JP2003328728A - Exhaust emission control device - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、車両、船舶、発電
機等に搭載されているディーゼルエンジンから排出され
る排気微粒子（スス）を捕集するＤＰＦ（ディーゼルパ
ティキュレートフィルター）等を有する排気ガス浄化装
置に関し、特に酸化触媒により排気微粒子を酸化処理し
てフィルターを連続再生しながら排気微粒子を捕集する
排気ガス浄化装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas having a DPF (diesel particulate filter) for collecting exhaust particulates (soot) discharged from a diesel engine mounted on a vehicle, a ship, a generator or the like. More particularly, the present invention relates to an exhaust gas purification device that collects exhaust particulates while continuously regenerating a filter by oxidizing exhaust particulates with an oxidation catalyst.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図４は、従来の排気ガス浄化装置の構成
を示す概略図である。近年、環境問題としてディーゼル
エンジン車から排出される排気微粒子、例えばススが問
題になっており、排気管にフィルターを設置してススを
取り除く方法が提案されている。しかし、フィルターに
は、時間と共にススが付着するために目詰まりが発生す
るので、フィルターの再生のため、定期的にフィルター
に付着したススを取り除かなければならない。2. Description of the Related Art FIG. 4 is a schematic diagram showing the structure of a conventional exhaust gas purifying apparatus. In recent years, exhaust particles emitted from diesel engine vehicles, such as soot, have become a problem as an environmental problem, and a method of removing soot by installing a filter in an exhaust pipe has been proposed. However, the soot adheres to the filter over time, so that the filter is clogged. Therefore, the soot adhered to the filter must be removed regularly in order to regenerate the filter.
【０００３】最も一般的な方法としては、フィルターに
付着したススをバーナーや電気ヒータで燃焼させる方法
があるが、フィルターが高熱により焼損したり、再生と
捕集を同時に行うためにフィルターを２個設置したり、
或いは車両を使わない夜間に再生処理を行うなど、シス
テムやコストに問題がある。The most common method is to burn the soot adhering to the filter with a burner or an electric heater. However, two filters are used in order to burn out the filter due to high heat or to perform regeneration and collection at the same time. Set up,
Alternatively, there is a problem with the system and cost, such as performing regeneration processing at night when the vehicle is not used.
【０００４】従って、最近では、図４に示すように、排
気ガス入口１１と排気ガス出口１２とを有するケース１
に、フィルター２と酸化触媒３とを配し、酸化触媒３に
より排気ガス中の酸化窒素を二酸化窒素に変化させ、二
酸化窒素を酸化剤として使用してススを燃焼させること
により、比較的低温（２５０℃以上）にてフィルターを
再生するシステム（連続再生式ＤＰＦ）が考えられ、欧
州を中心として使用されている。Therefore, recently, a case 1 having an exhaust gas inlet 11 and an exhaust gas outlet 12 as shown in FIG.
A filter 2 and an oxidation catalyst 3 are disposed in the exhaust gas, the nitrogen oxide in the exhaust gas is changed to nitrogen dioxide by the oxidation catalyst 3, and the soot is burned by using nitrogen dioxide as an oxidant, so that a relatively low temperature ( A system (continuous regeneration type DPF) that regenerates the filter at 250 ° C or higher is considered and is mainly used in Europe.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術では、酸化触媒３を活性化させるために、排気ガス温
度が２５０℃以上となる運転状況が必要であるが、例え
ば東京都内のように渋滞の激しい地域では、排気ガスの
温度が２５０℃以上とならない運転状況が頻繁に見ら
れ、酸化触媒３によって排気ガス中の酸化窒素を二酸化
窒素に変化させることができない状態が多くなるため、
ススが燃焼せず、フィルター２が目詰まりしてしまうと
いう問題があった。However, in the prior art, in order to activate the oxidation catalyst 3, it is necessary to operate in such a manner that the exhaust gas temperature becomes 250 ° C. or higher. In a severe area, operating conditions in which the temperature of the exhaust gas does not reach 250 ° C. or higher are frequently seen, and there are many cases in which the nitrogen oxide in the exhaust gas cannot be changed to nitrogen dioxide by the oxidation catalyst 3.
There was a problem that the soot did not burn and the filter 2 was clogged.
【０００６】本発明は斯かる問題点を鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、排気ガスの温度が
酸化触媒の活性化温度以上にならない運転状況において
も、酸化触媒を活性化させてススを燃焼させることがで
き、フィルターの再生を効率的に行うことができる排気
ガス浄化装置を提供する点にある。The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to activate an oxidation catalyst even in an operating condition in which the temperature of exhaust gas does not exceed the activation temperature of the oxidation catalyst. It is an object of the present invention to provide an exhaust gas purifying device that can burn soot and cause the filter to be efficiently regenerated.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
すべく、以下に掲げる構成とした。請求項１記載の発明
の要旨は、酸化触媒を用いてフィルターの再生を行いな
がら内燃機関から排出される排気ガスに含まれる排気微
粒子を捕集する排気ガス浄化装置であって、前記内燃機
関から前記酸化触媒に至る排気ガス流路に設けられ、前
記排気ガスを加熱する排気ガス加熱手段を具備すること
を特徴とする排気ガス浄化装置に存する。また請求項２
記載の発明の要旨は、前記排気ガス加熱手段は、加熱さ
れた燃焼ガスを供給するバーナー装置と、該バーナー装
置から供給された前記燃焼ガスを用いて熱交換により前
記排気ガスを加熱する熱交換器とからなることを特徴と
する請求項１記載の排気ガス浄化装置に存する。また請
求項３記載の発明の要旨は、前記燃焼ガスは、前記熱交
換器から前記排気ガス流路外に排出されることを特徴と
する請求項２記載の排気ガス浄化装置に存する。また請
求項４記載の発明の要旨は、前記内燃機関から前記排気
ガス加熱手段に至る排気ガス流路に設けられ、前記排気
ガスの温度を検出する温度センサーと、該温度センサー
によって検出された前記排気ガスの温度に基づいて前記
排気ガス加熱手段による前記排気ガスへの加熱をコント
ロールするコントロール手段とを具備し、該コントロー
ル手段は、運転開始から前記温度センサーによって検出
された前記排気ガスの温度が予め定められた第１作動温
度を上回るまで前記排気ガス加熱手段を作動させて前記
排気ガスを加熱させることを特徴とする請求項１乃至３
のいずれかに記載の排気ガス浄化装置に存する。また請
求項５記載の発明の要旨は、前記コントロール手段は、
前記温度センサーによって検出された前記排気ガスの温
度が前記第１作動温度以下に予め定められた第２作動温
度を下回った場合には、前記排気ガス加熱手段を作動さ
せて前記排気ガスを加熱させることを特徴とする請求項
４記載の排気ガス浄化装置に存する。また請求項６記載
の発明の要旨は、前記第１作動温度は、前記酸化触媒が
活性化する温度以上であることを特徴とする請求項４又
は５記載の排気ガス浄化装置に存する。また請求項７記
載の発明の要旨は、前記第２作動温度は、前記酸化触媒
が活性化する温度以下であることを特徴とする請求項４
又は５記載の排気ガス浄化装置に存する。また請求項８
記載の発明の要旨は、低負荷運転時には、前記排気ガス
加熱手段を作動させないことを特徴とする請求項１乃至
７記載の排気ガス浄化装置に存する。The present invention has the following constitution in order to solve the above problems. The gist of the invention according to claim 1 is an exhaust gas purifying apparatus which collects exhaust particulates contained in exhaust gas discharged from an internal combustion engine while regenerating a filter using an oxidation catalyst, The exhaust gas purifying apparatus is provided with an exhaust gas heating unit that is provided in an exhaust gas flow path leading to the oxidation catalyst and that heats the exhaust gas. Claim 2
The gist of the invention described is that the exhaust gas heating means is a burner device for supplying a heated combustion gas, and heat exchange for heating the exhaust gas by heat exchange using the combustion gas supplied from the burner device. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, wherein the exhaust gas purifying apparatus comprises: The gist of the invention according to claim 3 resides in the exhaust gas purifying apparatus according to claim 2, wherein the combustion gas is discharged from the heat exchanger to the outside of the exhaust gas flow path. Further, the gist of the invention according to claim 4 is that a temperature sensor is provided in an exhaust gas flow path from the internal combustion engine to the exhaust gas heating means, and detects a temperature of the exhaust gas, and the temperature sensor detects the temperature sensor. And a control means for controlling the heating of the exhaust gas by the exhaust gas heating means based on the temperature of the exhaust gas, the control means, the temperature of the exhaust gas detected by the temperature sensor from the start of operation 4. The exhaust gas heating means is operated to heat the exhaust gas until a predetermined first operating temperature is exceeded.
The exhaust gas purifying apparatus described in any one of 1. The invention according to claim 5 is that the control means is
When the temperature of the exhaust gas detected by the temperature sensor is lower than the second operating temperature which is predetermined below the first operating temperature, the exhaust gas heating means is operated to heat the exhaust gas. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 4 is characterized in that. Further, the gist of the invention according to claim 6 resides in the exhaust gas purifying apparatus according to claim 4 or 5, wherein the first operating temperature is equal to or higher than a temperature at which the oxidation catalyst is activated. Further, the gist of the invention according to claim 7 is that the second operating temperature is equal to or lower than a temperature at which the oxidation catalyst is activated.
Alternatively, it resides in the exhaust gas purification device described in 5. Claim 8
The gist of the described invention resides in the exhaust gas purifying apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the exhaust gas heating means is not operated during a low load operation.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
【０００９】図１は、本発明に係る排気ガス浄化装置の
実施の形態の構成を示す概略図であり、図２は、図１に
示すバーナー装置の燃焼動作を制御するコントローラの
構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the construction of an embodiment of an exhaust gas purifying apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a block showing the construction of a controller for controlling the combustion operation of the burner apparatus shown in FIG. It is a figure.
【００１０】本実施の形態は、図１を参照すると、ディ
ーゼルエンジン等の内燃機関から排気ガスが流入される
排気ガス入口１１と、排気ガス入口１１から流入された
排気ガスが排出される排気ガス出口１２とを有するケー
ス１と、ケース１内に配置され、排気微粒子（スス）を
捕集するフィルター２と、ケース１内のフィルター２の
上流側、すなわちフィルター２よりも排気ガス入口１１
側のケース１内に配置されている酸化触媒３と、ケース
１内の酸化触媒３の上流側、すなわち酸化触媒３よりも
排気ガス入口１１側のケース１内に配置されている熱交
換器４と、熱交換器４に燃焼ガスを供給するバーナー装
置５と、排気ガス入口１１に取り付けられ、排気ガスの
温度を検知する温度センサー６とからなる。In this embodiment, referring to FIG. 1, an exhaust gas inlet 11 into which exhaust gas is introduced from an internal combustion engine such as a diesel engine and an exhaust gas from which exhaust gas introduced from the exhaust gas inlet 11 is discharged. A case 1 having an outlet 12, a filter 2 arranged in the case 1 for collecting exhaust particulates (soot), and an upstream side of the filter 2 in the case 1, that is, an exhaust gas inlet 11 than the filter 2.
Of the oxidation catalyst 3 disposed in the case 1 on the side, and the heat exchanger 4 disposed on the upstream side of the oxidation catalyst 3 in the case 1, that is, in the case 1 closer to the exhaust gas inlet 11 than the oxidation catalyst 3. A burner device 5 for supplying combustion gas to the heat exchanger 4, and a temperature sensor 6 attached to the exhaust gas inlet 11 for detecting the temperature of the exhaust gas.
【００１１】フィルター２は、排気ガスに含まれるスス
を捕集する機能を有し、例えば、セラミック等からなる
多孔質のハニカム構造となっている。また、フィルター
２では、酸化触媒３から供給される二酸化窒素を酸化剤
とすることにより、比較的低温（２５０℃以上）でスス
を燃焼させ、運転中にフィルター２の再生を行うことが
できる。The filter 2 has a function of collecting soot contained in the exhaust gas, and has a porous honeycomb structure made of, for example, ceramic. Further, in the filter 2, by using nitrogen dioxide supplied from the oxidation catalyst 3 as an oxidant, soot can be burned at a relatively low temperature (250 ° C. or higher) and the filter 2 can be regenerated during operation.
【００１２】酸化触媒３は、活性化温度、例えば２５０
℃以上で活性化して排気ガス中に多く含まれる酸化窒素
を二酸化窒素に酸化させる機能を有し、二酸化窒素をフ
ィルター２に供給する。酸化触媒３としては、例えば、
アルミナに白金を担持させ、セリウム等を添加したもの
を使用する。The oxidation catalyst 3 has an activation temperature of, for example, 250.
It has a function of being activated at a temperature equal to or higher than 0 ° C. to oxidize a large amount of nitrogen oxide contained in the exhaust gas into nitrogen dioxide, and supplies the nitrogen dioxide to the filter 2. As the oxidation catalyst 3, for example,
Platinum is supported on alumina and cerium or the like is added to it.
【００１３】熱交換器４は、バーナー装置５から供給さ
れる燃焼ガスにより、排気ガス入口１１から酸化触媒３
に至る排気ガス流路中の排気ガスを熱交換によって加熱
する構成となっており、バーナー装置５から供給された
燃焼ガスは、燃焼ガス出口４１からケース１外、すなわ
ち排気ガス流路外に排出される。The heat exchanger 4 uses the combustion gas supplied from the burner unit 5 to discharge the oxidation catalyst 3 from the exhaust gas inlet 11.
Is configured to heat the exhaust gas in the exhaust gas flow path leading to the exhaust gas by heat exchange, and the combustion gas supplied from the burner device 5 is discharged from the combustion gas outlet 41 to the outside of the case 1, that is, the outside of the exhaust gas flow path. To be done.
【００１４】バーナー装置５は、燃料用空気を供給する
エアーサプライ部と、供給される燃料と燃料用空気とを
混合して燃焼させ燃焼ガスを熱交換器４に供給する燃焼
部と、燃焼を制御するためのコントローラ７とで構成さ
れており、一体構造となっている。バーナー装置５のエ
アーサプライ部への燃料の供給は、内燃機関用の燃料タ
ンクから直接又は燃料配管から分岐して、コントローラ
７の制御により電磁ポンプ５１等で供給される。The burner device 5 includes an air supply section for supplying fuel air, a combustion section for mixing the supplied fuel and fuel air for combustion, and supplying combustion gas to the heat exchanger 4, and a combustion section. It is composed of a controller 7 for controlling and has an integrated structure. The fuel is supplied to the air supply unit of the burner device 5 directly from the fuel tank for the internal combustion engine or branched from the fuel pipe, and is supplied by the electromagnetic pump 51 or the like under the control of the controller 7.
【００１５】また、バーナー装置５は、ケース外側から
熱交換器４内に一部挿入されるように取り付けられてい
る。バーナー装置５から供給される燃焼ガスは、熱交換
器４内を循環し、燃焼ガス出口４１からケース１外に排
出される。仮に、ケース１内に燃焼ガスを排出する構成
とした場合には、内燃機関からの排気ガスの圧力に打ち
勝つだけの能力を持ったエアーポンプが必要となり、装
置が複雑になりコスト高になる。Further, the burner device 5 is attached so as to be partially inserted into the heat exchanger 4 from the outside of the case. The combustion gas supplied from the burner device 5 circulates in the heat exchanger 4 and is discharged from the combustion gas outlet 41 to the outside of the case 1. If the configuration is such that combustion gas is discharged into the case 1, an air pump having the ability to overcome the pressure of the exhaust gas from the internal combustion engine is required, which complicates the device and increases the cost.
【００１６】コントローラ７は、図２を参照すると、上
限作動温度と下限作動温度を記憶している作動温度記憶
部７１と、温度センサー６で検知された排気ガスの温度
と作動温度記憶部７１に記憶されている上限作動温度お
よび下限作動温度とを比較する温度比較部７２と、温度
比較部７２の指示に基づいて電磁ポンプ５１に燃料の供
給を指示する燃料供給指示部７３と、温度比較部７２の
指示に基づいてエアーサプライ部および燃焼部に燃焼を
指示する燃焼指示部７４とからなる。Referring to FIG. 2, the controller 7 stores an upper limit operating temperature and a lower limit operating temperature in an operating temperature storage unit 71 and an exhaust gas temperature detected by the temperature sensor 6 and an operating temperature storage unit 71. A temperature comparing section 72 for comparing the stored upper limit operating temperature and lower limit operating temperature, a fuel supply instructing section 73 for instructing the electromagnetic pump 51 to supply fuel based on an instruction from the temperature comparing section 72, and a temperature comparing section. A combustion instructing unit 74 for instructing combustion to the air supply unit and the combustion unit based on the instruction of 72.
【００１７】次に、本実施の形態の動作について図３を
参照して詳細に説明する。図３は、図１に示すバーナー
装置５の燃焼動作の制御方法を説明するためのフローチ
ャートである。Next, the operation of this embodiment will be described in detail with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart for explaining a method of controlling the combustion operation of the burner device 5 shown in FIG.
【００１８】内燃機関が運転を開始すると、まず、コン
トローラ７の温度比較部７２にて温度センサー６で検出
された排気ガスの温度と作動温度記憶部７１に記憶され
ている上限作動温度とを比較する。この時、排気ガスの
温度が上限作動温度を上回っている場合には、コントロ
ーラ７は、バーナー装置５を作動させず、排気ガスの温
度が上限作動温度を下回っている場合には、コントロー
ラ７の燃料供給指示部７３は、電磁ポンプ５１による燃
料の供給を開始させると共に、コントローラ７の燃焼指
示部７４は、エアーサプライ部および燃焼部に燃焼を指
示し、バーナー装置５は、燃焼を開始し（ステップＡ
１）、燃焼ガスを熱交換器４に供給する。排気ガス入口
１１から流入される排気ガスは、熱交換器４により酸化
触媒３の活性化温度（２５０℃）以上に加熱されて酸化
触媒３に至り、フィルター２が再生される。When the internal combustion engine starts to operate, first, the temperature comparing section 72 of the controller 7 compares the temperature of the exhaust gas detected by the temperature sensor 6 with the upper limit operating temperature stored in the operating temperature storage section 71. To do. At this time, if the temperature of the exhaust gas is higher than the upper limit operating temperature, the controller 7 does not operate the burner device 5, and if the temperature of the exhaust gas is lower than the upper limit operating temperature, the controller 7 operates. The fuel supply instruction unit 73 starts the supply of fuel by the electromagnetic pump 51, the combustion instruction unit 74 of the controller 7 instructs the air supply unit and the combustion unit to perform combustion, and the burner device 5 starts combustion ( Step A
1), the combustion gas is supplied to the heat exchanger 4. The exhaust gas flowing in through the exhaust gas inlet 11 is heated by the heat exchanger 4 to a temperature above the activation temperature (250 ° C.) of the oxidation catalyst 3 and reaches the oxidation catalyst 3 to regenerate the filter 2.
【００１９】コントローラ７の温度比較部７２は、温度
センサー６で検知された排気ガスの温度と作動温度記憶
部７１に記憶されている上限作動温度とを比較しており
（ステップＡ２）、排気ガスの温度が上限作動温度を上
回ったことを検出すると、燃料供給指示部７３および燃
焼指示部７４に燃焼の停止を指示し、燃料供給指示部７
３は、電磁ポンプ５１による燃料の供給を停止させると
共に、コントローラ７の燃焼指示部７４は、エアーサプ
ライ部および燃焼部に燃焼停止を指示し、バーナー装置
５は、燃焼を停止する（ステップＡ３）。なお、上限作
動温度は、酸化触媒３の活性化温度（２５０℃）以上の
温度、例えば３００℃に設定されている。排気ガスの温
度が上限作動温度を上回っている場合には、バーナー装
置５を燃焼させなくても酸化触媒３の活性化温度（２５
０℃）以上で酸化触媒３に至り、フィルター２が再生さ
れる。The temperature comparing section 72 of the controller 7 compares the temperature of the exhaust gas detected by the temperature sensor 6 with the upper limit operating temperature stored in the operating temperature storage section 71 (step A2). When it is detected that the temperature exceeds the upper limit operating temperature, the fuel supply instructing unit 73 and the combustion instructing unit 74 are instructed to stop the combustion, and the fuel supply instructing unit 7
3, the fuel supply by the electromagnetic pump 51 is stopped, the combustion instruction unit 74 of the controller 7 instructs the air supply unit and the combustion unit to stop the combustion, and the burner device 5 stops the combustion (step A3). . The upper limit operating temperature is set to a temperature equal to or higher than the activation temperature (250 ° C) of the oxidation catalyst 3, for example, 300 ° C. If the temperature of the exhaust gas is higher than the upper limit operating temperature, the activation temperature of the oxidation catalyst 3 (25
(0 ° C.) or higher reaches the oxidation catalyst 3 and the filter 2 is regenerated.
【００２０】バーナー装置５による燃焼が停止している
状態で、コントローラ７の温度比較部７２は、温度セン
サー６で検知された排気ガスの温度と作動温度記憶部７
１に記憶されている下限作動温度とを比較しており（ス
テップＡ４）、排気ガスの温度が下限作動温度を下回っ
たことを検出すると、燃料供給指示部７３および燃焼指
示部７４に燃焼の開始を指示し、燃料供給指示部７３
は、電磁ポンプ５１による燃料の供給を開始させると共
に、燃焼指示部７４は、エアーサプライ部および燃焼部
に燃焼を指示し、バーナー装置５は、燃焼を開始し（ス
テップＡ１）、燃焼ガスを熱交換器４に供給する。な
お、下限作動温度は、酸化触媒３の活性化温度（２５０
℃）以下でアイドリング等の低負荷運転時の排気ガスの
温度、例えば１００℃以上の温度、例えば１５０℃に設
定されている。While the combustion by the burner device 5 is stopped, the temperature comparison unit 72 of the controller 7 controls the temperature of the exhaust gas detected by the temperature sensor 6 and the operating temperature storage unit 7
1 is compared with the lower limit operating temperature stored in No. 1 (step A4), and when it is detected that the temperature of the exhaust gas is below the lower limit operating temperature, the fuel supply instructing unit 73 and the combustion instructing unit 74 start combustion. Fuel supply instructing unit 73
Starts the supply of fuel by the electromagnetic pump 51, the combustion instructing section 74 instructs the air supply section and the combustion section to perform combustion, and the burner device 5 starts combustion (step A1) to heat the combustion gas. Supply to the exchanger 4. The lower limit operating temperature is the activation temperature of the oxidation catalyst 3 (250
The temperature of the exhaust gas during low load operation such as idling at a temperature of 100 ° C. or lower, for example, a temperature of 100 ° C. or higher, for example, 150 ° C.
【００２１】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、内燃機関からの排気ガスの温度が酸化触媒３の活性
化温度以下であっても、バーナー装置５から供給される
燃焼ガスを用いて熱交換器４により排気ガスを酸化触媒
３の活性化温度以上に加熱して酸化触媒３に供給するこ
とができるため、酸化触媒を活性化させてススを燃焼さ
せることができ、フィルターの再生を効率的に行うこと
ができるという効果を奏する。As described above, according to the present embodiment, even if the temperature of the exhaust gas from the internal combustion engine is below the activation temperature of the oxidation catalyst 3, the combustion gas supplied from the burner device 5 is used. Since the exhaust gas can be heated to the activation temperature of the oxidation catalyst 3 or higher by the heat exchanger 4 and supplied to the oxidation catalyst 3, the oxidation catalyst can be activated and soot can be burned, and the filter regeneration There is an effect that can be efficiently performed.
【００２２】さらに、本実施の形態によれば、内燃機関
からの排気ガスの温度を検知する温度センサー６によ
り、排気ガスの温度が酸化触媒３の活性化温度以上に設
定された上限作動温度を上回った場合には、バーナー装
置５による燃焼を停止させるため、燃料を節約できると
いう効果を奏する。Further, according to the present embodiment, the temperature sensor 6 for detecting the temperature of the exhaust gas from the internal combustion engine raises the upper limit operating temperature at which the temperature of the exhaust gas is set to be equal to or higher than the activation temperature of the oxidation catalyst 3. When it exceeds the limit, the combustion by the burner device 5 is stopped, so that there is an effect that fuel can be saved.
【００２３】本実施の形態では、運転開始直後と、排気
ガスの温度が下限温度を下回った場合に、バーナー装置
５を燃焼させるように構成したが、アイドリング等の低
負荷運転時の比較的ススが少ない時の排気ガスの温度以
下、例えば１００℃以下では、バーナー装置５を燃焼さ
せないように制御しても良い。このような制御を行うこ
とにより、低負荷運転時以外において、効率よくフィル
ター２を再生することができるので、例えば東京都内の
ように渋滞の激しい地域においても有効である。In the present embodiment, the burner device 5 is burned immediately after the start of operation and when the temperature of the exhaust gas falls below the lower limit temperature. However, the burner device 5 is comparatively operated during low load operation such as idling. When the exhaust gas temperature is low, the burner device 5 may be controlled not to burn at the exhaust gas temperature or lower, for example, 100 ° C. or lower. By performing such control, the filter 2 can be efficiently regenerated at times other than during low load operation, so that it is effective even in areas with heavy traffic congestion, such as in Tokyo.
【００２４】なお、本発明が上記各実施の形態に限定さ
れず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形
態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記
構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定さ
れず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等に
することができる。なお、各図において、同一構成要素
には同一符号を付している。It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is obvious that each embodiment can be modified appropriately within the scope of the technical idea of the present invention. Further, the number, position, shape, etc. of the above-mentioned constituent members are not limited to those in the above-mentioned embodiment, and the number, position, shape, etc. suitable for carrying out the present invention can be adopted. In addition, in each figure, the same components are denoted by the same reference numerals.
【００２５】[0025]
【発明の効果】本発明の排気ガス浄化装置は、内燃機関
からの排気ガスの温度が酸化触媒の活性化温度以下であ
っても、バーナー装置から供給される燃焼ガスを用いて
熱交換器により排気ガスを酸化触媒の活性化温度以上に
加熱して酸化触媒に供給することができるため、酸化触
媒を活性化させてススを燃焼させることができ、フィル
ターの再生を効率的に行うことができるという効果を奏
する。The exhaust gas purifying device of the present invention uses the combustion gas supplied from the burner device to heat the exhaust gas from the internal combustion engine even if the temperature of the exhaust gas is below the activation temperature of the oxidation catalyst. Since the exhaust gas can be heated to the activation temperature of the oxidation catalyst or higher and supplied to the oxidation catalyst, the oxidation catalyst can be activated to burn the soot, and the filter can be efficiently regenerated. Has the effect.
【００２６】さらに、本発明の排気ガス浄化装置は、内
燃機関からの排気ガスの温度を検知する温度センサーに
より、排気ガスの温度が酸化触媒の活性化温度以上に設
定された上限作動温度を上回った場合には、バーナー装
置による燃焼を停止させるため、燃料を節約できるとい
う効果を奏する。Further, in the exhaust gas purifying apparatus of the present invention, the temperature sensor for detecting the temperature of the exhaust gas from the internal combustion engine causes the temperature of the exhaust gas to exceed the upper limit operating temperature set above the activation temperature of the oxidation catalyst. In this case, the combustion by the burner device is stopped, so that the fuel can be saved.
【図１】本発明に係る排気ガス浄化装置の実施の形態の
構成を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an embodiment of an exhaust gas purifying apparatus according to the present invention.
【図２】図１に示すバーナー装置の燃焼動作を制御する
コントローラの構成を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a controller that controls a combustion operation of the burner device shown in FIG.
【図３】図１に示すバーナー装置の燃焼動作の制御方法
を説明するためのフローチャートである。FIG. 3 is a flow chart for explaining a method for controlling combustion operation of the burner device shown in FIG.
【図４】従来の排気ガス浄化装置の構成を示す概略図で
ある。FIG. 4 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional exhaust gas purification device.
１ ケース １１ 排気ガス入口 １２ 排気ガス出口 ２ フィルター ３ 酸化触媒 ４ 熱交換器 ４１ 燃焼ガス出口 ５ バーナー装置 ５１ 電磁ポンプ ６ 温度センサー ７ コントローラ ７１ 作動温度記憶部 ７２ 温度比較部 ７３ 燃料供給指示部 ７４ 燃焼指示部 1 case 11 Exhaust gas inlet 12 Exhaust gas outlet 2 filters 3 Oxidation catalyst 4 heat exchanger 41 Combustion gas outlet 5 Burner device 51 Electromagnetic pump 6 temperature sensor 7 controller 71 Operating temperature memory 72 Temperature comparison unit 73 Fuel supply instruction unit 74 Combustion indicator
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｂ０１Ｄ 53/36 １０３Ｃ // Ｂ０１Ｄ 46/42 ＺＡＢ １０３Ｂ (72)発明者 高見 克志 岩手県岩手郡滝沢村滝沢字外山309番地 株式会社ミクニアデック内 Ｆターム(参考） 3G090 AA02 BA01 BA02 CA00 CB00 DA12 EA02 3G091 AA02 AA04 AA06 AA18 AB02 AB13 BA00 CA02 CA07 DB10 DC01 EA17 FA12 FA13 GB04W GB06W GB17X HA15 HA45 4D048 AA06 AA14 AB01 AB06 BB02 CC32 CC34 CC41 DA01 DA02 DA06 4D058 JA32 MA44 MA52 PA08 SA08─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F01N 3/24 B01D 53/36 103C // B01D 46/42 ZAB 103B (72) Inventor Katsushi Takami Iwate Prefecture Iwate Takizawa-gun, Takizawa-mura, Toyama, 309, F-term in Mikuni Adec Co., Ltd. (reference) BB02 CC32 CC34 CC41 DA01 DA02 DA06 4D058 JA32 MA44 MA52 PA08 SA08
Claims (8)
いながら内燃機関から排出される排気ガスに含まれる排
気微粒子を捕集する排気ガス浄化装置であって、 前記内燃機関から前記酸化触媒に至る排気ガス流路に設
けられ、前記排気ガスを加熱する排気ガス加熱手段を具
備することを特徴とする排気ガス浄化装置。1. An exhaust gas purifying device for collecting exhaust particulates contained in exhaust gas discharged from an internal combustion engine while regenerating a filter using the oxidation catalyst, the exhaust gas purifying device extending from the internal combustion engine to the oxidation catalyst. An exhaust gas purifying apparatus comprising an exhaust gas heating means provided in an exhaust gas flow path for heating the exhaust gas.
焼ガスを供給するバーナー装置と、 該バーナー装置から供給された前記燃焼ガスを用いて熱
交換により前記排気ガスを加熱する熱交換器とからなる
ことを特徴とする請求項１記載の排気ガス浄化装置。2. The exhaust gas heating means includes a burner device that supplies heated combustion gas, and a heat exchanger that heats the exhaust gas by heat exchange using the combustion gas supplied from the burner device. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, wherein the exhaust gas purifying apparatus comprises:
排気ガス流路外に排出されることを特徴とする請求項２
記載の排気ガス浄化装置。3. The combustion gas is discharged from the heat exchanger out of the exhaust gas flow path.
Exhaust gas purification device described.
に至る排気ガス流路に設けられ、前記排気ガスの温度を
検出する温度センサーと、 該温度センサーによって検出された前記排気ガスの温度
に基づいて前記排気ガス加熱手段による前記排気ガスへ
の加熱をコントロールするコントロール手段とを具備
し、 該コントロール手段は、運転開始から前記温度センサー
によって検出された前記排気ガスの温度が予め定められ
た第１作動温度を上回るまで前記排気ガス加熱手段を作
動させて前記排気ガスを加熱させることを特徴とする請
求項１乃至３のいずれかに記載の排気ガス浄化装置。4. A temperature sensor provided in an exhaust gas flow path from the internal combustion engine to the exhaust gas heating means, for detecting the temperature of the exhaust gas, and a temperature sensor for detecting the temperature of the exhaust gas based on the temperature sensor. Control means for controlling the heating of the exhaust gas by the exhaust gas heating means, the control means having a predetermined first temperature of the exhaust gas detected by the temperature sensor from the start of operation. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, wherein the exhaust gas heating means is operated to heat the exhaust gas until the operating temperature is exceeded.
サーによって検出された前記排気ガスの温度が前記第１
作動温度以下に予め定められた第２作動温度を下回った
場合には、前記排気ガス加熱手段を作動させて前記排気
ガスを加熱させることを特徴とする請求項４記載の排気
ガス浄化装置。5. The temperature of the exhaust gas detected by the temperature sensor is controlled by the control means.
The exhaust gas purifying apparatus according to claim 4, wherein the exhaust gas heating means is operated to heat the exhaust gas when the temperature falls below a predetermined second operating temperature which is equal to or lower than the operating temperature.
性化する温度以上であることを特徴とする請求項４又は
５記載の排気ガス浄化装置。6. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 4 or 5, wherein the first operating temperature is equal to or higher than a temperature at which the oxidation catalyst is activated.
性化する温度以下であることを特徴とする請求項４又は
５記載の排気ガス浄化装置。7. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 4, wherein the second operating temperature is equal to or lower than a temperature at which the oxidation catalyst is activated.
段を作動させないことを特徴とする請求項１乃至７記載
の排気ガス浄化装置。8. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, wherein the exhaust gas heating means is not operated during a low load operation.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2002136553A JP2003328728A (en) | 2002-05-13 | 2002-05-13 | Exhaust emission control device |
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| JP2003328728A true JP2003328728A (en) | 2003-11-19 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2002
- 2002-05-13 JP JP2002136553A patent/JP2003328728A/en active Pending
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