JP5283201B2 - Exhaust system temperature raising device, exhaust system extended temperature raising device, internal combustion engine filter regeneration device using the same, and internal combustion engine exhaust gas purification device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem in which a particulate filter cannot be sufficiently regenerated and it is difficult to prevent generation of white smoke and reduce white smoke, when an exhaust gas temperature is low. <P>SOLUTION: A temperature raising device 100 of an exhaust system and an extension temperature raising device 200 of an exhaust system, etc. continuously and stably form flames which are formed by burning fuel in an exhaust passage and are extremely smaller than flames in a conventional technique, form flames further amplified by using the above flames as the nucleuses, heat the exhaust passage by the flames to promote evaporation of fuel and activation of oxidation catalysts, for instance, regenerate the particulate filter or oxidize white smoke discharged from the particulate filter and reduce white smoke, surely operate regardless of an operation state of an internal combustion engine in the case, have high possibilities of having excellent energy saving and being easily afterwards mounted on the internal combustion engine, have high possibilities of having comparatively simple device constitutions and being miniaturized, have a possibility of reducing a cost, and are capable of extending a selection range of fuel when the oxidation catalysts are not used. <P>COPYRIGHT: (C)2013,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、内燃機関の技術分野に属し、上記内燃機関の排気通路を昇温させる排気系の昇温装置、及び排気系の拡張昇温装置と、それらを用いた内燃機関のフィルタ再生装置、及び内燃機関の排気浄化装置に関する。   The present invention belongs to the technical field of internal combustion engines, the exhaust system temperature raising device for raising the temperature of the exhaust passage of the internal combustion engine, the exhaust system extended temperature raising device, and a filter regeneration device for an internal combustion engine using the same, And an exhaust emission control device for an internal combustion engine.

内燃機関の排気ガスに含まれる粒子状物質(パティキュレートマターともいう)を捕集する排気浄化装置として、排気通路に、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタを設けたものが知られている(例えば、特許文献1、特許文献2を参照)。このような排気浄化装置では、上記パティキュレートフィルタが目詰まりすると、例えばバーナや電気ヒータなどにより捕集された粒子状物質を酸化、燃焼させ、これによって上記パティキュレートフィルタを上記内燃機関から取り外すことなく再生するようにしている。   As an exhaust purification device that collects particulate matter (also referred to as particulate matter) contained in exhaust gas of an internal combustion engine, a particulate filter that collects particulate matter contained in exhaust gas is provided in the exhaust passage. Is known (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). In such an exhaust purification device, when the particulate filter is clogged, particulate matter collected by, for example, a burner or an electric heater is oxidized and burned, and thereby the particulate filter is removed from the internal combustion engine. I try to play without.

これに対し、特許文献3ないし5は、内燃機関の排気ガスの熱を利用してパティキュレートフィルタを再生する装置を開示している。これらの技術は、上記特許文献1及び2の技術に較べると、排気系の外部から受ける例えば燃料や電気エネルギーなどの量が比較的少なくて済むので省エネルギー性が認められると共に、装置の構成が比較的簡単、小型になる可能性があり、コストが低減される可能性がある。まず、特許文献3には、レールインジェクションシステムを備えたディーゼルエンジンの排気通路に、微粒子フィルタを設け、フィルタの再生時期になると、燃料噴射弁によるメイン噴射直後の膨張行程でポスト噴射を実行するようにした排気浄化装置が開示されている。このような排気浄化装置では、上記ポスト噴射された燃料の燃焼により上記微粒子フィルタに捕集された粒子状物質の酸化が促進され、上記微粒子フィルタから粒子状物質が除去され、上記微粒子フィルタが再生される。   On the other hand, Patent Documents 3 to 5 disclose an apparatus for regenerating a particulate filter using heat of exhaust gas of an internal combustion engine. Compared with the techniques of Patent Documents 1 and 2 described above, these techniques can save energy because the amount of fuel, electric energy, etc. received from the outside of the exhaust system is relatively small, and the configuration of the apparatus is compared. May be simple and small, and cost may be reduced. First, in Patent Document 3, a particulate filter is provided in an exhaust passage of a diesel engine equipped with a rail injection system, and post-injection is executed in an expansion stroke immediately after main injection by a fuel injection valve when the filter regeneration time comes. An exhaust emission control device is disclosed. In such an exhaust purification device, the combustion of the post-injected fuel accelerates the oxidation of the particulate matter collected in the particulate filter, removes the particulate matter from the particulate filter, and regenerates the particulate filter. Is done.

また、特許文献4には、ディーゼルエンジンの排気管にパティキュレートフィルタを備え、上記パティキュレートフィルタの上流で燃料を噴射して燃焼させることにより、上記パティキュレートフィルタの昇温を行うバーナ装置を備えた排気浄化装置が開示されている。このような排気浄化装置では、上記燃焼による上記昇温により上記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質の酸化が促進され、上記パティキュレートフィルタから粒子状物質が除去され、上記パティキュレートフィルタが再生される。特許文献5も同様の技術を開示している。   Further, Patent Document 4 includes a burner device that includes a particulate filter in an exhaust pipe of a diesel engine, and injects and burns fuel upstream of the particulate filter so as to raise the temperature of the particulate filter. An exhaust purification device is disclosed. In such an exhaust purification device, oxidation of the particulate matter collected by the particulate filter is promoted by the temperature rise due to the combustion, particulate matter is removed from the particulate filter, and the particulate filter is Played. Patent Document 5 also discloses a similar technique.

さらに、特許文献6には、内燃機関の排気通路に、排気ガスに含まれる主として黒煙(スス)などの粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタを設け、上記排気通路の上記パティキュレートフィルタよりも排気上流側に、排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進する酸化触媒を設けた内燃機関の排気浄化装置が開示されている。このような排気浄化装置では、上記酸化触媒において排気ガスに含まれる粒子状物質が酸化され、また排気ガスに含まれるCO、HC、SOFなどの物質が酸化されてCO2や水などに変わり、この酸化反応によって排気ガスが加熱され、高温になった排気ガスが上記パティキュレートフィルタに流れ込むため、上記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質の酸化が促進され、上記パティキュレートフィルタから粒子状物質が除去され、上記パティキュレートフィルタが再生される。 Further, in Patent Document 6, a particulate filter that mainly collects particulate matter such as black smoke (soot) contained in the exhaust gas is provided in the exhaust passage of the internal combustion engine. From the particulate filter in the exhaust passage, Also disclosed is an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine provided with an oxidation catalyst for promoting oxidation of a substance contained in exhaust gas by a catalytic reaction on the exhaust upstream side. In such an exhaust purification device, particulate matter contained in the exhaust gas is oxidized in the oxidation catalyst, and substances such as CO, HC, and SOF contained in the exhaust gas are oxidized to change into CO 2 , water, etc. The exhaust gas is heated by this oxidation reaction, and the exhaust gas that has reached a high temperature flows into the particulate filter. Therefore, the oxidation of the particulate matter collected by the particulate filter is promoted, and the particulate filter removes the particulate matter from the particulate filter. The material is removed and the particulate filter is regenerated.

また、特許文献7は、内燃機関の排気通路に、排気上流側から順に酸化触媒とDPFを設けた内燃機関の排気ガスを浄化する排気ガス浄化システムにおいて、排気ガス温度判断手段によりDPFの出口側における排気ガス温度が所定の設定値未満だと判断した場合、排気ガス温度調整手段により排気ガスを酸化触媒の活性温度まで昇温させる白煙防止運転を開始する排気ガス浄化システムを開示している。この排気ガス浄化システムによれば、白煙の発生を防止する白煙防止運転を精度良く行うことができ、燃料の消費を抑制することができる。   Further, Patent Document 7 discloses an exhaust gas purification system for purifying exhaust gas of an internal combustion engine in which an oxidation catalyst and a DPF are provided in order from the exhaust upstream side in the exhaust passage of the internal combustion engine. Has disclosed an exhaust gas purification system for starting a white smoke prevention operation in which when the exhaust gas temperature in the engine is determined to be lower than a predetermined set value, the exhaust gas temperature adjusting means raises the exhaust gas to the activation temperature of the oxidation catalyst. . According to this exhaust gas purification system, white smoke prevention operation for preventing the generation of white smoke can be performed with high accuracy, and fuel consumption can be suppressed.

特開平2−185611号公報JP-A-2-185611 特開平10−131740号公報JP-A-10-131740 特開2005−248964号公報JP 2005-248964 A 特開2010−106728号公報JP 2010-106728 A 特開2009−167950号公報JP 2009-167950 A 特開2005−320880号公報JP 2005-320880 A 特開2010−270690号公報JP 2010-270690 A

このように上記内燃機関の上記排気ガスの熱を利用して上記パティキュレートフィルタを再生する場合、上記パティキュレートフィルタに捕集された上記粒子状物質の酸化を促進するためには、上記パティキュレートフィルタ入口の排気ガス温度を或る程度の温度(例えば約600℃前後の温度)よりも高く保つ必要がある。しかし、例えば上記内燃機関のアイドリング時、又は上記内燃機関の減速時など燃料供給をカットしている時などの排気ガス温度は、上記内燃機関に負荷がかかっているときの排気ガス温度に較べて非常に低い。また、上記特許文献4及び5の技術の場合、放電端子又はセラミックグロープラグにより燃料に着火するようにしているが、排気ガス流に晒されるなかで確実に着火することが難しく、運転条件によっては失火が頻発し、安定して燃焼させることができない。このようなことから、上記特許文献3ないし5の技術の場合、ポスト噴射された燃料又はバーナーからの噴射燃料による燃焼が充分に行われず、未燃燃料により白煙が発生するおそれがある。さらに、上記特許文献6及び7の技術の場合、排気ガス温度が低いと上記酸化触媒が上記活性温度(例えば約250℃前後の温度)にまで至らないので、上記酸化触媒が活性を得られない。特許文献7で開示された排気ガス浄化システムでは、排気ガス温度が低くて上記酸化触媒が上記活性温度にまで至らないと、上記排気ガスに含まれる未燃燃料、又はポスト噴射された燃料もしくはバーナーからの噴射燃料などが上記酸化触媒又は上記パティキュレートフィルタに溜まり、この燃料が排気ガスの温度上昇に伴って上記酸化触媒又は上記パティキュレートフィルタから白煙として排出され、この白煙が大気中に放出されることがある。特許文献7で開示された排気ガス浄化システムでは、上記内燃機関の排気通路に、排気上流側から順に上記酸化触媒と上記DPFを設けたが、仮に上記酸化触媒が無いときであっても、上記パティキュレートフィルタ入口の排気ガス温度が低いと、上記排気ガスに含まれる未燃燃料、又はポスト噴射された燃料もしくはバーナーからの噴射燃料などが上記パティキュレートフィルタに溜まり、この燃料が排気ガスの温度上昇に伴って上記パティキュレートフィルタから白煙として排出され、この白煙が大気中に放出されることがある。その場合、上記内燃機関の排気通路における上記パティキュレートフィルタの排気下流側に酸化触媒を設け、上記酸化触媒により上記パティキュレートフィルタから排出された白煙の酸化を促進することが考えられるが、上記酸化触媒が上記活性温度にまで至らないときには、上記酸化触媒が活性を得られない。すなわち、上記特許文献3ないし7の技術を投入しても、また上記パティキュレートフィルタの排気下流側に酸化触媒を設けるという提案を実行したとしても、上記排気ガス温度が低いときには、上記パティキュレートフィルタの再生が充分に行えず、白煙の発生を未然に防止したり、発生した白煙を酸化して減らすことは困難である。また、上記特許文献3ないし7の技術を用いる場合、消費するエネルギを出来るだけ節約することが切望されている。さらに、上記特許文献3ないし7の技術を用いる場合、既存の内燃機関に追加して設ける後付けをする場合、施工が容易であることが望まれる。なお、上記特許文献1ないし5の技術は、上記酸化触媒を用いていないので、上記内燃機関の燃料として硫黄分の比較的多い軽油や重油を用いても差し支えないという利点がある。   In this way, when the particulate filter is regenerated using the heat of the exhaust gas of the internal combustion engine, in order to promote the oxidation of the particulate matter collected by the particulate filter, the particulate filter It is necessary to keep the exhaust gas temperature at the filter inlet higher than a certain temperature (for example, a temperature around 600 ° C.). However, the exhaust gas temperature at the time of idling of the internal combustion engine or when the fuel supply is cut, such as at the time of deceleration of the internal combustion engine, is compared with the exhaust gas temperature when the internal combustion engine is loaded. Very low. Further, in the case of the techniques of Patent Documents 4 and 5, the fuel is ignited by the discharge terminal or the ceramic glow plug, but it is difficult to reliably ignite while being exposed to the exhaust gas flow, and depending on the operating conditions. Misfires occur frequently and cannot be stably burned. For this reason, in the case of the techniques disclosed in Patent Documents 3 to 5, combustion with post-injected fuel or fuel injected from a burner is not sufficiently performed, and white smoke may be generated by unburned fuel. Furthermore, in the case of the techniques of Patent Documents 6 and 7, if the exhaust gas temperature is low, the oxidation catalyst does not reach the activation temperature (for example, a temperature of about 250 ° C.), so the oxidation catalyst cannot obtain activity. . In the exhaust gas purification system disclosed in Patent Document 7, if the exhaust gas temperature is low and the oxidation catalyst does not reach the activation temperature, unburned fuel contained in the exhaust gas, or post-injected fuel or burner The fuel injected from the fuel accumulates in the oxidation catalyst or the particulate filter, and the fuel is discharged as white smoke from the oxidation catalyst or the particulate filter as the temperature of the exhaust gas rises. May be released. In the exhaust gas purification system disclosed in Patent Document 7, the oxidation catalyst and the DPF are provided in the exhaust passage of the internal combustion engine in order from the exhaust upstream side, but even if the oxidation catalyst is not present, When the exhaust gas temperature at the particulate filter inlet is low, unburned fuel contained in the exhaust gas, post-injected fuel or fuel injected from a burner, etc. accumulates in the particulate filter, and this fuel is the temperature of the exhaust gas. As it rises, it is discharged as white smoke from the particulate filter, and this white smoke may be released into the atmosphere. In that case, it is conceivable that an oxidation catalyst is provided on the exhaust gas downstream side of the particulate filter in the exhaust passage of the internal combustion engine, and the oxidation catalyst promotes the oxidation of white smoke discharged from the particulate filter. When the oxidation catalyst does not reach the activation temperature, the oxidation catalyst cannot obtain activity. That is, even if the techniques of Patent Documents 3 to 7 are introduced, and even if the proposal of providing an oxidation catalyst on the exhaust downstream side of the particulate filter is executed, when the exhaust gas temperature is low, the particulate filter It is difficult to prevent the generation of white smoke, or to oxidize and reduce the generated white smoke. Further, when using the techniques of Patent Documents 3 to 7, it is desired to save as much energy as possible. Furthermore, when using the technique of the said patent document 3 thru | or 7, when performing the retrofit provided in addition to the existing internal combustion engine, it is desired that construction is easy. In addition, since the technique of the said patent documents 1 thru | or 5 does not use the said oxidation catalyst, there exists an advantage that light oil and heavy oil with comparatively much sulfur content may be used as a fuel of the said internal combustion engine.

本発明は、このような点に着目してなされたものであり、その目的とするところは、上記排気通路で上記燃料を燃焼させて形成される従来技術の火炎などに較べて極めて小さな火炎を継続的且つ安定的に形成し、また上記火炎を核にして更にそれを増幅した火炎を形成し、それによって排気通路を加熱して、例えば、燃料の気化、酸化触媒の活性などを促進し、パティキュレートフィルタを再生し、又はパティキュレートフィルタから排出された白煙を酸化して減らし、その場合に内燃機関の運転状況にかかわらず確実に作動し、省エネルギ性に優れ、上記内燃機関に容易に後付けできる可能性が高く、装置の構成が比較的簡単で小型化できる可能性が高く、コスト低減できる可能性が高く、酸化触媒を用いないときには燃料の選択範囲を広げることが可能となる排気系の昇温装置及び排気系の拡張昇温装置を提供することにある。本発明の更なる目的は、上記排気系の昇温装置又は上記排気系の拡張昇温装置を利用して、上記パティキュレートフィルタの再生を行える内燃機関のフィルタ再生装置、及び上記パティキュレートフィルタから排出された白煙を酸化して減らすことができる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。   The present invention has been made by paying attention to such points, and the object of the present invention is to produce a flame that is extremely small compared to a flame of the prior art formed by burning the fuel in the exhaust passage. It forms continuously and stably, and forms a flame in which the above-mentioned flame is the core and further amplifies it, thereby heating the exhaust passage, for example, promoting fuel vaporization, oxidation catalyst activity, Regenerate the particulate filter or oxidize and reduce the white smoke discharged from the particulate filter. In that case, it operates reliably regardless of the operating condition of the internal combustion engine, and is excellent in energy saving and easy to the internal combustion engine. Can be retrofitted, and the structure of the device is relatively simple and can be miniaturized. The cost can be reduced, and the range of fuel selection is widened when an oxidation catalyst is not used. Is to provide an enhanced temperature-raising device of the temperature increasing device and the exhaust system of the exhaust system becomes possible Rukoto. A further object of the present invention is to provide a filter regeneration device for an internal combustion engine that can regenerate the particulate filter by using the exhaust system temperature raising device or the exhaust system extended temperature raising device, and the particulate filter. An object of the present invention is to provide an exhaust emission control device for an internal combustion engine that can oxidize and reduce discharged white smoke.

上記目的を達成するため、次の各発明をなした。まず、本発明の第1の排気系の昇温装置は、内燃機関の排気通路を昇温させる排気系の昇温装置であって、
内部に、底面と上記底面の周囲から立ち上がる周囲面とにより、上記周囲面の周縁に形成された排出口で外部に開放された昇温室が形成された昇温部材と、
上記昇温部材の外部に配置され、一端が上記底面に開口するように上記昇温部材に接続されると共に他端が閉塞された筒状の収容部材と、
一端が上記収容部材の内部に接続され、液体燃料が供給されることになる液体燃料配管と、
通電により発熱する棒状の発熱部を有し、この発熱部が上記収容部材の内部から上記開口を経て上記昇温室に突き出るように且つ上記発熱部と上記収容部材との間に全周にわたって隙間が形成されるように上記収容部材に設けられた発熱部材と、
上記底面から上記発熱部の先端付近まで立ち上がり、上記発熱部における上記昇温室に突き出た突出部との間に全周にわたって隙間ができると共に、上記底面側の端縁と上記底面との間に隙間ができるように上記昇温部材に設けられた筒状の包囲部材と、
一端が空気出口として上記昇温室に導入されるように上記昇温部材に接続され、空気が供給されることになる空気配管とを備え、
上記液体燃料配管から上記収容部材に上記液体燃料を供給すると共に、上記空気配管から上記昇温室に空気を供給し、且つ上記発熱部材に通電すると、上記収容部材に供給された上記液体燃料が上記発熱部により加熱されて気化し、この気化した上記液体燃料が上記発熱部の上記先端と上記包囲部材の上記反底面側の端縁との間から上記昇温室に拡散して上記空気配管からの空気と混合して一次混合気を生成し、この一次混合気が上記発熱部により加熱されて連続的に燃焼し、上記底面に溜まった上記液体燃料が上記一次混合気の燃焼熱により加熱されて気化し、この気化した上記液体燃料が上記昇温室に拡散して上記空気配管からの空気と混合して二次混合気を生成し、この二次混合気が上記一次混合気の燃焼熱により加熱されて燃焼するように構成した排気系の昇温装置である。
In order to achieve the above object, the following inventions were made. First, a first exhaust system temperature increasing device of the present invention is an exhaust system temperature increasing device for increasing the temperature of an exhaust passage of an internal combustion engine,
Inside, a temperature raising member in which a temperature raising chamber opened to the outside by a discharge port formed at the peripheral edge of the peripheral surface is formed by a bottom surface and a peripheral surface rising from the periphery of the bottom surface;
A cylindrical housing member disposed outside the temperature raising member, connected to the temperature raising member so that one end is open to the bottom surface and closed at the other end;
One end is connected to the inside of the housing member, and liquid fuel piping to be supplied with liquid fuel;
It has a rod-like heat generating part that generates heat when energized, and the heat generating part protrudes from the inside of the housing member through the opening to the temperature raising chamber, and there is a gap over the entire circumference between the heat generating part and the housing member. A heating member provided in the housing member to be formed;
A gap is formed from the bottom surface to the vicinity of the tip of the heat generating portion, and a protrusion is formed between the protruding portion protruding into the temperature raising chamber in the heat generating portion, and a gap is formed between the bottom edge and the bottom surface. A cylindrical surrounding member provided on the temperature raising member so that
One end is connected to the temperature raising member so as to be introduced into the temperature raising chamber as an air outlet, and air piping to be supplied with air is provided.
When the liquid fuel is supplied from the liquid fuel pipe to the housing member, air is supplied from the air pipe to the temperature raising chamber, and the heating member is energized, the liquid fuel supplied to the housing member is The vaporized liquid fuel is heated and vaporized by the heat generating portion, and diffuses into the temperature rising chamber from between the tip of the heat generating portion and the edge on the opposite bottom side of the surrounding member, and from the air pipe. Mixing with air to produce a primary gas mixture, the primary gas mixture is heated by the heat generating portion and burns continuously, and the liquid fuel accumulated on the bottom surface is heated by the combustion heat of the primary gas mixture. The vaporized liquid fuel diffuses into the temperature raising chamber and mixes with the air from the air pipe to form a secondary gas mixture, which is heated by the combustion heat of the primary gas mixture. Being burned Uni an exhaust system temperature increasing device configured.

上記排気系の昇温装置を内燃機関の排気通路に設けて上記排気系の昇温装置を作動させると、上記一次混合気及び上記二次混合気が燃焼して火炎が形成され、その燃焼熱により上記排気通路に高温の排気ガスが形成される。そして、この高温の排気ガスにより、上記排気通路が加熱される。そのため、例えば、上記内燃機関が、上記ポスト噴射又は上記排気通路への噴射により上記パティキュレートフィルタの排気上流側の上記排気通路に燃料を供給するようにした内燃機関であるときには、上記ポスト噴射又は上記排気通路への噴射により上記排気通路に供給された燃料の気化が促進され、これによって上記パティキュレートフィルタが再生される。また、例えば、上記内燃機関が、上記排気通路に排気上流側から順に酸化触媒とパティキュレートフィルタとが設けられた内燃機関であるときには、上記酸化触媒の活性が促進されて上記排気通路に高温の排気ガスが形成され、これによって上記パティキュレートフィルタが再生される。さらに、例えば、上記内燃機関が、上記排気通路に排気上流側から順にパティキュレートフィルタと酸化触媒とが設けられた内燃機関であるときには、それらの間に上記排気系の昇温部材を設けることで上記酸化触媒の活性が促進されて上記排気通路に高温の排気ガスが形成され、これによって上記パティキュレートフィルタから排出された白煙が酸化されて減る。   When the exhaust system temperature raising device is provided in the exhaust passage of the internal combustion engine and the exhaust system temperature raising device is operated, the primary mixture and the secondary mixture burn to form a flame, and the combustion heat As a result, hot exhaust gas is formed in the exhaust passage. The exhaust passage is heated by the high-temperature exhaust gas. Therefore, for example, when the internal combustion engine is an internal combustion engine that supplies fuel to the exhaust passage on the exhaust upstream side of the particulate filter by the post injection or injection into the exhaust passage, the post injection or Vaporization of the fuel supplied to the exhaust passage is promoted by injection into the exhaust passage, whereby the particulate filter is regenerated. Further, for example, when the internal combustion engine is an internal combustion engine in which an oxidation catalyst and a particulate filter are sequentially provided in the exhaust passage from the upstream side of the exhaust, the activity of the oxidation catalyst is promoted and the exhaust passage is heated to a high temperature. Exhaust gas is formed, whereby the particulate filter is regenerated. Further, for example, when the internal combustion engine is an internal combustion engine in which a particulate filter and an oxidation catalyst are provided in the exhaust passage in order from the exhaust upstream side, a temperature raising member of the exhaust system is provided between them. The activation of the oxidation catalyst is promoted to form hot exhaust gas in the exhaust passage, whereby white smoke discharged from the particulate filter is oxidized and reduced.

その場合、上記昇温部材の内部において、上記収容部材に供給された上記液体燃料が上記発熱部により加熱されて気化し、この気化した上記液体燃料が上記発熱部の上記先端と上記包囲部材の上記反底面側の端縁との間から上記昇温室に拡散して上記空気配管からの空気と混合して一次混合気を生成し、この一次混合気が上記発熱部により加熱されて連続的に燃焼するので、排気ガス流に晒されるなかで上記ポスト噴射又は上記排気通路への噴射により供給された燃料に放電端子又はセラミックグロープラグで着火する場合に較べると、確実に着火が行われ、運転条件によらず失火が防止され、継続的に安定した燃焼が行われ、上記火炎が形成される。そのため、未燃燃料により白煙が発生することがない。また、上記一次混合気の燃焼による火炎は、上記ポスト噴射又は上記排気通路への噴射により排気通路に形成される火炎に較べると極めて小さな規模で形成することが可能であるから、燃料消費率が小さく省エネルギ性に優れている。さらに、上記排気系の昇温装置は上記内燃機関からの情報を受けずに作動することも可能であるから、そうしたときには上記内燃機関に容易に後付けすることができる可能性が高いと共に、装置の構成が比較的簡単で小型化できる可能性が高く、コスト低減できる可能性が高い。また、上記排気系の昇温装置に酸化触媒を設けないときには、上記内燃機関の燃料として硫黄分の比較的多い軽油や重油を用いても差し支えない。そして、上記排気系の昇温装置は、後述するパティキュレートフィルタの再生を行える内燃機関のフィルタ再生装置、及び発生した白煙を酸化して減らすことができる内燃機関の排気浄化装置などに好適である。   In that case, in the temperature raising member, the liquid fuel supplied to the housing member is heated and vaporized by the heat generating portion, and the vaporized liquid fuel is in contact with the tip of the heat generating portion and the surrounding member. It diffuses into the temperature raising chamber from between the edge on the opposite bottom side and mixes with the air from the air pipe to generate a primary gas mixture, and this primary gas mixture is heated by the heat generating part and continuously Because it burns, the fuel supplied by the post-injection or the injection into the exhaust passage is exposed to the exhaust gas flow, and the ignition is surely performed as compared with the case where the fuel is ignited by the discharge terminal or the ceramic glow plug. Misfire is prevented regardless of the conditions, stable combustion is continuously performed, and the flame is formed. Therefore, white smoke is not generated by unburned fuel. Further, the flame caused by the combustion of the primary air-fuel mixture can be formed on a very small scale as compared with the flame formed in the exhaust passage by the post injection or the injection into the exhaust passage. Small and excellent in energy saving. Further, since the temperature raising device for the exhaust system can operate without receiving information from the internal combustion engine, in such a case, it is highly possible that it can be easily retrofitted to the internal combustion engine. The structure is relatively simple and the possibility of miniaturization is high, and the possibility of cost reduction is high. Further, when an oxidation catalyst is not provided in the exhaust system temperature raising device, light oil or heavy oil having a relatively high sulfur content may be used as the fuel for the internal combustion engine. The temperature raising device for the exhaust system is suitable for a filter regeneration device for an internal combustion engine that can regenerate a particulate filter, which will be described later, and an exhaust purification device for an internal combustion engine that can oxidize and reduce generated white smoke. is there.

本発明の第2の排気系の昇温装置は、上記第1の排気系の昇温装置において、
上記空気配管が、上記空気出口が上記発熱部の先端を避けると共に上記昇温室に空気の旋回流が形成されるように指向されている。
The second exhaust system temperature increasing device of the present invention is the first exhaust system temperature increasing device,
The air pipe is oriented so that the air outlet avoids the tip of the heat generating portion and an air swirl is formed in the temperature raising chamber.

このようにすれば、上記空気配管の上記空気出口からの空気流が上記発熱部の先端を直撃しないので、上記発熱部の先端付近に形成された火炎を吹き消すおそれが減る。しかも、上記昇温室に空気の旋回流が形成されるので、上記気化した上記液体燃料と上記空気とが良好に混合されて均一な上記一次混合気及び上記二次混合気が形成される。   In this way, the air flow from the air outlet of the air pipe does not hit the tip of the heat generating part directly, so that the possibility of blowing off the flame formed near the tip of the heat generating part is reduced. In addition, since a swirling flow of air is formed in the temperature raising chamber, the vaporized liquid fuel and the air are well mixed to form the uniform primary mixture and the secondary mixture.

本発明の第3の排気系の昇温装置は、上記第1又は第2の排気系の昇温装置において、
上記昇温室の上記底面に、多孔性の部材が配置されている。
A third exhaust system temperature increasing device according to the present invention is the first or second exhaust system temperature increasing device,
A porous member is disposed on the bottom surface of the heating chamber.

このようにすれば、上記液体燃料の保持性が高まる。また、上記多孔性部材に酸化触媒を担持させたときには、上記一次混合気又は二次混合気の燃焼熱により加熱された触媒の作用によって上記液体燃料の改質反応が行われ、可燃性の改質燃料が発生するので、上記二次混合気の燃焼が促進される。   In this way, the retention of the liquid fuel is enhanced. Further, when the oxidation catalyst is supported on the porous member, the reforming reaction of the liquid fuel is performed by the action of the catalyst heated by the combustion heat of the primary gas mixture or the secondary gas mixture, thereby improving the combustibility. Since the quality fuel is generated, the combustion of the secondary mixture is promoted.

本発明の第4の排気系の昇温装置は、上記第1ないし第3のうちいずれか一つの排気系の昇温装置において、
上記昇温部材から排出される排気ガスの流量が、アイドル運転時における上記内燃機関から排出される排気ガスの流量の約10重量%以下である。
According to a fourth exhaust system temperature increasing device of the present invention, in any one of the first to third exhaust system temperature increasing devices,
The flow rate of the exhaust gas discharged from the temperature raising member is about 10% by weight or less of the flow rate of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine during idle operation.

これは上記昇温部材から排出される排気ガスの流量の一例であるが、この場合に形成される上記火炎が、上記ポスト噴射又は上記排気通路への噴射により排気通路に形成される火炎に較べて極めて小さな規模であることが量的にわかる。   This is an example of the flow rate of the exhaust gas discharged from the temperature raising member, but the flame formed in this case is compared with the flame formed in the exhaust passage by the post injection or the injection into the exhaust passage. It can be seen quantitatively that the scale is extremely small.

次に、本発明の第1の排気系の拡張昇温装置は、内燃機関の排気通路を昇温させる拡張排気系の昇温装置であって、
上記第1ないし第4のうちいずれか一つの排気系の昇温装置と、
内部に形成された後続昇温室、上記後続昇温室を排気上流側に開口させる入口、及び上記後続昇温室を排気下流側に開口させる出口を有する筒状に形成され、周壁には上記排気系の昇温装置の上記昇温部材における少なくとも上記排出口側の部分が貫通して上記周壁に気密的に接続しており、上記昇温部材の周囲の上記周壁に貯留部が形成されている後続昇温部材と、
一端が上記貯留部に連通するように上記後続昇温部材に接続され、上記液体燃料が供給されることになる後続液体燃料配管とを備え、
上記液体燃料配管から上記収容部材に上記液体燃料を供給すると共に、上記空気配管から上記昇温室に空気を供給し、且つ上記発熱部材に通電し、さらに上記後続液体燃料配管から上記貯留部に上記液体燃料を供給すると、上記昇温室で上記一次混合気が連続的に燃焼すると共に上記二次混合気が燃焼し、さらに上記貯留部に供給された上記液体燃料が上記一次混合気及び上記二次混合気の燃焼熱により加熱された上記昇温部材により加熱されて気化し、この気化した上記液体燃料が上記後続昇温室に拡散して上記後続昇温部材の上記入口から導入された上記後続昇温室の排気上流側からの空気と混合して三次混合気を生成し、この三次混合気が上記一次混合気及び上記二次混合気の燃焼熱により加熱された上記昇温部材により加熱されて燃焼し、この燃焼により生成された高温の排気ガスが上記後続昇温部材の上記出口から排気下流側へ導出されるように構成した排気系の拡張昇温装置である。
Next, the first exhaust system extended temperature raising device of the present invention is an extended exhaust system temperature raising device for raising the temperature of the exhaust passage of the internal combustion engine,
Any one of the first to fourth exhaust system temperature raising devices;
It is formed in a cylindrical shape having a subsequent heating chamber formed inside, an inlet for opening the subsequent heating chamber on the exhaust upstream side, and an outlet for opening the subsequent heating chamber on the exhaust downstream side. At least a portion on the discharge port side of the temperature raising member of the temperature raising device passes through and is hermetically connected to the peripheral wall, and a subsequent rise in which a reservoir is formed on the peripheral wall around the temperature raising member. A temperature member;
A subsequent liquid fuel pipe that is connected to the subsequent temperature raising member so that one end communicates with the reservoir, and to which the liquid fuel is supplied;
The liquid fuel is supplied from the liquid fuel pipe to the housing member, air is supplied from the air pipe to the temperature raising chamber, and the heating member is energized. Further, the subsequent liquid fuel pipe is supplied to the storage section. When the liquid fuel is supplied, the primary air-fuel mixture continuously burns in the temperature raising chamber and the secondary air-fuel mixture burns, and the liquid fuel supplied to the storage section becomes the primary air-fuel mixture and the secondary air-fuel mixture. The subsequent temperature rising member heated by the temperature raising member heated by the combustion heat of the air-fuel mixture is vaporized, and the vaporized liquid fuel is diffused into the subsequent temperature raising chamber and introduced from the inlet of the subsequent temperature raising member. Mixing with air from the exhaust gas upstream side of the greenhouse to form a tertiary gas mixture, and this tertiary gas mixture is heated by the temperature raising member heated by the combustion heat of the primary gas mixture and the secondary gas mixture. And, high-temperature exhaust gas generated by the combustion is exhaust system extended heating apparatus configured to be led out to the downstream side of exhaust gas from said outlet of said subsequent heating member.

本発明の第2の排気系の拡張昇温装置は、内燃機関の排気通路を昇温させる排気系の拡張昇温装置であって、
上記第1ないし第4のうちいずれか一つの排気系の昇温装置と、
内部に形成された後続昇温室、上記後続昇温室を排気上流側に開口させる入口、及び上記後続昇温室を排気下流側に開口させる出口を有する筒状に形成され、周壁には上記排気系の昇温装置の上記昇温部材における少なくとも上記排出口側の部分が貫通して上記周壁に気密的に接続している後続昇温部材と、
中途部が上記排気ガスと熱交換できるように上記後続昇温部材の排気下流側に設けられ、一端が上記後続昇温室に連通するように上記後続昇温部材に接続され、他端には上記液体燃料と空気との混合物が供給されることになる後続混合気配管とを備え、
上記液体燃料配管から上記収容部材に上記液体燃料を供給すると共に、上記空気配管から上記昇温室に空気を供給し、且つ上記発熱部材に通電し、さらに上記後続混合気配管から上記後続昇温室に混合気を供給すると、上記昇温室で上記一次混合気が連続的に燃焼すると共に上記二次混合気が燃焼し、さらに上記後続昇温室に供給された上記混合気が上記後続昇温室に拡散して上記後続昇温部材の上記入口から導入された上記後続昇温室の排気上流側からの空気と混合して三次混合気を生成し、この三次混合気が上記一次混合気及び上記二次混合気の燃焼熱により加熱された上記昇温部材により加熱されて燃焼し、この燃焼により生成された高温の排気ガスが上記後続昇温部材の上記出口から排気下流側へ導出されるように構成した排気系の拡張昇温装置である。
A second exhaust system extended temperature raising device of the present invention is an exhaust system extended temperature raising device for raising the temperature of an exhaust passage of an internal combustion engine,
Any one of the first to fourth exhaust system temperature raising devices;
It is formed in a cylindrical shape having a subsequent heating chamber formed inside, an inlet for opening the subsequent heating chamber on the exhaust upstream side, and an outlet for opening the subsequent heating chamber on the exhaust downstream side. A subsequent temperature raising member in which at least a portion on the outlet side of the temperature raising member of the temperature raising device passes through and is hermetically connected to the peripheral wall;
An intermediate portion is provided on the exhaust downstream side of the subsequent temperature raising member so that heat exchange with the exhaust gas is possible, one end is connected to the subsequent temperature raising member so as to communicate with the subsequent temperature raising chamber, and the other end is A subsequent gas mixture line to be supplied with a mixture of liquid fuel and air;
The liquid fuel is supplied from the liquid fuel pipe to the housing member, air is supplied from the air pipe to the temperature raising chamber, and the heating member is energized. Further, the subsequent gas mixture pipe is supplied to the subsequent temperature raising chamber. When the air-fuel mixture is supplied, the primary air-fuel mixture continuously burns in the temperature raising chamber and the secondary air-fuel mixture burns, and the air-fuel mixture supplied to the subsequent temperature raising chamber diffuses into the subsequent temperature raising chamber. And mixed with air from the exhaust upstream side of the subsequent temperature raising chamber introduced from the inlet of the subsequent temperature raising member to generate a tertiary gas mixture, and the tertiary gas mixture is the primary gas mixture and the secondary gas mixture. Exhaust gas configured to be heated and combusted by the temperature raising member heated by the combustion heat of the exhaust gas, and high-temperature exhaust gas generated by the combustion is led out from the outlet of the subsequent temperature raising member to the exhaust downstream side Systematic It is a ChoNoboru-raising device.

上記第1の排気系の拡張昇温装置においても、上記第2の排気系の拡張昇温装置においても、上記排気系の拡張昇温装置を内燃機関の排気通路に設けて上記排気系の拡張昇温装置を作動させると、上記一次混合気、上記二次混合気、及び上記三次混合気が燃焼し、上記三次混合気の燃焼により上記二次混合気の火炎よりも増幅された火炎が形成され、その燃焼熱により上記排気通路に更に高温の排気ガスが形成される。そして、この更に高温の排気ガスにより、上記排気通路が強力に加熱される。そのため、例えば、上記内燃機関が、上記排気通路にパティキュレートフィルタが設けられた内燃機関であるときには、上記パティキュレートフィルタが再生される。また、例えば、上記内燃機関が、上記ポスト噴射又は上記排気通路への噴射により上記パティキュレートフィルタの排気上流側の上記排気通路に燃料を供給するようにした内燃機関であるときには、上記ポスト噴射又は上記排気通路への噴射により上記排気通路に供給された燃料の気化が促進され、これによって上記パティキュレートフィルタが再生される。さらに、例えば、上記内燃機関が、上記排気通路に排気上流側から順に酸化触媒とパティキュレートフィルタとが設けられた内燃機関であるときには、上記酸化触媒の活性が促進されて上記排気通路に高温の排気ガスが形成され、これによって上記パティキュレートフィルタが再生される。また、例えば、上記内燃機関が、上記排気通路に排気上流側から順にパティキュレートフィルタと酸化触媒とが設けられた内燃機関であるときには、それらの間に上記排気系の拡張昇温部材を設けることで上記酸化触媒の活性が促進されて上記排気通路に高温の排気ガスが形成され、これによって上記パティキュレートフィルタから排出された白煙が酸化されて減る。   In both the first exhaust system extended temperature raising device and the second exhaust system extended temperature raising device, the exhaust system extended temperature raising device is provided in the exhaust passage of the internal combustion engine to expand the exhaust system. When the temperature raising device is operated, the primary mixture, the secondary mixture, and the tertiary mixture are combusted, and the combustion of the tertiary mixture forms a flame that is amplified more than the flame of the secondary mixture. Due to the combustion heat, higher-temperature exhaust gas is formed in the exhaust passage. The exhaust passage is strongly heated by the higher temperature exhaust gas. Therefore, for example, when the internal combustion engine is an internal combustion engine provided with a particulate filter in the exhaust passage, the particulate filter is regenerated. Further, for example, when the internal combustion engine is an internal combustion engine that supplies fuel to the exhaust passage upstream of the particulate filter by the post injection or injection into the exhaust passage, the post injection or Vaporization of the fuel supplied to the exhaust passage is promoted by injection into the exhaust passage, whereby the particulate filter is regenerated. Further, for example, when the internal combustion engine is an internal combustion engine in which an oxidation catalyst and a particulate filter are sequentially provided in the exhaust passage from the upstream side of the exhaust, the activity of the oxidation catalyst is promoted and the exhaust passage is heated to a high temperature. Exhaust gas is formed, whereby the particulate filter is regenerated. Further, for example, when the internal combustion engine is an internal combustion engine in which a particulate filter and an oxidation catalyst are provided in order from the exhaust upstream side in the exhaust passage, an extended temperature raising member of the exhaust system is provided therebetween. Thus, the activity of the oxidation catalyst is promoted to form high-temperature exhaust gas in the exhaust passage, whereby white smoke discharged from the particulate filter is oxidized and reduced.

その場合、上記排気系の昇温装置においては先に説明した作用、すなわち、確実に着火が行われ、運転条件によらず失火が防止され、継続的に安定した燃焼が行われ、上記火炎が形成されて、未燃燃料により白煙が発生することがないこと、上記ポスト噴射又は上記排気通路への噴射を行う場合に較べて燃料消費率が小さく省エネルギ性に優れていること、上記内燃機関に容易に後付けすることができる可能性が高いと共に、装置の構成が比較的簡単で小型化できる可能性が高く、コスト低減できる可能性が高いこと、上記排気系の昇温装置に酸化触媒を設けないときには上記内燃機関の燃料として硫黄分の比較的多い軽油や重油を用いても差し支えないこと、などの作用が、そのまま発揮される。しかも、上記排気系の昇温装置を除いた他の部分を考慮しても、上記排気系の拡張昇温装置は上記ポスト噴射又は上記排気通路への噴射を行う場合に較べて燃料消費率が小さく省エネルギ性に優れていること、上記内燃機関に容易に後付けすることができる可能性が高いと共に、装置の構成が比較的簡単で小型化できる可能性が高く、コスト低減できる可能性が高いこと、上記排気系の拡張昇温装置に酸化触媒を設けないときには上記内燃機関の燃料として硫黄分の比較的多い軽油や重油を用いても差し支えないこと、などの作用が発揮される。そして、上記排気系の拡張昇温装置は、後述するパティキュレートフィルタの再生を行える内燃機関のフィルタ再生装置、及び発生した白煙を酸化して減らすことができる内燃機関の排気浄化装置などに好適である。また、上記第2の排気系の拡張昇温装置は、上記後続混合気配管において上記液体燃料と空気との混合物が、上記排気ガスとの熱交換により加熱されて上記液体燃料の気化が促進されるので、上記三次混合気の生成が促進される。   In that case, in the exhaust system temperature raising device, the above-described action, that is, ignition is reliably performed, misfire is prevented regardless of operating conditions, stable combustion is continuously performed, and the flame is Formed so that white smoke is not generated by unburned fuel, the fuel consumption rate is small and energy saving is superior to the case of performing the post injection or the injection into the exhaust passage, the internal combustion engine There is a high possibility that it can be easily retrofitted to the engine, and the structure of the apparatus is relatively simple, the possibility of being able to be reduced in size is high, and the possibility that the cost can be reduced is high. When the engine is not provided, the effect of using light oil or heavy oil having a relatively high sulfur content as fuel for the internal combustion engine can be used as it is. Moreover, even if other parts are excluded except for the exhaust system temperature raising device, the exhaust system extended temperature raising device has a fuel consumption rate higher than that in the case of performing the post injection or the injection into the exhaust passage. It is small and excellent in energy saving, and it is highly likely that it can be easily retrofitted to the internal combustion engine. In addition, the structure of the device is relatively simple and can be miniaturized, and the possibility of cost reduction is high. In addition, when the extended temperature raising device of the exhaust system is not provided with an oxidation catalyst, it is possible to use light oil or heavy oil having a relatively high sulfur content as fuel for the internal combustion engine. The exhaust system extended temperature raising device is suitable for an internal combustion engine filter regeneration device capable of regenerating a particulate filter, which will be described later, and an exhaust gas purification device for an internal combustion engine capable of oxidizing and reducing generated white smoke. It is. In the second exhaust system extended temperature raising device, the mixture of the liquid fuel and air is heated by heat exchange with the exhaust gas in the subsequent gas mixture piping, and the vaporization of the liquid fuel is promoted. Therefore, the generation of the tertiary mixture is promoted.

本発明の第3の排気系の拡張昇温装置は、上記第1又は第2の排気系の拡張昇温装置において、
さらに、一端が上記後続昇温室の排気上流側の上記排気通路に連通し、空気が供給されることになる追加の空気配管を備えており、
上記後続昇温部材の上記入口から導入された上記後続昇温室の排気上流側からの空気の少なくとも一部が、上記追加の空気配管から供給される空気である。
The third exhaust system extended temperature raising apparatus of the present invention is the above-described first or second exhaust system extended temperature raising apparatus,
Furthermore, one end communicates with the exhaust passage on the exhaust upstream side of the subsequent heating chamber, and has an additional air pipe to be supplied with air,
At least a part of the air from the exhaust upstream side of the subsequent heating chamber introduced from the inlet of the subsequent heating member is air supplied from the additional air pipe.

このようにすれば、上記内燃機関の停止時であっても上記三次混合気が生成されて上記排気系の拡張昇温装置の作動が可能となる。   In this way, even when the internal combustion engine is stopped, the tertiary mixture is generated, and the exhaust temperature raising device of the exhaust system can be operated.

次に、本発明の内燃機関のフィルタ再生装置(以下、便宜上、内燃機関のフィルタ再生装置Aということがある)は、
排気通路に、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタを設けた内燃機関において、
上記第1ないし第3のうちいずれか一つの排気系の拡張昇温装置が、上記後続昇温部材が上記パティキュレートフィルタよりも排気上流側の上記排気通路に配置されるように設けられ、
上記排気系の拡張昇温装置の燃焼により生成された高温の排気ガスが上記パティキュレートフィルタへ導かれ、この排気ガスにより上記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタを再生するように構成したことを特徴とする内燃機関のフィルタ再生装置Aである。
Next, the filter regeneration device for an internal combustion engine of the present invention (hereinafter sometimes referred to as filter regeneration device A for an internal combustion engine for convenience)
In the internal combustion engine provided with a particulate filter for collecting particulate matter contained in the exhaust gas in the exhaust passage,
An exhaust temperature raising apparatus for any one of the first to third exhaust systems is provided such that the subsequent temperature raising member is disposed in the exhaust passage on the exhaust upstream side of the particulate filter,
High-temperature exhaust gas generated by the combustion of the exhaust system extended temperature raising device is guided to the particulate filter, and the exhaust gas promotes oxidation of particulate matter collected in the particulate filter by the exhaust gas. A filter regeneration device A for an internal combustion engine configured to regenerate a particulate filter.

上記高温の排気ガスにより、上記排気通路が強力に加熱されるので、上記パティキュレートフィルタが再生される。
上記排気系のフィルタ再生装置に酸化触媒を設けないときには、上記内燃機関の燃料として硫黄分の比較的多い軽油や重油を用いても差し支えない。
Since the exhaust passage is strongly heated by the high-temperature exhaust gas, the particulate filter is regenerated.
When the exhaust filter regeneration device is not provided with an oxidation catalyst, light oil or heavy oil having a relatively high sulfur content may be used as the fuel for the internal combustion engine.

次に、本発明の第1の内燃機関のフィルタ再生装置(以下、便宜上、内燃機関のフィルタ再生装置Bということがある)は、
排気通路に、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタを設け、上記パティキュレートフィルタよりも排気上流側の上記排気通路に補充燃料を供給し、上記補充燃料が燃焼したときには当該燃焼により生成された高温の排気ガスが上記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタを再生するように構成した内燃機関のフィルタ再生装置において、
上記第1ないし第4のうちいずれか一つの排気系の昇温装置が、上記昇温部材の少なくとも上記排出口側の部分が上記パティキュレートフィルタよりも排気上流側で且つ上記補充燃料の供給部位よりも排気下流側の上記排気通路に配置されるように設けられ、
上記排気通路に供給された上記補充燃料が上記排気系の昇温装置により加熱されて気化が促進され、この気化した上記補充燃料が上記排気系の昇温装置の排気上流側からの空気と混合して補充混合気を生成し、この補充混合気が上記排気系の昇温装置により加熱されて燃焼し、この燃焼により生成された高温の排気ガスが上記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタを再生するように構成したことを特徴とする内燃機関のフィルタ再生装置Bである。
Next, the first internal combustion engine filter regeneration device of the present invention (hereinafter sometimes referred to as the internal combustion engine filter regeneration device B)
A particulate filter that collects particulate matter contained in the exhaust gas is provided in the exhaust passage, and supplementary fuel is supplied to the exhaust passage upstream of the particulate filter, and when the supplementary fuel burns, In a filter regeneration device for an internal combustion engine configured to regenerate the particulate filter by promoting oxidation of particulate matter collected by the particulate filter with high-temperature exhaust gas generated by combustion,
In any one of the first to fourth exhaust system temperature raising devices, at least a portion of the temperature raising member on the exhaust port side is upstream of the particulate filter and the supply portion of the supplementary fuel Provided to be disposed in the exhaust passage on the exhaust downstream side,
The supplementary fuel supplied to the exhaust passage is heated by the temperature raising device of the exhaust system to promote vaporization, and the vaporized supplementary fuel is mixed with air from the exhaust upstream side of the temperature raising device of the exhaust system. To produce a replenished mixture, which is heated by the exhaust system temperature raising device and combusted, and the high-temperature exhaust gas produced by the combustion is collected in the particulate filter. A filter regeneration device B for an internal combustion engine configured to regenerate the particulate filter by promoting oxidation of a substance.

上記高温の排気ガスにより、上記排気通路が加熱されるので、上記排気通路に供給された燃料の気化が促進され、その燃料の酸化作用により上記パティキュレートフィルタが再生される。
上記排気系のフィルタ再生装置に酸化触媒を設けないときには、上記内燃機関の燃料として硫黄分の比較的多い軽油や重油を用いても差し支えない。
Since the exhaust passage is heated by the high-temperature exhaust gas, the vaporization of the fuel supplied to the exhaust passage is promoted, and the particulate filter is regenerated by the oxidizing action of the fuel.
When the exhaust filter regeneration device is not provided with an oxidation catalyst, light oil or heavy oil having a relatively high sulfur content may be used as the fuel for the internal combustion engine.

本発明の第2の内燃機関のフィルタ再生装置Bは、
排気通路に、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタを設け、上記パティキュレートフィルタよりも排気上流側の上記排気通路に補充燃料を供給し、上記補充燃料が燃焼したときには当該燃焼により生成された高温の排気ガスが上記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタを再生するように構成した内燃機関のフィルタ再生装置において、
上記第1ないし第3のうちいずれか一つの排気系の拡張昇温装置が、上記後続昇温部材が上記パティキュレートフィルタよりも排気上流側で且つ上記補充燃料の供給部位よりも排気下流側の上記排気通路に配置されるように設けられ、
上記排気通路に供給された上記補充燃料が上記排気系の拡張昇温装置により加熱されて気化が促進され、この気化した上記補充燃料が上記排気系の拡張昇温装置の排気上流側からの空気と混合して補充混合気を生成し、この補充混合気が上記排気系の拡張昇温装置により加熱されて燃焼し、この燃焼により生成された高温の排気ガスが上記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタを再生するように構成したことを特徴とする内燃機関のフィルタ再生装置Bである。
A filter regeneration device B for a second internal combustion engine of the present invention comprises:
A particulate filter that collects particulate matter contained in the exhaust gas is provided in the exhaust passage, and supplementary fuel is supplied to the exhaust passage upstream of the particulate filter, and when the supplementary fuel burns, In a filter regeneration device for an internal combustion engine configured to regenerate the particulate filter by promoting oxidation of particulate matter collected by the particulate filter with high-temperature exhaust gas generated by combustion,
In any one of the first to third exhaust system extended temperature raising devices, the subsequent temperature raising member is located on the exhaust upstream side of the particulate filter and on the exhaust downstream side of the supplementary fuel supply site. Provided to be disposed in the exhaust passage,
The supplementary fuel supplied to the exhaust passage is heated by the extended temperature raising device of the exhaust system to promote vaporization, and the vaporized supplementary fuel is air from the exhaust upstream side of the extended temperature raising device of the exhaust system. To produce a supplementary gas mixture, which is heated by the extended temperature raising device of the exhaust system and combusted, and the high-temperature exhaust gas generated by this combustion is collected by the particulate filter. A filter regeneration device B for an internal combustion engine, wherein the particulate filter is regenerated by promoting oxidation of the particulate matter.

上記高温の排気ガスにより、上記排気通路が強力に加熱されるので、上記排気通路に供給された燃料の気化が促進され、その燃料の酸化作用により上記パティキュレートフィルタが再生される。
上記排気系のフィルタ再生装置に酸化触媒を設けないときには、上記内燃機関の燃料として硫黄分の比較的多い軽油や重油を用いても差し支えない。
Since the exhaust passage is strongly heated by the high-temperature exhaust gas, vaporization of the fuel supplied to the exhaust passage is promoted, and the particulate filter is regenerated by the oxidizing action of the fuel.
When the exhaust filter regeneration device is not provided with an oxidation catalyst, light oil or heavy oil having a relatively high sulfur content may be used as the fuel for the internal combustion engine.

本発明の第3の内燃機関のフィルタ再生装置Bは、上記第1又は第2の内燃機関のフィルタ再生装置Bにおいて、
上記昇温部材又は上記後続昇温部材と上記パティキュレートフィルタとの間の上記排気通路に、排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進する酸化触媒を備えたフィルタ直前触媒装置が設けられている。
The third internal combustion engine filter regeneration device B of the present invention is the above-described first or second internal combustion engine filter regeneration device B.
In the exhaust passage between the temperature raising member or the subsequent temperature raising member and the particulate filter, a catalyst immediately before filter device provided with an oxidation catalyst for promoting oxidation of a substance contained in the exhaust gas by a catalytic reaction is provided. ing.

このようにすれば、上記高温の排気ガスにより、上記排気通路が加熱されるので、上記フィルタ直前触媒装置の活性が促進されて上記排気通路に高温の排気ガスが形成され、これによって上記排気通路に設けられた上記パティキュレートフィルタが再生される。   In this way, the exhaust passage is heated by the high-temperature exhaust gas, so that the activation of the catalyst device immediately before the filter is promoted to form a high-temperature exhaust gas in the exhaust passage, whereby the exhaust passage. The particulate filter provided in is reproduced.

本発明の第4の内燃機関のフィルタ再生装置Bは、上記第1ないし第3のうちいずれか一つの内燃機関のフィルタ再生装置Bにおいて、
上記パティキュレートフィルタよりも排気上流側の上記排気通路への燃料供給が、ポスト噴射により行われている。
A filter regeneration device B for an internal combustion engine according to a fourth aspect of the present invention is the filter regeneration device B for an internal combustion engine according to any one of the first to third aspects.
Fuel is supplied to the exhaust passage upstream of the particulate filter by post injection.

上記高温の排気ガスにより、上記排気通路が加熱されるので、上記ポスト噴射により上記排気通路に供給された燃料の気化が促進され、その燃料の酸化作用により上記パティキュレートフィルタが再生される。   Since the exhaust passage is heated by the high-temperature exhaust gas, vaporization of the fuel supplied to the exhaust passage by the post injection is promoted, and the particulate filter is regenerated by the oxidizing action of the fuel.

本発明の第5の内燃機関のフィルタ再生装置Bは、上記第1ないし第3のうちいずれか一つの内燃機関のフィルタ再生装置Bにおいて、
上記パティキュレートフィルタよりも排気上流側の上記排気通路への燃料供給が、上記排気通路への燃料噴射により行われている。
A fifth internal combustion engine filter regeneration device B according to the present invention is the internal combustion engine filter regeneration device B according to any one of the first to third aspects.
Fuel supply to the exhaust passage upstream of the particulate filter is performed by fuel injection into the exhaust passage.

上記高温の排気ガスにより、上記排気通路が加熱されるので、上記排気通路への噴射により上記排気通路に供給された燃料の気化が促進され、その燃料の酸化作用により上記パティキュレートフィルタが再生される。   Since the exhaust passage is heated by the high-temperature exhaust gas, vaporization of the fuel supplied to the exhaust passage is promoted by injection into the exhaust passage, and the particulate filter is regenerated by the oxidizing action of the fuel. The

次に、本発明の第1の内燃機関のフィルタ再生装置(以下、便宜上、内燃機関のフィルタ再生装置Cということがある)は、
排気通路に、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタを設け、上記排気通路における上記パティキュレートフィルタの排気上流側に、排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進する酸化触媒を備えたフィルタ直前触媒装置を設け、上記フィルタ直前触媒装置の触媒活性が得られたときには上記物質の酸化反応により加熱された排気ガスで上記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタを再生するように構成した内燃機関のフィルタ再生装置において、
上記第1ないし第4のうちいずれか一つの排気系の昇温装置が、上記昇温部材の少なくとも上記排出口側の部分が上記フィルタ直前触媒装置よりも排気上流側の上記排気通路に配置されるように設けられ、
上記フィルタ直前触媒装置が上記排気系の昇温装置により加熱されて上記フィルタ直前触媒装置の触媒活性が促進され、上記物質の酸化反応により加熱された排気ガスで上記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタを再生するように構成したことを特徴とする内燃機関のフィルタ再生装置Cである。
Next, the first internal combustion engine filter regeneration device of the present invention (hereinafter sometimes referred to as the internal combustion engine filter regeneration device C for convenience)
A particulate filter for collecting particulate matter contained in the exhaust gas is provided in the exhaust passage, and oxidation of the substance contained in the exhaust gas is promoted by a catalytic reaction on the exhaust upstream side of the particulate filter in the exhaust passage. A catalytic device immediately before the filter provided with an oxidation catalyst is provided, and when the catalytic activity of the catalytic device immediately before the filter is obtained, the particulate matter collected on the particulate filter with the exhaust gas heated by the oxidation reaction of the material In a filter regeneration device for an internal combustion engine configured to promote oxidation and regenerate the particulate filter,
In any one of the first to fourth exhaust system temperature raising devices, at least a portion on the exhaust port side of the temperature raising member is disposed in the exhaust passage upstream of the catalyst immediately before the filter. Provided,
The catalyst device immediately before the filter is heated by the temperature raising device of the exhaust system, the catalytic activity of the catalyst device immediately before the filter is promoted, and is collected by the particulate filter with the exhaust gas heated by the oxidation reaction of the substance. A filter regeneration device C for an internal combustion engine, wherein the particulate filter is regenerated by promoting oxidation of particulate matter.

上記高温の排気ガスにより、上記排気通路が加熱されるので、上記フィルタ直前触媒装置の活性が促進されて上記排気通路に高温の排気ガスが形成され、これによって上記排気通路に設けられた上記パティキュレートフィルタが再生される。   Since the exhaust passage is heated by the high-temperature exhaust gas, the activation of the catalyst device immediately before the filter is promoted to form a high-temperature exhaust gas in the exhaust passage, thereby the partition provided in the exhaust passage. The curate filter is regenerated.

本発明の第2の内燃機関のフィルタ再生装置Cは、
排気通路に、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタを設け、上記排気通路における上記パティキュレートフィルタの排気上流側に、排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進する酸化触媒を備えたフィルタ直前触媒装置を設け、上記フィルタ直前触媒装置の触媒活性が得られたときには上記物質の酸化反応により加熱された排気ガスで上記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタを再生するように構成した内燃機関のフィルタ再生装置において、
上記第1ないし第3のうちいずれか一つの排気系の拡張昇温装置が、上記後続昇温部材が上記フィルタ直前触媒装置よりも排気上流側の上記排気通路に配置されるように設けられ、
上記フィルタ直前触媒装置が上記排気系の拡張昇温装置により加熱されて上記フィルタ直前触媒装置の触媒活性が促進され、上記物質の酸化反応により加熱された排気ガスで上記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタを再生するように構成したことを特徴とする内燃機関のフィルタ再生装置Cである。
A filter regeneration device C for a second internal combustion engine of the present invention comprises:
A particulate filter for collecting particulate matter contained in the exhaust gas is provided in the exhaust passage, and oxidation of the substance contained in the exhaust gas is promoted by a catalytic reaction on the exhaust upstream side of the particulate filter in the exhaust passage. A catalytic device immediately before the filter provided with an oxidation catalyst is provided, and when the catalytic activity of the catalytic device immediately before the filter is obtained, the particulate matter collected on the particulate filter with the exhaust gas heated by the oxidation reaction of the material In a filter regeneration device for an internal combustion engine configured to promote oxidation and regenerate the particulate filter,
The exhaust temperature raising device of any one of the first to third is provided such that the subsequent temperature raising member is arranged in the exhaust passage upstream of the catalyst immediately before the filter,
The catalyst device immediately before the filter is heated by the extended temperature raising device of the exhaust system to promote the catalytic activity of the catalyst device immediately before the filter, and is collected by the particulate filter with the exhaust gas heated by the oxidation reaction of the substance. A filter regeneration device C for an internal combustion engine, wherein the particulate filter is regenerated by promoting oxidation of the particulate matter.

上記高温の排気ガスにより、上記排気通路が強力に加熱されるので、上記フィルタ直前触媒装置の活性が促進されて上記排気通路に高温の排気ガスが形成され、これによって上記排気通路に設けられた上記パティキュレートフィルタが再生される。   Since the exhaust passage is strongly heated by the high-temperature exhaust gas, the activity of the catalytic device immediately before the filter is promoted to form a high-temperature exhaust gas in the exhaust passage, thereby being provided in the exhaust passage The particulate filter is regenerated.

本発明の第1の内燃機関の排気浄化装置は、
排気通路に、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタを設け、上記排気通路における上記パティキュレートフィルタの排気下流側に、排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進する酸化触媒を備えたフィルタ後方触媒装置を設けた内燃機関の排気浄化装置であって、
上記第1ないし第4のうちいずれか一つの排気系の昇温装置が、上記昇温部材の少なくとも上記排出口側の部分が、上記パティキュレートフィルタよりも排気下流側で且つ上記フィルタ後方触媒装置よりも排気上流側の上記排気通路に配置されるように設けられ、
上記フィルタ後方触媒装置が上記排気系の昇温装置により加熱されて上記フィルタ後方触媒装置の触媒活性が促進され、上記パティキュレートフィルタから排出された排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進するように構成した内燃機関の排気浄化装置である。
An exhaust emission control device for a first internal combustion engine according to the present invention includes:
A particulate filter that collects particulate matter contained in the exhaust gas is provided in the exhaust passage, and oxidation of the substance contained in the exhaust gas is promoted by a catalytic reaction on the exhaust downstream side of the particulate filter in the exhaust passage. An exhaust gas purification device for an internal combustion engine provided with a filter rear catalyst device provided with an oxidation catalyst,
The temperature raising device for any one of the first to fourth exhaust systems is such that at least a portion of the temperature raising member on the exhaust port side is on the exhaust downstream side of the particulate filter and the filter rear catalyst device. Provided to be disposed in the exhaust passage on the exhaust upstream side,
The filter rear catalyst device is heated by the exhaust system temperature raising device to promote the catalytic activity of the filter rear catalyst device, and promote the oxidation of the substances contained in the exhaust gas discharged from the particulate filter by the catalytic reaction. An exhaust emission control device for an internal combustion engine configured as described above.

上記高温の排気ガスにより、上記排気通路が加熱されるので、上記フィルタ後方触媒装置の活性が促進されて高温の排気ガスが形成され、これによって上記内燃機関で発生して上記パティキュレートフィルタに溜まり、上記パティキュレートフィルタから排出された白煙が酸化されて減る。   Since the exhaust passage is heated by the high-temperature exhaust gas, the activity of the filter rear catalyst device is promoted to form a high-temperature exhaust gas, which is generated in the internal combustion engine and collected in the particulate filter. The white smoke discharged from the particulate filter is oxidized and reduced.

本発明の第2の内燃機関の排気浄化装置は、
排気通路に、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタを設け、上記排気通路における上記パティキュレートフィルタの排気下流側に、排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進する酸化触媒を備えたフィルタ後方触媒装置を設けた内燃機関の排気浄化装置であって、
上記第1ないし第3のうちいずれか一つの排気系の拡張昇温装置が、上記後続昇温部材が上記パティキュレートフィルタよりも排気下流側で且つ上記フィルタ後方触媒装置よりも排気上流側の上記排気通路に配置されるように設けられ、
上記フィルタ後方触媒装置が上記排気系の拡張昇温装置により加熱されて上記フィルタ後方触媒装置の触媒活性が促進され、上記パティキュレートフィルタから排出された排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進するように構成した内燃機関の排気浄化装置である。
An exhaust emission control device for a second internal combustion engine of the present invention comprises:
A particulate filter that collects particulate matter contained in the exhaust gas is provided in the exhaust passage, and oxidation of the substance contained in the exhaust gas is promoted by a catalytic reaction on the exhaust downstream side of the particulate filter in the exhaust passage. An exhaust gas purification device for an internal combustion engine provided with a filter rear catalyst device provided with an oxidation catalyst,
The extended temperature raising device of any one of the first to third exhaust systems, wherein the subsequent temperature raising member is located on the exhaust downstream side of the particulate filter and on the exhaust upstream side of the filter rear catalyst device. Provided to be arranged in the exhaust passage,
The filter rear catalyst device is heated by the extended temperature raising device of the exhaust system, the catalytic activity of the filter rear catalyst device is promoted, and the oxidation of the substance contained in the exhaust gas discharged from the particulate filter is caused by a catalytic reaction. An exhaust emission control device for an internal combustion engine configured to promote.

上記高温の排気ガスにより、上記排気通路が強力に加熱されるので、上記フィルタ後方触媒装置の活性が促進されて更に高温の排気ガスが形成され、これによって上記内燃機関で発生して上記パティキュレートフィルタに溜まり、上記パティキュレートフィルタから排出された白煙が酸化されて減る。   Since the exhaust passage is strongly heated by the high-temperature exhaust gas, the activity of the filter rear catalyst device is promoted to form a higher-temperature exhaust gas, which is generated in the internal combustion engine and generated by the particulate White smoke accumulated in the filter and discharged from the particulate filter is oxidized and reduced.

本発明の第3の内燃機関の排気浄化装置は、上記第1又は第2の内燃機関の排気浄化装置において、
上記パティキュレートフィルタよりも排気上流側の上記排気通路に、排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進する酸化触媒を備えたフィルタ直前触媒装置が設けられている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the first or second internal combustion engine,
A catalyst device immediately before the filter is provided in the exhaust passage upstream of the particulate filter, which includes an oxidation catalyst that promotes oxidation of a substance contained in the exhaust gas by a catalytic reaction.

このようにすれば、上記フィルタ直前触媒装置が活性を得たときには、このフィルタ直前触媒装置を通過した高温の排気ガスにより、上記パティキュレートフィルタが再生される。   In this way, when the catalyst device immediately before the filter has gained activity, the particulate filter is regenerated by the high-temperature exhaust gas that has passed through the catalyst device immediately before the filter.

本発明の上記第1の排気系の昇温装置は、上記排気通路で上記燃料を燃焼させて形成される従来技術の火炎などに較べて極めて小さな火炎を継続的且つ安定的に形成するので、この排気系の昇温装置により排気通路を加熱することで、例えば、燃料の気化、酸化触媒の活性などを促進し、パティキュレートフィルタを再生し、又はパティキュレートフィルタから排出された白煙を酸化して減らすことができると共に、その場合に内燃機関の運転状況にかかわらず確実に作動し、省エネルギ性に優れ、上記内燃機関に容易に後付けできる可能性が高く、装置の構成が比較的簡単で小型化できる可能性が高く、コスト低減できる可能性が高く、酸化触媒を用いないときには燃料の選択範囲を広げることが可能となるという効果を得ることができる。   The temperature raising device for the first exhaust system of the present invention continuously and stably forms a very small flame as compared with a flame of the prior art formed by burning the fuel in the exhaust passage. By heating the exhaust passage by this exhaust system temperature raising device, for example, fuel vaporization, oxidation catalyst activity, etc. are promoted, the particulate filter is regenerated, or white smoke discharged from the particulate filter is oxidized. In that case, it operates reliably regardless of the operating condition of the internal combustion engine, has excellent energy savings, and can be easily retrofitted to the internal combustion engine, and the configuration of the apparatus is relatively simple. There is a high possibility that it can be reduced in size, there is a high possibility that the cost can be reduced, and it is possible to obtain an effect that it is possible to widen the selection range of the fuel when the oxidation catalyst is not used.

本発明の上記第2の排気系の昇温装置は、上記第1の排気系の昇温装置により得られる効果が得られることに加え、さらに、火炎の吹き消えを防止し、また均一な上記一次混合気及び上記二次混合気を形成して、火炎の継続的且つ安定的な形成を、より確実に実現することができる。   The second exhaust system temperature raising device according to the present invention provides the effect obtained by the first exhaust system temperature raising device, and further prevents the flame from being blown out. By forming the primary gas mixture and the secondary gas mixture, continuous and stable formation of the flame can be more reliably realized.

本発明の上記第3の排気系の昇温装置は、上記第1又は第2の排気系の昇温装置により得られる効果が得られることに加え、さらに、液体燃料の保持性を高めて上記二次混合気を安定的に生成して、火炎の継続的且つ安定的な形成を、より確実に実現することができる。また、上記多孔性部材に酸化触媒を担持させたときは、改質燃料により上記二次混合気の燃焼を促進することができる。   The third exhaust system temperature raising device according to the present invention provides the effect obtained by the first or second exhaust system temperature raising device, and further enhances the liquid fuel retention property to achieve the above effect. The secondary gas mixture can be stably generated, and the continuous and stable formation of the flame can be more reliably realized. Further, when the oxidation catalyst is supported on the porous member, combustion of the secondary mixture can be promoted by the reformed fuel.

本発明の上記第4の排気系の昇温装置により、上記第1ないし第3のうちいずれか一つの排気系の昇温装置を、上記排気系の昇温装置の排気量でもって例示することができた。   By using the fourth exhaust system temperature raising device of the present invention, the exhaust system temperature raising device of any one of the first to third examples is exemplified by the exhaust amount of the exhaust system temperature raising device. I was able to.

本発明の上記第1又は第2の排気系の拡張昇温装置は、上記排気通路で上記燃料を燃焼させて形成される従来技術の火炎などに較べて極めて小さな火炎を継続的且つ安定的に形成し、また上記火炎を核にして更にそれを増幅した火炎を形成するので、この排気系の拡張昇温装置により排気通路を加熱することで、例えば、燃料の気化、酸化触媒の活性などを促進し、パティキュレートフィルタを再生し、又はパティキュレートフィルタから排出された白煙を酸化して減らすことができると共に、その場合に内燃機関の運転状況にかかわらず確実に作動し、省エネルギ性に優れ、上記内燃機関に容易に後付けできる可能性が高く、装置の構成が比較的簡単で小型化できる可能性が高く、コスト低減できる可能性が高く、酸化触媒を用いないときには燃料の選択範囲を広げることが可能となるという効果を得ることができる。また、上記第2の排気系の拡張昇温装置は、上記排気ガスとの熱交換により上記液体燃料の気化が促進されるので、上記三次混合気の生成を促進することができる。   The first or second exhaust system extended temperature raising apparatus according to the present invention continuously and stably generates a very small flame as compared with a conventional flame formed by burning the fuel in the exhaust passage. Since the flame is formed by using the above flame as a nucleus and further amplifying it, the exhaust passage is heated by the extended temperature raising device of the exhaust system. It is possible to promote, regenerate the particulate filter, or oxidize and reduce the white smoke discharged from the particulate filter, and in this case, it can operate reliably regardless of the operating condition of the internal combustion engine and save energy Excellent, likely to be easily retrofitted to the internal combustion engine, the device configuration is relatively simple and likely to be downsized, the cost is likely to be reduced, and no oxidation catalyst is used It is possible to obtain an effect that it becomes possible to widen the selection range of the fuel. Moreover, since the liquid fuel vaporization is promoted by heat exchange with the exhaust gas, the extended temperature raising device of the second exhaust system can promote the generation of the tertiary mixture.

本発明の上記第3の排気系の拡張昇温装置は、上記第1又は第2の排気系の拡張昇温装置により得られる効果が得られるが、さらに、上記内燃機関の停止時であっても上記三次混合気が生成されて、上記排気系の拡張昇温装置の作動が可能となる。   According to the third exhaust system extended temperature raising device of the present invention, the effect obtained by the first or second exhaust system extended temperature raising device can be obtained. In addition, the tertiary mixture is generated, and the exhaust temperature raising device can be operated.

本発明の上記内燃機関のフィルタ再生装置Aは、上記排気系の昇温装置により、上記パティキュレートフィルタを強力に再生することができ、酸化触媒を用いないときには燃料の選択範囲を広げることが可能となるという効果を得ることができる。   In the internal combustion engine filter regeneration device A of the present invention, the particulate filter can be strongly regenerated by the exhaust temperature raising device, and the fuel selection range can be expanded when an oxidation catalyst is not used. The effect of becoming can be obtained.

本発明の上記第1の内燃機関のフィルタ再生装置Bは、上記排気通路に供給された上記燃料の気化が促進されるので、上記パティキュレートフィルタを再生することができ、酸化触媒を用いないときには燃料の選択範囲を広げることが可能となるという効果を得ることができる。   The filter regeneration device B for the first internal combustion engine of the present invention promotes vaporization of the fuel supplied to the exhaust passage, so that the particulate filter can be regenerated and when an oxidation catalyst is not used. The effect that it becomes possible to expand the selection range of a fuel can be acquired.

本発明の上記第2の内燃機関のフィルタ再生装置Bは、上記排気通路に供給された上記燃料の気化が促進されるので、上記パティキュレートフィルタを強力に再生することができ、酸化触媒を用いないときには燃料の選択範囲を広げることが可能となるという効果を得ることができる。   In the filter regeneration device B for the second internal combustion engine of the present invention, the fuel supplied to the exhaust passage is promoted to vaporize, so that the particulate filter can be strongly regenerated and an oxidation catalyst is used. When it is not, the effect that it is possible to widen the selection range of the fuel can be obtained.

本発明の上記第3の内燃機関のフィルタ再生装置Bは、上記第1又は第2の内燃機関のフィルタ再生装置Bにより得られる効果が得られるが、さらに、上記フィルタ直前触媒装置により上記燃料の酸化が促進されるので、上記パティキュレートフィルタを一層強力に再生することができる。   In the third internal combustion engine filter regeneration device B of the present invention, the effect obtained by the first or second internal combustion engine filter regeneration device B can be obtained. Since the oxidation is promoted, the particulate filter can be regenerated more strongly.

本発明の上記第4又は第5の内燃機関のフィルタ再生装置Bにより、上記排気通路に燃料供給を行う構成を具体的に示すことができた。これらの内燃機関のフィルタ再生装置Bによっても、上記第1ないし第3のうちいずれか一つの内燃機関のフィルタ再生装置Bにより得られる効果が得られる。   The configuration for supplying fuel to the exhaust passage by the filter regeneration device B of the fourth or fifth internal combustion engine of the present invention could be specifically shown. Also with the internal combustion engine filter regeneration device B, the effect obtained by any one of the first to third internal combustion engine filter regeneration devices B can be obtained.

本発明の上記第1の内燃機関のフィルタ再生装置Cは、上記フィルタ直前触媒装置の活性が促進されるので、上記パティキュレートフィルタを再生することができる。   The filter regeneration device C for the first internal combustion engine of the present invention can regenerate the particulate filter because the activity of the catalyst device immediately before the filter is promoted.

本発明の上記第2の内燃機関のフィルタ再生装置Cは、上記フィルタ直前触媒装置の活性が促進されるので、上記パティキュレートフィルタを強力に再生することができる。   The filter regeneration device C for the second internal combustion engine of the present invention can regenerate the particulate filter strongly because the activity of the catalyst device immediately before the filter is promoted.

本発明の上記第1の内燃機関の排気浄化装置は、上記フィルタ後方触媒装置の活性が促進されるので、上記内燃機関で発生して上記パティキュレートフィルタに溜まり、上記パティキュレートフィルタから排出された白煙を酸化して減らすことができる。   In the exhaust purification device for the first internal combustion engine of the present invention, the activity of the filter rear catalyst device is promoted, so that it is generated in the internal combustion engine, collected in the particulate filter, and discharged from the particulate filter. White smoke can be oxidized and reduced.

本発明の上記第2の内燃機関の排気浄化装置は、上記フィルタ後方触媒装置の活性が促進されるので、上記内燃機関で発生して上記パティキュレートフィルタに溜まり、上記パティキュレートフィルタから排出された白煙を酸化して強力に減らすことができる。   In the exhaust purification device for the second internal combustion engine of the present invention, the activity of the filter rear catalyst device is promoted. White smoke can be strongly reduced by oxidizing.

本発明の上記第3の内燃機関の排気浄化装置は、上記第1又は第2の内燃機関の排気浄化装置により得られる効果が得られるが、さらに、上記フィルタ直前触媒装置により上記燃料の酸化が促進されるので、上記パティキュレートフィルタを再生することができる。   The third internal combustion engine exhaust gas purification apparatus of the present invention can obtain the effect obtained by the first or second internal combustion engine exhaust gas purification apparatus. Since it is promoted, the particulate filter can be regenerated.

図1は、本発明の排気系の昇温装置の実施形態を示す縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of an exhaust system temperature raising apparatus of the present invention. 図2は、図1のII−II線における断面図である。2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 図3は、図1のIII−III線における断面図である。拡散板が収められている、排気下流側の排気通路構成部材は省略した。3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. The exhaust passage constituting member on the exhaust downstream side in which the diffusion plate is housed is omitted. 図4は、図1の要部拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of a main part of FIG. 図5は、本発明の排気系の拡張昇温装置の第1の実施形態を示す縦断面図である。FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of the exhaust system extended temperature raising apparatus of the present invention. 図6は、図5のVI−VI線における断面図である。6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI in FIG. 図7は、図5のVII−VII線における断面図である。拡散板が収められている、排気下流側の排気通路構成部材は省略した。7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG. The exhaust passage constituting member on the exhaust downstream side in which the diffusion plate is housed is omitted. 図8は、図5の要部拡大図である。FIG. 8 is an enlarged view of a main part of FIG. 図9は、本発明の排気系の拡張昇温装置の第2の実施形態を示す縦断面図である。FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the exhaust system extended temperature raising apparatus of the present invention. 図10は、本発明の排気系の拡張昇温装置の第3の実施形態を示す縦断面図である。FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing a third embodiment of the exhaust system extended temperature raising apparatus of the present invention. 図11は、本発明の排気系の拡張昇温装置の第4の実施形態を示す縦断面図である。FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing a fourth embodiment of the exhaust system extended temperature raising apparatus of the present invention. 図12は、本発明の内燃機関のフィルタ再生装置Aの実施形態を示す縦断面図である。パティキュレートフィルタは断面していない。以下、図12ないし図26では排気通路の一部を仮想線で略して示した。FIG. 12 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a filter regeneration device A for an internal combustion engine of the present invention. The particulate filter is not sectioned. In the following, in FIG. 12 to FIG. 26, a part of the exhaust passage is abbreviated by a virtual line. 図13は、本発明の内燃機関のフィルタ再生装置Bの第1の実施形態を示す縦断面図である。パティキュレートフィルタは断面していない。FIG. 13 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a filter regeneration device B for an internal combustion engine of the present invention. The particulate filter is not sectioned. 図14は、本発明の内燃機関のフィルタ再生装置Bの第2の実施形態を示す縦断面図である。パティキュレートフィルタは断面していない。FIG. 14 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the filter regeneration device B for an internal combustion engine of the present invention. The particulate filter is not sectioned. 図15は、本発明の内燃機関のフィルタ再生装置Bの第3の実施形態を示す縦断面図である。パティキュレートフィルタは断面していない。FIG. 15 is a longitudinal sectional view showing a third embodiment of a filter regeneration device B for an internal combustion engine of the present invention. The particulate filter is not sectioned. 図16は、本発明の内燃機関のフィルタ再生装置Bの第4の実施形態を示す縦断面図である。パティキュレートフィルタは断面していない。FIG. 16 is a longitudinal sectional view showing a fourth embodiment of a filter regeneration device B for an internal combustion engine of the present invention. The particulate filter is not sectioned. 図17は、本発明の内燃機関のフィルタ再生装置Bの第5の実施形態を示す縦断面図である。パティキュレートフィルタ及びフィルタ直前触媒装置は断面していない。FIG. 17 is a longitudinal sectional view showing a fifth embodiment of a filter regeneration device B for an internal combustion engine of the present invention. The particulate filter and the catalyst device immediately before the filter are not cross-sectioned. 図18は、本発明の内燃機関のフィルタ再生装置Bの第6の実施形態を示す縦断面図である。パティキュレートフィルタ及びフィルタ直前触媒装置は断面していない。FIG. 18 is a longitudinal sectional view showing a sixth embodiment of a filter regeneration device B for an internal combustion engine of the present invention. The particulate filter and the catalyst device immediately before the filter are not cross-sectioned. 図19は、本発明の内燃機関のフィルタ再生装置Bの第7の実施形態を示す縦断面図である。パティキュレートフィルタ及びフィルタ直前触媒装置は断面していない。FIG. 19 is a longitudinal sectional view showing a seventh embodiment of the filter regeneration device B for an internal combustion engine of the present invention. The particulate filter and the catalyst device immediately before the filter are not cross-sectioned. 図20は、本発明の内燃機関のフィルタ再生装置Bの第8の実施形態を示す縦断面図である。パティキュレートフィルタ及びフィルタ直前触媒装置は断面していない。FIG. 20 is a longitudinal sectional view showing an eighth embodiment of a filter regeneration device B for an internal combustion engine of the present invention. The particulate filter and the catalyst device immediately before the filter are not cross-sectioned. 図21は、本発明の内燃機関のフィルタ再生装置Cの第1の実施形態を示す縦断面図である。パティキュレートフィルタ及びフィルタ直前触媒装置は断面していない。FIG. 21 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a filter regeneration device C for an internal combustion engine of the present invention. The particulate filter and the catalyst device immediately before the filter are not cross-sectioned. 図22は、本発明の内燃機関のフィルタ再生装置Cの第2の実施形態を示す縦断面図である。パティキュレートフィルタ及びフィルタ直前触媒装置は断面していない。FIG. 22 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the filter regeneration device C for an internal combustion engine of the present invention. The particulate filter and the catalyst device immediately before the filter are not cross-sectioned. 図23は、本発明の内燃機関の排気浄化装置の第1の実施形態を示す縦断面図である。パティキュレートフィルタ及びフィルタ後方触媒装置は断面していない。FIG. 23 is a longitudinal sectional view showing the first embodiment of the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine of the present invention. The particulate filter and the filter rear catalyst device are not sectioned. 図24は、本発明の内燃機関の排気浄化装置の第2の実施形態を示す縦断面図である。パティキュレートフィルタ及びフィルタ後方触媒装置は断面していない。FIG. 24 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine of the present invention. The particulate filter and the filter rear catalyst device are not sectioned. 図25は、本発明の内燃機関の排気浄化装置の第3の実施形態を示す縦断面図である。パティキュレートフィルタ、フィルタ後方触媒装置、及びフィルタ直前触媒装置は断面していない。フィルタ直前触媒装置は内部構造を略して小さく描いた。FIG. 25 is a longitudinal sectional view showing a third embodiment of the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine of the present invention. The particulate filter, the filter rear catalyst device, and the catalyst device just before the filter are not sectioned. The catalyst device just before the filter is drawn small with the internal structure omitted. 図26は、本発明の内燃機関の排気浄化装置の第4の実施形態を示す縦断面図である。パティキュレートフィルタ、フィルタ後方触媒装置、及びフィルタ直前触媒装置は断面していない。フィルタ直前触媒装置は内部構造を略して小さく描いた。FIG. 26 is a longitudinal sectional view showing a fourth embodiment of the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine of the present invention. The particulate filter, the filter rear catalyst device, and the catalyst device just before the filter are not sectioned. The catalyst device just before the filter is drawn small with the internal structure omitted.

図1ないし図4は、本発明の排気系の昇温装置の実施形態を示す。説明の便宜上、排気ガスの流れを排気流といい、その排気ガスの流れる方向を排気流の方向ということにする。これらの図において、100は上記実施形態に係る排気系の昇温装置であって、この排気系の昇温装置100は昇温部材110を備えており、上記昇温部材110の内部には昇温室111が形成されている。上記昇温室111は、底面112と、上記底面112の周囲から立ち上がる周囲面113とにより形成されている。上記昇温室111は、上記周囲面113の周縁に形成された排出口113aにおいて外部に開放されている。この実施形態では、上記昇温部材110は、開口を有する袋状に形成され、この開口が上記排出口113aになっている。また、この実施形態では、上記昇温部材110は、両端が端壁で閉塞された円筒形の第1部材110aと、上記第1部材110aよりも細い円筒形に形成されると共に角の無いL字状に湾曲して形成され、一端が上記第1部材110aの一方の端壁に上記第1部材110aと内部同士が連通するように接続され、他端が上記排出口113aとして開放された第2部材110bとを備えている。そして、上記第1部材110aの他方の端壁の内面により上記底面112が構成されており、上記第1部材110aの上記他方の端壁を除いた他の部分の内面と上記第2部材110bの内面とより上記周囲面113が構成されている。本発明の上記昇温部材は開口を有する袋状に形成されておればよく、この実施形態によって上記昇温部材の外形を特に限定するものではない。そして、そのような昇温部材の内部に形成された空間が本発明の上記昇温室になる。したがって、この実施形態では上記昇温部材110を上記第1部材110aと上記第2部材110bの形状の異なる二部材により構成したが、上記昇温部材を単一の部材で構成してもよいし、三つ以上の部材により構成してもよい。   1 to 4 show an embodiment of a temperature raising device for an exhaust system of the present invention. For convenience of explanation, the flow of the exhaust gas is referred to as an exhaust flow, and the direction in which the exhaust gas flows is referred to as the direction of the exhaust flow. In these figures, reference numeral 100 denotes an exhaust system temperature raising device according to the above embodiment, and this exhaust system temperature raising device 100 includes a temperature raising member 110, and the temperature raising member 110 has a temperature raising member 110. A greenhouse 111 is formed. The temperature raising chamber 111 is formed by a bottom surface 112 and a peripheral surface 113 rising from the periphery of the bottom surface 112. The temperature raising chamber 111 is open to the outside at a discharge port 113 a formed at the periphery of the peripheral surface 113. In this embodiment, the temperature raising member 110 is formed in a bag shape having an opening, and the opening serves as the discharge port 113a. Further, in this embodiment, the temperature raising member 110 is formed in a cylindrical first member 110a whose both ends are closed by end walls, a cylindrical shape thinner than the first member 110a, and has no corners. The first member 110a has one end connected to one end wall of the first member 110a so as to communicate with the inside of the first member 110a, and the other end is opened as the discharge port 113a. Two members 110b. The bottom surface 112 is constituted by the inner surface of the other end wall of the first member 110a, and the inner surface of the other part excluding the other end wall of the first member 110a and the second member 110b. The peripheral surface 113 is constituted by the inner surface. The temperature raising member of the present invention may be formed in a bag shape having an opening, and the outer shape of the temperature raising member is not particularly limited by this embodiment. And the space formed in such a temperature rising member becomes the said temperature rising chamber of this invention. Therefore, in this embodiment, the temperature raising member 110 is constituted by two members having different shapes of the first member 110a and the second member 110b. However, the temperature raising member may be constituted by a single member. , You may comprise by three or more members.

上記昇温部材110の外部には筒状の収容部材120が配置されている。上記収容部材120は、一端121が上記底面112に開口するように上記昇温部材110に接続されると共に他端122が閉塞されている。上記収容部材120は直管状に形成されているが、後述する発熱部材の発熱部の少なくとも一部が上記収容部材の内部に収まるのであれば、上記収容部材は曲がっていてもよい。   A cylindrical housing member 120 is disposed outside the temperature raising member 110. The housing member 120 is connected to the temperature raising member 110 so that one end 121 opens to the bottom surface 112 and the other end 122 is closed. Although the housing member 120 is formed in a straight tube shape, the housing member may be bent as long as at least a part of a heat generating portion of the heat generating member described later is accommodated in the housing member.

上記収容部材120には、液体燃料が供給されることになる液体燃料配管150が接続されている。上記液体燃料配管150の一端は上記収容部材120に上記収容部材120の内部に連通するように接続されている。   A liquid fuel pipe 150 to which liquid fuel is supplied is connected to the housing member 120. One end of the liquid fuel pipe 150 is connected to the housing member 120 so as to communicate with the inside of the housing member 120.

上記収容部材120には、発熱部材130が設けられている。上記発熱部材130は、通電により発熱する棒状の発熱部132を備えている。そして、上記発熱部材130は、上記発熱部132が上記収容部材120の内部から上記収容部材120の上記一端121の上記底面112への上記開口125を経て上記昇温室111に突き出るように設けられており、この突き出た部分が突出部132aを形成している。また、上記発熱部材130は、上記発熱部132と上記収容部材120との間に全周にわたって隙間123が形成されるように上記収容部材120に設けられている。上記収容部材120と上記発熱部材130との間に液体燃料が通る燃料通路124が形成されている。この実施形態の場合、上記発熱部材130は、グロープラグである。このグロープラグは、本来、副室式ディーゼルエンジンの燃焼室内の、噴射された燃料が直接触れる部位に装着され、例えば冷間始動時などに通電されると赤熱して燃料の気化を促進させるものである。このグロープラグは、通電開始後、数秒で赤熱する。この実施形態で使用したグロープラグは、通電開始後、約3秒で約摂氏800度に達し、その消費電力は約90ないし100Wであり、最大で約160Wであった。しかし、これによって本発明の対象となるグロープラグ又は発熱部材が限定解釈されることはなく、これ以外の性能のグロープラグを用いてもよい。上記発熱部材130は、棒状の本体131を備え、この本体131の一端に上記発熱部132が接続されており、全体として棒状に形成されている。上記発熱部132は金属チューブと、この金属チューブの内部に設けられた発熱素子とを備えている。発熱素子はセラミック抵抗体であるが、例えば金属製発熱コイルなどであってもよい。上記本体131の端部には端子が設けられ、上記本体131の内部には上記発熱素子と上記端子とを接続する通電部材が設けられている。上記これら発熱素子と上記通電部材とは上記発熱部材130の外部に対して気密的に設けられている。このように、この実施形態では上記ディーゼルエンジンの予熱装置としてのグロープラグを上記発熱部材130として利用したが、本発明の上記発熱部材は、一端に、通電により発熱する棒状の発熱部を有する部材であれば、他の構成のものであってもよい。   The housing member 120 is provided with a heat generating member 130. The heat generating member 130 includes a rod-shaped heat generating portion 132 that generates heat when energized. The heat generating member 130 is provided such that the heat generating portion 132 protrudes from the inside of the housing member 120 to the temperature raising chamber 111 through the opening 125 to the bottom surface 112 of the one end 121 of the housing member 120. The protruding portion forms a protruding portion 132a. The heat generating member 130 is provided in the housing member 120 such that a gap 123 is formed over the entire circumference between the heat generating portion 132 and the housing member 120. A fuel passage 124 through which liquid fuel passes is formed between the housing member 120 and the heat generating member 130. In the case of this embodiment, the heat generating member 130 is a glow plug. This glow plug is originally installed in the combustion chamber of the sub-chamber diesel engine where it comes into direct contact with the injected fuel. For example, when it is energized during cold start, it glows red and promotes fuel vaporization. It is. This glow plug becomes red hot within a few seconds after the start of energization. The glow plug used in this embodiment reached about 800 degrees Celsius in about 3 seconds after the start of energization, and the power consumption was about 90 to 100 W, and the maximum was about 160 W. However, this does not limit the interpretation of the glow plug or the heat generating member that is the subject of the present invention, and a glow plug with other performance may be used. The heat generating member 130 includes a rod-shaped main body 131, and the heat generating portion 132 is connected to one end of the main body 131, and is formed in a rod shape as a whole. The heat generating part 132 includes a metal tube and a heat generating element provided inside the metal tube. The heating element is a ceramic resistor, but may be a metal heating coil, for example. A terminal is provided at an end of the main body 131, and a current-carrying member that connects the heating element and the terminal is provided inside the main body 131. The heat generating elements and the energizing member are provided airtight to the outside of the heat generating member 130. As described above, in this embodiment, the glow plug as the diesel engine preheating device is used as the heat generating member 130. However, the heat generating member of the present invention has a rod-shaped heat generating portion that generates heat when energized at one end. Any other configuration may be used.

上記昇温部材110には、筒状の包囲部材140が設けられている。この実施形態では上記包囲部材140を円筒形に形成したが、例えば筒の延びる方向からみて内面及び外面がそれぞれ楕円になった筒形、又は角筒形などの他の筒形に形成してもよい。上記包囲部材140は、上記底面112から上記発熱部132の先端132aaの付近まで立ち上がっている。図1に示すように、この実施形態の場合、厳密にいうと、上記包囲部材140が立ち上がる方向と直交する方向からみて、上記包囲部材140の上記反底面側の端縁144は、上記発熱部132の先端132aaにまで至っていない。換言すると上記発熱部132の先端132aaは上記包囲部材140の上記反底面側の端縁144よりも上記反底面側に出ている。しかし、上記包囲部材が立ち上がる方向と直交する方向からみて、上記包囲部材の上記反底面側の端縁が上記発熱部の先端にまで至っていて同じ高さになっていてもよいし、上記発熱部の先端を越えていてもよい。換言すると上記発熱部の先端は上記包囲部材の上記反底面側の端縁に至っていて同じ高さになっていてもよいし、上記包囲部材の上記反底面側の端縁よりも上記底面側にあってもよい。ここで、特定部材の上記底面側とは、上記特定部材において上記底面112に近い側であり、特定部材の上記反底面側とは、上記特定部材において上記底面112から遠い側である。上記包囲部材140と、上記発熱部132における上記昇温室111に突き出た突出部132aとの間には全周にわたって隙間141が形成されている。上記包囲部材140の上記底面側の端縁143と、上記底面112との間には、隙間142が形成されている。上記包囲部材140は、上記底面側の端縁143の周上の一部で上記底面112に接続しており、この接続された部分以外によって上記隙間142が形成されている。この実施形態の場合、上記包囲部材140は、上記底面側の端縁143の周上の一部に上記底面112に向かって延びる突起が形成され、この突起が上記昇温部材110の底面112に溶接されており、この隣接する突起の間に周方向に充分な長さをもった上記隙間142が形成されている。上記隙間142の上記包囲部材140が立ち上がる方向に沿った寸法を例えば1mm以下に設定すれば、後述する一次混合気による安定した火炎を形成するうえで好ましいが、これによって上記寸法が限定解釈されることはなく、上記寸法が他の数値である排気系の昇温装置の実施形態も本発明に含まれる。しかし、この実施形態によって上記包囲部材の形状や上記昇温部材への接続方法が限定解釈されることはない。例えば、上記包囲部材の上記底面側の端縁の周上の一部を上記底面に点溶接することで上記接続部及び上記隙間を形成してもよいし、上記接続部を溶接ではなく例えば接着などで形成してもよい。また、例えば、上記包囲部材の上記底面側の端縁と、上記底面との間に、全周にわたって隙間を形成してもよく、そのときには上記包囲部材は、例えばステーにより上記昇温部材に固定してもよい。   The temperature raising member 110 is provided with a cylindrical surrounding member 140. In this embodiment, the surrounding member 140 is formed in a cylindrical shape. However, for example, the surrounding member 140 may be formed in another cylindrical shape such as a cylindrical shape having an inner surface and an outer surface that are elliptical when viewed from the extending direction of the tube, or a rectangular tube shape. Good. The surrounding member 140 rises from the bottom surface 112 to the vicinity of the tip 132aa of the heat generating part 132. As shown in FIG. 1, in the case of this embodiment, strictly speaking, when viewed from the direction orthogonal to the direction in which the surrounding member 140 rises, the end 144 on the opposite bottom side of the surrounding member 140 is the heat generating portion. The leading end 132aa of 132 is not reached. In other words, the tip 132aa of the heat generating part 132 protrudes to the opposite bottom side of the edge 144 on the opposite bottom side of the surrounding member 140. However, when viewed from the direction perpendicular to the direction in which the surrounding member rises, the edge on the opposite bottom side of the surrounding member may reach the tip of the heat generating portion and be the same height, or the heat generating portion It may be beyond the tip. In other words, the tip of the heat generating part may reach the opposite edge of the surrounding member on the side opposite to the bottom surface, and may have the same height, or closer to the bottom surface than the edge on the side opposite to the bottom surface of the surrounding member. There may be. Here, the bottom surface side of the specific member is a side close to the bottom surface 112 in the specific member, and the anti-bottom surface side of the specific member is a side far from the bottom surface 112 in the specific member. A gap 141 is formed over the entire circumference between the surrounding member 140 and the protruding portion 132 a protruding into the temperature raising chamber 111 in the heat generating portion 132. A gap 142 is formed between the bottom edge 143 of the surrounding member 140 and the bottom surface 112. The surrounding member 140 is connected to the bottom surface 112 at a part of the circumference of the edge 143 on the bottom surface side, and the gap 142 is formed by a portion other than the connected portion. In the case of this embodiment, the surrounding member 140 is formed with a protrusion extending toward the bottom surface 112 on a part of the circumference of the edge 143 on the bottom surface side. The gap 142 having a sufficient length in the circumferential direction is formed between the adjacent projections. If the dimension of the gap 142 along the direction in which the surrounding member 140 rises is set to, for example, 1 mm or less, it is preferable to form a stable flame by a primary gas mixture, which will be described later. Nonetheless, embodiments of the exhaust system temperature raising device in which the above dimensions are other numerical values are also included in the present invention. However, the shape of the surrounding member and the connection method to the temperature raising member are not limitedly interpreted by this embodiment. For example, the connection portion and the gap may be formed by spot welding a part of the circumference of the edge on the bottom surface side of the surrounding member to the bottom surface. You may form by. Further, for example, a gap may be formed over the entire circumference between the bottom edge of the surrounding member and the bottom surface, and at that time, the surrounding member is fixed to the temperature raising member by a stay, for example. May be.

上記昇温部材110には空気配管160が接続されている。上記空気配管160は、一端が空気出口161として上記昇温室111に導入されるように上記昇温部材110に接続されている。この実施形態では、上記空気配管160は、上記昇温部材110の上記第1部材110aの上記他方の端壁を貫通しており、上記一端が上記昇温室111に突出している。そして、上記空気配管160には空気が供給されることになる。   An air pipe 160 is connected to the temperature raising member 110. The air pipe 160 is connected to the temperature raising member 110 so that one end thereof is introduced into the temperature raising chamber 111 as an air outlet 161. In this embodiment, the air pipe 160 passes through the other end wall of the first member 110 a of the temperature raising member 110, and the one end projects into the temperature raising chamber 111. Air is supplied to the air pipe 160.

そして、上記液体燃料配管150は燃料タンク195に接続されている。上記液体燃料配管150には第1燃料ポンプ191が設けられ、上記第1燃料ポンプ191の電源への接続端子は電線192aを介して電源としてのバッテリ196に接続されている。このバッテリとして後述する内燃機関300のバッテリを共用してもよい。この燃料タンク195には上記液体燃料として軽油が入っているが、液体燃料としては他に重油、バイオ燃料、又はその他の燃料を入れる場合がある。この燃料タンクとして上記内燃機関300の燃料タンクを共用してもよい。上記第1燃料ポンプ191の制御部は上記コントローラ170に電気的に接続されており、上記コントローラ170により上記第1燃料ポンプ191の作動が制御される。上記発熱部材130の上記本体131の上記端子は電線192bを介して上記バッテリ196に接続され、この電線192bには電気スイッチ193が設けられており、上記電気スイッチ193を閉じると上記発熱部132に通電して上記発熱部132が発熱するように構成されている。このバッテリとして上記内燃機関300のバッテリを共用してもよい。上記電気スイッチ193は上記コントローラ170に電気的に接続されており、上記コントローラ170により上記電気スイッチ193が開閉制御される。上記空気配管160は、第1ブロワ194の吐出口に接続されている。上記第1ブロワ194の電源への接続端子は電線192cを介して電源としての上記バッテリ196に接続されている。このバッテリとして上記内燃機関300のバッテリを共用してもよい。そして、上記第1ブロワ194の制御部は上記コントローラ170に電気的に接続されており、上記コントローラ170により上記第1ブロワ194の作動が制御される。上記昇温部材110には、上記昇温室111の温度を検出する温度センサ181、182が設けられており、この温度センサ181、182の出力信号がそれぞれ電線192e、192fを介して上記コントローラ170へ送られている。この実施形態では温度センサ181、182を二つ設けた。上記温度センサ181、182は熱電対であるが、温度を検出できるのであれば他の装置であってもよい。第1の温度センサ181は、上記包囲部材140の上記反底面側の端縁144の側方であって上記昇温室111の上記周囲面113の付近に設けられ、第2の温度センサ182は、上記包囲部材140の上記反底面側の端縁144よりも上記排出口113aに寄った位置であって、上記昇温室111の上記周囲面113の付近に設けられている。しかし、上記昇温部材に設けられる上記温度センサの数、位置がこの実施形態によって限定されることはない。上記コントローラ170は、CPU、メモリ、ストレージ又はその他の記憶装置などを備えており、送られてきた信号を演算処理して制御信号を出力する。このコントローラ170は電子制御回路ユニットであるが、これに代えてコンピュータなどを用いてもよい。   The liquid fuel pipe 150 is connected to a fuel tank 195. The liquid fuel pipe 150 is provided with a first fuel pump 191, and a connection terminal to the power source of the first fuel pump 191 is connected to a battery 196 as a power source via an electric wire 192a. A battery of an internal combustion engine 300 described later may be shared as this battery. Although the fuel tank 195 contains light oil as the liquid fuel, there are cases where heavy oil, biofuel, or other fuels are also put as the liquid fuel. The fuel tank of the internal combustion engine 300 may be shared as this fuel tank. The controller of the first fuel pump 191 is electrically connected to the controller 170, and the operation of the first fuel pump 191 is controlled by the controller 170. The terminal of the main body 131 of the heat generating member 130 is connected to the battery 196 via an electric wire 192b. The electric switch 193 is provided on the electric wire 192b, and when the electric switch 193 is closed, the heat generating portion 132 is connected. The heating unit 132 is configured to generate heat when energized. The battery of the internal combustion engine 300 may be shared as this battery. The electric switch 193 is electrically connected to the controller 170, and the controller 170 controls the opening and closing of the electric switch 193. The air pipe 160 is connected to the discharge port of the first blower 194. A connection terminal to the power source of the first blower 194 is connected to the battery 196 as a power source via an electric wire 192c. The battery of the internal combustion engine 300 may be shared as this battery. The controller of the first blower 194 is electrically connected to the controller 170, and the operation of the first blower 194 is controlled by the controller 170. The temperature raising member 110 is provided with temperature sensors 181 and 182 for detecting the temperature of the temperature raising chamber 111, and output signals from the temperature sensors 181 and 182 are sent to the controller 170 via electric wires 192e and 192f, respectively. It has been sent. In this embodiment, two temperature sensors 181 and 182 are provided. The temperature sensors 181 and 182 are thermocouples, but may be other devices as long as the temperature can be detected. The first temperature sensor 181 is provided on the side of the edge 144 on the opposite bottom surface side of the surrounding member 140 and in the vicinity of the peripheral surface 113 of the heating chamber 111, and the second temperature sensor 182 The surrounding member 140 is provided at a position closer to the discharge port 113 a than the edge 144 on the opposite bottom side of the surrounding member 140 and in the vicinity of the peripheral surface 113 of the heating chamber 111. However, the number and positions of the temperature sensors provided in the temperature raising member are not limited by this embodiment. The controller 170 includes a CPU, memory, storage, or other storage device, and performs arithmetic processing on the transmitted signal and outputs a control signal. The controller 170 is an electronic control circuit unit, but a computer or the like may be used instead.

そして、上記コントローラ170により、上記第1燃料ポンプ191、上記電気スイッチ193、及び上記第1ブロワ194の作動が次のように制御される。すなわち、上記液体燃料配管150から上記収容部材120に上記液体燃料を供給すると共に、上記空気配管160から上記昇温室111に空気を供給し、且つ上記発熱部材130に通電すると、上記収容部材120に供給された上記液体燃料が上記発熱部132により加熱されて気化し、この気化した上記液体燃料が上記発熱部132の上記先端132aaと上記包囲部材140の上記反底面側の端縁144との間から上記昇温室111に拡散して上記空気配管160からの空気と混合して一次混合気を生成し、この一次混合気が上記発熱部132により加熱されて連続的に燃焼し、上記底面112に溜まった上記液体燃料が上記一次混合気の燃焼熱により加熱されて気化し、この気化した上記液体燃料が上記昇温室111に拡散して上記空気配管160からの空気と混合して二次混合気を生成し、この二次混合気が上記一次混合気の燃焼熱により加熱されて燃焼するように制御されている。その場合、上記温度センサ181、182の信号に基づいて上記昇温室111の温度が所定の温度を超えないように上記液体燃料の供給、及び上記空気の供給などが制御される。ここでは上記コントローラ170により上記温度センサ181、182の信号に基づいた制御を行うようにしたが、上記温度センサの信号を参照せずに制御するようにしてもよい。   The operation of the first fuel pump 191, the electric switch 193, and the first blower 194 is controlled by the controller 170 as follows. That is, when the liquid fuel is supplied from the liquid fuel pipe 150 to the housing member 120, air is supplied from the air pipe 160 to the temperature raising chamber 111 and the heating member 130 is energized, The supplied liquid fuel is heated and vaporized by the heat generating portion 132, and the vaporized liquid fuel is between the tip 132 aa of the heat generating portion 132 and the edge 144 on the opposite bottom side of the surrounding member 140. To the temperature raising chamber 111 and mixed with the air from the air pipe 160 to generate a primary gas mixture, which is heated by the heat generating part 132 and continuously burned, The accumulated liquid fuel is heated and vaporized by the combustion heat of the primary mixture, and the vaporized liquid fuel diffuses into the temperature raising chamber 111 and is Mixed with air from the air pipe 160 to produce a secondary mixture, the secondary air-fuel mixture is controlled to combustion is heated by the combustion heat of the primary mixture. In this case, the supply of the liquid fuel, the supply of air, and the like are controlled based on the signals from the temperature sensors 181 and 182 so that the temperature of the temperature raising chamber 111 does not exceed a predetermined temperature. Here, the controller 170 performs control based on the signals from the temperature sensors 181 and 182, but control may be performed without referring to the signal from the temperature sensor.

図4に示すように、上記収容部材120は、上記発熱部132と上記収容部材120との間に形成された上記燃料通路124の面積が、上記収容部材120の上記底面112への開口125において他の部位よりも小さくなるように形成されている。本発明の収容部材は、上記発熱部と上記収容部材との間に形成された上記燃料通路の面積が、上記発熱部の長手方向に沿って一定であったり、上記面積が上記収容部材の上記底面への開口において他の部位よりも大きかったりする実施形態を含んでいる。しかし、この実施形態のようにすれば、上記収容部材120の上記底面112への開口の付近に至るまでに気化した液体燃料の流れが絞られて上記発熱部132の上記長手方向に沿った流れを形成するので、火炎が安定的に形成されることになる。   As shown in FIG. 4, the housing member 120 has an area of the fuel passage 124 formed between the heat generating portion 132 and the housing member 120 at an opening 125 to the bottom surface 112 of the housing member 120. It is formed to be smaller than other parts. In the housing member of the present invention, the area of the fuel passage formed between the heat generating portion and the housing member is constant along the longitudinal direction of the heat generating portion, or the area is the above of the housing member. An embodiment in which the opening to the bottom surface is larger than other portions is included. However, according to this embodiment, the flow of the liquid fuel vaporized until reaching the vicinity of the opening to the bottom surface 112 of the housing member 120 is narrowed, and the flow of the heat generating portion 132 along the longitudinal direction. As a result, the flame is stably formed.

図3に示すように、上記空気配管160は、上記空気出口161が上記発熱部132の先端132aaを避けると共に、上記昇温室111に空気の旋回流が形成されるように指向されている。この実施形態の場合、上記空気配管160は、上記包囲部材140よりも上記排気流上流側に設けられている。そして、上記空気配管160は、上記包囲部材140の延びる方向と平行に延びると共に、上記包囲部材140よりも上記反底面側まで延びてから上記排気流に対して直交する向きに曲がっていて、その先端に上記空気出口161が設けられている。ただし、本発明の上記空気出口は、この実施形態の場合とは異なる方向に向いていてもよい。   As shown in FIG. 3, the air pipe 160 is oriented so that the air outlet 161 avoids the front end 132aa of the heat generating portion 132 and a swirling flow of air is formed in the temperature raising chamber 111. In the case of this embodiment, the air pipe 160 is provided on the upstream side of the exhaust flow from the surrounding member 140. The air pipe 160 extends in parallel with the direction in which the surrounding member 140 extends, extends from the surrounding member 140 to the opposite bottom side, and then bends in a direction orthogonal to the exhaust flow. The air outlet 161 is provided at the tip. However, the air outlet of the present invention may be directed in a direction different from the case of this embodiment.

この実施形態では、上記昇温室111の上記底面112に何も置いていないが、上記昇温室111の上記底面112に、多孔性の部材を配置してもよい。その場合、上記多孔性部材に酸化触媒を担持させてもよい。そのようにすれば、上記液体燃料の保持性が高まる。また、上記多孔性部材に酸化触媒を担持させたときには、上記一次混合気又は二次混合気の燃焼熱により加熱された触媒の作用によって上記液体燃料の改質反応が行われ、可燃性の改質燃料が発生するので、上記二次混合気の燃焼が促進される。   In this embodiment, nothing is placed on the bottom surface 112 of the heating chamber 111, but a porous member may be disposed on the bottom surface 112 of the heating chamber 111. In that case, an oxidation catalyst may be supported on the porous member. By doing so, the retention of the liquid fuel is enhanced. Further, when the oxidation catalyst is supported on the porous member, the reforming reaction of the liquid fuel is performed by the action of the catalyst heated by the combustion heat of the primary gas mixture or the secondary gas mixture, thereby improving the combustibility. Since the quality fuel is generated, the combustion of the secondary mixture is promoted.

上記排気系の昇温装置100は、内燃機関300に設けられる。上記内燃機関300は、往復ピストン機構を備えた公知のディーゼルエンジンである。この内燃機関300は、シリンダと、このシリンダに摺動可能に嵌挿されたピストンとを備えており、上記シリンダにおけるピストンの頂面側には燃焼室が形成されている。上記内燃機関300には、一端が上記燃焼室に接続され、他端が大気に開放されて、当該燃焼室に新気を供給する吸気通路が設けられている。また、上記内燃機関300には、一端が上記燃焼室に接続され、他端が大気に開放されて、当該燃焼室から排出される排気ガスを外部へ導出する排気通路310が設けられている。上記排気通路310は、シリンダに近い側から排気マニフォールド、排気管などの複数の排気通路構成部材の内部通路により一連に構成されている。燃焼方式は直接噴射式であり、コモンレール噴射システムを採用している。すなわち、サプライポンプで高圧にした燃料を蓄圧室としてのレールの内部に蓄え、ECU制御のもとにタイミングよくシリンダヘッドに設けたインジェクタから各気筒の上記燃焼室に適切な噴射量を噴射するようにしている。上記ECU制御は燃料噴射コントローラ320により行われる。しかし、この実施形態の上記内燃機関300によって本発明の対象とする内燃機関が限定解釈されることはない。本発明の対象とする内燃機関は、機械式の燃料噴射ポンプにより加圧された燃料をシリンダヘッドに設けたインジェクタから上記燃焼室へぞれぞれ噴射するようにした内燃機関であってもよく、また副室式(予燃焼室式・渦流室式)のディーゼルエンジンのような内燃機関であってもよく、また燃料噴射をユニットインジェクタ式などで行うディーゼルエンジンのような内燃機関であってもよい。本発明の対象とする内燃機関には、例えばロータリーエンジンが含まれ、また例えばシリンダ内に直接に燃料が噴射されるようにしたガソリンエンジンも含まれる。本発明の対象とする内燃機関には、自動車又はその他の輸送用機器に搭載される内燃機関も、発電装置駆動用の内燃機関で例示されるような敷地に定置した内燃機関も含まれる。また、上記内燃機関300には、少なくとも次の4つの内燃機関が含まれる。第1には、上記排気通路に、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタを設けた内燃機関である。第2には、上記排気通路に、上記パティキュレートフィルタを設け、上記パティキュレートフィルタよりも排気上流側の上記排気通路にポスト噴射、排気通路への燃料噴射などにより補充燃料を供給し、上記補充燃料が燃焼したときには当該燃焼により生成された高温の排気ガスが上記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタを再生するように構成した内燃機関であり、さらに、上記補充燃料を供給する部位と上記パティキュレートフィルタとの間の上記排気通路に排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進する酸化触媒を備えたフィルタ直前触媒装置を設けた内燃機関である。第3には、上記排気通路に、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタを設け、上記排気通路における上記パティキュレートフィルタの排気上流側に、排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進する酸化触媒を備えたフィルタ直前触媒装置を設け、上記フィルタ直前触媒装置の触媒活性が得られたときには上記物質の酸化反応により加熱された排気ガスで上記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタを再生するように構成した内燃機関である。第4には、上記排気通路に、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタを設け、上記排気通路における上記パティキュレートフィルタの排気下流側に、排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進する酸化触媒を備えたフィルタ後方触媒装置を設けた内燃機関であり、さらに、上記パティキュレートフィルタよりも排気上流側の上記排気通路に、排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進する酸化触媒を備えたフィルタ直前触媒装置を設けた内燃機関である。   The exhaust system temperature raising device 100 is provided in the internal combustion engine 300. The internal combustion engine 300 is a known diesel engine having a reciprocating piston mechanism. The internal combustion engine 300 includes a cylinder and a piston slidably fitted into the cylinder, and a combustion chamber is formed on the top surface side of the piston in the cylinder. The internal combustion engine 300 is provided with an intake passage that has one end connected to the combustion chamber and the other end open to the atmosphere, and supplies fresh air to the combustion chamber. Further, the internal combustion engine 300 is provided with an exhaust passage 310 having one end connected to the combustion chamber and the other end open to the atmosphere, and leading the exhaust gas discharged from the combustion chamber to the outside. The exhaust passage 310 is constituted by a series of internal passages of a plurality of exhaust passage constituent members such as an exhaust manifold and an exhaust pipe from the side close to the cylinder. The combustion method is a direct injection type, and a common rail injection system is adopted. That is, fuel that has been made high pressure by the supply pump is stored inside a rail as an accumulator, and an appropriate injection amount is injected into the combustion chamber of each cylinder from an injector provided in the cylinder head in a timely manner under ECU control. I have to. The ECU control is performed by the fuel injection controller 320. However, the internal combustion engine of the present invention is not limitedly interpreted by the internal combustion engine 300 of this embodiment. The internal combustion engine which is the subject of the present invention may be an internal combustion engine in which fuel pressurized by a mechanical fuel injection pump is injected into the combustion chamber from an injector provided in a cylinder head. Further, it may be an internal combustion engine such as a sub-chamber type (pre-combustion chamber type / vortex chamber type) diesel engine, or an internal combustion engine such as a diesel engine that performs fuel injection by a unit injector type or the like. Good. The internal combustion engine that is the subject of the present invention includes, for example, a rotary engine, and also includes, for example, a gasoline engine in which fuel is directly injected into a cylinder. The internal combustion engine that is the subject of the present invention includes an internal combustion engine that is mounted on an automobile or other transportation equipment, and an internal combustion engine that is stationary on a site as exemplified by an internal combustion engine for driving a power generator. The internal combustion engine 300 includes at least the following four internal combustion engines. The first is an internal combustion engine in which a particulate filter for collecting particulate matter contained in the exhaust gas is provided in the exhaust passage. Second, the particulate filter is provided in the exhaust passage, and supplementary fuel is supplied to the exhaust passage upstream of the particulate filter by post injection, fuel injection into the exhaust passage, and the like. An internal combustion engine configured to regenerate the particulate filter by promoting oxidation of particulate matter collected by the particulate filter when high-temperature exhaust gas generated by the combustion is burned, Further, an internal combustion engine provided with a catalytic device immediately before a filter provided with an oxidation catalyst that promotes oxidation of a substance contained in exhaust gas by catalytic reaction in the exhaust passage between the portion for supplying supplementary fuel and the particulate filter It is. Third, a particulate filter that collects particulate matter contained in the exhaust gas is provided in the exhaust passage, and oxidation of the substance contained in the exhaust gas is performed upstream of the particulate filter in the exhaust passage. The catalyst device immediately before the filter is provided with an oxidation catalyst that promotes the catalytic reaction, and when the catalytic activity of the catalyst device immediately before the filter is obtained, the exhaust gas heated by the oxidation reaction of the substance is collected in the particulate filter. An internal combustion engine configured to promote the oxidation of the particulate matter and regenerate the particulate filter. Fourth, a particulate filter that collects particulate matter contained in the exhaust gas is provided in the exhaust passage, and oxidation of the substance contained in the exhaust gas is performed downstream of the particulate filter in the exhaust passage. An internal combustion engine provided with a filter rear catalyst device provided with an oxidation catalyst that promotes oxidation by a catalytic reaction, and further, in the exhaust passage upstream of the particulate filter, catalyzes the oxidation of substances contained in the exhaust gas It is an internal combustion engine provided with a catalyst device immediately before a filter provided with an oxidation catalyst promoted by reaction.

上記排気系の昇温装置100は、上記内燃機関300の上記排気通路310における排気ガスの流れる方向に沿って一部を構成する排気通路構成部材311に設けられる。上記排気通路構成部材311は筒状に形成され、上記排気通路構成部材311の内部に排気通路310の一部が形成されている。この排気通路310の一部は、排気上流側と排気下流側とに開口している。上記排気系の昇温装置100は、上記排気通路構成部材311に、上記排気系の昇温装置100の少なくとも上記排出口113aの側の部分が上記排気通路構成部材311を貫通して上記排気通路310のなかに導入されるように設けられる。上記排気系の昇温装置100における上記排気通路310のなかに導入された部分が導入部101を構成している。上記導入部101は上記排気系の昇温装置100の上記昇温部材110により構成されている。この実施形態の場合、上記導入部101は上記昇温部材110の第2部材110bと、上記第1部材110aの上記第2部材側の部分により構成されている。その場合、上記昇温部材110から排出される排気ガスの流量は、アイドル運転時における上記内燃機関300から排出される排気ガスの流量の約10重量%以下である。ただし、これはあくまで一例を示しただけであって、上記昇温部材から排出される排気ガスの流量が他の数値を示す実施形態も本発明に含まれるのであり、この実施形態によって本発明の上記昇温部材から排出される排気ガスの流量が限定解釈されることはない。上記排気通路構成部材311における上記排気系の昇温装置100の上記排出口113aの排気下流側には、上記排出口113aからの排気流に対向するように拡散板102が設けられている。上記排気通路構成部材311には上記拡散板102の周囲に空間が形成されており、この空間により、この部位での上記排気通路310が形成されている。この実施形態の場合、上記拡散板102は排気流の方向からみて上記拡散板102を収めた排気通路構成部材の通路形状よりも一回り小さい円形の板により形成されており、上記拡散板102には排気流の方向からみて左右両側の端縁から左右にステーがそれぞれ延びており、これらのステーが上記排気通路構成部材の内壁にそれぞれ溶接されている。上記拡散板は、例えば上記ステーをボルト等により上記排気通路構成部材に取り付けたり、上記ステーをボルト等により上記排気通路構成部材とそれと隣接する排気通路構成部材との間に挟んで取り付けてもよく、この実施形態によって上記拡散板の構成、又は取り付け構造の構成が限定解釈されることはない。本発明の排気系の昇温装置は、このような拡散板を設けていない実施形態を含んでいる。   The temperature raising device 100 for the exhaust system is provided in an exhaust passage constituting member 311 that constitutes a part along the direction in which exhaust gas flows in the exhaust passage 310 of the internal combustion engine 300. The exhaust passage constituting member 311 is formed in a cylindrical shape, and a part of the exhaust passage 310 is formed inside the exhaust passage constituting member 311. A part of the exhaust passage 310 opens to the exhaust upstream side and the exhaust downstream side. In the exhaust system temperature increasing device 100, at least a portion of the exhaust system temperature increasing device 100 on the exhaust port 113 a side passes through the exhaust passage structure member 311 and the exhaust passage structure member 311. It is provided to be introduced into 310. The portion introduced into the exhaust passage 310 in the exhaust system temperature raising device 100 constitutes the introduction portion 101. The introduction part 101 is constituted by the temperature raising member 110 of the exhaust temperature raising device 100. In the case of this embodiment, the introduction part 101 is constituted by a second member 110b of the temperature raising member 110 and a portion of the first member 110a on the second member side. In that case, the flow rate of the exhaust gas discharged from the temperature raising member 110 is about 10% by weight or less of the flow rate of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 300 during the idling operation. However, this is merely an example, and embodiments in which the flow rate of the exhaust gas discharged from the temperature raising member shows other numerical values are also included in the present invention. The flow rate of the exhaust gas discharged from the temperature raising member is not limitedly interpreted. A diffusion plate 102 is provided on the exhaust passage constituting member 311 on the exhaust downstream side of the exhaust port 113a of the temperature raising device 100 of the exhaust system so as to face the exhaust flow from the exhaust port 113a. A space is formed around the diffusion plate 102 in the exhaust passage constituting member 311, and the exhaust passage 310 at this portion is formed by this space. In the case of this embodiment, the diffusion plate 102 is formed by a circular plate that is slightly smaller than the shape of the exhaust passage constituting member that houses the diffusion plate 102 when viewed from the direction of the exhaust flow. As seen from the direction of the exhaust flow, stays extend from the left and right edges to the left and right, respectively, and these stays are welded to the inner walls of the exhaust passage constituting member. The diffusion plate may be attached, for example, by attaching the stay to the exhaust passage constituting member with a bolt or the like, or sandwiching the stay between the exhaust passage constituting member and an adjacent exhaust passage constituting member with a bolt or the like. The configuration of the diffusion plate or the configuration of the mounting structure is not limitedly interpreted by this embodiment. The exhaust system temperature raising device of the present invention includes an embodiment in which such a diffusion plate is not provided.

したがって、上記実施形態の排気系の昇温装置100を上記内燃機関300の上記排気通路310に設けて上記排気系の昇温装置100を作動させると、上記一次混合気及び上記二次混合気が燃焼して火炎が形成され、その燃焼熱により上記排気通路310に高温の排気ガスが形成される。そして、この高温の排気ガスにより、上記排気通路310が加熱される。そのため、例えば、上記内燃機関300が、上記ポスト噴射又は上記排気通路310への噴射により上記パティキュレートフィルタの排気上流側の上記排気通路310に燃料を供給するようにした内燃機関であるときには、上記ポスト噴射又は上記排気通路310への噴射により上記排気通路310に供給された燃料の気化が促進され、これによって上記パティキュレートフィルタが再生される。また、例えば、上記内燃機関300が、上記排気通路310に排気上流側から順に酸化触媒とパティキュレートフィルタとが設けられた内燃機関であるときには、上記酸化触媒の活性が促進されて上記排気通路310に高温の排気ガスが形成され、これによって上記パティキュレートフィルタが再生される。さらに、例えば、上記内燃機関300が、上記排気通路310に排気上流側から順にパティキュレートフィルタと酸化触媒とが設けられた内燃機関であるときには、それらの間に上記排気系の昇温部材100を設けることで上記酸化触媒の活性が促進されて上記排気通路310に高温の排気ガスが形成され、これによって上記パティキュレートフィルタから排出された白煙が酸化されて減る。   Accordingly, when the exhaust system temperature increasing device 100 of the embodiment is provided in the exhaust passage 310 of the internal combustion engine 300 and the exhaust system temperature increasing device 100 is operated, the primary mixture and the secondary mixture are generated. A flame is formed by combustion, and hot exhaust gas is formed in the exhaust passage 310 by the combustion heat. The exhaust passage 310 is heated by the high-temperature exhaust gas. Therefore, for example, when the internal combustion engine 300 is an internal combustion engine configured to supply fuel to the exhaust passage 310 upstream of the particulate filter by the post injection or the injection into the exhaust passage 310, The vaporization of the fuel supplied to the exhaust passage 310 is promoted by the post injection or the injection into the exhaust passage 310, whereby the particulate filter is regenerated. For example, when the internal combustion engine 300 is an internal combustion engine in which an oxidation catalyst and a particulate filter are sequentially provided in the exhaust passage 310 from the exhaust upstream side, the activity of the oxidation catalyst is promoted and the exhaust passage 310 is accelerated. A high-temperature exhaust gas is formed on the particulate filter, thereby regenerating the particulate filter. Further, for example, when the internal combustion engine 300 is an internal combustion engine in which a particulate filter and an oxidation catalyst are sequentially provided in the exhaust passage 310 from the exhaust upstream side, the exhaust system temperature raising member 100 is interposed between them. By providing, the activity of the oxidation catalyst is promoted, and high-temperature exhaust gas is formed in the exhaust passage 310, whereby white smoke discharged from the particulate filter is oxidized and reduced.

その場合、上記昇温部材110の内部において、上記収容部材120に供給された上記液体燃料が上記発熱部132により加熱されて気化し、この気化した上記液体燃料が上記発熱部132の上記先端132aaと上記包囲部材140の上記反底面側の端縁144との間から上記昇温室111に拡散して上記空気配管160からの空気と混合して一次混合気を生成し、この一次混合気が上記発熱部132により加熱されて連続的に燃焼するので、排気ガス流に晒されるなかで上記ポスト噴射又は上記排気通路への噴射により供給された燃料に放電端子又はセラミックグロープラグで着火する場合に較べると、確実に着火が行われ、運転条件によらず失火が防止され、継続的に安定した燃焼が行われ、上記火炎が形成される。そのため、未燃燃料により白煙が発生することがない。また、上記一次混合気の燃焼による火炎は、上記ポスト噴射又は上記排気通路への噴射により排気通路310に形成される火炎に較べると極めて小さな規模で形成することが可能であるから、燃料消費率が小さく省エネルギ性に優れている。さらに、上記排気系の昇温装置100は、例えば上記内燃機関300の各部の回転数などのような上記内燃機関300からの情報を受けずに作動することも可能であるから、そうしたときには上記内燃機関300に容易に後付けすることができる可能性が高いと共に、装置の構成が比較的簡単で小型化できる可能性が高く、コスト低減できる可能性が高い。また、上記排気系の昇温装置100に酸化触媒を設けないときには、上記内燃機関300の燃料として硫黄分の比較的多い軽油や重油を用いても差し支えない。そして、上記排気系の昇温装置100は、後述するパティキュレートフィルタの再生を行える内燃機関のフィルタ再生装置A、内燃機関のフィルタ再生装置B、又は内燃機関のフィルタ再生装置C、並びに発生した白煙を酸化して減らすことができる内燃機関の排気浄化装置などに好適である。   In this case, the liquid fuel supplied to the housing member 120 is heated and vaporized by the heat generating part 132 inside the temperature raising member 110, and the vaporized liquid fuel is the tip 132 aa of the heat generating part 132. And the edge 144 on the opposite bottom side of the surrounding member 140 to diffuse into the temperature raising chamber 111 and mix with the air from the air pipe 160 to generate a primary mixture, which is the primary mixture Compared with the case where the fuel supplied by the post injection or the injection into the exhaust passage is ignited by the discharge terminal or the ceramic glow plug while being heated by the heat generating portion 132 and continuously combusted. Thus, ignition is reliably performed, misfire is prevented regardless of operating conditions, stable combustion is continuously performed, and the flame is formed. Therefore, white smoke is not generated by unburned fuel. Further, since the flame caused by the combustion of the primary air-fuel mixture can be formed on a very small scale as compared with the flame formed in the exhaust passage 310 by the post injection or the injection into the exhaust passage, the fuel consumption rate Is small and excellent in energy saving. Further, since the exhaust system temperature raising device 100 can operate without receiving information from the internal combustion engine 300 such as the rotational speed of each part of the internal combustion engine 300, for example, There is a high possibility that the engine 300 can be easily retrofitted, and there is a high possibility that the configuration of the apparatus is relatively simple and can be reduced in size, and the cost can be reduced. Further, when an oxidation catalyst is not provided in the exhaust system temperature raising device 100, light oil or heavy oil having a relatively high sulfur content may be used as the fuel for the internal combustion engine 300. The exhaust system temperature raising device 100 includes an internal combustion engine filter regeneration device A, an internal combustion engine filter regeneration device B, or an internal combustion engine filter regeneration device C that can regenerate a particulate filter, which will be described later. It is suitable for an exhaust gas purification device for an internal combustion engine that can oxidize and reduce smoke.

本発明の排気系の昇温装置においては、上記空気配管は、一端が空気出口として上記昇温室に導入されるように上記昇温部材に接続され、当該空気配管に空気が供給されるように構成されておればよい。しかし、そのような種々の実施形態の排気系の昇温装置のなかで、上記実施形態の排気系の昇温装置100では、上記空気配管160が、上記空気出口161が上記発熱部132の先端132aaを避けると共に上記昇温室111に空気の旋回流が形成されるように指向されている。このようにすれば、上記空気配管160の上記空気出口161からの空気流が上記発熱部132の先端132aaを直撃しないので、上記発熱部132の先端132aaの付近に形成された火炎を吹き消すおそれが減る。しかも、上記昇温室111に空気の旋回流が形成されるので、上記気化した上記液体燃料と上記空気とが良好に混合されて均一な上記一次混合気及び上記二次混合気が形成される。   In the exhaust system temperature raising device of the present invention, the air pipe is connected to the temperature raising member so that one end is introduced into the temperature raising chamber as an air outlet, and air is supplied to the air pipe. What is necessary is just to be comprised. However, among the exhaust system temperature increasing devices of the various embodiments, in the exhaust system temperature increasing device 100 of the above embodiment, the air pipe 160 and the air outlet 161 are the tips of the heat generating portions 132. It is directed to avoid 132aa and to form a swirling air flow in the temperature raising chamber 111. In this case, since the air flow from the air outlet 161 of the air pipe 160 does not directly hit the tip 132aa of the heat generating part 132, the flame formed near the tip 132aa of the heat generating part 132 may be blown out. Decrease. In addition, since a swirling flow of air is formed in the heating chamber 111, the vaporized liquid fuel and the air are well mixed to form the uniform primary mixture and the secondary mixture.

本発明の排気系の昇温装置においては、上記昇温部材から排出される排気ガスの流量を量的に限定するものではない。しかし、そのような種々の実施形態の排気系の昇温装置のなかで、上記実施形態の排気系の昇温装置100では、上記昇温部材110から排出される排気ガスの流量が、アイドル運転時における上記内燃機関300から排出される排気ガスの流量の約10重量%以下である。これは上記昇温部材110から排出される排気ガスの流量の一例であるが、この場合に形成される上記火炎が、上記ポスト噴射又は上記排気通路310への噴射により排気通路に形成される火炎に較べて極めて小さな規模であることが量的にわかる。   In the temperature raising device for the exhaust system of the present invention, the flow rate of the exhaust gas discharged from the temperature raising member is not limited quantitatively. However, among the exhaust system temperature increase devices of the various embodiments, in the exhaust system temperature increase device 100 of the above embodiment, the flow rate of the exhaust gas discharged from the temperature increase member 110 is an idle operation. And about 10% by weight or less of the flow rate of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 300 at the time. This is an example of the flow rate of the exhaust gas discharged from the temperature raising member 110. In this case, the flame formed in the exhaust passage is formed by the post injection or the injection into the exhaust passage 310. It can be seen quantitatively that the scale is extremely small compared to.

図5ないし図8において、200は第1の実施形態の排気系の拡張昇温装置である。上記第1の実施形態の排気系の拡張昇温装置200は、上記実施形態の排気系の昇温装置100を利用して構成されている。また、上記第1の実施形態の排気系の拡張昇温装置200は、上記実施形態の変形例、並びに上記種々の実施形態に係る排気系の昇温装置100を利用して構成することができる。したがって、この第1の実施形態の排気系の拡張昇温装置200における排気系の昇温装置100の説明として、以上で説明した上記実施形態及びその変形例、並びに上記種々の実施形態に係る排気系の昇温装置100の構成をそのまま引用する。   5 to 8, reference numeral 200 denotes the exhaust system extended temperature raising apparatus of the first embodiment. The exhaust system temperature rising device 200 of the first embodiment is configured using the exhaust system temperature increasing device 100 of the above embodiment. Further, the exhaust system temperature rising device 200 of the first embodiment can be configured by using the modified example of the embodiment and the exhaust system temperature increasing device 100 according to the various embodiments. . Accordingly, as an explanation of the exhaust temperature raising device 100 in the exhaust temperature expansion temperature raising device 200 of the first embodiment, the exhaust gas according to the above-described embodiment and its modified examples and the various embodiments described above. The configuration of the system heating device 100 will be quoted as it is.

上記排気系の拡張昇温装置200は、上記排気系の昇温装置100を備えると共に、さらに、後続昇温部材210を備えている。上記後続昇温部材210は、筒状に形成されている。上記後続昇温部材210の内部には後続昇温室211が形成されている。上記後続昇温部材210は、上記後続昇温室211を排気上流側に開口させる入口212、及び上記後続昇温室211を排気下流側に開口させる出口213を有している。上記後続昇温部材210の周壁214には上記排気系の昇温装置100の上記導入部101の上記排出口113aの側の部分が貫通しており、その貫通した部分の根本が上記周壁214に気密的に接続しており、上記周壁214における上記導入部101の上記貫通部分の上記根本の周囲4に貯留部215が形成されている。この実施形態の場合、上記後続昇温部材210は、筒形の第1部材210aと、上記第1部材210aの排気上流側に設けられ、上記第1部材210aよりも直径が小さい円筒形の第2部材210bと、上記第1部材210aの排気下流側に設けられ、上記第1部材210aよりも直径が小さい円筒形の第3部材210cとを備えている。上記第1部材210aの排気上流側の開口は外周側が閉塞されており、この小さくなった開口に上記第2部材210bが接続されている。また、上記第1部材210aの排気下流側の開口は外周側が閉塞されており、この小さくなった開口に上記第2部材210bが貫通して接続されている。上記第2部材210bの排気上流側の開口が上記入口212を構成し、上記第3部材210cの排気下流側の開口が上記出口213を構成している。そして、上記第1部材210aの周壁214に上記排気系の昇温装置100の上記導入部101の上記排出口113aの側の部分が貫通して上記周壁214に気密的に接続しており、上記昇温部材110の上記排出口113aが上記第3部材210cの排気上流側の開口に挿入されており、この開口と上記排出口113aとの間には十分な空間が確保されている。しかし、この実施形態により本発明の上記後続昇温部材の構成が限定解釈されることはなく、上記後続昇温部材は、内部に形成された後続昇温室、上記後続昇温室を排気上流側に開口させる入口、及び上記後続昇温室を排気下流側に開口させる出口を有する筒状に形成され、周壁には上記排気系の昇温装置の上記昇温部材における少なくとも上記排出口側の部分が貫通して上記周壁に気密的に接続しており、上記昇温部材の周囲の上記周壁に貯留部が形成されておればよい。   The exhaust system temperature rising device 200 includes the exhaust system temperature increasing device 100, and further includes a subsequent temperature increasing member 210. The subsequent temperature raising member 210 is formed in a cylindrical shape. A subsequent heating chamber 211 is formed inside the subsequent heating member 210. The subsequent temperature raising member 210 has an inlet 212 for opening the subsequent temperature raising chamber 211 on the exhaust upstream side and an outlet 213 for opening the subsequent temperature raising chamber 211 on the exhaust downstream side. The peripheral wall 214 of the subsequent temperature raising member 210 is penetrated by the portion of the introduction portion 101 of the exhaust temperature raising device 100 on the side of the discharge port 113a. A storage portion 215 is formed around the root 4 of the penetration portion of the introduction portion 101 in the peripheral wall 214. In the case of this embodiment, the subsequent temperature raising member 210 is provided with a cylindrical first member 210a and an exhaust upstream side of the first member 210a, and a cylindrical first member having a smaller diameter than the first member 210a. A second member 210b, and a cylindrical third member 210c provided on the exhaust downstream side of the first member 210a and having a diameter smaller than that of the first member 210a. The opening on the exhaust upstream side of the first member 210a is closed on the outer peripheral side, and the second member 210b is connected to the reduced opening. Further, the opening on the exhaust downstream side of the first member 210a is closed on the outer peripheral side, and the second member 210b penetrates and is connected to the reduced opening. An opening on the exhaust upstream side of the second member 210b constitutes the inlet 212, and an opening on the exhaust downstream side of the third member 210c constitutes the outlet 213. And the part by the side of the said discharge port 113a of the said introducing | transducing part 101 of the said temperature raising apparatus 100 of the said exhaust system penetrates the surrounding wall 214 of the said 1st member 210a, and is airtightly connected to the said surrounding wall 214, The discharge port 113a of the temperature raising member 110 is inserted into an opening on the exhaust upstream side of the third member 210c, and a sufficient space is secured between the opening and the discharge port 113a. However, the configuration of the subsequent temperature raising member of the present invention is not limitedly interpreted by this embodiment, and the subsequent temperature raising member includes a subsequent temperature raising chamber formed inside, and the subsequent temperature raising chamber on the exhaust upstream side. It is formed in a cylindrical shape having an inlet for opening and an outlet for opening the subsequent temperature raising chamber to the exhaust downstream side, and at least a portion on the outlet side of the temperature raising member of the temperature raising device of the exhaust system penetrates the peripheral wall. Thus, it is only necessary that the peripheral wall is hermetically connected and a reservoir is formed on the peripheral wall around the temperature raising member.

上記後続昇温部材210には後続液体燃料配管230が接続されている。上記後続液体燃料配管230は、一端が上記貯留部215に連通するように上記後続昇温部材210に接続されている。そして、上記後続液体燃料配管230には上記液体燃料が供給されることになる。すなわち、上記後続液体燃料配管230は上記燃料タンク195に接続されている。上記後続液体燃料配管230には第2燃料ポンプ291が設けられ、上記第2燃料ポンプ291の電源への接続端子は電線192dを介して上記バッテリ196に接続されている。このバッテリとして後述する内燃機関300のバッテリを共用してもよい。この燃料タンク195には上記液体燃料として軽油が入っているが、液体燃料としては他に重油、バイオ燃料、又はその他の燃料を入れる場合がある。この燃料タンクとして上記内燃機関300の燃料タンクを共用してもよい。そして、上記第2燃料ポンプ291の制御部は上記コントローラ170に電気的に接続されており、上記コントローラ170により上記第2燃料ポンプ291の作動が制御される。   A subsequent liquid fuel pipe 230 is connected to the subsequent temperature raising member 210. The subsequent liquid fuel pipe 230 is connected to the subsequent temperature raising member 210 so that one end thereof communicates with the storage portion 215. Then, the liquid fuel is supplied to the subsequent liquid fuel pipe 230. That is, the subsequent liquid fuel pipe 230 is connected to the fuel tank 195. The subsequent liquid fuel pipe 230 is provided with a second fuel pump 291, and a connection terminal to the power source of the second fuel pump 291 is connected to the battery 196 via an electric wire 192 d. A battery of an internal combustion engine 300 described later may be shared as this battery. Although the fuel tank 195 contains light oil as the liquid fuel, there are cases where heavy oil, biofuel, or other fuels are also put as the liquid fuel. The fuel tank of the internal combustion engine 300 may be shared as this fuel tank. The controller of the second fuel pump 291 is electrically connected to the controller 170, and the operation of the second fuel pump 291 is controlled by the controller 170.

そして、上記コントローラ170により、上記第1燃料ポンプ191、上記電気スイッチ193、上記第1ブロワ194、及び上記第2燃料ポンプ291の作動が次のように制御される。すなわち、上記液体燃料配管150から上記収容部材120に上記液体燃料を供給すると共に、上記空気配管160から上記昇温室111に空気を供給し、且つ上記発熱部材130に通電し、さらに上記後続液体燃料配管230から上記貯留部215に上記液体燃料を供給すると、上記昇温室111で上記一次混合気が連続的に燃焼すると共に上記二次混合気が燃焼し、さらに上記貯留部215に供給された上記液体燃料が上記一次混合気及び上記二次混合気の燃焼熱により加熱された上記昇温部材110により加熱されて気化し、この気化した上記液体燃料が上記後続昇温室211に拡散して上記後続昇温部材210の上記入口212から導入された上記後続昇温室211の排気上流側からの空気と混合して三次混合気を生成し、この三次混合気が上記一次混合気及び上記二次混合気の燃焼熱により加熱された上記昇温部材110により加熱されて燃焼し、この燃焼により生成された高温の排気ガスが上記後続昇温部材210の上記出口213から排気下流側へ導出されるように制御されている。上記後続昇温室211の排気上流側からの空気は、上記内燃機関300から排出された排気ガスに含まれる空気である。その場合、上記温度センサ181、182の信号に基づいて上記昇温室111の温度が所定の温度を超えないように上記液体燃料の供給、及び上記空気の供給などが制御される。ここでは上記コントローラ170により上記温度センサ181、182の信号に基づいた制御を行うようにしたが、上記温度センサの信号を参照せずに制御するようにしてもよい。   The controller 170 controls the operations of the first fuel pump 191, the electric switch 193, the first blower 194, and the second fuel pump 291 as follows. That is, the liquid fuel is supplied from the liquid fuel pipe 150 to the housing member 120, air is supplied from the air pipe 160 to the temperature raising chamber 111, and the heating member 130 is energized. When the liquid fuel is supplied from the pipe 230 to the storage unit 215, the primary mixture is continuously burned in the temperature rising chamber 111 and the secondary mixture is burned, and further supplied to the storage unit 215. The liquid fuel is heated and vaporized by the temperature raising member 110 heated by the combustion heat of the primary gas mixture and the secondary gas mixture, and the vaporized liquid fuel diffuses into the subsequent temperature raising chamber 211 and the subsequent Mixing with the air from the exhaust upstream side of the subsequent heating chamber 211 introduced from the inlet 212 of the heating member 210 to generate a tertiary mixture, this tertiary The aerated gas is heated and burned by the temperature raising member 110 heated by the combustion heat of the primary gas mixture and the secondary gas mixture, and the high-temperature exhaust gas generated by the combustion is heated by the subsequent temperature raising member 210. It is controlled so as to be led out from the outlet 213 to the exhaust downstream side. Air from the exhaust upstream side of the subsequent heating chamber 211 is air contained in the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 300. In this case, the supply of the liquid fuel, the supply of air, and the like are controlled based on the signals from the temperature sensors 181 and 182 so that the temperature of the temperature raising chamber 111 does not exceed a predetermined temperature. Here, the controller 170 performs control based on the signals from the temperature sensors 181 and 182, but control may be performed without referring to the signal from the temperature sensor.

上記排気系の拡張昇温装置200は、上記内燃機関300に設けられる。この内燃機関300の説明として、上記実施形態に係る排気系の昇温装置100における上記内燃機関300の説明をそのまま引用する。   The exhaust system extended temperature raising device 200 is provided in the internal combustion engine 300. As the description of the internal combustion engine 300, the description of the internal combustion engine 300 in the exhaust system temperature increasing device 100 according to the above embodiment is referred to as it is.

上記排気系の拡張昇温装置200は、上記内燃機関300の上記排気通路310における排気ガスの流れる方向に沿って一部を構成する排気通路構成部材312に設けられる。上記排気通路構成部材312は筒状に形成され、上記排気通路構成部材312の内部に排気通路310の一部が形成されている。この排気通路310の一部は、排気上流側と排気下流側とに開口している。上記排気系の拡張昇温装置200は、上記排気通路構成部材312に、上記後続昇温部材210が上記排気通路構成部材312の内部に配置されるように設けられる。上記排気系の拡張昇温装置200は、上記後続昇温部材210が上記排気通路310のなかに配置されるように設けられる。その場合、上記後続昇温部材210の上記入口212が上記排気通路310の排気上流側に向き、上記出口213が上記排気通路310の排気下流側に向くように配置される。したがって、上記排気系の拡張昇温装置200が備える上記排気系の昇温装置100は、少なくとも上記排出口113aの側の部分が上記排気通路構成部材312を貫通して上記排気通路310のなかに導入されるように配置されている。その場合、上記昇温部材110から排出される排気ガスの流量は、アイドル運転時における上記内燃機関300から排出される排気ガスの流量の約10重量%以下である。ただし、これはあくまで一例を示しただけであって、上記昇温部材から排出される排気ガスの流量が他の数値を示す実施形態も本発明に含まれるのであり、この実施形態によって本発明の上記昇温部材から排出される排気ガスの流量が限定解釈されることはない。上記排気通路構成部材312における上記排気系の拡張昇温装置200の上記出口213の排気下流側には、上記出口213からの排気流に対向するように拡散板201が設けられている。上記排気通路構成部材312には上記拡散板201の周囲に空間が形成されており、この空間により、この部位での上記排気通路310が形成されている。この実施形態の場合、上記拡散板201は排気流の方向からみて上記拡散板201を収めた排気通路構成部材の通路形状よりも一回り小さい円形の板により形成されており、上記拡散板201には排気流の方向からみて左右両側の端縁から左右にステーがそれぞれ延びており、これらのステーが上記排気通路構成部材の内壁にそれぞれ溶接されている。上記拡散板は、例えば上記ステーをボルト等により上記排気通路構成部材に取り付けたり、上記ステーをボルト等により上記排気通路構成部材とそれと隣接する排気通路構成部材との間に挟んで取り付けてもよく、この実施形態によって上記拡散板の構成、又は取り付け構造の構成が限定解釈されることはない。本発明の排気系の拡張昇温装置は、このような拡散板を設けていない実施形態を含んでいる。   The exhaust temperature increasing device 200 for the exhaust system is provided in an exhaust passage constituting member 312 that constitutes a part along the direction in which the exhaust gas flows in the exhaust passage 310 of the internal combustion engine 300. The exhaust passage constituting member 312 is formed in a cylindrical shape, and a part of the exhaust passage 310 is formed inside the exhaust passage constituting member 312. A part of the exhaust passage 310 opens to the exhaust upstream side and the exhaust downstream side. The exhaust-system extended temperature increasing device 200 is provided in the exhaust passage constituting member 312 such that the subsequent temperature raising member 210 is disposed inside the exhaust passage constituting member 312. The exhaust system temperature rising device 200 is provided such that the subsequent temperature raising member 210 is disposed in the exhaust passage 310. In that case, the inlet 212 of the subsequent temperature raising member 210 is arranged so as to face the exhaust upstream side of the exhaust passage 310, and the outlet 213 faces the exhaust downstream side of the exhaust passage 310. Therefore, the exhaust system temperature increasing device 100 included in the exhaust system extended temperature increasing device 200 has at least a portion on the exhaust port 113a side passing through the exhaust path constituting member 312 in the exhaust path 310. Arranged to be introduced. In that case, the flow rate of the exhaust gas discharged from the temperature raising member 110 is about 10% by weight or less of the flow rate of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 300 during the idling operation. However, this is merely an example, and embodiments in which the flow rate of the exhaust gas discharged from the temperature raising member shows other numerical values are also included in the present invention. The flow rate of the exhaust gas discharged from the temperature raising member is not limitedly interpreted. A diffuser plate 201 is provided on the exhaust passage constituting member 312 on the exhaust downstream side of the outlet 213 of the exhaust temperature increasing device 200 of the exhaust system so as to face the exhaust flow from the outlet 213. A space is formed around the diffusion plate 201 in the exhaust passage constituting member 312, and the exhaust passage 310 is formed in this portion by this space. In the case of this embodiment, the diffusion plate 201 is formed of a circular plate that is slightly smaller than the shape of the exhaust passage constituent member that houses the diffusion plate 201 when viewed from the direction of the exhaust flow. As seen from the direction of the exhaust flow, stays extend from the left and right edges to the left and right, respectively, and these stays are welded to the inner walls of the exhaust passage constituting member. The diffusion plate may be attached, for example, by attaching the stay to the exhaust passage constituting member with a bolt or the like, or sandwiching the stay between the exhaust passage constituting member and an adjacent exhaust passage constituting member with a bolt or the like. The configuration of the diffusion plate or the configuration of the mounting structure is not limitedly interpreted by this embodiment. The exhaust system extended temperature raising device of the present invention includes an embodiment in which such a diffusion plate is not provided.

図9は、本発明の排気系の拡張昇温装置の第2の実施形態を示す。この第2の実施形態の排気系の拡張昇温装置200は、上記第1の実施形態の排気系の拡張昇温装置200と一部の構成が異なっている。したがって、この第2の実施形態の排気系の拡張昇温装置200の説明として、上記第1の実施形態及びその変形例、並びに上記種々の実施形態に係る排気系の拡張昇温装置200の説明をそのまま引用し、これらと異なる構成のみを説明する。上記第2の実施形態の排気系の拡張昇温装置200は、上記実施形態の排気系の昇温装置100を利用して構成されている。また、上記第2の実施形態の排気系の拡張昇温装置200は、上記実施形態の変形例、並びに上記種々の実施形態に係る排気系の昇温装置100を利用して構成することができる。したがって、この第2の実施形態の排気系の拡張昇温装置200における排気系の昇温装置100の説明として、以上で説明した上記実施形態及びその変形例、並びに上記種々の実施形態に係る排気系の昇温装置100の構成をそのまま引用する。   FIG. 9 shows a second embodiment of the exhaust system extended temperature raising apparatus of the present invention. The exhaust system extended temperature raising apparatus 200 of the second embodiment is partially different from the exhaust system extended temperature increase apparatus 200 of the first embodiment. Therefore, as an explanation of the exhaust system extended temperature raising device 200 of the second embodiment, the first embodiment and its modified examples, and the exhaust system extended temperature rise device 200 according to the various embodiments described above. Are quoted as they are, and only different configurations will be described. The exhaust system temperature increasing device 200 of the second embodiment is configured by using the exhaust system temperature increasing device 100 of the above embodiment. Further, the exhaust system temperature rising device 200 of the second embodiment can be configured by using the modified example of the embodiment and the exhaust system temperature increasing device 100 according to the various embodiments. . Therefore, as an explanation of the exhaust system temperature raising device 100 in the exhaust system extended temperature raising device 200 of the second embodiment, the exhaust gas according to the above-described embodiment and its modifications, and the various embodiments described above. The configuration of the system heating device 100 will be quoted as it is.

上記第2の実施形態の排気系の拡張昇温装置200も上記後続昇温部材210を備えている。上記後続昇温部材210は、内部に形成された上記後続昇温室211、上記後続昇温室211を排気上流側に開口させる上記入口212、及び上記後続昇温室211を排気下流側に開口させる上記出口213を有する筒状に形成され、上記周壁214には上記排気系の昇温装置100の上記昇温部材110における少なくとも上記排出口113aの側の部分が貫通して上記周壁214に気密的に接続している。上記第1の実施形態の排気系の拡張昇温装置200の上記後続昇温部材210には、上記昇温部材110の周囲の上記周壁214に貯留部215が形成されていたが、上記第2の実施形態の排気系の拡張昇温装置200の上記後続昇温部材210には、このような貯留部は設けられていない。しかし、上記第2の実施形態の排気系の拡張昇温装置200においても上記貯留部を設けてもよい。   The exhaust system extended temperature raising apparatus 200 of the second embodiment also includes the subsequent temperature raising member 210. The subsequent heating member 210 includes the subsequent heating chamber 211 formed therein, the inlet 212 that opens the subsequent heating chamber 211 on the exhaust upstream side, and the outlet that opens the subsequent heating chamber 211 on the exhaust downstream side. 213 is formed in a cylindrical shape, and at least a portion on the discharge port 113a side of the temperature raising member 110 of the temperature raising device 100 of the exhaust system passes through the circumferential wall 214 and is hermetically connected to the circumferential wall 214. doing. In the subsequent temperature raising member 210 of the extended temperature raising device 200 for the exhaust system of the first embodiment, the storage portion 215 is formed on the peripheral wall 214 around the temperature raising member 110. Such a storage portion is not provided in the subsequent temperature raising member 210 of the exhaust temperature expansion temperature raising device 200 of the embodiment. However, the storage section may be provided also in the exhaust system extended temperature raising apparatus 200 of the second embodiment.

上記第1の実施形態の排気系の拡張昇温装置200の上記後続昇温部材210には、上記後続液体燃料配管230が設けられていたが、上記第2の実施形態の排気系の拡張昇温装置200の上記後続昇温部材210には、このような後続液体燃料配管は設けられていない。上記第2の実施形態の排気系の拡張昇温装置200には、後続混合気配管240が設けられている。上記後続混合気配管240は熱伝導性に優れた管である。上記後続混合気配管240は、その中途部が上記排気ガスと熱交換できるように上記後続昇温部材210の排気下流側に設けられている。その場合、上記排気流の方向にみて上記後続混合気配管240の面積は上記排気通路310の通路面積に較べて充分小さい。上記後続混合気配管240は、その一端が上記後続昇温室211に連通するように上記後続昇温部材210に接続され、他端には上記液体燃料と空気との混合物が供給されることになる。そして、上記後続混合気配管240の上記他端から供給された上記液体燃料と上記空気との混合物が上記排気ガスとの熱交換により吸収した熱により上記液体燃料と上記空気との混合気になって上記後続混合気配管240の上記一端から上記後続昇温室211に供給されるように構成されている。この実施形態では、上記後続混合気配管240の他端には、第1管241と第2管242とが合流して接続されている。上記第1管241は上記燃料タンク195に接続されている。上記第1管241には第3燃料ポンプ292が設けられ、上記第3燃料ポンプ292の電源への接続端子は電線192gを介して上記バッテリ196に接続されている。このバッテリとして上記内燃機関300のバッテリを共用してもよい。この燃料タンク195には上記液体燃料として軽油が入っているが、液体燃料としては他に重油、バイオ燃料、又はその他の燃料を入れる場合がある。この燃料タンクとして上記内燃機関300の燃料タンクを共用してもよい。そして、上記第3燃料ポンプ292の制御部は上記コントローラ170に電気的に接続されており、上記コントローラ170により上記第3燃料ポンプ292の作動が制御される。上記第2管242は、第2ブロワ293の吐出口に接続されている。上記第2ブロワ293の電源への接続端子は電線192hを介して電源としての上記バッテリ196に接続されている。このバッテリとして上記内燃機関300のバッテリを共用してもよい。そして、上記第2ブロワ293の制御部は上記コントローラ170に電気的に接続されており、上記コントローラ170により上記第2ブロワ293の作動が制御される。   The succeeding temperature raising member 210 of the exhaust system extended temperature raising device 200 of the first embodiment is provided with the subsequent liquid fuel pipe 230, but the exhaust system extended temperature rise of the second embodiment is not provided. The succeeding temperature raising member 210 of the temperature device 200 is not provided with such a succeeding liquid fuel pipe. The exhaust system extended temperature raising apparatus 200 of the second embodiment is provided with a subsequent gas mixture pipe 240. The subsequent mixture pipe 240 is a pipe having excellent thermal conductivity. The subsequent gas mixture piping 240 is provided on the exhaust downstream side of the subsequent temperature raising member 210 so that a midway portion thereof can exchange heat with the exhaust gas. In that case, the area of the subsequent mixture pipe 240 is sufficiently smaller than the passage area of the exhaust passage 310 in the direction of the exhaust flow. The subsequent gas mixture pipe 240 is connected to the subsequent temperature raising member 210 so that one end thereof communicates with the subsequent temperature raising chamber 211, and the other end is supplied with the mixture of the liquid fuel and air. . Then, the mixture of the liquid fuel and the air supplied from the other end of the subsequent mixture pipe 240 becomes a mixture of the liquid fuel and the air by heat absorbed by heat exchange with the exhaust gas. The subsequent gas mixture piping 240 is supplied from the one end to the subsequent heating chamber 211. In this embodiment, the first pipe 241 and the second pipe 242 are joined and connected to the other end of the subsequent air-fuel mixture pipe 240. The first pipe 241 is connected to the fuel tank 195. The first pipe 241 is provided with a third fuel pump 292, and a connection terminal to the power source of the third fuel pump 292 is connected to the battery 196 through an electric wire 192g. The battery of the internal combustion engine 300 may be shared as this battery. Although the fuel tank 195 contains light oil as the liquid fuel, there are cases where heavy oil, biofuel, or other fuels are also put as the liquid fuel. The fuel tank of the internal combustion engine 300 may be shared as this fuel tank. The controller of the third fuel pump 292 is electrically connected to the controller 170, and the operation of the third fuel pump 292 is controlled by the controller 170. The second pipe 242 is connected to the discharge port of the second blower 293. A connection terminal to the power source of the second blower 293 is connected to the battery 196 as a power source via an electric wire 192h. The battery of the internal combustion engine 300 may be shared as this battery. The controller of the second blower 293 is electrically connected to the controller 170, and the operation of the second blower 293 is controlled by the controller 170.

そして、上記コントローラ170により、上記第1燃料ポンプ191、上記電気スイッチ193、上記第1ブロワ194、上記第3燃料ポンプ292、及び上記第2ブロワ293の作動が次のように制御される。すなわち、上記液体燃料配管150から上記収容部材120に上記液体燃料を供給すると共に、上記空気配管160から上記昇温室111に空気を供給し、且つ上記発熱部材130に通電し、さらに上記後続混合気配管240から上記後続昇温室211に上記混合気を供給すると、上記昇温室111で上記一次混合気が連続的に燃焼すると共に上記二次混合気が燃焼し、さらに上記後続昇温室211に供給された上記混合気が上記後続昇温室211に拡散して上記後続昇温部材210の上記入口212から導入された上記後続昇温室211の排気上流側からの空気と混合して三次混合気を生成し、この三次混合気が上記一次混合気及び上記二次混合気の燃焼熱により加熱された上記昇温部材110により加熱されて燃焼し、この燃焼により生成された高温の排気ガスが上記後続昇温部材210の上記出口213から排気下流側へ導出されるように制御されている。上記後続昇温室211の排気上流側からの空気は、上記内燃機関300から排出された排気ガスに含まれる空気である。その場合、上記温度センサ181、182の信号に基づいて上記昇温室111の温度が所定の温度を超えないように上記液体燃料の供給、及び上記空気の供給などが制御される。ここでは上記コントローラ170により上記温度センサ181、182の信号に基づいた制御を行うようにしたが、上記温度センサの信号を参照せずに制御するようにしてもよい。   The controller 170 controls the operations of the first fuel pump 191, the electrical switch 193, the first blower 194, the third fuel pump 292, and the second blower 293 as follows. That is, the liquid fuel is supplied from the liquid fuel pipe 150 to the housing member 120, air is supplied from the air pipe 160 to the temperature raising chamber 111, and the heating member 130 is energized. When the mixture is supplied from the pipe 240 to the subsequent heating chamber 211, the primary mixture is continuously burned in the heating chamber 111 and the secondary mixture is burned, and is further supplied to the subsequent heating chamber 211. The air-fuel mixture diffuses into the subsequent heating chamber 211 and mixes with air from the exhaust upstream side of the subsequent heating chamber 211 introduced from the inlet 212 of the subsequent heating member 210 to generate a tertiary air-fuel mixture. The tertiary gas mixture is heated by the temperature raising member 110 heated by the combustion heat of the primary gas mixture and the secondary gas mixture, and burns. High temperature exhaust gas is controlled so as to be led out to the downstream side of exhaust gas from the outlet 213 of said subsequent heating member 210. Air from the exhaust upstream side of the subsequent heating chamber 211 is air contained in the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 300. In this case, the supply of the liquid fuel, the supply of air, and the like are controlled based on the signals from the temperature sensors 181 and 182 so that the temperature of the temperature raising chamber 111 does not exceed a predetermined temperature. Here, the controller 170 performs control based on the signals from the temperature sensors 181 and 182, but control may be performed without referring to the signal from the temperature sensor.

上記排気系の拡張昇温装置200は、上記内燃機関300に設けられる。上記排気系の拡張昇温装置200は、上記排気通路構成部材312に設けられる。上記排気系の拡張昇温装置200は、上記排気通路構成部材312に、上記後続昇温部材210が上記排気通路構成部材312の内部に配置されるように設けられる。上記排気系の拡張昇温装置200は、上記後続昇温部材210が上記排気通路310のなかに配置されるように設けられる。その場合、上記後続昇温部材210の上記入口212が上記排気通路310の排気上流側に向き、上記出口213が上記排気通路310の排気下流側に向くように配置される。したがって、上記排気系の拡張昇温装置200が備える上記排気系の昇温装置100は、少なくとも上記排出口113aの側の部分が上記排気通路構成部材312を貫通して上記排気通路310のなかに導入されるように配置されている。その場合、上記昇温部材110から排出される排気ガスの流量は、アイドル運転時における上記内燃機関300から排出される排気ガスの流量の約10重量%以下である。ただし、これはあくまで一例を示しただけであって、上記昇温部材から排出される排気ガスの流量が他の数値を示す実施形態も本発明に含まれるのであり、この実施形態によって本発明の上記昇温部材から排出される排気ガスの流量が限定解釈されることはない。上記排気通路構成部材312には上記拡散板201が設けられているので、上記後続混合気配管240の中途部が上記拡散板201の排気下流側に配置されているが、上記後続混合気配管の中途部は、上記後続昇温部材の排気下流側であれば上記拡散板の排気上流側に配置してもよい。また、上記後続混合気配管の中途部は、上記排気通路構成部材の内部又は外部の他の部位に設けてもよいし、上記排気通路構成部材の内壁又は外壁に接触させて設けてもよい。   The exhaust system extended temperature raising device 200 is provided in the internal combustion engine 300. The exhaust system extended temperature raising device 200 is provided in the exhaust passage constituting member 312. The exhaust-system extended temperature increasing device 200 is provided in the exhaust passage constituting member 312 such that the subsequent temperature raising member 210 is disposed inside the exhaust passage constituting member 312. The exhaust system temperature rising device 200 is provided such that the subsequent temperature raising member 210 is disposed in the exhaust passage 310. In that case, the inlet 212 of the subsequent temperature raising member 210 is arranged so as to face the exhaust upstream side of the exhaust passage 310, and the outlet 213 faces the exhaust downstream side of the exhaust passage 310. Therefore, the exhaust system temperature increasing device 100 included in the exhaust system extended temperature increasing device 200 has at least a portion on the exhaust port 113a side passing through the exhaust path constituting member 312 in the exhaust path 310. Arranged to be introduced. In that case, the flow rate of the exhaust gas discharged from the temperature raising member 110 is about 10% by weight or less of the flow rate of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 300 during the idling operation. However, this is merely an example, and embodiments in which the flow rate of the exhaust gas discharged from the temperature raising member shows other numerical values are also included in the present invention. The flow rate of the exhaust gas discharged from the temperature raising member is not limitedly interpreted. Since the exhaust passage constituting member 312 is provided with the diffusion plate 201, a middle portion of the subsequent mixture pipe 240 is disposed on the exhaust downstream side of the diffusion plate 201. The midway portion may be arranged on the exhaust upstream side of the diffusion plate as long as it is on the exhaust downstream side of the subsequent temperature raising member. The midway part of the subsequent air-fuel mixture pipe may be provided in another part inside or outside the exhaust passage constituting member, or may be provided in contact with the inner wall or the outer wall of the exhaust passage constituting member.

したがって、上記第1の実施形態の排気系の拡張昇温装置200においても、上記第2の実施形態の排気系の拡張昇温装置200においても、上記排気系の拡張昇温装置200を上記内燃機関300の上記排気通路310に設けて上記排気系の拡張昇温装置200を作動させると、上記一次混合気、上記二次混合気、及び上記三次混合気が燃焼し、上記三次混合気の燃焼により上記二次混合気の火炎よりも増幅された火炎が形成され、その燃焼熱により上記排気通路310に更に高温の排気ガスが形成される。そして、この更に高温の排気ガスにより、上記排気通路310が強力に加熱される。そのため、例えば、上記内燃機関300が、上記排気通路310にパティキュレートフィルタが設けられた内燃機関であるときには、上記パティキュレートフィルタが再生される。また、例えば、上記内燃機関が、上記ポスト噴射又は上記排気通路への噴射により上記パティキュレートフィルタの排気上流側の上記排気通路に燃料を供給するようにした内燃機関であるときには、この上記ポスト噴射又は上記排気通路への噴射により上記排気通路に供給された燃料の気化が促進され、これによって上記パティキュレートフィルタが再生される。さらに、例えば、上記内燃機関が、上記排気通路に排気上流側から順に酸化触媒とパティキュレートフィルタとが設けられた内燃機関であるときには、上記酸化触媒の活性が促進されて上記排気通路に高温の排気ガスが形成され、これによって上記パティキュレートフィルタが再生される。また、例えば、上記内燃機関が、上記排気通路に排気上流側から順にパティキュレートフィルタと酸化触媒とが設けられた内燃機関であるときには、それらの間に上記排気系の拡張昇温部材200を設けることで上記酸化触媒の活性が促進されて上記排気通路に高温の排気ガスが形成され、これによって上記パティキュレートフィルタから排出された白煙が酸化されて減る。   Accordingly, both the exhaust system extended temperature raising apparatus 200 of the first embodiment and the exhaust system extended temperature rise apparatus 200 of the second embodiment are arranged so that the exhaust system extended temperature rise apparatus 200 is the internal combustion engine. When the extended temperature increasing device 200 of the exhaust system is operated in the exhaust passage 310 of the engine 300, the primary mixture, the secondary mixture, and the tertiary mixture burn, and the tertiary mixture burns. As a result, a flame amplified from the flame of the secondary mixture is formed, and a higher temperature exhaust gas is formed in the exhaust passage 310 by the combustion heat. The exhaust passage 310 is strongly heated by the hotter exhaust gas. Therefore, for example, when the internal combustion engine 300 is an internal combustion engine in which a particulate filter is provided in the exhaust passage 310, the particulate filter is regenerated. For example, when the internal combustion engine is an internal combustion engine that supplies fuel to the exhaust passage upstream of the particulate filter by the post injection or the injection into the exhaust passage, the post injection is performed. Alternatively, the fuel supplied to the exhaust passage is accelerated by injection into the exhaust passage, and the particulate filter is regenerated. Further, for example, when the internal combustion engine is an internal combustion engine in which an oxidation catalyst and a particulate filter are sequentially provided in the exhaust passage from the upstream side of the exhaust, the activity of the oxidation catalyst is promoted and the exhaust passage is heated to a high temperature. Exhaust gas is formed, whereby the particulate filter is regenerated. Further, for example, when the internal combustion engine is an internal combustion engine in which a particulate filter and an oxidation catalyst are sequentially provided in the exhaust passage from the exhaust upstream side, the exhaust system extended temperature raising member 200 is provided therebetween. As a result, the activity of the oxidation catalyst is promoted, and high-temperature exhaust gas is formed in the exhaust passage. As a result, white smoke discharged from the particulate filter is oxidized and reduced.

その場合、上記排気系の昇温装置100においては先に説明した作用、すなわち、確実に着火が行われ、運転条件によらず失火が防止され、継続的に安定した燃焼が行われ、上記火炎が形成されて、未燃燃料により白煙が発生することがないこと、上記ポスト噴射又は上記排気通路への噴射を行う場合に較べて燃料消費率が小さく省エネルギ性に優れていること、上記内燃機関300に容易に後付けすることができる可能性が高いと共に、装置の構成が比較的簡単で小型化できる可能性が高く、コスト低減できる可能性が高いこと、上記排気系の昇温装置100に酸化触媒を設けないときには上記内燃機関300の燃料として硫黄分の比較的多い軽油や重油を用いても差し支えないこと、などの作用が、そのまま発揮される。しかも、上記排気系の昇温装置100を除いた他の部分を考慮しても、上記排気系の拡張昇温装置200は上記ポスト噴射又は上記排気通路310への噴射を行う場合に較べて燃料消費率が小さく省エネルギ性に優れていること、上記内燃機関300に容易に後付けすることができる可能性が高いと共に、装置の構成が比較的簡単で小型化できる可能性が高く、コスト低減できる可能性が高いこと、上記排気系の拡張昇温装置200に酸化触媒を設けないときには上記内燃機関300の燃料として硫黄分の比較的多い軽油や重油を用いても差し支えないこと、などの作用が発揮される。そして、上記排気系の拡張昇温装置200は、後述するパティキュレートフィルタの再生を行える内燃機関のフィルタ再生装置、及び発生した白煙を酸化して減らすことができる内燃機関の排気浄化装置などに好適である。また、上記第2の実施形態の排気系の拡張昇温装置200は、上記後続混合気配管240において上記液体燃料と空気との混合物が、上記排気ガスとの熱交換により加熱されて上記液体燃料の気化が促進されるので、上記三次混合気の生成が促進される。   In that case, the above-described exhaust system temperature raising device 100 performs the above-described operation, that is, ignition is performed reliably, misfire is prevented regardless of the operating conditions, and stable combustion is performed continuously. Is formed, white smoke is not generated by the unburned fuel, the fuel consumption rate is small compared to the case of performing the post injection or the injection into the exhaust passage, and the energy saving property is excellent. The possibility of being easily retrofitted to the internal combustion engine 300 is high, the configuration of the apparatus is relatively simple and the possibility of being miniaturized is high, and the possibility of cost reduction is high. When no oxidation catalyst is provided, the operation of using light oil or heavy oil having a relatively high sulfur content as fuel for the internal combustion engine 300 can be used as it is. In addition, even when other parts except for the exhaust system temperature raising device 100 are taken into consideration, the exhaust system extended temperature raising device 200 is more fuel than the case of performing the post injection or the injection into the exhaust passage 310. Low consumption rate and excellent energy saving, high possibility of being easily retrofitted to the internal combustion engine 300, high possibility of downsizing of the device relatively easily and miniaturization, and cost reduction There is a high possibility that, when the extended temperature increasing device 200 of the exhaust system is not provided with an oxidation catalyst, it is possible to use light oil or heavy oil having a relatively high sulfur content as the fuel of the internal combustion engine 300. Demonstrated. The exhaust system extended temperature increasing device 200 is used in an internal combustion engine filter regeneration device capable of regenerating a particulate filter, which will be described later, and an internal combustion engine exhaust gas purification device capable of oxidizing and reducing the generated white smoke. Is preferred. Further, in the exhaust temperature raising apparatus 200 of the second embodiment, the liquid fuel and air mixture is heated in the subsequent gas mixture pipe 240 by heat exchange with the exhaust gas, and the liquid fuel is heated. Since the vaporization of is promoted, the generation of the tertiary mixture is promoted.

図10は、本発明の排気系の拡張昇温装置の第3の実施形態を示す。この第3の実施形態の排気系の拡張昇温装置200は、上記第1の実施形態の排気系の拡張昇温装置200と一部の構成が異なっている。したがって、この第3の実施形態の排気系の拡張昇温装置200の説明として、上記第1の実施形態及びその変形例、並びに上記種々の実施形態に係る排気系の拡張昇温装置200の説明をそのまま引用し、これらと異なる構成のみを説明する。上記第3の実施形態の排気系の拡張昇温装置200は、上記実施形態の排気系の昇温装置100を利用して構成されている。また、上記第3の実施形態の排気系の拡張昇温装置200は、上記実施形態の変形例、並びに上記種々の実施形態に係る排気系の昇温装置100を利用して構成することができる。したがって、この第3の実施形態の排気系の拡張昇温装置200における排気系の昇温装置100の説明として、以上で説明した上記実施形態及びその変形例、並びに上記種々の実施形態に係る排気系の昇温装置100の構成をそのまま引用する。   FIG. 10 shows a third embodiment of the exhaust system extended temperature raising apparatus of the present invention. The exhaust system extended temperature raising apparatus 200 of the third embodiment is partially different from the exhaust system extended temperature increase apparatus 200 of the first embodiment. Therefore, as an explanation of the exhaust system extended temperature raising device 200 of the third embodiment, the first embodiment and its modified examples, and the exhaust system extended temperature rise device 200 according to the various embodiments described above. Are quoted as they are, and only different configurations will be described. The exhaust system temperature increasing device 200 of the third embodiment is configured by using the exhaust system temperature increasing device 100 of the above embodiment. Moreover, the exhaust system temperature rising device 200 of the third embodiment can be configured by using the modified example of the above embodiment and the exhaust system temperature increasing device 100 according to the various embodiments. . Therefore, as an explanation of the exhaust system temperature raising device 100 in the exhaust system extended temperature raising device 200 of the third embodiment, the exhaust gas according to the above-described embodiment and its modifications, and the various embodiments described above. The configuration of the system heating device 100 will be quoted as it is.

上記第3の実施形態の排気系の拡張昇温装置200では、さらに、一端が上記後続昇温室211の排気上流側に設けられ、空気が供給されることになる追加の空気配管250を備えている。上記後続昇温部材210の上記入口212から導入された上記後続昇温室211の排気上流側からの空気の少なくとも一部は、上記追加の空気配管250から供給される空気である。すなわち、上記後続昇温室211の排気上流側からの空気は、上記内燃機関300から排出された排気ガスに含まれる空気と、上記追加の空気配管250から供給された空気とにより構成される。したがって、上記内燃機関300が停止しているときには、燃焼室から排出された排気ガスが上記排気系の拡張昇温装置200に流れてこないので、上記後続昇温室211の排気上流側からの空気は、上記追加の空気配管250から供給される空気である。すなわち、上記追加の空気配管250から供給される空気が、上記後続昇温室211の排気上流側からの空気となる。上記追加の空気配管250は、第3ブロワ294の吐出口に接続されている。上記第3ブロワ294の電源への接続端子は電線192iを介して電源としての上記バッテリ196に接続されている。このバッテリとして上記内燃機関300のバッテリを共用してもよい。そして、上記第3ブロワ294の制御部は上記コントローラ170に電気的に接続されており、上記コントローラ170により上記第3ブロワ294の作動が制御される。   The exhaust system extended temperature raising apparatus 200 of the third embodiment further includes an additional air pipe 250 that is provided at one end on the exhaust upstream side of the subsequent temperature raising chamber 211 and to which air is supplied. Yes. At least a part of the air introduced from the inlet 212 of the subsequent heating member 210 from the exhaust upstream side of the subsequent heating chamber 211 is air supplied from the additional air pipe 250. That is, the air from the exhaust upstream side of the subsequent heating chamber 211 is constituted by the air contained in the exhaust gas exhausted from the internal combustion engine 300 and the air supplied from the additional air pipe 250. Therefore, when the internal combustion engine 300 is stopped, the exhaust gas discharged from the combustion chamber does not flow into the exhaust system extended temperature raising device 200, so the air from the exhaust upstream side of the subsequent temperature raising chamber 211 is not The air is supplied from the additional air pipe 250. That is, the air supplied from the additional air pipe 250 becomes air from the exhaust upstream side of the subsequent heating chamber 211. The additional air pipe 250 is connected to the discharge port of the third blower 294. A connection terminal to the power source of the third blower 294 is connected to the battery 196 as a power source via an electric wire 192i. The battery of the internal combustion engine 300 may be shared as this battery. The control unit of the third blower 294 is electrically connected to the controller 170, and the operation of the third blower 294 is controlled by the controller 170.

そして、上記コントローラ170により、上記第1燃料ポンプ191、上記電気スイッチ193、上記第1ブロワ194、上記第2燃料ポンプ291、及び上記第3ブロワ294の作動が上記第1の実施形態の排気系の拡張昇温装置200のときと同様に制御される。上記内燃機関300のイグニッションスイッチからの信号を上記コントローラ170に入れて、上記イグニッションスイッチが開いて上記内燃機関300が停止しているときに上記第3ブロワ294の作動が可能となるようにしてもよい。   The controller 170 controls the exhaust system of the first embodiment to operate the first fuel pump 191, the electric switch 193, the first blower 194, the second fuel pump 291, and the third blower 294. Control is performed in the same manner as in the case of the extended temperature raising apparatus 200. A signal from the ignition switch of the internal combustion engine 300 is input to the controller 170 so that the third blower 294 can be operated when the ignition switch is opened and the internal combustion engine 300 is stopped. Good.

上記第3の実施形態の排気系の拡張昇温装置200のようにすれば、上記第1の実施形態の排気系の拡張昇温装置200で得られた作用及び効果が得られることに加えて、上記内燃機関300の停止時であっても上記三次混合気が生成されて上記排気系の拡張昇温装置200の作動が可能となる。   The exhaust system extended temperature raising apparatus 200 of the third embodiment can obtain the operations and effects obtained by the exhaust system extended temperature increase apparatus 200 of the first embodiment. Even when the internal combustion engine 300 is stopped, the tertiary air-fuel mixture is generated, and the exhaust temperature raising device 200 can be operated.

図11は、本発明の排気系の拡張昇温装置の第4の実施形態を示す。この第4の実施形態の排気系の拡張昇温装置200は、上記第2の実施形態の排気系の拡張昇温装置200と一部の構成が異なっている。したがって、この第4の実施形態の排気系の拡張昇温装置200の説明として、上記第2の実施形態及びその変形例、並びに上記種々の実施形態に係る排気系の拡張昇温装置200の説明をそのまま引用し、これらと異なる構成のみを説明する。上記第4の実施形態の排気系の拡張昇温装置200は、上記実施形態の排気系の昇温装置100を利用して構成されている。また、上記第4の実施形態の排気系の拡張昇温装置200は、上記実施形態の変形例、並びに上記種々の実施形態に係る排気系の昇温装置100を利用して構成することができる。したがって、この第4の実施形態の排気系の拡張昇温装置200における排気系の昇温装置100の説明として、以上で説明した上記実施形態及びその変形例、並びに上記種々の実施形態に係る排気系の昇温装置100の構成をそのまま引用する。上記第4の実施形態の排気系の拡張昇温装置200は、上記第2の実施形態の排気系の拡張昇温装置200に上記第3の実施形態の排気系の拡張昇温装置200で採用した技術を組み合わせている。すなわち、上記第4の実施形態の排気系の拡張昇温装置200では、さらに、一端が上記後続昇温室211の排気上流側に設けられ、空気が供給されることになる上記追加の空気配管250を備えている。上記後続昇温室211の排気上流側からの空気の少なくとも一部は、上記追加の空気配管250から供給される空気である。すなわち、上記後続昇温室211の排気上流側からの空気は、上記内燃機関300から排出された排気ガスに含まれる空気と、上記追加の空気配管250から供給された空気とにより構成される。したがって、上記内燃機関300が停止しているときには、燃焼室から排出された排気ガスが上記排気系の拡張昇温装置200に流れてこないので、上記後続昇温室211の排気上流側からの空気は、上記追加の空気配管250から供給される空気である。すなわち、上記追加の空気配管250から供給される空気が、上記後続昇温室211の排気上流側からの空気となる。上記追加の空気配管250は、第3ブロワ294の吐出口に接続されている。上記第3ブロワ294の電源への接続端子は電線192iを介して電源としての上記バッテリ196に接続されている。このバッテリとして上記内燃機関300のバッテリを共用してもよい。そして、上記第3ブロワ294の制御部は上記コントローラ170に電気的に接続されており、上記コントローラ170により上記第3ブロワ294の作動が制御される。   FIG. 11 shows a fourth embodiment of the exhaust system extended temperature raising apparatus of the present invention. The exhaust system extended temperature raising apparatus 200 of the fourth embodiment is partially different from the exhaust system extended temperature increase apparatus 200 of the second embodiment. Therefore, as an explanation of the exhaust system extended temperature raising device 200 of the fourth embodiment, the second embodiment and its modified examples, and the exhaust system extended temperature rise device 200 according to the various embodiments described above. Are quoted as they are, and only different configurations will be described. The exhaust system temperature increasing device 200 of the fourth embodiment is configured by using the exhaust system temperature increasing device 100 of the above embodiment. Further, the exhaust system temperature rising device 200 of the fourth embodiment can be configured by using the modified example of the above embodiment and the exhaust system temperature increasing device 100 according to the various embodiments. . Therefore, as an explanation of the exhaust system temperature raising device 100 in the exhaust system extended temperature raising device 200 of the fourth embodiment, the exhaust gas according to the above-described embodiment and its modifications, and the various embodiments described above. The configuration of the system heating device 100 will be quoted as it is. The exhaust system extended temperature raising apparatus 200 of the fourth embodiment is adopted in the exhaust system extended temperature increase apparatus 200 of the third embodiment as the exhaust system extended temperature increase apparatus 200 of the second embodiment. Combined technologies. That is, in the extended temperature increasing device 200 for the exhaust system of the fourth embodiment, one end is further provided on the exhaust upstream side of the subsequent temperature increasing chamber 211 and air is supplied to the additional air pipe 250. It has. At least a part of the air from the exhaust upstream side of the subsequent heating chamber 211 is air supplied from the additional air pipe 250. That is, the air from the exhaust upstream side of the subsequent heating chamber 211 is constituted by the air contained in the exhaust gas exhausted from the internal combustion engine 300 and the air supplied from the additional air pipe 250. Therefore, when the internal combustion engine 300 is stopped, the exhaust gas discharged from the combustion chamber does not flow into the exhaust system extended temperature raising device 200, so the air from the exhaust upstream side of the subsequent temperature raising chamber 211 is not The air is supplied from the additional air pipe 250. That is, the air supplied from the additional air pipe 250 becomes air from the exhaust upstream side of the subsequent heating chamber 211. The additional air pipe 250 is connected to the discharge port of the third blower 294. A connection terminal to the power source of the third blower 294 is connected to the battery 196 as a power source via an electric wire 192i. The battery of the internal combustion engine 300 may be shared as this battery. The control unit of the third blower 294 is electrically connected to the controller 170, and the operation of the third blower 294 is controlled by the controller 170.

そして、上記コントローラ170により、上記第1燃料ポンプ191、上記電気スイッチ193、上記第1ブロワ194、上記第3燃料ポンプ292、上記第2ブロワ293、及び上記第3ブロワ294の作動が上記第2の実施形態の排気系の拡張昇温装置200のときと同様に制御される。上記内燃機関300のイグニッションスイッチからの信号を上記コントローラ170に入れて、上記イグニッションスイッチが開いて上記内燃機関300が停止しているときに上記第3ブロワ294の作動が可能となるようにしてもよい。   The controller 170 controls the operation of the first fuel pump 191, the electrical switch 193, the first blower 194, the third fuel pump 292, the second blower 293, and the third blower 294 to the second blower 294. Control is performed in the same manner as in the exhaust system extended temperature raising apparatus 200 of the embodiment. A signal from the ignition switch of the internal combustion engine 300 is input to the controller 170 so that the third blower 294 can be operated when the ignition switch is opened and the internal combustion engine 300 is stopped. Good.

上記第4の実施形態の排気系の拡張昇温装置200のようにすれば、上記第2の実施形態の排気系の拡張昇温装置200で得られた作用及び効果が得られることに加えて、上記内燃機関300の停止時であっても上記三次混合気が生成されて上記排気系の拡張昇温装置200の作動が可能となる。   If the exhaust system extended temperature raising apparatus 200 of the fourth embodiment is used, in addition to the effects and advantages obtained by the exhaust system extended temperature increase apparatus 200 of the second embodiment, the effects and effects obtained can be obtained. Even when the internal combustion engine 300 is stopped, the tertiary air-fuel mixture is generated, and the exhaust temperature raising device 200 can be operated.

次に、本発明の内燃機関のフィルタ再生装置Aの実施形態を説明する。図12に示すように、この実施形態の上記内燃機関のフィルタ再生装置Aは、上記排気通路310に、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタ400を設けた内燃機関300に設けられる。   Next, an embodiment of a filter regeneration device A for an internal combustion engine of the present invention will be described. As shown in FIG. 12, the internal combustion engine filter regeneration device A according to this embodiment includes an internal combustion engine 300 provided with a particulate filter 400 that collects particulate matter contained in exhaust gas in the exhaust passage 310. Provided.

上記パティキュレートフィルタ400を除いた上記内燃機関300の説明として、上記実施形態に係る排気系の昇温装置100における上記内燃機関300の説明をそのまま引用する。   As the description of the internal combustion engine 300 excluding the particulate filter 400, the description of the internal combustion engine 300 in the exhaust system temperature increasing device 100 according to the embodiment is used as it is.

上記パティキュレートフィルタ400は、排気流の方向にみて上記パティキュレートフィルタ400の断面が上記排気通路310の全面を占めるように設けられており、上記排気通路310を流れる上記排気ガスはその全量が上記パティキュレートフィルタ400を通るようにしている。上記パティキュレートフィルタ400の一端には排気ガスの導入側の端面が設けられており、上記パティキュレートフィルタ400の他端には排気ガスの導出側の端面が設けられている。上記パティキュレートフィルタ400は、排気通路構成部材313、つまり上記排気通路310を構成する部材である筒形部材の内部通路に収容され、上記排気通路構成部材313に保持されている。上記パティキュレートフィルタを上記排気通路構成部材に対して脱着可能に設けてもよい。そして、上記パティキュレートフィルタ400の上記導入側の端面は上記排気通路310において排気上流側に向いており、上記導出側の端面は排気下流側に向いている。上記パティキュレートフィルタ400は、いわゆる目封じタイプである。上記パティキュレートフィルタ400は、セラミックで構成され、隔壁で区画された複数のセルを有する、いわゆるハニカム体であって、ハニカムを1セルずつ交互にその端を塞いだものであり、排気ガスが壁を通過するときに粒子状物質を捕集する。上記パティキュレートフィルタ400の導入側の端面では各セルの端面がシール材によって交互に市松模様状に塞がれており、導出側の端面では、上記導入側の端面で塞がれたセルは開口し、上記導入側の端面で開口していたセルはシール材によって塞がれた構造をしている。上記パティキュレートフィルタとしては、他にも例えば多孔体タイプ、繊維タイプなどがあり、これらは、例えば金属等の材料で構成され、排気が多孔体又は繊維の構成体に衝突することで粒子状物質を捕集するように構成されている。しかし、本発明の対象となる上記パティキュレートフィルタの構造は、この実施形態によって限定解釈されるものではなく、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集する機能を発揮するものであればよい。   The particulate filter 400 is provided so that the cross section of the particulate filter 400 occupies the entire surface of the exhaust passage 310 in the direction of the exhaust flow, and the exhaust gas flowing through the exhaust passage 310 is entirely in the amount described above. It passes through the particulate filter 400. One end of the particulate filter 400 is provided with an end face on the exhaust gas introduction side, and the other end of the particulate filter 400 is provided with an end face on the exhaust gas outlet side. The particulate filter 400 is accommodated in an exhaust passage constituting member 313, that is, an internal passage of a cylindrical member that is a member constituting the exhaust passage 310, and is held by the exhaust passage constituting member 313. The particulate filter may be provided so as to be removable from the exhaust passage constituent member. The end face on the introduction side of the particulate filter 400 faces the exhaust upstream side in the exhaust passage 310, and the end face on the lead-out side faces the exhaust downstream side. The particulate filter 400 is a so-called sealing type. The particulate filter 400 is a so-called honeycomb body made of ceramic and having a plurality of cells partitioned by partition walls, in which the honeycombs are alternately closed at the ends of the cells, and the exhaust gas passes through the wall. Particulate matter is collected as it passes through. In the end face on the introduction side of the particulate filter 400, the end face of each cell is alternately closed by a sealing material in a checkered pattern. On the end face on the lead-out side, the cell closed by the end face on the introduction side is open. The cell opened at the end face on the introduction side has a structure closed with a sealing material. Other examples of the particulate filter include a porous material type and a fiber type, which are made of a material such as metal, for example, and the particulate matter is generated when the exhaust collides with the porous material or the fiber structure. Is configured to collect. However, the structure of the particulate filter that is the subject of the present invention is not limited to this embodiment, and any structure that exhibits a function of collecting particulate matter contained in the exhaust gas may be used.

そして、上記第1の実施形態の排気系の拡張昇温装置200が、上記後続昇温部材210が上記パティキュレートフィルタ400よりも排気上流側の上記排気通路310に配置されるように設けられている。この実施形態では上記排気通路構成部材313の排気上流側に上記排気通路構成部材312が接続されているが、上記排気通路構成部材313と上記排気通路構成部材312との間に例えば他の排気通路構成部材などが設けられていてもよい。183は、上記パティキュレートフィルタ400の排気上流側で且つ拡散板201よりも排気下流側の上記排気通路310に設けられ、上記排気通路310の温度を検出する温度センサであって、この温度センサ183の出力信号が電線192jを介して上記コントローラ170へ送られている。そして、上記温度センサ183の信号に基づいて上記パティキュレートフィルタ400の排気上流側の温度が所定の温度を超えないように上記液体燃料の供給、及び上記空気の供給などが制御される。上記温度センサ183は熱電対であるが、温度を検出できるのであれば他の装置であってもよい。しかし、上記排気通路310に設けられる上記温度センサの数、位置がこの実施形態によって限定されることはない。ここでは上記コントローラ170により上記温度センサ183の信号に基づいた制御を行うようにしたが、上記温度センサの信号を参照せずに制御するようにしてもよい。   The exhaust system extended temperature raising device 200 of the first embodiment is provided such that the subsequent temperature raising member 210 is disposed in the exhaust passage 310 upstream of the particulate filter 400 in the exhaust gas. Yes. In this embodiment, the exhaust passage constituting member 312 is connected to the exhaust upstream side of the exhaust passage constituting member 313. For example, another exhaust passage is provided between the exhaust passage constituting member 313 and the exhaust passage constituting member 312. A structural member or the like may be provided. A temperature sensor 183 is provided in the exhaust passage 310 upstream of the particulate filter 400 and downstream of the diffuser plate 201 and detects the temperature of the exhaust passage 310. The temperature sensor 183 Output signal is sent to the controller 170 via the electric wire 192j. Based on the signal from the temperature sensor 183, the supply of the liquid fuel, the supply of air, and the like are controlled such that the temperature on the exhaust upstream side of the particulate filter 400 does not exceed a predetermined temperature. The temperature sensor 183 is a thermocouple, but may be another device as long as the temperature can be detected. However, the number and position of the temperature sensors provided in the exhaust passage 310 are not limited by this embodiment. Here, the controller 170 performs control based on the signal from the temperature sensor 183. However, the control may be performed without referring to the signal from the temperature sensor.

そして、上記排気系の拡張昇温装置200の燃焼により生成された高温の排気ガスが上記パティキュレートフィルタ400へ導かれ、この排気ガスにより上記パティキュレートフィルタ400に捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタ400を再生するように構成している。この場合、上記第1の実施形態の排気系の拡張昇温装置200に代えて、上記第2の実施形態、上記第3の実施形態、又は上記第4の実施形態に係る排気系の拡張昇温装置200を設けてもよい。したがって、上記後続昇温室211の排気上流側からの空気は、上記内燃機関300から排出された排気ガスに含まれる空気、上記追加の空気配管250から供給された空気、及びこれら両方の空気のうちの、いずれかである。   Then, the high-temperature exhaust gas generated by the combustion of the exhaust system extended temperature raising device 200 is guided to the particulate filter 400, and the particulate matter collected by the particulate filter 400 is oxidized by the exhaust gas. And the particulate filter 400 is regenerated. In this case, instead of the exhaust system extended temperature raising apparatus 200 of the first embodiment, the exhaust system according to the second embodiment, the third embodiment, or the fourth embodiment may be expanded. A temperature device 200 may be provided. Therefore, the air from the exhaust upstream side of the subsequent heating chamber 211 is the air included in the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 300, the air supplied from the additional air pipe 250, or both of these airs. One of them.

上記実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Aは、上記排気系の拡張昇温装置200からの上記高温の排気ガスにより、上記排気通路310が強力に加熱されるので、上記パティキュレートフィルタ400に捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタ400が強力に再生される。上記排気系のフィルタ再生装置Aに酸化触媒を設けないときには、上記内燃機関300の燃料として硫黄分の比較的多い軽油や重油を用いても差し支えない。   In the filter regeneration device A for an internal combustion engine according to the embodiment, the exhaust passage 310 is strongly heated by the high-temperature exhaust gas from the extended temperature raising device 200 of the exhaust system. The particulate filter 400 is strongly regenerated by promoting the oxidation of the collected particulate matter. When the exhaust filter regeneration device A is not provided with an oxidation catalyst, light oil or heavy oil having a relatively high sulfur content may be used as the fuel for the internal combustion engine 300.

次に、本発明の内燃機関のフィルタ再生装置Bの実施形態を説明する。図13は上記内燃機関のフィルタ再生装置Bの第1の実施形態を示す。この第1の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bは、上記排気通路310に、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタ400を設け、上記パティキュレートフィルタ400よりも排気上流側の上記排気通路310に補充燃料を供給し、上記補充燃料が燃焼したときには当該燃焼により生成された高温の排気ガスが上記パティキュレートフィルタ400に捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタ400を再生するように構成した内燃機関300に設けられる。   Next, an embodiment of a filter regeneration device B for an internal combustion engine of the present invention will be described. FIG. 13 shows a first embodiment of the filter regeneration device B of the internal combustion engine. In the filter regeneration device B for an internal combustion engine according to the first embodiment, a particulate filter 400 that collects particulate matter contained in exhaust gas is provided in the exhaust passage 310, and the exhaust gas upstream of the particulate filter 400 is provided. When the supplementary fuel is supplied to the exhaust passage 310 on the side, and the supplementary fuel is combusted, the high-temperature exhaust gas generated by the combustion promotes the oxidation of the particulate matter collected by the particulate filter 400. The internal combustion engine 300 configured to regenerate the particulate filter 400 is provided.

上記パティキュレートフィルタ400及び上記補充燃料の供給手段を除いた上記内燃機関300の説明として、上記実施形態に係る排気系の昇温装置100における上記内燃機関300の説明をそのまま引用する。このことは後述する内燃機関のフィルタ再生装置Bの他の実施形態でも同様である。   As the description of the internal combustion engine 300 excluding the particulate filter 400 and the supplementary fuel supply means, the description of the internal combustion engine 300 in the exhaust system temperature increasing device 100 according to the embodiment is directly used. The same applies to other embodiments of the filter regeneration device B for an internal combustion engine, which will be described later.

上記パティキュレートフィルタ400は、上記内燃機関のフィルタ再生装置Aの第1実施形態における上記パティキュレートフィルタ400と同一の構成であるので、その説明をそのまま引用する。よって、上記パティキュレートフィルタ400は、上記排気通路構成部材313の内部通路に収容され、上記排気通路構成部材313に保持されている。   Since the particulate filter 400 has the same configuration as the particulate filter 400 in the first embodiment of the filter regeneration device A for the internal combustion engine, the description thereof will be cited as it is. Therefore, the particulate filter 400 is accommodated in the internal passage of the exhaust passage constituting member 313 and is held by the exhaust passage constituting member 313.

この第1実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bの場合、上記パティキュレートフィルタ400よりも排気上流側の上記排気通路310への燃料供給が、ポスト噴射により行われている。すなわち、上記内燃機関300は、先に説明したように、コモンレール噴射システムを採用している。そして、上記ポスト噴射とは、膨張行程などに上記インジェクタから燃料を噴射させることである。上記燃料噴射コントローラ320には、上記ポスト噴射を制御するための制御部が設けられている。   In the filter regeneration device B for the internal combustion engine of the first embodiment, fuel is supplied to the exhaust passage 310 upstream of the particulate filter 400 by the post injection. That is, the internal combustion engine 300 employs a common rail injection system as described above. The post-injection is to inject fuel from the injector during an expansion stroke or the like. The fuel injection controller 320 is provided with a control unit for controlling the post injection.

そして、上記実施形態の排気系の昇温装置100が、上記昇温部材110の少なくとも上記排出口113aの側の部分が上記パティキュレートフィルタ400よりも排気上流側で且つ上記補充燃料の供給部位よりも排気下流側における上記排気通路310に配置されるように設けられている。この場合、上記ポスト噴射を行っているので、上記補充燃料の供給部位は、上記内燃機関300の燃焼室である。この実施形態では上記排気通路構成部材313の排気上流側に上記排気通路構成部材311が接続されているが、上記排気通路構成部材313と上記排気通路構成部材311との間に例えば他の排気通路構成部材などが設けられていてもよい。183は、上記パティキュレートフィルタ400の排気上流側で且つ拡散板102よりも排気下流側の上記排気通路310に設けられ、上記排気通路310の温度を検出する温度センサであって、この温度センサ183の出力信号が電線192jを介して上記コントローラ170へ送られている。そして、上記温度センサ183の信号に基づいて上記パティキュレートフィルタ400の排気上流側の温度が所定の温度を超えないように上記液体燃料の供給、及び上記空気の供給などが制御される。上記温度センサ183は熱電対であるが、温度を検出できるのであれば他の装置であってもよい。しかし、上記排気通路310に設けられる上記温度センサの数、位置がこの実施形態によって限定されることはない。ここでは上記コントローラ170により上記温度センサ183の信号に基づいた制御を行うようにしたが、上記温度センサの信号を参照せずに制御するようにしてもよい。   In the exhaust system temperature increasing device 100 according to the above embodiment, at least a portion of the temperature increasing member 110 on the exhaust port 113a side is upstream of the particulate filter 400 and from the replenishment fuel supply site. Is also provided in the exhaust passage 310 on the exhaust downstream side. In this case, since the post-injection is performed, the supplementary fuel supply site is the combustion chamber of the internal combustion engine 300. In this embodiment, the exhaust passage constituent member 311 is connected to the exhaust upstream side of the exhaust passage constituent member 313. However, for example, another exhaust passage is provided between the exhaust passage constituent member 313 and the exhaust passage constituent member 311. A structural member or the like may be provided. A temperature sensor 183 is provided in the exhaust passage 310 upstream of the particulate filter 400 and downstream of the diffusion plate 102 and detects the temperature of the exhaust passage 310. The temperature sensor 183 Output signal is sent to the controller 170 via the electric wire 192j. Based on the signal from the temperature sensor 183, the supply of the liquid fuel, the supply of air, and the like are controlled such that the temperature on the exhaust upstream side of the particulate filter 400 does not exceed a predetermined temperature. The temperature sensor 183 is a thermocouple, but may be another device as long as the temperature can be detected. However, the number and position of the temperature sensors provided in the exhaust passage 310 are not limited by this embodiment. Here, the controller 170 performs control based on the signal from the temperature sensor 183. However, the control may be performed without referring to the signal from the temperature sensor.

そして、上記排気通路310に供給された上記補充燃料が上記排気系の昇温装置100により加熱されて気化が促進され、この気化した上記補充燃料が上記排気系の昇温装置100の排気上流側からの空気と混合して補充混合気を生成し、この補充混合気が上記排気系の昇温装置100により加熱されて燃焼し、この燃焼により生成された高温の排気ガスが上記パティキュレートフィルタ400に捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタ400を再生するように構成している。   The supplementary fuel supplied to the exhaust passage 310 is heated by the exhaust temperature raising device 100 to promote vaporization, and the vaporized supplementary fuel is exhausted upstream of the exhaust temperature raising device 100. Is mixed with the air from the exhaust gas to produce a supplemental gas mixture, and the supplemental gas mixture is heated and combusted by the temperature raising device 100 of the exhaust system. The particulate filter 400 is regenerated by promoting the oxidation of the particulate matter collected in the catalyst.

上記第1の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bは、上記排気系の昇温装置100からの上記高温の排気ガスにより、上記排気通路310が加熱されるので、上記排気通路310に供給された燃料の気化が促進され、その燃料の酸化作用により上記パティキュレートフィルタ400に捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタ400が再生される。上記排気系のフィルタ再生装置Bに酸化触媒を設けないときには、上記内燃機関300の燃料として硫黄分の比較的多い軽油や重油を用いても差し支えない。   The filter regeneration device B for the internal combustion engine of the first embodiment is supplied to the exhaust passage 310 because the exhaust passage 310 is heated by the high-temperature exhaust gas from the temperature raising device 100 of the exhaust system. The vaporization of the fuel is promoted, and the particulate filter 400 is regenerated by promoting the oxidation of the particulate matter collected by the particulate filter 400 by the oxidizing action of the fuel. When the exhaust system filter regeneration device B is not provided with an oxidation catalyst, light oil or heavy oil having a relatively high sulfur content may be used as the fuel for the internal combustion engine 300.

図14は上記内燃機関のフィルタ再生装置Bの第2の実施形態を示す。この第2の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bは、上記排気通路310に、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタ400を設け、上記パティキュレートフィルタ400よりも排気上流側の上記排気通路310に補充燃料を供給し、上記補充燃料が燃焼したときには当該燃焼により生成された高温の排気ガスが上記パティキュレートフィルタ400に捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタ400を再生するように構成した内燃機関300に設けられる。この第2の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bは、上記第1の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bにおいて、上記排気系の昇温装置100に代えて上記排気系の拡張昇温装置200を設けている。   FIG. 14 shows a second embodiment of the filter regeneration device B for the internal combustion engine. In the filter regeneration device B for an internal combustion engine according to the second embodiment, a particulate filter 400 that collects particulate matter contained in the exhaust gas is provided in the exhaust passage 310, and the exhaust upstream of the particulate filter 400 is provided. When the supplementary fuel is supplied to the exhaust passage 310 on the side, and the supplementary fuel is combusted, the high-temperature exhaust gas generated by the combustion promotes the oxidation of the particulate matter collected by the particulate filter 400. The internal combustion engine 300 configured to regenerate the particulate filter 400 is provided. The internal combustion engine filter regeneration device B according to the second embodiment is the same as the internal combustion engine filter regeneration device B according to the first embodiment, except that the exhaust system temperature increase device 100 is replaced with an extended temperature increase of the exhaust system. An apparatus 200 is provided.

上記パティキュレートフィルタ400は、上記内燃機関のフィルタ再生装置Aの第1実施形態における上記パティキュレートフィルタ400と同一の構成であるので、その説明をそのまま引用する。よって、上記パティキュレートフィルタ400は、上記排気通路構成部材313の内部通路に収容され、上記排気通路構成部材313に保持されている。   Since the particulate filter 400 has the same configuration as the particulate filter 400 in the first embodiment of the filter regeneration device A for the internal combustion engine, the description thereof will be cited as it is. Therefore, the particulate filter 400 is accommodated in the internal passage of the exhaust passage constituting member 313 and is held by the exhaust passage constituting member 313.

この第2実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bの場合、上記パティキュレートフィルタ400よりも排気上流側の上記排気通路310への燃料供給が、ポスト噴射により行われている。すなわち、上記内燃機関300は、先に説明したように、コモンレール噴射システムを採用している。そして、上記ポスト噴射とは、膨張行程などに上記インジェクタから燃料を噴射させることである。上記燃料噴射コントローラ320には、上記ポスト噴射を制御するための制御部が設けられている。   In the filter regeneration device B for an internal combustion engine according to the second embodiment, fuel is supplied to the exhaust passage 310 upstream of the particulate filter 400 by the post injection. That is, the internal combustion engine 300 employs a common rail injection system as described above. The post-injection is to inject fuel from the injector during an expansion stroke or the like. The fuel injection controller 320 is provided with a control unit for controlling the post injection.

そして、上記第1実施形態の排気系の拡張昇温装置200が、上記後続昇温部材210が上記パティキュレートフィルタ400よりも排気上流側で且つ上記補充燃料の供給部位よりも排気下流側の上記排気通路310に配置されるように設けられている。この場合、上記ポスト噴射を行っているので、上記補充燃料の供給部位は、上記内燃機関300の燃焼室である。この実施形態では上記排気通路構成部材313の排気上流側に上記排気通路構成部材312が接続されているが、上記排気通路構成部材313と上記排気通路構成部材312との間に例えば他の排気通路構成部材などが設けられていてもよい。上記温度センサ183の構成、配設位置、及びそれを用いた制御の内容は、配設位置が上記拡散板102の排気下流側であることに代えて上記拡散板201の排気下流側であること以外は、上記第1の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bの場合と同一であるので、その説明をそのまま引用する。ここでは上記コントローラ170により上記温度センサ183の信号に基づいた制御を行うようにしたが、上記温度センサの信号を参照せずに制御するようにしてもよい。   Then, the exhaust system extended temperature raising apparatus 200 according to the first embodiment is configured so that the subsequent temperature raising member 210 is located on the exhaust upstream side of the particulate filter 400 and on the exhaust downstream side of the supplementary fuel supply site. It is provided so as to be arranged in the exhaust passage 310. In this case, since the post-injection is performed, the supplementary fuel supply site is the combustion chamber of the internal combustion engine 300. In this embodiment, the exhaust passage constituting member 312 is connected to the exhaust upstream side of the exhaust passage constituting member 313. For example, another exhaust passage is provided between the exhaust passage constituting member 313 and the exhaust passage constituting member 312. A structural member or the like may be provided. The configuration of the temperature sensor 183, the position of the temperature sensor 183, and the content of control using the temperature sensor 183 is that the position of the temperature sensor 183 is on the exhaust gas downstream side of the diffusion plate 201 instead of the exhaust gas downstream side of the diffusion plate 102. Except for the above, this is the same as the case of the filter regeneration device B for the internal combustion engine of the first embodiment, so the description thereof will be cited as it is. Here, the controller 170 performs control based on the signal from the temperature sensor 183. However, the control may be performed without referring to the signal from the temperature sensor.

そして、上記排気通路310に供給された上記補充燃料が上記排気系の拡張昇温装置200により加熱されて気化が促進され、この気化した上記補充燃料が上記排気系の拡張昇温装置200の排気上流側からの空気と混合して補充混合気を生成し、この補充混合気が上記排気系の拡張昇温装置200により加熱されて燃焼し、この燃焼により生成された高温の排気ガスが上記パティキュレートフィルタ400に捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタ400を再生するように構成している。この場合、上記第1の実施形態の排気系の拡張昇温装置200に代えて、上記第2の実施形態、上記第3の実施形態、又は上記第4の実施形態に係る排気系の拡張昇温装置200を設けてもよい。したがって、上記後続昇温室211の排気上流側からの空気は、上記内燃機関300から排出された排気ガスに含まれる空気、上記追加の空気配管250から供給された空気、及びこれら両方の空気のうちの、いずれかである。   Then, the supplementary fuel supplied to the exhaust passage 310 is heated by the extended temperature raising device 200 of the exhaust system to promote vaporization, and the vaporized supplementary fuel is exhausted from the extended temperature raising device 200 of the exhaust system. It mixes with the air from the upstream side to generate a supplementary mixture, and the supplementary mixture is heated and combusted by the extended temperature raising device 200 of the exhaust system. The particulate filter 400 is regenerated by promoting the oxidation of the particulate matter collected by the curate filter 400. In this case, instead of the exhaust system extended temperature raising apparatus 200 of the first embodiment, the exhaust system according to the second embodiment, the third embodiment, or the fourth embodiment may be expanded. A temperature device 200 may be provided. Therefore, the air from the exhaust upstream side of the subsequent heating chamber 211 is the air included in the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 300, the air supplied from the additional air pipe 250, or both of these airs. One of them.

上記第2の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bは、上記排気系の拡張昇温装置200からの上記高温の排気ガスにより、上記排気通路310が強力に加熱されるので、上記排気通路310に供給された燃料の気化が促進され、その燃料の酸化作用により上記パティキュレートフィルタ400に捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタ400が強力に再生される。上記排気系のフィルタ再生装置Bに酸化触媒を設けないときには、上記内燃機関300の燃料として硫黄分の比較的多い軽油や重油を用いても差し支えない。   In the filter regeneration device B for the internal combustion engine of the second embodiment, the exhaust passage 310 is strongly heated by the high-temperature exhaust gas from the extended temperature raising device 200 of the exhaust system. The vaporization of the fuel supplied to the fuel is promoted, and the oxidation of the particulate matter collected by the particulate filter 400 is promoted by the oxidizing action of the fuel, so that the particulate filter 400 is strongly regenerated. When the exhaust system filter regeneration device B is not provided with an oxidation catalyst, light oil or heavy oil having a relatively high sulfur content may be used as the fuel for the internal combustion engine 300.

図15は上記内燃機関のフィルタ再生装置Bの第3の実施形態を示す。この第3の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bは、上記排気通路310に、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタ400を設け、上記パティキュレートフィルタ400よりも排気上流側の上記排気通路310に補充燃料を供給し、上記補充燃料が燃焼したときには当該燃焼により生成された高温の排気ガスが上記パティキュレートフィルタ400に捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタ400を再生するように構成した内燃機関300に設けられる。この第3の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bは、上記第1の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bにおいて、上記パティキュレートフィルタよりも排気上流側の上記排気通路への燃料供給をポスト噴射により行ったことに代えて、上記パティキュレートフィルタ400よりも排気上流側の上記排気通路310への燃料供給を、上記排気通路310への燃料噴射により行っている。   FIG. 15 shows a third embodiment of the filter regeneration device B for the internal combustion engine. In the filter regeneration device B for an internal combustion engine according to the third embodiment, a particulate filter 400 that collects particulate matter contained in the exhaust gas is provided in the exhaust passage 310, and the exhaust upstream of the particulate filter 400 is provided. When the supplementary fuel is supplied to the exhaust passage 310 on the side, and the supplementary fuel is combusted, the high-temperature exhaust gas generated by the combustion promotes the oxidation of the particulate matter collected by the particulate filter 400. The internal combustion engine 300 configured to regenerate the particulate filter 400 is provided. The filter regeneration device B for an internal combustion engine according to the third embodiment is configured to supply fuel to the exhaust passage upstream of the particulate filter in the filter regeneration device B for the internal combustion engine according to the first embodiment. Instead of performing the post injection, the fuel supply to the exhaust passage 310 upstream of the particulate filter 400 is performed by the fuel injection to the exhaust passage 310.

上記パティキュレートフィルタ400は、上記内燃機関のフィルタ再生装置Aの第1実施形態における上記パティキュレートフィルタ400と同一の構成であるので、その説明をそのまま引用する。よって、上記パティキュレートフィルタ400は、上記排気通路構成部材313の内部通路に収容され、上記排気通路構成部材313に保持されている。   Since the particulate filter 400 has the same configuration as the particulate filter 400 in the first embodiment of the filter regeneration device A for the internal combustion engine, the description thereof will be cited as it is. Therefore, the particulate filter 400 is accommodated in the internal passage of the exhaust passage constituting member 313 and is held by the exhaust passage constituting member 313.

この第3実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bの場合、上記パティキュレートフィルタ400よりも排気上流側の上記排気通路310への燃料供給が、上記排気通路310への燃料噴射により行われている。すなわち、上記排気通路310を構成する排気通路構成部材311には、燃料を噴射するインジェクタ510が設けられ、このインジェクタ510には燃料ポンプ(図示省略)から燃料が供給されており、このインジェクタ510により、上記パティキュレートフィルタ400よりも排気上流側の上記排気通路310へ燃料を噴射するように構成されている。この場合、上記排気通路310を構成する排気通路構成部材であって、上記排気通路構成部材311よりも排気上流側に排気通路構成部材に上記インジェクタを設けてもよい。   In the filter regeneration device B for an internal combustion engine of the third embodiment, the fuel is supplied to the exhaust passage 310 upstream of the particulate filter 400 by the fuel injection into the exhaust passage 310. . That is, the exhaust passage constituting member 311 constituting the exhaust passage 310 is provided with an injector 510 for injecting fuel, and fuel is supplied to the injector 510 from a fuel pump (not shown). The fuel is injected into the exhaust passage 310 on the exhaust upstream side of the particulate filter 400. In this case, the injector may be provided in the exhaust passage constituent member which constitutes the exhaust passage 310 and is upstream of the exhaust passage relative to the exhaust passage constituent member 311.

そして、上記実施形態の排気系の昇温装置100が、上記昇温部材110の少なくとも上記排出口113aの側の部分が上記パティキュレートフィルタ400よりも排気上流側で且つ上記補充燃料の供給部位よりも排気下流側における上記排気通路310に配置されるように設けられている。この場合、上記パティキュレートフィルタ400よりも排気上流側の上記排気通路310への燃料供給を上記排気通路310への燃料噴射により行っているので、上記補充燃料の供給部位は、上記インジェクタ510の噴口の位置である。この実施形態では上記排気通路構成部材313の排気上流側に上記排気通路構成部材311が接続されているが、上記排気通路構成部材313と上記排気通路構成部材311との間に例えば他の排気通路構成部材などが設けられていてもよい。上記温度センサ183の構成、配設位置、及びそれを用いた制御の内容は、上記第1の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bの場合と同一であるので、その説明をそのまま引用する。ここでは上記コントローラ170により上記温度センサ183の信号に基づいた制御を行うようにしたが、上記温度センサの信号を参照せずに制御するようにしてもよい。   In the exhaust system temperature increasing device 100 according to the above embodiment, at least a portion of the temperature increasing member 110 on the exhaust port 113a side is upstream of the particulate filter 400 and from the replenishment fuel supply site. Is also provided in the exhaust passage 310 on the exhaust downstream side. In this case, since fuel is supplied to the exhaust passage 310 upstream of the particulate filter 400 by fuel injection into the exhaust passage 310, the supplementary fuel supply site is the injection port of the injector 510. Is the position. In this embodiment, the exhaust passage constituent member 311 is connected to the exhaust upstream side of the exhaust passage constituent member 313. However, for example, another exhaust passage is provided between the exhaust passage constituent member 313 and the exhaust passage constituent member 311. A structural member or the like may be provided. The configuration, arrangement position, and control content using the temperature sensor 183 are the same as in the case of the filter regeneration device B for the internal combustion engine of the first embodiment, and therefore the description thereof will be cited as it is. Here, the controller 170 performs control based on the signal from the temperature sensor 183. However, the control may be performed without referring to the signal from the temperature sensor.

そして、上記排気通路310に供給された上記補充燃料が上記排気系の昇温装置100により加熱されて気化が促進され、この気化した上記補充燃料が上記排気系の昇温装置100の排気上流側からの空気と混合して補充混合気を生成し、この補充混合気が上記排気系の昇温装置100により加熱されて燃焼し、この燃焼により生成された高温の排気ガスが上記パティキュレートフィルタ400に捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタ400を再生するように構成している。   The supplementary fuel supplied to the exhaust passage 310 is heated by the exhaust temperature raising device 100 to promote vaporization, and the vaporized supplementary fuel is exhausted upstream of the exhaust temperature raising device 100. Is mixed with the air from the exhaust gas to produce a supplemental gas mixture, and the supplemental gas mixture is heated and combusted by the temperature raising device 100 of the exhaust system. The particulate filter 400 is regenerated by promoting the oxidation of the particulate matter collected in the catalyst.

上記第3の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bは、上記排気系の昇温装置100からの上記高温の排気ガスにより、上記排気通路310が加熱されるので、上記排気通路310に供給された燃料の気化が促進され、その燃料の酸化作用により上記パティキュレートフィルタ400に捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタ400が再生される。   The filter regeneration device B for the internal combustion engine of the third embodiment is supplied to the exhaust passage 310 because the exhaust passage 310 is heated by the high-temperature exhaust gas from the temperature raising device 100 of the exhaust system. The vaporization of the fuel is promoted, and the particulate filter 400 is regenerated by promoting the oxidation of the particulate matter collected by the particulate filter 400 by the oxidizing action of the fuel.

図16は上記内燃機関のフィルタ再生装置Bの第4の実施形態を示す。この第4の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bは、上記排気通路310に、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタ400を設け、上記パティキュレートフィルタ400よりも排気上流側の上記排気通路310に補充燃料を供給し、上記補充燃料が燃焼したときには当該燃焼により生成された高温の排気ガスが上記パティキュレートフィルタ400に捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタ400を再生するように構成した内燃機関300に設けられる。この第4の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bは、上記第2の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bにおいて、上記パティキュレートフィルタよりも排気上流側の上記排気通路への燃料供給をポスト噴射により行ったことに代えて、上記パティキュレートフィルタ400よりも排気上流側の上記排気通路310への燃料供給を、上記排気通路310への燃料噴射により行っている。   FIG. 16 shows a fourth embodiment of the filter regeneration device B of the internal combustion engine. In the filter regeneration device B for an internal combustion engine according to the fourth embodiment, a particulate filter 400 that collects particulate matter contained in exhaust gas is provided in the exhaust passage 310, and the exhaust gas upstream of the particulate filter 400 is provided. When the supplementary fuel is supplied to the exhaust passage 310 on the side, and the supplementary fuel is combusted, the high-temperature exhaust gas generated by the combustion promotes the oxidation of the particulate matter collected by the particulate filter 400. The internal combustion engine 300 configured to regenerate the particulate filter 400 is provided. The filter regeneration device B for an internal combustion engine according to the fourth embodiment supplies fuel to the exhaust passage upstream of the particulate filter in the filter regeneration device B for the internal combustion engine according to the second embodiment. Instead of performing the post injection, the fuel supply to the exhaust passage 310 upstream of the particulate filter 400 is performed by the fuel injection to the exhaust passage 310.

上記パティキュレートフィルタ400は、上記内燃機関のフィルタ再生装置Aの第1実施形態における上記パティキュレートフィルタ400と同一の構成であるので、その説明をそのまま引用する。よって、上記パティキュレートフィルタ400は、上記排気通路構成部材313の内部通路に収容され、上記排気通路構成部材313に保持されている。   Since the particulate filter 400 has the same configuration as the particulate filter 400 in the first embodiment of the filter regeneration device A for the internal combustion engine, the description thereof will be cited as it is. Therefore, the particulate filter 400 is accommodated in the internal passage of the exhaust passage constituting member 313 and is held by the exhaust passage constituting member 313.

この第4実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bの場合、上記パティキュレートフィルタ400よりも排気上流側の上記排気通路310への燃料供給が、上記排気通路310への燃料噴射により行われている。すなわち、上記排気通路310を構成する排気通路構成部材312には、燃料を噴射するインジェクタ510が設けられ、このインジェクタ510には燃料ポンプ(図示省略)から燃料が供給されており、このインジェクタ510により、上記パティキュレートフィルタ400よりも排気上流側の上記排気通路310へ燃料を噴射するように構成されている。この場合、上記排気通路310を構成する排気通路構成部材であって、上記排気通路構成部材312よりも排気上流側に排気通路構成部材に上記インジェクタを設けてもよい。   In the filter regeneration device B for an internal combustion engine according to the fourth embodiment, fuel is supplied to the exhaust passage 310 upstream of the particulate filter 400 by fuel injection into the exhaust passage 310. . That is, the exhaust passage constituting member 312 constituting the exhaust passage 310 is provided with an injector 510 for injecting fuel, and fuel is supplied to the injector 510 from a fuel pump (not shown). The fuel is injected into the exhaust passage 310 on the exhaust upstream side of the particulate filter 400. In this case, the injector may be provided in the exhaust passage constituent member that constitutes the exhaust passage 310 and is upstream of the exhaust passage relative to the exhaust passage constituent member 312.

そして、上記第1実施形態の排気系の拡張昇温装置200が、上記後続昇温部材210が上記パティキュレートフィルタ400よりも排気上流側で且つ上記補充燃料の供給部位よりも排気下流側の上記排気通路310に配置されるように設けられている。この場合、上記パティキュレートフィルタ400よりも排気上流側の上記排気通路310への燃料供給を上記排気通路310への燃料噴射により行っているので、上記補充燃料の供給部位は、上記インジェクタ510の噴口の位置である。この実施形態では上記排気通路構成部材313の排気上流側に上記排気通路構成部材312が接続されているが、上記排気通路構成部材313と上記排気通路構成部材312との間に例えば他の排気通路構成部材などが設けられていてもよい。上記温度センサ183の構成、配設位置、及びそれを用いた制御の内容は、配設位置が上記拡散板102の排気下流側であることに代えて上記拡散板201の排気下流側であること以外は、上記第1の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bの場合と同一であるので、その説明をそのまま引用する。ここでは上記コントローラ170により上記温度センサ183の信号に基づいた制御を行うようにしたが、上記温度センサの信号を参照せずに制御するようにしてもよい。   Then, the exhaust system extended temperature raising apparatus 200 according to the first embodiment is configured so that the subsequent temperature raising member 210 is located on the exhaust upstream side of the particulate filter 400 and on the exhaust downstream side of the supplementary fuel supply site. It is provided so as to be arranged in the exhaust passage 310. In this case, since fuel is supplied to the exhaust passage 310 upstream of the particulate filter 400 by fuel injection into the exhaust passage 310, the supplementary fuel supply site is the injection port of the injector 510. Is the position. In this embodiment, the exhaust passage constituting member 312 is connected to the exhaust upstream side of the exhaust passage constituting member 313. For example, another exhaust passage is provided between the exhaust passage constituting member 313 and the exhaust passage constituting member 312. A structural member or the like may be provided. The configuration of the temperature sensor 183, the position of the temperature sensor 183, and the content of control using the temperature sensor 183 is that the position of the temperature sensor 183 is on the exhaust gas downstream side of the diffusion plate 201 instead of the exhaust gas downstream side of the diffusion plate 102. Except for the above, this is the same as the case of the filter regeneration device B for the internal combustion engine of the first embodiment, so the description thereof will be cited as it is. Here, the controller 170 performs control based on the signal from the temperature sensor 183. However, the control may be performed without referring to the signal from the temperature sensor.

そして、上記排気通路310に供給された上記補充燃料が上記排気系の拡張昇温装置200により加熱されて気化が促進され、この気化した上記補充燃料が上記排気系の拡張昇温装置200の排気上流側からの空気と混合して補充混合気を生成し、この補充混合気が上記排気系の拡張昇温装置200により加熱されて燃焼し、この燃焼により生成された高温の排気ガスが上記パティキュレートフィルタ400に捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタ400を再生するように構成している。この場合、上記第1の実施形態の排気系の拡張昇温装置200に代えて、上記第2の実施形態、上記第3の実施形態、又は上記第4の実施形態に係る排気系の拡張昇温装置200を設けてもよい。したがって、上記後続昇温室211の排気上流側からの空気は、上記内燃機関300から排出された排気ガスに含まれる空気、上記追加の空気配管250から供給された空気、及びこれら両方の空気のうちの、いずれかである。   Then, the supplementary fuel supplied to the exhaust passage 310 is heated by the extended temperature raising device 200 of the exhaust system to promote vaporization, and the vaporized supplementary fuel is exhausted from the extended temperature raising device 200 of the exhaust system. It mixes with the air from the upstream side to generate a supplementary mixture, and the supplementary mixture is heated and combusted by the extended temperature raising device 200 of the exhaust system. The particulate filter 400 is regenerated by promoting the oxidation of the particulate matter collected by the curate filter 400. In this case, instead of the exhaust system extended temperature raising apparatus 200 of the first embodiment, the exhaust system according to the second embodiment, the third embodiment, or the fourth embodiment may be expanded. A temperature device 200 may be provided. Therefore, the air from the exhaust upstream side of the subsequent heating chamber 211 is the air included in the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 300, the air supplied from the additional air pipe 250, or both of these airs. One of them.

上記第4の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bは、上記排気系の拡張昇温装置200からの上記高温の排気ガスにより、上記排気通路310が強力に加熱されるので、上記排気通路310に供給された燃料の気化が促進され、その燃料の酸化作用により上記パティキュレートフィルタ400に捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタ400が強力に再生される。   In the filter regeneration device B for an internal combustion engine according to the fourth embodiment, the exhaust passage 310 is strongly heated by the high-temperature exhaust gas from the extended temperature raising device 200 of the exhaust system. The vaporization of the fuel supplied to the fuel is promoted, and the oxidation of the particulate matter collected by the particulate filter 400 is promoted by the oxidizing action of the fuel, so that the particulate filter 400 is strongly regenerated.

図17は、上記内燃機関のフィルタ再生装置Bの第5の実施形態を示す。この第5の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bは、上記第1の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bにおいて、上記昇温部材110と上記パティキュレートフィルタ400との間の上記排気通路310に、排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進する酸化触媒を備えたフィルタ直前触媒装置610が設けられている。   FIG. 17 shows a fifth embodiment of the filter regeneration device B for the internal combustion engine. The filter regeneration device B for an internal combustion engine according to the fifth embodiment is the exhaust passage between the temperature raising member 110 and the particulate filter 400 in the filter regeneration device B for the internal combustion engine according to the first embodiment. A pre-filter catalyst device 610 is provided at 310, which includes an oxidation catalyst that promotes oxidation of a substance contained in the exhaust gas by a catalytic reaction.

上記フィルタ直前触媒装置610は、上記酸化触媒と、この酸化触媒をその両端を除いて覆うケーシングとを備えているが、このようなケーシングを設けずに上記酸化触媒そのものにより上記フィルタ直前触媒装置を構成してもよい。このフィルタ直前触媒装置610は、排気流の方向にみて上記フィルタ直前触媒装置610の断面が上記排気通路310の全面を占めるように設けられており、上記排気通路310を流れる上記排気ガスはその全量が上記フィルタ直前触媒装置610を通るようにしている。このフィルタ直前触媒装置610が備える酸化触媒は、ディーゼル用酸化触媒であるが、上記内燃機関の状態に応じて他の種類の酸化触媒を用いてもよい。上記フィルタ直前触媒装置610の一端には排気ガスの導入側の端面が設けられており、上記フィルタ直前触媒装置610の他端には排気ガスの導出側の端面が設けられている。上記フィルタ直前触媒装置610は、排気通路構成部材、つまり上記排気通路310を構成する部材である筒形の排気通路構成部材314の内部通路に収容されて、その排気通路構成部材314に保持されている。そして、上記フィルタ直前触媒装置610の上記導入側の端面は、上記排気通路310において排気上流側に向いており、上記導出側の端面は上記排気通路310において排気下流側に向いている。上記フィルタ直前触媒装置610は、排気ガスを流すための細い貫通孔が多数設けられたステンレス製の母材と、上記母材に担持された酸化触媒としての白金(Pt)とを備えている。上記母材はステンレス製に限定されることはなく、例えばコージェライト、セラミックなどで形成してもよい。上記担持される材料は白金(Pt)に限定されることはなく、排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進する酸化触媒の機能を発揮するのであれば他の材質であってもよい。そして、排気上流側の排気通路310からの排気ガスが上記導入側の端面から上記フィルタ直前触媒装置610へ入ると、上記フィルタ直前触媒装置610における酸化触媒の触媒反応により、排気ガスに含まれる粒子状物質が酸化され、また排気ガスに含まれるCO、HC、SOFなどの物質が酸化されてCO2や水などに変わる。そして、この酸化反応によって排気ガスが加熱されて高温になる。本発明のフィルタ直前触媒装置は、この実施形態によって限定解釈されるものではなく、排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進する機能を発揮するものであればよい。以上の構成により、上記フィルタ直前触媒装置610における上記物質の酸化反応により加熱された上記排気ガスで上記パティキュレートフィルタ400に捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタ400を再生するようにしている。本発明でいう上記物質には、排気ガスに含まれる粒子状物質、排気ガスに含まれるCO、HC、SOFなどの物質が含まれている。 Although the catalyst device 610 just before the filter includes the oxidation catalyst and a casing that covers the oxidation catalyst except for both ends thereof, the catalyst device just before the filter is formed by the oxidation catalyst itself without providing such a casing. It may be configured. The catalyst device 610 just before the filter is provided so that the cross section of the catalyst device 610 just before the filter occupies the entire surface of the exhaust passage 310 in the direction of the exhaust flow, and the exhaust gas flowing through the exhaust passage 310 is all of the exhaust gas. Pass through the catalyst device 610 immediately before the filter. The oxidation catalyst included in the catalyst device 610 immediately before the filter is a diesel oxidation catalyst, but other types of oxidation catalysts may be used depending on the state of the internal combustion engine. An end surface on the exhaust gas introduction side is provided at one end of the catalyst device 610 just before the filter, and an end surface on the exhaust gas discharge side is provided at the other end of the catalyst device 610 just before the filter. The catalyst device 610 just before the filter is accommodated in an internal passage of an exhaust passage constituting member, that is, a cylindrical exhaust passage constituting member 314 that is a member constituting the exhaust passage 310, and is held by the exhaust passage constituting member 314. Yes. The end face on the introduction side of the catalyst device 610 immediately before the filter faces the exhaust upstream side in the exhaust passage 310, and the end face on the lead-out side faces the exhaust downstream side in the exhaust passage 310. The catalyst device 610 just before the filter includes a stainless steel base material provided with a large number of thin through holes for flowing exhaust gas, and platinum (Pt) as an oxidation catalyst carried on the base material. The base material is not limited to stainless steel, and may be formed of, for example, cordierite or ceramic. The supported material is not limited to platinum (Pt), and may be any other material as long as it exhibits the function of an oxidation catalyst that promotes the oxidation of a substance contained in the exhaust gas by a catalytic reaction. . Then, when exhaust gas from the exhaust passage 310 on the exhaust upstream side enters the catalyst immediately before the filter device 610 from the end face on the introduction side, particles contained in the exhaust gas due to the catalytic reaction of the oxidation catalyst in the catalyst device 610 immediately before the filter. The substances are oxidized, and substances such as CO, HC, and SOF contained in the exhaust gas are oxidized to be changed to CO2 or water. The exhaust gas is heated by this oxidation reaction to a high temperature. The catalyst device immediately before the filter of the present invention is not limited to this embodiment, and any device that exhibits a function of promoting oxidation of a substance contained in exhaust gas by a catalytic reaction may be used. With the above configuration, the particulate filter 400 is promoted by promoting the oxidation of the particulate matter collected by the particulate filter 400 with the exhaust gas heated by the oxidation reaction of the substance in the catalyst device 610 immediately before the filter. I try to play it. The substances mentioned in the present invention include particulate substances contained in exhaust gas, and substances such as CO, HC, and SOF contained in exhaust gas.

そして、上記排気通路構成部材313の排気上流側に上記排気通路構成部材314が接続され、上記排気通路構成部材314の排気上流側に上記排気通路構成部材311が接続されている。しかし、これら上記排気通路構成部材311、314、313の間に例えば他の排気通路構成部材などが設けられていてもよい。上記第1の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bで説明した上記温度センサ183は、上記フィルタ直前触媒装置610の排気上流側で且つ拡散板102よりも排気下流側に設けられており、この温度センサ183の出力信号が電線192jを介して上記コントローラ170へ送られている。そして、上記温度センサ183の信号に基づいて上記フィルタ直前触媒装置610の排気上流側の温度が所定の温度を超えないように上記液体燃料の供給、及び上記空気の供給などが制御される。ここでは上記コントローラ170により上記温度センサ183の信号に基づいた制御を行うようにしたが、上記温度センサの信号を参照せずに制御するようにしてもよい。   The exhaust passage constituting member 314 is connected to the exhaust upstream side of the exhaust passage constituting member 313, and the exhaust passage constituting member 311 is connected to the exhaust upstream side of the exhaust passage constituting member 314. However, for example, another exhaust passage constituent member may be provided between the exhaust passage constituent members 311, 314, and 313. The temperature sensor 183 described in the filter regeneration device B of the internal combustion engine of the first embodiment is provided on the exhaust upstream side of the catalyst immediately before filter 610 and on the exhaust downstream side of the diffusion plate 102. The output signal of the temperature sensor 183 is sent to the controller 170 via the electric wire 192j. Based on the signal from the temperature sensor 183, the supply of the liquid fuel, the supply of air, and the like are controlled so that the temperature on the exhaust upstream side of the catalyst device 610 just before the filter does not exceed a predetermined temperature. Here, the controller 170 performs control based on the signal from the temperature sensor 183. However, the control may be performed without referring to the signal from the temperature sensor.

その他の構成は上記第1の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bと同一であるので、その説明をそのまま引用する。   The other configuration is the same as that of the filter regeneration device B for the internal combustion engine of the first embodiment, and the description thereof will be cited as it is.

上記第5の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bは、上記排気系の昇温装置100からの上記高温の排気ガスにより、上記排気通路310が加熱されるので、上記排気通路310に供給された燃料の気化が促進され、その燃料の酸化作用により上記パティキュレートフィルタ400に捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタ400が再生される。さらに、上記昇温部材110と上記パティキュレートフィルタ400との間の上記排気通路310に酸化触媒を備えたフィルタ直前触媒装置610を設けた。そのため、上記高温の排気ガスにより、上記排気通路310が加熱されるので、上記フィルタ直前触媒装置610の活性が促進されて上記排気通路310に高温の排気ガスが形成され、これによって上記排気通路310に設けられた上記パティキュレートフィルタ400が再生される。   The internal combustion engine filter regeneration device B of the fifth embodiment is supplied to the exhaust passage 310 because the exhaust passage 310 is heated by the high-temperature exhaust gas from the exhaust temperature raising device 100. The vaporization of the fuel is promoted, and the particulate filter 400 is regenerated by promoting the oxidation of the particulate matter collected by the particulate filter 400 by the oxidizing action of the fuel. In addition, a pre-filter catalyst device 610 having an oxidation catalyst is provided in the exhaust passage 310 between the temperature raising member 110 and the particulate filter 400. Therefore, since the exhaust passage 310 is heated by the high-temperature exhaust gas, the activation of the catalyst device 610 just before the filter is promoted, and a high-temperature exhaust gas is formed in the exhaust passage 310, thereby the exhaust passage 310. The particulate filter 400 provided in is regenerated.

図18は、上記内燃機関のフィルタ再生装置Bの第6の実施形態を示す。この第6の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bは、上記第2の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bにおいて、上記後続昇温部材210と上記パティキュレートフィルタ400との間の上記排気通路310に、排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進する酸化触媒を備えた上記フィルタ直前触媒装置610が設けられている。   FIG. 18 shows a sixth embodiment of the filter regeneration device B for the internal combustion engine. The internal combustion engine filter regeneration device B of the sixth embodiment is the exhaust gas between the subsequent temperature raising member 210 and the particulate filter 400 in the internal combustion engine filter regeneration device B of the second embodiment. In the passage 310, the catalyst device 610 just before the filter provided with an oxidation catalyst that promotes oxidation of a substance contained in the exhaust gas by a catalytic reaction is provided.

上記フィルタ直前触媒装置610は、上記内燃機関のフィルタ再生装置Bの第5実施形態における上記フィルタ直前触媒装置610と同一の構成であるので、その説明をそのまま引用する。よって、上記フィルタ直前触媒装置610は、上記排気通路構成部材314の内部通路に収容され、上記排気通路構成部材314に保持されている。   Since the catalyst device 610 just before the filter has the same configuration as the catalyst device 610 just before the filter in the fifth embodiment of the filter regeneration device B of the internal combustion engine, the description thereof is cited as it is. Therefore, the catalyst device 610 just before the filter is accommodated in the internal passage of the exhaust passage constituting member 314 and is held by the exhaust passage constituting member 314.

そして、上記排気通路構成部材313の排気上流側に上記排気通路構成部材314が接続され、上記排気通路構成部材314の排気上流側に上記排気通路構成部材312が接続されている。しかし、これら上記排気通路構成部材312、314、313の間に例えば他の排気通路構成部材などが設けられていてもよい。上記温度センサ183の構成、配設位置、及びそれを用いた制御の内容は、配設位置が上記拡散板102の排気下流側であることに代えて上記拡散板201の排気下流側であること以外は、上記第5の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bの場合と同一であるので、その説明をそのまま引用する。ここでは上記コントローラ170により上記温度センサ183の信号に基づいた制御を行うようにしたが、上記温度センサの信号を参照せずに制御するようにしてもよい。   The exhaust passage constituting member 314 is connected to the exhaust upstream side of the exhaust passage constituting member 313, and the exhaust passage constituting member 312 is connected to the exhaust upstream side of the exhaust passage constituting member 314. However, for example, another exhaust passage constituent member may be provided between the exhaust passage constituent members 312, 314, and 313. The configuration of the temperature sensor 183, the position of the temperature sensor 183, and the content of control using the temperature sensor 183 is that the position of the temperature sensor 183 is on the exhaust gas downstream side of the diffusion plate 201 instead of the exhaust gas downstream side of the diffusion plate 102. Except for this, it is the same as in the case of the filter regeneration device B for the internal combustion engine of the fifth embodiment, so the description thereof will be cited as it is. Here, the controller 170 performs control based on the signal from the temperature sensor 183. However, the control may be performed without referring to the signal from the temperature sensor.

その他の構成は上記第2の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bと同一であるので、その説明をそのまま引用する。   The other configuration is the same as that of the filter regeneration device B for the internal combustion engine of the second embodiment, and the description thereof will be cited as it is.

上記第6の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bは、上記排気系の拡張昇温装置200からの上記高温の排気ガスにより、上記排気通路310が強力に加熱されるので、上記排気通路310に供給された燃料の気化が促進され、その燃料の酸化作用により上記パティキュレートフィルタ400に捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタ400が強力に再生される。さらに、上記後続昇温部材210と上記パティキュレートフィルタ400との間の上記排気通路310に酸化触媒を備えたフィルタ直前触媒装置610を設けた。そのため、上記高温の排気ガスにより、上記排気通路310が強力に加熱されるので、上記フィルタ直前触媒装置610の活性が促進されて上記排気通路310に高温の排気ガスが形成され、これによって上記排気通路310に設けられた上記パティキュレートフィルタ400が強力に再生される。   In the filter regeneration device B for the internal combustion engine of the sixth embodiment, the exhaust passage 310 is strongly heated by the high-temperature exhaust gas from the extended temperature raising device 200 of the exhaust system. The vaporization of the fuel supplied to the fuel is promoted, and the oxidation of the particulate matter collected by the particulate filter 400 is promoted by the oxidizing action of the fuel, so that the particulate filter 400 is strongly regenerated. Further, a pre-filter catalyst device 610 having an oxidation catalyst is provided in the exhaust passage 310 between the subsequent temperature raising member 210 and the particulate filter 400. Therefore, the exhaust passage 310 is strongly heated by the high-temperature exhaust gas, so that the activity of the catalyst device 610 immediately before the filter is promoted to form a high-temperature exhaust gas in the exhaust passage 310, thereby the exhaust gas. The particulate filter 400 provided in the passage 310 is strongly regenerated.

図19は、上記内燃機関のフィルタ再生装置Bの第7の実施形態を示す。この第7の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bは、上記第3の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bにおいて、上記昇温部材110と上記パティキュレートフィルタ400との間の上記排気通路310に、排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進する酸化触媒を備えた上記フィルタ直前触媒装置610が設けられている。   FIG. 19 shows a seventh embodiment of the filter regeneration device B for the internal combustion engine. The filter regeneration device B for an internal combustion engine according to the seventh embodiment is the exhaust passage between the temperature raising member 110 and the particulate filter 400 in the filter regeneration device B for the internal combustion engine according to the third embodiment. 310 is provided with the catalyst device 610 just before the filter provided with an oxidation catalyst that promotes oxidation of a substance contained in the exhaust gas by a catalytic reaction.

上記フィルタ直前触媒装置610は、上記内燃機関のフィルタ再生装置Bの第5実施形態における上記フィルタ直前触媒装置610と同一の構成であるので、その説明をそのまま引用する。よって、上記フィルタ直前触媒装置610は、上記排気通路構成部材314の内部通路に収容され、上記排気通路構成部材314に保持されている。   Since the catalyst device 610 just before the filter has the same configuration as the catalyst device 610 just before the filter in the fifth embodiment of the filter regeneration device B of the internal combustion engine, the description thereof is cited as it is. Therefore, the catalyst device 610 just before the filter is accommodated in the internal passage of the exhaust passage constituting member 314 and is held by the exhaust passage constituting member 314.

そして、上記排気通路構成部材313の排気上流側に上記排気通路構成部材314が接続され、上記排気通路構成部材314の排気上流側に上記排気通路構成部材311が接続されている。しかし、これら上記排気通路構成部材311、314、313の間に例えば他の排気通路構成部材などが設けられていてもよい。上記温度センサ183の構成、配設位置、及びそれを用いた制御の内容は、上記第5の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bの場合と同一であるので、その説明をそのまま引用する。ここでは上記コントローラ170により上記温度センサ183の信号に基づいた制御を行うようにしたが、上記温度センサの信号を参照せずに制御するようにしてもよい。   The exhaust passage constituting member 314 is connected to the exhaust upstream side of the exhaust passage constituting member 313, and the exhaust passage constituting member 311 is connected to the exhaust upstream side of the exhaust passage constituting member 314. However, for example, another exhaust passage constituent member may be provided between the exhaust passage constituent members 311, 314, and 313. The configuration, arrangement position, and control content using the temperature sensor 183 are the same as those in the filter regeneration device B for the internal combustion engine of the fifth embodiment, and therefore the description thereof is cited as it is. Here, the controller 170 performs control based on the signal from the temperature sensor 183. However, the control may be performed without referring to the signal from the temperature sensor.

その他の構成は上記第3の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bと同一であるので、その説明をそのまま引用する。   The other configuration is the same as that of the filter regeneration device B for the internal combustion engine of the third embodiment, and the description thereof is cited as it is.

上記第7の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bは、上記排気系の昇温装置100からの上記高温の排気ガスにより、上記排気通路310が加熱されるので、上記排気通路310に供給された燃料の気化が促進され、その燃料の酸化作用により上記パティキュレートフィルタ400に捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタ400が再生される。さらに、上記昇温部材110と上記パティキュレートフィルタ400との間の上記排気通路310に酸化触媒を備えたフィルタ直前触媒装置610を設けた。そのため、上記高温の排気ガスにより、上記排気通路310が加熱されるので、上記フィルタ直前触媒装置610の活性が促進されて上記排気通路310に高温の排気ガスが形成され、これによって上記排気通路310に設けられた上記パティキュレートフィルタ400が再生される。   The internal combustion engine filter regeneration device B of the seventh embodiment is supplied to the exhaust passage 310 because the exhaust passage 310 is heated by the high-temperature exhaust gas from the exhaust temperature raising device 100. The vaporization of the fuel is promoted, and the particulate filter 400 is regenerated by promoting the oxidation of the particulate matter collected by the particulate filter 400 by the oxidizing action of the fuel. In addition, a pre-filter catalyst device 610 having an oxidation catalyst is provided in the exhaust passage 310 between the temperature raising member 110 and the particulate filter 400. Therefore, since the exhaust passage 310 is heated by the high-temperature exhaust gas, the activation of the catalyst device 610 just before the filter is promoted, and a high-temperature exhaust gas is formed in the exhaust passage 310, thereby the exhaust passage 310. The particulate filter 400 provided in is regenerated.

図20は、上記内燃機関のフィルタ再生装置Bの第8の実施形態を示す。この第8の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bは、上記第4の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bにおいて、上記後続昇温部材210と上記パティキュレートフィルタ400との間の上記排気通路310に、排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進する酸化触媒を備えた上記フィルタ直前触媒装置610が設けられている。   FIG. 20 shows an eighth embodiment of the filter regeneration device B for the internal combustion engine. The internal combustion engine filter regeneration device B according to the eighth embodiment is the exhaust gas between the succeeding temperature raising member 210 and the particulate filter 400 in the internal combustion engine filter regeneration device B according to the fourth embodiment. In the passage 310, the catalyst device 610 just before the filter provided with an oxidation catalyst that promotes oxidation of a substance contained in the exhaust gas by a catalytic reaction is provided.

上記フィルタ直前触媒装置610は、上記内燃機関のフィルタ再生装置Bの第5実施形態における上記フィルタ直前触媒装置610と同一の構成であるので、その説明をそのまま引用する。よって、上記フィルタ直前触媒装置610は、上記排気通路構成部材314の内部通路に収容され、上記排気通路構成部材314に保持されている。   Since the catalyst device 610 just before the filter has the same configuration as the catalyst device 610 just before the filter in the fifth embodiment of the filter regeneration device B of the internal combustion engine, the description thereof is cited as it is. Therefore, the catalyst device 610 just before the filter is accommodated in the internal passage of the exhaust passage constituting member 314 and is held by the exhaust passage constituting member 314.

そして、上記排気通路構成部材313の排気上流側に上記排気通路構成部材314が接続され、上記排気通路構成部材314の排気上流側に上記排気通路構成部材312が接続されている。しかし、これら上記排気通路構成部材312、314、313の間に例えば他の排気通路構成部材などが設けられていてもよい。上記温度センサ183の構成、配設位置、及びそれを用いた制御の内容は、配設位置が上記拡散板102の排気下流側であることに代えて上記拡散板201の排気下流側であること以外は、上記第5の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bの場合と同一であるので、その説明をそのまま引用する。ここでは上記コントローラ170により上記温度センサ183の信号に基づいた制御を行うようにしたが、上記温度センサの信号を参照せずに制御するようにしてもよい。   The exhaust passage constituting member 314 is connected to the exhaust upstream side of the exhaust passage constituting member 313, and the exhaust passage constituting member 312 is connected to the exhaust upstream side of the exhaust passage constituting member 314. However, for example, another exhaust passage constituent member may be provided between the exhaust passage constituent members 312, 314, and 313. The configuration of the temperature sensor 183, the position of the temperature sensor 183, and the content of control using the temperature sensor 183 is that the position of the temperature sensor 183 is on the exhaust gas downstream side of the diffusion plate 201 instead of the exhaust gas downstream side of the diffusion plate 102. Except for this, it is the same as in the case of the filter regeneration device B for the internal combustion engine of the fifth embodiment, so the description thereof will be cited as it is. Here, the controller 170 performs control based on the signal from the temperature sensor 183. However, the control may be performed without referring to the signal from the temperature sensor.

その他の構成は上記第4の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bと同一であるので、その説明をそのまま引用する。   The other configuration is the same as that of the filter regeneration device B for the internal combustion engine of the fourth embodiment, and the description thereof is cited as it is.

上記第8の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Bは、上記排気系の拡張昇温装置200からの上記高温の排気ガスにより、上記排気通路310が強力に加熱されるので、上記排気通路310に供給された燃料の気化が促進され、その燃料の酸化作用により上記パティキュレートフィルタ400に捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタ400が強力に再生される。さらに、上記後続昇温部材210と上記パティキュレートフィルタ400との間の上記排気通路310に酸化触媒を備えたフィルタ直前触媒装置610を設けた。そのため、上記高温の排気ガスにより、上記排気通路310が強力に加熱されるので、上記フィルタ直前触媒装置610の活性が促進されて上記排気通路310に高温の排気ガスが形成され、これによって上記排気通路310に設けられた上記パティキュレートフィルタ400が強力に再生される。   In the filter regeneration device B for an internal combustion engine according to the eighth embodiment, the exhaust passage 310 is strongly heated by the high-temperature exhaust gas from the extended temperature raising device 200 of the exhaust system. The vaporization of the fuel supplied to the fuel is promoted, and the oxidation of the particulate matter collected by the particulate filter 400 is promoted by the oxidizing action of the fuel, so that the particulate filter 400 is strongly regenerated. Further, a pre-filter catalyst device 610 having an oxidation catalyst is provided in the exhaust passage 310 between the subsequent temperature raising member 210 and the particulate filter 400. Therefore, the exhaust passage 310 is strongly heated by the high-temperature exhaust gas, so that the activity of the catalyst device 610 immediately before the filter is promoted to form a high-temperature exhaust gas in the exhaust passage 310, thereby the exhaust gas. The particulate filter 400 provided in the passage 310 is strongly regenerated.

次に、本発明の内燃機関のフィルタ再生装置Cの実施形態を説明する。図21は上記内燃機関のフィルタ再生装置Cの第1の実施形態を示す。この第1の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Cは、上記排気通路310に、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタ400を設け、上記排気通路310における上記パティキュレートフィルタ400の排気上流側に、排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進する酸化触媒を備えた上記フィルタ直前触媒装置610を設け、上記フィルタ直前触媒装置610の触媒活性が得られたときには上記物質の酸化反応により加熱された排気ガスで上記パティキュレートフィルタ400に捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタ400を再生するように構成した内燃機関300に設けられる。   Next, an embodiment of a filter regeneration device C for an internal combustion engine of the present invention will be described. FIG. 21 shows a first embodiment of the filter regeneration device C for the internal combustion engine. In the filter regeneration device C for an internal combustion engine according to the first embodiment, a particulate filter 400 for collecting particulate matter contained in exhaust gas is provided in the exhaust passage 310, and the particulate filter in the exhaust passage 310 is provided. 400 immediately before the filter is provided with an oxidation catalyst that promotes oxidation of a substance contained in the exhaust gas by a catalytic reaction, and when the catalytic activity of the catalyst immediately before the filter 610 is obtained, The internal combustion engine 300 is configured to regenerate the particulate filter 400 by promoting the oxidation of the particulate matter collected by the particulate filter 400 with the exhaust gas heated by the oxidation reaction of the material.

上記パティキュレートフィルタ400及び上記フィルタ直前触媒装置610を除いた上記内燃機関300の説明として、上記実施形態に係る排気系の昇温装置100における上記内燃機関300の説明をそのまま引用する。このことは後述する内燃機関のフィルタ再生装置Cの他の実施形態でも同様である。   As the description of the internal combustion engine 300 excluding the particulate filter 400 and the catalyst device 610 just before the filter, the description of the internal combustion engine 300 in the exhaust system temperature increasing device 100 according to the embodiment is used as it is. The same applies to other embodiments of the filter regeneration device C for an internal combustion engine, which will be described later.

上記パティキュレートフィルタ400は、上記内燃機関のフィルタ再生装置Aの第1実施形態における上記パティキュレートフィルタ400と同一の構成であるので、その説明をそのまま引用する。よって、上記パティキュレートフィルタ400は、上記排気通路構成部材313の内部通路に収容され、上記排気通路構成部材313に保持されている。   Since the particulate filter 400 has the same configuration as the particulate filter 400 in the first embodiment of the filter regeneration device A for the internal combustion engine, the description thereof will be cited as it is. Therefore, the particulate filter 400 is accommodated in the internal passage of the exhaust passage constituting member 313 and is held by the exhaust passage constituting member 313.

上記フィルタ直前触媒装置610は、上記内燃機関のフィルタ再生装置Bの第5の実施形態をにおける上記フィルタ直前触媒装置610と同一の構成であるので、その説明をそのまま引用する。よって、上記フィルタ直前触媒装置610は、上記排気通路構成部材314の内部通路に収容され、上記排気通路構成部材314に保持されている。   Since the catalyst device 610 just before the filter has the same configuration as the catalyst device 610 just before the filter in the fifth embodiment of the filter regeneration device B of the internal combustion engine, the description thereof is cited as it is. Therefore, the catalyst device 610 just before the filter is accommodated in the internal passage of the exhaust passage constituting member 314 and is held by the exhaust passage constituting member 314.

そして、上記実施形態の排気系の昇温装置100が、上記昇温部材110の少なくとも上記排出口113aの側の部分が上記フィルタ直前触媒装置610よりも排気上流側の上記排気通路310に配置されるように設けられている。この実施形態では上記排気通路構成部材314の排気上流側に上記排気通路構成部材311が接続されているが、上記排気通路構成部材314と上記排気通路構成部材311との間に例えば他の排気通路構成部材などが設けられていてもよい。183は、上記フィルタ直前触媒装置610の排気上流側で且つ拡散板102よりも排気下流側の上記排気通路310に設けられ、上記排気通路310の温度を検出する温度センサであって、この温度センサ183の出力信号が電線192jを介して上記コントローラ170へ送られている。そして、上記温度センサ183の信号に基づいて上記フィルタ直前触媒装置610の排気上流側の温度が所定の温度を超えないように上記液体燃料の供給、及び上記空気の供給などが制御される。上記温度センサ183は熱電対であるが、温度を検出できるのであれば他の装置であってもよい。しかし、上記排気通路310に設けられる上記温度センサの数、位置がこの実施形態によって限定されることはない。ここでは上記コントローラ170により上記温度センサ183の信号に基づいた制御を行うようにしたが、上記温度センサの信号を参照せずに制御するようにしてもよい。   In the exhaust system temperature increasing device 100 of the above embodiment, at least a portion of the temperature increasing member 110 on the exhaust port 113a side is disposed in the exhaust passage 310 upstream of the filter immediately preceding catalyst device 610. It is provided so that. In this embodiment, the exhaust passage constituent member 311 is connected to the exhaust upstream side of the exhaust passage constituent member 314. For example, another exhaust passage is provided between the exhaust passage constituent member 314 and the exhaust passage constituent member 311. A structural member or the like may be provided. A temperature sensor 183 is provided in the exhaust passage 310 on the exhaust upstream side of the catalyst device 610 immediately before the filter and on the exhaust downstream side of the diffusion plate 102, and detects the temperature of the exhaust passage 310. The output signal 183 is sent to the controller 170 via the electric wire 192j. Based on the signal from the temperature sensor 183, the supply of the liquid fuel, the supply of air, and the like are controlled so that the temperature on the exhaust upstream side of the catalyst device 610 just before the filter does not exceed a predetermined temperature. The temperature sensor 183 is a thermocouple, but may be another device as long as the temperature can be detected. However, the number and position of the temperature sensors provided in the exhaust passage 310 are not limited by this embodiment. Here, the controller 170 performs control based on the signal from the temperature sensor 183. However, the control may be performed without referring to the signal from the temperature sensor.

そして、上記フィルタ直前触媒装置610が上記排気系の昇温装置100により加熱されて上記フィルタ直前触媒装置610の触媒活性が促進され、上記物質の酸化反応により加熱された排気ガスで上記パティキュレートフィルタ400に捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタ400を再生するように構成している。   Then, the catalyst device 610 just before the filter is heated by the temperature raising device 100 of the exhaust system to promote the catalytic activity of the catalyst device 610 just before the filter, and the particulate filter is heated by the exhaust gas heated by the oxidation reaction of the substance. The particulate filter 400 is regenerated by promoting the oxidation of the particulate matter collected in 400.

上記第1の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Cは、上記排気系の昇温装置100からの上記高温の排気ガスにより、上記排気通路310が加熱されるので、上記フィルタ直前触媒装置610の活性が促進されて上記排気通路310に高温の排気ガスが形成され、これによって上記排気通路310に設けられた上記パティキュレートフィルタ400に捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタ400が再生される。   In the internal combustion engine filter regeneration device C of the first embodiment, the exhaust passage 310 is heated by the high-temperature exhaust gas from the exhaust system temperature raising device 100, so The activity is promoted to form a high-temperature exhaust gas in the exhaust passage 310, thereby promoting the oxidation of the particulate matter collected in the particulate filter 400 provided in the exhaust passage 310, and the particulates. Filter 400 is regenerated.

図22は上記内燃機関のフィルタ再生装置Cの第2の実施形態を示し、この第2の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Cは、上記排気通路310に、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタ400を設け、上記排気通路310における上記パティキュレートフィルタ400の排気上流側に、排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進する酸化触媒を備えた上記フィルタ直前触媒装置610を設け、上記フィルタ直前触媒装置610の触媒活性が得られたときには上記物質の酸化反応により加熱された排気ガスで上記パティキュレートフィルタ400に捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタ400を再生するように構成した内燃機関300に設けられる。この第2の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Cは、上記第1の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Cにおいて、上記排気系の昇温装置100に代えて上記排気系の拡張昇温装置200を設けている。   FIG. 22 shows a second embodiment of the filter regeneration device C for the internal combustion engine. The filter regeneration device C for the internal combustion engine according to the second embodiment includes particulate matter contained in the exhaust gas in the exhaust passage 310. The particulate filter 400 is provided in the exhaust passage 310, and the catalyst immediately before the filter is provided with an oxidation catalyst that promotes oxidation of a substance contained in the exhaust gas by a catalytic reaction at the exhaust upstream side of the particulate filter 400 in the exhaust passage 310. An apparatus 610 is provided, and when the catalytic activity of the catalyst apparatus 610 immediately before the filter is obtained, the exhaust gas heated by the oxidation reaction of the substance promotes the oxidation of the particulate matter collected on the particulate filter 400. The internal combustion engine 300 configured to regenerate the particulate filter 400 is provided. The internal combustion engine filter regeneration device C according to the second embodiment is the same as the internal combustion engine filter regeneration device C according to the first embodiment, except that the exhaust system temperature increase device 100 is replaced with an extended temperature increase of the exhaust system. An apparatus 200 is provided.

上記パティキュレートフィルタ400は、上記内燃機関のフィルタ再生装置Aの第1実施形態における上記パティキュレートフィルタ400と同一の構成であるので、その説明をそのまま引用する。よって、上記パティキュレートフィルタ400は、上記排気通路構成部材313の内部通路に収容され、上記排気通路構成部材313に保持されている。   Since the particulate filter 400 has the same configuration as the particulate filter 400 in the first embodiment of the filter regeneration device A for the internal combustion engine, the description thereof will be cited as it is. Therefore, the particulate filter 400 is accommodated in the internal passage of the exhaust passage constituting member 313 and is held by the exhaust passage constituting member 313.

上記フィルタ直前触媒装置610は、上記内燃機関のフィルタ再生装置Bの第5の実施形態をにおける上記フィルタ直前触媒装置610と同一の構成であるので、その説明をそのまま引用する。よって、上記フィルタ直前触媒装置610は、上記排気通路構成部材314の内部通路に収容され、上記排気通路構成部材314に保持されている。   Since the catalyst device 610 just before the filter has the same configuration as the catalyst device 610 just before the filter in the fifth embodiment of the filter regeneration device B of the internal combustion engine, the description thereof is cited as it is. Therefore, the catalyst device 610 just before the filter is accommodated in the internal passage of the exhaust passage constituting member 314 and is held by the exhaust passage constituting member 314.

そして、上記第1実施形態の排気系の拡張昇温装置200が、上記後続昇温部材210が上記フィルタ直前触媒装置610よりも排気上流側の上記排気通路310に配置されるように設けられている。この実施形態では上記排気通路構成部材314の排気上流側に上記排気通路構成部材312が接続されているが、上記排気通路構成部材314と上記排気通路構成部材312との間に例えば他の排気通路構成部材などが設けられていてもよい。上記温度センサ183の構成、配設位置、及びそれを用いた制御の内容は、配設位置が上記拡散板102の排気下流側であることに代えて上記拡散板201の排気下流側であること以外は、上記第1の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Cの場合と同一であるので、その説明をそのまま引用する。ここでは上記コントローラ170により上記温度センサ183の信号に基づいた制御を行うようにしたが、上記温度センサの信号を参照せずに制御するようにしてもよい。   Further, the extended temperature raising device 200 for the exhaust system of the first embodiment is provided such that the subsequent temperature raising member 210 is disposed in the exhaust passage 310 upstream of the catalyst immediately before the filter catalyst 610. Yes. In this embodiment, the exhaust passage constituting member 312 is connected to the exhaust upstream side of the exhaust passage constituting member 314. However, for example, another exhaust passage is provided between the exhaust passage constituting member 314 and the exhaust passage constituting member 312. A structural member or the like may be provided. The configuration of the temperature sensor 183, the position of the temperature sensor 183, and the content of control using the temperature sensor 183 is that the position of the temperature sensor 183 is on the exhaust gas downstream side of the diffusion plate 201 instead of the exhaust gas downstream side of the diffusion plate 102. Except for this, it is the same as in the case of the filter regeneration device C for the internal combustion engine of the first embodiment, so the description thereof will be cited as it is. Here, the controller 170 performs control based on the signal from the temperature sensor 183. However, the control may be performed without referring to the signal from the temperature sensor.

そして、上記フィルタ直前触媒装置610が上記排気系の拡張昇温装置200により加熱されて上記フィルタ直前触媒装置610の触媒活性が促進され、上記物質の酸化反応により加熱された排気ガスで上記パティキュレートフィルタ400に捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタ400を再生するように構成している。この場合、上記第1の実施形態の排気系の拡張昇温装置200に代えて、上記第2の実施形態、上記第3の実施形態、又は上記第4の実施形態に係る排気系の拡張昇温装置200を設けてもよい。したがって、上記後続昇温室211の排気上流側からの空気は、上記内燃機関300から排出された排気ガスに含まれる空気、上記追加の空気配管250から供給された空気、及びこれら両方の空気のうちの、いずれかである。   Then, the catalyst device 610 just before the filter is heated by the extended temperature increasing device 200 of the exhaust system, the catalytic activity of the catalyst device 610 just before the filter is promoted, and the particulates with the exhaust gas heated by the oxidation reaction of the substance. The particulate filter 400 is regenerated by promoting the oxidation of the particulate matter collected by the filter 400. In this case, instead of the exhaust system extended temperature raising apparatus 200 of the first embodiment, the exhaust system according to the second embodiment, the third embodiment, or the fourth embodiment may be expanded. A temperature device 200 may be provided. Therefore, the air from the exhaust upstream side of the subsequent heating chamber 211 is the air included in the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 300, the air supplied from the additional air pipe 250, or both of these airs. One of them.

上記第2の実施形態の内燃機関のフィルタ再生装置Cは、上記排気系の拡張昇温装置200からの上記高温の排気ガスにより、上記排気通路310が強力に加熱されるので、上記フィルタ直前触媒装置610の活性が促進されて上記排気通路310に高温の排気ガスが形成され、これによって上記パティキュレートフィルタ400に捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタ400が強力に再生される。   In the internal combustion engine filter regeneration device C according to the second embodiment, the exhaust passage 310 is strongly heated by the high-temperature exhaust gas from the exhaust system extended temperature raising device 200. The activation of the device 610 is promoted to form high-temperature exhaust gas in the exhaust passage 310, thereby promoting the oxidation of the particulate matter collected in the particulate filter 400, thereby strengthening the particulate filter 400. Played.

次に、本発明の内燃機関の排気浄化装置の実施形態を説明する。図23は上記内燃機関の排気浄化装置の第1の実施形態を示す。この第1の実施形態の内燃機関の排気浄化装置は、上記排気通路310に、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集する上記パティキュレートフィルタ400を設け、上記排気通路310における上記パティキュレートフィルタ400の排気下流側に、排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進する酸化触媒を備えた上記フィルタ後方触媒装置620を設けた内燃機関300の排気浄化装置である。   Next, an embodiment of an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine of the present invention will be described. FIG. 23 shows a first embodiment of the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine. In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment, the particulate filter 400 that collects particulate matter contained in exhaust gas is provided in the exhaust passage 310, and the particulate filter in the exhaust passage 310 is provided. The exhaust gas purification apparatus of the internal combustion engine 300 is provided with the above-described filter rear catalyst device 620 provided with an oxidation catalyst that promotes the oxidation of a substance contained in the exhaust gas by a catalytic reaction on the exhaust gas downstream side of 400.

上記パティキュレートフィルタ400及び上記フィルタ後方触媒装置620を除いた上記内燃機関300の説明として、上記実施形態に係る排気系の昇温装置100における上記内燃機関300の説明をそのまま引用する。このことは後述する内燃機関の排気浄化装置の他の実施形態でも同様である。   As the description of the internal combustion engine 300 excluding the particulate filter 400 and the filter rear catalyst device 620, the description of the internal combustion engine 300 in the exhaust system temperature increasing device 100 according to the embodiment is used as it is. The same applies to other embodiments of the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, which will be described later.

上記パティキュレートフィルタ400は、上記内燃機関のフィルタ再生装置Aの第1実施形態における上記パティキュレートフィルタ400と同一の構成であるので、その説明をそのまま引用する。よって、上記パティキュレートフィルタ400は、上記排気通路構成部材313の内部通路に収容され、上記排気通路構成部材313に保持されている。   Since the particulate filter 400 has the same configuration as the particulate filter 400 in the first embodiment of the filter regeneration device A for the internal combustion engine, the description thereof will be cited as it is. Therefore, the particulate filter 400 is accommodated in the internal passage of the exhaust passage constituting member 313 and is held by the exhaust passage constituting member 313.

上記フィルタ後方触媒装置620は、上記内燃機関のフィルタ再生装置Bの第5の実施形態をにおける上記フィルタ直前触媒装置610と同一の構成である。すなわち、上記フィルタ後方触媒装置620は、上記酸化触媒と、この酸化触媒をその両端を除いて覆うケーシングとを備えているが、このようなケーシングを設けずに上記酸化触媒そのものにより上記フィルタ後方触媒装置を構成してもよい。このフィルタ後方触媒装置620は、排気流の方向にみて上記フィルタ後方触媒装置620の断面が上記排気通路310の全面を占めるように設けられており、上記排気通路310を流れる上記排気ガスはその全量が上記フィルタ後方触媒装置620を通るようにしている。このフィルタ後方触媒装置620が備える酸化触媒は、ディーゼル用酸化触媒であるが、上記内燃機関の状態に応じて他の種類の酸化触媒を用いてもよい。上記フィルタ後方触媒装置620の一端には排気ガスの導入側の端面が設けられており、上記フィルタ後方触媒装置620の他端には排気ガスの導出側の端面が設けられている。上記フィルタ後方触媒装置620は、排気通路構成部材、つまり上記排気通路310を構成する部材である筒形の排気通路構成部材315の内部通路に収容されて、その排気通路構成部材315に保持されている。そして、上記フィルタ後方触媒装置620の上記導入側の端面は、上記排気通路310において排気上流側に向いており、上記導出側の端面は上記排気通路310において排気下流側に向いている。上記フィルタ後方触媒装置620は、排気ガスを流すための細い貫通孔が多数設けられたステンレス製の母材と、上記母材に担持された酸化触媒としての白金(Pt)とを備えている。上記母材はステンレス製に限定されることはなく、例えばコージェライト、セラミックなどで形成してもよい。上記担持される材料は白金(Pt)に限定されることはなく、排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進する酸化触媒の機能を発揮するのであれば他の材質であってもよい。そして、排気上流側の排気通路310からの排気ガスが上記導入側の端面から上記フィルタ後方触媒装置620へ入ると、上記フィルタ後方触媒装置620における酸化触媒の触媒反応により、排気ガスに含まれる粒子状物質が酸化され、また排気ガスに含まれるCO、HC、SOFなどの物質が酸化されてCO2や水などに変わる。そして、この酸化反応によって排気ガスが加熱されて高温になる。本発明のフィルタ後方触媒装置は、この実施形態によって限定解釈されるものではなく、排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進する機能を発揮するものであればよい。以上の構成により、上記フィルタ後方触媒装置620における上記物質の酸化反応により上記パティキュレートフィルタ400から排出された白煙の酸化を促進するようにしている。本発明でいう上記物質には、排気ガスに含まれる粒子状物質、排気ガスに含まれるCO、HC、SOFなどの物質が含まれている。   The filter rear catalyst device 620 has the same configuration as the catalyst device 610 just before the filter in the fifth embodiment of the filter regeneration device B of the internal combustion engine. That is, the filter rear catalyst device 620 includes the oxidation catalyst and a casing that covers the oxidation catalyst except for both ends thereof. However, the filter rear catalyst is formed by the oxidation catalyst itself without providing such a casing. An apparatus may be configured. The filter rear catalyst device 620 is provided such that the cross section of the filter rear catalyst device 620 occupies the entire surface of the exhaust passage 310 in the direction of the exhaust flow, and the exhaust gas flowing through the exhaust passage 310 is entirely contained. Passes through the filter rear catalyst device 620. The oxidation catalyst provided in the filter rear catalyst device 620 is a diesel oxidation catalyst, but other types of oxidation catalysts may be used depending on the state of the internal combustion engine. One end of the filter rear catalyst device 620 is provided with an end face on the exhaust gas introduction side, and the other end of the filter rear catalyst device 620 is provided with an end face on the exhaust gas outlet side. The filter rear catalyst device 620 is accommodated in an internal passage of an exhaust passage constituting member, that is, a cylindrical exhaust passage constituting member 315 that is a member constituting the exhaust passage 310, and is held by the exhaust passage constituting member 315. Yes. The end face on the introduction side of the filter rear catalyst device 620 faces the exhaust upstream side in the exhaust passage 310, and the end face on the lead-out side faces the exhaust downstream side in the exhaust passage 310. The filter rear catalyst device 620 includes a stainless steel base material provided with a large number of thin through holes for flowing exhaust gas, and platinum (Pt) as an oxidation catalyst supported on the base material. The base material is not limited to stainless steel, and may be formed of, for example, cordierite or ceramic. The supported material is not limited to platinum (Pt), and may be any other material as long as it exhibits the function of an oxidation catalyst that promotes the oxidation of a substance contained in the exhaust gas by a catalytic reaction. . Then, when exhaust gas from the exhaust passage 310 on the exhaust upstream side enters the filter rear catalyst device 620 from the end surface on the introduction side, particles contained in the exhaust gas due to the catalytic reaction of the oxidation catalyst in the filter rear catalyst device 620. The substances are oxidized, and substances such as CO, HC, and SOF contained in the exhaust gas are oxidized to be changed to CO2 or water. The exhaust gas is heated by this oxidation reaction to a high temperature. The filter rear catalyst device of the present invention is not limited to this embodiment, and may be any device that exhibits a function of promoting oxidation of a substance contained in exhaust gas by a catalytic reaction. With the above configuration, the oxidation of the white smoke discharged from the particulate filter 400 by the oxidation reaction of the substance in the filter rear catalyst device 620 is promoted. The substances mentioned in the present invention include particulate substances contained in exhaust gas, and substances such as CO, HC, and SOF contained in exhaust gas.

そして、上記実施形態の排気系の昇温装置100が、上記昇温部材110の少なくとも上記排出口113aの側の部分が、上記パティキュレートフィルタ400よりも排気下流側で且つ上記フィルタ後方触媒装置620よりも排気上流側における上記排気通路310に配置されるように設けられている。この実施形態では上記排気通路構成部材313と上記排気通路構成部材315との間に上記排気通路構成部材311が接続されているが、上記排気通路構成部材313と上記排気通路構成部材311との間、又は上記排気通路構成部材311と上記排気通路構成部材315との間に例えば他の排気通路構成部材などが設けられていてもよい。183は、上記フィルタ後方触媒装置620の排気上流側で且つ拡散板102よりも排気下流側の上記排気通路310に設けられ、上記排気通路310の温度を検出する温度センサであって、この温度センサ183の出力信号が電線192jを介して上記コントローラ170へ送られている。そして、上記温度センサ183の信号に基づいて上記フィルタ後方触媒装置620の排気上流側の温度が所定の温度を超えないように上記液体燃料の供給、及び上記空気の供給などが制御される。上記温度センサ183は熱電対であるが、温度を検出できるのであれば他の装置であってもよい。しかし、上記排気通路310に設けられる上記温度センサの数、位置がこの実施形態によって限定されることはない。ここでは上記コントローラ170により上記温度センサ183の信号に基づいた制御を行うようにしたが、上記温度センサの信号を参照せずに制御するようにしてもよい。   In the temperature raising device 100 for the exhaust system of the above embodiment, at least a portion of the temperature raising member 110 on the exhaust port 113a side is on the exhaust downstream side of the particulate filter 400 and the filter rear catalyst device 620. It is provided so as to be disposed in the exhaust passage 310 on the exhaust upstream side. In this embodiment, the exhaust passage constituent member 311 is connected between the exhaust passage constituent member 313 and the exhaust passage constituent member 315, but between the exhaust passage constituent member 313 and the exhaust passage constituent member 311. Alternatively, for example, another exhaust passage constituent member may be provided between the exhaust passage constituent member 311 and the exhaust passage constituent member 315. A temperature sensor 183 is provided in the exhaust passage 310 on the exhaust upstream side of the filter rear catalyst device 620 and on the exhaust downstream side of the diffusion plate 102, and detects the temperature of the exhaust passage 310. The output signal 183 is sent to the controller 170 via the electric wire 192j. Based on the signal from the temperature sensor 183, the supply of the liquid fuel, the supply of air, and the like are controlled such that the temperature on the exhaust upstream side of the filter rear catalyst device 620 does not exceed a predetermined temperature. The temperature sensor 183 is a thermocouple, but may be another device as long as the temperature can be detected. However, the number and position of the temperature sensors provided in the exhaust passage 310 are not limited by this embodiment. Here, the controller 170 performs control based on the signal from the temperature sensor 183. However, the control may be performed without referring to the signal from the temperature sensor.

そして、上記フィルタ後方触媒装置620が上記排気系の昇温装置100により加熱されて上記フィルタ後方触媒装置620の触媒活性が促進され、上記パティキュレートフィルタ400から排出された排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進するように構成している。   The filter rear catalyst device 620 is heated by the exhaust system temperature raising device 100 to promote the catalytic activity of the filter rear catalyst device 620, and the substance contained in the exhaust gas discharged from the particulate filter 400 is increased. The oxidation is promoted by a catalytic reaction.

上記第1の実施形態の内燃機関の排気浄化装置は、上記排気系の昇温装置100からの上記高温の排気ガスにより、上記排気通路310が加熱されるので、上記フィルタ後方触媒装置620の活性が促進されて上記排気通路310に高温の排気ガスが形成され、これによって上記内燃機関300で発生して上記パティキュレートフィルタ400に溜まり、上記パティキュレートフィルタ400から排出された白煙が酸化されて減る。   In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment, the exhaust passage 310 is heated by the high-temperature exhaust gas from the temperature raising device 100 of the exhaust system, so that the activity of the filter rear catalyst device 620 is increased. As a result, high temperature exhaust gas is formed in the exhaust passage 310, and is thereby accumulated in the internal combustion engine 300 and accumulated in the particulate filter 400, and the white smoke discharged from the particulate filter 400 is oxidized. decrease.

図24は上記内燃機関の排気浄化装置の第2の実施形態を示す。この第2の実施形態の内燃機関の排気浄化装置は、上記排気通路310に、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集する上記パティキュレートフィルタ400を設け、上記排気通路310における上記パティキュレートフィルタ400の排気下流側に、排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進する酸化触媒を備えた上記フィルタ後方触媒装置620を設けた内燃機関300の排気浄化装置である。この第2の実施形態の内燃機関の排気浄化装置は、上記第1の実施形態の内燃機関の排気浄化装置において、上記排気系の昇温装置100に代えて上記排気系の拡張昇温装置200を設けている。   FIG. 24 shows a second embodiment of the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine. In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the second embodiment, the particulate filter 400 that collects particulate matter contained in the exhaust gas is provided in the exhaust passage 310, and the particulate filter in the exhaust passage 310 is provided. The exhaust gas purification apparatus of the internal combustion engine 300 is provided with the above-described filter rear catalyst device 620 provided with an oxidation catalyst that promotes the oxidation of a substance contained in the exhaust gas by a catalytic reaction on the exhaust gas downstream side of 400. The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the second embodiment is the same as the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment. Is provided.

上記パティキュレートフィルタ400は、上記内燃機関のフィルタ再生装置Aの第1実施形態における上記パティキュレートフィルタ400と同一の構成であるので、その説明をそのまま引用する。よって、上記パティキュレートフィルタ400は、上記排気通路構成部材313の内部通路に収容され、上記排気通路構成部材313に保持されている。   Since the particulate filter 400 has the same configuration as the particulate filter 400 in the first embodiment of the filter regeneration device A for the internal combustion engine, the description thereof will be cited as it is. Therefore, the particulate filter 400 is accommodated in the internal passage of the exhaust passage constituting member 313 and is held by the exhaust passage constituting member 313.

上記フィルタ後方触媒装置620は、上記内燃機関の排気浄化装置の第1の実施形態をにおける上記フィルタ後方触媒装置620と同一の構成であるので、その説明をそのまま引用する。よって、上記フィルタ後方触媒装置620は、上記排気通路構成部材315の内部通路に収容され、上記排気通路構成部材315に保持されている。   The filter rear catalyst device 620 has the same configuration as that of the filter rear catalyst device 620 in the first embodiment of the exhaust gas purification apparatus for the internal combustion engine, and therefore, the description thereof is directly cited. Therefore, the filter rear catalyst device 620 is accommodated in the internal passage of the exhaust passage constituting member 315 and is held by the exhaust passage constituting member 315.

そして、上記第1実施形態の排気系の拡張昇温装置200が、上記後続昇温部材210が上記パティキュレートフィルタ400よりも排気下流側で且つ上記フィルタ後方触媒装置620よりも排気上流側の上記排気通路310に配置されるように設けられている。この実施形態では上記排気通路構成部材313と上記排気通路構成部材315との間に上記排気通路構成部材312が接続されているが、上記排気通路構成部材313と上記排気通路構成部材312との間、又は上記排気通路構成部材312と上記排気通路構成部材315との間に例えば他の排気通路構成部材などが設けられていてもよい。上記温度センサ183の構成、配設位置、及びそれを用いた制御の内容は、配設位置が上記拡散板102の排気下流側であることに代えて上記拡散板201の排気下流側であること以外は、上記第1の実施形態の内燃機関の排気浄化装置の場合と同一であるので、その説明をそのまま引用する。ここでは上記コントローラ170により上記温度センサ183の信号に基づいた制御を行うようにしたが、上記温度センサの信号を参照せずに制御するようにしてもよい。   Then, the exhaust system extended temperature raising device 200 of the first embodiment is configured such that the subsequent temperature raising member 210 is located on the exhaust downstream side of the particulate filter 400 and on the exhaust upstream side of the filter rear catalyst device 620. It is provided so as to be arranged in the exhaust passage 310. In this embodiment, the exhaust passage constituent member 312 is connected between the exhaust passage constituent member 313 and the exhaust passage constituent member 315, but between the exhaust passage constituent member 313 and the exhaust passage constituent member 312. Alternatively, for example, another exhaust passage constituent member may be provided between the exhaust passage constituent member 312 and the exhaust passage constituent member 315. The configuration of the temperature sensor 183, the position of the temperature sensor 183, and the content of control using the temperature sensor 183 is that the position of the temperature sensor 183 is on the exhaust gas downstream side of the diffusion plate 201 instead of the exhaust gas downstream side of the diffusion plate 102 Except for the above, it is the same as in the case of the exhaust gas purification apparatus for the internal combustion engine of the first embodiment, so the description thereof is cited as it is. Here, the controller 170 performs control based on the signal from the temperature sensor 183. However, the control may be performed without referring to the signal from the temperature sensor.

そして、上記フィルタ後方触媒装置620が上記排気系の拡張昇温装置200により加熱されて上記フィルタ後方触媒装置620の触媒活性が促進され、上記パティキュレートフィルタ400から排出された排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進するように構成している。この場合、上記第1の実施形態の排気系の拡張昇温装置200に代えて、上記第2の実施形態、上記第3の実施形態、又は上記第4の実施形態に係る排気系の拡張昇温装置200を設けてもよい。したがって、上記後続昇温室211の排気上流側からの空気は、上記内燃機関300から排出された排気ガスに含まれる空気、上記追加の空気配管250から供給された空気、及びこれら両方の空気のうちの、いずれかである。   Then, the filter rear catalyst device 620 is heated by the extended temperature raising device 200 of the exhaust system, the catalytic activity of the filter rear catalyst device 620 is promoted, and the substance contained in the exhaust gas discharged from the particulate filter 400 The oxidation is promoted by a catalytic reaction. In this case, instead of the exhaust system extended temperature raising apparatus 200 of the first embodiment, the exhaust system according to the second embodiment, the third embodiment, or the fourth embodiment may be expanded. A temperature device 200 may be provided. Therefore, the air from the exhaust upstream side of the subsequent heating chamber 211 is the air included in the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 300, the air supplied from the additional air pipe 250, or both of these airs. One of them.

上記第2の実施形態の内燃機関の排気浄化装置は、上記排気系の拡張昇温装置200からの上記高温の排気ガスにより、上記排気通路310が強力に加熱されるので、上記フィルタ後方触媒装置620の活性が促進されて更に高温の排気ガスが形成され、これによって上記内燃機関300で発生して上記パティキュレートフィルタ400に溜まり、上記パティキュレートフィルタ400から排出された白煙が酸化されて減る。   In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the second embodiment, the exhaust passage 310 is strongly heated by the high-temperature exhaust gas from the extended temperature raising device 200 of the exhaust system. The activity of 620 is promoted to form a higher-temperature exhaust gas, which is generated in the internal combustion engine 300 and accumulated in the particulate filter 400, and the white smoke discharged from the particulate filter 400 is oxidized and reduced. .

図25は、上記内燃機関の排気浄化装置の第3の実施形態を示す。この第3の実施形態の内燃機関の排気浄化装置は、上記第1の実施形態の内燃機関の排気浄化装置において、上記パティキュレートフィルタ400よりも排気上流側の上記排気通路310に、排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進する酸化触媒を備えたフィルタ直前触媒装置610が設けられている。   FIG. 25 shows a third embodiment of the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine. The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the third embodiment is the same as the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment, except that the exhaust gas is introduced into the exhaust passage 310 upstream of the particulate filter 400 and into the exhaust gas. A catalyst immediately before filter device 610 is provided that includes an oxidation catalyst that promotes oxidation of contained substances by a catalytic reaction.

上記フィルタ直前触媒装置610は、上記内燃機関のフィルタ再生装置Bの第5の実施形態における上記フィルタ直前触媒装置610と同一の構成であるので、その説明をそのまま引用する。よって、上記フィルタ直前触媒装置610は、上記排気通路構成部材314の内部通路に収容され、上記排気通路構成部材314に保持されている。   Since the catalyst device 610 just before the filter has the same configuration as the catalyst device 610 just before the filter in the fifth embodiment of the filter regeneration device B of the internal combustion engine, the description thereof is cited as it is. Therefore, the catalyst device 610 just before the filter is accommodated in the internal passage of the exhaust passage constituting member 314 and is held by the exhaust passage constituting member 314.

そして、上記排気通路構成部材314と上記排気通路構成部材311との間には他の排気通路構成部材などが設けられているが、上記排気通路構成部材314と上記排気通路構成部材311とを接続してもよい。上記温度センサ183の構成、配設位置、及びそれを用いた制御の内容は、上記第1の実施形態の内燃機関の排気浄化装置の場合と同一であるので、その説明をそのまま引用する。   Further, other exhaust passage constituent members and the like are provided between the exhaust passage constituent member 314 and the exhaust passage constituent member 311. The exhaust passage constituent member 314 and the exhaust passage constituent member 311 are connected to each other. May be. The configuration, arrangement position, and control content using the temperature sensor 183 are the same as those in the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the first embodiment, and therefore, the description thereof is cited as it is.

その他の構成は上記第1の実施形態の内燃機関の排気浄化装置と同一であるので、その説明をそのまま引用する。   Since the other configuration is the same as that of the exhaust gas purification apparatus for the internal combustion engine of the first embodiment, the description thereof is cited as it is.

上記第3の実施形態の内燃機関の排気浄化装置は、上記排気系の昇温装置100からの上記高温の排気ガスにより、上記排気通路310が加熱されるので、上記フィルタ後方触媒装置620の活性が促進されて上記排気通路310に高温の排気ガスが形成され、これによって上記内燃機関300で発生して上記パティキュレートフィルタ400に溜まり、上記パティキュレートフィルタ400から排出された白煙が酸化されて減る。さらに、上記フィルタ直前触媒装置610が活性を得たときには、このフィルタ直前触媒装置610を通過した高温の排気ガスにより、上記パティキュレートフィルタ400に捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタ400が再生される。   In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the third embodiment, the exhaust passage 310 is heated by the high-temperature exhaust gas from the temperature raising device 100 of the exhaust system, so that the activity of the filter rear catalyst device 620 is increased. As a result, a high temperature exhaust gas is formed in the exhaust passage 310, which is generated in the internal combustion engine 300 and accumulated in the particulate filter 400, and the white smoke discharged from the particulate filter 400 is oxidized. decrease. Furthermore, when the catalyst device immediately before the filter 610 has gained activity, the high-temperature exhaust gas that has passed through the catalyst device immediately before the filter 610 promotes the oxidation of the particulate matter collected by the particulate filter 400, and The particulate filter 400 is regenerated.

図26は、上記内燃機関の排気浄化装置の第4の実施形態を示す。この第4の実施形態の内燃機関の排気浄化装置は、上記第2の実施形態の内燃機関の排気浄化装置において、上記後続昇温部材210と上記パティキュレートフィルタ400との間の上記排気通路310に、排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進する酸化触媒を備えた上記フィルタ直前触媒装置610が設けられている。   FIG. 26 shows a fourth embodiment of the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine. The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the fourth embodiment is the exhaust gas passage 310 between the subsequent temperature raising member 210 and the particulate filter 400 in the exhaust gas purification apparatus for the internal combustion engine according to the second embodiment. Further, the catalyst device 610 immediately before the filter is provided, which includes an oxidation catalyst that promotes oxidation of a substance contained in the exhaust gas by a catalytic reaction.

上記フィルタ直前触媒装置610は、上記内燃機関のフィルタ再生装置Bの第5実施形態における上記フィルタ直前触媒装置610と同一の構成であるので、その説明をそのまま引用する。よって、上記フィルタ直前触媒装置610は、上記排気通路構成部材314の内部通路に収容され、上記排気通路構成部材314に保持されている。   Since the catalyst device 610 just before the filter has the same configuration as the catalyst device 610 just before the filter in the fifth embodiment of the filter regeneration device B of the internal combustion engine, the description thereof is cited as it is. Therefore, the catalyst device 610 just before the filter is accommodated in the internal passage of the exhaust passage constituting member 314 and is held by the exhaust passage constituting member 314.

そして、上記排気通路構成部材313の排気上流側に上記排気通路構成部材314が接続され、上記排気通路構成部材314の排気上流側に上記排気通路構成部材312が接続されている。しかし、これら上記排気通路構成部材312、314、313の間に例えば他の排気通路構成部材などが設けられていてもよい。上記温度センサ183の構成、配設位置、及びそれを用いた制御の内容は、配設位置が上記拡散板102の排気下流側であることにに代えて上記拡散板201の排気下流側であること以外は、上記第1の実施形態の内燃機関の排気浄化装置の場合と同一であるので、その説明をそのまま引用する。   The exhaust passage constituting member 314 is connected to the exhaust upstream side of the exhaust passage constituting member 313, and the exhaust passage constituting member 312 is connected to the exhaust upstream side of the exhaust passage constituting member 314. However, for example, another exhaust passage constituent member may be provided between the exhaust passage constituent members 312, 314, and 313. The configuration of the temperature sensor 183, the position of the temperature sensor 183, and the contents of control using the temperature sensor 183 are on the exhaust gas downstream side of the diffusion plate 201 instead of the arrangement position being on the exhaust gas downstream side of the diffusion plate 102. Except for this, it is the same as in the case of the exhaust gas purification apparatus for the internal combustion engine of the first embodiment, and the description thereof is cited as it is.

その他の構成は上記第2の実施形態の内燃機関の排気浄化装置と同一であるので、その説明をそのまま引用する。   Since the other configuration is the same as that of the exhaust gas purification apparatus for the internal combustion engine of the second embodiment, the description thereof is cited as it is.

上記第4の実施形態の内燃機関の排気浄化装置は、上記排気系の拡張昇温装置200からの上記高温の排気ガスにより、上記排気通路310が強力に加熱されるので、上記フィルタ後方触媒装置620の活性が促進されて上記排気通路310に高温の排気ガスが形成され、これによって上記内燃機関300で発生して上記パティキュレートフィルタ400に溜まり、上記パティキュレートフィルタ400から排出された白煙が酸化されて減る。さらに、上記フィルタ直前触媒装置610が活性を得たときには、このフィルタ直前触媒装置610を通過した高温の排気ガスにより、上記パティキュレートフィルタ400に捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタ400が再生される。   In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the fourth embodiment, the exhaust passage 310 is strongly heated by the high-temperature exhaust gas from the extended temperature raising device 200 of the exhaust system. The activation of 620 is promoted to form high-temperature exhaust gas in the exhaust passage 310, which causes the white smoke generated in the internal combustion engine 300 to accumulate in the particulate filter 400 and discharged from the particulate filter 400. Reduced by oxidation. Furthermore, when the catalyst device immediately before the filter 610 has gained activity, the high-temperature exhaust gas that has passed through the catalyst device immediately before the filter 610 promotes the oxidation of the particulate matter collected by the particulate filter 400, and The particulate filter 400 is regenerated.

本発明の内燃機関の排気系の昇温装置、及び排気系の拡張昇温装置、並びにそれらを用いた内燃機関のフィルタ再生装置、及び内燃機関の排気浄化装置は、それぞれ以上で説明した実施形態及びその変形例の特徴を組み合わせた実施形態を含んでいる。さらに、以上の実施形態及びその変形例は、本発明の排気系の昇温装置、及び排気系の拡張昇温装置、並びにそれらを用いた内燃機関のフィルタ再生装置、及び内燃機関の排気浄化装置のいくつかの例を示したに過ぎない。したがって、これらの実施形態及びその変形例の記載によって本発明の排気系の昇温装置、及び排気系の拡張昇温装置、並びにそれらを用いた内燃機関のフィルタ再生装置、及び内燃機関の排気浄化装置がそれぞれ限定解釈されることはない。   The internal combustion engine exhaust system temperature raising device, the exhaust system extended temperature raising device, the internal combustion engine filter regeneration device, and the internal combustion engine exhaust gas purification device according to the embodiments of the present invention are described above. And embodiments that combine the features of the variations thereof. Furthermore, the above-described embodiment and the modification thereof are the exhaust system temperature rising device, the exhaust system extended temperature increasing device, the internal combustion engine filter regeneration device using the same, and the exhaust gas purification device for the internal combustion engine. There are only a few examples. Therefore, according to the description of these embodiments and modifications thereof, the exhaust temperature raising device, the exhaust system extended temperature raising device, the internal combustion engine filter regeneration device using them, and the exhaust gas purification of the internal combustion engine are disclosed. Each device is not construed as limited.

100 排気系の昇温装置
101 導入部
110 昇温部材
111 昇温室
112 底面
113 周囲面
113a 排出口
120 収容部材
121 一端
122 他端
123 隙間
124 燃料通路
125 開口
130 発熱部材
132 発熱部
132a 突出部
132aa 先端
140 包囲部材
141 隙間
142 隙間
143 底面側の端縁
144 反底面側の端縁
150 液体燃料配管
160 空気配管
161 空気出口
195 燃料タンク
200 排気系の拡張昇温装置
210 後続昇温部材
211 後続昇温室
212 入口
213 出口
214 周壁
215 貯留部
230 後続液体燃料配管
240 後続混合気配管
250 追加の空気配管
300 内燃機関
310 排気通路
311 排気通路構成部材
312 排気通路構成部材
313 排気通路構成部材
314 排気通路構成部材
315 排気通路構成部材
400 パティキュレートフィルタ
510 インジェクタ
610 フィルタ直前触媒装置
620 フィルタ後方触媒装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Exhaust-system temperature rising apparatus 101 Introduction part 110 Temperature rising member 111 Temperature rising chamber 112 Bottom surface 113 Peripheral surface 113a Outlet 120 Storage member 121 One end 122 Other end 123 Crevice 124 Fuel passage 125 Opening 130 Heat generating member 132 Heat generating part 132a Protruding part 132aa Front end 140 Surrounding member 141 Crevice 142 Crevice 143 Bottom side edge 144 Opposite side edge 150 Liquid fuel piping 160 Air piping 161 Air outlet 195 Fuel tank 200 Exhaust system expansion temperature raising device 210 Subsequent temperature raising member 211 Subsequent ascent Greenhouse 212 Inlet 213 Outlet 214 Peripheral wall 215 Reservoir 230 Subsequent liquid fuel piping 240 Subsequent mixture piping 250 Additional air piping 300 Internal combustion engine 310 Exhaust passage 311 Exhaust passage component 312 Exhaust passage component 313 Exhaust passage component 3 14 Exhaust passage constituent member 315 Exhaust passage constituent member 400 Particulate filter 510 Injector 610 Catalytic device immediately before filter 620 Rear catalytic device of filter

Claims (18)

内燃機関の排気通路を昇温させる排気系の昇温装置であって、
内部に、底面と上記底面の周囲から立ち上がる周囲面とにより、上記周囲面の周縁に形成された排出口で外部に開放された昇温室が形成された昇温部材と、
上記昇温部材の外部に配置され、一端が上記底面に開口するように上記昇温部材に接続されると共に他端が閉塞された筒状の収容部材と、
一端が上記収容部材の内部に接続され、液体燃料が供給されることになる液体燃料配管と、
通電により発熱する棒状の発熱部を有し、この発熱部が上記収容部材の内部から上記開口を経て上記昇温室に突き出るように且つ上記発熱部と上記収容部材との間に全周にわたって隙間が形成されるように上記収容部材に設けられた発熱部材と、
上記底面から上記発熱部の先端付近まで立ち上がり、上記発熱部における上記昇温室に突き出た突出部との間に全周にわたって隙間ができると共に、上記底面側の端縁と上記底面との間に隙間ができるように上記昇温部材に設けられた筒状の包囲部材と、
一端が空気出口として上記昇温室に導入されるように上記昇温部材に接続され、空気が供給されることになる空気配管とを備え、
上記液体燃料配管から上記収容部材に上記液体燃料を供給すると共に、上記空気配管から上記昇温室に空気を供給し、且つ上記発熱部材に通電すると、上記収容部材に供給された上記液体燃料が上記発熱部により加熱されて気化し、この気化した上記液体燃料が上記発熱部の上記先端と上記包囲部材の上記反底面側の端縁との間から上記昇温室に拡散して上記空気配管からの空気と混合して一次混合気を生成し、この一次混合気が上記発熱部により加熱されて連続的に燃焼し、上記底面に溜まった上記液体燃料が上記一次混合気の燃焼熱により加熱されて気化し、この気化した上記液体燃料が上記昇温室に拡散して上記空気配管からの空気と混合して二次混合気を生成し、この二次混合気が上記一次混合気の燃焼熱により加熱されて燃焼するように構成した排気系の昇温装置。
An exhaust system temperature raising device for raising the temperature of an exhaust passage of an internal combustion engine,
Inside, a temperature raising member in which a temperature raising chamber opened to the outside by a discharge port formed at the peripheral edge of the peripheral surface is formed by a bottom surface and a peripheral surface rising from the periphery of the bottom surface;
A cylindrical housing member disposed outside the temperature raising member, connected to the temperature raising member so that one end is open to the bottom surface and closed at the other end;
One end is connected to the inside of the housing member, and liquid fuel piping to be supplied with liquid fuel;
It has a rod-like heat generating part that generates heat when energized, and the heat generating part protrudes from the inside of the housing member through the opening to the temperature raising chamber, and there is a gap over the entire circumference between the heat generating part and the housing member. A heating member provided in the housing member to be formed;
A gap is formed from the bottom surface to the vicinity of the tip of the heat generating portion, and a protrusion is formed between the protruding portion protruding into the temperature raising chamber in the heat generating portion, and a gap is formed between the bottom edge and the bottom surface. A cylindrical surrounding member provided on the temperature raising member so that
One end is connected to the temperature raising member so as to be introduced into the temperature raising chamber as an air outlet, and air piping to be supplied with air is provided.
When the liquid fuel is supplied from the liquid fuel pipe to the housing member, air is supplied from the air pipe to the temperature raising chamber, and the heating member is energized, the liquid fuel supplied to the housing member is The vaporized liquid fuel is heated and vaporized by the heat generating portion, and diffuses into the temperature rising chamber from between the tip of the heat generating portion and the edge on the opposite bottom side of the surrounding member, and from the air pipe. Mixing with air to produce a primary gas mixture, the primary gas mixture is heated by the heat generating portion and burns continuously, and the liquid fuel accumulated on the bottom surface is heated by the combustion heat of the primary gas mixture. The vaporized liquid fuel diffuses into the temperature raising chamber and mixes with the air from the air pipe to form a secondary gas mixture, which is heated by the combustion heat of the primary gas mixture. Being burned Uni configured exhaust system Atsushi Nobori device.
上記空気配管が、上記空気出口が上記発熱部の先端を避けると共に上記昇温室に空気の旋回流が形成されるように指向されている請求項1の排気系の昇温装置。   The exhaust system temperature raising device according to claim 1, wherein the air pipe is oriented so that the air outlet avoids the tip of the heat generating portion and a swirling flow of air is formed in the temperature raising chamber. 上記昇温室の上記底面に、多孔性の部材が配置されている請求項1又は請求項2の排気系の昇温装置。   The exhaust system temperature increasing device according to claim 1 or 2, wherein a porous member is disposed on the bottom surface of the temperature increasing chamber. 上記昇温部材から排出される排気ガスの流量が、アイドル運転時における上記内燃機関から排出される排気ガスの流量の約10重量%以下である請求項1ないし請求項3のうちいずれか1項の排気系の昇温装置。   4. The flow rate of exhaust gas discharged from the temperature raising member is about 10% by weight or less of the flow rate of exhaust gas discharged from the internal combustion engine during idle operation. Exhaust system temperature riser. 内燃機関の排気通路を昇温させる排気系の拡張昇温装置であって、
請求項1ないし請求項4のうちいずれか1項の排気系の昇温装置と、
内部に形成された後続昇温室、上記後続昇温室を排気上流側に開口させる入口、及び上記後続昇温室を排気下流側に開口させる出口を有する筒状に形成され、周壁には上記排気系の昇温装置の上記昇温部材における少なくとも上記排出口側の部分が貫通して上記周壁に気密的に接続しており、上記昇温部材の周囲の上記周壁に貯留部が形成されている後続昇温部材と、
一端が上記貯留部に連通するように上記後続昇温部材に接続され、上記液体燃料が供給されることになる後続液体燃料配管とを備え、
上記液体燃料配管から上記収容部材に上記液体燃料を供給すると共に、上記空気配管から上記昇温室に空気を供給し、且つ上記発熱部材に通電し、さらに上記後続液体燃料配管から上記貯留部に上記液体燃料を供給すると、上記昇温室で上記一次混合気が連続的に燃焼すると共に上記二次混合気が燃焼し、さらに上記貯留部に供給された上記液体燃料が上記一次混合気及び上記二次混合気の燃焼熱により加熱された上記昇温部材により加熱されて気化し、この気化した上記液体燃料が上記後続昇温室に拡散して上記後続昇温部材の上記入口から導入された上記後続昇温室の排気上流側からの空気と混合して三次混合気を生成し、この三次混合気が上記一次混合気及び上記二次混合気の燃焼熱により加熱された上記昇温部材により加熱されて燃焼し、この燃焼により生成された高温の排気ガスが上記後続昇温部材の上記出口から排気下流側へ導出されるように構成した排気系の拡張昇温装置。
An extended temperature raising device for an exhaust system for raising the temperature of an exhaust passage of an internal combustion engine,
The temperature raising device for an exhaust system according to any one of claims 1 to 4,
It is formed in a cylindrical shape having a subsequent heating chamber formed inside, an inlet for opening the subsequent heating chamber on the exhaust upstream side, and an outlet for opening the subsequent heating chamber on the exhaust downstream side. At least a portion on the discharge port side of the temperature raising member of the temperature raising device passes through and is hermetically connected to the peripheral wall, and a subsequent rise in which a reservoir is formed on the peripheral wall around the temperature raising member. A temperature member;
A subsequent liquid fuel pipe that is connected to the subsequent temperature raising member so that one end communicates with the reservoir, and to which the liquid fuel is supplied;
The liquid fuel is supplied from the liquid fuel pipe to the housing member, air is supplied from the air pipe to the temperature raising chamber, and the heating member is energized. Further, the subsequent liquid fuel pipe is supplied to the storage section. When the liquid fuel is supplied, the primary air-fuel mixture continuously burns in the temperature raising chamber and the secondary air-fuel mixture burns, and the liquid fuel supplied to the storage section becomes the primary air-fuel mixture and the secondary air-fuel mixture. The subsequent temperature rising member heated by the temperature raising member heated by the combustion heat of the air-fuel mixture is vaporized, and the vaporized liquid fuel is diffused into the subsequent temperature raising chamber and introduced from the inlet of the subsequent temperature raising member. Mixing with air from the exhaust gas upstream side of the greenhouse to form a tertiary gas mixture, and this tertiary gas mixture is heated by the temperature raising member heated by the combustion heat of the primary gas mixture and the secondary gas mixture. And, constituting the exhaust system expansion Atsushi Nobori apparatus as temperature exhaust gas generated by the combustion is led to the exhaust downstream from the outlet of said subsequent heating member.
内燃機関の排気通路を昇温させる排気系の拡張昇温装置であって、
請求項1ないし請求項4のうちいずれか1項の排気系の昇温装置と、
内部に形成された後続昇温室、上記後続昇温室を排気上流側に開口させる入口、及び上記後続昇温室を排気下流側に開口させる出口を有する筒状に形成され、周壁には上記排気系の昇温装置の上記昇温部材における少なくとも上記排出口側の部分が貫通して上記周壁に気密的に接続している後続昇温部材と、
中途部が上記排気ガスと熱交換できるように上記後続昇温部材の排気下流側に設けられ、一端が上記後続昇温室に連通するように上記後続昇温部材に接続され、他端には上記液体燃料と空気との混合物が供給されることになる後続混合気配管とを備え、
上記液体燃料配管から上記収容部材に上記液体燃料を供給すると共に、上記空気配管から上記昇温室に空気を供給し、且つ上記発熱部材に通電し、さらに上記後続混合気配管から上記後続昇温室に混合気を供給すると、上記昇温室で上記一次混合気が連続的に燃焼すると共に上記二次混合気が燃焼し、さらに上記後続昇温室に供給された上記混合気が上記後続昇温室に拡散して上記後続昇温部材の上記入口から導入された上記後続昇温室の排気上流側からの空気と混合して三次混合気を生成し、この三次混合気が上記一次混合気及び上記二次混合気の燃焼熱により加熱された上記昇温部材により加熱されて燃焼し、この燃焼により生成された高温の排気ガスが上記後続昇温部材の上記出口から排気下流側へ導出されるように構成した排気系の拡張昇温装置。
An extended temperature raising device for an exhaust system for raising the temperature of an exhaust passage of an internal combustion engine,
The temperature raising device for an exhaust system according to any one of claims 1 to 4,
It is formed in a cylindrical shape having a subsequent heating chamber formed inside, an inlet for opening the subsequent heating chamber on the exhaust upstream side, and an outlet for opening the subsequent heating chamber on the exhaust downstream side. A subsequent temperature raising member in which at least a portion on the outlet side of the temperature raising member of the temperature raising device passes through and is hermetically connected to the peripheral wall;
An intermediate portion is provided on the exhaust downstream side of the subsequent temperature raising member so that heat exchange with the exhaust gas is possible, one end is connected to the subsequent temperature raising member so as to communicate with the subsequent temperature raising chamber, and the other end is A subsequent gas mixture line to be supplied with a mixture of liquid fuel and air;
The liquid fuel is supplied from the liquid fuel pipe to the housing member, air is supplied from the air pipe to the temperature raising chamber, and the heating member is energized. Further, the subsequent gas mixture pipe is supplied to the subsequent temperature raising chamber. When the air-fuel mixture is supplied, the primary air-fuel mixture continuously burns in the temperature raising chamber and the secondary air-fuel mixture burns, and the air-fuel mixture supplied to the subsequent temperature raising chamber diffuses into the subsequent temperature raising chamber. And mixed with air from the exhaust upstream side of the subsequent temperature raising chamber introduced from the inlet of the subsequent temperature raising member to generate a tertiary gas mixture, and the tertiary gas mixture is the primary gas mixture and the secondary gas mixture. Exhaust gas configured to be heated and combusted by the temperature raising member heated by the combustion heat of the exhaust gas, and high-temperature exhaust gas generated by the combustion is led out from the outlet of the subsequent temperature raising member to the exhaust downstream side Systematic ChoNoboru raising device.
さらに、一端が上記後続昇温室の排気上流側に設けられ、空気が供給されることになる追加の空気配管を備えており、
上記後続昇温部材の上記入口から導入された上記後続昇温室の排気上流側からの空気の少なくとも一部が、上記追加の空気配管から供給される空気である請求項5又は請求項6の排気系の拡張昇温装置。
Furthermore, one end is provided on the exhaust upstream side of the subsequent heating chamber, and is provided with an additional air pipe to be supplied with air,
The exhaust according to claim 5 or 6, wherein at least a part of the air from the exhaust upstream side of the subsequent heating chamber introduced from the inlet of the subsequent heating member is air supplied from the additional air pipe. System extended temperature riser.
排気通路に、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタを設けた内燃機関において、
請求項5ないし請求項7のうちいずれか1項の排気系の拡張昇温装置が、上記後続昇温部材が上記パティキュレートフィルタよりも排気上流側の上記排気通路に配置されるように設けられ、
上記排気系の拡張昇温装置の燃焼により生成された高温の排気ガスが上記パティキュレートフィルタへ導かれ、この排気ガスにより上記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタを再生するように構成したことを特徴とする内燃機関のフィルタ再生装置。
In the internal combustion engine provided with a particulate filter for collecting particulate matter contained in the exhaust gas in the exhaust passage,
8. The exhaust system extended temperature raising device according to any one of claims 5 to 7, wherein the subsequent temperature raising member is disposed in the exhaust passage upstream of the particulate filter. ,
High-temperature exhaust gas generated by the combustion of the exhaust system extended temperature raising device is guided to the particulate filter, and the exhaust gas promotes oxidation of particulate matter collected in the particulate filter by the exhaust gas. A filter regeneration apparatus for an internal combustion engine, wherein the particulate filter is configured to regenerate.
排気通路に、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタを設け、上記パティキュレートフィルタよりも排気上流側の上記排気通路に補充燃料を供給し、上記補充燃料が燃焼したときには当該燃焼により生成された高温の排気ガスが上記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタを再生するように構成した内燃機関のフィルタ再生装置において、
請求項1ないし請求項4のうちいずれか1項の排気系の昇温装置が、上記昇温部材の少なくとも上記排出口側の部分が上記パティキュレートフィルタよりも排気上流側で且つ上記補充燃料の供給部位よりも排気下流側の上記排気通路に配置されるように設けられ、
上記排気通路に供給された上記補充燃料が上記排気系の昇温装置により加熱されて気化が促進され、この気化した上記補充燃料が上記排気系の昇温装置の排気上流側からの空気と混合して補充混合気を生成し、この補充混合気が上記排気系の昇温装置により加熱されて燃焼し、この燃焼により生成された高温の排気ガスが上記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタを再生するように構成したことを特徴とする内燃機関のフィルタ再生装置。
A particulate filter that collects particulate matter contained in the exhaust gas is provided in the exhaust passage, and supplementary fuel is supplied to the exhaust passage upstream of the particulate filter, and when the supplementary fuel burns, In a filter regeneration device for an internal combustion engine configured to regenerate the particulate filter by promoting oxidation of particulate matter collected by the particulate filter with high-temperature exhaust gas generated by combustion,
5. The exhaust system temperature raising apparatus according to claim 1, wherein at least the portion of the temperature raising member on the exhaust port side is upstream of the particulate filter and on the replenishing fuel. Provided to be disposed in the exhaust passage on the exhaust downstream side of the supply site,
The supplementary fuel supplied to the exhaust passage is heated by the temperature raising device of the exhaust system to promote vaporization, and the vaporized supplementary fuel is mixed with air from the exhaust upstream side of the temperature raising device of the exhaust system. To produce a replenished mixture, which is heated by the exhaust system temperature raising device and combusted, and the high-temperature exhaust gas produced by the combustion is collected in the particulate filter. A filter regeneration apparatus for an internal combustion engine, wherein the particulate filter is regenerated by promoting oxidation of a substance.
排気通路に、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタを設け、上記パティキュレートフィルタよりも排気上流側の上記排気通路に補充燃料を供給し、上記補充燃料が燃焼したときには当該燃焼により生成された高温の排気ガスが上記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタを再生するように構成した内燃機関のフィルタ再生装置において、
請求項5ないし請求項7のうちいずれか1項の排気系の拡張昇温装置が、上記後続昇温部材が上記パティキュレートフィルタよりも排気上流側で且つ上記補充燃料の供給部位よりも排気下流側の上記排気通路に配置されるように設けられ、
上記排気通路に供給された上記補充燃料が上記排気系の拡張昇温装置により加熱されて気化が促進され、この気化した上記補充燃料が上記排気系の拡張昇温装置の排気上流側からの空気と混合して補充混合気を生成し、この補充混合気が上記排気系の拡張昇温装置により加熱されて燃焼し、この燃焼により生成された高温の排気ガスが上記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタを再生するように構成したことを特徴とする内燃機関のフィルタ再生装置。
A particulate filter that collects particulate matter contained in the exhaust gas is provided in the exhaust passage, and supplementary fuel is supplied to the exhaust passage upstream of the particulate filter, and when the supplementary fuel burns, In a filter regeneration device for an internal combustion engine configured to regenerate the particulate filter by promoting oxidation of particulate matter collected by the particulate filter with high-temperature exhaust gas generated by combustion,
8. The exhaust system temperature rising device according to claim 5, wherein the subsequent temperature raising member is located upstream of the particulate filter and downstream of the supplementary fuel supply site. Provided in the exhaust passage on the side,
The supplementary fuel supplied to the exhaust passage is heated by the extended temperature raising device of the exhaust system to promote vaporization, and the vaporized supplementary fuel is air from the exhaust upstream side of the extended temperature raising device of the exhaust system. To produce a supplementary gas mixture, which is heated by the extended temperature raising device of the exhaust system and combusted, and the high-temperature exhaust gas generated by this combustion is collected by the particulate filter. A filter regeneration device for an internal combustion engine, wherein the particulate filter is regenerated by promoting oxidation of the particulate matter.
上記昇温部材又は上記後続昇温部材と上記パティキュレートフィルタとの間の上記排気通路に、排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進する酸化触媒を備えたフィルタ直前触媒装置が設けられている請求項9又は請求項10の内燃機関のフィルタ再生装置。   In the exhaust passage between the temperature raising member or the subsequent temperature raising member and the particulate filter, a catalyst immediately before filter device provided with an oxidation catalyst for promoting oxidation of a substance contained in the exhaust gas by a catalytic reaction is provided. The filter regeneration device for an internal combustion engine according to claim 9 or 10. 上記パティキュレートフィルタよりも排気上流側の上記排気通路への燃料供給が、ポスト噴射により行われている請求項9ないし請求項11のうちいずれか1項の内燃機関のフィルタ再生装置。   The internal combustion engine filter regeneration device according to any one of claims 9 to 11, wherein fuel is supplied to the exhaust passage upstream of the particulate filter by exhaust gas. 上記パティキュレートフィルタよりも排気上流側の上記排気通路への燃料供給が、上記排気通路への燃料噴射により行われている請求項9ないし請求項11のうちいずれか1項の内燃機関のフィルタ再生装置。   The internal combustion engine filter regeneration according to any one of claims 9 to 11, wherein fuel supply to the exhaust passage upstream of the particulate filter is performed by fuel injection into the exhaust passage. apparatus. 排気通路に、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタを設け、上記排気通路における上記パティキュレートフィルタの排気上流側に、排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進する酸化触媒を備えたフィルタ直前触媒装置を設け、上記フィルタ直前触媒装置の触媒活性が得られたときには上記物質の酸化反応により加熱された排気ガスで上記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタを再生するように構成した内燃機関のフィルタ再生装置において、
請求項1ないし請求項4のうちいずれか1項の排気系の昇温装置が、上記昇温部材の少なくとも上記排出口側の部分が上記フィルタ直前触媒装置よりも排気上流側の上記排気通路に配置されるように設けられ、
上記フィルタ直前触媒装置が上記排気系の昇温装置により加熱されて上記フィルタ直前触媒装置の触媒活性が促進され、上記物質の酸化反応により加熱された排気ガスで上記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタを再生するように構成したことを特徴とする内燃機関のフィルタ再生装置。
A particulate filter for collecting particulate matter contained in the exhaust gas is provided in the exhaust passage, and oxidation of the substance contained in the exhaust gas is promoted by a catalytic reaction on the exhaust upstream side of the particulate filter in the exhaust passage. A catalytic device immediately before the filter provided with an oxidation catalyst is provided, and when the catalytic activity of the catalytic device immediately before the filter is obtained, the particulate matter collected on the particulate filter with the exhaust gas heated by the oxidation reaction of the material In a filter regeneration device for an internal combustion engine configured to promote oxidation and regenerate the particulate filter,
The exhaust system temperature raising device according to any one of claims 1 to 4, wherein at least the portion on the outlet side of the temperature raising member is located in the exhaust passage upstream of the catalyst device immediately before the filter. Provided to be placed,
The catalyst device immediately before the filter is heated by the temperature raising device of the exhaust system, the catalytic activity of the catalyst device immediately before the filter is promoted, and is collected by the particulate filter with the exhaust gas heated by the oxidation reaction of the substance. A filter regeneration apparatus for an internal combustion engine, wherein the particulate filter is regenerated by promoting oxidation of particulate matter.
排気通路に、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタを設け、上記排気通路における上記パティキュレートフィルタの排気上流側に、排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進する酸化触媒を備えたフィルタ直前触媒装置を設け、上記フィルタ直前触媒装置の触媒活性が得られたときには上記物質の酸化反応により加熱された排気ガスで上記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタを再生するように構成した内燃機関のフィルタ再生装置において、
請求項5ないし請求項7のうちいずれか1項の排気系の拡張昇温装置が、上記後続昇温部材が上記フィルタ直前触媒装置よりも排気上流側の上記排気通路に配置されるように設けられ、
上記フィルタ直前触媒装置が上記排気系の拡張昇温装置により加熱されて上記フィルタ直前触媒装置の触媒活性が促進され、上記物質の酸化反応により加熱された排気ガスで上記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質の酸化を促進して上記パティキュレートフィルタを再生するように構成したことを特徴とする内燃機関のフィルタ再生装置。
A particulate filter for collecting particulate matter contained in the exhaust gas is provided in the exhaust passage, and oxidation of the substance contained in the exhaust gas is promoted by a catalytic reaction on the exhaust upstream side of the particulate filter in the exhaust passage. A catalytic device immediately before the filter provided with an oxidation catalyst is provided, and when the catalytic activity of the catalytic device immediately before the filter is obtained, the particulate matter collected on the particulate filter with the exhaust gas heated by the oxidation reaction of the material In a filter regeneration device for an internal combustion engine configured to promote oxidation and regenerate the particulate filter,
The exhaust temperature increasing device of any one of claims 5 to 7 is provided so that the subsequent temperature increasing member is disposed in the exhaust passage upstream of the catalyst device immediately before the filter. And
The catalyst device immediately before the filter is heated by the extended temperature raising device of the exhaust system to promote the catalytic activity of the catalyst device immediately before the filter, and is collected by the particulate filter with the exhaust gas heated by the oxidation reaction of the substance. A filter regeneration device for an internal combustion engine, wherein the particulate filter is regenerated by promoting oxidation of the particulate matter.
排気通路に、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタを設け、上記排気通路における上記パティキュレートフィルタの排気下流側に、排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進する酸化触媒を備えたフィルタ後方触媒装置を設けた内燃機関の排気浄化装置であって、
請求項1ないし請求項4のうちいずれか1項の排気系の昇温装置が、上記昇温部材の少なくとも上記排出口側の部分が、上記パティキュレートフィルタよりも排気下流側で且つ上記フィルタ後方触媒装置よりも排気上流側の上記排気通路に配置されるように設けられ、
上記フィルタ後方触媒装置が上記排気系の昇温装置により加熱されて上記フィルタ後方触媒装置の触媒活性が促進され、上記パティキュレートフィルタから排出された排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進するように構成した内燃機関の排気浄化装置。
A particulate filter that collects particulate matter contained in the exhaust gas is provided in the exhaust passage, and oxidation of the substance contained in the exhaust gas is promoted by a catalytic reaction on the exhaust downstream side of the particulate filter in the exhaust passage. An exhaust gas purification device for an internal combustion engine provided with a filter rear catalyst device provided with an oxidation catalyst,
5. The exhaust system temperature raising device according to claim 1, wherein at least the portion of the temperature raising member on the exhaust port side is on the exhaust downstream side of the particulate filter and behind the filter. Provided to be disposed in the exhaust passage upstream of the catalyst device,
The filter rear catalyst device is heated by the exhaust system temperature raising device to promote the catalytic activity of the filter rear catalyst device, and promote the oxidation of the substances contained in the exhaust gas discharged from the particulate filter by the catalytic reaction. An exhaust emission control device for an internal combustion engine configured to do so.
排気通路に、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタを設け、上記排気通路における上記パティキュレートフィルタの排気下流側に、排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進する酸化触媒を備えたフィルタ後方触媒装置を設けた内燃機関の排気浄化装置であって、
請求項5ないし請求項7のうちいずれか1項の排気系の拡張昇温装置が、上記後続昇温部材が上記パティキュレートフィルタよりも排気下流側で且つ上記フィルタ後方触媒装置よりも排気上流側の上記排気通路に配置されるように設けられ、
上記フィルタ後方触媒装置が上記排気系の拡張昇温装置により加熱されて上記フィルタ後方触媒装置の触媒活性が促進され、上記パティキュレートフィルタから排出された排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進するように構成した内燃機関の排気浄化装置。
A particulate filter that collects particulate matter contained in the exhaust gas is provided in the exhaust passage, and oxidation of the substance contained in the exhaust gas is promoted by a catalytic reaction on the exhaust downstream side of the particulate filter in the exhaust passage. An exhaust gas purification device for an internal combustion engine provided with a filter rear catalyst device provided with an oxidation catalyst,
8. The exhaust system extended temperature raising device according to any one of claims 5 to 7, wherein the subsequent temperature raising member is located downstream of the particulate filter and upstream of the filter rear catalyst device. Provided to be disposed in the exhaust passage of
The filter rear catalyst device is heated by the extended temperature raising device of the exhaust system, the catalytic activity of the filter rear catalyst device is promoted, and the oxidation of the substance contained in the exhaust gas discharged from the particulate filter is caused by a catalytic reaction. An exhaust purification device for an internal combustion engine configured to promote.
上記パティキュレートフィルタよりも排気上流側の上記排気通路に、排気ガスに含まれる物質の酸化を触媒反応により促進する酸化触媒を備えたフィルタ直前触媒装置が設けられている請求項16又は請求項17の内燃機関の排気浄化装置。   18. A filter just before catalyst device provided with an oxidation catalyst for promoting oxidation of a substance contained in exhaust gas by a catalytic reaction is provided in the exhaust passage upstream of the particulate filter in the exhaust passage. Exhaust gas purification device for internal combustion engine.
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