JP3025232B2 - 黒煙除去装置 - Google Patents
黒煙除去装置Info
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- JP3025232B2 JP3025232B2 JP10137953A JP13795398A JP3025232B2 JP 3025232 B2 JP3025232 B2 JP 3025232B2 JP 10137953 A JP10137953 A JP 10137953A JP 13795398 A JP13795398 A JP 13795398A JP 3025232 B2 JP3025232 B2 JP 3025232B2
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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５に示
す。図５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１００を燃焼させ得る触媒燃焼器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５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１００を燃焼させ得る触媒燃焼器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。
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。
【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。
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。
【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が低い場合でも、これを効果
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が低い場合でも、これを効果
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
ジンの排気通路に、排気ガス中の黒煙を捕捉するフィル
タと、該フィルタへ送給する前の排気ガスを燃焼し得る
触媒燃焼器と、該触媒燃焼器へ送給する前の排気ガス中
に少なくとも燃料を供給し得る第１ノズルと、該第１ノ
ズルから燃料を供給する前に排気ガスを所定温度に加熱
・昇温し得る予燃焼器とを、下流側から上流側へ順次配
設した黒煙除去装置において、前記予燃焼器は、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
旋回導入されると共に、内壁部が耐熱性材料で被われた
内筒との二重筒で形成され、前記内筒内に燃料と空気の
混合気を供給し得る第２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ており、前記イグナイタ
は、スパークが前記第２ノズルから内筒内に噴出される
燃料・空気の噴霧内を貫通するように、正電極と負電極
を対向させて取り付けてなるスパーク発生手段であるこ
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
ジンの排気通路に、排気ガス中の黒煙を捕捉するフィル
タと、該フィルタへ送給する前の排気ガスを燃焼し得る
触媒燃焼器と、該触媒燃焼器へ送給する前の排気ガス中
に少なくとも燃料を供給し得る第１ノズルと、該第１ノ
ズルから燃料を供給する前に排気ガスを所定温度に加熱
・昇温し得る予燃焼器とを、下流側から上流側へ順次配
設した黒煙除去装置において、前記予燃焼器は、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
旋回導入されると共に、内壁部が耐熱性材料で被われた
内筒との二重筒で形成され、前記内筒内に燃料と空気の
混合気を供給し得る第２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ており、前記イグナイタ
は、スパークが前記第２ノズルから内筒内に噴出される
燃料・空気の噴霧内を貫通するように、正電極と負電極
を対向させて取り付けてなるスパーク発生手段であるこ
とを特徴とする。
【００１０】
【００１１】
【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、図
３は同じくグロープラグの配置例の模式図である。
の概略構成図、図２は同じく予燃焼器の構造説明図、図
３は同じくグロープラグの配置例の模式図である。
【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、後述する予燃焼
器１１の入口側に接続される。この予燃焼器１１の出口
側には排気ガスを燃焼させ得る白金使用の触媒燃焼器１
２と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が排気ガス流れに
沿って順次接続される。これらの予燃焼器１１、触媒燃
焼器１２及びフィルタ１３は円筒体状に一体的に形成さ
れる。
器１１の入口側に接続される。この予燃焼器１１の出口
側には排気ガスを燃焼させ得る白金使用の触媒燃焼器１
２と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が排気ガス流れに
沿って順次接続される。これらの予燃焼器１１、触媒燃
焼器１２及びフィルタ１３は円筒体状に一体的に形成さ
れる。
【００１６】前記触媒燃焼器１２の直前には、第１ノズ
ルとしての触媒燃焼用燃料・空気噴霧ノズル１４が設け
られ、該燃料・空気噴霧ノズル１４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予燃焼器１１を経た排気
ガス中に噴霧し得るようになっている。
ルとしての触媒燃焼用燃料・空気噴霧ノズル１４が設け
られ、該燃料・空気噴霧ノズル１４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予燃焼器１１を経た排気
ガス中に噴霧し得るようになっている。
【００１７】また、前記予燃焼器１１の入口側には、第
２ノズルとしての予燃焼用燃料・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１
８は、前記触媒燃焼用燃料・空気噴霧ノズル１４と同様
に、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予
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。
２ノズルとしての予燃焼用燃料・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１
８は、前記触媒燃焼用燃料・空気噴霧ノズル１４と同様
に、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予
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。
【００１８】そして、前記流量調整弁１５，１７及びリ
レー２０は、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と予燃焼器１１内に介装されて
予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の水温、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、触媒
燃焼器１２から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、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と予燃焼器１１内に介装されて
予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の水温、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、触媒
燃焼器１２から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。
【００１９】図２及び図３に示すように、前記予燃焼器
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。
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。
【００２０】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。
【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、予燃焼器１１、触媒燃焼器１２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。尚、本実施例では、
触媒燃焼器１２により排気ガス中のＨＣやＣＯも浄化さ
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、予燃焼器１１、触媒燃焼器１２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。尚、本実施例では、
触媒燃焼器１２により排気ガス中のＨＣやＣＯも浄化さ
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。すると、前記各種センサからの検出信号
に基づいて黒煙除去用コントロールユニット２１が流量
調整弁１５，１７を制御して、触媒燃焼用燃料・空気噴
霧ノズル１４から燃料と空気の混合気を予燃焼器１１を
経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。すると、前記各種センサからの検出信号
に基づいて黒煙除去用コントロールユニット２１が流量
調整弁１５，１７を制御して、触媒燃焼用燃料・空気噴
霧ノズル１４から燃料と空気の混合気を予燃焼器１１を
経た排気ガス中に噴霧する。
【００２３】この際、走行時（エンジン中・高負荷域）
等で、ディーゼルエンジン１からの排気ガス温度が、触
媒燃焼器１２での前記混合気の着火温度（約３００°以
上）に達していれば、前記混合気と排気ガスが触媒燃焼
器１２で燃焼される。これにより、当該排気ガスのフィ
ルタ１３内の通過に際して、当該排気ガスがフィルタ１
３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１３から黒煙を除去して目詰まりを防止する。
等で、ディーゼルエンジン１からの排気ガス温度が、触
媒燃焼器１２での前記混合気の着火温度（約３００°以
上）に達していれば、前記混合気と排気ガスが触媒燃焼
器１２で燃焼される。これにより、当該排気ガスのフィ
ルタ１３内の通過に際して、当該排気ガスがフィルタ１
３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１３から黒煙を除去して目詰まりを防止する。
【００２４】一方、停車時（アイドリング状態のような
エンジン低負荷域）等で、ディーゼルエンジン１からの
排気ガス温度が、触媒燃焼器１２での前記混合気の着火
温度に達していない時は、これを黒煙除去用コントロー
ルユニット２１が排気路４に介装された熱電対２２ａで
検知して、流量調整弁１５，１７の制御により予燃焼用
燃料・空気噴霧ノズル１８から燃料と空気の混合気を予
燃焼器１１内に導入された排気ガス中に噴霧すると共
に、リレー２０を制御してグロープラグ１９に通電す
る。
エンジン低負荷域）等で、ディーゼルエンジン１からの
排気ガス温度が、触媒燃焼器１２での前記混合気の着火
温度に達していない時は、これを黒煙除去用コントロー
ルユニット２１が排気路４に介装された熱電対２２ａで
検知して、流量調整弁１５，１７の制御により予燃焼用
燃料・空気噴霧ノズル１８から燃料と空気の混合気を予
燃焼器１１内に導入された排気ガス中に噴霧すると共
に、リレー２０を制御してグロープラグ１９に通電す
る。
【００２５】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排気ガスと共に着火・燃焼され、排
気路４からの排気ガスを触媒燃焼器１２での前記触媒燃
焼用燃料・空気噴霧ノズル１４からの混合気の着火温度
まで加熱・昇温する。この結果、予燃焼器１１を経た排
気ガスは触媒燃焼器１２で燃焼されることになり、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。
ら噴霧した混合気が排気ガスと共に着火・燃焼され、排
気路４からの排気ガスを触媒燃焼器１２での前記触媒燃
焼用燃料・空気噴霧ノズル１４からの混合気の着火温度
まで加熱・昇温する。この結果、予燃焼器１１を経た排
気ガスは触媒燃焼器１２で燃焼されることになり、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。
【００２６】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、停車時（アイドリング状態のようなエンジン低
負荷域）等にもフィルタ１３の再生作業を行うことがで
きるので、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、フィルタ１３内で発生する熱
量を一定値以下に抑えてフィルタ１３の破損等を防止す
ることができる。
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、停車時（アイドリング状態のようなエンジン低
負荷域）等にもフィルタ１３の再生作業を行うことがで
きるので、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、フィルタ１３内で発生する熱
量を一定値以下に抑えてフィルタ１３の破損等を防止す
ることができる。
【００２７】そして、本実施例では、前記予燃焼器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
２７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１９
ａ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し、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、触媒燃焼器１２に流入する排気ガス温度を確実に高
められる。
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
２７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１９
ａ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し、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、触媒燃焼器１２に流入する排気ガス温度を確実に高
められる。
【００２８】また、本実施例では、前記内筒２５の内壁
部がセラミックス多孔体２８で被われているので、予燃
焼器１１の内筒２５内部の昇温特性が向上する。さら
に、燃料・空気噴霧ノズル１４及び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。
部がセラミックス多孔体２８で被われているので、予燃
焼器１１の内筒２５内部の昇温特性が向上する。さら
に、燃料・空気噴霧ノズル１４及び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。
【００２９】［第２実施例］ ［構成］図４は本発明の第２実施例を示すスパーク発生
用電極の配置例の模式図である。
用電極の配置例の模式図である。
【００３０】図４に示すものは、第１実施例におけるグ
ロープラグ１９の代わりに、イグナイタとしてスパーク
発生手段を用い、内筒２５の端壁上部に、スパークが燃
料・空気噴霧ノズル１８から内筒２５内に噴出される燃
料・空気の噴霧内を貫通するように、正電極３０ａと負
電極３０ｂを対向させて取り付けた例である。その他の
構成は、図１〜図３と同様である。
ロープラグ１９の代わりに、イグナイタとしてスパーク
発生手段を用い、内筒２５の端壁上部に、スパークが燃
料・空気噴霧ノズル１８から内筒２５内に噴出される燃
料・空気の噴霧内を貫通するように、正電極３０ａと負
電極３０ｂを対向させて取り付けた例である。その他の
構成は、図１〜図３と同様である。
【００３１】［作用・効果］この実施例においても、正
電極３０ａと負電極３０ｂ間に発生するスパークによる
着火性が向上し、第１実施例と同様の作用・効果が得ら
れる。
電極３０ａと負電極３０ｂ間に発生するスパークによる
着火性が向上し、第１実施例と同様の作用・効果が得ら
れる。
【００３２】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、熱電対の他に他の温
度センサを用いるとかイグナイタとして他の手段を採用
するとか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、熱電対の他に他の温
度センサを用いるとかイグナイタとして他の手段を採用
するとか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。
【００３３】
【発明の効果】請求項１の発明によれば、ディーゼルエ
ンジンの排気通路に、排気ガス中の黒煙を捕捉するフィ
ルタと、該フィルタへ送給する前の排気ガスを燃焼し得
る触媒燃焼器と、該触媒燃焼器へ送給する前の排気ガス
中に少なくとも燃料を供給し得る第１ノズルと、該第１
ノズルから燃料を供給する前に排気ガスを所定温度に加
熱・昇温し得る予燃焼器とを、下流側から上流側へ順次
配設した黒煙除去装置において、前記予燃焼器は、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
り旋回導入されると共に、内壁部が耐熱性材料で被われ
た内筒との二重筒で形成され、前記内筒内に燃料と空気
の混合気を供給し得る第２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ており、前記イグナイタ
は、スパークが前記第２ノズルから内筒内に噴出される
燃料・空気の噴霧内を貫通するように、正電極と負電極
を対向させて取り付けてなるスパーク発生手段であるこ
とを特徴とするので、予燃焼器における排気ガスの均一
化と流量適正化が図れ、前記イグナイタによる着火性が
向上すると共に良好な燃焼状態が得られ、排気ガスの温
度が燃料等の触媒燃焼器による着火温度にまで到達しな
い場合であっても、当該排気ガスを予燃焼器で昇温させ
て触媒燃焼器で確実に燃焼させることができる。依っ
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、停車時等のア
イドリング状態のような低負荷域にもフィルタの再生作
業を行うことができる。また、スパーク発生手段による
着火性が一段と向上し、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、触媒燃焼器に流入する
排気ガス温度を確実に高められる。
ンジンの排気通路に、排気ガス中の黒煙を捕捉するフィ
ルタと、該フィルタへ送給する前の排気ガスを燃焼し得
る触媒燃焼器と、該触媒燃焼器へ送給する前の排気ガス
中に少なくとも燃料を供給し得る第１ノズルと、該第１
ノズルから燃料を供給する前に排気ガスを所定温度に加
熱・昇温し得る予燃焼器とを、下流側から上流側へ順次
配設した黒煙除去装置において、前記予燃焼器は、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
り旋回導入されると共に、内壁部が耐熱性材料で被われ
た内筒との二重筒で形成され、前記内筒内に燃料と空気
の混合気を供給し得る第２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ており、前記イグナイタ
は、スパークが前記第２ノズルから内筒内に噴出される
燃料・空気の噴霧内を貫通するように、正電極と負電極
を対向させて取り付けてなるスパーク発生手段であるこ
とを特徴とするので、予燃焼器における排気ガスの均一
化と流量適正化が図れ、前記イグナイタによる着火性が
向上すると共に良好な燃焼状態が得られ、排気ガスの温
度が燃料等の触媒燃焼器による着火温度にまで到達しな
い場合であっても、当該排気ガスを予燃焼器で昇温させ
て触媒燃焼器で確実に燃焼させることができる。依っ
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、停車時等のア
イドリング状態のような低負荷域にもフィルタの再生作
業を行うことができる。また、スパーク発生手段による
着火性が一段と向上し、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、触媒燃焼器に流入する
排気ガス温度を確実に高められる。
【００３４】
【００３５】
【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】同じく予燃焼器の構造説明図である。
【図３】同じくグロープラグの配置例の模式図である。
【図４】本発明の第２実施例を示すスパーク発生用電極
の配置例の模式図である。
の配置例の模式図である。
【図５】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 予燃焼器 １２ 触媒燃焼器 １３ フィルタ １４ 触媒燃焼用燃料・空気噴霧ノズル １５ 流量調整弁 １６ コンプレッサ １７ 流量調整弁 １８ 予燃焼用燃料・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
フロントページの続き (72)発明者 松本 修 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 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 実開 昭60−155714（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−91223（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−54707（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−108222（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−76115（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 3/02 301 - 341 F01N 3/24 F01N 3/36
Claims (1)
- 【請求項１】 ディーゼルエンジンの排気通路に、排気
ガス中の黒煙を捕捉するフィルタと、該フィルタへ送給
する前の排気ガスを燃焼し得る触媒燃焼器と、該触媒燃
焼器へ送給する前の排気ガス中に少なくとも燃料を供給
し得る第１ノズルと、該第１ノズルから燃料を供給する
前に排気ガスを所定温度に加熱・昇温し得る予燃焼器と
を、下流側から上流側へ順次配設した黒煙除去装置にお
いて、前記予燃焼器は、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と共に、
内壁部が耐熱性材料で被われた内筒との二重筒で形成さ
れ、前記内筒内に燃料と空気の混合気を供給し得る第２
ノズルと、前記混合気に着火するためのイグナイタとを
備えており、前記イグナイタは、スパークが前記第２ノ
ズルから内筒内に噴出される燃料・空気の噴霧内を貫通
するように、正電極と負電極を対向させて取り付けてな
るスパーク発生手段であることを特徴とする黒煙除去装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10137953A JP3025232B2 (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 黒煙除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10137953A JP3025232B2 (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 黒煙除去装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11324648A JPH11324648A (ja) | 1999-11-26 |
| JP3025232B2 true JP3025232B2 (ja) | 2000-03-27 |
Family
ID=15210584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10137953A Expired - Fee Related JP3025232B2 (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | 黒煙除去装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3025232B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001227330A (ja) * | 2000-02-21 | 2001-08-24 | Osaka Gas Co Ltd | エンジンシステム |
| JP4614448B2 (ja) * | 2005-11-25 | 2011-01-19 | ボッシュ株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP4706757B2 (ja) | 2009-01-15 | 2011-06-22 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
-
1998
- 1998-05-20 JP JP10137953A patent/JP3025232B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11324648A (ja) | 1999-11-26 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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