JPS61129017A - 排ガスフイルタ− - Google Patents
排ガスフイルタ−Info
- Publication number
- JPS61129017A JPS61129017A JP59250027A JP25002784A JPS61129017A JP S61129017 A JPS61129017 A JP S61129017A JP 59250027 A JP59250027 A JP 59250027A JP 25002784 A JP25002784 A JP 25002784A JP S61129017 A JPS61129017 A JP S61129017A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- exhaust gas
- soot
- porosity
- cell
- 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.)
- Pending
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Landscapes
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、ディーゼルエンジンから排出される炭素を主
成分とする微粒子（以下すすという）を抽゛獲し、かつ
その捕獲したすすをフィルター内で燃焼させることによ
り排気ガスを浄化するディーゼルエンジン用排ガスフィ
ルターに関する。
成分とする微粒子（以下すすという）を抽゛獲し、かつ
その捕獲したすすをフィルター内で燃焼させることによ
り排気ガスを浄化するディーゼルエンジン用排ガスフィ
ルターに関する。
従来の技術
ディーゼルエンジン等から排出されるすすを捕獲するた
めのフィルターとして、種々のモノが考えられているが
、その中でもすすの捕獲効率に優れ、フィルターによる
圧力損失も低いものは、ハニカム形状のセラミックモノ
リスフィルターである。このフィルターとしては、コー
ジライト材料からなる押し出し製法により成形されたも
の等が考えられている。このフィルターは、すすがフィ
ルター内に堆積するに従って、そのフィルターによる圧
力損失が大きくなりエンジン性能を低下させる。それ故
、エンジン性能を保つには、一定のすすが堆積した時点
で、そのすすをフィルター内で燃焼させてフィルターの
再生を行う必要がある。
めのフィルターとして、種々のモノが考えられているが
、その中でもすすの捕獲効率に優れ、フィルターによる
圧力損失も低いものは、ハニカム形状のセラミックモノ
リスフィルターである。このフィルターとしては、コー
ジライト材料からなる押し出し製法により成形されたも
の等が考えられている。このフィルターは、すすがフィ
ルター内に堆積するに従って、そのフィルターによる圧
力損失が大きくなりエンジン性能を低下させる。それ故
、エンジン性能を保つには、一定のすすが堆積した時点
で、そのすすをフィルター内で燃焼させてフィルターの
再生を行う必要がある。
そのための方法として、バーナー等により、排ガス温度
を高めることが検討されたが、バーナーの熱量にすすの
燃焼による熱量が加わり燃焼の伝播に伴い加速度的にフ
ィルター内部の温度が上昇し、フィルターを溶融してし
まう危険性があった。この問題を解決するために、排ガ
ス流入側端部に発熱体を設けて、強制的にすすを着火さ
せ、すすの燃焼を伝播させることが考えられた。
を高めることが検討されたが、バーナーの熱量にすすの
燃焼による熱量が加わり燃焼の伝播に伴い加速度的にフ
ィルター内部の温度が上昇し、フィルターを溶融してし
まう危険性があった。この問題を解決するために、排ガ
ス流入側端部に発熱体を設けて、強制的にすすを着火さ
せ、すすの燃焼を伝播させることが考えられた。
発明が解決しようとする問題点
従来のセラミックフィルターは、均一な組成からなりフ
ィルタのいずれの部分でも等しい気孔率を有するため、
フィルターに堆積するすすの量が不均一となる。従って
、すすの堆積量が少ない排ガス流入口近傍では、着火し
にくく、また、着火してもすすの燃焼が伝播し難い。さ
らに、すすの量が多いセル後方部分では、燃焼に伴う発
熱によって加速度的にフィルターの各セルの後部の温度
が上昇し、その結果、フィルターの一部を溶融してしま
う等の問題点がある。
ィルタのいずれの部分でも等しい気孔率を有するため、
フィルターに堆積するすすの量が不均一となる。従って
、すすの堆積量が少ない排ガス流入口近傍では、着火し
にくく、また、着火してもすすの燃焼が伝播し難い。さ
らに、すすの量が多いセル後方部分では、燃焼に伴う発
熱によって加速度的にフィルターの各セルの後部の温度
が上昇し、その結果、フィルターの一部を溶融してしま
う等の問題点がある。
問題点を解決するための手段
多孔質セラミックからなるフィルターセル壁の気孔率を
、排ガス入口側端部よりも出口側端部において減少させ
る。
、排ガス入口側端部よりも出口側端部において減少させ
る。
作 用
フィルターの各部分において、気孔率を変えることによ
り、その表面および内部に堆積するすすの量を調整する
。排ガス入口部分では気孔率を犬きくすることにより、
より多くのすすをためて、フィルターに捕獲されたすす
の燃焼の伝播を良好にし、かつまたセル後部では、気孔
率を小さくすることにより、すすの堆積量を減らして、
燃焼した際のすすの熱量を小さくし燃焼を遅らせること
により、加速度的に温度が上昇してフィルターの一部を
溶融することを防ぎ、フィルターの再生をゼ 円滑に行かでめる。
り、その表面および内部に堆積するすすの量を調整する
。排ガス入口部分では気孔率を犬きくすることにより、
より多くのすすをためて、フィルターに捕獲されたすす
の燃焼の伝播を良好にし、かつまたセル後部では、気孔
率を小さくすることにより、すすの堆積量を減らして、
燃焼した際のすすの熱量を小さくし燃焼を遅らせること
により、加速度的に温度が上昇してフィルターの一部を
溶融することを防ぎ、フィルターの再生をゼ 円滑に行かでめる。
実施例
多孔質セラミックからなるハニカム構造を有するフィル
ターを作成するため、まず最初にセラミック繊維、セラ
ミック原料を含み部分的に組成や密度の異なったシート
を作成する。得られたシートから、段ボール製造と同様
の方法で波状シートと平板状シートを接着してなるコル
ゲートシートを作成し、次にこれを芯の周囲に接着しつ
つ巻き付けて成形する。さらに、ハニカム構造体のセル
端部を交互に閉塞するため、シートと似かよった成分を
注入し、乾燥後、１１００’Ｃ〜１４００’Ｃで焼成さ
せて、目的とするディーゼル排ガスフィルタを得る。そ
の一部の断面を第１図に示す。１が多孔質セラミックか
らなるフィルターセル壁であり、ハニカム構造体のセル
２を形成している。
ターを作成するため、まず最初にセラミック繊維、セラ
ミック原料を含み部分的に組成や密度の異なったシート
を作成する。得られたシートから、段ボール製造と同様
の方法で波状シートと平板状シートを接着してなるコル
ゲートシートを作成し、次にこれを芯の周囲に接着しつ
つ巻き付けて成形する。さらに、ハニカム構造体のセル
端部を交互に閉塞するため、シートと似かよった成分を
注入し、乾燥後、１１００’Ｃ〜１４００’Ｃで焼成さ
せて、目的とするディーゼル排ガスフィルタを得る。そ
の一部の断面を第１図に示す。１が多孔質セラミックか
らなるフィルターセル壁であり、ハニカム構造体のセル
２を形成している。
各セル２の端部は閉塞材３により交互に閉基されている
。
。
以下に実施例をより詳細に説明する。繊維長が約５〜２
０ ＋１ｆｆ１１に裁断されたシリカアルミナ繊維３０
重量部と、セラミック原料粉末７．５重量部の混合物を
水３０００重量部に懸濁させ、ポリ酢酸ビニル、ポリア
クリル酸エステルの有機バインダを添加した後、カチオ
ン澱粉などの凝集剤を用いて凝集させることにより、ス
ラリーＡを得た。一方、同様の方法で、シリカアルミナ
繊維３０重量部とセラミック原料粉末２０重量部の割合
のスラリーＢを得た。このスラ’）−Ａ、Ｂを通常の長
網式抄紙機において、スラリー供給口の左右端へそれぞ
れ別々に供給して抄造し、シートを作成した０このよう
にして得られたシートは、一端部では気孔率的８０％、
他端部では気孔率的７０％となシ、シートの中央部では
、７０〜８０％まで連続的に気孔率が変化するものであ
った。このようにして得られたシートを用い波状シート
と平板状シートを接着してなるコルゲートシートとし、
これを芯の周囲に接着しつつ巻きつけた。さらに、ハニ
カム構造体のセル端部を交互に閉塞するため、ノートと
似かよった成分を注入し１．１．２５０°Ｃで空気中に
て焼成することにより、第１図に示すように排ガスの入
口端４から出口端５へ向けて気孔率が変化しているディ
ーゼル排ガスフィルタが得られた。すなわち、排ガス入
口端から約１／３の部分は、気孔率約８０係、出口端か
ら１／／３の部分は気孔率的７０％からなり、中央部は
、入口端から出口端へ向けて気孔率がｓｏ％〜７０チに
連続的に減少していた。この工法を用いることにより、
シリカ−アルミナ繊維とセラミック原料粉末の混合割合
フィルターによる圧力損失が犬きぐ、９５％以上では、
フィルターの機械的強度が極端に低下し、ディーゼル排
ガスフィルターとしての機能を有さない。また、シリカ
−アルミナ繊維とセラミック原料粉末の混合割合を一定
にして、パルプ、綿。
０ ＋１ｆｆ１１に裁断されたシリカアルミナ繊維３０
重量部と、セラミック原料粉末７．５重量部の混合物を
水３０００重量部に懸濁させ、ポリ酢酸ビニル、ポリア
クリル酸エステルの有機バインダを添加した後、カチオ
ン澱粉などの凝集剤を用いて凝集させることにより、ス
ラリーＡを得た。一方、同様の方法で、シリカアルミナ
繊維３０重量部とセラミック原料粉末２０重量部の割合
のスラリーＢを得た。このスラ’）−Ａ、Ｂを通常の長
網式抄紙機において、スラリー供給口の左右端へそれぞ
れ別々に供給して抄造し、シートを作成した０このよう
にして得られたシートは、一端部では気孔率的８０％、
他端部では気孔率的７０％となシ、シートの中央部では
、７０〜８０％まで連続的に気孔率が変化するものであ
った。このようにして得られたシートを用い波状シート
と平板状シートを接着してなるコルゲートシートとし、
これを芯の周囲に接着しつつ巻きつけた。さらに、ハニ
カム構造体のセル端部を交互に閉塞するため、ノートと
似かよった成分を注入し１．１．２５０°Ｃで空気中に
て焼成することにより、第１図に示すように排ガスの入
口端４から出口端５へ向けて気孔率が変化しているディ
ーゼル排ガスフィルタが得られた。すなわち、排ガス入
口端から約１／３の部分は、気孔率約８０係、出口端か
ら１／／３の部分は気孔率的７０％からなり、中央部は
、入口端から出口端へ向けて気孔率がｓｏ％〜７０チに
連続的に減少していた。この工法を用いることにより、
シリカ−アルミナ繊維とセラミック原料粉末の混合割合
フィルターによる圧力損失が犬きぐ、９５％以上では、
フィルターの機械的強度が極端に低下し、ディーゼル排
ガスフィルターとしての機能を有さない。また、シリカ
−アルミナ繊維とセラミック原料粉末の混合割合を一定
にして、パルプ、綿。
麻、および化学繊維などの有機質繊維を用い、ノートの
気孔率を上昇させる方法や、スラリー濃度や供給量を変
えてシート密度を変える方法もある。
気孔率を上昇させる方法や、スラリー濃度や供給量を変
えてシート密度を変える方法もある。
どのようにして得られた排ガスフィルターをディーゼル
エンジンの排気口に取り付け、排出されるすすをフィル
ターに集めた場合のすすの分布状態を第２図の実線で示
した。この状態では、フィルタ１ｏＯｇにつき約２Ｉの
すすが捕獲されている状態であり、この程度のすすが堆
積すれば着火してすすが一度に燃焼しうる。すすの堆積
は、排ガスの通気抵抗の小さいところから始まり、その
堆積量は、通気抵抗の小さいところの方が多くなる。気
孔率の大きい部分では通気抵抗が小さくなり、その結果
として、第２図の実線の如くになる。
エンジンの排気口に取り付け、排出されるすすをフィル
ターに集めた場合のすすの分布状態を第２図の実線で示
した。この状態では、フィルタ１ｏＯｇにつき約２Ｉの
すすが捕獲されている状態であり、この程度のすすが堆
積すれば着火してすすが一度に燃焼しうる。すすの堆積
は、排ガスの通気抵抗の小さいところから始まり、その
堆積量は、通気抵抗の小さいところの方が多くなる。気
孔率の大きい部分では通気抵抗が小さくなり、その結果
として、第２図の実線の如くになる。
また、排ガス入口付近のすすの堆積が、大きな気孔率を
有するにもかかわらずやや少ないのは、入口近傍ではセ
ル方向への流れが速くすすが付着しにくいことに起因す
る。比較例として、気孔率がセル長さに対して均一に７
５％の場合のすすの分布状態を第２図に破線で示した。
有するにもかかわらずやや少ないのは、入口近傍ではセ
ル方向への流れが速くすすが付着しにくいことに起因す
る。比較例として、気孔率がセル長さに対して均一に７
５％の場合のすすの分布状態を第２図に破線で示した。
この場合は、出口側ですす堆積量が増加していることが
わかる。
わかる。
この場合も入口付近の堆積量が上記と同様の理由で少な
い。
い。
フィルター再生時には、フィルターのセル前部で着火し
て、セルの後部へとすすの燃焼の伝播が始まるが、その
すすの着火特性は、フィルターの排ガス入口付近のすす
の堆積状態に依存していると考えられる。それ故、実線
と破線とでは、すすの着火特性は同じであるが、実線の
場合は、フィルター後部に行くに従ってすすの堆積量が
減少しているので、その分だけすすの燃焼熱によるフィ
ルタの温度の上昇が抑制されることになる。実際に、フ
ィルターにすすを堆積させて、そのすすを燃焼させても
、従来見られたような加速度的に温度が上昇しフィルタ
ーの一部、特にフィルター後部を溶融してしまうという
現象は全く見られなかった０さらに、同じ量のすすがフ
ィルターに捕獲された場合には、従来より入口近傍にす
すが堆積しやすくなり、入口付近に発熱体を設けた場合
等は特にすすの着火特性が良好になり、各セル相互間の
燃焼の伝播も良好に行われ、すすの燃焼が非常に円滑に
行われる。
て、セルの後部へとすすの燃焼の伝播が始まるが、その
すすの着火特性は、フィルターの排ガス入口付近のすす
の堆積状態に依存していると考えられる。それ故、実線
と破線とでは、すすの着火特性は同じであるが、実線の
場合は、フィルター後部に行くに従ってすすの堆積量が
減少しているので、その分だけすすの燃焼熱によるフィ
ルタの温度の上昇が抑制されることになる。実際に、フ
ィルターにすすを堆積させて、そのすすを燃焼させても
、従来見られたような加速度的に温度が上昇しフィルタ
ーの一部、特にフィルター後部を溶融してしまうという
現象は全く見られなかった０さらに、同じ量のすすがフ
ィルターに捕獲された場合には、従来より入口近傍にす
すが堆積しやすくなり、入口付近に発熱体を設けた場合
等は特にすすの着火特性が良好になり、各セル相互間の
燃焼の伝播も良好に行われ、すすの燃焼が非常に円滑に
行われる。
発明の効果
多孔質セラミックからなるハニカム構造体のセルの壁面
の気孔率を、排ガス入口端から排ガス出口端へ向けて減
少させることにより、壁面に捕獲されるすすの分布が出
口側で少くなり、その捕獲されたすすがフィルタ内で燃
焼する際に、急激な温度の上昇が起電ることなく、かつ
燃焼の伝播が正することなく、円滑にフィルターの再生
を行うことができる。
の気孔率を、排ガス入口端から排ガス出口端へ向けて減
少させることにより、壁面に捕獲されるすすの分布が出
口側で少くなり、その捕獲されたすすがフィルタ内で燃
焼する際に、急激な温度の上昇が起電ることなく、かつ
燃焼の伝播が正することなく、円滑にフィルターの再生
を行うことができる。
第１図は本発明の一実施例におけるディーゼル排ガスフ
ィルターを構成するセル壁の各部分における気孔率を示
す断面図及びグラフ、第２図はディーゼル排ガスフィル
ターを構成するセルの各部分におけるすすの堆積量を示
すグラフである。 １・・・・・・フィルターセル壁、２・・・・・・セル
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第
１ 図 第２図
ィルターを構成するセル壁の各部分における気孔率を示
す断面図及びグラフ、第２図はディーゼル排ガスフィル
ターを構成するセルの各部分におけるすすの堆積量を示
すグラフである。 １・・・・・・フィルターセル壁、２・・・・・・セル
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第
１ 図 第２図
Claims (3)
- （１）多孔質セラミックからなるハニカム構造体のセル
端部を交互に閉塞してなる排ガスフィルターであって、
フィルターを構成するセル壁の気孔率が、排ガス入口端
から排ガス出口端へ向けて減少していることを特徴とす
る排ガスフィルター。 - （２）多孔質セラミックが繊維セラミックよりなる特許
請求の範囲第１項記載の排ガスフィルター。 - （３）フィルターを構成するセル壁の気孔率が、５０〜
９５％の間で変化する特許請求の範囲第１項記載の排ガ
スフィルター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59250027A JPS61129017A (ja) | 1984-11-27 | 1984-11-27 | 排ガスフイルタ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59250027A JPS61129017A (ja) | 1984-11-27 | 1984-11-27 | 排ガスフイルタ− |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61129017A true JPS61129017A (ja) | 1986-06-17 |
Family
ID=17201745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59250027A Pending JPS61129017A (ja) | 1984-11-27 | 1984-11-27 | 排ガスフイルタ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61129017A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03258909A (ja) * | 1990-03-06 | 1991-11-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ディーゼル排ガス浄化装置 |
| JPH04171210A (ja) * | 1990-11-02 | 1992-06-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 内燃機関用フイルタ再生装置 |
| JP2006272157A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Hitachi Metals Ltd | セラミックハニカムフィルタ及び排気ガス浄化装置 |
| WO2008079668A2 (en) * | 2006-12-21 | 2008-07-03 | Dow Global Technologies Inc. | Improved soot filter |
| WO2008078799A1 (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-03 | Ngk Insulators, Ltd. | ハニカム構造体及びその製造方法 |
| US20160032874A1 (en) * | 2014-07-29 | 2016-02-04 | Hyundai Motor Company | Diesel particulate filter (dpf) |
| JP2016068010A (ja) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
| CN107667209A (zh) * | 2015-03-30 | 2018-02-06 | 巴斯夫公司 | 用于柴油发动机排放控制的多功能过滤器 |
-
1984
- 1984-11-27 JP JP59250027A patent/JPS61129017A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03258909A (ja) * | 1990-03-06 | 1991-11-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ディーゼル排ガス浄化装置 |
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| JP2006272157A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-10-12 | Hitachi Metals Ltd | セラミックハニカムフィルタ及び排気ガス浄化装置 |
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| KR101457238B1 (ko) * | 2006-12-21 | 2014-10-31 | 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 | 개선된 매연 필터 |
| WO2008079668A3 (en) * | 2006-12-21 | 2008-08-28 | Dow Global Technologies Inc | Improved soot filter |
| JPWO2008078799A1 (ja) * | 2006-12-27 | 2010-04-30 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体及びその製造方法 |
| US8470430B2 (en) | 2006-12-27 | 2013-06-25 | Ngk Insulators, Inc. | Honeycomb structure and method for manufacturing the same |
| WO2008078799A1 (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-03 | Ngk Insulators, Ltd. | ハニカム構造体及びその製造方法 |
| US20160032874A1 (en) * | 2014-07-29 | 2016-02-04 | Hyundai Motor Company | Diesel particulate filter (dpf) |
| CN105317508A (zh) * | 2014-07-29 | 2016-02-10 | 现代自动车株式会社 | 柴油微粒过滤器 |
| JP2016068010A (ja) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
| CN107667209A (zh) * | 2015-03-30 | 2018-02-06 | 巴斯夫公司 | 用于柴油发动机排放控制的多功能过滤器 |
| CN107667209B (zh) * | 2015-03-30 | 2020-10-23 | 巴斯夫公司 | 用于柴油发动机排放控制的多功能过滤器 |
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