JP2888028B2 - ディーゼルエンジンの排気浄化装置 - Google Patents

ディーゼルエンジンの排気浄化装置

Info

Publication number
JP2888028B2
JP2888028B2 JP4126325A JP12632592A JP2888028B2 JP 2888028 B2 JP2888028 B2 JP 2888028B2 JP 4126325 A JP4126325 A JP 4126325A JP 12632592 A JP12632592 A JP 12632592A JP 2888028 B2 JP2888028 B2 JP 2888028B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filter
heat
exhaust
exhaust gas
storage material
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP4126325A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH05321633A (ja
Inventor
雅夫 安川
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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 Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP4126325A priority Critical patent/JP2888028B2/ja
Publication of JPH05321633A publication Critical patent/JPH05321633A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2888028B2 publication Critical patent/JP2888028B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Landscapes

  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はディーゼルエンジンより
排出されるパティキュレートを捕集するフィルタを排気
通路に備えた排気浄化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ディーゼルエンジンの排気ガス中には排
気微粒子、即ちパティキュレートが多く含まれているた
め、通常、エンジンの排気通路にはこのパティキュレー
トを捕集するためのフィルタが装着されている。このフ
ィルタは、使用に伴ってその内部に蓄積されるパティキ
ュレートの量が増えると通気性が次第に損なわれ、エン
ジン性能も低下することになるため、パティキュレート
捕集量に応じて定期的に再生されなければならない。
尚、このフィルタ再生とは、例えばフィルタ端面やその
上流側に設けられた電気ヒータや燃焼加熱器などによっ
てフィルタを加熱して、フィルタ内のパティキュレート
を着火燃焼することを意味している。
【0003】ところで、以上のようにしてフィルタの一
端面側からフィルタを加熱する場合、フィルタの中央部
分と外周部分とでは、その放熱程度により大きな温度差
を生じる傾向にあり、この結果熱歪によりフィルタ内に
クラックが発生する恐れがある。このような問題に対し
特開平1−237311号公報には、フィルタ上流側
に、燃焼加熱器からの熱を一旦蓄える蓄熱器を設け、フ
ィルタ再生時、フィルタを徐々に加熱するようにしてフ
ィルタ内温度分布を出来るだけ均一にするようにした排
気ガス浄化装置が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記装
置のようにフィルタ上流側にのみ蓄熱器を設けた場合、
着火の際のフィルタ端面側の温度分布はある程度改善さ
れるものの、パティキュレート着火後においてフィルタ
下流側へと燃焼が伝播していく過程においては、フィル
タ外周は外気により冷却され続けるために(放熱量
大)、フィルタ中央部分との間で大きな温度差を生じ、
フィルタ外周部位の再生不良やクラックが発生する恐れ
がある。
【0005】本発明は上述したような従来装置の問題点
に鑑み、提供されるものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明によれば、ディーゼルエンジンの排気通路にフィ
ルタを設け、以てエンジンから排出される排気ガス中の
パティキュレートを捕集すると共に、定期的にフィルタ
内パティキュレートを燃焼してフィルタ再生する排気浄
化装置において、上記フィルタの外周に蓄熱材を配置す
ると共に上記排気通路に熱伝導部材を設け、該熱伝導部
材を介して上記蓄熱材に排気熱を供給したことを特徴と
するディーゼルエンジンの排気浄化装置が提供される。
【0007】
【作用】排気通路に熱伝導部材を設け、これを伝わって
排気の熱がフィルタ外周の蓄熱材に伝達されるようにし
たため、再生時には十分に蓄熱された蓄熱材によってフ
ィルタ外周を暖めることができ、フィルタ中央部分・外
周部分間の温度差が小さくなり、フィルタ劣化の恐れが
なくなる。
【0008】
【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。図1は、本発明による排気浄化装置の第1実
施例を示し、その主要な構成要素であるフィルタ周囲の
排気通路Pの縦断面を示し、又図2は、図1の線II−II
に沿った断面図である。これらの図1,2に関し、1は
図1の右方に位置するディーゼルエンジン(図示せず)
の排気系に装着されるフィルタであり、2はこのフィル
タ1を収納するケーシング、3はフィルタ1の一端面に
配置されフィルタ再生時、通電発熱する電気ヒータであ
る。
【0009】フィルタ1は、例えば多孔質のセラミック
材料から形成され、その内部には図中、部分的に示した
ようにフィルタ長手方向に延びる多数のフィルタセル4
a,4bを有し、各フィルタセル4a,4bの一方の端
部は必ず栓部材5によって閉じられている。本実施例に
よれば、このフィルタ1を収納するケーシング2は、ラ
ッパ状のフロントケーシング部材6及びリヤケーシング
部材7と、これらの部材6,7間に位置してフィルタ外
周を取り巻く筒状のケーシング部材8とによって構成さ
れ、このケーシング部材8には、フィルタ長手方向に延
びその外周を包囲する多数のチャンバ8aが画成され、
その内部には蓄熱材9が充填される。
【0010】そして、このケーシング部材8の内方であ
って、フィルタ1の排気上流側空間には(本実施例で
は、電気ヒータ3を配したフィルタ端面とは逆の端面近
傍)、熱伝導率の良好な材料から成り、かつ図2に示す
ように格子状に形成される熱伝導部材10が、上記ケー
シング部材8の内周面に固着される。尚、この熱伝導部
材10の設置に関しては、ケーシング部材8と熱伝導部
材10を同一材料から成る1つの部品として形成しても
良い。
【0011】本実施例において排気浄化装置を以上のよ
うに構成したことで、図1中、左側から右側へと排気通
路P内を排気ガスがながるパティキュレート捕集時にお
いては、排気ガスの熱が熱伝導部材10を介してケーシ
ング部材8内の蓄熱材9に伝達されることになる。従っ
て、仮にエンジンの高負荷運転時などにおいて、高温の
排気ガスがフィルタ1へと導かれるような場合でも、そ
の熱量の幾分かは蓄熱材9に蓄えられ、フィルタ1を通
過する時点では排気ガス温を低下させることができ、従
来フィルタに見られたような、適正インターバルでない
パティキュレートの自然着火に伴うフィルタ耐久性の低
下を回避することができる。
【0012】そして、このようにして蓄熱材9に蓄えら
れた熱量により、いざフィルタ再生となった場合、フィ
ルタ外周部の冷却を防ぐことができ、従って従来見られ
たようなフィルタ外周部のパティキュレート燃え残り現
象や、フィルタ中央部分との温度差によるクラック発生
などの不具合を解消することができる。尚、図1,2に
示した実施例の構造では、フィルタ再生時、電気ヒータ
3側から熱伝導部材10側へと再生用ガス(2次空気や
排気ガスなど)が流れる、所謂逆流再生方式の排気浄化
装置であるため、再生初期にフィルタ1から出たパティ
キュレート燃焼ガスの熱量が、フィルタ1の下流側(パ
ティキュレート捕集時は上流側)に位置する熱伝導部材
10によってある程度回収され、更に蓄熱材9へと廻る
ため、再生時下流側(熱伝導部材10近傍)のフィルタ
外周部を加熱して、更にその冷却を防ぐことが可能であ
る。
【0013】図3は、以上説明した蓄熱材に、水酸化カ
ルシウム〔Ca (OH)2〕を使用し、上述した蓄熱及び
放熱作用にその化学反応を利用した、本発明の第2実施
例を示したものである。尚、本実施例において先の第1
実施例と同一の構成要素には同一番号を付し、その説明
は省略する。本実施例によれば、ケーシング部材8の内
部には水酸化カルシウムから成る多数のペレット状の蓄
熱材9が充填され、更にこのケーシング部材8内部に
は、フィルタ再生時において蓄熱材9に対し、図示しな
い給水システムからの水を供給する給水スリーブ11が
装填される。
【0014】しかして、本実施例によれば、パティキュ
レート捕集時には熱伝導部材10を介して供給された熱
量によって蓄熱材9において、 熱量(63.5KJ)+Ca (OH)2 → CaO+H2 O なる反応が起こり、これによっし生成された水は水蒸気
となって、ケーシング部材8に設けられた蒸気排出口8
b(第1実施例では形成されない)から外部へと排出さ
れる。
【0015】一方、本実施例のフィルタ再生時において
は、上述した給水システムにより給水スリーブ11を介
してケーシング部材8内部に水が供給され、上記吸熱反
応とは逆の発熱反応、即ち CaO+H2 O → Ca (OH)2+熱量(63.5KJ) なる反応が起こり、発生したこの熱量によってフィルタ
外周部を効果的に加熱して、その冷却を防ぐことが可能
となる。
【0016】又、本実施例では、給水システム側でフィ
ルタ再生時供給する水の量を調整することにより、ケー
シング部材8内部における発熱量を容易に制御すること
ができる。これは、再生前のフィルタ内温度をモニタリ
ングすることにより、再生前フィルタ温度状況に応じて
発熱量を制御することを示唆しており、例えば仮に再生
前のフィルタ温度が高すぎフィルタ溶損の恐れがある場
合には、給水せずに、そのまま蓄熱してフィルタを保護
することが可能である。
【0017】以上、本発明の各実施例を説明したが、本
発明における熱伝導部材などの構成要素は、図示した形
状に限定されるものではなく、効果的に蓄熱材に熱伝達
できるものであれば他のいかなる形状のものでも良い。
又、蓄熱材の材料としても、パティキュレート捕集時蓄
熱でき、フィルタ再生時、補助物質の有無に拘わらずフ
ィルタに対して熱量供給できるものであれば、その材料
も限定されるものではない。
【0018】又、図示した実施例では逆流再生方式の排
気浄化装置であったが、当然ながら順流再生方式の排気
浄化装置でも同様の効果が期待できることは言うまでも
無い。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば排
気通路に熱伝導部材を設け、これを伝わって排気の熱が
フィルタ外周の蓄熱材に伝達されるようにしたため、再
生時には十分に蓄熱された蓄熱材によってフィルタ外周
を加熱することができ、フィルタ中央部分・外周部分間
の温度差を小さくして、クラックの発生やフィルタ再生
不良などの不具合を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による第1実施例としての排気浄化装置
を構成するフィルタ周囲の装置縦断面図である。
【図2】図1の線II−IIに沿った装置断面図である。
【図3】本発明による第2実施例としての排気浄化装置
を構成するフィルタ周囲の装置縦断面図である。
【符号の説明】
1…フィルタ 9…蓄熱材 10…熱伝導部材 P…排気通路

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディーゼルエンジンの排気通路にフィル
    タを設け、以てエンジンから排出される排気ガス中のパ
    ティキュレートを捕集すると共に、定期的にフィルタ内
    パティキュレートを燃焼してフィルタ再生する排気浄化
    装置において、 上記フィルタの外周に蓄熱材を配置すると共に上記排気
    通路に熱伝導部材を設け、該熱伝導部材を介して上記蓄
    熱材に排気熱を供給したことを特徴とするディーゼルエ
    ンジンの排気浄化装置。
JP4126325A 1992-05-19 1992-05-19 ディーゼルエンジンの排気浄化装置 Expired - Fee Related JP2888028B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4126325A JP2888028B2 (ja) 1992-05-19 1992-05-19 ディーゼルエンジンの排気浄化装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4126325A JP2888028B2 (ja) 1992-05-19 1992-05-19 ディーゼルエンジンの排気浄化装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05321633A JPH05321633A (ja) 1993-12-07
JP2888028B2 true JP2888028B2 (ja) 1999-05-10

Family

ID=14932396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4126325A Expired - Fee Related JP2888028B2 (ja) 1992-05-19 1992-05-19 ディーゼルエンジンの排気浄化装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2888028B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3062052A4 (en) * 2013-10-24 2017-06-14 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Chemical heat storage device

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006035053A1 (de) 2005-09-20 2007-03-22 Robert Bosch Gmbh Filterelement und Rußfilter mit geometrisch ähnlichen Kanälen
JP2011058678A (ja) * 2009-09-08 2011-03-24 Ngk Insulators Ltd 蓄熱構造体
JP2015081758A (ja) * 2013-10-24 2015-04-27 株式会社豊田自動織機 化学蓄熱装置
JP6079557B2 (ja) * 2013-10-24 2017-02-15 株式会社豊田自動織機 化学蓄熱装置
JP6959945B2 (ja) 2017-01-17 2021-11-05 日本碍子株式会社 発熱システム、排気ガス浄化装置、及びハニカム構造体の再生方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3062052A4 (en) * 2013-10-24 2017-06-14 Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki Chemical heat storage device

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05321633A (ja) 1993-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7010910B2 (en) Exhaust gas purification apparatus
KR930000473B1 (ko) 디이젤엔진의 배기정화장치
JPH04179818A (ja) 排気ガス微粒子浄化装置
JP2888028B2 (ja) ディーゼルエンジンの排気浄化装置
JP2590943Y2 (ja) 排気ガス浄化装置
KR19980032928A (ko) 배기 가스 정화 장치
US7716921B2 (en) Exhaust particulate filter
JP3147356B2 (ja) 排気ガス微粒子浄化装置
JP3067365B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JPH04301130A (ja) 内燃機関の排気ガス浄化用フィルタ
JPH087053Y2 (ja) パティキュレートフィルタ
JPH116419A (ja) フィルタの再生方法およびフィルタ装置
JPH0741859Y2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP3111828B2 (ja) 内燃機関の排気微粒子処理装置
JP3360437B2 (ja) 内燃機関の排気微粒子処理装置
JP3201114B2 (ja) 内燃機関の排気微粒子捕集フィルタ
JPH05231133A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP4363074B2 (ja) 排気ガス浄化システム
JPS6329846Y2 (ja)
JPS58214316A (ja) 排気ガス浄化用フイルタ
JP2001000839A (ja) 排気ガス浄化装置
JPH05125922A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JPH055411A (ja) デイーゼルエンジンの排気ガス浄化装置
JPH0619790Y2 (ja) 逆流再生方式の排気浄化装置
JPH0352974Y2 (ja)

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080219

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090219

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100219

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees