JPH0424092Y2 - - 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浄化装
置に係り、より詳しくは、フイルタ再生可能なデ
イーゼル排気固形微粒子（以下、パテイキユレー
トという）捕集装置の排気背圧検出用ポートのヒ
ータ構造に関する。

〔従来の技術〕

デイーゼルエンジンの排気ガスに含まれるパテ
イキユレートを捕集してデイーゼル排気ガスを浄
化するための排気ガス浄化装置は従来よく知られ
ている。かかる浄化装置は、通常、セラミツク等
の耐熱性多孔質フイルタを用いた捕集器（トラツ
プ）で構成されている。第６図を参照して従来の
パテイキユレート捕集器システムの一例を説明す
るに、５０はデイーゼルエンジン、５２は排気マ
ニホルド、５４および５６は排気管、５８は捕集
器である。捕集器５８のハウジング６０内にはモ
ノリス状のフイルタ６２が収蔵してあり、デイー
ゼル排気ガス中のパテイキユレートを捕集し得る
ようになつている。

捕集器の使用に伴い捕集されたパテイキユレー
トがフイルタ６２内に蓄積するとフイルタ６２の
目詰りにより通気抵抗が増大すると共に捕集効率
が低下するので、フイルタ６２は適当な時期また
は定期的に再生しなければならない。パテイキユ
レートはカーボンを主成分としており可燃性であ
るから、フイルタ６２内に蓄積したパテイキユレ
ートの一部に点火して順次にフイルタ全域にわた
つて延焼させて飛ばせばフイルタを再生すること
が可能である。第６図の従来例では、フイルタ６
２の上流側端面に接触または近接して電熱ヒータ
６４を設け、制御回路６６により適当な時期にリ
レー６８を閉成して一定時間ヒータ６４に通電し
てこれを加熱することによりフイルタ６２中のパ
テイキユレートに点火するようになつている。

フイルタの再生時期を決定するために、第６図
の従来例では、フイルタ６２の上流の排気管５４
に背圧検出用ポート７０を穿孔し、背圧伝達管７
２により背圧を背圧センサ７４に導き、該センサ
に内蔵された圧電式抵抗素子またはストレーンゲ
ージにより背圧値を電流値に変換し、これを制御
回路６６で設定値と比較することにより再生時期
を検出している。

排気ガスの背圧を検出することによりフイルタ
再生時期を決定するこの方法においては、排気管
に穿設した背圧検出用ポートに取り付ける背圧導
入用口金の構造は極めて重要な意義を有する。即
ち、長期間の使用中にパテイキユレートや腐蝕性
の凝縮成分が検出用ポートや背圧伝達管路の内壁
面に付着し、その付着量が多くなると終にはポー
トや管路が詰つてしまつて背圧センサに正確な圧
力を伝えなくなり、背圧センサの信頼性を著しく
損なうからである。従つて、背圧導入用口金は、
一方においては排気ガス圧力をスムーズに伝達し
得るものであると共に、他方においてパテイキユ
レートや凝縮性成分を完全に遮断し得るものでな
ければならない。

そこで、背圧検出用ポートにハニカムフイルタ
を装填し、該ハニカムフイルタの外周に電熱ヒー
タを巻きつけてなる背圧導入部構造が既に提案さ
れている（実開昭58−163617号）。これによれば、
パテイキユレートはハニカムフイルタにより濾過
されて、清浄な排気ガスのみが検出用ポートに入
る。濾過によりハニカムフイルタに付着した微粒
子等は電熱ヒータを加熱することにより焼却さ
れ、かくしてハニカムフイルタが再生される。

また、背圧検出用ポートのフイルタ材に設けた
電気ヒータと排気ガス通路の捕集材に設けた電気
ヒータとを接続したものも提案されている（実開
昭58−163616号）。

「考案が解決しようとする問題点〕 しかし、現実には排気管内の排気は脈動をとも
なつており、従つて背圧検出用ポート内へ侵入す
る排気ガスも脈動の影響を受けながら流入するの
でヒータのみでは完全にパテイキユレートを除去
することができない。この原因は脈動時の排気管
内の圧力差が大きいためヒータ表面では燃焼され
ないまま検出用ポートの内部へ侵入してしまうパ
テイキユレートが存在するためであると考えられ
る。また、背圧検出用ポートに内蔵するフイルタ
は、圧力損失の影響を考慮するとフイルタの目を
あまり緻密にできず、また構造上開孔面積も大き
くなりトラツプ効果はあまり向上しない。そこで
本考案では、簡単な構造で効率良くパテイキユレ
ートを焼却しうる背圧検出ポート用のヒータ構造
を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記のような問題点を解決するために本考案に
よれば、デイーゼルエンジンの排気ガスの背圧を
検出するために背圧検出用ポートを通じて排気ガ
ス通路から背圧センサへ排気ガスを導き、前記背
圧検出用ポートに排気パテイキユレートを焼却す
るためのヒータを内蔵したものにおいて、各々が
貫通穴を有した複数の基板から成り、これらの基
板を積層した際これらスルーホール、スリツト、
溝等が互いに連通して少なくとも１つの圧力通路
を形成するようにし、内側の少なくとも１つの基
板には電気ヒータが配設され、該電気ヒータの近
傍を前記圧力通路が通るようにした背圧検出用ポ
ートのヒータ構造が提供される。

〔作用〕

背圧検出用の排気ガスが排出ガス通路から背圧
検出用ポートへ侵入し背圧センサにて圧力が検出
されるが、検出用ポートへ侵入した排気ガスはヒ
ータの圧力通路を通過し、その際圧力通路の近傍
にある電気ヒータにより排気ガスに含まれるパテ
イキユレートが焼却される。

〔実施例〕

以下、添付図面を参照して本考案の実施例につ
いて詳細に説明する。

第１図及び第２図に本考案に用いる積層板状ヒ
ータの構造を示す。このヒータは６枚のアルミナ
等の絶縁性セラミツクス基板１〜６で構成され
る。基板１には圧力導入口８が設けられている。
この圧力導入口８はあまり大きいとパテイキユレ
ートが混入しやすく逆にあまり小さいと圧力損失
が大きくなるためφ1mm〜φ3mm程度がよい。また
穴８は丸穴でなくて、角穴であつてもよい。開口
位置は後述の圧力通路Ａ（第２図）が長くとれる
ようになるべく保持金具９（第２図）に近い方が
よいが、ヒータ発熱部７からあまり離れると穴８
のまわりにパテイキユレートの付着物が堆積しや
すくなり、したがつてヒータ発熱部７の上限近く
が好ましい。基板２は圧力導入路としてまど状の
穴２ａがあいている。この穴２ａの形状は特に四
角でなくて、楕行していてもよいが製作上からは
四角の穴であるのが好ましい。この穴２ａは基板
２の先端近くに設けられている。基板３はヒータ
保護用基板であり、基板４のヒータの発熱部（パ
ターン）７を越えた先端部に穴３ａが設けてあ
る。基板４にはヒータ７がパターン印刷法により
形成されており、先端部に基板３と同様通路穴４
ａがある。なおヒータ７の電極７ａ，７ｂはどち
らが＋極であつてもよいことは勿論である。基板
５は先端部が閉じたコの字型になつており、基板
６と合せて通路５ａを作るためのものである。以
上６枚の基板１〜６を重ね合せて一体焼成するこ
とで、排気圧が圧力導入口８、穴２ａ、穴３ａ，
４ａ、コ字形通路５ａを通過することができかつ
ヒータ７の両面（第１図において基板３の上面及
び基板４の下面）を通過する圧力通路Ａが形成さ
れる。（なお基板３，４の面でパテイキユレート
をもやすため基板、特に基板３，４はなるべくう
すい方がよい。） この積層ヒータの外周にメタライズ層を設け保
持金具９（第２図）を接合する。このときパター
ン状ヒータ７の電極の一方７ａ又は７ｂをアース
として保持金具９に接続しておいてもよい。次
に、この積層ヒータの保持金具９に保護カバー１
０をかぶせホルダ１１に組みつけ、以下第３図に
示すように組み上げる。なお、第３図において、
７２は背圧センサ７４（第６図）に接続される背
圧伝達管であり、また４２はヒータ７の電源コー
ドである。積層ヒータはホルダ１１によりフイル
タ６２（第６図）の上流の排気管５４に直接装着
される。

第２図及び第３図に示すように、パテイキユレ
ートを含んだ排気ガスは背圧検出のために背圧検
出用ポート７２へ侵入するが、背圧検出用ポート
７２にはヒータが設けられているので排気ガスは
ヒータの圧力通路Ａを通過した後背圧伝達管７４
へ向かう。圧力通路Ａの近傍にはヒータパターン
発熱部７があるので圧力通路Ａを通過する間にパ
テイキユレートは焼却される。

第４図ａ，ｂは本考案のヒータ構造の他の実施
例を示すもので、第４ａ図では積層後のヒータの
表面に溶射等でセラミツクの薄いコーテイング層
１２を形成し、ヒータ表面に排気ガス中のパテイ
キユレートが付着しやすくなるような構造として
もよい。積層ヒータの表面に付着したパテイキユ
レートはヒータ発熱部７の熱で焼却される。第４
ｂ図では積層前の各基板、特に基板１，３，４，
６の圧力通路Ａを形成する部分に適当なセラミツ
クの粒子１３をふりかけておいて積層の際の一体
焼成時に圧力通路Ａの表面が凹凸になるように
し、パテイキユレートの付着を促進するようにし
た。更にまた、ヒータ層を複数設けて圧力通路Ａ
を長くするようにしてもよい。

第５図はヒータ基板のヒータパターンの間に貫
通穴を形成することにより基板を１枚省略できる
ようにしたヒータの構造である。第５図に示すよ
うな５枚の基板１４〜１８を積層したもので、ま
ず基板１４にあけられた孔２０を通つたパテイキ
ユレートは、基板１５のスリツト２１を下方向に
進み、基板１６のスルーホール２４及び基板１７
のスリツト２９を通り再びスルーホール２５を通
つてスリツト２２に入る。さらにスルーホール２
６からスリツト３０を通りスルーホール２７、ス
リツト２３を通つたあと、スルーホール２８及び
スリツト３１を通つて背圧ポートの後部へ抜けて
行き、この間にパテイキユレートはヒータパター
ン１９の近傍を通過して焼却される。

〔考案の効果〕

本考案によれば、複数枚の基板を積層してヒー
タを構成しているので、通路用基板の通路パター
ンを変更するだけで排気ガスの背圧のヒータ通過
距離を長くすることができ、従つてパテイキユレ
ートを焼却しやすくなる。ヒータ用基板と通路用
基板とを含む複数の基板を積層するだけで簡単に
ヒータを構成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の背圧検出用ポートのヒータを
構成する複数の基板の分解斜視図、第２図は本考
案のヒータの断面図で第３図のの部分の拡大
図、第４ａ図、第４ｂ図は本考案のヒータ構造の
他の実施例を示す図、第５図は他の実施例の複数
の基板を示す分解斜視図、第６図は従来のパテイ
キユレート捕集器システムを示す図である。 １〜６……基板、７……ヒータ、９……保持金
具、１０……ホルダ、Ａ……圧力通路、１４〜１
８……基板、１９……ヒータ、７０……背圧検出
用ポート、７２……背圧伝達管、Ａ……圧力通
路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. デイーゼルエンジンの排気ガスの背圧を検出す
   るために背圧検出用ポートを通じて排気ガス通路
   から背圧センサへ排気ガスを導き、前記背圧検出
   用ポートに排気パテイキユレートを焼却するため
   のヒータを内蔵したものにおいて、各々が貫通穴
   を有した複数の基板から成り、これらの基板を積
   層した際これらスルーホール、スリツト、溝等が
   互いに連通して少なくとも１つの圧力通路を形成
   するようにし、内側の少なくとも１つの基板には
   電気ヒータが配設され、該電気ヒータの近傍を前
   記圧力通路が通るようにした背圧検出用ポートの
   ヒータ構造。