JPH0436249B2 - - Google Patents
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- Publication number
- 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
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- heater
- preheating
- particulate
- electric heater
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- 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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
明する。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
３３は電気ヒータ電源端子、３４は電源用コネ
クタである。
クタである。
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。
りである。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58031782A JPS59158314A (ja) | 1983-03-01 | 1983-03-01 | デイ−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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58031782A JPS59158314A (ja) | 1983-03-01 | 1983-03-01 | デイ−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 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59158314A JPS59158314A (ja) | 1984-09-07 |
| JPH0436249B2 true JPH0436249B2 (ja) | 1992-06-15 |
Family
ID=12340621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58031782A Granted JPS59158314A (ja) | 1983-03-01 | 1983-03-01 | デイ−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 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59158314A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102010013990A1 (de) * | 2010-04-07 | 2011-10-13 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Verfahren und Abgasbehandlungsvorrichtung zur Regeneration einer Abgasreinigungskomponente |
-
1983
- 1983-03-01 JP JP58031782A patent/JPS59158314A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59158314A (ja) | 1984-09-07 |
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