JPH0626329A - 触媒コンバータおよび排ガス浄化装置 - Google Patents
触媒コンバータおよび排ガス浄化装置Info
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- JPH0626329A JPH0626329A JP13423492A JP13423492A JPH0626329A JP H0626329 A JPH0626329 A JP H0626329A JP 13423492 A JP13423492 A JP 13423492A JP 13423492 A JP13423492 A JP 13423492A JP H0626329 A JPH0626329 A JP H0626329A
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- Japan
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- reducing agent
- exhaust gas
- nox
- catalyst
- nox reduction
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
- F01N3/206—Adding periodically or continuously substances to exhaust gases for promoting purification, e.g. catalytic material in liquid form, NOx reducing agents
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Abstract
(57)【要約】
【目的】 触媒表面で還元剤をＮＯｘ還元反応に有効に
活用可能にし、触媒に高いＮＯｘ除去能を発揮させてデ
ィーゼル・エンジンの排ガスに含まれるＮＯｘを低減処
理可能にし、加えて、小型・軽量化を可能にする。 【構成】 ディーゼル・エンジン６０の排ガスを導びく
排気管６２の途中に配置される筒形ハウジング１１と、
その筒形ハウジング１１内にその排ガスの流れ方向に間
隔を置いて配置される複数のＮＯｘ還元触媒１４，１
５，１６と、その筒形ハウジング１１内において、その
ＮＯｘ還元触媒１４，１５，１６の上流側に対応的に隣
接されて配置される複数の還元剤フィード・ノズル２
０，２１，２２とを含むところである。
活用可能にし、触媒に高いＮＯｘ除去能を発揮させてデ
ィーゼル・エンジンの排ガスに含まれるＮＯｘを低減処
理可能にし、加えて、小型・軽量化を可能にする。 【構成】 ディーゼル・エンジン６０の排ガスを導びく
排気管６２の途中に配置される筒形ハウジング１１と、
その筒形ハウジング１１内にその排ガスの流れ方向に間
隔を置いて配置される複数のＮＯｘ還元触媒１４，１
５，１６と、その筒形ハウジング１１内において、その
ＮＯｘ還元触媒１４，１５，１６の上流側に対応的に隣
接されて配置される複数の還元剤フィード・ノズル２
０，２１，２２とを含むところである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ディーゼル・エンジ
ンの排ガスを処理する際に活用される触媒コンバータお
よびその触媒コンバータを活用してそのディーゼル・エ
ンジンの排ガスを処理するところの排ガス浄化装置に関
する。
ンの排ガスを処理する際に活用される触媒コンバータお
よびその触媒コンバータを活用してそのディーゼル・エ
ンジンの排ガスを処理するところの排ガス浄化装置に関
する。
【０００２】
【背景技術】ディーゼル・エンジンの排ガスに含まれる
ＮＯｘが触媒を用いて低減される最近の排ガス浄化方法
では、その触媒に還元剤が供給されるのが通常で、特
に、その還元剤には、炭化水素（ＨＣ）、軽油、エンジ
ン・オイルなどが使用され、そして、その還元剤は、そ
の触媒の上流側で排気管の途中に、あるいは、その触媒
入口直前に霧状で供給された。このような排ガス浄化方
法では、その炭化水素の反応は、比較的に短時間に行な
われるに加えて排ガスの温度に影響されるので、触媒表
面でＮＯｘ還元反応に有効に活用できていないのが現状
である。
ＮＯｘが触媒を用いて低減される最近の排ガス浄化方法
では、その触媒に還元剤が供給されるのが通常で、特
に、その還元剤には、炭化水素（ＨＣ）、軽油、エンジ
ン・オイルなどが使用され、そして、その還元剤は、そ
の触媒の上流側で排気管の途中に、あるいは、その触媒
入口直前に霧状で供給された。このような排ガス浄化方
法では、その炭化水素の反応は、比較的に短時間に行な
われるに加えて排ガスの温度に影響されるので、触媒表
面でＮＯｘ還元反応に有効に活用できていないのが現状
である。
【０００３】
【発明の課題】この発明の課題は、触媒表面で還元剤を
ＮＯｘ還元反応に有効に活用可能にし、触媒に高いＮＯ
ｘ除去能を発揮させてディーゼル・エンジンの排ガスに
含まれるＮＯｘを低減し、そして、環境汚染を抑制し、
加えて、小型・軽量化を可能にして車両に搭載可能にす
るところの触媒コンバータおよび排ガス浄化装置の提供
にある。
ＮＯｘ還元反応に有効に活用可能にし、触媒に高いＮＯ
ｘ除去能を発揮させてディーゼル・エンジンの排ガスに
含まれるＮＯｘを低減し、そして、環境汚染を抑制し、
加えて、小型・軽量化を可能にして車両に搭載可能にす
るところの触媒コンバータおよび排ガス浄化装置の提供
にある。
【０００４】
【課題に相応する手段およびそれの作用】この発明は、
ディーゼル・エンジンの排ガスを導びく排気管の途中に
配置される筒形ハウジングと、その筒形ハウジング内に
その排ガスの流れ方向に間隔を置いて配置される複数の
ＮＯｘ還元触媒と、その筒形ハウジング内において、そ
のＮＯｘ還元触媒の上流側に対応的に隣接されて配置さ
れる複数の還元剤フィード・ノズルとを含み、その複数
のＮＯｘ還元触媒の排ガス通過長さを還元剤の反応時間
に適合させて短かくし、その複数のＮＯｘ還元触媒それ
ぞれの入口直前にその還元剤を供給し、そして、各ＮＯ
ｘ還元触媒の表面でその還元剤をＮＯｘ還元反応に有効
に活用可能にするところである。
ディーゼル・エンジンの排ガスを導びく排気管の途中に
配置される筒形ハウジングと、その筒形ハウジング内に
その排ガスの流れ方向に間隔を置いて配置される複数の
ＮＯｘ還元触媒と、その筒形ハウジング内において、そ
のＮＯｘ還元触媒の上流側に対応的に隣接されて配置さ
れる複数の還元剤フィード・ノズルとを含み、その複数
のＮＯｘ還元触媒の排ガス通過長さを還元剤の反応時間
に適合させて短かくし、その複数のＮＯｘ還元触媒それ
ぞれの入口直前にその還元剤を供給し、そして、各ＮＯ
ｘ還元触媒の表面でその還元剤をＮＯｘ還元反応に有効
に活用可能にするところである。
【０００５】また、この発明は、ディーゼル・エンジン
の排ガスを導びく排気管の途中に配置される筒形ハウジ
ング、その筒形ハウジング内にその排ガスの流れ方向に
間隔を置いて配置される複数のＮＯｘ還元触媒、およ
び、その筒形ハウジング内において、そのＮＯｘ還元触
媒の上流側に対応的に隣接されて配置される複数の還元
剤フィード・ノズルで組み立てられる触媒コンバータ
と、還元剤タンクをその複数の還元剤フィード・ノズル
に接続する還元剤配管に配置される電動ポンプと、空気
配管でその複数の還元剤フィード・ノズルに接続される
空気圧源と、その電動ポンプの下流側で、その複数の還
元剤フィード・ノズルに対応されるところでその還元剤
配管に配置される複数の電磁還元剤流量調整弁と、その
複数の還元剤フィード・ノズルに対応されるところでそ
の空気配管に配置される複数の電磁空気流量調整弁と、
エンジン回転数、エンジン負荷、および、触媒入口側排
ガス温度に応じて、その電動ポンプ、電磁還元剤流量調
整弁、および、電磁空気流量調整弁を制御するコントロ
ーラとを含み、その複数のＮＯｘ還元触媒の排ガス通過
長さを還元剤の反応時間に適合させて短かくし、そのデ
ィーゼル・エンジンから排出される排ガス量に適合させ
てその還元剤をその複数のＮＯｘ還元触媒それぞれの入
口直前に供給し、そして、各ＮＯｘ還元触媒の表面でそ
の還元剤をＮＯｘ還元反応に有効に活用可能にするとこ
ろである。
の排ガスを導びく排気管の途中に配置される筒形ハウジ
ング、その筒形ハウジング内にその排ガスの流れ方向に
間隔を置いて配置される複数のＮＯｘ還元触媒、およ
び、その筒形ハウジング内において、そのＮＯｘ還元触
媒の上流側に対応的に隣接されて配置される複数の還元
剤フィード・ノズルで組み立てられる触媒コンバータ
と、還元剤タンクをその複数の還元剤フィード・ノズル
に接続する還元剤配管に配置される電動ポンプと、空気
配管でその複数の還元剤フィード・ノズルに接続される
空気圧源と、その電動ポンプの下流側で、その複数の還
元剤フィード・ノズルに対応されるところでその還元剤
配管に配置される複数の電磁還元剤流量調整弁と、その
複数の還元剤フィード・ノズルに対応されるところでそ
の空気配管に配置される複数の電磁空気流量調整弁と、
エンジン回転数、エンジン負荷、および、触媒入口側排
ガス温度に応じて、その電動ポンプ、電磁還元剤流量調
整弁、および、電磁空気流量調整弁を制御するコントロ
ーラとを含み、その複数のＮＯｘ還元触媒の排ガス通過
長さを還元剤の反応時間に適合させて短かくし、そのデ
ィーゼル・エンジンから排出される排ガス量に適合させ
てその還元剤をその複数のＮＯｘ還元触媒それぞれの入
口直前に供給し、そして、各ＮＯｘ還元触媒の表面でそ
の還元剤をＮＯｘ還元反応に有効に活用可能にするとこ
ろである。
【０００６】
【具体例の説明】以下、この発明の触媒コンバータおよ
び排ガス浄化装置の特定された具体例について、図面を
参照して説明する。図１は、この発明の触媒コンバータ
の具体例１０を使用したところのこの発明の排ガス浄化
装置の具体例３０を示している。この排ガス浄化装置３
０は、トラック（図示せず）に搭載されたディーゼル・
エンジン６０に適用され、そして、そのディーゼル・エ
ンジン６０の排ガスを導びく排気管６２の途中に配置さ
れたその触媒コンバータ１０と、還元剤タンク３１と、
電動ポンプ３２と、空気圧源３３と、複数の電磁還元剤
流量調整弁３４，３５，３６と、複数の電磁空気流量調
整弁３７，３８，３９と、コントローラ４０とで構成さ
れた。
び排ガス浄化装置の特定された具体例について、図面を
参照して説明する。図１は、この発明の触媒コンバータ
の具体例１０を使用したところのこの発明の排ガス浄化
装置の具体例３０を示している。この排ガス浄化装置３
０は、トラック（図示せず）に搭載されたディーゼル・
エンジン６０に適用され、そして、そのディーゼル・エ
ンジン６０の排ガスを導びく排気管６２の途中に配置さ
れたその触媒コンバータ１０と、還元剤タンク３１と、
電動ポンプ３２と、空気圧源３３と、複数の電磁還元剤
流量調整弁３４，３５，３６と、複数の電磁空気流量調
整弁３７，３８，３９と、コントローラ４０とで構成さ
れた。
【０００７】その触媒コンバータ１０は、ガス入口１２
およびガス出口１３を備えてそのディーゼル・エンジン
６０の排気管６２の途中に配置された筒形ハウジング１
１と、その筒形ハウジング１１内にその排ガスの流れ方
向に所定の間隔を置いて配置された複数のＮＯｘ還元触
媒１４，１５，１６と、その筒形ハウジング１１内にお
いて、そのＮＯｘ還元触媒１４，１５，１６の上流側に
対応的に隣接されて配置された複数の還元剤フィード・
ノズル２０，２１，２２とを含んで構成され、そして、
その筒形ハウジング１１とそのＮＯｘ還元触媒１４，１
５，１６との隙間は、シール材２３，２４，２５で密封
された。
およびガス出口１３を備えてそのディーゼル・エンジン
６０の排気管６２の途中に配置された筒形ハウジング１
１と、その筒形ハウジング１１内にその排ガスの流れ方
向に所定の間隔を置いて配置された複数のＮＯｘ還元触
媒１４，１５，１６と、その筒形ハウジング１１内にお
いて、そのＮＯｘ還元触媒１４，１５，１６の上流側に
対応的に隣接されて配置された複数の還元剤フィード・
ノズル２０，２１，２２とを含んで構成され、そして、
その筒形ハウジング１１とそのＮＯｘ還元触媒１４，１
５，１６との隙間は、シール材２３，２４，２５で密封
された。
【０００８】そのＮＯｘ還元触媒１４，１５，１６は、
二次的な担体としてハニカム・キャリア１７，１８，１
９が用いられ、そのＮＯｘ還元触媒１４はそのハニカム
・キャリア１７の表面にサマリウム−ゼオライト（Ｓｍ
−ＺＳＭ−５）をコーティングして、そのＮＯｘ還元触
媒１５はそのハニカム・キャリア１８の表面に銅−ゼオ
ライト（Ｃｕ−ＺＳＭ−５）をコーティングして、そし
て、そのＮＯｘ還元触媒１６はそのハニカム・キャリア
１９の表面にコバルト−ゼオライト（Ｃｏ−ＺＳＭ−
５）をコーティングしてそれぞれ製造された。勿論、そ
のハニカム・キャリア１７，１８，１９は、両端が開放
された多数のセルからなるフロー・スルー・ハニカム構
造にセラミック粉末から成形され、乾燥され、焼成され
て製造された。また、そのＮＯｘ還元触媒１４，１５，
１６，すなわち、そのハニカム・キャリア１７，１８，
１９の排ガス通過長さは、還元剤として供給される炭化
水素（ＨＣ）の反応時間、所謂、酸化燃焼速度に適合さ
れた。すなわち、その炭化水素（ＨＣ）の酸化燃焼速度
がＮＯｘ還元反応よりも早く進むので、そのハニカム・
キャリア１７，１８，１９の長さは、通常のハニカム・
キャリアのそれよりも１／４以下に短く設定された。
二次的な担体としてハニカム・キャリア１７，１８，１
９が用いられ、そのＮＯｘ還元触媒１４はそのハニカム
・キャリア１７の表面にサマリウム−ゼオライト（Ｓｍ
−ＺＳＭ−５）をコーティングして、そのＮＯｘ還元触
媒１５はそのハニカム・キャリア１８の表面に銅−ゼオ
ライト（Ｃｕ−ＺＳＭ−５）をコーティングして、そし
て、そのＮＯｘ還元触媒１６はそのハニカム・キャリア
１９の表面にコバルト−ゼオライト（Ｃｏ−ＺＳＭ−
５）をコーティングしてそれぞれ製造された。勿論、そ
のハニカム・キャリア１７，１８，１９は、両端が開放
された多数のセルからなるフロー・スルー・ハニカム構
造にセラミック粉末から成形され、乾燥され、焼成され
て製造された。また、そのＮＯｘ還元触媒１４，１５，
１６，すなわち、そのハニカム・キャリア１７，１８，
１９の排ガス通過長さは、還元剤として供給される炭化
水素（ＨＣ）の反応時間、所謂、酸化燃焼速度に適合さ
れた。すなわち、その炭化水素（ＨＣ）の酸化燃焼速度
がＮＯｘ還元反応よりも早く進むので、そのハニカム・
キャリア１７，１８，１９の長さは、通常のハニカム・
キャリアのそれよりも１／４以下に短く設定された。
【０００９】その還元剤タンク３１は、そのトラックの
燃料タンクが使用され、そして、この排ガス浄化装置３
０では、還元剤として軽油が使用された。また、この排
ガス浄化装置３０には、その還元剤としてエンジン・オ
イルが使用される。
燃料タンクが使用され、そして、この排ガス浄化装置３
０では、還元剤として軽油が使用された。また、この排
ガス浄化装置３０には、その還元剤としてエンジン・オ
イルが使用される。
【００１０】その電動ポンプ３２は、その燃料タンク３
１をその還元剤フィード・ノズル２０，２１，２２に接
続した還元剤配管４１，４２，４３，４４に配置され、
そして、そのコントローラ４０で運転および停止され
る。
１をその還元剤フィード・ノズル２０，２１，２２に接
続した還元剤配管４１，４２，４３，４４に配置され、
そして、そのコントローラ４０で運転および停止され
る。
【００１１】その空気圧源３３は、そのトラックに搭載
されたエア・タンクが兼用され、空気配管４５，４６，
４７，４８でその還元剤フィード・ノズル２０，２１，
２２に接続された。
されたエア・タンクが兼用され、空気配管４５，４６，
４７，４８でその還元剤フィード・ノズル２０，２１，
２２に接続された。
【００１２】その複数の電磁還元剤流量調整弁３４，３
５，３６は、その電動ポンプ３２の下流側で、その複数
の還元剤フィード・ノズル２０，２１，２２に対応され
てその還元剤配管４２，４３，４４に配置され、そし
て、ソレノイド・コイル４９，５０，５１がそのコント
ローラ４０の出力側に電気的に接続されてそのコントロ
ーラ４０で開閉および絞り調整される。
５，３６は、その電動ポンプ３２の下流側で、その複数
の還元剤フィード・ノズル２０，２１，２２に対応され
てその還元剤配管４２，４３，４４に配置され、そし
て、ソレノイド・コイル４９，５０，５１がそのコント
ローラ４０の出力側に電気的に接続されてそのコントロ
ーラ４０で開閉および絞り調整される。
【００１３】その複数の電磁空気流量調整弁３７，３
８，３９は、その複数の還元剤フィード・ノズル２０，
２１，２２に対応されてその空気配管４６，４７，４８
に配置され、そして、ソレノイド・コイル５２，５３，
５４がそのコントローラ４０の出力側に電気的に接続さ
れてそのコントローラ４０で開閉および絞り調整され
る。
８，３９は、その複数の還元剤フィード・ノズル２０，
２１，２２に対応されてその空気配管４６，４７，４８
に配置され、そして、ソレノイド・コイル５２，５３，
５４がそのコントローラ４０の出力側に電気的に接続さ
れてそのコントローラ４０で開閉および絞り調整され
る。
【００１４】そのコントローラ４０は、エンジン回転
数、エンジン負荷、および、触媒入口側排ガス温度に応
じて、その電動ポンプ３２、電磁還元剤流量調整弁３
４，３５，３６，および、電磁空気流量調整弁３７，３
８，３９を制御し、そして、その触媒コンバータ１０に
おいて、排ガスに供給される還元剤量をそのディーゼル
・エンジン６０の運転状態に適合させ、そのＮＯｘ還元
触媒１４，１５，１６の表面で炭化水素（ＨＣ）をＮＯ
ｘ還元反応に有効に活用し、そのＮＯｘ還元触媒１４，
１５，１６に高いＮＯｘ除去能を発揮させてその排ガス
に含まれるＮＯｘがそのＮＯｘ還元触媒１４，１５，１
６上で処理されるように動作する。
数、エンジン負荷、および、触媒入口側排ガス温度に応
じて、その電動ポンプ３２、電磁還元剤流量調整弁３
４，３５，３６，および、電磁空気流量調整弁３７，３
８，３９を制御し、そして、その触媒コンバータ１０に
おいて、排ガスに供給される還元剤量をそのディーゼル
・エンジン６０の運転状態に適合させ、そのＮＯｘ還元
触媒１４，１５，１６の表面で炭化水素（ＨＣ）をＮＯ
ｘ還元反応に有効に活用し、そのＮＯｘ還元触媒１４，
１５，１６に高いＮＯｘ除去能を発揮させてその排ガス
に含まれるＮＯｘがそのＮＯｘ還元触媒１４，１５，１
６上で処理されるように動作する。
【００１５】さらに具体的に述べるに、そのコントロー
ラ４０は、マイクロ・コンピュータで、入力回路に回転
センサ５５、負荷センサ５６、および、温度センサ５７
を電気的に接続し、一方、出力回路にその電動ポンプ３
２の電動モータ（図示せず）、電磁還元剤流量調整弁３
４，３５，３６のソレノイド・コイル４９，５０，５
１，および、電磁空気流量調整弁３７，３８，３９のソ
レノイド・コイル５２，５３，５４に電気的に接続し、
そして、予めメモリに入力された制御パターンに基づい
て、その電動ポンプ３２を運転および停止し、そして、
その電磁還元剤流量調整弁３４，３５，３６，および、
電磁空気流量調整弁３７，３８，３９を開閉および絞り
調整する。勿論、その制御パターンは、そのディーゼル
・エンジン６０の回転数および負荷、および、排ガス温
度に応じて排ガスに含まれるＮＯｘの排出量で決定され
てある。
ラ４０は、マイクロ・コンピュータで、入力回路に回転
センサ５５、負荷センサ５６、および、温度センサ５７
を電気的に接続し、一方、出力回路にその電動ポンプ３
２の電動モータ（図示せず）、電磁還元剤流量調整弁３
４，３５，３６のソレノイド・コイル４９，５０，５
１，および、電磁空気流量調整弁３７，３８，３９のソ
レノイド・コイル５２，５３，５４に電気的に接続し、
そして、予めメモリに入力された制御パターンに基づい
て、その電動ポンプ３２を運転および停止し、そして、
その電磁還元剤流量調整弁３４，３５，３６，および、
電磁空気流量調整弁３７，３８，３９を開閉および絞り
調整する。勿論、その制御パターンは、そのディーゼル
・エンジン６０の回転数および負荷、および、排ガス温
度に応じて排ガスに含まれるＮＯｘの排出量で決定され
てある。
【００１６】その回転センサ５５は、そのディーゼル・
エンジン６０のクランク・シャフトに、その負荷センサ
５６は、そのディーゼル・エンジン６０の燃料噴射ポン
プ６１のコントロール・ラックにそれぞれ配置され、ま
た、その温度センサ５７は、そのＮＯｘ還元触媒１４の
上流側であってその触媒コンバータ１０のガス入口１２
に隣接されてその排気管６２に配置された。
エンジン６０のクランク・シャフトに、その負荷センサ
５６は、そのディーゼル・エンジン６０の燃料噴射ポン
プ６１のコントロール・ラックにそれぞれ配置され、ま
た、その温度センサ５７は、そのＮＯｘ還元触媒１４の
上流側であってその触媒コンバータ１０のガス入口１２
に隣接されてその排気管６２に配置された。
【００１７】次に、その触媒コンバータ１０を用いたと
ころの上述の排ガス浄化装置３０の動作について、説明
する。今、そのディーゼル・エンジン６０が運転されて
そのトラックが走行されていると、そのディーゼル・エ
ンジン６０の排ガスは、排気マニホルド（図示せず）を
経てその排気管６２の上流側に流れてその触媒コンバー
タ１０内に流れ込み、その触媒コンバータ１０内では、
そのＮＯｘ還元触媒１４，１５，１６上に順次に流れ、
そして、その排気管６２の下流側に流れて大気中に放出
されるので、そのコントローラ４０は、その回転センサ
５５、負荷センサ５６、および、温度センサ５７から電
気信号を入力し、その入力信号をその制御パターンに対
比させてその電動ポンプ３２、電磁還元剤流量調整弁３
４，３５，３６，および、電磁空気流量調整弁３７，３
８，３９のための出力電流がその制御パターンから読み
取られ、そして、その読み取られた出力電流をその電動
モータ、および、ソレノイド・コイル４９，５０，５
１，５２，５３，５４に流す。
ころの上述の排ガス浄化装置３０の動作について、説明
する。今、そのディーゼル・エンジン６０が運転されて
そのトラックが走行されていると、そのディーゼル・エ
ンジン６０の排ガスは、排気マニホルド（図示せず）を
経てその排気管６２の上流側に流れてその触媒コンバー
タ１０内に流れ込み、その触媒コンバータ１０内では、
そのＮＯｘ還元触媒１４，１５，１６上に順次に流れ、
そして、その排気管６２の下流側に流れて大気中に放出
されるので、そのコントローラ４０は、その回転センサ
５５、負荷センサ５６、および、温度センサ５７から電
気信号を入力し、その入力信号をその制御パターンに対
比させてその電動ポンプ３２、電磁還元剤流量調整弁３
４，３５，３６，および、電磁空気流量調整弁３７，３
８，３９のための出力電流がその制御パターンから読み
取られ、そして、その読み取られた出力電流をその電動
モータ、および、ソレノイド・コイル４９，５０，５
１，５２，５３，５４に流す。
【００１８】そのように、出力電流が、その電動モー
タ、および、ソレノイド・コイル４９，５０，５１，５
２，５３，５４に与えられるので、その電動ポンプ３２
は運転され、そして、その電磁還元剤流量調整弁３４，
３５，３６および電磁空気流量調整弁３７，３８，３９
は開かれ、同時に、そのディーゼル・エンジン６０の運
転状態に適合された弁開度に絞り調整されるので、その
電動ポンプ３２からその還元剤フィード・ノズル２０，
２１，２２に供給される軽油は、その電磁還元剤流量調
整弁３４，３５，３６で最適量に調整され、同時に一方
では、そのエア・タンク３３からその還元剤フィード・
ノズル２０，２１，２２に供給される空気は、その電磁
空気流量調整弁３７，３８，３９で最適量に調整され、
そして、その流量調整された軽油および空気は、その還
元剤フィード・ノズル２０，２１，２２によってその対
応するＮＯｘ還元触媒１４，１５，１６の入口直前でそ
の触媒コンバータ１０内の排ガスに霧状に噴射された。
タ、および、ソレノイド・コイル４９，５０，５１，５
２，５３，５４に与えられるので、その電動ポンプ３２
は運転され、そして、その電磁還元剤流量調整弁３４，
３５，３６および電磁空気流量調整弁３７，３８，３９
は開かれ、同時に、そのディーゼル・エンジン６０の運
転状態に適合された弁開度に絞り調整されるので、その
電動ポンプ３２からその還元剤フィード・ノズル２０，
２１，２２に供給される軽油は、その電磁還元剤流量調
整弁３４，３５，３６で最適量に調整され、同時に一方
では、そのエア・タンク３３からその還元剤フィード・
ノズル２０，２１，２２に供給される空気は、その電磁
空気流量調整弁３７，３８，３９で最適量に調整され、
そして、その流量調整された軽油および空気は、その還
元剤フィード・ノズル２０，２１，２２によってその対
応するＮＯｘ還元触媒１４，１５，１６の入口直前でそ
の触媒コンバータ１０内の排ガスに霧状に噴射された。
【００１９】その最適量の軽油、すなわち、炭化水素
（ＨＣ）を混合した排ガスは、そのＮＯｘ還元触媒１
４，１５，１６を通過し、その際に、その排ガスに含ま
れているＮＯｘがそのＮＯｘ還元触媒１４，１５，１６
上でその炭化水素（ＨＣ）によって還元された。この場
合、そのハニカム・キャリア１７，１８，１９の長さが
その炭化水素（ＨＣ）の酸化燃焼速度に適合されて短く
設定されたので、その炭化水素（ＨＣ）は、そのＮＯｘ
還元触媒１４，１５，１６の全表面でＮＯｘ還元反応に
有効に作用し、所謂、そのＮＯｘ還元触媒１４，１５，
１６の表面にデッド・ゾーンが生じることを回避し、そ
のＮＯｘ還元触媒１４，１５，１６に高いＮＯｘ除去能
を発揮させ、その結果、そのＮＯｘ還元触媒１４，１５
を順次通過し、そして、最後に、そのＮＯｘ還元触媒１
６を通過した排ガスは、重量比でＮＯｘ：還元剤（軽油
またはエンジン・オイル）＝１：２のとき、排ガス温度
３００℃以上でＮＯｘの転化率が３０〜４０％と高い浄
化率が得られた。加えて、この場合、そのＮＯｘ還元触
媒１４には、サマリウム−ゼオライト（Ｓｍ−ＺＳＭ−
５）が、そのＮＯｘ還元触媒１５には、銅−ゼオライト
（Ｃｕ−ＺＳＭ−５）が、そして、そのＮＯｘ還元触媒
１６には、コバルト−ゼオライト（Ｃｏ−ＺＳＭ−５）
がそれぞれ使用されたので、ＮＯｘが低温域から高温域
までの広い温度範囲において、排ガスから安定的に除去
された。
（ＨＣ）を混合した排ガスは、そのＮＯｘ還元触媒１
４，１５，１６を通過し、その際に、その排ガスに含ま
れているＮＯｘがそのＮＯｘ還元触媒１４，１５，１６
上でその炭化水素（ＨＣ）によって還元された。この場
合、そのハニカム・キャリア１７，１８，１９の長さが
その炭化水素（ＨＣ）の酸化燃焼速度に適合されて短く
設定されたので、その炭化水素（ＨＣ）は、そのＮＯｘ
還元触媒１４，１５，１６の全表面でＮＯｘ還元反応に
有効に作用し、所謂、そのＮＯｘ還元触媒１４，１５，
１６の表面にデッド・ゾーンが生じることを回避し、そ
のＮＯｘ還元触媒１４，１５，１６に高いＮＯｘ除去能
を発揮させ、その結果、そのＮＯｘ還元触媒１４，１５
を順次通過し、そして、最後に、そのＮＯｘ還元触媒１
６を通過した排ガスは、重量比でＮＯｘ：還元剤（軽油
またはエンジン・オイル）＝１：２のとき、排ガス温度
３００℃以上でＮＯｘの転化率が３０〜４０％と高い浄
化率が得られた。加えて、この場合、そのＮＯｘ還元触
媒１４には、サマリウム−ゼオライト（Ｓｍ−ＺＳＭ−
５）が、そのＮＯｘ還元触媒１５には、銅−ゼオライト
（Ｃｕ−ＺＳＭ−５）が、そして、そのＮＯｘ還元触媒
１６には、コバルト−ゼオライト（Ｃｏ−ＺＳＭ−５）
がそれぞれ使用されたので、ＮＯｘが低温域から高温域
までの広い温度範囲において、排ガスから安定的に除去
された。
【００２０】そのようにして、その触媒コンバータ１０
において、ＮＯｘが低減されたその排ガスは、さらに、
その排気管６２の下流側に流れて大気中に放出された。
において、ＮＯｘが低減されたその排ガスは、さらに、
その排気管６２の下流側に流れて大気中に放出された。
【００２１】先のように、図面を参照して説明されたこ
の発明の具体例から明らかであるように、この発明の属
する技術の分野における通常の知識を有する者にとっ
て、この発明の内容は、その発明の課題を成し遂げるた
めにその発明の成立に必須であってその発明の性質であ
るところのその発明の技術的本質に由来し、そして、そ
れを内在させると客観的に認められる態様に容易に具体
化される。
の発明の具体例から明らかであるように、この発明の属
する技術の分野における通常の知識を有する者にとっ
て、この発明の内容は、その発明の課題を成し遂げるた
めにその発明の成立に必須であってその発明の性質であ
るところのその発明の技術的本質に由来し、そして、そ
れを内在させると客観的に認められる態様に容易に具体
化される。
【００２２】
【発明の便益】上述から理解されるように、この発明の
触媒コンバータは、ディーゼル・エンジンの排ガスを導
びく排気管の途中に配置される筒形ハウジングと、その
筒形ハウジング内にその排ガスの流れ方向に間隔を置い
て配置される複数のＮＯｘ還元触媒と、その筒形ハウジ
ング内において、そのＮＯｘ還元触媒の上流側に対応的
に隣接されて配置される複数の還元剤フィード・ノズル
とを含むので、この発明の触媒コンバータでは、その複
数のＮＯｘ還元触媒の排ガス通過長さが、還元剤の反応
時間、換言すると、酸化燃焼速度に適合させて短かくで
き、その複数のＮＯｘ還元触媒それぞれの入口直前にそ
の還元剤を供給することによって、その還元剤が、各Ｎ
Ｏｘ還元触媒の表面でＮＯｘ還元反応に有効に活用可能
になって、その複数のＮＯｘ還元触媒に高いＮＯｘ除去
能が発揮され、ディーゼル・エンジンの排ガスに含まれ
るＮＯｘが効率的に低減処理されて環境汚染が抑制さ
れ、加えて、小型・軽量化が可能になって車両に容易に
搭載可能になり、その結果、ディーゼル・エンジンを搭
載する車両にとって非常に有用で実用的である。
触媒コンバータは、ディーゼル・エンジンの排ガスを導
びく排気管の途中に配置される筒形ハウジングと、その
筒形ハウジング内にその排ガスの流れ方向に間隔を置い
て配置される複数のＮＯｘ還元触媒と、その筒形ハウジ
ング内において、そのＮＯｘ還元触媒の上流側に対応的
に隣接されて配置される複数の還元剤フィード・ノズル
とを含むので、この発明の触媒コンバータでは、その複
数のＮＯｘ還元触媒の排ガス通過長さが、還元剤の反応
時間、換言すると、酸化燃焼速度に適合させて短かくで
き、その複数のＮＯｘ還元触媒それぞれの入口直前にそ
の還元剤を供給することによって、その還元剤が、各Ｎ
Ｏｘ還元触媒の表面でＮＯｘ還元反応に有効に活用可能
になって、その複数のＮＯｘ還元触媒に高いＮＯｘ除去
能が発揮され、ディーゼル・エンジンの排ガスに含まれ
るＮＯｘが効率的に低減処理されて環境汚染が抑制さ
れ、加えて、小型・軽量化が可能になって車両に容易に
搭載可能になり、その結果、ディーゼル・エンジンを搭
載する車両にとって非常に有用で実用的である。
【００２３】また、この発明の排ガス浄化装置は、ディ
ーゼル・エンジンの排ガスを導びく排気管の途中に配置
される筒形ハウジング、その筒形ハウジング内にその排
ガスの流れ方向に間隔を置いて配置される複数のＮＯｘ
還元触媒、および、その筒形ハウジング内において、そ
のＮＯｘ還元触媒の上流側に対応的に隣接されて配置さ
れる複数の還元剤フィード・ノズルで組み立てられる触
媒コンバータと、還元剤タンクをその複数の還元剤フィ
ード・ノズルに接続する還元剤配管に配置される電動ポ
ンプと、空気配管でその複数の還元剤フィード・ノズル
に接続される空気圧源と、その電動ポンプの下流側で、
その複数の還元剤フィード・ノズルに対応されるところ
でその還元剤配管に配置される複数の電磁還元剤流量調
整弁と、その複数の還元剤フィード・ノズルに対応され
るところでその空気配管に配置される複数の電磁空気流
量調整弁と、エンジン回転数、エンジン負荷、および、
触媒入口側排ガス温度に応じて、その電動ポンプ、電磁
還元剤流量調整弁、および、電磁空気流量調整弁を制御
するコントローラとを含むので、この発明の排ガス浄化
装置では、その複数のＮＯｘ還元触媒の排ガス通過長さ
が、還元剤の反応時間、換言すると、酸化燃焼速度に適
合させて短かくでき、そのディーゼル・エンジンから排
出される排ガス量に適合させてその還元剤をその複数の
ＮＯｘ還元触媒それぞれの入口直前に供給することによ
って、その還元剤が、各ＮＯｘ還元触媒の表面でＮＯｘ
還元反応に有効に活用可能になって、その複数のＮＯｘ
還元触媒に高いＮＯｘ除去能が発揮され、そのディーゼ
ル・エンジンの運転状態に適合されてその排ガスに含ま
れるＮＯｘが効率的に低減処理されて環境汚染が抑制さ
れ、加えて、その触媒コンバータが小型・軽量化されて
車両に容易に搭載可能になり、その結果、ディーゼル・
エンジンを搭載する車両にとって非常に有用で実用的で
ある。
ーゼル・エンジンの排ガスを導びく排気管の途中に配置
される筒形ハウジング、その筒形ハウジング内にその排
ガスの流れ方向に間隔を置いて配置される複数のＮＯｘ
還元触媒、および、その筒形ハウジング内において、そ
のＮＯｘ還元触媒の上流側に対応的に隣接されて配置さ
れる複数の還元剤フィード・ノズルで組み立てられる触
媒コンバータと、還元剤タンクをその複数の還元剤フィ
ード・ノズルに接続する還元剤配管に配置される電動ポ
ンプと、空気配管でその複数の還元剤フィード・ノズル
に接続される空気圧源と、その電動ポンプの下流側で、
その複数の還元剤フィード・ノズルに対応されるところ
でその還元剤配管に配置される複数の電磁還元剤流量調
整弁と、その複数の還元剤フィード・ノズルに対応され
るところでその空気配管に配置される複数の電磁空気流
量調整弁と、エンジン回転数、エンジン負荷、および、
触媒入口側排ガス温度に応じて、その電動ポンプ、電磁
還元剤流量調整弁、および、電磁空気流量調整弁を制御
するコントローラとを含むので、この発明の排ガス浄化
装置では、その複数のＮＯｘ還元触媒の排ガス通過長さ
が、還元剤の反応時間、換言すると、酸化燃焼速度に適
合させて短かくでき、そのディーゼル・エンジンから排
出される排ガス量に適合させてその還元剤をその複数の
ＮＯｘ還元触媒それぞれの入口直前に供給することによ
って、その還元剤が、各ＮＯｘ還元触媒の表面でＮＯｘ
還元反応に有効に活用可能になって、その複数のＮＯｘ
還元触媒に高いＮＯｘ除去能が発揮され、そのディーゼ
ル・エンジンの運転状態に適合されてその排ガスに含ま
れるＮＯｘが効率的に低減処理されて環境汚染が抑制さ
れ、加えて、その触媒コンバータが小型・軽量化されて
車両に容易に搭載可能になり、その結果、ディーゼル・
エンジンを搭載する車両にとって非常に有用で実用的で
ある。
【図１】トラックのディーゼル・エンジンに適用され
て、そして、この発明の触媒コンバータの具体例を使用
したこの発明の排ガス浄化装置の具体例を示した概説図
である。
て、そして、この発明の触媒コンバータの具体例を使用
したこの発明の排ガス浄化装置の具体例を示した概説図
である。
１０ 触媒コンバータ １１ 筒形ハウジング １４ ＮＯｘ還元触媒 １５ ＮＯｘ還元触媒 １６ ＮＯｘ還元触媒 ２０ 還元剤フィード・ノズル ２１ 還元剤フィード・ノズル ２２ 還元剤フィード・ノズル ３１ 還元剤タンク ３２ 電動ポンプ ３４ 電磁還元剤流量調整弁 ３５ 電磁還元剤流量調整弁 ３６ 電磁還元剤流量調整弁 ３７ 電磁空気流量調整弁 ３８ 電磁空気流量調整弁 ３９ 電磁空気流量調整弁
Claims (2)
- 【請求項１】 ディーゼル・エンジンの排ガスを導びく
排気管の途中に配置される筒形ハウジングと、その筒形
ハウジング内にその排ガスの流れ方向に間隔を置いて配
置される複数のＮＯｘ還元触媒と、その筒形ハウジング
内において、そのＮＯｘ還元触媒の上流側に対応的に隣
接されて配置される複数の還元剤フィード・ノズルとを
含む触媒コンバータ。 - 【請求項２】 ディーゼル・エンジンの排ガスを導びく
排気管の途中に配置される筒形ハウジング、その筒形ハ
ウジング内にその排ガスの流れ方向に間隔を置いて配置
される複数のＮＯｘ還元触媒、および、その筒形ハウジ
ング内において、そのＮＯｘ還元触媒の上流側に対応的
に隣接されて配置される複数の還元剤フィード・ノズル
で組み立てられる触媒コンバータと、還元剤タンクをそ
の複数の還元剤フィード・ノズルに接続する還元剤配管
に配置される電動ポンプと、空気配管でその複数の還元
剤フィード・ノズルに接続される空気圧源と、その電動
ポンプの下流側で、その複数の還元剤フィード・ノズル
に対応されるところでその還元剤配管に配置される複数
の電磁還元剤流量調整弁と、その複数の還元剤フィード
・ノズルに対応されるところでその空気配管に配置され
る複数の電磁空気流量調整弁と、エンジン回転数、エン
ジン負荷、および、触媒入口側排ガス温度に応じて、そ
の電動ポンプ、電磁還元剤流量調整弁、および、電磁空
気流量調整弁を制御するコントローラとを含む排ガス浄
化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13423492A JPH0626329A (ja) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | 触媒コンバータおよび排ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13423492A JPH0626329A (ja) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | 触媒コンバータおよび排ガス浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0626329A true JPH0626329A (ja) | 1994-02-01 |
Family
ID=15123565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13423492A Pending JPH0626329A (ja) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | 触媒コンバータおよび排ガス浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0626329A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6009313A (en) * | 1996-07-02 | 1999-12-28 | Nec Corporation | Radio Communication device capable of setting a frequency channel with a small frequency step |
| US6324385B1 (en) | 1999-03-01 | 2001-11-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Transmitting and receiving apparatus |
| EP1286027A1 (de) * | 2001-08-14 | 2003-02-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Katalysatorsystem, Verwendung eines Katalysatorsystems und Verfahren zum Betrieb eines Katalysatorsystems |
| CN103370509A (zh) * | 2011-02-10 | 2013-10-23 | 瓦锡兰芬兰有限公司 | 排气接收器、内燃发动机和用于选择性催化还原的方法 |
-
1992
- 1992-04-27 JP JP13423492A patent/JPH0626329A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6009313A (en) * | 1996-07-02 | 1999-12-28 | Nec Corporation | Radio Communication device capable of setting a frequency channel with a small frequency step |
| US6324385B1 (en) | 1999-03-01 | 2001-11-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Transmitting and receiving apparatus |
| US6721551B2 (en) | 1999-03-01 | 2004-04-13 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Transmitting and receiving apparatus |
| EP1286027A1 (de) * | 2001-08-14 | 2003-02-26 | Siemens Aktiengesellschaft | Katalysatorsystem, Verwendung eines Katalysatorsystems und Verfahren zum Betrieb eines Katalysatorsystems |
| WO2003016688A1 (de) * | 2001-08-14 | 2003-02-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Katalysatorsystem, verwendung eines katalysatorsystems und verfahren zum betrieb eines katalysatorsystems |
| CN103370509A (zh) * | 2011-02-10 | 2013-10-23 | 瓦锡兰芬兰有限公司 | 排气接收器、内燃发动机和用于选择性催化还原的方法 |
| US20140026542A1 (en) * | 2011-02-10 | 2014-01-30 | Wartsila Finland Oy | Exhaust gas receiver, internal combustion engine and method for selective catalytic reduction |
| EP2673484B1 (en) | 2011-02-10 | 2015-08-26 | Wärtsilä Finland Oy | Exhaust gas receiver, internal combustion engine and method for selective catalytic reduction |
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