JPS5876122A - Apparatus for collecting fine particles - Google Patents
Apparatus for collecting fine particlesInfo
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- JPS5876122A JPS5876122A JP56174200A JP17420081A JPS5876122A JP S5876122 A JPS5876122 A JP S5876122A JP 56174200 A JP56174200 A JP 56174200A JP 17420081 A JP17420081 A JP 17420081A JP S5876122 A JPS5876122 A JP S5876122A
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- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はエンジン排ガス中の微粒子、特に炭素を主体と
した微粒子を捕集して排ガスを浄化する微粒子捕集装置
(二関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a particulate collection device for collecting particulates in engine exhaust gas, particularly particulates mainly composed of carbon, and purifying the exhaust gas.
従来この種のものとしては、排気糸の途中(=、耐熱性
材料よりなる繊維で構成したフィルターを並列(二2個
設置し、これらフィルター(=各々ヒータ尋の加熱手段
を設け、−万のフィルターで排ガス中の微粒子を捕集し
つつ他方のフィルターを加熱手段で再生、つまり捕集し
た微粒子を燃焼浄化させる、ものが知られている。しか
しながらこの従来のものはフィルターが2つであるため
装置が大型化し、しかも加熱手段も大きな発熱量を必要
とする不具合がある。Conventionally, this type of device has two or two filters made of fibers made of heat-resistant material installed in parallel along the exhaust line, and each of these filters is equipped with a heating means of about 10,000 feet. It is known that one filter collects particulates in exhaust gas while the other filter is regenerated by heating means, in other words, the collected particulates are burned and purified.However, this conventional type has two filters. The problem is that the device becomes large and the heating means also requires a large amount of heat.
このような間融点を解決するため、フィルターの上流検
感:諌フィルターの排気導入部面積の173以下を覆う
排ガス制御手段を回動自在に設けるとともに、この排ガ
ス制御手段で覆われたフィルタ一部を加熱する加熱手段
を備え、上記排ガス制御手段で覆われたフィルタ一部を
この排ガス制御手段の回動に伴って順次再生処理するよ
うな装置が提案されている。In order to solve this kind of melting point problem, upstream inspection of the filter is provided with rotatable exhaust gas control means that covers 173 mm or less of the area of the exhaust gas introduction part of the filter, and a part of the filter covered with this exhaust gas control means is installed. An apparatus has been proposed that is equipped with a heating means for heating the exhaust gas, and sequentially regenerates a portion of the filter covered by the exhaust gas control means as the exhaust gas control means rotates.
しかしてフィルターの再生においては、単に加熱手段で
加熱しても酸素が存在しないと着火撚焼しないものであ
り、このため排ガス中の余剰酸素を導入することが考え
られ、たとえば排ガス制御手段1mm人孔を形成するな
どの対策が挙げられる。しかしながら、この導入孔はそ
の開口が細いと、炭化物(すす)が目詰まりし易く、ま
た逆C二太きすぎるとフィルター再生部への排ガス流入
量が過剰になって着火不能になることが判った。However, when regenerating a filter, even if it is simply heated with a heating means, ignition and twisting will not occur in the absence of oxygen.For this reason, it is possible to introduce surplus oxygen from the exhaust gas.For example, if the exhaust gas control means is 1mm Countermeasures include forming holes. However, it has been found that if the inlet hole is narrow, it will easily become clogged with carbide (soot), and if the inverse C2 is too wide, the amount of exhaust gas flowing into the filter regeneration section will be excessive, making ignition impossible. Ta.
本発明はこの上うな11−もとづきなされたもので、排
ガス制御手段C二形成する導入孔は比較的太き目4;形
成しておいて目詰まりを防止し、かつ再生しようとする
フィルタ一部への排ガス過剰分は該フィルターを迂回し
て排ガス下流側;二逃がすよう(ニジ、フィルターの再
生が効果的6二行える微粒子捕集*Wtを提供しようと
するものである。The present invention has been made based on the above-mentioned features 11-, in which the exhaust gas control means C2 has a relatively thick inlet hole 4; a part of the filter is formed to prevent clogging and to be regenerated; The purpose of the present invention is to provide a particulate collection device that can effectively regenerate the filter so that the excess exhaust gas bypasses the filter and escapes to the downstream side of the exhaust gas.
以下本発明の詳細を図示実施例にもとづき説明する。The details of the present invention will be explained below based on illustrated embodiments.
第1図ないし第4図は本発明の9!41実施例を示し、
%1図においては図示しない車輛のディーイルエンジン
から排出された排ガスは入口部1より導入され、フィル
ター2で微粒子を捕集され浄化された後に、出口部3よ
り排気される。1 to 4 show a 9!41 embodiment of the present invention,
%1 In the diagram, exhaust gas discharged from a diesel engine of a vehicle (not shown) is introduced through an inlet section 1, and after being purified by collecting particulates in a filter 2, it is exhausted through an outlet section 3.
入口部1は金IF4製の入口部ケース1mによって構成
されており、下流側は図示しない排気パイプに連結され
ているとともC二下流側は金属製ハウジング20に接続
されている。出口部3は金PA製の出口部ケースJa(
二よって形成されており、上流側が上記ハウジング20
1−fi結されているとともC二下流側が図示しない排
気パイプ(二接続されている。The inlet part 1 is constituted by an inlet part case 1m made of gold IF4, and the downstream side is connected to an exhaust pipe (not shown), and the C2 downstream side is connected to a metal housing 20. The exit part 3 is an exit part case Ja made of gold PA (
The upstream side is the housing 20.
1-fi is connected, and C2 is connected to an exhaust pipe (not shown) on the downstream side.
上記ハウジング20内(二は上述したフィルター2が収
容されている。フィルター2は%2図(:示す通り、断
熱性のセラミック製容器2ノに、セラミック製のフィル
ター素子23を担持させて構成されている。容器21は
周壁21mと、放射状隔’!!!21bと、中心部21
cとを一体(=有し、このため放射状C二6つの扇形中
空部が形成されている。フィルター素子23はこれら中
空部に充填されている。上記容器21は弾性を有する断
熱材24を介してハウジング20(二嵌挿されていると
ともに、この容器21の両端周縁部は上記ハウジング2
0に対して金属製のリブ25.25で支持されている。The above-mentioned filter 2 is accommodated in the housing 20. As shown in Figure 2, the filter 2 is constructed by supporting a ceramic filter element 23 in a heat-insulating ceramic container 2. The container 21 has a peripheral wall 21m, a radial partition '!!!21b, and a central part 21.
C is integrally formed with C, and therefore, 26 fan-shaped hollow portions are formed in the radial direction. The filter element 23 is filled in these hollow portions. The container 21 is fitted with the housing 20 (two fittings), and the peripheral edges of both ends of the container 21 are connected to the housing 2.
0 by metal ribs 25.25.
このようなフィルター2の上流側には本発明の排ガス制
御手段(二相当する仕切板4が配置されている。仕切板
4は第3図に示されるようC=、フィルター2における
6つに分割された各フィルター素子23の内の1つと対
向する扇形を成し、この仕切板4(:は少なくとも1個
の排ガス導入孔5を形成しである。この仕切板4はその
根元がシャフト6(二取り付けられており、このシャフ
ト6と一体的6;回動されるようセなっている。シャフ
ト6は金*aであり、ナツトIC−よって仕切板4を支
持している。該シャフト6は支持プレート8に回動自在
C二保持されており、この支持プレート8は入口部ケー
ス1諺(二固着されている。そしてこのシャフト6は第
4図(1示されたラッチギア9mに連結されており、該
ラッチギア9mはラチェット9bの往昏勧によって回動
されるようC二なっている。したがってラッチギア9m
およびラチェット9bは本発明の回動手段を構成してい
る。なお9cは魯帰用ばねである。A partition plate 4 corresponding to the exhaust gas control means (2) of the present invention is arranged on the upstream side of such a filter 2.The partition plate 4 is divided into six parts in the filter 2 as shown in FIG. The partition plate 4 (:) forms a fan-shape facing one of the filter elements 23, and has at least one exhaust gas introduction hole 5. The shaft 6 is made of gold*a and supports the partition plate 4 with a nut IC. The support plate 8 is rotatably held by the support plate 8, and the support plate 8 is fixed to the inlet case 1.The shaft 6 is connected to the latch gear 9m shown in FIG. The latch gear 9m has a C2 shape so that it is rotated by the movement of the ratchet 9b.Therefore, the latch gear 9m
The ratchet 9b constitutes the rotating means of the present invention. Note that 9c is a return spring.
上記仕切板4には加熱手段が装着されている。A heating means is attached to the partition plate 4.
すなわち仕切板4のフィルター2と対向する内面(−は
、多孔質の碍子11が絶縁体12を介して11Nされて
おり、この多孔質碍子11のフィルター2と対向する面
に゛電気ヒータ13がねじ14轡によって固定されてい
る。なお[fi上ヒータ3はリード線15と接続されて
おり、このリード線15はシャフト6に形成した貫通孔
61を導通されて外Sに導びかれている。That is, the inner surface of the partition plate 4 facing the filter 2 (- indicates that a porous insulator 11 is connected to the insulator 11 through an insulator 12, and an electric heater 13 is installed on the surface of the porous insulator 11 facing the filter 2. It is fixed by screws 14. Note that the upper heater 3 is connected to a lead wire 15, and this lead wire 15 is conducted to the outside S through a through hole 61 formed in the shaft 6. .
しかして前述したフィルター2の容器21(二は、その
中心部216に軸方向に沿ってバイパス通路18が形成
されている。このバイパス通路18はその上1M端が上
記仕切板4とフィルター2の上流側面とで構成する空間
に連通されるととも(二、下流端は出口部3(:開放さ
れている。A bypass passage 18 is formed along the axial direction in the center 216 of the container 21 (second part) of the filter 2 mentioned above. It communicates with the space formed by the upstream side surface (2) and the downstream end is open.
上記のごとき第1実施例について、その作用を説明する
。The operation of the first embodiment as described above will be explained.
エンジンが駆軸され微粒子を含む排ガスが入口部1から
導入されると、排ガスは主として仕切板4で稽われた部
分を除く領域のフィルター菓子23を通過し、この通過
途中で排ガス中の微粒子はフィルター素子236:捕獲
される。ここでたとえは−短距離走行すると、図示しな
い制御装置によりラチェット機構のラチェット9bを一
往復させてシャフト6および仕切板4を176回動させ
、フィルターj(=おける1/6の領域を排ガスの流れ
から遮断する。なお仕切板4の回動1:伴ってヒータ1
3も一体的に回動される。この状態で図示しないバッテ
リーからスイッチ尋を介して上記ヒータIJIg二通電
すると、該ヒータ13が発熱する。このとき(′″−は
仕切板4に開口した排ガス導入孔5から、余剰酸素を含
む排ガスが仕切板4によって覆われた部分C1導かれ、
その一部は多孔性碍子11を透過しヒータ13C=よっ
て加熱されて上記排ガスから遮断されたフィルター菓子
23(二導入される。また該フィルター素子23もヒー
タ13シ:よって加熱される。このため、該フィルター
菓子231:捕集されていた微粒子が燃焼浄化される。When the engine is driven and exhaust gas containing particulates is introduced from the inlet 1, the exhaust gas mainly passes through the filter cake 23 in the area excluding the part covered by the partition plate 4, and during this passage, the particulates in the exhaust gas are Filter element 236: Captured. For example, when traveling a short distance, the ratchet 9b of the ratchet mechanism is reciprocated by the control device (not shown) to move the shaft 6 and the partition plate 4 176 times, and the 1/6 area of the filter j (= It is cut off from the flow.The rotation 1 of the partition plate 4:
3 are also rotated together. In this state, when the heater IJIg is energized from a battery (not shown) via a switch, the heater 13 generates heat. At this time, the exhaust gas containing excess oxygen is led to the portion C1 covered by the partition plate 4 from the exhaust gas introduction hole 5 opened in the partition plate 4,
A part of it passes through the porous insulator 11, is heated by the heater 13C, and is introduced into the filter confectionery 23 (2), which is shielded from the exhaust gas.Furthermore, the filter element 23 is also heated by the heater 13C. , the filter confectionery 231: The collected particulates are purified by combustion.
フィルター素子23は発泡セラミック製であるため、微
粒子がまんべんなくフィルタ菓子23(=付着する。ま
たフィルター菓子21(二は燃焼l:適桶な排ガス量が
流れるため、再生熱が効果的に上流側に伝わり、再生部
面積を上流側から下流側1:向って拡大させることがで
きる。このため、フィルター素子23に捕集された微粒
子はヒータ13からの熱および化学反応による熱で反応
し、主1:o O、や水蒸気となって出口部35二向っ
て排出される。よってフィルター素子23の再生が効率
よく行われる。Since the filter element 23 is made of foamed ceramic, fine particles evenly adhere to the filter confectionery 23 (=).Also, the filter confectionery 21 (second is combustion: since an appropriate amount of exhaust gas flows, regeneration heat is effectively transferred to the upstream side). As a result, the area of the regeneration section can be expanded from the upstream side to the downstream side 1. Therefore, the fine particles collected by the filter element 23 react with the heat from the heater 13 and the heat from the chemical reaction, and :o O, and water vapor, which is discharged toward the outlet section 35. Therefore, the filter element 23 is efficiently regenerated.
しかして、仕切板4(:開口した導入孔5はこれの開口
面積を小さくすると目詰まりを生じ易いから導入孔5は
大きな開口面積を有することが望まれる。この上う′(
二すると、フィルター素子23の再生(二必要とする量
よりも過剰な排ガスが、仕切板4で覆われた部分t:f
lf人し、フィルター菓子231:多量の排ガスが捷れ
込むので再生効率が低下する。しかしながら本実権例に
おいては、フィルター容器21の中心部21cにバイパ
ス通路18を形成したから、仕切板4で覆われた部分に
榊スされた排ガスの一部はこのバイパス通路I8を通っ
て出口部3に逃がされる。すなわち、フィルター素子2
Sの再生(:必要な排ガス量よりも余剰な排ガスは該フ
ィルター菓子23を通過することなく排出される。Therefore, it is desirable that the introduction hole 5 has a large opening area since the introduction hole 5 is likely to be clogged if the opening area of the partition plate 4 (:) is made small.
2) Then, the filter element 23 is regenerated (2) The exhaust gas in excess of the required amount is removed from the area t:f covered by the partition plate 4.
Filter confectionery 231: Since a large amount of exhaust gas is mixed in, the regeneration efficiency decreases. However, in this practical example, since the bypass passage 18 is formed in the center part 21c of the filter container 21, a part of the exhaust gas discharged to the part covered by the partition plate 4 passes through this bypass passage I8 to the outlet. 3 will be let go. That is, filter element 2
Regeneration of S (exhaust gas in excess of the required amount of exhaust gas is discharged without passing through the filter confectionery 23.
この結果、仕切板4の導入孔5の開口面積を大きくして
目詰まりを防止できるとともに、フィルター素子23(
二は再生に適する量の排ガスを供給できるからフィルタ
ー菓子23の再生が効果的(=行える。As a result, the opening area of the introduction hole 5 of the partition plate 4 can be increased to prevent clogging, and the filter element 23 (
Second, since an amount of exhaust gas suitable for regeneration can be supplied, the filter confectionery 23 can be regenerated effectively.
上記のようにして176のフィルター集子23が再生さ
れた後、さらに他のフィルター素子23に目詰まりを生
じると、上記と同じ作動を繰り返して、フィルタ−2全
体の再生を順次行い、全体として常に良好な捕集性能を
維持するものである。After the 176 filter collectors 23 have been regenerated as described above, if another filter element 23 becomes clogged, the same operation as above is repeated to sequentially regenerate the entire filter 2, and the entire filter 2 is regenerated as a whole. It always maintains good collection performance.
なお上記第1実施例においてはフィルター2を6個の領
域に分割しそのうちの1つを仕切板4で覆うようにした
が、装置の小形化を図る上ではフィルター2を少なくと
も3つ以上(二分割しそのうちの1つを仕切板で覆うよ
う(ニすればよい、またヒータ13は必ずしも仕切板4
(=装着するものl二は隈うず、分割されたフィルター
2の各領域ととC二各々ヒータを設け、仕切板4で覆わ
れた部分のフィルター素子に1轟するヒータだけを選択
的に発熱させるよう(ニジてもよい。In the first embodiment, the filter 2 is divided into six regions, one of which is covered with the partition plate 4. However, in order to downsize the device, it is necessary to divide the filter 2 into at least three (two) regions. The heater 13 is not necessarily connected to the partition plate 4.
(=What is installed is a heater in each area of the divided filter 2 and a heater in each area of the divided filter 2, and selectively generates heat only by the heater that blows on the filter element in the part covered by the partition plate 4. Let's do it (you can also do it).
またフィルター集子23の材質はステンレス等の*属糸
以外に1石英、ガラス、S10゜Z r O@ 、アル
ミナ等の鉄物糸繊維のものを使用してもよく、線径、゛
充填率等は用途(=応じて選べばよい。In addition, the material of the filter cluster 23 may be iron thread fibers such as quartz, glass, S10゜ZrO@, alumina, etc., in addition to stainless steel thread, etc., depending on the wire diameter and filling rate. etc. can be selected depending on the purpose (=).
つぎに本発明の第2実施例を第5図および第6図(−も
とづき説明する。Next, a second embodiment of the present invention will be described based on FIGS. 5 and 6.
前記第1実施例C二おいてすでに説明した通り、排ガス
は仕切板4の導入孔5を介して該仕切板4で覆われた部
分に導入されるものであるが、仕切板4の開口端縁とフ
ィル/−2の上流側端面との間(=隙間が生じるとこの
隙間を通じて過剰な排ガスが流入する慣れがある。した
がって仕切板4の開口端縁とフィルター2の上流側端面
とは免密C二摺接して排ガスの不所望な流入を阻止しな
ければならない。上記第1実施例の場合は、仕切板4の
開口端縁が、−フィルター容器21の端面に摺接されて
いる。しかしながらフィルター容器21はセラミック製
であるのに対し、仕切板4は金Ik製であるから熱膨張
率が異なり、よって仕切&4とフィルター2との摺接面
に隙間を生じ易い。As already explained in the first embodiment C2, the exhaust gas is introduced into the part covered by the partition plate 4 through the introduction hole 5 of the partition plate 4. If a gap occurs between the edge and the upstream end face of the filter 2, excess exhaust gas tends to flow in through this gap.Therefore, the opening edge of the partition plate 4 and the upstream end face of the filter 2 are separated. In the case of the first embodiment, the opening edge of the partition plate 4 is in sliding contact with the end surface of the filter container 21. However, since the filter container 21 is made of ceramic, and the partition plate 4 is made of gold Ik, the coefficients of thermal expansion are different, and therefore a gap is likely to be formed between the sliding surfaces of the partition &4 and the filter 2.
そこで本実施例C;おいてはフィルター2の上流端C:
、第6図に示されたごとき形状をなしかつ仕切板4と同
一材料からなる金lII製の中空材キ
ロ51を配置しである。さら(二説明すると、中空打抜
平板51はフィルター素子23・・・と対向する扇形窓
52を有し、中央部にシャフト6を貫通させる貫通孔5
3を有している。また該負通孔53の周囲C二は複数個
の排ガス通過孔54を形成しである。このような中空打
抜平板51は$5図(=示されたように、ハウジング2
0に溶接などの手段で固定されている。仕切板4はその
開口端縁が上記中空打抜平板51と摺接するようになっ
ており、このため仕切板4と中空打抜平板51とは同一
材料であるから熱膨張率が等しく、これらの摺接面に隙
間を生じないので不所望な排ガスの流入が防止され、流
量制御が正確になるとともに、両者間の摩耗も少なくな
って耐久性が向上する。Therefore, in this embodiment C, the upstream end C of the filter 2:
A hollow member 51 made of gold lllium and having the shape shown in FIG. 6 and made of the same material as the partition plate 4 is arranged. In addition, the hollow punched flat plate 51 has a fan-shaped window 52 facing the filter element 23, and a through hole 5 through which the shaft 6 passes through the central part.
It has 3. Further, a plurality of exhaust gas passage holes 54 are formed around the periphery C2 of the negative passage hole 53. Such a hollow punched flat plate 51 is shown in FIG.
0 by means such as welding. The opening edge of the partition plate 4 is in sliding contact with the hollow punched flat plate 51. Therefore, since the partition plate 4 and the hollow punched flat plate 51 are made of the same material, they have the same coefficient of thermal expansion. Since no gaps are created between the sliding surfaces, undesired inflow of exhaust gas is prevented, flow rate control becomes more accurate, and wear between the two is reduced, improving durability.
なお55はフィルター2の下′fM便1(二設けられた
他の中空打抜平板であり、上記上流イ011の中壁打抜
平板51とほぼ同様な形状をなしている。Note that 55 is another hollow punched flat plate provided below the filter 2, and has almost the same shape as the inner wall punched flat plate 51 of the upstream part 011 described above.
ただし下流側中空材量平板55には排ガス通過孔54を
形成していない。また56.56は各々中空材^51.
55とフィルター2の一面との間(−介装された耐熱性
、弾性を有するバッキングである。However, the exhaust gas passage hole 54 is not formed in the hollow flat plate 55 on the downstream side. Also, 56.56 are hollow materials ^51.
55 and one surface of the filter 2 (a heat-resistant and elastic backing is interposed).
孕
さらにシャフト6は各中空材h 5 J 、 s t;
間に回転自在に架は渡されており、下流側中空材6ss
にナラ)5F(:よって抜出しが防止されている。この
シャフト6はフィルター容器21の中心部21 cl=
形成したバイパス通路18円を遊貫されているとともに
、このシャフト6には、バイパス通路18円と出口1s
Jとを連通する連通孔58が形成されている。In addition, the shaft 6 has each hollow member h 5 J, s t;
A frame is freely rotatable in between, and the downstream hollow member 6ss
5F (: Therefore, extraction is prevented. This shaft 6 is connected to the center part 21 of the filter container 21.
The shaft 6 has a bypass passage of 18 yen and an outlet of 1 s.
A communication hole 58 communicating with J is formed.
またシャフト6(:は仕切板4の取付位置を高精度に規
制するフランジ59が形成され、咳フランジ59によっ
て位置決めされた仕切板4國♀
上流側中空材651に対して隙間を生じるととなく摺接
される。In addition, a flange 59 is formed for regulating the mounting position of the partition plate 4 with high precision on the shaft 6 (:), and the partition plate 4 positioned by the flange 59 will not create a gap with respect to the upstream hollow member 651. Sliding contact is made.
シャフト6の端部はギアケース60円(=導入されてお
り、この導入部分で従動平歯車e1を有している。該従
動平歯車61は駆動平歯車62(;噛み合って゛おり、
この駆動平歯車62はモータ63に連結されている。モ
ータ63は電源64に電気接続されるが、この通電はコ
ンピュータ等の電子制御装置65C;よって制御される
。111子制m装置65は、再生部フィルターの温度を
検知してヒータ13(:対する@流を制御するととも域
=、エンジン回転数、エンジントルク、排気差圧、走行
距離等を検知し、これら検知に応じてシャフト6および
仕切板4を176回転させるよう(二制御する。The end of the shaft 6 is introduced into a gear case 60 yen (=), and this introduction part has a driven spur gear e1. The driven spur gear 61 is in mesh with a driving spur gear 62 (;
This driving spur gear 62 is connected to a motor 63. The motor 63 is electrically connected to a power source 64, and this energization is controlled by an electronic control device 65C such as a computer. The 111 child control device 65 detects the temperature of the regeneration section filter and controls the flow to the heater 13 (:), and also detects the range, engine speed, engine torque, exhaust differential pressure, mileage, etc. The shaft 6 and the partition plate 4 are controlled to rotate 176 times in response to the detection.
このような第2実施例においても前記第1実施例と同様
の作用を奏し、特ζ二本実m#pt+において仕切板4
で覆われた部分(:導入された排ガスのうちの余剰な排
ガスは、中空材jfl’@5 Jの排ガス通過孔54・
・・を通り、バイパス通路18および連通孔58を経て
出口部3へ排出される。The second embodiment also has the same effect as the first embodiment, and in the special ζ two-piece m#pt+, the partition plate 4
The part covered with
... and is discharged to the outlet section 3 via the bypass passage 18 and the communication hole 58.
第7図は、本発明の第3実施例を示し、第5図および第
6図−1示された第2実施例の変形例である。このもの
は、シャフト6に螺着されたナツト57と、下i側中空
打#fis zとの間シーコイルばねなどの弾性体10
を取着し、シャ7゜トロ(=図示下向きの力を発生させ
るよう(=シたもめである。このよう(ニすると、仕切
板4がシャフト6(−より下向き口押圧付勢されて中空
打^51に対して密着して摺接し、かつこの摺接面が摩
耗しても弾性体20−二よって吸収することができる。FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention, which is a modification of the second embodiment shown in FIGS. 5 and 6-1. This thing has an elastic body 10 such as a sea coil spring between the nut 57 screwed onto the shaft 6 and the lower i-side hollow punch #fisz.
In this way, the partition plate 4 is pressed downward from the shaft 6 (-) and the hollow It is in close sliding contact with the hammer 51, and even if this sliding surface is abraded, it can be absorbed by the elastic body 20-2.
一第8図は本発明の第4実施例を示す、このものはバイ
パス通路18の通路面積を可変式としたものであり、シ
ャフト6の下端側面(;、連通孔58と出口部3とを連
通させる可変排出口80を形成しである。81は上記排
出口80の開口面積を制御するプランジャであり、一端
は上記シャフト6の連通孔58円(=、回動自在かつ軸
方向6:摺動可能ζ−挿入されている。該プランジャ8
1の他端はカバ−856二回動自在かつ軸方向変位可@
+:軸支されている。プランジャ81には従動側ウオー
ムギア82が一体的6;設けられており、このウオーム
ギア82は躯動雫りオームギア83−二噛合されている
。駆動側ウオームギア83はモータ844二趣結されて
しする。FIG. 8 shows a fourth embodiment of the present invention, in which the passage area of the bypass passage 18 is variable. A variable discharge port 80 is formed to communicate with the discharge port 80. 81 is a plunger that controls the opening area of the discharge port 80, and one end is connected to the communication hole 58 of the shaft 6 (= rotatable and axial direction 6: sliding). Movable ζ - inserted, the plunger 8
The other end of 1 is a cover 856 that can be rotated twice and can be displaced in the axial direction.
+: Pivotally supported. A driven side worm gear 82 is integrally provided on the plunger 81, and this worm gear 82 is meshed with two sliding worm gears 83. The drive side worm gear 83 is connected to the motor 844 in two directions.
モータ84は電源64(二w−続されており、該電源6
4からモータ84への通電はコンピュータなどの電子制
御装置65によって制御される。The motor 84 is connected to a power source 64 (two W-connected).
4 to the motor 84 is controlled by an electronic control device 65 such as a computer.
電子制御装置65は排ガス温度や吸気負圧等のエンジン
運転状況を検知し、この検知に応じてII源64からモ
ータ84への通電をコントロールする。The electronic control device 65 detects engine operating conditions such as exhaust gas temperature and intake negative pressure, and controls the energization from the II source 64 to the motor 84 in accordance with this detection.
このような第4実施例のものは、吸気負圧と排ガス温度
とにより、バイパス通路18を経て逃がされる排ガス量
を制御できる。つまり、一般C:エンジン運転中(:お
いてはエンジン負荷と排ガス温度はほぼ対応し、負荷が
増大すると排ガス温度は上昇し、負荷が減少すれば排ガ
ス温度が下降する傾向を示す、ニンジン負荷は吸気負圧
に対応する。したがって吸気負圧が大きい場合、もしく
は排ガス温度が高い場合、つまりはエンジン負荷が大き
いときには、モータ84を回し駆動側ウオームギア83
.従動側ウオームギア82を介してプランジャ81を矢
印入方向へ移動させる。すると、可変排出口80の開口
面積が増すので、バイパス通路18を通じて逃がされる
排ガス量が増す。In the fourth embodiment, the amount of exhaust gas released through the bypass passage 18 can be controlled by the intake negative pressure and the exhaust gas temperature. In other words, during general C: engine operation (:), the engine load and exhaust gas temperature almost correspond; as the load increases, the exhaust gas temperature increases, and as the load decreases, the exhaust gas temperature tends to decrease. Corresponds to the intake negative pressure. Therefore, when the intake negative pressure is large or the exhaust gas temperature is high, that is, when the engine load is large, the motor 84 is rotated and the drive side worm gear 83
.. The plunger 81 is moved in the direction indicated by the arrow via the driven worm gear 82. Then, since the opening area of the variable exhaust port 80 increases, the amount of exhaust gas released through the bypass passage 18 increases.
また、吸気負圧が小さく、もしくは排ガス温度が低い場
合(=は、モータ84を逆回転させ【プランジャ81を
矢印Ay5向とは逆方向へ移動させ、よって可変排出口
80の開口面積を絞り、・バイパス通路18を介して逃
がされる排ガス量を減少させる。In addition, when the intake negative pressure is small or the exhaust gas temperature is low (=, the motor 84 is rotated in the opposite direction [the plunger 81 is moved in the direction opposite to the direction of arrow Ay5, thereby narrowing the opening area of the variable discharge port 80, - Reduce the amount of exhaust gas released via the bypass passage 18.
このような作用(;よ゛れば、排ガス温度6二応じて再
生しようとするフィルター菓子23へ供給すべく排ガス
量を可変するので、ヒータ13の熱負荷を抑制すること
ができ、また再生C二必要な温度を常(二維持すること
ができるため、効果的な再生を行うことができる。With such an action, the amount of exhaust gas to be supplied to the filter confectionery 23 to be regenerated is varied according to the exhaust gas temperature 62, so the thermal load on the heater 13 can be suppressed, and the regeneration C 2. Since the required temperature can be maintained at all times, effective regeneration can be performed.
さら鑞二第9図は、上記第4実施例の可変11I一手段
の変形を示す1!s5実施例である。可変排出口80の
開口面積を制御するプランジャJ1はバイメタル90お
よびダイアフラム装置91に連結されている。バイメタ
ル90は、排ガス温度が上昇すればプランジャ81を矢
印入方向に押して可変排出口80の開口面積を増し、排
ガスの排出量を増大させるとともに、排ガス?1iiL
度が下降すればプランジャ81を矢印入方向とは逆向き
ζ:移動させて可変排出口80から排出される排ガス量
を減少させる。Figure 9 shows a modification of the variable 11I means of the fourth embodiment. This is an example of s5. A plunger J1 that controls the opening area of the variable discharge port 80 is connected to a bimetal 90 and a diaphragm device 91. When the exhaust gas temperature rises, the bimetal 90 pushes the plunger 81 in the direction of the arrow to increase the opening area of the variable discharge port 80, increasing the amount of exhaust gas discharged, and increasing the amount of exhaust gas discharged. 1iiL
When the temperature decreases, the plunger 81 is moved in the opposite direction to the direction of the arrow ζ to reduce the amount of exhaust gas discharged from the variable exhaust port 80.
一万ダイアフラム装置910あっては、本体92および
カバー93でダイアフラム94を挾持しており、このダ
イアフラム94はプランジャ81に連結されているとと
もにコイルはね95によって矢印入方向とは逆方向(=
付勢されている。ダイアフラム94とカバー93で囲ま
れた一万の部屋966:は導管97を介してエンジン回
転数シニ対応して増加する負圧(たとえば気化器のペン
チ瓢り一負圧)が導入される。また他方の部屋98は大
気w4R口99を介して大気圧(1保たれている。した
がって、エンジン回転数が上昇して吸気負圧が増すとダ
イアフラム94は矢印入方向へ付勢されるからプランジ
ャ81も同方向へ移動され、よって排出口8′0の開口
面積が増して排ガス量が増大する。In the 10,000 diaphragm device 910, a diaphragm 94 is held between a main body 92 and a cover 93, and this diaphragm 94 is connected to a plunger 81 and is moved in a direction opposite to the direction of the arrow by a coil spring 95 (=
energized. A vacuum chamber 966 surrounded by a diaphragm 94 and a cover 93 is introduced via a conduit 97 with a negative pressure (for example, the negative pressure of a carburetor) that increases in accordance with the engine speed. The other chamber 98 is maintained at atmospheric pressure (1) through the atmospheric w4R port 99. Therefore, when the engine speed increases and the intake negative pressure increases, the diaphragm 94 is urged in the direction of the arrow, so the plunger 81 is also moved in the same direction, thereby increasing the opening area of the exhaust port 8'0 and increasing the amount of exhaust gas.
このようなW&5実施例においても前記第4実施例と同
様な効果を奏する。This W&5 embodiment also provides the same effects as the fourth embodiment.
さらに第10図(二は本発明の第6実施例を示す。Furthermore, FIG. 10 (2) shows a sixth embodiment of the present invention.
このものは第8図1=示された第4実施例における可変
排出制御手段を上流側に設置したものである。シャフト
6は仕切板4で覆われた部分に通じる可変孔100を有
し、この可変孔ZOOはバイパス通路18(二対して吐
出孔101を介して通じている。シャフト6の図示上端
C:はグランジャ81mが挿入されており、該プランジ
ャ81aによって可変孔100の開口面積を制御するよ
うになっている。In this device, the variable emission control means in the fourth embodiment shown in FIG. 81 is installed on the upstream side. The shaft 6 has a variable hole 100 that communicates with the part covered by the partition plate 4, and this variable hole ZOO communicates with the bypass passage 18 (2) via a discharge hole 101. A granger 81m is inserted, and the opening area of the variable hole 100 is controlled by the plunger 81a.
このものは可変排出制御手段および仕切板4の駆動部と
しての各々回転機構を一箇所に集中することができるの
で構iがコンパクト化する。In this case, the variable discharge control means and the rotation mechanism as the drive section for the partition plate 4 can be concentrated in one place, so that the structure can be made more compact.
なお、各実施例(−おいては、電気ヒータ1sを発熱線
で構成しであるが本発明はセラミックヒータなどでも実
施可能であり、また通電時間は一定時間としても良いし
、もしくは熱電対などで再生部の温度を測定しつつ一定
温度(たとえば900℃、)以上に昇温すると通電を停
止するなどのごとき制御手段を用いても、よい。In each of the embodiments (-), the electric heater 1s is constructed with a heat-generating wire, but the present invention can also be implemented with a ceramic heater, etc., and the energization time may be a fixed time, or a thermocouple, etc. It is also possible to use a control means that measures the temperature of the reproduction section and stops the current supply when the temperature rises above a certain temperature (for example, 900° C.).
さらに捕集した微粒子を燃焼浄化するには一般に600
’C,以上の高温が必要とされているが、たとえば白金
等の酸化触媒を用いれば活性温度か低下して電気ヒータ
13の発熱量を低くできて消費電力を節約できる。そこ
でフィルター2を塩化白金酸溶液に浸漬したのち焼成す
るなどして直接酸化触媒を担持させるか、もしくは白金
、白金−ロジウム勢の酸化触媒を担持したペレットをフ
ィルター素子23内(1均−あるいは上流側に集中して
混入させたり、フィルター素子23の上流側端面(二、
酸化触媒を担持したハニカム構造体を配置するなどの手
段も実施可能である。Furthermore, in order to burn and purify the collected particulates, generally 600
Although a high temperature of 1.5 C or higher is required, for example, if an oxidation catalyst such as platinum is used, the activation temperature can be lowered and the amount of heat generated by the electric heater 13 can be lowered, thereby saving power consumption. Therefore, the filter 2 may be immersed in a chloroplatinic acid solution and then calcined to directly support the oxidation catalyst, or pellets supporting a platinum or platinum-rhodium oxidation catalyst may be placed inside the filter element 23 (1 level or upstream). The mixture may be concentrated on the upstream side end face of the filter element 23 (2, 2,
It is also possible to implement measures such as arranging a honeycomb structure supporting an oxidation catalyst.
また仕切l8t4をフィルター2(二対して回動させる
手段としては、前述したラチェットe構やモータ等に限
らず、ダイアフラム装置の往つ運動やゼネバ歯車等を利
用してもよく、かつ可変排出口80を可変する手段もウ
オームギアやダイアフラム、バイメタル等に限らず、た
とえば油圧装置など種々の変形を適用できる。In addition, the means for rotating the partition l8t4 relative to the filter 2 (two) is not limited to the ratchet e mechanism or motor described above, but may also utilize the forward movement of a diaphragm device, Geneva gear, etc., and the variable discharge port The means for varying 80 is not limited to a worm gear, a diaphragm, a bimetal, etc., and various modifications such as a hydraulic device can be applied.
以上詳述した通り本発明は、フィルターの上流側(二お
ける173以下の面積を覆う排ガス制御手段に、この排
ガス制御手段で覆われた部分C1排ガスを導入する導入
孔を形成するとともに、該排ガス制御手段ゼ覆われた部
分とフィルターの下流側とをフィルターを通過させるこ
となく結ぶバイパス通路を形成したものである。したが
ってこのものは導入孔の開口面積を大きくして目詰まり
を防止できるとともに、該導入孔の開口面積を大きくし
たことにより再生しようとするフィルタ一部(二過剰の
排ガスが流れ込もうとしても、過剰な排ガスはバイパス
通路を経てフィルターを通ることなく下流側に排除され
るノテ、フィルターの再生(=適した排ガス量をフィル
ター(−供給することができ、効果的な再生が可能にな
る利点を奏する。As detailed above, the present invention forms an introduction hole for introducing the exhaust gas in the portion C1 covered by the exhaust gas control means in the exhaust gas control means that covers an area of 173 or less on the upstream side of the filter, and A bypass passage is formed that connects the portion covered by the control means and the downstream side of the filter without passing through the filter.Therefore, this allows the opening area of the introduction hole to be increased to prevent clogging, and By increasing the opening area of the introduction hole, even if excess exhaust gas tries to flow into the part of the filter that is being regenerated, the excess exhaust gas will be removed to the downstream side through the bypass passage without passing through the filter. , Filter regeneration (=A suitable amount of exhaust gas can be supplied to the filter (-), which has the advantage of enabling effective regeneration.
また、上記バイパス通路の通路面積をエンジン運転条件
に応じて可変する可変手段を設けることにより排ガス温
度に応じて再生しようとするフィルタへ供給する排ガス
量を可変するので、ヒータの熱負荷を抑制することがで
き、また再生(:必要な温度を常に維持することができ
るため効果的な再生を行うことができる。In addition, by providing a variable means for varying the passage area of the bypass passage according to the engine operating conditions, the amount of exhaust gas supplied to the filter to be regenerated can be varied according to the exhaust gas temperature, thereby suppressing the heat load on the heater. It is also possible to perform effective regeneration because the necessary temperature can be maintained at all times.
第1図ないし′WI4図は本発明の第1実弛例を示し、
第1図は縦断面図、第2図はフィルターの横断面図、第
3図は仕切板およびヒータの下面図、第4図は回動手段
の断面図である。第5図および第6図は本発明の第2実
施例を示し、第5図は縦断面図、第6図は中空打抜板の
横断面図である。第7図は本発明の第3゛実施例を示す
要部の縦断面図である。第8図は本発明の第4実施例を
示す縦断面図である。第9図は本発明の第5実施例を示
す要部の縦断面図である。
さらに第10図は本発明の第6実施例を示す縦断面図で
ある。
1・・・入口部、2・・・フィルター、3・・・出口部
。
4・・・仕切板(排ガス制御手段)、5・・・排ガス導
入孔、13・・・ヒータ、18・・・バイパス通路、2
0・・・ハウジング、21・・・フィルター容器、23
・・・フィルター素子、9m、9b・・・ラチェット轡
構(回動手段)、80・・・可変排出口、81・・・プ
ランジャ。
出願人代理人 弁理土鈴 江 武 彦Figures 1 to 'WI4 show a first practical example of the present invention,
FIG. 1 is a longitudinal sectional view, FIG. 2 is a cross-sectional view of the filter, FIG. 3 is a bottom view of the partition plate and heater, and FIG. 4 is a sectional view of the rotating means. 5 and 6 show a second embodiment of the present invention, FIG. 5 being a longitudinal cross-sectional view and FIG. 6 being a cross-sectional view of a hollow punched plate. FIG. 7 is a longitudinal sectional view of the main parts showing the third embodiment of the present invention. FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a fourth embodiment of the present invention. FIG. 9 is a vertical cross-sectional view of the main part showing a fifth embodiment of the present invention. Further, FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing a sixth embodiment of the present invention. 1... Inlet part, 2... Filter, 3... Outlet part. 4... Partition plate (exhaust gas control means), 5... Exhaust gas introduction hole, 13... Heater, 18... Bypass passage, 2
0... Housing, 21... Filter container, 23
...filter element, 9m, 9b...ratchet mechanism (rotating means), 80...variable discharge port, 81...plunger. Applicant's agent Takehiko E, patent attorney
Claims (2)
たフィルターと、このフィルターの上流側C一般けられ
上記ハウジングに回動自在I:取り付けられるとともに
上記フィルターの排ガス導入部面積の173以下を覆う
排ガス制御手段と、該排ガス制御手段を同勢させる回動
手段と、上記排ガス制御手段で覆われたフィルタ一部を
加熱する加熱手段と、上記排ガス制御手段C二股けられ
該排ガス制御手段で覆われた部分(=上流側排ガスを導
入する導入孔と、該排ガスで覆われた部分と上記フィル
ターの上流側1をフィルターを迂回して連通させるバイ
パス通路とを具備したことを特徴とする微粒子捕集装置
・(1) Inside the housing that forms the exhaust gas passage (= the disposed filter and the upstream side of this filter C is generally rotatable to the housing I: is attached and covers 173 or less of the area of the exhaust gas introduction part of the filter an exhaust gas control means, a rotating means for causing the exhaust gas control means to act together, a heating means for heating a part of the filter covered by the exhaust gas control means, and an exhaust gas control means C which is divided into two parts and covered by the exhaust gas control means. A particulate trap characterized by comprising an introduction hole for introducing upstream exhaust gas, and a bypass passage that connects the part covered with the exhaust gas to the upstream side 1 of the filter, bypassing the filter. Collection device/
ン件に応じて可変する可変手段を具備したことを特徴と
する特許請求の範囲$(1)項記載の微粒子捕集装置。(2) The particulate collection device according to claim 1, further comprising a variable means that changes the passage surface Wlt-lt-of the bypass passage according to engine conditions.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56174200A JPS5876122A (en) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | Apparatus for collecting fine particles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56174200A JPS5876122A (en) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | Apparatus for collecting fine particles |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5876122A true JPS5876122A (en) | 1983-05-09 |
Family
ID=15974469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56174200A Pending JPS5876122A (en) | 1981-10-30 | 1981-10-30 | Apparatus for collecting fine particles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5876122A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61145312A (en) * | 1984-12-17 | 1986-07-03 | フオード モーター カンパニー | Continuous rotary type regeneration apparatus for particle trap |
| WO2009111647A3 (en) * | 2008-03-06 | 2009-12-10 | Caterpillar Inc. | System for treating exhaust gas |
| US8092563B2 (en) | 2007-10-29 | 2012-01-10 | Caterpillar Inc. | System for treating exhaust gas |
| US8097055B2 (en) | 2007-10-29 | 2012-01-17 | Caterpillar Inc. | System for treating exhaust gas |
-
1981
- 1981-10-30 JP JP56174200A patent/JPS5876122A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61145312A (en) * | 1984-12-17 | 1986-07-03 | フオード モーター カンパニー | Continuous rotary type regeneration apparatus for particle trap |
| US8092563B2 (en) | 2007-10-29 | 2012-01-10 | Caterpillar Inc. | System for treating exhaust gas |
| US8097055B2 (en) | 2007-10-29 | 2012-01-17 | Caterpillar Inc. | System for treating exhaust gas |
| WO2009111647A3 (en) * | 2008-03-06 | 2009-12-10 | Caterpillar Inc. | System for treating exhaust gas |
| US8083822B2 (en) | 2008-03-06 | 2011-12-27 | Caterpillar Inc. | System for treating exhaust gas |
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