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JP2018071360A - Exhaust purification device - Google Patents

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JP2018071360A
JP2018071360A JP2016208271A JP2016208271A JP2018071360A JP 2018071360 A JP2018071360 A JP 2018071360A JP 2016208271 A JP2016208271 A JP 2016208271A JP 2016208271 A JP2016208271 A JP 2016208271A JP 2018071360 A JP2018071360 A JP 2018071360A
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JP
Japan
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exhaust
introduction pipe
opening
exhaust gas
emission control
Prior art date
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Pending
Application number
JP2016208271A
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Japanese (ja)
Inventor
申也 杉原
Shinya SUGIHARA
申也 杉原
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Sango Co Ltd
Original Assignee
Sango Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable an exhaust purification device, which increases a temperature of exhaust flowing in an exhaust passage by mixing the same with high temperature combustion gas supplied from a combustor, to entirely and uniformly mix the exhaust with the combustion gas while reducing a risk of an ignition failure and misfire in the combustor.SOLUTION: An exhaust purification device comprises: exhaust purification means (110) which purifies exhaust from an internal combustion engine (200); an introduction pipe (120) which introduces the exhaust into the exhaust purification means; a discharge pipe (130) which discharges the exhaust out of the exhaust purification means; and a combustor (140) configured to supply combustion gas to an inside of the introduction pipe through an opening section (141) at a tip of a protrusion section (142) protruded into the introduction pipe. In the exhaust purification device, a flow direction of the combustion gas from a combustion chamber to the opening section makes an acute angle with the flow direction of the exhaust in an upstream region (122). The protrusion section is protruded in at least one bent section (121) formed in the introduction pipe or in the upstream region of the bent section.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、排気浄化装置に関する。より具体的には、本発明は、排気通路を流れる排気に燃焼器から供給される高温の燃焼ガスを混入させて排気の温度を上昇させる排気浄化装置であって、燃焼器における着火不良及び失火等の問題を低減しつつ、燃焼ガスと排気とを全体的且つ均一に混合させることができる排気浄化装置に関する。   The present invention relates to an exhaust emission control device. More specifically, the present invention relates to an exhaust emission control device that raises the temperature of exhaust gas by mixing high-temperature combustion gas supplied from a combustor with exhaust gas flowing through an exhaust passage, wherein the ignition failure and misfire in the combustor The present invention relates to an exhaust emission control device capable of mixing combustion gas and exhaust gas overall and uniformly while reducing problems such as these.

ディーゼル・エンジン等の内燃機関から排出される排気には、例えば煤の微粒子(PM)及び窒素酸化物(NOx)等の有害物質が含まれる。そこで、地球環境保護等の観点から、例えばPMを捕集するフィルタ(DPF)及びNOx還元触媒等の排気浄化手段を内燃機関の排気通路に設けてPM及びNOxを取り除き、排気を浄化することが広く行われている。   Exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as a diesel engine contains harmful substances such as soot particulates (PM) and nitrogen oxides (NOx). Therefore, from the viewpoint of protecting the global environment, for example, exhaust purification means such as a filter (DPF) that collects PM and a NOx reduction catalyst may be provided in the exhaust passage of the internal combustion engine to remove PM and NOx, thereby purifying the exhaust. Widely done.

ところで、内燃機関の稼働に伴ってDPFにPMが堆積してゆくので、堆積したPMを所定の時期に燃焼させてDPFを再生させる必要がある。また、NOx還元触媒は、例えば内燃機関の冷間始動時等、排気の温度が低い場合、触媒の温度が低く、触媒が活性化されないので、NOxの還元による除去が困難となる。従って、排気に含まれるNOxを取り除くためには、NOx還元触媒が活性化されるのに十分な温度にまでNOx還元触媒の温度を上昇させる必要がある。   By the way, since PM accumulates in the DPF with the operation of the internal combustion engine, it is necessary to regenerate the DPF by burning the accumulated PM at a predetermined time. Further, when the temperature of the exhaust gas is low, such as when the internal combustion engine is cold started, the temperature of the catalyst is low and the catalyst is not activated, so that it is difficult to remove NOx by reduction. Therefore, in order to remove NOx contained in the exhaust gas, it is necessary to raise the temperature of the NOx reduction catalyst to a temperature sufficient to activate the NOx reduction catalyst.

そこで、当該技術分野においては、排気通路中に配設されたバーナ(燃焼器)において燃料を燃焼させて高温の燃焼ガスを発生させることにより、DPF及びNOx還元触媒等の排気浄化手段に流入する排気の温度を上昇させることが知られている(例えば、特許文献1を参照)。これによれば、DPFに堆積したPMを燃焼させてDPFを再生させる機会を増やしたり、NOx還元触媒の温度を迅速に上昇させてNOx還元触媒を早期に活性化させたりすることができる。その結果、内燃機関から排出される排気に含まれる有害物質(PM及びNOx)を有効に取り除き、排気を浄化することができる。   Therefore, in this technical field, fuel is burned in a burner (combustor) disposed in the exhaust passage to generate high-temperature combustion gas, which flows into exhaust purification means such as DPF and NOx reduction catalyst. It is known to raise the temperature of exhaust gas (see, for example, Patent Document 1). According to this, it is possible to increase the opportunity to regenerate the DPF by burning PM deposited on the DPF, or to quickly increase the temperature of the NOx reduction catalyst to activate the NOx reduction catalyst at an early stage. As a result, harmful substances (PM and NOx) contained in the exhaust discharged from the internal combustion engine can be effectively removed and the exhaust can be purified.

しかしながら、排気通路中に燃焼器を配設すると、例えば内燃機関の出力変動等に伴う排気の圧力変動により、燃焼器における燃料の着火不良が発生したり、燃料の燃焼が止まったり(以降、「失火」と称される場合がある。)する虞がある。   However, if a combustor is disposed in the exhaust passage, for example, an ignition pressure fluctuation caused by an output fluctuation of the internal combustion engine or the like may cause a fuel ignition failure in the combustor, or fuel combustion may stop (hereinafter, “ It may be referred to as “misfire”).

一方、所定の角度にて排気通路の内部に対して交差する側方分岐部に配設された燃焼器の燃焼ガスの出口を排気通路の内部に突出させる構成も知られている(例えば、特許文献2を参照)。このような構成によれば、上記のような内燃機関の出力変動等に伴う排気の圧力変動に起因する燃焼器における着火不良及び失火等の問題を低減することができる。   On the other hand, a configuration is also known in which a combustion gas outlet of a combustor disposed at a side branch portion intersecting the inside of the exhaust passage at a predetermined angle protrudes into the exhaust passage (for example, a patent) Reference 2). According to such a configuration, it is possible to reduce problems such as ignition failure and misfire in the combustor due to the pressure fluctuation of the exhaust gas accompanying the output fluctuation of the internal combustion engine as described above.

しかしながら、上記のように排気通路の内部に燃焼器を突出させる構成を有する従来技術に係る排気浄化装置においては、排気通路を流れる排気に高温の燃焼ガスを均一に混入させることが困難な場合がある。具体的には、燃焼器の燃焼ガスの出口から排気通路の内部に供給された高温の燃焼ガスが、主として燃焼器の出口が突出している側の排気通路の内壁に沿って流れる層流となり、排気通路を流れる排気と全体的且つ均一に混合され難くなる場合がある。   However, in the exhaust emission control device according to the prior art having a configuration in which the combustor protrudes inside the exhaust passage as described above, it may be difficult to uniformly mix high-temperature combustion gas into the exhaust gas flowing through the exhaust passage. is there. Specifically, the high-temperature combustion gas supplied from the combustion gas outlet of the combustor into the exhaust passage mainly becomes a laminar flow that flows along the inner wall of the exhaust passage on the side from which the outlet of the combustor protrudes. In some cases, it is difficult to mix the exhaust gas flowing through the exhaust passage with the whole and uniformly.

その結果、排気浄化手段に流入する排気の温度が不均一となり、例えば、DPFに堆積したPMを燃焼させてDPFを再生させる機会を増やしたりNOx還元触媒の温度を迅速に上昇させてNOx還元触媒を早期に活性化させたりすることが困難となる場合がある。このように、従来技術に係る排気浄化装置においては、内燃機関から排出される排気に含まれる有害物質(PM及びNOx)を有効に取り除き、排気を浄化することが困難な場合がある。   As a result, the temperature of the exhaust gas flowing into the exhaust gas purification means becomes non-uniform. For example, the NOx reduction catalyst can be increased by increasing the opportunity to regenerate the DPF by burning PM deposited on the DPF or by rapidly increasing the temperature of the NOx reduction catalyst. It may be difficult to activate the system at an early stage. As described above, in the exhaust emission control device according to the related art, it may be difficult to effectively remove harmful substances (PM and NOx) contained in the exhaust discharged from the internal combustion engine and purify the exhaust.

特許第5494795号公報Japanese Patent No. 5494895 特表2014−527592号公報Special table 2014-527592 gazette

上述したように、当該技術分野においては、排気通路を流れる排気に燃焼器から供給される高温の燃焼ガスを混入させて排気の温度を上昇させる排気浄化装置において、燃焼器における着火不良及び失火等の問題を低減しつつ、燃焼ガスと排気とを全体的且つ均一に混合させることができる技術が求められている。本発明は、このような要求に応えるために為されたものである。   As described above, in the technical field, in an exhaust gas purification apparatus that raises the temperature of exhaust gas by mixing high-temperature combustion gas supplied from a combustor into exhaust gas flowing through an exhaust passage, ignition failure and misfire in the combustor, etc. There is a need for a technique that can reduce the above problem while mixing the combustion gas and the exhaust gas in an overall and uniform manner. The present invention has been made to meet such a demand.

上記に鑑みて、本発明に係る排気浄化装置(以降、「本発明装置」と称される場合がある。)は、内燃機関からの排気に含まれる有害物質を低減する排気浄化手段と、前記排気浄化手段へと前記排気を導く導入管と、前記排気浄化手段から前記排気を排出する排出管と、前記導入管の内部に前記燃焼ガスを供給する燃焼器と、を備える。前記燃焼器は、燃料の燃焼によって燃焼ガスを生成させる燃焼室と、前記燃焼室と連通し且つ前記導入管の内部に突出し且つ先端に開口部が形成されている突出部と、を有する。そして、前記燃焼器は、前記開口部を通して前記導入管の内部に前記燃焼ガスを供給するように構成されている。更に、前記燃焼器において前記燃焼室から前記開口部へと前記燃焼ガスが流動する方向である燃焼ガス方向と、前記上流領域において前記排気が流動する方向である排気方向と、が鋭角をなしている。   In view of the above, an exhaust emission control device according to the present invention (hereinafter sometimes referred to as “the present invention device”) includes an exhaust gas purification means for reducing harmful substances contained in exhaust gas from an internal combustion engine, An introduction pipe that guides the exhaust gas to the exhaust gas purification unit; a discharge pipe that discharges the exhaust gas from the exhaust gas purification unit; and a combustor that supplies the combustion gas to the inside of the introduction pipe. The combustor includes a combustion chamber that generates combustion gas by combustion of fuel, and a protrusion that communicates with the combustion chamber and protrudes into the introduction pipe and has an opening at the tip. The combustor is configured to supply the combustion gas into the introduction pipe through the opening. Furthermore, an acute angle is formed between a combustion gas direction in which the combustion gas flows from the combustion chamber to the opening in the combustor and an exhaust direction in which the exhaust flows in the upstream region. Yes.

前記導入管は、少なくとも1つの屈曲部を有する。加えて、前記突出部は、前記導入管の前記屈曲部において前記導入管の内部に突出しているか、又は、前記導入管の上流領域において前記導入管の内部に突出している。上流領域とは、前記屈曲部の前記内燃機関側に隣接する前記導入管の領域である。   The introduction tube has at least one bent portion. In addition, the protruding portion protrudes into the introduction tube at the bent portion of the introduction tube, or protrudes into the introduction tube in an upstream region of the introduction tube. The upstream region is a region of the introduction pipe adjacent to the bent portion on the internal combustion engine side.

本発明の1つの側面において、前記突出部は、前記導入管の前記屈曲部の外側の領域である外側屈曲領域において前記導入管の内部に突出しているか、又は、前記導入管の内部を流れる前記排気の流動方向に沿って前記外側屈曲領域よりも前記内燃機関に近い前記上流領域である外側上流領域において前記導入管の内部に突出している。   In one aspect of the present invention, the protruding portion protrudes into the introduction tube in an outer bent region that is an outer region of the bent portion of the introduction tube, or flows through the introduction tube. Along the flow direction of exhaust gas, the outer upstream region, which is closer to the internal combustion engine than the outer bent region, protrudes into the introduction pipe.

本発明のもう1つの側面において、前記燃焼ガス方向と前記排気方向とがなす角度は、35°以上であり且つ85°以下であってもよい。   In another aspect of the present invention, an angle formed by the combustion gas direction and the exhaust direction may be not less than 35 ° and not more than 85 °.

本発明のもう1つの側面において、開口部近傍断面積は、開口部上流断面積よりも小さい。開口部近傍断面積とは、前記開口部と交差し且つ前記導入管の中心軸と直交する断面のうち少なくとも1つの断面による前記導入管の断面積である。開口部上流断面積とは、前記突出部が前記導入管の内部に突出している領域の前記内燃機関側に隣接する前記導入管の領域における前記導入管の中心軸と直交する断面による前記導入管の断面積である。   In another aspect of the present invention, the opening vicinity sectional area is smaller than the opening upstream sectional area. The cross-sectional area in the vicinity of the opening is a cross-sectional area of the introduction pipe by at least one cross section among cross sections that intersect the opening and are orthogonal to the central axis of the introduction pipe. The upstream cross-sectional area of the opening is the introduction pipe having a cross section orthogonal to the central axis of the introduction pipe in a region of the introduction pipe adjacent to the internal combustion engine in a region where the protruding portion projects into the introduction pipe. Is the cross-sectional area.

本発明のもう1つの側面において、前記排気浄化装置は、前記開口部を通して前記導入管の内部に供給される前記燃焼ガスの流れを妨げて圧力損失を生じさせる構造を有する部材である抵抗部材を更に備える。この場合、前記抵抗部材は、スリット、コンバージェント・ノズル、オリフィス、縮管、パンチング板、メッシュ板及びルーバからなる群より選ばれる少なくとも一種の部材であってもよい。更に、前記抵抗部材は、スリット、コンバージェント・ノズル、オリフィス及び縮管からなる群より選ばれる少なくとも一種の部材であってもよい。   In another aspect of the present invention, the exhaust purification device includes a resistance member that is a member having a structure that prevents a flow of the combustion gas supplied to the inside of the introduction pipe through the opening and causes pressure loss. In addition. In this case, the resistance member may be at least one member selected from the group consisting of a slit, a convergent nozzle, an orifice, a contraction tube, a punching plate, a mesh plate, and a louver. Further, the resistance member may be at least one member selected from the group consisting of a slit, a convergent nozzle, an orifice, and a contraction tube.

本発明のもう1つの側面において、前記排気浄化手段は、還元剤による還元反応により前記有害物質を低減させる還元触媒を含み、且つ、前記排気浄化装置は、前記突出部よりも前記内燃機関に近い箇所において前記導入管の内部に前記還元剤を噴射する還元剤噴射手段を更に備える。この場合、前記排気浄化装置は、前記導入管の内部の前記還元剤噴射手段と前記排気浄化手段との間の領域において前記突出部と熱伝導可能に取り付けられた放熱板を更に備えていてもよい。更に、前記放熱板は、パンチング板及びメッシュ板からなる群より選ばれる少なくとも一種の部材であってもよい。   In another aspect of the present invention, the exhaust purification unit includes a reduction catalyst that reduces the harmful substance by a reduction reaction with a reducing agent, and the exhaust purification device is closer to the internal combustion engine than the protruding portion. Further provided is a reducing agent injection means for injecting the reducing agent into the introduction pipe at a location. In this case, the exhaust purification device may further include a heat radiating plate attached to the projecting portion so as to be able to conduct heat in a region between the reducing agent injection means and the exhaust purification means inside the introduction pipe. Good. Further, the heat radiating plate may be at least one member selected from the group consisting of a punching plate and a mesh plate.

本発明のもう1つの側面において、前記突出部は、少なくとも1つの屈曲部を有する。この場合、前記突出部の前記屈曲部が前記突出部の先端に形成されており且つ前記開口部が前記突出部の前記屈曲部の前記燃焼室とは反対側の先端に形成されていてもよい。更に、前記突出部の先端に形成された前記屈曲部は、前記開口部を通して前記導入管の内部に供給される前記燃焼ガスの流動方向が前記導入管の内部の前記開口部の周囲における前記排気の流動方向と平行となるように構成され得る。   In another aspect of the invention, the protrusion has at least one bent portion. In this case, the bent portion of the projecting portion may be formed at the tip of the projecting portion, and the opening may be formed at the tip of the projecting portion on the opposite side of the combustion chamber. . Further, the bent portion formed at the tip of the protruding portion is configured such that the flow direction of the combustion gas supplied into the introduction pipe through the opening is the exhaust gas around the opening inside the introduction pipe. It can be configured to be parallel to the flow direction.

上記のように、本発明装置においては燃焼ガス方向と排気方向が鋭角をなすように燃焼器の突出部が導入管の内部に突出している。その結果、上述したような内燃機関の出力変動等に伴う排気の圧力変動に起因する燃焼器における着火不良及び失火等の問題を低減することができる。   As described above, in the apparatus of the present invention, the protruding portion of the combustor protrudes into the introduction pipe so that the combustion gas direction and the exhaust direction form an acute angle. As a result, it is possible to reduce problems such as poor ignition and misfire in the combustor due to the pressure fluctuation of the exhaust gas due to the output fluctuation of the internal combustion engine as described above.

更に、導入管の内部に突出している突出部により、導入管の内部を流れる排気において乱流が生ずる。加えて、この突出部の先端に形成された開口部を通して、燃焼器によって生成された燃焼ガスが導入管の内部を流れる排気に供給される。即ち、本発明装置においては、乱流が生じている排気に燃焼ガスが混入される。従って、排気と燃焼ガスとの混合が促進される。   Furthermore, turbulent flow is generated in the exhaust gas flowing through the inside of the introduction pipe due to the projecting portion protruding inside the introduction pipe. In addition, the combustion gas generated by the combustor is supplied to the exhaust gas flowing through the inside of the introduction pipe through the opening formed at the tip of the protrusion. That is, in the apparatus of the present invention, combustion gas is mixed into the exhaust gas in which turbulent flow is generated. Therefore, mixing of exhaust gas and combustion gas is promoted.

上記に加えて、本発明装置が備える導入管は少なくとも1つの屈曲部を有するので、これによっても導入管の内部を流れる排気に乱流が生ずる。従って、燃焼器の突出部が導入管の屈曲部において導入管の内部に突出している場合は、導入管の屈曲及び突出部の両方に起因して導入管の内部を流れる排気において、より顕著な乱流が生ずる。その結果、排気と燃焼ガスとの混合が更に促進される。一方、燃焼器の突出部が導入管の上流領域において導入管の内部に突出している場合は、上記のように突出部に起因する排気の乱流によって排気と燃焼ガスとの混合が促進された後に、導入管の屈曲部に起因して排気と燃焼ガスとの混合物において乱流が生ずる。その結果、この場合においても、排気と燃焼ガスとの混合が更に促進される。   In addition to the above, since the introduction pipe provided in the device of the present invention has at least one bent portion, this also causes turbulence in the exhaust gas flowing inside the introduction pipe. Therefore, when the protrusion of the combustor protrudes into the introduction pipe at the bent portion of the introduction pipe, the exhaust flowing through the introduction pipe due to both the bending and the protrusion of the introduction pipe is more prominent. Turbulence occurs. As a result, mixing of exhaust gas and combustion gas is further promoted. On the other hand, when the protrusion of the combustor protrudes into the introduction pipe in the upstream region of the introduction pipe, the mixing of the exhaust gas and the combustion gas is promoted by the turbulent flow of the exhaust caused by the protrusion as described above. Later, turbulence occurs in the mixture of exhaust and combustion gases due to the bent portion of the inlet tube. As a result, even in this case, the mixing of the exhaust gas and the combustion gas is further promoted.

上記のように、本発明装置によれば、排気通路を流れる排気に燃焼器から供給される高温の燃焼ガスを混入させて排気の温度を上昇させる排気浄化装置において、燃焼器における着火不良及び失火等の問題を低減しつつ、燃焼ガスと排気とを全体的且つ均一に混合させることができる。その結果、本発明装置においては、従来技術に係る排気浄化装置と比較して、内燃機関から排出される排気に含まれる有害物質(PM及びNOx)をより有効に取り除き、より確実に排気を浄化することができる。   As described above, according to the device of the present invention, in the exhaust purification device that raises the temperature of the exhaust gas by mixing the high-temperature combustion gas supplied from the combustor with the exhaust gas flowing through the exhaust passage, poor ignition and misfire in the combustor. The combustion gas and the exhaust gas can be mixed as a whole and uniformly while reducing such problems. As a result, in the device according to the present invention, the harmful substances (PM and NOx) contained in the exhaust gas discharged from the internal combustion engine are more effectively removed and the exhaust gas is more reliably purified as compared with the exhaust gas purification device according to the prior art. can do.

また、上述したように、外側屈曲領域又は外側上流領域において突出部を導入管の内部に突出させたり、燃焼ガス方向と排気方向とが所定の範囲に入る鋭角をなすようにしたりすることにより、燃焼ガスと排気との混合を更に促進することができる。   Further, as described above, by projecting the protruding portion into the inside of the introduction pipe in the outer bent region or the outer upstream region, or by making an acute angle where the combustion gas direction and the exhaust direction enter a predetermined range, Mixing of the combustion gas and the exhaust gas can be further promoted.

更に、上述したように開口部近傍断面積を開口部上流断面積よりも小さくすることにより、開口部の近傍における排気の流速を高めることができる。その結果、ベンチュリ効果によって開口部の近傍における圧力が低下し、開口部を介する導入管の内部への燃焼ガスの供給が促進される(吸い出し効果)。   Furthermore, as described above, by making the sectional area in the vicinity of the opening smaller than the sectional area in the upstream of the opening, the flow velocity of the exhaust in the vicinity of the opening can be increased. As a result, the pressure in the vicinity of the opening is reduced by the venturi effect, and the supply of the combustion gas to the inside of the introduction pipe through the opening is promoted (suction effect).

加えて、上述したような抵抗部材を更に設けることによっても、例えば内燃機関の出力変動等に伴う排気の圧力変動の影響が燃焼室にまで及ぶ可能性を更に低減することができる。抵抗部材としてスリット、コンバージェント・ノズル、オリフィス又は縮管を採用した場合、開口部を通して導入管の内部に供給される燃焼ガスの流速が高まるので、ベンチュリ効果によって開口部の近傍における圧力が低下し、開口部を介する導入管の内部への燃焼ガスの供給が促進される(吸い出し効果)。   In addition, by further providing the resistance member as described above, it is possible to further reduce the possibility that the influence of the exhaust pressure fluctuation due to, for example, the output fluctuation of the internal combustion engine reaches the combustion chamber. When a slit, convergent nozzle, orifice or contraction pipe is used as the resistance member, the flow velocity of the combustion gas supplied to the inside of the introduction pipe through the opening increases, so the pressure in the vicinity of the opening decreases due to the venturi effect. The supply of combustion gas to the inside of the introduction pipe through the opening is promoted (suction effect).

また、本発明装置は、上述したように、還元剤による還元反応により有害物質を低減させる還元触媒を含む排気浄化手段を備えていてもよい。この場合、上述したように燃焼機の突出部と熱伝導可能に取り付けられた放熱板を還元触媒への還元剤の供給経路の途中に設けることにより、還元剤の蒸発を促し、還元剤を早期に気化させることができる。その結果、還元触媒による有害物質の還元による除去を促進することができる。   Further, as described above, the device of the present invention may include exhaust purification means including a reduction catalyst that reduces harmful substances by a reduction reaction with a reducing agent. In this case, as described above, the heat sink that is attached to the protrusion of the combustor so as to be able to conduct heat is provided in the middle of the supply path of the reducing agent to the reduction catalyst, thereby promoting the evaporation of the reducing agent, and reducing the reducing agent early. Can be vaporized. As a result, it is possible to promote removal of harmful substances by reduction catalyst.

更に、上述したように少なくとも1つの屈曲部を突出部に設けることにより、例えば内燃機関の出力変動等に伴う排気の圧力変動の影響が燃焼室にまで及んで燃焼室における燃料の着火不良及び失火等の問題に繋がる可能性を低減することができる。この場合、上述したように突出部の屈曲部を突出部の先端に形成して開口部を通して導入管の内部に供給される燃焼ガスの流れが開口部の周囲における排気の流れに沿う(平行となる)ように構成することにより、例えば内燃機関の出力変動等に伴う排気の圧力変動の影響が燃焼室にまで及ぶ可能性を更に低減することができる。   Further, as described above, by providing at least one bent portion in the projecting portion, for example, the influence of the exhaust gas pressure fluctuation due to the output fluctuation of the internal combustion engine reaches the combustion chamber, and the ignition failure and misfire of the fuel in the combustion chamber. The possibility of leading to such a problem can be reduced. In this case, as described above, the bent portion of the protruding portion is formed at the tip of the protruding portion, and the flow of the combustion gas supplied into the introduction pipe through the opening follows the flow of the exhaust around the opening (in parallel). With this configuration, it is possible to further reduce the possibility that the influence of the pressure fluctuation of the exhaust gas, for example, due to the fluctuation in the output of the internal combustion engine, etc. reaches the combustion chamber.

本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の各実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。   Other objects, other features, and attendant advantages of the present invention will be readily understood from the description of each embodiment of the present invention described with reference to the following drawings.

本発明の第1実施形態に係る排気浄化装置(第1装置)の構成について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the structure of the exhaust gas purification apparatus (1st apparatus) which concerns on 1st Embodiment of this invention. 第1装置が備える燃焼器の変形例の構成について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the structure of the modification of the combustor with which a 1st apparatus is provided. 本発明の第2実施形態に係る排気浄化装置(第2装置)の構成について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the structure of the exhaust gas purification apparatus (2nd apparatus) which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 第2装置が備える燃焼器の配置に関する変形例について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the modification regarding arrangement | positioning of the combustor with which a 2nd apparatus is provided. 本発明の第3実施形態に係る排気浄化装置(第3装置)の構成について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the structure of the exhaust gas purification apparatus (3rd apparatus) which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態に係る排気浄化装置(第4装置)の構成について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the structure of the exhaust gas purification apparatus (4th apparatus) which concerns on 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5実施形態に係る排気浄化装置(第5装置)の構成について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the structure of the exhaust gas purification apparatus (5th apparatus) which concerns on 5th Embodiment of this invention. 第5装置の変形例の構成について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the structure of the modification of a 5th apparatus. 本発明の第6実施形態に係る排気浄化装置(第6装置)の構成について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the structure of the exhaust gas purification apparatus (6th apparatus) which concerns on 6th Embodiment of this invention. 本発明の第7実施形態に係る排気浄化装置(第7装置)の構成について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the structure of the exhaust gas purification apparatus (7th apparatus) which concerns on 7th Embodiment of this invention.

《第1実施形態》
以下、図面を参照しながら本発明の第1実施形態に係る排気浄化装置(以下、「第1装置」と称される場合がある。)について説明する。尚、以下の説明において、「上流側」は排気通路における内燃機関側を指し、「下流側」は排気通路における内燃機関とは反対側を指す。
<< First Embodiment >>
Hereinafter, an exhaust emission control device according to a first embodiment of the present invention (hereinafter sometimes referred to as a “first device”) will be described with reference to the drawings. In the following description, “upstream side” refers to the internal combustion engine side in the exhaust passage, and “downstream side” refers to the opposite side of the exhaust passage from the internal combustion engine.

〈構成〉
図1の(a)に示すように、第1装置101は、内燃機関200からの排気に含まれる有害物質を低減する排気浄化手段110と、排気浄化手段110へと排気を導く導入管120と、排気浄化手段110から排気を排出する排出管130と、導入管120の内部に燃焼ガスを供給する燃焼器140と、を備える。
<Constitution>
As shown in FIG. 1A, the first device 101 includes an exhaust purification unit 110 that reduces harmful substances contained in exhaust from the internal combustion engine 200, and an introduction pipe 120 that guides exhaust to the exhaust purification unit 110. , A discharge pipe 130 for discharging exhaust gas from the exhaust purification means 110, and a combustor 140 for supplying combustion gas to the inside of the introduction pipe 120.

排気浄化手段110は、排気から取り除こうとする有害物質の種類に応じた排気浄化部材111を有する。例えば、煤の微粒子(PM)が有害物質として想定される場合、ディーゼル微粒子捕集フィルタ(DPF:Diesel Particulate Filter)を排気浄化部材111として採用することができる。この場合、DPFは、その上流側にディーゼル酸化触媒(DOC:Diesel Oxidation Catalyst)を備えていてもよい。   The exhaust purification unit 110 has an exhaust purification member 111 corresponding to the type of harmful substance to be removed from the exhaust. For example, when soot particulates (PM) are assumed as harmful substances, a diesel particulate filter (DPF) can be employed as the exhaust purification member 111. In this case, the DPF may include a diesel oxidation catalyst (DOC: Diesel Oxidation Catalyst) on the upstream side.

また、窒素酸化物(NOx)が有害物質として想定される場合、例えば媒還元脱硝装置(SCR:Selective Catalytic Reduction)等のNOx還元触媒を排気浄化部材111として採用することができる。この場合、NOx還元触媒は、その上流側に還元剤(例えば、尿素等)を供給する装置(例えば、還元剤噴射装置等)を備えていてもよい。   When nitrogen oxide (NOx) is assumed as a harmful substance, for example, a NOx reduction catalyst such as a medium reduction denitration device (SCR: Selective Catalytic Reduction) can be employed as the exhaust purification member 111. In this case, the NOx reduction catalyst may include a device (for example, a reducing agent injection device or the like) that supplies a reducing agent (for example, urea or the like) on the upstream side thereof.

更に、PM及びNOx以外の有害物質を排気から取り除こうとする場合は、当該有害物質に応じて、上記以外の排気浄化部材111を採用することができる。当然のことながら、排気浄化手段110は、上述した各種排気浄化部材111の2種類以上(例えば、DPF及びNOx還元触媒の両方)を組み合わせて有していてもよい。   Furthermore, when trying to remove harmful substances other than PM and NOx from the exhaust, an exhaust purification member 111 other than the above can be employed according to the harmful substances. As a matter of course, the exhaust purification unit 110 may include a combination of two or more of the above-described various exhaust purification members 111 (for example, both DPF and NOx reduction catalyst).

燃焼器140は、燃料の燃焼によって燃焼ガスを生成させる燃焼室(図示せず)と、燃焼室と連通し且つ先端に開口部141が形成されている突出部142と、を有する。図1の(a)における破線の円によって囲まれている部分に示すように、突出部142は、導入管120の内部に突出している。そして、燃焼器140は、開口部141を通して導入管120の内部に燃焼ガスを供給するように構成されている。更に、燃焼器140において燃焼室から開口部141へと燃焼ガスが流動する方向である燃焼ガス方向と、上流領域122において排気が流動する方向である排気方向と、が鋭角をなしている。   The combustor 140 has a combustion chamber (not shown) that generates combustion gas by combustion of fuel, and a protrusion 142 that communicates with the combustion chamber and has an opening 141 at the tip. As shown in a portion surrounded by a broken-line circle in FIG. 1A, the protrusion 142 protrudes into the introduction pipe 120. The combustor 140 is configured to supply combustion gas into the introduction pipe 120 through the opening 141. Further, an acute angle is formed between the combustion gas direction in which the combustion gas flows from the combustion chamber to the opening 141 in the combustor 140 and the exhaust direction in which the exhaust gas flows in the upstream region 122.

具体的には、例えば、図示しない燃料供給装置及び給気装置によって燃料及び空気を燃焼室に供給し、図示しない着火装置(例えば、グロープラグ等)によって燃料を着火させて、燃焼室において燃料を燃焼させる。これにより、燃料の燃焼によって生成された高温の燃焼ガスは、例えば給気装置による空気の供給圧力及び燃焼に伴う体積膨張に起因する圧力等により、燃焼室から突出部142の内部へと導かれ、開口部141を通して導入管120の内部に供給される。   Specifically, for example, fuel and air are supplied to the combustion chamber by a fuel supply device and an air supply device (not shown), and the fuel is ignited by an ignition device (for example, a glow plug) (not shown). Burn. As a result, the high-temperature combustion gas generated by the combustion of the fuel is guided from the combustion chamber to the inside of the protrusion 142 due to, for example, the pressure due to the air supply pressure by the air supply device and the volume expansion accompanying the combustion. The feed pipe 120 is supplied through the opening 141.

尚、第1装置101を構成する排気浄化手段110、導入管120、排出管130及び燃焼器140等の構成要素を形成する材料及びこれらの構成要素の構造等は、第1装置101の使用環境及び使用条件において想定される荷重、温度及び圧力等を考慮して適宜選択及び設計することができる。但し、これらの構成要素の材料及び構造等の詳細については当業者に周知であるので、これ以上の説明は省略する。   The materials forming the constituent elements such as the exhaust gas purification means 110, the introduction pipe 120, the exhaust pipe 130, and the combustor 140 constituting the first apparatus 101 and the structure of these constituent elements are the same as the usage environment of the first apparatus 101. In addition, it is possible to appropriately select and design in consideration of a load, a temperature, a pressure, and the like that are assumed in use conditions. However, since details of materials and structures of these components are well known to those skilled in the art, further explanation is omitted.

導入管120は、少なくとも1つの屈曲部121を有する。屈曲部121の構成(例えば、曲率半径及び形状等)は、例えば内燃機関200から排出される排気の流れに与える影響等を考慮して適宜定めることができる。具体的には、例えば、屈曲部121に起因して排気に生ずる圧力損失が内燃機関200の出力性能等を実質的に低下させず且つ排気と燃焼ガスとの混合を促進するのに十分な乱流を排気に生じさせることができるように、屈曲部121の構成を定めることが望ましい。   The introduction tube 120 has at least one bent portion 121. The configuration (for example, the radius of curvature and shape) of the bent portion 121 can be determined as appropriate in consideration of the influence on the flow of exhaust gas discharged from the internal combustion engine 200, for example. Specifically, for example, the pressure loss generated in the exhaust due to the bent portion 121 does not substantially reduce the output performance of the internal combustion engine 200 and the disturbance is sufficient to promote the mixing of the exhaust and the combustion gas. It is desirable to define the configuration of the bent portion 121 so that a flow can be generated in the exhaust.

加えて、突出部142は、導入管120の屈曲部121又は上流領域122において導入管120の内部に突出している。本例においては導入管120の屈曲部121において突出部142が導入管120の内部に突出している(図中、破線によって囲まれた部分を参照)が、図1の(b)に示すように導入管120の上流領域122において突出部142が導入管120の内部に突出していてもよい。何れの場合においても、燃焼器140において燃焼室から開口部141へと燃焼ガスが流動する方向である燃焼ガス方向と、上流領域122において排気が流動する方向である排気方向と、は鋭角をなしている。尚、上流領域122とは、屈曲部121の上流側(内燃機関200側)に隣接する導入管120の領域である。   In addition, the protruding portion 142 protrudes into the introduction tube 120 at the bent portion 121 or the upstream region 122 of the introduction tube 120. In this example, the protruding portion 142 protrudes into the introducing tube 120 at the bent portion 121 of the introducing tube 120 (see the portion surrounded by the broken line in the figure), but as shown in FIG. The protrusion 142 may protrude into the introduction pipe 120 in the upstream region 122 of the introduction pipe 120. In any case, the combustion gas direction in which the combustion gas flows from the combustion chamber to the opening 141 in the combustor 140 and the exhaust direction in which the exhaust gas flows in the upstream region 122 form an acute angle. ing. The upstream region 122 is a region of the introduction pipe 120 adjacent to the upstream side of the bent portion 121 (on the internal combustion engine 200 side).

突出部142の構成(例えば、長さ、太さ(断面積)及び形状等)は、例えば内燃機関200から排出される排気及び突出部142の内部に流れる燃焼ガスの流れに与える影響等を考慮して適宜定めることができる。具体的には、例えば、突出部142に起因して導入管120の内部に流れる排気に生ずる圧力損失が内燃機関200の出力性能等を実質的に低下させず且つ突出部142の内部を燃焼ガスが円滑に流れることができ且つ排気と燃焼ガスとの混合を促進するのに十分な乱流を排気に生じさせることができるように、突出部142の構成を定めることが望ましい。   The configuration (for example, length, thickness (cross-sectional area), shape, etc.) of the protrusion 142 takes into account the influence on the flow of exhaust gas discharged from the internal combustion engine 200 and the combustion gas flowing inside the protrusion 142, for example. And can be determined as appropriate. Specifically, for example, the pressure loss caused in the exhaust gas flowing into the introduction pipe 120 due to the protrusion 142 does not substantially reduce the output performance of the internal combustion engine 200 and the inside of the protrusion 142 is burned into the combustion gas. It is desirable to define the protrusion 142 so that the gas can flow smoothly and sufficient turbulent flow can be generated in the exhaust gas to promote mixing of the exhaust gas and the combustion gas.

〈作動〉
以下、第1装置101の作動について説明する。図1において破線の矢印GAS1によって示すように、内燃機関200が稼働している期間において、内燃機関200から排出される排気は、排気管210及び導入管120(又はこれらが一体的に形成された部材)の内部を流れて排気浄化手段110へと導かれる。排気浄化手段110においては、例えば、DPFによってPMが捕集されたり、NOx還元触媒によってNOxが還元されたりして、排気に含まれる有害物質が取り除かれ、排気が浄化される。このようにして浄化された排気は、破線の矢印GAS2によって示すように、排気浄化手段110から排出され、必要に応じて消音器(マフラ)等(図示せず)を介して、大気中へと放出される。
<Operation>
Hereinafter, the operation of the first device 101 will be described. As indicated by the broken arrow GAS1 in FIG. 1, during the period in which the internal combustion engine 200 is operating, the exhaust discharged from the internal combustion engine 200 is an exhaust pipe 210 and an introduction pipe 120 (or these are integrally formed. Member) and is led to the exhaust purification means 110. In the exhaust purification unit 110, for example, PM is collected by the DPF, or NOx is reduced by the NOx reduction catalyst, thereby removing harmful substances contained in the exhaust and purifying the exhaust. The exhaust gas purified in this way is discharged from the exhaust gas purification means 110 as indicated by a broken arrow GAS2, and if necessary, is sent to the atmosphere via a silencer (muffler) or the like (not shown). Released.

前述したように、内燃機関200の稼働に伴って所定量以上のPMがDPFに堆積した場合、堆積したPMを燃焼させて、DPFによるPMの捕集能力を回復(再生)させる必要がある。また、例えば内燃機関200の冷間始動時等、排気の温度が所定温度よりも低い場合、NOx還元触媒の温度も低く、当該触媒が活性化されないので、NOxの還元による除去が困難となる。従って、このような場合においても、排気に含まれるNOxを取り除くためには、NOx還元触媒が活性化されるのに十分な温度にまで触媒の温度を上昇させる必要がある。   As described above, when a predetermined amount or more of PM accumulates in the DPF as the internal combustion engine 200 is operated, it is necessary to burn (accumulate) the accumulated PM and recover (regenerate) the PM collection ability of the DPF. Further, when the temperature of the exhaust gas is lower than a predetermined temperature, for example, when the internal combustion engine 200 is cold started, the temperature of the NOx reduction catalyst is also low and the catalyst is not activated, so that removal by reduction of NOx becomes difficult. Therefore, even in such a case, in order to remove NOx contained in the exhaust gas, it is necessary to raise the temperature of the catalyst to a temperature sufficient to activate the NOx reduction catalyst.

そこで、上記のような状況において、図示しない制御装置は、図示しない燃料供給装置及び給気装置によって燃料及び空気を燃焼器140の燃焼室に供給し、図示しない着火装置によって燃料を着火させて、燃焼室において燃料を燃焼させる。これにより、燃料の燃焼によって生成された高温の燃焼ガスが突出部142の内部へと導かれ、開口部141を通して導入管120の内部に供給される。これにより、DPF及び/又はNOx還元触媒等を含む排気浄化手段110に流入する排気の温度を上昇させることができる。   Therefore, in the above situation, a control device (not shown) supplies fuel and air to the combustion chamber of the combustor 140 by a fuel supply device and an air supply device (not shown), and ignites the fuel by an ignition device (not shown), Fuel is burned in the combustion chamber. As a result, the high-temperature combustion gas generated by the combustion of the fuel is guided into the protrusion 142 and supplied into the introduction pipe 120 through the opening 141. Thereby, the temperature of the exhaust gas flowing into the exhaust gas purification means 110 including the DPF and / or the NOx reduction catalyst can be increased.

しかしながら、前述したように、従来技術に係る排気浄化装置においては、導入管120を流れる排気に混入させた高温の燃焼ガスが層流となり、導入管120を流れる排気と全体的且つ均一に混合され難くなる場合がある。その結果、排気浄化手段110に流入する排気の温度が不均一となり、例えば、DPFに堆積したPMを燃焼させてDPFを再生させる機会を増やしたりNOx還元触媒の温度を迅速に上昇させてNOx還元触媒を早期に活性化させたりすることが困難となる場合がある。   However, as described above, in the exhaust gas purification apparatus according to the related art, the high-temperature combustion gas mixed into the exhaust gas flowing through the introduction pipe 120 becomes a laminar flow and is mixed with the exhaust gas flowing through the introduction pipe 120 as a whole and uniformly. It may be difficult. As a result, the temperature of the exhaust gas flowing into the exhaust gas purification means 110 becomes non-uniform. For example, NOx reduction can be achieved by increasing the chances of regenerating DPF by burning PM deposited on the DPF or by rapidly increasing the temperature of the NOx reduction catalyst. It may be difficult to activate the catalyst early.

一方、第1装置101においては、導入管120の内部に突出している突出部142により、導入管120の内部を流れる排気において乱流が生ずる。加えて、この突出部142の先端に形成された開口部141を通して、燃焼器140の燃焼室において生成された燃焼ガスが導入管120の内部を流れる排気に供給される。即ち、第1装置101においては、乱流が生じている排気に燃焼ガスが混入される。従って、排気と燃焼ガスとの混合が促進される。   On the other hand, in the first device 101, a turbulent flow is generated in the exhaust gas flowing inside the introduction pipe 120 due to the protruding portion 142 protruding inside the introduction pipe 120. In addition, the combustion gas generated in the combustion chamber of the combustor 140 is supplied to the exhaust gas flowing in the introduction pipe 120 through the opening 141 formed at the tip of the protrusion 142. That is, in the first device 101, the combustion gas is mixed into the exhaust gas in which the turbulent flow is generated. Therefore, mixing of exhaust gas and combustion gas is promoted.

上記に加えて、第1装置101が備える導入管120は少なくとも1つの屈曲部121を有するので、これによっても導入管120の内部を流れる排気に乱流が生ずる。従って、図1の(a)に示したように突出部142が屈曲部121において導入管120の内部に突出している場合は、導入管120が屈曲していること及び突出部142が導入管120の内部に突出していることの両方に起因して、導入管120の内部を流れる排気において、より顕著な乱流が生ずる。その結果、排気と燃焼ガスとの混合が更に促進される。   In addition to the above, since the introduction pipe 120 included in the first device 101 has at least one bent portion 121, this also causes turbulence in the exhaust gas flowing through the introduction pipe 120. Accordingly, as shown in FIG. 1A, when the protruding portion 142 protrudes into the introduction tube 120 at the bent portion 121, the introduction tube 120 is bent and the protruding portion 142 is connected to the introduction tube 120. Due to both projecting into the interior of the pipe, a more pronounced turbulence occurs in the exhaust flowing through the inlet pipe 120. As a result, mixing of exhaust gas and combustion gas is further promoted.

一方、図1の(b)に示したように突出部142が上流領域122において導入管120の内部に突出している場合は、上記のように突出部142に起因する排気の乱流によって排気と燃焼ガスとの混合が促進された後に、屈曲部121に起因して排気と燃焼ガスとの混合物において乱流が生ずる。その結果、この場合においても、排気と燃焼ガスとの混合が更に促進される。   On the other hand, as shown in FIG. 1B, when the protruding portion 142 protrudes into the introduction pipe 120 in the upstream region 122, the exhaust turbulence caused by the protruding portion 142 causes exhaust and exhaust as described above. After the mixing with the combustion gas is promoted, a turbulent flow is generated in the mixture of the exhaust gas and the combustion gas due to the bent portion 121. As a result, even in this case, the mixing of the exhaust gas and the combustion gas is further promoted.

また、第1装置101においても、上記のように燃焼ガス方向と排気方向が鋭角をなすように突出部142が導入管120の内部に突出しているので、前述したような内燃機関200の出力変動等に伴う排気の圧力変動に起因する燃焼器140における着火不良及び失火等の問題を低減することができる。   Also in the first device 101, since the projecting portion 142 projects into the introduction pipe 120 so that the combustion gas direction and the exhaust direction form an acute angle as described above, the output fluctuation of the internal combustion engine 200 as described above. It is possible to reduce problems such as poor ignition and misfire in the combustor 140 due to exhaust pressure fluctuations associated with the above.

以上説明してきたように、本発明の第1実施形態によれば、導入管120を流れる排気に燃焼器140から供給される高温の燃焼ガスを混入させて排気の温度を上昇させる排気浄化装置(第1装置)101において、燃焼器140における着火不良及び失火等の問題を低減しつつ、燃焼ガスと排気とを全体的且つ均一に混合させることができる。その結果、第1装置101においては、内燃機関200から排出される排気に含まれる有害物質(例えば、PM及びNOx等)をより有効に取り除き、より確実に排気を浄化することができる。   As described above, according to the first embodiment of the present invention, the exhaust gas purification apparatus (in which the high-temperature combustion gas supplied from the combustor 140 is mixed into the exhaust gas flowing through the introduction pipe 120 to raise the temperature of the exhaust gas ( In the first apparatus 101, the combustion gas and the exhaust gas can be mixed as a whole and uniformly while reducing problems such as poor ignition and misfire in the combustor 140. As a result, in the first device 101, harmful substances (for example, PM and NOx) contained in the exhaust discharged from the internal combustion engine 200 can be more effectively removed, and the exhaust can be purified more reliably.

尚、図1の(a)に示した例においては、それぞれ別個の部材である内燃機関200の排気管210と導入管120とがフランジを介して接合されている。しかしながら、このような構成は必須ではなく、例えば、図1の(b)に示すように、内燃機関200の排気管210と導入管120とが一体的な部材として形成されていてもよい。   In the example shown in FIG. 1A, the exhaust pipe 210 and the introduction pipe 120 of the internal combustion engine 200, which are separate members, are joined via a flange. However, such a configuration is not essential. For example, as shown in FIG. 1B, the exhaust pipe 210 and the introduction pipe 120 of the internal combustion engine 200 may be formed as an integral member.

また、燃焼器140は、図1に示した例においては燃焼室(図示せず)及び突出部142を含む一体的な部材として形成されているが、図2に示すように、それぞれ別個の部材である燃焼室を含む部材143と突出部142を含む部材とがフランジを介して接合されていてもよい。このような構成とすることにより、例えば燃焼器140において何らかの不具合が生じた場合において、燃焼室を含む部材143を分離して、例えば燃焼室の交換及び/又は燃焼器140の補修等の作業を容易に行うことができる。   Further, in the example shown in FIG. 1, the combustor 140 is formed as an integral member including a combustion chamber (not shown) and the projecting portion 142. However, as shown in FIG. The member 143 including the combustion chamber and the member including the protrusion 142 may be joined via a flange. By adopting such a configuration, for example, when some trouble occurs in the combustor 140, the member 143 including the combustion chamber is separated, and for example, replacement of the combustion chamber and / or repair of the combustor 140 is performed. It can be done easily.

更に、図1及び図2に示した例においては、外側屈曲領域又は外側上流領域において導入管120の内部に突出部142が突出している。前述したように、外側屈曲領域とは、導入管120の屈曲部121の外側(図中に示した黒塗りの矢印を参照)の領域であり、外側上流領域とは、導入管120の内部を流れる排気の流動方向に沿って外側屈曲領域よりも内燃機関200に近い上流領域である。   Furthermore, in the example shown in FIGS. 1 and 2, the protruding portion 142 protrudes into the introduction pipe 120 in the outer bent region or the outer upstream region. As described above, the outer bent region is the region outside the bent portion 121 of the introduction tube 120 (see the black arrow shown in the figure), and the outer upstream region is the inside of the introduction tube 120. The upstream region is closer to the internal combustion engine 200 than the outer bent region along the flow direction of the flowing exhaust gas.

しかしながら、例えば屈曲部121の内側(図中に示した白抜きの矢印を参照)の領域又はその上流側に位置する上流領域において突出部142が導入管120の内部に突出している場合においても、第1装置101について上述した種々の効果は達成され得る。即ち、突出部142が導入管120の内部に突出している位置は上記に限定されない。   However, for example, even when the protruding portion 142 protrudes into the introduction pipe 120 in the region inside the bent portion 121 (see the white arrow shown in the drawing) or the upstream region located on the upstream side thereof, The various effects described above for the first device 101 can be achieved. That is, the position where the protrusion 142 protrudes into the introduction tube 120 is not limited to the above.

但し、図1及び図2に示した例のように外側屈曲領域又は外側上流領域において突出部142が導入管120の内部に突出している場合、第1装置101について上述した種々の効果が、より有効に達成され得る。   However, when the protruding portion 142 protrudes into the introduction pipe 120 in the outer bent region or the outer upstream region as in the example illustrated in FIGS. 1 and 2, the various effects described above for the first device 101 are further improved. It can be achieved effectively.

《第2実施形態》
以下、必要に応じて図3及び図4を参照しながら、本発明の第2実施形態に係る排気浄化装置(以下、「第2装置」と称される場合がある。)について説明する。尚、図3及び図4においても、図1及び図2に示した構成要素と同じ構成要素については、図1及び図2に示した参照符号と同じ参照符号が付されている。
<< Second Embodiment >>
Hereinafter, an exhaust emission control device according to a second embodiment of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “second device”) will be described with reference to FIGS. 3 and 4 as necessary. 3 and 4, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 and 2 are assigned to the same components as those shown in FIGS. 1 and 2.

〈構成〉
第2装置102の構成は、基本的には、図1及び図2を参照しながら上述した第1装置101の構成と同様である。従って、燃焼器140において燃焼室から開口部141へと燃焼ガスが流動する方向である燃焼ガス方向と、上流領域122において排気が流動する方向である排気方向と、は鋭角をなしている。第2装置102においては、図3に示すように、燃焼ガス方向と排気方向とがなす角度(θ)は60°である。
<Constitution>
The configuration of the second device 102 is basically the same as the configuration of the first device 101 described above with reference to FIGS. 1 and 2. Accordingly, the combustion gas direction in which the combustion gas flows from the combustion chamber to the opening 141 in the combustor 140 and the exhaust direction in which the exhaust gas flows in the upstream region 122 form an acute angle. In the second device 102, as shown in FIG. 3, the angle (θ) formed by the combustion gas direction and the exhaust direction is 60 °.

但し、燃焼器140における着火不良及び失火等の問題を低減しつつ、燃焼ガスと排気とを全体的且つ均一に混合させることができる限り、当該角度θは特に限定されない。好ましくは、燃焼ガス方向と排気方向とがなす角度θは35°以上であり且つ85°以下である。当該角度θを35°以上とすることにより、燃焼ガスと排気とが層流となって互いに混合されない問題を低減することができる。また、当該角度θを85°以下とすることにより、内燃機関の出力変動等に伴う排気の圧力変動に起因する燃焼器140における着火不良及び失火等の問題を低減することができる。   However, the angle θ is not particularly limited as long as the combustion gas and the exhaust gas can be mixed as a whole and uniformly while reducing problems such as poor ignition and misfire in the combustor 140. Preferably, the angle θ formed by the combustion gas direction and the exhaust direction is not less than 35 ° and not more than 85 °. By setting the angle θ to 35 ° or more, it is possible to reduce the problem that the combustion gas and the exhaust gas are not mixed with each other in a laminar flow. Further, by setting the angle θ to 85 ° or less, it is possible to reduce problems such as poor ignition and misfire in the combustor 140 due to fluctuations in exhaust pressure caused by fluctuations in output of the internal combustion engine.

尚、前述したように、燃焼ガス方向とは、燃焼器140において燃焼室(図示せず)から開口部142へと燃焼ガスが流動する方向である(図中、実線の矢印を参照)。一方、排気方向とは、導入管120の上流領域において排気が流動する方向である(図中、一点鎖線の矢印を参照)。   As described above, the combustion gas direction is the direction in which the combustion gas flows from the combustion chamber (not shown) to the opening 142 in the combustor 140 (see the solid line arrow in the figure). On the other hand, the exhaust direction is the direction in which the exhaust flows in the upstream region of the introduction pipe 120 (see the dashed line arrow in the figure).

〈作動〉
上記のように、第2装置102においては、燃焼ガス方向と排気方向とが所定の範囲に入る特定の角度(θ)をなしている(図3においては、θ=60°)。これにより、従来技術に係る排気浄化装置のように燃焼ガスと排気とが層流となって互いに混合されない問題を低減することができる。その結果、燃焼器140における着火不良及び失火等の問題を低減しつつ、燃焼ガスと排気との混合を更に促進して、燃焼ガスと排気とを更に全体的且つ均一に混合させることができる
<Operation>
As described above, in the second device 102, the combustion gas direction and the exhaust direction form a specific angle (θ) that falls within a predetermined range (θ = 60 ° in FIG. 3). Thereby, it is possible to reduce the problem that the combustion gas and the exhaust gas are not mixed with each other in a laminar flow as in the exhaust gas purification apparatus according to the related art. As a result, while reducing problems such as poor ignition and misfire in the combustor 140, the mixing of the combustion gas and the exhaust gas can be further promoted, and the combustion gas and the exhaust gas can be further mixed in an overall and uniform manner.

尚、導入管120の上流領域122の中心軸及び屈曲部121の中心軸を含む平面(以降、「導入管平面」と称される場合がある。)に対して、燃焼器140の突出部142の中心軸は、必ずしも同一平面内に存在しなくてもよい。   In addition, the protrusion 142 of the combustor 140 with respect to a plane including the central axis of the upstream region 122 of the introduction pipe 120 and the central axis of the bent portion 121 (hereinafter may be referred to as “introduction pipe plane”). The central axis of each need not necessarily be in the same plane.

図4は、図3に示した第2装置102を、図面に向かって左側から、導入管平面に平行な方向(図中、白抜きの矢印Aによって示す)に沿って観察した場合における、導入管120と燃焼器140との相対的な位置関係を示す模式図である。図4に示した破線の直線Pは、導入管平面(導入管120の上流領域122の中心軸及び屈曲部121の中心軸を含む平面)を表す。   4 shows the introduction of the second device 102 shown in FIG. 3 when viewed from the left side of the drawing along the direction parallel to the plane of the introduction pipe (indicated by the white arrow A in the figure). 4 is a schematic diagram showing a relative positional relationship between a pipe 120 and a combustor 140. FIG. A broken straight line P shown in FIG. 4 represents an introduction pipe plane (a plane including the central axis of the upstream region 122 of the introduction pipe 120 and the central axis of the bent portion 121).

例えば、図4の(a)に示すように、燃焼器140の突出部142の中心軸は、図中、実線によって描かれた燃焼器140のように導入管平面Pに一致していてもよく、或いは、一点鎖線及び二点鎖線によって描かれた燃焼器140のように導入管平面Pに一致していなくてもよい。更に、図4の(b)に示すように、燃焼器140の突出部142の中心軸は、図中、実線によって描かれた燃焼器140のように導入管平面Pに一致していてもよく、或いは、一点鎖線及び二点鎖線によって描かれた燃焼器140のように導入管平面Pに対して傾斜していてもよい。   For example, as shown in FIG. 4A, the central axis of the protrusion 142 of the combustor 140 may coincide with the introduction pipe plane P as in the combustor 140 drawn by a solid line in the drawing. Alternatively, it does not have to coincide with the introduction pipe plane P as in the combustor 140 drawn by the one-dot chain line and the two-dot chain line. Further, as shown in FIG. 4B, the central axis of the protrusion 142 of the combustor 140 may coincide with the introduction pipe plane P as in the combustor 140 drawn by a solid line in the drawing. Or you may incline with respect to the introductory pipe plane P like the combustor 140 drawn with the dashed-dotted line and the dashed-two dotted line.

《第3実施形態》
以下、必要に応じて図5を参照しながら、本発明の第3実施形態に係る排気浄化装置(以下、「第3装置」と称される場合がある。)について説明する。尚、図5においても、図1乃至図4に示した構成要素と同じ構成要素については、図1乃至図4に示した参照符号と同じ参照符号が付されている。
<< Third Embodiment >>
Hereinafter, an exhaust emission control device according to a third embodiment of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “third device”) will be described with reference to FIG. 5 as necessary. Also in FIG. 5, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 4 are given to the same components as those shown in FIGS.

〈構成〉
上述したように、本発明に係る排気浄化装置においては、導入管の屈曲部又は上流領域において燃焼器の突出部が導入管の内部に突出しているので、導入管の内部を流れる排気において乱流が生じ、排気と燃焼ガスとの混合が促進される。これに加えて、導入管の内部に突出部が突出している領域においては、排気が流れることができる導入管の断面積が突出部の突出により小さくなっている。その結果、当該領域を流れる排気の流速が高まり、ベンチュリ効果によって当該領域における圧力が低下し、開口部を介する導入管の内部への燃焼ガスの供給が促進される(吸い出し効果)。
<Constitution>
As described above, in the exhaust gas purification apparatus according to the present invention, since the protrusion of the combustor protrudes into the introduction pipe in the bent portion or the upstream region of the introduction pipe, the turbulent flow in the exhaust flowing through the introduction pipe And the mixing of the exhaust gas and the combustion gas is promoted. In addition to this, in the region where the protruding portion protrudes inside the introduction pipe, the cross-sectional area of the introduction pipe through which the exhaust can flow is reduced by the protrusion of the protruding portion. As a result, the flow velocity of the exhaust gas flowing through the region increases, the pressure in the region decreases due to the venturi effect, and the supply of combustion gas to the inside of the introduction pipe through the opening is promoted (suction effect).

そこで、第3装置においては、上記領域において排気が流れることができる導入管の断面積を更に小さくして、当該領域を流れる排気の流速を更に高めることにより、吸い出し効果を更に高めて、開口部を介する導入管の内部への燃焼ガスの供給を更に促進する。   Therefore, in the third device, the cross-sectional area of the introduction pipe through which the exhaust can flow in the region is further reduced, and the flow velocity of the exhaust flowing through the region is further increased, so that the suction effect is further enhanced, and the opening portion Further, the supply of the combustion gas to the inside of the introduction pipe through the gas is further promoted.

図5の(a)に示すように、第3装置103の構成は、基本的には、図1乃至図4を参照しながら上述した第1装置101及び/又は第2装置102の構成と同様である。但し、第3装置103においては、(a)における破線の楕円によって囲まれている部分Bの拡大図である(b)に示すように、開口部141の近傍における導入管120の断面積(D)が、その直近の上流側における導入管120の断面積(C)よりも小さい。   As shown in FIG. 5A, the configuration of the third device 103 is basically the same as the configuration of the first device 101 and / or the second device 102 described above with reference to FIGS. It is. However, in the third device 103, as shown in (b), which is an enlarged view of a portion B surrounded by a dashed ellipse in (a), the cross-sectional area (D) of the introduction pipe 120 in the vicinity of the opening 141 is shown. ) Is smaller than the cross-sectional area (C) of the introduction pipe 120 on the immediate upstream side.

具体的には、第3装置103においては、開口部近傍断面積が開口部上流断面積よりも小さい。前述したように、開口部近傍断面積とは、開口部141と交差し且つ導入管120の中心軸と直交する断面のうち少なくとも1つの断面による導入管120の断面積である。一方、開口部上流断面積とは、突出部142が導入管120の内部に突出している領域の内燃機関200側(上流側)に隣接する導入管120の領域における導入管120の中心軸と直交する断面による導入管120の断面積である。   Specifically, in the third device 103, the opening vicinity sectional area is smaller than the opening upstream sectional area. As described above, the cross-sectional area in the vicinity of the opening is a cross-sectional area of the introduction pipe 120 by at least one of the cross sections that intersect with the opening 141 and are orthogonal to the central axis of the introduction pipe 120. On the other hand, the opening upstream cross-sectional area is orthogonal to the central axis of the introduction pipe 120 in the region of the introduction pipe 120 adjacent to the internal combustion engine 200 side (upstream side) of the region where the protrusion 142 projects into the introduction pipe 120. It is a cross-sectional area of the introduction pipe 120 according to the cross section.

図5に示した例においては、突出部142が屈曲部121において導入管120の内部に突出している。従って、上記「開口部近傍断面積」は、開口部141と交差し且つ屈曲部121の中心軸Yと直交する断面のうち少なくとも1つの断面による屈曲部121の断面積Dに相当する。一方、上記「開口部上流断面積」は、上流領域122における導入管120の中心軸Xと直交する断面による導入管120の断面積Cに相当する。このようにして定まる開口部近傍断面積(太い破線によって示す「断面積D」)は、開口部上流断面積(太い実線によって示す「断面積C」)よりも小さい。   In the example shown in FIG. 5, the protruding portion 142 protrudes into the introduction tube 120 at the bent portion 121. Therefore, the “cross-sectional area in the vicinity of the opening” corresponds to the cross-sectional area D of the bent portion 121 formed by at least one of the cross sections intersecting the opening 141 and orthogonal to the central axis Y of the bent portion 121. On the other hand, the “opening upstream cross-sectional area” corresponds to the cross-sectional area C of the introduction pipe 120 having a cross section orthogonal to the central axis X of the introduction pipe 120 in the upstream region 122. The cross-sectional area in the vicinity of the opening thus determined (“cross-sectional area D” indicated by a thick broken line) is smaller than the cross-sectional area upstream of the opening (“cross-sectional area C” indicated by a thick solid line).

尚、導入管120の内部に流れる排気に生ずる圧力損失を小さくする観点からは、図5に示したように、導入管120の断面積が上記「開口部上流断面積」から上記「開口部近傍断面積」へと徐々に変化するように導入管120を形成することが望ましい。   From the viewpoint of reducing the pressure loss generated in the exhaust gas flowing inside the introduction pipe 120, as shown in FIG. 5, the cross-sectional area of the introduction pipe 120 is changed from the “opening upstream cross-sectional area” to the “near the opening” It is desirable to form the introduction tube 120 so as to gradually change to “cross-sectional area”.

〈作動〉
上記のように、第3装置103においては、開口部近傍断面積(図5における断面積D)は、開口部上流断面積(図5における断面積C)よりも小さい。これにより、開口部141の近傍を流れる排気の流速を更に高めることにより吸い出し効果を更に高めて開口部を介する導入管の内部への燃焼ガスの供給を更に促進することができる。
<Operation>
As described above, in the third device 103, the opening vicinity cross-sectional area (cross-sectional area D in FIG. 5) is smaller than the opening upstream cross-sectional area (cross-sectional area C in FIG. 5). Thereby, the suction effect can be further enhanced by further increasing the flow rate of the exhaust gas flowing in the vicinity of the opening 141, and the supply of the combustion gas to the inside of the introduction pipe through the opening can be further promoted.

尚、図5に示した例においては突出部142が屈曲部121において導入管120の内部に突出しており、開口部上流断面積は、上流領域122における導入管120の中心軸Xと直交する断面による導入管120の断面積Cに相当した。しかしながら、例えば、屈曲部121に含まれる領域であって突出部142が導入管120の内部に突出している領域よりも上流側の領域に該当する領域が屈曲部121に存在する場合は、当該領域における導入管120の断面積が開口部近傍断面積よりも大きくなっていてもよい。   In the example shown in FIG. 5, the protruding portion 142 protrudes into the introduction pipe 120 at the bent portion 121, and the opening upstream sectional area is a section perpendicular to the central axis X of the introduction pipe 120 in the upstream region 122. This corresponds to the cross-sectional area C of the introduction pipe 120. However, for example, when a region corresponding to a region upstream of the region that is included in the bent portion 121 and the protruding portion 142 protrudes into the introduction tube 120 exists in the bent portion 121, the region The cross-sectional area of the introduction pipe 120 may be larger than the cross-sectional area near the opening.

また、図5に示した例においては突出部142が屈曲部121において導入管120の内部に突出しているが、前述したように、本発明に係る排気浄化装置においては、突出部142が上流領域122において導入管120の内部に突出していてもよい。この場合、上記「開口部近傍断面積」は、開口部141と交差し且つ上流領域122の中心軸と直交する断面のうち少なくとも1つの断面による上流領域122の断面積に相当する。一方、上記「開口部上流断面積」は、突出部142が上流領域122の内部に突出している領域の上流側に隣接する導入管120の領域における導入管120の中心軸と直交する断面による導入管120の断面積に相当する。   Further, in the example shown in FIG. 5, the protruding portion 142 protrudes into the introduction pipe 120 at the bent portion 121. However, as described above, in the exhaust purification apparatus according to the present invention, the protruding portion 142 is located in the upstream region. In 122, it may protrude into the introduction pipe 120. In this case, the “cross-sectional area in the vicinity of the opening” corresponds to the cross-sectional area of the upstream region 122 by at least one of the cross-sections intersecting the opening 141 and orthogonal to the central axis of the upstream region 122. On the other hand, the “opening upstream sectional area” is introduced by a cross section orthogonal to the central axis of the introduction pipe 120 in the area of the introduction pipe 120 adjacent to the upstream side of the area where the protrusion 142 projects into the upstream area 122. This corresponds to the cross-sectional area of the tube 120.

上記の場合においても、開口部近傍断面積を開口部上流断面積よりも小さくすることにより、開口部141の近傍を流れる排気の流速を更に高めることにより吸い出し効果を更に高めて開口部を介する導入管の内部への燃焼ガスの供給を更に促進することができる。   Even in the above case, the sectional area in the vicinity of the opening is made smaller than the sectional area in the upstream of the opening, thereby further increasing the flow velocity of the exhaust gas flowing in the vicinity of the opening 141, thereby further enhancing the suction effect and introducing through the opening. The supply of combustion gas to the inside of the tube can be further promoted.

《第4実施形態》
以下、図6を参照しながら、本発明の第4実施形態に係る排気浄化装置(以下、「第4装置」と称される場合がある。)について説明する。尚、図6においても、図1乃至図5に示した構成要素と同じ構成要素については、図1乃至図5に示した参照符号と同じ参照符号が付されている。
<< 4th Embodiment >>
Hereinafter, an exhaust emission control device according to a fourth embodiment of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “fourth device”) will be described with reference to FIG. 6. In FIG. 6, the same components as those shown in FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals as those shown in FIGS.

〈構成〉
上述したように、第1装置101乃至第3装置103を始めとする本発明に係る排気浄化装置においては、導入管120の屈曲部121又は上流領域122において燃焼器140の突出部142が導入管120の内部に突出している。従って、前述したような内燃機関200の出力変動等に伴う排気の圧力変動に起因する燃焼器140における着火不良及び失火等の問題を低減することができる。
<Constitution>
As described above, in the exhaust emission control apparatus according to the present invention including the first device 101 to the third device 103, the protruding portion 142 of the combustor 140 is connected to the introduction pipe 120 in the bent portion 121 or the upstream region 122 of the introduction pipe 120. 120 protrudes into the interior. Therefore, problems such as ignition failure and misfire in the combustor 140 due to the pressure fluctuation of the exhaust gas accompanying the output fluctuation of the internal combustion engine 200 as described above can be reduced.

第4装置においては、内燃機関200の出力変動等に伴う排気の圧力変動の影響が燃焼室140に及ぶ可能性を低減するための部材を更に設けることにより、燃焼器140における着火不良及び失火等の問題をより確実に低減する。   In the fourth device, by further providing a member for reducing the possibility that the influence of the exhaust pressure fluctuation caused by the fluctuation in the output of the internal combustion engine 200 reaches the combustion chamber 140, poor ignition and misfire in the combustor 140, etc. To reduce the problem more reliably.

図6の(a)に示すように、第4装置104の構成は、基本的には、図1乃至図5を参照しながら上述した第1装置101乃至第3装置103の構成と同様である。但し、第4装置104は、開口部141を通して導入管120の内部に供給される燃焼ガスの流れを妨げて圧力損失を生じさせる構造を有する部材である抵抗部材144を更に備える。この例において、抵抗部材144はスリットであり、図6の(a)に示した矢印の方向から開口部141を観察した場合、図6の(b)に示すように開口部141の形状がスリット状になっている。   As shown in FIG. 6A, the configuration of the fourth device 104 is basically the same as the configuration of the first device 101 to the third device 103 described above with reference to FIGS. . However, the fourth device 104 further includes a resistance member 144 that is a member having a structure that prevents the flow of the combustion gas supplied into the introduction pipe 120 through the opening 141 and causes pressure loss. In this example, the resistance member 144 is a slit, and when the opening 141 is observed from the direction of the arrow shown in FIG. 6A, the shape of the opening 141 is a slit as shown in FIG. It is in the shape.

〈作動〉
上記のように、第4装置104においては、抵抗部材144としてスリットが採用されており、開口部141の形状がスリット状になっている。これにより、開口部141を通して導入管120の内部に供給される燃焼ガスの流れが妨げられて圧力損失を生ずると共に、内燃機関200の出力変動等に伴う排気の圧力変動の影響が燃焼室140に及ぶ可能性が低減される。その結果、燃焼器140における着火不良及び失火等の問題をより確実に低減することができる。
<Operation>
As described above, in the fourth device 104, a slit is employed as the resistance member 144, and the shape of the opening 141 is a slit. As a result, the flow of the combustion gas supplied to the inside of the introduction pipe 120 through the opening 141 is hindered to cause a pressure loss, and the influence of the pressure variation of the exhaust gas accompanying the variation in the output of the internal combustion engine 200 is caused in the combustion chamber 140. The possibility of reaching is reduced. As a result, problems such as poor ignition and misfire in the combustor 140 can be more reliably reduced.

尚、図6の(b)に示した例においては抵抗部材144としてスリットが採用されている。しかしながら、抵抗部材144は、開口部141を通して導入管120の内部に供給される燃焼ガスの流れを妨げて圧力損失を生じさせる構造を有する部材である限り、特に限定されない。例えば、抵抗部材144は、図6の(b)に示したスリット並びに図6の(c)乃至(h)に示したコンバージェント・ノズル、オリフィス、縮管、パンチング板、メッシュ板及びルーバからなる群より選ばれる少なくとも一種の部材としてもよい。図6の(c)乃至(h)はそれぞれの抵抗部材144の突出部142の中心軸を含む断面による模式的な断面図である。   In the example shown in FIG. 6B, a slit is employed as the resistance member 144. However, the resistance member 144 is not particularly limited as long as it is a member having a structure that prevents the flow of the combustion gas supplied into the introduction pipe 120 through the opening 141 and causes pressure loss. For example, the resistance member 144 includes the slit shown in FIG. 6B and the convergent nozzle, orifice, contraction tube, punching plate, mesh plate, and louver shown in FIGS. 6C to 6H. It may be at least one member selected from the group. FIGS. 6C to 6H are schematic cross-sectional views including a cross section including the central axis of the protruding portion 142 of each resistance member 144.

特に、抵抗部材144としてスリット、コンバージェント・ノズル、オリフィス又は縮管を採用した場合においては、開口部141を通して導入管120の内部に供給される燃焼ガスの流速が高まる。従って、ベンチュリ効果によって開口部141の近傍における圧力が低下し、開口部141を介する導入管120の内部への燃焼ガスの供給が促進される(吸い出し効果)。   In particular, when a slit, a convergent nozzle, an orifice, or a contraction tube is employed as the resistance member 144, the flow rate of the combustion gas supplied into the introduction tube 120 through the opening 141 is increased. Therefore, the pressure in the vicinity of the opening 141 is reduced by the venturi effect, and the supply of the combustion gas to the inside of the introduction pipe 120 through the opening 141 is promoted (sucking effect).

《第5実施形態》
以下、図7を参照しながら、本発明の第5実施形態に係る排気浄化装置(以下、「第5装置」と称される場合がある。)について説明する。尚、図7においても、図1乃至図6に示した構成要素と同じ構成要素については、図1乃至図6に示した参照符号と同じ参照符号が付されている。
<< 5th Embodiment >>
Hereinafter, an exhaust emission control device according to a fifth embodiment of the present invention (hereinafter may be referred to as a “fifth device”) will be described with reference to FIG. 7. Also in FIG. 7, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 6 are given to the same components as those shown in FIGS.

〈構成〉
上述したように、排気浄化手段110は、例えば窒素酸化物(NOx)が有害物質として想定される場合、例えばSCR等のNOx還元触媒を排気浄化部材111として採用することができる。この場合、NOx還元触媒は、その上流側に還元剤(例えば、尿素等)を供給するための装置(例えば、還元剤噴射装置等)を備える必要がある。
<Constitution>
As described above, for example, when nitrogen oxide (NOx) is assumed as a harmful substance, the exhaust purification unit 110 can employ a NOx reduction catalyst such as SCR as the exhaust purification member 111. In this case, the NOx reduction catalyst needs to be provided with a device (for example, a reducing agent injection device or the like) for supplying a reducing agent (for example, urea or the like) upstream thereof.

図7の(a)及び(b)に示すように、第5装置105の構成は、基本的には、図1乃至図6を参照しながら上述した第1装置101乃至第4装置104の構成と同様である。但し、第5装置105においては、排気浄化手段110が、還元剤による還元反応により前記有害物質を低減させる還元触媒を排気浄化部材111として含む。このような還元触媒の具体例としては、例えばSCR等のNOx還元触媒を挙げることができる。また、還元剤の具体例としては、例えば尿素等を挙げることができる。   As shown in FIGS. 7A and 7B, the configuration of the fifth device 105 is basically the configuration of the first device 101 to the fourth device 104 described above with reference to FIGS. It is the same. However, in the fifth device 105, the exhaust purification unit 110 includes a reduction catalyst that reduces the harmful substances by a reduction reaction with a reducing agent as the exhaust purification member 111. Specific examples of such a reduction catalyst include a NOx reduction catalyst such as SCR. Specific examples of the reducing agent include urea.

上記に加えて、第5装置105は、突出部142よりも内燃機関200に近い箇所(上流側)において導入管120の内部に還元剤を噴射する還元剤噴射手段150を更に備える。還元剤噴射手段150は、例えば、還元剤貯蔵手段から還元剤を供給され、加圧ポンプ等の加圧手段によって、噴射ノズルを介して導入管120の内部に還元剤を噴射するように構成されている。このような還元剤噴射手段150の動作もまた、上述した制御装置によって制御することができる。   In addition to the above, the fifth device 105 further includes a reducing agent injection means 150 that injects a reducing agent into the introduction pipe 120 at a location closer to the internal combustion engine 200 than the protruding portion 142 (upstream side). The reducing agent injection unit 150 is configured to be supplied with a reducing agent from, for example, a reducing agent storage unit, and to inject the reducing agent into the introduction pipe 120 through an injection nozzle by a pressurizing unit such as a pressurizing pump. ing. The operation of the reducing agent injection unit 150 can also be controlled by the control device described above.

〈作動〉
上記のように、第5装置105においては、排気浄化手段110が、還元剤による還元反応により有害物質を低減させる還元触媒を含み、導入管120の内部に還元剤を噴射する還元剤噴射手段150が、突出部142よりも内燃機関200に近い箇所に配設されている。従って、第5装置105によれば、例えばNOx等の有害物質を還元反応によって取り除くことにより、内燃機関200から排出される排気を浄化することができる。
<Operation>
As described above, in the fifth device 105, the exhaust purification unit 110 includes the reduction catalyst that reduces harmful substances by the reduction reaction with the reducing agent, and the reducing agent injection unit 150 that injects the reducing agent into the introduction pipe 120. However, it is disposed at a location closer to the internal combustion engine 200 than the protrusion 142. Therefore, according to the fifth device 105, exhaust gas discharged from the internal combustion engine 200 can be purified by removing harmful substances such as NOx by a reduction reaction.

また、第5装置105においても、上述したように導入管120を流れる排気に燃焼器140から供給される高温の燃焼ガスを混入させて排気の温度を上昇させることができるので、例えば内燃機関の冷間始動時等においても、NOx還元触媒の温度を迅速に上昇させてNOx還元触媒を早期に活性化させたりすることができる。その結果、内燃機関から排出される排気に含まれるNOxを有効に取り除き、排気を浄化することができる。   Also in the fifth device 105, as described above, the exhaust gas flowing through the introduction pipe 120 can be mixed with the high-temperature combustion gas supplied from the combustor 140 to raise the temperature of the exhaust gas. Even at the time of cold start or the like, the temperature of the NOx reduction catalyst can be quickly raised to activate the NOx reduction catalyst at an early stage. As a result, NOx contained in the exhaust discharged from the internal combustion engine can be effectively removed and the exhaust can be purified.

更に、第5装置105においても、燃焼ガスと排気とを全体的且つ均一に混合させることができる。従って、還元剤噴射手段150から導入管120の内部に噴射された還元剤もまた、燃焼ガス及び排気と全体的且つ均一に混合させることができる。その結果、還元剤の気化が促進され、NOx還元触媒に対して還元剤が均一に供給され、還元反応によりNOxをより有効に取り除き、より確実に排気を浄化することができる。   Further, in the fifth device 105 as well, the combustion gas and the exhaust can be mixed as a whole and uniformly. Therefore, the reducing agent injected into the introduction pipe 120 from the reducing agent injection means 150 can also be mixed with the combustion gas and the exhaust gas in an overall and uniform manner. As a result, vaporization of the reducing agent is promoted, the reducing agent is uniformly supplied to the NOx reduction catalyst, NOx is more effectively removed by the reduction reaction, and exhaust gas can be purified more reliably.

尚、図7の(a)及び(b)に示した例においては、それぞれ別個の部材である内燃機関200の排気管210と導入管120とがフランジを介して接合されており、還元剤噴射手段150はフランジの上流側(a)又は下流側(b)に配設されている。しかしながら、このような構成は必須ではなく、例えば、図8に示すように内燃機関200の排気管210と導入管120とが一体的な部材として形成されている場合は、当該一体的な部材として形成されている導入管120(排気管210)に還元剤噴射手段150を配設してもよい。   In the example shown in FIGS. 7A and 7B, the exhaust pipe 210 and the introduction pipe 120 of the internal combustion engine 200, which are separate members, are joined via a flange, and the reducing agent injection is performed. The means 150 is arranged on the upstream side (a) or the downstream side (b) of the flange. However, such a configuration is not essential. For example, when the exhaust pipe 210 and the introduction pipe 120 of the internal combustion engine 200 are formed as an integral member as shown in FIG. The reducing agent injection means 150 may be disposed in the formed introduction pipe 120 (exhaust pipe 210).

《第6実施形態》
以下、図9を参照しながら、本発明の第6実施形態に係る排気浄化装置(以下、「第6装置」と称される場合がある。)について説明する。尚、図9においても、図1乃至図8に示した構成要素と同じ構成要素については、図1乃至図8に示した参照符号と同じ参照符号が付されている。
<< 6th Embodiment >>
Hereinafter, an exhaust emission control device (hereinafter, may be referred to as “sixth device”) according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 9. 9, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 8 are given to the same components as those shown in FIGS. 1 to 8.

〈構成〉
還元剤を燃焼ガス及び排気と全体的且つ均一に混合させて、還元反応によりNOxをより有効に取り除くためには、還元剤噴射手段150から導入管120の内部に噴射された還元剤の蒸発を促進し、還元剤を早期に気化させることが望ましい。
<Constitution>
In order to remove the NOx more effectively through the reduction reaction by mixing the reducing agent with the combustion gas and the exhaust gas in an overall and uniform manner, evaporation of the reducing agent injected from the reducing agent injection means 150 into the introduction pipe 120 is performed. It is desirable to promote and vaporize the reducing agent early.

図9に示すように、第6装置106の構成は、基本的には、図7及び図8を参照しながら上述した第5装置105の構成と同様である。但し、第6装置106は、導入管120の内部の還元剤噴射手段150と排気浄化手段110との間の領域において突出部142と熱伝導可能に取り付けられた放熱板160を更に備える。   As shown in FIG. 9, the configuration of the sixth device 106 is basically the same as the configuration of the fifth device 105 described above with reference to FIGS. 7 and 8. However, the sixth device 106 further includes a heat radiating plate 160 attached to the protrusion 142 so as to be able to conduct heat in a region between the reducing agent injection means 150 and the exhaust purification means 110 inside the introduction pipe 120.

放熱板160を形成する材料及び構造等は、第6装置106の使用環境及び使用条件において想定される荷重及び温度等を考慮して適宜選択及び設計することができる。但し、導入管120の内部に流れる排気に過大な圧力損失を生じさせることは内燃機関200の出力性能を維持する観点から望ましくない。従って、放熱板160は、パンチング板及びメッシュ板からなる群より選ばれる少なくとも一種の部材であることが望ましい。図9の(b)に示すように、第6装置106が備える放熱板160はパンチング板である。   The material, structure, and the like that form the heat sink 160 can be appropriately selected and designed in consideration of the load, temperature, and the like that are assumed in the use environment and use conditions of the sixth device 106. However, it is not desirable from the viewpoint of maintaining the output performance of the internal combustion engine 200 to cause excessive pressure loss in the exhaust gas flowing inside the introduction pipe 120. Therefore, it is desirable that the heat dissipation plate 160 be at least one member selected from the group consisting of a punching plate and a mesh plate. As shown in FIG. 9B, the heat radiating plate 160 provided in the sixth device 106 is a punching plate.

〈作動〉
上記のように、第6装置106においては、導入管120の内部の還元剤噴射手段150と排気浄化手段110との間の領域において、パンチング板からなる放熱板160が突出部142と熱伝導可能に取り付けられている。従って、燃焼器140の稼働に伴い高温の燃焼ガスによって突出部142が加熱され、突出部142からの熱伝導により放熱板160が加熱される。
<Operation>
As described above, in the sixth device 106, the heat radiating plate 160 made of a punching plate can conduct heat with the protrusion 142 in the region between the reducing agent injection means 150 and the exhaust purification means 110 inside the introduction pipe 120. Is attached. Accordingly, the protrusion 142 is heated by the high-temperature combustion gas as the combustor 140 is operated, and the heat radiating plate 160 is heated by heat conduction from the protrusion 142.

上記のように構成された放熱板160からの輻射熱により導入管120の内部に流れる排気及び還元剤が加熱される。加えて、還元剤噴射手段150から導入管120の内部に噴射された還元剤のうち蒸発しないまま放熱板160に到達した還元剤の少なくとも一部は、放熱板160と接触することにより放熱板160によって直接的に加熱され、蒸発が促進される。即ち、第6装置106によれば、還元剤の早期気化が促進される。その結果、還元剤が燃焼ガス及び排気と更に全体的且つ均一に混合され、例えばNOx還元触媒における還元反応により、排気に含まれるNOxがより一層有効に取り除かれる。   The exhaust gas and the reducing agent flowing inside the introduction pipe 120 are heated by the radiant heat from the heat radiating plate 160 configured as described above. In addition, at least a part of the reducing agent that has reached the heat radiating plate 160 without evaporating out of the reducing agent injected into the introduction pipe 120 from the reducing agent injection means 150 comes into contact with the heat radiating plate 160, whereby the heat radiating plate 160. Heats directly and promotes evaporation. That is, according to the sixth device 106, early vaporization of the reducing agent is promoted. As a result, the reducing agent is further and uniformly mixed with the combustion gas and the exhaust gas, and NOx contained in the exhaust gas is more effectively removed by, for example, the reduction reaction in the NOx reduction catalyst.

《第7実施形態》
以下、図10を参照しながら、本発明の第7実施形態に係る排気浄化装置(以下、「第7装置」と称される場合がある。)について説明する。尚、図10においても、図1乃至図9に示した構成要素と同じ構成要素については、図1乃至図9に示した参照符号と同じ参照符号が付されている。
<< 7th Embodiment >>
Hereinafter, an exhaust emission control device according to a seventh embodiment of the present invention (hereinafter may be referred to as a “seventh device”) will be described with reference to FIG. 10. In FIG. 10, the same components as those shown in FIGS. 1 to 9 are denoted by the same reference numerals as those shown in FIGS.

〈構成〉
前述したように、燃焼室における燃料の着火不良及び失火等の問題を低減するためには、例えば内燃機関の出力変動等に伴う排気の圧力変動の影響が燃焼室にまで及ぶことを低減する必要がある。上述した第4装置104においては、開口部141を通して導入管120の内部に供給される燃焼ガスの流れを妨げて圧力損失を生じさせる構造を有する部材である抵抗部材144を更に備えることにより、排気の圧力変動の影響が燃焼室にまで及ぶことを低減した。
<Constitution>
As described above, in order to reduce problems such as poor ignition of fuel and misfire in the combustion chamber, it is necessary to reduce the influence of fluctuations in the pressure of exhaust gas, for example, due to fluctuations in the output of the internal combustion engine, to the combustion chamber. There is. The fourth device 104 described above further includes a resistance member 144 that is a member having a structure that prevents the flow of the combustion gas supplied to the inside of the introduction pipe 120 through the opening 141 to cause a pressure loss, thereby providing exhaust gas. Reduced the effect of pressure fluctuations to the combustion chamber.

一方、第7装置においては、少なくとも1つの屈曲部145を突出部142に設けることにより、排気の圧力変動の影響が燃焼器140の燃焼室にまで及ぶことを低減する。図10に示すように、第7装置107の構成は、基本的には、図1乃至図9を参照しながら上述した第1装置101乃至第6装置106の構成と同様である。但し、第7装置においては、突出部142が1つの屈曲部145を有する(図中、破線によって囲まれた部分を参照)。   On the other hand, in the seventh device, by providing at least one bent portion 145 on the projecting portion 142, it is possible to reduce the influence of the pressure fluctuation of the exhaust gas to the combustion chamber of the combustor 140. As shown in FIG. 10, the configuration of the seventh device 107 is basically the same as the configuration of the first device 101 to the sixth device 106 described above with reference to FIGS. However, in the seventh device, the projecting portion 142 has one bent portion 145 (see the portion surrounded by the broken line in the figure).

突出部142に形成される屈曲部145の構成(例えば、曲率半径及び形状等)は、例えば燃焼器140の燃焼室から開口部141に向かう燃焼ガスの流れに与える影響等を考慮して適宜定めることができる。具体的には、例えば、屈曲部145に起因して燃焼ガスに生ずる圧力損失が燃焼器140による排気の加熱効果等を実質的に低下させず且つ排気の圧力変動の影響が燃焼室にまで及ぶことを低減するのに十分な抗力(抵抗)を生じさせることができるように、屈曲部145の構成を定めることが望ましい。   The configuration (for example, the radius of curvature and shape) of the bent portion 145 formed in the protruding portion 142 is appropriately determined in consideration of the influence on the flow of the combustion gas from the combustion chamber of the combustor 140 toward the opening 141, for example. be able to. Specifically, for example, the pressure loss generated in the combustion gas due to the bent portion 145 does not substantially reduce the heating effect of the exhaust by the combustor 140 and the influence of the exhaust pressure fluctuation reaches the combustion chamber. It is desirable to determine the configuration of the bent portion 145 so that a sufficient drag force (resistance) can be generated.

尚、排気の圧力変動の影響が燃焼室にまで及ぶことを低減することが可能である限り、突出部142に形成される屈曲部145の位置は特に限定されない。従って、突出部142の先端に屈曲部145を形成してもよい。この場合、開口部141は、突出部142の屈曲部145の燃焼室とは反対側の先端に形成される。   Note that the position of the bent portion 145 formed on the projecting portion 142 is not particularly limited as long as it is possible to reduce the influence of the pressure fluctuation of the exhaust gas to the combustion chamber. Therefore, the bent portion 145 may be formed at the tip of the protruding portion 142. In this case, the opening 141 is formed at the tip of the bent portion 145 of the protruding portion 142 on the side opposite to the combustion chamber.

〈作動〉
上記のように、第7装置107においては、少なくとも1つの屈曲部145を突出部142に設けることにより、例えば内燃機関200の出力変動等に伴う排気の圧力変動の影響が燃焼器140の燃焼室にまで及ぶことを低減する。その結果、第7装置107によれば、燃焼室における燃料の着火不良及び失火等の問題をより有効に低減することができる。
<Operation>
As described above, in the seventh device 107, by providing at least one bent portion 145 on the projecting portion 142, for example, the influence of the exhaust pressure fluctuation due to the output fluctuation of the internal combustion engine 200 or the like is affected by the combustion chamber of the combustor 140. To reduce up to As a result, according to the seventh device 107, problems such as poor ignition of fuel and misfire in the combustion chamber can be reduced more effectively.

尚、第7装置107において、突出部142の屈曲部145は、開口部141を通して導入管120の内部に供給される燃焼ガスの流動方向が導入管120の内部の開口部141の周囲における排気の流動方向と平行となるように構成され得る。この場合、開口部141が導入管120の下流側を向くこととなるので、例えば内燃機関200の出力変動等に伴う排気の圧力変動の影響が燃焼室にまで及ぶ可能性を更に低減することができる。   In the seventh device 107, the bent portion 145 of the projecting portion 142 is such that the flow direction of the combustion gas supplied into the introduction pipe 120 through the opening 141 is the exhaust gas around the opening 141 inside the introduction pipe 120. It can be configured to be parallel to the flow direction. In this case, since the opening 141 faces the downstream side of the introduction pipe 120, it is possible to further reduce the possibility that the influence of the pressure fluctuation of the exhaust gas accompanying the output fluctuation of the internal combustion engine 200 reaches the combustion chamber, for example. it can.

但し、上記の場合、開口部141を通して導入管120の内部に供給される燃焼ガスの流れが開口部141の周囲における排気の流れに沿う(平行となる)こととなる。従って、第1装置101及び第2装置102に関して上述したように、燃焼ガス方向と排気方向とが鋭角をなすことにより燃焼ガスと排気との混合を更に促進する効果はある程度は低下する。しかしながら、本発明に係る排気浄化装置によれば、燃焼器140の突出部142が導入管120の内部に突出していること及び導入管120が少なくとも1つの屈曲部121を有することにより、排気と燃焼ガスとの混合が有効に促進される。従って、全体としては、排気の圧力変動の影響が燃焼室にまで及ぶ可能性を低減して、燃焼器140における着火不良及び失火等の問題を低減しつつ、排気と燃焼ガスとの混合を促進して、燃焼ガスと排気とを全体的且つ均一に混合させることができる。   However, in the above case, the flow of the combustion gas supplied to the inside of the introduction pipe 120 through the opening 141 is along (parallel to) the flow of the exhaust around the opening 141. Therefore, as described above with respect to the first device 101 and the second device 102, the effect of further promoting the mixing of the combustion gas and the exhaust gas is reduced to some extent by forming an acute angle between the combustion gas direction and the exhaust gas direction. However, according to the exhaust emission control device of the present invention, the protrusion 142 of the combustor 140 protrudes into the introduction pipe 120 and the introduction pipe 120 has at least one bent portion 121, so that the exhaust and combustion can be performed. Mixing with gas is effectively promoted. Therefore, as a whole, the possibility of the influence of exhaust pressure fluctuation reaching the combustion chamber is reduced, and problems such as poor ignition and misfire in the combustor 140 are reduced, and mixing of exhaust gas and combustion gas is promoted. Thus, the combustion gas and the exhaust gas can be mixed as a whole and uniformly.

更に、開口部141を通して導入管120の内部に供給される燃焼ガスの流れが開口部141の周囲における排気の流れに沿う(平行となる)ので、ベンチュリ効果によって開口部を介する導入管の内部への燃焼ガスの供給が促進される(吸い出し効果)。   Furthermore, since the flow of the combustion gas supplied into the introduction pipe 120 through the opening 141 follows (becomes parallel to) the flow of exhaust around the opening 141, it is brought into the introduction pipe through the opening by the venturi effect. The combustion gas supply is promoted (suction effect).

尚、図10の(b)に示すように、第7装置107もまた、開口部141を通して導入管120の内部に供給される燃焼ガスの流れを妨げて圧力損失を生じさせる構造を有する部材である抵抗部材144を更に備え得る。特に、抵抗部材144としてスリット、コンバージェント・ノズル、オリフィス又は縮管を採用した場合においては、開口部141を通して導入管120の内部に供給される燃焼ガスの流速が高まる。従って、上記のように開口部141を通して導入管120の内部に供給される燃焼ガスの流れが開口部141の周囲における排気の流れに沿う(平行となる)場合、抵抗部材144によるベンチュリ効果と相まって、開口部141を介する導入管120の内部への燃焼ガスの供給がより一層促進される。   As shown in FIG. 10B, the seventh device 107 is also a member having a structure that prevents the flow of combustion gas supplied to the inside of the introduction pipe 120 through the opening 141 and causes pressure loss. A resistance member 144 may be further provided. In particular, when a slit, a convergent nozzle, an orifice, or a contraction tube is employed as the resistance member 144, the flow rate of the combustion gas supplied into the introduction tube 120 through the opening 141 is increased. Therefore, when the flow of the combustion gas supplied to the inside of the introduction pipe 120 through the opening 141 as described above follows (becomes parallel to) the flow of exhaust around the opening 141, coupled with the venturi effect by the resistance member 144. Further, the supply of the combustion gas to the inside of the introduction pipe 120 through the opening 141 is further promoted.

以上、本発明を説明することを目的として、特定の構成を有する幾つかの実施形態及び変形例につき、時に添付図面を参照しながら説明してきた。しかしながら、本発明の範囲は、これらの例示的な実施形態及び変形例に限定されると解釈されるべきではなく、特許請求の範囲及び明細書に記載された事項の範囲内で、適宜修正を加えることが可能であることは言うまでも無い。   In the foregoing, for the purpose of illustrating the present invention, several embodiments and modifications having specific configurations have been described with reference to the accompanying drawings. However, the scope of the present invention should not be construed as being limited to these exemplary embodiments and modifications, and modifications may be made as appropriate within the scope of the claims and the matters described in the specification. Needless to say, it can be added.

101、102、103、104、105、106及び107…排気浄化装置、111…排気浄化手段、120…導入管、121…屈曲部(導入管)、122…上流領域、130…排出管、140…燃焼器、141…開口部、142…突出部、143…燃焼室を含む部材、144…抵抗部材、145…屈曲部(突出部)、150…還元剤噴射手段、160…放熱板、200…内燃機関、並びに210…排気管。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 101, 102, 103, 104, 105, 106 and 107 ... Exhaust gas purification device, 111 ... Exhaust gas purification means, 120 ... Introduction pipe, 121 ... Bending part (introduction pipe), 122 ... Upstream area, 130 ... Exhaust pipe, 140 ... Combustor 141 ... Opening part 142 ... Protrusion part 143 ... Member including combustion chamber 144 ... Resistance member 145 ... Bent part (protrusion part) 150 ... Reducing agent injection means 160 ... Heat sink 200 ... Internal combustion Engine, and 210 ... exhaust pipe.

Claims (13)

内燃機関からの排気に含まれる有害物質を低減する排気浄化手段と、前記排気浄化手段へと前記排気を導く導入管と、前記排気浄化手段から前記排気を排出する排出管と、燃料の燃焼によって燃焼ガスを生成させる燃焼室及び前記燃焼室と連通し且つ前記導入管の内部に突出し且つ先端に開口部が形成されている突出部を有し、前記開口部を通して前記導入管の内部に前記燃焼ガスを供給するように構成された燃焼器と、を備え、前記燃焼器において前記燃焼室から前記開口部へと前記燃焼ガスが流動する方向である燃焼ガス方向と、前記上流領域において前記排気が流動する方向である排気方向と、が鋭角をなしている排気浄化装置であって、
前記導入管は、少なくとも1つの屈曲部を有し、
前記突出部は、前記導入管の前記屈曲部において前記導入管の内部に突出しているか、又は、前記導入管の前記屈曲部の前記内燃機関側に隣接する前記導入管の領域である上流領域において前記導入管の内部に突出している、
排気浄化装置。
By exhaust gas purification means for reducing harmful substances contained in exhaust gas from an internal combustion engine, an introduction pipe for guiding the exhaust gas to the exhaust gas purification means, a discharge pipe for exhausting the exhaust gas from the exhaust gas purification means, and by combustion of fuel A combustion chamber for generating combustion gas; and a combustion chamber that communicates with the combustion chamber, protrudes into the introduction pipe, and has an opening formed at a tip thereof, and passes through the opening into the introduction pipe. A combustor configured to supply gas, the combustion gas direction in which the combustion gas flows from the combustion chamber to the opening in the combustor, and the exhaust gas in the upstream region. An exhaust gas purification apparatus having an acute angle with an exhaust direction that is a flowing direction,
The introduction tube has at least one bent portion;
In the upstream region that is the region of the introduction pipe adjacent to the internal combustion engine side of the bent portion of the introduction pipe, the protruding portion protrudes into the introduction pipe at the bent portion of the introduction pipe. Projecting into the introduction tube,
Exhaust purification device.
請求項1に記載された排気浄化装置であって、
前記突出部は、前記導入管の前記屈曲部の外側の領域である外側屈曲領域において前記導入管の内部に突出しているか、又は、前記導入管の内部を流れる前記排気の流動方向に沿って前記外側屈曲領域よりも前記内燃機関に近い前記上流領域である外側上流領域において前記導入管の内部に突出している、
排気浄化装置。
An exhaust emission control device according to claim 1,
The protruding portion protrudes into the introduction pipe in an outer bent region that is an outer region of the bent portion of the introduction pipe, or along the flow direction of the exhaust gas flowing through the introduction pipe. Projecting into the introduction pipe in the outer upstream region, which is the upstream region closer to the internal combustion engine than the outer bending region,
Exhaust purification device.
請求項1又は請求項2に記載された排気浄化装置であって、
前記燃焼ガス方向と前記排気方向とがなす角度は、35°以上であり且つ85°以下である、
排気浄化装置。
An exhaust emission control device according to claim 1 or 2,
The angle formed by the combustion gas direction and the exhaust direction is 35 ° or more and 85 ° or less.
Exhaust purification device.
請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載された排気浄化装置であって、
前記開口部と交差し且つ前記導入管の中心軸と直交する断面のうち少なくとも1つの断面による前記導入管の断面積である開口部近傍断面積は、前記突出部が前記導入管の内部に突出している領域の前記内燃機関側に隣接する前記導入管の領域における前記導入管の中心軸と直交する断面による前記導入管の断面積である開口部上流断面積よりも小さい、
排気浄化装置。
An exhaust emission control device according to any one of claims 1 to 3,
The cross-sectional area in the vicinity of the opening, which is a cross-sectional area of the introduction pipe by at least one of the cross-sections intersecting the opening and orthogonal to the central axis of the introduction pipe, is such that the protrusion protrudes into the introduction pipe. Smaller than an opening upstream cross-sectional area that is a cross-sectional area of the introduction pipe by a cross-section perpendicular to the central axis of the introduction pipe in a region of the introduction pipe adjacent to the internal combustion engine side of the area
Exhaust purification device.
請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載された排気浄化装置であって、
前記排気浄化装置は、前記開口部を通して前記導入管の内部に供給される前記燃焼ガスの流れを妨げて圧力損失を生じさせる構造を有する部材である抵抗部材を更に備える、
排気浄化装置。
An exhaust emission control device according to any one of claims 1 to 4,
The exhaust emission control device further includes a resistance member that is a member having a structure that prevents a flow of the combustion gas supplied into the introduction pipe through the opening and causes pressure loss.
Exhaust purification device.
請求項5に記載された排気浄化装置であって、
前記抵抗部材は、スリット、コンバージェント・ノズル、オリフィス、縮管、パンチング板、メッシュ板及びルーバからなる群より選ばれる少なくとも一種の部材である、
排気浄化装置。
An exhaust emission control device according to claim 5, wherein
The resistance member is at least one member selected from the group consisting of a slit, a convergent nozzle, an orifice, a contraction tube, a punching plate, a mesh plate, and a louver.
Exhaust purification device.
請求項6に記載された排気浄化装置であって、
前記抵抗部材は、スリット、コンバージェント・ノズル、オリフィス及び縮管からなる群より選ばれる少なくとも一種の部材である、
排気浄化装置。
An exhaust emission control device according to claim 6,
The resistance member is at least one member selected from the group consisting of a slit, a convergent nozzle, an orifice, and a contraction tube.
Exhaust purification device.
請求項1乃至請求項7の何れか1項に記載された排気浄化装置であって、
前記排気浄化手段は、還元剤による還元反応により前記有害物質を低減させる還元触媒を含み、
前記排気浄化装置は、前記突出部よりも前記内燃機関に近い箇所において前記導入管の内部に前記還元剤を噴射する還元剤噴射手段を更に備える、
排気浄化装置。
An exhaust emission control device according to any one of claims 1 to 7,
The exhaust purification means includes a reduction catalyst that reduces the harmful substances by a reduction reaction with a reducing agent,
The exhaust emission control device further includes a reducing agent injection unit that injects the reducing agent into the introduction pipe at a location closer to the internal combustion engine than the protruding portion.
Exhaust purification device.
請求項8に記載された排気浄化装置であって、
前記排気浄化装置は、前記導入管の内部の前記還元剤噴射手段と前記排気浄化手段との間の領域において前記突出部と熱伝導可能に取り付けられた放熱板を更に備える、
排気浄化装置。
An exhaust emission control device according to claim 8,
The exhaust purification device further includes a heat radiating plate attached to the protruding portion so as to be able to conduct heat in a region between the reducing agent injection means and the exhaust purification means inside the introduction pipe.
Exhaust purification device.
請求項9に記載された排気浄化装置であって、
前記放熱板は、パンチング板及びメッシュ板からなる群より選ばれる少なくとも一種の部材である、
排気浄化装置。
An exhaust emission control device according to claim 9, wherein
The heat dissipation plate is at least one member selected from the group consisting of a punching plate and a mesh plate.
Exhaust purification device.
請求項1乃至請求項10の何れか1項に記載された排気浄化装置であって、
前記突出部は、少なくとも1つの屈曲部を有する、
排気浄化装置。
An exhaust emission control device according to any one of claims 1 to 10,
The protrusion has at least one bent portion,
Exhaust purification device.
請求項11に記載された排気浄化装置であって、
前記突出部の前記屈曲部は、前記突出部の先端に形成されており、
前記開口部は、前記突出部の前記屈曲部の前記燃焼室とは反対側の先端に形成されている、
排気浄化装置。
An exhaust emission control device according to claim 11,
The bent portion of the protruding portion is formed at the tip of the protruding portion,
The opening is formed at a tip of the protruding portion on the side opposite to the combustion chamber of the bent portion.
Exhaust purification device.
請求項12に記載された排気浄化装置であって、
前記突出部の前記屈曲部は、前記開口部を通して前記導入管の内部に供給される前記燃焼ガスの流動方向が前記導入管の内部の前記開口部の周囲における前記排気の流動方向と平行となるように構成されている、
排気浄化装置。
An exhaust emission control device according to claim 12,
In the bent portion of the protrusion, the flow direction of the combustion gas supplied into the introduction pipe through the opening is parallel to the flow direction of the exhaust gas around the opening inside the introduction pipe. Configured as
Exhaust purification device.
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