KR20080089574A - 직조된 금속 섬유 디젤 미립자 필터 - Google Patents

직조된 금속 섬유 디젤 미립자 필터 Download PDF

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파브리찌오 씨. 리날디
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테네코 오토모티브 오퍼레이팅 컴파니 인코포레이티드
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Abstract

디젤 배기가스를 여과하기 위한 패시브형 미립자 필터 어셈블리를 개시한다. 패시브형 미립자 필터 어셈블리는, 입구 포트 및 출구 포트를 갖는 여과 챔버를 형성하는 하우징 유닛을 포함한다. 원통형의 내부 코어 부재가 여과 챔버 내에 배치되고, 서로 대향하는 제1 말단부 및 제2 말단부를 갖는 주름형의 원통형 필터 팩(pleated cylindrical filter pack)에 의해 둘러싸이게 된다. 말단 캡은 필터 팩의 제1 말단부에 결합되고, 배기가스 흐름이 통과하는 것을 방지하도록 구성된다. 말단 플레이트는 필터 팩의 제2 말단부에 결합되고, 필터 팩을 하우징 유닛에 고정하도록 구성된다. 필터 팩은, 약 2 내지 약 15 ㎛ 사이의 다공도를 갖는 니켈-크롬-철 합금 또는 스테인레스 스틸로 구성되는 것이 바람직한 직조된 금속 섬유 매체(woven metal fiber medium)를 포함한다.
주름형 필터 팩, 패시브형 미립자 필터 어셈블리, 내부 코어 부재, 후분사, 매연 침작 용량

Description

직조된 금속 섬유 디젤 미립자 필터{WOVEN METAL FIBER DIESEL PARTICULATE FILTER}
본 발명은 디젤 엔진 배기 가스의 미립자 여과에 관한 것이다.
이하의 배경 기술에 대한 설명에서는 종래 기술에 대한 구체적인 언급보다는 본 발명의 개시 내용과 관련된 배경 정보를 위주로 설명이 이루어질 것이다.
자동차 산업에서, 환경 문제로 인하여 디젤 엔진으로부터 배출된 매연 미립자 및 불완전 연소된 미립자를 포함한 미립자의 양이 지속적으로 감소되도록 요구되고 있으며, 디젤 연료의 사용 시에 이러한 미립자 방출을 감소시키기 위한 다양한 시도가 이루어져 왔다. 전형적인 촉매식 변환기(catalytic converter)는, 이들의 내부 온도가 너무 낮아 탄소, 오일 및 불완전 연소된 연료 미립자를 효과적으로 연소하지 못하여, 간혹 일부 디젤 엔진과 원활하게 작동하지 못한다. 현재, 미립자를 포집하기 위해 엔진의 배기 파이프 내에 삽입된 디젤 미립자 필터(DPF)를 갖는 배기 가스 여과 시스템을 이용하여 연구가 수행되고 있다. 일반적으로, DPF는 다공성의 세라믹 몸체로 구성되며, 이 다공성 세라믹 몸체는 그 내부에서 복수의 배기 가스 통로를 형성한다. 배기 가스가 배기 가스 통로를 형성하는 DPF의 다공성 벽부를 통과할 때, 미립자는 DPF의 다공성 벽부에 의해 흡수되어 포집된다.
포집된 미립자가 DPF에 축적될 때, 압력 손실이 증가되고, 엔진 성능이 저하된다. 그러므로, 포집된 미립자는 적합한 시점에서 DPF를 재생하기 위해 연소되어 DPF로부터 제거될 필요가 있다. DPF의 재생(regeneration)은 버너 또는 히터 등의 가열 수단을 통해 또는 후분사(post fuel injection)에서 DPF에의 고온의 배기 가스의 공급을 통해 DPF의 온도를 증가시킴으로써 수행된다.
상기한 점에서, 미립자 물질을 성공적으로 제거할 수 있는 패시브형 디젤 배기 필터 시스템이 요망된다. 또한, 필터 시스템이 유지보수 없이도 오랜 기간의 시간에 걸쳐 재생 가능하고 신뢰할 수 있도록 되는 것이 바람직하다.
본 발명은 디젤 배기가스를 여과하기 위한 패시브형 미립자 필터 어셈블리를 제공한다. 각종 실시예에서, 패시브형 미립자 필터 어셈블리는, 입구 포트 및 출구 포트를 갖는 여과 챔버를 형성하는 하우징 유닛을 포함한다. 원통형의 내부 코어 부재가 여과 챔버 내에 배치되고, 서로 대향하는 제1 말단부 및 제2 말단부를 갖는 주름형의 원통형 필터 팩(pleated cylindrical filter pack)에 의해 둘러싸이게 된다. 말단 캡은 필터 팩의 제1 말단부에 결합되고, 배기가스 흐름이 통과하는 것을 방지하도록 구성된다. 말단 플레이트는 필터 팩의 제2 말단부에 결합되고, 필터 팩을 하우징 유닛에 고정하도록 구성된다. 필터 팩은, 약 2 내지 약 15 ㎛ 사이의 평균 다공도를 갖는 니켈-크롬-철 합금 또는 스테인레스 스틸로 구성되는 것이 바람직한 직조된 금속 섬유 매체(woven metal fiber medium)를 포함한다.
다른 실시예에서, 본 발명의 패시브형 디젤 미립자 필터 어셈블리를 제공한다. 패시브형 디젤 미립자 필터 어셈블리는, 입구 포트 및 출구 포트를 갖는 여과 챔버를 형성하는 하우징 유닛을 포함한다. 여과 챔버 내에는 천공된 원통형 내부 코어 부재가 배치된다. 이중층의 소결된 직조 금속 섬유 매체를 포함하는 주름형의 원통형 필터 팩은 내부 코어 부재를 둘러싸고, 서로 대향하는 제1 및 제2 말단부를 갖는다. 필터 팩의 최내층(innermost layer)은 약 2 내지 약 7 ㎛ 사이의 평균 다공도를 갖고, 필터 팩의 최외층(outermost layer)은 약 7 내지 약 15 ㎛ 사이의 평균 다공도를 갖는다. 말단 캡은 필터 팩의 제1 말단부에 결합되고, 배기가스 흐름이 통과하는 것을 방지하도록 구성된다. 플랜지형 말단 플레이트는 필터 팩의 제2 말단부에 결합되고, 필터 팩을 하우징 유닛에 고정하도록 구성된다. 각종 실시예에서, 필터 어셈블리는, 디젤 배기가스가 입구 포트로부터 여과 챔버 내로 이동하고, 필터 팩의 내부를 통해 내부 코어 부재의 내측을 향해 통과하며, 출구 포트를 통해 빠져나오도록 구성된다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 디젤 엔진용 배기 가스 여과 시스템을 제공한다. 디젤 엔진용 배기 가스 여과 시스템은, 이중층의 소결된 직조 금속 섬유 매체에 의해 둘러싸인 원통형의 내부 코어 부재를 갖는 여과 챔버를 형성하는 하우징 유닛을 포함하는 패시브형 디젤 미립자 필터 어셈블리를 구비한다. 필터 팩의 최내층은 약 2 내지 약 7 ㎛ 사이의 평균 다공도를 갖고, 최외층은 약 7 내지 약 15 ㎛ 사이의 평균 다공도를 갖는다. 디젤 엔진용 배기 가스 여과 시스템은, 하우징 유닛에 결합되고, 디젤 배기가스를 패시브형 디젤 미립자 필터 어셈블리의 재생에 적합한 온도로 선택적으로 가열하도록 구성된 2차 분사 어셈블리를 더 포함한다.
본 발명의 추가의 이용 가능한 분야는 본 명세서에 제공된 설명으로부터 명백하게 될 것이다. 본 명세서 내의 설명 및 구체적인 예는 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것이 아니라 본 발명의 예시를 목적으로 하는 것임을 주지하기 바란다.
도 1은 본 발명에 따른 디젤 배기가스용의 패시브형 미립자 필터 시스템의 분해 사시도이다.
도 2는 필터 어셈블리의 사시도이다.
도 3은 도 2의 단면도로, 내부 코어 부재와 말단 캡 및 말단 플레이트를 예시하는 도면이다.
도 4는 주름형 필터 팩의 측면도이다.
도 5는 도 4의 단면도이다.
도 6은 도 5의 부분 확대도이다.
도 7은 플랜지형 말단 플레이트의 평면도이다.
도 8은 도 7의 단면도이다.
도 9는 도 8의 부분 확대도이다.
도 10은 말단 캡의 평면도이다.
도 11은 도 10의 단면도이다.
도 12는 도 11의 부분 확대도이다.
본 명세서에 첨부된 도면은 예시를 목적으로 하는 것으로, 본 발명의 범위를 그러한 것으로 한정하는 것은 아니다.
이하의 상세한 설명은 본질적으로 단지 예시일뿐이며, 본 발명의 개시 내용, 응용 또는 사용을 제한하는 것은 아니다. 여러 도면에 걸쳐 대응하는 도면 부호는 동일하거나 대응하는 부품 및 특징부를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 교시에 따른 일례의 패시브형 미립자 필터 어셈블리(20)의 분해 사시도이다. 필터 어셈블리(20)는 일차적으로 디젤 엔진의 배기 가스로부터 미립자 물질을 제거하기 위한 것이며, 제조, 사용 및 유지보수의 편의를 위해 원통형의 구조인 것이 바람직하다. 필터 어셈블리(20)가 패시브형이기 때문에, 필터 자체 내에 복잡하면서도 값비싼 파워 서플라이 및 연결 장치를 설치할 필요가 없다. 각종 실시예에서, 필터를 재생하기 위해 2차 분사 시스템이 제공되며, 2차 분사 시스템에 대해서는 추후에 더욱 상세하게 설명될 것이다.
도시된 바와 같이, 필터 어셈블리(20)는, 여과 챔버를 형성하고, 입구 하우징(22)을 포함하는 하우징 유닛을 구비한다. 입구 하우징(22)은 입구 포트(24)를 가지며, 출구 포트(28)를 갖는 출구 하우징(26)에 연결되어 있다. 도 2 및 도 3에 추가로 도시된 바와 같이, 필터 어셈블리(20)는 또한 여과 챔버 내에 배치되는 원통형의 내부 코어 부재(30)를 포함하며, 내부 코어 부재(30)는 서로 대향하는 제1 및 제2 말단부(34, 36)를 갖는 주름형의 원통형 필터 팩(32)에 의해 둘러싸여 진다. 말단 캡(38)은 필터 팩(32)의 제1 말단부(34)에 연결되며, 그곳을 통한 배기가스 흐름을 방지하도록 구성된다. 말단 플레이트(40)는 출구 포트(28) 부근의 필터 팩(32)의 제2 말단부(34)에 연결되며, 하우징 유닛의 출구 하우징(26)에 필터 팩(32)을 고정시키도록 구성된다. 말단 플레이트(40)는 통상적으로 출구 하우징(26)에 직접 연결되거나 및/또는 온도 저항성이 높은 재료로 이루어진 적합한 개스킷(42)을 사이에 두고 출구 하우징(26)에 기계적으로 고정된다. 입구 하우징(22) 및 출구 하우징(24)은 나사(44) 또는 본 기술분야에 공지되어 있는 바와 같은 다른 기계적인 수단으로 연결될 수 있는 적합한 애퍼쳐(21) 및 플랜지(23, 27)를 포함할 것이다. 각종 실시예에서, 필터 어셈블리(20)는 또한 22-24 게이지(gauge) 스테인레스 스틸 또는 다른 부식 저항성을 갖는 고강도 재료 등의 하나 이상의 용접 스트랩(46)을 포함하며, 이 용접 스트랩(46)은 필터 팩(32)을 내부 코어 부재(30)에 고정시키기 위해 필터 팩(32)의 둘레에 원주 형상으로 배치된다.
도 3은 도 2의 단면도이고, 필터 팩(32), 말단 캡(38), 및 말단 플레이트(40)에 추가하여 내부 코어 부재(30)의 사시도를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 일례의 배기 가스 공기 흐름 경로(300)는 하우징의 입구 영역(302)으로부터 여과 챔버 내로 연장하는 것으로서 형성된다. 공기는 통상적으로 말단 캡(38) 주위에 흐르며, 필터 팩(32) 및 내부 코어 부재(30)의 다수의 관통공(48)을 통해 코어 부재(30)의 내측 영역을 향해 흐르고, 출구 포트(28)를 통해 빠져나온다.
도 4는 주름형 필터 팩(pleated filter pack)(32)의 측면도이고, 도 5는 기준 라인 5-5를 따라 절취한 도 4의 단면도이다. 본 발명의 필터 팩(32)은 직조된 금속 또는 합금 섬유 매체를 포함한다. 각종 실시예에서, 금속 섬유는 소결될 수도 있고 또는 소결되지 않을 수도 있으며, 또는 소결된 섬유와 소결되지 않은 섬유의 혼합물을 포함할 수 있다. 이러한 다공성의 직조된 금속의 한 가지 비제한적인 예로는 미국 뉴욕주에 소재하는 Martin Kurz & Co., Inc로부터 입수할 수 있는 DYNAPORE®이 있다. 금속 섬유는 예컨대 304, 306, 310 및 316 합금을 포함하는 스테인레스 스틸 또는 Iconel® 등의 니켈-크롬-철 합금과 같은 재료로 구성되는 것이 바람직하다. 직조된 매체는 약 2 내지 15㎛ 사이의 평균 다공도(average porosity)를 갖는 것이 바람직하다. 각종 실시예에서, 직조된 매체는 외측 다공도를 갖는 외부층 및 외측 다공도와 상이한 내측 다공도를 갖는 내부층을 갖는 이중층 적층체 재료를 포함한다. 예컨대, 최외층은 약 7 내지 15㎛ 사이의 평균 다공도를 가지며, 최내층은 약 2 내지 7㎛ 사이의 평균 다공도를 갖는다. 본 실시예는 필터의 설계 및 함께 사용될 엔진의 크기에 따라 여러 조합을 포함한다. 비제한적인 본 발명의 바람직한 실시예는, 8/3.5, 15/3 및 15/8㎛의 외층/내층 평균 다공도를 갖는다. 이중층 매체 또한 요구된 바에 따라 동일하거나 또는 유사한 평균 다공도를 갖는 2층의 직조된 재료를 포함할 것이다. 본 발명의 특정 필터 어셈블리(20)의 일례의 매연 침착 용량(soot loading capability)은 통상적으로 엔진 배기량의 약 0.5g/리터 내지 약 4g/리터의 범위이며, 설계 파라미터 및 요구된 효율에 기초하여 변화될 것이다.
각종 실시예에서, 주름형 필터 팩(32)의 표면적은 엔진 배기량의 약 2.5 내지 8배 사이이며, 바람직하게는 엔진 배기량의 약 4 내지 8배 사이이다. 예컨대, 6 리터 엔진은 전체 표면적이 약 15 내지 48ft2 사이, 보다 바람직하게는 약 24 내지 48ft2 사이인 필터 어셈블리를 가질 것이다. 표면적은 또한 요구된 여과 효율에 따라 좌우될 것이며, 이 여과 효율은 본 발명의 교시에 따라 최소 20％와 최대 100％ 사이에서 변할 수 있다.
도 6은 도 5의 부분 확대도로 직조된 매체의 주름형의 구성을 예시하고 있다. 각종 실시예에서, 주름형 필터 팩은 약 150개의 주름(pleat)을 갖는 것으로 구성되어 있지만, 필터 어셈블리(20) 및 엔진의 크기 및 구성에 따라서는 약 175개 및 심지어는 약 200개 이상의 주름을 포함할 수도 있다. 주름 간의 간격(D)은 주름의 높이(H)와 요구된 각도(α)에 좌우될 것이다. 피크 투 피크(peak-to-peak) 간격(D)을 최대로 하는 주름형 팩 형상을 갖는 것이 바람직하다. 본 발명의 여러 바람직한 구성에서, 주름형 필터 팩(32)은 약 0.5 인치의 높이에서 약 22°의 각도(α)로 약 170개의 주름을 갖는다.
도 7은 본 발명의 교시에 따른 플랜지형 말단 플레이트(40)의 평면도를 예시하고 있다. 도 8은 도 7의 단면도이며, 도 9는 도 8의 부분 확대도이다. 말단 플레이트(40)는 주름형 필터 팩(32)의 제2 말단부(34)와 결합하여 고정시키는 개구(56)를 형성하도록 구성된 내측 직립 벽부(52) 및 외측 직립 벽부(54)를 갖는 베이스부(50)를 포함하는 것이 바람직하다. 베이스부(50)의 외측 에지는 말단 플레이트(40)를 출구 하우징(26)에 고정하도록 구성된 플랜지(60)를 형성한다. 플랜지(60)는 적합한 애퍼처(도시하지 않음)가 제공되어, 말단 플레이트(40)와 출구 하우징(26)의 기계적인 체결을 가능하게 할 수 있다.
도 10은 본 발명의 교시에 따른 말단 캡(38)의 평면도를 예시한다. 도 11은 도 10의 단면도이고, 도 12는 도 11의 부분 확대도이다. 말단 캡(38)은 배기 가스 의 흐름을 방지하도록 구성된 베이스부(60)를 포함하는 것이 바람직하다. 베이스부(60)는 주름형 필터 팩(32)의 제1 말단부(34)와 결합하여 고정시키는 개구(66)를 형성하는 내측 직립 벽부(62) 및 외측 직립 벽부(64)를 포함한다. 조립된 후, 각종 실시예에서, 내부 코어 부재(30)는 도 3에 명확하게 도시되어 있는 바와 같이 말단 플레이트(40)의 내측 직립 벽부(52)와 말단 캡(38)의 내측 직립 벽부(62) 사이에 고정될 것이다. 바람직한 실시예에서, 말단 캡(38)과 말단 플레이트(40)는 스테인레스 스틸 또는 그와 동등한 고강도의 비부식성(non-corrosive) 재료로 구성된다.
각종 실시예에서, 본 발명의 디젤 미립자 필터 어셈블리는 주름형 필터 팩 내에 포집된 누적된 미립자 물질을 연소시키기 위해 2차 분사 수단에 의해 재생된다. 따라서, 필터 어셈블리(20)의 각각의 부품은 고온에 대한 내성이 커야 한다. 재생을 위한 한 가지 일반적인 방식은 축적된 미립자 물질을 소각 및 연소하기에 적합한 온도로 인입 배기가스를 가열하는 것이다. 통상적으로, 연료를 연료 분사 밸브로부터 해당 연소 챔버 내로 분사할 때에, 후분사(post fuel injection) 또는 연료 분사 타이밍의 지체(retardation)가 수행되거나, 또는 이와 달리 쓰로틀 밸브(throttle valve)를 개방하는 정도가 배기가스 여과 시스템의 정상적인 작동 기간에 대해 설정된 쓰로틀 밸브의 정상적인 개방 정도에 비해 감소된다. 이로써, 연소 에너지의 일부분이 예컨대 점화 타이밍의 지연으로 인해 회전 구동력으로 변환되지 않고 열에너지로 변환된다. 그러므로, 더 높은 온도의 배기 가스가 발생된다. 마찬가지로, 쓰로틀 밸브를 개방하는 정도가 쓰로틀 밸브의 정상적인 개방 정 도에 비해 감소될 때, 흡입 공기의 흐름 속도가 감소되며, 엔진의 해당 연소 챔버 내에 공급되는 가스의 열용량(thermal capacity)이 감소되고, 배기 가스 온도가 증가된다. 복수의 재생 수단이 제공될 수 있으며, 엔진의 작동 상태에 따라 재생 수단 중의 적합한 것이 사용될 수 있다. 또한, 재생 수단 대신 또는 재생 수단에 추가하여 소각기(burner) 또는 히터도 사용될 수 있다. 본 발명의 특유의 필터 팩 어셈블리는 약 3％ 미만의 재생 연료 페널티(regeneration fuel penalty)를 유지하면서 작동하도록 구성된다.
필터 팩 내의 포집된 미립자의 양과, 재생이 필요한 시점을 결정하기 위해 사용될 수 있는 본 기술분야에 공지된 다수의 방식이 존재한다. 미립자 필터의 집진 상태(charging state)를 판별하는 한 가지 일반적인 방식은 배기 가스 시스템 내의 배압(back pressure)을 모니터하는 것이다. 대표적인 수단으로는 필터 어셈블리의 배압을 판별하기 위해 상이한 압력 센서를 사용하는 방법이 있다. 상이한 압력 센서는 필터 어셈블리의 상류측과 하류측 간의 압력차를 측정한다. 통상적으로, 예컨대 신호가 컨트롤러, 예컨대 배기 가스 재순환(EGR) 밸브를 제어하는 엔진 제어 유닛(ECU)에 보내진다. 매연의 층 내의 공극이 실제로는 상대적으로 낮은 배압을 발생하여 집진 상태가 너무 낮은 것으로 잘못 나타낼 수도 있기 때문에, 배압 자체가 항상 특정한 채워진 상태에 대한 적합한 기준을 나타내지는 못하지만, 그럼에도 불구하고 배압을 모니터함으로써 집진 상태를 판별함에 있어서의 추가의 확실성이 제공될 수 있다.
온도 단독으로는 재생을 목적으로 하는 연료의 효율적인 2차 분사에 대한 적 합한 기준을 제공하지는 못할 것이지만, 각각의 순간에서의 연료의 2차 분사 또는 후분사는 특정의 배기가스 온도 내에서 발생하는 발열 반응(exothermal reaction)을 통해 배기 가스 온도를 상승시키는 목적으로 작용한다. 그러므로, 배기 가스 온도 센서 및 공기/연료 비율 센서가 필터 어셈블리의 출구에 배치되어 추가의 감지 수단으로서 작용함으로써 적합한 재생 시각을 결정하기 위한 데이터를 컨트롤러에 제공할 수도 있다. 이와 달리, 재생 사이의 시간이 임계값을 초과하지 못하도록 규정이 정해질 수도 있다. 마찬가지로, 재생 시간의 재활성화는 엔진의 사용에 좌우되어 소정의 인자에 기초하여 이루어질 수도 있다.

Claims (20)

  1. 패시브형 디젤 미립자 필터 어셈블리에 있어서,
    입구 포트 및 출구 포트를 갖는 여과 챔버를 형성하는 하우징 유닛;
    상기 여과 챔버 내에 위치되는 원통형의 내부 코어 부재;
    서로 대향하는 제1 말단부 및 제2 말단부를 갖고, 상기 내부 코어 부재를 둘러싸는 주름형의 원통형 필터 팩(pleated cylindrical filter pack);
    상기 필터 팩의 상기 제1 말단부에 결합되고, 배기가스 흐름이 통과하는 것을 방지하도록 구성된 말단 캡; 및
    상기 필터 팩의 상기 제2 말단부에 결합되고, 상기 필터 팩을 상기 하우징 유닛에 고정하도록 구성된 말단 플레이트
    를 포함하며,
    상기 필터 팩은 직조된 금속 섬유 매체(woven metal fiber medium)를 포함하는,
    패시브형 디젤 미립자 필터 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 필터 팩은 약 2 내지 약 15 ㎛ 사이의 평균 다공도(average porosity)를 갖는 소결된 직조 금속 섬유를 포함하는, 패시브형 디젤 미립자 필터 어셈블리.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 필터 팩은, 니켈-크롬-철 합금 및 스테인레스 스틸로 이루어진 군에서 선택된 재료로 구성되는, 패시브형 디젤 미립자 필터 어셈블리.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 필터 팩은, 내측층과 외측층을 갖는 이중 적층체형 직조 재료를 포함하는, 패시브형 디젤 미립자 필터 어셈블리.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 외측층은 외측 다공도를 갖고, 상기 내측층은 상기 외측 다공도와 상이한 내측 다공도를 갖는, 패시브형 디젤 미립자 필터 어셈블리.
  6. 제5항에 있어서,
    평균 외측 다공도는 약 7 내지 약 15 ㎛ 사이이고, 평균 내측 다공도는 약 2 내지 약 7 ㎛ 사이인, 패시브형 디젤 미립자 필터 어셈블리.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 하우징 유닛은 출구 하우징에 결합되는 입구 하우징을 포함하는, 패시브형 디젤 미립자 필터 어셈블리.
  8. 제1항에 있어서,
    약 3％ 미만의 연료 페널티(fuel penalty)를 갖고서 작동하도록 구성되는, 패시브형 디젤 미립자 필터 어셈블리.
  9. 제1항에 있어서,
    약 0.5 g/리터 내지 약 4 g/리터 사이의 매연 침착 용량(soot loading capability)을 갖는, 패시브형 디젤 미립자 필터 어셈블리.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 필터 팩의 주위에 원주 형상으로 배치되고, 상기 필터 팩을 상기 내부 코어 부재에 고정하도록 구성된 하나 이상의 용접 스트랩을 더 포함하는, 패시브형 디젤 미립자 필터 어셈블리.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 필터 팩은 150개 이상의 주름을 포함하며, 약 7ft2 보다 큰 표면적을 갖는, 패시브형 디젤 미립자 필터 어셈블리.
  12. 제1항에 있어서,
    디젤 배기가스가 상기 입구 포트로부터 상기 여과 챔버 내로 이동하고, 상기 필터 팩의 내부를 통해 상기 내부 코어 부재의 내측을 향해 통과하며, 상기 출구 포트를 통해 빠져나오도록 구성된, 패시브형 디젤 미립자 필터 어셈블리.
  13. 패시브형 디젤 미립자 필터 어셈블리에 있어서,
    입구 포트 및 출구 포트를 갖는 여과 챔버를 형성하는 하우징 유닛;
    상기 여과 챔버 내에 배치된 천공된 원통형 내부 코어 부재;
    상기 내부 코어 부재를 둘러싸고, 서로 대향하는 제1 및 제2 말단부를 가지며, 최내층(innermost layer)이 약 2 내지 약 7 ㎛ 사이의 평균 다공도를 갖고, 최외층(outermost layer)이 약 7 내지 약 15 ㎛ 사이의 평균 다공도를 갖는, 이중층의 소결된 직조 금속 섬유 매체를 포함하는 주름형의 원통형 필터 팩;
    상기 필터 팩의 상기 제1 말단부에 결합되고, 배기가스 흐름이 통과하는 것을 방지하도록 구성된 말단 캡; 및
    상기 필터 팩의 상기 제2 말단부에 결합되고, 상기 필터 팩을 상기 하우징 유닛에 고정하도록 구성된 플랜지형 말단 플레이트
    를 포함하며,
    디젤 배기가스가 상기 입구 포트로부터 상기 여과 챔버 내로 이동하고, 상기 필터 팩의 내부를 통해 상기 내부 코어 부재의 내측을 향해 통과하며, 상기 출구 포트를 통해 빠져나오도록 구성된,
    패시브형 디젤 미립자 필터 어셈블리.
  14. 제13항에 있어서,
    약 3％ 미만의 연료 페널티(fuel penalty)를 갖고서 작동하도록 구성되는, 패시브형 디젤 미립자 필터 어셈블리.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 소결된 직조 금속 섬유 매체는, 니켈-크롬-철 합금 및 스테인레스 스틸로 이루어진 군에서 선택된 재료로 구성되는, 패시브형 디젤 미립자 필터 어셈블리.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 필터 팩은 150개 이상의 주름을 포함하며, 약 7ft2 보다 큰 표면적을 갖는, 패시브형 디젤 미립자 필터 어셈블리.
  17. 디젤 엔진용 배기 가스 여과 시스템에 있어서,
    최내층이 약 2 내지 약 7 ㎛ 사이의 평균 다공도를 갖고, 최외층이 약 7 내지 약 15 ㎛ 사이의 평균 다공도를 갖는 이중층의 소결된 직조 금속 섬유 매체에 의해 둘러싸인 원통형의 내부 코어 부재를 갖는 여과 챔버를 형성하는 하우징 유닛을 포함하는 패시브형 디젤 미립자 필터 어셈블리; 및
    상기 하우징 유닛에 결합되고, 디젤 배기가스를 상기 패시브형 디젤 미립자 필터 어셈블리의 재생에 적합한 온도로 선택적으로 가열하도록 구성된 2차 분사 어셈블리
    를 포함하는 디젤 엔진용 배기 가스 여과 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 소결된 직조 금속 섬유 매체는, 니켈-크롬-철 합금 및 스테인레스 스틸로 이루어진 군에서 선택된 재료로 구성되는, 디젤 엔진용 배기 가스 여과 시스템.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 패시브형 디젤 미립자 필터 어셈블리는, 상기 디젤 배기가스가 상기 여과 챔버 내로 이동하고, 상기 필터 팩의 내부를 통해 상기 내부 코어 부재의 내측을 향해 통과하며, 상기 출구 포트를 통해 빠져나오도록 구성된, 디젤 엔진용 배기 가스 여과 시스템.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 2차 분사 조립체는, 탑재된 필터 어셈블리를 약 3％의 최대 연료 페널티로 재생하도록 구성되는, 디젤 엔진용 배기 가스 여과 시스템.
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