粒子フィルタ装置および粒子フィルタの清掃方法
エンジン（３０）に接続された排気管（１４）と、排気ガス還流管（３２、３３）とを備え、排気ガスの少なくとも一部がエンジンに還流されるように構成された内燃エンジン用エンジン排気システム。排気ガス還流管は、その長さの少なくとも一部に沿って、少なくとも２本の流路（４８、４９）が形成されている。エンジン排気システムは、少なくとも２本の流路の各々に配設された粒子フィルタと、予熱空気において燃料を部分的に酸化して低温炎ガスを形成する少なくとも１つの低温炎気化器（１１）とをさらに備えている。この少なくとも１つの低温炎気化器は、低温炎ガスの流れが各粒子フィルタを通過できるように全ての流路に流体連通して配設されており、それによって低温炎ガスを用いて少なくとも１本の排気流路内の粒子フィルタを清掃できると共に、排気ガスの流れをその他の排気流路に通すことができる。粒子フィルタの清掃方法も提供される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低温炎ガスを用いて粒子フィルタの再生を行う粒子フィルタ装置およびエンジン排気システムに関する。
本発明はまた、粒子フィルタの清掃方法、および、排気ガス還流システム内に配設された粒子フィルタの清掃方法に関する。
本発明はまた、圧縮点火エンジンから排気ガスが発生する場合の、粒子フィルタ装置、エンジン排気システム、および、粒子フィルタの清掃方法の使用法に関する。
【背景技術】
【０００２】
低温炎（cold frame）という現象は、これまで余り注目されていない現象である。
低温炎においては、燃料が予熱空気の中で部分的に酸化され、温度は約４５０℃で一定に保たれるが、温度が空燃比および滞留時間に依存することはない。
低温炎プロセスにおいては、燃料の発熱量の２〜２０％（通常は６〜９％）しか放出されず、この熱を利用して燃料を気化するため、均質な気体燃料が得られる。
開発研究の中で、ガスがリアクタ壁から炭素堆積物を除去できることが観察された。
その理由はまだ明らかではないが、低温炎ガス中に存在する遊離基、すなわち部分的に酸化された気体燃料によるものと考えられる。
【０００３】
低温炎ガス現象については、下掲の特許文献１により詳細な記述を見ることができる。
【０００４】
過剰空気で動作する圧縮点火エンジン（不正確にディーゼルエンジンと呼ばれることが多い）から出る排気は、主に微粒子とＮＯｘと不完全燃焼生成物（ＨＣとＣＯ）とを含んでいる。
微粒子は、エンジン下流のフィルタを用いて除去することができる。
やがて、フィルタは、目詰まりを生じ、再生が必要となる。
フィルタ再生は、酸化条件下で排気ガスの温度を８００℃超まで高くすることで炭素堆積物を焼却することによって行われる。
連続的な運転を行えるように、通常は２つの並列フィルタと弁を備え、一方のフィルタが再生されている間は、この弁によって排気の大半がもう一方のフィルタに送られる。
【０００５】
不完全燃焼生成物（ＨＣとＣＯ）は、酸化触媒によって除去することができる。
【０００６】
他方、ＮＯｘは、排気ガスがやや減少している時（オットーエンジンにおけるように）にしか触媒的に除去することができないが、これは圧縮点火エンジンには当てはまらないのが普通である。
【０００７】
ディーゼルエンジンにおけるＮＯｘ放出量を減少する１つの方法として、排気の一部をエンジン（ＥＧＲ）に再循環する方法がある。
この方法は精製されたディーゼル燃料で動作する小型のディーゼルエンジンには有効であるが、重油燃料で動作する大型エンジンに対しては実用的でない。
というのも、排気中に微粒子を生じ、それが潤滑油に混入してエンジンの摩耗を早めることになるためである。
ＥＧＲループにフィルタを挿入する試みも成功していない。
排気には塩類等の金属化合物も含まれており、それらがフィルタの再生中（温度が６００℃超まで高くなる）に溶解してフィルタに永久的な損傷を与えるためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第６、７９３、６９３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明の目的は、粒子フィルタの再生方法を改善することにより、重質ディーゼル燃料で動作するディーゼルエンジンに対する粒子フィルタの耐用期間を延長することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の目的は、独立請求項に定義する発明によって達成される。
本発明のその他の実施形態については、従属請求項に定義する。
【００１１】
内燃エンジンの排気ガス管に配設された粒子フィルタを備え、微粒子状物質や煤を含有する排気ガスが粒子フィルタを通過する際に排気ガスの浄化を行うように構成された粒子フィルタ装置が提供される。
粒子フィルタ装置は、予熱空気において燃料を部分的に酸化して低温炎ガスを生成する低温炎気化器（cold flame vaporizer）をさらに備える。
低温炎気化器は、低温炎ガスの流れが粒子フィルタを通過することによって、粒子フィルタに溜まった煤の堆積物を除去できるように、排気管と流体連通して配設されている。
【００１２】
低温炎気化器は、標準的な低温炎気化器であり、燃料を予熱空気において部分的に酸化して、遊離基を有する完全に気化した燃料を提供する。
低温炎気化器において、空気と燃料が０．３〜１．０（１．０は化学量論的空燃比）の比率で混合されるが、低温炎反応に使用される空気の割合はごくわずかなものである。
【００１３】
排気ガス管は、任意の断面形状のパイプ等とすることができる。
また、より大きな本体部の中の内部導管として形成してもよい。
【００１４】
空気の予熱手段は、排気ガスの熱で空気を暖める熱交換器とすることができる。
また、その他に、電気的加熱手段などの予熱手段を使用することも可能である。
【００１５】
粒子フィルタ装置には、さらに、排気ガス管を通る排気ガスの流れを制御する弁手段が１つ以上設けられている。
従って、排気ガス管内の粒子フィルタを再生する際に、排気ガスの流れを少なくとも部分的に遮断することができる。
【００１６】
さらに粒子フィルタ装置には、低温炎気化器から排気ガス管に入って粒子フィルタを通過する低温炎ガスの流れを制御する弁手段が設けられている。
【００１７】
これらの弁手段の制御は、粒子フィルタの再生が、例えば特定の時間間隔であったり、粒子フィルタ両側での圧力降下が粒子フィルタ再生の必要を示す所定レベルに達した時に行われるようにすることができる。
【００１８】
低温炎気化器は、排気ガス管の外部に配設して、必要に応じて流体ラインを有する排気ガス管に接続してもよい。
低温炎気化器を排気ガス管に装着した場合、排気ガス管内に通じる開口部を設けるだけでよいが、低温炎気化器を排気ガス管と別個に配設した場合は、低温炎気化器と排気ガス管とを接続する流体ラインが設けられることになる。
【００１９】
本発明の一実施形態では、低温炎気化器を排気ガス管内に配設することもできる。
その場合、低温炎気化器は、弁手段を含む開口部を介して排気ガス管内に低温炎ガスを放出するだけでよいので、流体ラインの必要は無くなる。
【００２０】
排気ガス装置は、低温炎気化器と流体連通して配設された燃料源もさらに備えている。
排気ガス装置は、空気源と、空気の予熱手段も備え、空気源は、低温炎気化器と流体連通している。
低温炎気化器に入る燃料と予熱空気の流れを制御するために、排気ガス装置は、低温炎気化器に向かう燃料と予熱空気の流れを制御する弁手段を１つ以上備えている。
【００２１】
また、内燃エンジン用のエンジン排気システムも提供される。
エンジン排気システムは、排気ガスの少なくとも一部がエンジンに還流されるように、エンジンに接続された排気管と排気ガス還流管とを備えている。
排気ガス還流管は、その長さの少なくとも一部に沿って少なくとも２本の流路を形成されている。
エンジン排気システムはさらに、少なくとも２本の流路の各々に配設された粒子フィルタと、予熱空気において燃料を部分的に酸化して低温炎ガスを生成する少なくとも１つの低温炎気化器とを備えている。
少なくとも１つの低温炎気化器は、低温炎ガスの流れが任意の粒子フィルタを通過して流れることができるように、全ての流路と流体連通している。
それによって、低温炎ガスを用いて少なくとも１つの排気流路の粒子フィルタを再生できると同時に、排気ガスを他方の排気流路またはその他の排気流路を通って流すことができる。
【００２２】
上述したように、低温炎気化器は、燃料を予熱空気において部分的に酸化できる標準的な低温炎気化器である。
低温炎気化器において、燃料と空気を０．３〜１．０（１．０は化学量論的空燃比）の比率で混合するが、低温炎反応に使用される空気はごく僅かの割合である。
【００２３】
排気ガス管は、任意の断面形状のパイプ等とすることができる。
また、より大きな本体部の内部導管として形成してもよい。
【００２４】
空気を予熱する手段は、排気ガスの熱で空気を暖める熱交換器とすることができる。
例えば電気的加熱手段など、その他の予熱手段を用いることも可能である。
【００２５】
流路の形成は、排気ガス還流管の長さの少なくとも一部に沿って１つ以上の仕切り壁を設け、２本以上の排気ガス用の流路が排気管部の中に別個に形成されるようにすることで行うことができる。
これらの仕切り壁は、排気ガス還流管を２本以上の流路に分割する１つ以上のプレートとすることができる。
また、排気ガス還流管に排気ガスの流れを通すことのできる少なくとも２本の別個の導管を設けることによって流路を形成してもよい。
【００２６】
好ましくは、エンジン排気システムには、排気ガス還流管の流路を通る排気ガスの流れを制御する弁手段が１つ以上設けられている。
弁手段は、排気ガスの流れに対して１つ以上の流路を閉鎖することができる。
好ましくは、エンジン排気システムにはまた、少なくとも１つの低温炎気化器から排気ガス還流管と流路内の粒子フィルタへと流れる低温炎ガスの流れを制御する弁手段も１つ以上設けられている。
これらの弁手段は、例えば特定の時間間隔、あるいは、粒子フィルタの再生が必要であることを示す所定レベルまで粒子フィルタ両側での圧力降下が達した時に粒子フィルタの再生が行われるように制御することができる。
【００２７】
低温炎気化器は、排気ガス管の外部に配設して、必要に応じて流体ラインを有する排気ガス管に接続してもよい。
低温炎気化器を排気ガス管に装着した場合、排気ガス管内に通じる開口部を設けるだけでよいが、低温炎気化器を排気ガス管と別個に配設した場合は、低温炎気化器と排気ガス管とを接続する流体ラインが設けられることになる。
【００２８】
本発明の一実施形態では、低温炎気化器を排気ガス管の内部に配設することも可能である。
その場合、低温炎気化器は弁手段を含む開口部を介して排気ガス管内に低温炎ガスを放出するだけでよいので、流体ラインの必要は無くなる。
【００２９】
エンジン排気システムは、少なくとも１つの低温炎気化器と流体連通して配設された燃料源もさらに備えている。
好ましくは、少なくとも１つの低温炎気化器への燃料の流れを制御する弁手段も設けられている。
【００３０】
エンジン排気システムはまた、空気源と、前述のように空気の予熱手段とを備え、空気源は少なくとも１つの低温炎気化器と流体連通して配設されている。
好ましくは、少なくとも１つの低温炎気化器への予熱空気の流れを制御する弁手段も設けられている。
【００３１】
排気管内に配設され、排気ガスから発生する微粒子状物質および煤の堆積した粒子フィルタを清掃する方法も提供される。
この方法は、低温炎ガスを供給するステップと、低温炎ガスの流れに粒子フィルタを通過させることにより、堆積した煤を粒子フィルタから除去するステップとを含む。
【００３２】
上述のように、低温炎ガスは、低温炎気化器内で予熱空気において燃料を部分的に酸化することで供給することができる。
当然ながら、低温炎気化器は、排気管と流体連通して配設されている。
低温炎気化器において、空気と燃料を０．３〜１．０（この場合も、１．０は化学量論的空燃比）の比率で混合するが、低温炎反応に使用される空気の割合はごく僅かである。
【００３３】
さらに、本発明の方法は、低温炎気化器から排気管に入る低温炎ガスの流れを制御する弁手段を１つ以上設けるステップも含む。
【００３４】
本発明の方法はまた、低温炎気化器と流体連通して配設された燃料源と、空気源と、空気を予熱するための加熱手段とを設けるステップも含み、空気源は、低温炎気化器と流体連通して配設されている。
【００３５】
好ましくは、本発明の方法は、低温炎気化器への燃料および予熱空気の流れを制御する弁手段を１つ以上設けるステップも含む。
【００３６】
さらに、酸化触媒を排気ガス還流管の各流路に設けて、粒子フィルタとＮＯｘトラップと酸化触媒とを単一ユニットで形成してもよい。
あるいは、さらに下流の排気が単一の流路に流入する箇所に、酸化触媒を別個に配設してもよい。
【００３７】
また、その長さの少なくとも一部に沿って少なくとも２本の流路が形成されている排気ガス還流管を備え、少なくとも２本の流路の各々に排気ガス中の微粒子状物質および煤を除去するための粒子フィルタが設けられている内燃エンジン用排気ガス還流システムに配設された粒子フィルタを清掃する方法も提供され、この方法は、低温炎ガスを供給するステップと、低温炎ガスの流れに排気ガス還流管の少なくとも１本の流路の粒子フィルタを通過させることにより、堆積した煤を除去して粒子フィルタを再生するステップとを含む。
【００３８】
低温炎ガスは、少なくとも１つの低温炎気化器の中で予熱空気において燃料を部分的に酸化することによって供給することができる。
低温炎気化器は、排気ガス還流管の全ての流路と流体連通して配設されている。
低温炎気化器において、空気と燃料が０．３〜１．０（この場合も１．０は化学量論的空燃比）の比率で混合されるが、低温炎反応に使用される空気の割合はごくわずかなものである。
【００３９】
本発明の方法はまた、低温炎気化器から排気ガス管の各流路内へと流れる低温炎ガスの流れを個別に制御する１つ以上の弁手段を設けるステップも含む。
【００４０】
本発明の方法はまた、低温炎気化器と流体連通して配設された燃料源と、空気源と、空気を予熱するための加熱手段とを設けるステップも含み、空気源は低温炎気化器と流体連通して配設される。
【００４１】
本発明の方法はまた、低温炎気化器へと流れる燃料と予熱空気の流れを制御する弁手段を１つ以上設けるステップも含む。
【００４２】
排気ガスがＮＯｘトラップを通過する前に排気ガスから微粒子状物質を除去するために、本発明の方法は排気管部の各流路においてそれぞれの粒子フィルタの下流にＮＯｘトラップを配設するステップも含む。
【００４３】
本発明の方法はまた、排気管部内の粒子フィルタおよびＮＯｘトラップの下流に酸化触媒を配設するステップも含む。
酸化触媒は、粒子フィルタとＮＯｘトラップと酸化触媒とが単一ユニットに形成されるように、排気ガス還流管の各流路に配設してもよい。
あるいはまた、さらに下流の、排気が単一の流路に流入するところに酸化触媒を別個に配設してもよい。
【００４４】
また、ディーゼルまたは重油燃料で動作する圧縮点火エンジンから排気ガスが発生する場合の、粒子フィルタ装置の使用法も提供される。
【００４５】
また、ディーゼルまたは重油燃料で動作する圧縮点火エンジンから排気ガスが発生する場合の、エンジン排気システムの使用法も提供される。
【００４６】
また、ディーゼルまたは重油燃料で動作する圧縮点火エンジンから排気ガスが発生する場合の、粒子フィルタの清掃方法の使用法も提供される。
【００４７】
また、ディーゼルまたは重油燃料で動作する圧縮点火エンジンから排気ガスが発生する場合の、粒子フィルタの清掃方法の使用法も提供される。
【００４８】
以上、低温炎気化器によって生成される低温炎ガスについてのみ説明してきたが、低温炎は、その他にも多数存在する同じ性質を有する部分酸化燃料ガスの中の一例に過ぎない。
従って、本発明は低温炎ガスにのみ限定されるものではなく、低温炎ガスと同じまたは類似の性質をもつその他の部分酸化燃料ガスも含むものである。
【００４９】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】粒子フィルタを排気管に配設した本発明の一実施形態を示す。
【図２Ａ】粒子フィルタをＥＧＲループ内に配設した本発明の一実施形態を示す。
【図２Ｂ】図２Ａの粒子フィルタのＡ−Ａ断面図である。
【図３】粒子フィルタをＥＧＲループ内に配設した本発明の別の実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
図１は、本発明の一実施形態を概略的に示している。
矢印２０で示される排気ガスが排気ガス管１４内を流れる。
排気ガス管を通る排気ガスの流れを制御するように弁手段１８が設けられている。
さらに下流には、排気ガスの微粒子状物質を清掃するフィルタ１０が設けられている。
粒子フィルタは一定の周期で再生する必要があるが、本発明によるとフィルタの再生は、低温炎ガスを供給し、粒子フィルタが再生されるまで低温炎ガスを粒子フィルタを通して流すことで実施することができる。
図１では、低温炎ガスが、低温炎気化器１１によって生成される。
ディーゼルや重油燃料などの燃料源１２が流体ライン２６を介して低温炎気化器１１に接続されている。
低温炎気化器１１への燃料の流れを制御する弁手段１９が設けられている。
空気源１３も設けられており、この空気源１３は、吸気口１５と空気フィルタ（図示せず）を備えていてもよい。
空気源１３は、流体ライン２５を介して低温炎気化器に接続されている。
弁手段１６が、空気源１３から低温炎気化器１１への空気の流れを制御している。
【００５２】
低温炎気化器１１に送られる前に空気を予熱する加熱手段（図示せず）がさらに設けられているのが好ましい。
弁手段１６、１９を適正に調節することにより、所望の空熱比を達成することができる。
【００５３】
低温炎ガスは、流体ライン２７を介して粒子フィルタ１０のすぐ上流にある排気ガス管へと送られる。
低温炎気化器１１から排気ガス管１４への低温炎ガスの流れを制御するように弁手段１７が設けられている。
【００５４】
粒子フィルタ１１を再生する必要がある場合、それはフィルタ両側の圧力降下が大きくなって清掃が必要であることを示すことで通知されるが、この時、好ましくは弁手段１８は閉じ、弁手段１７が開いて低温炎ガスの流れを粒子フィルタ１０に通すことによってフィルタの再生を行う。
【００５５】
図２Ａ−図２Ｂと図３Ａ−図３Ｂは、それぞれ本発明の２つの類似の実施形態を示している。
内燃エンジン３０、好ましくは圧縮点火エンジン用のエンジン排気システムが示されている。
さらに、排気ガス管１４が設けられており、この排気ガス管１４を通って矢印２１で示される排気が流れる。
エンジン３０からの排気のＮＯｘ含有量を低減するために、ＥＧＲループ（排気ガス還流ループ）が設けられている。
【００５６】
図２Ａにおいて、ＥＧＲループは排気ガス還流管３２、３３で示されている。
排気ガス還流管は、排気ガス管１４と粒子フィルタ部２２との間に延びる流体ライン３２と、粒子フィルタ部２２とエンジン３０との間に延びる流体ライン３３とから構成されている。
図２Ｂから分かるように、排気ガス還流管３２、３３はその一部において２つの流路４８、４９に分割されている。
粒子フィルタ部のこの長さは、好ましくは粒子フィルタ１０の長さに相当する。
流路は、図２Ｂから分かるように仕切り壁３４によって形成される。
【００５７】
流路４８、４９の各々に粒子フィルタ１０が設けられており、弁手段（図示せず）等の手段が流路４８、４９を通る排気ガスの流れを制御するために設けられている。
【００５８】
さらに、上記と同様に、低温炎気化器１１に、燃料源１２と空気源１３が設けられている。
低温炎気化器１１で生成された低温炎ガスが、粒子フィルタ部１０の直前の流体ライン３２に送られる。
弁手段１７が開かれると、低温炎ガスは、流路４８、４９の一方または両方を通過することができる。
【００５９】
粒子フィルタ部２２の粒子フィルタ１０の一方が再生を要する場合、再生すべき粒子フィルタ１０の存在する流路３２、３３を通る排気ガスの流れを弁手段等の手段が封鎖する。
弁手段１７が開いて、再生すべき粒子フィルタ１０に低温炎ガスの流れを通過させる。
粒子フィルタが再生されると、弁の位置を切り換えて、排気ガスの流れに再生を終えたばかりの粒子フィルタ１０を通過させる一方、低温炎ガスは再生を要する粒子フィルタを通る方向に向かうようにすることができる。
例えば粒子フィルタ両側での圧力降下が一定値より低くなった時点で、粒子フィルタの再生を要すると見なすことができる。
【００６０】
このように、フィルタの再生を行う際にＥＧＲループを閉じる必要がない。
図２Ｂでは、粒子フィルタ部２２を粒子フィル１０を備える２本の流路４８、４９に分割した状態を示しているが、必要に応じて流路を２本以上としてもよい。
【００６１】
図３Ａおよび図３Ｂに示す本発明の実施形態も、図２Ａおよび図２Ｂの実施形態と同様である。
同じ特徴を有するものには同じ参照番号を付し、２つの実施形態の間で相違する部分についてのみ以下に説明する。
【００６２】
２つの実施形態の相違は、図３Ａおよび図３Ｂに示す実施形態では、１本の排気管を仕切り壁で分割して流路を形成する（図２Ａに示す実施形態の粒子フィルタ部）のではなく、２本の別個の流体ラインによって流路が形成されている。
【００６３】
ＥＲＧループ４０において、排気ガスは２本（図面では）の並列の流体ライン３８、３９を流れる。
２本の流体ライン３８、３９の各々に粒子フィルタ１０と、２本の流体ライン３８、３９を通る排気ガスの流れを制御する弁手段とが設けられている。
低温炎気化器１１からの低温炎ガスは、弁手段１７によって制御される。
粒子フィルタの再生が必要になると、弁手段が調整することにより、低温炎ガスが一方の粒子フィルタ１０を通って流れることでそのフィルタの再生を行う一方、排気ガスがもう１つの粒子フィルタ１０に案内されるようにする。
第１の粒子フィルタの再生が終わると、弁手段の位置を切り換えて、再生を行った方の粒子フィルタに排気ガスを流す一方、低温炎ガスはまだ再生を要する粒子フィルタに流れるようにする。
【００６４】
図２Ａおよび図２Ｂに示す実施形態については、必要に応じて２本以上の流路３８、３９を設けることも可能である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低温炎ガスを用いて粒子フィルタの再生を行う粒子フィルタ装置およびエンジン排気システムに関する。
本発明はまた、粒子フィルタの清掃方法、および、排気ガス還流システム内に配設された粒子フィルタの清掃方法に関する。
本発明はまた、圧縮点火エンジンから排気ガスが発生する場合の、粒子フィルタ装置、エンジン排気システム、および、粒子フィルタの清掃方法の使用法に関する。
【背景技術】
【０００２】
低温炎（cold frame）という現象は、これまで余り注目されていない現象である。
低温炎においては、燃料が予熱空気の中で部分的に酸化され、温度は約４５０℃で一定に保たれるが、温度が空燃比および滞留時間に依存することはない。
低温炎プロセスにおいては、燃料の発熱量の２〜２０％（通常は６〜９％）しか放出されず、この熱を利用して燃料を気化するため、均質な気体燃料が得られる。
開発研究の中で、ガスがリアクタ壁から炭素堆積物を除去できることが観察された。
その理由はまだ明らかではないが、低温炎ガス中に存在する遊離基、すなわち部分的に酸化された気体燃料によるものと考えられる。
【０００３】
低温炎ガス現象については、下掲の特許文献１により詳細な記述を見ることができる。
【０００４】
過剰空気で動作する圧縮点火エンジン（不正確にディーゼルエンジンと呼ばれることが多い）から出る排気は、主に微粒子とＮＯｘと不完全燃焼生成物（ＨＣとＣＯ）とを含んでいる。
微粒子は、エンジン下流のフィルタを用いて除去することができる。
やがて、フィルタは、目詰まりを生じ、再生が必要となる。
フィルタ再生は、酸化条件下で排気ガスの温度を８００℃超まで高くすることで炭素堆積物を焼却することによって行われる。
連続的な運転を行えるように、通常は２つの並列フィルタと弁を備え、一方のフィルタが再生されている間は、この弁によって排気の大半がもう一方のフィルタに送られる。
【０００５】
不完全燃焼生成物（ＨＣとＣＯ）は、酸化触媒によって除去することができる。
【０００６】
他方、ＮＯｘは、排気ガスがやや減少している時（オットーエンジンにおけるように）にしか触媒的に除去することができないが、これは圧縮点火エンジンには当てはまらないのが普通である。
【０００７】
ディーゼルエンジンにおけるＮＯｘ放出量を減少する１つの方法として、排気の一部をエンジン（ＥＧＲ）に再循環する方法がある。
この方法は精製されたディーゼル燃料で動作する小型のディーゼルエンジンには有効であるが、重油燃料で動作する大型エンジンに対しては実用的でない。
というのも、排気中に微粒子を生じ、それが潤滑油に混入してエンジンの摩耗を早めることになるためである。
ＥＧＲループにフィルタを挿入する試みも成功していない。
排気には塩類等の金属化合物も含まれており、それらがフィルタの再生中（温度が６００℃超まで高くなる）に溶解してフィルタに永久的な損傷を与えるためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第６、７９３、６９３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、本発明の目的は、粒子フィルタの再生方法を改善することにより、重質ディーゼル燃料で動作するディーゼルエンジンに対する粒子フィルタの耐用期間を延長することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の目的は、独立請求項に定義する発明によって達成される。
本発明のその他の実施形態については、従属請求項に定義する。
【００１１】
内燃エンジンの排気ガス管に配設された粒子フィルタを備え、微粒子状物質や煤を含有する排気ガスが粒子フィルタを通過する際に排気ガスの浄化を行うように構成された粒子フィルタ装置が提供される。
粒子フィルタ装置は、予熱空気において燃料を部分的に酸化して低温炎ガスを生成する低温炎気化器（cold flame vaporizer）をさらに備える。
低温炎気化器は、低温炎ガスの流れが粒子フィルタを通過することによって、粒子フィルタに溜まった煤の堆積物を除去できるように、排気管と流体連通して配設されている。
【００１２】
低温炎気化器は、標準的な低温炎気化器であり、燃料を予熱空気において部分的に酸化して、遊離基を有する完全に気化した燃料を提供する。
低温炎気化器において、空気と燃料が０．３〜１．０（１．０は化学量論的空燃比）の比率で混合されるが、低温炎反応に使用される空気の割合はごくわずかなものである。
【００１３】
排気ガス管は、任意の断面形状のパイプ等とすることができる。
また、より大きな本体部の中の内部導管として形成してもよい。
【００１４】
空気の予熱手段は、排気ガスの熱で空気を暖める熱交換器とすることができる。
また、その他に、電気的加熱手段などの予熱手段を使用することも可能である。
【００１５】
粒子フィルタ装置には、さらに、排気ガス管を通る排気ガスの流れを制御する弁手段が１つ以上設けられている。
従って、排気ガス管内の粒子フィルタを再生する際に、排気ガスの流れを少なくとも部分的に遮断することができる。
【００１６】
さらに粒子フィルタ装置には、低温炎気化器から排気ガス管に入って粒子フィルタを通過する低温炎ガスの流れを制御する弁手段が設けられている。
【００１７】
これらの弁手段の制御は、粒子フィルタの再生が、例えば特定の時間間隔であったり、粒子フィルタ両側での圧力降下が粒子フィルタ再生の必要を示す所定レベルに達した時に行われるようにすることができる。
【００１８】
低温炎気化器は、排気ガス管の外部に配設して、必要に応じて流体ラインを有する排気ガス管に接続してもよい。
低温炎気化器を排気ガス管に装着した場合、排気ガス管内に通じる開口部を設けるだけでよいが、低温炎気化器を排気ガス管と別個に配設した場合は、低温炎気化器と排気ガス管とを接続する流体ラインが設けられることになる。
【００１９】
本発明の一実施形態では、低温炎気化器を排気ガス管内に配設することもできる。
その場合、低温炎気化器は、弁手段を含む開口部を介して排気ガス管内に低温炎ガスを放出するだけでよいので、流体ラインの必要は無くなる。
【００２０】
排気ガス装置は、低温炎気化器と流体連通して配設された燃料源もさらに備えている。
排気ガス装置は、空気源と、空気の予熱手段も備え、空気源は、低温炎気化器と流体連通している。
低温炎気化器に入る燃料と予熱空気の流れを制御するために、排気ガス装置は、低温炎気化器に向かう燃料と予熱空気の流れを制御する弁手段を１つ以上備えている。
【００２１】
また、内燃エンジン用のエンジン排気システムも提供される。
エンジン排気システムは、排気ガスの少なくとも一部がエンジンに還流されるように、エンジンに接続された排気管と排気ガス還流管とを備えている。
排気ガス還流管は、その長さの少なくとも一部に沿って少なくとも２本の流路を形成されている。
エンジン排気システムはさらに、少なくとも２本の流路の各々に配設された粒子フィルタと、予熱空気において燃料を部分的に酸化して低温炎ガスを生成する少なくとも１つの低温炎気化器とを備えている。
少なくとも１つの低温炎気化器は、低温炎ガスの流れが任意の粒子フィルタを通過して流れることができるように、全ての流路と流体連通している。
それによって、低温炎ガスを用いて少なくとも１つの排気流路の粒子フィルタを再生できると同時に、排気ガスを他方の排気流路またはその他の排気流路を通って流すことができる。
【００２２】
上述したように、低温炎気化器は、燃料を予熱空気において部分的に酸化できる標準的な低温炎気化器である。
低温炎気化器において、燃料と空気を０．３〜１．０（１．０は化学量論的空燃比）の比率で混合するが、低温炎反応に使用される空気はごく僅かの割合である。
【００２３】
排気ガス管は、任意の断面形状のパイプ等とすることができる。
また、より大きな本体部の内部導管として形成してもよい。
【００２４】
空気を予熱する手段は、排気ガスの熱で空気を暖める熱交換器とすることができる。
例えば電気的加熱手段など、その他の予熱手段を用いることも可能である。
【００２５】
流路の形成は、排気ガス還流管の長さの少なくとも一部に沿って１つ以上の仕切り壁を設け、２本以上の排気ガス用の流路が排気管部の中に別個に形成されるようにすることで行うことができる。
これらの仕切り壁は、排気ガス還流管を２本以上の流路に分割する１つ以上のプレートとすることができる。
また、排気ガス還流管に排気ガスの流れを通すことのできる少なくとも２本の別個の導管を設けることによって流路を形成してもよい。
【００２６】
好ましくは、エンジン排気システムには、排気ガス還流管の流路を通る排気ガスの流れを制御する弁手段が１つ以上設けられている。
弁手段は、排気ガスの流れに対して１つ以上の流路を閉鎖することができる。
好ましくは、エンジン排気システムにはまた、少なくとも１つの低温炎気化器から排気ガス還流管と流路内の粒子フィルタへと流れる低温炎ガスの流れを制御する弁手段も１つ以上設けられている。
これらの弁手段は、例えば特定の時間間隔、あるいは、粒子フィルタの再生が必要であることを示す所定レベルまで粒子フィルタ両側での圧力降下が達した時に粒子フィルタの再生が行われるように制御することができる。
【００２７】
低温炎気化器は、排気ガス管の外部に配設して、必要に応じて流体ラインを有する排気ガス管に接続してもよい。
低温炎気化器を排気ガス管に装着した場合、排気ガス管内に通じる開口部を設けるだけでよいが、低温炎気化器を排気ガス管と別個に配設した場合は、低温炎気化器と排気ガス管とを接続する流体ラインが設けられることになる。
【００２８】
本発明の一実施形態では、低温炎気化器を排気ガス管の内部に配設することも可能である。
その場合、低温炎気化器は弁手段を含む開口部を介して排気ガス管内に低温炎ガスを放出するだけでよいので、流体ラインの必要は無くなる。
【００２９】
エンジン排気システムは、少なくとも１つの低温炎気化器と流体連通して配設された燃料源もさらに備えている。
好ましくは、少なくとも１つの低温炎気化器への燃料の流れを制御する弁手段も設けられている。
【００３０】
エンジン排気システムはまた、空気源と、前述のように空気の予熱手段とを備え、空気源は少なくとも１つの低温炎気化器と流体連通して配設されている。
好ましくは、少なくとも１つの低温炎気化器への予熱空気の流れを制御する弁手段も設けられている。
【００３１】
排気管内に配設され、排気ガスから発生する微粒子状物質および煤の堆積した粒子フィルタを清掃する方法も提供される。
この方法は、低温炎ガスを供給するステップと、低温炎ガスの流れに粒子フィルタを通過させることにより、堆積した煤を粒子フィルタから除去するステップとを含む。
【００３２】
上述のように、低温炎ガスは、低温炎気化器内で予熱空気において燃料を部分的に酸化することで供給することができる。
当然ながら、低温炎気化器は、排気管と流体連通して配設されている。
低温炎気化器において、空気と燃料を０．３〜１．０（この場合も、１．０は化学量論的空燃比）の比率で混合するが、低温炎反応に使用される空気の割合はごく僅かである。
【００３３】
さらに、本発明の方法は、低温炎気化器から排気管に入る低温炎ガスの流れを制御する弁手段を１つ以上設けるステップも含む。
【００３４】
本発明の方法はまた、低温炎気化器と流体連通して配設された燃料源と、空気源と、空気を予熱するための加熱手段とを設けるステップも含み、空気源は、低温炎気化器と流体連通して配設されている。
【００３５】
好ましくは、本発明の方法は、低温炎気化器への燃料および予熱空気の流れを制御する弁手段を１つ以上設けるステップも含む。
【００３６】
さらに、酸化触媒を排気ガス還流管の各流路に設けて、粒子フィルタとＮＯｘトラップと酸化触媒とを単一ユニットで形成してもよい。
あるいは、さらに下流の排気が単一の流路に流入する箇所に、酸化触媒を別個に配設してもよい。
【００３７】
また、その長さの少なくとも一部に沿って少なくとも２本の流路が形成されている排気ガス還流管を備え、少なくとも２本の流路の各々に排気ガス中の微粒子状物質および煤を除去するための粒子フィルタが設けられている内燃エンジン用排気ガス還流システムに配設された粒子フィルタを清掃する方法も提供され、この方法は、低温炎ガスを供給するステップと、低温炎ガスの流れに排気ガス還流管の少なくとも１本の流路の粒子フィルタを通過させることにより、堆積した煤を除去して粒子フィルタを再生するステップとを含む。
【００３８】
低温炎ガスは、少なくとも１つの低温炎気化器の中で予熱空気において燃料を部分的に酸化することによって供給することができる。
低温炎気化器は、排気ガス還流管の全ての流路と流体連通して配設されている。
低温炎気化器において、空気と燃料が０．３〜１．０（この場合も１．０は化学量論的空燃比）の比率で混合されるが、低温炎反応に使用される空気の割合はごくわずかなものである。
【００３９】
本発明の方法はまた、低温炎気化器から排気ガス管の各流路内へと流れる低温炎ガスの流れを個別に制御する１つ以上の弁手段を設けるステップも含む。
【００４０】
本発明の方法はまた、低温炎気化器と流体連通して配設された燃料源と、空気源と、空気を予熱するための加熱手段とを設けるステップも含み、空気源は低温炎気化器と流体連通して配設される。
【００４１】
本発明の方法はまた、低温炎気化器へと流れる燃料と予熱空気の流れを制御する弁手段を１つ以上設けるステップも含む。
【００４２】
排気ガスがＮＯｘトラップを通過する前に排気ガスから微粒子状物質を除去するために、本発明の方法は排気管部の各流路においてそれぞれの粒子フィルタの下流にＮＯｘトラップを配設するステップも含む。
【００４３】
本発明の方法はまた、排気管部内の粒子フィルタおよびＮＯｘトラップの下流に酸化触媒を配設するステップも含む。
酸化触媒は、粒子フィルタとＮＯｘトラップと酸化触媒とが単一ユニットに形成されるように、排気ガス還流管の各流路に配設してもよい。
あるいはまた、さらに下流の、排気が単一の流路に流入するところに酸化触媒を別個に配設してもよい。
【００４４】
また、ディーゼルまたは重油燃料で動作する圧縮点火エンジンから排気ガスが発生する場合の、粒子フィルタ装置の使用法も提供される。
【００４５】
また、ディーゼルまたは重油燃料で動作する圧縮点火エンジンから排気ガスが発生する場合の、エンジン排気システムの使用法も提供される。
【００４６】
また、ディーゼルまたは重油燃料で動作する圧縮点火エンジンから排気ガスが発生する場合の、粒子フィルタの清掃方法の使用法も提供される。
【００４７】
また、ディーゼルまたは重油燃料で動作する圧縮点火エンジンから排気ガスが発生する場合の、粒子フィルタの清掃方法の使用法も提供される。
【００４８】
以上、低温炎気化器によって生成される低温炎ガスについてのみ説明してきたが、低温炎は、その他にも多数存在する同じ性質を有する部分酸化燃料ガスの中の一例に過ぎない。
従って、本発明は低温炎ガスにのみ限定されるものではなく、低温炎ガスと同じまたは類似の性質をもつその他の部分酸化燃料ガスも含むものである。
【００４９】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】粒子フィルタを排気管に配設した本発明の一実施形態を示す。
【図２Ａ】粒子フィルタをＥＧＲループ内に配設した本発明の一実施形態を示す。
【図２Ｂ】図２Ａの粒子フィルタのＡ−Ａ断面図である。
【図３】粒子フィルタをＥＧＲループ内に配設した本発明の別の実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
図１は、本発明の一実施形態を概略的に示している。
矢印２０で示される排気ガスが排気ガス管１４内を流れる。
排気ガス管を通る排気ガスの流れを制御するように弁手段１８が設けられている。
さらに下流には、排気ガスの微粒子状物質を清掃するフィルタ１０が設けられている。
粒子フィルタは一定の周期で再生する必要があるが、本発明によるとフィルタの再生は、低温炎ガスを供給し、粒子フィルタが再生されるまで低温炎ガスを粒子フィルタを通して流すことで実施することができる。
図１では、低温炎ガスが、低温炎気化器１１によって生成される。
ディーゼルや重油燃料などの燃料源１２が流体ライン２６を介して低温炎気化器１１に接続されている。
低温炎気化器１１への燃料の流れを制御する弁手段１９が設けられている。
空気源１３も設けられており、この空気源１３は、吸気口１５と空気フィルタ（図示せず）を備えていてもよい。
空気源１３は、流体ライン２５を介して低温炎気化器に接続されている。
弁手段１６が、空気源１３から低温炎気化器１１への空気の流れを制御している。
【００５２】
低温炎気化器１１に送られる前に空気を予熱する加熱手段（図示せず）がさらに設けられているのが好ましい。
弁手段１６、１９を適正に調節することにより、所望の空熱比を達成することができる。
【００５３】
低温炎ガスは、流体ライン２７を介して粒子フィルタ１０のすぐ上流にある排気ガス管へと送られる。
低温炎気化器１１から排気ガス管１４への低温炎ガスの流れを制御するように弁手段１７が設けられている。
【００５４】
粒子フィルタ１１を再生する必要がある場合、それはフィルタ両側の圧力降下が大きくなって清掃が必要であることを示すことで通知されるが、この時、好ましくは弁手段１８は閉じ、弁手段１７が開いて低温炎ガスの流れを粒子フィルタ１０に通すことによってフィルタの再生を行う。
【００５５】
図２Ａ−図２Ｂと図３Ａ−図３Ｂは、それぞれ本発明の２つの類似の実施形態を示している。
内燃エンジン３０、好ましくは圧縮点火エンジン用のエンジン排気システムが示されている。
さらに、排気ガス管１４が設けられており、この排気ガス管１４を通って矢印２１で示される排気が流れる。
エンジン３０からの排気のＮＯｘ含有量を低減するために、ＥＧＲループ（排気ガス還流ループ）が設けられている。
【００５６】
図２Ａにおいて、ＥＧＲループは排気ガス還流管３２、３３で示されている。
排気ガス還流管は、排気ガス管１４と粒子フィルタ部２２との間に延びる流体ライン３２と、粒子フィルタ部２２とエンジン３０との間に延びる流体ライン３３とから構成されている。
図２Ｂから分かるように、排気ガス還流管３２、３３はその一部において２つの流路４８、４９に分割されている。
粒子フィルタ部のこの長さは、好ましくは粒子フィルタ１０の長さに相当する。
流路は、図２Ｂから分かるように仕切り壁３４によって形成される。
【００５７】
流路４８、４９の各々に粒子フィルタ１０が設けられており、弁手段（図示せず）等の手段が流路４８、４９を通る排気ガスの流れを制御するために設けられている。
【００５８】
さらに、上記と同様に、低温炎気化器１１に、燃料源１２と空気源１３が設けられている。
低温炎気化器１１で生成された低温炎ガスが、粒子フィルタ部１０の直前の流体ライン３２に送られる。
弁手段１７が開かれると、低温炎ガスは、流路４８、４９の一方または両方を通過することができる。
【００５９】
粒子フィルタ部２２の粒子フィルタ１０の一方が再生を要する場合、再生すべき粒子フィルタ１０の存在する流路３２、３３を通る排気ガスの流れを弁手段等の手段が封鎖する。
弁手段１７が開いて、再生すべき粒子フィルタ１０に低温炎ガスの流れを通過させる。
粒子フィルタが再生されると、弁の位置を切り換えて、排気ガスの流れに再生を終えたばかりの粒子フィルタ１０を通過させる一方、低温炎ガスは再生を要する粒子フィルタを通る方向に向かうようにすることができる。
例えば粒子フィルタ両側での圧力降下が一定値より低くなった時点で、粒子フィルタの再生を要すると見なすことができる。
【００６０】
このように、フィルタの再生を行う際にＥＧＲループを閉じる必要がない。
図２Ｂでは、粒子フィルタ部２２を粒子フィル１０を備える２本の流路４８、４９に分割した状態を示しているが、必要に応じて流路を２本以上としてもよい。
【００６１】
図３Ａおよび図３Ｂに示す本発明の実施形態も、図２Ａおよび図２Ｂの実施形態と同様である。
同じ特徴を有するものには同じ参照番号を付し、２つの実施形態の間で相違する部分についてのみ以下に説明する。
【００６２】
２つの実施形態の相違は、図３Ａおよび図３Ｂに示す実施形態では、１本の排気管を仕切り壁で分割して流路を形成する（図２Ａに示す実施形態の粒子フィルタ部）のではなく、２本の別個の流体ラインによって流路が形成されている。
【００６３】
ＥＲＧループ４０において、排気ガスは２本（図面では）の並列の流体ライン３８、３９を流れる。
２本の流体ライン３８、３９の各々に粒子フィルタ１０と、２本の流体ライン３８、３９を通る排気ガスの流れを制御する弁手段とが設けられている。
低温炎気化器１１からの低温炎ガスは、弁手段１７によって制御される。
粒子フィルタの再生が必要になると、弁手段が調整することにより、低温炎ガスが一方の粒子フィルタ１０を通って流れることでそのフィルタの再生を行う一方、排気ガスがもう１つの粒子フィルタ１０に案内されるようにする。
第１の粒子フィルタの再生が終わると、弁手段の位置を切り換えて、再生を行った方の粒子フィルタに排気ガスを流す一方、低温炎ガスはまだ再生を要する粒子フィルタに流れるようにする。
【００６４】
図２Ａおよび図２Ｂに示す実施形態については、必要に応じて２本以上の流路３８、３９を設けることも可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃エンジンの排気ガス管内に配設された粒子フィルタを含み、微粒子状物質とすすとを含有する排気ガスが粒子フィルタを通過する際に浄化される粒子フィルタ装置であっって、粒子フィルタ装置がさらに、予熱空気において燃料を部分的に酸化して低温炎ガスを形成する低温炎気化器を備えており、前記低温炎気化器は、低温炎ガスの流れが粒子フィルタを通過することにより粒子フィルタに堆積したすすを除去できるように排気管と連通して配設されていることを特長とする粒子フィルタ装置。
【請求項２】
粒子フィルタ装置に、排気ガス管を通る排気ガスの流れを制御する１つまたはそれ以上の弁手段が設けられていることを特徴とする、請求項１記載の粒子フィルタ装置。
【請求項３】
粒子フィルタ装置に、低温炎気化器から排気ガス管に入り粒子フィルタを通過する低温炎ガスの流れを制御する弁手段が設けられていることを特徴とする、請求項１または２記載の粒子フィルタ装置。
【請求項４】
前記低温炎気化器が排気流管の外部に配設されており、必要に応じて流体ラインを有する排気ガス管に接続されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の粒子フィルタ装置。
【請求項５】
前記低温炎気化器が排気ガス管の内部に配設されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の粒子フィルタ装置。
【請求項６】
前記排気ガス装置が、低温炎気化器と流体連通して配設された燃料源を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の粒子フィルタ装置。
【請求項７】
前記排気ガス装置が、空気源と、空気を予熱するための手段とを備えており、空気源が低温炎気化器と流体連通していることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の粒子フィルタ装置。
【請求項８】
前記排気ガス装置が、低温炎気化器へと向かう燃料と予熱空気の流れを制御する１つまたはそれ以上の弁手段を備えることを特徴とする、請求項６または７に記載の粒子フィルタ装置。
【請求項９】
内燃エンジン用のエンジン排気システムであって、該エンジン排気システムが、エンジンに接続された排気管と、排気ガス還流管とを備え、排気ガスの少なくとも一部をエンジンに還流できるように構成されると共に、排気ガス還流管がその長さの少なくとも一部に沿って少なくとも２つの流路を形成されており、前記エンジン排気システムがさらに、前記少なくとも２つの流路の各々に配設された粒子フィルタを備えているエンジン排気システムにおいて、エンジン排気システムがさらに、予熱空気において燃料を部分的に酸化して低温炎ガスを形成する少なくとも１つの低温炎気化器を備え、低温炎ガスの流れが粒子フィルタを通過することができるように、前記少なくとも１つの低温炎気化器が全ての流路と流体連通していることによって、低温炎ガスを用いて前記排気流路の少なくとも１つの粒子フィルタを再生すると同時に、他方またはその他の排気流路を通って排気ガスが流れるようにすることができることを特徴とするエンジン排気システム。
【請求項１０】
排気管部に２本以上の個別の排気ガス用流路が形成されるように排気ガス還流管の長さの少なくとも一部に沿って１つまたはそれ以上の仕切り壁を設けることによって、前記流路が形成されていることを特徴とする、請求項９記載のエンジン排気システム。
【請求項１１】
排気ガス還流管に排気ガスを流すことができる少なくとも２本の導管を個別に設けることによって、前記流路が形成されていることを特徴とする、請求項９記載のエンジン排気システム。
【請求項１２】
前記エンジン排気システムに、排気ガス還流管の流路を通る排気ガスの流れを制御する弁手段が１つまたはそれ以上設けられていることを特徴とする、請求項９〜１１のいずれかに記載のエンジン排気システム。
【請求項１３】
前記エンジン排気システムに、前記少なくとも１つの低温炎気化器から排気ガス還流管および流路内の粒子フィルタへと流れる低温炎ガスの流れを制御する弁手段が１つまたはそれ以上設けられていることを特徴とする、請求項９〜１２のいずれかに記載のエンジン排気システム。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの低温炎気化器が排気ガス還流管の流路の外部に配設されており、必要に応じて流体ラインを有する流路に接続されていることを特徴とする、請求項９〜１３のいずれかに記載のエンジン排気システム。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの低温炎気化器が排気ガス還流管の流路の内部に配設されていることを特徴とする、請求項９〜１３のいずれかに記載のエンジン排気システム。
【請求項１６】
前記エンジン排気システムが、前記少なくとも１つの低温炎気化器と流体連通して配設された燃料源と、前記少なくとも１つの低温炎気化器へと流れる燃料の流れを制御する弁手段とを備えることを特徴とする、請求項９〜１５のいずれかに記載のエンジン排気システム。
【請求項１７】
前記エンジン排気システムが、前記少なくとも１つの低温炎気化器と流体連通して配設された空気源と、空気を予熱するための手段と、前記少なくとも１つの低温炎気化器へと流れる予熱空気の流れを制御する弁手段とを備えることを特徴とする、請求項９〜１６のいずれかに記載のエンジン排気システム。
【請求項１８】
排気管内に配設されており、排気ガスから発生した微粒子状物質およびすすが堆積した粒子フィルタを清掃する方法であって、
低温炎ガスを供給するステップと、
低温炎ガスの流れに粒子フィルタを通過させることによって、粒子フィルタからすすを除去するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１９】
予熱空気において燃料を部分的に酸化して低温炎ガスを形成する低温炎気化器から排気管へと流れる低温炎ガスの流れを制御する弁手段を１つまたはそれ以上設けることを特徴とする、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記低温炎気化器と流体連通して配設された燃料源と、空気源と、空気を予熱するための加熱手段とを設け、空気源を低温炎気化器と流体連結して配設することを特徴とする、請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
低温炎気化器へと流れる燃料と予熱空気の流れを制御するための弁手段を１つまたはそれ以上設けることを特徴とする、請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
少なくともその長さの一部に沿って少なくとも２本の流路を形成されている排気ガス還流管を備える内燃エンジン用排気ガス還流システムに配設された粒子フィルタを清掃するための方法であって、前記少なくとも２本の流路の各々に排気ガスの微粒子状物質およびすすを除去するための粒子フィルタを設ける方法において、
低温炎ガスを供給するステップと、
低温炎ガスの流れに排気ガス還流管の少なくとも一方の流路の粒子フィルタを通過させることによって、堆積したすすを除去して粒子フィルタを再生するステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２３】
予熱空気において燃料を部分的に酸化する低温炎気化器から排気ガス管の各流路に流れる低温炎ガスの流れを個別に制御するための弁手段を１つまたはそれ以上設けることを特徴とする、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
低温炎気化器と流体連通して配設される燃料源と、空気源と、空気を予熱するための加熱手段を設け、空気源は低温炎気化器と流体連通して配設することを特徴とする、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記低温炎気化器への燃料と予熱空気の流れを制御するための弁手段を１つまたはそれ以上設けることを特徴とする、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
排気管部の各流路において、それぞれの粒子フィルタの下流にＮＯｘトラップを配設することを特徴とする、請求項２２〜２５のいずれかに記載の方法。
【請求項２７】
前記粒子フィルタおよびＮＯｘトラップの下流の排気管部に酸化触媒を配設することを特徴とする、請求項２２〜２６のいずれかに記載の方法。
【請求項２８】
ディーゼルまたは重油燃料で動作する圧縮点火エンジンから排気ガスが発生する場合の、請求項１〜８のいずれかに記載の粒子フィルタ装置の使用法。
【請求項２９】
ディーゼルまたは重油燃料で動作する圧縮点火エンジンから排気ガスが発生する場合の、請求項９〜１７のいずれかに記載のエンジン排気システムの使用法。
【請求項３０】
ディーゼルまたは重油燃料で動作する圧縮点火エンジンから排気ガスが発生する場合の、請求項１８〜２１のいずれかに記載の粒子フィルタの清掃方法の使用法。
【請求項３１】
ディーゼルまたは重油燃料で動作する圧縮点火エンジンから排気ガスが発生する場合の、請求項２２〜２７のいずれかに記載の粒子フィルタの清掃方法の使用法。
【請求項１】
内燃エンジンの排気ガス管内に配設された粒子フィルタを含み、微粒子状物質とすすとを含有する排気ガスが粒子フィルタを通過する際に浄化される粒子フィルタ装置であっって、粒子フィルタ装置がさらに、予熱空気において燃料を部分的に酸化して低温炎ガスを形成する低温炎気化器を備えており、前記低温炎気化器は、低温炎ガスの流れが粒子フィルタを通過することにより粒子フィルタに堆積したすすを除去できるように排気管と連通して配設されていることを特長とする粒子フィルタ装置。
【請求項２】
粒子フィルタ装置に、排気ガス管を通る排気ガスの流れを制御する１つまたはそれ以上の弁手段が設けられていることを特徴とする、請求項１記載の粒子フィルタ装置。
【請求項３】
粒子フィルタ装置に、低温炎気化器から排気ガス管に入り粒子フィルタを通過する低温炎ガスの流れを制御する弁手段が設けられていることを特徴とする、請求項１または２記載の粒子フィルタ装置。
【請求項４】
前記低温炎気化器が排気流管の外部に配設されており、必要に応じて流体ラインを有する排気ガス管に接続されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の粒子フィルタ装置。
【請求項５】
前記低温炎気化器が排気ガス管の内部に配設されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の粒子フィルタ装置。
【請求項６】
前記排気ガス装置が、低温炎気化器と流体連通して配設された燃料源を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の粒子フィルタ装置。
【請求項７】
前記排気ガス装置が、空気源と、空気を予熱するための手段とを備えており、空気源が低温炎気化器と流体連通していることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の粒子フィルタ装置。
【請求項８】
前記排気ガス装置が、低温炎気化器へと向かう燃料と予熱空気の流れを制御する１つまたはそれ以上の弁手段を備えることを特徴とする、請求項６または７に記載の粒子フィルタ装置。
【請求項９】
内燃エンジン用のエンジン排気システムであって、該エンジン排気システムが、エンジンに接続された排気管と、排気ガス還流管とを備え、排気ガスの少なくとも一部をエンジンに還流できるように構成されると共に、排気ガス還流管がその長さの少なくとも一部に沿って少なくとも２つの流路を形成されており、前記エンジン排気システムがさらに、前記少なくとも２つの流路の各々に配設された粒子フィルタを備えているエンジン排気システムにおいて、エンジン排気システムがさらに、予熱空気において燃料を部分的に酸化して低温炎ガスを形成する少なくとも１つの低温炎気化器を備え、低温炎ガスの流れが粒子フィルタを通過することができるように、前記少なくとも１つの低温炎気化器が全ての流路と流体連通していることによって、低温炎ガスを用いて前記排気流路の少なくとも１つの粒子フィルタを再生すると同時に、他方またはその他の排気流路を通って排気ガスが流れるようにすることができることを特徴とするエンジン排気システム。
【請求項１０】
排気管部に２本以上の個別の排気ガス用流路が形成されるように排気ガス還流管の長さの少なくとも一部に沿って１つまたはそれ以上の仕切り壁を設けることによって、前記流路が形成されていることを特徴とする、請求項９記載のエンジン排気システム。
【請求項１１】
排気ガス還流管に排気ガスを流すことができる少なくとも２本の導管を個別に設けることによって、前記流路が形成されていることを特徴とする、請求項９記載のエンジン排気システム。
【請求項１２】
前記エンジン排気システムに、排気ガス還流管の流路を通る排気ガスの流れを制御する弁手段が１つまたはそれ以上設けられていることを特徴とする、請求項９〜１１のいずれかに記載のエンジン排気システム。
【請求項１３】
前記エンジン排気システムに、前記少なくとも１つの低温炎気化器から排気ガス還流管および流路内の粒子フィルタへと流れる低温炎ガスの流れを制御する弁手段が１つまたはそれ以上設けられていることを特徴とする、請求項９〜１２のいずれかに記載のエンジン排気システム。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの低温炎気化器が排気ガス還流管の流路の外部に配設されており、必要に応じて流体ラインを有する流路に接続されていることを特徴とする、請求項９〜１３のいずれかに記載のエンジン排気システム。
【請求項１５】
前記少なくとも１つの低温炎気化器が排気ガス還流管の流路の内部に配設されていることを特徴とする、請求項９〜１３のいずれかに記載のエンジン排気システム。
【請求項１６】
前記エンジン排気システムが、前記少なくとも１つの低温炎気化器と流体連通して配設された燃料源と、前記少なくとも１つの低温炎気化器へと流れる燃料の流れを制御する弁手段とを備えることを特徴とする、請求項９〜１５のいずれかに記載のエンジン排気システム。
【請求項１７】
前記エンジン排気システムが、前記少なくとも１つの低温炎気化器と流体連通して配設された空気源と、空気を予熱するための手段と、前記少なくとも１つの低温炎気化器へと流れる予熱空気の流れを制御する弁手段とを備えることを特徴とする、請求項９〜１６のいずれかに記載のエンジン排気システム。
【請求項１８】
排気管内に配設されており、排気ガスから発生した微粒子状物質およびすすが堆積した粒子フィルタを清掃する方法であって、
低温炎ガスを供給するステップと、
低温炎ガスの流れに粒子フィルタを通過させることによって、粒子フィルタからすすを除去するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１９】
予熱空気において燃料を部分的に酸化して低温炎ガスを形成する低温炎気化器から排気管へと流れる低温炎ガスの流れを制御する弁手段を１つまたはそれ以上設けることを特徴とする、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記低温炎気化器と流体連通して配設された燃料源と、空気源と、空気を予熱するための加熱手段とを設け、空気源を低温炎気化器と流体連結して配設することを特徴とする、請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
低温炎気化器へと流れる燃料と予熱空気の流れを制御するための弁手段を１つまたはそれ以上設けることを特徴とする、請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
少なくともその長さの一部に沿って少なくとも２本の流路を形成されている排気ガス還流管を備える内燃エンジン用排気ガス還流システムに配設された粒子フィルタを清掃するための方法であって、前記少なくとも２本の流路の各々に排気ガスの微粒子状物質およびすすを除去するための粒子フィルタを設ける方法において、
低温炎ガスを供給するステップと、
低温炎ガスの流れに排気ガス還流管の少なくとも一方の流路の粒子フィルタを通過させることによって、堆積したすすを除去して粒子フィルタを再生するステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２３】
予熱空気において燃料を部分的に酸化する低温炎気化器から排気ガス管の各流路に流れる低温炎ガスの流れを個別に制御するための弁手段を１つまたはそれ以上設けることを特徴とする、請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
低温炎気化器と流体連通して配設される燃料源と、空気源と、空気を予熱するための加熱手段を設け、空気源は低温炎気化器と流体連通して配設することを特徴とする、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記低温炎気化器への燃料と予熱空気の流れを制御するための弁手段を１つまたはそれ以上設けることを特徴とする、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
排気管部の各流路において、それぞれの粒子フィルタの下流にＮＯｘトラップを配設することを特徴とする、請求項２２〜２５のいずれかに記載の方法。
【請求項２７】
前記粒子フィルタおよびＮＯｘトラップの下流の排気管部に酸化触媒を配設することを特徴とする、請求項２２〜２６のいずれかに記載の方法。
【請求項２８】
ディーゼルまたは重油燃料で動作する圧縮点火エンジンから排気ガスが発生する場合の、請求項１〜８のいずれかに記載の粒子フィルタ装置の使用法。
【請求項２９】
ディーゼルまたは重油燃料で動作する圧縮点火エンジンから排気ガスが発生する場合の、請求項９〜１７のいずれかに記載のエンジン排気システムの使用法。
【請求項３０】
ディーゼルまたは重油燃料で動作する圧縮点火エンジンから排気ガスが発生する場合の、請求項１８〜２１のいずれかに記載の粒子フィルタの清掃方法の使用法。
【請求項３１】
ディーゼルまたは重油燃料で動作する圧縮点火エンジンから排気ガスが発生する場合の、請求項２２〜２７のいずれかに記載の粒子フィルタの清掃方法の使用法。
【図１】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３】
【公表番号】特表２０１０−５３８１９９（Ｐ２０１０−５３８１９９Ａ）
【公表日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５２２８４４（Ｐ２０１０−５２２８４４）
【出願日】平成２０年９月１日（２００８．９．１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＮＯ２００８／０００３０９
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０２８９５７
【国際公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【出願人】（５０９２８３８９０）エネルギー コンヴァージョン テクノロジー アクティーゼルスカブ (5)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１日（２００８．９．１）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＮＯ２００８／０００３０９
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０２８９５７
【国際公開日】平成２１年３月５日（２００９．３．５）
【出願人】（５０９２８３８９０）エネルギー コンヴァージョン テクノロジー アクティーゼルスカブ (5)
【Ｆターム（参考）】
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