Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6209467B2 - Engine exhaust treatment equipment - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6209467B2 - Engine exhaust treatment equipment - Google Patents

Engine exhaust treatment equipment Download PDF

Info

Publication number
JP6209467B2
JP6209467B2 JP2014045920A JP2014045920A JP6209467B2 JP 6209467 B2 JP6209467 B2 JP 6209467B2 JP 2014045920 A JP2014045920 A JP 2014045920A JP 2014045920 A JP2014045920 A JP 2014045920A JP 6209467 B2 JP6209467 B2 JP 6209467B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
combustible gas
exhaust
exhaust treatment
engine
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
JP2014045920A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015169162A (en
Inventor
能和 竹本
能和 竹本
後藤 英之
英之 後藤
隆太郎 小村
隆太郎 小村
秀隆 森永
秀隆 森永
穂積 石田
穂積 石田
一成 辻野
一成 辻野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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 Kubota Corp filed Critical Kubota Corp
Priority to JP2014045920A priority Critical patent/JP6209467B2/en
Publication of JP2015169162A publication Critical patent/JP2015169162A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6209467B2 publication Critical patent/JP6209467B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Description

本発明は、エンジンの排気処理装置に関し、詳しくは、可燃性ガス触媒を構成する触媒部分の合わせ面の熱損傷を防止することができるエンジンの排気処理装置に関する。   The present invention relates to an engine exhaust treatment apparatus, and more particularly to an engine exhaust treatment apparatus capable of preventing thermal damage of a mating surface of a catalyst portion constituting a combustible gas catalyst.

従来、エンジンの排気処理装置として、可燃性ガス生成触媒と排気処理部とを備え、可燃性ガス生成触媒での発熱を伴う触媒反応により可燃性ガスが生成され、可燃性ガスがエンジン排気経路を通過する排気に混入され、可粘性ガスの燃焼で昇温された排気が排気処理部に供給されるように構成されたものがある(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, as an exhaust treatment device for an engine, a combustible gas generating catalyst and an exhaust treatment unit are provided, and a combustible gas is generated by a catalytic reaction accompanied by heat generation in the combustible gas generating catalyst, and the combustible gas passes through the engine exhaust path. There is a configuration in which exhaust gas mixed in passing exhaust gas and heated by combustion of a viscous gas is supplied to an exhaust processing unit (see, for example, Patent Document 1).

この種の排気処理装置によれば、昇温された排気の熱で排気処理部での処理を促進することができる利点がある。   According to this type of exhaust treatment apparatus, there is an advantage that the treatment in the exhaust treatment unit can be promoted by the heat of the exhaust gas whose temperature has been raised.

特許文献1のものでは、可燃性ガス生成触媒が複数の触媒部分の集合体で構成されている。   In the thing of patent document 1, the combustible gas production | generation catalyst is comprised by the aggregate | assembly of several catalyst parts.

特開2012−188971号公報(図1、図2参照)JP 2012-188971 A (see FIGS. 1 and 2)

《問題点》 触媒部分の合わせ面で熱損傷が起こることがある。
特許文献1のものでは、可燃性ガス生成触媒が複数の触媒部分の集合体で構成され、可燃性ガス生成触媒の成型の容易化が図られているが、隣合う触媒部分の合わせ面で熱損傷が起こることがある。
<Problem> Thermal damage may occur on the mating surfaces of the catalyst parts.
In Patent Document 1, the combustible gas generating catalyst is constituted by an assembly of a plurality of catalyst parts, and the molding of the combustible gas generating catalyst is facilitated. Damage may occur.

本発明の課題は、可燃性ガス触媒を構成する触媒部分の合わせ面の熱損傷を防止することができるエンジンの排気処理装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an exhaust treatment apparatus for an engine that can prevent thermal damage of the mating surfaces of the catalyst portions constituting the combustible gas catalyst.

本発明の発明者らは、研究の結果、隣り合う触媒部分の合わせ面同士の隙間のうち、入口凹部に沿う部分を隙間端縁として、入口凹部に流入した可燃性ガスの原料が隙間端縁に直接に進入するのを避けることにより、触媒部分の合わせ面の熱損傷を防止することができることを見出し、この発明に至った。
その理由は、次のように推定される。
すなわち、可燃性ガスの原料が抵抗の少ない合わせ面同士の隙間に集中して流れ、触媒反応による過熱で触媒部分の合わせ面の熱損傷が引き起こされる。このため、入口凹部に流入した可燃性ガスの原料が入口凹部に沿う隙間端縁に直接に進入するのを避けることにより、可燃性ガスの原料が隙間に集中して流れることがなくなり、触媒反応による過熱で引き起こされる合わせ面の熱損傷を防止することができた。
As a result of research, the inventors of the present invention have found that the gap along the inlet recess is a gap edge between the gaps between adjacent surfaces of the catalyst portions, and the combustible gas material flowing into the inlet recess is the gap edge. It has been found that by avoiding direct entry into the catalyst, thermal damage to the mating surfaces of the catalyst portions can be prevented, leading to the present invention.
The reason is estimated as follows.
That is, the combustible gas raw material flows in a concentrated manner in the gap between the mating surfaces with low resistance, and overheating due to the catalytic reaction causes thermal damage to the mating surfaces of the catalyst portions. For this reason, by avoiding that the combustible gas material that has flowed into the inlet recess directly enters the gap edge along the inlet recess, the combustible gas material does not flow in the gap and the catalytic reaction It was possible to prevent thermal damage of the mating surfaces caused by overheating.

請求項1に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図1に例示するように、可燃性ガス生成触媒(2)と排気処理部(10)とを備え、可燃性ガス生成触媒(2)での発熱を伴う触媒反応により可燃性ガス(8)が生成され、可燃性ガス(8)がエンジン排気経路(4)を通過する排気(9)に混入され、可燃性ガス(8)の燃焼で昇温された排気(9)が排気処理部(10)に供給されるように構成された、エンジンの排気処理装置において、
図3(A)〜(C)、図4(A)〜(B)に例示するように、可燃性ガス生成触媒(2)は、可燃性ガス生成触媒(2)の中心軸線(2c)に沿う垂直な合わせ面(2b)を備えた複数の触媒部分(2a)(2a)の集合体で構成され、
図3(A)、図4(A)〜(C)に例示するように、可燃性ガス生成触媒(2)の上部中央部に可燃性ガス(8)の原料(7)の入口となる入口凹部(12)が設けられ、隣り合う触媒部分(2a)(2a)の合わせ面(2b)(2b)同士の隙間(2d)のうち、入口凹部(12)の内底面(12a)に沿う横向き部分を横向き隙間端縁(2e)とし、入口凹部(12)の内周面(12b)に沿う立向き部分を立向き隙間端縁(2f)(2f)として、
図3(A)、図4(A)〜(C)に例示するように、入口凹部(12)の内底面(12a)上に横向き隙間端縁(2e)を覆うガイド底板(13)が配置され、ガイド底板(13)の周縁部に立向き隙間端縁(2f)(2f)を覆う立壁(13a)(13a)が立設されることにより、
図3(A)に例示するように、入口凹部(12)に流入した可燃性ガス(8)の原料(7)が、ガイド底板(13)と立壁(13a)(13a)とで覆われた横向き隙間端縁(2e)と立向き隙間端縁(2f)(2f)とを避けて、ガイド底板(13)でその周囲方向に分流されるように構成されている、ことを特徴とするエンジンの排気処理装置。
Invention specific matters of the invention according to claim 1 are as follows.
As illustrated in FIG. 1, a combustible gas generating catalyst (2) and an exhaust treatment unit (10) are provided, and the combustible gas (8) is generated by a catalytic reaction accompanied by heat generation in the combustible gas generating catalyst (2). The generated exhaust gas (8) is mixed into the exhaust gas (9) passing through the engine exhaust path (4), and the exhaust gas (9) heated by the combustion of the combustible gas (8) is discharged into the exhaust gas processing unit (10 In the engine exhaust treatment device configured to be supplied to
As illustrated in FIGS. 3 (A) to 3 (C) and FIGS. 4 (A) to 4 (B), the combustible gas generating catalyst (2) is located on the central axis (2c) of the combustible gas generating catalyst (2). Composed of an assembly of a plurality of catalyst parts (2a) (2a) with vertical mating surfaces (2b) along;
As illustrated in FIG. 3 (A) and FIGS. 4 (A) to 4 (C), an inlet serving as an inlet for the raw material (7) of the combustible gas (8) at the upper central portion of the combustible gas generating catalyst (2). A recess (12) is provided, and the gap (2d) between the mating surfaces (2b) and (2b) of the adjacent catalyst portions (2a) and (2a) is laterally oriented along the inner bottom surface (12a) of the inlet recess (12). Let the part be the lateral gap edge (2e), and let the vertical part along the inner peripheral surface (12b) of the inlet recess (12) be the vertical gap edge (2f) (2f),
As illustrated in FIGS. 3 (A) and 4 (A) to 4 (C), a guide bottom plate (13) is disposed on the inner bottom surface (12a) of the inlet recess (12) so as to cover the lateral gap edge (2e). The standing walls (13a) and (13a) covering the standing gap edges (2f) and (2f) are erected on the peripheral edge of the guide bottom plate (13).
As illustrated in FIG. 3A, the raw material (7) of the combustible gas (8) flowing into the inlet recess (12) was covered with the guide bottom plate (13) and the standing walls (13a) (13a). An engine characterized by avoiding the lateral gap edge (2e) and the vertical gap edge (2f) (2f) and being diverted in the circumferential direction by the guide bottom plate (13). Exhaust treatment equipment.

(請求項1に係る発明)
請求項1に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》 触媒部分の合わせ面の熱損傷を防止することができる。
図3(A)に例示するように、入口凹部(12)流入した可燃性ガス(8)の原料(7)が、ガイド底板(13)と立壁(13a)(13a)とで覆われた横向き隙間端縁(2e)と立向き隙間端縁(2f)(2f)とを避けて、ガイド底板(13)でその周囲方向に分流されるように構成されているので、可燃性ガス(8)の原料(7)が触媒部分(2a)(2a)の合わせ面(2b)(2b)の隙間(2d)を通過しにくくなり、触媒反応による過熱で引き起こされる触媒部分(2a)(2a)の合わせ面(2b)(2b)の熱損傷を防止することができる。
(Invention of Claim 1)
The invention according to claim 1 has the following effects.
<Effect> It is possible to prevent thermal damage of the mating surfaces of the catalyst portions.
As illustrated in FIG. 3A, the raw material (7) of the combustible gas (8) flowing into the inlet recess (12) is covered with the guide bottom plate (13) and the standing walls (13a) (13a). Since it is constructed so as to avoid the gap edge (2e) and the vertical gap edge (2f) (2f) and to be diverted in the circumferential direction by the guide bottom plate (13), the combustible gas (8) The raw material (7) of the catalyst parts (2a) (2a) becomes difficult to pass through the gap (2d) of the mating surfaces (2b) (2b) of the catalyst parts (2a) (2a). Thermal damage of the mating surfaces (2b) and (2b) can be prevented.

《効果》 可燃性ガス生成触媒の成型が容易になる。
図4(A)〜(D)に例示するように、可燃性ガス生成触媒(2)が、複数の触媒部分(2a)(2a)の集合体で構成されているので、可燃性ガス生成触媒(2)の成型が容易になる。
<Effect> The combustible gas generating catalyst can be easily molded.
As illustrated in FIGS. 4A to 4D, the combustible gas generating catalyst (2) is composed of an assembly of a plurality of catalyst portions (2a) and (2a). The molding of (2) becomes easy.

《効果》 可燃性ガスの生成効率が高まる。
図3(A)に例示するように、入口凹部(12)に流入した可燃性ガス(8)の原料(7)がガイド底板(13)でその周囲方向に分流されるので、原料(7)が可燃性ガス生成触媒(2)の全体に分散され、可燃性ガス(8)の生成効率が高まる。
<Effect> The generation efficiency of combustible gas is increased.
As illustrated in FIG. 3A, the raw material (7) of the combustible gas (8) that has flowed into the inlet recess (12) is diverted in the peripheral direction by the guide bottom plate (13). Is dispersed throughout the combustible gas generating catalyst (2), and the generation efficiency of the combustible gas (8) is increased.

(請求項2に係る発明)
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 触媒部分の合わせ面の熱損傷を防止することができる。
図4(A)に例示するように、立壁(13a)(13a)が入口凹部(12)の周方向に対して廻り止めされているので、立壁(13a)(13a)のずれによる、立向き隙間端縁(2f)(2f)からの可燃性ガス(8)の原料(7)の進入が防止され、触媒部分(2a)(2a)の合わせ面(2b)(2b)の熱損傷を防止することができる。
(Invention of Claim 2)
The invention according to claim 2 has the following effect in addition to the effect of the invention according to claim 1.
<Effect> It is possible to prevent thermal damage of the mating surfaces of the catalyst portions.
As illustrated in FIG. 4 (A), the standing walls (13a) and (13a) are prevented from rotating with respect to the circumferential direction of the inlet recess (12). Ingress of raw material (7) of combustible gas (8) from gap edge (2f) (2f) is prevented, and heat damage of mating surfaces (2b) (2b) of catalyst parts (2a) (2a) is prevented can do.

(請求項3に係る発明)
請求項3に係る発明は、請求項1または請求項2に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 可燃性ガス生成触媒の製造が容易になる。
図3(A)〜(C)、図4(A)〜(C)に例示するように、2個の触媒部分(2a)(2a)が同一形状となるように構成されているので、同じ成形型で形成した2部品を用いて可燃性ガス生成触媒(2)を構成することができ、可燃性ガス生成触媒(2)の製造が容易になる。
(Invention of Claim 3)
The invention according to claim 3 has the following effect in addition to the effect of the invention according to claim 1 or claim 2.
<Effect> Manufacture of a combustible gas generating catalyst is facilitated.
As illustrated in FIGS. 3 (A) to (C) and FIGS. 4 (A) to (C), the two catalyst portions (2a) and (2a) are configured so as to have the same shape. The combustible gas generating catalyst (2) can be constituted by using two parts formed by the mold, and the combustible gas generating catalyst (2) can be easily manufactured.

(請求項4に係る発明)
請求項4に係る発明は、請求項1から請求項3のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 排気処理部の熱損傷を防止することができる。
図1に示すように、排気経路(4)に酸化触媒(3)が配置され、可燃性ガス(8)が酸化触媒(3)で触媒燃焼され、酸化触媒(3)での触媒燃焼で昇温された排気(9)が酸化触媒(3)の下流の排気処理部(10)に供給されるように構成されているので、酸化触媒(3)の触媒燃焼で排気(9)の温度を緩やかに昇温することができ、排気処理部(10)の熱損傷を防止することができる。
(Invention of Claim 4)
The invention according to claim 4 has the following effects in addition to the effects of the invention according to any one of claims 1 to 3.
<Effect> It is possible to prevent thermal damage of the exhaust treatment unit.
As shown in FIG. 1, the oxidation catalyst (3) is disposed in the exhaust path (4), and the combustible gas (8) is catalytically burned by the oxidation catalyst (3), and rises by catalytic combustion in the oxidation catalyst (3). Since the heated exhaust (9) is configured to be supplied to the exhaust treatment section (10) downstream of the oxidation catalyst (3), the temperature of the exhaust (9) is reduced by catalytic combustion of the oxidation catalyst (3). The temperature can be raised gradually, and thermal damage to the exhaust treatment section (10) can be prevented.

(請求項5に係る発明)
請求項5に係る発明は、請求項4に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 触媒部分の合わせ面の熱損傷を防止する機能が顕在化する。
図1に例示するように、酸化触媒(3)に堆積したPMの燃焼除去時には、可燃性ガス生成触媒(2)の触媒反応により、高着火性の可燃性ガス(8)が生成され、触媒部分(2a)(2a)の合わせ面(2b)(2b)の発熱量が高くなる傾向にあるため、ガイド底板(13)と立壁(13a)(13a)により、各触媒部分(2a)(2a)の合わせ面(2b)(2b)の熱損傷を防止する機能が顕在化する。
(Invention according to claim 5)
The invention according to claim 5 has the following effect in addition to the effect of the invention according to claim 4.
<Effect> The function of preventing thermal damage of the mating surfaces of the catalyst portions becomes obvious.
As illustrated in FIG. 1, when PM deposited on the oxidation catalyst (3) is removed by combustion, a highly ignitable combustible gas (8) is generated by the catalytic reaction of the combustible gas generating catalyst (2). Since the calorific value of the mating surfaces (2b) and (2b) of the portions (2a) and (2a) tends to increase, each catalyst portion (2a) (2a) is formed by the guide bottom plate (13) and the standing walls (13a) and (13a). The function of preventing the thermal damage of the mating surfaces (2b) and (2b) of the) becomes obvious.

本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンの排気処理装置の模式図である。1 is a schematic diagram of an exhaust treatment device for a diesel engine according to an embodiment of the present invention. 図1の装置で用いる可燃性ガス生成混合器の縦断側面図である。It is a vertical side view of the combustible gas production | generation mixer used with the apparatus of FIG. 図3(A)は図2のIIIA−IIIA線断面図、図3(B)は図2のIIIB−IIIB線断面図、図3(C)は図2のIIIC−IIIC線断面図である。3A is a sectional view taken along line IIIA-IIIA in FIG. 2, FIG. 3B is a sectional view taken along line IIIB-IIIB in FIG. 2, and FIG. 3C is a sectional view taken along line IIIC-IIIC in FIG. 図1の装置で用いる可燃性ガス生成触媒を説明する図で、図4(A)は平面図、図4(B)は図4(A)のB−B線断面図、図4(C)は図4(B)のC−C線断面図である。FIG. 4A is a plan view, FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 4A, and FIG. 4C is a diagram illustrating a combustible gas generating catalyst used in the apparatus of FIG. These are CC sectional view taken on the line of FIG. 4 (B). 図2の可燃性ガス生成混合器を側方から斜め下に見下ろした斜視図である。It is the perspective view which looked down at the combustible gas production | generation mixer of FIG. 2 diagonally downward from the side. 図6(A)は図2の可燃性ガス生成混合器の平面図、図6(B)は図2のVIB−VIB線断面図である。6 (A) is a plan view of the combustible gas generating mixer of FIG. 2, and FIG. 6 (B) is a sectional view taken along the line VIB-VIB of FIG. 図7(A)は図2のVIIA方向矢視図、図7(B)は図7(A)のB−B線断面図である。7A is a view taken in the direction of the VIIA arrow in FIG. 2, and FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 7A. 図7(A)のVIII方向矢視図である。It is a VIII direction arrow directional view of Drawing 7 (A). DPF再生と酸化触媒再生のタイムチャートである。It is a time chart of DPF regeneration and oxidation catalyst regeneration.

図1〜図9は本発明の実施形態に係るエンジンの排気処理装置を説明する図であり、この実施形態では、ディーゼルエンジンの排気処理装置について説明する。   FIG. 1 to FIG. 9 are diagrams for explaining an exhaust treatment device for an engine according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, an exhaust treatment device for a diesel engine will be explained.

排気処理装置の主要な構成は、次の通りである。
図1に示すように、可燃性ガス生成触媒(2)と排気処理部(10)とを備え、可燃性ガス生成触媒(2)での発熱を伴う触媒反応により可燃性ガス(8)が生成され、可燃性ガス(8)がエンジン排気経路(4)を通過する排気(9)に混入され、可燃性ガス(8)の燃焼で昇温された排気(9)排気処理部(10)に供給されるように構成されている。
The main configuration of the exhaust treatment apparatus is as follows.
As shown in FIG. 1, a combustible gas generating catalyst (2) and an exhaust treatment section (10) are provided, and a combustible gas (8) is generated by a catalytic reaction accompanied by heat generation in the combustible gas generating catalyst (2). Then, the combustible gas (8) is mixed into the exhaust (9) passing through the engine exhaust path (4), and the exhaust (9) is heated by the combustion of the combustible gas (8). It is configured to be supplied.

排気処理部(10)はDPF(19)である。DPFはディーゼル・パティキュレート・フィルタの略称である。DPF(19)では排気(9)に含まれるPMが捕捉されて堆積し、DPF(19)のPM堆積推定値が所定の再生開始値に至ると、ガス(8)の燃焼で昇温された排気(9)の熱で、PMが焼却除去され、DPF(19)が再生される。排気処理部(10)には、DPF(19)の他、排気浄化触媒(SCR触媒やNO吸蔵触媒等)を用いることもできる。SCR触媒は選択還元触媒の略称、NOは窒素酸化物の略称である。 The exhaust processing unit (10) is a DPF (19). DPF is an abbreviation for diesel particulate filter. In the DPF (19), PM contained in the exhaust (9) is trapped and accumulated, and when the estimated PM accumulation value of the DPF (19) reaches a predetermined regeneration start value, the temperature is raised by combustion of the gas (8). PM is incinerated and removed by the heat of the exhaust (9), and the DPF (19) is regenerated. The exhaust processor (10), other DPF (19), can be used an exhaust gas purification catalyst (SCR catalyst and the NO X storage catalyst, etc.). SCR catalyst is an abbreviation for selective reduction catalyst, and NO X is an abbreviation for nitrogen oxides.

可燃性ガス生成触媒の構成は、次の通りである。
図3(A)〜(C)、図4(A)〜(B)に示すように、可燃性ガス生成触媒(2)は、可燃性ガス生成触媒(2)の中心軸線(2c)に沿う垂直な合わせ面(2b)を備えた複数の触媒部分(2a)(2a)の集合体で構成されている。
図3(A)、図4(A)〜(C)に示すように、可燃性ガス生成触媒(2)の上部中央部に可燃性ガス(8)の原料(7)の入口となる入口凹部(12)が設けられ、隣り合う触媒部分(2a)(2a)の合わせ面(2b)(2b)同士の隙間(2d)のうち、入口凹部(12)の内底面(12a)に沿う横向き部分を横向き隙間端縁(2e)とし、入口凹部(12)の内周面(12b)に沿う立向き部分を立向き隙間端縁(2f)(2f)とする。
図3(A)、図4(A)〜(C)に示すように、入口凹部(12)の内底面(12a)上に横向き隙間端縁(2e)を覆うガイド底板(13)が配置され、ガイド底板(13)の周縁部に立向き隙間端縁(2f)(2f)を覆う立壁(13a)(13a)が立設される。
これにより、図3(A)に示すように、入口凹部(12)に流入した可燃性ガス(8)の原料(7)が、ガイド底板(13)と立壁(13a)(13a)とで覆われた横向き隙間端縁(2e)と立向き隙間端縁(2f)(2f)とを避けて、ガイド底板(13)でその周囲方向に分流されるように構成されている。
The configuration of the combustible gas generating catalyst is as follows.
As shown in FIGS. 3 (A) to (C) and FIGS. 4 (A) to (B), the combustible gas generating catalyst (2) is along the central axis (2c) of the combustible gas generating catalyst (2). It is composed of an assembly of a plurality of catalyst parts (2a) (2a) having a vertical mating surface (2b).
As shown in FIG. 3 (A) and FIGS. 4 (A) to (C), an inlet recess serving as an inlet for the raw material (7) of the combustible gas (8) at the upper center of the combustible gas generating catalyst (2). (12) provided in the gap (2d) between the mating surfaces (2b) and (2b) of the adjacent catalyst portions (2a) and (2a), the laterally facing portion along the inner bottom surface (12a) of the inlet recess (12) Is the lateral gap edge (2e), and the standing portion along the inner peripheral surface (12b) of the inlet recess (12) is the standing gap edge (2f) (2f).
As shown in FIG. 3 (A) and FIGS. 4 (A) to (C), a guide bottom plate (13) is disposed on the inner bottom surface (12a) of the inlet recess (12) so as to cover the lateral gap edge (2e). Further, standing walls (13a) and (13a) are provided on the peripheral edge of the guide bottom plate (13) so as to cover the clearance gap edges (2f) and (2f).
As a result, as shown in FIG. 3A, the raw material (7) of the combustible gas (8) flowing into the inlet recess (12) is covered with the guide bottom plate (13) and the standing walls (13a) (13a). The horizontal gap edge (2e) and the vertical gap edges (2f) and (2f) are avoided, and the guide bottom plate (13) is configured to divert in the peripheral direction.

図4(A)に示すように、立壁(13a)(13a)に外向きに突出する突部(13b)(13b)が設けられ、この突部(13b)(13b)が立向き隙間端縁(2f)(2f)に進入して、立壁(13a)(13a)が入口凹部(12)の周方向に対して廻り止めされている。 Figure 4 (A), the vertical wall (13a) protruding outwardly projecting (13b) (13b) is provided in (13a), the projection (13b) (13b) is standing facing gap edges (2f) (2f) is entered, and the standing walls (13a) (13a) are prevented from rotating with respect to the circumferential direction of the inlet recess (12).

図3に示すように、触媒温度検出装置(14)を備え、可燃性ガス生成触媒(2)に触媒温度検出装置(14)の温度検出部(14a)を挿入する挿入孔(15)が貫通状に設けられている。
図4(A)(B)に示すように、可燃性ガス生成触媒(2)が2個の触媒部分(2a)(2a)で構成されている。
図3(C)に示すように、挿入孔(15)の中心軸線(15a)が、可燃性ガス生成触媒(2)の中心軸線(2c)と直交し、かつ、触媒部分(2a)(2a)の合わせ面(2b)(2b)と平行な向きに沿う向きに形成されることにより、2個の触媒部分(2a)(2a)が同一形状となるように構成されている。
As shown in FIG. 3, the catalyst temperature detection device (14) is provided, and the insertion hole (15) for inserting the temperature detection portion (14a) of the catalyst temperature detection device (14) into the combustible gas generation catalyst (2) is penetrated. It is provided in the shape.
As shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B), the combustible gas generating catalyst (2) is composed of two catalyst portions (2a) and (2a).
As shown in FIG. 3 (C), the central axis (15a) of the insertion hole (15) is orthogonal to the central axis (2c) of the combustible gas generating catalyst (2), and the catalyst parts (2a) (2a) ) Is formed in a direction parallel to the mating surfaces (2b) and (2b), so that the two catalyst portions (2a) and (2a) have the same shape.

図4(C)に示すように、可燃性ガス生成触媒(2)は逆さ円錐台形状であり、触媒部分(2a)(2a)はこの可燃性ガス生成触媒(2)を中心軸線(2c)に沿って分割した2つ割り形状とされている。
可燃性ガス生成触媒(2)の各触媒部分(2a)(2a)は、鉄クロム線を織って、逆さ円錐台の2つ割り形状にプレス成形したもので、鉄クロム線にはロジウム触媒成分が担持されている。
As shown in FIG. 4 (C), the combustible gas generating catalyst (2) has an inverted truncated cone shape, and the catalyst parts (2a) and (2a) have the combustible gas generating catalyst (2) as a central axis (2c). It is set as the split shape divided along.
Each catalyst part (2a) (2a) of the combustible gas generating catalyst (2) is made by weaving an iron chrome wire and press-molding it into a half-conical truncated cone shape. Is carried.

図1に示すように、排気経路(4)に酸化触媒(3)が配置され、可燃性ガス(8)が酸化触媒(3)で触媒燃焼され、酸化触媒(3)での触媒燃焼で昇温された排気(9)が酸化触媒(3)の下流の排気処理部(10)に供給されるように構成されている。
酸化触媒(3)はDOC(10)である。DOCはディーゼル酸化触媒の略称である。
As shown in FIG. 1, the oxidation catalyst (3) is disposed in the exhaust path (4), and the combustible gas (8) is catalytically burned by the oxidation catalyst (3), and rises by catalytic combustion in the oxidation catalyst (3). The heated exhaust (9) is supplied to the exhaust treatment section (10) downstream of the oxidation catalyst (3).
The oxidation catalyst (3) is DOC (10). DOC is an abbreviation for diesel oxidation catalyst.

図1に示すように、着火装置(16)と制御装置(17)とを備え、着火装置(16)が酸化触媒(3)よりも排気上流側に配置され、酸化触媒(3)に所定量のPMが堆積した場合には、可燃性ガス生成触媒(2)の触媒反応により、高着火性の可燃性ガス(8)が生成され、着火装置(16)で着火された高着火性の可燃性ガス(8)の火炎燃焼熱で排気(9)が昇温され、この排気(9)の熱で酸化触媒(3)に堆積したPMが燃焼除去されるように構成されている。
可燃性ガス(8)の原料(7)には、液体燃料(5)と空気(6)とを混合した空燃混合気が用いられ、酸化触媒(3)に所定量のPMが堆積した場合には、制御装置(17)により、可燃性ガス生成器(1)への空燃混合気の空気(6)の混合比が高く設定されて、可燃性ガス生成触媒(2)の発熱量が高くなる触媒反応により、高着火性の可燃性ガス(8)が生成される。
排気処理装置の主要な構成は、以上の通りである。
As shown in FIG. 1, an ignition device (16) and a control device (17) are provided, and the ignition device (16) is arranged upstream of the oxidation catalyst (3), and a predetermined amount is supplied to the oxidation catalyst (3). In the case where PM is deposited, highly flammable gas (8) is generated by the catalytic reaction of the flammable gas generating catalyst (2) , and the highly ignitable flammable gas ignited by the ignition device (16). The exhaust gas (8) is heated by the flame combustion heat of the natural gas (8), and the PM deposited on the oxidation catalyst (3) is combusted and removed by the heat of the exhaust gas (9).
When the fuel (8) raw material (7) is an air-fuel mixture that is a mixture of liquid fuel (5) and air (6), and a predetermined amount of PM is deposited on the oxidation catalyst (3) the, the control unit (17), combustible gas generator (1) air-fuel mixture of air (6) the mixing ratio is set high in the heating value of the combustible gas producing catalyst (2) is Due to the higher catalytic reaction, highly ignitable combustible gas (8) is produced.
The main configuration of the exhaust treatment apparatus is as described above.

次に、排気処理装置の全体構成を説明する。
図1に示すように、排気処理装置は、可燃性ガス生成混合器(22)と排気処理ケース(23)と制御装置(17)とを備えている。
可燃性ガス生成混合器(22)は。可燃性ガス生成器(1)と可燃性ガス供給通路(24)と可燃性ガス混合通路(25)とを備えている。
排気処理ケース(23)には、酸化触媒(3)とDPF(19)とが収容されている。
Next, the overall configuration of the exhaust treatment device will be described.
As shown in FIG. 1, the exhaust treatment apparatus includes a combustible gas generation mixer (22), an exhaust treatment case (23), and a control device (17).
The combustible gas generation mixer (22). A combustible gas generator (1), a combustible gas supply passage (24), and a combustible gas mixing passage (25) are provided.
The exhaust treatment case (23) contains an oxidation catalyst (3) and a DPF (19).

図2に示すように、可燃性ガス生成混合器(22)は、可燃性ガス生成器(1)と可燃性ガス供給通路(24)と可燃性ガス混合通路(25)とが一体化された鋳物のブロック体である。
可燃性ガス生成混合器(22)の外観は、図5、図6(A)、図7(A)、図8に示す通りである。
図2に示すように、可燃性ガス生成器(1)は、上部のミキサ部(1a)と下部の触媒収容部(1b)とを備え、ミキサ部(1a)にはガスケット(1c)を挟んで上から蓋(1d)が取り付けられ、蓋(1d)のボス(1e)には触媒暖機用ヒータ(26)が取り付けられ、ボス(1e)の周囲には、ミキサ室(1f)が形成されている。触媒暖機用ヒータ(26)には、電熱式のグロープラグが用いられている。
図1または図6(B)に示すように、ミキサ部(1a)の上面に設けられた燃料供給溝(27)と空気供給溝(28)からガスケット(1c)の燃料供給口(27a)と空気供給口(28a)を介してミキサ室(1f)に液体燃料(5)と空気(6)とが供給され、これらがミキサ室(1f)で混合され、空燃混合気となり、これが可燃性ガス(8)の原料(7)となる。
As shown in FIG. 2, the combustible gas generation mixer (22) has a combustible gas generator (1), a combustible gas supply passage (24), and a combustible gas mixing passage (25) integrated. This is a cast block body.
The appearance of the combustible gas generation mixer (22) is as shown in FIG. 5, FIG. 6 (A), FIG. 7 (A), and FIG.
As shown in FIG. 2, the combustible gas generator (1) includes an upper mixer part (1a) and a lower catalyst housing part (1b), and a gasket (1c) is sandwiched between the mixer part (1a). The lid (1d) is attached from above, the heater (26) for warming up the catalyst is attached to the boss (1e) of the lid (1d), and the mixer chamber (1f) is formed around the boss (1e). Has been. An electrothermal glow plug is used for the catalyst warm-up heater (26).
As shown in FIG. 1 or FIG. 6 (B), the fuel supply groove (27) provided on the upper surface of the mixer section (1a) and the air supply groove (28) to the fuel supply port (27a) of the gasket (1c) Liquid fuel (5) and air (6) are supplied to the mixer chamber (1f) through the air supply port (28a), and these are mixed in the mixer chamber (1f) to become an air-fuel mixture, which is combustible. It becomes the raw material (7) of the gas (8).

図2に示すように、触媒収容部(1b)には可燃性ガス生成触媒(2)が収容されている。
図2に示すように、可燃性ガス生成触媒(2)は、上側が径大の逆さ円錐台形状で、図3(A)に示すように、中央上部に入口凹部(12)が下向きに凹入され、その内底面(12a)にガイド底板(13)が設けられ、その上部に可燃性ガス生成開始用触媒(29)が収容され、この可燃性ガス生成開始用触媒(29)に触媒暖機用ヒータ(26)が差し込まれている。可燃性ガス生成開始用触媒(29)は、アルミナ繊維のマットで、表面にロジウム触媒成分が担持されている。可燃性ガス生成開始用触媒(29)は、可燃性ガス生成触媒(2)に比べ、液体燃料(5)の保持性が高い。ガイド底板(13)と立壁(13a)(13a)は、ステンレス鋼の平板で構成されている。
As shown in FIG. 2, the combustible gas generating catalyst (2) is accommodated in the catalyst accommodating portion (1b).
As shown in FIG. 2, the combustible gas generating catalyst (2) has an upside-down inverted frustoconical shape, and as shown in FIG. 3 (A), the inlet recess (12) is recessed downward at the center upper part. A guide bottom plate (13) is provided on the inner bottom surface (12a), and a combustible gas generation start catalyst (29) is accommodated in the upper portion of the inner bottom surface (12a). A machine heater (26) is inserted. The combustible gas production start catalyst (29) is an alumina fiber mat on which a rhodium catalyst component is supported. The combustible gas production start catalyst (29) has a higher retention of the liquid fuel (5) than the combustible gas production catalyst (2). The guide bottom plate (13) and the standing walls (13a) (13a) are made of stainless steel flat plates.

図2に示すように、可燃性ガス生成触媒(2)の周面と触媒収容部(1b)の周壁の間、可燃性ガス生成触媒(2)の上面とミキサ部(1a)の底面との間には、それぞれ断熱クッション材(30)が介設されている。この断熱クッション材(30)はアルミナ繊維のマットで構成されている。
可燃性ガス生成触媒(2)の下部には、触媒温度検出装置(14)の温度検出部(14a)を挿入する挿入孔(15)が貫通状に設けられている。触媒温度検出装置(14)にはサーミスタが用いられている。ガイド板(13)は、温度検出部(14a)の真上に配置されている。
As shown in FIG. 2, between the peripheral surface of the combustible gas generating catalyst (2) and the peripheral wall of the catalyst housing portion (1b), the upper surface of the combustible gas generating catalyst (2) and the bottom surface of the mixer portion (1a). Insulating cushion material (30) is interposed between each. The heat insulating cushion material (30) is made of an alumina fiber mat.
An insertion hole (15) for inserting the temperature detection part (14a) of the catalyst temperature detection device (14) is provided in a penetrating manner in the lower part of the combustible gas generating catalyst (2). The thermistor is used for the catalyst temperature detection device (14). The guide bottom plate (13) is disposed directly above the temperature detection unit (14a).

図2に示すように、可燃性ガス供給通路(24)は触媒収容部(1b)の真下から水平に導出されている。可燃性ガス供給通路(24)の終端部にはガスノズル(31)が設けられている。ガスノズル(31)は、二次空気混合室(32)に突出されている。図7(B)に示すように、可燃性ガス供給通路(24)と並行して、二次空気供給通路(33)が設けられ、二次空気混合室(32)には、ガスノズル(31)と二次空気供給通路(33)からそれぞれ可燃性ガス(8)と二次空気(34)とが供給され、二次空気混合室(32)でこれらが混合される。可燃性ガス(8)はガスノズル(31)から二次空気混合室(32)の径方向に放射状に噴出され、二次空気(34)はガスノズル(31)の周囲を旋回する。   As shown in FIG. 2, the combustible gas supply passage (24) is led out horizontally from directly below the catalyst housing portion (1b). A gas nozzle (31) is provided at the end of the combustible gas supply passage (24). The gas nozzle (31) protrudes into the secondary air mixing chamber (32). As shown in FIG. 7B, a secondary air supply passage (33) is provided in parallel with the combustible gas supply passage (24), and a gas nozzle (31) is provided in the secondary air mixing chamber (32). Combustible gas (8) and secondary air (34) are supplied from the secondary air supply passage (33) and mixed in the secondary air mixing chamber (32). The combustible gas (8) is ejected radially from the gas nozzle (31) in the radial direction of the secondary air mixing chamber (32), and the secondary air (34) swirls around the gas nozzle (31).

二次空気混合室(32)の下流には着火装置収容室(35)が配置され、ここに着火装置(16)が配置されている。着火装置(16)には、電熱式のグロープラグが用いられている。着火装置収容室(35)に流入した可燃性ガス(8)は、所定条件下、着火装置(16)で着火される。
図6(A)、図7(A)に示すように、可燃性ガス生成混合器(22)の壁(22a)の外側に突出された着火装置(16)の外側突出部(16a)に放熱板(16b)が取り付けられている。これにより、着火装置(16)に伝導された可燃性ガス(8)の燃焼熱が、放熱板(16b)を介して放熱され、着火装置(16)の熱損傷が抑制される。
An ignition device housing chamber (35) is disposed downstream of the secondary air mixing chamber (32), and the ignition device (16) is disposed here. An electrothermal glow plug is used for the ignition device (16). The combustible gas (8) flowing into the ignition device accommodating chamber (35) is ignited by the ignition device (16) under a predetermined condition.
As shown in FIG. 6 (A) and FIG. 7 (A), heat is radiated to the outer projecting portion (16a) of the ignition device (16) projecting outside the wall (22a) of the combustible gas generating mixer (22). A plate (16b) is attached. Thereby, the combustion heat of the combustible gas (8) conducted to the ignition device (16) is radiated through the heat radiating plate (16b), and thermal damage of the ignition device (16) is suppressed.

図6(A)に示すように、放熱板(16b)がエンジン冷却ファン(図外)の冷却風路(50)に配置され、冷却風路(50)を通過する冷却風(51)が放熱板(16b)に吹き当たるように構成されている、放熱板(16b)はU字状に折り曲げられ、着火装置(16)の外側突出部(16a)が放熱板(16b)に囲まれ、放熱板(16b)の通風入口(16c)が冷却風路(50)の上流寄りに設けられ、放熱板(16b)の遮風壁(16d)が冷却風路(50)の下流寄りに設けられている。
遮風壁(16d)から冷却風路(50)の上流側に延びる放熱板(16b)の両側壁(16e)( 16e)に排風口(16f)(16f)が設けられている。
As shown in FIG. 6A, the heat radiating plate 16b is disposed in the cooling air passage 50 of the engine cooling fan (not shown), and the cooling air 51 passing through the cooling air passage 50 is radiated. The heat radiating plate (16b), which is configured to blow against the plate (16b), is bent in a U-shape, and the outer protrusion (16a) of the ignition device (16) is surrounded by the heat radiating plate (16b). The ventilation inlet (16c) of the plate (16b) is provided on the upstream side of the cooling air passage (50), and the wind shielding wall (16d) of the heat radiating plate (16b) is provided on the downstream side of the cooling air passage (50). Yes.
Air exhaust ports (16f) and (16f) are provided on both side walls (16e) and (16e) of the heat radiating plate (16b) extending from the wind shielding wall (16d) to the upstream side of the cooling air passage (50).

図6(A)、図7(A)に示すように、着火装置(16)が差し込まれた可燃性ガス生成混合器(22)の壁(22a)に通風隙間(22b)が形成され、可燃性ガス生成混合器(22)の壁(22a)に差し込まれた着火装置(16)の差し込み部(16g)の一部が通風隙間(22b)内に露出され、通風隙間(22b)が冷却風路(50)に配置され、冷却風路(50)を通過する冷却風(51)が通風隙間(22b)に流入し、着火装置(16)の差し込み部(16g)の一部に吹き当たるように構成されている。これにより、着火装置(16)に伝導された可燃性ガス(8)の燃焼熱が、通風隙間(22b)を通過する冷却風(51)に放熱され、着火装置(16)の熱損傷が抑制される。   As shown in FIG. 6 (A) and FIG. 7 (A), a ventilation gap (22b) is formed in the wall (22a) of the combustible gas generation mixer (22) into which the ignition device (16) is inserted. A part of the insertion part (16g) of the ignition device (16) inserted into the wall (22a) of the gas generating mixer (22) is exposed in the ventilation gap (22b), and the ventilation gap (22b) is cooled by the cooling air. The cooling air (51) arranged in the passage (50) and passing through the cooling air passage (50) flows into the ventilation gap (22b) and blows to a part of the insertion portion (16g) of the ignition device (16). It is configured. Thereby, the combustion heat of the combustible gas (8) conducted to the ignition device (16) is dissipated to the cooling air (51) passing through the ventilation gap (22b), and thermal damage to the ignition device (16) is suppressed. Is done.

図2に示すように、着火装置収容室(35)の上方には連通口(36)が設けられ、着火装置収容室(35)が連通口(36)を介して可燃性ガス混合通路(25)に連通されている。着火装置収容室(35)の終端には、保炎板(37)が立向きに設けられ、保炎板(37)の上端部は、連通口(36)から可燃性ガス混合通路(25)に突出され、排気下流側に向けて上り傾斜され、着火装置(16)によって発生した火炎が可燃性ガス混合通路(25)を通過する排気(9)で吹き消されないようにしている。可燃性ガス混合通路(25)には、着火検出装置(38)が配置されている。着火検出装置(38)には、サーミスタが用いられている。
図1に示すように、可燃性ガス混合通路(25)は、エンジン排気経路(4)の一部を構成し、過給機(39)のコンプレッサ出口(39a)と排気処理ケース(23)の排気入口(23a)との間に配置されている。
As shown in FIG. 2, a communication port (36) is provided above the ignition device housing chamber (35), and the ignition device housing chamber (35) is connected to the combustible gas mixing passage (25) via the communication port (36). ). At the end of the ignition device housing chamber (35), a flame holding plate (37) is provided upright, and the upper end of the flame holding plate (37) extends from the communication port (36) to the combustible gas mixing passage (25). The flame generated by the ignition device (16) is prevented from being blown out by the exhaust gas (9) passing through the combustible gas mixing passage (25). An ignition detection device (38) is disposed in the combustible gas mixing passage (25). The thermistor is used for the ignition detection device (38).
As shown in FIG. 1, the combustible gas mixing passage (25) constitutes a part of the engine exhaust passage (4), and connects the compressor outlet (39a) of the supercharger (39) and the exhaust treatment case (23). It is arranged between the exhaust inlet (23a).

図1に示すように、エンジン排気経路(4)の一部を構成する排気処理ケース(23)には、上流側に酸化触媒(3)が、下流側にDPF(19)がそれぞれ収容されている。酸化触媒(3)はセラミック製のハニカム形の担体に、酸化触媒成分が担持され、セル(3a)の両端が開口されたフロースルーモノリスで、セル(3a)の内部を排気(9)が通過するように構成されている。
DPF(19)はセラミック製のハニカム形の担体に、酸化触媒成分が担持され、隣合うセル(19a)(19a)の端部を交互に目封じしたウォールフローモノリスで、隣合うセル(19a)(19a)間の壁(19b)を排気(9)が通過し、排気(9)に含まれるPMが壁(19b)に捕捉される。PMは、粒子状物質の略称である。
As shown in FIG. 1, the exhaust treatment case (23) constituting part of the engine exhaust path (4) contains an oxidation catalyst (3) on the upstream side and a DPF (19) on the downstream side. Yes. The oxidation catalyst (3) is a flow-through monolith in which an oxidation catalyst component is supported on a ceramic honeycomb carrier and both ends of the cell (3a) are opened. The exhaust (9) passes through the inside of the cell (3a). Is configured to do.
The DPF (19) is a wall flow monolith in which an oxidation catalyst component is supported on a ceramic honeycomb-shaped carrier and the ends of adjacent cells (19a) (19a) are alternately plugged, and adjacent cells (19a). The exhaust (9) passes through the wall (19b) between (19a), and the PM contained in the exhaust (9) is captured by the wall (19b). PM is an abbreviation for particulate matter.

図1に示すように、排気処理ケース(23)には、酸化触媒入口の排気温度検出装置(40)、DPF入口の排気温度検出装置(41)、DPF出口の排気温度検出装置(42)が設けられている。可燃性ガス生成器(1)の可燃性ガス混合通路(25)には酸化触媒上流側の排気圧検出装置(43)が設けられている。これら検出装置(40)(41)(42)(43)はいずれも制御装置(17)に接続されている。制御装置(17)はエンジンECUである。ECUは、電子制御ユニットの略称である。
制御装置(17)には、触媒暖機用ヒータ(26)、燃料タンク(44)から液体燃料(5)をミキサ部(1a)に供給する燃料ポンプ(45)、ブロワ(46)、ブロワ(46)からミキサ部(1a)への空気(6)の供給量を調節する空気調節用電磁弁(47)、ブロワ(46)から二次空気混合室(32)への二次空気(34)の供給量を調節する二次空気調節用電磁弁(48)、着火装置(16)、着火検出装置(38)が接続されている。
As shown in FIG. 1, the exhaust treatment case (23) includes an exhaust temperature detecting device (40) at the oxidation catalyst inlet, an exhaust temperature detecting device (41) at the DPF inlet, and an exhaust temperature detecting device (42) at the DPF outlet. Is provided. An exhaust pressure detection device (43) upstream of the oxidation catalyst is provided in the combustible gas mixing passage (25) of the combustible gas generator (1). These detection devices (40) (41) (42) (43) are all connected to the control device (17). The control device (17) is an engine ECU. ECU is an abbreviation for electronic control unit.
The controller (17) includes a catalyst warm-up heater (26), a fuel pump (45) for supplying liquid fuel (5) from the fuel tank (44) to the mixer section (1a), a blower (46), a blower ( 46), an air adjustment solenoid valve (47) for adjusting the supply amount of air (6) from the blower (46) to the mixer section (1a), and secondary air (34) from the blower (46) to the secondary air mixing chamber (32). A secondary air adjusting solenoid valve (48) for adjusting the supply amount of gas, an ignition device (16), and an ignition detection device (38) are connected.

図9に示すように、DPF(19)と酸化触媒(3)のPM堆積総量の推定値が所定の再生必要値に至ると、制御装置(17)により再生処理が許可される。PM堆積推定総量は、酸化触媒上流側の排気圧検出装置(43)による酸化触媒上流側の排気圧に基づいて制御装置(17)が推定する。制御装置(17)は、再生許可と同時に、この再生許可がDPF再生に対するものか、酸化触媒再生に対するものかを判定する。図9に示すように、制御装置(17)は、前回の再生終了から再生許可までのインターバル(49)が所定時間以上である場合には、DPF再生の許可と判定し、所定時間未満である場合には、酸化触媒再生の許可と判定する。   As shown in FIG. 9, when the estimated value of the total amount of accumulated PM in the DPF (19) and the oxidation catalyst (3) reaches a predetermined regeneration required value, the regeneration process is permitted by the control device (17). The estimated PM deposition total amount is estimated by the control device (17) based on the exhaust pressure upstream of the oxidation catalyst by the exhaust pressure detection device (43) upstream of the oxidation catalyst. At the same time as the regeneration permission, the control device (17) determines whether the regeneration permission is for DPF regeneration or oxidation catalyst regeneration. As shown in FIG. 9, the control device (17) determines that DPF regeneration is permitted when the interval (49) from the end of the previous regeneration to the regeneration permission is equal to or longer than a predetermined time, and is less than the predetermined time. In this case, it is determined that the oxidation catalyst regeneration is permitted.

DPF(19)に蓄積されたPMは、1回のDPF再生処理や1回の酸化触媒再生処理で、ほぼ全量が除去されるが、酸化触媒(3)に蓄積されたPMは、複数回のDPF再生処理でも除去されず、次第に蓄積されるため、前記インターバル(49)が所定時間未満の場合には、酸化触媒(3)に再生が必要なに所定量のPMが堆積していると推定することができる。このため、前記インターバル(49)の長短により、DPF再生と酸化触媒再生の必要性とを判別し、DPF再生の許可と酸化触媒再生の許可を決定する。   The PM accumulated in the DPF (19) is almost entirely removed by one DPF regeneration process or one oxidation catalyst regeneration process, but the PM accumulated in the oxidation catalyst (3) Since it is not removed even in the DPF regeneration process and gradually accumulates, it is estimated that when the interval (49) is less than a predetermined time, a predetermined amount of PM is deposited on the oxidation catalyst (3) to be regenerated. can do. Therefore, the DPF regeneration and the necessity for regeneration of the oxidation catalyst are discriminated based on the length of the interval (49), and permission for DPF regeneration and permission for regeneration of the oxidation catalyst are determined.

図1に示すように、DPF再生、酸化触媒再生のいずれの場合にも、制御装置(17)により、再生開始時には、触媒暖機ヒータ(26)で可燃性ガス生成触媒(2)が暖機され、可燃性ガス生成器(1)に液体燃料(5)と空気(6)とが供給され、ミキサ部(1a)で空燃混合気が形成され、この空燃混合気を原料(7)として可燃性ガス生成触媒(2)での発熱を伴う触媒反応により可燃性ガス(8)が生成される。 As shown in FIG. 1, DPF regeneration, in either case of the oxidation catalyst regeneration also, the control unit (17), at the start of reproduction, the combustible gas generating catalyst in catalyst warm-up heater (26) (2) is warmed up Then, liquid fuel (5) and air (6) are supplied to the combustible gas generator (1), and an air-fuel mixture is formed in the mixer section (1a). The flammable gas (8) is generated by a catalytic reaction accompanied by heat generation in the flammable gas generating catalyst (2).

DPF再生で、酸化触媒入口の排気温度が酸化触媒(3)の活性化温度以上である場合には、制御装置(17)の制御に基づき、着火装置(16)による着火なしで、可燃性ガス(8)が二次空気(34)とともに可燃性ガス混合通路(25)を通過する排気(9)に混入され、可燃性ガス(8)が二次空気(34)と排気(9)中の空気により酸化触媒(3)で触媒燃焼され、酸化触媒(3)での触媒燃焼で昇温された排気(9)が酸化触媒(3)の下流のDPF(10)に供給される。 In the DPF regeneration, when the exhaust temperature at the oxidation catalyst inlet is equal to or higher than the activation temperature of the oxidation catalyst (3), the combustible gas is not ignited by the ignition device (16) based on the control of the control device (17). (8) is mixed with the secondary air (34) in the exhaust (9) passing through the combustible gas mixing passage (25), and the combustible gas (8) is contained in the secondary air (34) and the exhaust (9). Exhaust gas (9), which is catalytically combusted by the oxidation catalyst (3) with air and heated by catalytic combustion in the oxidation catalyst (3), is supplied to the DPF (10) downstream of the oxidation catalyst (3).

DPF再生で、酸化触媒入口の排気温度が酸化触媒(3)の活性化温度未満である場合には、制御装置(17)の制御に基づき、着火装置(16)による着火で、可燃性ガス(8)が二次空気(34)により火炎燃焼され、火炎燃焼による熱で可燃性ガス混合通路(25)を通過する排気(9)が昇温され、酸化触媒入口の排気温度が酸化触媒(3)の活性化温度に至り、酸化触媒(3)が暖機されると、火炎燃焼が終了され、着火装置(16)による着火なしで、可燃性ガス(8)が二次空気(34)とともに可燃性ガス混合通路(25)を通過する排気(9)に混入され、可燃性ガス(8)が二次空気(34)と排気(9)中の空気により酸化触媒(3)で触媒燃焼され、酸化触媒(3)での触媒燃焼で昇温した排気(9)が酸化触媒(3)の下流のDPF(10)に供給される。
DPF入口の排気温度が所定温度を超えた時間の累積が所定値に至ると、DPF再生は終了する。
In the DPF regeneration, when the exhaust gas temperature at the oxidation catalyst inlet is lower than the activation temperature of the oxidation catalyst (3), based on the control of the control device (17), the ignition device (16) ignites the combustible gas ( 8) is flame-combusted by the secondary air (34), the exhaust gas (9) passing through the combustible gas mixing passage (25) is heated by the heat of the flame combustion, and the exhaust temperature at the oxidation catalyst inlet becomes the oxidation catalyst (3 ) Reaches the activation temperature and the oxidation catalyst (3) is warmed up, the flame combustion is terminated, and the flammable gas (8) is combined with the secondary air (34) without ignition by the ignition device (16). It is mixed in the exhaust gas (9) passing through the combustible gas mixing passage (25), and the combustible gas (8) is catalytically combusted by the oxidation catalyst (3) by the air in the secondary air (34) and the exhaust gas (9). The exhaust gas (9) heated by catalytic combustion in the oxidation catalyst (3) is supplied to the DPF (10) downstream of the oxidation catalyst (3).
When the accumulated time when the exhaust temperature at the DPF inlet exceeds the predetermined temperature reaches a predetermined value, the DPF regeneration is finished.

着火装置(16)による着火や火炎燃焼の終了は、次のようにして行われる。
着火装置(16)による着火は、制御装置(17)に制御に基づき、着火装置(16)が通電によって発熱されるとともに、可燃性ガス生成触媒(2)で、高着火性の可燃性ガス(8)が生成されることにより行われる。高着火性の可燃性ガス(8)は、酸化触媒(3)で触媒燃焼させる低着火性の可燃性ガス(8)の場合に比べ、可燃性ガス生成触媒(2)に供給する空燃混合気の空気(6)の混合比が高く設定されて、発熱量が高くなる触媒反応により生成される。火炎燃焼の終了は、可燃性ガス生成触媒(2)で、低着火性の可燃性ガス(8)が生成され、火炎燃焼が低着火性の可燃性ガス(8)で吹き消されることにより行われる。
可燃性ガス(8)の生成は、制御装置(17)に制御に基づき、可燃性ガス生成触媒(2)の目標温度と触媒温度検出装置(14)で検出される検出温度との偏差を小さくするフィードバック制御により、液体燃料(5)と空気(6)の供給量や混合比を調節して行なわれる。高着火性の可燃性ガス(8)の生成時は、可燃性ガス生成触媒(2)の目標温度が高く設定され、空燃混合気の空気(6)の混合比が高くなり、低着火性の可燃性ガス(8)の生成時は、触媒温度が目標値が低く設定され、空燃混合気の空気(6)の混合比が低くなる。
Termination of ignition and flame combustion by the ignition device (16) is performed as follows.
The ignition device (16) is ignited based on the control of the control device (17). The ignition device (16) generates heat when energized, and the combustible gas generating catalyst (2) generates a highly ignitable combustible gas ( This is done by generating 8). Highly ignitable combustible gas (8) is a mixture of air and fuel that is supplied to the combustible gas generating catalyst (2) compared to the case of low ignitable combustible gas (8) that is catalytically combusted with the oxidation catalyst (3). It is generated by a catalytic reaction in which the mixing ratio of the atmospheric air (6) is set high and the calorific value becomes high. The end of the flame combustion is performed by generating a low ignitable combustible gas (8) with the combustible gas generating catalyst (2) and blowing off the flame combustion with the low ignitable combustible gas (8). Is called.
The generation of the combustible gas (8) is based on the control of the control device (17), and the deviation between the target temperature of the combustible gas generating catalyst (2) and the detected temperature detected by the catalyst temperature detection device (14) is reduced. By performing feedback control, the supply amount and the mixing ratio of the liquid fuel (5) and air (6) are adjusted. When generating highly ignitable combustible gas (8), the target temperature of combustible gas generating catalyst (2) is set high, the mixture ratio of air (6) in the air-fuel mixture increases, and low ignitability When the combustible gas (8) is produced, the catalyst temperature is set to a low target value, and the mixture ratio of the air (6) of the air-fuel mixture becomes low.

酸化触媒再生は、制御装置(17)に制御に基づき、着火装置(16)による着火で、可燃性ガス(8)が二次空気(34)により火炎燃焼され、火炎燃焼による熱で可燃性ガス混合通路(25)を通過する排気(9)が昇温されることにより行われる。着火装置(16)による着火は、着火装置(16)が通電によって発熱されるとともに、可燃性ガス生成触媒(2)で、高着火性の可燃性ガス(8)が生成されることにより行われる。高着火性の可燃性ガス(8)は、酸化触媒(3)で触媒燃焼させる低着火性の可燃性ガス(8)の場合に比べ、可燃性ガス生成触媒(2)に供給する空燃混合気の空気(6)の混合比が高く設定されて、発熱量が高くなる触媒反応により生成される。酸化触媒入口の排気温度が目標温度に到達したまま所定時間が経過すると、酸化触媒再生は終了する。酸化触媒再生の排気触媒入口の目標温度は、酸化触媒(3)の活性化温度よりも高い。   Oxidation catalyst regeneration is based on the control of the control device (17), and the combustible gas (8) is flame-combusted by the secondary air (34) when ignited by the ignition device (16). This is done by raising the temperature of the exhaust gas (9) passing through the mixing passage (25). The ignition device (16) is ignited by the ignition device (16) generating heat when energized and the combustible gas generation catalyst (2) generating highly ignitable combustible gas (8). . Highly ignitable combustible gas (8) is a mixture of air and fuel that is supplied to the combustible gas generating catalyst (2) compared to the case of low ignitable combustible gas (8) that is catalytically combusted with the oxidation catalyst (3). It is generated by a catalytic reaction in which the mixing ratio of the atmospheric air (6) is set high and the calorific value becomes high. When a predetermined time elapses with the exhaust gas temperature at the oxidation catalyst inlet reaching the target temperature, the oxidation catalyst regeneration ends. The target temperature at the inlet of the exhaust catalyst for regeneration of the oxidation catalyst is higher than the activation temperature of the oxidation catalyst (3).

(2) 可燃性ガス生成触媒
(2a) 触媒部分
(2b) 合わせ面
(2c) 中心軸線
(2d) 隙間
(2e) 横向き隙間端縁
(2f) 立向き隙間端縁
(3) 酸化触媒
(4) エンジン排気経路
(7) 原料
(8) 可燃性ガス
(9) 排気
(10) 排気処理部
(12) 入口凹部
(12a) 内底面
(12b) 内周面
(13) ガイド底板
(13a) 立壁
(13b) 突部
(14) 触媒温度検出装置
(14a) 温度検出部
(15) 挿入孔
(15a) 中心軸線
(16) 着火装置
(17) 制御装置
(2) Combustible gas generation catalyst
(2a) Catalyst part
(2b) Mating surface
(2c) Center axis
(2d) Clearance
(2e) Horizontal gap edge
(2f) Vertical gap edge
(3) Oxidation catalyst
(4) Engine exhaust path
(7) Raw material
(8) Combustible gas
(9) Exhaust
(10) Exhaust treatment part
(12) Entrance recess
(12a) Inner bottom
(12b) Inner peripheral surface
(13) Guide bottom plate
(13a) Standing wall
(13b) Projection
(14) Catalyst temperature detector
(14a) Temperature detector
(15) Insertion hole
(15a) Center axis
(16) Ignition device
(17) Control device

Claims (5)

可燃性ガス生成触媒(2)と排気処理部(10)とを備え、可燃性ガス生成触媒(2)での発熱を伴う触媒反応により可燃性ガス(8)が生成され、可燃性ガス(8)がエンジン排気経路(4)を通過する排気(9)に混入され、可燃性ガス(8)の燃焼で昇温された排気(9)が排気処理部(10)に供給されるように構成された、エンジンの排気処理装置において、
可燃性ガス生成触媒(2)は、可燃性ガス生成触媒(2)の中心軸線(2c)に沿う垂直な合わせ面(2b)を備えた複数の触媒部分(2a)(2a)の集合体で構成され、
可燃性ガス生成触媒(2)の上部中央部に可燃性ガス(8)の原料(7)の入口となる入口凹部(12)が設けられ、隣り合う触媒部分(2a)(2a)の合わせ面(2b)(2b)同士の隙間(2d)のうち、入口凹部(12)の内底面(12a)に沿う横向き部分を横向き隙間端縁(2e)とし、入口凹部(12)の内周面(12b)に沿う立向き部分を立向き隙間端縁(2f)(2f)として、
入口凹部(12)の内底面(12a)上に横向き隙間端縁(2e)を覆うガイド底板(13)が配置され、ガイド底板(13)の周縁部に立向き隙間端縁(2f)(2f)を覆う立壁(13a)(13a)が立設されることにより、
入口凹部(12)に流入した可燃性ガス(8)の原料(7)が、ガイド底板(13)と立壁(13a)(13a)とで覆われた横向き隙間端縁(2e)と立向き隙間端縁(2f)(2f)とを避けて、ガイド底板(13)でその周囲方向に分流されるように構成されている、ことを特徴とするエンジンの排気処理装置。
A combustible gas generating catalyst (2) and an exhaust treatment section (10) are provided, and a combustible gas (8) is generated by a catalytic reaction accompanied by heat generation in the combustible gas generating catalyst (2). ) Is mixed with the exhaust (9) passing through the engine exhaust path (4), and the exhaust (9) heated by the combustion of the combustible gas (8) is supplied to the exhaust processing unit (10). In the engine exhaust treatment system,
The combustible gas generating catalyst (2) is an aggregate of a plurality of catalyst parts (2a) (2a) having a vertical mating surface (2b) along the central axis (2c) of the combustible gas generating catalyst (2). Configured,
An inlet recess (12) serving as an inlet for the raw material (7) of the combustible gas (8) is provided in the upper central part of the combustible gas generating catalyst (2), and the mating surfaces of the adjacent catalyst parts (2a) (2a) (2b) Of the gap (2d) between the two (2b), the laterally facing portion along the inner bottom surface (12a) of the inlet recess (12) is defined as the lateral gap edge (2e), and the inner peripheral surface of the inlet recess (12) ( 12b) as the standing gap edge (2f) (2f)
A guide bottom plate (13) covering the lateral gap edge (2e) is disposed on the inner bottom surface (12a) of the inlet recess (12), and the vertical gap edge (2f) (2f) is disposed on the peripheral edge of the guide bottom plate (13). ) Standing walls (13a) (13a) covering
The lateral gap edge (2e) and the vertical gap in which the raw material (7) of the combustible gas (8) flowing into the inlet recess (12) is covered with the guide bottom plate (13) and the standing walls (13a) (13a) An engine exhaust treatment apparatus characterized in that it is configured so as to be diverted in the circumferential direction by a guide bottom plate (13) while avoiding the edges (2f) (2f).
請求項1に記載されたエンジンの排気処理装置において、
立壁(13a)(13a)に外向きに突出する突部(13b)(13b)が設けられ、この突部(13b)(13b)が立向き隙間端縁(2f)(2f)に進入して、立壁(13a)(13a)が入口凹部(12)の周方向に対して廻り止めされている、ことを特徴とするエンジンの排気処理装置。
The engine exhaust treatment apparatus according to claim 1,
Vertical wall (13a) (13a) protruding outwardly projecting (13b) (13b) is provided, to enter this protrusion (13b) (13b) is standing facing the gap edge (2f) (2f) An exhaust processing apparatus for an engine, characterized in that the standing walls (13a) (13a) are prevented from rotating with respect to the circumferential direction of the inlet recess (12).
請求項1または請求項2に記載されたエンジンの排気処理装置において、
触媒温度検出装置(14)を備え、可燃性ガス生成触媒(2)に触媒温度検出装置(14)の温度検出部(14a)を挿入する挿入孔(15)が貫通状に設けられ、
可燃性ガス生成触媒(2)が2個の触媒部分(2a)(2a)で構成され、
挿入孔(15)の中心軸線(15a)が、可燃性ガス生成触媒(2)の中心軸線(2c)と直交し、かつ、触媒部分(2a)(2a)の合わせ面(2b)(2b)と平行な向きに沿う向きに形成されることにより、2個の触媒部分(2a)(2a)が同一形状となるように構成されている、ことを特徴とするエンジンの排気処理装置。
The engine exhaust treatment apparatus according to claim 1 or 2,
The catalyst temperature detection device (14) is provided, and an insertion hole (15) for inserting the temperature detection portion (14a) of the catalyst temperature detection device (14) into the combustible gas generation catalyst (2) is provided in a penetrating manner.
The combustible gas generating catalyst (2) is composed of two catalyst parts (2a) (2a),
The center axis (15a) of the insertion hole (15) is orthogonal to the center axis (2c) of the combustible gas generating catalyst (2), and the mating surfaces (2b) (2b) of the catalyst parts (2a) (2a) An exhaust treatment apparatus for an engine, characterized in that the two catalyst portions (2a) and (2a) have the same shape by being formed in a direction along a direction parallel to the engine.
請求項1から請求項3のいずれかに記載されたエンジンの排気処理装置において、
排気経路(4)に酸化触媒(3)が配置され、可燃性ガス(8)が酸化触媒(3)で触媒燃焼され、酸化触媒(3)での触媒燃焼で昇温された排気(9)が酸化触媒(3)の下流の排気処理部(10)に供給されるように構成されている、ことを特徴とするエンジンの排気処理装置。
The engine exhaust treatment apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The exhaust catalyst (3) is disposed in the exhaust passage (4), the combustible gas (8) is catalytically combusted by the oxidation catalyst (3), and the exhaust gas (9) is heated by the catalytic combustion in the oxidation catalyst (3). Is supplied to the exhaust treatment section (10) downstream of the oxidation catalyst (3).
請求項4に記載されたエンジンの排気処理装置において、
着火装置(16)と制御装置(17)とを備え、着火装置(16)が酸化触媒(3)よりも排気上流側に配置され、酸化触媒(3)に所定量のPMが堆積した場合には、可燃性ガス生成触媒(2)の触媒反応により、高着火性の可燃性ガス(8)が生成され、着火装置(16)で着火された高着火性の可燃性ガス(8)の火炎燃焼熱で排気(9)が昇温され、この排気(9)の熱で酸化触媒(3)に堆積したPMが燃焼除去されるように構成されている、ことを特徴とするエンジンの排気処理装置。
The engine exhaust treatment apparatus according to claim 4,
When an ignition device (16) and a control device (17) are provided, the ignition device (16) is disposed upstream of the oxidation catalyst (3), and a predetermined amount of PM is deposited on the oxidation catalyst (3). Is a flame of a highly ignitable combustible gas (8) which is generated by the catalytic reaction of the combustible gas generating catalyst (2) and is ignited by the ignition device (16). Exhaust treatment of an engine, characterized in that the exhaust (9) is heated by the combustion heat and the PM deposited on the oxidation catalyst (3) is burned and removed by the heat of the exhaust (9). apparatus.
JP2014045920A 2014-03-10 2014-03-10 Engine exhaust treatment equipment Active JP6209467B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014045920A JP6209467B2 (en) 2014-03-10 2014-03-10 Engine exhaust treatment equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014045920A JP6209467B2 (en) 2014-03-10 2014-03-10 Engine exhaust treatment equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015169162A JP2015169162A (en) 2015-09-28
JP6209467B2 true JP6209467B2 (en) 2017-10-04

Family

ID=54202119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014045920A Active JP6209467B2 (en) 2014-03-10 2014-03-10 Engine exhaust treatment equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6209467B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018003067A1 (en) * 2016-06-30 2018-01-04 三菱重工業株式会社 Regeneration control device of exhaust gas processing device
JP6795485B2 (en) * 2017-12-28 2020-12-02 株式会社クボタ Engine exhaust treatment device
JP6828987B2 (en) * 2017-12-28 2021-02-10 株式会社クボタ Engine exhaust treatment device
JP6795487B2 (en) * 2017-12-28 2020-12-02 株式会社クボタ Engine exhaust treatment device
JP6800836B2 (en) * 2017-12-28 2020-12-16 株式会社クボタ Engine exhaust treatment device
JP6795486B2 (en) * 2017-12-28 2020-12-02 株式会社クボタ Engine exhaust treatment device

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5167215B2 (en) * 2009-09-02 2013-03-21 株式会社クボタ Diesel engine exhaust treatment equipment
WO2011135608A1 (en) * 2010-04-26 2011-11-03 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine
JP5462822B2 (en) * 2011-03-09 2014-04-02 株式会社クボタ Engine exhaust treatment equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015169162A (en) 2015-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6209467B2 (en) Engine exhaust treatment equipment
JP4794595B2 (en) Diesel engine exhaust system
JP5081848B2 (en) Diesel engine exhaust system
US8763374B2 (en) Exhaust gas treatment device for diesel engine
WO2011027639A1 (en) Exhaust gas treatment device for diesel engine
CN103502589B (en) The exhaust gas treatment device of motor
JP5859412B2 (en) Diesel engine exhaust treatment equipment
JP6051144B2 (en) Engine exhaust treatment equipment
JP5883748B2 (en) Diesel engine exhaust treatment device and combustible gas generation catalyst
JP4794594B2 (en) Diesel engine exhaust system
JP5750416B2 (en) Diesel engine exhaust treatment equipment
JP6385704B2 (en) burner
US9353666B2 (en) Exhaust treatment device of diesel engine
JP2008106664A (en) Exhaust emission control device in internal combustion engine
JP5167217B2 (en) Diesel engine exhaust treatment equipment
JP2019120134A (en) Exhaust treatment device of engine
JP2019120133A (en) Exhaust treatment device of engine
JP2019120132A (en) Exhaust treatment device of engine
JP2019120135A (en) Exhaust treatment device of engine
JP2019120136A (en) Exhaust treatment device of engine
JP2019120137A (en) Exhaust treatment device of engine
WO2012131877A1 (en) Exhaust purification device for internal combustion engine
JP2011052601A (en) Device for treating exhaust gas from diesel engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160627

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170425

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170526

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170620

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170816

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170829

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170911

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6209467

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150