JP2526166Y2 - 排気ガス浄化装置 - Google Patents

排気ガス浄化装置

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JP2526166Y2 JP8792390U JP8792390U JP2526166Y2 JP 2526166 Y2 JP2526166 Y2 JP 2526166Y2 JP 8792390 U JP8792390 U JP 8792390U JP 8792390 U JP8792390 U JP 8792390U JP 2526166 Y2 JP2526166 Y2 JP 2526166Y2
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【考案の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本考案は排気微粒子を除去するために排気ガスの流れ
中にフィルタを設けた排気ガス浄化装置に係り、特にフ
ィルタを再生するためにフィルタに圧力空気を供給して
フィルタから排気微粒子を剥離させて除去する手段を備
えた排気ガス浄化装置に関する。
[従来の技術] ディーゼル機関では、燃焼によって生成された排気微
粒子の低減のために、排気ガス中の排気微粒子(スス
等)をフィルタ装置で捕集するようにしているが最近で
はフィルタの目詰まりを防止するためにフィルタに排気
ガスの流れと逆方向に空気の圧力を作用させてフィルタ
から排気微粒子を剥離・落下させて電気ヒータで焼却す
るように構成した提案が検討されている。
この種の提案は、第3図に示すようにフィルタケーシ
ングa内に、多孔質材料から構成されたフィルタbを設
け、そのフィルタbにこれを上下方向に貫通する複数の
貫通口cを形成すると共に、これら貫通口cを、排気微
粒子を捕捉するためのフィルタ壁dで区画形成し、マフ
ラー側排気管eに、マフラー側排気管eを全閉状態とす
るための開閉弁fを設け、さらにその開閉弁fの上流側
で、各フィルタ壁dに下流側から空気の圧力を作用させ
てフィルタ壁dから排気微粒子をそれぞれ剥離させるよ
うにしている。そしてフィルタケーシングa内下部に剥
離された排気微粒子を受けるための焼却用チャンバgを
形成し、この焼却用チャンバg内に上記電気ヒータhを
配設している。したがってフィルタbの再生時には開閉
弁fを作動してマフラー側排気管eを全閉にして圧力空
気の供給により排気微粒子の剥離を行い、排気微粒子を
貫通口cを通じて落下させて電気ヒータhで焼却させる
ようになるが、この焼却を促進するため及び焼却によっ
て生成されたアッシを電気ヒータhから除去するために
燃焼用空気を流しておく必要があり、このため開閉弁f
より下流のマフラー側排気管eと焼却用チャンバgを流
路断面の十分小さいオリフィス管iで接続し、オリフィ
ス管iの途中に排気微粒子が流れ出ることのないように
流量を調節する絞りjを形成している。
[考案が解決しようとする課題] しかし圧力空気の圧力によりフィルタ壁から排気微粒
子を剥離・落下させる、いわゆる逆洗時には圧力空気が
貫通口を通じて焼却用チャンバ内に流れ込んで焼却用チ
ャンバ内の内圧を急増させてしまうため、オリフィス管
の流量が増加してスス(排気微粒子)が燃焼せずに流れ
出てしまうという問題があった。
なお、圧力空気の圧力でフィルタの捕集機能を維持さ
せるように構成した提案には「排出ガス浄化装置」(実
開昭62-160722号公報)が知られている。
[問題点を解決するための手段] 本考案は上記課題を解決することを目的とし、排気管
の途中でフィルタユニットに捕捉された排気ガス中の排
気微粒子を、上記フィルタユニットに排気ガス流れ方向
下流側から圧力空気を供給することにより、下方の燃焼
用チャンバに落下させ燃焼させる排気ガス浄化装置であ
って、上記フィルタユニットの下流側の上記排気管と上
記燃焼用チャンバとをオリフィス管で接続し、このオリ
フィス管に、上記燃焼用チャンバ内が所定圧力以上とな
ったとき開弁するリード弁を設けたものである。
[作用] 上記構成にあっては、フィルタユニットのいわゆる逆
洗時、燃焼用チャンバ内の内圧の急増に伴ってオフィリ
ス管をリード弁で閉鎖することができ、これによってオ
リフィス管を通じた排気微粒子の排出を阻止することが
できる。
[実施例] 以下に本考案の好適一実施例を添付図面に基づいて説
明する。
第1図には本考案に係る排気ガス浄化装置の断面が示
され、図示するように排気ガスは、図中右上のエンジン
側排気管8から流入され、図中左下のマフラー側排気管
9から排出されるようになっている。
まず排気微粒子を捕捉するための構成を説明する。
上記排気管8,9の間にはフィルタケーシング1が介設
され、フィルタケーシング1は、全体として水平方向に
長い箱体状に形成されており、フィルタケーシング1内
には、その高さ方向の中央部に、側板2の内面を水平に
掛け渡して箱状体のフィルタユニット3が設けられる。
これにより、フィルタユニット3の上方には排気ガス導
入用チャンバ4が、その下方には燃焼用チャンバ5が区
画されている。排気ガス導入用チャンバ4は、排気ガス
流れ方向下流側に向かって容積を順次減少させて形成さ
れ、焼却用チャンバ5は下流側に向かって容積を順次拡
大させて形成されている。つまりフィルターケーシング
1の天板6は、下流端から上流端に向って上方へ傾斜さ
せて形成され、フィルタケーシング1の底板7は、最も
下流側の一部を除き上流側へ向かって上方へ傾斜させて
形成されている。またフィルタケーシング1の上流側の
側板2には上記排気ガス導入用チャンバ4内に連通され
てエンジン側排気管8が接続され、フィルタケーシング
1の下流側の側板2には、上記フィルタユニット3の下
流側端面に臨ませてマフラー側排気管9が接続されてい
る。
フィルタユニット3は、排気微粒子のみを捕捉して排
気ガスを通過させる通気性のセラミック多孔質体から構
成され、これを上下方向に貫通させて貫通口10が複数形
成されている。本考案にあってこれら貫通口10は、水平
方向に所定間隔をおいて複数形成され、その水平断面が
フィルタユニット3の幅方向に長い長方形断面に形成さ
れている。そして、貫通口10は、水平方向に間隔を隔て
た複数のフィルタ壁11で区画形成されるようになる。従
ってエンジンから排出された排気ガス中の排気微粒子
は、貫通口10を区画するフィルタ壁11に付着し、清浄な
排気ガスのみが各フィルタ壁11を水平方向に通過してマ
フラー側排気管9から排出されるようになる。
次にフィルタユニット3を再生するための構成につい
て説明する。
第1図に示すようにマフラー側排気管9と焼却用チャ
ンバ5を区画する側板2とは、マフラー側排気管9に対
して十分に小さい流路断面に形成され、途中に絞り12を
有するオリフィス管13で接続されている。マフラー側排
気管9には、オリフィス管13の接続部より下流位置に、
フィルタユニット3の再生時に閉作動されてマフラー側
排気管9を全閉状態に維持するための電磁式またはアク
チュエータで作動されるように構成された開閉弁14が取
付けられている。マフラー側排気管9にあって、オリフ
ィス管13の接続部より上流位置にはフィルタユニット3
の下流端に開口端を臨ませてフィルタユニット3の各フ
ィルタ壁11に、排気ガスの流れと逆方向の圧力空気を供
給しフィルタ壁11に付着した排気微粒子をフィルタ壁11
から剥離させて焼却用チャンバ5に落下させるための圧
力空気供給管15が取付けられている。そして焼却用チャ
ンバ5内には、第1図及び第2図に示すようにフィルタ
ケーシング1の最も低い床板7にこれに沿うように電気
ヒータ16が取付けられ、フィルタケーシング1の床板7
には焼却用チャンバ5内へ燃焼用空気を供給して排気微
粒子の焼却を促進するための燃焼用空気供給管17が接続
されている。この燃焼用空気供給管17にはエアフローバ
ルブ18によって所定流量の空気が供給されるように構成
されている。そしてオリフィス管13の焼却用チャンバ5
側の開口端には、焼却用チャンバ5内が所定圧力以上と
なったとき、オリフィス管13の開口端を閉じるリード弁
20が取付けられている。燃焼用空気供給管17,圧力空気
供給管15はエアタンク19に蓄積した空気が供給されるよ
うに構成されている。また圧力空気供給管15への空気の
供給は電磁弁21によって制御される。
次に作用を説明する。
第1図に示すように、マフラー側排気管9の流路断面
は、オリフィス管13の流路断面より十分大きいため、エ
ンジン側排気管8から排気ガス導入用チャンバ4内に導
入された排気ガスは、各フィルタ壁11を水平方向に順次
通過してマフラー側排気管9より外部へ排出されてい
く。この排出の過程で排気ガス中のスス(排気微粒子)
は、各フィルタ壁11の通過時にフィルタ壁11に付着して
捕集されるため、フィルタユニット3を通過した排気ガ
スは清浄化された排気ガスとなる。
フィルタユニット3の再生時には、マフラー側排気管
9の開閉弁14を閉じて、圧力空気供給管15の電磁弁21を
開き、圧力空気供給管15からエアタンク19内に蓄圧され
た圧力空気をフィルタユニット3に供給する。この圧力
空気の圧力によって各フィルタ壁11に付着されたスス
(排気微粒子)はフィルタ壁11から剥離され貫通口10か
ら焼却用チャンバ5内に落下する。この時点でフィルタ
ユニット3の再生は終了するが焼却用チャンバ5内の床
板7及び電気ヒータ16上に溜まったススの焼却のため燃
焼用空気供給管17から焼却用チャンバ5内にエアフロー
バルブ18で調節された流量の空気を供給すると共に、電
気ヒータ16を通電して加熱しスス(排気微粒子)を焼却
する。この時、燃焼用空気の供給により微量の燃焼ガス
がオリフィス案13からマフラー側排気管9に流出される
ようになる。
ところで、フィルタユニット3の再生時にはフィルタ
ユニット3,焼却用チャンバ5内に圧力空気が流れ込み焼
却用チャンバ5内の圧力が急激に上昇してオリフィス管
13の流量が増加するようになるが、この圧力でのリード
弁20が第2図破線に示すようにオリフィス管13を自動的
に全閉とするため、フィルタユニット3の再生時におい
てオリフィス管13を通じた焼却用チャンバ5内のスス
(排気微粒子)の排出が阻止されるようになる。
フィルタユニット3の再生後、圧力空気供給管15の圧
力空気の供給が断たれると焼却用チャンバ5内の圧力は
低下し、リード弁20が自動的に復帰してオリフィス管13
を開くため、電気ヒータ16による焼却によって発生した
燃焼ガスは、オリフィス管13を通じてマフラー側排気管
9から外部へと排出される。
このように本考案では、フィルタ清浄用空気を無駄に
使用することなくフィルタユニット3を再生してその捕
集機能を維持するため、排気ガス浄化装置の信頼性,耐
久性は格段に向上されるようになる。
ところで上記圧力空気供給管15、エアタンク19、及び
電磁弁21が本考案の実施例における圧力空気供給手段を
構成する。なお、上記圧力空気供給管15,燃焼空気供給
管17,開閉弁14及び電磁弁21の開閉制御ならびに電気ヒ
ータ16の通電制御は、コントローラ(CPU等)によって
パルス的に制御できるように構成すること、上記絞り12
及びリード弁20に替えて上記オリフィス管13に焼却用チ
ャンバ5内圧力に応じて開度を全開から全閉の間で調節
する流量制御弁を設けることは当然になされるものであ
る。
[考案の効果] 以上説明したことから明らかなように本考案によれば
次の如き優れた効果を発揮する。
(1) フィルタ再生時にマフラー側排気管から排気微
粒子の流出を防止して排気ガス浄化装置の信頼性を向上
させることができる。
(2) 圧縮空気を無駄なく使用できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の好適一実施例を示す排気ガスの流れ方
向に沿う断面図、第2図は第1図の要部詳細断面図、第
3図は検討した排気ガス浄化装置の排気ガスの流れ方向
に沿う断面図である。 図中、1はフィルタケーシング、2はフィルタケーシン
グの側壁、3はフィルタユニット、5は焼却用チャン
バ、8はエンジン側排気管、9はマフラー側排気管、13
はオリフィス管、14は開閉弁、15は圧力空気供給管、20
はリード弁である。

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】排気管の途中でフィルタユニットに捕捉さ
    れた排気ガス中の排気微粒子を、上記フィルタユニット
    に排気ガス流れ方向下流側から圧力空気を供給すること
    により、下方の燃焼用チャンバに落下させ燃焼させる排
    気ガス浄化装置であって、上記フィルタユニットの下流
    側の上記排気管と上記燃焼用チャンバとをオリフィス管
    で接続し、該オリフィス管に、上記燃焼用チャンバ内が
    所定圧力以上となったとき開弁するリード弁を設けたこ
    とを特徴とする排気ガス浄化装置。
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JP2605283Y2 (ja) * 1992-12-10 2000-07-04 いすゞ自動車株式会社 逆洗式パティキュレートトラップ装置
JP7067990B2 (ja) * 2018-03-23 2022-05-16 株式会社Subaru 排気ガス浄化装置

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