JPS63309713A - 排ガスフイルタ装置 - Google Patents
排ガスフイルタ装置Info
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- JPS63309713A JPS63309713A JP61299475A JP29947586A JPS63309713A JP S63309713 A JPS63309713 A JP S63309713A JP 61299475 A JP61299475 A JP 61299475A JP 29947586 A JP29947586 A JP 29947586A JP S63309713 A JPS63309713 A JP S63309713A
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- Japan
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- exhaust gas
- gas filter
- soot
- filter
- ignition
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- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
- F01N3/029—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles by adding non-fuel substances to exhaust
- F01N3/0293—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles by adding non-fuel substances to exhaust injecting substances in exhaust stream
-
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- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
- F01N3/029—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles by adding non-fuel substances to exhaust
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- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/38—Arrangements for igniting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、例えばディーゼルエンジンから排出される粒
子状物質(以下ススという)を補集して大気へ排出され
るスス量の低減を図り、補集したススを燃焼させること
により再生を行う排ガスフィルタ装置に関するものであ
る。
子状物質(以下ススという)を補集して大気へ排出され
るスス量の低減を図り、補集したススを燃焼させること
により再生を行う排ガスフィルタ装置に関するものであ
る。
従来の技術
2 t、−、、;
ディーゼルエンジンから排出されるススを補集するだめ
の排ガスフィルタとして、アルミナでコーティングされ
た金属ワイヤメツシュを用いたフィルタ、発泡剤を用い
て多孔質構造としたセラミックフオームフィルタ、及び
ハニカム形状のセラミックハニカムフィルタなどが考案
されている。
の排ガスフィルタとして、アルミナでコーティングされ
た金属ワイヤメツシュを用いたフィルタ、発泡剤を用い
て多孔質構造としたセラミックフオームフィルタ、及び
ハニカム形状のセラミックハニカムフィルタなどが考案
されている。
その中でも、ススの補集効率が90%以上で、フィルタ
による排ガスの圧力損失が少々いセラミックハニカムフ
ィルタが、排ガスのススを除去するフィルタとして有望
視されている。このようなセラミックハニカムフィルタ
からなる排ガスフィルタは、コージライト、ムライトな
どを主成分として押出し成型法、抄紙法などにより構成
された多数のセルからなるハニカム構造をなしている。
による排ガスの圧力損失が少々いセラミックハニカムフ
ィルタが、排ガスのススを除去するフィルタとして有望
視されている。このようなセラミックハニカムフィルタ
からなる排ガスフィルタは、コージライト、ムライトな
どを主成分として押出し成型法、抄紙法などにより構成
された多数のセルからなるハニカム構造をなしている。
このハニカム構造体の両端部は、セメントのような非常
に気孔率の小さな長さ約1ommの材料で交互に閉塞さ
れている。これらの上流側および下流側の閉塞部によっ
て、セルは入口および出口排ガス通路に分割され、排ガ
ス中のススはセル壁でほぼ全量集塵される。エンジンを
運転すると、徐々に3t\−7 ススが堆積して排ガスフィルタでの排ガスの圧力損失が
大きくなり、エンジン性能の低下を招く。
に気孔率の小さな長さ約1ommの材料で交互に閉塞さ
れている。これらの上流側および下流側の閉塞部によっ
て、セルは入口および出口排ガス通路に分割され、排ガ
ス中のススはセル壁でほぼ全量集塵される。エンジンを
運転すると、徐々に3t\−7 ススが堆積して排ガスフィルタでの排ガスの圧力損失が
大きくなり、エンジン性能の低下を招く。
そこで、エンジン性能を良好に保つには一定量のススが
堆積した時点で、そのススを燃焼させ、排ガスフィルタ
を再生する方法がとられる。従って、ススを円滑に燃焼
させて、フィルタの再生を何回でも容易に行える排ガス
フィルタが望」iれる。
堆積した時点で、そのススを燃焼させ、排ガスフィルタ
を再生する方法がとられる。従って、ススを円滑に燃焼
させて、フィルタの再生を何回でも容易に行える排ガス
フィルタが望」iれる。
発明が解決しようとする問題点
このような排ガスフィルタにおいて、排ガス中のススの
一部は入口端部に堆積し、大部分はセル内の入口排ガス
通路のセル壁に堆積する。ここで、入口端部に341f
fl積したススに着火すると、入口端部で燃焼が広がり
、それと同時に入口排ガス通路のセル壁に堆積したスス
に伝播してセル内を下流に向かって燃焼しようとする。
一部は入口端部に堆積し、大部分はセル内の入口排ガス
通路のセル壁に堆積する。ここで、入口端部に341f
fl積したススに着火すると、入口端部で燃焼が広がり
、それと同時に入口排ガス通路のセル壁に堆積したスス
に伝播してセル内を下流に向かって燃焼しようとする。
ところが、入口端部では気孔率が小さく、フィルタとし
ての効果が少ないので、スス堆積量が少ない。このため
、入口端部では、十分な燃焼熱が発生せず、燃焼が周囲
に広がり難く、途中で失火する現象がしばしば発生する
。この現象が繰り返されると、排ガスフィルタのスス堆
積量はどんどん増加する。そして、ススが一定以上の堆
積量に達しだ後、ひとたび着火すると、燃焼が急激に起
こり、排ガスフィルタの温度が上昇しすぎて、排ガスフ
ィルタが溶融する問題、および、ススが堆積し過ぎて、
排気ガスの圧力損失が大きくなり、エンジンの不調を生
じさせる問題が生じた。
ての効果が少ないので、スス堆積量が少ない。このため
、入口端部では、十分な燃焼熱が発生せず、燃焼が周囲
に広がり難く、途中で失火する現象がしばしば発生する
。この現象が繰り返されると、排ガスフィルタのスス堆
積量はどんどん増加する。そして、ススが一定以上の堆
積量に達しだ後、ひとたび着火すると、燃焼が急激に起
こり、排ガスフィルタの温度が上昇しすぎて、排ガスフ
ィルタが溶融する問題、および、ススが堆積し過ぎて、
排気ガスの圧力損失が大きくなり、エンジンの不調を生
じさせる問題が生じた。
これらの問題に対して、ススの燃焼を促進する燃焼促進
触媒を、ディーゼルエンジンの燃料に添加したり、排ガ
スフィルタ全体に付着させる等の方法が提案されている
が、前記燃焼促進触媒は、排ガスフィルタ再生後も分解
せずに灰となって残るだめ、排ガスフィルタに堆積して
目づまりをおこし、排気ガスの圧力損失が大きくなり、
エンジンの不調を生じさせるものであった。
触媒を、ディーゼルエンジンの燃料に添加したり、排ガ
スフィルタ全体に付着させる等の方法が提案されている
が、前記燃焼促進触媒は、排ガスフィルタ再生後も分解
せずに灰となって残るだめ、排ガスフィルタに堆積して
目づまりをおこし、排気ガスの圧力損失が大きくなり、
エンジンの不調を生じさせるものであった。
問題点を解決するだめの手段
上記従来の問題点を解決する技術的手段は、排ガスフィ
ルタに堆積したススに点火する点火装置、および燃焼促
進触媒を噴射する噴射装置を設けたものである。
ルタに堆積したススに点火する点火装置、および燃焼促
進触媒を噴射する噴射装置を設けたものである。
5 〆 −7
作用
上記構成により、少ないスス堆積量でも点火部近傍のス
スに着火し易くなると同時に、燃焼が促進されて短時間
に多くの燃焼熱が発生し7、燃焼の伝播が容易に行わ九
る。
スに着火し易くなると同時に、燃焼が促進されて短時間
に多くの燃焼熱が発生し7、燃焼の伝播が容易に行わ九
る。
実施例
本発明の一実施例を図面にもとづいて説明する。
図は、本発明の排ガスフィルタ装置の断面図である。1
は排ガスフィルタ装置、2は排ガスフィルタ、3は緩衝
材、4はフィルタケース、5は点火器、6は空気供給装
置で、送風器(図示せず)に連結されて白矢印から空気
d−供給される。7は噴射装置で、黒矢印から燃焼促進
触媒が供給される。8はフィルタ人「1通路、9はフィ
ルタ出口通路、1oはフィルタ入口端部、11はエンジ
ン排ガス、12は浄化す[ガスを示す。
は排ガスフィルタ装置、2は排ガスフィルタ、3は緩衝
材、4はフィルタケース、5は点火器、6は空気供給装
置で、送風器(図示せず)に連結されて白矢印から空気
d−供給される。7は噴射装置で、黒矢印から燃焼促進
触媒が供給される。8はフィルタ人「1通路、9はフィ
ルタ出口通路、1oはフィルタ入口端部、11はエンジ
ン排ガス、12は浄化す[ガスを示す。
排ガスフィルタに1、ディーゼルエンジンの排気管の途
中に取り付けられ、て使用される。フィルタケース4に
は緩衝材3を介して排ガスフィルタ2が取りイ・1けら
れている。排ガスフィルタ2の入口部6 ・ − 分は入口端部1oと呼ばれ、点火器5が接しており、こ
の部分を点火部と呼ぶ。この点火部の近傍に燃焼促進触
媒が付着するようにして、噴射装置7が空気供給装置6
の内部に配置してフィルタケース4に取り付けられてい
る。
中に取り付けられ、て使用される。フィルタケース4に
は緩衝材3を介して排ガスフィルタ2が取りイ・1けら
れている。排ガスフィルタ2の入口部6 ・ − 分は入口端部1oと呼ばれ、点火器5が接しており、こ
の部分を点火部と呼ぶ。この点火部の近傍に燃焼促進触
媒が付着するようにして、噴射装置7が空気供給装置6
の内部に配置してフィルタケース4に取り付けられてい
る。
上記燃焼促進触媒としては、Pt 、 P(1、Flh
。
。
Ce 、 Gu 、 Ni 、 Cr 、 Mnなどの
貴金属、卑金属単体およびこれらの酸化物、塩化物々ど
の金属塩などがあり、溶液、エマルジョン、サスペンシ
ョンなどの形で用いることができる。
貴金属、卑金属単体およびこれらの酸化物、塩化物々ど
の金属塩などがあり、溶液、エマルジョン、サスペンシ
ョンなどの形で用いることができる。
排ガスフィルタ2は、気孔率の大きなセラミックを、ハ
ニカム形状にしたもので、セラミックモノリスフィルタ
と呼ばれ、フィルタ入口、および出口端部は気孔率の小
さいセラミック材料で閉塞されて、フィルタ入口、およ
び出口通路8,9を形成している。
ニカム形状にしたもので、セラミックモノリスフィルタ
と呼ばれ、フィルタ入口、および出口端部は気孔率の小
さいセラミック材料で閉塞されて、フィルタ入口、およ
び出口通路8,9を形成している。
つき゛に、このような構成でディーゼルエンジンの排気
マニホールドに取シ付けて行った排ガスフィルタの再生
についてさらに詳細に説明する。
マニホールドに取シ付けて行った排ガスフィルタの再生
についてさらに詳細に説明する。
エンジン回転数1240rpm、)ルク12kQ・m7
l−2 で運転すると、エンジン排ガス11中に含捷れたススは
排ガスフィルタ2に補集される。排ガスフィルタ2を通
過した排ガスは、ススを除去されて浄化排ガス12とな
ってフィルタ出口通路9を通過して排出される。
l−2 で運転すると、エンジン排ガス11中に含捷れたススは
排ガスフィルタ2に補集される。排ガスフィルタ2を通
過した排ガスは、ススを除去されて浄化排ガス12とな
ってフィルタ出口通路9を通過して排出される。
ススが15g堆積すると、噴射装置7から燃焼促進触媒
として塩化第2銅(CuCl2・2H20)の1%水溶
液10CCを点火部近傍に噴射して付着させ、点火器6
を作動させてススに点火すると、燃焼促進触媒の作用で
容易に点火させることができるとともに、一旦着火する
と、燃焼は入口端部10から排ガスフィルタ全体に伝播
した。燃焼促進触媒は、排ガスフィルタ再生後も分解し
ないで灰となって残るだめ、排ガスフィルタの目づt、
bの問題となる。そこで、燃焼促進触媒の噴射量は必要
最小限に抑制することが好ましく、本発明に於て実現で
きる。燃焼促進触媒を噴射し々いときには、ススの堆積
量が21gで点火したが、入口端部に伝播する途中で失
火した。点火器として、セラミックヒータを用いている
。この時、点火部に空気供給装置6がら空気を供給する
ことにより点火が一層容易に行える。ディーゼルエンジ
ンの排ガス中に酸素は含まれているが、酸素濃度はエン
ジン回転数や負荷によって変動し、アイドリンク時には
約17%、高速運転になると2〜3%まで低下すること
がある。したがって、点火器を作動させても点火しにく
い場合がある。そこで、本発明では点火部近傍に空気を
供給することにより、点火および伝播を容易に行わせる
ものである。また、スス堆積中に空気を供給させると、
噴射装置7の冷却を行って、噴射装置の目づまりなどの
問題を防止することもできる。
として塩化第2銅(CuCl2・2H20)の1%水溶
液10CCを点火部近傍に噴射して付着させ、点火器6
を作動させてススに点火すると、燃焼促進触媒の作用で
容易に点火させることができるとともに、一旦着火する
と、燃焼は入口端部10から排ガスフィルタ全体に伝播
した。燃焼促進触媒は、排ガスフィルタ再生後も分解し
ないで灰となって残るだめ、排ガスフィルタの目づt、
bの問題となる。そこで、燃焼促進触媒の噴射量は必要
最小限に抑制することが好ましく、本発明に於て実現で
きる。燃焼促進触媒を噴射し々いときには、ススの堆積
量が21gで点火したが、入口端部に伝播する途中で失
火した。点火器として、セラミックヒータを用いている
。この時、点火部に空気供給装置6がら空気を供給する
ことにより点火が一層容易に行える。ディーゼルエンジ
ンの排ガス中に酸素は含まれているが、酸素濃度はエン
ジン回転数や負荷によって変動し、アイドリンク時には
約17%、高速運転になると2〜3%まで低下すること
がある。したがって、点火器を作動させても点火しにく
い場合がある。そこで、本発明では点火部近傍に空気を
供給することにより、点火および伝播を容易に行わせる
ものである。また、スス堆積中に空気を供給させると、
噴射装置7の冷却を行って、噴射装置の目づまりなどの
問題を防止することもできる。
発明の効果
本発明は、排ガスフィルタの点火部近傍に燃焼促進触媒
を局部的に噴射することにより、少ないスス堆積量でも
点火部近傍のススに着火し易くなると同時に、燃焼が促
進されて短時間に多くの燃焼熱が発生し、燃焼の伝播が
容易に行われる。その結果、ススの堆積し過ぎによる排
ガスフィルタの破壊、エンジン不調を防止するものであ
る。
を局部的に噴射することにより、少ないスス堆積量でも
点火部近傍のススに着火し易くなると同時に、燃焼が促
進されて短時間に多くの燃焼熱が発生し、燃焼の伝播が
容易に行われる。その結果、ススの堆積し過ぎによる排
ガスフィルタの破壊、エンジン不調を防止するものであ
る。
9 ′;−7
さらに、燃焼促進触媒の消費を節約して、経済的な排ガ
スフィルタ装置を提供するものである。
スフィルタ装置を提供するものである。
図は本発明の一実施例の排ガスフィルタ装置の断面図で
ある。 1・・・・・排ガスフィルタ装置、2・・・・・・排ガ
スフィルタ、5・・・・・・点火器、6・・・・・空気
供給装置、7・・・・・・噴射装置。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名J−
−一催 2−一一勺 、3−−一春 4−−−フ 5−−−え 6−−−盗 7−−一端 δ−−−フ 9−−−フ 10−−−フ 11−−−工 、 、
/2−−−う中気スカ)じハ(1 1町」λ イルタケース 、火1隊 一ンC代胎A麺1 」土衰1 イ)4入°しコ濾」jぐ5 イノしづ7出14翳43酔シ イノしづン入ロ喝4ηS 、ンジン千トカ”ス トイヒAy「う3−ヌミ
ある。 1・・・・・排ガスフィルタ装置、2・・・・・・排ガ
スフィルタ、5・・・・・・点火器、6・・・・・空気
供給装置、7・・・・・・噴射装置。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名J−
−一催 2−一一勺 、3−−一春 4−−−フ 5−−−え 6−−−盗 7−−一端 δ−−−フ 9−−−フ 10−−−フ 11−−−工 、 、
/2−−−う中気スカ)じハ(1 1町」λ イルタケース 、火1隊 一ンC代胎A麺1 」土衰1 イ)4入°しコ濾」jぐ5 イノしづ7出14翳43酔シ イノしづン入ロ喝4ηS 、ンジン千トカ”ス トイヒAy「う3−ヌミ
Claims (2)
- (1)多孔質セラミックスからなる排ガスフィルタと、
この排ガスフィルタに堆積した粒子状物質に点火する点
火装置と、前記排ガスフィルタの点火部近傍に局部的に
燃焼促進触媒を噴射する噴射装置とを備えた排ガスフィ
ルタ装置。 - (2)噴射装置の周囲に空気を供給する空気供給装置を
設けた特許請求の範囲第1項記載の排ガスフィルタ装置
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61299475A JPS63309713A (ja) | 1986-12-16 | 1986-12-16 | 排ガスフイルタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61299475A JPS63309713A (ja) | 1986-12-16 | 1986-12-16 | 排ガスフイルタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63309713A true JPS63309713A (ja) | 1988-12-16 |
Family
ID=17873054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61299475A Pending JPS63309713A (ja) | 1986-12-16 | 1986-12-16 | 排ガスフイルタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63309713A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2771449A1 (fr) * | 1997-11-24 | 1999-05-28 | Ecia Equip Composants Ind Auto | Procede et dispositif de regeneration d'un filtre a particules |
| EP1741886A1 (de) * | 2003-10-02 | 2007-01-10 | Robert Bosch Gmbh | Abgasstrang und Verfahren zur Regenerierung eines Rußfilters |
| JP2010249406A (ja) * | 2009-04-15 | 2010-11-04 | Ihi Corp | 着火装置及びバーナ装置 |
-
1986
- 1986-12-16 JP JP61299475A patent/JPS63309713A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2771449A1 (fr) * | 1997-11-24 | 1999-05-28 | Ecia Equip Composants Ind Auto | Procede et dispositif de regeneration d'un filtre a particules |
| EP1741886A1 (de) * | 2003-10-02 | 2007-01-10 | Robert Bosch Gmbh | Abgasstrang und Verfahren zur Regenerierung eines Rußfilters |
| JP2010249406A (ja) * | 2009-04-15 | 2010-11-04 | Ihi Corp | 着火装置及びバーナ装置 |
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