JP2004003401A

JP2004003401A - 内燃機関におけるフィルター再生用燃料蒸発装置

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Publication number: JP2004003401A
Application number: JP2002160816A
Authority: JP
Inventors: Yuji Furuya; 古谷　雄二; Yasuo Yokota; 横田　康雄; Fumihiro Kuroki; 黒木　史宏; Takeshi Miyamoto; 宮本　武司; Hiroshi Oikawa; 及川　洋
Original assignee: Bosch Automotive Systems Corp
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2004-01-08
Anticipated expiration: 2022-05-31
Also published as: JP3769729B2

Abstract

【課題】常に高温状態の排気管内にも、良好な燃料蒸発ガスを連続流で安定して供給可能であるとともに、安価に製作可能な内燃機関におけるフィルター再生用燃料蒸発装置を提供すること。
【解決手段】蒸発装置ハウジング８内の燃料およびガス通路をグロープラグ９の加熱部１８に全面を通過しないと排出することができないように一方向に限定することに着目したもので、燃料の燃料導入部１１およびガス化した燃料ガスを導出する燃料導出部１３、ならびにこれら燃料導入部１１および燃料導出部１３をつなぐプラグ収容部１４および連通路１５を設けた蒸発装置ハウジング８と、プラグ収容部１４に設けた加熱用グロープラグ９と、を有するとともに、燃料導入部１１から導入された燃料が一方向にのみ進むようにプラグ収容部１４および連通路１５を形成してあることを特徴とする。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関におけるフィルター再生用燃料蒸発装置にかかるもので、とくにディーゼルエンジンその他の内燃機関におけるフィルター再生用燃料蒸発装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のディーゼルエンジンその他の内燃機関には、その排気ガス中におけるディーゼル微粒子（ＰＭ）その他の粒子状物質を除去するためのフィルターなどによるディーゼル微粒子補集装置が設けられている。
近年、大気中の浮遊粒子状物質の問題をはじめとした地球環境問題に対する関心の高まりとともに、ディーゼルエンジン本体などからのＰＭ低減技術の研究開発と同時に、排気ガスの後処理としてのディーゼルパティキュレートフィルター（ＤＰＦ）の開発が行われている。
しかして、このＤＰＦに補集されたＰＭその他の粒子状物質をフィルターから取り除き、フィルターを再生する必要がある。
【０００３】
このＤＰＦの再生方式としては、電気ヒーターによる再生、触媒による再生、および軽油バーナーによる再生がある。
電気ヒーターによる再生は、供給電力の制約があり、熱の散逸が大きくなる熱伝導率の大きなフィルターには適していないという問題がある。
触媒による再生は、エンジンの排気温度が低い走行条件では適さないという問題がある。
一方、軽油バーナーによる再生は、高熱量を与えて比較的短時間で再生を終了することができる。また、燃料を直接燃焼して熱に変える軽油バーナーは、エネルギー変換回数が多い電力をエネルギー源とする電気ヒーターよりも省エネルギーである。
さらに、噴霧燃焼より蒸発ガスを燃料とする蒸発バーナー（軽油蒸発バーナー）の方が、燃料があらかじめガス化しているので、燃焼が容易である。
【０００４】
しかしながら、蒸発バーナーに蒸発ガスを供給するための燃料蒸発装置の液体燃料供給装置にインジェクターなどの間欠噴射装置を使用し、とくに燃料噴射量を変化させる場合は、インジェクターの噴射パルス幅や噴射周期を変化させ、供給量を調整するため、瞬時あたりの燃料供給量に変化が生じる。このため、噴出する瞬時あたりのガス量に変動が発生するという問題がある。
また、一定出力の蒸発ヒーターでは、ガス化に必要とする熱量以上の燃料量を供給したい場合、液体燃料の状態のまま排出する危険性があるという問題がある。
つまり、燃料蒸発装置としては、その供給熱量に余裕があり、安価で自由度の高いヒーターを用いる必要がある。
【０００５】
上述のように、ＤＰＦの再生時に使用する蒸発ガスバーナーの燃料蒸発装置において、燃料供給装置にインジェクターなどの間欠噴射機構を用いた場合、燃料噴射量は、インジェクターの噴射パルス幅や噴射周期を制御することにより簡単に調整可能であるが、どうしても燃料の供給自体が時間あたりの変動を持つため、ガス化させるヒーターなどの制御を十分にコントロールしても、ガス燃料の時間あたりの噴出量が変動してしまうという問題がある。したがって、液体燃料の供給方法は、連続流にすることが望ましい。
さらに、一定の出力の蒸発ヒーターでは、噴射量が少ない場合は問題がないが、ガス化に必要とする熱量がヒーター出力以上の燃料を供給した場合、液体燃料の状態で排出される危険性を持つという問題がある。したがって、供給燃料に余裕があり、安価で自由度の高いヒーターを使用する必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上のような諸問題にかんがみなされたもので、ＤＰＦなどのフィルターの再生を有効に行うことができる内燃機関におけるフィルター再生用燃料蒸発装置を提供することを課題とする。
【０００７】
また本発明は、燃焼用のバーナーの出力を容易に調整することができる内燃機関におけるフィルター再生用燃料蒸発装置を提供することを課題とする。
【０００８】
また本発明は、常に高温状態の排気管内にも、良好な燃料蒸発ガスを供給することができる内燃機関におけるフィルター再生用燃料蒸発装置を提供することを課題とする。
【０００９】
また本発明は、連続流で蒸発ガスなどの燃料を供給することができる内燃機関におけるフィルター再生用燃料蒸発装置を提供することを課題とする。
【００１０】
また本発明は、ヒーターの出力を燃料の状態に応じて柔軟に対応可能であって安定した蒸発ガスを供給可能な内燃機関におけるフィルター再生用燃料蒸発装置を提供することを課題とする。
【００１１】
また本発明は、安価に製作可能な内燃機関におけるフィルター再生用燃料蒸発装置を提供することを課題とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、温度による抵抗比を大きく設定することができる、たとえばＮｉ線あるいはＦｅ線を加熱ヒーターに使用したグロープラグを用いること、および蒸発装置ハウジング内の燃料およびガス通路をグロープラグの加熱部に全面を通過しないと排出することができないように一方向に限定することに着目したもので、内燃機関の排気ガスを浄化するフィルターを再生するためのバーナーに供給する燃料を蒸発させる内燃機関におけるフィルター再生用燃料蒸発装置であって、上記燃料の燃料導入部およびガス化した燃料ガスを導出する燃料導出部、ならびにこれら燃料導入部および燃料導出部をつなぐプラグ収容部および連通路を設けた蒸発装置ハウジングと、このプラグ収容部に設けた加熱用グロープラグと、を有するとともに、上記燃料導入部から導入された上記燃料が一方向にのみ進むように上記プラグ収容部および上記連通路を形成してあることを特徴とする内燃機関におけるフィルター再生用燃料蒸発装置である。
【００１３】
上記燃料導入部に連通する調量オリフィスを形成することができる。
【００１４】
上記プラグ収容部および上記連通路を複数個設けて、上記プラグ収容部および上記連通路を交互に形成することができる。
【００１５】
上記加熱用グロープラグには、温度に対する抵抗比が大きなニッケル線あるいは鉄線を採用するとともに、上記加熱用グロープラグを定電圧駆動することができる。
【００１６】
上記加熱用グロープラグに接触させてウィックを設けるとともに、このウィックに上記燃料を浸透させることができる。
【００１７】
上記加熱用グロープラグは、これを水平状態に配置するとともに、その複数個を縦配列してあることができる。
【００１８】
上記加熱用グロープラグの接続端子部を、当該内燃機関を搭載する車両の進行方向側に向けてあることができる。
【００１９】
上記フィルター再生用燃料蒸発装置により生成した蒸発ガスは、これをバーナーに供給して燃焼を発生するものであるが、このバーナーとしては、アスピレーター機構（吸引器機構）を採用したアスピレーターバーナーが望ましい。
【００２０】
本発明による内燃機関におけるフィルター再生用燃料蒸発装置においては、蒸発装置内のプラグ収容部および連通路を通過する燃料がグロープラグの加熱部に全面を通過しないと排出することができないように一方向に限定することとしたので、効率良く燃料のガス化を行い、連続してバーナーに供給することができる。
したがって、常に高温状態の排気管にも良好な燃料蒸発ガスを供給して、排気管に設けるアスピレーターバーナーなどの再生用バーナーの燃焼機能を十分に発揮させることができる。
また、連続流で燃料が供給され、ヒーターの出力も燃料状態に応じて柔軟に対応することができるので、安定した蒸発ガスを供給することができる。
また、温度による抵抗比を大きく設定することができるＮｉ線あるいはＦｅ線を加熱ヒーターに使用したグロープラグを使用するため、安価に製作することができる。
【００２１】
さらに、グロープラグを複数個横向き（水平状態）に縦配列すること、また、燃料導入部からの最下部のグロープラグに液体燃料を連続流として供給するとともに、ガスの排出部を最上部の燃料導出部とすれば、導入された燃料は、長い流路にわたって、かつ長時間安定してグロープラグの加熱作用を受け、安定して連続的に蒸発ガスを供給することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
つぎに本発明の第１の実施の形態による内燃機関におけるフィルター再生用燃料蒸発装置を図１ないし図６にもとづき説明する。
図１は、本発明によるフィルター再生用燃料蒸発装置を備えたフィルター再生装置１および燃料供給機構２の概略図であって、このフィルター再生装置１において、その燃料供給機構２部分に当該フィルター再生用燃料蒸発装置３を設けてある。
【００２３】
図１に示すように、燃料供給機構２は、燃料タンク４と、燃料ポンプ５と、プレッシャーレギュレーター６と、燃料供給をオンオフする電磁弁７と、を有する。
燃料ポンプ５を作動して燃料タンク４からの燃料を加圧送油し、余分な燃料はプレッシャーレギュレーター６により燃料タンク４に戻し、燃料ポンプ５およびプレッシャーレギュレーター６間の燃料圧力を一定に保持した状態で、燃料ポンプ５により電磁弁７を介してフィルター再生用燃料蒸発装置３およびフィルター再生装置１に所定圧で燃料を供給可能としており、フィルター再生用燃料蒸発装置３の作動時のみにそのアスピレーターバーナー２３（図５、図６において後述）に所定の送油圧力で燃料ガスが供給される。すなわち、燃料ポンプ５および電磁弁７は、当該フィルター再生用燃料蒸発装置３およびアスピレーターバーナー２３の作動時のみにこれを運転し、通常運転時には作動させない。
【００２４】
なお電磁弁７は、これをオフとしてフィルター再生用燃料蒸発装置３への燃料供給を停止したときにまず大気中から空気が電磁弁７に流入し、フィルター再生用燃料蒸発装置３からの燃料ないし蒸発ガスの逆流を防止するようになっている。
【００２５】
図２は、フィルター再生用燃料蒸発装置３の断面図、図３は、エンジンを搭載した車両の進行方向から後方部を見た側面図であって、フィルター再生用燃料蒸発装置３は、蒸発装置ハウジング８と、下段、中断および上段にそれぞれ配置した３本の加熱用グロープラグ９およびウィック１０と、を有する。
【００２６】
蒸発装置ハウジング８は、電磁弁７からの燃料導入部１１および調量オリフィス１２と、フィルター再生装置１への燃料導出部１３と、を形成するとともに、燃料導入部１１および燃料導出部１３を連通する下段、中断および上段にそれぞれ形成したプラグ収容部１４ならびにそれぞれのプラグ収容部１４を下段側から上段側に順次つなぐ３本の連通路１５を形成してある。
【００２７】
加熱用グロープラグ９はそれぞれ、接続端子部１６、ねじ込み部１７および加熱部１８（シース部）を有し、プラグ収容部１４内に横置き、すなわち、水平状態にこれを配置してその３本を縦配列してある。加熱部１８にウィック１０が接触し、ウィック１０に燃料が浸透して燃料の加熱効率を高めている。
また、調量オリフィス１２、プラグ収容部１４、連通路１５および燃料導出部１３による燃料の通路は、蒸発機構ハウジング８内を一方向に蛇行してこれを形成し、導入された燃料が加熱部１８に最大限の長さにわたって接触していることができるようにしている。
【００２８】
加熱用グロープラグ９は、たとえばニッケル（Ｎｉ）線あるいは鉄（Ｆｅ）線を用いたもので、図４は、加熱用グロープラグ９の温度と抵抗比との関係を示すグラフである。
図示のように、たとえばニッケル線は、ある温度（零度）における抵抗Ｒ０に対する他の温度における抵抗Ｒｔの割合Ｒｔ／Ｒ０が温度上昇とともに、ほぼ線形に上昇している。
この加熱用グロープラグ９に定電圧を供給し、加熱部１８を加熱する。ただし、この供給電圧は、加熱用グロープラグ９周辺に吸熱部がない状態でもコイルの断線が発生しない温度１０００℃以下の温度に維持可能な電圧値である。
このような加熱用グロープラグ９では、その周辺に液体燃料がある場合には、コイル温度が低いため、コイル抵抗は小さく大電流が流れ、したがって、加熱用グロープラグ９の出力は大きくなる。また、周辺部に吸熱部がない場合には、加熱部１８を高温状態に保ったまま出力は最小値となって、したがって、蒸発出力を自動的に補正することができる。
したがって、加熱用グロープラグ９部分に供給されてくる燃料は一定温度範囲で加熱され、その供給量にかかわらずガス化を均等に実行することができる。
当該フィルター再生用燃料蒸発装置３には、加熱用グロープラグ９を複数本（たとえば３本）用いているが、アスピレーターバーナー２３における最大噴射量をガス化する熱量を供給することができる本数より１本分を余分に取り付けていると考えることができる。なぜなら、最後の１本の加熱用グロープラグ９は、フィルター再生用燃料蒸発装置３（燃料導出部１３）からアスピレーターバーナー２３までのガス通路内で冷却され液化しないようにガス温度を上昇させるためものである。
【００２９】
ウィック１０は、耐熱ステンレスなどの耐熱性の金網状、繊維状もしくは多孔質の金属、あるいは多孔質セラミックなどからこれを構成し、毛管現象により液体状の燃料を加熱用グロープラグ９の加熱部１８に効率よく接触させ、そのガス化を促進する。なお、このウィック１０は、蒸発装置ハウジング８におけるプラグ収容部１４の内壁面に接触しないことが望ましく、熱を蒸発装置ハウジング８に奪われないようにする。
【００３０】
接続端子部１６から通電することにより、加熱部１８を所定の温度に加熱する。最底部の燃料導入部３５および調量オリフィス３６から供給され、ウィック３４にしみこんだ液体の燃料を加熱する。ただし、液体燃料の流入量が多い場合は、最底部では暖められた液体燃料の状態で次段（中段）に供給される場合もある。
最底部（最上流部）の調量オフィリス１２からの燃料は、下段のプラグ収容部１４の最奥部に開口する下段の連通路１５に至り、さらに中段の加熱部１８に至って、最後のプラグ収容部１４から燃料導出部１３に出るときにはガス状になっている。
したがって、この燃料導出部１３は、最上部の加熱用グロープラグ９の上方部あるいは側面部にこれを設けることが望ましい。
【００３１】
なお、図２および図３に示すように、フィルター再生用燃料蒸発装置３は、加熱用グロープラグ９の接続端子部１６側を車両の進行方向に向け、つまり加熱部１８を進行方向の後方側に位置させて放熱面積をできるだけ少なくし、車両の走行にともなうフィルター再生用燃料蒸発装置３への送風により加熱部１８部分が冷却されることを極力抑制している。
【００３２】
また、フィルター再生用燃料蒸発装置３の出力をさらに細かく調整したい場合には、燃料供給機構２の燃料配管系に圧力可変機構（図示せず）を設けることもできる。
【００３３】
図５は、内燃機関たとえばディーゼルエンジンの排気管１９部分に取り付けたフィルター２０およびフィルター再生装置１の断面図であり、フィルター２０は、たとえばセラミック材料によりこれを構成し、排気ガス中のＰＭその他の微粒子を補集してこれを浄化し、目詰まり状態となってきたときに、フィルター再生装置１によりこれを加熱して、再生するものである。
【００３４】
フィルター再生装置１は、切替えバルブ２１と、バイパス管２２と、アスピレーターバーナー２３と、燃料供給管２４と、点火用プラグ２５と、を有する。なお、フィルター再生装置１は、たとえば、エンジンの運転時とフィルター２０の再生時とを切り替える切替え再生方式を採っており、アスピレーターバーナー２３用の流体に排気ガスを流用し、燃料供給管２４から燃焼用の燃料を供給する。
【００３５】
切替えバルブ２１は、排気管１９内にこれを設け、排気管１９およびバイパス管２２を適宜開閉して排気管１９の流路面積を可変とするもので、エンジンの運転時およびフィルター２０の再生時にそれぞれ排気ガスの流量を適正な割合に分配する。
すなわち、エンジンの運転時には、排気管１９内の排気ガスの大部分をそのままフィルター２０方向に流すとともにわずかな流量をバイパス管２２に分岐させる。また、フィルター再生装置１によるフィルター２０の再生時には、排気管１９の通路を所定の割合で閉鎖し、バイパス管２２方向に排気ガスを流す。ただし、この再生時にも完全に排気管１９を遮断する必要はなく、一部がバイパス管２２に、他の一部がアスピレーターバーナー２３部分に流れるようにする。
【００３６】
バイパス管２２は、排気ガスの排気管１９をバイパスするもので、切替えバルブ２１の上流側に開口し、その下流側先端部にアスピレーターバーナー２３および燃料供給管２４を取り付けてある。
【００３７】
アスピレーターバーナー２３は、たとえば軽油蒸発バーナーであって、バイパス管２２の先端部（接続管部２６）にこれを取り付けるとともに、排気管１９内において切替えバルブ２１の下流側にこれを位置させているもので、図６は、アスピレーターバーナー２３の拡大断面図を示す。
図６に示すように、アスピレーターバーナー２３は、バイパス管２２の接続管部２６と、アスピレーターボディ２７と、支持ステー２８と、縮流部材２９と、衝突板３０と、を有する。
【００３８】
接続管部２６は、バイパス管２２からの排気ガスあるいは空気その他の流体をアスピレーターバーナー２３に導く。
【００３９】
アスピレーターボディ２７は、接続管部２６からの上流側に縮流部材２９を取り付け、その下流側端部に衝突板３０を固定し、さらに、縮流部材２９による縮小部３１、その出口部の負圧室３２（混合室）、および拡大部３３を形成してあるとともに、燃料供給管２４を取り付けた部分に燃料供給管２４と負圧室３２とを連通する開口窓３４を形成してある。
図１に示すように、電磁弁７と燃料供給管２４との間に、フィルター再生用燃料蒸発装置３を設けている。
【００４０】
支持ステー２８は、アスピレーターバーナー２３（すなわちアスピレーターボディ２７）を排気管１９に固定している。
【００４１】
縮流部材２９は、その縮小部３１により排気ガスを導入して流速を増加させ、流体の流れがある限りは負圧室３２を常に負圧状態とし、負圧室３２および開口窓３４とともに燃料供給管２４からの燃料のアスピレーター３５（吸引器）を構成している。
すなわち、どのエンジンの運転条件でも負圧室３２が負圧状態となるようになっており、導入される流量が多いほど、負圧室３２における負圧の値は大きくなる。ただし、流速が音速に到達すると、そのときの負圧以下には小さくならない。
【００４２】
衝突板３０は、拡大部３３の下流側にこれを位置させてある。
開口窓３４から噴出した燃料は、高速の気流によりせん断され、微粒子化され、気流により拡大部３３をとおり噴出される。ただし、この噴霧は、貫徹力が強く、拡散性が良いとはいえないので、噴出部下流側に衝突板３０を置き、飛来する燃料ガスをここに衝突させて貫徹力を弱めると同時に、さらなる微粒化および拡散性の向上を図り、下流側の点火用プラグ２５で着火させる。
【００４３】
点火用プラグ２５とフィルター２０との間には、耐熱ワイヤー３６の集合体を配置し、アスピレーターバーナー２３からの熱を下流側のフィルター２０に均一に供給可能とする。この耐熱ワイヤー３６は、流路抵抗を与えるものではない。
点火用プラグ２５は、アスピレーターバーナー２３の下流側の任意の位置にこれを配置してアスピレーターバーナー２３からの燃料噴霧に着火し、燃焼を発生させるためのもので、たとえば点火用のグロープラグその他任意のプラグを用いる。なお、この点火用プラグ２５は、図５に示したようにフィルター２０の上流側に設けるか、あるいは下流側にこれを配置することができる。
【００４４】
開口窓３４は、燃料供給管２４と負圧室３２とを連通し、燃料供給管２４が開口窓３４を介してアスピレーターバーナー２３に開口可能としている。
開口窓３４から負圧室３２に流出する燃料の量は、前記調量オリフィス１２（図２）の径、送油圧力、および負圧の差圧値により決定される。すなわち、負圧が大きくなるほど、噴出燃料量は増加し、アスピレーターバーナー２３の出力が増加する。
【００４５】
アスピレーター３５は、かくして、アスピレーターバーナー２３における燃料の微粒化および拡散の機能を有し、かつ、エンジンの運転状態ないし負荷状態に応じた排気ガスの流量に合わせて、負圧室３２の負圧状態を可変とし、噴射流量を自動的に調整することができる。
【００４６】
なお、図示していないが、フィルター２０の内部あるいは後部その他任意の位置に、温度、圧力あるいは残存酸素濃度などの計測機構ないしはセンサーを設けて、再生モードあるいは運転モードへの切替えの制御、再生時のバーナー出力制御その他任意の制御を行うこともできる。
もちろん、フィルター再生用燃料蒸発装置３部分に温度センサーなどを設けて、加熱用グロープラグ９を制御して蒸発温度などを調節することもできる。
【００４７】
さらに、フィルター再生用燃料蒸発装置３における蒸発装置ハウジング８や、蒸発ガスが噴出する燃料導出部１３などのパイプ部分には、断熱材（図示せず）を装備して保温機能を付与することもできる。
【００４８】
こうした構成のフィルター再生装置１、燃料供給機構２およびフィルター再生用燃料蒸発装置３においては、燃料ガスをアスピレーターバーナー２３（アスピレーター３５）によりさらに微粒化し、拡散して点火用プラグ２５により着火し、フィルター２０を再生することができる。
【００４９】
とくにアスピレーターバーナー２３に供給されるのが気体状態の燃料であるため、その燃焼状態ないし燃焼特性が良好で、フィルター２０の再生効率を向上させることができる。
【００５０】
アスピレーターバーナー２３の燃焼が安定し、フィルター２０の再生時間が短縮されて、燃料消費量を減少させることができるとともに、フィルター２０の小型化を図ることができ、良好なフィルター再生装置とすることができる。
さらに、アスピレーターバーナー２３の出力は、排気管１９内の排気ガスの流量に応じて自動的に変化し、アスピレーターバーナー２３の出力調整が容易となる。アスピレーターバーナー２３の出力が大きいとフィルター２０が焼損するし、小さい場合には、ＰＭが燃焼しないが、アスピレーターバーナー２３の出力について柔軟に対応することができ、燃料消費も軽減する。
また、加熱用グロープラグ９は、安価に製作可能である。
【００５１】
なお、アスピレーターバーナー２３の運転時に、まずフィルター再生用燃料蒸発装置３内の加熱用グロープラグ９に通電してその加熱部１８を所定レベル温度まで加熱し、電磁弁７に通電し燃料の供給を開始することが望ましい。
また、アスピレーターバーナー２３の停止時には、燃料供給機構２における電磁弁７をオフとして燃料の供給を遮断しても、その下流側のフィルター再生用燃料蒸発装置３の運転を所定短時間だけ続行し、フィルター再生用燃料蒸発装置３内の液体燃料を完全にガス化し、アスピレーターバーナー２３に供給してこれを燃焼させ、フィルター再生用燃料蒸発装置３からアスピレーターバーナー２３までの間に燃料ないしそのガスが残存させないようにすることが望ましい。
【００５２】
かくして、アスピレーターバーナー２３の噴出部に排気ガスあるいは空気流を導入することができるアスピレーター３５の機構を用いたので、排気管１９内にアスピレーターバーナー２３および点火用プラグ２５を配置して燃料ないし燃料ガスを燃焼させ、フィルター２０の再生を実行することができる。
アスピレーター３５の縮小部３１は、ここに流体の流れがあれば、常に負圧状態を維持することができ、アスピレーターバーナー２３に燃料が残存するおそれもなく、この負圧の程度を制御することにより、アスピレーターバーナー２３の出力を調整することができる。
【００５３】
とくに本発明によるフィルター再生用燃料蒸発装置３においては、燃料導入部１１から導入された燃料あるいは蒸発ガスは、蒸発装置ハウジング８内を一方向のみに蛇行して進み、加熱用グロープラグ９の加熱部１８の全面を通過しないと燃料導出部１３から排出することがようになっており、
【００５４】
つぎに、図７は、本発明の第２の実施の形態によるフィルター再生用燃料蒸発装置４０の側面図、図８は、同、断面図、図９は、図７のＩＸ−ＩＸ線断面図、図１０は、図７のＸ−Ｘ線断面図、図１１は、図７のＸＩ−ＸＩ線断面図、図１２は、図７のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。
フィルター再生用燃料蒸発装置４０は、図２のフィルター再生用燃料蒸発装置３と同様に、蒸発装置ハウジング４１と、３本の加熱用グロープラグ９およびウィック１０と、を有する。
ただし、図９ないし図１２に示すように、蒸発装置ハウジング４１は、断面「凸」字状であって、蒸発装置ハウジング４１には、加熱用グロープラグ９およびウィック１０を下段に２個を、上段に１個をそれぞれ配置し、下段側の加熱用グロープラグ９およびウィック１０から上段の加熱用グロープラグ９およびウィック１０に液体燃料が順次通過するようになっている。
【００５５】
最下段の燃料導入部１１および調量オリフィス１２に連通して、水平方向の燃料分配通路４２を形成することにより下段側の２個のプラグ収容部１４を連通させ、燃料分配通路４２に連通するように縦方向の連通路１５を形成している。
すなわち、燃料導入部１１から供給された液体燃料が燃料分配通路４２からプラグ収容部１４および連通路１５を通過する間に加熱用グロープラグ９により加熱され、燃料導出部１３からガス化した状態で、フィルター再生装置１の燃料供給管２４に供給される。
【００５６】
なお、上述のような上下二段の配置を採用することによって、下段側の２本の加熱用グロープラグ９の高出力により液体燃料をガス化し、上段側の加熱用グロープラグ９によりガスの温度を昇温するようにしている。
【００５７】
こうした構成のフィルター再生用燃料蒸発装置４０においても、燃料タンク４および電磁弁７からの液体燃料は、フィルター再生用燃料蒸発装置４０において有効かつ確実に気体燃料とされた上で、フィルター再生装置１（図１、図５）の燃料供給管２４に供給されることになり、アスピレーターバーナー２３を蒸発バーナーとして利用し、噴霧燃焼よりも燃焼特性を良好なものとすることができる。
【００５８】
なお、蒸発装置ハウジング４１を「凸」字状に形成しているので、その材料を少なく、よりコンパクトに製作することができるとともに、蒸発装置ハウジング４１の放熱面積を小さくして放熱作用を抑制し、加熱用グロープラグ９およびウィック１０による加熱作用を効率よく行うことができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、導入した燃料を一方向のみに通過させ、加熱用グロープラグに効率的に接触させるようにしたので、常に高温状態の排気管内にも、良好な燃料蒸発ガスを供給することができるとともに、連続流で燃料を供給することができる。
また、加熱用グロープラグのヒーターにニッケル線あるいは鉄線などを用いることによりその出力を燃料の状態に応じて柔軟に対応可能であり、安定した蒸発ガスを供給可能で、かつ安価に製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による内燃機関におけるフィルター再生用燃料蒸発装置３を備えたフィルター再生装置１および燃料供給機構２の概略図である。
【図２】同、フィルター再生用燃料蒸発装置３の断面図である。
【図３】同、エンジンを搭載した車両の進行方向から後方部を見た側面図である。
【図４】同、加熱用グロープラグ９の温度と抵抗比との関係を示すグラフである。
【図５】同、ディーゼルエンジンの排気管１９部分に取り付けたフィルター２０およびフィルター再生装置１の断面図である。
【図６】同、アスピレーターバーナー２３の拡大断面図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態によるフィルター再生用燃料蒸発装置４０の側面図である。
【図８】同、断面図である。
【図９】図７のＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】図７のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１１】図７のＸＩ−ＸＩ線断面図である。
【図１２】図７のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。
【符号の説明】
１　フィルター再生装置（図１、図５）
２　燃料供給機構（図１）
３　フィルター再生用燃料蒸発装置（第１の実施の形態、図１〜図６）
４　燃料タンク
５　燃料ポンプ
６　プレッシャーレギュレーター
７　燃料供給をオンオフする電磁弁
８　蒸発装置ハウジング（図２）
９　加熱用グロープラグ
１０　ウィック
１１　燃料導入部
１２　調量オリフィス
１３　燃料導出部
１４　プラグ収容部
１５　連通路
１６　加熱用グロープラグ９の接続端子部
１７　加熱用グロープラグ９のねじ込み部
１８　加熱用グロープラグ９の加熱部（シース部）
１９　ディーゼルエンジンの排気管
２０　フィルター
２１　切替えバルブ
２２　バイパス管
２３　アスピレーターバーナー（軽油蒸発バーナー、図６）
２４　燃料供給管
２５　点火用プラグ
２６　バイパス管２２の接続管部
２７　アスピレーターボディ
２８　支持ステー
２９　縮流部材
３０　衝突板
３１　縮小部
３２　負圧室（混合室）
３３　拡大部
３４　開口窓
３５　アスピレーター（吸引器）
３６　耐熱ワイヤー
４０　フィルター再生用燃料蒸発装置（第２の実施の形態、図７〜図１２）
４１　蒸発装置ハウジング
４２　燃料分配通路

Claims

内燃機関の排気ガスを浄化するフィルターを再生するためのバーナーに供給する燃料を蒸発させる内燃機関におけるフィルター再生用燃料蒸発装置であって、
前記燃料の燃料導入部およびガス化した燃料ガスを導出する燃料導出部、ならびにこれら燃料導入部および燃料導出部をつなぐプラグ収容部および連通路を設けた蒸発装置ハウジングと、
このプラグ収容部に設けた加熱用グロープラグと、を有するとともに、
前記燃料導入部から導入された前記燃料が一方向にのみ進むように前記プラグ収容部および前記連通路を形成してあることを特徴とする内燃機関におけるフィルター再生用燃料蒸発装置。
前記燃料導入部に連通する調量オリフィスを形成したことを特徴とする請求項１記載の内燃機関におけるフィルター再生用燃料蒸発装置。
前記プラグ収容部および前記連通路を複数個設けて、前記プラグ収容部および前記連通路を交互に形成することを特徴とする請求項１記載の内燃機関におけるフィルター再生用燃料蒸発装置。
前記加熱用グロープラグには、温度に対する抵抗比が大きなニッケル線あるいは鉄線を採用するとともに、
前記加熱用グロープラグを定電圧駆動することを特徴とする請求項１記載の内燃機関におけるフィルター再生用燃料蒸発装置。
前記加熱用グロープラグに接触させてウィックを設けるとともに、
このウィックに前記燃料を浸透させることを特徴とする請求項１記載の内燃機関におけるフィルター再生用燃料蒸発装置。
前記加熱用グロープラグは、これを水平状態に配置するとともに、
その複数個を縦配列してあることを特徴とする請求項１記載の内燃機関におけるフィルター再生用燃料蒸発装置。
前記加熱用グロープラグの接続端子部を、当該内燃機関を搭載する車両の進行方向側に向けてあることを特徴とする請求項１記載の内燃機関におけるフィルター再生用燃料蒸発装置。