JP4162239B2 - Exhaust purification member regeneration device and regeneration method - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関における排気浄化部材の再生装置に関し、特に、内燃機関から独立して配置されて、ディーゼルエンジンにおける排気浄化部材を効率的に再生することができる排気浄化部材の再生装置に関する。   The present invention relates to a regeneration device for an exhaust purification member in an internal combustion engine, and particularly relates to a regeneration device for an exhaust purification member that is arranged independently of the internal combustion engine and can efficiently regenerate the exhaust purification member in a diesel engine.

従来のディーゼルエンジン等の内燃機関には、その排気ガス中におけるディーゼル微粒子(PM)や他の化学物質を除去するために、ディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)やNOx吸蔵触媒(LNT)に代表される排気浄化部材が設けられている。
しかしながら、かかる排気浄化部材による排気ガス処理を行なうと、DPFにおいては、時間の経過とともにPM等によって目詰まりを起こすという問題がある。また、LNTにおいても、触媒の温度が活性化温度以下であったり、還元剤が不足したりしている場合には、NOxを十分に還元できず、目詰まりを起こすという問題がある。
Conventional internal combustion engines such as diesel engines are represented by diesel particulate filters (DPF) and NOx storage catalysts (LNT) in order to remove diesel particulates (PM) and other chemical substances in the exhaust gas. An exhaust purification member is provided.
However, when exhaust gas treatment is performed by such an exhaust purification member, the DPF has a problem that clogging occurs due to PM or the like with the passage of time. Further, even in LNT, when the temperature of the catalyst is lower than the activation temperature or the reducing agent is insufficient, there is a problem that NOx cannot be sufficiently reduced and clogging occurs.

このような問題に対し、DPFについては、補集されたPM等を、所定時間ごとにフィルタから取り除き、フィルタを再生する必要がある。このようなDPFの再生方式としては、電気ヒータによる加熱再生、及び燃焼バーナによる加熱再生等が典型的である。
しかしながら、電気ヒータによる加熱再生は、所定の供給電力を確保しなければならないという問題があり、また、熱の散逸が比較的大きく、熱伝導率の大きなフィルタ等には適していないという問題がある。それに対して、燃焼バーナによる加熱再生では、エネルギー変換効率が比較的高く、所定熱量を与えることができるとともに、比較的短時間でフィルタ等の再生ができるという利点がある。より具体的には、図8(b)に示すように、ディーゼルエンジン(図示せず)の排気管224にバイパス220を設け、そこに図8(a)に示すアスピレータバーナ200を取り付けたDPFの加熱再生装置250を用いた加熱再生方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、別のDPFの再生方法として、触媒バーナを用いた加熱再生方法が開示されている。より具体的には、図9(a)及び(b)に示すように、ディーゼルエンジン(図示せず)と、粒子フィルタ306との間に、触媒式バーナ302を直列的に取り付けるとともに、ディーゼルエンジンと、触媒式バーナ302との間に、燃料調量装置304やヒータ308、あるいは酸化窒素−酸化ユニット305をさらに配置した加熱再生装置300、300´を用いた加熱再生方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
With respect to such a problem, with respect to the DPF, it is necessary to remove the collected PM and the like from the filter every predetermined time and regenerate the filter. As such a DPF regeneration method, heating regeneration by an electric heater, heating regeneration by a combustion burner, and the like are typical.
However, heating regeneration using an electric heater has a problem that a predetermined supply power must be ensured, and there is a problem that heat dissipation is relatively large and is not suitable for a filter having a high thermal conductivity. . On the other hand, the heat regeneration by the combustion burner has advantages that the energy conversion efficiency is relatively high, a predetermined amount of heat can be given, and the filter or the like can be regenerated in a relatively short time. More specifically, as shown in FIG. 8 (b), a bypass 220 is provided in an exhaust pipe 224 of a diesel engine (not shown), and an aspirator burner 200 shown in FIG. 8 (a) is attached thereto. A heating regeneration method using the heating regeneration apparatus 250 has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
As another DPF regeneration method, a heat regeneration method using a catalyst burner is disclosed. More specifically, as shown in FIGS. 9A and 9B, a catalytic burner 302 is attached in series between a diesel engine (not shown) and a particle filter 306, and the diesel engine And a heating regeneration method using a heating regeneration device 300, 300 ′ in which a fuel metering device 304, a heater 308, or a nitrogen oxide-oxidation unit 305 are further arranged between the catalytic burner 302 ( For example, see Patent Document 2).

一方、LNTについては、触媒の温度を活性化温度まで上昇させたり、還元剤を供給したりする必要がある。このようなLNTの再生方式としては、燃焼バーナによる加熱再生、及び還元剤の噴射による再生等が提案されている。より具体的には、燃焼バーナによる加熱再生方法として、図10に示すように、空燃比の制御が容易で、かつ、HCの排出量を低減すべく、外部から燃焼空気を供給して、二つのセラミックヒータ104、116を利用して、燃料を完全燃焼させる構造のバーナ100を用いた加熱再生方法が提案されている(例えば、特許文献3参照)。
また、還元剤の噴射による再生方法として、図11に示すように、内燃機関(図示せず)の排気管406の下流に、NOx吸蔵触媒410が配置されているとともに、このNOx吸蔵触媒410の前面の略全体に向けて、燃料等の還元剤404を噴霧供給するための還元剤供給ノズル402を設け、かつ、当該還元剤供給ノズル402を冷却するための冷却管401を備えるとともに、還元剤供給ノズル402が、車両の走行に伴って生じる走行風が当たる位置に設けてある排気浄化装置400が提案されている(例えば、特許文献4参照)。
特開2004−3400号公報 (特許請求の範囲、図1〜2) 特表2003−533626号公報 (特許請求の範囲、図1〜2) 実用新案登録第2545072号公報 (実用新案登録請求の範囲、図1〜2) 特開2003−83056号公報 (特許請求の範囲、図1)
On the other hand, for LNT, it is necessary to raise the temperature of the catalyst to the activation temperature or supply a reducing agent. As such LNT regeneration methods, heat regeneration by a combustion burner, regeneration by injection of a reducing agent, and the like have been proposed. More specifically, as a heating regeneration method using a combustion burner, as shown in FIG. 10, in order to easily control the air-fuel ratio and reduce HC emissions, combustion air is supplied from the outside, There has been proposed a heating regeneration method using a burner 100 having a structure in which fuel is completely burned using two ceramic heaters 104 and 116 (see, for example, Patent Document 3).
Further, as a regeneration method by injection of a reducing agent, as shown in FIG. 11, a NOx storage catalyst 410 is disposed downstream of an exhaust pipe 406 of an internal combustion engine (not shown). A reducing agent supply nozzle 402 for spraying and supplying a reducing agent 404 such as fuel is provided on substantially the entire front surface, and a cooling pipe 401 for cooling the reducing agent supply nozzle 402 is provided. There has been proposed an exhaust purification device 400 in which a supply nozzle 402 is provided at a position where a traveling wind generated by traveling of a vehicle hits (see, for example, Patent Document 4).
JP 2004-3400 A (Claims, FIGS. 1-2) JP-T-2003-533626 (Claims, FIGS. 1-2) Utility Model Registration No. 2545072 (Scope of Claim for Utility Model Registration, FIGS. 1-2) JP 2003-83056 A (Claims, FIG. 1)

しかしながら、特許文献1及び2にそれぞれ開示された燃焼バーナや触媒バーナを用いたDPFの再生方法によれば、PM等を酸化(燃焼)させるためにDPFを所定温度まで加熱するに際して、ディーゼルエンジン等から排出される排気ガスの流量や温度等の影響を直接的に受けるという問題が見られた。したがって、ディーゼルエンジン等の運転状態等を考慮して、排気ガスの流量を適正割合に分配しながら、バーナによる加熱条件を厳格に制御しなければならない一方、DPFの再生時期や再生条件等についても制限されるという問題が見られた。   However, according to the DPF regeneration method using the combustion burner and the catalyst burner disclosed in Patent Documents 1 and 2, respectively, when the DPF is heated to a predetermined temperature in order to oxidize (combust) PM or the like, a diesel engine or the like There was a problem of being directly affected by the flow rate and temperature of the exhaust gas discharged from the plant. Therefore, while considering the operating conditions of diesel engines, etc., the exhaust gas flow rate must be distributed at an appropriate rate and the heating conditions of the burner must be strictly controlled. On the other hand, the DPF regeneration timing, regeneration conditions, etc. There was a problem of being restricted.

また、特許文献3に開示されたLNTの再生方法によれば、バーナにより、燃料を効率的に完全燃焼させて、LNTを加熱することのみ考慮しており、バーナを不完全燃焼させて、NOxの還元剤として、燃焼ガス中の一酸化炭素(CO)の含有量や、未燃燃料ガス(HCあるいは燃料未燃成分)の含有量を所定範囲内の値に調整し、LNTを効率的に再生することは、全く考慮されていなかった。
さらに、特許文献4に開示された還元剤供給ノズルを用いたNOx吸蔵触媒の再生方法では、冷却された還元剤によりNOx吸蔵触媒の再生を試みたものであり、LNTを迅速に活性化温度以上に、例えば、300℃以上に加熱することは困難であって、LNTを効率的に再生することは困難であった。また、NOx自体の還元剤としての一酸化炭素(CO)や未燃燃料ガス(HC)をNOx吸蔵触媒に供給することについては、何ら考慮されていなかった。
In addition, according to the LNT regeneration method disclosed in Patent Document 3, only the fuel is efficiently burnt completely by the burner and only the LNT is heated. as the reducing agent, and the content of carbon monoxide in the combustion gases (CO), the content of unburned fuel gas (HC or fuel unburned components) was adjusted to a value within a predetermined range, the LNT efficiently Reproduction was not considered at all.
Furthermore, in the regeneration method of the NOx occlusion catalyst using the reducing agent supply nozzle disclosed in Patent Document 4, the regeneration of the NOx occlusion catalyst is attempted with a cooled reducing agent, and the LNT is rapidly brought to an activation temperature or higher. For example, it is difficult to heat to 300 ° C. or higher, and it is difficult to efficiently regenerate LNT. Further, as the carbon monoxide (CO) and unburned fuel gas (HC) for supplying to the NOx storage catalyst of a reducing agent of NOx itself, has not been any consideration.

そこで、本発明の発明者らは、以上の問題を鋭意検討した結果、燃焼ガスを酸化させるための酸化触媒を備えたバーナを排気通路の所定箇所に配置するとともに、あえて燃料を不完全燃焼させ、燃焼ガス中の一酸化炭素(CO)や、未燃燃料ガス(HC)の含有量を増加させた燃焼ガスを噴射させることにより、排気浄化部材を効率的に再生できることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明の目的は、排気浄化部材の上流側であって、排気通路に連通する噴射出口を介して接続されたバーナにおいて、バーナから噴射される燃焼ガスを酸化するための酸化触媒を備えることにより、燃焼ガス中の一酸化炭素(CO)、未燃燃料ガス(HC)、熱量を容易に制御できるため、ディーゼルエンジン等の運転状態等によらず、ディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)やNOx吸蔵触媒(LNT)等の再生を効率的に行なうことができる排気浄化部材の再生装置を提供することである。
Therefore, the inventors of the present invention have intensively studied the above problems. As a result, a burner provided with an oxidation catalyst for oxidizing the combustion gas is disposed at a predetermined location in the exhaust passage, and the fuel is intentionally burnt incompletely. , and carbon monoxide in the combustion gas (CO), by injecting the combustion gases with an increased content of unburned fuel gas (HC), it found that can play exhaust purifying member effectively, the present invention It has been completed.
That is, an object of the present invention is provided with an oxidation catalyst for oxidizing the combustion gas injected from the burner in the burner connected to the upstream side of the exhaust purification member via the injection outlet communicating with the exhaust passage. by carbon monoxide in the combustion gas (CO), unburned fuel gas (HC), the amount of heat can be easily controlled, irrespective of the such operating conditions such as a diesel engine, a diesel particulate filter (DPF) and NOx An object of the present invention is to provide an exhaust purification member regeneration device capable of efficiently regenerating the storage catalyst (LNT) and the like.

本発明によれば、内燃機関の排気通路中に備えられて排気ガスを浄化するための排気浄化部材の再生装置であって、所定量の一酸化炭素(CO)及び未燃燃料ガス(HC)を含む燃焼ガスを噴射するバーナと、当該バーナから噴射される燃焼ガスを酸化するための酸化触媒と、を備えた排気浄化部材の再生装置が提供され、上述した問題点を解決することができる。 According to the present invention, there is provided a regeneration device for an exhaust purification member that is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine and purifies exhaust gas, and includes a predetermined amount of carbon monoxide (CO) and unburned fuel gas (HC). An exhaust purification member regeneration device comprising a burner for injecting combustion gas containing gas and an oxidation catalyst for oxidizing the combustion gas injected from the burner is provided, and the above-described problems can be solved. .

また、本発明の排気浄化部材の再生装置を構成するにあたり、排気浄化部材の上流側で、排気通路に連通する噴射出口を介して接続されることが好ましい。   Further, in configuring the exhaust purification member regeneration device of the present invention, it is preferable that the upstream side of the exhaust purification member is connected via an injection outlet communicating with the exhaust passage.

また、本発明の排気浄化部材の再生装置を構成するにあたり、バーナは、燃料を供給するためのインジェクタと、燃料に空気を混合するための第1の空気導入管と、供給された燃料を加熱して蒸発させるための燃料蒸発装置と、気化した燃料を拡散噴射させるためのオリフィスと、燃料の燃焼を補助するための空気を取り入れる第2の空気導入管と、噴射された燃料に着火して燃焼ガスとするための燃料点火装置と、を含むことが好ましい。   In configuring the exhaust purification member regeneration device of the present invention, the burner heats the supplied fuel, an injector for supplying fuel, a first air introduction pipe for mixing air with the fuel, and the supplied fuel. A fuel evaporation device for evaporating the fuel, an orifice for diffusing and injecting the vaporized fuel, a second air introduction pipe for taking in air for assisting combustion of the fuel, and igniting the injected fuel A fuel ignition device for producing combustion gas.

また、本発明の排気浄化部材の再生装置を構成するにあたり、バーナでの空燃比を0.1〜1.0未満の範囲内の値とすることが好ましい。
なお、バーナでの空燃比とは、バーナから噴射される燃焼ガスの空燃比の測定値、又は、バーナから噴射させる燃焼ガスの空燃比の設定値を意味し、以下、設定空燃比と称する場合がある。
In configuring the exhaust purification member regeneration device of the present invention, it is preferable to set the air-fuel ratio in the burner to a value within the range of less than 0.1 to 1.0.
The air-fuel ratio in the burner means the measured value of the air-fuel ratio of the combustion gas injected from the burner or the set value of the air-fuel ratio of the combustion gas injected from the burner, and hereinafter referred to as the set air-fuel ratio There is.

また、本発明の排気浄化部材の再生装置を構成するにあたり、噴射出口と、排気浄化部材との間に、排気ガスにおける空燃比を測定するためのラムダセンサを備えることが好ましい。   Further, in configuring the exhaust purification member regeneration device of the present invention, it is preferable that a lambda sensor for measuring the air-fuel ratio in the exhaust gas is provided between the injection outlet and the exhaust purification member.

また、本発明の排気浄化部材の再生装置を構成するにあたり、排気浄化部材は、NOx吸蔵触媒又は、酸化触媒を上流側に備えたパティキュレートフィルタを含むことが好ましい。   In configuring the regeneration device for an exhaust purification member of the present invention, the exhaust purification member preferably includes a particulate filter provided with an NOx storage catalyst or an oxidation catalyst on the upstream side.

また、本発明の別の態様は、内燃機関の排気通路中に備えられ、排気ガスを浄化するための排気浄化部材の再生方法であって、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、排気浄化部材の上流側で、排気通路に連通する噴射出口を介して接続されるとともに、所定量の一酸化炭素(CO)及び未燃燃料ガス(HC)を含む燃焼ガスを噴射するバーナと、当該バーナから噴射される燃焼ガスを酸化するための酸化触媒と、を備え、バーナから、運転状態検出手段によって検出される内燃機関の運転状態に応じて、酸化触媒を通過した燃焼ガスが所定量の一酸化炭素(CO)及び未燃燃料ガス(HC)を含むように燃焼ガスを噴射させることを特徴とする排気浄化部材の再生方法である。 Another aspect of the present invention is an exhaust purification member regeneration method for purifying exhaust gas, which is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine, and an operating state detecting means for detecting an operating state of the internal combustion engine. A burner which is connected to an upstream side of the exhaust purification member via an injection outlet communicating with the exhaust passage and injects a combustion gas containing a predetermined amount of carbon monoxide (CO) and unburned fuel gas (HC); An oxidation catalyst for oxidizing the combustion gas injected from the burner, and the combustion gas that has passed through the oxidation catalyst is detected from the burner according to the operating state of the internal combustion engine detected by the operating state detecting means. A method for regenerating an exhaust purification member characterized by injecting combustion gas so as to include a certain amount of carbon monoxide (CO) and unburned fuel gas (HC) .

すなわち、本発明の排気浄化部材の再生装置によれば、バーナと、所定の酸化触媒と、を備えるとともに、内燃機関から独立させて接続することにより、内燃機関の運転状態に対応して、独立してバーナでの設定空燃比を制御することができるとともに、燃焼ガス中に含まれる未燃燃料ガスから、効率よく一酸化炭素を発生させることができる。
したがって、燃焼ガス中に含まれる熱量、未燃燃料ガス、一酸化炭素の量を容易に制御することができ、ディーゼルパティキュレートフィルタ等に吸着したPM等を効率的に酸化(燃焼)させたり、NOx吸蔵触媒等においてNOxを効率的に還元させたりすることができる。
よって、定期的に実施する場合はもちろんのこと、任意時期に実施した場合であっても、PM等が吸着したフィルタや、温度が低下したNOx吸蔵触媒等の再生を効率的に行なうことができる。
That is, according to the regeneration device for an exhaust purification member of the present invention, the burner and the predetermined oxidation catalyst are provided and connected independently from the internal combustion engine, so that the operation can be performed independently of the internal combustion engine. it is possible to control the set air-fuel ratio of the burner and, from unburned fuel gas contained in the combustion gas, it is possible to efficiently generate carbon monoxide.
Therefore, the amount of heat contained in the combustion gases, unburned fuel gas, it is possible to easily control the amount of carbon monoxide, or efficiently oxidized (burned) adsorbed on PM and the like in a diesel particulate filter or the like, It is possible to efficiently reduce NOx in a NOx storage catalyst or the like.
Therefore, it is possible to efficiently regenerate the filter on which PM or the like is adsorbed, the NOx occlusion catalyst whose temperature is lowered, etc., even when it is carried out periodically, as well as when it is carried out periodically. .

また、本発明の排気浄化部材の再生装置によれば、排気通路の所定位置に接続することにより、内燃機関の運転状態にかかわらず、再生装置から噴射された、所定量の未燃燃料ガス、一酸化炭素、及び熱量を含む燃焼ガスを、効率よく排気浄化部材に導くことができ、より効率的に再生することができる。 Further, according to the reproducing apparatus of the exhaust purifying member of the present invention, by connecting a predetermined position of the exhaust passage, regardless of the operating state of the internal combustion engine, which is injected from the playback apparatus, a predetermined amount of unburned fuel gas, The combustion gas containing carbon monoxide and heat can be efficiently guided to the exhaust purification member, and can be regenerated more efficiently.

また、本発明の排気浄化部材の再生装置によれば、バーナが、所定のインジェクタと、第1の空気導入管と、燃料蒸発装置と、オリフィスと、第2の空気導入管と、燃料点火装置と、を含むことにより、バーナの構造を簡略化、小型化することができるとともに、燃焼ガスの設定空燃比を容易に制御して、排気浄化部材を効率的に再生することができる。   Further, according to the exhaust purification member regeneration apparatus of the present invention, the burner includes a predetermined injector, a first air introduction pipe, a fuel evaporation apparatus, an orifice, a second air introduction pipe, and a fuel ignition apparatus. And the burner structure can be simplified and miniaturized, and the set air-fuel ratio of the combustion gas can be easily controlled to efficiently regenerate the exhaust purification member.

また、本発明の排気浄化部材の再生装置によれば、所定位置に備えたバーナにおける設定空燃比を所定範囲内の値とすることにより、ディーゼルエンジン等の運転状態等によらず、排気浄化部材を所定温度に加熱してPM等を効率的に酸化したり、NOxを効率的に還元したりすることができる。   According to the exhaust purification member regeneration device of the present invention, the exhaust air purification member can be set regardless of the operation state of the diesel engine or the like by setting the set air-fuel ratio in the burner provided at the predetermined position within a predetermined range. Can be heated to a predetermined temperature to efficiently oxidize PM or the like, or NOx can be efficiently reduced.

また、本発明の排気浄化部材の再生装置によれば、所定位置に、排気ガスにおける空燃比を測定するためのラムダセンサ(酸素センサ)を備えることにより、排気浄化部材に送り込まれる排気ガスの空燃比を測定して、バーナでの設定空燃比を制御することができる。したがって、燃焼ガス中の一酸化炭素(CO)の含有量や未燃燃料ガス(HC)の含有量を、独立的にそれぞれ精度良く調整することができ、さらには、排気ガス中の一酸化炭素(CO)の含有量や未燃燃料ガス(HC)の含有量を考慮しながら、それぞれについて精度良く調整することもできる。 In addition, according to the exhaust purification member regeneration device of the present invention, the exhaust gas exhausted into the exhaust purification member is emptied by providing a lambda sensor (oxygen sensor) for measuring the air-fuel ratio in the exhaust gas at a predetermined position. The set air-fuel ratio in the burner can be controlled by measuring the fuel ratio. Accordingly, the content of the content and unburned fuel gas of carbon monoxide in the combustion gases (CO) (HC), can be adjusted independently each precisely, furthermore, the carbon monoxide in the exhaust gas taking into account the content of the content and unburned fuel gas (HC) of (CO), it can also be accurately adjusted for each.

また、本発明の排気浄化部材の再生装置によれば、対象となる排気浄化部材として、所定のNOx吸蔵触媒、あるいは酸化触媒を上流側に備えたパティキュレートフィルタを含むことにより、バーナから吹き付ける燃焼ガス中の一酸化炭素(CO)、未燃燃料ガス(HC)、及び所定熱量によって、それぞれより効率的に再生することができる。 Further, according to the exhaust purification member regeneration device of the present invention, the target exhaust purification member includes a particulate filter provided with a predetermined NOx storage catalyst or an oxidation catalyst on the upstream side, so that combustion is blown from the burner. carbon monoxide in the gas (CO), unburned fuel gas (HC), and a predetermined amount of heat, can be reproduced efficiently from each.

また、本発明の排気浄化部材の再生方法によれば、所定位置に配置され、酸化触媒を備えたバーナから、内燃機関の運転状態に対応させて、バーナでの設定空燃比を所定範囲内の値に制御して、燃焼ガスを噴射させることにより、未燃燃料ガス及び一酸化炭素を、発熱剤や還元剤として有効利用することができる。したがって、ディーゼルエンジン等がどのような運転状態にあっても、排気浄化部材を独立的に所定温度に上昇させるとともに、ディーゼルパティキュレートフィルタ等に吸着したPM等を効率的に酸化(燃焼)させたり、NOx吸蔵触媒等においてNOxを効率的に還元させたりすることができる。
よって、定期的に実施する場合はもちろんのこと、任意時期に実施した場合であっても、PM等が吸着したフィルタや、温度が低下したNOx吸蔵触媒等の再生を効率的に行なうことができる。
Further, according to the method for regenerating an exhaust purification member of the present invention, the set air-fuel ratio in the burner is set within a predetermined range from a burner disposed at a predetermined position and provided with an oxidation catalyst corresponding to the operating state of the internal combustion engine. is controlled to a value, by injecting the combustion gases, unburnt fuel gas and carbon monoxide, can be effectively utilized as a heating agent or a reducing agent. Therefore, regardless of the operating state of the diesel engine or the like, the exhaust purification member is independently raised to a predetermined temperature, and the PM adsorbed on the diesel particulate filter or the like is efficiently oxidized (burned). In addition, NOx can be efficiently reduced in a NOx storage catalyst or the like.
Therefore, it is possible to efficiently regenerate the filter on which PM or the like is adsorbed, the NOx occlusion catalyst whose temperature is lowered, etc., even when it is carried out periodically, as well as when it is carried out periodically. .

本発明の実施形態は、図1に示すように、内燃機関の排気通路中に備えられて排気ガスを浄化するための排気浄化部材の再生装置10であって、所定量の一酸化炭素(CO)及び未燃燃料ガス(HC)を含む燃焼ガスを噴射するバーナ12と、当該バーナ12から噴射される燃焼ガスを酸化するための酸化触媒13と、を備えることを特徴とする排気浄化部材の再生装置10である。
以下、本実施形態による内燃機関における排気浄化部材の再生装置及び再生方法について説明する。なお、図1は、本実施形態の排気浄化部材の再生装置の具体的構成を説明するために供する図であり、図2及び図3は、それぞれ当該排気浄化部材の再生装置を内燃機関の排気通路中に備えた状態を示す図である。
As shown in FIG. 1, an embodiment of the present invention is an exhaust purification member regeneration device 10 provided in an exhaust passage of an internal combustion engine for purifying exhaust gas, which includes a predetermined amount of carbon monoxide (CO). ) And a burner 12 for injecting combustion gas containing unburned fuel gas (HC), and an oxidation catalyst 13 for oxidizing the combustion gas injected from the burner 12. This is a playback device 10.
Hereinafter, the regeneration device and regeneration method for the exhaust purification member in the internal combustion engine according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram provided to explain a specific configuration of the exhaust purification member regeneration device of the present embodiment, and FIGS. 2 and 3 respectively show the exhaust purification member regeneration device as an exhaust gas of an internal combustion engine. It is a figure which shows the state prepared in the channel | path.

1.基本的構成
本実施形態の排気浄化部材の再生装置は、図1に示すように、バーナ12と、当該バーナ12から噴射される燃焼ガスを酸化するための酸化触媒13と、を備えることを特徴とする。すなわち、酸化触媒13を備えることにより、バーナ12において所定の設定空燃比で燃焼させた燃焼ガス中の未燃燃料ガス(以下「燃料ガス」と称する場合がある。)を酸化させて、効率的に一酸化炭素を生成することができるためである。
より具体的には、バーナ12から噴射された燃焼ガスは、所定量の熱量及び燃料ガスを含むため、通常であれば、燃料ガスの一部が余熱によって不完全燃焼を起こし、少量の一酸化炭素が発生する。ところが、本実施形態の再生装置10であれば、バーナ12の下流側に酸化触媒13を備えているために、燃焼ガス中の熱量によって当該酸化触媒13が活性化するとともに、燃焼ガス中の燃料ガス及び少量の酸素が酸化触媒13によって不完全燃焼を起こし、効率的に一酸化炭素を発生させることができる。したがって、燃焼ガス中の熱量、及び一酸化炭素(CO)、さらに残存する燃料ガス(HC)を利用して、ディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)やNOx吸蔵触媒(LNT)等の排気浄化部材の再生効率を著しく向上させることができる。
なお、本発明の再生装置から噴射された燃焼ガスが、排気浄化部材の再生に及ぼす影響については、後で詳しく説明する。
1. Basic Configuration The regeneration device for an exhaust purification member of the present embodiment includes a burner 12 and an oxidation catalyst 13 for oxidizing combustion gas injected from the burner 12, as shown in FIG. And That is, by providing the oxidation catalyst 13, (sometimes hereinafter referred to as "fuel gas".) Unburned fuel gas in the combustion gas is burned at a predetermined set air-fuel ratio in the burner 12 was oxidized, efficient This is because carbon monoxide can be produced.
More specifically, since the combustion gas injected from the burner 12 includes a predetermined amount of heat and fuel gas, normally, a part of the fuel gas causes incomplete combustion due to residual heat, and a small amount of monoxide. Carbon is generated. However, in the case of the regenerator 10 of the present embodiment, since the oxidation catalyst 13 is provided on the downstream side of the burner 12, the oxidation catalyst 13 is activated by the amount of heat in the combustion gas, and the fuel in the combustion gas. The gas and a small amount of oxygen cause incomplete combustion by the oxidation catalyst 13 and can efficiently generate carbon monoxide. Therefore, regeneration of exhaust purification members such as diesel particulate filter (DPF) and NOx occlusion catalyst (LNT) using the amount of heat in the combustion gas, carbon monoxide (CO), and remaining fuel gas (HC). Efficiency can be significantly improved.
The effect of the combustion gas injected from the regenerator of the present invention on the regeneration of the exhaust purification member will be described in detail later.

また、再生装置10は、図2及び図3に示すように、内燃機関51の排気通路20中に備えられており、排気浄化部材36、44の上流側で、排気通路20に連通する噴射出口16を介して接続されることを特徴とする。
すなわち、内燃機関から独立して、内燃機関の排気通路に連通する噴射出口を介して接続してあることにより、内燃機関の運転状態が、仮にアイドリング状態であって、排気温度が比較的低い場合であっても、バーナにおいて、燃料及び空気を所望濃度で混合して、当該内燃機関の運転状態に応じた所定の設定空燃比で燃焼させることができる。あるいは、仮に通常の運転状態であって、排気温度が比較的高い場合であっても、同様に、当該内燃機関の運転状態に応じた所定の設定空燃比で燃焼させることができる。逆に言えば、バーナの燃焼状態もまた、内燃機関の運転状態等に影響を与える可能性が少ないことから、ディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)やNOx吸蔵触媒(LNT)等の再生の際に、内燃機関の運転状態等を所定状態に定める必要が無い。したがって、ディーゼルパティキュレートフィルタやNOx吸蔵触媒等の排気浄化部材の再生に関して、当該ディーゼルパティキュレートフィルタやNOx吸蔵触媒等の性能が低下してきた場合に、内燃機関の運転状態にかかわらず、定期的に再生することはもちろんのこと、任意時期であっても排気浄化部材を再生することができる。
2 and 3, the regenerator 10 is provided in the exhaust passage 20 of the internal combustion engine 51, and is an injection outlet communicating with the exhaust passage 20 on the upstream side of the exhaust purification members 36 and 44. 16 is connected.
That is, when the operation state of the internal combustion engine is idling and the exhaust temperature is relatively low because it is connected via an injection outlet communicating with the exhaust passage of the internal combustion engine independently of the internal combustion engine Even so, in the burner, fuel and air can be mixed at a desired concentration and combusted at a predetermined air-fuel ratio according to the operating state of the internal combustion engine. Alternatively, even if the engine is in a normal operating state and the exhaust temperature is relatively high, it can be similarly burned at a predetermined set air-fuel ratio corresponding to the operating state of the internal combustion engine. Conversely, since the combustion state of the burner is also less likely to affect the operation state of the internal combustion engine, the regeneration of the diesel particulate filter (DPF), NOx storage catalyst (LNT), etc. There is no need to set the operating state of the internal combustion engine to a predetermined state. Therefore, regarding the regeneration of exhaust purification members such as diesel particulate filters and NOx storage catalysts, when the performance of the diesel particulate filter, NOx storage catalyst, etc. has deteriorated, it is regularly determined regardless of the operating state of the internal combustion engine. Of course, the exhaust purification member can be regenerated at any time.

2.酸化触媒
また、バーナ12から噴射される燃焼ガスを酸化させるための酸化触媒13としては、特に制限されるものでなく、公知のもの、例えば、アルミナに白金を担持させたものに、所定量のセリウム等の希土類元素を添加したものを用いることができる。
すなわち、一酸化炭素(CO)及び燃料ガス(HC)が排気浄化部材の再生に与える影響度合いとしては、一般的に、一酸化炭素が燃料ガスより優れていると言われているが、かかる酸化触媒13を備えることにより、バーナ12から噴射される燃焼ガスに含まれる燃料ガス(HC)を効率的に不完全燃焼させて一酸化炭素(CO)に変換することができる。
2. Oxidation catalyst The oxidation catalyst 13 for oxidizing the combustion gas injected from the burner 12 is not particularly limited, and a known amount, for example, a material in which platinum is supported on alumina, has a predetermined amount. What added rare earth elements, such as cerium, can be used.
That is, as the degree of influence of carbon monoxide (CO) and fuel gas (HC) on the regeneration of the exhaust purification member, it is generally said that carbon monoxide is superior to fuel gas. By providing the catalyst 13, the fuel gas (HC) contained in the combustion gas injected from the burner 12 can be efficiently incompletely burned and converted to carbon monoxide (CO).

3.バーナ
また、バーナ12は、図1に示すように、高圧燃料を供給するためのインジェクタ60と、高圧燃料に空気を混合するための第1の空気導入管70と、供給された燃料を加熱して蒸発させるための燃料蒸発装置81と、蒸発して気化した燃料を拡散噴射させるためのオリフィス80と、燃料の燃焼を補助するための空気を取り入れる第2の空気導入管87と、燃料に着火して燃焼ガスとするための燃料点火装置84と、を含むことが好ましい。
この理由は、このように構成することにより、例えば、予備混合タイプの構成のバーナと比較して、バーナ12の小型化を図ることができるとともに、噴射する燃焼ガスに含まれる未燃焼の燃料ガス(HC)の量を容易に制御することができるためである。より詳細には、拡散タイプのオリフィス80によって、燃料を拡散して噴射させることにより、その中心部の燃料は、第2の空気導入管87から取り入れた空気に触れないために燃焼することない。したがって、燃料ガスとして燃焼ガス中に含まれた状態で噴射させることができる。
3. As shown in FIG. 1, the burner 12 heats the supplied fuel, an injector 60 for supplying high-pressure fuel, a first air introduction pipe 70 for mixing air with the high-pressure fuel, and the supplied fuel. A fuel evaporation device 81 for evaporating the fuel, an orifice 80 for diffusing and evaporating the evaporated and vaporized fuel, a second air introduction pipe 87 for taking in air for assisting fuel combustion, and ignition of the fuel And a fuel ignition device 84 for producing a combustion gas.
The reason for this is that, with this configuration, for example, the burner 12 can be reduced in size as compared with a premixed type burner, and unburned fuel gas contained in the injected combustion gas This is because the amount of (HC) can be easily controlled. More specifically, by diffusing and injecting the fuel through the diffusion type orifice 80, the fuel in the central portion does not burn because it does not touch the air taken in from the second air introduction pipe 87. Therefore, it can be made to inject in the state contained in combustion gas as fuel gas.

4.ラムダセンサ
また、図1に例示するように、排気通路に連通する噴射出口16と、排気浄化部材36、44との間に、排気ガスにおける空燃比を測定するラムダセンサ24を備えることが好ましい。
この理由は、このようにラムダセンサ24を備えることにより、バーナ12から噴射され、酸化触媒13を通過した燃焼ガスが混合された排気ガスにおける空燃比に基づいて、バーナでの設定空燃比を調整することができるためである。
4). Further, as illustrated in FIG. 1, it is preferable that a lambda sensor 24 for measuring an air-fuel ratio in the exhaust gas is provided between the injection outlet 16 communicating with the exhaust passage and the exhaust purification members 36 and 44.
The reason is that by setting the lambda sensor 24 in this way, the set air-fuel ratio in the burner is adjusted based on the air-fuel ratio in the exhaust gas mixed with the combustion gas injected from the burner 12 and passed through the oxidation catalyst 13. This is because it can be done.

なお、図1に示すようにラムダセンサ24を配置した場合、例えば、ラムダセンサ24によって測定された排気ガスにおける空燃比に基づいて、内燃機関とは独立的にバーナでの設定空燃比の調整が可能であって、高温状態の排気通路20の途中から、所定量の一酸化炭素(CO)、燃料ガス(HC)、及び所定熱量を排気浄化部材に供給することができ、内燃機関の運転状態に関わらず、排気浄化部材を効率的に再生することができる。
また、内燃機関の運転状態に対応させて、排気浄化部材に対し、本発明の排気浄化部材の再生装置により、所定量の一酸化炭素、燃料ガス、及び所定熱量の燃焼ガスを排気浄化部材に供給することもできる。すなわち、内燃機関からの排気ガスの温度が比較的高い場合や低い場合、あるいはかかる排気ガスに含まれる一酸化炭素や燃料ガスの含有量が多い場合には、それらを考慮して、本発明の排気浄化部材の再生装置により、所定量の一酸化炭素、燃料ガス、及び所定熱量を調整した上で、燃焼ガスを排気浄化部材に供給することができ、より効率的に排気浄化部材を再生することができる。
When the lambda sensor 24 is arranged as shown in FIG. 1, for example, the set air-fuel ratio in the burner is adjusted independently of the internal combustion engine based on the air-fuel ratio in the exhaust gas measured by the lambda sensor 24. A predetermined amount of carbon monoxide (CO), fuel gas (HC), and a predetermined amount of heat can be supplied to the exhaust purification member from the middle of the exhaust passage 20 in a high temperature state, and the operating state of the internal combustion engine Regardless, the exhaust purification member can be efficiently regenerated.
Further, in accordance with the operating state of the internal combustion engine, a predetermined amount of carbon monoxide, fuel gas , and a predetermined amount of combustion gas are supplied to the exhaust gas purification member by the exhaust gas purification member regeneration device of the present invention. It can also be supplied. That is, when the temperature of the exhaust gas from the internal combustion engine is relatively high or low, or when the content of carbon monoxide or fuel gas contained in the exhaust gas is large, these are taken into consideration. By adjusting the predetermined amount of carbon monoxide, fuel gas, and predetermined amount of heat by the exhaust purification member regeneration device, the combustion gas can be supplied to the exhaust purification member, and the exhaust purification member is regenerated more efficiently. be able to.

5.内燃機関
図2及び図3において、それぞれ矢印Dで示される排気ガスを排出する内燃機関51としては、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンが典型的であるが、排気浄化部材の取り付けが必須であるばかりか、その再生が必須のディーゼルエンジンを対象とすることが適している。
また、図2及び図3において示される運転状態検出手段53は、内燃機関の運転状態、すなわち、内燃機関の回転数や、排気温度等を検出する手段であって、当該検出結果に基づいて、排気浄化部材の再生装置から噴射される燃焼ガスにおける、空燃比が制御されるように構成してあることが好ましい。
5. Internal combustion engine In FIGS. 2 and 3, a diesel engine or a gasoline engine is typically used as the internal combustion engine 51 that discharges exhaust gas indicated by an arrow D, but it is not only necessary to attach an exhaust purification member, It is suitable to target diesel engines whose regeneration is essential.
2 and 3 is a means for detecting the operating state of the internal combustion engine, that is, the rotational speed of the internal combustion engine, the exhaust gas temperature, and the like, and based on the detection result, It is preferable that the air-fuel ratio in the combustion gas injected from the regeneration device for the exhaust purification member is controlled.

6.排気通路
また、図2及び図3において示される排気通路20は、内燃機関の排気口22に接続されており、他端が排気浄化部材36、44に接続される。かかる排気通路20の断面形状は、円形、楕円、あるいは角柱の排気通路20であれば特にその形態は特に制限されるものではない。
ただし、内燃機関とは独立的に、所定量の一酸化炭素、燃料ガス、及び所定熱量を排気浄化部材に対して供給すべく、本発明の排気浄化部材の再生装置を取り付けやすくするために、図2や図3に例示するように、排気通路20の途中に屈曲部28を設けることが好ましい。そして、その屈曲部29に噴射出口16を介して、本発明の排気浄化部材の再生装置10を接続できるように構成してあることが好ましい。
6). Exhaust passage The exhaust passage 20 shown in FIGS. 2 and 3 is connected to the exhaust port 22 of the internal combustion engine, and the other end is connected to the exhaust purification members 36 and 44. The cross-sectional shape of the exhaust passage 20 is not particularly limited as long as it is a circular, elliptical, or prismatic exhaust passage 20.
However, in order to make it easier to attach the regeneration device for the exhaust purification member of the present invention to supply a predetermined amount of carbon monoxide, fuel gas, and a predetermined amount of heat to the exhaust purification member independently of the internal combustion engine. As illustrated in FIGS. 2 and 3, a bent portion 28 is preferably provided in the middle of the exhaust passage 20. And it is preferable to be comprised so that the regeneration apparatus 10 of the exhaust purification member of this invention can be connected to the bending part 29 via the injection outlet 16. FIG.

7.排気浄化部材
また、再生する対象である排気浄化部材としては、図2や図3に例示するように、ディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)36やNOx吸蔵触媒(LNT)44が典型的である。
かかるディーゼルパティキュレートフィルタとしては公知材料から構成することができるが、例えば、セラミック材料から構成されたハニカム構造のフィルタであって、排気ガス中のPMその他の微粒子を補集してこれを浄化するものである。
ここで、かかるパティキュレートフィルタ36の上流側に酸化触媒32を設けてあることが好ましい。この理由は、ディーゼルパティキュレートフィルタ36に排気ガスを導入する前に、排気ガス中に含まれるHCやNOx等を酸化させることができるためである。また、ディーゼルパティキュレートフィルタ36が目詰まり状態となってきたときに、本発明の再生装置により、効率的に酸化触媒32を昇温活性化させるとともに、フィルタ36に吸着したPM等を加熱酸化させて、再生することができるためである。
7). Exhaust gas purification member As an exhaust gas purification member to be regenerated, a diesel particulate filter (DPF) 36 and a NOx storage catalyst (LNT) 44 are typical as illustrated in FIGS. 2 and 3.
Such a diesel particulate filter can be made of a known material. For example, it is a filter having a honeycomb structure made of a ceramic material, and collects PM and other fine particles in exhaust gas to purify it. Is.
Here, it is preferable that the oxidation catalyst 32 is provided on the upstream side of the particulate filter 36. This is because before introducing exhaust gas into the diesel particulate filter 36, HC, NOx, etc. contained in the exhaust gas can be oxidized. Further, when the diesel particulate filter 36 becomes clogged, the regenerating apparatus of the present invention efficiently activates the oxidation catalyst 32 at a temperature and heats and oxidizes PM or the like adsorbed on the filter 36. This is because it can be reproduced.

また、NOx吸蔵触媒についても公知材料から構成することができるが、例えば、アルミナ繊維等の表面や内部に、白金(Pt)、カリウム(K)、ナトリウム(Na)、セシウム(Cs)、バリウム(Ba)、カルシウム(Ca)、ランタン(La)、イットリウム(Y)、ロジウム(Rb)等の少なくとも一種の元素化合物を担持させることにより構成することができる。
そして、NOx吸蔵触媒の温度が低下した状態となったときに、本発明の再生装置により、高温の燃焼ガスを吹き付けて触媒の温度を活性化温度以上まで上昇させるとともに、燃焼ガス中に含まれる、還元剤としての一酸化炭素及び燃料ガスを利用して、NOx化合物を還元させて放出し、NOx吸蔵触媒を再生するものである。
The NOx occlusion catalyst can also be made of a known material. For example, platinum (Pt), potassium (K), sodium (Na), cesium (Cs), barium ( It can be constituted by supporting at least one elemental compound such as Ba), calcium (Ca), lanthanum (La), yttrium (Y), rhodium (Rb).
When the temperature of the NOx occlusion catalyst is lowered, the regeneration device of the present invention blows high-temperature combustion gas to raise the temperature of the catalyst to the activation temperature or higher and is contained in the combustion gas. The NOx compound is reduced and released using carbon monoxide and fuel gas as a reducing agent to regenerate the NOx storage catalyst.

8.再生方法
次に、本発明の排気浄化部材の再生装置を用いて実施する排気浄化部材の再生方法について説明する。かかる排気浄化部材の再生方法は、ディーゼルエンジン等の内燃機関の運転状態を、運転状態検出手段によって検出するとともに、検出される運転状態に応じた空燃比で、バーナから燃焼ガスを噴射させることを特徴としている。
すなわち、内燃機関を通常運転させている場合には、排気温度が比較的高温になり、NOx吸蔵触媒やディーゼルパティキュレートフィルタにおいて、NOxの還元反応や、PMの燃焼等が効率的に行われる。一方、エンジンの始動時やアイドリング状態等には、排気温度が低温になり、NOx吸蔵触媒やディーゼルパティキュレートフィルタの温度を上昇させることができないために、それらの排気浄化部材に吸着したNOxの還元反応や、PM等の燃焼を行うことが困難となる。したがって、排気浄化部材の上流側で、排気通路に連通する噴射出口を介して接続されたバーナから、内燃機関の運転状態に対応させて、バーナでの空燃比を設定して燃焼ガスを噴射させることにより、排気浄化部材を効率的に再生させることができる。
そして、本発明に係る排気浄化部材の再生装置は、所定のバーナ、及び当該バーナから噴射された燃焼ガスを酸化させるための酸化触媒を備えているために、バーナにおいて、空燃比の制御を精度良く行うとともに、酸化触媒において、効率的に一酸化炭素を生成することができる。したがって、NOx吸蔵触媒やディーゼルパティキュレートフィルタの再生をより効率的に行うことができる。
8). Regeneration Method Next, an exhaust purification member regeneration method that is performed using the exhaust purification member regeneration device of the present invention will be described. Such an exhaust purification member regeneration method detects an operating state of an internal combustion engine such as a diesel engine by an operating state detection means and injects combustion gas from a burner at an air-fuel ratio corresponding to the detected operating state. It is a feature.
That is, when the internal combustion engine is normally operated, the exhaust temperature becomes relatively high, and NOx reduction reaction, PM combustion, and the like are efficiently performed in the NOx storage catalyst and the diesel particulate filter. On the other hand, when the engine is started or idling, the exhaust temperature becomes low, and the temperature of the NOx storage catalyst or diesel particulate filter cannot be raised. Therefore, the reduction of NOx adsorbed on these exhaust purification members is reduced. It becomes difficult to perform reaction and combustion of PM or the like. Therefore, on the upstream side of the exhaust purification member, the combustion gas is injected by setting the air-fuel ratio in the burner from the burner connected via the injection outlet communicating with the exhaust passage in accordance with the operating state of the internal combustion engine. Thus, the exhaust purification member can be efficiently regenerated.
The exhaust gas purification member regeneration apparatus according to the present invention includes a predetermined burner and an oxidation catalyst for oxidizing the combustion gas injected from the burner. Therefore, the air-fuel ratio is accurately controlled in the burner. While performing well, carbon monoxide can be efficiently produced in the oxidation catalyst. Therefore, regeneration of the NOx storage catalyst and the diesel particulate filter can be performed more efficiently.

例えば、NOx吸蔵触媒を再生する場合には、燃焼ガス中の熱量によってNOx吸蔵触媒の温度を活性化温度以上まで上昇させる一方、燃料ガス及び一酸化炭素をNOxの還元剤として用いることができるために、NOxを効率的に還元反応させて、NOx吸蔵触媒の再生を極めて効率的に行なうことができる。
すなわち、本発明の排気浄化部材の再生装置によれば、燃焼ガス中に含まれる燃料ガスが余熱等によって不完全燃焼して一酸化炭素が発生するだけでなく、酸化触媒によっても効率的に一酸化炭素を発生させることができる。したがって、燃焼ガス中の一酸化炭素の含有量を効果的に増加させて、燃焼ガスを噴射させることができるために、NOx吸蔵触媒の再生効率を著しく向上させることができる。
For example, when the NOx storage catalyst is regenerated, the temperature of the NOx storage catalyst is raised to the activation temperature or higher by the amount of heat in the combustion gas, while the fuel gas and carbon monoxide can be used as a reducing agent for NOx. In addition, NOx can be efficiently reduced and the NOx storage catalyst can be regenerated very efficiently.
That is, according to the exhaust gas purification member regeneration apparatus of the present invention, the fuel gas contained in the combustion gas is not only incompletely combusted due to residual heat or the like to generate carbon monoxide, but also efficiently by the oxidation catalyst. Carbon oxide can be generated. Therefore, since the content of carbon monoxide in the combustion gas can be effectively increased and the combustion gas can be injected, the regeneration efficiency of the NOx storage catalyst can be significantly improved.

また、ディーゼルパティキュレートフィルタを再生する場合には、本発明の再生装置から噴射された燃焼ガスに含まれる熱量が、フィルタの上流側に配置された酸化触媒に導入され、当該酸化触媒を活性化温度以上まで加熱することができる。そして、燃焼ガス中に含まれる発熱剤としての一酸化炭素及び燃料ガスが、当該酸化触媒によって酸化反応することにより、燃焼ガスの温度がさらに高温に上昇する。したがって、当該酸化触媒の下流側に配置されたフィルタを効率的に加熱し、フィルタに付着したPM等を酸化(燃焼)させることにより、ディーゼルパティキュレートフィルタの再生を極めて効率的に行うことができる。
このとき、発熱剤としては、燃料ガスあるいは一酸化炭素のいずれであっても好適に利用することができる。したがって、酸化触媒を備えたバーナから噴射された燃料ガス及び一酸化炭素を所定量含む燃焼ガスによって、フィルタ上流側の酸化触媒を通過することによりフィルタが効果的に加熱され、ディーゼルパティキュレートフィルタを効率的に再生することができる。
Also, when regenerating a diesel particulate filter, the amount of heat contained in the combustion gas injected from the regenerator of the present invention is introduced into an oxidation catalyst arranged upstream of the filter to activate the oxidation catalyst. It can be heated above the temperature. Then, carbon monoxide and fuel gas as heat generating agents contained in the combustion gas undergo an oxidation reaction by the oxidation catalyst, so that the temperature of the combustion gas further increases. Therefore, the diesel particulate filter can be regenerated extremely efficiently by efficiently heating the filter disposed downstream of the oxidation catalyst and oxidizing (burning) PM or the like adhering to the filter. .
At this time, as the heat generating agent, either fuel gas or carbon monoxide can be suitably used. Therefore, the filter is effectively heated by passing the oxidation catalyst upstream of the filter by the combustion gas containing a predetermined amount of fuel gas and carbon monoxide injected from the burner provided with the oxidation catalyst, and the diesel particulate filter It can be played back efficiently.

9.空燃比(ラムダ値)
また、バーナでの空燃比が0.1〜1.0未満の範囲内の値となるように、燃焼ガスを噴射させることが好ましい。また、かかる空燃比は、ディーゼルエンジン等の内燃機関の運転状態に応じて制御することが好ましい。
この理由は、このように所定位置に備えた再生装置において、空燃比が所定範囲内の値となるように、所定の燃焼ガスを噴射させることにより、ディーゼルエンジン等の運転状態がどのような状態にあっても、排気浄化部材を所定温度に加熱したり、還元したりすることができるためである。
より具体的には、エンジンの始動時やアイドリング状態等には、排気温度が低温になり、NOx吸蔵触媒やディーゼルパティキュレートフィルタの温度を上昇させることができないために、それらの排気浄化部材に吸着したNOxの還元反応や、PM等の燃焼を行うことが困難となる場合がある。したがって、ディーゼルエンジン等の運転状態に応じた空燃比でバーナから燃焼ガスを噴射させることにより、より効率的に、排気浄化部材を再生させることができる。
9. Air-fuel ratio (lambda value)
Further, it is preferable to inject the combustion gas so that the air-fuel ratio in the burner becomes a value within the range of less than 0.1 to 1.0. Moreover, it is preferable to control this air fuel ratio according to the driving | running state of internal combustion engines, such as a diesel engine.
The reason for this is that in the regenerator provided at the predetermined position as described above, by injecting the predetermined combustion gas so that the air-fuel ratio becomes a value within the predetermined range, the operating state of the diesel engine or the like is determined. This is because the exhaust purification member can be heated to a predetermined temperature or reduced.
More specifically, when the engine is started or idling, the exhaust temperature becomes low, and the temperature of the NOx storage catalyst or diesel particulate filter cannot be raised. It may be difficult to perform the reduction reaction of NOx and combustion of PM or the like. Therefore, the exhaust purification member can be regenerated more efficiently by injecting the combustion gas from the burner at an air-fuel ratio corresponding to the operating state of the diesel engine or the like.

ここで、図4〜図7を参照して、本発明の排気浄化部材の再生装置を用いてディーゼルパティキュレートフィルタを再生する場合における、バーナでの設定空燃比(ラムダ値)と、燃焼ガス中に含まれる一酸化炭素(CO)及び燃料ガスの総量(THC)と、排気ガスの温度と、のそれぞれの関係について説明する。   Here, referring to FIG. 4 to FIG. 7, when the diesel particulate filter is regenerated using the exhaust purification member regeneration device of the present invention, the set air-fuel ratio (lambda value) in the burner and the combustion gas The relationship between the total amount of carbon monoxide (CO) and fuel gas (THC) contained in the gas and the temperature of the exhaust gas will be described.

まず、図4に概略図を示すように、本発明の排気浄化部材の再生装置10における酸化触媒13の前後に濃度センサ61a、61bを配置して、バーナ12での設定空燃比を変えた場合における、バーナ12から噴射された燃焼ガスが、再生装置10に備えた酸化触媒13を通過する前後の、燃焼ガス中に含まれる一酸化炭素(CO)及び燃料ガス(THC)の量の測定を行った。得られた結果に基づいて、図5に、バーナでの設定空燃比としてのラムダ値(−)と、バーナ12から噴射された燃焼ガスが、酸化触媒13を通過する前後における、燃焼ガス中に含まれる一酸化炭素(CO)及び燃料ガス(THC)の量(vol%)と、の関係を示す。かかる図5中、ラインAが酸化触媒13を通過前の燃焼ガス中に含まれる燃料ガスの量を、ラインBが酸化触媒13を通過後の燃焼ガス中に含まれる燃料ガスの量をそれぞれ示している。また、ラインCが酸化触媒13を通過前の燃焼ガス中に含まれる一酸化炭素(CO)の量を、ラインDが酸化触媒13を通過後の燃焼ガス中に含まれる一酸化炭素(CO)の量をそれぞれ示している。   First, as schematically shown in FIG. 4, when the concentration sensors 61a and 61b are arranged before and after the oxidation catalyst 13 in the exhaust purification member regeneration device 10 of the present invention, and the set air-fuel ratio in the burner 12 is changed. Measurement of the amounts of carbon monoxide (CO) and fuel gas (THC) contained in the combustion gas before and after the combustion gas injected from the burner 12 passes through the oxidation catalyst 13 provided in the regenerator 10. went. Based on the obtained results, FIG. 5 shows the lambda value (−) as the set air-fuel ratio in the burner and the combustion gas before and after the combustion gas injected from the burner 12 passes through the oxidation catalyst 13. The relationship with the quantity (vol%) of carbon monoxide (CO) and fuel gas (THC) contained is shown. In FIG. 5, line A shows the amount of fuel gas contained in the combustion gas before passing through the oxidation catalyst 13, and line B shows the amount of fuel gas contained in the combustion gas after passing through the oxidation catalyst 13. ing. Further, the amount of carbon monoxide (CO) contained in the combustion gas before line C passes through the oxidation catalyst 13, and the amount of carbon monoxide (CO) contained in the combustion gas after line D passes through the oxidation catalyst 13. The amount of each is shown.

かかる図5から容易に理解できるように、バーナでの設定空燃比(ラムダ値)を所定範囲内に制御することにより、バーナにおいて燃料ガスを不完全燃焼させて、燃焼ガス中に、一酸化炭素及び燃料ガスを所定量含めることができるとともに、酸化触媒において効率的に一酸化炭素(CO)を生成することができる。すなわち、例えば、ラムダ値を0.9程度にした場合には、酸化触媒を通過させることにより、燃焼ガスに含まれる一酸化炭素及び燃料ガスの量を約0.001vol%とすることができる。また、ラムダ値を0.5程度にした場合には、酸化触媒を通過する前における燃焼ガスに含まれる一酸化炭素の量を約17vol%とし、燃料ガスの量を約2.5vol%以上の値とすることができるとともに、酸化触媒を通過させることにより、燃焼ガスに含まれる燃料ガスの量を減少させる一方、一酸化炭素の量を増加させて、約20vol%とすることができる。
特に、空燃比(ラムダ値)を0.6以下の値とした場合には、一酸化炭素(CO)が酸化触媒13を通過することにより酸化されて二酸化炭素(CO2)になる割合が少なくなるために、酸化触媒を通過した後の一酸化炭素(CO)の量が、通過する前の一酸化炭素の量よりも増加している。したがって、一酸化炭素(CO)及び燃料ガス(HC)が排気浄化部材の再生に与える影響度合いとしては、一般的に、一酸化炭素が燃料ガスより優れていると言われていることを考慮すると、バーナでの設定空燃比(ラムダ値)を0.1〜1.0未満の範囲内の値とすることが好ましく、0.15〜0.8の範囲内の値とすることがより好ましく、0.2〜0.6の以下の値とすることがさらに好ましい。
As can be easily understood from FIG. 5, by controlling the set air-fuel ratio (lambda value) in the burner within a predetermined range, the fuel gas is incompletely burned in the burner, and carbon monoxide is contained in the combustion gas. In addition, a predetermined amount of the fuel gas can be included, and carbon monoxide (CO) can be efficiently generated in the oxidation catalyst. That is, for example, when the lambda value is about 0.9, the amount of carbon monoxide and fuel gas contained in the combustion gas can be reduced to about 0.001 vol% by passing the oxidation catalyst. When the lambda value is about 0.5, the amount of carbon monoxide contained in the combustion gas before passing through the oxidation catalyst is about 17 vol%, and the amount of fuel gas is about 2.5 vol% or more. In addition to reducing the amount of fuel gas contained in the combustion gas by passing the oxidation catalyst, the amount of carbon monoxide can be increased to about 20 vol%.
In particular, when the air-fuel ratio (lambda value) is set to a value of 0.6 or less, the ratio of carbon monoxide (CO) that is oxidized by passing through the oxidation catalyst 13 to carbon dioxide (CO 2 ) is small. Therefore, the amount of carbon monoxide (CO) after passing through the oxidation catalyst is greater than the amount of carbon monoxide before passing through. Therefore, considering that carbon monoxide (CO) and fuel gas (HC) generally have an effect on the regeneration of the exhaust purification member, it is generally said that carbon monoxide is superior to fuel gas. The set air-fuel ratio (lambda value) in the burner is preferably a value within a range of less than 0.1 to 1.0, more preferably a value within a range of 0.15 to 0.8, More preferably, the value is 0.2 to 0.6 or less.

次に、図6に概略図を示すように、酸化触媒32を上流側に備えたディーゼルパティキュレートフィルタにおける、酸化触媒32の前後に温度センサ及び濃度センサ62a、62bを配置して、バーナ12での設定空燃比を変えた場合における、ディーゼルパティキュレートフィルタの上流側に備えた酸化触媒32を通過する前後の排気ガスの温度(℃)の測定を行った。得られた結果に基づいて、図7に、酸化触媒32を上流側に備えたディーゼルパティキュレートフィルタにおける、酸化触媒32の通過前及び通過後での排気ガスの温度(℃)の変化と、本発明の排気浄化部材の再生装置におけるバーナでの設定空燃比であるラムダ値(−)、及びそれに含まれる一酸化炭素(CO)と燃料ガス(HC)の量(vol%)と、の関係を示す。かかる図7中、ラインAが、ディーゼルエンジンから排出される排気ガスの温度である120℃ラインを示し、ラインBが、ラムダ値と、ディーゼルパティキュレートフィルタの上流に配置された酸化触媒32の通過前における排気ガスの温度との関係を示し、ラインCが、ラムダ値と、ディーゼルパティキュレートフィルタの上流に配置された酸化触媒32の通過後における排気ガスの温度との関係を示している。また、ラインDが、ラムダ値と、燃焼ガス中の一酸化炭素の量との特性関係を示し、ラインEが、ラムダ値と、燃焼ガス中の燃料ガスの量と、の特性関係をそれぞれ示している。   Next, as schematically shown in FIG. 6, temperature sensors and concentration sensors 62 a and 62 b are arranged before and after the oxidation catalyst 32 in the diesel particulate filter provided with the oxidation catalyst 32 on the upstream side. When the set air-fuel ratio was changed, the temperature (° C.) of the exhaust gas before and after passing through the oxidation catalyst 32 provided on the upstream side of the diesel particulate filter was measured. Based on the obtained results, FIG. 7 shows changes in exhaust gas temperature (° C.) before and after passage of the oxidation catalyst 32 in the diesel particulate filter provided with the oxidation catalyst 32 on the upstream side, The relationship between the lambda value (−), which is the set air-fuel ratio in the burner in the exhaust purification member regeneration device of the invention, and the amounts (vol%) of carbon monoxide (CO) and fuel gas (HC) contained therein Show. In FIG. 7, line A indicates a 120 ° C. line that is the temperature of exhaust gas discharged from the diesel engine, and line B passes the lambda value and the oxidation catalyst 32 disposed upstream of the diesel particulate filter. The relationship between the exhaust gas temperature and the line C indicates the relationship between the lambda value and the exhaust gas temperature after passing through the oxidation catalyst 32 disposed upstream of the diesel particulate filter. Line D shows the characteristic relationship between the lambda value and the amount of carbon monoxide in the combustion gas, and Line E shows the characteristic relationship between the lambda value and the amount of fuel gas in the combustion gas. ing.

かかる図7から容易に理解されるように、バーナでの設定空燃比(ラムダ値)が所定範囲内の値であれば、燃焼ガス中に、一酸化炭素及び燃料ガスを所定量含めることができる。すなわち、例えば、ラムダ値を0.9程度にした場合には、燃焼ガスに含まれる一酸化炭素及び燃料ガスの量を、それぞれ約0.001vol%とすることができるとともに、ディーゼルパティキュレートフィルタの上流側に備えた酸化触媒32の通過前後に渡って、排気ガスの温度を約150℃上昇させることができる。
また、ラムダ値を0.5程度にした場合には、燃焼ガスに含まれる一酸化炭素の量を約7.5vol%、燃料ガスの量を約5vol%とすることができるとともに、かかる酸化触媒32の通過前においては、排気ガスの温度の上昇が約70℃程度であるものの、酸化触媒32の通過後であって、ディーゼルパティキュレートフィルタに到達する時点では、さらに約200℃上昇させることができる。
As can be easily understood from FIG. 7, if the set air-fuel ratio (lambda value) in the burner is a value within a predetermined range, a predetermined amount of carbon monoxide and fuel gas can be included in the combustion gas. . That is, for example, when the lambda value is about 0.9, the amounts of carbon monoxide and fuel gas contained in the combustion gas can be about 0.001 vol%, respectively, and the diesel particulate filter The exhaust gas temperature can be raised by about 150 ° C. before and after the passage of the oxidation catalyst 32 provided on the upstream side.
Further, when the lambda value is about 0.5, the amount of carbon monoxide contained in the combustion gas can be about 7.5 vol%, the amount of fuel gas can be about 5 vol%, and such an oxidation catalyst. Before the passage of the exhaust gas 32, the temperature of the exhaust gas is about 70 ° C. However, after the passage of the oxidation catalyst 32 and reaching the diesel particulate filter, the exhaust gas temperature may be further increased by about 200 ° C. it can.

さらに、ラムダ値を0.5以下の値とした場合には、燃焼ガスに含まれる一酸化炭素及び燃料ガスの量が次第に増加していくことを考慮すると、酸化触媒32の通過後であって、ディーゼルパティキュレートフィルタに到達する時点での排気ガスの温度(図7中のラインC)は、少なくとも横這い以上に推移するものと思われる。
したがって、バーナでの空燃比(ラムダ値)を0.1〜1.0未満の範囲内の値することが好ましく、0.15〜0.8の範囲内の値とすることがより好ましく、0.2〜0.6の範囲内の値とすることがさらに好ましい。このような空燃比となるように不完全燃焼させることにより、所定量の一酸化炭素、あるいは燃料ガスをディーゼルパティキュレートフィルタやNOx吸蔵触媒等に対して、250〜1,200℃の高温の燃焼ガスとともに吹き付けることができ、これらのフィルタやNOx吸蔵触媒等の再生を極めて効率的に行なうことができるためである。
Further, when the lambda value is set to a value of 0.5 or less, the amount of carbon monoxide and fuel gas contained in the combustion gas is considered to increase gradually after the passage of the oxidation catalyst 32. The temperature of the exhaust gas when reaching the diesel particulate filter (line C in FIG. 7) is considered to be at least leveled off.
Therefore, the air-fuel ratio (lambda value) in the burner is preferably set to a value within the range of less than 0.1 to 1.0, more preferably set to a value within the range of 0.15 to 0.8. More preferably, the value is in the range of 2 to 0.6. By incomplete combustion to achieve such an air-fuel ratio, a predetermined amount of carbon monoxide or fuel gas is burned at a high temperature of 250 to 1,200 ° C. with respect to a diesel particulate filter, a NOx storage catalyst, or the like. This is because it can be sprayed together with the gas, and regeneration of these filters, NOx storage catalyst, and the like can be performed extremely efficiently.

すなわち、NOx吸蔵触媒やディーゼルパティキュレートフィルタの再生には、バーナでの設定空燃比や、燃焼ガスに含まれる一酸化炭素及び燃料ガス、熱量の量が大きく影響することが理解される。
そして、本発明によれば、図2や図3に示すように、排気浄化部材36、44の上流側で、排気通路20に連通する噴射出口16を介して接続され、所定のバーナ12及び酸化触媒13を備えた再生装置10から燃焼ガスを噴射させることにより、燃焼ガスに含まれる一酸化炭素及び燃料ガス、熱量の量を所定範囲内に調整することが極めて容易である。また、燃焼ガスを酸化させるための酸化触媒13によって、燃焼ガス中の一酸化炭素の量を増加させることにより、特に、NOx吸蔵触媒の再生効率をさらに向上させることができる。
That is, it is understood that regeneration of the NOx storage catalyst and the diesel particulate filter is greatly affected by the set air-fuel ratio in the burner, the amount of carbon monoxide and fuel gas, and the amount of heat contained in the combustion gas.
According to the present invention, as shown in FIGS. 2 and 3, the upstream side of the exhaust purification members 36 and 44 is connected via the injection outlet 16 communicating with the exhaust passage 20, and the predetermined burner 12 and the oxidation are connected. By injecting combustion gas from the regenerator 10 equipped with the catalyst 13, it is very easy to adjust the amounts of carbon monoxide, fuel gas, and heat contained in the combustion gas within a predetermined range. Further, by increasing the amount of carbon monoxide in the combustion gas by the oxidation catalyst 13 for oxidizing the combustion gas, in particular, the regeneration efficiency of the NOx storage catalyst can be further improved.

以上のように本発明によれば、排気浄化部材の再生装置が、所定のバーナ及び酸化触媒を備えることにより、内燃機関の運転機関に対応させてバーナの設定空燃比を制御することが容易であるとともに、燃焼ガス中に含まれる一酸化炭素、燃料ガス、及び熱量の量を効率的に制御することができる。したがって、ディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)やNOx吸蔵触媒(LNT)等の排気浄化部材を効率的に再生可能な再生装置を提供することができる。
また、本発明によれば、排気浄化部材の上流側で、排気通路に連通する噴射出口を介して接続することにより、ディーゼルエンジン等の運転状態等によらず、ディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)やNOx吸蔵触媒(LNT)等の再生を独立的に行なうことができる排気浄化部材の再生装置を提供することができる。
なお、本発明の排気浄化部材の再生方法及び再生装置は、それぞれ切替え再生方式とすることもできるが、ディーゼルエンジン等による運転時と、同時に再生を行なう連続再生方式とすることもできる。
As described above, according to the present invention, the regeneration device for the exhaust purification member includes the predetermined burner and the oxidation catalyst, so that it is easy to control the set air-fuel ratio of the burner corresponding to the operating engine of the internal combustion engine. In addition, the amount of carbon monoxide, fuel gas, and heat contained in the combustion gas can be efficiently controlled. Therefore, it is possible to provide a regenerator that can efficiently regenerate exhaust purification members such as a diesel particulate filter (DPF) and a NOx storage catalyst (LNT).
Further, according to the present invention, a diesel particulate filter (DPF) or a diesel particulate filter (DPF) is connected to the upstream side of the exhaust purification member via an injection outlet communicating with the exhaust passage, regardless of the operating state of the diesel engine or the like. It is possible to provide an exhaust purification member regeneration device capable of independently regenerating NOx storage catalyst (LNT) or the like.
In addition, although the regeneration method and regeneration apparatus of the exhaust purification member of the present invention can each be a switching regeneration system, it can also be a continuous regeneration system that performs regeneration simultaneously with the operation by a diesel engine or the like.

本発明の排気浄化部材の再生装置を説明するために供する図である。It is a figure provided in order to demonstrate the reproducing | regenerating apparatus of the exhaust purification member of this invention. 本発明の再生装置を、ディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)を含む内燃機関の排気通路に備えた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which equipped the reproducing | regenerating apparatus of this invention in the exhaust passage of the internal combustion engine containing a diesel particulate filter (DPF). 本発明の再生装置を、NOx吸蔵触媒(LNT)を含む内燃機関の排気通路に備えた状態を示す図である。It is a figure which shows the state equipped with the regeneration apparatus of this invention in the exhaust passage of the internal combustion engine containing a NOx storage catalyst (LNT). 本発明の再生装置における、酸化触媒の通過前後の燃焼ガスの特性の測定方法を説明するために供する図である。It is a figure provided in order to demonstrate the measuring method of the characteristic of the combustion gas before and behind passage of an oxidation catalyst in the reproducing | regenerating apparatus of this invention. 燃焼ガスの空燃比(ラムダ値)と、本発明の再生装置における酸化触媒を通過する前後の燃焼ガスに含まれる一酸化炭素、燃料ガスの量と、の関係をそれぞれ示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the air-fuel ratio (lambda value) of combustion gas, and the amount of carbon monoxide and fuel gas contained in the combustion gas before and after passing through the oxidation catalyst in the regenerating apparatus of the present invention. ディーゼルパティキュレートフィルタの上流に配置された酸化触媒の通過前後における排気ガスの温度の測定方法を説明するために供する図である。It is a figure provided in order to demonstrate the measuring method of the temperature of the exhaust gas before and behind passage of the oxidation catalyst arrange | positioned upstream of the diesel particulate filter. 燃焼ガスの空燃比(ラムダ値)と、燃焼ガス中の一酸化炭素、燃料ガス、ディーゼルパティキュレートフィルタの上流に配置された酸化触媒を通過する前後における排気ガスの温度と、の関係をそれぞれ示す特性図である。It shows the relationship between the air-fuel ratio (lambda value) of the combustion gas and the temperature of the exhaust gas before and after passing through the oxidation catalyst disposed upstream of the carbon monoxide, fuel gas, and diesel particulate filter in the combustion gas. FIG. (a)及び(b)は、従来のアスピレータバーナを用いた再生方法を説明するために供する図である。(A) And (b) is a figure provided in order to demonstrate the reproducing | regenerating method using the conventional aspirator burner. (a)及び(b)は、従来の触媒バーナを備えたディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)の再生方法を説明するために供する図である。(A) And (b) is a figure provided in order to demonstrate the regeneration method of the diesel particulate filter (DPF) provided with the conventional catalyst burner. (a)及び(b)は、従来のバーナを用いた再生方法を説明するために供する図である。(A) And (b) is a figure provided in order to demonstrate the reproducing | regenerating method using the conventional burner. 従来の還元ノズルを用いたNOx吸蔵触媒(LNT)の再生方法を説明するために供する図である。It is a figure provided in order to demonstrate the regeneration method of the NOx storage catalyst (LNT) using the conventional reduction | restoration nozzle.

符号の説明Explanation of symbols

10:排気浄化部材の再生装置
12:バーナ
13:酸化触媒
16:噴射出口
18:温度センサ
20:排気通路
22:内燃機関の排気口
24:ラムダセンサ
28:屈曲部
30、38:触媒ケース
32:酸化触媒
36:ディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)
44:NOx吸蔵触媒
60:インジェクタ
70:第1の空気導入管
72:グロープラグ
80:オリフィス
81:燃料蒸発装置
84:燃料点火装置
87:第2の空気導入管
88:噴射出口
10: Regenerative device for exhaust purification member 12: Burner 13: Oxidation catalyst 16: Injection outlet 18: Temperature sensor 20: Exhaust passage 22: Exhaust port 24 of internal combustion engine 24: Lambda sensor 28: Bending part 30, 38: Catalyst case 32: Oxidation catalyst 36: Diesel particulate filter (DPF)
44: NOx occlusion catalyst 60: injector 70: first air introduction pipe 72: glow plug 80: orifice 81: fuel evaporation device 84: fuel ignition device 87: second air introduction tube 88: injection outlet

Claims (7)

内燃機関の排気通路中に備えられ、排気ガスを浄化するための排気浄化部材の再生装置であって、所定量の一酸化炭素(CO)及び未燃燃料ガス(HC)を含む燃焼ガスを噴射するバーナと、当該バーナから噴射される燃焼ガスを酸化するための酸化触媒と、を備えることを特徴とする排気浄化部材の再生装置。 An exhaust purification member regeneration device provided in an exhaust passage of an internal combustion engine for purifying exhaust gas, which injects a predetermined amount of combustion gas containing carbon monoxide (CO) and unburned fuel gas (HC) A regenerator for an exhaust purification member, comprising: a burner that oxidizes and an oxidation catalyst for oxidizing combustion gas injected from the burner. 前記排気浄化部材の再生装置は、前記排気浄化部材の上流側で、前記排気通路に連通する噴射出口を介して接続されることを特徴とする請求項1に記載の排気浄化部材の再生装置。   The regeneration device for an exhaust purification member according to claim 1, wherein the regeneration device for the exhaust purification member is connected to an upstream side of the exhaust purification member via an injection outlet communicating with the exhaust passage. 前記バーナは、燃料を供給するためのインジェクタと、前記燃料に空気を混合するための第1の空気導入管と、供給された前記燃料を加熱して蒸発させるための燃料蒸発装置と、気化した前記燃料を拡散噴射させるためのオリフィスと、前記燃料の燃焼を補助するための空気を取り入れる第2の空気導入管と、噴射された前記燃料に着火して燃焼ガスとするための燃料点火装置と、を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の排気浄化部材の再生装置。   The burner is vaporized with an injector for supplying fuel, a first air introduction pipe for mixing air with the fuel, a fuel evaporation device for heating and evaporating the supplied fuel An orifice for diffusing and injecting the fuel; a second air introduction pipe for taking in air for assisting combustion of the fuel; and a fuel ignition device for igniting the injected fuel into combustion gas The regeneration device for an exhaust purification member according to claim 1 or 2, characterized in that 前記バーナでの空燃比を0.1〜1.0未満の範囲内の値とすることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の排気浄化部材の再生装置。   The regeneration device for an exhaust purification member according to any one of claims 1 to 3, wherein an air-fuel ratio in the burner is set to a value within a range of less than 0.1 to 1.0. 前記噴射出口と、前記排気浄化部材との間に、前記排気ガスにおける空燃比を測定するためのラムダセンサを備えることを特徴とする請求項4に記載の排気浄化部材の再生装置。   5. The regeneration device for an exhaust purification member according to claim 4, further comprising a lambda sensor for measuring an air-fuel ratio in the exhaust gas between the injection outlet and the exhaust purification member. 前記排気浄化部材は、NOx吸蔵触媒又は、酸化触媒を上流側に備えたパティキュレートフィルタを含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の排気浄化部材の再生装置。   The exhaust purification member regeneration device according to any one of claims 1 to 5, wherein the exhaust purification member includes a particulate filter provided with an NOx occlusion catalyst or an oxidation catalyst on the upstream side. 内燃機関の排気通路中に備えられ、排気ガスを浄化するための排気浄化部材の再生方法において、
前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記排気浄化部材の上流側で、前記排気通路に連通する噴射出口を介して接続されるとともに、所定量の一酸化炭素(CO)及び未燃燃料ガス(HC)を含む燃焼ガスを噴射するバーナと、当該バーナから噴射される燃焼ガスを酸化するための酸化触媒と、を備え、
前記運転状態検出手段によって検出される前記内燃機関の運転状態に応じて、前記酸化触媒を通過した燃焼ガスが所定量の一酸化炭素(CO)及び未燃燃料ガス(HC)を含むように燃焼ガスを噴射させることを特徴とする排気浄化部材の再生方法。
In a method for regenerating an exhaust purification member provided in an exhaust passage of an internal combustion engine for purifying exhaust gas,
An operating state detecting means for detecting an operating state of the internal combustion engine;
A burner that is connected to an upstream side of the exhaust purification member via an injection outlet communicating with the exhaust passage and injects a combustion gas containing a predetermined amount of carbon monoxide (CO) and unburned fuel gas (HC). And an oxidation catalyst for oxidizing the combustion gas injected from the burner ,
Combusting so that the combustion gas that has passed through the oxidation catalyst contains a predetermined amount of carbon monoxide (CO) and unburned fuel gas (HC) according to the operating state of the internal combustion engine detected by the operating state detection means. A method for regenerating an exhaust purification member, characterized by injecting gas.
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