(57)【要約】【課題】フィルタ再生のための燃焼用装置を小型化すること。【解決手段】少なくとも２つのフィルタ装置５、６を備えた切替式の排気ガス処理装置１のフィルタ再生用の燃焼用装置８が、燃料供給装置８１と、フィルタ装置５、６の各入口側と燃料供給装置８１との間に設けられた燃料供給室８３と、燃料供給装置８１からの燃料を燃料供給室８３内に空気混合燃料として送り込むための空気ポンプ８９と、燃料供給室８３から空気混合燃料を対応するフィルタ装置に送るための一方向弁８７、８８とを備えて成り、フィルタ装置再生時には燃料供給室８３内の圧力が再生モードにあるフィルタ装置の入口側の圧力よりは高いが捕集モードにあるフィルタ装置の入口側の圧力よりは低くなるようにした。【選択図】　　　　図１
2004044447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼル微粒子捕集用の少なくとも２つのフィルタ装置を切り替えて使用し、フィルタ装置内に堆積されたＰＭを燃焼用装置によって燃焼させてフィルタ装置を再生させるようにした切替式の排気ガス後処理装置において、
前記燃焼用装置が、
燃焼用燃料を供給するための燃料供給装置と、
前記フィルタ装置の各入口側と前記燃料供給装置との間に設けられた燃料供給室と、
前記燃料供給装置からの燃料を前記燃料供給室内に空気混合燃料として送り込むための空気ポンプと、
前記燃料供給室と前記フィルタ装置の各入口側との間にそれぞれ設けられ、フィルタ側圧力よりも前記燃料供給室側圧力が大きくなった場合にのみ開いて前記燃料供給室から前記空気混合燃料を対応するフィルタ装置に送るための一方向弁と
を備えて成り、
フィルタ装置の再生時には前記燃料供給室内の圧力が再生モードにあるフィルタ装置の入口側の圧力よりは高いが捕集モードにあるフィルタ装置の入口側の圧力よりは低くなるようにしたことを特徴とするディーゼル排気ガス後処理装置。
【請求項２】
前記フィルタ装置の入口側の内部に前記空気混合燃料を吐出させるための開口が設けられている請求項１記載のディーゼル排気ガス後処理装置。
【請求項３】
前記開口が前記フィルタ装置の出口側に向いている請求項２記載のディーゼル排気ガス後処理装置。
【請求項４】
前記開口の開口方向が、前記フィルタ装置内を流れる排気ガスの案内方向と略同方向となるように構成されている請求項２記載のディーゼル排気ガス後処理装置。
【請求項５】
前記開口が火炎逆流防止部材で覆われている請求項２、３又は４記載のディーゼル排気ガス後処理装置。
【請求項６】
前記火炎逆流防止部材が金属メッシュを含む部材である請求項５記載のディーゼル排気ガス後処理装置。
【請求項７】
前記火炎逆流防止部材の前方に点火用装置が配設されている請求項５記載のディーゼル排気ガス後処理装置。
【請求項８】
前記一方向弁が、弁体として板ばねを用いて成り、該板ばねの弾性力に応じた開弁圧を有している請求項１〜７のいずれかに記載のディーゼル排気ガス後処理装置。
【請求項９】
前記板ばねの板厚が０．５ｍｍ以下である請求項８記載のディーゼル排気ガス後処理装置。
【請求項１０】
前記板ばねの受圧部面積が、直径１０ｍｍの円が形成する面積以上である請求項９記載のディーゼル排気ガス後処理装置。
【請求項１１】
前記空気ポンプがロータリーコンプレッサを動力源としている請求項１〜１０のいずれかに記載のディーゼル排気ガス後処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼル機関の排気ガス中に含まれるディーゼル微粒子（パティキュレート）を処理するためのディーゼル排気ガス後処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ディーゼル機関の排気ガス中に含まれるＰＭをフィルタを用いて捕集するようにしたディーゼル排気ガス後処理装置が実用化されつつある。この種の排気ガス後処理装置は、パティキュレート（以下、ＰＭと称する）をフィルタによって捕集して大気中に放出しないように構成したものであるから、車両の走行に応じてフィルタ中にＰＭが堆積していき、遂にはフィルタが目詰まりを起こすことになる。そこで、従来にあっては、フィルタの前後差圧が所定値になった場合に堆積しているＰＭを燃焼させることによりフィルタの再生を行っている。
【０００３】
従来における一般的な再生方式として、電気ヒータを用いてフィルタに堆積しているＰＭを燃焼させて除去するもの、触媒を用いフィルタにより捕集されたＰＭを化学反応を利用して除去するもの、軽油を燃料としてバーナを点火して熱風をフィルタに送り込むことで堆積しているＰＭを燃焼させて除去するもの等が公知である。
【０００４】
電気ヒータを用いて再生を行う場合には、車両に搭載する関係上、ヒータに供給する電力の大きさに制約があるので、熱の散逸が大きい熱伝導率の大きな材質で形成されているフィルタ装置には適さないという問題点を有している。
【０００５】
また、触媒を用いて再生を行う場合には、ＰＭを燃焼させるのに高温の環境が必要であり、高い温度の排気ガスを排出することが求められるので、排気温度が低い走行条件では適さず、この場合には再生が終了するまでに時間もかかるので、常に高効率で再生することができないという問題点を有している。
【０００６】
軽油バーナを用いて再生を行う方式は、車両の運転に使用される軽油を利用してバーナを点火するため高熱量を容易に得ることができ、フィルタの材質に拘らず高効率で再生を行うことができるほか、バーナにより高熱量を得られるため走行条件に関係なく比較的短時間で再生を終了することができるので、上述した電気ヒータや触媒を用いて再生を行う場合の問題点をいずれも解決することができる。
【０００７】
また、軽油バーナは、燃料を直接燃焼させて熱エネルギーに変換させるため、エネルギー変換回数が多い電力をエネルギー源とする電気ヒータよりもエネルギー効率が高く、少ないエネルギーで同じ効果を得ることができるので、省エネルギー性が高いという利点も有している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、車両に搭載するこの種のフィルタ装置は、フィルタの再生期間中においても排気ガス中のＰＭを捕集する必要があるので、少なくとも２つのフィルタを設けておき、一方のフィルタが再生中に、他方のフィルタによりＰＭ捕集を行うように切り替えを行う構成となっている。このため、２つのフィルタを切り替えて再生しながら交互に使用する切り替え再生方式の後処理装置にあっては、軽油バーナをフィルタの個数と同じ数だけ設ける必要があるが、装置が大型化し、コストも高くなるという問題点を有している。
【０００９】
本発明の目的は、従来技術における上述の問題点を解決することができるディーゼル排気ガス後処理装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は単一の軽油バーナを用いて２つのフィルタを再生できるようにするため種々実験を重ね、燃焼用のバーナによってＰＭを燃焼させている場合（再生中）のフィルタ入口部の圧力Ｐ１と、ＰＭの捕集を行っている場合（運転中）のフィルタ入口部の圧力Ｐ２との間には、エンジンの型式や運転条件にかかわらず、必ずＰ１＜Ｐ２の関係が成立することを見出した。本発明はこの知見に基づいてなされたものであり、ＰＭ捕集用の少なくとも２つのフィルタ装置を切り替えて使用し、フィルタ内に堆積されたＰＭを燃焼用装置によって燃焼させるようにした切替式の排気ガス後処理装置において、燃料バーナの吐出圧力Ｐ０を常にＰ１＜Ｐ０＜Ｐ２となる関係が成立するようにして燃料バーナからの吐出燃料を再生中のフィルタ装置内に送り出すようにしたものである。
【００１１】
請求項１の発明によれば、ＰＭ捕集用の少なくとも２つのフィルタ装置を切り替えて使用し、フィルタ装置内に堆積されたＰＭを燃焼用装置によって燃焼させてフィルタ装置を再生させるようにした切替式の排気ガス後処理装置において、前記燃焼用装置が、燃焼用燃料を供給するための燃料供給装置と、前記フィルタ装置の各入口側と前記燃料供給装置との間に設けられた燃料供給室と、前記燃料供給装置からの燃料を前記燃料供給室内に空気混合燃料として送り込むための空気ポンプと、前記燃料供給室と前記フィルタ装置の各入口側との間にそれぞれ設けられ、フィルタ側圧力よりも前記燃料供給室側圧力が大きくなった場合にのみ開いて前記燃料供給室から前記空気混合燃料を対応するフィルタ装置に送るための一方向弁とを備えて成り、フィルタ装置の再生時には前記燃料供給室内の圧力が再生モードにあるフィルタ装置の入口側の圧力よりは高いが捕集モードにあるフィルタ装置の入口側の圧力よりは低くなるようにしたことを特徴とするディーゼル排気ガス後処理装置が提案される。
【００１２】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明において、前記フィルタ装置の入口側の内部に前記空気混合燃料を吐出させるための開口が設けられているディーゼル排気ガス後処理装置が提案される。
【００１３】
請求項３の発明によれば、請求項２の発明において前記開口が前記フィルタ装置の出口側に向いているディーゼル排気ガス後処理装置が提案される。
【００１４】
請求項４の発明によれば、請求項２の発明において、前記開口の開口方向が、前記フィルタ装置内を流れる排気ガスの案内方向と略同方向となるように構成されているディーゼル排気ガス後処理装置が提案される。
【００１５】
請求項５の発明によれば、請求項２、３又は４の発明において、前記開口が火炎逆流防止部材で覆われているディーゼル排気ガス後処理装置が提案される。
【００１６】
請求項６の発明によれば、請求項５の発明において、前記火炎逆流防止部材が金属メッシュを含む部材であるディーゼル排気ガス後処理装置が提案される。
【００１７】
請求項７の発明によれば、請求項５の発明において、前記火炎逆流防止部材の前方に点火用装置が配設されているディーゼル排気ガス後処理装置が提案される。
【００１８】
請求項８の発明によれば、請求項１〜７のいずれかの発明において、前記一方向弁が、弁体として板ばねを用いて成り、該板ばねの弾性力に応じた開弁圧を有しているディーゼル排気ガス後処理装置が提案される。
【００１９】
請求項９の発明によれば、請求項８の発明において、前記板ばねの板厚が０．５ｍｍ以下であるディーゼル排気ガス後処理装置が提案される。
【００２０】
請求項１０の発明によれば、請求項９の発明において、前記板ばねの受圧部面積が、直径１０ｍｍの円が形成する面積以上であるディーゼル排気ガス後処理装置が提案される。
【００２１】
請求項１１の発明によれば、請求項１〜１０のいずれかの発明において、前記空気ポンプがロータリーコンプレッサを動力源としているディーゼル排気ガス後処理装置が提案される。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例につき詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明による排気ガス処理装置の実施の形態の一例を示す構成図である。排気ガス処理装置１は、ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれるＰＭを後処理するための装置であり、ディーゼルエンジンの排気マニホールド１０１と排気管１０２との間に設けられている。
【００２４】
排気ガス処理装置１は、排気マニホールド１０１からの排気ガスを受け取る入口ポート２と、排気管１０２へ浄化された排気ガスを送り出すための出口ポート３とを有している。入口ポート２と出口ポート３との間には入口ポート２側で２又に分岐し排気管１０２側において１つに集合するように相互にバイパス通路となる一対の並行通路部分を有する排気ガス通路４が設けられており、この並行通路部分を構成する第１分岐通路４１及び第２分岐通路４２には、排気ガス中のＰＭを捕集するための第１フィルタ装置５及び第２フィルタ装置６がそれぞれ設けられている。
【００２５】
第１フィルタ装置５は、筒状のハウジング５１内にフィルタ本体５２を収容して成り、ハウジング５１内に入口室５３と出口室５４とが形成されており、入口室５３の排気ガス入口ポート５３Ａから入口室５３内に入った排気ガスはフィルタ本体５２及び出口室５４を通り、出口室５４の排気ガス出口ポート５４Ａから出口ポート３へと排出される構成となっている。
【００２６】
第２フィルタ装置６も、同様に、筒状のハウジング６１内にフィルタ本体６２を収容して成り、ハウジング６１内に入口室６３と出口室６４とが形成されており、入口室６３の排気ガス入口ポート６３Ａから入口室６３内に入った排気ガスはフィルタ本体６２及び出口室６４を通り、出口室６４の排気ガス出口ポート６４Ａから出口ポート３へと排出される構成となっている。
【００２７】
符号７Ａ、７Ｂで示されるのは、一対の排気流路切替弁であり、切替弁７Ａ、７Ｂを図示しない制御部からの制御信号によって開閉制御し、これにより、入口ポート２からの排気ガスを第１分岐通路４１又は第２分岐通路４２のいずれか一方にのみ供給することができる構成となっている。この結果、一方のフィルタ装置をＰＭを捕集する運転モードで使用しつつ、他方のフィルタ装置をＰＭ燃焼による再生モードとすることができ、これにより切替再生方式のディーゼルＰＭ捕集のための排気ガス後処理装置が構成されている。
【００２８】
総体的に符号８で示されるのは、第１フィルタ装置５又は第２フィルタ装置６のいずれかが再生モードとなった場合に、再生モードとなった方のフィルタ装置に堆積されているＰＭを燃焼させるために用いられる燃焼用装置である。
【００２９】
燃焼用装置８は、第１フィルタ装置５と第２フィルタ装置６とに対して兼用できる構成となっており、ＰＭを燃焼させるための燃焼用の燃料を供給するための燃料供給装置８１を備えている。ここでは、燃料として軽油が用いられているが燃料の種類は、これに限定されない。燃料供給装置８１は軽油タンクを内蔵していてもよいが、ディーゼルエンジンに供給するための燃料を蓄えている燃料タンク（図示せず）内の燃料を使用する構成であってもよい。
【００３０】
８２は、燃料供給装置８１からの供給燃料を第１フィルタ装置５又は第２フィルタ装置６のうち再生モードとなっている方のフィルタ装置に空気混合燃料の状態で送るための送給ユニットである。
【００３１】
送給ユニット８２は、ダクト部材２００内に形成されたダクト状の燃料供給室８３を有し、燃料供給室８３は、第１及び第２フィルタ装置５、６と燃料供給装置８１との間に設けられている。本実施の形態では、燃料供給室８３は、給油路８４によって燃料供給装置８１と接続されている。燃料供給室８３と第１フィルタ装置５との間には、第１フィルタ装置５の入口側である入口室５３に燃料供給室８３を接続するための第１接続部８５が設けられており、燃料供給室８３と第２フィルタ装置６との間には、第２フィルタ装置６の入口である入口室６３に燃料供給室８３を接続するための第２接続部８６が設けられている。
【００３２】
本実施の形態では、第１フィルタ装置５の入口室５３と第２フィルタ装置６の入口室６３との間に設けられたダクト部材２００内に燃料供給室８３を設け、第１接続部８５はダクト部材２００の第１フィルタ装置５側の端部に形成され、第２接続部８６はダクト部材２００の第２フィルタ装置６側の端部に形成されている。
【００３３】
第１接続部８５は、第１フィルタ装置５のハウジング５１の周壁部から入口室５３内に突出している。第１接続部８５は、入口室５３内を流れる排気ガスに乱れをなるべく生じさせないようにするための傾斜面８５Ａが設けられた形態となっており、第１接続部８５がフィルタ本体５２と対向するダクト部材２００の側面８５Ｂには、燃料を後述の如くして入口室５３内に送り出すための開口８５Ｃが形成されている。そして、開口８５Ｃは火炎逆流防止部材８５Ｄで覆われており、これにより入口室５３内でＰＭが燃焼する際に生じる火炎が第１接続部８５、ひいては燃料供給室８３内に逆流してくるのを有効に防止している。本実施の形態では、火炎逆流防止部材８５Ｄは細い金属の管を網んだ金属メッシュを用いて構成されている。
【００３４】
図１から判るように、開口８５Ｃの開口方向は入口室５３における排気ガスの流れ方向と略同一方向となっており、第１接続部８５は、全体として、この開口８５Ｃを避けて排気ガスが流れるようにするためのフードとしても働くような形状とされている。したがって、入口室５３内に流入した排気ガスは、緩やかに傾斜する第１接続部８５の傾斜面８５Ａに沿ってフィルタ本体５２に向けて流れるので、入口室５３に流入した排気ガスが開口８５Ｃから燃料供給室８３の内部に向けて直接流入するのが有効に防止できる。
【００３５】
火炎逆流防止部材８５Ｄの前面近傍には、着火装置Ｆ１が配設されており、後述の如くして火炎逆流防止部材８５Ｄを通って入口室５３内に供給される燃料に所定のタイミングで着火することができるが、着火装置の構成それ自体は公知のものであるので、着火装置Ｆ１についてのこれ以上の詳しい説明は省略する。
【００３６】
燃焼用装置８と第１フィルタ装置５との間には、第１の一方向弁８７が設けられている。ここでは、ダクト部材２００内の第１フィルタ装置５側に第１の一方向弁８７を設けることにより第１の一方向弁８７がダクト部材２００内に燃料供給室８３を形成するための区割壁としても働くようになっている。第１の一方向弁８７は、燃料供給室８３内の圧力が入口室５３の圧力よりも高くなった場合にのみ開いて燃料供給室８３から燃料を入口室５３に送り出すことができる構成となっている。第１の一方向弁８７の構成は、上記目的を達成できる弁装置であればどのような弁装置でもよい。
【００３７】
本実施の形態では、第１の一方向弁８７は板ばねを弁体として用いた一方向弁として形成されている。すなわち、ダクト部材２００内に弁座部材８７Ａを設け、この弁座部材８７Ａに適度の弾性力（可撓性）を有する板ばねから成る弁体８７Ｂを取り付けて一方向弁とした構成が採用されている。より具体的に説明すると、弁座部材８７Ａはダクト部材２００の内周壁の形状に相応した外形形状を有する環状の枠体の形態で、弁体８７Ｂの一部を弁座部材８７Ａに溶着、接着、その他の適宜の公知の手段でしっかりと取り付け、弁体８７Ｂに圧力が加えられていない場合には、弁体８７Ｂが弁座部材８７Ａに圧接して着座した状態となるように構成されている。ここで、弁体８７Ｂは弁座部材８７Ａの第１接続部８５側に取り付けられている。したがって、燃料供給室８３内の圧力Ｐ０と入口室５３の圧力Ｐ１との関係がＰ１＞Ｐ０の場合には第１の一方向弁８７が開くことはない。しかし、Ｐ１＜Ｐ０の状態において、その差圧が所定値ΔＰより大きくなることによって弁体８７Ｂが第１接続部８５に向けて押しやられ第１の一方向弁８７が開くことになる。なお、所定値ΔＰの値は極めて小さな値に設定される。
【００３８】
以上、燃料供給室８３と第１フィルタ装置５の入口室５３との間の接続部分の構成について説明したが、燃料供給室８３と第２フィルタ装置６の入口室６３との間の接続部分の構成も同様である。すなわち、第２接続部８６も第１接続部８５と同様の構成を有しており、ダクト部材２００の第２フィルタ装置６側には、第１の一方向弁８７と同様にして第２の一方向弁８８が設けられている。したがって、第２接続部８６及び第２の一方向弁８８の各部のうち第１接続部８５及び第１の一方向弁８７の各部に対応する部分は符号８６、８８に同一の英記号を付して示し、それらの説明を省略する。なお、符号Ｆ２で示されるのは着火装置である。
【００３９】
次に、燃料供給室８３内に燃料供給装置８１からの燃料を空気混合燃料として供給するための構成について説明する。ダクト部材２００には、燃料供給室８３に連通するように給油路８４が接続されており、給油路８４には燃料供給装置８１のほかに空気ポンプ８９が接続されている。
【００４０】
本実施の形態では、給油路８４の一端がダクト部材２００に接続され、その他端に空気ポンプ８９が接続されている。そして、給油路８４の途中の給油ポート８４Ａに燃料供給装置８１からの燃料が供給される構成となっている。そして、給油路８４内へ空気ポンプ８９から所定の圧力で空気を送り込むことができる構成となっている。
【００４１】
したがって、燃料供給装置８１から燃料を給油路８４内に供給しつつ、空気ポンプ８９を作動させて空気を所定の圧力で給油路８４に送り込むと、燃料供給装置８１からの燃料と空気ポンプ８９からの空気とが燃料供給室８３内でほどよく混合され、空気混合燃料を各フィルタ装置へ供給することができる。
【００４２】
ここで、空気ポンプとして、ロータリーコンプレッサ、スクロールコンプレッサ、リニアピストン方式のコンプレッサ等、適宜の形態のものを使用することができるが、モータ回転数又は作動周波数により吐出空気量を容易に可変できる特性のものが好ましい。
【００４３】
なお、エンジンの運転条件により、再生モードにあるフィルタ装置の入口室内の圧力が変動することを考慮すると、空気ポンプとして、背圧が大きくても流量特性が変化せず、且つ圧力脈動が小さく、コンパクトな形状のものが望ましい。かかる観点からは、空気ポンプとして、ロータリーコンプレッサを用いるのがより好ましい。
【００４４】
このようにして燃料供給室８３内に送り込んだ空気混合燃料は、送給ユニット８２により再生モードとなっている方のフィルタ装置にのみ連続的に供給されるようになっている。以下にこのための構成について説明する。
【００４５】
各フィルタ装置において、その入口室の圧力は、再生モードにある場合には排気ガスの送り込みがないため低圧力であり、一方、運転モードにある場合には排気ガスの送り込みがあるため高圧力となる。したがって、再生モードにあるフィルタ装置の入口室の圧力Ｐａと運転モードにあるフィルタ装置の入口室の圧力Ｐｂの間には、常に、Ｐａ＜Ｐｂなる関係が成立している。
【００４６】
このことを利用して、燃料供給室８３内の圧力Ｐ０をＰａ＜Ｐ０＜Ｐｂとなるように設定しておけば、いずれか一方のフィルタ装置が再生モードに入って燃焼用装置８が運転を開始した場合、空気混合燃料を、運転モード中のフィルタ装置ではなく、再生モード中のフィルタ装置にのみ供給することが可能となる。
【００４７】
このため、空気ポンプ９６はＰａ＜Ｐ０＜Ｐｂの関係が成立するように運転される。そして、第１及び第２の一方向弁８７、８８は、いずれもＰ０とＰａとの差圧に応答して開く構成となっているので、燃料供給室８３内の空気混合燃料は再生モードとなっているフィルタ装置の入口室に送られる
【００４８】
圧力Ｐ０とＰａとの差は非常に小さいものであるから第１及び第２の一方向弁８７、８８の各弁体を構成する板ばねはこれに応じた小さなばね力を有することが必要であり、実験によれば、板ばねの材質として高温用ステンレス系ばね材を選択した場合、その板厚は０．５ｍｍ以下にする必要がある。また受圧面積が小さいと開弁しないことが生じるので、受圧面積は、直径１０ｍｍの円が形成する面積以上とすることが望ましい。
【００４９】
排気ガス処理装置１は以上のように構成されているので、切替弁７Ａ、７Ｂを開閉制御することにより第１フィルタ装置５と第２フィルタ装置６とを交互に切り替えて排気ガス中のＰＭを捕集することができる。そして、図示しないＰＭ堆積量検知システムにより、現在使用中のフィルタ装置にＰＭが所定の限度にまで堆積されたことが検知された場合、燃焼用装置８を作動させて堆積しているＰＭを燃焼させることによりフィルタ装置を再生することができる。
【００５０】
フィルタ装置の再生時の燃焼用装置８の動作について図１を参照して詳しく説明する。図１に示す例では、第２フィルタ装置６がＰＭの捕集を行っている運転モードにある間に燃焼用装置８をを動作させて第１フィルタ装置５を再生モードとする場合であり、切替弁７Ｂは開いている。ここで、切替弁７Ａは略閉じているが、再生のためのＰＭ燃焼に必要な程度の排気ガスの流れが生じるようになっている。
【００５１】
この状態では、排気ガス処理装置１においては圧力Ｐａ、Ｐｂの間の関係はＰａ＜Ｐｂとなっていることを利用し、燃料供給装置８１及び空気ポンプ８９を作動させて燃料供給室８３に空気混合燃料を送り込み、燃料供給室８３内の圧力Ｐ０が、Ｐａ＜Ｐ０＜Ｐｂの関係を満たすように空気ポンプ８９の動作が制御される。この制御は、例えば、燃料供給室８３内に圧力センサを設け、この圧力センサからの出力を空気ポンプ８９の駆動制御回路（図示せず）にフィードバックすることにより行うことができる。
【００５２】
空気ポンプ８９としては、ロータリーコンプレッサを用いた構成であるため、エンジンの運転条件により再生側のフィルタである第１フィルタ装置５の前記の圧力Ｐａが変化するが、空気ポンプ８９は背圧が大きくても流量特性が変化せず、且つ圧力脈動が小さく、しかもコンパクトであるから、小型で高性能の空気ポンプ８９として働くものである。
【００５３】
空気混合燃料が送り込まれている燃料供給室８３内の圧力を上述の如く制御することにより、第２の一方向弁８８は閉じられたままであるが、第１の一方向弁８７はＰ０とＰａとの圧力差に応答して開き、燃料供給室８３内の空気混合燃料が開口８５Ｃから入口室５３内に送り出すようにすることができる。このとき着火装置Ｆ１を動作させて空気混合燃料に着火させ、これにより生じる火炎によりフィルタ本体５２内に堆積しているＰＭを積極的に燃焼させる再生動作が開始される。傾斜面８５Ａによって開口８５Ｃ中に排気ガスが流れ込むのを有効に防止するフードが形成されており、且つ開口８５Ｃの開口方向が排気ガスの流れ方向と略同一方向に定められているので、火炎は極めて効率よくフィルタ本体５２に達することができ、そこに堆積されているＰＭを良好に燃焼させることができる。
【００５４】
また、開口８５Ｃには火炎逆流防止部材８５Ｄが設けられているので、火炎が開口８５Ｃから第１接続部８５の内部に侵入するのを有効に防止でき、空気混合燃料を安全に燃焼させることができる。
【００５５】
第１の一方向弁８７は、板ばねの弾性力を利用した弁体８７Ｂを用いて構成されており、その厚さを０．５ｍｍ以下とすると共にその受圧面積を１０ｍｍφ以上と大きくしてあるので、圧力Ｐ０とＰａとの差圧ΔＰが比較的小さい場合でも一方向弁としての機能を充分に果たすことができる。
【００５６】
なお、このように、受圧面積を大きくしておくと、第１の一方向弁８７が開いた場合に空気混合燃料が燃料供給室８３から入口室５３に円滑に流れるので、燃料供給室８３内の圧力Ｐ０が圧力Ｐｂより大きくなったとしても、第２の一方向弁８８が開いてしまうのを有効に防止できる。すなわち、何等かの理由によって再生動作中にＰ０＞Ｐｂ＞Ｐａという状態が生じてしまっても、第２の一方向弁８８が開くのを防止することができる。
【００５７】
このようにして、第１フィルタ装置５の再生が終了した場合には燃料供給装置８１及び空気ポンプ８９の動作が停止、燃料供給室８３内の圧力Ｐ０は圧力Ｐａと略同一圧力となるため、第１の一方向弁８７は閉状態となり、燃料供給室８３内に残溜している空気混合燃料は、第１及び第２フィルタ装置５、６のいずれへも供給されることがない。
【００５８】
以上、第１フィルタ装置５の再生動作の場合について説明したが、第２フィルタ装置６の再生動作の場合も同様である。
【００５９】
なお、第１及び第２フィルタ装置５、６のハウジング部分及び又は後部の温度検出のためのセンサ、あるいはλセンサ等を利用すれば、再生時の制御動作をさらに向上させることができる。
【００６０】
適宜の手段で第１フィルタ装置５の再生が終了したことが検出されたならば、燃焼用装置８の動作を全て停止させてもよい。しかし、燃料供給装置８１は停止させるが、空気ポンプ８９の運転はそのまま継続させ、これにより燃料供給室８３内の洗浄及びフィルタ本体５２に堆積したＰＭの燃焼の継続性を確保するようにしてもよい。
【００６１】
上記実施の形態では、２台のフィルタ装置を交互に切り替えて使用するようにした構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、３つ以内のフィルタ装置を設け、これらを適宜に切り替えて用いるように構成された切り替え再生方式の排気ガス後処理装置についても同様にして適用することができ、同様の効果を得ることができる。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、上述の如く、フィルタ装置の再生のためにそこに堆積されたＰＭを燃焼させるための燃焼装置を兼用させることができるので、小型で安価なディーゼル排気ガス後処理装置を提供することが可能となる。また、空気ポンプを備えているので、ＰＭ燃焼再生のための燃料と空気との混合気における空気過剰率を一定にすることができるため、その最適化を図ることができ、ＰＭの安定した燃焼が可能となる上、フィルタ装置の再生の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による排気ガス処理装置の実施の形態の一例を示す構成図。
【符号の説明】
１　排気ガス処理装置
４　排気ガス通路
５　第１フィルタ装置
６　第２フィルタ装置
７Ａ、７Ｂ　切替弁
８　燃焼用装置
５１、６１　ハウジング
５２、６２　フィルタ本体
５３、６３　入口室
８１　燃料供給装置
８２　送給ユニット
８３　燃料供給室
８４　給油路
８５　第１接続部
８５Ａ、８６Ａ　傾斜面
８５Ｂ、８６Ｂ　側面
８５Ｃ、８６Ｃ　開口
８５Ｄ、８６Ｄ　火炎逆流防止部材
８６　第２接続部
８７　第１の一方向弁
８７Ａ、８８Ａ　弁座部材
８７Ｂ、８８Ｂ　弁体
８８　第２の一方向弁
８９　空気ポンプ
【図１】
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