JP3674099B2 - Filter regeneration device for internal combustion engine - Google Patents

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、ディーゼルエンジン(内燃機関)が排出する排気ガス中に含まれるパティキュレート(粒子状物質)を捕集するフィルタの捕集性能を永続するために、フィルタに捕集されたパティキュレートを加熱燃焼させて除去し、フィルタの捕集性能を再生する内燃機関用フィルタ再生装置に関するものであり、さらに詳細に言えば、再生装置をフォークリフトに実装する構成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンは、ガソリンエンジンに比べて高い燃焼効率であり耐久性に優れる特徴がある一方で、大気汚染物質を多く排出する欠点を有している。ディーゼルエンジンが排出する排気ガスの中には窒素酸化物とともに、パティキュレートが含まれており、排気ガス規制の強化が進められている。パティキュレートは、主にSOF(Soluble Organic Fraction)、煤、硫黄化合物の3種類からなり、このパティキュレートを排気系で処理する方法として、フィルタを用いてパティキュレートを捕集する方式が、またフィルタの捕集性能を再生する方法として、フィルタ内でパティキュレートを燃焼除去する方式が主流となっている。
【0003】
パティキュレートは、600℃程度から燃焼することが知られており、パティキュレートを、この高温度域に昇温するためのエネルギー発生手段として、マイクロ波加熱方式などが考えられている。
【0004】
パティキュレートが強く誘電加熱される領域は、フィルタの排気ガス流入側であるが、フィルタ内部の温度に対してフィルタ端面近傍の空気は加熱されにくいので、排気ガス流入側のフィルタ端面およびその近傍に堆積したパティキュレートは、燃焼状態に移行可能な温度帯まで昇温することが困難である。このことは、フィルタの排気ガス流入側に堆積したパティキュレートの燃焼除去が困難であることを示唆し、これによりフィルタの排気ガス上流側にはパティキュレートの堆積が積算されるので、目詰まりを生じることになり、排気ガスの通流が阻害されてエンジンの動作異常を来たす恐れがある。
【0005】
このため、フィルタに捕集されたパティキュレートを、マイクロ波加熱方式で排気ガス通流方向とは逆方向より燃焼除去する再生装置が公知になってきている。
【0006】
上記再生装置としては、例えば特開平4−353207号公報があり、図6はそこに開示されている装置である。図6において、101は加熱空間、102はフィルタ、103はマイクロ波発生手段、104は気体供給手段である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来例における再生装置は、捕集・再生における動作および構成手段が主であり、実用化のため、上記再生装置をフォークリフト等に実装する手段についての開示は皆無であった。
【0008】
本発明は上記従来例、すなわちフィルタに捕集されたパティキュレートを、排気ガス通流方向とは逆方向より燃焼除去する再生装置に加え、この再生装置をフォークリフトに実装するための実用構成を、メンテナンス性も含めて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】
上記目的を達成するために本発明の内燃機関用フィルタ再生装置は、下記の構成とした。
【0010】
すなわち、内燃機関の排気管を接続する排気入口管を有する加熱空間と、前記加熱空間に連結されパティキュレートを捕集するフィルタと、前記フィルタに連結された環状導波管とを備えた再生管体部と、前記再生管体部に給電するマイクロ波を発生するマイクロ波発生手段と、前記マイクロ波発生手段の駆動電源と、マイクロ波を伝送する直線状導波管とを備えた再生電源部とからなり、前記再生管体部と再生電源部とは、前記環状導波管と直線状導波管とを連結面で接続して再生装置を構成するとともに、前記再生装置は、フォークリフトの運転席側後方に排気ガスの通流方向を垂直方向にして装備し、前記再生管体部を支持するリフト側柱に固定された側柱取付部材を設け、その側柱取付部材は再生管体部のスライド手段を備えてなる構成とした。
【0011】
【作用】
本発明は、上記した構成によって下記の作用を有する。
【0012】
すなわち、本発明の内燃機関用フィルタ再生装置は、再生管体部と再生電源部とからなり、両再生部は、両導波管を連結面に接続して一連の再生装置を構成するとともに、上記再生装置は、フォークリフトの運転席側後方に排気ガスの通流方向を垂直方向にして装備することにより、この再生装置は、新しく生産されるフォークリフトには無論、既販車にもその側柱やリフト天柱等を利用して取り付けることができるようになり、しかもフィルタを積み上げて組み立てられる形態ともなる。
【0013】
また、リフト側柱に固定され再生管体部を支持する側柱取付部材は、再生管体部のスライド手段を備えることにより、排気管の伸縮に合わせて加熱空間部をスライドすることができる。
【0014】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面にもとづいて説明する。
【0015】
図1から図4において、1は内燃機関(ディーゼルエンジン)、2は前記内燃機関1の排気ガスを排出する排気管で、一部に伸縮部材2aを構成している。
【0016】
まず再生管体部であるが、3は前記排気管2を接続する排気入口管で、もう一方は加熱空間4に連結されている。5は排気ガスが通過する間に排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集するハニカム構造からなるフィルタで、外周に排気ガスの大気排出を抑制する断熱材6と管壁7、およびこの管壁7の外周上下を支持する上流・下流壁8、9とからなり、前記加熱空間4とは排気ガスの大気排出を抑制するガスケット10を介してこの上流壁8で着脱自在に連結されている。
【0017】
11は環状導波管で、中央付近に二箇所の給電孔12、13が形成され、同じくガスケットを介して前記下流壁9と着脱自在に連結されている。
【0018】
14は前記環状導波管11のもう一方に接続された排気出口管で、出口を大気に開放する排気トップ14aと、その途中に前記フィルタ5へのそれぞれ酸素を含む気体の通流を制御する第一のバルブ15と通流穴16を開閉する第二のバルブ17を配設している。
【0019】
18、19はパンチング穴構成あるいはハニカム構成などからなるマイクロ波遮蔽手段で、マイクロ波を実質的に閉じ込める空間を限定するものである。
【0020】
20は前記排気入口管3から分岐させた分岐経路管であり、フィルタ再生時にフィルタ5に通流させた気体の通路となるもので、その出口を前記第二のバルブ17で開閉する通流穴16を介して前記排気出口管14に合流させている。また、この分岐経路管20は、前記排気入口管3、加熱空間4間を連結する入口分岐管21と、前記上流壁8、下流壁9間を連結するフィルタ分岐管22と、前記環状導波管11連結面、第二のバルブ17間を連結する出口分岐管23とからなり、それぞれ前記二枚のガスケットを介して連結され、一連の分岐経路管20を形成している。
【0021】
24は前記排気入口管3に配設された温度検出手段、25は前記フィルタ5の排気ガス非通流空間に配設されたマイクロ波検出手段、26、27はそれぞれ前記加熱空間4外周面と環状導波管11外周面に接続された管体取付部材で、複数の連結部材(例えば、溶接ボルト)28を有している。以上を総称して再生管体部と呼ぶ。
【0022】
次に再生電源部であるが、31はパティキュレートを誘電加熱するために前記加熱空間4に給電するマイクロ波を発生するマイクロ波発生手段、32はマイクロ波発生手段31の発生するマイクロ波を加熱空間4に伝送する直線状導波管、33は前記マイクロ波発生手段31の駆動電源で、電線ケーブル34により商用電源から駆動電力が供給される。
【0023】
35は前記加熱空間4に供給する酸素を含む気体を発生する気体供給手段(図中A/Pと記す)、36はその気体を搬送するチューブで、前記排気出口管14の第一のバルブ15の配設位置より加熱空間4側に連結される。また、37は前記第一・第二のバルブ15、17の駆動手段である駆動用モータ(図中Mvと記す)で、その駆動部は、連動構成とした両バルブ15、17の駆動部とワイヤー38により連結される。
【0024】
39は電子制御ユニット(図中ECUと記す)である制御手段で、前記温度検出手段24により、内燃機関1の動作時には排気ガス温度を、フィルタ5の再生実行時にはフィルタ5を通流した気体温度を検出し、また前記マイクロ波検出手段25により、マイクロ波発生手段31の動作時には配設空間近傍に存在するマイクロ波量を検出し、それぞれ検出信号として、この制御手段39に入力させている。
【0025】
また制御手段39は、予め規定した捕集量判定マップを有し、フィルタ5の捕集性能を再生することを許可する捕集量の下限値と上限値とを予め記憶している。
【0026】
内燃機関1の動作中に周期的に前記マイクロ波発生手段31を動作させて、前記マイクロ波検出手段25が検出するマイクロ波量と、その検出時点での内燃機関1の動作時間の積算値とを前記捕集量マップに照合させて現在の捕集量を判定する。この現在捕集量がフィルタ5の再生実行を許可する捕集量範囲にある時に、制御手段39がマイクロ波発生手段31、気体供給手段35、駆動用モータ37の動作制御を行うものである。
【0027】
40はこれら電源部材を収容した電源ボックスで、この電源ボックス40の側面に前記直線状導波管32を突出させている。また天面には天吊り部材41を有している。以上を総称して再生電源部と呼ぶ。
【0028】
前記した再生管体部と再生電源部は、排気ガスの通流方向を垂直方向にして、前記両導波管11、32の連結面11a、32aにて接続し、一連の再生装置を構成するものである。
【0029】
そして前記マイクロ波発生手段31で発生したマイクロ波は、両導波管32、11および二箇所の給電孔12、13を経て前記加熱空間4に給電される。
【0030】
また、フィルタ5にパティキュレートを捕集する期間、すなわち内燃機関1の動作時には、第一のバルブ15は通流状態に、第二のバルブ17は遮断状態に制御され、排気ガスをフィルタ5に通流させる。
【0031】
さらに、フィルタ5を再生実行する期間、すなわち内燃機関1の非動作時には、第一のバルブ15は遮断状態に、第二のバルブ17は通流状態に制御され、マイクロ波発生手段31によりパティキュレートの温度上昇後、気体供給手段35を動作させ、パティキュレートの燃焼を促進させる気体をフィルタ5に通流させるとともに、パティキュレートを燃焼除去し、その排気ガスは分岐経路管20、通流穴16、排気トップ14aを経て大気に排出されるものである。
【0032】
次にこの再生装置をフォークリフトに実装する構成について説明する。前記再生管体部は、前記管体取付部材26、27に設けた複数の連結部材28を、フォークリフトの上方ヘッドガード51を支持する運転席側後方のリフト側柱52に固定された側柱取付部材29に備えた再生管体部のスライド手段30(例えば、スリット穴)を介して、ナット等の連結手段28aにより固定される。また前記再生電源部は、同様に前記電源ボックス40の天面に設けた天吊り部材41を、ヘッドガード51を構成するリフト天柱53に固定された天柱取付部材42に固定され、この再生装置は、フォークリフトの運転席側後方に排気ガスの通流方向を垂直方向にして装備するものである。
【0033】
なお、54はエンジン等のメンテナンス時、後方回動させるエンジンカバーを示し、55は前記エンジンカバー54の上方に位置する運転席を示すものである。
【0034】
図2から明かなようにこの再生装置は、車両後方から見てフォークリフトの上方ヘッドガード51を支持するリフト側柱52から運転席55までの上方空間に位置するように構成されている。
【0035】
また、図3から明かなようにこの再生装置は、平面的にはフォークリフトのヘッドガード51の外に位置するように構成されている。
【0036】
上記構成において、再生装置は内燃機関1の排気管2を接続する排気入口管3を有する加熱空間4と、加熱空間4に連結されパティキュレートを捕集するフィルタ5と、フィルタ5に連結された環状導波管11とを備えた再生管体部と、前記再生管体部に給電するマイクロ波を発生するマイクロ波発生手段31と、マイクロ波発生手段31の駆動電源33と、マイクロ波を伝送する直線状導波管32とを備えた再生電源部とからなり、前記再生管体部と再生電源部とは、前記環状導波管11と直線状導波管32とを連結面11a、32aで接続して再生装置を構成している。そして、前記再生装置は、フォークリフトの運転席55側後方に排気ガスの通流方向を垂直方向にして装備できるようにしてある。したがってこの再生装置は、新しく生産されるフォークリフトには無論、既販車にもその側柱52やリフト天柱53を利用して即時に搭載することができ、しかもフィルタ5を積み上げて組み立てられる形態となっているから、フィルタ5交換等のメンテナンス作業が一人でも可能かつ容易なものとなる。
【0037】
また、再生装置は、車両後方から見てフォークリフトの上方ヘッドガード51を支持するリフト側柱52から運転席55までの上方空間に位置するように構成してあるから、運転席55の右側後方の視界が再生装置により妨げられることがなく十分に確保することができる。なお、運転席の左側後方は、再生装置がリフト側柱52の外に突出していないので、わずかにリフト側柱52の外に目をやれば容易に確認することができる。
【0038】
また、再生装置は、平面的にフォークリフトのヘッドガード51の外に位置するように構成してあり、よって運転席55と高温になる再生管体部間の距離を確保することができる。
【0039】
また、再生管体部の排気入口管3に接続する排気管2は、一部に伸縮部材2aを構成してあるから、内燃機関1の振動吸収が図れるとともに、排気管2の上下伸縮が自在となり、排気入口管3へ接続時の寸法変位を吸収することができる。
【0040】
また、リフト側柱52に固定され再生管体部を支持する側柱取付部材29には、再生管体部のスライド手段30を設けてあるから、図4に示すように、フィルタ5と環状導波管11の連結を解いた後、連結手段28aを緩めるだけで、排気管2の伸縮に合わせて加熱空間4部をスライドすることができ、フィルタ5交換時等の脱着時の位置規制が図れ、加熱空間4部の振れもなく、さらに作業が容易なものとなる。
【0041】
次に本発明の他の実施例を図5を用いて説明する。
【0042】
図5において、上記実施例と相違する点は、再生管体部の出口に接続する排気トップ14aにエルボ部14bを設けたことにあり、同図に示すように出口側を下向きに構成している。
【0043】
また、前記排気トップ14aに設けたエルボ部14bには、複数の蛇腹加工14cを有する構成としている。
【0044】
上記した排気トップ14a構成において、エルボ部14bを構成することにより、排気トップ内への異物の落下、侵入を防止することができ、その結果第一のバルブ15他への噛み込み等による誤作動を防止することができる。
【0045】
また、前記エルボ部14bに、複数の蛇腹加工14cを形成することにより、エルボの出口方向を自在に変えることができ、特に工場内の作業環境に即した方向に排気ガスを排出することが可能となる。
【0046】
なお、本発明はエネルギー発生手段としてマイクロ波加熱方式を、また排気ガス通流方向とは逆方向より燃焼再生する構成において説明したが、これに限らず、再生管体部と再生電源部の両再生部を有する再生装置であれば、同様の効果を得ることは明確である。
【0047】
【発明の効果】
以上本発明の内燃機関用フィルタ再生装置によれば、次の効果が得られる。
【0048】
(1)内燃機関の排気管を接続する排気入口管を有する加熱空間と、加熱空間に連結されパティキュレートを捕集するフィルタと、フィルタに連結された環状導波管とを備えた再生管体部と、前記再生管体部に給電するマイクロ波を発生するマイクロ波発生手段と、マイクロ波発生手段の駆動電源と、マイクロ波を伝送する直線状導波管とを備えた再生電源部とからなり、前記再生管体部と再生電源部とは、前記環状導波管と直線状導波管とを連結面で接続して再生装置を構成するとともに、前記再生装置は、フォークリフトの運転席側後方に排気ガスの通流方向を垂直方向にして装備しているので、この再生装置は、新しく生産されるフォークリフトには無論、既販車にも即時に搭載することができ、しかもフィルタを積み上げて組み立てられる形態となり、フィルタ交換等のメンテナンス作業が一人でも可能かつ容易なものとなる。
(2)リフト側柱に固定され再生管体部を支持する側柱取付部材は、再生管体部のスライド手段を備えているから、排気管の伸縮に合わせて加熱空間部をスライドさせることができ、フィルタ交換時等の脱着時の位置規制が図れ、加熱空間部の振れもなく、さらに作業が容易なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例における内燃機関用フィルタ再生装置のフィルタ再生時の動作状態を示す構成図
【図2】 同内燃機関用フィルタ再生装置のフォークリフト取付状態を示す構成図
【図3】 図2のA−A線断面図
【図4】 同内燃機関用フィルタ再生装置の加熱空間部をスライドした時の構成図
【図5】 本発明の他の実施例における内燃機関用フィルタ再生装置の構成図
【図6】 従来の内燃機関用フィルタ再生装置を示す構成図
【符号の説明】
1 内燃機関
2 排気管
2a 伸縮部材
3 排気入口管
4 加熱空間
5 フィルタ
11 環状導波管
11a 連結面
14a 排気トップ
14b エルボ部
14c 蛇腹加工
26 管体取付部材
27 管体取付部材
29 側柱取付部材
30 スライド手段
31 マイクロ波発生手段
32 直線状導波管
32a 連結面
33 駆動電源
51 ヘッドガード
52 リフト側柱
55 運転席
[0001]
[Industrial application fields]
In the present invention, in order to perpetuate the collection performance of a filter that collects particulates (particulate matter) contained in exhaust gas discharged from a diesel engine (internal combustion engine), the particulates collected by the filter are used. The present invention relates to a filter regeneration device for an internal combustion engine that removes by heating and combustion and regenerates the collection performance of the filter, and more specifically, relates to a configuration in which the regeneration device is mounted on a forklift.
[0002]
[Prior art]
Diesel engines have the characteristics of higher combustion efficiency and superior durability than gasoline engines, but have the disadvantage of discharging a lot of air pollutants. Exhaust gas emitted by diesel engines contains particulates as well as nitrogen oxides, and exhaust gas regulations are being strengthened. Particulates mainly consist of three types: SOF (Soluble Organic Fraction), soot, and sulfur compounds. As a method of treating this particulate in the exhaust system, a method of collecting particulates using a filter is also available. As a method of regenerating the trapping performance, a method of burning and removing particulates in a filter has become the mainstream.
[0003]
It is known that the particulates burn from about 600 ° C., and a microwave heating method or the like is considered as an energy generating means for raising the temperature of the particulates to this high temperature range.
[0004]
The region where the particulates are strongly dielectrically heated is on the exhaust gas inflow side of the filter, but the air in the vicinity of the filter end surface is difficult to be heated with respect to the temperature inside the filter. It is difficult to raise the temperature of the accumulated particulates to a temperature range in which the particulates can shift to the combustion state. This suggests that it is difficult to burn and remove particulates accumulated on the exhaust gas inflow side of the filter, and this causes accumulation of particulates on the upstream side of the exhaust gas of the filter. As a result, the exhaust gas flow may be hindered and the engine may malfunction.
[0005]
For this reason, a regenerator that burns and removes particulates collected by a filter in a direction opposite to the exhaust gas flow direction by a microwave heating method has become known.
[0006]
As the reproducing apparatus, there is, for example, JP-A-4-353207, and FIG. 6 shows an apparatus disclosed therein. In FIG. 6, 101 is a heating space, 102 is a filter, 103 is a microwave generation means, and 104 is a gas supply means.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, the reproducing apparatus in the above-mentioned conventional example mainly includes operation and configuration means in collection / regeneration, and there has been no disclosure about means for mounting the reproducing apparatus on a forklift or the like for practical use.
[0008]
In addition to the above-described conventional example, that is, a regenerator that burns and removes the particulates collected by the filter from the direction opposite to the exhaust gas flow direction, the present invention has a practical configuration for mounting the regenerator on a forklift. The purpose is to provide maintenance.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a filter regeneration device for an internal combustion engine of the present invention has the following configuration.
[0010]
That is, a regenerative pipe comprising a heating space having an exhaust inlet pipe connecting an exhaust pipe of an internal combustion engine, a filter connected to the heating space for collecting particulates, and an annular waveguide connected to the filter A reproduction power supply unit comprising: a body part; a microwave generation means for generating a microwave to feed power to the reproduction tube body part; a drive power supply for the microwave generation means; and a linear waveguide for transmitting the microwave The regenerative tube body portion and the regenerative power source portion constitute a regenerator by connecting the annular waveguide and the straight waveguide through a connecting surface, and the regenerator is operated by a forklift. Equipped with the exhaust gas flow direction perpendicular to the rear side of the seat and provided with a side column mounting member fixed to a lift side column that supports the regeneration tube portion, the side column mounting member is the regeneration tube portion made with a sliding means It was formed.
[0011]
[Action]
The present invention has the following effects by the above-described configuration.
[0012]
That is, the filter regeneration device for an internal combustion engine of the present invention comprises a regeneration tube body portion and a regeneration power source portion, and both regeneration portions constitute a series of regeneration devices by connecting both waveguides to a connecting surface, The above regenerator is equipped with a vertical exhaust gas flow direction behind the forklift on the driver's seat side, so that this regenerator can of course be used for newly produced forklifts, as well as for side- It can be attached using a lift top and the like, and the filter can be stacked and assembled.
[0013]
Further, the side column attaching member fixed to the lift side column and supporting the regenerative tube body part can slide the heating space portion in accordance with the expansion and contraction of the exhaust pipe by providing the regenerative tube body sliding means.
[0014]
【Example】
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
1 to 4, reference numeral 1 denotes an internal combustion engine (diesel engine), and 2 denotes an exhaust pipe for exhausting the exhaust gas of the internal combustion engine 1, which partially constitutes a telescopic member 2a.
[0016]
First, the regeneration pipe body 3 is an exhaust inlet pipe for connecting the exhaust pipe 2, and the other is connected to the heating space 4. Reference numeral 5 denotes a filter having a honeycomb structure that collects particulates contained in the exhaust gas while the exhaust gas passes through. A heat insulating material 6 and a tube wall 7 that suppress the exhaust gas from being discharged to the outer periphery, and the tube wall. The heating space 4 is detachably connected to the heating wall 4 via a gasket 10 that suppresses the exhaust gas from being discharged to the atmosphere.
[0017]
An annular waveguide 11 is formed with two feeding holes 12 and 13 near the center, and is detachably connected to the downstream wall 9 via a gasket.
[0018]
Reference numeral 14 denotes an exhaust outlet pipe connected to the other end of the annular waveguide 11, which controls an exhaust top 14 a that opens the outlet to the atmosphere and the flow of each gas containing oxygen to the filter 5 in the middle. A second valve 17 for opening and closing the first valve 15 and the flow hole 16 is provided.
[0019]
Reference numerals 18 and 19 denote microwave shielding means having a punching hole configuration or a honeycomb configuration, which limit a space for substantially confining the microwaves.
[0020]
A branch path pipe 20 branched from the exhaust inlet pipe 3 serves as a passage for the gas passed through the filter 5 at the time of filter regeneration, and a through hole for opening and closing the outlet of the second valve 17. 16, the exhaust outlet pipe 14 is joined. The branch path pipe 20 includes an inlet branch pipe 21 that connects the exhaust inlet pipe 3 and the heating space 4, a filter branch pipe 22 that connects the upstream wall 8 and the downstream wall 9, and the annular waveguide. A pipe 11 connecting surface and an outlet branch pipe 23 for connecting the second valve 17 are connected through the two gaskets to form a series of branch path pipes 20.
[0021]
Reference numeral 24 denotes temperature detection means disposed in the exhaust inlet pipe 3, reference numeral 25 denotes microwave detection means disposed in the exhaust gas non-flow space of the filter 5, and reference numerals 26 and 27 denote outer peripheral surfaces of the heating space 4, respectively. It is a tube attachment member connected to the outer peripheral surface of the annular waveguide 11 and has a plurality of connecting members (for example, welding bolts) 28. The above is generally referred to as a regenerated tube part.
[0022]
Next, a regenerative power supply unit 31 is a microwave generating means for generating a microwave to feed the heating space 4 in order to dielectrically heat the particulates, and 32 is a microwave for generating the microwave generated by the microwave generating means 31. A linear waveguide 33, which is transmitted to the space 4, is a driving power source for the microwave generating means 31, and driving power is supplied from a commercial power source by an electric cable 34.
[0023]
35 is a gas supply means (denoted as A / P in the figure) for generating a gas containing oxygen to be supplied to the heating space 4, and 36 is a tube for conveying the gas, and the first valve 15 of the exhaust outlet pipe 14 It is connected to the heating space 4 side from the arrangement position. Reference numeral 37 denotes a drive motor (denoted as Mv in the figure) which is a drive means for the first and second valves 15 and 17, and the drive part thereof is a drive part of both valves 15 and 17 having an interlocking structure. They are connected by a wire 38.
[0024]
Reference numeral 39 is a control means which is an electronic control unit (denoted as ECU in the figure). The temperature detection means 24 allows the exhaust gas temperature to be changed when the internal combustion engine 1 is operated, and the gas temperature passed through the filter 5 when the filter 5 is regenerated. Further, the microwave detection means 25 detects the amount of microwaves existing in the vicinity of the installation space when the microwave generation means 31 is in operation, and each of them is input to the control means 39 as a detection signal.
[0025]
The control unit 39 has a collection amount determination map defined in advance, and stores in advance a lower limit value and an upper limit value of the collection amount that permit the regeneration of the collection performance of the filter 5.
[0026]
The microwave generation means 31 is periodically operated during the operation of the internal combustion engine 1, and the microwave amount detected by the microwave detection means 25 and the integrated value of the operation time of the internal combustion engine 1 at the time of detection are Is compared with the collection amount map to determine the current collection amount. The control means 39 controls the operation of the microwave generation means 31, the gas supply means 35, and the drive motor 37 when the current collection quantity is in the collection quantity range that permits regeneration of the filter 5.
[0027]
Reference numeral 40 denotes a power supply box that accommodates these power supply members. The linear waveguide 32 projects from the side surface of the power supply box 40. A ceiling member 41 is provided on the top surface. The above is generally referred to as a reproduction power supply unit.
[0028]
The above-described regeneration tube body and regeneration power source are connected at the connecting surfaces 11a and 32a of the both waveguides 11 and 32 with the exhaust gas flow direction set to the vertical direction to constitute a series of regeneration devices. Is.
[0029]
The microwave generated by the microwave generating means 31 is fed to the heating space 4 through both the waveguides 32 and 11 and the two feeding holes 12 and 13.
[0030]
Further, during the period in which the particulates are collected in the filter 5, that is, during the operation of the internal combustion engine 1, the first valve 15 is controlled to be in a flow state and the second valve 17 is controlled to be in a shut-off state. Let it flow.
[0031]
Further, during the period in which the filter 5 is regenerated, that is, when the internal combustion engine 1 is not operating, the first valve 15 is controlled to be in a shut-off state, and the second valve 17 is controlled to be in a flow-through state. After the temperature rises, the gas supply means 35 is operated to pass the gas that promotes the combustion of the particulates through the filter 5 and the particulates are burned and removed. The exhaust gas flows into the branch path pipe 20 and the through holes 16. The air is discharged to the atmosphere through the exhaust top 14a.
[0032]
Next, the structure which mounts this reproducing | regenerating apparatus in a forklift is demonstrated. The regenerative tube body has a side column mounting in which a plurality of connecting members 28 provided on the tube mounting members 26 and 27 are fixed to a lift side column 52 on the driver seat side rear side that supports an upper head guard 51 of a forklift. It is fixed by connecting means 28a such as a nut through a slide means 30 (for example, a slit hole) of the regenerative tube part provided in the member 29. Similarly, the regeneration power supply unit fixes a ceiling suspension member 41 provided on the top surface of the power supply box 40 to a ceiling pole mounting member 42 that is secured to a lift ceiling pillar 53 constituting the head guard 51. The device is installed with the exhaust gas flowing in the vertical direction behind the driver seat of the forklift.
[0033]
Reference numeral 54 denotes an engine cover that is rotated backward during maintenance of the engine or the like, and 55 denotes a driver seat positioned above the engine cover 54.
[0034]
As is apparent from FIG. 2, the reproducing apparatus is configured to be positioned in an upper space from the lift side column 52 that supports the upper head guard 51 of the forklift to the driver's seat 55 when viewed from the rear of the vehicle.
[0035]
Further, as is apparent from FIG. 3, the reproducing apparatus is configured to be located outside the head guard 51 of the forklift in plan view.
[0036]
In the above configuration, the regenerator is connected to the heating space 4 having the exhaust inlet pipe 3 connecting the exhaust pipe 2 of the internal combustion engine 1, the filter 5 connected to the heating space 4 and collecting particulates, and the filter 5. A regenerative tube body portion provided with an annular waveguide 11, a microwave generating means 31 for generating a microwave to feed power to the regenerative tube body portion, a driving power source 33 for the microwave generating means 31, and a microwave transmission And the regenerative tube body portion and the regenerative power source portion connect the annular waveguide 11 and the linear waveguide 32 to the connecting surfaces 11a and 32a. Are connected to form a playback device. The regenerator can be installed with the exhaust gas flowing in the vertical direction behind the driver seat 55 side of the forklift. Therefore, this regenerator can be mounted immediately on a forklift to be newly produced by using the side column 52 or the lift top column 53 on an already-sold vehicle, and the filter 5 is stacked and assembled. Therefore, maintenance work such as replacement of the filter 5 is possible and easy even by one person.
[0037]
Further, the playback device is configured to be positioned in an upper space from the lift side column 52 that supports the upper head guard 51 of the forklift to the driver's seat 55 when viewed from the rear of the vehicle. The field of view can be sufficiently secured without being obstructed by the playback device. In addition, since the playback device does not protrude outside the lift side column 52, the left rear side of the driver's seat can be easily confirmed by looking slightly outside the lift side column 52.
[0038]
Further, the regenerator is configured so as to be positioned outside the head guard 51 of the forklift in a plan view, so that it is possible to secure a distance between the driver's seat 55 and the regenerative tube part that becomes high temperature.
[0039]
Further, since the exhaust pipe 2 connected to the exhaust inlet pipe 3 of the regeneration pipe body partly constitutes an expansion / contraction member 2a, vibration absorption of the internal combustion engine 1 can be achieved and the exhaust pipe 2 can be expanded and contracted freely. Thus, dimensional displacement at the time of connection to the exhaust inlet pipe 3 can be absorbed.
[0040]
Further, since the side column attaching member 29 fixed to the lift side column 52 and supporting the regenerated pipe body part is provided with the slide means 30 of the regenerated pipe body part, as shown in FIG. After uncoupling the wave tube 11, the heating space 4 can be slid in accordance with the expansion and contraction of the exhaust pipe 2 simply by loosening the connecting means 28a, and the position control at the time of detachment such as when the filter 5 is replaced can be achieved. Further, there is no shake of the heating space 4 part, and the work becomes easier.
[0041]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
[0042]
In FIG. 5, the difference from the above embodiment is that an elbow portion 14b is provided on the exhaust top 14a connected to the outlet of the regeneration tube portion, and the outlet side is configured downward as shown in FIG. Yes.
[0043]
The elbow portion 14b provided on the exhaust top 14a has a plurality of bellows processings 14c.
[0044]
In the exhaust top 14a configuration described above, the elbow portion 14b can be configured to prevent foreign matter from falling into and entering the exhaust top, resulting in malfunction due to biting into the first valve 15 and the like. Can be prevented.
[0045]
Further, by forming a plurality of bellows processings 14c on the elbow part 14b, the elbow exit direction can be freely changed, and exhaust gas can be discharged in a direction that is particularly suited to the working environment in the factory. It becomes.
[0046]
In the present invention, the microwave heating method is used as the energy generating means, and the configuration is described in which the combustion is regenerated from the direction opposite to the exhaust gas flow direction. However, the present invention is not limited to this. It is clear that the same effect can be obtained with a playback device having a playback unit.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the filter regeneration device for an internal combustion engine of the present invention, the following effects can be obtained.
[0048]
(1) A regenerative tube comprising a heating space having an exhaust inlet pipe for connecting an exhaust pipe of an internal combustion engine, a filter connected to the heating space for collecting particulates, and an annular waveguide connected to the filter And a regeneration power supply section comprising a microwave generation means for generating a microwave to be fed to the regeneration tube body section, a drive power supply for the microwave generation means, and a linear waveguide for transmitting the microwave And the regenerative tube body portion and the regenerative power source portion constitute the regenerator by connecting the annular waveguide and the straight waveguide through a connecting surface, and the regenerator is on the driver seat side of the forklift. Since the exhaust gas flow direction is installed in the vertical direction at the rear, this regenerator can of course be installed on a forklift that is newly produced, and can also be installed immediately on an existing vehicle. assembly Will form as, maintenance of filter replacement or the like becomes possible and easy even one person.
(2) Since the side column attaching member fixed to the lift side column and supporting the regenerated tube body includes slide means for the regenerated tube, the heating space can be slid according to the expansion and contraction of the exhaust pipe. This makes it possible to regulate the position at the time of detachment such as when replacing the filter, to prevent the heating space from shaking, and to further facilitate the work.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing an operation state during filter regeneration of an internal combustion engine filter regeneration device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram showing a forklift attachment state of the internal combustion engine filter regeneration device. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2. FIG. 4 is a block diagram of the internal combustion engine filter regeneration device when the heating space is slid. FIG. 5 is an internal combustion engine filter regeneration device according to another embodiment of the present invention. Fig. 6 is a block diagram showing a conventional filter regeneration device for an internal combustion engine.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 2 Exhaust pipe 2a Expansion / contraction member 3 Exhaust inlet pipe 4 Heating space 5 Filter 11 Annular waveguide 11a Connection surface 14a Exhaust top 14b Elbow part 14c Bellows processing 26 Tube attachment member 27 Tube attachment member 29 Side column attachment member 30 Slide means 31 Microwave generation means 32 Linear waveguide 32a Connecting surface 33 Driving power supply 51 Head guard 52 Lift side pillar 55 Driver's seat

Claims (1)

内燃機関の排気管を接続する排気入口管を有する加熱空間と、前記加熱空間に連結されパティキュレートを捕集するフィルタと、前記フィルタに連結された環状導波管とを備えた再生管体部と、前記再生管体部に給電するマイクロ波を発生するマイクロ波発生手段と、前記マイクロ波発生手段の駆動電源と、マイクロ波を伝送する直線状導波管とを備えた再生電源部とからなり、前記再生管体部と再生電源部とは、前記環状導波管と直線状導波管とを連結面で接続して再生装置を構成するとともに、前記再生装置は、フォークリフトの運転席側後方に排気ガスの通流方向を垂直方向にして装備し、前記再生管体部を支持するリフト側柱に固定された側柱取付部材を設け、その側柱取付部材は再生管体部のスライド手段を備えてなる内燃機関用フィルタ再生装置。A regenerative tube body section comprising a heating space having an exhaust inlet pipe for connecting an exhaust pipe of an internal combustion engine, a filter connected to the heating space for collecting particulates, and an annular waveguide connected to the filter And a microwave generator for generating a microwave to feed the regeneration tube body, a drive power supply for the microwave generator, and a regeneration power supply having a linear waveguide for transmitting the microwave And the regenerative tube body portion and the regenerative power source portion constitute the regenerator by connecting the annular waveguide and the straight waveguide through a connecting surface, and the regenerator is on the driver seat side of the forklift. Equipped with a vertical exhaust gas flow direction at the rear, a side column mounting member fixed to a lift side column that supports the regeneration pipe body portion is provided, and the side column mounting member is a slide of the regeneration pipe body portion. for an internal combustion engine which is equipped with a means Filter playback device.
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