JP2000297625A - 自己発熱型ディーゼルパティキュレートフィルタ - Google Patents
自己発熱型ディーゼルパティキュレートフィルタInfo
- Publication number
- JP2000297625A JP2000297625A JP11107499A JP10749999A JP2000297625A JP 2000297625 A JP2000297625 A JP 2000297625A JP 11107499 A JP11107499 A JP 11107499A JP 10749999 A JP10749999 A JP 10749999A JP 2000297625 A JP2000297625 A JP 2000297625A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- electrode layer
- main body
- self
- regeneration
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】パティキュレートの燃え残りが少なく高再生率
で、しかも再生後には、割れ等の異常もない高安全性の
ディーゼルパティキュレートフイルタを提供すること。 【解決手段】多孔質導電性セラミックスからなるフイル
タ本体の両端面に、その中心部を除く周囲に電極層を形
成させてなることを特徴とする自己発熱型ディーゼルパ
ティキュレートフィルタ。特に、フィルタ本体端面の面
積に対する電極層の面積の比が０．４〜０．８であるこ
とを特徴とする上記自己発熱型ディーゼルパティキュレ
ートフィルタ。
で、しかも再生後には、割れ等の異常もない高安全性の
ディーゼルパティキュレートフイルタを提供すること。 【解決手段】多孔質導電性セラミックスからなるフイル
タ本体の両端面に、その中心部を除く周囲に電極層を形
成させてなることを特徴とする自己発熱型ディーゼルパ
ティキュレートフィルタ。特に、フィルタ本体端面の面
積に対する電極層の面積の比が０．４〜０．８であるこ
とを特徴とする上記自己発熱型ディーゼルパティキュレ
ートフィルタ。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンの排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集し、
通電発熱によってそれを除去する自己発熱型ディーゼル
パティキュレートフィルタに関する。
ンの排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集し、
通電発熱によってそれを除去する自己発熱型ディーゼル
パティキュレートフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジンの排気ガスには、
煤、ハイドロカーボン粒子等の可燃性微粒子（以下、
「パティキュレート」ともいう。）が多く含まれてお
り、近年、このパティキュレートの環境及び人体に与え
る影響が問題視されている。このパティキュレートを捕
集除去するディーゼルパティキュレートフィルタ（以
下、「ＤＰＦ」ともいう。）としては、例えばコーディ
エライト又は炭化珪素を主成分とするセラミックハニカ
ム型のものが提案されている。
煤、ハイドロカーボン粒子等の可燃性微粒子（以下、
「パティキュレート」ともいう。）が多く含まれてお
り、近年、このパティキュレートの環境及び人体に与え
る影響が問題視されている。このパティキュレートを捕
集除去するディーゼルパティキュレートフィルタ（以
下、「ＤＰＦ」ともいう。）としては、例えばコーディ
エライト又は炭化珪素を主成分とするセラミックハニカ
ム型のものが提案されている。
【０００３】パティキュレートを含む排気ガスは、ハニ
カム型ＤＰＦの多孔質セル壁を通過する際にパティキュ
レートが捕集され浄化される。ＤＰＦのセル壁に一定量
のパティキュレートが捕集されると、セル壁が目詰まり
を起こして通気抵抗が増大し、捕集効率が低下するの
で、定期的にそれを除去してＤＰＦを再生する必要があ
る。特に、ディーゼル機関等の排気ガス中には多量のパ
ティキュレートが含まれるので大型のＤＰＦが使用さ
れ、再生間隔もある程度調整されている。
カム型ＤＰＦの多孔質セル壁を通過する際にパティキュ
レートが捕集され浄化される。ＤＰＦのセル壁に一定量
のパティキュレートが捕集されると、セル壁が目詰まり
を起こして通気抵抗が増大し、捕集効率が低下するの
で、定期的にそれを除去してＤＰＦを再生する必要があ
る。特に、ディーゼル機関等の排気ガス中には多量のパ
ティキュレートが含まれるので大型のＤＰＦが使用さ
れ、再生間隔もある程度調整されている。
【０００４】従来、ＤＰＦの再生方法としては、バーナ
の燃焼ガスを直接噴射してパティキュレートを焼失させ
る方法（特開平８−２６０９４４号公報）、ニクロム線
ヒータ等の発熱金属層とフイルタ本体を組み合わせて加
熱焼却する方法（特開平８−２６０９４６号公報）、導
電性材料で構成されたフイルタ本体に直接通電して自己
発熱させ消失させる方法（特開昭５８−１４３８１７号
公報、特開平６−３２３１２９号公報）、等が提案され
ている。
の燃焼ガスを直接噴射してパティキュレートを焼失させ
る方法（特開平８−２６０９４４号公報）、ニクロム線
ヒータ等の発熱金属層とフイルタ本体を組み合わせて加
熱焼却する方法（特開平８−２６０９４６号公報）、導
電性材料で構成されたフイルタ本体に直接通電して自己
発熱させ消失させる方法（特開昭５８−１４３８１７号
公報、特開平６−３２３１２９号公報）、等が提案され
ている。
【０００５】しかしながら、バーナやヒータを使用する
燃焼除去方法においては、フィルタ本体の一部分しか加
熱されないのでフィルタ本体に著しい温度差が形成され
る。しかも、このような温度差は、パティキュレートの
燃焼による局所的な発熱によって増大されるので、フィ
ルタ本体の熱応力割れはもとより溶損の原因となる。こ
のため、この方法には、パティキュレート捕集量やフィ
ルタ温度等には、厳密な制御が必要であった。また、バ
ーナやヒータといった外部加熱装置を必要とするために
システム自体が大型化するうえに、加熱装置交換等のメ
ンテナンスも必要となり、実用性に乏しいものであっ
た。
燃焼除去方法においては、フィルタ本体の一部分しか加
熱されないのでフィルタ本体に著しい温度差が形成され
る。しかも、このような温度差は、パティキュレートの
燃焼による局所的な発熱によって増大されるので、フィ
ルタ本体の熱応力割れはもとより溶損の原因となる。こ
のため、この方法には、パティキュレート捕集量やフィ
ルタ温度等には、厳密な制御が必要であった。また、バ
ーナやヒータといった外部加熱装置を必要とするために
システム自体が大型化するうえに、加熱装置交換等のメ
ンテナンスも必要となり、実用性に乏しいものであっ
た。
【０００６】一方、自己発熱型ＤＰＦによる再生方法
は、フィルタ全体を発熱させるために温度差が形成され
難く、再生時の熱応力割れを抑制できる利点を有してい
る。しかしながら、フィルタ本体の外周部と側面部につ
いては、断熱材等で被覆することができるので放熱によ
る熱ロスの問題は小さいが、排ガスの入口部や出口部で
は、排ガスの導入・排出にともなって熱ロスも大きくな
る。このため、再生時にはフィルタ本体に大きな温度差
が生じ、低温部にパティキュレートの燃え残りが堆積し
て再生不良の状態となる。このような状態が続くと、局
所的に堆積したパティキュレートが異常燃焼を起こし、
上記と同様に熱応力割れが生じたり、捕集効率が低下し
たりするようになる。
は、フィルタ全体を発熱させるために温度差が形成され
難く、再生時の熱応力割れを抑制できる利点を有してい
る。しかしながら、フィルタ本体の外周部と側面部につ
いては、断熱材等で被覆することができるので放熱によ
る熱ロスの問題は小さいが、排ガスの入口部や出口部で
は、排ガスの導入・排出にともなって熱ロスも大きくな
る。このため、再生時にはフィルタ本体に大きな温度差
が生じ、低温部にパティキュレートの燃え残りが堆積し
て再生不良の状態となる。このような状態が続くと、局
所的に堆積したパティキュレートが異常燃焼を起こし、
上記と同様に熱応力割れが生じたり、捕集効率が低下し
たりするようになる。
【０００７】これを解決する方法としては、再生時のＤ
ＰＦ全体の温度を更に高温に設定して燃え残りが生じな
いようにする、ＤＰＦ温度を高温状態で維持する、等が
考えられる。しかしながら、前者では、更に温度差を助
長することに繋がるので自己発熱再生のメリットがな
く、また温度を上げすぎると、フイルタ本体に熱応力割
れが生じる。一方、後者では、高温状態を厳密に保持す
るための温度制御装置、コントローラユニット等が必要
になり、システムが複雑化してコスト高となる。また、
何れの手段においても、電力消費量は増えることにな
り、通常、再生時の給電はディーゼル車等のバッテリか
らによることから、その供給能力には限界がある。頻繁
な通電・再生を繰り返し行い、またフィルタを過剰加熱
することは、バッテリの寿命を縮め、電気エネルギー不
足による再生不良の原因となる。
ＰＦ全体の温度を更に高温に設定して燃え残りが生じな
いようにする、ＤＰＦ温度を高温状態で維持する、等が
考えられる。しかしながら、前者では、更に温度差を助
長することに繋がるので自己発熱再生のメリットがな
く、また温度を上げすぎると、フイルタ本体に熱応力割
れが生じる。一方、後者では、高温状態を厳密に保持す
るための温度制御装置、コントローラユニット等が必要
になり、システムが複雑化してコスト高となる。また、
何れの手段においても、電力消費量は増えることにな
り、通常、再生時の給電はディーゼル車等のバッテリか
らによることから、その供給能力には限界がある。頻繁
な通電・再生を繰り返し行い、またフィルタを過剰加熱
することは、バッテリの寿命を縮め、電気エネルギー不
足による再生不良の原因となる。
【０００８】このようなことから、自己発熱型ＤＰＦに
おいては、再生時の通電量を最小限に抑えて電力消費を
節約し、しかも効率的にフイルタ全体を加熱再生できる
ものが要求されている。
おいては、再生時の通電量を最小限に抑えて電力消費を
節約し、しかも効率的にフイルタ全体を加熱再生できる
ものが要求されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記に鑑み
てなされたものであり、その目的は、自己発熱型ＤＰＦ
において、フィルタ本体端面に形成される電極層の形成
面積及び形状を最適化することによって、フィルタ本体
の温度差を低減し、燃え残りが少なくなる、再生効率の
高いＤＰＦを提供することにある。
てなされたものであり、その目的は、自己発熱型ＤＰＦ
において、フィルタ本体端面に形成される電極層の形成
面積及び形状を最適化することによって、フィルタ本体
の温度差を低減し、燃え残りが少なくなる、再生効率の
高いＤＰＦを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、多
孔質導電性セラミックスからなるフイルタ本体の両端面
に、その中心部を除く周囲に電極層を形成させてなるこ
とを特徴とする自己発熱型ディーゼルパティキュレート
フィルタであり、特にフィルタ本体端面の面積に対する
電極層の面積の比が０．４〜０．８であることを特徴と
するものである。また、上記多孔質導電性セラミックス
が炭化珪素質であることを特徴とするものである。
孔質導電性セラミックスからなるフイルタ本体の両端面
に、その中心部を除く周囲に電極層を形成させてなるこ
とを特徴とする自己発熱型ディーゼルパティキュレート
フィルタであり、特にフィルタ本体端面の面積に対する
電極層の面積の比が０．４〜０．８であることを特徴と
するものである。また、上記多孔質導電性セラミックス
が炭化珪素質であることを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を更に詳細に説明す
る。
る。
【００１２】本発明に使用されるフイルタ本体の形状と
しては、ハニカム構造体、パイプ形状、コルゲート形状
等を用いることができるが、中でも捕集効率に優れたハ
ニカム構造体が好適である。ハニカム構造体の形状とし
ては、例えば軸方向長さが２０〜５００ｍｍ、多孔質壁
の厚みが０．１〜１．０ｍｍ、貫通孔セルピッチが１．
１４〜３．５９ｍｍ、貫通孔セル密度が１平方インチあ
たり５０〜５００個である。ハニカムフィルタの外周形
状及び貫通孔の形状は、丸形あるいは四角形や六角形等
の何れでも構わない。
しては、ハニカム構造体、パイプ形状、コルゲート形状
等を用いることができるが、中でも捕集効率に優れたハ
ニカム構造体が好適である。ハニカム構造体の形状とし
ては、例えば軸方向長さが２０〜５００ｍｍ、多孔質壁
の厚みが０．１〜１．０ｍｍ、貫通孔セルピッチが１．
１４〜３．５９ｍｍ、貫通孔セル密度が１平方インチあ
たり５０〜５００個である。ハニカムフィルタの外周形
状及び貫通孔の形状は、丸形あるいは四角形や六角形等
の何れでも構わない。
【００１３】フィルタ本体の材質については、直接通電
して自己発熱させることのできる導電性材料であれば特
に制約なく、例えば、炭化珪素、炭化チタン、ほう化チ
タン、珪化モリブデン等の導電性セラミックスやＡｌ、
Ｃｒ、Ｎｉ等の金属材料及びそれらの複合材、サーメッ
ト等を使用することができるが、ＤＰＦとして必要な耐
酸化性や耐熱性及び耐熱衝撃性の点から、炭化珪素質の
フィルタが好ましい。フィルタ本体の抵抗は、パティキ
ュレートが燃焼し始める約５００℃以上に通電して加熱
できる範囲であれば特に制約はないが、通常の車両用バ
ッテリ電源を使用して通電加熱できることを考慮する
と、室温抵抗で１００Ω以下、更に好ましくは１０-2〜
１０2Ωである。
して自己発熱させることのできる導電性材料であれば特
に制約なく、例えば、炭化珪素、炭化チタン、ほう化チ
タン、珪化モリブデン等の導電性セラミックスやＡｌ、
Ｃｒ、Ｎｉ等の金属材料及びそれらの複合材、サーメッ
ト等を使用することができるが、ＤＰＦとして必要な耐
酸化性や耐熱性及び耐熱衝撃性の点から、炭化珪素質の
フィルタが好ましい。フィルタ本体の抵抗は、パティキ
ュレートが燃焼し始める約５００℃以上に通電して加熱
できる範囲であれば特に制約はないが、通常の車両用バ
ッテリ電源を使用して通電加熱できることを考慮する
と、室温抵抗で１００Ω以下、更に好ましくは１０-2〜
１０2Ωである。
【００１４】ＤＰＦを自己発熱性とするため、フイルタ
本体の両端面に形成させる電極層の材質としては、ＳＵ
Ｓ−３１０に代表される耐熱鋼、ニッケル基耐熱性合
金、コバルト基耐熱性合金、銀基合金等である。これら
の中でも、ＤＰＦとして必要な耐熱性や耐酸化性、耐熱
衝撃性の付与を考慮すると、銀３５〜９０重量％、パラ
ジウム５〜３０重量％、金属珪素５〜５０重量％からな
る金属粉１００重量部に対し、炭化珪素、窒化珪素、二
珪化モリブデン、アルミナ、シリカ、ジルコニア等のセ
ラミックス粉０．５〜３０重量部を含有してなる貴金属
系複合粉末（特開平１０−２８７９３７号公報参照）
や、銀粉４０〜８０重量％、金属珪素粉４〜４０重量
％、ニッケル、コバルト、クロムの金属及びそれらの化
合物から選ばれた少なくとも一種の耐熱性導電粉を金属
成分換算で２〜２５重量％、及び炭化珪素、窒化珪素、
二珪化モリブデン、アルミナ、シリカ、ジルコニア等の
セラミックス粉０．５〜２５重量％を含有してなる耐熱
性・導電性複合粉末（特願平９−２７６９２５号明細書
参照）を用いて形成された電極層を使用することが望ま
しい。
本体の両端面に形成させる電極層の材質としては、ＳＵ
Ｓ−３１０に代表される耐熱鋼、ニッケル基耐熱性合
金、コバルト基耐熱性合金、銀基合金等である。これら
の中でも、ＤＰＦとして必要な耐熱性や耐酸化性、耐熱
衝撃性の付与を考慮すると、銀３５〜９０重量％、パラ
ジウム５〜３０重量％、金属珪素５〜５０重量％からな
る金属粉１００重量部に対し、炭化珪素、窒化珪素、二
珪化モリブデン、アルミナ、シリカ、ジルコニア等のセ
ラミックス粉０．５〜３０重量部を含有してなる貴金属
系複合粉末（特開平１０−２８７９３７号公報参照）
や、銀粉４０〜８０重量％、金属珪素粉４〜４０重量
％、ニッケル、コバルト、クロムの金属及びそれらの化
合物から選ばれた少なくとも一種の耐熱性導電粉を金属
成分換算で２〜２５重量％、及び炭化珪素、窒化珪素、
二珪化モリブデン、アルミナ、シリカ、ジルコニア等の
セラミックス粉０．５〜２５重量％を含有してなる耐熱
性・導電性複合粉末（特願平９−２７６９２５号明細書
参照）を用いて形成された電極層を使用することが望ま
しい。
【００１５】電極層の形成法としては、溶射法、真空焼
き付け法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法等を採用することができ
る。電極層の形成厚みとしては、１００μｍ以下、特に
５０〜１０μｍが適切である。
き付け法、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法等を採用することができ
る。電極層の形成厚みとしては、１００μｍ以下、特に
５０〜１０μｍが適切である。
【００１６】本発明においては、電極層の形成位置が重
要であり、図１〜４に示されるように、フイルタ本体端
面の中心部を除く外周部に形成される。フィルタ本体の
端面部は、上記放熱による熱ロスが大きく、特に外周部
では放熱の影響を外壁からも受けるために温度低下が激
しい。そこで、本発明のように、フイルタ本体端面の外
周部にのみ電極層を形成することによって、通電時には
電極層近傍の電流密度が高くなり、より効率的に外周部
を加熱することができ、放熱の問題を緩和することがで
きる。
要であり、図１〜４に示されるように、フイルタ本体端
面の中心部を除く外周部に形成される。フィルタ本体の
端面部は、上記放熱による熱ロスが大きく、特に外周部
では放熱の影響を外壁からも受けるために温度低下が激
しい。そこで、本発明のように、フイルタ本体端面の外
周部にのみ電極層を形成することによって、通電時には
電極層近傍の電流密度が高くなり、より効率的に外周部
を加熱することができ、放熱の問題を緩和することがで
きる。
【００１７】本発明において、フイルタ本体端面に形成
される電極層の面積比は、フィルタ本体の端面面積に対
して０．４〜０．８とすることが好ましく、更に好まし
くは、０．５〜０．７である。この理由としては、電極
層を形成する面積比が０．８より大きいと、電極層を外
周部に形成した意味が少なく、フィルタ本体の温度差を
低減させる効果が不十分となる。また、０．４未満であ
ると、電極層近傍の電流密度が高くなり過ぎて温度分布
の逆転が生じ、温度差が増加して割れが生じることにな
る。また、このように局所的な異常発熱は、電極部及び
フィルタ本体に多大な熱疲労を与えることになり、ひい
てはフィルタ本体の強度劣化や電極層の性能劣化を招く
ことになる。
される電極層の面積比は、フィルタ本体の端面面積に対
して０．４〜０．８とすることが好ましく、更に好まし
くは、０．５〜０．７である。この理由としては、電極
層を形成する面積比が０．８より大きいと、電極層を外
周部に形成した意味が少なく、フィルタ本体の温度差を
低減させる効果が不十分となる。また、０．４未満であ
ると、電極層近傍の電流密度が高くなり過ぎて温度分布
の逆転が生じ、温度差が増加して割れが生じることにな
る。また、このように局所的な異常発熱は、電極部及び
フィルタ本体に多大な熱疲労を与えることになり、ひい
てはフィルタ本体の強度劣化や電極層の性能劣化を招く
ことになる。
【００１８】フイルタ本体端面の外周部に形成される電
極層の形状は、フイルタ本体端面の中心点に対して対象
形であることが好ましく、しかも途中で途切れることの
ない連続面であることが特に好ましい。これを図面に基
づいて説明すると、図１〜図４は、いずれもフイルタ本
体端面の正面図であり、図１、図２は、フィルタ本体の
外周形状が丸形のハニカム、図３、図４はフィルタ本体
の外周形状が四角形のハニカムであって、いずれもその
フイルタ本体端面１に、中心部以外の外周部に電極層２
が形成されていることを示したものである。そして、電
極層を形成させない中心部の形状が、図１の例が円形、
図２、図３の例が正方形、図４の例が菱形である。
極層の形状は、フイルタ本体端面の中心点に対して対象
形であることが好ましく、しかも途中で途切れることの
ない連続面であることが特に好ましい。これを図面に基
づいて説明すると、図１〜図４は、いずれもフイルタ本
体端面の正面図であり、図１、図２は、フィルタ本体の
外周形状が丸形のハニカム、図３、図４はフィルタ本体
の外周形状が四角形のハニカムであって、いずれもその
フイルタ本体端面１に、中心部以外の外周部に電極層２
が形成されていることを示したものである。そして、電
極層を形成させない中心部の形状が、図１の例が円形、
図２、図３の例が正方形、図４の例が菱形である。
【００１９】これらの例においては、いずれもフイルタ
本体端面の中心点に対して対象形に電極層が形成されて
いるので、通電時には上下左右がほぼ均等に発熱し、フ
ィルタ本体の外周形状に関係なく温度差を著しく小さく
することができる。本発明においては、発熱をより均一
化させるという点からは、フイルタ本体の両端面に形成
される電極層の形状は同じものにすることが最適である
が、必ずしも同形状にする必要はない。また、電極層形
状は、フイルタ本体端面の中心点に対して対象形でなく
てもよく、また連続面でなくてもよい。例えば、市松模
様状に電極層を形成してもよい。
本体端面の中心点に対して対象形に電極層が形成されて
いるので、通電時には上下左右がほぼ均等に発熱し、フ
ィルタ本体の外周形状に関係なく温度差を著しく小さく
することができる。本発明においては、発熱をより均一
化させるという点からは、フイルタ本体の両端面に形成
される電極層の形状は同じものにすることが最適である
が、必ずしも同形状にする必要はない。また、電極層形
状は、フイルタ本体端面の中心点に対して対象形でなく
てもよく、また連続面でなくてもよい。例えば、市松模
様状に電極層を形成してもよい。
【００２０】
【実施例】以下、実施例、比較例をあげて更に具体的に
本発明を説明する。
本発明を説明する。
【００２１】実施例１〜４ 比較例１ 端面寸法φ８０ｍｍ、軸方向長さ１００ｍｍ、壁厚０．
３８ｍｍ、貫通孔セルピッチ２．００ｍｍ、貫通孔セル
密度１６９個／平方インチで、両端面が封止材により市
松模様に交互に目封じされた炭化珪素質セラミックス焼
結体からなるハニカム構造体（フイルタ本体）の両端面
に、通電加熱するための電極層を、中心部以外の外周部
に、図１に示す形状で、その電極形成面積比を変えて種
々形成し、ＤＰＦを作製した。
３８ｍｍ、貫通孔セルピッチ２．００ｍｍ、貫通孔セル
密度１６９個／平方インチで、両端面が封止材により市
松模様に交互に目封じされた炭化珪素質セラミックス焼
結体からなるハニカム構造体（フイルタ本体）の両端面
に、通電加熱するための電極層を、中心部以外の外周部
に、図１に示す形状で、その電極形成面積比を変えて種
々形成し、ＤＰＦを作製した。
【００２２】電極層は、銀粉、金属珪素粉、酸化ニッケ
ル粉及び炭化珪素粉からなる混合粉末を用いて真空焼き
付けして形成したものであり、その厚みは３０μｍ程度
である。
ル粉及び炭化珪素粉からなる混合粉末を用いて真空焼き
付けして形成したものであり、その厚みは３０μｍ程度
である。
【００２３】実施例５〜８ 比較例２ 端面寸法□８０ｍｍ、軸方向長さ１００ｍｍ、壁厚０．
３８ｍｍ、貫通孔セルピッチ２．００ｍｍ、貫通孔セル
密度１６９個／平方インチで、両端面が封止材により市
松模様に交互に目封じされた炭化珪素質セラミックス焼
結体からなるハニカム構造体（フイルタ本体）の両端面
に、図３に示される形状の電極層を、その電極形成面積
比を変えて種々形成したこと以外は、上記実施例、比較
例に準じてＤＰＦを種々作製した。
３８ｍｍ、貫通孔セルピッチ２．００ｍｍ、貫通孔セル
密度１６９個／平方インチで、両端面が封止材により市
松模様に交互に目封じされた炭化珪素質セラミックス焼
結体からなるハニカム構造体（フイルタ本体）の両端面
に、図３に示される形状の電極層を、その電極形成面積
比を変えて種々形成したこと以外は、上記実施例、比較
例に準じてＤＰＦを種々作製した。
【００２４】上記で得られたＤＰＦに、ハニカム容積換
算で５ｇ／リットルのカーボンブラック粉（粒子径２２
ｎｍ）を室温圧縮空気（９．８ｋｇ／ｃｍ2）とともに
フイルタ本体端面に吹き付けてカーボンブラック粉を付
着捕集した。
算で５ｇ／リットルのカーボンブラック粉（粒子径２２
ｎｍ）を室温圧縮空気（９．８ｋｇ／ｃｍ2）とともに
フイルタ本体端面に吹き付けてカーボンブラック粉を付
着捕集した。
【００２５】次いで、フィルタ本体の両端面に取り付け
られた電極層とフィルタ加熱用の電源装置とを結線し、
所定の金属缶体ケースの中にセットした。続いて、フィ
ルタ本体の両端面を除く外壁部をアルミナ繊維質断熱材
（５０ｍｍ厚）で被覆し、ハニカム入口側には再生時の
助燃ガスを流すためのエア供給管を配備し、以下の再生
試験を行った。
られた電極層とフィルタ加熱用の電源装置とを結線し、
所定の金属缶体ケースの中にセットした。続いて、フィ
ルタ本体の両端面を除く外壁部をアルミナ繊維質断熱材
（５０ｍｍ厚）で被覆し、ハニカム入口側には再生時の
助燃ガスを流すためのエア供給管を配備し、以下の再生
試験を行った。
【００２６】すなわち、室温２０℃に設置した状態でＤ
ＰＦに通電を開始し、フイルタ本体中央部の昇温速度を
１００℃／ｍｉｎとして８００℃まで加熱した後、通電
を止め、室温まで自然冷却した。エア供給量は、５リッ
トル／ｍｉｎとし、フイルタ本体の中央部の温度が５０
０℃以上においては常に供給し続けた。再生中のフイル
タ本体の温度差及び再生試験による再生率を、以下に従
って測定した。また、試験後にＤＰＦを取り出して外観
検査を行い、割れの有無を判定した。それらの結果を表
１に示す。
ＰＦに通電を開始し、フイルタ本体中央部の昇温速度を
１００℃／ｍｉｎとして８００℃まで加熱した後、通電
を止め、室温まで自然冷却した。エア供給量は、５リッ
トル／ｍｉｎとし、フイルタ本体の中央部の温度が５０
０℃以上においては常に供給し続けた。再生中のフイル
タ本体の温度差及び再生試験による再生率を、以下に従
って測定した。また、試験後にＤＰＦを取り出して外観
検査を行い、割れの有無を判定した。それらの結果を表
１に示す。
【００２７】（１）フイルタ本体の温度差 フイルタ本体中央部（径方向で外周から４０ｍｍ、軸方
向で端面から５０ｍｍの位置）及び入口端面部（径方向
で外周から５ｍｍ、軸方向で端面から５ｍｍの位置）に
熱電対を配置し、１秒間隔で所定の設定温度に到達する
まで計測し、上記２点間の温度差のうち最も大きい値を
記録した。 （２）再生率 再生試験前後のＤＰＦの重量変化からカーボンブラック
の燃焼量を求めて算出した。
向で端面から５０ｍｍの位置）及び入口端面部（径方向
で外周から５ｍｍ、軸方向で端面から５ｍｍの位置）に
熱電対を配置し、１秒間隔で所定の設定温度に到達する
まで計測し、上記２点間の温度差のうち最も大きい値を
記録した。 （２）再生率 再生試験前後のＤＰＦの重量変化からカーボンブラック
の燃焼量を求めて算出した。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば、フイルタ本体の温度差
が低減されるので、パティキュレートの燃え残りが少な
くなり、高い再生率のＤＰＦが提供される。また、再生
後には、割れ等の異常もなく、安全性の高いＤＰＦであ
る。
が低減されるので、パティキュレートの燃え残りが少な
くなり、高い再生率のＤＰＦが提供される。また、再生
後には、割れ等の異常もなく、安全性の高いＤＰＦであ
る。
【図１】フィルタ本体端面の正面図。
【図２】フィルタ本体端面の正面図。
【図３】フィルタ本体端面の正面図。
【図４】フィルタ本体端面の正面図。
１ フィルタ本体端面 ２ 電極層
Claims (3)
- 【請求項１】 多孔質導電性セラミックスからなるフイ
ルタ本体の両端面に、その中心部を除く周囲に電極層を
形成させてなることを特徴とする自己発熱型ディーゼル
パティキュレートフィルタ。 - 【請求項２】 フィルタ本体端面の面積に対する電極層
の面積の比が０．４〜０．８であることを特徴とする請
求項１記載の自己発熱型ディーゼルパティキュレートフ
ィルタ。 - 【請求項３】 多孔質導電性セラミックスが炭化珪素質
であることを特徴とする請求項１又は２記載の自己発熱
型ディーゼルパティキュレートフィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10749999A JP3909450B2 (ja) | 1999-04-15 | 1999-04-15 | 自己発熱型ディーゼルパティキュレートフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10749999A JP3909450B2 (ja) | 1999-04-15 | 1999-04-15 | 自己発熱型ディーゼルパティキュレートフィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000297625A true JP2000297625A (ja) | 2000-10-24 |
| JP3909450B2 JP3909450B2 (ja) | 2007-04-25 |
Family
ID=14460768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10749999A Expired - Fee Related JP3909450B2 (ja) | 1999-04-15 | 1999-04-15 | 自己発熱型ディーゼルパティキュレートフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3909450B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007315854A (ja) * | 2006-05-24 | 2007-12-06 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 歪測定装置 |
| JP2010229976A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-14 | Ngk Insulators Ltd | 通電発熱用ハニカム体及びその製造方法 |
| CN101943043A (zh) * | 2009-07-02 | 2011-01-12 | 通用汽车环球科技运作公司 | 体积减小的电加热微粒过滤器 |
| JP2011230115A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-17 | Ibiden Co Ltd | ハニカム構造体 |
| WO2012046298A1 (ja) * | 2010-10-05 | 2012-04-12 | トヨタ自動車株式会社 | 電気加熱式触媒及びその製造方法 |
| US8475574B2 (en) | 2009-08-05 | 2013-07-02 | GM Global Technology Operations LLC | Electric heater and control system and method for electrically heated particulate filters |
| US8479496B2 (en) | 2009-07-02 | 2013-07-09 | GM Global Technology Operations LLC | Selective catalytic reduction system using electrically heated catalyst |
| US8511069B2 (en) | 2009-08-12 | 2013-08-20 | GM Global Technology Operations LLC | Systems and methods for layered regeneration of a particulate matter filter |
| US8584445B2 (en) | 2009-02-04 | 2013-11-19 | GM Global Technology Operations LLC | Method and system for controlling an electrically heated particulate filter |
| US8950177B2 (en) | 2009-06-17 | 2015-02-10 | GM Global Technology Operations LLC | Detecting particulate matter load density within a particulate filter |
| DE102019203978A1 (de) | 2018-03-29 | 2019-10-02 | Ngk Insulators, Ltd. | Wabenstruktur |
-
1999
- 1999-04-15 JP JP10749999A patent/JP3909450B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007315854A (ja) * | 2006-05-24 | 2007-12-06 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 歪測定装置 |
| US8584445B2 (en) | 2009-02-04 | 2013-11-19 | GM Global Technology Operations LLC | Method and system for controlling an electrically heated particulate filter |
| JP2010229976A (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-14 | Ngk Insulators Ltd | 通電発熱用ハニカム体及びその製造方法 |
| US8950177B2 (en) | 2009-06-17 | 2015-02-10 | GM Global Technology Operations LLC | Detecting particulate matter load density within a particulate filter |
| US8479496B2 (en) | 2009-07-02 | 2013-07-09 | GM Global Technology Operations LLC | Selective catalytic reduction system using electrically heated catalyst |
| CN101943043A (zh) * | 2009-07-02 | 2011-01-12 | 通用汽车环球科技运作公司 | 体积减小的电加热微粒过滤器 |
| US8443590B2 (en) | 2009-07-02 | 2013-05-21 | GM Global Technology Operations LLC | Reduced volume electrically heated particulate filter |
| US8475574B2 (en) | 2009-08-05 | 2013-07-02 | GM Global Technology Operations LLC | Electric heater and control system and method for electrically heated particulate filters |
| US8511069B2 (en) | 2009-08-12 | 2013-08-20 | GM Global Technology Operations LLC | Systems and methods for layered regeneration of a particulate matter filter |
| JP2011230115A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-17 | Ibiden Co Ltd | ハニカム構造体 |
| WO2012046298A1 (ja) * | 2010-10-05 | 2012-04-12 | トヨタ自動車株式会社 | 電気加熱式触媒及びその製造方法 |
| DE102019203978A1 (de) | 2018-03-29 | 2019-10-02 | Ngk Insulators, Ltd. | Wabenstruktur |
| US11312661B2 (en) | 2018-03-29 | 2022-04-26 | Ngk Insulators, Ltd. | Honeycomb structure |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3909450B2 (ja) | 2007-04-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5405422A (en) | Self-heating filter | |
| EP0606071B1 (en) | Particulate trap | |
| JP3909450B2 (ja) | 自己発熱型ディーゼルパティキュレートフィルタ | |
| JP2020147482A (ja) | 電気加熱型担体、排気ガス浄化装置、電気加熱型担体の製造方法、接合体及び接合体の製造方法 | |
| KR100283491B1 (ko) | 배기 가스 정화 장치 | |
| JP2003097253A (ja) | 多孔質金属複合体、該多孔質金属複合体を用いたｄｐｆ、及び該ｄｐｆを装備するディーゼル排気ガス浄化装置 | |
| JP3589308B2 (ja) | 排気ガス浄化装置 | |
| WO2021176928A1 (ja) | 電気加熱式コンバータ及び電気加熱式コンバータの製造方法 | |
| JP2020151632A (ja) | 電気加熱式担体及び排気ガス浄化装置 | |
| JP3677329B2 (ja) | 排ガス中の炭素系微粒子処理用フィルタ及びこれを用いた炭素系微粒子処理装置 | |
| JPH0985027A (ja) | 排ガス中の炭素系微粒子処理用フィルタ及びこれを用いた炭素系微粒子装置 | |
| JPH07127434A (ja) | ディーゼルパティキュレートフィルタ | |
| JPH11166409A (ja) | 排気ガス用のフィルタ装置 | |
| JPS6239247B2 (ja) | ||
| JP2000297626A (ja) | ディーゼルパティキュレートフィルタの再生方法 | |
| JPH1089050A (ja) | 排気ガス用のフィルタ装置 | |
| JP2020153366A (ja) | 電気加熱型担体、排気ガス浄化装置及び電気加熱型担体の製造方法 | |
| JP2007138747A (ja) | ハニカム構造体及び排ガス浄化装置 | |
| JP2953409B2 (ja) | ディーゼルエンジン用パティキュレートトラップ | |
| JP2003155910A (ja) | ディーゼルパティキュレートフィルタ | |
| WO2021176927A1 (ja) | 電気加熱式コンバータ及び電気加熱式コンバータの製造方法 | |
| WO2021192383A1 (ja) | 電気加熱式担体及び排気ガス浄化装置 | |
| JP2022099151A (ja) | 電気加熱型担体及び排気ガス浄化装置 | |
| JPS6235854Y2 (ja) | ||
| JP2022095384A (ja) | 電気加熱型担体及び排気ガス浄化装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20040202 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20040120 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060320 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060407 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061020 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070105 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070111 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3909450 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110202 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110202 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120202 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120202 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130202 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140202 Year of fee payment: 7 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |