WO2012008570A1 - 排気ガス浄化装置 - Google Patents

排気ガス浄化装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2012008570A1
WO2012008570A1 PCT/JP2011/066203 JP2011066203W WO2012008570A1 WO 2012008570 A1 WO2012008570 A1 WO 2012008570A1 JP 2011066203 W JP2011066203 W JP 2011066203W WO 2012008570 A1 WO2012008570 A1 WO 2012008570A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
exhaust gas
reducing agent
exhaust
mixing unit
injection device
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/066203
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
寿行 鬼澤
智春 本木
Original Assignee
いすゞ自動車株式会社
日野自動車株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by いすゞ自動車株式会社, 日野自動車株式会社 filed Critical いすゞ自動車株式会社
Publication of WO2012008570A1 publication Critical patent/WO2012008570A1/ja

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • 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
    • 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
    • F01N13/08—Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • 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
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/033—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
    • F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
    • 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
    • F01N3/24—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 constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/28—Construction of catalytic reactors
    • F01N3/2892—Exhaust flow directors or the like, e.g. upstream of catalytic device
    • 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
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to an exhaust gas purification device for purifying exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as a diesel engine.
  • an exhaust gas purification device that reduces and removes NOx (nitrogen oxides) from the exhaust gas of internal combustion engines such as diesel engines, it is reduced upstream of a selective reduction catalyst (SCR) placed in the exhaust passage.
  • SCR selective reduction catalyst
  • Agent urea water
  • urea is hydrolyzed with the heat of exhaust gas to produce ammonia, and flows into the SCR together with exhaust gas, and NOx in the exhaust gas is efficiently decomposed and purified to nitrogen, etc.
  • the technique to do is known (for example, refer patent documents 1 and 2).
  • a mixing section (mixer chamber) 4 for mixing exhaust gas and urea water is provided in the exhaust passage.
  • the mixing portion 4 has an exhaust gas inlet portion 4a and an exhaust gas outlet portion 4b that are orthogonal to each other so that the exhaust gas flows from the exhaust gas inlet portion 4a to the exhaust gas outlet portion 4b. It has become.
  • a urea water injection device 7 is attached to one side surface of the mixing unit 4, and urea water is injected into the mixing unit 4 from the urea water injection device 7 toward the exhaust passage 3.
  • fins 41 and 41 are provided in the mixing unit 4, and the exhaust gas is swung along the fins 41 and 41.
  • the urea water injected into the mixing unit 4 from the urea water injection device 7 returns to the injection port 70 side due to the influence of the flow of the exhaust gas entering the mixing unit 4 while turning. It may adhere to the inner wall 40 or adhere to the tip of the urea water injection device 7 along the wall surface of the cap 6, which may cause corrosion of the mixing portion inner wall 40 or the tip of the urea water injection device 7. there were.
  • the present invention has been made in view of this point, and the object of the present invention is to corrode the inner wall of the mixing unit and the tip of the urea water injection device without the reducing agent (urea water) returning to the injection port side.
  • An object of the present invention is to provide an exhaust gas purifying device that does not.
  • an exhaust gas purifying apparatus includes an exhaust passage of an internal combustion engine, a selective catalytic reduction catalyst device provided in the exhaust passage, and a selective catalytic reduction catalyst device.
  • a reducing agent injection device that is provided in the exhaust passage located on the exhaust upstream side and supplies a reducing agent to the exhaust passage, and is provided in the exhaust passage located on the exhaust upstream side of the selective catalytic reduction catalyst device.
  • An exhaust gas purifying apparatus comprising a mixing unit for changing the direction of the exhaust gas flowing in and flowing out the exhaust gas and mixing the reducing agent injected by the reducing agent injection device with the exhaust gas.
  • the rectifying plate is set to change the direction of the exhaust gas flowing into the mixing portion to the injection direction of the reducing agent injection device.
  • the rectifying plate has one end provided at the exhaust gas inlet of the mixing unit and the other end provided at the exhaust gas outlet of the mixing unit and is inclined with respect to the exhaust passage. It is preferable.
  • a plurality of the current plates may be provided, and the reducing agent injection device may inject urea water as a reducing agent.
  • an exhaust gas purification device including an oxidation catalyst and a filter with a catalyst in order from the exhaust gas upstream side may be provided in the exhaust passage located on the exhaust gas upstream side of the mixing unit.
  • the rectifying plate for changing the exhaust gas flowing into the mixing unit to the injection direction of the reducing agent injection device is provided at the exhaust gas inlet of the mixing unit.
  • the direction of injection of the reducing agent (urea water) is the same, and therefore the injected urea water does not flow backward to the injection port side by the exhaust gas.
  • the reducing agent (urea water) does not return to the injection port side, and the inner wall of the mixing part and the tip of the urea water injection apparatus can be prevented from corroding.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an exhaust gas purifying apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the relationship between the urea water injection device attached to the mixing portion of the exhaust passage of the exhaust gas purification device shown in FIG. 1 and the rectifying plate.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a urea water injection device attached to a mixing portion of an exhaust passage of a conventional exhaust gas purification device.
  • FIG. 4 is a schematic view of the mixing portion of the exhaust gas purification device of FIG. 3 as viewed from the exhaust passage side.
  • an exhaust gas purification device 1 includes a diesel particulate diffuser device 8 (hereinafter referred to as a DPD device 8), a mixture in an exhaust passage 3 of an engine (internal combustion engine) 2 in order from the upstream side.
  • a part (mixer chamber) 4 and a selective catalytic reduction catalyst device (Selective Catalytic Reduction) 9 (hereinafter referred to as SCR 9) are arranged.
  • SCR 9 selective catalytic reduction catalyst device
  • a reducing agent injection device (urea water injection device) 7 is provided upstream of the SCR 9, and the reducing agent (urea water) is supplied from the reducing agent injection device 7 to the exhaust passage 3.
  • the DPD device 8 efficiently burns particulate matter (PM) collected by a ceramic filter by exhaust gas temperature control and generates a filter.
  • PM particulate matter
  • the mixing unit 4 is for mixing the reducing agent with the exhaust gas, and is set so that the exhaust gas flowing into the mixing unit 4 changes direction and flows out of the mixing unit 4.
  • the mixing unit 4 is formed in a box shape with a cross-section gourd shape having a predetermined space, and has an inlet side connection unit 43 connected to the DPD device 8 on one side as shown in FIG.
  • An outlet side connection portion 44 connected to the exhaust passage 3 is provided in the injection direction of the reducing agent injection device 7.
  • the reducing agent injection device 7 is attached to the other side surface of the mixing portion 4 opposite to the outlet side connection portion 44 via the attachment plate 42.
  • the inlet side connection part 43 is an inlet through which the exhaust gas from the DPD device 8 flows into the mixing part 4, and the outlet side connection part 44 flows out the exhaust gas and the reducing agent in the mixing part 4 into the exhaust passage 3. It is an exit.
  • an exhaust gas inlet part 4 a is formed in the flow path between the inlet side connection part 43 and the outlet side connection part 44, and the exhaust gas outlet part 4 b is provided in the flow path toward the outlet side connection part 44. Is formed.
  • SCR9 reduces NOx to nitrogen and purifies it by selectively reacting with ammonia to NOx in exhaust gas. Generated by injecting reducing agent (urea water) into the exhaust passage 3 from the outlet of the engine 2 to the SCR 9, mixing the exhaust gas and reducing agent, hydrolyzing urea with the heat of the exhaust gas, and generating ammonia.
  • reducing agent urea water
  • the NOx is reduced to nitrogen and purified by selectively reacting the produced ammonia with NOx in the exhaust gas by the SCR 9.
  • the reducing agent injection device 7 disposed on the upstream side of the SCR 9 is attached to one side surface of the mixing unit 4 via the attachment plate 42 as described above, and the injection port 70 for injecting the reducing agent is the center line of the exhaust passage 3.
  • the reducing agent is disposed on the extension of X and is injected into the mixing unit 4 toward the axial direction of the exhaust passage 3 (exhaust gas outlet 4b side).
  • the reducing agent injection device 7 directly injects the reducing agent supplied from a storage tank (not shown) via a pipe (not shown) into the mixing unit 4 by a reducing agent injection control device (control unit) (not shown).
  • a major feature of the present invention is that a rectifying plate 5 as a wind direction plate is provided in the exhaust gas inlet 4a of the mixing unit 4, and this rectifying plate 5 allows the exhaust gas flowing into the mixing unit 4 to flow in the injection direction of the reducing agent injection device 7. It is set to change.
  • the rectifying plate 5 is formed of, for example, a flat iron plate having a thickness of about 3 mm. As shown in FIG. 2, the flow of exhaust gas from the exhaust gas inlet 4a of the mixing unit 4 toward the exhaust gas outlet 4b. Inclined around an axis perpendicular to the direction. That is, a plurality of rectifying plates 5 (three in the illustrated example) are arranged in parallel at a predetermined interval, and one end 50 is attached to the exhaust gas inlet 4a and the other end 51 is the exhaust gas outlet 4b. It protrudes diagonally toward and is attached to the exhaust gas outlet 4b.
  • the inclination angle ⁇ from the one end 50 to the other end 51 of the rectifying plate 5 is, for example, in the range of 40 degrees to 50 degrees with respect to the mixing portion inner wall 40 in the vicinity of the reducing agent injection device 7 when viewed from the upper side of FIG.
  • the exhaust gas flowing into the mixing unit 4 is set to change in the injection direction of the reducing agent injection device 7.
  • the rectifying plate 5 By providing the rectifying plate 5, the exhaust gas flowing into the mixing unit 4 is actively bent along the rectifying plate 5 and is changed to the injection direction of the reducing agent injection device 7. Further, a plurality of rectifying plates 5 can be attached to create a gap and exhaust gas can be flowed strongly and efficiently.
  • the exhaust gas purification device 1 having such a configuration, the exhaust gas is combusted with particulate matter (PM) in the exhaust gas in the DPD device 8 through the exhaust passage 3 from the outlet of the engine 2, and further the exhaust gas is , Mixed with the reducing agent injected from the reducing agent injection device 7 upstream of the SCR 9 in the mixing unit 4, urea is hydrolyzed with the heat of the exhaust gas to generate ammonia, and the generated ammonia is exhausted in the exhaust gas with the SCR 9. NOx is reduced and purified by selectively reacting with NOx.
  • PM particulate matter
  • the exhaust gas inlet 4a of the mixing unit 4 is provided with the rectifying plate 5 for changing the exhaust gas flowing into the mixing unit 4 in the injection direction of the reducing agent injection device 7,
  • the exhaust gas flowing into 4 is changed in the injection direction of the reducing agent injection device 7, and the injected reducing agent is not returned to the injection port 70 side by the exhaust gas.
  • the three rectifying plates 5 are provided in FIG. 2, four or more rectifying plates 5 may be provided or only one rectifying plate 5 attached to the side close to the injection port 70 may be provided.
  • the shape of the rectifying plate 5 is not limited to a flat plate shape, and may be somewhat curved toward the exhaust gas outlet portion 4b. Further, the amount of protrusion of the rectifying plate 5 to the exhaust gas outlet 4b is not particularly limited, and the flow of the exhaust gas is bent from the exhaust gas inlet 4a to the exhaust gas outlet 4b to change the injection direction of the reducing agent injection device 7. Anything can be used.
  • the flow straightening plate 5 can change the flow direction of the exhaust gas from the exhaust gas inlet portion 4a toward the exhaust gas outlet portion 4b in the injection direction of the reducing agent injection device 7, and is injected into the exhaust passage 3.
  • Any reducing agent may be used as long as it can prevent the exhaust gas from flowing back to the injection port 70 side.
  • the DPD device 8 is arranged on the exhaust passage 3 upstream of the SCR 9 , but the DPD device 8 may be omitted.
  • the reducing agent does not return to the injection port 70 side by the exhaust gas, and it is possible to prevent the reducing agent from adhering to the mixing portion inner wall 40 or the leading end portion of the reducing agent injection device 7. It is possible to prevent the mixing portion inner wall 40 and the tip of the reducing agent injection device 7 from corroding.

Abstract

　尿素水が噴射口側に戻ることなく、尿素水噴射装置の先端部やミキサーチャンバー内壁が腐食しないようにした排気ガス浄化装置を提供する。　還元剤噴射装置７が選択的接触還元型触媒装置９の上流に設けられて排気通路３に還元剤を供給し、流入する排気ガスの方向を変えて流出させると共に、還元剤噴射装置７により噴射された還元剤を排気ガスと混合する混合部４を備える排気ガス浄化装置１において、混合部４に整流板５を設け、整流板５は混合部４に流入した排気ガスを還元剤噴射装置７の噴射方向に変えるように設定される。

Description

排気ガス浄化装置
　本発明は、ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置に関するものである。
　ディーゼルエンジン等の内燃機関の排気ガス中からＮＯｘ（窒素酸化物）を還元除去する排気ガス浄化装置として、排気通路中に配置された選択的還元触媒（ＳＣＲ：Selective Catalytic Reduction）の上流側で還元剤（尿素水）を噴射し、排気ガスの熱で尿素を加水分解してアンモニアを生成し、排気ガスとともにＳＣＲに流入させて、排気ガス中のＮＯｘを窒素等に効率的に分解して浄化する技術が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
　このような排気ガス浄化装置の一態様として、排気通路中に排気ガスと尿素水とを混合する混合部（ミキサーチャンバー）４を設けたものがある。この混合部４は、図３に示すように排気ガス入口部４ａと排気ガス出口部４ｂとが直交して形成されており、排気ガスが排気ガス入口部４ａから排気ガス出口部４ｂへ流れるようになっている。また混合部４の一側面に尿素水噴射装置７が取り付けられ、尿素水噴射装置７より尿素水を排気通路３に向けて混合部４内に噴射している。このとき、尿素と排気ガスを混合するために、図４に示すように混合部４にフィン４１，４１を設け、排気ガスをフィン４１，４１に沿って旋回させている。
特開２０００－３０３８２６号公報 特開２００３－１８４５４２号公報
　ところで、尿素水噴射装置７から混合部４内に噴射された尿素水が、旋回しながら混合部４内に入ってくる排気ガスの流れの影響を受けて噴射口７０側に戻ってしまい、混合部内壁４０に付着したり、キャップ６壁面を伝わって尿素水噴射装置７の先端部に付着し、それが原因で混合部内壁４０や尿素水噴射装置７の先端部が腐食してしまう場合があった。
　本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、還元剤（尿素水）が噴射口側に戻ることなく、混合部内壁や尿素水噴射装置の先端部が腐食しないようにした排気ガス浄化装置を提供することにある。
　上述の課題を解決するために本発明の排気ガス浄化装置は、内燃機関の排気通路と、前記排気通路に設けられた選択的接触還元型触媒装置と、前記選択的接触還元型触媒装置よりも排気上流側に位置する前記排気通路に設けられて前記排気通路に還元剤を供給する還元剤噴射装置と、前記選択的接触還元型触媒装置よりも排気上流側に位置する前記排気通路に設けられ、流入する排気ガスの方向を変えて流出させると共に、前記還元剤噴射装置により噴射される還元剤を排気ガスと混合させる混合部とを備える排気ガス浄化装置において、前記混合部に整流板を設け、前記整流板は前記混合部に流入した排気ガスの方向を前記還元剤噴射装置の噴射方向に変えるように設定されることを特徴とする。
　また、前記整流板は、その一端を前記混合部の排気ガス入口部に設けられると共に、他端を前記混合部の排気ガス出口部に設けられて、前記排気通路に対して傾斜して配置されるのが好ましい。
　また、前記整流板を複数枚設けてもよく、前記還元剤噴射装置は、還元剤として尿素水を噴射してもよい。さらに、前記混合部よりも排気上流側に位置する前記排気通路に、排気上流側から順に酸化触媒と触媒付きフィルターとを含む排気浄化装置を備えてもよい。
　上述の構成によれば、混合部の排気ガス入口部に、混合部に流入した排気ガスを還元剤噴射装置の噴射方向に変えるための整流板を設けたので、排気ガスの流れが整流板によって還元剤（尿素水）の噴射する方向と同方向となり、したがって噴射された尿素水が排気ガスによって噴射口側に逆流することがない。
　本発明にかかる排気ガス浄化装置によれば、還元剤（尿素水）が噴射口側に戻ることなく、混合部内壁や尿素水噴射装置の先端部が腐食しないようにすることができる。
図１は、本発明の一実施形態に係る排気ガス浄化装置を示す概略図である。 図２は、図１に示す排気ガス浄化装置の排気通路の混合部に取り付けた尿素水噴射装置と整流板との関係を概略的に示す断面図である。 図３は、従来の排気ガス浄化装置の排気通路の混合部に取り付けた尿素水噴射装置を概略的に示す断面図である。 図４は、図３の排気ガス浄化装置の混合部を排気通路側から見た概略図である。
　本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
　なお、図１，２の本実施形態において、図３，４の従来例で示した部材と同等の機能を有する部材については同一の符号を付して説明する。
　図１に示すように本実施形態の排気ガス浄化装置１は、エンジン（内燃機関）２の排気通路３に、上流側から順に、ディーゼルパティキュレートデフューザー装置８（以下、ＤＰＤ装置８という）、混合部（ミキサーチャンバー）４、選択的接触還元型触媒装置（Selective Catalytic Reduction）９（以下、ＳＣＲ９という）が配置されている。またＳＣＲ９の上流に還元剤噴射装置（尿素水噴射装置）７が設けられ、還元剤噴射装置７から排気通路３に還元剤（尿素水）を供給するようになっている。
　ＤＰＤ装置８は、セラミックフィルターで捕集した粒子状物質（ＰＭ）を排気温度制御により効率的に燃焼させ、フィルターを生成するもので、例えば上流側に酸化触媒装置を下流側に触媒付きフィルター装置を有して構成されている。
　混合部４は、還元剤を排気ガスと混合するためのもので、混合部４に流入した排気ガスが方向を変えて混合部４から流出するように設定されている。混合部４は、所定の空間を有する断面ひょうたん形の箱状に形成され、図１に示すように一側面にＤＰＤ装置８と接続する入口側接続部４３を有し、同じ一側面であって還元剤噴射装置７の噴射方向に排気通路３と接続する出口側接続部４４を有している。混合部４の出口側接続部４４とは反対側の他側面に、取付板４２を介して還元剤噴射装置７が取り付けられている。入口側接続部４３は、ＤＰＤ装置８からの排気ガスを混合部４内に流入する入口であり、出口側接続部４４は、混合部４内の排気ガスと還元剤を排気通路３へ流出する出口である。混合部４には、入口側接続部４３と出口側接続部４４の間の流路に排気ガス入口部４ａが形成され、出口側接続部４４に向かう側の流路に排気ガス出口部４ｂが形成されている。
　ＳＣＲ９は、排気ガス中のＮＯｘに対してアンモニアと選択的に反応させることにより、ＮＯｘを窒素に還元して浄化するものである。エンジン２の出口からＳＣＲ９までの排気通路３中に還元剤（尿素水）を噴射し、排気ガスと還元剤とを混合して排気ガスの熱で尿素を加水分解してアンモニアを発生させ、発生したアンモニアをＳＣＲ９で排気ガス中のＮＯｘに対して選択的に反応させることによりＮＯｘを窒素に還元して浄化している。
　ＳＣＲ９の上流側に配置される還元剤噴射装置７は、上述したように混合部４の一側面に取付板４２を介して取り付けられ、還元剤を噴射する噴射口７０が排気通路３の中心線Ｘの延長上に配置され、還元剤は、排気通路３の軸方向（排気ガス出口部４ｂ側）へ向けて混合部４内に噴射される。還元剤噴射装置７は、図示しない還元剤噴射制御装置（コントロールユニット）により、図示しない貯蔵タンクから図示しない配管を経由して供給されてくる還元剤を混合部４内に直接噴射する。
　噴射した還元剤が、排気ガスの流れによって噴射口７０側へ戻ることがないように、排気ガスの流れを還元剤の噴射方向と同方向にさせる必要がある。
　本発明の大きな特徴は、混合部４の排気ガス入口部４ａに風向板としての整流板５を設け、この整流板５は混合部４に流入した排気ガスを還元剤噴射装置７の噴射方向に変えるように設定されていることにある。
　整流板５は、例えば板厚が３ｍｍ程度の平板状の鉄板で形成され、図２に示すように、混合部４の排気ガス入口部４ａから排気ガス出口部４ｂに向かって、排気ガスの流れ方向に対して垂直な軸周りに傾斜されている。すなわち、整流板５は、所定間隔を隔てて複数枚（図示の例では３枚）平行に配置され、その一端５０が排気ガス入口部４ａに取り付けられると共に、他端５１が排気ガス出口部４ｂへ向けて斜めに突出して排気ガス出口部４ｂに取り付けられている。整流板５の一端５０から他端５１に向けての傾斜角度θは、図２の紙面上方から見て還元剤噴射装置７近傍の混合部内壁４０に対して、例えば４０度から５０度の範囲で設けられ、混合部４に流入した排気ガスを還元剤噴射装置７の噴射方向に変えるように設定されている。
　整流板５を設けることによって、混合部４に流入した排気ガスは、整流板５に沿って積極的に曲げられて還元剤噴射装置７の噴射方向に変えられることになる。また、整流板５を複数枚取り付けることで隙間を作り、排気ガスを強く効率的に流すことができる。
　このような構成による排気ガス浄化装置１によれば、排気ガスは、エンジン２の出口から排気通路３を経てＤＰＤ装置８で排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）が燃焼され、さらに排気ガスは、ＳＣＲ９より上流側の還元剤噴射装置７から噴射される還元剤と混合部４で混合され、排気ガスの熱で尿素を加水分解してアンモニアを発生させ、発生したアンモニアをＳＣＲ９で排気ガス中のＮＯｘと選択的に反応させてＮＯｘを還元して浄化する。
　このとき、本発明では、混合部４の排気ガス入口部４ａに、混合部４に流入した排気ガスを還元剤噴射装置７の噴射方向に変えるための整流板５を設けているので、混合部４に流入した排気ガスは、還元剤噴射装置７の噴射方向に変えられ、噴射された還元剤が排気ガスによって噴射口７０側へ戻されることがない。
　図３，４に示す従来の排気ガス浄化装置にあっては、排気ガス入口部４ａと排気ガス出口部４ｂが直交している混合部４に流れてくる排気ガスは、混合部４を通るとき、フィン４１，４１に沿って旋回され、渦を巻いたりし、このため還元剤が噴射口７０へ逆流してしまう。本発明によれば、排気ガスが整流板５によって還元剤噴射装置７の噴射方向に変えられ、排気ガスの流れが還元剤の噴射方向と一致し、排気ガスによって還元剤を逆流させることがない。
　なお、整流板５は、図２では３枚設けているが、４枚以上設けてもよく、あるいは噴射口７０に近い側に取り付けられている整流板５のみの１枚だけでもよい。また整流板５の形状は、平板状に限定されることなく、排気ガス出口部４ｂ側へ多少湾曲していてもよい。また整流板５の排気ガス出口部４ｂへの突出量は、特に限定せず、排気ガスの流れを排気ガス入口部４ａから排気ガス出口部４ｂへ曲げて還元剤噴射装置７の噴射方向に変えることができるものであればよい。要は、整流板５は、排気ガスの流れの向きを排気ガス入口部４ａから排気ガス出口部４ｂに向かって還元剤噴射装置７の噴射方向に変えることができ、排気通路３内に噴射された還元剤が、排気ガスによって噴射口７０側へ逆流するのを防ぐことがきるものであればよい。
　また、本実施形態では、ＳＣＲ９の上流の排気通路３上にＤＰＤ装置８を配置した例を示したが、ＤＰＤ装置８を省略してもよい。
　以上説明したように本発明によれば、排気ガスによって還元剤が噴射口７０側に戻ることがなく、混合部内壁４０や還元剤噴射装置７の先端部への還元剤の付着を防止でき、混合部内壁４０や還元剤噴射装置７の先端部が腐食しないようにすることができる。
　１　排気ガス浄化装置
　３　排気通路
　４　混合部
　４ａ　排気ガス入口部
　４ｂ　排気ガス出口部
　５　整流板
　７　尿素水噴射装置（還元剤噴射装置）
　９　ＳＣＲ（選択的接触還元型触媒装置）

Claims (5)

  1. 　内燃機関の排気通路と、前記排気通路に設けられた選択的接触還元型触媒装置と、前記選択的接触還元型触媒装置よりも排気上流側に位置する前記排気通路に設けられて前記排気通路に還元剤を供給する還元剤噴射装置と、前記選択的接触還元型触媒装置よりも排気上流側に位置する前記排気通路に設けられ、流入する排気ガスの方向を変えて流出させると共に、前記還元剤噴射装置により噴射される還元剤を排気ガスと混合させる混合部とを備える排気ガス浄化装置において、
    　前記混合部に整流板を設け、前記整流板は前記混合部に流入した排気ガスの方向を前記還元剤噴射装置の噴射方向に変えるように設定されることを特徴とする排気ガス浄化装置。
  2. 　前記整流板は、その一端を前記混合部の排気ガス入口部に設けられると共に、他端を前記混合部の排気ガス出口部に設けられて、前記排気通路に対して傾斜して配置される請求項１に記載の排気ガス浄化装置。
  3. 　前記整流板を複数枚設けた請求項１又は２に記載の排気ガス浄化装置。
  4. 　前記還元剤噴射装置は、還元剤として尿素水を噴射する請求項１から３の何れかに記載の排気ガス浄化装置。
  5. 　前記混合部よりも排気上流側に位置する前記排気通路に、排気上流側から順に酸化触媒と触媒付きフィルターとを含む排気浄化装置をさらに備える請求項１から４の何れかに記載の排気ガス浄化装置。
PCT/JP2011/066203 2010-07-16 2011-07-15 排気ガス浄化装置 WO2012008570A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010161910A JP5714844B2 (ja) 2010-07-16 2010-07-16 排気ガス浄化装置
JP2010-161910 2010-07-16

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012008570A1 true WO2012008570A1 (ja) 2012-01-19

Family

ID=45469564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/066203 WO2012008570A1 (ja) 2010-07-16 2011-07-15 排気ガス浄化装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5714844B2 (ja)
WO (1) WO2012008570A1 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2497866A (en) * 2012-12-20 2013-06-26 Daimler Ag Exhaust gas after treatment device
GB2511486A (en) * 2013-01-22 2014-09-10 Daimler Ag Mixing device for an exhaust system of a vehicle
CN104131869A (zh) * 2013-05-03 2014-11-05 埃贝施佩歇尔排气技术有限及两合公司 用于排放控制系统的催化转化器的流入腔室
CN104321505A (zh) * 2012-04-12 2015-01-28 日野自动车株式会社 拌合构造

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5975859B2 (ja) 2012-11-29 2016-08-23 ヤンマー株式会社 エンジン装置
JP6343119B2 (ja) 2013-03-15 2018-06-13 ヤンマー株式会社 コンバインのエンジン装置
JP6066787B2 (ja) 2013-03-15 2017-01-25 ヤンマー株式会社 コンバインのエンジン装置
JP5956373B2 (ja) 2013-03-28 2016-07-27 ヤンマー株式会社 作業車両のエンジン装置
DE202013006962U1 (de) 2013-08-05 2013-08-28 Tenneco Gmbh Mischkammer
CN105683520B (zh) 2013-10-25 2019-05-03 洋马株式会社 作业车辆的发动机装置
US9995198B2 (en) 2013-10-28 2018-06-12 Yanmar Co., Ltd. Engine device for work vehicle
JP2015117597A (ja) * 2013-12-17 2015-06-25 ヤンマー株式会社 作業車両
WO2015141788A1 (ja) 2014-03-20 2015-09-24 ヤンマー株式会社 エンジン装置
EP3121048B1 (en) 2014-03-20 2019-02-27 Yanmar Co., Ltd. Engine device
CN106030069B (zh) 2014-03-20 2019-05-03 洋马株式会社 发动机装置
CN105980680B (zh) 2014-03-20 2019-08-02 洋马株式会社 发动机装置
WO2016140320A1 (ja) 2015-03-04 2016-09-09 ヤンマー株式会社 コンバイン
DE102015103425B3 (de) 2015-03-09 2016-05-19 Tenneco Gmbh Mischvorrichtung
JP6423302B2 (ja) * 2015-03-27 2018-11-14 株式会社クボタ エンジンの排気処理装置
JP6498993B2 (ja) * 2015-04-01 2019-04-10 日野自動車株式会社 排気浄化装置
CN113079807B (zh) 2015-12-11 2023-07-21 洋马动力科技有限公司 联合收割机
JP6280536B2 (ja) * 2015-12-11 2018-02-14 ヤンマー株式会社 トラクタ

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09273413A (ja) * 1996-04-08 1997-10-21 Meidensha Corp 煤塵除去装置
JP2005155404A (ja) * 2003-11-25 2005-06-16 Komatsu Ltd 内燃機関の排気ガス浄化装置
WO2009016780A1 (ja) * 2007-07-31 2009-02-05 Hino Motors, Ltd. 排気浄化装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4785803B2 (ja) * 2007-08-02 2011-10-05 日野自動車株式会社 排気浄化装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09273413A (ja) * 1996-04-08 1997-10-21 Meidensha Corp 煤塵除去装置
JP2005155404A (ja) * 2003-11-25 2005-06-16 Komatsu Ltd 内燃機関の排気ガス浄化装置
WO2009016780A1 (ja) * 2007-07-31 2009-02-05 Hino Motors, Ltd. 排気浄化装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104321505A (zh) * 2012-04-12 2015-01-28 日野自动车株式会社 拌合构造
EP2857644A4 (en) * 2012-04-12 2016-03-02 Hino Motors Ltd MIXING STRUCTURE
US9649595B2 (en) 2012-04-12 2017-05-16 Hino Motors, Ltd. Mixing structure
GB2497866A (en) * 2012-12-20 2013-06-26 Daimler Ag Exhaust gas after treatment device
US9670816B2 (en) 2012-12-20 2017-06-06 Daimler Ag Exhaust gas aftertreatment device for a combustion engine
GB2511486A (en) * 2013-01-22 2014-09-10 Daimler Ag Mixing device for an exhaust system of a vehicle
US9228471B2 (en) 2013-01-22 2016-01-05 Daimler Ag Mixing device for an exhaust system of a vehicle
CN104131869A (zh) * 2013-05-03 2014-11-05 埃贝施佩歇尔排气技术有限及两合公司 用于排放控制系统的催化转化器的流入腔室
CN104131869B (zh) * 2013-05-03 2017-05-24 埃贝施佩歇尔排气技术有限及两合公司 用于排放控制系统的催化转化器的流入腔室

Also Published As

Publication number Publication date
JP2012021505A (ja) 2012-02-02
JP5714844B2 (ja) 2015-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5714844B2 (ja) 排気ガス浄化装置
US8991160B2 (en) Reductant aqueous solution mixing device and exhaust aftertreatment device provided with the same
US9217348B2 (en) Exhaust gas purification device
JP5779410B2 (ja) 車両の排気ガス後処理システム用ドージングモジュール
JP5349575B2 (ja) 還元剤水溶液ミキシング装置及び排気ガス後処理装置
US20110239631A1 (en) Ring Reductant Mixer
WO2013099313A1 (ja) 還元剤水溶液ミキシング装置及び排気ガス後処理装置
WO2014112063A1 (ja) 還元剤水溶液ミキシング装置およびこれを備えた排気ガス後処理装置
JP2011247128A (ja) 排気ガス浄化装置
JP2009216074A (ja) 排気ガス浄化装置及びディーゼルエンジン用排気管
US10450921B2 (en) Exhaust purification system
JP2010144569A (ja) 選択還元触媒装置
JP5500909B2 (ja) 排気浄化装置
JP2013002335A (ja) 排気ガス後処理装置
EP3489480B1 (en) Scr mixer and scr device comprising same
JP2013002337A (ja) 排気ガス後処理装置
JP2016142265A (ja) フロー・ユニット、排気ガス浄化システム、及び排気ガス浄化システムのための方法
JP2010116859A (ja) 排気浄化装置
JP7478228B2 (ja) 排気後処理のための混合装置及び混合方法
JP6046568B2 (ja) 排気浄化装置
JP2009250171A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP2009162122A (ja) 排気通路構造
WO2020145101A1 (ja) 混合部材、排気浄化装置および車両
JP2022098386A (ja) 排気ガス浄化装置
JP2021025527A (ja) 排気浄化装置、流路形成部材、及び筒状部材

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11806900

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11806900

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1