JPH0217139Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関特にデイーゼル機関における
排気浄化装置に関する。

デイーゼル機関における排気ガスの中にはカー
ボンや炭化水素等の可燃性微粒子が含まれてお
り、これらの処理が大気汚染防止の上から重大な
問題となつている。従来から排気ガス中の微粒子
を除去するための種々な技術が提案されており、
排気通路にハニカム形状セラミツクフイルタや金
属メツシユなどのフイルタ部材を装填し捕集した
微粒子を燃焼して再生する手段もその一つとして
使用されている。このフイルタ部材に捕集された
可燃性微粒子を着火燃焼させる手段として、フイ
ルタ部材の前にヒータあるいはバーナが利用され
ている。フイルタ部材の再生即ち捕集微粒子の燃
焼にヒータを利用した場合、着火させるのに要す
る消費電力が大きく特別な電源を要し実用的でな
いので、バーナ装置が多く用いられる。

このバーナ装置の一例として、実開昭58−
134613号公報に示されるものがある。このものは
排気通路に媒捕集用のトラツプを設け、該トラツ
プの上流にバーナを配置し、該バーナの内部に内
筒と外筒との二重筒からなる逆流式蒸発筒を設
け、該逆流式蒸発筒の内筒内に燃料噴射ノズルを
臨ませている。蒸発筒はノズルのつまりを防止し
ている。そしてトラツプが媒によつて目詰りして
くると、燃焼噴射ノズルから逆流式蒸発筒に燃料
を噴射し、逆流式蒸発筒内で燃料を気化させて排
気と混合し、点火栓で着火させてトラツプに捕促
された媒を燃焼するようにしている。

しかしながらこのものは、蒸発筒内の燃料を排
気熱や蒸発筒に設けたヒータで加熱し気化させね
ばならないので、気化された燃料が着火するまで
時間がかかり燃料を多量に消費してしまうととも
に、温度のかかり具合や車の傾斜によつて燃料は
蒸発筒からバーナ内に流れて溜まつてしまい、こ
の溜つた燃料が熱によつて一時に気化して炎の大
きさが変わり、トラツプ面に温度差を与えて損傷
させてしまうという問題点がある。またノズルの
つまりを防止するため、蒸発筒を二重筒にすると
いう複雑な構造にする必要があつた。

本考案このような欠点を解消したデイーゼル機
関における排気浄化装置を提供するもので、デイ
ーゼル機関の排気管内に微粒子を捕集する耐熱性
のフイルタ部材を装填し、該フイルタ部材の前方
に、一方端が開口し他方端が閉塞した円筒状のバ
ーナ筒の閉塞側に燃料インジエクタのノズル孔、
そしてバーナ筒開口側に前記ノズル孔と同軸上に
障害板とそのインジエクタ側に点火装置とを設
け、更にバーナ筒閉塞端に接線方向に補助空気管
に接続した空気口を設けて成るバーナ装置を排気
管内に配設した排気浄化装置であり、燃料インジ
エクタからの噴出燃料油は障害板に衝突して霧化
又は小粒になつて飛び散り、旋回している空気流
に混ざつて点火装置により着火され、旋回する炎
となつてバーナ筒の開口からフイルタ部材に向い
排気ガスと混ざつて、フイルタ部材面を均等に加
熱し短時間で再生させたものである。以下実施例
により説明する。

第１図の排気浄化装置１は排気管通路に微粒子
を捕集するフイルタ装置２とこれを燃焼させるバ
ーナ装置３とから成る。フイルタ装置２は円筒状
ケーシング２１とその両端に円錐状カバー２２，
２３が結合され、一端は図示しないデイーゼル機
関と接続管２４を介し接続し、他端は排気出口と
接続している。円筒状ケーシング２１内にはデイ
ーゼル機関の排気ガス中の微粒子を捕集する例え
ばハニカム形状セラミツクフイルタあるいは金属
メツシユなどのフイルタ部材２５が配設してあ
る。バーナ装置３は前記接続管２４の途中にフイ
ルタ部材２５と対向して配設してある。

バーナ装置３は第２図に示すように一方端が開
口し他方端が閉塞したカツプ状のバーナ筒３１
で、閉塞側の中央には燃料ポンプ８を介して燃料
タンク９と接続した燃料インジエクタ３２が配設
しており、又閉塞側のバーナ筒３１の端部近傍の
壁面には例えばエアポンプあるいは空気タンクな
どの空気源７と接続した補助空気入口管３４がバ
ーナ筒３１の接線方向に開口３５を有して配設し
てある。そしてバーナ筒３１開口側には前記燃料
インジエクタ３２のノズル孔３３と同軸上に障害
板３６が配設してあり、該障害板３６のノズル孔
３３側近傍に着火用の点火装置３７が配設してあ
る。燃料ポンプ８と空気源７はフイルタ装置２に
設けた温度センサ４、圧力センサ５および図示し
ないデイーゼル機関に設けた回転センサなどと接
続したコントロール装置６と接続している。

このような構成から成る排気浄化装置１におい
て、図示しないデイーゼル機関の作動によつて発
生した微粒子を含む排気ガスは接続管２４から円
ケーシング２１内に入り、内部に装填したフイル
タ部材２５によつて微粒子は捕集され浄化されて
大気へ放出される。デイーゼル機関が所定時間作
動し排気ガスが通じるフイルタ部材２５に微粒子
が詰りその捕集機能が飽和する頃、その状態を各
センサーが感知しコントロール装置６を作動して
点火装置３７が作動し、次に燃料タンク９から燃
料ポンプ８を通つて燃料油を燃料インジエクタ３
２に送り込み、該インジエクタ３２のノズル孔３
３から燃料油を障害板３６に向け噴射する。噴射
された燃料油は障害板３６により霧化あるいは小
さな粒子となつてバーナ筒３１内に飛散する。又
同時に空気源７からバーナ筒３１の壁面に接線方
向に設けられた開口３５を通つてバーナ筒３１内
に流入した空気は、バーナ筒３１の壁面により旋
回流が与えられ、旋回しながらバーナ筒３１の開
口に向い、その途中で霧化あるいは小さな粒子と
なつている燃料油を旋回流中に巻き込み、点火装
置３７の着火源に燃料油を接触させる。着火され
た燃料油は瞬間的に炎となつて燃え拡がり、バー
ナ筒３１の開口部分の旋回流全体に拡大し燃焼し
ながら排気と混合し円錐カバー２２に送出され、
炎の旋回流と排気流とが良好に混合される結果、
排気温度を均一に上昇させる。そしてフイルタ部
材への温度分布の幅を小さくしてフイルタ部材を
均等に加熱し、フイルタ部材内に捕捉された微粒
子を全域で燃焼させて、フイルタ部材を再生す
る。尚空気をフイルタ部材２５の目詰り状態の有
無を問わず作動中連続的に流通させることも可能
である。

旋回流形成手段の他の実施例として、バーナ筒
３１の閉塞端に複数のねじれた旋回羽根板を設
け、羽根板を通過する際に旋回流を与え前記のよ
うな作用をさせても同様である。

他の実施例として第３図のように燃料インジエ
クタ３２のノズル孔３３に向いた環状壁３９を有
する障害板３８を、燃料インジエクタ３２のノズ
ル孔３３と同軸上に配設する。この場合、燃料油
はインジエクタ３２のノズル孔３３から障害板３
８に向け噴射され、障害板３８によつて霧化ある
いは小さな粒子となつて飛散し、同時に補助空気
入口管３４よりバーナ筒３１内に流入した空気
は、バーナ筒３１の周壁によつて旋回流が与えら
れて障害板３８により飛散された霧化あるいは小
さな粒子の燃料油をその旋回流に巻き込み、点火
装置３７の点火源に接触して燃料油を着火させ
る。着火した燃料油は燃え拡がりバーナ筒３１の
開放端周壁の旋回流全体に拡大し燃焼しながら排
気と混合し、円錐カバー２２に送出され炎の旋回
流と排気流とが良好に混合される結果排気温度を
均一に上昇させる。フイルタ部材２５への温度分
布を少なくして加熱し、燃焼再生させる。このと
き環状壁３９に溜つた燃料油は周囲の炎によつて
加熱され気化するとともに、旋回流の一部が環状
壁３９へ向つて吹き燃料油を環状壁３９から滴下
しようとするのを阻止する。尚同一機能を有する
部品は同一番号を附してある。

以上のように本考案の排気処理装置は、フイル
タ部材の前方の、一端が開放するバーナ筒の閉塞
端に設けた燃料インジエクタのノズル孔の前方
に、バーナ筒内に障害板を設けるとともに、バー
ナ筒壁面に補助空気旋回流形成手段を形成するよ
うにしたので、ノズル孔から噴射された燃料油は
障害板に衝突して霧化あるいは小さな粒となつて
常に旋回流中に飛散し、十分に空気と混合され着
火が容易になり、安定した炎を供給することがで
きる。また、炎は旋回しながらバーナ筒から出て
排気ガスと混合して排気ガスの温度を均等に上
げ、フイルタ部材に過度の温度差を与えずにフイ
ルタ部材で捕捉された微粒子を燃焼することがで
き、従つてフイルタ部材を損傷させない。さらに
バーナ筒内に補助空気を送入するので、排気ガス
がバーナ筒内に入ることがなく、ノズル孔を目詰
りさせない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の排気浄化装置であり、第２図
はバーナ装置の詳細図、第３図はバーナ装置の他
の実施例である。 ２……フイルタ装置、３……バーナ装置、３１
……バーナ筒、３２……燃料インジエクタ、３４
……補助空気管、３６……障害板、３７……点火
装置、３９……環状壁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 排気管路に耐熱性のフイルタ部材を設け、該フ
   イルタ部材の前方に一端が開放し他端が閉塞する
   バーナ筒を設け、該バーナ筒の閉塞端に、バーナ
   筒内にノズルを臨ました燃料インジエクタを設け
   るとともにバーナ筒内にノズルに向け少なくとも
   環状壁を有する板状の障害板と点火装置を配設
   し、さらにバーナ筒の壁面に補助空気旋回流形成
   手段を設けてなる排気浄化装置。