(57)【要約】  複数の燃焼室を備えているエンジン用の排気システム。上記排気システムは、上記燃焼室のうちの少なくとも１つと流体連通して、当該燃焼室のうちの少なくとも１つから排気を受け取る第１の排気処理装置を含んでいる。上記排気システムは、他の上記燃焼室のうちの少なくとも１つと流体連通して、当該他の燃焼室のうちの少なくとも１つから排気を受け取る第２の排気処理装置をさらに含んでいる。上記第２の排気処理装置が、上記第１の排気処理装置の下流端とさらに流体連通して、当該第１の排気処理装置から排気を受け取る。
2010540825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の燃焼室を備ているエンジン用の排気システムであって、
上記燃焼室の少なくとも１つと流体連通して、当該燃焼室の少なくとも１つから排気を受け取る第１の排気処理装置と、
他の上記燃焼室の少なくとも１つと流体連通して、当該他の燃焼室の少なくとも１つから排気を受け取る第２の排気処理装置とを備えており、
上記第２の排気処理装置が、上記第１の排気処理装置の下流端部とさらに流体連通し、当該第１の排気処理装置から排気を受け取る、排気システム。
【請求項２】
上記第１の排気処理装置および第２の排気処理装置が断面積を規定しており、上記第２の排気処理装置の上記断面積が上記第１の排気処理装置の上記断面積よりも大きい、請求項１に記載の排気システム。
【請求項３】
上記第１の排気処理装置および第２の排気処理装置が、ディーゼル微粒子除去装置、ディーゼル酸化触媒、選択接触還元装置、三元触媒および点火バーナのうちの少なくとも１つを含んでいる、請求項１に記載の排気システム。
【請求項４】
上記第１の排気処理装置および第２の排気処理装置のそれぞれが、ディーゼル酸化触媒およびディーゼル微粒子除去装置を含んでいる、請求項１に記載の排気システム。
【請求項５】
上記第１の排気処理装置がディーゼル酸化触媒およびディーゼル微粒子除去装置の両方を含んでおり、上記第２の排気処理装置がディーゼル微粒子除去装置のみを含んでいる、請求項１に記載の排気システム。
【請求項６】
複数の燃焼室を備ているエンジン用の排気システムであって、
上流端部および下流端部を有している第１の排気処理装置と、
上流端部および下流端部を有している第２の排気処理装置と、
上記燃焼室の少なくとも１つおよび上記第１の排気処理装置の上記上流端部と流体連通している第１の排出路と、
他の上記燃焼室の少なくとも１つおよび上記第２の排気処理装置の上記上流端部と流体連通している第２の排出路と、
第１の排気処理装置の上記下流端部および第２の排気処理装置の上記上流端部と流体連通して、上記第２の排気処理装置が、上記他の燃焼室の少なくとも１つおよび第１の排気処理装置の当該下流端部から排気を受け取る中間路と
を備えている、排気システム。
【請求項７】
上記第１の排気処理装置および第２の排気処理装置が断面積を規定しており、上記第２の排気処理装置の上記断面積が上記第１の排気処理装置の上記断面積よりも大きい、請求項６に記載の排気システム。
【請求項８】
上記第１の排気処理装置および第２の排気処理装置が、ディーゼル微粒子除去装置、ディーゼル酸化触媒、選択的な接触還元装置、三元触媒および点火バーナのうちの少なくとも１つを含んでいることを特徴とする請求項６に記載の排気システム。
【請求項９】
上記第１の排気処理装置および第２の排気処理装置のそれぞれが、ディーゼル酸化触媒およびディーゼル微粒子除去装置を含んでいる、請求項６に記載の排気システム。
【請求項１０】
上記第１の排気処理装置がディーゼル酸化触媒およびディーゼル微粒子除去装置の両方を含んでおり、上記第２の排気処理装置がディーゼル微粒子除去装置のみを含んでいる、請求項６に記載の排気システム。
【請求項１１】
第１のグループおよび第２のグループとして構成されている複数の燃焼室を備えているエンジン用の排気システムであって、
第１のグループの排気処理装置と、
第２のグループの排気処理装置とを備えており、
上記第１のグループの排気処理装置が、
上記第１のグループの上記燃焼室の少なくとも１つと流体連通して、当該燃焼室の少なくとも１つから排気を受け取る第１の排気処理装置と、
上記第１のグループの他の上記燃焼室の少なくとも１つと流体連通して、当該他の燃焼室の少なくとも１つから排気を受け取る第２の排気処理装置とを含んでおり、
上記第２の排気処理装置が、上記第１の排気処理装置の下流端部とさらに流体連通して、当該下流端部から排気を受け取り、
上記第２のグループの排気処理装置が、
上記第２のグループの上記燃焼室の少なくとも１つと流体連通して、当該燃焼室の少なくとも１つから排気を受け取る第３の排気処理装置と、
上記第２のグループの他の上記燃焼室の少なくとも１つと流体連通して、当該燃焼室の他の少なくとも１つから排気を受け取る第４の排気処理装置とを含んでおり、
上記第４の排気処理装置が、上記第３の排気処理装置の下流端部とさらに流体連通して、当該下流端部から排気を受け取る、排気システム。
【請求項１２】
上記第１の排気処理装置、第２の排気処理装置、第３の排気処理装置および第４の排気処理装置が断面積を規定し、上記第２の排気処理装置の上記断面積が第１の排気処理装置の上記断面積よりも大きく、上記第４の排気処理装置の上記断面積が上記第３の排気処理装置の上記断面積よりも大きい、請求項１１に記載の排気システム。
【請求項１３】
上記第１の排気処理装置、第２の排気処理装置、第３の排気処理装置および第４の排気処理装置が、ディーゼル微粒子除去装置、ディーゼル酸化触媒、選択的接触還元装置、三元触媒および点火バーナのうちの少なくとも１つを含んでいる、請求項１１に記載の排気システム。
【請求項１４】
上記第１の排気処理装置、第２の排気処理装置、第３の排気処理装置および第４の排気処理装置のそれぞれが、ディーゼル酸化触媒およびディーゼル微粒子除去装置を含んでいる、請求項１１に記載の排気システム。
【請求項１５】
上記第１の排気処理装置がディーゼル酸化触媒およびディーゼル微粒子除去装置の両方を含んでおり、上記第２の排気処理装置がディーゼル微粒子除去装置のみを含んでおり、上記第３の排気処理装置がディーゼル酸化触媒およびディーゼル微粒子除去装置の両方を含んでおり、上記第４の排気処理装置がディーゼル微粒子除去装置のみを含んでいる、請求項１１に記載の排気システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は排気システムに関し、より詳細には、複数の排気処理装置を備えている排気システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
本項目における記載は、本開示に関連する背景的な情報を単に提供するものであって、先行技術を構成するものではない。
【０００３】
エンジン用の排気システムに排気処理装置を備えることは公知である。例えば、エンジンは、ディーゼル微粒子除去装置（“ＤＰＦ”）、ディーゼル酸化触媒（“ＤＯＣ”）、選択接触還元（“ＳＣＲ”）装置、および／または三元触媒（“ＴＷＣ”）を備えている排気システムを含み得る。これらの排気処理装置によって、排気ガスとともに流出する望ましくない物質の量を低下させることができる。
【０００４】
より具体的には、ディーゼル微粒子除去装置は、一般にエンジンにおける燃焼室から流出する排気を受け入れ、上記燃焼室内に存在する煤を回収する。上記ディーゼル微粒子除去装置は、回収された上記煤を定期的に減少させ、除去する、再生処理と呼ばれる工程を行う。再生処理は、（上記ディーゼル微粒子除去装置に加えられている触媒を用いて）受動的に行われ得るか、または（燃料バーナを用いてエンジンを制御して、排気温度を上昇させること、排気流に燃料を注入することなどによって）能動的に行われ得る。
【０００５】
一般に、上記エンジンは複数の燃焼室が含んでおり、各燃焼室からの排気は多岐管（manifold）に流入する。当該多岐管は、混合性の上記排気ガスの流れを単一の排気処理装置に導く。しかし、この構成は、排気温度を上昇させるために、多大な量の入力エネルギーを必要とする。さらに、比較的大型の排気処理装置が必要とされるので、当該排気処理装置にとって十分な空間を、車両内に確保することが困難になり得る。
【０００６】
他の構成において、上記排気システムは複数の排気処理装置を含んでいる。各排気処理装置は、別個の燃焼室と流体連通されている。これにより、各燃焼室からの排気ガスは別々に、それぞれ異なる排気処理装置へと流れる。しかし、この種類の排気システムは相対的に複雑であり、相当な数の構成部材を含んでおり、相対的に高価であり得る。
【発明の概要】
【０００７】
複数の燃焼室を備ているエンジン用の排気システムは、上記燃焼室の少なくとも１つと流体連通して、当該燃焼室の少なくとも１つから排気を受け取る第１の排気処理装置を含んでいる。上記排気システムは、他の上記燃焼室の少なくとも１つと流体連通し、当該他の燃焼室の少なくとも１つから排気を受け取る第２の排気処理装置をさらに含んでいる。上記第２の排気処理装置は、上記第１の排気処理装置の下流端部とさらに流体連通して、第１の排気処理装置の当該下流端部から排気を受け取る。
【０００８】
また、複数の燃焼室を備ているエンジン用の排気システムは、上流端部および下流端部を有している第１の排気処理装置を含んでいる。上記排気システムは、上流端部および下流端部を有している第２の排気処理装置を含む。上記排気システムは、第１の排出路をさらに含んでいおり、当該第１の排出路が、上記燃焼室の少なくとも１つおよび第１の排気処理装置の上記上流端部と流体連通している。上記排気システムは、第２の排出路を含んでおり、他の上記燃焼室の少なくとも１つおよび第２の排気処理装置の上記上流端部と流体連通している。中間路は、第１の排気処理装置の上記下流端部、および第２の排気処理装置の上記上流端部と流体連通している。これによって、上記第２の排気処理装置が、上記第１の排気処理装置および上記他の燃焼室の少なくとも１つから排気を受け取る。
【０００９】
さらに、第１のグループおよび第２のグループとして構成されている複数の燃焼室を備えているエンジン用の排気システムは、第１の排気処理装置および第２の排気処理装置を含んでいる第１のグループの排気処理装置を備えている。ここで、当該第１の排気処理装置が、第１のグループの上記燃焼室の少なくとも１つと流体連通して、当該燃焼室の少なくとも１つから排気を受け入れており、当該第２の排気処理装置が、第１のグループの他の上記燃焼室の少なくとも１つと流体連通して、当該他の燃焼室の少なくとも１つから排気を受け取る。上記第２の排気処理装置は、上記第１の排気処理装置の下流端部と流体連通して、当該下流端部から排気を受け取る。上記排気システムは、第３の排気処理装置および第４の排気処理装置を含んでいる第２のグループの排気処理装置をさらに備えている。ここで、当該第３の排気処理装置が、上記第２のグループの上記燃焼室の少なくとも１つと流体連通して、当該燃焼室の少なくとも１つから排気を受け入れ、当該第４の排気処理装置が、第２のグループの他の上記燃焼室の少なくとも１つと流体連通して、当該他の燃焼室の少なくとも１つから排気を受け取る。当該第４の排気処理装置は、上記第３の排気処理装置の下流端部とさらに流体連通して、当該下流端部から排気を受け取る。
【００１０】
利用可能なさらなる分野は、本明細書の記載から明らかになるであろう。明細書本文および特定の例は、単に例証を目的としており、本開示の範囲を限定することを意図していないことを理解されたい。
【００１１】
以下に説明されている図面は、単に例証を目的としており、本開示の範囲を限定することを決して意図していない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】排気システムの一実施形態を示す概略図である。
【図２】図１に示す上記排気システムにおける排気処理装置の概略断面図である。
【図３】上記排気システムの他の実施形態を示す概略図である。
【図４】上記排気システムの他の実施形態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下の記載は、本質的に単なる例示であり、本開示、本願、または使用を制限することを意図していない。各図面を通して一致している参照番号が、類似であるかまたは対応する部材および特徴を示すことが理解されるであろう。
【００１４】
まず図１を参照すると、エンジン１２用の排気システム１０が示されている。排気システム１０およびエンジン１２は、車両に搭載されている。エンジン１２は、トルクを発生させて車両を駆動させる。さらなる詳細については後述するが、排気システム１０は、エンジン１２から排気を受け入れ、当該排気が外気（図１の「ＡＴＭ」）に流れ出す前に当該排気を処理する。
【００１５】
エンジン１２は、複数の燃焼室１４ａ、１４ｂおよび１４ｃを含んでいる。図示される実施形態において、エンジン１２は、第１の燃焼室１４ａ、第２の燃焼室１４ｂおよび第３の燃焼室１４ｃを含んでいる。しかし、本開示の範囲から逸脱することなく、エンジン１２は、任意の数の燃焼室１４ａ、１４ｂおよび１４ｃを含み得ることが理解されるであろう。
【００１６】
一実施形態においてエンジン１２はディーゼルエンジンである。しかし、エンジン１２は、本開示の範囲から逸脱することなく、任意の好適な種類であり得ることが理解されるであろう。作動中に、燃料／空気混合気が燃焼室１４ａ、１４ｂおよび１４ｃに導入され、上記燃料／空気混合気が燃焼する。当該燃料／空気混合気の燃焼によって、ピストン（図示せず）を駆動させ、その結果、出力シャフトを駆動させる。上記出力シャフトの回転によって、１つ以上の車輪（図示せず）が駆動させられ、最終的にこれによって車両が移動する。排気ガス、煤、微粒子およびその他の物質（「排気」と総称）は、燃焼室１４ａ、１４ｂおよび１４ｃ内における燃焼によって生じる生成物であり、排気は、排気システム１０を通って流れ、当該排気が外気に流出する前に、排気システム１０によって処理される。
【００１７】
図１に示すように、排気システム１０は、複数の排気処理装置１６ａ、１６ｂおよび１６ｃ（以下、「ＥＴＤ」）を含んでいる。図示される実施形態において、排気システム１０は、第１のＥＴＤ１６ａ、第２のＥＴＤ１６ｂおよび第３のＥＴＤ１６ｃを含んでいる。
【００１８】
第１のＥＴＤ１６ａ、第２のＥＴＤ１６ｂおよび第３のＥＴＤ１６ｃは、任意の好適な装置（その動作によって排気が外気に流出する前に、当該排気中に存在する望ましくない物質を減少させる装置）を含み得ることが理解されるであろう。
【００１９】
例えば、一実施形態において、ＥＴＤ１６ａ、１６ｂおよび１６ｃは、ディーゼル微粒子除去装置（以下、「ＤＰＦ」）、ディーゼル酸化触媒（以下、「ＤＯＣ」）、選択的接触還元装置（以下、「ＳＣＲ」装置）、三元触媒（以下、「ＴＷＣ」）および点火バーナを含んでいる。図示される実施形態において、例えば、第１のＥＴＤ１６ａは、ＤＰＦ１８ａおよびＤＯＣ２０を含んでいる。第１のＥＴＤ１６ａにおけるＤＰＦ１８ａは、排気がＤＰＦ１８ａを通って流れる際に煤を回収し、ＤＰＦ１８ａは、再生処理を行って煤を減少させる。第１のＥＴＤ１６ａのＤＯＣ２０は、ＤＰＦ１８ａの再生処理を活性化させる作用を生じ得る触媒である。さらに、第２のＥＴＤ１６ｂはＤＰＦ１８ｂを含んでおり、第３のＥＴＤ１６ｃはＤＰＦ１８ｃを含んでいる。
【００２０】
一般に、第１のＥＴＤ１６ａは、燃焼室１４ａ、１４ｂおよび１４ｃの少なくとも１つと流体連通して、これらの燃焼室の少なくとも１つから排気を受け取る。また、第２のＥＴＤ１６ｂは、燃焼室１４ａ、１４ｂおよび１４ｃのうち他の少なくとも１つと流体連通して、これらの燃焼室の少なくとも１つから排気を受け取る。第２のＥＴＤ１６ｂは、第１のＥＴＤ１６ｂとさらに流体連通して、第１のＥＴＤ１６ｂから排気を受け取る。さらに、第３のＥＴＤ１６ｃは燃焼室１４、１４ｂおよび１４ｃのうちさらに他の少なくとも１つと流体連通して、これらの燃焼室の少なくとも１つから排気を受け取る。第３のＥＴＤ１６ｃは、第２のＥＴＤ１６ｂおよび第１のＥＴＤ１６ａとさらに流体連通して、第２のＥＴＤ１６ｂおよび第１のＥＴＤ１６ａのそれぞれから排気を受け取る。したがって、排気システム１０はより効率的であり、排気システム１０は従来のシステムよりも複雑が軽減され、排気システム１０は従来のシステムよりも安価であり、車両内部における排気システム１０の構成部材の配置が、従来のシステムよりも自由に変更可能である。
【００２１】
より詳細には、ＥＴＤ１６ａ、１６ｂおよび１６ｃのそれぞれは、上流端部２２および下流端部２４を含んでいる。また、排気システム１０は、第１の排出路２６ａを備えており、ここで第１の排出路２６ａは、燃焼室１４ａ、１４ｂおよび１４ｃの少なくとも１つならびに第１のＥＴＤ１６ａの上流端部２２と流体連通している。また、排気システム１０は、第２の排出路２６ｂを備えており、第２の排出路２６ｂは、燃焼室１４ａ、１４ｂおよび１４ｃの他の少なくとも１つならびに第２のＥＴＤ１６ｂの上流端部２２と流体連通している。さらに、排気システム１０は、第３の排出路２６ｃを備えており、燃焼室１４ａ、１４ｂおよび１４ｃのさらに他の少なくとも１つならびに第３のＥＴＤ１６ｃの上流端部２２と流体連通している。図示される実施形態において、例えば、第１の排出路２６ａは、上記第１の燃焼室１４ａおよび第１のＥＴＤ１６ａの上流端部２２と流体連通しており、第２の排出路２６ｂは、上記第２の燃焼室１４ｂおよび第２のＥＴＤ１６ｂの上流端部２２と流体連通しており、第３の排出路２６ｃは、第３の燃焼室１４ｃおよび第３のＥＴＤ１６ｃの上流端部２２と流体連通している。
【００２２】
さらに、排気システム１０は、第１の中間路２８ａを備えており、第１の中間路２８ａが、第１のＥＴＤ１６ａの下流端部２４および第２のＥＴＤ１６ｂの上流端部と流体連通している。また、排気システム１０は、第２の中間路２８ｂを備えており、第２のＥＴＤ１６ｂの下流端部２４および第３のＥＴＤ１６ｃにおける上記上流端部と流体連通している。さらに、排気システム１０は、テイルパイプ３０を備えており、テイルパイプ３０が、第３のＥＴＤ１６ｃにおける下流端部２４と流体連通している。
【００２３】
第１の中間路２８ａおよび第２の排出路２６ｂは、任意の好適な様式において第２のＥＴＤ１６ｂと流体連通し得ることが理解されるであろう。例えば、第１の中間路２８ａおよび第２の排出路２６ｂは、第２のＥＴＤ１６ｂと個別に接続し得る。他の実施形態において、第１の中間路２８ａおよび第２の排出路２６ｂは多岐管に接続され、当該多岐管は、排気の流れのそれぞれを合流させて、排気の流れのすべてを第２のＥＴＤ１６ｂに導く。同様に、第２の中間路２８ｂおよび第３の排出路２６ｂは、個別にか、多岐管を介してか、または他の方法によって第３のＥＴＤ１６ｃと流体連通し得る。
【００２４】
図２に、排気システム１０の構成部材同士の相互接続をさらに示す。具体的には、図２には、第１の排出路２６ａ、第１のＥＴＤ１６ａおよび第１の中間路２８ａの一部が示されている。しかし、排気システム１０の他の構成部材が、実質的に同様であることが理解されるであろう。図示される実施形態において、第１の排出路２６ａ、第１のＥＴＤ１６ａおよび第１の中間路２８ａのすべては、共通の軸Ａを有しているている。しかし、これら構成部材の軸Ａが、曲線状であり得るが理解されるであろう。
【００２５】
図２に示すように、第１の排出路２６ａは、導管３２および連絡部材３４を備えており、連絡部材３４が導管３２、および第１のＥＴＤ１６ａの上流端部２２を流体連通している。一実施形態において、導管３２および連絡部材３４は、軸Ａと直交して取られた断面が円形である。導管３２の断面積は略一定である。連絡部材３４は、円錐台形を有している。つまり、連絡部材３４は、導管３２から第１のＥＴＤ１６ａに近づくにつれて、断面積が増加する。さらに、第１の中間路は、導管３６および連絡部材３８を備えており、連絡部材３８は、第１のＥＴＤ１６ａの下流端部２４および導管３６を流体連通している。一実施形態において、導管３６および連絡部材３８は、第１の中間路２８ａの軸Ａと直交して取られた断面が円形である。導管３６の断面積は略一定である。連絡部材３８は円錐台形を有している。つまり、第１のＥＴＤ１６ａから導管３６に近くづくにつれて、連絡部材３８は、断面積が減少する。
【００２６】
さらに、第１のＥＴＤ１６ａは、第１のＥＴＤ１６ａの軸Ａと略直交する平面について取られたときの断面積ＳＡ１を規定する。図示される実施形態において、第１のＥＴＤ１６ａの断面積ＳＡ１は、第１のＥＴＤ１６ａにおける軸の長さ方向に沿って略一定である。また、図１に示すように、第２のＥＴＤ１６ｂおよび第３のＥＴＤ１６ｃは、断面積ＳＡ２およびＳＡ３のそれぞれを規定する。
【００２７】
エンジン１２の作動中に、排気は、第１の燃焼室１４ａから、第１の排出路２６ａ、第１のＥＴＤ１６ａ、第１の中間路２８ａ、第２のＥＴＤ１６ｂ、第２の中間路２８ｂ、第３のＥＴＤ１６ｃおよびテイルパイプ３０を通って大気中に流出する。さらに、排気は、第２の燃焼室１４ｂから、第２の排出路２６ｂ、第２のＥＴＤ１６ｂ、第２の中間路２８ｂ、第３のＥＴＤ１６ｃおよびテイルパイプ３０を通って大気中に流出する。また、排気は、第３の燃焼室１４ｃから、第３の排出路２６ｃ、第３のＥＴＤ１６ｃおよびテイルパイプ３０を通って大気中に流出する。
【００２８】
図示される実施形態において、第２のＥＴＤ１６ｂの断面積ＳＡ２は、第１のＥＴＤ１６ａの断面積ＳＡ１よりも大きい。また、第３のＥＴＤ１６ｃの断面積ＳＡ３は、第２のＥＴＤ１６ｂの断面積ＳＡ２よりも大きい（すなわち、ＳＡ３＞ＳＡ２＞ＳＡ１）。よって、ＥＴＤ１６ａ、１６ｂおよび１６ｃのそれぞれにおける圧力降下は、ほぼ等しい。より具体的には、第２のＥＴＤ１６ｂにおける圧力降下は、第１の燃焼室１４ａおよび第２の燃焼室１４ｂの両方から排気を受け取るにも関わらず、第１のＥＴＤ１６ａにおける圧力降下とほぼ等しい。これは、第２のＥＴＤ１６ｂの断面積ＳＡ２が、第１のＥＴＤ１６ａよりも大きいためである。同様に、第３のＥＴＤ１６ｃにおける圧力降下は、燃焼室１４ａ、１４ｂおよび１４ｃのそれぞれから排気を受け取るにも関わらず、他のＥＴＤ１６ａおよび１６ｂとほぼ等しい。これは、第３のＥＴＤ１６ｃの断面積ＳＡ３が、第１のＥＴＤ１６ａおよび第２のＥＴＤ１６ｂよりも大きいためである。これにより、排気システム１０における排気の流れは略均一となる。
【００２９】
これにより、燃焼室１４ａ、１４ｂおよび１４ｃからの排気ガスは、ＥＴＤ１６ａ、１６ｂおよび１６ｃによって処理されて、燃焼によって生じる望ましくない生成物が大気に取り込まれる前に減少する。また、排気システム１０における新規な構成によって、第１のＥＴＤ１６ａにおける再生処理に用いたエネルギー（例えば、熱エネルギー）は、第２のＥＴＤ１６ｂおよび第３のＥＴＤ１６ｃに送られ、第２のＥＴＤ１６ｂおよび第３のＥＴＤ１６ｃにおける再生処理に用いられる。また、第２のＥＴＤ１６ｂの再生処理に用いたエネルギーは、第３のＥＴＤ１６ｃに送られ、当該第３のＥＴＤ１６ｃにおける再生処理に用いられる。すなわち、第１のＥＴＤ１６ａ（すなわち、上流のＥＴＤ）における再生処理の上記エネルギー出力は、第２のＥＴＤ１６ｂおよび第３のＥＴＤ１６ｃ（すなわち、下流のＥＴＤ１６ｂおよび１６ｃ）における再生処理を活性化するために用いられる。また、第２のＥＴＤ１６ｂ（すなわち、上流のＥＴＤ）における再生処理の上記エネルギーは、第３のＥＴＤ１６ｃ（すなわち、下流のＥＴＤ）における再生処理を活性化するために用いられる。これによって、排気システム１０は、先行技術の排気システムと比較して、ＥＴＤ１６ａ、１６ｂおよび１６ｃにおいてより効率的に再生処理を行うことができる。
【００３０】
さらに、単一の大型ＥＴＤを備えている先行技術の排気システムと比較して、排気システム１０は、排気システム１０の構成部材の配置が容易である。これは、個々のＥＴＤ１６ａ、１６ｂおよび１６ｃが、独立したより小型の個別の構成部材であるためである。また、ＥＴＤ１６ａ、１６ｂおよび１６ｃにおける再生処理を制御する制御論理を含んでいる排気システム１０の構成部材は、製造が相対的に単純かつ安価である。
【００３１】
一実施形態において、燃焼室１４ａ、１４ｂおよび１４ｃはそれぞれ、約１２リットルの容積を有し、１，０００ｒｐｍにおいて２ピークの吸気率を有し、燃焼室１４ａ、１４ｂおよび１４ｃごとに約９００ｋｇ／ｈｒの質量流量において排気の排出量を生じる。排気システム１０の導管３２は、約６インチの直径を有する。連絡部材３４は、形状が円錐状であり、長さが約４インチである。ＥＴＤ１６ａ、１６ｂおよび１６ｃは、２００ｃｐｓｉのＳｉＣレンガ（bricks）を含んでいる。第１のＥＴＤ１６ａは、約８インチの直径、約１０インチの長さ、および約８．２リットルの容積を有している。第２のＥＴＤ１６ｂは、約１０インチの直径、約１２インチの長さ、および約１２．５リットルの容積を有している。第３のＥＴＤ１６ｃは、約１２インチの直径、約１２インチの長さ、および約２２．２リットルの容積を有している。また、排気の温度は約１５０℃である。したがって、ＥＴＤに煤が実質的に存在しない場合、第１のＥＴＤ１６ａにおける上記圧力降下は約３．４ｋＰａであり、第２のＥＴＤ１６ｂにおける上記圧力降下は約５．４ｋＰａであり、第３のＥＴＤ１６ｃにおける上記圧力降下は約６．５ｋＰａである。さらに、ＥＴＤ１６ａ、１６ｂおよび１６ｃではそれぞれ、１時間に約６６グラムの煤を収集し、１時間ごとに再生処理が行われる。これにより、ＥＴＤ１６ａ、１６ｂおよび１６ｃに煤が存在する時、第１のＥＴＤ１６ａにおける上記圧力降下は約１８．８ｋＰａであり、第２のＥＴＤ１６ｂにおける上記圧力降下は約１６．４ｋＰａであり、第３のＥＴＤ１６ｃにおける上記圧力降下は約１５．７ｋＰａである。よって、ＥＴＤ１６ａ、１６ｂおよび１６ｃのそれぞれにおける上記圧力降下は、エンジン１２の作動時においても互いにほぼ等しいままとなる。
【００３２】
図３を参照すると、他の実施形態である排気システム１１０が示されている。排気システム１１０の構成部材は、後述の点を除いて、図１の実施形態における構成部材と略同様である。図３の実施形態における構成部材は、対応する参照番号に１００を加えて表わされる。
【００３３】
第１のＥＴＤ１６ａだけがＤＯＣ１２０およびＤＰＦ１１８を含んでいる図１の上記実施形態とは異なり、図３の実施形態において、第１のＥＴＤ１１６ａ、第２の１１６ｂおよび第３のおよび１１６ｃは、それぞれがＤＯＣ１２０およびＤＰＦ１１８を含んでいる。これによって、図３の実施形態において、排気は、ＥＴＤ１１６ａ、１１６ｂおよび１１６ｃのそれぞれにおいて、ＤＯＣ１２０およびＤＰＦ１１８によって処理される。
【００３４】
図４を参照すると、さらに他の実施形態が示されている。排気システム２１０の構成部材は、後述の点を除いて、図１の実施形態における構成部材と略同様である。図４の上記実施形態における構成部材は、対応する参照番号に２００を加えて表わされる。
【００３５】
図４の実施形態において、エンジン２１２は１２の燃焼室２１４ａ〜２１４ｌを含んでいる。燃焼室２１４ａ〜２１４ｌの数を増やすことによって、エンジン２１２は、機関車などの大型車両に使用され得る。しかし、エンジン２１２は、本開示の範囲から逸脱することなく、任意の適した車両に使用され得ることが理解されるであろう。
【００３６】
燃焼室２１４ａ〜２１４ｌは、複数のグループとして構成されており、当該グループには、第１のグループ２１５ａ、第２のグループ２１５ｂ、第３のグループ２１５ｃおよび第４のグループ２１５ｄが含まれる。図示される実施形態において、第１のグループ２１５ａは、３つの燃焼室２１４ａ、２１４ｂおよび２１４ｃ、ならびに図１および図３に示す種類の排気システム２１０ａを含んでいる。第２のグループ２１５ｂは、３つの燃焼室２１４ｄ、２１４ｅおよび２１４ｆ、ならびに図１および図３に示す種類の排気システム２１０ｂを含んでいる。第３のグループ２１５ｃは、３つの燃焼室２１４ｇ、２１４ｈおよび２１４、ならびに図１および図３に示す種類の排気システム２１０ｃを含んでいる。さらに、第４のグループ２１５ｄは、３つの燃焼室２１４ｊ、２１４ｋおよび２１４ｌ、ならびに図１および図３に示す種類の排気システム２１０ｄを含んでいる。
【００３７】
したがって、第１の排気システム２１０ａにおいて、燃焼室２１４ａからの排気ガスは、第１のＥＴＤ２１６ａ、第２のＥＴＤ２１６ｂおよび第３のＥＴＤ２１６ｃを通ってから大気中に放出される。燃焼室２１４ｂからの排気ガスは、第２のＥＴＤ２１６ｂおよび第３のＥＴＤ２１６ｃを通ってから大気中に放出される。さらに、燃焼室２１４ｃからの排気ガスは、第３のＥＴＤ２１６ｃを通ってから大気中に放出される。よって、特に全ての燃焼室からの排気を受け取る、単一の大型ＥＴＤを含む排気システムと比較して、排気システム２１０ａは、図１および３の実施形態と同様に、排気中に存在する望ましくない物質の、より効率的な再生処理および低減が可能である。
【００３８】
同様に、排気システム２１０ｂにおいて、燃焼室２１４ｄからの排気は、第１のＥＴＤ２１６ｄ、第２のＥＴＤ２１６ｅおよび第３のＥＴＤ２１６ｆを通ってから大気中に放出される。燃焼室２１４ｅからの排気は、第２のＥＴＤ２１６ｅおよび第３のＥＴＤ２１６ｆを通ってから大気中に放出される。燃焼室２１４ｆからの排気ガスは、第３のＥＴＤ２１６ｆを通ってから大気中に放出される。
【００３９】
排気システム２１０ｃにおいて、燃焼室２１４ｇからの排気は、第１のＥＴＤ２１６ｇ、第２のＥＴＤ２１６ｈおよび第３のＥＴＤ２１６ｉを通ってから大気中に放出される。燃焼室２１４ｈからの排気は、第２のＥＴＤ２１６ｈおよび上記第３のＥＴＤ２１６ｉを通ってから大気中に放出される。燃焼室２１４ｉからの排気は、上記第３のＥＴＤ２１６ｉを通ってから大気中に放出される。
【００４０】
さらに、排気システム２１０ｄにおいて、燃焼室２１４ｊからの排気は、第１のＥＴＤ２１６ｊ、第２のＥＴＤ２１６ｋおよび第３のＥＴＤ２１６ｌを通ってから大気中に放出される。燃焼室２１４ｋからの排気は、第２のＥＴＤ２１６ｋおよび第３のＥＴＤ２１６ｌを通ってから大気中に放出される。燃焼室２１４ｌからの排気は、第３のＥＴＤ２１６ｌを通ってから大気中に放出される。
【００４１】
ＥＴＤ２１６ａ〜２１６ｌは、本開示の範囲から逸脱することなく、燃焼室２１４ａ〜２１４ｌの１つ以上と、任意の適した方法において流体連通され得ることがが理解されるであろう。さらに、排気システム２１０ａ〜２１０ｄは、本開示の範囲から逸脱することなく、任意の適した数のＥＴＤ２１６ａ〜２１６ｌを含み得ることが理解されるであろう。
【００４２】
さらに、以上の記載は、本開示の例示的な実施形態を単に開示し、説明するものである。当業者は、以下の請求項に規定される開示の精神および範囲から逸脱することなく、様々な交換、改変および変更が上述の実施形態になされ得ることを、以上の記載ならびに添付の図面および特許請求の範囲から容易に認識するであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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