JP2002089235A - 車載用排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンパクト性、軽量性に優れて低コストであ
り、運用コストも安く、車両の走行距離を限定しない車
載用排気浄化装置を提供する。 【解決手段】 排気から粒子を捕集するフィルター１０
と、フィルターが出入りする出入口２１ａを有する本体
２１及び出入口を塞ぐ蓋２２よりなり、フィルターを収
納し保持するケーシング２０と、蓋を本体に係止し又は
係止を解除するロック機構３０と、フィルターの外面と
ケーシングの内面との間をシールするフィルター・シー
ル部材４０とを備え、ケーシングのフィルター・シール
部材よりも排気の上流側には内燃機関の排気通路に接続
される接続口２３が開口し、ケーシングのフィルター・
シール部材よりも排気の下流側には排気の排出口２４が
開口している車載用排気浄化装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車載され、ディーゼ
ルエンジンなどの内燃機関の排気に含まれる微粒子（パ
ティキュレートともいうが、以下、微粒子と総称する）
を捕集する排気浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】実開平２−１３５６２３号公報に、ディ
ーゼルエンジンの排気通路を２本に分岐し、この分岐し
た排気通路に、微粒子を捕集するフィルターに電気ヒー
タを装備した排気フィルター装置をそれぞれ設け、排気
通路の分岐部に流路切替制御弁を設け、各排気フィルタ
ー装置の圧力、流量及び温度に基づいて流路切替制御弁
及び電気ヒータを制御するようにした車載用排気浄化装
置が開示されている。その制御方法は、フィルターの捕
集成分を燃焼再生するときは、再生側の排気フィルター
装置への排気流量を絞り且つ電気ヒータによりフィルタ
ーの温度を上昇させ、排気の大部分を非再生側の排気フ
ィルター装置へ流すというものである。つまり、二台の
排気フィルター装置で交互にフィルターの再生を行うこ
とになる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この車載用排気浄化装
置は、少なくとも二台の排気フィルター装置を必要とす
るので、装置が大がかりになってコンパクト化、軽量化
を阻害する上、コストが高くつく。このことは、新造車
に排気浄化装置を設定する場合、登録された車両に排気
浄化装置を後付けした場合のいずれにおいても言えるこ
とである。後者の場合、取り付け工賃が高くつく。

【０００４】そこで、本発明者は、排気フィルター装置
を一台とし、フィルターが捕集成分で目詰まりしたとき
には、車両を車庫等へ戻し、外部設置の電源から電気ヒ
ータへ給電してフィルターの捕集成分を燃焼再生するよ
うにした車載用排気浄化装置を提案した。こうすれば、
排気フィルター装置が一台となるので、車載用排気浄化
装置のコンパクト化、軽量化が進み、コストも低減す
る。しかし、フィルターが目詰まりすれば車両を車庫等
へ戻さなければならないので、車両の走行距離が限定さ
れる。また、フィルターの捕集成分を燃焼再生している
間は車両を動かすことができない。しかも、車両台数を
多く抱える業者にとっては、車両に接続可能な場所に電
源を増設する必要に迫られて費用が嵩むという問題もあ
る。

【０００５】本発明はこのような点に着目してなされた
ものであり、その目的とするところは、フィルターから
電気ヒータ等の再生装置を切り離し、フィルターのみを
車載すると共に、再生の必要に応じてフィルターを車両
から簡単に取り外して車外で再生することにより、上記
課題を一挙に解消することができる車載用排気浄化装置
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の車載用排気浄化装置は、一方の端面から
入った排気を他方の端面から出し、この間に排気から粒
子を捕集するフィルターと、このフィルターが出入りす
る出入口を有する本体及び上記出入口を塞ぐ蓋よりな
り、フィルターを収納し保持するケーシングと、蓋を本
体に係止し又は係止を解除するロック機構と、フィルタ
ーの外面とケーシングの内面との間をシールするフィル
ター・シール部材とを備え、ケーシングのフィルター・
シール部材よりも排気の上流側には内燃機関の排気通路
に接続される接続口が開口し、ケーシングのフィルター
・シール部材よりも排気の下流側には排気の排出口が開
口していることを特徴としている。

【０００７】この車載用排気浄化装置を車両に搭載し、
内燃機関の排気通路を接続口に接続すれば、排気が接続
口からケーシングの内部に入り、フィルターを通って排
出口からケーシングの外部に放出される。その間、排気
の微粒子がフィルターに捕集される。フィルターが目詰
まりしたときには、ロック機構の係止を解除して蓋をケ
ーシングから取り外し、目詰まりしたフィルターをケー
シングから取り出し、新品のフィルター又は微粒子を除
去した再生品のフィルターを挿入し、再度、ロック機構
により蓋をケーシングに係止すれば、装置の機能が回復
する。

【０００８】この車載用排気浄化装置は、フィルターが
一台でよいので、二台の排気フィルター装置で交互にフ
ィルターの再生を行うようにした従来の車載用排気浄化
装置に較べて装置全体が簡素になってコンパクト化、軽
量化が進み、コストが安くなる。また、車載用排気浄化
装置を車両に後付けするときには、取り付け工賃が安く
なる。また、フィルターを交換することで車両走行の続
行が可能であるので、外部設置電源から電気ヒータへ給
電してフィルターを再生するようにした車載用排気浄化
装置に較べると、車両の走行距離が限定されない。しか
も、フィルターを再生する場合、フィルター自体を持参
して適宜な場所で再生すればよく、再生装置の台数は車
両台数よりも少なくてよいので、車両に接続可能な場所
に電源を増設するなどの費用が不要となる。また、この
車載用排気浄化装置は、再生装置を持たないので、その
分だけ装置全体が簡素になってコンパクト化、軽量化が
進み、コストが安くなる。また、車載用排気浄化装置を
車両に後付けするときには、取り付け工賃が安くなる。

【０００９】請求項２の車載用排気浄化装置は、請求項
１の車載用排気浄化装置において、更に、ケーシングに
おけるフィルター・シール部材よりも排気の上流側に
は、外部に連通できる非常用排出口が開口し、この非常
用排出口が閉鎖手段により塞がれている。

【００１０】請求項２のようにすれば、フィルターが目
詰まりすると、閉鎖手段を外して非常用排出口を開く
と、排気は非常用排出口からケーシングの外部に放出さ
れるので、背圧の増加により運転が不能となることが回
避される。その場合、排気通路からバイパス通路を分岐
し、このバイパス通路を閉鎖手段で塞ぐ場合に較べる
と、車載用排気浄化装置に非常用排出口及び閉鎖手段が
設けられているので、排気通路の構造が簡単になる。

【００１１】請求項３の車載用排気浄化装置は、請求項
２の車載用排気浄化装置において、閉鎖手段が、ケーシ
ング内部の圧力が限界圧力を越えたときに開くリリーフ
弁である。

【００１２】請求項３のようにすれば、フィルターの目
詰まり等でケーシング内部の圧力が限界圧力を越えると
リリーフ弁が作動して非常用排出口が開き、排気は非常
用排出口からケーシングの外部に放出されるので、背圧
の増加により運転が不能となることが回避される。

【００１３】請求項４の車載用排気浄化装置は、請求項
２記載の車載用排気浄化装置において、更に、フィルタ
ーの再生必要時を判定する判定手段と、判定手段の出力
を受け、非常用排出口を開くように閉鎖手段を作動させ
る非常制御手段とを備えている。

【００１４】請求項４のようにすれば、判定手段がフィ
ルターの再生必要時を判定すると、非常制御手段が閉鎖
手段を作動させて非常用排出口を開き、排気は非常用排
出口からケーシングの外部に放出されるので、背圧の増
加により運転が不能となることが回避される。

【００１５】請求項５の車載用排気浄化装置は、請求項
２記載の車載用排気浄化装置において、更に、閉鎖手段
により非常用排出口が開かれたことを検出する開放検出
手段と、開放検出手段の出力を受け、非常用排出口が開
いたときに警告を出力し、又は運転装置の作動を制限す
る警告・運転制限手段を備えている。

【００１６】請求項５のようにすれば、警告・運転制限
手段の制御により、非常用排出口が開いたときに警告を
出力し、又は運転装置の作動が制限されるので、排気が
浄化されないままで車両が走行し続けるという事態が回
避され、又は制限される。

【００１７】請求項６の車載用排気浄化装置は、請求項
１ないし５のうちいずれか１項に記載の車載用排気浄化
装置において、更に、ケーシングとフィルターとの相対
位置を検出する位置検出手段と、位置検出手段の出力を
受け、フィルターが定位置にないときに警告を出力し、
又は運転装置の作動を制限する警告・運転制限手段を備
えている。

【００１８】請求項６のようにすれば、警告・運転制限
手段の制御により、フィルターが定位置にないときに警
告を出力し、又は運転装置の作動が制限されるので、排
気の浄化が不完全又は全くなされないままで車両が走行
し続けるという事態が回避され、又は制限される。

【００１９】請求項７の車載用排気浄化装置は、請求項
１ないし６のうちいずれか１項に記載の車載用排気浄化
装置において、フィルター又はケーシングが、フィルタ
ーの外面及びケーシングの内面のうち一方の面から立ち
上がって他方の面に接触する突出部を有している。

【００２０】請求項７のようにすれば、フィルターが突
出部を介してケーシングに安定的に保持される。フィル
ターの外面とケーシングの内面との間に断熱空間が形成
されるので、フィルターの断熱機能が向上して白煙の発
生が防止される。突出部を取手として機能させたときに
は、フィルターの交換作業が容易となる。位置検出手段
を設けたときには、突出部が位置検出部として機能する
ので、位置検出が容易となる。

【００２１】請求項８の車載用排気浄化装置は、請求項
１ないし７のうちいずれか１項に記載の車載用排気浄化
装置において、フィルターは、その外面から立ち上がっ
て環状に連続するフランジを有しており、ケーシング
は、その内面に上記フランジに対向する支持面を有して
おり、フランジと支持面との間でフィルター・シール部
材が挟持されている。

【００２２】請求項８のようにすれば、フランジ及び支
持面により面状のシール面が得られるので、高いシール
性が確保される。フィルターの外面とケーシングの内面
との間に断熱空間が形成されるので、フィルターの断熱
機能が向上して白煙の発生が防止される。フランジを取
手として機能させたときには、フィルターの交換作業が
容易となる。位置検出手段を設けたときには、フランジ
が位置検出部として機能するので、位置検出が容易とな
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】次に本発明の車載用排気浄化装置
の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図１〜
図３は第１の実施形態に係る車載用排気浄化装置を示
す。図中、１０は円筒形のフィルターであって、このフ
ィルター１０は、一方の端面１１から入った排気を他方
の端面１２から出し、この間に排気から粒子を捕集する
機能を発揮する。このフィルター１０の主要部は、例え
ば、隔壁で区画された複数のセルを有する、いわゆるセ
ラミックスハニカム体であって、一方の端面１１（図１
では左側の端面）で各セルの端面がシール材によって交
互に市松模様状に塞がれており、他方の端面１２（図１
では右側の端面）では、上記一方の端面１１で塞がれた
セルは開口し、上記一方の端面１１で開口していたセル
はシール材によって塞がれた構造をしたものである。こ
のフィルター１０は、一方の端面１１から排気を導入す
ると、排気は含塵ガス流路をなすセル内に導入されて通
気性のある隔壁を通過し、その時に排気に含まれる微粒
子が隔壁の内面に捕捉され、微粒子が除去された清浄な
排気が清浄ガス通路をなすセルを通って他方の端面１２
より流出するというものである。このフィルター１０
は、更にセラミックスハニカム体の外周側に全周にわた
って設けられた断熱体１６と、この断熱体１６の外周側
に全周にわたって設けられた筒形の筒体１７とを有して
いる。このようにセラミックスハニカム体の外周側に断
熱体１６を設ければ、フィルター１０の断熱機能が向上
して白煙の発生が防止される。もっとも、このようにフ
ィルターの主要部だけではなくフィルター全体をセラミ
ックスハニカム体で形成してもよい。上記フィルターに
は他に種々の構造のものがあるが、要するにフィルタ機
能を有するセラミックス体を備え、排気がこのセラミッ
クス体を通過したときに排気に含まれる微粒子を捕捉
し、微粒子が除去された清浄な排気を下流側へ流出させ
るように構成したものであれば全て含まれる。この実施
形態のフィルター１０は円筒形であるが、これによって
本発明で用いるフィルターの形状が限定されるものでは
ない。

【００２４】フィルター１０は、ケーシング２０の内部
に収納されると共に、ケーシング２０に保持されてい
る。ケーシング２０は、フィルター１０が出入りする出
入口２１ａを有する本体２１と、この出入口２１ａを塞
ぐ蓋２２とを備えている。この実施形態の本体２１は、
一方の端部に底部を有すると共に他方の端部が開放され
た筒形に形成されており、この開放側の端部がフィルタ
ー１０が出入りする出入口２１ａとなっている。この本
体２１は固定手段により車両に固定される。この実施形
態では固定手段として外面にステー５２を設け、端部に
ブラケット５３を設け、これらステー５２及びブラケッ
ト５３を車両にネジ止め等するようにしている。この実
施形態の蓋２２は、一方の端部に底部を有すると共に他
方の端部が開放された短い筒形に形成しており、蓋２２
の開放側端部を本体２１の開放側端部に外側から嵌合す
ることで本体２１の出入口２１ａを塞いでいる。

【００２５】フィルター１０はフランジ１３、１４、１
５を有している。すなわち、フィルター１０の外面に
は、この外面から立ち上がって環状に連続するフランジ
１３、１４、１５が設けられている。このフランジ１
３、１４、１５は、フィルター１０の外面から立ち上が
ってケーシング２０の内面に接触する突出部として機能
する。この実施形態ではフィルター１０の両端面１１、
１２の周囲と、これらの中間部にフランジを設けている
が、その数及び位置は任意である。フランジ１３、１
４、１５は、例えばフィルター１０の筒体１７に一体成
形又は溶接等で固定されるが、フィルター全体をセラミ
ックスハニカム体で形成したときにはフランジをセラミ
ックで一体成形してもよい。この実施形態では、全ての
フランジ１３、１４、１５は、その周縁がケーシング２
０の内面に接触するように形成されている。これによっ
てフィルター１０がケーシング２０に保持されている。
また、排気の上流側にあるフランジ１３は後述するフィ
ルター・シール部材４０のためのシ−ル面として機能す
る。排気の下流側にあるフランジ１５は、フィルター１
０をケーシング２０の本体２１から取り出したり、本体
２１に挿入するときの手掛かりとして機能する。フィル
ター１０はケーシング２０のうち本体２１にのみ保持し
てもよいし、蓋２２にのみ保持してもよい。また、フラ
ンジを設けずに、例えばフィルターの外面をケーシング
の内面に接触させ、その接触圧でフィルターをケーシン
グに保持してもよい。

【００２６】３０はロック機構であって、このロック機
構３０は、蓋２２を本体２１に係止し又は係止を解除す
る機能を発揮する。この実施形態では、ロック機構３０
としてバックル機構を採用している。すなわち、ロック
機構３０は、本体２１又は蓋２２のうち一方の外面に設
けられた第１部材３１と、他方に設けられた第２部材３
２とからなる。第１部材３１は、上記外面に取り付けら
れるベース３１ａと、ベース３１ａに回動可能に連結さ
れたレバー３１ｂと、略Ｕ字形に形成されて両端が上記
回動軸と平行で且つオフセットした支軸をもってレバー
３１ｂに回動可能に連結されたバックル３１ｃとからな
る。第２部材３２は、上記外面に取り付けられるベース
３２ａと、ベース３２ａの先端に形成され上記バックル
３１ｃが掛かるフック３２ｂとからなる。そして、レバ
ー３１ｂを第２部材３２に向かって倒してバックル３１
ｃをフック３２ｂに掛けてからレバー３１ｂを第２部材
３２から離れる方向に倒すと、バックル３１ｃに引っ張
り力がかかり、相対的に蓋２２を本体２１に押圧して蓋
２２が本体２１に係止される。この状態からレバー３１
ｂを第２部材３２に向かって倒してバックル３１ｃをフ
ック３２ｂから外せば蓋２２の本体２１への係止を解除
することができ、蓋２２を本体２１から取り外すことが
できる。この実施形態では、ロック機構３０を、本体２
１及び蓋２２の開放側の外周に沿って等間隔で三カ所に
設けているが、その配置及び個数は任意であり、本体２
１及び蓋２２の形状等に応じて適宜に設定すればよい。
他のロック機構として、例えば蓋２２を本体２１にボル
トで止める構成、蓋２２及び本体２１の開放側の外面に
それぞれネジ山を切り、蓋２２を回しながら本体２１に
ねじ込んでゆく構成などが例示されるが、他の公知のロ
ック機構を用いることもできる。

【００２７】フィルター１０とケーシング２０との間に
はフィルター・シール部材４０が設けられ、このフィル
ター・シール部材４０によりフィルター１０の外面とケ
ーシング２０の内面との間がシールされている。この実
施形態では、フィルター１０における排気の上流側にあ
るフランジ１３をシール面として利用している。すなわ
ち、ケーシング２０の内面に、上記フランジ１３に対向
する支持面２１ｂが設けられ、フランジ１３と支持面２
１ｂとの間でリング形のフィルター・シール部材４０を
挟持している。シール構造としては、他に例えばフィル
ターの外面にＯリングのようなフィルター・シール部材
を嵌合し、これによってフィルターの外面とケーシング
の内面との間をシールしてもよい。

【００２８】ケーシング２０におけるフィルター・シー
ル部材４０よりも排気の上流側には接続口２３が開口し
ている。この接続口２３は、車両に搭載された内燃機関
の排気通路に接続される。排気通路と接続口２３とは、
例えばフランジ接続される。図１に表れているのはフラ
ンジ同士を連結するためのボルトである。また、ケーシ
ング２０におけるフィルター・シール部材４０よりも排
気の下流側には排気の排出口２４が開口している。この
実施形態では、蓋２２に多数の孔をあけ、この孔の集合
体により排出口２４を構成している。排出口は、本体２
１に開口してもよいし、本体２１及び蓋２２の両方に形
成してもよい。また、排出口を構成する孔の数、形状は
任意である。

【００２９】ケーシング２０におけるフィルター・シー
ル部材４０よりも排気の上流側には、外部に連通できる
非常用排出口２５が開口している。この非常用排出口２
５は閉鎖手段６０により塞がれている。この実施形態で
は、非常用排出口２５を筒形に突出形成し、これに閉鎖
手段としてのキャップ６０を嵌合している。非常用排出
口を単なる開口とし、ここに閉鎖手段としてのプラグを
嵌合してもよい。

【００３０】従って、第１実施形態の車載用排気浄化装
置を車両に搭載し、内燃機関の排気通路を接続口２３に
接続すれば、排気が接続口２３からケーシング２０の内
部に入り、フィルター１０を通って排出口２４からケー
シング２０の外部に放出される。その間、排気の微粒子
がフィルター１０に捕集される。フィルター１０が目詰
まりしたときには、ロック機構３０の係止を解除して蓋
２２を本体２１から取り外し、目詰まりしたフィルター
１０を本体２１から取り出し、新品のフィルター１０又
は微粒子を除去した再生品のフィルター１０を挿入し、
再度、ロック機構３０により蓋２２を本体２１に係止す
れば、装置の機能が回復する。

【００３１】この車載用排気浄化装置は、フィルター１
０が一台でよいので、二台の排気フィルター装置で交互
にフィルターの再生を行うようにした従来の車載用排気
浄化装置に較べて装置全体が簡素になってコンパクト
化、軽量化が進み、コストが安くなる。また、車載用排
気浄化装置を車両に後付けするときには、取り付け工賃
が安くなる。また、フィルター１０を交換することで車
両走行の続行が可能であるので、外部設置電源から電気
ヒータへ給電してフィルターを再生するようにした車載
用排気浄化装置に較べると、車両の走行距離が限定され
ない。しかも、フィルター１０を再生する場合、フィル
ター自体を持参して適宜な場所で再生すればよく、再生
装置の台数は車両台数よりも少なくてよいので、車両に
接続可能な場所に電源を増設するなどの費用が不要とな
る。また、この車載用排気浄化装置は、再生装置を持た
ないので、その分だけ装置全体が簡素になってコンパク
ト化、軽量化が進み、コストが安くなる。また、車載用
排気浄化装置を車両に後付けするときには、取り付け工
賃が安くなる。

【００３２】本発明は、非常用排出口を開口しない実施
形態を含む。しかし、第１実施形態のように非常用排出
口２５を設け、非常用排出口２５を閉鎖手段６０により
塞いだときには、フィルター１０が目詰まりした場合、
閉鎖手段６０を外して非常用排出口２５を開くと、排気
は非常用排出口２５からケーシング２０の外部に放出さ
れるので、背圧の増加により運転が不能となることが回
避される。その場合、排気通路からバイパス通路を分岐
し、このバイパス通路を閉鎖手段で塞ぐ場合に較べる
と、車載用排気浄化装置に非常用排出口２５及び閉鎖手
段６０が設けられているので、排気通路の構造が簡単に
なる。

【００３３】本発明は、フィルターの外面にフランジそ
の他の突出部を設けない実施形態を含む。しかし、第１
実施形態のように、フィルター１０の外面に、この外面
から立ち上がってケーシング２０の内面に接触するフラ
ンジ１３、１４、１５を設けたときには、次の作用及び
効果が得られる。すなわち、フィルター１０がフランジ
１３、１４、１５を介してケーシング２０に安定的に保
持される。フィルター１０の外面とケーシング２０の内
面との間に断熱空間５４が形成されるので、フィルター
１０の断熱機能が向上して白煙の発生が防止される。フ
ランジ１５を取手として機能させたときには、フィルタ
ー１０の交換作業が容易となる。後述する位置検出手段
９１を設けたときには、フランジ１３が位置検出部とし
て機能するので、位置検出が容易となる。フランジはケ
ーシングの内面に、この内面から立ち上がってフィルタ
ーの外面に接触するように設けてもよく、そうしたとき
でも同様の作用及び効果が得られる。また、平面状のフ
ランジではなく棒状その他の突出部を設けたときでも、
同様の作用及び効果が得られる。

【００３４】また、第１実施形態のように、フィルター
１０の外面に、この外面から立ち上がって環状に連続す
るフランジ１３を設け、ケーシング２０の内面に上記フ
ランジ１３に対向する支持面２１ｂを設け、フランジ１
３と支持面２１ｂとの間でフィルター・シール部材４０
を挟持したときには、フランジ１３及び支持面２１ｂに
より面状のシール面が得られるので、高いシール性が確
保される。このフランジ１３を設けたことで、フィルタ
ー１０の外面とケーシング２０の内面との間に断熱空間
５４が形成されるので、フィルター１０の断熱機能が向
上して白煙の発生を防止することができる。位置検出手
段を設けたときには、フランジ１３が位置検出部として
機能するので、位置検出が容易となる。

【００３５】以下、他の実施形態を示す。第１実施形態
の説明は、以下の実施形態にもそのまま引用する。そし
て、構成、作用及び効果において追記すべきことのみ記
載する。図面においては、第１実施形態と同一の部材に
は同一の符号を付すこととする。

【００３６】図６は、第２実施形態を示す。第２実施形
態の車載用排気浄化装置は、第１実施形態の車載用排気
浄化装置において、閉鎖手段６０が、ケーシング内部の
圧力が限界圧力を越えたときに開くリリーフ弁である。
このリリーフ弁６０は、非常用排出口２５に接続された
筒形の弁室６１と、この弁室６１において非常用排出口
２５を開閉する弁体６２と、弁室６１において弁体６２
を閉方向に付勢するスプリング６３とを備え、ケーシン
グ内部の圧力が限界圧力を越えると、この圧力を受けた
弁体６２がスプリング６３の付勢力に抗して開方向へ移
動して非常用排出口２５を開くようにしている。弁体で
直接に非常用排出口２５を開閉するようにして弁室を無
くしてもよい。

【００３７】第２実施形態のようにすれば、フィルター
１０の目詰まり等でケーシング内部の圧力が限界圧力を
越えるとリリーフ弁６０が作動して非常用排出口２５が
開き、排気は非常用排出口２５からケーシング２０の外
部に放出されるので、背圧の増加により運転が不能とな
ることが回避される。

【００３８】図７は、第３実施形態を示す。図７（ａ）
に示すように、第３実施形態の車載用排気浄化装置は、
第１実施形態の車載用排気浄化装置において、更に、フ
ィルター１０の再生必要時を判定する判定手段７１と、
判定手段７１の出力を受け、非常用排出口２５を開くよ
うに閉鎖手段６０を作動させる非常制御手段７２とを備
えている。

【００３９】判定手段７１及び非常制御手段７２は、例
えばＣＰＵ、記憶装置等を備えたコンピュータにより構
成される。第３実施形態の閉鎖手段６０は、図７（ｂ）
に示すように、非常用排出口２５に接続された筒形の弁
室６５と、この弁室６５において非常用排出口２５を開
閉する弁体６６と、弁体６６を開閉させるアクチュエー
タ６７とを備えている。弁体で直接に非常用排出口２５
を開閉するようにして弁室を無くしてもよい。判定手段
７１では、例えば前回にフィルター１０を交換してから
の経過時間、前回にフィルター１０を交換してからの走
行距離、運転条件などを基に、フィルター１０の再生必
要時が判定される。判定手段７１でフィルター１０の再
生必要時であると判定されると、非常制御手段７２から
アクチュエータ６７に信号が送られて弁体６６が開き、
排気は非常用排出口２５からケーシング２０の外部に放
出される。他に、フィルター１０の入口圧力を検出する
排気圧力検出手段を設け、この排気圧力検出手段の信号
を判定手段７１に入れ、判定手段７１でフィルター１０
の入口圧力が限界値を越えたことでフィルター１０の再
生必要時を判定するようにしてもよい。

【００４０】第３実施形態のようにすれば、判定手段７
１がフィルター１０の再生必要時を判定すると、非常制
御手段７２が閉鎖手段６０を作動させて非常用排出口２
５を開き、排気は非常用排出口２５からケーシング２０
の外部に放出されるので、背圧の増加により運転が不能
となることが回避される。

【００４１】図８は、第４実施形態を示す。図８（ａ）
に示すように、第４実施形態の車載用排気浄化装置は、
第１実施形態の車載用排気浄化装置において、更に、閉
鎖手段６０により非常用排出口２５が開かれたことを検
出する開放検出手段８１と、開放検出手段８１の出力を
受け、非常用排出口２５が開いたときに警告を出力し、
又は運転装置の作動を制限する警告・運転制限手段８２
を備えている。

【００４２】第４実施形態の開放検出手段８１は、図８
（ｂ）に示すように、キャップ又はプラグ６０の移動を
検出するリミットスイッチで例示される。こうすれば、
閉鎖手段であるキャップ又はプラグ６０が外されると、
リミットスイッチ８１のＯＮ又はＯＦＦが切り替わり、
非常用排出口２５が開かれたことが検出される。他に、
キャップ又はプラグ６０の嵌合部分に圧力センサを貼付
し、その出力の変化でキャップ又はプラグ６０が外れた
ことを検出してもよい。また、先の第３実施形態で説明
した判定手段７１を設け、その出力により閉鎖手段６０
により非常用排出口２５が開かれたことを検出してもよ
い。警告・運転制限手段８２は、例えばＣＰＵ、記憶装
置等を備えたコンピュータにより構成される。警告・運
転制限手段８２では、開放検出手段８１の信号を受け、
非常用排出口２５が開いたときに警告を出力し、又は運
転装置の作動を制限する。警告は、例えば警告・運転制
限手段８２の信号を運転席のメータパネルにある警告装
置に送り、警告ランプの点灯、警告ブザーの発音等を実
施することで行う。運転装置の作動の制限は、例えば警
告・運転制限手段８２の信号を内燃機関の燃料制御装置
に送り、燃料供給量の減少又はカット等を実施すること
で行う。この運転装置の作動の制限は、他の運転性能に
関連する制御装置の機能を制限することで行うようにし
てもよい。

【００４３】第４実施形態のようにすれば、警告・運転
制限手段８２の制御により、非常用排出口２５が開いた
ときに警告を出力し、又は運転装置の作動が制限される
ので、排気が浄化されないままで車両が走行し続けると
いう事態が回避され、又は制限される。そのため、環境
汚染を防止することができる。また、非常用排出口２５
が開かれると、排気がケーシング２０の内部でフィルタ
ー１０を通過することで得られる消音機能が損なわれる
ので騒音が大きくなる。特に、このことは別途に消音器
を設けないときに顕著である。そのとき、この第４実施
形態では警告が出力され、又は運転装置の作動が制限さ
れるので、騒音のレベルが抑制されることになる。

【００４４】図９は、第５実施形態を示す。図９（ａ）
に示すように、第５実施形態の車載用排気浄化装置は、
第１実施形態の車載用排気浄化装置において、更に、ケ
ーシングとフィルターとの相対位置を検出する位置検出
手段９１と、位置検出手段９１の出力を受け、フィルタ
ー１０が定位置にないときに警告を出力し、又は運転装
置の作動を制限する警告・運転制限手段９２を備えてい
る。

【００４５】第５実施形態の位置検出手段９１は、図９
（ｂ）に示すように、ケーシング２０に設けられてフィ
ルター１０の移動を検出するリミットスイッチで例示さ
れる。この実施形態では、リミットスイッチ９１をケー
シング２０の本体２１の支持面２１ｂに固定し、移動側
スイッチを支持面２１ｂ及びフィルター・シール部材４
０を貫通させてフィルター１０のフランジ１３に当てて
いる。こうすれば、フィルター１０が移動すると、リミ
ットスイッチ９１のＯＮ又はＯＦＦが切り替わり、ケー
シング２０とフィルター１０との相対位置の変動が検出
される。警告・運転制限手段８２は、例えばＣＰＵ、記
憶装置等を備えたコンピュータにより構成される。警告
・運転制限手段９２では、位置検出手段９１の信号を受
け、フィルター１０が定位置にないときに警告を出力
し、又は運転装置の作動を制限する。警告は、例えば警
告・運転制限手段９２の信号を運転席のメータパネルに
ある警告装置に送り、警告ランプの点灯、警告ブザーの
発音等を実施することで行う。運転装置の作動の制限
は、例えば警告・運転制限手段９２の信号を内燃機関の
燃料制御装置に送り、燃料供給量の減少又はカット等を
実施することで行う。この運転装置の作動の制限は、他
の運転性能に関連する制御装置の機能を制限することで
行うようにしてもよい。

【００４６】第５実施形態のようにすれば、警告・運転
制限手段９２の制御により、フィルター１０が定位置に
ないときに警告を出力し、又は運転装置の作動が制限さ
れるので、排気の浄化が不完全又は全くなされないまま
で車両が走行し続けるという事態が回避され、又は制限
される。そのため、環境汚染を防止することができる。
また、非常用排出口２５が開かれると、排気がケーシン
グ２０の内部でフィルター１０を通過することで得られ
る消音機能が損なわれるので騒音が大きくなる。特に、
このことは別途に消音器を設けないときに顕著である。
そのとき、この第４実施形態では警告が出力され、又は
運転装置の作動が制限されるので、騒音のレベルが抑制
されることになる。

【００４７】

【発明の効果】請求項１の車載用排気浄化装置は、フィ
ルターが一台でよいので、二台の排気フィルター装置で
交互にフィルターの再生を行うようにした従来の車載用
排気浄化装置に較べて装置全体が簡素になってコンパク
ト化、軽量化を図ることができ、コストを低減すること
ができる。また、排気浄化装置を車両に後付けするとき
の取り付け工賃を安くすることができる。また、フィル
ターを交換することで車両走行の続行が可能であるの
で、外部設置電源から電気ヒータへ給電してフィルター
を再生するようにした車載用排気浄化装置に較べて、車
両の走行距離が限定されない。しかも、フィルター１０
を再生する場合、フィルター自体を持参して適宜な場所
で再生すればよく、再生装置の台数は車両台数よりも少
なくてよいので、車両に接続可能な場所に電源を増設す
るなどの費用が不要となる。また、この車載用排気浄化
装置は、再生装置を持たないので、その分だけ装置全体
が簡素になってコンパクト化、軽量化が進み、コストを
安くすることができ、また車載用排気浄化装置を車両に
後付けするときには、取り付け工賃を安くすることがで
きる。

【００４８】請求項２のようにすれば、フィルターが目
詰まりした場合、閉鎖手段を外して非常用排出口を開く
と、排気は非常用排出口からケーシングの外部に放出さ
れるので、背圧の増加により運転不能となることを回避
することができる。

【００４９】請求項３のようにすれば、フィルターの目
詰まり等でケーシング内部の圧力が限界圧力を越えると
閉鎖手段が作動して非常用排出口が開き、排気は非常用
排出口からケーシングの外部に放出されるので、背圧の
増加により運転不能となることを回避することができ
る。

【００５０】請求項４のようにすれば、再生必要時に自
動的に非常用排出口を開いて、排気は非常用排出口から
ケーシングの外部に放出されるので、背圧の増加により
運転不能となることを回避することができる。

【００５１】請求項５のようにすれば、警告・運転制限
手段の制御により、非常用排出口が開いたときに警告を
出力し、又は運転装置の作動が制限されるので、排気が
浄化されないままで車両が走行し続けるという事態を回
避し、又は制限することができる。

【００５２】請求項６のようにすれば、警告・運転制限
手段の制御により、フィルターが定位置にないときに警
告を出力し、又は運転装置の作動が制限されるので、排
気の浄化が不完全又は全くなされないままで車両が走行
し続けるという事態を回避し、又は制限することができ
る。

【００５３】請求項７のようにすれば、フィルターをケ
ーシングに安定的に保持することができる。また、フィ
ルターの外面とケーシングの内面との間に断熱空間が形
成されるので、フィルターの断熱機能が向上して白煙の
発生を防止することができる。さらに、突出部を取手と
して機能させたときには、フィルターの交換作業を容易
に行える。また、位置検出手段を設けたときには、突出
部が位置検出部として機能するので、位置検出を容易に
行うことができる。

【００５４】請求項８のようにすれば、面状のシール面
により高いシール性を得ることができる。また、フィル
ターの外面とケーシングの内面との間に断熱空間が形成
されるので、フィルターの断熱機能が向上して白煙の発
生を防止することができる。さらに、フランジを取手と
して機能させたときには、フィルターの交換作業を容易
に行える。また、位置検出手段を設けたときには、フラ
ンジが位置検出部として機能するので、位置検出を容易
に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施形態の車載用排気浄化装置の正面図で
ある。下半分を断面して見せている。

【図２】第１実施形態の車載用排気浄化装置の左側面図
である。

【図３】第１実施形態の車載用排気浄化装置の右側面図
である。

【図４】図１におけるロック機構の付近の拡大正面図で
ある。

【図５】図１におけるフィルター・シール部材の付近の
拡大断面図である。

【図６】第２実施形態の車載用排気浄化装置の説明図で
ある。

【図７】第３実施形態の車載用排気浄化装置の説明図で
ある。

【図８】第４実施形態の車載用排気浄化装置の説明図で
ある。

【図９】第５実施形態の車載用排気浄化装置の説明図で
ある。

【符号の説明】

１０ フィルター １１ 端面 １２ 端面 １３ フランジ １４ フランジ １５ フランジ ２０ ケーシング ２１ 本体 ２１ａ 出入口 ２１ｂ 支持面 ２２ 蓋 ２３ 接続口 ２４ 排出口 ２５ 非常用排出口 ３０ ロック機構 ４０ フィルター・シール部材 ５４ 断熱空間 ６０ キャップ（閉鎖手段） ６０ リリーフ弁（閉鎖手段） ６０ アクチュエータ付きの弁（閉鎖手段） ７１ 判定手段 ７２ 非常制御手段 ８１ 開放検出手段 ８２ 警告・運転制限手段 ９１ 位置検出手段 ９２ 警告・運転制限手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小森 正憲 埼玉県戸田市下戸田２丁目23番１号 株式 会社コモテック内 Ｆターム(参考） 3G090 AA02 BA08

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方の端面から入った排気を他方の端面
   から出し、この間に排気から粒子を捕集するフィルター
   と、このフィルターが出入りする出入口を有する本体及
   び上記出入口を塞ぐ蓋よりなり、フィルターを収納し保
   持するケーシングと、蓋を本体に係止し又は係止を解除
   するロック機構と、フィルターの外面とケーシングの内
   面との間をシールするフィルター・シール部材とを備
   え、ケーシングのフィルター・シール部材よりも排気の
   上流側には内燃機関の排気通路に接続される接続口が開
   口し、ケーシングのフィルター・シール部材よりも排気
   の下流側には排気の排出口が開口していることを特徴と
   する車載用排気浄化装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の車載用排気浄化装置にお
   いて、更に、ケーシングにおけるフィルター・シール部
   材よりも排気の上流側には、外部に連通できる非常用排
   出口が開口し、この非常用排出口が閉鎖手段により塞が
   れている車載用排気浄化装置。
3. 【請求項３】 閉鎖手段が、ケーシング内部の圧力が限
   界圧力を越えたときに開くリリーフ弁である請求項２記
   載の車載用排気浄化装置。
4. 【請求項４】 請求項２記載の車載用排気浄化装置にお
   いて、更に、フィルターの再生必要時を判定する判定手
   段と、判定手段の出力を受け、非常用排出口を開くよう
   に閉鎖手段を作動させる非常制御手段とを備えた車載用
   排気浄化装置。
5. 【請求項５】 請求項２記載の車載用排気浄化装置にお
   いて、更に、閉鎖手段により非常用排出口が開かれたこ
   とを検出する開放検出手段と、開放検出手段の出力を受
   け、非常用排出口が開いたときに警告を出力し、又は運
   転装置の作動を制限する警告・運転制限手段を備えた車
   載用排気浄化装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５のうちいずれか１項に
   記載の車載用排気浄化装置において、更に、ケーシング
   とフィルターとの相対位置を検出する位置検出手段と、
   位置検出手段の出力を受け、フィルターが定位置にない
   ときに警告を出力し、又は運転装置の作動を制限する警
   告・運転制限手段を備えた車載用排気浄化装置。
7. 【請求項７】 請求項１ないし６のうちいずれか１項に
   記載の車載用排気浄化装置において、フィルター又はケ
   ーシングが、フィルターの外面及びケーシングの内面の
   うち一方の面から立ち上がって他方の面に接触する突出
   部を有している車載用排気浄化装置。
8. 【請求項８】 請求項１ないし７のうちいずれか１項に
   記載の車載用排気浄化装置において、フィルターは、そ
   の外面から立ち上がって環状に連続するフランジを有し
   ており、ケーシングは、その内面に上記フランジに対向
   する支持面を有しており、フランジと支持面との間でフ
   ィルター・シール部材が挟持されている車載用排気浄化
   装置。