(57)【要約】【課題】噴射弁を保持する冷却ホルダによる噴射弁の冷却能力を向上可能な還元剤供給装置及び冷却ホルダを提供する。【解決手段】排気管に取り付けられる噴射弁を備え、内燃機関の排気中に還元剤を供給する還元剤供給装置において、噴射弁は冷却媒体が通過する冷却ホルダに保持され、冷却ホルダは、噴射弁が配置される噴射弁保持部と、噴射弁保持部の周囲を囲むようにして設けられた環状の冷却室と、冷却室の外周面に開口して冷却媒体を導入する冷却媒体導入口と、冷却室の外周面に開口して冷却媒体を導出する冷却媒体導出口と、を備え、冷却媒体導入口につながる冷却媒体導入管の中心線が噴射弁保持部と重ならないように、冷却媒体導入管が接続される。【選択図】図３
2020101112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気管（５）に取り付けられる噴射弁（２５）を備え、内燃機関（１）の排気中に還元剤を供給する還元剤供給装置（１０）において、
前記噴射弁（２５）は、
冷却媒体が通過する冷却ホルダ（４１）に保持され、
前記冷却ホルダ（４１）は、
前記噴射弁（２５）が配置される噴射弁保持部（４２）と、
前記噴射弁保持部（４２）の周囲を囲むようにして設けられた環状の冷却室（４７）と、
前記冷却室（４７）の外周面に開口して前記冷却媒体を導入する冷却媒体導入口（４３ａ）と、
前記冷却室（４７）の外周面に開口して前記冷却媒体を導出する冷却媒体導出口（４５ａ）と、を備え、
前記冷却媒体導入口（４３ａ）につながる冷却媒体導入管（４３）の中心線が前記噴射弁保持部（４２）と重ならないように、前記冷却媒体導入管（４３）が接続される
ことを特徴とする、還元剤供給装置。
【請求項２】
前記冷却媒体導出口（４５ａ）につながる冷却媒体導出管（４５）の中心線が前記噴射弁保持部（４２）と重ならないように、前記冷却媒体導出管（４５）が接続される
ことを特徴とする、請求項１に記載の還元剤供給装置。
【請求項３】
環状の前記冷却室（４７）を軸方向に見たときに、
前記冷却媒体導入管（４３）の中心線及び前記冷却媒体導出管（４５）の中心線が、ともに前記冷却室（４７）の中心軸から同一方向にずらされている
ことを特徴とする、請求項２に記載の還元剤供給装置。
【請求項４】
前記噴射弁（２５）の噴射孔が、環状を有する前記冷却室（４７）の軸方向の一端側に配置され、
前記冷却媒体導入口（４３ａ）と前記冷却媒体導出口（４５ａ）とが、前記軸方向に異なる位置に設けられる
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の還元剤供給装置。
【請求項５】
前記噴射弁（２５）の噴射孔が、環状を有する前記冷却室（４７）の軸方向の一端側に配置され、
前記冷却媒体が前記軸方向の他端側から一端側に向けて前記冷却室（４７）に導入されるように、前記冷却媒体導入管（４３）が接続される
ことを特徴とする、請求項４に記載の還元剤供給装置。
【請求項６】
噴射弁（２５）を保持して内燃機関（１）の排気管（５）に固定される冷却ホルダ（４１）において、
前記噴射弁（２５）が配置される噴射弁保持部（４２）と、
前記噴射弁保持部（４２）の周囲を囲むように設けられた環状を有する冷却室（４７）と、
前記冷却室（４７）の外周面に開口して冷却媒体を導入する冷却媒体導入口（４３ａ）と、
前記冷却室（４７）の外周面に開口して前記冷却媒体を導出する冷却媒体導出口（４５ａ）と、を備え、
前記冷却媒体導入口（４３ａ）につながる冷却媒体導入管（４３）の中心線が前記噴射弁保持部（４２）と重ならないように、前記冷却媒体導入管（４３）が接続される
ことを特徴とする冷却ホルダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、還元剤供給装置及び冷却ホルダに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン等の内燃機関の排気中にはＮＯX（窒素酸化物）が含まれる。かかるＮＯXを還元して窒素や水等に分解することにより排気を浄化する装置として、尿素ＳＣＲ（Selective  Catalystic  Reduction）システムが実用化されている。尿素ＳＣＲシステムは、還元剤として尿素水溶液を使用し、尿素水溶液が分解することにより生成されるアンモニアを排気中のＮＯXと反応させることによりＮＯXを分解する。
【０００３】
かかる尿素ＳＣＲシステムは、排気通路に配設された選択還元触媒と、選択還元触媒よりも上流側で排気中に尿素水溶液を供給する還元剤供給装置とを備える。選択還元触媒は、尿素水溶液が分解することにより生成されるアンモニアを吸着し、流入する排気中のＮＯXとアンモニアとの還元反応を促進する機能を有する。また、還元剤供給装置は、貯蔵タンク内に収容された尿素水溶液を吸い込んで吐出するポンプと、ポンプにより圧送される尿素水溶液を噴射する噴射弁とを備える。
【０００４】
ここで、噴射弁は、内燃機関の排気管に取り付けて使用されるため、排気熱を受けやすい。噴射弁が排気熱を受けると、噴射弁の故障や、尿素水溶液の結晶化が生じやすくなって、尿素水溶液の噴射が適切に行われなくなるおそれがある。これに対して、例えば特許文献１には、噴射弁の周囲を囲むようにした冷却室を設け、冷却室に冷却媒体を循環させることで噴射弁の冷却を行う技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１４／１９６３４６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、冷却室において、冷却媒体の流れる方向が不均一になると、冷却媒体による熱交換効率が低下して冷却能力が低下するおそれがある。これに対して、冷却媒体の流量を増大して冷却能力を確保することも考えられるが、冷却媒体の流量の増大には限界があり、容易ではない。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、噴射弁を保持する冷却ホルダによる噴射弁の冷却能力を向上可能な還元剤供給装置及び冷却ホルダを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、排気管に取り付けられる噴射弁を備え、内燃機関の排気中に還元剤を供給する還元剤供給装置であって、噴射弁は、冷却媒体が通過する冷却ホルダに保持され、冷却ホルダは、噴射弁が配置される噴射弁保持部と、噴射弁保持部の周囲を囲むようにして設けられた環状の冷却室と、冷却室の外周面に開口して冷却媒体を導入する冷却媒体導入口と、冷却室の外周面に開口して冷却媒体を導出する冷却媒体導出口と、を備え、冷却媒体導入口につながる冷却媒体導入管の中心線が噴射弁保持部と重ならないように、冷却媒体導入管が接続される還元剤供給装置が提供される。
【０００９】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、噴射弁を保持して内燃機関の排気管に固定される冷却ホルダであって、噴射弁が配置される噴射弁保持部と、噴射弁保持部の周囲を囲むように設けられた環状を有する冷却室と、冷却室の外周面に開口して冷却媒体を導入する冷却媒体導入口と、冷却室の外周面に開口して冷却媒体を導出する冷却媒体導出口と、を備え、冷却媒体導入口につながる冷却媒体導入管の中心線が噴射弁保持部と重ならないように、冷却媒体導入管が接続される冷却ホルダが提供される。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように本発明によれば、噴射弁を保持する冷却ホルダによる噴射弁の冷却能力を向上可能な還元剤供給装置及び冷却ホルダを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係る還元剤供給装置を適用した尿素ＳＣＲシステムの構成例を示す模式図である。
【図２】同実施形態に係る冷却ホルダの外観を示す説明図である。
【図３】同実施形態に係る冷却ホルダの構成例を示す説明図である。
【図４】同実施形態に係る冷却ホルダ内を通過する冷却媒体の流れを示す説明図である。
【図５】参考例に係る冷却ホルダを示す説明図である。
【図６】参考例に係る冷却ホルダ内を通過する冷却媒体の流れを示す説明図である。
【図７】冷却ホルダの変形例を示す説明図である。
【図８】冷却ホルダの変形例を示す説明図である。
【図９】冷却ホルダの変形例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１３】
＜１．還元剤供給装置の全体構成＞
まず、本実施形態に係る還元剤供給装置を適用可能な尿素ＳＣＲシステムの全体構成の一例について説明する。図１は、尿素ＳＣＲシステムの構成例を示す模式図である。
【００１４】
尿素ＳＣＲシステムは、ディーゼルエンジン等に代表される内燃機関１の排気系に接続された排気管５の途中に配設された選択還元触媒７と、選択還元触媒７よりも上流側で排気管５内に尿素水溶液を噴射する還元剤供給装置１０とを備える。尿素ＳＣＲシステムは、例えば自動車等の車両に搭載され、尿素水溶液を用いて、内燃機関１から排出される排気中のＮＯXを還元することにより排気を浄化するシステムである。尿素水溶液としては、例えば凍結温度が最も低い、約３２．５％濃度の尿素水溶液が用いられる。この場合の凍結温度は、約−１１℃である。
【００１５】
選択還元触媒７は、内燃機関１の排気中に含まれるＮＯXを選択的に還元する機能を有する。例えば、選択還元触媒７は、還元剤供給装置１０により供給される尿素水溶液が分解して生成されるアンモニアを吸着する。そして、選択還元触媒７に流入する排気中のＮＯXは、アンモニアと還元反応することによって分解される。かかる選択還元触媒７は、温度が活性温度を超える状態でＮＯXの還元効率が上昇し、温度が高いほどアンモニアの吸着可能量が減少する特性を有する。また、選択還元触媒７は、吸着可能量に対する実際のアンモニアの吸着率が高いほど、ＮＯXの還元効率が高くなる特性を有する。
【００１６】
還元剤供給装置１０は、選択還元触媒７よりも上流側の排気管５内に尿素水溶液を供給する。尿素水溶液の供給量は、排気中に含まれるＮＯXの濃度及び選択還元触媒７におけるアンモニアの吸着可能量等に基づいて、選択還元触媒７の下流側に、ＮＯXあるいはアンモニアが流出しないように制御装置１００によって制御される。
【００１７】
この他、排気管５には、図示しない温度センサ、ＮＯXセンサ及びアンモニアセンサ等の各種センサが設けられていてもよい。これらのセンサは、それぞれ、排気の温度、ＮＯX濃度、アンモニア濃度等の検出に用いられる。また、温度センサによって検出される排気温度は、選択還元触媒７の温度推定に用いられてもよい。
【００１８】
＜２．還元剤供給装置＞
次に、本実施形態に係る還元剤供給装置１０の構成例について詳細に説明する。
還元剤供給装置１０は、尿素水溶液を貯蔵する貯蔵タンク１１と、尿素水溶液を圧送するポンプ２１を含むポンプモジュール２０と、選択還元触媒７よりも上流側の排気管５に固定された噴射弁２５を含む噴射モジュール４０とを備える。ポンプ２１及び噴射弁２５は、マイクロコンピュータ等を備えて構成される制御装置１００によって駆動制御される。
【００１９】
貯蔵タンク１１には、尿素水溶液の温度を検出する温度センサ１５が設けられる。ポンプモジュール２０は、ポンプ２１及び流路切換弁２３を備える。ポンプ２１は、第１の供給通路３１を介して、尿素水溶液を貯留する貯蔵タンク１１と接続される。また、ポンプ２１は、第２の供給通路３３を介して噴射弁２５と接続される。第２の供給通路３３には、他端が貯蔵タンク１１に接続されたリターン通路３５が接続されている。リターン通路３５には、図示しないオリフィス（絞り通路）あるいは逆止弁の少なくとも一方が備えられてもよい。オリフィスあるいは逆止弁は、第２の供給通路３３内の圧力を保持する機能を有する。
【００２０】
ポンプ２１としては、例えば電動式のダイヤフラムポンプやモータポンプが用いられる。制御装置１００は、第２の供給通路３３内の圧力、すなわち、噴射弁２５に供給される尿素水溶液の圧力が所定の目標値で維持されるように、ポンプ２１の出力を制御する。例えば、制御装置１００は、第２の供給通路３３に設けられた圧力センサにより検出される圧力と目標値との差分に基づいて、ポンプ２１の出力をフィードバック制御する。
【００２１】
流路切換弁２３は、ポンプ２１によって圧送される尿素水溶液の流れる方向を切り換える。流路切換弁２３は、例えば電磁弁を用いて構成され、制御装置１００によって駆動される。本実施形態では、流路切換弁２３は、ポンプ２１の吸入側と第１の供給通路３１、及び、ポンプ２１の吐出側と第２の供給通路３３をそれぞれ接続する第１の状態と、ポンプ２１の吐出側と第１の供給通路３１、及び、ポンプ２１の吸入側と第２の供給通路３３をそれぞれ接続する第２の状態とを切り換える。
【００２２】
排気管５内への尿素水溶液の噴射制御を行う場合には、尿素水溶液が貯蔵タンク１１側から噴射弁２５側へ流れるように、流路切換弁２３が第１の状態に保持される。また、還元剤供給装置１０内の尿素水溶液を貯蔵タンク１１に回収する場合には、尿素水溶液が噴射弁２５側から貯蔵タンク１１側へ流れるように、流路切換弁２３が第２の状態に保持される。
【００２３】
例えば、流路切換弁２３が、通電状態において第１の状態となり、非通電状態において第２の状態となる場合、尿素水溶液の噴射制御時には流路切換弁２３は非通電状態で維持され、尿素水溶液の回収時に制御装置１００は流路切換弁２３を通電状態とする。なお、流路切換弁２３を用いる代わりに、逆回転可能なポンプを用いることによって、尿素水溶液が回収可能になっていてもよい。
【００２４】
噴射モジュール４０は、噴射弁２５及び冷却ホルダ４１を備える。噴射弁２５は、冷却ホルダ４１に保持される。噴射弁２５としては、例えば、通電制御により開弁又は閉弁が切り換えられる電磁式開閉弁が用いられる。かかる噴射弁２５は、コイルを備え、当該コイルへの通電により発生する磁力によって弁体が移動して開弁する構造を有している。制御装置１００は、第２の供給通路３３内の圧力が所定の目標値となるようにポンプ２１の出力を制御しつつ、尿素水溶液の目標噴射量に応じて噴射弁２５の開弁時間を調節する。
【００２５】
冷却ホルダ４１は、冷却媒体として、内燃機関１の冷却水が流通可能に構成されている。内燃機関１の運転中、冷却水が冷却ホルダ４１内を通過して噴射弁２５の冷却が行われる一方、内燃機関１が停止すると冷却水の流通が停止する。なお、噴射弁２５を冷却する冷却媒体は、内燃機関１の冷却水に限られない。
【００２６】
なお、噴射モジュール４０は、図１に示したように、排気が流れる排気管５の本流部分に取り付けられてもよいし、排気管５の本流部分から分岐した分岐部分に取り付けられてもよい。この場合、尿素水溶液は、分岐管を通じて排気管５の本流部分に供給される。本明細書において、本流部分及び分岐分を排気管と総称する。
【００２７】
還元剤供給装置１０には、内燃機関１の冷却水が循環する冷却水循環通路５０が配設されている。内燃機関１は、エンジンブロック内に形成され、ラジエータ３を通過するようにして冷却水を循環させる冷却水回路４を備える。冷却水回路４は、冷却水を循環させるポンプ２を備える。冷却水循環通路５０は、ポンプ２の下流側の冷却水回路４に設けられた分岐部５５において冷却水回路４から分岐し、ポンプ２の上流側の冷却水回路４に設けられた合流部５７で冷却水回路４に合流する。
【００２８】
冷却水循環通路５０は、第１の部分５０ａと、第１の部分５０ａが分岐した第２の部分５０ｂ及び第３の部分５０ｃと、第２の部分５０ｂ及び第３の部分５０ｃが合流した第４の部分５０ｄとを含む。第３の部分５０ｃの途中には、噴射弁２５を保持する冷却ホルダ４１が接続される。第３の部分５０ｃを通過する冷却水は、主として噴射弁２５を冷却する機能を有する。
【００２９】
第２の部分５０ｂは、貯蔵タンク１１及びポンプモジュール２０を通過する。第２の部分５０ｂは、貯蔵タンク１１内を通過するとともに、第１の供給通路３１、流路切換弁２３、ポンプ２１及び第２の供給通路３３に隣接して配設される。第２の部分５０ｂを通過する冷却水は、主として還元剤供給装置１０を加熱し、尿素水溶液を解凍する機能を有する。
【００３０】
第２の部分５０ｂの途中には開閉制御弁６１が備えられる。開閉制御弁６１は、例えば電磁開閉弁であり、制御装置１００により駆動制御されて第２の部分５０ｂを開閉する。例えば、内燃機関１の始動後、制御装置１００は、還元剤供給装置１０内で尿素水溶液が凍結するおそれがある場合に開閉制御弁６１を開弁状態に保持する。これにより、内燃機関１の冷却水回路４を循環する冷却水の一部が冷却水循環通路５０を流れ、還元剤供給装置１０が加熱される。一方、制御装置１００は、還元剤供給装置１０内で尿素水溶液が凍結するおそれが無い場合には開閉制御弁６１を閉弁状態に保持する。
【００３１】
なお、冷却水循環通路５０の第３の部分５０ｃには開閉制御弁が設けられていないため、内燃機関１のポンプ２が駆動している間、冷却水は常時第３の部分５０ｃを流れ、噴射弁２５を冷却する。
【００３２】
制御装置１００は、ポンプ２１、流路切換弁２３、噴射弁２５及び開閉制御弁６１をそれぞれ駆動する複数の駆動回路を備える。それぞれの駆動回路は、マイクロコンピュータ等から送信される信号に基づいて動作して、ポンプ２１、流路切換弁２３、噴射弁２５及び開閉制御弁６１を駆動する。
【００３３】
制御装置１００の一部又は全部は、例えば、マイクロコンピュータ又はマイクロプロセッサユニット等で構成されていてもよい。また、制御装置１００の一部又は全部は、ファームウェア等の更新可能なもので構成されていてもよく、また、ＣＰＵ等からの指令によって実行されるプログラムモジュール等であってもよい。
【００３４】
＜３．冷却ホルダ＞
次に、図２〜図４を参照して、本実施形態に係る冷却ホルダ４１の構成例を説明する。図２は、冷却ホルダ４１の外観図であり、図３は、冷却ホルダ４１を軸方向に見た模式図であり、図４は、冷却ホルダ４１を模式的に示す斜視図である。なお、以下の説明において、噴射弁２５の噴射孔が位置する先端部２５ａが配置される方向を「下」といい、反対方向を「上」という。つまり、上下とは、図２の上下の方向に相当する。
【００３５】
冷却ホルダ４１は、例えば金属材料等の熱伝導率の高い材料を用いて略円柱状に形成されている。冷却ホルダ４１は、例えば取り付けプレート４９（図２を参照）を用いて、噴射弁２５の先端部２５ａが排気管５内に臨むようにして排気管５に取り付けられる。取り付けプレート４９と併せて、排気管５から噴射弁２５あるいは冷却ホルダ４１への熱伝達量を低減するガスケット等が用いられてもよい。
【００３６】
冷却ホルダ４１は、噴射弁保持部４２、冷却室４７、冷却媒体導入口４３ａ及び冷却媒体導出口４５ａを備える。噴射弁保持部４２は、冷却ホルダ４１の上下方向に延びる空間であって、少なくとも冷却ホルダ４１の上面に開口する。噴射弁保持部４２には、上面の開口から噴射弁２５が挿入される。噴射弁保持部４２は、例えば円柱状であり、噴射弁２５は、螺合される等によって噴射弁保持部４２に固定される。噴射弁２５の先端部２５ａは、下方側に開放される。
【００３７】
冷却室４７は、噴射弁保持部４２の周囲を囲むように形成され、冷却ホルダ４１の外部に対して閉じられた環状空間である。本実施形態に係る冷却ホルダ４１の例では、噴射弁保持部４２が、冷却室４７の中心軸に対して偏心した位置に設けられている。冷却室４７は、噴射弁保持部４２に対しても遮断され、噴射弁保持部４２内に冷却水が侵入しないようになっている。
【００３８】
冷却媒体導入口４３ａ及び冷却媒体導出口４５ａは、ともに冷却室４７の外周面に連通するように設けられている。冷却媒体導入口４３ａと冷却媒体導出口４５ａとは、冷却室４７の軸方向に異なる位置に設けられている。本実施形態において、冷却媒体導入口４３ａは、冷却媒体導出口４５ａよりも下方側に設けられている。
【００３９】
冷却ホルダ４１の外周面には、冷却媒体導入口４３ａに連通するように冷却媒体導入管４３が接続されている。また、冷却ホルダ４１の外周面には、冷却媒体導出口４５ａに連通するように冷却媒体導出管４５が接続されている。図２に示した冷却媒体導入管４３及び冷却媒体導出管４５は、途中で屈曲した略Ｌ字状を有しているが、冷却媒体導入管４３及び冷却媒体導出管４５の形状はこれに限られない。
【００４０】
冷却媒体導入管４３は、冷却媒体導入口４３ａにつながる冷却媒体導入管４３の中心線Ｃ１が噴射弁保持部４２と重ならないように、冷却ホルダ４１に接続されている。また、冷却媒体導出管４５は、冷却媒体導出口４５ａにつながる冷却媒体導出管４５の中心線Ｃ２が噴射弁保持部４２と重ならないように、冷却ホルダ４１に接続されている。図３に示した例では、冷却ホルダ４１を軸方向に見たときに、冷却媒体導入管４３の中心線Ｃ１及び冷却媒体導出管４５の中心線Ｃ２が、ともに冷却室４７の中心軸Ｐから同一方向にずらされている。
【００４１】
図５及び図６は、参考例に係る冷却ホルダ１４１の構成例を示す模式図である。図５及び図６は、それぞれ本実施形態に係る冷却ホルダ４１の構成例を示す図３及び図４に相当する。
【００４２】
参考例に係る冷却ホルダ１４１では、冷却媒体導入管１４３は、冷却媒体導入口１４３ａにつながる冷却媒体導入管１４３の中心線Ｃ１が噴射弁保持部４２と重なるようにして、冷却ホルダ１４１に接続されている。また、冷却媒体導出管１４５は、冷却媒体導出口１４５ａにつながる冷却媒体導出管１４５の中心線Ｃ２が噴射弁保持部４２と重なるようにして、冷却ホルダ１４１に接続されている。図５に示した例では、冷却ホルダ１４１を軸方向に見たときに、冷却媒体導入管１４３の中心線Ｃ１及び冷却媒体導出管１４５の中心線Ｃ２が、ともに冷却室４７の中心軸Ｐの方向に延びて、噴射弁保持部４２と重なっている。
【００４３】
したがって、冷却媒体導入口１４３ａを介して冷却室４７に導入される冷却水は、噴射弁保持部４２に当たって左右に分かれながら流れ、冷却室４７内での冷却水の流れが不均一になりやすい。このため、冷却室４７内に、冷却水の流速が速い領域と遅い領域とが形成され、噴射弁２５の冷却効率が低下しやすくなっている。
【００４４】
これに対して、本実施形態に係る冷却ホルダ４１の場合、冷却媒体導入口４３ａを介して冷却室４７に導入される冷却水は、噴射弁保持部４２の周囲を同方向に旋回しながら流れる。また、冷却水は、冷却室４７内を旋回しながら流れた後、冷却媒体導出口４５ａを介して、冷却水の流れの方向に沿って接続された冷却媒体導出管４５へと導出される。これにより、冷却水が、噴射弁２５が有する熱を効率的に奪うことができ、噴射弁２５の冷却能力を向上させることができる。
【００４５】
特に、冷却媒体導入口４３ａが、冷却媒体導出口４５ａよりも下方側に設けられているため、噴射弁２５の先端部２５ａが下方側に位置するようにして噴射モジュール４０が排気管５に取り付けられた場合には、導入される比較的低温の冷却水が、排気熱の影響を受けやすい噴射弁２５の先端部２５ａの周囲に効率的に供給される。また、冷却水は、噴射弁２５の先端部２５ａの熱を奪うことによって温度上昇し、旋回しながら上方に向かって流れて、冷却媒体導出口４５ａから導出される。これにより、噴射弁２５の先端部２５ａの周囲には、常に比較的低温の冷却水が継続的に供給され、噴射弁２５の冷却効率が高められる。さらに、冷却水が、噴射弁保持部４２の周囲を旋回しながら流れることから、冷却室４７内のあらゆる領域に冷却水が均一に流れやすくなり、噴射弁２５の冷却効率が高められる。
【００４６】
したがって、冷却水の流量が比較的少ない場合であっても、時間をかけて噴射弁２５から熱を奪うことができ、効率的に噴射弁２５を冷却することができる。このため、内燃機関１の停止時の噴射弁２５の温度が比較的低温に保たれるため、内燃機関１の運転が停止し、冷却水の循環が停止した場合であっても、その後の噴射弁２５の温度上昇に伴う温度の到達点を低くすることができる。その結果、噴射弁２５の熱損傷や、尿素水溶液の濃度の上昇に伴う尿素水溶液の結晶化による噴射孔の詰まりが抑制される。また、噴射弁２５の冷却効率が向上することによって、冷却水を循環させるポンプ２の負荷を低減することができるとともに、ポンプ２の圧送機能が低下した場合であっても、噴射弁２５の冷却機能を一定以上に保持することができ、還元剤の噴射を継続することができる。
【００４７】
また、噴射弁２５の先端部２５ａが、冷却室４７の中心軸Ｐの一端側（下方側）に配置されている場合、冷却水が、冷却室４７の中心軸Ｐの他端側（上方側）から一端側（下方側）に向けて導入されるように冷却媒体導入管４３が接続されていてもよい。例えば、図７に示すように、冷却媒体導入口４３ａにつながる冷却媒体導入管４３が、上方側から下方側に向けて延びて冷却媒体導入口４３ａに接続されていてもよい。
【００４８】
これにより、冷却室４７に新たに導入される比較的低温の冷却水が、排気熱の影響を受けやすい噴射弁２５の先端部２５ａに対して効率的に供給される。したがって、噴射弁２５の冷却効率をより向上させることができる。
【００４９】
また、冷却媒体導入管４３の中心線Ｃ１及び冷却媒体導出管４５の中心線Ｃ２が噴射弁保持部４２と重ならないようにする構成は、上記の実施形態の例に限られない。図８に示すように、冷却室４７を軸方向に見たときに、冷却媒体導入管４３と冷却媒体導出管４５とが略直線上に配置されてもよい。あるいは、図９に示すように、冷却室４７を軸方向に見たときに、冷却媒体導入管４３及び冷却媒体導出管４５が、同一の方向から冷却ホルダ４１Ｂに接続され、冷却媒体導入管４３の中心線Ｃ１と冷却媒体導出管４５の中心線Ｃ２とが、冷却室４７の中心軸Ｐから互いに反対の方向にずらされてもよい。図示しないものの、図８及び図９に示す変形例は、いずれも冷却媒体導入口４３ａ及び冷却媒体導出口４５ａが冷却室４７の中心軸Ｐが延びる方向に異なる位置に設けられている。
【００５０】
図８及び図９に示した冷却ホルダ４１Ａ，４１Ｂの構成であっても、冷却媒体導入口４３ａを介して冷却室４７に導入される冷却水は、噴射弁保持部４２の周囲を同方向に旋回しながら流れる。また、冷却水は、冷却室４７内を旋回しながら流れた後、冷却媒体導出口４５ａを介して、冷却水の流れの方向に沿って接続された冷却媒体導出管４５へと導出される。これにより、冷却水が、噴射弁２５が有する熱を効率的に奪うことができ、噴射弁２５の冷却能力を向上させることができる。
【００５１】
また、冷却ホルダ４１Ａ，４１Ｂにおいても、冷却媒体導入口４３ａが、冷却媒体導出口４５ａよりも下方側に設けられているため、上記実施形態に係る冷却ホルダ４１と同様の効果を得ることができる。さらに、冷却ホルダ４１Ａ，４１Ｂにおいても、冷却媒体導入口４３ａにつながる冷却媒体導入管４３が、上方側から下方側に向けて延びて冷却媒体導入口４３ａに接続されていてもよい。これにより、噴射弁２５の冷却効率をより向上させることができる。
【００５２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本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であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５３】
例えば、上記実施形態では、冷却ホルダ４１が円柱状の外形を有していたが、本発明はかかる例に限定されない。冷却水が導入される冷却室４７が、噴射弁保持部４２の周囲を囲むように環状に形成されていれば、冷却ホルダ４１の外形は矩形その他の形状であってもよい。
【符号の説明】
【００５４】
１・・・内燃機関、５・・・排気管、１０・・・還元剤供給装置、２０・・・ポンプモジュール、２１・・・ポンプ、２５・・・噴射弁、４０・・・噴射モジュール、４１・・・冷却ホルダ、４２・・・噴射弁保持部、４３・・・冷却媒体導入管、４３ａ・・・冷却媒体導入口、４５・・・冷却媒体導出管、４５ａ・・・冷却媒体導出口、４７・・・冷却室、５０・・・冷却水循環通路
【図１】
2020101112.tif 000003
【図２】
2020101112.tif 000004
【図３】
2020101112.tif 000005
【図４】
2020101112.tif 000006
【図５】
2020101112.tif 000007
【図６】
2020101112.tif 000008
【図７】
2020101112.tif 000009
【図８】
2020101112.tif 000010
【図９】
2020101112.tif 000011