JPH04255516A - Diesel exhaust gas purifier - Google Patents

Diesel exhaust gas purifier

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Publication number
JPH04255516A
JPH04255516A JP3009572A JP957291A JPH04255516A JP H04255516 A JPH04255516 A JP H04255516A JP 3009572 A JP3009572 A JP 3009572A JP 957291 A JP957291 A JP 957291A JP H04255516 A JPH04255516 A JP H04255516A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
casing
exhaust
filter
exhaust gas
gap
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3009572A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigetaka Hisatomi
久富 茂隆
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP3009572A priority Critical patent/JPH04255516A/en
Publication of JPH04255516A publication Critical patent/JPH04255516A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Landscapes

  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide an exhaust gas purifier of a diesel engine having a particulate filter, which does not cause cracks due to thermal distortion at the time of filter recovery. CONSTITUTION:A diesel exhaust gas purifier includes the first casing 1 connected to an exhaust passage, both end portions of which are opened, the second casings 3, 4, 5 disposed in the casing 1 through a gap 6 with the casing 1, both ends of which are opened to the exhaust passage, and particulate filters 8, 9, 10 stored in the interiors of the second casings corresponding to the respective casings 3, 4, 5 and held through a gap 11 with the second casings 3, 4, 5.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明はディーゼル機関の排気系
に設けられて排気ガス中の固体微粒子、即ちパティキュ
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
を備えてなるディーゼル排気浄化装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diesel exhaust purification device comprising a diesel particulate filter installed in the exhaust system of a diesel engine to collect solid particulates, ie, particulates, in exhaust gas.

【0002】0002

【従来の技術】ディーゼル機関においては、不完全燃焼
のために排気ガス中に黒煙の源となるパティキュレート
が多く含まれている。従ってこのような機関の車両では
、排気ガス中のパティキュレートを除去するために、例
えばセラミック等に代表されるような通気性のある耐熱
材料から形成されるパティキュレートフィルタを機関の
排気系に設置している。
2. Description of the Related Art In diesel engines, exhaust gas contains many particulates which are a source of black smoke due to incomplete combustion. Therefore, in vehicles with such engines, a particulate filter made of a breathable, heat-resistant material such as ceramic is installed in the engine exhaust system to remove particulates from the exhaust gas. are doing.

【0003】ここでこのパティキュレートフィルタはパ
ティキュレートの捕集に伴って、次第にその通気性が損
なわれ最終的には目詰まりを発生するために、その使用
に当たっては、フィルタのパティキュレート捕集量に応
じて、適当な時期にフィルタの再生処理、即ちパティキ
ュレートの燃焼焼却を行わなければならない。そしてこ
のパティキュレートフィルタの排気通路内設置にあたっ
ては、フィルタ再生の際の熱膨張に伴うフィルタ内クラ
ック発生を防止するため、フィルタを複数個に分割して
分割面に間隙を設け、この間隙を以てフィルタ膨張の逃
げ空間としたパティキュレートトラップが既に提案され
ている(特開昭60−65219 号公報参照) 。
[0003] As this particulate filter collects particulates, its air permeability gradually decreases and eventually clogging occurs, so when using the particulate filter, it is necessary to Depending on the situation, the filter must be regenerated at an appropriate time, that is, the particulates must be incinerated. When installing this particulate filter in the exhaust passage, in order to prevent the occurrence of cracks in the filter due to thermal expansion during filter regeneration, the filter is divided into multiple pieces and a gap is provided between the divided surfaces, and the filter is inserted into the filter using this gap. A particulate trap using an expansion escape space has already been proposed (see Japanese Patent Laid-Open No. 60-65219).

【0004】0004

【発明が解決しようとする課題】上述したパティキュレ
ートトラップの各フィルタは、別のフィルタとの隣接部
分に関しては、間隙の存在によって再生の際の熱歪は吸
収されてしまうが、これら各フィルタは1個の大きなケ
ーシングに収納されている構造であるために、再生の際
には上記隣接部分に比べて外周部分が急激に冷却される
ことになり、従ってこの部分の熱歪によりクラックが発
生する恐れがある。
[Problems to be Solved by the Invention] In each filter of the above-mentioned particulate trap, thermal distortion during regeneration is absorbed due to the existence of a gap in the adjacent part to another filter. Because the structure is housed in one large casing, the outer circumferential portion is cooled more rapidly than the adjacent portions during regeneration, resulting in cracks occurring due to thermal strain in this portion. There is a fear.

【0005】本発明は上記トラップのこのような問題に
鑑み、再生時、フィルタ外周部分が急激に冷却されるこ
とのないような排気浄化装置を提供することを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned problems with the trap, an object of the present invention is to provide an exhaust gas purification device in which the outer peripheral portion of the filter is not cooled rapidly during regeneration.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的のため本発明に
よれば、通気性のある隔壁によって画成され、排気上流
側の端部が開口する排気入口通路と、排気下流側の端部
が開口する排気出口通路を備えたディーゼルパティキュ
レートフィルタを機関の排気系に配してなる、ディーゼ
ル排気浄化装置であって、該ディーゼル排気浄化装置は
、排気通路に接続される両端部が夫々開口した第1ケー
シングと、該第1ケーシングに対し間隙を介してケーシ
ング内に配置されかつ両端が排気通路に開口する第2ケ
ーシングと、配置された第2ケーシングに対応してその
内部に収納されかつ第2ケーシングに対し間隙を介して
保持されるパティキュレートフィルタとを有することを
特徴とするディーゼル排気浄化装置が提供される。
[Means for Solving the Problems] To achieve the above object, according to the present invention, an exhaust inlet passage is defined by an air-permeable partition wall and has an open end on the upstream side of the exhaust gas, and an end on the downstream side of the exhaust gas. A diesel exhaust purification device comprising a diesel particulate filter provided with an open exhaust outlet passage arranged in the exhaust system of an engine, the diesel exhaust purification device having both ends connected to the exhaust passage open. a first casing; a second casing disposed within the casing with a gap in between and having both ends open to the exhaust passage; There is provided a diesel exhaust purification device characterized by having a particulate filter held with a gap between two casings.

【0007】[0007]

【作用】パティキュレートフィルタを収納する第2ケー
シングを、間隙を以て第1ケーシングが取り囲む構造と
なるため、パティキュレートフィルタは外界に対して間
隙を挟みながら2重にシールドされることとなり、フィ
ルタ再生時、その外周部分が急激に冷却されにくくなる
[Operation] Since the structure is such that the first casing surrounds the second casing, which houses the particulate filter, with a gap, the particulate filter is doubly shielded from the outside world with a gap in between, and when the filter is regenerated. , its outer peripheral portion becomes difficult to cool down rapidly.

【0008】[0008]

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の一実施例
を説明する。図1は本発明のディーゼル排気浄化装置の
主要部となるパティキュレートフィルタ収納部のみを示
す斜視図である。尚、図において実線矢印はパティキュ
レート捕集時の排気の流れ方向を示し、点線矢印はフィ
ルタ再生時の再生用ガス(2次空気や、排気の一部など
)の流れ方向を示している。即ち本実施例は、フィルタ
再生時のフィルタ内ガス流れ方向がパティキュレート捕
集時のそれと逆である、所謂逆流再生方式の排気浄化装
置であるが、当然、本発明はフィルタ再生時とパティキ
ュレート捕集時のガス流れ方向が一致する、所謂順流再
生方式の排気浄化装置に適用できるものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing only a particulate filter storage section, which is the main part of the diesel exhaust purification device of the present invention. In the figure, solid line arrows indicate the flow direction of exhaust gas during particulate collection, and dotted line arrows indicate the flow direction of regeneration gas (secondary air, part of exhaust gas, etc.) during filter regeneration. That is, this embodiment is an exhaust purification device using a so-called reverse flow regeneration method in which the gas flow direction in the filter during filter regeneration is opposite to that during particulate collection. This can be applied to a so-called forward flow regeneration type exhaust gas purification device in which the gas flow direction during collection is the same.

【0009】本実施例によれば排気浄化装置は、まず図
示しない排気通路に接続される両端部が夫々開口した第
1ケーシング1を有する。この第1ケーシング1はその
長手軸線に対し垂直な断面が略楕円形となにような形状
を有しており、その前・後端部近傍にはケーシング内周
面に接するケーシング支持部材2が設置される。更にこ
の第1ケーシング1内部には、ケーシング長手方向に沿
って複数の略円筒形状の第2ケーシング3、4及び5が
並列に配置される。これら第2ケーシング3、4及び5
は、その前方部分と後方部分が上述したケーシング支持
部材2によって支持されており、その大部分が第1ケー
シング1の内周面1a に接することなく、空間(間隙
)6を介して第1ケーシング1内部に収納されるように
なっている。
According to this embodiment, the exhaust gas purification device has a first casing 1 which is connected to an exhaust passage (not shown) and is open at both ends. The first casing 1 has a substantially elliptical cross section perpendicular to its longitudinal axis, and has a casing support member 2 in contact with the inner peripheral surface of the casing near its front and rear ends. will be installed. Further, inside the first casing 1, a plurality of substantially cylindrical second casings 3, 4, and 5 are arranged in parallel along the longitudinal direction of the casing. These second casings 3, 4 and 5
is supported by the above-mentioned casing support member 2 at its front part and rear part, and most of it does not touch the inner circumferential surface 1a of the first casing 1, but is attached to the first casing through a space (gap) 6. It is designed to be stored inside 1.

【0010】ケーシング支持部材2と第1ケーシング1
との間、及びケーシング支持部材2と各第2ケーシング
3、4、5との間は、第1ケーシング1内に流入してき
た排気ガス或いは再生用ガスが上記空間6内に流入しな
いように気密状に封止されている。また、前後のケーシ
ング支持部材2と、第1ケーシング1内周面1a と、
各第2ケーシング3、4及び5の外周面とによって画成
された上記空間6に断熱材7を充填し、その保温性を高
めるようにしても良い。
Casing support member 2 and first casing 1
and between the casing support member 2 and each of the second casings 3, 4, and 5 are airtight so that exhaust gas or regeneration gas that has flowed into the first casing 1 does not flow into the space 6. It is sealed in a shape. In addition, the front and rear casing support members 2, the inner circumferential surface 1a of the first casing 1,
The space 6 defined by the outer peripheral surface of each of the second casings 3, 4, and 5 may be filled with a heat insulating material 7 to improve its heat retention.

【0011】以上のようにして第1ケーシング1内に配
置された第2ケーシング3、4、5、夫々の内部には、
ディーゼル排気中のパティキュレートを捕集するパティ
キュレートフィルタ(以下、フィルタと呼ぶ)8、9及
び10が収納される。本実施例によれば、このフィルタ
はその個々の容積が、単一フィルタを備える従来排気浄
化装置の場合のフィルタのそれより小さく形成されてお
り、各フィルタ容積を合計すると、通常のフィルタ容積
にほぼ等しいように設定されている。尚、フィルタ数は
図示した3個に限定されない。
Inside each of the second casings 3, 4, and 5 arranged in the first casing 1 as described above,
Particulate filters (hereinafter referred to as filters) 8, 9, and 10 that collect particulates in diesel exhaust are housed. According to this embodiment, the individual volumes of the filters are smaller than that of the filters in a conventional exhaust gas purification device with a single filter, and the volumes of the individual filters add up to the usual filter volume. are set to be approximately equal. Note that the number of filters is not limited to the three illustrated.

【0012】図2に示すように、夫々の第2ケーシング
3、4及び5内においてフィルタ8、9及び10は、間
隙11を介して保持される。具体的には、本実施例によ
れば、パティキュレート捕集時の排気流れ方向において
排気上流側となるフィルタ端部は、環状のシール部材1
2を介して支持されており、フィルタ再生時の再生用ガ
ス流れ方向においてガス上流側となるフィルタ端部は、
通気性のある支持材13を介して第2ケーシング3、4
及び5内に支持される。
As shown in FIG. 2, filters 8, 9 and 10 are held within the respective second casings 3, 4 and 5 with gaps 11 interposed therebetween. Specifically, according to this embodiment, the end of the filter on the exhaust upstream side in the exhaust flow direction when collecting particulates is connected to the annular sealing member 1.
2, and the end of the filter that is on the gas upstream side in the flow direction of the regeneration gas during filter regeneration is
The second casings 3, 4 are connected to each other via a breathable support 13.
and supported within 5.

【0013】フィルタ8、9及び10は、その一部断面
を図示するように、従来同様通気性のある隔壁14によ
って画成され、排気上流側の端部が開口する多数の排気
入口通路15と、排気下流側の端部が開口する多数の排
気出口通路16によって構成されており、排気下流側の
端部近傍にはパティキュレート着火手段としての電気ヒ
ータ17が配置されている。
As shown in a partial cross section, the filters 8, 9, and 10 are defined by a permeable partition wall 14 as in the conventional case, and have a large number of exhaust inlet passages 15 that are open at the end on the upstream side of the exhaust gas. , a plurality of exhaust outlet passages 16 whose ends on the downstream side of the exhaust gas are open, and an electric heater 17 as particulate ignition means is arranged near the end on the downstream side of the exhaust gas.

【0014】以上説明したように、本発明による排気浄
化装置は、パティキュレートを捕集するフィルタ8、9
及び10が間隙11を介して第2ケーシング3、4及び
5によって保持され、更にこの第2ケーシング3、4及
び5がさらなる空間6を介して第1ケーシング1に保持
される構造を有しているために、フィルタ再生後の冷却
はその断熱性向上のために比較的緩慢となり、フィルタ
外周部と内部の温度差も小さくなり熱歪は低減される。 この結果、フィルタを単一のトラップ容器で囲むような
従来装置と比較して、フィルタ内応力分布も均一となり
、耐久性が向上しクラックが発生しにくくなる。
As explained above, the exhaust purification device according to the present invention includes filters 8 and 9 for collecting particulates.
and 10 are held by the second casings 3, 4 and 5 through gaps 11, and the second casings 3, 4 and 5 are further held by the first casing 1 through a further space 6. Therefore, cooling after filter regeneration is relatively slow due to improved heat insulation, and the temperature difference between the outer circumference and the inside of the filter is also reduced, reducing thermal strain. As a result, compared to a conventional device in which the filter is surrounded by a single trap container, the stress distribution inside the filter becomes uniform, the durability is improved, and cracks are less likely to occur.

【0015】尚、本実施例では、上述したようなフィル
タ支持形態により、パティキュレート捕集時にはシール
部材12によって排気ガスの間隙11への侵入が阻止さ
れ、この領域にはパティキュレートは蓄積されない。ま
た逆に、フィルタ再生時には、排気下流側よりフィルタ
8、9及び10へと流入する再生用ガス(2次空気や、
排気ガスの一部)が支持材13を通って間隙11へも侵
入することになり、パティキュレート燃焼に伴いフィル
タ外周部が冷えにくくなる。この結果、従来見られたよ
うなフィルタ外周部分の再生不良(パティキュレートの
燃え残り)現象は低減し、またフィルタ内部と外周部と
の温度差に伴う熱歪は更に少なくなり、クラックは発生
しにくくなる。
In this embodiment, due to the above-described filter support configuration, the sealing member 12 prevents the exhaust gas from entering the gap 11 when collecting particulates, and particulates are not accumulated in this area. Conversely, during filter regeneration, regeneration gas (secondary air,
Part of the exhaust gas) also enters the gap 11 through the support material 13, making it difficult for the outer circumference of the filter to cool down due to particulate combustion. As a result, the phenomenon of poor regeneration (unburned particulates) on the outer periphery of the filter, which was previously observed, is reduced, and the thermal strain caused by the temperature difference between the inside of the filter and the outer periphery is further reduced, and cracks do not occur. It becomes difficult.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によればパ
ティキュレートフィルタを収納する第2ケーシングを、
間隙を以て第1ケーシングが取り囲む構造となるため、
パティキュレートフィルタは外界に対して間隙を挟みな
がら2重にシールドされることとなり、フィルタ再生時
、その外周部分が急激に冷却されるようなことはなく、
従ってフィルタ内部と外周部との温度差に起因する熱歪
は低減し、クラックは発生しにくい。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, the second casing housing the particulate filter is
Since the structure is such that the first casing surrounds the first casing with a gap,
The particulate filter is doubly shielded from the outside world with a gap in between, so the outer periphery will not cool down rapidly during filter regeneration.
Therefore, thermal strain caused by the temperature difference between the inside of the filter and the outer circumference is reduced, and cracks are less likely to occur.

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

【図1】本発明の排気浄化装置実施例を説明するフィル
タ収納部の外観斜視図である。
FIG. 1 is an external perspective view of a filter storage section illustrating an embodiment of the exhaust gas purification device of the present invention.

【図2】図1のII−II線に沿った装置断面図である
FIG. 2 is a sectional view of the device taken along line II-II in FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…第1ケーシング 3, 4, 5 …第2ケーシング 6, 11…間隙 8, 9, 10…パティキュレートフィルタ14…隔
壁 15…排気入口通路 16…排気出口通路
1...First casing 3, 4, 5...Second casing 6, 11...Gap 8, 9, 10...Particulate filter 14...Partition wall 15...Exhaust inlet passage 16...Exhaust outlet passage

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  通気性のある隔壁によって画成され、
排気上流側の端部が開口する排気入口通路と、排気下流
側の端部が開口する排気出口通路を備えたディーゼルパ
ティキュレートフィルタを機関の排気系に配してなる、
ディーゼル排気浄化装置であって、該ディーゼル排気浄
化装置は、排気通路に接続される両端部が夫々開口した
第1ケーシングと、該第1ケーシングに対し間隙を介し
てケーシング内に配置されかつ両端が排気通路に開口す
る第2ケーシングと、配置された第2ケーシングに対応
してその内部に収納されかつ第2ケーシングに対し間隙
を介して保持されるパティキュレートフィルタとを有す
ることを特徴とするディーゼル排気浄化装置。
1. Defined by a breathable partition,
A diesel particulate filter is disposed in the exhaust system of the engine, and includes an exhaust inlet passage that is open at the upstream end of the exhaust, and an exhaust outlet passage that is open at the downstream end of the exhaust.
The diesel exhaust purification device includes a first casing that is connected to an exhaust passage and has both ends opened, and a first casing that is disposed within the casing with a gap between the first casing and both ends that are open. A diesel engine characterized in that it has a second casing that opens into an exhaust passage, and a particulate filter that is housed inside the second casing and is held with a gap between the second casing and the second casing. Exhaust purification device.
JP3009572A 1991-01-30 1991-01-30 Diesel exhaust gas purifier Pending JPH04255516A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3030711U (en) * 1996-04-30 1996-11-05 修 石川 Plush mobile phone case

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3030711U (en) * 1996-04-30 1996-11-05 修 石川 Plush mobile phone case

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