JPH04125614U - 排出ガス後処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パティキュレートトラップの再生効率を向上
させるとともに、大気中へ放出されるパティキュレート
の量を抑える。 【構成】 一端側がキャニング容器１２内のパティキュ
レートが吹き落とされるパティキュレート捕集室１９内
へ通じ、他端側がパティキュレートトラップ１６よりも
下流側の排気管に通じる焼却通路孔２２を、その他端側
に進むのに従って内径寸法が小さくなるようにして設け
るとともに、螺旋状に巻回された加熱焼却用ヒータ２５
を焼却通路孔２２の内面に沿って設け、かつキャニング
容器１２内に吹き込まれた高圧エアをパティキュレート
と共に焼却通路２２内で渦巻状に旋回させて下流の排気
管側に向かって流すように構成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、排気中のパティキュレートをパティキュレートトラップにより捕獲 して排気を浄化するとともに、この捕獲したパティキュレートを焼却してパティ キュレートトラップの再生処理を行う排出ガス後処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

ディーゼルエンジンの排気中よりパティキュレートをパティキュレートトラッ プで捕獲し、排気の浄化を行う排出ガス後処理装置が知られている。この排出ガ ス後処理装置では、パティキュレートトラップ上に捕獲されたパティキュレート が順次堆積される。そこで、これを定期的に取り除いて再生する必要がある。こ の再生処理方法としては、下流方向よりパティキュレートトラップに高圧エアを 吹き付けてパティキュレートを吹き落し、これをヒータで加熱焼却するようにし た逆洗式の再生方法が取られている。

【０００３】 図１１はこの逆洗式の再生方式を用いた排出ガス後処理装置の一例を概略的に 示す原理説明図で、図１２（ａ），（ｂ）は図１１に示す排出ガス後処理装置の パティキュレート捕獲説明図および再生処理説明図である。 図１１および図１２において、この排出ガス後処理装置は、キャニング容器１ を排気路２の途中に設け、このキャニング容器１内を排気が通るときに、このキ ャニング容器１内のパティキュレートトラップ３で排気中のパティキュレートを 捕獲し、排気を浄化している。 その上記キャニング容器１の中央には、ブロック状をした上記パティキュレー トトラップ３が複数配設されている。また、この各パティキュレートトラップ３ には、縦向き溝４と、この縦向き溝４より連続して直角方向に延びる横向き溝５ が上下方向に積み重ねられた状態で複数平行に形成されている。そして、縦向き 溝４に流入した排気が横向き溝５内を通って下流側排気管８へ流れ、その間にパ ティキュレートが横向き溝５内のフィルタ壁６に付着するように作用する（図１ ２（ａ）参照）。 また、パティキュレートトラップ３の上方には排気の流入室が配設されている とともに、その下方にはヒータ７が配設されており、さらにキャニング容器１の 排気路下流側より延出する下流側排気管８内にはその中央に逆洗ノズル９が配設 されている。

【０００４】 次に、この逆洗式排出ガス後処理装置でパティキュレートトラップ３を再生処 理する場合の動作を説明する。 この場合は、まず下流側排気管８内の逆洗ノズル９よりキャニング容器１内に 向けて高圧エアを適時吹き出させ、この高圧エアを横向き溝５の出口側に所定時 間の間吹き付ける。すると、この高圧エアの風圧でフィルタ壁６上のパティキュ レートが縦向き溝４内に吹き飛ばされる（図１２（ｂ）参照）。また、この縦向 き溝４内に吹き飛ばされたパティキュレートは、自重により縦向き溝４内を通っ て落下し、キャニング容器１のヒータ７が配設されている底壁上に堆積する。そ の後、高圧エアの吹き出しが止められるとともに、ヒータ７により直接加熱焼却 され、その焼却後のガスがパティキュレートトラップ３内あるいはバイパス路を 通って直接下流側排気管８内に排出されて、このパティキュレートトラップ３の 再生処理が行われる。なお、ここでの高圧エアは、車載のエアタンクより供給さ れており、またこのエアタンクには機関により駆動されるエアコンプレッサより 高圧エアが適時に供給されるように構成されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述した従来の逆洗式排出ガス後処理装置では、キャニング容 器１における底面上のヒータ７で、このヒータ７上に堆積したパティキュレート を加熱焼却し、焼却後のガスを再びパティキュレートトラップ３内あるいはバイ パス通路を通して大気中に放出するようにしている。 したがって、ヒータ７の温度が低い場合や、ヒータ７とパティキュレートとの 接触が悪いときは再び未燃のままのパティキュレートがパティキュレートトラッ プ３内に侵入され、パティキュレートトラップを汚して再生効率を悪くしている 場合や、未燃のまま大気中に放出される場合などの問題点があった。

【０００６】 本考案は、上記問題点に鑑みてなされてものであり、その目的はパティキュレ ートトラップの再生効率を向上させるとともに、大気中へ放出されるパティキュ レートの量を抑えることができる構造にした逆洗式の排出ガス後処理装置を提供 することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため本考案は、排気中のパティキュレートを捕獲するパテ ィキュレートトラップが設けられたキャニング容器内に高圧エアを吹き込んで前 記パティキュレートトラップ上より前記パティキュレートを吹き落とし、この吹 き落とされたパティキュレートを加熱焼却して前記パティキュレートトラップを 再生処理するものであって、一端側が前記キャニング容器内の前記パティキュレ ートが吹き落とされる位置に対応した部分に開口され、他端側が前記パティキュ レートトラップの下流側に通じる焼却通路孔を前記他端側に進むのに従って内径 寸法が小さくなるようにして設けるとともに、螺旋状に巻回された加熱焼却用ヒ ータを前記焼却通路孔の内面に沿って設け、かつ前記キャニング容器内に吹き込 まれた前記高圧エアを前記パティキュレートと共に前記焼却通路内を下流側へ向 かって流すよう構成したものである。

【０００８】

【作用】

この構成によれば、キャニング容器内でパティキュレートトラップより吹き落 とされたパティキュレートは、パティキュレートトラップを再び通らずに焼却通 路孔内を通って下流側へ流される。したがって、吹き落とされて処理された後に おける未燃のパティキュレートが再びパティキュレートトラップ内に戻ることが なくなる。 また、焼却通路孔内には螺旋状に巻回された加熱焼却用ヒータが設けられてい るので、パティキュレートが高圧エアと共に焼却通路孔内を通るときに、この加 熱焼却用ヒータの螺旋形状によって渦巻状に旋回されながら先細状の他端側に向 かって流され、このとき質量を持つパティキレートが外側に飛ばされて加熱焼却 用ヒータに接触し易くなる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の実施例について図面を用いて詳細に説明する。 図３乃至図６は、本考案の一実施例としての排出ガス後処理装置の全体構成を 示すものである。 図３乃至図６において、この排出ガス後処理装置１０は、逆洗式の排出ガス後 処理装置であり、排気路１１の途中に内部にパティキュレートトラップ１６（図 ７参照）を収容したキャニング容器１２が設けられている。

【００１０】 上記キャニング容器１２の内部構造は、図７で概略的に示すように、隔壁１３ で左室１４ａと右室１４ｂの２つの室に区切られている。また、各室１４ａ，１ ４ｂの入口（上流）側は、図示せぬ開閉弁をそれぞれ介して同じ排気路１１に通 じ、出口（下流）側はそれぞれ異なる下流側排気管１５ａ，１５ｂに接続されて いる。さらに、各室１４ａ，１４ｂ内には、図１１および図１２で説明したもの と同様のパティキュレートトラップ１６を装着しているとともに、各下流側排気 管１５ａ，１５ｂ内にはそれぞれ各パティキュレートトラップ１６の横向き溝１ ６１の出口側に対向して逆洗ノズル１７ａ，１７ｂが配設されている。なお、こ の逆洗ノズル１７ａ，１７ｂは、電磁弁１８を介して交互に開閉操作され、開動 作時には図示せぬエアコンプレッサより高圧エアが適時に供給される。加えて、 キャリング容器１２内には、各パティキュレートトラップ１６の下流に対応して パティキュレート捕集室１９（図１参照）が設けられており、各室１４ａ，１４ ｂ内より落下されたパティキュレートを受け止め、さらにこのパティキュレート 捕集室１９の後側下部に形成された開口２０側に向かって導くことができる状態 で形成されている。また、キャリング容器１２の下側には、この開口２０に対応 してヒータユニット２１が取り付けられている。

【００１１】 ヒータユニット２１は、内部に焼却通路孔２２を有している。そして、この焼 却通路孔２２の一端（上流側）は開口２０に連通し、他端（下流側）は排出パイ プ２３および電磁弁２４を介して下流側排気管１５ａ，１５ｂの下流側に連通さ れた状態で配設されている。また、この焼却通路孔２２内には、螺旋状に巻回さ れた加熱焼却用ヒータ２５が、焼却通路孔２２内の両端方向、すなわち開口２０ 側から排出パイプ２３側に向かって、この焼却通路孔２２の内面に沿って配設さ れている。

【００１２】 さらに詳述すると、焼却通路孔２２は、排出パイプ２３側の他端に進むのに従 って内径寸法が小さくなるようにして形成されており、その内面の下側はヒータ ユニット２１の底面２１ａと略平行となるように設定してある。これに対して、 加熱焼却用ヒータ２５の巻回形状も焼却通路孔２２内の形状に合わせて、排出パ イプ２３側の他端に進むのに従って小径寸法となるように形成されており、また 小径側（２５ａ）に行くのに従ってその巻回密度が大径側（２５ｂ）よりも増す ようにして形成されている。そして、この加熱焼却用ヒータ２５の巻回形状によ って開口２０側から流入されたエアが渦巻状に旋回されて広がる作用を持ちつつ 、かつ先細形状ですぼめられて圧縮しながら排出パイプ２３側へ流される状態に なっている。なお、ここでの加熱焼却用ヒータ２５は、シースヒータで、図１０ に概略構造を示すように、パイプ状をしたステンレス製のシース２７内にニクロ ム線２８を嵌挿し、その隙間に絶縁性確保のための二酸化マグネシウム２９を充 填してなる。そして、接続端子３０ａ，３０ｂ間に図示せぬスイッチを介してバ ッテリ３１を接続させ、通電させると加熱される状態になっている。

【００１３】 次に、この逆洗式の排出ガス後処理装置の動作を説明する。 この排出ガス後処理装置では、図示せぬ圧力センサが各室１４ａ，１４ｂの前 後に設けられ、パティキュレートトラップ１６の前後の情報が常に監視されてい る。また、再生処理を行っていない場合は、各室１４ａ，１４ｂの図示せぬ各入 口弁は開放されている。同時に、電磁弁２４で排出パイプ２３が閉じられ、加え て電磁弁１８で逆洗ノズル１７ａ，１７ｂが閉じられ高圧エアの吹き出しが止め られているとともに、加熱焼却用ヒータ２５への通電も断たれている。よって、 図示せぬエンジンからの排気は、キャニング容器３内の各室１４ａ，１４ｂを通 って、それぞれ下流側排気管１５ａ，１５ｂより大気中へ放出される。また、各 室１４ａ，１４ｂ内を通るときには、各パティキュレートトラップ１６の横向き 溝１６１内の図示せぬフィルタ壁にパティキュレートが付着し、排気の浄化がな される。

【００１４】 一方、センサによりパティキュレートトラップ１６内におけるパティキュレー トの堆積量が所定値を上回ったと判断されると、一方の室１４ａ（または１４ｂ ）の入口弁が閉じられるとともに、電磁弁２４で排出パイプ２３が開放され、焼 却通路孔２３が排出パイプ２３を介して下流側排気管１５ａ（または１５ｂ）と 連通される。同時に、加熱焼却用ヒータ２５への通電がなされ、この加熱焼却用 ヒータ２５が加熱されるとともに、電磁弁１８が開操作されて逆洗ノズル１７ａ （または１７ｂ）から高圧エアが室１４ａ内のパティキュレートトラップ１６の 横向き溝１６１の出口に向かって吹き出す。すると、この高圧エアの風圧で、横 向き溝１６１内におけるフィルタ壁上のパティキュレートが縦向き溝１６２内に 吹き飛ばされ、さらに高圧エアと共に縦向き溝１６２の下方へ運ばれ、パティキ ュレート捕集室１９を通って焼却通路孔２２内に吹き込まれる。また、高圧エア と共に焼却通路孔２２内へ流入されたパティキュレートは、加熱焼却用ヒータ２ ５の螺旋形状によって渦巻状に旋回されている高圧エアの流れに乗り、このとき 質量を持つパティキュレートが外側へ飛ばされ、かつ序々に流れ全体がすぼめら れながら加熱焼却用ヒータ２５と接触し易くなる状態にされて焼却通路孔２２内 を流れる。そして、このとき加熱された加熱焼却用ヒータ２５にパティキュレー トが接触して燃焼し、ガス化され、高圧エアと共に大気中側へ放出される。 なお、この一方の室１５ａ（または１５ｂ）内の再生処理が行われている間、 エンジンからの排気は他方の室１５ｂ（または１５ａ）内を通って下流側排気管 １５ｂ（または１５ａ）に流れて浄化処理されることになる。また、一方の室１ ５ａ（または１５ｂ）内におけるパティキュレートトラップ１６の再生処理が終 わったら、この一方の室１５ａ（または１５ｂ）側にエンジンの排気を流し、他 方の室１５ｂ（または１５ａ）内におけるパティキュレートトラップ１６の再生 処理が同様にして行われる。さらに、両室１５ａ，１５ｂ内におけるパティキュ レートトラップの再生処理が終わったら両方の室１５ａ，１５ｂにエンジンの排 気をそれぞれ流し、この両室１５ａ，１５ｂ内のパティキュレートトラップ１６ で浄化する。よって、この動作を順次繰り返すことによって、常にパティキュレ ートを取り除いた排気を大気中へ放出することができる。

【００１５】 したがって、上記実施例によれば、キャニング容器１２内でパティキュレート トラップ１６より吹き落とされたパティキュレートは、パティキュレートトラッ プ１６を再び通らずに焼却通路孔２２内を通って下流側排気管１５ａ，１５ｂへ 流されるので、吹き落とされて処理された後における未燃のパティキュレートが 再びパティキュレートトラップ１６内に戻ることがなくなる。これにより、パテ ィキュレートトラップ１６の再生の効率化が図れる。 また、焼却通路孔２２内には螺旋状に巻回された加熱焼却用ヒータ２５が設け られているので、焼却通路孔２２内を高圧エアと共に通るパティキュレートは、 焼却通路孔２２内で渦巻状に旋回されて外側に飛ばされながら先細状の他端側に 向かって流され、このとき加熱焼却用ヒータ２５に接触しほぼ完全に加熱焼却さ れ。これにより、未燃のパティキュレートが大気中に放出されるのを無くすこと ができる。

【００１６】 なお、本考案は上記実施例により説明したが、勿論この実施例の構造に限定さ れるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲で色々と設計の変更を施して も差し支えないものである。例えば上記実施例では、焼却通路孔２２の内面の下 側をヒータユニット２１の底面２１ａと略平行となるようにして設定した構造の ものを開示したが、これは図９および図１０に示すように、排出パイプ２３側に 進むのに従って序々に狭まるようにした略正円錐形の孔として形成しても良いも のである。また、キャリング容器１２内を２つの室１４ａ，１４ｂに分けた構造 を開示したが、一つの室で形成しても良いものである。さらに、加熱焼却用ヒー タ２５としてシースヒータを使用した構造を開示したが、螺旋状に巻回形成した ものであれば、シースヒータでなくても良いものである。

【００１７】

【考案の効果】

以上説明したとおり、本考案に係る排出ガス後処理装置によれば、キャニング 容器内でパティキュレートトラップより吹き落とされたパティキュレートは、パ ティキュレートトラップを再び通らずに焼却通路孔内を通って下流側へ流される ので、吹き落とされて処理された後における未燃のパティキュレートが再びパテ ィキュレートトラップ内に戻されて捕獲されることもなくなり、パティキュレー トトラップの再生効率を向上させることができる。 また、焼却通路孔内でパティキュレートが、高圧エアと共に加熱焼却用ヒータ の螺旋形状によって渦巻状に旋回するように撹拌されながら先細状の他端側に向 かって流され、このとき質量を持つパティキュレートが外側に飛ばされて加熱焼 却用ヒータに接触し確実に加熱焼却されるので、未燃のパティキュレートが大気 中に放出されるのを無くすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例としての排出ガス後処理装置
の要部拡大断面図である。

【図２】図２のＡ−Ａ線に沿う縦断側面図である。

【図３】図１の同上排出ガス後処理装置の全体構成を示
す正面図である。

【図４】図３に示す同上排出ガス後処理装置の背面図で
ある。

【図５】図３に示す同上排出ガス後処理装置の上面図で
ある。

【図６】図３に示す同上排出ガス後処理装置の側面図で
ある。

【図７】図３に示す同上排出ガス後処理装置の要部概略
水平断面図である。

【図８】シースヒータの一例を概略的に示す断面図であ
る。

【図９】本考案の排出ガス後処理装置におけるヒータユ
ニットの一変形例を示す要部断面図である。

【図１０】図９のＢ−Ｂ線に沿う縦断側面図である。

【図１１】従来の排出ガス後処理装置の一例を一部破断
して概略的に示す原理説明図である。

【図１２】図１１に示した同上排出ガス後処理装置のパ
ティキュレート捕獲説明および再生処理説明をするため
の図である。

【符号の説明】

１０ 排出ガス後処理装置 １１ 排気路 １２ キャニング容器 １５ａ 下流側排気管 １５ｂ 下流側排気管 １６ パティキュレートトラップ １７ 逆洗ノズル １９ パティキュレート捕集室 ２１ ヒータユニット ２２ 焼却通路孔 ２５ 加熱焼却用ヒータ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】排気中のパティキュレートを捕獲するパテ
   ィキュレートトラップが設けられたキャニング容器内に
   高圧エアを吹き込んで前記パティキュレートトラップ上
   より前記パティキュレートを吹き落とし、この吹き落と
   されたパティキュレートを加熱焼却して前記パティキュ
   レートトラップを再生処理する排出ガス後処理装置にお
   いて、一端側が前記キャニング容器内の前記パティキュ
   レートが吹き落とされる位置に対応した部分に開口さ
   れ、他端側が前記パティキュレートトラップの下流側に
   通じる焼却通路孔を前記他端側に進むのに従って内径寸
   法が小さくなるようにして設けるとともに、螺旋状に巻
   回された加熱焼却用ヒータを前記焼却通路孔の内面に沿
   って設け、かつ前記キャニング容器内に吹き込まれた前
   記高圧エアを前記パティキュレートと共に前記焼却通路
   内を下流側へ向かって流すよう構成されたことを特徴と
   する排出ガス後処理装置。