JPH0115853Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はパテイキユレイト捕集フイルタケー
スの改良に関し、更に詳しくは、フイルタに捕集
したパテイキユレイトを再燃焼させる際に、排気
ガスがフイルタを通過しないようにして安定な再
燃焼を行なわせるようにしたパテイキユレイト捕
集フイルタケースに関する。

デイーゼル機関の排気ガス中にはパテイキユレ
イト（主成分はカーボン微粒子）が含まれてお
り、これは大気に放出されないように排気ガス中
から取り除かれねばならないものである。

このパテイキユレイトを除去するため、従来は
内燃機関の排気管の途中にセラミツク製等のパテ
イキユレイト捕集フイルタを設けている。ところ
が、排気ガス中のパテイキユレイトの捕集を続け
ると、このフイルタがしだいに目詰りを起こし、
排気ガス圧力が増加して燃費が悪化することにな
る。

そこで、従来のセラミツク製パテイキユレイト
捕集フイルタ等では、パテイキユレイトの捕集の
進行に伴う排気管内の排気ガス圧力の上昇を防止
するため、捕集したパテイキユレイトをフイルタ
内で加熱燃焼させ、フイルタを再生使用するよう
にしている。

しかしながら、従来のパテイキユレイト再燃焼
装置では、排気ガス流中でフイルタに捕集された
パテイキユレイトを再燃焼させていたので、機関
の運転状況により流速が刻々変化するためにパテ
イキユレイトの着火チヤンスが少なく、望みの時
に着火させられないと共に、パテイキユレイトが
継続して安定に燃焼しないという不具合が発生し
ていた。このために、パテイキユレイトの主成分
であるカーボンの未燃焼分によつて背圧上昇が発
生して燃費の悪化、機関出力の低下を引き起こし
機関に損傷を与えたり、フイルタがパテイキユレ
イトの不安定燃焼による再燃焼温度上昇により溶
損したりしていた。

また、再燃焼時にはフイルタ部の発熱によりフ
イルタケース周囲の車体フロアの発火、フイルタ
ケース直下の草木類等の発火等の熱害が発生する
恐れがあつた。

この考案は前記従来のパテイキユレイト再燃焼
装置の有する欠点を解消するためになされたもの
であり、その目的はフイルタが捕集されたパテイ
キユレイトによつて背圧が高まり再燃焼する際の
着火を容易にし、且つ過熱による危険を防止した
手段によつて捕集パテイキユレイトを再燃焼さ
せ、再燃焼による過熱の危険が生じた際には再燃
焼操作を停止することのできるパテイキユレイト
捕集フイルタケースを提供することにある。

前記目的を達成するための本考案のパテイキユ
レイト捕集フイルタケースの構成は、パテイキユ
レイト捕集フイルタを備えたインナケースと、そ
の外周を取巻くアウタケースとに内燃機関の排気
ガスを切換る弁を設け、前記インナケース上流側
に排気ガス通路の外から捕集物の燃焼用空気及び
着火用燃焼ガスを供給する再燃焼手段と、背圧検
出手段と、温度検出手段と、前記背圧が上昇する
と排気ガスを前記アウタケース側に切換え、一定
時間ないし異常温度検出まで前記再燃焼手段を作
動させる制御手段とを備えたことを特徴とするも
のである。

以下図面を用いてこの考案の実施例を説明す
る。

第１図Ａはこの考案のパテイキユレイト捕集フ
イルタケース１の一実施例の断面図である。

この考案ではフイルタケース１をアウタケース
１１とインナケース１２の２つのケースから構成
し、インナケース１２に囲まれたフイルタ収納室
１６にパテイキユレイト捕集フイルタ１０を設置
する。このフイルタ１０にはハニカムタイプのセ
ラミツク製パテイキユレイト捕集フイルタ等を使
用する。

前記アウタケース１１は前記インナケース１２
の外側を包むように形成し、アウタケース１１と
インナケース１２との間に排気通路９を設ける。
そして、このアウタケース１１の排気ガス入口部
１３と排気ガス出口部１４にはフランジ１５を形
成して上流側の排気管７と下流側の排気管８とに
接続し、さらに、前記排気ガス入口部１３には通
路切換弁６を設けて、前記上流側の排気管７がパ
テイキユレイト捕集フイルタ収納室１６または排
気通路９のいずれかに連通するように構成する。
なお、前記インナケース１２は第１図Ｂに示すよ
うにステー１９によりアウタケース１１に支持さ
れている。

また、この考案では以上の構成に加えてフイル
タケース１の外部に再燃焼装置２を設置する。こ
の再燃焼装置２にはその燃焼室１７内に燃料噴射
ノズル２１およびこの燃料噴射ノズル２１から噴
射される燃料に点火するイグナイタ２２を設置す
ると共に、燃焼用空気Ａを供給する空気導入管２
３を接続する。そして、前記燃焼室１７の火炎出
口１８はアウタケース１１を貫通させてインナケ
ース１２によつて形成されているフイルタ収納室
１６のフイルタ１０の上流側に連通させる。

さらに、この考案では前記フイルタ収納室１６
のフイルタ１０の上流側に温度センサ４および圧
力センサ５を設け、これらは共にコントローラ３
に接続する。このコントローラ３には前記イグナ
イタ２２や、燃料噴射ノズル２１に燃料を供給す
る燃料供給管２４に設置された電磁弁２５、およ
び前記切換弁６の切換作動を行なうアクチユエー
タ２６も接続しておき、前記温度センサ４および
圧力センサ５の出力信号によりコントローラ３に
制御されるように構成しておく。

以上のように構成されたこの考案のパテイキユ
レイト捕集フイルタケース１においては、通常は
第１図Ａに示すように切換弁６が排気通路９を遮
閉しているので、排気ガスＧは矢印のようにイン
ナケース１２のフイルタ収納室１６内に収納され
ているパテイキユレイト捕集フイルタ１０を通過
して排気管８に流出する。この間に排気ガスＧ中
のパテイキユレイトは前記フイルタ１０に捕集さ
れることになる。

このパテイキユレイトの捕集が進むと、前記フ
イルタ１０は目詰りを生じ、圧力センサ５に出力
信号が出てこれがコントローラ３に入力される。
するとコントローラ３は切換弁６をアクチユエー
タ２６によつて第２図のように切り換えて排気ガ
スＧをアウタケース１１とインナケース１２とで
囲まれる排気通路９から排気管８に流すようにす
る。そして、前記ノズル２１から燃料を噴射さ
せ、イグナイタ２２に点火する。この時空気Ａは
空気導入管２３から燃焼室１７内に導入されてい
るので、燃料は着火されて火炎Ｈとなつてフイル
タ１０に到達し、フイルタ１０に捕集されたパテ
イキユレイトが再燃焼する。この燃焼は排気ガス
流に左右されないので安定した燃焼となる。

このようにパテイキユレイトが再燃焼するとイ
ンナケース１２は高温になるが、この考案ではイ
ンナケース１２の外側を排気ガスＧが流れている
ので、インナケース１２はこの排気ガスＧにより
熱が奪われ（断熱あるいは熱が持ち去られる）、
アウタケース１１は過熱しない。従つて、アウタ
ケース１１の外側にパテイキユレイトの再燃焼に
よる熱害が発生することがない。

また、万が一フイルタ収納室１６が異常な高温
になつた時は、温度センサ４がこれを検出してコ
ントローラ３に伝え、ノズル２１からの燃料の噴
射は停止されるので安全である。なお、パテイキ
ユレイトの再燃焼は一定時間とし、一定時間経過
後は切換弁６を切り換え、第１図の状態に復帰す
るようにする。

さらに、前記実施例ではインナケース１２の周
囲全面にアウタケース１１を形成して、排気ガス
がインナケース全周部を流れるようにしている
が、アウタケース１１をインナケース１２の上下
面または下面のみに形成するようにしても良いも
のである。

以上説明したように、この考案のパテイキユレ
イト捕集フイルタは、パテイキユレイト捕集フイ
ルタを備えたインナケースと、その外周を取巻く
アウタケースとに内燃機関の排気ガスを切換る弁
を設け、前記インナケース上流側に排気ガス通路
の外から捕集物の燃焼用空気及び着火用燃焼ガス
を供給する再燃焼手段と、背圧検出手段と、温度
検出手段と、前記背圧が上昇すると排気ガスを前
記アウタケース側に切換え、一定時間ないし異常
温度検出まで前記再燃焼手段を作動させる制御手
段とを備える構成にしたので以下の効果を奏する
ことができる。

即ち、再燃焼時には排気ガスの流通を停止する
ので一定条件で捕集されたパテイキユレイトの再
燃焼を行うことができ、前記アウタケースは、前
記再燃焼熱から外部を遮断して燃焼熱による危険
を防止し、前記燃焼手段は排気ガスの流通抵抗を
発生させる危険がなく、しかも再燃焼手段の保
守・整備を容易にし、また前記制御手段は、背圧
によつて作動し、一定時間ないし異常温度によつ
て停止させるようにして熱による危険を防止し、
且つ取扱の簡便を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａはこの考案のパテイキユレイト捕集フ
イルタケースの一実施例の断面図で、排気ガスが
パテイキユレイト捕集フイルタを通過している状
態を示し、同ＢはＡのＸ−Ｘ線における局部断面
図であり、第２図は第１図のフイルタケース内で
パテイキユレイトの再燃焼を行なつている状態を
示す断面図である。 １……フイルタケース、２……再燃焼装置、３
……コントローラ、４……温度センサ、５……圧
力センサ、６……切換弁、７，８……排気管、９
……排気通路、１０……フイルタ、１１……アウ
タケース、１２……インナケース、１６……フイ
ルタ収納室、１７……燃焼室、２１……ノズル、
２２……イグナイタ、２３……空気導入管、２４
……燃料供給管、２６……アクチユエータ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. パテイキユレイト捕集フイルタを備えたインナ
   ケースと、その外周を取巻くアウタケースとに内
   燃機関の排気ガスを切換る弁を設け、インナケー
   ス上流側に排気ガス通路の外から捕集物の燃焼用
   空気及び着火用燃焼ガスを供給する再燃焼手段
   と、背圧検出手段と、温度検出手段と、前記背圧
   が上昇すると排気ガスを前記アウタケース側に切
   換え、一定時間ないし異常温度検出まで前記再燃
   焼手段を作動させる制御手段とを備えたパテイキ
   ユレイト捕集フイルタケース。