JP2000145430A - Exhaust gas purifier - Google Patents

Exhaust gas purifier

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JP2000145430A
JP2000145430A JP10323805A JP32380598A JP2000145430A JP 2000145430 A JP2000145430 A JP 2000145430A JP 10323805 A JP10323805 A JP 10323805A JP 32380598 A JP32380598 A JP 32380598A JP 2000145430 A JP2000145430 A JP 2000145430A
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JP
Japan
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filter
exhaust gas
exhaust
temperature
internal combustion
Prior art date
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Pending
Application number
JP10323805A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Teruo Komori
Takeshi Ninomiya
健 二宮
照夫 小森
Original Assignee
Ibiden Co Ltd
イビデン株式会社
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Publication date
Application filed by Ibiden Co Ltd, イビデン株式会社 filed Critical Ibiden Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust gas purifier that can efficiently burn the soot collected by a filter. SOLUTION: This exhaust gas purifier 1 comprises an exhaust manifold installed at the exhaust side of an internal combustion engine 2, exhaust pipes 6, 7 connected to an exhaust manifold 3, and a filter 9 to purify the exhaust gas emitted from the internal combustion engine 2. The filter 9 is installed inside exhaust pipes 6, 7 at a location within 1 meter from the internal combustion engine.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、排気ガス浄化装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車の台数は今世紀に入って飛躍的に
増加しており、それに比例して自動車の内燃機関から出
される排気ガスの量も急激な増加の一途を辿っている。
特にディーゼルエンジンの出す排気ガス中に含まれる種
々の物質は、汚染を引き起こす原因となるため、現在で
は世界環境にとって深刻な影響を与えつつある。また、
最近では排気ガス中のスス(ディーゼルパティキュレー
ト)が、ときとしてアレルギー障害や精子数の減少を引
き起こす原因となるとの研究結果も報告されている。つ
まり、排気ガス中のディーゼルパティキュレートを除去
する対策を講じることが、人類にとって急務の課題であ
ると考えられている。
2. Description of the Related Art The number of automobiles has increased exponentially since the turn of the century, and the amount of exhaust gas emitted from internal combustion engines of automobiles has been increasing rapidly.
In particular, various substances contained in exhaust gas emitted from a diesel engine cause pollution, and are now seriously affecting the world environment. Also,
Recently, studies have reported that soot (diesel particulates) in exhaust gas sometimes causes allergic disorders and reduced sperm count. In other words, taking measures to remove diesel particulates in exhaust gas is considered to be an urgent task for humanity.

【0003】このような事情のもと、従来より、多様多
種の排気ガス浄化装置が提案されてきた。図9に示され
るように、一般的な排気ガス浄化装置41は、エンジン
42の排気マニホールド43に連結された排気管44の
途上にケーシング45を設け、その中に微細な孔を有す
るフィルタ46を配置してなる構造を有している。フィ
ルタ46の形成材料としては、金属や合金のほか、セラ
ミックがある。セラミックからなるフィルタ46の代表
例としては、コーディエライト製のハニカムフィルタが
知られている。最近では、耐熱性・機械的強度・捕集効
率が高い、化学的に安定している、圧力損失が小さい等
の観点から、炭化珪素をフィルタ形成材料として用いる
ことが好適であると考えられている。
Under such circumstances, various types of exhaust gas purifying apparatuses have been proposed. As shown in FIG. 9, a general exhaust gas purifying device 41 is provided with a casing 45 in the middle of an exhaust pipe 44 connected to an exhaust manifold 43 of an engine 42, and includes a filter 46 having fine holes therein. It has a structure that is arranged. As a material for forming the filter 46, there are ceramics in addition to metals and alloys. As a typical example of the filter 46 made of ceramic, a honeycomb filter made of cordierite is known. Recently, it has been considered that it is preferable to use silicon carbide as a filter forming material from the viewpoints of high heat resistance, high mechanical strength, high trapping efficiency, high chemical stability, low pressure loss, and the like. I have.

【0004】ハニカムフィルタ46は自身の軸線方向に
沿って延びる多数のセルを有している。排気ガスがフィ
ルタ46を通り抜ける際、そのセル壁によってディーゼ
ルパティキュレートがトラップされる。従って、フィル
タ46内に捕集されたディーゼルパティキュレートは、
所定の温度(着火温度)にフィルタ内温度が達すると、
着火して燃焼する。
[0004] The honeycomb filter 46 has a large number of cells extending along its own axial direction. As the exhaust gas passes through the filter 46, the diesel particulates are trapped by the cell walls. Therefore, the diesel particulate collected in the filter 46 is:
When the temperature inside the filter reaches a predetermined temperature (ignition temperature),
Ignite and burn.

【0005】なお、排気ガス浄化装置には、排気ガスの
熱のみにより着火するもの(自然着火方式)、及び排気
ガスの熱に加えバーナやヒータ等の加熱手段からの熱に
より着火するもの(加熱着火方式)の2タイプがある。
[0005] Exhaust gas purifying devices include those that ignite only by the heat of the exhaust gas (spontaneous ignition system) and those that ignite by the heat of heating means such as a burner or heater in addition to the heat of the exhaust gas (heating Ignition type).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、フィルタ4
6を収容するケーシング45は、通常、エンジン42か
ら離れた遠い位置(少なくとも2m以上離れた位置)に
配設されている。そのため、排気ガスが排気管44を経
てケーシング45に到るまでの間に、その熱が排気管4
4を介して外部に脱げてしまう。従って、排気ガスがフ
ィルタ46内を流れる時点では、温度が相当下がってし
まい、場合によってはフィルタ46の特定部位が着火温
度に到しなくなるケースがある。よって、自然着火方式
を採用した従来の排気ガス浄化装置41では、フィルタ
46において部分的に燃え残りが生じる等、ディーゼル
パティキュレートを効率よく燃焼させることができなか
った。
However, the filter 4
The casing 45 accommodating the casing 6 is normally disposed at a position distant from the engine 42 (at least 2 m or more). Therefore, before the exhaust gas reaches the casing 45 via the exhaust pipe 44, its heat is transferred to the exhaust pipe 4.
It escapes to the outside through 4. Therefore, at the time when the exhaust gas flows through the filter 46, the temperature drops considerably, and in some cases, a specific portion of the filter 46 may not reach the ignition temperature. Therefore, in the conventional exhaust gas purifying device 41 employing the natural ignition method, the diesel particulates could not be efficiently burned, for example, the unburned portion was partially generated in the filter 46.

【0007】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、フィルタによって捕集されたスス
を効率よく燃焼させることができる排気ガス浄化装置を
提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an exhaust gas purifying apparatus capable of efficiently burning soot collected by a filter.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項1に記載の発明では、内燃機関の排気側に
設けられた排気マニホールドと、その排気マニホールド
に連結された排気管と、前記内燃機関の排出する排気ガ
スを浄化するためのフィルタとを備えた排気ガス浄化装
置において、前記フィルタを前記排気経路上かつ前記内
燃機関から1m以内の箇所に配設したことを特徴とする
排気ガス浄化装置をその要旨とする。
According to a first aspect of the present invention, an exhaust manifold provided on the exhaust side of an internal combustion engine and an exhaust pipe connected to the exhaust manifold are provided. And a filter for purifying exhaust gas discharged from the internal combustion engine, wherein the filter is disposed on the exhaust path and at a position within 1 m from the internal combustion engine. An exhaust gas purification device is the gist of the invention.

【0009】請求項2に記載の発明は、請求項1におい
て、内燃機関の排気側に設けられた排気マニホールド
と、その排気マニホールドに連結された排気管と、前記
内燃機関の排出する排気ガスを浄化するためのフィルタ
とを備えた排気ガス浄化装置において、前記フィルタは
前記排気マニホールド内に配設されていることを特徴と
する排気ガス浄化装置をその要旨とする。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, an exhaust manifold provided on the exhaust side of the internal combustion engine, an exhaust pipe connected to the exhaust manifold, and an exhaust gas discharged from the internal combustion engine are provided. An exhaust gas purifying apparatus provided with a filter for purifying the exhaust gas purifying apparatus, wherein the filter is disposed in the exhaust manifold.

【0010】請求項3に記載の発明は、請求項2におい
て、前記フィルタは、前記内燃機関の気筒毎に設けられ
ている前記排気マニホールドの上流分岐部の内側にそれ
ぞれ配設されているとした。
According to a third aspect of the present invention, in the second aspect, the filters are disposed inside an upstream branch portion of the exhaust manifold provided for each cylinder of the internal combustion engine. .

【0011】請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3
のいずれか1項において、前記フィルタは多孔質炭化珪
素焼結体製のハニカムフィルタであるとした。請求項5
に記載の発明は、請求項4において、前記フィルタの外
周面にはセラミックファイバーを主材料とする断熱材層
が設けられているとした。
[0011] The invention according to claim 4 is the invention according to claims 1 to 3.
In any one of the above, the filter is a honeycomb filter made of a porous silicon carbide sintered body. Claim 5
According to the invention described in (4), in claim 4, a heat insulating material layer mainly composed of ceramic fibers is provided on the outer peripheral surface of the filter.

【0012】以下、本発明の「作用」について説明す
る。請求項1に記載の発明によると、フィルタを排気経
路上かつ内燃機関から1m以内の箇所に配設したことに
より、排気ガスの熱が奪われて温度が低くなってしまう
前に、排気ガスをフィルタに到達させることができる。
従って、排気ガスがフィルタ内を流れる時点で、フィル
タ内の特定部位の温度が着火温度を下回ってしまうこと
もなくなる。よって、フィルタ内において部分的に燃え
残りが生じることが回避され、ススを効率よく燃焼させ
ることができるようになる。
The "action" of the present invention will be described below. According to the first aspect of the present invention, since the filter is disposed on the exhaust path and at a position within 1 m from the internal combustion engine, the exhaust gas is removed before the heat of the exhaust gas is deprived and the temperature becomes low. The filter can be reached.
Therefore, when the exhaust gas flows in the filter, the temperature of the specific portion in the filter does not fall below the ignition temperature. Therefore, it is possible to prevent the unburned portion from being partially generated in the filter, and to efficiently burn the soot.

【0013】請求項2に記載の発明によると、フィルタ
を排気マニホールド内に配設したことにより、排気ガス
の熱が奪われて温度が低くなってしまう前に、排気ガス
をフィルタに到達させることができる。従って、排気ガ
スがフィルタ内を流れる時点で、フィルタ内の特定部位
の温度が着火温度を下回ってしまうこともなくなる。よ
って、フィルタ内において部分的に燃え残りが生じるこ
とが回避され、ススを効率よく燃焼させることができる
ようになる。
According to the second aspect of the present invention, since the filter is disposed in the exhaust manifold, the exhaust gas can reach the filter before the heat of the exhaust gas is deprived and the temperature becomes low. Can be. Therefore, when the exhaust gas flows in the filter, the temperature of the specific portion in the filter does not fall below the ignition temperature. Therefore, it is possible to prevent the unburned portion from being generated partially in the filter, and to efficiently burn the soot.

【0014】請求項3に記載の発明によると、各上流分
岐部は排気マニホールドにおいて最も気筒に近い位置に
あり、排気ガス温度の極めて高い部位である。よって、
フィルタ内における部分的な燃え残りの発生がより確実
に回避される。
According to the third aspect of the invention, each of the upstream branch portions is located closest to the cylinder in the exhaust manifold, and is a portion where the exhaust gas temperature is extremely high. Therefore,
The occurrence of partial unburned residue in the filter is more reliably avoided.

【0015】請求項4に記載の発明によると、炭化珪素
焼結体製のハニカムフィルタは耐熱性に優れているた
め、上記のごとく温度の高くなりやすい箇所に配設され
たとしても、フィルタが変質したり消失したりするよう
なことはない。従って、長期間にわたって効率のよい排
気ガスの浄化を行うことができる。
According to the fourth aspect of the present invention, since the honeycomb filter made of the silicon carbide sintered body has excellent heat resistance, even if the filter is disposed in a place where the temperature is likely to be high as described above, the filter is not formed. It does not change or disappear. Therefore, efficient exhaust gas purification can be performed over a long period of time.

【0016】請求項5に記載の発明によると、セラミッ
クファイバーを主材料とする断熱材層を設けたことによ
り、フィルタの外周部からケーシング側へ熱が逃げ出し
にくくなり、熱のロスが少なくなる。従って、フィルタ
内における部分的な燃え残りの発生がより確実に回避さ
れる。
According to the fifth aspect of the present invention, by providing the heat insulating material layer mainly composed of the ceramic fiber, it becomes difficult for the heat to escape from the outer peripheral portion of the filter to the casing side, thereby reducing the heat loss. Accordingly, the occurrence of partial unburned residue in the filter is more reliably avoided.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】[第1の実施形態]以下、本発明
を具体化した一実施形態のディーゼルエンジン用の排気
ガス浄化装置1を、図1〜図4に基づき詳細に説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment] An exhaust gas purifying apparatus 1 for a diesel engine according to one embodiment of the present invention will be described below in detail with reference to FIGS.

【0018】図1に示されるように、この排気ガス浄化
装置1は、内燃機関としてのディーゼルエンジン2から
排出される排気ガスを浄化するための装置である。ディ
ーゼルエンジン2は図示しない複数の気筒を備えてお
り、それらの気筒には金属材料からなる排気マニホール
ド3の上流分岐部4がそれぞれ連結されている。各上流
分岐部4は、1本のマニホールド本体5にそれぞれ接続
されている。従って、各気筒から排出された排気ガスは
一箇所に集中する。
As shown in FIG. 1, the exhaust gas purifying device 1 is a device for purifying exhaust gas discharged from a diesel engine 2 as an internal combustion engine. The diesel engine 2 includes a plurality of cylinders (not shown), and each of the cylinders is connected to an upstream branch portion 4 of an exhaust manifold 3 made of a metal material. Each upstream branch portion 4 is connected to one manifold body 5. Therefore, the exhaust gas discharged from each cylinder is concentrated at one place.

【0019】排気マニホールド3の下流側には、金属材
料からなる排気管P1が配設されている。ここでは排気
管P1は、第1パイプ6と第2パイプ7とにより構成され
ている。第1パイプ6の上流側端は、マニホールド本体
5に連結されている。第1パイプ6と第2パイプ7との間
には、同じく金属材料からなる筒状のケーシング8が配
設されている。ケーシング8の上流側端は第1パイプ6
の下流側端に連結され、ケーシング8の下流側端は第2
パイプ7の上流側端に連結されている。排気管P1内に
おける所定箇所にケーシング8が配設されていると把握
することもできる。そして、この結果、第1パイプ6、
ケーシング8及び第2パイプ7の内部領域が互いに連通
して1つの排気経路を構成し、その経路内を排気ガスが
流れるようになっている。
An exhaust pipe P1 made of a metal material is provided downstream of the exhaust manifold 3. Here, the exhaust pipe P1 is composed of a first pipe 6 and a second pipe 7. The upstream end of the first pipe 6 is connected to the manifold body 5. Between the first pipe 6 and the second pipe 7, a cylindrical casing 8 also made of a metal material is provided. The upstream end of the casing 8 is the first pipe 6
And the downstream end of the casing 8 is connected to the second end.
It is connected to the upstream end of the pipe 7. It can be understood that the casing 8 is provided at a predetermined position in the exhaust pipe P1. And as a result, the first pipe 6,
The casing 8 and the internal region of the second pipe 7 communicate with each other to form one exhaust path, and exhaust gas flows through the path.

【0020】図2に示されるように、ケーシング8はそ
の中央部がパイプ6,7よりも大径となるように形成さ
れている。従って、ケーシング8の内部領域は、パイプ
6,7の内部領域に比べて広くなっている。このケーシ
ング8内にはフィルタ9が収容されている。なお、フィ
ルタ9の外周面とケーシング8の内周面との間には、断
熱材層10が配設されている。断熱材層10はセラミッ
クファイバを含んで形成されたマット状物であり、その
厚さは数mm〜数十mmである。
As shown in FIG. 2, the casing 8 is formed such that its central portion is larger in diameter than the pipes 6 and 7. Therefore, the internal area of the casing 8 is wider than the internal areas of the pipes 6 and 7. A filter 9 is accommodated in the casing 8. Note that a heat insulating material layer 10 is provided between the outer peripheral surface of the filter 9 and the inner peripheral surface of the casing 8. The heat insulating material layer 10 is a mat-like material including ceramic fibers, and has a thickness of several mm to several tens mm.

【0021】図2,図3に示されるように、本実施形態
において用いられるフィルタ9は、比較的大型のハニカ
ムフィルタである。同フィルタ9は、上記のごとくディ
ーゼルパティキュレートを除去するものであるため、デ
ィーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)とも呼ば
れる。本実施形態において用いられるハニカムフィルタ
9は、複数個のハニカムフィルタ小片F1,F2を組み合
わせて接着してなるものである。フィルタ9の中心部に
は、四角柱状をしたハニカムフィルタ小片F1が12個
配置されている。各々のハニカムフィルタ小片F1の外
形寸法は、ここでは33mm×33mm×150mmに設定さ
れている。各ハニカムフィルタ小片F1の周囲には、四
角柱状でない異型のハニカムフィルタ小片F2が複数個
配置されている。その結果、全体としてみると円柱状の
フィルタ9が構成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the filter 9 used in the present embodiment is a relatively large honeycomb filter. Since the filter 9 removes diesel particulates as described above, it is also called a diesel particulate filter (DPF). The honeycomb filter 9 used in the present embodiment is formed by combining and bonding a plurality of honeycomb filter pieces F1 and F2. At the center of the filter 9, twelve honeycomb filter pieces F1 each having a quadrangular prism shape are arranged. Here, the outer dimensions of each honeycomb filter piece F1 are set to 33 mm × 33 mm × 150 mm. Around the honeycomb filter pieces F1, a plurality of odd-shaped honeycomb filter pieces F2 that are not square pillars are arranged. As a result, a columnar filter 9 is configured as a whole.

【0022】ハニカムフィルタ小片F1,F2は、セラミ
ックス焼結体(具体的には多孔質炭化珪素焼結体)製で
ある。炭化珪素以外の焼結体として、例えば窒化珪素、
アルミナ、コーディエライト等の焼結体を選択すること
もできる。ハニカムフィルタ小片F1,F2には、断面略
正方形状をなす複数の貫通孔12がその軸線方向に沿っ
て規則的に形成されている。各貫通孔12は内壁13に
よって互いに隔てられている。各貫通孔12の開口部は
一方の端面9a,9b側において封止体14(ここでは
多孔質炭化珪素焼結体)により封止されており、端面9
a,9b全体としては市松模様状になっている。その結
果、ハニカムフィルタ小片F1,F2には、多数のセルが
形成されている。多数あるセルのうち、約半数のものは
上流側端面9aにおいて開口し、残りのものは下流側端
面9bにおいて開口する。
The honeycomb filter pieces F1 and F2 are made of a ceramic sintered body (specifically, a porous silicon carbide sintered body). As a sintered body other than silicon carbide, for example, silicon nitride,
A sintered body such as alumina or cordierite can also be selected. In the honeycomb filter pieces F1 and F2, a plurality of through holes 12 having a substantially square cross section are formed regularly along the axial direction. Each through hole 12 is separated from each other by an inner wall 13. The opening of each through hole 12 is sealed on one end face 9a, 9b side by a sealing body 14 (here, a porous silicon carbide sintered body).
a and 9b have a checkered pattern as a whole. As a result, many cells are formed in the honeycomb filter pieces F1 and F2. Of the large number of cells, about half are open at the upstream end face 9a, and the remaining cells are open at the downstream end face 9b.

【0023】ケーシング2内に収容されたハニカムフィ
ルタ9には、上流側端面9aの側から排気ガスが供給さ
れる。第1パイプ6を経て供給されてくる排気ガスは、
まず、上流側端面9aにおいて開口するセル内に流入す
る。次いで、この排気ガスは内壁13を通過し、それに
隣接しているセル、即ち下流側端面9bにおいて開口す
るセルの内部に到る。そして、排気ガスは、同セルの開
口を介してフィルタ9の下面側端面9bから流出する。
しかし、排気ガス中に含まれるパティキュレートは内壁
13を通過することができず、そこにトラップされてし
まう。その結果、浄化された排気ガスがフィルタ9の下
流側端面9bから排出される。浄化された排気ガスは、
さらに第2パイプ7を通過した後、最終的には大気へと
放出される。
Exhaust gas is supplied to the honeycomb filter 9 housed in the casing 2 from the upstream end face 9a. The exhaust gas supplied via the first pipe 6 is
First, it flows into the cell opened at the upstream end face 9a. Then, the exhaust gas passes through the inner wall 13 and reaches the inside of the cell adjacent thereto, that is, the cell opened at the downstream end surface 9b. Then, the exhaust gas flows out from the lower surface side end surface 9b of the filter 9 through the opening of the cell.
However, the particulates contained in the exhaust gas cannot pass through the inner wall 13 and are trapped there. As a result, the purified exhaust gas is discharged from the downstream end face 9b of the filter 9. The purified exhaust gas is
After passing through the second pipe 7, it is finally released to the atmosphere.

【0024】なお、本実施形態の排気ガス浄化装置1の
場合、ハニカムフィルタ9の上流側端面の側に、バーナ
やヒータ等といった、再生処理用の加熱手段は特に設け
られていない。つまり、この装置1は自然着火方式を採
用している。
In the case of the exhaust gas purifying apparatus 1 of the present embodiment, no heating means such as a burner or a heater for regeneration processing is provided on the upstream end face of the honeycomb filter 9. That is, the device 1 employs a spontaneous ignition method.

【0025】ここで、フィルタ9(及びそれを収容する
ためのケーシング8)は、排気経路上において排気ガス
温度が従来に比べて高い領域に、別のいい方をすると従
来に比べてエンジン2寄りの箇所に配設されている必要
がある。従来装置では、一般的にフィルタ9はエンジン
2から2m以上離れた箇所に配設されていた。このた
め、本実施形態では、少なくともエンジン2から1.0
m以内、好ましくは0.75m以内、より好ましくは
0.5m以内の箇所にフィルタ9が配設される。フィル
タ9の位置とは、図1にてL1で示すように、ケーシン
グ8内にフィルタ9を収容した際における上流側端面9
aの位置と定義する。また、エンジン2からの距離L1
を考えるにあたって、直列に配置された複数の気筒のう
ち最前のものに対応する上流分岐部4の位置を、基準の
位置とする。さらに、排気管P1が屈曲している場合、
「エンジン2からの距離」とは、エンジン2からフィル
タ9までの直線距離ではなく、屈曲した排気管P1に沿
って測定したときのフィルタ9までの距離をいうものと
する。
Here, the filter 9 (and the casing 8 for accommodating the filter) is located in a region where the temperature of the exhaust gas is higher on the exhaust path than in the prior art, or in other words, is closer to the engine 2 than in the conventional case. Must be located at In the conventional device, the filter 9 is generally disposed at a position separated from the engine 2 by 2 m or more. Therefore, in the present embodiment, at least 1.0
m, preferably within 0.75 m, more preferably within 0.5 m. The position of the filter 9 refers to the upstream end face 9 when the filter 9 is accommodated in the casing 8 as indicated by L1 in FIG.
It is defined as the position of a. Also, the distance L1 from the engine 2
In consideration of the above, the position of the upstream branch portion 4 corresponding to the foremost one of the plurality of cylinders arranged in series is defined as a reference position. Further, when the exhaust pipe P1 is bent,
The “distance from the engine 2” is not the linear distance from the engine 2 to the filter 9, but the distance to the filter 9 when measured along the bent exhaust pipe P <b> 1.

【0026】[0026]

【実施例及び比較例】そこで、実施例の装置1及び比較
例の装置をそれぞれ作製するとともに、それらの特性を
比較すべく以下のような試験を行った。その試験実施の
方法を紹介する。 [実施例]実施例の装置1では、エンジン2からフィル
タ9までの距離L1を約0.8mに設定した。フィルタ
9の上流側端面9aの中央部には、温度検知手段として
の熱電対を設けた。また、排気量約3000ccかつ直
列4気筒のターボ付きエンジン(最大馬力130PS,
3600rpm)を用いて試験を行った。燃料である軽
油中には、Pt触媒を用いた場合の着火温度を350℃
程度に下げるべく、Ce系燃料添加剤(ここではCeO
2)を100ppm添加した。エンジン2の回転数は当
初は2000rpmに維持され、徐々にそれに増して負
荷を与えていくようにした。
Examples and Comparative Examples Then, the apparatus 1 of the example and the apparatus of the comparative example were respectively manufactured, and the following tests were performed to compare their characteristics. The method of conducting the test is introduced. [Embodiment] In the apparatus 1 of the embodiment, the distance L1 from the engine 2 to the filter 9 is set to about 0.8 m. At the center of the upstream end surface 9a of the filter 9, a thermocouple as a temperature detecting means was provided. In addition, an engine with a displacement of about 3000cc and an in-line four-cylinder turbo (maximum horsepower 130PS,
3600 rpm). In light oil as a fuel, the ignition temperature when using a Pt catalyst is 350 ° C.
In order to reduce the temperature to about the same level, a Ce-based fuel additive (here, CeO
2 ) was added at 100 ppm. The rotation speed of the engine 2 was initially maintained at 2000 rpm, and the load was gradually increased.

【0027】そして、このときのフィルタ9の上流側端
面9aの中央部における排気ガス温度の変化を測定し
た。その結果を図4のグラフに示す。同図のグラフで
は、横軸をエンジン負荷(Nm)とし、縦軸を排気ガス
温度(℃)としている。
At this time, the change in the exhaust gas temperature at the center of the upstream end surface 9a of the filter 9 was measured. The results are shown in the graph of FIG. In the graph of FIG. 3, the horizontal axis represents the engine load (Nm), and the vertical axis represents the exhaust gas temperature (° C.).

【0028】また、温度測定後にフィルタ9をケーシン
グ8から取り出してそれを複数箇所でカットし、各断面
におけるディーゼルパティキュレートの燃え残り具合を
目視により観察した。 [比較例]一方、図9のごとく、エンジン2からフィル
タ9までの距離L1を2.0m以上(約2.2m)に設
定したものを、比較例(従来例)の装置として位置付け
た。それ以外の条件については前記実施例と同様に設定
した。そして、上記と同様の手法に従って温度の測定を
実施した。その結果を同じく図4のグラフに示す。
After the temperature was measured, the filter 9 was taken out of the casing 8 and cut at a plurality of locations, and the degree of unburned diesel particulate in each section was visually observed. Comparative Example On the other hand, as shown in FIG. 9, an apparatus in which the distance L1 from the engine 2 to the filter 9 was set to 2.0 m or more (about 2.2 m) was positioned as a comparative example (conventional example). Other conditions were set in the same manner as in the above example. Then, the temperature was measured according to the same method as described above. The results are also shown in the graph of FIG.

【0029】また、温度測定後にフィルタ9をケーシン
グ8から取り出してそれを複数箇所で切断し、各切断面
におけるディーゼルパティキュレートの燃え残り具合を
目視により観察した。 [試験結果] 1)温度測定試験の結果 このグラフを見てもわかるように、エンジン2からの距
離L1が大きくなるほど、全体的に排気ガス温度が低下
する傾向が認められた。また、エンジン負荷を増大させ
ると、フィルタ9の上流側端面9aの中央部における排
気ガス温度が、それにほぼ比例して上昇することもわか
った。
After the temperature was measured, the filter 9 was taken out of the casing 8 and cut at a plurality of positions, and the degree of unburned diesel particulate at each cut surface was visually observed. [Test Results] 1) Results of Temperature Measurement Test As can be seen from this graph, the exhaust gas temperature tended to decrease as the distance L1 from the engine 2 increased. It was also found that when the engine load was increased, the exhaust gas temperature at the center of the upstream end face 9a of the filter 9 increased almost in proportion thereto.

【0030】そして、実施例では、エンジン負荷を約1
30Nm以上にしたときに、フィルタ9の上流側端面9
aの中央部を通過する際の排気ガス温度を、触媒活性化
温度である350℃に到達させることができた。それに
対し比較例では、エンジン負荷を約220Nm以上にし
なければ、上流側端面9aの中央部を通過する際の排気
ガス温度を350℃に到達させることができなかった。
In the embodiment, the engine load is reduced by about 1
When it is set to 30 Nm or more, the upstream end face 9 of the filter 9
The temperature of the exhaust gas when passing through the central part of a was able to reach 350 ° C., which is the catalyst activation temperature. On the other hand, in the comparative example, the exhaust gas temperature when passing through the central portion of the upstream end surface 9a could not reach 350 ° C. unless the engine load was set to about 220 Nm or more.

【0031】なお、上流側端面9aの中央部は、フィル
タ9において最も温度が高くなる部位であるので、外周
部や下流側端部になる部位ほど温度が低くなるものと考
えられた。従って、実施例においてフィルタ9全体を3
50℃以上に均一に加熱するためには、エンジン負荷を
約130Nmよりも若干高い値に設定する必要があると
考えられた。同様に、比較例においてフィルタ9全体を
350℃以上に均一に加熱するためには、エンジン負荷
を約220Nmよりも若干高い値に設定する必要がある
と考えられた。つまり、エンジン負荷を仮に150Nm
〜200Nm程度に設定したとすると、比較例ではフィ
ルタ9の特定部位が着火温度に到しなくなるケースがあ
るものと予想できた。よって、この場合にはフィルタ9
の外周部、特に下流端側部分の外周部に燃え残りが生じ
るおそれがあることが示唆された。
Since the central portion of the upstream end face 9a is the highest temperature portion in the filter 9, it is considered that the temperature becomes lower at the outer peripheral portion and at the downstream end portion. Therefore, in the embodiment, the entire filter 9 is set to 3
It was considered that the engine load had to be set to a value slightly higher than about 130 Nm in order to uniformly heat it to 50 ° C. or more. Similarly, in order to uniformly heat the entire filter 9 to 350 ° C. or more in the comparative example, it was considered that the engine load had to be set to a value slightly higher than about 220 Nm. In other words, if the engine load is assumed to be 150 Nm
If it is set to about 200 Nm, it can be expected that in a comparative example, a specific portion of the filter 9 may not reach the ignition temperature. Therefore, in this case, the filter 9
It has been suggested that there is a possibility that unburned residue may be formed on the outer peripheral portion of the above, particularly on the outer peripheral portion on the downstream end side portion.

【0032】2)目視観察試験の結果 実施例のフィルタ9について観察を行ったところ、どの
部分についても燃え残りは確認されなかった。即ち、実
施例ではフィルタ9が全体的に均一に加熱され、各部位
の温度が350℃以上に上がっていたことを実証する結
果が得られた。
2) Results of Visual Observation Test When the filter 9 of the example was observed, no unburned portion was observed in any part. That is, in the example, the result was proved that the filter 9 was uniformly heated as a whole and the temperature of each part was increased to 350 ° C. or more.

【0033】一方、比較例のフィルタ9について同様に
観察を行ったところ、やはり外周部の下流側端部分にデ
ィーゼルパティキュレートの燃え残りが認められた。従
って、外周部の下流端側部分の温度が充分に上がってい
なかったことを実証する結果が得られた。
On the other hand, when the filter 9 of the comparative example was similarly observed, unburned diesel particulates were also found at the downstream end portion of the outer peripheral portion. Therefore, a result was obtained which demonstrated that the temperature of the downstream end side portion of the outer peripheral portion was not sufficiently increased.

【0034】従って、本実施形態によれば以下のような
効果を得ることができる。 (1)本実施形態の排気ガス浄化装置1では、フィルタ
9を排気経路上かつディーゼルエンジン2から1m以内
の箇所に配設している。よって、排気ガスの熱が奪われ
て温度が着火温度よりも低くなってしまう前に、排気ガ
スをフィルタ9に到達させることができる。従って、排
気ガスがフィルタ9内を流れる時点で、フィルタ9内の
特定部位の温度が着火温度を下回ってしまうこともなく
なる。即ち、フィルタ9を全体的に均一に加熱すること
ができる。よって、フィルタ9内において部分的に燃え
残りが生じることが回避され、ディーゼルパティキュレ
ートを効率よく燃焼させることができるようになる。
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained. (1) In the exhaust gas purifying apparatus 1 of the present embodiment, the filter 9 is disposed on the exhaust path and within 1 m of the diesel engine 2. Therefore, the exhaust gas can reach the filter 9 before the heat of the exhaust gas is deprived and the temperature becomes lower than the ignition temperature. Therefore, at the time when the exhaust gas flows through the filter 9, the temperature of the specific portion in the filter 9 does not fall below the ignition temperature. That is, the filter 9 can be uniformly heated as a whole. Therefore, it is possible to prevent the unburned portion from being partially generated in the filter 9, and to efficiently burn the diesel particulates.

【0035】(2)本実施形態の装置1では、炭化珪素
焼結体製のハニカムフィルタ9を用いている。炭化珪素
焼結体はセラミック材料のなかでもとりわけ耐熱性に優
れている。そのため、上記のごとく温度の高くなりやす
い箇所にフィルタ9を配設したとしても、同フィルタ9
が変質したり消失したりするようなことはない。従っ
て、長期間にわたって効率のよい排気ガスの浄化を行う
ことができる。
(2) In the device 1 of the present embodiment, the honeycomb filter 9 made of a silicon carbide sintered body is used. The silicon carbide sintered body is particularly excellent in heat resistance among ceramic materials. Therefore, even if the filter 9 is provided in a place where the temperature tends to be high as described above,
Does not change or disappear. Therefore, efficient exhaust gas purification can be performed over a long period of time.

【0036】(3)本実施形態の装置1では、フィルタ
9とケーシング8との間に、セラミックファイバーを主
材料とする断熱材層10を設けている。その結果、フィ
ルタ9の外周部からケーシング8側へ熱が逃げ出しにく
くなり、排気ガスからフィルタ9に与えられるべき熱の
ロスが少なくなる。従って、フィルタ9内における部分
的な燃え残りの発生をより確実に回避することができ
る。また、この断熱材層10は耐熱性に優れたセラミッ
クファイバーからなるため、高温の排気ガスに晒された
としても変質等するおそれがない。
(3) In the device 1 of this embodiment, the heat insulating material layer 10 mainly composed of ceramic fibers is provided between the filter 9 and the casing 8. As a result, it becomes difficult for heat to escape from the outer peripheral portion of the filter 9 to the casing 8 side, and loss of heat to be given to the filter 9 from exhaust gas is reduced. Therefore, it is possible to more reliably avoid the occurrence of partial unburned residue in the filter 9. In addition, since the heat insulating material layer 10 is made of ceramic fiber having excellent heat resistance, there is no possibility that the heat insulating material layer 10 is deteriorated even when exposed to high-temperature exhaust gas.

【0037】(4)この装置1では、燃料中に燃料添加
剤を添加している。このため、それを添加しない場合に
比べ、そもそも着火温度が低くなっている。そして、こ
のことも燃え残りの発生を回避するうえで確実に貢献し
ている。 [第2の実施形態]次に、本発明を具体化した実施形態
2の排気ガス浄化装置21を図5〜図7に基づいて説明
する。ここでは実施形態1と相違する点を主に述べ、共
通する点については同一部材番号を付すのみとしてその
説明を省略する。
(4) In this device 1, a fuel additive is added to the fuel. For this reason, the ignition temperature is lower than in the case where it is not added. And this also contributes to avoiding the generation of unburned residue. Second Embodiment Next, an exhaust gas purifying apparatus 21 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, the differences from the first embodiment will be mainly described, and the common points will be denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0038】図5に示されるように、この装置21で
は、フィルタ22の形状、個数及び配設箇所が実施形態
1のそれらと異なっている。図6(a),(b)に示さ
れるように、本実施形態で使用されるフィルタ22は、
多孔質炭化珪素焼結体製のハニカムフィルタであるもの
の、実施形態1のときほど大型ではない。このフィルタ
22は、上流側端面22aにおいて開口するセルと、下
流側端面において開口するセルとを半数ずつ有してい
る。同フィルタ22は円柱状を呈している。
As shown in FIG. 5, in this device 21, the shape, the number, and the arrangement of the filters 22 are different from those of the first embodiment. As shown in FIGS. 6A and 6B, the filter 22 used in the present embodiment includes:
Although it is a honeycomb filter made of a porous silicon carbide sintered body, it is not as large as in the first embodiment. The filter 22 has half of the cells that open on the upstream end face 22a and half of the cells that open on the downstream end face. The filter 22 has a cylindrical shape.

【0039】また、本実施形態の装置21は、上記のよ
うなフィルタ22を複数個(具体的には4個)備えてい
る。他の言い方をすると、装置21はエンジン2の気筒
数と同じ数だけフィルタ22を備えている。そして、各
フィルタ22は排気マニホールド3における各上流分岐
部4の内側にそれぞれ配設されている。従って、この装
置21は各フィルタ22を収容するためのケーシング8
を備えていない。
The device 21 of the present embodiment has a plurality of (specifically, four) filters 22 as described above. In other words, the device 21 includes the same number of filters 22 as the number of cylinders of the engine 2. Each filter 22 is disposed inside each of the upstream branch portions 4 in the exhaust manifold 3. Therefore, this device 21 has a casing 8 for accommodating each filter 22.
Not equipped.

【0040】[0040]

【実施例及び比較例】そこで、実施例の装置21及び比
較例の装置をそれぞれ作製するとともに、それらの特性
を比較すべく以下のような試験を行った。その試験実施
の方法については、既に実施形態1にて詳述した通りな
ので、ここでは割愛する。試験結果を図7のグラフに示
す。 [試験結果] 1)温度測定試験の結果 エンジン負荷を増大させると、フィルタ22の上流側端
面22aの中央部における排気ガス温度が、それにほぼ
比例して上昇することがわかった。
Examples and Comparative Examples Then, the apparatus 21 of the example and the apparatus of the comparative example were manufactured, respectively, and the following tests were performed to compare their characteristics. The method of performing the test is as described in detail in the first embodiment, and is omitted here. The test results are shown in the graph of FIG. [Test Results] 1) Results of Temperature Measurement Test It was found that when the engine load was increased, the exhaust gas temperature at the center of the upstream end face 22a of the filter 22 increased almost in proportion thereto.

【0041】そして、実施例では、エンジン負荷が10
0Nm程度であるにもかかわらず、フィルタ22の上流
側端面22aの中央部を通過する際の排気ガス温度が、
触媒活性化温度である350℃に到達することがわかっ
た。つまり、実施形態1のときほどエンジン負荷を増大
させなくても、フィルタ22を全体を均一に加熱できる
ものと考えられた。
In the embodiment, when the engine load is 10
Despite being about 0 Nm, the exhaust gas temperature when passing through the center of the upstream end face 22 a of the filter 22 is
It was found that the catalyst activation temperature reached 350 ° C. That is, it was considered that the entire filter 22 could be uniformly heated without increasing the engine load as in the first embodiment.

【0042】2)目視観察試験の結果 実施例のフィルタ22について観察を行ったところ、ど
の部分についても燃え残りは確認されなかった。即ち、
実施例では、フィルタ22の各部位の温度が350℃以
上に上がっていたことを実証する結果が得られた。
2) Results of Visual Observation Test When the filter 22 of the example was observed, no unburned residue was observed in any part. That is,
In the example, a result was obtained which proved that the temperature of each part of the filter 22 was increased to 350 ° C. or more.

【0043】従って、本実施形態によれば、以下のよう
な効果を得ることができる。 (1)本実施形態の排気ガス浄化装置21では、フィル
タ22を排気マニホールド3内に配設した構成を採用し
ている。よって、排気ガスの熱が奪われて温度が着火温
度よりも低くなってしまう前に、排気ガスをフィルタ2
2に到達させることができる。従って、排気ガスがフィ
ルタ22内を流れる時点で、フィルタ22内の特定部位
の温度が着火温度を下回ってしまうこともなくなる。即
ち、フィルタ22を全体的に均一に加熱することができ
る。よって、フィルタ22内において部分的に燃え残り
が生じることが回避され、ディーゼルパティキュレート
を効率よく燃焼させることができるようになる。
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained. (1) The exhaust gas purifying device 21 of the present embodiment employs a configuration in which the filter 22 is disposed in the exhaust manifold 3. Therefore, before the heat of the exhaust gas is deprived and the temperature becomes lower than the ignition temperature, the exhaust gas is filtered by the filter 2.
2 can be reached. Therefore, when the exhaust gas flows through the filter 22, the temperature of the specific portion in the filter 22 does not fall below the ignition temperature. That is, the filter 22 can be uniformly heated as a whole. Therefore, it is possible to prevent the unburned portion from being partially generated in the filter 22, and to efficiently burn the diesel particulates.

【0044】特に、同装置21では複数個のフィルタ2
2を各上流分岐部4の内側にそれぞれ配設することとし
ている。上流分岐部4は排気マニホールド3において最
も気筒に近い位置にあり、排気ガス温度の極めて高い部
位である。よって、当該箇所にフィルタ22を配設する
ことにより、フィルタ22内における部分的な燃え残り
の発生をより確実に回避することができる。
In particular, in the device 21, a plurality of filters 2
2 are arranged inside the respective upstream branch portions 4. The upstream branch portion 4 is located closest to the cylinder in the exhaust manifold 3 and is a portion where the exhaust gas temperature is extremely high. Therefore, by disposing the filter 22 at the location, it is possible to more reliably avoid the occurrence of partial unburned residue in the filter 22.

【0045】(2)その他、本実施形態の装置21によ
れば、上記第1実施形態にて述べた作用効果(2)
(3)(4)も同様に奏される。なお、本発明の実施形
態は以下のように変更してもよい。
(2) In addition, according to the device 21 of the present embodiment, the operation and effect (2) described in the first embodiment described above.
(3) and (4) are performed similarly. The embodiment of the present invention may be modified as follows.

【0046】・ 図8に示される別例の排気ガス浄化装
置31のように、フィルタ9の外周部への排気ガスの流
れを相対的に増加させるべく、上流側端面9a付近に排
気ガス流れ制御部材32を離間して配設することがよ
い。このような構造とすれば、ディーゼルパティキュレ
ートの燃え残りの発生がより確実に回避され、フィルタ
9の燃焼効率・捕集効率の向上等を図ることができる。
As in another example of the exhaust gas purifying device 31 shown in FIG. 8, in order to relatively increase the flow of the exhaust gas to the outer peripheral portion of the filter 9, the exhaust gas flow control is provided near the upstream end face 9a. It is preferable to dispose the members 32 apart. With such a structure, generation of unburned diesel particulates can be avoided more reliably, and the combustion efficiency and trapping efficiency of the filter 9 can be improved.

【0047】・断熱材層10はセラミックファイバーを
主材料とするものに限定されず、例えば金属線材などを
主材料とするものであってもよい。 ・ 実施形態1,2の構成を採用したときであって、フ
ィルタ9,22に対して充分に高温の排気ガスが供給さ
れるような場合には、断熱材層10を省略することも許
容される。同様に、軽油中に燃料添加剤を添加すること
なく装置1,21,31を作動させることも許容され
る。
The heat insulating material layer 10 is not limited to a material mainly made of ceramic fiber, but may be a material mainly made of a metal wire or the like. In the case where the configurations of the first and second embodiments are adopted and the exhaust gas having a sufficiently high temperature is supplied to the filters 9 and 22, it is acceptable to omit the heat insulating material layer 10. You. Similarly, it is also permitted to operate the devices 1, 21 and 31 without adding the fuel additive to the light oil.

【0048】・ フィルタは、排気マニホールド3にお
ける上流分岐部4以外の箇所(つまりマニホールド本体
5の内側)に配設されてもよい。勿論、フィルタは上流
分岐部4及びマニホールド本体5の両方に配設されても
よい。
The filter may be provided at a location other than the upstream branch portion 4 of the exhaust manifold 3 (ie, inside the manifold main body 5). Of course, the filter may be provided on both the upstream branch section 4 and the manifold body 5.

【0049】・ 実施形態2において、排気マニホール
ド3の上流分岐部4が直線的でなくて湾曲した形状であ
る場合には、当該箇所に配設されるフィルタ22につい
ても湾曲した形状にしてもよい。
In the second embodiment, when the upstream branch portion 4 of the exhaust manifold 3 has a curved shape instead of a straight line, the filter 22 provided at the location may also have a curved shape. .

【0050】・ フィルタの構造や形成材料は、実施形
態1,2のようなものに限定されるわけではない。即
ち、ハニカム構造を持つフィルタ9,22に代えて、当
該構造を持たないもの(例えば単なる網目状を持つもの
等)を使用することもできる。また、フィルタの形成材
料としてセラミック焼結体以外のもの、例えば金属や合
金を選択することもできる。
The structure and the material of the filter are not limited to those of the first and second embodiments. That is, instead of the filters 9 and 22 having the honeycomb structure, a filter having no such structure (for example, a filter having a simple mesh shape) can be used. Further, a material other than the ceramic sintered body, for example, a metal or an alloy can be selected as a material for forming the filter.

【0051】・ 本発明の技術的思想は、自然着火方式
の排気ガス浄化装置1,21のみに適用されるに止まら
ず、加熱着火方式の排気ガス浄化装置についても適用さ
れることができる。次に、特許請求の範囲に記載された
技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握さ
れる技術的思想をその効果とともに以下に列挙する。
The technical idea of the present invention is not limited to being applied to the spontaneous ignition type exhaust gas purifying devices 1 and 21, but can also be applied to a heating ignition type exhaust gas purifying device. Next, in addition to the technical ideas described in the claims, technical ideas grasped by the above-described embodiments are listed below together with their effects.

【0052】(1) 内燃機関の排気側に設けられた排
気マニホールドと、その排気マニホールドに連結された
排気管と、前記内燃機関の排出する排気ガスを浄化する
ためのフィルタとを備えた排気ガス浄化装置において、
前記フィルタを、前記排気経路上において触媒活性化温
度(着火温度)よりも高温の排気ガスが流れる箇所に配
設したことを特徴とする排気ガス浄化装置。従って、こ
の技術的思想1に記載の発明によれば、フィルタによっ
て捕集されたススを効率よく燃焼させることができる排
気ガス浄化装置を提供することができる。
(1) Exhaust gas provided with an exhaust manifold provided on the exhaust side of an internal combustion engine, an exhaust pipe connected to the exhaust manifold, and a filter for purifying exhaust gas discharged from the internal combustion engine In the purification device,
The exhaust gas purifying device, wherein the filter is disposed at a location on the exhaust path where exhaust gas having a temperature higher than a catalyst activation temperature (ignition temperature) flows. Therefore, according to the invention described in the technical idea 1, it is possible to provide an exhaust gas purifying apparatus capable of efficiently burning soot collected by the filter.

【0053】(2) 内燃機関の排気側に設けられた排
気マニホールドと、その排気マニホールドに連結された
排気管と、その排気管に沿って存在する排気経路上に設
けられたケーシングと、前記内燃機関の排出する排気ガ
スを浄化するために前記ケーシング内に収容されたフィ
ルタとを備えた排気ガス浄化装置において、前記ケーシ
ングを、前記排気経路上かつ前記内燃機関から1m以内
の箇所に配設したことを特徴とする排気ガス浄化装置。
従って、この技術的思想2に記載の発明によれば、フィ
ルタによって捕集されたススを効率よく燃焼させること
ができる排気ガス浄化装置を提供することができる。
(2) An exhaust manifold provided on the exhaust side of the internal combustion engine, an exhaust pipe connected to the exhaust manifold, a casing provided on an exhaust path extending along the exhaust pipe, An exhaust gas purifying apparatus comprising: a filter housed in the casing for purifying exhaust gas discharged from the engine; wherein the casing is disposed on the exhaust path and within 1 m from the internal combustion engine. An exhaust gas purification device characterized by the above-mentioned.
Therefore, according to the invention described in the technical concept 2, it is possible to provide an exhaust gas purifying apparatus capable of efficiently burning soot collected by the filter.

【0054】(3) 請求項1乃至5,技術的思想1,
2のいずれか1つにおいて、前記内燃機関はディーゼル
エンジンであり、前記フィルタはディーゼルパティキュ
レートフィルタ(DPF)であること。
(3) Claims 1 to 5, Technical idea 1,
2, the internal combustion engine is a diesel engine, and the filter is a diesel particulate filter (DPF).

【0055】(4) 技術的思想3において、前記フィ
ルタは、少なくとも排気ガスの温度に耐えうる耐熱性を
有する材料からなること。従って、この技術的思想4に
記載の発明によると、フィルタの変質や消失等を防止で
きる。
(4) In the technical idea 3, the filter is made of a material having heat resistance that can withstand at least the temperature of the exhaust gas. Therefore, according to the invention described in the technical idea 4, deterioration or disappearance of the filter can be prevented.

【0056】(5) 技術的思想4において、前記フィ
ルタは、金属若しくは合金またはセラミック材料からな
ること。 (6) 技術的思想4において、前記フィルタは、多孔
質セラミック焼結体からなること。
(5) In the technical idea 4, the filter is made of a metal, an alloy, or a ceramic material. (6) In the technical idea 4, the filter is made of a porous ceramic sintered body.

【0057】(7) 請求項1乃至5,技術的思想1乃
至6のいずれか1つにおいて、前記フィルタの外周面と
前記ケーシングの内周面との間には、断熱材層が配設さ
れていること。従って、この技術的思想7に記載の発明
によれば、フィルタ外周部からケーシング側へ熱が逃げ
出しにくくなり、熱のロスが少なくなる。
(7) In any one of claims 1 to 5, and technical ideas 1 to 6, a heat insulating material layer is provided between an outer peripheral surface of the filter and an inner peripheral surface of the casing. That Therefore, according to the invention described in the technical concept 7, the heat does not easily escape from the outer peripheral portion of the filter to the casing side, and the heat loss is reduced.

【0058】(8) 請求項1乃至5,技術的思想1乃
至7のいずれか1つにおいて、フィルタ外周部への排気
ガスの流れを相対的に増加させるべく、前記フィルタの
端面付近に排気ガス流れ制御部材を配設したこと。従っ
て、この技術的思想8に記載の発明によると、フィルタ
外周部への排気ガスの流れが相対的に増加する結果、ス
スの燃え残りの発生がより確実に回避され、フィルタの
燃焼効率・捕集効率の向上等を図ることができる。
(8) In any one of claims 1 to 5, and technical ideas 1 to 7, the exhaust gas may be provided near the end face of the filter so as to relatively increase the flow of the exhaust gas to the outer peripheral portion of the filter. The flow control member is provided. Therefore, according to the invention described in the technical concept 8, the flow of the exhaust gas to the outer peripheral portion of the filter relatively increases, so that the generation of unburned soot is more reliably avoided, and the combustion efficiency and trapping efficiency of the filter are reduced. The collection efficiency can be improved.

【0059】[0059]

【発明の効果】以上詳述したように、請求項1〜5に記
載の発明によれば、フィルタによって捕集されたススを
効率よく燃焼させることができる排気ガス浄化装置を提
供することができる。
As described in detail above, according to the first to fifth aspects of the present invention, it is possible to provide an exhaust gas purifying apparatus capable of efficiently burning soot collected by a filter. .

【0060】請求項3に記載の発明によれば、排気ガス
温度の極めて高い部位にフィルタが配設される結果、部
分的な燃え残りの発生をより確実に回避することができ
る。請求項4に記載の発明によれば、耐熱性に優れたフ
ィルタとなるため、長期間にわたって効率のよい排気ガ
スの浄化を行うことができる。
According to the third aspect of the present invention, as a result of disposing the filter at a portion where the exhaust gas temperature is extremely high, it is possible to more reliably avoid the occurrence of partial unburned residue. According to the fourth aspect of the present invention, since the filter has excellent heat resistance, it is possible to efficiently purify exhaust gas over a long period of time.

【0061】請求項5に記載の発明によれば、断熱材層
を設けたことで熱のロスが少なくなるため、部分的な燃
え残りの発生をより確実に回避することができる。
According to the fifth aspect of the present invention, since the heat loss is reduced by providing the heat insulating material layer, the occurrence of partial unburned residue can be more reliably avoided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を具体化した第1実施形態の排気ガス浄
化装置を示す概略図。
FIG. 1 is a schematic view showing an exhaust gas purifying apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1実施形態においてケーシング内にフィルタ
を収容した状態を示す断面図。
FIG. 2 is a sectional view showing a state in which a filter is housed in a casing in the first embodiment.

【図3】第1実施形態のフィルタの側面図。FIG. 3 is a side view of the filter according to the first embodiment.

【図4】第1実施形態の実施例と比較例とにおいて、エ
ンジン負荷と排気ガス温度との関係を示すグラフ。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between an engine load and an exhaust gas temperature in an example of the first embodiment and a comparative example.

【図5】第2実施形態の排気ガス浄化装置を示す概略
図。
FIG. 5 is a schematic view showing an exhaust gas purification device according to a second embodiment.

【図6】(a)は排気マニホールド内にフィルタを収容
した状態を示す断面図、(b)は同フィルタの側面図。
6A is a cross-sectional view showing a state in which a filter is accommodated in an exhaust manifold, and FIG. 6B is a side view of the filter.

【図7】第2実施形態の実施例と比較例とにおいて、エ
ンジン負荷と排気ガス温度との関係を示すグラフ。
FIG. 7 is a graph showing a relationship between an engine load and an exhaust gas temperature in an example of the second embodiment and a comparative example.

【図8】別例の排気ガス浄化装置を示す概略図。FIG. 8 is a schematic diagram showing another example of an exhaust gas purification device.

【図9】従来例の排気ガス浄化装置を示す概略図。FIG. 9 is a schematic diagram showing a conventional exhaust gas purification device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,21,31…排気ガス浄化装置、2…内燃機関とし
てのディーゼルエンジン、3…排気マニホールド、4…
排気マニホールドの上流分岐部、6,7…排気管、9…
フィルタとしてのハニカムフィルタ、10…断熱材層。
1, 21, 31 ... exhaust gas purification device, 2 ... diesel engine as internal combustion engine, 3 ... exhaust manifold, 4 ...
Upstream branch of exhaust manifold, 6, 7 ... exhaust pipe, 9 ...
Honeycomb filters as filters, 10 ... heat insulating material layer.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3G090 AA02 AA04 BA01 CA00 EA01 4D019 AA01 BA05 BB06 BC20 CA01 CB04 CB08 4D058 JA32 JB06 JB28 JB42 KC01 KC04 MA41 SA08  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page F term (reference) 3G090 AA02 AA04 BA01 CA00 EA01 4D019 AA01 BA05 BB06 BC20 CA01 CB04 CB08 4D058 JA32 JB06 JB28 JB42 KC01 KC04 MA41 SA08

Claims (5)

    【特許請求の範囲】[Claims]
  1. 【請求項1】内燃機関の排気側に設けられた排気マニホ
    ールドと、その排気マニホールドに連結された排気管
    と、前記内燃機関の排出する排気ガスを浄化するための
    フィルタとを備えた排気ガス浄化装置において、 前記フィルタを前記排気経路上かつ前記内燃機関から1
    m以内の箇所に配設したことを特徴とする排気ガス浄化
    装置。
    An exhaust gas purification system comprising: an exhaust manifold provided on an exhaust side of an internal combustion engine; an exhaust pipe connected to the exhaust manifold; and a filter for purifying exhaust gas discharged from the internal combustion engine. In the apparatus, the filter is disposed on the exhaust path and from the internal combustion engine at a distance of 1
    An exhaust gas purifying device, wherein the exhaust gas purifying device is disposed at a position within m.
  2. 【請求項2】内燃機関の排気側に設けられた排気マニホ
    ールドと、その排気マニホールドに連結された排気管
    と、前記内燃機関の排出する排気ガスを浄化するための
    フィルタとを備えた排気ガス浄化装置において、 前記フィルタは前記排気マニホールド内に配設されてい
    ることを特徴とする排気ガス浄化装置。
    2. An exhaust gas purifier comprising: an exhaust manifold provided on the exhaust side of an internal combustion engine; an exhaust pipe connected to the exhaust manifold; and a filter for purifying exhaust gas discharged from the internal combustion engine. In the device, the filter is disposed in the exhaust manifold.
  3. 【請求項3】前記フィルタは、前記内燃機関の気筒毎に
    設けられている前記排気マニホールドの上流分岐部の内
    側にそれぞれ配設されていることを特徴とする請求項2
    に記載の排気ガス浄化装置。
    3. The filter according to claim 2, wherein the filters are provided inside an upstream branch of the exhaust manifold provided for each cylinder of the internal combustion engine.
    An exhaust gas purifying apparatus according to claim 1.
  4. 【請求項4】前記フィルタは多孔質炭化珪素焼結体製の
    ハニカムフィルタであることを特徴とする請求項1乃至
    3のいずれか1項に記載の排気ガス浄化装置。
    4. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, wherein the filter is a honeycomb filter made of a porous silicon carbide sintered body.
  5. 【請求項5】前記フィルタの外周面にはセラミックファ
    イバーを主材料とする断熱材層が設けられていることを
    特徴とする請求項4に記載の排気ガス浄化装置。
    5. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 4, wherein a heat insulating material layer mainly composed of ceramic fibers is provided on an outer peripheral surface of said filter.
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