JP4712805B2 - 内燃エンジンの排気ガスに含まれる粒子状物質をフィルタリングするための、フィンを有するフィルタブロック - Google Patents
内燃エンジンの排気ガスに含まれる粒子状物質をフィルタリングするための、フィンを有するフィルタブロック Download PDFInfo
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Description
・断面においてメータ単位で測定された、好ましくは一定である内部フィンの厚み“Ea”は、次の式を満足する。
Ea < 0.39*p − 0.7*((2*Epf)−Epf 2)
ここで、
−“Epf”は、前記フィンを含む流路のフィルタの壁部の平均厚みであり、前記断面においてメータ単位で測定されている。
−“p”は、ブロックの流路の列のピッチであり、前記断面においてメータ単位で測定されている。
・前記フィンは略平面状であり、好ましくは長手方向の平面に亘って延在している。
・前記フィンは連続的な表面を形成しているか、及び/又は前記流路の側壁の材料で一体に形成されている。
・前記フィンは前記内部空間を仕切っている、すなわち前記内部空間を複数の内部小空間に分離している。
・吸気流路の全ての内部空間(吸気流路のみのであるが)は少なくとも1つのフィンを含んでいる。
・前記流路の水平又は垂直な2つの列を分離する少なくとも1つの中間壁は、好ましくは正弦状の凹凸のある断面形状を有している。好ましくは、流路の垂直又は水平な2つの列を分離する中間壁の全ては、好ましくは正弦状の凹凸のある形状を有している。
・断面においてメータ単位で測定された、好ましくは一定である内部フィンの厚み“Ea”は、次の式を満足する。
Ea < p − Epf − [420*p2/(1+A)]
ここで、
− “Epf”及び“p”は、上記に与えられた意味を有し、
− “A”は、前記断面における非対称度である。
・内部フィン(30)の厚み”Ea”は、前記フィンを含む流路のフィルタの壁部の平均厚さ“Epf”より小さいか、又は同じである。
・フィルタブロックは、接合線から延在する複数のフィンを含み、前記フィンは、好ましくは結合線の回りに等角度に配置されている。
・流路の1組の内部フィンは、断面で見たときにX字状の形状を有し、それぞれのXの4つの枝のそれぞれの端部は、前記流路の角に接触している。
A = h/2 x (1/p)
として示されている。
・CATarea:フィンの領域を含む吸気流路の壁部の合計面積:この壁部の領域が触媒によって覆われるようにされている場合には、前記面積は大きいことが好ましい。それによって触媒の効果は高くなる。また、大きい合計面積は、燃焼からのガスとブロックとの間の熱交換及びそれによる排熱を促進する。割れの危険は、このようにして制限される。
・OFA:吸気流路の断面積: この面積は、吸気流路の体積の代表値であり、よって生成された燃焼の残渣(燃えなかった煤の一部及びエンジンによって放出された比燃焼性の残渣)のための蓄積能力の代表値である。
・FA:フィルタ面積 フィルタ面積が大きいと、フィルタブロックはよりゆっくりと詰まる。また、同じレベルの詰まりに対しては、フィルタブロックが大きいフィルタ面積を有する場合に誘発される圧力低下は低い。
・Dp:所定の流速及び温度に対する、フィルタブロックを通じる通過の際の圧力低下
V = ((Vcalculated − Vreference)/Vreference) x 100
ここで、
・Vcalculatedは特定のブロックに対する計算された理論的数値
・Vreferenceは基準のブロックに対する計算された理論的数値
である。
0.39*p − 0.7*((2*Epf) −Epf 2)
を超えないこと、及び/又は、隣り合う流路の水平な列及び隣り合う流路の垂直な列を分割する中央壁40が断面において凹凸のある形状を有する場合には、次式にSI単位系で表わされるMAX1の値、
p − Epf −[420*p2/(1+A)]
と等しいことが好ましいということを発見した。ここで、
・“Epf”は前記フィンを備える流路のフィルタ壁の平均厚みをメータ単位で示す。
・“p”はブロックの流路の列のピッチをメータ単位で表わしたものである。
・“A”は非対称度を示す。
14e・・・吸気流路
14s・・・排気流路
20e、20s・・・内部空間
22、22e、22s・・・側壁
30・・・内部フィン
36・・・接合線
40・・・中間壁
Claims (15)
- 瓦状に重ね合わされた隣り合う吸気流路(14e)及び排気流路(14s)の組を備え、前記吸気流路(14e)と前記排気流路(14s)とは交互に配置されて区画中に格子模様を形成し、前記吸気流路(14e)の全体的な体積は前記排気流路(14s)の全体的な体積より大きい、内燃エンジンからの排気ガス中に含まれる粒子状物質のフィルタリングのためのブロックであって、
前記流路(14e、14s)のうちの1つの流路の少なくとも1つの内部空間(20e、20s)が少なくとも1つの内部フィン(30)を含み、
断面においてメータの単位で測定された前記内部フィン(30)の厚み“Ea”は、次の式:
Ea < 0.39*p − 0.7*((2*E pf )−E pf 2 )
−“E pf ”は、前記フィンを含む前記流路の前記フィルタの壁部の平均厚みであり、前記断面においてメータで測定されている
−“p”は、前記ブロックの前記流路の列のピッチであり、前記断面においてメータで測定されている
を満足することを特徴とする内燃エンジンからの排気ガス中に含まれる粒子状物質のフィルタリングのためのブロック。 - 前記フィン(30)は、略平面状であるとともに略長手方向の平面に延在していることを特徴とする請求項1に記載のブロック。
- 前記フィン(30)は、連続的な表面を形成していることを特徴とする請求項1又は2に記載のブロック。
- 前記フィン(30)は、前記流路(14e、14s)の側壁(22e、22s)の材料で一体に形成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のブロック。
- 前記フィン(30)は、前記内部空間(20e、20s)を区切っていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載のブロック。
- 前記吸気流路(14e)の全ての前記内部空間(20e)のみが、少なくとも1つのフィン(30)を含んでいることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のフィルタブロック。
- 前記流路の2つの水平な列(R1)又は2つの垂直な列(R2)を分離する少なくとも1つの中間壁(40)は、正弦波状の断面形状を有していることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のフィルタブロック。
- 前記流路の垂直な2つの列又は水平な2つの列(R1、R2)を分離する少なくとも1つの前記中間壁(40)は、凹凸のある形状を有していることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載のフィルタブロック。
- 前記内部フィン(30)のメータの単位の厚み“Ea”は、次の式:
Ea < p − Epf − [420*p2/(1+A)]
−“Epf”は、前記フィンを備え、前記断面においてメータの単位で測定されている。
−“p”は、前記ブロックの前記流路の列のピッチであり、前記断面においてメータの単位で測定されている。
−“A”は、前記断面における非対称度である。
を満足することを特徴とする請求項8に記載のブロック。 - 前記内部フィン(30)の厚み”Ea”は、前記フィンを含む前記流路の前記フィルタの壁部の平均厚み“Epf”より小さいか、又は同じであることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載のフィルタブロック。
- 前記フィルタブロックは、接合線(36)によって接続された複数のフィン(30a〜30d)を含むことを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載のフィルタブロック。
- 前記フィン(30a〜30d)は、結合線(36)の回りに等角度に配置されていることを特徴とする請求項11に記載のフィルタブロック。
- 前記流路の前記内部フィンの組は断面で見たときにX字状の形状を有し、それぞれのXの4つの枝のそれぞれの端部は、前記流路の角に接触していることを特徴とする請求項12に記載のフィルタブロック。
- 前記吸気流路のみが、前記吸気流路の全ての内部空間に少なくとも1つのフィンを有することを特徴とする請求項1〜13のいずれか一項に記載のフィルタブロック。
- 請求項1〜14に記載の少なくとも1つのブロックを備えることを特徴とする粒子状物質のフィルタリングのためのフィルタ本体。
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