JPH0422018Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はデイーゼルエンジンの排気ガス浄化装
置に係り、より詳しくは、フイルタ再生可能なデ
イーゼル排気固形微粒子捕集装置の再生時期検知
用の背圧測定装置の背圧導入用口金の構造に関す
る。

〔従来の技術〕

デイーゼルエンジンの排気ガスに含まれる排気
黒煙微粒子のような固形微粒子状排出物（パテイ
キユレート）を捕集してデイーゼル排気ガスを浄
化するための排気ガス浄化装置は従来よりよく知
られている。かかる浄化装置は、通常、セラミツ
ク等の耐熱性多孔質フイルタを用いた捕集器（ト
ラツパー）で構成されている。第４図を参照して
従来の排気固形微粒子捕集器の一例を説明する
に、３０はデイーゼルエンジン、３２は排気マニ
ホルド、１および１′は排気管、３８は捕集器で
ある。捕集器３８のハウジング４０内にはフイル
タ４２が収蔵してある。

捕集器の使用に伴い捕集された固形微粒子がフ
イルタ内に蓄積するとフイルタの目詰りにより通
気抵抗が増大すると共に捕集効率が低下するの
で、フイルタは適当な時期または定期的に再生し
なければならない。デイーゼル排気の固形微粒子
はカーボンを主成分としており従つて可燃性であ
るから、フイルタ内に蓄積した固形微粒子の一部
に点火して順次にフイルタ全域にわたつて延焼さ
せて行けばフイルタを再生することが可能であ
る。フイルタの再生方法には種々のものが知られ
ているが、第４図の従来例では、フイルタ４２の
上流側端面に接触または近接して電熱ヒータ４４
を設け、制御回路６４により適当な時期にリレー
４８を閉成して一定時間ヒータ４４に通電してこ
れを加熱することによりフイルタ中の固形微粒子
に点火するようになつている。

フイルタの再生時期を決定するには、フイルタ
の目詰りの状態を把握する必要があり、このため
に、排気ガスの背圧の検出が行われている。例え
ば、第４図の例では、排気管１に背圧検出用ポー
ト４５を穿孔し、背圧伝達管４７により背圧を背
圧センサ４９に導き、該センサに内蔵された圧電
式抵抗素子またはストレーンゲージにより背圧値
を電流値に変換し、これを制御回路４６で設定値
と比較することにより再生時期を検出している。
検出用ポート４５には一般に排気背圧を取入れる
ための導入用口金が取付けられ、この口金に背圧
伝達管が接続される。

排気ガスの背圧を検出することによりフイルタ
再生時期を決定するこの方法においては、排気管
に穿設した背圧検出用ポートに取り付ける背圧導
入用口金の構造は極めて重要な意義を有する。即
ち、長期間の使用中に排気ガス中の固形微粒子や
腐蝕性の凝縮成分が背圧センサの抵抗素子に作用
して素子の性能を劣化させるおそれがある。ま
た、固形微粒子や凝縮液は検出用ポートや背圧伝
達管路の内壁面にも付着し、その付着量が多くな
ると終にはポートや管路が詰つてしまつて背圧セ
ンサに正確な圧力を伝えなくなり、背圧センサの
信頼性を著しく損なうからである。従つて、背圧
導入用口金は、一方において排気ガス圧力をスム
ーズに伝達し得るものであると共に、他方におい
て排気ガス中の固形微粒子や凝縮性成分を完全に
遮断し得るものでなければならない。

第５図は従来のヒータ内蔵式の背圧測定装置の
一例を示すものである。（実開昭61−29009号公報
参照）第５図において、ヒータ５１は、円筒状の
セラミツクヒータから構成され、その中心部から
排気管１の圧力が導入される。５３は発熱部を示
している。５４はヒータ５１の保護カバーであ
る。ヒータ５１に接続されたプラス端子５９は、
圧力取出兼ヒータ電極６０に一旦取付けられ、再
びコネクタ６１，６２で取り出される。一方、マ
イナス端子は、ヒータハウジング部、金属リング
６３を介して、保護カバー５４、フランジ５４ａ
から排気管１にアースされている。６７，６８
は、絶縁および気密用のシリコン等の耐熱性ゴム
パツキンである。

上記の背圧検出用ポートはエンジン等の振動の
影響でプラス端子５９の断線及び溶接部のはずれ
が生じやすくまたシリコンラバー６７，６８等が
熱劣化してくると、プラス電極である内管（イン
ナパイプ）７０が振動でアースレベルである外筒
（リヤカバー）７１に接触しシヨートする場合が
ある。

上記の欠点を解消するために次のような背圧検
出用ポートが提案された。（実願昭61−037467号
参照）。第６図、第７図に該提案による一実施例
を示す。第７図は該提案に係る背圧測定装置の背
圧ポート構造の全体外観図を示すもので、外観上
は第５図のものと同様である。

第６図は第７図のＡ部の内部構造の拡大図であ
る。本考案の最も大きな特徴は内管（インナパイ
プ）８０の下部をセラミツクスペーサ８１により
保持したことにある。即ち、内管８０は円筒状の
セラミツクスペーサ８１を介して外筒（リヤカバ
ー）８２内に固定保持される。

セラミツクスペーサ８１に形成した凹溝８３は
ヒータ９０の端子取出突起９１に対応する孔８４
となつて延びる。内管８０には、セラミツクスペ
ーサ８１と干渉しない位置に切り欠８５が設けら
れており、ヒータ９０のプラス端子９２はここか
ら一旦外に取り出され、内管８０に溶接される。
この時、プラス端子９２は延び方向に多少ゆとり
をもたせておく。セラミツクスペーサ８１の上部
に気密用シリコンラバー８６が取り付けられる。

一方、リード線９３をリード線保持用シリコン
ラバー８７に通してからリードコネクタ９４に圧
着する。これを内管８０にプラス側リード線とし
て溶接により取り付け、外筒８２を全体にかぶせ
て取りつけてある。

〔考案が解決しようとする問題点〕

１ 内管８０は金属性であり直接バツテリー電圧
（12〜24V）が加わつているため他の部品との
接触によりシヨートする可能性があり危険であ
る。

２ リード線９２は排気ガスに直接さらされ劣化
しやすく、また接点などのハガレも生じやす
い。

３ 内管８０の保持を行つているシリコンラバー
８６の熱劣化等による気密もれのおそれがあ
る。

等の問題点がある。

本考案は上記の問題点を解消し、絶縁不良、気
密もれ等を防止するとともに振動等に対しても充
分な強度を有する簡易軽量な背圧ポート構造を提
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〕

上記の問題点を解決するために、本考案におい
ては、背圧測定装置の背圧検出用ポートにおい
て、該背圧ポートを貫通して排気通路を形成し、
該排気通路は入口側の口金部から一定の長さで配
設された円筒形のセラミツクヒータと、これに続
いて前記ヒータの末端と接合して配設されている
金属製の円筒状の内管とで構成され、ガラス又は
セラミツク等の絶縁性硬質材料をスペーサとして
背圧ポート内に充填して前記内管とヒータとの接
合部ならびにヒータのリード線をガラスシールで
覆うことで気密性及び絶縁性を保持するように構
成された背圧ポートを提供する。

〔作用〕

上記構成による背圧ポート内に、排気管より排
気ガスの背圧を導入した場合には、背圧ポート内
の排気通路はヒータと内管との接合部は密着しさ
らにガラスシールにより、気密は確実に保持され
正しい背圧をセンサに送ることができる。また、
ヒータのリード線も同様のスペーサで囲まれてい
るために排気ガスに触れて劣化し漏電するおそれ
がなくまた、スペーサもシリコンラバーと異り、
長期間の間に変質、変形等をして背圧ポートの性
能を低下させることもない。

〔実施例〕

本考案による一実施例を第１図、第２図を参照
して説明する。

図示の背圧ポートは、排気管１内を流れる排気
ガスＧを導入するための口金部３と、導入排気ガ
スを排気管の外部に導き前記センサ４９（第４
図）に連通する外筒（金属製保護カバー）４と、
前記口金部３と外筒４とを保持して排気管に取り
付けているハウジング５とから成り、排気導入通
路２内にセラミツクで形成された円筒状のヒータ
６を設けている。

セラミツクヒータ６の外側からアース電極１０
とプラス電極１１とが取り出されている。アース
電極１０は保持金具１２と接合し、更に金属ハウ
ジング５、排気管１を経由して接地されている。
プラス電極１１はアース電極１０よりも上方で取
り出され、保持金具１２とは絶縁されている。プ
ラス電極からは金属リード線１３がとり出され、
これは保持金具１２と接触しないようセラミツク
シート１４が保持金具１２の上にのせられてい
る。またセラミツクヒータ６のセンサ４９側にあ
る非発熱部の開口部６ａは段差が設けられメタラ
イズされており、この部分に前記外筒４内に納め
された金属製の内管（インナパイプ）９の排気管
１側の開口部９ａが接合されている。以上のもの
を組み付けた状態をヒータアツシと称する。

金属ハウジング５の中には口金部３の保護カバ
ー８の上部８ａが挿入され、保持金具１２によつ
て前記ヒータアツシと共に金属ハウジング５内で
保持され、さらに、タルク１６を介して外筒４が
組み付けられており、この状態でリングスペーサ
１７を介して金属ハウジング５がかしめられて全
体の固定と排気ガスの気密をはかつている。

前記セラミツクシート１４の上部には絶縁用セ
ラミツクホルダ１５が挿入され、リード線１３が
外筒４と接触しないように固定し、さらにその上
部の内管９とヒータ６の接合部の周囲にはガラス
シール１８をほどこして該接合部の気密の確保
と、リード線１３の固定を更に確実に行ない、リ
ード線１３はその上方で接続金具１９，２０を介
して背圧ポートの外部の電源と導通しているリー
ド線２１と接続し、その周囲に絶縁用セラミツク
ホルダ２２を挿入してリード線２１の引つぱりに
対する抜け防止と外筒４と内管９との絶縁をはか
つている。セラミツクホルダ２２の上部に固定用
ゴムパツキン２３が挿入され、その周囲の外筒４
がかしめられている。

上記の構成により、ヒータのプラス端子とリー
ド線の位置が確実に固定されたので、他の部品と
の接触による短絡の危険性がなくなり、また、リ
ード線が直接排気ガスに触れることがなくなつた
ために、排気ガスによるリード線の劣化が防止さ
れる。さらに、内管９とヒータの円筒部６と直接
結合し、さらにこれをガラスシールで被覆したた
めに従来のようなシリコンゴムの熱劣化等による
気密もれが少くなり、その気密性が向上し、背圧
測定を正確に行うことができる。

第３図に他の実施例を示す。前述の実施例の構
造において、内管９とヒータ２との接合部でその
間の気密性が十分であるならば、ガラスシール１
８を省略することが可能となり、第３図に示すよ
うな構造にすることができる。すなわち、前記ヒ
ータアツシをハウジング５でかしめて固定し、ま
たリード線抜け防止のための絶縁用セラミツクホ
ルダ２２′及び固定用ゴムパツキン２３を用いて
内管９を固定し、その周囲の外筒４がかしめられ
ている。このとき、リード線１３と２１とは圧着
端子１９′等で接続してある。

〔考案の効果〕

本考案によれば、従来技術の問題点であつた次
の諸点を改善する上で顕著な効果がある。

(1) ヒータのプラス端子の短絡。

(2) 排気ガスによるリード線の劣化。

(3) シリコンゴムの熱劣化等による気密漏れ。

以上のほかに、従来は気密保持にシリコンゴム
を使用していたために、気密保持部は200℃以下
になる長さが必要であつたが、本考案によれば、
気密保持部にはガラス又はセラミツクを使用して
いるので耐熱性があり、したがつてヒータの加熱
部よりも距離も短くてよい。これにより次の様な
効果が得られる。

(4) 背圧ポートの全長を短くできる。

(5) 全長が短くなるので振動に強く、重量も軽く
なる。

(6) 大きさ、温度に対する制約が改善され、実車
への取り付けの自由度が大幅に向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の縦断面図、第２図
は同上実施例を装着した背圧ポートの外観図、第
３図は他の実施例による背圧ポートの主要部分の
縦断面図、第４図は従来の排気固形微粒子捕集器
と背圧検出の装置の概要図、第５図、第６図、は
異なつた型式の背圧ポートの従来の断面図、第７
図は第６図の外観図を示す。 １……排気管、２……排気導入通路、３……口
金部、４……外筒、５……ハウジング、６……セ
ラミツクヒータ、７……ヒータ発熱部、９……内
管、１０……アース電極、１１……プラス電極、
１３，２１……リード線、１８……ガラスシー
ル、１５，２２，２２′……絶縁用セラミツクホ
ルダ、２３……固定用ゴムパツキン、Ｇ……排気
ガス。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. デイーゼルエンジンのフイルタ再生式排気固形
   微粒子捕集装置における再生時期検知用の背圧測
   定装置の背圧検出用ポートにおいて、排気背圧取
   り入れのための排気導入用の口金部３と、導入排
   気ガスを外部に導く外筒４と、前記両者３，４を
   保持して排気管１に取り付けているハウジング５
   とから成り、上記のそれぞれの部位を貫通して排
   気通路２が形成され、該排気通路２は入口側の口
   金部３から一定の長さで配設された円筒形のセラ
   ミツクヒータ６と、これに続いて前記ヒータの末
   端と接合している金属製の円筒状の内管９とで構
   成され、前記外筒４と排気通路用円筒形管６，９
   との間の空隙にセラミツク等の絶縁性硬質材料か
   らなるスペーサを挿入して前記内管９とヒータ６
   との接合部ならびにヒータ６のリード線１３を被
   覆し気密性及び絶縁性を保持するようガラスシー
   ルをほどこしたことを特徴とするデイーゼルエン
   ジンの背圧検出用ポート。