JP6627479B2 - Exhaust gas purification device - Google Patents
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Description
本発明は、選択還元触媒を備えた排気浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust purification device provided with a selective reduction catalyst.
内燃機関であるディーゼルエンジンから排出されるリーン排気中の窒素酸化物(以下「NOx」と記す)を浄化するものとして、選択還元触媒(以下「SCR触媒」と記す)を排気通路に設けて使用する排気浄化装置が知られている。SCR触媒は、同触媒よりも排気上流から排気通路内に供給した尿素水を触媒上で加水分解させてアンモニア(NH3)を生成させ、そのアンモニア(NH3)により排気のリーン雰囲気下でNOxを選択還元・浄化するものである。このようなSCR触媒を用いる場合、SCR触媒よりも排気上流側に配置した尿素水供給部から尿素水を排気通路内に噴射し、尿素水供給手段とSCR触媒との間に配置した分散部材を用いて尿素水を分散させ、排熱による気化による排気との混合や霧化を促進させてSCR触媒に供給している(例えば特許文献1)。 A selective reduction catalyst (hereinafter, referred to as "SCR catalyst") is provided in an exhaust passage for purifying nitrogen oxides (hereinafter, referred to as "NOx") in lean exhaust discharged from a diesel engine which is an internal combustion engine. Exhaust gas purifying devices are known. SCR catalyst, than the catalyst is hydrolyzed urea water supplied into the exhaust passage from the exhaust upstream over a catalyst to form ammonia (NH 3) and, NOx in lean atmosphere exhaust by the ammonia (NH 3) Is selectively reduced and purified. When such an SCR catalyst is used, urea water is injected into the exhaust passage from a urea water supply unit disposed on the exhaust upstream side of the SCR catalyst, and a dispersion member disposed between the urea water supply means and the SCR catalyst is used. Urea water is dispersed using the urea water to promote mixing and atomization with exhaust gas due to vaporization by exhaust heat and supply the SCR catalyst to the SCR catalyst (for example, Patent Document 1).
排気通路内に噴射された尿素水は分散部材によって分散されるものもあるが、分散されずに排気通路内に付着してSCR触媒に供給されないものもある。
本発明は、排気通路内に噴射された尿素水を効率よく選択還元触媒に供給可能にすることを、その目的とする。
Some urea water injected into the exhaust passage is dispersed by the dispersing member, while others are not dispersed and adhere to the exhaust passage and are not supplied to the SCR catalyst.
An object of the present invention is to make it possible to efficiently supply urea water injected into an exhaust passage to a selective reduction catalyst.
本発明に係る排気浄化装置は、内燃機関から排出される排気が流れる排気通路内に尿素水を供給する尿素水供給部と、尿素水供給部よりも排気下流側に配置され、尿素水供給部から供給された尿素水を還元剤として排気に含まれている窒素酸化物を選択還元する選択還元触媒と、尿素水供給部と選択還元触媒との間の排気通路に配置され、尿素水供給部から噴射された尿素水を分散する分散部材と、分散部材と選択還元触媒との間の排気通路に配置され、排気通路内で液状の尿素水を前記排気中に再供給する尿素水再供給部材とを備え、尿素水再供給部材は、排気通路の内面に、該内面と空隙を有するように接触して取り付けられる接触部と、接触部から排気通路の中心方向に向かって傾斜した傾斜部とを有し、傾斜部は、該傾斜部に切り込み、又は孔を設けることにより尿素水を上昇させる尿素上昇部が形成されることを特徴としている。 An exhaust gas purification apparatus according to the present invention includes a urea water supply unit that supplies urea water into an exhaust passage through which exhaust gas discharged from an internal combustion engine flows, and a urea water supply unit that is disposed downstream of the urea water supply unit. A selective reduction catalyst for selectively reducing nitrogen oxides contained in exhaust gas using urea water supplied from the urea water as a reducing agent; and a urea water supply unit disposed in an exhaust passage between the urea water supply unit and the selective reduction catalyst. exhaust is disposed in the passage, an exhaust passage of resupplying the urea water resupply member in said exhaust urea water in a liquid state at between the dispersion member, the selective reduction catalyst and the dispersion member for dispersing the injected urea water from A contact portion attached to the inner surface of the exhaust passage so as to have a gap with the inner surface, an inclined portion inclined from the contact portion toward the center of the exhaust passage. The inclined portion has a cut in the inclined portion , Or it is characterized by urea ascender raising the urea water by providing a hole.
本発明によれば、排気通路内の液状の尿素水が、分散部材と選択還元触媒との間に配置された尿素水再供給部材によって、排気通路の中心方向に向かって上昇されることで、排気の熱によって気化されて排気中に混合されるので、排気通路内に噴射された尿素水を効率よく選択還元触媒に供給することができる。 According to the present invention, the liquid urea water in the exhaust passage is raised toward the center direction of the exhaust passage by the urea water re-supply member disposed between the dispersion member and the selective reduction catalyst. Since it is vaporized by the heat of the exhaust gas and mixed into the exhaust gas, the urea water injected into the exhaust passage can be efficiently supplied to the selective reduction catalyst.
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、図面の見やすさを考慮して、構成要件を部分的に省略あるいは破断等して記載することもある。
本実施形態に係る排気浄化装置30は、車両に搭載された内燃機関である多気筒のディーゼルエンジン(以下「エンジン」と記す)1に適用される。図1には、エンジン1に設けられる複数のシリンダ2のうちの一つを示すが、他のシリンダ2も同様の構成である。エンジン1のシリンダ2内には、頂面にキャビティが形成されたピストン3が上下方向に往復摺動するように、シリンダ2内に配置されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, in consideration of legibility of the drawings, constituent elements may be partially omitted or broken.
The exhaust gas purification device 30 according to the present embodiment is applied to a multi-cylinder diesel engine (hereinafter referred to as “engine”) 1 that is an internal combustion engine mounted on a vehicle. FIG. 1 shows one of a plurality of
シリンダ2の上部に位置するシリンダヘッドには、燃料噴射用のインジェクタである筒内噴射弁4が設けられている。筒内噴射弁4にはコモンレールで所定の燃圧に調整された高圧の燃料が供給される。この燃料は炭化水素(HC)の混合物である軽油である。筒内噴射弁4は、その先端部がシリンダ2の筒内空間に突出して設けられていて、高圧の燃料を筒内空間に噴射する。
An in-
シリンダヘッドには、シリンダ2の筒内空間と連通する吸気ポート5及び排気ポート6と、これら吸気ポート5と排気ポート6を開閉するための吸気弁7及び排気弁8が設けられている。吸気ポート5よりも吸気上流側には、インテークマニホールド(以下、「インマニ」と記す)9が接続されている。インマニ9よりも吸気上流端には、吸気通路12が接続されている。吸気通路12には、電子制御式のスロットルバルブ11が設けられている。インマニ9側へと流通する空気量は、このスロットルバルブ11の開度(スロットル開度)に応じて調節される。吸気通路12の最上流には、エアフィルタ13が設けられていて、エアフィルタ13で濾過された新気(空気)が吸気通路12に導入される。
The cylinder head is provided with an
排気ポート6よりも排気下流側には、複数のシリンダ2から合流するように形成されたエキゾーストマニホールド(以下、「エキマニ」という)15が接続されている。エキマニ15よりも排気下流側には、エンジン1から排出される白矢印で示す排気Gが流れる排気通路16が接続されている。排気通路16には、排気浄化装置30が設けられている。排気通路16を流通する排気Gは、排気浄化装置30において浄化された後、図示しないマフラーなどを介して車外へと排出される。
An exhaust manifold (hereinafter, referred to as “exhaust manifold”) 15 formed so as to join from the plurality of
本実施形態に係る排気浄化装置30は、尿素SCR(Selective Catalytic Reduction)システム40を備えている。尿素SCRシステム40は、尿素水供給部としての尿素水噴射弁41、選択還元触媒としてのSCR触媒42、尿素水噴射弁41から噴射するための尿素水46を液状で貯留する尿素水タンク45、分散部材としてのミキサ47、尿素水再供給部材48を備えている。
尿素水噴射弁41は、還元剤(添加剤)として尿素水46を、その先端ノズルから噴射して噴霧状にして排気通路16内の排気中に供給するものである。尿素水噴射弁41には、尿素水46が貯留されている尿素水タンク45が供給ライン43を介して接続されている。尿素水タンク45には尿素水ポンプ44が設けられていて、尿素水ポンプ44の駆動により尿素水噴射弁41まで尿素水46が供給される。
The exhaust purification device 30 according to the present embodiment includes a urea SCR (Selective Catalytic Reduction)
The urea
SCR触媒42は、排気Gに含まれる窒素酸化物であるNOxを、尿素水46から生成されるアンモニア(NH3)を利用して低減するための周知のものである。SCR触媒42は、セラミックスや酸化チタンなどで形成されたハニカム構造の担持体に、活性触媒成分として、バナジウム、モリブデン、タングステン、ゼオライトあるいは貴金属を付着させた周知のものである。SCR触媒42は、排気通路16A内に尿素水噴射弁41から噴射されてミキサ47で拡散された尿素水46が、排気の熱により加水分解および熱分解される(CO(NH2)2→NH3+HOCN、HOCN+H2O→NH3+CO2)ことで生成されるアンモニア(NH3)を還元剤としている。そして、SCR触媒42は、触媒上で排気中のNOxと反応し、NOxを窒素(N2)と水(H2O)に還元(浄化)するものである。
The
ミキサ47は、尿素水噴射弁41とSCR触媒42の間の排気通路16A内に配置されている。ミキサ47は、尿素水噴射弁41から噴射された尿素水46を受けて排気通路16の内面16Aaに向かって放射状に分散するものである。
The
尿素水噴射弁41から排気通路16内に噴霧状に噴射される尿素水46は、ミキサ47で拡散されることにより、霧化を促進され、排気中に蒸発して気化及び微粒子となって混合されてSCR触媒42に均等に流入されてSCR触媒42に接触し、NOx還元に利用される。尿素水噴射弁41から排気通路16A内に噴霧状に噴射される尿素水46は、全てがSCR触媒42まで搬送されるものばかりでなく、排気通路16Aの内面16Aaに噴霧が付着して気化しきれずに液状になるものや、ミキサ47に付着して分散されきれずに液状になるものがあり、排気通路16内に液状に溜まってしまう。つまり、尿素水噴射弁41から噴射された尿素水46は、SCR触媒42に供給されないものもある。
このため、この液状の尿素水46を還元剤として再利用することは、排気通路16A内に噴射された尿素水46を効率よくSCR触媒42に供給することになるとともに、尿素水46の消費量の低減になる。また車両の使用地域によっては、尿素タンク45内の尿素水46の残量が少なくなると、ドライバーに警告を行うことや、エンジン再始動を禁止させなければならないため、このような観点からも尿素水46の消費量を抑制することが要望されている。さらに、液状の尿素水46が排気通路16A内に残留していると、エンジン停止時に排気通路16Aの熱(排気管の有する熱)によって気化してアンモニア(NH3)となって一部がそのまま大気中に排出されるというアンモニアスリップの要因や、デポジットの要因にもなってしまう。
The
Therefore, reusing the
そこで、本実施形態に係る排気浄化装置30では、ミキサ47とSCR触媒42との間の排気通路16A内に尿素水再供給部材48を配置している。本実施形態において、排気通路16Aは略水平に配置されているものとする。尿素水再供給部材48は、排気通路16A内に溜まっている液状の尿素水46を排気G中に再供給するものである。本実施形態において、排気通路16Aは断面円形の排気管によって形成されている。このため、排気通路16A内の液状の尿素水46は、排気通路16Aの最下部となる底部16Abに溜まってしまう。
Therefore, the exhaust gas purification device 30 according to this embodiment, are arranged urea
尿素水再供給部材48は、図2(a)、図2(b)に示すように、排気通路16Aの内面16Aaに接触して取り付けられる接触部481と、接触部481から排気通路16Aの中心方向(矢印A方向)に向かって上り傾斜した傾斜部482を有している。傾斜部482は、液状の尿素水46を上昇させる尿素上昇部483を有する。
尿素水再供給部材48は、ステンレスなどの耐腐食性や耐熱性に優れる金属製の板状部材であって、その一部を屈曲することで、接触部481と傾斜部482とを一体的に形成している。尿素水再供給部材48は、排気通路16A内で尿素水46が溜まり易い排気通路16Aの底部16Abに、接触部481を溶接、ビスなどによって固定することで取付けられている。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the urea
The urea
本実施形態において、尿素水再供給部材48は、接触部481よりも傾斜部482が排気下流側に位置するように配置している。無論、接触部481よりも傾斜部482が排気上流側に位置するように配置してもよい。
接触部481に対する傾斜部482の折り曲げ角度θは、5〜60°前後としている。これは、折り曲げ角度θが大きくなると、排気通路16A内を塞ぐ領域が大きくなって排気Gの流れを阻害するおそれがあるからである。排気Gの流れが阻害されると、尿素水46が充分にSCR触媒42に供給できないだけでなく、排気抵抗も大きくなってしまう。このため、本実施形態では、折り曲げ角度θを上記の値に規定している。
In the present embodiment, the urea
The bending angle θ of the
図2に示した尿素水再供給部材48の尿素上昇部483は、傾斜部482と接触部481とに跨るように形成された複数の切り込み(スリット)486で構成されている。各スリット486は、底部16Abに溜まっている液状の尿素水46を、毛細管現象によって上昇可能な幅で、尿素水再供給部材48の幅方向Bに等間隔で形成されている。本実施形態において、各スリット486幅は0.1〜3.0mmとしている。尿素上昇部483は、その一端483aが接触部481まで延びていて、他端483bが傾斜部482の先端482aまで延びて開放されている。
The
本実施形態において、尿素水再供給部材48の接触部481は、尿素水46が溜まる底部16Abに配置しているので、接触部481と傾斜部482の接合位置となる折り曲げ位置485は、尿素上昇部483の切り込み加工部分(スリット486)の途中に形成している。このため、複数のスリット486で構成された尿素上昇部483の一端483aが、尿素水46が溜まっている底部16Ab側まで位置することになるので、尿素水46が尿素上昇部483に対して導入され易くなる。
In the present embodiment, since the
このような構成の尿素水再供給部材48を備えていると、排気通路16Aの底部16Abに溜まった液状の尿素水46が、図3に示すように、尿素水再供給部材48の接触部481から傾斜面482に形成された複数のスリット486で構成された尿素上昇部483を毛細管現象の作用によって一端483aから他端483bに向かって上昇する。この際、排気Gによって尿素水再供給部材48自体が加熱されるとともに、尿素上昇部483を上昇する尿素水46は、底部16Abに溜まっている状態よりも質量が少なくなっているため、排気Gの熱によって気化し易くなる。また、液状の尿素水46は、底部16Abに溜まっている状態よりも、排気Gの流速の早い排気通路16Aの中央部側(中心側)へと尿素上昇部483で搬送されるため、気流と混合され易くなる。
When the urea
このため、液状の尿素水46を還元剤として再利用することができ、排気通路16内に噴射された尿素水46を効率よくSCR触媒42に供給することが可能となるとともに、尿素水46の消費量の低減につながる。尿素水46の消費量の低減は、運転者が尿素水不足による、エンジン1の再始動停止や尿素水46の補充作業をすることを抑制することになり、ドライバビリティの向上につながる。
さらに、液状の尿素水46が排気通路16A内に残留し難くなるので、デポジットの発生を抑制することができるとともに、エンジン停止時におけるアンモニアスリップも抑制することができる。
Therefore, the
Further, since the
図4(a)、図4(b)は尿素水再供給部材の変形例1を示す。
図3に示した尿素水再供給部材48は一枚の板状部材で構成したが、図4(a)、図4(b)に示すように、同一形状に加工した複数の板状部材を互いに接合して尿素水再供給部材48Aとして形成したものであっても良い。複数の板状部材を互いに接合する場合、互いの対向面の間に隙間484が形成されるように接合する。この隙間484の幅は、毛細管現象で尿素水46が隙間484を上昇可能な寸法とするのが好ましい。また、複数の板状部材を互いに接合する場合、各板状部材の傾斜部482にそれぞれ形成した尿素上昇部483、483が幅方向Bにずれて配置するように接合する。このように接合すると、単位面積当たりに形成される尿素上昇部(スリット486)483の数が増えるので、溜まっている液状の尿素水46を効率よく吸い上げて上昇させて排気G中に戻すことができるので好ましい。
FIGS. 4A and 4B show a first modification of the urea water re-supply member.
Although the urea
図5は、尿素水再供給部材の変形例2を示すものである。上記の尿素水再供給部材48、48Aでは、複数のスリット486で構成された尿素上昇部483を、幅方向Bに等間隔で形成した。しかし、本変形例2に係る、尿素水再供給部材48Bでは、幅方向Bにおいて尿素水46が溜まり易い排気通路16Aの底部16Abよりに位置する傾斜部482の中央部482cにおいて尿素上昇部483(スリット486)の密度を高くし、傾斜部482の側部482d、482e側において中央部482cよりも(スリット486)が疎になるように形成した。
このように尿素水46が溜まり易い部位に位置する尿素上昇部483(スリット486)の密度を高くすると、溜まっている液状の尿素水46を効率よく吸い上げて上昇させて排気G中に戻すことができるので好ましい。
FIG. 5 shows a second modification of the urea water re-supply member. In the urea
By increasing the density of the urea rising portion 483 (slit 486) located in a portion where the
図6は、尿素水再供給部材の変形例3を示すものである。上記の尿素水再供給部材48、48Aでは、複数のスリット486で構成された尿素上昇部483を幅方向Bに等間隔で形成した。
排気通路16A内の液状の尿素水46は、排気通路16Aの内面16Aaを伝わって底面16Abへと流れるが、その流れる位置や流れる量によっては底部16Abに溜まる量が少ない場合や、接触部481によって傾斜部482側へ回り込む量が少ない場合も想定される。
FIG. 6 shows a third modification of the urea water re-supply member. In the urea
The
このため、本変形例3に係る尿素水再供給部材48Cでは、幅方向Bにおいて尿素水46の流れの上流側の部位となる傾斜部482の側部482d、482e側におい尿素上昇部483(スリット486)の密度を高くし、傾斜部482の中央部482cにおいて側部482d、482eよりも尿素上昇部483(スリット486)が疎になるように形成した。
このように尿素水46の流れの上流側の部位に位置する尿素上昇部483(スリット486)の密度を高くすると、内面16Aaを底部16Abに向かって流れる尿素水46や、底部16Abにおいて接触部481から傾斜部482側に流れる尿素水46を、より早く尿素上昇部483に導入して上昇させることができる。このため、底部16Abに溜まっている液状の尿素水46だけでなく、排気通路16A内を流れる尿素水46をも効率よく吸い上げて上昇させて、排気G中に戻すことができるので好ましい。
For this reason, in the urea
When the density of the urea rising portion 483 (slit 486) located on the upstream side of the flow of the
図7は、尿素水再供給部材48の配置場所を変更した本発明に係る排気浄化装置30の第2の実施形態の概略構成を示す図である。第1の実施形態では、尿素水再供給部材48をSCR触媒42よりも排気上流側で水平に配置された排気通路16A内に配置した。
しかし、排気通路16Aは傾斜して配置する場合もあり、ミキサ47も傾斜した排気通路16Aに配置する場合もある。このような配置において尿素水噴射弁41から尿素水46が排気通路16A内に噴射されると、ミキサ47によって分散されきれなかった噴霧状の尿素水46は、液状の尿素水46となって排気通路16A内をSCR触媒42に向かって流れおちる。デポジットの発生を抑制することを優先に考えると、液状で流れる尿素水46の距離は短いに越したことはない。
そこで、本実施形態では、傾斜した排気通路16A内に配置されたミキサ47の直下流の底部16Abに、尿素水再供給部材48を配置した。このような位置に尿素水再供給部材48を配置することで、傾斜した底部16Abを流れる尿素水46を効率よく吸い上げて上昇させて排気G中に戻すことができるので好ましい。
FIG. 7 is a diagram illustrating a schematic configuration of an exhaust gas purification device 30 according to a second embodiment of the present invention in which the arrangement location of the urea
However, the
Therefore, in the present embodiment, the urea
図8は、本発明に係る排気浄化装置30の第3の実施形態の概略構成を示す図である。第1及び第2の実施形態において、尿素水再供給部材は、ミキサ47とSCR触媒42の間に排気通路16Aに1つを配置した。しかし、排気通路16Aに噴霧状に噴射されて排気G中に混合されずに底部16Abに溜まった液状の尿素水46の量が多い場合、1つの尿素水再供給部材では、不十分であることも想定される。
FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of an exhaust gas purification device 30 according to a third embodiment of the present invention. In the first and second embodiments, one urea water re-supply member is disposed between the
このため、本実施形態では、尿素水再供給部材を、排気通路16A内に、排気流れ方向において間隔を空けて複数配置した。本実施形態では、同一形状の尿素水再供給部材48を2つ配置した。
このように複数の尿素水再供給部材48を配置することで、排気通路16A内に噴射された尿素水46をより効率よくSCR触媒42に供給することが可能となるとともに、尿素水46の消費量の低減にもつながる。尿素水46の消費量の低減は、運転者が尿素水不足による、エンジン1の再始動停止や尿素水46の補充作業をすることを抑制することになり、よりドライバビリティの向上につながる。
さらに、液状の尿素水46が排気通路16A内により残留し難くなるので、デポジットの発生を抑制することができるとともに、エンジン停止時におけるアンモニアスリップもより抑制することができる。
For this reason, in this embodiment, a plurality of urea water re-supply members are arranged in the
By arranging the plurality of urea
Further, since the
図9は、尿素水再供給部材の複数の変形例の一覧を示す図である。図9(a)、図9(b)に示す尿素水再供給部材は、既に説明した尿素水再供給部材48及び尿素水再供給部材48Aである。これら尿素水再供給部材48及び尿素水再供給部材48Aは、便宜的にスリットタイプと称す。
図9(c)、図9(d)は、接触部481と傾斜部482を備え、傾斜部482に形成される尿素上昇部483を複数の溝487で構成した尿素水再供給部材48D、48Eを示す。各溝487の幅は、尿素水再供給部材48、48Aよりも幅方向Bに広く形成した。尿素水再供給部材48Dは1枚の板状部材で構成されているのに対し、尿素水再供給部材48Eは尿素水再供給部材48Aと同様に、尿素水再供給部材48Dと同一形状に加工した複数の板状部材を互いに接合したものである。つまり、ここでは尿素水再供給部材48Dを2枚重ねて尿素水再供給部材48Eを構成している。これら尿素水再供給部材48D、48Eは、便宜的に櫛歯タイプと称す。
FIG. 9 is a diagram showing a list of a plurality of modified examples of the urea water re-supply member. 9A and 9B are the urea
9 (c) and 9 (d) show urea
図9(e)、図9(f)は、接触部481と傾斜部482を備え、傾斜部482に形成される尿素上昇部483の複数の孔488で構成した尿素水再供給部材48F、48Gを示す。尿素水再供給部材48Fは1枚の板状部材で構成されているのに対し、尿素水再供給部材48Gは、尿素水再供給部材48Aと同様に、尿素水再供給部材48Gを同一形状に加工した複数の板状部材を互いに接合したものである。つまり、ここでは尿素水再供給部材48Fを2枚重ねて尿素水再供給部材48Gを構成している。これら尿素水再供給部材48F、48Gは、便宜的に孔タイプと称す。各孔488の直径は2mmから10mm前後の範囲としている。無論同一径の孔488を多数形成しても良いし、異なる径の孔488を組み合わせて形成しても良い。尿素水再供給部材48Fの場合、接触部481から傾斜面482へと流れた尿素水46は、毛細管現象で尿素上昇部483を上昇するというよりは、最下位の孔488内に溜まって表面張力で滴状に形成された尿素水46が、順次隣接する孔488へと移動して傾斜面482の先端482aに向かって上昇するものであると推察される。このため、尿素上昇部483を構成する孔488同士の間隔は、表面張力で滴状になった尿素水46が移動可能な間隔とするのが好ましい。
あるいは、傾斜面482上に複数の孔488を形成し、少なくとも隣接する孔488同士を連通する様にスリットを形成して尿素上昇部483としても良い。この場合には、液状の尿素水46を毛細管現状で傾斜面482の先端482aに向かって上昇することができる。
尿素水再供給部材48Gでは、同一の板状部材である尿素水再供給部材48Fが2枚重ねて接合されているので、互いの間に毛細管現象が生じる隙間484を形成することで、液状の尿素水46を毛細管現状で傾斜面482の先端482aに向かって上昇することができる。
FIGS. 9E and 9F show urea
Alternatively, a plurality of
In the urea
図9(g)、図9(h)は、接触部481と傾斜部482を備え、傾斜部482を複数の突起489で形成し、各突起489の間を尿素上昇部483として形成した尿素水再供給部材48H、48Iを示す。各突起489は傾斜面482の先端482aに向かうに従い先細りとなる山形に形成されたものである。尿素水再供給部材48Hは1枚の板状部材で構成されているのに対し、尿素水再供給部材48Iは、尿素水再供給部材48Aと同様に、同一形状に加工した複数の板状部材を互いに接合したものである。つまり、ここでは尿素水再供給部材48Hを2枚重ねて尿素水再供給部材48Iを構成している。これら尿素水再供給部材48H、48Iは、便宜的に樹木タイプと称す。
9 (g) and 9 (h) show a urea solution including a
このような山形に形成された複数の突起489で傾斜面482を形成し、隣接する突起489の間の空間を尿素上昇部483として構成すると、折り曲げ位置485から尿素上昇部483に導入された尿素水46が表面張力や毛細管現象などによって突起489の先端に向かって上昇する。また、突起489は先端が細く形成されているため、排気で加熱された場合、尿素水46が気化され易くなるので好ましい。
When the
これら図9(c)〜図9(h)に示した各尿素水再供給部材の場合でも、尿素水再供給部材48A、48Bのように、溝487や孔488、山形の突起489の密度を変更しても無論構わない。
Even in the case of each of the urea water re-supply members shown in FIGS. 9C to 9H, the density of the
各実施形態及び変形例においては、接触部481をそれぞれ排気通路16Aの底部16Abに密着するように取り付けているが、図10(a)に示すように、接触部481と排気通路16Aの底部16Abとの間に空隙490が形成されるように取付けてもよい。この場合、底部16Abに溜まった尿素水46が接触面481側から傾斜面482側へ移動する際に、図6に示したように、傾斜面482の側部482d、482e側を経由させることなく、案内することができるので好ましい。また、空隙490ではなく、図10(b)に示すように、接触部481と排気通路16Aの底部16Abとの間に、耐熱性のある浸透部材491を介装すると、底部16Abに溜まっている液状の尿素水46が浸透部材491を伝わって傾斜面482側へと案内することができるので好ましい。
In each of the embodiments and the modifications, the
また、各尿素水再供給部材を含侵性のある金属や、セラミックスのような多孔質性の部材で構成し、排気通路16A内の尿素水46が溜まる場所(底部16Ab)に、接触部481を取り付けることで、底部16Abに溜まった液状の尿素水46が尿素水再供給部材自体に浸透して傾斜面482を伝わって上昇することができる。このように尿素水再供給部材そのものが含侵性の材質や多孔質性の部材の場合、傾斜面482そのものが尿素上昇部として機能するようになるので、スリット486、溝487、孔488、山形の突起489などの加工が不要となるので好ましい。
Further, each urea water re-supply member is made of a porous material such as impregnable metal or ceramic, and a
以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to such specific embodiments, and unless otherwise specified in the above description, the present invention described in the claims Various modifications and changes are possible within the scope of the gist.
The effects described in the embodiments of the present invention merely enumerate the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects according to the present invention are limited to those described in the embodiments of the present invention. is not.
1・・・内燃機関、16・・・排気通路内、41・・・尿素水供給部、42・・・選択還元触媒、46・・・尿素水、47・・・分散部材、48、48(A〜I)・・・尿素水再供給部材、481・・・接触部、482・・・傾斜部、482d、482e・・・尿素水の流れの上流側の部位、483・・・尿素上昇部、486・・・切り込み、488・・・孔、A・・・排気通路の中心方向、482c・・・尿素水が溜まり易い部位、G・・・排気
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記尿素水供給部よりも排気下流側に配置され、前記尿素水供給部から供給された前記尿素水を還元剤として前記排気に含まれている窒素酸化物を選択還元する選択還元触媒と、
前記尿素水供給部と前記選択還元触媒との間の排気通路に配置され、前記尿素水供給部から噴射された尿素水を分散する分散部材と、
前記分散部材と前記選択還元触媒との間の排気通路に配置され、前記排気通路内で液状の尿素水を前記排気中に再供給する尿素水再供給部材とを備え、
前記尿素水再供給部材は、
前記排気通路の内面に、該内面と空隙を有するように接触して取り付けられる接触部と、
前記接触部から前記排気通路の中心方向に向かって傾斜した傾斜部と、を有し、
前記傾斜部は、
該傾斜部に切り込み、又は孔を設けることにより尿素水を上昇させる尿素上昇部が形成されることを特徴とする排気浄化装置。 A urea water supply unit that supplies urea water into an exhaust passage through which exhaust gas discharged from the internal combustion engine flows,
A selective reduction catalyst disposed on the exhaust downstream side of the urea water supply unit and selectively reducing nitrogen oxides contained in the exhaust gas using the urea water supplied from the urea water supply unit as a reducing agent;
A dispersing member that is disposed in an exhaust passage between the urea water supply unit and the selective reduction catalyst and disperses the urea water injected from the urea water supply unit;
The dispersion member and disposed in the exhaust passage between said selective reduction catalyst, and a re-supplying the urea water resupply member urea water liquid in said exhaust in said exhaust passage,
The urea water re-supply member,
A contact portion attached to an inner surface of the exhaust passage so as to have a gap with the inner surface ;
Anda inclined oblique portion inclined toward the center of the exhaust passage from said contact portion,
The inclined portion,
Cut in the inclined portion, or an exhaust gas purification apparatus characterized by urea ascender raising the urea water by providing a hole.
前記尿素水供給部よりも排気下流側に配置され、前記尿素水供給部から供給された前記尿素水を還元剤として前記排気に含まれている窒素酸化物を選択還元する選択還元触媒と、A selective reduction catalyst disposed on the exhaust downstream side of the urea water supply unit and selectively reducing nitrogen oxides contained in the exhaust gas using the urea water supplied from the urea water supply unit as a reducing agent;
前記尿素水供給部と前記選択還元触媒との間の排気通路に配置され、前記尿素水供給部から噴射された尿素水を分散する分散部材と、A dispersing member that is disposed in an exhaust passage between the urea water supply unit and the selective reduction catalyst and disperses the urea water injected from the urea water supply unit;
前記分散部材と前記選択還元触媒との間の排気通路に配置され、前記排気通路内で液状の尿素水を前記排気中に再供給する尿素水再供給部材とを備え、A urea water re-supply member disposed in an exhaust passage between the dispersion member and the selective reduction catalyst, and re-supplying liquid urea water into the exhaust gas in the exhaust passage;
前記尿素水再供給部材は、The urea water re-supply member,
前記排気通路の内面に接触して取り付けられる接触部と、A contact portion that is attached in contact with the inner surface of the exhaust passage;
前記接触部から前記排気通路の中心方向に向かって傾斜した傾斜部と、を有し、An inclined portion inclined from the contact portion toward a center direction of the exhaust passage,
前記傾斜部は、The inclined portion,
該傾斜部に切り込み、又は孔を設けることにより尿素水を上昇させる尿素上昇部が形成され、A urea rising portion that raises urea water by forming a cut or a hole in the inclined portion is formed,
前記尿素上昇部は、前記傾斜部と前記接触部とに跨るように形成されていることを特徴とする排気浄化装置。The exhaust gas purifying device, wherein the urea rising portion is formed so as to straddle the inclined portion and the contact portion.
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