JPH0218272Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案はデイーゼルエンジンの排気ガス処理装
置に関し、更に詳しくは、排気ガス中に含まれる
カーボン粒子及びそれと同様な粒状物（以下、排
気微粒子またはパテイキユレートという）を物理
的方法によつてフイルタエレメント等の適切な捕
集材（トラツプ材）に捕集し、捕集された排気微
粒子を周期的に焼却し、捕集材を再生するに適し
た排気微粒子浄化装置に関する。

従来技術 この種の排気微粒子はカーボン粒子のように可
燃性のものがほとんど、このような可燃性の微粒
子を捕集し、捕集された微粒子を焼却して捕集材
を再生するデイーゼルパテイキユレートトラツプ
は種々公知である。そして捕集パテイキユレート
を燃焼してトラツプを再生させる手段として一般
に電気ヒータが用いられている。即ち、電気ヒー
タを捕集材の全面に取り付け、このヒータにより
捕集材の表面に付着した排気微粒子を燃焼させ、
それを熱源として下流の微粒子を自己燃焼させる
ものである。

しかるにヒータ着火時にトラツプを流れる排気
ガスの流速が大きすぎるとヒータによつて加熱さ
れるヒータ近傍の捕集パテイキユレートは排気ガ
ス流により熱が奪われ冷却されてしまうので着火
不良となる。そのため従来はトラツプの再生域が
非常に限定され効率の良い再生ができなかつた。

考案の目的 本考案の目的は斯かる問題を解消すべく、トラ
ツプの再生可能性領域の拡大を図りつつかつその
再生制御を簡単に行おうとするものである。

考案の構成 上述の目的を達成するために本考案によれば、
所定時のみ開放する制御弁を有するバイパス管が
主排気管内のトラツプを迂回して取り付けられ、
そのバイパス管の入口部と出口部はバイパス管の
管長を出来るだけ短くするためにトラツプをその
軸線がバイパス管の軸線方向とほぼ直角となるよ
う配置し、前記入口部と出口部とを相互に近接し
た位置に配置することを特徴とする。

実施例 以下、添付図面を参照した本考案の実施例につ
いて詳細に説明する。

トラツプ１２は排気マニホルド後流の主排気管
５に取付けられる。トラツプ１２の内部には捕集
材（トラツプ材）２０がある。このトラツプ材２
０としては、公知の発泡セラミツクおよびこれに
類似する材料を用いることができる。即ち、トラ
ツプ材２０は三次元の網目構造で、その内部を排
気ガスが流通可能でありかつ排気ガスに含まれて
いる排気微粒子をその網目的に捕集することがで
きるようになつている。

トラツプ１２の上流端には電気ヒータ１６が取
付けられる。ヒータ１６は例えば主排気管の通路
全体に亘るようにジグザグ状に曲折させたヒータ
線でよく、そのプラス側端子はリレー２１を介し
てバツテリ２２に接続され、マイナス側端子はト
ラツプ容器１２（接地電圧）に接続される。

この電気ヒータ１６に通電することによりまず
ヒータ近傍のトラツプ材２０に捕集されたパテイ
キユレートを着火せしめ、次いでその火炎を排気
ガス流により下流に伝播させトラツプ全体の燃焼
再生を行う。ヒータ１６への通電時期（再生時
期）は公知の如くエンジン回転数、エンジン負
荷、エンジン水温、排気ガス圧力、排気ガス温、
等の検出信号により所定の運転条件下でマイクロ
コンピータにより制御される。

主排気管５にはトラツプ１２の上流側及び下流
側を連結するバイパス管６が設けられている。そ
してこのバイパス管６内にはバイパス管６の通路
を所定時のみ開放する単なるON−OFF作動式の
常閉制御弁３１が設けられる。制御弁３１のアク
チユエータとしては例えばこれにリンク結合され
るダイヤフラム装置３３を用いることができる。
ダイヤフラム装置３３の負圧作動室は負圧切替弁
（VSV）３５を介して大気またはバキユームポン
プに選択的に連結される。即ち、ダイヤフラム装
置３３がバキユームポンプあるいはその他の負圧
領域に連結されると制御弁３１は開弁し、バイパ
ス管６の通路を開放する。その結果、制御弁３１
の閉弁時にトラツプ１２側に流れていた全ての排
気ガスは制御弁３１の開弁時にその大部分がバイ
パス管６を通つて流れるようになる。このように
制御弁３１の閉弁時に排気ガスの大部分がトラツ
プ側よりもむしろバイパス側に流れるようにする
ために好ましくは排気マニホルドからの排気ガス
の流れ（矢印Ｘ）としてみた場合にバイパス管６
の方がむしろそのスムーズな流路延長（矢印Ｙ）
上にあるようにするのが好ましい。即ち主排気管
５は排気ガスの流れとして見た場合にはその入口
４１及び出口４３の角度がバイパス管６よりも大
きく変化している。このようにすることによつて
制御弁３１の開弁時には排気ガスの多くはバイパ
ス管６に流れるようになる。また制御弁３１は通
常は閉弁位置にあるが、その時には実質上すべて
の排気ガスはトラツプ１２側に流れそのパテイキ
ユレートがトラツプ材２０によつて有効に捕集さ
れる。

VSV３５の切替制御はマイクロコンピータ
（図示せず）からの出力信号Ｓにより次のような
方法でなされる。即ち、ヒータ１６によるパテイ
キユレートの着火開始時には前述の如く排気ガス
の流速が大きすぎると着火不良が生じる。そこで
着火開始時には制御弁３１を開弁してトラツプ１
２に排気ガスが着火できる程度適量流れるように
する。通電後は制御弁３１を再閉鎖して排気ガス
をトラツプ１２に流しその流れによつて着火火炎
をトラツプ下流の捕集パテイキユレートに伝播さ
せる。このように、制御弁３１はヒータによる着
火開始時のみ開放するようにアクチユエータ３３
により制御される。

扨て上述の如き排気微粒子浄化装置において、
制御弁３１が開放位置にあるときにはトラツプ１
２側に流れる排気ガスの量はその入口部（主排気
管５とバイパス管６との結合部）４１及び出口部
（主排気管５とバイパス管６との結合部）４３と
の差圧P₁−P₂＝ΔPによつて決まる。しかるに従
来のバイパス管にあつては入口部４１と出口部４
３との距離ｌが長く、従つてP₁からP₂への圧力
降下は相当大きかつた。そのため制御弁３１の開
放時（この時は上述の如く本来はトラツプ側に流
れる排気ガス量は最小あるいはゼロにしたいとい
う要請がある）にもトラツプ側に排気ガスがある
程度流れてしまう。そこで本考案はこの差圧ΔP
に着眼し、ΔPを極力小さくするように改良した
ものである。そのため、本考案によれば排気ガス
の流れに沿つた入口部４１と出口部４３との距離
ｌをできるだけ小さくしたことを特徴とするもの
である。そのため、好ましくはトラツプ１２は従
来の如くバイパス管６と平行になるように置くの
ではなく、横置き、即ち、トラツプ１２の軸線３
０がバイパス管６の管軸方向に対して直角ないし
はそれに近い角度で交差する方向に置かれる。ま
たこのように横置きにすることによりトラツプ１
２の上下流端を保持する保持材にはトラツプの自
重がかからなくなるので保持材の構造を簡素化あ
るいは不要にすることも可能となる。

尚、特にターボチヤージヤ付エンジンの場合に
は差圧ΔPが大きくなり易いので本考案を適用す
れば一層効果的である。

考案の効果 以上に記載した如く本考案によればバイパス管
内の制御弁の開放時にトラツプ側に流れる排気ガ
スの硫速（量）を低減させることができるのでト
ラツプの再生燃焼を広範囲の運転条件下で確実に
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案に係る排気微粒子浄化装置の全体
構成概略図。 ５……主排気管、６……バイパス管、１２……
トラツプ、２０……トラツプ材、３１……制御
弁、４１……入口部、４３……出口部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 排気微粒子を捕集するトラツプ材とこのトラツ
   フ材により捕集された排気微粒子を着火燃焼せし
   める電気ヒータとを有するパテイキユレートトラ
   ツプをデイーゼルエンジンの排気ガス経路中に設
   けたデイーゼルエンジンの排気微粒子浄化装置に
   おいて、上記パテイキユレートトラツプを迂回す
   るバイパス管を設けると共に該バイパス管中にバ
   イパス管通路を開閉制御するON−OFF制御弁を
   設け、前記パテイキユレートトラツプをその軸線
   が前記バイパス管の軸線方向とほぼ直角となるよ
   う配置し、パテイキユレートトラツプの上流側及
   び下流側におけるバイパス管と排気ガス主径路と
   の結合部をバイパス管の流れ方向に見て相互に近
   接配置せしめたことを特徴とするデイーゼルエン
   ジンの排気微粒子浄化装置。