JP2002303125A - 排出物除去装置を備えた排ガス浄化装置およびその再生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 黒煙等の排出物を除去する複数の排出物除去
装置の夫々について、排ガス流量に対応させて各排出物
フィルタの目詰まりの判定を正確に行うことを可能とす
るとともに、エンジン等の排ガス源の運転立ち上がり時
における前記各排出物フィルタの目詰まりの判定を始動
直後から行い得るようにして各排出物フィルタの再生操
作を迅速化し得る排出物除去装置およびその再生方法を
提供する。 【解決手段】 排ガス源からの排ガス通路に複数個並列
に配設され排出物フィルタを有する排出物除去装置にお
いて、各排出物フィルタの出口または入口の何れか一方
に排ガスの流量測定用の抵抗要素を設置し、排出物フィ
ルタの出入口間のフィルタ差圧と前記抵抗要素の出入口
間の抵抗要素差圧との比で定義される差圧比を算出し、
該差圧比の算出値が該差圧比の許容値以上になったとき
フィルタ再生装置を作動させて前記排出物フィルタの排
出物を除去して再生させ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】この発明は、エンジン等の排
ガス源からの排ガス通路に、複数個並列に配設され黒煙
等の排ガス中の排出物を捕集、除去する排出物フィルタ
を有する排出物除去装置を備えた排ガス浄化装置、およ
び該排出物除去装置用排出物フィルタの再生方法に関す
る。

【０００２】この発明は、排ガス浄化装置全体の圧力損
失の低減化と、部品点数およびコストの低減化と、排出
物フィルタの耐久性の向上とが図られる排ガス浄化装置
における排出物フィルタの再生方法およびその装置に関
するものである。

【０００３】

【従来の技術】エンジンからの排ガス通路に、排ガス中
の排出物である黒煙を捕集、除去する黒煙フィルタを有
する開閉弁付きの黒煙除去装置を配設し、該黒煙除去装
置の開閉弁と黒煙フィルタとの間に該黒煙フィルタを加
熱して黒煙を除去するヒータを設けてなる黒煙除去装置
として、実公平７−１００２９号等の発明が提供されて
いる。

【０００４】図６はかかる黒煙除去装置を備えた排ガス
浄化装置の１例を示し、図において、１はエンジン、３
は該エンジン１から排出される排ガスが通流する排ガス
管、２は該排ガス管３に設けられたマフラである。５は
排ガス中の黒煙を捕集、除去する黒煙除去装置で、前記
排ガス管３に接続される排ガス入口管６に並列に２個
（１個、あるいは３個以上設けることもある）設けられ
ている。５１は該黒煙除去装置５を構成する黒煙フィル
タで、前記排ガス中の黒煙を捕集するもので、その構造
自体は公知である。

【０００５】７は前記各黒煙除去装置５からの排ガスが
合流するフィルタ出口管、０３は前記排ガス管３から分
岐した排ガスバイパス管で、前記各黒煙除去装置５をバ
イパスして前記フィルタ出口管７と合流している。４は
該排ガスバイパス管０３に設けられて該管路を開閉する
排ガス開閉弁である。

【０００６】８は前記排ガス入口管６の各黒煙除去装置
５の入口部位に設けられた排ガス開閉弁、１５は前記黒
煙フィルタ５１入口に近接して設けられたヒータであ
る。１１は入口側が空気ポンプ１３に接続される空気管
で、前記各黒煙除去装置５の前記排ガス開閉弁８とヒー
タ１５との間に開口している。９は前記各空気管１１に
設けられて該管路を開閉する空気開閉弁である。０３１
は電源、制御器で、前記各黒煙除去装置５に設けられた
ヒータ１５の加熱熱量、および前記空気ポンプ１３の吐
出空気量を制御するものである。０３０は前記排ガス入
口管６に設けられた圧力センサで、前記排ガス入口管６
から前記各黒煙除去装置５に排ガスを通流させたときの
排ガス圧力を計測して、前記各黒煙フィルタ５１の目詰
まり状態を予測するためのものである。

【０００７】かかる従来技術において、前記各黒煙除去
装置５内の黒煙フィルタ５１の黒煙による目詰まりを検
知するにあたっては、前記排ガスバイパス管０３の排ガ
ス開閉弁４を閉じ、前記各黒煙除去装置５入口の排ガス
開閉弁８を開く。かかる操作により、エンジン１からの
排ガスは排ガス入口管６および排ガス開閉弁８を通って
黒煙除去装置５に流入する。そして、該排ガスは、黒煙
フィルタ５１内を流過する過程で該排ガス中の黒煙が捕
集された後、前記フィルタ出口管７を経て排ガス管３に
流出する。前記黒煙フィルタ５１内に排ガスを流過させ
た際における排ガス入口管６内の圧力を圧力センサ０３
０で検出することにより、黒煙フィルタ５１内の圧力損
失の時間変化を検知し、これにより前記黒煙除去装置５
全体の目詰まり状態を予測する。

【０００８】すなわち、前記圧力損失が予め設定された
基準値よりも大きくなったときは前記黒煙フィルタ５１
の目詰まりが大きくなった状態にあると判断して、前記
排ガス開閉弁４を開き、前記排ガス開閉弁８を閉じる操
作により、エンジン１からの排ガスを前記排ガスバイパ
ス管０３に流出させる。そして、前記電源、制御器０３
１により、前記各黒煙除去装置５に設けられたヒータ１
５を作動させ、該黒煙フィルタ５１を黒煙の着火温度以
上まで過熱する。そして、空気ポンプ１３を運転して前
記空気管１１を通して各黒煙除去装置５に空気を送り、
該黒煙フィルタ５１に補集されている黒煙の燃焼を伝播
させ、該黒煙フィルタ５１を再生する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら図６に示
される従来技術にあっては、次のような問題点を有して
いる。すなわち、かかる従来技術にあっては、排ガスを
全部の黒煙除去装置５に通流させて、排ガス入口管６内
の圧力を圧力センサ０３０で検出することにより、全部
の黒煙フィルタ５１について圧力損失を検知し、これに
より前記黒煙除去装置５全体の目詰まり状態を予測して
いるが、個々の黒煙フィルタ５１に排ガスが均一に分布
され難いため、該黒煙フィルタ５１に堆積される黒煙の
量は均一でなく、ばらつきが生ずる。

【００１０】そして、かかる従来技術にあっては、この
ような黒煙フィルタ５１に堆積される黒煙の量が不均一
な状態において、前記電源、制御器０３１により、前記
ヒータ１５および空気ポンプ１３を作動させて黒煙フィ
ルタ５１の夫々に均等に燃焼熱を付与して黒煙を焼却す
るため、黒煙堆積量が少ない黒煙フィルタ５１では黒煙
の燃焼が伝播せず該フィルタ５１の再生が不十分とな
り、黒煙堆積量が多い黒煙フィルタ５１では該黒煙フィ
ルタ５１の過熱による破損が発生し易い。

【００１１】前記のような問題点を解決する手段とし
て、前記排出物除去装置の出入口間の差圧を検出する差
圧センサを設け、該差圧センサからの差圧検出値に基づ
き該差圧検出値が予め設定された差圧の許容値を超えた
ときフィルタ再生装置を作動させて前記排出物フィルタ
に捕集されている排出物を除去して該排出物フィルタを
再生させる手段が考えられる。

【００１２】かかる手段によれば、差圧検出値が差圧許
容値を超えたとき、その差圧偏差により算出された排出
物フィルタ加熱用のヒータの加熱熱量をヒータに付与し
て排出物フィルタ内に堆積している排出物を焼却し該排
出物フィルタを再生するので、該排出物除去装置の排出
物フィルタにおける排出物堆積量に適応した量の燃焼熱
で以って該排出物フィルタ内の排出物を焼却でき再生効
率が上昇する、という利点がある。

【００１３】しかしながら、かかる手段にあっては次の
ような問題点を有している。すなわち、通常、一定出力
以上のエンジンプラントにおいては、図６に示されるよ
うに、黒煙除去装置（排出物除去装置）５を複数個並列
に設置されているため、排ガス量が多くなると各黒煙除
去装置５へ排ガス流量が均一に分配され難く、該各黒煙
除去装置５を構成する黒煙フィルタ（排出物フィルタ）
５１に堆積する黒煙量も不均一となり易い。然るに、か
かる手段においては排ガス流量に対応させて前記黒煙フ
ィルタ５１の目詰まりの判定を行うことができないた
め、特に排ガス流量が変動する運転域において前記各黒
煙フィルタ５１における目詰まり状況の判定を正確に行
うのが困難となる。このためかかる手段によっても、前
記従来技術の場合と同様な、黒煙フィルタ５１における
黒煙堆積量のばらつきによる、黒煙の燃焼不足に伴う該
フィルタ５１の再生不十分、黒煙フィルタ５１の過熱に
よる破損が発生等の問題点を完全に解決することはでき
ない。

【００１４】また、図５の（Ａ）（Ｂ）はエンジン運転
の立ち上がり時における黒煙フィルタ５１の圧力損失
（差圧）の時間変化を示しているが、前記手段および図
６に示される従来技術においては、（Ａ）におけるエン
ジン始動点から一定時間の間は前記圧力損失の変動が大
きく該圧力損失が安定するまでは前記黒煙フィルタ５１
の目詰まり状況の判定を行うのが不可能であり、黒煙フ
ィルタ５１の再生操作を迅速に行うことができない。

【００１５】前記のエンジンプラントにおいては、エン
ジンの始動時には排ガス中の排出物が顕著に発生する。
たとえば、ディーゼルエンジンを原動機とする発電プラ
ントにおいては、黒煙などのすすが顕著に発生する。こ
のために、前記のエンジンプラントにおいては、エンジ
ンの始動時には排ガスを前記排ガス浄化装置の複数個の
排出物除去装置の排出物フィルタに通して排出物を除去
している。また、エンジンの定格運転時においては、排
ガスを排出物フィルタに通すと圧力損失により燃費が悪
くなるので、排ガスを排出物フィルタに通さずにバイパ
スさせている。

【００１６】そして、エンジンの運転時間の経過（エン
ジンの始動回数の累積）などにより、排出物フィルタに
排出物が堆積する。なお、前記排ガス浄化装置において
は、排ガスが複数個の排出物除去装置の排出物フィルタ
に対して均一に流れていないので、複数個の排出物フィ
ルタに堆積する排出物の堆積量にはばらつきがある。

【００１７】排出物フィルタに排出物が堆積すると、エ
ンジン始動時の排ガスが排出物フィルタを流れ難くなっ
て圧力損失が発生する。複数個の排出物フィルタの圧力
損失、すなわち、排ガス浄化装置全体の圧力損失が上が
ると、エンジンなどに悪影響を与えたり、燃費が悪くな
ったりする。

【００１８】そこで、従来の排ガス浄化装置における排
出物フィルタ生成方法および装置（以下、「従来の技
術」と称する）は、排ガス浄化装置全体の圧力損失が所
定値に達した時点（この時点で、圧力損失が最大であ
る）で、全個の排出物除去装置の排出物フィルタを同時
に再生して排ガス浄化装置全体の圧力損失を下げてい
る。

【００１９】一方、排ガス浄化装置全体の圧力損失を下
げれば下げるほど、前記のとおり、エンジンなどに悪影
響を与えたりすることがなく、また、燃費が良くなる。
このために、前記の従来の技術においては、排ガス浄化
装置全体の圧力損失を下げることが重要である。

【００２０】ところが、前記の従来の技術は、排ガス浄
化装置全体の圧力損失が所定値に達した時点で、全個の
排出物除去装置の排出物フィルタを同時に再生するもの
であるから、排ガス浄化装置全体の圧力損失をただ単に
下げただけでは排出物フィルタに堆積する排出物の堆積
量が過小となる場合がある。

【００２１】排出物の堆積量が過小であると、排出物フ
ィルタの再生が十分に行われず、排出物が残留して再生
効率が悪い。たとえば、排出物が黒煙などのすすの場
合、排出物は、完全に燃焼されずに、残留してしまう。
この不十分な再生が何十回もしくは何百回と繰り返され
ると、残留する排出物が蓄積される。そして、残留排出
物が蓄積され過ぎた状態で再生すると、排出物フィルタ
が破損する場合がある。たとえば、排出物が黒煙などの
すすの場合、排出物の燃焼温度が上がり過ぎてオーバー
ヒートして、排出物フィルタが破損する場合がある。

【００２２】このために、前記の従来の技術において
は、排ガス浄化装置全体の圧力損失をただ単に下げるこ
とができず、その排ガス浄化装置全体の圧力損失を、排
出物の堆積量が過小とならないある程度の値に保つ必要
がある。

【００２３】このように、前記の従来の技術は、排ガス
浄化装置全体の圧力損失をただ単に下げることが難し
く、排出物の除去能力にある程度の余裕を持たせる必要
があり、そのために、排出物除去装置を余裕のある個数
分設置している。これにより、前記の従来の技術は、部
品点数が多く、コストが高価である。

【００２４】この発明は、かかる従来技術の課題に鑑
み、黒煙等の排出物を除去する複数の排出物除去装置の
夫々について、排ガス流量に対応させて各排出物フィル
タの目詰まりの判定を正確に行うことを可能とするとと
もに、エンジン等の排ガス源の運転立ち上がり時におけ
る前記各排出物フィルタの目詰まりの判定を始動直後か
ら行い得るようにして各排出物フィルタの再生操作を迅
速化し得る排出物除去装置およびその再生方法を提供す
ることを目的とする。

【００２５】また、この発明は、排ガス浄化装置全体の
圧力損失の低減化と、部品点数およびコストの低減化
と、排出物フィルタの耐久性の向上とが図られる排ガス
浄化装置における排出物フィルタの再生方法およびその
装置を提供することを目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】この発明はかかる課題を
解決するため、請求項１記載の発明として、エンジン等
の排ガス源からの排ガス通路に、該排ガス中の排出物を
捕集、除去する排出物フィルタを備えた排出物除去装置
を複数個並列に配設してなる排ガス浄化装置において、
前記各排出物フィルタの出口または入口の何れか一方に
該排出物フィルタを通過する排ガスの流量を測定するた
めの抵抗要素を設置するとともに、前記排出物フィルタ
の出入口間のフィルタ差圧（ΔＰ１）を検出する第１の
差圧センサと、前記抵抗要素の出入口間の抵抗要素差圧
（ΔＰ２）を検出する第２の差圧センサと、前記フィル
タ差圧（ΔＰ１）と抵抗要素差圧（ΔＰ２）との比で定
義される差圧比（ΔＰ１／ΔＰ２）を前記第１の差圧セ
ンサおよび第２の差圧センサからの検出値により算出し
該差圧比の算出値が該差圧比の許容値である基準差圧比
以上になったとき前記排出物フィルタに捕集されている
排出物を除去して該排出物フィルタを再生させるフィル
タ再生装置を作動させる制御装置とを備えたことを特徴
とする排出物除去装置を備えた排ガス浄化装置を提案す
る。

【００２７】請求項６および７記載の発明は、前記排出
物除去装置を再生する方法の発明に係り、請求項６の発
明は、エンジン等の排ガス源からの排ガス通路に複数個
並列に配設されて該排ガス中の排出物を捕集、除去する
排出物フィルタを有する排出物除去装置の再生方法にお
いて、前記各排出物フィルタの出口または入口の何れか
一方に該排出物フィルタを通過する排ガスの流量を測定
する抵抗要素を設置し、前記排出物フィルタの出入口間
のフィルタ差圧（ΔＰ１）および前記抵抗要素の出入口
間の抵抗要素差圧（ΔＰ２）を夫々検出し、前記フィル
タ差圧（ΔＰ１）と抵抗要素差圧（ΔＰ２）との比で定
義される差圧比（ΔＰ１／ΔＰ２）を前記フィルタ差圧
および抵抗要素差圧の検出値により算出し、該差圧比の
算出値が該差圧比の許容値である基準差圧比以上になっ
たときフィルタ再生装置を作動させて前記排出物フィル
タに捕集されている排出物を除去して該排出物フィルタ
を再生させることを特徴とする。

【００２８】請求項７の発明は、請求項６において、前
記フィルタ再生装置に前記排出物フィルタを加熱するヒ
ータおよび前記排出物フィルタに排出物燃焼用空気を供
給する空気供給手段を用い、前記差圧比の算出値が該差
圧比の許容値である基準差圧比以上になったとき前記ヒ
ータおよび空気供給手段を作動させることを特徴とす
る。

【００２９】請求項２記載の発明は、前記制御装置の具
体的構成に係り、請求項１において、前記制御装置は、
前記第１の差圧センサおよび第２の差圧センサからの差
圧検出値により前記差圧比を算出する差圧比算出部と、
前記抵抗要素差圧の検出値に基づき前記排出物除去装置
を流れる排ガスの流量を算出する流量算出部と、前記流
量算出部で算出された排ガス流量に対応する前記基準差
圧比を設定する基準差圧比設定部と、前記差圧比算出部
からの差圧比算出値と前記基準差圧比設定部に設定され
た基準差圧比とを比較して差圧比偏差を算出する差圧比
比較部と、前記差圧比偏差に基づき前記フィルタ再生装
置の作動の要否を判定して該差圧比偏差が一定値以上の
とき前記フィルタ再生装置の作動を指令するフィルタ再
生判定部とを備えてなることを特徴とする。

【００３０】請求項３および４記載の発明は、前記第
１、第２差圧センサの設置構成に係り、請求項３の発明
は請求項１において、前記第１の差圧センサを、切換弁
を介して前記複数個の排出物除去装置の入口および出口
に接続し、前記第２の差圧センサを、切換弁を介して前
記複数個の抵抗要素の入口および出口に接続し、前記切
換弁を切り換えることにより前記第１の差圧センサを前
記複数個の排出物除去装置の出入り口に選択接続可能
に、かつ前記切換弁を切り換えることにより前記第２の
差圧センサを前記複数個の抵抗要素に選択接続可能に構
成してなることを特徴とする。また請求項４の発明は請
求項１において、前記第１の差圧センサを前記複数個の
排出物除去装置の夫々に対応して設け、前記第２の差圧
センサを前記複数個の抵抗要素の夫々に対応して設けて
なることを特徴とする。

【００３１】さらに、請求項５記載の発明は前記フィル
タ再生装置の具体的構成に係り、請求項１において、前
記フィルタ再生装置は、前記制御装置のフィルタ再生判
定部からの指令に従いヒータ作動装置を介して作動せし
められて前記排出物フィルタを加熱するヒータと、前記
制御装置のフィルタ再生判定部からの指令に従い空気供
給手段作動装置を介して作動せしめられて前記排出物フ
ィルタに排出物燃焼用空気を供給する空気供給手段とを
備えてなることを特徴とする。

【００３２】かかる発明によれば、並列に設けられた複
数個の各排出物フィルタの出口または入口の何れか一方
に該排出物フィルタを通過する排ガスの流量を測定する
ための抵抗要素を設置するとともに、前記排出物フィル
タ出入口間のフィルタ差圧（ΔＰ１）を検出する第１の
差圧センサおよび前記抵抗要素出入口間の抵抗要素差圧
（ΔＰ２）を検出する第２の差圧センサを設け、前記フ
ィルタ差圧（ΔＰ１）と抵抗要素差圧（ΔＰ２）との比
で定義される差圧比（ΔＰ１／ΔＰ２）を前記２つの差
圧センサからの検出値により算出して、該差圧比を用い
ることにより、制御装置のフィルタ再生判定部によって
前記差圧比の算出値が該差圧比の許容値である基準差圧
比以上になったとき、フィルタ再生装置を作動させて前
記排出物フィルタに捕集されている排出物を除去し該排
出物フィルタを再生させることができる。

【００３３】したがって、かかる発明によれば、前記フ
ィルタ差圧（ΔＰ１）と抵抗要素差圧（ΔＰ２）との比
で定義される差圧比（ΔＰ１／ΔＰ２）を導入して該差
圧比を用いるとともに、フィルタ再生装置を作動させて
前記排出物フィルタに捕集されている排出物の除去を必
要とする差圧比基準値を排ガス流量に対応させて設定し
たことにより、前記排出物除去装置が複数個並列に設置
されかつ排ガス流量が変動する装置においても各排出物
フィルタの目詰まりの判定を正確に行うことができる。
特に前記差圧比の許容値を排ガス流量に対応させて設定
したことにより、排ガス流量が多い運転域においても、
前記各排出物フィルタにおける目詰まり状況の判定を正
確に行うことが可能となる。

【００３４】これにより、排ガス流量の全範囲の運転域
において、複数個並列に設置された排出物フィルタ内の
排出物を排出物堆積量および排ガス流量に適応した条件
で以って焼却でき、排出物の焼却が複数個の排出物除去
装置において均一になされて再生効率が上昇し、排出物
堆積量が少ない排出物フィルタにおいて排出物の燃焼が
伝播せず該フィルタの再生不良の発生や、排出物堆積量
が多い排出物フィルタにおいて排出物フィルタの過熱に
よる破損の発生を防止することができる。

【００３５】また、前記差圧比を用いることにより、エ
ンジン等の排ガス源の運転の立ち上がり時における始動
時点から差圧比の変動が殆ど無く、直ちに該差圧比が安
定するため、前記排出物フィルタの目詰まり状況の判定
を排ガス源の始動後直ちに行うことが可能となり、排出
物フィルタの再生操作を迅速に行うことができる。

【００３６】また、請求項５記載の発明によれば、前記
第１、第２の差圧センサを前記複数個の排出物除去装置
および抵抗要素の夫々に対応して設けたことにより、切
換弁の切り換え操作が不要となり、差圧の検出が簡単か
つ切換弁の切り換えミスの発生がないので差圧の検出が
確実にできる。

【００３７】また、請求項８にかかる発明は、排ガス浄
化装置全体の圧力損失を検出するステップと、複数個の
排出物除去装置の排出物堆積量を個々に推測するステッ
プと、圧力損失が所定値に達した時点で、排出物堆積量
が多い１個もしくは全部ではない複数個の排出物除去装
置の排出物フィルタを再生するステップと、を備えたこ
とを特徴とする。

【００３８】この結果、請求項８にかかる発明は、排ガ
ス浄化装置全体の圧力損失が所定値に達した時点で、排
出物堆積量が多い排出物フィルタを再生するので、過小
な排出物堆積量で排出物フィルタを再生することなく、
排ガス浄化装置全体の圧力損失を低減することができ
る。

【００３９】また、請求項８にかかる発明は、排ガス浄
化装置全体の圧力損失を低減することができるので、排
出物除去装置の個数を減らすことができる。これによ
り、請求項８にかかる発明は、部品点数およびコストを
低減することができる。

【００４０】さらに、請求項８にかかる発明は、過小な
排出物堆積量で排出物フィルタを再生することがないの
で、過小な排出物堆積量により再生が不十分であり、排
出物が残留して再生効率が悪く、また、蓄積した残留排
出物（黒煙など、すなわち、すす）により再生の際にオ
ーバーヒートして排出物フィルタが破損することがな
い。これにより、請求項８にかかる発明は、排出物フィ
ルタの耐久性を向上させることができる。

【００４１】また、請求項９にかかる発明は、排ガス浄
化装置全体の圧力損失を検出する検出手段と、複数個の
排出物除去装置の排出物堆積量を個々に推測する推測手
段と、圧力損失が所定値に達した時点で、排出物堆積量
が多い１個もしくは全部ではない複数個の排出物除去装
置の排出物フィルタを再生する再生手段と、を備えたこ
とを特徴とする。

【００４２】この結果、請求項９にかかる発明は、前記
請求項８にかかる発明と同様の作用効果を達成すること
ができる。すなわち、請求項９にかかる発明は、排ガス
浄化装置全体の圧力損失が所定値に達した時点で、排出
物堆積量が多い排出物フィルタを再生するので、過小な
排出物堆積量で排出物フィルタを再生することなく、排
ガス浄化装置全体の圧力損失を低減することができる。

【００４３】また、請求項９にかかる発明は、排ガス浄
化装置全体の圧力損失を低減することができるので、排
出物除去装置の個数を減らすことができる。これによ
り、請求項９にかかる発明は、部品点数およびコストを
低減することができる。

【００４４】さらに、請求項９にかかる発明は、過小な
排出物堆積量で排出物フィルタを再生することがないの
で、過小な排出物堆積量により再生が不十分であり、排
出物が残留して再生効率が悪く、また、蓄積した残留排
出物（黒煙など、すなわち、すす）により再生の際にオ
ーバーヒートして排出物フィルタが破損することがな
い。これにより、請求項９にかかる発明は、排出物フィ
ルタの耐久性を向上させることができる。

【００４５】また、請求項１０にかかる発明は、エンジ
ンなどの始動回数を計測するステップと、始動回数が所
定値に達した時点で、所定の順番で１個もしくは全部で
はない複数個の排出物除去装置の排出物フィルタを再生
するステップと、を備えたことを特徴とする。

【００４６】この結果、請求項１０にかかる発明は、始
動回数が所定値に達した時点で、所定の順番で排出物フ
ィルタを再生するので、過小な排出物堆積量で排出物フ
ィルタを再生することなく、排ガス浄化装置全体の圧力
損失を低減することができる。

【００４７】また、請求項１０にかかる発明は、排ガス
浄化装置全体の圧力損失を低減することができるので、
排出物除去装置の個数を減らすことができる。これによ
り、請求項１０にかかる発明は、部品点数およびコスト
を低減することができる。

【００４８】さらに、請求項１０にかかる発明は、過小
な排出物堆積量で排出物フィルタを再生することがない
ので、過小な排出物堆積量により再生が不十分であり、
排出物が残留して再生効率が悪く、また、蓄積した残留
排出物（黒煙など、すなわち、すす）により再生の際に
オーバーヒートして排出物フィルタが破損することがな
い。これにより、請求項１０にかかる発明は、排出物フ
ィルタの耐久性を向上させることができる。

【００４９】また、請求項１１にかかる発明は、エンジ
ンなどの始動回数を計測する計測手段と、始動回数が所
定値に達した時点で、所定の順番で１個もしくは全部で
はない複数個の排出物除去装置の排出物フィルタを再生
する再生手段と、を備えたことを特徴とする。

【００５０】この結果、請求項１１にかかる発明は、前
記請求項１０にかかる発明と同様の作用効果を達成する
ことができる。すなわち、請求項１１にかかる発明は、
始動回数が所定値に達した時点で、所定の順番で排出物
フィルタを再生するので、過小な排出物堆積量で排出物
フィルタを再生することなく、排ガス浄化装置全体の圧
力損失を低減することができる。

【００５１】また、請求項１１にかかる発明は、排ガス
浄化装置全体の圧力損失を低減することができるので、
排出物除去装置の個数を減らすことができる。これによ
り、請求項１１にかかる発明は、部品点数およびコスト
を低減することができる。

【００５２】さらに、請求項１１にかかる発明は、過小
な排出物堆積量で排出物フィルタを再生することがない
ので、過小な排出物堆積量により再生が不十分であり、
排出物が残留して再生効率が悪く、また、蓄積した残留
排出物（黒煙など、すなわち、すす）により再生の際に
オーバーヒートして排出物フィルタが破損することがな
い。これにより、請求項１１にかかる発明は、排出物フ
ィルタの耐久性を向上させることができる。

【００５３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態の４
例を図を参照して詳細に説明する。ただし、この実施の
形態に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その他
相対配置などは特に特定的な記載が無い限り、この発明
の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明
例に過ぎない。

【００５４】図１はこの発明の実施の形態１に係るデイ
ーゼル機関の黒煙除去装置を備えた排ガス浄化装置の全
体構成を示す系統図、図２は実施の形態１、２における
制御ブロック図、図３は実施の形態２を示す要部系統図
である。図４は黒煙堆積量と差圧比との関係を示す線
図、図５は圧力損失（差圧）および差圧比の時間変化を
示す線図である。

【００５５】（実施の形態１の説明）実施の形態１を示
す図１において、１はエンジン、３は該エンジン１から
排出される排ガスが通流する排ガス管、２は該排ガス管
３に設けられたマフラである。５は排ガス中の黒煙を捕
集、除去する黒煙除去装置で、前記排ガス管３に接続さ
れる排ガス入口管６に並列に２個（１個、あるいは３個
以上設けてもよい）設けられている。５１は該黒煙除去
装置５を構成する黒煙フィルタで、前記排ガス中の黒煙
を捕集するものである。該黒煙フィルタ５１の構造自体
は公知であるので、その構造説明を省略する。

【００５６】７は前記各黒煙除去装置５からの排ガスが
合流するフィルタ出口管、０３は前記排ガス管３から分
岐した排ガスバイパス管で、前記各黒煙除去装置５をバ
イパスして前記フィルタ出口管７と合流している。４は
該排ガスバイパス管０３に設けられて該管路を開閉する
排ガス開閉弁である。８は前記排ガス入口管６の各黒煙
除去装置５の入口部位に設けられ該管路を開閉する排ガ
ス開閉弁、１５は前記黒煙フィルタ５１入口に近接して
設けられたヒータである。以上の基本構成は図６に示さ
れる従来技術と同様である。この発明においては、前記
黒煙除去装置５における黒煙フィルタ５１の目詰まり判
定手段および再生手段を改良している。

【００５７】１４は圧縮空気が収容される空気源、１３
は空気ポンプで、該空気源１４内の空気を後述する空気
管１１を介して前記各黒煙除去装置５内に送給する。１
１は入口側が前記空気ポンプ１３に接続される空気管
で、前記各黒煙除去装置５の前記排ガス開閉弁８とヒー
タ１５との間に開口している。９は前記各空気管１１に
設けられて該管路を開閉する空気開閉弁である。１０は
前記各空気管１１に設けられて各空気管路１１の空気量
を計測する空気流量計である。

【００５８】１９は前記空気ポンプ１３の作動を制御す
る空気ポンプ作動装置、１８は前記ヒータ１５を加熱操
作するヒータ作動装置で、これらは後述する制御装置３
０（図２参照）に含まれる。

【００５９】前記各黒煙除去装置５内の黒煙フィルタ５
１下流部位には抵抗要素としての絞り機構２０が設けら
れている。該絞り機構２０はこれの出入口間に差圧を発
生させて排ガスの流量を測定するとともに、後述する差
圧比を算出するためのものである。該絞り機構２０とし
ては、公知のオリフィス、ノズルの他、ハニカム状のガ
ス通路を有するハニカム状絞り機構が用いられる。該ハ
ニカム状絞り機構は、前記オリフィスあるいはノズルの
ように流路面積変化が急激でなく、かつ上流側の黒煙フ
ィルタ５１と類似の流量特性を有するので、広い流量域
で直線状の差圧―流量特性を得ることができ、後述する
差圧比の制御精度を広範囲の流量域で高く維持できる。
なお、前記絞り機構２０は前記黒煙フィルタ５１の上流
側に設置しても良い。

【００６０】１７ａは前記各黒煙除去装置５の出入口間
の差圧を検出する差圧センサ（Ａ）（第１の差圧セン
サ）で、前記各黒煙除去装置５の夫々に対応して設けら
れた切換弁１６ａおよび切換弁１６ｂを介して各黒煙除
去装置５における黒煙フィルタ５１の出入口に設けられ
た差圧検出端に接続され、前記各黒煙除去装置５の出入
口間の差圧すなわち各黒煙除去装置５における圧力損失
を検出するものである。１７ｂは前記絞り機構２０の出
入口間の差圧を検出する差圧センサ（Ｂ）（第２の差圧
センサ）で、前記各黒煙除去装置５内の絞り機構２０出
入口の夫々に対応して設けられた切換弁１６ｂおよび切
換弁１６ｃを介して、前記各絞り機構２０の出入口に設
けられた差圧検出端に接続され、前記各絞り機構２０出
入口間の差圧を検出するものである。

【００６１】前記差圧センサ（Ａ）１７ａおよび差圧セ
ンサ（Ｂ）１７ｂにて検出された前記各黒煙除去装置５
の出入口間の差圧および前記絞り機構２０出入口の差圧
は、後述する制御装置３０（図２参照）に入力される。
なお、この実施の形態においては前記各絞り機構２０入
口の差圧検出端は前記黒煙フィルタ５１出口の差圧検出
端と共通としているが、夫々の差圧検出端を別個に設け
てもよい。

【００６２】かかる構成からなる黒煙除去装置を備えた
排ガス浄化装置において、前記各黒煙除去装置５内の黒
煙フィルタ５１の黒煙による目詰まりを検知するにあた
っては、前記排ガスバイパス管０３の排ガス開閉弁４を
閉じ、前記各黒煙除去装置５入口の排ガス開閉弁８を開
く。かかる操作により、エンジン１からの排ガスは排ガ
ス入口管６および排ガス開閉弁８を通って黒煙除去装置
５に流入する。そして、該排ガスは、黒煙フィルタ５１
内を流過する過程で該排ガス中の黒煙が捕集された後、
前記フィルタ出口管７を経て排ガス管３に流出する。

【００６３】次いで、前記排ガスの黒煙フィルタ５１内
通流時において、前記切換弁１６ａおよび切換弁１６ｂ
を切り換えて目詰まりの検知対象とする前記黒煙除去装
置５出入口の差圧検出端を前記差圧センサ（Ａ）１７ａ
に接続する。また前記切換弁１６ｂの切り換えにより前
記絞り機構２０入口すなわち前記前記検知対象とする黒
煙除去装置５出口の差圧検出端を前記差圧センサ（Ｂ）
１７ｂに接続するとともに、前記切換弁１６ｃを切り換
えて前記絞り機構２０出口の差圧検出端を差圧センサ
（Ｂ）１７ｂに接続する。

【００６４】これにより、前記目詰まりの検知対象とす
る黒煙除去装置５の黒煙フィルタ５１出入口間の差圧す
なわちフィルタ差圧ΔＰ１が前記差圧センサ（Ａ）１７
ａにより検出され、該黒煙フィルタ５１下流部位の前記
絞り機構２０出入口間の差圧すなわち抵抗要素差圧ΔＰ
２が前記差圧センサ（Ｂ）１７ｂにより検出され、前記
制御装置３０に入力されることとなる。

【００６５】図２において、前記差圧センサ（Ａ）１７
ａにより検出された黒煙フィルタ５１出入口間の差圧す
なわちフィルタ差圧ΔＰ１の検出値は制御装置３０の差
圧比算出部３２に入力され、前記差圧センサ（Ｂ）１７
ｂにより検出された前記絞り機構２０出入口間の差圧す
なわち抵抗要素差圧ΔＰ２の検出値は前記差圧比算出部
３２および流量算出部３１に入力される。

【００６６】前記流量算出部３１においては前記抵抗要
素差圧ΔＰ２の検出値に基づき前記黒煙フィルタ５１を
流れる排ガスの流量を算出する。前記差圧比算出部３２
においては前記フィルタ差圧ΔＰ１と抵抗要素差圧ΔＰ
２との比で定義される差圧比ｅ＝（ΔＰ１／ΔＰ２）を
前記フィルタ差圧ΔＰ１の検出値と抵抗要素差圧ΔＰ２
の検出値とにより算出する。前記流量算出部３１におけ
る排ガス流量の算出値は差圧比／流量設定部３３に入力
される。ここで、図４に示されるように前記差圧比ｅは
黒煙フィルタ５１における黒煙堆積量ｇの増加に比例し
て大きくなるが、排ガス流量により変動する特性があ
る。したがって、前記差圧比／流量設定部３３において
は前記のように比例関係にある前記差圧比ｅと排ガス流
量との関係が設定されている。

【００６７】３４は基準差圧比設定部で、前記黒煙フィ
ルタ５１における黒煙堆積量の許容値（例えば図４にお
いて黒煙堆積量７０ｇ）に対応する許容差圧比つまり基
準差圧比を前記差圧比／流量設定部３３における差圧比
と排ガス流量との関係に基づき、前記抵抗要素差圧ΔＰ
２検出値により算出された排ガス流量算出値毎に設定し
ている。３５は差圧比比較部で、前記差圧比算出部３２
からの差圧比ｅの算出値と前記基準差圧比設定部３４に
設定された排ガス流量算出値に対応する基準差圧比ｅ０
とを比較して両者の差である差圧比偏差Δｅ＝ｅ−ｅ０
を算出し、フィルタ再生判定部３６に入力する。

【００６８】該フィルタ再生判定部３６においては、前
記差圧比偏差Δｅの許容値すなわちフィルタ再生装置を
構成する前記ヒータ１５および空気ポンプ１３の作動に
より前記黒煙フィルタ５１内の黒煙の焼却および該黒煙
フィルタ５１の再生を必要とする差圧比偏差Δｅの値が
設定されており、前記差圧比比較部３５から入力された
差圧比偏差Δｅと前記差圧比偏差の許容値とを対比し
て、入力された差圧比偏差Δｅが前記差圧比偏差の許容
値を超えたとき、ヒータ作動装置１８に作動指令を出力
してヒータ１５を作動させるとともに、空気ポンプ作動
装置１９に作動指令を出力して黒煙フィルタ５１に黒煙
燃焼用空気を供給せしめる。かかる動作により、黒煙フ
ィルタ５１に捕獲された黒煙はヒータ１５により加熱さ
れた後、空気ポンプ１３により供給され空気により燃焼
伝播し焼却せしめられ、該黒煙フィルタ５１が再生され
る。焼却後の燃焼ガスはフィルタ出口管７を経て排ガス
管３へと排出される。

【００６９】１つ目の黒煙除去装置５について前記のよ
うな黒煙フィルタ５１の再生処理が終了したら、前記切
換弁１６ａ切換弁１６ｂおよび切換弁１６ｃを次の黒煙
除去装置５の差圧検出端に切り換えて前記差圧センサ
（Ａ）１７ａおよび差圧センサ１７（Ｂ）１７ｂに接続
し、前記と同様な操作を繰り返す。

【００７０】かかる実施の形態１によれば、各黒煙フィ
ルタ（排出物フィルタ）５１の出口または入口の何れか
一方に該黒煙フィルタ５１を通過する排ガスの流量を測
定するための絞り機構２０（抵抗要素）を設置するとと
もに、前記黒煙フィルタ５１出入口間のフィルタ差圧
（ΔＰ１）を検出する差圧センサ（Ａ）１７ａ（第１の
差圧センサ）および前記絞り機構２０出入口間の抵抗要
素差圧（ΔＰ２）を検出する差圧センサ（Ｂ）１７ｂ
（第２の差圧センサ）を設け、前記フィルタ差圧（ΔＰ
１）と抵抗要素差圧（ΔＰ２）との比で定義される差圧
比（ΔＰ１／ΔＰ２）を前記２つの差圧センサ１７ａ、
１７ｂからの検出値により算出して、該差圧比を用いる
ことにより、フィルタ再生判定部３６により該差圧比の
算出値が該差圧比の許容値である基準差圧比以上になっ
たとき、フィルタ再生装置を構成する空気ポンプ１３お
よびヒータ１５を作動させて、前記黒煙フィルタ５１に
捕集されている黒煙（排出物）を除去し該黒煙フィルタ
５１を再生させることができる。

【００７１】したがって、前記フィルタ差圧（ΔＰ１）
と抵抗要素差圧（ΔＰ２）との比で定義される差圧比
（ΔＰ１／ΔＰ２）を導入して該差圧比を用いるととも
に、フィルタ再生装置を構成する空気ポンプ１３および
ヒータ１５を作動させて前記黒煙フィルタ５１に捕集さ
れている黒煙（排出物）の除去を必要とする該差圧比の
許容値（差圧比基準値）を排ガス流量に対応させて設定
したことにより、前記黒煙除去装置（排出物除去装置）
５が複数個並列に設置され、かつ排ガス流量が変動する
装置においても、各黒煙フィルタ５１の目詰まりの判定
を正確に行うことができる。特に、前記差圧比の許容値
を排ガス流量に対応させて設定したことにより、排ガス
流量が変動する運転域においても、前記各黒煙フィルタ
５１における目詰まり状況の判定を正確に行うことが可
能となる。

【００７２】これにより、排ガス流量の全範囲における
運転域において、複数個並列に設置された黒煙除去装置
５の黒煙フィルタ５１内の黒煙を、黒煙堆積量および排
ガス流量に適応した条件で以って焼却でき、黒煙の焼却
が複数個の黒煙除去装置５において均一になされて再生
効率が上昇し、黒煙堆積量が少ない黒煙フィルタ５１に
おいて黒煙の燃焼が伝播せず該フィルタ５１の再生不良
の発生や、黒煙堆積量が多い黒煙フィルタ５１において
黒煙フィルタ５１の過熱による破損の発生を防止するこ
とができる。

【００７３】また、図５の（Ｃ）に示されるように、前
記差圧比を用いることにより、エンジン運転の立ち上が
り時における、エンジン始動点から差圧比の変動が殆ど
無く直ちに該差圧比が安定するため、前記黒煙フィルタ
５１の目詰まり状況の判定をエンジン始動後直ちに行う
のことが可能となり、黒煙フィルタ５１の再生操作を迅
速に行うことができる。

【００７４】（実施の形態２の説明）図３に示される実
施の形態２においては、前記実施の形態１から切換弁１
６ａ、１６ｂ、１６ｃを除去し、各黒煙除去装置５の夫
々に差圧センサ（Ａ）１７ａおよび差圧センサ（Ｂ）１
７ｂを設けている。この場合は切換弁の切り換え操作が
不要であるので、差圧の検出が簡単かつ切換弁の切り換
えミスの発生がないので差圧の検出が確実にできる。そ
の他の構成は前記実施の形態１と同様であり、これと同
一の部材は同一の符号で示す。

【００７５】（実施の形態３の構成の説明）図７〜図９
は、この発明の実施の形態３を示す。以下、この実施の
形態３の構成について図７を参照して説明する。

【００７６】この実施の形態３にかかる排ガス浄化装置
における排出物フィルタの再生方法およびその装置は、
プログラムされた制御装置（たとえば、コンピュータ）
１００により、制御される。

【００７７】この実施の形態３の構成は、図７に示すよ
うに、排ガス浄化装置全体の圧力損失を検出する検出手
段１０１と、複数個の排出物除去装置（たとえば、黒煙
除去装置５）の排出物（たとえば、黒煙などのすす）堆
積量を個々に推測する推測手段１０２と、圧力損失が所
定値に達した時点で、排出物堆積量が多い１個（もしく
は全部ではない複数個）の排出物除去装置の排出物フィ
ルタ（たとえば、黒煙フィルタ）を再生する再生手段１
０３と、前記制御装置１００とを備えるものである。

【００７８】前記検出手段１０１としては、図６に示す
圧力センサ０３０などを使用する。

【００７９】前記推測手段１０２としては、図１に示す
切換弁１６ａおよび１６ｂおよび１６ｃおよび差圧セン
サ（Ａ）１７ａおよび差圧センサ（Ｂ）１７ｂなどを使
用する。なお、図１において、切換弁１６ｃおよび差圧
センサ（Ｂ）１７ｂを使用せずに、切換弁１６ａおよび
１６ｂおよび差圧センサ（Ａ）１７ａを使用しても良
い。

【００８０】前記再生手段１０３としては、図１に示す
空気ポンプ１３およびヒータ１５を使用する。

【００８１】前記制御装置１００は、前記検出手段１０
１から出力された検出信号と、前記推測手段１０２から
出力された推測信号とを入力する入力部１０４と、制御
プログラムが電子的に格納された記憶部（たとえば、メ
モリ）１０５と、前記入力部１０４に入力された信号お
よび前記記憶部１０５の制御プログラムに基づいて制御
信号を出力部１０６を介して前記再生手段１０３に出力
する制御部１０７とから構成されている。

【００８２】（実施の形態３の作用の説明）この実施の
形態３は、以上のごとき構成からなり、以下その作用に
ついて図８を参照して説明する。

【００８３】まず、検出手段１０１は、排ガス浄化装置
全体の圧力損失を検出し、その検出信号を制御装置１０
０に出力する（Ｓ１）。

【００８４】また、推測手段１０２は、複数個の排出物
除去装置の排出物堆積量を個々に推測し、その推測信号
を制御装置１００に出力する（Ｓ２）。

【００８５】つぎに、制御装置１００は、検出手段１０
１からの検出信号と推測手段１０２からの推測信号、お
よび、制御プログラムに基づいて、排ガス浄化装置全体
の圧力損失が所定値に達しているか否かを判断する（Ｓ
３）。

【００８６】そして、制御装置１００は、排ガス浄化装
置全体の圧力損失が所定値に達していると判断すると、
その時点で、排出物堆積量が多い１個（もしくは全部で
はない複数個）の排出物除去装置の排出物フィルタに対
応する再生手段１０３に、制御信号を出力する（Ｓ
４）。

【００８７】制御信号を入力した再生手段１０３は、作
動して、排出物堆積量が多い１個（もしくは全部ではな
い複数個）の排出物除去装置の排出物フィルタを再生す
る（Ｓ５）。

【００８８】（実施の形態３の効果の説明）この実施の
形態３は、以上のごとき構成からなり、以下その効果に
ついて図９を参照して説明する。図９は、縦軸が排ガス
浄化装置全体の圧力損失であり、横軸がエンジンの運転
時間、エンジンの始動回数である折れ線グラフの説明図
である。この図９において、実線は、全部の排出物フィ
ルタを同時に再生する方法および装置によるものを示
し、破線は、実施の形態３によるものを示し、一点鎖線
は、後記する実施の形態４によるものを示す。なお、図
９において、黒煙の堆積量は、同等とする。

【００８９】この実施の形態３は、排ガス浄化装置全体
の圧力損失が所定値に達した時点で、排出物堆積量が多
い排出物フィルタを再生するので、図９に示すように、
過小な排出物堆積量で排出物フィルタを再生することな
く、排ガス浄化装置全体の圧力損失を低減することがで
きる。

【００９０】また、この実施の形態３は、排ガス浄化装
置全体の圧力損失を低減することができるので、排出物
除去装置の個数を減らすことができる。これにより、実
施の形態３は、部品点数およびコストを低減することが
できる。

【００９１】さらに、実施の形態３は、過小な排出物堆
積量で排出物フィルタを再生することがないので、過小
な排出物堆積量により再生が不十分であり、排出物が残
留して再生効率が悪く、また、蓄積した残留排出物（黒
煙など、すなわち、すす）により再生の際にオーバーヒ
ートして排出物フィルタが破損することがない。これに
より、実施の形態３は、排出物フィルタの耐久性を向上
させることができる。

【００９２】（実施の形態４の構成の説明）図９〜図１
１は、この発明の実施の形態４を示す。以下、この実施
の形態４の構成について図１０を参照して説明する。

【００９３】この実施の形態４にかかる排ガス浄化装置
における排出物フィルタの再生方法およびその装置は、
プログラムされた制御装置（たとえば、コンピュータ）
２００により、制御される。

【００９４】この実施の形態４の構成は、図１０に示す
ように、エンジン１などの始動回数を計測する計測手段
２０１と、始動回数が所定値に達した時点で、所定の順
番で１個（もしくは全部ではない複数個）の排出物除去
装置の排出物フィルタ（たとえば、黒煙フィルタ）を再
生する再生手段２０３と、前記制御装置２００とを備え
るものである。

【００９５】前記制御装置２００は、前記計測手段２０
１から出力された計測信号を入力する入力部２０４と、
制御プログラムが電子的に格納された記憶部（たとえ
ば、メモリ）２０５と、前記入力部２０４に入力された
信号および前記記憶部２０５の制御プログラムに基づい
て制御信号を出力部２０６を介して前記再生手段２０３
に出力する制御部２０７とから構成されている。

【００９６】（実施の形態４の作用の説明）この実施の
形態４は、以上のごとき構成からなり、以下その作用に
ついて図１１を参照して説明する。

【００９７】まず、計測手段２０１は、エンジンの始動
回数を計測し、その計測信号を制御装置２００に出力す
る（Ｓ１１）。

【００９８】つぎに、制御装置２００は、計測手段２０
１からの計測検出信号、および、制御プログラムに基づ
いて、エンジンの始動回数が所定値に達しているか否か
を判断する（Ｓ１２）。

【００９９】そして、制御装置２００は、エンジンの始
動回数が所定値に達していると判断すると、その時点
で、所定の順番で１個（もしくは全部ではない複数個）
の排出物除去装置の排出物フィルタに対応する再生手段
２０３に、制御信号を出力する（Ｓ１３）。

【０１００】制御信号を入力した再生手段２０３は、作
動して、所定の順番で１個（もしくは全部ではない複数
個）の排出物除去装置の排出物フィルタを再生する（Ｓ
１４）。

【０１０１】（実施の形態４の効果の説明）この実施の
形態４は、以上のごとき構成からなり、以下その効果に
ついて前記の図９を参照して説明する。

【０１０２】この実施の形態４は、エンジンなどの始動
回数が所定値に達した時点で、所定の順番で排出物フィ
ルタを再生するので、過小な排出物堆積量で排出物フィ
ルタを再生することなく、排ガス浄化装置全体の圧力損
失を低減することができる。

【０１０３】また、実施の形態４は、排ガス浄化装置全
体の圧力損失を低減することができるので、排出物除去
装置の個数を減らすことができる。これにより、実施の
形態４は、部品点数およびコストを低減することができ
る。

【０１０４】さらに、実施の形態４は、過小な排出物堆
積量で排出物フィルタを再生することがないので、過小
な排出物堆積量により再生が不十分であり、排出物が残
留して再生効率が悪く、また、蓄積した残留排出物（黒
煙など、すなわち、すす）により再生の際にオーバーヒ
ートして排出物フィルタが破損することがない。これに
より、実施の形態４は、排出物フィルタの耐久性を向上
させることができる。

【０１０５】（他の方法および装置による再生と実施の
形態３、４による再生との対比説明）以下、下記表１〜
４に基づいて、全部の排出物フィルタを同時に再生する
方法および装置による再生（表１および２）と、実施の
形態３による再生（表３）と、実施の形態４による再生
（表４）とを対比して説明する。

【０１０６】下記表１〜４において、左側縦１段目の
「始動回数」は、エンジンの始動回数を示す。左側縦２
段目の「フィルタ黒煙量＃１」は、１号機の排出物除去
装置の排出物フィルタに堆積する排出物量（たとえば、
黒煙などのすすの堆積量）を示す。左側縦３段目の「＃
２」は、２号機の排出物除去装置の排出物フィルタに堆
積する排出物量（たとえば、黒煙などのすすの堆積量）
を示す。左側縦４段目の「＃３」は、３号機の排出物除
去装置の排出物フィルタに堆積する排出物量（たとえ
ば、黒煙などのすすの堆積量）を示す。左側縦５段目の
「＃４」は、４号機の排出物除去装置の排出物フィルタ
に堆積する排出物量（たとえば、黒煙などのすすの堆積
量）を示す。左側縦６段目の「全体黒煙量」は、１号機
〜４号機の排出物除去装置の全部、すなわち、４個の排
出物フィルタに堆積する排出物量（たとえば、黒煙など
のすすの堆積量）の合計値を示す。左側縦７段目の「装
置圧損」は、排ガス浄化装置全体の圧力損失を示す。

【０１０７】また、下記表１〜４において、エンジンの
始動回数１回ごとに、１個の排出物フィルタに堆積する
排出物の量を１ｇとする。また、排出物フィルタを再生
することにより、排出物の堆積量が１０ｇに低下するこ
ととする。

【０１０８】まず、下記表１は、装置圧損が「１４」に
達した時点で、４個の排出物フィルタを全部同時に再生
するものである。また、下記表２は、装置圧損が「１
６」に達した時点で、４個の排出物フィルタを全部同時
に再生するものである。

【０１０９】下記表１および２に対して、下記表３は、
実施の形態３によるものであって、装置圧損が約「１
３．８７５」〜「１４」に達した時点で、排出物堆積量
が多い１個の排出物フィルタを再生するものである。ま
た、下記表４は、実施の形態４によるものであって、始
動回数が「１２」に達した時点、すなわち、始動回数
「１２」の倍数の時点で、所定の順番で１個の排出物フ
ィルタを再生するものである。

【０１１０】下記表１〜４から明らかなように、装置圧
損が「１４」に達した時点で、４個の排出物フィルタを
全部同時に再生する下記表１において、各排出部フィル
タに堆積する排出物の量は、「４０」ｇである。また、
装置圧損が「１６」に達した時点で、４個の排出物フィ
ルタを全部同時に再生する下記表２において、各排出部
フィルタに堆積する排出物の量は、「６０」ｇである。

【０１１１】これに対して、実施の形態３によるもので
あって、装置圧損が約「１３．８７５」〜「１４」に達
した時点で、排出物堆積量が多い１個の排出物フィルタ
を再生する下記表３において、各排出部フィルタに堆積
する排出物の量は、始動回数が「０」〜「１４０」まで
が「４０」ｇ〜「６８」ｇであり、始動回数が「１４
０」を越すと「５８」ｇとなる。また、実施の形態４に
よるものであって、始動回数が「１２」に達した時点、
すなわち、始動回数「１２」の倍数の時点で、所定の順
番で１個の排出物フィルタを再生する下記表４におい
て、各排出部フィルタに堆積する排出物の量は、始動回
数が「１２」のときが「１２」ｇであり、始動回数が
「２４」のときが「２４」ｇであり、始動回数が「３
６」のときが「３６」ｇであり、始動回数が「４８」の
ときが「４８」ｇであり、始動回数が「４８」を越すと
「５８」ｇとなる。なお、この実施の形態４による下記
表４おいて、排出部フィルタを再生する際の装置圧損
は、「１４」である。

【０１１２】以上のように、実施の形態３、４は、全部
の排出物フィルタを同時に再生する方法および装置によ
る再生と比較して、適宜の量の排出物が堆積したところ
で排出物フィルタを再生して、排ガス浄化装置全体の圧
力損失を低減することができる。

【０１１３】

【表１】

【０１１４】

【表２】

【０１１５】

【表３】

【０１１６】

【表４】

【０１１７】

【発明の効果】以上記載のごとくこの発明によれば、フ
ィルタ差圧（ΔＰ１）と抵抗要素差圧（ΔＰ２）との比
で定義される差圧比（ΔＰ１／ΔＰ２）を導入して該差
圧比を用いるとともに、フィルタ再生装置の作動により
排出物フィルタに捕集されている排出物の除去を必要と
する差圧比基準値を排ガス流量に対応させて設定したこ
とにより、排出物除去装置が複数個並列に設置されかつ
排ガス流量が変動する装置においても各排出物フィルタ
の目詰まりの判定を正確に行うことができる。特に、前
記差圧比の許容値を排ガス流量に対応させて設定したこ
とにより、排ガス流量が多い運転域においても、前記各
排出物フィルタにおける目詰まり状況の判定を正確に行
うことが可能となる。

【０１１８】これにより、排ガス流量の全範囲の運転域
において、複数個並列に設置された排出物フィルタ内の
排出物を排出物堆積量および排ガス流量に適応した条件
で以って焼却でき、排出物の焼却が複数個の排出物除去
装置において均一になされて再生効率が上昇し、排出物
堆積量が少ない排出物フィルタにおいて排出物の燃焼が
伝播せず該フィルタの再生不良の発生や、排出物堆積量
が多い排出物フィルタにおいて排出物フィルタの過熱に
よる破損の発生を防止することができる。

【０１１９】また前記差圧比を用いることにより、エン
ジン等の排ガス源の運転の立ち上がり時における始動時
点から差圧比の変動が殆ど無く直ちに該差圧比が安定す
るため、前記排出物フィルタの目詰まり状況の判定を排
ガス源の始動後直ちに行うのことが可能となり、排出物
フィルタの再生操作を迅速に行うことができる。

【０１２０】また、請求項５のように構成すれば、前記
第１、第２の差圧センサを前記複数個の排出物除去装置
および抵抗要素の夫々に対応して設けたことにより切換
弁の切り換え操作が不要となり、差圧の検出が簡単かつ
切換弁の切り換えミスの発生がないので差圧の検出が確
実にできる。

【０１２１】また、この発明にかかる排ガス浄化装置に
おける排出物フィルタの再生方法およびその装置（請求
項８および９）によれば、排ガス浄化装置全体の圧力損
失が所定値に達した時点で、排出物堆積量が多い排出物
フィルタを再生するので、過小な排出物堆積量で排出物
フィルタを再生することなく、排ガス浄化装置全体の圧
力損失を低減することができる。

【０１２２】また、この発明にかかる排ガス浄化装置に
おける排出物フィルタの再生方法およびその装置（請求
項８および９）によれば、排ガス浄化装置全体の圧力損
失を低減することができるので、排出物除去装置の個数
を減らすことができる。これにより、この発明にかかる
排ガス浄化装置における排出物フィルタの再生方法およ
びその装置（請求項８および９）は、部品点数およびコ
ストを低減することができる。

【０１２３】さらに、この発明にかかる排ガス浄化装置
における排出物フィルタの再生方法およびその装置（請
求項８および９）によれば、過小な排出物堆積量で排出
物フィルタを再生することがないので、過小な排出物堆
積量により再生が不十分であり、排出物が残留して再生
効率が悪く、また、蓄積した残留排出物（黒煙など、す
なわち、すす）により再生の際にオーバーヒートして排
出物フィルタが破損することがない。これにより、この
発明にかかる排ガス浄化装置における排出物フィルタの
再生方法およびその装置（請求項８および９）は、排出
物フィルタの耐久性を向上させることができる。

【０１２４】また、この発明にかかる排ガス浄化装置に
おける排出物フィルタの再生方法およびその装置（請求
項１０および１１）によれば、始動回数が所定値に達し
た時点で、所定の順番で排出物フィルタを再生するの
で、過小な排出物堆積量で排出物フィルタを再生するこ
となく、排ガス浄化装置全体の圧力損失を低減すること
ができる。

【０１２５】また、この発明にかかる排ガス浄化装置に
おける排出物フィルタの再生方法およびその装置（請求
項１０および１１）によれば、排ガス浄化装置全体の圧
力損失を低減することができるので、排出物除去装置の
個数を減らすことができる。これにより、この発明にか
かる排ガス浄化装置における排出物フィルタの再生方法
およびその装置（請求項１０および１１）は、部品点数
およびコストを低減することができる。

【０１２６】さらに、この発明にかかる排ガス浄化装置
における排出物フィルタの再生方法およびその装置（請
求項１０および１１）によれば、過小な排出物堆積量で
排出物フィルタを再生することがないので、過小な排出
物堆積量により再生が不十分であり、排出物が残留して
再生効率が悪く、また、蓄積した残留排出物（黒煙な
ど、すなわち、すす）により再生の際にオーバーヒート
して排出物フィルタが破損することがない。これによ
り、この発明にかかる排ガス浄化装置における排出物フ
ィルタの再生方法およびその装置（請求項１０および１
１）は、排出物フィルタの耐久性を向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係るデイーゼル機
関の黒煙除去装置を備えた排ガス浄化装置の全体構成を
示す系統図である。

【図２】 第１、実施の形態２における制御ブロック図
である。

【図３】 実施の形態２を示す要部系統図である。

【図４】 黒煙堆積量と差圧比との関係を示す線図であ
る。

【図５】 圧力損失（差圧）および差圧比の時間変化を
示す線図である。

【図６】 従来技術を示す図１対応図である。

【図７】 実施の形態３のシステム構成および機能構成
を示すブロック図である。

【図８】 実施の形態３の作用を示すフローチャートで
ある。

【図９】 全部の排出物フィルタを同時に再生する方法
および装置によるものと、実施の形態３、４によるもの
との作用効果を示す折れ線グラフの説明図である。

【図１０】 実施の形態４のシステム構成および機能構
成を示すブロック図である。

【図１１】 実施の形態４の作用を示すフローチャート
である。

【符号の説明】

１ エンジン ２ マフラ ３ 排ガス管 ０３ 排ガスバイパス管 ４、８ 排ガス開閉弁 ５ 黒煙除去装置 ５１ 黒煙フィルタ ６ 排ガス入口管 ７ フィルタ出口管 １１ 空気管 １３ 空気ポンプ １５ ヒータ １６ａ、１６ｂ、１６ｃ 切換弁 １７ａ、 差圧センサ（Ａ） １７ｂ 差圧センサ（Ｂ） １８ ヒータ作動装置 １９ 空気ポンプ作動装置 ２０ 絞り機構 ３０ 制御装置 ３１ 流量算出部 ３２ 差圧比算出部 ３３ 差圧比／流量設定部 ３４ 基準差圧比設定部 ３５ 差圧比比較部 ３６ フイルタ再生判定部 １００ 制御装置 １０１ 検出手段 １０２ 推測手段 １０３ 再生手段 １０４ 入力部 １０５ 記憶部 １０６ 出力部 １０７ 制御部 ２００ 制御装置 ２０１ 計測手段 ２０３ 再生手段 ２０４ 入力部 ２０５ 記憶部 ２０６ 出力部 ２０７ 制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１４ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１４Ｚ Ｆターム(参考） 3G084 BA24 DA10 DA14 EA11 EB22 EC01 EC03 FA00 3G090 AA04 BA04 CA01 CB12 CB15 CB18 CB22 CB24 DA04 DA09

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン等の排ガス源からの排ガス通路
   に、該排ガス中の排出物を捕集、除去する排出物フィル
   タを備えた排出物除去装置を複数個並列に配設してなる
   排ガス浄化装置において、前記各排出物フィルタの出口
   または入口の何れか一方に該排出物フィルタを通過する
   排ガスの流量を測定するための抵抗要素を設置するとと
   もに、前記排出物フィルタの出入口間のフィルタ差圧
   （ΔＰ１）を検出する第１の差圧センサと、前記抵抗要
   素の出入口間の抵抗要素差圧（ΔＰ２）を検出する第２
   の差圧センサと、前記フィルタ差圧（ΔＰ１）と抵抗要
   素差圧（ΔＰ２）との比で定義される差圧比（ΔＰ１／
   ΔＰ２）を前記第１の差圧センサおよび第２の差圧セン
   サからの検出値により算出し該差圧比の算出値が該差圧
   比の許容値である基準差圧比以上になったとき前記排出
   物フィルタに捕集されている排出物を除去して該排出物
   フィルタを再生させるフィルタ再生装置を作動させる制
   御装置とを備えたことを特徴とする排出物除去装置を備
   えた排ガス浄化装置。
2. 【請求項２】 前記制御装置は、前記第１の差圧センサ
   および第２の差圧センサからの差圧検出値により前記差
   圧比を算出する差圧比算出部と、前記抵抗要素差圧の検
   出値に基づき前記排出物除去装置を流れる排ガスの流量
   を算出する流量算出部と、前記流量算出部で算出された
   排ガス流量に対応する前記基準差圧比を設定する基準差
   圧比設定部と、前記差圧比算出部からの差圧比算出値と
   前記基準差圧比設定部に設定された基準差圧比とを比較
   して差圧比偏差を算出する差圧比比較部と、前記差圧比
   偏差に基づき前記フィルタ再生装置の作動の要否を判定
   して該差圧比偏差が一定値以上のとき前記フィルタ再生
   装置の作動を指令するフィルタ再生判定部とを備えてな
   ることを特徴とする請求項１記載の排出物除去装置を備
   えた排ガス浄化装置。
3. 【請求項３】 前記第１の差圧センサを、切換弁を介し
   て前記複数個の排出物除去装置の入口および出口に接続
   し、前記第２の差圧センサを、切換弁を介して前記複数
   個の抵抗要素の入口および出口に接続し、前記切換弁を
   切り換えることにより前記第１の差圧センサを前記複数
   個の排出物除去装置の出入り口に選択接続可能に、かつ
   前記切換弁を切り換えることにより前記第２の差圧セン
   サを前記複数個の抵抗要素に選択接続可能に構成してな
   ることを特徴とする請求項１記載の排出物除去装置を備
   えた排ガス浄化装置。
4. 【請求項４】 前記第１の差圧センサを前記複数個の排
   出物除去装置の夫々に対応して設け、前記第２の差圧セ
   ンサを前記複数個の抵抗要素の夫々に対応して設けてな
   ることを特徴とする請求項１記載の排出物除去装置を備
   えた排ガス浄化装置。
5. 【請求項５】 前記フィルタ再生装置は、前記制御装置
   のフィルタ再生判定部からの指令に従いヒータ作動装置
   を介して作動せしめられて前記排出物フィルタを加熱す
   るヒータと、前記制御装置のフィルタ再生判定部からの
   指令に従い空気供給手段作動装置を介して作動せしめら
   れて前記排出物フィルタに排出物燃焼用空気を供給する
   空気供給手段とを備えてなることを特徴とする請求項１
   記載の排出物除去装置を備えた排ガス浄化装置。
6. 【請求項６】 エンジン等の排ガス源からの排ガス通路
   に複数個並列に配設されて該排ガス中の排出物を捕集、
   除去する排出物フィルタを有する排出物除去装置の再生
   方法において、前記各排出物フィルタの出口または入口
   の何れか一方に該排出物フィルタを通過する排ガスの流
   量を測定する抵抗要素を設置し、前記排出物フィルタの
   出入口間のフィルタ差圧（ΔＰ１）および前記抵抗要素
   の出入口間の抵抗要素差圧（ΔＰ２）を夫々検出し、前
   記フィルタ差圧（ΔＰ１）と抵抗要素差圧（ΔＰ２）と
   の比で定義される差圧比（ΔＰ１／ΔＰ２）を前記フィ
   ルタ差圧および抵抗要素差圧の検出値により算出し、該
   差圧比の算出値が該差圧比の許容値である基準差圧比以
   上になったときフィルタ再生装置を作動させて前記排出
   物フィルタに捕集されている排出物を除去して該排出物
   フィルタを再生させることを特徴とする排出物除去装置
   の再生方法。
7. 【請求項７】 前記フィルタ再生装置に前記排出物フィ
   ルタを加熱するヒータおよび前記排出物フィルタに排出
   物燃焼用空気を供給する空気供給手段を用い、前記差圧
   比の算出値が該差圧比の許容値である基準差圧比以上に
   なったとき前記ヒータおよび空気供給手段を作動させる
   ことを特徴とする請求項６記載の排出物除去装置の再生
   方法。
8. 【請求項８】 複数個の排出物除去装置を並列に配設し
   てなる排ガス浄化装置において、 前記排ガス浄化装置全体の圧力損失を検出するステップ
   と、 前記複数個の排出物除去装置の排出物堆積量を個々に推
   測するステップと、 前記圧力損失が所定値に達した時点で、前記排出物堆積
   量が多い１個もしくは全部ではない複数個の前記排出物
   除去装置の排出物フィルタを再生するステップと、 を備えたことを特徴とする排ガス浄化装置における排出
   物フィルタの再生方法。
9. 【請求項９】 複数個の排出物除去装置を並列に配設し
   てなる排ガス浄化装置において、 前記排ガス浄化装置全体の圧力損失を検出する検出手段
   と、 前記複数個の排出物除去装置の排出物堆積量を個々に推
   測する推測手段と、 前記圧力損失が所定値に達した時点で、前記排出物堆積
   量が多い１個もしくは全部ではない複数個の前記排出物
   除去装置の排出物フィルタを再生する再生手段と、 を備えたことを特徴とする排ガス浄化装置における排出
   物フィルタの再生装置。
10. 【請求項１０】 複数個の排出物除去装置を並列に配設
    してなる排ガス浄化装置において、 エンジンなどの始動回数を計測するステップと、 前記始動回数が所定値に達した時点で、所定の順番で１
    個もしくは全部ではない複数個の前記排出物除去装置の
    排出物フィルタを再生するステップと、 を備えたことを特徴とする排ガス浄化装置における排出
    物フィルタの再生方法。
11. 【請求項１１】 複数個の排出物除去装置を並列に配設
    してなる排ガス浄化装置において、 エンジンなどの始動回数を計測する計測手段と、 前記始動回数が所定値に達した時点で、所定の順番で１
    個もしくは全部ではない複数個の前記排出物除去装置の
    排出物フィルタを再生する再生手段と、 を備えたことを特徴とする排ガス浄化装置における排出
    物フィルタの再生装置。