JP2000136715A - ディーゼルパティキュレートフィルタ装置 - Google Patents
ディーゼルパティキュレートフィルタ装置Info
- Publication number
- JP2000136715A JP2000136715A JP31297798A JP31297798A JP2000136715A JP 2000136715 A JP2000136715 A JP 2000136715A JP 31297798 A JP31297798 A JP 31297798A JP 31297798 A JP31297798 A JP 31297798A JP 2000136715 A JP2000136715 A JP 2000136715A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- filter
- wire mesh
- particulates
- diesel particulate
- 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
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
- Y02A50/2351—Atmospheric particulate matter [PM], e.g. carbon smoke microparticles, smog, aerosol particles, dust
Landscapes
- Electrostatic Separation (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は，帯電したパティキュレートを下流
の金網で捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ
装置を提供する。 【解決手段】 このディーゼルパティキュレートフィル
タ装置は，エンジンからの排気ガスを排出する排気管１
９に排気ガスを冷却するクーラ３を連結し，クーラ３の
下流にフィルタ１を設ける。フィルタ１は，ケーシング
２内に配置された排気ガス中のパティキュレートを捕集
するフィルタ本体１１，フィルタ本体１１の上流側の面
に配置されたパティキュレートを負に帯電させる負の電
極がかけられた上流側金網１２，及びフィルタ本体１１
の下流側の面に配置された負に帯電したパティキュレー
トを吸着する正の電極がかけられた下流側金網１３から
構成されている。
の金網で捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ
装置を提供する。 【解決手段】 このディーゼルパティキュレートフィル
タ装置は，エンジンからの排気ガスを排出する排気管１
９に排気ガスを冷却するクーラ３を連結し，クーラ３の
下流にフィルタ１を設ける。フィルタ１は，ケーシング
２内に配置された排気ガス中のパティキュレートを捕集
するフィルタ本体１１，フィルタ本体１１の上流側の面
に配置されたパティキュレートを負に帯電させる負の電
極がかけられた上流側金網１２，及びフィルタ本体１１
の下流側の面に配置された負に帯電したパティキュレー
トを吸着する正の電極がかけられた下流側金網１３から
構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は，ディーゼルエン
ジンから排出される排気ガス中のパティキュレートを捕
集して該パティキュレートを加熱焼却する排気ガス浄化
装置に関する。
ジンから排出される排気ガス中のパティキュレートを捕
集して該パティキュレートを加熱焼却する排気ガス浄化
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来，エンジンの排気ガスを処理する排
気ガス処理装置として，フィルタの面積が大きく，その
フィルタの前面部にカーボンが堆積されて捕集される。
その堆積したカーボンを焼却するため，パティキュレー
トフィルタの一部に加熱コイルを取り付け，堆積したカ
ーボンを除去するのに，焼却することによりフィルタを
再生している。
気ガス処理装置として，フィルタの面積が大きく，その
フィルタの前面部にカーボンが堆積されて捕集される。
その堆積したカーボンを焼却するため，パティキュレー
トフィルタの一部に加熱コイルを取り付け，堆積したカ
ーボンを除去するのに，焼却することによりフィルタを
再生している。
【０００３】例えば，実開平１−１４４４２７号公報に
開示されたディーゼルパティキュレートフィルタ装置
は，排気ガスをフィルタ本体に通し，該フィルタ本体で
排気ガス中のカーボン，スモーク等のパティキュレート
を捕集し，フィルタ本体にパティキュレートが堆積して
目詰まりした場合に，フィルタ本体に排気ガスを流すの
を遮断し，別のフィルタ本体に排気ガスを流すように切
り換え，目詰まりしたフィルタ本体の下流側から空気を
送り込み，フィルタ本体を加熱して目詰まりしているパ
ティキュレートを焼却するものである。
開示されたディーゼルパティキュレートフィルタ装置
は，排気ガスをフィルタ本体に通し，該フィルタ本体で
排気ガス中のカーボン，スモーク等のパティキュレート
を捕集し，フィルタ本体にパティキュレートが堆積して
目詰まりした場合に，フィルタ本体に排気ガスを流すの
を遮断し，別のフィルタ本体に排気ガスを流すように切
り換え，目詰まりしたフィルタ本体の下流側から空気を
送り込み，フィルタ本体を加熱して目詰まりしているパ
ティキュレートを焼却するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ディーゼルエンジンか
ら排出される排気ガス中には，カーボン，スモーク，Ｈ
Ｃ，ＳＯX 等のパティキュレート物質が含まれている
が，パティキュレート物質は，カーボンと炭化水素の合
成物であり，その大きさは，極めて大きい粒子から小さ
いもの，具体的には，４０μｍ〜０．１μｍの粒径の範
囲であり，２０μｍ程度のものが多く，これらのサイズ
のものが排気ガス中に分散している。特に，パティキュ
レート物質のサイズ中で，０．２５μｍ以下の小さい粒
径のものが，喘息等の人体に悪影響を与えるということ
で問題とされている。しかしながら，粒子径の小さなパ
ティキュレート物質は，フィルタを通過するので，フィ
ルタによって捕集することが極めて困難である。しかし
ながら，これらの粒子径の小さなパティキュレート物質
を捕集することが，大気汚染を防止する上からも大きな
問題になっている。
ら排出される排気ガス中には，カーボン，スモーク，Ｈ
Ｃ，ＳＯX 等のパティキュレート物質が含まれている
が，パティキュレート物質は，カーボンと炭化水素の合
成物であり，その大きさは，極めて大きい粒子から小さ
いもの，具体的には，４０μｍ〜０．１μｍの粒径の範
囲であり，２０μｍ程度のものが多く，これらのサイズ
のものが排気ガス中に分散している。特に，パティキュ
レート物質のサイズ中で，０．２５μｍ以下の小さい粒
径のものが，喘息等の人体に悪影響を与えるということ
で問題とされている。しかしながら，粒子径の小さなパ
ティキュレート物質は，フィルタを通過するので，フィ
ルタによって捕集することが極めて困難である。しかし
ながら，これらの粒子径の小さなパティキュレート物質
を捕集することが，大気汚染を防止する上からも大きな
問題になっている。
【０００５】ところで，燃焼室から排気管を通じて排出
される排気ガス中に含まれるパティキュレートは，排気
管を通過する際に，排気管の壁面と接触して帯電する特
性がある。帯電したパティキュレートの粒子は，排気ガ
スの高温雰囲気では，活発な粒子運動をするが，帯電し
た電子を放散する特性があり，微粒子のまま運動する傾
向がある。しかしながら，排気ガス温度が低下すると，
パティキュレートの粒子はそれぞれ帯電し凝集し始め，
粒子径が大きくなるという現象がある。排気ガス温度が
低い雰囲気で，粒子径が大きくなったパティキュレート
が帯電すると，帯電された粒子は異なる電極に付着する
と考えられる。
される排気ガス中に含まれるパティキュレートは，排気
管を通過する際に，排気管の壁面と接触して帯電する特
性がある。帯電したパティキュレートの粒子は，排気ガ
スの高温雰囲気では，活発な粒子運動をするが，帯電し
た電子を放散する特性があり，微粒子のまま運動する傾
向がある。しかしながら，排気ガス温度が低下すると，
パティキュレートの粒子はそれぞれ帯電し凝集し始め，
粒子径が大きくなるという現象がある。排気ガス温度が
低い雰囲気で，粒子径が大きくなったパティキュレート
が帯電すると，帯電された粒子は異なる電極に付着する
と考えられる。
【０００６】また，ディーゼルパティキュレートフィル
タで捕集されたパティキュレートは，酸素が存在して約
６００℃以上に加熱されると，酸素と反応して容易に燃
焼して焼却できる。そこで，ディーゼルパティキュレー
トフィルタは，フィルタ本体で捕集されたパティキュレ
ートを加熱焼却してフィルタ本体を再生できる機能を有
する必要がある。そこで，フィルタ本体を再生するた
め，フィルタ本体に排気ガスを流しながら金網に通電
し，パティキュレートの燃焼状態に温度を昇温すること
が考えられる。
タで捕集されたパティキュレートは，酸素が存在して約
６００℃以上に加熱されると，酸素と反応して容易に燃
焼して焼却できる。そこで，ディーゼルパティキュレー
トフィルタは，フィルタ本体で捕集されたパティキュレ
ートを加熱焼却してフィルタ本体を再生できる機能を有
する必要がある。そこで，フィルタ本体を再生するた
め，フィルタ本体に排気ガスを流しながら金網に通電
し，パティキュレートの燃焼状態に温度を昇温すること
が考えられる。
【０００７】また，フィルタをセラミックス繊維で作製
した場合には，繊維間に堆積されたパティキュレート
は，約６００℃以上の温度に昇温されると，着火燃焼し
て焼却される。繊維間に堆積したパティキュレートは三
次元的に堆積しているので，パティキュレート間に隙間
が形成され易く，パティキュレート間に排気ガスが進入
し易く，排気ガスに含まれている空気によってパティキ
ュレートが着火燃焼することになる。
した場合には，繊維間に堆積されたパティキュレート
は，約６００℃以上の温度に昇温されると，着火燃焼し
て焼却される。繊維間に堆積したパティキュレートは三
次元的に堆積しているので，パティキュレート間に隙間
が形成され易く，パティキュレート間に排気ガスが進入
し易く，排気ガスに含まれている空気によってパティキ
ュレートが着火燃焼することになる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明の目的は，上記
の問題を解決することであり，セラミック繊維等の材料
から構成したフィルタ本体をその両側から金網で挟持し
た構造に構成したディーゼルパティキュレートフィルタ
において，パティキュレート物質が低温時に負電極に通
常帯電する特性があることを考慮して，排気ガス温度を
低下させ，排気ガス流れの上流側の帯電器に負の電極を
かけ，下流側の金網に正の電極をかけると共にヒータと
して機能させる構造に構成し，ディーゼルパティキュレ
ートフィルタを通過する排気ガス中に含まれるパティキ
ュレート物質の微粒子を上流の金網を通過する際に負に
帯電させ，フィルタ本体で捕集されずに通過したパティ
キュレート物質を下流側の正の電極がかけられた金網に
付着させて捕集する排気ガス浄化装置を提供することで
ある。
の問題を解決することであり，セラミック繊維等の材料
から構成したフィルタ本体をその両側から金網で挟持し
た構造に構成したディーゼルパティキュレートフィルタ
において，パティキュレート物質が低温時に負電極に通
常帯電する特性があることを考慮して，排気ガス温度を
低下させ，排気ガス流れの上流側の帯電器に負の電極を
かけ，下流側の金網に正の電極をかけると共にヒータと
して機能させる構造に構成し，ディーゼルパティキュレ
ートフィルタを通過する排気ガス中に含まれるパティキ
ュレート物質の微粒子を上流の金網を通過する際に負に
帯電させ，フィルタ本体で捕集されずに通過したパティ
キュレート物質を下流側の正の電極がかけられた金網に
付着させて捕集する排気ガス浄化装置を提供することで
ある。
【０００９】この発明は，エンジンからの排気ガスを排
出する排気管，前記排気管に配置された前記排気ガスを
冷却するクーラ，前記クーラに連結されたケーシング，
前記ケーシング内に配置され且つ前記クーラから送り出
される前記排気ガスに含まれるパティキュレートを捕集
するフィルタ本体，前記フィルタ本体の上流側に配置さ
れ且つ前記パティキュレートを負に帯電させる負の電極
がかけられた帯電器，及び前記フィルタ本体の前記排気
ガスの下流側の面に配置され且つ負に帯電した前記パテ
ィキュレートを吸着する正の電極がかけられた金網，か
ら成るディーゼルパティキュレートフィルタ装置に関す
る。
出する排気管，前記排気管に配置された前記排気ガスを
冷却するクーラ，前記クーラに連結されたケーシング，
前記ケーシング内に配置され且つ前記クーラから送り出
される前記排気ガスに含まれるパティキュレートを捕集
するフィルタ本体，前記フィルタ本体の上流側に配置さ
れ且つ前記パティキュレートを負に帯電させる負の電極
がかけられた帯電器，及び前記フィルタ本体の前記排気
ガスの下流側の面に配置され且つ負に帯電した前記パテ
ィキュレートを吸着する正の電極がかけられた金網，か
ら成るディーゼルパティキュレートフィルタ装置に関す
る。
【００１０】前記クーラは，前記排気管に連通し且つ多
数の通孔が形成された内筒，及び前記内筒の外周に配置
された蛇腹状冷却フィンの構造に形成された外筒から構
成され，前記排気ガスは前記内筒から前記通孔を通過し
て前記外筒の壁面に衝突して前記内筒と前記外筒との間
の冷却通路を通じて前記フィルタ本体へ送り出される。
数の通孔が形成された内筒，及び前記内筒の外周に配置
された蛇腹状冷却フィンの構造に形成された外筒から構
成され，前記排気ガスは前記内筒から前記通孔を通過し
て前記外筒の壁面に衝突して前記内筒と前記外筒との間
の冷却通路を通じて前記フィルタ本体へ送り出される。
【００１１】前記フィルタ本体は折り曲げられた襞部が
全体として筒状に形成され，前記排気ガスは前記フィル
タ本体の外周側から内周側へ送り出される。また，前記
フィルタ本体は，セラミック繊維材の不織布から構成さ
れている。
全体として筒状に形成され，前記排気ガスは前記フィル
タ本体の外周側から内周側へ送り出される。また，前記
フィルタ本体は，セラミック繊維材の不織布から構成さ
れている。
【００１２】前記帯電器は，前記フィルタ本体の上流側
の前記襞部間に配置された格子状電極から構成された格
子状帯電器から構成されている。或いは，前記帯電器
は，前記フィルタ本体に配置された上流側金網と下流側
金網とから構成された金網式帯電器から構成されてい
る。
の前記襞部間に配置された格子状電極から構成された格
子状帯電器から構成されている。或いは，前記帯電器
は，前記フィルタ本体に配置された上流側金網と下流側
金網とから構成された金網式帯電器から構成されてい
る。
【００１３】前記フィルタ本体に予め決められた所定量
以上の前記パティキュレートが捕集されたことに応答し
て前記下流側金網又は前記上流側金網を通電し，前記フ
ィルタ本体に捕集された前記パティキュレートを加熱焼
却して前記フィルタ本体を再生する。
以上の前記パティキュレートが捕集されたことに応答し
て前記下流側金網又は前記上流側金網を通電し，前記フ
ィルタ本体に捕集された前記パティキュレートを加熱焼
却して前記フィルタ本体を再生する。
【００１４】このディーゼルパティキュレートフィルタ
装置は，上記のように構成したので，エンジンから排出
される排気ガスはクーラによって冷却され，前記パティ
キュレートの微粒子が帯電し，微粒子がそれぞれ凝集し
て粒子径が大きなものとなり，そこで，該パティキュレ
ートをフィルタ本体で捕集できるサイズになると共に，
パティキュレートを負の電極がかけられた金網を通過さ
せることによって，パティキュレートが負の電極に容易
に帯電し，パティキュレートがフィルタ本体に捕集され
ずに通過したとしても正の電極がかけられた下流側の金
網に付着して捕集される。また，フィルタ本体を再生す
る時には，上流側金網又は下流側金網をヒータとして機
能させ，捕集されたパティキュレートを加熱焼却すれば
よい。
装置は，上記のように構成したので，エンジンから排出
される排気ガスはクーラによって冷却され，前記パティ
キュレートの微粒子が帯電し，微粒子がそれぞれ凝集し
て粒子径が大きなものとなり，そこで，該パティキュレ
ートをフィルタ本体で捕集できるサイズになると共に，
パティキュレートを負の電極がかけられた金網を通過さ
せることによって，パティキュレートが負の電極に容易
に帯電し，パティキュレートがフィルタ本体に捕集され
ずに通過したとしても正の電極がかけられた下流側の金
網に付着して捕集される。また，フィルタ本体を再生す
る時には，上流側金網又は下流側金網をヒータとして機
能させ，捕集されたパティキュレートを加熱焼却すれば
よい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下，図面を参照して，この発明
によるディーゼルパティキュレートフィルタ装置の実施
例を説明する。図１はこの発明によるディーゼルパティ
キュレートフィルタ装置の一実施例を示す概略断面図，
図２は図１のＡ−Ａ断面図であり，帯電器の一実施例を
示すと共にヒータを示す説明図，図３は図１のディーゼ
ルパティキュレートフィルタ装置におけるフィルタ本体
と金網との関係を説明する概略断面図，及び図４は図１
のＡ−Ａ断面図であり，帯電器の別の実施例を示す説明
図である。
によるディーゼルパティキュレートフィルタ装置の実施
例を説明する。図１はこの発明によるディーゼルパティ
キュレートフィルタ装置の一実施例を示す概略断面図，
図２は図１のＡ−Ａ断面図であり，帯電器の一実施例を
示すと共にヒータを示す説明図，図３は図１のディーゼ
ルパティキュレートフィルタ装置におけるフィルタ本体
と金網との関係を説明する概略断面図，及び図４は図１
のＡ−Ａ断面図であり，帯電器の別の実施例を示す説明
図である。
【００１６】このディーゼルパティキュレートフィルタ
装置は，エンジンを構成する燃焼室２０からの排気ガス
を排出する排気管１９に接続され，排気ガス中に含まれ
るパティキュレートを捕集し，捕集されたパティキュレ
ートを加熱焼却し，排気ガスを浄化するものである。こ
のディーゼルパティキュレートフィルタ装置は，排気管
１９に接続されたクーラ３と，クーラ３の排気ガス流れ
Ｇの後流に配置されたフィルタ１とから構成されてい
る。フィルタ１は，ケーシング２内に収容され，ディー
ゼルエンジンの排気ガス中に含まれるカーボン，スモー
ク，ＨＣ，ＳＯX等のパティキュレートを捕集でき，耐
熱性に優れたセラミックス等の材料から構成されてい
る。
装置は，エンジンを構成する燃焼室２０からの排気ガス
を排出する排気管１９に接続され，排気ガス中に含まれ
るパティキュレートを捕集し，捕集されたパティキュレ
ートを加熱焼却し，排気ガスを浄化するものである。こ
のディーゼルパティキュレートフィルタ装置は，排気管
１９に接続されたクーラ３と，クーラ３の排気ガス流れ
Ｇの後流に配置されたフィルタ１とから構成されてい
る。フィルタ１は，ケーシング２内に収容され，ディー
ゼルエンジンの排気ガス中に含まれるカーボン，スモー
ク，ＨＣ，ＳＯX等のパティキュレートを捕集でき，耐
熱性に優れたセラミックス等の材料から構成されてい
る。
【００１７】このディーゼルパティキュレートフィルタ
装置は，主として，燃焼室２０からの排気ガスを排出す
る排気管１９，排気管１９に配置された排気ガスを冷却
するクーラ３，クーラ３に連結されたフィルタ１を構成
するケーシング２，ケーシング２内に配置された排気ガ
スに含まれるパティキュレートを捕集するフィルタ本体
１１，フィルタ本体１１の排気ガス流れＧの上流側の面
に配置され且つパティキュレートを負に帯電させる負の
電極がライン１８を通じてかけられた上流側金網１２，
及びフィルタ本体１１の排気ガス流れＧの下流側の面に
配置され且つ負に帯電したパティキュレートを吸着する
正の電極がライン１８を通じてかけられた下流側金網１
３から構成されている。また，コントローラ１０は，フ
ィルタ１に排気ガスを流す際に，直流電源１７によって
金網式帯電器又は格子状帯電器に電圧をかける。図２又
は図３には金網式帯電器が示されており，金網式帯電器
では，上流側金網１２にライン１８と端子２１を通じて
負の電極をかけ，ライン１８と端子２２を通じて下流側
金網１３に正の電極をかける。或いは，図４には格子状
帯電器が示されており，格子状帯電器では，ライン１８
と端子２１を通じて格子状電極２７に負の電極をかけ，
ライン１８と端子２２を通じてつ下流側金網１３に正の
電極をかける制御を行なう。
装置は，主として，燃焼室２０からの排気ガスを排出す
る排気管１９，排気管１９に配置された排気ガスを冷却
するクーラ３，クーラ３に連結されたフィルタ１を構成
するケーシング２，ケーシング２内に配置された排気ガ
スに含まれるパティキュレートを捕集するフィルタ本体
１１，フィルタ本体１１の排気ガス流れＧの上流側の面
に配置され且つパティキュレートを負に帯電させる負の
電極がライン１８を通じてかけられた上流側金網１２，
及びフィルタ本体１１の排気ガス流れＧの下流側の面に
配置され且つ負に帯電したパティキュレートを吸着する
正の電極がライン１８を通じてかけられた下流側金網１
３から構成されている。また，コントローラ１０は，フ
ィルタ１に排気ガスを流す際に，直流電源１７によって
金網式帯電器又は格子状帯電器に電圧をかける。図２又
は図３には金網式帯電器が示されており，金網式帯電器
では，上流側金網１２にライン１８と端子２１を通じて
負の電極をかけ，ライン１８と端子２２を通じて下流側
金網１３に正の電極をかける。或いは，図４には格子状
帯電器が示されており，格子状帯電器では，ライン１８
と端子２１を通じて格子状電極２７に負の電極をかけ，
ライン１８と端子２２を通じてつ下流側金網１３に正の
電極をかける制御を行なう。
【００１８】クーラ３は，一端にフランジ２３が設けら
れ且つ他端にフィルタ１を構成するケーシング２が接続
される蛇腹管４と，蛇腹管４の内側に配置され且つ内外
に排気ガス通路６，７を形成する内筒５とから構成され
ている。内筒５は，内側に内側排気ガス通路７，及び蛇
腹管４との間に外側排気ガス通路６を形成するように，
蛇腹管４内に同心上に配置されている。蛇腹管４には外
気と接する冷却フィン２５が形成され，また，内筒５に
は排気ガスを通過させる通孔８が形成されている。蛇腹
管４は，内筒５との間に形成される外側排気ガス通路６
の一端がフランジ２３で閉鎖され，排気ガス通路６の他
端がケーシング２に形成された入口側排気ガス通路９に
連通している。内筒５の内側に形成された排気ガス通路
７は，排気管１９に連通し，フィルタ１側の端部が遮蔽
プレート１４によって閉鎖されている。従って，排気管
１９からクーラ３に送り込まれた排気ガスは，内筒５の
内側排気ガス通路７から通孔８を通って外側排気ガス通
路６へ流れ，外側排気ガス通路６からフィルタ１の入口
側排気ガス通路９に送り込まれる。クーラ３に送り込ま
れた排気ガスは，クーラ３によって冷却されてパティキ
ュレートが凝集して粒子径が大きくなる。
れ且つ他端にフィルタ１を構成するケーシング２が接続
される蛇腹管４と，蛇腹管４の内側に配置され且つ内外
に排気ガス通路６，７を形成する内筒５とから構成され
ている。内筒５は，内側に内側排気ガス通路７，及び蛇
腹管４との間に外側排気ガス通路６を形成するように，
蛇腹管４内に同心上に配置されている。蛇腹管４には外
気と接する冷却フィン２５が形成され，また，内筒５に
は排気ガスを通過させる通孔８が形成されている。蛇腹
管４は，内筒５との間に形成される外側排気ガス通路６
の一端がフランジ２３で閉鎖され，排気ガス通路６の他
端がケーシング２に形成された入口側排気ガス通路９に
連通している。内筒５の内側に形成された排気ガス通路
７は，排気管１９に連通し，フィルタ１側の端部が遮蔽
プレート１４によって閉鎖されている。従って，排気管
１９からクーラ３に送り込まれた排気ガスは，内筒５の
内側排気ガス通路７から通孔８を通って外側排気ガス通
路６へ流れ，外側排気ガス通路６からフィルタ１の入口
側排気ガス通路９に送り込まれる。クーラ３に送り込ま
れた排気ガスは，クーラ３によって冷却されてパティキ
ュレートが凝集して粒子径が大きくなる。
【００１９】フィルタ１は，入口側で中央が端部遮蔽プ
レート１５で閉鎖され，出口側で中央部１６が開放さ
れ，外側がケーシング２で閉鎖された構造に構成されて
いる。フィルタ１は，フィルタ本体１１と，その両側で
フィルタ本体１１を挟持した上流側金網１２及び下流側
金網１３とから構成されている。上流側金網１２は，フ
ィルタ本体１１の上流側表面に配置され，コントローラ
１０の制御によってバッテリ１７等の直流電源からライ
ン１８と端子２１を通じて負の電極がかけられる。ま
た，下流側金網１３は，フィルタ本体１１の下流側表面
に配置され，コントローラ１０の制御によってバッテリ
１７等の直流電源からライン１８と端子２２を通じて正
の電極がかけられる。また，フィルタ本体１１にパティ
キュレートが所定量以上捕集される時に，フィルタ本体
１１を再生するため，ライン２８と端子３１又は３２を
通じて上流側金網１２又は下流側金網１３を通電し，上
流側金網１２又は下流側金網１３のいずれか一方をヒー
タとして機能させ，パティキュレートを加熱焼却するこ
とができる。
レート１５で閉鎖され，出口側で中央部１６が開放さ
れ，外側がケーシング２で閉鎖された構造に構成されて
いる。フィルタ１は，フィルタ本体１１と，その両側で
フィルタ本体１１を挟持した上流側金網１２及び下流側
金網１３とから構成されている。上流側金網１２は，フ
ィルタ本体１１の上流側表面に配置され，コントローラ
１０の制御によってバッテリ１７等の直流電源からライ
ン１８と端子２１を通じて負の電極がかけられる。ま
た，下流側金網１３は，フィルタ本体１１の下流側表面
に配置され，コントローラ１０の制御によってバッテリ
１７等の直流電源からライン１８と端子２２を通じて正
の電極がかけられる。また，フィルタ本体１１にパティ
キュレートが所定量以上捕集される時に，フィルタ本体
１１を再生するため，ライン２８と端子３１又は３２を
通じて上流側金網１２又は下流側金網１３を通電し，上
流側金網１２又は下流側金網１３のいずれか一方をヒー
タとして機能させ，パティキュレートを加熱焼却するこ
とができる。
【００２０】フィルタ１は，例えば，セラミックス繊維
を積層してフェルト状に成形したフィルタ本体１１，そ
の両側に耐熱性を有するＮｉ，Ｃｒ等を含む金網１２，
１３で押さえ，所定の形状に成形して作製されている。
フィルタ１は，図では，セラミックス繊維材のフィルタ
本体１１を筒状に且つ襞状に折り曲げられた襞部３０に
形成されて表面積が大きくなる形状に形成されている
が，その他，円筒形等の筒状，平板状，波状等の形状に
構成することもできる。フィルタ本体１１は，耐熱性に
優れたセラミックス繊維の不織布等の材料から構成され
ている。フィルタ本体１１を構成する材料は，例えば，
ＳｉＣで被覆されたＳｉ3 Ｎ4 ，及び／又はＳｉＣ（Ｓ
ｉ−Ｃ−Ｏ，Ｓｉ−Ｔｉ−Ｃ−Ｏ，Ｓｉ−Ｃ）のセラミ
ックス繊維をアトランダムに積層した不織布で形成する
ことができ，セラミック繊維の繊維径は，例えば，５〜
１５μｍ程度であり，長さは３０〜１５０ｍｍ程度であ
る。また，フェルト状に積層したセラミックス繊維材
は，その厚さが３〜５ｍｍ程度に形成されている。
を積層してフェルト状に成形したフィルタ本体１１，そ
の両側に耐熱性を有するＮｉ，Ｃｒ等を含む金網１２，
１３で押さえ，所定の形状に成形して作製されている。
フィルタ１は，図では，セラミックス繊維材のフィルタ
本体１１を筒状に且つ襞状に折り曲げられた襞部３０に
形成されて表面積が大きくなる形状に形成されている
が，その他，円筒形等の筒状，平板状，波状等の形状に
構成することもできる。フィルタ本体１１は，耐熱性に
優れたセラミックス繊維の不織布等の材料から構成され
ている。フィルタ本体１１を構成する材料は，例えば，
ＳｉＣで被覆されたＳｉ3 Ｎ4 ，及び／又はＳｉＣ（Ｓ
ｉ−Ｃ−Ｏ，Ｓｉ−Ｔｉ−Ｃ−Ｏ，Ｓｉ−Ｃ）のセラミ
ックス繊維をアトランダムに積層した不織布で形成する
ことができ，セラミック繊維の繊維径は，例えば，５〜
１５μｍ程度であり，長さは３０〜１５０ｍｍ程度であ
る。また，フェルト状に積層したセラミックス繊維材
は，その厚さが３〜５ｍｍ程度に形成されている。
【００２１】コントローラ１０は，フィルタ本体１１に
予め決められた所定量以上のパティキュレートが捕集さ
れたことに応答して上流側金網１２又は下流側金網１３
をライン２８及び端子３１，３２を通じて通電し，上流
側金網１２又は下流側金網１３をヒータとして機能さ
せ，フィルタ本体１１に捕集されたパティキュレートを
加熱焼却してフィルタ本体１１を再生するように制御す
る。フィルタ本体１１へのパティキュレートの捕集量
は，排気ガス圧を検出する圧力センサ，フィルタ流動抵
抗を検出するセンサ等で検出することができる。
予め決められた所定量以上のパティキュレートが捕集さ
れたことに応答して上流側金網１２又は下流側金網１３
をライン２８及び端子３１，３２を通じて通電し，上流
側金網１２又は下流側金網１３をヒータとして機能さ
せ，フィルタ本体１１に捕集されたパティキュレートを
加熱焼却してフィルタ本体１１を再生するように制御す
る。フィルタ本体１１へのパティキュレートの捕集量
は，排気ガス圧を検出する圧力センサ，フィルタ流動抵
抗を検出するセンサ等で検出することができる。
【００２２】このディーゼルパティキュレートフィルタ
装置は，上記のように構成され，次のように作動でき
る。排気管１９からクーラ３に送り込まれた排気ガス
は，内筒５の内側排気ガス通路７から通孔８を通って外
側排気ガス通路６へ流れ，外側排気ガス通路６の冷却フ
ィン２５を通過することによって冷却され，冷却によっ
て排気ガス中のパティキュレートが凝集されつつ粒径を
大きくして外側排気ガス通路６からフィルタ１の入口側
排気ガス通路９に送り込まれる。フィルタ１では，排気
ガスは，ケーシング２とフィルタ１との間に形成された
入口側排気ガス通路９からフィルタ１を通過し，排気ガ
ス中に含まれるパティキュレートが上流側金網１２，フ
ィルタ本体１１及び下流側金網１３に捕集され，クリー
ンな排気ガスとなって中央部１６から排気ガス通路２４
へ排出される。
装置は，上記のように構成され，次のように作動でき
る。排気管１９からクーラ３に送り込まれた排気ガス
は，内筒５の内側排気ガス通路７から通孔８を通って外
側排気ガス通路６へ流れ，外側排気ガス通路６の冷却フ
ィン２５を通過することによって冷却され，冷却によっ
て排気ガス中のパティキュレートが凝集されつつ粒径を
大きくして外側排気ガス通路６からフィルタ１の入口側
排気ガス通路９に送り込まれる。フィルタ１では，排気
ガスは，ケーシング２とフィルタ１との間に形成された
入口側排気ガス通路９からフィルタ１を通過し，排気ガ
ス中に含まれるパティキュレートが上流側金網１２，フ
ィルタ本体１１及び下流側金網１３に捕集され，クリー
ンな排気ガスとなって中央部１６から排気ガス通路２４
へ排出される。
【００２３】コントローラ１０は，図２に示すように，
直流電源１７からライン１８と端子２１を通じて上流側
金網１２に負の電極をかけ，ライン１８と端子２２を通
じて下流側金網１３に正の電極をかけているので，フィ
ルタ１を通過する冷却された排気ガスは，上流側金網１
２を通過するとき，排気ガス中のパティキュレートが負
に帯電され，次いで，大きなパティキュレートはフィル
タ本体１１に捕集されるが，フィルタ本体１１を通過し
たパティキュレートは負に帯電しているので，これらの
パティキュレートは正の電極の下流側金網１３に吸着さ
れ，捕集されることになる。コントローラ１０は，フィ
ルタ１に所定量のパティキュレートが捕集されたことに
応答して上流側金網１２又は下流側金網１３をライン２
８と端子３１又が３２を通じて通電してヒータとして機
能させ，捕集されているパティキュレートを加熱焼却し
てフィルタ１を再生する。
直流電源１７からライン１８と端子２１を通じて上流側
金網１２に負の電極をかけ，ライン１８と端子２２を通
じて下流側金網１３に正の電極をかけているので，フィ
ルタ１を通過する冷却された排気ガスは，上流側金網１
２を通過するとき，排気ガス中のパティキュレートが負
に帯電され，次いで，大きなパティキュレートはフィル
タ本体１１に捕集されるが，フィルタ本体１１を通過し
たパティキュレートは負に帯電しているので，これらの
パティキュレートは正の電極の下流側金網１３に吸着さ
れ，捕集されることになる。コントローラ１０は，フィ
ルタ１に所定量のパティキュレートが捕集されたことに
応答して上流側金網１２又は下流側金網１３をライン２
８と端子３１又が３２を通じて通電してヒータとして機
能させ，捕集されているパティキュレートを加熱焼却し
てフィルタ１を再生する。
【００２４】図４に示すように，パティキュレートに帯
電させるための帯電器は，格子状タイプに構成すること
もできる。格子状帯電器は，フィルタ本体１１の回りに
位置するリング状ライン２６，及びリング状ライン２６
から襞部３０と襞部３０との間にそれぞれ配置された格
子状電極２７から構成されている。格子状電極２７は，
フィルタ本体１の襞部３０間に沿って延びる金網形状に
形成され，格子状電極２７を通過するパティキュレート
が帯電される。格子状帯電器は，上記の上流側金網１２
と下流側金網１３から成る金網タイプの帯電器と同一の
機能を有するものである。
電させるための帯電器は，格子状タイプに構成すること
もできる。格子状帯電器は，フィルタ本体１１の回りに
位置するリング状ライン２６，及びリング状ライン２６
から襞部３０と襞部３０との間にそれぞれ配置された格
子状電極２７から構成されている。格子状電極２７は，
フィルタ本体１の襞部３０間に沿って延びる金網形状に
形成され，格子状電極２７を通過するパティキュレート
が帯電される。格子状帯電器は，上記の上流側金網１２
と下流側金網１３から成る金網タイプの帯電器と同一の
機能を有するものである。
【００２５】
【発明の効果】この発明によるディーゼルパティキュレ
ートフィルタ装置は，上記のように構成されているの
で，ディーゼルエンジンから排出される排気ガスが排気
管からクーラを通って，そこで排気ガスが冷却されて排
気ガス中のパティキュレートが粒径を大きく成長させ，
次いで，冷却されて粒径が大きくなったパティキュレー
トを含む排気ガスがフィルタへ送り込まれ，排気ガス中
のパティキュレートがフィルタで正負の電極を利用して
微粒子のパティキュレートも完全に捕集され，クリーン
な排気ガスとなって大気へと排出される。従って，この
ディーゼルパティキュレートフィルタ装置を用いれば，
特に問題となる０．２５μｍ以下の小さい粒径のパティ
キュレートを捕集でき，クリーンな排気ガスに浄化でき
るので環境汚染等を引き起こすことがない。
ートフィルタ装置は，上記のように構成されているの
で，ディーゼルエンジンから排出される排気ガスが排気
管からクーラを通って，そこで排気ガスが冷却されて排
気ガス中のパティキュレートが粒径を大きく成長させ，
次いで，冷却されて粒径が大きくなったパティキュレー
トを含む排気ガスがフィルタへ送り込まれ，排気ガス中
のパティキュレートがフィルタで正負の電極を利用して
微粒子のパティキュレートも完全に捕集され，クリーン
な排気ガスとなって大気へと排出される。従って，この
ディーゼルパティキュレートフィルタ装置を用いれば，
特に問題となる０．２５μｍ以下の小さい粒径のパティ
キュレートを捕集でき，クリーンな排気ガスに浄化でき
るので環境汚染等を引き起こすことがない。
【図１】この発明によるディーゼルパティキュレートフ
ィルタ装置の一実施例を示す概略断面図である。
ィルタ装置の一実施例を示す概略断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図であり，帯電器の一実施例
を示すと共にヒータを示す説明図である。
を示すと共にヒータを示す説明図である。
【図３】図１のディーゼルパティキュレートフィルタ装
置におけるフィルタ本体と金網との関係を説明する概略
断面図である。
置におけるフィルタ本体と金網との関係を説明する概略
断面図である。
【図４】図１のＡ−Ａ断面図であり，帯電器の別の実施
例を示す説明図である。
例を示す説明図である。
１ フィルタ ２ ケーシング ３ クーラ ４ 蛇腹管 ５ 内筒 ６ 外側排気ガス通路 ７ 内側排気ガス通路 ８ 通孔 ９ 入口側排気ガス通路 １０ コントローラ １１ フィルタ本体 １２ 上流側金網 １３ 下流側金網 １７ 直流電源 １８，２８ ライン １９ 排気管 ２０ 燃焼室 ２１，２２，３１，３２ 電極端子 ２４ 排気ガス通路 ２５ 冷却フィン ２６ リング状ライン ２７ 格子状電極 ３０ 襞部
【手続補正書】
【提出日】平成１２年２月２日（２０００．２．２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は，ディーゼルエン
ジンから排出される排気ガス中のパティキュレートを捕
集して該パティキュレートを加熱焼却するディーゼルパ
ティキュレートフィルタ装置に関する。
ジンから排出される排気ガス中のパティキュレートを捕
集して該パティキュレートを加熱焼却するディーゼルパ
ティキュレートフィルタ装置に関する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明の目的は，上記
の問題を解決することであり，セラミック繊維等の材料
から構成したフィルタ本体をその両側から金網で挟持し
た構造に構成したディーゼルパティキュレートフィルタ
において，パティキュレート物質が低温時に負電極に通
常帯電する特性があることを考慮して，排気ガス温度を
低下させ，排気ガス流れの上流側の帯電器に負の電極を
かけ，下流側の金網に正の電極をかけると共にヒータと
して機能させる構造に構成し，ディーゼルパティキュレ
ートフィルタを通過する排気ガス中に含まれるパティキ
ュレート物質の微粒子を上流の金網を通過する際に負に
帯電させ，フィルタ本体で捕集されずに通過したパティ
キュレート物質を下流側の正の電極がかけられた金網に
付着させて捕集するディーゼルパティキュレートフィル
タ装置を提供することである。
の問題を解決することであり，セラミック繊維等の材料
から構成したフィルタ本体をその両側から金網で挟持し
た構造に構成したディーゼルパティキュレートフィルタ
において，パティキュレート物質が低温時に負電極に通
常帯電する特性があることを考慮して，排気ガス温度を
低下させ，排気ガス流れの上流側の帯電器に負の電極を
かけ，下流側の金網に正の電極をかけると共にヒータと
して機能させる構造に構成し，ディーゼルパティキュレ
ートフィルタを通過する排気ガス中に含まれるパティキ
ュレート物質の微粒子を上流の金網を通過する際に負に
帯電させ，フィルタ本体で捕集されずに通過したパティ
キュレート物質を下流側の正の電極がかけられた金網に
付着させて捕集するディーゼルパティキュレートフィル
タ装置を提供することである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０３Ｃ 3/155 Ｂ０３Ｃ 3/47 3/47 3/14 Ｂ
Claims (8)
- 【請求項１】 エンジンからの排気ガスを排出する排気
管，前記排気管に配置された前記排気ガスを冷却するク
ーラ，前記クーラに連結されたケーシング，前記ケーシ
ング内に配置され且つ前記クーラから送り出される前記
排気ガスに含まれるパティキュレートを捕集するフィル
タ本体，前記フィルタ本体の上流側に配置され且つ前記
パティキュレートを負に帯電させる負の電極がかけられ
た帯電器，及び前記フィルタ本体の前記排気ガスの下流
側の面に配置され且つ負に帯電した前記パティキュレー
トを吸着する正の電極がかけられた金網，から成るディ
ーゼルパティキュレートフィルタ装置。 - 【請求項２】 前記クーラは，前記排気管に連通し且つ
多数の通孔が形成された内筒，及び前記内筒の外周に配
置された蛇腹状冷却フィンの構造に形成された外筒から
構成され，前記排気ガスは前記内筒から前記通孔を通過
して前記外筒の壁面に衝突して前記内筒と前記外筒との
間の冷却通路を通じて前記フィルタ本体へ送り出される
ことから成る請求項１に記載のディーゼルパティキュレ
ートフィルタ装置。 - 【請求項３】 前記フィルタ本体は折り曲げられた襞部
が全体として筒状に形成され，前記排気ガスは前記フィ
ルタ本体の外周側から内周側へ送り出されることから成
る請求項１に記載のディーゼルパティキュレートフィル
タ装置。 - 【請求項４】 前記帯電器は，前記フィルタ本体の上流
側の前記襞部間に配置された格子状電極から構成された
格子状帯電器から構成されている請求項３に記載のディ
ーゼルパティキュレートフィルタ装置。 - 【請求項５】 前記帯電器は，前記フィルタ本体に配置
された上流側金網と下流側金網とから構成された金網式
帯電器から構成されている請求項１に記載のディーゼル
パティキュレートフィルタ装置。 - 【請求項６】 前記フィルタ本体は，セラミック繊維材
の不織布から構成されていることから成る請求項１に記
載のディーゼルパティキュレートフィルタ装置。 - 【請求項７】 前記フィルタ本体に予め決められた所定
量以上の前記パティキュレートが捕集されたことに応答
して前記下流側金網又は前記上流側金網を通電してヒー
タとして機能させ，前記フィルタ本体に捕集された前記
パティキュレートを加熱焼却して前記フィルタ本体を再
生することから成る請求項１に記載のディーゼルパティ
キュレートフィルタ装置。 - 【請求項８】 前記排気ガスは前記クーラによって冷却
されて前記パティキュレートが凝集して粒子径が増大さ
れることから成る請求項１に記載のディーゼルパティキ
ュレートフィルタ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31297798A JP2000136715A (ja) | 1998-11-04 | 1998-11-04 | ディーゼルパティキュレートフィルタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31297798A JP2000136715A (ja) | 1998-11-04 | 1998-11-04 | ディーゼルパティキュレートフィルタ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000136715A true JP2000136715A (ja) | 2000-05-16 |
Family
ID=18035764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31297798A Pending JP2000136715A (ja) | 1998-11-04 | 1998-11-04 | ディーゼルパティキュレートフィルタ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000136715A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006194104A (ja) * | 2005-01-11 | 2006-07-27 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
-
1998
- 1998-11-04 JP JP31297798A patent/JP2000136715A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006194104A (ja) * | 2005-01-11 | 2006-07-27 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5651250A (en) | Diesel particulate filter apparatus | |
| KR930000473B1 (ko) | 디이젤엔진의 배기정화장치 | |
| JP2732031B2 (ja) | デイーゼル機関の排気微粒子フイルタ | |
| JPS58199018A (ja) | 電気的加熱手段を有する排気ガス微粒子浄化装置 | |
| JPS5867914A (ja) | 内燃機関のカ−ボン微粒子浄化装置 | |
| JP2001041024A (ja) | 電荷型のディーゼルパティキュレートフィルタ装置 | |
| JP2000136715A (ja) | ディーゼルパティキュレートフィルタ装置 | |
| JP2001295629A (ja) | プラズマでパティキュレート物質を反応消滅させるｄｐｆ装置 | |
| JPS6239247B2 (ja) | ||
| JP4304238B2 (ja) | 内燃機関の排気ガス浄化方法及びその装置 | |
| JP2002047914A (ja) | ディーゼル自動車エンジンの排気ガス浄化装置 | |
| JP3554710B2 (ja) | 微粒子除去装置 | |
| EP1126138A1 (en) | Particulate filter system for diesel engine | |
| JP2002035583A (ja) | 燃焼触媒装置及びそれを用いた排気ガス浄化システム | |
| JP3438316B2 (ja) | 排気ガス浄化装置 | |
| JPH07233719A (ja) | ディーゼルパティキュレートフィルタ | |
| JP3075668B2 (ja) | ディーゼルパティキュレートフィルタにおけるフィルタ構造 | |
| JPH068257Y2 (ja) | 微粒子捕集浄化装置 | |
| JP2918450B2 (ja) | ディーゼルパティキュレートフィルタにおけるフィルタ構造 | |
| JPH0634570Y2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JPH08189340A (ja) | 消音機能付きバイパス管を備えたディーゼルパティキュレートフィルタ装置 | |
| JP2001164923A (ja) | パティキュレート除去フィルタユニットおよびそのフィルタの製造方法 | |
| JP2002038921A (ja) | フィルタ材及びそれを用いた排ガス除去装置 | |
| JPH07286510A (ja) | ディーゼルパティキュレートフィルタ | |
| JP2001182524A (ja) | ディーゼルパティキュレートフィルタ |