JPS6140893Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、エンジンの排気浄化装置に関し、特
に、排気通路に排気中の微粒子成分を捕集するハ
ニカム状のフイルタ部材が配設され、該フイルタ
部材の微粒子成分の堆積による目詰りを電気発熱
体の加熱によつて解消するようにしたものにおい
て上記電気発熱体のフイルタ部材への取付構造に
関する。

一般に、デイーゼルエンジンの排気中には多量
のカーボン粒子等よりなる微粒子成分（パテイキ
ユレート）が含まれている。そして、この微粒子
成分がそのまま大気中に放出されるのを防止して
排気を浄化するようにした排気浄化装置として、
従来、セラミツクス等の通気性を有する隔壁によ
り軸方向に貫通して延びる多数の小孔が形成され
たハニカム状で、かつ上記小孔のうち一部は上流
側開放端が、残りは下流側開放端がそれぞれブラ
インドプラグによつて閉塞されたフイルタ部材を
エンジンの排気通路に配設し、排気が上記フイル
タ部材を通過する間に排気中の微粒子成分を上記
隔壁によつて捕集するようにしたものはよく知ら
れている。

しかるに、このようなフイルタ部材を備えたも
のにおいては、エンジンが長期間に亘つて運転さ
れるとフイルタ部材に微粒子成分の堆積による目
詰まりが生じ、エンジンの排圧が上昇して出力低
下等を招くという問題がある。

そのため、従来、例えば特開昭55−131518号公
報等に開示されているように、フイルタ部材の下
流側端部にニクロム線等からなる電気発熱体を耐
熱接着剤により接着して取り付け、定期的に、ま
たはフイルタ部材に目詰まりが生じた時点で該電
気発熱体に通電することにより、フイルタ部材に
堆積した微粒子成分を加熱燃焼させてフイルタ部
材のリジエネレーシヨン（再生）を行うようにし
たものが提案されている。

ところが、微粒子成分のフイルタ部材への堆積
分布について考察するに、微粒子成分はフイルタ
部材の小孔の隔壁を通過する間に該隔壁によつて
捕集されるためフイルタ部材の上流側部分が厚く
下流側部分が薄くなるように堆積していくもので
ある。それ故、上記提案のものでは、フイルタ部
材の下流側端部に電気発熱体を配設しているた
め、フイルタ部材のリジエネレーシヨン効率が低
いという欠点があつた。

また、上記提案のものでは、電気発熱体をフイ
ルタ部材の端面に接着するため、接着剤を要して
剥落しやすく、電気発熱体のフイルタ部材への固
定が困難であつた。

そこで、本考案はかかる諸点に鑑み、上記した
フイルタ部材の小孔の上流側開放端を閉塞するブ
ラインドプラグを利用し、該ブラインドプラグに
電気発熱体を設けることにより、電気発熱体をフ
イルタ部材へ別部材を要することなく固定できる
ようにするとともに、小孔の上流側端部から奥深
い部分への電気発熱体の挿入によりその加熱範囲
を広くして上流側部分に堆積した微粒子成分に対
する加熱効果を集中させるようにし、よつて電気
発熱体の固定容易化およびフイルタ部材のリジエ
ネレーシヨン効率の向上を図ることを目的とする
ものである。

この目的の達成のため、本考案の構成は、通気
性を有する隔壁によつて軸方向に貫通して延びる
多数の小孔が形成され、該小孔のうち一部は上流
側開放端が、残りは下流側開放端がそれぞれブラ
インドプラグにより閉塞されたフイルタ部材をエ
ンジンの排気通路に配設してなるエンジンの排気
浄化装置において、上記小孔の上流側開放端を閉
塞するブラインドプラグに電気発熱体を設けて、
該電気発熱体によりフイルタ部材に堆積した微粒
子成分を加熱燃焼させ該フイルタ部材のリジエネ
レーシヨンを行うようにしたものである。

以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。

第１図ないし第５図において、１は４つのシリ
ンダ１ａ，１ａ，…を備えた４気筒デイーゼルエ
ンジン、２は該エンジン１の各シリンダ１ａ内に
エアクリーナ３で濾過された吸入空気を供給する
吸気通路、４はエンジン１からの排気を排出する
排気通路、５はエンジン１の各シリンダ１ａ内に
燃料を噴射供給する燃料噴射ポンプである。

上記排気通路４の途中には排気中のカーボン粒
子等の微粒子成分（パテイキユレート）を捕集す
るフイルタ部材６が配設されている。すなわち、
該フイルタ部材６は通気性を有する隔壁６ａ，６
ａ，…により軸方向に貫通して延びる多数の小孔
６ｂ，６ｂ，…が形成されたハニカム状のセラミ
ツクス等からなり、かつ上記小孔６ｂ，６ｂ，…
のうちの一部は上流側開放端が、また残りは下流
側開放端がそれぞれ耐熱セメント等よりなるブラ
インドプラグ７，７，…および８，８，…で閉塞
されており、上流端が開放された小孔６ｂ，６
ｂ，…から流入した排気を隔壁６ａ，６ａ，…を
通過させたのち下流端が開放された小孔６ｂ，６
ｂ，…へ流通させ、その間に上記隔壁６ａ，６
ａ，…で排気中の微粒子成分を捕集するようにし
たものである。

そして、上記フイルタ部材６において小孔６
ｂ，６ｂ，…の上流側開放端を閉塞する一部のブ
ラインドプラグ７，７，…は他のものより小孔６
ｂの奥側（下流側）へ所定長さだけ延長され、該
延長されたブラインドプラグ７，７，…には一本
の連続したニクロム線等よりなる電気発熱体９
が、各小孔６ｂ内に折曲り状に挿入された状態で
かつその折曲り先端部をブラインドプラグ７より
奥側に突出せしめて固定されている。

さらに、上記電気発熱体９の両端部はそれぞれ
絶縁部材１０，１０で絶縁されて排気通路４外部
に引き出され、一端部はアースされている一方、
他端部はリレー１１を介してバツテリ１２に接続
されている。また、上記リレー１１には制御回路
１３が接続され、該制御回路１３には、自動車の
走行距離、エンジン１の運転時間、あるいはフイ
ルタ部材６の目詰まり状態等を検出して検出信号
を出力するセンサ１４と、エンジン１の排気温
度、負荷状態、回転数等を検出して補正信号を出
力する補正回路１５とが入力接続されており、セ
ンサ１４からの検出信号および補正回路１５から
の補正信号に基づいて一定走行距離もしくは一定
運転時間ごとに、あるいは目詰まりが所定状態に
達した時に制御回路１３が作動してリレー１１を
開閉制御して電気発熱体９に通電しまたは通電停
止するように構成されている。なお、上記補正信
号は、例えば一定走行距離または一定運転時間毎
に通電を行う場合、排気ガス温度がカーボンの自
己燃焼に必要な温度以上に上昇した場合、センサ
１４からの信号をキヤンセルするものであり、ま
た排圧の上昇によつて目詰まりを検出するもので
は、回転、負荷変動による排圧変化を補正するも
のであり、またカーボン堆積による電気抵抗変化
により目詰まりを検出するものでは、温度による
抵抗値変化を補正するものである。尚、１６は電
気発熱体９の各小孔６ｂへ挿入された部分（折り
曲げられた部分）が互いに接触して短絡するのを
防止する絶縁板である。

したがつて、上記実施例においては、エンジン
１の運転に伴つてその排気中の微粒子成分がフイ
ルタ部材６、その上流側部分に厚く堆積するよう
な堆積分布でもつて捕集され、このことにより排
気は浄化されながら排出される。

そして、一定期間経過後上記フイルタ部材６が
微粒子成分の堆積により目詰まり状態になると、
そのことをセンサ１４が検出して検出信号を出力
し、この検出信号により補正回路１５からの補正
信号をもとに制御回路１３が作動してリレー１１
を作動させ、このリレー１１の作動によつて電気
発熱体９が通電されて発熱しフイルタ部材６に堆
積した微粒子成分を加熱燃焼させる。その結果、
フイルタ部材６の目詰まりが解消されてそのリジ
エネレーシヨンが行われる。

その場合、上記電気発熱体９がフイルタ部材６
の小孔６ｂ，６ｂ，…にその上流側開放端から深
く挿入されてブラインドプラグ７，７，…で固定
支持されているため、その加熱範囲はフイルタ部
材６の上流側端部からその下流側に所定距離離れ
た部分までの広範囲となつて微粒子成分が多量に
堆積する部分と略合致し、よつて堆積した微粒子
成分への集中的な加熱によりフイルタ部材６のリ
ジエネレーシヨン効率を向上させることができ
る。

また、上記電気発熱体９を通常使用されるブラ
インドプラグ７，７，…により固定するため、電
気発熱体９のフイルタ部材６への固定を別部材を
要することなく容易に行うことができる。

尚、上記実施例では、ブラインドプラグ７，
７，…に電気発熱体９をその折曲げ先端部がブラ
インドプラグ７，７，…より奥側に突出するよう
に固定したが、電気発熱体全体をブラインドプラ
グ自体内に一体的に埋め込んでもよく、上記実施
例と同様の作用効果を奏することができる。

以上説明したように、本考案よれば、通気性を
有する隔壁によつて形成された軸方向に延びる多
数の小孔の上流側開放端および下流側開放端をそ
れぞれ相反してブラインドプラグで閉塞してな
り、エンジンの排気中の微粒子成分を捕集するフ
イルタ部材の上記小孔の上流側開放端を閉塞する
ブラインドプラグに、堆積した微粒子成分を加熱
燃焼させるための電気発熱体を設けたことによ
り、既存のブラインドプラグを利用して電気発熱
体をフイルタ部材に固定支持することができると
ともに、電気発熱体を小孔に奥深く挿入してその
加熱範囲を拡大することができるので、よつて電
気発熱体の固定容易化およびフイルタ部材のリジ
エネレーシヨン効率の向上を図ることができるも
のである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は
全体システム図、第２図はフイルタ部材の縦断面
図、第３図はフイルタ部材を上流側から見た部分
正面図、第４図は同一部拡大図、第５図は第４図
の−線断面図である。 １……デイーゼルエンジン、４……排気通路、
６……フイルタ部材、６ａ……隔壁、６ｂ……小
孔、７，８……ブラインドプラグ、９……電気発
熱体、１３……制御回路、１４……センサ、１５
……補正回路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 通気性を有する隔壁により軸方向に貫通して延
   びる多数の小孔が形成され、該小孔のうち一部は
   上流側開放端が、残りは下流側開放端がそれぞれ
   ブラインドプラグにより閉塞されたフイルタ部材
   をエンジンの排気通路に配設してなるエンジンの
   排気浄化装置において、上記小孔の上流側開放端
   を閉塞するブラインドプラグに電気発熱体を設け
   たことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。