[发明专利]内燃机的排气净化装置

说明书

技术领域

本发明涉及配置在排气通路中的排气净化装置，尤其涉及通过从尿素添加阀向选择还原型催化剂提供源自氨的还原剂来净化排气中的氮氧化物（NO_X）的排气净化装置。

背景技术

专利文献1中描述了如下技术：在包括设置在内燃机的排气通路中的选择还原型催化剂、以及向流入至选择还原型催化剂之前的排气中添加源自氨的还原剂的添加阀的内燃机的排气净化装置中，设置热回收装置，所述热回收装置回收从选择还原型催化剂流出的排气的热量，并且将回收的热量传递至添加阀的附近。

专利文献2中描述了如下技术：在包括选择还原型催化剂和添加阀的内燃机的排气净化装置中，在从添加阀到选择还原型催化剂的排气通路中设置加热器。

专利文献3中描述了如下内燃机的排气净化装置，所述内燃机的排气净化装置包括设置在内燃机的排气通路中的催化剂载体、向比催化剂载体更靠上游的排气通路内提供燃料的添加阀、以及点燃从添加阀提供的燃料的电热塞。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：特开2010-270624号公报

专利文献2：特开2009-264222号公报

专利文献3：特开2006-112401号公报

发明内容

发明要解决的问题

上述专利文献1、2中描述的技术是以在源自还原剂的固形物堆积在排气通路内时除去该固形物为目的的技术。

在使用尿素水溶液作为源自氨的还原剂的情况下，除了尿素结晶，有时还生成氰尿酸、黑色素等。例如，尿素水溶液碰撞排气通路的壁面时，在壁面上水分蒸发并固形化。之后，如果固形物暴露在约200℃至400℃的气氛中，则容易生成尿素结晶、氰尿酸、黑色素。

另外，根据上述的专利文献1、2中描述的技术，在添加阀附近或排气通路被热回收装置、加热器加热的过程中，所述的固形物有可能暴露在400℃以下的气氛中。因此，尿素结晶、氰尿酸、黑色素等的生成量有可能反而增加。

本发明就是鉴于上述情况而做出的，其目的在于提供如下技术：在包括设置在内燃机的排气通路中的选择还原型催化剂、以及向比选择还原型催化剂更靠上游的排气通路提供源自氨的还原剂的还原剂提供装置的内燃机的排气净化装置中，能够恰当地去除排气通路的壁面等上堆积的源自还原剂的固形物。

用于解决问题的手段

本发明在包括设置在内燃机的排气通路中的选择还原型催化剂、以及向比选择还原型催化剂更靠上游的排气通路提供源自氨的还原剂的还原剂提供装置的内燃机的排气净化装置中，通过使火焰接触从还原剂提供装置提供的还原剂所接触的位置，来在不引起尿素结晶、氰尿酸和黑色素等的生成的情况下去除固形物。

详细地说，本发明涉及的内燃机的排气净化装置，包括：选择还原型催化剂，其配置在内燃机的排气通路中；还原剂提供装置，其向比所述选择还原型催化剂更靠上游的排气通路内提供源自氨的还原剂；燃料提供装置，其向比所述选择还原型催化剂更靠上游的排气通路内提供燃料；以及点火装置，其通过点燃从所述燃料提供装置提供的燃料而产生火焰，其中，所述还原剂提供装置、所述燃料提供装置以及所述点火装置被配置成使得所述火焰到达从所述还原剂提供装置提供的还原剂与排气通路的壁面的碰撞位置。

根据如此构成的内燃机的排气净化装置，通过燃料提供装置和点火装置而产生的火焰直接接触从还原剂提供装置提供的还原剂与排气通路的壁面的碰撞位置。

源自还原剂的固形物附着或堆积在排气通路的壁面上还原剂碰撞的位置（以下，记作“碰撞位置”）处。当源自还原剂的固形物暴露在约200℃至400℃的气氛（以下称作“改性气氛”）时，会变化成难熔性的物质。例如，在使用尿素水溶液作为源自氨的还原剂的情况下，变化成氰尿酸、黑色素等。

与此相对，当通过燃料提供装置和点火装置产生的火焰直接照射在所述碰撞位置时，上述那样的固形物会暴露在比所述改性气氛充分高温的气氛中。此时，所述固形物被暴露的气氛不是经过所述改性气氛慢慢升温，而是直接升温至比所述改性气氛高的温度的气氛。其结果是，所述固形物在不改性成氰尿酸、黑色素等的情况下，被熔融而除去。

因此，根据本发明的内燃机的排气净化装置，能够恰当地除去堆积在排气通路的壁面等上的源自还原剂的固形物。