JPH0447109A - Exhaust particulate purification device for diesel engine - Google Patents

Exhaust particulate purification device for diesel engine

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Publication number
JPH0447109A
JPH0447109A JP2154627A JP15462790A JPH0447109A JP H0447109 A JPH0447109 A JP H0447109A JP 2154627 A JP2154627 A JP 2154627A JP 15462790 A JP15462790 A JP 15462790A JP H0447109 A JPH0447109 A JP H0447109A
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JP
Japan
Prior art keywords
heaters
heater
exhaust passage
filter
exhaust
Prior art date
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Pending
Application number
JP2154627A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Kashimoto
正章 樫本
Shigeru Sakurai
茂 櫻井
Yasuhiro Yuzuriha
楪 泰浩
Takumi Nishida
西田 工
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.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP2154627A priority Critical patent/JPH0447109A/en
Publication of JPH0447109A publication Critical patent/JPH0447109A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • 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

Abstract

PURPOSE:To enable even heating of a filter by arranging a plurality of bar-like heaters for regeneration of a particulate filter spirally in respect to an exhaust passage, and elongating the heating parts of base ends located on an outer periphery of the heaters compared to the ends located on an outer peripheral part. CONSTITUTION:A space inside a cylindrical housing main body 2 are divided into four chambers 12, each housing a ceramic filter element 13a with the same sectional shape. A plurality of heater installing ports 14 are formed on a circular spacer 3 provided on an upstream side end of the main body 2 so as to spirally penetrate it. Strait bar-like sheathed heaters 15 to 17 are fitted into the installing ports 14. In each group classified corresponding to the filter element 13a, the centrally located first heater 15 is the longest in its heating part 15a. The end thereof is extended to the center of the spacer 3. The two second heaters 16 have the shortest heating parts 16a. Both side third heaters 17 have heating parts 17a shorter than those of those of the first heaters 15 and longer than those of second heaters 16.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 二の発明は、ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれ
るカーボン等を主成分とした可燃性微粒子(パティキュ
レート)を捕集除去する排気微粒子浄化装置に関し、特
に、フィルタに捕集されたパティキュレートを加熱によ
り燃焼させる再生手段の構造に関する。
Detailed Description of the Invention (Field of Industrial Application) The second invention is an exhaust particulate purification system that collects and removes combustible particulates (particulates) mainly composed of carbon, etc. contained in the exhaust gas of a diesel engine. The present invention relates to an apparatus, and particularly to the structure of a regeneration means that burns particulates collected in a filter by heating.

(従来の技術) 従来より、ディーゼルエンジンの排気ガス中に多量に含
まれるカーボン等の可燃性微粒子を除去して排気ガスを
清浄にするために、排気微粒子を捕集してその外部への
排出を防止するパティキュレートフィルタを排気系に配
設することは知られている。その場合、一定時間が経過
すると、上記捕集した微粒子の堆積によりパティキュレ
ートフィルタに目詰まりが生じ、排気浄化機能の低下や
排気抵抗によるエンジン出力の低下を招く問題があるこ
とから、定期的に、捕集された微粒子を除去してフィル
タを再生する必要がある。
(Conventional technology) Conventionally, in order to remove combustible particulates such as carbon contained in large amounts in the exhaust gas of a diesel engine and purify the exhaust gas, a method has been used to collect exhaust particulates and discharge them to the outside. It is known to install a particulate filter in the exhaust system to prevent this. In that case, after a certain period of time, the particulate filter will become clogged due to the accumulation of the collected particulates, leading to a decrease in the exhaust purification function and a decrease in engine output due to exhaust resistance. , it is necessary to remove the trapped particles and regenerate the filter.

このようなパティキュレートフィルタの再生を行う場合
、一般に、微粒子を加熱により燃焼除去することでフィ
ルタの再生を行うようになされており、微粒子の加熱の
ために種々の加熱手段が提案されている。例えば特開昭
61−11414号公報に示されるものでは、誘電物質
である排気微粒子にマイクロ波を入射して、マイクロ波
加熱により微粒子自体を加熱燃焼させるようになされて
いる。しかし、このものでは、マイクロ波を発生するマ
グネトロン等が必要で、装置が高価でかつ大掛かりにな
るという難がある。
When regenerating such a particulate filter, the filter is generally regenerated by burning and removing the particulates by heating, and various heating means have been proposed for heating the particulates. For example, in the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-11414, microwaves are applied to exhaust particulates, which are dielectric substances, and the particulates themselves are heated and burned by microwave heating. However, this method requires a magnetron or the like to generate microwaves, making the device expensive and large-scale.

また、この他、排気通路に加熱用のヒータ線を配設し、
このと−タ線の加熱により微粒子を燃焼除去するように
したものがある。このものでは、装置構成が簡単である
が、ヒータ線が排気通路中に露出する構造であるので、
このヒータ線に誘電物質たる微粒子(カーボン)が付着
して、短絡や漏電を招く虞れがある。
In addition, a heater wire for heating is installed in the exhaust passage,
There is a device in which fine particles are burned and removed by heating the toner wire. This device has a simple device configuration, but the heater wire is exposed in the exhaust passage, so
There is a risk that fine particles (carbon), which is a dielectric substance, may adhere to this heater wire, causing a short circuit or electric leakage.

(発明が解決しようとする課題) このため、ヒータ線を耐熱チューブ内に挿入充填したシ
ーズヒータを用いる方法があるが、このヒータは構造上
、急激な曲げ構造を採用することができず、棒状のもの
となる。従って、この棒状ヒータを排気通路にその中心
軸線と直交する面に沿って配設すると、ヒータの周囲部
分のみしか加熱されず、微粒子を均等に加熱することは
難しい。
(Problem to be solved by the invention) For this reason, there is a method of using a sheathed heater in which the heater wire is inserted and filled into a heat-resistant tube, but this heater cannot adopt a sharp bending structure due to its structure, and it is shaped like a rod. Becomes the property of Therefore, if this rod-shaped heater is disposed in the exhaust passage along a plane perpendicular to its central axis, only the peripheral area of the heater is heated, making it difficult to uniformly heat the particles.

そこで、さらに、複数の棒状ヒータを排気通路の中心軸
線と直交する面に沿って放射状に配設することが考えら
れる。ところが、その場合、棒状ヒータはいずれもその
先端発熱部が排気ガスの中心軸線に向いた配置レイアウ
トとなるので、排気通路の中心部と外周部とで発熱温度
の分布が不均一になり、排気通路の中心部分では、各ヒ
ータの間隔が小さくなって発熱量の密度が高くなるので
、高温度に加熱されるのに対し、排気通路の外周部分で
は、各ヒータの間隔が大きくなって発熱量密度が低く、
加熱温度は低くなる。その結果、フィルタを均等に加熱
する効果が十分に得られない。
Therefore, it is conceivable to further arrange a plurality of rod-shaped heaters radially along a plane perpendicular to the central axis of the exhaust passage. However, in this case, the rod-shaped heaters are arranged so that their tip heating parts face the central axis of the exhaust gas, so the distribution of heat generation temperature becomes uneven between the center and the outer periphery of the exhaust passage. In the center of the passage, the spacing between the heaters is small and the density of heat generation is high, resulting in high temperature heating, whereas in the outer periphery of the exhaust passage, the spacing between the heaters is large and the heat generation is high. low density,
Heating temperature becomes lower. As a result, the effect of uniformly heating the filter cannot be sufficiently achieved.

しかも、この中心部と外周部との加熱温度の不均一によ
りフィルタに熱応力がかかり、その疲労限度の超越によ
りフィルタにクラックが発生する虞れもある。
In addition, thermal stress is applied to the filter due to the uneven heating temperature between the center portion and the outer peripheral portion, and there is a possibility that cracks may occur in the filter due to the fatigue limit being exceeded.

本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもので、その目的
は、上記の如く複数の棒状ヒータを放射状に配置する構
成において、各ヒータの発熱構造を変えることにより、
各ヒータの排気通路の中心部及び外周部での発熱量の密
度を同等にしてパティキュレートフィルタを均等に加熱
し、排気微粒子の均一な燃焼によりパティキュレートフ
ィルタの良好な再生を行うとともに、その熱疲労を低減
することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and its purpose is to change the heat generation structure of each heater in the configuration in which a plurality of rod-shaped heaters are arranged radially as described above.
The particulate filter is heated evenly by equalizing the density of the calorific value at the center and outer periphery of the exhaust passage of each heater, and the particulate filter is regenerated evenly by uniform combustion of exhaust particles. The purpose is to reduce fatigue.

(課題を解決するための手段) この目的を達成するために、請求項(1)の発明の解決
手段では、各ヒータの発熱部の発熱量を先端部と基端部
とで異ならせ、排気通路の外周部に位置する基端部では
同中心部に位置する先端部よりも発熱量を大きくした。
(Means for Solving the Problem) In order to achieve this object, in the solving means of the invention of claim (1), the heat generation amount of the heat generating part of each heater is made different between the tip part and the base end part, and the The base end located on the outer periphery of the passage generated a larger amount of heat than the distal end located in the same center.

すなわち、この発明では、排気系に、排気ガス中の可燃
性微粒子を捕集するパティキュレートフィルタと、該パ
ティキュレートフィルタに捕集された微粒子を加熱によ
り燃焼除去してパティキュレートフィルタを再生する加
熱手段とを備えたディーゼルエンジンが前提であり、上
記加熱手段を、先端発熱部が排気通路に臨むように排気
通路の中心軸線に対して直交する面内で放射状に配置さ
れた複数の棒状ヒータで構成し、各ヒータの発熱部にお
ける排気通路外周側の発熱量を同中心側よりも大にする
That is, in the present invention, the exhaust system includes a particulate filter that collects combustible particulates in the exhaust gas, and a heating unit that burns off the particulates collected by the particulate filter and regenerates the particulate filter. The heating means is a plurality of rod-shaped heaters arranged radially in a plane perpendicular to the central axis of the exhaust passage so that the heating end faces the exhaust passage. The heat generating portion of each heater has a larger amount of heat generated on the outer peripheral side of the exhaust passage than on the central side.

(作用) 上記の構成により、請求項(1)の発明では、排気通路
の中心軸線に対して直交する面内で複数の棒状ヒータが
放射状に配置されていても、その各ヒータの発熱部にお
ける排気通路外周側の発熱量が中心側よりも大であるの
で、排気通路外周側では各ヒータの発熱部の間隔の大き
いにも拘らず発熱量が大きくなる一方、各ヒータの発熱
部の間隔の小さい排気通路中心側では発熱量が小さくな
り、この発熱量の補償により排気通路の中心部と外周部
との発熱量の分布は同等になる。このため、再生時にパ
ティキュレートフィルタを中心部から外周部に亘って均
等に加熱して、捕集されている微粒子を均一に燃焼除去
することができ、その再生を良好に行うことができる。
(Function) With the above configuration, in the invention of claim (1), even if a plurality of rod-shaped heaters are arranged radially in a plane perpendicular to the central axis of the exhaust passage, the heat generating portion of each heater is Since the amount of heat generated on the outer periphery of the exhaust passage is larger than that on the center side, the amount of heat generated on the outer periphery of the exhaust passage increases despite the large spacing between the heat generating parts of each heater. The amount of heat generated is small on the center side of the small exhaust passage, and by compensating for this amount of heat generated, the distribution of the amount of heat generated between the center and the outer circumference of the exhaust passage becomes equal. Therefore, during regeneration, the particulate filter can be heated evenly from the center to the outer periphery, and the collected particulates can be uniformly burned and removed, and the regeneration can be performed satisfactorily.

また、こうしてフィルタが外周部と中心部とで均等に加
熱される結果、熱応力が生じ難くなり、クラックの発生
を抑制することができる。
Moreover, as a result of the filter being heated evenly in the outer peripheral portion and the central portion, thermal stress is less likely to occur, and the occurrence of cracks can be suppressed.

(実施例) 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第4図は本発明の実施例に係る排気微粒子浄化装置の全
体構成を示し、1はディーゼルエンジンの排気通路の途
中に配設されるハウジングで、このハウジング1は円筒
状のハウジング本体2と、該ハウジング本体2の上流側
端(図で左端)に円環状のスペーサ3を介して締結ボル
ト4,4.・・・により気密状に接合された上流側カバ
ー5と、ハウジング本体2の下流側端(同右端)に締結
ポル)7. 7.・・・により気密状に接合された下流
側カバー8とからなり、上記上流側カバー5の端部には
排気ガス導入口9が、また下流側カバー8の端部には排
気ガス導出口10がそれぞれ開口され、排気ガス導入口
9は図示しないがエンジンの排気ポートに排気管を介し
て接続されており、ハウジング1内の空間は排気通路1
1の一部を構成している。
FIG. 4 shows the overall configuration of an exhaust particulate purification device according to an embodiment of the present invention, in which 1 is a housing disposed in the middle of an exhaust passage of a diesel engine, and this housing 1 includes a cylindrical housing body 2, Fastening bolts 4, 4. 7. The upstream cover 5 is airtightly joined to the downstream end (right end) of the housing body 2. 7. ..., and an exhaust gas inlet 9 is provided at the end of the upstream cover 5, and an exhaust gas outlet 10 is provided at the end of the downstream cover 8. Although not shown, the exhaust gas inlet port 9 is connected to the exhaust port of the engine via an exhaust pipe, and the space inside the housing 1 is connected to the exhaust passage 1.
It forms part of 1.

第3図にも示すように、上記ハウジング本体2内の空間
は円周方向に断面4半円形状の4つの室12.12.・
・・に分割され、各室12には同様の断面形状のセラミ
ック製フィルタエレメント13aがそれぞれ収容され、
この4つのフィルタエレメント13a、13a、・・・
によりパティキュレートフィルタ13が構成されており
、排気ガス導入口9からハウジング1内に導入された排
気ガスからカーボンを主成分とした可燃性微粒子(パテ
ィキュレート)をフィルタ13により捕集し、その他の
ガス成分のみを通過させて排気ガス導出口10から排出
させるようにしている。
As shown in FIG. 3, the space within the housing body 2 includes four chambers 12.12.・
..., and each chamber 12 accommodates a ceramic filter element 13a having a similar cross-sectional shape.
These four filter elements 13a, 13a,...
A particulate filter 13 is configured, and the filter 13 collects combustible particulates (particulates) mainly composed of carbon from the exhaust gas introduced into the housing 1 from the exhaust gas inlet 9, and collects other combustible particles (particulates). Only the gas components are allowed to pass through and are discharged from the exhaust gas outlet 10.

また、第2図に示すように、上記スペーサ3には、各々
スペーサ3の内外周面をスペーサ3の円環中心に向かっ
て放射状に貫通する20個のヒータ取付孔14,14.
・・・が形成されている。これらの取付孔14,14.
・・・は上記ハウジング本体2内のフィルタエレメント
13aに対応して5個ずつの4グループに分けられ、各
グループの5個の取付孔14.14.・・・は等角度間
隔に配置されている。そして、上記各取付孔14には直
棒状のンーズヒータ15〜17がその先端発熱部15a
〜17aをスペーサ3内のフィルタ13直上流の排気通
路11に臨ませるように挿通されて気密状に固定されて
いる。すなわち、ヒータ15〜17は、先端発熱部15
a〜17aが排気通路11に臨むように排気通路11の
中心軸線に対して直交する面内で放射状に配置されてお
り、このヒータ15〜17により、上記パティキュレー
トフィルタ13に捕集された微粒子を加熱により燃焼除
去してパティキュレートフィルタ13を再生する加熱手
段が構成されている。
As shown in FIG. 2, the spacer 3 has 20 heater mounting holes 14, 14.
... is formed. These mounting holes 14, 14.
... are divided into four groups of five each corresponding to the filter elements 13a in the housing body 2, and each group has five mounting holes 14, 14, . ... are arranged at equal angular intervals. In each of the mounting holes 14, straight rod-shaped lens heaters 15 to 17 are installed at their tip heat generating portions 15a.
17a are inserted through the spacer 3 so as to face the exhaust passage 11 immediately upstream of the filter 13, and are fixed in an airtight manner. That is, the heaters 15 to 17 are connected to the tip heating section 15.
The heaters 15 to 17a are arranged radially in a plane orthogonal to the central axis of the exhaust passage 11 so as to face the exhaust passage 11, and the particulates collected by the particulate filter 13 are removed by the heaters 15 to 17. A heating means is configured to regenerate the particulate filter 13 by burning and removing the particulates by heating.

上記ヒータ15〜17は発熱部15a〜17aの長さに
応じて3種類に分けられ、各グループにおいて中央に位
置する第1ヒータ15は発熱部15aの長さが最も長く
、その先端はスペーサ3の中心(排気通路11の中心)
まで延びている。また、第1ヒータ15の両側近傍に位
置する2つの第2ヒータ16,16の発熱部16a、1
6aの長さは最も短く、さらに、両側端に位置する2つ
の第3ヒータ17,17の発熱部17a、17aの長さ
は上記第1ヒータ15よりも短くかつ第2ヒータ16よ
りも長くされている。
The heaters 15 to 17 are divided into three types depending on the length of the heat generating parts 15a to 17a, and the first heater 15 located in the center of each group has the longest length of the heat generating part 15a, and its tip is connected to the spacer 3. (center of exhaust passage 11)
It extends to Further, the heat generating parts 16a, 1 of the two second heaters 16, 16 located near both sides of the first heater 15
6a is the shortest, and the lengths of the heat generating parts 17a, 17a of the two third heaters 17, 17 located at both ends are shorter than the first heater 15 and longer than the second heater 16. ing.

上記各ヒータ15〜17はいずれも同じ構造であり、例
えば第1ヒータ15の場合を例示すると、第1図に拡大
詳示するように、この第1ヒータ15の発熱部15aは
有底の耐熱チューブ15b内に螺旋状のヒータ線15c
 (加熱コイル)を挿入し、このヒータ線15cの周り
に絶縁粉末を充填してなるものである。そして、この発
明の特徴として、上記ヒータ線15cの線径は発熱部1
5aの基端側と先端側とで異なり、ヒータ取付時に排気
通路11外周側となる基端側のヒータ線15 cの線径
D1は同中心側となる先端側の線径D2よりも大きくさ
れている。すなわち、基端部での線径の大きいヒータ線
15Cての抵抗値か中心部での線径の小さいヒータ線1
5cでの抵抗値よりも小さくなっており、通電による発
熱時には、発熱部15aの基端側、従って取付時には排
気通路11外周側の発熱量が中心側、従って取付時には
排気通路11中心側の発熱量よりも大になるようにして
いる。
Each of the heaters 15 to 17 has the same structure. For example, in the case of the first heater 15, as shown in enlarged detail in FIG. A spiral heater wire 15c is provided inside the tube 15b.
(heating coil) is inserted and insulating powder is filled around this heater wire 15c. As a feature of this invention, the wire diameter of the heater wire 15c is
The diameter D1 of the heater wire 15c on the proximal end, which is on the outer circumferential side of the exhaust passage 11 when the heater is installed, is larger than the wire diameter D2 on the distal end, which is on the same central side. ing. In other words, the resistance value of the heater wire 15C with a large wire diameter at the base end or the resistance value of the heater wire 1 with a small wire diameter at the center portion
The resistance value is smaller than the resistance value at 5c, and when heat is generated due to energization, the amount of heat generated is generated on the base end side of the heat generating part 15a, therefore, when installed, the amount of heat generated on the outer peripheral side of the exhaust passage 11 is on the center side. I try to make it bigger than the quantity.

尚、第4図中、18は上流側カバー5に貫通形成された
入口温度センサ取付孔で、この取付孔にはフィルタ13
を通過する前の排気ガス温度を検出する入口温度センサ
(図示せず)が気密状に取り付けられる。また、第3図
及び第4図中、19゜19、・・・はハウジング本体2
の下流側端部に貫通形成された出口温度センサ取付孔で
、この取付孔にはフィルタ13を通過した後の排気ガス
温度を検出する出口温度センサ(図示せず)が気密状に
取り付けられる。
In FIG. 4, reference numeral 18 indicates an inlet temperature sensor mounting hole formed through the upstream cover 5, and a filter 13 is inserted into this mounting hole.
An inlet temperature sensor (not shown) is hermetically mounted to detect the exhaust gas temperature before passing through the exhaust gas. In addition, in Figs. 3 and 4, 19°19, . . . indicate the housing body 2.
An outlet temperature sensor mounting hole is formed through the downstream end of the exhaust gas, and an outlet temperature sensor (not shown) for detecting the temperature of the exhaust gas after passing through the filter 13 is airtightly mounted in this mounting hole.

次に、上記実施例の作用について説明するに、エンジン
の運転に伴って排出された排気ガスはハウジング1の上
流側カバー5の排気ガス導入口9からハウジング1内に
導入され、この排気ガスはパティキュレートフィルタ1
3を通過した後、下流側カバー8の排気ガス導出口10
から排出される。上記排気ガスがフィルタ13を通過す
るときに該排気ガスから可燃性微粒子がフィルタ13に
より捕集されるので、この微粒子の捕集によりその他の
ガス成分のみが排出される。
Next, to explain the operation of the above embodiment, exhaust gas discharged as the engine operates is introduced into the housing 1 from the exhaust gas inlet 9 of the upstream cover 5 of the housing 1. Particulate filter 1
3, the exhaust gas outlet 10 of the downstream cover 8
is discharged from. When the exhaust gas passes through the filter 13, combustible particulates are collected from the exhaust gas by the filter 13, so that only other gas components are discharged by collecting the particulates.

そして、上記フィルタ13上流側の排気ガス圧力の上昇
等を基にフィルタ13が微粒子の堆積により目詰まりし
たと判定されると、各ヒータ15〜17が通電されてそ
の発熱部15a〜17aが赤熱し、この発熱部15a〜
17aにより排気ガスが高温度に加熱される。この加熱
された排気ガスは高温度のままフィルタ13に流入する
ので、この排気ガスにより可燃性微粒子が加熱されて燃
焼し、このことにより微粒子が除去されてフィルタ13
の再生が行われる。
When it is determined that the filter 13 is clogged due to the accumulation of particulates based on the increase in the exhaust gas pressure on the upstream side of the filter 13, the heaters 15 to 17 are energized and the heat generating parts 15a to 17a become red-hot. And this heat generating part 15a~
17a heats the exhaust gas to a high temperature. This heated exhaust gas flows into the filter 13 while remaining at a high temperature, so the combustible particulates are heated and burned by this exhaust gas, and the particulates are thereby removed and filtered into the filter 13.
is played.

その際、複数本のヒータ15〜17がハウジング1内の
排気通路11に対し放射状に配置され、各フィルタエレ
メント13aについて5本のヒータ15〜17がフィル
タエレメント13aの直上流側を均等な分布で覆ってい
るので、各フィルタエレメント13aに流れ込む排気ガ
スをフィルタエレメント13a全体に亘り均等に加熱す
ることかできる。しかも、各ヒータ15〜17の発熱部
15a〜17Hにおける排気通路11外周側の発熱量が
中心側よりも大であるので、複数の棒状ヒータ15〜1
7の放射状の配置により排気通路11外周側では各ヒー
タ15〜17の発熱部15a〜17aの間隔が大きくな
っているにも拘らず発熱量が大きくなる。一方、各ヒー
タ15〜17の発熱部158〜17aの間隔の小さい排
気通路11中心側では発熱量が小さくなり、排気通路1
1の中心部と外周部との発熱量の分布は同等になる。
At that time, a plurality of heaters 15 to 17 are arranged radially with respect to the exhaust passage 11 in the housing 1, and for each filter element 13a, five heaters 15 to 17 are evenly distributed immediately upstream of the filter element 13a. Since it is covered, the exhaust gas flowing into each filter element 13a can be heated evenly over the entire filter element 13a. Moreover, since the amount of heat generated on the outer peripheral side of the exhaust passage 11 in the heat generating parts 15a to 17H of each heater 15 to 17 is larger than that on the center side, the plurality of rod-shaped heaters 15 to 1
Due to the radial arrangement of the heaters 7, the amount of heat generated increases on the outer peripheral side of the exhaust passage 11 even though the intervals between the heat generating parts 15a to 17a of the respective heaters 15 to 17 are increased. On the other hand, on the center side of the exhaust passage 11 where the intervals between the heat generating parts 158 to 17a of each heater 15 to 17 are small, the amount of heat generated is small, and the exhaust passage 1
The distribution of the amount of heat generated at the center and the outer periphery of 1 is the same.

従って、再生時に各フィルタエレメント13aを中心部
から外周部に亘って均等に加熱することができ、捕集さ
れている微粒子を均一に燃焼除去して、その再生を良好
に行うことができる。
Therefore, during regeneration, each filter element 13a can be heated uniformly from the center to the outer periphery, and the collected particulates can be uniformly burned and removed, allowing for good regeneration.

また、こうして各フィルタエレメント13aが外周部と
中心部とで均等に加熱されるため、熱応力が生じ難くな
り、そのクラックの発生を抑制することができる。
Furthermore, since each filter element 13a is heated equally in the outer peripheral portion and the center portion, thermal stress is less likely to occur, and the occurrence of cracks can be suppressed.

尚、上記実施例では、各ヒータ15〜17の発熱部15
a〜17aにおける先端部と基端部との発熱量を、ヒー
タ線15Cの線径を異ならせることで変えるようにした
が、この他、ヒータ線の線径を同じとし、その代わりそ
の材質を先端部と基端部とで変更することで達成するよ
うにしてもよい。
In addition, in the above embodiment, the heat generating portion 15 of each heater 15 to 17
The amount of heat generated between the distal end and the proximal end in a to 17a was changed by changing the wire diameter of the heater wire 15C. This may be achieved by changing the distal end and the proximal end.

また、上記実施例では、排気通路11の断面が円形状で
あるが、矩形状にしてもよく、同様の作用効果が得られ
る。
Further, in the above embodiment, the cross section of the exhaust passage 11 is circular, but it may also be rectangular, and similar effects can be obtained.

(発明の効果) 以上説明したように、この発明によると、ディーゼルエ
ンジンの排気系に配設された可燃性微粒子捕集用のパテ
ィキュレートフィルタを再生するために、複数の棒状ヒ
ータを排気通路に対し放射状に配置し、各ヒータの発熱
部において排気通路外周部に位置する基端部の発熱量を
同外周部に位置する先端部よりも大にしたことにより、
放射状の配置により排気通路の中心部と外周部とで間隔
が異なっていても、その発熱量の密度を同等にしてパテ
ィキュレートフィルタを均等に加熱でき、フィルタの排
気微粒子を均一に燃焼させてその再生を良好に行うこと
ができるとともに、フィルタの熱応力を低減してクラッ
クを抑制し、その高寿命化を図ることができる。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, a plurality of rod-shaped heaters are installed in the exhaust passage in order to regenerate the particulate filter for collecting combustible particulates arranged in the exhaust system of a diesel engine. On the other hand, by arranging them radially and making the heat generation amount of the base end located on the outer periphery of the exhaust passage larger in the heat generating part of each heater than the distal end located on the same outer periphery,
Due to the radial arrangement, even if the distance between the center and the outer periphery of the exhaust passage is different, the density of the calorific value is the same and the particulate filter can be heated evenly. Not only can regeneration be performed satisfactorily, but also the thermal stress of the filter can be reduced, cracks can be suppressed, and the life of the filter can be extended.

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

第1図〜第4図は本発明の実施例を示し、第1図は発熱
部の一部を破断して示すヒータの拡大正面図、第2図は
第4図の■−■線断面図、第3図は同■−■線断面図、
第4図は上半部を破断して示す排気微粒子浄化装置の正
面図である。 1・・・ハウジング 11・・・排気通路 13・・・パティキュレートフィルタ 13a・・・フィルタエレメント 15〜17・・・ヒータ(加熱手段) 15a〜17a・・・発熱部 15c・・・ヒータ線 Dl・・・基端側ヒータ線の線径 D2・・・先端側ヒータ線の線径
1 to 4 show embodiments of the present invention, FIG. 1 is an enlarged front view of the heater with a part of the heat generating part cut away, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line ■-■ in FIG. 4. , Figure 3 is a cross-sectional view along the line ■-■,
FIG. 4 is a front view of the exhaust particulate purification device with the upper half cut away. 1...Housing 11...Exhaust passage 13...Particulate filter 13a...Filter elements 15-17...Heater (heating means) 15a-17a...Heating part 15c...Heater wire Dl ...Wire diameter D2 of the proximal heater wire...Wire diameter of the distal heater wire

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)排気系に、排気ガス中の可燃性微粒子を捕集する
パティキュレートフィルタと、該パティキュレートフィ
ルタに捕集された微粒子を加熱により燃焼除去してパテ
ィキュレートフィルタを再生する加熱手段とを備えたデ
ィーゼルエンジンにおいて、 上記加熱手段は、先端発熱部が排気通路に臨むように排
気通路の中心軸線に対して直交する面内で放射状に配置
された複数の棒状ヒータからなり、 各ヒータの発熱部における排気通路外周側の発熱量は中
心側よりも大に構成されていることを特徴とするディー
ゼルエンジンの排気微粒子浄化装置。
(1) The exhaust system is equipped with a particulate filter that collects combustible particulates in the exhaust gas, and a heating means that burns off the particulates collected by the particulate filter by heating and regenerates the particulate filter. In the diesel engine equipped with the above heating means, the heating means is composed of a plurality of rod-shaped heaters arranged radially in a plane orthogonal to the central axis of the exhaust passage so that the tip heat generating part faces the exhaust passage, and the heat generation of each heater is 1. An exhaust particulate purification device for a diesel engine, characterized in that the amount of heat generated on the outer circumferential side of the exhaust passage is larger than that on the central side.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012202363A (en) * 2011-03-28 2012-10-22 Kubota Corp Exhaust treating device of diesel engine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012202363A (en) * 2011-03-28 2012-10-22 Kubota Corp Exhaust treating device of diesel engine

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