KR101318014B1

KR101318014B1 - 디젤엔진의 배기장치

Info

Publication number: KR101318014B1
Application number: KR1020070023886A
Authority: KR
Inventors: 마사히로 아케타; 슈이치 야마다; 토시오 나카히라; 마사히코 스기모토; 카츠시 이노우에
Original assignee: 가부시끼 가이샤 구보다
Priority date: 2007-03-12
Filing date: 2007-03-12
Publication date: 2013-10-14
Also published as: KR20080083405A

Abstract

컴팩트화를 도모할 수 있는 디젤엔진의 배기장치를 제공한다.

액체연료공급원(5)으로부터 가스생성기(3)에 액체연료(6)를 공급하여, 이 액체연료(6)를 가스생성기(3)에서 가연성가스(7)로 하고, 이 가스생성기(3)에서 가연성가스공급로(8)를 도출하여, 이 가연성가스공급로(8)의 가연성가스출구(9)를, 상기 필터(2)의 상류에서 배기경로(1)로 연통하게 하고, 가연성가스출구(9)로부터 유출한 가연성가스(7)를 배기(10) 중에서 연소하여, 그 연소열로 디젤파티큐레이트필터(Diesel Particulate Filter)(2)에 모인 배기미립자를 연소할 수 있도록 한, 디젤엔진의 배기장치에 있어서, 상기 필터(2)를 수용하는 필터수용케이스(11) 안에 상기 가스생성기(3)의 적어도 일부를 수용했다.

디젤엔진, 배기장치, 머플러, 가스생성기, 필터, 촉매, 필터수용케이스

Description

디젤엔진의 배기장치{EXHAUST DEVICE FOR A DIESEL ENGINE}

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 디젤엔진의 배기장치의 종단측면도이다.

도 2는 도 1의 배기장치의 주요부를 설명하는 도로서, 도 2(A)는 가스생성기의 종단측면도이고, 도 2(B)는 가이드판의 평면도이며, 도 2(C)는 칸막이판의 평면도이다.

도 3은 도 1의 배기장치에서 사용하는 산화촉매와 그 주변부품의 종단측면도이다.

도 4는 본 발명의 제2 실시 형태에 관련된 디젤엔진의 배기장치를 설명하는 도로서, 도 4(A)는 전방부의 종단측면도이고, 도 4(B)는 도 4(A)의 B-B선 단면도이다.

도 5는 도 4의 배기장치에서 사용하는 상류산화촉매를 설명하는 도로서, 도 5(A)는 도 4(A)의 V-V선 단면도이고, 도 5(B)는 변경 예의 도 5(A)에 상당하는 도이다.

도 6은 도 4의 배기장치에서 사용하는 산화촉매를 설명하는 도로서, 도 6(A)는 도 4(A)의 VI-VI선 단면도이고, 도 6(B)는 변경예의 도 6(A)에 상당하는 도이다.

도 7은 본 발명의 제3 실시 형태에 관련된 디젤엔진의 배기장치의 종단측면도이다.

<부호의 설명>

(1)배기경로 (2)디젤파티큐레이트필터

(2a)입구 (2b)출구

(3)가스생성기 (5)연료공급원

(5a)연료탱크 (6)액체연료

(7)가연성가스 (8)가연성가스공급로

(9)가연성가스출구 (10)배기

(11)필터수용케이스 (12)산화촉매

(13)배기통로 (14)상류산화통로

(15)상류산화촉매 (17)전단벽

(18)후단벽 (19)배기입구실

(20)배기출구실 (21)배기입구관

(22)배기출구관 (28)배기머플러

(29)제1팽창실 (30)최종팽창실

(31)배기도입관 (32)배기도출관

(44)공기 (45)글로플러그(Glow Plug)

(45a)발열부 (51)촉매실

(51a)촉매 (52)열전도판

(53)연료통과간극 (54)연료출구

(56)가이드판 (56a)주연부(周緣部)

(57)소염재 (65)산화촉매수용케이스

(66)케이스주벽(周壁) (67)배기입구

(68)종단부 (69)배기출구

(70)시단부(始端部)

본 발명은, 디젤엔진의 배기장치에 관한 것으로서, 자세하게는, 컴팩트(Compact)화를 도모할 수 있는 디젤엔진의 배기장치에 관한 것이다.

종래의 디젤엔진의 배기장치로서, 본 발명과 마찬가지로 액체연료공급원으로부터 가스생성기에 액체연료를 공급하여, 이 가스생성기에서 액체연료를 가연성가스로 하고, 이 가스생성기로부터 가연성가스공급로를 도출하여, 이 가연성가스공급로의 가연성가스출구를, 디젤파티큐레이트필터(Diesel Particulate Filter)의 상류에서 배기경로에 연통하게 하고, 가연성가스출구로부터 유출한 가연성가스를 배기중에서 연소하여, 그 연소열로 상기 필터에 모인 배기미립자를 연소할 수 있도록 한 것이 있다.

이런 종류의 배기장치로는, 배기온도가 낮은 경부하(輕負荷)운전 중에서도, 가연성가스의 연소열로 필터로 유입하는 배기의 온도를 올려서, 배기미립자를 연소하여, 필터를 재생할 수 있는 이점이 있다.

그러나, 상기 종래의 배기장치로는, 가스생성기가 필터수용케이스로부터 분리되어 있기 때문에, 문제가 생기고 있다.

상기 종래 기술에서는, 다음 문제가 있다.

《문제》배기장치가 대형화하고 있다.

가스생성기가 필터수용케이스로부터 분리되어 있으므로, 배기장치가 대형화되고 있다.

본 발명은, 상기 문제점을 해결할 수 있는 디젤엔진의 배기장치, 다시 말해, 배기장치를 컴팩트화할 수 있는 디젤엔진의 배기장치를 제공하는 것을 과제로 한다.

청구항 1에 관련된 발명의 발명특정사항은, 다음과 같다.

첨부도면에 예시된 바와 같이, 액체연료공급원(5)으로부터 가스생성기(3)로 액체연료(6)를 공급하여, 이 가스생성기(3)에서 액체연료(6)를 가연성가스(7)로 하고, 이 가스생성기(3)로부터 가연성가스공급로(8)를 도출하여, 이 가연성가스공급로(8)의 가연성가스출구(9)를, 디젤파티큐레이트필터(2)의 상류에서 배기경로(1)로 연통시키며, 가연성가스출구(9)로부터 유출된 가연성가스(7)를 배기(10) 중에서 연소시켜, 그 연소열로 상기 필터(2)에 모인 배기미립자를 연소시킬 수 있도록 한 디젤엔진의 배기장치에 있어서, 상기 필터(2)를 수용하는 필터수용케이스(11) 내에 상기 가스생성기(3)의 적어도 일부를 수용하고, 상기 가스생성기(3)에 촉매실(51)을 구비하여, 이 촉매실(51) 내에 촉매(51a)를 수용함에 있어서, 이 촉매실(51)의 상부에 열전도판(52)을 배치하고, 이 열전도판(52)의 상면을 따라 연료통과간극(53)을 형성하여, 이 연료통과간극(53)에 액체연료(6)와 공기(44)를 공급하도록 하고, 이 연료통과간극(53)의 주연(周緣)에 촉매실(51)로의 연료출구(54)를 개구하며, 촉매실(51)에서 발생한 촉매연소열이 열전도판(52)을 거쳐 연료통과간극(53)에 전도되도록 하고, 상기 열전도판(52)의 중앙부로부터 하방으로 글로플러그(45)의 발열부(45a)를 돌출시키고, 열전도판(52)의 하방으로 금속제 가이드판(56)을 배치하여, 이 가이드판(56)을 상기 연료출구(54)의 하방에 있는 주연부(56a)로부터 글로플러그(45)의 발열부(45a)의 하방을 향해 하향 경사지게 함으로써, 연료출구(54)로부터 유출된 액체연료(6)가, 가이드판(56)의 주연부(56a)에서 받아져, 가이드판(56)의 안내로 글로플러그(45)의 발열부(45a)로 가까이 가도록 한 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 배기장치.

본 발명의 실시 형태를 도면에 근거해서 설명한다. 도 1부터 도 3까지는 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 디젤엔진의 배기장치를 설명하는 도이고, 도 4부터 도 6까지는 본 발명의 제2 실시 형태에 관련된 디젤엔진의 배기장치를 설명하는 도이며, 도 7은 본 발명의 제3 실시 형태에 관련된 디젤엔진의 배기장치를 설명하는 도이다.

본 발명의 제1 실시 형태의 개요는, 다음과 같다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 액체연료공급원(5)으로부터 가스생성기(3)로 액체연료(6)를 공급하여, 이 가스생성기(3)에서 액체연료(6)를 가연성가스(7)로 하고, 이 가스생성기(3)로부터 가연성가스공급로(8)를 도출하여, 이 가연성가스공급로(8)의 가연성가스출구(9)를, 디젤파티큐레이트필터(2)의 상류에서 배기경로(1)로 연통하게 하며, 가연성가스출구(9)로부터 유출한 가연성가스(7)를 배기(10) 중에서 연소하고, 그 연소열로 상기 필터(2)에 모인 배기미립자를 연소할 수 있도록 하고 있다. 이 배기장치는, 디젤엔진의 배기매니폴드(Manifold)의 배기출구(36)에 접속하 고 있다. 디젤파티큐레이트필터(2)는, 일반적으로 DPF라고 불리는 것으로, 세라믹으로된 벌집(Honeycomb)구조체이다. 디젤파티큐레이트필터(2)에는, 산화촉매를 담지(擔持)하게 하고 있다. 필터(2)에는 NOx흡장(吸藏)촉매를 담지하게 해도 좋다. 필터(2)를 수용하는 필터수용케이스(11) 안에 가스생성기(3)의 일부를 수용하고 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 액체연료(6)로서 디젤엔진의 연료탱크(5a)로부터의 연료를 사용하고, 액체연료(6)에 공기(44)를 혼입함에 있어서, 이 공기(44)로서 과급기(39)로부터의 공기를 사용한다. 이 때문에, 연료통과간극(間隙)(53)의 입구측에는, 액체연료공급로(46)를 거쳐 디젤엔진 연료탱크(5)를 연통하게 함과 동시에, 공기공급로(38)를 거쳐 과급기(39)를 연통하게 하고 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 액체연료공급로(46)에 액체연료밸브(40)를 구비하고, 공기공급로(38)에 공기밸브(41)를 구비하고, 각 밸브(40)(41)를 컨트롤러(42)를 거쳐 배압(背壓)센서(43)와 연계하도록 하고 있다. 필터(2)에 배기미립자가 모였을 경우에는, 배압이 상승하기 때문에, 배압센서(43)로 이를 검출한 것에 근거하여, 컨트롤러(42)가 액체연료밸브(40)와 공기밸브(41)를 개방하여, 가스생성기(3)에 액체연료(6)와 공기(44)를 공급하여서, 가스생성기(3)에서 액체연료(6)를 기화하게 함으로써, 액체연료(6)를 가연성가스(7)로 하고, 이 가연성가스(7)를 배기경로(1) 중으로 공급한다. 촉매실(51) 안의 촉매(51a)는 산화촉매로서, 액체연료(6)의 일부를 산화하게 하여, 그 산화열로 나머지의 액체연료(6)를 기화하게 한다. 촉매(51a)로는 입체그물코구조인 금속제의 담체(擔體)에 백금의 촉매성분을 담지하게 한 것을 사용하고 있다. 구체적으로는, 촉매(51a)의 담체로는 발포(發泡)금속(MetaI Form)을 사용하고 있다. 발포금속은, 스폰지를 대표로 하는 수지발포체와 마찬가지의 입체그물코구조를 가지는 금속다공질체이다. 발포금속은 공지의 제법에 의해 얻을 수 있다.

예를 들면, 입체그물코골격을 가지는 폴리우레탄 폼(Form)을 기재(基材)로 하여, 이 기재를 도전화(導電化)처리한 후, 전기도금을 행하고, 기재를 열분해(熱分解)로 제거하여, 금속의 입체그물코골격을 남김으로써 얻을 수 있다. 촉매(51a)의 담체로는, 산화 알루미나 펠렛(Alumina Pellet) 등의 금속제 펠렛을 사용해도 좋다. 공기(44)와 액체연료(6)의 혼합비, 즉 공연비(空燃比)O/C는 0.6전후인 0.4∼0.8의 범위로 설정한다.

이 실시 형태에서는, 가스생성기(3)에서 액체연료(6)를 기화하게 하는 것에 의해, 가연성가스(7)로 하지만, 가스생성기(3)에서 액체연료(6)를 부분산화하게 함으로써, 액체연료(6)를 일산화탄소와 수소를 포함하는 가연성가스(7)로 개질(改質)해도 좋다. 이 경우에는, 촉매실(51) 안의 촉매(51a)로서 산화촉매를 대신하여 부분산화촉매를 사용한다. 부분산화촉매의 담체로는, 입체그물코구조인 금속제의 담체에 팔라듐(Palladium, Pd), 로듐(Rhodium, Rh)으로 이루어진 촉매성분을 담지하게 한 것을 사용할 수 있고, 이외에 알루미나펠렛(Alumina Pellet) 등의 금속제 펠렛을 사용해도 좋다. 공기(44)와 액체연료(6)의 혼합비, 즉 공연비O/C는, 1.3전후인 1.0∼1.6의 범위로 설정한다.

가스생성기의 구성은, 다음과 같다.

도 2(A)에 나타낸 바와 같이, 가스생성기(3)에 촉매실(51)을 구비하고, 이 촉매실(51) 안으로 촉매(51a)를 수용함에 있어서, 이 촉매실(51)의 상부에 열전도판(52)을 배치하고, 이 열전도판(52)의 상면에 따라 연료통과간극(53)을 형성하며, 이 연료통과간극(53)에 액체연료(6)와 공기(44)를 공급하도록 하고, 이 연료통과간극(53)의 주연에 촉매실(51)로의 연료출구(54)를 개구하여, 촉매실(51)에서 발생한 촉매연소열이 열전도판(52)을 거쳐 연료통과간극(53)에 전도되도록 하고 있다.

촉매실의 구성은, 다음과 같다.

도 2(A)에 나타낸 바와 같이, 열전도판(52)의 중앙부로부터 하방으로 글로플러그(Glow Plug)(45 )의 발열부(45a)를 돌출하게 하고, 열전도판(52)의 하방으로 금속제의 가이드판(56)을 배치하며, 이 가이드판(56)을 연료출구(54)의 하방에 있는 주연부(56a)로부터 글로플러그(45)의 발열부(45a)의 하방을 향해서 하향으로 경사지게 함으로써, 연료출구(54)로부터 유출한 액체연료(6)가, 가이드판(56)의 주연부(56a)에서 받아져, 가이드판(56)의 안내로 글로플러그(45)의 발열부(45a)에 가까이 가도록 하고 있다. 전도판(52)과 가이드판(56)과의 사이에 입체그물코구조인 금속제의 소염재(57)를 충전하고, 글로플러그(45)의 발열 때에는, 이 글로플러그(45)의 열이 소염재(57)을 거쳐 열전도판(52)과 가이드판(56)에 전도되고, 촉매실(51)에서의 촉매연소 때에는, 촉매연소열이 가이드판(56)과 소염재(57)를 거쳐 열전도판(52)에 전도되도록 하고 있다. 글로플러그(45)는 컨트롤러(42)에 연계되어, 가스생성의 초기에 소정시간 발열하게 한다. 소염재(57)에는, 발포금속을 사용하고 있다. 소염재(57)에는, 스테인레스강 제품으로서 일반적으로 와이어메쉬(Wire Mesh) 라고 불리는 것을 사용해도 좋다.

도 2(A)에 나타낸 바와 같이, 가이드판(56)의 하면에 촉매실(51) 안의 촉매(51a)를 접촉하게 하고 있다. 소염재(57)에 촉매성분을 담지하게 하고 있다. 글로플러그(45)의 발열 때에는, 이 글로플러그(45)의 열이 열전도판(52)을 거쳐 연료통과간극(53)에 전도되도록 하고 있다. 소염재(57)에는, 산화촉매성분인 백금을 담지하게 하고 있다. 가이드판(56)의 하방에는 칸막이판(58)을 배치하여, 이 칸막이판(58)으로 촉매실(51) 안을 구획하고 있다. 도 2(B)(C)에 나타낸 바와 같이, 가이드판(56)과 칸막이판(58)에는 각각 중앙부에 중앙구멍(56b)(58b)을 내고, 각 중앙구멍(56b)(58b)의 주위에 원주방향으로 소정간격을 유지한 복수의 원주방향구멍(56c)(58c)을 내고 있다. 가이드판(56)과 칸막이판(58)의 각 원주방향구멍(56c)(58c)은, 위에서 봐서, 상호 어긋난 위치로 배치하여, 연료출구(54)로부터 유출한 액체연료(6)가, 각 원주방향구멍(56c)(58c)을 순서대로 거쳐 곧장 하향으로 흘러내리는 것을 방지하고 있다. 가이드판(56)과 칸막이판(58)은, 모두 스테인레스판이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 가연성가스출구(9)와 필터(2)의 입구(2a) 사이에, 가연성가스(7)의 연소를 촉진하는 산화촉매(12)를 배치하고 있다. 산화촉매(12)의 구성은, 다음과 같다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 가스생성기(3) 안에서의 발열반응으로 가온된 가연성가스(7)를 가연성가스출구(9)로부터 산화촉매(12)로 유출하게 함에 있어서, 산화촉매(12)를 산화촉매수용케이스(65) 안에 충전하고, 산화촉매(12) 안에서 가연성 가스출구(9)를 개구하게 하며, 산화촉매수용케이스(65)의 케이스주벽(66)에 복수의 배기입구(67)를 구비하고, 산화촉매수용케이스(65)의 종단부(68)에 배기출구(69)를 구비하고 있다. 가연성가스출구(9)는 복수(複數)로 구비하여, 이 복수의 가연성가스출구(9)를 가연성가스공급로(8)의 종단부(8a)의 긴방향으로 나란히 배치하고 있다. 배기입구(67)는, 산화촉매수용케이스(65)의 케이스주벽(66)에 다수 배치되어 있다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 산화촉매수용케이스(65)의 시단부(始端部)(70)로부터 종단부(68)를 향해서, 산화촉매수용케이스(65)의 케이스주벽(66)에 배기입구(67)를 나란히 배치함에 있어서, 산화촉매수용케이스(65)의 시단부(70)로부터 종단부(68)를 향해서, 산화촉매수용케이스(65)의 케이스주벽(66)의 직경을 점차 넓히고 있다. 산화촉매수용케이스(65)는 원추대 모양의 컵 형상이다. 산화촉매(12)로는, 입체그물코구조인 금속제의 담체에 촉매성분을 담지하게 한 것을 사용하고 있다. 산화촉매(12)의 담체에는 발포금속을 사용하고 있다. 촉매(12)의 담체에는, 스테인레스 제품으로서 일반적으로 와이어메쉬라고 불리는 것을 사용해도 좋다.

필터수용케이스의 구체적 구성은, 다음과 같다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 양단(兩端)에 단벽(17)(18)을 구비한 통 형상의 필터수용케이스(11)를 사용하여, 이 필터수용케이스(11)의 축길이방향을 전후방향으로 하고, 필터(2)의 입구(2a)측을 앞으로, 출구(2b)측을 뒤로 해서, 필터수용케이스(11) 안에서 필터(2)의 전방에 배기입구실(19)을, 필터(2)의 후방에 배기출구실(20)을 각각 구비하여, 이 배기입구실(19)에 배기입구관(21)을, 이 배기출구 실(20)에 배기출구관(22)을 각각 연통하게 하고 있다.

이 배기입구관(21)을 상기 필터수용케이스(11)의 직경방향에 따라 배기입구실(19) 안으로 삽입하고, 이 배기입구관(21) 안에 배기상류측으로부터 산화촉매(12)와 가스생성기(3)의 일부를 순서대로 배치하며, 이 가스생성기(3)로부터 도출한 가연성가스공급로(8)를 산화촉매(12)에 삽입하고 있다.

필터수용케이스(11)로서 배기머플러(28)를 사용하여, 배기입구실(19)을 제1팽창실(29)로 구성하고, 배기출구실(20)을 최종팽창실(30)로 구성하며, 배기입구관(21)을 제1팽창실(29)의 배기도입관(31)으로 구성하고, 배기출구관(22)을 최종팽창실(30)의 배기도출관(32)으로 구성하고 있다.

가연성가스의 생성과 기능은, 다음과 같다.

도 2(A)에 나타낸 바와 같이, 가스생성기(3)에 액체연료(6)와 공기(44)가 공급되면, 연료통과간극(53) 안에서 액체연료(6)가 공기(44)와 혼합하여, 액체연료(6)가 미립자화되어서 연료통과간극(53)으로부터 소염재(57) 안을 통과해서 촉매실(51) 안으로 유입한다. 이 액체연료(6)의 일부는 촉매실(51) 안에서 산화(촉매연소)되어, 그 산화열(연소)에 의해 나머지 액체연료(6)가 기화하여, 고온의 가연성가스(7)로 된다. 도 2(A)에 나타낸 바와 같이, 고온의 가연성가스(7)는, 가연성가스공급로(8)로부터 산화촉매(12) 안으로 공급된다. 한편, 배기경로(1) 안을 통과하는 배기(10)가 산화촉매(12) 안으로 유입하여, 고온의 가연성가스(7)와 혼합되어서, 산화촉매(12）안을 통과한다. 가연성가스(7)는 혼합한 배기(10) 중의 산소에 의해 산화(연소)되어, 그 산화열(연소열)에 의해서 혼합한 배기(10)을 가온(加溫) 한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 배기(10)는 산화촉매(12)로부터 화살표(60)와 같이 유출하고, 이어서, 배기도입관(31)의 출구구멍(47)으로부터 유출하여, 제1팽창실(29)로 유입한 다음, 화살표(62)와 같이 필터(2)에 그 입구(2a)로부터 유입하여, 필터(2) 안을 통과한다. 필터(2) 안을 통과한 배기는, 화살표(63)와 같이 필터(2)의 출구(2b)로부터 최종팽창실(30) 안으로 유입한 후, 배기도입관(32)의 입구구멍(48)으로부터 배기도입관(32) 안으로 유입하여, 화살표(64)와 같이 배기도출관(32)으로부터 유출한다.

도 4∼도 6에 나타낸 제2 실시 형태는, 다음과 같은 점이 제1 실시 형태와 다르다.

도 4(A)에 나타낸 바와 같이, 산화촉매(12)는 필터수용케이스(11) 안에 있지만, 배기입구관(31)의 외측에 배치하고 있다. 가스생성기(3) 안에서의 발열반응

으로 가온된 가연성가스(7)를 가연성가스출구(9)로부터 산화촉매(12)의 상류로 유출함에 있어서, 이 산화촉매(12)의 상류에서, 배기통로(13) 안에 상류산화통로(14)를 형성하여, 배기통로(13)를 이중 통구조로 하고, 상류산화통로(14) 안에 상류산화촉매(15)를 수용하여, 이 상류산화촉매(15)의 상류에서 상류산화통로(14) 안을 향해서 가연성가스출구(9)를 개구하게 하고 있다. 이 배기통로(13)는 배기입구관(21)이다.

상류산화통로의 통로단면적의 설정은, 다음과 같다.

도 4(B)에 나타낸 바와 같이, 이중 통구조의 배기통로(13) 중, 상류산화통 로(14)의 통로단면적을, 상류산화통로(14)를 포함하는 배기통로(13)전체의 통로단면적의 1/4로 설정하고 있다. 상류산화촉매(15)의 산화촉진기능을 확실히 얻기 위해서는, 이 이중 통구조의 배기통로(13) 중, 상류산화통로(14)의 통로단면적을, 상류산화통로(14)를 포함하는 배기통로(13)의 총 통로단면적의 1/4∼1/2의 범위내로 설정하는 것이 바람직하다.

가연성가스출구와 상류산화통로출구의 개구방향은, 다음과 같다.

도 4(A)에 나타낸 바와 같이, 상류산화통로(14)의 통로형성방향으로 향한 가연성가스도출관(8)의 종단(8a)을 폐쇄하고, 가연성가스도출관(8)의 종단(8a) 부근의 주벽(周壁)에 상류산화통로(14)의 직경방향으로 향한 복수의 가연성가스출구(9)를 개구하게 하고 있다. 또한, 상류산화통로(14)의 종단(14a)을 폐쇄하고, 상류산화통로(14)의 종단(14a) 부근의 주벽에 배기입구관(21)의 직경방향을 향한 복수의 상류산화통로출구(16)를 개구하게 하고 있다.

가연성가스의 생성과 기능은 다음과 같다.

도 4(A)에 나타낸 바와 같이, 고온의 가연성가스(7)는, 가연성가스공급로(8)로부터 배기통로(13) 안의 상류산화통로(14)에 공급된다. 한편, 배기통로(13) 안을 통과하는 배기(10)(10)(10)의 일부 배기(10)가, 상류산화통로(14) 안으로 유입하여, 고온의 가연성가스(7)와 혼합되어서, 상류산화촉매(15) 안을 통과한다. 가연성가스(7)는 혼합한 배기(10) 중의 산소에 의해 산화(연소)되어, 그 산화열(연소열)에 의해 혼합한 배기(10)를 가온한다. 가온된 배기(10)는 화살표(35)와 같이 상류산화통로출구(16)로부터 유출하여, 상류산화통로(14) 안으로 유입하지 않은 나머지 배기(10)(10)와 혼합되어서, 출구구멍(47)으로부터 유출하여, 산화촉매(12) 안을 통과한다. 상류산화촉매(15)에서 산화(연소)되고 남은 가연성가스(7)는 혼합한 배기(10) 중의 산소에 의해 산화(연소)되어, 그 산화열(연소열)에 의해 혼합한 배기(10)를 가온한다.

상류산화촉매의 구성은, 다음과 같다.

도 5(A)에 나타낸 바와 같이, 상류산화촉매(15)로서, 파형판(波形板) 형상의 금속박판(23)과 평판상(平板狀)의 금속박판(24)을 포개서 감은 담체(25)에 촉매성분을 담지하게 한 것을 사용하고 있다. 각 금속박판(23)(24)은 두께 0.5mm의 스테인레스 박판이다. 촉매성분으로는 백금을 사용하고 있다. 상류산화촉매(15)를 이러한 구조로 한 경우, 금속박판(23)(24) 사이에 비교적 넓은 촉매내통로(34)가 형성되어, 상류산화통로(14)를 작은 직경으로 해도, 상류산화촉매(15) 안의 촉매내통로단면적은 충분히 확보된다. 또한, 담체(25)자체에 탄성이 있기 때문에, 상류산화통로(14) 안에서 쿠션재를 사용하지 않고도 담체(25)를 지지할 수 있다.

도 5(B)에 나타낸 바와 같이, 상류산화촉매(15)로서, 금속메쉬(26)로 이루어진 담체(27)에 촉매성분을 담지하게 한 것을 사용해도 좋다. 이 금속메쉬(26)는 스테인레스제품으로서 일반적으로 와이어메쉬라고 불리는 것이다. 촉매성분으로는 백금을 사용하고 있다. 이 경우에도, 도 5(A)의 것과 마찬가지의 기능을 얻을 수 있다.

산화촉매의 구성은, 다음과 같다.

도 6(A)에 나타낸 바와 같이, 산화촉매(12)로서, 파형판 형상의 금속박 판(23)과 평판상의 금속박판(24)을 포개서 감은 담체(25)에 촉매성분을 담지한 것을 사용하고 있다. 각 금속박판(23)(24)은 두께 0.5mm의 스테인레스 박판이다. 촉매성분으로는 백금을 사용하고 있다. 산화촉매(12)를 이러한 구조로 한 경우, 금속박판(23)(24)의 사이에 비교적 넓은 촉매내통로(34)가 형성되어, 산화촉매(12) 안의 촉매내통로단면적은 충분히 확보된다. 또한, 담체(25)자체에 탄성이 있기 위해서, 필터수용케이스(11) 안에서 쿠션재를 사용하지 않고도 담체(25)를 지지할 수 있다.

도 6(B)에 나타낸 바와 같이, 산화촉매(12)로서, 금속메쉬(26)로 이루어진 담체(27)에 촉매성분을 담지하게 한 것을 사용해도 좋다. 이 금속메쉬(26)는 스테인레스 제품으로서 일반적으로 와이어메쉬라고 불리는 것이다. 촉매성분으로는 백금을 사용하고 있다. 이 경우에도, 도 6(A)의 것과 마찬가지의 기능을 얻을 수 있다.

상기 이외의 구성과 기능은, 제1 실시 형태와 같다. 도 4~도 6 중, 제1 실시 형태로 동일한 요소에는, 도 1∼도 3과 동일한 부호를 붙여둔다.

도 7에 나타낸 제3 실시 형태는, 다음과 같은 점이 제2 실시 형태와 다르다.

촉매실(51) 안의 촉매(51a)의 담체로 알루미나펠렛을 사용하고, 필터수용케이스(11)의 배기입구관(21) 안에서, 상류산화촉매(15)과 가스생성기(3)의 촉매실(51)과의 사이에 산화촉매(12)를 수용하여, 가연가스도출통로(8)가 산화촉매(12)를 관통하게 하고 있다. 다른 구성과 기능은, 제2 실시 형태와 같다.

도 7 중, 제2 실시 형태 및 제1 실시 형태와 동일한 요소에는, 도 4 및 도 1~도 3 과 동일한 부호를 붙여둔다.

(청구항 1에 관련된 발명)

《효과》배기장치를 컴팩트화할 수 있다.

도 1에 예시한 바와 같이, 필터(2)를 수용하는 필터수용케이스(11) 안에 가스생성기(3)의 적어도 일부를 수용하였기 때문에, 가스생성기(3)가 필터수용케이스(11)로부터 분리되어 있는 경우와 비교해서, 배기장치를 컴팩트화할 수 있다.
또한, 상기 효과에 더해, 다음과 같은 효과를 얻는다.
《효과》촉매실에서의 가스생성효율이 높아진다.
도 2(A)에 예시한 바와 같이, 촉매실(51)의 상부에 열전도판(52)을 배치하고, 이 열전도판(52)의 상면(上面)에 따라 연료통과간극(53)을 형성하며, 이 연료통과간극(53)의 주연(周緣)에 촉매실(51)로의 연료출구(54)를 개구(開口)하여, 촉매실(51)에서 발생한 촉매연소열이 열전도판(52)을 거쳐 연료통과간극(53)으로 전도되도록 하였기 때문에, 액체연료(6)와 공기(44)가 촉매실(51) 앞의 연료통과간극(53) 안에서 예비가열되어, 액체연료(6)의 기화가 촉진되고, 균일한 공연혼합기(空燃混合氣)가 촉매실(51)에 공급되어, 촉매실(51)에서의 가스생성효율이 높아진다.
또한, 상기 효과에 더해, 다음과 같은 효과를 얻는다.
《효과》열전도판의 가열에 요하는 비용이 저렴하게 된다.
도 2(A)에 예시한 바와 같이, 촉매실(51)에서 발생한 촉매연소열이 열전도판(52)을 거쳐 연료통과간극(53)에 전도되도록 하였기 때문에, 촉매연소열의 발생 중에는, 글로플러그(Glow Plug)(45) 등에 의한 열전도판(52)의 가열을 필요로 하지 않아서, 열전도판(52)의 가열에 요하는 비용이 저렴하게 된다.
또한, 상기 효과에 더해, 다음과 같은 효과를 얻는다.
《효과》가스생성개시(開始)를 신속하게 행할 수 있다.
도 2(A)에 예시한 바와 같이, 연료출구(54)로부터 유출한 액체연료(6)가, 가이드판(56)의 주연부(周緣部)(56a)에서 받아져, 가이드판(56)의 안내로 글로플러그(45)의 발열부(45a)에 가까이 가도록 하였기 때문에, 촉매실(51)에서 촉매연소열이 발생하기 전의 가스생성개시 때에, 글로플러그(45)를 발열하게 함으로써, 촉매연소열이 없어도, 연료출구(54)로부터 유출한 액체연료(6)가, 가이드판(56)의 안내로 글로플러그(45)의 발열부(45a)에 가까이 가서, 촉매실(51)의 앞에서 예비가열된다. 이 때문에, 액체연료(6)의 기화가 촉진되어, 균일한 공연혼합기가 촉매실(51)에 도입됨과 함께, 글로플러그(45)의 열로 촉매(51a)가 활성화하여, 가스생성개시를 신속하게 행할 수 있다.

(청구항 2에 관련된 발명)

청구항 1에 관련된 발명의 효과에 더해서, 다음과 같은 효과를 얻는다.

《효과》저렴한 비용으로 제작할 수 있다.

도 1에 예시한 바와 같이, 액체연료(6)로서 디젤엔진 연료탱크(5a)로부터의 연료를 사용하여, 액체연료(6)에 공기(44)를 혼입함에 있어서, 이 공기(44)로서 과급기(39)로부터의 공기를 사용하도록 하였기 때문에, 과급기부착 디젤엔진의 연료탱크(5a)와 과급기(39)를, 가스생성기(3)의 연료공급원 및 공기공급원으로써 겸용할 수 있어, 저렴한 비용으로 제작할 수 있다.

삭제

(청구항 3에 관련된 발명)

청구항 1 또는 2에 관련된 발명의 효과에 더해, 다음과 같은 효과를 얻는다.

《효과》가스생성개시를 신속하게 행할 수 있다.

도 2(A)에 예시한 바와 같이, 열전도판(52)과 가이드판(56)과의 사이에 소염재(57)를 충전(充塡)하여, 글로플러그(45)의 발열 때에는, 이 글로플러그(45)의 열이 소염재(57)를 거쳐 열전도판(52)과 가이드판(56)에 전도되도록 하였기 때문에, 촉매실(51)에서 촉매연소열이 발생하기 전의 가스생성개시 때에, 글로플러그(45)를 발열하게 해 둠으로써, 촉매연소열이 없어도, 액체연료(6)와 공기(44)는, 촉매실(51) 앞의 연료통과간극(53), 소염재(57)를 통과하는 과정에서 예비가열되고, 연료통과간극(53)으로부터 유출한 액체연료(6)는 가이드판(56)에 안내되는 과정에서 예비가열된다. 이 때문에, 액체연료(6)의 기화가 촉진되어, 균일한 공연혼합기가 촉매실(51)에 도입되어, 가스생성개시를 신속하게 행할 수 있다.

《효과》촉매실에서의 가스생성효율이 높아진다.

도 2(A)에 예시한 바와 같이, 열전도판(52)과 가이드판(56)과의 사이에 소염재(57)를 충전하여, 촉매실(51)에서의 촉매연소 때에는, 촉매연소열이 가이드판(56)과 소염재(57)를 거쳐 열전도판(52)에 전도되도록 하였기 때문에, 액체연료(6)와 공기(44)는, 촉매실(51) 앞의 연료통과간극(53)과 소염재(57)를 통과하는 과정에서 예비가열된다. 이 때문에, 액체연료(6)의 기화가 촉진되어, 균일한 공연혼합기가 촉매실(51)에 도입되어, 촉매실(51)에서의 가스생성효율이 높아진다.

《효과》화염연소에 의한 가스생성기의 열손상을 방지할 수 있다.

도 2(A)에 예시한 바와 같이, 열전도판(52)과 가이드판(56)과의 사이에 소염재(57)를 충전하므로, 소염재(57)의 소염기능에 의해, 열전도판(52)과 가이드판(56)과의 사이에서 화염연소가 일어나는 것을 방지하여, 화염연소에 의한 가스생성기(3)의 열손상을 방지할 수 있다.

(청구항 4에 관련된 발명)

청구항 3에 관련된 발명의 효과에 더해, 다음과 같은 효과를 얻는다.

《효과》촉매실에서의 가스생성효율이 높아진다.

도 2(A)에 예시한 바와 같이, 가이드판(56)의 하면(下面)에 촉매실(51) 안의 촉매(51a)를 접촉하게 하였기 때문에, 촉매실(51)에서의 촉매연소 때에는, 촉매연소열이 가이드판(56)에 효율적으로 전달됨과 함께, 소염재(57)나 열전도판(52)에도 효율적으로 전달된다. 이 때문에, 액체연료(6)와 공기(44)는, 촉매실(51) 앞의 소염재(57)과 연료통과간극(53)을 통과하는 과정에서 효율적으로 예비가열되어, 촉매실(51)에서의 가스생성효율이 높아진다.

(청구항 5에 관련된 발명)

《효과》촉매실에서의 가스생성효율이 높아진다.

소염재(57)에 촉매성분을 담지하게 하였기 때문에, 액체연료(6)는, 촉매실(51) 앞의 소염재(57)를 통과하는 과정에서, 그 일부가 촉매연소하여, 그 발열로 예비가열된다. 이 때문에, 액체연료(6)의 기화가 촉진되고, 균일한 공연혼합기가 촉매실(54)에 도입되어, 촉매실(51)에서의 가스생성효율이 높아진다.

(청구항 6에 관련된 발명)

《효과》가스생성개시를 신속하게 행할 수 있다.

도 2(A)에 예시한 바와 같이, 글로플러그(45)의 발열 때에는, 이 글로플러그(45)의 열이 열전도판(52)을 거쳐 연료통과간극(53)에 전도되도록 하였기 때문에, 촉매실(51)에서 촉매연소가 발생하기 전의 가스생성개시 때에, 글로플러그(45) 를 발열하게 해 둠으로써, 촉매연소열이 없어도, 액체연료(6)와 공기(44)는, 촉매실(51) 앞의 연료통과간극(53) 안을 통과하는 과정에서 예비가열된다. 이 때문에, 액체연료(6)의 기화가 촉진되고, 균일한 공연혼합기가 촉매실(51)에 도입되어, 가스생성개시를 신속하게 행할 수 있다.

(청구항 7에 관련된 발명)
《효과》배기장치를 컴팩트화할 수 있다.

도 1에 예시한 바와 같이, 필터(2)를 수용하는 필터수용케이스(11) 안에 가스생성기(3)의 적어도 일부를 수용하였기 때문에, 가스생성기(3)가 필터수용케이스(11)로부터 분리되어 있는 경우와 비교해서, 배기장치를 컴팩트화할 수 있다.
또한, 상기 효과에 더해, 다음과 같은 효과가 있다.

《효과》배기온도가 낮은 경우에도, 가연성가스를 연소할 수 있다.

도 1에 예시한 바와 같이, 가연성가스출구(9)와 필터(2)의 입구(2a)와의 사이에서, 가연성가스(7)의 연소를 촉진하는 산화촉매(12)를 배치하였기 때문에, 배기(10)의 온도가 낮은 경우에도, 가연성가스(7)를 연소할 수 있다.
또한, 도 3에 예시한 바와 같이, 가스생성기(3) 안에서의 발열반응으로 가온된 가연성가스(7)를 가연성가스출구(9)로부터 산화촉매(12)로 유출하게 함에 있어서, 산화촉매(12)를 산화촉매수용케이스(65) 안에 충전하고, 산화촉매(12) 안에서 가연성가스출구(9)를 개구하게 하며, 산화촉매수용케이스(65)의 케이스주벽(66)에 복수의 배기입구(67)를 구비하고, 산화촉매수용케이스(65)의 종단부(68)에 배기출구(69)를 구비하였기 때문에, 배기입구(67)의 총 개구면적(開口面積)을 넓게 하는 만큼, 배기입구(67)의 단위면적당의 배기유입량을 적게 할 수 있다. 이 때문에, 배기(10)의 온도가 낮은 경우에도, 가연성가스(7)와 배기(10)의 혼합물은 비교적 높은 온도를 유지한 채 산화촉매(12)를 통과하여, 산화촉매(12)의 활성화 온도가 확보되어서, 가연성가스(7)가 연소한다. 이 연소열에 의해 배기(10)의 온도가 올라가서, 이 배기(10)에 의해 필터(2)의 배기미립자를 연소할 수 있다.
또한, 상기 효과에 더해, 다음과 같은 효과를 얻는다.

삭제

《효과》산화촉매내에서의 배기의 통과저항을 적게 할 수 있다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 산화촉매수용케이스(65)의 시단부(70)로부터 종단부(68)를 향해서, 산화촉매수용케이스(65)의 케이스주벽(66)에 배기입구(67)를 나란히 배치함에 있어서, 산화촉매수용케이스(65)의 시단부(70)로부터 종단부(68)를 향해서, 산화촉매수용케이스(65)의 케이스주벽(66)의 직경을 점차 넓혔으므로, 산화촉매수용케이스(65)의 시단부(70)로부터 종단부(68)에 가까이 감에 따라서 증가하는 배기통과량에 맞추어서, 산화촉매(12)의 통로단면적을 점차 넓힐 수 있어서, 산화촉매(12) 안에서의 배기(10)의 통과저항을 적게 할 수 있다.

(청구항 8에 관련된 발명)

청구항 7에 관련된 발명의 효과에 더해, 다음과 같은 효과를 얻는다.

《효과》산화촉매의 소손(燒損)을 방지할 수 있다.

산화촉매(12)로서, 입체그물코구조인 금속제 담체에 촉매성분을 담지한 것을 사용하였기 때문에, 담체의 소염기능으로, 산화촉매(12) 안에서의 화염연소가 억제되어, 산화촉매의 소손을 방지할 수 있다.

(청구항 9에 관련된 발명)

《효과》배기장치를 컴팩트화할 수 있다.

삭제

도 1에 예시한 바와 같이, 필터(2)를 수용하는 필터수용케이스(11) 안에 가스생성기(3)의 적어도 일부를 수용하였기 때문에, 가스생성기(3)가 필터수용케이스(11)로부터 분리되어 있는 경우와 비교해서, 배기장치를 컴팩트화할 수 있다.
또한, 도 1에 예시한 바와 같이, 필터수용케이스(11)의 배기입구관(21) 안에 산화촉매(12) 및 가스생성기(3)의 적어도 일부를 배치하였기 때문에, 배기장치를 컴팩트화할 수 있다.
《효과》배기온도가 낮은 경우에도, 가연성가스를 연소할 수 있다.
도 1에 예시한 바와 같이, 가연성가스출구(9)와 필터(2)의 입구(2a)와의 사이에서, 가연성가스(7)의 연소를 촉진하는 산화촉매(12)를 배치하였기 때문에, 배기(10)의 온도가 낮은 경우에도, 가연성가스(7)를 연소할 수 있다.

《효과》필터수용케이스의 전후방향의 치수를 짧게 할 수 있다.

도 1에 예시한 바와 같이, 필터수용케이스(11)의 축방향을 전후방향으로 하고, 배기입구관(21)을 필터수용케이스(11)의 직경방향에 따라 배기입구실(19) 안에 삽입하며, 배기입구관(21) 안으로 상류측으로부터 산화촉매(12) 및 가스생성기(3)의 적어도 일부를 순서대로 배치하였기 때문에, 필터수용케이스(11)의 전후방향의 치수를 짧게 할 수 있다.

《효과》산화촉매와 가스생성기의 손상이 일어나기 어렵다.

도 1에 예시한 바와 같이, 배기입구관(21)을 필터수용케이스(11)의 직경방향에 따라 배기입구실(19) 안으로 삽입하고, 배기입구관(21) 안에 산화촉매(12) 및 가스생성기(3)의 적어도 일부를 배치하였기 때문에, 산화촉매(12)와 가스생성기(3)의 적어도 일부가 필터수용케이스(11)의 벽과 배기입구관(21)의 벽으로 이중보호되어, 산화촉매(12)와 가스생성기(3)의 손상이 일어나기 어렵다.

《효과》배기온도가 낮은 경우에도, 산화촉매의 활성화 온도가 확보된다.

도 1에 예시한 바와 같이, 배기입구관(21)을 필터수용케이스(11)의 직경방향에 따라 배기입구실(19) 안에 삽입하고, 배기입구관(21) 안에 산화촉매(12)를 배치하였기 때문에, 산화촉매(12)가 필터수용케이스(11)의 벽과 배기입구관(21)의 벽으로 이중으로 에워싸여서, 산화촉매(12)의 열이 빠져나가기 어렵다. 이 때문에, 배기(10)의 온도가 낮은 경우에도, 산화촉매(12)의 활성화 온도가 확보된다.

《효과》가연성가스도출관의 손상이 일어나기 어렵다.

도 1(A)에 예시한 바와 같이, 배기입구관(21)을 필터수용케이스(11)의 직경방향에 따라 배기입구실(19) 안에 삽입하고, 배기입구관(21) 안에 상류측으로부터 산화촉매(12)와 가스생성기(3)의 적어도 일부를 순서대로 배치하여, 가스생성기(3)로부터 도출한 가연성가스공급로(8)를 산화촉매(12)에 삽입하였기 때문에, 가연성가스공급로(8)가 필터수용케이스(11)의 벽과 배기입구관(21)의 벽과 산화촉매(12)로 보호되어, 가연성가스공급로(8)의 손상이 일어나기 어렵다.

(청구항 10에 관련된 발명)

청구항 9에 관련된 발명의 효과에 더해서, 다음과 같은 효과를 얻는다.

《효과》배기장치를 컴팩트화할 수 있다.

도 1에 예시한 바와 같이, 필터수용케이스(11)로서 배기머플러(28)를 채용하였기 때문에, 필터수용케이스(11)와 배기머플러(28)를 개개로 준비할 필요가 없어, 배기장치를 컴팩트화할 수 있다.

(청구항 11에 관련된 발명)

《효과》가연성가스의 연소열이 안정적으로 얻어진다.

가스생성기(3)에서 액체연료(6)를 기화하게 함으로써, 이 액체연료(6)를 가연성가스(7)로 하였기 때문에, 부분산화와 같은 반응과 비교해서, 가연성가스(7)의 성분비율의 변동이 적고, 가연성가스(7)의 연소열이 안정적으로 얻어진다.

(청구항 12에 관련된 발명)

《효과》배기온도가 낮은 경우에도, 가연성가스를 연소하게 할 수 있다.

가스생성기(3)에서 액체연료(6)를 부분산화하게 함으로써, 액체연료(6)를 일산화탄소와 수소를 포함한 가연성가스(7)로 개질(改質)하도록 하였기 때문에, 가연 성가스(7)가 비교적 낮은 온도에서도 발화하여, 배기(10)의 온도가 낮은 경우에도, 가연성가스(7)를 연소할 수 있다.

(청구항 13에 관련된 발명)
《효과》배기장치를 컴팩트화할 수 있다.

도 1에 예시한 바와 같이, 필터(2)를 수용하는 필터수용케이스(11) 안에 가스생성기(3)의 적어도 일부를 수용하였기 때문에, 가스생성기(3)가 필터수용케이스(11)로부터 분리되어 있는 경우와 비교해서, 배기장치를 컴팩트화할 수 있다.
《효과》배기온도가 낮은 경우에도, 가연성가스를 연소할 수 있다.
도 1에 예시한 바와 같이, 가연성가스출구(9)와 필터(2)의 입구(2a)와의 사이에서, 가연성가스(7)의 연소를 촉진하는 산화촉매(12)를 배치하였기 때문에, 배기(10)의 온도가 낮은 경우에도, 가연성가스(7)를 연소할 수 있다.

도 4, 도 7에 예시한 바와 같이, 가스생성기(3) 안에서의 발열반응으로 가온된 가연성가스(7)를 가연성가스출구(9)로부터 산화촉매(12)의 상류로 유출하게 함에 있어서, 산화촉매(12)의 상류에서, 배기통로(13) 안에 상류산화통로(14)를 형성하여, 배기통로(13)를 이중 통구조로 하고, 상류산화통로(14) 안에 상류산화촉매(15)를 수용하며, 상류산화촉매(15)의 상류에서 상류산화통로(14) 안을 향해서 가스생성기(3)의 가연성가스출구(9)를 개구(開口)하게 하였다. 이 때문에, 고온의 가연성가스(7)는, 배기통로(13) 안을 통과하는 전(全) 배기(10)(10)(10) 중, 상류산화통로(14) 안으로 유입한 일부의 배기(10)와 혼합하여, 상류산화촉매(15)로 유입한다. 이 때문에, 배기(10)의 온도가 낮은 경우에도, 가연성가스(7)와 배기(10)의 혼합물은 비교적 높은 온도를 유지한 채 상류산화촉매(15)로 유입하여, 상류산화촉매(15)의 활성화 온도가 확보되어서, 상류산화촉매(15)에서 가연성가스(7)의 일부가 연소한다. 이 연소열에 의해, 배기통로(13)를 통과한 전 배기(10)(10)(10)의 온도가 높아지고, 이 전 배기(10)(10)(10)가 하류에 있는 산화촉매(12)로 유입하여, 이 산화촉매(12)의 활성화 온도가 확보된다. 이로써, 이 산화촉매(12)에서 나머지의 가연성가스(7)가 연소하여, 전 배기(10)(10)(10)의 온도가 더욱 올라가서, 이 배기(10)에 의해 필터(2)의 배기미립자를 연소할 수 있다.

Claims

액체연료공급원(5)으로부터 가스생성기(3)로 액체연료(6)를 공급하여, 이 가스생성기(3)에서 액체연료(6)를 가연성가스(7)로 하고, 이 가스생성기(3)로부터 가연성가스공급로(8)를 도출하여, 이 가연성가스공급로(8)의 가연성가스출구(9)를, 디젤파티큐레이트필터(2)의 상류에서 배기경로(1)로 연통시키며, 가연성가스출구(9)로부터 유출된 가연성가스(7)를 배기(10) 중에서 연소시켜, 그 연소열로 상기 필터(2)에 모인 배기미립자를 연소시킬 수 있도록 한 디젤엔진의 배기장치에 있어서,

상기 필터(2)를 수용하는 필터수용케이스(11) 내에 상기 가스생성기(3)의 적어도 일부를 수용하고,

상기 가스생성기(3)에 촉매실(51)을 구비하여, 이 촉매실(51) 내에 촉매(51a)를 수용함에 있어서,

이 촉매실(51)의 상부에 열전도판(52)을 배치하고, 이 열전도판(52)의 상면을 따라 연료통과간극(53)을 형성하여, 이 연료통과간극(53)에 액체연료(6)와 공기(44)를 공급하도록 하고, 이 연료통과간극(53)의 주연(周緣)에 촉매실(51)로의 연료출구(54)를 개구하며,

촉매실(51)에서 발생한 촉매연소열이 열전도판(52)을 거쳐 연료통과간극(53)에 전도되도록 하고,

상기 열전도판(52)의 중앙부로부터 하방으로 글로플러그(45)의 발열부(45a)를 돌출시키고, 열전도판(52)의 하방으로 금속제 가이드판(56)을 배치하여, 이 가이드판(56)을 상기 연료출구(54)의 하방에 있는 주연부(56a)로부터 글로플러그(45)의 발열부(45a)의 하방을 향해 하향 경사지게 함으로써, 연료출구(54)로부터 유출된 액체연료(6)가, 가이드판(56)의 주연부(56a)에서 받아져, 가이드판(56)의 안내로 글로플러그(45)의 발열부(45a)로 가까이 가도록 한 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 배기장치.
제1항에 있어서,

상기 액체연료(6)로서 디젤엔진의 연료탱크(5a)로부터의 연료를 사용하고, 액체연료(6)에 공기(44)를 혼입시키는 데에 있어서, 이 공기(44)로서 과급기(39)로부터의 공기를 사용하도록 한 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 배기장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 열전도판(52)과 상기 가이드판(56) 사이에 입체 그물코 구조의 금속제 소염재(57)를 충전하고,

상기 글로플러그(45)의 발열시는, 이 글로플러그(45)의 열이 소염재(57)를 거쳐 열전도판(52)과 가이드판(56)에 전도되고, 상기 촉매실(51)에서의 촉매연소시는, 촉매연소열이 가이드판(56)과 소염재(57)를 거쳐 열전도판(52)에 전도되도록 한 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 배기장치.
제3항에 있어서,

상기 가이드판(56)의 하면에 상기 촉매실(51) 내의 촉매(51a)를 접촉시킨 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 배기장치.
제3항에 있어서,

상기 소염재(57)에 촉매성분을 담지시킨 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 배기장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 글로플러그(45)의 발열시는, 이 글로플러그(45)의 열이 상기 열전도판(52)을 거쳐 상기 연료통과간극(53)에 전도되도록 한 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 배기장치.
액체연료공급원(5)으로부터 가스생성기(3)로 액체연료(6)를 공급하여, 이 가스생성기(3)에서 액체연료(6)를 가연성가스(7)로 하고, 이 가스생성기(3)로부터 가연성가스공급로(8)를 도출하여, 이 가연성가스공급로(8)의 가연성가스출구(9)를, 디젤파티큐레이트필터(2)의 상류에서 배기경로(1)로 연통시키며, 가연성가스출구(9)로부터 유출된 가연성가스(7)를 배기(10) 중에서 연소시켜, 그 연소열로 상기 필터(2)에 모인 배기미립자를 연소시킬 수 있도록 한 디젤엔진의 배기장치에 있어서,

상기 필터(2)를 수용하는 필터수용케이스(11) 내에 상기 가스생성기(3)의 적어도 일부를 수용하고,

상기 가연성가스출구(9)와 상기 필터(2)의 입구(2a) 사이에, 상기 가연성가스(7)의 연소를 촉진하는 산화촉매(12)를 배치하며,

상기 가스생성기(3) 내에서의 발열반응으로 가온된 가연성가스(7)를 가연성가스출구(9)로부터 상기 산화촉매(12)로 유출시키는 데에 있어서,

산화촉매(12)를 산화촉매수용케이스(65) 내에 충전하고, 산화촉매(12) 내에서 가연성가스출구(9)를 개구시키며, 산화촉매수용케이스(65)의 케이스주벽(66)에 복수의 배기입구(67)를 형성하고, 산화촉매수용케이스(65)의 종단부(68)에 배기출구(69)를 형성하며,

산화촉매수용케이스(65)의 시단부(70)로부터 종단부(68)를 향해, 산화촉매수용케이스(65)의 케이스주벽(66)에 배기입구(67)를 나란히 배치하는 데에 있어서,

산화촉매수용케이스(65)의 시단부(70)로부터 종단부(68)를 향해, 산화촉매수용케이스(65)의 케이스주벽(66)의 직경을 점차 넓힌 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 배기장치.
제7항에 있어서,

상기 산화촉매(12)로서, 입체 그물코 구조의 금속제 담체에 촉매성분을 담지시킨 것을 사용한 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 배기장치.
액체연료공급원(5)으로부터 가스생성기(3)로 액체연료(6)를 공급하여, 이 가스생성기(3)에서 액체연료(6)를 가연성가스(7)로 하고, 이 가스생성기(3)로부터 가연성가스공급로(8)를 도출하여, 이 가연성가스공급로(8)의 가연성가스출구(9)를, 디젤파티큐레이트필터(2)의 상류에서 배기경로(1)로 연통시키며, 가연성가스출구(9)로부터 유출된 가연성가스(7)를 배기(10) 중에서 연소시켜, 그 연소열로 상기 필터(2)에 모인 배기미립자를 연소시킬 수 있도록 한 디젤엔진의 배기장치에 있어서,

상기 필터(2)를 수용하는 필터수용케이스(11) 내에 상기 가스생성기(3)의 적어도 일부를 수용하고,

상기 가연성가스출구(9)와 상기 필터(2)의 입구(2a) 사이에, 상기 가연성가스(7)의 연소를 촉진하는 산화촉매(12)를 배치하며,

양단에 단벽(端壁)(17)(18)을 구비한 통 형상의 필터수용케이스(11)를 사용하여, 이 필터수용케이스(11)의 축길이방향을 전후방향으로 하고, 상기 필터(2)의 입구(2a)측을 앞(前), 출구(2b)측을 뒤(後)로 하여, 필터수용케이스(11) 내에서 상기 필터(2)의 전방에 배기입구실(19)을, 상기 필터(2)의 후방에 배기출구실(20)을 각각 구비하고, 이 배기입구실(19)에 배기입구관(21)을, 이 배기출구실(20)에 배기출구관(22)을 각각 연통시키며,

이 배기입구관(21)을 필터수용케이스(11)의 직경방향을 따라 배기입구실(19) 내에 삽입하고, 이 배기입구관(21) 내에 배기 상류측으로부터 상기 산화촉매(12)의 적어도 일부와 상기 가스생성기(3)의 적어도 일부를 순서대로 배치하고,

이 가스생성기(3)로부터 도출한 가연성가스공급로(8)를 상기 산화촉매(12)에 삽입한 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 배기장치.
제9항에 있어서,

상기 필터수용케이스(11)로서 배기머플러(28)를 사용하여, 상기 배기입구실(19)을 제1 팽창실(29)로 구성하고, 상기 배기출구실(20)을 최종 팽창실(30)로 구성하며, 상기 배기입구관(21)을 제1팽창실(29)의 배기도입관(31)으로 구성하고, 상기 배기출구관(22)을 최종팽창실(30)의 배기도출관(32)으로 구성한 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 배기장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 가스생성기(3)에서 액체연료(6)를 기화시킴으로써, 이 액체연료(6)를 가연성가스(7)로 하도록 한 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 배기장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 가스생성기(3)에서 액체연료(6)를 부분 산화시킴으로써, 이 액체연료(6)를 일산화탄소와 수소를 포함하는 가연성가스(7)로 개질(改質)하도록 한 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 배기장치.
액체연료공급원(5)으로부터 가스생성기(3)로 액체연료(6)를 공급하여, 이 가스생성기(3)에서 액체연료(6)를 가연성가스(7)로 하고, 이 가스생성기(3)로부터 가연성가스공급로(8)를 도출하여, 이 가연성가스공급로(8)의 가연성가스출구(9)를, 디젤파티큐레이트필터(2)의 상류에서 배기경로(1)로 연통시키며, 가연성가스출구(9)로부터 유출된 가연성가스(7)를 배기(10) 중에서 연소시켜, 그 연소열로 상기 필터(2)에 모인 배기미립자를 연소시킬 수 있도록 한 디젤엔진의 배기장치에 있어서,

상기 필터(2)를 수용하는 필터수용케이스(11) 내에 상기 가스생성기(3)의 적어도 일부를 수용하고,

상기 가연성가스출구(9)와 상기 필터(2)의 입구(2a) 사이에, 상기 가연성가스(7)의 연소를 촉진하는 산화촉매(12)를 배치하며,

상기 가스생성기(3) 내에서의 발열반응으로 가온된 가연성가스(7)를 상기 가연성가스출구(9)로부터 상기 산화촉매(12)의 상류로 유출시키는 데에 있어서,

이 산화촉매(12)의 상류에서, 배기통로(13) 내에 상류산화통로(14)를 형성하여, 배기통로(13)를 이중 통 구조로 하며, 상류산화통로(14) 내에 상류산화촉매(15)를 수용하고, 이 상류산화촉매(15)의 상류에서 상류산화통로(14) 내를 향해 가연성가스출구(9)를 개구시킨 것을 특징으로 하는 디젤엔진의 배기장치.
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