JPH1193640A - 黒煙低減フィルタ装置 - Google Patents
黒煙低減フィルタ装置Info
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- JPH1193640A JPH1193640A JP9251879A JP25187997A JPH1193640A JP H1193640 A JPH1193640 A JP H1193640A JP 9251879 A JP9251879 A JP 9251879A JP 25187997 A JP25187997 A JP 25187997A JP H1193640 A JPH1193640 A JP H1193640A
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- filter
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Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【課題】 フィルタ材に穴を穿つだけの簡単な構成によ
り、排気微粒子の捕集率を落とすことなく、排気ガスの
圧力損失の低減とフィルタ再生効率の向上を達成する黒
煙低減フィルタ装置を提供すること。 【解決手段】 中心パイプ材21と、中心パイプ材21
の周囲に重ね合わせて渦巻き型に巻き上げられた第1フ
ィルタ材24及びシートヒータ材23とを備え、中心パ
イプ材21の開口端30と開口部22から導入される排
気ガス中の排気微粒子を第1フィルタ材24により捕集
し、排気微粒子の捕集量が所定の圧力損失値に達すると
第1フィルタ材24に付着している排気微粒子をシート
ヒータ材23を通電することで燃焼させ、目詰りを解消
して第1フィルタ材24を再生する黒煙低減フィルタ装
置20において、第1フィルタ材24に、巻き上げ中心
部を排気微粒子捕集部とし、巻き始め部と巻き終り部を
圧力損失低下部とする穴35,36を設定した。
り、排気微粒子の捕集率を落とすことなく、排気ガスの
圧力損失の低減とフィルタ再生効率の向上を達成する黒
煙低減フィルタ装置を提供すること。 【解決手段】 中心パイプ材21と、中心パイプ材21
の周囲に重ね合わせて渦巻き型に巻き上げられた第1フ
ィルタ材24及びシートヒータ材23とを備え、中心パ
イプ材21の開口端30と開口部22から導入される排
気ガス中の排気微粒子を第1フィルタ材24により捕集
し、排気微粒子の捕集量が所定の圧力損失値に達すると
第1フィルタ材24に付着している排気微粒子をシート
ヒータ材23を通電することで燃焼させ、目詰りを解消
して第1フィルタ材24を再生する黒煙低減フィルタ装
置20において、第1フィルタ材24に、巻き上げ中心
部を排気微粒子捕集部とし、巻き始め部と巻き終り部を
圧力損失低下部とする穴35,36を設定した。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンの自動車や産業車両等の排気系に適用され、エンジン
からの排気ガスに含まれる排気微粒子を捕集し、排気微
粒子を多く含む排気ガス(黒煙)が外部に排出されるの
を抑える黒煙低減フィルタ装置の技術分野に属する。
ンの自動車や産業車両等の排気系に適用され、エンジン
からの排気ガスに含まれる排気微粒子を捕集し、排気微
粒子を多く含む排気ガス(黒煙)が外部に排出されるの
を抑える黒煙低減フィルタ装置の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】従来、黒煙低減フィルタ装置としては、
例えば、特開平9−177543号公報(特願平7−3
51496号)や特開平9−177540号公報(特願
平7−351497号)に記載のものが知られている。
例えば、特開平9−177543号公報(特願平7−3
51496号)や特開平9−177540号公報(特願
平7−351497号)に記載のものが知られている。
【0003】これらの公報には、図7に示すように、フ
ィルタ材及びシートヒータ材を重ね合わせ、これを中心
パイプ材の周囲に渦巻き型に巻き上げられたフィルタ材
及びシートヒータ材によって構成された巻き上げタイプ
の黒煙低減フィルタ装置が記載されている。
ィルタ材及びシートヒータ材を重ね合わせ、これを中心
パイプ材の周囲に渦巻き型に巻き上げられたフィルタ材
及びシートヒータ材によって構成された巻き上げタイプ
の黒煙低減フィルタ装置が記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の黒煙低減フィルタ装置にあっては、フィルタ材がセ
ラミック繊維を3次元的に交錯させたマット状のもので
あり、繊維が絡み合った微細な隙間を微粒子を含んだ排
気ガスの通路とするものであるため、下記に列挙する問
題がある。
来の黒煙低減フィルタ装置にあっては、フィルタ材がセ
ラミック繊維を3次元的に交錯させたマット状のもので
あり、繊維が絡み合った微細な隙間を微粒子を含んだ排
気ガスの通路とするものであるため、下記に列挙する問
題がある。
【0005】(1) フィルタ材の厚み方向は排気微粒子の
捕集に寄与しておらず、巻き上げ層が増えるほど排気ガ
スの圧力損失が高くなる。
捕集に寄与しておらず、巻き上げ層が増えるほど排気ガ
スの圧力損失が高くなる。
【0006】(2) フィルタ材の初期圧力損失が高く、許
容される圧力損失値となるまでのマージンが小さいた
め、排気微粒子をシートヒータ材により燃焼させてフィ
ルタ材を再生するサイクルが短くなる。
容される圧力損失値となるまでのマージンが小さいた
め、排気微粒子をシートヒータ材により燃焼させてフィ
ルタ材を再生するサイクルが短くなる。
【0007】(3) 排気微粒子が捕集される部位は主に円
筒状に巻き上げられたフィルタ材の最内層となるのに対
し、シートヒータ材の熱が作用する主な層はフィルタ材
の中間層となり、捕集部位と加熱部位とのズレによりフ
ィルタ再生時の排気微粒子燃焼効率が低い。
筒状に巻き上げられたフィルタ材の最内層となるのに対
し、シートヒータ材の熱が作用する主な層はフィルタ材
の中間層となり、捕集部位と加熱部位とのズレによりフ
ィルタ再生時の排気微粒子燃焼効率が低い。
【0008】本発明が解決しようとする課題は、フィル
タ材に穴を穿つだけの簡単な構成により、排気微粒子の
捕集率を落とすことなく、排気ガスの圧力損失の低減と
フィルタ再生効率の向上を達成する黒煙低減フィルタ装
置を提供することにある。
タ材に穴を穿つだけの簡単な構成により、排気微粒子の
捕集率を落とすことなく、排気ガスの圧力損失の低減と
フィルタ再生効率の向上を達成する黒煙低減フィルタ装
置を提供することにある。
【0009】
(解決手段1)上記課題の解決手段1(請求項1)は、
パイプ両端のうち一方が開口端で他方が閉鎖端であると
共にパイプ筒側面に開口部が多数形成された中心パイプ
材と、前記中心パイプ材の周囲に重ね合わせて渦巻き型
に巻き上げられたフィルタ材及びシートヒータ材とを備
え、中心パイプ材の開口端と開口部から導入される排気
ガス中の排気微粒子をフィルタ材により捕集し、排気微
粒子の捕集量が所定の圧力損失値に達するとフィルタ材
に付着している排気微粒子をシートヒータ材を通電する
ことで燃焼させ、目詰りを解消してフィルタ材を再生す
る黒煙低減フィルタ装置において、前記フィルタ材に、
巻き上げ中心部を排気微粒子捕集部とし、巻き始め部と
巻き終り部を圧力損失低下部とする穴を設定したことを
特徴とする。
パイプ両端のうち一方が開口端で他方が閉鎖端であると
共にパイプ筒側面に開口部が多数形成された中心パイプ
材と、前記中心パイプ材の周囲に重ね合わせて渦巻き型
に巻き上げられたフィルタ材及びシートヒータ材とを備
え、中心パイプ材の開口端と開口部から導入される排気
ガス中の排気微粒子をフィルタ材により捕集し、排気微
粒子の捕集量が所定の圧力損失値に達するとフィルタ材
に付着している排気微粒子をシートヒータ材を通電する
ことで燃焼させ、目詰りを解消してフィルタ材を再生す
る黒煙低減フィルタ装置において、前記フィルタ材に、
巻き上げ中心部を排気微粒子捕集部とし、巻き始め部と
巻き終り部を圧力損失低下部とする穴を設定したことを
特徴とする。
【0010】(解決手段2)上記課題の解決手段2(請
求項2)は、請求項1記載の黒煙低減フィルタ装置にお
いて、前記フィルタ材を、巻き上げ中心部に細かい穴を
設定し、巻き始め部と巻き終り部に粗い穴を設定した第
1フィルタ材としたことを特徴とする。
求項2)は、請求項1記載の黒煙低減フィルタ装置にお
いて、前記フィルタ材を、巻き上げ中心部に細かい穴を
設定し、巻き始め部と巻き終り部に粗い穴を設定した第
1フィルタ材としたことを特徴とする。
【0011】(解決手段3)上記課題の解決手段3(請
求項3)は、請求項1記載の黒煙低減フィルタ装置にお
いて、前記フィルタ材を、巻き上げ中心部には穴を設定
せず、巻き始め部と巻き終り部に粗い穴を設定した第2
フィルタ材としたことを特徴とする。
求項3)は、請求項1記載の黒煙低減フィルタ装置にお
いて、前記フィルタ材を、巻き上げ中心部には穴を設定
せず、巻き始め部と巻き終り部に粗い穴を設定した第2
フィルタ材としたことを特徴とする。
【0012】(解決手段4)上記課題の解決手段4(請
求項4)は、請求項1記載の黒煙低減フィルタ装置にお
いて、前記フィルタ材を、巻き始め部と巻き終り部の穴
の径を最も大きくし、両側から巻き上げ中心部に向かう
にしたがって穴の径を徐々に小さく設定した第3フィル
タ材としたことを特徴とする。
求項4)は、請求項1記載の黒煙低減フィルタ装置にお
いて、前記フィルタ材を、巻き始め部と巻き終り部の穴
の径を最も大きくし、両側から巻き上げ中心部に向かう
にしたがって穴の径を徐々に小さく設定した第3フィル
タ材としたことを特徴とする。
【0013】(解決手段5)上記課題の解決手段5(請
求項5)は、請求項1記載の黒煙低減フィルタ装置にお
いて、前記フィルタ材を、巻き上げ中心部に細かい穴を
疎に設定し、巻き始め部と巻き終り部に細かい穴を密に
設定した第4フィルタ材としたことを特徴とする。
求項5)は、請求項1記載の黒煙低減フィルタ装置にお
いて、前記フィルタ材を、巻き上げ中心部に細かい穴を
疎に設定し、巻き始め部と巻き終り部に細かい穴を密に
設定した第4フィルタ材としたことを特徴とする。
【0014】
(実施の形態1)実施の形態1は、請求項1及び請求項
2に記載の発明に対応する黒煙低減フィルタ装置であ
る。
2に記載の発明に対応する黒煙低減フィルタ装置であ
る。
【0015】まず、構成を説明する。
【0016】図1は実施の形態1の黒煙低減フィルタ装
置の第1フィルタ材を示す図、図2は実施の形態1の黒
煙低減フィルタ装置を示す断面図、図3は実施の形態1
の黒煙低減フィルタ装置のシートヒータ材を示す図、図
4は実施の形態1の黒煙低減フィルタ装置が適用された
ディーゼル車の排気系を示す図である。
置の第1フィルタ材を示す図、図2は実施の形態1の黒
煙低減フィルタ装置を示す断面図、図3は実施の形態1
の黒煙低減フィルタ装置のシートヒータ材を示す図、図
4は実施の形態1の黒煙低減フィルタ装置が適用された
ディーゼル車の排気系を示す図である。
【0017】図1〜図4において、11,12はフィル
タケース、13は入口排気管、14は出口排気管、15
は隔壁、16はバッテリー、17,18はスイッチ、1
9はボルト、20は黒煙低減フィルタ装置、21は中心
パイプ材、22は開口部、23はシートヒータ材、24
は第1フィルタ材、25,26は電極プレート、27は
電極ボルト、28はヒータ材最外周部、29は絶縁ワッ
シャ、30は開口端、31は盲栓、32はヒータ材巻き
始め端部、33はスポット溶接部、34は切り込み、3
5は細かい穴、36は粗い穴である。
タケース、13は入口排気管、14は出口排気管、15
は隔壁、16はバッテリー、17,18はスイッチ、1
9はボルト、20は黒煙低減フィルタ装置、21は中心
パイプ材、22は開口部、23はシートヒータ材、24
は第1フィルタ材、25,26は電極プレート、27は
電極ボルト、28はヒータ材最外周部、29は絶縁ワッ
シャ、30は開口端、31は盲栓、32はヒータ材巻き
始め端部、33はスポット溶接部、34は切り込み、3
5は細かい穴、36は粗い穴である。
【0018】前記フィルタケース11,12は、ディー
ゼルエンジンからの排気系の途中に設けられ、図4に示
すように、内部には一対2本の黒煙低減フィルタ装置2
0が隔壁15に固定され、入口排気管13からの排気ガ
ス中の排気微粒子を2本の黒煙低減フィルタ装置20の
第1フィルタ材24により捕集し、排気微粒子が除去さ
れた排気ガスを出口排気管14から排出する。また、第
1フィルタ材24に付着している排気微粒子の捕集量が
所定の圧力損失値に達すると、スイッチ17,18の一
方をONとすることで、シートヒータ材23を通電加熱
し、加熱により排気微粒子を燃焼させ、目詰りを解消し
て第1フィルタ材24を再生する。尚、2本の黒煙低減
フィルタ装置20は、2つのスイッチ17,18により
定期的に交互に再生される。
ゼルエンジンからの排気系の途中に設けられ、図4に示
すように、内部には一対2本の黒煙低減フィルタ装置2
0が隔壁15に固定され、入口排気管13からの排気ガ
ス中の排気微粒子を2本の黒煙低減フィルタ装置20の
第1フィルタ材24により捕集し、排気微粒子が除去さ
れた排気ガスを出口排気管14から排出する。また、第
1フィルタ材24に付着している排気微粒子の捕集量が
所定の圧力損失値に達すると、スイッチ17,18の一
方をONとすることで、シートヒータ材23を通電加熱
し、加熱により排気微粒子を燃焼させ、目詰りを解消し
て第1フィルタ材24を再生する。尚、2本の黒煙低減
フィルタ装置20は、2つのスイッチ17,18により
定期的に交互に再生される。
【0019】前記黒煙低減フィルタ装置20は、図2に
示すように、中心パイプ材21と、中心パイプ材21の
周囲に重ね合わせて渦巻き型に巻き上げられた第1フィ
ルタ材24及びシートヒータ材23により構成されてい
る。
示すように、中心パイプ材21と、中心パイプ材21の
周囲に重ね合わせて渦巻き型に巻き上げられた第1フィ
ルタ材24及びシートヒータ材23により構成されてい
る。
【0020】前記中心パイプ材21は、図3に示すよう
に、パイプ両端のうち一方が開口端30(隔壁15への
固定側)で他方が盲栓31による閉鎖端であると共に、
パイプ筒側面に開口部22が多数形成されている。
に、パイプ両端のうち一方が開口端30(隔壁15への
固定側)で他方が盲栓31による閉鎖端であると共に、
パイプ筒側面に開口部22が多数形成されている。
【0021】前記シートヒータ材23は、図3に示すよ
うに、薄いフェライト系ステンレス合金のシート材料
(例えば、0.1mm厚)に、巻き上げ方向に直角な方
向の短い切り込み34を千鳥配置して多数形成した後、
これを巻き上げ方向に引っ張って切り込み34を開口さ
せることで巻き上げ方向に伸縮するばね力を持ち、第1
フィルタ材24と重ね合わせて巻き付けた時の密着性を
確保するようにしている。このシートヒータ材23の巻
き始め端部32はスポット溶接部33により固定され、
シートヒータ材23の最外周部28の前後位置には電極
プレート25,26が固定され、電極プレート25には
電極ボルト27が固定されている。
うに、薄いフェライト系ステンレス合金のシート材料
(例えば、0.1mm厚)に、巻き上げ方向に直角な方
向の短い切り込み34を千鳥配置して多数形成した後、
これを巻き上げ方向に引っ張って切り込み34を開口さ
せることで巻き上げ方向に伸縮するばね力を持ち、第1
フィルタ材24と重ね合わせて巻き付けた時の密着性を
確保するようにしている。このシートヒータ材23の巻
き始め端部32はスポット溶接部33により固定され、
シートヒータ材23の最外周部28の前後位置には電極
プレート25,26が固定され、電極プレート25には
電極ボルト27が固定されている。
【0022】前記第1フィルタ材24は、セラミック繊
維を3次元的に交錯させたマット状のものであり、図1
に示すように、巻き上げ中心部を細かい穴35の設定に
よる排気微粒子捕集部24bとし、巻き始め部と巻き終
り部を粗い穴36の設定による圧力損失低下部24a,
24cとされている。
維を3次元的に交錯させたマット状のものであり、図1
に示すように、巻き上げ中心部を細かい穴35の設定に
よる排気微粒子捕集部24bとし、巻き始め部と巻き終
り部を粗い穴36の設定による圧力損失低下部24a,
24cとされている。
【0023】次に、作用を説明する。
【0024】[排気微粒子捕集作用]図外のディーゼル
エンジンから排出される排気ガスは、図4の矢印に示す
ように、入口排気管13からフィルタケース12の内部
室に導入され、隔壁15に固定された2本の黒煙低減フ
ィルタ装置20の中心パイプ材21の開口端30に入
り、中心パイプ材21の開口部22から重ね合わせて巻
き付けられた第1フィルタ材24の繊維隙間及びシート
ヒータ材23の切り込み34による開口部を経過してフ
ィルタケース11の内部室に排出され、さらに、フィル
タケース11から出口排気管14に集められ、外部へと
排出される。
エンジンから排出される排気ガスは、図4の矢印に示す
ように、入口排気管13からフィルタケース12の内部
室に導入され、隔壁15に固定された2本の黒煙低減フ
ィルタ装置20の中心パイプ材21の開口端30に入
り、中心パイプ材21の開口部22から重ね合わせて巻
き付けられた第1フィルタ材24の繊維隙間及びシート
ヒータ材23の切り込み34による開口部を経過してフ
ィルタケース11の内部室に排出され、さらに、フィル
タケース11から出口排気管14に集められ、外部へと
排出される。
【0025】この排気ガスの流れの中で、第1フィルタ
材24の繊維隙間を経過する時に排気ガス中の排気微粒
子が第1フィルタ材24により捕集されるが、第1フィ
ルタ材24の巻き上げ中心部を細かい穴35の設定によ
る排気微粒子捕集部24bとしているため、円筒状に巻
き付けられた第1フィルタ材24の中間層にて主に捕集
されることになる。つまり、3次元的に交錯するセラミ
ック繊維が絡み合った微細な隙間より大きな粒径を持つ
排気微粒子が捕集される。
材24の繊維隙間を経過する時に排気ガス中の排気微粒
子が第1フィルタ材24により捕集されるが、第1フィ
ルタ材24の巻き上げ中心部を細かい穴35の設定によ
る排気微粒子捕集部24bとしているため、円筒状に巻
き付けられた第1フィルタ材24の中間層にて主に捕集
されることになる。つまり、3次元的に交錯するセラミ
ック繊維が絡み合った微細な隙間より大きな粒径を持つ
排気微粒子が捕集される。
【0026】一方、第1フィルタ材24の巻き始め部と
巻き終り部を粗い穴36の設定による圧力損失低下部2
4a,24cとしているため、円筒状に巻き付けられた
第1フィルタ材24の内層と外層では粗い穴36の設定
により、排気ガスが小さな抵抗で抜けて圧力損失が低く
抑えられる。
巻き終り部を粗い穴36の設定による圧力損失低下部2
4a,24cとしているため、円筒状に巻き付けられた
第1フィルタ材24の内層と外層では粗い穴36の設定
により、排気ガスが小さな抵抗で抜けて圧力損失が低く
抑えられる。
【0027】[フィルタ材再生作用]第1フィルタ材2
4に捕集された排気微粒子の捕集量が所定の圧力損失値
(許容限界値)に達すると排気ガスの通過抵抗が大きく
なり、本来なら黒煙低減フィルタ装置20を交換しなけ
ればならない。
4に捕集された排気微粒子の捕集量が所定の圧力損失値
(許容限界値)に達すると排気ガスの通過抵抗が大きく
なり、本来なら黒煙低減フィルタ装置20を交換しなけ
ればならない。
【0028】しかしながら、黒煙低減フィルタ装置20
の交換作業は、多大な手間を要するし、コスト的にも不
利となる。そこで、捕集される排気微粒子は主にカーボ
ンであることで、第1フィルタ材24に付着している排
気微粒子を燃焼させ、目詰りを解消し、黒煙低減フィル
タ装置20を設置したままで第1フィルタ材24を再生
する手法が採用されている。
の交換作業は、多大な手間を要するし、コスト的にも不
利となる。そこで、捕集される排気微粒子は主にカーボ
ンであることで、第1フィルタ材24に付着している排
気微粒子を燃焼させ、目詰りを解消し、黒煙低減フィル
タ装置20を設置したままで第1フィルタ材24を再生
する手法が採用されている。
【0029】この第1フィルタ材24の再生は、スイッ
チ17,18の一方をONとすると、バッテリ16から
の電流がシートヒータ材23に通電され、シートヒータ
材23の持つ抵抗値によりシートヒータ材23が発熱
し、この熱で排気微粒子を燃焼させ、目詰りを解消して
第1フィルタ材24を再生することになる。
チ17,18の一方をONとすると、バッテリ16から
の電流がシートヒータ材23に通電され、シートヒータ
材23の持つ抵抗値によりシートヒータ材23が発熱
し、この熱で排気微粒子を燃焼させ、目詰りを解消して
第1フィルタ材24を再生することになる。
【0030】このフィルタ材再生で、上記のように、排
気微粒子が捕集される部位が、円筒状に巻き上げられた
第1フィルタ材24の中間層となるし、図2に示すよう
に、中間層では第1フィルタ材24の内外面をシートヒ
ータ材23により挟み込むことになるため、捕集される
部位と加熱部位とが一致し、効率よく排気微粒子を燃焼
させることができる。
気微粒子が捕集される部位が、円筒状に巻き上げられた
第1フィルタ材24の中間層となるし、図2に示すよう
に、中間層では第1フィルタ材24の内外面をシートヒ
ータ材23により挟み込むことになるため、捕集される
部位と加熱部位とが一致し、効率よく排気微粒子を燃焼
させることができる。
【0031】また、最内層にて排気微粒子を捕集する従
来の黒煙低減フィルタ装置に比べ、中間層にて排気微粒
子を捕集する本発明の黒煙低減フィルタ装置20は、第
1フィルタ材24の初期圧力損失が低くなり、許容圧力
損失値までのマージンが大きくなるため、排気微粒子を
シートヒータ材23により燃焼させて第1フィルタ材2
4を再生するサイクルも長くなる。
来の黒煙低減フィルタ装置に比べ、中間層にて排気微粒
子を捕集する本発明の黒煙低減フィルタ装置20は、第
1フィルタ材24の初期圧力損失が低くなり、許容圧力
損失値までのマージンが大きくなるため、排気微粒子を
シートヒータ材23により燃焼させて第1フィルタ材2
4を再生するサイクルも長くなる。
【0032】次に、効果を説明する。
【0033】(1)中心パイプ材21と、中心パイプ材
21の周囲に重ね合わせて渦巻き型に巻き上げられた第
1フィルタ材24及びシートヒータ材23とを備え、中
心パイプ材21の開口端30と開口部22から導入され
る排気ガス中の排気微粒子を第1フィルタ材24により
捕集し、排気微粒子の捕集量が所定の圧力損失値に達す
ると第1フィルタ材24に付着している排気微粒子をシ
ートヒータ材23を通電することで燃焼させ、目詰りを
解消して第1フィルタ材24を再生する黒煙低減フィル
タ装置20において、第1フィルタ材24に、巻き上げ
中心部24bを排気微粒子捕集部とし、巻き始め部24
aと巻き終り部24cを圧力損失低下部とする穴35,
36を設定したため、第1フィルタ材24に穴35,3
6を穿つだけの簡単な構成により、排気微粒子の捕集率
を落とすことなく、排気ガスの圧力損失の低減とフィル
タ再生効率の向上を達成する黒煙低減フィルタ装置20
を提供することができる。
21の周囲に重ね合わせて渦巻き型に巻き上げられた第
1フィルタ材24及びシートヒータ材23とを備え、中
心パイプ材21の開口端30と開口部22から導入され
る排気ガス中の排気微粒子を第1フィルタ材24により
捕集し、排気微粒子の捕集量が所定の圧力損失値に達す
ると第1フィルタ材24に付着している排気微粒子をシ
ートヒータ材23を通電することで燃焼させ、目詰りを
解消して第1フィルタ材24を再生する黒煙低減フィル
タ装置20において、第1フィルタ材24に、巻き上げ
中心部24bを排気微粒子捕集部とし、巻き始め部24
aと巻き終り部24cを圧力損失低下部とする穴35,
36を設定したため、第1フィルタ材24に穴35,3
6を穿つだけの簡単な構成により、排気微粒子の捕集率
を落とすことなく、排気ガスの圧力損失の低減とフィル
タ再生効率の向上を達成する黒煙低減フィルタ装置20
を提供することができる。
【0034】(2)フィルタ材を、巻き上げ中心部24
bに細かい穴35を設定し、巻き始め部24aと巻き終
り部24cに粗い穴36,36を設定した第1フィルタ
材24としたため、2種類の穴35,36の穴径や穴数
の設定により、排気微粒子の捕集率の調整と圧力損失の
低下幅の調整をそれぞれ容易に行なうことができる。
bに細かい穴35を設定し、巻き始め部24aと巻き終
り部24cに粗い穴36,36を設定した第1フィルタ
材24としたため、2種類の穴35,36の穴径や穴数
の設定により、排気微粒子の捕集率の調整と圧力損失の
低下幅の調整をそれぞれ容易に行なうことができる。
【0035】(実施の形態2)実施の形態2は、請求項
1及び請求項3に記載の発明に対応する黒煙低減フィル
タ装置である。
1及び請求項3に記載の発明に対応する黒煙低減フィル
タ装置である。
【0036】この実施の形態2は、実施の形態1の第1
フィルタ材24に代え、巻き上げ中心部44bには穴を
設定せず、巻き始め部44aと巻き終り部44cに粗い
穴36を設定した第2フィルタ材44を採用した例であ
る。
フィルタ材24に代え、巻き上げ中心部44bには穴を
設定せず、巻き始め部44aと巻き終り部44cに粗い
穴36を設定した第2フィルタ材44を採用した例であ
る。
【0037】尚、他の構成は、実施の形態1と同様であ
るので説明を省略する。
るので説明を省略する。
【0038】よって、この実施の形態2では、実施の形
態1の上記(1)の効果に、下記の効果が加わる。
態1の上記(1)の効果に、下記の効果が加わる。
【0039】(3)フィルタ材を、巻き上げ中心部44
bには穴を設定せず、巻き始め部44aと巻き終り部4
4cに粗い穴36を設定した第2フィルタ材44とした
ため、実施の形態1の第1フィルタ材24に比べ、穴の
設定がない巻き上げ中心部44bにより中間層での排気
微粒子の捕集率を高めることができる。
bには穴を設定せず、巻き始め部44aと巻き終り部4
4cに粗い穴36を設定した第2フィルタ材44とした
ため、実施の形態1の第1フィルタ材24に比べ、穴の
設定がない巻き上げ中心部44bにより中間層での排気
微粒子の捕集率を高めることができる。
【0040】(実施の形態3)実施の形態3は、請求項
1及び請求項4に記載の発明に対応する黒煙低減フィル
タ装置である。
1及び請求項4に記載の発明に対応する黒煙低減フィル
タ装置である。
【0041】この実施の形態4は、実施の形態1の第1
フィルタ材24に代え、巻き始め部54aと巻き終り部
54cの穴径を最も大きくし、両側から巻き上げ中心部
54bに向かうにしたがって穴径を徐々に小さく設定し
た異径穴37を有する第3フィルタ材54を採用した例
である。
フィルタ材24に代え、巻き始め部54aと巻き終り部
54cの穴径を最も大きくし、両側から巻き上げ中心部
54bに向かうにしたがって穴径を徐々に小さく設定し
た異径穴37を有する第3フィルタ材54を採用した例
である。
【0042】尚、他の構成は、実施の形態1と同様であ
るので説明を省略する。
るので説明を省略する。
【0043】よって、この実施の形態3では、実施の形
態1の上記(1)の効果に、下記の効果が加わる。
態1の上記(1)の効果に、下記の効果が加わる。
【0044】(4)フィルタ材を、巻き始め部54aと
巻き終り部54cの穴径を最も大きくし、両側から巻き
上げ中心部54bに向かうにしたがって穴径を徐々に小
さく設定した異径穴37を有する第3フィルタ材54と
したため、実施の形態1の第1フィルタ材24に比べ、
排気微粒子の捕集分布が巻き上げ中心部54bを中心と
して徐々に捕集率が低くなる全体分布となり、ヒータ発
熱分布と排気微粒子の捕集分布の一致性が高くなり、さ
らに効率よく排気微粒子を燃焼させることができる。
巻き終り部54cの穴径を最も大きくし、両側から巻き
上げ中心部54bに向かうにしたがって穴径を徐々に小
さく設定した異径穴37を有する第3フィルタ材54と
したため、実施の形態1の第1フィルタ材24に比べ、
排気微粒子の捕集分布が巻き上げ中心部54bを中心と
して徐々に捕集率が低くなる全体分布となり、ヒータ発
熱分布と排気微粒子の捕集分布の一致性が高くなり、さ
らに効率よく排気微粒子を燃焼させることができる。
【0045】(その他の実施の形態)実施の形態1,
2,3では、それぞれ異なる穴の設定例を示したが、巻
き上げ中心部を排気微粒子捕集部とし、巻き始め部と巻
き終り部を圧力損失低下部とする穴を設定したものであ
れば、例えば、同じ径の穴を巻き始め部と巻き終り部の
穴数を多くし(細かい穴を密に設定)、巻き上げ中心部
の穴数を少なく(細かい穴を疎に設定)するようにして
も良いし、同じ径の穴を巻き始め部と巻き終り部の端部
ほど密に設定し、両側から巻き上げ中心部に向かうにし
たがって疎に設定する例としても良い(請求項5)。
2,3では、それぞれ異なる穴の設定例を示したが、巻
き上げ中心部を排気微粒子捕集部とし、巻き始め部と巻
き終り部を圧力損失低下部とする穴を設定したものであ
れば、例えば、同じ径の穴を巻き始め部と巻き終り部の
穴数を多くし(細かい穴を密に設定)、巻き上げ中心部
の穴数を少なく(細かい穴を疎に設定)するようにして
も良いし、同じ径の穴を巻き始め部と巻き終り部の端部
ほど密に設定し、両側から巻き上げ中心部に向かうにし
たがって疎に設定する例としても良い(請求項5)。
【0046】
【発明の効果】請求項1記載の発明にあっては、パイプ
両端のうち一方が開口端で他方が閉鎖端であると共にパ
イプ筒側面に開口部が多数形成された中心パイプ材と、
中心パイプ材の周囲に重ね合わせて渦巻き型に巻き上げ
られたフィルタ材及びシートヒータ材とを備え、中心パ
イプ材の開口端と開口部から導入される排気ガス中の排
気微粒子をフィルタ材により捕集し、排気微粒子の捕集
量が所定の圧力損失値に達するとフィルタ材に付着して
いる排気微粒子をシートヒータ材を通電することで燃焼
させ、目詰りを解消してフィルタ材を再生する黒煙低減
フィルタ装置において、フィルタ材に、巻き上げ中心部
を排気微粒子捕集部とし、巻き始め部と巻き終り部を圧
力損失低下部とする穴を設定したため、フィルタ材に穴
を穿つだけの簡単な構成により、排気微粒子の捕集率を
落とすことなく、排気ガスの圧力損失の低減とフィルタ
再生効率の向上を達成する黒煙低減フィルタ装置を提供
することができるという効果が得られる。
両端のうち一方が開口端で他方が閉鎖端であると共にパ
イプ筒側面に開口部が多数形成された中心パイプ材と、
中心パイプ材の周囲に重ね合わせて渦巻き型に巻き上げ
られたフィルタ材及びシートヒータ材とを備え、中心パ
イプ材の開口端と開口部から導入される排気ガス中の排
気微粒子をフィルタ材により捕集し、排気微粒子の捕集
量が所定の圧力損失値に達するとフィルタ材に付着して
いる排気微粒子をシートヒータ材を通電することで燃焼
させ、目詰りを解消してフィルタ材を再生する黒煙低減
フィルタ装置において、フィルタ材に、巻き上げ中心部
を排気微粒子捕集部とし、巻き始め部と巻き終り部を圧
力損失低下部とする穴を設定したため、フィルタ材に穴
を穿つだけの簡単な構成により、排気微粒子の捕集率を
落とすことなく、排気ガスの圧力損失の低減とフィルタ
再生効率の向上を達成する黒煙低減フィルタ装置を提供
することができるという効果が得られる。
【0047】請求項2記載の発明にあっては、請求項1
記載の黒煙低減フィルタ装置において、フィルタ材を、
巻き上げ中心部に細かい穴を設定し、巻き始め部と巻き
終り部に粗い穴を設定した第1フィルタ材としたため、
上記効果に加え、2種類の穴の穴径や穴数の設定によ
り、排気微粒子の捕集率の調整と圧力損失の低下幅の調
整をそれぞれ容易に行なうことができる。
記載の黒煙低減フィルタ装置において、フィルタ材を、
巻き上げ中心部に細かい穴を設定し、巻き始め部と巻き
終り部に粗い穴を設定した第1フィルタ材としたため、
上記効果に加え、2種類の穴の穴径や穴数の設定によ
り、排気微粒子の捕集率の調整と圧力損失の低下幅の調
整をそれぞれ容易に行なうことができる。
【0048】請求項3記載の発明にあっては、請求項1
記載の黒煙低減フィルタ装置において、フィルタ材を、
巻き上げ中心部には穴を設定せず、巻き始め部と巻き終
り部に粗い穴を設定した第2フィルタ材としたため、請
求項1記載の発明の効果に加え、穴の設定がない巻き上
げ中心部により中間層での排気微粒子の捕集率を高める
ことができる。
記載の黒煙低減フィルタ装置において、フィルタ材を、
巻き上げ中心部には穴を設定せず、巻き始め部と巻き終
り部に粗い穴を設定した第2フィルタ材としたため、請
求項1記載の発明の効果に加え、穴の設定がない巻き上
げ中心部により中間層での排気微粒子の捕集率を高める
ことができる。
【0049】請求項4記載の発明にあっては、請求項1
記載の黒煙低減フィルタ装置において、フィルタ材を、
巻き始め部と巻き終り部の穴の径を最も大きくし、両側
から巻き上げ中心部に向かうにしたがって穴の径を徐々
に小さく設定した第3フィルタ材としたため、請求項1
記載の発明の効果に加え、ヒータ発熱分布と排気微粒子
の捕集分布の一致性が高くなり、さらに効率よく排気微
粒子を燃焼させることができる。
記載の黒煙低減フィルタ装置において、フィルタ材を、
巻き始め部と巻き終り部の穴の径を最も大きくし、両側
から巻き上げ中心部に向かうにしたがって穴の径を徐々
に小さく設定した第3フィルタ材としたため、請求項1
記載の発明の効果に加え、ヒータ発熱分布と排気微粒子
の捕集分布の一致性が高くなり、さらに効率よく排気微
粒子を燃焼させることができる。
【0050】請求項5記載の発明にあっては、請求項1
記載の黒煙低減フィルタ装置において、フィルタ材を、
巻き上げ中心部に細かい穴を疎に設定し、巻き始め部と
巻き終り部に細かい穴を密に設定した第4フィルタ材と
したため、請求項1記載の発明の効果に加え、全て同径
の簡単な穴加工でありながら、請求項4記載の発明と同
様に、ヒータ発熱分布と排気微粒子の捕集分布の一致性
が高いフィルタ材を提供できる。
記載の黒煙低減フィルタ装置において、フィルタ材を、
巻き上げ中心部に細かい穴を疎に設定し、巻き始め部と
巻き終り部に細かい穴を密に設定した第4フィルタ材と
したため、請求項1記載の発明の効果に加え、全て同径
の簡単な穴加工でありながら、請求項4記載の発明と同
様に、ヒータ発熱分布と排気微粒子の捕集分布の一致性
が高いフィルタ材を提供できる。
【図1】実施の形態1の黒煙低減フィルタ装置の第1フ
ィルタ材を示す図である。
ィルタ材を示す図である。
【図2】実施の形態1の黒煙低減フィルタ装置を示す断
面図である。
面図である。
【図3】実施の形態1の黒煙低減フィルタ装置のシート
ヒータ材を示す図である。
ヒータ材を示す図である。
【図4】実施の形態1の黒煙低減フィルタ装置が適用さ
れたディーゼル車の排気系を示す図である。
れたディーゼル車の排気系を示す図である。
【図5】実施の形態2の黒煙低減フィルタ装置の第2フ
ィルタ材を示す図である。
ィルタ材を示す図である。
【図6】実施の形態3の黒煙低減フィルタ装置の第3フ
ィルタ材を示す図である。
ィルタ材を示す図である。
【図7】従来の黒煙低減フィルタ装置を示す斜視図であ
る。
る。
11,12 フィルタケース 13 入口排気管 14 出口排気管 15 隔壁 16 バッテリー 17,18 スイッチ 19 ボルト 20 黒煙低減フィルタ装置 21 中心パイプ材 22 開口部 23 シートヒータ材 24 第1フィルタ材(フィルタ材) 24a 巻き始め部 24b 巻き上げ中心部 24c 巻き終り部 25,26 電極プレート 27 電極ボルト 28 ヒータ材最外周部 29 絶縁ワッシャ 30 開口端 31 盲栓 32 ヒータ材巻き始め端部 33 スポット溶接部 34 切り込み 35 細かい穴 36 粗い穴 37 異径穴 44 第2フィルタ材(フィルタ材) 44a 巻き始め部 44b 巻き上げ中心部 44c 巻き終り部 54 第3フィルタ材(フィルタ材) 54a 巻き始め部 54b 巻き上げ中心部 54c 巻き終り部
Claims (5)
- 【請求項1】 パイプ両端のうち一方が開口端(30)
で他方が閉鎖端(31)であると共にパイプ筒側面に開
口部(22)が多数形成された中心パイプ材(21)
と、 前記中心パイプ材(21)の周囲に重ね合わせて渦巻き
型に巻き上げられたフィルタ材(24)及びシートヒー
タ材(23)とを備え、 中心パイプ材(21)の開口端(30)と開口部(2
2)から導入される排気ガス中の排気微粒子をフィルタ
材(24)により捕集し、排気微粒子の捕集量が所定の
圧力損失値に達するとフィルタ材(24)に付着してい
る排気微粒子をシートヒータ材(23)を通電すること
で燃焼させ、目詰りを解消してフィルタ材(24)を再
生する黒煙低減フィルタ装置(20)において、 前記フィルタ材(24)に、巻き上げ中心部(24b)
を排気微粒子捕集部とし、巻き始め部(24a)と巻き
終り部(24c)を圧力損失低下部とする穴(35),
(36)を設定したことを特徴とする黒煙低減フィルタ
装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の黒煙低減フィルタ装置に
おいて、 前記フィルタ材を、巻き上げ中心部(24b)に細かい
穴(35)を設定し、巻き始め部(24a)と巻き終り
部(24c)に粗い穴(36)を設定した第1フィルタ
材(24)としたことを特徴とする黒煙低減フィルタ装
置。 - 【請求項3】 請求項1記載の黒煙低減フィルタ装置に
おいて、 前記フィルタ材を、巻き上げ中心部(44b)には穴を
設定せず、巻き始め部(44a)と巻き終り部(44
c)に粗い穴(36)を設定した第2フィルタ材(4
4)としたことを特徴とする黒煙低減フィルタ装置。 - 【請求項4】 請求項1記載の黒煙低減フィルタ装置に
おいて、 前記フィルタ材を、巻き始め部(54a)と巻き終り部
(54c)の穴(37)の径を最も大きくし、両側から
巻き上げ中心部(54b)に向かうにしたがって穴(3
7)の径を徐々に小さく設定した第3フィルタ材(5
4)としたことを特徴とする黒煙低減フィルタ装置。 - 【請求項5】 請求項1記載の黒煙低減フィルタ装置に
おいて、 前記フィルタ材を、巻き上げ中心部に細かい穴を疎に設
定し、巻き始め部と巻き終り部に細かい穴を密に設定し
た第4フィルタ材としたことを特徴とする黒煙低減フィ
ルタ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9251879A JPH1193640A (ja) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | 黒煙低減フィルタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9251879A JPH1193640A (ja) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | 黒煙低減フィルタ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1193640A true JPH1193640A (ja) | 1999-04-06 |
Family
ID=17229306
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9251879A Pending JPH1193640A (ja) | 1997-09-17 | 1997-09-17 | 黒煙低減フィルタ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1193640A (ja) |
-
1997
- 1997-09-17 JP JP9251879A patent/JPH1193640A/ja active Pending
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