JP2000282841A - ディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置 - Google Patents

ディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置

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JP2000282841A
JP2000282841A JP11083214A JP8321499A JP2000282841A JP 2000282841 A JP2000282841 A JP 2000282841A JP 11083214 A JP11083214 A JP 11083214A JP 8321499 A JP8321499 A JP 8321499A JP 2000282841 A JP2000282841 A JP 2000282841A
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JP
Japan
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exhaust gas
particulate filter
exhaust
diesel engine
particles
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JP11083214A
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English (en)
Inventor
Toshio Nakahira
敏夫 中平
Masahiro Akeda
正寛 明田
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 パーティクルの捕集とフィルタの再生とを連
続的に行いながらも、装置全体を小型にしてコスト低減
を図り、フィルタの再生のための余分のエネルギーを不
要とする排気ガス浄化装置を提供する。 【解決手段】 エンジンEの排気通路1にエアー供給路
2を連通し、この排気通路1内に設けたパーティキュレ
ートフィルタ5で排気ガスG中のパーティクルを捕集
し、その捕集したパーティクルを燃焼させてパーティキ
ュレートフィルタ5を再生する。パーティキュレートフ
ィルタ5の上流側に混合ノズル7を設け、このパーティ
キュレートフィルタ5の下流側に熱交換器10を設け
る。この熱交換器10で加熱した新気エアーAを上記混
合ノズル7を介して上記排気通路1内に導入する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ディーゼルエン
ジンの排気ガス浄化装置に関し、特にパーティキュレー
トフィルタにより捕集したパーティクルを燃焼させてパ
ーティキュレートフィルタを再生しながら排気ガスを浄
化する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の排気ガス浄化装置の従来技術と
しては、例えば本出願人の提案によるもので、特開平6
−129233号公報に開示されたものが知られてい
る。それは図4に示すように、ディーゼルエンジンEの
排気通路1にエアー供給路2を連通し、上記排気通路1
を二つに分岐して各分岐通路1a・1b内にそれぞれヒ
ータ8a・8b及びパーティキュレートフィルタ5a・
5bを収容し、各分岐通路1a・1bを通路開閉弁13
a・13bで選択的に開閉可能に構成するとともに、上
記ヒータ8a・8bを通路開閉弁13a・13bの開閉
動作と連動させてオン・オフするように構成されてい
る。
【0003】上記排気ガス浄化装置は以下のように作用
する。エアー供給路2でエアーを供給しながら、一方の
分岐通路1a内のパーティキュレートフィルタ5aで捕
集したパーティクルを一方のヒータ8aで燃焼させて当
該パーティキュレートフィルタ5aを再生しつつ、他方
の分岐通路1b内に収容したパーティキュレートフィル
タ5bでパーティクルを捕集する。つまり、二つの分岐
通路内でパーティクルの捕集と燃焼とを交互に行うもの
である。なお、図4中の符号9はマフラ、16はヒータ
と通路開閉弁との連動回路、18は切換スイッチ、19
はメインスイッチ、Bは電源をそれぞれ示す。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、パー
ティクルの捕集と燃焼とを交互に連続的に行うことを意
図したものであるが、なお、下記の点で問題がある。上
記分岐通路1a・1b内にそれぞれヒータ8a・8b及
びパーティキュレートフィルタ5a・5bを収容し、各
分岐通路1a・1bを通路開閉弁13a・13bで選択
的に開閉可能に構成したことから、排気ガス浄化装置が
大型になりコスト高につく。また、各パーティキュレー
トフィルタ5a・5bで捕集したパーティクルをそれぞ
れヒータ8a・8bで燃焼させることから、パーティク
ルの燃焼のために、余分のエネルギーを必要とする。
【0005】本発明はこのような事情を考慮したもの
で、下記の点を技術課題とする。 (イ)パーティクルの捕集と燃焼とを連続的に行いなが
らも、排気ガス浄化装置全体を小型にしてコスト低減を
図る。 (ロ)パーティクルの燃焼のために、余分のエネルギー
を必要としない排気ガス浄化装置を提供する。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は以下のように構成される。即ち、請求項1
に記載の発明は、エンジンEの排気通路1にエアー供給
路2を連通し、上記排気通路1内に設けたパーティキュ
レートフィルタ5で排気ガス中のパーティクルを捕集
し、当該捕集したパーティクルを燃焼させて上記パーテ
ィキュレートフィルタ5を再生するように構成したディ
ーゼルエンジンの排気ガス浄化装置において、上記パー
ティキュレートフィルタ5の上流側に混合ノズル7を設
けるとともに、上記パーティキュレートフィルタ5の下
流側に熱交換器10を設け、この熱交換器10で加熱し
たエアーAを上記混合ノズル7を介して上記排気通路1
内に導入するように構成した、ことを特徴とするもので
ある。
【0007】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
したディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置において、
上記エアー供給路2の始端部にエアクリーナ14を連通
するとともに、当該エアー供給路2の途中に送風機3を
設け、この送風機3で新気エアーAを給送するように構
成した、ことを特徴とするものである。
【0008】請求項3に記載の発明は、請求項1に記載
したディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置において、
上記エアー供給路2の始端部にエアクリーナ14を連通
するとともに、当該エアー供給路2の途中に逆止弁4を
設け、エンジンEの排気脈動で新気エアーAを給送する
ように構成した、ことを特徴とするものである。
【0009】
【発明の作用・効果】(イ)請求項1に記載の発明で
は、パーティキュレートフィルタ5の上流側に混合ノズ
ル7を設けるとともに、上記パーティキュレートフィル
タ5の下流側に熱交換器10を設け、この熱交換器10
で加熱した新気エアーAを上記混合ノズル7を介して排
気通路1内に導入するように構成したことから、パーテ
ィキュレートフィルタ上で排気ガスG中のパーティクル
の捕集と燃焼とを同時に連続的に行うことができる。
【0010】即ち、高負荷運転領域では高濃度のパーテ
ィクルが発生し、これらのパーティクルはパーティキュ
レートフィルタ5に堆積するが、高負荷運転領域では排
気温度も高いので、上記熱交換器10で加熱した新気エ
アーAを混合ノズル7を介して排気通路1内に導入する
ことにより、上記パーティキュレートフィルタ5で捕集
したパーティクルを直ちに燃焼させることができる。こ
れにより、パーティキュレートフィルタ上でパーティク
ルの捕集と燃焼とを同時に行うことができるので、排気
ガス浄化装置を小型にしてコスト低減を図ることができ
る。
【0011】(ロ)また、請求項1に記載の発明では、
上記のように高い排気温で熱交換した新気エアーによ
り、パーティキュレートフィルタで捕集したパーティク
ルを直ちに燃焼させることができる。これにより、パー
ティクルの燃焼のために電力等の余分のエネルギーを必
要としない。
【0012】(ハ)請求項2に記載の発明では、請求項
1に記載したディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置に
おいて、上記エアー供給路2の始端部にエアクリーナ1
4を連通するとともに、当該エアー供給路2の途中に送
風機3を設け、この送風機3で新気エアーAを給送する
ように構成したことから、加熱した新気エアーAを混合
ノズル7を介して排気通路1内に導入することにより、
パーティクルの燃焼効率を高めることができる。
【0013】(ニ)請求項3に記載の発明では、請求項
1に記載したディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置に
おいて、上記エアー供給路2の始端部にエアクリーナ1
4を連通するとともに、当該エアー供給路2の途中に逆
止弁4を設け、ディーゼルエンジンEの排気脈動で新気
エアーAを給送するように構成したことから、請求項2
のような送風機を設ける必要がない。これにより送風機
を必要としない分だけ安価に実施できる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいてさらに詳しく説明する。図1は本発明の実施
形態に係る排気ガス浄化装置の模式図、図2はその排気
ガス浄化装置の要部拡大図、図3はその実施形態に係る
熱交換器の斜視図である。この排気ガス浄化装置は、図
1乃至図2に示すように、エンジンEの排気通路1にエ
アー供給路2を連通し、上記排気通路1内に設けたパー
ティキュレートフィルタ5で排気ガス中のパーティクル
を捕集し、その捕集したパーティクルを燃焼させてパー
ティキュレートフィルタ5を再生するように構成されて
いる。以下、本発明の特徴構成について説明する。
【0015】本実施形態では、パーティキュレートフィ
ルタ5の上流側に混合ノズル7を設けるとともに、上記
パーティキュレートフィルタ5の下流側に熱交換器10
を設け、この熱交換器10で加熱した新気エアーAをエ
アー導入路6及び上記混合ノズル7を介して排気通路1
内に導入するように構成されている。これは、パーティ
キュレートフィルタ5上でパーティクルの捕集と燃焼と
を同時に連続的に行うことを意図したものである。
【0016】即ち、高負荷運転領域では高濃度のパーテ
ィクルが発生し、これらのパーティクルはパーティキュ
レートフィルタ5に堆積するが、高負荷運転領域では排
気温も高いので、上記熱交換器10で加熱した高温の新
気エアーAを混合ノズル7を介して排気通路1内に導入
することにより、上記パーティキュレートフィルタ5で
捕集したパーティクルを直ちに燃焼させることができ
る。これにより、パーティキュレートフィルタ上でパー
ティクルの捕集と燃焼とを同時に行うことができるの
で、排気ガス浄化装置を小型にしてコスト低減を図るこ
とができる。
【0017】本実施形態では、図1に示すように、上記
エアー供給路2の始端部にエアクリーナ14を連通する
とともに、当該エアー供給路2の途中に送風機3を設
け、この送風機3で新気エアーAを給送するように構成
されている。これは、加熱した新気エアーAを混合ノズ
ル7を介して排気通路1内に導入することにより、パー
ティクルの燃焼効率を高めることを意図したものであ
る。また、図1中の破線で示すように、上記送風機3に
代えて逆止弁4を設け、エンジンEの排気脈動で新気エ
アーAを給送するように構成してもよい。この場合に
は、送風機を必要としない分だけ安価に実施できる。
【0018】上記熱交換器10は、図3に示すように、
それぞれ耐熱性・高熱伝導性の部材で形成された仕切板
11上に多数の通風ガイド12を並列に敷設したもの
を、交互に交差させて積層配置して成り、高温の排気ガ
スGを一方向の通風ガイド12に流通させ、これと交差
する方向の通風ガイド12に新気エアーAを流通させ、
高効率の熱交換により高温の新気エアーAを得るように
構成されている。これはパーティクルの燃焼のために電
力等の余分のエネルギーを不要にすることを意図したも
のである。
【0019】なお、本発明は上記の実施形態に限るもの
ではなく、エンジンEの排気通路1は、パーティキュレ
ートフィルタ5を有する浄気室としても差し支えない。
また、混合ノズル7や熱交換器10の具体的な形態につ
いても、適宜変更を加えて実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る排気ガス浄化装置の模
式図である。
【図2】上記排気ガス浄化装置の要部拡大図である。
【図3】本発明の実施形態に係る熱交換器の斜視図であ
る。
【図4】従来例に係る排気ガス浄化装置の模式図であ
る。
【符号の説明】
1…排気通路、2…エアー供給路、3…送風機、4…逆
止弁、5…パーティキュレートフィルタ、6…混合ノズ
ル、7…混合ノズル、10…熱交換器、14…エアクリ
ーナ、A…新気エアー、E…エンジン、G…排気ガス。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エンジン(E)の排気通路(1)にエア
    ー供給路(2)を連通し、上記排気通路(1)内に設け
    たパーティキュレートフィルタ(5)で排気ガス(G)
    中のパーティクルを捕集し、当該捕集したパーティクル
    を燃焼させて上記パーティキュレートフィルタ(5)を
    再生するように構成したディーゼルエンジンの排気ガス
    浄化装置において、 上記パーティキュレートフィルタ(5)の上流側に混合
    ノズル(7)を設けるとともに、上記パーティキュレー
    トフィルタ(5)の下流側に熱交換器(10)を設け、
    この熱交換器(10)で加熱した新気エアー(A)を上
    記混合ノズル(7)を介して上記排気通路(1)内に導
    入するように構成した、ことを特徴とするディーゼルエ
    ンジンの排気ガス浄化装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載したディーゼルエンジン
    の排気ガス浄化装置において、 上記エアー供給路(2)の始端部にエアクリーナ(1
    4)を連通するとともに、当該エアー供給路(2)の途
    中に送風機(3)を設け、この送風機(3)で新気エア
    ー(A)を給送するように構成した、ことを特徴とする
    ディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載したディーゼルエンジン
    の排気ガス浄化装置において、 上記エアー供給路(2)の始端部にエアクリーナ(1
    4)を連通するとともに、当該エアー供給路(2)の途
    中に逆止弁(4)を設け、エンジン(E)の排気脈動で
    新気エアー(A)を給送するように構成した、ことを特
    徴とするディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
JP11083214A 1999-03-26 1999-03-26 ディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置 Pending JP2000282841A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003049635A (ja) * 2001-08-08 2003-02-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排ガス処理装置
US7500359B2 (en) 2006-04-26 2009-03-10 Purify Solutions, Inc. Reverse flow heat exchanger for exhaust systems
US7566423B2 (en) 2006-04-26 2009-07-28 Purify Solutions, Inc. Air purification system employing particle burning

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003049635A (ja) * 2001-08-08 2003-02-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排ガス処理装置
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