JPH05202734A

JPH05202734A - 内燃機関の排気浄化装置

Info

Publication number: JPH05202734A
Application number: JP4013940A
Authority: JP
Inventors: Toshifumi Nishimura; 利文西村
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1992-01-29
Filing date: 1992-01-29
Publication date: 1993-08-10
Anticipated expiration: 2015-07-17
Also published as: JP3067365B2

Abstract

(57)【要約】【目的】フィルタ１９，２１に対し排気をバイパスさ
せることなく、かつ簡単な構造で、捕集した排気微粒子
の燃焼を効率よく行う。【構成】排気通路１を第１排気通路５と第２排気通路
７との２つの通路に分岐して構成し、この第１，第２の
各排気通路５，７に排気中の排気微粒子を捕集するフィ
ルタ１９，２１をそれぞれ設け、この各フィルタ１９，
２１より排気微粒子の捕集効率が高い、ヒータ機能を備
えた発泡金属フィルタ２７，２９をフィルタ１９，２１
の排気上流側に隣接して配置する。第１，第２の各排気
通路５，７への排気の流量を制御する第１，第２制御弁
５５，５６を設け、前記２つの発泡金属フィルタ２７，
２９のうち一方を発熱動作させたときにこの動作中の発
泡金属フィルタが設けられた排気通路への排気の流入を
制限するよう第１，第２制御弁５５，５６を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、排気を通過させるこ
とによって排気中の排気微粒子を捕集する捕集部材が設
けられたディーゼル機関の排気浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼル機関は、燃焼室内における燃
料の燃焼によって排気中にカーボンなどの排気微粒子を
含んでおり、これをそのまま大気中に放出すると、環境
汚染を招いて好ましくない。これを防ぐため、排気通路
に多孔質のセラミックなどからなるフィルタを設け、こ
のフィルタを排気が通過することによって排気微粒子を
捕集する方法が、従来からよく知られている。

【０００３】フィルタ材としては、例えば特開昭５６−
１２４４１７号公報のように、排気入口側が開口して排
気出口側が閉塞している第１通路と、これとは逆に排気
入口側が閉塞して排気出口側が開口している第２通路と
が相互に隣接して複数設けられ、第１通路と第２通路と
の多孔質の隔壁を排気が通過することで、排気中の排気
微粒子を捕集する、ハニカム構造のいわゆる目封じトラ
ップや、特開昭６２−４５３０９号公報のように、多孔
質のフォームフィルタタイプが一般的である。

【０００４】このようなフィルタを用いた場合、捕集し
た排気微粒子の堆積量が増大すると、排気圧力が増大し
て機関性能に悪影響を及ぼすので、捕集した排気微粒子
を定期的に、例えばヒータなどの再生装置により燃焼除
去してフィルタの再生作業を行う必要がある。

【０００５】ところが、目封じトラップは、多孔質の隔
壁によって濾過捕集するため、高い捕集効率が得られる
一方、オイル添加物などの堆積が問題となるとともに、
捕集した排気微粒子を確実に燃焼除去する必要がある。
このため、再生時期の検出や再生作業を失敗した場合に
は、フィルタ温度が過度に上昇して破損に至る可能性が
ある。

【０００６】これに対し、フォームフィルタタイプは、
付着捕集により排気微粒子を捕集するため、オイル添加
物などによる堆積などの問題はないが、捕集が排気流れ
に対して入口面に集中するため、捕集の進行とともに圧
力損失が大幅に増加するばかりでなく、目封じタイプに
比べて捕集有効面積が少ないため、面積を大きくする工
夫が必要であり、フィルタ自体の大型化を招く。また、
このフォームフィルタは、捕集が進行した状態で排気圧
力の急上昇があると、捕集した排気微粒子が急激に離脱
する、いわゆるブローオフが発生するという問題があ
り、これはフィルタ自体の大型化を防止するために排気
流れ方向の厚さを薄くした場合には、より顕著なものと
なる。このため、フォームフィルタについても、ブロー
オフが発生する以前に、排気微粒子を確実に燃焼除去す
る必要がある。

【０００７】フィルタの再生装置としては、特開昭６０
−１３５６１２号公報に示されるバーナを用いたもの
や、特開昭５９−９０７１３号公報，特開昭５８−１６
２７１１号公報，特公平３−２７７３２号公報，実開平
２−３０１１号公報に示されるフィルタ前面にヒータを
配置したもの、特開昭５６−１３０５４５号公報，特開
昭６１−１１２７１６号公報，特開昭５９−１６２３１
６号公報に示される燃料の酸化熱によってフィルタを加
熱するもの、あるいは特開昭６０−１５３４１３号公報
に示される燃料系あるいは排気系に再生温度を下げる添
加剤を供給するものなどがある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このうち、バーナを用
いたものは、排気系に燃料供給装置や着火源を設けるな
ど構造が複雑になるという問題があり、また安全面でも
排気系に燃料を供給し、かつ火炎を形成するため、排気
系の耐蝕性、構造的な強度の向上などが必要である。ま
た、燃料の酸化熱によってフィルタを加熱するものは、
バーナ同様燃料の供給装置が必要であり、再生温度を下
げる添加剤を供給するものは、再生装置のほかに新たに
添加剤を供給する装置を設けるなど、いずれも構造が複
雑化する傾向にある。

【０００９】一方、ヒータを用いるものでは、自動車で
のバッテリ，オルタネータで形成される電力供給系の供
給電力で、燃焼除去しようとした場合、燃焼を維持する
ためにフィルタへの排気流量を減少すべくフィルタに対
して排気のバイパスを行う必要がある。このため、再生
時にはバイパスされた清浄化されていない排気がそのま
ま大気中に排出されるという問題があった。これは、ヒ
ータによって排気全体を昇温してフィルタに堆積した排
気微粒子を再生させる場合に顕著であるが、堆積した排
気微粒子に直接点火する場合でも、ヒータから熱が奪わ
れないようにするため排気バイパスが必要であり、しか
もこの場合、排気微粒子の燃焼時には、排気微粒子の堆
積量がある程度に達していないと、フィルタの上流から
下流に向かって火炎伝播が良好に進行せず、このため堆
積量の多い状態での燃焼によってフィルタの溶損などの
問題が発生する。

【００１０】特に、ヒータを用いた前記特公平３−２７
７３２号公報のものは、フィルタの排気入口側のほぼ全
域に、８本のヒータ線を近接させて配置したものである
ため、これらのヒータ線がフィルタの捕集動作を妨げ、
ヒータ線とフィルタとの隙間に排気微粒子が入り込んで
堆積し、この状態でヒータに通電すると、熱によりカー
ボンの剥離が生じ、効率よく排気微粒子を燃焼させるこ
とができず、フィルタでの良好な火炎伝播が形成できな
いという問題がある。

【００１１】また、ヒータを用いた実開平２−３０１１
号公報では、フィルタの排気入口側に設けたヒータとの
間のフィルタ前面に、熱容量の小さい金属製の多孔体を
接触して配置している。これは、ヒータに通電すること
で金属製の多孔体の温度が短時間に上昇し、これにより
金属製の多孔体が着火源となってフィルタに堆積する排
気微粒子に着火しその燃焼が順次進行して行くものであ
る。

【００１２】しかしながら、この金属製の多孔体は、温
度上昇しやすいものとすることを前提としており、排気
微粒子を積極的に捕集するものではないため、着火源と
するには、ある程度多量に排気微粒子を捕集する必要が
あることからかなりの時間を要し、着火源となるころに
はフィルタ自体の捕集量が多量となって燃焼時には過度
な高温となりフィルタ寿命を低下させ、また許容量を超
えることによって、ブローオフを招く虞もある。

【００１３】そこで、この発明は、フィルタに対し排気
をバイパスさせることなく、かつ簡単な構造で、捕集し
た排気微粒子の燃焼を効率よく行うことができて信頼性
のある排気浄化装置を提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明は、機関に接続される排気通路を第１排気
通路と第２排気通路との２つの通路に分岐して構成し、
この第１，第２の各排気通路に排気中の排気微粒子を捕
集する主捕集部材をそれぞれ設け、この各主捕集部材よ
り排気微粒子の捕集効率が高く、捕集される排気微粒子
を燃焼させる加熱手段を備えた副捕集部材を各主捕集部
材の排気上流側に隣接してそれぞれ配置し、前記第１，
第２の各排気通路への排気の流量を制御する制御弁を排
気通路に設け、前記２つの加熱手段のうち一方を動作さ
せたときにこの動作中の加熱手段が設けられた排気通路
への排気の流入を制限するよう前記制御弁を制御する制
御手段を設けた構成としてある。

【００１５】また、この発明は、機関に接続される排気
通路を第１排気通路と第２排気通路との２つの通路に分
岐して構成し、この第１，第２の各排気通路に排気中の
排気微粒子を捕集する主捕集部材をそれぞれ設け、この
各主捕集部材より排気微粒子の捕集効率が高く、捕集さ
れる排気微粒子を燃焼させる加熱手段を備えた副捕集部
材を、各主捕集部材の排気上流側に耐熱繊維材を介して
それぞれ配置し、前記第１，第２の各排気通路への排気
の流量を制御する制御弁を排気通路に設け、前記２つの
加熱手段のうち一方を動作させたときにこの動作中の加
熱手段が設けられた排気通路への排気の流入を制限する
よう前記制御弁を制御する制御手段を設ける構成として
もよい。

【００１６】さらに、副捕集部材を耐熱繊維材で構成す
る一方、加熱手段をヒータ板で構成し、前記ヒータ板を
耐熱繊維材で覆ってヒータユニットを形成し、このヒー
タユニットを渦巻状に形成したものとすることもでき
る。

【００１７】

【作用】このような構成の内燃機関の排気浄化装置によ
れば、機関から排出される排気が排気通路を流れ副捕集
部材に達すると、ここで排気微粒子は効率よく捕集さ
れ、ここでの捕集量が飽和状態となると、排気微粒子は
その後流の主捕集部材に達して捕集される。ここで、排
気微粒子を捕集した状態の一方の副捕集部材の加熱手段
を動作させ、これと同時にこの動作させる側の加熱手段
が設けられた排気通路への排気流量を制限するよう制御
弁を制御すると、加熱手段による熱は排気によって奪わ
れることなく、高捕集された副捕集部材での排気微粒子
が着火源となって着火燃焼し、その燃焼は後流の主捕集
部材に移行して順次進行する。このとき、他方の排気通
路への排気の流入は制限されることなく所望に行われて
おり、ここでの副捕集部材及び主捕集部材にて排気微粒
子の捕集が前記と同様にして行われ、今度はこの他方の
排気通路側への排気流量の制限を行って捕集部材の再生
を行う。

【００１８】また、副捕集部材に排気微粒子が大量に堆
積すると、排気圧力が増大するが、この圧力は主捕集部
材と副捕集部材との間に介装した耐熱繊維材が吸収す
る。

【００１９】さらに、ヒータ板を耐熱繊維材で覆ったヒ
ータユニットを渦巻状に形成することで、ヒータ板に供
給される電流は渦巻き状に流れるので、ヒータ板は均一
に発熱する。

【００２０】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面に基づき説明
する。

【００２１】図１は、この発明の第１実施例に係わる排
気浄化装置を示し、図２は図１の要部の拡大図である。
この排気浄化装置は、ディーゼル機関に適用したもの
で、機関の排気管に接続されるフロントチューブ１と、
図示しないマフラが設けられるリヤチューブ３との間に
介装されている。フロントチューブ１及びリヤチューブ
３を含む排気通路は、第１排気通路５と第２排気通路７
とに分岐構成されている。分岐構成するために、フロン
トチューブ１側には上流側分岐管９が、リヤチューブ３
側には下流側分岐管１１がそれぞれ設けられ、これら各
分岐管９，１１間には、各分岐管９，１１相互を接続す
る筒状ケース１３が設けられている。

【００２２】筒状ケース１３は、２つの筒状部１５，１
７を有し、各筒状部１５，１７内には、主捕集部材とし
ての例えばオープンハニカムタイプのセラミック製のフ
ィルタ１９，２１が、緩衝材となるワイヤメッシュ２
３，２５を介して収納されている。各フィルタ１９，２
１の排気上流側には、約１ｍｍの隙間をおいて、排気微
粒子の捕集効率が高い副捕集部材としての、ヒータ機能
を備えた加熱手段を兼ねる発泡金属フィルタ２７，２９
が、筒状部１５，１７の内壁にそれぞれ保持されてい
る。発泡金属フィルタ２７，２９は、図２に示すよう
に、金属部２７ａ（２９ａ）の隙間に空間部３０が形成
され、この空間部３０にカーボンＣなどの排気微粒子が
捕集される。

【００２３】発泡金属フィルタ２７，２９の排気上流側
に近接した位置には、発泡金属フィルタ２７，２９に通
電するための電極３１，３３がそれぞれ設けられてい
る。電極３１，３３は、筒状部１５，１７に形成した平
面部３５の孔３７に内側から挿入され、筒状部１５，１
７の内側に位置するフランジ部３９と平面部３５との
間、及び平面部３５の外側にそれぞれ配したセラミック
製のワッシャ４１，４３を介してナット４５により筒状
部１５，１７に固定される。電極３１，３３の先端部
は、発泡金属フィルタ２７，２９の中心部に位置し、こ
の先端部に貫通孔４７が形成されている。一方、発泡金
属フィルタ２７，２９の中心部には、めねじ４９が形成
され、発泡金属フィルタ２７，２９先端の貫通孔４７に
挿入したボルト５１を、ワッシャ５３，５５を介してめ
ねじ４９にねじ込むことで、電極３１，３３の先端側が
発泡金属フィルタ２７，２９に固定され、かつ電極３
１，３３と発泡金属フィルタ２７，２９とは、ボルト５
１及びワッシャ５３，５４を介して電気的に導通状態と
なる。発泡金属フィルタ２７，２９は、電極３１，３３
を介して通電されることで発熱し、捕集した排気微粒子
を燃焼させる。

【００２４】上流側分岐管９の第１排気通路５及び第２
排気通路７を構成するそれぞれの部位には、第１及び第
２の各排気通路５及び７への排気の流れを制御する第１
制御弁５５及び第２制御弁５６がそれぞれ設けられてい
る。第１制御弁５５及び第２制御弁５６には、上流側分
岐管９の外部に設けられる回動部材５７及び５９が接続
されている。回動部材５７，５９の切欠５７ａ，５９ａ
には図示しないワイヤの一端が固定され、他端はアクチ
ュエータ６１に接続されている。アクチュエータ６１の
作動により第１制御弁５５及び第２制御弁５６が開弁
し、作動が停止すると、図示しないリターンスプリング
により閉弁状態となる。このアクチュエータ６１の作動
及び、電極３１，３３への通電制御は、マイクロコンピ
ュータなどから構成される制御手段としてのコントロー
ルユニット６３により行われる。６５，６７はヒータ制
御回路であり、電極３１，３３には図示しないバッテリ
から電力が供給される。

【００２５】コントロールユニット６３は、一方の例え
ば第１排気通路５側の電極３１に通電するときは第１制
御弁５５を閉じ（再生動作）、このとき他方の第２制御
弁５６を開弁させて排気を第２排気通路７に導く（捕集
動作）よう制御する。逆に、第２排気通路７側の電極３
３に通電するときは第２制御弁５６を閉じ（再生動
作）、このとき他方の第１制御弁５５を開弁させて排気
を第１排気通路５に導く（捕集動作）ようにする。

【００２６】このように構成された内燃機関の排気浄化
装置においては、機関の運転が開始されると、第１，第
２排気通路５，７のうち一方の、例えば第１排気通路５
側の第１制御弁５５を全開させる。このとき、他方の第
２排気通路７の第２制御弁５６は全閉となっている。こ
の状態で機関から排出されてフロントチューブ１を流れ
る排気は、ほとんどが開弁状態の第１制御弁５５を有す
る第１排気通路５に流入する。

【００２７】第１排気通路５に流入した排気は、まず高
捕集効率の発泡金属フィルタ２７に導入されることで、
カーボンなどの排気微粒子が空間部３０内に入り込んで
効率よく付着捕集される。発泡金属フィルタ２７での排
気微粒子の捕集量が飽和状態になると、排気微粒子はそ
の後流のフィルタ１９の表面に付着し始め、徐々に下流
側に向けて捕集が進行する。そして、この捕集量が所定
量以上となってフィルタ１９の再生時期になったこと
を、コントロールユニット６３が、例えばフィルタ１９
の排気流入側及び流出側相互の排気圧力差や、機関への
燃料噴射に基づく機関の運転履歴などにより判断する
と、コントロールユニット６３は、今まで全開となって
いた第１制御弁５５を全閉にすると同時に、全閉となっ
ていた第２制御弁５６を全開にし、電極３１に通電す
る。

【００２８】これにより、フロントチューブ１を流れる
排気は開弁状態の第２制御弁５６を備えた第２排気通路
７に流れ、前記第１排気通路５側と同様にして発泡金属
フィルタ２９及びフィルタ２１にて排気微粒子が捕集さ
れる。一方、電極３１が通電されることで、発泡金属フ
ィルタ２７はその全体にわたって均一に発熱し、密度高
く捕集されている排気微粒子は周囲から加熱されて、こ
れが着火源となって確実に燃焼する。発泡金属フィルタ
２７での排気微粒子の燃焼により、フィルタ１９の排気
流入側に付着している排気微粒子が、第１制御弁５５の
隙間から僅かに洩れる排気により着火し、その火炎は下
流側に向けて徐々に伝播し、フィルタ１９の再生が効率
よく行われる。再生終了時期は、あらかじめ設定した適
当な時間に達したときとすればよい。

【００２９】フィルタ１９の再生が終了したら、今度は
第２制御弁５６を全閉にすると同時に第１制御弁５５を
全開にしてフィルタ１９側で捕集を行い、電極３３に通
電することで今まで捕集していた発泡金属フィルタ２９
及びフィルタ２１の再生を行う。

【００３０】このように、上記実施例では、第１排気通
路５側と第２排気通路７側とで、捕集動作と再生動作と
を交互に繰り返すので、一方のフィルタ１９（２１）で
再生動作を行っているときには、他方のフィルタ２１
（１９）では必ず捕集動作を行うことになり、このため
浄化されていない排気がそのまま大気中に放出されるこ
とはない。

【００３１】図３は、この発明の第２実施例に係わる要
部の断面図である。この実施例は、前記図２の実施例に
おいて、主捕集部材であるフィルタ１９（２１）と、副
捕集部材である発泡金属フィルタ２７（２９）との間の
隙間に、約１ｍｍ厚の耐熱繊維材であるセラミックファ
イバ製の布６９を介装したものである。この実施例で
は、発泡金属フィルタ２７（２９）に排気微粒子が大量
に堆積して排気圧力が増大した場合、セラミックファイ
バ製の布６９がクッション材として機能して排気圧力を
吸収し、排気圧力のフィルタ１９（２１）への影響が回
避され、フィルタ１９（２１）の耐久性が向上する。ま
た、発泡金属フィルタ２７（２９）で発生した火炎は、
セラミックファイバ製の布６９を介してフィルタ１９
（２１）に確実に伝播する。

【００３２】図４は、この発明の第３実施例に係わる排
気浄化装置を示している。この実施例は、前記第１実施
例における発泡金属フィルタ２７，２９に代えて、高捕
集効率の副捕集部材としてステンレス製の波板と平板と
からなるステンレスフィルタ７１，７３を用いている。
ステンレスフィルタ７１，７３は、ボルト５１が捩じ込
まれるめねじを備えたパイプ７５，７７の外周に、ステ
ンレス製の波板と平板とを巻き付けて形成したもので、
各ステンレス板は電気絶縁及び、酸化触媒を担持するた
めのウォッシュコート処理を施している。

【００３３】このような構成の排気浄化装置において
は、前記第１実施例と同様な作用効果を有するほか、ス
テンレスフィルタ７１，７３に担持された触媒により、
ＳＯＦ（可溶性有機物質）や、ＣＯ，ＨＣを酸化除去す
ることができる。このような酸化除去作用は、排気が触
媒の活性化温度（約３００℃）に達しない機関低負荷時
でも、電極３１，３３に通電してステンレスフィルタ７
１，７３を発熱させることで、可能となる。

【００３４】図５及び図６は、この発明の第４実施例に
係わる副捕集部材ユニット８０を示している。この副捕
集部材ユニット８０は、高捕集効率の副捕集部材である
フィルタ７９と加熱手段であるワイヤメッシュヒータ８
１とを交互に多段に積層して構成したものである。これ
らフィルタ７９及びワイヤメッシュヒータ８１は、めね
じ８２ａを備えたパイプ８２の外周に巻き付けられてい
る。図７は、この副捕集部材ユニット８０を用いた排気
浄化装置の全体構成図である。この排気浄化装置は、フ
ィルタ１９，２１がそれ専用のケース８３，８５にワイ
ヤメッシュ２３，２５を介して収納されている。ケース
８３，８５と上流側分岐管８７との間には、前記図５に
示した副捕集部材ユニット８０、及び前記図１で示した
電極３１，３３などが設けられる入口管８９，９１が介
装されている。また、ケース８３，８５と下流側分岐管
９３との間には出口管９５，９７が介装されており、こ
の出口管９５，９７に前記図１に示したものと同様な第
１制御弁５５及び第２制御弁５６がそれぞれ設けられて
いる。

【００３５】この実施例では、フィルタ７９を排気上流
側端部に、ワイヤメッシュヒータ８１を排気下流側端部
に配置して、これらを相互に分離して構成してあるの
で、フィルタ７９による排気微粒子の捕集効率が向上す
るとともに、ワイヤメッシュヒータ８１の熱が上流側の
気体に逃げなくなって省電力化が可能になるなど、それ
ぞれの機能をより有効に発揮させることができる。

【００３６】図１０は、この発明の第５実施例に係わる
副捕集部材ユニットの分解斜視図である。この実施例
は、加熱手段であるヒータ板１０１をニッケルクロム鋼
などで帯状に成形し、ヒータ板１０１の外側をその両端
部１０１ａ及び１０１ｂを残して、セラミックファイバ
などの耐熱繊維材を袋状に編んだ高捕集効率の副捕集部
材であるカバー１０３で被覆してヒータユニット１０４
を形成する。円柱状のベース１０５には、半円カット部
１０５ａを形成し、半円カット部１０５ａには二つのめ
ねじ孔１０５ｂが形成されるとともに、電極３１（３
３）を固定するためのめねじ１０５ｃが形成されてい
る。一方、ヒータ板１０１には、二つのねじ挿入孔１０
１ｃが形成され、半円カット部１０５ａ上に、端部１０
１ａ及び、二つのねじ孔１０７ａを有するリテーナ１０
７を順に重ね、２本の皿ねじ１０９で、これらを固定す
る。

【００３７】そして、ヒータユニット１０４をベース１
０５に巻き付けて渦巻状に形成し、これを図１１に示す
ような円筒状のケース１１１内に収納する。図１１は、
フィルタ１９（２１）とは反対側の排気流入側から見た
図で、図１２は図１１のＡ−Ａ断面図である。円筒状の
ケース１１１の外周には孔１１１ａが形成され、この孔
１１１ａから露出したヒータ板１０１の端部１０１ｂを
溶接にてケース１１１に固定する。

【００３８】副捕集部材ユニットを上記のように構成す
ることで、ヒータユニット１０４に供給される電流は渦
巻き状に流れるので、ヒータユニット１０４は均一に発
熱し、このためカバー１０３を構成するセラミックファ
イバに捕集した排気微粒子に少ない電力で着火させるこ
とができる。また、ヒータ板１０１を渦巻状に形成する
と、ヒータ長が大きくとれ、電気抵抗が大きくなるた
め、目標のヒータ発熱量に設定できる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明してきたようにこの発明によれ
ば、主捕集部材の排気上流側に設けられた副捕集部材
は、排気微粒子の捕集効率が高いので、副捕集部材に密
度高く捕集された排気微粒子は、加熱手段を動作させつ
つこの動作中の加熱手段への排気の流入を制限すること
で確実に着火し、これが着火源となって主捕集部材の排
気微粒子に着火して燃焼し、この燃焼伝播は下流側に向
けて順次進行し、捕集部材の再生が効率よく行われる。
また、一方の捕集部材で再生動作を行っているときに
は、他方の捕集部材では必ず捕集動作を行っているの
で、浄化されていない排気がそのまま大気中に放出され
ることはない。

【００４０】また、主捕集部材と副捕集部材との間に耐
熱繊維材を介装することで、副捕集部材に排気微粒子が
大量に堆積して排気圧力が増大した場合、この圧力は耐
熱繊維材が吸収するので、排気圧力の主捕集部材への影
響が回避され、主捕集部材の耐久性が向上する。また、
副捕集部材で発生した火炎は、耐熱繊維材を介して主捕
集部材に確実に伝播する。

【００４１】さらに、ヒータ板を耐熱繊維材で覆ってヒ
ータユニットを形成し、このヒータユニットを渦巻状に
形成することで、ヒータ板に供給される電流は渦巻き状
に流れるので、ヒータ板は均一に発熱し、このため耐熱
繊維材に捕集した排気微粒子に少ない電力で着火させる
ことができる。また、ヒータ板を渦巻状に形成すると、
ヒータ長が大きくとれ、電気抵抗が大きくなるため、目
標のヒータ発熱量に設定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例を示す排気浄化装置の全
体構成図である。

【図２】図１の要部の拡大された断面図である。

【図３】この発明の第２実施例を示す排気浄化装置の要
部の断面図である。

【図４】この発明の第３実施例を示す排気浄化装置の全
体構成図である。

【図５】この発明の第４実施例を示す副捕集部材の断面
図である。

【図６】図５の左側面図である。

【図７】図５の副捕集部材を用いた排気浄化装置の全体
構成図である。

【図８】図７の左側面図である。

【図９】図７の右側面図である。

【図１０】この発明の第５実施例を示す副捕集部材の分
解斜視図である。

【図１１】図１０の副捕集部材の排気流入側からの正面
図である。

【図１２】図１１のＡ−Ａ断面図である。

【符号の説明】

１排気通路５第１排気通路７第２排気通路１９，２１フィルタ（主捕集部材）２７，２９発泡金属フィルタ（副捕集部材，加熱手
段）５５第１制御弁５６第２制御弁６３コントロールユニット（制御手段）７１，７３ステンレスフィルタ（副捕集部材，加熱手
段）７９フィルタ（副捕集部材）８１ワイヤメッシュヒータ（加熱手段）１０１ヒータ板（加熱手段）１０３カバー（副捕集部材）１０４ヒータユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】機関に接続される排気通路を第１排気通
路と第２排気通路との２つの通路に分岐して構成し、こ
の第１，第２の各排気通路に排気中の排気微粒子を捕集
する主捕集部材をそれぞれ設け、この各主捕集部材より
排気微粒子の捕集効率が高く、捕集される排気微粒子を
燃焼させる加熱手段を備えた副捕集部材を各主捕集部材
の排気上流側に隣接してそれぞれ配置し、前記第１，第
２の各排気通路への排気の流量を制御する制御弁を排気
通路に設け、前記２つの加熱手段のうち一方を動作させ
たときにこの動作中の加熱手段が設けられた排気通路へ
の排気の流入を制限するよう前記制御弁を制御する制御
手段を設けたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装
置。
【請求項２】機関に接続される排気通路を第１排気通
路と第２排気通路との２つの通路に分岐して構成し、こ
の第１，第２の各排気通路に排気中の排気微粒子を捕集
する主捕集部材をそれぞれ設け、この各主捕集部材より
排気微粒子の捕集効率が高く、捕集される排気微粒子を
燃焼させる加熱手段を備えた副捕集部材を、各主捕集部
材の排気上流側に耐熱繊維材を介してそれぞれ配置し、
前記第１，第２の各排気通路への排気の流量を制御する
制御弁を排気通路に設け、前記２つの加熱手段のうち一
方を動作させたときにこの動作中の加熱手段が設けられ
た排気通路への排気の流入を制限するよう前記制御弁を
制御する制御手段を設けたことを特徴とする内燃機関の
排気浄化装置。
【請求項３】副捕集部材を耐熱繊維材で構成する一
方、加熱手段をヒータ板で構成し、前記ヒータ板を耐熱
繊維材で覆ってヒータユニットを形成し、このヒータユ
ニットを渦巻状に形成したことを特徴とする請求項１ま
たは２記載の内燃機関の排気浄化装置。