(57)【要約】【課題】排気通流状態であるときには、尿素水インジェクターから尿素水を敵通り噴射させるようにしながら、尿素水が尿素水インジェクターから漏れる状態であることを、適切に検出することができる排気浄化システムにおける尿素水噴射装置を提供する。【解決手段】エンジンＥの排気路Ｒの選択還元触媒Ｓの設置箇所よりも上流側箇所に対して尿素水を噴射する尿素水インジェクターＪが、尿素水供給路Ｌａを通して供給される尿素水を噴射しかつ未噴射の尿素水を尿素水戻り路Ｌｂに流動させるように構成され、制御部Ｈが、排気通流状態であるとき及び排気非通流状態であるときのいずれにおいても、供給ポンプ５を作動させ、且つ、排気通流状態であるときに、尿素水インジェクターＪを作動させるように構成され、且つ、排気非通流状態であるときに、尿素水インジェクターＪからの尿素水の漏れを検出する漏れ検出処理を実行するように構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気路におけるアンモニアを還元剤として窒素酸化物を選択還元する選択還元触媒の設置箇所よりも上流側箇所に対して尿素水を噴射する尿素水インジェクターと、
尿素水を貯留する尿素水貯留タンクと前記尿素水インジェクターとを接続する尿素水供給路と、
前記尿素水インジェクターと前記尿素水貯留タンクとを接続する尿素水戻り路と、
前記尿素水供給路を通して前記尿素水貯留タンクに貯留された尿素水を前記尿素水インジェクターに供給する供給ポンプと、
前記尿素水インジェクター及び前記供給ポンプの作動を制御する制御部と、が設けられ、
前記尿素水インジェクターが、前記尿素水供給路を通して供給される尿素水を噴射し、かつ、未噴射の尿素水を前記尿素水戻り路に流動させるように構成され、
前記制御部が、前記エンジンからの排気が前記排気路を通流している排気通流状態であるとき及び前記エンジンからの排気が前記排気路を通流していない排気非通流状態であるときのいずれにおいても、前記供給ポンプを作動させて、尿素水を前記尿素水供給路及び前記尿素水戻り路を通して循環させ、且つ、前記排気通流状態であるときに、前記尿素水インジェクターを作動させて、尿素水を噴射させるように構成された排気浄化システムにおける尿素水噴射装置であって、
前記制御部が、前記排気非通流状態であるときに、前記尿素水インジェクターからの尿素水の漏れを検出する漏れ検出処理を実行するように構成されている排気浄化システムにおける尿素水噴射装置。
【請求項２】
前記尿素水供給路を流動する尿素水の流量を検出する供給流量検出センサ、及び、前記尿素水戻り路を開閉する戻り路開閉弁が設けられ、
前記制御部が、前記漏れ検出処理として、前記戻り路開閉弁を閉じ操作した状態で、前記供給流量検出センサの検出情報に基づいて尿素水の流動の有無を判定する処理を実行するように構成されている請求項１記載の排気浄化システムにおける尿素水噴射装置。
【請求項３】
前記排気路の温度を検出する温度センサが設けられ、
前記制御部が、前記排気非通流状態であるときのうちで、前記温度センサの検出情報に基づいて前記排気路の温度が設定温度範囲にあることを判別したときに、前記漏れ検出処理を実行するように構成されている請求項２記載の排気浄化システムにおける尿素水噴射装置。
【請求項４】
前記尿素水供給路を流動する尿素水の流量を検出する供給流量検出センサ、及び、前記尿素水戻り路を流動する尿素水の流量を検出する戻り流量検出センサが設けられ、
前記制御部が、前記漏れ検出処理として、前記戻り流量検出センサの検出値が前記供給流量検出センサの検出値よりも少ないか否かを判定する処理を実行するように構成されている請求項１記載の排気浄化システムにおける尿素水噴射装置。
【請求項５】
前記制御部が、前記供給流量検出センサの検出情報に基づいて、前記尿素水インジェクターの噴射量が設定目標量となるように前記尿素水インジェクターの噴射作動を制御するように構成されている請求項２〜４のいずれか１項に記載の排気浄化システムにおける尿素水噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気路におけるアンモニアを還元剤として窒素酸化物を選択還元する選択還元触媒の設置箇所よりも上流側箇所に対して尿素水を噴射する尿素水インジェクターと、尿素水を貯留する尿素水貯留タンクと前記尿素水インジェクターとを接続する尿素水供給路と、前記尿素水インジェクターと前記尿素水貯留タンクとを接続する尿素水戻り路と、前記尿素水供給路を通して前記尿素水貯留タンクに貯留された尿素水を前記尿素水インジェクターに供給する供給ポンプと、前記尿素水インジェクター及び前記供給ポンプの作動を制御する制御部と、が設けられ、
前記尿素水インジェクターが、前記尿素水供給路を通して供給される尿素水を噴射し、かつ、未噴射の尿素水を前記尿素水戻り路に流動させるように構成され、
前記制御手段が、前記エンジンからの排気が前記排気路を通流している排気通流状態であるとき及び前記エンジンからの排気が前記排気路を通流していない排気非通流状態であるときのいずれにおいても、前記供給ポンプを作動させて、尿素水を前記尿素水供給路及び前記尿素水戻り路を通して循環させ、且つ、前記排気通流状態であるときに、前記尿素水インジェクターを作動させて、尿素水を噴射させるように構成された排気浄化システムにおける尿素水噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コージェネレーションシステムに装備するリーンバーン型のガスエンジン等、エンジンの排気中には、窒素酸化物（ＮＯｘ）が含まれるものとなるため、エンジンの排気路に、アンモニアを還元剤として窒素酸化物を選択還元する選択還元触媒を設置し、排気路における選択還元触媒の設置箇所よりも上流側箇所に、尿素水を噴射することにより、尿素水を加水分解して得られるアンモニアガスにて窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元して、窒素ガスと水蒸気とに分解する排気浄化システム（尿素ＳＣＲシステム）がある。
【０００３】
本発明に係る排気浄化システムにおける尿素水噴射装置は、このような排気浄化システムにおいて、排気路における選択還元触媒の設置箇所よりも上流側箇所に、尿素水を噴射するための装置であり、エンジンからの排気が排気路を通流している排気通流状態であるとき及びエンジンからの排気が排気路を通流していない非通流状態であるときのいずれにおいても、供給ポンプを作動させて、尿素水を尿素水供給路及び尿素水戻り路を通して循環させ、且つ、排気通流状態であるときに、尿素水インジェクターを作動させて、尿素水を噴射させることになる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
このような尿素水噴射装置は、排気通流状態であるとき及び排気非通流状態であるときのいずれにおいても、尿素水を尿素水供給路及び尿素水戻り路を通して循環させることによって、尿素水インジェクターの損傷を抑制し、しかも、尿素水の凝固や尿素水の凍結を抑制することができるため、尿素水インジェクターからの尿素水の噴射を良好に行えるものとなる。
【０００５】
すなわち、エンジンの排気温度は、一般に、５００℃程度であるから、尿素水インジェクターがエンジンの排気により高温に加熱されると、例えば、尿素水インジェクターに装備する電磁アクチュエータ（電磁ソレノイド）が損傷する等、尿素水インジェクターが損傷するトラブルを発生する虞があるが、循環される尿素水にて尿素水インジェクターを冷却することによって、冷却水インジェクターの損傷を抑制できることになる。
【０００６】
また、尿素水は、高温（例えば、３００℃〜６５０℃）で凝固する傾向にあるため、尿素水を循環停止状態で尿素水インジェクターに滞留させておくと、滞留する尿素水が凝固して、尿素水インジェクターから尿素水を噴射することができなくなるトラブルを発生する虞があるが、排気通流状態であるとき及び排気非通流状態であるときのいずれにおいても、尿素水を尿素水供給路及び尿素水戻り路を通して循環させることによって、尿素水の凝固を抑制できることになる。
【０００７】
また、尿素水は、低温（例えば、−１１℃以下）で凍結する傾向にあるため、尿素水を循環停止状態で放置しておくと、寒冷地（例えば、東北や北海道）の冬期においては、インジェクターに滞留する尿素水や、尿素水供給路及び尿素水戻り路に滞留する尿素水等が凍結して、尿素水インジェクターから尿素水を噴射することができなくなるトラブルを発生する虞があるが、排気通流状態であるとき及び排気非通流状態であるときのいずれにおいても、尿素水を尿素水供給路及び尿素水戻り路を通して循環させることによって、尿素水の凍結を抑制できることになる。
【０００８】
ちなみに、尿素水インジェクターには、特許文献１に記載の如く、循環される尿素水を流動させながら冷却するための内部流路が備えられ、また、尿素水の噴射口を開閉する弁体が、電磁アクチュエータ（電磁ソレノイド）にて開閉される形態で備えられることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第３８５１７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
尿素水インジェクターは、尿素水を噴射しないときには、弁体が噴射口を閉じることになるが、異物の噛み込みや弁体の芯ずれ等により、弁体にて噴射口を適正通り閉じることができない閉じ異常が発生する虞があり、このような閉じ異常が発生すると、尿素水が排気路に漏れる状態になる。
【００１１】
そして、排気非通流状態であるときに、万が一、尿素水が排気路に漏れる状態になると、漏れた尿素水にて排気路を形成する配管部材が腐食して、配管部材に穿孔が生じることや配管部材が破断することになる異常事態に発展する虞がある。
【００１２】
しかしながら、従来では、尿素水インジェクターから尿素水が排気路に漏れる状態になることに対して何ら対策が講じられていないため、上述の異常事態を招く虞があり、改善が望まれるものであった。
【００１３】
本発明は、上記実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、排気通流状態であるときには、尿素水インジェクターから尿素水を適正通り噴射させるようにしながら、尿素水が尿素水インジェクターから漏れる状態であることを、適切に検出することができる排気浄化システムにおける尿素水噴射装置を提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の排気浄化システムにおける尿素水噴射装置は、エンジンの排気路におけるアンモニアを還元剤として窒素酸化物を選択還元する選択還元触媒の設置箇所よりも上流側箇所に対して尿素水を噴射する尿素水インジェクターと、
尿素水を貯留する尿素水貯留タンクと前記尿素水インジェクーとを接続する尿素水供給路と、
前記尿素水インジェクターと前記尿素水貯留タンクとを接続する尿素水戻り路と、
前記尿素水供給路を通して前記尿素水貯留タンクに貯留された尿素水を前記尿素水インジェクターに供給する供給ポンプと、
前記尿素水インジェクター及び前記供給ポンプの作動を制御する制御部と、が設けられ、
前記尿素水インジェクターが、前記尿素水供給路を通して供給される供給される尿素水を噴射し、かつ、未噴射の尿素水を前記尿素水戻り路に流動させるように構成され、
前記制御手段が、前記エンジンからの排気が前記排気路を通流している排気通流状態であるとき及び前記エンジンからの排気が前記排気路を通流していない排気非通流状態であるときのいずれにおいても、前記供給ポンプを作動させて、尿素水を前記尿素水供給路及び前記尿素水戻り路を通して循環させ、且つ、前記排気通流状態であるときに、前記尿素水インジェクターを作動させて、尿素水を噴射させるように構成されたものであって、その特徴構成は、
前記制御部が、前記排気非通流状態であるときに、前記尿素水インジェクターからの尿素水の漏れを検出する漏れ検出処理を実行するように構成されていることを特徴とする。
【００１５】
すなわち、制御部が、エンジンからの排気が排気路を通流していない排気非通流状態であるときに、尿素水インジェクターからの尿素水の漏れを検出する漏れ検出処理を実行するものであるから、エンジンからの排気が排気路を通流している排気通流状態であるときには、漏れ検出処理を実行しないことにより、尿素水の噴射を適正通り行うことができるのである。
【００１６】
つまり、エンジンからの排気が排気路を通流していない排気非通流状態であるとき、換言すれば、尿素水を噴射させるために尿素水インジェクターを作動させることがない排気非通流状態であるときに、漏れ検出処理を実行することにより、排気通流状態であるときには、尿素水の噴射を適正通り行うようにしながら、尿素水インジェクターからの尿素水の漏れを適切に検出することができるのである。
【００１７】
説明を加えると、漏れ検出処理として、例えば、尿素水戻り路を閉じた状態に切換えるようにし、その尿素水戻り路を閉じた状態において、尿素水供給路を通して尿素水が流動しているか否かを判定する処理を実行することが考えられる。
このような漏れ検出処理を、排気通流状態のときに実行すると、尿素水インジェクターからの尿素水の噴射を、漏れ検出のために中断する必要があり、尿素水を適正通り噴射することができないものとなるが、漏れ検出処理を排気非通流状態で行うようにすることにより、排気通流状態での尿素水の噴射を適正通り行うことができるのである。
【００１８】
また、漏れ検出処理として、例えば、尿素水供給路を流動する尿素水の流量及び尿素水戻り路を流動する尿素水の流量を検出して、尿素水供給路を流動する尿素水の流量が尿素水戻り路を流動する尿素水の流量よりも低いか否かを判定する処理を実行することが考えられる。
このような漏れ検出処理を、排気通流状態のときに実行すると、尿素水インジェクターからの尿素水の噴射を、漏れ検出のために中断する必要があり、尿素水を適正通り噴射することができないものとなるが、漏れ検出処理を排気非通流状態で行うようにすることにより、排気通流状態での尿素水の噴射を適正通り行うことができるのである。
【００１９】
要するに、本発明の排気浄化システムにおける尿素水噴射装置の特徴構成によれば、排気通流状態であるときには、尿素水インジェクターから尿素水を適正通り噴射させるようにしながら、尿素水が尿素水インジェクターから漏れる状態であることを、適切に検出することができる。
【００２０】
また、本発明の排気浄化システムにおける尿素水噴射装置の更なる特徴構成は、
前記尿素水供給路を流動する尿素水の流量を検出する供給流量検出センサ、及び、前記尿素水戻り路を開閉する戻り路開閉弁が設けられ、
前記制御部が、前記漏れ検出処理として、前記戻り路開閉弁を閉じ操作した状態で、前記供給流量検出センサの検出情報に基づいて尿素水の流動の有無を判定する処理を実行するように構成されている点にある。
【００２１】
すなわち、漏れ検出処理として、戻り路開閉弁を閉じ操作して、尿素水戻り路を閉じた状態に切換えるようにし、そして、尿素水戻り路を閉じた状態において、供給流量検出センサの検出情報に基づいて、尿素水供給路を通して尿素水が流動しているか否かを判定する処理が行われることになる。
【００２２】
つまり、尿素水戻り路を閉じた状態においては、尿素水インジェクターに漏れがなければ、尿素水供給路を通して尿素水が流動することはないが、尿素水インジェクターに漏れがあれば、尿素水戻り路を閉じた状態においても、尿素水供給路を通して尿素水が流動するため、尿素水戻り路を閉じた状態において、尿素水供給路を通して尿素水が流動していれば、尿素水インジェクターに漏れがあると判定できるのである。
【００２３】
そして、尿素水戻り路を閉じた状態において、尿素水インジェクターに漏れがあれば、尿素水供給路における尿素水の流動が直ちに現れるものであるから、短時間で迅速に尿素水インジェクターの漏れを検出することができるため、尿素水供給路及び尿素水戻り路を通した尿素水の循環を、漏れ検出処理のために一時的に停止するにしても、短時間だけ停止させればよいため、尿素水インジェクターの冷却及び尿素水の凝固や凍結の回避のために、尿素水供給路及び尿素水戻り路を通した尿素水の循環を極力継続させることができるのである。
【００２４】
したがって、本発明の排気浄化システムにおける尿素水噴射装置の更なる特徴構成によれば、尿素水インジェクターの冷却及び尿素水の凝固や凍結の回避のために、尿素水供給路及び尿素水戻り路を通した尿素水の循環を極力継続させながら、漏れ検出処理を行うことができる。
【００２５】
また、本発明の排気浄化システムにおける尿素水噴射装置の更なる特徴構成は、
前記排気路の温度を検出する温度センサが設けられ、
前記制御部が、前記排気非通流状態であるときのうちで、前記温度センサの検出情報に基づいて前記排気路の温度が設定温度範囲にあることを判別したときに、前記漏れ検出処理を実行するように構成されている点にある。
【００２６】
すなわち、排気非通流状態のときに漏れ検出処理を行うにあたり、排気路の温度が設定温度範囲にあるときに行うようにするものであるから、上述の特徴構成で述べたように、尿素水戻り路を閉じた状態にして漏れ検出処理を行う場合においても、排気路の温度が高くて、尿素水インジェクターの冷却を行う必要があるときや、尿素水の凝固が発生する虞があるとき、並びに、排気路の温度が低くて尿素水の凍結の虞があるときには、漏れ検出処理が行われずに、尿素水供給路及び尿素水戻り路を通した尿素水の循環が継続されることになる。
【００２７】
したがって、本発明の排気浄化システムにおける尿素水噴射装置の更なる特徴構成によれば、排気非通流状態のときに漏れ検出処理を実行するにあたり、排気路の温度が設定温度範囲にあるときに行うようにすることによって、尿素水インジェクターを適切に冷却することができ、また、尿素水の凝固や凍結を適切に回避できる。
【００２８】
また、本発明の排気浄化システムにおける尿素水噴射装置の更なる特徴構成は、
前記尿素水供給路を流動する尿素水の流量を検出する供給流量検出センサ、及び、前記尿素水戻り路を流動する尿素水の流量を検出する戻り流量検出センサが設けられ、
前記制御部が、前記漏れ検出処理として、前記戻り流量検出センサの検出値が前記供給流量検出センサの検出値よりも低いか否かを判定する処理を実行するように構成されている点にある。
【００２９】
すなわち、制御部が、排気非通流状態であるときに実行する漏れ検出処理として、戻り流量検出センサの検出値が供給流量検出センサの検出値よりも低いか否かを判定する処理を実行することになる。
【００３０】
つまり、尿素水インジェクターから尿素水が漏れていないときには、戻り流量検出センサの検出値と供給流量検出センサの検出値とは同じになるが、尿素水インジェクターから尿素水が漏れているときには、戻り流量検出センサの検出値が供給流量検出センサの検出値よりも低くなるから、戻り流量検出センサの検出値が供給流量検出センサの検出値よりも少ないか否かを判定することにより、尿素水インジェクターから尿素水が漏れているか否かを判定できるのである。
【００３１】
そして、このような漏れ検出処理は、尿素水の循環流動を停止することなく漏れの検出を行えるものであるから、尿素水インジェクターの冷却を適切に行い、また、尿素水の凝固や凍結を適切に回避できることになる。
【００３２】
したがって、本発明の排気浄化システムにおける尿素水噴射装置の更なる特徴構成によれば、漏れ検出処理を実行しながらも、尿素水インジェクターを適切に冷却することができ、また、尿素水の凝固や凍結を適切に回避できる。
【００３３】
また、本発明の排気浄化システムにおける尿素水噴射装置の更なる特徴構成は、
前記制御部が、前記供給流量検出センサの検出情報に基づいて、前記尿素水インジェクターの噴射量が設定目標量となるように前記尿素水インジェクターの噴射作動を制御するように構成されている点にある。
【００３４】
すなわち、制御部が、尿素水供給路を流動する尿素水の流量を検出する供給流量検出センサの検出情報に基づいて、インジェクターの噴射量が設定目標量となるようにインジェクターの噴射作動を制御することになる。
【００３５】
つまり、尿素水供給路を流動する尿素水の流量が変化しても、設定目標量の噴射量にて尿素水を適切に噴射できることになり、尿素水の無駄な消費を抑制することができる。
また、尿素水の噴射量を設定目標量に調整するために設ける供給流量検出センサを用いて、上述の漏れ検出処理を行うことにより、構成の簡素化を図りながら漏れ検出処理を行うことができる。
【００３６】
したがって、本発明の排気浄化システムにおける尿素水噴射装置の更なる特徴構成によれば、尿素水の無駄な消費を抑制し、しかも、構成の簡素化を図りながら漏れ検出処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】第１実施形態の尿素水噴射装置の構成を示す図
【図２】尿素水インジェクターの概略構成を示す縦断側面図
【図３】尿素水インジェクターの開閉制御形態を示す図
【図４】第２実施形態の尿素水噴射装置の構成を示す図
【図５】第３実施形態の尿素水噴射装置の構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００３８】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
（排気浄化システムの全体構成）
図１に示すように、発電機１を駆動するリーンバーン型のガスエンジンＥと、そのガスエンジンＥの排気ガスを排熱回収ボイラＢに導く排気路Ｒが設けられて、発電機１が発電する電力と排熱回収ボイラＢが生成する蒸気（熱）とを電力消費箇所や蒸気消費箇所に供給するコージェネレーションシステムが構成されている。
ちなみに、排気路Ｒは、排気路形成用の配管部材２を配設して構成されている。
【００３９】
ガスエンジンＥの排気路Ｒに、アンモニアを還元剤として窒素酸化物を選択還元する選択還元触媒Ｓを備える反応器３が設置され、排気路Ｒにおける選択還元触媒Ｓの設置箇所よりも上流側箇所に対して尿素水を噴射する尿素水噴射装置Ｆが設置されている。
そして、尿素水噴射装置Ｆにて噴射された尿素水を加水分解して得られるアンモニアガスを還元剤として、選択還元触媒Ｓにて窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元して、窒素ガスと水蒸気とに分解する排気浄化システム（尿素ＳＣＲシステム）が構成されている。
【００４０】
反応器３は、選択還元触媒Ｓを収納するケーシング３ｃを排気路形成用の配管部材２の途中部分に組み込む形態で、排気路Ｒに設置されている。
ちなみに、本実施形態においては、選択還元触媒Ｓのみが反応器３に収納される場合を例示するが、反応器３に、選択還元触媒Ｓの下流側に位置させる状態で、残存するアンモニアを除去するための酸化触媒を装備する形態で実施してもよい。
【００４１】
（尿素水噴射装置の構成）
尿素水噴射装置Ｆには、ガスエンジンＥの排気路Ｒにおける選択還元触媒Ｓの設置箇所よりも上流側箇所に対して尿素水を噴射する尿素水インジェクターＪと、尿素水を貯留する尿素水貯留タンク４と、尿素水貯留タンク４と尿素水インジェクターＪとを接続する尿素水供給路Ｌａと、尿素水インジェクターＪと尿素水貯留タンク４とを接続する尿素水戻り路Ｌｂと、尿素水供給路Ｌａを通して尿素水貯留タンク４に貯留された尿素水を尿素水インジェクターＪに供給する供給ポンプ５と、尿素水インジェクターＪ及び供給ポンプ５の作動を制御する制御部Ｈと、が備えられている。
【００４２】
尿素水インジェクターＪが、尿素水供給路Ｌａを通して供給される尿素水を噴射し、かつ、未噴射の尿素水を尿素水戻り路Ｌｂに流動させるように構成され、また、供給される尿素水にて冷却されるように構成されており、その詳細は後述する。
【００４３】
制御部Ｈは、ガスエンジンＥの運転を管理して、ガスエンジンＥからの排気が排気路Ｒを通流している排気通流状態及びガスエンジンＥからの排気が排気路Ｒを通流していない排気非通流状態を判定するように構成されている。
つまり、ガスエンジンＥが運転中であるときは、排気通流状態であると判定し、それ以外のときには、排気非通流状態であると判定するように構成されている。
尚、排気通流状態として、ガスエンジンＥが運転中である期間に加えて、ガスエンジンＥが運転状態から停止状態に切換ったのち設定経過時間（例えば、数秒）が経過するまでの間の期間を含めるようにしてもよい。
【００４４】
そして、制御部Ｈは、指令操作部Ｈａから特別な停止指令が指令されない限り、排気通流状態及び排気非通流状態であるときのいずれにおいても、供給ポンプ５を作動させて、尿素水を尿素水供給路Ｌａ及び尿素水戻り路Ｌｂを通して循環させ、且つ、排気通流状態であるときには、尿素水インジェクターＪを作動させて、尿素水を噴射させるように構成されている。
尚、排気通流状態において、尿素水インジェクターＪを作動させて尿素水を噴射させる噴射処理の詳細は、後述する。
【００４５】
すなわち、排気通流状態であるとき及び排気非通流状態であるときのいずれにおいても、尿素水を尿素水供給路Ｌａ及び尿素水戻り路Ｌｂを通して循環させることによって、尿素水インジェクターＪの損傷や尿素水の凝固を抑制し、しかも、尿素水の凍結を抑制するようにしてある。
【００４６】
つまり、ガスエンジンの排気温度が、５００℃程度であるため、ガスエンジンＥの排気により尿素水インジェクターＪが高温に加熱されて、例えば、尿素水インジェクターＪに装備する後述の電磁ソレノイドＪＳが損傷する等、尿素水インジェクターＪが損傷するトラブルを発生する虞があるが、循環される尿素水にて尿素水インジェクターＪを冷却することによって、尿素水インジェクターＪの損傷を抑制できることになる。
【００４７】
また、尿素水は、高温（例えば、３００℃〜６５０℃）で凝固する傾向にあるが、尿素水を尿素水供給路Ｌａ及び尿素水戻り路Ｌｂを通して循環させることによって、尿素水の凝固を抑制できることになる。
【００４８】
また、尿素水は、低温（例えば、−１１℃以下）で凍結する傾向にあるが、排気通流状態であるときに加えて、排気非通流状態であるときにも、尿素水を尿素水供給路Ｌａ及び尿素水戻り路Ｌｂを通して循環させることによって、尿素水の凍結を抑制できることになる。
【００４９】
また、制御部Ｈは、排気非通流状態であるときに、尿素水インジェクターＪの漏れを検出する漏れ検出処理を実行するように構成されており、その詳細は、後述する。
ちなみに、尿素水供給路Ｌａの供給ポンプ５の上流側箇所には、尿素水供給路Ｌａを開閉する供給路用開閉弁６が装備されて、指令操作部Ｈａから上述の停止指令を指令した際等において、供給路用開閉弁６を閉じることができるように構成されている。
【００５０】
（尿素水インジェクターの構成）
尿素水インジェクターＪは、図２に示すように、先端に噴射口７ａが形成された本体ケーシング７の内部に、噴射口７ａを開閉するスライド式の弁体８を装備する形態に構成されている。
そして、弁体８を閉じ側に付勢するスプリング９、及び、そのスプリング９の付勢力に抗して弁体８を開き側に操作する電磁ソレノイドＪＳが設けられている。
尚、図２は、尿素水インジェクターＪの概略構成を模式的に表したものであり、各部の形状や各部の具体的寸法等は実際の構成とは異なるものである。
【００５１】
本体ケーシング７には、弁体８の外周部を囲む内部流路１０が、噴射口７ａに連通する状態で形成され、また、尿素水供給路Ｌａが接続される尿素水受入部１１、及び、尿素水戻り路Ｌｂが接続される尿素水排出部１２の夫々が、内部流路１０に連通する状態で形成されている。
【００５２】
したがって、尿素水受入部１１に供給された尿素水が、内部流路１０を流動して尿素水排出部１２に排出する形態で、本体ケーシング７の内部を流動するように構成され、そして、電磁ソレノイドＪＳによって弁体８を開き側に操作することによって、内部流路１０を流動する尿素水が噴射口７ａから噴射されるように構成されている。
また、尿素水受入部１１に供給された尿素水が内部流路１０を流動することにより、本体ケーシング７及び弁体８が冷却されることによって、尿素水インジェクターＪが冷却されるように構成されている。
【００５３】
（噴射処理）
供給ポンプ５が、設定回転速度で回転駆動されて、尿素水を略一定の供給量にて供給するように構成され、尿素水供給路Ｌａを流動する尿素水の流量を検出する供給流量検出センサ１３が設けられている。
制御部Ｈが、噴射処理として、図３に示すように、設定周期Ｔのうちで設定噴射時間Ｗの間だけ弁体８を開く形態で、弁体８を間欠的に開閉作動させる処理を実行するように構成されている。
【００５４】
そして、制御部Ｈが、尿素水の噴射量が設定目標量（例えば、４０ｃｃ／分）となるように、供給流量検出センサ１３の検出情報に基づいて、設定噴射時間Ｗを変更調整する、いわゆるＰＷＭ制御によって噴射量を調節する形態で、噴射処理を実行するように構成されている。
【００５５】
つまり、供給ポンプ５を設定回転速度で回転させても、尿素水の供給量が変動する虞があるが、尿素水の供給量が変動しても、設定目標量の噴射量にて尿素水を噴射できることになる。
ちなみに、コージェネレーションシステムに装備するガスエンジンＥが定格回転速度で駆動されかつ負荷が大きく変動しない場合には、ガスエンジンＥから排出される排気ガス中に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）の量が大きく変動しない状態であるとして、上記設定目標量を一定量に定めることができる。
【００５６】
但し、ガスエンジンＥに作用する負荷が大きく変動する場合には、ガスエンジンＥの出力を調整することにより、ガスエンジンＥから排出される排気ガス中に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）の量が大きく変動するものとなるから、ガスエンジンＥに作用する負荷の大きさを示す負荷情報等のエンジン運転情報に基づいて、排気ガス中に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）の量を推定しながら、上記設定目標量を変更設定するとよい。
【００５７】
ちなみに、尿素水供給路Ｌａの圧力を検出する供給圧力検出センサ１４が設けられ、制御部Ｈが、供給圧力検出センサ１４の検出値が適正範囲から外れる異常事態が生じたときには、ガスエンジンＥの運転を停止し、かつ、尿素水噴射装置Ｆの運転を停止することになる。
【００５８】
（漏れ検出処理）
上述の如く、尿素水供給路Ｌａを流動する尿素水の流量を検出する供給流量検出センサ１３が設けられることに加えて、図１に示すように、尿素水戻り路Ｌｂを開閉する戻り路開閉弁として電磁式の戻り路開閉弁１５が設けられている。
ちなみに、戻り路開閉弁１５は、開き状態に復帰付勢されて、電磁力にて閉じ状態に操作されるように構成されている。
【００５９】
そして、制御部Ｈが、尿素水インジェクターＪを作動させることがない排気非通流状態であるときに実行する漏れ検出処理として、戻り路開閉弁１５を閉じ操作した状態で、供給流量検出センサ１３の検出情報に基づいて尿素水の流動の有無を判定する処理を実行するように構成されている。
つまり、戻り路開閉弁１５を閉じ操作したときに、供給流量検出センサ１３にて尿素水の流動が無いことが検出されれば、尿素水インジェクターＪから尿素水が漏れていないと判定でき、戻り路開閉弁１５を閉じ操作したときに、供給流量検出センサ１３にて尿素水の流動が有ることが検出されれば、尿素水インジェクターＪから尿素水が漏れていると判定できることになる。
【００６０】
ちなみに、本実施形態においては、供給ポンプ５には、吐出圧力を設定値以下に調整するリリーフ機構が装備されているため、戻り路開閉弁１５を閉じ操作するときにも、供給ポンプ５の駆動を継続するように構成されている。
尚、リリーフ機構が供給ポンプ５に装備されていない場合には、戻り路開閉弁１５を閉じ操作するときに、供給ポンプ５の駆動を停止することになる。
【００６１】
また、本実施形態においては、図１に示すように、排気路の温度を検出する温度センサ１６が設けられている。
そして、制御部Ｈが、排気非通流状態であるときのうちで、温度センサ１６の検出情報に基づいて排気路Ｒの温度が設定温度範囲にあることを判別したときに、漏れ検出処理を実行するように構成されている。
ちなみに、上述の設定温度範囲は、例えば、５０〜１００℃の範囲である。
【００６２】
つまり、排気非通流状態であるときでも、ガスエンジンＥを停止した直後では、排気路Ｒの温度が高いから、尿素水インジェクターＪの冷却を行いかつ尿素水の凝固を回避するために、尿素水を尿素水供給路Ｌａ及び尿素水戻り路Ｌｂを通して循環させる必要があり、また、排気非通流状態であるときでも、冬期等により、排気路Ｒの温度が低いときには、尿素水の凍結を回避するために、尿素水を尿素水供給路Ｌａ及び尿素水戻り路Ｌｂを通して循環させる必要があるから、排気路Ｒの温度が設定温度範囲にあるときに、漏れ検出処理が実行されるように構成されている。
【００６３】
尚、漏れ検出処理は、排気通流状態から排気非通流状態に切換るごとに実行することが好ましいが、必ずしも、排気通流状態から排気非通流状態に切換るごとに実行する必要はなく、例えば、数日当たりに１回行う程度の頻度で実行させるようにしてもよい。
ちなみに、漏れ検出処理の実行中に、ガスエンジンＥが停止状態から運転状態に移行した場合には、漏れ検出処理を中断して、上述した噴射処理を行うことになる。
【００６４】
また、本実施形態においては、排気路の温度を検出する温度センサ１６を、反応器３の下流側箇所に一つだけ設ける場合を例示するが、温度センサ１６を反応器３の上流側箇所にも設けるようにする等、複数の温度センサ１６を装備する形態で実施してもよい。
この場合、複数の温度センサ１６のうちの最高温度を検出する検出値及び最低温度を検出する検出値が、上述の設定温度範囲にあるときに、漏れ検出処理を実行させるようにするとよい。
【００６５】
（第１実施形態のまとめ）
以上の通り、本第１実施形態の排気浄化システムにおける尿素水噴射装置Ｆは、排気非通流状態のときに漏れ検出処理を実行することにより、排気通流状態における尿素水噴射を適正通り行えるようにしながら、尿素水インジェクターＪからの尿素水の漏れを的確に検出することができる。
【００６６】
しかも、排気非通流状態のときに漏れ検出処理を実行するにあたり、排気路Ｒの温度が設定温度範囲にあるときに行うようにするものであるから、尿素水インジェクターＪの冷却を適切に行い、また、尿素水の凝固や凍結を回避できることになる。
【００６７】
また、尿素水の噴射量を設定目標量に調整するために設けることになる供給流量検出センサ１３の検出情報を利用しながら、漏れ検出処理を実行するものであるから、構成の簡素化を図りながら漏れ検出処理を行うことができる。
【００６８】
〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態を説明するが、この第２実施形態は、漏れ検出処理の別実施形態を示すものであって、その他の構成は第１実施形態と同様であるので、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明して、第１実施形態と同様な構成については、第１実施形態と同じ符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００６９】
図４に示すように、尿素水供給路Ｌａを流動する尿素水の流量を検出する供給流量検出センサ１３に加えて、尿素水戻り路Ｌｂを流動する尿素水の流量を検出する戻り流量検出センサ１７が設けられている。
尚、本第２実施形態においては、第１実施形態において装備する戻り路開閉弁１５が省略される。
【００７０】
制御部Ｈが、排気非通流状態であるときに実行する漏れ検出処理として、戻り流量検出センサ１７の検出値が供給流量検出センサ１３の検出値よりも少ないか否かを判定する処理を実行するように構成されている。
【００７１】
すなわち、尿素水インジェクターＪから尿素水が漏れていないときには、戻り流量検出センサ１７の検出値と供給流量検出センサ１３の検出値とは同じになるが、尿素水インジェクターＪから尿素水が漏れているときには、戻り流量検出センサ１７の検出値が供給流量検出センサ１３の検出値よりも低くなるから、戻り流量検出センサ１７の検出値が供給流量検出センサ１３の検出値よりも少ないか否かを判定することにより、尿素水インジェクターＪから尿素水が漏れているか否かを判定できるのである。
【００７２】
（第２実施形態のまとめ）
以上の通り、第２実施形態の排気浄化システムにおける尿素水噴射装置Ｆは、第１実施形態の排気浄化システムにおける尿素水噴射装置Ｆと同様に、排気非通流状態のときに漏れ検出処理を実行することにより、排気通流状態における尿素水噴射を適正通り行えるようにしながら、尿素水インジェクターＪからの尿素水の漏れを的確に検出することができる。
【００７３】
また、尿素水の噴射量を設定目標量に調整するために設けることになる供給流量検出センサ１３の検出情報を利用しながら、漏れ検出処理を実行するものであるから、構成の簡素化を図りながら漏れ検出処理を行うことができる。
【００７４】
さらに、漏れ検出処理は、尿素水の循環流動を停止することなく漏れの検出を行えるものであるから、尿素水インジェクターＪの冷却を適切に行い、また、尿素水の凝固や凍結を回避できることになる。
【００７５】
〔第３実施形態〕
次に、第３実施形態を説明するが、この第３実施形態は、漏れ検出処理の別実施形態を示すものであって、その他の構成は第１実施形態と同様であるので、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明して、第１実施形態と同様な構成については、第１実施形態と同じ符号を付して、詳細な説明を省略する。
【００７６】
図５に示すように、尿素水戻り路Ｌｂを開閉する戻り路開閉弁として電磁式の戻り路開閉弁１５が設けられることに加えて、尿素水供給路Ｌａにおける供給圧力検出センサ１４の上流側でかつ供給ポンプ５の下流側に相当する箇所に、尿素水供給路Ｌａを開閉する供給路開閉弁としての電磁式の供給路開閉弁１８が設けられている。
ちなみに、供給路開閉弁１８は、開き状態に復帰付勢されて、電磁力にて閉じ状態に操作するように構成されている。
【００７７】
そして、制御部Ｈが、排気非通流状態であるときに実行する漏れ検出処理として、供給路開閉弁１８及び戻り路開閉弁１５を閉じ操作した状態で、供給圧力検出センサ１４にて検出される検出値が低下するか否かを判定する処理を実行するように構成されている。
つまり、供給路開閉弁１８及び戻り路開閉弁１５を閉じ操作したときに、供給圧力検出センサ１４の検出値が低下しなければ、尿素水インジェクターＪから尿素水が漏れていないと判定でき、供給路開閉弁１８及び戻り路開閉弁１５を閉じ操作したときに、供給圧力検出センサ１４の検出値が低下すれば、尿素水インジェクターＪから尿素水が漏れていると判定できることになる。
【００７８】
ちなみに、本実施形態においては、上記第１実施形態と同様に、供給ポンプ５には、吐出圧力を設定値以下に調整するリリーフ機構が装備されているため、戻り路開閉弁１５を閉じ操作するときにも、供給ポンプ５の駆動を継続するように構成されている。
尚、リリーフ機構が供給ポンプ５に装備されていない場合には、戻り路開閉弁１５を閉じ操作するときに、供給ポンプ５の駆動を停止することになる。
【００７９】
また、図５に示すように、本実施形態においては、第１実施形態と同様に、排気路の温度を検出する温度センサ１６が設けられている。
そして、制御部Ｈが、排気非通流状態であるときのうちで、温度センサ１６の検出情報に基づいて排気路Ｒの温度が設定温度範囲にあることを判別したときに、漏れ検出処理を実行するように構成されている。
ちなみに、上述の設定温度範囲は、例えば、５０〜１００℃の範囲である。
【００８０】
つまり、排気非通流状態であるときでも、ガスエンジンＥを停止した直後では、排気路Ｒの温度が高いから、尿素水インジェクターＪの冷却を行いかつ尿素水の凝固を回避するために、尿素水を尿素水供給路Ｌａ及び尿素水戻り路Ｌｂを通して循環させる必要があり、また、排気非通流状態であるときでも、冬期等により、排気路Ｒの温度が低いときには、尿素水の凍結を回避するために、尿素水を尿素水供給路Ｌａ及び尿素水戻り路Ｌｂを通して循環させる必要があるから、排気路Ｒの温度が設定温度範囲にあるときに、漏れ検出処理が実行されるように構成されている。
【００８１】
尚、漏れ検出処理は、排気通流状態から排気非通流状態に切換るごとに実行することが好ましいが、必ずしも、排気通流状態から排気非通流状態に切換るごとに実行する必要はなく、例えば、数日当たりに１回行う程度に頻度で実行させるようにしてもよい。
ちなみに、漏れ検出処理の実行中に、ガスエンジンＥが停止状態から運転状態に移行した場合には、漏れ検出処理を中断して、上述した噴射処理を行うことになる。
【００８２】
また、本実施形態においては、排気路の温度を検出する温度センサ１６を、反応器３の下流側箇所に一つ設ける場合を例示するが、温度センサ１６を反応器３の上流側箇所にも設けるようにする等、複数の温度センサ１６を装備する形態で実施してもよい。
この場合、複数の温度センサ１６のうちの最高温度を検出する検出値及び最低温度を検出する検出値が、上述の設定温度範囲にあるときに、漏れ検出処理を実行させるようにするとよい。
【００８３】
（第３実施形態のまとめ）
以上の通り、第３実施形態の排気浄化システムにおける尿素水噴射装置Ｆは、第１実施形態の排気浄化システムにおける尿素水噴射装置Ｆと同様に、排気非通流状態のときに漏れ検出処理を実行することにより、排気通流状態における尿素水噴射を適正通り行えるようにしながら、尿素水インジェクターＪからの尿素水の漏れを的確に検出することができる。
【００８４】
しかも、排気非通流状態のときに漏れ検出処理を実行するにあたり、排気路Ｒの温度が設定温度範囲にあるときに行うようにするものであるから、尿素水インジェクターＪの冷却を適切に行い、また、尿素水の凝固や凍結を回避できることになる。
【００８５】
〔別実施形態〕
次に、別実施形態を列記する。
（１）上記第１〜第３実施形態においては、エンジンとして、ガスエンジンＥを例示したが、エンジンとしては、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン等、各種エンジンが適用できる。
【００８６】
（２）上記第１〜第３実施形態においては、コージェネレーションシステムに装備する排気浄化システムの尿素水噴射装置Ｆを例示したが、本発明の尿素水噴射装置Ｆは、例えば、大型バスや大型トラック等の車両に搭載する排気浄化システムに適用する等、種々の設備や機器に装備する排気浄化システムに適用できる。
【００８７】
（３）上記第１〜第３実施形態においては、尿素水噴射装置Ｆの運転を制御する制御部Ｈが、ガスエンジンＥの運転を管理する場合を例示したが、ガスエンジンＥの運転を管理するエンジン制御部を別途設ける形態で実施してもよい。
【００８８】
（４）上記第１〜第３実施形態においては、一つの尿素水インジェクターＪから尿素水を噴射する形態を例示したが、複数の尿素水インジェクターＪを、尿素水供給路Ｌａと尿素水戻り路Ｌｂとの間に、直列状態であるいは並列状態で設ける形態で実施してもよい。
【００８９】
（５）上記第１〜第３実施形態においては、尿素水インジェクターＪとして、間欠的に開閉される弁体８が装備される形態のものを例示したが、開度が調整される弁体を装備したもの等、尿素水インジェクターＪの具体構成は各種変更できる。
【００９０】
（６）漏れ検出処理としては、上記第１〜第３実施形態で述べた形態の他に、例えば、尿素水貯留タンクの尿素水貯留量を検出する貯留量検出センサを設けて、尿素水貯留量が排気非通流状態において減少すれば、尿素水インジェクターＪに漏れていると判定する等、種々の形態のものを採用できる。
【００９１】
尚、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【符号の説明】
【００９２】
４        尿素水貯留タンク
５        供給ポンプ
１３      供給流量検出センサ
１５      戻り路開閉弁
１６      温度センサ
１７      戻り流量検出センサ
Ｅ        エンジン
Ｈ        制御部
Ｊ        尿素水インジェクター
Ｌａ      尿素水供給路
Ｌｂ      尿素水戻り路
Ｒ        排気路
Ｓ        選択還元触媒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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