JP2002070532A - Exhaust emission control device - Google Patents

Exhaust emission control device

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JP2002070532A
JP2002070532A JP2000257648A JP2000257648A JP2002070532A JP 2002070532 A JP2002070532 A JP 2002070532A JP 2000257648 A JP2000257648 A JP 2000257648A JP 2000257648 A JP2000257648 A JP 2000257648A JP 2002070532 A JP2002070532 A JP 2002070532A
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JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
filter
casing
particulates
purifying apparatus
Prior art date
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Application number
JP2000257648A
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Japanese (ja)
Inventor
Takahiro Furuta
孝裕 古田
Kazushige Ono
一茂 大野
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Ibiden Co Ltd
Original Assignee
Ibiden Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a durable exhaust emission control device capable of uniformizing the amount of particulates accumulated on a filter over the whole filter and preventing the generation of cracks in the filter in the regeneration treatment. SOLUTION: This exhaust emission control device has the filter for controlling the exhaust gas arranged through a filter holding sealing body in a casing to which an introducing pipe through which the exhausted gas exhausted from the internal combustion engine is passed and an exhaust pipe exhausting the exhaust gas is connected, and the streamline of the exhaust gas flowing in the casing through the introducing pipe and the axis line of the filter are set so as not to become parallel.

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、ディーゼルエンジ
ン等の内燃機関から排出される排気ガス中のパティキュ
レート等を除去する排気ガス浄化装置に関する。
The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus for removing particulates and the like in exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as a diesel engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】バス、トラック等の車両や建設機械等の
内燃機関から排出される排気ガス中に含有されるパティ
キュレートが環境や人体に害を及ぼすことが最近問題と
なっている。この排気ガスを多孔質セラミックを通過さ
せることにより、排気ガス中のパティキュレートを捕集
して排気ガスを浄化するセラミックフィルタが種々提案
されている。
2. Description of the Related Art Recently, it has become a problem that particulates contained in exhaust gas discharged from internal combustion engines such as vehicles such as buses and trucks and construction machines cause harm to the environment and human bodies. Various ceramic filters have been proposed which purify the exhaust gas by collecting the particulates in the exhaust gas by passing the exhaust gas through a porous ceramic.

【0003】このようなセラミックフィルタは、通常、
図2に示したハニカムフィルタ20のように、多孔質セ
ラミック部材30が複数個結束された構成をしており、
その外周部にフィルター保持シール体43が巻き付けら
れている。また、この多孔質セラミック部材30は、図
3に示すように、長手方向に多数の貫通孔31が並設さ
れ、貫通孔31同士を隔てる隔壁33がフィルタとして
機能するようになっている。
[0003] Such ceramic filters are usually
As in the honeycomb filter 20 shown in FIG. 2, a plurality of porous ceramic members 30 are bound,
A filter holding seal body 43 is wound around the outer periphery. As shown in FIG. 3, the porous ceramic member 30 has a large number of through holes 31 arranged in the longitudinal direction, and a partition wall 33 separating the through holes 31 functions as a filter.

【0004】即ち、多孔質セラミック部材30に形成さ
れた貫通孔31は、図3(b)に示すように、排気ガス
の入り口側又は出口側の端部のいずれかが充填材32に
より目封じされ、一の貫通孔31に流入した排気ガス
は、必ず貫通孔31を隔てる隔壁33を通過した後、他
の貫通孔31から流出されるようになっている。このよ
うな多孔質セラミック部材30の中で、例えば、多孔質
炭化珪素部材は、極めて耐熱性に優れ、再生処理等も容
易であるため、種々の大型車両等に使用されている。
[0004] That is, as shown in FIG. 3 (b), the through hole 31 formed in the porous ceramic member 30 is plugged with a filler 32 at either the inlet or outlet end of the exhaust gas. The exhaust gas that has flowed into one through-hole 31 always flows through the partition wall 33 separating the through-hole 31 and then flows out from the other through-hole 31. Among such porous ceramic members 30, for example, a porous silicon carbide member is used for various large-sized vehicles and the like because of extremely excellent heat resistance and easy reprocessing.

【0005】排気ガス浄化装置では、このような構成の
ハニカムフィルタ20が内燃機関の排気通路に設置さ
れ、内燃機関より排出された排気ガス中のパティキュレ
ートは、このハニカムフィルタを通過する際に隔壁33
により捕捉され、排気ガスが浄化される。
[0005] In the exhaust gas purifying apparatus, the honeycomb filter 20 having such a configuration is provided in the exhaust passage of the internal combustion engine, and the particulates in the exhaust gas discharged from the internal combustion engine pass through the honeycomb filter when passing through the honeycomb filter. 33
And the exhaust gas is purified.

【0006】図4(a)は、従来の排気ガス浄化装置を
模式的に示した断面図であり、(b)は、排気ガスが導
入管内を通過し、ケーシング内に流入する様子を模式的
に示した部分拡大断面図である。図4(a)に示した通
り、この排気ガス浄化装置40では、内燃機関からの排
気ガスが導入される導入管44がケーシング41の一端
部に接続されるとともに、他端部には、ハニカムフィル
タ20を通過した排気ガスを外部に排出する排出管45
が設けられている。また、ケーシング41の内部には、
ハニカムフィルタ20がフィルター保持シール体43を
介して設置されている。また、これらの導入管44、ケ
ーシング41、ハニカムフィルタ20及び排出管45
は、その中心軸が同一線上に重なるように設置されてい
る。
FIG. 4A is a cross-sectional view schematically showing a conventional exhaust gas purifying apparatus, and FIG. 4B is a schematic view showing a state in which exhaust gas passes through an introduction pipe and flows into a casing. FIG. 2 is a partially enlarged sectional view shown in FIG. As shown in FIG. 4A, in the exhaust gas purifying apparatus 40, an introduction pipe 44 into which exhaust gas from the internal combustion engine is introduced is connected to one end of the casing 41, and the other end is provided with a honeycomb. An exhaust pipe 45 for exhausting the exhaust gas passing through the filter 20 to the outside
Is provided. Also, inside the casing 41,
The honeycomb filter 20 is provided via a filter holding seal body 43. In addition, the introduction pipe 44, the casing 41, the honeycomb filter 20, and the discharge pipe 45
Are installed such that their central axes overlap on the same line.

【0007】さらに、図示はしないが、ハニカムフィル
タ20に対して排気ガス導入側となる部分には、ハニカ
ムフィルタ20に蓄積したパティキュレートを燃焼させ
るための電気ヒータが設置されるとともに、温度センサ
がハニカムフィルタ20に接するように設置されていて
おり、燃焼を行う際に、空気等を送り込むための配管が
接続されている。
Further, although not shown, an electric heater for burning the particulates accumulated in the honeycomb filter 20 is provided in a portion on the exhaust gas introduction side with respect to the honeycomb filter 20, and a temperature sensor is provided. It is installed so as to be in contact with the honeycomb filter 20, and a pipe for sending in air or the like when performing combustion is connected.

【0008】排気ガスは、導入管44から上記中心軸に
ほぼ平行な状態でケーシング41の内部に流入し、ハニ
カムフィルタ20を通過して、パティキュレートが隔壁
33に捕捉され、排出管45から排出される。そして、
パティキュレートの蓄積量が多くなり、ハニカムフィル
タ20の圧損等が大きくなると、パティキュレートを燃
焼除去する再生処理が行われる。
Exhaust gas flows from the inlet pipe 44 into the casing 41 in a state substantially parallel to the central axis, passes through the honeycomb filter 20, traps particulates in the partition wall 33, and is discharged from the outlet pipe 45. Is done. And
When the amount of accumulated particulates increases and the pressure loss of the honeycomb filter 20 increases, a regeneration process for burning and removing the particulates is performed.

【0009】しかしながら、このような構成からなる従
来の排気ガス浄化装置40では、導入管44内を通過す
る排気ガスは層流に近い状態であり、また、この排気ガ
スには、図4(b)参照に示すように、中心部の流速が
最も速くなるような速度分布が生じていた。なお、図中
の矢印は、排気ガスの流速の違いを示しており、長いも
の程その流速が速いことを示している。
However, in the conventional exhaust gas purifying apparatus 40 having such a configuration, the exhaust gas passing through the introduction pipe 44 is in a state close to a laminar flow, and this exhaust gas has a state shown in FIG. As shown in ()), a velocity distribution was generated such that the flow velocity at the center became highest. The arrows in the figure show the difference in the flow rate of the exhaust gas, and the longer the flow rate, the faster the flow rate.

【0010】従来の排気ガス浄化装置40では、このよ
うに、排気ガスが速度分布を有する状態でハニカムフィ
ルタ20を通過するため、速度の早い中心部分にパティ
キュレートが集まりやすく、これに起因して、ハニカム
フィルタ20の中心部と周辺部とでパティキュレートの
蓄積量に偏りが生じ、中心部付近により多くのパティキ
ュレートが蓄積されていた。
In the conventional exhaust gas purifying apparatus 40, as described above, since the exhaust gas passes through the honeycomb filter 20 in a state of having a velocity distribution, the particulates are apt to collect at a high-speed central portion. In the meantime, the amount of accumulated particulates is biased between the central portion and the peripheral portion of the honeycomb filter 20, and more particulates are accumulated near the central portion.

【0011】このようなパティキュレートの蓄積量が偏
ったハニカムフィルタ20に再生処理を行うと、パティ
キュレートの燃焼によりハニカムフィルタ20の中央に
近い部分が周囲に比べて高温となり、この不均一な温度
分布に起因して、ハニカムフィルタ20に大きな熱応力
が発生し、クラック等が生じやすいという問題があっ
た。
When the regeneration process is performed on the honeycomb filter 20 in which the accumulation amount of the particulates is uneven, the portion near the center of the honeycomb filter 20 becomes hotter than the surroundings due to the burning of the particulates, and this uneven temperature Due to the distribution, there is a problem that a large thermal stress is generated in the honeycomb filter 20 and cracks and the like are easily generated.

【0012】また、導入管44とハニカムフィルタ20
との間に、邪魔板等の排気ガスの流れを乱す部材を設置
することで、ハニカムフィルタ20に蓄積されるパティ
キュレートの量を均一にする方法も提案されているが、
この方法では、導入管44の途中やケーシング41の内
部に排気ガスの流れを乱す部材を設置する必要があり、
そのために排気ガス浄化装置の構造が複雑になり、メン
テナンスも煩雑になるため、時間的、経済的不利益が大
きかった。
The introduction pipe 44 and the honeycomb filter 20
A method has also been proposed in which a member that disturbs the flow of exhaust gas such as a baffle plate is provided between them to make the amount of particulates accumulated in the honeycomb filter 20 uniform.
In this method, it is necessary to install a member that disturbs the flow of the exhaust gas in the introduction pipe 44 or inside the casing 41,
As a result, the structure of the exhaust gas purifying device becomes complicated, and maintenance becomes complicated, resulting in a large time and economic disadvantage.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの問
題を解決するためになされたもので、フィルターに蓄積
されるパティキュレートの量をフィルター全体で均一に
することができ、その再生処理の際に、温度の不均一性
に起因してフィルターにクラック等が発生することがな
い耐久性に優れる排気ガス浄化装置を提供することを目
的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve these problems, and the amount of particulates accumulated in the filter can be made uniform throughout the filter. In this case, it is an object of the present invention to provide an exhaust gas purifying apparatus which is excellent in durability and is free from cracks or the like in a filter due to non-uniform temperature.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明の排気ガス浄化装
置は、内燃機関から排出された排気ガスが通過する導入
管と、上記排気ガスを排出する排出管とが接続されたケ
ーシング内に、排気ガス浄化用のフィルターが、フィル
ター保持シール体を介して設置された排気ガス浄化装置
であって、上記導入管を経て上記ケーシング内に流入す
る上記排気ガスの流線と、上記フィルターの軸線とが、
平行とならないように設定されていることを特徴とする
ものである。
According to the present invention, there is provided an exhaust gas purifying apparatus comprising a casing in which an inlet pipe through which exhaust gas discharged from an internal combustion engine passes and a discharge pipe for discharging the exhaust gas are connected. An exhaust gas purifying filter is an exhaust gas purifying device installed via a filter holding seal body, wherein a streamline of the exhaust gas flowing into the casing via the introduction pipe, and an axis of the filter. But,
It is characterized by being set not to be parallel.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の排気ガス浄化装置
の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an exhaust gas purifying apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0016】図1(a)は、本発明の排気ガス浄化装置
の一例を模式的に示した断面図であり、(b)は、
(a)に示した本発明の排気ガス浄化装置の一部を拡大
した部分拡大断面図である。図1(a)に示したよう
に、本発明の排気ガス浄化装置10は、内燃機関から排
出された排気ガスが通過する導入管14と、上記排気ガ
スを排出する排出管15とが接続されたケーシング11
内に、排気ガス浄化用のフィルター12が、フィルター
保持シール体13を介して設置されている。
FIG. 1A is a cross-sectional view schematically showing one example of the exhaust gas purifying apparatus of the present invention, and FIG.
It is the elements on larger scale which expanded a part of exhaust gas purification device of the present invention shown in (a). As shown in FIG. 1A, in an exhaust gas purifying apparatus 10 of the present invention, an introduction pipe 14 through which exhaust gas discharged from an internal combustion engine passes and a discharge pipe 15 which discharges the exhaust gas are connected. Casing 11
Inside, a filter 12 for purifying exhaust gas is installed via a filter holding seal 13.

【0017】また、本発明の排気ガス浄化装置10は、
導入管14を経てケーシング11内に流入する排気ガス
の流線と、フィルター12の軸線とが、平行とならない
ように設定されている。
Further, the exhaust gas purifying apparatus 10 of the present invention comprises:
The flow line of the exhaust gas flowing into the casing 11 via the introduction pipe 14 and the axis of the filter 12 are set so as not to be parallel.

【0018】さらに、図示はしないが、フィルター12
に対して排気ガス導入側となる部分には、フィルター1
2に蓄積したパティキュレートを燃焼させるための電気
ヒータが設置されるとともに、温度センサがフィルター
12に接するように設置されていてもよく、燃焼を行う
際に、空気等を送り込むための配管が接続されていても
よい。
Although not shown, the filter 12
In the part on the exhaust gas introduction side, the filter 1
An electric heater for burning the particulates accumulated in the fuel cell 2 may be provided, and a temperature sensor may be provided so as to be in contact with the filter 12, and a pipe for feeding air or the like when performing combustion is connected. It may be.

【0019】また、上述した従来の排気ガス浄化装置4
0の場合と同様に、本発明の排気ガス浄化装置10で
は、導入管14からケーシング11の内部に流入した排
気ガスが、フィルター12を通過し、パティキュレート
がフィルター12に捕捉され、排出管15から排出され
る。そして、パティキュレートの蓄積量が多くなり、フ
ィルター12の圧損等が大きくなると、パティキュレー
トを燃焼除去する再生処理が行われるようになってい
る。
Further, the above-mentioned conventional exhaust gas purifying apparatus 4
Similarly to the case of 0, in the exhaust gas purifying apparatus 10 of the present invention, the exhaust gas flowing into the inside of the casing 11 from the introduction pipe 14 passes through the filter 12, the particulates are captured by the filter 12, and the exhaust pipe 15 Is discharged from When the amount of accumulated particulates increases and the pressure loss or the like of the filter 12 increases, a regeneration process for burning and removing the particulates is performed.

【0020】上記「排気ガスの流線」とは、排気ガスが
導入管14からケーシング11内に流入してくる際の、
排気ガスの流れの方向を意味し、通常、導入管14の長
手方向の軸線と平行である。また、上記「フィルター1
2の軸線」とは、例えば、フィルター12が円柱状であ
る場合、フィルター12の中心線のことを意味し、通
常、フィルタ12を構成する多孔質セラミック部材30
の長さ方向(貫通孔)と平行である。
The above-mentioned “exhaust gas streamline” means that the exhaust gas flows from the introduction pipe 14 into the casing 11.
The direction of the flow of the exhaust gas, which is generally parallel to the longitudinal axis of the introduction pipe 14. In addition, the above “Filter 1”
The “2 axis line” means, for example, the center line of the filter 12 when the filter 12 has a columnar shape, and usually includes the porous ceramic member 30 constituting the filter 12.
Is parallel to the length direction (through hole).

【0021】このように、排気ガスの流線とフィルター
12の軸線とが、平行とならないように設定すること
で、排気ガスの進行方向が、導入管14内とケーシング
11内とで異なるものとなる。その結果、導入管14内
をほぼ層流状態で通過してきた排気ガスは、ケーシング
11内で乱流となり、パティキュレートが周囲に分散し
やすくなるため、排気ガスは、フィルター12の全体を
均一に通過し、パティキュレートが一部に偏って蓄積す
ることがない。
As described above, by setting the flow line of the exhaust gas and the axis of the filter 12 so as not to be parallel, the traveling direction of the exhaust gas is different between the inside of the introduction pipe 14 and the inside of the casing 11. Become. As a result, the exhaust gas that has passed through the introduction pipe 14 in a substantially laminar flow state becomes turbulent in the casing 11, and the particulates are easily dispersed around the exhaust gas. It does not pass and particulates accumulate in one part.

【0022】排気ガスの流線とフィルター12の軸線と
がなす角度θ(図1(b)参照)は、10〜70°であ
ることが好ましい。10°未満であると、排気ガスをケ
ーシング11内で殆ど乱流にすることがことができず、
フィルター12に蓄積されるパティキュレートの量に偏
りが生じる。一方、70°を超えると、ケーシング11
の内壁に大量のパティキュレートが付着しやすく、ま
た、構造的にも歪んだ構造となり、排気ガスが当たる導
入管14とケーシング11の一部の温度が高くなるた
め、導入管14とケーシング11とが接続している部分
に大きな応力が集中し、破損しやすくなる。
The angle θ between the exhaust gas streamline and the axis of the filter 12 (see FIG. 1B) is preferably 10 to 70 °. If it is less than 10 °, the exhaust gas cannot be almost turbulent in the casing 11,
The amount of particulates stored in the filter 12 is biased. On the other hand, if it exceeds 70 °, the casing 11
A large amount of particulates is likely to adhere to the inner wall of the gasket, and the structure is also distorted, and the temperature of a part of the inlet pipe 14 and the casing 11 that the exhaust gas hits is increased. Large stress concentrates on the part where the connection is made, and it is easy to break.

【0023】上記角度θは、20〜40°であることが
より好ましい。この範囲であると、層流状態で流入した
排気ガスを最もスムーズに乱流に変えつつ、フィルター
12を流通させることができる。
The angle θ is more preferably 20 to 40 °. Within this range, the filter 12 can be circulated while the exhaust gas flowing in the laminar flow state is changed to a turbulent flow most smoothly.

【0024】フィルター12は、多数の貫通孔が長手方
向に並設され、上記貫通孔を隔てる隔壁がフィルターと
して機能するように構成された多孔質セラミック焼結体
からなる排気ガス浄化用のハニカムフィルタであること
が好ましい。充分な耐熱性を有するとともに、耐久性及
びパティキュレートの捕集効率に優れ、また、その再生
処理において、再生時間を比較的短くすることができ、
その再生率も高いからである。なお、上記多孔質セラミ
ック焼結体の具体的構造については、上述した従来技術
の多孔質セラミック部材30とほぼ同様であるので、こ
こでは、その説明を省略する。その他のフィルターとし
ては、例えば、柱状の多孔質セラミックフィルタ等を挙
げることができる。
The filter 12 is a honeycomb filter for purifying exhaust gas, comprising a porous ceramic sintered body in which a large number of through holes are arranged in the longitudinal direction and partition walls separating the through holes function as filters. It is preferred that While having sufficient heat resistance, it has excellent durability and particulate collection efficiency, and in the regeneration process, the regeneration time can be relatively shortened,
This is because the reproduction rate is high. Note that the specific structure of the porous ceramic sintered body is substantially the same as that of the above-described prior art porous ceramic member 30, and a description thereof will be omitted. Examples of other filters include a columnar porous ceramic filter.

【0025】フィルター12の形状は特に限定されず、
円柱形状でも角柱形状でも構わないが、通常、図2に示
したように円柱形状のものがよく用いられている。
The shape of the filter 12 is not particularly limited.
A cylindrical shape or a prismatic shape may be used, but usually a cylindrical shape as shown in FIG. 2 is often used.

【0026】上記ハニカムフィルタの材質は特に限定さ
れず、種々のセラミックを挙げることができるが、これ
らのなかでは、耐熱性が大きく、機械的特性に優れ、か
つ、熱伝導率も大きい炭化珪素が好ましい。
The material of the honeycomb filter is not particularly limited, and various ceramics can be mentioned. Among them, silicon carbide having high heat resistance, excellent mechanical properties and high thermal conductivity is used. preferable.

【0027】フィルター保持シール体13は、フィルタ
ー12の外周部に断熱等の目的で巻き付けられており、
従来から用いられていたセラミックファイバー等の断熱
性の高いものを使用することができる。また、その厚さ
は、フィルター12をケーシング11内に設置した際、
フィルター12とケーシング11の内壁とが形成する空
間を完全に塞ぐことができるように調製される。
The filter holding seal 13 is wound around the outer periphery of the filter 12 for the purpose of heat insulation or the like.
Conventionally used materials such as ceramic fibers having a high heat insulating property can be used. When the filter 12 is installed in the casing 11,
It is prepared so that the space formed by the filter 12 and the inner wall of the casing 11 can be completely closed.

【0028】ケーシング11の材質としては特に限定さ
れず、例えば、ステンレス等を挙げることができる。ま
た、その形状も特に限定されず、筒状であってもよく、
筒をその軸方向に2分割した2分割シェル状であっても
よい。ケーシング11の大きさは特に限定されず、フィ
ルター保持シール体13を介してフィルター12を設置
することができるように適宜調製される。
The material of the casing 11 is not particularly limited, and examples thereof include stainless steel. Also, the shape is not particularly limited, and may be cylindrical,
The cylinder may have a two-part shell shape obtained by dividing the cylinder into two parts in the axial direction. The size of the casing 11 is not particularly limited, and is appropriately adjusted so that the filter 12 can be installed via the filter holding seal 13.

【0029】本発明の排気ガス浄化装置は、上記のよう
に構成されており、導入管内をほぼ層流状態で通過して
きた排気ガスが、ケーシング内に流入すると、その進行
方向が変えられ、乱流となる。その結果、排気ガスは、
フィルターの全体を均一に通過し、一部に偏って通過す
ることがない。即ち、フィルターに蓄積されるパティキ
ュレートの量をフィルター全体で均一にすることがで
き、その再生処理の際、フィルタの全体に温度が上昇
し、熱応力が発生することがないため、クラック等が生
じることのない、耐久性に優れる排気ガス浄化装置とな
る。
The exhaust gas purifying apparatus of the present invention is configured as described above. When the exhaust gas that has passed through the introduction pipe in a substantially laminar flow state flows into the casing, the direction of travel is changed, and It becomes a flow. As a result, the exhaust gas
The filter uniformly passes through the entire filter, and does not partially pass through the filter. That is, the amount of particulates accumulated in the filter can be made uniform throughout the filter, and during the regeneration process, the temperature of the entire filter rises and no thermal stress occurs, so cracks and the like occur. An exhaust gas purifying apparatus which does not occur and has excellent durability is obtained.

【0030】また、本発明の排気ガス浄化装置において
は、フィルターの圧力損失を測定するための背圧センサ
等を備えるとともに、背圧が所定の値より上昇した際
に、再生処理を行う必要があることを表示する装置等を
備えていてもよい。
Further, the exhaust gas purifying apparatus of the present invention includes a back pressure sensor for measuring the pressure loss of the filter, and it is necessary to perform a regeneration process when the back pressure rises above a predetermined value. A device or the like for displaying the fact may be provided.

【0031】また、車両に本発明の排気ガス浄化装置を
配設する場合、本発明の排気ガス浄化装置が2台以上並
設されたものであってもよい。この場合には、排気ガス
の配管に2つの排気ガス浄化装置を接続し、切替え弁等
を用いて、どちらか一方を使用し、その間に他の一方を
再生する。
When the exhaust gas purifying apparatus of the present invention is provided in a vehicle, two or more exhaust gas purifying apparatuses of the present invention may be provided in parallel. In this case, two exhaust gas purifiers are connected to the exhaust gas pipe, and one of them is used by using a switching valve or the like, and the other is regenerated during that time.

【0032】さらに、本発明の排気ガス浄化装置中にN
OxやSOx等の有害ガスを除去するための触媒層を付
設し、有害ガスの除去とパティキュレートの除去の両方
を行うことができるようにしてもよい。また、本発明で
は、再生時に、排気ガスを助燃用気体とすることができ
る。また、別に、ポンプを用いて再生処理を行う場合に
は、上記ポンプを用いて空気をフィルター内に送り込む
ことにより、再生処理を行うことができる。
Further, N is added to the exhaust gas purifying apparatus of the present invention.
A catalyst layer for removing harmful gases such as Ox and SOx may be provided so that both harmful gases and particulates can be removed. Further, according to the present invention, at the time of regeneration, the exhaust gas can be used as a combustion assisting gas. When the regeneration process is separately performed using a pump, the regeneration process can be performed by sending air into the filter using the pump.

【0033】本発明の排気ガス浄化装置を組み立てる際
には、図2に示した構造のハニカムフィルタ20を用意
し、このハニカムフィルタ20にフィルター保持シール
体13を巻き付けた後、ケーシング11内に設置し、こ
のハニカムフィルタ20を有するケーシング11を導入
管14と排出管15との間に配設するか、または、ケー
シング11に排出管15を取り付けた後、導入管14に
連結すればよい。
When assembling the exhaust gas purifying apparatus of the present invention, a honeycomb filter 20 having the structure shown in FIG. 2 is prepared, and after the filter holding seal 13 is wound around the honeycomb filter 20, it is installed in the casing 11. Then, the casing 11 having the honeycomb filter 20 may be disposed between the introduction pipe 14 and the discharge pipe 15, or may be connected to the introduction pipe 14 after the discharge pipe 15 is attached to the casing 11.

【0034】この際、導入管14の長手方向の軸線と、
ケーシング11の長手方向の軸線とがなす角度が10〜
70°となるように、両者の角度を設定する。
At this time, the longitudinal axis of the introduction pipe 14 is
The angle formed by the longitudinal axis of the casing 11 is 10 to
The angle between them is set so as to be 70 °.

【0035】[0035]

【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるもの
ではない。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples.

【0036】実施例1 炭化珪素粉末に有機バインダー、水等を加えて混練した
後、押し出し成形を行い、ハニカム形状の生成形体を作
製し、続いて、乾燥、脱脂、焼成を行うことにより、図
3に示すような平均気孔径が5〜20μmで、セル数が
31個/cm2 で、隔壁の厚さが0.3mmの炭化珪素
焼結体からなる多孔質セラミック部材30を作製した。
Example 1 An organic binder, water and the like were added to silicon carbide powder, kneaded, extruded to form a honeycomb-shaped formed body, and subsequently dried, degreased, and fired. 3, a porous ceramic member 30 made of a silicon carbide sintered body having an average pore diameter of 5 to 20 μm, 31 cells / cm 2 , and a partition wall thickness of 0.3 mm was produced.

【0037】次に、この多孔質セラミック部材30を、
セラミックファイバー等の無機繊維や炭化珪素等の無機
粒子等を含む耐熱性の接着剤を用いて多数結束させ、続
いて、ダイヤモンドカッターを用いて切断することによ
り、図2に示したような直径が165mmでその長さが
150mmのハニカムフィルタ20を作製した。
Next, this porous ceramic member 30 is
By bundling a large number using a heat-resistant adhesive containing inorganic fibers such as ceramic fibers or inorganic particles such as silicon carbide, and then cutting using a diamond cutter, the diameter as shown in FIG. A honeycomb filter 20 having a length of 165 mm and a length of 150 mm was manufactured.

【0038】そして、その外周部に、耐熱性の接着剤と
同様の組成のフィルター保持シール体43の層を形成し
た。なお、フィルター保持シール体43の厚さは、13
mmであった。
Then, a layer of the filter holding seal body 43 having the same composition as the heat-resistant adhesive was formed on the outer peripheral portion. In addition, the thickness of the filter holding seal body 43 is 13
mm.

【0039】上記方法により作製したハニカムフィルタ
20を用いて図1に示したような排気ガス浄化装置10
を作製した。このとき、図1(b)に示した排気ガスの
流線とフィルター(ハニカムフィルタ20)の軸線とが
なす角度θは30°に設定した。
Using the honeycomb filter 20 manufactured by the above method, an exhaust gas purifying apparatus 10 as shown in FIG.
Was prepared. At this time, the angle θ between the exhaust gas streamline shown in FIG. 1B and the axis of the filter (honeycomb filter 20) was set to 30 °.

【0040】次に、この排気ガス浄化装置10の導入管
14をエンジンの排気ガス排出口に接続し、上記エンジ
ンを無負荷状態で、最高の回転数にして8時間運転する
パティキュレート捕集試験を行った。
Next, the inlet pipe 14 of the exhaust gas purifying apparatus 10 is connected to the exhaust gas outlet of the engine, and the above-mentioned engine is operated under the no-load condition at the maximum number of revolutions for 8 hours. Was done.

【0041】その後、ハニカムフィルタ20を取り出
し、パティキュレートの蓄積状態を観察するとともにパ
ティキュレートの蓄積量を測定したところ、パティキュ
レートは、ハニカムフィルタ20の全体にほぼ均一に蓄
積されており、その量は65gであった。そして、ハニ
カムフィルタ20を加熱して、パティキュレートを燃焼
除去する再生処理を行い、ハニカムフィルタ20の状態
を観察したところ、ハニカムフィルタ20にクラック等
は発生していなかった。
Thereafter, the honeycomb filter 20 was taken out, the accumulation state of the particulates was observed, and the amount of the accumulated particulates was measured. As a result, the particulates were almost uniformly accumulated in the entire honeycomb filter 20, and the amount Was 65 g. Then, a regeneration process for heating and removing the particulates by heating the honeycomb filter 20 was performed, and the state of the honeycomb filter 20 was observed. As a result, no crack or the like occurred in the honeycomb filter 20.

【0042】比較例1 実施例1と同様にして、ハニカムフィルタを作製した。
次に、作製したハニカムフィルタを用い、図4(a)に
示すような、導入管からケーシング内に流入する排気ガ
スの流線とフィルターの軸線とが、平行になるように設
定され排気ガス浄化装置40を作製し、実施例1と同様
にして、パティキュレートの捕集試験を行った。
Comparative Example 1 A honeycomb filter was manufactured in the same manner as in Example 1.
Next, using the manufactured honeycomb filter, the exhaust gas purification was performed by setting the streamline of the exhaust gas flowing into the casing from the introduction pipe and the axis of the filter as shown in FIG. The device 40 was manufactured, and a particulate collection test was performed in the same manner as in Example 1.

【0043】その結果、パティキュレートは、ハニカム
フィルタの中心付近に偏って蓄積されており、その蓄積
量は、65gであった。また、実施例1と同様にして、
このハニカムフィルタの再生処理を行ったところ、ハニ
カムフィルタの一部にクラックが観察された。
As a result, the particulates were accumulated near the center of the honeycomb filter, and the amount of the accumulated particulates was 65 g. Also, in the same manner as in Example 1,
When the honeycomb filter was regenerated, cracks were observed in a part of the honeycomb filter.

【0044】実施例1に示した結果より、排気ガス浄化
装置の排気ガスの流線とフィルターの軸線とを平行とな
らないように設定することで、層流状態の排気ガスが、
フィルターを通過する際には乱流となるため、実施例1
に係るフィルターのパティキュレートの蓄積量に偏りが
生じることはなく、均一にパティキュレートを捕集する
ことができる。一方、比較例1に示した結果より、排気
ガス浄化装置の排気ガスの流線とフィルターの軸線とを
一直線に設定することで、排気ガスは、層流状態のまま
フィルターを通過するため、比較例1に係るフィルター
のパティキュレートの蓄積量は中央付近に偏ってしま
う。
From the results shown in the first embodiment, by setting the exhaust gas streamline of the exhaust gas purifier and the axis of the filter so as not to be parallel, the laminar exhaust gas can be reduced.
Example 1 is turbulent when passing through the filter.
Therefore, it is possible to uniformly collect the particulates without causing a bias in the amount of accumulated particulates in the filter according to (1). On the other hand, from the results shown in Comparative Example 1, the exhaust gas passes through the filter in a laminar state by setting the exhaust gas streamline of the exhaust gas purification device and the axis of the filter in a straight line. The amount of accumulated particulates in the filter according to Example 1 is biased toward the center.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明の排気ガス浄化装置は、上述の通
りであり、フィルターに蓄積されるパティキュレートの
量をフィルター全体で均一にすることができるため、そ
の再生処理の際、フィルターにクラック等が発生するこ
とはなく、耐久性に優れたものとすることができる。
The exhaust gas purifying apparatus according to the present invention is as described above, and the amount of particulates accumulated in the filter can be made uniform throughout the filter. No danger occurs and the durability can be improved.

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

【図1】(a)は、本発明の排気ガス浄化装置の一例を
模式的に示した断面図であり、(b)は、その部分拡大
断面図である。
FIG. 1A is a cross-sectional view schematically showing an example of an exhaust gas purifying apparatus of the present invention, and FIG. 1B is a partially enlarged cross-sectional view thereof.

【図2】排気ガス浄化装置に用いるハニカムフィルタの
一例を模式的に示した斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view schematically showing one example of a honeycomb filter used for an exhaust gas purification device.

【図3】(a)は、図2に示したハニカムフィルタに用
いる多孔質セラミック部材を模式的に示した斜視図であ
り、(b)は、その縦断面図である。
3A is a perspective view schematically showing a porous ceramic member used for the honeycomb filter shown in FIG. 2, and FIG. 3B is a longitudinal sectional view thereof.

【図4】(a)は、従来の排気ガス浄化装置の一例を模
式的に示した断面図であり、(b)は、その部分拡大断
面図である。
FIG. 4A is a cross-sectional view schematically showing an example of a conventional exhaust gas purifying apparatus, and FIG. 4B is a partially enlarged cross-sectional view thereof.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、40 排気ガス浄化装置 11、41 ケーシング 12 フィルター 13、43 フィルター保持シール体 14、44 導入管 15、45 排出管 20 ハニカムフィルタ 30 多孔質セラミック部材 31 貫通孔 32 充填材 33 隔壁 10, 40 Exhaust gas purifier 11, 41 Casing 12 Filter 13, 43 Filter holding seal 14, 44 Inlet 15, 45 Outlet 20 Honeycomb filter 30 Porous ceramic member 31 Through hole 32 Filler 33 Partition wall

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3G090 AA02 BA04 CA01 CA03 DA13 EA01 4D019 AA01 BA05 BB06 BC07 BC12 CA01 CB09 4D058 JA32 JB06 KA12 KA18 KC28 MA41 QA01 QA11 QA17 SA08 TA06  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3G090 AA02 BA04 CA01 CA03 DA13 EA01 4D019 AA01 BA05 BB06 BC07 BC12 CA01 CB09 4D058 JA32 JB06 KA12 KA18 KC28 MA41 QA01 QA11 QA17 SA08 TA06

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関から排出された排気ガスが通過
する導入管と、前記排気ガスを排出する排出管とが接続
されたケーシング内に、排気ガス浄化用のフィルター
が、フィルター保持シール体を介して設置された排気ガ
ス浄化装置であって、前記導入管を経て前記ケーシング
内に流入する前記排気ガスの流線と、前記フィルターの
軸線とが、平行とならないように設定されていることを
特徴とする排気ガス浄化装置。
An exhaust gas purifying filter includes a filter holding sealer in a casing connected to an inlet pipe through which exhaust gas discharged from an internal combustion engine passes and an exhaust pipe discharging the exhaust gas. An exhaust gas purifying device installed through the inlet pipe, wherein a streamline of the exhaust gas flowing into the casing via the introduction pipe and an axis of the filter are set so as not to be parallel to each other. Exhaust gas purifier characterized.
【請求項2】 排気ガスの流線とフィルターの軸線とが
なす角度が、10〜70°である請求項1に記載の排気
ガス浄化装置。
2. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, wherein an angle between a streamline of the exhaust gas and an axis of the filter is 10 to 70 °.
【請求項3】 排気ガスの流線とフィルターの軸線とが
なす角度が、20〜40°である請求項1に記載の排気
ガス浄化装置。
3. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, wherein the angle between the streamline of the exhaust gas and the axis of the filter is 20 to 40 °.
【請求項4】 フィルターは、多数の貫通孔が長手方向
に並設され、前記貫通孔を隔てる隔壁がフィルターとし
て機能するように構成された多孔質セラミック焼結体か
らなる排気ガス浄化用のハニカムフィルタである請求項
1〜3のいずれか1に記載の排気ガス浄化装置。
4. A filter for purifying exhaust gas, comprising a porous ceramic sintered body in which a filter has a large number of through-holes arranged in a longitudinal direction and partition walls separating the through-holes function as a filter. The exhaust gas purification device according to any one of claims 1 to 3, which is a filter.
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