內(nèi)燃機的排氣凈化裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明要解決的問題在于，在下述的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置中適當?shù)厝コ街蚨逊e在混合器上的源自還原劑的固形物，其中所述內(nèi)燃機的排氣凈化裝置包括：選擇還原型催化劑，所述選擇還原型催化劑被配置在內(nèi)燃機的排氣通路中；還原劑提供裝置，所述還原劑提供裝置向比選擇還原型催化劑靠上游的排氣通路提供源自氨的還原劑；以及混合器，所述混合器配置在比選擇還原型催化劑靠上游且比還原劑提供裝置靠下游的排氣通路中。為了解決該問題，本發(fā)明在比所述混合器靠上游的排氣通路中設(shè)置向所述混合器噴射火焰的升溫裝置。
【專利說明】內(nèi)燃機的排氣凈化裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及配置在排氣通路中的排氣凈化裝置，尤其涉及通過從尿素添加閥向選擇還原型催化劑提供源自氨的還原劑來凈化排氣中的氮氧化物(NOx)的排氣凈化裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]專利文獻I中描述了如下技術(shù):在包括設(shè)置在內(nèi)燃機的排氣通路中的選擇還原型催化劑、以及向流入到選擇還原型催化劑之前的排氣中添加尿素水溶液的添加閥的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置中，在比選擇型還原劑靠上游且比添加閥靠下游的排氣通路中，配置促進排氣和尿素水的混合的混合器。
[0003]專利文獻2中描述了如下技術(shù):在包括設(shè)置在內(nèi)燃機的排氣通路中的選擇還原型催化劑、以及向流入到選擇還原型催化劑之前的排氣中添加尿素水溶液的添加閥的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置中，在比添加閥靠上游的排氣通路中配置使排氣的旋渦流產(chǎn)生的肋片。
[0004]專利文獻3中描述了下述的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，所述內(nèi)燃機的排氣凈化裝置包括設(shè)置在燃機的排氣通路中的催化劑載體、向比催化劑載體靠上游的排氣通路內(nèi)提供燃料的添加閥、以及點燃從添加閥提供的燃料的電熱塞。
[0005]在先技術(shù)文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:特開2009-002213號公報
[0008]專利文獻2:特許第3892452號公報
[0009]專利文獻3:特開2006-112401號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的問題
[0011]另外，根據(jù)上述專利文獻I描述的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，尿素結(jié)晶、氰尿酸、或黑色素等有可能附著或堆積在排氣通路的壁面或混合器上。例如，尿素水溶液與排氣通路的壁面或混合器碰撞時，排氣通路的壁面或混合器上水分蒸發(fā)并固形化。之后，固形物被暴露在約200°C至400°C的氣氛中時，容易生成尿素結(jié)晶、氰尿酸、黑色素。
[0012]作為去除附著或堆積在排氣通路的壁面或混合器上的固形物的方法，可考慮通過使排氣的溫度上升來對排氣通路的壁面或混合器進行加熱的方法、或通過加熱器對排氣通路或混合器直接加熱的方法等。但是，在通過這些方法來加熱排氣通路或混合器的過程中，如前面說過的固形物有可能被暴露在400°C以下的氣氛中。由此，尿素結(jié)晶、氰尿酸、黑色素等的生成量有可能反而增加。
[0013]本發(fā)明就是鑒于上述情況而作出的，其目的在于提供一種在下述的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置中能夠適當?shù)厝コ街蚨逊e在混合器等上的源自還原劑的固形物如下技術(shù)，其中所述內(nèi)燃機的排氣凈化裝置包括:設(shè)置在內(nèi)燃機的排氣通路中的選擇還原型催化劑；向比選擇還原型催化劑靠上游的排氣通路提供源自氨的還原劑的還原劑提供裝置；以及配置在比選擇還原型催化劑靠上游且比還原劑提供裝置靠下游的排氣通路中的混合器。
[0014]用于解決問題的手段
[0015]本發(fā)明是在下述的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置中，通過使火焰接觸混合器來在不引起尿素結(jié)晶、氰尿酸和黑色素等的生成的情況下去除附著或堆積在混合器上的固形物的，其中所述內(nèi)燃機的排氣凈化裝置包括:設(shè)置在內(nèi)燃機的排氣通路中的選擇還原型催化劑；向比選擇還原型催化劑靠上游的排氣通路提供源自氨的還原劑的還原劑提供裝置；以及被配置在比選擇還原型催化劑靠上游且比還原劑提供裝置靠下游的排氣通路中的混合器。
[0016]詳細地說，本發(fā)明涉及的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置包括:選擇還原型催化劑，所述選擇還原型催化劑被配置在內(nèi)燃機的排氣通路中；還原劑提供裝置，所述還原劑提供裝置向比所述選擇還原型催化劑靠上游的排氣通路內(nèi)提供源自氨的還原劑；混合器，所述混合器被配置在比所述選擇還原型催化劑靠上游且比所述還原劑提供裝置靠下游的排氣通路中，促進排氣和從所述還原劑提供裝置被提供的還原劑的混合；以及升溫裝置，所述升溫裝置被配置在比所述混合器靠上游的排氣通路中，通過向所述混合器噴射火焰來使所述混合器升溫。
[0017]在如此構(gòu)成的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置中，從還原劑提供裝置提供的還原劑經(jīng)由混合器流入選擇還原型催化劑中。此時，還原劑碰撞混合器的壁面等時，源自還原劑的固形物有可能附著或堆積在混合器上。源自還原劑的固形物被暴露在約200°C至400°C的氣氛(以下，稱為“改性氣氛”)中時，會變成難熔性的物質(zhì)。例如，在使用尿素水溶液作為源自氨的還原劑的情況下，會變成氰尿酸或黑色素等。
[0018]與此相對，當升溫裝置向混合器噴射火焰時，附著或堆積在混合器上的固形物暴露在與所述改性氣氛相比充分高的溫度的氣氛中。此時，所述固形物被暴露的氣氛不是經(jīng)過所述改性氣氛慢慢升溫，而是直接升溫至比所述改性氣氛高的溫度的氣氛。其結(jié)果是，所述固形物在不改性成氰尿酸、黑色素等的情況下，被熔融而去除。
[0019]因此，根據(jù)本發(fā)明的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，能夠適當?shù)厝コ街蚨逊e在混合器上的源自還原劑的固形物。另外，當升溫裝置對混合器噴射火焰時，混合器受到火焰的熱而升溫。混合器升溫時，會促進流入該混合器的還原劑的氣化。尤其是在使用尿素水溶液作為源自氨的還原劑的情況下，由于尿素水溶液的熱分解或水解被促進，因此也有可能提高混合器對排氣和還原劑的混合效果。當混合器對排氣和還原劑的混合效果被提高時，也有可能提高選擇還原型催化劑中的氮氧化物(NOx)的凈化率。
[0020]在本發(fā)明涉及的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置中，升溫裝置也可以被配置在比還原劑提供裝置靠上游的排氣通路中。這種情況下，升溫裝置除了向混合器噴射火焰之外，還向從還原劑提供裝置提供的還原劑與排氣通路的壁面的碰撞位置噴射火焰。
[0021]當從還原劑提供裝置提供的還原劑碰撞排氣通路的壁面時，源自還原劑的固形物有可能附著或堆積在該壁面(碰撞位置)上。當固形物附著或堆積在所述碰撞位置上時，固形物有可能妨礙還原劑的提供。與此相對，當升溫裝置對所述混合器和所述碰撞位置噴射火焰時，除了附著或堆積在所述混合器上的固形物之外，附著或堆積在所述碰撞位置的固形物也被熔融以及去除。
[0022]此外，當通過升溫裝置而產(chǎn)生的火焰到達還原劑提供裝置時，有可能產(chǎn)生還原劑提供裝置的熱劣化等。因此，還原劑提供裝置也可以被配置在通過所述升溫裝置而產(chǎn)生的火焰不到達的位置。根據(jù)上述構(gòu)成，能夠在不同時產(chǎn)生還原劑提供裝置的熱劣化等的情況下，去除附著或堆積在所述混合器或所述碰撞位置上的固形物。
[0023]在本發(fā)明涉及的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置中，升溫裝置也可以包括向所述混合器和所述碰撞位置分配火焰的分配板。
[0024]根據(jù)這樣的構(gòu)成，使得通過升溫裝置而產(chǎn)生的火焰被局部噴射至所述混合器和所述碰撞位置。其結(jié)果是，所述混合器和所述碰撞位置被局部加熱。由此，能夠?qū)a(chǎn)生火焰所需的燃料量抑制得少，并能夠去除源自還原劑的固形物。另外，也能夠避免所述混合器和所述碰撞位置以外的位置被不必要地加熱的情況。
[0025]發(fā)明效果
[0026]根據(jù)本發(fā)明，能夠在包括設(shè)置在內(nèi)燃機的排氣通路中的選擇還原型催化劑、向比選擇還原型催化劑靠上游的排氣通路提供源自氨的還原劑的還原劑提供裝置、以及被配置在比選擇還原型催化劑靠上游且比還原劑提供裝置靠下游的排氣通路中的混合器的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置中，適當?shù)厝コ街蚨逊e在混合器上的源自還原劑的固形物。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是示出第一實施例中的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置的概略構(gòu)成的圖；
[0028]圖2是示出通過燃料添加閥和電熱塞而產(chǎn)生的火焰的飛行路徑的圖；
[0029]圖3是示出第一實施例中的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置的其他構(gòu)成例的圖；
[0030]圖4是示出第二實施例中的內(nèi)燃機的排氣系統(tǒng)統(tǒng)的概略構(gòu)成的圖；
[0031]圖5是示出通過燃料添加閥和電熱塞而產(chǎn)生的火焰的飛行路徑的圖。
【具體實施方式】
[0032]以下，基于附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行說明。本實施例中記載的結(jié)構(gòu)部件的尺寸、材質(zhì)、形狀、其相對配置等只要沒有特別說明，則不表明發(fā)明的技術(shù)范圍僅限定于這些。
[0033]<實施例1>
[0034]首先，基于圖1至圖3對本發(fā)明的第一實施例進行說明。圖1是示出應(yīng)用本發(fā)明的內(nèi)燃機的排氣系統(tǒng)的概略構(gòu)成的圖。圖1所示的內(nèi)燃機I為壓縮點火式的內(nèi)燃機(柴油機)，但是也可以是能夠進行稀薄燃燒運行(Lean burn operation)的火花點火式的內(nèi)燃機(汽油發(fā)動機)。
[0035]在圖1中，內(nèi)燃機I上連接有排氣通路2。排氣通路2是用于使從內(nèi)燃機I的氣缸內(nèi)排出的已燃氣體(排氣)流通的通路。排氣通路2的中途配置有離心式增壓器(Centrifugalsupercharger)的汽輪機3。在比汽輪機3靠下游的排氣通路2中配置有催化劑套管4。
[0036]所述催化劑套管4在筒狀的套管內(nèi)容納承載有選擇還原型催化劑的催化劑載體。催化劑載體例如為在由堇青石或Fe-Cr-Al系的耐熱鋼形成的具有蜂窩形狀的橫斷面的蜂窩型的基材上涂布鋁系或沸石系的活性成分(載體)的載體。另外，催化劑載體上承載有具有氧化能力的貴金屬催化劑(例如，鉬(Pt))。
[0037]在位于上述的汽輪機3和催化劑套管4之間的排氣通路2中安裝有還原劑添加閥
5、升溫裝置、以及混合器8。[0038]還原劑添加閥5配置在比催化劑套管4靠上游的排氣通路2中向該排氣通路2的徑向外側(cè)凹進的部分(凹部)20，使得該還原劑添加閥5不露到排氣通路2內(nèi)。另外，還原劑添加閥5經(jīng)由第一泵50連接在還原劑罐51上。第一泵50吸引蓄積在還原劑罐51中的還原劑，并且將被吸引的還原劑向還原劑添加閥5壓送。還原劑添加閥5將從第一泵50壓送來的還原劑向排氣通路2內(nèi)噴射。這些還原劑添加閥5、第一泵50以及還原劑罐51是本發(fā)明涉及的還原劑提供裝置的一個實施方式。
[0039]此外，蓄積在還原劑罐51的還原劑為源自氨的還原劑。作為源自氨的還原劑，可以使用尿素、碳酸氫氨等的水溶液。本實施例中，假定使用尿素水溶液作為源自氨的還原劑。
[0040]混合器8是配置在比還原劑添加閥5靠下游且比催化劑套管4靠上游的排氣通路2中以促進排氣和從還原劑添加閥5添加的還原劑的混合的機器。例如，混合器8通過使排氣的旋渦流產(chǎn)生，或使排氣的流動發(fā)生混亂，來攪拌排氣和還原劑。
[0041]這里，當從還原劑添加閥5噴射尿素水溶液時，該尿素水溶液與排氣一起流入混合器8中。混合器8使尿素水溶液和排氣攪拌。其結(jié)果是，尿素水溶液和排氣被均勻混合，并且，尿素水溶液受到排氣的熱量而被熱分解或水解。尿素水溶液被熱分解或水解時產(chǎn)生氨(NH3)。由此，從混合器8流出的氣體成為排氣和氨(NH3)均勻混合的氣體。當這樣的氣體流入催化劑套管4時，氨(NH3)會遍布到催化劑套管4的大致全體中。流入催化劑套管4的氨(NH3)被吸附或吸儲在選擇還原型催化劑中。吸附或吸儲在選擇還原型催化劑中的氨(NH3)與排氣中所含的氮氧化物(NOx)反應(yīng)而生成氮(N2)或水(H20)。即，氨(NH3)作為氮氧化物(NOx)的還原劑起作用。此時，當氨(NH3)被吸附在選擇還原型催化劑的廣范圍內(nèi)時，能夠提高選擇還原型催化劑中的氮氧化物(NOx)的凈化率。
[0042]升溫裝置是通過向源自從還原劑添加閥5添加的還原劑的固形物容易附著或者堆積的部位(排氣通路2的壁面或混合器8)噴射火焰，來使該部位急速升溫的裝置。升溫裝置包括燃料添加閥6和電熱塞7。
[0043]燃料添加閥6被配置在比所述還原劑添加閥5靠上游的排氣通路2中。燃料添加閥6經(jīng)由第二泵60而與燃料箱61連接。燃料箱61是蓄積內(nèi)燃機I的燃料的容器。第二泵60吸引蓄積在燃料箱61中的燃料，并且將被吸引的燃料向燃料添加閥6壓送。燃料添加閥6將從第二泵60送來的燃料向排氣通路2內(nèi)的排氣噴射。
[0044]電熱塞7被配置為使得該電熱塞7的發(fā)熱部位于所述燃料添加閥6的噴射口的附近、或從所述燃料添加閥6噴射的燃料的飛行路徑上。電熱塞7將從未圖示的電池或發(fā)電機提供的電能轉(zhuǎn)變成熱能，由此使發(fā)熱部發(fā)熱。電熱塞7通過在從所述燃料添加閥6噴射燃料時使發(fā)熱部發(fā)熱來點燃燃料。
[0045]這里，當從還原劑添加閥5噴射的還原劑(尿素水溶液)碰撞混合器8或排氣通路2的壁面等時，固形物在這些部位析出。這樣的固形物暴露在約200°C至400°C的氣氛(改性氣氛)中時，會變成氰尿酸或黑色素等難熔性物質(zhì)。因此，當想要通過排氣溫度的升溫或加熱器的加熱來使所述固形物熔融或去除時，在其升溫過程或加熱過程中所述固形物被暴露在改性氣氛中，有可能促進氰尿酸或黑色素的生成。
[0046]與此相對，當火焰噴射到所述部位時，所述固形物被暴露在比所述改性氣氛充分高的溫度的氣氛中。另外，所述固形物被暴露的氣氛不是經(jīng)過所述改性氣氛慢慢升溫，而是直接升溫到比所述改性氣氛高的溫度的氣氛。其結(jié)果是，所述固形物熔融并被去除，而不會改性成氰尿酸或黑色素等。
[0047]因此，控制構(gòu)成升溫裝置的燃料添加閥6的燃料添加量、電熱塞7的發(fā)熱量，以使適量的火焰到達所述部位，則所述部位受到火焰的熱而急速升溫，所述固形物被熔融并去除。此外，在圖1所示的例子中，源自還原劑的固形物容易附著或堆積在排氣通路2和凹部20的分岔部分(圖1中的箭頭A所示的部位)以及混合器8上。因此，為了更可靠地使附著或堆積在所述分岔部分A或混合器8上的固形物熔融和去除，如圖2所示，可以配置升溫裝置和混合器8，以使得通過燃料添加閥6和電熱塞7而產(chǎn)生的火焰(圖2中的虛線的箭頭所示的火焰)經(jīng)由所述分岔部分A而到達混合器8。
[0048]具體而言，燃料添加閥6也可以由添加燃料難以擴散的低擴散型的噴射器構(gòu)成，并被配置成該噴射器的噴孔指向所述分岔部分A，并且其指向方向相對于排氣通路2的軸線傾斜。此時，電熱塞7配置在從所述燃料添加閥6添加的燃料的飛行路徑上即可。根據(jù)這樣的構(gòu)成，從燃料添加閥6噴射的燃料向所述分岔部分A附近的排氣通路2的壁面反射并到達混合器8。與此相對應(yīng)地，通過電熱塞7而產(chǎn)生的火焰經(jīng)由所述分岔部分A而噴射向混合器8。
[0049]因此，能夠去除附著或堆積在排氣通路2的壁面或混合器8上的源自還原劑的固形物，而不使其變成難熔性的物質(zhì)。此外，升溫裝置能夠?qū)Ψ植聿糠諥和混合器8局部地噴射火焰，因此能夠抑制燃料消耗量的增加，同時使分岔部分A和混合器8急速升溫。另外，燃料添加閥6和電熱塞7能夠與內(nèi)燃機I的運行狀態(tài)無關(guān)地動作，因此可以在源自還原劑的固形物的附著量或堆積量過多之前去除，或禁止在源自還原劑的固形物的附著量或堆積量過少時的動作。另外，當升溫裝置向混合器8噴射火焰時，混合器8的溫度或混合器8內(nèi)的氣氛溫度變高。因此，促進向混合器8流入的尿素水溶液的氣化并且也促進尿素的熱分解或水解。其結(jié)果是，能夠抑制在尿素水溶液保持液相的狀態(tài)下流入催化劑套管4的情況，并且也能夠?qū)崿F(xiàn)氨(NH3)和排氣的更均勻化。
[0050]但是，當通過升溫裝置而產(chǎn)生的火焰接觸還原劑添加閥5時，有可能導致還原劑添加閥5的熱劣化等損害。但是，本實施例的還原劑添加閥5由于設(shè)置在排氣通路2中向該排氣通路2的徑向外側(cè)凹入的凹部20中，因此能夠避免所述火焰接觸還原劑添加閥5的情況。由此，能夠在不發(fā)生還原劑添加閥5的熱劣化的情況下，去除源自還原劑的固形物。此外，作為使得還原劑添加閥5不暴露在所述火焰中的其他構(gòu)成，也可以采用在還原劑添加閥5的緊接上游側(cè)配置遮擋板等的構(gòu)成。
[0051]另外，如圖3所示，升溫裝置也可以包括配置在從燃料添加閥6添加的燃料的飛行路徑上的分配板9。分配板9優(yōu)選構(gòu)成為碰撞到該分配板9的燃料或火焰向排氣通路2內(nèi)的徑向擴散并朝向下游側(cè)。根據(jù)這樣的構(gòu)成，能夠使火焰到達所述分岔部分A的同時，使火焰到達所述混合器8的上游側(cè)端面的大致全體。其結(jié)果是，能夠可靠地去除附著或堆積在混合器8上的源自還原劑的固形物，并且能夠進一步促進混合器8中的尿素水溶液的氣化或尿素的熱分解和水解。
[0052]<實施例2>
[0053]接著，基于圖4和圖5來對本發(fā)明的第二實施例進行說明。這里，說明與前述的第一實施例不同的構(gòu)成，省略對相同構(gòu)成的說明。[0054]前面敘述的第一實施例和本實施例的不同點在于，使用用于催化劑升溫的升溫裝置來去除源自還原劑的固形物。
[0055]圖4是示出本實施例中的內(nèi)燃機I的排氣系統(tǒng)的概略構(gòu)成的圖。圖4中，與前面敘述的第一實施例相同的構(gòu)成要素被賦予相同的符號。在圖4中，在比燃料添加閥6和電熱塞7靠下游、且比還原劑添加閥5靠上游的排氣通路2中，配置有承載氧化催化劑的顆粒過濾器10。顆粒過濾器10形成為具有比排氣通路2的內(nèi)徑小的外徑的圓柱狀，并與排氣通路2同軸配置。此外，也可以替代顆粒過濾器10而配置圓柱狀的催化劑載體，并在該催化劑載體上承載氧化催化劑。
[0056]另外，本實施例的還原劑添加閥5配置在排氣通路2的直線部分中向該排氣通路2的徑向外側(cè)凹進的凹部21中，使得該還原劑添加閥5不露出到排氣通路2內(nèi)。另一方面，升溫裝置的燃料添加閥6配置在排氣通路2的直線部分中向該排氣通路2的徑向外側(cè)凹進的凹部22中，使得該燃料添加閥6不露到排氣通路2內(nèi)。升溫裝置的電熱塞7與前面敘述的第一實施例同樣，被配置為該電熱塞7的發(fā)熱部位于燃料添加閥6的噴孔附近或從燃料添加閥6噴射的燃料的飛行路徑上。
[0057]在如此構(gòu)成的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置中，在使被顆粒過濾器10中捕集的PM氧化的情況下，或者使承載在顆粒過濾器10中的催化劑活化的情況下等，如果使燃料添加閥6和電熱塞7動作，則通過該燃料添加閥6和電熱塞7而產(chǎn)生的火焰受到排氣的壓力而到達顆粒過濾器10的附近。在這種情況下，顆粒過濾器10的溫度、以及流入顆粒過濾器10的排氣的溫度迅速上升。其結(jié)果是，被顆粒過濾器10捕集的PM被氧化，或者承載在顆粒過濾器10上的氧化催化劑迅速活化。
[0058]但是，當從還原劑添加閥5噴射的還原劑碰撞排氣通路2的壁面時，源自還原劑的固形物在該壁面上析出。在圖4所示的例子中，源自還原劑的固形物容易附著或堆積在凹部21和排氣通路2的交界的臺階部分(圖4中的箭頭B所示的部位)。
[0059]因此，本實施例的升溫裝置包括將通過燃料添加閥6和電熱塞7而產(chǎn)生的火焰分配給顆粒過濾器10、所述臺階部分B和混合器8的分配板11。分配板11配置在從燃料添加閥6噴射的燃料的飛行路徑中比電熱塞7的發(fā)熱部靠下游的位置處。此時，分配板11假定被配置為使得碰撞到該分配板11的燃料或火焰通過顆粒過濾器10和排氣通路2的間隙而到達混合器8。
[0060]例如，在如圖4所示的例子中，由于從燃料添加閥6添加的燃料向排氣通路2的徑向內(nèi)側(cè)飛行，因此分配板11被配置為與排氣通路2的軸向大致平行。如此配置分配板11時，如圖5所示，通過燃料添加閥6和電熱塞7而產(chǎn)生的火焰(圖5中的虛線箭頭所示的火焰)在與分配板11碰撞之后向排氣通路2的徑向分散。
[0061]向排氣通路2的周緣附近分散的火焰流入顆粒過濾器10和排氣通路2的間隙。另外，向排氣通路2的中心附近分散的火焰在碰撞顆粒過濾器10的上游側(cè)端面之后，流入顆粒過濾器10和排氣通路2的間隙。流入顆粒過濾器10和排氣通路2的間隙的火焰向排氣通路2的軸向前進。接著，當所述火焰到達比顆粒過濾器10的下游側(cè)端面靠下游的位置時，該火焰的一部分在排氣通路2的周緣部沿軸向前進，剩余的火焰在向排氣通路2的徑向內(nèi)側(cè)擴散的同時向下游側(cè)前進。即，所述火焰在顆粒過濾器10的下游側(cè)端面的下游向徑向擴張的同時到達混合器8。[0062]因此，通過燃料添加閥6和電熱塞7而生成的火焰被分配至顆粒過濾器10、所述臺階部分B和混合器8。其結(jié)果是，附著或堆積在所述臺階部分B或混合器8上的固形物被去除而不改性成氰尿酸或黑色素等難熔融性的物質(zhì)。
[0063]另外，在火焰碰撞顆粒過濾器10的上游側(cè)端面時或通過顆粒過濾器10和排氣通路2的間隙時，該火焰的熱量傳遞到顆粒過濾器10的外周面，因此也可以使顆粒過濾器10迅速升溫。
[0064]另外，由于在顆粒過濾器10的下游側(cè)端面的下游火焰向徑向擴張的同時到達混合器8，因此能夠使火焰到達所述混合器8的上游側(cè)端面的大致整個區(qū)域。其結(jié)果是，能夠更可靠地去除附著或堆積在混合器8的源自還原劑的固形物，并能夠進一步促進混合器8中的尿素水溶液的氣化、尿素的熱分解以及水解。
[0065]根據(jù)以上敘述的實施例，能夠共用用于使顆粒過濾器10升溫的升溫裝置、以及用于去除源自還原劑的固形物的升溫裝置。其結(jié)果是，能夠抑制部件件數(shù)的增加，并適當?shù)厝コ醋赃€原劑的固形物。
[0066]符號說明
[0067]I內(nèi)燃機
[0068]2排氣通路
[0069]3汽輪機
[0070]4催化劑套管
[0071]5還原劑添加閥
[0072]6燃料添加閥
[0073]7電熱塞
[0074]8混合器
[0075]9分配板
[0076]10顆粒過濾器
[0077]11分配板
[0078]50 第一泵
[0079]51還原劑罐
[0080]60 第二泵
[0081]61燃料箱
【權(quán)利要求】
1.一種內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，包括: 選擇還原型催化劑，所述選擇還原型催化劑被配置在內(nèi)燃機的排氣通路中； 還原劑提供裝置，所述還原劑提供裝置向比所述選擇還原型催化劑靠上游的排氣通路內(nèi)提供源自氨的還原劑； 混合器，所述混合器被配置在比所述選擇還原型催化劑靠上游且比所述還原劑提供裝置靠下游的排氣通路中，促進排氣和從所述還原劑提供裝置被提供的還原劑的混合；以及升溫裝置，所述升溫裝置被配置在比所述混合器靠上游的排氣通路中，通過向所述混合器噴射火焰來使所述混合器升溫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，其中， 所述升溫裝置被配置在比所述還原劑提供裝置靠上游的排氣通路中，向從所述還原劑提供裝置被提供的還原劑與排氣通路的壁面的碰撞位置以及所述混合器噴射火焰。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，其中， 所述還原劑提供裝置被配置在通過所述升溫裝置而產(chǎn)生的火焰不到達的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的內(nèi)燃機的排氣凈化裝置，其中， 所述升溫裝置包括向所述碰撞位置和所述混合器分配火焰的分配板。
【文檔編號】F01N3/08GK103502591SQ201180070484
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2011年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月28日
【發(fā)明者】中野隆德, 片山晴之, 古久保辰巳 申請人:豐田自動車株式會社