JPS5910335Y2 - Internal combustion engine exhaust particulate treatment device - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、ディーゼル機関など内燃機関の排気に含ま
れる煤等の微粒子を分離し、排気を浄化する装置におい
て、分離後に蓄積した微粒子を焼却処理する内燃機関の
排気微粒子処理装置に関する。[Detailed description of the invention] This invention is a device that separates soot and other particulates contained in the exhaust from internal combustion engines such as diesel engines and purifies the exhaust. It relates to a processing device.

内燃機関の排気中には、窒素酸化物（ＮＯｘ ）をはじ
めとする、いわゆる有害排出物の他に、煤を主体とする
微粒子が存在することが知られている。It is known that in the exhaust gas of an internal combustion engine, in addition to so-called harmful emissions such as nitrogen oxides (NOx), there are fine particles mainly composed of soot.

殊にディーゼル機関の排気が多量に微粒子を伴って排出
されることが問題視されており、例えば大気汚染防止の
見地から、ＥＰＡ （米国環境庁）等が自動車排気煤量
の規制案を提示するに至っている。In particular, the large amount of particulates emitted from diesel engine exhaust is considered to be a problem, and for example, the EPA (U.S. Environmental Protection Agency) and other organizations have proposed regulations on the amount of soot from automobile exhaust from the perspective of preventing air pollution. It has reached this point.

このような背景から、従来より排気清浄化のための装置
が種々提案されてきており、例えば実開昭４８−２９２
１７号及び実公昭５３−３０５７４号公報の排気浄化装
置が公知である。Against this background, various devices for exhaust gas cleaning have been proposed in the past, such as Utility Model Application No. 48-292.
17 and Japanese Utility Model Publication No. 53-30574 are known.

即ち、基本的にはサイクロン集塵装置と、排気中の微粒
子を凝集・粗大化する凝集室（予冷室）との組合せによ
り効果的に排気微粒子を捕捉し、排気の浄化を行なうも
のである。That is, basically, exhaust particulates are effectively captured and the exhaust gas is purified by a combination of a cyclone dust collector and a coagulation chamber (pre-cooling chamber) that coagulates and coarsens the particulates in the exhaust gas.

しかしながら、上記装置の欠点として、捕捉した微粒子
の処理上の問題点を挙げることができる。However, a drawback of the above-mentioned device is that there are problems in processing the captured particles.

因みに、前記ＥＰＡの第１次規制案によると、ディーゼ
ル機関搭載車の場合、排気煤量は０．６ｇ／ｍｉｌｅ
（勾０．３７ｇ／ｋｍ）以下と指定されているが、さら
に第２次規制案によると、同じ＜ ０．２ ｇ／ｍｉｌ
ｅ（勾０．１２ ｇ／ｋｍ）以下に強化されており、例
えば第１次規制案に適合する車輌が第２次規制案の数値
を達或するものと仮定すれば、その場合には概ね０．４
ｇ／ｍｉｌｅ （＝０．２５ｇ／ｋｍ）の煤捕集を行な
う勘定になる。Incidentally, according to the EPA's first draft regulation, the amount of exhaust soot is 0.6g/mile for vehicles equipped with diesel engines.
(gradient 0.37 g/km) or less, but according to the second draft regulation, the same < 0.2 g/mil
e (gradient of 0.12 g/km) or less, and for example, assuming that a vehicle that complies with the first draft regulation achieves the value of the second draft regulation, in that case, approximately 0.4
g/mile (=0.25 g/km) of soot collection.

この０．４ｇ／ｍｉｌｅという煤捕集率は、１万ｋｍ走
行当り２．５ｋｇもの煤捕集がなされることを示してい
る。This soot collection rate of 0.4 g/mile indicates that 2.5 kg of soot is collected per 10,000 km of travel.

煤を主体とする微粒子は嵩密度が小さいので、重量の割
には容積が膨大となり、その処理が問題視される所以で
ある。Fine particles mainly composed of soot have a small bulk density, so their volume is enormous relative to their weight, which is why their treatment is considered problematic.

ところが、従来の排気ガス清浄装置においては捕捉微粒
子（煤）の処理を行なう有効な手段は、少なくとも自動
車搭載用として相応しいものは提示されておらず、この
ため、かねてより実用的な煤処理手段を備えた内燃機関
の排気微粒子処理装置の開発が課題とされていた。However, no effective means for treating trapped particulates (soot) in conventional exhaust gas purification devices has been proposed, at least not suitable for use in automobiles. The challenge was to develop an exhaust particulate treatment device for internal combustion engines.

この考案は、このような実情に照らしてなされたもので
内燃機関の排気通路にサイクロン集塵装置（以下、サイ
クロンという）を備えた排気微粒子処理装置において、
排気中の微粒子を集積する二個の集積室と、この二個の
集積室とサイクロンとを選択的に連通させる第１切換弁
と、サイクロンと連通した集積室をブローダウンガス通
路と連通させる第２切換弁とをそれぞれ備えるとともに
、各集積室に微粒子の焼却手段を設け、切換弁及び焼却
制御手段によって、排気微粒子の捕捉・集積と焼却処理
とを並行して交互に行なうことにより、特に自動車搭載
用として適した内燃機関の排気微粒子処理装置を提供す
るものである。This idea was made in light of these circumstances, and is an exhaust particulate treatment device equipped with a cyclone dust collector (hereinafter referred to as a cyclone) in the exhaust passage of an internal combustion engine.
two accumulation chambers for accumulating particulates in the exhaust; a first switching valve for selectively communicating the two accumulation chambers with the cyclone; and a first switching valve for communicating the accumulation chamber communicating with the cyclone with the blowdown gas passage. In addition to providing two switching valves, a particulate incineration means is provided in each accumulation chamber, and the switching valve and incineration control means alternately perform capture/accumulation and incineration of exhaust particulates in parallel. The present invention provides an exhaust particulate treatment device for an internal combustion engine suitable for on-board use.

以下、この考案を図示した実施例に基づいて説明する。This invention will be explained below based on illustrated embodiments.

第１図及び第２図は、それぞれこの考案の第１実施例に
おける基本的構戊及び制御系統を示した説明図である。FIGS. 1 and 2 are explanatory diagrams showing the basic structure and control system in a first embodiment of this invention, respectively.

第１図において、１は内燃機関本体、２は排気通路、３
は吸気通路、４はエアクリーナ、５はサイクロン本体で
ある。In Fig. 1, 1 is the internal combustion engine main body, 2 is the exhaust passage, and 3 is the internal combustion engine body.
4 is an air cleaner, and 5 is a cyclone body.

機関本体１の排気通路２は、凝集室６を介してサイクロ
ン吸入口７と連通ずる。The exhaust passage 2 of the engine body 1 communicates with a cyclone suction port 7 via a coagulation chamber 6.

サイクロン本体５は、その下端部から分岐する二本の集
塵通路８ａ，８ｂを経てＡ集積室９ａ、Ｂ集積室９ｂと
それぞれ連通する。The cyclone body 5 communicates with an A accumulation chamber 9a and a B accumulation chamber 9b through two dust collection passages 8a and 8b branching from its lower end.

両集積室９ａ，９ｂには、それぞれその底部附近に通気
孔１０ａ，１０ｂが設けられ、両通気孔１０ａ，１０ｂ
の部位より上方に位置して炉床１１ａ，１１ｂが内設さ
れる。Both the accumulation chambers 9a and 9b are provided with ventilation holes 10a and 10b near their bottoms, respectively.
Hearths 11a and 11b are located above the area.

炉床１１ ａ， １ｌ ｂは、発泡金属等の通気性多孔
質材料からなっており、それぞれに焼却手段として電熱
線１２ａ，１２ｂを備える。The hearths 11a and 11b are made of a porous material such as foamed metal, and are each equipped with heating wires 12a and 12b as incineration means.

さらに、両集積室９ａ，９ｂには、炉床１１ａ，１ｌ
ｂの部位よりも上方に位置して、ブローダウンガス取出
部１３ａ，１３ｂがそれぞれ形或される。Furthermore, hearths 11a, 1l are provided in both accumulation chambers 9a, 9b.
Blowdown gas extraction portions 13a and 13b are formed above the portion b, respectively.

両ブローダウンガス取出部１３ ａ， １３ ｂは、合
流してブローダウンガス通路１４を形或する。Both blowdown gas take-off parts 13 a and 13 b merge to form a blowdown gas passage 14 .

ブローダウンガス通路１４は、ブロワ１５を介して凝集
室６の上流側における排気通路２と連通ずる。The blowdown gas passage 14 communicates with the exhaust passage 2 on the upstream side of the coagulation chamber 6 via a blower 15 .

ところで、サイクロン本体５の下端部における集塵通路
８ ａ， ８ ｂの分岐部には第１切換弁１６が設けら
れ、サイクロン本体５を集積室９ａ，９ｂのいずれか一
方とのみ選択的に連通させる。By the way, a first switching valve 16 is provided at the branching part of the dust collection passages 8a and 8b at the lower end of the cyclone body 5, and selectively communicates the cyclone body 5 with only one of the accumulation chambers 9a and 9b. let

また、ブローダウンガス取出部１３ ａ， １３ ｂの
合流部には第２切換弁１７が設けられ、同じくブローダ
ウンガス通路１４を取出部１３ａ，１３ｂのいずれか一
方とのみ連通させる。Further, a second switching valve 17 is provided at the confluence part of the blowdown gas take-off parts 13a, 13b, and similarly allows the blowdown gas passage 14 to communicate with only one of the take-off parts 13a, 13b.

この第２切換弁１７には小孔１８が形威されている。This second switching valve 17 has a small hole 18 formed therein.

この小孔１８を設ける替りに、第２切換弁１７は、閉弁
時に若干の弁隙間が生じるように形威してもよい。Instead of providing this small hole 18, the second switching valve 17 may be shaped so that a slight valve gap is created when the valve is closed.

上記両切換弁１６． １７は、サイクロン本体５及びブ
ローダウンガス通路１４を両集積室９ ａ， ９ ｂの
うちいずれか一方とのみ連通させるよう、同期して開閉
制御される。Said double switching valve 16. 17 are controlled to open and close synchronously so that the cyclone body 5 and the blowdown gas passage 14 communicate with only one of the two accumulation chambers 9a and 9b.

尚、サイクロン吐出口１９にはＥＧＲガス取出口２０が
設けられ、この取出口２０と吸気通路３（絞弁下流側）
とが、ＥＧＲ通路２１を介して連通し、ＥＧＲ回路を形
或する。Note that the cyclone discharge port 19 is provided with an EGR gas intake port 20, and this intake port 20 and the intake passage 3 (downstream side of the throttle valve) are connected to each other.
communicate with each other via an EGR passage 21 to form an EGR circuit.

次に、第２図に基づき制御系統の説明をする。Next, the control system will be explained based on FIG.

図中、第１図と同番号を附した部分は、第１図の当該部
分に対応する。In the figure, parts with the same numbers as in FIG. 1 correspond to the corresponding parts in FIG.

２２は電源（バツテリ）、２３は電源スイッチである。22 is a power source (battery), and 23 is a power switch.

電源スイッチ２３は、イグニッションスイッチ（図示せ
ず）と連通して開閉し、機関運転中は閉威状態を保持す
る。The power switch 23 opens and closes in communication with an ignition switch (not shown), and remains closed during engine operation.

２４は距離計スイッチで、積算走行距離計（オドメータ
）と連通して一定走行距離（例えば１００ ｋｍ）毎に
短時間閉或し、リレー２５のコイル２５ ｂに通電する
。Reference numeral 24 denotes a distance meter switch, which communicates with an odometer and closes for a short time every predetermined distance traveled (for example, 100 km), or energizes a coil 25b of a relay 25.

ノレー２５の接点２５ ａは、コイル２５ ｂに通電さ
れている間だけ閉或して切換スイッチ２６に信号電流を
送る。The contact 25a of the coil 25 is closed and sends a signal current to the changeover switch 26 only while the coil 25b is energized.

切換スイッチ２６は、リレー２５からの信号電流を受け
る度に中立接点２６ Ｃ及び２６′Ｃを接点２６ａ並び
に２６′ａ又は２６ ｂ並びに２６′ｂへと交互に切り
換える。Each time the changeover switch 26 receives a signal current from the relay 25, it alternately switches the neutral contacts 26C and 26'C to the contacts 26a and 26'a or 26b and 26'b.

中立接点２６′Ｃが接点２６′ｂ側へ閉或したときは電
熱線１２ｂに通電し、同じく接点２６′ａ側へ閉或した
ときは電熱線１２ ａに通電する。When the neutral contact 26'C is closed toward the contact 26'b, the heating wire 12b is energized, and when the neutral contact 26'C is closed toward the contact 26'a, the heating wire 12a is energized.

但し、中立接点２６′Ｃへの通電はタイマー２７によっ
て規制される。However, energization to the neutral contact 26'C is regulated by the timer 27.

即ち、タイマー２７は電熱線１２ａ，１２ｂのいずれか
一方への通電時間が設定値（例えば３０分）を超えるま
では、電源スイッチ２３を閉或ずる度に伺度でも中立接
点２６′Ｃに通電する。That is, the timer 27 energizes the neutral contact 26'C every time the power switch 23 is closed until the energization time to either one of the heating wires 12a, 12b exceeds a set value (for example, 30 minutes). do.

このタイマー２７の機能は、中立接点２６′Ｃが切り換
わる度にリセットされる。The function of this timer 27 is reset each time the neutral contact 26'C is switched.

従って、原則的には、距離計スイッチ２４がリレー２５
を介して切換スイッチ２６を切換作動させる毎に、電熱
線１２ ａ， １２ ｂのいずれか一方は少なくとも設
定時間だけ通電される（電源スイッチ２３が閉或してい
る間に限る）。Therefore, in principle, the distance meter switch 24 is connected to the relay 25.
Each time the changeover switch 26 is operated via the switch 26, either one of the heating wires 12a, 12b is energized for at least a set time (only while the power switch 23 is closed).

他方、中立接点２６ Ｃには、電源スイッチ２３が閉戊
している限り、常時通電されている。On the other hand, the neutral contact 26C is always energized as long as the power switch 23 is closed.

この中立接点２６ Ｃは、第１切換弁１６及び第２切換
弁１７の切換作動を制御する。This neutral contact 26C controls the switching operations of the first switching valve 16 and the second switching valve 17.

つまり、中立接点２６ Ｃか゛接点２６ ａの側へ閉威
したときは、両切換弁１６， １７をＡ集積室９ａ側へ
閉弁作動させ、同じく２６ｂ側へ閉或したときはＢ集積
室９ｂ側へ閉弁作動させる。In other words, when the neutral contact 26C closes to the contact 26a side, both switching valves 16 and 17 are operated to close to the A accumulation chamber 9a side, and when the neutral contact 26C closes to the 26b side, the B accumulation chamber 9b is operated. Close the valve to the side.

この切換弁制御手段の詳細は次の通りである。The details of this switching valve control means are as follows.

即ち、両切換弁１６．１７は、それぞれロッド２８ｄ，
２８′ｄを介してアクチュエータ２８． ２８’のダイ
ヤフラム２８Ｃ，２８’Ｃに接続する。That is, both the switching valves 16 and 17 are connected to the rods 28d and 28d, respectively.
28'd via actuator 28. 28' diaphragms 28C and 28'C.

両アクチュエータ２８， ２８’の負圧室２８ ａ，
２８’ａは三方電磁弁２９ ａに、同じく負圧室２８
ｂ， ２８’ｂは三方電磁弁２９ ｂに連通ずる。Negative pressure chamber 28a of both actuators 28, 28',
28'a is a three-way solenoid valve 29a, which also has a negative pressure chamber 28.
b, 28'b communicate with a three-way solenoid valve 29b.

三方電磁弁２９ ａは、中立接点２６ Ｃの接点２６
ａ側へ閉或に基づき通電され、真空ポンプ（図示せず）
の吸入側３０の両アクチュエータ２８． ２８’の負圧
室２８ ａ， ２８’ａとを連通し、負圧を作用させる
。Three-way solenoid valve 29a is neutral contact 26C contact 26
A vacuum pump (not shown) is energized based on whether it is closed or not.
Both actuators 28. on the suction side 30 of the The negative pressure chambers 28a and 28'a of 28' are communicated with each other to apply negative pressure.

同様に三方電磁弁２９ ｂは、中立接点２６ Ｃの接点
２６ ｂ側への閉或に基づき通電され、吸入側３０の負
圧室２８ｂ，２８’ｂとを連通し、負圧を作用させる。Similarly, the three-way solenoid valve 29b is energized based on the closing of the neutral contact 26C to the contact 26b side, communicates with the negative pressure chambers 28b and 28'b on the suction side 30, and applies negative pressure.

通電されていないときの三方電磁弁２９ ａ及び２９
ｂは、それぞれ各負圧室２８ ａ， ２８’ａ及び２８
ｂ，２８’ｂを大気側３１へ解放状態に保つ。Three-way solenoid valve 29a and 29 when not energized
b represents each negative pressure chamber 28a, 28'a and 28
b, 28'b are kept open to the atmosphere side 31.

ところで、切換スイッチ２６の作用がら明らかなように
、両電磁弁２９ａ，２９ｂのうちいずれが一方に通電さ
れるときには他方には通電されず、しがも電源スイッチ
２３が閉威している限り、両電磁弁２９ａ，２９ｂのう
ちいずれが一方は必ず通電される。By the way, as is clear from the operation of the changeover switch 26, when one of the two electromagnetic valves 29a, 29b is energized, the other is not energized, and as long as the power switch 23 is closed, One of the two electromagnetic valves 29a, 29b is always energized.

従って、両アクチュエータ２８． ２８’の負圧室（２
８ａ，２８’ａ）又は２８ ｂ， ２８’ｂ） （７）
うちいずれカニ負圧が作用しているとき、他方は大気側
３１に解放されている。Therefore, both actuators 28. 28' negative pressure chamber (2
8a, 28'a) or 28 b, 28'b) (7)
When one of them is under negative pressure, the other is released to the atmosphere side 31.

上記の構或に基づき、切換スイッチ２６の中立接点２６
Ｃが、例えば接点２６ ａ側へ閉威すると、三方電磁
弁２９ ａが通電され、両アクチュエータ２８，２８′
の負圧室２８ ａ， ２８’ａに吸入側３０を連通し、
負圧を作用させる。Based on the above structure, the neutral contact 26 of the changeover switch 26
When C closes, for example, to the contact 26a side, the three-way solenoid valve 29a is energized, and both actuators 28, 28'
The suction side 30 is communicated with the negative pressure chambers 28 a, 28'a of
Apply negative pressure.

他方、通電されていない三方電磁弁２９ ｂは、逆に負
圧室２８ｂ，２８’ｂを大気側３１へ解放している。On the other hand, the three-way solenoid valve 29b which is not energized opens the negative pressure chambers 28b, 28'b to the atmosphere side 31.

このため、両アクチュエータ２８， ２８’のダイアフ
ラＡ２８Ｃ，２８’Ｃは、それぞれ負圧室２８ ａ，
２８’ａの側へ吸引される。Therefore, the diaphragms A28C and 28'C of both actuators 28 and 28' are connected to the negative pressure chambers 28a and 28'C, respectively.
It is attracted to the side of 28'a.

その結果、この両ダイアフラム２８Ｃ，２８’Ｃの変位
に従い、ロツド２８ｄ，２８’ｄを介して両切換弁１６
， １７が共にＡ集積室９ａの側へ閉弁作動する。As a result, according to the displacement of both diaphragms 28C and 28'C, both switching valves 16 are connected via rods 28d and 28'd.
, 17 both operate to close the valves toward the A accumulation chamber 9a.

両切換弁１６． １７が、これとは逆に、Ｂ集積室９ｂ
の側へ閉或作動する場合については、以上の説明及び゛
図面から明らかで゛あるので゛、その説明を省略する。Double switching valve 16. 17, on the contrary, B accumulation chamber 9b
Since it is clear from the above description and the drawings that the device closes or operates toward the side, the description thereof will be omitted.

尚、３２． ３２’はスプリングで、それぞれ切換弁１
６，１７を集積室９ａ，９ｂのいずれかの側（図ではＢ
集積室９ｂ側）へ閉弁方向に付勢するように取り付けら
れ、閉弁作動及び閉弁状態の保持を確実にする。Furthermore, 32. 32' is a spring, and each selector valve 1
6, 17 on either side of the accumulation chambers 9a, 9b (in the figure, B
It is attached so as to bias the valve in the valve closing direction toward the accumulation chamber 9b side, thereby ensuring the valve closing operation and maintenance of the valve closed state.

次に、上述したこの考案の基本的構戒及び制御系統に基
づく作用について説明する。Next, the basic structure and operation of this invention based on the control system described above will be explained.

まず、サイクロン本体５そのものの作用としては従来通
りである。First, the function of the cyclone body 5 itself is the same as before.

即ち、機関本体１から排出された排気は、微粒子を伴っ
て排気通路２、凝集室６、サイクロン吸入口７を経由し
てサイクロン本体５に入り、旋回しながら微粒子を遠心
分離して清浄化し、サイクロン吐出口１９から出ていく
。That is, the exhaust gas discharged from the engine body 1 enters the cyclone body 5 along with fine particles via the exhaust passage 2, the coagulation chamber 6, and the cyclone suction port 7, and centrifugally separates and cleans the fine particles while rotating. It exits from the cyclone outlet 19.

この清浄化した排気の一部をＥＧＲガスとして取出口２
０から分流し、ＥＧＲ通路２１により吸気通路３へ戻し
てもよい。A part of this cleaned exhaust gas is used as EGR gas at the outlet 2.
The air may be diverted from 0 and returned to the intake passage 3 via the EGR passage 21.

一方、分離された微粒子は、サイクロン本体５の内壁を
伝って下方へ移動・落下する。On the other hand, the separated fine particles move and fall downward along the inner wall of the cyclone body 5.

ところで、図示の状態、即ち第１切換弁１６及び第２切
換弁１７が共にＢ集積室９ｂの側へ閉弁している状態に
おいては、集塵通路８ａとブローダウンガス通路１４と
が、Ａ集積室９ａ及びブローダウンガス取出部１３ａを
介して連通している。By the way, in the illustrated state, that is, the state in which the first switching valve 16 and the second switching valve 17 are both closed toward the B accumulation chamber 9b, the dust collection passage 8a and the blowdown gas passage 14 are It communicates with the accumulation chamber 9a and the blowdown gas extraction section 13a.

つまりこの場合、ブローダウンガス通路１４に介装した
ブロワ１５の吸引力によってサイクロン本体５から排気
の一部（例えば約１０％程度）をブローダウン（抽気）
し、集塵効率を向上させている。In other words, in this case, a part (for example, about 10%) of the exhaust gas is blown down (extracted) from the cyclone body 5 by the suction force of the blower 15 installed in the blowdown gas passage 14.
This improves dust collection efficiency.

一方、遠心分離された微粒子は、集塵通路８ａを経てＡ
集積室９ａに入り、落下・堆積する。On the other hand, the centrifuged fine particles pass through the dust collection passage 8a
It enters the accumulation chamber 9a, falls and accumulates.

ブローダウンガスには僅かな微粒子が含まれるにすぎな
いから、これをそのまま外部へ排出してもよいが、図示
（第１図）したように、通路１４を介して凝集室６の上
流側へと戻し、循環させることによりブローダウンガス
中の微粒子は次第に粗大化されつつ最終的には分離・捕
捉されるので、外部へ排出されることがなくなる。Since the blowdown gas contains only a small amount of fine particles, it may be discharged to the outside as it is, but as shown in the figure (Fig. By returning and circulating the blowdown gas, the fine particles in the blowdown gas are gradually coarsened and eventually separated and captured, so that they are no longer discharged to the outside.

上述のようにしてＡ集積室９ａには機関運転に伴い微粒
子が集積していくが、既に述べたように、車輌が一定距
離走行すると距離計スイッチ２４（第２図）が作動し、
リレー２５を介して切換スイッチ２６を働かせる。As described above, particulates accumulate in the A accumulation chamber 9a as the engine operates, but as already mentioned, when the vehicle travels a certain distance, the distance meter switch 24 (FIG. 2) is activated.
The changeover switch 26 is activated via the relay 25.

この場合、中立接点２６Ｃ，２６’Ｃが各々接点２６
ｂ， ２６’ｂの側へ切り換えられて閉或する。In this case, the neutral contacts 26C and 26'C are the contacts 26C and 26'C, respectively.
b, 26'b and closed.

すると、三方電磁弁２９ａ，２９ｂが通電操作され、ア
クチュエータ２８． ２８’を作動させて、両切換弁１
６，１７をＡ集積室９ａの側へ閉弁させると同時に電熱
線１２ａに通電する。Then, the three-way solenoid valves 29a, 29b are energized, and the actuator 28. 28', both switching valves 1 and 28' are activated.
6 and 17 toward the A accumulation chamber 9a, and at the same time, the heating wire 12a is energized.

従って、この切換時までにＡ集積室９ａに堆積していた
微粒子は、電熱線１２ａによって焼却され始める。Therefore, the particulates that had accumulated in the A accumulation chamber 9a by the time of this switching start to be incinerated by the heating wire 12a.

この焼却処理時間は、前述したようにタイマー２７によ
って制御される。This incineration processing time is controlled by the timer 27 as described above.

この堆積微粒子の焼却にあたっては、通気孔１０ａから
外気が導入され、炉床１０ ａを介して焼却に必要な空
気が供給されるが、焼却時に発生したガスは、第２切換
弁１７に設けた小孔１８（又は弁隙間）を通ってブロー
ダウンガスに吸収される（Ｂ集積室９ｂにおいて焼却処
理が行なわれる場合も同様）。To incinerate the accumulated particles, outside air is introduced through the ventilation hole 10a, and the air necessary for incineration is supplied through the hearth 10a. It passes through the small hole 18 (or the valve gap) and is absorbed by the blowdown gas (the same applies when the incineration process is performed in the B accumulation chamber 9b).

このように、Ａ集積室９ａにおいて微粒子の焼却処理が
行なわれるのと並行して、Ｂ集積室９ｂにおいては、両
切換弁１６． １７の切換作動前にＡ集積室９ａにおい
て行なわれていたの同様に、排気微粒子の集積及びブロ
ーダウンが行なわれる。In this way, in parallel with the incineration process of particulates being carried out in the A accumulation chamber 9a, in the B accumulation chamber 9b, both switching valves 16. Exhaust particulates are collected and blowed down in the same manner as was performed in the A collection chamber 9a before the switching operation in step 17.

結局、車輌が一定距離走行する毎に距離計スイッチ２４
が働いて焼却及び切換弁制御手段を機能させるので、両
集積室９ａ，９ｂは、排気微粒子の捕捉・蓄積と、同じ
く焼却処理とを交互に行なつ。After all, every time the vehicle travels a certain distance, the distance meter switch 24
is activated to cause the incineration and switching valve control means to function, so both accumulation chambers 9a and 9b alternately capture and accumulate exhaust particulates and also incinerate them.

このようにして、排気微粒子の焼却と捕捉とが並行して
自動的になされるので、微粒子の集塵効率が安定し、か
つ堆積した微粒子の処理に手間がかからない。In this way, the incineration and capture of exhaust particulates are automatically performed in parallel, so that the particulate collection efficiency is stable and the processing of accumulated particulates does not require much effort.

また、微粒子の捕捉・集積と焼却処理とが並行して交互
に行なわれるため、両集積室９ａ，９ｂを小容量にする
ことが可能になり、従って車載用の排気浄化装置として
適した小型のものとすることができる。In addition, since the capture/accumulation of particulates and the incineration process are performed alternately in parallel, it is possible to reduce the capacity of both accumulation chambers 9a and 9b. can be taken as a thing.

次に、第３図に示し７たこの考案の第２実施例について
説明する。Next, a second embodiment of this invention shown in FIG. 3 will be described.

第３図は、第２実施例の要部を示した概略図であり、こ
の考案における微粒子の焼却手段に関する。FIG. 3 is a schematic view showing the main parts of the second embodiment, and relates to the particulate incineration means in this invention.

第１実施例では、焼却に必要とする空気は、焼却ガスが
第２切換弁１７の小孔１８（又は弁隙間）からブローダ
ウンガスに引かれることによって通気孔１０ ａ （１
０ ｂ）を介して集積室９ａ（９ｂ）へ導かれる構或に
なっていたが、この第２実施例では、焼却に必要な空気
を強制的に集積室９ａ（９ｂ）に供給するものである。In the first embodiment, the air required for incineration is supplied to the ventilation hole 10 a (1
However, in this second embodiment, the air necessary for incineration is forcibly supplied to the accumulation chamber 9a (9b). be.

即ち、両集積室９ａ，９ｂ（７）通気孔１０ ａ， １
０ ｂは、それぞれ空気供給路３４ａ，３４ｂを介して
ブロワ３２の吐出側と連通ずるが、途中に第３切換弁３
３によってブロワ３２の吐出空気を供給路３４ａ，３４
ｂのいずれか一方にのみ選択的に供給する。That is, both accumulation chambers 9a, 9b (7) ventilation holes 10a, 1
0b communicates with the discharge side of the blower 32 via air supply passages 34a and 34b, respectively, but there is a third switching valve 3 on the way.
3, the air discharged from the blower 32 is supplied to the supply paths 34a, 34.
selectively supplied only to either one of b.

但し、この場合、排気微粒子はその嵩密度が極めて小さ
く、焼却に要する酸素の絶対量は比較的少ないので、多
量の空気を供給する必要はない。However, in this case, the bulk density of the exhaust particulates is extremely small, and the absolute amount of oxygen required for incineration is relatively small, so there is no need to supply a large amount of air.

ここに、Ａ集積室９ａで焼却を行なうときは、第３切換
弁３３が供給路３４ ｂの側へ閉弁するように、Ｂ集積
室９ｂの焼却を行なうときは同じく供給路３４ ａの側
へ閉弁するように操作する。Here, when incineration is performed in the A accumulation chamber 9a, the third switching valve 33 is closed to the supply path 34b side, and when incineration is performed in the B accumulation chamber 9b, the third switching valve 33 is closed to the supply path 34a side. Operate to close the valve.

この第３切換弁３３の操作は、第２図に示した制御系統
におけるアクチュエータ２８ （２８’）に行なわせれ
は゛足りる。It is sufficient to have the actuator 28 (28') in the control system shown in FIG. 2 operate the third switching valve 33.

引き続き、第４図に示したこの考案の第３実施例につい
て説明する。Next, a third embodiment of this invention shown in FIG. 4 will be described.

第４図は、第３実施例の要部を示した縦断面図であり、
この考案における集積室及び焼却手段に関する。FIG. 4 is a vertical sectional view showing the main parts of the third embodiment;
This invention relates to the accumulation chamber and incineration means.

図中、８′は集塵通路、９′は集積室、１０′は通気孔
、１３′は排気口（ブローダウンガス取出部）である。In the figure, 8' is a dust collection passage, 9' is a collection chamber, 10' is a ventilation hole, and 13' is an exhaust port (blowdown gas extraction part).

この集積室９′は、その底部に発泡金属等の多孔質材料
からなるすり鉢状の炉床１１′が内設される。A mortar-shaped hearth 11' made of a porous material such as foamed metal is disposed at the bottom of the accumulation chamber 9'.

炉床１１′にはその内側面に電熱線１２′が備えられる
とともに、その底部は集積室９′に連接する。The hearth 11' is provided with heating wires 12' on its inner surface, and its bottom is connected to the accumulation chamber 9'.

この連接部分には外部からドレンプラグ３５が挿入され
る。A drain plug 35 is inserted into this connecting portion from the outside.

この実施例では、すり鉢状の炉床１１′により広い焼却
部面積が得られるので、集積室９′に堆積した微粒子を
効率的に焼却処理できるとともに、微粒子に含まれる不
燃性或分（灰分，金属粉等）が炉床１１′の底部に集め
られるので、これをドレンプラグ３５を抜いて取り除く
ことができる。In this embodiment, a large incineration area is obtained by the mortar-shaped hearth 11', so that the particulates accumulated in the collection chamber 9' can be efficiently incinerated, and the non-flammable fractions (ash, metal powder, etc.) is collected at the bottom of the hearth 11', and can be removed by removing the drain plug 35.

尚、ドレンプラグ３５の先端部は炉床１１′の底部にあ
たるため、ここに微粒子も堆積しやすいので、これを効
率よく燃やすためには、ドレンプラグ３５をグローブラ
グ状のヒータとすることが望ましい 以上説明してきたように、この考案によれば、その構或
を、内燃機関の排気通路にサイクロンを備えた排気微粒
子処理装置において、第１切換弁によって選択的にサイ
クロンと連通ずる二個の集積室と、これらの集積室のう
ちの一方を選択的にブローダウンガス通路と連通させる
第２切換弁とを備えるとともに、各集積室には微粒子の
焼却手段として電熱線を備えた炉床を設け、焼却及び切
換弁制御手段によって各切換弁をいずれか一方の集積室
の側に同期的に閉弁させることにより、閉弁側の集積室
において捕捉微粒子を焼却し、他方の集積室において排
気微粒子の捕捉を行なうとともにブローダウンを行ない
、かつ以上の操作が交互に自動的に行なわれるようにし
たため、排気微粒子の捕捉と焼却処理とが並行して行な
われ、従って人為的な微粒子の処理操作が不要になり、
頻繁に使用される自動車搭載用として殊に適した排気微
粒子処理装置が得られるという利点がある。Furthermore, since the tip of the drain plug 35 is at the bottom of the hearth 11', fine particles tend to accumulate there, so in order to burn these particles efficiently, it is desirable that the drain plug 35 be a globe lug-shaped heater. As explained above, according to this invention, in an exhaust particulate treatment device equipped with a cyclone in the exhaust passage of an internal combustion engine, two accumulating particles are selectively communicated with the cyclone by the first switching valve. chamber and a second switching valve for selectively communicating one of the accumulation chambers with the blowdown gas passage, and each accumulation chamber is provided with a hearth equipped with a heating wire as a means for incinerating the particulates. By synchronously closing each switching valve on the side of one of the accumulation chambers by the incineration and switching valve control means, the captured particulates are incinerated in the accumulation chamber on the valve-closed side, and the exhausted particulates are removed in the other accumulation chamber. Since the above operations are performed alternately and automatically, the capture of exhaust particulates and the incineration process are performed in parallel, thus eliminating the need for artificial particulate processing operations. no longer needed,
This has the advantage of providing an exhaust particulate treatment device that is particularly suitable for use in frequently used automobiles.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図及び第２図は、それぞれこの考案の第１実施例に
おける基本的構戒及び制御系統を示した説明図である。 第３図及び第４図は、それぞれこの考案の第２実施例の
要部を示した概略図及び第３実施例の要部を示した縦断
面図である。 １・・・内燃機関本体、２・・・排気通路、３・・・吸
気通路、５・・・サイクロン本体、６・・・凝集室、８
ａ，８ｂ・・・・・・集塵通路、９ａ・・・Ａ集積室、
９ｂ・・・Ｂ集積室、１５・・・ブロワ、１６・・・第
１切換弁、１７・・・第２切換弁、２１・・・ＥＧＲ通
路、２４・・・距離計スイッチ、２５・・・リレー、２
６・・・切換スイッチ、２７・・・タイマー、２８・・
・アクチュエー夕、２９ａ，２９ｂ・・・三方電磁弁、
３３・・・第３切換弁、３５・・・ドレンプラグ。FIGS. 1 and 2 are explanatory diagrams showing the basic structure and control system in the first embodiment of this invention, respectively. FIG. 3 and FIG. 4 are a schematic view showing the main part of the second embodiment of this invention and a vertical sectional view showing the main part of the third embodiment, respectively. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Internal combustion engine body, 2... Exhaust passage, 3... Intake passage, 5... Cyclone body, 6... Coagulation chamber, 8
a, 8b...dust collection passage, 9a...A collection room,
9b... B accumulation chamber, 15... Blower, 16... First switching valve, 17... Second switching valve, 21... EGR passage, 24... Distance meter switch, 25...・Relay, 2
6... Selector switch, 27... Timer, 28...
・Actuator, 29a, 29b... three-way solenoid valve,
33...Third switching valve, 35...Drain plug.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 内燃機関の排気通路にサイクロンを備えた排気微粒子処
理装置において、機関排気中の微粒子を集積する２個の
集積室と、これらの集積室のいずれか一方とサイクロン
とを選択的に連通させる第１切換弁と、サイクロンと連
通状態にされた集積室を同時にブローダウンガス通路と
連通させる第２切換弁とをそれぞれ備えるとともに、各
集積室に捕捉微粒子焼却処理用の炉床及び焼却手段とを
設け、切換弁及び焼却制御手段を介して排気微粒子の集
積と焼却処理とを並行して交互に行なうようにしたこと
を特徴とする内燃機関の排気微粒子処理装置。In an exhaust particulate processing device that includes a cyclone in the exhaust passage of an internal combustion engine, there are two collection chambers that collect particulates in the engine exhaust, and a first one that selectively communicates between one of these collection chambers and the cyclone. A switching valve and a second switching valve that simultaneously communicates the accumulation chamber communicated with the cyclone with the blowdown gas passage are provided, and each accumulation chamber is provided with a hearth and incineration means for incineration of the captured particulates. An exhaust particulate treatment device for an internal combustion engine, characterized in that accumulation and incineration of exhaust particulates are performed alternately in parallel via a switching valve and an incineration control means.