JP4466023B2 - 内燃機関の排気浄化装置及び排気浄化方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明に係る排気浄化装置を内燃機関としてのディーゼルエンジン1に適用した一実施形態を示している。エンジン1のシリンダ2には吸気通路3及び排気通路4が接続され、吸気通路3には吸気濾過用のエアフィルタ5、排気エネルギを利用して吸気圧を高める過給機6のコンプレッサ6a、吸気量調節用のスロットルバルブ7がそれぞれ設けられている。排気通路4には過給機6のタービン6b、タービン6bよりも下流側に配置された排気浄化装置8、排気の空燃比に対応した信号を出力する空燃比センサ9、マフラー10がそれぞれ設けられている。排気浄化装置8は、例えばディーゼルパティキュレートフィルタからなるフィルタ基材に吸蔵還元型NOx触媒物質を坦持させた公知のものである。排気の一部を吸気通路3に戻すため、排気通路4は、EGRクーラ11及びEGRバルブ12を介して吸気通路3と接続されている。また、各シリンダ2には、シリンダ2内に燃料を噴射するインジェクタ13がそれぞれに設けられ、各インジェクタ13は加圧された燃料を蓄えるコモンレール14に接続されている。
第2の実施形態について説明する。但し、本実施形態において、第1の実施形態との共通部分には同一の参照符号を使用し、それらの詳細な説明は省略する。本実施形態においても図1と同様にエンジン1の排気通路4に希釈装置16及び吸着装置17が設けられている。
第3の実施形態について説明する。但し、本実施形態において、第1の実施形態との共通部分には同一の参照符号を使用し、それらの詳細な説明は省略する。本実施形態においても図1と同様にエンジン1の排気通路4に希釈装置16及び吸着装置17が設けられている。
第4の実施形態について説明する。但し、本実施形態において、第1の実施形態との共通部分には同一の参照符号を使用し、それらの詳細な説明は省略する。本実施形態においても図1と同様にエンジン1の排気通路4に希釈装置16及び吸着装置17が設けられている。
本発明の第5の実施形態を図10に示す。但し、本実施形態において、第1の実施形態との共通部分には同一の参照符号を使用し、それらの詳細な説明は省略する。本実施形態においても図1と同様にエンジン1の排気通路4に希釈装置16が設けられている。本実施形態では、希釈装置16の下流に、ナノ粒子を捕捉するナノ粒子捕捉手段としての捕捉装置80を設けた点が他の実施形態と異なる。捕捉装置80は、外筒81と、インパクションノズルプレート82と、排気中のナノ粒子を捕捉するインパクションプレート83と、を備えている。図10(b)に、ノズルプレート82を図10(a)の矢印A方向から見た図を示す。図10(b)から明らかなように、ノズルプレート82の中央付近(図10(b)に示した直径d1の範囲)にはノズルプレート82を貫通する多数のノズル82aが設けられている。なお、ノズルプレート82は、捕捉装置80へ流入した排気の全量がノズル82aを通過して下流へ流れるように設けられる。
4 排気通路
8 排気浄化手段
15 ECU(弁制御手段)
16 希釈装置(ナノ粒子生成手段)
17 吸着装置(処理手段)
18 排気浄化装置
24 混合チャンバ
31、33 活性炭
40 冷却装置(温度調整手段)
60 分岐通路(分岐手段)
61 バルブ(弁手段)
80 捕捉装置(ナノ粒子捕捉手段)
83 インパクションプレート(プレート)
Claims (11)
- 内燃機関の排気通路内にて排気ガスから粒径が所定値以下の粒子であるナノ粒子を生成するナノ粒子生成手段と、前記排気通路上の前記ナノ粒子生成手段の下流側にナノ粒子の少なくとも一部を処理する処理手段と、を備え、
前記ナノ粒子生成手段は、前記排気通路内に大気を導入し、前記排気通路内の排気ガスを希釈して前記ナノ粒子を生成し、かつ前記排気ガス及び前記排気ガスを希釈するための気体を、前記排気通路に設けられた混合室にて混合することにより、前記排気ガスを希釈することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 - 前記混合室が前記排気通路を当該混合室の前後よりも拡大して形成されていることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 前記処理手段は、前記ナノ粒子を捕捉する捕捉手段を前記排気通路内に有していることを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 前記捕捉手段は、前記ナノ粒子を吸着する活性炭であることを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 前記捕捉手段の温度を調整する温度調整手段を備えることを特徴とする請求項3又は4に記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 前記捕捉手段は、粒子の慣性を利用して前記ナノ粒子をプレートで捕捉するナノ粒子捕捉手段であることを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 前記ナノ粒子生成手段は、前記ナノ粒子以外の排出物を処理するために前記排気通路に設けられた排気浄化手段よりも下流側に設けられていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 前記排気通路に設けられ、前記ナノ粒子生成手段及び前記処理手段のうち少なくともいずれか一方に流れ込むのを避けるように排気ガスを導く分岐手段と、前記分岐手段により導かれる排気ガスの流量を調整する弁手段と、前記内燃機関の運転状態に応じて前記弁手段の動作を制御する弁制御手段と、を備えることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 前記ナノ粒子は、粒径が50nm以下の粒子であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 内燃機関の排気ガス中に含まれ、粒径が所定値以下の粒子であるナノ粒子の量を増大させる工程と、排気ガス中に含まれるナノ粒子を処理する工程と、を備え、
前記ナノ粒子の量を増大させる工程では、前記排気通路内に大気を導入し、前記排気通路内の排気ガスを希釈して前記ナノ粒子を生成し、かつ前記排気ガス及び前記排気ガスを希釈するための気体を、前記排気通路に設けられた混合室にて混合することにより、前記排気ガスを希釈することを特徴とする内燃機関の排気浄化方法。 - 前記ナノ粒子は、粒径が50nm以下の粒子であることを特徴とする請求項10に記載の内燃機関の排気浄化方法。
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