JP3306026B2 - Diesel particulate filter device comprising a cylindrical filter with a frame support - Google Patents
Diesel particulate filter device comprising a cylindrical filter with a frame supportInfo
- Publication number
- JP3306026B2 JP3306026B2 JP16240699A JP16240699A JP3306026B2 JP 3306026 B2 JP3306026 B2 JP 3306026B2 JP 16240699 A JP16240699 A JP 16240699A JP 16240699 A JP16240699 A JP 16240699A JP 3306026 B2 JP3306026 B2 JP 3306026B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- cylindrical
- exhaust gas
- diesel particulate
- particulate filter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は，エンジンから排
出される排気ガスに含まれるパティキュレートを捕集す
る骨組支持体を設けた筒状フィルタを備えたディーゼル
パティキュレートフィルタ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diesel particulate filter device provided with a cylindrical filter provided with a framework support for collecting particulates contained in exhaust gas discharged from an engine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来，ディーゼルパティキュレートフィ
ルタ装置は，ディーゼルエンジン等のエンジンから排気
される排気ガス中に含まれる浮遊物，カーボン，スモー
ク，ＨＣ，ＳＯX 等から成るパティキュレートを除去す
るものが知られている。この種のフィルタは，パティキ
ュレートが捕集されてフィルタが目詰まりした時に，熱
源を用いてパティキュレートを加熱焼却し，フィルタを
再生処理することが一般的である。該ディーゼルパティ
キュレートフィルタ装置は，パティキュレートを捕集す
るため，排気ガス通路に一対のフィルタを並列に配置
し，一方のフィルタでパティキュレートを捕集し，捕集
したパティキュレートが所定量以上になると，排気ガス
の流れを切り換えて他方のフィルタでパティキュレート
を捕集すると共に，フィルタに捕集されたパティキュレ
ートを加熱焼却し，フィルタを再生する（例えば，特開
平７−２７９６４６号公報，特開平８−３１２３２９号
公報参照）。Conventionally, a diesel particulate filter device, suspended matter contained in the exhaust gas exhausted from an engine such as a diesel engine, carbon, smoke, HC, is intended to remove particulates consisting SO X or the like Are known. This type of filter generally regenerates the filter by heating and burning the particulate using a heat source when the particulate is collected and the filter is clogged. In the diesel particulate filter device, a pair of filters are disposed in parallel in an exhaust gas passage to collect the particulates, and one of the filters collects the particulates, and the collected particulates exceed a predetermined amount. Then, the flow of the exhaust gas is switched to collect the particulates with the other filter, and the particulates collected by the filter are heated and incinerated to regenerate the filter (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-279646, See JP-A-8-313329).
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで，ディーゼル
パティキュレートフィルタ装置において，パティキュレ
ートを捕集したフィルタを再生するため，パティキュレ
ートを加熱焼却する場合，フィルタの上流の排気管から
排気ガスを再生中のフィルタへ導入してヒータに通電し
て排気ガス中の酸素を利用してパティキュレートを加熱
焼却したり，或いは外部から再生中のフィルタへ空気を
導入してパティキュレートを加熱焼却する必要がある。
ヒータに通電してパティキュレートを加熱焼却する時，
通常，フィルタの全体構造が大きいので，ヒータの通電
に大電流を必要とするが，該電流を極力低減し，小電流
でフィルタを再生処理することが望まれる。In a diesel particulate filter device, when the particulates are heated and incinerated in order to regenerate the filter that has trapped the particulates, the exhaust gas is being regenerated from the exhaust pipe upstream of the filter. It is necessary to heat and incinerate the particulates by supplying oxygen to the heater by supplying electricity to the heater and using oxygen in the exhaust gas, or heat and incinerate the particulates by introducing air from the outside to the filter being regenerated. .
When heating and burning the particulates by energizing the heater,
Normally, the entire structure of the filter is large, so that a large current is required for energizing the heater. However, it is desired to reduce the current as much as possible and regenerate the filter with a small current.
【０００４】ディーゼルパティキュレートフィルタ装置
は，例えば，エンジンから排出される排気ガスを流す排
気管に接続された筒状ハウジング，及び該ハウジング内
に配置された筒状フィルタを有する。筒状フィルタは，
セラミック繊維材を積層した積層材から成るフィルタ本
体，フィルタ本体に接して配置された金網ヒータ，及び
フィルタ本体の形状を保持する骨組支持体から構成され
ている。フィルタ本体を再生する時に，フィルタ本体か
ら放射される熱は，外側のハウジングに輻射される。ハ
ウジングは，フィルタ本体からの輻射熱を受けて昇温
し，排気管とハウジングとを接続している管継手部へと
熱が伝達される。従って，ハウジングから排気管へと伝
達される熱やハウジングから放熱される熱を最小限に抑
制することは，フィルタ本体を再生するために使用され
る電力を小さくすることになる。[0004] The diesel particulate filter device has, for example, a cylindrical housing connected to an exhaust pipe through which exhaust gas discharged from the engine flows, and a cylindrical filter arranged in the housing. The cylindrical filter is
The filter body is composed of a filter body made of a laminated material in which ceramic fiber materials are laminated, a wire mesh heater arranged in contact with the filter body, and a skeleton support for maintaining the shape of the filter body. When regenerating the filter body, the heat radiated from the filter body is radiated to the outer housing. The housing receives the radiant heat from the filter body and rises in temperature, and the heat is transmitted to the pipe joint connecting the exhaust pipe and the housing. Therefore, minimizing the heat transferred from the housing to the exhaust pipe and the heat radiated from the housing reduces the power used to regenerate the filter body.
【０００５】また，ディーゼルパティキュレートフィル
タ装置において，フィルタ本体に捕集されたパティキュ
レートを加熱焼却すると，フィルタ本体に発生した熱に
よってフィルタ本体がその形状を保持できなくなるの
で，フィルタ本体の形状を保形するため，フィルタ本体
に骨組支持体を配置する必要があるが，骨組支持体も形
状が複雑では製造コストが高価になるので，フィルタ本
体に組み込む骨組支持体を如何に簡素な構造で且つ低コ
ストに製造するかが課題になる。[0005] Further, in a diesel particulate filter device, when the particulate matter collected in the filter main body is heated and incinerated, the shape of the filter main body cannot be maintained because the heat generated in the filter main body cannot maintain the shape of the filter main body. In order to form the filter body, it is necessary to dispose a skeleton support in the filter body. However, since the skeleton support also has a complicated shape and the manufacturing cost is high, the skeleton support incorporated in the filter body has a simple structure and low cost. The issue is how to manufacture at cost.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明の目的は，上記
の課題を解決することであり，エンジンから排出される
排気ガス中に含まれるパティキュレートをハウジング内
に配置されたフィルタで捕集し，フィルタで捕集された
パティキュレートを加熱焼却してフィルタを再生するデ
ィーゼルパティキュレートフィルタ装置において，フィ
ルタの再生のため消費される電力を低減するためハウジ
ングの遮熱度を向上させると共に，フィルタで発生する
熱でフィルタ本体の形状が熱変形するのを防止するため
の骨組支持体の構造を簡単に構成すると共に低コストで
製造することができるディーゼルパティキュレートフィ
ルタ装置を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, and the particulate matter contained in exhaust gas discharged from an engine is collected by a filter arranged in a housing. In a diesel particulate filter device that regenerates a filter by heating and burning the particulates collected by the filter, the heat insulation of the housing is improved to reduce the power consumed for regenerating the filter, and the filter generates It is an object of the present invention to provide a diesel particulate filter device which can simplify the structure of a skeleton support for preventing the shape of a filter main body from being thermally deformed due to heat generated and can be manufactured at low cost.
【０００７】この発明は，エンジンから排出される排気
ガスを流す排気管に接続された筒状ハウジング，及び内
外に排気ガス通路を形成するように前記筒状ハウジング
内に配置され且つ排気ガス中に含まれるパティキュレー
トを捕集する筒状フィルタから成るディーゼルパティキ
ュレートフィルタ装置において，前記筒状フィルタは，
周方向に蛇腹状に折り曲げられた襞部を備えた筒状フィ
ルタ本体，該フィルタ本体で捕集された前記パティキュ
レートを加熱焼却するため前記フィルタ本体に接して配
置されたヒータ，及び前記フィルタ本体の形状を保持す
るため前記フィルタ本体の内側に配置された骨組支持体
を有し，更に，前記骨組支持体は，前記フィルタ本体の
内側に配置され且つ軸方向に隔置して周方向に順次形成
されたスリットを備えた筒状多孔板，及び該筒状多孔板
の前記スリットを貫通して前記フィルタ本体の前記襞部
に入り込む支持棒を備えたリング部材を有することから
成るディーゼルパティキュレートフィルタ装置に関す
る。According to the present invention, there is provided a cylindrical housing connected to an exhaust pipe through which exhaust gas discharged from an engine flows, and disposed inside the cylindrical housing so as to form an exhaust gas passage inside and outside, and in the exhaust gas. In a diesel particulate filter device including a cylindrical filter for collecting contained particulates, the cylindrical filter includes:
A cylindrical filter main body having a fold folded in a bellows shape in a circumferential direction, a heater arranged in contact with the filter main body for heating and burning the particulates collected by the filter main body, and the filter main body And a skeleton support disposed inside the filter body to maintain the shape of the filter body, and the skeleton support is disposed inside the filter body and is sequentially spaced in the circumferential direction in the axial direction. A diesel particulate filter comprising: a tubular porous plate having a formed slit; and a ring member having a support rod penetrating through the slit of the tubular porous plate and entering the fold of the filter body. Related to the device.
【０００８】前記筒状フィルタは，周方向に隣接する前
記支持棒の間で且つ前記筒状多孔板の外面と前記フィル
タ本体の前記襞部との間には，前記フィルタ本体の前記
襞部の軸方向に延びるヒートインシュレータ板が順次配
置されているものである。また，前記ヒートインシュレ
ータ板は，アルミナ，窒化ケイ素，炭化ケイ素等のセラ
ミックス又はニッケル，クロム等を含む鋼材から成る耐
熱金属材から形成されている。前記フィルタ本体の前記
襞部に前記ヒートインシュレータ板を配置することによ
って，前記襞部の谷部へのパティキュレートの堆積量を
低減できると共に，該谷部での異常過熱を防止できる。
更に，前記ヒートインシュレータ板には，表面にＮｉ，
Ｃｒ等のめっきを施し，該めっき層に輻射効果を向上さ
せる。[0008] The cylindrical filter is provided between the supporting rods adjacent in the circumferential direction and between the outer surface of the cylindrical porous plate and the fold of the filter main body. The heat insulator plates extending in the axial direction are sequentially arranged. Further, the heat insulator plate is formed of a heat-resistant metal material made of ceramics such as alumina, silicon nitride, silicon carbide, or a steel material containing nickel, chromium, or the like. By disposing the heat insulator plate on the folds of the filter body, the amount of particulates deposited on the valleys of the folds can be reduced, and abnormal overheating at the valleys can be prevented.
Further, the heat insulator plate has Ni,
By plating with Cr or the like, the radiation effect is improved on the plated layer.
【０００９】前記筒状多孔板は，所定の幅を有する多孔
を備えた且つ幅方向に隔置して長さ方向に前記スリット
を順次形成した多孔平板を筒状に成形加工することによ
って形成されるものである。また，前記リング部材は，
所定の幅を有する平板を両側縁部を残してジグザクに切
断した支持棒付き平板部材を筒状に成形加工することに
よって形成されるものである。前記リング部材を上記の
ようにジグザクに切断すると，２枚の支持棒付き平板部
材が形成され，平板から排除される素材のロスを大幅に
低減でき，製造コストを低減できる。The cylindrical perforated plate is formed by forming a perforated flat plate having perforations having a predetermined width and having the slits sequentially formed in the length direction at intervals in the width direction into a cylindrical shape. Things. Also, the ring member is
It is formed by forming a flat plate member with a support rod, which is a zigzag cut flat plate having a predetermined width leaving both side edges, into a cylindrical shape. When the ring member is zigzag cut as described above, two flat plate members with support rods are formed, and the loss of the material removed from the flat plate can be significantly reduced, and the manufacturing cost can be reduced.
【００１０】更に，前記リング部材の前記支持棒の前記
筒状多孔板の前記スリットへの嵌合は，前記支持棒付き
平板部材の前記支持棒を前記多孔平板の前記スリットに
嵌合し，筒状成形ダイスの周方向に形成した溝に前記支
持棒付き平板部材の前記縁部を嵌合させつつ筒状に成形
加工することによって形成されるものである。Further, the fitting of the support rod of the ring member to the slit of the cylindrical porous plate is performed by fitting the support rod of the flat plate member with the support rod to the slit of the porous flat plate. It is formed by forming the cylindrical member into a cylindrical shape while fitting the edge of the flat plate member with the support rod into the groove formed in the circumferential direction of the shape forming die.
【００１１】前記筒状ハウジングは，複数の薄板材から
成る積層の筒体，及び該筒体間に配置された遮熱空気層
を形成する少なくとも１個の筒状金網部材から形成さ
れ，前記筒体間の両端の開口部が密閉されている。更
に，前記筒状ハウジングは，前記筒体の内面側にアルミ
ニウム系金属材を被覆した耐熱金属から成る遮熱層を有
する。例えば，前記ハウジングを３枚の前記薄板材と２
個の前記金網部材から構成すれば，２個の前記金網部材
によって前記薄板材間に遮熱空気層が２カ所形成され，
気体→固体と固体→気体との熱伝達経路がハウジングの
内外面を含めて６カ所形成されることになり，熱通過率
が大幅（例えば，１／３〜１／５）に低下することにな
る。更に，前記筒部材の内面側に前記遮熱層を形成する
ことにより，輻射熱が低減され，外部への熱放散が大幅
に低減される。The cylindrical housing is formed of a laminated cylindrical body made of a plurality of thin plate members, and at least one cylindrical wire mesh member forming a heat shielding air layer disposed between the cylindrical bodies. The openings at both ends between the bodies are sealed. Further, the cylindrical housing has a heat shield layer made of a heat-resistant metal coated with an aluminum-based metal material on the inner surface side of the cylindrical body. For example, the housing is made up of three sheets
If it comprises from the said wire mesh member, two places of the heat shielding air layer will be formed between the said sheet materials by two wire mesh members,
Heat transfer paths from gas to solid and solid to gas are formed at six locations including the inner and outer surfaces of the housing, and the heat transfer rate is greatly reduced (for example, 1/3 to 1/5). Become. Further, by forming the heat shield layer on the inner surface side of the cylindrical member, radiant heat is reduced, and heat dissipation to the outside is greatly reduced.
【００１２】前記フィルタ本体は，セラミック繊維をラ
ンダムに積層した積層材から形成されている。また，前
記ヒータは，前記フィルタ本体の外側の前記表面に接し
て配置されている。The filter main body is formed of a laminated material in which ceramic fibers are randomly laminated. The heater is arranged in contact with the outer surface of the filter body.
【００１３】このディーゼルパティキュレートフィルタ
装置では，前記排気管から前記筒状ハウジングに流入し
た前記排気ガスは，前記筒状フィルタの外側の前記排気
ガス通路から内側に前記排気ガス通路へと流れ，前記ヒ
ータを構成する金網は前記フィルタ本体の排気ガス流れ
の上流側に配置されている。In this diesel particulate filter device, the exhaust gas flowing into the cylindrical housing from the exhaust pipe flows from the exhaust gas passage outside the cylindrical filter to the inside of the exhaust gas passage, and The wire mesh forming the heater is disposed on the upstream side of the exhaust gas flow of the filter body.
【００１４】このディーゼルパティキュレートフィルタ
装置は，上記のようにハウジングを構成したので，フィ
ルタ本体の再生によって発生する熱がハウジングから排
気管へ伝達するのが低減されると共にハウジングからの
放熱が低減され，フィルタ本体の再生のための電力を低
減でき，省エネルギのフィルタを提供することができ
る。また，フィルタ本体の形状を保持する骨組支持体
は，素材の多孔平板として多数の孔が明けられた市販の
パンチメタルを用いることができるので素材を安価に準
備でき，また，支持棒付きリング部材としては所定の幅
を有する平板を両側縁部を残してジグザクに切断して形
成するので，１枚の平板で２枚の支持棒付き平板部材を
形成することができ，しかも，素材を切除して排除する
部分を少なくすることができるので，素材を安価に提供
できる。In this diesel particulate filter device, since the housing is configured as described above, the heat generated by the regeneration of the filter body is less transmitted from the housing to the exhaust pipe, and the heat radiation from the housing is reduced. The power for regeneration of the filter body can be reduced, and an energy-saving filter can be provided. In addition, a commercially available punched metal having a large number of holes can be used as a perforated flat plate of the material for the frame support for retaining the shape of the filter body, so that the material can be prepared at a low cost. Since a flat plate having a predetermined width is formed by zigzag cutting while leaving both side edges, two flat plate members with a support rod can be formed with one flat plate, and the material is cut off. Because the number of parts to be eliminated can be reduced, the material can be provided at low cost.
【００１５】更に，骨組支持体は，上記のように，多孔
平板に形成したスリットに平板部材の支持棒を嵌入して
筒状に成形するだけで，骨組支持体を簡単に作製でき
る。従って，フィルタの再生で発生する熱によってフィ
ルタの形状が熱変形するのを防止する骨組支持体を極め
て簡単で強固な構造に形成できると共に，骨組支持体の
製造コストを大幅に低減できる。Further, as described above, the skeleton support can be easily manufactured only by fitting the support rod of the flat plate member into the slit formed in the perforated flat plate and molding it into a cylindrical shape. Therefore, the frame support for preventing the shape of the filter from being thermally deformed by the heat generated by the regeneration of the filter can be formed in an extremely simple and strong structure, and the manufacturing cost of the frame support can be greatly reduced.
【００１６】また，このディーゼルパティキュレートフ
ィルタ装置は，フィルタの再生時には，フィルタ本体の
襞部の外側の谷部にパティキュレートが多量に堆積され
ているので，金網ヒータを通電してフィルタ本体を昇温
すると，フィルタ本体の谷部では金網ヒータが近接して
いるので，高温になり易いが，ここに高温部からの熱の
伝達と輻射を遮断するため，ヒートインシュレータ板を
襞部の谷部の内側に対応して配置し，高温部からの熱の
伝達と輻射とを遮断している。Also, in this diesel particulate filter device, during regeneration of the filter, a large amount of particulates is deposited in the valley outside the fold of the filter body, so that the wire mesh heater is energized to raise the filter body. When heated, the wire mesh heater is close to the valley of the filter body, so the temperature tends to be high. However, in order to cut off the transmission and radiation of heat from the high temperature part, the heat insulator plate is placed at the valley of the fold. It is arranged corresponding to the inside to block the transmission and radiation of heat from the high-temperature section.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下，図面を参照して，この発明
によるディーゼルパティキュレートフィルタ装置の実施
例を説明する。図１はこの発明によるディーゼルパティ
キュレートフィルタ装置の概略を示す概略説明図，図２
は図１のディーゼルパティキュレートフィルタ装置にお
ける筒状フィルタとハウジングとを示す断面斜視図，図
３は図２のハウジングの構造を示す一部断面図，図４は
図２の筒状フィルタに組み込まれた骨組支持体を示す断
面図，図５は図４の骨組支持体の一部を示す斜視図，図
６は骨組支持体の筒状多孔板の素材を示す平面図，図７
は骨組支持体のリング部材の素材を示す平面図，及び図
８は図４の骨組支持体の製造工程を示す説明図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a diesel particulate filter device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic explanatory view schematically showing a diesel particulate filter device according to the present invention, and FIG.
2 is a sectional perspective view showing a cylindrical filter and a housing in the diesel particulate filter device of FIG. 1, FIG. 3 is a partial sectional view showing the structure of the housing of FIG. 2, and FIG. 4 is incorporated in the cylindrical filter of FIG. FIG. 5 is a perspective view showing a part of the skeleton support of FIG. 4, FIG. 6 is a plan view showing a material of a tubular porous plate of the skeleton support, FIG.
8 is a plan view showing a material of a ring member of the skeleton support, and FIG. 8 is an explanatory view showing a manufacturing process of the skeleton support of FIG.
【００１８】このディーゼルパティキュレートフィルタ
装置は，ディーゼルエンジンの排気マニホルドに接続さ
れた排気管１０に接続して設けられている。排気管１０
には，その入口側排気ガス通路で分岐した一対の分岐通
路１１，１２が接続されている。分岐通路１１，１２に
は，排気ガスに含まれるパティキュレートを捕集する筒
状フィルタ１が並列してそれぞれ配設されている。筒状
フィルタ１には，捕集されたパティキュレートを加熱焼
却するため，筒状フィルタ１にそれぞれ設けられた加熱
ヒータとして機能する上流側の金網３９，筒状フィルタ
１を保持するための下流側の金網４０が設けられてい
る。金網３９，４０の何れか一方をフィルタの再生時に
ヒータとして機能させるが，この実施例では上流側金網
３９をヒータとして機能させるように構成されている。
また，分岐通路１１，１２の分岐部には，排気ガスをい
ずれか一方の分岐通路１１，１２に流すため切り換えら
れる切換弁９が設けられている。筒状フィルタ１の後流
は，出口側の分岐通路１３，１４を互いに集合する出口
側排気ガス通路１７に連通している。出口側排気ガス通
路１７は，例えば，排気ガスを外部に放出するように大
気開放され，排気ガスが大気圧になっている。This diesel particulate filter device is connected to an exhaust pipe 10 connected to an exhaust manifold of a diesel engine. Exhaust pipe 10
Is connected to a pair of branch passages 11 and 12 branched at the inlet side exhaust gas passage. In the branch passages 11 and 12, cylindrical filters 1 for collecting particulates contained in exhaust gas are arranged in parallel. In order to heat and incinerate the collected particulates, the cylindrical filter 1 has an upstream wire mesh 39 functioning as a heater provided on the cylindrical filter 1 and a downstream side for holding the cylindrical filter 1. Is provided. One of the wire meshes 39 and 40 functions as a heater when the filter is regenerated. In this embodiment, the upstream wire mesh 39 is configured to function as a heater.
Further, a switching valve 9 that is switched at a branch portion of the branch passages 11 and 12 to flow exhaust gas to one of the branch passages 11 and 12 is provided. The downstream side of the cylindrical filter 1 communicates with an outlet-side exhaust gas passage 17 where the outlet-side branch passages 13 and 14 are gathered together. The outlet side exhaust gas passage 17 is open to the atmosphere, for example, so as to discharge the exhaust gas to the outside, and the exhaust gas is at atmospheric pressure.
【００１９】また，排気管１０の入口側排気ガス通路に
は，排気ガス圧を検出する圧力センサ２６が設けられ，
場合によっては，出口側排気ガス通路１７にも排気ガス
圧を検出する圧力センサ４１が配設されている。更に，
筒状フィルタ１の上流側の排気管１０の入口側排気ガス
通路には，排気ガス温度を検出する温度センサ４４が設
けられている。また，このディーゼルパティキュレート
フィルタ装置は，フィルタ１の再生時に，ポンプ５５の
駆動によって酸素を含む排気ガスを，出口側排気ガス通
路１７から排気ガス通路５６を通じて導入弁５７又は５
８の開閉作動によって排気ガス通路５９又は６０から分
岐通路１１又は１２へ供給するように構成されている。A pressure sensor 26 for detecting the exhaust gas pressure is provided in the exhaust gas passage on the inlet side of the exhaust pipe 10.
In some cases, a pressure sensor 41 for detecting the exhaust gas pressure is also provided in the outlet-side exhaust gas passage 17. Furthermore,
A temperature sensor 44 for detecting the exhaust gas temperature is provided in the exhaust gas passage on the inlet side of the exhaust pipe 10 on the upstream side of the cylindrical filter 1. In the diesel particulate filter device, when the filter 1 is regenerated, the pump 55 drives the exhaust gas containing oxygen from the outlet-side exhaust gas passage 17 through the exhaust gas passage 56 to introduce the exhaust gas 57 or 5.
The opening / closing operation of the valve 8 causes the exhaust gas passage 59 or 60 to supply the fuel to the branch passage 11 or 12.
【００２０】筒状フィルタ１は，分岐通路１１，１２に
配置されたハウジング５，ハウジング５内に配置された
排気ガスに含まれるパティキュレートを捕集するフィル
タ本体３，フィルタ本体３の排気ガスの上流側に配置さ
れたヒータ用金網の上流側金網３９とセラミック繊維の
積層材から成るフィルタ１，セラミック繊維材を保持す
る下流側金網４０とから成るフィルタ本体３により構成
されている。フィルタ本体３は，例えば，ひだ状に折り
曲げられ且つ全体として筒状に形成されている。フィル
タ本体３の両端には遮蔽プレート２７，２８が取り付け
られている。分岐通路１１，１２からフィルタ１へ流入
した排気ガスは，矢印で示すように，ハウジング５とフ
ィルタ本体３との間に排気ガス通路７，８からフィルタ
本体３の中央排気ガス通路３７，３８へ外周側から内周
側へ送り出されるように構成されている。The cylindrical filter 1 has a housing 5 disposed in the branch passages 11 and 12, a filter body 3 for collecting particulates contained in exhaust gas disposed in the housing 5, and a filter body 3 for collecting exhaust gas. The filter body 3 is composed of an upstream wire mesh 39 of the heater wire mesh disposed on the upstream side, a filter 1 made of a laminated material of ceramic fibers, and a downstream wire mesh 40 holding a ceramic fiber material. The filter body 3 is, for example, folded in a pleated shape and formed in a cylindrical shape as a whole. Shielding plates 27 and 28 are attached to both ends of the filter body 3. The exhaust gas flowing into the filter 1 from the branch passages 11 and 12 flows from the exhaust gas passages 7 and 8 between the housing 5 and the filter body 3 to the central exhaust gas passages 37 and 38 of the filter body 3 as shown by arrows. It is configured to be sent out from the outer peripheral side to the inner peripheral side.
【００２１】フィルタ本体３は，耐熱性で耐酸化性に富
んだＳｉＣ，Ｓｉ3 Ｎ4 ，又はＳｉＣで被覆されたＡｌ
2 Ｏ3 ，Ｓｉ3 Ｎ4 等から成るセラミック繊維の不織布
をランダムに積層した積層材から形成され，その他均等
な材料として，セラミックス織布，セラミックフェルト
等の繊維材料から作製できる。繊維材は，単一長繊維材
を使用できるだけでなく，羽毛状繊維の集成繊維材及び
／又は縮れ状のセラミック長寸繊維を積層した不織布，
或いは，冠羽毛状繊維の集成繊維材及び／又は縮れ状の
セラミック長寸繊維を積層した不織布から構成すること
ができる。The filter body 3 is made of a heat-resistant and oxidation-resistant SiC, Si 3 N 4 , or Al coated with SiC.
It is made of a laminated material in which ceramic fiber non-woven fabrics made of 2 O 3 , Si 3 N 4 and the like are randomly laminated, and other uniform materials can be made of fiber materials such as ceramic woven cloth and ceramic felt. As the fiber material, not only a single filament material can be used, but also a non-woven fabric laminated with feathered fiber laminated fiber material and / or crimped ceramic long fiber.
Alternatively, it can be constituted by a nonwoven fabric in which laminated fiber materials of crown feather-like fibers and / or crimped ceramic long fibers are laminated.
【００２２】コントローラ２５は，フィルタ１のパティ
キュレートの堆積状態を検出し，切換弁９の切り換え作
動を行うアクチュエータ１６の作動，電源４３から上流
側金網３９への通電，再生時に排気ガスを再生側のフィ
ルタ１へ送る込むポンプ５５の駆動，及び排気ガスを再
生側のフィルタ１へ送り込むための導入弁５７，５８の
切り換え作動を制御する。このディーゼルパティキュレ
ートフィルタ装置では，ディーゼルエンジンのエンジン
回転を検出する回転センサ２１，エンジン負荷を検出す
る負荷センサ２２，排気管１０を流れる排気ガス圧を検
出する圧力センサ２６から得られる検出信号は，コント
ローラ２５に入力される。コントローラ２５は，各セン
サ２６，４１，４４からの情報に応じて，アクチュエー
タ１６，上流側金網３９の作動を制御する。或いは，コ
ントローラ２５は，筒状フィルタ１の上流側の排気管１
０に設けられた排気ガス温度を検出する温度センサ４４
の検出信号に応じて各機器を制御するように構成するこ
ともできる。この場合に，排気ガス温度は，エンジン負
荷の大きさに相関しており，エンジン負荷が大きく，排
気ガス温度が高い程，Ｏ2 濃度が小さくなる。The controller 25 detects the accumulation state of the particulates in the filter 1, operates the actuator 16 for switching the switching valve 9, supplies electricity from the power supply 43 to the upstream wire mesh 39, and regenerates exhaust gas during regeneration. Of the pump 55 for sending the filter 1 to the filter 1 and the switching operation of the introduction valves 57 and 58 for sending the exhaust gas to the filter 1 on the regeneration side. In this diesel particulate filter device, detection signals obtained from a rotation sensor 21 for detecting an engine rotation of a diesel engine, a load sensor 22 for detecting an engine load, and a pressure sensor 26 for detecting an exhaust gas pressure flowing through the exhaust pipe 10 are as follows: Input to the controller 25. The controller 25 controls the operation of the actuator 16 and the upstream wire mesh 39 according to the information from the sensors 26, 41, and 44. Alternatively, the controller 25 controls the exhaust pipe 1 on the upstream side of the cylindrical filter 1.
Temperature sensor 44 for detecting exhaust gas temperature
Each device may be configured to be controlled in accordance with the detection signal. In this case, the exhaust gas temperature is correlated with the magnitude of the engine load. The higher the engine load and the higher the exhaust gas temperature, the lower the O 2 concentration.
【００２３】また，このディーゼルパティキュレートフ
ィルタ装置は，筒状フィルタ１を交互に通過する排気ガ
スに含まれるカーボン，煤，ＨＣ等のパティキュレート
を捕集し，コントローラ２５は，筒状フィルタ１に予め
決められた所定量以上のパティキュレートが捕集された
ことに応答して上流側金網３９を通電してヒータとして
機能させると共に，ポンプ５５を作動して導入弁５７又
は５８を開放し，再生ようの酸素補給用の排気ガスを出
口側排気ガス通路１７から取り込み，筒状フィルタ１に
捕集されたパティキュレートを加熱焼却して筒状フィル
タ１を再生するように制御する。また，加熱ヒータとし
ての上流側金網３９は，フィルタ本体３の周方向に通電
可能に構成することができる。上流側金網３９には，通
電のため周方向の両端に電極端子２３，２４が設けられ
ている。上流側金網３９は，軸方向全領域において均一
なピッチ即ちメッシュ数に構成したものを使用すること
ができる。This diesel particulate filter device collects particulates such as carbon, soot, and HC contained in exhaust gas that alternately passes through the cylindrical filter 1. In response to the collection of particulates equal to or greater than a predetermined amount, the upstream wire mesh 39 is energized to function as a heater, and the pump 55 is operated to open the introduction valve 57 or 58, thereby regenerating. The exhaust gas for oxygen supplementation is taken in from the exhaust gas passage 17 on the outlet side, and the particulate matter collected by the tubular filter 1 is controlled so as to regenerate the tubular filter 1 by heating and burning. Further, the upstream wire mesh 39 as a heater can be configured to be able to conduct electricity in the circumferential direction of the filter body 3. The upstream metal mesh 39 is provided with electrode terminals 23 and 24 at both ends in the circumferential direction for energization. As the upstream wire mesh 39, one having a uniform pitch, that is, the number of meshes in the entire region in the axial direction can be used.
【００２４】このディーゼルパティキュレートフィルタ
装置では，分岐通路１１，１２の上流側の排気管１０に
排気ガス圧を検出するための圧力センサ２６が設けら
れ，場合によっては，筒状フィルタ１の下流側の分岐通
路１３，１４に排気ガス圧を検出するための圧力センサ
４１を設けてもよい。圧力センサ２６による排気ガス圧
の検出値は，コントローラ２５に入力される。排気管１
０から一対の分岐通路１１，１２に分岐する分岐点に
は，コントローラ２５の指令で電磁式又は油圧式のアク
チュエータ１６によって作動される切換弁９が配設され
ている。切換弁９は，アクチュエータ１６によって排気
ガスをいずれか一方或いは両方の分岐通路１１，１２に
流すように作動される。コントローラ２５は，圧力セン
サ２６からの排気ガス圧の検出信号を受けて切換弁９の
切り換え作動を行なうと共に，再生する筒状フィルタ１
の上流側金網３９を作動する。In this diesel particulate filter device, a pressure sensor 26 for detecting exhaust gas pressure is provided in the exhaust pipe 10 on the upstream side of the branch passages 11 and 12, and in some cases, on the downstream side of the cylindrical filter 1. May be provided with a pressure sensor 41 for detecting the exhaust gas pressure. The detected value of the exhaust gas pressure by the pressure sensor 26 is input to the controller 25. Exhaust pipe 1
A switching valve 9 that is actuated by an electromagnetic or hydraulic actuator 16 in accordance with a command from a controller 25 is provided at a branch point that branches from 0 to a pair of branch passages 11 and 12. The switching valve 9 is operated by an actuator 16 to flow exhaust gas to one or both branch passages 11 and 12. The controller 25 receives the detection signal of the exhaust gas pressure from the pressure sensor 26, performs the switching operation of the switching valve 9, and regenerates the cylindrical filter 1 to be regenerated.
Of the upstream wire net 39 is operated.
【００２５】このディーゼルパティキュレートフィルタ
装置は，特に，図２〜図８に示すように，筒状ハウジン
グ５の構造及び筒状フィルタ１の構造に特徴を有するも
のである。筒状ハウジング１は，図２及び図３に示すよ
うに，複数の薄板材と金網とから成る積層構造を有し，
外気に接する外側の外筒体２，排気ガスが流れ込む内側
の内筒体６，外筒体２と内筒体６との間の中間筒体４，
外筒体２と中間筒体４との間の外側筒状金網部材４５，
及び内筒体６と中間筒体４との間の内側筒状金網部材４
６から構成されている。また，排気ガスが接する内筒体
５の内面側には，輻射熱を低減し，外部への熱放散を大
幅に低減するため，アルミニウム系金属をコーティング
した鋼材から成る遮熱層４２が形成されている。更に，
金網部材４５，４６が配置されている空所は遮熱空気層
４７，４８が形成され，外部への熱伝達が阻害されるよ
うに構成されている。また，金網部材４５，４６は，縦
方向と横方向に線材が交差しているので，線材の重複部
が厚く，筒体２，４，６と点接触し，筒体との接触面積
を大幅に減少させると共に，層内の空気の動きを停止さ
せる。例えば，ハウジング５が，上記のように構成され
ることによって，２個の金網部材４５，４６によって薄
板材間に遮熱空気層４７，４８が２カ所形成され，気体
→固体と固体→気体との熱伝達経路がハウジング５の内
外面を含めて６カ所形成されることになり，熱通過率が
大幅（例えば，１／３〜１／５）に低下することにな
る。更に，前記筒部材の内面側に前記遮熱層を形成する
ことにより，輻射熱が低減され，外部への熱放散が大幅
に低減される。This diesel particulate filter device is particularly characterized by the structure of the cylindrical housing 5 and the structure of the cylindrical filter 1 as shown in FIGS. As shown in FIGS. 2 and 3, the cylindrical housing 1 has a laminated structure including a plurality of thin plates and a wire mesh.
The outer cylinder 2, which is in contact with the outside air, the inner cylinder 6, into which the exhaust gas flows, the intermediate cylinder 4, between the outer cylinder 2 and the inner cylinder 6,
An outer tubular wire mesh member 45 between the outer tubular body 2 and the intermediate tubular body 4;
And an inner cylindrical wire mesh member 4 between the inner cylinder 6 and the intermediate cylinder 4
6. Further, on the inner surface side of the inner cylinder body 5 in contact with the exhaust gas, a heat shielding layer 42 made of a steel material coated with an aluminum-based metal is formed in order to reduce radiant heat and greatly reduce heat dissipation to the outside. I have. Furthermore,
In the space where the wire mesh members 45 and 46 are arranged, heat shielding air layers 47 and 48 are formed so that heat transfer to the outside is inhibited. In addition, since the wire mesh members 45 and 46 intersect the wires in the vertical and horizontal directions, the overlapping portion of the wires is thick and makes point contact with the cylinders 2, 4, and 6, and the contact area with the cylinder is greatly increased. And stop the air movement in the formation. For example, when the housing 5 is configured as described above, two heat shielding air layers 47 and 48 are formed between the thin plates by the two wire mesh members 45 and 46, and the gas → solid and the solid → gas are formed. Are formed at six locations including the inner and outer surfaces of the housing 5, and the heat transfer rate is greatly reduced (for example, 1/3 to 1/5). Further, by forming the heat shield layer on the inner surface side of the cylindrical member, radiant heat is reduced, and heat dissipation to the outside is greatly reduced.
【００２６】また，筒状フィルタ１は，周方向に蛇腹状
に折り曲げられた襞部３４を備えた筒状フィルタ本体
３，フィルタ本体３で捕集されたパティキュレートを加
熱焼却するためフィルタ本体３に接して上流側に配置さ
れた金網３９，フィルタ本体３に接して下流側に配置さ
れた下流側金網４０，及びフィルタ本体３の形状を保持
するためフィルタ本体３の内側に配置された骨組支持体
１５を有している。骨組支持体１５は，フィルタ本体３
の襞部３４の内側の谷部３６に配置され且つ軸方向に隔
置して周方向に順次形成されたスリット２９を備えた筒
状多孔板１８，及び筒状多孔板１８のスリット２９を貫
通してフィルタ本体３の襞部３４に入り込む支持棒２０
を備えたリング部材１９を有している。Further, the cylindrical filter 1 is provided with a cylindrical filter body 3 having a fold 34 bent in a bellows shape in the circumferential direction. The filter body 3 for heating and burning the particulates collected by the filter body 3. The wire mesh 39 arranged on the upstream side in contact with the filter, the downstream wire mesh 40 arranged on the downstream side in contact with the filter body 3, and the skeleton support arranged inside the filter body 3 to maintain the shape of the filter body 3 It has a body 15. The frame support 15 is provided with the filter body 3.
The cylindrical perforated plate 18 is provided with a slit 29 which is arranged in a valley portion 36 inside the fold portion 34 and is formed in the circumferential direction so as to be spaced apart in the axial direction, and passes through the slit 29 of the cylindrical perforated plate 18 The support rod 20 that enters the fold 34 of the filter body 3
Is provided.
【００２７】また，周方向に隣接する支持棒２０の間で
且つ筒状多孔板１８の外面とフィルタ本体３の襞部３４
との間には，フィルタ本体３の襞部３４の軸方向に延び
るヒートインシュレータ板３０が順次配置されている。
ヒートインシュレータ板３０には，アルミナ，窒化ケイ
素，炭化ケイ素等のセラミックス，又はニッケル，クロ
ム等を含む鋼材から成る耐熱金属材から形成されてい
る。Further, between the support rods 20 adjacent in the circumferential direction, the outer surface of the cylindrical porous plate 18 and the folds 34 of the filter body 3
A heat insulator plate 30 extending in the axial direction of the fold portion 34 of the filter body 3 is sequentially disposed between the two.
The heat insulator plate 30 is made of ceramics such as alumina, silicon nitride, silicon carbide, or the like, or a heat-resistant metal material made of a steel material containing nickel, chromium, or the like.
【００２８】筒状多孔板１８は，図６に示すように，所
定の幅を有する多孔３１を備え，幅方向に隔置して長さ
方向にスリット２９を順次形成した多孔平板３２を筒状
に成形加工することによって形成される。多孔平板３２
は，例えば，市販の多数の孔３１が明けられたパンチメ
タルボードを利用することができる。また，リング部材
１９は，図７に示すように，所定の幅を有する平板３３
を両側縁部を残してジグザクに切断した一対の支持棒付
き平板部材５２を筒状に成形加工することによって形成
される。この時，支持棒２０の幅によって平板３３から
切除される部分５３のサイズが決定されるが，平板３３
から一対の支持棒付き平板部材５２が形成されるので，
素材を有効に利用でき，無駄が少なくなる。As shown in FIG. 6, the cylindrical porous plate 18 is provided with a porous plate 31 having a predetermined width, and is formed by forming a porous flat plate 32 in which slits 29 are sequentially formed in the length direction at intervals in the width direction. It is formed by molding. Perforated flat plate 32
For example, a commercially available punched metal board having a large number of holes 31 can be used. As shown in FIG. 7, the ring member 19 is a flat plate 33 having a predetermined width.
Are formed by forming a pair of zigzag flat plate members 52 with support rods into cylindrical shapes while leaving both side edges. At this time, the size of the portion 53 cut off from the flat plate 33 is determined by the width of the support rod 20.
A pair of flat members 52 with support rods are formed from
Materials can be used effectively and waste is reduced.
【００２９】骨組支持体１５は，例えば，図８に示すよ
うに，溝５１を備えて円柱状の筒状成形ダイス５０を使
用して成形加工することができる。骨組支持体１５の成
形加工は，支持棒付き平板部材５２の支持棒２０を多孔
平板３２のスリット２９に嵌合し，筒状成形ダイス５０
の周方向に形成した溝５１に支持棒付き平板部材５２の
縁部５４を嵌合させつつ筒状に成形加工することによっ
て形成される。この時，支持棒付き平板部材５２の筒状
への成形を容易にするため，平板部材５２の縁部５４に
沿って切欠き４９を形成しておけば，容易に筒状に成形
できる。場合によっては，骨組支持体１５の成形加工
は，上記のように成形加工する他，例えば，平板部材５
２の支持棒２０を９０°折り曲げ，折り曲げられた支持
棒２０を多孔平板３２のスリット２９に嵌入し，次い
で，平板部材５２と多孔平板３２とを一緒に筒状に曲げ
て成形加工することもできる。As shown in FIG. 8, for example, the skeleton support 15 can be formed by using a cylindrical cylindrical forming die 50 having a groove 51. The frame support 15 is formed by fitting the support rods 20 of the flat plate member 52 with support rods into the slits 29 of the porous flat plate 32 and forming the cylindrical forming die 50.
Is formed by forming a cylindrical shape while fitting the edge 54 of the flat plate member 52 with a support rod into the groove 51 formed in the circumferential direction. At this time, if the notch 49 is formed along the edge 54 of the flat plate member 52 in order to facilitate the formation of the flat plate member 52 with the support rod into a cylindrical shape, the flat plate member 52 can be easily formed into a cylindrical shape. In some cases, the frame support 15 may be formed by, for example, forming the flat plate member 5 in addition to the above-described processing.
The support rod 20 may be bent at 90 °, the bent support rod 20 may be fitted into the slit 29 of the perforated flat plate 32, and then the flat plate member 52 and the perforated flat plate 32 may be bent together into a cylindrical shape to be formed. it can.
【００３０】このディーゼルパティキュレートフィルタ
装置は，上記のように構成されているので，次のように
作動する。ディーゼルエンジンの運転によって，切換弁
９は，例えば，図１に示すように，分岐通路１１を開放
し，分岐通路１２を閉鎖する。ディーゼルエンジンから
の排気ガスは排気マニホルドから排気管１０を通って分
岐通路１１に流れ込み，フィルタ１によって排気ガス中
に含まれるパティキュレートが捕集される。圧力センサ
２６，４１からの排気ガス圧力の信号はコントローラ２
５に入力され，コントローラ２５はフィルタ１の上流側
と下流側との排気ガス圧力の圧力比を演算する。フィル
タ１が目詰まりを起こすと，即ち，フィルタ１に堆積さ
れたパティキュレートが所定量に達すると，フィルタ１
の上流側と下流側との排気ガス圧力の圧力比が所定値に
達する。該圧力比が所定値に達したとき，コントローラ
２５の指令によってアクチュエータ１６が作動し，切換
弁９が切り換えられ，ディーゼルエンジン１からの排気
ガスは排気管１０を通って分岐通路１２に流れ込むよう
になる。Since the diesel particulate filter device is configured as described above, it operates as follows. By the operation of the diesel engine, the switching valve 9 opens the branch passage 11 and closes the branch passage 12, for example, as shown in FIG. Exhaust gas from the diesel engine flows from the exhaust manifold into the branch passage 11 through the exhaust pipe 10, and the particulates contained in the exhaust gas are collected by the filter 1. The exhaust gas pressure signals from the pressure sensors 26 and 41 are
5, the controller 25 calculates the pressure ratio of the exhaust gas pressure between the upstream side and the downstream side of the filter 1. When the filter 1 is clogged, that is, when the particulates accumulated on the filter 1 reach a predetermined amount, the filter 1
The pressure ratio between the exhaust gas pressure on the upstream side and the exhaust gas pressure on the downstream side reaches a predetermined value. When the pressure ratio reaches a predetermined value, the actuator 16 is operated by the command of the controller 25, the switching valve 9 is switched, and the exhaust gas from the diesel engine 1 flows through the exhaust pipe 10 into the branch passage 12. Become.
【００３１】排気ガスが分岐通路１２に流れ込んでいる
間は，分岐通路１１には排気管１０からの排気ガスの流
入が遮断されているが，切換弁９に若干の排気ガスが流
れるように構成しておけば，排気ガス中に含まれるＯ2
を利用し，フィルタ１に堆積されているパティキュレー
トを加熱焼却することができるばかりでなく，燃焼速度
を遅らせることができるので，フィルタ１の寿命を延ば
すことができる。勿論，図示していないが，コントロー
ラ２５は，フィルタ１の再生を行うためのＯ2を含む排
気ガスをフィルタ１に供給するため，ポンプ５５を作動
して出口側排気ガス通路１７から大気圧の排気ガスを分
岐通路１１へ送り込むように構成してもよいものであ
る。上流側金網３９又は下流側金網４０に通電してヒー
タとして機能させ，フィルタ１に捕集されているパティ
キュレートを加熱焼却する。即ち，フィルタ１の上流側
金網３９又は下流側金網４０が通電され，通電時間が所
定の時間になると，フィルタ本体３の温度がパティキュ
レートの燃焼可能な温度以上に達し，フィルタ１に捕集
されたパティキュレートは加熱焼却され，フィルタ１は
再生される。While the exhaust gas is flowing into the branch passage 12, the flow of the exhaust gas from the exhaust pipe 10 into the branch passage 11 is blocked, but a small amount of the exhaust gas flows through the switching valve 9. Once you have, O 2 contained in the exhaust gas
By utilizing the above, not only can the particulates deposited on the filter 1 be incinerated by heating, but also the burning rate can be reduced, so that the life of the filter 1 can be extended. Of course, although not shown, the controller 25 operates the pump 55 to supply the exhaust gas containing O 2 for regenerating the filter 1 to the filter 1 to operate the pump 55 at atmospheric pressure through the outlet-side exhaust gas passage 17. The exhaust gas may be sent to the branch passage 11. The upstream wire mesh 39 or the downstream wire mesh 40 is energized to function as a heater, and the particulates collected by the filter 1 are heated and incinerated. That is, when the upstream wire mesh 39 or the downstream wire mesh 40 of the filter 1 is energized and the energization time reaches a predetermined time, the temperature of the filter body 3 reaches a temperature at which the particulates can be burned and is collected by the filter 1. The particulates are heated and incinerated, and the filter 1 is regenerated.
【００３２】排気ガスの分岐通路１２及びフィルタ１へ
の流入が続くと，やがてフィルタ１が目詰まりを起こ
す。フィルタ１に堆積されたパティキュレートが所定量
に達し，フィルタ１の上流側と下流側との排気ガス圧力
の圧力比が所定値に達する。圧力比が所定値に達したと
き，コントローラ２５の指令によってアクチュエータ１
６が作動して切換弁９が切り換えられ，ディーゼルエン
ジンからの排気ガスは排気管１０を通って再び分岐通路
１１に流れ込むようになる。そこで，排気ガスが分岐通
路１１に流れ込んでいる間は，分岐通路１２には排気ガ
スの流入が遮断されているので，その間に分岐通路１２
のフィルタ１の再生が行われる。即ち，フィルタ１の上
流側金網３９又は下流側金網４０が通電され，通電時間
が所定の時間になり，温度がパティキュレートの燃焼可
能な温度以上に達すると，フィルタ１に捕集されたパテ
ィキュレートは加熱焼却され，フィルタ１は再生され
る。When the exhaust gas continues to flow into the branch passage 12 and the filter 1, the filter 1 eventually becomes clogged. The particulates accumulated on the filter 1 reach a predetermined amount, and the pressure ratio of the exhaust gas pressure on the upstream side and the downstream side of the filter 1 reaches a predetermined value. When the pressure ratio reaches a predetermined value, the actuator 1
6, the switching valve 9 is switched, and the exhaust gas from the diesel engine flows into the branch passage 11 again through the exhaust pipe 10. Therefore, while the exhaust gas is flowing into the branch passage 11, the inflow of the exhaust gas into the branch passage 12 is blocked.
Of the filter 1 is performed. That is, when the upstream wire mesh 39 or the downstream wire mesh 40 of the filter 1 is energized and the energization time reaches a predetermined time and the temperature reaches a temperature at which the particulates can be burned, the particulates collected by the filter 1 are collected. Is heated and incinerated, and the filter 1 is regenerated.
【００３３】[0033]
【発明の効果】この発明によるディーゼルパティキュレ
ートフィルタ装置は，上記のように構成されているの
で，フィルタ本体の蛇腹状の襞部の形状を保持する骨組
支持体を極めて簡単に低コストで作製することができ
る。また，フィルタ本体の蛇腹状の襞部の谷部にヒート
インシュレータ板を配置しているので，襞部の谷部への
パティキュレートの堆積を抑制することができ，フィル
タの再生時に局部的な異常過熱するのを防止でき，フィ
ルタの損傷を防止して耐久性を向上できる。Since the diesel particulate filter device according to the present invention is constructed as described above, a frame support for retaining the shape of the bellows-like folds of the filter body can be manufactured very easily and at low cost. be able to. In addition, since the heat insulator plate is placed in the valley of the bellows-like fold of the filter body, the accumulation of particulates in the valley of the fold can be suppressed, and local abnormalities occur during regeneration of the filter. It is possible to prevent overheating, prevent damage to the filter, and improve durability.
【図１】この発明によるディーゼルパティキュレートフ
ィルタ装置の概略を示す概略説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory view showing an outline of a diesel particulate filter device according to the present invention.
【図２】図１のディーゼルパティキュレートフィルタ装
置における筒状フィルタを示す断面斜視図である。FIG. 2 is a sectional perspective view showing a cylindrical filter in the diesel particulate filter device of FIG.
【図３】図２のハウジングの構造を示す一部断面図であ
る。FIG. 3 is a partial cross-sectional view illustrating a structure of a housing in FIG. 2;
【図４】図２の筒状フィルタに組み込まれた骨組支持体
を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a skeleton support incorporated in the cylindrical filter of FIG. 2;
【図５】図４の骨組支持体の一部を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a part of the skeleton support of FIG. 4;
【図６】図４の骨組支持体の筒状多孔板の素材を示す平
面図である。FIG. 6 is a plan view showing a material of a cylindrical porous plate of the skeleton support of FIG. 4;
【図７】図４の骨組支持体のリング部材の素材を示す平
面図である。FIG. 7 is a plan view showing a material of a ring member of the skeleton support of FIG. 4;
【図８】図４の骨組支持体の製造工程を示す説明図であ
る。FIG. 8 is an explanatory view showing a manufacturing process of the skeleton support of FIG. 4;
【符号の説明】 １ 筒状フィルタ ２ 外筒体（筒体） ３ フィルタ本体 ４ 中間筒体（筒体） ５ ハウジング ６ 内筒体（筒体） ７，８ 排気ガス通路 １５ 骨組支持体 １８ 筒状多孔板 １９ リング部材 ２０ 支持棒 ２９ スリット ３０ ヒートインシュレータ板 ３１ 孔 ３２ 多孔平板 ３３ 平板 ３４ 襞部 ３５ 襞部の谷部 ３６ 襞部の内側部分 ３９ 上流側金網 ４０ 下流側金網 ４２ 遮熱層 ４５ 外側筒状金網部材 ４６ 内側筒状金網部材 ４７，４８ 遮熱空気層 ４９ リング部材の切欠き ５０ 筒状成形ダイス ５１ 成形ダイスの溝 ５２ 支持棒付き平板部材[Description of Signs] 1 cylindrical filter 2 outer cylinder (cylindrical body) 3 filter main body 4 intermediate cylinder (cylindrical body) 5 housing 6 inner cylinder (cylindrical body) 7, 8 exhaust gas passage 15 skeleton support 18 cylinder Perforated plate 19 ring member 20 support rod 29 slit 30 heat insulator plate 31 hole 32 perforated flat plate 33 flat plate 34 fold portion 35 valley portion of fold portion 36 inner portion of fold portion 39 upstream wire mesh 40 downstream wire mesh 42 heat shield layer 45 Outer cylindrical wire mesh member 46 Inner cylindrical wire mesh member 47, 48 Heat shielding air layer 49 Notch of ring member 50 Cylindrical forming die 51 Groove of forming die 52 Plate member with support rod
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 3/02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F01N 3/02
Claims (10)
排気管に接続された筒状ハウジング，及び内外に排気ガ
ス通路を形成するように前記筒状ハウジング内に配置さ
れ且つ排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集す
る筒状フィルタから成るディーゼルパティキュレートフ
ィルタ装置において，前記筒状フィルタは，周方向に蛇
腹状に折り曲げられた襞部を備えた筒状フィルタ本体，
該フィルタ本体で捕集された前記パティキュレートを加
熱焼却するため前記フィルタ本体に接して配置されたヒ
ータ，及び前記フィルタ本体の形状を保持するため前記
フィルタ本体の内側に配置された骨組支持体を有し，更
に，前記骨組支持体は，前記フィルタ本体の内側に配置
され且つ軸方向に隔置して周方向に順次形成されたスリ
ットを備えた筒状多孔板，及び該筒状多孔板の前記スリ
ットを貫通して前記フィルタ本体の前記襞部に入り込む
支持棒を備えたリング部材を有することから成るディー
ゼルパティキュレートフィルタ装置。1. A cylindrical housing connected to an exhaust pipe through which exhaust gas discharged from an engine flows, and is disposed in the cylindrical housing so as to form an exhaust gas passage inside and outside, and is included in the exhaust gas. In a diesel particulate filter device comprising a cylindrical filter for collecting particulates, the cylindrical filter includes a cylindrical filter main body having a fold folded in a bellows shape in a circumferential direction;
A heater disposed in contact with the filter main body for heating and burning the particulates collected by the filter main body; and a skeleton support disposed inside the filter main body for maintaining the shape of the filter main body. A cylindrical porous plate having a slit disposed inside the filter main body and formed in the circumferential direction so as to be spaced apart from each other in the axial direction; A diesel particulate filter device comprising: a ring member having a support rod that penetrates the slit and enters the fold of the filter body.
前記筒状多孔板の外面と前記フィルタ本体の前記襞部と
の間には，前記フィルタ本体の前記襞部の軸方向に延び
るヒートインシュレータ板が順次配置されていることか
ら成る請求項１に記載のディーゼルパティキュレートフ
ィルタ装置。2. A filter extending in the axial direction of the fold of the filter main body between the support rods adjacent in the circumferential direction and between the outer surface of the cylindrical porous plate and the fold of the filter main body. 2. The diesel particulate filter device according to claim 1, wherein the heat insulator plates are sequentially arranged.
ナ，窒化ケイ素，炭化ケイ素等のセラミックス又は耐熱
金属材から形成されていることから成る請求項２に記載
のディーゼルパティキュレートフィルタ装置。3. The diesel particulate filter device according to claim 2, wherein the heat insulator plate is formed of ceramics such as alumina, silicon nitride, silicon carbide, or a heat-resistant metal material.
孔を備えた且つ幅方向に隔置して長さ方向に前記スリッ
トを順次形成した多孔平板を筒状に成形加工することに
よって形成されることから成る請求項１に記載のディー
ゼルパティキュレートフィルタ装置。4. The cylindrical perforated plate is formed by forming a perforated plate having perforations having a predetermined width and having the slits sequentially formed in the length direction spaced apart in the width direction into a cylindrical shape. The diesel particulate filter device according to claim 1, wherein the filter is formed.
板を両側縁部を残してジグザクに切断した一対の支持棒
付き平板部材を筒状に成形加工することによって形成さ
れることから成る請求項１に記載のディーゼルパティキ
ュレートフィルタ装置。5. The ring member is formed by forming a pair of flat plate members with a support rod, which are obtained by cutting a flat plate having a predetermined width into zigzags while leaving both side edges, into a cylindrical shape. Item 2. A diesel particulate filter device according to item 1.
棒付き平板部材の前記支持棒を前記多孔平板の前記スリ
ットに嵌合し，筒状成形ダイスの周方向に形成した溝に
前記支持棒付き平板部材の前記縁部を嵌合させつつ筒状
に成形加工することによって形成されることから成る請
求項５に記載のディーゼルパティキュレートフィルタ装
置。6. The forming process of the frame support, wherein the support rod of the flat plate member with the support rod is fitted into the slit of the porous flat plate, and the support is inserted into a groove formed in a circumferential direction of a cylindrical forming die. 6. The diesel particulate filter device according to claim 5, wherein the filter is formed by forming a cylindrical shape while fitting the edge of the flat plate member with a rod.
ら成る積層の筒体，及び該筒体間に配置された遮熱空気
層を形成する少なくとも１個の筒状金網部材から形成さ
れ，前記筒体間の両端の開口部が密閉されていることか
ら成る請求項１に記載のディーゼルパティキュレートフ
ィルタ装置。7. The tubular housing is formed of a laminated tubular body made of a plurality of thin plate members, and at least one tubular wire mesh member forming a heat shield air layer disposed between the tubular bodies. 2. The diesel particulate filter device according to claim 1, wherein openings at both ends between the cylinders are sealed.
側にアルミニウム系金属材を被覆した耐熱金属から成る
遮熱層を有することから成る請求項７に記載のディーゼ
ルパティキュレートフィルタ装置。8. The diesel particulate filter device according to claim 7, wherein the cylindrical housing has a heat shield layer made of a heat-resistant metal coated with an aluminum-based metal material on an inner surface side of the cylindrical body.
ンダムに積層した積層材から形成され，前記ヒータを構
成する金網は前記フィルタ本体の前記表面に接して配置
されていることから成る請求項１に記載のディーゼルパ
ティキュレートフィルタ装置。9. The filter body according to claim 1, wherein the filter body is formed of a laminated material in which ceramic fibers are randomly laminated, and a wire mesh forming the heater is disposed in contact with the surface of the filter body. Diesel particulate filter equipment.
流入した前記排気ガスは前記筒状フィルタの外側の前記
排気ガス通路から内側に前記排気ガス通路へと流れ，前
記ヒータは前記フィルタ本体の排気ガス流れの上流側に
配置されていることから成る請求項１に記載のディーゼ
ルパティキュレートフィルタ装置。10. The exhaust gas flowing into the cylindrical housing from the exhaust pipe flows from the exhaust gas passage outside the cylindrical filter to the inside of the exhaust gas passage, and the heater controls the exhaust of the filter main body. 2. The diesel particulate filter device according to claim 1, wherein the device is disposed upstream of the gas flow.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16240699A JP3306026B2 (en) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | Diesel particulate filter device comprising a cylindrical filter with a frame support |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16240699A JP3306026B2 (en) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | Diesel particulate filter device comprising a cylindrical filter with a frame support |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000352304A JP2000352304A (en) | 2000-12-19 |
| JP3306026B2 true JP3306026B2 (en) | 2002-07-24 |
Family
ID=15754009
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16240699A Expired - Fee Related JP3306026B2 (en) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | Diesel particulate filter device comprising a cylindrical filter with a frame support |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3306026B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2588721B1 (en) * | 2010-07-01 | 2016-10-19 | Rypos, Inc. | Integrated diesel particulate filter |
-
1999
- 1999-06-09 JP JP16240699A patent/JP3306026B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000352304A (en) | 2000-12-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5651250A (en) | Diesel particulate filter apparatus | |
| EP0789135B1 (en) | Exhaust gas purifier | |
| US6024927A (en) | Particulate trap | |
| EP0687805A1 (en) | Diesel particulate filter | |
| JPH07158421A (en) | Diesel particulate filter | |
| JP3306026B2 (en) | Diesel particulate filter device comprising a cylindrical filter with a frame support | |
| JP3043543B2 (en) | Diesel Particulate Filter | |
| JP2001205108A (en) | Particulate filter | |
| JP4382316B2 (en) | Exhaust gas purifying device having frame reinforcing member | |
| JP2964120B2 (en) | Diesel particulate filter | |
| JP2003172117A (en) | Exhaust emission control device having two ceramic unwoven fabrics | |
| JPH06108823A (en) | Heat-resistant cylindrical filter | |
| JP3164980B2 (en) | Structure of diesel particulate filter | |
| JP3438316B2 (en) | Exhaust gas purification device | |
| JP2707050B2 (en) | Diesel particulate filter | |
| JP2002097931A (en) | Diesel particulate filter device provided with temperature sensor | |
| JP4308464B2 (en) | Exhaust gas purification device with divided heater | |
| JP2003172125A (en) | Exhaust emission control device | |
| JP2002035583A (en) | Combustion catalyst device and exhaust gas cleaning system using the same | |
| JPH06264722A (en) | Filter device | |
| JP2000328926A (en) | Diesel particulate filter device | |
| JPH0868310A (en) | Diesel particulate filter device | |
| JP2002097924A (en) | Diesel particulate filter with deodorizing function | |
| JP2002168115A (en) | Diesel particulate filter device | |
| JPH08189335A (en) | Diesel particulate filter |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |