JPH0643214U - パティキュレートトラップの再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 点火プラグの絶縁体の汚れに起因するスパー
ク不良を防止し、駆動エネルギーの消費を最低限に抑え
る。 【構成】 パティキュレートトラップに捕集されたパテ
ィキュレートを燃焼させるバーナ１１に、噴射燃料に点
火するためのスパークプラグ１２を設ける。スパークプ
ラグ１２の絶縁体３８に、排気ガスによる付着物を焼却
するための電熱ヒータ１３を設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、内燃機関の排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集するパテ ィキュレートトラップに備えられる再生装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、パティキュレートトラップ（D.P.F ）のフィルタを再生させる装置と して、捕集されたパティキュレートを燃焼除去するバーナが知られている（例え ば実開昭５９−１０５０１４号公報）。

【０００３】 図３に示すように、この再生装置１は、エンジン２の排気通路３の途中に設け られたフィルタ４に臨んで配置され、バーナ５から噴射した燃料を点火プラグ６ で着火させることにより、フィルタ４に付着したパティキュレートを燃焼させて 再生するようになっている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで再生装置１は排気ガスＧに晒されているために、その点火プラグ６が 汚れて印加電圧が低下するおそれがある。このため上記提案では、点火プラグ６ に空気孔（図示せず）を設け、バーナ用の空気の一部を導入することで点火プラ グ６の清浄化を行うとしている。

【０００５】 しかしながらこの構成は、空気を陽極７の周囲に供給するようになっているの で、点火プラグ６の絶縁体（碍子）８の外周部にスス等が付着するのを防ぐこと ができず、これに起因するスパーク不良は防止できないという問題があった。ま た汚れ防止のためには常時所定量の空気供給が必要であり、エアコンプレッサの 負荷増、及びそれに伴う耐久性低下、燃費の悪化をまねくおそれがあった。

【０００６】 そこで本考案は、上記事情に鑑み、点火プラグの絶縁体の汚れに起因するスパ ーク不良を防止でき、しかも駆動エネルギーの消費を最低限に抑えることの出来 るパティキュレートトラップの再生装置を提供すべく創案されたものである。

【０００７】 なおその他の従来技術としては、実開昭５９−１０５０１７号公報、実開昭６ ０−４７８１８号公報、実開平３−５１１２７号公報等がある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、パティキュレートトラップに捕集されたパティキュレートを燃焼さ せるバーナに、噴射燃料に点火するためのスパークプラグを設け、スパークプラ グの絶縁体に、排気ガスによる付着物を焼却するための電熱ヒータを設けたもの である。

【０００９】

【作用】

上記構成によって、パティキュレートトラップが排気ガス中のパティキュレー トの捕集を行って、再生させるべき時期になると、電熱ヒータが所定時間だけ通 電されることでスパークプラグに付着したスス等の付着物を焼却する。その後に スパークプラグの火花によって噴射燃料に点火し、このバーナの熱でパティキュ レートトラップのパティキュレートを燃焼させる。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例を添付図面に従って説明する。

【００１１】 図１は、本考案に係わるパティキュレートトラップの再生装置の一実施例を示 したものである。この再生装置は、パティキュレートトラップ（図示せず）に捕 集されたパティキュレートを燃焼させるバーナ１１に、その噴射燃料に点火する ためのスパークプラグ１２が設けられていると共に、スパークプラグ１２に電熱 ヒータ１３が設けられて構成されている。

【００１２】 バーナ１１は、有底筒体状のハウジング１４にブロワ１５とスパークプラグ１ ２及び燃料噴射ノズル１６とが設けられて構成されている。ハウジング１４内に は仕切壁部１７が設けられており、その開口側の区画室が燃焼ガスを形成するた めの燃焼器１８として区画されている。この燃焼器１８の末端部は若干縮径され て、パティキュレートトラップに通じる連通管１９に接続されている。本実施例 にあってはこの連通管１９に、再生が必要な時期にのみ通路を開放し、常時は閉 塞して排気ガスＧの侵入を防止する遮断弁２０が設けられている。

【００１３】 ブロワ１５は、ハウジング１４の底面に対向した羽根車２１と、仕切壁部１７ の底面側に取り付けられたブロワモータ２２とで構成され、羽根車２１の側方に は仕切壁部１７を迂回して燃焼器１８に連通する空気供給路２３が形成されてい る。この空気供給路２３の途中にはエア供給量制御バルブ２４が設けられ、再生 時期にのみ所定の開度で通路を開放し、常時は閉塞することで、遮断弁２０を擦 り抜けて燃焼器１８に入ってきた排気ガスがブロワ１５の区画室に侵入するのを 阻むようになっている。

【００１４】 燃料噴射ノズル１６は、燃焼器１８に臨むように仕切壁部１７に取り付けられ 、燃料タンク２５の燃料を適宜圧送する燃料ポンプ２６に燃料供給路２７を介し て連結されている。そして本実施例にあっては、燃料供給路２７の途中にエアタ ンク２８から伸びたエアパイプ２９が接続され、その途中に設けられたエア制御 弁３０の開放によって燃料噴射ノズル１６に微量のエアを送り込むようになって いる。なおエアタンク２８にはもう一本のエアパイプ３１が設けられており、エ ア供給量制御バルブ２４を作動させるためのアクチェータ（エアシリンダ）３２ に連絡されて、その途中に設けられた駆動制御弁３３の開閉によりアクチェータ ３２を適宜駆動させるようになっている。

【００１５】 スパークプラグ１２は、燃料噴射ノズル１６の近傍において仕切壁部１７に取 り付けられ、給電部となるコントローラ３４にイグナイタ３５を介して接続され ている。図２にも示すように、スパークプラグ１２は端子部３６から伸びた中心 電極（陽極）３７と、これを囲む絶縁体３８と、絶縁体３８に付設された取付部 ３９とで成り、中心電極３７と接地電極４０との間に印加される高電圧により火 花放電して、そのエネルギーにより燃料噴霧（混合気）に着火するようになって いる。

【００１６】 そして電熱ヒータ１３は、スパークプラグ１２の絶縁体３８にその外周面に沿 って埋設されたヒータ線で成り、コントローラ３４による通電で発熱するように なっている。なおヒータ線の経路は、図示したような螺旋状とする他、絶縁体３ ８の外周面に沿わせてあればどのように配線してもよい。

【００１７】 またコントローラ３４は、バッテリー４１に結線されていると共に再生時期検 出手段であるタイマ４２からの信号を入力するようになっており、電熱ヒータ１ ３、イグナイタ３５、ブロワモータ２２への給電のほか、駆動制御弁３３、エア 制御弁３０及び燃料ポンプ２６をそれぞれ所定のタイミングで作動させるように なっている。

【００１８】 次に本実施例の作用を説明する。

【００１９】 エンジン運転中は、パティキュレートトラップのフィルタが排気ガス中のパテ ィキュレートを捕集し、清浄化して排出させる。このときバーナ１１においては 遮断弁２０を全閉とし、清浄化されていない排気ガスが燃焼器１８に侵入するの を阻むと共に、エア供給量制御バルブ２４を閉として、ブロワ１５を二重に保護 する。また燃料ポンプ２６を停止させておく一方で、エア制御弁３０を開にして 、燃料噴射ノズル１６に微量のエアを通した状態にしておく。

【００２０】 そしてタイマ４２によりエンジンの運転時間が計測されて所定の再生時期とな ったことが感知されると、コントローラ３４は電熱ヒータ１３に通電して、その 熱によりスパークプラグ１６の汚れ、特に露出している絶縁体３８の外周部に付 着しているススなどの付着物を焼却する。この際の供給電力は僅かなものでよく 、例えば2 〜3Aの電流を約2 〜3 分間印加するだけで充分である。この通電が終 了したなら、駆動制御弁３３を開にしてアクチェータ３２によりエア供給量制御 バルブ２４を作動させ、最適燃焼となる予め設定された開度にする。そして遮断 弁２０を全開にすると共に、ブロワモータ２２を回転させて燃焼器１８内に排気 ガスよりも高圧の空気を送り込む。続いてエア制御弁３０を全閉としてから燃料 ポンプ２６を作動させて、燃料噴射ノズル１６に所定圧力で燃料を供給する。こ の燃料噴射に合わせてスパークプラグ１２に通電し、火花放電により燃料に着火 させる。これで燃焼器１８で形成された燃焼ガスが連通管１９を経由してパティ キュレートトラップに作用し、捕集されたパティキュレートを所定時間に亘って 燃焼する。この燃焼が終了したなら、燃料ポンプ２６を停止させて再び遮断弁２ ０及びエア供給量制御弁２４を全閉にすると共に、エア制御弁３０を適宜開いて 燃料噴射ノズル１６にエア通しを行い、次の再生時期にそなえる。

【００２１】 このように、バーナ１１に設けたスパークプラグ１２の絶縁体３８に電熱ヒー タ１３を埋設して、再生時期におけるバーナ１１の作動に先立って電熱ヒータ１ ３に通電することでスパークプラグ１２の汚れを焼き払うようにしたので、排気 ガスによる付着物に起因する印加電圧低下を防止でき、着火安定性の向上が達成 される。そして電熱ヒータ１３は短時間通電するだけでよいので、消費電力を必 要最低限のものにできる。

【００２２】 また本実施例にあっては、空気供給路２３にエア供給量制御弁２４を設けて、 遮断弁２０と協動してブロワ１５を排気ガスから遮断するようにしたので、羽根 車２１の汚れによるハウジング１４との干渉など、回転不良となる原因を取り除 くことができる。そしてエアタンク２８のエアを燃料供給路２７に導くようにし たので、パティキュレートによる燃料噴射ノズル１６の目詰まりを防止できる。 すなわち電熱ヒータ１３によるスパークプラグ１２の汚れ防止と相俟って、バー ナ１１の信頼性、耐久性が大幅に向上される。

【００２３】 なお本実施例にあっては、エア供給量制御バルブ２４をエアタンク２８のエア を駆動源とするアクチェータ３２で作動させるものとしたが、これに限らず例え ば電磁式のバルブとしても構わない。

【００２４】

【考案の効果】

以上要するに本考案によれば、次のような優れた効果を発揮する。

【００２５】 バーナの噴射燃料に点火するためのスパークプラグの絶縁体に電熱ヒータを設 けたので、絶縁体の汚れに起因するスパーク不良を防止でき、且つ駆動エネルギ ーの消費を最低限に抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係わるパティキュレートトラップの再
生装置の一実施例を示した構成図である。

【図２】図１のスパークプラグを示した側断面図であ
る。

【図３】従来のパティキュレートトラップの再生装置を
示した側断面図である。

【符号の説明】

１１ バーナ １２ スパークプラグ １３ 電熱ヒータ ３８ 絶縁体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 パティキュレートトラップに捕集された
   パティキュレートを燃焼させるバーナに、噴射燃料に点
   火するためのスパークプラグを設け、該スパークプラグ
   の絶縁体に、排気ガスによる付着物を焼却するための電
   熱ヒータを設けたことを特徴とするパティキュレートト
   ラップの再生装置。