JPH04171212A

JPH04171212A - 作業機塔載用ディーゼルエンジンのパティキュレートトラップ

Info

Publication number: JPH04171212A
Application number: JP2297790A
Authority: JP
Inventors: Yosuke Morimoto; 洋介森本
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 1990-11-01
Filing date: 1990-11-01
Publication date: 1992-06-18
Anticipated expiration: 2012-04-02
Also published as: JP2596469B2

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）本発明は、ディーゼルエンジンの排気ガス排出路に装着
されるパティキュレートトラップに関する。

（従来技術）エンジンから排出される排気ガスにはカーボンか微粒子
の状態で混入しており、火の粉となって排出されること
がある。そして、この現象はディーゼルエンジンにより
顕著にあられれる。そこで、従来、エンジンの排気ガス
排出路にパティキュレートトラップを装着して、排気ガ
ス中に混入しているカーボン微粒子を捕捉してカーボン
微粒子が大気中に放出されないようにする技術が提案さ
れている。

そして、従来のパティキュレートトラップは、長時間連
続運転するトラック用として開発されたものであって、
カーボン微粒子で目詰まりしたパティキュレートトラッ
プを走行中に再生しなければならないという条件があっ
た。このため、従来のパティキュレートトラップでは、
フィルタエレメントをセラミックスで形成するとともに
、ケーシング内にフィルタエレメント再生用のヒータあ
るいはバーナを配置し、フィルタエレメントの前後での
排気ガス圧力の差圧を検出してフィルタエレメントの目
詰まりを検知し、ヒータあるいはバーナを作動させてフ
ィルタエレメントに捕捉されたカーホン微粒子を燃焼さ
せて、フィルタエレメントの再生を行う構成になってい
た。

（解決しようとする課題）ところが、従来のパティキュレートトラップは、先に述
べたように、走行中にフィルタエレメントの再生作業を
行わなければならないことから、カーボン微粒子の燃焼
温度の管理や、再生作業開始時期の判断、再生作業終了
時期の判断等の制御を自動的に行わなければならず、そ
のために、ヒータあるいはバーナといった再生用熱源や
各種センサー、送風機、及び再生作業の開始時期や終了
時期を制御するための制御装置を必要とし、コスト高と
なるだけでなく、設置スペースを大きく要し、また重量
も重くなるという問題があった。

と（に、トラクタ等の一般農業用作業機や建設作業機で
は、１日当たりの作業時間が短く、夜間等には基地に戻
るものであることから、走行中に再生作業を行う必要は
ないため、従来のパティキュレートトラップを通常の作
業機に搭載することコストの面からも適しておらず、作
業機用に適したパティキュレートトラップの開発が求め
られるが、従来、作業機に適したパティキュレートトラ
ップはなかった。

本発明は、このような点に着目してなされたもので、簡
単な構造で作業機搭載エンジンに適したパティキュレー
トトラップを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために本発明は、内部にセラミック
ス製のフィルタエレメントを収容したケーシングの排気
ガス導入部を作業機搭載用エンジンの排気口に連通させ
るとともに、排気ガス導入部を分岐させてその通風用開
口部を開口し、この通風用開口部を開閉可能な蓋体で密
封したことを特徴としている。

（作　　用）本発明では、内部にセラミックス製のフィルタエレメン
トを収容したケーシングの排気ガス導入部を作業機搭載
用エンジンの排気口に連通させるとともに、排気ガス導
入部を分岐させてその通風用開口部を開口し、この通風
用開口部を開閉可能な蓋体で密封しているので、作業機
が基地に戻ったのちの休止期間内に、通風用開口部の蓋
体を取り除き、この通風用開口部あるいは排気ガス導出
側に熱風発生器を装着して、熱風発生器からの熱風をケ
ーシング内に吹き込むことにより、その熱風でフィルタ
エレメントに捕捉されているカーボン微粒子を自燃させ
てフィルタエレメントを再生する。

（実施例）図面は本発明の実施例を示し、第１図は要部の縦断面図
、第２図は本発明にかかるパティキュレートトラップの
使用例を示すトラクタの要部構成図である。

このパティキュレートトラップ（１）はトラクタ（２）
に搭載されているディーゼルエンジン（Ｅ）の排気ガス
導出路（３）中に装着されるものであり、消音機能を合
わせもつマフラ兼用パティキュレートトラップとして構
成しである。

このパティキュレートトラップ（１）はケーシング（４
）内にセラミックス製のフィルタエレメント（５）と消
音機構（６）とを収容してあり、ケーシング（４）から
導出した排気導入管（７）はＴ字管で構成してあり、Ｔ
字管の脚部となる分岐管（７ａ）をエンジン（Ｅ）の排
気マニホールド（８）に連通接続するとともに、Ｔ字管
の直管部分（７ｂ）を通風開口部（９）として形成し、
この通風開口部（９）を板状フランジ（１０）で開閉可
能に密封閉塞している。

図中符号（１１）はケーシング（４）から導出した排気
導出管である。

上述のように構成したパティキュレートトラップ（１）
は、通常の作業時には板状フランジ（１０）で通風開口
部（９）を封止した状態で使用される。したがってエン
ジン（Ｅ）の排気マニホールド（８）から排出された排
気ガスは排気導入管（７）からケーシング（４）内に流
入し、フィルタエレメント（５）を通過する間に、排気
ガス中に混入しているカーボン微粒子かフィルタエレメ
ント（５）で捕捉される。そして、カーボン微粒子を除
去した排気カスは消音機構（６）を通って排気導出管（
１１）から外部に放出されることになる。

そして、１日の仕事を終えて基地に戻って来ると、第３
図に示すように、排気導入管（７）に形成した通風開口
部（９）を閉塞している板状フランジ（１１）を取除い
て通風開口部（９）を開放し、この通風開口部（９）に
商用電源で作動するヒータ（１３）と送風ファン（１４
）とを備えてなる熱風発生器（１５）の送風案内管（１
６）を排気導入管（７）の直管部分（７ｂ）に、分岐管
（７ａ）部分と直管部分（７ｂ）部分との分岐個所を越
える状態で挿入し、熱風発生器（１５）から供給される
高温熱風でフィルタエレメント（５）に捕捉されている
カーボン微粒子を燃焼させてフィルタエレメント（５）
を再生させる。このとき、分岐管（７ａ）部分の直管（
７ｂ）部分への連通部は熱風発生器（１５）の送風案内
管（１６）で閉塞されていることから熱風発生器（１５
）からの高温熱風がエンジン側に流れ込むことはない。

第４図は、本発明の変形例を示し、これは、排気導入管
（７）の分岐管（７ａ）部分と排気マニホールド（８）
とを流路開閉弁（１７）を介して連通接続し、フィルタ
エレメント（５）の再生作業時にこ、の流路開閉弁（１
７）を閉弁作動させて、パティキュレートトラップ（１
）とエンジン（Ｅ）との連通を遮断した状態で、排気導
入管（７）の直管部分（７ｂ）の通風開口部（９）を開
放するとともに、排気導出管（１１）に熱風発生器（１
５）を装着してフィルタエレメント（５）を再生するよ
うにしたものである。この場合、カーボン微粒子か燃焼
することによる燃焼廃ガスは通風開口部（９）から大気
に放出されることになる。

第５図は、さらに別の実施例を示し、これは、排気導入
管（７）の分岐管（７ａ）部分と排気マニホールド（８
）とを流路開閉弁（１７）を介して連通接続するととも
に、排気導出管（１１）にも流路開閉弁く１８）を配置
し、フィルタニレメン１−（７）の排気導出側でのケー
シング（４）に再生時熱風吹き込み口（１９）を形成し
、フィルタエレメント（５）の再生作業時に両流路開閉
弁（１７）（１８）を閉弁作動させて、パティキュレー
トトラップ（１）とエンジン（Ｅ）との連通、及び排気
導出管（１１）の連通を遮断した状態で、排気導入管（
７）の直管部分（７ｂ）の通風開口部（９）を開放し、
再生時熱風吹き込み口（１９）に熱風発生器（１５）を
装着してフィルタエレメント（５）を再生するようにし
たものである。なお、再生時熱風吹き込み口（１９）は
再生作業時以外はプラグ等の閉塞手段で密封閉止しであ
る。

なお、上記実施例では、パティキュレートトラップに消
音機能を持たせた兼用型で説明したが、専用のパティキ
ュレートトラップに適用することができることはいうま
でもない。

（効　　果）本発明は、内部にセラミックス製のフィルタエレメント
を収容したケーシングの排気ガス導入部を作業機搭載用
エンジンの排気口に連通させるとともに、排気ガス導入
部を分岐させてその通風用開口部を開口し、この通風用
開口部を開閉可能な蓋体で密封しているので、作業機か
基地に戻ったのちの休止期間内に、通風用開口部の蓋体
を取り除き、この通風用開口部あるいは排気ガス導出側
に熱風発生器を装着して、熱風発生器からの熱風をケー
シングないに吹き込むことにより、その熱風でフィルタ
エレメントに捕捉されているカーボン微粒子を自燃させ
てフィルタエレメントを再生することができる。これに
より、パティキュレートトラップ自体には熱源も再生時
期を検知するための検知手段も、カーボン微粒子を自燃
させるための空気供給手段（送風機）も、再生作業を制
御するための制御手段も装着しなくてもよいから、パテ
ィキュレートトラップの構造が簡略化されるうえ、重量
的にも容積的にも小型で軽量のパティキュレートトラッ
プを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はパティキュレー
トトラップの縦断面図、第２図は本発明にかかるパティ
キュレートトラップの使用例を示すトラクタの要部構成
図、第３図はバティキコレ−トドラップの再生状態を示
す縦断面図、第４図及び第５図はそれぞれ本発明の変形
例を示す概略構成図である。Ｅ・・・デイ−セルエンジン、■・・パティキュレート
トラップ、３・・・排気ガス排出路、４・・・ケーシン
グ、５・・・フィルタエレメント、７・・・排気ガス導
入部、８・・・エンジンの排気口、９・・・通風用開口
部、１０・・・蓋体。特許出願人　　株式会社り　ポ　タ第４図第２図第１図

Claims

【特許請求の範囲】１、ディーゼルエンジン（Ｅ）の排気ガス排出路（３）
に配置されるパティキュレートトラップであって、内部にセラミックス製のフィルタエレメント（５）を収
容したケーシング（４）の排気ガス導入部（７）を作業
機搭載用エンジン（Ｅ）の排気口（８）に連通させると
ともに、排気ガス導入部（７）を分岐させてその通風用
開口部（９）を開口し、この通風用開口部（９）を開閉
可能な蓋体（１０）で密封したことを特徴とする作業機
搭載用ディーゼルエンジンのパティキュレートトラップ
。