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JP2007187132A - Exhaust gas purification device - Google Patents

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JP2007187132A
JP2007187132A JP2006007763A JP2006007763A JP2007187132A JP 2007187132 A JP2007187132 A JP 2007187132A JP 2006007763 A JP2006007763 A JP 2006007763A JP 2006007763 A JP2006007763 A JP 2006007763A JP 2007187132 A JP2007187132 A JP 2007187132A
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JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
flow rate
cyclone collector
gas purification
purifying apparatus
Prior art date
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Pending
Application number
JP2006007763A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideo Yahagi
秀夫 矢作
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Abstract

【課題】サイクロン捕集器の遠心分離作用を利用する排ガス浄化装置において、粒子凝縮のための特別な媒体を用いることなく、多様な運転条件に対応できるような新規な手段を提供する。
【解決手段】サイクロン捕集器30の上流側に、放電電極22およびハニカム構造体24を設置する。放電電極22からの放電によって排ガス中のPMが帯電させられ、静電気力によってハニカム構造体24に吸着されて、その隔壁表面や前端面に一時的に保持される。ハニカム構造体24に堆積したPMは、粒径が増大すると流体抵抗が増すため、排ガス流によって保持手段から引き離され、サイクロン捕集器30に供給される。PMの粒径が吸着の際に増大させられているため、サイクロン捕集器30による捕集が促進される。
【選択図】図1
The present invention provides a novel means capable of dealing with various operating conditions without using a special medium for particle condensation in an exhaust gas purifying apparatus utilizing the centrifugal separation action of a cyclone collector.
A discharge electrode and a honeycomb structure are installed upstream of a cyclone collector. The PM in the exhaust gas is charged by the discharge from the discharge electrode 22, is adsorbed by the honeycomb structure 24 by electrostatic force, and is temporarily held on the partition wall surface and the front end surface. Since the PM deposited on the honeycomb structure 24 increases in fluid resistance as the particle size increases, it is separated from the holding means by the exhaust gas flow and supplied to the cyclone collector 30. Since the particle size of PM is increased at the time of adsorption, collection by the cyclone collector 30 is promoted.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、内燃機関の排気系に用いられ、排ガス中に含まれる所定物質を除去する排ガス浄化装置に関する。   The present invention relates to an exhaust gas purification apparatus that is used in an exhaust system of an internal combustion engine and removes a predetermined substance contained in exhaust gas.

内燃機関の排ガスに含まれる粒子状物質(PM; Particulate Matter)を除去するための技術として、特許文献1はサイクロン捕集器の遠心分離作用を利用する装置を開示している。また特許文献2は、サイクロン捕集器の前段に、電極によって帯電させられた吸着性粉体やバインダー液滴を供給することで、粒子状物質を凝集させる装置を開示している。   As a technique for removing particulate matter (PM) contained in exhaust gas from an internal combustion engine, Patent Document 1 discloses a device that uses the centrifugal action of a cyclone collector. Patent Document 2 discloses an apparatus for aggregating particulate matter by supplying adsorbent powder or binder droplets charged by an electrode to the front stage of a cyclone collector.

特開2004‐316513号公報JP 2004-316513 A 特開2003‐190838号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-190838

しかし、特許文献1の装置では、PMの粒径が小さい場合や流速が小さい場合に捕集が困難になる。また特許文献2の装置では、粒径や流速についての多様な運転条件に対応できる反面、供給できる吸着性粉体やバインダー液滴の量に限界があるため、長い航続距離を要求されうる車載用としては必ずしも好ましくない。   However, in the apparatus of Patent Document 1, collection becomes difficult when the particle size of PM is small or when the flow velocity is small. In addition, while the apparatus of Patent Document 2 can cope with various operating conditions regarding particle size and flow velocity, there is a limit to the amount of adsorbable powder and binder droplets that can be supplied, so that a long cruising distance can be required. Is not necessarily preferable.

そこで本発明の目的は、サイクロン捕集器の遠心分離作用を利用する排ガス浄化装置において、粒子凝縮のための特別な媒体を用いることなく、多様な運転条件に対応できるような新規な手段を提供することにある。   Therefore, an object of the present invention is to provide a novel means that can cope with various operating conditions without using a special medium for particle condensation in an exhaust gas purification apparatus that uses the centrifugal action of a cyclone collector. There is to do.

第1の本発明は、エンジンからの排気通路にサイクロン捕集器が設置されている排ガス浄化装置であって、前記サイクロン捕集器よりも上流側の前記排気通路中に、排ガス中の粒子状物質を帯電させるための帯電手段と、排ガス中の粒子状物質を吸着して一時的に保持するための保持手段と、を備えたことを特徴とする排ガス浄化装置である。   A first aspect of the present invention is an exhaust gas purifying apparatus in which a cyclone collector is installed in an exhaust passage from an engine, and in the exhaust passage on the upstream side of the cyclone collector, particles in exhaust gas An exhaust gas purifying apparatus comprising: a charging unit for charging a substance; and a holding unit for adsorbing and temporarily holding particulate matter in the exhaust gas.

第1の本発明では、帯電手段が排ガス中の粒子状物質を帯電させ、保持手段が、排ガス中の粒子状物質を吸着して一時的に保持する。保持手段に堆積した粒子状物質は粒径が増大すると流体抵抗が増すため、排ガス流によって保持手段から引き離され、サイクロン捕集器に供給される。そして粒子状物質の粒径が吸着の際に増大させられているため、サイクロン捕集器による捕集が促進される。このように本発明によれば、粒子状物質の粒径を増大させるために粒子状物質自体を帯電させるので、粒子凝縮のための特別な媒体を用いることなしに、多様な運転条件に対応することが可能になる。   In the first aspect of the present invention, the charging unit charges the particulate matter in the exhaust gas, and the holding unit adsorbs and temporarily holds the particulate matter in the exhaust gas. Since the particulate matter deposited on the holding means increases in fluid resistance as the particle size increases, it is separated from the holding means by the exhaust gas flow and supplied to the cyclone collector. And since the particle size of the particulate matter is increased during the adsorption, collection by the cyclone collector is promoted. As described above, according to the present invention, the particulate matter itself is charged in order to increase the particle size of the particulate matter, so that it can cope with various operating conditions without using a special medium for particle condensation. It becomes possible.

第2の本発明は、前記エンジンの状態を示す所定の物理量に基づいて、前記帯電手段を制御する制御手段を更に備えたことを特徴とする排ガス浄化装置である。   According to a second aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas purifying apparatus characterized by further comprising a control means for controlling the charging means based on a predetermined physical quantity indicating the state of the engine.

第2の本発明では、エンジンの状態を示す所定の物理量に基づいて、前記帯電手段を制御する制御手段を更に備えたので、エンジンの状態に応じた適切な運転を行うことが可能になる。   In the second aspect of the present invention, since the control means for controlling the charging means is further provided based on a predetermined physical quantity indicating the state of the engine, it is possible to perform an appropriate operation according to the state of the engine.

第3の本発明は、前記サイクロン捕集器に流入する排ガスの流速を変更する流速変更手段を更に備えたことを特徴とする排ガス浄化装置である。   The third aspect of the present invention is an exhaust gas purification apparatus further comprising a flow rate changing means for changing a flow rate of the exhaust gas flowing into the cyclone collector.

第3の本発明では、サイクロン捕集器に流入する排ガスの流速を変更することにより、捕集に適した流速にすることが可能になる。   In 3rd this invention, it becomes possible to make it the flow rate suitable for collection by changing the flow rate of the waste gas which flows into a cyclone collector.

第4の本発明は、排ガスの温度および流速のうち少なくともいずれかに基づいて、前記流速変更手段を制御する流速制御手段を更に備えたことを特徴とする排ガス浄化装置である。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas purifying apparatus further comprising a flow rate control means for controlling the flow rate changing means based on at least one of a temperature and a flow rate of the exhaust gas.

第4の本発明では、排ガスの温度および流速のうち少なくともいずれかに基づいて、流速制御手段が前記流速変更手段を制御するので、排ガスの状態に応じた適切な運転を行うことが可能になる。   In the fourth aspect of the present invention, since the flow rate control unit controls the flow rate changing unit based on at least one of the temperature and the flow rate of the exhaust gas, it is possible to perform an appropriate operation according to the state of the exhaust gas. .

第5の本発明は、前記流速変更手段は、前記排気通路の断面積を変更可能であり、前記流速制御手段は、排ガスの流量に基づいて前記流速変更手段を制御し、且つ排ガスの流量が大きいときほど前記排気通路の断面積を漸増させることを特徴とする排ガス浄化装置である。   According to a fifth aspect of the present invention, the flow velocity changing means can change a cross-sectional area of the exhaust passage, the flow velocity control means controls the flow velocity changing means based on the flow rate of the exhaust gas, and the flow rate of the exhaust gas is The exhaust gas purifying apparatus is characterized by gradually increasing the cross-sectional area of the exhaust passage as it is larger.

第5の本発明では、流速制御手段が、排気通路内の排ガスの流量が大きいときほど前記排気通路の断面積を漸増させるので、サイクロン捕集器に供給される排ガスの流速を捕集に適した速度にすることが可能になる。   In the fifth aspect of the present invention, the flow rate control means gradually increases the cross-sectional area of the exhaust passage as the flow rate of the exhaust gas in the exhaust passage increases, so that the flow rate of the exhaust gas supplied to the cyclone collector is suitable for collection. It becomes possible to increase the speed.

第6の本発明は、前記サイクロン捕集器に酸化剤を供給する酸化剤供給手段を更に備えたことを特徴とする排ガス浄化装置である。   A sixth aspect of the present invention is an exhaust gas purification apparatus further comprising an oxidant supply means for supplying an oxidant to the cyclone collector.

第6の本発明では、酸化剤の作用によって、サイクロン捕集器に捕集された粒子状物質の酸化を促進できる。   In 6th this invention, the oxidation of the particulate matter collected by the cyclone collector can be accelerated | stimulated by the effect | action of an oxidizing agent.

第7の本発明は、前記サイクロン捕集器における分離筒の下端部と、前記サイクロン捕集器における粒子状物質収容部との間に、触媒物質を配置したことを特徴とする排ガス浄化装置である。   A seventh aspect of the present invention is an exhaust gas purifying apparatus characterized in that a catalytic substance is disposed between a lower end portion of a separation cylinder in the cyclone collector and a particulate matter container in the cyclone collector. is there.

第7の本発明では、サイクロン捕集器における分離筒の下端部と、前記粒子状物質収容部との間に、触媒物質を配置したので、より好適に排ガスを浄化でき、また粒子状物質の酸化温度を低減することが可能になる上、サイクロン捕集器よりも後段に別途の触媒装置を設ける場合には、当該別途の触媒装置における触媒量を抑制することができる。   In the seventh aspect of the present invention, since the catalytic substance is disposed between the lower end of the separation cylinder in the cyclone collector and the particulate matter storage part, the exhaust gas can be purified more suitably, and the particulate matter In addition to being able to reduce the oxidation temperature, when a separate catalyst device is provided after the cyclone collector, the amount of catalyst in the separate catalyst device can be suppressed.

第8の本発明は、前記酸化剤供給手段は、前記サイクロン捕集器における分離筒の内側に連通する供給管を備え、当該供給管は、前記分離筒における流れ方向と同方向に向けられて設置されていることを特徴とする排ガス浄化装置である。   In an eighth aspect of the present invention, the oxidant supply means includes a supply pipe communicating with the inside of the separation cylinder in the cyclone collector, and the supply pipe is directed in the same direction as the flow direction in the separation cylinder. It is an exhaust gas purification apparatus characterized by being installed.

第8の本発明では、酸化剤供給手段の供給管を分離筒の内部に接続したので、分離筒外に酸化剤を供給する場合に比べ、粒子状物質収容部内の気圧の上昇に伴う捕集率の低下を抑制することができる。また、酸化剤が分離筒の内周面に沿って流れることが期待できるため、粒子状物質の酸化を促進することができる。   In the eighth aspect of the present invention, since the supply pipe of the oxidant supply means is connected to the inside of the separation cylinder, the trapping accompanying the increase in the atmospheric pressure in the particulate matter container is compared with the case where the oxidant is supplied to the outside of the separation cylinder. A decrease in rate can be suppressed. In addition, since the oxidant can be expected to flow along the inner peripheral surface of the separation cylinder, the oxidation of the particulate matter can be promoted.

第9の本発明は、前記粒子状物質収容部の近傍に、帯電除去手段をさらに備えたことを特徴とする排ガス浄化装置である。   According to a ninth aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas purifying apparatus further comprising a charge removing means in the vicinity of the particulate matter containing portion.

第9の本発明では、帯電除去手段によってPMの浮上を抑制し、その浄化を促進することができる。帯電除去手段としては、第10の本発明のように導電体を用いるのが好適である。   In the ninth aspect of the present invention, the floating of PM can be suppressed by the charge removing means, and the purification can be promoted. As the charge removing means, it is preferable to use a conductor as in the tenth aspect of the present invention.

本発明の実施形態につき、以下に図面に従って説明する。図1に示される本実施形態の排ガス処理装置1は、車両に適用されると好適なものであり、ディーゼルエンジンであるエンジン10の燃焼室から排出される排ガスを浄化するために、当該エンジン10の排気通路12中に組み込まれる。エンジン10はユーザの操作状態を含む車両の状態に応じて燃料噴射量とバルブタイミングを変更可能である。エンジン10からの排気通路12には、上流側から三元触媒20、サイクロン捕集器30、NOx触媒40、および酸化触媒50がこの順に直列に設置されている。酸化触媒50の下流側は、不図示の消音器を介して大気に開放している。三元触媒20とサイクロン捕集器30との間には、放電電極22およびハニカム構造体24が、この順に設置されている。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. An exhaust gas treatment apparatus 1 of the present embodiment shown in FIG. 1 is suitable when applied to a vehicle, and in order to purify exhaust gas discharged from a combustion chamber of an engine 10 that is a diesel engine, the engine 10 Is incorporated into the exhaust passage 12. The engine 10 can change the fuel injection amount and the valve timing in accordance with the state of the vehicle including the operation state of the user. In the exhaust passage 12 from the engine 10, a three-way catalyst 20, a cyclone collector 30, a NOx catalyst 40, and an oxidation catalyst 50 are installed in this order from the upstream side. The downstream side of the oxidation catalyst 50 is open to the atmosphere via a silencer (not shown). Between the three-way catalyst 20 and the cyclone collector 30, the discharge electrode 22 and the honeycomb structure 24 are installed in this order.

三元触媒20としては、例えばセラミックハニカム構造体の表面に形成されたアルミナなどの被覆層に白金、ロジウム、パラジウム等の貴金属微粒子が担持された貴金属触媒を用いるのが好適である。   As the three-way catalyst 20, for example, a noble metal catalyst in which noble metal fine particles such as platinum, rhodium and palladium are supported on a coating layer such as alumina formed on the surface of the ceramic honeycomb structure is preferably used.

放電電極22は、高電圧の印加に伴う放電により排ガス中のPMを帯電させるために設置されている。ハニカム構造体24はセラミックス材料からなり、具体的にはコーディエライトやSiC(炭化珪素)等を用いるのが好適である。ハニカム構造体24は、排ガスの流れ方向に沿って形成された多数の互いに平行な隔壁を有し、これらの隔壁によって囲まれた空間は、それぞれ前後に連通した排ガス経路をなしている。   The discharge electrode 22 is installed in order to charge PM in exhaust gas by the discharge accompanying application of a high voltage. The honeycomb structure 24 is made of a ceramic material, and specifically, cordierite, SiC (silicon carbide), or the like is preferably used. The honeycomb structure 24 has a large number of parallel partition walls formed along the flow direction of the exhaust gas, and the spaces surrounded by these partition walls form exhaust gas paths that communicate with each other in the front-rear direction.

サイクロン捕集器30は、流入する気体によって生成される渦状の流れに伴って生じる遠心力によって気体中の粒子を捕捉する装置であり、図2および図3に示されるように、筒状の外装体31の内部に、下方に向かって縮径すると共に下端部が開口した分離筒32を有する。分離筒32は、その上端部分にその接線方向に向けて設置された筒状の入口管32aを有する。分離筒32の外周には、外装体31の内部を上下に区画する板状のセパレータ31a,31bが設けられている。外装体31の底面には、凹状のPM収容部33が形成されている。   The cyclone collector 30 is a device that captures particles in the gas by centrifugal force generated with a vortex flow generated by the inflowing gas. As shown in FIG. 2 and FIG. Inside the body 31, there is a separation cylinder 32 which is reduced in diameter toward the lower side and opened at the lower end. The separation cylinder 32 has a cylindrical inlet pipe 32a installed at the upper end portion thereof in the tangential direction. On the outer periphery of the separation cylinder 32, plate-like separators 31a and 31b that divide the interior of the exterior body 31 vertically are provided. A concave PM housing part 33 is formed on the bottom surface of the exterior body 31.

PM収容部33の表面、すなわち外装体31の底面には、触媒物質が担持されている。触媒物質としては、Pt・Pdなどの貴金属、pt担持ジルコニア、ag担持ジルコニア、またはO3の使用に適したMnO、Fe、NiO等を用いることができる。 A catalyst substance is supported on the surface of the PM housing portion 33, that is, on the bottom surface of the exterior body 31. As the catalyst material, noble metals such as Pt / Pd, pt-supported zirconia, ag-supported zirconia, or MnO 2 , Fe 2 O 2 , NiO, etc. suitable for use of O 3 can be used.

サイクロン捕集器30の入口部分には、流速制御弁34が設置されている。流速制御弁34は、排気通路12の実質的な断面積(すなわち、体積流量を流速で除した値)を変更可能である。流速制御弁34は、図4ないし図6に示されるフラップ状の弁体34aを有し、弁体34aは、略円盤状であって端部が下流側に屈曲した本体35と、この本体35の上流側の面に固定された先端下向きの偏向板36を有する。本体35には、全閉時の最低流量を規定するための通孔35aが設けられている。弁体34aはステップモータ37によって、軸35bの周りで旋回方向に駆動され、その開度はECU25によって制御される。   A flow rate control valve 34 is installed at the inlet of the cyclone collector 30. The flow rate control valve 34 can change a substantial sectional area of the exhaust passage 12 (that is, a value obtained by dividing the volume flow rate by the flow rate). The flow rate control valve 34 has a flap-shaped valve body 34a shown in FIGS. 4 to 6, and the valve body 34a is a substantially disc-shaped body 35 whose end is bent downstream, and the body 35. And a deflection plate 36 pointing downward at the tip fixed to the upstream surface. The main body 35 is provided with a through hole 35a for defining a minimum flow rate when fully closed. The valve body 34a is driven in a turning direction around a shaft 35b by a step motor 37, and the opening degree is controlled by the ECU 25.

サイクロン捕集器30のPM収容部33に酸化剤を供給するために、オゾン発生器60が設置されている。オゾン発生器60は、概ね円筒形の容器と、容器の内部に配置された概ね円筒形の外周電極と、外周電極の長手方向軸心上に位置するように挿通された細径棒状の中心電極と、処理された気体を吐出するためのポンプとを有する。オゾン発生器60は、その外部から取り込まれた外気を、高電圧の印加に伴う放電によりラジカル化し、Oを生成させるものである。オゾン発生器60の吐出側は、オゾン供給管61を介して、サイクロン捕集器30の外装体に接続されている。 In order to supply the oxidant to the PM storage unit 33 of the cyclone collector 30, an ozone generator 60 is installed. The ozone generator 60 includes a generally cylindrical container, a generally cylindrical outer peripheral electrode disposed inside the container, and a thin rod-shaped center electrode inserted so as to be positioned on the longitudinal axis of the outer peripheral electrode. And a pump for discharging the treated gas. The ozone generator 60 radicalizes the outside air taken in from the outside by a discharge accompanying application of a high voltage to generate O 3 . The discharge side of the ozone generator 60 is connected to the exterior body of the cyclone collector 30 via an ozone supply pipe 61.

NOx触媒40としては、選択還元触媒(SCR)を用いることができる。選択還元触媒は、排ガス中のNOに対して還元剤を添加してガス混合物を形成し、このガス混合物によりNOxをNに転化させるものである。選択還元触媒には、酸化ガリウム−アルミナ触媒を用いることができる。還元剤としては、アンモニア・尿素のほか、HCを含んだ燃料(軽油)を用いることができる。 As the NOx catalyst 40, a selective reduction catalyst (SCR) can be used. The selective reduction catalyst is a catalyst that forms a gas mixture by adding a reducing agent to NO 2 in the exhaust gas, and converts NOx to N 2 by the gas mixture. As the selective reduction catalyst, a gallium oxide-alumina catalyst can be used. As the reducing agent, in addition to ammonia / urea, a fuel (light oil) containing HC can be used.

酸化触媒50は、HC、CO、NOxなどの物質を処理してH2O、CO2、N2等にする触媒装置であり、本実施形態ではいわゆるスイーパとして用いられる。酸化触媒50の触媒物質としては、例えばPt/CeO、Mn/CeO、Fe/CeO、Ni/CeO、Cu/CeO等を用いることができる。 The oxidation catalyst 50 is a catalyst device that treats substances such as HC, CO, NOx, etc. to make H 2 O, CO 2 , N 2, etc., and is used as a so-called sweeper in this embodiment. As the catalyst material of the oxidation catalyst 50, for example, Pt / CeO 2 , Mn / CeO 2 , Fe / CeO 2 , Ni / CeO 2 , Cu / CeO 2 or the like can be used.

放電電極22に対して高電圧を印加するための高電圧電源23は、インバータ回路・トランス・整流用のダイオード等を含む。高電圧電源23には、これに給電するための直流電源(不図示)、例えば車載のバッテリが接続されている。   A high voltage power source 23 for applying a high voltage to the discharge electrode 22 includes an inverter circuit, a transformer, a diode for rectification, and the like. The high voltage power source 23 is connected to a direct current power source (not shown) for supplying power thereto, for example, an in-vehicle battery.

装置全体を制御する電子制御ユニット(以下ECUという)25は、図示されないCPU、ROM、RAM、入出力ポートおよび不揮発性メモリ等を含むものである。ECU25の入力ポートには、エンジン10のクランク軸の近傍に設置されたクランク角センサ41、スロットル弁の近傍に設けられたスロットル開度センサ42、吸気側に設けられたエアフローメータ43、エンジン冷却水の温度を検出する水温センサ44等の各種センサ類がA/D変換器を介して接続されている。ECU25では、エンジン10の状態を示すこれらの検出信号に基づいて夫々の値が算出され、後述のとおり処理される。   An electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) 25 that controls the entire apparatus includes a CPU, a ROM, a RAM, an input / output port, a non-volatile memory, and the like (not shown). The input port of the ECU 25 includes a crank angle sensor 41 installed in the vicinity of the crankshaft of the engine 10, a throttle opening sensor 42 provided in the vicinity of the throttle valve, an air flow meter 43 provided on the intake side, and engine cooling water. Various sensors such as a water temperature sensor 44 for detecting the temperature of the water are connected via an A / D converter. In the ECU 25, each value is calculated based on these detection signals indicating the state of the engine 10, and is processed as described later.

ECU25の出力ポートには、上述した高電圧電源23に加え、流速制御弁34を駆動するためのステップモータ37と、オゾン発生器60とがD/A変換器および駆動回路を介して接続されている。   In addition to the high voltage power supply 23 described above, a step motor 37 for driving the flow rate control valve 34 and an ozone generator 60 are connected to the output port of the ECU 25 via a D / A converter and a drive circuit. Yes.

ECU25のROMには、エンジン10の燃料噴射量やバルブタイミング等を制御するための各種の制御プログラムと共に、各種の関数や基準値が予め格納されている。ECU25のROMには、放電電極22の電圧値を設定するための放電電圧マップ、流速制御弁34の開度を設定するための流速制御弁開度マップ、およびオゾン発生器60によるオゾン供給量を設定するためのオゾン供給量マップが予め格納されている。   Various functions and reference values are stored in advance in the ROM of the ECU 25 together with various control programs for controlling the fuel injection amount and valve timing of the engine 10. In the ROM of the ECU 25, the discharge voltage map for setting the voltage value of the discharge electrode 22, the flow rate control valve opening map for setting the opening of the flow rate control valve 34, and the ozone supply amount by the ozone generator 60 are stored. An ozone supply amount map for setting is stored in advance.

放電電圧マップは、例えばエンジン回転数、燃料噴射量、吸入空気量、エンジン水温およびバルブタイミングなどのエンジン運転条件に基づいて算出されるPM発生量と、放電電極22の目標電圧値とが互いに関連付けられたものであり、同マップをPM発生量によって参照することにより、放電電極22の最適な電圧値が算出できるようにされている。同マップでは、PM発生量が大きいときほど放電電極22の目標開度が大きくなるように設定されている。オゾン供給量マップは、PM発生量と、オゾン発生器60の目標電圧値およびポンプ速度とが互いに関連付けられたものであり、同マップをPM発生量によって参照することにより、最適なオゾン発生器60の目標電圧値およびポンプ速度が算出できるようにされている。同マップでは、PM発生量が大きいときほど目標電圧値およびポンプ速度が大きくなるように設定されている。   In the discharge voltage map, for example, the PM generation amount calculated based on engine operating conditions such as engine speed, fuel injection amount, intake air amount, engine water temperature, and valve timing, and the target voltage value of the discharge electrode 22 are associated with each other. The optimum voltage value of the discharge electrode 22 can be calculated by referring to the map by the PM generation amount. In the map, the target opening degree of the discharge electrode 22 is set to be larger as the PM generation amount is larger. In the ozone supply amount map, the PM generation amount, the target voltage value of the ozone generator 60 and the pump speed are associated with each other, and the optimum ozone generator 60 is referred to by referring to the map by the PM generation amount. The target voltage value and the pump speed can be calculated. In the map, the target voltage value and the pump speed are set to increase as the PM generation amount increases.

流速制御弁開度マップは、例えばエンジン回転数、燃料噴射量および吸入空気量などのエンジン運転条件に基づいて算出される排ガス流量と、流速制御弁34の目標開度とが互いに関連付けられたものであり、同マップを排ガス流量によって参照することにより、流速制御弁34の最適な目標開度が算出できるようにされている。図7に示されるように、同マップでは、排ガス流量が大きいときほど流速制御弁34の目標開度が大きくなるように(すなわち、排気通路の断面積が漸増するように)設定されている。なお、流速制御弁34の目標開度を算出するために、エンジン水温、排気温度などの他のパラメータを考慮してもよい。   The flow rate control valve opening map is obtained by associating the exhaust gas flow rate calculated based on engine operating conditions such as the engine speed, the fuel injection amount, and the intake air amount with the target opening of the flow rate control valve 34, for example. The optimum target opening degree of the flow velocity control valve 34 can be calculated by referring to the map by the exhaust gas flow rate. As shown in FIG. 7, the map is set so that the target opening degree of the flow rate control valve 34 increases as the exhaust gas flow rate increases (that is, the cross-sectional area of the exhaust passage gradually increases). In order to calculate the target opening degree of the flow rate control valve 34, other parameters such as engine water temperature and exhaust temperature may be taken into consideration.

またECU25は、高電圧電源23のインバータ回路を駆動するための駆動パルス信号(ゲート信号)や電圧指示信号を算出し出力する。高電圧電源23では、直流電源からの直流電圧がインバータ回路によって交流電圧に変換され、トランスによって昇圧させられると共にダイオードにより整流されて出力され、これにより放電電極22に電圧が印加されることになる。   The ECU 25 calculates and outputs a drive pulse signal (gate signal) and a voltage instruction signal for driving the inverter circuit of the high voltage power supply 23. In the high voltage power source 23, a DC voltage from the DC power source is converted into an AC voltage by an inverter circuit, boosted by a transformer, rectified by a diode, and output, whereby a voltage is applied to the discharge electrode 22. .

以上のとおり構成された本実施形態の動作について、以下に説明する。本実施形態におけるECU25では、各センサの検出値に基づいて、上述した各マップによって放電電極22、オゾン発生器60、および流速制御弁34の制御目標値が算出され、ECU25の制御出力により、これら各装置が制御目標値に一致するように制御される。   The operation of the present embodiment configured as described above will be described below. In the ECU 25 in the present embodiment, control target values of the discharge electrode 22, the ozone generator 60, and the flow rate control valve 34 are calculated from the above-described maps based on the detection values of the sensors. Each device is controlled to match the control target value.

三元触媒20によって処理されたPMを含む排ガスが放電電極22の近傍に到達すると、そこで放電電極22からの放電によって排ガス中のPMが帯電させられ、静電気力によってハニカム構造体24に吸着されて、その隔壁表面や前端面に一時的に保持される。ハニカム構造体24に堆積したPMは、粒径が増大すると流体抵抗が増すため、排ガス流によって保持手段から引き離され、サイクロン捕集器30に供給される。そしてPMの粒径が吸着の際に増大させられているため、サイクロン捕集器30による捕集が促進されることになる。   When the exhaust gas containing PM treated by the three-way catalyst 20 reaches the vicinity of the discharge electrode 22, the PM in the exhaust gas is charged by the discharge from the discharge electrode 22, and is adsorbed on the honeycomb structure 24 by electrostatic force. , Temporarily held on the partition wall surface or front end surface. Since the PM deposited on the honeycomb structure 24 increases in fluid resistance as the particle size increases, it is separated from the holding means by the exhaust gas flow and supplied to the cyclone collector 30. And since the particle size of PM is increased at the time of adsorption | suction, the collection by the cyclone collector 30 will be accelerated | stimulated.

サイクロン捕集器30の入口部分に設けられている流速制御弁34は、ECU25によって制御され、排ガス流量にほぼ比例して流路の実質的な断面積(すなわち、体積流量を流速で除した値)が変更される。その結果、排ガス流量が低い場合には流路の断面積が狭くされ、サイクロン捕集器30の分離筒32内における排ガスの流速の低下が抑制される。   The flow rate control valve 34 provided at the inlet portion of the cyclone collector 30 is controlled by the ECU 25 and is substantially proportional to the exhaust gas flow rate, ie, a substantial cross-sectional area of the flow path (that is, a value obtained by dividing the volume flow rate by the flow rate). ) Is changed. As a result, when the exhaust gas flow rate is low, the cross-sectional area of the flow path is narrowed, and the decrease in the exhaust gas flow velocity in the separation cylinder 32 of the cyclone collector 30 is suppressed.

サイクロン捕集器30の入口管32aから分離筒32内に導入された排ガスは、自由渦流を形成して、図3に示される下降旋回流(矢印a)となり、その遠心力により排ガス中のPMは分離筒32の内壁に沿って自然落下(矢印b)して、PM収容部33に収容される。また、PMが分離した後の清浄ガスは、分離筒32の途中で発生する上昇流(矢印c)によって、排出筒32bを通ってサイクロン捕集器30から出て、下流側へと排出される。   The exhaust gas introduced into the separation cylinder 32 from the inlet pipe 32a of the cyclone collector 30 forms a free vortex and becomes a downward swirling flow (arrow a) shown in FIG. 3, and the centrifugal force causes PM in the exhaust gas. Falls naturally along the inner wall of the separation cylinder 32 (arrow b) and is accommodated in the PM accommodating portion 33. Further, the clean gas after the PM is separated exits from the cyclone collector 30 through the discharge cylinder 32b and is discharged downstream by the upward flow (arrow c) generated in the middle of the separation cylinder 32. .

サイクロン捕集器30から排出された排ガスは、NOx触媒40および酸化触媒50を経て外部に排出されることになる。   The exhaust gas discharged from the cyclone collector 30 is discharged outside through the NOx catalyst 40 and the oxidation catalyst 50.

以上のとおり、本実施形態では、PMの粒径を増大させるためにPM自体を帯電させるので、粒子凝縮のための特別な媒体を用いることなしに、多様な運転条件に対応することが可能になる。   As described above, in the present embodiment, since the PM itself is charged to increase the particle size of the PM, it is possible to cope with various operating conditions without using a special medium for particle condensation. Become.

また、本実施形態では、エンジン10の状態を示す所定の物理量に基づいて、ECU25によって放電電極22を制御するので、エンジン10の状態に応じた適切な運転を行うことが可能になる。   In the present embodiment, since the ECU 25 controls the discharge electrode 22 based on a predetermined physical quantity indicating the state of the engine 10, it is possible to perform an appropriate operation according to the state of the engine 10.

また、本実施形態では、流速制御弁34によって、サイクロン捕集器30に流入する排ガスの流速を変更するので、サイクロン捕集器30による捕集に適した流速にすることにより、排ガス流量が低い低回転時にもサイクロン捕集器30内における十分な遠心力を得ることができる。   Moreover, in this embodiment, since the flow rate of the exhaust gas flowing into the cyclone collector 30 is changed by the flow rate control valve 34, the exhaust gas flow rate is low by setting the flow rate to be suitable for collection by the cyclone collector 30. A sufficient centrifugal force in the cyclone collector 30 can be obtained even at a low speed.

また本実施形態では、排ガスの温度および流速のうち少なくともいずれかに基づいて、ECU25が流速制御弁34を制御するので、排ガスの状態に応じた適切な運転を行うことが可能になる。   Further, in the present embodiment, the ECU 25 controls the flow rate control valve 34 based on at least one of the exhaust gas temperature and the flow velocity, so that an appropriate operation according to the state of the exhaust gas can be performed.

また本実施形態では、流速制御弁34が、排気通路12内の排ガスの流量が大きいときほど排気通路12の断面積を漸増させるので、サイクロン捕集器30に供給される排ガスの流速を捕集に適した速度にすることが可能になる。   Further, in the present embodiment, the flow rate control valve 34 gradually increases the cross-sectional area of the exhaust passage 12 as the flow rate of the exhaust gas in the exhaust passage 12 increases, so that the flow rate of the exhaust gas supplied to the cyclone collector 30 is collected. It becomes possible to make it suitable speed.

また本実施形態では、酸化剤としてのオゾンの作用によって、サイクロン捕集器30に捕集されたPMの酸化を促進できる。   Moreover, in this embodiment, the oxidation of PM collected by the cyclone collector 30 can be accelerated | stimulated by the effect | action of ozone as an oxidizing agent.

また本実施形態では、流速制御弁34の上流側の側面に、先端が下向きの偏向板36を設けたので、分離筒32内の旋回流を促進できる。   In the present embodiment, since the deflecting plate 36 having the tip facing downward is provided on the upstream side surface of the flow rate control valve 34, the swirl flow in the separation cylinder 32 can be promoted.

なお、上記実施形態では、本発明をある程度の具体性をもって説明したが、本発明については、特許請求の範囲に記載された発明の精神や範囲から離れることなしに、さまざまな改変や変更が可能であることは理解されなければならない。すなわち、本発明は特許請求の範囲およびその等価物の範囲および趣旨に含まれる修正および変更を包含するものである。例えば、放電電極22の電圧値、流速制御弁34の開度、およびオゾン発生器60によるオゾン供給量を設定するための入力変数は上記に例示したものに限られない。また、上記実施形態では放電電極22への印加電圧を可変としたが、固定値としてもよい。   In the above embodiment, the present invention has been described with a certain degree of concreteness, but various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims. It must be understood that. That is, the present invention includes modifications and changes that fall within the scope and spirit of the appended claims and their equivalents. For example, the input variables for setting the voltage value of the discharge electrode 22, the opening degree of the flow rate control valve 34, and the ozone supply amount by the ozone generator 60 are not limited to those exemplified above. In the above embodiment, the voltage applied to the discharge electrode 22 is variable, but may be a fixed value.

また、上記実施形態では、流速制御弁34の開度をエンジン運転条件に基づいてECU5によって制御することとしたが、流速制御弁は、例えばバネなどの弾性体によって常時付勢されたものであってもよい。この場合には、流速制御弁は上流側に向けて常時付勢され、且つ排ガス流により下流側に向けて開くように設置することにより、排ガス流量に概ね比例した開度を実現することが可能になる。   In the above embodiment, the opening degree of the flow rate control valve 34 is controlled by the ECU 5 based on the engine operating conditions. However, the flow rate control valve is always urged by an elastic body such as a spring. May be. In this case, the flow rate control valve is always urged toward the upstream side, and can be opened substantially in proportion to the exhaust gas flow rate by installing the flow rate control valve so as to open toward the downstream side by the exhaust gas flow. become.

また、上記実施形態では、サイクロン捕集器30のPM収容部33の表面、すなわち外装体31の底面に触媒物質を担持させたが、このような構成に代えて、またはこのような構成に加えて、図8に示されるように、サイクロン捕集器30における分離筒32の下端部と、PM収容部33との間に、触媒物質を担持させたハニカム構造体51を配置してもよい。この場合の好適な触媒物質は上記実施形態のものと同様である。このような構成によれば、さらに好適に排ガスを浄化でき、また粒子状物質の酸化温度を低減することが可能になる上、サイクロン捕集器30よりも後段の触媒装置における触媒量を抑制することができる。なお、このように触媒物質を担持させたハニカム構造体51を設置する構成に代えて、ハニカム構造体51を用いずに、外装体31の内壁面であって分離筒32の下端部とPM収容部33との間の領域に、触媒物質を担持させてもよい。   Further, in the above embodiment, the catalytic substance is supported on the surface of the PM accommodating portion 33 of the cyclone collector 30, that is, the bottom surface of the exterior body 31, but instead of or in addition to such a configuration. As shown in FIG. 8, a honeycomb structure 51 supporting a catalyst material may be disposed between the lower end portion of the separation cylinder 32 in the cyclone collector 30 and the PM accommodating portion 33. Suitable catalyst materials in this case are the same as those in the above embodiment. According to such a configuration, the exhaust gas can be more suitably purified, the oxidation temperature of the particulate matter can be reduced, and the amount of catalyst in the catalytic device downstream from the cyclone collector 30 is suppressed. be able to. Instead of the configuration in which the honeycomb structure 51 supporting the catalyst material is installed as described above, the honeycomb structure 51 is not used, but the inner wall surface of the outer casing 31 and the lower end portion of the separation cylinder 32 and the PM housing A catalytic substance may be supported in a region between the portion 33.

また、上記実施形態においてはオゾン供給管61を外装体31に固定し、PM収容部33に向けてオゾンを供給するようにしたが、このような構成に代えて、図9に示される変形例のサイクロン捕集器130のように、オゾン供給管61を分離筒32に固定し、分離筒32内に向けてオゾンを供給するようにしてもよい。また、図10に示されるように、オゾン供給管61を分離筒32の接線方向に向けて設置するのが好適である。この場合には、オゾンが分離筒32の内周面に沿って流れることが期待できるため、PMおよび排ガス中の他の物質の酸化を促進することができ、また分離筒32外であるPM収容部33にオゾンを供給する場合に比べ、PM収容部33内の気圧の上昇に伴うPM捕集率の低下を抑制することができる。   Further, in the above embodiment, the ozone supply pipe 61 is fixed to the exterior body 31 and ozone is supplied toward the PM accommodating portion 33. Instead of such a configuration, a modification example shown in FIG. Like the cyclone collector 130, the ozone supply pipe 61 may be fixed to the separation cylinder 32 and ozone may be supplied into the separation cylinder 32. Further, as shown in FIG. 10, it is preferable to install the ozone supply pipe 61 in the tangential direction of the separation cylinder 32. In this case, since ozone can be expected to flow along the inner peripheral surface of the separation cylinder 32, the oxidation of PM and other substances in the exhaust gas can be promoted, and the PM storage outside the separation cylinder 32 can be promoted. Compared with the case where ozone is supplied to the unit 33, it is possible to suppress a decrease in the PM collection rate accompanying an increase in the atmospheric pressure in the PM storage unit 33.

また、サイクロン捕集器のPM収容部33にある程度の量のPMが溜まると、帯電した電荷によってPMが互いに反発し、分離筒32から落下してきたPMが外装体31内で沈降せず、雲状に滞留するという現象が生じうる。このような現象を抑制するためには、図9に示されるように、PM収容部33の近傍に、帯電除去手段としての導電性スクリーン70を設置してもよい。   Further, when a certain amount of PM accumulates in the PM housing portion 33 of the cyclone collector, the PMs repel each other due to the charged electric charge, and the PM falling from the separation cylinder 32 does not settle in the exterior body 31, The phenomenon of staying in the shape can occur. In order to suppress such a phenomenon, as shown in FIG. 9, a conductive screen 70 as a charge removing unit may be installed in the vicinity of the PM accommodating portion 33.

導電性スクリーン70は、図11および図12に示されるように、環状の外枠71と、その内部に配置された導電性網体72とを有する。外枠71の上面および下面には、概ね半球形の多数の突起73が設置されている。外枠71、導電性網体72および突起73は、いずれもステンレス鋼などの導電体からなる。図13に示されるように、外装体131は上下に分割可能とされており、上部131aのフランジ132aと、下部131bのフランジ132bとが、不図示のボルトによって締結されている。両フランジ132a,132bの間にリング133が挟まれて固定されている。導電性スクリーン70は、リング133と下部131bとの間に、所定の隙間を介して収容されており、これによって外装体131に遊動可能に保持されている。   As shown in FIGS. 11 and 12, the conductive screen 70 includes an annular outer frame 71 and a conductive net 72 disposed therein. A large number of substantially hemispherical protrusions 73 are provided on the upper and lower surfaces of the outer frame 71. The outer frame 71, the conductive net 72, and the protrusion 73 are all made of a conductor such as stainless steel. As shown in FIG. 13, the exterior body 131 can be divided vertically, and the flange 132a of the upper part 131a and the flange 132b of the lower part 131b are fastened by bolts (not shown). A ring 133 is fixed between the flanges 132a and 132b. The conductive screen 70 is accommodated between the ring 133 and the lower portion 131b via a predetermined gap, and is thereby held movably by the exterior body 131.

このような構成によれば、分離筒32から落下してきたPMが導電性スクリーン70に接触することで除電され、外装体31内で雲状に滞留するという現象を抑制することができる。また、導電性スクリーン70を外装体131内で遊動可能に保持したので、走行中やエンジン運転中の振動に伴う導電性スクリーン70の振動により、導電性スクリーン70上のPMの堆積を抑制することができる。なお、導電性スクリーン70を振動させるためにモータやソレノイドなどのアクチュエータを設置し、これを適宜のタイミングで駆動してもよい。   According to such a configuration, it is possible to suppress a phenomenon in which PM that has fallen from the separation cylinder 32 is neutralized by contacting the conductive screen 70 and stays in a cloud shape in the exterior body 31. Further, since the conductive screen 70 is held movably in the exterior body 131, the accumulation of PM on the conductive screen 70 is suppressed by the vibration of the conductive screen 70 caused by vibration during traveling or engine operation. Can do. In order to vibrate the conductive screen 70, an actuator such as a motor or a solenoid may be installed and driven at an appropriate timing.

また、図14に示されるように、サイクロン捕集器230は、単一の外装体231内に複数の分離筒232を有していてもよい。   As shown in FIG. 14, the cyclone collector 230 may have a plurality of separation cylinders 232 in a single exterior body 231.

また、図15に示されるように、サイクロン捕集器330は、消音器331の内部に形成されていてもよい。   As shown in FIG. 15, the cyclone collector 330 may be formed inside the silencer 331.

また、帯電手段・保持手段およびサイクロン捕集器の組合せが設置される排気経路中の位置は上記実施形態のものに限られず、例えば図16に示されるように、NOx触媒40よりも下流側であってもよい。この場合におけるサイクロン捕集器430の構成は、上記各変形例のいずれであってもよい。   Further, the position in the exhaust path where the combination of the charging means / holding means and the cyclone collector is installed is not limited to that in the above-described embodiment. For example, as shown in FIG. There may be. In this case, the configuration of the cyclone collector 430 may be any of the above-described modifications.

また、上記実施形態では帯電手段として放電電極22を利用したが、本発明では排ガス流を利用した摩擦によりPMの帯電を促進するための帯電性部材など、PM自体の帯電を促進する構成であれば他の各種の帯電手段を利用可能である。また、オゾンを外気から生成する構成に代えて、排ガスから生成する構成や、タンクから供給する構成としてもよい。また、上記実施形態では放電電極22に対し直流の高電圧を印加することとしたが、放電電極22に対する印加電圧の種類や波形は、交番状のパルスなど任意のものを採用することができる。また、三元触媒および選択還元触媒の種類も、上記実施形態に挙げたもののほか他の各種の公知のものを広く利用でき、そのような変形も本発明の範疇に属するものである。   In the above embodiment, the discharge electrode 22 is used as the charging means. However, in the present invention, any structure that promotes the charging of the PM itself, such as a charging member for promoting the charging of the PM by friction using the exhaust gas flow. Various other charging means can be used. Moreover, it is good also as a structure which replaces with the structure which produces | generates ozone from external air, and produces | generates from waste gas, or the structure supplied from a tank. In the above embodiment, a high DC voltage is applied to the discharge electrode 22. However, the type and waveform of the applied voltage to the discharge electrode 22 may be any one such as an alternating pulse. Further, as the types of the three-way catalyst and the selective reduction catalyst, various other known ones can be widely used in addition to those mentioned in the above embodiment, and such modifications are also included in the category of the present invention.

本発明の実施形態の排ガス浄化装置を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the exhaust gas purification apparatus of embodiment of this invention. サイクロン捕集器を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows a cyclone collector. サイクロン捕集器を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows a cyclone collector. サイクロン捕集器の流速制御弁を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the flow-rate control valve of a cyclone collector. 流速制御弁を示す平面図である。It is a top view which shows a flow rate control valve. 流速制御弁を示す正面図である。It is a front view showing a flow rate control valve. 流速制御弁開度マップの設定例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of a setting of the flow velocity control valve opening degree map. サイクロン捕集器の変形例の要部を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the principal part of the modification of a cyclone collector. サイクロン捕集器の別の変形例を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows another modification of a cyclone collector. 図9のサイクロン捕集器の要部を示す平面断面図である。It is a plane sectional view showing the important section of the cyclone collector of FIG. 導電性スクリーンを示す平面図である。It is a top view which shows an electroconductive screen. 導電性スクリーンを示す一部切欠した側面図である。It is a partially cutaway side view showing a conductive screen. 導電性スクリーンの設置状態の要部を示す一部切欠した側面図である。It is a partially cutaway side view showing the main part of the installed state of the conductive screen. サイクロン捕集器の変形例であって、単一の外装体内に複数の分離筒を有するものを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the modification of a cyclone collector, and has a some isolation | separation cylinder in the single exterior body. サイクロン捕集器の変形例であって、消音器の内部に形成されたものを示す概略側面図である。It is a schematic side view which is a modification of a cyclone collector and shows what was formed in the silencer. 帯電手段・保持手段およびサイクロン捕集器の組合せをNOx触媒よりも下流側に設置した変形例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the modification which installed the combination of the charging means / holding means and the cyclone collector downstream from the NOx catalyst.

符号の説明Explanation of symbols

1 排ガス処理装置
10 エンジン
12 排気通路
22 放電電極
23 高電圧電源
24 ハニカム構造体
25 ECU
30,130,230,330,430 サイクロン捕集器
32,232 離筒
34 流速制御弁
37 ステップモータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exhaust gas processing apparatus 10 Engine 12 Exhaust passage 22 Discharge electrode 23 High voltage power supply 24 Honeycomb structure 25 ECU
30, 130, 230, 330, 430 Cyclone collector 32, 232 Separating cylinder 34 Flow rate control valve 37 Step motor

Claims (10)

エンジンからの排気通路にサイクロン捕集器が設置されている排ガス浄化装置であって、
前記サイクロン捕集器よりも上流側の前記排気通路中に、排ガス中の粒子状物質を帯電させるための帯電手段と、排ガス中の粒子状物質を吸着して一時的に保持するための保持手段と、を備えたことを特徴とする排ガス浄化装置。
An exhaust gas purification apparatus in which a cyclone collector is installed in an exhaust passage from an engine,
Charging means for charging particulate matter in the exhaust gas in the exhaust passage upstream of the cyclone collector, and holding means for adsorbing and temporarily holding the particulate matter in the exhaust gas And an exhaust gas purifying apparatus.
請求項1に記載の排ガス浄化装置であって、
前記エンジンの状態を示す所定の物理量に基づいて、前記帯電手段を制御する制御手段を更に備えたことを特徴とする排ガス浄化装置。
The exhaust gas purification device according to claim 1,
An exhaust gas purifying apparatus, further comprising a control means for controlling the charging means based on a predetermined physical quantity indicating the state of the engine.
請求項1または2に記載の排ガス浄化装置であって、
前記サイクロン捕集器に流入する排ガスの流速を変更する流速変更手段を更に備えたことを特徴とする排ガス浄化装置。
The exhaust gas purifying apparatus according to claim 1 or 2,
An exhaust gas purification apparatus further comprising a flow rate changing means for changing a flow rate of the exhaust gas flowing into the cyclone collector.
請求項3に記載の排ガス制御装置であって、
排ガスの温度および流速のうち少なくともいずれかに基づいて、前記流速変更手段を制御する流速制御手段を更に備えたことを特徴とする排ガス浄化装置。
The exhaust gas control device according to claim 3,
An exhaust gas purifying apparatus, further comprising a flow rate control unit that controls the flow rate changing unit based on at least one of a temperature and a flow rate of the exhaust gas.
請求項4に記載の排ガス浄化装置であって、
前記流速変更手段は、前記排気通路の断面積を変更可能であり、
前記流速制御手段は、排ガスの流量に基づいて前記流速変更手段を制御し、且つ排ガスの流量が大きいときほど前記排気通路の断面積を漸増させることを特徴とする排ガス浄化装置。
The exhaust gas purification device according to claim 4,
The flow rate changing means can change the cross-sectional area of the exhaust passage,
The exhaust gas purification apparatus, wherein the flow rate control unit controls the flow rate changing unit based on a flow rate of exhaust gas and gradually increases a cross-sectional area of the exhaust passage as the flow rate of the exhaust gas increases.
請求項1ないし5のいずれかに記載の排ガス浄化装置であって、
前記サイクロン捕集器に酸化剤を供給する酸化剤供給手段を更に備えたことを特徴とする排ガス浄化装置。
An exhaust gas purification apparatus according to any one of claims 1 to 5,
An exhaust gas purification apparatus further comprising an oxidant supply means for supplying an oxidant to the cyclone collector.
請求項6に記載の排ガス浄化装置であって、
前記サイクロン捕集器における分離筒の下端部と、前記サイクロン捕集器における粒子状物質収容部との間に、触媒物質を配置したことを特徴とする排ガス浄化装置。
The exhaust gas purifying apparatus according to claim 6,
An exhaust gas purification apparatus, wherein a catalyst material is disposed between a lower end portion of a separation cylinder in the cyclone collector and a particulate matter storage portion in the cyclone collector.
請求項6または7に記載の排ガス浄化装置であって、
前記酸化剤供給手段は、前記サイクロン捕集器における分離筒の内側に連通する供給管を備え、当該供給管は、前記分離筒における流れ方向と同方向に向けられて設置されていることを特徴とする排ガス浄化装置。
The exhaust gas purifying device according to claim 6 or 7,
The oxidant supply means includes a supply pipe that communicates with the inside of the separation cylinder in the cyclone collector, and the supply pipe is installed in the same direction as the flow direction in the separation cylinder. Exhaust gas purification device.
請求項6ないし8のいずれかに記載の排ガス浄化装置であって、
前記粒子状物質収容部の近傍に、帯電除去手段をさらに備えたことを特徴とする排ガス浄化装置。
An exhaust gas purifying apparatus according to any one of claims 6 to 8,
An exhaust gas purifying apparatus further comprising a charge removing means in the vicinity of the particulate matter containing portion.
請求項9に記載の排ガス浄化装置であって、
前記帯電除去手段は導電体からなることを特徴とする排ガス浄化装置。
An exhaust gas purification device according to claim 9,
The exhaust gas purifying apparatus, wherein the charge removing means is made of a conductor.
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