JPS6140893Y2 - - Google Patents

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JPS6140893Y2
JPS6140893Y2 JP5874682U JP5874682U JPS6140893Y2 JP S6140893 Y2 JPS6140893 Y2 JP S6140893Y2 JP 5874682 U JP5874682 U JP 5874682U JP 5874682 U JP5874682 U JP 5874682U JP S6140893 Y2 JPS6140893 Y2 JP S6140893Y2
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filter member
heating element
electric heating
engine
particulate components
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Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、エンジンの排気浄化装置に関し、特
に、排気通路に排気中の微粒子成分を捕集するハ
ニカム状のフイルタ部材が配設され、該フイルタ
部材の微粒子成分の堆積による目詰りを電気発熱
体の加熱によつて解消するようにしたものにおい
て上記電気発熱体のフイルタ部材への取付構造に
関する。
[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to an engine exhaust purification device, and in particular, a honeycomb-shaped filter member for collecting particulate components in exhaust gas is disposed in an exhaust passage, and the particulate components on the filter member are deposited. The present invention relates to a structure for attaching the electric heating element to a filter member, in which clogging caused by the electric heating element is eliminated by heating the electric heating element.

一般に、デイーゼルエンジンの排気中には多量
のカーボン粒子等よりなる微粒子成分(パテイキ
ユレート)が含まれている。そして、この微粒子
成分がそのまま大気中に放出されるのを防止して
排気を浄化するようにした排気浄化装置として、
従来、セラミツクス等の通気性を有する隔壁によ
り軸方向に貫通して延びる多数の小孔が形成され
たハニカム状で、かつ上記小孔のうち一部は上流
側開放端が、残りは下流側開放端がそれぞれブラ
インドプラグによつて閉塞されたフイルタ部材を
エンジンの排気通路に配設し、排気が上記フイル
タ部材を通過する間に排気中の微粒子成分を上記
隔壁によつて捕集するようにしたものはよく知ら
れている。
Generally, the exhaust gas of a diesel engine contains a large amount of particulate components (particulate matter) such as carbon particles. As an exhaust purification device that purifies the exhaust gas by preventing these particulate components from being released directly into the atmosphere,
Conventionally, it has a honeycomb shape in which a large number of small holes extending through it in the axial direction are formed by an air-permeable partition wall made of ceramics, etc., and some of the small holes have an open end on the upstream side and the rest are open on the downstream side. A filter member whose ends are each closed by a blind plug is disposed in the exhaust passage of the engine, and particulate components in the exhaust gas are collected by the partition wall while the exhaust gas passes through the filter member. things are well known.

しかるに、このようなフイルタ部材を備えたも
のにおいては、エンジンが長期間に亘つて運転さ
れるとフイルタ部材に微粒子成分の堆積による目
詰まりが生じ、エンジンの排圧が上昇して出力低
下等を招くという問題がある。
However, in engines equipped with such a filter member, when the engine is operated for a long period of time, the filter member becomes clogged due to the accumulation of particulate components, and the exhaust pressure of the engine increases, resulting in a decrease in output. There is the problem of inviting.

そのため、従来、例えば特開昭55−131518号公
報等に開示されているように、フイルタ部材の下
流側端部にニクロム線等からなる電気発熱体を耐
熱接着剤により接着して取り付け、定期的に、ま
たはフイルタ部材に目詰まりが生じた時点で該電
気発熱体に通電することにより、フイルタ部材に
堆積した微粒子成分を加熱燃焼させてフイルタ部
材のリジエネレーシヨン(再生)を行うようにし
たものが提案されている。
For this reason, conventionally, as disclosed in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 55-131518, an electric heating element made of nichrome wire or the like is attached to the downstream end of the filter member by adhering it with a heat-resistant adhesive. By energizing the electric heating element when the filter member becomes clogged or when the filter member becomes clogged, the particulate components deposited on the filter member are heated and burned, thereby regenerating the filter member. something is proposed.

ところが、微粒子成分のフイルタ部材への堆積
分布について考察するに、微粒子成分はフイルタ
部材の小孔の隔壁を通過する間に該隔壁によつて
捕集されるためフイルタ部材の上流側部分が厚く
下流側部分が薄くなるように堆積していくもので
ある。それ故、上記提案のものでは、フイルタ部
材の下流側端部に電気発熱体を配設しているた
め、フイルタ部材のリジエネレーシヨン効率が低
いという欠点があつた。
However, when considering the distribution of the particulate components deposited on the filter member, it is found that the particulate components are collected by the partition walls of the small holes of the filter member while passing through the partition walls, so the upstream part of the filter member is thicker and the part downstream It accumulates so that the side parts become thinner. Therefore, in the above proposal, since the electric heating element is disposed at the downstream end of the filter member, the regeneration efficiency of the filter member is low.

また、上記提案のものでは、電気発熱体をフイ
ルタ部材の端面に接着するため、接着剤を要して
剥落しやすく、電気発熱体のフイルタ部材への固
定が困難であつた。
In addition, in the above proposal, since the electric heating element is bonded to the end face of the filter member, an adhesive is required and the electric heating element easily peels off, making it difficult to fix the electric heating element to the filter member.

そこで、本考案はかかる諸点に鑑み、上記した
フイルタ部材の小孔の上流側開放端を閉塞するブ
ラインドプラグを利用し、該ブラインドプラグに
電気発熱体を設けることにより、電気発熱体をフ
イルタ部材へ別部材を要することなく固定できる
ようにするとともに、小孔の上流側端部から奥深
い部分への電気発熱体の挿入によりその加熱範囲
を広くして上流側部分に堆積した微粒子成分に対
する加熱効果を集中させるようにし、よつて電気
発熱体の固定容易化およびフイルタ部材のリジエ
ネレーシヨン効率の向上を図ることを目的とする
ものである。
Therefore, in view of these points, the present invention utilizes a blind plug that closes the open end on the upstream side of the small hole of the filter member, and by providing an electric heating element in the blind plug, the electric heating element is connected to the filter member. In addition to making it possible to fix it without requiring a separate member, the electric heating element is inserted deep from the upstream end of the small hole to widen the heating range and increase the heating effect on the particulate components deposited in the upstream part. The object of this invention is to make the electric heating element concentrated, thereby making it easier to fix the electric heating element and improving the regeneration efficiency of the filter member.

この目的の達成のため、本考案の構成は、通気
性を有する隔壁によつて軸方向に貫通して延びる
多数の小孔が形成され、該小孔のうち一部は上流
側開放端が、残りは下流側開放端がそれぞれブラ
インドプラグにより閉塞されたフイルタ部材をエ
ンジンの排気通路に配設してなるエンジンの排気
浄化装置において、上記小孔の上流側開放端を閉
塞するブラインドプラグに電気発熱体を設けて、
該電気発熱体によりフイルタ部材に堆積した微粒
子成分を加熱燃焼させ該フイルタ部材のリジエネ
レーシヨンを行うようにしたものである。
In order to achieve this purpose, the configuration of the present invention is such that a large number of small holes extending axially through the partition wall having air permeability are formed, and some of the small holes have an open end on the upstream side. The remaining part is an engine exhaust purification device in which a filter member whose downstream open end is closed by a blind plug is disposed in the engine exhaust passage, and electric heat is generated in the blind plug that closes the upstream open end of the small hole. Set up your body,
The electric heating element heats and burns the particulate components deposited on the filter member to regenerate the filter member.

以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings.

第1図ないし第5図において、1は4つのシリ
ンダ1a,1a,…を備えた4気筒デイーゼルエ
ンジン、2は該エンジン1の各シリンダ1a内に
エアクリーナ3で濾過された吸入空気を供給する
吸気通路、4はエンジン1からの排気を排出する
排気通路、5はエンジン1の各シリンダ1a内に
燃料を噴射供給する燃料噴射ポンプである。
In FIGS. 1 to 5, 1 is a four-cylinder diesel engine equipped with four cylinders 1a, 1a, . 4 is an exhaust passage for discharging exhaust gas from the engine 1; 5 is a fuel injection pump for injecting and supplying fuel into each cylinder 1a of the engine 1;

上記排気通路4の途中には排気中のカーボン粒
子等の微粒子成分(パテイキユレート)を捕集す
るフイルタ部材6が配設されている。すなわち、
該フイルタ部材6は通気性を有する隔壁6a,6
a,…により軸方向に貫通して延びる多数の小孔
6b,6b,…が形成されたハニカム状のセラミ
ツクス等からなり、かつ上記小孔6b,6b,…
のうちの一部は上流側開放端が、また残りは下流
側開放端がそれぞれ耐熱セメント等よりなるブラ
インドプラグ7,7,…および8,8,…で閉塞
されており、上流端が開放された小孔6b,6
b,…から流入した排気を隔壁6a,6a,…を
通過させたのち下流端が開放された小孔6b,6
b,…へ流通させ、その間に上記隔壁6a,6
a,…で排気中の微粒子成分を捕集するようにし
たものである。
A filter member 6 is disposed in the middle of the exhaust passage 4 to collect particulate components (particulate matter) such as carbon particles in the exhaust gas. That is,
The filter member 6 includes partition walls 6a, 6 having air permeability.
It is made of honeycomb-shaped ceramics or the like in which a large number of small holes 6b, 6b, .
The upstream open ends of some of them are closed, and the downstream open ends of the rest are closed with blind plugs 7, 7, ... and 8, 8, ... made of heat-resistant cement, etc., and the upstream ends are open. small holes 6b, 6
After the exhaust gas flowing in from b, ... passes through the partition walls 6a, 6a, ..., small holes 6b, 6 whose downstream ends are open are formed.
b,..., between which the partition walls 6a, 6
A,... are designed to collect particulate components in the exhaust gas.

そして、上記フイルタ部材6において小孔6
b,6b,…の上流側開放端を閉塞する一部のブ
ラインドプラグ7,7,…は他のものより小孔6
bの奥側(下流側)へ所定長さだけ延長され、該
延長されたブラインドプラグ7,7,…には一本
の連続したニクロム線等よりなる電気発熱体9
が、各小孔6b内に折曲り状に挿入された状態で
かつその折曲り先端部をブラインドプラグ7より
奥側に突出せしめて固定されている。
In the filter member 6, the small holes 6
Some blind plugs 7, 7, ... that close the upstream open ends of b, 6b, ... have smaller holes 6 than others.
The extended blind plugs 7, 7, .
is inserted into each small hole 6b in a bent manner, and is fixed with its bent end protruding further back than the blind plug 7.

さらに、上記電気発熱体9の両端部はそれぞれ
絶縁部材10,10で絶縁されて排気通路4外部
に引き出され、一端部はアースされている一方、
他端部はリレー11を介してバツテリ12に接続
されている。また、上記リレー11には制御回路
13が接続され、該制御回路13には、自動車の
走行距離、エンジン1の運転時間、あるいはフイ
ルタ部材6の目詰まり状態等を検出して検出信号
を出力するセンサ14と、エンジン1の排気温
度、負荷状態、回転数等を検出して補正信号を出
力する補正回路15とが入力接続されており、セ
ンサ14からの検出信号および補正回路15から
の補正信号に基づいて一定走行距離もしくは一定
運転時間ごとに、あるいは目詰まりが所定状態に
達した時に制御回路13が作動してリレー11を
開閉制御して電気発熱体9に通電しまたは通電停
止するように構成されている。なお、上記補正信
号は、例えば一定走行距離または一定運転時間毎
に通電を行う場合、排気ガス温度がカーボンの自
己燃焼に必要な温度以上に上昇した場合、センサ
14からの信号をキヤンセルするものであり、ま
た排圧の上昇によつて目詰まりを検出するもので
は、回転、負荷変動による排圧変化を補正するも
のであり、またカーボン堆積による電気抵抗変化
により目詰まりを検出するものでは、温度による
抵抗値変化を補正するものである。尚、16は電
気発熱体9の各小孔6bへ挿入された部分(折り
曲げられた部分)が互いに接触して短絡するのを
防止する絶縁板である。
Furthermore, both ends of the electric heating element 9 are insulated by insulating members 10, 10 and drawn out to the outside of the exhaust passage 4, and one end is grounded,
The other end is connected to a battery 12 via a relay 11. Further, a control circuit 13 is connected to the relay 11, and the control circuit 13 detects the mileage of the automobile, the operating time of the engine 1, the clogging state of the filter member 6, etc., and outputs a detection signal. The sensor 14 is input-connected to a correction circuit 15 that detects the exhaust temperature, load condition, rotation speed, etc. of the engine 1 and outputs a correction signal, and the detection signal from the sensor 14 and the correction signal from the correction circuit 15 Based on this, the control circuit 13 is activated to control the opening and closing of the relay 11 to energize or stop energizing the electric heating element 9 at every predetermined mileage or constant driving time, or when clogging reaches a predetermined state. It is configured. Note that the above correction signal is for canceling the signal from the sensor 14 when the exhaust gas temperature rises above the temperature required for self-combustion of carbon when energizing is carried out every fixed mileage or fixed driving time, for example. In addition, devices that detect clogging based on increases in exhaust pressure compensate for changes in exhaust pressure due to rotation and load fluctuations, and devices that detect clogging based on changes in electrical resistance due to carbon deposition correct for changes in exhaust pressure caused by changes in temperature. This is to correct the change in resistance value due to Note that 16 is an insulating plate that prevents the portions (bent portions) inserted into each small hole 6b of the electric heating element 9 from coming into contact with each other and causing a short circuit.

したがつて、上記実施例においては、エンジン
1の運転に伴つてその排気中の微粒子成分がフイ
ルタ部材6、その上流側部分に厚く堆積するよう
な堆積分布でもつて捕集され、このことにより排
気は浄化されながら排出される。
Therefore, in the embodiment described above, as the engine 1 operates, particulate components in the exhaust gas are collected in a deposition distribution such that they are thickly deposited on the filter member 6 and its upstream portion, and as a result, the exhaust gas is discharged while being purified.

そして、一定期間経過後上記フイルタ部材6が
微粒子成分の堆積により目詰まり状態になると、
そのことをセンサ14が検出して検出信号を出力
し、この検出信号により補正回路15からの補正
信号をもとに制御回路13が作動してリレー11
を作動させ、このリレー11の作動によつて電気
発熱体9が通電されて発熱しフイルタ部材6に堆
積した微粒子成分を加熱燃焼させる。その結果、
フイルタ部材6の目詰まりが解消されてそのリジ
エネレーシヨンが行われる。
Then, after a certain period of time has elapsed, when the filter member 6 becomes clogged due to the accumulation of particulate components,
The sensor 14 detects this and outputs a detection signal, and this detection signal causes the control circuit 13 to operate based on the correction signal from the correction circuit 15, and the relay 11
When the relay 11 is activated, the electric heating element 9 is energized and generates heat, thereby heating and burning the particulate components deposited on the filter member 6. the result,
The filter member 6 is unclogged and regenerated.

その場合、上記電気発熱体9がフイルタ部材6
の小孔6b,6b,…にその上流側開放端から深
く挿入されてブラインドプラグ7,7,…で固定
支持されているため、その加熱範囲はフイルタ部
材6の上流側端部からその下流側に所定距離離れ
た部分までの広範囲となつて微粒子成分が多量に
堆積する部分と略合致し、よつて堆積した微粒子
成分への集中的な加熱によりフイルタ部材6のリ
ジエネレーシヨン効率を向上させることができ
る。
In that case, the electric heating element 9 is connected to the filter member 6.
are deeply inserted into the small holes 6b, 6b, ... from the open end on the upstream side and are fixedly supported by the blind plugs 7, 7, ..., so that the heating range is from the upstream end of the filter member 6 to the downstream side thereof. This corresponds to a wide area up to a predetermined distance away from the area where a large amount of particulate components are deposited, and thus improves the regeneration efficiency of the filter member 6 by intensively heating the deposited particulate components. be able to.

また、上記電気発熱体9を通常使用されるブラ
インドプラグ7,7,…により固定するため、電
気発熱体9のフイルタ部材6への固定を別部材を
要することなく容易に行うことができる。
Further, since the electric heating element 9 is fixed by the blind plugs 7, 7, . . . which are commonly used, the electric heating element 9 can be easily fixed to the filter member 6 without requiring any separate member.

尚、上記実施例では、ブラインドプラグ7,
7,…に電気発熱体9をその折曲げ先端部がブラ
インドプラグ7,7,…より奥側に突出するよう
に固定したが、電気発熱体全体をブラインドプラ
グ自体内に一体的に埋め込んでもよく、上記実施
例と同様の作用効果を奏することができる。
In addition, in the above embodiment, the blind plug 7,
The electric heating element 9 is fixed to the blind plug 7, . . . in such a way that its bent tip protrudes further back than the blind plugs 7, 7, . , it is possible to achieve the same effects as in the above embodiment.

以上説明したように、本考案よれば、通気性を
有する隔壁によつて形成された軸方向に延びる多
数の小孔の上流側開放端および下流側開放端をそ
れぞれ相反してブラインドプラグで閉塞してな
り、エンジンの排気中の微粒子成分を捕集するフ
イルタ部材の上記小孔の上流側開放端を閉塞する
ブラインドプラグに、堆積した微粒子成分を加熱
燃焼させるための電気発熱体を設けたことによ
り、既存のブラインドプラグを利用して電気発熱
体をフイルタ部材に固定支持することができると
ともに、電気発熱体を小孔に奥深く挿入してその
加熱範囲を拡大することができるので、よつて電
気発熱体の固定容易化およびフイルタ部材のリジ
エネレーシヨン効率の向上を図ることができるも
のである。
As explained above, according to the present invention, the upstream open ends and the downstream open ends of a large number of axially extending small holes formed by an air-permeable partition wall are respectively blocked with blind plugs. This is achieved by providing an electric heating element for heating and burning the accumulated particulate components in the blind plug that closes the upstream open end of the small hole of the filter member that collects the particulate components in the engine exhaust gas. , the electric heating element can be fixedly supported on the filter member using the existing blind plug, and the heating range can be expanded by inserting the electric heating element deep into the small hole. This makes it possible to facilitate the fixation of the body and improve the regeneration efficiency of the filter member.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図面は本考案の実施例を示すもので、第1図は
全体システム図、第2図はフイルタ部材の縦断面
図、第3図はフイルタ部材を上流側から見た部分
正面図、第4図は同一部拡大図、第5図は第4図
の−線断面図である。 1……デイーゼルエンジン、4……排気通路、
6……フイルタ部材、6a……隔壁、6b……小
孔、7,8……ブラインドプラグ、9……電気発
熱体、13……制御回路、14……センサ、15
……補正回路。
The drawings show an embodiment of the present invention; Fig. 1 is an overall system diagram, Fig. 2 is a vertical sectional view of the filter member, Fig. 3 is a partial front view of the filter member seen from the upstream side, and Fig. 4 5 is an enlarged view of the same part, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the - line in FIG. 4. 1... Diesel engine, 4... Exhaust passage,
6... Filter member, 6a... Partition wall, 6b... Small hole, 7, 8... Blind plug, 9... Electric heating element, 13... Control circuit, 14... Sensor, 15
...Correction circuit.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 通気性を有する隔壁により軸方向に貫通して延
びる多数の小孔が形成され、該小孔のうち一部は
上流側開放端が、残りは下流側開放端がそれぞれ
ブラインドプラグにより閉塞されたフイルタ部材
をエンジンの排気通路に配設してなるエンジンの
排気浄化装置において、上記小孔の上流側開放端
を閉塞するブラインドプラグに電気発熱体を設け
たことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
A large number of small holes extending through the air-permeable partition wall in the axial direction are formed, and the upstream open ends of some of the small holes are closed by blind plugs, and the downstream open ends of the remaining holes are closed by blind plugs. An engine exhaust gas purification device comprising a member disposed in an exhaust passage of the engine, characterized in that an electric heating element is provided in a blind plug that closes the upstream open end of the small hole.
JP5874682U 1982-04-21 1982-04-21 Engine exhaust purification device Granted JPS58161116U (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5874682U JPS58161116U (en) 1982-04-21 1982-04-21 Engine exhaust purification device
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JP5874682U JPS58161116U (en) 1982-04-21 1982-04-21 Engine exhaust purification device

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JPS58161116U JPS58161116U (en) 1983-10-27
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS592414U (en) * 1982-06-25 1984-01-09 トヨタ自動車株式会社 particle collector
JPS60108709U (en) * 1983-12-27 1985-07-24 トヨタ自動車株式会社 Diesel exhaust purification device
JPH0621548B2 (en) * 1984-08-10 1994-03-23 松下電器産業株式会社 Diesel exhaust gas filter

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