JP2007032464A - 排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】軽負荷運転やエンジン停止頻度の多い条件下も含めてあらゆる条件下でパティキュレートフィルタの再生を可能とすると共に、パティキュレートフィルタの排気流れ方向上流側の部分においても、昇温を十分に行なわせてパティキュレートを燃え残りがないよう完全燃焼させ、パティキュレートフィルタ全体を均一且つ良好に再生して圧力損失を回復させ得るようにし排気浄化装置を提供する。
【解決手段】ヒータ一体型のパティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂと、該パティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂの排気流れ方向上流側に設けられた遮熱材１７ａ，１７ｂを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は排気浄化装置に関するものである。

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ＳＯＦ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。而して、この種のパティキュレートの低減対策としては、ディーゼルエンジンにおける排気管の中途部に酸化触媒を一体的に担持して成る触媒担持型のパティキュレートフィルタを設けると共に該パティキュレートフィルタの排気流れ方向上流側にフロースルー型の酸化触媒を設けた排気浄化装置を用い、エンジン制御と組合わせることにより、パティキュレートを燃焼処理することが一般的となってきており、斯かるシステムの先行技術文献としては特許文献１がある。

すなわち、特許文献１においては、パティキュレートが捕集されてパティキュレートフィルタ入り側における排気の圧力が所定の値となりパティキュレートフィルタの強制再生が必要と判断された場合に、パティキュレートフィルタ入り側における排気の温度が所定の温度よりも低いときは、先ず昇温モードが選択される。このため、ディーゼルエンジンでは、圧縮上死点（クランク角０°）付近で行なわれる燃料のメイン噴射直後の燃焼可能なタイミングでアフタ噴射が行なわれ、アフタ噴射の燃料が出力に転換され難いタイミングで燃焼することにより、ディーゼルエンジンの熱効率が下がり、燃料の発熱量のうちの動力に利用されない熱量が増えて排気の排気温度が上昇する。

排気の温度が上昇して、強制再生モードが選択されると、メイン噴射に続いて圧縮上死点よりも遅い非着火のタイミングでポスト噴射が行なわれて排気中に未燃の燃料が添加され、この未燃の燃料が排気の熱により熱分解されて高濃度の炭化水素となり、パティキュレートフィルタ上流側の酸化触媒で酸化反応し、その反応熱により当該酸化触媒を通過する排気の温度が大幅に昇温され、この大幅に昇温された排気がパティキュレートフィルタに導入されて該パティキュレートフィルタの全域が一様に高温化し、パティキュレートが燃焼されてパティキュレートフィルタの再生が図られる。

又、強制再生モードにおける酸化触媒への炭化水素の供給は、燃料のポスト噴射により行なわず、ディーゼルエンジンの排気管において、ディーゼルエンジンからの排気中に燃料を添加して高濃度の炭化水素を生成させることにより行なうこともできる。この場合も、排気中に添加された燃料は熱分解されて高濃度の炭化水素が生成され、この炭化水素をパティキュレートフィルタ上流側の酸化触媒で酸化反応させることにより生じた反応熱で酸化触媒を通過する排気が大幅に昇温され、この排気はパティキュレートフィルタに導入されて該パティキュレートフィルタの全域が一様に高温化され、パティキュレートは燃焼されてパティキュレートフィルタの再生が図られる。

一方、完全自動再生を狙えるヒータ一体型のパティキュレートフィルタの一つに、特許文献２に示す金属板又は金属箔から形成したディーゼルエンジン用金属製のパティキュレートフィルタがあり、該パティキュレートフィルタは図７〜図９に示されている。すなわち、このパティキュレートフィルタは、耐熱ステンレス鋼や耐熱合金鋼製の帯状の金属板又は金属箔１により形成されて、プレス成形により規則的又は周期的に波型又は凹凸を付され、個々の波型又は凹凸は図７に示すように波面方向へ断面形状を周期的に変化させたウネリ２を付されている。なお、ヒータ一体型のパティキュレートフィルタとは、パティキュレートフィルタとして機能する金属板又は金属箔１自体を、通電することによりヒータとして機能し得るようにしたものである。

金属板又は金属箔１の波型又は凹凸には、山部及び谷部の適宜位置に貫通孔３が設けられ、貫通孔３の周縁にはヨーク状の突起又はバリ４が形成されている。而して、金属板又は金属箔１は、図８、図９に示すように渦巻き状に巻き込まれており、金属板又は金属箔１の相対向する面の間には、排気流路５となる隙間が形成されている。而して、隣り合う排気流路５は、金属板又は金属箔１に形成した貫通孔３を介して相互に連通されている。

斯かるフィルタにおいては、排気流路５に臨む突起又はバリ４が流動抵抗として働くため、排気は排気流路５の全域に拡散された乱流状態となり、渦巻き状に巻き回した金属板又は金属箔１で構成されたフィルタ内を均一に通過する。しかも、金属板又は金属箔１は波型又は凹凸によって排気と接触する面積が大きく、且つ、排気流路５に突起又はバリ４が突出しているため、排気中に浮遊しているパティキュレートは波型又は凹凸や突起又はバリ４に捕集される。

金属板又は金属箔１は、ヒータとしても使用し得るよう、金属板又は金属箔１を渦巻き状に巻き込む際には、例えばスラグウール、グラスウール、シリカウール、アルミナ等の無機繊維質製の多孔性電気絶縁膜６を、金属板又は金属箔１の対向面間に合わせて巻き込むことにより絶縁し得るようになっている。又、図９に示すように、金属板又は金属箔１の渦巻き状の中心部と外巻き部分の端部には電極７，８が接続され、バッテリ等の加熱用電源９から通電することにより、金属板又は金属箔１は抵抗加熱されるようになっている。

従って、排気が図８、図９の金属板又は金属箔１により形成したパティキュレートフィルタの排気流路５を通過することにより、金属板又は金属箔１の波型又は凹凸や突起又はバリ４に捕集されたパティキュレートは、加熱用電源９からの通電により加熱された金属板又は金属箔１により燃焼されてパティキュレートフィルタが使用可能に再生される。
特開２００３−１９３８２４号公報 特開平１１−２５７０４８号公報

特許文献１の場合は、例えば、都内の路線バス等のように渋滞路ばかりを走行するような軽負荷運転が主体の場合や、エンジン停止頻度が多い走行条件下では、パティキュレートフィルタ上流側の酸化触媒における炭化水素の酸化反応が十分に行なわれず、従って、パティキュレートフィルタの昇温が不十分で、パティキュレートフィルタに捕集されたパティキュレートの完全燃焼を行なうことができず、パティキュレートフィルタの再生が不可能となる虞がある。このため、パティキュレートフィルタの十分な再生を行なうために、車両の使用条件が限定されたり、車両を停車させたうえアイドリング運転により徐々にパティキュレートフィルタを昇温させる手動再生が必要となる。

特許文献２の場合は、捕集されたパティキュレートを、パティキュレートフィルタを構成する金属板又は金属箔自体をヒータとすることにより燃焼させるようにしているため、フィルタの自動再生が可能であるが、再生時に排気流の影響でパティキュレートフィルタの熱が奪われ、パティキュレートフィルタの排気流れ方向上流側端部は昇温が十分に行なわれないため、この部分にパティキュレートが燃え残り、結果的にはパティキュレートフィルタの圧力損失が回復しきらず、十分な再生を行なうことができない虞がある。

本発明は、上述の実情に鑑み、軽負荷運転やエンジン停止頻度の多い条件下も含めてあらゆる条件下でパティキュレートフィルタの再生を可能とすると共に、パティキュレートフィルタの排気流れ方向上流側の部分においても、昇温を十分に行なわせてパティキュレートを燃え残りがないよう完全燃焼させ、パティキュレートフィルタ全体を均一且つ良好に再生して圧力損失を回復し得るようにした排気浄化装置を提供することを目的としてなしたものである。

本発明の排気浄化装置は、ヒータ一体型のパティキュレートフィルタの排気流れ方向上流側に遮熱材を設けたものである。

本発明の排気浄化装置においては、遮熱材とヒータ一体型のパティキュレートフィルタとは、複数組並列に配置されている。

本発明の排気浄化装置においては、遮熱材はハニカム構造を有するフロースルー型で、且つ多孔質セラミック材により形成されている。又、多孔質セラミック材はコージライトである。

本発明の排気浄化装置によれば、下記のごとき種々の優れた効果を奏し得る。
Ｉ）ディーゼルエンジンの運転条件に関係なく軽負荷運転やエンジン停止頻度の多い条件下も含めてあらゆる条件下でパティキュレートフィルタの再生が可能となる。
ＩＩ）パティキュレートフィルタの排気流れ方向上流側部分の昇温を十分に行なうことができるため、当該部分のパティキュレートも完全に燃焼し、従って、パティキュレートフィルタは圧力損失が回復して、全体に亘り均一で十分な再生を行なうことができる。
ＩＩＩ）再生時に、ヒータ一体型のパティキュレートフィルタが加熱されると、内部の排気の体積が膨張すると共に、粘度も上昇して通気抵抗を更に増大するので、当該パティキュレートフィルタへ分流される排気の流量が自動的に減少し、その減少分だけ他方のヒータ一体型のパティキュレートフィルタへの排気の流量が増大するため、排気の流れを遮断するための排気バルブが不要となり、システム構成が簡素化される。

以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図１〜図６は本発明を実施する形態の一例であり、図１中、１１はディーゼルエンジン、１２はディーゼルエンジン１１から排出されてエキゾーストマニホールド１３を介し送出された排気Ｇｅｘが送給される排気管、１４は排気管１２の中途部に設置された本発明の排気浄化装置である。

排気浄化装置１４の一例は、図２に詳細に示すように、内部を仕切板１５により仕切られた筒状のケーシング１６を備え、ケーシング１６内には仕切板１５を基準として両側部に位置するよう、排気流れ方向上流側から下流側へ向けて、夫々２組ずつ、遮熱材１７ａ，１７ｂ、電気ヒータ再生式でヒータ一体型のパティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂが順次配置されており、遮熱材１７ａ、パティキュレートフィルタ１８ａの系統と、遮熱材１７ｂ、パティキュレートフィルタ１８ｂの系統とは並列配置されている。

而して、排気管１２から排気浄化装置１４のケーシング１６内に導入された排気Ｇｅｘは二手に分流し、遮熱材１７ａ、パティキュレートフィルタ１８ａを経るか、或は、遮熱材１７ｂ、パティキュレートフィルタ１８ｂを経て、パティキュレートを除去されるようになっている。

遮熱材１７ａ，１７ｂは、図３に示されており、排気Ｇｅｘが円滑に流通し得るよう、ハニカム構造を有するフロースルー型で、触媒担体として適しているコージライト等の多孔質セラミック材が使用される。コージライトハニカムは、熱伝導率が低く且つ圧力損失も低いため良好な遮熱材となる。又、このように、パティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂの上流側に遮熱材１７ａ，１７ｂを配置したのは、パティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂで発生した熱が、排気流れ方向上流側の部分で排気Ｇｅｘにより奪われないようにしてパティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂの排気流れ方向上流側の温度をも高温に維持させ、パティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂの排気流れ方向上流側においてもパティキュレートの燃焼を良好に行なわせ、パティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂ全体の圧力損失を回復させて再生効率を高めるためである。

ヒータ一体型のパティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂは図７〜図９に示すものが使用される。すなわち、パティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂは、耐熱ステンレス鋼や耐熱合金鋼製の帯状で厚さ３０〜５０μｍ程度の金属板又は金属箔１が渦巻き状に多重に積層されて形成されると共に、積層された金属板又は金属箔１の対向面間には、例えばスラグウール、グラスウール、シリカウール、アルミナ等の無機繊維質製の多孔性電気絶縁膜６が介在されている。

又、パティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂを形成する金属板又は金属箔１には、夫々、図４にも示すように、波型又は凹凸状にプレス成形が施されていると同時に、周縁にヨーク状の突起又はバリ４を有する多数の貫通孔３が、前記波型又は凹凸に穿設されている。而して、パティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂは、積層された金属板又は金属箔１の対向面間に排気流路５を有し、その一端側から他端側へと渦の軸線方向へ向けて排気Ｇｅｘが流通するよう配置されている。

図２中、１９は排気管１２の排気浄化装置１４設置位置よりも排気流れ方向上流側に設置されて排気Ｇｅｘの温度を検出するようにした温度検出器、２０ａ，２０ｂは排気浄化装置１４のパティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂ設置位置よりも排気流れ方向下流側に設置されてパティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂを通過した排気Ｇｅｘの温度を検出するようにした温度検出器であり、検出した排気温度Ｔ１，Ｔ２ａ，Ｔ２ｂは、エンジン制御コンピュータ（ＥＣＵ）２１へ与え得るようになっている。

２２は、排気管１２の排気浄化装置１４設置位置よりも排気流れ方向上流側に設置されて排気Ｇｅｘの圧力を検出するようにした圧力検出器、２３は、排気管１２の排気浄化装置１４設置位置よりも排気流れ方向下流側に設置されて排気Ｇｅｘの圧力を検出するようにした圧力検出器であり、圧力検出器２２，２３で検出した排気圧力Ｐ１，Ｐ２はエンジン制御コンピュータ２１へ与え得るようになっている。

２４はバッテリであってヒータリレー２５，２６を介しパティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂへ給電し得るようになっており、エンジン制御コンピュータ２１からはヒータリレー２５，２６へ切替え指令Ｖ１，Ｖ２を与え得るようになっている。又、Ｖ３はエンジン制御コンピュータ２１へ与えられるバッテリ電圧である。

バッテリ電圧Ｖ３をエンジン制御コンピュータ２１へ入力するようにしたのは、以下の理由による。すなわち、ヒータ一体型のパティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂの場合、車両の電源容量から見るとパティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂでは多大な電力が消費される。このため、例えば、バッテリ２４の劣化或は充放電収支に問題があって、バッテリ電圧が低下しているような場合、パティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂのヒータ部がオンになると、バッテリ２４は極端な電圧低下が生じ、エンジン制御コンピュータ２１等、他の電装品に影響を及ぼす虞があり、これを回避するためである。

次に、上記した図示例の作動を説明する。
強制再生モードではない通常のディーゼルエンジン１１の運転時には、ディーゼルエンジン１１からエキゾーストマニホールド１３を介して排気管１２へ排出された排気Ｇｅｘは、排気浄化装置１４のケーシング１６内で二つに分流し、一方の排気Ｇｅｘは遮熱材１７ａ、パティキュレートフィルタ１８ａを経てケーシング１６の出側に流れ、他方の排気Ｇｅｘは遮熱材１７ｂ、パティキュレートフィルタ１８ｂを経てケーシング１６の出側に流れ、ケーシング１６の出側に流れた排気Ｇｅｘは合流して更に排気管１２を下流側へ送給される。この際、パティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂにおいては、後述のようにしてパティキュレートが捕集されるため、排気浄化装置１４から送出される排気Ｇｅｘは清浄化されている。

パティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂにおいては、排気流路５に臨む突起又はバリ４が流動抵抗として働くうえ、排気Ｇｅｘは排気流路５の全域に拡散された乱流状態となり、排気流路５内を均一に通過する。しかも、パティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂの金属板又は金属箔１は、波型又は凹凸によって排気と接触する面積が大きく、且つ、排気流路５に突起又はバリ４が突出しているため、排気Ｇｅｘ中のパティキュレートは、波型又は凹凸や突起又はバリ４に捕集される。

上記運転時には、温度検出器１９で検出した排気浄化装置１４よりも上流側における排気Ｇｅｘの排気温度Ｔ１、温度検出器２１ａ，２１ｂで検出した排気浄化装置１４のパティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂよりも下流側における排気Ｇｅｘの排気温度Ｔ２ａ，Ｔ２ｂ、圧力検出器２３で検出した排気浄化装置１４よりも上流側における排気Ｇｅｘの排気圧力Ｐ１、圧力検出器２４で検出した排気浄化装置１４下流側における排気Ｇｅｘの排気圧力Ｐ２は、何れも、エンジン制御コンピュータ２１へ与えられている。

通常運転モードから強制再生モードへの切替えるか否かの判断は、例えば、以下のようにして行なう。すなわち、エンジン制御コンピュータ２１において、圧力検出器２２で検出した排気圧力Ｐ１と圧力検出器２３で検出した排気圧力Ｐ２との差である圧力損失ΔＰを求めると共に、ディーゼルエンジン１１の吸気管路に設けた吸気流量検出器（図示せず）により検出した吸気流量等と排気浄化装置１４における排気流れ方向上流側の温度検出器１９により検出した排気温度Ｔ１とから排気浄化装置１４の排気流量を求め、圧力損失ΔＰが所定の値以上で、且つ、排気浄化装置１４において求めた排気流量が所定の値以下の場合には、パティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂには所定量のパティキュレートが捕集された状態であり、従って、強制再生モードに切替え要と判断する。

又、強制再生モードの際に、遮熱材１７ａ、パティキュレートフィルタ１８ａの系統と、遮熱材１７ｂ、パティキュレートフィルタ１８ｂの系統のうちどちらの系統でパティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂを強制的に再生させるか決定するのは、種々の手段がある。例えば、最初に何れか一方のパティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂを含む系統を選択、決定し、後は単純に交互に再生するようにしても良い。或は、温度検出器１９で検出した排気温度Ｔ１と温度検出器２０ａで検出した排気温度Ｔ２ａとから求めた平均排気温度Ｔａｍ＝（Ｔ１＋Ｔ２ａ）／２、温度検出器１９で検出した排気温度Ｔ１と温度検出器２０ｂで検出した排気温度Ｔ２ｂとから求めた平均排気温度Ｔｂｍ＝（Ｔ１＋Ｔ２ｂ）／２を比較して平均排気温度Ｔａｍ或はＴｂｍの低い系統を強制再生するようにしても良い。平均排気温度Ｔａｍ，Ｔｂｍの低い系統を選択するのは、低い系統の方が流通する排気流量が少ない（すなわち、パティキュレート捕集量が多い）と判断できるからである。

而して、強制再生モードの場合は、エンジン制御コンピュータ２１からヒータリレー２５，２６の何れかに切替え指令Ｖ１，Ｖ２が与えられ、何れかのヒータリレー２５，２６がオンになる。例えば、ヒータリレー２５がオンになった場合には、バッテリ２４からはパティキュレートフィルタ１８ａに通電が行なわれてパティキュレートフィルタ１８ａが抵抗加熱され昇温する。このため、パティキュレートフィルタ１８ａに捕集されていたパティキュレートが燃焼し、パティキュレートフィルタ１８ａが再生される。

すなわち、パティキュレートフィルタ１８ａの上流側には遮熱材１７ａが設けられているため、排気Ｇｅｘの影響によりパティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂから熱が奪われることがなく、パティキュレートフィルタ１８ａは排気流れ方向上流側の部分を含めて全体を高い昇温状態に保持される。このため、パティキュレートは燃え残ることなく、高い再生効率となるよう燃焼され、パティキュレートフィルタ１８ａの圧力損失が回復してパティキュレートフィルタ１８ａは再使用可能に再生される。

遮熱材１７ａ及びパティキュレートフィルタ１８ａと、遮熱材１７ｂ及びパティキュレートフィルタ１８ｂとは並列に設置されているため、排気浄化装置１４のケーシング１６に導入された排気Ｇｅｘは分流して遮熱材１７ａ、パティキュレートフィルタ１８ａの系統と、遮熱材１７ｂ、パティキュレートフィルタ１８ｂの系統を通過する。パティキュレートをある程度以上捕集したパティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂでは、通気抵抗が増加し、更にそれが何れか一方のパティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂの通電により抵抗加熱されると、内部の排気の体積が膨張すると共に、粘度も上昇して通気抵抗を更に増大させるので、当該パティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂへ分流される排気Ｇｅｘの流量が自動的に減少し、その減少分だけ他方のパティキュレートフィルタ１８ｂ，１８ａへの排気Ｇｅｘの流量が増大する。

このような状況下でパティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂに堆積したパティキュレートが、流量の減少した排気Ｇｅｘからの酸素の供給を受けて燃焼されると共に、その間、他方のパティキュレートフィルタ１８ｂ，１８ａが大部分の排気Ｇｅｘにおけるパティキュレートの捕集処理を受持ち、これらのパティキュレートフィルタ１８ｂ，１８ａもその後、前記と同様にしてパティキュレートの燃焼及び再生工程に順次供される。

パティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂの再生が終了したか否かは、例えば、温度検出器２１ａ，２１ｂで検出した排気温度Ｔ２ａ，Ｔ２ｂにより判断される。すなわち、排気温度Ｔ２ａ，Ｔ２ｂが所定の温度よりも高い状態が所定の時間継続した場合に、エンジン制御コンピュータ２１では、再生は終了したものと判断し、ヒータリレー２５，２６に切替え指令Ｖ１，Ｖ２が与えられる。このため、所定のヒータリレー２５，２６はオフとなって、パティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂに対する通電は終了、再生も終了する。

一方の系統のパティキュレートフィルタ１８ａ又は１８ｂの再生が終了すると、次回は他方の系統のパティキュレートフィルタ１８ｂ又は１８ａの再生が上述したと同様にして行なわれる。

図５のグラフは、パティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂの排気流れ方向上流側に遮熱材１７ａ，１７ｂを設けた場合と設けなかった場合のパティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂの再生効率を示している。このグラフから遮熱材１７ａ，１７ｂを設けた場合の方が再生効率が良好なことが分かる。

図６のグラフは、パティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂを未使用の初期の状態の場合、パティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂの排気流れ方向上流側に遮熱材１７ａ，１７ｂを設けた場合及び遮熱材１７ａ，１７ｂを設けなかった場合の夫々において、パティキュレートの捕集、再生を１０回繰返した後のパティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂの圧力損失を示している。このグラフから、パティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂは未使用の場合に圧力損失が最も小さく、１０回のパティキュレートの捕集、再生後においては、遮熱材１７ａ，１７ｂを設けた場合の方が遮熱材１７ａ，１７ｂを設けなかった場合よりもパティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂの圧力損失が小さいことが分かる。

上記図示例によれば、ディーゼルエンジン１１の運転条件に関係なく軽負荷運転やエンジン停止頻度の多い条件下も含めてあらゆる条件下でパティキュレートフィルタの再生が可能となる。

又、パティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂの排気流れ方向上流側に遮熱材１７ａ，１７ｂを設けているためパティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂの排気流れ方向上流側部分の昇温を十分に行なうことができるため、当該部分に捕集されているパティキュレートも完全に燃焼し、従って、パティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂは圧力損失が回復して、全体に亘り均一で十分な再生がなされる。

更に、再生時に、何れか一方のパティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂが通電により抵抗加熱されると、内部の排気の体積が膨張すると共に、粘度も上昇して通気抵抗を更に増大するので、当該パティキュレートフィルタ１８ａ，１８ｂへ分流される排気Ｇｅｘの流量が自動的に減少し、その減少分だけ他方のパティキュレートフィルタ１８ｂ，１８ａへの排気Ｇｅｘの流量が増大するため、排気Ｇｅｘの流れを遮断するための排気バルブが不要となり、システム構成が簡素化される。

なお、本発明の排気浄化装置は上記図示例に限定されるものではなく、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。

本発明の排気浄化装置をディーゼルエンジンの排気管の中途部に設置した状態の一例を示す全体側面図である。 図１の排気浄化装置の拡大断面図である。 本発明の排気浄化装置に使用する遮熱材の断面図である。 本発明の排気浄化装置に使用するヒータ一体型のパティキュレートフィルタを排気の流れ方向から見た部分拡大図である。 パティキュレートフィルタの排気流れ方向上流側に遮熱材を設けた場合と設けなかった場合のパティキュレートフィルタの再生効率を示すグラフである。 パティキュレートフィルタが未使用の初期の状態の場合、パティキュレートフィルタの排気流れ方向上流側に遮熱材を設けた場合及び遮熱材を設けなかった場合の夫々において、パティキュレートの捕集、再生を１０回繰返した後のパティキュレートフィルタの圧力損失を示すグラフである。 ヒータ一体型のパティキュレートフィルタにおいて、金属板又は金属箔を波型に成形した状態を示す部分拡大図である。 ヒータ一体型のパティキュレートフィルタにおいて、金属板又は金属箔を渦巻き状に成形した状態を示す斜視図である。 図８の平面図である。

符号の説明

１４ 排気浄化装置
１７ａ 遮熱材
１７ｂ 遮熱材
１８ａ パティキュレートフィルタ
１８ｂ パティキュレートフィルタ

Claims (4)

1. ヒータ一体型のパティキュレートフィルタの排気流れ方向上流側に遮熱材を設けたことを特徴とする排気浄化装置。
2. 遮熱材とヒータ一体型のパティキュレートフィルタとは、複数組並列に配置されている請求項１に記載の排気浄化装置。
3. 遮熱材はハニカム構造を有するフロースルー型で、且つ多孔質セラミック材により形成されている請求項１又は２に記載の排気浄化装置。
4. 多孔質セラミック材はコージライトである請求項３に記載の排気浄化装置。

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