JP2599156Y2

JP2599156Y2 - パティキュレート除去装置

Info

Publication number: JP2599156Y2
Application number: JP1993017368U
Authority: JP
Inventors: 武志徳丸
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1993-04-07
Filing date: 1993-04-07
Publication date: 1999-08-30
Anticipated expiration: 2008-04-07
Also published as: JPH0676617U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ディーゼルエンジン等
の排ガス中に含まれるパティキュレートを除去するパテ
ィキュレート除去装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ディーゼルエンジンにおいて
は、排ガス中のパティキュレートを低減する観点から、
エンジンの排気系にパティキュレートフィルタが介設さ
れている。パティキュレートフィルタに排ガスを通過さ
せてパティキュレートを捕集するのである。この場合、
長時間フィルタを使用すると、フィルタ内にパティキュ
レートが堆積して目詰まりを生じるため、定期的にパテ
ィキュレートを取り除く必要がある。

【０００３】従来、パティキュレートを除去する方法と
して、パティキュレートフィルタに排ガス流と逆方向の
高圧エアーを噴射し、パティキュレートを剥離・落下さ
せる方法がある。この方法は、ヒータやバーナ等により
フィルタ自身を加熱してパティキュレートを焼却する方
法に比し、熱応力によるクラックの発生や溶損等を大幅
に低減できる。

【０００４】図７は、従来のパティキュレート除去装置
の平面断面図である。図示するように、エンジンからの
排ガス流路にはフィルタケースｂが介設され、このフィ
ルタケースｂ内にパティキュレートを捕集するためのパ
ティキュレートフィルタｃ，ｃが収容されている。パテ
ィキュレートフィルタｃは、上下方向 (紙面前後方向)
に貫通する多数のガス通路を有しており、上流側の排気
管ａを通じて導入された排ガスを、上面 (入口面) から
ガス通路内に取り込み、それらガス通路の内面でパティ
キュレートを捕集した後、フィルタｃ，ｃ両側の清浄ガ
ス室ｄ，ｄに排出する。清浄ガス室ｄ，ｄに導入された
清浄な排ガスは、さらに、排ガス出口ｅ，ｅから下流側
の排気管ｆ，ｆに排出されて大気に開放される。パティ
キュレートフィルタｃ，ｃの下流側即ち排気管ｆ，ｆに
は、エアータンクｉに配管ｈにより接続された逆洗ノズ
ルｊ，ｊが設けられ、配管ｈに介設した電磁弁ｇを開く
ことにより、エアータンクｉ内のエアーを逆洗ノズルｊ
に供給し噴出させる。逆洗ノズルｊから噴出された逆洗
エアーは、排ガス出口ｅを通じて清浄ガス室ｄに導入さ
れ、排ガス流と逆方向に流れてパティキュレートフィル
タｃに側面 (出口面) から流入する。この際、フィルタ
ｃ内に捕集されているパティキュレートは剥離されて下
方に払い落とされ、これによりフィルタの再生が行われ
る。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】ところで、上述したパ
ティキュレート除去装置においては、図７に部分的に拡
大して示すように、パティキュレートフィルタｃが排ガ
ス出口ｅよりも内側 (中心側) に収容されており、排ガ
ス出口ｅの近傍には段差部Ａが形成されている。このた
め、逆洗ノズルｊ，ｊからのエアー流には段差部Ａによ
るよどみが発生し、フィルタｃの出口側端部 (図のＢ
部) に十分なエアーを供給できず、その部分にパティキ
ュレートが残留してしまう。

【０００６】そこで本出願人は、先に、図８に示すよう
に、パティキュレートフィルタｃを排ガス出口ｅの前方
(洗浄ガス室ｄ側) に所定量だけ突出させることを提案
した(特願平4-195159号) 。しかしながら、この提案で
は、フィルタｃの出口側端部Ｂのパティキュレートも払
い落として効果的な逆洗処理が行える反面、フィルタｃ
の出口ｅからの突出部に直接エアーがあたるので、フィ
ルタｃ自身に割れを生じるおそれがあった。

【０００７】本考案の目的は、逆洗の効率を維持しつ
つ、パティキュレートフィルタの割れを防ぐことができ
るパティキュレート除去装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案は、エンジンの排気系に介設されるフィルタ
ケース内に収容されたパティキュレートフィルタと、パ
ティキュレートフィルタの側方に区画された清浄ガス室
に排ガス出口を通じて逆洗エアーを噴射する逆洗ノズル
とを備えたパティキュレート除去装置において、上記パ
ティキュレートフィルタを排ガス出口の前方に所定量突
出させると共に、上記逆洗ノズルからフィルタの突出部
且つ出口側エッジ部に向かうエアー圧を部分的に減衰さ
せる減衰板を設けたものである。

【０００９】

【００１０】

【作用】上記構成によれば、パティキュレートフィルタ
の突出部且つ出口側エッジ部に向かう逆洗エアーの圧力
を部分的に減衰させる減衰板を設けることで、パティキ
ュレートフィルタの突出部且つ出口側エッジ部にあたる
エアー圧を緩和し、そこでの割れの発生を抑えることが
できる。

【００１１】

【００１２】

【実施例】以下、本考案の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００１３】図１は本実施例のパティキュレート除去装
置の平面断面を、図２はその正面断面を示したものであ
る。図において、２はエンジンの排気系に介設されたフ
ィルタケースであり、その一端側 (図の左側) には排気
管１を通じてエンジンからの排ガスが導入される排ガス
入口２ａが、他端側 (図の右側) には洗浄された排ガス
を下流側の排気管１２ａ，１２ｂへと排出する排ガス出
口２ｂ，２ｂが形成されている。フィルタケース２の内
部は、仕切板３により左右２つの室に区画され、それぞ
れの室にはパティキュレートフィルタユニット５ａ，５
ｂが収容されている。フィルタユニット５ａ，５ｂは、
フィルタケース２内に水平に設置されており、上下に排
気導入室８およびパティキュレート収容室９を区画形成
している。フィルタユニット５ａ，５ｂは、また、上記
仕切板３に近接して設けられ、これらユニット５ａ，５
ｂの両側に清浄ガス室１０ａ，１０ｂを区画形成してい
る。清浄ガス室１０ａ，１０ｂは、フィルタユニット５
ａ，５ｂよりパティキュレートが除去された清浄な排ガ
スが導入される室で、上記排ガス出口２ｂ，２ｂを通じ
て下流側の排気管１２ａ，１２ｂに連通されている。

【００１４】上記フィルタケース２の下流側、即ち排気
管１２ａ，１２ｂには、フィルタユニット５ａ，５ｂか
らパティキュレートを払い落とすための逆洗装置１１が
設けられている。逆洗装置１１は、フィルタユニット５
ａ，５ｂに向けて逆洗エアーを噴射する逆洗ノズル１４
ａ，１４ｂと、排気管１２ａ，１２ｂ内を開閉する開閉
弁１５ａ，１５ｂとを有している。ここで、逆洗ノズル
１４ａ，１４ｂの基端側は、常閉型の電磁弁１６ａ，１
６ｂを介して共通のエアータンク１８に接続されてお
り、先端側は、排気管１２ａ，１２ｂ内においてフィル
タユニット５ａ，５ｂの外側面 (出口面) に臨んでい
る。とくに、フィルタユニット５ａ，５ｂの外側面全域
に亘って均一に逆洗エアーを照射できるように、ノズル
１４ａ，１４ｂの噴射口は排ガス出口２ｂ側から約 1/3
となる位置に臨んでいる。

【００１５】図３には、上記パティキュレートフィルタ
ユニット５ａの具体例が示されている。フィルタユニッ
ト５ａは、複数のパティキュレートフィルタ６₁〜６_n
を排ガスの流れ方向に沿って積層して構成されている。
フィルタ６₁〜６_nは、通気性を有するセラミックス多
孔質板からなり、かつ上下方向に貫通した多数のガス通
路７を有している。また、フィルタ６₁〜６_nの大きさ
は、仕切板３から排ガス出口２ｂまでの距離よりも若干
大き目に定められており、これにより、フィルタユニッ
ト５ａ全体として排ガス出口２ｂの前方に所定量δだけ
はみ出した構造となっている。つまり、排ガス出口２ｂ
から所定量δだけ突出した突出部２０ａを形成すること
で、その突出部２０ａに向けて逆洗エアーを直接噴射で
きるようになっている。本実施例では、さらに、フィル
タユニット５ａの突出部２０ａ且つ出口側エッジ部に向
かう逆洗エアーの圧力を部分的に減衰させるために、突
出部２０ａのノズル１４ａ側には減衰板１３が設けてあ
る。減衰板１３は、図４に示すように、多数の貫通孔１
３ａを有する多孔板からなり、下流側の排気管１２ａ内
の内側 (ケース２中心側) に溶接等により固着されてい
る。

【００１６】次に、本実施例の作用について述べる。

【００１７】通常の走行時、エンジンから排出された排
ガスは、排気管１を通じてフィルタケース２内の排気導
入室８に導入される。排気導入室８に導入された排ガス
は、フィルタユニット５ａ，５ｂの上面 (入口面) より
各々のガス通路７に取り込まれた後、これらガス通路７
の内面側から側方に浸透し、フィルタ６₁〜６_n間の隙
間を通って清浄ガス室１０ａ，１０ｂに排出される。こ
の際、排ガス中に含まれているパティキュレートは、ガ
ス通路７の内面に付着・捕集され、清浄ガス室１０ａ，
１０ｂには洗浄された排ガスが排出される。清浄ガス室
１０ａ，１０ｂに排出された清浄な排ガスは、その後、
排ガス出口２ｂ，２ｂを通じて排気管１２ａ，１２ｂ内
に排出され、これら排気管１２ａ，１２ｂ内を通って大
気に開放される。

【００１８】この通常走行中、フィルタユニット５ａ，
５ｂ内のパティキュレートが増大すると、これらフィル
タユニット５ａ，５ｂに対する逆洗処理が交互に行われ
る。これをフィルタユニット５ａの逆洗を例にとって説
明すると、まず、排気管１２ａの内部が開閉弁１５ａに
より閉じられ、次いで電磁弁１６ａが一定時間開かれ
る。これにより、エアータンク１８内のエアーが逆洗ノ
ズル１４ａに送られ、ノズル１４ａの噴射口から噴出さ
れる。逆洗ノズル１４ａから噴出されたエアーは、排ガ
ス出口２ｂを通って清浄ガス室１０ａに導入され、そこ
を排ガス流と逆方向に流れてフィルタユニット５ａ内に
外側面 (出口面) より流入する。この際、ガス通路７の
内面に付着・堆積しているパティキュレートは剥離・落
下してパティキュレート収容室９内に収容されることと
なる。

【００１９】ここに、上記フィルタユニット５ａは、図
３に示すように、排ガス出口２ｂの前方に所定量δだけ
突出しており、かつ、その突出部２０ａであってノズル
１４ａに最も近い出口側エッジ部へのエアー流を部分的
に遮るように多孔板（減衰板）１３を設けているため、
ノズル１４ａから出口側エッジ部へと向かう逆洗エアー
は、多孔板１３によって圧力が減衰された状態で、フィ
ルタユニット５ａの突出部（出口側エッジ部）２０ａに
あたり、フィルタユニット５ａの出口側端部に内側方向
への逆洗エアーの流れを生じさせる。このため、フィル
タユニット５ａの突出部２０ａに「割れ」を生じさせる
ことなく、出口側端部に十分なエアーを供給してパティ
キュレートを剥離することができる。

【００２０】このように上記パティキュレート除去装置
においては、フィルタユニット５ａ，５ｂの突出部２０
ａ，２０ｂのノズル１４ａ，１４ｂ側に多孔板１３，１
３を設けているので、それら突出部２０ａ，２０ｂにあ
たる逆洗エアーの圧力を十分に減衰させ、その突出部２
０ａ，２０ｂにおける「割れ」の発生を未然に防止する
ことができる。しかも、このように突出部２０ａ，２０
ｂにあたるエアー圧を減衰させても、フィルタユニット
５ａ，５ｂの出口側端部には未だ十分な量のエアーを供
給でき、その箇所のパティキュレートを払い落とすこと
もできる。

【００２１】なお、上記実施例においては、フィルタケ
ース２内に２つのフィルタユニット５ａ，５ｂを収容
し、両フィルタユニット５ａ，５ｂを交互に逆洗するデ
ュアルフィルタ型の装置について説明したが、フィルタ
ケース２内に単一のフィルタユニットを収容したシング
ルフィルタ型の装置であってもよい。

【００２２】図５は、本考案の他の実施例を示したもの
である。

【００２３】この実施例は、フィルタユニット５ａ，５
ｂを構成するフィルタ６₁〜６_nのうち、最も排ガス出
口２ｂ (即ち、ノズル１４ａ，１４ｂ) に近い１枚のフ
ィルタ６₁の板厚を大きくしたものである。これによれ
ば、最下流側のフィルタ６_１の壁厚ｔが増して強度が
向上するため、フィルタ６₁の突出部に逆洗エアーが直
接あたっても、そこでの「割れ」の発生を防止すること
ができる。通常、フィルタユニット５ａ，５ｂにて「割
れ」が生じやすいのは、薄肉となるガス通路７の近傍で
ある。このため、壁厚ｔを増すだけで簡単に「割れ」の
起きにくい構造とすることができる。

【００２４】図６は、本考案のさらに他の実施例を示し
たものである。

【００２５】この実施例は、フィルタユニット５ａ，５
ｂを構成するフィルタ６₁〜６_nのうち、最も出口２ｂ
に近いフィルタ６₁を単なるセラミック多孔質板とした
ものである。これによれば、フィルタ６₁のガス通路が
なくなるなるため、上述と同様に突出部２０ａ，２０ｂ
の強度が増し、突出部２０ａ，２０ｂの「割れ」を防止
することができる。

【００２６】

【考案の効果】以上要するに本考案によれば、パティキ
ュレートフィルタの逆洗エアーによる割れを防止しつ
つ、効率的な逆洗処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のパティキュレート除去装置の一実施例
を示す平面断面図である。

【図２】パティキュレート除去装置の一実施例の正面断
面図である。

【図３】パティキュレート除去装置の一実施例の要部拡
大図である。

【図４】パティキュレート除去装置の一実施例に適用さ
れる多孔板の正面図である。

【図５】本考案の他の実施例を示す要部拡大図である。

【図６】本考案のさらに他の実施例を示す要部拡大図で
ある。

【図７】従来のパティキュレート除去装置の平面断面図
である。

【図８】改良型のパティキュレート除去装置の平面断面
図である。

【符号の説明】

１上流側の排気管２フィルタケース２ｂ排ガス出口５ａ，５ｂパティキュレートフィルタユニット１２ａ，１２ｂ下流側の排気管１３多孔板 (減衰板) １４ａ，１４ｂ逆洗ノズル２０ａ，２０ｂ突出部

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】エンジンの排気系に介設されるフィルタ
ケース内に収容されたパティキュレートフィルタと、パ
ティキュレートフィルタの側方に区画された清浄ガス室
に排ガス出口を通じて逆洗エアーを噴射する逆洗ノズル
とを備えたパティキュレート除去装置において、上記パ
ティキュレートフィルタを排ガス出口の前方に所定量突
出させると共に、上記逆洗ノズルからフィルタの突出部
且つ出口側エッジ部に向かうエアー圧を部分的に減衰さ
せる減衰板を設けたことを特徴とするパティキュレート
除去装置。