JPS6346652Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は内燃機関の排気浄化装置に関し、更
に詳しくは、内燃機関、殊にデイーゼル機関の排
気ガス中に含まれるカーボンを主成分とするパテ
イキユレイトを除去する排気浄化装置に関する。

デイーゼル機関の排気ガス中には黒煙発生の原
因となるパテイキユレイト（主成分はカーボン微
粒子）が含まれており、これは大気に放出されな
いように排気ガス中から取り除かれねばならない
ものである。

このパテイキユレイトを除去するため、従来は
内燃機関の排気管の途中にセラミツク製等のパテ
イキユレイト捕集フイルタを設けている。ところ
が、排気ガス中のパテイキユレイトの捕集を続け
ると、このフイルタがしだいに目詰りを起こし、
排気ガス圧力が増加して燃費が悪化することにな
る。

そこで、従来のセラミツク製パテイキユレイト
捕集フイルタ等では、パテイキユレイトの捕集の
進行に伴う排気管内の排気ガス圧力の上昇を防止
するため、捕集したパテイキユレイトをフイルタ
内で加熱燃焼させ、フイルタを再生使用するよう
にしている。

この加熱燃焼手段の一つとして、第１図に示す
ように内燃機関５の排気マニホルド６に接続する
排気管７のフイルタ１の直前にアフタバーナ２を
設置し、フイルタ１がパテイキユレイトで目詰り
を起こした時にこのバーナ２でパテイキユレイト
を燃焼させるものがある。３，４は前記フイルタ
１を排気管７内に保持する保持部材、８はサイレ
ンサである。

しかしながら、前記のようにフイルタ１が排気
管７内に収納され、アフタバーナ２で捕集したパ
テイキユレイトを燃焼させて再利用する排気浄化
装置においては、バーナ２に点火してパテイキユ
レイトを再燃焼させる場合、第２図に示すように
円筒形フイルタ１の排気ガス出口側の斜線部が非
常に高温となり、特に内燃機関の機関回転数が低
い時にはフイルタ１に溶損が発生するという不具
合があつた。

この考案の目的は前記従来のフイルタ再利用方
式の排気浄化装置の有する欠点を解消し、フイル
タ再利用のため、フイルタにて捕集したパテイキ
ユレイトを、均一に燃焼させてフイルタの溶損を
防止することである。

前記目的を達成するため、この考案では内燃機
関の排気管の途中に内装されたハニカムタイプの
セラミツク製パテイキユレイト捕集フイルタの外
筒部周囲に、高周波誘導コイルを巻回し、誘導加
熱により捕集したパテイキユレイトを再燃焼させ
るようにしたことを特徴としている。

以下図面を用いてこの考案の実施例を説明す
る。

第３図はこの考案の内燃機関の排気浄化装置の
一実施例を示すものであり、排気管７の途中に設
けられたパテイキユレイト捕集用フイルタ１を断
面して示すものである。この実施例ではセラミツ
ク製のハニカムタイプのフイルタ１の外周に高周
波誘導コイル１０を巻回し、この高周波誘導コイ
ル１０は再燃焼スイツチ１１を介して高周波電源
１２に接続する。１３は前記高周波誘導コイル１
０を被覆する断熱材である。

前記フイルタ１としては、例えば円筒形をして
おり、その内部に多数の多孔質セラミツク製の側
壁１ａが碁盤目状に配設され、その両端部が千鳥
状に互い違いに封止されて底壁１ｂを形成してい
るようなものを用いればよい。このようなフイル
タ１は、排気管７を流れてきた気体は抵抗なくこ
のフイルタ１を通過させるが、気体中に含まれる
粒子の大きいパテイキユレイトはフイルタ表面に
捕集する働きがあるものである。

また、前記再燃焼スイツチ１１は、この実施例
では前記排気管７のフイルタ１の上流側に設置し
た圧力検力器９の出力によりアクチユエータ１４
を介してオンさせるようにしている。すなわち、
圧力検力器９の出力は排気ガス圧力に比例した電
圧値で出力されるようにし、この出力が比較器１
５に設定した基準電圧を越えた時に、アクチユエ
ータ１４が比較器１５の出力により作動して、前
記再燃焼スイツチ１１をオンさせるようにしてい
る。１６は比較器１５の出力を増幅する増幅器で
ある。

従つて、フイルタ１に捕集されるパテイキユレ
イトによりフイルタ１に目詰りが発生すると、フ
イルタ１を排気ガスＧが通過する時の抵抗が大き
くなり、フイルタ１上流側の排気管７内の圧力が
上昇する。これにより圧力検力器９の出力が大き
くなつて前記比較器１５の基準電圧を越えると、
前述のようにアクチユエータ１４が作動して再燃
焼スイツチ１１がオンする。この再燃焼スイツチ
１１のオンにより、前記高周波誘導コイル１０が
高周波電源１２に接続され、高周波電流が高周波
誘導コイル１０を流れる。

すると、フイルタ１に捕集されている導電性の
パテイキユレイトに誘導電流が流れ、パテイキユ
レイトの抵抗値のためにパテイキユレイトが発熱
して燃焼する。

このような誘導加熱の場合、フイルタ１の外周
部ほぼ発熱量が大きいため、パテイキユレイトは
外側より燃焼し、フイルタ１の誘導加熱による温
度分布は第４図のようになる。一方、パテイキユ
レイトの通常の再燃焼によるフイルタ１内の温度
分布は第５図に示すようにフイルタ１の出口中央
部が高温になる。

従つて、第４図、第５図からわかるように、誘
導加熱によりフイルタ１に捕集されたパテイキユ
レイトを再燃焼させると、フイルタ１内の再燃焼
温度はほぼ均一に保たれることになる。また、誘
導加熱では高周波誘導コイル１０を流れる高周波
電流量を容易に調節できるので、燃焼温度コント
ロールは他の再燃焼方式に比べて非常に簡単であ
る。

第６図はこの考案の排気浄化装置の別の実施例
を示すもので、フイルタ１に巻回する高周波誘導
コイル１０の巻きピツチをフイルタ入口部とフイ
ルタ出口部とで変えたものであり、フイルタ入口
部においてコイルを密に巻回し、フイルタ出口部
においてコイルを粗に巻回してフイルタ１内のパ
テイキユレイト再燃焼時の温度分布に偏りができ
ないようにしたものである。

また、第７図はこの考案のさらに別の実施例を
示すもので、高周波誘導コイル１０をフイルタ入
口部にのみ巻回したものである。この実施例の装
置においても、パテイキユレイト再燃焼時にフイ
ルタ内温度がフイルタ出口部のみに集中すること
がない。

このように、高周波誘導コイル１０のフイルタ
１への巻き方を変更することにより、この考案の
排気浄化装置ではパテイキユレイト再燃焼時のフ
イルタ内温度をフイルタの材質や大きさ形状に合
わせて調節することができるので、フイルタ内の
再燃焼時の温度分布が特定の箇所に集中すること
がない。

以上説明したようにこの考案の内燃機関の排気
浄化装置では、フイルタに捕集したパテイキユレ
イトを、フイルタに巻回したコイルを用いて誘導
加熱により再燃焼させるようにしたことにより、
フイルタ内のパテイキユレイト再燃焼時の温度分
布が特定の箇所に集中することがなくなり、フイ
ルタの部分的な溶損が防止できてフイルタの寿命
を向上させることができるという効果がある。

また、この考案ではパテイキユレイトの導電性
を利用してパテイキユレイトのみに負荷する為、
加熱の為の必要電力の消費量が少ないという利点
がある。

さらに、再燃焼は電気により行なうので燃焼コ
ントロールが容易であるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の排気浄化装置の構成説明図、第
２図は第１図の装置を用いてフイルタに捕集した
パテイキユレイトを燃焼させた場合に、フイルタ
に発生する溶損箇所を示すフイルタの断面図、第
３図はこの考案の排気浄化装置の一実施例の構成
説明図、第４図は誘導加熱によるフイルタ内の温
度分布を示す説明図、第５図は通常のパテイキユ
レイトの再燃焼によるフイルタ内の温度分布を示
す説明図、第６図、第７図はこの考案の排気浄化
装置の他の実施例の構成説明図である。 １……フイルタ、７……排気管、９……圧力検
出器、１０……高周波誘導コイル、１１……再燃
焼スイツチ、１２……高周波電源、１４……アク
チユエータ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 内燃機関の排気管の途中にハニカムタイプの
   セラミツク製パテイキユレイト捕集フイルタを
   内装させ、このフイルタの外筒部周囲には高周
   波誘導コイルを巻回し、この高周波誘導コイル
   は回路をオンオフする再燃焼スイツチを介して
   高周波発生源に接続したことを特徴とする内燃
   機関の排気浄化装置。 ２ 前記高周波誘導コイルがパテイキユレイト捕
   集フイルタの排気ガス入口側外周面のみに巻回
   されていることを特徴とする実用新案登録請求
   の範囲第１項記載の内燃機関の排気浄化装置。 ３ 前記高周波誘導コイルがパテイキユレイト捕
   集フイルタの排気ガス入口側には密に巻回さ
   れ、出口側には粗に巻回されていることを特徴
   とする実用新案登録請求の範囲第１項記載の内
   燃機関の排気浄化装置。