JPH0710018Y2 - 内燃機関の排気微粒子捕集用フィルタの再生装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、内燃機関の排気微粒子捕集用フィルタの装置
に関する。

〈従来の技術〉 排気微粒子捕集用フィルタの再生装置の従来例として、
以下のようなものがある（実開昭64−3017号公報参
照）。

すなわち、ディーゼルエンジンの排気通路には排気微粒
子を捕集するフィルタが介装され、このフィルタ上流側
排気通路にはバーナが設けられている。そして、フィル
タに排気微粒子が所定量捕集されたとき、前記バーナを
燃焼作動させて、フィルタに捕集された排気微粒子を加
熱燃焼させフィルタの再生を図るようにしている。

また、前記バーナの代わりに電気ヒータ、排気絞り制御
装置によりフィルタの再生を行うものがある。

〈考案が解決しようとする課題〉 しかし、バーナ、ヒータ、排気絞り制御装置によりフィ
ルタの再生を行うときには、それらの作動エネルギが大
となって燃費を悪化させるという不具合がある。

本考案は、このような実状に鑑みてなされたもので、少
ない作動エネルギによってフィルタの再生を図れる再生
装置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〉 このため、本考案は排気微粒子を捕集するフィルタ若し
くは該フィルタ上流の排気通路に設けられ排気熱を蓄え
ると共に発熱媒体により発熱する蓄発熱体と、前記発熱
媒体を貯留する発熱媒体貯留装置と、前記フィルタの再
生時に前記発熱媒体貯留装置から前記発熱媒体を前記蓄
発熱体に供給する供給装置と、を備えるようにした。

〈作用〉 このようにして、非再生時に排気熱を蓄発熱体が蓄える
一方、再生時に発熱媒体を蓄発熱体に供給して蓄発熱体
を発熱させることにより、フィルタを加熱して排気微粒
子を燃焼させ、もってフィルタの再生を図るようにし
た。

〈実施例〉 以下に、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本考案の一実施例を示す。

図において、ディーゼルエンジン１の排気通路２には排
気中の排気微粒子を捕集する触媒付フィルタ３が介装さ
れ、前記フィルタ３上流の排気通路２には蓄発熱体容器
４が介装されている。前記蓄発熱体容器４には、蓄発熱
体としての酸化カルシウム（C_aＯ）が貯蔵されると共
に、排気通路2Aが複数上下流を貫通して形成されてい
る。

また、発熱媒体としての水を貯留する発熱媒体貯留装置
としての貯水タンク５が設けられ、貯水タンク５は電磁
弁６を介して前記蓄発熱体容器５と連結されている。前
記電磁弁６は後述のマイクロコンピュータ等からなる制
御装置７により開閉駆動される。前記蓄発熱体容器４の
外壁には水蒸気放出用の開口部８が形成されている。

前記フィルタ３の上下流には排気圧力センサ9,10夫々設
けられ、排気圧力センサ9,10の検出信号は制御装置７に
入力されている。また、制御装置７にはフィルタ３入口
部の排気温度を検出する温度センサ11からの検出信号が
入力されている。

ここで、酸化カルシウムは水が供給されると発熱して水
酸化カルシウム（C_a(OH)₂）に変化し、水酸化カルシウ
ムは熱を受けると吸熱して酸化カルシウムと水とに分解
する特性を有している。

ここでは、電磁弁６と制御装置７とが供給装置を構成す
る。

次に、作用を説明する。

制御装置７は、排気圧力センサ9,10の圧力差と温度セン
サ11の検出温度とに基づいてフィルタ３の再生時期を判
断する。そして、再生時期と判断されたときに、制御装
置７は電磁弁６を開弁させて水を貯水タンク５から蓄発
熱体容器４に供給する。

これにより、蓄発熱体容器４内の酸化カルシウムは水と
化学反応し比較的高い温度（例えば500〜600℃）でかつ
比較的短時間（例えば５分〜20分）で発熱する。この発
熱により排気温度が上昇してフィルタ３に捕集された排
気微粒子が燃焼されフィルタ３が再生される。

また、再生終了後には、電磁弁６が閉弁されて水の供給
が停止される。そして、蓄発熱体容器４内にて生成され
た水酸化カルシウムは、比較的低い温度（例えば200℃
〜300℃）の排気熱を吸熱して酸化カルシウムに比較的
長時間（例えば４時間）で分解され蓄熱される。

以上説明したように、フィルタ３の再生時に酸化カルシ
ウムに水を供給して発熱させてフィルタ３の再生を図る
一方、非再生時に排気熱により水酸化カルシウムを酸化
カルシウムに分解させて蓄熱させるようにしたので、従
来例のものに較べて少ないエネルギにてフィルタを再生
でき、燃費等を向上できる。

尚、本実施例では、開口部８から水蒸気を大気中に放出
するようにしたが、水蒸気を凝縮器にて凝縮させて貯水
タンク５に戻し再利用してもよい。

第２図及び第３図は本考案の第２実施例を示す。尚、以
下の実施例においては、第１実施例と同一要素には第１
図と同一符号を付して説明を省略する。

本実施例は、蓄発熱体容器21にフィルタ22を複数並設し
て取付けるようにしたものである。

かかる構成においても、第１実施例と同様な効果を奏す
る。

第４図は本考案の第３実施例を示す。

本実施例は、フィルタ３と蓄発熱体容器４とをバイパス
するバイパス通路31を形成し、このバイパス通路31に第
１開閉弁32を介装する一方、蓄発熱体容器４の入口部に
第２開閉弁33を介装するようにしたものである。

そして、フィルタ３の再生時期に制御装置34は第１開閉
弁32を開弁させる共に第２開閉弁33を所定開度まで閉弁
駆動させる。

これにより、排気の大部分はバイパス通路31を介してフ
ィルタ３下流に流れ、排気の一部が蓄発熱体容器４に導
入されるので排気温度の上昇率を第１実施例よりも高め
ることができると共に蓄発熱体容器４の小型化をも図れ
る。

尚、蓄発熱体としては、水素貯蔵合金等があり、このと
きには発熱媒体としては水素を使用する。

〈考案の効果〉 本考案は、以上説明したように、フィルタの非再生時に
蓄発熱体に排発熱を蓄えてフィルタの再生時に発熱媒体
を前記蓄発熱体に供給して発熱させフィルタの再生を図
るようにしたので、従来よりも少ないエネルギにてフィ
ルタを再生でき燃費を向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す構成図、第２図は本考
案の第２実施例を示す構成図、第３図は同上の断面図、
第４図は本考案の第３実施例を示す構成図である。 ２…排気通路、３…フィルタ、４…蓄発熱体容器、５…
貯水タンク、６…電磁弁、７…制御装置

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】機関の排気通路に介装され排気微粒子を捕
   集するフィルタを備える内燃機関において、前記フィル
   タ若しくは該フィルタ上流の排気通路に設けられ排気熱
   を蓄えると共に発熱媒体により発熱する蓄発熱体と、前
   記発熱媒体を貯留する発熱媒体貯留装置と、前記フィル
   タの再生時に前記発熱媒体貯留装置から前記発熱媒体を
   前記蓄発熱体に供給する供給装置と、を備えたことを特
   徴とする内燃機関の排気微粒子捕集用フィルタの再生装
   置。