JPH0913949A - 排気ガス浄化装置 - Google Patents

排気ガス浄化装置

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JPH0913949A
JPH0913949A JP7189848A JP18984895A JPH0913949A JP H0913949 A JPH0913949 A JP H0913949A JP 7189848 A JP7189848 A JP 7189848A JP 18984895 A JP18984895 A JP 18984895A JP H0913949 A JPH0913949 A JP H0913949A
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JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
exhaust
furnace
filter
inner pipe
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP7189848A
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English (en)
Inventor
Katsumi Amada
克己 天田
Toru Awaya
亨 粟屋
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Marelli Corp
Original Assignee
Calsonic Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 必要に応じて、特定期間だけ排気微粒子を捕
獲し、または、排気微粒子の捕獲フィルタを排気系に取
り付けた状態で、そのフィルタの再生ができるようにす
る。 【解決手段】 インナパイプ10の管壁に多数の透孔1
1を形成し、ケーシング13を被せることにより、イン
ナパイプ11の周囲に環状の空間16を形成する。環状
の空間16に電熱ヒータ19が埋設されたフィルタ17
を配置する。また、インナパイプ10内にバタフライ型
のバルブ18を設ける。そして、平常時は、バルブ18
を開いて排気ガスをインナパイプ11内を通過させる。
エンジンの高負荷時は、バルブ18を閉じて、排気ガス
を透孔11を介してフィルタ17に案内し、排気微粒子
を捕獲させる。排気微粒子の蓄積量が増加したとき、電
熱ヒータ19に通電して排気微粒子を燃焼させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンの排気系に設けられ、排気ガス中に含まれる未燃焼の
排気微粒子を捕獲する排気ガス浄化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ディーゼルエンジンの排気ガス中には未
燃焼の排気微粒子(パーティキュレート)が含まれ、例
えば、急な坂道を登ぼる場合や急な加速を行なった場合
等の高負荷運転時に、排気微粒子が多く排出され易い。
この排気微粒子は、カーボン粉やタール物質で構成さ
れ、排気ガスを黒い煙状に濁らせて排気ガス臭を高め
る。
【0003】従来、排気ガス中に含まれる未燃焼の排気
微粒子を漉し取るために、炉過部材を内蔵した排気ガス
浄化装置が種々提案されている。そして、炉過部材は再
生処理して繰り返し使用するように構成されている。こ
の場合、炉過部材を排気ガス浄化装置本体から外部に取
り外して再生するものと、排気ガス浄化装置本体に取り
付けた状態で再生するものとがある。
【0004】炉過部材を本体から外部に取り外して再生
する排気ガス浄化装置として、例えば、実開平2ー12
015号公報に開示されているものがある。これは、プ
リマフラ内の貫通孔あき排気管を排気ガス中の微粒子を
捕獲する炉過部材で覆うとともに、貫通孔あき排気管内
に開閉自在のバルブを設け、平常時は、バルブを開いて
排気ガスを貫通孔あき排気管内を通過させる。エンジン
の高負荷時は、バルブを閉じて排気ガスの流路抵抗を増
大させることにより、排気ガスを貫通孔を通して炉過部
材に案内して捕獲させるようにしたものである。
【0005】炉過部材を本体に内蔵した状態で再生する
排気ガス浄化装置としては、例えば、特開平2ー256
812号公報に開示されているものがある。これは、排
気通路の途中に炉過部材と電熱ヒータとを交互に重ね、
常時、排気ガスが炉過部材を通過するように形成し、炉
過部材が排気微粒子を十分に捕獲したとき、電熱ヒータ
に通電して炉過部材で捕獲した排気微粒子を燃焼させる
ようにしたものである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実開平
2ー12015号公報に開示のものは、排気通路途中の
プリマフラに炉過部材が組み込まれているため、再生等
で炉過部材を取り出すに際して、自動車の車体下に潜り
込んで装置本体を取り外した後、分解して炉過部材を取
り出さなければならないので、炉過部材の交換作業が面
倒であるという問題があった。
【0007】また、特開平2ー256812号公報に開
示のものは、常時、排気ガスが炉過部材を通過している
ため、目詰まりが発生し易く、また、炉過部材での排気
微粒子の捕獲とその再生サイクルが激しいため、炉過部
材の損傷が早い。さらに、通常走行の殆ど排気微粒子が
排出されない不必要時にも、排気ガスが炉過部材を通過
しているという問題があった。
【0008】本発明は、上記従来の問題点に鑑みて提案
されたもので、必要に応じて、特定期間だけ排気微粒子
を捕獲し、または、排気微粒子の捕獲フィルタを排気系
に取り付けた状態で、そのフィルタの再生ができる排気
ガス浄化装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る排気ガス浄化装置は、内側を排気ガ
スが貫流する内管部材の管壁に多数の透孔を形成し、内
管部材に外箱部材を被せて透孔を介して内管部材の内側
に連通する環状の空間を形成し、環状の空間内に排気ガ
ス中の微粒子を捕獲する炉過部材を配置するとともに、
内管部材の内側に開閉自在のバルブ手段を設け、バルブ
手段を閉じて排気ガスの流路抵抗を増大させることによ
り、透孔を通して排気ガスを炉過部材に案内して排気微
粒子を捕獲させ、炉過部材に排気微粒子が十分捕獲され
たとき、環状の空間内に設けたヒータ手段により排気微
粒子を燃焼させるようにしたものである。
【0010】上記のヒータ手段は、炉過部材内に埋設す
ることもできるし、炉過部材に巻付けることもできる。
【0011】
【作用】本発明に係る排気ガス浄化装置は、エンジンの
高負荷時、バルブ手段を閉じて内管部材内の流路抵抗を
増大させることにより、排気ガスを前記透孔を通して前
記炉過部材に案内して排気微粒子を捕獲させる。エンジ
ンが所定時間運転されて排気微粒子の蓄積量が増加した
とき、環状の空間内に配置されたヒータ手段に通電する
と、炉過部材に捕獲された排気微粒子が燃焼される。
【0012】上記のヒータ手段を埋設し、または巻付け
た炉過部材を内管部材に装着し、外箱部材を被せること
により、簡単に製作される。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照して説明する。図1〜図4は本発明に係る排気ガス浄
化装置の第1の実施例の説明図であり、図1は中央縦断
面図、図2は側面図、図3は図1のAーA線断面図、図
4はBーB線断面図である。
【0014】図1に示すように、内側を排気ガスが貫流
するインナパイプ10は、その管壁に多数の透孔11が
開けられ、両端に接続フランジ12が設けられている。
ケーシング13は、アッパ部13A、ロア部13Bに2
分割され、両端に縮径部14A、14Bが形成され、そ
れぞれガスケット15A、15Bを介してインナパイプ
10に取り付けられている。ここで、アッパ部13Aと
ロア部13Bは接合部で溶接されている。そして、イン
ナパイプ10とケーシング13との間に環状の空間16
が形成されている。環状の空間16は透孔11を覆う位
置に形成され、環状の空間16内に排気ガス中の微粒子
を捕獲するフィルタ17が充填されている。インナパイ
プ10の内側の流れ方向略中央部には、閉じて排気ガス
の流路抵抗を増大させることにより、排気ガスを透孔1
1を通じてフィルタ17に案内するバタフライ型のバル
ブ18が設けられている。フィルタ17内のインナパイ
プ10側には、捕獲された微粒子を燃焼させる電熱ヒー
タ19が埋設されている。
【0015】フィルタ17は、耐熱金属、セラミックの
繊維、発泡組織または通気性のあるセラミック組織等で
構成され、環状の空間16内に隙間なく挿入されてい
る。図に示されるフィルタ17は、2分割され、内面に
電熱ヒータ19の挿入用凹溝27が形成されている。
【0016】バルブ18は、図3に示すように、インナ
パイプ10を貫通した枢軸20に固定されている。枢軸
20の一端はインナパイプ10に支持され、他端はケー
シング13に取り付けた軸受21に支持されている。そ
して、バルブ18は、軸受21から突出した軸端20A
のレバー22を揺動することにより開閉される。レバー
22は、図2に示すように、ロッド23を介してアクチ
ュエータ24に接続され、アクチュエータ24がエンジ
ンコントロールユニット25に接続され、エンジンコン
トロールユニット25によってアクチュエータ24が制
御され、エンジン26の作動状態に応じてバルブ18を
開閉する。
【0017】電熱ヒータ19は、外部と絶縁された自己
発熱型ヒータであって、ニッケルクロム電熱線、鉄クロ
ム電熱線等をコイル状に巻いたものが使用され、図1に
示すように、フィルタ17の内面に形成した凹溝27内
に納められている。電熱ヒータ19の電極19A、19
Bは、図2、図4に示すように、ケーシング13に設け
た受け部28にセラミック製の絶縁スリーブ29を支持
させ、絶縁スリーブ29から引き出されている。
【0018】上記の構成により、エンジンコントロール
ユニット25が、エンジン回転数及びスロットル開度を
検知して刻々のエンジン26の負荷状態を識別する。そ
して、通常の負荷状態では排気微粒子は殆ど排出されな
いため、図1に鎖線で示すように、バルブ18を開いて
排気ガスを矢印aのように素通りさせる。高負荷時、高
加速時、登坂時、また発進時には、排気微粒子が多く発
生するため、図1に実線で示すように、バルブ18を閉
じて排気微粒子をフィルタ17に矢印bのように案内す
る。
【0019】バルブ18が閉じられると、インナパイプ
10に流れ込む排気ガスは、バルブ18より上流側の透
孔11を通ってフィルタ17に流入してフィルタ17内
を貫流し、バルブ18より下流側の透孔11を通って再
びインナパイプ10内に流れ込む。フィルタ17の微細
な組織は、排気ガスから排気微粒子を漉し取って保持す
る。
【0020】バルブ18の開閉状態を繰り返し、エンジ
ンの運転時間の経過に伴なう排気微粒子の蓄積量が増加
したとき、電熱ヒータ19に通電してフィルタ17に捕
獲された排気微粒子を燃焼する。この排気微粒子の燃焼
は、バルブ18を閉じて通風した状態で行なうことによ
り、フィルタ17の隅部に捕獲された排気微粒子も燃焼
させることができる。この場合、排気ガスの入り口及び
出口部分に電熱ヒータ19が位置することになり、燃焼
効果が高い。
【0021】次に、第2の実施例を図5を参照して説明
する。第2の実施例は、第1の実施例で電熱ヒータ19
をフィルタ17内に埋設したものに対して、電熱ヒータ
31をフィルタ30の外周に巻付けたものである。この
場合、フィルタ30は、発泡金属またはセラミック繊維
の不織布を使用する。他の構成は、第1の実施例と同じ
である。
【0022】上記の構成により、平常時は、バルブ18
を開き、排気ガスを、矢印cのようにインナパイプ10
内を素通りさせてそのまま大気中に排出する。また、エ
ンジンの高負荷運転時は、バルブ18を閉じて、矢印d
のようにフィルタ17に排気ガスを案内して排気微粒子
を捕獲させる。そして、排気微粒子の蓄積量が増加した
とき、電熱ヒータ31に通電してフィルタ30に捕獲さ
れた排気微粒子を燃焼することは、第1の実施例と同じ
である。電熱ヒータ31をフィルタ30の外周に巻付け
ると、フィルタ30の隅部に捕獲された排気微粒子がよ
く燃焼されるとともに、フィルタ30と電熱ヒータ31
との組み立てが容易にできる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る排気
ガス浄化装置は、管壁に多数の透孔を形成した内管部材
の内側に開閉自在のバルブ手段を設け、内管部材に外箱
部材を被せて透孔を介して内管部材の内側に連通する環
状の空間を形成し、環状の空間内に、排気微粒子を捕獲
する炉過部材を配置するとともに、排気微粒子を燃焼さ
せるヒータ手段を設けたので、エンジンの高負荷時は、
バルブ手段を閉じて内管部材内の流路抵抗を増大させる
ことにより、排気ガスを前記透孔を通して前記炉過部材
に案内すると、排気微粒子が捕獲される。そして、エン
ジンが所定時間運転されて排気微粒子の蓄積量が増加し
たとき、環状の空間内に配置されたヒータ手段に通電す
ると、炉過部材に捕獲された排気微粒子が燃焼される。
従って、必要時に、排気微粒子の捕獲及びその燃焼を行
なうことができる。そのため、炉過部材の寿命を延ばす
ことができるとともに、装置本体を取り外して炉過部材
を外部にて再生するという手間を省くことができる。平
常時は、バルブ手段を開いて排気ガスを内管部材内を通
過させる。バルブ手段を開いたときは、炉過部材が吸音
材となるため、消音器としても有効である。
【0024】また、本発明の排気ガス浄化装置は、ヒー
タ手段を埋設し、または巻付けた炉過部材を内管部材に
装着し、外箱部材を被せる構造であるため、安価に製作
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例の中央縦断面図である。
【図2】第1の実施例の側面図である。
【図3】第1の実施例の図1におけるA−A線断面図で
ある。
【図4】第1の実施例の図1におけるB−B線断面図で
ある。
【図5】第2の実施例の中央縦断面図である。
【符号の説明】
10 インナパイプ(内管部材) 11 透孔 13 ケーシング(外箱部材) 16 環状の空間 17、30 フィルタ(炉過部材) 18 バルブ(バルブ手段) 19、31 電熱ヒータ(ヒータ手段)
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F01N 7/08 ZAB F01N 7/08 ZABB

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内側を排気ガスが貫流し、管壁に多数の
    透孔(11)が形成された内管部材(10)と、前記透
    孔を介して前記内管部材の内側に連通する環状の空間
    (16)を、前記内管部材の周囲に形成する外箱部材
    (13)と、前記環状の空間内に配置され、排気ガス中
    の微粒子を捕獲する炉過部材(17、30)と、前記内
    管部材の内側に開閉自在に配置され、閉じて排気ガスの
    流路抵抗を増大させることにより、排気ガスを前記透孔
    を通して前記炉過部材に案内するバルブ手段(18)
    と、前記環状の空間内に配置され、前記炉過部材に捕獲
    された微粒子を燃焼させるヒータ手段(19、31)と
    を具備したことを特徴とする排気ガス浄化装置。
  2. 【請求項2】 前記ヒータ手段(19)は、前記炉過部
    材(17)内に埋設されていることを特徴とする請求項
    1記載の排気ガス浄化装置。
  3. 【請求項3】 前記ヒータ手段(31)は、前記炉過部
    材(30)の外周に巻付けられていることを特徴とする
    請求項1記載の排気ガス浄化装置。
JP7189848A 1995-07-03 1995-07-03 排気ガス浄化装置 Withdrawn JPH0913949A (ja)

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JP7189848A JPH0913949A (ja) 1995-07-03 1995-07-03 排気ガス浄化装置

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JP7189848A JPH0913949A (ja) 1995-07-03 1995-07-03 排気ガス浄化装置

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20020903