(57)【要約】【課題】添加剤の上流側への遡上および排気ガスの圧力損失を抑制することが可能な内燃機関の排気ガス浄化装置を提供することを課題とする。【解決手段】触媒が設けられた排気経路と、前記排気経路の前記触媒より上流側に設けられ、前記排気経路の上流側に添加剤を噴射する添加剤噴射弁と、前記排気経路の前記添加剤噴射弁より上流側に設けられた板部材と、を具備し、前記排気経路内のガスの流速が所定値未満の場合、前記板部材は前記排気経路の内壁側から前記排気経路の内側に向けて立ち上がり、前記排気経路内のガスの流速が所定値以上の場合、前記板部材は前記排気経路の内側から前記内壁側に向けて倒れる内燃機関の排気ガス浄化装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒が設けられた排気経路と、
前記排気経路の前記触媒より上流側に設けられ、前記排気経路の上流側に添加剤を噴射する添加剤噴射弁と、
前記排気経路の前記添加剤噴射弁より上流側に設けられた板部材と、を具備し、
前記排気経路内のガスの流速が所定値未満の場合、前記板部材は前記排気経路の内壁側から前記排気経路の内側に向けて立ち上がり、
前記排気経路内のガスの流速が所定値以上の場合、前記板部材は前記排気経路の内側から前記内壁側に向けて倒れる内燃機関の排気ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の排気ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気ガス中に含まれるＣＯ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）、ＮＯｘ（窒素酸化物）などの有害物質を浄化するため、排気経路の途中に触媒を設ける。触媒により有害物質を無害化し、浄化された排気ガスが車両の外に排出される。触媒における反応のための添加剤を触媒に噴射することがある（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１５６０６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
触媒での反応を効果的に行うためには、添加剤を微粒化させればよい。添加剤を排気経路の上流側に噴射し、排気ガス流の中に拡散させることで、添加剤を微粒化することができる。しかし、排気ガスの流速が小さい場合、添加剤が排気経路の上流側に遡上し、上流側の部品などに付着する。この結果、局所的な冷却およびデポジットの発生などが引き起こされる。添加剤を遮蔽する板を排気経路に設けることで、添加剤の上流側への遡上を抑制することができる。しかし板により排気ガスの圧力損失が大きくなってしまう。
【０００５】
そこで、添加剤の上流側への遡上および排気ガスの圧力損失を抑制することが可能な内燃機関の排気ガス浄化装置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】
【０００６】
上記目的は、触媒が設けられた排気経路と、前記排気経路の前記触媒より上流側に設けられ、前記排気経路の上流側に添加剤を噴射する添加剤噴射弁と、前記排気経路の前記添加剤噴射弁より上流側に設けられた板部材と、を具備し、前記排気経路内のガスの流速が所定値未満の場合、前記板部材は前記排気経路の内壁側から前記排気経路の内側に向けて立ち上がり、前記排気経路内のガスの流速が所定値以上の場合、前記板部材は前記排気経路の内側から前記内壁側に向けて倒れる内燃機関の排気ガス浄化装置によって達成できる。
【発明の効果】
【０００７】
添加剤の上流側への遡上および排気ガスの圧力損失を抑制することが可能な内燃機関の排気ガス浄化装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１（ａ）は内燃機関の排気ガス浄化装置を例示する断面図である。図１（ｂ）は図１（ａ）の線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図２】図２（ａ）は図１（ｂ）の線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。図２（ｂ）は板部が倒れた例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本実施例の内燃機関の排気ガス浄化装置１００について説明する。図１（ａ）は内燃機関の排気ガス浄化装置１００を例示する断面図である。排気ガス浄化装置１００は例えば自動車に搭載される。自動車は例えばディーゼル車、ガソリン車、およびハイブリッド車などである。
【００１０】
図１（ａ）に示すように、排気ガス浄化装置１００は、排気経路１０に配置され、添加剤噴射弁１２、触媒１４および可動部材２０を備える。排気経路１０は不図示のエンジンに接続されている。エンジンから排出される排気ガスは、図１（ａ）に矢印で示すように排気経路１０を流れ、車両の外部に排出される。排気経路１０には、上流側から順に可動部材２０、添加剤噴射弁１２および触媒１４が設けられている。触媒１４は、例えば排気ガス中の有害物質を吸蔵し、ＣＯおよびＨＣの酸化ならびにＮＯｘの還元などを行い、排気ガスを浄化する三元触媒である。
【００１１】
添加剤噴射弁１２は、触媒１４における反応のための添加剤１３（例えば燃料および尿素など）を、排気経路１０の上流側に噴射する。上流から流れてくる排気ガスにより添加剤１３が微粒化され、下流側の触媒１４に到達する。これにより触媒１４における反応が促進される。例えば燃料はＣＯおよびＨＣの酸化に用いられ、尿素はＮＯｘの還元に用いられる。
【００１２】
図１（ｂ）は図１（ａ）の線Ａ−Ａに沿った断面図である。図１（ｂ）に示すように、排気経路１０の径方向に沿って対向する２つの可動部材２０が設けられている。可動部材２０は、板部材２２および蝶番２４を備える。図１（ｂ）に矢印で示すように、板部材２２は蝶番２４を軸として、排気経路１０の内壁側と排気経路１０の内側との間で回転可能である。蝶番２４はバネ蝶番であり、板部材２２が排気経路１０の内側に向けて立ち上がるように、板部材２２を付勢する。
【００１３】
図２（ａ）は図１（ｂ）の線Ｂ−Ｂに沿った断面図である。図２（ａ）のブロック矢印は排気ガスの流れを示す。排気ガスの流速は所定値未満であり、蝶番２４の付勢力は排気ガスの圧力より大きい。このため板部材２２は排気経路１０の内側に向けて立ち上がる。添加剤１３は板部材２２によって遮られるため、上流側への遡上が抑制される。この結果、添加剤１３の付着が抑制され、付着による部品などの冷却が発生しにくい。またデポジットも抑制される。
【００１４】
図２（ｂ）は板部材２２が倒れた例を示す断面図である。図２（ｂ）の例における排気ガスの流速は、図２（ａ）の例より大きく、所定値以上である。排気ガスの圧力が蝶番２４の付勢力より大きいため、図２（ｂ）に矢印で示すように板部材２２は排気経路１０の内壁側に倒れる。このため排気ガスは板部材２２に遮られずに下流側に流れる。したがって、排気ガスの圧力損失が小さくなる。また、排気ガスの圧力が大きいため、添加剤１３は上流側に遡上しにくく、排気ガスとともに下流側に流れる。このため添加剤１３の付着およびデポジットが抑制される。さらに添加剤１３が排気ガス中に拡散することで、添加剤１３の微粒化も促進される。なおガス流速の所定値とは、排気ガスの圧力が蝶番２４の付勢力より大きくなる速度である。
【００１５】
本実施例によれば、添加剤１３の遡上および排気ガスの圧力損失を抑制することが可能である。すなわち、図２（ａ）のように排気ガスの流速が所定値未満の場合、可動部材２０の板部材２２が排気経路１０の内側に向けて立ち上がるため、添加剤１３の遡上が抑制され、上流側の部品などに付着しにくくなる。図２（ｂ）のように排気ガスの流速が所定値より大きい場合、板部材２２が排気経路１０の内壁側に倒れるため、圧力損失が抑制される。
【００１６】
可動部材２０の板部材２２は、バネ蝶番である蝶番２４により回転可能である。可動部材２０は、ガス流速が小さいときに排気経路１０の流路面積を小さくし、ガス流速が大きいときに流路面積を大きくするものであればよい。例えば油圧などを用いたメカ式の可動部材２０でもよい。また、可動部材２０を例えば電動式として、ＥＣＵ（Engine Control Unit）により駆動するモータなどを用いて板部材２２を移動させてもよい。ＥＣＵは排気経路１０に設けられたエアフローメータからガスの流量を取得し、ガスの流量が所定値より小さい場合に板部材２２を立ち上げ、ガスの流量が所定値より大きい場合に板部材２２を倒せばよい。また、可動部材２０の数は１つでもよいし、３つ以上でもよい。
【００１７】
排気経路１０のＬ字型に屈曲している部分に添加剤噴射弁１２を設け、添加剤噴射弁１２より上流側に可動部材２０、下流側に触媒１４を設けることが好ましい。これにより添加剤１３を上流側の可動部材２０に向けて噴射することができる。また添加剤１３が排気ガスとともに触媒１４に向けて流れる。触媒１４は、三元触媒、酸化触媒およびＮＯｘ吸蔵触媒などとすることができる。
【００１８】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００１９】
１０        排気経路
１２        添加剤噴射弁
１３        添加剤
１４        触媒
２０        可動部材
２２        板部材
２４        蝶番
１００      排気ガス浄化装置
【図１】
2017198097.tif 000003
【図２】
2017198097.tif 000004