JPH0436249B2 - - Google Patents
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- JPH0436249B2 JPH0436249B2 JP3178283A JP3178283A JPH0436249B2 JP H0436249 B2 JPH0436249 B2 JP H0436249B2 JP 3178283 A JP3178283 A JP 3178283A JP 3178283 A JP3178283 A JP 3178283A JP H0436249 B2 JPH0436249 B2 JP H0436249B2
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- preheating
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
- F01N3/027—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using electric or magnetic heating means
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- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はデイーゼルエンジンの排気浄化装置に
関し、更に詳しくは、排気ガス中に含まれるカー
ボン粒子及びそれと同様な粒状物(以下、パテイ
キユレートという)を物理的方法によつてフイル
タエレメント等の適当な補集材に捕集し、捕集さ
れたパテイキユレートを周期的に焼却し、捕集材
を再生するに適した排気浄化装置におけるフイル
タ再生装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of Industrial Application The present invention relates to an exhaust purification device for a diesel engine, and more specifically, it physically removes carbon particles and similar particulate matter (hereinafter referred to as particulate matter) contained in exhaust gas. The present invention relates to a filter regeneration device in an exhaust gas purification apparatus suitable for collecting particulate matter on a suitable collection material such as a filter element, periodically incinerating the collected particulate, and regenerating the collection material.
従来技術
デイーゼルエンジンの排気ガス中に含まれるパ
テイキユレートはカーボン粒子のように可燃性の
ものがほとんどで、このような可燃性のパテイキ
ユレートをフイルタにて捕集し、捕集されたパテ
イキユレートを焼却してフイルタを再生するデイ
ーゼルエンジン用パテイキユレートラツプは種々
知られている。そして捕集パテイキユレートを燃
焼してフイルタを再生させる手段として一般に電
気ヒータが用いられている。すなわち、電気ヒー
タをフイルタの前面全体にわたつて取り付け、こ
のヒータによりフイルタの表面に付着したパテイ
キユレートを燃焼させ、それを熱源として下流の
パテイキユレートを自己燃焼させるものである。
しかしこのような方式においては再生時における
ヒータの消費電力は小さくなく、特に自動車等の
場合のように搭載バツテリを電源とする場合には
消費電力を極力小さく抑えることが望まれる。こ
のためには電気ヒータとフイルタ間を出来る限り
近づけることが考えられるが、これを実施するに
際してはヒータの組付け精度上あるいは加工精度
上において種々の困難な問題があり、またあまり
ヒータをフイルタに近づけ過ぎるとヒータを損傷
するという問題も生じる。Prior Art Most of the particulate matter contained in the exhaust gas of diesel engines is flammable, such as carbon particles, and such flammable particulate matter is collected by a filter, and the collected particulate matter is incinerated. Various diesel engine particulate traps for regenerating filters are known. An electric heater is generally used as a means for burning the collected particulate and regenerating the filter. That is, an electric heater is attached over the entire front surface of the filter, and the heater burns the particulate matter adhering to the surface of the filter, and uses it as a heat source to self-combust the downstream particulate matter.
However, in such a system, the power consumption of the heater during regeneration is not small, and it is desirable to keep the power consumption as low as possible, especially when an on-board battery is used as a power source, as in the case of an automobile. To achieve this, it is possible to place the electric heater and the filter as close as possible, but in doing so, there are various difficulties in assembling the heater or processing accuracy, and it is also difficult to place the heater close to the filter. There is also the problem of damaging the heater if it is placed too close.
また消費電力を節減するためフイルタをエンジ
ンの排気ガスによつて加熱する方式もあるが、こ
の方式では一般にシステムが複雑になるという問
題がある。 There is also a method in which the filter is heated by engine exhaust gas in order to reduce power consumption, but this method generally has the problem of complicating the system.
発明の目的
本発明は上記のような従来の装置における問題
点を解決するためになされたもので、その目的と
するところは、電気着火式フイルタ再生装置にお
いて、電気ヒータの着火能力を向上してその消費
電力を極力少なくし、ヒータの組付け上の精度管
理を要せずしかもヒータを損傷することのない、
デイーゼルエンジンの排気浄化装置におけるフイ
ルタ再生装置を提供することにある。Purpose of the Invention The present invention was made in order to solve the problems in the conventional device as described above, and its purpose is to improve the ignition ability of the electric heater in an electric ignition type filter regeneration device. The power consumption is minimized, and there is no need for accuracy control when assembling the heater, and there is no damage to the heater.
An object of the present invention is to provide a filter regeneration device in an exhaust purification device for a diesel engine.
発明の構成
本発明は上記目的を達成するため、その構成と
して、フイルタの前面に、フイルタ予熱用ヒータ
と、パテイキユレート着火用ヒータとの2種類の
ヒータを設けた点を特徴とする。Structure of the Invention In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that two types of heaters, a heater for preheating the filter and a heater for igniting particulate matter, are provided on the front surface of the filter.
実施例
本発明の実施例について図面を参照して以下説
明する。Embodiments Examples of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は本発明のフイルタ再生装置を適用した
デイーゼルエンジン全体の系統図で、図中1はデ
イーゼルエンジン本体、2は吸気路、3は排気路
である。4は排気路3中に設けられたパテイキユ
レートトラツプであり、この中に適宜のフイルタ
を収容し、またこのフイルタ前面に電気ヒータを
取り付けてあるが、その詳細については後述す
る。5は排気路3中に設けたバイパス路であり、
バイパス弁6によつてその開閉が制御される。7
はバイパス弁6の駆動用アクチエータであり、こ
のアクチエータ7のダイヤフラム室にバキユーム
ポンプ8からの負圧を導入することにより前記バ
イパス弁6を開くよう作動する。 FIG. 1 is a system diagram of the entire diesel engine to which the filter regeneration device of the present invention is applied. In the figure, 1 is the diesel engine main body, 2 is the intake passage, and 3 is the exhaust passage. Reference numeral 4 designates a particulate trap provided in the exhaust passage 3, in which a suitable filter is housed, and an electric heater is attached to the front surface of the filter, the details of which will be described later. 5 is a bypass path provided in the exhaust path 3;
Its opening and closing is controlled by a bypass valve 6. 7
is an actuator for driving the bypass valve 6, and operates to open the bypass valve 6 by introducing negative pressure from the vacuum pump 8 into the diaphragm chamber of the actuator 7.
9,10は前記アクチエータ7への負圧の導入
と大気の導入とを切換え制御する負圧切換弁であ
つて、コンピユータ11によつてその作動が制御
されるようになつている。12は電気ヒータ用リ
レーでありコンピユータ11によつてその作動が
制御される。 Numerals 9 and 10 are negative pressure switching valves that switch between introducing negative pressure and introducing atmospheric air into the actuator 7, and their operation is controlled by a computer 11. 12 is an electric heater relay whose operation is controlled by the computer 11;
13は燃料噴射ポンプ、14は吸気絞り弁、1
5は吸気絞り弁駆動用アクチエータ、16は水温
センサ、17は負荷センサ、18は回転数セン
サ、19,20は負圧切換弁、21は吸入負圧セ
ンサである。 13 is a fuel injection pump, 14 is an intake throttle valve, 1
5 is an actuator for driving an intake throttle valve, 16 is a water temperature sensor, 17 is a load sensor, 18 is a rotation speed sensor, 19 and 20 are negative pressure switching valves, and 21 is an intake negative pressure sensor.
本発明にかかるフイルタ再生装置の実施例にお
ける電気ヒータの配置は第2図、第3図に示すよ
うに、電気ヒータをフイルタ予熱用ヒータ31と
パテイキユレート着火用ヒータ32との2種類に
分け、フイルタ予熱用ヒータ31はフイルタ36
の前面の周辺部分を覆うよう電気ヒータ支持用フ
ランジ30と電気ヒータ支持用ステー35に取り
付け、パテイキユレート着火用ヒータ32はフイ
ルタ36の前面の中心部を覆うよう電気ヒータ支
持用ステー35に取り付けるものである。 As shown in FIGS. 2 and 3, the arrangement of the electric heaters in the embodiment of the filter regeneration device according to the present invention is divided into two types: a filter preheating heater 31 and a particulate ignition heater 32. The preheating heater 31 is a filter 36
The heater 32 is attached to the electric heater support flange 30 and the electric heater support stay 35 so as to cover the front peripheral part of the filter 36, and the particulate ignition heater 32 is attached to the electric heater support stay 35 so as to cover the central part of the front surface of the filter 36. be.
33は電気ヒータ電源端子、34は電源用コネ
クタである。 33 is an electric heater power supply terminal, and 34 is a power supply connector.
上記の構成よりなる本実施例の作動は次のとお
りである。 The operation of this embodiment having the above configuration is as follows.
第1図において、回転数センサ18の検出によ
りエンジンの回転数の検出結果をコンピユータ1
1に入力してその回転数を積算して行き、予め設
定した積算回転数に達したならばコンピユータ1
1がフイルタ36の再生の必要時期に至つたこと
を判断し、電気ヒータに通電を開始すると共に、
バイパス弁6を開く。 In FIG. 1, the detection result of the engine rotation speed is sent to the computer 1 by the rotation speed sensor 18.
1, the number of rotations is accumulated, and when the preset cumulative number of rotations is reached, the computer 1
1 determines that it is time to regenerate the filter 36 and starts energizing the electric heater,
Open bypass valve 6.
電気ヒータへの通電は先ず最初にコンピユータ
11の指令により電気ヒータ用リレー12を作動
させてフイルタ予熱用ヒータ31のみに通電しフ
イルタ36前側の周辺部分の温度を300〜400℃位
に上昇させる。この際の所要電力は第2図に示す
4本の予熱用ヒータ31の合計で500Wである。 To energize the electric heater, first, the electric heater relay 12 is activated by a command from the computer 11 to energize only the filter preheating heater 31 to raise the temperature of the front peripheral portion of the filter 36 to about 300 to 400°C. The power required at this time is 500 W in total for the four preheating heaters 31 shown in FIG.
その後一定時間をおき、同様にコンピユータ1
1の指令により電気ヒータ用リレー12を切換え
作動させてパテイキユレート着火用ヒータ32に
通電を開始すると共にフイルタ予熱用ヒータ31
への通電を遮断する。 After a certain period of time, computer 1
1, the electric heater relay 12 is switched and operated to start energizing the particulate ignition heater 32 and the filter preheating heater 31.
Cut off the power to the
なお電気ヒータに通電すると同時にバイパス弁
6を開くのは、排気ガスによつて電気ヒータの温
度が下げられるのを防止するためであつて、バイ
パス弁6の開放により排気ガスの大部分はバイパ
ス通路5の方を流れることになり、パテイキユレ
ートトラツプ4のある側には10%程度の排気ガス
しか流れず、このため電気ヒータ31,32の温
度が下げられるのを阻止するものである。このバ
イパス弁6の開放はコンピユータ11の指令によ
り負圧切換弁9,10を切換え作動し、バイパス
弁駆動用アクチエータ7に負圧を導入しバイパス
弁6を開くようにする。 Note that the reason why the bypass valve 6 is opened at the same time as the electric heater is energized is to prevent the temperature of the electric heater from being lowered by the exhaust gas. 5, and only about 10% of the exhaust gas flows to the side where the particulate trap 4 is located, which prevents the temperature of the electric heaters 31 and 32 from lowering. To open the bypass valve 6, the negative pressure switching valves 9 and 10 are switched and actuated in response to a command from the computer 11, and negative pressure is introduced into the bypass valve driving actuator 7 to open the bypass valve 6.
フイルタ36前面の中央に配されたパテイキユ
レート着火用ヒータによりフイルタ36は着火温
度に達し、フイルタ36内に捕集されたパテイキ
ユレートは燃焼し始め、これを熱源として以下下
流側へと自己燃焼して焼尽される。この際の所要
電力は500Wであり、その電力密度は、フイルタ
36の中央部のみに集中するので100W/cm2であ
り、従来のこの種装置のようにフイルタ予熱用ヒ
ータを持たないものに比べ電力密度を大幅に増加
させることができる。 The filter 36 reaches the ignition temperature by the particulate ignition heater placed in the center of the front surface of the filter 36, and the particulate collected in the filter 36 begins to burn, using this as a heat source to self-combust downstream and burn out. be done. The power required in this case is 500W, and the power density is 100W/cm 2 because it is concentrated only in the center of the filter 36, compared to conventional devices of this type that do not have a heater for preheating the filter. Power density can be significantly increased.
このようにして本実施例においてはフイルタの
再生時に電力をフイルタ36の中央部に集中させ
てその部分の着火能力を向上させると共に、フイ
ルタ36の前面周辺部はフイルタ予熱用ヒータ3
1によりパテイキユレート着火用ヒータ32の作
動前に予め加熱してその表面だけを燃焼させるの
で、フイルタ36の中央部でのパテイキユレート
の燃焼作用はその周辺部に向つての拡がりが、よ
り大きくなり第3図に示すようにフイルタ予熱用
ヒータ31によつて燃焼される部分Aとパテイキ
ユレート着火用ヒータ32により燃焼される部分
Bとによつてフイルタ36の全域にわたつてその
捕集されたパテイキユレートは焼尽され、少ない
電力により電気ヒータの着火能力を向上させるも
のである。 In this way, in this embodiment, when the filter is regenerated, electric power is concentrated in the central part of the filter 36 to improve the ignition ability in that part, and the front peripheral part of the filter 36 is heated by the heater 3 for preheating the filter.
1, the particulate ignition heater 32 is preheated before activation and only the surface thereof is combusted, so the combustion effect of the particulate in the center of the filter 36 spreads more toward the periphery. As shown in the figure, the collected particulate matter is burned out over the entire area of the filter 36 by a part A that is combusted by the filter preheating heater 31 and a part B that is combusted by the particulate matter ignition heater 32. , which improves the ignition ability of electric heaters with less electric power.
そしてまたフイルタ予熱ヒータ31の設置によ
り電気ヒータ31,32とフイルタ36前面とは
1〜2mm程度離しても着火が十分に可能となる。 Further, by installing the filter preheating heater 31, ignition can be sufficiently achieved even if the electric heaters 31, 32 and the front surface of the filter 36 are separated by about 1 to 2 mm.
なおフイルタ予熱用ヒータ31の予熱温度を上
げるほど消費電力は少なくなる関係にあるので、
予熱用ヒータの予熱温度はエンジンの仕様との兼
ね合いにより適宜決定するのがよい。 Note that the higher the preheating temperature of the filter preheating heater 31, the lower the power consumption.
The preheating temperature of the preheating heater is preferably determined as appropriate in consideration of the specifications of the engine.
発明の効果
本発明は、電気ヒータを用いてフイルタに捕集
されたパテイキユレートに着火するに際し、フイ
ルタ予熱ヒータを設置して、本格的な着火に先だ
つてフイルタの所要個所を予熱しておくことによ
り、その着火能力を向上させるので電力消費を少
なくすることができ、また着水能力の向上によつ
て電気ヒータとフイルタ間の距離をある程度離し
てもフイルタの再生が可能となるので、電気ヒー
タをフイルタに近づけ過ぎることによる電気ヒー
タの損傷を来たすおそれもなく、また電気ヒータ
の組付け上の厳密な精度管理も必要としないとい
う種々の効果を奏するものである。Effects of the Invention The present invention, when igniting the particulate matter collected on the filter using an electric heater, installs a filter preheating heater to preheat the required portions of the filter prior to full-scale ignition. By improving its ignition ability, it is possible to reduce power consumption, and by improving its water landing ability, it is possible to regenerate the filter even if there is a certain distance between the electric heater and the filter. This has various effects such as there is no risk of damage to the electric heater due to placing it too close to the filter, and there is no need for strict accuracy control in assembling the electric heater.
第1図は本発明のフイルタ再生装置を備えたデ
イーゼルエンジン全体の系統図、第2図は本発明
の実施例の拡大正面図、第3図はフイルタ予熱用
ヒータとパテイキユレート着火用ヒータとの配置
状態を概念的に示す側面図である。
1…デイーゼルエンジン本体、3…排気路、4
…パテイキユレートトラツプ、5…バイパス通
路、6…バイパス弁、30…電気ヒータ支持用フ
ランジ、31…フイルタ予熱用ヒータ、32…パ
テイキユレート着火用ヒータ、33…電気ヒータ
電源端子、34…電源用コネクタ、35…電気ヒ
ータ支持用ステー。
Fig. 1 is a system diagram of the entire diesel engine equipped with the filter regeneration device of the present invention, Fig. 2 is an enlarged front view of an embodiment of the present invention, and Fig. 3 is the arrangement of the filter preheating heater and the particulate ignition heater. FIG. 3 is a side view conceptually showing the state. 1... Diesel engine body, 3... Exhaust path, 4
...Party cure trap, 5...Bypass passage, 6...Bypass valve, 30...Flange for supporting electric heater, 31...Heater for filter preheating, 32...Heater for particulate ignition, 33...Electric heater power supply terminal, 34...For power supply Connector, 35... Stay for supporting electric heater.
Claims (1)
と、パテイキユレート着火用ヒータとの2種類の
ヒータを設けたデイーゼルエンジンの排気浄化装
置におけるフイルタ再生装置。 2 前記予熱用ヒータをフイルタの周辺部に、パ
テイキユレート着火用ヒータをフイルタの中心部
に、それぞれ設けた特許請求の範囲第1項記載の
デイーゼルエンジンの排気浄化装置におけるフイ
ルタ再生装置。[Scope of Claims] 1. A filter regeneration device in an exhaust gas purification device for a diesel engine, which includes two types of heaters, a filter preheating heater and a particulate ignition heater, provided in front of the filter. 2. A filter regeneration device in a diesel engine exhaust purification device according to claim 1, wherein the preheating heater is provided at the periphery of the filter, and the particulate ignition heater is provided at the center of the filter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58031782A JPS59158314A (en) | 1983-03-01 | 1983-03-01 | Filter regenerator in diesel engine exhaust purifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58031782A JPS59158314A (en) | 1983-03-01 | 1983-03-01 | Filter regenerator in diesel engine exhaust purifier |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59158314A JPS59158314A (en) | 1984-09-07 |
| JPH0436249B2 true JPH0436249B2 (en) | 1992-06-15 |
Family
ID=12340621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58031782A Granted JPS59158314A (en) | 1983-03-01 | 1983-03-01 | Filter regenerator in diesel engine exhaust purifier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59158314A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010013990A1 (en) | 2010-04-07 | 2011-10-13 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Method and exhaust treatment device for the regeneration of an exhaust gas purification component |
-
1983
- 1983-03-01 JP JP58031782A patent/JPS59158314A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59158314A (en) | 1984-09-07 |
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