JPH0561414U - 排気ガス後処理装置における排気ガス方向制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排気ガス後処理装置の軽量化と共にコストの
低減を図る。 【構成】 排気路３と接続し該排気路３の延長路を形成
するベースポートＥＸと、上記ベースポートＥＸと連通
すると共に上記排気路３の分岐路にそれぞれにつながる
排気ポートＥＸ１と排気ポートＥＸ２とからなる排気ガ
スの流路Ｒが形成された本体ケース２１１と、本体ケー
ス２１１に回動自在に取り付けられ上記流路Ｒ内に位置
し、上記排気ポートＥＸ１と排気ポートＥＸ２とをアク
チュエータ２２の作動によって選択的に開閉し、かつ、
上記各排気ポートに対する接触角度に自由度を有する弁
板２９とからなる排気ガス方向制御弁２１を上記排気路
３の分岐部３ａに設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ディーゼル機関の排気ガス中よりディーゼルパティキュレートを補 集してこれを焼却して再生処理を行なう排出ガス後処理装置の排気ガス制御弁、 詳しくは、分岐した排気路上にディーゼルパティキュレート補集用フィルタ（以 下、「ＤＰＦ」と記す）がそれぞれ設けられた排気ガス後処理装置における排気 ガスの方向制御弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

ディーゼルエンジンの排気ガス中よりディーゼルパティキュレートを補集して 排気の浄化を行なう排気ガス後処理装置が知られている。この排気ガス後処理装 置には排気路上にディーゼルパティキュレートを補集するフィルタ（ＤＰＦ）を 配設し、そのフィルタにパティキュレートが推積するとヒータ等で加熱してパテ ィキュレートを燃焼させてフィルタを再生している。また、ＤＰＦの耐久性を考 慮して排気路を二つに分けてそれぞれにＤＰＦと未処理の排気ガスの流れを止め る制御弁を設け、これら制御弁を交互に開閉することで、ＤＰＦの使用頻度を低 減させて耐久性を図るものもある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら上述した排気ガス後処理装置、特にＤＰＦを複数使用する排気ガ ス後処理装置においては、排気ガスの制御弁が各ＤＰＦへの分岐路にそれぞれ必 要となるので、排気ガス後処理装置の重量増加と共にコストがかかるという問題 があった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

そこで、本考案では、ディーゼル機関より排出される排気ガスの排気路の一部 を分岐して分岐路を設け各分岐路にそれぞれ排気ガス後処理装置の一部であるデ ィーゼルパティキュレートフィルタが設けられた排気ガス後処理装置における、 上記各分岐路への排気ガスの流れを切り換える弁であって、上記排気路と接続し 該排気路の延長路を形成するベースポートと、上記ベースポートと連通すると共 に上記分岐路にそれぞれつながる第１の排気ポートと第２の排気ポートとからな る排気ガスの流路が形成された本体ケースと、上記本体ケースに回動自在に取り 付けられ上記流路内に位置し、上記第１の排気ポートと第２の排気ポートとをア クチュエータの作動によって選択的に開閉し、かつ、上記第２，第３の排気ポー トに対する接触角度に自由度を有する弁板とからなり、上記排気路の分岐部位に 配設したことを特徴とする。

【０００５】

【作用】

排気ガス方向制御弁を排気路の分岐部位に配設したので、該方向制御弁を作動 させることで、分岐した排気路に対する排気ガスの流量や流動方向が同制御弁１ つでコントロールされる。

【０００６】

【実施例】

以下、本考案の実施例を説明する。図５において、符号１は排気ガス後処理装 置を示す。排気ガス後処理装置１は、ディーゼルエンジン２の排気路３に取り付 けられている。この排気路３にはプリマフラ４を介して分岐路５，６が連結され ており、分岐路５，６にはモータＭで駆動されるエアポンプＰからの空気が空気 導入管７、バイパス路８を介して適時に導入される。

【０００７】 バイパス路８より排気方向（下流側）に位置する分岐路５，６には、それぞれ 排気ガス中のパティキュレートを補集するＤＰＦ９，９’を収納したキャニング 容器１０，１０’が配設されている。ＤＰＦ９，９’はハニカム構造をなすセラ ミック材で形成されている。キャニング容器１０，１０’内には、通気性のある 熱遮断部材１１及びヒータ１２がＤＰＦ９，９’よりエンジン側、すなわち上流 側に配設されており、ヒータ１２はリレースイッチ１３を介してバッテリ１４に 接続している。

【０００８】 ＤＰＦ９，９’の前後には排気圧を測定する圧力センサ１５，１６がそれぞれ 配設され、ＤＰＦ９，９’の内部には温度センサ１７，１７’が取り付けられて いる。これら各センサは検出信号を発していてコントローラ１８に接続している 。

【０００９】 バイパス路８には、空気導入路６を境にして一対の常閉型のブロワスイッチン グバルブ（以下、「ＢＳＶ」と記す）１９，１９’が配設されており、ＢＳＶ１ ９，１９’にはコントローラ１８と接続されているソレノイドバルブ２０，２０ ’が接続している。

【００１０】 ＢＳＶ１９，１９’は通常は閉じていて、ソレノイドバルブ２０，２０’の作 動によって開くようになっている。ソレノイドバルブ２０，２０’はコントロー ラ１８から駆動信号により作動する。

【００１１】 一方、排気路３の分岐部位３ａには排気ガス方向制御弁（以下、「ＤＰＦ弁」 と記す）２１が配設されている。このＤＰＦ弁２１の本体ケース２１１には、図 １乃至図３に示すように、プリマフラ４からの排気路３と直結するベースポート ＥＸと、ベースポートＥＸと連通し分岐路５，６がそれぞれ取り付けられる排気 ポートＥＰ１、排気ポートＥＰ２とが形成されている。本体ケース２１１の上部 にはアクチュエータ２２が固定されている。

【００１２】 ベースポートＥＸは、本体ケース２１１内に上方から下方にかけて略Ｌ字上に 形成されていて、その下部には側方に排気ポートＥＰ１が、また、斜め下方には 排気ポートＥＰ２が連通しており、排気路３から流れてくる排気ガスの流路Ｒを 形成している。排気ポートＥＰ１，ＥＰ２には、図示しないガスケットを介して 分岐路５，６の端部がボルトで固定される。分岐路６のフランジ部６ａの内側に は円形段部６ｂが形成されている。

【００１３】 アクチュエータ２２は、図５に示すように、ソレノイドバルブ２２ａとタンク ２２ｂから構成され、タンク２２ｂの圧力をソレノイド２２ａで調整しており、 同タンクに配設されるダイヤフラム２３を上下に膜動して、このダイヤフラム２ ３に連結するロッド２４を動かすようになっている。

【００１４】 ロッド２４は、図３に示すように、本体ケース２１１の下部を貫通して回動自 在に支持されるシャフトボルト２５にワッシャを介してナット２６で固定された コネクタリンク２７に枢着している。シャフトボルト２５の両端には、本体ケー ス２１１のシール性向上のためにシールシリンダ２８がそれぞれ取り付けられて いる。シャフトボルト２５の中央部位には排気ポートＥＰ１，ＥＰ２を仕切る弁 板２９の支持アーム３０が固定されている。

【００１５】 支持アーム３０は図１，図４に示すように、断面がクランク形状であり取付軸 ３１を介して弁板２９を支持している。取付軸３１は図４(ｂ)に示すように、先 端にねじ部３１ａが設けられていて支持アーム３０に遊嵌されており弁板２９を ねじ部３１ａに諦着している。

【００１６】 弁板２９は酸化防止処理がなされた円形薄板であり、その直径は円形段部６ｂ のそれよりも径小に形成されおり、アクチュエータ２２によって円形段部６ｂに 密着する向きに付勢されている。また、弁板２９は支持アーム３０との間に間隙 ができるように支持されている。つまり、弁板２９は支持アーム３０に対して軸 方向と円周方向にガタを持って支持されており、支持アーム３０の揺動対して自 由度を有している。従って、各ポートＥＰ１，ＥＰ２に対して密着可能となって いる。

【００１７】 このような構成によりエンジンから排出された排気ガスは、排気路３、プリマ フラ４を通ってベースポートＥＸに到達し、流路Ｒ、排気ポートＥＰ１を抜けて 分岐路５に導かれＤＰＦ９でパティキュレートが除かれて大気中に排気される。 ＤＰＦ９に所定量のパティキュレートが体積すると、アクチュエータ２２が作 動してロッド２４を動かしコネクタリンク２７を揺動させる。すると、ナットボ ルト２５と共に支持アーム３０が回動し、弁板２９が図１に一点鎖線で示すよう に、排気ポートＥＰ１を塞ぐ向きに移動する。この結果、排気ガスは排気ポート ＥＰ２から分岐路６に導かれＤＰＦ９’を通って排気される。

【００１８】 ＤＰＦ弁２１により排気ガスの流れが規制されると、ＤＰＦ９がヒータ１２に よって一定時間加熱されてパティキュレートを燃焼しＤＰＦ９の再生が行なわれ る。この時、エアポンプＰが作動すると共にＢＳＶ１９が開き、二次空気をキャ ニング容器１０内に供給してパティキュレートの燃焼が促進される。

【００１９】 また、エンジン始動中、ＤＰＦ弁２１内には高温の排気ガスが流れているので 、弁板２９はその高温の影響を受けて熱変形することが考えられるが、弁板２９ は支持アーム３０に自由度を持って取り付けられているので、熱変形による各排 気ポートＥＰ１，２との密閉度の低下を防ぐことができる。

【００２０】 このように排気路３の分岐した部位３ａにＤＰＦ弁２１を設け、この弁をコン トロールするだけで排気ガスの流れを切り換えることができる。

【００２１】

【考案の効果】

本考案によれば、二方向への排気ガスの流れを１つの弁で制御できるので、従 来のように弁を各分岐路に設ける必要が無く、排気ガス後処理装置全体の重量増 加と共にコストの上昇を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の主要部である排気ガス方向制御弁の内
部構造を示す断面図である。

【図２】本考案の一実施例である排気ガス方向制御弁を
示す側面図である。

【図３】図２Ａ−Ａの断面図である。

【図４】（ａ）は弁板の形状を示す正面図、（ｂ）は弁
板と支持アームの取付け状態を示す側面断面図である。

【図５】本考案の排気ガス方向制御弁が採用された排気
ガス後処理装置を示す全体構造図である。

【符号の説明】

１ ディーゼル機関 ３ 排気路 ５，６ 分岐路 ９，９’ ディーゼルパティキュレートフィル
タ（ＤＰＦ） ２１ 排気ガス方向制御弁 ２１１ 本体ケース ２２ アクチュエータ ２９ 弁板 ＥＸ ベースポート ＥＰ１ 第１の排気ポート ＥＰ２ 第２の排気ポート Ｒ 流路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ディーゼル機関より排出される排気ガスの
   排気路の一部を分岐して分岐路を設け各分岐路にそれぞ
   れ排気ガス後処理装置の一部であるディーゼルパティキ
   ュレートフィルタが設けられた排気ガス後処理装置にお
   ける上記各分岐路への排気ガスの流れを切り換える弁で
   あって、 上記排気路と接続し該排気路の延長路を形成するベース
   ポートと、上記ベースポートと連通すると共に上記分岐
   路にそれぞれつながる第１の排気ポートと第２の排気ポ
   ートとからなる排気ガスの流路が形成された本体ケース
   と、 上記本体ケースに回動自在に取り付けられ上記流路内に
   位置し、上記第１の排気ポートと第２の排気ポートとを
   アクチュエータの作動によって選択的に開閉し、かつ、
   上記第２，第３の排気ポートに対する接触角度に自由度
   を有する弁板とからなり、上記排気路の分岐部位に配設
   したことを特徴とする排気ガス後処理装置における排気
   ガス方向制御弁。