JPH04129824U - Diesel engine exhaust gas purification device - Google Patents

Diesel engine exhaust gas purification device

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JPH04129824U
JPH04129824U JP3723491U JP3723491U JPH04129824U JP H04129824 U JPH04129824 U JP H04129824U JP 3723491 U JP3723491 U JP 3723491U JP 3723491 U JP3723491 U JP 3723491U JP H04129824 U JPH04129824 U JP H04129824U
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JP
Japan
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dpf
ash
exhaust gas
jacket
gas purification
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Application number
JP3723491U
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Japanese (ja)
Inventor
博敬 金沢
Original Assignee
株式会社豊田自動織機製作所
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 再生処理によりディーゼルパティキュレート
フィルタに堆積したアッシュを除去して、浄化能力を確
実に回復させる。 【構成】 ジャケット1内のインレットパイプ11a上
方側に、ディーゼルパティキュレートフィルタ(DP
F)2、及び再生用電気ヒータ3を配設する。ジャケッ
ト1の外周面には、DPF2に振動を付与して、DPF
2に堆積したアッシュを振るい落とす超音波発振器7を
配設する。ジャケット1内のインレットパイプ11a下
方側の凹所11bに、振るい落とされたアッシュを捕集
して収容するアッシュ捕集部8を配設する。
(57) [Summary] [Purpose] To remove the ash accumulated in the diesel particulate filter through regeneration treatment and to reliably restore the purification ability. [Configuration] A diesel particulate filter (DP) is installed above the inlet pipe 11a inside the jacket 1.
F) 2 and a regeneration electric heater 3 are installed. The outer peripheral surface of the jacket 1 is provided with a DPF 2 by applying vibration to the DPF 2.
An ultrasonic oscillator 7 is provided to shake off the ash deposited on the 2. In a recess 11b below the inlet pipe 11a in the jacket 1, an ash collecting part 8 is arranged to collect and store the shaken-off ash.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed explanation of the idea]

【0001】0001

【産業上の利用分野】[Industrial application field]

本考案はディーゼル機関の排気ガス浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust gas purification device for a diesel engine.

【0002】0002

【従来の技術】[Conventional technology]

従来のディーゼル機関の排気ガス浄化装置として、例えば、実開平2−195 39号公報開示のものが知られている。この排気ガス浄化装置は、図2に示すよ うに、ディーゼル機関の排気管と連通して排気ガスが通過するジャケット100 と、このジャケット内に配設され排気ガス中のパティキュレートを捕集するディ ーゼルパティキュレートフィルタ(以下、DPFという)101と、ジャケット 100内に配設されDPF101に捕集されたパティキュレートを燃焼除去する 再生用電気ヒータ102とを備えたものである。 As a conventional exhaust gas purification device for a diesel engine, for example, Utility Model Application Publication No. 2-195 The one disclosed in Publication No. 39 is known. This exhaust gas purification device is shown in Figure 2. A jacket 100 that communicates with an exhaust pipe of a diesel engine and allows exhaust gas to pass therethrough. and a device installed inside this jacket that collects particulates in the exhaust gas. -zel particulate filter (hereinafter referred to as DPF) 101 and jacket Particulates disposed in the DPF 100 and collected in the DPF 101 are burned and removed. It is equipped with a regeneration electric heater 102.

【0003】 この排気ガス浄化装置では、ディーゼル機関からの排気ガスがジャケット10 0内のDPF101へ導かれ、このDPF101で排気ガス中に含まれる炭化水 素、カ−ボン等のパティキュレートを捕集する。パティキュレートがある程度捕 集されれば、DPF101の捕集能力が低下するとともに、燃費性能に影響を及 ぼす程度にまで背圧が上昇してしまうため、再生処理として、図示しないスイッ チを介して搭載バッテリと接続された再生用電気ヒータ102に所定の電力の下 で通電を行うとともに、効果的な燃焼を行うべく所定量の排気ガスを再生用電気 ヒータ102及びDPF101に供給し、再生用電気ヒータ102の熱によりパ ティキュレートを燃焼させ、DPF101の再生を図っている。0003 In this exhaust gas purification device, the exhaust gas from the diesel engine is filtered through the jacket 10. The hydrocarbons contained in the exhaust gas are guided to the DPF 101 in the exhaust gas. Collects particulates such as carbon and carbon. Particulates are captured to some extent. If collected, the collection ability of DPF101 will decrease and fuel efficiency will be affected. Since the back pressure increases to the extent that the Under a predetermined electric power, the regeneration electric heater 102 connected to the onboard battery via the At the same time, a predetermined amount of exhaust gas is supplied with electricity for regeneration to ensure effective combustion. It is supplied to the heater 102 and the DPF 101, and the heat of the regeneration electric heater 102 is used to The DPF 101 is being regenerated by burning the ticulate.

【0004】0004

【考案が解決しようとする課題】[Problem that the idea aims to solve]

しかし、上記のような再生処理を行った場合、エンジンオイル中のCa等によ りCaSO4 やFe2 3 を主成分とするアッシュが生成され、DPF101に 堆積する。このため、従来の排気ガス浄化装置では、再生処理の繰り返しにより 必要な再生処理温度の上昇及び背圧の上昇を招き、このためDPFの浄化能力の 回復が困難であるといった問題があった。However, when the above regeneration process is performed, ash mainly composed of CaSO 4 and Fe 2 O 3 is generated by Ca and the like in the engine oil, and is deposited on the DPF 101 . For this reason, in the conventional exhaust gas purification apparatus, the repetition of the regeneration process causes an increase in the necessary regeneration process temperature and back pressure, which makes it difficult to recover the purification ability of the DPF.

【0005】 上記DPF101に堆積するアッシュを除去するために、実開平2−3292 6号公報に開示されているように、DPF101の上流側にファンを設置し、風 力によりDPF101に堆積したアッシュを吹き飛ばす手段を採用することもで きるが、DPF101は細かい無数のセルをもち、このセル壁に堆積したアッシ ュを風力により除去するのには限界がある。[0005] In order to remove the ash deposited on the DPF 101, As disclosed in Publication No. 6, a fan is installed on the upstream side of DPF 101 to It is also possible to adopt a method of blowing away the ash accumulated on DPF101 by force. However, DPF101 has countless fine cells, and the ash deposited on the cell walls There are limits to how much water can be removed by wind power.

【0006】 本考案は上記実情に鑑みてなされたものであり、再生処理によりDPFに堆積 したアッシュを確実に除去して、DPFの浄化能力を確実に回復させることを解 決すべき技術課題とするものである。[0006] This invention was made in view of the above circumstances, and the regeneration process removes the deposits on the DPF. The solution is to reliably remove the ash and restore the purification ability of the DPF. This is a technical issue that must be resolved.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】[Means to solve the problem]

本考案は、前記ディーゼル機関の排気ガス浄化装置において、ジャケットは、 DPFに振動を付与して、パティキュレートの燃焼により発生し上記DPFに堆 積したアッシュを振るい落とす加振器と、振るい落とされた上記アッシュを捕集 するアッシュ捕集部とを有していることを特徴とする。 The present invention provides the exhaust gas purification device for a diesel engine, in which the jacket includes: Vibrations are applied to the DPF to reduce the amount of particulates generated due to combustion and deposited on the DPF. A vibrator shakes off the accumulated ash and collects the ash that has been shaken off. It is characterized by having an ash collecting section.

【0008】 上記DPFとしては、特に限定されないが、無数の細かいセルを有するハニカ ム構造体よりなるDPFや、上記各セルにおいて排気ガスの入口側の端面又は出 口側の端面を交互に閉塞したDPFや、三次元網目構造を有するいわゆる多孔質 セラミックフィルタなどを採用できる。 上記加振器は、DPFに振動を付与することにできるものであれば特に限定さ れない。[0008] The above-mentioned DPF is not particularly limited, but honeycomb having countless fine cells may be used. DPF consisting of a system structure, and the end face on the exhaust gas inlet side or outlet of each of the above cells. DPF with alternately closed end faces on the mouth side and so-called porous filters with a three-dimensional network structure Ceramic filters can be used. The above-mentioned vibrator is not particularly limited as long as it can impart vibration to the DPF. Not possible.

【0009】 上記アッシュ捕集部は、DPFから振るい落とされたアッシュを捕集して収容 するもので、耐熱性があり、三次元網目構造をもつ発泡セラミックなどにより構 成することができる。[0009] The above ash collection section collects and stores the ash shaken off from the DPF. It is made of heat-resistant foamed ceramic with a three-dimensional network structure. can be achieved.

【0010】0010

【作用】[Effect]

本考案の排気ガス浄化装置では、加振器を作動させてDPFに振動を付与する ことにより、DPFの再生により生成されDPFに堆積したアッシュを確実に振 るい落とすことができる。そして、DPFから振るい落としたアッシュをアッシ ュ捕集部で捕集して収容しておくことができる。 In the exhaust gas purification device of the present invention, a vibrator is activated to apply vibration to the DPF. By doing so, the ash generated by DPF regeneration and deposited on the DPF can be reliably shaken out. It can be removed easily. Then, use the ash that was shaken out from the DPF. It can be collected and stored in the water collection section.

【0011】 このため、DPFに上記アッシュが堆積することに起因する不都合、例えば必 要な再生処理温度の上昇、背圧の上昇などを確実に防ぐことができる。[0011] Therefore, inconveniences caused by the accumulation of ash on the DPF, for example, It is possible to reliably prevent an increase in the necessary regeneration processing temperature and back pressure.

【0012】0012

【実施例】【Example】

以下、本考案を具体化した実施例を図面を参照しつつ説明する。 この排気ガス浄化装置は図示しないフォークリフトのディーゼル機関に接続さ れた縦型のものであり、図1に示すように、ディーゼル機関の排気管と連通して 排気ガスが通過するジャケット1と、このジャケット1内に配設されたDPF2 と、このDPF2の上流側に対面させてジャケット1に共装された再生用ヒータ 3とを具備している。 Hereinafter, embodiments embodying the present invention will be described with reference to the drawings. This exhaust gas purification device is connected to a forklift diesel engine (not shown). As shown in Figure 1, it is a vertical type that communicates with the exhaust pipe of a diesel engine. A jacket 1 through which exhaust gas passes, and a DPF 2 disposed within this jacket 1. And, the regeneration heater is mounted on the jacket 1 facing the upstream side of the DPF 2. 3.

【0013】 ジャケット1は、側面に排気管と連通するインレットパイプ11aが一体的に 形成された有底筒状のステンレス製ジャケット本体11と、ジャケット本体11 の開口端に固着され外部と連通するアウトレットパイプ12aをもつステンレス 製キャップ12とからなる。 インレットパイプ11a内には背圧センサ4が装備されており、この背圧セン サ4はコントロールユニット5に接続されている。[0013] The jacket 1 has an integral inlet pipe 11a on the side that communicates with the exhaust pipe. The formed bottomed cylindrical stainless steel jacket body 11 and the jacket body 11 stainless steel with an outlet pipe 12a fixed to the open end and communicating with the outside. It consists of a cap 12 made of A back pressure sensor 4 is installed inside the inlet pipe 11a. The server 4 is connected to a control unit 5.

【0014】 ジャケット1内には、インレットパイプ11aの上方側にシール材6によって DPF2が保持されている。このDPF2は、セルの両端面が交互に閉塞された 市販のコージェライト製のものである。 ジャケット1内のDPF2の上流側には、DPF2と当接して再生用電気ヒー タ3が配設されている。この再生用電気ヒータ3は、コントロールユニット5に より制御されて作動する。[0014] Inside the jacket 1, a sealing material 6 is provided above the inlet pipe 11a. DPF2 is held. This DPF2 has both end faces of the cell alternately blocked. It is made of commercially available cordierite. On the upstream side of the DPF 2 inside the jacket 1, there is an electric heater for regeneration in contact with the DPF 2. 3 is provided. This regeneration electric heater 3 is connected to the control unit 5. Operate more controlled.

【0015】 ジャケット1の外周側面でDPF2の上下方向の中央部分には、本考案の加振 器を構成する超音波発振器7が周方向に1個又は等間隔に2個以上配設されて固 着されている。この超音波発振器7はコントロールユニット5に接続されている 。 ジャケット1内には、インレットパイプ11aの下方側に凹所11bが形成さ れ、この凹所11bには発泡セラミックよりなるアッシュ捕集部8が上記シール 材6によって保持されている。なお、このアッシュ捕集部8は、長期にわたって アッシュを捕集して収容するのに充分な容積を有している。[0015] At the vertical center of the DPF 2 on the outer circumferential side of the jacket 1, there is an excitation device of the present invention. One ultrasonic oscillator 7 or two or more ultrasonic oscillators 7 constituting the device are disposed at equal intervals in the circumferential direction and fixed. It is worn. This ultrasonic oscillator 7 is connected to the control unit 5 . A recess 11b is formed in the jacket 1 below the inlet pipe 11a. In this recess 11b, an ash collecting section 8 made of foamed ceramic is placed in the above-mentioned seal. It is held by the material 6. In addition, this ash collecting section 8 is used for a long period of time. It has sufficient volume to collect and contain ash.

【0016】 上記のように構成されたこの排気ガス浄化装置では、フォークリフトの運転中 、ディーゼル機関から排出された排気ガスが排気管を経てインレットパイプ11 aよりジャケット1内に導かれてDPF2に至る。このとき、排気ガスはDPF 2によってパティキュレートが捕集される。そして、浄化された排気ガスはアウ トレットパイプ12aから大気へ排出される。[0016] With this exhaust gas purification system configured as described above, during the operation of a forklift, , the exhaust gas discharged from the diesel engine passes through the exhaust pipe and enters the inlet pipe 11. It is guided into the jacket 1 from a and reaches the DPF 2. At this time, the exhaust gas is DPF Particulates are collected by 2. The purified exhaust gas is then It is discharged to the atmosphere from the trett pipe 12a.

【0017】 DPF2がパティキュレートを捕集するにつれ背圧が上昇し、DPF2の所定 の捕集量に相当する一定以上の背圧を受けた背圧センサ4からの入力信号により 、コントロールユニット5は再生用電気ヒータ3を作動させる。この再生用電気 ヒータ3の熱によりパティキュレートが燃焼し、DPF2は再生される。このと き、エンジンオイル中のCa等によりCaSO4 やFe2 3 を主成分とするア ッシュがDPF2のセル壁面に付着するので、本実施例の排気ガス浄化装置では 、エンジン停止中、作業者が適宜図示しないスイッチ操作によりコントロールユ ニット5へ信号を送り、超音波発振器7を作動させる。これにより、DPF2の セル壁面に付着したアッシュが振るい落とされ、DPF2の下方に設置されたア ッシュ捕集部8上に落ちる。このアッシュ捕集部8上に落ちて堆積したアッシュ は、エンジン作動中に排気ガスのガス圧によりアッシュ捕集部8の内部に侵入し 、アッシュ捕集部8内に拘束されて収容される。As the DPF 2 collects particulates, the back pressure increases, and the control unit 5 is activated by an input signal from the back pressure sensor 4 which has received a back pressure above a certain level corresponding to a predetermined amount of particulates collected by the DPF 2. The regeneration electric heater 3 is activated. The particulates are burned by the heat of the regeneration electric heater 3, and the DPF 2 is regenerated. At this time, ash mainly composed of CaSO 4 and Fe 2 O 3 adheres to the cell wall surface of the DPF 2 due to Ca etc. in the engine oil. By appropriately operating a switch (not shown), a signal is sent to the control unit 5 to activate the ultrasonic oscillator 7. As a result, the ash adhering to the cell wall surface of the DPF 2 is shaken off and falls onto the ash collection section 8 installed below the DPF 2. The ash that has fallen and accumulated on the ash collecting section 8 enters the inside of the ash collecting section 8 due to the gas pressure of the exhaust gas during engine operation, and is restrained and stored within the ash collecting section 8.

【0018】 なお、DPF2の入口側が開口し出口側が閉塞されたセルからDPF2内に流 入した排気ガスが、該セルの隣のセルに移動する際にパティキュレートが捕集さ れるので、この入口側が開口したセル側の内壁面に多くのパティキュレートが捕 集され、したがって上記アッシュはこの入口側が開口したセル側の内壁面に多く 付着し、入口側が閉塞されたセル側の内壁面にはほとんど付着していない。この ため、上記超音波発振器7によりDPF2から上記アッシュを確実に振るい落と すことができる。[0018] Note that the inlet side of the DPF 2 is open and the outlet side is closed. Particulates are collected when the exhaust gas enters the cell and moves to the cell next to the cell. As a result, many particulates are trapped on the inner wall surface of the cell side where the inlet side is open. Therefore, most of the above ash is on the inner wall surface of the cell side where this inlet side is open. There is almost no adhesion to the inner wall surface of the cell whose inlet side is closed. this Therefore, the above-mentioned ash is surely shaken off from the DPF 2 by the above-mentioned ultrasonic oscillator 7. can be done.

【0019】 上述したように、本実施例の排気ガス浄化装置によれば、DPF2の再生によ り発生しDPF2に堆積したアッシュを確実に振るい落とすとともに、このDP F2から振るい落としたアッシュをアッシュ捕集部8内に捕集して収容しておく ことができる。 このため、DPFに上記アッシュが堆積することに起因する不都合、すなわち 必要な再生処理温度の上昇及び背圧の上昇などを防いで、DPFの浄化能力を確 実に回復させることができる。また、上記アッシュ捕集部8内にはアッシュを充 分に収容しておくことができるので、長期間の使用後においてもアッシュ捕集部 8の交換は不要である。したがって、本実施例の排気ガス浄化装置は、長期間メ ンテナンスなしに使用することが可能となった。[0019] As mentioned above, according to the exhaust gas purification device of this embodiment, the regeneration of the DPF2 Make sure to shake off the ash that is generated and accumulated on DPF2, and The ash shaken off from F2 is collected and stored in the ash collection section 8. be able to. For this reason, the inconvenience caused by the accumulation of ash on the DPF, i.e. Ensures the purification ability of the DPF by preventing increases in the required regeneration processing temperature and back pressure. It can actually be restored. In addition, the ash collecting section 8 is filled with ash. The ash collection section can be stored for several minutes, so even after long-term use, the ash collection section 8 is not required. Therefore, the exhaust gas purification device of this example can be used for a long period of time. It is now possible to use it without maintenance.

【0020】 なお、上記実施例では、DPF2に対して下から上へ排気ガスが流れる構成に ついて説明したが、DPFを端部が閉塞されていないものとすれば上から下へ排 気ガスが流れる構成とすることも可能である。 また、DPF2に振動を付与する加振器として、上記実施例では超音波発振器 を採用したが、ジャケット1の外周側面を周期的に叩くような他の機械的に振動 を付与する手段も採用することができるのは勿論である。[0020] Note that in the above embodiment, the exhaust gas flows from the bottom to the top of the DPF 2. As explained above, if the end of the DPF is not blocked, it will be discharged from the top to the bottom. It is also possible to have a configuration in which air gas flows. In addition, in the above embodiment, an ultrasonic oscillator is used as the vibrator that applies vibration to the DPF 2. However, other mechanical vibrations such as periodically hitting the outer peripheral side of jacket 1 were used. Of course, it is also possible to employ means for imparting.

【0021】[0021]

【考案の効果】[Effect of the idea]

以上詳述したように、本考案のディ−ゼル機関の排気ガス浄化装置では、再生 処理により生成されDPFに堆積したアッシュをDPFから確実に除去すること ができるので、DPFの浄化能力を確実に回復させることが可能となる。 As detailed above, in the diesel engine exhaust gas purification device of the present invention, the regeneration To ensure that ash generated by processing and deposited on the DPF is removed from the DPF. Therefore, it is possible to reliably recover the purification ability of the DPF.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】本実施例の排気ガス浄化装置に係る全体模式断
面図である。
FIG. 1 is an overall schematic sectional view of an exhaust gas purification device according to the present embodiment.

【図2】従来の排気ガス浄化装置に係る断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a conventional exhaust gas purification device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1はジャケット、2はDPF(ディーゼルパティキュレ
ートフィルタ)、3は再生用電気ヒータ、7は加振器を
構成する超音波発振器、8はアッシュ捕集部である。
1 is a jacket, 2 is a DPF (diesel particulate filter), 3 is an electric heater for regeneration, 7 is an ultrasonic oscillator constituting an exciter, and 8 is an ash collection section.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項1】排気ガスが通過するジャケットと、該ジャ
ケット内に配設され該排気ガス中のパティキュレートを
捕集するディーゼルパティキュレートフィルタと、該ジ
ャケット内に配設され該ディーゼルパティキュレートフ
ィルタに捕集された該パティキュレートを燃焼除去する
再生用電気ヒータとを備えたディーゼル機関の排気ガス
浄化装置において、前記ジャケットは、前記ディーゼル
パティキュレートフィルタに振動を付与して、前記パテ
ィキュレートの燃焼により発生し前記ディーゼルパティ
キュレートフィルタに堆積したアッシュを振るい落とす
加振器と、振るい落とされた上記アッシュを捕集するア
ッシュ捕集部とを有していることを特徴とするディーゼ
ル機関の排気ガス浄化装置。
Claim 1: A jacket through which exhaust gas passes; a diesel particulate filter disposed within the jacket to collect particulates in the exhaust gas; and a diesel particulate filter disposed within the jacket. In the exhaust gas purification device for a diesel engine, which includes a regeneration electric heater that burns and removes the collected particulates, the jacket applies vibration to the diesel particulate filter to remove the particulates by combustion. Exhaust gas purification for a diesel engine, comprising: an exciter that shakes off ash generated and deposited on the diesel particulate filter; and an ash collection section that collects the ash that has been shaken off. Device.
JP3723491U 1991-05-24 1991-05-24 Diesel engine exhaust gas purification device Pending JPH04129824U (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006125382A (en) * 2004-09-28 2006-05-18 Sadao Odajima Engine device

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