JPH0521612Y2 - - 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から排出される
排気微粒子を処理するための排気微粒子処理装置
に関する。

〔従来の技術〕

排気微粒子処理装置は、排気中の微粒子を一旦
フイルタに捕捉し、それが所定の捕捉量に至つた
ときに、捕捉した微粒子を焼却し、フイルタ機能
を回復させるようにした装置である。

従来のものとしては、ケース内に耐熱フイルタ
を配設し、これの上流側に、燃焼バーナや電熱ヒ
ータのような加熱手段を並設し、耐熱フイルタに
捕捉した排気微粒子を加熱手段によつて焼失させ
るようにした装置が知られている。また、上記の
ような加熱手段を用いず、耐熱フイルタに触媒を
担持させたものをケース内に配設させ、捕捉した
微粒子を、触媒反応により昇温した耐熱フイルタ
自身により焼却させるようにしたものも知られて
いる。さらに、触媒を添加した燃料油を用いるこ
とにより、デイーゼル機関から排出される排気微
粒子の着火温度を低下させるようにした装置も知
られている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

上記従来の装置は、いずれも次のような問題点
を有している。まず、耐熱フイルタと加熱手段を
併設した装置では、加熱手段として燃焼バーナを
用いた場合全体として装置が大型化し、また電熱
ヒータを用いた場合該ヒータの発熱温度に限界が
あり、排気を流通させながら通電すると微粒子を
着火させるに必要な温度が得られないという欠点
が生じる。次に、触媒を担持する耐熱フイルタを
用いたものは、デイーゼル機関の全作動域にわた
り、耐熱フイルタを所定温度まで昇温させること
ができない。特に、低負荷作動時においては、捕
捉した微粒子を着火させる温度に至らない。さら
に、触媒を添加した燃料を用いたものでは、触媒
を構成する金属成分が排出され、これによりフイ
ルタを早期に目づまりさせたり、エンジンのシリ
ンダ内にデイポジツトを形成させたり、触媒が排
気とともに大気へ放出されて二次公害を招来する
恐れをもたらすといつた欠点を有している。

さらにまた、上記いずれのものでも、耐熱フイ
ルタの温度を均一にすることがきわめて難しいと
いう問題点を有している。すなわち、一般に、耐
熱フイルタは、相対的に低温となるケース側に面
する外周部の放熱が大であるから、中心部が高温
となり、温度勾配が生じる。温度勾配が所定値以
上になると、耐熱フイルタは、破損するに至る。
耐熱フイルタを排気加熱手段として用いる場合に
は、排気が均一に加熱されないことになる。

〔問題点を解決するための手段〕

入出口を設けたケース内に、上流側から順次、
複数の筒状SiC発熱体から成る発熱部とフイルタ
部とを配設し、各SiC発熱体の各々に通電させる
ような構成とした。

〔作用〕

低負荷作動時に、フイルタ部が目づまり状態に
至ると、排気温は、フイルタ部に捕捉された微粒
子を着火させるに十分な高温になつていない場合
があるが、その場合、発熱部を発熱させると、耐
熱性が大で発熱温度が高いSiC発熱体は排気温を
着火温度にまで上昇させる。そうすると、フイル
タ部もその温度を上昇させ、捕捉した微粒子を焼
却し、フイルタ部のフイルタ機能を回復させる。
外周部に位置するSiC発熱体は、中心部のものに
比し放熱が大であるが、それに応じた通電をなし
得るので均質に加熱され、排気を均質に加熱す
る。

〔実施例〕

第１、第２図は、本考案の実施例であり、入出
口１，２を設けた円筒状のケース３内に発熱部４
とフイルタ部５とを配設して成る。発熱部４は耐
熱無機繊維やセラミツク材で形成されたデイスク
状の多孔端板６，７間に複数のSiC（シリコンカ
ーバイド）発熱体８を挿着して成る。SiC発熱体
８は、両端が開放する筒状のものである。フイル
タ部５は、一端が閉塞する多数のハニカム状流路
９を有する円筒状のものであり触媒を担持してい
る。発熱部４は、ケース３内の入口１側に配設さ
れ、またフイルタ部５は発熱部４の下流側に緩衝
材１０を介して配置される。

ケース３には、その入口側に圧力センサ１１が
設けられ、さらに配電ターミナル１２，１３を有
している。発熱部４の各SiC発熱体８の入口側
は、各々配電ターミナル１２を介して制御装置１
４へ接続されている。各SiC発熱体８の出口側
は、各々配電ターミナル１３を介して接地され
る。圧力センサ１１は、制御装置１４に接続され
る。制御装置１４は、バツテリ等の電源に連結さ
れる。制御装置１４は、排気温、排気圧、回転数
等のエンジン作動信号を受けて、発熱部４のSiC
発熱体８に電流を供給するように作用する。

排気は、入口１から流入し、発熱部４のSiC発
熱体８の内外を流通してフイルタ部５へ入る。フ
イルタ部５の流路９を流通する間に、排気は過
され、含有する微粒子を分離して、出口２から大
気へ流出する。フイルタ部５での微粒子の捕捉が
進み、所定の目づまりになると、圧力センサ１１
は制御装置１４へ信号を送る。同時に、制御装置
１４へは、排気温やエンジン回転数の信号情報が
入力される。このような信号は、制御装置１４で
処理され、適宜、発熱部４へ電流を供給し、SiC
発熱体８を発熱させる。たとえば、フイルタ部５
が目づまりすると、SiC発熱体が発熱し、該発熱
体８の内外を流通する排気の温度を上昇させ、フ
イルタ部５を加熱し、捕捉した微粒子を焼失させ
る。フイルタ部５がある程度の目づまり状態にな
つても、フイルタ部５に担持された触媒の酸化発
熱反応により、フイルタ部５が所定の高温状態に
なつていれば、発熱部４は発熱しない。また、エ
ンジンが低回転、低負荷作動時のように、排気温
が十分でなく、かつ上記発熱反応が不十分であつ
て、フイルタ部５がある程度の目づまり状態に至
つた場合に、発熱部４を発熱させ目づまりを解消
させるようにすることもできる。また、発熱に際
しては、SiC発熱体８の全部に通電させることな
く、一部について通電発熱させることもできる。
発熱部４のSiC発熱体８は、約1600℃までの耐熱
性を有しており、電熱ヒータを用いた場合より、
さらに100〜300℃排気を昇温させることができる
特性を有している。

〔考案の効果〕

以上のように本考案は、入出口を設けたケース
内にフイルタ部を設けさらにその上流側に複数の
筒状SiC発熱体から成りその各々を通電可能にし
た発熱部を形成させたものであるから、装置全体
を大型化させることなく、排気温を充分に昇温さ
せることが可能となり、特に排気温が高温となら
ないエンジン作動下においても、フイルタ部の目
づまり状態を確実に解消させることができる。ま
た、排気微粒子の捕捉は、発熱部によつてもなさ
れるから、捕捉効率を向上させるとともに目づま
り状態を解消させるサイクルが延長され発熱部作
動回数を低減させエネルギ効率を高める。発熱部
は、均一に加熱されるから、熱歪みによる破損を
防止するとともに排気を均質に加熱する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の排気微粒子処理装置の断面
図、第２図は第１図の一部側断面図である。 ３……ケース、４……発熱部、５……フイルタ
部、８……SiC発熱体。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 入出口を設けたケース内に、入口側から順次、
   複数の筒状のSiC発熱体から成る発熱部とフイル
   タ部とを配設し、SiC発熱体の各々を通電可能に
   した排気微粒子処理装置。