JPH0643213U - Engine exhaust purification device - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】エンジンの排気浄化装置において、次のように
した。浄化フィルタ３よりも流路上手側で、排気路１か
らバイパス路４を分岐させる。バイパス路４中に所定の
バネ圧で閉弁させたリリーフ弁５を設け、このリリーフ
弁５に警報器６を連携させる。リリーフ弁５の開弁に基
づいて、警報器６が作動するように構成する。浄化フィ
ルタ３が捕捉したパーティキュレートにより目詰まりす
ると、浄化フィルタ３よりも流路上手側の排気路１中の
排気圧が上昇し、リリーフ弁５の開弁により警報器６が
作動し、浄化フィルタ３の再生時期または交換時期を報
知する。 【効果】浄化フィルタ３の目詰まり状態の検出を、これ
と密接な相関関係を有する排気圧の検出に基づいて行う
ので、その検出が正確に行える。このため、浄化フィル
タ３の再生時期や交換時期を逃すことがなく、排気圧が
異常上昇したままの不適性運転による出力低下を予防で
きる。 (57) [Summary] [Structure] The engine exhaust emission control system was used as follows. The bypass passage 4 is branched from the exhaust passage 1 on the upstream side of the purification filter 3. A relief valve 5 closed by a predetermined spring pressure is provided in the bypass passage 4, and an alarm device 6 is associated with this relief valve 5. The alarm device 6 is configured to operate based on the opening of the relief valve 5. When the purification filter 3 is clogged by the particulates captured, the exhaust pressure in the exhaust passage 1 on the flow path upstream side of the purification filter 3 rises, and the relief valve 5 is opened to activate the alarm device 6 to activate the purification filter. Notify the regeneration time or replacement time of No. 3. [Effect] Since the clogging state of the purification filter 3 is detected based on the detection of the exhaust pressure having a close correlation therewith, the detection can be accurately performed. For this reason, it is possible to prevent a reduction in output due to improper operation while the exhaust pressure is abnormally increased without missing the regeneration time or the replacement time of the purification filter 3.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】[Industrial applications]

本考案はエンジンの排気浄化装置に関し、詳しくは、排気中のパーティキュレ ート（ススやイオウを主成分とする微粒子）による浄化フィルタの目詰まりの検 出を、安価な構造で正確に行えるものに関する。 The present invention relates to an exhaust emission control device for an engine, and more specifically, it can accurately detect clogging of a purification filter due to particulate matter (fine particles mainly containing soot and sulfur) in exhaust gas with an inexpensive structure. Regarding

【０００２】 エンジンの排気浄化装置の従来技術として、排気路中に排気浄化器を設け、こ の排気浄化器に浄化フィルタを収容して構成したものがある。この種の排気浄化 装置では、浄化フィルタで排気中のパーティキュレートを捕捉することができる が、このパーティキュレートにより浄化フィルタが目詰まりを起こすと、排気が 困難になるため、ある程度の目詰まり段階で、パーティキュレートを焼却除去し て、浄化フィルタを再生するか、浄化フィルタを交換する必要がある。As a conventional technology of an engine exhaust gas purification device, there is one in which an exhaust gas purification device is provided in an exhaust passage and a purification filter is housed in the exhaust gas purification device. In this type of exhaust gas purification device, the particulates in the exhaust gas can be captured by the purification filter, but if the particulates cause the purification filter to become clogged, it will be difficult to exhaust the exhaust gas. , It is necessary to incinerate the particulates and regenerate the purification filter or replace the purification filter.

【０００３】 ところで、浄化フィルタの目詰まり状態を知る手段として、従来では、運転時 間の積算に基づく予測や、マスフローセンサによる浄化フィルタ下流側の排気流 量の検出等が行われている。By the way, as means for knowing the clogging state of the purification filter, conventionally, prediction based on integration during operation, detection of exhaust flow rate on the downstream side of the purification filter by a mass flow sensor, etc. are performed.

【０００４】[0004]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

浄化フィルタの目詰まり状態を運転時間の積算に基づいて予測する手段には 、次の問題がある。すなわち、コージェネレーション装置のように運転状態の変 動が小さい特殊用途においては、浄化フィルタの目詰まり状態は運転時間の積算 と密接な相関関係を有するため、その予測は比較的正確であるが、エンジンの運 転状態の変動が大きい一般用途では、その予測は極めて不正確である。このため 、浄化フィルタの目詰まり速度が予想以上に速い場合には、浄化フィルタの再生 時期または交換時期を逃し、排気圧力が異常上昇したままエンジンが運転され、 出力が低下する。 The means for predicting the clogging state of the purification filter based on the integration of the operating time has the following problems. In other words, in special applications such as cogeneration systems where changes in operating conditions are small, the state of clogging of the purification filter has a close correlation with the cumulative operating time, so the prediction is relatively accurate. For general applications, where engine operating conditions vary widely, the predictions are extremely inaccurate. For this reason, if the clogging speed of the purification filter is faster than expected, the regeneration filter replacement time or replacement timing is missed, the engine is operated with the exhaust pressure abnormally increased, and the output drops.

【０００５】 マスフローセンサによって排気流量を検出する手段では、マスフローセンサ が高価であるため、エンジンの製造コストが高くなる。In the means for detecting the exhaust gas flow rate by the mass flow sensor, the mass flow sensor is expensive, so that the manufacturing cost of the engine becomes high.

【０００６】 本考案の課題は、エンジンの排気浄化装置において、排気中のパーティキュレ ートによる浄化フィルタの目詰まりの検出を、安価な構造で正確に行えるものを 提供することにある。An object of the present invention is to provide an exhaust emission control device for an engine, which can accurately detect clogging of a purification filter due to particulates in exhaust gas with an inexpensive structure.

【０００７】[0007]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

本考案は、図１に例示するように、排気路１中に排気浄化器２を設け、この排 気浄化器２に浄化フィルタ３を収容して構成した、エンジンの排気浄化装置にお いて、次のようにしたことを特徴とする。 As shown in FIG. 1, the present invention provides an exhaust gas purifying apparatus for an engine, comprising an exhaust gas purifier 2 provided in an exhaust passage 1, and a purifying filter 3 housed in the exhaust gas purifier 2. It is characterized by the following.

【０００８】 すなわち、浄化フィルタ３よりも流路上手側で、排気路１からバイパス路４を 分岐させ、このバイパス路４中に所定のバネ圧で閉弁させたリリーフ弁５を設け 、このリリーフ弁５に警報器６を連携させ、浄化フィルタ３よりも流路上手側の 排気路１中の排気圧が上記バネ圧を越えて、リリーフ弁５を開弁させたことに基 づいて、警報器６が作動するように構成した、ことを特徴とする。That is, the bypass passage 4 is branched from the exhaust passage 1 on the upstream side of the purification filter 3, and a relief valve 5 closed by a predetermined spring pressure is provided in the bypass passage 4. An alarm is issued based on the fact that an alarm device 6 is linked to the valve 5 and the exhaust pressure in the exhaust passage 1 on the upstream side of the purification filter 3 exceeds the spring pressure to open the relief valve 5. It is characterized in that the device 6 is configured to operate.

【０００９】[0009]

【作用】[Action]

図１に例示するように、浄化フィルタ３が捕捉したパーティキュレートにより 目詰まりすると、排気が浄化フィルタ３を通過しにくくなるため、浄化フィルタ ３よりも流路上手側の排気路１中の排気圧が上昇する。そして、目詰まり状態が ある程度以上進むと、上昇した排気圧がリリーフ弁５のバネ圧を越え、リリーフ 弁５を開弁させる。このリリーフ弁５の開弁により警報器６が作動し、浄化フィ ルタ３の再生時期または交換時期を報知する。 As illustrated in FIG. 1, when the purification filter 3 is clogged with the particulates trapped, the exhaust gas is less likely to pass through the purification filter 3, so that the exhaust pressure in the exhaust passage 1 on the flow path upstream side of the purification filter 3 is reduced. Rises. Then, when the clogging state progresses to a certain extent or more, the increased exhaust pressure exceeds the spring pressure of the relief valve 5, and the relief valve 5 is opened. When the relief valve 5 is opened, the alarm device 6 is activated to notify the regeneration time or the replacement time of the purification filter 3.

【００１０】 このように、浄化フィルタ３の目詰まり状態の検出を、これと密接な相関関係 を有する排気圧の検出に基づいて行うので、その検出が正確に行える。このため 、浄化フィルタ３の再生時期や交換時期を逃すことがなく、排気圧が異常上昇し たままの不適性運転による出力低下を予防できる。また、排気圧の検出を安価な リリーフ弁５により行うので、エンジンの製造コストを低廉に維持できる。As described above, since the clogging state of the purification filter 3 is detected based on the detection of the exhaust pressure having a close correlation with the clogging state, the detection can be accurately performed. Therefore, it is possible to prevent a reduction in output due to improper operation while the exhaust pressure is abnormally increased without missing the regeneration time or the replacement time of the purification filter 3. Moreover, since the exhaust pressure is detected by the inexpensive relief valve 5, the manufacturing cost of the engine can be kept low.

【００１１】[0011]

【考案の効果】[Effect of device]

浄化フィルタの目詰まり状態の検出を、これと密接な相関関係を有する排気 圧の検出に基づいて行うので、その検出が正確に行える。このため、浄化フィル タの再生時期や交換時期を逃すことがなく、排気圧が異常上昇したままの不適性 運転による出力低下を予防できる。 排気圧の検出を安価なリリーフ弁により行うので、エンジンの製造コストを 低廉に維持できる。 Since the clogging state of the purification filter is detected based on the detection of the exhaust pressure which has a close correlation with this, the detection can be performed accurately. For this reason, it is possible to prevent a reduction in output due to improper operation while the exhaust pressure remains abnormally high without missing the regeneration filter replacement time or replacement time. Since the exhaust pressure is detected by an inexpensive relief valve, the engine manufacturing cost can be kept low.

【００１２】[0012]

【実施例】【Example】

本考案の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本考案の実施例に係るエン ジンの排気浄化装置を備えたエンジンの一部切欠正面図である。図２は図１の排 気浄化装置に用いるリリーフ弁の周辺部分の縦断面図で、図２（Ａ）は閉弁状態 、図２（Ｂ）は開弁状態を示す。図３は図２（Ａ）のIII−III線断面図である。 図４は図１の排気浄化装置に用いる浄化フィルタの周辺部分の縦断面図である。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partially cutaway front view of an engine equipped with an engine exhaust gas purification apparatus according to an embodiment of the present invention. 2A and 2B are vertical cross-sectional views of the peripheral portion of the relief valve used in the exhaust gas purification device of FIG. 1, in which FIG. 2A shows the valve closed state and FIG. 2B shows the valve opened state. FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of the peripheral portion of the purification filter used in the exhaust purification system of FIG.

【００１３】 図１に示すエンジンの排気浄化装置の構成は次の通りである。このエンジンは 縦型ディーゼルエンジンで、排気マニホールド７、排気浄化器２、排気マフラ８ を順に接続して排気路１を構成してある。排気浄化器２には浄化フィルタ３を収 容してある。この浄化フィルタ３の構成は次の通りである。この浄化フィルタ３ はセラミック製で、練炭類似の形状をしている。すなわち、図４に示すように、 複数の排気流通路１１を並設したハニカム構造としてある。この隣接する排気流 通路１１・１１の入口と出口は交互に塞ぎ、排気が、隣接する排気流通路１１・ １１同士間の多孔質隔壁１６を通過するようにしてある。The structure of the engine exhaust gas purification apparatus shown in FIG. 1 is as follows. This engine is a vertical diesel engine, and an exhaust passage 1 is configured by connecting an exhaust manifold 7, an exhaust purifier 2, and an exhaust muffler 8 in order. The exhaust purification device 2 contains a purification filter 3. The structure of the purification filter 3 is as follows. The purification filter 3 is made of ceramic and has a shape similar to briquettes. That is, as shown in FIG. 4, the honeycomb structure has a plurality of exhaust passages 11 arranged in parallel. The inlets and outlets of the adjacent exhaust flow passages 11 and 11 are alternately closed so that the exhaust gas passes through the porous partition wall 16 between the adjacent exhaust flow passages 11 and 11.

【００１４】 この排気浄化装置は、浄化フィルタ３の目詰まりを確認するため、次のような 構成を備えている。図１に示すように、浄化フィルタ３よりも流路上手側で、排 気路１からバイパス路４を分岐させ、このバイパス路４を浄化フィルタ３よりも 流路下手側で、排気路１に合流させてある。このバイパス路４中に所定のバネ圧 で閉弁させたリリーフ弁５を設け、このリリーフ弁５に警報器６を連携させ、浄 化フィルタ３よりも流路上手側の排気路１中の排気圧が上記バネ圧を越えて、リ リーフ弁５を開弁させたことに基づいて、警報器６が作動するように構成してあ る。This exhaust gas purification device has the following configuration in order to confirm clogging of the purification filter 3. As shown in FIG. 1, the exhaust passage 1 is branched to the bypass passage 4 on the upstream side of the purification filter 3, and the bypass passage 4 is connected to the exhaust passage 1 on the downstream side of the purification filter 3. It has been merged. A relief valve 5 closed by a predetermined spring pressure is provided in the bypass passage 4, and an alarm device 6 is associated with the relief valve 5 to discharge the exhaust gas in the exhaust passage 1 on the flow path upstream side of the purification filter 3. The alarm device 6 is configured to be activated when the pressure exceeds the spring pressure and the relief valve 5 is opened.

【００１５】 排気検出弁５の構成は次の通りである。図２（Ａ）または図３に示すように、 バイパス路４の内周面から円環状の弁支持壁１７を張り出し、その中央部に弁口 １９をあけてある。この弁口１９には、弁体１８とバネ受け板３０を連結する連 結杆３１を挿通してある。弁支持壁１７とバネ受け板３０との間に弁バネ２１を 介設し、そのバネ圧で弁体１８を弁口１９の周肉部に形成された弁座２０に着座 させ、リリーフ弁５を閉弁状態にしてある。浄化フィルタ３よりも流路上手側の 排気路１中の排気圧が弁バネ２１のバネ圧を越えると、図２（Ｂ）に示すように 、弁体１８は上昇し、リリーフ弁５は開弁状態になる。The structure of the exhaust detection valve 5 is as follows. As shown in FIG. 2 (A) or FIG. 3, an annular valve support wall 17 is extended from the inner peripheral surface of the bypass passage 4, and a valve opening 19 is opened in the center thereof. A connecting rod 31 that connects the valve body 18 and the spring receiving plate 30 is inserted into the valve opening 19. A valve spring 21 is provided between the valve support wall 17 and the spring receiving plate 30, and the spring pressure causes the valve body 18 to be seated on the valve seat 20 formed in the peripheral wall portion of the valve opening 19 and the relief valve 5 Is closed. When the exhaust pressure in the exhaust passage 1 on the flow path side of the purification filter 3 exceeds the spring pressure of the valve spring 21, the valve body 18 rises and the relief valve 5 opens, as shown in FIG. 2 (B). It becomes a valve state.

【００１６】 弁体１８の上方には、バイパス路４の内周面から弁体受け止め腕２２を四方に 張り出し、上昇してきた弁体１８を受け止めるようになっている。弁体２１の上 面に接触片３３を付設するとともに、弁体受け止め腕２２の下側に一対の接点２ ４を設け、この接点２２をバッテリ２５と警報器６に結線し、警報回路２３を構 成してある。図１（Ｂ）に示すように、上昇してきた弁体１８が弁体受け止め腕 ２２で受け止められた状態では、接触片３３が接点２４に接触し、警報回路２３ が閉じ、警報器６が作動する。Above the valve body 18, valve body receiving arms 22 are extended in four directions from the inner peripheral surface of the bypass passage 4 to receive the valve body 18 that has risen. A contact piece 33 is attached to the upper surface of the valve body 21, and a pair of contact points 24 is provided on the lower side of the valve body receiving arm 22. The contact point 22 is connected to a battery 25 and an alarm device 6, and an alarm circuit 23 is connected. It is configured. As shown in FIG. 1 (B), when the valve body 18 that has risen is received by the valve body receiving arm 22, the contact piece 33 comes into contact with the contact 24, the alarm circuit 23 closes, and the alarm 6 operates. To do.

【００１７】 図５は図２の警報回路の変更例の説明図である。この警報回路２３の構成は次 の通りである。接触片３３を弁体１８の下側に設け、接点２４を弁座２０に設け 、この接点２４をバッテリ２５、リレー２６、警報器６に結線し、開弁時に弁体 １８が上昇すると、接触片３３が接点２４から離れ、リレー２６のリレー接点２ ７が閉じ、警報器６が作動する。図中の符号は前記実施例と同様、４はバイパス 路、５はリリーフ弁、１７は弁支持壁、１９は弁口、２１は弁バネ、２２は弁受 け止め腕、３０はバネ受け板、３１は連結杆である。尚、警報器６にはランプ、 スピーカ、その他のものを用いることができる。FIG. 5 is an explanatory diagram of a modification of the alarm circuit of FIG. The configuration of this alarm circuit 23 is as follows. The contact piece 33 is provided on the lower side of the valve body 18, the contact 24 is provided on the valve seat 20, and the contact 24 is connected to the battery 25, the relay 26, and the alarm device 6, and when the valve body 18 rises when the valve is opened, the contact is made. The piece 33 separates from the contact 24, the relay contact 27 of the relay 26 closes, and the alarm 6 is activated. The reference numerals in the figure are the same as in the previous embodiment, 4 is a bypass passage, 5 is a relief valve, 17 is a valve support wall, 19 is a valve opening, 21 is a valve spring, 22 is a valve receiving arm, and 30 is a spring receiving plate. , 31 are connecting rods. A lamp, a speaker or the like can be used as the alarm device 6.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本考案の実施例に係るエンジンの排気浄化装置
を備えたエンジンの一部切欠正面図である。FIG. 1 is a partially cutaway front view of an engine including an engine exhaust gas purification apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図２】図１の排気浄化装置に用いるリリーフ弁の周辺
部分の縦断面図で、図２（Ａ）は閉弁状態、図２（Ｂ）
は開弁状態を示す。2 is a vertical cross-sectional view of a peripheral portion of a relief valve used in the exhaust emission control device of FIG. 1, FIG. 2 (A) being in a closed state, FIG. 2 (B)
Indicates the valve open state.

【図３】図２（Ａ）のIII−III線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG.

【図４】図１の排気浄化装置に用いる浄化フィルタの周
辺部分の縦断面図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of a peripheral portion of a purification filter used in the exhaust purification system of FIG.

【図５】図２の警報回路の変更例の説明図である。5 is an explanatory diagram of a modified example of the alarm circuit of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１…排気路、２…排気浄化器、３…浄化フィルタ、４…
バイパス路、５…リリーフ弁、６…警報器。1 ... Exhaust passage, 2 ... Exhaust gas purifier, 3 ... Purification filter, 4 ...
Bypass, 5 ... Relief valve, 6 ... Alarm device.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 【請求項１】 排気路(１)中に排気浄化器(２)を設け、
この排気浄化器(２)に浄化フィルタ(３)を収容して構成
した、エンジンの排気浄化装置において、 浄化フィルタ(３)よりも流路上手側で、排気路(１)から
バイパス路(４)を分岐させ、このバイパス路(４)中に所
定のバネ圧で閉弁させたリリーフ弁(５)を設け、このリ
リーフ弁(５)に警報器(６)を連携させ、浄化フィルタ
(３)よりも流路上手側の排気路(１)中の排気圧が上記バ
ネ圧を越えて、リリーフ弁(５)を開弁させたことに基づ
いて、警報器(６)が作動するように構成した、ことを特
徴とするエンジンの排気浄化装置。1. An exhaust gas purifier (2) is provided in the exhaust passage (1),
In an exhaust gas purification device for an engine, which is configured by accommodating a purification filter (3) in this exhaust gas purification device (2), the exhaust passage (1) to the bypass passage (4 ) Is provided, and a relief valve (5) closed by a predetermined spring pressure is provided in the bypass passage (4), and an alarm device (6) is associated with the relief valve (5) to provide a purification filter.
The alarm device (6) operates based on the fact that the exhaust pressure in the exhaust passage (1) on the flow path side of (3) exceeds the spring pressure and the relief valve (5) is opened. An exhaust emission control device for an engine, having the above-mentioned configuration.