JPH06212949A - ディーゼルパティキュレートフィルタと電力供給装置 - Google Patents
ディーゼルパティキュレートフィルタと電力供給装置Info
- Publication number
- JPH06212949A JPH06212949A JP5024890A JP2489093A JPH06212949A JP H06212949 A JPH06212949 A JP H06212949A JP 5024890 A JP5024890 A JP 5024890A JP 2489093 A JP2489093 A JP 2489093A JP H06212949 A JPH06212949 A JP H06212949A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- power supply
- diesel particulate
- heating element
- particulate filter
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ディーゼルパティキュレートを捕集し焼却する
フィルタの省電力化と、小型で高効率の電源装置を提供
する。 【構成】セラミックスの多孔体からなるフィルタ板１１
と発熱体１２とを交互に重ねて積層体としてフィルタブ
ロック１０を形成させるとともに、発熱体１２を直列接
続して焼却処理時には出口方向に順次にフィルタ板が高
温度になるように構成する。また電源としては回転磁石
型の発電機２を用いてエンジンで駆動して発電出力を発
熱体１２に供給する。
フィルタの省電力化と、小型で高効率の電源装置を提供
する。 【構成】セラミックスの多孔体からなるフィルタ板１１
と発熱体１２とを交互に重ねて積層体としてフィルタブ
ロック１０を形成させるとともに、発熱体１２を直列接
続して焼却処理時には出口方向に順次にフィルタ板が高
温度になるように構成する。また電源としては回転磁石
型の発電機２を用いてエンジンで駆動して発電出力を発
熱体１２に供給する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はディーゼルエンジンの排
気ガスに含まれる粒子状物質を除去するディーゼルパテ
ィキュレートフィルタと電力供給装置に関する。
気ガスに含まれる粒子状物質を除去するディーゼルパテ
ィキュレートフィルタと電力供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジンは燃料を噴射し、そ
の噴流中に空気が取込まれて燃焼が行われるため、均一
混合気が生成されず、一酸化炭素と炭化水素の排出が少
ない反面、ＮＯｘとパティキュレートの排出量が多く、
これらの低減がディーゼルエンジンの課題となってい
る。
の噴流中に空気が取込まれて燃焼が行われるため、均一
混合気が生成されず、一酸化炭素と炭化水素の排出が少
ない反面、ＮＯｘとパティキュレートの排出量が多く、
これらの低減がディーゼルエンジンの課題となってい
る。
【０００３】そして、このパティキュレートは排気に含
まれるカーボンと炭化水素の合成物であり、その大きさ
は数μｍから数十μｍまで分散しており、パティキュレ
ートの除去のため、排気流路にフィルタを取付け、捕集
した堆積物を焼却することが行われている。
まれるカーボンと炭化水素の合成物であり、その大きさ
は数μｍから数十μｍまで分散しており、パティキュレ
ートの除去のため、排気流路にフィルタを取付け、捕集
した堆積物を焼却することが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述のようにフィルタ
により捕集した堆積物の焼却には高温度が必要で排ガス
温度では不十分のため、加熱エネルギーとして電力が用
いられるが、大電力を要するために通常の車載の直流ま
たは交流発電機では容量が不足で、容量を大にすると搭
載が困難となる。そこで通常のパティキュレートフィル
タでは小さな電力による発熱部を設けてパティキュレー
トを焼却させるため、燃焼がアンバランスでフィルタの
本体がその熱応力により破損することが多い。
により捕集した堆積物の焼却には高温度が必要で排ガス
温度では不十分のため、加熱エネルギーとして電力が用
いられるが、大電力を要するために通常の車載の直流ま
たは交流発電機では容量が不足で、容量を大にすると搭
載が困難となる。そこで通常のパティキュレートフィル
タでは小さな電力による発熱部を設けてパティキュレー
トを焼却させるため、燃焼がアンバランスでフィルタの
本体がその熱応力により破損することが多い。
【０００５】したがって本発明はこのような問題に鑑み
てなされたもので、その目的は大電力を要するパティキ
ュレートの焼却に際し、フィルタの構成や、通電方法を
考慮して省電力化を図るとともに、効率よい発電システ
ムを用いて従来の問題を解決しようとするディーゼルパ
ティキュレートフィルタと電力供給装置を提供すること
にある。
てなされたもので、その目的は大電力を要するパティキ
ュレートの焼却に際し、フィルタの構成や、通電方法を
考慮して省電力化を図るとともに、効率よい発電システ
ムを用いて従来の問題を解決しようとするディーゼルパ
ティキュレートフィルタと電力供給装置を提供すること
にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明によれば、ディーゼルエンジンの排ガス中の
パティキュレートを捕集し電熱により焼却するディーゼ
ルパティキュレートフィルタと電力供給装置において、
多孔質のセラミックスからなるフィルタ板と通電による
発熱体とを交互に積重ねて多層体に形成してこれら発熱
体を直列接続に接合したフィルタブロックに対し、エン
ジン駆動の回転磁石型発電機かターボチャージャに配置
の回転磁石型回転電機かのいずれかの発電出力を供給す
るディーゼルパティキュレートフィルタと電力供給装置
が提供される。
めに本発明によれば、ディーゼルエンジンの排ガス中の
パティキュレートを捕集し電熱により焼却するディーゼ
ルパティキュレートフィルタと電力供給装置において、
多孔質のセラミックスからなるフィルタ板と通電による
発熱体とを交互に積重ねて多層体に形成してこれら発熱
体を直列接続に接合したフィルタブロックに対し、エン
ジン駆動の回転磁石型発電機かターボチャージャに配置
の回転磁石型回転電機かのいずれかの発電出力を供給す
るディーゼルパティキュレートフィルタと電力供給装置
が提供される。
【０００７】
【作用】フィルタ板と発電体とを多層体にして発電体を
直列接続とし、焼却処理時にはフィルタ板温度を出口に
向い順次に高温度となるように構成したため、小電力に
ての焼却処理が可能となり、また電源として回転磁石型
の発電機構を用いたので、種々の損失が減じて小型で高
効率が得られる。
直列接続とし、焼却処理時にはフィルタ板温度を出口に
向い順次に高温度となるように構成したため、小電力に
ての焼却処理が可能となり、また電源として回転磁石型
の発電機構を用いたので、種々の損失が減じて小型で高
効率が得られる。
【０００８】
【実施例】つぎに本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【０００９】図１は本発明にかかるディーゼルパティキ
ュレートフィルタと電力供給装置の一実施例を示す構成
ブロック図である。同図における１はパティキュレート
フィルタ（フィルタ）で、フィルタブロック１０はセラ
ミックスの泥漿を例えばウレタンホーム板に含浸させ、
焼結によりやや荒目の多孔体に形成したフィルタ板１１
を積層したもので、所定の電気抵抗を有する発熱体１２
と交互に積重ねられ、該発熱体１２は図示のように電気
的に直列接続されている。なお、発熱体１２の形状は例
えば図示の（Ａ）に示すように、電流の通過方向に平行
な複数の細長い短冊形の隙間１２１を有するもので、こ
れらの隙間１２１をガス流が通過するように形成され、
後述する電源から通電されると、ガス流の通過方向に対
しフィルタ板１１の温度が順次に上昇するように構成さ
れている。
ュレートフィルタと電力供給装置の一実施例を示す構成
ブロック図である。同図における１はパティキュレート
フィルタ（フィルタ）で、フィルタブロック１０はセラ
ミックスの泥漿を例えばウレタンホーム板に含浸させ、
焼結によりやや荒目の多孔体に形成したフィルタ板１１
を積層したもので、所定の電気抵抗を有する発熱体１２
と交互に積重ねられ、該発熱体１２は図示のように電気
的に直列接続されている。なお、発熱体１２の形状は例
えば図示の（Ａ）に示すように、電流の通過方向に平行
な複数の細長い短冊形の隙間１２１を有するもので、こ
れらの隙間１２１をガス流が通過するように形成され、
後述する電源から通電されると、ガス流の通過方向に対
しフィルタ板１１の温度が順次に上昇するように構成さ
れている。
【００１０】そして、フィルタブロック１０の周囲はセ
ラミックファイバからなる断熱材１３より覆われて、上
／下流方向が絞られたフィルタカバー１４に収納され、
上流に設けたフランジ１５によって排気流路に取付けら
れている。なお、１６，１７は端子となる発熱体取付部
で、それぞれ耐熱性のある絶縁ブッシュ１８によって保
持されている。
ラミックファイバからなる断熱材１３より覆われて、上
／下流方向が絞られたフィルタカバー１４に収納され、
上流に設けたフランジ１５によって排気流路に取付けら
れている。なお、１６，１７は端子となる発熱体取付部
で、それぞれ耐熱性のある絶縁ブッシュ１８によって保
持されている。
【００１１】２は効率よく大出力が得られる発電機であ
り、その回転子２１は強力な磁力を有する永久磁石で、
エンジンにより駆動されるプーリ２２とは遊星歯車機構
２３により増速されており、回転子２１の外壁に凹凸が
なく、またブラシも不要のため低損失にて大電力が発電
されるように構成されている。
り、その回転子２１は強力な磁力を有する永久磁石で、
エンジンにより駆動されるプーリ２２とは遊星歯車機構
２３により増速されており、回転子２１の外壁に凹凸が
なく、またブラシも不要のため低損失にて大電力が発電
されるように構成されている。
【００１２】３は電子回路を備えた電力制御装置であ
り、フィルタ１の後半部位に設けられた温度センサ３１
からの温度信号に基づき、発電機２からの電力を常時、
発熱体１２に通電し、フィルタブロック１０の後段の温
度を例えば６００℃程度に保持させ、捕集したパティキ
ュレートを十分に焼却するように構成されている。
り、フィルタ１の後半部位に設けられた温度センサ３１
からの温度信号に基づき、発電機２からの電力を常時、
発熱体１２に通電し、フィルタブロック１０の後段の温
度を例えば６００℃程度に保持させ、捕集したパティキ
ュレートを十分に焼却するように構成されている。
【００１３】つぎにこのように構成された本実施例の作
動を説明すると、電源となる発電機２の電力により加熱
の複数のフィルタ板１１が配置されたフィルタブロック
１０に対し、排気ガスが上流方向から導かれると、その
ガス体が多孔質のセラミック素材に衝突して曲りくねっ
て下流方向に進むが、粒状体はフィルタを荒目にしたた
め徐々に捕集されて下流までには殆んど捕集され、ガス
成分のみが下流の出口から放出される。
動を説明すると、電源となる発電機２の電力により加熱
の複数のフィルタ板１１が配置されたフィルタブロック
１０に対し、排気ガスが上流方向から導かれると、その
ガス体が多孔質のセラミック素材に衝突して曲りくねっ
て下流方向に進むが、粒状体はフィルタを荒目にしたた
め徐々に捕集されて下流までには殆んど捕集され、ガス
成分のみが下流の出口から放出される。
【００１４】そして、入口の排気ガス温度を例えば３０
０℃程度とすると、発熱体１２により加熱されているフ
ィルタ板１１はガスの通過とともに出口に近いほどフィ
ルタ板温度は順次に上昇してパティキュレートの着火温
度の６００℃に到達することになり、このためフィルタ
ブロック１０の後段にては燃焼を始めて焼却されること
になる。
０℃程度とすると、発熱体１２により加熱されているフ
ィルタ板１１はガスの通過とともに出口に近いほどフィ
ルタ板温度は順次に上昇してパティキュレートの着火温
度の６００℃に到達することになり、このためフィルタ
ブロック１０の後段にては燃焼を始めて焼却されること
になる。
【００１５】したがって、温度センサ３１からの温度信
号に応じて発電機２からの供給電力を制御することによ
り、フィルタブロック１０に捕集されたパティキュレー
トの焼却が排気温度の高低に拘らず、十分に行えること
になる。
号に応じて発電機２からの供給電力を制御することによ
り、フィルタブロック１０に捕集されたパティキュレー
トの焼却が排気温度の高低に拘らず、十分に行えること
になる。
【００１６】図２は本発明の他の実施例における電源装
置を示す構成図であり、同図に示す４はターボチャージ
ャで、エンジンの排気ガスエネルギーにより駆動される
タービン４１と、該タービンのトルクにより回転するコ
ンプレッサ４２とを備え、コンプレッサの圧縮作動によ
る圧気をエンジンに過給気として圧送してエンジントル
クを向上させるものである。そして５はタービン４１の
回転軸に取付けられた回転電機で、そのロータ５１は強
力な永久磁石からなり、タービントルクによる駆動にて
ステータ５２に磁束を鎖交させ、発電出力を前述と同様
な電子制御装置３を介して発熱体１２に送電してフィル
タブロック１０を所定温度に加熱するものである。
置を示す構成図であり、同図に示す４はターボチャージ
ャで、エンジンの排気ガスエネルギーにより駆動される
タービン４１と、該タービンのトルクにより回転するコ
ンプレッサ４２とを備え、コンプレッサの圧縮作動によ
る圧気をエンジンに過給気として圧送してエンジントル
クを向上させるものである。そして５はタービン４１の
回転軸に取付けられた回転電機で、そのロータ５１は強
力な永久磁石からなり、タービントルクによる駆動にて
ステータ５２に磁束を鎖交させ、発電出力を前述と同様
な電子制御装置３を介して発熱体１２に送電してフィル
タブロック１０を所定温度に加熱するものである。
【００１７】したがって、エンジンが高速運転にて排気
エネルギーに余裕のある場合は前述の実施例における発
電機２の出力と切換えて回転電機５の発電出力を用いれ
ば、パティキュレートが十分に焼却できることになる。
エネルギーに余裕のある場合は前述の実施例における発
電機２の出力と切換えて回転電機５の発電出力を用いれ
ば、パティキュレートが十分に焼却できることになる。
【００１８】以上、本発明を上述の実施例によって説明
したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形や応用が可
能であり、これらの変形や応用を本発明の範囲から排除
するものではない。
したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形や応用が可
能であり、これらの変形や応用を本発明の範囲から排除
するものではない。
【００１９】
【発明の効果】上述の実施例のように本発明によれば、
フィルタ板に荒目の多孔質のセラミックスを用い、発熱
板と交互に重ねて多層体にするとともに、発熱体を直列
に接続して焼却処理時には下流方向のフィルタ板が順次
に高温度となるように構成したので、省電力のフィルタ
システムが得られ、また電源には回転磁石型の発電機構
を用いたので小型で高効率な電力供給装置が得られる効
果がある。
フィルタ板に荒目の多孔質のセラミックスを用い、発熱
板と交互に重ねて多層体にするとともに、発熱体を直列
に接続して焼却処理時には下流方向のフィルタ板が順次
に高温度となるように構成したので、省電力のフィルタ
システムが得られ、また電源には回転磁石型の発電機構
を用いたので小型で高効率な電力供給装置が得られる効
果がある。
【図１】本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。
る。
【図２】他の実施例における電源装置を示す構成図であ
る。
る。
１…パティキュレートフィルタ ２…発電機 ３…電子制御装置 ４…ターボチャージャ ５…回転電機 １０…フィルタブロック １１…フィルタ板 １２…発熱体 ２１…回転子 ２３…遊星歯車機構
Claims (2)
- 【請求項１】ディーゼルエンジンの排ガス中のパティキ
ュレートを捕集し電熱により焼却するディーゼルパティ
キュレートフィルタと電力供給装置において、多孔質の
セラミックスからなるフィルタ板と通電による発熱体と
を交互に積重ねて多層体に形成してこれら発熱体を直列
接続に接合したフィルタブロックに対し、エンジン駆動
の回転磁石型発電機かターボチャージャに配置の回転磁
石型回転電機かのいずれかの発電出力を供給することを
特徴とするディーゼルパティキュレートフィルタと電力
供給装置。 - 【請求項２】前記のフィルタブロックは焼却処理時に排
ガスの通過と発熱体の通電により下流に向い順次にフィ
ルタ板温度が上昇する構成であることを特徴とする請求
項１記載のディーゼルパティキュレートフィルタと電力
供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5024890A JPH06212949A (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | ディーゼルパティキュレートフィルタと電力供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5024890A JPH06212949A (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | ディーゼルパティキュレートフィルタと電力供給装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06212949A true JPH06212949A (ja) | 1994-08-02 |
Family
ID=12150788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5024890A Pending JPH06212949A (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | ディーゼルパティキュレートフィルタと電力供給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06212949A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103080487A (zh) * | 2010-08-31 | 2013-05-01 | 日立建机株式会社 | 液压作业机 |
-
1993
- 1993-01-20 JP JP5024890A patent/JPH06212949A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103080487A (zh) * | 2010-08-31 | 2013-05-01 | 日立建机株式会社 | 液压作业机 |
| US9038375B2 (en) | 2010-08-31 | 2015-05-26 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Hydraulic working machine |
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