JP4525442B2 - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は内燃機関の排気浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust emission control device for an internal combustion engine.
機関から排出された排気ガスを水で満たされたバブリング槽内に噴出させてバブリング槽内の水にNOxを溶解させ、多数の電極板を備えた中和槽内にNOxが溶解している水を送り込んでこの水内に含まれるNOxを電解作用により可溶性物質に変換し、この水を排出することによりNOxを除去するようにした排気ガス浄化装置が公知である(例えば特許文献1参照)。
しかしながら上述の排気ガス浄化装置では電極板は消耗品であり、従って電極板をしばしば交換しなければならないという問題がある。 However, in the above-described exhaust gas purification apparatus, the electrode plate is a consumable item, and therefore there is a problem that the electrode plate must be frequently replaced.
上記問題点を解決するために本発明によれば、機関排気通路内にNOxを浄化しうる触媒を配置し、この触媒下流の機関排気通路内に排気ガス中のNOxを水又は水溶液内に吸収させるNOx吸収部を設け、NOxを吸収した水又は水溶液を触媒上流の機関排気通路内に供給するための供給装置を具備し、機関始動後触媒が活性化するまでは機関から排出されたNOxはNOx吸収部において水又は水溶液内に吸収され、NOxを吸収した水又は水溶液は触媒が活性化しているときに供給装置から機関排気通路内に供給され、このとき供給された水又は水溶液中に含まれるNOxは触媒において浄化される。 In order to solve the above problems, according to the present invention, a catalyst capable of purifying NOx is disposed in the engine exhaust passage, and NOx in the exhaust gas is absorbed in water or an aqueous solution in the engine exhaust passage downstream of the catalyst. Provided with a supply device for supplying NOx absorbed water or an aqueous solution into the engine exhaust passage upstream of the catalyst, and NOx discharged from the engine until the catalyst is activated after the engine is started The water or aqueous solution absorbed in the water or aqueous solution in the NOx absorption section and absorbed NOx is supplied from the supply device into the engine exhaust passage when the catalyst is activated, and is included in the supplied water or aqueous solution. NOx is purified in the catalyst.
しばしば交換を必要とするような消耗品を用いることなく機関始動時から排気ガス中のNOxを除去することができる。 NOx in the exhaust gas can be removed from the start of the engine without using consumables that often need replacement.
図1を参照すると、1はガソリンエンジン又はディーゼルエンジン、2はエンジン1の排気通路、3は排気通路2内に配置されたNOxを浄化しうる触媒3を示す。この触媒3としては、三元触媒、又は炭化水素の存在のもとで排気ガス中のNOxを浄化するNOx浄化触媒、又は排気ガス中のNOxを吸収するNOx還元型三元触媒のいずれかが用いられる。
Referring to FIG. 1, 1 is a gasoline engine or diesel engine, 2 is an exhaust passage of the
触媒3下流の排気通路2内には排気ガス中のNOxを水又は水溶液内に吸収させるためのNOx吸収部4が設けられており、このNOx吸収部4下流の排気通路2内には排気ガス中に含まれる水分を捕集するための水捕集部5が配置されている。一方、NOx吸収部4においてNOxを吸収した水又は水溶液を貯蔵するためのNOx吸収水タンク6が設けられており、更にNOxを吸収した水又は水溶液を触媒3上流の排気通路2内に供給するための供給装置7が設けられている。
A NOx absorption part 4 for absorbing NOx in the exhaust gas into water or an aqueous solution is provided in the exhaust passage 2 downstream of the
この供給装置7は具体的に言うと、NOx吸収水タンク6内に貯蔵されたNOxを含有した水又は水溶液を排気通路2内に噴霧するためのインジェクタ8と、NOx吸収水タンク6内に貯蔵されたNOxを含有した水又は水溶液をインジェクタ8に送り込むための供給ポンプ9からなる。また、本発明による実施例では、水捕集部5において捕集された水分を貯蔵するための水タンク10が設けられている。
More specifically, the
本発明による実施例では機関始動時および機関始動後少くとも触媒3が活性化するまでの間、エンジン1の燃焼室内における空燃比が理論空燃比又はリーンとされる。無論この場合、機関の始動から機関が停止されるまでの全ての運転期間に亘って燃焼室内における空燃比をリーンとすることもできる。
In the embodiment according to the present invention, the air-fuel ratio in the combustion chamber of the engine 1 is made the stoichiometric air-fuel ratio or lean at the time of engine start and until at least the
さて、燃焼室内における空燃比がリーンにされると酸素が過剰なために未燃HC,COはあまり発生しないが多量のNOxが発生する。従って、機関の運転が開始されてから触媒3が活性化するまでの間、燃焼室内における空燃比がリーンにされるとこの間、多量のNOxが排気通路2内に排出されることになる。一方、触媒3は活性化するまではNOxを浄化する能力はなく、従って機関の運転が開始されてから触媒3が活性化するまでの間、排気ガス中に含まれる多量のNOxは触媒3において浄化されることなく触媒3を素通りすることになる。
When the air-fuel ratio in the combustion chamber is made lean, oxygen is excessive, so that unburned HC and CO are not generated much, but a large amount of NOx is generated. Therefore, when the air-fuel ratio in the combustion chamber is made lean between the start of engine operation and the activation of the
このことは燃焼室内の空燃比をほぼ理論空燃比に維持するようにした場合も同様である。即ち、この場合には、燃焼室内の空燃比がややリッチになっても未燃HC,COはさほど増大せず、燃焼室内の空燃比がややリーンになると多量のNOxが発生する。従って、機関の運転が開始されてから触媒3が活性化するまでの間、燃焼室内の空燃比がほぼ理論空燃比に維持されると多量のNOxが排気通路2内に排出されることになる。このとき上述したように触媒3はNOxを浄化する能力を有さず、従ってこの場合も同様に機関の運転が開始されてから触媒3が活性化するまでの間、排気ガス中に含まれる多量のNOxは触媒3において浄化されることなく触媒3を素通りすることになる。
The same applies to the case where the air-fuel ratio in the combustion chamber is maintained substantially at the stoichiometric air-fuel ratio. That is, in this case, even if the air-fuel ratio in the combustion chamber becomes slightly rich, unburned HC and CO do not increase so much, and when the air-fuel ratio in the combustion chamber becomes slightly lean, a large amount of NOx is generated. Therefore, a large amount of NOx is discharged into the exhaust passage 2 when the air-fuel ratio in the combustion chamber is maintained at approximately the stoichiometric air-fuel ratio between the start of engine operation and the activation of the
本発明ではこのように機関の運転が開始されてから触媒3が活性化するまでの間、触媒3を素通りしたNOx、即ちエンジン1から排出されたNOxは、NOx吸収部4において水又は水溶液内に吸収される。具体的に言うと、このNOx吸収部4では、排気ガスに水又は水溶液を噴霧することにより排気ガス中に含まれるNOxが水又は水溶液内に溶解せしめられるか、或いは排ガスを水又は水溶液内を通過させることにより排気ガス中に含まれるNOxが水又は水溶液内に溶解せしめられる。NOxが溶解せしめられた水又は水溶液はNOx吸収水タンク6に送り込まれる。
In the present invention, the NOx passing through the
一方、NOx吸収部4においては排気ガス中のNOxを吸収するための水および水溶液として、水タンク10内に貯蔵されている水又は水溶液、即ち水捕集部5において捕集された水分が使用される。このようにNOx吸収部4においてNOxを吸収するために使用される水又は水溶液は排気ガス中から捕集されるので外部から水又は水溶液を特に補充する必要はない。
On the other hand, in the NOx absorption unit 4, water or an aqueous solution stored in the
さて、触媒3が活性化すると排気ガス中のNOxは触媒3において浄化することができる。そこで本発明では、NOx吸収部4においてNOxを吸収した水又は水溶液は触媒3が活性化しているときに供給装置7から排気通路2内に供給され、このとき供給された水又は水溶液中に含まれるNOxが触媒3において浄化せしめられる。具体的に言うと、触媒3が活性化したとき、又は触媒3が活性化してから暫らくした後にNOx吸収水タンク6内のNOxを含有した水又は水溶液が供給ポンプ9によってインジェクタ8から排気通路2内に予め定められた期間に亘って噴霧され、噴霧内に含まれるNOxは触媒3において浄化される。
When the
触媒3が活性化した後も燃焼室内の空燃比がリーンにされる場合には、触媒3として前述した炭化水素の存在のもとで排気ガス中のNOxを浄化するNOx浄化触媒、又は排気ガス中のNOxを吸収するNOx還元型三元触媒が用いられる。なお、このNOx浄化触媒3は例えばCuゼオライトからなり、排気ガスの空燃比がリーンのもとでNOxの還元作用が行われる。一方、NOx吸蔵還元型三元触媒3は例えばアルカリ金属やアルカリ土類金属からなるNOx吸収剤を担持しており、NOx吸蔵還元型三元触媒3に流入する排気ガスの空燃比がリーンのときに排気ガス中のNOxがNOx吸収剤に吸収される。この場合、NOx吸蔵還元型三元触媒3内に流入する排気ガスの空燃比を一時的にリッチにするとNOx吸収剤に吸収されていたNOxがNOx吸収剤から放出して還元される。
When the air-fuel ratio in the combustion chamber is made lean even after the
一方、触媒3が活性化した後は燃焼室内の空燃比がほぼ理論空燃比に維持される場合には触媒3として三元触媒が使用される。三元触媒3を用い、燃焼室内の空燃比がほぼ理論空燃比に維持されると排気ガス中のNOxばかりでなく、未燃HC,COも同様に除去される。
On the other hand, a three-way catalyst is used as the
図2に別の実施例を示す。この実施例ではNOx吸収部4において排気ガス中のNOxを吸収するために使用される水又は水溶液内にオゾンを添加するためにオゾン供給部11が設けられている。なお、図2に示す例でオゾンはオゾン供給部11から、水タンク10内に貯蔵されている水又は水溶液内に添加される。このように水又は水溶液内にオゾンを添加すると水又は水溶液によるNOxの吸収能力が向上し、斯くしてNOxの排出量を低減することができる。
FIG. 2 shows another embodiment. In this embodiment, an
オゾン供給部11では例えばオゾネータを用いて空気中の酸素からオゾンが生成される。従って図2に示される実施例ではNOxを吸収するための水も、水に添加されるオゾンも外部から補充する必要はない。
In the
図1および図2に示される実施例ではNOx吸収部4におけるNOxの吸収作用は機関の運転が開始されてから触媒3が活性化するまで行われ、この間に吸収されたNOxが触媒3の活性化後にインジェクタ8から排気通路2内に噴霧される。しかしながら機関の運転が開始されてから機関の運転が停止されるまで継続的にNOx吸収部4においてNOxが吸収され続け、これらNOxを含んだ水又は水溶液を触媒3の活性化後、継続的にインジェクタ8から排気通路2内に供給し続けることもできる。
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the NOx absorption action in the NOx absorption unit 4 is performed from the start of engine operation until the
1 エンジン
2 排気通路
3 触媒
4 NOx吸収部
5 水捕集部
6 NOx吸収水タンク
7 供給装置
8 インジェクタ
9 供給ポンプ
10 水タンク
11 オゾン供給部
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Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000043109A1 (en) * | 1999-01-19 | 2000-07-27 | Yataro Ichikawa | Exhaust gas treating method and device therefor, and vehicles equipped with the device |
WO2004022935A1 (en) * | 2002-09-05 | 2004-03-18 | Johnson Matthey Public Limited Company | Exhaust system for lean burn ic engines |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000043109A1 (en) * | 1999-01-19 | 2000-07-27 | Yataro Ichikawa | Exhaust gas treating method and device therefor, and vehicles equipped with the device |
WO2004022935A1 (en) * | 2002-09-05 | 2004-03-18 | Johnson Matthey Public Limited Company | Exhaust system for lean burn ic engines |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102817673A (en) * | 2012-08-24 | 2012-12-12 | 龙口中宇机械有限公司 | Microparticles filter method and filter device thereof |
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Publication number | Publication date |
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