JPH0623215A - パティキュレートトラップフィルタ - Google Patents
パティキュレートトラップフィルタInfo
- Publication number
- JPH0623215A JPH0623215A JP4181277A JP18127792A JPH0623215A JP H0623215 A JPH0623215 A JP H0623215A JP 4181277 A JP4181277 A JP 4181277A JP 18127792 A JP18127792 A JP 18127792A JP H0623215 A JPH0623215 A JP H0623215A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- cell
- inlet
- cells
- partition wall
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- Pending
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- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱伝導性の良好なフィルタ構造を採用し、ク
ラックや溶損等の発生防止を図る。 【構成】 筒状のフィルタ1内をこれと同心的な筒状の
隔壁3,4および径方向に延びる隔壁5,5…で仕切っ
て複数のガスセル6,6…を放射状に形成し、これらガ
スセル6,6…をフィルタ周方向に沿って交互に入口セ
ル10と出口セル11とになすと共に、上記入口セル1
0を上記筒状の隔壁3又は4を介してその内外に隣接さ
せた。
ラックや溶損等の発生防止を図る。 【構成】 筒状のフィルタ1内をこれと同心的な筒状の
隔壁3,4および径方向に延びる隔壁5,5…で仕切っ
て複数のガスセル6,6…を放射状に形成し、これらガ
スセル6,6…をフィルタ周方向に沿って交互に入口セ
ル10と出口セル11とになすと共に、上記入口セル1
0を上記筒状の隔壁3又は4を介してその内外に隣接さ
せた。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼルエンジン等
の排ガス中に含まれるパティキュレートを捕集するパテ
ィキュレートトラップフィルタに関するものである。
の排ガス中に含まれるパティキュレートを捕集するパテ
ィキュレートトラップフィルタに関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、ディーゼルエンジンの排ガス中
には、ススを主成分とする排気微粒子(パティキュレー
ト)が高濃度で含まれており、これが公害の原因となっ
ている。このため、ディーゼルエンジンを搭載した車両
の排気系には、排ガス中のパティキュレートを捕集する
トラップフィルタが設けられている。この種のトラップ
フィルタとして、従来から様々なものが検討されている
が、捕集性能や取扱い易さ等の面からウォールフローモ
ノリスが普及している。
には、ススを主成分とする排気微粒子(パティキュレー
ト)が高濃度で含まれており、これが公害の原因となっ
ている。このため、ディーゼルエンジンを搭載した車両
の排気系には、排ガス中のパティキュレートを捕集する
トラップフィルタが設けられている。この種のトラップ
フィルタとして、従来から様々なものが検討されている
が、捕集性能や取扱い易さ等の面からウォールフローモ
ノリスが普及している。
【0003】従来、ウォールフローモノリスは、図2に
示すように、円筒状のフィルタ内を縦横に延びる多数の
多孔質薄壁dで仕切って断面略正方形のガスセル(通
路)a,a…を形成し、これらガスセルa,a…をその
排ガス出口側端を市松模様状に塞いだ入口セルbと排ガ
ス入口側端を同様に塞いだ出口セルcとに区分して構成
されている。そのため、このフィルタの上流側より流れ
てきた排ガスは、図に矢印で示す如く、入口セルbに流
入した後、薄壁dを透過して出口セルc内に流入する
が、その際に排ガス中のパティキュレートが捕集され、
パティキュレートが除去された清浄な排ガスとなって出
口セルcから下流側に流出される。
示すように、円筒状のフィルタ内を縦横に延びる多数の
多孔質薄壁dで仕切って断面略正方形のガスセル(通
路)a,a…を形成し、これらガスセルa,a…をその
排ガス出口側端を市松模様状に塞いだ入口セルbと排ガ
ス入口側端を同様に塞いだ出口セルcとに区分して構成
されている。そのため、このフィルタの上流側より流れ
てきた排ガスは、図に矢印で示す如く、入口セルbに流
入した後、薄壁dを透過して出口セルc内に流入する
が、その際に排ガス中のパティキュレートが捕集され、
パティキュレートが除去された清浄な排ガスとなって出
口セルcから下流側に流出される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記トラッ
プフィルタを継続して使用するためには、適宜、捕集し
たパティキュレートの除去、即ち再生処理を施す必要が
あり、その処理方法としてパティキュレートを燃焼する
方法が一般的に行われている。しかし、従来のフィルタ
は、熱伝導性の悪い多孔質材料により形成されるため、
パティキュレートを燃焼させた際、その発生熱によって
多孔質薄壁が局部的に温度上昇して温度差を生じ、この
温度差に起因した熱応力によってクラックが発生するこ
とがあった。また、極端な場合には薄壁自体溶損するお
それもある。
プフィルタを継続して使用するためには、適宜、捕集し
たパティキュレートの除去、即ち再生処理を施す必要が
あり、その処理方法としてパティキュレートを燃焼する
方法が一般的に行われている。しかし、従来のフィルタ
は、熱伝導性の悪い多孔質材料により形成されるため、
パティキュレートを燃焼させた際、その発生熱によって
多孔質薄壁が局部的に温度上昇して温度差を生じ、この
温度差に起因した熱応力によってクラックが発生するこ
とがあった。また、極端な場合には薄壁自体溶損するお
それもある。
【0005】なお、関連技術として、セラミックスのハ
ニカム構造よりなるフィルタを直接的に通電加熱するも
の (特開昭 58-119317号公報) がある。
ニカム構造よりなるフィルタを直接的に通電加熱するも
の (特開昭 58-119317号公報) がある。
【0006】本発明の目的は、熱伝導性の良好なフィル
タ構造を採用することにより、クラックの発生やフィル
タ自体の溶損等を防止することができるパティキュレー
トトラップフィルタを提供することにある。
タ構造を採用することにより、クラックの発生やフィル
タ自体の溶損等を防止することができるパティキュレー
トトラップフィルタを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のパティキュレートトラップフィルタは、筒
状のフィルタ内をこれと同心的な筒状の隔壁および径方
向に延びる隔壁で仕切って複数のガスセルを放射状に形
成し、これらガスセルをフィルタ周方向に沿って交互に
入口セルと出口セルとに形成すると共に、上記入口セル
を上記筒状の隔壁を隔ててその内外に隣接させたもので
ある。
に、本発明のパティキュレートトラップフィルタは、筒
状のフィルタ内をこれと同心的な筒状の隔壁および径方
向に延びる隔壁で仕切って複数のガスセルを放射状に形
成し、これらガスセルをフィルタ周方向に沿って交互に
入口セルと出口セルとに形成すると共に、上記入口セル
を上記筒状の隔壁を隔ててその内外に隣接させたもので
ある。
【0008】
【作用】筒状のフィルタ内をこれと同心的な筒状の隔壁
で仕切り、その筒状隔壁の内外の入口セルを互いに隣接
させることで、パティキュレート燃焼時の発生熱を随時
フィルタの径方向外方に伝えて放熱することができる。
即ち、従来構造のように、入口セルを区画する隔壁内面
が出口セルで囲まれていないため、出口セルの断熱層
(空間)としての働きを大幅に軽減でき、径方向の熱伝
導性を促進させることができる。
で仕切り、その筒状隔壁の内外の入口セルを互いに隣接
させることで、パティキュレート燃焼時の発生熱を随時
フィルタの径方向外方に伝えて放熱することができる。
即ち、従来構造のように、入口セルを区画する隔壁内面
が出口セルで囲まれていないため、出口セルの断熱層
(空間)としての働きを大幅に軽減でき、径方向の熱伝
導性を促進させることができる。
【0009】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。
説明する。
【0010】図1に、本発明のパティキュレートトラッ
プフィルタの一実施例である、多孔質セラミックス材よ
りなるハニカム構造フィルタを示す。図において、2は
トラップフィルタ1の外観をなす円筒状の外壁部で、そ
の外壁部2の内部には、2つの円筒状隔壁3,4が互い
に同心的に形成され、外壁部2内の空間を内側、中間お
よび外側の各層7〜9に区画している。円筒状隔壁3,
4で仕切られた各層7〜9は、更にその径方向に延びる
板状隔壁5,5…によって仕切られて、排ガス入口側端
面から出口側端面に延びる多数のガスセルを形成してい
る。本例では、互いに間隔をおいて対向する一対の板状
隔壁5,5を一組として、その隔壁対6をフィルタ1の
中心線に対して等角度間隔で配し、これにより各層7〜
9に断面形状の異なる2種類のガスセル10,11を形
成している。
プフィルタの一実施例である、多孔質セラミックス材よ
りなるハニカム構造フィルタを示す。図において、2は
トラップフィルタ1の外観をなす円筒状の外壁部で、そ
の外壁部2の内部には、2つの円筒状隔壁3,4が互い
に同心的に形成され、外壁部2内の空間を内側、中間お
よび外側の各層7〜9に区画している。円筒状隔壁3,
4で仕切られた各層7〜9は、更にその径方向に延びる
板状隔壁5,5…によって仕切られて、排ガス入口側端
面から出口側端面に延びる多数のガスセルを形成してい
る。本例では、互いに間隔をおいて対向する一対の板状
隔壁5,5を一組として、その隔壁対6をフィルタ1の
中心線に対して等角度間隔で配し、これにより各層7〜
9に断面形状の異なる2種類のガスセル10,11を形
成している。
【0011】ここに、隣接する隔壁対6,6間の断面略
楔状のガスセル10は、その排ガス出口側端部がセラミ
ックス製の目封じ材により塞がれて入口セルとされ、ま
た隔壁対6をなす隔壁5,5間の断面略四角状のガスセ
ル11は、その排ガス入口側端部が同様の目封じ材によ
り塞がれて出口セルとされており、いわば大径の入口セ
ル10と小径の出口セル11とを周方向に沿って交互に
形成した構造となっている。そして、上記内側層9内の
各入口セル10は中間層8内の入口セル10と上記円筒
状隔壁4を隔てて隣接される一方、中間層8内の各入口
セル10は外側層7内の入口セル10と円筒状隔壁3を
隔てて隣接されており、いわば各円筒状隔壁3,4にそ
の内外の入口セル10,10同志を互いに隣接させる隣
接領域12を形成した構造となっている。即ち、内側層
9は90°ごとの隔壁対6により4分割される一方、中
間層8は45°ごとの隔壁対6により8分割されてお
り、内側層9における任意の1の入口セル10が中間層
8の2つの入口セル10,10と隣接するようになって
いる。さらに、外側層7は22.5°ごとの隔壁対6に
より分割され、中間層8における任意の1の入口セル1
0が外側層7の2つの入口セル10,10と隣接する。
楔状のガスセル10は、その排ガス出口側端部がセラミ
ックス製の目封じ材により塞がれて入口セルとされ、ま
た隔壁対6をなす隔壁5,5間の断面略四角状のガスセ
ル11は、その排ガス入口側端部が同様の目封じ材によ
り塞がれて出口セルとされており、いわば大径の入口セ
ル10と小径の出口セル11とを周方向に沿って交互に
形成した構造となっている。そして、上記内側層9内の
各入口セル10は中間層8内の入口セル10と上記円筒
状隔壁4を隔てて隣接される一方、中間層8内の各入口
セル10は外側層7内の入口セル10と円筒状隔壁3を
隔てて隣接されており、いわば各円筒状隔壁3,4にそ
の内外の入口セル10,10同志を互いに隣接させる隣
接領域12を形成した構造となっている。即ち、内側層
9は90°ごとの隔壁対6により4分割される一方、中
間層8は45°ごとの隔壁対6により8分割されてお
り、内側層9における任意の1の入口セル10が中間層
8の2つの入口セル10,10と隣接するようになって
いる。さらに、外側層7は22.5°ごとの隔壁対6に
より分割され、中間層8における任意の1の入口セル1
0が外側層7の2つの入口セル10,10と隣接する。
【0012】次に、上記構成のフィルタの排ガス洗浄作
用について述べる。
用について述べる。
【0013】ディーゼルエンジンより排出された排ガス
は、排気管内を流れて、フィルタ1の一端より各入口セ
ル10内に流入する。入口セル10内に流入した排ガス
は、その後板状隔壁5を透過して両側の出口セル11,
11に入るが、その際、排ガス中に含まれるパティキュ
レートが隔壁5の内面側に捕集されて、清浄な排ガスと
なって出口セル11から下流側に流出される。
は、排気管内を流れて、フィルタ1の一端より各入口セ
ル10内に流入する。入口セル10内に流入した排ガス
は、その後板状隔壁5を透過して両側の出口セル11,
11に入るが、その際、排ガス中に含まれるパティキュ
レートが隔壁5の内面側に捕集されて、清浄な排ガスと
なって出口セル11から下流側に流出される。
【0014】このとき、フィルタ1内の隔壁3〜5には
あらかじめ触媒が担持されており、捕集したパティキュ
レートはその触媒との反応熱等によって燃焼除去される
が、同時に、この燃焼によって隔壁5上に堆積したパテ
ィキュレート近傍の温度が上昇し、フィルタ1内に局部
的な温度上昇が生じる。ここに、本実施例のフィルタ1
では、円筒状隔壁3,4の内外の入口セル10,10が
互いに隣接しているため、パティキュレートの燃焼によ
って発生した熱は順次径方向外方に入口セル10を通じ
て伝えられて排気管外に放出され、フィルタ1内部にお
ける極端な温度差が抑えられる。即ち、外側層7の入口
セル10内の熱が排気管外に放出されるに伴って、その
外側層7の入口セル10に中間層8の入口セル10から
熱が伝えられ、更に中間層8の入口セル10に内側層9
の入口セル10から熱が伝えられるため、パティキュレ
ート燃焼時の発生熱は迅速に除去されて、フィルタ1内
の極端な温度差が抑えられる。
あらかじめ触媒が担持されており、捕集したパティキュ
レートはその触媒との反応熱等によって燃焼除去される
が、同時に、この燃焼によって隔壁5上に堆積したパテ
ィキュレート近傍の温度が上昇し、フィルタ1内に局部
的な温度上昇が生じる。ここに、本実施例のフィルタ1
では、円筒状隔壁3,4の内外の入口セル10,10が
互いに隣接しているため、パティキュレートの燃焼によ
って発生した熱は順次径方向外方に入口セル10を通じ
て伝えられて排気管外に放出され、フィルタ1内部にお
ける極端な温度差が抑えられる。即ち、外側層7の入口
セル10内の熱が排気管外に放出されるに伴って、その
外側層7の入口セル10に中間層8の入口セル10から
熱が伝えられ、更に中間層8の入口セル10に内側層9
の入口セル10から熱が伝えられるため、パティキュレ
ート燃焼時の発生熱は迅速に除去されて、フィルタ1内
の極端な温度差が抑えられる。
【0015】このように本実施例では、筒状のフィルタ
1内をこれと同心的な円筒状隔壁3,4で仕切ると共
に、その円筒状隔壁3,4の内外に区画される入口セル
10,10を互いに隣接させるため、パティキュレート
燃焼時の発生熱を随時径方向外方(放射状)に伝えて放
熱することができ、径方向の熱伝導性を向上させたフィ
ルタ構造を得ることができる。このため、パティキュレ
ート燃焼時には、フィルタ1内の極端な温度差を抑制し
て隔壁3〜5に加わる熱応力を低減でき、これに起因し
たクラックの発生を大幅に低減することができる。しか
も、隔壁3〜5の極端な温度上昇も抑制できるため、そ
の隔壁3〜5自体が溶損することも防止できる。従来の
フィルタ構造 (図2) では、入口セルがその四方から出
口セルで囲まれているため、出口セル内の空気が断熱層
として機能して放熱性を阻害するのに対し、本実施例で
は、内側、中間および外側の各層7〜9の入口セル10
を円筒状隔壁3,4を隔てて直接に隣接されているた
め、出口セル11の断熱機能が抑えられて放熱性が向上
される。
1内をこれと同心的な円筒状隔壁3,4で仕切ると共
に、その円筒状隔壁3,4の内外に区画される入口セル
10,10を互いに隣接させるため、パティキュレート
燃焼時の発生熱を随時径方向外方(放射状)に伝えて放
熱することができ、径方向の熱伝導性を向上させたフィ
ルタ構造を得ることができる。このため、パティキュレ
ート燃焼時には、フィルタ1内の極端な温度差を抑制し
て隔壁3〜5に加わる熱応力を低減でき、これに起因し
たクラックの発生を大幅に低減することができる。しか
も、隔壁3〜5の極端な温度上昇も抑制できるため、そ
の隔壁3〜5自体が溶損することも防止できる。従来の
フィルタ構造 (図2) では、入口セルがその四方から出
口セルで囲まれているため、出口セル内の空気が断熱層
として機能して放熱性を阻害するのに対し、本実施例で
は、内側、中間および外側の各層7〜9の入口セル10
を円筒状隔壁3,4を隔てて直接に隣接されているた
め、出口セル11の断熱機能が抑えられて放熱性が向上
される。
【0016】また本実施例では、入口セル10の径を出
口セル11の径よりも大きくしたので、この点でも、出
口セル11の断熱効果を抑え、より一層のクラックの発
生等の防止を図ることができる。
口セル11の径よりも大きくしたので、この点でも、出
口セル11の断熱効果を抑え、より一層のクラックの発
生等の防止を図ることができる。
【0017】なお、上記実施例においては、ハニカムに
担持された触媒の反応熱を利用してパティキュレートを
燃焼除去したが、別途電気ヒータやバーナ等を用いてパ
ティキュレートを燃焼させるようにしてもよい。また、
上記実施例では、出口セル11の断面形状を略四角形と
したが、その他の形状、例えば楔形状としてもよい。要
は、入口セル10よりも小径に形成すると共に入口セル
10の両側部に配するようにすればよい。
担持された触媒の反応熱を利用してパティキュレートを
燃焼除去したが、別途電気ヒータやバーナ等を用いてパ
ティキュレートを燃焼させるようにしてもよい。また、
上記実施例では、出口セル11の断面形状を略四角形と
したが、その他の形状、例えば楔形状としてもよい。要
は、入口セル10よりも小径に形成すると共に入口セル
10の両側部に配するようにすればよい。
【0018】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、フィルタ
の径方向における熱伝導性を促進させることができるの
で、再生時におけるフィルタ内の温度差を小さく保ち、
熱応力によるクラックの発生等フィルタの損壊を抑制す
ることができる。
の径方向における熱伝導性を促進させることができるの
で、再生時におけるフィルタ内の温度差を小さく保ち、
熱応力によるクラックの発生等フィルタの損壊を抑制す
ることができる。
【図1】本発明のパティキュレートトラップフィルタの
一実施例を示す図である。
一実施例を示す図である。
【図2】パティキュレートトラップフィルタの従来例で
あるウォールフローモノリスを示す図である。
あるウォールフローモノリスを示す図である。
1 パティキュレートトラップフィルタ 2 外壁部 3,4 円筒状隔壁 5 板状隔壁 7 外側層 8 中間層 9 内側層 10 入口セル 11 出口セル
Claims (1)
- 【請求項1】 筒状のフィルタ内をこれと同心的な筒状
の隔壁および径方向に延びる隔壁で仕切って複数のガス
セルを放射状に形成し、これらガスセルをフィルタ周方
向に沿って交互に入口セルと出口セルとに形成すると共
に、上記入口セルを上記筒状の隔壁を隔ててその内外に
隣接させたことを特徴とするパティキュレートトラップ
フィルタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4181277A JPH0623215A (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | パティキュレートトラップフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4181277A JPH0623215A (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | パティキュレートトラップフィルタ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0623215A true JPH0623215A (ja) | 1994-02-01 |
Family
ID=16097885
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4181277A Pending JPH0623215A (ja) | 1992-07-08 | 1992-07-08 | パティキュレートトラップフィルタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0623215A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009508683A (ja) * | 2005-09-20 | 2009-03-05 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | ジオメトリ的に類似した複数の通路を備えたフィルタエレメントおよびパーティキュレートフィルタ |
JP2011224567A (ja) * | 2002-09-13 | 2011-11-10 | Ibiden Co Ltd | フィルタ |
JP2015194119A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
WO2019046229A1 (en) * | 2017-08-28 | 2019-03-07 | Corning Incorporated | HONEYCOMB BODY HAVING RADIAL BEAT STRUCTURE HAVING A TRANSITION STRUCTURAL COMPONENT AND EXTRUSION THERAPY THEREFOR |
-
1992
- 1992-07-08 JP JP4181277A patent/JPH0623215A/ja active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011224567A (ja) * | 2002-09-13 | 2011-11-10 | Ibiden Co Ltd | フィルタ |
JP2009508683A (ja) * | 2005-09-20 | 2009-03-05 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | ジオメトリ的に類似した複数の通路を備えたフィルタエレメントおよびパーティキュレートフィルタ |
JP4909352B2 (ja) * | 2005-09-20 | 2012-04-04 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | ジオメトリ的に類似した複数の通路を備えたフィルタエレメントおよびパーティキュレートフィルタ |
US8257460B2 (en) | 2005-09-20 | 2012-09-04 | Robert Bosch Gmbh | Filter element and soot filter having geometrically similar channels |
JP2015194119A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
WO2019046229A1 (en) * | 2017-08-28 | 2019-03-07 | Corning Incorporated | HONEYCOMB BODY HAVING RADIAL BEAT STRUCTURE HAVING A TRANSITION STRUCTURAL COMPONENT AND EXTRUSION THERAPY THEREFOR |
CN111033005A (zh) * | 2017-08-28 | 2020-04-17 | 康宁股份有限公司 | 具有含过渡结构部件的径向峰窝结构的峰窝体及其挤出模头 |
JP2020532674A (ja) * | 2017-08-28 | 2020-11-12 | コーニング インコーポレイテッド | 移行構造要素を有する半径方向のハニカム構造体を備えたハニカム体および該ハニカム体用の押出ダイ |
CN111033005B (zh) * | 2017-08-28 | 2022-01-21 | 康宁股份有限公司 | 具有含过渡结构部件的径向峰窝结构的峰窝体及其挤出模头 |
US11280238B2 (en) | 2017-08-28 | 2022-03-22 | Corning, Incorporated | Honeycomb body with radial honeycomb structure having transition structural component and extrusion die therefor |
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