JP6167935B2 - Exhaust gas treatment equipment - Google Patents
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Description
本発明は、内燃機関の排ガスを浄化処理する排ガス処理装置に関する。 The present invention relates to an exhaust gas treatment apparatus that purifies exhaust gas from an internal combustion engine.
自動車等の内燃機関の排ガス中に存在する窒素酸化物(以下において、適宜「NOx」という)を浄化する排ガス処理装置は、種々開発されている。これらの排ガス処理装置は、排ガス中のNOxを還元して窒素に変換することで、排ガスを浄化している。
ところが、エンジンの燃焼行程や、排ガス中のNOxを還元する際に、亜酸化窒素(N2O)が生成され、この亜酸化窒素が大気中に排出されることがある。亜酸化窒素は、地球温暖化係数が高いため、その排出は極力抑える必要がある。一方、亜酸化窒素は、酸素、窒素に分解し酸素分圧が高まり燃焼改善をもたらすため、これを内燃機関の燃焼室へ供給することで、内燃機関の立ち上げ時における燃焼の改善を行う技術が提案されている(特許文献1)。
Various exhaust gas treatment apparatuses that purify nitrogen oxides (hereinafter referred to as “NOx” as appropriate) present in exhaust gas of internal combustion engines such as automobiles have been developed. These exhaust gas treatment apparatuses purify exhaust gas by reducing NOx in the exhaust gas and converting it into nitrogen.
However, nitrous oxide (N 2 O) is produced when the combustion stroke of the engine or NOx in the exhaust gas is reduced, and this nitrous oxide may be discharged into the atmosphere. Since nitrous oxide has a high global warming potential, it is necessary to suppress its emission as much as possible. On the other hand, since nitrous oxide is decomposed into oxygen and nitrogen and the partial pressure of oxygen is increased to improve combustion, this is supplied to the combustion chamber of the internal combustion engine to improve combustion at the start-up of the internal combustion engine Has been proposed (Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載の技術においては、所望のタイミングで亜酸化窒素を燃焼室へ供給すべく、排ガスから生成した亜酸化窒素を一旦タンクに貯蔵する必要がある。この場合、亜酸化窒素を気体の状態で貯蔵するためには、タンクの容積が大きく必要となり、システム全体の体格が大きくなるという問題がある。また、亜酸化窒素を液体の状態で貯蔵することも考えられるが、この場合には、貯蔵タンクを高圧に維持する必要があり、そのための機構やエネルギーが必要となり、コスト的な課題が残る。
However, in the technique described in
本発明は、かかる背景に鑑みてなされたものであり、内燃機関の燃焼改善に寄与すると共に、小型化、低コスト化、高性能化を実現することができる排ガス処理装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such a background, and intends to provide an exhaust gas treatment apparatus that contributes to improvement in combustion of an internal combustion engine and can realize downsizing, cost reduction, and high performance. It is.
本発明の第1の態様は、内燃機関の燃焼室から排出された排ガス中の窒素酸化物を吸着又は吸蔵して排ガスから分離する分離手段と、
該分離手段によって吸着又は吸蔵した上記窒素酸化物から亜酸化窒素を生成する変換手段と、
該変換手段によって得られた上記亜酸化窒素を含む変換ガスを上記燃焼室へ還流する還流手段と、を有し、
上記燃焼室と上記分離手段との間には、排ガス中に存在し得る亜酸化窒素を酸化処理する酸化処理部が設けてあることを特徴とする排ガス処理装置にある。
本発明の第2の態様は、内燃機関の燃焼室から排出された排ガス中の窒素酸化物を吸着又は吸蔵して排ガスから分離する分離手段と、
該分離手段によって吸着又は吸蔵した上記窒素酸化物から亜酸化窒素を生成する変換手段と、
該変換手段によって得られた上記亜酸化窒素を含む変換ガスを上記燃焼室へ還流する還流手段と、を有し、
上記燃焼室と上記分離手段との間には、排ガス中に存在し得る亜酸化窒素を還元処理する還元処理部が設けてあることを特徴とする排ガス処理装置にある。
The first aspect of the present invention is a separation means for adsorbing or occluding nitrogen oxides in exhaust gas discharged from a combustion chamber of an internal combustion engine and separating it from the exhaust gas;
Conversion means for generating nitrous oxide from the nitrogen oxides adsorbed or occluded by the separation means;
The conversion gas containing the nitrous oxide obtained by the conversion means have a, a recirculation means for recirculating into the combustion chamber,
In the exhaust gas treatment apparatus, an oxidation treatment unit for oxidizing nitrous oxide that may be present in the exhaust gas is provided between the combustion chamber and the separation means .
The second aspect of the present invention is a separation means for adsorbing or occluding nitrogen oxides in the exhaust gas discharged from the combustion chamber of the internal combustion engine and separating it from the exhaust gas;
Conversion means for generating nitrous oxide from the nitrogen oxides adsorbed or occluded by the separation means;
Reflux means for refluxing the conversion gas containing nitrous oxide obtained by the conversion means to the combustion chamber,
In the exhaust gas treatment apparatus, a reduction processing unit for reducing nitrous oxide that may be present in the exhaust gas is provided between the combustion chamber and the separation means.
上記排ガス処理装置は、上記分離手段を有し、排ガス中の窒素酸化物を吸着又は吸蔵して分離する。そして、排ガスから分離された窒素酸化物を、上記変換手段によって亜酸化窒素に変換し、該亜酸化窒素を含む変換ガスを、還流手段によって燃焼室へ還流する。すなわち、排ガス処理装置は、分離手段において、一旦、窒素酸化物を吸着又は吸蔵しておくことができる。そして、吸着又は吸蔵した窒素酸化物を、所望のタイミングで分離手段から放出し、変換手段によって亜酸化窒素に変換し、該亜酸化窒素を上記還流手段を通じて燃焼室へ還流することができる。それゆえ、生成した亜酸化窒素を貯留するためのタンク等を必要としない。その結果、排ガス処理装置は、小型化、低コスト化を実現することができる。 The exhaust gas treatment apparatus has the separation means, and adsorbs or occludes nitrogen oxides in the exhaust gas for separation. The nitrogen oxides separated from the exhaust gas are converted into nitrous oxide by the conversion means, and the conversion gas containing the nitrous oxide is returned to the combustion chamber by the reflux means. That is, the exhaust gas treatment apparatus can once adsorb or occlude nitrogen oxides in the separation means. The adsorbed or occluded nitrogen oxide can be discharged from the separation means at a desired timing, converted into nitrous oxide by the conversion means, and the nitrous oxide can be returned to the combustion chamber through the reflux means. Therefore, a tank or the like for storing the produced nitrous oxide is not required. As a result, the exhaust gas treatment device can be reduced in size and cost.
そして、上述のように、亜酸化窒素を所望のタイミングで、還流手段を通じて燃焼室へ還流することができるため、内燃機関の燃焼を改善することができる。さらには、変換手段において、窒素酸化物を亜酸化窒素に変換するとともに、その亜酸化窒素を燃焼室において分解することにより、排ガスを浄化することができる。つまり、排ガス中の窒素酸化物を浄化しつつ、内燃機関の燃焼改善を行うことができる。 As described above, since nitrous oxide can be returned to the combustion chamber through the return means at a desired timing, combustion of the internal combustion engine can be improved. Furthermore, in the conversion means, the nitrogen oxides are converted into nitrous oxide, and the exhaust gas can be purified by decomposing the nitrous oxide in the combustion chamber. That is, it is possible to improve the combustion of the internal combustion engine while purifying nitrogen oxides in the exhaust gas.
また、変換手段においては、窒素酸化物(NOx)を窒素(N2)まで還元せずに、亜酸化窒素(N2O)まで還元すればよい。そのため、窒素酸化物を窒素まで還元する場合に比べて、例えば貴金属触媒を不要として安価な排気処理装置としたり、触媒の低温活性を可能として広範囲の温度範囲で適用可能な高性能な排気処理装置としたりすることができる。 In the conversion means, nitrogen oxide (NOx) may be reduced to nitrous oxide (N 2 O) without reducing nitrogen oxide (NOx) to nitrogen (N 2 ). Therefore, compared with the case where nitrogen oxides are reduced to nitrogen, for example, a noble metal catalyst is not required and an inexpensive exhaust treatment device can be used, or a high-performance exhaust treatment device that can be applied in a wide temperature range that enables low-temperature activation of the catalyst. It can be done.
以上のごとく、本発明によれば、内燃機関の燃焼改善に寄与すると共に、小型化、低コスト化、高性能化を実現することができる排ガス処理装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an exhaust gas treatment apparatus that contributes to improvement in combustion of an internal combustion engine and can realize downsizing, cost reduction, and high performance.
上記排ガス処理装置は、例えば、ディーゼルエンジン、リーンバーンエンジン等に用いることができる。近年、エンジンは排ガス中のNOxを低減するため、排ガス再循環装置(EGR)や多段噴射など、燃焼温度を下げる工夫が実施されている。かかる工夫は、一般に、NOxを低減する背反として燃費改善が犠牲となる。これに対し、上記排ガス処理装置を採用することにより、高濃度窒素酸化物の処理が可能で、上記のエンジン燃焼における燃費改善が可能となる。また、排ガス中のNOx濃度が高いほど、排ガスを循環利用する際に、燃焼室へ供給されるN2Oによる熱及び酸素供給量が多くなり、燃費の向上をより図ることができる。 The exhaust gas treatment apparatus can be used for, for example, a diesel engine, a lean burn engine, or the like. In recent years, in order to reduce NOx in exhaust gas, an engine has been implemented to lower the combustion temperature, such as an exhaust gas recirculation device (EGR) or multistage injection. Such a device generally sacrifices improvement in fuel consumption as a contradiction to reduce NOx. On the other hand, by adopting the exhaust gas treatment device, it is possible to treat high-concentration nitrogen oxides and improve fuel efficiency in the engine combustion. In addition, the higher the NOx concentration in the exhaust gas, the greater the amount of heat and oxygen supplied by N 2 O supplied to the combustion chamber when the exhaust gas is circulated and used, and the fuel efficiency can be further improved.
また、上記排ガス処理装置は、分離手段と変換手段とを、個別の処理部として有していてもよいし、一つの処理部として有していてもよい。
前者の場合、例えば、上記分離手段から放出された後の上記窒素酸化物を、上記変換手段によって上記亜酸化窒素に変換するよう構成してあってもよい。この場合には、上記分離手段が、排ガス中の窒素酸化物を吸着又は吸蔵することにより、窒素酸化物を排ガスから分離することができる。そして、所望のタイミングで分離手段から放出された窒素酸化物を、上記変換手段へ移動させ、該変換手段によって窒素酸化物から亜酸化窒素を生成することができる。
Moreover, the said waste gas processing apparatus may have a isolation | separation means and a conversion means as a separate process part, and may have as one process part.
In the former case, for example, the nitrogen oxides released from the separation means may be converted to the nitrous oxide by the conversion means. In this case, the separation means can separate the nitrogen oxide from the exhaust gas by adsorbing or occluding the nitrogen oxide in the exhaust gas. Then, the nitrogen oxide released from the separation means at a desired timing can be moved to the conversion means, and nitrous oxide can be generated from the nitrogen oxide by the conversion means.
また、後者の場合、例えば、上記分離手段と上記変換手段とを備えた分離変換部を有し、該分離変換部に吸着又は吸蔵された上記窒素酸化物を、上記亜酸化窒素の状態で上記分離変換部から放出するよう構成してあってもよい。この場合には、上記分離手段と上記変換手段とを一箇所に集約できるため、排ガス処理装置の小型化、簡素化を図りやすい。 In the latter case, for example, it has a separation / conversion unit including the separation unit and the conversion unit, and the nitrogen oxide adsorbed or occluded in the separation / conversion unit is in the state of the nitrous oxide. You may comprise so that it may discharge | release from a separation conversion part. In this case, since the separation means and the conversion means can be concentrated in one place, it is easy to reduce the size and simplify the exhaust gas treatment apparatus.
(参考例1)
上記排ガス処理装置の参考例につき、図1を用いて説明する。
本例の排ガス処理装置1は、分離手段2と変換手段3と還流手段4とを有する。分離手段2は、内燃機関の燃焼室7から排出された排ガス中の窒素酸化物(NOx)を吸着又は吸蔵して排ガスから分離する。変換手段3は、分離手段2によって吸着又は吸蔵したNOxから亜酸化窒素(N2O)を生成する。還流手段4は、変換手段3によって得られたN2Oを含む変換ガスを燃焼室7へ還流する。
( Reference Example 1 )
A reference example of the exhaust gas treatment apparatus will be described with reference to FIG.
The exhaust
本例においては、分離手段2から分離した後のNOxを、変換手段3によってN2Oに変換するよう構成してある。 In this example, the NOx after being separated from the separation means 2 is converted to N 2 O by the conversion means 3.
分離手段2は、燃焼室7の排気ポート72に、第1排気管11を介して接続されている。また、分離手段2には、NOxを分離した後の排ガスを排出する第2排気管12が接続されている。
また、分離手段2と変換手段3との間を連結するように、分岐配管13が設けられている。そして、変換手段3は、還流手段4としての還流配管によって、燃焼室7の吸気ポート71に接続されている。これにより、排ガスの一部を分離手段2から燃焼室7へ還流させる還流経路が形成されている。そして、本例においては、この還流経路の途中に変換手段3が設けてある。
The separation means 2 is connected to the
A
分離手段2は、例えば、多孔質体にNOx吸蔵触媒を担持してなる触媒装置によって構成してある。また、分離手段2は、吸着又は吸蔵材として、物理吸着を行うアルミナ、ゼオライト、シリカなどの高比表面積を持つ酸化物を用いたり、化学吸着を行うBa、K、Ca等の物質を用いたりすることができる。 The separation means 2 is constituted by, for example, a catalyst device in which a NOx storage catalyst is supported on a porous body. Further, the separation means 2 uses an oxide having a high specific surface area such as alumina, zeolite, or silica that performs physical adsorption, or a substance such as Ba, K, or Ca that performs chemical adsorption as an adsorption or occlusion material. can do.
本例の排ガス処理装置1によって排ガスを浄化処理するとともに排ガスの一部を燃焼室7に還流する処理の一例につき、以下に説明する。
まず、燃焼室7の排気ポート72から排出された排ガスは、第1排気管11を介して分離手段2に達する。燃焼室7から排出される排ガスには、窒素酸化物(NOx)が含まれており、NOxの中でも特にNO(一酸化窒素)が多く含まれている。
An example of the process of purifying the exhaust gas by the exhaust
First, the exhaust gas discharged from the
排ガス中のNOは、分離手段2に吸着又は吸蔵される。このとき、NOはNO2およびNO3の状態で分離手段2に吸着又は吸蔵される。これにより、排ガスからNOxが分離除去されて、NOxは分離手段2に貯蔵されることとなる。その一方で、NOxを分離除去された排ガスは、第2排気管12を通じて排出される。
NO in the exhaust gas is adsorbed or occluded by the separation means 2. At this time, NO is adsorbed or occluded in the separation means 2 in the state of NO 2 and NO 3 . Thereby, NOx is separated and removed from the exhaust gas, and NOx is stored in the separation means 2. On the other hand, the exhaust gas from which NOx has been separated and removed is discharged through the
分離手段2に吸着又は吸蔵されたNOx(NO2、NO3)は、所望のタイミングで分離手段2から離脱させることができる。つまり、例えば、内燃機関における高いトルクを必要とするタイミングなどにおいて、分離手段2からNOxを放出させる。すなわち、例えば、内燃機関の回転数が所定の回転数以下の低回転数域にあるときに、分離手段2からNOxを放出させる。 NOx (NO 2 , NO 3 ) adsorbed or occluded by the separation means 2 can be separated from the separation means 2 at a desired timing. That is, for example, NOx is released from the separation means 2 at a timing when high torque is required in the internal combustion engine. That is, for example, when the rotational speed of the internal combustion engine is in a low rotational speed range equal to or lower than a predetermined rotational speed, NOx is released from the separation means 2.
また、このとき、図示しない切換えバルブを切り替えて、分離手段2と分岐配管13とをつなぐとともに、分離手段2と第2排気管12との間を遮断する。この状態で、分離手段2に燃料を一時的に供給することにより、NOxが分離手段2から放出される。例えば、添加ガス、添加液体を導入するノズルを分離手段2の上段に設け、所望のタイミングで添加剤の投入を行う。添加剤としてはHCガス、CO、H2、NH3等のガス成分、尿素、水、燃料などの液体成分を用いる。なお、分離手段2からのNOxの放出は、例えば、燃焼のリッチリーン制御によって排ガスの温度を一時的に高くすることにより行うなど、他の手段を採ることもできる。
At this time, a switching valve (not shown) is switched to connect the separation means 2 and the
そして、NOxを含む排ガスが、分岐配管13を通じて変換手段3へ達する。変換手段3においては、NOxを還元反応させることにより、亜酸化窒素(N2O)に変換する。この還元反応としては、例えば、電気化学手法、プラズマ反応、触媒反応、電気やマイクロ波による加熱、紫外線照射等を用いることができる。
Then, the exhaust gas containing NOx reaches the conversion means 3 through the
また、変換手段3において生成されたN2Oを含む還流ガスは、還流手段4を介して、吸気ポート71から燃焼室7に供給される。すなわち、N2Oは、新しい混合気と共に燃焼室7へ供給される。燃焼室7に供給されたN2Oは、高温にさらされることにより分解され発熱を生じると共に、大気に存在する酸素分圧以上の酸素を供給することで、活発な燃焼を起こす。発熱を生じると共に、大気に存在する酸素分圧以上の酸素を供給することで、活発な燃焼を起こす。このようにして、N2Oが燃焼室7における燃焼を改善することとなる。
Further, the reflux gas containing N 2 O generated in the conversion means 3 is supplied from the
次に、本例の作用効果につき説明する。
上記排ガス処理装置1は、分離手段2を有し、排ガス中のNOxを吸着又は吸蔵して分離する。そして、排ガスから分離されたNOxを、変換手段3によってN2Oに変換し、該N2Oを含む変換ガスを、還流手段3によって燃焼室7へ還流する。すなわち、排ガス処理装置1は、分離手段2において、一旦、NOxを吸着又は吸蔵しておくことができる。そして、吸着又は吸蔵したNOxを、所望のタイミングで分離手段2から放出し、変換手段3によってN2Oに変換し、該N2Oを還流手段4を通じて燃焼室7へ還流することができる。それゆえ、生成したN2Oを貯留するためのタンク等を必要としない。その結果、排ガス処理装置1は、小型化、低コスト化を実現することができる。
Next, the function and effect of this example will be described.
The exhaust
そして、上述のように、N2Oを所望のタイミングで、還流手段4を通じて燃焼室7へ還流することができるため、内燃機関の燃焼を改善することができる。さらには、変換手段3において、NOxをN2Oに変換するとともに、そのN2Oを燃焼室7において分解することにより、排ガス中のNOxを浄化することができる。つまり、排ガス中のNOxを浄化しつつ、内燃機関の燃焼改善を行うことができる。
As described above, since N 2 O can be recirculated to the
また、変換手段3においては、NOxをN2まで還元せずに、N2Oまで還元すればよい。そのため、NOxをN2まで還元する場合に比べて、例えば貴金属触媒を不要としたり、触媒の低温活性を可能としたりするなど、安価な排気処理装置1とすることができる。すなわち、NOxを窒素まで還元しようとすると、白金等の貴金属を触媒として用いる必要があるところ、NOxをN2Oまで還元するのであれば、比較的安価な触媒を用いるなど、触媒の選択肢が広がる。あるいは、触媒の反応温度を低くすることも可能となり、排ガス処理の容易化も可能となる。 In the conversion means 3, without reducing the NOx to N 2, may be reduced to N 2 O. Therefore, as compared with the case where NOx is reduced to N 2 , for example, a noble metal catalyst is not required, and the low-temperature activation of the catalyst can be achieved. That is, when NOx is reduced to nitrogen, a noble metal such as platinum needs to be used as a catalyst. However, if NOx is reduced to N 2 O, there are a wide range of catalyst options such as using a relatively inexpensive catalyst. . Alternatively, the reaction temperature of the catalyst can be lowered, and the exhaust gas treatment can be facilitated.
また、排ガス処理装置1は、内燃機関の回転数が所定の回転数以下の低回転数域にあるときに、変換ガスを燃焼室7へ還流するよう構成してある。これにより、例えばエンジン始動時等、高いトルクを要するときに、N2Oを燃焼室7へ還流して、内燃機関における燃焼改善および燃焼効率の向上を図ることができる。
Further, the exhaust
以上のごとく、本例によれば、内燃機関の燃焼改善に寄与すると共に、小型化、低コスト化、高性能化を実現することができる排ガス処理装置を提供することができる。 As described above, according to this example, it is possible to provide an exhaust gas treatment apparatus that contributes to improvement in combustion of an internal combustion engine and can realize downsizing, cost reduction, and high performance.
(参考例2)
本例は、図2に示すごとく、分離手段2と変換手段3とを1箇所に集約した分離変換部5を有する排ガス処理装置1の例である。
すなわち、本例の排ガス処理装置1は、分離手段2と変換手段3とを備えた分離変換部5を有し、該分離変換部5に吸着又は吸蔵されたNOxを、N2Oの状態で分離変換部から放出するよう構成してある。
( Reference Example 2 )
As shown in FIG. 2, this example is an example of an exhaust
That is, the exhaust
本例において、分離変換部5は、例えば、多孔質体にNOx吸蔵還元触媒を担持してなる触媒装置によって構成することができる。また、多孔質体に三元触媒を担持してなる触媒装置によって分離変換部5を構成することもできる。
その他は、参考例1と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、参考例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、参考例1と同様の構成要素等を表す。
In this example, the
Others are the same as in Reference Example 1 . Of the reference numerals used in this example or the drawings relating to this example, the same reference numerals as those used in Reference Example 1 represent the same components as in Reference Example 1 unless otherwise indicated.
本例の場合には、分離手段2と変換手段3とを一箇所に集約できるため、排ガス処理装置1の小型化、簡素化を図りやすい。その他、参考例1と同様の作用効果を有する。
In the case of this example, since the separation means 2 and the conversion means 3 can be consolidated in one place, the exhaust
(参考例3)
本例は、図3に示すごとく、分離手段2を2つ設け、該2つの分離手段2からの窒素酸化物の放出時期を互いに異ならせることができるよう構成した排ガス処理装置1の例である。すなわち、本例の排ガス処理装置1は、一方の分離手段2からNOxを放出させつつ、他方の分離手段2にNOxを吸着又は吸蔵させることができる。
( Reference Example 3 )
As shown in FIG. 3, this example is an example of the exhaust
2つの分離手段2は、第1排気管11と第2排気管12との間において、互いに並列に接続されている。そして、分離手段2と、第2排気管12および分岐配管13との間には、適切な位置に切換弁141を備えた下流側切換配管部14を有する。また、2つの分離手段2と第1排気管11との間には、適切な位置に切換弁151を備えた上流側切換配管部15を有する。2つの分離手段2からのNOxの放出に合わせて、切換弁151、141の開閉を適宜制御することにより、NOxを変換手段3へ送り、N2Oに変換し、還流手段4を介して燃焼室7へN2Oを還流させることができる。すなわち、一方の分離手段2からNOxを放出させて変換手段3へ送りつつ、他方の分離手段2にNOxを吸着又は吸蔵させることができる
The two separation means 2 are connected in parallel between the
なお、切換弁151、141の制御によって、分離手段2からのNOxの脱離は、エンジン条件、各分離手段2におけるNOxの吸着量又は吸蔵量等に応じた所望のタイミングにて実施することができる。また、分離手段2からのNOxの脱離は、燃焼のリッチリーン制御、排ガス中へのガス燃料又は液体燃料の添加等によって行うことができる。
Note that, by controlling the switching
その他は、参考例1と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、参考例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、参考例1と同様の構成要素等を表す。 Others are the same as in Reference Example 1 . Of the reference numerals used in this example or the drawings relating to this example, the same reference numerals as those used in Reference Example 1 represent the same components as in Reference Example 1 unless otherwise indicated.
本例の場合には、分離手段2は、NOxの吸着又は吸蔵を連続的に行うことができると共に、蓄えておくNOxの量を多くすることができる。これにより、燃焼室7へ還流させることができるN2Oの量や、その還流のタイミングの自由度も向上させることができる。
その他、参考例1と同様の作用効果を有する。
In the case of this example, the separation means 2 can continuously adsorb or occlude NOx and increase the amount of NOx to be stored. Thereby, the amount of N 2 O that can be recirculated to the
In addition, the same effects as those of Reference Example 1 are obtained.
なお、本例に代えて、図4に示すごとく、2つの分離手段2を互いに直列に接続して第1排気管11と第2排気管12との間に設ける構成とすることもできる。あるいは、3個以上の分離手段を並列又は直列に接続してもよい。
In place of this example, as shown in FIG. 4, the two separating means 2 may be connected in series with each other and provided between the
(実施例1)
本例は、図5に示すごとく、燃焼室7と分離手段2との間に、排ガス中に存在し得るN2Oを酸化処理する酸化処理部61が設けてある排ガス処理装置1の例である。
すなわち、排ガス処理装置1は、燃焼室7と分離手段2との間をつなぐ第1排気管11の途中に、酸化処理部61を設けてなる。酸化処理部61は、排ガス中に存在し得るN2Oを酸化処理して、NOに変換する。酸化処理部61としては、例えば、加熱処理装置、貴金属、遷移金属を用いた触媒装置やプラズマ処理装置、UV照射装置、マイクロ波照射装置、或いはこれらの装置を適宜組合せた装置を用いることができる。
その他は、参考例1と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、参考例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、参考例1と同様の構成要素等を表す。
( Example 1 )
This example is an example of the exhaust
That is, the exhaust
Others are the same as in Reference Example 1 . Of the reference numerals used in this example or the drawings relating to this example, the same reference numerals as those used in Reference Example 1 represent the same components as in Reference Example 1 unless otherwise indicated.
本例の場合には、N2Oが排ガスと共に大気中へ排出されることを確実に防止することができる。すなわち、変換手段3を備えた排ガス処理装置1は、燃焼室7へN2Oを還流するものであるため、比較的多くのN2Oが燃焼室7へ供給される。そのため、多くのN2Oが燃焼室7において充分に分解されずに残留し、排気ポート72から排ガスと共に排出されてしまう場合も想定される。そして、このように排出されるN2Oが、分離手段2において排ガスから分離されずに、大気中へ放出されてしまうことも懸念される。N2Oは、温暖化係数の高いガスであるため、かかる事態は避けたい。そこで、排気ポート72から排出された排ガス中にN2Oが含有され得ることを想定して、酸化処理部61を設けている。これにより、排気ポート72からN2Oが排出されたとしても、N2Oが大気中へ排出されることを防ぐことができる。
その他、参考例1と同様の作用効果を有する。
In the case of this example, it is possible to reliably prevent N 2 O from being discharged into the atmosphere together with the exhaust gas. That is, the exhaust
In addition, the same effects as those of Reference Example 1 are obtained.
なお、上記実施例において、酸化処理部61に代えて、図5における酸化処理部61と同じ位置に、排ガス中に存在し得るN2Oを還元処理する還元処理部を設けてもよい。この場合には、還元処理部は、N2Oを還元してN2に変換する。これによっても、N2Oが大気中へ排出されることを防ぐことができる。還元処理部としても、例えば、加熱処理装置、貴金属、遷移金属を用いた触媒装置やプラズマ処理装置、UV照射装置、マイクロ波照射装置、或いはこれらの装置を適宜組合せた装置を用いることができる。
In the above embodiment, instead of the
(参考例4)
本例は、図6に示すごとく、分離手段2には、NOxを分離された排ガスを排出する排出通路(第2排気管12)が接続されており、該排出通路には、排ガス中に存在し得るN2Oを還元処理する還元処理部62が設けてある排ガス処理装置1の例である。
すなわち、排ガス処理装置1は、第2排気管12に還元処理部62を設けてなる。還元処理部62は、排ガス中に存在し得るN2Oを還元処理して、窒素(N2)に変換する。還元処理部62としては、例えば、加熱処理装置、貴金属、遷移金属を用いた触媒装置やプラズマ処理装置、UV照射装置、マイクロ波照射装置、或いはこれらの装置を組合せた装置を用いることができる。
その他は、参考例1と同様である。なお、本例又は本例に関する図面において用いた符号のうち、参考例1において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、参考例1と同様の構成要素等を表す。
( Reference Example 4 )
In this example, as shown in FIG. 6, the separation means 2 is connected to a discharge passage (second exhaust pipe 12) for discharging the exhaust gas from which NOx has been separated, and the exhaust passage is present in the exhaust gas. This is an example of the exhaust
That is, the exhaust
Others are the same as in Reference Example 1 . Of the reference numerals used in this example or the drawings relating to this example, the same reference numerals as those used in Reference Example 1 represent the same components as in Reference Example 1 unless otherwise indicated.
本例も、実施例1の場合と同様に、排気ポート72から排出された排ガス中にN2Oが含有され得ることを想定したものである。そこで、本例の排ガス処理装置1は、上述のように、還元処理部62を設けている。これにより、排気ポート72からN2Oが排出され、該N2Oが分離手段2を通過して第2排気管12へ流出したとしても、還元処理部62によってN2Oを窒素に還元することができる。これにより、N2Oが大気中へ排出されることを防ぐことができる。
その他、参考例1と同様の作用効果を有する。
This example also assumes that N 2 O can be contained in the exhaust gas discharged from the
In addition, the same effects as those of Reference Example 1 are obtained.
本発明は、上記実施例に限られるものではない。また、例えば、参考例2と実施例1とを組み合わせた態様とすることもできる。すなわち、図9に示すごとく、実施例1(図5)における分離手段2に変換手段3を組み込んだ状態とすることができる。換言すれば、実施例1における分離手段2の位置に、分離手段2と変換手段3とを集約した分離変換部5を配置した排ガス処理装置1とすることができる。この場合、参考例2の作用効果と、実施例1の作用効果とを相乗的に奏する排ガス処理装置1とすることができる。
また、上記以外にも、参考例3と実施例1とを組み合わせた態様とするなど、上記複数の参考例と実施例1とを適宜組み合わせた態様とすることができる。
なお、図7、図8は、参考例2と参考例3とを組み合わせた態様を示す。また、図10は、参考例2と参考例4とを組み合わせた態様を示す。
The present invention is not limited to the above embodiments. For example, the aspect which combined the reference example 2 and Example 1 can also be set. That is, as shown in FIG. 9 , the conversion means 3 can be incorporated in the separation means 2 in the first embodiment (FIG. 5) . In other words, it is possible to position the separating means 2 in the first embodiment, the separating means 2 and the conversion means 3 and the exhaust
In addition to the above, it is possible to appropriately combine the plurality of reference examples and Example 1, such as a combination of Reference Example 3 and Example 1 .
7 and 8 show a mode in which Reference Example 2 and Reference Example 3 are combined. FIG. 10 shows a mode in which Reference Example 2 and Reference Example 4 are combined.
1 排ガス処理装置
2 分離手段
3 変換手段
4 還流手段
7 燃焼室
DESCRIPTION OF
Claims (6)
該分離手段(2)によって吸着又は吸蔵した上記窒素酸化物から亜酸化窒素を生成する変換手段(3)と、
該変換手段(3)によって得られた上記亜酸化窒素を含む変換ガスを上記燃焼室(7)へ還流する還流手段(4)と、を有し、
上記燃焼室(7)と上記分離手段(2)との間には、排ガス中に存在し得る亜酸化窒素を酸化処理する酸化処理部(61)が設けてあることを特徴とする排ガス処理装置(1)。 Separation means (2) for adsorbing or storing nitrogen oxides in the exhaust gas discharged from the combustion chamber (7) of the internal combustion engine and separating it from the exhaust gas;
Conversion means (3) for generating nitrous oxide from the nitrogen oxides adsorbed or occluded by the separation means (2);
It possesses the converting means (3) converting the gas the combustion chamber containing the nitrous oxide obtained by the recirculation means for recirculating the (7) (4), a,
An exhaust gas treatment apparatus characterized in that an oxidation treatment section (61) for oxidizing nitrous oxide that may be present in the exhaust gas is provided between the combustion chamber (7) and the separation means (2). (1).
該分離手段(2)によって吸着又は吸蔵した上記窒素酸化物から亜酸化窒素を生成する変換手段(3)と、Conversion means (3) for generating nitrous oxide from the nitrogen oxides adsorbed or occluded by the separation means (2);
該変換手段(3)によって得られた上記亜酸化窒素を含む変換ガスを上記燃焼室(7)へ還流する還流手段(4)と、を有し、Reflux means (4) for refluxing the conversion gas containing nitrous oxide obtained by the conversion means (3) to the combustion chamber (7),
上記燃焼室(7)と上記分離手段(2)との間には、排ガス中に存在し得る亜酸化窒素を還元処理する還元処理部が設けてあることを特徴とする排ガス処理装置(1)。Between the combustion chamber (7) and the separation means (2), there is provided a reduction treatment unit for reducing nitrous oxide that may be present in the exhaust gas. .
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