JPS6261765B2 - - Google Patents
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- JPS6261765B2 JPS6261765B2 JP1889180A JP1889180A JPS6261765B2 JP S6261765 B2 JPS6261765 B2 JP S6261765B2 JP 1889180 A JP1889180 A JP 1889180A JP 1889180 A JP1889180 A JP 1889180A JP S6261765 B2 JPS6261765 B2 JP S6261765B2
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- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
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- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Landscapes
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、自動車等の内燃機関において、排気
ガス中のカーボンを主成分とする微粒子を除去す
るためのカーボン微粒子浄化装置に関するもので
ある。
ガス中のカーボンを主成分とする微粒子を除去す
るためのカーボン微粒子浄化装置に関するもので
ある。
従来、この種の浄化装置として、排気ガス通路
内にカーボンを主成分とする微粒子（以下、カー
ボン微粒子という）を捕集するためのフイルター
部材を設け、捕集されたカーボン微粒子を排気ガ
スの熱により燃焼せしめるようにしたものがあ
る。
内にカーボンを主成分とする微粒子（以下、カー
ボン微粒子という）を捕集するためのフイルター
部材を設け、捕集されたカーボン微粒子を排気ガ
スの熱により燃焼せしめるようにしたものがあ
る。
しかしながら、この浄化装置における問題点
は、フイルター部材が目づまりを起しやすいこと
である。すなわち、低負荷運転時ではカーボンの
燃焼が困難であり、排気ガス温度がカーボンの燃
焼に必要な温度（600℃前後）以上になるのは高
負荷運転時のみに限定される。ところで車両の市
街地走行では排気ガス温度が600℃以上になるよ
うな運転条件はほとんどなく、捕集されたカーボ
ン微粒子は燃焼せず、フイルター部材が目づまり
を起すのである。
は、フイルター部材が目づまりを起しやすいこと
である。すなわち、低負荷運転時ではカーボンの
燃焼が困難であり、排気ガス温度がカーボンの燃
焼に必要な温度（600℃前後）以上になるのは高
負荷運転時のみに限定される。ところで車両の市
街地走行では排気ガス温度が600℃以上になるよ
うな運転条件はほとんどなく、捕集されたカーボ
ン微粒子は燃焼せず、フイルター部材が目づまり
を起すのである。
そこで、この目づまりを防止するために、フイ
ルター部材に近接してその上流側に加熱手段を設
け、この加熱手段によりフイルター部材に捕集さ
れたカーボン微粒子を加熱して燃焼浄化するよう
になした浄化装置が提案されている。この場合、
フイルター部材は加熱手段により極めて高温にさ
らされるので、この高温に対して劣化しない材質
のもの、特にセラミツクが適している。ところ
で、上記加熱手段を作用せしめると、フイルター
部材の上流側のみが直接に高温にさらされること
より、フイルター部材には上流側と下流側とで著
しい温度勾配が生じる。一方、セラミツクは脆い
性質を有するため、この温度勾配に基づく熱ひず
みにより亀裂または破損が生じやすい。
ルター部材に近接してその上流側に加熱手段を設
け、この加熱手段によりフイルター部材に捕集さ
れたカーボン微粒子を加熱して燃焼浄化するよう
になした浄化装置が提案されている。この場合、
フイルター部材は加熱手段により極めて高温にさ
らされるので、この高温に対して劣化しない材質
のもの、特にセラミツクが適している。ところ
で、上記加熱手段を作用せしめると、フイルター
部材の上流側のみが直接に高温にさらされること
より、フイルター部材には上流側と下流側とで著
しい温度勾配が生じる。一方、セラミツクは脆い
性質を有するため、この温度勾配に基づく熱ひず
みにより亀裂または破損が生じやすい。
そこで本発明は、捕集されたカーボン微粒子を
燃焼せしめるための加熱手段を設けるとともに、
フイルター部材として通気性のセラミツク部材を
用いたカーボン微粒子浄化装置において、フイル
ターの亀裂や破損を防止して装置の耐久性を向上
せしめることを目的とする。そしてセラミツクの
フイルター部材を長さの異なる複数の分割部材に
より構成してこれ等を排気ガス流通方向に沿い、
かつ加熱手段側に短い部材を、反加熱手段側に長
い部材を順次配設することにより、目的を達成す
るものである。フイルター部材を分割することで
各分割部材は排気ガス流通方向の長さが短かく、
従つて亀裂、破損の発生が防止される。フイルタ
ー部材の温度勾配は特に加熱手段側において大き
い。本発明では加熱手段側に短い分割部材を、反
加熱手段側に長い分割部材を配したことで、分割
部材の数を少なくし、かつ上記亀裂、破損が防止
される。
燃焼せしめるための加熱手段を設けるとともに、
フイルター部材として通気性のセラミツク部材を
用いたカーボン微粒子浄化装置において、フイル
ターの亀裂や破損を防止して装置の耐久性を向上
せしめることを目的とする。そしてセラミツクの
フイルター部材を長さの異なる複数の分割部材に
より構成してこれ等を排気ガス流通方向に沿い、
かつ加熱手段側に短い部材を、反加熱手段側に長
い部材を順次配設することにより、目的を達成す
るものである。フイルター部材を分割することで
各分割部材は排気ガス流通方向の長さが短かく、
従つて亀裂、破損の発生が防止される。フイルタ
ー部材の温度勾配は特に加熱手段側において大き
い。本発明では加熱手段側に短い分割部材を、反
加熱手段側に長い分割部材を配したことで、分割
部材の数を少なくし、かつ上記亀裂、破損が防止
される。
以下、本発明の実施例について説明する。
第１図において、Ａは吸気マニホールド、Ｂは
内燃機関本体（以下、エンジンという）、Ｃは排
気マニホールド、Ｅは排気管で、本発明のカーボ
ン微粒子浄化装置Ｄは排気マニホールドＣの下流
で排気管Ｅとの間に設置され、エンジンＢから排
出される排気ガス中のカーボン微粒子を捕集浄化
するものである。
内燃機関本体（以下、エンジンという）、Ｃは排
気マニホールド、Ｅは排気管で、本発明のカーボ
ン微粒子浄化装置Ｄは排気マニホールドＣの下流
で排気管Ｅとの間に設置され、エンジンＢから排
出される排気ガス中のカーボン微粒子を捕集浄化
するものである。
第２図に示す実施例について説明すれば、装置
本体１はステンレス製の筒体で、そのフランジ１
ａ，１ｂにより排気ガス通路中に固定されてお
り、排気ガスは矢印Ｆ方向へ流れる。
本体１はステンレス製の筒体で、そのフランジ１
ａ，１ｂにより排気ガス通路中に固定されてお
り、排気ガスは矢印Ｆ方向へ流れる。
２はカーボン微粒子を捕集するためのフイルタ
ー部材で、コージエライト質の発泡セラミツク
（平均メツシユ約13）よりなる。このフイルター
部材２は３個の分割部材２ａ，２ｂ，２ｃを排気
ガス流通方向に沿つて並べ対向面を密着せしめて
構成されており、その外周と本体１の内周面との
間に介設したステンレス製ワイヤネツト３により
外周が弾性的に支持され、本体１の内周面に溶接
された環状のステー４１およびパンチングメタル
４２により軸方向に固定されている。分割部材２
ａ，２ｂ，２ｃはガス流通方向の長さが異なり、
上流側へ順次、長さの短いものが配設してある。
５はオイルバーナーで、フイルター部材２の上流
側の本体端壁に設置されており、燃料を供給する
配管は電磁バルブ６、燃料ポンプ７を介して燃料
タンク８に接続され、また空気を供給する配管は
電磁バルブ９を介して空気ポンプ１０に接続され
ている。１１はバーナ５から噴射する燃料と空気
の混合気を着火せしめるためのグロープラグで、
バーナ５の前方に設置されており、これ等バーナ
５およびグロープラグ１１で加熱手段を構成して
いる。
ー部材で、コージエライト質の発泡セラミツク
（平均メツシユ約13）よりなる。このフイルター
部材２は３個の分割部材２ａ，２ｂ，２ｃを排気
ガス流通方向に沿つて並べ対向面を密着せしめて
構成されており、その外周と本体１の内周面との
間に介設したステンレス製ワイヤネツト３により
外周が弾性的に支持され、本体１の内周面に溶接
された環状のステー４１およびパンチングメタル
４２により軸方向に固定されている。分割部材２
ａ，２ｂ，２ｃはガス流通方向の長さが異なり、
上流側へ順次、長さの短いものが配設してある。
５はオイルバーナーで、フイルター部材２の上流
側の本体端壁に設置されており、燃料を供給する
配管は電磁バルブ６、燃料ポンプ７を介して燃料
タンク８に接続され、また空気を供給する配管は
電磁バルブ９を介して空気ポンプ１０に接続され
ている。１１はバーナ５から噴射する燃料と空気
の混合気を着火せしめるためのグロープラグで、
バーナ５の前方に設置されており、これ等バーナ
５およびグロープラグ１１で加熱手段を構成して
いる。
１２ａ，１２ｂはそれぞれ上記フイルター部材
２の上流側および下流側の本体壁に設けた圧力タ
ツプで、配管により差圧検出器１３に接続されて
いる。この差圧検出器１３は制御回路１４を介し
て、燃料供給系の電磁バルブ６および燃料ポンプ
７、空気供給系の電磁バルブ９および空気ポンプ
１０ならびに着火手段たるグロープラグ１１に電
気的に配線接続され、上記制御回路１４は、差圧
検出器１３からの信号をうけて燃料ポンプ７およ
び空気ポンプ１０を所定時間作動せしめるととも
に電磁バルブ６，９を開弁し、かつグロープラグ
１１を点火するようにこれ等を制御する構成とし
てある。
２の上流側および下流側の本体壁に設けた圧力タ
ツプで、配管により差圧検出器１３に接続されて
いる。この差圧検出器１３は制御回路１４を介し
て、燃料供給系の電磁バルブ６および燃料ポンプ
７、空気供給系の電磁バルブ９および空気ポンプ
１０ならびに着火手段たるグロープラグ１１に電
気的に配線接続され、上記制御回路１４は、差圧
検出器１３からの信号をうけて燃料ポンプ７およ
び空気ポンプ１０を所定時間作動せしめるととも
に電磁バルブ６，９を開弁し、かつグロープラグ
１１を点火するようにこれ等を制御する構成とし
てある。
次に上記実施例の作動について説明する。カー
ボン微粒子を含む排気ガスは、エンジンＢより排
気マニホールドＣを通つて浄化装置Ｄに導入さ
れ、カーボン微粒子は第１の分割部材２ａ、第２
の分割部材２ｂおよび第３の分割部材２ｃより成
るセラミツクのフイルター部材２により捕集さ
れ、清浄な排気ガスが後方に排出される。
ボン微粒子を含む排気ガスは、エンジンＢより排
気マニホールドＣを通つて浄化装置Ｄに導入さ
れ、カーボン微粒子は第１の分割部材２ａ、第２
の分割部材２ｂおよび第３の分割部材２ｃより成
るセラミツクのフイルター部材２により捕集さ
れ、清浄な排気ガスが後方に排出される。
フイルター部材２により捕集されたカーボン微
粒子の量が次第に増してくると、これに伴なつて
フイルター部材２の前後の差圧が増す。その差圧
が所定値に達すると、差圧検出器１３からの信号
により制御回路１４が作動し、燃料ポンプ７およ
び空気ポンプ１０が作動するとともに電磁バルブ
６，９が開弁され、同時にグロープラグ１１に通
電される。これによりバーナ５からは燃料と空気
の混合気が噴出され、グロープラグ１１により着
火し、バーナ炎が生成し、フイルター部材２の上
流側面に作用して端面部は1000℃程度に加熱され
る。そして上流側に捕集されているカーボン微粒
子が燃焼浄化される。次に制御回路１４に設けた
タイマーに設定された所定時間の経過により、電
磁バルブ６，９は閉じグロープラグ１１の通電は
停止されて加熱手段はその作動を停止する。しか
しながら、排気ガスは加熱手段作動時にはバーナ
炎により、また作動停止後は加熱されたフイルタ
ー部材２の上流側に接触加熱されてフイルター部
材２内を流通することにより、フイルター部材２
の後流側が次第に高温となり、捕集されたカーボ
ン微粒子は順次フイルター部材２の後流側へと燃
焼浄化されてゆくのである。
粒子の量が次第に増してくると、これに伴なつて
フイルター部材２の前後の差圧が増す。その差圧
が所定値に達すると、差圧検出器１３からの信号
により制御回路１４が作動し、燃料ポンプ７およ
び空気ポンプ１０が作動するとともに電磁バルブ
６，９が開弁され、同時にグロープラグ１１に通
電される。これによりバーナ５からは燃料と空気
の混合気が噴出され、グロープラグ１１により着
火し、バーナ炎が生成し、フイルター部材２の上
流側面に作用して端面部は1000℃程度に加熱され
る。そして上流側に捕集されているカーボン微粒
子が燃焼浄化される。次に制御回路１４に設けた
タイマーに設定された所定時間の経過により、電
磁バルブ６，９は閉じグロープラグ１１の通電は
停止されて加熱手段はその作動を停止する。しか
しながら、排気ガスは加熱手段作動時にはバーナ
炎により、また作動停止後は加熱されたフイルタ
ー部材２の上流側に接触加熱されてフイルター部
材２内を流通することにより、フイルター部材２
の後流側が次第に高温となり、捕集されたカーボ
ン微粒子は順次フイルター部材２の後流側へと燃
焼浄化されてゆくのである。
第３図は、フイルター部材２の温度分布の傾向
を示すもので、線ａは加熱手段作動停止時の、線
ｂは作動停止後若干時間が経過してからの温度分
布である。なお、Tcはカーボンの燃焼温度であ
る。図示のように、フイルター部材２内には大き
な温度勾配を生じる。特に加熱手段による加熱時
ないしは加熱終了直後における上流側の温度勾配
は著しく大きい。しかして本発明は、フイルター
部材２全体の排気ガス流通方向長さは充分に大き
くしてカーボン微粒子の大部分を捕集するように
なし、かつフイルター部材２を分割することによ
り分割部材各個の上流側と下流側の温度差を小さ
くし、もつてフイルター部材の亀裂、破損の防止
をはかつたのである。
を示すもので、線ａは加熱手段作動停止時の、線
ｂは作動停止後若干時間が経過してからの温度分
布である。なお、Tcはカーボンの燃焼温度であ
る。図示のように、フイルター部材２内には大き
な温度勾配を生じる。特に加熱手段による加熱時
ないしは加熱終了直後における上流側の温度勾配
は著しく大きい。しかして本発明は、フイルター
部材２全体の排気ガス流通方向長さは充分に大き
くしてカーボン微粒子の大部分を捕集するように
なし、かつフイルター部材２を分割することによ
り分割部材各個の上流側と下流側の温度差を小さ
くし、もつてフイルター部材の亀裂、破損の防止
をはかつたのである。
更に本発明では、加熱手段に近接したフイルタ
ー部材２の上流側の温度勾配が特に大きいことか
ら、フイルター部材２の上流側を短い分割部材と
したので、分割部材の数を少くし、かつフイルタ
ー部材２の亀裂、破損を有効に防止することがで
きる。
ー部材２の上流側の温度勾配が特に大きいことか
ら、フイルター部材２の上流側を短い分割部材と
したので、分割部材の数を少くし、かつフイルタ
ー部材２の亀裂、破損を有効に防止することがで
きる。
なお、上記実施例ではフイルター部材としてセ
ラミツク発泡体を用いたが、排気ガス流通抵抗が
小さく、かつカーボン微粒子を充分捕集し得るも
のであればよく、例えばセラミツクのハニカム構
造体等が用いられ得る。また、フイルター部材に
白金等の酸化触媒を担持せしめれば、バーナの燃
焼ガス中の未燃の燃料が燃焼し、更に排気ガス中
のHC成分を浄化できる等の効果がある。また、
フイルター部材におけるカーボン微粒子捕集量検
出手段としては上記差圧計に限られることなく、
例えばエンジンの燃料消費量とカーボン微粒子発
生量とはほぼ比例するところよりエンジンの燃料
消費量検出装置を設けてこれを制御回路に接続
し、消費量が所定値に達したときに加熱手段を作
用せしめるなど、他の手段もとられ得る。
ラミツク発泡体を用いたが、排気ガス流通抵抗が
小さく、かつカーボン微粒子を充分捕集し得るも
のであればよく、例えばセラミツクのハニカム構
造体等が用いられ得る。また、フイルター部材に
白金等の酸化触媒を担持せしめれば、バーナの燃
焼ガス中の未燃の燃料が燃焼し、更に排気ガス中
のHC成分を浄化できる等の効果がある。また、
フイルター部材におけるカーボン微粒子捕集量検
出手段としては上記差圧計に限られることなく、
例えばエンジンの燃料消費量とカーボン微粒子発
生量とはほぼ比例するところよりエンジンの燃料
消費量検出装置を設けてこれを制御回路に接続
し、消費量が所定値に達したときに加熱手段を作
用せしめるなど、他の手段もとられ得る。
第１図は本発明装置の設置位置説明図、第２図
は実施例装置の断面ならびに配線配管説明図、第
３図はフイルター部材内部の温度分布図である。 Ｄ……本発明装置、Ｂ……内燃機関本体、２…
…フイルター部材、２ａ，２ｂ，２ｃ……分割部
材、５……バーナ、６，９……電磁バルブ、７…
…燃料ポンプ、８……燃料タンク、１０……空気
ポンプ、１３……差圧計、１４……制御回路。
は実施例装置の断面ならびに配線配管説明図、第
３図はフイルター部材内部の温度分布図である。 Ｄ……本発明装置、Ｂ……内燃機関本体、２…
…フイルター部材、２ａ，２ｂ，２ｃ……分割部
材、５……バーナ、６，９……電磁バルブ、７…
…燃料ポンプ、８……燃料タンク、１０……空気
ポンプ、１３……差圧計、１４……制御回路。
Claims (1)
- １ 内燃機関の排気ガス通路内に排気ガス中のカ
ーボン微粒子を捕集するためのフイルター部材を
設け、該フイルター部材に近接してフイルター部
材により捕集されたカーボン微粒子を加熱燃焼せ
しめるための加熱手段を設けた内燃機関のカーボ
ン微粒子浄化装置において、上記フイルター部材
を通気性のセラミツクによりなる長さの異なる分
割部材の複数個により構成し、これ等分割部材を
排気ガスの流通方向に沿つて並設するとともに、
加熱手段側には短い分割部材を、反加熱手段側に
は長い分割部材を順次配設したことを特徴とする
内燃機関のカーボン微粒子浄化装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1889180A JPS56115809A (en) | 1980-02-18 | 1980-02-18 | Carbon particle cleanup device for internal combustion engine |
| US06/525,527 US4450682A (en) | 1980-02-18 | 1983-08-22 | Carbon particulates cleaning device for diesel engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1889180A JPS56115809A (en) | 1980-02-18 | 1980-02-18 | Carbon particle cleanup device for internal combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56115809A JPS56115809A (en) | 1981-09-11 |
| JPS6261765B2 true JPS6261765B2 (ja) | 1987-12-23 |
Family
ID=11984183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1889180A Granted JPS56115809A (en) | 1980-02-18 | 1980-02-18 | Carbon particle cleanup device for internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56115809A (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5913622U (ja) * | 1982-07-20 | 1984-01-27 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の排気微粒子処理装置 |
| JPS5923026A (ja) * | 1982-07-27 | 1984-02-06 | Mazda Motor Corp | デイ−ゼルエンジンの排気浄化装置 |
| JPS5964420U (ja) * | 1982-10-21 | 1984-04-27 | マツダ株式会社 | デイ−ゼルエンジンの排気ガス浄化装置 |
| JPS5993913A (ja) * | 1982-11-19 | 1984-05-30 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の排気微粒子処理装置 |
| US4608640A (en) * | 1983-01-10 | 1986-08-26 | Nissan Motor Company, Limited | Trap regenerative device control apparatus |
| JPS59158313A (ja) * | 1983-03-01 | 1984-09-07 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関における排気微粒子捕集用トラツプの再生用バ−ナの制御装置 |
| JPS60187709A (ja) * | 1984-03-08 | 1985-09-25 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の排気微粒子処理装置 |
| JPS61101619U (ja) * | 1984-12-11 | 1986-06-28 | ||
| KR20030003599A (ko) * | 2001-07-03 | 2003-01-10 | 주식회사 씨에이테크 | 매연저감장치의 재생방법과 이를 이용한 재생장치 |
| JP4878342B2 (ja) * | 2007-12-10 | 2012-02-15 | 日立建機株式会社 | 作業車両の排気ガス浄化システム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50140365A (ja) * | 1974-04-30 | 1975-11-11 |
-
1980
- 1980-02-18 JP JP1889180A patent/JPS56115809A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50140365A (ja) * | 1974-04-30 | 1975-11-11 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56115809A (en) | 1981-09-11 |
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