JPH0571331A - 排ガス浄化装置 - Google Patents
排ガス浄化装置Info
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- JPH0571331A JPH0571331A JP3254405A JP25440591A JPH0571331A JP H0571331 A JPH0571331 A JP H0571331A JP 3254405 A JP3254405 A JP 3254405A JP 25440591 A JP25440591 A JP 25440591A JP H0571331 A JPH0571331 A JP H0571331A
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- exhaust gas
- adsorption
- exhaust pipe
- exhaust
- heat exchanger
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-
- 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
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 未反応還元剤の排出を抑制し、高いNOx転
化率でディーゼル・エンジンから排出されるNOxを低
減する。 【構成】 還元装置11は、ディーゼル・エンジン70
の排ガスが還元剤供給装置12で還元剤を混合させられ
て通過され、触媒21上でその排ガスに含まれるNOx
をその還元剤で還元し、熱交換器14が、その排ガスを
冷却し、吸着装置13が、その排ガスから未反応還元剤
を吸着して排ガスを大気中に放出させるに加えて空気供
給装置15から送られてその熱交換器14で加熱された
空気でその吸着された未反応還元剤を脱離し、回収管1
6がその回収された未反応還元剤をその還元装置11に
戻してNOxの還元に使用させるところである。
化率でディーゼル・エンジンから排出されるNOxを低
減する。 【構成】 還元装置11は、ディーゼル・エンジン70
の排ガスが還元剤供給装置12で還元剤を混合させられ
て通過され、触媒21上でその排ガスに含まれるNOx
をその還元剤で還元し、熱交換器14が、その排ガスを
冷却し、吸着装置13が、その排ガスから未反応還元剤
を吸着して排ガスを大気中に放出させるに加えて空気供
給装置15から送られてその熱交換器14で加熱された
空気でその吸着された未反応還元剤を脱離し、回収管1
6がその回収された未反応還元剤をその還元装置11に
戻してNOxの還元に使用させるところである。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ディーゼル車から排
出されるNOxを低減する排ガス浄化装置、特に、触媒
および還元剤を使用する排ガス浄化装置に関する。
出されるNOxを低減する排ガス浄化装置、特に、触媒
および還元剤を使用する排ガス浄化装置に関する。
【0002】
【背景技術】ディーゼル車から排出されるNOxを触媒
および還元剤で低減する排ガス浄化装置が開発されてき
ているが、現在の触媒では、その還元剤が高い濃度でな
ければ、NOxの転化率が低くなるので、多量の還元剤
が供給される必要があった。その結果、未反応還元剤、
すなわち、炭化水素が多量に排出される不具合があっ
た。
および還元剤で低減する排ガス浄化装置が開発されてき
ているが、現在の触媒では、その還元剤が高い濃度でな
ければ、NOxの転化率が低くなるので、多量の還元剤
が供給される必要があった。その結果、未反応還元剤、
すなわち、炭化水素が多量に排出される不具合があっ
た。
【0003】
【発明の課題】この発明の課題は、未反応還元剤の排出
を抑制し、高いNOx転化率でディーゼル・エンジンか
ら排出されるNOxを低減するところの排ガス浄化装置
の提供にある。
を抑制し、高いNOx転化率でディーゼル・エンジンか
ら排出されるNOxを低減するところの排ガス浄化装置
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、
還元触媒を有してディーゼル・エンジンの排気管の途中
に配置される還元装置と、その還元装置の上流側におい
て、その排気管に配置される還元剤供給装置と、内部を
吸着ゾーンおよび再生ゾーンに区画しているケーシン
グ、および、活性炭を通気質に充填してそのケーシング
内において、その吸着ゾーンおよび再生ゾーン間に回転
されるロータからなり、その還元装置の下流側におい
て、その排気管にその吸着ゾーンを連結させる吸着装置
と、隔壁で互いに仕切られて熱の授受を行なう排ガス通
路および空気通路を備え、その還元装置および吸着装置
間でその排気管にその排ガス通路を、その吸着装置の再
生ゾーンの入口側にその空気通路の出口側をそれぞれ連
絡させる熱交換器と、その熱交換器の空気通路の入口側
に連絡される空気供給装置と、その吸着装置の再生ゾー
ンの出口側にその還元装置の入口側を連絡する回収管と
を備え、そのディーゼル・エンジンの排ガスに還元剤を
供給しながらその排ガスに含まれるNOxをその触媒上
で還元し、未反応還元剤を含む排ガスを空気で冷却し、
その吸着ゾーンにおいて、その活性炭にその未反応還元
剤を吸着し、その再生ゾーンにおいて、その冷却に使用
された高温の空気でその未反応還元剤をその活性炭から
脱離させて回収し、そして、その回収された未反応還元
剤をその触媒に戻すところである。
還元触媒を有してディーゼル・エンジンの排気管の途中
に配置される還元装置と、その還元装置の上流側におい
て、その排気管に配置される還元剤供給装置と、内部を
吸着ゾーンおよび再生ゾーンに区画しているケーシン
グ、および、活性炭を通気質に充填してそのケーシング
内において、その吸着ゾーンおよび再生ゾーン間に回転
されるロータからなり、その還元装置の下流側におい
て、その排気管にその吸着ゾーンを連結させる吸着装置
と、隔壁で互いに仕切られて熱の授受を行なう排ガス通
路および空気通路を備え、その還元装置および吸着装置
間でその排気管にその排ガス通路を、その吸着装置の再
生ゾーンの入口側にその空気通路の出口側をそれぞれ連
絡させる熱交換器と、その熱交換器の空気通路の入口側
に連絡される空気供給装置と、その吸着装置の再生ゾー
ンの出口側にその還元装置の入口側を連絡する回収管と
を備え、そのディーゼル・エンジンの排ガスに還元剤を
供給しながらその排ガスに含まれるNOxをその触媒上
で還元し、未反応還元剤を含む排ガスを空気で冷却し、
その吸着ゾーンにおいて、その活性炭にその未反応還元
剤を吸着し、その再生ゾーンにおいて、その冷却に使用
された高温の空気でその未反応還元剤をその活性炭から
脱離させて回収し、そして、その回収された未反応還元
剤をその触媒に戻すところである。
【0005】
【具体例の説明】以下、この発明の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,図2,および、図3は、ディーゼル車に適用された
この発明の排ガス浄化装置の具体例10を示している。
この排ガス浄化装置10は、そのディーゼル車に搭載さ
れたディーゼル・エンジン70の排気系統に適用され、
還元装置11、還元剤供給装置12、吸着装置13、熱
交換器14、空気供給装置15、回収管16、分岐排気
管17、排ガス切換え装置18、および、そのディーゼ
ル・エンジン70の回転数および負荷および排ガスの温
度に応じて、その還元剤供給装置12、吸着装置13、
空気供給装置15、および、排ガス切換え装置18を制
御するコンピュータ19で組み立てられた。
定された具体例について、図面を参照して説明する。図
1,図2,および、図3は、ディーゼル車に適用された
この発明の排ガス浄化装置の具体例10を示している。
この排ガス浄化装置10は、そのディーゼル車に搭載さ
れたディーゼル・エンジン70の排気系統に適用され、
還元装置11、還元剤供給装置12、吸着装置13、熱
交換器14、空気供給装置15、回収管16、分岐排気
管17、排ガス切換え装置18、および、そのディーゼ
ル・エンジン70の回転数および負荷および排ガスの温
度に応じて、その還元剤供給装置12、吸着装置13、
空気供給装置15、および、排ガス切換え装置18を制
御するコンピュータ19で組み立てられた。
【0006】その還元装置11は、フランジ付き入口お
よび出口を備えたケーシング20、および、そのケーシ
ング20内に組み込まれた還元触媒21からなり、その
ディーゼル・エンジン70の排気管72の途中にその入
口および出口をフランジ結合させてその排気管72に配
置された。その還元触媒21は、また、セラミック粉末
から成形され、乾燥および焼成工程を経て両端を開放し
た多数のセルからなるハニカム構造に製造されたキャリ
アを含み、勿論、そのキャリアに担持された触媒には、
ゼオライト系(Cu−ZsH5,Cu−モルテナイト、
他)が使用された。
よび出口を備えたケーシング20、および、そのケーシ
ング20内に組み込まれた還元触媒21からなり、その
ディーゼル・エンジン70の排気管72の途中にその入
口および出口をフランジ結合させてその排気管72に配
置された。その還元触媒21は、また、セラミック粉末
から成形され、乾燥および焼成工程を経て両端を開放し
た多数のセルからなるハニカム構造に製造されたキャリ
アを含み、勿論、そのキャリアに担持された触媒には、
ゼオライト系(Cu−ZsH5,Cu−モルテナイト、
他)が使用された。
【0007】その還元剤供給装置12は、この排ガス浄
化装置10が還元剤として軽油を使用したので、そのデ
ィーゼル車の燃料を使用している。すなわち、この還元
剤供給装置12は、フランジ付き入口および出口を備え
てその還元装置11の上流側において、その排気管72
の途中にその入口および出口をフランジン結合させてそ
の排気管72に配置されたチャンバ・ケーシング22
と、そのチャンバ・ケーシング22内に配置された噴射
ノズル23と、その噴射ノズル23に配管30で接続さ
れた燃料タンク73と、その噴射ノズル23に他の配管
31で接続されたエア・タンク24と、その配管30に
配置された電動還元剤ポンプ25および流量調整弁26
と、その他の配管31に配置された流量調整弁27とで
構成され、そして、その流量調整弁26、27は、電動
モータ28、29で開閉され、弁開度が変えられる電動
弁が使用された。
化装置10が還元剤として軽油を使用したので、そのデ
ィーゼル車の燃料を使用している。すなわち、この還元
剤供給装置12は、フランジ付き入口および出口を備え
てその還元装置11の上流側において、その排気管72
の途中にその入口および出口をフランジン結合させてそ
の排気管72に配置されたチャンバ・ケーシング22
と、そのチャンバ・ケーシング22内に配置された噴射
ノズル23と、その噴射ノズル23に配管30で接続さ
れた燃料タンク73と、その噴射ノズル23に他の配管
31で接続されたエア・タンク24と、その配管30に
配置された電動還元剤ポンプ25および流量調整弁26
と、その他の配管31に配置された流量調整弁27とで
構成され、そして、その流量調整弁26、27は、電動
モータ28、29で開閉され、弁開度が変えられる電動
弁が使用された。
【0008】この還元剤供給装置12では、そのディー
ゼル・エンジン70の回転数および負荷、および、排ガ
スの温度に応じて、その流量調整弁26、27が開閉さ
れ、そして、弁開度が操作されてそのチャンバ・ケーシ
ング22内で排ガスに軽油を霧状で供給し、その際に、
その軽油および空気の流量調整が行なわれる。
ゼル・エンジン70の回転数および負荷、および、排ガ
スの温度に応じて、その流量調整弁26、27が開閉さ
れ、そして、弁開度が操作されてそのチャンバ・ケーシ
ング22内で排ガスに軽油を霧状で供給し、その際に、
その軽油および空気の流量調整が行なわれる。
【0009】その吸着装置13は、図2から理解される
ように、仕切り壁33で内部を吸着ゾーン34および再
生ゾーン35に区画し、そして、その吸着ゾーン34に
連絡されたフランジ付き吸着側入口36および出口3
7、および、その再生ゾーン35に連絡されたフランジ
付き再生側入口38および出口39を備えたケーシング
32と、ドラム形フレーム41に無数の繊紙状活性炭4
3を通気質に充填してそのケーシング32内でその吸着
ゾーン34および再生ゾーン35間に回転されるところ
で回転軸42でそのケーシング32に支持されたロータ
40と、その回転軸42にモータ・シャフト45を歯車
結合させた電動モータ44とで組み立てられ、そして、
その熱交換器14の下流側において、その排気管72の
途中にその吸着側入口36および出口37をフランジ結
合させてその吸着ゾーン34がその排気管72に連絡さ
れた。
ように、仕切り壁33で内部を吸着ゾーン34および再
生ゾーン35に区画し、そして、その吸着ゾーン34に
連絡されたフランジ付き吸着側入口36および出口3
7、および、その再生ゾーン35に連絡されたフランジ
付き再生側入口38および出口39を備えたケーシング
32と、ドラム形フレーム41に無数の繊紙状活性炭4
3を通気質に充填してそのケーシング32内でその吸着
ゾーン34および再生ゾーン35間に回転されるところ
で回転軸42でそのケーシング32に支持されたロータ
40と、その回転軸42にモータ・シャフト45を歯車
結合させた電動モータ44とで組み立てられ、そして、
その熱交換器14の下流側において、その排気管72の
途中にその吸着側入口36および出口37をフランジ結
合させてその吸着ゾーン34がその排気管72に連絡さ
れた。
【0010】この吸着装置13では、そのディーゼル・
エンジン70の回転数および負荷、および、排ガスの温
度に応じて、そのロータ40が、その電動モータ44で
回転および停止され、また、そのチャンバ・ケーシング
22において、軽油が還元剤として噴射され、分解さ
れ、その還元装置11の還元触媒21上でNOxを還元
し、その際に、未反応炭化水素がその還元装置11を通
過する排ガスに含まれるので、その軽油の供給量に応じ
て、回転速度の調整が行なわれ、所謂、その未反応炭化
水素(未反応還元剤)を吸着する能力の調整が行なわれ
る。
エンジン70の回転数および負荷、および、排ガスの温
度に応じて、そのロータ40が、その電動モータ44で
回転および停止され、また、そのチャンバ・ケーシング
22において、軽油が還元剤として噴射され、分解さ
れ、その還元装置11の還元触媒21上でNOxを還元
し、その際に、未反応炭化水素がその還元装置11を通
過する排ガスに含まれるので、その軽油の供給量に応じ
て、回転速度の調整が行なわれ、所謂、その未反応炭化
水素(未反応還元剤)を吸着する能力の調整が行なわれ
る。
【0011】その熱交換器14は、隔壁に多数の薄い平
板47を使用したプレート型熱交換器で、図3に示され
たように、ケーシング46と、そのケーシング46内に
所定の間隔で配置されたその多数の平板47とで組み立
てられ、そして、そのケーシング46内には、その多数
の平板47で互いに仕切られて熱の授受を行なう多数の
排ガス通路48および空気通路49が形成されてある。
また、この熱交換器14は、その排ガス通路48に連絡
されたフランジ付き排ガス入口50および出口51、お
よび、その空気通路49に連絡されたフランジ付き空気
入口52および出口53がそのケーシング46に形成さ
れ、その還元装置11および吸着装置13間でその排気
管72の途中にその排ガス入口50および出口51をフ
ランジ結合させてその排気管72にその排ガス通路48
を連絡させ、一方、その吸着装置13の再生側入口38
にその空気出口53を加熱空気供給管54で接続させ、
そして、空気がその空気通路49に流れる際、その排ガ
ス通路48に流れる排ガスで加熱され、その加熱された
空気がその吸着装置13の再生ゾーン35に供給可能に
されたところである。
板47を使用したプレート型熱交換器で、図3に示され
たように、ケーシング46と、そのケーシング46内に
所定の間隔で配置されたその多数の平板47とで組み立
てられ、そして、そのケーシング46内には、その多数
の平板47で互いに仕切られて熱の授受を行なう多数の
排ガス通路48および空気通路49が形成されてある。
また、この熱交換器14は、その排ガス通路48に連絡
されたフランジ付き排ガス入口50および出口51、お
よび、その空気通路49に連絡されたフランジ付き空気
入口52および出口53がそのケーシング46に形成さ
れ、その還元装置11および吸着装置13間でその排気
管72の途中にその排ガス入口50および出口51をフ
ランジ結合させてその排気管72にその排ガス通路48
を連絡させ、一方、その吸着装置13の再生側入口38
にその空気出口53を加熱空気供給管54で接続させ、
そして、空気がその空気通路49に流れる際、その排ガ
ス通路48に流れる排ガスで加熱され、その加熱された
空気がその吸着装置13の再生ゾーン35に供給可能に
されたところである。
【0012】その空気供給装置15は、その還元剤供給
装置12のエア・タンク24を共用し、その還元剤供給
装置12の配管31から分岐されてその熱交換器14の
空気入口52にフランジ結合された配管55およびその
配管55に配置された空気流量調整弁56からなり、そ
して、その空気流量調整弁56、電動モータ57で開閉
され、そして、弁開度が変えられる電動弁が使用され
た。
装置12のエア・タンク24を共用し、その還元剤供給
装置12の配管31から分岐されてその熱交換器14の
空気入口52にフランジ結合された配管55およびその
配管55に配置された空気流量調整弁56からなり、そ
して、その空気流量調整弁56、電動モータ57で開閉
され、そして、弁開度が変えられる電動弁が使用され
た。
【0013】この空気供給装置15では、そのディーゼ
ル・エンジン70の回転数および負荷、および、排ガス
の温度に応じて、その空気流量調整弁56が開閉され、
そして、弁開度が操作されてその熱交換器14に空気を
供給し、その空気の流量調整が行なわれる。
ル・エンジン70の回転数および負荷、および、排ガス
の温度に応じて、その空気流量調整弁56が開閉され、
そして、弁開度が操作されてその熱交換器14に空気を
供給し、その空気の流量調整が行なわれる。
【0014】その回収管16は、一端がその吸着装置1
3の再生側出口39にフランジ結合され、そして、他端
がその還元装置11において、そのケーシング20の入
口内に突き出されてそのケーシング20の入口に接続さ
れたところである。そして、この回収管16は、その吸
着装置13の再生ゾーン35で脱離されたその未反応炭
化水素をその還元装置11に戻し、その未反応炭化水素
が大気中に排出されることを抑制し、加えて、その還元
触媒21上でNOxの還元に利用可能にし、その還元剤
としてのその軽油の消費量を最小に低減させるところで
機能する。
3の再生側出口39にフランジ結合され、そして、他端
がその還元装置11において、そのケーシング20の入
口内に突き出されてそのケーシング20の入口に接続さ
れたところである。そして、この回収管16は、その吸
着装置13の再生ゾーン35で脱離されたその未反応炭
化水素をその還元装置11に戻し、その未反応炭化水素
が大気中に排出されることを抑制し、加えて、その還元
触媒21上でNOxの還元に利用可能にし、その還元剤
としてのその軽油の消費量を最小に低減させるところで
機能する。
【0015】その分岐排気管17は、一端がその吸着装
置13および熱交換器14の間でその排気管72に、他
端がその吸着装置13の下流側でその排気管72にそれ
ぞれ接続された排気バイパスに具体化され、そのディー
ゼル・エンジン70の排ガスが低温であると、その排ガ
スがその吸着装置13を迂回可能にしてある。
置13および熱交換器14の間でその排気管72に、他
端がその吸着装置13の下流側でその排気管72にそれ
ぞれ接続された排気バイパスに具体化され、そのディー
ゼル・エンジン70の排ガスが低温であると、その排ガ
スがその吸着装置13を迂回可能にしてある。
【0016】その排ガス切換え装置18は、電動モータ
60、61で開閉されるバタフライ弁58,59が使用
され、そのバタフライ弁58は、その吸着装置13の上
流側であって、その排気バイパス17の接続箇所の下流
側においてその排気管72に配置され、また、そのバタ
フライ弁59は、その排気バイパス17に配置され、そ
のディーゼル・エンジン70の排ガスの温度に応じて、
その熱交換器14の排ガス出口51にその吸着装置13
の吸着側入口36および排気バイパス17切り換え接続
するところである。
60、61で開閉されるバタフライ弁58,59が使用
され、そのバタフライ弁58は、その吸着装置13の上
流側であって、その排気バイパス17の接続箇所の下流
側においてその排気管72に配置され、また、そのバタ
フライ弁59は、その排気バイパス17に配置され、そ
のディーゼル・エンジン70の排ガスの温度に応じて、
その熱交換器14の排ガス出口51にその吸着装置13
の吸着側入口36および排気バイパス17切り換え接続
するところである。
【0017】この排ガス切換え装置18では、その排ガ
スが低温であると、そのバタフライ弁58が閉じられ、
一方、そのバタフライ弁59が開かれてその排気バイパ
ス17にその排ガスを流し、そして、その排気管72を
経て大気中にその排ガスを放出させ、また、その排ガス
が高温になると、そのバタフライ弁59が閉じられ、一
方、そのバタフライ弁58が開かれてその吸着装置13
の吸着ゾーン34にその排ガスを流し、その排ガスがそ
の吸着ゾーン34を通過する際に、その排ガスに含まれ
る未反応炭化水素をその活性炭43に吸着させてその排
ガスを浄化し、その排気管72を経て大気中にその浄化
された排ガスを放出させるところである。
スが低温であると、そのバタフライ弁58が閉じられ、
一方、そのバタフライ弁59が開かれてその排気バイパ
ス17にその排ガスを流し、そして、その排気管72を
経て大気中にその排ガスを放出させ、また、その排ガス
が高温になると、そのバタフライ弁59が閉じられ、一
方、そのバタフライ弁58が開かれてその吸着装置13
の吸着ゾーン34にその排ガスを流し、その排ガスがそ
の吸着ゾーン34を通過する際に、その排ガスに含まれ
る未反応炭化水素をその活性炭43に吸着させてその排
ガスを浄化し、その排気管72を経て大気中にその浄化
された排ガスを放出させるところである。
【0018】そのコンピュータ19は、そのディーゼル
・エンジン70の回転数および負荷、および、排ガスの
温度に応じて、その還元剤供給装置12、吸着装置1
3、空気供給装置15、および排ガス切換え装置18を
制御する。
・エンジン70の回転数および負荷、および、排ガスの
温度に応じて、その還元剤供給装置12、吸着装置1
3、空気供給装置15、および排ガス切換え装置18を
制御する。
【0019】さらに具体的に述べると、そのコンピュー
タ19は、入力回路にエンジン回転センサ62、エンジ
ン負荷センサ63、および、排ガス温度センサ64を電
気的に接続し、一方、出力回路にその還元剤供給装置1
2の電動還元剤ポンプ25および流量調整弁26、2
7、吸着装置13の電動モータ44、空気供給装置15
の流量調整弁56、および、排ガス切換え装置18の電
動モータ60、61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れらを制御
するところである。勿論、その回転センサ62および負
荷センサ63はそのディーゼル・エンジン70に配置さ
れ、そして、その温度センサ64はその空気供給装置1
5のチャンバ・ケーシング22の上流側でその排気管7
2に配置された。
タ19は、入力回路にエンジン回転センサ62、エンジ
ン負荷センサ63、および、排ガス温度センサ64を電
気的に接続し、一方、出力回路にその還元剤供給装置1
2の電動還元剤ポンプ25および流量調整弁26、2
7、吸着装置13の電動モータ44、空気供給装置15
の流量調整弁56、および、排ガス切換え装置18の電
動モータ60、61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れらを制御
するところである。勿論、その回転センサ62および負
荷センサ63はそのディーゼル・エンジン70に配置さ
れ、そして、その温度センサ64はその空気供給装置1
5のチャンバ・ケーシング22の上流側でその排気管7
2に配置された。
【0020】次に、上述されたその排ガス浄化装置10
の動作をそのディーゼル・エンジン70の運転状態に関
連して説明する。今、そのディーゼル車が低速走行され
てそのディーゼル・エンジン70が低速回転、低負荷で
運転されていると、そのディーゼル・エンジン70の排
ガスは低温であるので、そのコンピュータ19は、その
回転センサ62、負荷センサ63、および、温度センサ
64から信号を電気的に入力し、その信号をその制御パ
ターンに対比させ、その制御パターンからその還元剤供
給装置11、吸着装置13、空気供給装置15、およ
び、排ガス切換え装置18の出力電流が読み取られ、そ
の読み取られた出力電流でそれらの電動還元剤ポンプ2
5および電動モータ28、29、44、57、60、6
1を制御する。
の動作をそのディーゼル・エンジン70の運転状態に関
連して説明する。今、そのディーゼル車が低速走行され
てそのディーゼル・エンジン70が低速回転、低負荷で
運転されていると、そのディーゼル・エンジン70の排
ガスは低温であるので、そのコンピュータ19は、その
回転センサ62、負荷センサ63、および、温度センサ
64から信号を電気的に入力し、その信号をその制御パ
ターンに対比させ、その制御パターンからその還元剤供
給装置11、吸着装置13、空気供給装置15、およ
び、排ガス切換え装置18の出力電流が読み取られ、そ
の読み取られた出力電流でそれらの電動還元剤ポンプ2
5および電動モータ28、29、44、57、60、6
1を制御する。
【0021】この場合、そのディーゼル・エンジン70
の排ガスには、NOxが含まれるものの触媒の活性領域
から外れるので、その電動還元剤ポンプ25は停止さ
れ、その流量調整弁26、27、56は、その電動モー
タ28、29、57で閉じられ、そして、そのロータ4
0は、その電動モータ44で停止され、一方、そのバタ
フライ弁58がその電動モータ60で閉じられ、そし
て、そのバタフライ弁59がその電動モータ61で開か
れるので、その還元剤としての軽油の供給が止められ、
また、空気の供給も止められ、その排ガスは、その還元
剤供給装置12のチャンバ・ケーシング22、還元装置
11、および熱交換器14を順次に通過し、そしてさら
に、その排気バイパス17および排気管72に順次に流
れて大気中に放出される。
の排ガスには、NOxが含まれるものの触媒の活性領域
から外れるので、その電動還元剤ポンプ25は停止さ
れ、その流量調整弁26、27、56は、その電動モー
タ28、29、57で閉じられ、そして、そのロータ4
0は、その電動モータ44で停止され、一方、そのバタ
フライ弁58がその電動モータ60で閉じられ、そし
て、そのバタフライ弁59がその電動モータ61で開か
れるので、その還元剤としての軽油の供給が止められ、
また、空気の供給も止められ、その排ガスは、その還元
剤供給装置12のチャンバ・ケーシング22、還元装置
11、および熱交換器14を順次に通過し、そしてさら
に、その排気バイパス17および排気管72に順次に流
れて大気中に放出される。
【0022】その後、そのディーゼル車が高速走行に移
行されると、そのディーゼル・エンジン70が高速回
転、高負荷で運転されるので、そのディーゼル・エンジ
ン70においては、燃焼が高温で行なわれ、それの排ガ
スには、NOxが含まれる。そして、そのコンピュータ
19は、そのディーゼル・エンジン70の運転状態にお
けるエンジン回転数および負荷および排ガス温度をその
回転センサ62、負荷センサ63、および、温度センサ
64から電気信号で入力し、その信号をその制御パター
ンに対比させ、その制御パターンからその還元剤供給装
置12、吸着装置13、空気供給装置15、および、排
ガス切換え装置18の出力電流が読み取られ、その読み
取られた出力電流でそれらの電動還元剤ポンプ25と電
動モータ28、29、44、57、60、61とを制御
する。
行されると、そのディーゼル・エンジン70が高速回
転、高負荷で運転されるので、そのディーゼル・エンジ
ン70においては、燃焼が高温で行なわれ、それの排ガ
スには、NOxが含まれる。そして、そのコンピュータ
19は、そのディーゼル・エンジン70の運転状態にお
けるエンジン回転数および負荷および排ガス温度をその
回転センサ62、負荷センサ63、および、温度センサ
64から電気信号で入力し、その信号をその制御パター
ンに対比させ、その制御パターンからその還元剤供給装
置12、吸着装置13、空気供給装置15、および、排
ガス切換え装置18の出力電流が読み取られ、その読み
取られた出力電流でそれらの電動還元剤ポンプ25と電
動モータ28、29、44、57、60、61とを制御
する。
【0023】この場合、そのディーゼル・エンジン70
の排ガスにはNOxが含まれるに加えてその排ガスは高
温で多量になるので、その流量調整弁26、27、56
は、その電動モータ28、29、57で開かれ、軽油が
その電動装置還元剤ポンプ25で供給され、空気でその
チャンバ・ケーシング22内に霧状に噴射され、同時
に、空気がその熱交換器14に供給され、また、そのロ
ータ40はその電動モータ44で回転され、一方、その
バタフライ弁58がその電動モータ60で開かれ、そし
て、そのバタフライ弁59がその電動モータ61で閉じ
られる。
の排ガスにはNOxが含まれるに加えてその排ガスは高
温で多量になるので、その流量調整弁26、27、56
は、その電動モータ28、29、57で開かれ、軽油が
その電動装置還元剤ポンプ25で供給され、空気でその
チャンバ・ケーシング22内に霧状に噴射され、同時
に、空気がその熱交換器14に供給され、また、そのロ
ータ40はその電動モータ44で回転され、一方、その
バタフライ弁58がその電動モータ60で開かれ、そし
て、そのバタフライ弁59がその電動モータ61で閉じ
られる。
【0024】そのディーゼル・エンジン70の排ガス
は、排気マニホルド71、排気管72の上流側に流れて
そのチャンバ・ケーシング22内に流れ、そこでその軽
油を混合させ、その軽油を分解させながら、次に、その
ケーシング20に流れ込み、そして、その還元触媒21
を通過する。その際に、その排ガスに含まれるNOxは
その還元触媒21上でその軽油の分解された炭化水素で
還元される。その還元触媒21を通過した排ガスには、
未反応炭化水素が含まれるので、その排ガスはその熱交
換器14に流され、その空気供給装置15から送られる
空気で100℃以下に冷却され、そして、その吸着装置
13のケーシング32内の吸着ゾーン34に流れ、その
吸着ゾーン34において、そのロータ40に充填された
活性炭43に未反応炭化水素を吸着させ、浄化されてそ
の排気管72の下流側に流れて大気中に放出される。
は、排気マニホルド71、排気管72の上流側に流れて
そのチャンバ・ケーシング22内に流れ、そこでその軽
油を混合させ、その軽油を分解させながら、次に、その
ケーシング20に流れ込み、そして、その還元触媒21
を通過する。その際に、その排ガスに含まれるNOxは
その還元触媒21上でその軽油の分解された炭化水素で
還元される。その還元触媒21を通過した排ガスには、
未反応炭化水素が含まれるので、その排ガスはその熱交
換器14に流され、その空気供給装置15から送られる
空気で100℃以下に冷却され、そして、その吸着装置
13のケーシング32内の吸着ゾーン34に流れ、その
吸着ゾーン34において、そのロータ40に充填された
活性炭43に未反応炭化水素を吸着させ、浄化されてそ
の排気管72の下流側に流れて大気中に放出される。
【0025】一方、その吸着された未反応炭化水素は、
そのロータ40がその電動モータ44でそのケーシング
32内の再生ゾーン35に回転されると、その空気供給
装置15から送られてその熱交換器14を通過する際
に、その排ガスを冷却することによって加熱された空気
でその活性炭から脱離される。そして、その脱離された
未反応炭化水素は、その回収管16でその還元装置11
のケーシング20の入口に戻されてその排ガスに含まれ
るNOxの還元に使用される。その結果、そのNOxに
加えてその未反応炭化水素、所謂、未反応還元剤の大気
放出にも抑制されてその軽油、すなわち、還元剤の消費
量が最小に低減された。
そのロータ40がその電動モータ44でそのケーシング
32内の再生ゾーン35に回転されると、その空気供給
装置15から送られてその熱交換器14を通過する際
に、その排ガスを冷却することによって加熱された空気
でその活性炭から脱離される。そして、その脱離された
未反応炭化水素は、その回収管16でその還元装置11
のケーシング20の入口に戻されてその排ガスに含まれ
るNOxの還元に使用される。その結果、そのNOxに
加えてその未反応炭化水素、所謂、未反応還元剤の大気
放出にも抑制されてその軽油、すなわち、還元剤の消費
量が最小に低減された。
【0026】上述された排ガス浄化装置10では、その
還元装置11、還元剤供給装置12、および、熱交換器
14が、それぞれ独立されたところで説明されたが、そ
れらは、ケーシングを共用させて組み合わせ可能であ
り、また、その熱交換器14は、プレート構造に説明さ
れたが、これも適宜の構造に変形可能であり、さらに、
その排ガス切換え装置18は、2箇のバタフライ弁5
8、59が使用されたところで説明されたが、その排気
管72とその排気バイパス17との接続箇所に配置さ
れ、そして、電動モータで開閉される1箇のバタフライ
弁に置き換え可能である。
還元装置11、還元剤供給装置12、および、熱交換器
14が、それぞれ独立されたところで説明されたが、そ
れらは、ケーシングを共用させて組み合わせ可能であ
り、また、その熱交換器14は、プレート構造に説明さ
れたが、これも適宜の構造に変形可能であり、さらに、
その排ガス切換え装置18は、2箇のバタフライ弁5
8、59が使用されたところで説明されたが、その排気
管72とその排気バイパス17との接続箇所に配置さ
れ、そして、電動モータで開閉される1箇のバタフライ
弁に置き換え可能である。
【0027】
【発明の便益】上述から理解されるように、この発明の
排ガス浄化装置は、還元触媒を有してディーゼル・エン
ジンの排気管の途中に配置される還元装置と、その還元
装置の上流側において、その排気管に配置される還元剤
供給装置と、内部を吸着ゾーンおよび再生ゾーンに区画
しているケーシング、および、活性炭を通気質に充填し
てそのケーシング内において、その吸着ゾーンおよび再
生ゾーン間に回転されるロータからなり、その還元装置
の下流側において、その排気管にその吸着ゾーンを連絡
させる吸着装置と、隔壁で互いに仕切られて熱の授受を
行なう排ガス通路および空気通路を備え、その還元装置
および吸着装置間でその排気管にその排ガス通路を、そ
の吸着装置の再生ゾーンの入口側にその空気通路の出口
側をそれぞれ連絡させる熱交換器と、その熱交換器の空
気通路の入口側に連絡させる空気供給装置と、その吸着
装置の再生ゾーンの出口側にその還元装置の入口側を連
絡する回収管とを含み、また、それらにその吸着装置お
よび熱交換器の間でその排気管から分岐される分岐排気
管と、その熱交換器の排ガス通路の出口側にその吸着装
置の吸着ゾーンおよびその分岐排気管を切り換え連絡可
能にする排ガス切換え装置とを含むので、この発明の排
ガス浄化装置では、そのディーゼル・エンジンから排ガ
スに含まれて排出されるNOxが、その触媒上でその還
元剤によって還元処理され、そして、未反応還元剤が回
収され、NOxの還元処理に利用可能になってその還元
剤の消費量が最小に低減され、そして、そのようにして
未反応還元剤の排出が抑制されて高い転化率でNOxが
低減可能になってそのディーゼル・エンジンの排ガスが
浄化可能になり、ディーゼル車にとって非常に有用で実
用的である。
排ガス浄化装置は、還元触媒を有してディーゼル・エン
ジンの排気管の途中に配置される還元装置と、その還元
装置の上流側において、その排気管に配置される還元剤
供給装置と、内部を吸着ゾーンおよび再生ゾーンに区画
しているケーシング、および、活性炭を通気質に充填し
てそのケーシング内において、その吸着ゾーンおよび再
生ゾーン間に回転されるロータからなり、その還元装置
の下流側において、その排気管にその吸着ゾーンを連絡
させる吸着装置と、隔壁で互いに仕切られて熱の授受を
行なう排ガス通路および空気通路を備え、その還元装置
および吸着装置間でその排気管にその排ガス通路を、そ
の吸着装置の再生ゾーンの入口側にその空気通路の出口
側をそれぞれ連絡させる熱交換器と、その熱交換器の空
気通路の入口側に連絡させる空気供給装置と、その吸着
装置の再生ゾーンの出口側にその還元装置の入口側を連
絡する回収管とを含み、また、それらにその吸着装置お
よび熱交換器の間でその排気管から分岐される分岐排気
管と、その熱交換器の排ガス通路の出口側にその吸着装
置の吸着ゾーンおよびその分岐排気管を切り換え連絡可
能にする排ガス切換え装置とを含むので、この発明の排
ガス浄化装置では、そのディーゼル・エンジンから排ガ
スに含まれて排出されるNOxが、その触媒上でその還
元剤によって還元処理され、そして、未反応還元剤が回
収され、NOxの還元処理に利用可能になってその還元
剤の消費量が最小に低減され、そして、そのようにして
未反応還元剤の排出が抑制されて高い転化率でNOxが
低減可能になってそのディーゼル・エンジンの排ガスが
浄化可能になり、ディーゼル車にとって非常に有用で実
用的である。
【0028】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。
【図1】ディーゼル車において、ディーゼル・エンジン
に適用され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。
に適用され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。
【図2】図1に示された排ガス浄化装置の吸着装置を断
面して示した斜視図である。
面して示した斜視図である。
【図3】図1に示された排ガス浄化装置の熱交換器を一
部破断して示した斜視図である。
部破断して示した斜視図である。
11 還元装置 12 還元剤供給装置 13 吸着装置 14 熱交換器 15 空気供給装置 16 回収管 17 分岐排気管 18 排ガス切換え装置 21 還元触媒 23 噴射ノズル 34 吸着ゾーン 35 再生ゾーン 40 ロータ
Claims (4)
- 【請求項1】 還元触媒を有してディーゼル・エンジン
の排気管の途中に配置される還元装置と、その還元装置
の上流側において、その排気管に配置される還元剤供給
装置と、内部を吸着ゾーンおよび再生ゾーンに区画して
いるケーシング、および、活性炭を通気質に充填してそ
のケーシング内において、その吸着ゾーンおよび再生ゾ
ーン間に回転されるロータからなり、その還元装置の下
流側において、その排気管にその吸着ゾーンを連絡させ
る吸着装置と、隔壁で互いに仕切られて熱の授受を行な
う排ガス通路および空気通路を備え、その還元装置およ
び吸着装置間でその排気管にその排ガス通路を、その吸
着装置の再生ゾーンの入口側にその空気通路の出口側を
それぞれ連絡させる熱交換器と、その熱交換器の空気通
路の入口側に連絡される空気供給装置と、その吸着装置
の再生ゾーンの出口側にその還元装置の入口側を連絡す
る回収管とを含む排ガス浄化装置。 - 【請求項2】 還元触媒を有してディーゼル・エンジン
の排気管の途中に配置される還元装置と、その還元装置
の上流側において、その排気管に配置される還元剤供給
装置と、内部を吸着ゾーンおよび再生ゾーンに区画して
いるケーシング、および、活性炭を通気質に充填してそ
のケーシング内において、その吸着ゾーンおよび再生ゾ
ーン間に回転されるロータからなり、その還元装置の下
流側において、その排気管にその吸着ゾーンを連絡させ
る吸着装置と、隔壁で互いに仕切られて熱の授受を行な
う排ガス通路および空気通路を備え、その還元装置およ
び吸着装置間でその排気管にその排ガス通路を、その吸
着装置の再生ゾーンの入口側にその空気通路の出口側を
それぞれ連絡させる熱交換器と、その熱交換器の空気通
路の入口側に連絡される空気供給装置と、その吸着装置
の再生ゾーンの出口側にその還元装置の入口側を連絡す
る回収管と、その吸着装置および熱交換器の間でその排
気管から分岐される分岐排気管と、その熱交換器の排ガ
ス通路の出口側にその吸着装置の吸着ゾーンおよびその
分岐排気管を切り換え連絡可能にする排ガス切換え装置
とを含む排ガス浄化装置。 - 【請求項3】 その分岐排気管が、その熱交換器の下流
側で、その吸着装置の上流側および下流側において、そ
の排気管に接続される排気バイパスである請求項2に記
載の排ガス浄化装置。 - 【請求項4】 その排ガス切換え装置が、その分岐排気
管の分岐箇所の下流側でその排気管に配置される遮断弁
およびその分岐排気管に配置される他の遮断弁である請
求項2に記載の排ガス浄化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3254405A JP2662911B2 (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 排ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3254405A JP2662911B2 (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 排ガス浄化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0571331A true JPH0571331A (ja) | 1993-03-23 |
JP2662911B2 JP2662911B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=17264522
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3254405A Expired - Lifetime JP2662911B2 (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | 排ガス浄化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2662911B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013124552A (ja) * | 2011-12-13 | 2013-06-24 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
KR101508731B1 (ko) * | 2013-12-20 | 2015-04-07 | 계명대학교 산학협력단 | 자동차 배기 후처리장치의 보조 환원제 주입 시스템 |
CN106677868A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-05-17 | 重庆交通大学 | 柴油机尾气净化及热回收复合*** |
CN109931128A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-06-25 | 郑立民 | 汽车尾气净化器 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102154366B1 (ko) * | 2015-02-24 | 2020-09-09 | 현대중공업 주식회사 | 부식 방지를 위한 벤팅에어 공급관을 가지는 scr 시스템 |
-
1991
- 1991-09-06 JP JP3254405A patent/JP2662911B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013124552A (ja) * | 2011-12-13 | 2013-06-24 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
KR101508731B1 (ko) * | 2013-12-20 | 2015-04-07 | 계명대학교 산학협력단 | 자동차 배기 후처리장치의 보조 환원제 주입 시스템 |
CN106677868A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-05-17 | 重庆交通大学 | 柴油机尾气净化及热回收复合*** |
CN106677868B (zh) * | 2016-11-25 | 2020-02-07 | 重庆交通大学 | 柴油机尾气净化及热回收复合*** |
CN109931128A (zh) * | 2019-04-03 | 2019-06-25 | 郑立民 | 汽车尾气净化器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2662911B2 (ja) | 1997-10-15 |
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