JP5010662B2 - Exhaust purification device - Google Patents

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Description

本発明は、排気浄化装置に関する。   The present invention relates to an exhaust emission control device.

従来、内燃機関から排出される排気に含まれるNOx(窒素酸化物)を低減させるために、排気管の内部に選択還元型のNOx触媒(SCR触媒)を配設し、アンモニアを還元剤として、NOxを窒素と水とに還元する排気浄化装置が知られている。この排気浄化装置は、排気管の内部に配置される尿素水供給ノズルから尿素水を排気中に供給し、排気の熱によって尿素水からアンモニアを生成することでNOxを窒素と水に還元するものである。しかし、尿素水の供給を停止した場合、尿素水供給ノズルの内部に残留している尿素水の水分が排気の熱によって蒸発することで尿素が析出し、尿素水供給ノズルが閉塞されてしまう問題があった。   Conventionally, in order to reduce NOx (nitrogen oxides) contained in exhaust discharged from an internal combustion engine, a selective reduction type NOx catalyst (SCR catalyst) is disposed inside the exhaust pipe, and ammonia is used as a reducing agent. An exhaust emission control device that reduces NOx to nitrogen and water is known. This exhaust purification device supplies urea water into exhaust gas from a urea water supply nozzle arranged inside an exhaust pipe, and generates ammonia from urea water by the heat of exhaust gas, thereby reducing NOx to nitrogen and water. It is. However, when the supply of urea water is stopped, the urea water remaining in the urea water supply nozzle evaporates due to the heat of the exhaust, so that urea precipitates and the urea water supply nozzle is blocked. was there.

このような排気浄化装置において、例えば特許文献1のように、尿素水の投入が停止されると、尿素水供給路である還元剤供給ラインに加圧空気が供給され、還元剤供給ラインの内部、および尿素水供給ノズルである還元剤投入ノズルの内部に残留している尿素水を排気管の内部に排出することで尿素の析出による還元剤投入ノズルの閉塞を防止するものがある。   In such an exhaust purification device, for example, as in Patent Document 1, when the introduction of urea water is stopped, pressurized air is supplied to the reducing agent supply line which is the urea water supply path, and the inside of the reducing agent supply line And the urea water remaining inside the reducing agent charging nozzle, which is a urea water supply nozzle, is discharged into the exhaust pipe to prevent the reducing agent charging nozzle from being blocked due to precipitation of urea.

しかし、排気に含まれるNOxの減少に伴って尿素水の供給を停止した場合、還元剤供給ラインの内部、および還元剤投入ノズルの内部に残留していた尿素水が排気管の内部に排出されると、排気に含まれるNOxの還元に必要な分量以上のアンモニアが生成され、還元反応に使用されなかったアンモニアが大気に放出される(アンモニアスリップ)問題があった。アンモニアは、酸化触媒によって酸化させることができるが、燃料に重油を使用する舶用エンジンなどでは、重油に含まれる硫黄分によって酸化触媒が被毒されるため使用できない。また、内燃機関の停止によって排気の温度が低下している場合、還元剤供給ラインの内部、および還元剤投入ノズルの内部に残留していた尿素水が排気管の内部に排出されると、アンモニアに分解されずに水分が蒸発して尿素が析出する。この析出した尿素によってNOx触媒が目詰まりしたり、NOx触媒の表面に尿素が付着して触媒性能を低下させたりする問題があった。加えて、昇り勾配で配設される還元剤供給ラインの上流側から加圧空気を還元剤供給ラインに供給しても、加圧空気は還元剤供給ラインの内部に残留している尿素水中を気泡となって通過してしまい、全ての尿素水を排出することができず、還元剤投入ノズルの閉塞を効果的に防止できない点で不利であった。   However, when the supply of urea water is stopped as NOx contained in the exhaust gas decreases, the urea water remaining in the reducing agent supply line and the reducing agent charging nozzle is discharged into the exhaust pipe. As a result, there was a problem that ammonia more than the amount necessary for the reduction of NOx contained in the exhaust gas was generated, and ammonia that was not used for the reduction reaction was released to the atmosphere (ammonia slip). Ammonia can be oxidized by an oxidation catalyst, but cannot be used in marine engines that use heavy oil as fuel because the oxidation catalyst is poisoned by sulfur contained in heavy oil. Further, when the temperature of the exhaust gas is lowered due to the stop of the internal combustion engine, if the urea water remaining in the reducing agent supply line and the reducing agent charging nozzle is discharged into the exhaust pipe, ammonia is discharged. The water evaporates without being decomposed, and urea is precipitated. There is a problem that the NOx catalyst is clogged by the precipitated urea, or the urea adheres to the surface of the NOx catalyst to deteriorate the catalyst performance. In addition, even if pressurized air is supplied to the reducing agent supply line from the upstream side of the reducing agent supply line arranged in an ascending gradient, the pressurized air remains in the urea water remaining inside the reducing agent supply line. It was disadvantageous in that it passed through as bubbles, and all the urea water could not be discharged, and the blocking of the reducing agent charging nozzle could not be effectively prevented.

特開2004−360578号公報JP 2004-360578 A

本発明は係る課題を鑑みてなされたものであり、尿素水供給ノズルの内部に残留している尿素水を、排気管の内部に排出することなく、排気管の外部に排出することができる排気浄化装置の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and the exhaust gas that can discharge the urea water remaining inside the urea water supply nozzle to the outside of the exhaust pipe without discharging the urea water to the inside of the exhaust pipe. The purpose is to provide a purification device.

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。   The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.

即ち、請求項1の発明は、尿素水が供給される液体流路、加圧空気が供給される気体流路、および上流側に前記液体流路と前記気体流路とがそれぞれ連通され、上流側に比べて下流側が小径に形成される混合流路を有し、前記混合油路の下流側端に噴射口が形成され、前記液体流路に供給される尿素水と前記気体流路に供給される加圧空気とを前記混合流路で混合して、前記噴射口から内燃機関に接続される排気管の内部に噴射可能な尿素水供給ノズルと、尿素水を前記液体流路に第一供給流路を介して供給可能な尿素水供給部と、加圧空気を前記気体流路に第二供給流路を介して供給可能な加圧空気供給部と、前記第一供給流路に設けられ、前記第一供給流路を遮断するとともに前記液体流路を大気開放させる第一ポジション、または前記第一供給流路を連通させる第二ポジションに保持可能な切替弁と、を具備する排気浄化装置であって、前記切替弁が前記第一ポジションに保持されている場合、前記加圧空気供給部から前記混合流路に供給される加圧空気によって、大気開放された前記液体流路内の尿素水が前記液体流路の上流に向かって押されて前記排気管の外部に排出され、前記切替弁が前記第二ポジションに保持されている場合、前記加圧空気供給部から前記混合流路に供給される加圧空気と前記尿素水供給部から前記混合流路に供給される尿素水とが混合されて前記噴射口から前記排気管の内部に噴射されるものである。 That is, according to the first aspect of the present invention, the liquid flow path to which urea water is supplied, the gas flow path to which pressurized air is supplied, and the liquid flow path and the gas flow path are communicated with each other upstream, A mixing channel having a smaller diameter on the downstream side than the side , an injection port is formed at the downstream end of the mixed oil channel, and supplied to the urea channel and the gas channel supplied to the liquid channel And a urea water supply nozzle capable of mixing the pressurized air to be injected into the exhaust pipe connected to the internal combustion engine from the injection port, and urea water to the liquid channel. A urea water supply unit that can be supplied via a supply channel, a pressurized air supply unit that can supply pressurized air to the gas channel via a second supply channel, and the first supply channel A first position for blocking the first supply channel and opening the liquid channel to the atmosphere, or A exhaust gas purification device comprising a switching valve capable of holding, to the second position for communicating the first supply passage, when the switching valve is held in the first position, from the pressurized air supply section By the pressurized air supplied to the mixing channel, urea water in the liquid channel released to the atmosphere is pushed toward the upstream of the liquid channel and discharged to the outside of the exhaust pipe, and the switching valve Is held at the second position, the pressurized air supplied from the pressurized air supply unit to the mixing channel and the urea water supplied from the urea water supply unit to the mixing channel are mixed. And is injected into the exhaust pipe from the injection port .

即ち、請求項2の発明は、前記第二供給流路に設けられ、前記第二供給流路を連通または遮断させる加圧空気弁を具備し、前記切替弁および前記加圧空気弁を制御信号によって開閉する自動弁から構成し、前記切替弁および前記加圧空気弁を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記切替弁を前記第二ポジションから前記第一ポジションに切り替えてから所定時間経過後に前記加圧空気弁によって前記第二供給流路を遮断させるものである。 That is, the invention of claim 2 is provided with a pressurized air valve that is provided in the second supply channel and communicates or blocks the second supply channel, and controls the switching valve and the pressurized air valve. And a control unit that controls the switching valve and the pressurized air valve, and the control unit switches the switching valve from the second position to the first position for a predetermined time. The second supply flow path is blocked by the pressurized air valve after the passage.

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。   As effects of the present invention, the following effects can be obtained.

請求項1においては、切替弁のポジションを第一ポジションに切り替えると、尿素水供給ノズルの液体流路への尿素水の供給が停止されるとともに、尿素水供給ノズルの液体流路が大気解放される。その結果、尿素水供給ノズルの気体流路に供給される加圧空気が尿素水供給ノズルの液体流路の最も下流側である尿素水供給ノズルの噴射口近傍から尿素水供給ノズルの液体流路の内部に流入し、尿素水供給ノズルの液体流路の内部の尿素水が、切替弁を経て排気管の外部へと排出される。すなわち、尿素水供給ノズルの内部に残留している尿素水を排気管の内部に排出することなく、尿素水供給ノズルの内部から排出することができる。これにより、不要なアンモニアが生成されて、排気管から大気中に放出されることがない。また、排気管の内部で尿素が析出してNOx触媒を詰まらせたり、NOx触媒の表面に尿素が付着して触媒性能を低下させたりすることがない。加えて、尿素水供給ノズルの液体流路の最も下流側から加圧空気が流入することになるため、尿素水供給ノズルの設置状態によって液体流路が排気管に対して昇り勾配に配置される場合でも、加圧空気のみが排出されることなく尿素水を排出することができる。   In claim 1, when the position of the switching valve is switched to the first position, the supply of urea water to the liquid flow path of the urea water supply nozzle is stopped and the liquid flow path of the urea water supply nozzle is released to the atmosphere. The As a result, the pressurized air supplied to the gas flow path of the urea water supply nozzle is from the vicinity of the urea water supply nozzle outlet, which is the most downstream side of the liquid flow path of the urea water supply nozzle, to the liquid flow path of the urea water supply nozzle. The urea water in the liquid flow path of the urea water supply nozzle is discharged to the outside of the exhaust pipe through the switching valve. That is, the urea water remaining inside the urea water supply nozzle can be discharged from the inside of the urea water supply nozzle without being discharged into the exhaust pipe. Thereby, unnecessary ammonia is not generated and released from the exhaust pipe into the atmosphere. Further, urea does not precipitate inside the exhaust pipe and clog the NOx catalyst, or urea adheres to the surface of the NOx catalyst and does not deteriorate the catalyst performance. In addition, since pressurized air flows from the most downstream side of the liquid flow path of the urea water supply nozzle, the liquid flow path is arranged in an upward gradient with respect to the exhaust pipe depending on the installation state of the urea water supply nozzle. Even in this case, the urea water can be discharged without discharging only the pressurized air.

請求項2においては、請求項1に記載の発明の効果に加えて、尿素水の供給が停止されても、所定時間の間は、加圧空気が尿素水供給ノズルに供給される。その結果、加圧空気が、尿素水供給ノズルの液体流路に流入するので、尿素水供給ノズルの内部に残留している尿素水を排気管の内部に排出することなく、尿素水供給ノズルの内部から排出することができる。   In the second aspect, in addition to the effect of the first aspect, even if the supply of the urea water is stopped, the pressurized air is supplied to the urea water supply nozzle for a predetermined time. As a result, since the pressurized air flows into the liquid flow path of the urea water supply nozzle, the urea water remaining in the urea water supply nozzle is not discharged into the exhaust pipe, and the urea water supply nozzle It can be discharged from the inside.

本発明の一実施形態に係る排気浄化装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the exhaust gas purification apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る排気浄化装置の尿素水供給ノズルを示す一部断面図。The partial cross section figure which shows the urea water supply nozzle of the exhaust gas purification device which relates to one execution form of this invention. (a)本発明の一実施形態に係る排気浄化装置の尿素水供給ノズルから尿素水を排気管の内部に供給している状態を示す図。(b)本発明の一実施形態に係る排気浄化装置の尿素水供給ノズルから尿素水を排気管の外部に排出している状態を示す図。(A) The figure which shows the state which is supplying the urea water from the urea water supply nozzle of the exhaust gas purification apparatus which concerns on one Embodiment of this invention into the inside of an exhaust pipe. (B) The figure which shows the state which is discharging | emitting urea water to the exterior of an exhaust pipe from the urea water supply nozzle of the exhaust gas purification apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る排気浄化装置の制御手順を示すフローチャート図。The flowchart figure which shows the control procedure of the exhaust gas purification device which concerns on one Embodiment of this invention.

以下に、図1および図2を用いて本発明の一実施形態に係る排気浄化装置1と、この排気浄化装置1を適用した内燃機関であるエンジン2とについて説明する。なお、本実施形態における「上流側」とは流体の流れ方向における上流側を示し、「下流側」とは流体の流れ方向における下流側を示す。   Hereinafter, an exhaust purification device 1 according to an embodiment of the present invention and an engine 2 that is an internal combustion engine to which the exhaust purification device 1 is applied will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In this embodiment, “upstream side” indicates the upstream side in the fluid flow direction, and “downstream side” indicates the downstream side in the fluid flow direction.

図1に示すように、エンジン2は、単気筒エンジンまたは多気筒エンジンであり、本実施形態においては、四つの気筒5・5・5・5を有する直列四気筒エンジンである。エンジン2は、吸気管3を介して供給される外気と燃料噴射弁4・4・4・4から供給される燃料とを気筒5・5・5・5の内部において混合燃焼させ、これにより発生する排気を排気管6を介して外部へ排出する。エンジン2は、エンジン回転数検出部7、排気温度検出部8を具備し、エンジン2の出力を算出する出力算出部9aを有するECU9により制御される。   As shown in FIG. 1, the engine 2 is a single-cylinder engine or a multi-cylinder engine. In the present embodiment, the engine 2 is an in-line four-cylinder engine having four cylinders 5, 5, 5, 5. The engine 2 mixes and burns the outside air supplied through the intake pipe 3 and the fuel supplied from the fuel injection valves 4, 4, 4, 4 inside the cylinders 5, 5, 5, 5. The exhaust gas to be discharged is discharged to the outside through the exhaust pipe 6. The engine 2 includes an engine speed detection unit 7 and an exhaust temperature detection unit 8, and is controlled by an ECU 9 having an output calculation unit 9a that calculates the output of the engine 2.

エンジン回転数検出部7は、エンジン回転数Rを検出するものである。エンジン回転数検出部7は、ロータリーエンコーダ等から構成され、エンジン2の出力軸に設けられる。なお、エンジン回転数検出部7は、本実施形態において、ロータリーエンコーダとしているが、これに特に限定するものではなく、エンジン回転数Rを検出することができるものであればよい。   The engine speed detector 7 detects the engine speed R. The engine speed detection unit 7 includes a rotary encoder and the like, and is provided on the output shaft of the engine 2. The engine speed detector 7 is a rotary encoder in this embodiment, but is not particularly limited to this, and any engine speed detector that can detect the engine speed R may be used.

排気温度検出部8は、エンジン2の排気温度Tを検出するものである。排気温度検出部8は、温度センサ等から構成され、排気管6の途中部であってNOx触媒90よりも上流側に配置される。なお、温度センサを配置する位置や温度センサの数は、本実施形態において、特に限定するものではなく、排気温度Tを適宜検出することができる構成であればよい。   The exhaust gas temperature detector 8 detects the exhaust gas temperature T of the engine 2. The exhaust temperature detection unit 8 includes a temperature sensor or the like, and is disposed in the middle of the exhaust pipe 6 and upstream of the NOx catalyst 90. In addition, the position where the temperature sensor is arranged and the number of temperature sensors are not particularly limited in the present embodiment, and any configuration that can appropriately detect the exhaust gas temperature T may be used.

ECU9は、エンジン2を制御するものである。ECU9には、エンジン2の制御を行うための種々のプログラムやデータが格納される。また、ECU9には、エンジン2の出力を算出する出力算出部9aが具備される。ECU9は、CPU、ROM、RAM、HDD等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのLSI等からなる構成であってもよい。   The ECU 9 controls the engine 2. The ECU 9 stores various programs and data for controlling the engine 2. Further, the ECU 9 includes an output calculation unit 9a that calculates the output of the engine 2. The ECU 9 may be configured such that a CPU, ROM, RAM, HDD, and the like are connected by a bus, or may be configured by a one-chip LSI or the like.

図1に示すように、ECU9は、燃料噴射装置4aと接続され、燃料噴射装置4aの操作量を取得し、燃料噴射弁4・4・4・4が噴射する燃料噴射量を算出することが可能である。   As shown in FIG. 1, the ECU 9 is connected to the fuel injection device 4a, obtains an operation amount of the fuel injection device 4a, and calculates the fuel injection amount injected by the fuel injection valves 4, 4, 4, 4. Is possible.

ECU9は、エンジン回転数検出部7に接続され、エンジン回転数検出部7が検出するエンジン回転数Rを取得することが可能である。   The ECU 9 is connected to the engine speed detection unit 7 and can acquire the engine speed R detected by the engine speed detection unit 7.

ECU9は、排気温度検出部8に接続され、排気温度検出部8が検出する排気温度Tを取得することが可能である。   The ECU 9 is connected to the exhaust gas temperature detection unit 8 and can acquire the exhaust gas temperature T detected by the exhaust gas temperature detection unit 8.

ECU9は、出力算出部9aによって燃料噴射量とエンジン回転数Rからエンジン出力Wを算出することが可能である。出力算出部9aは、燃料噴射量とエンジン回転数Rからエンジン出力マップ等を用いてエンジン出力Wを算出する。なお、エンジン出力Wは、本実施形態において、エンジン出力マップ等から算出するものとしたが、特に限定するものではなく、エンジン2に接続される図示しない発電機等の出力を検出する出力検出部9bからエンジン出力Wを取得してもよい。   The ECU 9 can calculate the engine output W from the fuel injection amount and the engine speed R by the output calculation unit 9a. The output calculation unit 9a calculates an engine output W from the fuel injection amount and the engine speed R using an engine output map or the like. The engine output W is calculated from the engine output map or the like in this embodiment, but is not particularly limited, and an output detection unit that detects the output of a generator (not shown) connected to the engine 2. The engine output W may be acquired from 9b.

排気浄化装置1は、エンジン2から排出される排気を浄化するものである。排気浄化装置1は、エンジン2に設けられ、尿素水供給ノズル10、加圧空気供給部20、尿素水供給部30、切替弁40、NOx検出部50、制御部60、第一供給流路70、第二供給流路80、NOx触媒90等を具備する。   The exhaust purification device 1 purifies exhaust exhausted from the engine 2. The exhaust purification device 1 is provided in the engine 2, and includes a urea water supply nozzle 10, a pressurized air supply unit 20, a urea water supply unit 30, a switching valve 40, a NOx detection unit 50, a control unit 60, and a first supply flow path 70. , A second supply flow path 80, a NOx catalyst 90, and the like.

尿素水供給ノズル10は、尿素水を排気管6の内部に供給するものである。尿素水供給ノズル10は、管状部材から構成され、その一側(下流側)を排気管6の外部から内部へ挿通して設けられる。この尿素水供給ノズル10は、二重管11、液キャップ12、エアキャップ13等を具備する。   The urea water supply nozzle 10 supplies urea water into the exhaust pipe 6. The urea water supply nozzle 10 is composed of a tubular member, and is provided with one side (downstream side) thereof inserted from the outside to the inside of the exhaust pipe 6. The urea water supply nozzle 10 includes a double pipe 11, a liquid cap 12, an air cap 13, and the like.

図2に示すように、二重管11は、尿素水供給ノズル10の主たる構成部材であり、尿素水の流路と加圧空気の流路とを構成するものである。二重管11は、一側(下流側)の端部を本体部に対して屈曲して略L字状に形成され、一側が排気管6の内部に位置し、他側(上流側)が排気管6の外部に位置するように配置される。この際、二重管11の本体部は、その軸方向が排気管6の排気の流れ方向と略直交するように配置され、二重管11の下流側端部は、排気管6の内部に配置されるNOx触媒90の上流側に当該NOx触媒90と対向するように配置される。なお、二重管11の下流側端部は、本実施形態において、NOx触媒90と対向するように配置されるが、これに特に限定するものではなく、排気管6の内部に配置されていればよい。   As shown in FIG. 2, the double pipe 11 is a main constituent member of the urea water supply nozzle 10 and constitutes a urea water flow path and a pressurized air flow path. The double pipe 11 is formed in a substantially L shape by bending one end (downstream side) with respect to the main body, one side is located inside the exhaust pipe 6 and the other side (upstream side) is It arrange | positions so that it may be located outside the exhaust pipe 6. FIG. At this time, the main body of the double pipe 11 is arranged so that its axial direction is substantially perpendicular to the exhaust flow direction of the exhaust pipe 6, and the downstream end of the double pipe 11 is located inside the exhaust pipe 6. It arrange | positions so that the said NOx catalyst 90 may be opposed to the upstream of the NOx catalyst 90 arrange | positioned. The downstream end of the double pipe 11 is arranged so as to face the NOx catalyst 90 in the present embodiment, but is not particularly limited to this, and may be arranged inside the exhaust pipe 6. That's fine.

二重管11は、外管11bと、外管11bの内部に配置される内管11aとから構成される。内管11aには、尿素水の流路である液体流路11cが構成される。外管11bと内管11aとの隙間には、加圧空気の流路である気体流路11dが構成される。外管11bの外側の途中部には、排気管6と水密的に接続可能な図示しない接続部が構成される。内管11aの下流側端部には、雌ネジ部11eが形成される。二重管11の上流側端部には、液体流路11cと連通される液体供給ポート11fと、気体流路11dと連通される気体供給ポート11gとが構成される。二重管11は、尿素水に混入した空気が液体流路11cの内部に滞留しないように、排気管6に対して昇り勾配で配設される。   The double pipe 11 includes an outer pipe 11b and an inner pipe 11a disposed inside the outer pipe 11b. The inner pipe 11a is configured with a liquid flow path 11c that is a flow path of urea water. In the gap between the outer tube 11b and the inner tube 11a, a gas flow channel 11d that is a flow channel of pressurized air is formed. A connecting portion (not shown) that can be connected to the exhaust pipe 6 in a watertight manner is formed in the middle of the outside of the outer pipe 11b. A female screw portion 11e is formed at the downstream end of the inner tube 11a. A liquid supply port 11f that communicates with the liquid flow path 11c and a gas supply port 11g that communicates with the gas flow path 11d are configured at the upstream end of the double pipe 11. The double pipe 11 is arranged with an ascending gradient with respect to the exhaust pipe 6 so that the air mixed in the urea water does not stay inside the liquid flow path 11c.

液キャップ12は、尿素水を噴射させるものである。液キャップ12は、略円筒状の部材から形成され、二重管11の下流側に配置される。液キャップ12の一側(下流側)端部は軸心部を中心として略円錐状に形成される。この端部の中心部には、略円柱状の凸部12aが軸方向に突出して形成される。液キャップ12の他側(上流側)端部には、雄ネジ部12bが軸方向に突出するように形成される。さらに、液キャップ12の軸心部には、尿素水の流路である液体流路12cが雄ネジ部12bから凸部12aまで液キャップ12全体を軸方向に貫通するように形成される。この液体流路12cは、途中部で下流側に向けて縮径され、液体流路12cの下流側端部の内径が液体流路12cの上流側端部の内径より小さくなるように形成される。また、液体流路12cの径方向外側には、上流側端から下流側端に向けて加圧空気の流路である気体流路12dが液キャップ12全体を軸方向に貫通するように複数形成される。   The liquid cap 12 is for injecting urea water. The liquid cap 12 is formed from a substantially cylindrical member and is disposed on the downstream side of the double pipe 11. One end (downstream side) end of the liquid cap 12 is formed in a substantially conical shape with the axial center as a center. A substantially cylindrical convex portion 12a is formed in the central portion of the end portion so as to protrude in the axial direction. A male screw portion 12b is formed at the other end (upstream side) end of the liquid cap 12 so as to protrude in the axial direction. Furthermore, a liquid channel 12c, which is a urea water channel, is formed in the axial center of the liquid cap 12 so as to penetrate the entire liquid cap 12 in the axial direction from the male screw portion 12b to the convex portion 12a. The liquid channel 12c is reduced in diameter toward the downstream side in the middle, and is formed so that the inner diameter of the downstream end of the liquid channel 12c is smaller than the inner diameter of the upstream end of the liquid channel 12c. . In addition, a plurality of gas flow paths 12d, which are flow paths of pressurized air, are formed on the radially outer side of the liquid flow path 12c from the upstream end toward the downstream end so as to penetrate the entire liquid cap 12 in the axial direction. Is done.

液キャップ12の雄ネジ部12bが二重管11の雌ネジ部11eに螺合される。これにより、二重管11と液キャップ12とが接続されて、液体流路12cと二重管11の液体流路11cとが連通されるとともに、気体流路12dと二重管11の気体流路11dとが連通される。液キャップ12部の外周部分の途中部には、雄ネジ部12eが形成される。こうして、液体流路12cに、二重管11の液体流路11cから尿素水が供給可能に構成され、気体流路12dに、二重管の気体流路11dから加圧空気が供給可能に構成される。液キャップ12は、尿素水に混入した空気が液体流路12cの内部に滞留しないように昇り勾配で配設される。   The male screw portion 12 b of the liquid cap 12 is screwed into the female screw portion 11 e of the double pipe 11. Thereby, the double pipe 11 and the liquid cap 12 are connected, the liquid flow path 12c and the liquid flow path 11c of the double pipe 11 are communicated, and the gas flow between the gas flow path 12d and the double pipe 11 The path 11d is communicated. A male screw portion 12e is formed in the middle of the outer peripheral portion of the liquid cap 12 portion. In this way, urea water can be supplied from the liquid channel 11c of the double tube 11 to the liquid channel 12c, and pressurized air can be supplied from the gas channel 11d of the double tube to the gas channel 12d. Is done. The liquid cap 12 is disposed with an ascending gradient so that the air mixed in the urea water does not stay inside the liquid flow path 12c.

エアキャップ13は、尿素水を霧化して噴射させるものである。エアキャップ13は略円柱状の部材から形成され、液キャップ12の下流側に配置される。エアキャップ13の軸心部には、途中部で一側(下流側)に向かって縮径する略円錐状の縮径部を有する孔が、他側(上流側)端から下流側端に向けて、貫通するように形成される。孔の上流側端部は、液キャップ12の下流側端部が挿入可能な内径に形成される。縮径部の縮径側端の軸心部には、液キャップ12の凸部12aの外径より大きい内径を有する凹部13aが形成される。孔の上流側と比較して小径に形成される孔の下流側は、尿素水の混合流路13cとして構成される。エアキャップ13の上流側端部の外周部分には、つば部13bが形成される。   The air cap 13 atomizes and sprays urea water. The air cap 13 is formed of a substantially cylindrical member and is disposed on the downstream side of the liquid cap 12. In the axial center of the air cap 13, a hole having a substantially conical diameter-reducing portion whose diameter is reduced toward one side (downstream side) in the middle is directed from the other side (upstream side) end toward the downstream side end. And formed to penetrate. The upstream end of the hole is formed to have an inner diameter into which the downstream end of the liquid cap 12 can be inserted. A concave portion 13a having an inner diameter larger than the outer diameter of the convex portion 12a of the liquid cap 12 is formed in the axial center portion of the reduced diameter side end of the reduced diameter portion. The downstream side of the hole formed with a smaller diameter than the upstream side of the hole is configured as a urea water mixing channel 13c. A collar portion 13 b is formed on the outer peripheral portion of the upstream end portion of the air cap 13.

エアキャップ13のつば部13bに掛止されるナット13fが液キャップ12の雄ネジ部12eと螺合する。これにより、エアキャップ13と液キャップ12とが接続されて、孔の上流側端部に液キャップ12の下流側端部が挿入されるとともに、凹部13aに液キャップ12の凸部12aが挿入される。この際、エアキャップ13には、縮径部と液キャップ12の下流側端部との間に形成される隙間と、凹部13aと液キャップ12の凸部12aとの間に形成される隙間とによって、加圧空気の流路である気体流路13dが混合流路13cに連通するように構成される。こうして、混合流路13cに、液キャップ12の凸部12aに形成される液体流路12cから尿素水が供給可能に構成され、気体流路13dから加圧空気が供給可能に構成される。つまり、エアキャップ13は、液キャップ12に螺合されることで、混合流路13cの下流側端を噴射口13eとして、尿素水が噴射可能に構成される。   A nut 13f hooked to the collar portion 13b of the air cap 13 is screwed into the male screw portion 12e of the liquid cap 12. As a result, the air cap 13 and the liquid cap 12 are connected, the downstream end of the liquid cap 12 is inserted into the upstream end of the hole, and the convex portion 12a of the liquid cap 12 is inserted into the recess 13a. The At this time, the air cap 13 includes a gap formed between the reduced diameter portion and the downstream end portion of the liquid cap 12, and a gap formed between the concave portion 13a and the convex portion 12a of the liquid cap 12. Thus, the gas flow path 13d, which is a flow path for pressurized air, is configured to communicate with the mixing flow path 13c. In this way, urea water can be supplied to the mixing channel 13c from the liquid channel 12c formed in the convex portion 12a of the liquid cap 12, and pressurized air can be supplied from the gas channel 13d. That is, the air cap 13 is configured to be capable of injecting urea water by being screwed into the liquid cap 12 and using the downstream end of the mixing channel 13c as the injection port 13e.

以上より、尿素水供給ノズル10は、一側(下流側)端部に尿素水を噴射する液キャップ12、およびエアキャップ13を具備し、NOx触媒90に向けて尿素水を噴射するように構成される。なお、尿素供給ノズルの構成は、本実施形態において、液キャップ12とエアキャップ13とから流体流路12c、気体流路13d、および混合流路13cを構成しているが、特に限定するものではなく、流体流路12c、気体流路13d、および混合流路13cがそれぞれ構成されていればよい。   As described above, the urea water supply nozzle 10 includes the liquid cap 12 that injects urea water at one end (downstream side) and the air cap 13, and is configured to inject urea water toward the NOx catalyst 90. Is done. In the present embodiment, the configuration of the urea supply nozzle includes the fluid flow channel 12c, the gas flow channel 13d, and the mixing flow channel 13c formed from the liquid cap 12 and the air cap 13, but is not particularly limited. Instead, the fluid flow path 12c, the gas flow path 13d, and the mixing flow path 13c may be configured.

図1に示すように、加圧空気供給部20は、加圧空気を供給するものである。加圧空気供給部20は、加圧空気供給ポンプ(コンプレッサ)21、エアタンク22等を具備する。   As shown in FIG. 1, the pressurized air supply unit 20 supplies pressurized air. The pressurized air supply unit 20 includes a pressurized air supply pump (compressor) 21, an air tank 22, and the like.

加圧空気供給ポンプ21は、空気を加圧(圧縮)して供給するものである。加圧空気供給ポンプ21は電動モータ21bによって駆動され、エアタンク22の圧力が所定の圧力を下回った場合に吐出ポート21aから空気を圧送する。なお、加圧空気供給ポンプ21は、本実施形態において、特に限定するものではなく、エアタンク22の圧力を維持できるものであればよい。また、加圧空気供給ポンプ21は、エアタンク22の圧力が所定の圧力に達すると停止し、その圧力よりも低い所定の圧力に達すると駆動するように構成している。   The pressurized air supply pump 21 supplies air after being pressurized (compressed). The pressurized air supply pump 21 is driven by an electric motor 21b, and pumps air from the discharge port 21a when the pressure of the air tank 22 falls below a predetermined pressure. The pressurized air supply pump 21 is not particularly limited in the present embodiment, and may be any pump that can maintain the pressure of the air tank 22. The pressurized air supply pump 21 is configured to stop when the pressure of the air tank 22 reaches a predetermined pressure and to drive when the pressure reaches a predetermined pressure lower than that pressure.

エアタンク22は、空気を所定の圧力で所定量保持するものである。エアタンク22は、内部に高圧の空気を保持できるよう強固に構成される。エアタンク22は、所定の圧力の加圧空気を吐出ポート22aから供給する。
エアタンク22は、第二供給流路80を構成する流路81を介して加圧空気供給ポンプ21の吐出ポート21aに接続され、加圧空気供給ポンプ21から空気を供給される。
The air tank 22 holds a predetermined amount of air at a predetermined pressure. The air tank 22 is firmly configured to hold high-pressure air inside. The air tank 22 supplies pressurized air having a predetermined pressure from the discharge port 22a.
The air tank 22 is connected to the discharge port 21 a of the pressurized air supply pump 21 via the flow path 81 that constitutes the second supply flow path 80, and is supplied with air from the pressurized air supply pump 21.

自動弁である加圧空気弁23は、加圧空気の流路を連通または遮断するものである。加圧空気弁23は、ポート23a・23bを具備する2ポート2ポジションの電磁弁である。加圧空気弁23は、ポート23aとポート23bとを閉塞する第一ポジションA、またはポート23aとポート23bとを連通する第二ポジションBに保持可能とされる。通常、加圧空気弁23は、スプリング23cの付勢力により第一ポジションAに保持される。加圧空気弁23が具備するソレノイド23dが通電された場合にのみ、加圧空気弁23の内部に設けられたスプールが摺動し、加圧空気弁23は第一ポジションAから第二ポジションBに切り替えられる。なお、加圧空気弁23は、スプリング23cとソレノイド23dとによって第一ポジションA、または第二ポジションBに保持可能に構成されているが、特に限定するものではなく、駆動モータ等によって第一ポジションA、または第二ポジションBに保持する構成でもよい。
ポート23aは、第二供給流路80を構成する流路82を介してエアタンク22の吐出ポート22aに接続される。ポート23bは、第二供給流路80を構成する流路83を介して二重管11の気体供給ポート11gに接続される。すなわちエアタンク22内の加圧空気は、加圧空気弁23を経て二重管11の気体流路11dに供給される。
The pressurized air valve 23, which is an automatic valve, communicates or blocks the flow path of the pressurized air. The pressurized air valve 23 is a 2-port 2-position electromagnetic valve having ports 23a and 23b. The pressurized air valve 23 can be held at a first position A that closes the port 23a and the port 23b or a second position B that communicates the port 23a and the port 23b. Usually, the pressurized air valve 23 is held at the first position A by the urging force of the spring 23c. Only when the solenoid 23d of the pressurized air valve 23 is energized, the spool provided inside the pressurized air valve 23 slides, and the pressurized air valve 23 is moved from the first position A to the second position B. Can be switched to. The pressurized air valve 23 is configured to be held at the first position A or the second position B by the spring 23c and the solenoid 23d, but is not particularly limited. A configuration in which A or the second position B is held may be employed.
The port 23 a is connected to the discharge port 22 a of the air tank 22 through a flow path 82 that constitutes the second supply flow path 80. The port 23 b is connected to the gas supply port 11 g of the double pipe 11 through a flow path 83 that constitutes the second supply flow path 80. That is, the pressurized air in the air tank 22 is supplied to the gas flow path 11 d of the double pipe 11 through the pressurized air valve 23.

図1に示すように、尿素水供給部30は、尿素水を供給するものである。尿素水供給部30は、尿素水供給ポンプ31、尿素水タンク32等を具備する。   As shown in FIG. 1, the urea water supply unit 30 supplies urea water. The urea water supply unit 30 includes a urea water supply pump 31, a urea water tank 32, and the like.

尿素水供給ポンプ31は、尿素水を供給するものである。尿素水供給ポンプ31は電動モータ31bによって駆動される。尿素水供給ポンプ31は、第一供給流路70の一部を構成する流路71を介して尿素水タンク32と接続され、尿素水タンク32内の尿素水を所定の流量で吐出ポート31aから圧送する。なお、尿素水供給ポンプ31は、本実施形態において、特に限定するものではなく、尿素水を所定の流量で供給できるものであればよい。   The urea water supply pump 31 supplies urea water. The urea water supply pump 31 is driven by an electric motor 31b. The urea water supply pump 31 is connected to the urea water tank 32 via a flow path 71 that constitutes a part of the first supply flow path 70, and the urea water in the urea water tank 32 is discharged from the discharge port 31a at a predetermined flow rate. Pump. Note that the urea water supply pump 31 is not particularly limited in the present embodiment, and any urea water supply pump that can supply urea water at a predetermined flow rate may be used.

自動弁である切替弁40は、尿素水の流路を切り替えるものである。切替弁40は、ポート40a・40b・40cを具備する3ポート2ポジションの電磁弁である。切替弁40は、ポート40bとポート40cとを連通するとともに、ポート40aを閉塞する第一ポジションX、またはポート40aとポート40bとを連通するとともに、ポート40cを閉塞する第二ポジションYに保持可能とされる。通常、切替弁40は、スプリング40dの付勢力により第一ポジションXに保持される。切替弁40が具備するソレノイド40eが通電された場合にのみ、切替弁40の内部に設けられたスプールが摺動し、切替弁40は第一ポジションXから第二ポジションYに切り替えられる。なお、切替弁40は、スプリング40dとソレノイド40eとによって第一ポジションX、または第二ポジションYに保持可能に構成されているが、特に限定するものではなく、駆動モータ等によって第一ポジションX、または第二ポジションYに保持する構成でもよい。
ポート40aは、第一供給流路70の一部を構成する流路72を介して尿素水供給ポンプ31の吐出ポート31aと接続される。第一供給流路70の一部を構成する流路72の途中部には逆止弁41が設けられる場合もある。ポート40bは、配設される第一供給流路70の一部を構成する流路73を介して二重管11の液体供給ポート11fに接続される。第一供給流路70の一部を構成する流路73は、尿素水に混入した空気が第一供給流路70の一部を構成する流路73の内部に滞留しないように昇り勾配で配設される。ポート40cは、流路77を介してドレンポット42と接続される。流路77は、尿素水が流路77の内部に滞留しないように下り勾配で配設される。
The switching valve 40, which is an automatic valve, switches the urea water flow path. The switching valve 40 is a three-port two-position electromagnetic valve having ports 40a, 40b, and 40c. The switching valve 40 allows the port 40b and the port 40c to communicate with each other and can be held at the first position X for closing the port 40a, or the port 40a and the port 40b for communicating, and the second position Y for closing the port 40c. It is said. Normally, the switching valve 40 is held at the first position X by the biasing force of the spring 40d. Only when the solenoid 40e included in the switching valve 40 is energized, the spool provided in the switching valve 40 slides, and the switching valve 40 is switched from the first position X to the second position Y. The switching valve 40 is configured to be held at the first position X or the second position Y by the spring 40d and the solenoid 40e, but is not particularly limited, and the first position X, Alternatively, the second position Y may be held.
The port 40 a is connected to the discharge port 31 a of the urea water supply pump 31 via a flow path 72 that constitutes a part of the first supply flow path 70. A check valve 41 may be provided in the middle of the flow path 72 constituting a part of the first supply flow path 70. The port 40b is connected to the liquid supply port 11f of the double pipe 11 via a flow path 73 that constitutes a part of the first supply flow path 70 provided. The flow path 73 constituting a part of the first supply flow path 70 is arranged with an ascending gradient so that the air mixed in the urea water does not stay inside the flow path 73 constituting a part of the first supply flow path 70. Established. The port 40 c is connected to the drain pot 42 via the flow path 77. The flow path 77 is disposed with a downward slope so that urea water does not stay in the flow path 77.

NOx検出部50は、エンジン2の排気に含まれるNOx濃度Dを検出するものである。NOx検出部50は、NOxセンサ等から構成され、排気管6の途中部であってNOx触媒90よりも上流側に配置される。なお、NOxセンサを配置する位置やNOxセンサの数は、本実施形態において、特に限定するものではなく、NOx濃度Dを適宜検出できる構成であればよい。なお、NOx濃度Dは、本実施形態において、エンジン2の排気に含まれるNOx濃度Dを検出するものとしたが、特に限定するものではなく、エンジン出力Wやエンジン回転数Rから制御部60が算出してもよい。   The NOx detector 50 detects the NOx concentration D contained in the exhaust of the engine 2. The NOx detection unit 50 includes a NOx sensor or the like, and is disposed in the middle of the exhaust pipe 6 and upstream of the NOx catalyst 90. Note that the positions where the NOx sensors are arranged and the number of NOx sensors are not particularly limited in the present embodiment, and any configuration capable of appropriately detecting the NOx concentration D may be used. In the present embodiment, the NOx concentration D is detected by detecting the NOx concentration D contained in the exhaust of the engine 2. However, the NOx concentration D is not particularly limited, and the control unit 60 determines the NOx concentration D from the engine output W or the engine speed R. It may be calculated.

制御部60は、尿素水供給ポンプ31と、切替弁40と、加圧空気弁23と、を制御するものである。制御部60は、具体的には、NOx検出部50が検出する排気中のNOx濃度D、排気温度検出部8が検出する排気温度T、エンジン回転数検出部7が検出するエンジン回転数R、および出力算出部9aが算出するエンジン出力Wに基づいて、尿素水供給ポンプ31と、切替弁40と、加圧空気弁23とを制御する。制御部60には、尿素水供給ポンプ31と、切替弁40と、加圧空気弁23と、を制御するための種々のプログラムやデータが格納される。また、制御部60は、NOxが排出されているか否かを判定するエンジン出力Wの基準出力W0、尿素水がアンモニアに分解されるか否かを判定する排気温度Tの基準温度T0、尿素水を供給するか否かを判定するNOx濃度Dの基準濃度D0、および尿素水を供給していない場合にF=0とされ、尿素水を供給している場合にF=1とされるフラグFを格納している。制御部60は、CPU、ROM、RAM、HDD等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのLSI等からなる構成であってもよい。また、制御部60は、ECU9と一体的に構成することも可能である。   The control unit 60 controls the urea water supply pump 31, the switching valve 40, and the pressurized air valve 23. Specifically, the control unit 60 is configured to detect the NOx concentration D in the exhaust detected by the NOx detecting unit 50, the exhaust temperature T detected by the exhaust temperature detecting unit 8, the engine speed R detected by the engine speed detecting unit 7, The urea water supply pump 31, the switching valve 40, and the pressurized air valve 23 are controlled based on the engine output W calculated by the output calculation unit 9a. The control unit 60 stores various programs and data for controlling the urea water supply pump 31, the switching valve 40, and the pressurized air valve 23. Further, the control unit 60 determines whether or not NOx is being discharged. The reference output W0 of the engine output W, the reference temperature T0 of the exhaust gas temperature T that determines whether or not urea water is decomposed into ammonia, and urea water A reference concentration D0 of NOx concentration D for determining whether or not to supply water, and a flag F that is set to F = 0 when urea water is not supplied and F = 1 when urea water is supplied Is stored. The control unit 60 may be configured such that a CPU, ROM, RAM, HDD, and the like are connected by a bus, or may be configured by a one-chip LSI or the like. The control unit 60 can also be configured integrally with the ECU 9.

図1に示すように、制御部60は、エンジン回転数検出部7、排気温度検出部8、ECU9の出力算出部9a、加圧空気弁23のソレノイド23d、尿素水供給ポンプ31、および切替弁40のソレノイド40eの電動モータ31bにそれぞれ接続される。   As shown in FIG. 1, the controller 60 includes an engine speed detector 7, an exhaust gas temperature detector 8, an output calculator 9a of the ECU 9, a solenoid 23d of the pressurized air valve 23, a urea water supply pump 31, and a switching valve. The 40 solenoids 40e are respectively connected to the electric motor 31b.

制御部60は、エンジン回転数検出部7が検出するエンジン回転数R、排気温度検出部8が検出する排気温度T、および出力算出部9aが算出するエンジン出力W、をそれぞれ取得することが可能である。   The controller 60 can acquire the engine speed R detected by the engine speed detector 7, the exhaust temperature T detected by the exhaust temperature detector 8, and the engine output W calculated by the output calculator 9a. It is.

制御部60は、電動モータ31b、加圧空気弁23のソレノイド23d、および切替弁40のソレノイド40e、をそれぞれ制御することが可能である。   The control unit 60 can control the electric motor 31b, the solenoid 23d of the pressurized air valve 23, and the solenoid 40e of the switching valve 40, respectively.

制御部60は、NOx検出部50と接続され、NOx検出部50が検出するNOx濃度Dを取得することが可能である。   The control unit 60 is connected to the NOx detection unit 50, and can acquire the NOx concentration D detected by the NOx detection unit 50.

NOx触媒90は、NOxの還元反応を促進させるものである。NOx触媒90は排気管6の内部であって、尿素水供給ノズル10よりも下流側に配置される。NOx触媒90はハニカム状に構成され、尿素水が熱・加水分解されて生成されるアンモニアが排気に含まれるNOxを窒素と水とに還元する反応を促進させる。   The NOx catalyst 90 promotes a NOx reduction reaction. The NOx catalyst 90 is disposed inside the exhaust pipe 6 and downstream of the urea water supply nozzle 10. The NOx catalyst 90 is formed in a honeycomb shape, and promotes a reaction of reducing NOx contained in exhaust gas into nitrogen and water by ammonia generated by heat and hydrolysis of urea water.

以下では、図1を用いて、切替弁40と加圧空気弁23との動作態様について説明する。   Below, the operation | movement aspect of the switching valve 40 and the pressurized air valve 23 is demonstrated using FIG.

図1に示すように、エアタンク22は、第二供給流路80を構成する流路82、加圧空気弁23、第二供給流路80を構成する流路83を介して尿素水供給ノズル10の気体供給ポート11gに接続される。   As shown in FIG. 1, the air tank 22 has a urea water supply nozzle 10 via a flow path 82 that constitutes the second supply flow path 80, a pressurized air valve 23, and a flow path 83 that constitutes the second supply flow path 80. Connected to the gas supply port 11g.

上述の通り、通常、加圧空気弁23は、第一ポジションAに保持される。この場合、加圧空気弁23のポート23aとポート23bとが閉塞されているので、加圧空気は尿素水供給ノズル10の気体供給ポート11gに供給されない。   As described above, the pressurized air valve 23 is normally held at the first position A. In this case, since the port 23 a and the port 23 b of the pressurized air valve 23 are closed, the pressurized air is not supplied to the gas supply port 11 g of the urea water supply nozzle 10.

制御部60が加圧空気弁23のソレノイド23dに通電した場合、加圧空気弁23は、第一ポジションAから第二ポジションBに切り替えられる。この場合、加圧空気弁23のポート23aとポート23bとが連通されるので、加圧空気は尿素水供給ノズル10の気体供給ポート11gに供給される。   When the controller 60 energizes the solenoid 23d of the pressurized air valve 23, the pressurized air valve 23 is switched from the first position A to the second position B. In this case, since the port 23 a and the port 23 b of the pressurized air valve 23 communicate with each other, the pressurized air is supplied to the gas supply port 11 g of the urea water supply nozzle 10.

制御部60が加圧空気弁23のソレノイド23dへの通電を停止した場合、加圧空気弁23は、スプリング23cの付勢力により第一ポジションAに切り替えられる。この場合、加圧空気弁23のポート23aとポート23bとが閉塞されるので、加圧空気は尿素水供給ノズル10の気体供給ポート11gに供給されない。   When the controller 60 stops energizing the solenoid 23d of the pressurized air valve 23, the pressurized air valve 23 is switched to the first position A by the urging force of the spring 23c. In this case, since the port 23 a and the port 23 b of the pressurized air valve 23 are closed, the pressurized air is not supplied to the gas supply port 11 g of the urea water supply nozzle 10.

図1に示すように、尿素水タンク32は、第一供給流路70の一部を構成する流路71、尿素水供給ポンプ31、第一供給流路70の一部を構成する流路72、逆止弁41、切替弁40、第一供給流路70の一部を構成する流路73を介して尿素水供給ノズル10の液体供給ポート11fに接続される。   As shown in FIG. 1, the urea water tank 32 includes a flow path 71 that forms part of the first supply flow path 70, a urea water supply pump 31, and a flow path 72 that forms part of the first supply flow path 70. The check valve 41, the switching valve 40, and the flow path 73 constituting a part of the first supply flow path 70 are connected to the liquid supply port 11 f of the urea water supply nozzle 10.

上述の通り、通常、切替弁40は、第一ポジションXに保持される。この場合、切替弁40のポート40aとポート40bとが閉塞されているので、尿素水は尿素水供給ノズル10の液体供給ポート11fに供給されない。また、切替弁40のポート40bとポート40cとが連通されているので、尿素水供給ノズル10の液体供給ポート11fが流路77を介してドレンポット42内で大気開放されている。   As described above, the switching valve 40 is normally held at the first position X. In this case, since the port 40 a and the port 40 b of the switching valve 40 are closed, the urea water is not supplied to the liquid supply port 11 f of the urea water supply nozzle 10. Further, since the port 40 b and the port 40 c of the switching valve 40 are communicated with each other, the liquid supply port 11 f of the urea water supply nozzle 10 is opened to the atmosphere in the drain pot 42 via the flow path 77.

制御部60が切替弁40のソレノイド40eに通電した場合、切替弁40は第二ポジションYに切り替えられる。この場合、切替弁40のポート40aとポート40bとが連通されるので、尿素水は尿素水供給ノズル10の液体供給ポート11fに供給される。また、切替弁40のポート40cは閉塞されるので、尿素水供給ノズル10の液体供給ポート11fは大気開放されない。   When the control unit 60 energizes the solenoid 40e of the switching valve 40, the switching valve 40 is switched to the second position Y. In this case, since the port 40 a and the port 40 b of the switching valve 40 are communicated, the urea water is supplied to the liquid supply port 11 f of the urea water supply nozzle 10. Further, since the port 40c of the switching valve 40 is closed, the liquid supply port 11f of the urea water supply nozzle 10 is not opened to the atmosphere.

制御部60が切替弁40のソレノイド40eへの通電を停止した場合、切替弁40のスプリング40dの付勢力により第一ポジションXに切り替えられる。この場合、切替弁40のポート40aとポート40bとが閉塞されるので、尿素水は尿素水供給ノズル10の液体供給ポート11fに供給されない。また、切替弁40のポート40bとポート40cとが連通されるので、尿素水供給ノズル10の液体供給ポート11fが流路77を介してドレンポット42内で大気開放される。   When the control unit 60 stops energizing the solenoid 40e of the switching valve 40, the control unit 60 is switched to the first position X by the biasing force of the spring 40d of the switching valve 40. In this case, since the port 40 a and the port 40 b of the switching valve 40 are closed, the urea water is not supplied to the liquid supply port 11 f of the urea water supply nozzle 10. Further, since the port 40 b and the port 40 c of the switching valve 40 are communicated with each other, the liquid supply port 11 f of the urea water supply nozzle 10 is opened to the atmosphere in the drain pot 42 via the flow path 77.

以下では、図1、図2、および図3を用いて、尿素水供給ノズル10の動作態様について説明する。   Below, the operation | movement aspect of the urea water supply nozzle 10 is demonstrated using FIG.1, FIG.2 and FIG.3.

図1に示すように、排気管6の内部に尿素水の供給(噴射)が開始される場合、制御部60が切替弁40を第二ポジションYとすることによって、尿素水が尿素水供給ノズル10(二重管11)の液体供給ポート11fに供給される。図2、および図3(a)に示すように、尿素水は、図3(a)における黒塗り矢印の如く、所定の圧力で二重管11の液体流路11c、および液キャップ12の液体流路12cを介して、液キャップ12の凸部12aからエアキャップ13の混合流路13cに噴射される。   As shown in FIG. 1, when the supply (injection) of urea water into the exhaust pipe 6 is started, the control unit 60 sets the switching valve 40 to the second position Y, so that the urea water is supplied to the urea water supply nozzle. 10 (double pipe 11) is supplied to the liquid supply port 11f. As shown in FIG. 2 and FIG. 3A, the urea water is the liquid channel 11c of the double pipe 11 and the liquid of the liquid cap 12 at a predetermined pressure as indicated by the black arrows in FIG. The liquid cap 12 is sprayed from the convex portion 12a of the liquid cap 12 to the mixing channel 13c of the air cap 13 through the flow channel 12c.

この状態で、図1に示すように、制御部60が加圧空気弁23を第二ポジションBとすることによって、加圧空気が尿素水供給ノズル10(二重管11)の気体供給ポート11gに供給される。図2、および図3(a)に示すように、加圧空気は、図3(a)における白抜き矢印の如く、所定の圧力で二重管11の気体流路11d、液キャップ12の気体流路12d、およびエアキャップ13の気体流路13dを介して、エアキャップ13の凹部13aからエアキャップ13の混合流路13cに噴射される。この結果、尿素水は、エアキャップ13の混合流路13cの内部で加圧空気と衝突して霧化され、エアキャップ13の噴射口13eから噴射される。   In this state, as shown in FIG. 1, the control unit 60 sets the pressurized air valve 23 to the second position B, so that the pressurized air is supplied to the gas supply port 11g of the urea water supply nozzle 10 (double pipe 11). To be supplied. As shown in FIG. 2 and FIG. 3A, the pressurized air is a gas in the gas passage 11d of the double pipe 11 and the gas in the liquid cap 12 at a predetermined pressure as indicated by the white arrow in FIG. The air is injected from the recess 13 a of the air cap 13 to the mixing flow path 13 c of the air cap 13 through the flow path 12 d and the gas flow path 13 d of the air cap 13. As a result, the urea water collides with the pressurized air inside the mixing channel 13 c of the air cap 13 and is atomized, and is injected from the injection port 13 e of the air cap 13.

図1に示すように、排気管6の内部への尿素水の供給(噴射)が停止される場合、制御部60が切替弁40のポジションを第一ポジションXとすることによって、尿素水供給ノズル10(二重管11)の液体供給ポート11fへの尿素水の供給が停止される。これに伴い、二重管11の液体供給ポート11fは、第一供給流路70の一部を構成する流路73、切替弁40、流路77を介して大気開放される。図2、および図3(b)に示すように、尿素水は、液キャップ12の液体流路12cの内部、二重管11の液体流路11cの内部、および二重管11と切替弁40とを接続する第一供給流路70の一部を構成する流路73の内部、に残留する。   As shown in FIG. 1, when the supply (injection) of urea water into the exhaust pipe 6 is stopped, the control unit 60 sets the position of the switching valve 40 to the first position X, whereby the urea water supply nozzle The supply of urea water to the liquid supply port 11f of 10 (double pipe 11) is stopped. Accordingly, the liquid supply port 11 f of the double pipe 11 is opened to the atmosphere via the flow path 73, the switching valve 40, and the flow path 77 that constitute a part of the first supply flow path 70. As shown in FIG. 2 and FIG. 3 (b), the urea water is contained inside the liquid flow path 12 c of the liquid cap 12, inside the liquid flow path 11 c of the double pipe 11, and the double pipe 11 and the switching valve 40. And the inside of the flow path 73 that constitutes a part of the first supply flow path 70 that connects the two.

この状態で、図1に示すように、制御部60が加圧空気弁23のポジションを第二ポジションBに維持することで、加圧空気は尿素水供給ノズル10(二重管11)の気体供給ポート11gに継続して供給される。二重管11の液体供給ポート11fは大気開放されているので、図2、および図3(b)に示すように、液キャップ12の液体流路12cの内部、二重管11の液体流路11cの内部、および第一供給流路70の一部を構成する流路73の内部の圧力は、加圧空気が供給されているエアキャップ13の混合流路13cの内部の圧力より低い。よって、エアキャップ13の混合流路13cの内部の加圧空気は、図3(b)における白抜き矢印の如く、液キャップ12の液体流路12cの内部に流入し、液キャップ12の液体流路12cの内部、二重管11の液体流路11cの内部、および第一供給流路70の一部を構成する流路73の内部に残留している尿素水を、切替弁40とドレンポット42を接続する流路77を経てドレンポット42側へ押す。すなわち、尿素水供給ノズル10の内部に残留している尿素水は、排気管6の内部に排出されずに、排気管6の外部にあるドレンポット42に排出される。また、上述の通り、液キャップ12の液体流路12c、二重管11の液体流路11c、および第一供給流路70の一部を構成する流路73は、昇り勾配で配設されているので、下流側から加圧空気を供給することで加圧空気のみがドレンポット42に排出されることがない。なお、液体を霧化する方式は、本実施形態において、エアキャップ13の混合流路13cの内部において霧化する内部混合式としたが、特に限定するものではなく、エアキャップ13の外部で液体を霧化する外部混合式でもよい。   In this state, as shown in FIG. 1, the control unit 60 maintains the position of the pressurized air valve 23 at the second position B, so that the pressurized air is gas from the urea water supply nozzle 10 (double pipe 11). It is continuously supplied to the supply port 11g. Since the liquid supply port 11f of the double pipe 11 is open to the atmosphere, as shown in FIGS. 2 and 3 (b), the inside of the liquid flow path 12c of the liquid cap 12, the liquid flow path of the double pipe 11 The pressure inside 11c and the inside of the flow path 73 constituting a part of the first supply flow path 70 is lower than the pressure inside the mixing flow path 13c of the air cap 13 to which pressurized air is supplied. Therefore, the pressurized air inside the mixing flow path 13c of the air cap 13 flows into the liquid flow path 12c of the liquid cap 12 as indicated by the white arrow in FIG. The urea water remaining in the passage 12 c, the liquid passage 11 c of the double pipe 11, and the passage 73 constituting a part of the first supply passage 70 is removed from the switching valve 40 and the drain pot. It pushes to the drain pot 42 side through the flow path 77 which connects 42. That is, the urea water remaining inside the urea water supply nozzle 10 is discharged into the drain pot 42 outside the exhaust pipe 6 without being discharged into the exhaust pipe 6. Further, as described above, the liquid flow path 12c of the liquid cap 12, the liquid flow path 11c of the double pipe 11, and the flow path 73 constituting a part of the first supply flow path 70 are arranged with an ascending gradient. Therefore, only the pressurized air is not discharged to the drain pot 42 by supplying the pressurized air from the downstream side. In this embodiment, the liquid atomizing method is an internal mixing type in which the liquid is atomized inside the mixing flow path 13c of the air cap 13. However, the liquid atomizing method is not particularly limited. It may be an external mixing type that atomizes.

以下では、制御部60による尿素水供給ポンプ31と切替弁40と加圧空気弁23との制御態様について説明する。   Below, the control aspect of the urea water supply pump 31, the switching valve 40, and the pressurized air valve 23 by the control part 60 is demonstrated.

制御部60は、エンジン2の稼動中に、出力算出部9aが算出したエンジン出力W、排気温度検出部8が検出した排気温度T、およびNOx検出部50が検出するNOx濃度Dを取得し、取得した各値が各基準値以上か否か判定する。制御部60は、取得した各値が各基準値以上である場合、NOx濃度Dに応じた尿素水を排気管6の内部に供給する制御を行う。制御部60は、取得した各値が各基準値未満、もしくはエンジン2が停止された場合、尿素水の供給を停止し、尿素水供給ノズル10の内部に残留している尿素水を排気管6の外部へ排出する制御を行う。   During operation of the engine 2, the control unit 60 acquires the engine output W calculated by the output calculation unit 9a, the exhaust temperature T detected by the exhaust temperature detection unit 8, and the NOx concentration D detected by the NOx detection unit 50, It is determined whether each acquired value is greater than or equal to each reference value. The control unit 60 performs control to supply urea water corresponding to the NOx concentration D into the exhaust pipe 6 when each acquired value is equal to or greater than each reference value. When the acquired values are less than the respective reference values or when the engine 2 is stopped, the control unit 60 stops the supply of the urea water and removes the urea water remaining in the urea water supply nozzle 10 from the exhaust pipe 6. Control to discharge to outside.

以下では、制御部60による尿素水供給ポンプ31、切替弁40、および加圧空気弁23の制御態様の例について図4を用いて具体的に説明する。   Below, the example of the control aspect of the urea water supply pump 31, the switching valve 40, and the pressurized air valve 23 by the control part 60 is demonstrated concretely using FIG.

ステップS110において、制御部60は、エンジン回転数検出部7が検出するエンジン回転数Rを取得した後、制御段階をステップS120へ移行する。   In step S110, the control unit 60 acquires the engine speed R detected by the engine speed detection unit 7, and then shifts the control stage to step S120.

ステップS120において、制御部60は、エンジン回転数検出部7の検出値に基づいて、エンジン2が稼動しているか否か判定する。
その結果、エンジン2が稼動していると判定した場合、制御部60は制御段階をステップS130に移行する。
また、エンジン2が稼動していないと判定した場合、制御部60は制御段階をステップS310に移行する。
In step S120, the control unit 60 determines whether or not the engine 2 is operating based on the detection value of the engine speed detection unit 7.
As a result, when it is determined that the engine 2 is operating, the control unit 60 moves the control stage to step S130.
If it is determined that the engine 2 is not operating, the control unit 60 proceeds to step S310.

ステップS130において、制御部60は、出力算出部9aが算出するエンジン出力W、排気温度検出部8が検出する排気温度T、およびNOx検出部50が検出するNOx濃度Dを取得した後、制御段階をステップS140へ移行する。   In step S130, the control unit 60 obtains the engine output W calculated by the output calculation unit 9a, the exhaust temperature T detected by the exhaust temperature detection unit 8, and the NOx concentration D detected by the NOx detection unit 50, and then a control stage. To step S140.

ステップS140において、制御部60は、排気温度Tが基準温度T0以上か否か判定する。
その結果、排気温度Tが基準温度T0以上と判定した場合、制御部60は制御段階をステップS150に移行する。
また、排気温度Tが基準温度T0未満と判定した場合、制御部60は制御段階をステップS310に移行する。
In step S140, the control unit 60 determines whether the exhaust temperature T is equal to or higher than the reference temperature T0.
As a result, when it is determined that the exhaust temperature T is equal to or higher than the reference temperature T0, the control unit 60 shifts the control stage to step S150.
When it is determined that the exhaust temperature T is lower than the reference temperature T0, the control unit 60 moves the control stage to step S310.

ステップS150において、制御部60は、エンジン出力Wが基準出力W0以上か否か判定する。
その結果、エンジン出力Wが基準出力W0以上と判定した場合、制御部60は制御段階をステップS160に移行する。
また、エンジン出力Wが基準出力W0未満と判定した場合、制御部60は制御段階をステップS310に移行する。
In step S150, the control unit 60 determines whether the engine output W is greater than or equal to the reference output W0.
As a result, when it is determined that the engine output W is greater than or equal to the reference output W0, the control unit 60 shifts the control stage to step S160.
When it is determined that the engine output W is less than the reference output W0, the control unit 60 shifts the control stage to step S310.

ステップS160において、制御部60は、NOx濃度Dが基準濃度D0以上か否か判定する。
その結果、NOx濃度Dが基準濃度D0以上と判定した場合、制御部60は制御段階をステップS170に移行する。
また、NOx濃度Dが基準濃度D0未満と判定した場合、制御部60は制御段階をステップS310に移行する。
In step S160, the control unit 60 determines whether the NOx concentration D is equal to or higher than the reference concentration D0.
As a result, when the NOx concentration D is determined to be equal to or higher than the reference concentration D0, the control unit 60 shifts the control stage to step S170.
If it is determined that the NOx concentration D is less than the reference concentration D0, the control unit 60 moves the control step to step S310.

ステップS170において、制御部60は、フラグFがF=0か否か判定する。
その結果、フラグFがF=0と判定した場合、制御部60は制御段階をステップS180に移行する。
また、フラグFがF=0でないと判定した場合、制御部60は制御段階をステップS110へ繰り返し移行する。
In step S170, the control unit 60 determines whether or not the flag F is F = 0.
As a result, when the flag F determines that F = 0, the control unit 60 moves the control stage to step S180.
If it is determined that the flag F is not F = 0, the control unit 60 repeatedly shifts the control stage to step S110.

ステップS180において、制御部60は、加圧空気弁23のポジションを第二ポジションBに切り替えた後、制御段階をステップS190へ移行する。   In step S180, the control unit 60 switches the position of the pressurized air valve 23 to the second position B, and then shifts the control stage to step S190.

ステップS190において、制御部60は、切替弁40のポジションを第二ポジションYに切り替えた後、制御段階をステップS200へ移行する。   In step S190, the control unit 60 switches the position of the switching valve 40 to the second position Y, and then shifts the control stage to step S200.

ステップS200において、制御部60は、NOx濃度Dに応じた尿素水を供給するようにして尿素水供給ポンプ31を始動させた後、制御段階をステップS210へ移行する。   In step S200, the control unit 60 starts the urea water supply pump 31 so as to supply urea water corresponding to the NOx concentration D, and then shifts the control stage to step S210.

ステップS210において、制御部60は、フラグFをF=1とした後、制御段階をステップS110へ繰り返し移行する。   In step S210, after setting the flag F to F = 1, the control unit 60 repeatedly shifts the control stage to step S110.

ステップS310において、制御部60は、フラグFがF=1か否か判定する。
その結果、フラグFがF=1と判定した場合、制御部60は制御段階をステップS320に移行する。
また、フラグFがF=1でないと判定した場合、制御部60は制御段階をステップS110へ繰り返し移行する。
In step S310, the control unit 60 determines whether or not the flag F is F = 1.
As a result, when it is determined that the flag F is F = 1, the control unit 60 shifts the control stage to step S320.
When it is determined that the flag F is not F = 1, the control unit 60 repeatedly shifts the control stage to step S110.

ステップS320において、制御部60は、切替弁40のポジションを第一ポジションにCに切り替えた後、制御段階をステップS320へ移行する。   In step S320, the control unit 60 switches the position of the switching valve 40 to the first position C, and then shifts the control stage to step S320.

ステップS320において、制御部60は、尿素水供給ポンプ31を停止させた後、制御段階をステップS340へ移行する。   In step S320, the control unit 60 stops the urea water supply pump 31, and then shifts the control stage to step S340.

ステップS340において、制御部60は、切替弁40のポジションを第一ポジションXに切り替えてから所定時間経過後に加圧空気弁23のポジション第一ポジションAに切り替えた後、制御段階をステップS350へ移行する。   In step S340, the control unit 60 switches the position of the switching valve 40 to the first position X and then switches to the position first position A of the pressurized air valve 23 after a predetermined time has elapsed, and then proceeds to step S350. To do.

ステップS350において、制御部60は、フラグFをF=0とした後、制御段階をステップS110へ繰り返し移行する。   In step S350, after setting the flag F to F = 0, the control unit 60 repeatedly shifts the control stage to step S110.

上記の如く、制御部60が切替弁40のポジションを第一ポジションXに切り替えてから所定時間経過後に加圧空気弁23を第一ポジションAに切り替えることで、尿素水供給ノズル10の内部に残留している尿素水を加圧空気の圧力によって排気管6の外部(ドレンポット42)に排出することができる(図1、図3参照)。   As described above, the control unit 60 switches the pressurized air valve 23 to the first position A after a lapse of a predetermined time after switching the position of the switching valve 40 to the first position X, so that it remains in the urea water supply nozzle 10. The urea water being discharged can be discharged to the outside of the exhaust pipe 6 (drain pot 42) by the pressure of the pressurized air (see FIGS. 1 and 3).

以上のごとく、本実施形態に係る排気浄化装置1は、尿素水が供給される液体流路11c・12c、加圧空気が供給される気体流路11d・12d・13dおよび上流側に液体流路12cと気体流路12dとがそれぞれ連通され、上流側に比べて下流側が小径に形成される混合油路13cを有し、混合油路13cの下流側端に噴射口13eが形成され、液体流路11c・12cに供給される尿素水と気体流路11d・12d・13dに供給される加圧空気とを混合流路13cで噴射口13e近傍で混合して、噴射口13eから内燃機関であるエンジン2に接続される排気管6の内部に噴射可能な尿素水供給ノズル10と、尿素水を液体流路11c・12cに第一供給流路70を介して供給可能な尿素水供給部30と、加圧空気を気体流路11d・12d・13dに第二供給流路80を介して供給可能な加圧空気供給部20と、第一供給流路70に設けられ、第一供給流路70を遮断するとともに液体流路11c・12cを大気開放させる第一ポジションX、または第一供給流路70を連通させる第二ポジションYに保持可能な切替弁40と、を具備する排気浄化装置1であって切替弁40が第一ポジションXに保持されている場合、加圧空気供給部20から混合流路13cに供給される加圧空気によって大気開放された液体流路11c・12c内の尿素水が液体流路11c・12cの上流に向かって押されて排気管6の外部に排出され、切替弁40が第二ポジションYに保持されている場合、加圧空気供給部20から混合流路13cに供給される加圧空気と尿素水供給部30から混合流路13cに供給される尿素水とが混合されて噴射口13eから排気管6の内部に噴射されるものである。
As described above, the exhaust gas purification apparatus 1 according to this embodiment includes the liquid flow paths 11c and 12c to which urea water is supplied, the gas flow paths 11d, 12d, and 13d to which pressurized air is supplied, and the liquid flow path to the upstream side. 12c and the gas flow path 12d communicate with each other , and have a mixed oil passage 13c formed with a smaller diameter on the downstream side compared to the upstream side, and an injection port 13e is formed at the downstream end of the mixed oil passage 13c. The urea water supplied to the passages 11c and 12c and the pressurized air supplied to the gas passages 11d, 12d, and 13d are mixed in the vicinity of the injection port 13e in the mixing flow channel 13c, and the internal combustion engine is formed from the injection port 13e. A urea water supply nozzle 10 capable of being injected into the exhaust pipe 6 connected to the engine 2, and a urea water supply unit 30 capable of supplying urea water to the liquid flow paths 11c and 12c via the first supply flow path 70; , Pressurizing air through the gas flow path 11 A pressurized air supply unit 20 that can be supplied to 12d and 13d via the second supply flow path 80, and a first supply flow path 70 that shuts off the first supply flow path 70 and a liquid flow path 11c The exhaust gas purification apparatus 1 includes a switching valve 40 that can be held at a first position X for releasing the atmosphere 12c or a second position Y for communicating the first supply flow path 70. When X is held, urea water in the liquid channels 11c and 12c opened to the atmosphere by the pressurized air supplied from the pressurized air supply unit 20 to the mixing channel 13c is upstream of the liquid channels 11c and 12c. When the switching valve 40 is held at the second position Y, the pressurized air and urea supplied from the pressurized air supply unit 20 to the mixing channel 13c are pushed. Mixed from the water supply unit 30 In which the urea water supplied to the flow path 13c is injected into the interior of the exhaust pipe 6 from mixed with injection port 13e.

このように構成することにより、切替弁40のポジションを第一ポジションXに切り替えると、尿素水供給ノズル10の液体流路11c・12cへの尿素水の供給が停止されるとともに、尿素水供給ノズル10の液体流路11c・12cが大気解放される。その結果、尿素水供給ノズル10の気体流路11d・12d・13dに供給される加圧空気が尿素水供給ノズル10の液体流路11c・12cの最も下流側である尿素水供給ノズル10の噴射口13e近傍から尿素水供給ノズル10の液体流路11c・12cの内部に流入し、尿素水供給ノズル10の液体流路11c・12cの内部の尿素水、および尿素水供給ノズル10と切替弁40とを接続する第一供給流路70の一部を構成する流路73の内部の尿素水が、切替弁40を経て排気管6の外部へと排出される。すなわち、尿素水供給ノズル10の内部に残留している尿素水を排気管6の内部に排出することなく、尿素水供給ノズル10の内部から排出することができる。これにより、不要なアンモニアが生成されて、排気管6から大気中に放出されることがない。また、排気管6の内部で尿素が析出してNOx触媒90を詰まらせたり、NOx触媒90の表面に尿素が付着して触媒性能を低下させたりすることがない。加えて、尿素水供給ノズル10の液体流路11c・12cの最も下流側である噴射口13e近傍から加圧空気が流入するため、昇り勾配に配設されている液体流路11c・12cでも加圧空気のみが排出されることなく尿素水を排出することができる。   With this configuration, when the position of the switching valve 40 is switched to the first position X, the supply of urea water to the liquid flow paths 11c and 12c of the urea water supply nozzle 10 is stopped and the urea water supply nozzle Ten liquid flow paths 11c and 12c are released to the atmosphere. As a result, the pressurized air supplied to the gas flow paths 11 d, 12 d, and 13 d of the urea water supply nozzle 10 is injected from the urea water supply nozzle 10 that is the most downstream side of the liquid flow paths 11 c and 12 c of the urea water supply nozzle 10. It flows into the liquid flow paths 11c and 12c of the urea water supply nozzle 10 from the vicinity of the mouth 13e, and the urea water in the liquid flow paths 11c and 12c of the urea water supply nozzle 10 and the urea water supply nozzle 10 and the switching valve 40. The urea water inside the flow path 73 that constitutes a part of the first supply flow path 70 that connects to is discharged to the outside of the exhaust pipe 6 via the switching valve 40. That is, the urea water remaining inside the urea water supply nozzle 10 can be discharged from the inside of the urea water supply nozzle 10 without being discharged into the exhaust pipe 6. Thereby, unnecessary ammonia is not generated and released from the exhaust pipe 6 into the atmosphere. Further, urea does not precipitate inside the exhaust pipe 6 to clog the NOx catalyst 90, and urea does not adhere to the surface of the NOx catalyst 90, thereby reducing the catalyst performance. In addition, since pressurized air flows in from the vicinity of the injection port 13e which is the most downstream side of the liquid flow paths 11c and 12c of the urea water supply nozzle 10, the liquid flow paths 11c and 12c arranged in an upward gradient are also added. The urea water can be discharged without discharging only the compressed air.

また、第二供給流路80に設けられ、第二供給流路80を連通または遮断させる加圧空気弁23を具備し、切替弁40および加圧空気弁23を制御信号によって開閉する自動弁である電磁弁から構成し、切替弁40および加圧空気弁23を制御する制御部60を備え、制御部60は、切替弁40を第二ポジションYから第一ポジションXに切り替えてから所定時間経過後に加圧空気弁23によって第二供給流路80を遮断させるものである。 The automatic supply valve is provided in the second supply flow path 80 and includes a pressurized air valve 23 that communicates or blocks the second supply flow path 80, and opens and closes the switching valve 40 and the pressurized air valve 23 by a control signal. It comprises a certain solenoid valve, and includes a control unit 60 for controlling the switching valve 40 and the pressurized air valve 23. The control unit 60 has passed a predetermined time after switching the switching valve 40 from the second position Y to the first position X. The second supply flow path 80 is blocked later by the pressurized air valve 23.

このように構成することにより、前述の効果に加えて、尿素水の供給が停止されても、所定時間の間は、加圧空気が尿素水供給ノズル10に供給される。その結果、加圧空気が、尿素水供給ノズル10の液体流路11c・12cに流入するので、尿素水供給ノズル10の内部に残留している尿素水を排気管6の内部に排出することなく、尿素水供給ノズル10の内部から排出することができる。   With this configuration, in addition to the above-described effects, even if the supply of urea water is stopped, pressurized air is supplied to the urea water supply nozzle 10 for a predetermined time. As a result, since the pressurized air flows into the liquid flow paths 11c and 12c of the urea water supply nozzle 10, the urea water remaining in the urea water supply nozzle 10 is not discharged into the exhaust pipe 6. The urea water supply nozzle 10 can be discharged from the inside.

1 排気浄化装置
2 エンジン
6 排気管
10 尿素水供給ノズル
11c 液体流路
11d 気体流路
12c 液体流路
12d 気体流路
13d 気体流路
13e 噴射口
20 加圧空気供給部
30 尿素水供給ポンプ
40 切替弁
70 第一供給流路
80 第二供給流路
X 第一ポジション
Y 第二ポジション
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exhaust purification device 2 Engine 6 Exhaust pipe 10 Urea water supply nozzle 11c Liquid flow path 11d Gas flow path 12c Liquid flow path 12d Gas flow path 13d Gas flow path 13e Injection port 20 Pressurized air supply part 30 Urea water supply pump 40 Switching Valve 70 First supply flow path 80 Second supply flow path X First position Y Second position

Claims (2)

尿素水が供給される液体流路、加圧空気が供給される気体流路、および上流側に前記液体流路と前記気体流路とがそれぞれ連通され、上流側に比べて下流側が小径に形成される混合流路を有し、前記混合油路の下流側端に噴射口が形成され、前記液体流路に供給される尿素水と前記気体流路に供給される加圧空気とを前記混合流路で混合して、前記噴射口から内燃機関に接続される排気管の内部に噴射可能な尿素水供給ノズルと、
尿素水を前記液体流路に第一供給流路を介して供給可能な尿素水供給部と、
加圧空気を前記気体流路に第二供給流路を介して供給可能な加圧空気供給部と、
前記第一供給流路に設けられ、前記第一供給流路を遮断するとともに前記液体流路を大気開放させる第一ポジション、または前記第一供給流路を連通させる第二ポジションに保持可能な切替弁と、
を具備する排気浄化装置であって、
前記切替弁が前記第一ポジションに保持されている場合、前記加圧空気供給部から前記混合流路に供給される加圧空気によって、大気開放された前記液体流路内の尿素水が前記液体流路の上流に向かって押されて前記排気管の外部に排出され、
前記切替弁が前記第二ポジションに保持されている場合、前記加圧空気供給部から前記混合流路に供給される加圧空気と前記尿素水供給部から前記混合流路に供給される尿素水とが混合されて前記噴射口から前記排気管の内部に噴射される排気浄化装置。
The liquid flow path to which urea water is supplied, the gas flow path to which pressurized air is supplied, and the liquid flow path and the gas flow path are connected to the upstream side, and the downstream side has a smaller diameter than the upstream side. An injection port is formed at a downstream end of the mixed oil passage, and the urea water supplied to the liquid passage and the pressurized air supplied to the gas passage are mixed. A urea water supply nozzle that is mixed in the flow path and can be injected into the exhaust pipe connected to the internal combustion engine from the injection port;
Urea water supply unit capable of supplying urea water to the liquid channel via the first supply channel;
A pressurized air supply unit capable of supplying pressurized air to the gas flow path via a second supply flow path;
A switch that is provided in the first supply channel and that can be held at a first position that blocks the first supply channel and opens the liquid channel to the atmosphere, or a second position that allows the first supply channel to communicate with each other. A valve,
An exhaust purification device comprising :
When the switching valve is held at the first position, the urea water in the liquid channel released to the atmosphere by the pressurized air supplied from the pressurized air supply unit to the mixing channel is liquid. Pushed toward the upstream of the flow path and discharged out of the exhaust pipe,
When the switching valve is held at the second position, the pressurized air supplied from the pressurized air supply unit to the mixing flow channel and the urea water supplied from the urea water supply unit to the mixing flow channel Are mixed and injected into the exhaust pipe from the injection port.
前記第二供給流路に設けられ、前記第二供給流路を連通または遮断させる加圧空気弁を具備し、
前記切替弁および前記加圧空気弁を制御信号によって開閉する自動弁から構成し、
前記切替弁および前記加圧空気弁を制御する制御部を備え、
前記制御部は、
前記切替弁を前記第二ポジションから前記第一ポジションに切り替えてから所定時間経過後に前記加圧空気弁によって前記第二供給流路を遮断させる請求項1に記載の排気浄化装置。
A pressurized air valve provided in the second supply flow path for communicating or blocking the second supply flow path;
The switching valve and the pressurized air valve are constituted by an automatic valve that opens and closes by a control signal ,
A control unit for controlling the switching valve and the pressurized air valve;
The controller is
2. The exhaust emission control device according to claim 1, wherein the second supply flow path is blocked by the pressurized air valve after a predetermined time has elapsed since the switching valve was switched from the second position to the first position.
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