(57)【要約】【課題】尿素の結晶により噴射ノズルに詰まりが生じる虞れを未然に防止し得るようにする。【解決手段】排気管３の途中に選択還元型触媒４を装備し且つ該選択還元型触媒４の上流側に噴射ノズル５を介し尿素水８を還元剤として添加してＮＯxを還元浄化するようにした排気浄化装置に関し、前記噴射ノズル５に尿素水タンク６から尿素水８を導く尿素水供給管７と、エアコン１０からの凝縮水１１を流下させて車外へ排出するドレン管１２との間に、該ドレン管１２の上方位置から高低差を利用して前記尿素水供給管７の下方位置まで前記凝縮水１１を導くノズル洗浄配管１３を設け、該ノズル洗浄配管１３の終端近くに、常時閉でスタータスイッチのオフ時に開となる開閉バルブ１４を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気管の途中に選択還元型触媒を装備し且つ該選択還元型触媒の上流側に噴射ノズルを介し尿素水を還元剤として添加してＮＯxを還元浄化するようにした排気浄化装置であって、前記噴射ノズルに尿素水タンクから尿素水を導く尿素水供給管と、エアコン凝縮水を流下させて車外へ排出するドレン管との間に、該ドレン管の上方位置から高低差を利用して前記尿素水供給管の下方位置までエアコン凝縮水を導くノズル洗浄配管を設け、該ノズル洗浄配管の終端近くに、常時閉でスタータスイッチのオフ時に開となる第一の開閉バルブを設けたことを特徴とする排気浄化装置。
【請求項２】
ノズル洗浄配管における第一の開閉バルブの上流側に逆Ｕ字形のループ管部を形成すると共に、該ループ管部の上流側に下方向きに分岐してノズル洗浄配管内のエアコン凝縮水を車外へ開放する枝管を設け、該枝管に常時閉でスタータスイッチのオフ時に開となる第二の開閉バルブを設けたことを特徴とする請求項１に記載の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンなどのエンジンに適用される排気浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ディーゼルエンジンにおいては、排出ガスが流通する排気管の途中に、酸素共存下でも選択的にＮＯxを還元剤と反応させる性質を備えた選択還元型触媒を装備し、該選択還元型触媒の上流側に必要量の還元剤を添加して該還元剤を選択還元型触媒上で排出ガス中のＮＯx（窒素酸化物）と還元反応させ、これによりＮＯxの排出濃度を低減し得るようにしたものがある。
【０００３】
他方、プラントなどにおける工業的な排煙脱硝処理の分野では、還元剤にアンモニア（ＮＨ3）を用いてＮＯxを還元浄化する手法の有効性が既に広く知られているところであるが、自動車の場合には、アンモニアそのものを搭載して走行することに関し安全確保が困難であるため、近年においては、毒性のない尿素水を還元剤として使用することが研究されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−１６１７３２号公報
【０００４】
即ち、尿素水を選択還元型触媒の上流側で排出ガス中に添加すれば、該排出ガス中で尿素水が次式によりアンモニアと炭酸ガスに熱分解され、選択還元型触媒上で排出ガス中のＮＯxがアンモニアにより良好に還元浄化されることになる。
［化１］
（ＮＨ2）2ＣＯ＋Ｈ2Ｏ→２ＮＨ3＋ＣＯ2
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、この種の尿素水を還元剤として用いた排気浄化装置にあっては、尿素水を添加するための噴射ノズルが排気管内で高温の排出ガスに晒されているため、残余の尿素水から水分が蒸発して噴射ノズル内に尿素の結晶が析出してしまう虞れがあり、このような析出が何度か繰り返されることで噴射ノズルが詰まり、尿素水の噴射量が変動して定量精度が損なわれたり、尿素水の噴射自体が困難になるといった不具合が起こることが懸念された。
【０００６】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、尿素の結晶により噴射ノズルに詰まりが生じる虞れを未然に防止し得るようにした排気浄化装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、排気管の途中に選択還元型触媒を装備し且つ該選択還元型触媒の上流側に噴射ノズルを介し尿素水を還元剤として添加してＮＯxを還元浄化するようにした排気浄化装置であって、前記噴射ノズルに尿素水タンクから尿素水を導く尿素水供給管と、エアコン凝縮水を流下させて車外へ排出するドレン管との間に、該ドレン管の上方位置から高低差を利用して前記尿素水供給管の下方位置までエアコン凝縮水を導くノズル洗浄配管を設け、該ノズル洗浄配管の終端近くに、常時閉でスタータスイッチのオフ時に開となる第一の開閉バルブを設けたことを特徴とするものである。
【０００８】
而して、このようにすれば、残余の尿素水から水分が蒸発して噴射ノズル内に尿素の結晶が析出してしまった場合でも、スタータスイッチをオフにしてエンジンを停止した際に第一の開閉バルブが開き、ノズル洗浄配管に溜まったエアコン凝縮水が尿素水供給管に流れ込んで噴射ノズル内の尿素の結晶を溶かし、該噴射ノズル内が水洗浄されることになる。
【０００９】
他方、スタータスイッチがオンとなっている運転状態にあっては、第一の開閉バルブが閉じているので、ドレン管から導かれたエアコン凝縮水がノズル洗浄配管に少しずつ溜められるが、長時間に亘る運転継続によりノズル洗浄配管がエアコン凝縮水で満たされてしまった場合には、ノズル洗浄配管から溢れ出たエアコン凝縮水が通常のドレン管に流れ落ちてそのまま車外へ排出されることになる。
【００１０】
更に、本発明においては、ノズル洗浄配管における第一の開閉バルブの上流側に逆Ｕ字形のループ管部を形成すると共に、該ループ管部の上流側に下方向きに分岐してノズル洗浄配管内のエアコン凝縮水を車外へ開放する枝管を設け、該枝管に常時閉でスタータスイッチのオフ時に開となる第二の開閉バルブを設けることも可能である。
【００１１】
このようにすれば、スタータスイッチをオフにしてエンジンを停止した際に第一及び第二の開閉バルブが夫々開き、第一の開閉バルブからループ管部の頂部付近までの間に溜まったエアコン凝縮水だけが噴射ノズルに導かれて尿素の結晶の溶解に使用され、残りのエアコン凝縮水が枝管から車外へ排出されることになる。
【発明の効果】
【００１２】
上記した本発明の排気浄化装置によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【００１３】
（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、噴射ノズル内に尿素の結晶が析出してしまったとしても、エンジン停止時にノズル洗浄配管からエアコン凝縮水を導き入れて噴射ノズル内を水洗浄し、該噴射ノズル内の尿素の結晶をエアコン凝縮水で溶かすことができるので、尿素の結晶により噴射ノズルに詰まりが生じる虞れを未然に防止することができ、尿素水の噴射量が変動して定量精度が損なわれたり、尿素水の噴射自体が困難になるといった不具合を確実に回避して尿素水の噴射を正常に維持することができる。
【００１４】
（ＩＩ）本発明の請求項２に記載の発明によれば、第一の開閉バルブからループ管部の頂部付近までの間に溜まったエアコン凝縮水だけを使用して噴射ノズルの水洗浄を行うことができるので、過剰な量のエアコン凝縮水が排気管内に導入されてしまう虞れを未然に回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
図１は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図１中における符号１はディーゼル機関であるエンジンを示し、該エンジン１の各シリンダから排出された排出ガス２が流通する排気管３の途中に、酸素共存下でも選択的にＮＯxをアンモニアと反応させる性質を備えた選択還元型触媒４が装備されており、この選択還元型触媒４の上流側に噴射ノズル５が設置され、この噴射ノズル５と所要場所に設けた尿素水タンク６との間が尿素水供給管７により接続されている。
【００１７】
そして、尿素水供給管７の途中には、尿素水タンク６内の尿素水８（還元剤）を噴射ノズル５から排気管３内に噴射し得るよう供給ポンプ９が装備されており、この供給ポンプ９と噴射ノズル５との間には、エアコン１０からの凝縮水１１を流下させて車外へ排出するドレン管１２の上方位置から分岐したノズル洗浄配管１３が接続されている。
【００１８】
このノズル洗浄配管１３は、噴射ノズル５の路面Ｇからの高さＨ1よりも高い高さＨ2でドレン管１２から分岐されて下り勾配で尿素水供給管７の下方位置まで延在しており、高低差を利用してドレン管１２からの凝縮水１１を噴射ノズル５へ導き得るようになっていて、このノズル洗浄配管１３の終端近くには、常時閉でスタータスイッチのオフ時に開となる開閉バルブ１４が設けられている。
【００１９】
ここで、ドレン管１２から凝縮水１１をノズル洗浄配管１３に導くに際しては、ドレン管１２における分岐箇所より上流側に、図示しないフィルタなどを配置して異物を予め捕集し得るようにしておくと良い。
【００２０】
尚、図１中における１５はキャブ、１６は荷台を夫々示しているが、前述したノズル洗浄配管１３は、冬期における凍結を回避するために極力キャブ１５内に配索して配管内温度が氷点下にならないようにしておくことが好ましい。
【００２１】
而して、このように排気浄化装置を構成すれば、残余の尿素水８から水分が蒸発して噴射ノズル５内に尿素の結晶が析出してしまった場合でも、スタータスイッチをオフにしてエンジン１を停止した際に開閉バルブ１４が開き、ノズル洗浄配管１３に溜まった凝縮水１１が尿素水供給管７に流れ込んで噴射ノズル５内の尿素の結晶を溶かし、該噴射ノズル５内が水洗浄されることになる。
【００２２】
他方、スタータスイッチがオンとなっている運転状態にあっては、開閉バルブ１４が閉じているので、ドレン管１２から導かれた凝縮水１１がノズル洗浄配管１３に少しずつ溜められるが、長時間に亘る運転継続によりノズル洗浄配管１３が凝縮水１１で満たされてしまった場合には、ノズル洗浄配管１３から溢れ出た凝縮水１１が通常のドレン管１２に流れ落ちてそのまま車外へ排出されることになる。
【００２３】
従って、上記形態例によれば、噴射ノズル５内に尿素の結晶が析出してしまったとしても、エンジン１停止時にノズル洗浄配管１３から凝縮水１１を導き入れて噴射ノズル５内を水洗浄し、該噴射ノズル５内の尿素の結晶を凝縮水１１で溶かすことができるので、尿素の結晶により噴射ノズル５に詰まりが生じる虞れを未然に防止することができ、尿素水８の噴射量が変動して定量精度が損なわれたり、尿素水８の噴射自体が困難になるといった不具合を確実に回避して尿素水８の噴射を正常に維持することができる。
【００２４】
図２は本発明の別の形態例を示すもので、ノズル洗浄配管１３における開閉バルブ１４の上流側に逆Ｕ字形のループ管部１７を形成すると共に、該ループ管部１７の上流側に下方向きに分岐してノズル洗浄配管１３内の凝縮水１１を車外へ開放する枝管１８を設け、該枝管１８に常時閉でスタータスイッチのオフ時に開となる第二の開閉バルブ１９を設けたものとなっている。
【００２５】
ここで、前記ループ管部１７の路面Ｇからの高さＨ3は、ドレン管１２の分岐箇所の高さＨ2よりも低く且つ噴射ノズル５の高さＨ1よりも高く設定してある。
【００２６】
而して、このようにすれば、スタータスイッチをオフにしてエンジン１を停止した際に第一及び第二の開閉バルブ１４，１９が夫々開き、開閉バルブ１４からループ管部１７の頂部付近までの間に溜まった凝縮水１１だけが噴射ノズル５に導かれて尿素の結晶の溶解に使用され、残りの凝縮水１１が枝管１８から車外へ排出されることになる。
【００２７】
従って、このような形態例の場合には、開閉バルブ１４からループ管部１７の頂部付近までの間に溜まった凝縮水１１だけを使用して噴射ノズル５の水洗浄を行うことができるので、過剰な量の凝縮水１１が排気管３内に導入されてしまう虞れを未然に回避することができる。
【００２８】
尚、本発明の排気浄化装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、非常用に洗浄水タンクを別途装備して噴射ノズルを適宜に水洗浄できるようにしても良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明を実施する形態の一例を概略的に示す系統図である。
【図２】本発明の別の形態例を概略的に示す系統図である。
【符号の説明】
【００３０】
３  排気管
４  選択還元型触媒
５  噴射ノズル
６  尿素水タンク
７  尿素水供給管
８  尿素水
１０  エアコン
１１  凝縮水（エアコン凝縮水）
１２  ドレン管
１３  ノズル洗浄配管
１４  開閉バルブ（第一の開閉バルブ）
１７  ループ管部
１８  枝管
１９  開閉バルブ（第二の開閉バルブ）
【図１】
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【図２】
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