JP3305106B2 - 内燃機関の脱硝装置 - Google Patents

内燃機関の脱硝装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関に適用される脱
硝装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来例を図３によって説明する。図３は
従来例の要部構成図で特願平５−１２７８５７号に示さ
れているディーゼル機関の脱硝装置の構成図である。図
において１はディーゼルエンジン、１９はディーゼルエ
ンジン１のシリンダ、２は給気マニホルド、８は排気マ
ニホルド、７は各シリンダ１９に設けられた燃料噴射
弁、３は燃料噴射弁７へ高圧噴射管６を介して燃料を圧
送する燃料噴射ポンプ、５は高圧燃料噴射ポンプ３へ燃
料を送る燃料供給ポンプ、４は燃料供給ポンプ５と高圧
燃料噴射ポンプ３を接続する燃料供給管である。
【０００３】９は排気過給機で排気マニホルド８と吸気
マニホルド２とに連結されている。１１は排気過給機９
の下流の排気流路１０中に設けられた触媒層で不飽和炭
化水素を還元剤とするメタロシリケート系触媒が充填さ
れている。１２は触媒層１１の上流側の排気流路１０に
設置された台座でグロープラグ１４、燃料噴射弁１３が
取付けられている。
【０００４】４ａは分岐管路で燃料供給管４から分岐し
燃料噴射弁１３に連結されている。１５はコントローラ
で回転センサ１７がリード線１８で接続され且電流が供
給されている。１６は電線でコントローラ１５とグロー
プラグ１４を連結している。
【０００５】前記従来例の作用を説明する。ディーゼル
エンジン１、シリンダ１９、給気マニホルド２、排気マ
ニホルド８、排気過給機９、高圧燃料噴射ポンプ３、高
圧噴射管６、燃料噴射弁７の作用は何れも公知のとおり
であるから説明を省く。ディーゼルエンジン１の回転数
を回転センサ１７が検知し、その信号をリード線１８が
コントローラ１５に伝えると、コントローラ１５はグロ
ープラグ１４に通電して、その加熱部を所定の高温に加
熱する。燃料噴射弁１３は分岐管路４ａから供給される
燃料をグロープラグ１４の近傍へ噴射する。噴射された
燃料は蒸発し熱分解することにより不飽和低級炭化水素
ガスとなり、還元剤として触媒層１１に導かれ脱硝作用
を行った後排気とともに排出される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来グロープラグの加
熱部を排気流路内に露出させているため、グロープラグ
の近傍に噴射された燃料が蒸発熱分解するとき排気中の
酸素と反応し、不飽和低級炭化水素ガス状態からＣ
Ｏ2 ，ＣＯになり還元剤としての効率が悪くなる不具合
がある。
【０００７】本発明の目的は、前記不具合を解消し噴射
された燃料が酸化反応がない状態で、不飽和低級炭化水
素ガスを効率よく生成することができる内燃機関の脱硝
装置を提供するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る内燃機関の
脱硝装置は、不飽和低級炭化水素を還元剤とするメタロ
シリケート等の触媒層により排ガス中の窒素酸化物を除
去する脱硝装置において、前記触媒層（１１）の上流側
の排気流路（１０）中に設けられたベンチュリ部（１２
ｂ）と、排気流路（１０）外に設けられ内部に空間が形
成された断熱高温室（１２ａ）と、前記ベンチュリ部
（１２ｂ）と該断熱高温室（１２ａ）の内部空間とを連
通する連絡孔（１２ｃ）と、前記断熱高温室（１２ａ）
の内部空間に露出されて該断熱高温室（１２ａ）内部を
加熱するグロープラグ（１４）と、前記断熱高温室（１
２ａ）内部のグロープラグ加熱部近傍に燃料を噴射する
燃料噴射弁（１３）とを備え、前記断熱高温室（１２
ａ）内部に前記燃料噴射弁（１３）により噴射された燃
料噴霧を前記ベンチュリ部（１２ｂ）に生ずる吸引作用
により排気流路（１０）中に供給するように構成したこ
とを特徴とする。
【０００９】
【作用】排ガスと遮断された断熱高温室内でグロープラ
グの近傍に噴射された燃料は酸素のない雰囲気中で瞬時
に熱分解され、酸化反応がない状態でＮＯx 還元用の不
飽和低級炭化水素ガスを効率よく低コストで製造するこ
とができる。
【００１０】
【実施例】本発明に係る第１実施例を図１，２によって
説明する。図１は第１実施例の要部の構成図、図２は第
１実施例の詳細図である。図において１はディーゼルエ
ンジン、１９はシリンダ、２は給気マニホルド、８は排
気マニホルド、７は各シリンダ内へ燃料を噴射する燃料
噴射弁、３は燃料噴射弁７へ高圧燃料噴射管６を介して
燃料を圧送する高圧噴射ポンプ、５は燃料供給ポンプ、
４は燃料供給ポンプ５と高圧燃料噴射ポンプ３を連結す
る燃料供給管で何れもディーゼルエンジンの公知の要素
である。
【００１１】９は排気過給機で排気マニホルド８から導
入された高温高圧の排気ガスで駆動され給気マニホルド
２へ給気を圧送する。１１は排気過給機９の下流の排気
流路中に設けられた触媒層で不飽和低級炭化水素を還元
剤とするメタロシリケート系触媒が充填されている。１
２は触媒層１１の上流側の排気流路１０に設置された台
座で断熱高温室１２ａ、ベンチュリ１２ｂが設置され且
連絡孔１２ｃが設けられている。１４は予燃焼室式ディ
ーゼルエンジン等に用いられる公知のグロープラグでそ
の加熱部が断熱高温室１２ａ内に露出せしめられてい
る。燃料噴射弁１３は燃料供給ポンプ５に連結された燃
料供給管４から分岐した分岐管路４ａが連結されてい
る。１５はコントローラでグロープラグ１４と電線１６
で連結され且電流が供給されている。１７は回転センサ
でディーゼルエンジン１の回転数を検出しリード線１８
を介してコントローラ１５へ送信する。
【００１２】前記第１実施例の作用を説明する。ディー
ゼルエンジン１の高温高圧の排気ガスは排気過給機７を
流過することによって低温低圧の排気ガスとなって排気
流路１０を流れる。回転センサ１７がディーゼルエンジ
ン１の回転数を検出しこれをリード線１８によってコン
トローラ１５に伝えると、コントローラ１５はグロープ
ラグ１４に通電してその加熱部を所定の温度に加熱す
る。前記のとおりグロープラグ１４及び断熱高温室１２
ａ内が加熱されると、断熱高温室１２ａ内へエンジン燃
料の一部が分岐管路４ａを経て燃料噴射弁１３へ供給さ
れ、同弁から微粒化された状態で噴射される。噴射され
た燃料は酸素のない雰囲気で蒸発して熱分解することに
より不飽和低級炭化水素ガスとなり、この不飽和低級炭
化水素ガスはベンチュリ１２ｂを流過する排気ガスによ
り連絡孔１２ｃからエゼクト作用で排気ガスに混合し排
気ガスとともに触媒層１１へ導かれ、ここに充填されて
いるメタロシリケート系触媒層１１に還元剤として作用
し、窒素酸化物をＮ2 とＨ2 Ｏに転換せしめる。
【００１３】なお本発明は一般の内燃機関、ガスタービ
ン等不飽和低級炭化水素ガスを還元剤としてメタロシリ
ケート系触媒を有する脱硝装置に適用できる。
【００１４】
【発明の効果】本発明は排気ガスと遮断されグロープラ
グ加熱部で高温にされた断熱高温室内に噴射された燃料
が酸化反応がない状態で不飽和低級炭化水素ガスを効率
よく生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施例の要部構成図。
【図２】本発明に係る第１実施例の詳細図。
【図３】従来例の要部構成図。
【符号の説明】
１…ディーゼルエンジン、２…給気マニホルド、３…高
圧燃料噴射ポンプ、４…燃料供給管、４ａ…分岐管路、
５…燃料供給ポンプ、６…高圧噴射管、７…燃料噴射
弁、８…排気マニホルド、９…排気過給機、１０…排気
流路、１１…触媒層、１２…台座、１２ａ…断熱高温
室、１２ｂ…ベンチュリ、１２ｃ…連絡孔、１３…燃料
噴射弁、１４…グロープラグ、１５…コントローラ、１
６…電線、１７…回転センサ、１８…リード線、１９…
シリンダ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 3/08 - 3/36

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 不飽和低級炭化水素を還元剤とするメタ
    ロシリケート等の触媒層により排ガス中の窒素酸化物を
    除去する脱硝装置において、前記触媒層（１１）の上流
    側の排気流路（１０）中に設けられたベンチュリ部（１
    ２ｂ）と、排気流路（１０）外に設けられ内部に空間が
    形成された断熱高温室（１２ａ）と、前記ベンチュリ部
    （１２ｂ）と該断熱高温室（１２ａ）の内部空間とを連
    通する連絡孔（１２ｃ）と、前記断熱高温室（１２ａ）
    の内部空間に露出されて該断熱高温室（１２ａ）内部を
    加熱するグロープラグ（１４）と、前記断熱高温室（１
    ２ａ）内部のグロープラグ加熱部近傍に燃料を噴射する
    燃料噴射弁（１３）とを備え、前記断熱高温室（１２
    ａ）内部に前記燃料噴射弁（１３）により噴射された燃
    料噴霧を前記ベンチュリ部（１２ｂ）に生ずる吸引作用
    により排気流路（１０）中に供給するように構成したこ
    とを特徴とする内燃機関の脱硝装置。
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