JP2004084643A

JP2004084643A - 内燃機関の排気ガス浄化装置

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Publication number: JP2004084643A
Application number: JP2002250265A
Authority: JP
Inventors: Kiyohiko Nagae; 長江　清彦; Shinya Hirota; 広田　信也
Original assignee: Sango Co Ltd; Toyota Motor Corp
Current assignee: Sango Co Ltd; Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-08-29
Filing date: 2002-08-29
Publication date: 2004-03-18
Anticipated expiration: 2022-08-29
Also published as: JP4319816B2

Abstract

【課題】排気ガスのパティキュレートフィルタでの流れを正・逆に切り換えて排気ガスを浄化させるとともに、前記パティキュレートフィルタを通らない排気ガスをスイーパーで浄化するものにおいて、そのスイーパーでの排気ガスの浄化性能を向上させる。
【解決手段】排気ガス流路１７をパティキュレートフィルタ１４の外周の両側に設けるとともに該両排気ガス流路１７をパティキュレートフィルタ１４の直後で合流させる。スイーパー１８を、その排気ガス流入面１８ａが前記合流部１７ａに位置するようにして、パティキュレートフィルタ１４の直後に配置する。スイーパー１８の中心軸Ｙがパティキュレートフィルタ１４の中心軸Ｘと略直交するように配置する。合流部１７ａにおける直径Ｒ１を、スイーパー１８の排気ガス流入面１８ａの直径Ｒ２と略同等かそれ以上に設定する。
【選択図】　　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は内燃機関の排気ガス浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼル機関の排気ガス中に含まれる微粒子を除去するために、排気ガス流路内にパティキュレートフィルタを配置し、このパティキュレートフィルタによって微粒子を一旦捕集し、電気ヒータ、バーナ等により前記微粒子を燃焼し、パティキュレートフィルタを再生することが知られている。
【０００３】
また、近年では、前記のようなヒータやバーナ等を用いずに、捕集された微粒子を酸化除去させることが好ましいことから、例えば図７に示すような内燃機関の排気装置が特開２０００−２１５３３号公報に開示されている。
【０００４】
該図７に示す排気装置は、ディーゼル機関１０１の排気ガス流路１０２に、パティキュレートフィルタ１０３を配置するとともに該パティキュレートフィルタ１０３上に貴金属触媒や活性酸素放出剤を担持させて、これらに微粒子が接触することにより酸化除去されるようになっている。
【０００５】
また、前記のパティキュレートフィルタ１０３の目詰まりを防止するために、図７の排気装置においては、排気ガス流路１０２に切換弁１０４を設け、該切換弁１０４を図７において、先ず、Ｅ位置に切り換えると、排気ガスが実線で示す矢印Ｈ方向に流れて第１の排気ガス連通流路１０５に流入し、その後、パティキュレートフィルタ１０３内を流通して第２の排気ガス連通流路１０６へ流出し、その後、前記の切換弁１０４によって排気ガス流出口１０７から流出室１０８内に流入し、その後、前記パティキュレートフィルタ１０３の外側を通じて消音器１０９内に流出する。
【０００６】
次に、前記切換弁１０４を図７においてＦ位置に切り換えると、排気ガスの流れが破線で示す矢印Ｉ方向に切り換わり、第２の排気ガス連通流路１０６側からパティキュレートフィルタ１０３内に流入し、その後、第１の排気ガス連通流路１０５へ流出して排気ガス流出口１０７へと流れ、このような切換弁１０４の切り換えによりパティキュレートフィルタ１０３内の排気ガスの流れを正逆に切り換え、パティキュレートフィルタ１０３が微粒子によって目詰まりすることを防止するようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記図７に示す従来の装置においては、前記切換弁１０４によって排気ガスの流れを正逆に切り換える時には、必然的にその切換弁１０４が前記Ｅ位置とＦ位置の中間位置Ｇの姿勢をとるため、この中間位置Ｇの状態時において、排気ガス流路１０２からの排気ガスがパティキュレートフィルタ１０３を通らずに直接排出ガス流出口１０７に流入し、未浄化の排気ガスが消音器１０９内を流通して大気に排出されるおそれがある。
【０００８】
このような未浄化の排気ガスが大気に排出されることを防止するために、図８と図９に示すような排気ガス浄化装置も、例えば特開２０００−１８０２６号公報と特開２００１−３４２８２０号公報に開示されている。
【０００９】
この図８及び図９に示すいずれの排気ガス浄化装置も、切換弁２０１を図の位置に切り換えることにより、第１の排気管２０２からの排気ガスを第４の排気管２０５へ流入させて第１のスイーパー（触媒コンバータ）２０６内を矢印方向へ流通させた後、第３の排気管２０４から第２の排気管２０３へ排出し、また、切換弁２０１を図８及び図９において略９０度回転させることにより、第１の排気管２０２からの排気ガスを第３の排気管２０４へ流入させて第１のスイーパー２０６内を反矢印方向へ流通させた後、第２の排気管２０３へ排出させるようになっている。この排気ガスの正逆流によりスイーパー２０６の目詰まりが防止される。
【００１０】
また、前記切換弁２０１の中間位置にあるときに、第１のスイーパー２０６を通過することなく直接第２の排気管２０３へ流出した排気ガスは、第２のスイーパー２０７によって浄化される。
【００１１】
しかし、前記図８及び図９に示すように、第２のスイーパー２０７を第１のスイーパー（排気ガス浄化装置）２０６と別体で分離して配置するとともにこれらを細径の排気管２０３で連結すると、通常、第２のスイーパー２０７の端面２０７ａの直径が排気管２０３の直径よりもかなり大きいことから、長い排気管２０３を直進してきた排気ガスのスイーパー端面部での流れ速度は、スイーパー２０７の端面２０７ａの中心部が最も速く、中心から離れるにしたがい遅い速度となる。すなわち、図１０に示すような流速特性になる。
【００１２】
したがって、第２のスイーパー２０７の浄化効率が悪くなり、第２のスイーパーの大型化によるコストアップ、排気ガスの圧力損失が増加するなどの問題がある。
【００１３】
更に、前記のように、第１のスイーパー２０６と第２のスイーパー２０７を分離して別体に配置することは、排気ガス浄化装置全体が大型化する問題もある。
【００１４】
そこで本発明は、前記の問題を解決する内燃機関の排気ガス浄化装置を提供することを目的とするものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の第１の発明は、内燃機関の排気ガス流路の一部に、第１の排気ガス流出入口と、第２の排気ガス流出入口とを設け、第１の排気ガス流出入口と第２の排気ガス流出入口とを排気ガス連通流路により連通し、該排気ガス連通流路内にパティキュレートフィルタを配置し、前記第１の排気ガス流出入口および第２の排気ガス流出入口の少なくとも１つに選択的に排気ガスを流入させる排気ガス流路切換弁を設け、前記排気ガス流路が、パティキュレートフィルタの外壁を包囲してなる内燃機関の排気ガス浄化装置において、スイーパーをスイーパーの中心軸とパティキュレートフィルタの中心軸とを略直交させるとともにパティキュレートフィルタの外壁を包囲する排気ガス流路のパティキュレートフィルタの直後に配置することを特徴とする内燃機関の排気ガス浄化装置である。
【００１６】
本発明において、流路切換弁を切換操作することにより、パティキュレートフィルタ内での排気ガスの流れを正・逆に切り換えて、パティキュレートフィルタの目詰まりを防止できる。
【００１７】
また、前記流路切換弁の切換操作時において、パティキュレートフィルタ内を流通することなく直接排気ガス流路に排出された排気ガスは、排気ガス流路の下流に配置されたスイーパーによって浄化される。
【００１８】
このとき、パティキュレートフィルタの両側を流通した排気ガスは下流部で合流してスイーパーの排気ガス流入面に分散し、排気ガスの流速が排気ガス流入面の全体にわたって略均一になる。
したがって、スイーパーの浄化性能が向上する。
【００１９】
請求項２記載の第２の発明は、内燃機関の排気ガス流路に開口する第１の排気ガス流出入口と、第２の排気ガス流出入口と、排気ガス排出口とを設け、パティキュレートフィルタの軸方向の一端側に、前記第１の排気ガス流出入口に連通する第１の排気ガス連通流路を設け、他端側に、前記第２の排気ガス流出入口に連通する第２の排気ガス連通流路を設け、パティキュレートフィルタの外壁の外側に、前記排気ガス排出口に連通する排気ガス流路を設け、排気ガスを、前記第１の排気ガス流出入口と第２の排気ガス流出入口と排気ガス排出口の少なくとも１つに選択的に流入させる流路切換弁を設けてなる内燃機関の排気ガス浄化装置において、
前記排気ガス流路を、パティキュレートフィルタの外周の両側に設けるとともに該両排気ガス流路をパティキュレートフィルタの直後で合流させ、スイーパーを、その排気ガス流入面が前記合流部に位置するようにして、パティキュレートフィルタの直後に配置するとともに、スイーパーの中心軸がパティキュレートフィルタの中心軸と略直交するように配置し、更に、前記合流部における直径を、スイーパーの排気ガス流入面の直径と略同等かそれ以上に設定したことを特徴とする内燃機関の排気ガス浄化装置である。
【００２０】
本発明においては、パティキュレートフィルタの両側を流通した排気ガスが、スイーパーの排気ガス流入面と略同等かそれ以上に大きく形成された合流部で合流してスイーパーの排気ガス流入面に分散し、排気ガスの流速が排気ガス流入面の全体にわたって略均一になる。
【００２１】
請求項３記載の第３の発明は、前記第１又は第２の発明において、前記排気ガス浄化装置を、その少なくともパティキュレートフィルタが配置されている部分の前記排気ガス連通路部とスイーパー部を、消音器の外壁との間に間隔を設けて消音器に内蔵した内燃機関の排気ガス浄化装置である。
【００２２】
本発明においては、パティキュレートフィルタが消音器内に配置されているため、パティキュレートフィルタが高温に維持され、広い運転領域にわたって微粒子の除去が良好に行われる。
【００２３】
請求項４記載の第４の発明は、前記第１又は第２又は第３の発明において、前記排気ガス連通流路を形成するケースにおけるパティキュレートフィルタが配置されている部分に開閉口とこれを開閉する閉塞板を設け、パティキュレートフィルタを排気ガス浄化装置に着脱可能に備えた内燃機関の排気ガス浄化装置である。
【００２４】
本発明においては、パティキュレートフィルタが目詰まりや破損した場合に、閉塞板を外して開閉口からパティキュレートフィルタを取り外し、その後、清掃済或いは新品のパティキュレートフィルタを、開閉口から挿着し、開閉口を閉塞板で塞ぐことにより、パティキュレートフィルタの交換ができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を図１乃至図６に示す実施例に基づいて説明する。
【００２６】
図１乃至図４は第１実施例を示す。
排気ガス浄化装置１の上流側には排気ガス流入路２が設けられており、該排気ガス流入路２の上流側（図１の左側）は図示しない排気ガス流路によりディーゼル機関等の内燃機関の排気系に連通している。したがって、排気ガス流入路２も内燃機関からの排気ガス流路を構成している。
【００２７】
前記排気ガス流入路２の下流側には、排気ガス流入路２の軸芯と直交する方向において対向するように第１の排気ガス流出入口３と第２の排気ガス流出入口４が開口されている。また、排気ガス流入路２と略同軸芯で、かつ、前記両排気ガス流出入口３，４の下流に位置して、排気ガス排出口５が開口されている。
【００２８】
前記第１の排気ガス流出入口３側には第１の排気ガス流出入室６が設けられ、前記第２の排気ガス流出入口４側には第２の排気ガス流出入室７が設けられている。これらの両流出入口３，４及び両室６，７は、板金モナカ合せ構造等の金属製の第１ケース８により包囲するように形成されている。
【００２９】
更に、前記第１の排気ガス流出入口３と第２の排気ガス流出入口４と排気ガス排出口５の近傍には、第１の排気ガス流出入口３と第２の排気ガス流出入口４と排気ガス排出口５の少なくとも１つに選択的に排気ガスを流入させるように流路を切り換える流路切換弁１０が設けられている。この流路切換弁１０を、図１のＡ位置に切り換えることにより、排気ガス流入路２と第１の排気ガス流出入口３とを連通するとともに第２の排気ガス流出入口４と排気ガス排出口５とを連通するようになっている。また、図１のＢ位置に切り換えることにより、排気ガス流入路２と第２の排気ガス流出入口４とを連通するとともに第１の排気ガス流出入口３と排気ガス排出口５とを連通するようになっている。また、中間位置Ｃにあるときには、排気ガス流入路２からの排出ガスが直接排気ガス排出口５へ流入するようになっている。
【００３０】
前記流路切換弁１０は、後述するパティキュレートフィルタ１４の温度、目詰まり状態に応じてアクチュエータ１１等によって前記のように切り換えられるようになっている。
【００３１】
前記第１のケース８の後流側には、第２のケース１２が板金モナカ合せ構造等により形成されて連結固着されている。更に、前記第２のケース１２内には、周囲を外壁１３により包囲把持されたパティキュレートフィルタ１４，１４が並列に配置されている。前記パティキュレートフィルタ１４は、その排気ガス流通方向、すなわち該パティキュレートフィルタ１４の中心軸Ｘを、前記両排気ガス流出入室６，７の配置方向と略同方向に向けて（排気ガス流入路２の軸線と略直交する方向に）配置されている。また、前記パティキュレートフィルタ１４の排気ガス流出入面１４ａ，１４ｂは、前記の外壁１３はなく、開口されている。なお、該パティキュレートフィルタ１４としては、例えば、フィルタ上に貴金属触媒、活性酸素放出剤を担持したもの（ＤＰＮＲ）、またはこれらを担持しない通常のフィルタ（ＤＰＦ）などを使用する。
【００３２】
前記パティキュレートフィルタ１４の外部は第１のケース８及び第２のケース１２で包囲されており、該第２のケース１２は、パティキュレートフィルタ１４の両排気ガス流出入面１４ａ，１４ｂの外側に設けられた第１のケース壁１２ａとパティキュレートフィルタ１４の外周側、詳しくは外壁１３の外周側に設けられた第２のケース壁１２ｂとで構成されている。
【００３３】
そして、パティキュレートフィルタ１４の排気ガス流出入面１４ａ，１４ｂと前記第１のケース壁１２ａによってパティキュレートフィルタ１４の軸方向の両側に位置して第１の排気ガス連通流路１５と第２の排気ガス連通流路１６が形成されている。また、パティキュレートフィルタ１４の外周と前記第２のケース壁１２ｂによって、パティキュレートフィルタ１４の外周の両側に位置して排気ガス流路１７，１７が形成されている。すなわち、該排気ガス流路１７，１７によってパティキュレートフィルタ１４の外壁１３が包囲されている。
【００３４】
前記両排気ガス連通流路１５，１６と前記排気ガス流路１７，１７とは相互に非連通状態に形成されている。
【００３５】
前記第１の排気ガス連通流路１５は前記第１の排気ガス流出入室６に連通し、前記第２の排気ガス連通流路１６は前記第２の排気ガス流出入室７に連通し、前記排気ガス流路１７，１７は前記排気ガス排出口５に連通している。
【００３６】
前記パティキュレートフィルタ１４は図の実施例では２個並列的に設けたが、１個または３個以上配置してもよい。
【００３７】
前記パティキュレートフィルタ１４の外壁１３の両外側を包囲する排気ガス流路１７，１７の下流側は、パティキュレートフィルタ１４の直後で合流しており、この合流部１７ａにおいて触媒コンバータ等からなるスイーパー１８が配置されている。該スイーパー１８としての触媒コンバータは、例えば酸化触媒、リーンＮＯｘ触媒、三元触媒を担持させたものである。
【００３８】
前記スイーパー１８は、排気ガス浄化装置１を構成する前記第２のケース１２の後流側、具体的には第１のケース壁１２ａの後流側に一体的に連設したスイーパーケース１９内に配置されており、かつ、そのスイーパー１８の配置向きは、スイーパー１８内の排気ガスの流れ方向、すなわち、スイーパー１８の中心軸Ｙが前記パティキュレートフィルタ１４の中心軸Ｘと略直交するように設定されている。これにより、スイーパー１８の排気ガス流入面（端面）１８ａがパティキュレートフィルタ１４の外壁１３の外面に向かって配置されている。更に、スイーパー１８を連設する排気ガス流路１７の合流部１７ａの直径Ｒ１は、スイーパー１８の排気ガス流入面１８ａの直径Ｒ２と略同一径か或いはそれ以上に設定され、スイーパー１８の排気ガス流入面１８ａの全面或いは略全面が排気ガス流路１７の合流部１７ａに開口するようになっている。図の実施例では、合流部１７ａの直径Ｒ１がスイーパー１８の排気ガス流入面１８ａの直径Ｒ２よりも大きく形成されている。
【００３９】
スイーパー１８の排気ガス流入面１８ａの前側部を前記のように構成することにより、図３において両側の排気ガス流路１７，１７を矢印のように流れてきた排気ガスは合流部１７ａで当たってスイーパー１８の排気ガス流入面１８ａに分散し、スイーパー１８における排気ガス流入面（端面）１８ａ部での流速は、その排気ガス流入面１８ａの全面において略均一になる。すなわち、図４に示すような流速特性になる。
【００４０】
前記スイーパー１８の後流側には排気ガス流出路２０が設けられている。
次に前記実施例の作用について説明する。
【００４１】
アクチュエータ１１によって流路切換弁１０が図１のＡ位置に切り換えられると、排気ガス流入路２からの排気ガスは、図１の実線矢印のように、第１の排気ガス流出入口３、第１の排気ガス流出入室６、第１の排気ガス連通流路１５、パティキュレートフィルタ１４、第２の排気ガス連通流路１６、第２の排気ガス流出入室７、排気ガス排出口５、両排気ガス流路１７、合流部１７ａを通ってスイーパー１８に流入し、排気ガス流出路２０から排出される。
【００４２】
また、流路切換弁１０が図１のＢ位置に切り換えられると、排気ガス流入路２からの排気ガスは、図１の破線矢印のように、第２の排気ガス流出入口４から第２の排気ガス流出入室７側へ流れ、その後、第２の排気ガス連通流路１６、パティキュレートフィルタ１４、第１の排気ガス連通流路１５、第１の排気ガス流出入室６、排気ガス排出口５、両排気ガス流路１７、合流部１７ａを通ってスイーパー１８へ流出される。
【００４３】
このように、流路切換弁１０の切り換えにより、パティキュレートフィルタ１４によって排気ガスの浄化が図られるとともに、パティキュレートフィルタ１４内での排気ガスの流れが正・逆に切り換えられてパティキュレートフィルタ１４の目詰まりなどの防止が図られる。
【００４４】
また、前記のような正・逆の切換操作において、流路切換弁１０が切換途中、すなわち、図１のＣの位置にあるときには、排気ガス流入路２からの排気ガスは、そのまま直進して排気ガス排出口５へ流入するが、この流入した排気ガスは、両排気ガス流路１７を通ってスイーパー１８内に流入し、このスイーパー１８で浄化される。したがって、前記パティキュレートフィルタ１４を通らない未浄化排気ガスの浄化を図ることができる。
【００４５】
また、前記のように両排気ガス流路１７から流れてきた排気ガスの、スイーパー１８における排気ガス流入面１８ａ部での流速が、排気ガス流入面１８ａの全面において略均一になるため、前記図８及び図９のスイーパーに比べて、スイーパーの浄化性能（効率）が向上し、これによってスイーパーの全長を短くして小型化、コストの低減化が可能になり、更には排気ガスの圧力損失も低減できる。
【００４６】
また、前記のように、パティキュレートフィルタ部とスイーパー部とを一体化したことにより、排気ガス浄化装置がコンパクトになり、車両搭載性が向上する。
【００４７】
図５は第２実施例を示す。
本第２実施例は、前記第１実施例における排気ガス浄化装置１における少なくともパティキュレートフィルタ１４部と前記スイーパー１８部を消音器３０内に配置したものである。
【００４８】
すなわち、前記パティキュレートフィルタ１４部の外周を包囲する第２ケース１２部と消音器３０のアウタシェル３１間に間隔４０を有し、かつ、前記スイーパーケース１９と消音器３０のアウタシェル３１間にも間隔４０を有し、第２ケース１２とスイーパーケース１９を、消音器３０のエンドプレート３２とセパレータ３３とで固定保持したものである。更により詳しくは、一方のエンドプレート３２に、前記排気ガス浄化装置１の外周形状分の穴３４を形成し、該穴３４から前記排気ガス浄化装置１を消音器３０内に挿入し、排気ガス浄化装置１の外壁、例えば前記第１ケース８とエンドプレート３２とを溶接等により固定したものである。
【００４９】
なお、前記消音器３０は、セパレータ３３等により形成された拡張室や共鳴室によって消音するものであり、この消音器３０は図５に示した構造のものに限定するものではなく、周知の消音器を採用することができる。
【００５０】
本第２実施例における排気ガス浄化装置１は前記第１実施例と同様であるため、前記と同一部分には前記の符号を付してその説明は省略する。
【００５１】
本第２実施例においては、排気ガス浄化装置１を、その主体部を消音器３０に内蔵した状態で消音器３０と一体化させたので、これらの車両搭載性が向上する。また、排気ガス浄化装置１におけるパティキュレートフィルタ１４を有する外壁が消音器３０の外壁と間隔４０を隔てて配置されているため、パティキュレートフィルタ１４は高温に維持され、広い運転領域にわたって微粒子が除去される。
【００５２】
図６は第３実施例を示す。
本第３実施例は、前記第１実施例の排気ガス浄化装置１において、その排気ガス連通流路１５，１６を形成する第２ケース１２における第１のケース壁１２ａに、前記パティキュレートフィルタ１４を出し入れすることができる径の開閉口５０ａ，５０ｂを形成し、更に、第１のケース壁１２ａには、前記開閉口５０ａ，５０ｂを開閉するための閉塞板５１を、ボルト５２等の着脱手段により着脱可能に備えたものである。
【００５３】
また、パティキュレートフィルタ１４を包囲する外壁１３の端部１３ａ，１３ｂは、パティキュレートフィルタ１４を出し入れしやすいように、ラッパ状に形成されている。
【００５４】
その他の構造は前記第１実施例と同様であるため、前記と同一部分には同一符号を付してその説明は省略する。
【００５５】
本第３実施例においては、パティキュレートフィルタ１４が詰まったり破損した場合には、閉塞板５１を外して開閉口５０ａ，５０ｂを開口し、パティキュレートフィルタ１４を開閉口５０ａ又は５０ｂから取り出す。そして、清掃済或いは新品のパティキュレートフィルタ１４を開閉口５０ａ，５０ｂを通じて装着し、閉塞板５１で閉塞する。
【００５６】
本第３実施例においては、パティキュレートフィルタ１４が詰まったり破損した場合に、装置全体を交換することなく、パティキュレートフィルタ１４のみが交換可能となり、コストの低減が可能になる。
なお、本第３実施例の排気ガス浄化装置１を、前記第２実施例のように消音器３０に内蔵するようにしてもよい。
【００５７】
【発明の効果】
以上のようであるから、請求項１及び２に記載の発明によれば、スイーパーにおける排気ガス流入面での排気ガスの流速が全面にわたって略均一になり、スイーパーの浄化性能が向上する。この浄化性能の向上に伴い、スイーパーの全長を短くでき、排気ガスの圧力損失を低減できる。更には、スイーパーの体積を小さくでき、小型化、コスト低減化を図ることができる。更に、パティキュレートフィルタ部とスイーパー部との一体化により装置がコンパクトになり、車両搭載性が向上する。
【００５８】
請求項３記載の発明によれば、排気浄化装置の一部を消音器内に装着して一体化できるため、車両搭載性が向上する。更に、排気浄化装置のパティキュレートフィルタ部が、消音器の外壁と間隔を隔てて配置されるため、パティキュレートフィルタが高温に維持され、広い運転領域にわたって微粒子の除去が良好に行われる。
【００５９】
請求項４記載の発明によれば、パティキュレートフィルタが目詰まりしたり破損した場合に、装置全体を交換することなく、パティキュレートフィルタのみを交換することができるため、コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の排気ガス浄化装置の第１実施例を示す平断面図。
【図２】図１におけるＭ−Ｍ線断面図。
【図３】図１におけるＮ−Ｎ線断面図。
【図４】本発明におけるスイーパーの端面での排気ガスの流速を示す特性図。
【図５】本発明の排気ガス浄化装置を消音器に付設した第２実施例を示す平断面図。
【図６】本発明の排気ガス浄化装置の第３実施例を示す平断面図。
【図７】第１の従来の技術を示す平断面図。
【図８】第２の従来の技術を示す排気系統図。
【図９】第３の従来の技術を示す排気系統図。
【図１０】第２及び第３の従来の技術におけるスイーパー部での排気ガスの流速を示す特性図。
【符号の説明】
１　　排気ガス浄化装置
２　　排気ガス流入路
３　　第１の排気ガス流出入口
４　　第２の排気ガス流出入口
５　　排気ガス排出口
１０　　流路切換弁
１２　　ケース
１３　　外壁
１４　　パティキュレートフィルタ
１４ａ，１４ｂ　　パティキュレートフィルタの端面
１５　　第１の排気ガス連通流路
１６　　第２の排気ガス連通流路
１７　　排気ガス流路
１７ａ　合流部
１８　　スイーパー
１８ａ　スイーパーの排気ガス流入面
３０　　消音器
５０ａ，５０ｂ　　開閉口
５１　　閉塞板

Claims

内燃機関の排気ガス流路の一部に、第１の排気ガス流出入口と、第２の排気ガス流出入口とを設け、第１の排気ガス流出入口と第２の排気ガス流出入口とを排気ガス連通流路により連通し、該排気ガス連通流路内にパティキュレートフィルタを配置し、前記第１の排気ガス流出入口および第２の排気ガス流出入口の少なくとも１つに選択的に排気ガスを流入させる排気ガス流路切換弁を設け、前記排気ガス流路が、パティキュレートフィルタの外壁を包囲してなる内燃機関の排気ガス浄化装置において、スイーパーをスイーパーの中心軸とパティキュレートフィルタの中心軸とを略直交させるとともにパティキュレートフィルタの外壁を包囲する排気ガス流路のパティキュレートフィルタの直後に配置することを特徴とする内燃機関の排気ガス浄化装置。
内燃機関の排気ガス流路に開口する第１の排気ガス流出入口と、第２の排気ガス流出入口と、排気ガス排出口とを設け、パティキュレートフィルタの軸方向の一端側に、前記第１の排気ガス流出入口に連通する第１の排気ガス連通流路を設け、他端側に、前記第２の排気ガス流出入口に連通する第２の排気ガス連通流路を設け、パティキュレートフィルタの外壁の外側に、前記排気ガス排出口に連通する排気ガス流路を設け、排気ガスを、前記第１の排気ガス流出入口と第２の排気ガス流出入口と排気ガス排出口の少なくとも１つに選択的に流入させる流路切換弁を設けてなる内燃機関の排気ガス浄化装置において、
前記排気ガス流路をパティキュレートフィルタの外周の両側に設けるとともに該両排気ガス流路をパティキュレートフィルタの直後で合流させ、スイーパーを、その排気ガス流入面が前記合流部に位置するようにして、パティキュレートフィルタの直後に配置するとともに、スイーパーの中心軸がパティキュレートフィルタの中心軸と略直交するように配置し、更に、前記合流部における直径を、スイーパーの排気ガス流入面の直径と略同等かそれ以上に設定したことを特徴とする内燃機関の排気ガス浄化装置。
前記排気ガス浄化装置を、その少なくともパティキュレートフィルタが配置されている部分の前記排気ガス連通路部とスイーパー部を、消音器の外壁との間に間隔を設けて消音器に内蔵した請求項１又は２記載の内燃機関の排気ガス浄化装置。
前記排気ガス連通流路を形成するケースにおけるパティキュレートフィルタが配置されている部分に開閉口とこれを開閉する閉塞板を設け、パティキュレートフィルタを排気ガス浄化装置に着脱可能に備えた請求項１又は２又は３記載の内燃機関の排気ガス浄化装置。