JPH06272532A - ディーゼル機関用パティキュレートトラップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ディーゼル機関が高負荷で長時間運転されて
も、フィルタが目詰まりして背圧が増大するのを回避で
きる逆洗再生が行われるパティキュレートトラップを提
供する。 【構成】一時的に排気ガスの流量が少なくなる期間を利
用し、この間に短い周期の逆洗を行ってフィルタ１０４
ａ、１０４ｂ上に堆積しているパティキュレートをパテ
ィキュレート受け部４２に移して焼却するように制御す
る機構を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼル機関の排気
ガス中に含まれる炭素を主成分とする未燃焼成分、硫化
物、酸化鉄等を含む微粒子（以下、パティキュレートと
呼ぶ）を捕捉して除去するディーゼル機関用パティキュ
レートトラップに関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼル機関から排出される排気ガス
中には炭素を主成分とするパティキュレートが多く含ま
れ、ガソリン機関の排気ガスに比べて窒素酸化物（ＮＯ
ｘ）の排出レベルが高いという問題を抱えている。ＮＯ
ｘについては、ディーゼル機関の排気ガス中に残留する
酸素濃度が高いため、ガソリン機関の排気ガス処理に用
いられている三元触媒が転用できず、ディーゼル機関向
けのＮＯｘ触媒の開発に努力が注がれているが、未だ実
用的な目途を得るまでには至っていない。

【０００３】一方、燃料の噴射時期の調整を始めとする
比較的実用性の高いＮＯｘ排出量低減対策の場合には、
ＮＯｘの排出量が低減できる反面、パティキュレートの
排出量が増加する傾向にあり、パティキュレート除去対
策とを組合せる総合的な排気ガス処理対策が検討されて
いる。

【０００４】パティキュレート除去対策として、今まで
に各種のディーゼル機関用パティキュレートトラップが
提案されている。例えば特開昭５７−３５９１８には、
図５に示すハニカム構造を有するフィルタを用いるパテ
ィキュレートトラップが開示されている。図５のフィル
タ１は、多孔質セラミックスの隔壁２で区画された互い
に平行な複数のセル３を有し、一方の端面Ａにおいては
約半分のセル３ａの端面の開口がシール材４によって市
松模様状に交互に塞がれ、他方の端面Ｂにおいては、前
記端面Ａにおいて塞がれているセル３ａは開口し、前記
一方の端面Ａにおいて開口しているセル３ｂが同じくシ
ール材５によって塞がれた構造とされている。

【０００５】このフィルタ１の一方の端面Ｂからディー
ゼル機関の排気ガスを導入すると、排気ガスは含塵ガス
流路であるセル３ａに導入されて隔壁２を通過し、その
際含塵ガス中に含まれているパティキュレートはセル３
ａの隔壁２に捕捉され、パティキュレートが除去された
清浄な排気ガスとなって清浄ガス流路であるセル３ｂに
入って他方の端面Ａより流出する。

【０００６】また、特開昭５６−１２４４１７には、図
６に示す多孔質セラミックスからなるフィルタを用いる
パティキュレートトラップが開示されている。図６のフ
ィルタ２０では、含塵ガス流路２７と清浄ガス流路２８
が交差する方向に形成されていて、全体として直方体の
外形を有している。この交差流型フィルタをパティキュ
レートトラップとして使用する場合には、含塵ガス流路
２７が開口している対向する端面のうち一方の端面ある
いは両方の端面からディーゼル機関の排気ガスを導入す
る。

【０００７】そして、排気ガスが隔壁２２を通過してガ
ス流路２８へ流出する際に、隔壁２２がパティキュレー
トをガス流路２７の隔壁上に捕捉する。パティキュレー
トが除去された排気ガスは、清浄ガス流路２８から系外
へ排出される。

【０００８】これらのパティキュレートトラップでは、
捕捉されたパティキュレートが運転時間の経過にしたが
ってフィルタの隔壁上に堆積してフィルタの通気圧損、
すなわちエンジンの背圧が増大し、この分エンジンの出
力が低下することになる。

【０００９】この目詰まりしたフィルタを再生する方法
として、上述のパティキュレートトラップでは、フィル
タの排気ガス入口側にバーナなどの着火手段を設け、フ
ィルタの隔壁上に堆積したパティキュレートを焼却して
いる。

【００１０】しかし、捕捉されたパティキュレートをフ
ィルタの隔壁上で焼却すると、パティキュレートの燃焼
熱によってフィルタが溶損したり、フィルタ内部の温度
分布あるいは熱衝撃に起因する熱応力によってフィルタ
が破損するなどの問題があった。

【００１１】さらに、ディーゼル機関の排気ガス中には
無視できない量の不燃成分（灰分やディーゼル機関およ
び配管などから出る鉄分）が含まれており、これらの不
燃成分は、焼却によって除去されずにフィルタの隔壁上
に蓄積され、長期間使用されるとフィルタが目詰まりし
てしまうという問題もあった。

【００１２】このような問題を解決したものとして、特
開平２−１８５６１１などにはパティキュレートの焼却
をフィルタから別の場所に移して行うディーゼル機関用
パティキュレートトラップが提案されており、図７はこ
のようなディーゼル機関用パティキュレートトラップの
概要を示す断面図である。

【００１３】図７において、ディーゼル機関の排気管１
０２にパティキュレートトラップが接続され、パティキ
ュレートトラップのケーシング１０３中にパティキュレ
ートを捕捉する交差流型フィルタ１０４がシール材３２
を介して固定され、収容されている。

【００１４】フィルタ１０４には、上方から下方に貫通
する複数の含塵ガス流路３４と、右側に開口する複数の
清浄ガス流路３５とが形成されている。この場合、ディ
ーゼル機関の排気ガスは、排気管１０２、導入管４３を
経てフィルタ１０４の含塵ガス流路３４にその上部開口
端から導入される。

【００１５】一方、ケーシング１０３の清浄ガス流路３
５が開口する側には清浄ガスの排出管１１２が接続さ
れ、排出管１１２中には排気ガスの上流側に向けて開口
する圧縮空気噴射用の逆洗ノズル１０８が設けられてい
る。

【００１６】また、ケーシング１０３の下部にはパティ
キュレート受け部４２が配置され、逆洗によってここに
移されたパティキュレートを焼却するため、着火手段で
ある電気ヒータ１２１と燃焼を補助する空気を供給する
空気ノズル１２２が設けられている。

【００１７】排気ガスの大部分はフィルタの隔壁を通過
して清浄ガス流路３５に入り、排出管１１２を経て系外
へ排出される。このとき、排気ガス中のパティキュレー
トは、フィルタ１０４の含塵ガス流路３４の隔壁上に堆
積する。実用に供されているパティキュレートトラップ
では、同じパティキュレートトラップを２組並列に接続
して使用される。

【００１８】２組のパティキュレートトラップで集塵操
作をある時間継続した後、逆洗をそれぞれのパティキュ
レートトラップのフィルタ１０４に対して交互に行う。
すなわち、まず一方のパティキュレートトラップの開閉
弁１０９を閉じ、次に電磁弁１０７を例えば０．０１〜
１秒間開放すると、逆洗ノズル１０８から噴射された圧
縮空気はパルス流となってフィルタの清浄ガス流路３５
から含塵ガス流路３４へと、隔壁をパティキュレートの
捕集時とは逆の方向へ流れる。

【００１９】逆洗では、この逆方向へのパルス流によっ
てフィルタ１０４の含塵ガス流路３４の隔壁上に堆積し
ていたパティキュレートをフィルタの隔壁上から剥離せ
しめる。このときパティキュレートの一部は含塵ガス流
路３４内に浮遊してフィルタの隔壁上に再堆積するが、
残りの多くのパティキュレートはケーシング１０３の底
部に設けられたパティキュレート受け部４２に落下す
る。

【００２０】かくして、フィルタ１０４の含塵ガス流路
３４内に捕捉されていたパティキュレートは、逆洗操作
によってパティキュレート受け部４２へ移され、ここで
電気ヒータ１２１によって着火され、焼却される。この
逆洗をそれぞれのパティキュレートトラップのフィルタ
１０４について交互に行うことにより、ディーゼル機関
の排気ガス中のパティキュレートを長時間連続して捕
捉、かつ処理できるようになっている。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この種のディ
ーゼル機関用パティキュレートトラップでは、パティキ
ュレートが逆洗によってフィルタの隔壁から剥離される
にもかかわらず、一部はケーシング底部のパティキュレ
ート受け部に落下せずフィルタの隔壁上に再堆積する。
そうして、ディーゼル機関の高い負荷の運転状態が長時
間続くと、隔壁上に再度堆積するパティキュレートの量
が増大してフィルタが目詰まりし、ディーゼル機関の背
圧が上昇してしまうというトラブルが起きている。

【００２２】本発明の目的は、パティキュレートトラッ
プのフィルタが目詰まりして背圧が上昇したときに、こ
の目詰まりした状態を解消し得るパティキュレートトラ
ップを提供することにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を達成
すべくなされたものであり、本発明のディーゼル機関用
パティキュレートトラップは、ディーゼル機関の排気通
路に、多孔質の隔壁で区画された含塵ガス流路と清浄ガ
ス流路とを有するフィルタと、含塵ガス流路に排気ガス
を導入する導入管と、清浄ガス流路から流出する清浄ガ
スを排出する排出管と、清浄ガス流路から含塵ガス流路
へと逆方向に流れるガス流を間欠的に発生させる逆洗手
段と、逆洗によってフィルタの隔壁から払い落とされた
パティキュレートを受けるように配置されたパティキュ
レート受け部とが設けられ、さらにパティキュレート受
け部に電気ヒータからなるパティキュレート着火手段が
設けられているディーゼル機関用パティキュレートトラ
ップであって、車速度センサ、エンジン回転計、排気ガ
ス圧力センサなどからの信号により、ディーゼル機関か
ら排出される排気ガスの流量が一時的にある流量以下に
あることを検知し、この間に定常的な逆洗とは別に、短
い間隔の逆洗がなされるように制御されていることを特
徴とする。

【００２４】フィルタを逆洗して再生するこの種のパテ
ィキュレートトラップでは、ディーゼル機関の排気ガス
がある流量以下になり、ケーシング内の流れが穏やかに
なると、逆洗によってフィルタの隔壁から剥離されたパ
ティキュレートの大部分が、ケーシング底部のパティキ
ュレート受け部に落下するようになる。

【００２５】一方、ディーゼル機関が高い負荷で運転さ
れている場合でも、ディーゼル機関が車載のものである
場合など、低い負荷の運転状態となる期間が間欠的に存
在する。本発明者らは、この短い期間中に短い周期の逆
洗を行うことにより大部分のパティキュレートをパティ
キュレート受け部に移すことができ、パティキュレート
受け部で再浮遊しないうちに焼却処分すればフィルタの
目詰まりを解消できることを発見し、本発明に到達した
ものである。

【００２６】すなわち、本発明のディーゼル機関用パテ
ィキュレートトラップでは、ディーゼル機関がある排気
ガス流量以下の低い負荷の状態にあることをエンジン回
転計やセンサで検知し、定常的に行われてる間隔の長い
逆洗とは別に、逆洗を短い間隔で行って、フィルタの隔
壁に再堆積しているパティキュレートのほとんどをパテ
ィキュレート受け部に落下せしめ、パティキュレートを
効率的に焼却してフィルタの目詰まりとディーゼル機関
の背圧の上昇を解消する機構を備えている。

【００２７】排気ガスがある流量以下であるかどうかの
検知は、車速度センサ、エンジン回転計、排気ガス圧力
センサなどからの信号によりパティキュレートトラップ
の制御部に装備したマイクロコンピュータなどにより判
断し、ディーゼル機関がこの期間中にあることを検知し
たら直ちに一方のパティキュレートトラップのフィルタ
を逆洗し、定常的な逆洗時間間隔の例えば１／５以下の
短い間隔の後もう一方のパティキュレートトラップのフ
ィルタを逆洗する。

【００２８】この排ガス流量が少ない期間が定常的な逆
洗時間間隔の例えば１／５以下の間隔より長く続くとき
には、さらに続けて交互に逆洗を行う。この期間が定常
的な逆洗間隔の例えば１／５に満たない場合を含めて、
次に排ガス流量が少ない期間が到来したときには最後に
逆洗を行った側とは異なる側のフィルタから逆洗を実施
するとよい。さらに好ましくは、この低い負荷の期間中
の逆洗を片側について例えば３回ずつまとめて実施した
場合には、高い負荷の運転を再開するまで逆洗を実施し
ないように制御すれば、逆洗用の空気タンクの圧力が大
幅に低下するのを回避できる。

【００２９】また、パティキュレート受け部には、パテ
ィキュレートの燃焼を補助する空気を供給する空気ノズ
ルを設けて置くのが好ましく、空気ノズルから空気を供
給することによってパティキュレート受け部のパティキ
ュレートの燃焼を、排気ガス中の酸素濃度が低い場合に
も促進することができる。

【００３０】低い負荷の運転がなされている期間の一つ
の例は、ディーゼル機関がアイドリング状態にある期間
であり、本発明の好ましいディーゼル機関用パティキュ
レートトラップでは、車速度センサ、エンジン回転計、
排気ガス圧力センサなどからの信号によって、ディーゼ
ル機関がアイドリング運転の状態にあることを検知し、
このアイドリング期間中に定常的な逆洗とは別に、短い
間隔の逆洗がなされるように制御し、フィルタの目詰ま
りを容易に解消できるようになっている。

【００３１】本発明の他の好ましいディーゼル機関用パ
ティキュレートトラップでは、フィルタが、図３に示さ
れているように、セラミックスから成る板状体の対向す
る一方の端面から他方の端面へ板状体を貫通する相互に
平行な複数の丸い孔３３が形成されているフィルタ素子
５１が、前記対向する端面を揃えるようにして複数枚平
行に所定の間隔を設けて積層され、フィルタ素子の相互
間に前記複数の丸い孔とは交差する別の流路６２が形成
されている交差流型フィルタが使用されている。

【００３２】本発明のディーゼル機関用パティキュレー
トトラップのフィルタには、前述のハニカム構造を有す
るフィルタおよび交差流型フィルタのいずれも使用する
ことができる。交差流型フィルタでは、含塵ガスのフィ
ルタへの入り口とパティキュレートの落下口をフィルタ
の別の面に設けることができるので、パティキュレート
の移動方向を重力と排気ガスの流れに逆らわないように
設定できるので逆洗を行うディーゼル機関用パティキュ
レートトラップに好適なフィルタである。

【００３３】本発明において、丸い孔というのはその断
面形状が円形、楕円形、レーストラック形など、断面に
尖った角がない孔のことを指し、このように丸い孔とさ
れていることにより含塵ガス流路中に堆積したパティキ
ュレートを逆洗して剥離せしめる場合に、剥離がむつか
しい角の部分がなく、パティキュレートの剥離が確実に
なされる。また、フィルタ素子を貫通するように丸い孔
が設けられていることによって、強い逆洗を行っても各
フィルタ素子には主として圧縮応力が働くことになり、
フィルタが致命的な損傷を受けにくいという利点があ
る。

【００３４】一方、図５に示されているハニカム型のフ
ィルタは、逆洗時におけるパティキュレートの移動方向
をパティキュレートの捕集時とはまったく逆の方向とす
る必要があるので、捕集したパティキュレートをパティ
キュレート受け部へ移すことがやや難しいが、隔壁がほ
とんどすべて濾過面として利用できるためフィルタの容
積当りの有効濾過面積が大きいという利点がある。

【００３５】

【実施例】以下本発明を実施例によって具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定され
るものではない。図１は本発明によるディーゼル機関用
パティキュレートトラップの一実施例の概要を示す断面
図であり、図２はその側面図である。

【００３６】両図において、ディーゼル機関１０１の排
気管１０２にはパティキュレートトラップが接続されて
いる。排気管１０２はパティキュレートトラップの導入
管４３に接続され、排気ガスはパティキュレートトラッ
プのケーシング１０３中に収容されている２個の交差流
型フィルタ１０４ａ、１０４ｂに導入される。各フィル
タはシール材３２によりケーシング１０３中に固定かつ
収容されており、このケーシング１０３の内部は、仕切
板１１０によってフィルタ１０４ａと１０４ｂの間で分
離されている。

【００３７】フィルタ１０４ａと１０４ｂには、それぞ
れ上方から下方に貫通する複数の含塵ガス流路３４と、
一端が仕切板１１０によって塞がれ他端が側方に開口し
ている複数の清浄ガス流路３５とが多孔質セラミックス
の隔壁で区画されて形成されている。また、一方のフィ
ルタ１０４ａに導入された含塵ガスは、清浄ガスとなっ
て排出管１１２ａより排出される。フィルタ１０４ａ、
１０４ｂのそれぞれ下流の排出管１１２ａ、１１２ｂに
は、圧縮空気容器１０５と配管１０６および電磁弁１０
７ａ、１０７ｂを経て接続されている逆洗ノズル１０８
ａ、１０８ｂが配置されている。

【００３８】ケーシング１０３の底部に設けられたパテ
ィキュレート受け部４２には、シーズ型の電気ヒータ１
２１が取付られている。また、排気ガス中の残留酸素濃
度が低い場合にもパティキュレートの燃焼が確実に行わ
れるように、この電気ヒータ１２１の近傍には圧縮空気
容器１０５と配管１０６および空気弁１２３を介して接
続された空気ノズル１２２が配置されている。

【００３９】アイドリング状態にある場合や、ディーゼ
ル機関の型式等により、排気ガス中の残留酸素濃度が比
較的高い場合には、この燃焼空気ノズル１２２からの空
気の供給はあまり必要としない。内部に逆洗ノズル１０
８ａ、１０８ｂが設けられている排出管１１２ａ、１１
２ｂの下流側にはそれぞれ開閉弁１０９ａ、１０９ｂが
配置されている。開閉弁１０９ａ、１０９ｂとしては、
例えばディーゼル機関駆動のトラックで使用されている
エキゾーストブレーキ用バタフライ弁が好適に使用でき
る。

【００４０】なお、圧縮空気容器１０５は、配管１０６
を経て図示されていないコンプレッサに接続されてい
る。本発明のパティキュレートトラップに使用するフィ
ルタ１０４ａ、１０４ｂとしては、セラミックスからな
るものを使用するのが耐腐食性、耐熱性、耐久性の点で
好ましく、例えば図３、図５および図６に示された形状
を有するコーディエライト質のフィルタが好ましく使用
される。

【００４１】図３のフィルタは、板状のフィルタ素子５
１を所定の間隔を設けて複数枚積層、接合してなる交差
流型フィルタである。リブ５８はフィルタ素子５１と耐
熱性の接着剤により接合されているが、リブ５８を設け
る代りにパッキンなどを挟み込んで締め付け、あるいは
フィルタ素子の間にスペーサを挟んで積層した状態で焼
成と同時に一体化させるなどの手段が採用できる。かく
してフィルタ素子５１相互の間にはガス流路６２が丸い
孔３３の開口面とは異なる端面に開口するように形成さ
れる。

【００４２】図４には本発明によるディーゼル機関用パ
ティキュレートトラップに好ましく使用できるシーズ型
の電気ヒータの例を斜視図で示してある。図１と図２に
示された実施例では、外径８ｍｍ、表面電力密度３Ｗ／
ｃｍ² 、電源２４Ｖ用のＵ字形をしたシーズ型電気ヒー
タ１２１が組み込まれている。

【００４３】電気ヒータ１２１は、パティキュレートの
着火を確実にし、かつ電気ヒータの耐久性を確保するた
めに、表面温度が５５０〜７００℃の範囲となるように
設定される。電気ヒータ１２１のシーズ材１２６として
は、パティキュレート中に含まれる硫酸酸性成分に対し
て耐食性を有する金属材料、例えばステンレス３１０
Ｓ、インコネル６００を用いるとよい。

【００４４】ヒータコイル１２５としては、ニクロム線
やカンタル線が用いられ、マグネシア粉末などの絶縁材
１２７がシーズ材中に充填されてヒータコイルとシーズ
材との間は絶縁されている。

【００４５】次に、図１と図２に示した本発明のディー
ゼル機関用パティキュレートトラップにより、パティキ
ュレートを捕捉、除去する方法について説明する。通常
のディーゼル機関の運転状態（例えば車の走行中）で
は、開閉弁１０９ａ、１０９ｂは両方共全開としてあ
り、パティキュレートを含んだ排気ガスは、ディーゼル
機関１０１から排気管１０２を通り、導入管４３を経て
ケーシング１０３内のフィルタ１０４ａとフィルタ１０
４ｂに流入する。そして、フィルタ１０４ａとフィルタ
１０４ｂにより排気ガス中のパティキュレートが捕捉さ
れ、清浄ガスとなって排出管１１２ａ、１１２ｂを経て
系外へ放出される。

【００４６】捕捉されたパティキュレートは、フィルタ
１０４ａ、１０４ｂの含塵ガス流路３４の隔壁上に堆積
し、フィルタ１０４ａ、１０４ｂの通気圧損が時間と共
に増加してくる。そこで、フィルタの逆洗再生をフィル
タ１０４ａとフィルタ１０４ｂのそれぞれについて時間
をずらして交互に行う。

【００４７】逆洗操作は、先ず開閉弁１０９ａを全閉と
して、ディーゼル機関１０１からの排気ガスをフィルタ
１０４ｂ、開閉弁１０９ｂおよび排気管１０２ｂにのみ
流す。そして、ｔ₁ 秒後に電磁弁１０７ａをｔ₂ 秒間開
放して、逆洗ノズル１０８ａより圧縮空気をｔ₂ 秒間噴
出せしめ、フィルタ１０４ａの逆洗再生を行う。

【００４８】圧縮空気の噴出を止めた後、ｔ₃ 秒後に再
び開閉弁１０９ａが開放され、ディーゼル機関１０１か
らの排気ガスは、フィルタ１０４ｂ、１０４ａ、開閉弁
１０９ｂ、１０９ａ、および排出管１１２ｂ、１１２ａ
の両方を再び流れる。そして、フィルタ１０４ａの逆洗
操作終了のｔ₄ 秒後には、今度はフィルタ１０４ｂの逆
洗再生を上記と同様の手順で行う。これらの一連の操作
によって、フィルタ１０４ａ、１０４ｂの逆洗再生が交
互になされる。

【００４９】これらの一連の逆洗は、ｔ₅ 秒後に再開さ
れ、以降このような逆洗再生サイクルを、ディーゼル機
関の運転期間中継続的に行う。ｔ₁ 〜ｔ₅ の時間につい
ては、フィルタ１０４ａ、１０４ｂの通気圧損が長期に
亘って一定のレベル以下に維持されるように、個々のケ
ースによって適宜調整され、一連の逆洗は、好ましくは
通気圧損を検知するセンサーの信号あるいはタイマーの
信号に基づいてコンピュータ制御などにより自動的に行
われる。

【００５０】通常、ｔ₁ は０．０５〜３秒、好ましくは
０．０５〜０．５秒、ｔ₂ は０．０２〜２秒、好ましく
は０．０２〜０．１秒、またｔ₃ は０．０５〜３秒、好
ましくは０．０５〜０．５秒程度、ｔ₅ は２〜３０分、
好ましくは４〜２０分とされｔ₄ はｔ₅ より短かく、好
ましくはｔ₅ の約１／２とされる。

【００５１】従来のディーゼル機関用パティキュレート
トラップの逆洗では、特にディーゼル機関の運転条件や
用途を考慮せずに行われていた。したがってパティキュ
レートが逆洗によってフィルタの隔壁から剥離されてい
るにもかかわらず、一部はケーシング底部のパティキュ
レート受け部に落下せずフィルタの隔壁上に再堆積し、
ディーゼル機関の高い負荷の運転状態が長時間続くと隔
壁上により多くのパティキュレートが堆積し、フィルタ
が目詰まりしてディーゼル機関の背圧が上昇ししまうと
いうトラブルが起きていた。

【００５２】このトラブルに対して本発明のディーゼル
機関用パティキュレートトラップでは、ディーゼル機関
が通常の運転状態にある場合には予め設定されたプログ
ラムに沿って逆洗が行われるが、ディーゼル機関１０１
が一時的に低い負荷の運転状態になって排気ガスの流量
がある流量以下となったときを、車速度センサー、エン
ジン回転計、排気ガス圧力センサー（いずれも図示され
ていない）などにより検知して図示されていない制御部
からの信号によって、この期間中に短い間隔で逆洗を行
うようにし、効率良くパティキュレートを焼却処理す
る。

【００５３】かくして、本発明のディーゼル機関用パテ
ィキュレートトラップでは、フィルタの目詰まりによる
背圧の増大が解消され、ディーゼル機関を長時間高い負
荷で運転しても安定してパティキュレートの焼却が行わ
れ、排出されるガス中にはパティキュレートが肉眼で見
られない状態で安定してディーゼル機関を運転すること
が可能となった。

【００５４】

【発明の効果】本発明のディーゼル機関用パティキュレ
ートトラップでは、車速度センサー、ンジン回転計、排
気ガス圧力センサーの信号によりディーゼル機関から排
出される排気ガスの流量が所定の低い流量以下の状態に
あることを検知し、間欠的に排気ガスの流量が少なくな
る期間を有効に利用し、この状態となっている期間中は
短い間隔で逆洗を行い、パティキュレートをパティキュ
レート受け部に移して効率良くパティキュレートを焼却
するので、フィルタの目詰まりを回避し、フィルタの通
気圧損、すなわちディーゼル機関の背圧の増大を防ぎ、
パティキュレートを人為的に排出する必要なく安定して
ディーゼル機関の運転を継続することができるので、本
発明の産業上の利用価値は多大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるディーゼル機関用パティキュレー
トトラップの一実施例の概要を示す断面図。

【図２】図１を右側から見た側面図。

【図３】本発明によるディーゼル機関用パティキュレー
トトラップに好適な交差流型フィルタの斜視図。

【図４】本発明によるディーゼル機関用パティキュレー
トトラップに使用される電気ヒータの一例を示す斜視
図。

【図５】本発明のディーゼル機関用パティキュレートト
ラップに使用できるハニカム構造を有するフィルタの一
例を示す斜視図。

【図６】本発明のディーゼル機関用パティキュレートト
ラップに使用できる交差流型フィルタの一例の斜視図。

【図７】従来のパティキュレートトラップの一例の概要
を示す断面図。

【符号の説明】

１，２０，１０４，１０４ａ，１０４ｂ：フィルタ ２，２２：隔壁 ３，３ａ，３ｂ：セル ４，３２：シール材 ２７，２８，６２：ガス流路 ３３：丸い孔 ３４：含塵ガス流路 ３５：清浄ガス流路 ４２：パティキュレート受け部 ４３：導入管 ５１：フィルタ素子 ５８：リブ ６２：ガス流路 １０１：ディーゼル機関 １０２：排気管 １０３：ケーシング １０５：圧縮空気容器 １０６：配管 １０７，１０７ａ，１０７ｂ：電磁弁 １０８，１０８ａ，１０８ｂ：逆洗ノズル １０９，１０９ａ，１０９ｂ：開閉弁 １１０：仕切板 １１２ａ，１１２ｂ：排出管 １２１，１２１ａ，１２１ｂ：電気ヒータ １２２：空気ノズル １２５：ヒータコイル １２６：シーズ材 １２７：絶縁材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディーゼル機関の排気通路に、多孔質の隔
   壁で区画された含塵ガス流路と清浄ガス流路とを有する
   フィルタと、含塵ガス流路に排気ガスを導入する導入管
   と、清浄ガス流路から流出する清浄ガスを排出する排出
   管と、清浄ガス流路から含塵ガス流路へと逆方向に流れ
   るガス流を間欠的に発生させる逆洗手段と、逆洗によっ
   てフィルタの隔壁から払い落とされたパティキュレート
   を受けるように配置されたパティキュレート受け部とが
   設けられ、さらにパティキュレート受け部に電気ヒータ
   からなるパティキュレート着火手段が設けられているデ
   ィーゼル機関用パティキュレートトラップであって、車
   速度センサ、エンジン回転計、排気ガス圧力センサなど
   からの信号によりディーゼル機関から排出される排気ガ
   スの流量が一時的にある流量以下にあることを検知し、
   この間に定常的な逆洗とは別に、短い間隔の逆洗が行わ
   れるように制御されていることを特徴とするディーゼル
   機関用パティキュレートトラップ。
2. 【請求項２】請求項１において、ディーゼル機関が車速
   度センサ、エンジン回転計、排気ガス圧力センサなどか
   らの信号によって、アイドリング運転状態にあることを
   検知し、アイドリング期間中に定常的な逆洗とは別に、
   短い間隔の逆洗が行われるように制御されているディー
   ゼル機関用パティキュレートトラップ。
3. 【請求項３】請求項１または２において、フィルタが、
   セラミックスから成る板状体の対向する一方の端面から
   他方の端面へ板状体を貫通する相互に平行な複数の丸い
   孔が形成されているフィルタ素子が、前記対向する端面
   を揃えるようにして複数枚平行に所定の間隔を設けて積
   層され、フィルタ素子相互間に前記複数の丸い孔と交差
   する別の流路が形成されているものであるディーゼル機
   関用パティキュレートトラップ。