JP2020041528A - Exhaust gas emission control system - Google Patents

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耕二 蛭川
Koji Hirukawa
耕二 蛭川
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Abstract

To provide an exhaust gas emission control system capable of preventing breakage of a selective reduction type catalyst device while preventing an emission control performance of the selective reduction type catalyst device.SOLUTION: An exhaust gas emission control system comprises a reducer injection device and a selective reduction type catalyst device sequentially from an upstream side on an exhaust pipe constituting an exhaust passage of an internal combustion engine. The system includes a crystal passage prevention member provided between the reducer injection device and the selective reduction type catalyst device in a flow direction of exhaust gas passing through the exhaust pipe, and preventing passage of crystals obtained by crystallizing the reducer injected from the reducer injection device.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本開示は、排気ガス浄化システムに関する。   The present disclosure relates to an exhaust gas purification system.

トラックやバス等の車両に搭載されるディーゼルエンジンの排気ガス中のNOxを浄化するための排気ガス浄化システムとして、尿素水等を還元剤として用いてNOxを窒素と水に還元する選択触媒還元(SCR:Selective Catalytic Reduction)システムが開発されている(例えば、特許文献1を参照)。   2. Description of the Related Art As an exhaust gas purification system for purifying NOx in exhaust gas of a diesel engine mounted on a vehicle such as a truck or a bus, a selective catalytic reduction (NOx reduction to nitrogen and water using urea water or the like as a reducing agent) ( An SCR (Selective Catalytic Reduction) system has been developed (for example, see Patent Document 1).

選択触媒還元システムは、尿素水タンクに貯留された尿素水を選択還元型触媒装置(SCR)上流の排気管に供給し、排気ガスの熱で尿素水を加水分解してアンモニアを生成し、このアンモニアによって選択還元型触媒装置内の触媒でNOxを還元するものである。尿素水は、例えば排気通路に設けられた尿素水インジェクタによって適量が噴射される。   The selective catalyst reduction system supplies the urea water stored in the urea water tank to an exhaust pipe upstream of the selective reduction catalyst device (SCR), hydrolyzes the urea water with the heat of the exhaust gas to produce ammonia, The NOx is reduced by the catalyst in the selective reduction catalyst device using ammonia. An appropriate amount of urea water is injected by, for example, a urea water injector provided in an exhaust passage.

特開2000−303826号公報JP-A-2000-303826

しかしながら、排気管内に噴射された尿素水が原因で以下のような不具合が生じる場合があった。すなわち、内燃機関の低負荷運転時など排気ガスの温度が低い場合、尿素水の噴射量が異常に多い場合、または、排気ガスの流量が少ないのに尿素水の噴射が連続した場合などには、尿素水の加水分解が不十分となり、具体的には尿素水が十分蒸発せずに結晶化した結晶物が生じる。この結晶物は、排気ガスの流れに乗って、選択還元型触媒装置の外周部に付着して堆積したり、選択還元型触媒装置の前面に直接衝突したりする。   However, the following inconveniences may occur due to the urea water injected into the exhaust pipe. That is, when the temperature of the exhaust gas is low, such as during low load operation of the internal combustion engine, when the injection amount of the urea water is abnormally large, or when the injection of the urea water is continuous despite the low flow rate of the exhaust gas. In addition, the hydrolysis of urea water becomes insufficient, and specifically, urea water does not sufficiently evaporate and crystallized products are produced. The crystals adhere to and accumulate on the outer peripheral portion of the selective catalytic reduction device in the flow of the exhaust gas, or collide directly with the front surface of the selective catalytic reduction device.

選択還元型触媒装置の外周部に結晶物が堆積すると、当該結晶物が堆積していない場合と比べて選択還元型触媒装置の有効径ひいては還元領域が減少し、選択還元型触媒装置の浄化性能が低下してしまうという問題があった。また、選択還元型触媒装置の前面に結晶物が衝突すると、当該前面が摩耗したり、当該前面にクラック(亀裂)が入ったりすることにより、選択還元型触媒装置が破損してしまうという問題があった。   When the crystals accumulate on the outer peripheral portion of the selective catalytic reduction device, the effective diameter of the selective catalytic reduction device and, consequently, the reduction region are reduced as compared with the case where the crystals are not deposited, and the purification performance of the selective catalytic reduction device is reduced. However, there is a problem that is reduced. Further, when a crystal collides with the front surface of the selective reduction catalyst device, the front surface is worn or the front surface is cracked, thereby causing a problem that the selective reduction catalyst device is damaged. there were.

本開示の目的は、選択還元型触媒装置の浄化性能の低下を防止するとともに、選択還元型触媒装置の破損を防止することが可能な排気ガス浄化システムを提供することである。   An object of the present disclosure is to provide an exhaust gas purification system capable of preventing a reduction in purification performance of a selective reduction catalyst device and preventing damage to the selective reduction catalyst device.

本開示に係る排気ガス浄化システムは、
内燃機関の排気通路を構成する排気管に、上流側から順に還元剤噴射装置、選択還元型触媒装置を備えて構成される排気ガス浄化システムであって、
前記排気管を通過する排気ガスの流れ方向における前記還元剤噴射装置と前記選択還元型触媒装置との間に設けられ、前記還元剤噴射装置により噴射された還元剤が結晶化した結晶物の通過を防止する結晶物通過防止部材を備える。
Exhaust gas purification system according to the present disclosure,
An exhaust gas purification system including, in order from an upstream side, a reducing agent injection device and a selective reduction catalyst device in an exhaust pipe constituting an exhaust passage of an internal combustion engine,
Passage of a crystallized product of the reducing agent injected from the reducing agent injection device, which is provided between the reducing agent injection device and the selective catalytic reduction device in the flow direction of the exhaust gas passing through the exhaust pipe. And a crystal passage prevention member for preventing the occurrence of a crystal.

本開示によれば、選択還元型触媒装置の浄化性能の低下を防止するとともに、選択還元型触媒装置の破損を防止することができる。   Advantageous Effects of Invention According to the present disclosure, it is possible to prevent a reduction in the purification performance of the selective reduction catalyst device and to prevent damage to the selective reduction catalyst device.

本実施の形態における車両の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a vehicle according to the present embodiment. 従来構成の問題点を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a problem of a conventional configuration. 本実施の形態における選択還元型触媒装置周辺の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration around a selective catalytic reduction device in the present embodiment. 本実施の形態における結晶物通過防止部材の構成の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of a structure of the crystal passage prevention member in this Embodiment.

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本実施の形態における車両1の構成を示す図である。図1に示すように、トラックやバス等の車両1には、内燃機関10と、排気系20とが搭載されている。排気系20は、本開示の「排気ガス浄化システム」として機能する。   Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a vehicle 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, an internal combustion engine 10 and an exhaust system 20 are mounted on a vehicle 1 such as a truck or a bus. The exhaust system 20 functions as an “exhaust gas purification system” of the present disclosure.

まず、内燃機関10の構成について説明する。内燃機関10は、例えばディーゼルエンジンである。内燃機関10の燃焼室11において、燃料噴射インジェクタ13は、燃焼室11内に燃料を噴射する。なお、燃料噴射インジェクタ13は、燃焼室11の吸気ポートに燃料を噴射しても良い。燃料の噴射は、図示しないECM(エンジン・コントロール・モジュール)により制御される。また、燃焼室11内の燃料は、ピストン19の動作により圧縮されて燃焼する。   First, the configuration of the internal combustion engine 10 will be described. The internal combustion engine 10 is, for example, a diesel engine. In the combustion chamber 11 of the internal combustion engine 10, the fuel injector 13 injects fuel into the combustion chamber 11. Note that the fuel injector 13 may inject fuel into the intake port of the combustion chamber 11. Fuel injection is controlled by an ECM (engine control module) not shown. The fuel in the combustion chamber 11 is compressed by the operation of the piston 19 and burns.

吸気バルブ15および排気バルブ17は、開閉可能に構成される。吸気バルブ15が開くことで、吸気用配管50からの新気が燃焼室11に吸入される。また、排気バルブ17が開くことで、燃焼室11で燃料が燃焼して生じた排気ガスが排気系20(具体的には、内燃機関10の排気通路を構成する排気管21)に送り出される。   The intake valve 15 and the exhaust valve 17 are configured to be openable and closable. When the intake valve 15 is opened, fresh air from the intake pipe 50 is sucked into the combustion chamber 11. When the exhaust valve 17 is opened, the exhaust gas generated by burning the fuel in the combustion chamber 11 is sent out to the exhaust system 20 (specifically, the exhaust pipe 21 forming the exhaust passage of the internal combustion engine 10).

次に、排気系20の構成について説明する。排気系20は、例えば車両1の下部に設けられ、主に金属製の排気管21を有する。この排気管21は、内燃機関10において燃料の燃焼により生じた排気ガスを大気中(車外)に導く。   Next, the configuration of the exhaust system 20 will be described. The exhaust system 20 is provided, for example, at the lower part of the vehicle 1 and has a metal exhaust pipe 21 mainly. The exhaust pipe 21 guides exhaust gas generated by combustion of fuel in the internal combustion engine 10 into the atmosphere (outside the vehicle).

また、排気管21の途中には、排気ガスを浄化(無害化)するために、様々な後処理装置が設けられている。本実施の形態では、後処理装置として、DOC(酸化触媒)23Aと、DPF23Bと、SCR23C(本開示の「選択還元型触媒装置」に対応)とが設けられている。   Further, various post-processing devices are provided in the exhaust pipe 21 in order to purify (make harmless) the exhaust gas. In the present embodiment, a DOC (oxidation catalyst) 23A, a DPF 23B, and an SCR 23C (corresponding to the “selective reduction catalyst device” of the present disclosure) are provided as post-treatment devices.

DOC23Aは、金属製の担持体に、ロジウム、酸化セリウム、白金、酸化アルミニウム等を担持して形成される。DOC23Aは、排気ガスに含まれる炭化水素(HC)および一酸化炭素(CO)を分解除去する。また、DOC23Aは、排気ガスに含まれるNOxの大半を占める一酸化窒素(NO)を酸化して二酸化窒素(NO)を生成する機能も有している。この機能を利用することで、SCR23CのNOx浄化効率を向上することが可能になる。 The DOC 23A is formed by supporting rhodium, cerium oxide, platinum, aluminum oxide and the like on a metal carrier. The DOC 23A decomposes and removes hydrocarbons (HC) and carbon monoxide (CO) contained in the exhaust gas. The DOC 23A also has a function of oxidizing nitrogen monoxide (NO), which accounts for most of NOx contained in exhaust gas, to generate nitrogen dioxide (NO 2 ). By utilizing this function, the NOx purification efficiency of the SCR 23C can be improved.

排気管21において、DOC23Aの上流側(具体的には、排気ガスの流れ方向における上流側)には、一時的に排気ガス中に燃料を供給して、燃料中の炭化水素(HC)をDOC23Aで酸化させ、その酸化反応熱を利用して排気ガスを昇温する燃料供給部22(燃料供給インジェクタ)が配置されている。   In the exhaust pipe 21, on the upstream side of the DOC 23A (specifically, on the upstream side in the flow direction of the exhaust gas), fuel is temporarily supplied into the exhaust gas to convert hydrocarbons (HC) in the fuel into the DOC 23A. A fuel supply unit 22 (fuel supply injector) is provided for raising the temperature of the exhaust gas by utilizing the heat of the oxidation reaction.

DPF23Bは、多孔質セラミック製のハニカムのチャンネル(セル)の入口と出口を交互に目封じしたモノリスハニカム型のウオールフローフィルタから形成されている。DPF23Bは、排気ガスに含まれる粒子状物質(PM)を捕集除去する。   The DPF 23B is formed of a monolithic honeycomb type wall flow filter in which inlets and outlets of porous ceramic honeycomb channels (cells) are alternately sealed. The DPF 23B collects and removes particulate matter (PM) contained in the exhaust gas.

排気管21において、排気ガスの流れ方向におけるDPF23Bよりも下流側であって、SCR23Cよりも上流側には、還元剤としての尿素水を噴射(具体的には、噴霧)するための尿素水インジェクタ24(本開示の「還元剤噴射装置」に対応)が設けられている。   In the exhaust pipe 21, a urea water injector for injecting (specifically, spraying) urea water as a reducing agent downstream of the DPF 23B and upstream of the SCR 23C in the flow direction of the exhaust gas. 24 (corresponding to the “reducing agent injection device” of the present disclosure).

排気管21において例えばSCR23Cの入口近傍には、排気ガスの温度を検出する温度センサ(図示せず)が設けられている。この温度センサは、尿素水インジェクタ24における尿素水の噴射の制御等に用いられる。   For example, a temperature sensor (not shown) for detecting the temperature of the exhaust gas is provided near the inlet of the SCR 23C in the exhaust pipe 21. This temperature sensor is used for controlling the injection of urea water in the urea water injector 24 and the like.

SCR23Cは、例えば円柱形状を有し、セラミックで作製されたハニカム担体を有する。ハニカム壁面には、例えばゼオライトやバナジウム等の触媒が担持またはコーティングされる。   The SCR 23C has, for example, a columnar shape and has a honeycomb carrier made of ceramic. A catalyst such as zeolite or vanadium is carried or coated on the honeycomb wall surface.

上記のようなSCR23Cは、排気管21において、上記DPF23Bの下流側に配置される。また、排気管21においてDPF23BとSCR23Cとの間には、還元剤としての尿素水が、尿素水インジェクタ24により噴射され、DOC23AおよびDPF23Bを通過した排気ガスに供給される。その結果、尿素水がアンモニアに加水分解される。そして、アンモニアを含む排気ガスがSCR23Cを通過中、SCR23Cにおける触媒の作用により窒素酸化物(いわゆるNOx)が窒素と水に反応する(還元反応)。これにより、排気ガス中の窒素酸化物が浄化される。   The SCR 23C as described above is disposed downstream of the DPF 23B in the exhaust pipe 21. Urea water as a reducing agent is injected between the DPF 23B and the SCR 23C in the exhaust pipe 21 by the urea water injector 24 and supplied to the exhaust gas that has passed through the DOC 23A and the DPF 23B. As a result, the urea water is hydrolyzed to ammonia. Then, while the exhaust gas containing ammonia is passing through the SCR 23C, a nitrogen oxide (so-called NOx) reacts with nitrogen and water by the action of a catalyst in the SCR 23C (reduction reaction). Thereby, nitrogen oxides in the exhaust gas are purified.

ここで、加水分解は、SCR23Cを通過する排気ガスの温度が所定温度以上である場合に起こる。したがって、尿素水インジェクタ24は、SCR23Cに流入する排気ガスの温度が所定温度以上である場合に、尿素水を排気管21内の排気ガスに供給することが好ましい。ここで、尿素水の噴射は図示しないDCU(ドージングコントロールユニット)により制御される。なお、所定温度は、排気系20の設計開発段階での実験・シミュレーション等により、アンモニアとNOxとの反応温度等を考慮しつつ適宜適切に定められる。   Here, the hydrolysis occurs when the temperature of the exhaust gas passing through the SCR 23C is equal to or higher than a predetermined temperature. Therefore, it is preferable that the urea water injector 24 supplies the urea water to the exhaust gas in the exhaust pipe 21 when the temperature of the exhaust gas flowing into the SCR 23C is equal to or higher than the predetermined temperature. Here, the injection of the urea water is controlled by a DCU (Dosing Control Unit) not shown. The predetermined temperature is appropriately determined by experiments and simulations at the stage of designing and developing the exhaust system 20 while taking into consideration the reaction temperature of ammonia and NOx.

なお、排気管21においてSCR23Cの直ぐ下流側にアンモニアスリップ触媒を配置しても良い。アンモニアスリップ触媒は、後段酸化触媒であって、DOC23Aと同様の構成を有する。アンモニアスリップ触媒は、主として、SCR23Cにおいて還元反応に使用されずにスリップしてきたアンモニアが大気中に放出されないように、スリップしてきたアンモニアを酸化して除去する。それ以外にも、アンモニアスリップ触媒は、SCR23Cと同様の機能を有する場合もある。   Note that an ammonia slip catalyst may be disposed in the exhaust pipe 21 immediately downstream of the SCR 23C. The ammonia slip catalyst is a second-stage oxidation catalyst, and has a configuration similar to that of the DOC 23A. The ammonia slip catalyst mainly oxidizes and removes the slipped ammonia so that the ammonia that is not used in the reduction reaction in the SCR 23C and is slipped is not released into the atmosphere. In addition, the ammonia slip catalyst may have a function similar to that of the SCR23C.

以上の各後処理装置で排気ガスを処理して生成される水、窒素、二酸化炭素は、マフラー(図示せず)等を介して、大気中に排出される。   Water, nitrogen, and carbon dioxide generated by processing the exhaust gas in each of the above-described post-processing devices are discharged into the atmosphere via a muffler (not shown) or the like.

ところで、排気管21内に噴射された尿素水が原因で以下のような不具合が生じる場合があった。図2は、排気系20(特にSCR23C周辺)に係る従来構成の問題点を説明する図である。すなわち、内燃機関10の低負荷運転時など排気ガスの温度が低い場合、尿素水の噴射量が異常に多い場合、または、排気ガスの流量が少ないのに尿素水の噴射が連続した場合などには、尿素水の加水分解が不十分となり、具体的には尿素水が十分蒸発せずに結晶化した結晶物30が生じる。この結晶物30は、排気ガスの流れに乗って、SCR23Cの外周部に付着して堆積したり、SCR23Cの前面に直接衝突したりする。   By the way, the following inconvenience may occur due to the urea water injected into the exhaust pipe 21. FIG. 2 is a diagram for explaining a problem of the conventional configuration related to the exhaust system 20 (particularly, around the SCR 23C). That is, when the temperature of the exhaust gas is low, such as during low load operation of the internal combustion engine 10, when the injection amount of the urea water is abnormally large, or when the injection of the urea water is continuous despite the low flow rate of the exhaust gas. The urea water is insufficiently hydrolyzed, and specifically, the urea water does not evaporate sufficiently to produce a crystallized product 30. The crystal 30 adheres to and accumulates on the outer peripheral portion of the SCR 23C or collides directly with the front surface of the SCR 23C in the flow of the exhaust gas.

SCR23Cの外周部に結晶物が堆積すると、当該結晶物が堆積していない場合と比べてSCR23Cの有効径d1ひいては還元領域が減少し、SCR23Cの浄化性能が低下してしまうという問題があった。また、SCR23Cの前面に結晶物が衝突すると、当該前面が摩耗したり、当該前面にクラック(亀裂)が入ったりすることにより、SCR23Cが破損してしまうという問題があった。   When a crystal is deposited on the outer peripheral portion of the SCR 23C, there is a problem that the effective diameter d1 of the SCR 23C and thus the reduction region are reduced as compared with a case where the crystal is not deposited, and the purification performance of the SCR 23C is reduced. Further, when a crystal collides with the front surface of the SCR 23C, there is a problem that the front surface is worn, or the front surface is cracked, so that the SCR 23C is damaged.

そこで、本実施の形態では、図1,3に示すように、排気管21を通過する排気ガスの流れ方向における尿素水インジェクタ24とSCR23Cとの間には、尿素水インジェクタ24により噴射された尿素水が結晶化した結晶物を捕捉することによって当該結晶物の通過を防止する結晶物通過防止部材25が設けられている。結晶物通過防止部材25は、例えば、分割された2つの排気管の間に挟み込まれ、溶接またはボルト付け等によって取り付けられる。   Therefore, in the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 3, urea injected by the urea water injector 24 is provided between the urea water injector 24 and the SCR 23C in the flow direction of the exhaust gas passing through the exhaust pipe 21. A crystal-passage preventing member 25 is provided to prevent the passage of the crystal by capturing the crystallized water. The crystal passage preventing member 25 is sandwiched between two divided exhaust pipes, for example, and attached by welding or bolting.

図3Aは、SCR23C周辺の構成を示す図である。結晶物通過防止部材25は、排気管21の半径方向に対して水平(平板状)に形成されており、排気管21の半径方向の全体に亘って結晶物30の通過を防止する。図3Bは、排気管21内において、排気ガスの流れ方向に結晶物通過防止部材25を見た図である。図3Bに示すように、結晶物通過防止部材25は、結晶物30が通過しないメッシュサイズを有する金網で構成されている。   FIG. 3A is a diagram showing a configuration around the SCR 23C. The crystal passage preventing member 25 is formed horizontally (flat) with respect to the radial direction of the exhaust pipe 21, and prevents the passage of the crystal 30 over the entire radial direction of the exhaust pipe 21. FIG. 3B is a view of the crystal passage prevention member 25 in the exhaust pipe 21 in the flow direction of the exhaust gas. As shown in FIG. 3B, the crystal material passage preventing member 25 is formed of a wire mesh having a mesh size through which the crystal material 30 does not pass.

図3Aに示すように、尿素水インジェクタ24から噴射された尿素水が十分蒸発せずに結晶化した結晶物30が生じても、排気ガスの流れに乗った結晶物30は、結晶物通過防止部材25によって捕捉されて下流側への通過が防止される。そのため、結晶物30が、SCR23Cの外周部に付着して堆積したり、SCR23Cの前面に直接衝突したりすることが防止される。なお、結晶物通過防止部材25の外周部に結晶物30が付着して堆積したとしても、結晶物通過防止部材25を通過した排気ガスは、排気管21の半径方向における中心側から外側に向かって拡散しながら流れるため、SCR23Cの有効径d2ひいては還元領域が減少することはない。以上のように、SCR23Cの浄化性能の低下を防止するとともに、SCR23Cの破損を防止することができる。   As shown in FIG. 3A, even if the urea water injected from the urea water injector 24 does not sufficiently evaporate and crystallized crystal 30 is formed, the crystal 30 riding on the flow of the exhaust gas is prevented from passing through the crystal. It is captured by the member 25 and is prevented from passing downstream. Therefore, the crystal 30 is prevented from adhering and depositing on the outer peripheral portion of the SCR 23C and from directly colliding with the front surface of the SCR 23C. Even if the crystal 30 adheres and accumulates on the outer periphery of the crystal passage preventing member 25, the exhaust gas that has passed through the crystal passage preventing member 25 is directed outward from the center in the radial direction of the exhaust pipe 21. Since the gas flows while diffusing, the effective diameter d2 of the SCR 23C, and thus the reduction area, does not decrease. As described above, it is possible to prevent the purification performance of the SCR 23C from decreasing and to prevent the SCR 23C from being damaged.

なお、上記実施の形態では、結晶物通過防止部材25は、排気管21の半径方向に対して水平に形成されている例について説明したが、本開示はこれに限定されない。例えば、結晶物通過防止部材25は、図4Aに示すように、排気管21の半径方向の中心に向かうにつれて排気ガスの流れ方向の下流側へ延びるコーン状に形成されても良い。この場合、結晶物30は、結晶物通過防止部材25の半径方向の中心付近に偏って堆積することとなる。また、結晶物通過防止部材25は、図4Bに示すように、排気管21の半径方向の中心に向かうにつれて排気ガスの流れ方向の上流側へ延びるコーン状に形成されても良い。この場合、結晶物30は、結晶物通過防止部材25の半径方向の外側付近に偏って堆積することとなる。   Note that, in the above-described embodiment, an example has been described in which the crystal passage prevention member 25 is formed horizontally with respect to the radial direction of the exhaust pipe 21, but the present disclosure is not limited to this. For example, as shown in FIG. 4A, the crystal passage preventing member 25 may be formed in a cone shape extending toward the center in the radial direction of the exhaust pipe 21 and extending downstream in the flow direction of the exhaust gas. In this case, the crystal 30 accumulates near the center of the crystal passage preventing member 25 in the radial direction. Further, as shown in FIG. 4B, the crystal passage prevention member 25 may be formed in a cone shape extending toward the center in the radial direction of the exhaust pipe 21 and extending upstream in the flow direction of the exhaust gas. In this case, the crystal 30 is deposited unevenly near the outside of the crystal passage preventing member 25 in the radial direction.

結晶物通過防止部材25の形状としては、排気ガスの温度に応じて、図4Aおよび図4Bの何れかに示すコーン状を選択的に採用することができる。例えば、排気ガスの温度が高く、結晶物通過防止部材25に堆積した結晶物30が溶かされやすい環境にある場合には、結晶物通過防止部材25の半径方向の中心付近に偏って結晶物30が堆積するコーン状(図4Aを参照)を採用することにより、堆積した結晶物30を好適に溶かして、浄化性能が高いSCR23Cの中心付近に多くの排気ガスを通過させて浄化性能の低下を抑制することができる。一方、排気ガスの温度が低く、結晶物通過防止部材25に堆積した結晶物30が溶かされにくい環境にある場合には、結晶物通過防止部材25の半径方向の外側付近に偏って結晶物30が堆積するコーン状(図4Bを参照)を採用することにより、浄化性能が高いSCR23Cの中心付近に多くの排気ガスを通過させて浄化性能の低下を抑制することができる。   As the shape of the crystal passage preventing member 25, the cone shape shown in FIG. 4A or FIG. 4B can be selectively adopted according to the temperature of the exhaust gas. For example, in a case where the temperature of the exhaust gas is high and the crystal 30 deposited on the crystal passage preventing member 25 is in an environment in which the crystal 30 is easily melted, the crystal 30 is biased toward the center of the crystal passage preventing member 25 in the radial direction. By adopting a cone shape (see FIG. 4A) on which the deposited crystal 30 is deposited, the deposited crystal 30 is suitably melted, and a large amount of exhaust gas is passed near the center of the SCR 23C having a high purification performance to reduce the purification performance. Can be suppressed. On the other hand, when the temperature of the exhaust gas is low and the crystal 30 deposited on the crystal passage preventing member 25 is in an environment in which it is difficult to melt, the crystal 30 By adopting a cone shape (see FIG. 4B) in which a large amount of exhaust gas is passed near the center of the SCR 23C having high purification performance, a decrease in purification performance can be suppressed.

以上のように、結晶物通過防止部材25をコーン状に形成することによって、結晶物通過防止部材25により結晶物30を捕捉可能な総面積が増大し、結晶物30は、結晶物通過防止部材25の半径方向の中心付近または外側付近に偏って堆積することとなる。そのため、結晶物通過防止部材25が排気管21の半径方向に対して水平に形成されている場合(すなわち、結晶物通過防止部材25に対して結晶物30が一様に堆積する場合)と比べて、結晶物通過防止部材25に対する結晶物30の堆積によるガス流れの抵抗を低減させることができる。   As described above, by forming the crystal passage preventing member 25 in a cone shape, the total area in which the crystal 30 can be captured by the crystal passage preventing member 25 increases, and the crystal 30 is 25 are deposited near the center or outside in the radial direction. Therefore, as compared with the case where the crystal passage preventing member 25 is formed horizontally with respect to the radial direction of the exhaust pipe 21 (that is, the case where the crystal 30 is uniformly deposited on the crystal passage preventing member 25). Therefore, the resistance of the gas flow due to the deposition of the crystal 30 on the crystal passage preventing member 25 can be reduced.

また、上記実施の形態では、結晶物通過防止部材25は、排気管21の半径方向の全体に亘って結晶物30の通過を防止するように構成される例について説明したが、排気管21の半径方向の一部において結晶物30の通過を防止しても良い。ただし、確実に、SCR23Cの浄化性能の低下を防止するとともに、SCR23Cの破損を防止する観点からは、結晶物通過防止部材25は、排気管21の半径方向の全体に亘って結晶物30の通過を防止するように構成されることのが望ましい。   Further, in the above-described embodiment, an example has been described in which the crystal passage preventing member 25 is configured to prevent the passage of the crystal 30 over the entire radial direction of the exhaust pipe 21. The passage of the crystal 30 may be prevented in a part of the radial direction. However, from the viewpoint of reliably preventing the purification performance of the SCR 23C from deteriorating and preventing the SCR 23C from being damaged, the crystal passage preventing member 25 allows the crystal 30 to pass through the entire exhaust pipe 21 in the radial direction. It is desirable to be configured to prevent

また、上記実施の形態は、何れも本開示を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本開示の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本開示はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。   In addition, each of the above-described embodiments is merely an example of a specific embodiment for carrying out the present disclosure, and the technical scope of the present disclosure should not be interpreted in a limited manner. That is, the present disclosure can be implemented in various forms without departing from the gist or the main features thereof.

本開示は、選択還元型触媒装置の浄化性能の低下を防止するとともに、選択還元型触媒装置の破損を防止することが可能な排気ガス浄化システムとして有用である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present disclosure is useful as an exhaust gas purification system capable of preventing a reduction in purification performance of a selective reduction catalyst device and preventing damage to the selective reduction catalyst device.

1 車両
10 内燃機関
11 燃焼室
13 燃料噴射インジェクタ
15 吸気バルブ
17 排気バルブ
19 ピストン
20 排気系
21 排気管
22 燃料供給部
23A DOC
23B DPF
23C SCR
24 尿素水インジェクタ
25 結晶物通過防止部材
30 結晶物
50 吸気用配管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 10 Internal combustion engine 11 Combustion chamber 13 Fuel injection injector 15 Intake valve 17 Exhaust valve 19 Piston 20 Exhaust system 21 Exhaust pipe 22 Fuel supply unit 23A DOC
23B DPF
23C SCR
Reference Signs List 24 Urea water injector 25 Crystal material passage preventing member 30 Crystal material 50 Intake pipe

Claims (6)

内燃機関の排気通路を構成する排気管に、上流側から順に還元剤噴射装置、選択還元型触媒装置を備えて構成される排気ガス浄化システムであって、
前記排気管を通過する排気ガスの流れ方向における前記還元剤噴射装置と前記選択還元型触媒装置との間に設けられ、前記還元剤噴射装置により噴射された還元剤が結晶化した結晶物の通過を防止する結晶物通過防止部材を備える、
排気ガス浄化システム。
An exhaust gas purification system including, in order from an upstream side, a reducing agent injection device and a selective reduction catalyst device in an exhaust pipe constituting an exhaust passage of an internal combustion engine,
Passage of a crystallized product of the reducing agent injected from the reducing agent injection device, which is provided between the reducing agent injection device and the selective catalytic reduction device in the flow direction of the exhaust gas passing through the exhaust pipe. Comprising a crystal passage prevention member for preventing
Exhaust gas purification system.
前記結晶物通過防止部材は、前記排気管の半径方向の全体に亘って、前記結晶物の通過を防止する、
請求項1に記載の排気ガス浄化システム。
The crystal passage preventing member prevents the passage of the crystal over the entire radial direction of the exhaust pipe.
The exhaust gas purification system according to claim 1.
前記結晶物通過防止部材は、前記結晶物を捕捉することによって前記結晶物の通過を防止する、
請求項1または2に記載の排気ガス浄化システム。
The crystal passage preventing member prevents passage of the crystal by trapping the crystal,
The exhaust gas purification system according to claim 1.
前記結晶物通過防止部材は、前記排気管の半径方向の中心に向かうにつれて前記流れ方向の下流側へ延びるコーン状に形成されている、
請求項1〜3の何れか一項に記載の排気ガス浄化システム。
The crystal passage prevention member is formed in a cone shape extending downstream in the flow direction as it goes toward the center in the radial direction of the exhaust pipe,
The exhaust gas purification system according to claim 1.
前記結晶物通過防止部材は、前記排気管の半径方向の中心に向かうにつれて前記流れ方向の上流側へ延びるコーン状に形成されている、
請求項1〜3の何れか1項に記載の排気ガス浄化システム。
The crystal passage preventing member is formed in a cone shape extending toward the center in the radial direction of the exhaust pipe and extending upstream in the flow direction.
The exhaust gas purification system according to claim 1.
前記結晶物通過防止部材は、前記結晶物が通過しないメッシュサイズを有する金網である、
請求項1〜5の何れか1項に記載の排気ガス浄化システム。
The crystal passing prevention member is a wire mesh having a mesh size through which the crystal does not pass,
The exhaust gas purification system according to claim 1.
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