JPS6249452B2 - - Google Patents

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JPS6249452B2
JPS6249452B2 JP1797780A JP1797780A JPS6249452B2 JP S6249452 B2 JPS6249452 B2 JP S6249452B2 JP 1797780 A JP1797780 A JP 1797780A JP 1797780 A JP1797780 A JP 1797780A JP S6249452 B2 JPS6249452 B2 JP S6249452B2
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Nippon Soken Inc
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動車等の内燃機関において、排気
ガス中のカーボンを主成分とする微粒子を除去す
るためのカーボン微粒子浄化装置に関するもので
ある。
従来のこの種の浄化装置としては、カーボンを
主成分とする微粒子（以下カーボン微粒子とい
う）を、排気系に設けたフイルターやサイクロン
等で捕集するようになしたものがある。またカー
ボン微粒子捕集手段をイグゾーストマニホールド
付近に設置し、捕集したカーボン微粒子を排気ガ
スの熱により燃焼せしめることも行われている。
しかしながら、フイルターを用いる場合には目
づまりを起し、またサイクロンを用いる場合には
カーボン微粒子が軽く小さいために捕集が完全に
なされないという欠点がある。さらに、捕集した
カーボン微粒子を排気ガスの熱で燃焼させるもの
においては、カーボンを燃焼させるためには排気
ガス温度が約600℃以上となる必要があるが、車
両の市街地走行では排ガス温度が600℃以上にな
るような運転条件はほとんどなく、従つて捕集さ
れたカーボン微粒子は燃焼せずに結局フイルター
の目づまりを起すという欠点がある。
そこで本発明は、一般の市街地走行でも安定し
てカーボン微粒子を効率よく捕集浄化し得る小
型、軽量のカーボン微粒子浄化装置を提供するこ
とを目的とする。
以下、本発明のカーボン微粒子浄化装置の実施
例について説明する。
第１図において、１は吸気マニホールド、２は
内燃機関本体（以下、エンジンという）、３は排
気マニホールド、４は排気管で、本発明のカーボ
ン微粒子浄化装置Ａは排気マニホールド３の下流
に設置され、エンジン２から排出される排気ガス
中のカーボン微粒子を捕集し、これを燃焼浄化す
るものである。
以下、第２図に示す第１の実施例について説明
すれば、ステンレス製のケーシング部材８ａ，８
ｂは対向端に形成したフランジにおいて連結さ
れ、筒状のケーシング８を構成している。ケーシ
ング８の一方の端壁にはその外周部に排気ガス導
入パイプ２４が固着されており、その基端はケー
シング８内に開口し、先端は排気マニホールド３
（第１図）の下流に連結されている。他方の端壁
にはその中心部に排気ガス導出パイプ１２が挿通
固着され、基端側はケーシング８内に突出して閉
鎖しており、先端側は排気管４（第１図）に連結
されており、上記パイプ１２のケーシング内部分
には多数の小孔１２ａが設けてある。排気ガス導
入パイプ２４を設けたケーシング端壁の中心部に
は、小型バーナー５とグロープラグ７を取り付け
たホルダー６がケーシング部材８ａに取り付けて
ある。ケーシング部材８ａ，８ｂの連結部には、
ケーシング８内を区画する隔板１４が固着され、
隔板１４の中心部には開口１４ａが形成され、上
記排気ガス導出パイプ１２とケーシング８の中心
軸位置で対向している。またケーシング部材８ａ
には、開口１４ａにバーナー５からの炎を導くガ
イド２１が取り付けてある。ケーシング８の中央
部には、これと同軸的にステンレス製パンチング
メタルのパイプ１０，１１が配設されており、こ
れらパイプ１０，１１の両端には上記隔壁１４及
び端板１３が配設されている。そしてパイプ１
０，１１間の間隙にはスチールウールフイルター
９が充填されている。バイパスパイプ１６の夫々
の端部は導入パイプ２４および導出パイプ１２に
連結され、バイパスパイプ１６と導入パイプ２４
の連結部には流路の切替を行なうバルブ１５が設
置されている。バルブ１５の開路時には、排気ガ
スは、導入パイプ２４、パイプ１１内に形成した
内空間２２、フイルター９、ケーシング８の内周
とパイプ１０間に形成した外空間２３を経て排気
ガス導出パイプ１２に至る主経路を通つて流れ、
バルブ１５の閉路時には、排気ガスは、排気ガス
導入パイプ２４およびバイパスパイプ１６を経て
排気ガス導出パイプ１２に至る副経路を通つて流
れるように構成されている。バーナ５、グロープ
ラグ７およびバルブ１５は、内燃機関２（第１
図）の燃料消費量を検出する燃料量検出器１８か
らの信号を受けるコンピユータ１７にて制御され
る。１９は小型バーナ５に燃料を送るための燃料
ポンプであり、２０はこの燃料を貯蔵する燃料タ
ンクである。なお、検出器１８にて機関の燃料消
費量を検出することにより、燃料消費量にほぼ比
例するカーボン微粒子量を間接的に検知すること
ができる。
上記の装置において、カーボン微粒子を含む排
気ガスは排気マニホールド３を通つて排気ガス導
入パイプ２４より装置内に導入される。そして通
常は排気ガスは上記主経路を通つて流れ、カーボ
ン微粒子はフイルター９により捕集される。しか
る後、機関の燃料消費量が所定の値になつたらコ
ンピユータ１７にてバルブ１５が作動され、排気
ガスは副路であるバイパスパイプ１６を通つて流
れる。またバルブ１５の切替と同時に小型バーナ
５はグロープラグ７により着火し、その燃焼熱に
よりフイルター９で捕集したカーボン微粒子は燃
焼浄化される。そして、浄化し終わるとただちに
バルブ１５が作動し排気ガスは再び前記主経路を
通つて流れる。従つて本装置では、フイルター９
によつて捕集したカーボン微粒子を、排気ガスが
カーボンの自然燃焼する温度（実験的には約600
℃）以下の場合でも燃焼せしめることができるの
でフイルター９の目づまりを防ぎ、長期にわたり
その機能を維持することができる。さらに、本浄
化方法の如く、小型バーナー５を用いる方法で
は、カーボンの燃焼浄化に要する時間が短いため
バイパスパイプ１６にはカーボン微粒子捕集手段
を設ける必要はない。従つて浄化装置の設置スペ
ース重量を大巾に軽減できる利点もある。
第３図に示す第２の実施例はフイルター９のカ
ーボン微粒子捕集量を検出する手段が前述の実施
例と異なる。すなわち本実施例では、排気ガス導
入パイプ２４及び排気ガス導出パイプ１２のそれ
ぞれに取り付けた圧力取り出し口２６ａ，２６ｂ
を差圧検出器２５に接続し、差圧検出器２５にて
フイルター９の前後差圧を検出することにより間
接的にカーボン微粒子捕集量を検知する。そし
て、フイルター９の前後差圧が所定値以上になつ
たら前述の実施例と同様に小型コンピユータ１７
を介してバルブ１５を作動させ、排気ガスをバイ
パスパイプ１６側に流すとともにバーナー５を燃
焼させる。
本実施例のようにフイルター９の前後の差圧を
検出してカーボン微粒子の浄化時期を決める方法
では、カーボン微粒子がフイルター９に一定量た
まるごとに浄化するため、例えば排気ガス温度が
カーボン微粒子の自然燃焼範囲にある時などは小
型バーナー５を用いる必要がないので燃料の節約
につながる。
以上の説明から明らかなように本発明によれ
ば、捕集されたカーボン微粒子の浄化時には排気
ガスをバイパスさせるため、少量の熱エネルギー
でしかも短時間のうちに浄化が可能である。ま
た、浄化に要する時間が短いため浄化装置は１個
で足り、設置スペースや装置重量を大巾に軽減で
き、かつこの浄化装置の稼働効率を著しく高める
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明装置の取付位置を示す模式構成
図、第２図は第１の実施例を示す断面図、第３図
は第２の実施例を示す断面図である。 ２……内燃機関本体、５……加熱手段をなすバ
ーナ、９……フイルター、１５……バルブ、１６
……副経路をなすバイパスパイプ、１８……検出
手段をなす燃料量検出器、２２，２３……主経路
を構成する内・外空間、２５……検出手段をなす
差圧検出器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関からの排気ガスを流通せしめる主経
    路と、 この主経路のみに設けられ排気ガス中のカーボ
    ン微粒子を捕集するフイルターと、 このフイルターに捕集したカーボン微粒子を燃
    焼させる加熱手段と、 前記フイルターをバイパスさせるバイパスパイ
    プのみからなる副経路と、 前記主経路と副経路との分岐部に設置されて両
    経路を選択的に開閉するバルブと、 前記フイルターのカーボン微粒子捕集量を検知
    する検出手段とを備え、 前記フイルターのカーボン微粒子捕集量が所定
    値以上になつたときに前記バルブにより、前記副
    経路を開くとともに前記加熱手段を作動させ前記
    フイルター加熱時のみ前記副経路に排気ガスを導
    くよう構成したことを特徴とする内燃機関のカー
    ボン微粒子浄化装置。
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