JPH06159036A - 車両用ディ−ゼル機関の排気ガス浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】電極へ堆積したディ−ゼルパティキュレ−トの
除去作業を合理化し得る車両用ディ−ゼル機関の排気ガ
ス浄化装置を提供する。 【構成】電気集塵の原理を応用してディ−ゼル機関の排
気ガス中に含まれるディ−ゼルパティキュレ−トを排気
ガスから分離する。すなわち、高電圧電源部６は電極棒
（電極体）４２に所定の電圧を印加し、固定円筒体（容
器）９１の径大部９１ｂは静電力によりディ−ゼルパテ
ィキュレ−トを収集する。振動装置９８は、径大部９１
ｂに連続振動を与えて径大部９１ｂ内面に堆積したディ
−ゼルパティキュレ−トを落下させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両用ディ−ゼル機関の
排気ガス浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、バスやトラックなどの車両用ディ
−ゼル機関の排気ガス中に含まれるディ−ゼルパティキ
ュレ−ト（煤塵粒子）が環境を汚染したり、人間の健康
に被害を与えるという問題が極めて深刻であり、この問
題を解決するためにディ−ゼル機関の燃焼方式の改良や
セラミックフィルタなどを採用することが考えられる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが車両用ディ−
ゼル機関では冷温始動時や登坂時や過積時など多様な運
転が行われるので、燃焼方式の改良によるディ−ゼルパ
ティキュレ−トの大幅な削減は困難である。一方、セラ
ミックフィルタなどでディ−ゼルパティキュレ−トを吸
着する方式では、排気圧力損失が大きく、その分だけ機
関効率が低下する欠点があった。

【０００４】特に、フィルタへのディ−ゼルパティキュ
レ−トの吸着量が増加すると、上記排気圧力損失が加速
度的に増大してディ−ゼル機関の出力低下及び燃焼特性
の悪化を招き、余計にディ−ゼルパティキュレ−トを発
生させてしまう。また排気圧力損失を低減するにはセラ
ミックフィルタを大型化せざるを得ず、コスト及びスペ
−スの点で実用化が難しかった。

【０００５】この問題を解決するために本出願人は、車
両用ディ−ゼル機関に静電集塵技術を応用することによ
りその排気ガスからディ−ゼルパティキュレ−トを分離
する排気ガス浄化装置を開発した。実験によれば、簡単
な装置と小さい排気ガス圧力損失で良好なディ−ゼルパ
ティキュレ−ト分離が可能なことが判明した。また、デ
ィ−ゼルパティキュレ−トは燃焼時に帯電するので、例
えばコロナ放電によるディ−ゼルパティキュレ−トの強
制帯電は必ずしも必要でないということも判明した。更
に、この排気ガス浄化装置によれば、ディ−ゼルパティ
キュレ−トの堆積により排気ガス圧力損失の増加が殆ど
ないので、セラミックフィルタ方式に比較して機関出力
の低下や燃焼の悪化が無く、それにともなうディ−ゼル
パティキュレ−ト排出量の増加もないという車両用エン
ジンとして優れた利点を有している。

【０００６】この静電集塵方式の車両用ディ−ゼル機関
の排気ガス浄化装置は、上記したように優れた利点を持
つにもかかわらず、以下のような問題点があることがわ
かった。すなわち、電極へのディ−ゼルパティキュレ−
トの堆積により最後には電極間が短絡してしまうので、
定期的に電極を清掃する必要があるが、このような清掃
作業は面倒であり、かつ、危険であった。

【０００７】特に、このような車両用ディ−ゼル機関の
排気ガス浄化装置は、車体床下などの作業しにくい場所
に設けざるを得ず、上記困難が倍加する。本発明は上記
問題点に鑑みなされたものであって、電極へ堆積したデ
ィ−ゼルパティキュレ−トの除去作業を合理化し得る車
両用ディ−ゼル機関の排気ガス浄化装置を提供すること
をその解決すべき課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の車両用ディ−ゼ
ル機関の排気ガス浄化装置は、車両用ディ−ゼル機関の
排気経路中に設けられディ−ゼルパティキュレ−ト収集
用の収集電極対の一方を構成する容器と、該容器内部に
配設され上記収集電極対の他方を構成する電極体と、上
記収集電極対間に静電界を形成して排気ガス中のディ−
ゼルパティキュレ−トを上記容器内面に集積させる高電
圧電源部と、上記容器の外部から上記容器に連続振動を
与えて上記容器内面に堆積したディ−ゼルパティキュレ
−トを落下させる振動装置と、を備えることを特徴とし
ている。

【０００９】好適な態様において、上記容器下部に着脱
可能な収集箱が設けられる。上記振動装置は、電動機を
駆動源とする電動式連続振動装置や、断続通電される電
磁石を駆動源とする電磁石式連続振動装置や、超音波振
動子を駆動源とする超音波式連続振動装置で構成するこ
とができる。上記振動装置は、上記容器に所定間隔で複
数回の連続振動を与えてもよい。

【００１０】収集電極がディ−ゼルパティキュレ−トの
収集を行うと同時に振動装置が容器を振動させてディ−
ゼルパティキュレ−トの落下を促進してもよく、また
は、ディ−ゼルパティキュレ−トの静電収集と振動によ
るその落下とを交互に行うことも可能である。好適な態
様において、上記収集電極対間の通電電流が所定レベル
を超える場合に上記振動装置を駆動する振動装置制御手
段を備える。このようにすれば適切な間隔でディ−ゼル
パティキュレ−トの落下を行うことができる。

【００１１】

【作用】本発明では、電気集塵の原理を応用してディ−
ゼル機関の排気ガス中に含まれるディ−ゼルパティキュ
レ−トを排気ガスから分離する。すなわち、高電圧電源
部は収集電極対に所定の電圧を印加し、収集電極対は車
両用ディ−ゼル機関から排出される排気ガス中のディ−
ゼルパティキュレ−トを静電力により収集する。

【００１２】振動装置は、容器の外部から容器に連続振
動を与えて容器内面に堆積したディ−ゼルパティキュレ
−トを落下させる。

【００１３】

【発明の効果】上記説明したように本発明によれば、容
器の外部から容器に連続振動を与えて容器内面に堆積し
たディ−ゼルパティキュレ−トを落下させる振動装置を
備えているので、たとえ車体床下などの作業しにくい場
所に設けた場合でもディ−ゼルパティキュレ−ト清掃作
業を安全かつ容易に行うことができる。

【００１４】

【実施例】本発明の各実施例を以下、図面を参照して順
番に説明する。 （実施例１）実施例１の排気ガス浄化装置の横断面図を
図１及び図２に示す。ただし、実施例７以外は、本発明
の装置の各構成要素の実施例である。

【００１５】この装置は、車両用ディ−ゼル機関の上流
側排気管１ａ及び下流側排気管１ｂに嵌合して両排気管
１ａ、１ｂを連結する外缶部２と、外缶部２内に絶縁碍
子３により支持されるステンレス製の高電圧電極部５
と、高圧電極部５に接続される高電圧電源部６とからな
る。外缶部２はステンレス製の密閉箱形状を有し、その
両側壁に設けられた流入孔２１及び流出孔２２に上流側
排気管１ａ及び下流側排気管１ｂが個別に嵌合してい
る。外缶部２の内部には、隔壁２５、２９により区画さ
れて流入孔２１及び流出孔２２に至る数字２の形状の流
路が形成されており、この流路の最初の直線部分が本発
明でいう放電空間Ｓｄを形成し、その後の流路が本発明
でいう収集空間（すなわち、収集電極対間の空間）Ｓｃ
を形成する。したがって、放電空間Ｓｄを囲む外缶部２
の部分２３及び隔壁２５の一面が本発明でいう放電電極
対の一方を形成し、放電空間Ｓｄ内の高圧電極部５の部
分５３が放電電極対の他方を形成している。また、収集
空間Ｓｃを囲む外缶部２の部分２４、隔壁２５の他面及
び隔壁２９が本発明でいう収集電極対の一方を形成し、
収集空間Ｓｃ内の高圧電極部５の部分５４が収集電極対
の他方を形成している。図２に示すように、放電電極対
の一方となる外缶部２の部分（以下、放電電極部分とい
う）２３は小径長管状に形成され、収集電極対の一方と
なる外缶部２の部分（以下、収集電極部分という）２４
は角箱状に形成されている。

【００１６】高圧電極部５の放電電極側の部分５３は細
幅長尺板状に形成され、高圧電極部５の収集電極側の部
分５４は広幅長尺板状に形成され、高圧電極部５の板幅
方向は垂直方向となっている。高圧電極部５の収集電極
側の部分５４には垂直方向に伸びる支持棒５５が溶接さ
れており、支持棒５５の上下端はアルミナ磁器製の碍子
３により外缶部２に電気絶縁可能に支持されている。更
に説明すると、外缶部２の小孔（図示せず）を貫通して
碍子３が固定されており、この碍子３を貫通して支持棒
５５が固定されている。この支持棒５５は給電部材とし
て高電圧電源部６に接続されている。高電圧電源部６は
高圧電極部５に負の直流高電圧を印加し、車体（図示せ
ず）を介して接地された外缶部２と高圧電極部５との間
にコロナ放電を発生させる。高電圧電源部６の回路構成
自体は周知であるのでその説明は省略する。

【００１７】以下に、この装置の動作を説明する。車両
のディ−ゼル機関から出る排気ガスは上流側排気管１ａ
を介して外缶部２内に送られ、そして下流側排気管１ｂ
及び消音器（図示せず）を介して外部に排出される。高
電圧電源部６は高圧電極部５に負の直流高電圧を印加
し、小さい間隙ｄ１をもつ放電空間Ｓｄにおいて高圧電
極部５と外缶部２との間にコロナ放電を発生させる。こ
のコロナ放電により放電空間Ｓｄ中の排気ガスに含まれ
るディ−ゼルパティキュレ−トは負に帯電される。収集
空間Ｓｃでは間隙ｄ２が広いのでコロナ放電は発生せ
ず、ただ静電界だけが形成される。したがって、収集空
間Ｓｃに流入した帯電ディ−ゼルパティキュレ−トはこ
の静電界に引かれて外缶部２の内面に堆積し、下流側排
気管１ｂから清浄な排気ガスが排出される。

【００１８】外缶部２内部に堆積したディ−ゼルパティ
キュレ−トは、適当な時間間隔でヒ−タ（図示せず）に
より焼去される。なお、本実施例では高い電界が生じる
放電空間Ｓｄにおいて碍子３を配設していないので漏れ
電流を低減できる利点がある。 （実施例２）本発明の他の実施例を図３乃至図６に示
す。ここで、図３は横断面図、図４はＢ−Ｂ線断面図、
図５はＡ−Ａ線断面図、図６はノズル部の断面図であ
る。

【００１９】この装置は、車両用ディ−ゼル機関（図示
せず）の上流側排気管１ａに取り付けられ本発明でいう
放電電極対を構成するノズル部４と、ノズル部４と下流
側排気管１ｂとの間に設けられ本発明でいう収集電極対
を構成する外缶部７と、これらノズル部４及び外缶部７
に直流高電圧を印加する高電圧電源部６とからなる。ノ
ズル部４は、図６に示すように、先細円筒形状のコ−ン
部（本発明でいう放電電極の一方）４１と、コ−ン部４
１の軸心に沿って伸びる電極棒（本発明でいう放電電極
の他方）４２とからなり、電極棒４２は碍子３により支
持されている。更に説明すると、碍子３は、コ−ン部４
１の径大部に設けられた孔部を貫通してねじ４３により
コ−ン部４１に固定されている。碍子３はノズル先端に
向けてＬ字状に曲がっており、碍子中央部には電極棒４
２の基部が貫通している。電極棒の外端は高電圧電源部
６に接続されている。

【００２０】外缶部（本発明でいう収集電極の一方）７
は、図４及び図５に示すように蓋部７１及び底部７２か
らなる密閉浅底缶であって、図３に示すように外缶部７
の左側壁７ａの一端部に設けられた孔７４にはノズル部
４の先端が嵌入されており、外缶部７の右側壁７ｂの他
端部に設けられた孔７５には下流側排気管１ｂが嵌入さ
れている。

【００２１】外缶部７の内部空間（本発明でいう収集空
間Ｓｃ）には複数の垂直隔壁板７３が互いに平行に設け
られていて、これら垂直隔壁板７３により、図３に示す
ように、互いに平行な複数の流路８ａが形成されてい
る。各流路８ａは上流側流路８ｂと下流側流路８ｃとを
接続しており、各流路８ａは上流側流路８ｂ及び下流側
流路８ｃに対して直角方向に伸びている。上流側流路８
ｂの入口はノズル部４に連通しており、下流側流路８ｃ
の出口は下流側排気管１ｂに連通している。

【００２２】各流路８ａの中央部には垂直隔壁板７３と
平行に電極板（本発明でいう収集電極の他方）７６が設
けられている。各電極板７６は、図４に示すように碍子
３に支持された金属細棒製の水平枠７７に溶接されて収
集空間Ｓｃ中に保持されている。碍子３を貫通して外部
に突出する上記金属細棒は高電圧電源部６の出力端に接
続されている。

【００２３】次に、この装置の動作を説明する。ノズル
部４は、流入する排気ガスを絞って高速化する。コ−ン
部４１の径小な先端部４４とその内部の電極棒４２とは
本発明でいう放電電極対を構成しており、両者の間の放
電空間Ｓｄにコロナ放電が生じると、この高速排気ガス
流中のディ−ゼルパティキュレ−トが帯電される。

【００２４】本実施例によれば、放電電極対をノズル化
しているので、放電空間Ｓｄを小型化することができ、
この部分にコロナ放電を集中することができる。また、
排気ガス流が高速であるので、コ−ン部４１の内面や電
極棒４２に付着するディ−ゼルパティキュレ−トは吹き
飛ばされ、放電の障害となることが防止される。また本
実施例では、放電空間Ｓｄの間隔ｄ１は小さく放電電圧
を低下することができる。また放電空間Ｓｄが小さいの
で、たとえここに大電流を流しても排気ガス流が高速で
あるのと相まってＮＯｘの発生を少なくすることができ
る。また、放電空間Ｓｄ全体に高密度に放電電流を流せ
るのでディ−ゼルパティキュレ−トの帯電漏れを防止す
ることができ、更に、排気ガス流が高速であるので、電
子やイオンとディ−ゼルパティキュレ−トとの接触性が
よく、速やかにディ−ゼルパティキュレ−トが帯電され
る。帯電したディ−ゼルパティキュレ−トは収集空間Ｓ
ｃで外缶部７の内壁や垂直隔壁７３に堆積する。

【００２５】なお、収集空間Ｓｃの間隔ｄ２は放電空間
Ｓｄの間隔ｄ１より広く、同じ大きさの電圧を印加して
もコロナ放電を生じないようになっている。また収集空
間Ｓｃにおける排気ガスの流速は小さく、ディ−ゼルパ
ティキュレ−トの走行時間は充分に確保されているもの
とする。 （実施例３）本発明の他の実施例を図７乃至図９に示
す。ここで、図７は水平断面図、図８はＡ−Ａ線断面
図、図９はＢ−Ｂ線断面図である。

【００２６】この装置は、実施例２の図６に示すノズル
部４を、放電のための間隙ｄ１を増加することなく大型
化したものであり、碍子３の両端はコ−ン部４１の径大
部に固定されており、碍子３からノズル部４の径小な先
端部４４に互いに平行な５本の電極棒４２が伸びてい
る。ノズル部４の先端部４４は、各電極棒４２を囲む同
心円を連接した形状となっており、内部に均一なコロナ
放電が生じるように工夫されている。

【００２７】このようにすれば、放電電圧の増加が必要
な先端部４４の増径を行わずに、排気ガス流量を増加す
ることができる。 （実施例４）本発明の他の実施例を図１０の横断面図及
び図１１の縦断面図に示す。この装置は、実施例２の図
７乃至図９に示すノズル部４の碍子３を碍子カバ−８３
で覆い、そして碍子カバ−８３と碍子３との間の空間８
４に清浄空気を充満させる構造を採用している。

【００２８】更に説明すれば、碍子３のノズル先端側の
外表面を除く残り表面に所定間隔を隔てて横Ｕ字形でア
ルミナ磁器製の碍子カバ−８３が設けられており、碍子
カバ−８３の両側端はコ−ン部４１の両側壁内面に密接
している。更に、碍子カバ−８３と碍子３との間の空間
８４に連通して空気導入孔８５が開口されており、空気
導入孔８５及びパイプ８１を通じてエアコンプレッサ８
から空間８４へ清浄空気が導入される。

【００２９】空間８４に導入された清浄空気は碍子カバ
−８３と碍子３との間の隙間からノズル先端方向へ吹き
出され、碍子３の表面の電気絶縁性を良好に維持する。 （実施例５）本発明の他の実施例を図１２の縦断面図に
示す。この装置は、実施例２の図６に示すノズル部４の
碍子構造を変更したものである。

【００３０】すなわち、この実施例の碍子３の中央部に
はその長手方向へ送気直孔３３が穿設されており、送気
直孔３３の入口はパイプ８１によりエアコンプレッサ８
の吐出口に接続されている。送気直孔３３の底部側面に
はノズル部４の先端に向けてエア吹き出し口３４が穿設
されており、電極棒４２はこのエア吹き出し口３４の中
心線に沿ってノズル部４の先端に向けて延伸している。

【００３１】したがって、エア吹き出し口３４から清浄
空気を吹き出せば、たとえ碍子３の外表面がディ−ゼル
パティキュレ−トにより汚損して絶縁劣化しても、電極
棒４２の絶縁を確保することができる。特にこの実施例
では、碍子３自体が送気直孔３３及びエア吹き出し口３
４を有しているので余分な部品をノズル部４内部に設け
なくてもよく、構造が簡単となる。

【００３２】（実施例６）本発明の他の実施例を図１３
及び図１６に示す。ここで、図１３は上部縦断面図、図
１４は下部縦断面図、図１５はＢ−Ｂ線矢視断面図、図
１６はＡ−Ａ線矢視断面図である。この装置は、バス又
はトラック用向けの大型かつ縦型の排気ガス浄化装置で
あって、上部が径小で中央部及び下部が径大な下端開口
の固定円筒部９１と、この固定円筒部９１の下部に回転
可能に嵌合する両端開口の回転円筒部９２と、回転円筒
部９２の回転を許容しつつ回転円筒部９２の下端開口に
嵌合する収集箱９３とを有している。

【００３３】固定円筒部９１の頂部には、送気孔３５付
きの碍子３が固定されており、碍子３の下面中央から固
定円筒部９１の中心線に沿って放電電極対及び収集電極
対の各一方を構成する電極棒４２が垂下されている。固
定円筒部９１の頂部近傍の側面には楕円開口９４が設け
られ、楕円開口９４には上流側排気管１ａの径小先端筒
部１ｃが嵌入している。固定円筒部９１の下部側面には
径大な排気口９５が設けられ、排気口９５には下流側排
気管１ｂが嵌入されている。

【００３４】固定円筒部９１は楕円開口９４の直下にお
いて最も径小な径小部９１ａとなっており、この径小部
９１ａの内部空間が本発明でいう放電空間Ｓｄを構成
し、この径小部９１ａが本発明で言う放電電極対の他方
を構成している。固定円筒部９１は径小部９１ａの下方
において最も径大な径大部９１ａとなっており、この径
大部９１ｂの内部空間が本発明でいう収集空間Ｓｃを構
成し、この径大部９１ｂが本発明で言う収集電極対の他
方を構成している。

【００３５】回転円筒部９２は下部が径小な切頭円錐形
状を有し、図示しない減速モ−タにより低速回転してい
る。回転円筒部９２の内面から上方に長尺のバ−（かき
落とし部）９６が立設しており、バ−９６の外縁は固定
円筒部９１の径大部９１ｂの内面に接している。以下、
この装置の動作を説明する。

【００３６】上流側排気管１ａの径小先端筒部１ｃで絞
られて高速となった排気ガス流は放電空間Ｓｄに吹き込
まれる。ディ−ゼルパティキュレ−トは、放電空間Ｓｄ
で電極棒４２と固定円筒部９１の径小部９１ａとの間の
コロナ放電により帯電された後、放電空間Ｓｄの下部の
収集空間Ｓｃに達する。帯電したディ−ゼルパティキュ
レ−トはこの収集空間Ｓｃ中の静電界に引かれて固定円
筒部９１の径大部９１ｂの内面に堆積する。

【００３７】回転円筒部９２の回転とともに、バ−９６
は固定円筒部９１の径大部９１ｂの内面に接して低速で
回転し、最径大部９１ｂの内面に堆積したディ−ゼルパ
ティキュレ−ト層を落下させる。落下したディ−ゼルパ
ティキュレ−トは収集箱９３に集められる。このように
すれば、収集箱９を取り外してその中のディ−ゼルパテ
ィキュレ−トを除去することができる。

【００３８】この実施例によれば、径大部９１ｂの内面
へのディ−ゼルパティキュレ−ト層の過大な堆積を防止
できるので最径大部９１ｂを小型化することができ、収
集電圧も低減することができる。また、装置の連続使用
も可能となる。バ−９６は、電極棒４２に通電してディ
−ゼルパティキュレ−ト収集を行っている間においても
回転することができる。このようにすれば、固定円筒部
９１の径大部９１ｂの内面にディ−ゼルパティキュレ−
トはほとんど堆積しないので、固定円筒部９１を径小化
することができる。また、バ−９６の回動方向を急変し
て、バ−９６自体に堆積したディ−ゼルパティキュレ−
トをふり落とすこともできる。

【００３９】（実施例７）本発明の他の実施例を図１７
に示す。図１７は装置の下部縦断面図を示す。なお、装
置の上部断面図は図１３と同じである。この装置は、下
部構造だけが実施例６のもの（図１４参照）と異なって
いる。すなわち、本実施例は実施例６とは異なって回転
円筒部９２が省略されており、固定円筒部（本発明でい
う容器）９１の径大部９１ｂの下端部は先細に形成され
ており、径大部９１ｂの下端開口は直接、収集箱９３の
上端開口に嵌合している。

【００４０】また、固定円筒部９１の径大部９１ｂの周
壁下部には排気筒９１ｃが水平に貫設されており、排気
筒９１ｃの内端は下方に開口し、排気筒９１ｃの外端は
図示しない下流側排気管に接続されている。更に排気筒
９１ｃの上部において、固定円筒部９１の径大部９１ｂ
の外周面には振動装置９８の振動端９９が接触してお
り、振動装置９８が作動すると振動端９９が固定円筒部
９１を振動させるようになっている。なお、振動装置９
８は電磁石を内蔵しており、この電磁石への断続通電に
より振動端９９が振動する。

【００４１】以下、この装置の動作を説明する。帯電、
収集動作は実施例６の場合と同じである。この実施例で
は、電極棒（本発明でいう電極体）４２への電圧印加を
遮断した後、振動装置９８内の電磁石にパルス電流を通
電する。その結果、振動端９９が固定円筒部９１を振動
させ、固定円筒部９１の内面に付着していたディ−ゼル
パティキュレ−ト層が収集箱９３に落下する。

【００４２】このようにすれば、収集箱９を取り外して
その中のディ−ゼルパティキュレ−トを除去するとがで
きる。この実施例によれば、径大部９１ｂの内面へのデ
ィ−ゼルパティキュレ−ト層の過大な堆積を防止できる
ので最径大部９１ｂを小型化することができ、収集電圧
も低減することができる。

【００４３】なお上記実施例６、７において、収集箱９
内にディ−ゼルパティキュレ−ト燃焼装置を設けてもよ
い。 （実施例８）本発明の他の実施例を図１８の縦断面図に
示す。この装置は、実施例２の図６に示すノズル部４の
碍子構造を変更したものである。

【００４４】すなわち、この実施例の碍子３には電極棒
４２と離れた位置にてニクロム線９５が埋設されてお
り、ニクロム線９５の一端はタ−ミナル９９に接続さ
れ、ニクロム線９５の他端は低抵抗の電極棒４２に接続
されている。タ−ミナル９９と電極棒４２との間に電圧
を印加するとニクロム線９５が加熱され、碍子３が高温
となってその表面に堆積したディ−ゼルパティキュレ−
ト層が焼去され、それにより碍子３の絶縁が回復する。 （実施例９）本発明の他の実施例を図１９のブロック回
路図及び図２０のフロ−チャ−トにより説明する。図１
９は、碍子３の表面に堆積するディ−ゼルパティキュレ
−トを焼去するために図１８（実施例８）に示すニクロ
ム線９５への通電を制御する制御装置を示す。

【００４５】この制御装置は、電流センサ１０１、検波
回路１０２、平滑コンデンサ１０３、マイコン装置１０
４からなる。高電圧電源部６は車両用ディ−ゼル機関に
より駆動されるオルタネ−タ（図示せず）から給電さ
れ、直流高電圧を発生して電極棒４２に印加する。電流
センサ１０１は、高電圧電源部６へ供給する電流値（高
電圧電源部６は電極棒４２にだけ通電するものとする）
を検出し、検出した電流値は検波回路１０２で検波され
平滑コンデンサ１０３で平滑化されてマイコン装置１０
４に供給される。

【００４６】マイコン装置１０４によるニクロム線９５
への通電制御動作を図１９のフロ−チャ−トを参照して
説明する。まず、高電圧電源部６に指令して電極棒４２
にコロナ放電用の電圧の数分の一程度の検査電圧を印加
し（３００）、その時に高電圧電源部８へ供給される電
流（漏れ電流という）を電流センサ１０１から検出する
（３０１）。次に、所定時間内の平均漏れ電流Ｉｍを算
出し（３０２）、平均漏れ電流Ｉｍが所定のしきい値電
流値Ｉｔｈより大きいかどうかを調べる（３０４）。な
お、漏れ電流の殆どは碍子３の表面をリ−クする電流で
あり、碍子３の表面にディ−ゼルパティキュレ−ト（ほ
とんど炭素からなる）が堆積する程、碍子３の絶縁抵抗
は低下し、漏れ電流は増加する。

【００４７】もしＩｍ＞Ｉｔｈでなければ、碍子３へデ
ィ−ゼルパティキュレ−トはあまり堆積していないもの
として３００に所定時間待機後（３０６）、リタ−ン
し、Ｉｍ＞Ｉｔｈであれば、碍子３へディ−ゼルパティ
キュレ−トが多く堆積しているものとして、ディ−ゼル
機関が運転中かどうかを調べ（３０８）、運転中でなけ
れば運転し（３１０）、暖機するまで待機した後（３１
２）、碍子３内部のニクロム線９５に通電し、碍子３を
加熱してその表面のディ−ゼルパティキュレ−トを燃焼
させる。ディ−ゼル機関の運転中には高温の排気ガスが
碍子３の周囲に流入するので、ディ−ゼルパティキュレ
−トの燃焼に有利である。ちなみに、ディ−ゼル機関の
排気ガスは充分な酸素成分を含んでいるので燃焼には支
障はないが、更に新鮮空気をエアコンプレッサなどで導
入することも可能である。

【００４８】その後、碍子３の表面のディ−ゼルパティ
キュレ−ト層が消滅するのに充分な時間だけ待機し（３
１６）、終了する。このようにすれば、碍子３の汚損程
度を自動検出することができ、しかも、汚損が大きいこ
とを判別した場合には碍子３を加熱してディ−ゼルパテ
ィキュレ−トを燃焼しているので、碍子３を清掃する手
間が要らず、管理が簡単となる。 （実施例１０）本発明の他の実施例を図１９のブロック
回路図及び図２１のフロ−チャ−トにより説明する。図
１９の制御装置は、図３及び図５（実施例８）に示すヒ
−タ１００への通電制御を制御して収集電極７３の表面
に堆積するディ−ゼルパティキュレ−トを焼去するため
の制御装置を示し、実施例９の制御装置と同じ構成を採
用している。

【００４９】電流センサ１０１は、高電圧電源部６へ供
給する電流値（高電圧電源部６は収集電極７３にだけ通
電するものとする）を検出し、検出した電流値は検波回
路１０２で検波され平滑コンデンサ１０３で平滑化され
てマイコン装置１０４に供給される。マイコン装置１０
４によるヒ−タ１００の通電制御動作を図２１のフロ−
チャ−トを参照して説明する。

【００５０】まず、高電圧電源部６が収集電極７３に収
集電圧（定格の非コロナ放電電圧）を印加する時に高電
圧電源部６へ供給される電流を検出する（４０１）。次
に、所定時間内の平均電流Ｉｍを算出し（４０２）、平
均電流Ｉｍがしきい値電流値Ｉｔｈより大きいかどうか
を調べる（４０４）。なお、収集電極７３にディ−ゼル
パティキュレ−トが堆積されて収集電極対７３、７６間
の間隔が短縮されると、それに伴って電界が強化されて
電流は増大する。更に、収集電極７３にディ−ゼルパテ
ィキュレ−トが堆積すると、それと同時に収集電極７３
を支持する碍子３の表面に堆積するディ−ゼルパティキ
ュレ−トも増加して碍子３の表面をリ−クする漏れ電流
も増加し、平均電流Ｉｍが増加する。

【００５１】もしＩｍ＞Ｉｔｈでなければ、収集電極７
３にディ−ゼルパティキュレ−トはあまり堆積していな
いものとして所定時間待機後（４０６）、４０１にリタ
−ンし、Ｉｍ＞Ｉｔｈであれば、収集電極７３にディ−
ゼルパティキュレ−トが多く堆積しているものとして、
ディ−ゼル機関が運転中かどうかを調べ（４０８）、運
転中でなければ運転し（４１０）、暖機するまで待機し
た後（４１２）、ヒ−タ１００（図３及び図５参照）に
通電し（４１４）、収集空間Ｓｃ中のディ−ゼルパティ
キュレ−トを燃焼させる。ヒ−タ１００は収集空間Ｓｃ
の上流部に設けられているので、排気ガス流により速や
かに収集空間Ｓｃの全体に燃え広がる。

【００５２】その後、収集電極７３の表面に堆積したデ
ィ−ゼルパティキュレ−ト層が消滅するのに充分な時間
だけ待機し（４１６）、終了する。このようにすれば、
収集電極に堆積したディ−ゼルパティキュレ−トの堆積
具合を自動検出することができ、しかも、堆積量が大き
いことを判別した場合には収集電極対７３、７６の表面
のディ−ゼルパティキュレ−トを燃焼しているので、収
集電極７３、７６を清掃する手間が要らず、管理が簡単
となる。

【００５３】なお本実施例では、収集電極７３に給電す
る電流の変化によりディ−ゼルパティキュレ−ト堆積量
を判別しているが、ディ−ゼルパティキュレ−ト堆積に
伴う排気ガス圧力損失を圧力センサやディ−ゼル機関の
運転状況の変化で検出することも当然可能である。 （実施例１１）本発明の他の実施例を図２２のフロ−チ
ャ−トにより説明する。

【００５４】このフロ−チャ−トは実施例８、９の制御
装置を用いて排気ガス浄化装置の最適運転を図るもので
ある。まず最初に、エンジンの運転状態、特に、そのデ
ィ−ゼルパティキュレ−ト排出量に連動する運転条件を
調べる（５００）。ディ−ゼルパティキュレ−ト排出量
に連動する運転条件としては、冷却水温、燃料噴射量、
速度（負荷）などがあり、これらの条件を変えた場合の
ディ−ゼルパティキュレ−ト排出量は、マップとしてマ
イコン装置１０４の記憶部に予め記憶されている。

【００５５】次に、検出した運転条件に基づいてディ−
ゼルパティキュレ−トの予想排出量をサ−チし（５０
２）、更に、記憶部内蔵のマップに基づいて予想排出量
を所定の浄化率で処理可能な最小の放電電流値Ｉｏ（最
適放電電流値）を求める（５０４）。なお、本発明で言
う放電電極対及び収集電極対には等しい電圧（以下、放
電電圧という）を印加しており、ここでいう放電電流は
両電極対に給電する電流の和をいう。

【００５６】次に、上記放電電極対及び収集電極対に所
定の電圧を印加してディ−ゼルパティキュレ−トの帯電
及び収集を行い、その時の放電電流値を検出し（５０
６）、その平均値を算出する（５０８）。次に、平均放
電電流値Ｉｍと最小放電電流値Ｉｏを比較し（５１
０）、Ｉｍ＞ＩｏであればＩｍが過大であるとして放電
電圧Ｖから所定電圧ΔＶを減らし（５１２）、Ｉｍ＞Ｉ
ｏでなければ、Ｉｍ＜Ｉｏであるかどうかを調べ（５１
４）、Ｉｍ＜ＩｏであればＩｍが過小であるとして放電
電圧Ｖに所定電圧ΔＶを増し（５１６）、Ｉｍ＜Ｉｏで
なければそのまま、ステップ５００にリタ−ンしてル−
チンを繰り返す。

【００５７】この実施例によれば、ディ−ゼルパティキ
ュレ−ト排出量の変動に応じて放電電流値を最適範囲に
変化させているので、ディ−ゼルパティキュレ−ト排出
が少ない場合に大きな放電電流を通電して、電極の損
耗、消費電力の増大、ＮＯｘの増加を招くことがなく、
また、ディ−ゼルパティキュレ−ト排出が多い場合に小
さな放電電流を通電して、ディ−ゼルパティキュレ−ト
の浄化効率低下を招くことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の排気ガス浄化装置の横断面図、

【図２】図１の装置のＡ−Ａ線矢視断面図、

【図３】実施例２の排気ガス浄化装置の横断面図、

【図４】図３の装置のＢ−Ｂ線断面図、

【図５】図３の装置のＡ−Ａ線断面図、

【図６】図３の装置のノズル部の断面図、

【図７】実施例３の装置のノズル部の横断面図、

【図８】図７の装置のＡ−Ａ線断面図、

【図９】図７の装置のＢ−Ｂ線断面図、

【図１０】実施例４の装置のノズル部の横断面図、

【図１１】図１０の装置のＢ−Ｂ線断面図、

【図１２】実施例５の装置のノズル部の横断面図、

【図１３】実施例６の装置上部の縦断面図、

【図１４】実施例６の装置下部の縦断面図、

【図１５】実施例６の装置のＢ−Ｂ線断面図、

【図１６】実施例６の装置のＡ−Ａ線断面図、

【図１７】実施例７の装置下部の縦断面図、

【図１８】実施例８の装置のノズル部の縦断面図、

【図１９】実施例９の制御装置を示すブロック回路図、

【図２０】実施例９の制御装置のフロ−チャ−ト、

【図２１】実施例１０の制御装置のフロ−チャ−ト、

【図２２】実施例１１の制御装置のフロ−チャ−ト、

【符号の説明】

４２は電極棒（電極体）、 ９１は径大部（容器）、 ６は高電圧電源部、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松永 久 愛知県名古屋市熱田区大宝１丁目６番22号 株式会社長尾工業内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両用ディ−ゼル機関の排気経路中に設け
   られディ−ゼルパティキュレ−ト収集用の収集電極対の
   一方を構成する容器と、 該容器内部に配設され上記収集電極対の他方を構成する
   電極体と、 上記収集電極対間に静電界を形成して排気ガス中のディ
   −ゼルパティキュレ−トを上記容器内面に集積させる高
   電圧電源部と、 上記容器の外部から上記容器に連続振動を与えて上記容
   器内面に堆積したディ−ゼルパティキュレ−トを落下さ
   せる振動装置と、 を備えることを特徴とする車両用ディ−ゼル機関の排気
   ガス浄化装置。
2. 【請求項２】上記容器下部に着脱可能な収集箱を備える
   請求項１記載の車両用ディ−ゼル機関の排気ガス浄化装
   置。
3. 【請求項３】上記収集電極対間の通電電流が所定レベル
   を超える場合に上記振動装置を駆動する振動装置制御手
   段を備える請求項１記載の車両用ディ−ゼル機関の排気
   ガス浄化装置。