JP3059322B2 - ディ−ゼルパティキュレ−トフィルタ - Google Patents
ディ−ゼルパティキュレ−トフィルタInfo
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- JP3059322B2 JP3059322B2 JP5186837A JP18683793A JP3059322B2 JP 3059322 B2 JP3059322 B2 JP 3059322B2 JP 5186837 A JP5186837 A JP 5186837A JP 18683793 A JP18683793 A JP 18683793A JP 3059322 B2 JP3059322 B2 JP 3059322B2
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- Japan
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- filter
- conductive
- diesel particulate
- particulate filter
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/01—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust by means of electric or electrostatic separators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
- F01N3/027—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using electric or magnetic heating means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はディ−ゼルエンジンの排
気ガス中のパティキュレ−トを捕集するディ−ゼルパテ
ィキュレ−トフィルタに関する。
気ガス中のパティキュレ−トを捕集するディ−ゼルパテ
ィキュレ−トフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】ディ−ゼルエンジンは断熱圧縮による高
温度の空気中に燃料が噴射され、その燃焼が行われるヘ
トロジニアス燃焼のため、排気ガス中に一酸化炭素や炭
化水素の排出が少ないが、窒素酸化物とパティキュレ−
トの排出量が多いという問題がある。
温度の空気中に燃料が噴射され、その燃焼が行われるヘ
トロジニアス燃焼のため、排気ガス中に一酸化炭素や炭
化水素の排出が少ないが、窒素酸化物とパティキュレ−
トの排出量が多いという問題がある。
【０００３】そして、このようなパティキュレ−トの大
気への放出を防ぐため、排気流路にフィルタを取付けて
排気ガスを濾過し、その清浄化を図るパティキュレ−ト
フィルタが開発されている。
気への放出を防ぐため、排気流路にフィルタを取付けて
排気ガスを濾過し、その清浄化を図るパティキュレ−ト
フィルタが開発されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この種のフィルタとし
て多孔質セラミックスを用い、その多孔の通路に曲りを
与え、大きな孔径にしてフィルタ機能を持たせると、ガ
ス通過抵抗が減じて効率的なフィルタが得られる。
て多孔質セラミックスを用い、その多孔の通路に曲りを
与え、大きな孔径にしてフィルタ機能を持たせると、ガ
ス通過抵抗が減じて効率的なフィルタが得られる。
【０００５】しかし、このタイプのフィルタはパティキ
ュレ−トのカ−ボン粒子がフィルタ組織内に侵入して濾
過されるので、その除去にはフィルタを均一に加熱し焼
却する必要があり、この焼却のためフィルタ自体に電熱
線を埋込み通電すればよいが、このような電熱線の埋設
は手数を要し困難である。
ュレ−トのカ−ボン粒子がフィルタ組織内に侵入して濾
過されるので、その除去にはフィルタを均一に加熱し焼
却する必要があり、この焼却のためフィルタ自体に電熱
線を埋込み通電すればよいが、このような電熱線の埋設
は手数を要し困難である。
【０００６】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、その目的はカ−ボン粒子を濾過するフィル
タ自体に導電性を持たせるとともに、導電部分を分割し
て効率よく加熱できるディ−ゼルパティキュレ−トフィ
ルタを提供しようとするものである。
ものであり、その目的はカ−ボン粒子を濾過するフィル
タ自体に導電性を持たせるとともに、導電部分を分割し
て効率よく加熱できるディ−ゼルパティキュレ−トフィ
ルタを提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明によれば、ディ−ゼルエンジンの排気に含ま
れるパティキュレ−トを積層した多孔質の耐熱性のフィ
ルタにより捕集して加熱し焼却するディ−ゼルパティキ
ュレ−トフィルタにおいて、前記のフィルタは非導電性
と導電性とのフィルタを空隙を設けて交互に積層して該
導電性のフィルタを電気的に直列接続するとともに、フ
ィルタ層の直角方向に通ずる排気流の上流に配置する導
電性のフィルタの層の厚みを小に形成したディ−ゼルパ
ティキュレ−トフィルタが提供される。
めに本発明によれば、ディ−ゼルエンジンの排気に含ま
れるパティキュレ−トを積層した多孔質の耐熱性のフィ
ルタにより捕集して加熱し焼却するディ−ゼルパティキ
ュレ−トフィルタにおいて、前記のフィルタは非導電性
と導電性とのフィルタを空隙を設けて交互に積層して該
導電性のフィルタを電気的に直列接続するとともに、フ
ィルタ層の直角方向に通ずる排気流の上流に配置する導
電性のフィルタの層の厚みを小に形成したディ−ゼルパ
ティキュレ−トフィルタが提供される。
【０００８】
【作用】導電性のフィルタ層と非導電性のフィルタ層と
を交互に積層して導電性のフィルタ層を電気的に直列接
続し、上流方向に配置の導電性のフィルタ層の厚みを小
にして電気抵抗を高めたので、堆積物を焼却する通電時
には上流方向の部分の発熱量が多くて早期にカ−ボンが
焼却され、下流方向は発熱量が少なくとも焼却されたカ
−ボンの熱が加わり、高温度になって十分に焼却用の温
度に到達する。
を交互に積層して導電性のフィルタ層を電気的に直列接
続し、上流方向に配置の導電性のフィルタ層の厚みを小
にして電気抵抗を高めたので、堆積物を焼却する通電時
には上流方向の部分の発熱量が多くて早期にカ−ボンが
焼却され、下流方向は発熱量が少なくとも焼却されたカ
−ボンの熱が加わり、高温度になって十分に焼却用の温
度に到達する。
【０００９】
【実施例】つぎに本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。図１は本発明にかかるディ−ゼルパテ
ィキュレ−トフィルタの一実施例を示す構成説明図であ
り、同図における１はフィルタケ−スで、その上流およ
び下流方向は徐々に絞られた円筒状に形成され、上流端
にはエンジンの排気管に接続されるフランジ１１が、下
流端には排気のテ−ルパイプを接続する取付板１３が設
けられている。
詳細に説明する。図１は本発明にかかるディ−ゼルパテ
ィキュレ−トフィルタの一実施例を示す構成説明図であ
り、同図における１はフィルタケ−スで、その上流およ
び下流方向は徐々に絞られた円筒状に形成され、上流端
にはエンジンの排気管に接続されるフランジ１１が、下
流端には排気のテ−ルパイプを接続する取付板１３が設
けられている。
【００１０】２はフィルタブロックであり、フィルタケ
−ス１の中央部１２に格納され、フランジ１１から導入
される排気ガスを濾過するもので、導電性フィルタ層３
と非導電性フィルタ層４とが交互に複数組積層されてい
る。
−ス１の中央部１２に格納され、フランジ１１から導入
される排気ガスを濾過するもので、導電性フィルタ層３
と非導電性フィルタ層４とが交互に複数組積層されてい
る。
【００１１】そして、導電性フィルタ層３は導電性を持
たせたＳｉＣを軽石や発泡ウレタンの様な多孔体として
厚手と薄手との層に形成し、又非導電性フィルタ層４は
Ａｌ2 Ｏ3 を上記と同様な多孔体として厚手と薄手とを
作り、図示のように排気流の上流を薄手、下流を厚手と
して交互に複数組、積重ねたものである。
たせたＳｉＣを軽石や発泡ウレタンの様な多孔体として
厚手と薄手との層に形成し、又非導電性フィルタ層４は
Ａｌ2 Ｏ3 を上記と同様な多孔体として厚手と薄手とを
作り、図示のように排気流の上流を薄手、下流を厚手と
して交互に複数組、積重ねたものである。
【００１２】なお、５は通電接続部であり、交互に積重
ねた導電性フィルタ層３を直列接続するもので、粉末に
したＣｕと線膨張率の小さい例えばＡｌ2 ＴｉＯ5 の粉
末とを混合し、これを導電性フィルタ層のＳｉＣの端部
に溶材とともに封じて加熱し、溶融して密着させたもの
である。
ねた導電性フィルタ層３を直列接続するもので、粉末に
したＣｕと線膨張率の小さい例えばＡｌ2 ＴｉＯ5 の粉
末とを混合し、これを導電性フィルタ層のＳｉＣの端部
に溶材とともに封じて加熱し、溶融して密着させたもの
である。
【００１３】このような場合、Ｃｕの線膨張係数は１８
×１０-6／Ｋ、Ａｌ2 ＴｉＯ5 の線膨張係数は１×１０
-6／Ｋのため、複合材としての線膨張係数を４〜５程度
にすることができ、従ってＳｉＣやＣｕとの電気的な接
続が十分にできるものである。
×１０-6／Ｋ、Ａｌ2 ＴｉＯ5 の線膨張係数は１×１０
-6／Ｋのため、複合材としての線膨張係数を４〜５程度
にすることができ、従ってＳｉＣやＣｕとの電気的な接
続が十分にできるものである。
【００１４】図示の２１は耐熱性のある遮熱材で、上述
のように構成したフィルタブロック２の外周を覆い、フ
ィルタケ−ス２１の中央部１１に格納するためのもので
ある。
のように構成したフィルタブロック２の外周を覆い、フ
ィルタケ−ス２１の中央部１１に格納するためのもので
ある。
【００１５】６はフィルタブロック２への通電制御を行
う制御装置で、電源となる発電機６１またはバッテリ６
２からの電力を、直列接続した導電性フィルタ層３に通
電して加熱するものである。
う制御装置で、電源となる発電機６１またはバッテリ６
２からの電力を、直列接続した導電性フィルタ層３に通
電して加熱するものである。
【００１６】つぎにこのように構成された本実施例の作
動を説明すると、エンジンからの排気ガスがフランジ１
１を介してフィルタケ−ス１に導入され、フィルタブロ
ック２を構成する多孔体の導電性フィルタ層３や非導電
性フィルタ層４により濾過される。このとき排気ガスの
気体成分は多孔の通路を通って下流の取付板１３から放
出されるが、パティキュレ−トは通過できず捕集されて
それぞれのフィルタ素子に堆積する。
動を説明すると、エンジンからの排気ガスがフランジ１
１を介してフィルタケ−ス１に導入され、フィルタブロ
ック２を構成する多孔体の導電性フィルタ層３や非導電
性フィルタ層４により濾過される。このとき排気ガスの
気体成分は多孔の通路を通って下流の取付板１３から放
出されるが、パティキュレ−トは通過できず捕集されて
それぞれのフィルタ素子に堆積する。
【００１７】このような堆積物の除去に際し、制御装置
６により発電機６１またはバッテリ６２からの電力が直
列接続された導電性フィルタ層３に通電されると、ＳＵ
Ｓ４０２（Ｎｉ８、Ｃｒ１８）と同等程度の電気抵抗値
を有するＳｉＣによるフィルタ層は発熱する。そして、
上流方向の導電性フィルタ層３の厚みは薄手にて、厚手
の部分より抵抗値が大きいため発熱量が大となって堆積
物の焼却が開始され、また下流方向は上流からの熱流や
堆積物の焼却熱により発熱量が小でも十分に高温度とな
って堆積物の焼却が良好に行われることになる。また、
導電性フィルタ層３はＳｉＣ素材とＳＵＳ４０２素材の
ものとを交互に配置し、あるいは上流側にＳｉＣ素材の
ものを配置し、下流側にＳＵＳ４０２素材のものを配置
してこれらを直列に接続するようなフィルタ構成をとっ
てもよい。
６により発電機６１またはバッテリ６２からの電力が直
列接続された導電性フィルタ層３に通電されると、ＳＵ
Ｓ４０２（Ｎｉ８、Ｃｒ１８）と同等程度の電気抵抗値
を有するＳｉＣによるフィルタ層は発熱する。そして、
上流方向の導電性フィルタ層３の厚みは薄手にて、厚手
の部分より抵抗値が大きいため発熱量が大となって堆積
物の焼却が開始され、また下流方向は上流からの熱流や
堆積物の焼却熱により発熱量が小でも十分に高温度とな
って堆積物の焼却が良好に行われることになる。また、
導電性フィルタ層３はＳｉＣ素材とＳＵＳ４０２素材の
ものとを交互に配置し、あるいは上流側にＳｉＣ素材の
ものを配置し、下流側にＳＵＳ４０２素材のものを配置
してこれらを直列に接続するようなフィルタ構成をとっ
てもよい。
【００１８】以上、本発明を上述の実施例によって説明
したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であ
り、これらの変形を本発明の範囲から排除するものでは
ない。
したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であ
り、これらの変形を本発明の範囲から排除するものでは
ない。
【００１９】
【発明の効果】上述の実施例のように本発明によれば、
多孔質のセラミックスを用い、パティキュレ−トの捕集
効率のよいフィルタの堆積物の焼却に際し、導電性フィ
ルタ層と非導電性フィルタ層とを交互に積層するととも
に、排気流の上流方向の導電性フィルタ層の厚みを薄く
して直列接続にしたので、通電時には上流方向の部分の
発熱量が多くて早期に堆積物の焼却が開始され、下流方
向は発熱量が小でも上流からの焼却熱が加わって高温度
に達し、堆積物の焼却が効率よく行われる効果が得られ
る。
多孔質のセラミックスを用い、パティキュレ−トの捕集
効率のよいフィルタの堆積物の焼却に際し、導電性フィ
ルタ層と非導電性フィルタ層とを交互に積層するととも
に、排気流の上流方向の導電性フィルタ層の厚みを薄く
して直列接続にしたので、通電時には上流方向の部分の
発熱量が多くて早期に堆積物の焼却が開始され、下流方
向は発熱量が小でも上流からの焼却熱が加わって高温度
に達し、堆積物の焼却が効率よく行われる効果が得られ
る。
【図１】本発明にかかるディ−ゼルパティキュレ−トフ
ィルタの一実施例を示す構成説明図である。
ィルタの一実施例を示す構成説明図である。
２…フィルタブロック ３…導電性フィルタ層 ４…非導電性フィルタ層 ５…通電接続部 ６…制御装置
Claims (3)
- 【請求項１】ディ−ゼルエンジンの排気に含まれるパテ
ィキュレ−トを積層した多孔質の耐熱性のフィルタによ
り捕集して加熱し焼却するディ−ゼルパティキュレ−ト
フィルタにおいて、前記のフィルタは非導電性と導電性
とのフィルタを空隙を設けて交互に積層して該導電性の
フィルタを電気的に直列接続するとともに、フィルタ層
の直角方向に通ずる排気流の上流に配置する導電性のフ
ィルタの層の厚みを小に形成したことを特徴とするディ
−ゼルパティキュレ−トフィルタ。 - 【請求項２】前記の導電性のフィルタの素材はＳｉＣを
用い、非導電性のフィルタの素材はＡｌ2 Ｏ3 を用いた
ことを特徴とする請求項１記載のディ−ゼルパティキュ
レ−トフィルタ。 - 【請求項３】前記の導電性のフィルタは、ＳｉＣ素材か
らなるフィルタとＮｉ−Ｃｒ素材からなるフィルタとを
直列接続してなることを特徴とする請求項１記載のディ
−ゼルパティキュレ−トフィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5186837A JP3059322B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | ディ−ゼルパティキュレ−トフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5186837A JP3059322B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | ディ−ゼルパティキュレ−トフィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0719027A JPH0719027A (ja) | 1995-01-20 |
| JP3059322B2 true JP3059322B2 (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=16195501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5186837A Expired - Lifetime JP3059322B2 (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | ディ−ゼルパティキュレ−トフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3059322B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007021409A (ja) * | 2005-07-19 | 2007-02-01 | Chokoon Zairyo Kenkyusho:Kk | ディーゼルパティキュレートフィルターの製造方法 |
| WO2010113294A1 (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-07 | イビデン株式会社 | 微粒子濃度測定装置 |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP5186837A patent/JP3059322B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0719027A (ja) | 1995-01-20 |
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