JP3226207B2 - 排気黒煙除去装置の微粒子焼却方法及び機構 - Google Patents
排気黒煙除去装置の微粒子焼却方法及び機構Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
- F01N3/0233—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles periodically cleaning filter by blowing a gas through the filter in a direction opposite to exhaust flow, e.g. exposing filter to engine air intake
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼル機関用
逆洗再生式排気黒煙除去装置の微粒子焼却方法及び機構
に関し、電力消費が少なく且つ着火用のヒータが長寿命
を有する微粒子焼却方法及び機構に関する。
逆洗再生式排気黒煙除去装置の微粒子焼却方法及び機構
に関し、電力消費が少なく且つ着火用のヒータが長寿命
を有する微粒子焼却方法及び機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼル機関から排出される排気ガス
中の微粒子（パティキュレート；煤）を捕捉し焼却して
除去するため通気性多孔質フィルタを使用する各種の排
気黒煙除去装置が提案されている。図１は、排気ガス中
から微粒子を捕捉する直交流フィルタの原理を説明する
模式図である。直交流フィルタは、例えば、特公平５−
６３６０４号公報により公知である。
中の微粒子（パティキュレート；煤）を捕捉し焼却して
除去するため通気性多孔質フィルタを使用する各種の排
気黒煙除去装置が提案されている。図１は、排気ガス中
から微粒子を捕捉する直交流フィルタの原理を説明する
模式図である。直交流フィルタは、例えば、特公平５−
６３６０４号公報により公知である。
【０００３】図１に示す直交流フィルタは、フィルタ機
能を有する通気性多孔質セラミックス材料から作られた
矩形の板状フィルタプレート１１を多数枚重ね、直方体
の形状に構成されたフィルタ１０を具備する。各フィル
タプレート１１は、両端が開口された多数の貫通孔１５
から成る第１通路１４を有する。スペーサ２２により離
間される２枚のフィルタプレート１１、１１の間に、平
板状の第２通路２４が形成される。
能を有する通気性多孔質セラミックス材料から作られた
矩形の板状フィルタプレート１１を多数枚重ね、直方体
の形状に構成されたフィルタ１０を具備する。各フィル
タプレート１１は、両端が開口された多数の貫通孔１５
から成る第１通路１４を有する。スペーサ２２により離
間される２枚のフィルタプレート１１、１１の間に、平
板状の第２通路２４が形成される。
【０００４】ディーゼル機関から排出された微粒子を含
む排気ガスは、図１矢印Ｅに示すように流入面１２の開
口から第１通路１４内へ導入され、微粒子排出面からの
流出が阻止されることにより、フィルタプレート１１の
通気性多孔質セラミックス材料中を通過し、第２通路を
通りガス流出面２３から流出するようにされる。排気ガ
ス中の粒径の大きい微粒子は、セラミックス材料中を通
過できないため、第１通路１４の壁面に付着されて排気
ガスから除去され、ガス流出面２３からは、除塵された
排気ガスＨだけが排出される。一定時間の間、排気ガス
が第１通路及び第２通路を経て流動された後、洗浄空気
が、排気ガスの流動方向と逆向きに、即ち、第２通路２
４から通気性多孔質材料を経て第１通路へ短時間（瞬間
的に）流され、第１通路の壁面に付着された微粒子を壁
面から離脱させてフィルタを逆洗再生する。壁面から離
脱された微粒子は、重力により図１矢印Ｐに示すよう
に、第１通路１４内を落下し、微粒子排出面１３の下方
の図示しないホッパ内へ落下され、焼却される。
む排気ガスは、図１矢印Ｅに示すように流入面１２の開
口から第１通路１４内へ導入され、微粒子排出面からの
流出が阻止されることにより、フィルタプレート１１の
通気性多孔質セラミックス材料中を通過し、第２通路を
通りガス流出面２３から流出するようにされる。排気ガ
ス中の粒径の大きい微粒子は、セラミックス材料中を通
過できないため、第１通路１４の壁面に付着されて排気
ガスから除去され、ガス流出面２３からは、除塵された
排気ガスＨだけが排出される。一定時間の間、排気ガス
が第１通路及び第２通路を経て流動された後、洗浄空気
が、排気ガスの流動方向と逆向きに、即ち、第２通路２
４から通気性多孔質材料を経て第１通路へ短時間（瞬間
的に）流され、第１通路の壁面に付着された微粒子を壁
面から離脱させてフィルタを逆洗再生する。壁面から離
脱された微粒子は、重力により図１矢印Ｐに示すよう
に、第１通路１４内を落下し、微粒子排出面１３の下方
の図示しないホッパ内へ落下され、焼却される。
【０００５】図２は、図１のフィルタを使用した従来の
排気黒煙除去装置の図解的な配置図である。図２装置に
おいて、ディーゼル機関Ｇから排出される含塵排気ガス
Ｅは、排気入口パイプ５７から流入室６２においてフィ
ルタ１０の流入面１２へ案内され、フィルタ中を流動さ
れて微粒子を除去され、除塵排気ガスＨとなり、排気出
口パイプ５８、排気バルブ９２を経て排出される。
排気黒煙除去装置の図解的な配置図である。図２装置に
おいて、ディーゼル機関Ｇから排出される含塵排気ガス
Ｅは、排気入口パイプ５７から流入室６２においてフィ
ルタ１０の流入面１２へ案内され、フィルタ中を流動さ
れて微粒子を除去され、除塵排気ガスＨとなり、排気出
口パイプ５８、排気バルブ９２を経て排出される。
【０００６】図２の従来の排気黒煙除去装置において、
フィルタの逆洗工程は、次のように制御器Ｃの制御によ
り、行われる。即ち、含塵排気ガスＥが所定時間の間フ
ィルタ１０を通された後、電磁弁９３が開放され、６〜
８ｋｇ／ｃｍ2の圧力空気を収容するエアタンクＳから
圧力空気がアクチュエータ９４へ供給され、アクチュエ
ータ９４が作動され、排気バルブ９２が閉じられる。排
気バルブ９２の閉鎖とほぼ同時に、エアタンクＳと排気
出口パイプ５８内に開口するエアノズル７５を連通する
エアパイプ８２に設けた電磁弁８４が短時間開かれ、圧
力空気が電磁弁８４及びエアノズル７５を介して排気出
口パイプ５８内へ噴出される。この空気は、排気ガスと
逆の経路、即ち、フィルタ１０の第２通路、通気性多孔
質材料内、及び第１通路内へ流動し、エアノズル７５よ
り発生する圧力波の効果と合わさり、第１通路１４の壁
面に付着した微粒子を第１通路の周面から離脱させ、微
粒子排出面１３を通りホッパ６８内へ落下させ、フィル
タを逆洗再生する。
フィルタの逆洗工程は、次のように制御器Ｃの制御によ
り、行われる。即ち、含塵排気ガスＥが所定時間の間フ
ィルタ１０を通された後、電磁弁９３が開放され、６〜
８ｋｇ／ｃｍ2の圧力空気を収容するエアタンクＳから
圧力空気がアクチュエータ９４へ供給され、アクチュエ
ータ９４が作動され、排気バルブ９２が閉じられる。排
気バルブ９２の閉鎖とほぼ同時に、エアタンクＳと排気
出口パイプ５８内に開口するエアノズル７５を連通する
エアパイプ８２に設けた電磁弁８４が短時間開かれ、圧
力空気が電磁弁８４及びエアノズル７５を介して排気出
口パイプ５８内へ噴出される。この空気は、排気ガスと
逆の経路、即ち、フィルタ１０の第２通路、通気性多孔
質材料内、及び第１通路内へ流動し、エアノズル７５よ
り発生する圧力波の効果と合わさり、第１通路１４の壁
面に付着した微粒子を第１通路の周面から離脱させ、微
粒子排出面１３を通りホッパ６８内へ落下させ、フィル
タを逆洗再生する。
【０００７】ホッパ６８へ落下された微粒子は、ホッパ
６８内に設けた着火用ヒータ６６から熱を受け焼却され
る。着火用ヒータ６６は、バッテリＶから供給される電
力により加熱される。このような排気黒煙除去装置は、
特公平５−６３６０４号公報や実開平５−５８８１２号
公報により公知である。フィルタの逆洗工程の間、ディ
ーゼル機関の排気ガス全体の排出が妨害されないよう
に、フィルタ１０、排気バルブ９２、ホッパ等は、並列
に２系統設けられ、交互に逆洗工程が行われ、常に一方
の排気出口パイプ５８が開口状態であるようにされる。
６８内に設けた着火用ヒータ６６から熱を受け焼却され
る。着火用ヒータ６６は、バッテリＶから供給される電
力により加熱される。このような排気黒煙除去装置は、
特公平５−６３６０４号公報や実開平５−５８８１２号
公報により公知である。フィルタの逆洗工程の間、ディ
ーゼル機関の排気ガス全体の排出が妨害されないよう
に、フィルタ１０、排気バルブ９２、ホッパ等は、並列
に２系統設けられ、交互に逆洗工程が行われ、常に一方
の排気出口パイプ５８が開口状態であるようにされる。
【０００８】図１〜図２の従来の逆洗再生式排気黒煙除
去装置は、微粒子がフィルタから離間されたホッパ内で
焼却されるから、微粒子の焼却熱がフィルタに直接的に
加わらずフィルタに熱負荷をかけずに済み、また微粒子
焼却の灰分がフィルタ内に溜まることもなく、フィルタ
の長寿命が狙える。しかしながら、車両搭載システムに
おいては、一般的に省電力低コストが望まれ、微粒子の
着火は、比較的安価な着火用ヒータが使用され、着火用
ヒータが微粒子に埋もれた状態とされるが、ヒータが過
熱し寿命が短い欠点があった。
去装置は、微粒子がフィルタから離間されたホッパ内で
焼却されるから、微粒子の焼却熱がフィルタに直接的に
加わらずフィルタに熱負荷をかけずに済み、また微粒子
焼却の灰分がフィルタ内に溜まることもなく、フィルタ
の長寿命が狙える。しかしながら、車両搭載システムに
おいては、一般的に省電力低コストが望まれ、微粒子の
着火は、比較的安価な着火用ヒータが使用され、着火用
ヒータが微粒子に埋もれた状態とされるが、ヒータが過
熱し寿命が短い欠点があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、逆洗
再生式排気黒煙除去装置において、微粒子の焼却を省電
力で行うことができると共に、長寿命の着火用ヒータを
備える微粒子焼却用ホッパを提供し、従来の逆洗再生式
排気黒煙除去装置の短所を改善することである。本発明
の別の目的は、助燃用空気を効果的に供給して微粒子の
焼却を促進すると共に、助燃用空気を供給するエアパイ
プのノズル穴の目詰まりを防止した助燃用空気供給機構
を提供することである。
再生式排気黒煙除去装置において、微粒子の焼却を省電
力で行うことができると共に、長寿命の着火用ヒータを
備える微粒子焼却用ホッパを提供し、従来の逆洗再生式
排気黒煙除去装置の短所を改善することである。本発明
の別の目的は、助燃用空気を効果的に供給して微粒子の
焼却を促進すると共に、助燃用空気を供給するエアパイ
プのノズル穴の目詰まりを防止した助燃用空気供給機構
を提供することである。
【００１０】本発明の更に別の目的は、着火用ヒータの
まわりから微粒子焼却灰を定期的に除去することにより
微粒子の焼却の促進及びヒータの効率を向上することで
ある。本発明の別の目的は、着火用ヒータへ供給する電
流を制御してヒータ効率を向上することである。本発明
のその他の目的及び利点は、以下の説明において明らか
にされる。
まわりから微粒子焼却灰を定期的に除去することにより
微粒子の焼却の促進及びヒータの効率を向上することで
ある。本発明の別の目的は、着火用ヒータへ供給する電
流を制御してヒータ効率を向上することである。本発明
のその他の目的及び利点は、以下の説明において明らか
にされる。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の排気黒煙除去装
置の微粒子焼却方法及び機構においては、通気性多孔質
材料から成るフィルタが流入面から伸長する複数の第１
通路、及び複数の第１通路の間を伸長し流出面において
開口する第２通路を備え、ディーゼル機関から排出され
た排気ガスが、フィルタの流入面、第１通路、第１通路
と第２通路の間の通気性多孔質材料、第２通路、及び流
出面を経て流動され、排ガス中の微粒子が第１通路の壁
面に付着され、洗浄空気が排気ガスと逆方向に流動する
ように供給され第１通路の壁面に付着された微粒子が第
１通路の壁面から離脱されホッパ内へ落下され着火用の
ヒータの熱を受けて焼却されフィルタが再生される。
置の微粒子焼却方法及び機構においては、通気性多孔質
材料から成るフィルタが流入面から伸長する複数の第１
通路、及び複数の第１通路の間を伸長し流出面において
開口する第２通路を備え、ディーゼル機関から排出され
た排気ガスが、フィルタの流入面、第１通路、第１通路
と第２通路の間の通気性多孔質材料、第２通路、及び流
出面を経て流動され、排ガス中の微粒子が第１通路の壁
面に付着され、洗浄空気が排気ガスと逆方向に流動する
ように供給され第１通路の壁面に付着された微粒子が第
１通路の壁面から離脱されホッパ内へ落下され着火用の
ヒータの熱を受けて焼却されフィルタが再生される。
【００１２】本発明の微粒子焼却方法においては、ホッ
パの底部を断熱材により構成される細長い深底部及び深
底部から上方へ傾斜する傾斜部を備えるように構成し、
多数の小孔を有するエアパイプをほぼ底部に沿って伸長
させ、エアパイプの上方にエアパイプに並行してヒータ
を伸長し、エアパイプの多数の小孔は、多数の小孔から
ヒータに向けて空気が噴出可能であるように形成し、エ
アパイプに対し、比較的微量の微粒子助燃空気を常時供
給すると共に、比較的多量のパージ空気をほぼ周期的に
供給する。パージ空気の供給及び洗浄空気の供給は、同
期して行い、パージ空気の供給は、洗浄空気が供給され
る直前に供給し、ヒータへの電流供給は、第１所定時間
の供給と第２所定時間の停止を繰り返えすことにより行
い、洗浄空気が供給される時及びパージ空気が供給され
る時は、ヒータへの電流を停止する。
パの底部を断熱材により構成される細長い深底部及び深
底部から上方へ傾斜する傾斜部を備えるように構成し、
多数の小孔を有するエアパイプをほぼ底部に沿って伸長
させ、エアパイプの上方にエアパイプに並行してヒータ
を伸長し、エアパイプの多数の小孔は、多数の小孔から
ヒータに向けて空気が噴出可能であるように形成し、エ
アパイプに対し、比較的微量の微粒子助燃空気を常時供
給すると共に、比較的多量のパージ空気をほぼ周期的に
供給する。パージ空気の供給及び洗浄空気の供給は、同
期して行い、パージ空気の供給は、洗浄空気が供給され
る直前に供給し、ヒータへの電流供給は、第１所定時間
の供給と第２所定時間の停止を繰り返えすことにより行
い、洗浄空気が供給される時及びパージ空気が供給され
る時は、ヒータへの電流を停止する。
【００１３】本発明の微粒子焼却機構においては、ホッ
パは、断熱材により構成され細長い深底部及び深底部か
ら上方へ傾斜する傾斜部を有する底部と、多数の小孔を
有し深底部に沿って伸長するエアパイプと、エアパイプ
の上方にエアパイプに並行してヒータとを具備し、エア
パイプの多数の小孔は、空気が多数の小孔からヒータに
向けて噴出可能であるように構成され、エアパイプは、
比較的少量の助燃空気及び比較的大量のパージ空気を供
給可能に空気供給源に連結される。ヒータは、電流制御
器を介し電流を供給され、電流制御器は、ヒータへの電
流の供給と停止を繰り返すようにされ、洗浄空気の供給
を行う電磁弁の開放信号又はパージ空気の供給を行う電
磁弁の開放信号を受けたとき、ヒータへの電流が所定時
間停止される。
パは、断熱材により構成され細長い深底部及び深底部か
ら上方へ傾斜する傾斜部を有する底部と、多数の小孔を
有し深底部に沿って伸長するエアパイプと、エアパイプ
の上方にエアパイプに並行してヒータとを具備し、エア
パイプの多数の小孔は、空気が多数の小孔からヒータに
向けて噴出可能であるように構成され、エアパイプは、
比較的少量の助燃空気及び比較的大量のパージ空気を供
給可能に空気供給源に連結される。ヒータは、電流制御
器を介し電流を供給され、電流制御器は、ヒータへの電
流の供給と停止を繰り返すようにされ、洗浄空気の供給
を行う電磁弁の開放信号又はパージ空気の供給を行う電
磁弁の開放信号を受けたとき、ヒータへの電流が所定時
間停止される。
【００１４】
【発明の実施の形態】図３は、本発明の実施例の排気黒
煙除去装置の微粒子焼却機構を図解的に示す平面図、図
４は図３の線Ｍ−Ｍに沿う断面図である。図３及び図４
により示すホッパ６８は、図２の排気黒煙除去装置に組
込まれて使用されるものである。図４に示すように、ホ
ッパ６８の底部は、断熱材３２から成る細長い深底部４
２及び深底部から上方へ傾斜する傾斜部４３を備える。
多数の小孔３５を有するエアパイプ３４をほぼ深底部４
２に沿って伸長させ、エアパイプ３４の上方にエアパイ
プに並行してヒータ６６が伸長される。エアパイプの多
数の小孔３５の直径は、１〜３ｍｍとされる。多数の小
孔３５から管状のヒータ６６に向けて空気が噴出可能で
あるように形成される。
煙除去装置の微粒子焼却機構を図解的に示す平面図、図
４は図３の線Ｍ−Ｍに沿う断面図である。図３及び図４
により示すホッパ６８は、図２の排気黒煙除去装置に組
込まれて使用されるものである。図４に示すように、ホ
ッパ６８の底部は、断熱材３２から成る細長い深底部４
２及び深底部から上方へ傾斜する傾斜部４３を備える。
多数の小孔３５を有するエアパイプ３４をほぼ深底部４
２に沿って伸長させ、エアパイプ３４の上方にエアパイ
プに並行してヒータ６６が伸長される。エアパイプの多
数の小孔３５の直径は、１〜３ｍｍとされる。多数の小
孔３５から管状のヒータ６６に向けて空気が噴出可能で
あるように形成される。
【００１５】ヒータ６６は、Ｕ字形シーズヒータから成
り、ホッパ６８の深底部４２に並行に配置され、端子３
８から電流を供給される。ヒータ６６は、運転時に微粒
子Ｐ中に埋没され、発生する熱の全部が微粒子に伝達さ
れ、ヒータの電力消費が最少であるようにされる。ま
た、ヒータ６６は、フランジ３６により支持され、フラ
ンジ３６と一緒に、ネジ等により、ホッパ枠３１へガス
ケット３７を介し着脱可能にされ、交換容易にされる。
り、ホッパ６８の深底部４２に並行に配置され、端子３
８から電流を供給される。ヒータ６６は、運転時に微粒
子Ｐ中に埋没され、発生する熱の全部が微粒子に伝達さ
れ、ヒータの電力消費が最少であるようにされる。ま
た、ヒータ６６は、フランジ３６により支持され、フラ
ンジ３６と一緒に、ネジ等により、ホッパ枠３１へガス
ケット３７を介し着脱可能にされ、交換容易にされる。
【００１６】図５に示す空気供給系統により、エアパイ
プ３４の多数の小孔３５からホッパ内へ常時、比較的微
量の微粒子助燃空気が供給されると共に、比較的多量の
空気が周期的に供給される。助燃空気は、エアタンクＳ
から、配管４４、第１電磁弁４５、オリフィス４６を介
し、エアパイプ３４へ供給され、その合計量は、毎分１
〜３リットルである。また、エアタンクＳから、配管４
４、分岐管４７、第２電磁弁４８を介し、比較的多量の
パージ空気が周期的にエアパイプ３４へ供給される。
プ３４の多数の小孔３５からホッパ内へ常時、比較的微
量の微粒子助燃空気が供給されると共に、比較的多量の
空気が周期的に供給される。助燃空気は、エアタンクＳ
から、配管４４、第１電磁弁４５、オリフィス４６を介
し、エアパイプ３４へ供給され、その合計量は、毎分１
〜３リットルである。また、エアタンクＳから、配管４
４、分岐管４７、第２電磁弁４８を介し、比較的多量の
パージ空気が周期的にエアパイプ３４へ供給される。
【００１７】エアパイプ３４の小孔３５は、エアパイプ
３４に並行に伸長するヒータ６６の往復部分の各々へ空
気を吹き付けるように、エアパイプ３４上に２列に並ん
で配置される。比較的微量の助燃空気が、ヒータへ向け
て、常時、供給される。パージ空気は、エアパイプ３４
の２列の小孔からそれぞれヒータ３４へ吹きつけられて
ヒータの過熱を防止する。また、パージ空気は、ヒータ
３４のまわりの燃焼中の微粒子を吹き飛ばし、ヒータの
過熱を防止する。常時供給される助燃空気は、微量であ
り、小孔３５へすす等が入り込み小孔が詰まる傾向があ
るが、パージ空気を定期的に供給することにより、その
ような詰まりを防止することができる。更に、パージ空
気は、ヒータのまわりの燃焼中の微粒子を吹き飛ばすと
同時に、ヒータのまわりの灰分を吹き飛ばし、ヒータ効
率を向上させると共に燃焼を促進する。
３４に並行に伸長するヒータ６６の往復部分の各々へ空
気を吹き付けるように、エアパイプ３４上に２列に並ん
で配置される。比較的微量の助燃空気が、ヒータへ向け
て、常時、供給される。パージ空気は、エアパイプ３４
の２列の小孔からそれぞれヒータ３４へ吹きつけられて
ヒータの過熱を防止する。また、パージ空気は、ヒータ
３４のまわりの燃焼中の微粒子を吹き飛ばし、ヒータの
過熱を防止する。常時供給される助燃空気は、微量であ
り、小孔３５へすす等が入り込み小孔が詰まる傾向があ
るが、パージ空気を定期的に供給することにより、その
ような詰まりを防止することができる。更に、パージ空
気は、ヒータのまわりの燃焼中の微粒子を吹き飛ばすと
同時に、ヒータのまわりの灰分を吹き飛ばし、ヒータ効
率を向上させると共に燃焼を促進する。
【００１８】図６は、本発明の実施例の電流制御及び空
気供給制御のタイミングチャートである。図６におい
て、Ｎ１は、機関のキースイッチから供給される電流の
断続状態を示し、Ｎ２は、ヒータ６６への電流の断続を
示す。Ｎ１、Ｎ２におけるＯＦＦは、遮断状態、ＯＮ
は、供給状態を表す。Ｎ３は、エアパイプ３４からホッ
パヘ供給される助燃空気の供給状態（図５の第１電磁弁
４５のＯＮ−ＯＦＦ）、Ｎ４は、エアパイプ３４からホ
ッパヘ供給されるパージ空気の供給状態（図５の第２電
磁弁４８のＯＮ−ＯＦＦ）、Ｎ５は、フィルタへ供給さ
れる逆洗空気の供給状態（図２の電磁弁８４のＯＮ−Ｏ
ＦＦ）を示す。Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５におけるＯＦＦは、停
止状態、ＯＮは、供給状態を表す。Ｎ２に示すように、
ヒータ６６への電流は、Ｔ１時間の供給状態とＴ２時間
の遮断状態を繰り返すようにされ、キースイッチＯＦＦ
後も燃焼を継続するため、例えば数十分間ＯＮにされ
る。
気供給制御のタイミングチャートである。図６におい
て、Ｎ１は、機関のキースイッチから供給される電流の
断続状態を示し、Ｎ２は、ヒータ６６への電流の断続を
示す。Ｎ１、Ｎ２におけるＯＦＦは、遮断状態、ＯＮ
は、供給状態を表す。Ｎ３は、エアパイプ３４からホッ
パヘ供給される助燃空気の供給状態（図５の第１電磁弁
４５のＯＮ−ＯＦＦ）、Ｎ４は、エアパイプ３４からホ
ッパヘ供給されるパージ空気の供給状態（図５の第２電
磁弁４８のＯＮ−ＯＦＦ）、Ｎ５は、フィルタへ供給さ
れる逆洗空気の供給状態（図２の電磁弁８４のＯＮ−Ｏ
ＦＦ）を示す。Ｎ３、Ｎ４、Ｎ５におけるＯＦＦは、停
止状態、ＯＮは、供給状態を表す。Ｎ２に示すように、
ヒータ６６への電流は、Ｔ１時間の供給状態とＴ２時間
の遮断状態を繰り返すようにされ、キースイッチＯＦＦ
後も燃焼を継続するため、例えば数十分間ＯＮにされ
る。
【００１９】図６に示すように、パージ空気Ｎ４及び洗
浄空気Ｎ５は、同期して供給され、図６に示すように、
パージ空気の供給（Ｎ４−ＯＮ）は、洗浄空気の供給
（Ｎ５−ＯＮ）の直前に、例えば数秒間行われる。ヒー
タへの電流供給Ｎ２は、第１所定時間Ｔ１の供給と第２
所定時間Ｔ２の停止を繰り返えすことにより行い、洗浄
空気が供給される時及びパージ空気が供給される時は、
停止される。第１所定時間Ｔ１は、例えば３分であり、
第２所定時間Ｔ２は、例えば、２分であり、これらは、
ヒータの仕様と目標温度により定められる。
浄空気Ｎ５は、同期して供給され、図６に示すように、
パージ空気の供給（Ｎ４−ＯＮ）は、洗浄空気の供給
（Ｎ５−ＯＮ）の直前に、例えば数秒間行われる。ヒー
タへの電流供給Ｎ２は、第１所定時間Ｔ１の供給と第２
所定時間Ｔ２の停止を繰り返えすことにより行い、洗浄
空気が供給される時及びパージ空気が供給される時は、
停止される。第１所定時間Ｔ１は、例えば３分であり、
第２所定時間Ｔ２は、例えば、２分であり、これらは、
ヒータの仕様と目標温度により定められる。
【００２０】フィルタへ逆洗空気を供給し微粒子を落下
させる工程は、別回路（図２の制御器Ｃ）により最適時
期（微粒子が適量溜まったとき）を検出して実施され
る。ヒータの電流を断続する電流制御器（図示しない）
は、洗浄空気の供給を行う電磁弁の開放信号、及びパー
ジ空気の供給を行う電磁弁の開放信号に応答して作動さ
れる。
させる工程は、別回路（図２の制御器Ｃ）により最適時
期（微粒子が適量溜まったとき）を検出して実施され
る。ヒータの電流を断続する電流制御器（図示しない）
は、洗浄空気の供給を行う電磁弁の開放信号、及びパー
ジ空気の供給を行う電磁弁の開放信号に応答して作動さ
れる。
【００２１】
【発明の効果】本発明において、排気黒煙除去用のフィ
ルタから逆洗空気の流れ及び圧力波によりホッパ内へ落
下された可燃性の微粒子は、断熱材により構成されるホ
ッパ底部に集められ、底部に沿って伸長するヒータによ
り加熱着火され、エアパイプの小孔から微量の助燃空気
の供給を受けて燃焼されるから、微粒子の加熱着火に必
要な電力は、最少とすることができる。ヒータは、エア
パイプの上方にエアパイプに並行に配置され、エアパイ
プの多数の小孔からヒータに向けて微量の助燃空気が供
給されるから、微粒子は、最少の空気で効率良く燃焼さ
せることができる。
ルタから逆洗空気の流れ及び圧力波によりホッパ内へ落
下された可燃性の微粒子は、断熱材により構成されるホ
ッパ底部に集められ、底部に沿って伸長するヒータによ
り加熱着火され、エアパイプの小孔から微量の助燃空気
の供給を受けて燃焼されるから、微粒子の加熱着火に必
要な電力は、最少とすることができる。ヒータは、エア
パイプの上方にエアパイプに並行に配置され、エアパイ
プの多数の小孔からヒータに向けて微量の助燃空気が供
給されるから、微粒子は、最少の空気で効率良く燃焼さ
せることができる。
【００２２】本発明において、ヒータに向けられたエア
パイプの小孔からは、常時、微量の助燃空気が供給され
ると共に、比較的多量のパージ空気がほぼ周期的に供給
されるから、微小空気が流れる間にエアパイプの小孔中
へ微粒子が入り込み目詰まりを起こすことを防止するこ
とができる。また、パージ空気は、ヒータの周りの燃焼
中の微粒子を周期的に吹き飛ばすから、ヒータの過熱を
防止することができる。
パイプの小孔からは、常時、微量の助燃空気が供給され
ると共に、比較的多量のパージ空気がほぼ周期的に供給
されるから、微小空気が流れる間にエアパイプの小孔中
へ微粒子が入り込み目詰まりを起こすことを防止するこ
とができる。また、パージ空気は、ヒータの周りの燃焼
中の微粒子を周期的に吹き飛ばすから、ヒータの過熱を
防止することができる。
【００２３】本発明のパージ空気の供給は、洗浄空気の
供給の直前に行うから、パージ空気によりヒータの周り
の灰が吹き飛ばされた後へ洗浄空気によりフィルタから
微粒子が落下され、それ故、落下した微粒子は、灰に妨
げられることなく、ヒータにより効果的に加熱着火され
燃焼される。また、パージ空気の供給と洗浄空気の供給
の間は、ヒータへの電流供給が停止されるから、燃焼に
役立たない熱の発生が減少され、省電力を図ることがで
きる。
供給の直前に行うから、パージ空気によりヒータの周り
の灰が吹き飛ばされた後へ洗浄空気によりフィルタから
微粒子が落下され、それ故、落下した微粒子は、灰に妨
げられることなく、ヒータにより効果的に加熱着火され
燃焼される。また、パージ空気の供給と洗浄空気の供給
の間は、ヒータへの電流供給が停止されるから、燃焼に
役立たない熱の発生が減少され、省電力を図ることがで
きる。
【００２４】本発明において、ヒータは、電流を断続供
給され、且つほぼ周期的にパージ空気により冷却される
から、過熱が防止され、長寿命とすることができる。ヒ
ータは、フランジと共に着脱可能に構成されることによ
り、交換や点検を容易に行うことができる。
給され、且つほぼ周期的にパージ空気により冷却される
から、過熱が防止され、長寿命とすることができる。ヒ
ータは、フランジと共に着脱可能に構成されることによ
り、交換や点検を容易に行うことができる。
【図１】直交流フィルタの原理を説明するための模式
図。
図。
【図２】従来の排気黒煙除去装置の図解的な平面図。
【図３】本発明の実施例の排気黒煙除去装置の微粒子焼
却機構を図解的に示す平面図。
却機構を図解的に示す平面図。
【図４】図３の線Ｍ−Ｍに沿う断面図。
【図５】本発明の実施例の空気供給系統を示す配置図。
【図６】本発明の実施例の電流制御及び空気供給制御の
タイミングチャートである。
タイミングチャートである。
１０：フィルタブロック、１１：フィルタプレート、１
２：流入面、１３：微粒子排出面、１４：第１通路、１
５：貫通孔、１７：端縁、２０：フィルタ、２２：スペ
ーサ、２３：ガス流出面、２４：第２通路、３１：ホッ
パ枠、３２：断熱材、３４：エアパイプ、３５：小孔、
３６：フランジ、３７：ガスケット、３８：端子、４
２：深底部、４３：傾斜部、４６：オリフィス、４５：
第１電磁弁、４７：分岐管、４８：第２電磁弁、５７：
排気入口パイプ、５８：排気出口パイプ、６２：流入
室、６６：着火用ヒータ、６８：ホッパ、７５：エアノ
ズル、８３：電磁弁、９２：排気バルブ、９３：電磁
弁、９４：アクチュエータ、Ａ：洗浄空気、Ｃ：制御
器、Ｅ：排気ガス、Ｇ：ディーゼル機関、Ｈ：除塵排気
ガス、Ｐ：微粒子、Ｓ：エアタンク、Ｖ：バッテリ。
２：流入面、１３：微粒子排出面、１４：第１通路、１
５：貫通孔、１７：端縁、２０：フィルタ、２２：スペ
ーサ、２３：ガス流出面、２４：第２通路、３１：ホッ
パ枠、３２：断熱材、３４：エアパイプ、３５：小孔、
３６：フランジ、３７：ガスケット、３８：端子、４
２：深底部、４３：傾斜部、４６：オリフィス、４５：
第１電磁弁、４７：分岐管、４８：第２電磁弁、５７：
排気入口パイプ、５８：排気出口パイプ、６２：流入
室、６６：着火用ヒータ、６８：ホッパ、７５：エアノ
ズル、８３：電磁弁、９２：排気バルブ、９３：電磁
弁、９４：アクチュエータ、Ａ：洗浄空気、Ｃ：制御
器、Ｅ：排気ガス、Ｇ：ディーゼル機関、Ｈ：除塵排気
ガス、Ｐ：微粒子、Ｓ：エアタンク、Ｖ：バッテリ。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−259120（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−44431（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−156925（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−119440（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−114715（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−47122（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−21117（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 3/02
Claims (4)
- 【請求項１】 通気性多孔質材料から成るフィルタが流
入面から伸長する複数の第１通路、及び複数の第１通路
の間を伸長し流出面において開口する第２通路を備え、
ディーゼル機関から排出された排気ガスが、フィルタの
流入面、第１通路、第１通路と第２通路の間の通気性多
孔質材料、第２通路、及び流出面を経て流動され、排ガ
ス中の微粒子が第１通路の壁面に付着され、洗浄空気が
排気ガスと逆方向に流動するように供給され第１通路の
壁面に付着された微粒子が第１通路の壁面から離脱され
ホッパ内へ落下され着火用のヒータの熱を受けて焼却さ
れフィルタが再生される排気黒煙除去装置の微粒子焼却
方法において、 ホッパの底部を断熱材により構成し、多数の小孔を有す
るエアパイプをほぼ底部に沿って伸長させ、エアパイプ
の上方にエアパイプに並行してヒータを伸長し、エアパ
イプの多数の小孔は、多数の小孔からヒータに向けて空
気が噴出可能であるように形成し、エアパイプに対し、
比較的微量の微粒子助燃空気を常時供給すると共に、比
較的多量のパージ空気をほぼ周期的に供給することを特
徴とする排気黒煙除去装置の微粒子焼却方法。 - 【請求項２】 パージ空気の供給及び洗浄空気の供給
は、同期して行い、パージ空気の供給は、洗浄空気が供
給される直前に供給し、ヒータへの電流供給は、第１所
定時間の供給と第２所定時間の停止を繰り返えすことに
より行い、洗浄空気が供給される時及びパージ空気が供
給される時は、ヒータへの電流を停止することを特徴と
する請求項１記載の排気黒煙除去装置の微粒子焼却方
法。 - 【請求項３】 通気性多孔質材料から成るフィルタが流
入面から並行に伸長する複数の第１通路、及び複数の第
１通路の間を伸長し流出面において開口する第２通路を
備え、排気ガスが、フィルタの流入面、第１通路、第１
通路と第２通路の間の通気性多孔質材料、第２通路、及
び流出面を経て流動され、排ガス中の微粒子が第１通路
の壁面に付着され、洗浄空気が排気ガスと逆方向に流動
するように供給され第１通路の壁面に付着された微粒子
が第１通路の壁面から離脱されホッパ内へ落下され着火
用のヒータの熱を受けて焼却されフィルタが再生される
排気黒煙除去装置の微粒子焼却機構において、 ホッパは、断熱材により構成される底壁と、多数の小孔
を有し底壁に沿って伸長するエアパイプと、エアパイプ
の上方にエアパイプに並行して伸長するヒータとを具備
し、エアパイプの多数の小孔は、空気が多数の小孔から
ヒータに向けて噴出可能であるように構成され、エアパ
イプは、比較的少量の助燃空気及び比較的大量のパージ
空気を供給可能に空気供給源に連結されることを特徴と
する排気黒煙除去装置の微粒子焼却機構。 - 【請求項４】 ヒータは、電流制御器を介し電流を供給
され、電流制御器は、ヒータへの電流の供給と停止を繰
り返すようにされ、洗浄空気の供給を行う電磁弁の開放
信号又はパージ空気の供給を行う電磁弁の開放信号を受
けたとき、ヒータへの電流が所定時間停止されることを
特徴とする請求項１記載の排気黒煙除去装置の微粒子焼
却方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13001396A JP3226207B2 (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | 排気黒煙除去装置の微粒子焼却方法及び機構 |
| US08/856,304 US5966928A (en) | 1996-05-24 | 1997-05-14 | Particulate incinerating method and mechanism for exhaust black smoke removing system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13001396A JP3226207B2 (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | 排気黒煙除去装置の微粒子焼却方法及び機構 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09317439A JPH09317439A (ja) | 1997-12-09 |
| JP3226207B2 true JP3226207B2 (ja) | 2001-11-05 |
Family
ID=15024002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13001396A Expired - Fee Related JP3226207B2 (ja) | 1996-05-24 | 1996-05-24 | 排気黒煙除去装置の微粒子焼却方法及び機構 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5966928A (ja) |
| JP (1) | JP3226207B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6572357B2 (en) | 2001-02-27 | 2003-06-03 | Illinois Valley Holding Comany | Apparatus for manufacturing monolithic cross flow particulate traps |
| DE10127223A1 (de) * | 2001-05-22 | 2003-01-23 | Ego Elektro Geraetebau Gmbh | Heizungseinrichtung für Filterelemente eines Partikelfilters und Partikelfilter |
| US7269942B2 (en) * | 2003-05-15 | 2007-09-18 | Illinois Valley Holding Company | Wall flow particulate trap system |
| DE10343045A1 (de) * | 2003-09-16 | 2005-04-07 | Deutz Ag | Verfahren und Vorrichtung zur gegendruckunschädlichen Abscheidung und Entsorgung von Partikeln aus Fluidströmen |
| US7726112B2 (en) * | 2006-04-24 | 2010-06-01 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Fuel system of gas turbine engines |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3383854A (en) * | 1966-11-28 | 1968-05-21 | John H. White | Internal combustion engine exhaust cleaner |
| JPS5925024A (ja) * | 1982-08-02 | 1984-02-08 | Hitachi Ltd | デイ−ゼルエンジンの排気浄化装置 |
| EP0114696B1 (en) * | 1983-01-24 | 1988-12-28 | Hitachi, Ltd. | A method and a device for exhaust emission control for diesel engines |
| DE3504299A1 (de) * | 1985-02-08 | 1986-08-14 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Vorrichtung zum verbrennen von aus dem abgas von brennkraftmaschinen abgetrennten festkoerperpartikeln, insbesondere russteilchen |
| US4867768A (en) * | 1987-08-21 | 1989-09-19 | Donaldson Company, Inc. | Muffler apparatus with filter trap and method of use |
| EP0308525B1 (en) * | 1987-09-22 | 1993-12-08 | Asahi Glass Company Ltd. | Apparatus treating particulates in an exhaust gas from a diesel engine |
| JPH01159408A (ja) * | 1987-09-25 | 1989-06-22 | Asahi Glass Co Ltd | ディーゼルエンジンの排気ガスの処理装置および処理方法 |
| DE3734197A1 (de) * | 1987-10-09 | 1989-04-20 | Bosch Gmbh Robert | Einrichtung zum entfernen von festkoerperpartikeln, insbesondere russteilchen, aus dem abgas einer brennkraftmaschine |
| US4874407A (en) * | 1989-02-07 | 1989-10-17 | Lefkowitz Leonard R | Regenerable filter |
| US5390492A (en) * | 1992-02-21 | 1995-02-21 | Northeastern University | Flow-through particulate incineration system coupled to an aerodynamically regenerated particulate trap for diesel engine exhaust gas |
-
1996
- 1996-05-24 JP JP13001396A patent/JP3226207B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-05-14 US US08/856,304 patent/US5966928A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09317439A (ja) | 1997-12-09 |
| US5966928A (en) | 1999-10-19 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |