JPH0564411U - 排出ガス後処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】この考案は、白煙を出さずに、再生ガス中に含
まれる有害成分を酸化反応させて浄化すること最も主要
な特徴とする。 【構成】ケーシング４内に酸化触媒無しのフィルター５
ｂを設け、ケーシング４の導出部２から分岐して大気開
放の放出路２１を設け、フィルター５ｂの再生時、フィ
ルター５ｂから導出された排気ガスを放出路２１に導く
切換弁２２を設け、放出路２１に、フィルター再生時、
フィルター５ｂからの再生ガスに含まれる有害成分を酸
化反応させて浄化する酸化触媒２０を設けた。これによ
って、再生時、パティキュレートを燃焼させることによ
り生じる有害成分を、別途、酸化触媒２０で無害に転化
させて、ＨＣによる白煙の発生を無くした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、例えばディーゼルエンジンから発する排気ガス中に含まれるパテ ィキュレートを取除くのに用いられる排出ガス後処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ディーゼルエンジンでは、排気ガス中に含まれるパティキュレートが問題とな っている。 そこで、フィルターを用いて、排気ガス中からパティキュレートを捕集して処 理するといった排出ガス後処理装置が提案されている。

【０００３】 この排出ガス後処理装置の捕集構造には、図２に示されるようにディーゼルエ ンジン１の排気ガスを導入する導入部２および大気に開放した導出部３を有した ケーシング４の内部に、セラミックフィルタで構成された、パティキュレート除 去のためのフィルター５を設けた構造が用いられる。これにより、ディーゼルエ ンジン１の排気ガス中からパティキュレートを捕集する。 そして、この捕集構造にフィルター再生構造を組合わせて、排出ガス後処理装 置を構成するようにしている。

【０００４】 フィルター５の再生構造には、図２のようにマフラー６ａが介装されたバイパ ス路６をディーゼルエンジン１とケーシング４との間の排気管部分７に接続し、 この分岐部に流路を切換えるための切換弁８（例えば電磁二方弁からなる）を設 け、さらにフィルター５の入口側に電気ヒータ９（燃焼手段）を設け、またこの 電気ヒータ９に通電する通電回路１０を設けた構造が用いられる。これにより、 フィルター５にて所定量のパティキュレートが捕集されたら、通電回路１０を構 成する通電スイッチ１１をオンすると、フィルター５に通電がなされ、さらに切 換弁８がフィルター５に向かう排気ガスの流通方向からマフラー６ａに向かう排 気ガスの流通方向に切換わり、フィルター５の加熱からパティキュレートを燃焼 させて、フィルター５を再生するようにしている。なお、１２はこの再生を助け るための熱反射板（ヒータ熱をフィルタに集中させるためもの）、１３はフィル ター５の再生を助ける燃焼空気を供給するためのブロア、１４は同ブロア１３の 吹出側を開閉する開閉弁、１５は通電回路１０を構成するもので、通電スイッチ １１に直列に接続されているバッテリ、１６は同バッテリ１５と並列に接続され ているオルタネータ（発電装置）である。

【０００５】 ところで、このフィルター５の再生中は、パティキュレートの燃焼によってＣ Ｏ（一酸化炭素）、ＨＣ（炭化水素）などの有害成分を多量に含んだ再生ガスが 発生する。

【０００６】 そこで、従来では、セラミックフィルターの表面に酸化触媒を設けてなる酸化 触媒付のフィルター５ａを用いて、再生ガス中に含まれるＣＯ、ＨＣなどの有害 成分を酸化反応させて浄化することが行われている。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、酸化触媒付のフィルター５ａは、低温時、パティキュレートが捕集 されるだけでなく、ＨＣもフィルター５ａに吸着される性質がある。この吸着は ＨＣが飽和する状態まで続く。 ところが、このフィルター５ａに溜ったＨＣが原因となって、パティキュレー トの再生時に多量の白煙を放出してしまう不都合がある。 この白煙の放出は自動車の商品性を低下させるので、改善が強く要望されてい る。

【０００８】 この考案は、このような事情に着目してなされたもので、その目的とするとこ ろは、白煙を出さずに、再生ガス中に含まれる有害成分を酸化反応させて浄化す ることができる排出ガス後処理装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するためにこの考案の排出ガス後処理装置は、ケーシング内に 酸化触媒無しのフィルターを設け、ケーシングの導出部から分岐して大気開放の 放出路を設け、フィルターの再生時、フィルターからの再生ガスを放出路に導く 流路切換手段を設け、放出路に、フィルター再生時、フィルターからの再生ガス に含まれる有害成分を酸化反応させて浄化する酸化触媒を設けたことにある。

【００１０】

【作用】

この考案の排出ガス後処理装置によると、フィルターを再生するべく、同フィ ルターに捕集したパティキュレートを燃焼させる。 ここで、フィルターには酸化触媒が付いていないから、再生中、ＣＯ、ＨＣな どの有害成分を含んだ再生ガスが発生する。

【００１１】 しかし、流路切換手段によって、この再生ガスは酸化触媒がある放出路に導か れるから、同酸化触媒の酸化反応によって無害のＣＯ₂ （二酸化炭素）、Ｈ₂ Ｏ （水）に転化された後、大気に放出される。

【００１２】 こうした処理によって、白煙を放出させずに、再生ガス中に含まれる有害成分 を酸化反応によって浄化させることになる。しかも、表面積の大きなフィルター に酸化触媒を設けるのではないから、小さな酸化触媒で十分となり、コスト的に も安価ですむようになる。

【００１３】

【実施例】

以下、この考案を図１に示す一実施例にもとづいて説明する。但し、図面にお いて、先の「従来の技術」の項で述べたのと同じ構成部分には同一符号を付して その説明を省略し、この項では異なる部位（考案の要部）について説明すること にする。

【００１４】 本実施例は、ケーシング４内に酸化触媒無しのフィルター５ｂを設け、このフ ィルター５ｂとは排出側に別途に酸化触媒２０を設けて、フィルター５ｂの再生 ガス中の有害成分を酸化触媒２０の酸化反応により浄化するようにして点で異な る。 すなわち、ケーシング４の導出部３につながる放出管４ａには、これから分岐 して大気に開放する放出路２１が設けられている。

【００１５】 この放出路２１に上記酸化触媒２０を設けている。また放出管４ａと放出路２ １との分岐部には、切換弁２２が設けられている。この切換弁２２は、例えば常 態において放出管４ａ側を連通し、切換信号が入ると放出路２１側に切換動する 弁が採用されている。そして、この切換弁２２が制御部２３に接続されている。

【００１６】 制御部２３は、通電スイッチ１１をオンすると、切換弁２２に切換信号を出力 するように設定されていて、フィルター２０の再生にしたがって、酸化触媒２０ がある放出路２１に切換わるようにしてある。 つぎに、このように構成された排出ガス後処理装置の作用について説明する。

【００１７】 ディーゼルエンジン１を始動すると、制御部２３は、同ディーゼルエンジン１ の始動を受けて、フィルター５ｂに向かう排気方向に設定する。すなわち、バイ パス路６側の切換弁８を「閉」、排気管部分７の切換弁８を「開」、切換弁２２ を放出管開放側に切換えていく。

【００１８】 すると、ディーゼルエンジン１から排気された排気ガスは、排気管部分７，導 入部２を通ってフィルター５ｂに導入される。これにより、排気ガス中に含まれ るパティキュレートがフィルター５ｂにて捕集されていく。 ついで、このパティキュレートが除かれた排気ガスは、放出管４ａを通って大 気へ排出されていく。 なお、このパティキュレートの捕集時、開閉弁１４は「閉」に設定してある。

【００１９】 所定時間の経過などから、フィルター５ｂの再生時期がきたと判断したら（フ ィルター能力が所定以下より低下）、フィルター５ｂを再生するべく、通電スイ ッチ１１をオンする。

【００２０】 すると、制御部２３は、図１に示されるようにバイパス路６側の切換弁８を「 開」、排気管部分７の切換弁８を「閉」、切換弁２２を放出路側に切換え、開閉 弁１４を「開」、ブロア１３および電気ヒータ９をオンしていく。 これにより、ディーゼルエンジン１からの排気ガスは、バイパス路６、マフラ ー６ａを通って、大気へ排出される。

【００２１】 一方、排出ガス後処理装置では、電気ヒータ９がバッテリ１５あるいはオルタ ネータ１６からの電力を受けて赤熱し、フィルター５ｂを加熱していく。このと き、熱反射板１２により、導入部２に向かう熱もフィルター５ｂへ供給される。 すると、ブロア１３からの燃焼空気の供給の助けもあって、フィルター５ｂに 捕集したパティキュレートは燃焼される。 ここで、フィルター５ｂには酸化触媒が無いから、再生中は、ＣＯ、ＨＣなど の有害成分を含んだ再生ガスが発生する。

【００２２】 しかし、この再生ガスは、酸化触媒２０がある放出路２１に導かれるから、酸 化触媒２０の酸化反応によって、無害のＣＯ₂ 、Ｈ₂ Ｏに転化される。そして、 その後、大気に放出される。 なお、再生後は、元のパティキュレート捕集状態に復帰する。 こうした処理により、白煙を放出させずに、再生ガス中に含まれる有害成分を 酸化反応によって浄化させることができる。

【００２３】 しかも、酸化触媒２０は、表面積の大きなフィルター５ｂに設けるのではない から、小さな酸化触媒で十分となり、コスト的にも安価ですむ。これは、ブロア １３による空気量がディゼールエンジン１の排気量に比べて非常に小さい上、再 生時のみ酸化触媒２０に再生ガスを流通させる構造などから、酸化触媒２０の容 量を小さくできることにもよる。

【００２４】

【考案の効果】

以上説明したようにこの考案によれば、白煙を出さずに、再生ガス中に含まれ る有害成分を酸化反応させて浄化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例の排出ガス後処理装置を、
同装置を装着したエンジンの排気径系と共に示す図。

【図２】従来の排出ガス後処理装置を、同装置を装着し
たエンジンの排気径系と共に示す図。

【符号の説明】

１…ディーゼルエンジン（エンジン）、２…導入部、３
…導出部、４…ケーシング、５ｂ…触媒無しのフィルタ
ー、９…電気ヒータ（燃焼手段）、２０…酸化触媒、２
１…放出路、２２…切換弁（流路切換手段）。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの排気ガスが導入される導入部
   および導出部を有したケーシングと、 このケーシング内に設けられ前記導入した排気ガス中か
   らパティキュレートを捕集するフィルターと、 このフィルターに捕集したパティキュレートを燃焼させ
   て、当該フィルターを再生する燃焼手段と、 上記導出部から分岐して設けられた、大気に開放する放
   出路と、 前記フィルターの再生時、前記放出路に流路を切換え、
   前記フィルターからの再生ガスを前記放出路に導く流路
   切換手段と、 前記放出路に設けられ、前記フィルター再生時、前記フ
   ィルターからの再生ガスに含まれる有害成分を酸化反応
   させて浄化する酸化触媒とを具備したことを特徴とする
   排出ガス後処理装置。