JPH0710027Y2 - パティキュレート捕集装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案は、エンジンの排ガス通路に設けられるパティキ
ュレート捕集装置に関し、捕集効率、再生率、耐久性等
の向上を図ったものである。

＜従来の技術＞ ディーゼルエンジンの排ガスにはカーボン微粒子を主成
分とする大量のパティキュレートが含まれている。そし
て、環境保全のために、このパティキュレートを捕集す
るための装置が排ガス通路に取付けられる。

パティキュレート捕集装置には各種タイプのものがある
が、例えば、排ガス通路の途中にケーシングを設け、こ
のケーシングの中にハニカム構造のセラミックスフィル
タを固定して充填したものが知られている。

この装置においては、上流から流れてきた排ガス中のパ
ティキュレートはこのフィルタで捕集されてフィルタ上
に堆積する。堆積量が過大になると排圧が上昇して燃費
悪化を招くので、適当な時期にこのパティキュレートを
燃焼除去しなければならない。

パティキュレートの燃焼除去は、通常、例えばフィルタ
の上流に配設された電気ヒータを作動し、そのヒータの
輻射熱でパティキュレートを着火せしめ、それを着火源
として下流側のフィルタに堆積しているパティキュレー
トを瞬時燃焼させるという方法が用いられている。

このようにして、パティキュレートを除去され再生され
たフィルタは再度パティキュレートの捕集を行う。

＜考案が解決しようとする課題＞ 上記構成のパティキュレート捕集装置においては、前述
の如く一定時間ごとに捕集パティキュレートを燃焼除去
するので、その間は排ガスをパティキュレート捕集装置
を通さず、バイパスを通して排出していた。そのため、
一時的にパティキュレートの捕集機能が停止し、捕集効
率の低下をよぎなくされていた。

また、上述したフィルタがケーシング内に固定されて充
填されたパティキュレート捕集装置にあっては、フィル
タの再生時にパティキュレートを燃焼させる際にフィル
タを全域に亘って均一に加熱することが困難であった。
その結果、パティキュレートが未燃焼の部分が残ってし
まい、これがフィルタの再生効率を低下させ、燃費悪化
や頻繁なフィルタ再生を必要とさせていた。

一方、パティキュレートを完全に燃焼させるため、加熱
時間を長くすると、フィルタが局所的に極端に高温とな
ってしまい、フィルタの溶損を招く虞れが生じる。

本考案は、このような点に鑑みて成されたものであり、
パティキュレートの捕集が中断することなく連続して行
なえ、しかもフィルタの再生率及び耐久性を向上させた
パティキュレート捕集装置を提供することを目的として
いる。

＜課題を解決するための手段＞ 上記目的を達成するため、本考案では、エンジンの排ガ
ス通路を一部が横切る薄板状のフィルタを回転可能に保
持すると共に、前記フィルタを回転させる駆動手段と、
前記排ガス通路外において前記フィルタを加熱する再生
用加熱手段を備え、前記フィルタ間欠回転させるように
してパティキュレート捕集装置を構成したのである。

＜作用＞ フィルタが排ガス通路を横切るときに排ガス中のパティ
キュレートはフィルタに捕集される。フィルタが回転し
て排ガス通路外に来ると、再生加熱手段により加熱され
てパティキュレートは燃焼除去され、フィルタは再生さ
れる。

＜実施例＞ 第１図には本考案の一実施例に係るパティキュレート捕
集装置の概略を示してあり、第２図には排気系における
当該パティキュレート捕集装置の配置位置を示してあ
る。

第２図に示すように、本パティキュレート捕集装置１は
エンジン２から引き出されている排気管３の下流側にお
いて、例えばマフラ４の上流側に設けられる。

パティキュレート捕集装置１は排気管３の一部を囲むケ
ーシング５内に収められており、このケーシング５内に
おいて排気管３の一部は拡径されており、この拡径部3a
を一部が横切って、円板状のセラミックフィルタ６がそ
の中心軸回りに回転可能に支持されている。この実施例
では、セラミックフィルタ６の半分近くが排気管３内に
臨んでいる。なお、セラミックフィルタ６は、均一な温
度分布を得やすくし、かつ熱応力を低減するため、薄板
形状とされる。

セラミックフィルタ６の回りには歯車７が設けられ、こ
の歯車７にモータ８により駆動回転される駆動用小歯車
９が噛み合わされている。したがって、モータ８の駆動
により、歯車9,7の噛み合いを介して、セラミックフィ
ルタ６は低速で回転される。

一方セラミックフィルタ６の排気管３外の部分に対して
は再生加熱手段として電気ヒータ10が設けられている。
この電気ヒータ10はセラミックフィルタ６の排気管３通
過直後のあたりから設けるのが、加熱時間をかせぐ意味
で望ましい。

以上のように、このパティキュレート捕集装置１は、セ
ラミックフィルタ６が排気管３内を横切り移動して排ガ
ス中のパティキュレートを捕集する捕集部Ａと、排気管
３外においてセラミックフィルタ６を加熱する再生部Ｂ
とを有するものである。

このパティキュレート捕集装置では、セラミックフィル
タ６が排気管３内を横切り移動しているときに排ガス中
のパティキュレートはセラミックフィルタ６に捕集され
る。

セラミックフィルタ６の回転により、セラミックフィル
タ６のパティキュレートを捕集した部分は排気管３を通
り過ぎて電気ヒータ10に面する個所に至り、電気ヒータ
10により捕集パティキュレートは加熱燃焼される。セラ
ミックフィルタ６は回転しているので、１回当りのパテ
ィキュレートの捕集量は少なく、加熱燃焼が容易に行な
われる。つまり、再生しやすく、加熱も防止されるので
ある。また、１回当りのパティキュレート捕集量が少な
いので、目づまりがなく、この面でも再生が容易とな
る。

セラミックフィルタ６の再生された部分は再び排気管３
内に入り、上記工程が繰り返される。これらの工程はパ
ティキュレートの捕集程度を見るなどして間欠的に行わ
れる。

セラミックフィルタ６の排気管３を横切る部分の面積
は、捕集、再生の速度に応じて適宜増減される。

さらに、加熱手段としては、電気ヒータ10に限らず、バ
ーナ、排熱等を利用したものの採用も可能である。

＜考案の効果＞ 本考案に係るパティキュレート捕集装置によれば、エン
ジンの排ガス通路を一部が横切る薄板状のフィルタを回
転可能に保持すると共に、前記フィルタを回転させる駆
動手段と、前記排ガス通路外において前記フィルタを加
熱する再生用加熱手段を備え、前記フィルタを間欠回転
させるようにし、フィルタによる捕集とフィルタの再生
とが同時に進行するようにしたので、従来の如くフィル
タ再生のために、捕集機能を一時停止する必要がなくな
り、パティキュレートの捕集が連続して行なえ、パティ
キュレートの捕集効率が向上し、しかも再生に至るまで
にフィルタに付着するパティキュレートの量は少ないの
で、再生が容易となり、再生時の加熱も防止される。ま
た、フィルタを薄板状としたので、十分に捕集面積を確
保したうえで排圧の上昇が少なく、再生時の燃焼が短時
間で均一に行なえるために亀裂の発生を極力防止され
る。さらに、捕集部と再生部が分離しているため、設計
自由度も増大する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係るパティキュレート捕集
装置の概略図、第２図はその排気系における配置位置を
示す概略図である。 図面中、 １はパティキュレート捕集装置、３は排気管、６はセラ
ミックフィルタ、８はモータ、10は電気ヒータである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンの排ガス通路を一部が横切る薄板
   状のフィルタを回転可能に保持すると共に、前記フィル
   タを回転させる駆動手段と、前記排ガス通路外において
   前記フィルタを加熱する再生用加熱手段を備え、前記フ
   ィルタを間欠回転させることを特徴とするパティキュレ
   ート捕集装置。