JP3015777B2 - 黒煙除去装置 - Google Patents
黒煙除去装置Info
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- JP3015777B2 JP3015777B2 JP10140877A JP14087798A JP3015777B2 JP 3015777 B2 JP3015777 B2 JP 3015777B2 JP 10140877 A JP10140877 A JP 10140877A JP 14087798 A JP14087798 A JP 14087798A JP 3015777 B2 JP3015777 B2 JP 3015777B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンから排出される排気ガス中の黒煙を除去する装置に関
し、特に、路線バスやごみ収集車などのように走行や停
車を頻繁に繰り返すディーゼルエンジン車に適用すると
有効なものである。
ンから排出される排気ガス中の黒煙を除去する装置に関
し、特に、路線バスやごみ収集車などのように走行や停
車を頻繁に繰り返すディーゼルエンジン車に適用すると
有効なものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ディーゼルエンジンの不完全燃焼
で生じる黒煙に含まれる微粒子（ＤＥＰ）は、人体の健
康に悪影響を及ぼすことが確認されており、そのためデ
ィーゼルエンジン車にあっては、前記排気微粒子を低減
する排気浄化装置「ディーゼル・パティキュレート・フ
ィルター（ＤＰＦ）装置」（以下、黒煙除去装置とい
う）が種々開発されている。
で生じる黒煙に含まれる微粒子（ＤＥＰ）は、人体の健
康に悪影響を及ぼすことが確認されており、そのためデ
ィーゼルエンジン車にあっては、前記排気微粒子を低減
する排気浄化装置「ディーゼル・パティキュレート・フ
ィルター（ＤＰＦ）装置」（以下、黒煙除去装置とい
う）が種々開発されている。
【０００３】従来の黒煙除去装置の概略構成を図４に示
す。図４に示すように、ディーゼルエンジン１１０に
は、排気ガス１００を排出する排気路１１１の一端が連
結されている。排気路１１１の他端寄りには、当該排気
路１１１内に軽油などの燃料１０１を注入する噴射器１
１６が取り付けられている。排気路１１１の他端には、
排気ガス１００と燃料１０１とを混合するミキサ１１７
の入口側が連結されている。ミキサ１１７の出口側に
は、排気ガス浄化用と触媒燃焼用に白金等を使用した触
媒燃焼器１１８の入口側が連結されている。触媒燃焼器
１１８の出口側には、排気ガス１００中から黒煙を捕捉
するハニカム状のセラミックス製フィルタ１１９の入口
側が連結されている。
す。図４に示すように、ディーゼルエンジン１１０に
は、排気ガス１００を排出する排気路１１１の一端が連
結されている。排気路１１１の他端寄りには、当該排気
路１１１内に軽油などの燃料１０１を注入する噴射器１
１６が取り付けられている。排気路１１１の他端には、
排気ガス１００と燃料１０１とを混合するミキサ１１７
の入口側が連結されている。ミキサ１１７の出口側に
は、排気ガス浄化用と触媒燃焼用に白金等を使用した触
媒燃焼器１１８の入口側が連結されている。触媒燃焼器
１１８の出口側には、排気ガス１００中から黒煙を捕捉
するハニカム状のセラミックス製フィルタ１１９の入口
側が連結されている。
【０００４】また、前記ディーゼルエンジン１１０に
は、当該エンジン１１０の水温、回転数、排気温度など
を検出する図示しない各種センサが設けられている。一
方、前記触媒燃焼器１１８の出口側には、当該部位での
排気ガスの圧力損失や燃焼温度などを検出する図示しな
い各種センサが設けられている。これらの各種センサの
検出信号は制御装置１２０に入力される。この制御装置
１２０は前記入力信号に応じて前記噴射器１１６を駆動
制御するようになっている。
は、当該エンジン１１０の水温、回転数、排気温度など
を検出する図示しない各種センサが設けられている。一
方、前記触媒燃焼器１１８の出口側には、当該部位での
排気ガスの圧力損失や燃焼温度などを検出する図示しな
い各種センサが設けられている。これらの各種センサの
検出信号は制御装置１２０に入力される。この制御装置
１２０は前記入力信号に応じて前記噴射器１１６を駆動
制御するようになっている。
【０００５】このような黒煙除去装置では、ディーゼル
エンジン１１０から排出された排気ガス１００が排気路
１１１、ミキサ１１７、触媒燃焼器１１８を介してフィ
ルタ１１９内に送給されると、当該フィルタ１１９が排
気ガス１００中から黒煙を捕捉するので、フィルタ１１
９の出口側から黒煙が除去された浄化ガス１０３が排出
される。また、白金等を使用した触媒燃焼器１２の触媒
作用により排気ガス中のＨＣやＣＯも浄化される。
エンジン１１０から排出された排気ガス１００が排気路
１１１、ミキサ１１７、触媒燃焼器１１８を介してフィ
ルタ１１９内に送給されると、当該フィルタ１１９が排
気ガス１００中から黒煙を捕捉するので、フィルタ１１
９の出口側から黒煙が除去された浄化ガス１０３が排出
される。また、白金等を使用した触媒燃焼器１２の触媒
作用により排気ガス中のＨＣやＣＯも浄化される。
【０００６】このように排気ガス１００中の黒煙をフィ
ルタ１１９が捕捉していくと、当該フィルタ１１９が次
第に目詰まりし、圧力損失の上昇によりエンジン出力の
低下を招くことになる。このため、前記各種センサから
の検出信号に基づいて制御装置１２０が噴射器１１６を
制御して、噴射器１１６が排気路１１１内に所定量の燃
料１０１を適宜注入すると、当該燃料１０１と排気ガス
１００がミキサ１１７で混合されて触媒燃焼器１１８で
燃焼される。これにより、当該排気ガス１００のフィル
タ１１９内の通過に際して、当該排気ガス１００がフィ
ルタ１１９に捕捉されている黒煙を加熱して燃焼させ、
当該フィルタ１１９から黒煙を除去して目詰まりを防止
している。
ルタ１１９が捕捉していくと、当該フィルタ１１９が次
第に目詰まりし、圧力損失の上昇によりエンジン出力の
低下を招くことになる。このため、前記各種センサから
の検出信号に基づいて制御装置１２０が噴射器１１６を
制御して、噴射器１１６が排気路１１１内に所定量の燃
料１０１を適宜注入すると、当該燃料１０１と排気ガス
１００がミキサ１１７で混合されて触媒燃焼器１１８で
燃焼される。これにより、当該排気ガス１００のフィル
タ１１９内の通過に際して、当該排気ガス１００がフィ
ルタ１１９に捕捉されている黒煙を加熱して燃焼させ、
当該フィルタ１１９から黒煙を除去して目詰まりを防止
している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たような黒煙除去装置を路線バスやごみ収集車などのよ
うに走行や停車を頻繁に繰り返すディーゼルエンジン車
に適用すると、停車時（アイドリング状態のようなエン
ジン低負荷域）における排気ガス１００の温度が燃料１
０１の触媒燃焼器１１８による着火温度にまで到達しな
いため、フィルタ１１９の再生作業を走行時（エンジン
中・高負荷域）にしか行うことができなかった。このた
め、車両の運行状況によっては一度に燃焼させる黒煙の
量が多く、フィルタ１１９内で発生する熱量が多くなっ
てフィルタ１１９の温度が非常に高くなってしまい、フ
ィルタ１１９を破損させてしまうなどの不具合があっ
た。また、白金等を使用した触媒燃焼器１２は高価であ
るため、黒煙除去装置のコストアップを招来するという
問題点もあった。
たような黒煙除去装置を路線バスやごみ収集車などのよ
うに走行や停車を頻繁に繰り返すディーゼルエンジン車
に適用すると、停車時（アイドリング状態のようなエン
ジン低負荷域）における排気ガス１００の温度が燃料１
０１の触媒燃焼器１１８による着火温度にまで到達しな
いため、フィルタ１１９の再生作業を走行時（エンジン
中・高負荷域）にしか行うことができなかった。このた
め、車両の運行状況によっては一度に燃焼させる黒煙の
量が多く、フィルタ１１９内で発生する熱量が多くなっ
てフィルタ１１９の温度が非常に高くなってしまい、フ
ィルタ１１９を破損させてしまうなどの不具合があっ
た。また、白金等を使用した触媒燃焼器１２は高価であ
るため、黒煙除去装置のコストアップを招来するという
問題点もあった。
【０００８】このようなことから、本発明は、ディーゼ
ルエンジンの排気ガス温度を効果的に昇温してフィルタ
に捕捉された黒煙を確実に燃焼させることができる安価
な黒煙除去装置を提供することを目的とする。
ルエンジンの排気ガス温度を効果的に昇温してフィルタ
に捕捉された黒煙を確実に燃焼させることができる安価
な黒煙除去装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ための、本発明による黒煙除去装置は、ディーゼルエン
ジンからの排気ガス中の黒煙を捕捉するフィルタと、該
フィルタヘ送給する前の前記排気ガスを燃焼し得る燃焼
器を備えると共に、前記燃焼器は、前記排気ガスが旋回
導入される外筒と該外筒内に導入された排気ガスの一部
が周壁部に形成した複数のノズル孔より旋回導入される
内筒との二重筒で形成されると共に、前記内筒内に燃料
と空気の混合気を供給し得る燃料・空気噴霧ノズルと、
前記混合気に着火するためのイグナイタとを備え、且つ
前記内筒の周壁内面に沿って配設される保炎用の金網、
前記内筒内に前記燃料・空気噴霧ノズルから噴出される
燃料・空気の噴霧外縁を囲綾するようにして配設される
保炎板、前記外筒の出口側に周方向に複数枚配設される
排気ガスの旋回防止板、前記外筒の出口部に配設される
排気ガスの流量調整板の内、少なくとも１つ以上を備
え、同燃焼器により前記排気ガスを燃焼させてその温度
を前記フィルタで捕捉された黒煙を燃焼し得る温度まで
昇温させるようにしたことを特徴とする。
ための、本発明による黒煙除去装置は、ディーゼルエン
ジンからの排気ガス中の黒煙を捕捉するフィルタと、該
フィルタヘ送給する前の前記排気ガスを燃焼し得る燃焼
器を備えると共に、前記燃焼器は、前記排気ガスが旋回
導入される外筒と該外筒内に導入された排気ガスの一部
が周壁部に形成した複数のノズル孔より旋回導入される
内筒との二重筒で形成されると共に、前記内筒内に燃料
と空気の混合気を供給し得る燃料・空気噴霧ノズルと、
前記混合気に着火するためのイグナイタとを備え、且つ
前記内筒の周壁内面に沿って配設される保炎用の金網、
前記内筒内に前記燃料・空気噴霧ノズルから噴出される
燃料・空気の噴霧外縁を囲綾するようにして配設される
保炎板、前記外筒の出口側に周方向に複数枚配設される
排気ガスの旋回防止板、前記外筒の出口部に配設される
排気ガスの流量調整板の内、少なくとも１つ以上を備
え、同燃焼器により前記排気ガスを燃焼させてその温度
を前記フィルタで捕捉された黒煙を燃焼し得る温度まで
昇温させるようにしたことを特徴とする。
【００１０】また、前記燃焼器に導入される前の排気ガ
ス温度を検出するセンサと、前記燃焼器で燃焼された後
の排気ガス温度を検出するセンサと、これらのセンサか
らの検出信号に基づいて前記燃料・空気噴霧ノズルと前
記イグナイタの作動を制御する制御手段とを備えたこと
を特徴とする。
ス温度を検出するセンサと、前記燃焼器で燃焼された後
の排気ガス温度を検出するセンサと、これらのセンサか
らの検出信号に基づいて前記燃料・空気噴霧ノズルと前
記イグナイタの作動を制御する制御手段とを備えたこと
を特徴とする。
【００１１】また、前記フィルタの出口側にＮＯX浄化
用触媒を接続したことを特徴とする。
用触媒を接続したことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る黒煙除去装置
を実施例により図面を用いて詳細に説明する。
を実施例により図面を用いて詳細に説明する。
【００１３】［第１実施例］ ［構成］図１は本発明の第１実施例を示す黒煙除去装置
の概略構成図、図２は同じく予燃焼器の構造説明図であ
る。
の概略構成図、図２は同じく予燃焼器の構造説明図であ
る。
【００１４】図１に示すように、ディーゼルエンジン１
の燃焼室２には、新気を吸入するための吸気路３と排気
ガスを排出するための排気路４とが、それぞれ図示しな
いバルブを介して連通されると共に、インジェクタ５と
イグナイタとしてのグロープラグ６とが臨設される。イ
ンジェクタ５は、燃料噴射用コントロールユニット７に
より燃料タンク８からの加圧燃料（軽油）を所定の噴射
時期・噴射量で燃焼室２内に噴射するよう制御され、グ
ロープラグ６は、始動用コントロールユニット９により
エンジン始動時にバッテリー１０から通電されて発熱す
るよう制御される。
の燃焼室２には、新気を吸入するための吸気路３と排気
ガスを排出するための排気路４とが、それぞれ図示しな
いバルブを介して連通されると共に、インジェクタ５と
イグナイタとしてのグロープラグ６とが臨設される。イ
ンジェクタ５は、燃料噴射用コントロールユニット７に
より燃料タンク８からの加圧燃料（軽油）を所定の噴射
時期・噴射量で燃焼室２内に噴射するよう制御され、グ
ロープラグ６は、始動用コントロールユニット９により
エンジン始動時にバッテリー１０から通電されて発熱す
るよう制御される。
【００１５】前記排気路４の下流端は、後述する燃焼器
１１の入口側に接続される。この燃焼器１１の出口側に
は排気ガス中から黒煙を捕捉するハニカム状のセラミッ
クス（又は不織布）製フィルタ１３が接続される。これ
らの燃焼器１１及びフィルタ１３は円筒体状に一体的に
形成される。
１１の入口側に接続される。この燃焼器１１の出口側に
は排気ガス中から黒煙を捕捉するハニカム状のセラミッ
クス（又は不織布）製フィルタ１３が接続される。これ
らの燃焼器１１及びフィルタ１３は円筒体状に一体的に
形成される。
【００１６】前記燃焼器１１の入口側には、燃料・空気
噴霧ノズル１８と該噴霧ノズル１８に隣接してイグナイ
タとしてのグロープラグ１９が設けられる。前記燃料・
空気噴霧ノズル１８は、前記燃料タンク８から流量調整
弁１５を介して送られてくる加圧燃料と既設のコンプレ
ッサ１６から流量調整弁１７を介して送られてくる加圧
空気とを混合して燃焼器１１内に導入された排気ガス中
に噴霧し得るようになっている。前記グロープラグ１９
は、前記バッテリー１０からリレー２０を介して所定時
期に通電されて発熱し、前記燃料・空気噴霧ノズル１８
から噴霧した混合気に着火し得るようになっている。
噴霧ノズル１８と該噴霧ノズル１８に隣接してイグナイ
タとしてのグロープラグ１９が設けられる。前記燃料・
空気噴霧ノズル１８は、前記燃料タンク８から流量調整
弁１５を介して送られてくる加圧燃料と既設のコンプレ
ッサ１６から流量調整弁１７を介して送られてくる加圧
空気とを混合して燃焼器１１内に導入された排気ガス中
に噴霧し得るようになっている。前記グロープラグ１９
は、前記バッテリー１０からリレー２０を介して所定時
期に通電されて発熱し、前記燃料・空気噴霧ノズル１８
から噴霧した混合気に着火し得るようになっている。
【００１７】そして、前記流量調整弁１５，１７及びリ
レー２０は、制御手段としての黒煙除去用コントロール
ユニット２１からの信号により駆動制御されると共に、
このコントロールユニット２１には、排気路４に介装さ
れて排気ガス温度を検出する熱電対２２ａと燃焼器１１
内に介装されて燃焼後の排気ガス温度を検出する熱電対
２２ｂとからの検出信号が入力される。また、コントロ
ールユニット２１には、ディーゼルエンジン１の回転数
などを検出する図示しない各種センサからの検出信号
と、フィルタ１３直前の排気ガスの圧力損失などを検出
する図示しない各種センサからの検出信号が適宜入力さ
れる。尚、図１中２３ａ，２３ｂは燃料を加圧送給する
燃料ポンプである。
レー２０は、制御手段としての黒煙除去用コントロール
ユニット２１からの信号により駆動制御されると共に、
このコントロールユニット２１には、排気路４に介装さ
れて排気ガス温度を検出する熱電対２２ａと燃焼器１１
内に介装されて燃焼後の排気ガス温度を検出する熱電対
２２ｂとからの検出信号が入力される。また、コントロ
ールユニット２１には、ディーゼルエンジン１の回転数
などを検出する図示しない各種センサからの検出信号
と、フィルタ１３直前の排気ガスの圧力損失などを検出
する図示しない各種センサからの検出信号が適宜入力さ
れる。尚、図１中２３ａ，２３ｂは燃料を加圧送給する
燃料ポンプである。
【００１８】図２に示すように、前記燃焼器１１は、一
端（排気ガス流れの上流側）が閉塞された内筒２５及び
外筒２６からなる二重筒で形成され、前述した排気路４
の下流端が外筒２６に対し接線方向に接続し、内，外筒
２５，２６間に排気ガスが旋回導入（図中矢印参照）さ
れるようになっている。前記内筒２５の周壁には、内，
外筒２５，２６間に排気ガスが旋回導入される方向と同
一方向に、排気ガスの一部を旋回導入するためのノズル
孔２７が周方向に等配形成されると共に筒軸方向に多重
に形成される。
端（排気ガス流れの上流側）が閉塞された内筒２５及び
外筒２６からなる二重筒で形成され、前述した排気路４
の下流端が外筒２６に対し接線方向に接続し、内，外筒
２５，２６間に排気ガスが旋回導入（図中矢印参照）さ
れるようになっている。前記内筒２５の周壁には、内，
外筒２５，２６間に排気ガスが旋回導入される方向と同
一方向に、排気ガスの一部を旋回導入するためのノズル
孔２７が周方向に等配形成されると共に筒軸方向に多重
に形成される。
【００１９】前記内筒２５の端壁中央に前述した燃料・
空気噴霧ノズル１８が取り付けられると共に、この燃料
・空気噴霧ノズル１８から内筒２５内に噴出される燃料
・空気の噴霧外縁をその先端発熱部１９ａが跨ぐように
して前述したグロープラグ１９が前記内筒２５の端壁上
部に斜め下向きに取り付けられる。また、内筒２５の内
壁部は耐熱性材料のセラミックス多孔体２８で被われて
いる。実際には、セラミックス多孔体２８は筒軸方向に
複数分割されて熱変形吸収可能に組み付けられている。
空気噴霧ノズル１８が取り付けられると共に、この燃料
・空気噴霧ノズル１８から内筒２５内に噴出される燃料
・空気の噴霧外縁をその先端発熱部１９ａが跨ぐように
して前述したグロープラグ１９が前記内筒２５の端壁上
部に斜め下向きに取り付けられる。また、内筒２５の内
壁部は耐熱性材料のセラミックス多孔体２８で被われて
いる。実際には、セラミックス多孔体２８は筒軸方向に
複数分割されて熱変形吸収可能に組み付けられている。
【００２０】また図示例では、前記燃焼器１１に、着火
性や燃焼安定性を向上させるための各種の補助部材が組
み付けられる。即ち、前記内筒２５内には、セラミック
ス多孔体２８の内周面に沿って、保炎・保温用の円筒状
の金網３０が配設される。また、前記内筒２５内におけ
るセラミックス多孔体２８の内周面にドーナツ板状の保
炎板３１を、燃料・空気噴霧ノズル１８から内筒２５内
に噴出される燃料・空気の噴霧外縁を囲繞するようにし
て取り付けられる。また、内，外筒２５，２６間の後半
部（外筒の出口側）に旋回防止板３３を周方向に適当数
（図中では４枚）等配される。また、内，外筒２５，２
６間の後端部（外筒の出口部）に開口比固定又は可変の
流量調整板３４が配設される。
性や燃焼安定性を向上させるための各種の補助部材が組
み付けられる。即ち、前記内筒２５内には、セラミック
ス多孔体２８の内周面に沿って、保炎・保温用の円筒状
の金網３０が配設される。また、前記内筒２５内におけ
るセラミックス多孔体２８の内周面にドーナツ板状の保
炎板３１を、燃料・空気噴霧ノズル１８から内筒２５内
に噴出される燃料・空気の噴霧外縁を囲繞するようにし
て取り付けられる。また、内，外筒２５，２６間の後半
部（外筒の出口側）に旋回防止板３３を周方向に適当数
（図中では４枚）等配される。また、内，外筒２５，２
６間の後端部（外筒の出口部）に開口比固定又は可変の
流量調整板３４が配設される。
【００２１】［作用・効果］このような黒煙除去装置で
は、ディーゼルエンジン１から排出された排気ガスが排
気路４、燃焼器１１を介してフィルタ１３内に送給され
ると、当該フィルタ１３が排気ガス中から黒煙を捕捉す
るので、フィルタ１３からは黒煙の除去された排気ガス
が排出される。
は、ディーゼルエンジン１から排出された排気ガスが排
気路４、燃焼器１１を介してフィルタ１３内に送給され
ると、当該フィルタ１３が排気ガス中から黒煙を捕捉す
るので、フィルタ１３からは黒煙の除去された排気ガス
が排出される。
【００２２】このように排気ガス中の黒煙をフィルタ１
３が捕捉していくと、フィルタ１３に捕捉された黒煙が
蓄積していく。この黒煙の蓄積が進むと排気ガスの圧力
損失が上昇し、エンジン性能が低下する。そこで、この
ような異常な圧力損失の上昇があると、これを黒煙除去
用コントロールユニット２１が各種センサからの検出信
号により検知して、リレー２０を制御してグロープラグ
１９に通電すると共に、流量調整弁１５，１７の制御に
より燃料・空気噴霧ノズル１８から燃料と空気の混合気
を燃焼器１１内に導入された排気ガス中に噴霧する。
３が捕捉していくと、フィルタ１３に捕捉された黒煙が
蓄積していく。この黒煙の蓄積が進むと排気ガスの圧力
損失が上昇し、エンジン性能が低下する。そこで、この
ような異常な圧力損失の上昇があると、これを黒煙除去
用コントロールユニット２１が各種センサからの検出信
号により検知して、リレー２０を制御してグロープラグ
１９に通電すると共に、流量調整弁１５，１７の制御に
より燃料・空気噴霧ノズル１８から燃料と空気の混合気
を燃焼器１１内に導入された排気ガス中に噴霧する。
【００２３】これにより、燃料・空気噴霧ノズル１８か
ら噴霧した混合気がグロープラグ１９により着火され、
排気路４からの排気ガスを燃焼させる。この際、前記コ
ントロールユニット２１は、排気路４に介装された熱電
対２２ａと燃焼器１１内に介装された熱電対２２ｂとか
らの検出信号に基づいて、燃焼後の排気ガスの温度がフ
ィルタ１３に捕捉された黒煙を燃焼させられる温度（約
７００°以上）になるまで、前記燃料・空気噴霧ノズル
１８とグロープラグ１９の作動を制御する。即ち、燃焼
器１１の燃焼状態をコントロールするのである。
ら噴霧した混合気がグロープラグ１９により着火され、
排気路４からの排気ガスを燃焼させる。この際、前記コ
ントロールユニット２１は、排気路４に介装された熱電
対２２ａと燃焼器１１内に介装された熱電対２２ｂとか
らの検出信号に基づいて、燃焼後の排気ガスの温度がフ
ィルタ１３に捕捉された黒煙を燃焼させられる温度（約
７００°以上）になるまで、前記燃料・空気噴霧ノズル
１８とグロープラグ１９の作動を制御する。即ち、燃焼
器１１の燃焼状態をコントロールするのである。
【００２４】この結果、燃焼器１１を経た排気ガスがフ
ィルタ１３内を通過するにあたって、フィルタ１３に捕
捉されている黒煙を加熱・燃焼させて当該フィルタ１３
から黒煙を除去し、目詰まりを防止する。換言すれば、
フィルタ１３が再生されるのである。
ィルタ１３内を通過するにあたって、フィルタ１３に捕
捉されている黒煙を加熱・燃焼させて当該フィルタ１３
から黒煙を除去し、目詰まりを防止する。換言すれば、
フィルタ１３が再生されるのである。
【００２５】したがって、路線バスやごみ収集車などの
ように走行や停車を頻繁に繰り返すディーゼル車に適用
しても、エンジンの運転領域（換言すれば、排気ガス温
度）如何にかかわらず、フィルタ１３に捕捉された黒煙
を定期的に燃焼除去させることができ、エンジンの性能
低下が未然に回避できる。
ように走行や停車を頻繁に繰り返すディーゼル車に適用
しても、エンジンの運転領域（換言すれば、排気ガス温
度）如何にかかわらず、フィルタ１３に捕捉された黒煙
を定期的に燃焼除去させることができ、エンジンの性能
低下が未然に回避できる。
【００２６】そして、本実施例では、前記燃焼器１１が
二重筒で形成され、内，外筒２５，２６間に排気ガスが
旋回導入されると共に、前記内筒２５周壁のノズル孔２
７により、内筒２５内にも排気ガスが旋回導入されるた
め、内筒２５内における排気ガスの均一化と流量適正化
が図れる。また、前記グロープラグ１９の発熱部１９ａ
が燃料濃度分布が最適な燃料・空気噴霧ノズル１８の噴
霧外縁を跨ぐようにして取り付けられる。これらの結
果、前記グロープラグ１９による着火性が向上すると共
に、前記内筒２５の内壁部を被うセラミックス多孔体２
８により保温性が高められることも加えて、低酸素濃度
のディーゼル排気ガスでも良好な燃焼状態が得られ、フ
ィルタ１３に流入する排気ガス温度を確実に高められ
る。さらに、本実施例では、金網３０、保炎板３１、旋
回防止板３３及び流量調整板３４による相乗効果によ
り、内筒２５における着火性・燃焼安定性がより一層向
上される。
二重筒で形成され、内，外筒２５，２６間に排気ガスが
旋回導入されると共に、前記内筒２５周壁のノズル孔２
７により、内筒２５内にも排気ガスが旋回導入されるた
め、内筒２５内における排気ガスの均一化と流量適正化
が図れる。また、前記グロープラグ１９の発熱部１９ａ
が燃料濃度分布が最適な燃料・空気噴霧ノズル１８の噴
霧外縁を跨ぐようにして取り付けられる。これらの結
果、前記グロープラグ１９による着火性が向上すると共
に、前記内筒２５の内壁部を被うセラミックス多孔体２
８により保温性が高められることも加えて、低酸素濃度
のディーゼル排気ガスでも良好な燃焼状態が得られ、フ
ィルタ１３に流入する排気ガス温度を確実に高められ
る。さらに、本実施例では、金網３０、保炎板３１、旋
回防止板３３及び流量調整板３４による相乗効果によ
り、内筒２５における着火性・燃焼安定性がより一層向
上される。
【００２７】また、本実施例では、燃料・空気噴霧ノズ
ル１８に供給する燃料と空気は既設の燃料タンク８とコ
ンプレッサ１６から供給されるので、コストダウンが図
れる。加えて、本実施例では、白金等を使用した触媒燃
焼器１１８（図４参照）を用いないので、黒煙除去装置
のコストダウンが図れる。
ル１８に供給する燃料と空気は既設の燃料タンク８とコ
ンプレッサ１６から供給されるので、コストダウンが図
れる。加えて、本実施例では、白金等を使用した触媒燃
焼器１１８（図４参照）を用いないので、黒煙除去装置
のコストダウンが図れる。
【００２８】［第２実施例］ ［構成］図３は本発明の第２実施例を示す黒煙除去装置
の概略構成図である。
の概略構成図である。
【００２９】これは、第１実施例におけるフィルタ１３
の出口側に、選択還元型やＮＯX触媒等の低廉なＮＯX浄
化用触媒４０を接続した例である。その他の構成は、図
１及び図２と同様である。
の出口側に、選択還元型やＮＯX触媒等の低廉なＮＯX浄
化用触媒４０を接続した例である。その他の構成は、図
１及び図２と同様である。
【００３０】［作用・効果］この実施例によれば、フィ
ルタ１３の再生という点で第１実施例と同様の作用・効
果が得られると共に、低廉なＮＯX浄化用触媒４０によ
り排気ガス中のＮＯXを浄化できるという利点がある。
ルタ１３の再生という点で第１実施例と同様の作用・効
果が得られると共に、低廉なＮＯX浄化用触媒４０によ
り排気ガス中のＮＯXを浄化できるという利点がある。
【００３１】尚、本発明は上記各実施例に限定されず、
本発明の要旨を逸脱しない範囲で、各種変更が可能であ
ることはいうまでもない。また、本発明は自動車に限ら
ず、ディーゼルエンジンを搭載した鉄道車両や船舶等に
も適用できる。
本発明の要旨を逸脱しない範囲で、各種変更が可能であ
ることはいうまでもない。また、本発明は自動車に限ら
ず、ディーゼルエンジンを搭載した鉄道車両や船舶等に
も適用できる。
【００３２】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、ディーゼルエ
ンジンからの排気ガス中の黒煙を捕捉するフィルタと、
該フィルタヘ送給する前の前記排気ガスを燃焼し得る燃
焼器を備えると共に、前記燃焼器は、前記排気ガスが旋
回導入される外筒と該外筒内に導入された排気ガスの一
部が周壁部に形成した複数のノズル孔より旋回導入され
る内筒との二重筒で形成されると共に、前記内筒内に燃
料と空気の混合気を供給し得る燃料・空気噴霧ノズル
と、前記混合気に着火するためのイグナイタとを備え、
且つ前記内筒の周壁内面に沿って配設される保炎用の金
綱、前記内筒内に前記燃料・空気噴霧ノズルから噴出さ
れる燃料・空気の噴霧外縁を囲綾するようにして配設さ
れる保炎板、前記外筒の出口側に周方向に複数枚配設さ
れる排気ガスの旋回防止板、前記外筒の出口部に配設さ
れる排気ガスの流量調整板の内、少なくとも１つ以上を
備え、同燃焼器により前記排気ガスを燃焼させてその温
度を前記フィルタで捕捉された黒煙を燃焼し得る温度ま
で昇温させるようにしたことを特徴とするので、フィル
タに捕捉された黒煙をエンジンの運転領域如何にかかわ
らず、定期的に燃焼除去させることができ、フィルタを
効果的に再生してエンジンの性能低下が未然に回避でき
る。また、白金等を使用した触媒燃焼器を用いないの
で、黒煙除去装置のコストダウンも図れる。また、前記
燃焼器構造により、低酸素濃度のディーゼル排気ガスで
も燃焼器の着火性・安定燃焼性が向上される。
ンジンからの排気ガス中の黒煙を捕捉するフィルタと、
該フィルタヘ送給する前の前記排気ガスを燃焼し得る燃
焼器を備えると共に、前記燃焼器は、前記排気ガスが旋
回導入される外筒と該外筒内に導入された排気ガスの一
部が周壁部に形成した複数のノズル孔より旋回導入され
る内筒との二重筒で形成されると共に、前記内筒内に燃
料と空気の混合気を供給し得る燃料・空気噴霧ノズル
と、前記混合気に着火するためのイグナイタとを備え、
且つ前記内筒の周壁内面に沿って配設される保炎用の金
綱、前記内筒内に前記燃料・空気噴霧ノズルから噴出さ
れる燃料・空気の噴霧外縁を囲綾するようにして配設さ
れる保炎板、前記外筒の出口側に周方向に複数枚配設さ
れる排気ガスの旋回防止板、前記外筒の出口部に配設さ
れる排気ガスの流量調整板の内、少なくとも１つ以上を
備え、同燃焼器により前記排気ガスを燃焼させてその温
度を前記フィルタで捕捉された黒煙を燃焼し得る温度ま
で昇温させるようにしたことを特徴とするので、フィル
タに捕捉された黒煙をエンジンの運転領域如何にかかわ
らず、定期的に燃焼除去させることができ、フィルタを
効果的に再生してエンジンの性能低下が未然に回避でき
る。また、白金等を使用した触媒燃焼器を用いないの
で、黒煙除去装置のコストダウンも図れる。また、前記
燃焼器構造により、低酸素濃度のディーゼル排気ガスで
も燃焼器の着火性・安定燃焼性が向上される。
【００３３】請求項２の発明によれば、前記燃焼器に導
入される前の排気ガス温度を検出するセンサと、前記燃
焼器で燃焼された後の排気ガス温度を検出するセンサ
と、これらのセンサからの検出信号に基づいて前記燃料
・空気噴霧ノズルと前記イグナイタの作動を制御する制
御手段とを備えたことを特徴とするので、排気ガス温度
を効率良く昇温制御することができる。
入される前の排気ガス温度を検出するセンサと、前記燃
焼器で燃焼された後の排気ガス温度を検出するセンサ
と、これらのセンサからの検出信号に基づいて前記燃料
・空気噴霧ノズルと前記イグナイタの作動を制御する制
御手段とを備えたことを特徴とするので、排気ガス温度
を効率良く昇温制御することができる。
【００３４】請求項３の発明によれば、前記フィルタの
出口側にＮＯx浄化用触媒を接続したことを特徴とする
ので、低廉なＮＯx浄化用触媒により排気ガス中のＮＯx
を浄化できる。
出口側にＮＯx浄化用触媒を接続したことを特徴とする
ので、低廉なＮＯx浄化用触媒により排気ガス中のＮＯx
を浄化できる。
【図１】本発明の第１実施例を示す黒煙除去装置の概略
構成図である。
構成図である。
【図２】同じく燃焼器の構造説明図である。
【図３】本発明の第２実施例を示す黒煙除去装置の概略
構成図である。
構成図である。
【図４】従来の黒煙除去装置の実施の形態の概略構成図
である。
である。
１ ディーゼルエンジン ３ 吸気路 ４ 排気路 ８ 燃料タンク １０ バッテリ １１ 燃焼器 １３ フィルタ １５ 流量調整弁 １６ コンプレッサ １７ 流量調整弁 １８ 燃料・空気噴霧ノズル １９ グロープラグ ２０ リレー ２１ 黒煙除去用コントロールユニット ２２ａ，２２ｂ 熱電対 ２５ 内筒 ２６ 外筒 ２７ ノズル孔 ２８ セラミックス多孔体 ３０ 金網 ３１ 保炎板 ３３ 旋回防止板 ３４ 流量調整板 ４０ 触媒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠山 貞則 神奈川県相模原市田名3000番地 三菱重 工業株式会社 相模原製作所内 (72)発明者 阿部 幸浩 神奈川県相模原市田名3000番地 三菱重 工業株式会社 相模原製作所内 (56)参考文献 特開 平５−321635（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−350315（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−98933（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−36015（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−34118（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 3/02 301 - 341 F01N 3/24
Claims (3)
- 【請求項１】 ディーゼルエンジンからの排気ガス中の
黒煙を捕捉するフィルタと、該フィルタヘ送給する前の
前記排気ガスを燃焼し得る燃焼器を備えると共に、前記
燃焼器は、前記排気ガスが旋回導入される外筒と該外筒
内に導入された排気ガスの一部が周壁部に形成した複数
のノズル孔より旋回導入される内筒との二重筒で形成さ
れると共に、前記内筒内に燃料と空気の混合気を供給し
得る燃料・空気噴霧ノズルと、前記混合気に着火するた
めのイグナイタとを備え、且つ前記内筒の周壁内面に沿
って配設される保炎用の金網、前記内筒内に前記燃料・
空気噴霧ノズルから噴出される燃料・空気の噴霧外縁を
囲綾するようにして配設される保炎板、前記外筒の出口
側に周方向に複数枚配設される排気ガスの旋回防止板、
前記外筒の出口部に配設される排気ガスの流量調整板の
内、少なくとも１つ以上を備え、同燃焼器により前記排
気ガスを燃焼させてその温度を前記フィルタで捕捉され
た黒煙を燃焼し得る温度まで昇温させるようにしたこと
を特徴とする黒煙除去装置。 - 【請求項２】 前記燃焼器に導入される前の排気ガス温
度を検出するセンサと、前記燃焼器で燃焼された後の排
気ガス温度を検出するセンサと、これらのセンサからの
検出信号に基づいて前記燃料・空気噴霧ノズルと前記イ
グナイタの作動を制御する制御手段とを備えたことを特
徴とする請求項１記載の黒煙除去装置。 - 【請求項３】 前記フィルタの出口側にＮＯx浄化用触
媒を接続したことを特徴とする請求項１又は２記載の黒
煙除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10140877A JP3015777B2 (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | 黒煙除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10140877A JP3015777B2 (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | 黒煙除去装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11336528A JPH11336528A (ja) | 1999-12-07 |
| JP3015777B2 true JP3015777B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=15278849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10140877A Expired - Fee Related JP3015777B2 (ja) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | 黒煙除去装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3015777B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7708954B2 (en) | 2005-01-25 | 2010-05-04 | Denso Corporation | Nitrogen oxides purification device |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7040088B2 (en) * | 2002-12-20 | 2006-05-09 | Raymond Paul Covit | Diesel engine exhaust purification system |
| JP4823944B2 (ja) * | 2007-03-07 | 2011-11-24 | 日野自動車株式会社 | 排気浄化装置 |
| JP2008291760A (ja) * | 2007-05-25 | 2008-12-04 | Bosch Corp | 液体燃料バーナ及び内燃機関の排気浄化装置 |
| US8986002B2 (en) * | 2009-02-26 | 2015-03-24 | 8 Rivers Capital, Llc | Apparatus for combusting a fuel at high pressure and high temperature, and associated system |
| WO2018162994A1 (en) | 2017-03-07 | 2018-09-13 | 8 Rivers Capital, Llc | System and method for operation of a flexible fuel combustor for a gas turbine |
| MX2019010633A (es) | 2017-03-07 | 2019-12-19 | 8 Rivers Capital Llc | Sistema y metodo para la combustion de combustibles solidos y sus derivados. |
| WO2020021456A1 (en) | 2018-07-23 | 2020-01-30 | 8 Rivers Capital, Llc | System and method for power generation with flameless combustion |
| CN115711167A (zh) * | 2022-10-28 | 2023-02-24 | 重庆交通大学 | 一种船舶低压scr系统废气温度补偿装置 |
-
1998
- 1998-05-22 JP JP10140877A patent/JP3015777B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7708954B2 (en) | 2005-01-25 | 2010-05-04 | Denso Corporation | Nitrogen oxides purification device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11336528A (ja) | 1999-12-07 |
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