JP2000320321A - ディーゼルエンジンの排ガス浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、ディーゼルエンジンの排ガスを浄
化するためのディーゼルエンジンの排ガス浄化装置に関
し、パティキュレートを燃焼するためのヒータの熱およ
びパティキュレートの燃焼による熱を有効利用すること
を目的とする。 【解決手段】 ディーゼルエンジンからの排ガスを排出
する排気管と、排気管に配置され主ヒータおよび主フィ
ルタを備えた主浄化手段と、排気管の主浄化手段をバイ
パスして配置されるバイパス管路と、バイパス管路に配
置され酸化触媒を担持した副フィルタを備えた副浄化手
段と、排気管の主浄化手段の下流側とバイパス管路の副
浄化手段の上流側とを接続する連通管路と、ディーゼル
エンジンからの排ガスの流路をバイパス管路側に切り換
える第１の流路切換手段と、主浄化手段からの排ガスの
流路を連通管路側に切り換える第２の流路切換手段とを
備えてなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンの排ガスを浄化するためのディーゼルエンジンの排ガ
ス浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンを搭載したトラック
等の車両では、ディーゼルエンジンからの排ガス中のパ
ティキュレートを浄化するための排ガス浄化装置を配置
する場合がある。図３は、従来の排ガス浄化装置を示す
もので、この排ガス浄化装置では、ディーゼルエンジン
１の排気マニホールド２に接続される排気管３が、二本
の排気管路４に分岐されている。

【０００３】２本の排気管路４には、それぞれ浄化手段
５が配置されている。それぞれの浄化手段５は、排ガス
中のパティキュレートを捕獲するフィルタ６と、フィル
タ６に捕獲されたパティキュレートを燃焼するための電
気ヒータ７とを備えている。このような排ガス浄化装置
では、フィルタ６にパティキュレートが所定量捕獲され
ると、電気ヒータ７によりパティキュレートが燃焼さ
れ、フィルタ６の再生が行われる。

【０００４】そして、フィルタ６の再生は、再生側のフ
ィルタ６が配置される排気管路４の開閉弁８を閉じ、他
の排気管路４の開閉弁８を開いた状態で、再生側のフィ
ルタ６の電気ヒータ７に通電することにより行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の排ガス浄化装置では、電気ヒータ７で加熱さ
れたパティキュレートの燃焼ガスが、そのまま外部に排
出されるため、電気ヒータ７の熱およびパティキュレー
トの燃焼による熱を有効利用することができないという
問題があった。

【０００６】本発明は、かかる従来の問題を解決するた
めになされたもので、パティキュレートを燃焼するため
のヒータの熱およびパティキュレートの燃焼による熱を
有効利用することができるディーゼルエンジンの排ガス
浄化装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１のディーゼルエ
ンジンの排ガス浄化装置は、ディーゼルエンジンからの
排ガスを排出する排気管と、前記排気管に配置され主ヒ
ータおよび主フィルタを備えた主浄化手段と、前記排気
管の前記主浄化手段をバイパスして配置されるバイパス
管路と、前記バイパス管路に配置され酸化触媒を担持し
た副フィルタを備えた副浄化手段と、前記排気管の前記
主浄化手段の下流側と前記バイパス管路の前記副浄化手
段の上流側とを接続する連通管路と、前記ディーゼルエ
ンジンからの排ガスの流路を前記バイパス管路側に切り
換える第１の流路切換手段と、前記主浄化手段からの排
ガスの流路を前記連通管路側に切り換える第２の流路切
換手段とを備えてなることを特徴とする。

【０００８】請求項２のディーゼルエンジンの排ガス浄
化装置は、請求項１記載のディーゼルエンジンの排ガス
浄化装置において、前記副浄化手段に、副ヒータを配置
してなることを特徴とする。

【０００９】（作用）請求項１のディーゼルエンジンの
排ガス浄化装置では、主フィルタによりパティキュレー
トが捕獲される通常時には、ディーゼルエンジンからの
排ガスが排気管にのみ流され、排ガス中のパティキュレ
ートが主フィルタにより捕獲される。

【００１０】一方、主フィルタに捕獲されたパティキュ
レートを主ヒータにより燃焼する再生時には、第１の流
路切換手段により、ディーゼルエンジンからの排ガスの
流路がバイパス管路側に切り換えられ、排ガス中のパテ
ィキュレートが酸化触媒を担持した副フィルタに捕獲さ
れる。そして、同時に、第２の流路切換手段により、主
浄化手段からの排ガスの流路が連通管路側に切り換えら
れ、主ヒータにより燃焼されたパティキュレートの燃焼
ガスが、副フィルタに流入され、この高温の燃焼ガスに
より、副フィルタに捕獲されたパティキュレートが燃焼
される。

【００１１】請求項２のディーゼルエンジンの排ガス浄
化装置では、副浄化手段に配置される副ヒータにより、
副フィルタに捕獲されたパティキュレートが燃焼され
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を図面に示す
実施形態について説明する。

【００１３】図１は、本発明のディーゼルエンジンの排
ガス浄化装置の一実施形態を示している。図１におい
て、符号１１は、ディーゼルエンジンを示している。こ
のディーゼルエンジン１１の排気マニホールド１３に
は、排気管１５が接続されている。

【００１４】この排気管１５には、主浄化手段１７が配
置されている。この主浄化手段１７は、筒状部材１９内
に、主ヒータ２１および主フィルタ２３を配置して構成
されている。この実施形態では、主ヒータ２１には、電
気ヒータが使用されている。また、主フィルタ２３は、
セラミックス，セラミックスファイバー，金属多孔質体
等の多孔質体により形成されている。

【００１５】主フィルタ２３には、多数の通路２３ａが
軸長方向に形成され、封止材２３ｂにより前端および後
端が交互に封止されている。そして、この実施形態で
は、排気管１５の主浄化手段１７をバイパスしてバイパ
ス管路２５が配置されている。このバイパス管路２５に
は、副浄化手段２７が配置されている。

【００１６】この副浄化手段２７は、筒状部材２９内
に、副ヒータ３１および副フィルタ３３を配置して構成
されている。この実施形態では、副ヒータ３１には、電
気ヒータが使用されている。また、副フィルタ３３は、
セラミックス，セラミックスファイバー，金属多孔質体
等の多孔質体に、白金，パラジウム等の貴金属からなる
酸化触媒を担持して形成されている。

【００１７】副フィルタ３３には、多数の通路３３ａが
軸長方向に形成され、封止材３３ｂにより前端および後
端が交互に封止されている。そして、排気管１５の主浄
化手段１７の下流側と、バイパス管路２５の副浄化手段
２７の上流側とを接続して連通管路３５が配置されてい
る。バイパス管路２５の入口部には、ディーゼルエンジ
ン１１からの排ガスの流路をバイパス管路２５側に切り
換える第１の流路切換手段３７が配置されている。

【００１８】この第１の流路切換手段３７は、切換弁３
９からなり、軸４１を中心にした回動により、排気管１
５またはバイパス管路２５のいずれか一方を閉塞可能に
構成されている。また、連通管路３５の入口部には、主
浄化手段１７からの排ガスの流路を連通管路３５側に切
り換える第２の流路切換手段４３が配置されている。

【００１９】この第２の流路切換手段４３は、切換弁４
５からなり、軸４７を中心にした回動により、排気管１
５または連通管路３５のいずれか一方を閉塞可能に構成
されている。上述したディーゼルエンジンの排ガス浄化
装置では、主フィルタ２３によりパティキュレートが捕
獲される通常時には、ディーゼルエンジン１１からの排
ガスが排気管１５にのみ流され、排ガス中のパティキュ
レートが主フィルタ２３により捕獲される。

【００２０】一方、主フィルタ２３に捕獲されたパティ
キュレートを主ヒータ２１により燃焼する再生時には、
図２に示すように、第１の流路切換手段３７により、デ
ィーゼルエンジン１１からの排ガスの流路がバイパス管
路２５側に切り換えられ、排ガス中のパティキュレート
が酸化触媒を担持した副フィルタ３３に捕獲される。そ
して、同時に、第２の流路切換手段４３により、主浄化
手段１７からの排ガスの流路が連通管路３５側に切り換
えられ、主ヒータ２１により、例えば、６００℃以上の
温度で燃焼されたパティキュレートの燃焼ガスが、副フ
ィルタ３３に流入され、この高温の燃焼ガスにより、副
フィルタ３３に捕獲されたパティキュレートが燃焼され
る。

【００２１】なお、この実施形態では、再生時には、副
浄化手段２７に配置される副ヒータ３１に通電が行わ
れ、主ヒータ２１により燃焼されたパティキュレートの
燃焼ガスの熱と共働して、副フィルタ３３に捕獲された
パティキュレートが燃焼される。また、主ヒータ２１に
より燃焼されたパティキュレートの燃焼ガスは、例え
ば、５００℃〜５５０℃程度の温度で副フィルタ３３に
流入するが、副フィルタ３３には、酸化触媒を担持させ
ているため、この温度でパティキュレートを燃焼するこ
とが可能となる。

【００２２】上述したディーゼルエンジンの排ガス浄化
装置では、主ヒータ２１により燃焼されたパティキュレ
ートの燃焼ガスにより、副フィルタ３３に捕獲されたパ
ティキュレートを燃焼するようにしたので、主フィルタ
２３のパティキュレートを燃焼するための主ヒータ２１
の熱およびパティキュレートの燃焼による熱を有効利用
することができ、電力量を低減することができる。

【００２３】また、副浄化手段２７に、副ヒータ３１を
配置したので、副フィルタ３３に捕獲されたパティキュ
レートをより確実に燃焼させることができる。さらに、
上述した排ガス浄化装置では、主浄化手段１７の主フィ
ルタ２３の再生時にのみ副浄化手段２７が使用されるた
め、副浄化手段２７の筒状部材２９の大きさを主浄化手
段１７の筒状部材１９の大きさの半分あるいは１／３程
度の大きさにすることが可能になり、副浄化手段２７を
非常にコンパクトなものにすることができ、副浄化手段
２７のコストを低減することができる。

【００２４】また、副浄化手段２７を、再生時にのみ使
用するようにしたので、酸化触媒の劣化を少なくするこ
とができる。なお、上述した実施形態では、主ヒータ２
１および副ヒータ３１に電気ヒータを用いた例について
説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるもの
ではなく、例えば、バーナ等の加熱手段を用いても良
い。

【００２５】また、上述した実施形態では、第１の流路
切換手段３７に切換弁３９を用いた例について説明した
が、本発明はかかる実施形態に限定されるものではな
く、例えば、排気管１５およびバイパス管路２５に開閉
弁を配置して第１の流路切換手段を構成しても良い。さ
らに、上述した実施形態では、第２の流路切換手段４３
に切換弁４５を用いた例について説明したが、本発明は
かかる実施形態に限定されるものではなく、例えば、排
気管１５および連通管路３５に開閉弁を配置して第２の
流路切換手段を構成しても良い。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１のディーゼ
ルエンジンの排ガス浄化装置では、主ヒータにより燃焼
されたパティキュレートの燃焼ガスにより、副フィルタ
に捕獲されたパティキュレートを燃焼するようにしたの
で、主フィルタのパティキュレートを燃焼するための主
ヒータの熱およびパティキュレートの燃焼による熱を有
効利用することができる。

【００２７】請求項２のディーゼルエンジンの排ガス浄
化装置では、副浄化手段に、副ヒータを配置したので、
副フィルタに捕獲されたパティキュレートをより確実に
燃焼させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のディーゼルエンジンの排ガス浄化装置
の一実施形態を示す配管系統図である。

【図２】図１の再生時の状態を示す配管系統図である。

【図３】従来のディーゼルエンジンの排ガス浄化装置を
示す配管系統図である。

【符号の説明】

１１ ディーゼルエンジン １５ 排気管 １７ 主浄化手段 ２１ 主ヒータ ２３ 主フィルタ ２５ バイパス管路 ２７ 副浄化手段 ３１ 副ヒータ ３３ 副フィルタ ３５ 連通管路 ３７ 第１の流路切換手段 ４３ 第２の流路切換手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディーゼルエンジンからの排ガスを排出
   する排気管と、 前記排気管に配置され主ヒータおよび主フィルタを備え
   た主浄化手段と、 前記排気管の前記主浄化手段をバイパスして配置される
   バイパス管路と、 前記バイパス管路に配置され酸化触媒を担持した副フィ
   ルタを備えた副浄化手段と、 前記排気管の前記主浄化手段の下流側と前記バイパス管
   路の前記副浄化手段の上流側とを接続する連通管路と、 前記ディーゼルエンジンからの排ガスの流路を前記バイ
   パス管路側に切り換える第１の流路切換手段と、 前記主浄化手段からの排ガスの流路を前記連通管路側に
   切り換える第２の流路切換手段と、 を備えてなることを特徴とするディーゼルエンジンの排
   ガス浄化装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のディーゼルエンジンの排
   ガス浄化装置において、 前記副浄化手段に、副ヒータを配置してなることを特徴
   とするディーゼルエンジンの排ガス浄化装置。