JPH0424531B2 - - Google Patents
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- JPH0424531B2 JPH0424531B2 JP11094882A JP11094882A JPH0424531B2 JP H0424531 B2 JPH0424531 B2 JP H0424531B2 JP 11094882 A JP11094882 A JP 11094882A JP 11094882 A JP11094882 A JP 11094882A JP H0424531 B2 JPH0424531 B2 JP H0424531B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関、例えばデイーゼル機関の排
気ガス中のカーボン微粒子を捕集して浄化するよ
うにした内燃機関の微粒子補集用セラミツク部材
の製造方法に関するものである。
気ガス中のカーボン微粒子を捕集して浄化するよ
うにした内燃機関の微粒子補集用セラミツク部材
の製造方法に関するものである。
従来、この種の装置として、米国特許第
4276071号明細書に記載されたものがある。これ
は、セラミツクハニカム構造を有したセラミツク
フイルタ部材より成り、このフイルタ部材の軸方
向に延在した多数の通路をその両端の開口部分で
互い違いに閉塞したものであり、かかる構造によ
りフイルタ部在の入口側より流入した排気ガスは
上記通路を通り、該通路に隣接した他の通路に隔
壁の多孔を経て流入し、フイルタ部在の出口側よ
り流出するようになつている。
4276071号明細書に記載されたものがある。これ
は、セラミツクハニカム構造を有したセラミツク
フイルタ部材より成り、このフイルタ部材の軸方
向に延在した多数の通路をその両端の開口部分で
互い違いに閉塞したものであり、かかる構造によ
りフイルタ部在の入口側より流入した排気ガスは
上記通路を通り、該通路に隣接した他の通路に隔
壁の多孔を経て流入し、フイルタ部在の出口側よ
り流出するようになつている。
上記従来のハニカム型フイルタ部材では特に上
記多数の通路を隔離する隔離の多孔を通過する間
に排気ガス中のカーボン微粒子が捕捉されるので
あるが、この捕集したカーボン微粒子を燃焼して
上記フイルタ部材の再生を図る必要がある。
記多数の通路を隔離する隔離の多孔を通過する間
に排気ガス中のカーボン微粒子が捕捉されるので
あるが、この捕集したカーボン微粒子を燃焼して
上記フイルタ部材の再生を図る必要がある。
そこで、カーボン微粒子を焼失させるための電
気ヒータが必要となる。この電気ヒータを上記フ
イルタ部材の入口側端面に配設することが考えら
れる。
気ヒータが必要となる。この電気ヒータを上記フ
イルタ部材の入口側端面に配設することが考えら
れる。
本発明の課題は、フイルタ部材とヒータ線との
組合せに際して簡便な製造方法により確実なヒー
タ線の保持とヒータ線とフイルタ部材との一体化
構成が具備できる製造方法を提供しようとするも
のである。
組合せに際して簡便な製造方法により確実なヒー
タ線の保持とヒータ線とフイルタ部材との一体化
構成が具備できる製造方法を提供しようとするも
のである。
本発明はかかる課題を達成するために、燃焼に
より焼失し、ハニカム形態を有する多孔質有機材
料成形体にセラミツクスラリーを含浸する工程
と、燃焼により焼失する円筒形態の２つの多孔質
有機材料成形体にセラミツクスラリーを含浸する
工程と、前記セラミツクスラリーと同一組成のセ
ラミツクスラリーが含浸された前記円筒形態の２
つの多孔質有機材料成形体の間に電気ヒータ線を
挾持する工程と、前記セラミツクスラリーが含浸
された前記ハニカム形態の成形体の端面に前記電
気ヒータ線を間に挾持した前記成形体を圧接した
状態で焼成する工程と、を具備し、前記焼成工程
により、多孔質セラミツクハニカムフイルタ部材
の端面に、内部に前記ヒータ線を内蔵した多孔質
セラミツクプリフイルタ部材を一体化するという
手段を採用したものである。
より焼失し、ハニカム形態を有する多孔質有機材
料成形体にセラミツクスラリーを含浸する工程
と、燃焼により焼失する円筒形態の２つの多孔質
有機材料成形体にセラミツクスラリーを含浸する
工程と、前記セラミツクスラリーと同一組成のセ
ラミツクスラリーが含浸された前記円筒形態の２
つの多孔質有機材料成形体の間に電気ヒータ線を
挾持する工程と、前記セラミツクスラリーが含浸
された前記ハニカム形態の成形体の端面に前記電
気ヒータ線を間に挾持した前記成形体を圧接した
状態で焼成する工程と、を具備し、前記焼成工程
により、多孔質セラミツクハニカムフイルタ部材
の端面に、内部に前記ヒータ線を内蔵した多孔質
セラミツクプリフイルタ部材を一体化するという
手段を採用したものである。
以下、本発明を図示の実施例に従つて説明す
る。
る。
第１図において、本発明に係る微粒子捕集装置
Ａは内燃機関特にデイーゼル機関１の排気集合管
２に接続される。この装置Ａは排気集合室２に連
通する排気ガス流入口３ａ及び同流出口３ｂを持
つた金属製の容器３を具備し、その内部に微粒子
捕集用のハニカム構造のフイルタ部材４と、この
フイルタ部材４の排気ガス入口側端面に結合した
電気ヒータ５とを有する。電気ヒータ５はフイル
タ部材４に捕集された微粒子燃焼させてフイルタ
部材４を再生するためのもので、バツテリ６によ
る通電が制御回路７により制御される。制御回路
７には、フイルタ部材４の圧力損失を測定する差
圧センサ８からの信号及び機関の回転数を検出す
る回転センサ９からの信号が入力される。
Ａは内燃機関特にデイーゼル機関１の排気集合管
２に接続される。この装置Ａは排気集合室２に連
通する排気ガス流入口３ａ及び同流出口３ｂを持
つた金属製の容器３を具備し、その内部に微粒子
捕集用のハニカム構造のフイルタ部材４と、この
フイルタ部材４の排気ガス入口側端面に結合した
電気ヒータ５とを有する。電気ヒータ５はフイル
タ部材４に捕集された微粒子燃焼させてフイルタ
部材４を再生するためのもので、バツテリ６によ
る通電が制御回路７により制御される。制御回路
７には、フイルタ部材４の圧力損失を測定する差
圧センサ８からの信号及び機関の回転数を検出す
る回転センサ９からの信号が入力される。
機関１からの排気ガスは流入口３ａから捕集装
置Ａの容器３内に流入し、フイルタ部材１０，４
を通過して流出口３ｂより流出する。排気ガスが
フイルタ部材１０，４を通過する際、同排気ガス
中のカーボン微粒子はフイルタ部材４，１０に捕
集され、除去される。
置Ａの容器３内に流入し、フイルタ部材１０，４
を通過して流出口３ｂより流出する。排気ガスが
フイルタ部材１０，４を通過する際、同排気ガス
中のカーボン微粒子はフイルタ部材４，１０に捕
集され、除去される。
微粒子の捕集が進んで特にフイルタ部材４の通
気抵抗が増大すると、差圧センサ８がそれに応じ
た信号を出す。差圧センサ８が検知するフイルタ
部材４の上流側、下流側の圧力差は機関回転数に
依存しても変化する。そこでセンサ回路７は差圧
センサ８からの信号と回転数センサ９からの信号
とから、フイルタ部材４の真の通気抵抗、すなわ
ち微粒子の捕集密度を求め、それば所定量に達す
ると、電気ヒータ５への通電を開始する。これに
よりヒータ５は赤熱し、微粒子（カーボンを主体
とする）を燃焼し得る温度まで温度上昇する。
気抵抗が増大すると、差圧センサ８がそれに応じ
た信号を出す。差圧センサ８が検知するフイルタ
部材４の上流側、下流側の圧力差は機関回転数に
依存しても変化する。そこでセンサ回路７は差圧
センサ８からの信号と回転数センサ９からの信号
とから、フイルタ部材４の真の通気抵抗、すなわ
ち微粒子の捕集密度を求め、それば所定量に達す
ると、電気ヒータ５への通電を開始する。これに
よりヒータ５は赤熱し、微粒子（カーボンを主体
とする）を燃焼し得る温度まで温度上昇する。
この電気ヒータ５の赤熱化により、微粒子は加
熱され、燃焼する。燃焼は電気ヒータ５の挿着部
分から始まり、排気ガス上流側へ燃焼が拡大する
と共に、排気ガスの流れに沿つて発熱した熱量が
排気ガス下流側へ伝達されるので、排気ガス下流
側へ効率良く燃焼が拡大する。よつて電気ヒータ
５を上流側端面近傍の微粒子密度が最大なる位
置、即ちプリフイルタ部材１０の内部に配置して
おけば、着火が容易になると共にフイルタ部材４
の全域に渡つて効率良く燃焼を拡大し、捕集され
た微粒子を除去することができる。この微粒子の
除去によりフイルタ部材４が再生され、通気抵抗
が低減すると、ヒータ５への通電は停止される。
勿論プリフイルタ部材１０の微粒子も除去され
る。
熱され、燃焼する。燃焼は電気ヒータ５の挿着部
分から始まり、排気ガス上流側へ燃焼が拡大する
と共に、排気ガスの流れに沿つて発熱した熱量が
排気ガス下流側へ伝達されるので、排気ガス下流
側へ効率良く燃焼が拡大する。よつて電気ヒータ
５を上流側端面近傍の微粒子密度が最大なる位
置、即ちプリフイルタ部材１０の内部に配置して
おけば、着火が容易になると共にフイルタ部材４
の全域に渡つて効率良く燃焼を拡大し、捕集され
た微粒子を除去することができる。この微粒子の
除去によりフイルタ部材４が再生され、通気抵抗
が低減すると、ヒータ５への通電は停止される。
勿論プリフイルタ部材１０の微粒子も除去され
る。
本発明では、電気ヒータ５をプリフイルタ部材
１０の内側に配置しているので、ヒータ５の加熱
時における放射損失等の熱損失が少ない。この結
果、少ない電力でフイルタ部材１０，４を再生す
ることができる。また、電気ヒータ５をプリフイ
ルタ部材１０に捕集された微粒子密度が最大にな
る位置に配置しているので着火及び燃焼の効率が
良い。また、電気ヒータ５は、プリフイルタ部材
１０の内部に完全に固定されているので機械的強
度を大きくすることもできる。
１０の内側に配置しているので、ヒータ５の加熱
時における放射損失等の熱損失が少ない。この結
果、少ない電力でフイルタ部材１０，４を再生す
ることができる。また、電気ヒータ５をプリフイ
ルタ部材１０に捕集された微粒子密度が最大にな
る位置に配置しているので着火及び燃焼の効率が
良い。また、電気ヒータ５は、プリフイルタ部材
１０の内部に完全に固定されているので機械的強
度を大きくすることもできる。
次に、本発明装置の具体的構成を、いくつかの
実施例に基づき説明する。
実施例に基づき説明する。
第１実施例を示す第２図〜第５図において金属
製容器は第２図のごとく２つの容器部片３０，３
０ａの端部どうしをプレスでかしめ付けることに
より構成された２分割型で、断面の形状は、オー
バル形又は円形をしている。この容器３の喨々
端、下流端は絞られて排気ガスの流入口３ａ、流
出口３ｂをそれぞれ構成する。
製容器は第２図のごとく２つの容器部片３０，３
０ａの端部どうしをプレスでかしめ付けることに
より構成された２分割型で、断面の形状は、オー
バル形又は円形をしている。この容器３の喨々
端、下流端は絞られて排気ガスの流入口３ａ、流
出口３ｂをそれぞれ構成する。
上記容器３の内側には熱的クツシヨン材として
の耐熱性を有する金属製ワイヤネツト３１が配設
され、ハニカムフイルタ部材４およびプリフイル
タ部材１０がその内側に配設される。フイルタ部
材４は３次元網目状の骨格を有した多孔質セラミ
ツクのハニカム構造、またプリフイルタ部材１０
も同様の骨格を有した多孔質セラミツクからなつ
ていて、両部材４，１０の１０の側外周は、目の
細かい多孔質セラミツクよりなる強度部材４３で
おおわれ、保護されている。
の耐熱性を有する金属製ワイヤネツト３１が配設
され、ハニカムフイルタ部材４およびプリフイル
タ部材１０がその内側に配設される。フイルタ部
材４は３次元網目状の骨格を有した多孔質セラミ
ツクのハニカム構造、またプリフイルタ部材１０
も同様の骨格を有した多孔質セラミツクからなつ
ていて、両部材４，１０の１０の側外周は、目の
細かい多孔質セラミツクよりなる強度部材４３で
おおわれ、保護されている。
上記フイルタ部材４は容器３の内面に固定され
た固定板３２と当接して、下流側への移動が素子
される。ワイヤネツト３１と固定板３２との間に
は耐熱性のシール部材３３が配設され、排気ガス
の全てがフイルタ部材４，１０の内部を通過する
ようになされる。フイルタ部材１０は２つのフイ
ルタ部材１０１，１０２より構成してあり、この
両フイルタ部１０１，１０２の間に前記電気ヒー
タ５が挾持固定してある。また、このフイルタ部
材１０は前記ハニカムフイルタ部材４の入口側端
面に一体的に接合させてある。
た固定板３２と当接して、下流側への移動が素子
される。ワイヤネツト３１と固定板３２との間に
は耐熱性のシール部材３３が配設され、排気ガス
の全てがフイルタ部材４，１０の内部を通過する
ようになされる。フイルタ部材１０は２つのフイ
ルタ部材１０１，１０２より構成してあり、この
両フイルタ部１０１，１０２の間に前記電気ヒー
タ５が挾持固定してある。また、このフイルタ部
材１０は前記ハニカムフイルタ部材４の入口側端
面に一体的に接合させてある。
フイルタ部１０１，１０２の多孔質セラミツク
の目の粗さの程度は、これらの軸方向長さ、横断
面積を考慮し、カーボン微粒子が捕集され、しか
も通気抵抗が極度に大きくならないように適切に
選定され得る。一般には５メツシユ〜17メツシユ
程度が使用されるが、必ずしもこの範囲に限定さ
れない。
の目の粗さの程度は、これらの軸方向長さ、横断
面積を考慮し、カーボン微粒子が捕集され、しか
も通気抵抗が極度に大きくならないように適切に
選定され得る。一般には５メツシユ〜17メツシユ
程度が使用されるが、必ずしもこの範囲に限定さ
れない。
第６図は、本実施例で使用したフイルタ部１０
１，１０２（直径12cm円柱状、目の粗さ13メツシ
ユ）におけるカーボン微粒子捕集密度の長さ方向
の変化の様子を示すグラフである。これによれ
ば、上流側端面より長さ方向10mmの位置でカーボ
ン捕集密度が最大になつていることが分る。これ
は、フイルタ部１０１，１０２の目の粗さに依存
し５メツシユ〜20メツシユのとき30mm〜３mmであ
る。このように、カーボンの捕集密度が最大にな
る位置をフイルタ部１０１，１０２の目の粗さに
応じて、実験により決定することができ、最大密
度を示す位置（フイルタ部材１０の入口３mm〜30
mmの間）に、電気ヒータ５が配置されるようにフ
イルタ部材の厚さを選定すれば良い。例えばフイ
ルタ部材１０の目の粗が20メツシユのときは約３
mm、フイルタ部材１０目の粗さが８メツシユのと
きは約10mmに、フイルタ部材１０の目の粗さが５
メツシユのときは約30mmに選定すれば良い。従つ
て、この数値を満足するよいに、フイルタ部材１
０を構成するフイルタ部１０１，１０２の軸方向
長さ、目の粗さを選定すればよい。また、プリフ
イルタ部材１０の軸方向長さはハニカムフイルタ
部材４との通気抵抗の関係で決められるが、ハニ
カムフイルタ部材４の軸方向長さに対して1/3程
度が好ましい。
１，１０２（直径12cm円柱状、目の粗さ13メツシ
ユ）におけるカーボン微粒子捕集密度の長さ方向
の変化の様子を示すグラフである。これによれ
ば、上流側端面より長さ方向10mmの位置でカーボ
ン捕集密度が最大になつていることが分る。これ
は、フイルタ部１０１，１０２の目の粗さに依存
し５メツシユ〜20メツシユのとき30mm〜３mmであ
る。このように、カーボンの捕集密度が最大にな
る位置をフイルタ部１０１，１０２の目の粗さに
応じて、実験により決定することができ、最大密
度を示す位置（フイルタ部材１０の入口３mm〜30
mmの間）に、電気ヒータ５が配置されるようにフ
イルタ部材の厚さを選定すれば良い。例えばフイ
ルタ部材１０の目の粗が20メツシユのときは約３
mm、フイルタ部材１０目の粗さが８メツシユのと
きは約10mmに、フイルタ部材１０の目の粗さが５
メツシユのときは約30mmに選定すれば良い。従つ
て、この数値を満足するよいに、フイルタ部材１
０を構成するフイルタ部１０１，１０２の軸方向
長さ、目の粗さを選定すればよい。また、プリフ
イルタ部材１０の軸方向長さはハニカムフイルタ
部材４との通気抵抗の関係で決められるが、ハニ
カムフイルタ部材４の軸方向長さに対して1/3程
度が好ましい。
前記電気ヒータ５のヒータ線５ａ両端はフイル
タ部材１０を貫通するよいにして端子部５０のタ
ーミナル５１，５２に接続され、これを介して制
御回路７（第１図）と接続される。ヒータ線５ａ
の両端部は、その際、小さな輪をなすよう曲げら
れて応力吸収部５ｂが設けられ、振動等によつて
もヒータ線５ａ及びそのターミナル５１，５２と
のせつぞ部が断線しないようにされる。端子部５
０においては、第３図に示す通り、基体５３が容
器３の外面上に溶接により固定され、その内側に
絶縁対５４を回してターミナルル５１，５２が配
設される。そして、絶縁材よりなるパツキン５５
が装設され、カバー５６がビス５７にて基体５３
に固定される。
タ部材１０を貫通するよいにして端子部５０のタ
ーミナル５１，５２に接続され、これを介して制
御回路７（第１図）と接続される。ヒータ線５ａ
の両端部は、その際、小さな輪をなすよう曲げら
れて応力吸収部５ｂが設けられ、振動等によつて
もヒータ線５ａ及びそのターミナル５１，５２と
のせつぞ部が断線しないようにされる。端子部５
０においては、第３図に示す通り、基体５３が容
器３の外面上に溶接により固定され、その内側に
絶縁対５４を回してターミナルル５１，５２が配
設される。そして、絶縁材よりなるパツキン５５
が装設され、カバー５６がビス５７にて基体５３
に固定される。
上記ハニカムフイルタ部材４は第２図の構造か
ら明白であるが、斜めより見ると第５図の構造を
有している。即ち、両図において、フイルタ部材
４は多数の通路４ａが多数の隔壁４ｂにより隔置
されたハニカム構造を有していて、上記多数の通
路４ａの両端は通路の１つ置きに互い違いにして
閉塞してある（第５図では斜線部分が閉塞部）。
従つて、フイルタ部材４内に入つた排気ガスは、
第２図の矢印に示すごとく、隔壁４ｂを通過す
る。
ら明白であるが、斜めより見ると第５図の構造を
有している。即ち、両図において、フイルタ部材
４は多数の通路４ａが多数の隔壁４ｂにより隔置
されたハニカム構造を有していて、上記多数の通
路４ａの両端は通路の１つ置きに互い違いにして
閉塞してある（第５図では斜線部分が閉塞部）。
従つて、フイルタ部材４内に入つた排気ガスは、
第２図の矢印に示すごとく、隔壁４ｂを通過す
る。
次に、上記ハニカムフイルタ部材４，１０の製
法について詳細に説明する。まず、ハニカムフイ
ルタ部材４を作る成形型について述べる。
法について詳細に説明する。まず、ハニカムフイ
ルタ部材４を作る成形型について述べる。
第７図は本発明に使用される成形型容器部を図
示したものであり第７図ａは平面図、第７図ｂは
軸断面図である。成形型容器部２０は基盤状に区
画した１つ置きの区画においてその区画面積より
も小さ正方形断面を有する柱状部材２１を垂直に
固着した端面２２と側壁２３とからなり、他の端
面は開口されている。一方、第８図は、本発明に
使用される成形型蓋部を図示したものであり、第
８図ａは平面図、第８図ｂは軸断面図である。成
形型蓋部６０は、前記の成形型容器部２０と同様
に柱状部材６１を垂直に固着した平板蓋６２から
なる。柱状部材６１の取付位置は、成形型容器部
２０において柱状部材６１が取付けられてない格
子状区画に取付る。また成形型蓋部６０の平板に
は各区画に連通穴６３が設けられ、平板の側周に
は連通孔６４がもうけられている。そして成形型
容器部２０と成形型蓋部６０とを組み合わせて成
形型を作成する。第９図は組み合わされた成形型
の軸断面を示したものである。成形型の内部は製
造されるべきハニカム型多孔質セラミツクと同一
形状のキヤビテイ７０が形成される。成形型蓋部
６０と成形型容器部２０との所定の組み合わせが
なされるべく成形型蓋部６０の側集に設けた連通
孔６４を通してビス８０によつて取りはずし自在
に固着される。予め難形剤が内部に塗布された第
９図に示す組合わされた成形型に１つ置きに選択
された連通孔６３からウレタンフオーム原料液を
注入する。このとき成形型内部の空気は他の残り
の連通孔６３から排出され、ウレタンフオームの
注入を良くしている。
示したものであり第７図ａは平面図、第７図ｂは
軸断面図である。成形型容器部２０は基盤状に区
画した１つ置きの区画においてその区画面積より
も小さ正方形断面を有する柱状部材２１を垂直に
固着した端面２２と側壁２３とからなり、他の端
面は開口されている。一方、第８図は、本発明に
使用される成形型蓋部を図示したものであり、第
８図ａは平面図、第８図ｂは軸断面図である。成
形型蓋部６０は、前記の成形型容器部２０と同様
に柱状部材６１を垂直に固着した平板蓋６２から
なる。柱状部材６１の取付位置は、成形型容器部
２０において柱状部材６１が取付けられてない格
子状区画に取付る。また成形型蓋部６０の平板に
は各区画に連通穴６３が設けられ、平板の側周に
は連通孔６４がもうけられている。そして成形型
容器部２０と成形型蓋部６０とを組み合わせて成
形型を作成する。第９図は組み合わされた成形型
の軸断面を示したものである。成形型の内部は製
造されるべきハニカム型多孔質セラミツクと同一
形状のキヤビテイ７０が形成される。成形型蓋部
６０と成形型容器部２０との所定の組み合わせが
なされるべく成形型蓋部６０の側集に設けた連通
孔６４を通してビス８０によつて取りはずし自在
に固着される。予め難形剤が内部に塗布された第
９図に示す組合わされた成形型に１つ置きに選択
された連通孔６３からウレタンフオーム原料液を
注入する。このとき成形型内部の空気は他の残り
の連通孔６３から排出され、ウレタンフオームの
注入を良くしている。
次に上記キヤビテイ７０でウレタンフオームを
発泡させて、80℃で15〜60分加熱し硬化させた。
その後に成形型腰部２０と成形型蓋部６０を取り
はずしてハニカム構造のウレタンフオーム成形を
得る。以上の手段によつて作成したハニカム構造
のウレタンフオーム成形体は三次元網状をなす骨
格間に細胞壁とよばれる薄膜を有するのでこのウ
レタンフオーム成形体を容器中に設置し可燃性ガ
スと空気又は酸素を導入してこれに火花点火し細
胞壁を燃焼させて除去した。次に燃成によりコー
ジエライト組成となるMgO，Al2O3，AiO2を含
む粉末と水とポリビニルアルコールとを混合撹拌
したセラミツクスラリーの中に前記成形体を浸漬
し、余分なスラリーを除いた後、100〜120℃で加
熱乾燥させ、この浸漬、乾燥を数回繰り返した。
発泡させて、80℃で15〜60分加熱し硬化させた。
その後に成形型腰部２０と成形型蓋部６０を取り
はずしてハニカム構造のウレタンフオーム成形を
得る。以上の手段によつて作成したハニカム構造
のウレタンフオーム成形体は三次元網状をなす骨
格間に細胞壁とよばれる薄膜を有するのでこのウ
レタンフオーム成形体を容器中に設置し可燃性ガ
スと空気又は酸素を導入してこれに火花点火し細
胞壁を燃焼させて除去した。次に燃成によりコー
ジエライト組成となるMgO，Al2O3，AiO2を含
む粉末と水とポリビニルアルコールとを混合撹拌
したセラミツクスラリーの中に前記成形体を浸漬
し、余分なスラリーを除いた後、100〜120℃で加
熱乾燥させ、この浸漬、乾燥を数回繰り返した。
一方、細胞壁を除去した円筒形のウレタンフオ
ームを２個用意し、上記ハニカム部材４で説明し
たのと同じセラミツクスラリー中に２個のウレタ
ンフオームを浸漬する。余分なスラリーを除いた
後、100〜120℃で加熱乾燥させ、この浸漬、乾燥
を数回繰り返した。また、例えばCr21〜23％、
Al5.3〜5.7％、残部Feよりなる螺旋状に巻回した
ヒータ線を用意し、このヒータ線を上記スラリー
を付着させた上記ウレタンフオームの間に挾持す
る。
ームを２個用意し、上記ハニカム部材４で説明し
たのと同じセラミツクスラリー中に２個のウレタ
ンフオームを浸漬する。余分なスラリーを除いた
後、100〜120℃で加熱乾燥させ、この浸漬、乾燥
を数回繰り返した。また、例えばCr21〜23％、
Al5.3〜5.7％、残部Feよりなる螺旋状に巻回した
ヒータ線を用意し、このヒータ線を上記スラリー
を付着させた上記ウレタンフオームの間に挾持す
る。
次に、前述した、スラリー含浸のハニカム構造
ウレタンフオームに上述の、ヒータ線を間に挾持
したスラリー含浸のウレタンフオームを圧接した
状態で1300〜1470℃で２〜６時間焼成した。
ウレタンフオームに上述の、ヒータ線を間に挾持
したスラリー含浸のウレタンフオームを圧接した
状態で1300〜1470℃で２〜６時間焼成した。
これにより、第２図に示したごとく、フイルタ
部材４，１０が一体構造となる。勿論、フイルタ
部材１０のフイルタ部１０１，１０２も間にヒー
タ線５ａを挾持した状態で互いに一体構造とな
る。これらフイルタ部材４，１０を構成する多孔
質セラミツクスは第４図に示す三次元網目状の骨
格を有している。なお、ハニカムフイルタ部材４
において、前述のウレタン材料の発泡時に材料が
容器部２０、蓋部６０の内面に圧接してフオーム
の目がつぶれたり、あるいは目が極めて微細とな
るので、前記閉塞部４ｃは充分な目詰り状態とな
る。
部材４，１０が一体構造となる。勿論、フイルタ
部材１０のフイルタ部１０１，１０２も間にヒー
タ線５ａを挾持した状態で互いに一体構造とな
る。これらフイルタ部材４，１０を構成する多孔
質セラミツクスは第４図に示す三次元網目状の骨
格を有している。なお、ハニカムフイルタ部材４
において、前述のウレタン材料の発泡時に材料が
容器部２０、蓋部６０の内面に圧接してフオーム
の目がつぶれたり、あるいは目が極めて微細とな
るので、前記閉塞部４ｃは充分な目詰り状態とな
る。
次に、第２図を用いて本発明装置の作動を説明
する。デイーゼル機関（第１図参照）より排出さ
れた排気ガスはフイルタ部材１０のフイルタ部１
０１，１０２を通過する。つまり、両フイルタ部
１０１，１０２を構成する多孔質セラミツクの三
次元網目状骨格間に形成される空間（第４図参
照）を排気ガスが通過するのである。
する。デイーゼル機関（第１図参照）より排出さ
れた排気ガスはフイルタ部材１０のフイルタ部１
０１，１０２を通過する。つまり、両フイルタ部
１０１，１０２を構成する多孔質セラミツクの三
次元網目状骨格間に形成される空間（第４図参
照）を排気ガスが通過するのである。
そして、このフイルタ部材１０を通過した排気
ガスはハニカムフイルタ部材４の多数の通路４ａ
に入り、隔壁４ｂを経て隣接する他の通路４ａに
流出していく。隔壁４ｂは第４図の構造を有して
おり、排気ガスは上記フイルタ部１０１，１０２
と同様に三次元網目状骨格間の空間を通過するの
である。
ガスはハニカムフイルタ部材４の多数の通路４ａ
に入り、隔壁４ｂを経て隣接する他の通路４ａに
流出していく。隔壁４ｂは第４図の構造を有して
おり、排気ガスは上記フイルタ部１０１，１０２
と同様に三次元網目状骨格間の空間を通過するの
である。
排気ガス中のカーボン微粒子は格フイルタ部材
４，１０の多孔質セラミツクの三次元網目状の骨
格上に衝突して骨格上に捕捉される。
４，１０の多孔質セラミツクの三次元網目状の骨
格上に衝突して骨格上に捕捉される。
第６図に示したようにフイルタ部材１０の内部
で捕集されたカーボン微粒子の密度が最大とな
る。そして、この密度が最大となる位置に電気ヒ
ータ５を配置しているため、再生に際して電気ヒ
ータ５に通電すればカーボン微粒子の密度の最大
の領域がまず最小に着火、燃焼し、これを火種と
して下流側に捕集されたカーボン微粒子が燃焼す
る。従つて、効率的に、捕集されたカーボン微粒
子を焼失し、除去することができるのである。
で捕集されたカーボン微粒子の密度が最大とな
る。そして、この密度が最大となる位置に電気ヒ
ータ５を配置しているため、再生に際して電気ヒ
ータ５に通電すればカーボン微粒子の密度の最大
の領域がまず最小に着火、燃焼し、これを火種と
して下流側に捕集されたカーボン微粒子が燃焼す
る。従つて、効率的に、捕集されたカーボン微粒
子を焼失し、除去することができるのである。
また、上記したハニカムフイルタ部材４の隔壁
４ｂは、上述のように三次元網目状骨格の間に形
成された空間が通孔となるので、通気抵抗は小さ
く圧力損失を低減できる。ちなみに、従来のハニ
カム構造フイルタ部材と前記実施例のハニカムフ
イルタ部材とをカーボン微粒子の捕集効率45％と
一定にして比較した場合、従来例は90〜100mmHg
の圧力損失であるのに対し、前記実施例では45〜
50mmHgと1/2の圧力損失ですむ。
４ｂは、上述のように三次元網目状骨格の間に形
成された空間が通孔となるので、通気抵抗は小さ
く圧力損失を低減できる。ちなみに、従来のハニ
カム構造フイルタ部材と前記実施例のハニカムフ
イルタ部材とをカーボン微粒子の捕集効率45％と
一定にして比較した場合、従来例は90〜100mmHg
の圧力損失であるのに対し、前記実施例では45〜
50mmHgと1/2の圧力損失ですむ。
なお、本発明は上述の実施例に限定されず、次
のような種々の変更が可能である。
のような種々の変更が可能である。
(1) 第１０図のごとく、フイルタ部材１０は一層
構造でもよい。
構造でもよい。
(2) ハニカムフイルタ部材４とフイルタ部材１０
とを予め独立に製作した後、両者をセラミツク
接着剤により接着し焼成するようにしても勿論
よい。
とを予め独立に製作した後、両者をセラミツク
接着剤により接着し焼成するようにしても勿論
よい。
(3) フイルタ部材１０は一般のハニカム構造とし
てもよい。
てもよい。
(4) 電気ヒータ５の材質はSiC，MoSi2，TiC−
Al2O3系、TiC−TiN−Al2O3系、TiN−Al2O3
系などのセラミツク質のものでもよい。また、
前記実施例以外の他の金属材料の電気ヒータを
用いてもよい。
Al2O3系、TiC−TiN−Al2O3系、TiN−Al2O3
系などのセラミツク質のものでもよい。また、
前記実施例以外の他の金属材料の電気ヒータを
用いてもよい。
(5) 各フイルタ部材４，１０の材質もコージエラ
イトに限らず、種々のセラミツク材料を用いる
ことができる。
イトに限らず、種々のセラミツク材料を用いる
ことができる。
フイルタ部材とプリフイルタ部材とを両者のセ
ラミツク材料により組織的に一体構造とすること
ができ、従つて熱膨張による両者間の剥離を回避
することが可能となりり、プリフイルタ部材のヒ
ータ線による熱を確実にフイルタ部材側に伝達で
きるので、補集された微粒子の燃焼良好に達成で
きる。
ラミツク材料により組織的に一体構造とすること
ができ、従つて熱膨張による両者間の剥離を回避
することが可能となりり、プリフイルタ部材のヒ
ータ線による熱を確実にフイルタ部材側に伝達で
きるので、補集された微粒子の燃焼良好に達成で
きる。
ヒータ線はプリフイルタ部材の内部にて確実に
保持されるため、ヒータ線がそのプリフイルタ部
材の内部で移動することがなく、ヒータ線の断線
を抑制できる。
保持されるため、ヒータ線がそのプリフイルタ部
材の内部で移動することがなく、ヒータ線の断線
を抑制できる。
フイルタ部材とプリフイルタ部材との一体化工
程でヒータ線のプリフイルタ部材への保持が同時
に達成できるから、後工程によつてヒータ線をプ
リフイルタ部材の内部に配置する必要がなく、従
つて製造工程の簡略化を達成することができる。
程でヒータ線のプリフイルタ部材への保持が同時
に達成できるから、後工程によつてヒータ線をプ
リフイルタ部材の内部に配置する必要がなく、従
つて製造工程の簡略化を達成することができる。
第１図は本発明の微粒子捕集装置の取付位置を
示す部分破断面図、第２図に本発明装置の一実施
例を示す断面図、第３図は第２図の電気ヒータの
端子構造を示す断面図、第４図は第２図のフイル
タ部材４，１０の組織を示す斜視図、第５図は第
２図のハニカムフイルタ部材４を示す斜視図、第
６図は本発明の一実施例における作用説明に供す
る特性図、第７図ａ，ｂおよび第８図ａ，ｂは第
２図のハニカムフイルタ部材４の製造に用いる型
を示すもので、各図ａは平面図、各図ｂは各図
aX−Ｘ、Ｙ−Ｙ断面図、第９図は第７，８図の
型を組合せた状態を示す断面図、第１０図は本発
明の他の実施例を示す断面図である。 ４……ハニカムフイルタ部材、４ａ……通路、
４ｂ……隔壁、４ｃ……閉塞部、５……電気ヒー
タ、１０……フイルタ部材。
示す部分破断面図、第２図に本発明装置の一実施
例を示す断面図、第３図は第２図の電気ヒータの
端子構造を示す断面図、第４図は第２図のフイル
タ部材４，１０の組織を示す斜視図、第５図は第
２図のハニカムフイルタ部材４を示す斜視図、第
６図は本発明の一実施例における作用説明に供す
る特性図、第７図ａ，ｂおよび第８図ａ，ｂは第
２図のハニカムフイルタ部材４の製造に用いる型
を示すもので、各図ａは平面図、各図ｂは各図
aX−Ｘ、Ｙ−Ｙ断面図、第９図は第７，８図の
型を組合せた状態を示す断面図、第１０図は本発
明の他の実施例を示す断面図である。 ４……ハニカムフイルタ部材、４ａ……通路、
４ｂ……隔壁、４ｃ……閉塞部、５……電気ヒー
タ、１０……フイルタ部材。
Claims (1)
- １ 燃焼により焼失し、ハニカム形態を有する多
孔質有機材料成形体にセラミツクスラリーを含浸
する工程と、燃焼により焼失する円筒形態の２つ
の多孔質有機材料成形体にセラミツクスラリーを
含浸する工程と、前記セラミツクスラリーと同一
組成のセラミツクスラリーが含浸された前記円筒
形態の２つの多孔質有機材料成形体の間に電気ヒ
ータ線を挾持する工程と、前記セラミツクスラリ
ーが含浸された前記ハニカム形態の成形体の端面
に前記電気ヒータ線を間に挾持した前記成形体を
圧接した状態で焼成する工程と、を具備し、前記
焼成工程により、多孔質セラミツクハニカムフイ
ルタ部材の端面に、内部に前記ヒータ線を内蔵し
た多孔質セラミツクプリフイルタ部材を一体化し
たことを特徴とする内燃機関の微粒子補集用セラ
ミツク部材の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57110948A JPS59520A (ja) | 1982-06-28 | 1982-06-28 | 内燃機関の微粒子補集用セラミック部材の製造方法 |
| US06/725,510 US4662911A (en) | 1982-03-18 | 1985-04-22 | Equipment for trapping particulates in engine exhaust gas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57110948A JPS59520A (ja) | 1982-06-28 | 1982-06-28 | 内燃機関の微粒子補集用セラミック部材の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59520A JPS59520A (ja) | 1984-01-05 |
| JPH0424531B2 true JPH0424531B2 (ja) | 1992-04-27 |
Family
ID=14548599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57110948A Granted JPS59520A (ja) | 1982-03-18 | 1982-06-28 | 内燃機関の微粒子補集用セラミック部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59520A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH0643452Y2 (ja) * | 1988-02-08 | 1994-11-14 | 株式会社三五 | 消音器 |
| JPH0737386B2 (ja) * | 1988-10-12 | 1995-04-26 | 参天製薬株式会社 | 懸濁型ピレノキシン点眼剤 |
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57198309A (en) * | 1981-05-29 | 1982-12-04 | Nippon Soken Inc | Removing apparatus for particles in internal-combustion engine |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56103618U (ja) * | 1980-01-07 | 1981-08-13 |
-
1982
- 1982-06-28 JP JP57110948A patent/JPS59520A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57198309A (en) * | 1981-05-29 | 1982-12-04 | Nippon Soken Inc | Removing apparatus for particles in internal-combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59520A (ja) | 1984-01-05 |
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