JPH07180530A - Exhaust emission control device - Google Patents
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- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、排気ガス浄化装置に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ディーゼルエンジンなどの内燃機
関の排気ガス中には、カーボンなどの可燃性のパティキ
ュレート（微粒子）が多量に含有される。そこで、該パ
ティキュレートが車両からそのまま排出されないよう
に、排気ガス浄化装置が提供されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a large amount of combustible particulates (fine particles) such as carbon is contained in the exhaust gas of an internal combustion engine such as a diesel engine. Therefore, an exhaust gas purification device is provided so that the particulates are not discharged from the vehicle as they are.
【０００３】そして、通常、排気ガス浄化装置は内燃機
関の排気系に配設されたパティキュレートフィルタから
成り、該パティキュレートフィルタはセラミック製のフ
ィルタエレメントによって形成される。この場合、内燃
機関の排気ガスが前記パティキュレートフィルタを通過
する間に、排気ガス中のパティキュレートをフィルタエ
レメントに捕集するようになっている。Further, the exhaust gas purifying apparatus usually comprises a particulate filter arranged in the exhaust system of the internal combustion engine, and the particulate filter is formed by a ceramic filter element. In this case, the particulate matter in the exhaust gas is collected by the filter element while the exhaust gas of the internal combustion engine passes through the particulate filter.
【０００４】ところが、前記パティキュレートフィルタ
を長時間使用していると、捕集されたパティキュレート
がフィルタエレメントに堆積（たいせき）し、目詰まり
を発生させてしまう。この場合、排気ガスを十分に浄化
することができなくなったり、排気抵抗が大きくなって
内燃機関の出力が低下したりしてしまう。そこで、フィ
ルタエレメントに堆積したパティキュレートを定期的に
除去してフィルタエレメントを再生するようにしてい
る。そのために、排気通路中に複数の棒状ヒータを放射
状に配設し、各棒状ヒータを通電することによってフィ
ルタエレメントを加熱し、該フィルタエレメントに堆積
したパティキュレートを燃焼させるようにしている（特
開平４−４７１０９号公報参照）。However, if the particulate filter is used for a long time, the collected particulates will be accumulated on the filter element and cause clogging. In this case, the exhaust gas cannot be sufficiently purified, or the exhaust resistance increases and the output of the internal combustion engine decreases. Therefore, the particulates accumulated on the filter element are periodically removed to regenerate the filter element. For this purpose, a plurality of rod-shaped heaters are radially arranged in the exhaust passage, and the rod-shaped heaters are energized to heat the filter elements, so that the particulates accumulated on the filter elements are burned. 4-47109).
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の排気ガス浄化装置においては、各棒状ヒータの近傍
が集中的に加熱されるので、フィルタエレメントに温度
のむらが発生し、フィルタエレメント自体が破壊される
ことがある。また、排気通路中に複数の棒状ヒータを配
設することによって排気通路の面積が小さくなり、排気
抵抗が大きくなって内燃機関の出力が低下してしまう。
一方、排気抵抗を小さくするために管の径を大きくする
と、パティキュレートフィルタが大型化してしまう。However, in the conventional exhaust gas purifying apparatus, since the vicinity of each rod-shaped heater is intensively heated, the filter element is uneven in temperature and the filter element itself is destroyed. Sometimes. Further, by disposing a plurality of rod-shaped heaters in the exhaust passage, the area of the exhaust passage is reduced, the exhaust resistance is increased, and the output of the internal combustion engine is reduced.
On the other hand, if the diameter of the pipe is increased in order to reduce the exhaust resistance, the particulate filter becomes large.
【０００６】本発明は、前記従来の排気ガス浄化装置の
問題点を解決して、フィルタエレメントを均一に加熱し
てフィルタエレメントの耐久性を向上させることがで
き、排気抵抗が大きくなって内燃機関の出力が低下する
ことがなく、しかも、パティキュレートフィルタを小型
化することができる排気ガス浄化装置を提供することを
目的とする。According to the present invention, the problems of the conventional exhaust gas purifying apparatus can be solved and the filter element can be uniformly heated to improve the durability of the filter element. It is an object of the present invention to provide an exhaust gas purifying apparatus that can reduce the size of the particulate filter without reducing the output of the exhaust gas.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】そのために、本発明の排
気ガス浄化装置においては、排気通路上に配設され、通
気性を有する導電体によって形成されたフィルタエレメ
ントと、該フィルタエレメントに隣接させて配設された
コイルと、該コイルに交流電流を流す交流電源装置とを
有する。Therefore, in the exhaust gas purifying apparatus of the present invention, there is provided a filter element which is disposed on the exhaust passage and is formed of an electrically conductive material having air permeability, and is adjacent to the filter element. And an AC power supply device for supplying an AC current to the coil.
【０００８】[0008]
【作用及び発明の効果】本発明によれば、前記のように
排気ガス浄化装置においては、排気通路上に、通気性を
有する導電体によって形成されたフィルタエレメントが
配設され、該フィルタエレメントに隣接させてコイルが
配設される。そして、該コイルに交流電流を流すために
交流電源装置が配設される。According to the present invention, as described above, in the exhaust gas purifying apparatus, the filter element formed of the conductive material having the air permeability is disposed on the exhaust passage, and the filter element is provided. The coils are arranged adjacent to each other. Then, an AC power supply device is arranged to pass an AC current through the coil.
【０００９】該交流電源装置が前記コイルに交流電流を
流すと、フィルタエレメントに渦電流が流れ、ジュール
熱が発生してフィルタエレメントが加熱される。したが
って、フィルタエレメントに捕集されて堆積したパティ
キュレートが高温になり、発火温度以上になると燃焼す
る。このようにして、フィルタエレメントを車両に取り
付けた状態のままで、フィルタエレメントからパティキ
ュレートを除去し、フィルタエレメントを再生すること
ができる。When the AC power supply device causes an AC current to flow through the coil, an eddy current flows through the filter element and Joule heat is generated to heat the filter element. Therefore, the particulates collected and accumulated in the filter element become high in temperature and burn when the temperature exceeds the ignition temperature. In this way, it is possible to remove particulates from the filter element and regenerate the filter element while the filter element is still attached to the vehicle.
【００１０】また、フィルタエレメント自体が発熱する
ので、フィルタエレメントの全体を均一に加熱すること
ができる。したがって、フィルタエレメントが温度のむ
らによって破壊されることがなくなる。さらに、前記排
気通路中に棒状ヒータなどを配設しないので、排気通路
の面積が大きくなる。したがって、排気抵抗を小さくす
ることができ、内燃機関の出力を向上させることができ
る。その結果、パティキュレートフィルタを小型化する
ことができる。Further, since the filter element itself generates heat, the entire filter element can be heated uniformly. Therefore, the filter element is not destroyed by the uneven temperature. Furthermore, since no rod-shaped heater or the like is provided in the exhaust passage, the area of the exhaust passage is increased. Therefore, the exhaust resistance can be reduced and the output of the internal combustion engine can be improved. As a result, the particulate filter can be downsized.
【００１１】[0011]
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の実施例における
パティキュレートフィルタの断面図、図２は本発明の実
施例における排気ガス浄化装置の配設状態図である。図
に示すように、車両１１において、例えば、ディーゼル
エンジンなどの内燃機関１２の排気ガスは排気系１４を
通って大気中に排出される。前記排気ガスには、カーボ
ンなどの可燃性のパティキュレートが多量に含有される
とともに、ＣＯ、ＨＣ、ＮＯX も含有される。そこで、
前記パティキュレート、ＣＯ、ＨＣ、ＮＯX 等が車両１
１からそのまま排出されないように、排気ガス浄化装置
が提供されている。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view of a particulate filter according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an arrangement state diagram of an exhaust gas purification device according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, in a vehicle 11, for example, exhaust gas of an internal combustion engine 12 such as a diesel engine is exhausted to the atmosphere through an exhaust system 14. Wherein the exhaust gas, together with combustible particulates such as carbon is contained in a large amount, CO, HC, NO X is also contained. Therefore,
The particulates, CO, HC, NO x, etc. are stored in the vehicle 1.
An exhaust gas purifying device is provided so that the exhaust gas is not directly discharged from No. 1.
【００１２】該排気ガス浄化装置は、排気通路１６上に
おいて前記内燃機関１２に接続されたパティキュレート
フィルタ１８、及び該パティキュレートフィルタ１８の
下流側に配設された触媒装置２０から成る。前記内燃機
関１２の排気ガス中のパティキュレートは前記パティキ
ュレートフィルタ１８においてフィルタエレメント２２
に捕集され、ＣＯ、ＨＣ及びＮＯX は前記触媒装置２０
において酸化・還元反応によって除去される。The exhaust gas purifying device comprises a particulate filter 18 connected to the internal combustion engine 12 on the exhaust passage 16, and a catalyst device 20 disposed downstream of the particulate filter 18. The particulates in the exhaust gas of the internal combustion engine 12 are filtered by the filter element 22 in the particulate filter 18.
CO, HC and NO x are collected by the catalyst device 20.
Are removed by oxidation / reduction reaction.
【００１３】そのために、前記フィルタエレメント２２
は金属製スポンジなどの通気性を有する導電体によって
形成され、排気通路１６内に配設される。したがって、
内燃機関１２の排気ガスが矢印Ａ方向に送られ、前記パ
ティキュレートフィルタ１８を通過する間に、排気ガス
中のパティキュレートをフィルタエレメント２２に捕集
するようになっている。To that end, the filter element 22
Is formed of a gas-permeable conductor such as a metal sponge, and is disposed in the exhaust passage 16. Therefore,
The exhaust gas of the internal combustion engine 12 is sent in the direction of arrow A, and while passing through the particulate filter 18, the particulates in the exhaust gas are collected by the filter element 22.
【００１４】そして、パティキュレートがフィルタエレ
メント２２に捕集された後の排気ガスは触媒装置２０に
送られ、ＣＯ、ＨＣ及びＮＯX は前記触媒装置２０にお
いて酸化・還元反応によって除去される。そのために、
該触媒装置２０は蜂（はち）巣状の担体の表面に触媒成
分として白金、ロジウム系金属等を付着させて形成され
た触媒から成り、該触媒をステンレス製のケース内に収
容するようにしている。The exhaust gas after the particulates are collected by the filter element 22 is sent to the catalyst device 20, and CO, HC and NO x are removed by the oxidation / reduction reaction in the catalyst device 20. for that reason,
The catalyst device 20 comprises a catalyst formed by adhering platinum, rhodium-based metal or the like as a catalyst component on the surface of a honeycomb-shaped carrier, and the catalyst is housed in a stainless case. There is.
【００１５】さらに、前記触媒装置２０においてＣＯ、
ＨＣ及びＮＯX が除去された排気ガスは、サブマフラ２
４及びマフラ２６を通って大気中に排出されるととも
に、排気音が低減されるようになっている。ところで、
前記パティキュレートフィルタ１８を長時間使用してい
ると、捕集されたパティキュレートがフィルタエレメン
ト２２に堆積し、目詰まりを発生させてしまう。この場
合、排気ガスを十分に浄化することができなくなった
り、排気抵抗が大きくなって内燃機関１２の出力が低下
したりしてしまう。Further, in the catalyst device 20, CO,
The exhaust gas from which HC and NO x have been removed is the sub-muffler 2
4 and the muffler 26 to be discharged into the atmosphere, and the exhaust noise is reduced. by the way,
If the particulate filter 18 is used for a long time, the collected particulates will be deposited on the filter element 22 to cause clogging. In this case, the exhaust gas cannot be sufficiently purified, or the exhaust resistance increases and the output of the internal combustion engine 12 decreases.
【００１６】そこで、前記パティキュレートフィルタ１
８のフィルタエレメント２２を加熱し、該フィルタエレ
メント２２に堆積したパティキュレートを燃焼させるよ
うにしている。そのために、前記フィルタエレメント２
２の外周にフィルタエレメント２２に隣接させて誘導加
熱用のコイル３１を配設し、該コイル３１を図示しない
交流電源装置に接続し、コイル３１に高周波の交流電流
を流すようにしている。この時、前記フィルタエレメン
ト２２が導電体によって形成されているので、電磁誘導
により前記フィルタエレメント２２に渦電流が流れ、ジ
ュール熱が発生してフィルタエレメント２２が加熱され
る。Therefore, the particulate filter 1 is used.
No. 8 filter element 22 is heated so that the particulates deposited on the filter element 22 are burned. Therefore, the filter element 2
A coil 31 for induction heating is disposed adjacent to the filter element 22 on the outer periphery of the coil 2, the coil 31 is connected to an AC power supply device (not shown), and a high frequency AC current is passed through the coil 31. At this time, since the filter element 22 is formed of a conductor, an eddy current flows through the filter element 22 due to electromagnetic induction, Joule heat is generated, and the filter element 22 is heated.
【００１７】また、前記フィルタエレメント２２を強磁
性体によって形成した場合には、ヒステリシス損によっ
て発生する熱を利用することもできる。したがって、前
記フィルタエレメント２２に捕集されて堆積したパティ
キュレートが高温になり、発火温度以上になると燃焼す
る。このようにして、フィルタエレメント２２を車両１
１に取り付けた状態のままで、フィルタエレメント２２
からパティキュレートを除去し、フィルタエレメント２
２を再生することができる。When the filter element 22 is made of a ferromagnetic material, heat generated by hysteresis loss can be used. Therefore, the particulate matter collected and accumulated in the filter element 22 becomes high in temperature and burns when it becomes higher than the ignition temperature. In this way, the filter element 22 is installed in the vehicle 1
1 attached to the filter element 22
Remove particulates from filter element 2
2 can be played.
【００１８】また、前記コイル３１の外周には、アルミ
ナのような熱伝導率が低く、透磁性が高い材料によって
形成されたハウジング３３が配設される。したがって、
フィルタエレメント２２において発生させられた熱が放
散するのをハウジング３３によって防止することができ
るとともに、コイル３１によって発生させられた磁束が
外側に漏れるのを防止することができる。A housing 33 made of a material having a low thermal conductivity and a high magnetic permeability, such as alumina, is disposed around the outer circumference of the coil 31. Therefore,
The heat generated in the filter element 22 can be prevented from being dissipated by the housing 33, and the magnetic flux generated by the coil 31 can be prevented from leaking to the outside.
【００１９】そして、フィルタエレメント２２自体が発
熱するので、フィルタエレメント２２の全体を均一に加
熱することができる。したがって、フィルタエレメント
２２が温度のむらによって破壊されることがなくなる。
さらに、前記排気通路１６中に棒状ヒータなどを配設し
ないので、排気通路１６の面積が大きくなる。したがっ
て、排気抵抗を小さくすることができ、内燃機関の出力
を向上させることができる。その結果、パティキュレー
トフィルタを小型化することができる。Since the filter element 22 itself generates heat, the entire filter element 22 can be heated uniformly. Therefore, the filter element 22 is not destroyed by the uneven temperature.
Further, since no rod-shaped heater or the like is provided in the exhaust passage 16, the area of the exhaust passage 16 becomes large. Therefore, the exhaust resistance can be reduced and the output of the internal combustion engine can be improved. As a result, the particulate filter can be downsized.
【図１】本発明の実施例におけるパティキュレートフィ
ルタの断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a particulate filter in an example of the present invention.
【図２】本発明の実施例における排気ガス浄化装置の配
設状態図である。FIG. 2 is an arrangement state diagram of an exhaust gas purifying apparatus according to an embodiment of the present invention.
１６ 排気通路 ２２ フィルタエレメント ３１ コイル 16 Exhaust passage 22 Filter element 31 Coil
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近川 直人 東京都千代田区外神田２丁目19番12号 株 式会社エクォス・リサーチ内 (72)発明者 山之内 良一 東京都千代田区外神田２丁目19番12号 株 式会社エクォス・リサーチ内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Naoto Chikagawa 2-19-12 Sotokanda, Chiyoda-ku, Tokyo Equas Research Co., Ltd. (72) Inventor Ryoichi Yamanouchi 2-19 Sotokanda, Chiyoda-ku, Tokyo No. 12 Equus Research Co., Ltd.
Claims (1)
有する導電体によって形成されたフィルタエレメント
と、（ｂ）該フィルタエレメントの外周に配設されたコ
イルと、（ｃ）該コイルに交流電流を流す交流電源装置
とを有することを特徴とする排気ガス浄化装置。1. A filter element, which is disposed on an exhaust passage and is made of a gas-permeable conductor, (b) a coil disposed on the outer periphery of the filter element, and (c) An exhaust gas purification device, comprising: an alternating current power supply device for supplying an alternating current to a coil.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5328993A JPH07180530A (en) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | Exhaust emission control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5328993A JPH07180530A (en) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | Exhaust emission control device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07180530A true JPH07180530A (en) | 1995-07-18 |
Family
ID=18216412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5328993A Pending JPH07180530A (en) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | Exhaust emission control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07180530A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004059135A1 (en) | 2002-12-26 | 2004-07-15 | National University Corporation, Tokyo University of Marine Science and Technology | Device for removing particle in exhaust gas |
| CN104107602A (en) * | 2014-05-14 | 2014-10-22 | 河南龙成煤高效技术应用有限公司 | On-line regeneration method of deduster filter core used in high-temperature inflammable dust environment |
| CN108757116A (en) * | 2018-05-21 | 2018-11-06 | 东风商用车有限公司 | A kind of initiative regeneration grain catcher and control method |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP5328993A patent/JPH07180530A/en active Pending
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