JP2000218117A - Particulate collector of internal combustion engine - Google Patents

Particulate collector of internal combustion engine

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JP2000218117A
JP2000218117A JP11024192A JP2419299A JP2000218117A JP 2000218117 A JP2000218117 A JP 2000218117A JP 11024192 A JP11024192 A JP 11024192A JP 2419299 A JP2419299 A JP 2419299A JP 2000218117 A JP2000218117 A JP 2000218117A
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Japan
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filter
plate
outer cylinder
laminate
shaft
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Pending
Application number
JP11024192A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshimasa Watanabe
義正 渡辺
Kazuhiko Shiratani
和彦 白谷
Yoshimitsu Henda
良光 辺田
Hiromichi Yanagihara
弘道 柳原
Toshihisa Sugiyama
敏久 杉山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance the durability of a particulate filter. SOLUTION: Filter flat sheets 5 comprising a nonwoven fabric made of a metal and corrugated sheets 7 made of a metal are alternately laminated to form a filter laminate and this laminate is folded double around a shaft element 9 to form filter elements 10a, 10b which are, in turn, compactly inserted into an outer cylinder 11 in a double comma-shaped state. Since the filter flat sheets of the respective layers of the filter elements 10a, 10b are connected to the inner peripheral surface of the outer cylinder 11 at a short distance, the structural strength of a filter is increased and the deformation and damage of the filter elements caused by thermal expansion are prevented.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関のパティ
キュレート捕集装置に関し、詳細には金属製不織布のフ
ィルタ平板と金属製波板とを積層して形成した構造のフ
ィルタエレメントを用いた内燃機関のパティキュレート
捕集装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a particulate collection device for an internal combustion engine, and more particularly, to an internal combustion engine using a filter element having a structure in which a filter plate made of a metal nonwoven fabric and a metal corrugated plate are laminated. The present invention relates to a particulate collection device for an engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】内燃機関の排気、特にディーゼルエンジ
ンの排気にはカーボンを主成分とする排気微粒子(パテ
ィキュレート)が含まれている。このため、これらのパ
ティキュレートを捕集してパティキュレートの大気放出
を防止するためのパティキュレート捕集装置が種々考案
されている。
2. Description of the Related Art The exhaust gas of an internal combustion engine, especially the exhaust gas of a diesel engine, contains exhaust particulates mainly composed of carbon. For this reason, various particulate collection devices have been devised for collecting these particulates and preventing them from being released to the atmosphere.

【0003】この種のパティキュレート捕集装置の例と
しては、例えば特開平9−262414号公報に記載さ
れたものがある。同公報の捕集装置は図10(A)に示す
ように、金属製不織布のフィルタ平板101と金属製波
板103とをそれぞれ偶数枚ずつ交互に積層した積層材
をロール状に巻いて円筒状に形成したフィルタエレメン
ト100を用いている。上記により形成された円筒状積
層体から成るフィルタエレメント100内には、金属製
不織布101が波板103により一定の間隔をあけて積
層され、波板の波頂部稜線方向に沿って延びる排気通路
105が形成される。また、この円筒状積層体の両端で
は波板103を挟んで交互にフィルタ平板端部が溶着、
目留めされているため、円筒状積層体の各層には一端が
閉塞された通路105aと他端が閉塞された通路105
bとが積層体半径方向に交互に配置されるようになる。
上記公報では、図10(B)に示すようにこの円筒状積層
体からなるフィルタエレメントを両端が開放された外筒
107に挿入してパティキュレート捕集装置を構成して
いる。すなわち、排気はフィルタエレメント内の上流側
に開放端を有する通路(105a)内に流入し、フィル
タ平板101を通過して隣接する下流側に開放端を有す
る通路(105b)に流入し、下流側の通路開放端から
エレメント外に流出するため、排気中に含まれる排気微
粒子がフィルタ平板101通過時に捕集される。
[0003] An example of this type of particulate trapping apparatus is described in, for example, JP-A-9-262414. As shown in FIG. 10 (A), the collection device disclosed in the above publication has a cylindrical shape obtained by winding a laminated material obtained by alternately laminating an even number of filter flat plates 101 made of metal non-woven fabric and metal corrugated plates 103 in a roll shape. Is used. In the filter element 100 formed of the cylindrical laminated body formed as described above, a metal nonwoven fabric 101 is laminated at regular intervals by a corrugated plate 103, and an exhaust passage 105 extending along the crest ridge direction of the corrugated plate. Is formed. Further, at both ends of the cylindrical laminated body, the ends of the filter flat plate are alternately welded with the corrugated plate 103 interposed therebetween,
Each of the layers of the cylindrical laminated body has a passage 105a closed at one end and a passage 105a closed at the other end.
b are alternately arranged in the radial direction of the laminate.
In the above publication, as shown in FIG. 10 (B), a filter element made of this cylindrical laminated body is inserted into an outer cylinder 107 whose both ends are open to constitute a particulate collection device. That is, the exhaust gas flows into the passage (105a) having an open end on the upstream side in the filter element, passes through the filter plate 101, flows into the adjacent passage (105b) having the open end on the downstream side, and The exhaust fine particles contained in the exhaust gas are collected when passing through the filter flat plate 101 because they flow out of the element from the open end of the passage.

【0004】このように、金属製不織布からなるフィル
タ平板と金属製波板との積層体からなるフィルタエレメ
ントを使用することにより、捕集効率が高く、しかも圧
力損失が比較的小さいパティキュレート捕集装置を得る
ことができる。
As described above, by using a filter element composed of a laminate of a filter plate made of a metal nonwoven fabric and a metal corrugated plate, the particulate collection efficiency is high and the pressure loss is relatively small. A device can be obtained.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、図10に示
したようなロール状の円筒状積層体100から成るフィ
ルタエレメントを使用した場合には種々の問題が生じる
場合がある。例えば、ロール状の円筒状積層体としてフ
ィルタエレメント100を形成した結果、フィルタ平板
101と波板103とは最外周部では外筒107との接
触により堅固に保持されるものの、外周部以外ではフィ
ルタ平板101と波板103とは単にロール状に巻き込
む際の接触圧力と通路の一方の端部でのフィルタ平板1
01の溶着目留めにより固定されているだけとなる。ま
た、ロール状に積層体を形成した結果、エレメント中心
部付近は何層にもわたる渦巻き状の長い距離を介して外
筒107に接続されることとなり、エレメント中心部に
近づくにつれて平板101と波板103とを相互に固定
する拘束力が小さくなる傾向がある。
However, when a filter element composed of a roll-shaped cylindrical laminate 100 as shown in FIG. 10 is used, various problems may occur. For example, as a result of forming the filter element 100 as a roll-shaped cylindrical laminated body, the filter flat plate 101 and the corrugated plate 103 are firmly held by the contact with the outer cylinder 107 at the outermost peripheral portion, but the filter is provided at a portion other than the outer peripheral portion. The flat plate 101 and the corrugated plate 103 are simply a contact pressure when being wound into a roll and the filter flat plate 1 at one end of the passage.
No. 01 is fixed only by melting. Further, as a result of forming the laminated body in a roll shape, the vicinity of the element center is connected to the outer cylinder 107 through a long spiral shape extending over several layers. The binding force for fixing the plate 103 to each other tends to be small.

【0006】しかも、このような捕集装置を内燃機関の
排気通路に配置した場合には排気温度の変化によりエレ
メント中心付近と外筒付近とで大きな温度差が生じる場
合がある。例えば、機関の負荷が急増して排気温度が急
激に上昇するような場合にはエレメント中心付近の温度
は直ちに上昇するが最外周部の外筒付近では温度上昇が
遅れ、エレメント半径方向に一時的に大きな温度勾配が
生じる。また機関負荷が減少して排気温度が急激に下降
するような場合には、エレメント中心付近の温度は直ち
に低下するが最外周部では温度低下が遅くなるためにエ
レメント半径方向に上記とは逆の大きな温度勾配が生じ
る。このような温度勾配が生じるとフィルタ平板101
と波板103とには熱膨張が生じるが、エレメント中心
付近の平板と波板は長い渦巻き状の距離を介して外筒に
固定されているため、中心付近では拘束力が小さく、熱
膨張により各層間に大きなずれが生じるようになる。機
関の運転中このような温度勾配が繰り返されるとロール
状のフィルタエレメントでは、中心付近が各層間のずれ
によりせりだしてくる、いわゆるテレスコーピングが生
じてしまい、エレメントの変形、ひいては破損が生じる
場合がある。このため、フィルタ平板と波板とを積層し
たロール状のフィルタエレメントを使用するパティキュ
レート捕集装置ではフィルタエレメントの耐久性が低く
なるという問題が生じていた。
Further, when such a collecting device is disposed in the exhaust passage of the internal combustion engine, a large temperature difference may occur between the vicinity of the element center and the vicinity of the outer cylinder due to a change in the exhaust gas temperature. For example, when the load on the engine suddenly increases and the exhaust gas temperature rises rapidly, the temperature near the center of the element immediately rises, but the temperature rise near the outermost outer cylinder is delayed, and the temperature rises temporarily in the element radial direction. Causes a large temperature gradient. When the engine load decreases and the exhaust gas temperature suddenly drops, the temperature near the center of the element immediately drops, but the temperature drop at the outermost periphery slows down. Large temperature gradients occur. When such a temperature gradient occurs, the filter plate 101
And the corrugated plate 103 undergo thermal expansion. However, since the flat plate and the corrugated plate near the center of the element are fixed to the outer cylinder via a long spiral distance, the restraining force is small near the center, and due to thermal expansion. A large displacement occurs between the layers. When such a temperature gradient is repeated during operation of the engine, in the case of a roll-shaped filter element, the so-called telescoping occurs in which the vicinity of the center protrudes due to the displacement between the layers, and the element is deformed and eventually damaged. There is. For this reason, in the particulate trapping device using a roll-shaped filter element in which a filter flat plate and a corrugated plate are laminated, there has been a problem that the durability of the filter element is reduced.

【0007】また、ロール状のフィルタエレメントで
は、フィルタ平板を溶着により目留めして通路の一端を
閉塞する場合に、フィルタエレメントの一方の端部はロ
ール状に巻く前に平板と波板とを重ねた状態で予め予め
平板相互を溶着加工しておくことができるものの、フィ
ルタエレメントの他方の端面はロール状に成形してから
でなくては溶着加工することができない。このため、通
路端部を閉塞するための溶着加工が極めて困難でありフ
ィルタエレメントの製作コストが増大する問題が生じて
いる。
In the case of a filter element in the form of a roll, when one end of the passage is closed by sealing the filter plate by welding, one end of the filter element is connected to the flat plate and the corrugated plate before being wound into a roll. Although the flat plates can be welded in advance in the overlapped state, the other end surfaces of the filter elements cannot be welded unless they are formed into a roll shape. For this reason, the welding process for closing the passage end is extremely difficult, and there is a problem that the manufacturing cost of the filter element increases.

【0008】本発明は、金属製不織布等のフィルタ平板
と金属製波板とを積層した構成のフィルタエレメントを
用いた場合に、上記の熱膨張によるエレメントの変形を
効果的に防止しフィルタエレメントの耐久性を向上させ
ることを可能とし、しかも製作が容易なパティキュレー
ト捕集装置を提供することを目的としている。
According to the present invention, when a filter element having a structure in which a filter flat plate made of a metal nonwoven fabric or the like and a metal corrugated plate are used is used, the deformation of the element due to the above-mentioned thermal expansion is effectively prevented, and It is an object of the present invention to provide a particulate collection device that can improve durability and is easy to manufacture.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明に
よれば、金属製不織布のフィルタ平板と金属製波板とを
交互に積層するとともに、前記フィルタ平板両端部を前
記波板を挟んで交互に目留めして前記フィルタ平板間
に、それぞれ前記波板の波頂部稜線に沿った方向に延び
る、一端が目止めされた通路と他端が目留めされた通路
とを積層方向に交互に形成したフィルタ積層体を備えた
内燃機関のパティキュレート捕集装置であって、前記フ
ィルタ積層体を前記波板の波頂部稜線に沿って二つ折り
にしたフィルタエレメントを複数個、フィルタエレメン
トの前記通路が外筒軸線に平行に、かつフィルタエレメ
ント相互、及びフィルタエレメント外周と外筒内周とが
密着するように外筒内に並列に挿入して構成した内燃機
関のパティキュレート捕集装置が提供される。
According to the first aspect of the present invention, a filter plate made of a nonwoven fabric made of metal and a metal corrugated plate are alternately laminated, and both ends of the filter plate are sandwiched between the corrugated plates. Between the filter flat plates alternately extending in the direction along the crest ridge line of the corrugated plate, alternately in the stacking direction, a passage whose one end is plugged and a passage whose other end is plugged. A particulate trapping device for an internal combustion engine including a filter laminate formed in the above, wherein a plurality of filter elements in which the filter laminate is folded in two along a crest ridgeline of the corrugated plate, Particulate of an internal combustion engine having a passage parallel to the axis of the outer cylinder and inserted in parallel into the outer cylinder so that the filter elements are in close contact with each other and the outer circumference of the filter element and the inner circumference of the outer cylinder. Collecting device is provided.

【0010】すなわち、請求項1の発明では金属製不織
布のフィルタ平板と金属製波板とを交互に積層した積層
体によりフィルタエレメントが形成される。しかし、本
発明では積層体をロール状に巻く代りに、積層体を二つ
折りにしてフィルタエレメントを形成するとともに、こ
のフィルタエレメントを複数個外筒に並列に挿入してパ
ティキュレート捕集装置を構成する。例えば、図1に示
したように二つ折りの積層体からなるフィルタエレメン
トを2つ巴状に外筒に挿入してパティキュレート捕集装
置を構成するようにしてもよい。このように、各フィル
タエレメントを二つ折りの形状としたたことにより、エ
レメント各層のフィルタ平板と波板とはロール状に成形
した場合に較べて短い距離で外筒内周面に接続されるよ
うになる。このため、平板と波板とが外筒により強固に
保持されるようになり、熱膨張によるフィルタエレメン
トのずれや変形が生じることが防止される。
That is, in the first aspect of the present invention, the filter element is formed by a laminate in which filter flat plates made of metal nonwoven fabric and metal corrugated plates are alternately laminated. However, in the present invention, instead of winding the laminate into a roll, the laminate is folded in two to form a filter element, and a plurality of the filter elements are inserted in parallel into an outer cylinder to constitute a particulate collection device. I do. For example, as shown in FIG. 1, two filter elements each composed of a two-layered laminate may be inserted into the outer cylinder in the shape of a column to form a particulate collection device. As described above, since each filter element is formed into a folded shape, the filter flat plate and the corrugated plate of each element layer are connected to the inner peripheral surface of the outer cylinder at a shorter distance than when formed into a roll. become. For this reason, the flat plate and the corrugated plate are firmly held by the outer cylinder, and displacement or deformation of the filter element due to thermal expansion is prevented.

【0011】また、積層体を二つ折りに形成した結果、
中央の層以外は二つ折りにする前に予め各通路の溶着、
目留めを実施しておくことが可能となり、フィルタエレ
メントの製造が極めて容易になる。請求項2に記載の発
明によれば、前記フィルタ積層体の前記二つ折り部分
に、円弧部を有する断面形状の軸体を挿入し、該軸体の
円弧部に沿って前記フィルタ積層体を二つ折りにした請
求項1に記載の内燃機関のパティキュレート捕集装置が
提供される。
Further, as a result of forming the laminate into two folds,
Weld each passage before folding it in half except for the center layer.
It becomes possible to carry out the sealing, and the manufacture of the filter element becomes extremely easy. According to the invention as set forth in claim 2, a shaft having a cross-sectional shape having an arc portion is inserted into the folded portion of the filter laminate, and the filter laminate is folded along the arc portion of the shaft. A particulate collection device for an internal combustion engine according to claim 1, which is folded.

【0012】すなわち、請求項2の発明では、フィルタ
エレメントの二つ折りとなる部分に軸体が挿入され二つ
折り部分でフィルタ平板の折り曲げ角が大きくなること
が防止される。フィルタ平板は金属製不織布から構成さ
れるため曲げに対する強度が小さく、フィルタエレメン
トの二つ折り部分で局所的に折り曲げ角が大きくなると
容易に破断してしまう。本発明では、フィルタエレメン
トの二つ折り部分に円弧部を含む断面形状の軸体を挿入
し、円弧部分に沿って緩やかにフィルタエレメントを折
り曲げることにより、折り曲げ角が大きくなることを
(すなわち局所的に急角度での折り曲げが生じること
を)防止している。これにより、フィルタエレメントの
二つ折り部分の強度低下が防止される。なお、挿入する
軸体の断面形状は、半円または涙滴形状としてもよい。
In other words, according to the second aspect of the present invention, the shaft is inserted into the two-folded portion of the filter element, so that the bending angle of the filter plate at the two-folded portion is prevented from increasing. Since the filter plate is made of a metal nonwoven fabric, the filter has low strength against bending, and easily breaks when the bending angle locally increases at the folded portion of the filter element. According to the present invention, it is possible to increase the bending angle by inserting a shaft having a cross-sectional shape including an arc portion into the two-fold portion of the filter element and gently bending the filter element along the arc portion (that is, locally increasing the bending angle). It prevents sharp bending. This prevents the strength of the folded part of the filter element from being reduced. The cross-sectional shape of the shaft body to be inserted may be a semicircle or a teardrop shape.

【0013】請求項3に記載の発明によれば、前記複数
のフィルタエレメントのうち互いに接触する少なくとも
2つのフィルタエレメントは、エレメント最外周の前記
通路の開放端が互いに外筒の異なる側の端面に位置する
ように配置された請求項1に記載の内燃機関のパティキ
ュレート捕集装置が提供される。すなわち、請求項3の
発明では互いに接触する2つのフィルタエレメントの最
外周に形成される通路は互いに逆方向の開放端を有して
いる。排気は、上流側に開放端を有する通路から一方の
エレメント内に流入し、双方の最外周のフィルタ平板を
通過して他方のエレメントの下流側に開放端を有する通
路に流入し、下流側開放端からエレメント外に流出す
る。排気中のパティキュレートは、排気がフィルタ平板
を通過する際に捕集される。このため、フィルタエレメ
ント相互の接触部で互いに隣接する通路の開放端を互い
に逆方向に位置させることにより両方のエレメントの最
外周のフィルタ平板を排気が通過するようになりパティ
キュレートの捕集効率が向上する。
According to the third aspect of the present invention, at least two of the plurality of filter elements that come into contact with each other have an open end of the passage at the outermost periphery of the element at an end surface on a different side of the outer cylinder. A particulate collection device for an internal combustion engine according to claim 1, which is arranged to be located. That is, according to the third aspect of the present invention, the passages formed at the outermost periphery of the two filter elements that are in contact with each other have open ends in opposite directions. The exhaust gas flows into one element from a passage having an open end on the upstream side, passes through both outermost filter plates, flows into a passage having an open end on the downstream side of the other element, and is opened downstream. It flows out of the element from the end. Particulates in the exhaust gas are collected when the exhaust gas passes through the filter plate. For this reason, by locating the open ends of the passages adjacent to each other at the contact portions of the filter elements in opposite directions, the exhaust gas passes through the outermost filter flat plates of both elements, and the collection efficiency of the particulates is reduced. improves.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、添付図面を用いて本発明の
実施形態について説明する。図1は本発明のパティキュ
レート捕集装置1の構造を示す平面図、図2は図1のA
−A線に沿った断面図である。図1は2つのフィルタエ
レメント10a、10bをを巴状に円筒形の外筒11内
に並列に挿入した場合の構成を示している。本実施形態
のフィルタエレメント10a、10bは金属製不織布の
フィルタ平板5と金属製波板7との積層体として形成さ
れている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a plan view showing the structure of a particulate collection device 1 of the present invention, and FIG.
It is sectional drawing which followed the -A line. FIG. 1 shows a configuration in which two filter elements 10a and 10b are inserted in parallel into a cylindrical outer cylinder 11 like a tom. The filter elements 10a and 10b of the present embodiment are formed as a laminate of a filter flat plate 5 made of a metal nonwoven fabric and a metal corrugated plate 7.

【0015】図3(A) 、(B) は、フィルタエレメント1
0a、10bの構造を説明する模式図である。フィルタ
エレメント10a、10bは金属製不織布からなるフィ
ルタ平板5と、金属製波板7とをそれぞれ複数個ずつ、
両端に平板5が位置するように積層し(図3(A) )、こ
の積層体を軸体9と金属製波板7とを介して二つ折りに
することにより形成される(図3(B) )。
FIGS. 3A and 3B show filter element 1.
It is a schematic diagram explaining the structure of 0a, 10b. The filter elements 10a and 10b each include a plurality of filter flat plates 5 made of a metal non-woven fabric and a plurality of metal corrugated plates 7.
It is formed by laminating so that the flat plates 5 are located at both ends (FIG. 3A), and folding this laminate through a shaft 9 and a metal corrugated plate 7 (FIG. 3B). )).

【0016】この結果、二つ折りにした積層体の各層で
はフィルタ平板5が波板7により互いに離間して保持さ
れ、各層間に波板7の波頂部稜線に沿って(図3(A)(B)
において紙面に直角な方向に)両端の開放された通路3
が形成される。各層のフィルタ平板5の幅は波板7の幅
より大きく通路3の両端では平板5が波板7の外側に張
り出した状態となっている。本実施形態では、この積層
体両側に張り出した平板部分を圧着電気溶接することに
より、通路の開放端を閉塞(目留め)している。この場
合、積層体両側では互いに異なる平板の端部を目留めす
ることにより、各層の一方の端部のみが閉塞されるよう
にして、各層で異なる側の端部が閉塞された通路が交互
に配置されるようにする。すなわち、図3の例でいえ
ば、例えば図3の積層体では、図3にIII とIIで示した
層の平板5の端部がそれぞれ紙面表側に位置する積層体
端面で互いに溶着され、IVとIII 、IIとI とで示した層
の平板5の端部がそれぞれ紙面裏側に位置する積層体端
面で互いに溶着される。また、Iの層の平板は二つ折り
にした後紙面表側に位置する端面で互いに溶着される。
なお、IIからIVの層の平板は積層体を二つ折りにする前
に目留めを行うようにしてもよい。
As a result, in each layer of the laminate folded in two, the filter flat plates 5 are held apart from each other by the corrugated plate 7, and between the respective layers along the crest ridge line of the corrugated plate 7 (FIG. 3 (A) ( B)
At right angles to the plane of the drawing)
Is formed. The width of the filter flat plate 5 in each layer is larger than the width of the corrugated plate 7, and the flat plate 5 projects out of the corrugated plate 7 at both ends of the passage 3. In the present embodiment, the open end of the passage is closed (plugged) by crimping electric welding of the flat plate portions protruding to both sides of the laminate. In this case, by adhering the ends of the different flat plates on both sides of the laminate, only one end of each layer is closed, and the passages of which the ends on the different sides are closed alternately in each layer. To be placed. That is, in the example of FIG. 3, for example, in the laminate of FIG. 3, the ends of the flat plates 5 of the layers indicated by III and II in FIG. And III, II and I are welded to each other at the end face of the laminate located on the back side of the drawing. Further, the flat plates of the layer I are welded to each other at the end faces located on the front side of the drawing after being folded in two.
The flat plates of layers II to IV may be capped before folding the laminate into two.

【0017】図4は、目留め実施後の積層体端面を示
す。上記のように積層体両端で交互になるように平板端
部を目留めした結果、積層体の端面には、開放端を有す
る通路の層と図4に線Bで示す平板溶着部により目留め
された閉塞端を有する通路の層とが交互に形成される。
なお、図4で示す端面側に開放端を有する通路は反対側
の端面では閉塞されている。
FIG. 4 shows the end face of the laminate after the sealing. As described above, the ends of the flat plate were fastened alternately at both ends of the laminate. As a result, the end surface of the laminate was fastened by a passage layer having an open end and a flat welded portion indicated by line B in FIG. The layers of the passage having a closed end are formed alternately.
The passage having an open end on the end face side shown in FIG. 4 is closed on the opposite end face.

【0018】本実施形態では、上記により形成した同一
形状の2つのフィルタエレメント10a、10bを金属
製の両端が開放された円筒状の外筒11に、フィルタエ
レメント10a、10b相互の外周面、及びフィルタエ
レメント10a、10b外周面と外筒11内周面とが密
着するように挿入してパティキュレートフィルタ1を構
成している。これにより、パティキュレートフィルタ1
の外筒11内には二つ折りのフィルタエレメント10
a、10bが図1に示すように巴状に配置されるように
なる。また、図2に示すように、各フィルタエレメント
10a、10b内には、外筒11軸線に平行にそれぞれ
一端が閉塞された通路3と他端が閉塞された通路3とが
層毎に交互に形成されるようになる。
In the present embodiment, the two filter elements 10a and 10b of the same shape formed as described above are attached to a cylindrical outer cylinder 11 made of metal and having both ends opened, and the outer peripheral surfaces of the filter elements 10a and 10b, and The particulate filter 1 is formed by inserting the filter elements 10a and 10b so that the outer peripheral surfaces thereof and the inner peripheral surface of the outer cylinder 11 are in close contact with each other. Thereby, the particulate filter 1
Of the two-fold filter element 10
a and 10b are arranged like a tom as shown in FIG. As shown in FIG. 2, in each of the filter elements 10a and 10b, a passage 3 whose one end is closed and a passage 3 whose other end is closed are alternately arranged for each layer in parallel with the axis of the outer cylinder 11. Will be formed.

【0019】図1のパティキュレートフィルタ1を排気
管に接続することにより、排気は上流側に開放端を有す
る通路3からフィルタエレメント10a、10bに流入
し、通路間を隔てるフィルタ平板5を通過して下流側に
開放端を有する通路3に流入し、通路3の下流側開放端
からフィルタエレメント10a、10b外に流出する。
フィルタ平板5は金属製不織布から構成されているた
め、排気がフィルタ平板5を通過する際に排気中の微粒
子(パティキュレート)がフィルタ平板5に捕集され
る。
By connecting the particulate filter 1 of FIG. 1 to an exhaust pipe, exhaust gas flows into the filter elements 10a and 10b from the passage 3 having an open end on the upstream side, and passes through the filter plate 5 separating the passages. And flows into the passage 3 having an open end on the downstream side, and flows out of the filter elements 10a and 10b from the downstream open end of the passage 3.
Since the filter plate 5 is made of a metal nonwoven fabric, fine particles (particulates) in the exhaust gas are collected by the filter plate 5 when the exhaust gas passes through the filter plate 5.

【0020】本実施形態のパティキュレートフィルタ1
は、図1に示すようにフィルタ平板5と波板7とからな
る積層体を二つ折りにした形状のフィルタエレメント1
0a、10bを外筒11内に隙間なく挿入した構成とし
たことにより、従来のロール状のフィルタエレメント
(図10)を用いた場合に較べて大幅にフィルタエレメ
ントの耐久性が向上している。
The particulate filter 1 of the present embodiment
Is a filter element 1 having a shape obtained by folding a laminate including a filter flat plate 5 and a corrugated plate 7 into two as shown in FIG.
By adopting a configuration in which 0a and 10b are inserted into the outer cylinder 11 without any gap, the durability of the filter element is greatly improved as compared with the case where a conventional roll-shaped filter element (FIG. 10) is used.

【0021】前述したように、従来のロール状フィルタ
エレメント(図10)ではフィルタ平板101と波板1
03とは、外筒内周との接触部から中心に向かって渦巻
き状に延びてフィルタの各層を形成している。このた
め、フィルタ中心部近傍では外筒との接触面からの距離
が長くなってしまい、フィルタ平板101と波板103
の軸線方向変位に対する拘束力が小さくなっており、平
板と波板とはロール状に巻く際の巻き締め力による相互
の摩擦のみによって保持された状態となっている。この
ため、排気温度変化による熱膨張、収縮が繰り返される
と各層間で軸線方向のずれが生じ、フィルタエレメント
中心部付近が軸方向にせり出してくるテレスコーピング
が生じるようになる。
As described above, in the conventional roll-shaped filter element (FIG. 10), the filter plate 101 and the corrugated plate 1 are used.
Numeral 03 indicates that each layer of the filter extends spirally from the contact portion with the inner periphery of the outer cylinder toward the center. For this reason, the distance from the contact surface with the outer cylinder becomes long near the center of the filter, and the filter flat plate 101 and the corrugated plate 103
Is small, and the flat plate and the corrugated plate are held only by mutual friction due to the tightening force when wound into a roll. For this reason, if thermal expansion and contraction due to changes in the exhaust gas temperature are repeated, axial displacement occurs between the layers, and telescoping occurs in which the vicinity of the center of the filter element protrudes in the axial direction.

【0022】これに対して、本実施形態では各層のフィ
ルタ平板5と波板7とは二つ折りにした両端部(図1に
Cで示す部分)で外筒11の内周面に固定されており、
フィルタ平板5と波板7の各部分は短い距離で外筒11
に接続されるようになる。このため、各層のフィルタ平
板5と波板7とは外筒により堅固に保持され、温度変化
による熱膨張履歴が生じてもテレスコーピングなどの変
形が生じにくくなりロール状に形成した場合に較べて大
幅にフィルタエレメントの耐久性が向上する。
On the other hand, in the present embodiment, the filter flat plate 5 and the corrugated plate 7 of each layer are fixed to the inner peripheral surface of the outer cylinder 11 at the two-folded ends (portions indicated by C in FIG. 1). Yes,
Each part of the filter plate 5 and the corrugated plate 7 is a short distance from the
Will be connected to For this reason, the filter flat plate 5 and the corrugated plate 7 of each layer are firmly held by the outer cylinder, and even if a history of thermal expansion due to a temperature change occurs, deformation such as telescoping is unlikely to occur. The durability of the filter element is greatly improved.

【0023】また、従来のロール状のフィルタエレメン
トでは、目留めのための各層の平板溶着部は連続した1
本の渦巻き線となっているため、溶着加工を行う場合に
溶着開始点から長い距離にわたって連続して溶着加工を
行う必要があり、溶着加工に長時間を要する問題があっ
た。これを防止するためには、上記一本の渦巻き状溶着
線を複数の区間に分割して、各区間で別々に並行して溶
着加工を行うことも理論的には可能ではあるが、各溶着
区間の接続部でしわの発生による破損が生じる等の問題
があり、実際には困難である。また、ロール状に形成し
た結果、フィルタエレメントの一方の端部ではロール状
に巻く前に平板の溶着、目留めを行うことができるもの
の、他方の端部の溶着はロール状に巻いた後でなければ
目留めを行うことができない。このため、従来のロール
状フィルタエレメントでは、溶着加工に極めて長い時間
を要し、製造コスト増大の原因となっていた。
Further, in the conventional roll-shaped filter element, the flat plate-welded portion of each layer for sealing is formed by a continuous one-piece.
Due to the number of spiral lines, when performing welding, it is necessary to continuously perform welding over a long distance from the welding start point, and there has been a problem that welding requires a long time. In order to prevent this, it is theoretically possible to divide the single spiral welding wire into a plurality of sections and perform welding in parallel in each section separately. There are problems such as the occurrence of wrinkles at the connection portions of the sections, which is actually difficult. In addition, as a result of being formed in a roll shape, at one end of the filter element, flat plate welding and sealing can be performed before winding in a roll shape, but welding at the other end portion is performed after winding in a roll shape. If not, it cannot be caught. For this reason, in the case of the conventional roll-shaped filter element, an extremely long time is required for the welding process, which causes an increase in manufacturing cost.

【0024】これに対して、本実施形態のフィルタエレ
メントでは平板3の溶着部は各層毎に分割されており、
それぞれがフィルタエレメント外周部から始まり外周部
で終わる短い線となっている。このため、本実施形態の
フィルタエレメントでは複数の溶着部を並行して加工す
ることが可能となっている。また、フィルタエレメント
を二つ折り構造としたことにより、エレメント二つ折り
中央部の溶着部を除けば、エレメント両側の溶着加工を
二つ折り加工前に同時に実施することも可能となる。こ
のため、本実施形態のフィルタエレメントでは、従来に
較べて溶着加工に要する時間を大幅に低減することが可
能となっている。
On the other hand, in the filter element of this embodiment, the welded portion of the flat plate 3 is divided for each layer.
Each is a short line starting from the outer periphery of the filter element and ending at the outer periphery. For this reason, in the filter element of the present embodiment, it is possible to process a plurality of welded portions in parallel. In addition, since the filter element has a two-fold structure, the welding process on both sides of the element can be performed at the same time before the two-fold process, except for the welded portion at the center of the element. For this reason, in the filter element of the present embodiment, it is possible to greatly reduce the time required for the welding process as compared with the related art.

【0025】次に、図1のフィルタエレメントの二つ折
り部に挿入される軸体9について説明する。本実施形態
のフィルタエレメントでは、金属製不織布をフィルタ平
板として使用している。この金属製不織布は極めて折り
曲げに弱く、折り曲げ角(本明細書では、図5にαで示
す角度を折り曲げ角として定義する)が大きくなると容
易に破断する傾向がある。このため、本実施形態のよう
に金属製不織布のフィルタ平板と波板との積層体を二つ
折りにしてフィルタエレメントを形成する場合には、二
つ折り部に軸体を挿入せずに直接折り曲げると二つ折り
部で局所的に最内層のフィルタ平板の折り曲げ角度が1
80度になり、フィルタ平板の破断が生じる場合があ
る。二つ折り部に破断が生じると、フィルタエレメント
製作時及び使用中にこの部分が起点となって破断が成長
しフィルタエレメントが破損する問題が生じる。
Next, the shaft 9 inserted into the folded part of the filter element of FIG. 1 will be described. In the filter element of the present embodiment, a metal nonwoven fabric is used as a filter plate. This metal nonwoven fabric is extremely weak in bending, and tends to break easily when the bending angle (the angle indicated by α in FIG. 5 as the bending angle in this specification) is large. Therefore, when a filter element is formed by folding a laminate of a metal nonwoven fabric filter flat plate and a corrugated plate into two as in the present embodiment, it is necessary to directly bend without inserting a shaft into the two-fold portion. The bending angle of the filter plate of the innermost layer is locally 1
At 80 degrees, the filter plate may be broken. If a break occurs in the two-folded portion, this portion becomes a starting point during manufacture and use of the filter element, and the break grows to cause a problem that the filter element is damaged.

【0026】本実施形態では、フィルタエレメントの二
つ折り部分に円弧部を含む断面形状の軸体を挿入し、こ
の円弧部に沿って最内層のフィルタ平板を折り曲げるよ
うにしたことによりフィルタ平板の破断が生じることを
防止している。図6(A) は軸体を介さずに直接折り曲げ
を行った場合の最内層フィルタ平板5の折り曲げ状態
を、また、図6(B) は、軸体として円形断面を有するも
のを使用した場合の、最内層フィルタ平板の折り曲げの
状態を、それぞれ示す図である。
In the present embodiment, a shaft body having a cross-sectional shape including an arc portion is inserted into the folded portion of the filter element, and the innermost filter plate is bent along the arc portion. Is prevented from occurring. FIG. 6 (A) shows the bending state of the innermost filter plate 5 when the bending is performed directly without passing through the shaft, and FIG. 6 (B) shows the case where a shaft having a circular cross section is used. 5A and 5B are diagrams respectively showing states of bending of the innermost filter plate.

【0027】図6(A) に示すように、軸体を用いない場
合には二つ折り部でフィルタ平板の折り曲げ角度αが1
80度になりこの部分でフィルタ平板の破断が生じやす
くなる。これに対して、図6(B) のように円形断面の軸
体9を二つ折り部に挿入した状態で折り曲げを行った場
合には、最内層フィルタ平板の折り曲げ部は軸体断面の
円弧に沿って大きな半径で曲がるようになるため、局所
的に大きな折り曲げ角が生じない。このため、フィルタ
平板の破損が生じることが防止される。
As shown in FIG. 6 (A), when the shaft body is not used, the bending angle α of the filter plate is 1 at the folded portion.
At 80 degrees, the filter plate is likely to break at this point. On the other hand, as shown in FIG. 6B, when the bending is performed with the shaft 9 having a circular cross section inserted into the two-folded portion, the bent portion of the innermost filter plate is formed into an arc of the cross section of the shaft. Therefore, a large bending angle does not occur locally because the bending is performed along a large radius. This prevents the filter plate from being damaged.

【0028】図6(C) は、軸体9として涙滴形状断面を
有するものを使用した場合を示す図6(B) と同様な図で
ある。最内層フィルタ平板はフィルタエレメント二つ折
り後に通路3の目留めのために端部を溶着するが、溶着
する側では排気の洩れを防止するために軸体9とフィル
タ平板5を密着させる必要がある。このため、溶着を行
う側ではフィルタ平板5の軸体9の巻き終わり部分(図
6(B) にEで示す部分)でフィルタ平板5の90度の折
り曲げが生じる。一方、フィルタ平板5の破損の可能性
を低減するためにはできるだけ折り曲げ角度を小さく設
定することが好ましい。そこで、図6(C) では涙滴形状
断面の軸体9を用いることにより軸体9の巻き終わり部
分でのフィルタ平板5の折り曲げ角度を大幅に低減して
いる。この場合、二つ折り部分では最内層のフィルタ平
板5は軸体9の涙滴断面頭部の円弧形状に沿って緩やか
に曲げられるため、円形断面形状の軸体(図6(B) )を
用いた場合と同様に二つ折り部分でのフィルタ平板に局
所的に大きな折り曲げ角度が生じることが防止される。
また、フィルタ平板5が軸体9の涙滴断面の尾部で巻き
終わることになるため、巻き終わり部分で軸体9とフィ
ルタ平板5とを密着させてフィルタ平板端部の溶着を行
っても巻き終わり部分の折り曲げ角度を小さくすること
ができる。これにより、巻き終わり部分での折り曲げに
よるフィルタ平板の破損の可能性が大幅に減少するよう
になる。
FIG. 6 (C) is a view similar to FIG. 6 (B) showing a case where a shaft having a teardrop-shaped cross section is used as the shaft body 9. The innermost filter flat plate is welded at its end to seal the passage 3 after the filter element is folded in two. On the welding side, the shaft 9 and the filter flat plate 5 need to be in close contact with each other to prevent leakage of exhaust gas. . Therefore, on the welding side, the filter plate 5 is bent at 90 degrees at the end of winding of the shaft 9 of the filter plate 5 (portion indicated by E in FIG. 6B). On the other hand, in order to reduce the possibility of breakage of the filter plate 5, it is preferable to set the bending angle as small as possible. Therefore, in FIG. 6C, the bending angle of the filter plate 5 at the end of winding of the shaft 9 is greatly reduced by using the shaft 9 having a teardrop-shaped cross section. In this case, since the innermost filter flat plate 5 is gently bent along the arc shape of the head of the cross section of the teardrop of the shaft 9 in the folded portion, a shaft having a circular cross section (FIG. 6 (B)) is used. As in the case where the filter is folded, it is possible to prevent a large bending angle from being locally generated on the filter plate at the two-fold portion.
Further, since the filter plate 5 ends to be wound at the tail of the teardrop cross section of the shaft 9, even if the shaft 9 and the filter plate 5 are brought into close contact with each other at the end of winding and the end of the filter plate is welded, the winding is performed. The bending angle at the end can be reduced. As a result, the possibility of breakage of the filter plate due to bending at the end of winding is greatly reduced.

【0029】図7は涙滴形状断面の軸体を用いた場合の
図6(C) とは別の実施形態を示す図である。図6(C) で
は軸体9はその全長にわたって類滴形状の一様な断面形
状とされていたが、図7(A) に示すように本実施形態で
は軸体9はその一方の端部付近9aのみが類滴形状断面
に形成され、他の部分9bでは半円形状の断面に形成さ
れている点が図6(C) と相違している。
FIG. 7 is a view showing another embodiment different from FIG. 6C in which a shaft having a teardrop-shaped cross section is used. In FIG. 6 (C), the shaft 9 has a uniform cross-sectional shape like a droplet over its entire length. However, as shown in FIG. 7 (A), in this embodiment, the shaft 9 has one end portion. FIG. 6C is different from FIG. 6C in that only the vicinity 9a is formed in a droplet-shaped cross section, and the other portion 9b is formed in a semicircular cross section.

【0030】図6(C) のように一様涙滴断面形状の軸体
を用いた場合には、軸体の巻き終わり部分でのフィルタ
平板の折り曲げ角度を低減することはできるものの、軸
体の涙滴断面尾部近傍でフィルタ平板相互間に波板が存
在しない部分が生じる。すなわち、一様な涙滴断面形状
の軸体を用いた場合、図7(C) に示すようにフィルタ平
板5相互を離間した状態で支持する波板7が類滴断面尾
部終端と当接するため、図7(C) にFで示した区間では
フィルタ平板5が軸体表面によっても波板7によっても
支持されない状態になり、この部分でのフィルタ平板5
が破損し易くなる。また、このように涙的断面尾部終端
と波板終端とが当接した状態で波板7に熱膨張が生じる
と、波板7終端が涙的断面の尾部に乗り上げて内側から
フィルタ平板を圧迫するようになる場合がある。
When a shaft having a uniform teardrop cross-sectional shape is used as shown in FIG. 6C, the bending angle of the filter plate at the end of winding of the shaft can be reduced. A portion where no corrugated sheet exists between the filter plates near the tail portion of the teardrop cross-section is generated. That is, when a shaft body having a uniform teardrop cross-sectional shape is used, as shown in FIG. 7 (C), the corrugated plate 7 supporting the filter plates 5 in a separated state comes into contact with the tail end of the droplet-like cross section. 7 (C), the filter plate 5 is not supported by the surface of the shaft nor by the corrugated plate 7, and the filter plate 5 in this portion is not supported.
Is easily damaged. Further, when thermal expansion occurs in the corrugated plate 7 in a state where the end of the tearful cross section and the end of the corrugated plate are in contact with each other, the end of the corrugated plate 7 rides on the tail of the tearful cross section and compresses the filter plate from the inside. In some cases.

【0031】本実施形態では、図7(B) に示すように涙
滴形状断面部分9aが二つ折り後にフィルタ平板5端部
を溶着する側になるように軸体9を挿入してフィルタエ
レメントの二つ折りとフィルタ平板5の溶着とを行う。
これにより図6(C) の場合と同様にフィルタ平板5溶着
部の軸体9巻き終わり部分での折り曲げ角度を小さくす
ることができる。更に本実施形態では、半円断面形状部
分では軸体中心近くまで波板7が到達するようになるた
め、フィルタ平板5は軸体9の半円形状断面の円弧部か
ら波板7に連続して支持されるようになり、一様な涙的
形状断面の軸体を用いた場合のように軸体9の円弧部と
波板7とに接する部分の間にフィルタ平板7が支持され
ない部分が生じることがない。また、波板7は軸体9の
半円形状断面部分の平面と直角に当接することになり、
熱膨張などによる波板7の移動(乗り上げ)の発生が防
止されるため、フィルタの耐久性が更に向上する。
In this embodiment, as shown in FIG. 7 (B), the shaft 9 is inserted so that the teardrop-shaped cross section 9a is on the side where the end of the filter plate 5 is welded after being folded in two. Folding and welding of the filter plate 5 are performed.
Thus, as in the case of FIG. 6C, the bending angle of the welded portion of the filter plate 5 at the end of the winding of the shaft 9 can be reduced. Further, in the present embodiment, the corrugated plate 7 reaches near the center of the shaft body in the semicircular cross-sectional shape portion. A portion where the filter plate 7 is not supported between the arc portion of the shaft 9 and the portion in contact with the corrugated plate 7 as in the case of using a shaft having a uniform tear-like cross section is provided. Will not occur. Also, the corrugated plate 7 comes into contact with the plane of the semicircular cross section of the shaft body 9 at right angles,
Since the movement (riding) of the corrugated sheet 7 due to thermal expansion or the like is prevented, the durability of the filter is further improved.

【0032】次に、図1、図2を用いて本実施形態のフ
ィルタエレメント10a、10bの外筒11への挿入方
向について説明する。本実施形態のフィルタエレメント
10a、10bでは、最外層にはフィルタ平板5が配置
されるため外筒11にエレメント10a、10bを図1
のように挿入するとエレメント10aの最外層のフィル
タ平板とエレメント10bの最外層のフィルタ平板とが
互いに密接する部分(図1に線Dで示す部分)が生じ
る。本実施形態では、図2に示すように、フィルタエレ
メント10aと10bとの最も外側に位置する通路3の
開口部が、互いに外筒11の反対側の端面に位置するよ
うに挿入される。すなわち、本実施形態では同一形状の
2つのフィルタエレメント10a、10bを製作し、外
筒11に互いに反対の向きになるように挿入している。
これにより、フィルタエレメントの接触部(図1、D)
ではそれぞれのフィルタエレメントの最外層の通路(図
2、3a、3b)は両方のエレメントの最外層のフィル
タ平板5a、5bを挟んで互いに逆方向に開口するよう
になる。これにより、一方の通路(例えば3b)の開放
端31bから通路内に流入した排気は必ず、フィルタ平
板5b、5aを通過してから他方の通路3aに流入し、
その開放端31aから下流側に流出するようになるた
め、フィルタエレメント10a、10bの最外層のフィ
ルタ平板5a、5bをパティキュレート捕集用のフィル
タとして有効に使用することが可能となる。
Next, the direction in which the filter elements 10a and 10b of the present embodiment are inserted into the outer cylinder 11 will be described with reference to FIGS. In the filter elements 10a and 10b of the present embodiment, since the filter plate 5 is arranged on the outermost layer, the elements 10a and 10b are
In this case, a portion where the outermost filter plate of the element 10a and the outermost filter plate of the element 10b are in close contact with each other (a portion indicated by a line D in FIG. 1) is formed. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the filter elements 10 a and 10 b are inserted so that the openings of the outermost passages 3 are located on the opposite end faces of the outer cylinder 11. That is, in the present embodiment, two filter elements 10a and 10b having the same shape are manufactured and inserted into the outer cylinder 11 so as to be opposite to each other.
Thereby, the contact portion of the filter element (FIG. 1, D)
In this case, the outermost layer passages (FIGS. 2, 3a, 3b) of each filter element are opened in opposite directions with respect to the outermost filter plates 5a, 5b of both elements. As a result, the exhaust gas flowing into the passage from the open end 31b of one passage (for example, 3b) always passes through the filter plates 5b and 5a and then flows into the other passage 3a.
Since it flows out from the open end 31a to the downstream side, the filter plates 5a and 5b of the outermost layer of the filter elements 10a and 10b can be effectively used as a filter for collecting particulates.

【0033】以上、図1から図7を用いて本発明の実施
形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定
されるものではない。例えば、図1の実施形態ではフィ
ルタエレメント10a、10bを挿入する外筒11は円
筒形状とされているが、外筒11の断面形状は円形であ
る必要はなく、フィルタ外周相互及びフィルタ外周と外
筒11内周とが隙間を生じることなく接触するものであ
れば他の形状としても良い。例えば、図8に示すように
楕円または長円形断面形状の外筒11に2つのフィルタ
エレメント10a、10bを巴状に挿入した構成も可能
である。
Although the embodiment of the present invention has been described with reference to FIGS. 1 to 7, the present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the embodiment of FIG. 1, the outer cylinder 11 into which the filter elements 10a and 10b are inserted has a cylindrical shape. However, the cross-sectional shape of the outer cylinder 11 does not need to be circular, Any other shape may be used as long as it comes into contact with the inner circumference of the cylinder 11 without forming a gap. For example, as shown in FIG. 8, a configuration in which two filter elements 10a and 10b are inserted like a tom in an outer cylinder 11 having an elliptical or elliptical cross-sectional shape is also possible.

【0034】また、上記各実施形態では外筒11に2つ
のフィルタエレメントを挿入した構成を例示している
が、2つ以上の数のフィルタエレメントを挿入してパテ
ィキュレート捕集装置1を構成することも可能である。
図9は3つのフィルタエレメント10a、10b、10
cを円形断面の外筒11に挿入してパティキュレート捕
集装置を構成した例を示す。この場合、外筒11内では
フィルタエレメント間に空隙が生じる部分ができるた
め、この部分を通って排気が流れることを防止するため
に、空隙を埋めるための軸体13を設ける必要がある。
Further, in each of the above embodiments, the configuration in which two filter elements are inserted into the outer cylinder 11 is exemplified. However, the particulate collection device 1 is configured by inserting two or more filter elements. It is also possible.
FIG. 9 shows three filter elements 10a, 10b, 10
An example is shown in which a particulate collection device is constructed by inserting the c into the outer cylinder 11 having a circular cross section. In this case, since a gap is formed between the filter elements in the outer cylinder 11, it is necessary to provide a shaft 13 for filling the gap in order to prevent exhaust gas from flowing through this section.

【0035】[0035]

【発明の効果】各請求項に記載の発明によれば、フィル
タ平板と波板とを積層した構成のフィルタエレメントを
用いてパティキュレート捕集装置を構成する場合に、熱
膨張による変形を効果的に防止しフィルタエレメントの
耐久性を向上させることを可能とし、しかもフィルタエ
レメントの製作が容易になるという共通の効果を奏す
る。
According to the invention described in each claim, when a particulate trapping device is constituted by using a filter element having a structure in which a filter flat plate and a corrugated plate are laminated, deformation due to thermal expansion is effectively prevented. To improve the durability of the filter element, and has a common effect that the filter element can be easily manufactured.

【0036】また、請求項2に記載の発明によれば、フ
ィルタ平板の折り曲げ角を許容範囲内に低減することが
可能となるため、上記共通の効果に加えてフィルタ平板
の折り曲げによる破損を防止しフィルタエレメントの耐
久性を更に向上させることが可能となる効果を奏する。
請求項3に記載の発明によれば、複数のフィルタエレメ
ントを使用してパティキュレート捕集装置を構成する際
にフィルタ平板を効率的に利用することが可能となるた
め、上記共通の効果に加えてパティキュレート捕集装置
の捕集効率を向上させることが可能となる効果を奏す
る。
According to the second aspect of the present invention, the bending angle of the filter flat plate can be reduced to an allowable range. This has the effect that the durability of the filter element can be further improved.
According to the third aspect of the present invention, it is possible to efficiently use a filter plate when configuring a particulate collection device using a plurality of filter elements. Thus, there is an effect that the collection efficiency of the particulate collection device can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のパティキュレート捕集装置の一実施形
態の構造を示す平面図である。
FIG. 1 is a plan view showing the structure of an embodiment of a particulate collection device according to the present invention.

【図2】図1のA−A線に沿った断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図3】図1のパティキュレート捕集装置のフィルタエ
レメントの構造を説明する模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a structure of a filter element of the particulate collection device of FIG.

【図4】図1のパティキュレート捕集装置のフィルタエ
レメントの端面を模式的に示す図である。
FIG. 4 is a view schematically showing an end face of a filter element of the particulate collection device of FIG. 1;

【図5】フィルタ平板の折り曲げ角の定義を示す図であ
る。
FIG. 5 is a diagram showing a definition of a bending angle of a filter plate.

【図6】フィルタエレメントの折り曲げ部に軸体を挿入
した場合のフィルタ平板折り曲げ角の変化を模式的に説
明する図である。
FIG. 6 is a diagram schematically illustrating a change in a filter plate bending angle when a shaft is inserted into a bent portion of a filter element.

【図7】涙滴形状断面の軸体を用いた場合の効果を説明
する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating an effect when a shaft having a teardrop-shaped cross section is used.

【図8】パティキュレート捕集装置の図1とは異なる実
施形態の構成を説明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of an embodiment different from FIG. 1 of the particulate trapping device.

【図9】パティキュレート捕集装置の図1、図8とは異
なる実施形態の構成を説明する図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of an embodiment of the particulate collection device different from FIGS. 1 and 8;

【図10】従来のロール状フィルタエレメントを用いた
パティキュレート捕集装置の構成を説明する図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a particulate trapping device using a conventional roll-shaped filter element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…パティキュレート捕集装置 3…通路 5…フィルタ平板 7…金属製波板 9…軸体 10a、10b…フィルタエレメント 11…外筒 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Particulate collection device 3 ... Passage 5 ... Filter plate 7 ... Metal corrugated plate 9 ... Shaft 10a, 10b ... Filter element 11 ... Outer cylinder

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 辺田 良光 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 柳原 弘道 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 杉山 敏久 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 3G090 AA01 4D019 AA01 BA02 BB03 BB10 CA02 CA03 CB01 4D058 JA12 JA42 JB03 JB25 JB39 KA03 KA08 KA11 SA08  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yoshimitsu Henda 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation (72) Inventor Hiromichi Yanagihara 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation ( 72) Inventor Toshihisa Sugiyama 1-Toyota-cho, Toyota-shi, Aichi F-term in Toyota Motor Corporation (reference) 3G090 AA01 4D019 AA01 BA02 BB03 BB10 CA02 CA03 CB01 4D058 JA12 JA42 JB03 JB25 JB39 KA03 KA08 KA11 SA08

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 金属製不織布のフィルタ平板と金属製波
板とを交互に積層するとともに、前記フィルタ平板両端
部を前記波板を挟んで交互に目留めして前記フィルタ平
板間に、それぞれ前記波板の波頂部稜線に沿った方向に
延びる、一端が目止めされた通路と他端が目留めされた
通路とを積層方向に交互に形成したフィルタ積層体を備
えた内燃機関のパティキュレート捕集装置であって、 前記フィルタ積層体を前記波板の波頂部稜線に沿って二
つ折りにしたフィルタエレメントを複数個、フィルタエ
レメントの前記通路が外筒軸線に平行に、かつフィルタ
エレメント相互、及びフィルタエレメント外周と外筒内
周とが密着するように外筒内に並列に挿入して構成した
内燃機関のパティキュレート捕集装置。
1. A filter plate made of a metal nonwoven fabric and a metal corrugated plate are alternately laminated, and both ends of the filter plate are alternately fastened with the corrugated plate interposed therebetween, and the filter plate is interposed between the filter plates. Particulate trapping of an internal combustion engine provided with a filter stack in which a passage whose one end is plugged and a passage whose other end is plugged are alternately formed in the stacking direction and extend in the direction along the crest ridgeline of the corrugated plate. A filter device, wherein a plurality of filter elements obtained by folding the filter laminate in half along the crest ridge line of the corrugated plate, the passage of the filter element is parallel to the outer cylinder axis, and the filter elements mutually, and A particulate collection device for an internal combustion engine, which is inserted in parallel into an outer cylinder so that an outer periphery of a filter element and an inner periphery of an outer cylinder are in close contact with each other.
【請求項2】 前記フィルタ積層体の前記二つ折り部分
に、円弧部を有する断面形状の軸体を挿入し、該軸体の
円弧部に沿って前記フィルタ積層体を二つ折りにした請
求項1に記載の内燃機関のパティキュレート捕集装置。
2. A filter according to claim 1, wherein a shaft having a cross-sectional shape having an arc portion is inserted into the folded portion of the filter laminate, and the filter laminate is folded in two along the arc portion of the shaft. 3. The particulate trapping device for an internal combustion engine according to claim 1.
【請求項3】 前記複数のフィルタエレメントのうち互
いに接触する少なくとも2つのフィルタエレメントは、
エレメント最外周の前記通路の開放端が互いに外筒の異
なる側の端面に位置するように配置された請求項1に記
載の内燃機関のパティキュレート捕集装置。
3. The at least two filter elements in contact with each other among the plurality of filter elements,
2. The particulate collection device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the open ends of the passages on the outermost periphery of the element are arranged on different end surfaces of the outer cylinder.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101828861B1 (en) * 2017-02-22 2018-02-13 박강철 Exhausted gas combustion device for engine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7959868B2 (en) 2004-04-12 2011-06-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purifying apparatus
KR101828861B1 (en) * 2017-02-22 2018-02-13 박강철 Exhausted gas combustion device for engine
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