JPH0631133Y2 - 排気ガス浄化用フィルタ - Google Patents
排気ガス浄化用フィルタInfo
- Publication number
- JPH0631133Y2 JPH0631133Y2 JP14106588U JP14106588U JPH0631133Y2 JP H0631133 Y2 JPH0631133 Y2 JP H0631133Y2 JP 14106588 U JP14106588 U JP 14106588U JP 14106588 U JP14106588 U JP 14106588U JP H0631133 Y2 JPH0631133 Y2 JP H0631133Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter body
- exhaust gas
- inlet side
- central portion
- passages
- 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.)
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
- B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
- B01D46/2418—Honeycomb filters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Geometry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は内燃機関における排気ガス中のカーボン等の未
燃焼物(パティキュレート)を除去するための排気ガス
浄化用フイルタの改良に関するものである。
燃焼物(パティキュレート)を除去するための排気ガス
浄化用フイルタの改良に関するものである。
〈従来の技術〉 内燃機関、殊にデイーゼルエンジンにおける排気ガス中
のカーボン等の未燃焼物(パティキュレート)を除去す
るため、セラミック製フイルタ体1を第5図の如き内燃
機関2の排気管系3の途中に設けたハウジング4に内装
してフイルタとし、これにより前記パティキュレートを
捕集してこれをバーナ5または電気ヒータで加熱し燃焼
せしめることは公知である。
のカーボン等の未燃焼物(パティキュレート)を除去す
るため、セラミック製フイルタ体1を第5図の如き内燃
機関2の排気管系3の途中に設けたハウジング4に内装
してフイルタとし、これにより前記パティキュレートを
捕集してこれをバーナ5または電気ヒータで加熱し燃焼
せしめることは公知である。
この場合、従来のセラミック製フイルタ体1は第4図に
示すように、多孔質薄壁6により仕切られた多数の通路
7、7′、…を互いに平行に形成するとともに、相隣接
するガス通路7、7′…の入口側7a、7′a、…と出
口側7b、7′b、…とを交互に、いずれも同一厚さの
目封じ材8により閉塞したものである。
示すように、多孔質薄壁6により仕切られた多数の通路
7、7′、…を互いに平行に形成するとともに、相隣接
するガス通路7、7′…の入口側7a、7′a、…と出
口側7b、7′b、…とを交互に、いずれも同一厚さの
目封じ材8により閉塞したものである。
これを前記ガス通路7、7′、…の入口側7a、7′
a、…または出口側7b、7′b、…からみれば、ほぼ
第6図(a)のようになり、このようなセラミック製フ
イルタ体1を、前記の如く内燃機関2の排気管系3の途
中に設けたハウジング4に内装するのである。
a、…または出口側7b、7′b、…からみれば、ほぼ
第6図(a)のようになり、このようなセラミック製フ
イルタ体1を、前記の如く内燃機関2の排気管系3の途
中に設けたハウジング4に内装するのである。
内燃機関2を運転したとき、その排気ガスは第6図
(b)の矢印のように、ガス通路7、7′、…の入口側
7a、7′a、…の開いた通路、例えば7aから入って
多孔質薄壁6を通過して隣接するガス通路7′に進入
し、(このとき前記薄壁6によってパティキュレートが
捕集される)開いている出口側7′bから排出される。
(b)の矢印のように、ガス通路7、7′、…の入口側
7a、7′a、…の開いた通路、例えば7aから入って
多孔質薄壁6を通過して隣接するガス通路7′に進入
し、(このとき前記薄壁6によってパティキュレートが
捕集される)開いている出口側7′bから排出される。
そして、捕集されたパティキュレートが前記ガス通路
7、7′…の多孔質薄壁6の全面に付着し、セラミック
製フイルタ体1のパティキュレート捕集能力が低下した
ときは、第5図に示す前記バーナ5等により前記フイル
タ1の前面を高温で加熱して前記多孔質薄壁6に付着し
たパティキュレートを燃焼させ、前記フイルタ体1の捕
集能力の再生を行なうのである。
7、7′…の多孔質薄壁6の全面に付着し、セラミック
製フイルタ体1のパティキュレート捕集能力が低下した
ときは、第5図に示す前記バーナ5等により前記フイル
タ1の前面を高温で加熱して前記多孔質薄壁6に付着し
たパティキュレートを燃焼させ、前記フイルタ体1の捕
集能力の再生を行なうのである。
ところが、前記バーナ5によりセラミック製フイルタ体
1の前面を加熱した場合、バーナ5の火焔が大きく広が
らないため、前記フイルタ体1の前面中心では強く加熱
されるが、周囲では加熱が弱いこと及び中心部は放熱の
少ないことから、前記フイルタ体1の中心部が高温とな
る。
1の前面を加熱した場合、バーナ5の火焔が大きく広が
らないため、前記フイルタ体1の前面中心では強く加熱
されるが、周囲では加熱が弱いこと及び中心部は放熱の
少ないことから、前記フイルタ体1の中心部が高温とな
る。
またガス流が図示例の場合前記フイルタ体1の左から右
に流れることから、前記フイルタ体1の入口側7a、
7′a、…から出口側7b、7′b、…に向かって順次
温度が上昇する。
に流れることから、前記フイルタ体1の入口側7a、
7′a、…から出口側7b、7′b、…に向かって順次
温度が上昇する。
さらに、ガス流の前記の如き流れは、前記ハウジング4
の前後端が絞られていることから中心部で早く周縁部で
遅くなり、これによって前記フイルタ体1内部における
燃焼も中心部が周縁部より早く進行し、中心部の温度を
高める。
の前後端が絞られていることから中心部で早く周縁部で
遅くなり、これによって前記フイルタ体1内部における
燃焼も中心部が周縁部より早く進行し、中心部の温度を
高める。
以上の点から、前記フイルタ体1内の軸心方向の温度分
布は、前記バーナ5に代って一様に加熱し得る電気ヒー
タを使用したとしても、第3図B(中心部の温度を示
す)、D(周縁部の温度を示す)及び第4図点線に示す
ように、入口側7a、7′a、…から出口側7b、7′
b、…に向かって順次温度が上昇する(勾配θ0)と同
時に、前記フイルタ体1の中心部と周縁部との温度差が
拡大し(前記第3図及び第4図)、このため前記出口側
7b、7′b、…付近のフイルタ体1には中心部と周縁
部との間に大きな熱勾配によって溶損を生じ、また第7
図に示すようにサーマルクラック9を発生し、前記パテ
ィキュレートの捕集能力を低下させ、また耐久性の面で
も問題となる。
布は、前記バーナ5に代って一様に加熱し得る電気ヒー
タを使用したとしても、第3図B(中心部の温度を示
す)、D(周縁部の温度を示す)及び第4図点線に示す
ように、入口側7a、7′a、…から出口側7b、7′
b、…に向かって順次温度が上昇する(勾配θ0)と同
時に、前記フイルタ体1の中心部と周縁部との温度差が
拡大し(前記第3図及び第4図)、このため前記出口側
7b、7′b、…付近のフイルタ体1には中心部と周縁
部との間に大きな熱勾配によって溶損を生じ、また第7
図に示すようにサーマルクラック9を発生し、前記パテ
ィキュレートの捕集能力を低下させ、また耐久性の面で
も問題となる。
この問題に対応するため、例えば実開昭59−6751
6号公報に開示された考案のように、パティキュレイト
捕集フイルタ(本考案セラミック製フイルタ体)の排ガ
ス出口側中央部に排気ガス上流側に向かう凹部を設けた
ものとか、或いは実公昭63−32890号公報に開示
された考案のように、セラミック体(本考案セラミック
製フイルタ体)の各チャンネル(本考案ガス通路)の出
口側の閉塞部の厚さが、セラミック体の中心部が周辺部
よりも厚くなるように形成したもの等がある。
6号公報に開示された考案のように、パティキュレイト
捕集フイルタ(本考案セラミック製フイルタ体)の排ガ
ス出口側中央部に排気ガス上流側に向かう凹部を設けた
ものとか、或いは実公昭63−32890号公報に開示
された考案のように、セラミック体(本考案セラミック
製フイルタ体)の各チャンネル(本考案ガス通路)の出
口側の閉塞部の厚さが、セラミック体の中心部が周辺部
よりも厚くなるように形成したもの等がある。
〈考案が解決しようとする問題点〉 前記実開昭に示された考案は、前記溶損を避けようとす
るものであるが、溶損はセラミック製フイルタ体の全長
に対し出口側の1/4〜1/3において生じやすいた
め、出口側の1/4〜1/3を取り去る必要がある。し
かし、このようにすると前記フイルタ体の表面積が大き
く減少し、パティキュレート捕集能力が激減するおそれ
がある。
るものであるが、溶損はセラミック製フイルタ体の全長
に対し出口側の1/4〜1/3において生じやすいた
め、出口側の1/4〜1/3を取り去る必要がある。し
かし、このようにすると前記フイルタ体の表面積が大き
く減少し、パティキュレート捕集能力が激減するおそれ
がある。
また前記実公昭に示された考案では、同実公昭公報にお
ける実施例に示された程度の厚さでは、第3図Cに示す
ように中心部の温度は前記従来品と余り変らず著しい温
度上昇を来し、周縁部との温度差も大きい。実公昭のも
ので前記溶損を避けようとすれば閉塞部(本考案目封じ
材)の厚さは前記実開昭と同様溶損の生ずる出口側の1
/4〜1/3(全長に対し)とする必要があるが、これ
も前記実開昭と同様前記フイルタ体の表面積を減少し、
パティキュレート捕集能力を激減せしめるおそれがあ
る。
ける実施例に示された程度の厚さでは、第3図Cに示す
ように中心部の温度は前記従来品と余り変らず著しい温
度上昇を来し、周縁部との温度差も大きい。実公昭のも
ので前記溶損を避けようとすれば閉塞部(本考案目封じ
材)の厚さは前記実開昭と同様溶損の生ずる出口側の1
/4〜1/3(全長に対し)とする必要があるが、これ
も前記実開昭と同様前記フイルタ体の表面積を減少し、
パティキュレート捕集能力を激減せしめるおそれがあ
る。
本考案は上記に鑑み、パティキュレート捕集能力をほと
んど減少させることなく、セラミック製フイルタ体の中
心部における著しい温度上昇を抑え、これにより殊に出
口側の前記フイルタ体の溶損またはサーマルクラックの
発生を防止した排気浄化フイルタを提供することを目的
とする。
んど減少させることなく、セラミック製フイルタ体の中
心部における著しい温度上昇を抑え、これにより殊に出
口側の前記フイルタ体の溶損またはサーマルクラックの
発生を防止した排気浄化フイルタを提供することを目的
とする。
〈問題を解決するための手段〉 上記目的を達成するための本考案の構成は、多孔質薄壁
により仕切られた多数の通路を互いに平行に形成すると
ともに、相隣接するガス通路の入口側と出口側とを交互
に目封じ材により閉塞し、かかるガス通路の入口側から
導入された排気ガスが前記薄壁を通過する際排気ガス中
の未燃焼成分を捕集し、これを燃焼せしめるようにした
セラミック製フイルタ体をもつ排気ガス浄化用フイルタ
において、ガス通路の入口側における目封じ材の厚さ
を、セラミック製フイルタ体の周縁部から中心部にかけ
て順次厚くなるように形成したものである。
により仕切られた多数の通路を互いに平行に形成すると
ともに、相隣接するガス通路の入口側と出口側とを交互
に目封じ材により閉塞し、かかるガス通路の入口側から
導入された排気ガスが前記薄壁を通過する際排気ガス中
の未燃焼成分を捕集し、これを燃焼せしめるようにした
セラミック製フイルタ体をもつ排気ガス浄化用フイルタ
において、ガス通路の入口側における目封じ材の厚さ
を、セラミック製フイルタ体の周縁部から中心部にかけ
て順次厚くなるように形成したものである。
〈作用〉 セラミック製フイルタ体10内の多孔質薄壁11に付着
したカーボン等のパティキュレートを燃焼させるため、
バーナ5により前記フイルタ体10、ガス通路12の入
口側12a、12′a、…を加熱した場合、前記フイル
タ体10に伝わる熱は、前記入口側12a、12′a、
…の目封じ材13の厚さが、前記フイルタ体10の周縁
部から中心部にかけて順次厚くなるよう形成されている
ので、中心部ほど熱容量が大きく、従って中心部の著し
い温度上昇は抑制される。
したカーボン等のパティキュレートを燃焼させるため、
バーナ5により前記フイルタ体10、ガス通路12の入
口側12a、12′a、…を加熱した場合、前記フイル
タ体10に伝わる熱は、前記入口側12a、12′a、
…の目封じ材13の厚さが、前記フイルタ体10の周縁
部から中心部にかけて順次厚くなるよう形成されている
ので、中心部ほど熱容量が大きく、従って中心部の著し
い温度上昇は抑制される。
前記フイルタ体10の入口側12a、12′a、…より
出口側12b、12′b、…にかけて順次温度が上昇す
るが、入口側12a、12′a、…の中心部の温度上昇
が抑えられているので、出口側12b、12′b、…に
おいても中心部と周縁部の温度差は小さく、従って前記
熱勾配も緩やかで、溶損またはサーマルクラックを生ず
ることが防止される。
出口側12b、12′b、…にかけて順次温度が上昇す
るが、入口側12a、12′a、…の中心部の温度上昇
が抑えられているので、出口側12b、12′b、…に
おいても中心部と周縁部の温度差は小さく、従って前記
熱勾配も緩やかで、溶損またはサーマルクラックを生ず
ることが防止される。
〈実施例〉 第1図乃至第3図により本考案を詳細に述べる。尚、第
4図以下と同一符号は同一部材または部品を示し、説明
を省略する。
4図以下と同一符号は同一部材または部品を示し、説明
を省略する。
本考案のセラミックス製フイルタ体10は基本的には従
来のものと同様第1図に示すように、多孔質薄壁11に
より仕切られた多数の通路12、12′、…を互いに平
行に形成するとともに、相隣接するガス通路12、1
2′…の入口側12a、12′a、…と出口側12b、
12′b、…とを交互に、且つ前記フイルタ体10の周
縁部から中心部にかけて順次厚くなるよう目封じ材13
により閉塞したものである。
来のものと同様第1図に示すように、多孔質薄壁11に
より仕切られた多数の通路12、12′、…を互いに平
行に形成するとともに、相隣接するガス通路12、1
2′…の入口側12a、12′a、…と出口側12b、
12′b、…とを交互に、且つ前記フイルタ体10の周
縁部から中心部にかけて順次厚くなるよう目封じ材13
により閉塞したものである。
前記目封じ材13の厚さは、本考案者の研究によれば前
記中心部において通常の2倍程度(30〜40ミリメー
トル)とすればよい。このように構成された本考案セラ
ミック製フイルタ体10は、前記と同様第2図のように
内燃機関2の排気管系3の途中に設けたハウジング4に
内装される。
記中心部において通常の2倍程度(30〜40ミリメー
トル)とすればよい。このように構成された本考案セラ
ミック製フイルタ体10は、前記と同様第2図のように
内燃機関2の排気管系3の途中に設けたハウジング4に
内装される。
内燃機関2を運転したときは、前記と同様その排気ガス
は第1図のガス通路12、12′、…の入口側12a、
12′a、…の開いた通路、例えば12aから入って多
孔質薄壁11を通過して隣接するガス通路12′に進入
し、このとき前記薄壁11によってパティキュレートが
捕集され、開いている出口側12′bから排出される。
は第1図のガス通路12、12′、…の入口側12a、
12′a、…の開いた通路、例えば12aから入って多
孔質薄壁11を通過して隣接するガス通路12′に進入
し、このとき前記薄壁11によってパティキュレートが
捕集され、開いている出口側12′bから排出される。
セラミック製フイルタ体10内の多孔質薄壁11にカー
ボン等のパティキュレートが付着したときは、これを燃
焼させるため、バーナ5により前記フイルタ体10、ガ
ス通路12の入口側12a、12′a、…を加熱する。
この加熱により前記フイルタ体10におけるガス通路1
2の入口側12a、12′a、…から出口側12b、1
2′bに伝熱されるが、前記入口側12a、12′a、
…の目封じ材13の厚さが、前記フイルタ体10の周縁
部から中心部にかけて順次厚くなるよう形成されている
ので、中心部ほど熱容量が大きく、従って中心部の著し
い温度上昇は抑制される。
ボン等のパティキュレートが付着したときは、これを燃
焼させるため、バーナ5により前記フイルタ体10、ガ
ス通路12の入口側12a、12′a、…を加熱する。
この加熱により前記フイルタ体10におけるガス通路1
2の入口側12a、12′a、…から出口側12b、1
2′bに伝熱されるが、前記入口側12a、12′a、
…の目封じ材13の厚さが、前記フイルタ体10の周縁
部から中心部にかけて順次厚くなるよう形成されている
ので、中心部ほど熱容量が大きく、従って中心部の著し
い温度上昇は抑制される。
第1図点線のように前記フイルタ体10の入口側12
a、12′a、…より出口側12b、12′b、…にか
けて順次温度が上昇するが、入口側12a、12′a、
…の中心部の温度上昇が抑えられているの(勾配θ1)
で、出口側12b、12′b、…においても中心部と周
縁部の温度差は小さく、従って前記熱勾配も緩やかで
(第3図A)、溶損またはサーマルクラックを生ずるこ
とが防止される。
a、12′a、…より出口側12b、12′b、…にか
けて順次温度が上昇するが、入口側12a、12′a、
…の中心部の温度上昇が抑えられているの(勾配θ1)
で、出口側12b、12′b、…においても中心部と周
縁部の温度差は小さく、従って前記熱勾配も緩やかで
(第3図A)、溶損またはサーマルクラックを生ずるこ
とが防止される。
〈考案の効果〉 本考案は多孔質薄壁により仕切られた多数の通路を互い
に平行に形成するとともに、相隣接するガス通路の入口
側と出口側とを交互に目封じ材により閉塞し、かかるガ
ス通路の入口側から導入された排気ガスが前記薄壁を通
過する際排気ガス中の未燃焼成分を捕集し、これを燃焼
せしめるようにしたセラミック製フイルタ体をもつ排気
ガス浄化用フイルタにおいて、ガス通路の入口側におけ
る目封じ材の厚さを、セラミック製フイルタ体の周縁部
から中心部にかけて順次厚くなるように形成したので、
パティキュレート捕集能力をほとんど減少させることな
く、セラミック製フイルタ体の中心部における著しい温
度上昇を抑え、これにより殊に出口側の前記フイルタ体
の溶損またはサーマルクラックの発生を防止することが
できる効果がある。
に平行に形成するとともに、相隣接するガス通路の入口
側と出口側とを交互に目封じ材により閉塞し、かかるガ
ス通路の入口側から導入された排気ガスが前記薄壁を通
過する際排気ガス中の未燃焼成分を捕集し、これを燃焼
せしめるようにしたセラミック製フイルタ体をもつ排気
ガス浄化用フイルタにおいて、ガス通路の入口側におけ
る目封じ材の厚さを、セラミック製フイルタ体の周縁部
から中心部にかけて順次厚くなるように形成したので、
パティキュレート捕集能力をほとんど減少させることな
く、セラミック製フイルタ体の中心部における著しい温
度上昇を抑え、これにより殊に出口側の前記フイルタ体
の溶損またはサーマルクラックの発生を防止することが
できる効果がある。
第1図は本考案に係る排気ガス浄化用フイルタの縦断面
図、第2図は本考案フイルタを装着した内燃機関の排気
管系の一部切断概略図、第3図は排気ガス浄化用フイル
タの性能比較図、第4図は従来の排気ガス浄化用フイル
タの縦断面図、第5図は従来フイルタを装着した内燃機
関の排気管系の一部切断概略図、第6図は模式的に示し
たセラミック製フイルタを示し、同図(a)は側面図、
(b)は縦断面図である。また第7図は第6図(a)の
部分拡大図である。 2;内燃機関、3;排気管系、4;ハウジング、 5;バーナ、10;セラミック製フイルタ体、 11;多孔質薄壁、12;ガス通路、 12a、12′a、…;入口側、 12b、12′b、…;出口側、 13;目封じ材。
図、第2図は本考案フイルタを装着した内燃機関の排気
管系の一部切断概略図、第3図は排気ガス浄化用フイル
タの性能比較図、第4図は従来の排気ガス浄化用フイル
タの縦断面図、第5図は従来フイルタを装着した内燃機
関の排気管系の一部切断概略図、第6図は模式的に示し
たセラミック製フイルタを示し、同図(a)は側面図、
(b)は縦断面図である。また第7図は第6図(a)の
部分拡大図である。 2;内燃機関、3;排気管系、4;ハウジング、 5;バーナ、10;セラミック製フイルタ体、 11;多孔質薄壁、12;ガス通路、 12a、12′a、…;入口側、 12b、12′b、…;出口側、 13;目封じ材。
Claims (1)
- 【請求項1】多孔質薄壁により仕切られた多数の通路を
互いに平行に形成するとともに、相隣接するガス通路の
入口側と出口側とを交互に目封じ材により閉塞し、かか
るガス通路の入口側から導入された排気ガスが前記薄壁
を通過する際排気ガス中の未燃焼成分を捕集し、これを
燃焼せしめるようにしたセラミック製フイルタ体をもつ
排気ガス浄化用フイルタにおいて、ガス通路の入口側に
おける目封じ材の厚さを、セラミック製フイルタ体の周
縁部から中心部にかけて順次厚くなるように形成したこ
とを特徴とする排気ガス浄化用フイルタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14106588U JPH0631133Y2 (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 排気ガス浄化用フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14106588U JPH0631133Y2 (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 排気ガス浄化用フィルタ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0263020U JPH0263020U (ja) | 1990-05-11 |
JPH0631133Y2 true JPH0631133Y2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=31405806
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14106588U Expired - Fee Related JPH0631133Y2 (ja) | 1988-10-31 | 1988-10-31 | 排気ガス浄化用フィルタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0631133Y2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002136817A (ja) * | 2000-11-06 | 2002-05-14 | Ngk Insulators Ltd | ハニカムフィルタ及びその製造方法 |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3012167B2 (ja) * | 1995-04-12 | 2000-02-21 | 日本碍子株式会社 | 排ガス浄化フィルタおよびそれを用いた排ガス浄化装置 |
JP4279497B2 (ja) * | 2002-02-26 | 2009-06-17 | 日本碍子株式会社 | ハニカムフィルタ |
JP3971215B2 (ja) * | 2002-03-13 | 2007-09-05 | 日本碍子株式会社 | 排ガス浄化用フィルター |
KR100766357B1 (ko) | 2004-03-23 | 2007-10-15 | 니뽄 가이시 가부시키가이샤 | 세라믹 필터 |
JP5171279B2 (ja) * | 2008-01-17 | 2013-03-27 | 京セラ株式会社 | ハニカム構造体、フィルタおよび排気ガス処理装置 |
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1988
- 1988-10-31 JP JP14106588U patent/JPH0631133Y2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH0263020U (ja) | 1990-05-11 |
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