JP2003120260A - 排気浄化装置 - Google Patents

排気浄化装置

Info

Publication number
JP2003120260A
JP2003120260A JP2001320706A JP2001320706A JP2003120260A JP 2003120260 A JP2003120260 A JP 2003120260A JP 2001320706 A JP2001320706 A JP 2001320706A JP 2001320706 A JP2001320706 A JP 2001320706A JP 2003120260 A JP2003120260 A JP 2003120260A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
particulate filter
exhaust gas
filter
temperature
particulate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001320706A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroyuki Sugihara
啓之 杉原
Takashi Takakura
隆 高倉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hino Motors Ltd filed Critical Hino Motors Ltd
Priority to JP2001320706A priority Critical patent/JP2003120260A/ja
Publication of JP2003120260A publication Critical patent/JP2003120260A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 パティキュレートフィルタ全体を効率良く高
温化して燃え残りの少ない確実な再生を行い得るように
した排気浄化装置を提供する。 【解決手段】 排気管途中のフィルタケース7内に触媒
再生型のパティキュレートフィルタ4を装備した排気浄
化装置に関し、パティキュレートフィルタ4を通過した
排気ガス2のうちの少なくとも一部を折り返して前記パ
ティキュレートフィルタ4の周囲を流通せしめるリター
ン流路14を前記フィルタケース7に設ける。このよう
にすれば、パティキュレートフィルタ4を経て高温化し
た排気ガス2をリターン流路14に流すことにより、パ
ティキュレートフィルタ4の外周部を断熱保温し且つ積
極的に昇温することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、排気浄化装置に関
するものである。 【0002】 【従来の技術】ディーゼルエンジンから排出されるパテ
ィキュレート(Particulate Matter:粒子状物質)は、
炭素質から成る煤と、高沸点炭化水素成分から成るSO
F分(Soluble Organic Fraction:可溶性有機成分)と
を主成分とし、更に微量のサルフェート(ミスト状硫酸
成分)を含んだ組成を成すものであるが、この種のパテ
ィキュレートの低減対策として、図6に示す如く、ディ
ーゼルエンジン1からの排気ガス2が流通する排気管3
の途中にパティキュレートフィルタ4を装備することが
考えられている。 【0003】図7は搭載スペースを確保するべくマフラ
の外筒をフィルタケース7としてパティキュレートフィ
ルタ4を収容させた場合で例示した拡大断面図であり、
上流側の排気管3(図6参照)に接続される入口パイプ
8からフィルタケース7内の前室9に導入された排気ガ
ス2が、パティキュレートフィルタ4を通過して後室1
0に到り、該後室10から出口パイプ11へと排出され
るようになっている。尚、図7中12はパティキュレー
トフィルタ4の保持材である。 【0004】ここに図示されている如く、この種のパテ
ィキュレートフィルタ4は、コージェライト等のセラミ
ックから成る多孔質のハニカム構造となっており、格子
状に区画された各流路5の入口が交互に目封じされ、入
口が目封じされていない流路5については、その出口が
目封じされるようになっており、各流路5を区画する多
孔質薄壁6を透過した排気ガス2のみが下流側へ排出さ
れて、前記多孔質薄壁6の内側表面にパティキュレート
が捕集されるようにしてある。 【0005】そして、排気ガス2中のパティキュレート
は、前記多孔質薄壁6の内側表面に捕集されて堆積する
ので、目詰まりにより排気抵抗が増加しないうちにパテ
ィキュレートを適宜に燃焼除去してパティキュレートフ
ィルタ4の再生を図る必要があるが、通常のディーゼル
エンジン1の運転状態においては、パティキュレートが
自然燃焼するほどの高い排気温度が得られる機会が少な
い為、例えばアルミナに白金を担持させたものに適宜な
量のセリウム等の希土類元素を添加して成る酸化触媒を
一体的に担持させた触媒再生型のパティキュレートフィ
ルタ4の実用化が進められている。 【0006】即ち、このような触媒再生型のパティキュ
レートフィルタ4を採用すれば、捕集されたパティキュ
レートの酸化反応が促進されて着火温度が低下し、従来
より低い排気温度でもパティキュレートを燃焼除去する
ことが可能となるのである。 【0007】ただし、斯かる触媒再生型のパティキュレ
ートフィルタ4を採用した場合であっても、該パティキ
ュレートフィルタ4に担持される酸化触媒には活性温度
領域があり、この活性下限温度を下まわるような排気温
度での運転状態が続くと、酸化触媒が活性化しない為に
パティキュレートが良好に燃焼除去されないという不具
合が起こり得るので、パティキュレートフィルタ4より
上流側で排気ガス2中に燃料を添加する燃料添加手段を
用いて、積極的な加熱によるパティキュレートフィルタ
4の強制再生を行うことが検討されている。 【0008】この場合、パティキュレートフィルタ4よ
り上流側で添加された燃料は、パティキュレートフィル
タ4の酸化触媒上で酸化反応し、その反応熱により触媒
床温度が上げられてパティキュレートフィルタ4内のパ
ティキュレートが燃やし尽くされることになる。 【0009】尚、燃料添加手段としては、メイン噴射に
続き圧縮上死点より遅い非着火のタイミングでポスト噴
射を行うように燃料噴射を制御したり、排気流路中の何
れかの場所に燃料添加用のインジェクタを別途配設して
該インジェクタにより燃料添加させたりすることが考え
られている。 【0010】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図8に
グラフで示す如く、排気ガス2中に添加した燃料がパテ
ィキュレートフィルタ4の酸化触媒上で酸化反応する際
の発熱は、パティキュレートフィルタ4の中心部及び外
周部の何れにおいても、その前端部で小さく且つ後端部
側に向かうに従い大きくなる傾向を示すため、パティキ
ュレートフィルタ4の前端部側における強制再生が温度
不足により良好に進行しない虞れがあった。 【0011】特にパティキュレートフィルタ4の外周部
側は、フィルタケース7が外気に晒されているために外
気に熱を奪われ易く、中心部側よりも触媒床温度が上が
り難いが、このようにパティキュレートフィルタ4の外
周部側で触媒床温度が上がりきらずに燃料の酸化反応が
停滞しがちになってしまうことが、パティキュレートフ
ィルタ4の中心部側の触媒床温度の上昇にも悪影響を与
えている。 【0012】本発明は上述の実情に鑑みてなしたもの
で、パティキュレートフィルタ全体を効率良く高温化し
て燃え残りの少ない確実な再生を行い得るようにした排
気浄化装置を提供することを目的とする。 【0013】 【課題を解決するための手段】本発明は、排気管途中の
フィルタケース内に触媒再生型のパティキュレートフィ
ルタを装備した排気浄化装置であって、パティキュレー
トフィルタを通過した排気ガスのうちの少なくとも一部
を折り返して前記パティキュレートフィルタの周囲を流
通せしめるリターン流路を前記フィルタケースに設けた
ことを特徴とするものである。 【0014】而して、このようにすれば、パティキュレ
ートフィルタ内に捕集されたパティキュレートの燃焼に
より温度上昇した排気ガスがパティキュレートフィルタ
の出側からリターン流路に折り返され、該リターン流路
を高温の排気ガスが流れることによりパティキュレート
フィルタの外周部が断熱保温されて外気に熱を奪われな
くなり、寧ろ高温の排気ガスから熱を受けて昇温するこ
とになるので、パティキュレートフィルタ全体が効率良
く高温化してパティキュレートの燃焼が促進され、パテ
ィキュレートの燃え残りの少ない確実な再生が行われる
ことになる。 【0015】特にパティキュレートフィルタより上流側
で排気ガス中に燃料を添加して強制再生を行う場合に
は、燃料がパティキュレートフィルタの酸化触媒上で酸
化反応することによりパティキュレートフィルタの後端
部側で先行して触媒床温度が上昇し、その触媒床温度が
約600℃以上に達した時点でパティキュレートが燃焼
し始めるが、この燃焼により温度上昇した排気ガスがリ
ターン流路に折り返されてパティキュレートフィルタの
前端部側も積極的に昇温されるので、より迅速で燃え残
りの少ない確実な強制再生が行われることになる。 【0016】 【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照しつつ説明する。 【0017】図1及び図2は本発明の第一の形態例を示
すもので、図7と同一の符号を付した部分は同一物を表
わしている。 【0018】図1に示す如く、本形態例においては、パ
ティキュレートフィルタ4の直後に中間室13を形成す
ると共に、該中間室13の外周部からパティキュレート
フィルタ4の周囲を前端部側に向けて延びるリターン流
路14を形成し、パティキュレートフィルタ4を通過し
た排気ガス2の一部を折り返してパティキュレートフィ
ルタ4の周囲を流通させるようにしてある。 【0019】そして、リターン流路14の更なる外周部
に、該リターン流路14を通してパティキュレートフィ
ルタ4の前端部付近まで戻した排気ガス2を再び折り返
して後室10に導く連絡流路15を形成する一方、出口
パイプ11を前記中間室13と後室10の双方に夫々連
通させてあり、パティキュレートフィルタ4から出た排
気ガス2の一部がリターン流路14を経由して連絡流路
15及び後室10を介し出口パイプ11に導かれ、残り
の排気ガス2が中間室13から直ぐに出口パイプ11に
導かれるようになっている。 【0020】而して、このようにすれば、パティキュレ
ートフィルタ4内に捕集されたパティキュレートの燃焼
により温度上昇した排気ガス2がパティキュレートフィ
ルタ4の出側からリターン流路14に折り返され、該リ
ターン流路14を高温の排気ガス2が流れることにより
パティキュレートフィルタ4の外周部が断熱保温されて
外気に熱を奪われなくなり、寧ろ高温の排気ガス2から
熱を受けて昇温することになるので、パティキュレート
フィルタ4全体が効率良く高温化してパティキュレート
の燃焼が促進され、パティキュレートの燃え残りの少な
い確実な再生が行われることになる。 【0021】特にパティキュレートフィルタ4より上流
側で排気ガス2中に燃料を添加して強制再生を行う場合
には、燃料がパティキュレートフィルタ4の酸化触媒上
で酸化反応することによりパティキュレートフィルタ4
の後端部側で先行して触媒床温度が上昇し、その触媒床
温度が約600℃以上に達した時点でパティキュレート
が燃焼し始めるが、この燃焼により温度上昇した排気ガ
ス2がリターン流路14に折り返されてパティキュレー
トフィルタ4の前端部側も積極的に昇温されるので、よ
り迅速で燃え残りの少ない確実な強制再生が行われるこ
とになる。 【0022】事実、図2にグラフで示す如く、排気ガス
2中に添加した燃料がパティキュレートフィルタ4の酸
化触媒上で酸化反応する際の発熱は、パティキュレート
フィルタ4の中心部及び外周部の何れにおいても、その
前端部側に関して従来(図2中に鎖線で示す曲線参照)
より大幅に大きくなるという結果が得られ、パティキュ
レートフィルタ4の前端部側における強制再生が温度不
足により良好に進行しない懸念が解消されることとなっ
た。 【0023】図3は本発明の第二の形態例を示すもの
で、本形態例においては、パティキュレートフィルタ4
直後の後室10の外周部からパティキュレートフィルタ
4の周囲を前端部側に向けて延びるリターン流路14を
形成すると共に、入口パイプ8から排気ガス2を受ける
前室9の直前に、前記リターン流路14から排気ガス2
を回収する回収室16を形成し、該回収室16に出口パ
イプ11を接続するようにしている。 【0024】而して、このようにした場合にも、パティ
キュレートフィルタ4を経て高温化した排気ガス2をリ
ターン流路14に流すことにより、パティキュレートフ
ィルタ4の外周部を断熱保温し且つ積極的に昇温するこ
とができるので、パティキュレートフィルタ4全体を効
率良く高温化してパティキュレートの燃焼を促進するこ
とができる。 【0025】図4は本発明の第三の形態例を示すもの
で、本形態例においては、入口パイプ8から排気ガス2
を浮ける共通の前室9を挟んで一対のパティキュレート
フィルタ4を対向配置すると共に、各パティキュレート
フィルタ4の出側に後室10を夫々形成し、該各後室1
0の外周部から各パティキュレートフィルタ4の周囲を
前室9側に向けて延びるリターン流路14を夫々形成
し、前記共通の前室9の周囲に回収される排気ガス2を
出口パイプ11から排出し得るようにしてある。 【0026】而して、このようにした場合にも、各パテ
ィキュレートフィルタ4を経て高温化した排気ガス2を
リターン流路14に流すことにより、各パティキュレー
トフィルタ4の夫々の外周部を断熱保温し且つ積極的に
昇温することができる。 【0027】図5は本発明の第四の形態例を示すもの
で、本形態例においては、入口パイプ8を延長してパテ
ィキュレートフィルタ4の中心部を貫通せしめ、該パテ
ィキュレートフィルタ4の直後に、前記入口パイプ8か
ら排気ガス2を受けてパティキュレートフィルタ4の後
端面に導入し得るよう導入室17を形成し、パティキュ
レートフィルタ4の前端面から出た排気ガス2を受ける
前室9の外周部からパティキュレートフィルタ4の周囲
を後端部側に向けて延びるリターン流路14を形成し、
該リターン流路14を通して後室10に回収される排気
ガス2を出口パイプ11から排出し得るようにしてあ
る。 【0028】而して、このようにした場合にも、パティ
キュレートフィルタ4を経て高温化した排気ガス2をリ
ターン流路14に流すことにより、パティキュレートフ
ィルタ4の外周部を断熱保温し且つ積極的に昇温するこ
とができるので、パティキュレートフィルタ4全体を効
率良く高温化してパティキュレートの燃焼を促進するこ
とができる。 【0029】そして、以上に述べた如き第一乃至第四の
形態例は、パティキュレートフィルタ4を装備すべき対
象車両側における排気系統と他の補器類とのレイアウト
上の制約等に鑑みて適宜に使い分けることが可能であ
る。 【0030】尚、本発明の排気浄化装置は、上述の形態
例にのみ限定されるものではなく、フィルタケースには
必ずしもマフラの外筒を利用しなくて良いこと、その
他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更
を加え得ることは勿論である。 【0031】 【発明の効果】上記した本発明の排気浄化装置によれ
ば、パティキュレートフィルタを経て高温化した排気ガ
スをリターン流路に流すことにより、パティキュレート
フィルタの外周部を断熱保温し且つ積極的に昇温するこ
とができるので、パティキュレートフィルタ全体を効率
良く高温化してパティキュレートの燃焼を促進すること
ができ、より迅速で燃え残りの少ない確実な再生を行う
ことができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の第一の形態例を概略的に示す断面図で
ある。 【図2】本形態例での燃料添加による強制再生時の触媒
床温度を示すグラフである。 【図3】本発明の第二の形態例を概略的に示す断面図で
ある。 【図4】本発明の第三の形態例を概略的に示す断面図で
ある。 【図5】本発明の第四の形態例を概略的に示す断面図で
ある。 【図6】パティキュレートフィルタを装備した排気浄化
装置の一例を示す概略図である。 【図7】図6の要部を拡大して概略的に示す断面図であ
る。 【図8】従来例での燃料添加による強制再生時の触媒床
温度を示すグラフである。 【符号の説明】 2 排気ガス 3 排気管 4 パティキュレートフィルタ 7 フィルタケース 14 リターン流路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3G090 AA02 AA03 BA01 EA01 3G091 AA02 AA18 AB02 AB13 BA00 BA02 BA04 HB01 4D048 AA14 AB01 BB02 CC25 CC27 CC29 CC53 CD05

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 排気管途中のフィルタケース内に触媒再
    生型のパティキュレートフィルタを装備した排気浄化装
    置であって、パティキュレートフィルタを通過した排気
    ガスのうちの少なくとも一部を折り返して前記パティキ
    ュレートフィルタの周囲を流通せしめるリターン流路を
    前記フィルタケースに設けたことを特徴とする排気浄化
    装置。
JP2001320706A 2001-10-18 2001-10-18 排気浄化装置 Pending JP2003120260A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001320706A JP2003120260A (ja) 2001-10-18 2001-10-18 排気浄化装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001320706A JP2003120260A (ja) 2001-10-18 2001-10-18 排気浄化装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003120260A true JP2003120260A (ja) 2003-04-23

Family

ID=19138051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001320706A Pending JP2003120260A (ja) 2001-10-18 2001-10-18 排気浄化装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003120260A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008120802A1 (ja) * 2007-04-03 2008-10-09 Yanmar Co., Ltd. ディーゼルエンジン用黒煙浄化装置
JP2008298036A (ja) * 2007-06-04 2008-12-11 Yanmar Co Ltd 排気ガス浄化装置
WO2010147071A1 (ja) * 2009-06-16 2010-12-23 ヤンマー株式会社 ガスエンジンの排気浄化装置
CN108278149A (zh) * 2017-01-05 2018-07-13 埃贝斯佩歇排气技术有限责任两合公司 排气设备
WO2018198344A1 (ja) * 2017-04-28 2018-11-01 東京濾器株式会社 排気浄化装置
CN109891066A (zh) * 2016-10-27 2019-06-14 本田技研工业株式会社 排气管

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008120802A1 (ja) * 2007-04-03 2008-10-09 Yanmar Co., Ltd. ディーゼルエンジン用黒煙浄化装置
JP2008255858A (ja) * 2007-04-03 2008-10-23 Yanmar Co Ltd ディーゼルエンジン用黒煙浄化装置
US8327629B2 (en) 2007-04-03 2012-12-11 Yanmar Co., Ltd. Black exhaust purification apparatus for diesel engine
JP2008298036A (ja) * 2007-06-04 2008-12-11 Yanmar Co Ltd 排気ガス浄化装置
WO2010147071A1 (ja) * 2009-06-16 2010-12-23 ヤンマー株式会社 ガスエンジンの排気浄化装置
CN109891066A (zh) * 2016-10-27 2019-06-14 本田技研工业株式会社 排气管
CN108278149A (zh) * 2017-01-05 2018-07-13 埃贝斯佩歇排气技术有限责任两合公司 排气设备
JP2018115660A (ja) * 2017-01-05 2018-07-26 エーバーシュペッヒャー・エグゾースト・テクノロジー・ゲーエムベーハー・ウント・コンパニー・カーゲー 排ガス装置
US10697338B2 (en) 2017-01-05 2020-06-30 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG Exhaust system
WO2018198344A1 (ja) * 2017-04-28 2018-11-01 東京濾器株式会社 排気浄化装置
JPWO2018198344A1 (ja) * 2017-04-28 2020-01-16 東京濾器株式会社 排気浄化装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8615988B2 (en) Electrical diesel particulate filter (DPF) regeneration
JP4709220B2 (ja) パティキュレートフィルタの再生方法
US20040144069A1 (en) Exhaust gas purifying system
WO2011129359A1 (ja) 排気ガス浄化装置
WO2004104385A1 (ja) 排気浄化装置
WO2005028824A1 (ja) 排気浄化装置
WO2006028070A1 (ja) 排気浄化装置
JP2003155914A (ja) 排気浄化装置
JP5335315B2 (ja) 排気浄化装置
WO2005116410A1 (ja) 排気浄化装置
JP2009092015A (ja) 排気浄化装置
JP2003120260A (ja) 排気浄化装置
JP2005155444A (ja) 排気浄化装置
JP4210555B2 (ja) 排気浄化装置
JP4012037B2 (ja) 排気浄化装置
JP2003155913A (ja) 排気浄化方法及び装置
JP3782698B2 (ja) 排気浄化装置
JP2004316441A (ja) パティキュレートフィルタの昇温方法
KR101178182B1 (ko) 배기가스의 유동을 제어하는 디젤엔진의 매연정화장치
JP4236896B2 (ja) 排気浄化装置
JP2007120346A (ja) 排気浄化装置
JP2006204969A (ja) 排気浄化装置
JP2005090249A (ja) 温度制御装置
JP2005291062A (ja) フィルタ装置及びこれを備えた排気ガス浄化装置
JP2008121493A (ja) 排気浄化装置

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061226

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070605