JPS63259115A - 排気ガスろ過装置 - Google Patents

排気ガスろ過装置

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Publication number
JPS63259115A
JPS63259115A JP62093553A JP9355387A JPS63259115A JP S63259115 A JPS63259115 A JP S63259115A JP 62093553 A JP62093553 A JP 62093553A JP 9355387 A JP9355387 A JP 9355387A JP S63259115 A JPS63259115 A JP S63259115A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
particulate filter
filter
shielding
particulates
Prior art date
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Pending
Application number
JP62093553A
Other languages
English (en)
Inventor
Tetsuya Otani
哲也 大谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hino Motors Ltd filed Critical Hino Motors Ltd
Priority to JP62093553A priority Critical patent/JPS63259115A/ja
Publication of JPS63259115A publication Critical patent/JPS63259115A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/023Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は、エンジンの排気ガスから煤等の有害粒子を除
去する排気ガスろ過装置に関し、特に、パティキュレー
トフィルタを再生可能とする排気ガスろ過装置に関する
ものである。
[従来の技術] 近年、環境浄化の要求の高まりにつれ自動車の排気ガス
の規制が強化される傾向にあり、特に、ディーゼルエン
ジン車に於いては、N0x(窒素酸化物)及びパティキ
ュレート(黒煙中の粒子状物質)の規制が強化されつつ
ある。
前記NOxは、燃料噴射時期を遅延させる等して燃焼温
度を低くすることにより低減可能であるが、反面パティ
キュレートは増加する。このため、エンジンの排気通路
にはパティキュレートを除去するためのパティキュレー
トフィルタを備えた排気ガスろ過装置が設けられている
該パティキュレートフィルタに、捕捉したパティキュレ
ートの蓄積により目詰まりが生じると、排気抵抗が増大
しエンジンの出力低下を招くため、前記パティキュレー
トフィルタの再生を定期的に行う必要がある。
従来、この種のパティキュレートフィルタを備えた排気
ガスろ過装置として実開昭57−107813号公報に
記載されたものがある。
第3図に示す如く、ディーゼルエンジンの排気道路1に
フィルタ2を設けると共に、該フィルタ2の上流位置に
排気ガス背圧が所定値以上のとき該背圧により作動する
アクチュエータ3を設け、該アクチュエータ3と連動し
吸気絞りを行う吸気絞り弁4を吸気通路5内に設けであ
る。
これにより、フィルタ2に目詰りが生じ背圧が上昇する
と、アクチュエータ3が作動して吸気絞り弁4を回動さ
せ吸気を絞ることにより、排気ガス温度を約600℃以
上に上昇させ、該排気ガスが前記フィルタ2を通過する
際該フィルタ2に蓄積したパティキュレートと接触し該
パティキュレートを燃焼除去する。
又、特開昭57−1656I号公報に記載されたものは
、第4図に示す如く、ディーゼルエンジン6の排気通路
lをその途中に於いて二叉状の枝管7,8に分岐し、該
多枝管7.8途中に夫々、フィルタ2a、2bとパティ
キュレート着火燃焼用のヒータ9a、9bと着火された
パティキュレートの燃焼を支援する燃焼空気供給弁10
a、lObとから構成されるパティキュレート捕1i1
1a、11b ヲ配設し、前記排気通路1の分岐部に排
気ガスを前記枝管7.8のいずれか一方に流すための切
換弁12を設けて排気ガスろ過装置を構成していた。
該排気ガスろ過装置に於いては、ヒータ9a。
9bを非通電状態とし且つ燃焼空気供給弁10a。
10bを閉じた状態で、例えば、切換弁12によってデ
ィーゼルエンジンBから排出される排気ガスを枝管7側
へ流し、フィルタ2aにてパティキュレートの捕集を行
い、該パティキュレートがフィルタ2aに蓄積し、該フ
ィルタ2aの圧力損失が高くなると切換弁12を切換え
排気ガスが枝管8側へ流れるようにし、フィルタ2bに
てパティキュレートが捕集されるようにする。
これと同時に、ヒータ9aに通電を行い、フィルタ2a
に蓄積したパティキュレートに着火させると共に、燃焼
空気供給弁10aを開きフィルタ2aに燃焼用空気を送
り込みパティキュレートを燃焼除去し、フィルタ2aの
再生が行われ、該フィルタ2aの再生完了後、前記ヒー
タ9aの通電を停止し、燃焼空気供給弁10aを閉じる
前記フィルタ2bに目詰りが生じ排気ガス背圧が上昇す
ると、再び切換弁12が切換わり排気ガスを枝管7側へ
流し、その間に、前記フィルタ2aの再生と同様にヒー
タ9bを通電状態とすると共に燃焼空気供給弁10bを
開いてフィルタ2bの再生が行われる。
こうして、二つのフィルタ2a、2bを交互に使用し、
使用されない側のフィルタを再生することが繰返し行わ
れる。
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、前記実開昭57−107813号公報記
載の排気ガスろ過装置は、一つのフィルタ2の全面に排
気ガスを常に流してパティキュレートを捕集し、フィル
タ2の再生時にも吸気絞りにより温度上昇した排気ガス
を常に前記フィルタ2の全面に流す方式であるため、一
度パティキュレートに着火した箇所に後続の排気ガスが
流れ、パティキュレートについた火が吹消されパティキ
ュレートの燃焼が阻害されるという問題があった。
又、前記特開昭57−165618号公報に記載された
排気ガスろ過装置に関しては、フィルタ2a。
2b、ヒータ9a、9b及び燃焼空気供給弁10a、 
lObが夫々二個必要であり、装置全体が嵩張り車載が
しにくいという問題を有していた。
本発明は、斯かる実情に鑑み、一つのフィルタを用い、
パティキュレートの捕集及び燃焼を効率よく行える排気
ガスろ過装置を提供しようとするものである。
[問題点を解決するための手段] 本発明は、エンジンの排気通路にパティキュレートフィ
ルタを設け、該パティキュレートフィルタの上流側に該
パティキュレートフィルタに隣接し且つ該パティキュレ
ートフィルタを遮蔽可能な遮蔽円盤を排気ガスの流れ方
向に対し直交する平面内に於いて回転し得るよう設け、
該遮蔽円盤の回転中心からずれた位置に流通孔を穿設し
た構成を有する。
[作   用] エンジンから排出される排気ガスは、回転する遮蔽円盤
の流通孔を通過してパティキュレートフィルタの異なる
断面位置に順次導かれるため、パティキュレートフィル
タの同一断面箇所に連続して排気ガスが流れることがな
く、排気ガス中に含まれるパティキュレートは前記パテ
ィキュレートフィルタの異なった断面位置に於いて捕集
されると同時に着火燃焼される。
[実 施 例] 以下、図面を参照しつつ本発明の詳細な説明する。
第1図及び第2図に示す如く、ディーゼルエンジン13
の排気ポート側に排気マニホールド14に連続する排気
通路15を形成し、該排気通路15途中に、内部に円環
状のガスシール16.17を介して円柱状のパティキュ
レートフィルタ18が装入されたケーシング19を排気
ガスの流れ方向に設けると共に、該ケーシング19の上
下流側に夫々ケーシングカバー20.21をガスシール
36.37を介して取付ける。
前記ケーシング19の上流端には大径の袋部38を形成
し、該袋部38と上流側ケーシングカバー20に形成し
たフランジ部39とで円盤状の空間40を形成する。
該円盤状の空間40に、前記パティキュレートフィルタ
18の上流側に隣接させて、該パティキュレートフィル
タ18外径より幾分大きい歯車状の遮蔽円盤22を前記
パティキュレートフィルタ18と同芯状に配置し、該遮
蔽円盤22と前記ケーシングカバー20のフランジ部3
9との間にはガスシール35を介在せしめ、遮蔽円盤2
2の中心からずれた位置には所望の形状及び大きさを有
する排気ガスの流通孔23を穿設する。
前記遮蔽円盤22の周囲、円周三等分した位置には、遮
蔽円盤22と噛合する駆動ピニオン27、アイドラギア
25.26を夫々配置する。該アイドラギア25.26
は、夫々その回転軸41.42を介して袋部38>7ラ
ング部39に回転自在に支承せしめ、前記駆動ピニオン
27を嵌装した回転軸28は軸受43.43 、シール
44.44を介して前記袋部38、フランジ部39に回
転自在に支承せしめる。前記駆動ピニオン27の回転軸
28の一端側をフランジ部39より延出させ、該延出端
に減速機等を備えたモータ等の駆動装置29の駆動軸4
5を連結する。
更に、前記ケーシングカバー21の下流位置に、排気ガ
ス背圧を上げるためのバタフライ弁30を設け、該バタ
フライ弁30には連接リンク31を介してダイヤフラム
形シリンダ32のロッド33を連結し、該ダイヤフラム
形シリンダ32のダイヤフラム室34には、図示しない
電磁弁を介して空気タンクを接続しである。
次に、該実施例の作動を説明する。
ディーゼルエンジン13から排出される排気ガスは、排
気マニホールド14から排気通路15を経てケーシング
カバー20内に流れ込む。
この時、遮蔽円盤22は、駆動装置29の回転を駆動ピ
ニオン27を介して伝達され且つアイドラギヤ25.2
6に支持された状態で回転を続けており、流通孔23も
パティキュレートフィルタ18の軸芯を中心として回転
移動を行っている。
このため、前記ケーシングカバー20内に流れ込んだ排
気ガスは、流通孔23を通過し、常にパティキュレート
フィルタ18の異った断面位置に導かれ、該パティキュ
レートフィルタ18によって排気ガス中に含まれるパテ
ィキュレートが捕集され、清浄化された排気ガスがケー
シングカバー21を経て排気通路15から図示しないマ
フラ等を通過して大気中へ排出される。
ここで、前記パティキュレートフィルタ18に導かれる
排気ガス温度は通常600℃前後あるので、パティキュ
レートはパティキュレートフィルタ18に捕集されると
同時に前記排気ガスの熱により着火し、しかも回転する
遮蔽円盤22により流通孔23が移動し前記パティキュ
レートフィルタ18に於けるパティキュレート着火箇所
に連続して大量の排気ガスが流れることを妨げる。
このため、着火したパティキュレートは排気ガスに吹消
されることなく燃焼し、パティキュレートフィルタ18
の再生が常に行われることになる。尚、遮蔽円盤22の
回転速度即ち通過した流通孔23が再び戻ってくる時間
は、着火したパティキュレートが後続の排気ガス流に吹
消されることなく且つその燃焼を継続させるに充分なも
のとなる。
こうして、パティキュレートフィルタ18を通過する排
気ガスの圧力損失は増加せず、燃費も向上する。
仮に、排気ガス温度が低下する等して、パティキュレー
トの着火燃焼が起こらず、前記パティキュレートフィル
タ18にパティキュレートが蓄積し、排気ガスの圧力損
失が増加してしまった場合は、ダイヤフラム形シリンダ
32のダイヤフラム室34に空気を送給しロッド33を
押下げ連接リンク31を介してバタフライ弁30を回動
させ、排気通路15を絞ることにより、積極的に排気ガ
ス温度を高めてやれば、パティキュレートフィルタ18
に蓄積したパティキュレートは着火燃焼され、順次パテ
ィキュレートフィルタ18の再生が行われる。
尚、本発明は、前記実施例にのみ限定されるものではな
く、駆動装置29の代りに回転軸28の反駆動ピニオン
27側端部にプーリ等を嵌装し、該ブーりとエンジンと
の間にベルト等を掛回しエンジンの回転を利用して駆動
ピニオン27を駆動してもよいこと、駆動ピニオン27
の代りにウオームを用いてもよいこと、遮蔽円盤22を
支持するアイドラギヤ25.28は二個以上設けてもよ
いこと、各アイドラギヤの両端面に遮蔽円盤22の軸芯
方向のずれを拘束するフランジ部を形成してもよいこと
、アイドラギヤに代えてローラを用いてもよいこと、等
本発明の要旨を逸脱しない範囲内に於いて種々変更を加
え得ることは勿論である。
[発明の効果] 以上述べた如く、本発明によれば、回転し流通孔を有す
る遮蔽円盤をパティキュレートフィルタの上流側に隣接
して設け、該パティキュレートフィルタの同一断面箇所
に連続して排気ガスが流れ込むことを防げるので、排気
ガス中のパティキュレートはパティキュレートフィルタ
の異なった断面位置に於いて捕集されると同時に着火燃
焼され、パティキュレートフィルタの再生を効率よく行
うことができ、しかも、パティキュレートフィルタは一
つで済み排気通路にバイパス等を設ける必要もない等の
優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す切断面説明図、第2図は
第1図の■−■矢視図、第3.4図は従来例を示す切断
面説明図である。 13はディーゼルエンジン、15は排気通路、18はパ
ティキュレートフィルタ、22は遮蔽円盤、23は流通
孔、25.28はアイドラギヤ、27は駆動ピニオンを
示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)エンジンの排気通路にパティキュレートフィルタを
    設け、該パティキュレートフィルタの上流側に該パティ
    キュレートフィルタに隣接し且つ該パティキュレートフ
    ィルタを遮蔽可能な遮蔽円盤を排気ガスの流れ方向に対
    し直交する平面内に於いて回転し得るよう設け、該遮蔽
    円盤の回転中心からずれた位置に流通孔を穿設したこと
    を特徴とする排気ガスろ過装置。
JP62093553A 1987-04-16 1987-04-16 排気ガスろ過装置 Pending JPS63259115A (ja)

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JP62093553A JPS63259115A (ja) 1987-04-16 1987-04-16 排気ガスろ過装置

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JP62093553A JPS63259115A (ja) 1987-04-16 1987-04-16 排気ガスろ過装置

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JPS63259115A true JPS63259115A (ja) 1988-10-26

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ID=14085445

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JP62093553A Pending JPS63259115A (ja) 1987-04-16 1987-04-16 排気ガスろ過装置

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