JPH0322506Y2 - - 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ガス中に含ま
れるデイーゼル微粒子、特に炭素成分を含む微粒
子を捕集して、排ガスを浄化するデイーゼル排気
浄化装置に関する。

〔従来の技術〕

排ガス中の微粒子を捕集するために、セラミツ
クハニカム構造体、あるいはセラミツク発泡構造
体からなるフイルタが用いられる。このようなフ
イルタは、長時間の使用によつて堆積した微粒子
のために目詰りを起こすので、フイルタの上流に
電気ヒータを配置して適切な時期に電気ヒータに
通電し、フイルタに堆積した微粒子を燃焼処理
し、よつてフイルタの作用を再生するようにして
いる。このようなデイーゼル排気浄化装置は既に
公知であり、例えば実開昭59−160809号公報では
フイルタの上流に抵抗線からなる電気ヒータを配
置している。又、特開昭60−111014号公報ではフ
イルタの上流にセラミツクヒータを配置してい
る。

〔考案が解決しようとする問題点〕

電気ヒータやフイルタはそれぞれ排ガスを流す
ためのポートを形成したケースに収められてい
る。ヒータに通電してフイルタを再生するときに
は排気ガスの速度を緩やかにするのが好ましく、
そのためにバイパス通路が形成される。ヒータ及
びフイルタを通る主通路とバイパス通路を連結す
る関係上、主通路がＵターン状に形成され、この
ためにヒータケース及びトラツプケースにはほぼ
平行に延びる２つのポートが形成される。

一方、電気ヒータは周方向に分割して形成され
た複数のエレメントからなり、それぞれのエレメ
ントに通電のための電極部が形成される。この電
極部の少くとも１つは前記２つのポートの間のケ
ース壁構造に配置されざるを得ない。他の電極部
はケース壁が大気に隣接しているために熱的負荷
にさらされることは少いが、２つのポートの間の
ケース壁構造に配置された電極部は、このケース
壁構造がともに排ガスの通過するポート間に挟ま
れているために放熱量が小さいので、常に高温条
件下にさらされることになる。そのために、電極
部が高温になり、酸化されやすくなる。その結
果、電極部の抵抗が大きくなり、導通不良の原因
になりやすいという問題があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案によるデイーゼル排気浄化装置は、排ガ
スを通過させて排ガス中の微粒子を捕集するフイ
ルタを有するトラツプケースと、トラツプケース
の上流側に連結されて前記フイルタを再生させる
ための電気ヒータを有するヒータケースとを具備
し、前記ヒータケースが排ガスをＵターン状に連
続的に流すためにほぼ平行に延びる２つのポート
を設けた一体壁構造により形成され、これらの２
つのポートの一方に前記電気ヒータが配設され、
そして、これらの２つのポートの間の壁に前記電
気ヒータの電極部が設けられ、さらに、これらの
２つのポートの間の壁に放熱部を形成したことを
特徴とするものである。

〔実施例〕

第２図は本考案によるデイーゼル排気浄化装置
１０を示し、矢印Ｇによつて示されるように排ガ
スが流れる排気通路の一部として設置されるもの
である。即ち、デイーゼル排気浄化装置１０は、
その上流側に設けたフランジ１２により排気マニ
ホールド（図示せず）やターボチヤージヤのター
ビンハウジング（図示せず）に連結されることが
でき、その下流側に設けたフランジ１４によりさ
らに下流側の排気管（図示せず）に連結される。

デイーゼル排気浄化装置１０は主管部分１６を
有し、この主管部分は前述したフランジ１２，１
４間において二叉に分岐した通路１８，２０を有
する。一方の通路１８が主通路であり、他方の通
路２０がバイパス通路である。主通路１８は、電
気ヒータ２２を収めたヒータケース２４のポート
１９及びセラミツクフイルタ２６を収めたトラツ
プケース２８のポート２７に連結される。主通路
１８を通る排ガスは電気ヒータ２４のポート１９
及びフイルタ２６のポート２７を通つた後、Ｕタ
ーンし、隔壁３０によりポート１９，２７から分
離されたポート３１，３２を通り、主管部分１６
の合流通路３４により再び主管部分１６を通るこ
とになる。主管部分１６のバイパス通路２０には
常時閉型バイパス制御弁３６が配置され、これは
公知の負圧ダイヤフラムアクチユエータ３８によ
り駆動される。電気ヒータ２２の通電及びアクチ
ユエータ３８の作動負圧の切換えは、エンジン回
転数を検出するセンサからの信号ａ、背圧センサ
４０からの信号ｂ、その他の検出信号に基いて作
動する電気制御装置（ECU）４２によつて制御
され、フイルタ２６を再生すべきときがくると、
電気ヒータ２２に通電するとともにバイパス制御
弁３６を開くようになつている。

第２図及び第３図を参照すればトラツプケース
２８の上述した特徴は明らかであろう。さらに、
トラツプケース２８はヒータケース２４への連結
のために、フランジ２８を有している。そして、
トラツプケース２８内に収められるフイルタ２６
は、セラミツクハニカム構造体やセラミツク発泡
体として公知のように形成されたものである。

第４図は第２図のヒータケース２４及びそこに
収められた電気ヒータ２２の端面図である。電気
ヒータ２２は周方向に配設された複数個（６個）
のセラミツクヒータエレメント２２ａからなる。
各ヒータエレメント２２ａは概略Ｖ形に形成さ
れ、排ガスの通過に抵抗を与えないようにＶ形か
ら適切に変形され且つ適切にスリツトが設けられ
ている。各ヒータエレメント２２ａは、Ｖ形の中
央鋭角部がヒータケース２４の中央に臨まされ、
中央鋭角部から拡開する２本の脚部の先端がヒー
タケース２４の内径部に支持される、ように配置
される。各ヒータエレメント２２ａはヒータケー
ス２４から絶縁して支持されており、前記２本の
脚部の先端がそれぞれに電極部に連結される。即
ち、第５図から第７図に示されるように、ヒータ
ケース２４は軸線方向中間部に内方フランジ４４
を有し、各ヒータエレメント２２ａはこの内方フ
ランジ４４と絶縁性ロアリング４６との間でそれ
ぞれ絶縁材及びクツシヨン材を介して挟持され
る。ロアリング４６はヒータエレメント２２ａの
途切れた位置で内方フランジ４４にボルト等によ
つて保持される。

ヒータケース２４の内方フランジ４４の上方に
は絶縁性アツパリング４８が取付けられる。この
アツパリング４８の上面には、周方向に延びる溝
が形成されており、この溝にはインナリード線５
０が埋めこまれている。このインナリード線５０
の先端部は、第７図に示されるように、正電極部
を形成するピン５２によつて、各ヒータエレメン
ト２２ａのＶ形の脚部の一方に連結される。一
方、各ヒータエレメント２２ａのＶ形の他方の脚
部は、第６図に示されるように、負電極部を形成
するピン５４によつて、ヒータケース２４の内方
フランジ４４に連結され、ヒータケース２４にボ
デイアースされる。従つて、インナリード線５０
を外部の電源の正極に連結することによつて各ヒ
ータエレメント２２ａに通電される。尚、各ヒー
タエレメント２２ａを形成するセラミツクヒータ
の構成は例えば前記特開昭60−111014号公報に説
明されたものを使用することができる。さらに、
アツパリング４８の上方にはカバーリング５６が
取付けられる。

第４図を参照すると、ヒータケース２４には第
４図に示されるようにトラツプケース２８のフラ
ンジ２８ａと同様のフランジ２４ａが設けられ、
これらのフランジ２４ａ，２８ａによりヒータケ
ース２４とトラツプケース２８をボルトにより連
結することができる。そして、第３図に示される
ように、主管部分１６にも同様のフランジが設け
られており、通しボルト（図示せず）によつてこ
れら三者が一体化される。ヒータケース２４のフ
ランジ２４ａは、第４図に示されるように、さら
に外方に膨出したフランジ部分２４ｂを含み、こ
のフランジ膨出部分２４ｂに前記インナリード線
５０が集められる。

第４図及び第８図に示されるように、インナリ
ード線５０はこのフランジ膨出部分２４ｂにおい
てヒータケース２４の軸線方向に曲げられ、軸線
方向に延長されたフランジ延長部分２４ｃに端子
１００が設けられる。端子１００は、フランジ延
長部分２４ｃに形成された貫通穴にガスケツトや
シールを介して挿入された円筒碍子６２と、円筒
碍子６２に挿入された金属管６４とからなり、イ
ンナリード線５０は金属管６４内をこれと同じ長
さだけヒータケース２４のフランジ延長部分２４
ｃから突出し、それらの先端面が相互に溶接され
る。円筒碍子６２は中空のカバーボルト６６によ
つてヒータケース２４に固定される。金属管６４
の外周先端部には第２の金属管６８が嵌合固定さ
れ、この金属管６８の内部にはアウタリード線７
０が溶接されている。そして、カバーボルト６６
から第２の金属管６８の先端を通り、アウタリー
ド線７０の外被に取付けられたブツシユ７２まで
延びる防水ゴムカバー７４が設けられる。

第１図はヒータケース２４の概略部分拡大図で
ある。２つのポート１９，３２が示されており、
これらのポート１９，３２はヒータケース２４を
鋳造することにより一体構造壁内に形成され、且
つほぼ平行に延びる。そのような壁の一部として
隔壁３０がある。第１図では、前述した正電極を
形成するピン５２が隔壁５２内にあり、このヒー
タエレメント２２ａに隣接するヒータエレメント
２２ａの負電極を形成するピン５４も隔壁３０内
にある。その他の電極は隔壁３０以外の周方向の
位置にある。隔壁３０以外の位置ではヒータケー
ス２４の熱は大気に逃げることができる。しかし
ながら、主ポート１９及びバイパスポート３２を
排ガスが通るので、これらのポート１９，３２間
の隔壁３０では熱の逃げ場がなく、温度が常時高
い状態になる。

本考案においてはこの隔壁３０に放熱部が設け
られる。その一手段として、隔壁３０の厚さが大
きくされる。隔壁３０の厚さは、好ましくは、電
極部を形成するピン５２から外側のポート３２の
内面までの距離l₂が同ピン５２からヒータケース
２４の外面の最近接部までの距離l₁より大きくな
るような寸法となつている。従つて、ピン５２は
ポート３０からの距離が大きくなつてその間にポ
ート３２から伝えられる熱が放熱されるとともに
ピン５２付近の熱が矢印Ｒによつて示されるよう
に最近距離を通つて大気に放熱されることができ
る。さらに、隔壁３０にはポート３２とピン５２
との間でスリツト８０が設けられ、ピン５２にポ
ート３２からの熱が伝導するのを防止している。
このスリツト８０は適切に大気に開放されること
ができる。又、スリツト８０に冷媒を通すことも
できる。トラツプケース２８も同様に形成される
ことができる。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案によれば電極部に
対して放熱部が設けられるので、電極部の過熱が
防止され、従つてその信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図のヒータケースの概略部分拡大
図、第２図は本考案によるデイーゼル排気浄化装
置を示す断面図、第３図は第２図のトラツプケー
スの端面図、第４図はヒータケースの端面図、第
５図は第４図の線−に沿つた断面図、第６図
は第４図の線−に沿つた断面図、第７図は第
４図の線−に沿つた断面図、第８図は第４図
の線−に沿つた断面図である。 １０……デイーゼル排気浄化装置、１６……主
管部分、１９，３２……ポート、２２……ヒー
タ、２４……ヒータケース、２６……フイルタ、
２８……トラツプケース、３０……隔壁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 排ガスを通過させて排ガス中の微粒子を捕集す
   るフイルタを有するトラツプケースと、該トラツ
   プケースの上流側に連結されて前記フイルタを再
   生させるための電気ヒータを有するヒータケース
   とを具備し、前記ヒータケースが排ガスをＵター
   ン状に連続的に流すためにほぼ平行に延びる２つ
   のポートを設けた一体壁構造により形成され、該
   ２つのポートの一方に前記電気ヒータが配設さ
   れ、そして、該２つのポートの間の壁に前記電気
   ヒータの電極部が設けられ、さらに、該２つのポ
   ートの間の壁に放熱部を形成したデイーゼル排気
   浄化装置。