JPH0218273Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案はデイーゼルエンジンの排気ガスの浄化
に係り、より詳しくは、デイーゼルエンジン排気
ガスに含まれる黒煙粒子のような固形粒子を捕集
するための捕集器に関する。

背景技術 デイーゼルエンジン排気ガスに含まれる黒煙粒
子のような固形粒子を捕集するためセラミツク等
の多孔質フイルタを用いた捕集器は公知である。
第１図はかかる捕集器を用いた従来の捕集システ
ムを示すもので、１０はデイーゼルエンジン、１
２は吸気マニホールド、１４は排気マニホール
ド、１６は捕集器、１８は排気管である。捕集器
１６のハウジング２０内にはガス入口２２とガス
処理室２４とガス出口２６が形成してある。処理
室２４はＵ字形に弯曲しており、処理室入口２８
と中間区間と処理室出口３０から成る。処理室の
中間区間には三次元網目構造を持つた多孔質セラ
ミツク等から成るモノリス状の公知のフイルタ３
２が収蔵しており、排気ガス中の黒煙粒子等の固
形粒子を主として衝突捕集の原理により捕集し得
るようになつている。使用に伴い捕集された粒子
がフイルタ内に蓄積するとフイルタの目詰りによ
り捕集効率が低下するとともに通気抵抗が増大す
るので、フイルタは適当な時期にまたは定期的に
再生しなければならない。このため、フイルタ３
２の入口側端部に近接または接触して電熱ヒータ
３４が設けてあり、所定走行距離ごとにまたは所
定時間ごとに制御回路３６によりヒータ３４に通
電してヒータを加熱し得るようになつている。フ
イルタに捕集された固形粒子はヒータにより点火
させられてその主成分であるカーボンが燃焼し、
これによりフイルタは再生せられる。

フイルタの再生時にフイルタに流れる排気ガス
流速が大きすぎると固形粒子への着火がスムース
に行われない。このため、処理室の入口２８と出
口３０との間にはバイパス制御弁３８を備えたバ
イパス４０が設けてあり、フイルタ再生時には制
御弁３８を開弁させてバイパス４０を導通させる
ことにより、フイルタに流れる排気ガス流量を減
少させて、固形粒子の着火を容易ならしめるよう
になつている。バイパス制御弁３８は制御回路３
６により制御される負圧制御弁４２を介してエン
ジンの真空ポンプ４４に接続された負圧アクチユ
エータ４６により閉開せられる。

しかし、このようなバイパスフロー方式ではフ
イルタを流れる排気ガスを積極的に遮断すること
ができないので、エンジン運転条件に応じて排気
ガス中の酸素濃度が急増し、その結果固形粒子が
一気に燃焼した場合にはフイルタが溶損する惧れ
がある。そこで、従来、処理室出口３０に別の制
御弁４８を設け、制御回路３６で制御される負圧
制御弁５０を介して真空ポンプ４４に接続された
負圧アクチユエータ５２によりこの制御弁４８を
閉開し得るようになし、温度センサ５４で検出し
た排気ガスの温度が異常に高い時には制御弁４８
を閉じてフイルタへの酸素の供給を遮断してい
る。このため、２個の制御弁と夫々のアクチユエ
ータを要し、捕集器の構造が複雑となつていた。

考案の開示 本考案の目的はフイルタ再生時の固形粒子の異
常燃焼によるフイルタの溶損を積極的に防止する
ことが可能で、しかも構造が簡単で安価に製造可
能な、バイパスフロー型固形粒子捕集器を提供す
ることである。

このため、本考案は、処理室出口を閉開する出
口制御弁をバイパス制御弁に一体的に固着し、バ
イパス制御弁の全開示に処理室出口が閉鎖される
ように構成したことを特徴とるするものである この様な構成によれば、１個のアクチユエータ
によりバイパス制御弁と出口制御弁とを作動させ
ることができ。バイパス制御弁が全開でない時に
は処理室出口は開放されるが、バイパス制御弁が
全開となつた時には処理出口は閉鎖されて異常燃
焼によるフイルタの溶損を積極的に防止すること
ができる。

実施例 第２図は本考案の一実施例を示す。第１図の構
成部材と共通するものは同じ参照番号で示しその
説明は省略する。

バイパス制御弁は蝶形の弁体５０を有し、この
弁体はバイパス４０を形成するハウジング部分に
弁軸５２によつて枢支されている。従来の制御弁
と同様に、弁体５０はレバー５４を介して負圧ア
クチユエータ４６により閉開される。弁軸５２に
はロツド５６の一端が溶接等により固着してあ
り、このロツド５６の他端には円板状の閉鎖部材
５８が固着してある。この閉鎖部材５８がガス処
理室２４の出口３０を閉開する出口制御弁を構成
する。第２図に示したように、この出口制御弁５
８はバイパス制御弁弁体５０の全開時に処理室出
口３０を閉鎖し得るような位置関係で弁軸５２に
連結してある。

捕集器の稼働時には、制御回路３６は負圧制御
弁４２をエアプリード位置に制御して負圧アクチ
ユエータ４６に大気圧を供給するので、バイパス
制御弁体５０はバイパス４０を閉鎖している。こ
のため、エンジン１０からの排気ガスの全量はフ
イルタ３２を通過し、排気ガス中の固形粒子が捕
集される。

フイルタ中に固形粒子が堆積すると制御回路は
適当な時期に負圧制御弁４２を切換えて負圧アク
チユエータ４６に所定値の負圧を導入し、バイパ
ス制御弁体５０を半開させる。このため、フイル
タ３２を流れる排気ガスの流量および流速が低下
する。この状態でヒータ３４に通電して加熱させ
れば、フイルタ中の堆積した固形粒子のカーボン
が着火し下流側へと燃焼する。このようにしてフ
イルタの再生が行われる。

フイルタ再生中に固形粒子が異常に急激に燃焼
した場合には処理室出口３０のガス温度が上昇
し、温度センサ５４がこれを検出する。このた
め、制御回路３６は負圧制御弁４２を制御してよ
り大きな負圧をアクチユエータ４６に供給し、バ
イパス制御弁体５０を第２図に示したように全開
させる。これに伴い出口制御弁５８が処理室出口
３０を閉塞するので、フイルタへの排気ガス、即
ち酸素の供給が停止され、固形粒子の燃焼が抑制
される。

バイパス制御弁と出口制御弁は種々の態様で連
結することができる。第３図は制御弁の変形態様
を示したもので、出口制御弁５８を支持するロツ
ド５６をバイパス制御弁体５０に直接に固着した
ものである。

効 果 本考案は、バイパスフロー型捕集器において、
処理室出口を閉開する出口制御弁をバイパス制御
弁に一体的に固着し、バイパス制御弁の全開時に
処理室出口が閉鎖されるように構成したもので、
１個のアクチユエータで排気ガス流を制御するこ
とができると共に、弁軸も１本にすることができ
る。したがつて、装置を簡素化しながらも、フイ
ルタ再生時の着火性を確保すると共に異常燃焼時
のフイルタの溶損を防止することができる。

また、異常燃焼時、すなわちバイパス制御弁の
全開時に出口制御弁を閉じるものであるから、通
常のフイルタ再生時にはガス処理室中の排気ガス
流路が完全に閉鎖されることはなく流路の圧力損
失を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の固形粒子捕集器の模式図、第２
図は本考案の捕集器の模式図、第３図は変形態様
の一部分の拡大図である。 １６……排気ガス固形粒子捕集器、２０……捕
集器ハウジング、２２……ガス入口、２４……ガ
ス処理室、２６……ガス出口、２８……処理室入
口、３０……処理室出口、３２……フイルタ、３
４……ヒータ、３８……バイパス制御弁、４０…
…バイパス、５０……バイパス制御弁弁体、５２
……弁軸、５６……ロツド、５８……出口制御
弁。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ガス入口とガス処理室とガス出口とを備えた捕
   集器ハウジングをデイーゼルエンジン排気系に接
   続し、前記ガス処理室内にはデイーゼルエンジン
   排気ガス中の固形粒子を捕集する耐熱性フイルタ
   を配置し、フイルタの入口側端部にはフイルタに
   捕集された固形粒子に所定時期に点火するための
   電熱ヒータを近接配置して固形粒子を燃焼させる
   ことによりフイルタを再生し得るようになし、前
   記ガス処理室の入口と出口との間にはフイルタを
   迂回するバイパスを設けるとともに、該バイパス
   にはバイパス制御弁を設けてフイルタ再生中はバ
   イパス開放させることによりフイルタを流れる排
   気ガスを減少させるようにして成るバイパスフロ
   ー型デイーゼルエンジン排気ガス固形粒子捕集器
   において、 前記バイパス制御弁には該バイパス制御弁の全
   開時に処理室出口を閉鎖するような出口制御弁を
   一体的に設けたことを特徴とするバイパスフロー
   型デイーゼルエンジン排気ガス固形粒子捕集器。