特許 5878889 エンジンの排気処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5878889

(24)【登録日】2016年2月5日

(45)【発行日】2016年3月8日

(54)【発明の名称】エンジンの排気処理装置

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/20 20060101AFI20160223BHJP

   F01N 3/025 20060101ALI20160223BHJP

   F01N 3/033 20060101ALI20160223BHJP

   F01N 3/24 20060101ALI20160223BHJP

   F01N 3/029 20060101ALI20160223BHJP

   B01D 53/86 20060101ALI20160223BHJP

【ＦＩ】

   F01N3/20 LZAB

   F01N3/025 101

   F01N3/025 201C

   F01N3/033 J

   F01N3/24 N

   F01N3/24 L

   F01N3/029 B

   B01D53/86

   B01D53/86 100

【請求項の数】6

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-73251(P2013-73251)

(22)【出願日】2013年3月29日

(65)【公開番号】特開2014-141959(P2014-141959A)

(43)【公開日】2014年8月7日

【審査請求日】2015年3月27日

(31)【優先権主張番号】特願2012-282323(P2012-282323)

(32)【優先日】2012年12月26日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】100087653

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴江 正二

(72)【発明者】

【氏名】奥田 貢

(72)【発明者】

【氏名】竹本 能和

(72)【発明者】

【氏名】大西 崇之

(72)【発明者】

【氏名】石田 穂積

(72)【発明者】

【氏名】宮▲崎▼ 学

(72)【発明者】

【氏名】玉置 裕一

(72)【発明者】

【氏名】秋朝 智也

(72)【発明者】

【氏名】新井 克明

【審査官】 寺川 ゆりか

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１８８９７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−７４５３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１８５４９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−６２９０５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｎ ３／２０

Ｆ０１Ｎ ３／０２５

Ｆ０１Ｎ ３／０２９

Ｆ０１Ｎ ３／０３３

Ｆ０１Ｎ ３／２４

Ｂ０１Ｄ ５３／８６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

排気通路(４)に配置された酸化触媒(５)と、可燃性ガス生成器(１)と、可燃性ガス供給通路(８)とが設けられ、
可燃性ガス供給通路(８)が排気通路(４)の下側に並設され、酸化触媒(５)よりも排気通路(４)の上流側で、可燃性ガス供給通路(８)の下流側に、放熱口(１３)が開口され、この放熱口(１３)で排気通路(４)と可燃性ガス供給通路(８)とが連通され、放熱口(１３)の下側に着火装置(１０)が配置され、着火装置(１０)で着火された可燃性ガス(２)の火炎燃焼の熱が排気通路(４)に供給され、排気通路(４)の排気(６)が昇温されるように構成され、着火装置(１０)よりも可燃性ガス供給通路(８)の下流側で、放熱口(１３)の下側に保炎板(４２)が設けられた、エンジンの排気処理装置において、
保炎板(４２)の上部に排気ガイド板(４６)が設けられ、この排気ガイド板(４６)が排気通路(４)の下流側に向けて上り傾斜状に折り曲げられ、着火装置(１０)がその斜め上側から排気ガイド板(４６)で覆われている、ことを特徴とするエンジンの排気処理装置。

【請求項2】

請求項１に記載されたエンジンの排気処理装置において、
保炎板(４２)が付設された保炎板付設部品(４７)が排気上流側部品(５０)と排気下流側部品(５１)との間に挟まれて固定され、保炎板付設部品(４７)の排気上流側面(４７ａ)と排気上流側部品(５０)との間に排気上流側ガスケット(５２)が挟み付けられ、保炎板付設部品(４７)の排気下流側面(４７ｂ)と排気下流側部品(５１)との間に排気下流側ガスケット(５３)が挟み付けられ、
保炎板付設部品(４７)と排気上流側ガスケット(５２)と排気下流側ガスケット(５３)とをこれらの各排気上流側面(４７ａ)(５２ａ)(５３ａ)の側から見て、保炎板付設部品(４７)の左右両側のうち、一方の側に排気上流側に導出された排気上流側導出片(４７ｃ)と排気下流側に導出された排気下流側導出片(４７ｄ)が設けられ、排気上流側ガスケット(５２)の左右両側にそれぞれ排気上流側係止片(５２ｃ)(５２ｄ)が設けられ、排気下流側ガスケット(５３)の左右両側にそれぞれ排気下流側係止片(５３ｃ)(５３ｄ)が設けられ、
排気上流側ガスケット(５２)と保炎板付設部品(４７)と排気下流側ガスケット(５３)とが、排気上流側からこの順序で、これらの各排気上流側面(５２ａ)(４７ａ)(５３ａ)を同じ向きにして重ね合わされた適正重ね合わせ状態では、これら部品(５２)(４７)(５３)が相互に密着して重なり、
排気上流側ガスケット(５２)と保炎板付設部品(４７)と排気下流側ガスケット(５３)とが重ね合わされた順序とこれら各部品(５２)(４７)(５３)の向きのうち、少なくとも一方が、適正重ね合わせ状態と異なる不適正重ね合わせ状態では、排気上流側導出片(４７ｃ)と排気下流側導出片(４７ｄ)の少なくとも一方に対して、排気上流側係止片(５２ｃ)(５２ｄ)と排気下流側係止片(５３ｃ)(５３ｄ)の少なくとも一方が干渉して、重ね合わされる各部品(５２)(４７)(５３)の少なくとも２個の部品が相互に密着しないように構成されている、ことを特徴とするエンジンの排気処理装置。

【請求項3】

請求項２に記載されたエンジンの排気処理装置において、
排気上流側部品(５０)と排気下流側部品(５１)のいずれかに係止部(５１ａ)が設けられ、
適正重ね合わせ状態の前記部品(５２)(４７)(５３)が適正な向きで排気上流側部品(５０)と排気下流側部品(５１)との間に挟み付けられた適正挟み付け状態では、両部品(５０)(５１)と適正重ね合わせ状態の部品(５２)(４７)(５３)が相互に密着するように構成され、
適正重ね合わせ状態の部品(５２)(４７)(５３)であっても、不適正な向きで排気上流側部品(５０)と排気下流側部品(５１)との間に挟み付けられた不適正挟み付け状態では、排気上流側導出片(４７ｃ)と排気下流側導出片(４７ｄ)のいずれかが、排気上流側部品(５０)と排気下流側部品(５１)のいずれかに設けられた係止部(５１ａ)と干渉して、両部品(５０)(５１)のいずれかと適正重ね合わせ状態の部品(５２)(４７)(５３)とが相互に密着しないように構成されている、ことを特徴とするエンジンの排気処理装置。

【請求項4】

請求項２または請求項３に記載されたエンジンの排気処理装置において、
排気上流側ガスケット(５２)の排気上流側面(５２ａ)と排気下流側面(５２ｂ)と、排気下流側ガスケット(５３)の排気上流側面(５３ａ)と排気下流側面(５３ｂ)のうち、排気下流側ガスケット(５３)の排気下流側面(５３ｂ)にのみ液化物シール層(５３ｅ)が設けられ、
適正重ね合わせ状態の前記部品(５２)(４７)(５３)が適正な向きで排気上流側部品(５０)と排気下流側部品(５１)との間に挟み付けられた適正挟み付け状態では、液化物シール層(５３ｅ)が排気下流側部品(５１)に密着し、保炎板(４２)よりも可燃性ガス供給通路(８)の上流側に溜まる可燃性ガス(２)の液化物が液化物シール層(５３ｅ)でシールされるように構成されている、ことを特徴とするエンジンの排気処理装置。

【請求項5】

請求項２から請求項４のいずれかに記載されたエンジンの排気処理装置において、
排気上流側ガスケット(５２)と排気下流側ガスケット(５３)とがいずれも積層板で構成され、この各ガスケット(５２)(５３)の左右両側のうち、いずれか一方にのみ積層板の連結部(５２ｆ)(５３ｆ)が設けられ、
適正重ね合わせ状態の前記部品(５２)(４７)(５３)が適正な向きで排気上流側部品(５０)と排気下流側部品(５１)との間に挟み付けられた適正挟み付け状態では、
積層板の各連結部(５２ｆ)(５３ｆ)が排気下流側部品(５０)に設けられた作動部品(５４)と干渉しない位置にくるように構成されている、ことを特徴とするエンジンの排気処理装置。

【請求項6】

請求項１から請求項５のいずれかに記載されたエンジンの排気処理装置において、
支持部(５６)に保炎板(４２)が付設された保炎板付設部品(４７)を備え、支持部(５６)が排気上流側部品(５０)と排気下流側部品(５１)との間に挟まれて固定されるようにし、排気ガイド板(４６)の折り曲げ端(４６ａ)側から折り曲げ縁(５８)側に向けて、支持部(５６)と排気ガイド板(４６)との間に切り込み(５７)(５７)が入れられ、この切り込み(５７)(５７)の切り込み先(５７ａ)(５７ａ)が排気ガイド板(４６)の折り曲げ縁(５８)の両側よりも手前で止められ、排気ガイド板(４６)の折り曲げ縁(５８)の両側に壁(５９)(５９)を残したまま、排気ガイド板(４６)が折り曲げ縁(５８)から折り曲げられることにより、排気ガイド板(４６)の折り曲げ縁(５８)の両側に排気ガス遮断壁(６０)(６０)が形成されている、ことを特徴とするエンジンの排気処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジンの排気処理装置に関し、詳しくは、可燃性ガスの燃焼火炎の持続性を高めることができる、エンジンの排気処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、エンジンの排気処理装置として、排気通路に配置された酸化触媒と、可燃性ガス生成器と、可燃性ガス供給通路とが設けられ、可燃性ガス供給通路が排気通路の下側に並設され、酸化触媒よりも排気通路の上流側で、可燃性ガス供給通路の下流側に、放熱口が開口され、この放熱口で排気通路と可燃性ガス供給通路とが連通され、放熱口の下側に着火装置が配置され、着火装置で着火された可燃性ガスの火炎燃焼の熱が排気通路に供給され、排気通路の排気が昇温されるように構成され、着火装置よりも可燃性ガス供給通路の下流側で、放熱口の下側に保炎板が設けられたものがある(例えば、特許文献１参照)。
この種の排気処理装置によれば、排気の温度が低い場合でも、可燃性ガスの火炎燃焼の熱で排気が昇温され、酸化触媒の活性化を図ることができる利点がある。
しかし、この従来技術では、着火装置が排気通路にその下方から露出状態で臨んでいるため、問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２−１８８９７２号公報(図１(Ａ)、図２参照)

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

《問題》 可燃性ガスの燃焼火炎の持続性が低い。
着火装置が排気通路にその下方から露出状態で臨んでいるため、排気通路を通過する排気が着火装置の上方から着火装置の周囲に進入しやすい。このため、可燃性ガスの燃焼火炎が排気で吹き消されやすく、可燃性ガスの燃焼火炎の持続性が低い。

【0005】

本発明の課題は、可燃性ガスの燃焼火炎の持続性を高めることができる、エンジンの排気処理装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図１(Ａ)、図２に例示するように、排気通路(４)に配置された酸化触媒(５)と、可燃性ガス生成器(１)と、可燃性ガス供給通路(８)とが設けられ、
可燃性ガス供給通路(８)が排気通路(４)の下側に並設され、酸化触媒(５)よりも排気通路(４)の上流側で、可燃性ガス供給通路(８)の下流側に、放熱口(１３)が開口され、この放熱口(１３)で排気通路(４)と可燃性ガス供給通路(８)とが連通され、放熱口(１３)の下側に着火装置(１０)が配置され、着火装置(１０)で着火された可燃性ガス(２)の火炎燃焼の熱が排気通路(４)に供給され、排気通路(４)の排気(６)が昇温されるように構成され、着火装置(１０)よりも可燃性ガス供給通路(８)の下流側で、放熱口(１３)の下側に保炎板(４２)が設けられた、エンジンの排気処理装置において、
図１(Ａ)に例示するように、保炎板(４２)の上部に排気ガイド板(４６)が設けられ、この排気ガイド板(４６)が排気通路(４)の下流側に向けて上り傾斜状に折り曲げられ、着火装置(１０)がその斜め上側から排気ガイド板(４６)で覆われている、ことを特徴とするエンジンの排気処理装置。

【発明の効果】

【0007】

(請求項１に係る発明)
請求項１に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》 可燃性ガスの燃焼火炎の持続性を高めることができる。
図１(Ａ)に例示するように、保炎板(４２)の上部に排気ガイド板(４６)が設けられ、この排気ガイド板(４６)が排気通路(４)の下流側に向けて上り傾斜状に折り曲げられ、着火装置(１０)がその斜め上側から排気ガイド板(４６)で覆われているので、排気通路(４)を通過する排気(６)が排気ガイド板(４６)で遮られ、着火装置(１０)の上方から着火装置(１０)の周囲に進入しにくい。このため、可燃性ガス(２)の燃焼火炎が排気(６)で吹き消されにくく、可燃性ガス(２)の燃焼火炎の持続性を高めることができる。
また、保炎板(４２)の上部に排気ガイド板(４６)が設けられているので、排気ガイド板(４６)の分だけ、燃焼火炎の成長経路が長くなる。このため、燃焼火炎の成長が促進され、この点でも、可燃性ガス(２)の燃焼火炎の持続性を高めることができる。

【0008】

《効果》 背圧の上昇を抑制することができる。
図１(Ａ)に例示するように、排気ガイド板(４６)が排気通路(４)の下流側に向けて上り傾斜状に折り曲げられているので、排気通路(４)を通過する排気(６)が排気ガイド板(４６)に滑らかにガイドされ、背圧の上昇を抑制することができる。

【0009】

(請求項２に係る発明)
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 部品の誤組み付けを抑制することができる。
不適正重ね合わせ状態では、重ね合わされる各部品(５２)(４７)(５３)の少なくとも２個の部品が相互に密着しないように構成されているので、部品の誤組み付けを抑制することができる。これにより、排気ガイド板(４６)や両ガスケット(５２)(５３)の向きや位置が不適正になるのを抑制することができる。

【0010】

(請求項３に係る発明)
請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 部品の誤組み付けのおそれがない。
適正重ね合わせ状態の部品であっても、不適正挟み付け状態では、排気上流側部品(５０)と排気下流側部品(５１)のいずれかと適正重ね合わせ状態の部品(５２)(４７)(５３)とが相互に密着しないように構成されているので、部品の誤組み付けのおそれがない。これにより、排気ガイド板(４６)や両ガスケット(５２)(５３)の向きや位置が適正になる。

【0011】

(請求項４に係る発明)
請求項４に係る発明は、請求項２または請求項３に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 液化物シール層のシール性が確保される。
図１(Ａ)(Ｂ)に例示するように、部品の誤組み付け防止機能により、排気上流側部品(５０)と排気下流側部品(５１)との間に適正重ね合わせ状態の部品(５２)(４７)(５３)が適正挟み付け状態で挟み付けられると、液化物シール層(５３ｅ)が排気下流側部品(５１)に密着し、保炎板(４２)よりも可燃性ガス供給通路(８)の上流側に溜まる可燃性ガス(２)の液化物が液化物シール層(５３ｅ)でシールされるので、液化物シール層(５３ｅ)のシール性が確保される。

【0012】

(請求項５に係る発明)
請求項５に係る発明は、請求項２から請求項４のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 作動部品の作動が確保される。
図１(Ａ)(Ｂ)に例示するように、部品の誤組み付け防止機能により、排気上流側部品(５０)と排気下流側部品(５１)との間に適正重ね合わせ状態の部品(５２)(４７)(５３)が適正挟み付け状態で挟み付けられると、図３(Ａ)(Ｈ)に例示するように、積層板の各連結部(５２ｆ)(５３ｆ)が排気下流側部品(５０)に設けられた作動部品(５４)と干渉しない位置にくるので、作動部品(５４)の作動が確保される。

【0013】

(請求項６に係る発明)
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 可燃性ガスの燃焼火炎の持続性を高めることができる。
図６に例示するように、排気ガイド板(４６)の折り曲げ縁(５８)の両側に排気ガス遮断壁(６０)(６０)が形成されているので、排気(６)が排気ガイド板(４６)の折り曲げ縁(５８)の両側から着火装置(１０)の周囲に進入せず、可燃性ガス(２)の燃焼火炎の持続性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンの排気装置を説明する図で、図１(Ａ) は排気処理装置の縦断面図、図１(Ｂ)は図１(Ａ)のＢ部分の拡大図、図１(Ｃ)は図１(Ａ)のＣ−Ｃ線断面図である。

【図2】図１の排気処理装置とその周辺部品の模式図である。

【図3】図１の排気処理装置で用いる重ね合わせ部品を説明する図で、図３(Ａ)は排気下流側ガスケットを排気上流側面の側から見た正面図、図３(Ｂ)は図３(Ａ)のＢ−Ｂ線断面拡大図、図３(Ｃ)は図３(Ａ)のＣ部分の拡大図、図３(Ｄ)は図３(Ａ)のＤ−Ｄ線断面図、図３(Ｅ)は図３(Ａ)のＥ−Ｅ線断面図、図３(Ｆ)は保炎板付設部品を排気上流側面の側から見た正面図、図３(Ｇ)は図３(Ｆ)のＧ方向矢視図、図３(Ｈ)は排気上流側ガスケットを排気上流側面の側から見た正面図、図３(Ｉ)は図３(Ｈ)のＩ−Ｉ線拡大断面図である。

【図4】図１の排気処理装置による処理領域を示す説明図である。

【図5】図１の排気処理装置によるＤＰＦ再生のフローチャートである。

【図6】保炎板付設部品の変形例の図３(Ｆ)相当図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

図１〜図６は本発明の実施形態に係るエンジンの排気処理装置を説明する図であり、この実施形態では、ディーゼルエンジンの排気処理装置について説明する。

【0016】

図１(Ａ)、図２に示すように、排気通路(４)に配置された酸化触媒(５)と、可燃性ガス生成器(１)と、可燃性ガス供給通路(８)とが設けられている。
可燃性ガス供給通路(８)が排気通路(４)の下側に並設され、酸化触媒(５)よりも排気通路(４)の上流側で、可燃性ガス供給通路(８)の下流側に、放熱口(１３)が開口され、この放熱口(１３)で排気通路(４)と可燃性ガス供給通路(８)とが連通され、放熱口(１３)の下側に着火装置(１０)が配置され、着火装置(１０)で着火された可燃性ガス(２)の火炎燃焼の熱が排気通路(４)に供給され、排気通路(４)の排気(６)が昇温されるように構成され、着火装置(１０)よりも可燃性ガス供給通路(８)の下流側で、放熱口(１３)の下側に保炎板(４２)が設けられている。図中の(４ａ)は排気通路(４)の中心軸線である。

【0017】

酸化触媒(５)は、ＤＯＣ(ディーゼル酸化触媒)であり、ＤＰＦ(７)の上流に配置されている。ＤＰＦはディーゼル・パティキュレート・フィルタの略称である。この実施形態では、可燃性ガス生成器(１)で可燃性ガス(２)を生成させ、この可燃性ガス(２)を可燃性ガス放出口(３)から排気通路(４)に放出し、この可燃性ガス(２)を酸化触媒(５)で触媒燃焼させ、その触媒燃焼熱で排気(６)を昇温させ、酸化触媒(５)の下流に配置したＤＰＦ(７)に溜まったＰＭを燃焼除去するようにしている。ＰＭは粒子状物質の略称である。可燃性ガス放出口(３)には放熱口(１３)と同じ開口が用いられている。
ＤＰＦ(７)のＰＭ除去と共に、或いは、ＤＰＦ(７)のＰＭ除去に代えて、酸化触媒(５)の下流に配置した排気浄化触媒(ＳＣＲ触媒やＮＯ_Ｘ吸蔵触媒等)を活性化させるようにしてもよい。ＳＣＲ触媒は選択還元触媒の略称である。
着火装置(１０)には電熱着火装置が用いられ、具体的にはグロープラグが用いられている。
保炎板(４２)は、排気(６)による燃焼火炎の消失を抑制する。

【0018】

図１(Ａ)に示すように、保炎板(４２)の上部に排気ガイド板(４６)が設けられ、この排気ガイド板(４６)が排気通路(４)の下流側に向けて上り傾斜状に折り曲げられ、着火装置(１０)がその斜め上側から排気ガイド板(４６)で覆われている。

【0019】

図１(Ｂ)に示すように、保炎板(４２)が付設された保炎板付設部品(４７)が排気上流側部品(５０)と排気下流側部品(５１)との間に挟まれて固定され、保炎板付設部品(４７)の排気上流側面(４７ａ)と排気上流側部品(５０)との間に排気上流側ガスケット(５２)が挟み付けられ、保炎板付設部品(４７)の排気下流側面(４７ｂ)と排気下流側部品(５１)との間に排気下流側ガスケット(５３)が挟み付けられている。保炎板付設部品(４７)は板金製である。排気上流側部品(５０)は過給機のケーシングで、鋳物製である。排気下流側部品(５１)は、可燃焼ガス生成器(１)と可燃性ガス供給通路(８)と排気通路(４)の途中部とを備えた部品で、鋳物製である。

【0020】

図３(Ａ)(Ｆ)(Ｈ)に示すように、保炎板付設部品(４７)と排気上流側ガスケット(５２)と排気下流側ガスケット(５３)とをこれらの各排気上流側面(４７ａ)(５２ａ)(５３ａ)の側から見て、保炎板付設部品(４７)の左右両側のうち、一方の側に排気上流側に導出された排気上流側導出片(４７ｃ)と排気下流側に導出された排気下流側導出片(４７ｄ)が設けられ、排気上流側ガスケット(５２)の左右両側にそれぞれ排気上流側係止片(５２ｃ)(５２ｄ)が設けられ、排気下流側ガスケット(５３)の左右両側にそれぞれ排気下流側係止片(５３ｃ)(５３ｄ)が設けられている。

【0021】

図１(Ｂ)に示すように、排気上流側ガスケット(５２)と保炎板付設部品(４７)と排気下流側ガスケット(５３)とが、排気上流側からこの順序で、これらの各排気上流側面(５２ａ)(４７ａ)(５３ａ)を同じ向きにして重ね合わされた適正重ね合わせ状態では、これら部品(５２)(４７)(５３)が相互に密着して重なる。

【0022】

図３(Ａ)(Ｆ)(Ｇ)(Ｈ)に示すように、排気上流側ガスケット(５２)と保炎板付設部品(４７)と排気下流側ガスケット(５３)とが重ね合わされた順序とこれら各部品(５２)(４７)(５３)の向きのうち、少なくとも一方が、適正重ね合わせ状態と異なる不適正重ね合わせ状態では、排気上流側導出片(４７ｃ)と排気下流側導出片(４７ｄ)の少なくとも一方に対して、排気上流側係止片(５２ｃ)(５２ｄ)と排気下流側係止片(５３ｃ)(５３ｄ)の少なくとも一方が干渉して、重ね合わされる各部品(５２)(４７)(５３)の少なくとも２個の部品が相互に密着しないように構成されている。

【0023】

図３(Ｈ)に示すように、排気上流側面(５２ａ)の側から見て、排気上流側ガスケット(５２)の左側の排気上流側係止片(５２ｃ)は広幅で水平線に対して３０°の仰角で左上に向けて突出され、右側の排気上流側係止片(５２ｄ)は狭幅で水平線に対して２３°の仰角で右上に向けて突設されている。
図３(Ｆ)に示すように、排気上流側面(４７ａ)の側から見て、保炎板付設部品(４７)の排気上流側導出片(４７ｃ)は水平線に対して４２°の仰角で右上に向けて突出され、排気下流側導出片(４７ｄ)は水平線に対して１７°の仰角で右上に向けて突出されている。
図３(Ａ)に示すように、排気下流側ガスケット(５３)の左側の排気下流側係止片(５３ｃ)は広幅で水平線に対して３０°の仰角で左上に向けて突出され、右側の排気上流側係止片(５３ｄ)は狭幅で水平線に対する３６°の仰角で右上に突出されている。

【0024】

重ね合わせの順序のみを誤り、適正な向きの排気上流側ガスケット(５２)を保炎板付設部品(４７)よりも排気下流側に重ねようとすると、保炎板付設部品(４７)の排気下流側導出片(４７ｄ)に対して排気上流側ガスケット(５２)の右側の排気上流側係止片(５２ｄ)が干渉し、排気上流側ガスケット(５２)と隣の部品が密着しない。また、適正な向きの排気下流側ガスケット(５３)を保炎板付設部品(４７)よりも排気上流側に重ねようとすると、保炎板付設部品(４７)の排気上流側導出片(４７ｃ)に対して排気下流側ガスケット(５３)の右側の排気下流側係止片(５３ｄ)が干渉し、排気下流側ガスケット(５３)と隣の部品が密着しない。

【0025】

重ね合わせの順番と向きの両方を誤り、排気上流側面(５２ａ)を排気下流側に向けた排気上流側ガスケット(５２)を保炎板付設部品(４７)よりも排気下流側に重ねようとすると、保炎板付設部品(４７)の排気下流側導出片(４７ｄ)に対して排気上流側ガスケット(５２)の左側の排気上流側係止片(５２ｃ)が右側に反転して干渉し、排気上流側ガスケット(５２)と隣の部品が密着しない。また、排気上流側面(５３ａ)を排気下流側に向けた排気下流側ガスケット(５３)を保炎板付設部品(４７)よりも排気上流側に重ねようとすると、保炎板付設部品(４７)の排気上流側導出片(４７ｃ)に対して排気下流側ガスケット(５３)の左側の排気下流側係止片(５３ｃ)が右側に反転して干渉し、排気下流側ガスケット(５３)と隣の部品が密着しない。

【0026】

図１(Ａ)に示すように、排気上流側部品(５０)と排気下流側部品(５１)のいずれかに係止部(５１ａ)が設けられている。
図１(Ｂ)に示すように、適正重ね合わせ状態の前記部品(５２)(４７)(５３)が適正な向きで排気上流側部品(５０)と排気下流側部品(５１)との間に挟み付けられた適正挟み付け状態では、両部品(５０)(５１)と適正重ね合わせ状態の部品(５２)(４７)(５３)が相互に密着するように構成されている。
図１(Ａ)(Ｂ)に示すように、適正重ね合わせ状態の部品(５２)(４７)(５３)であっても、不適正な向きで排気上流側部品(５０)と排気下流側部品(５１)との間に挟み付けられた不適正挟み付け状態では、排気上流側導出片(４７ｃ)と排気下流側導出片(４７ｄ)のいずれかが、排気上流側部品(５０)と排気下流側部品(５１)のいずれかに設けられた係止部(５１ａ)と干渉して、両部品(５０)(５１)のいずれかと適正重ね合わせ状態の部品(５２)(４７)(５３)とが相互に密着しないように構成されている。
この実施形態の場合、不適正挟み付け状態では、排気上流側導出片(４７ｃ)が排気下流側部品(５１)に設けられた係止部(５１ａ)と干渉して、排気下流側部品(５１)と適正重ね合わせ状態の部品(５２)(４７)(５３)とが相互に密着しないように構成されている。

【0027】

図１(Ａ)(Ｂ)に示すように、排気上流側ガスケット(５２)の排気上流側面(５２ａ)と排気下流側面(５２ｂ)と、排気下流側ガスケット(５３)の排気上流側面(５３ａ)と排気下流側面(５３ｂ)のうち、排気下流側ガスケット(５３)の排気下流側面(５３ｂ)にのみ液化物シール層(５３ｅ)が設けられ、図１(Ｂ)に示すように、適正重ね合わせ状態の前記部品(５２)(４７)(５３)が適正な向きで排気上流側部品(５０)と排気下流側部品(５１)との間に挟み付けられた適正挟み付け状態では、液化物シール層(５３ｅ)が排気下流側部品(５１)に密着し、保炎板(４２)よりも可燃性ガス供給通路(８)の上流側に溜まる可燃性ガス(２)の液化物が液化物シール層(５３ｅ)でシールされるように構成されている。液化物シール層(５３ｅ)には、耐熱性のフッ素系樹脂コーティング材が用いられている。

【0028】

図１(Ｂ)に示すように、排気上流側ガスケット(５２)と排気下流側ガスケット(５３)とがいずれも積層板で構成され、図３(Ａ)(Ｈ)に示すように、この各ガスケット(５２)(５３)の左右両側のうち、いずれか一方にのみ積層板の連結部(５２ｆ)(５３ｆ)が設けられ、図１(Ｂ)に示すように、適正重ね合わせ状態の前記部品(５２)(４７)(５３)が適正な向きで排気上流側部品(５０)と排気下流側部品(５１)との間に挟み付けられた適正挟み付け状態では、積層板の各連結部(５２ｆ)(５３ｆ)が排気下流側部品(５０)に設けられた作動部品(５４)と干渉しない位置にくるように構成する。
この実施形態では、排気上流側面(５２ａ)(５３ａ)の側から見て、排気上流側ガスケット(５２)と排気下流側ガスケット(５３)の右側にのみ各連結部(５２ｆ)(５３ｆ)が設けられている。各連結部(５２ｆ)(５３ｆ)には積層板の一部が排気上流側に押し出された係合部(５２ｇ)(５３ｇ)が設けられ、この係合部(５２ｇ)(５３ｇ)でそれぞれ二枚の積層板が一体に連結されている。作動部品(５４)は過給機のウェイストゲート弁の連動装置である。

【0029】

図３(Ｃ)(Ｄ)(Ｅ)に示すように、排気下流側ガスケット(５３)の係合部(５３ｇ)は、プレス機械による積層板の打ち抜き加工時に、積層板の一部を排気上流側に打ち出し、打ち出し端部(５３ｈ)を潰して広げ、打ち出し端部(５３ｈ)を打ち抜き孔(５３ｉ)に対して抜け止めしたものである。図３(Ｈ)に示す係合部(５２ｇ)も同様の構造となっている。
また、図３(Ｂ)(Ｉ)に示すように、排気上流側ガスケット(５２)と排気下流側ガスケット(５３)の排気上流側面(５２ａ)(５３ａ)と排気下流側面(５２ｂ)(５３ｂ)のうち、排気上流側面(５２ａ)(５３ａ)にのみビード(５２ｊ)(５３ｊ)が設けられ、各ビード(５２ｊ)(５３ｊ)は排気上流側に向けて突設されている。

【0030】

図６は保炎板付設部品の変形例を示している。
この保炎板付設部品(４７)は、支持部(５６)に保炎板(４２)が付設され、支持部(５６)が排気上流側部品(５０)と排気下流側部品(５１)との間に挟まれて固定されるようにし、排気ガイド板(４６)の折り曲げ端(４６ａ)側から折り曲げ縁(５８)側に向けて、支持部(５６)と排気ガイド板(４６)との間に切り込み(５７)(５７)が入れられ、この切り込み(５７)(５７)の切り込み先(５７ａ)(５７ａ)が排気ガイド板(４６)の折り曲げ縁(５８)の両側よりも手前で止められ、排気ガイド板(４６)の折り曲げ縁(５８)の両側に壁(５９)(５９)を残したまま、排気ガイド板(４６)が折り曲げ縁(５８)から折り曲げられることにより、排気ガイド板(４６)の折り曲げ縁(５８)の両側に排気ガス遮断壁(６０)(６０)が形成されている。
他の構造は、図３(Ｆ)に示す保炎板付設部品(４７)と同一であり、図６中、図３(Ｆ)に示す保炎板付設部品(４７)と同一の要素には、図３(Ｆ)と同一の符号を付しておく。

【0031】

ＤＰＦ(７)の再生は次のようにして行われる。
図２に示すように、着火装置(１０)は制御装置(１１)を介して電源(４８)に連携されている。
制御装置(１１)はエンジンＥＣＵである。ＥＣＵは電子制御ユニットの略称である。電源(４８)はバッテリである。
ＰＭの燃焼除去の開始条件が満たされた場合(ＰＭの堆積推定値が再生開始値に至った場合)や、排気浄化触媒の活性化開始条件が満たされた場合には、制御装置(１１)は排気温度とエンジン回転速度に応じて、図４に示すいずれかの処理を行う。

【0032】

図４に示すように、排気温度が所定値未満(具体的には、酸化触媒入口排気温度が２５０°Ｃ未満)で、エンジン回転速度が所定値未満(具体的には２０００ｒｐｍ未満)の場合には、これを制御装置(１１)が検出したことに基づいて、制御装置(１１)が低温時ガス着火処理(１８)を実行し、この低温時ガス着火処理(１８)では、図４に示すように、可燃性ガス生成器(１)で可燃性ガス(２)を生成(Ｓ９)させ、着火装置(１０)で可燃性ガス(２)に着火して、可燃性ガス(２)の火炎燃焼の熱を排気通路(４)に供給(Ｓ１０)する。
これにより、エンジン始動直後や軽負荷運転時等、本来的に排気温度が酸化触媒(５)の活性化温度に達しない場合でも、可燃性ガス(２)の火炎燃焼の熱で排気(６)の温度を昇温させ、排気温度を酸化触媒(５)の活性化温度に到達させることが可能となり、エンジン始動直後や軽負荷運転時でもＤＰＦ(７)に溜まったＰＭを燃焼させ、或いは、排気浄化触媒の活性化を図ることができる。２５０°Ｃは酸化触媒(５)の活性化温度である。

【0033】

図４に示すように、排気温度が所定値未満(具体的には、ＤＯＣ入口排気温度が２５０°Ｃ未満)で、エンジン回転速度が所定値以上(具体的には２０００ｒｐｍ以上)の場合には、これを制御装置(１１)が検出したことに基づいて、制御装置(１１)が低温時ガス非生成処理(１９)を実行し、この低温時ガス非生成処理(１９)では、図４に示すように、可燃性ガス生成器(１)で可燃性ガス(２)を生成しないようにする。これにより、可燃性ガス(２)の燃焼火炎の保炎が困難になる低温高回転時には、可燃性ガス(２)の無駄な生成を防止することができる。

【0034】

図４に示すように、排気温度が所定値以上(具体的には、ＤＯＣ入口排気温度が２５０°Ｃ以上)の場合には、これを制御装置(１１)が検出したことに基づいて、制御装置(１１)が通常再生処理(２０)を実行し、この通常再生処理(２０)では、図５に示すように、可燃性ガス(２)を生成(Ｓ３)し、可燃性ガス(２)を着火せずに排気通路(４)に供給(Ｓ５)する。

【0035】

図１(Ｃ)に示すように、可燃性ガス供給通路(８)に空気供給装置(９)を設け、この空気供給装置(９)を制御装置(１０)に連携させ、低温時ガス着火処理(１８)を実行する場合には、可燃性ガス(２)に空気(１２)を供給する。空気供給装置(９)は空気供給管である。
すなわち、図１(Ａ)(Ｃ)に示すように、着火装置(１０)の上流で可燃性ガス供給通路(８)に沿って可燃性ガス(２)と空気(１２)の混合室(１４)を形成し、この混合室(１４)に可燃性ガスノズル(１５)と空気供給装置(９)とを設け、可燃性ガスノズル(１５)は混合室(１４)の形成方向に沿う向きで混合室(１４)の中心部に配置し、この可燃性ガスノズル(１５)の周面に複数の可燃性ガス出口(１７)をあけ、空気供給装置(９)は混合室(１４)の内周面の周方向に沿う向きで混合室(１４)の内周面部に配置し、着火装置(１０)による可燃性ガス(２)の着火時と火炎燃焼時には、空気供給装置(９)から供給した空気(１２)を可燃性ガスノズル(１５)の周囲で混合室(１４)の内周面に沿って旋回させている。
この旋回する空気(１２)に可燃性ガス出口(１７)から混合室(１４)の径方向に供給した可燃性ガス(２)を混合させるようにしている。これにより、可燃性ガス(２)の着火と火炎燃焼が促進され、可燃性ガス(２)から高い放熱量が得られる。

【0036】

図２に示すように、可燃性ガス生成器(１)に液体燃料(２６)と空気(２５)とを供給して可燃性ガス生成触媒(２２)で可燃性ガス(２)を生成するに当たり、可燃性ガス生成触媒(２２)の温度が所定温度よりも低い(具体的には４００°Ｃ未満)場合には、制御装置(１１)が空気供給装置(９)で可燃性ガス(２)に空気(２５)を供給して、図５に示すように、着火装置(１０)で可燃性ガス(２)に着火して、可燃性ガス(２)の火炎燃焼の熱を排気通路(４)に供給(Ｓ１０)し、この火炎燃焼の熱で可燃性ガス生成器(１)から流出した液体成分を気化させるようにしている。これにより、排気通路(４)内に可燃性ガス生成器(１)から流出した液体成分が付着せず、エンジン始動時に白煙が発生するのを防止することができる。

【0037】

図１(Ａ)に示すように、可燃性ガス生成器(１)に可燃性ガス生成触媒室(２１)を設け、この可燃性ガス生成触媒室(２１)に可燃性ガス生成触媒(２２)を収容し、可燃性ガス生成触媒室(２１)の始端部に環状壁(２３)を配置し、この環状壁(２３)の内側に空燃混合室(２４)を形成し、この空燃混合室(２４)に空気(２５)と液体燃料(２６)とを供給することにより、空燃混合室(２４)で空燃混合ガス(２７)を形成し、この空燃混合ガス(２７)を可燃性ガス生成触媒(２２)に供給し、可燃性ガス生成触媒(２２)で可燃性ガス(２)を生成させるようにしている。図中の符号(２８)は空燃混合室(２４)の蓋である。
液体燃料(２６)は軽油であり、可燃性ガス生成触媒(２２)は酸化触媒である。
液体燃料(２６)の一部を可燃性ガス生成触媒(２２)で触媒燃焼させ、触媒燃焼熱で液体燃料(２６)の残部を気化させて、可燃性ガス(２)とする。

【0038】

ＤＰＦ再生の制御は、次のようにして行う。
図２に示す制御装置(１１)は、ＰＭ堆積量推定装置(３２)とＰＭ再生制御装置(３３)とを備えている。ＰＭ堆積量推定装置(３２)は、エンジンＥＣＵ(３１)の所定の演算部であり、エンジン負荷、エンジン回転数、ＤＰＦ上流側排気温度センサ(３４)による検出排気温度、ＤＰＦ上流側排気圧センサ(３５)によるＤＰＦ(７)上流側の排気圧、差圧センサ(３６)によるＤＰＦ(７)の上流と下流の差圧等に基づいて、予め実験的に求めたマップデータからＰＭ堆積量を推定する。

【0039】

ＰＭ堆積量推定装置(３２)によりＰＭ堆積量推定値が所定の再生開始値に至ると、ＰＭ再生制御装置(３３)は、ヒータ(３７)を発熱させ、液体燃料ポンプ(３８)とブロワ(２９)のモータ(３０)とを駆動する。これにより、空燃混合室(２４)に液体燃料(２６)と空気(２５)が供給され、図１(Ａ)に示すように、空燃混合ガス(２７)が形成され、可燃性ガス生成触媒(２２)で可燃性ガス(２)が発生する。ヒータ(３７)の周囲は液体燃料を保持できる起動触媒(４１)で囲まれ、起動触媒(４１)に保持された液体燃料にヒータ(３７)の熱が集中的に供給され、可燃性ガス(２)の生成が速やかに開始される。
可燃性ガス(２)の生成開始の初期には、所定時間、ヒータ(３７)を発熱させるが、可燃性ガス(２)の生成が開始されると、可燃性ガス生成触媒(１３)は発熱反応によって温度が上昇するため、可燃性ガス(２)の生成が開始されてから所定時間経過した場合には、タイマによりヒータ(３７)の発熱を停止する。

【0040】

ＰＭ再生制御装置(３３)には、酸化触媒(５)の入口側温度センサ(３９)とエンジン回転速度センサ(４３)と可燃性ガス生成触媒(２２)の触媒温度センサ(４４)とを連携させ、図４に示す処理領域に応じた処理を行う。
ＰＭ再生制御装置(３３)には、ＤＰＦ(７)の出口側温度センサ(４０)を連携させ、ＤＰＦ(７)の出口側温度が異常に高い場合には、緊急に再生を中止する。

【0041】

ＤＰＦ再生のフローは次の通りである。
図５に示すように、ステップ(Ｓ１)でＰＭ堆積推定値が再生開始値に至ったか否かが判定され、判定が肯定されると、ステップ(Ｓ２)で酸化触媒(５)の入口側排気温度が２５０°Ｃ以上かどうかが判定され、判定が肯定の場合にはステップ(Ｓ３)で可燃性ガス(２)を生成し、ステップ(Ｓ４)で可燃性ガス生成触媒(２２)の温度が４００°Ｃ以上か否かが判定され、判定が肯定の場合には、ステップ(Ｓ５)で可燃性ガス(２)を着火せずに排気通路(４)に供給し、ステップ(Ｓ６)でＰＭ堆積推定値が再生終了値に至ったか否かが判定され、判定が肯定の場合には、ステップ(Ｓ７)で可燃性ガス生成を終了し、ＤＰＦの再生を終了する。
ステップ(Ｓ６)での判定が否定の場合には、ステップ(Ｓ２)に戻る。
ステップ(Ｓ２)の判定が否定の場合には、ステップ(Ｓ８)でエンジン回転速度が２０００ｒｐｍ未満か否かが判定され、判定が肯定の場合には、ステップ(Ｓ９)で可燃性ガス(２)を生成し、ステップ(Ｓ１０)で可燃性ガス(２)に着火して、火炎燃焼の熱を排気通路(４)に供給し、ステップ(Ｓ６)に進む。ステップ(Ｓ４)での判定が否定の場合にも、ステップ(Ｓ１０)に進む。
ステップ(Ｓ８)での判定が否定の場合には、ステップ(Ｓ１１)で可燃性ガスを生成しないで、ステップ(Ｓ２)に戻る。

【0042】

この実施形態では、次のようにしてもよい。
ＤＰＦ(７)の再生処理時に、排気(６)の温度が所定の基準温度未満の場合には、制御装置(１１)が低温時ガス着火処理を実行し、この低温時ガス着火処理では、着火装置(１０)で可燃性ガス(２)に着火して、可燃性ガス(２)の火炎燃焼の熱を排気通路(４)に供給する。
酸化触媒(５)に所定量のＰＭが堆積すると、制御手段(１１)が酸化触媒(５)の再生処理を実施し、この酸化触媒(５)の再生処理では、可燃性ガス生成器(１)で可燃性ガス(２)を生成させ、着火装置(１０)で可燃性ガス(２)に着火して、可燃性ガス(２)の火炎燃焼の熱を排気通路(４)に供給し、酸化触媒(５)の入口排気温度が低温時ガス着火処理の場合よりも高くなるようにして、酸化触媒(５)に堆積したＰＭを焼却除去する。

【0043】

低温時ガス着火処理では、排気(６)の温度が低いほど、また、エンジン回転速度が高いほど、制御装置(１１)が着火装置(１０)に印加する電圧を高く設定するとともに、着火装置(１０)の周辺温度が高いほど、制御装置(１１)が前記設定の電圧を大きく引き下げるようにする。これにより、着火装置(１０)の熱損傷が抑制される。
また、酸化触媒(５)の再生時にも、同様の着火装置(１０)の電圧管理を行う。
制御装置(１１)には、着火装置(１０)の周辺温度の検出センサ(図外)と酸化触媒(５)の上流側排気圧センサ(図外)を連携させておく。これにより、酸化触媒(５)のＰＭの堆積と着火装置(１０)の周辺温度とを検出することができる。

【符号の説明】

【0044】

(１) 可燃性ガス生成器
(２) 可燃性ガス
(４) 排気通路
(５) 酸化触媒
(６) 排気
(８) 可燃性ガス供給通路
(１０) 着火装置
(１３) 放熱口
(４２) 保炎板
(４６) 排気ガイド板
(４６ａ) 折り曲げ端
(４７) 保炎板付設部品
(４７ａ) 排気上流側面
(４７ｂ) 排気下流側面
(４７ｃ) 排気上流側導出片
(４７ｄ) 排気下流側導出片
(５０) 排気上流側部品
(５１) 排気下流側部品
(５１ａ) 係止部
(５２) 排気上流側ガスケット
(５２ａ) 排気上流側面
(５２ｂ) 排気下流側面
(５２ｃ) 排気上流側係止片(左)
(５２ｄ) 排気上流側係止片(右)
(５２ｆ) 連結部
(５３) 排気下流側ガスケット
(５３ａ) 排気上流側面
(５３ｂ) 排気下流側面
(５３ｃ) 排気下流側係止片(左)
(５３ｄ) 排気下流側係止片(右)
(５３ｅ) 液化物シール層
(５３ｆ) 連結部
(５４) 作動部品
(５６) 支持部
(５７) 切り込み
(５７ａ) 切り込み端
(５８) 折り曲げ縁
(５９) 壁
(６０) 排気ガス遮断壁

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】