JP2002097931A - Diesel particulate filter device provided with temperature sensor - Google Patents
Diesel particulate filter device provided with temperature sensorInfo
- Publication number
- JP2002097931A JP2002097931A JP2000288831A JP2000288831A JP2002097931A JP 2002097931 A JP2002097931 A JP 2002097931A JP 2000288831 A JP2000288831 A JP 2000288831A JP 2000288831 A JP2000288831 A JP 2000288831A JP 2002097931 A JP2002097931 A JP 2002097931A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- exhaust gas
- temperature
- housing
- diesel particulate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000013021 overheating Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 claims description 50
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 46
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 30
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 30
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 claims description 24
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 19
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 13
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 11
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 11
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 11
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 8
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 claims description 5
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 3
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 3
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 119
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 14
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は，ディーゼルエン
ジンから排出される排気ガスに含まれるパティキュレー
ト物質をフィルタで捕集し，捕集されたパティキュレー
ト物質を加熱焼却してフィルタを再生する温度センサを
備えたディーゼルパティキュレートフィルタ装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a temperature sensor for collecting particulate matter contained in exhaust gas discharged from a diesel engine with a filter and regenerating the filter by heating and burning the collected particulate matter. The present invention relates to a diesel particulate filter device provided with:
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来，エンジンから排気される排気ガス
中に含まれる浮遊粒子のカーボン，すす，ＨＣ，ＳＯX
等から成るパティキュレート物質を除去するディーゼル
パティキュレートフィルタ装置として，セラミックス繊
維を積層した構造のフィルタ，多孔質セラミックスから
成るハニカム構造のフィルタが知られている。この種の
フィルタは，パティキュレート物質が捕集されてフィル
タが目詰まりした時に，熱源を用いてパティキュレート
物質を加熱焼却し，フィルタを再生処理することが一般
的である。Conventionally, the suspended particles contained in the exhaust gas discharged from the engine carbon, soot, HC, SO X
As a diesel particulate filter device for removing a particulate material composed of a ceramic or the like, a filter having a structure in which ceramic fibers are laminated and a filter having a honeycomb structure made of porous ceramics are known. This type of filter generally regenerates the filter by heating and burning the particulate material using a heat source when the particulate material is collected and the filter is clogged.
【０００３】また，特開平８−３１２３２９号公報に開
示された再生機能を持つディーゼルパティキュレートフ
ィルタ装置は，パティキュレートの着火温度を低下さ
せ，通電金網への電力の供給を低減できる自己再生機能
を持つものであり，排気系に設けた一対の排気ガス通路
にフィルタを配置する。フィルタに通電金網と酸化反応
温度を低下させる酸化触媒用金網を配置する。排気ガス
通路に設けたシャッタ弁を，所定値以上の排圧に応答し
て排気ガス流量を自動的に絞るように作動させる。酸化
触媒用金網によってパティキュレートの着火温度が低下
し，シャッタ弁は閉鎖すると，パティキュレートは容易
に着火燃焼する。また，フィルタは，フェルト状のセラ
ミックス繊維積層部材を重ね合わせ，その両側に耐熱性
を有するＮｉ，Ｃｒ等を含む鉄製金網で押さえ，所定の
形状に成形して作製することができる。フィルタは，セ
ラミックス繊維材で筒状で襞状に折り曲げられて表面積
が大きくなる形状に形成できるが，その他，円筒形等の
筒状，平板状，波状等の形状に構成することもできる。A diesel particulate filter device having a regenerating function disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-313329 has a self-regenerating function capable of lowering the ignition temperature of particulates and reducing the supply of electric power to a current-carrying wire mesh. The filter is disposed in a pair of exhaust gas passages provided in the exhaust system. An electric wire mesh and an oxidation catalyst wire mesh for lowering the oxidation reaction temperature are arranged on the filter. A shutter valve provided in the exhaust gas passage is operated so as to automatically reduce the flow rate of the exhaust gas in response to an exhaust pressure equal to or higher than a predetermined value. When the ignition temperature of the particulates is lowered by the oxidation catalyst wire mesh and the shutter valve is closed, the particulates easily ignite and burn. Further, the filter can be manufactured by laminating felt-like ceramic fiber laminated members, pressing both sides of the laminated member with a heat-resistant iron wire mesh containing Ni, Cr, or the like, and forming the filter into a predetermined shape. The filter can be formed into a shape having a large surface area by being folded into a pleated shape with a ceramic fiber material, but can also be formed into a cylindrical shape such as a cylindrical shape, a flat plate shape, or a wavy shape.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところで，ディーゼル
パティキュレートフィルタ装置において，フィルタに所
定量以上のパティキュレート物質が堆積した時に，パテ
ィキュレート物質を加熱焼却してフィルタを再生する必
要がある。フィルタを再生処理するため，フィルタに捕
集されたパティキュレート物質を加熱焼却する場合，フ
ィルタの周りの雰囲気温度を一定温度まで上昇させなけ
ればならない。ディーゼルエンジンから排出されるパテ
ィキュレート物質は，未燃炭化物を含む粒子状物質であ
り，その構成成分はカーボンが約５０％，ＨＣが約２５
％及びその他のＳＯX ，ＨＣを含んだ有害合成物が約２
５％である。これらの構成成分中のカーボンの燃焼温度
は約６００℃といわれ，この温度までフィルタ温度及び
その雰囲気温度を上昇させなければ，カーボンは着火し
て燃焼しない。In a diesel particulate filter device, when a predetermined amount or more of particulate matter is deposited on the filter, it is necessary to regenerate the filter by heating and burning the particulate matter. When the particulate matter collected by the filter is heated and incinerated in order to regenerate the filter, the ambient temperature around the filter must be raised to a certain temperature. The particulate matter discharged from the diesel engine is a particulate matter containing unburned carbide, and its constituent components are about 50% carbon and about 25% HC.
% And other harmful compounds containing SO X and HC are about 2%.
5%. The combustion temperature of carbon in these constituents is said to be about 600 ° C. Unless the filter temperature and its ambient temperature are raised to this temperature, the carbon will not ignite and burn.
【０００５】しかしながら，ディーゼルパティキュレー
トフィルタ装置では，フィルタに捕集されたパティキュ
レート物質を加熱焼却するために，フィルタ及びその雰
囲気温度をカーボンの燃焼温度まで繰り返し上昇させる
と，フィルタの劣化が早くなり，フィルタの耐久性を低
下させる問題がある。フィルタが，例えば，金属，セラ
ミックス等の材料で構成されている場合は，フィルタ及
びその雰囲気温度が９００℃〜１０００℃を超えると，
フィルタが急激に劣化し，その耐久性が早急に低下す
る。[0005] However, in the diesel particulate filter device, if the filter and its ambient temperature are repeatedly raised to the combustion temperature of carbon in order to heat and incinerate the particulate matter collected by the filter, deterioration of the filter is accelerated. There is a problem that the durability of the filter is reduced. If the filter is made of a material such as a metal or ceramic, for example, if the temperature of the filter and its ambient temperature exceeds 900 ° C to 1000 ° C,
The filter deteriorates rapidly, and its durability rapidly decreases.
【０００６】また，フィルタに多量のパティキュレート
物質が堆積していると，燃焼温度が高くなり過ぎ，フィ
ルタが耐熱性材料で作製されていてもフィルタが熱変形
や溶損して破損することがある。フィルタに堆積したパ
ティキュレート物質を加熱焼却する装置としては，フィ
ルタに設けられたヒータと，燃焼に必要な酸素（エンジ
ンから排出される排気ガスや空気に含まれる）をフィル
タに送り込む送風ポンプとである。フィルタに設けられ
たヒータに通常２４Ｖ等の所定電圧を印加し，フィルタ
を一定時間加熱すると，フィルタに捕集されているパテ
ィキュレート物質が加熱されて着火し燃焼する。従来の
ディーゼルパティキュレートフィルタ装置は，通常，フ
ィルタに捕集されたパティキュレート物質を予め決めら
れた所定時間内にわたって加熱燃焼させてパティキュレ
ート物質を焼却するように構成されている。しかしなが
ら，従来のディーゼルパティキュレートフィルタ装置
は，フィルタの温度上昇に対して温度制御する手段が設
けられていないので，燃焼条件によっては，必要以上に
フィルタの温度が高くなり，フィルタが過熱し過ぎて破
損する恐れがある。[0006] Further, if a large amount of particulate matter is deposited on the filter, the combustion temperature becomes too high, and even if the filter is made of a heat-resistant material, the filter may be damaged due to thermal deformation or melting due to damage. . The device that heats and incinerates the particulate matter deposited on the filter consists of a heater provided in the filter and a blower pump that feeds the filter with oxygen (including exhaust gas and air exhausted from the engine) required for combustion. is there. When a predetermined voltage such as 24 V is applied to a heater provided in the filter and the filter is heated for a certain period of time, the particulate matter collected by the filter is heated, ignited and burned. A conventional diesel particulate filter device is generally configured to burn and burn the particulate matter collected by the filter for a predetermined period of time by heating and burning the particulate matter. However, the conventional diesel particulate filter device is not provided with a means for controlling the temperature with respect to the temperature rise of the filter. Therefore, depending on the combustion conditions, the temperature of the filter becomes unnecessarily high and the filter is overheated. It may be damaged.
【０００７】また，従来のディーゼルパティキュレート
フィルタ装置に使用されているフィルタは，セラミック
ス繊維材で筒状で襞状に折り曲げられて表面積が大きく
なる形状に形成されているが，パティキュレート物質を
加熱燃焼させる時にフィルタとその雰囲気温度は上昇
し，その上昇温度によって襞状の円筒体が熱変形するの
で，その形状を維持するため，襞状のフィルタの折り曲
げ部を耐熱性セラミックス等で補強しなければならず，
また，フィルタが円筒状であるためハウジング内への配
設が複雑になり，フィルタの部品点数が多くなり，製造
コストがアップするという問題があった。[0007] The filter used in the conventional diesel particulate filter device is formed of a ceramic fiber material and is formed into a cylindrical shape, which is folded in a fold shape so as to have a large surface area. During combustion, the temperature of the filter and its atmosphere rises, and the raised temperature causes thermal deformation of the pleated cylinder. To maintain its shape, the folded part of the pleated filter must be reinforced with heat-resistant ceramics. Must
Further, since the filter is cylindrical, the arrangement in the housing is complicated, the number of parts of the filter is increased, and the manufacturing cost is increased.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】この発明の目的は，上記
の課題を解決することであり，フィルタに捕集されたパ
ティキュレート物質を加熱焼却するフィルタの再生時
に，フィルタに設けた温度センサによるフィルタの検出
温度に応答してフィルタに設けたヒータへの通電の断接
或いは通電電気量を制御し，フィルタが所定の温度以上
にならないように制御し，フィルタの破損を防止すると
共に，フィルタ自体をハウジング内へ容易に配設できる
ように構成したディーゼルパティキュレートフィルタ装
置を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, and a temperature sensor provided in a filter is provided for regenerating a filter for heating and burning the particulate matter collected by the filter. In response to the temperature detected by the filter, the connection / disconnection of electricity to the heater provided in the filter or the amount of electricity supplied to the filter is controlled so that the temperature of the filter does not exceed a predetermined temperature. Is to provide a diesel particulate filter device configured to be easily disposed in a housing.
【０００９】この発明は，エンジンからの排気ガスが流
れる入口側排気管に接続された切換通路，前記切換通路
に排気ガス入口が互いに対向して配置された一対のハウ
ジング，前記ハウジング内に前記排気ガスの流れに交差
する方向に延びてそれぞれ配置された前記排気ガス中の
パティキュレート物質を捕集すると共に捕集された前記
パティキュレート物質を加熱焼却するヒータを備えた蛇
腹状のフィルタ，前記フィルタに前記排気ガスを供給す
るため前記排気ガス入口の何れか一方を開放し且つ他方
を閉鎖するため切り換えられる排気ガス切換弁，前記ハ
ウジングにそれぞれ形成された排気ガス出口に接続され
た出口側排気管，前記フィルタの温度を検出するため前
記フィルタに接触して配置された温度センサ，及び前記
フィルタに捕集された前記パティキュレート物質の捕集
量に応答して前記排気ガス切換弁の切り換え及び前記温
度センサの検出信号に応答して前記ヒータへの通電と前
記排気ガス切換弁の切り換えとを制御するコントロー
ラ，から成るディーゼルパティキュレートフィルタ装置
に関する。According to the present invention, there is provided a switching passage connected to an inlet-side exhaust pipe through which exhaust gas from an engine flows, a pair of housings in which exhaust gas inlets are arranged in the switching passage so as to face each other, and the exhaust gas in the housing. A bellows-like filter including a heater that extends in a direction intersecting the gas flow and that collects particulate matter in the exhaust gas and that heats and incinerates the collected particulate matter; An exhaust gas switching valve which is switched to open one of the exhaust gas inlets and close the other to supply the exhaust gas to the exhaust gas, and an outlet exhaust pipe connected to an exhaust gas outlet formed respectively in the housing. A temperature sensor disposed in contact with the filter for detecting the temperature of the filter, and a temperature sensor disposed on the filter. A controller for controlling the switching of the exhaust gas switching valve in response to the trapped amount of the particulate matter and controlling the energization of the heater and the switching of the exhaust gas switching valve in response to a detection signal of the temperature sensor; And a diesel particulate filter device comprising:
【００１０】更に，このディーゼルパティキュレートフ
ィルタ装置は，前記ハウジング内の前記フィルタの上流
側にそれぞれ開口して前記排気ガス又は空気を前記ハウ
ジング内に供給するガス供給管，前記フィルタの再生時
に前記ガス供給管を通って何れか一方の前記ハウジング
内に前記排気ガス又は空気を供給するため前記ガス供給
管に設けられたガス切換弁，及び前記ガス供給管を通っ
て前記ハウジング内に前記排気ガス又は前記空気を供給
するため作動されるポンプを有している。The diesel particulate filter device may further include a gas supply pipe that opens in the housing upstream of the filter and supplies the exhaust gas or the air into the housing. A gas switching valve provided in the gas supply pipe for supplying the exhaust gas or air into one of the housings through a supply pipe, and the exhaust gas or air in the housing through the gas supply pipe. It has a pump activated to supply said air.
【００１１】前記コントローラは，前記フィルタの再生
に応答して前記ガス切換弁の切換作動と前記ポンプの作
動を制御して前記ハウジング内への前記排気ガス又は前
記空気の供給量を調節するものである。更に，前記ポン
プを駆動するモータは，前記エンジンの運転状況に応じ
て前記コントローラによって回転速度が制御される。The controller controls the switching operation of the gas switching valve and the operation of the pump in response to regeneration of the filter to adjust the supply amount of the exhaust gas or the air into the housing. is there. Further, the rotation speed of the motor for driving the pump is controlled by the controller according to the operating condition of the engine.
【００１２】前記コントローラは，前記フィルタの再生
時に，前記エンジンの負荷が高い時に前記モータの回転
数を上昇させて前記フィルタに多量のガスを送り込み，
低い時に前記モータの回転数を低減して前記フィルタに
少量の前記ガスを送り込む制御をする。When the filter is regenerated, the controller increases the number of revolutions of the motor when the load on the engine is high, sends a large amount of gas to the filter,
When the temperature is low, the number of rotations of the motor is reduced to control to send a small amount of the gas to the filter.
【００１３】前記温度センサは，前記フィルタの再生時
に前記フィルタの温度を検出するため前記フィルタ面を
縦断する方向に延びるように配設され，前記コントロー
ラは，前記フィルタの過熱を防止するため前記温度セン
サからの検出温度に応答して前記ヒータへの通電を制御
する。The temperature sensor is disposed so as to extend in a direction traversing the filter surface in order to detect the temperature of the filter during regeneration of the filter, and the controller controls the temperature in order to prevent overheating of the filter. The power supply to the heater is controlled in response to the temperature detected by the sensor.
【００１４】前記温度センサは，正の抵抗温度係数の大
きいニッケル等から成る金属線と前記金属線の外側全面
を覆うアルミナ等の耐熱性で耐腐食性のセラミックスか
ら成る外管とから構成され，前記温度センサは前記フィ
ルタの蛇腹の折り曲げ部の高温領域に沿って配置されて
いる。The temperature sensor comprises a metal wire made of nickel or the like having a large positive temperature coefficient of resistance and an outer tube made of a heat-resistant and corrosion-resistant ceramic such as alumina covering the entire outer surface of the metal wire. The temperature sensor is disposed along a high temperature region of a bent portion of the bellows of the filter.
【００１５】前記フィルタは，前記排気ガスの流れの上
流側に配置された前記ヒータ，前記ヒータに接して配置
された耐熱性を有するセラミックス繊維がランダムに積
層された第１セラミックス不織布，前記第１セラミック
ス不織布に接して配置された前記パティキュレート物質
の燃焼温度を低減させる触媒を含んだ触媒層，前記触媒
層に接して配置された耐熱性を有するセラミックス繊維
がランダムに積層された第２セラミックス不織布，及び
前記第２セラミックス不織布に接して配置された耐熱金
属の線を網み込んだ金網から構成されている。The filter includes a first ceramic non-woven fabric in which a heater disposed upstream of the flow of the exhaust gas, a heat-resistant ceramic fiber disposed in contact with the heater and which are randomly laminated, A second ceramic nonwoven fabric in which a catalyst layer containing a catalyst for reducing the burning temperature of the particulate matter disposed in contact with the ceramic nonwoven fabric and heat-resistant ceramic fibers arranged in contact with the catalyst layer are randomly laminated; , And a wire mesh in which wires of a heat-resistant metal arranged in contact with the second ceramic nonwoven fabric are woven.
【００１６】前記ヒータは，耐熱性金属線を並列に結線
し，前記第１セラミックス不織布の全面にわたってそれ
ぞれ平行に延びている。The heater connects heat-resistant metal wires in parallel and extends in parallel over the entire surface of the first ceramic nonwoven fabric.
【００１７】前記セラミックス不織布は，窒化珪素，炭
化珪素，アルミナ等の耐熱性セラミックスから構成され
ている。The ceramic nonwoven fabric is made of heat-resistant ceramics such as silicon nitride, silicon carbide, and alumina.
【００１８】前記触媒層は，コバルト，白金及び／又は
パラジウムから成る金属粉末を，ニッケルをベースにし
た金網又は不織布の薄板状層に分散させて構成されてい
る。The catalyst layer is formed by dispersing a metal powder composed of cobalt, platinum and / or palladium in a thin plate-like layer of a metal mesh or nonwoven fabric based on nickel.
【００１９】前記フィルタは，方形の箱状ハウジングに
前記排気ガスの流れ方向に交差する方向に指向して前記
ハウジングの一面から対向した他面へ延びるように配設
されている。また，前記ハウジングの前記一面に排気ガ
ス入口が形成され，前記フィルタは，前記排気ガスを前
記フィルタに対して均等に流入させるため，前記ハウジ
ングの排気ガス入口側の通路断面積が大きく，前記ハウ
ジングの奥側の通路断面積が小さくなるように前記ハウ
ジング内に配置されている。The filter is disposed in a rectangular box-shaped housing so as to extend from one surface of the housing to the other surface facing the direction orthogonal to the flow direction of the exhaust gas. An exhaust gas inlet is formed on the one surface of the housing, and the filter has a large passage cross-sectional area on the exhaust gas inlet side of the housing to allow the exhaust gas to flow evenly into the filter. Are arranged in the housing such that the cross-sectional area of the passage on the back side is reduced.
【００２０】このディーゼルパティキュレートフィルタ
装置は，上記のように構成されているので，フィルタに
捕集されたパティキュレート物質が予め決められた捕集
量以上になると，排気ガス切換弁を切り換えて排気ガス
を他方のフィルタへ流し，パティキュレート物質が堆積
したフィルタを再生するためフィルタに設けたヒータを
通電する。この時，フィルタに設けた温度センサでフィ
ルタ温度を検出し，コントローラによってフィルタ温度
に応答してヒータの通電を制御するものであり，例え
ば，温度が予め決められた所定の温度に到達すると，ヒ
ータの温度を低減するためヒータへの通電を停止し，ま
た，フィルタの温度が所定の温度以下になるとヒータへ
通電し，所定の期間内にフィルタに捕集されたパティキ
ュレート物質を加熱焼却する。また，フィルタの再生時
に，フィルタの温度が高温になり，パティキュレート物
質の燃焼が盛んに過ぎると，ハウジング内に排気ガス又
は空気を供給する送風ポンプの出力を抑制し，酸欠状態
にしてパティキュレート物質の燃焼を抑制することがで
きる。コントローラは，フィルタに捕集されたパティキ
ュレート物質が捕集途中で異常燃焼し，高温化した時
に，温度センサが異常燃焼を検知し，排気ガス切換弁を
閉鎖し，高温燃焼を抑制できる。また，温度センサは，
抵抗温度係数の大きいニッケル等から成る金属線から構
成されているので，温度上昇と共に抵抗値が上昇し，フ
ィルタ温度を検出することができ，それに応答してヒー
タへの通電を制御すれば，フィルタを常に所定の温度以
下に制御でき，フィルタの破損を防止できる。Since the diesel particulate filter device is constructed as described above, when the particulate matter trapped in the filter exceeds a predetermined trapping amount, the exhaust gas switching valve is switched to exhaust gas. The gas flows to the other filter, and a heater provided on the filter is energized to regenerate the filter on which the particulate matter has been deposited. At this time, the temperature of the filter is detected by a temperature sensor provided in the filter, and the energization of the heater is controlled by the controller in response to the filter temperature. For example, when the temperature reaches a predetermined temperature, the heater is controlled. In order to reduce the temperature of the filter, power supply to the heater is stopped, and when the temperature of the filter becomes lower than a predetermined temperature, power is supplied to the heater, and the particulate matter collected by the filter is heated and incinerated within a predetermined period. Also, when the temperature of the filter rises during regeneration of the filter and the burning of the particulate matter becomes too active, the output of the blower pump that supplies exhaust gas or air to the inside of the housing is suppressed, and the state of oxygen is depleted. Burning of the curated substance can be suppressed. When the particulate matter trapped in the filter burns abnormally during collection and becomes high in temperature, the temperature sensor detects abnormal combustion, closes the exhaust gas switching valve, and can suppress high-temperature combustion. The temperature sensor is
Since it is composed of a metal wire made of nickel or the like with a large temperature coefficient of resistance, the resistance value rises as the temperature rises, and the filter temperature can be detected. Can always be controlled to a predetermined temperature or less, and damage to the filter can be prevented.
【００２１】このディーゼルパティキュレートフィルタ
装置は，フィルタに捕集されたパティキュレート物質が
フィルタに設けた触媒の機能によって４５０℃〜５００
℃で着火し燃焼するが，金属，セラミックス等の材料が
９００℃〜１０００℃を超えると，急激にその耐久性が
低下するので，フィルタ等の部材を９００℃以下で使用
することが好ましいものである。このディーゼルパティ
キュレートフィルタ装置は，フィルタに設けた温度セン
サによるフィルタ温度の検出に応じてヒータの制御をす
るので，フィルタの温度を５００℃程度で抑制した状態
でパティキュレート物質を燃焼させるように設定でき，
フィルタの耐久限界までの温度幅が４００℃（＝９００
℃−５００℃）となり，フィルタの長寿命化を達成でき
る。In this diesel particulate filter device, the particulate matter collected by the filter is 450 ° C. to 500 ° C. depending on the function of a catalyst provided in the filter.
Although it ignites and burns at ℃, if the material such as metal, ceramics etc. exceeds 900 ℃ ~ 1000 ℃, its durability will decrease rapidly. Therefore, it is preferable to use members such as filters at 900 ℃ or less. is there. This diesel particulate filter device controls the heater in accordance with the detection of the filter temperature by the temperature sensor provided on the filter. Therefore, the diesel particulate filter device is set so that the particulate matter is burned while the temperature of the filter is suppressed at about 500 ° C. Can,
400 ° C (= 900 ° C)
C.-500.degree. C.), and a longer filter life can be achieved.
【００２２】また，このディーゼルパティキュレートフ
ィルタ装置に組み込まれたフィルタは，排気ガスが接触
する通過面積を増大させるため，蛇腹状に単に折り曲げ
られたシンプルな形状であるので，熱変形がし難く，蛇
腹形状を保持でき，大きな通路面積を長期間にわたって
維持できる。また，フィルタを組み込むハウジングは，
方形の箱状に形成されているので，フィルタをハウジン
グに組み込む場合に，排気ガスの流れに交差する方向に
指向してハウジングの一面から対向した他面へ延びるよ
うに極めて容易に配設でき，ハウジングへのフィルタの
固定構造をシンプルになり，更に，このディーゼルパテ
ィキュレートフィルタ装置は，部品点数を大幅に低減で
きると共に，従来の襞付き筒状フィルタに比較して製造
コストを大幅に低減できる。The filter incorporated in the diesel particulate filter device has a simple shape that is simply bent in a bellows shape in order to increase a passage area where exhaust gas contacts, so that it is difficult to be thermally deformed. The bellows shape can be maintained, and a large passage area can be maintained for a long period of time. The housing that incorporates the filter is
Since the filter is formed in a rectangular box shape, when the filter is incorporated in the housing, the filter can be extremely easily arranged so as to extend from one surface of the housing to the other opposite surface in a direction crossing the flow of the exhaust gas. The structure for fixing the filter to the housing is simplified, and furthermore, the diesel particulate filter device can greatly reduce the number of parts and greatly reduce the manufacturing cost as compared with the conventional pleated cylindrical filter.
【００２３】[0023]
【発明の実施の形態】以下，図面を参照して，この発明
によるディーゼルパティキュレートフィルタ装置の実施
例を説明する。図１はこの発明によるディーゼルパティ
キュレートフィルタ装置の具体的な実施例を示す概略断
面図，図２はこの発明によるディーゼルパティキュレー
トフィルタ装置の一実施例を示し，フィルタに温度セン
サを配設した状態を示す概略斜視図，及び図３はフィル
タの構造を説明する分解斜視図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a diesel particulate filter device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view showing a specific embodiment of a diesel particulate filter device according to the present invention, and FIG. 2 shows an embodiment of a diesel particulate filter device according to the present invention, in which a temperature sensor is provided in the filter. And FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating the structure of the filter.
【００２４】このディーゼルパティキュレートフィルタ
装置は，具体的には，図１に示すように構成されてい
る。このディーゼルパティキュレートフィルタ装置は，
エンジンから排出される排気ガスＥＧに含まれるカーボ
ン，すす，ＨＣ，ＳＯX 等から成るパティキュレート物
質をフィルタ３，４で捕集し，フィルタ３，４に捕集さ
れたパティキュレート物質を加熱焼却し，フィルタ３，
４を再生するものである。このディーゼルパティキュレ
ートフィルタ装置は，入口側排気管５と出口側排気管６
がエンジンで発生した排気ガスＥＧが排出される排気管
に接続されて組み込まれている。即ち，フィルタ３，４
が配設されたハウジング１，２は，入口側排気管５と出
口側排気管６との間に配置され，ハウジング１，２は，
上流側排気管５に接続された切換通路１５に排気ガス入
口１３，１４が互いに対向してそれぞれ配置されてい
る。ハウジング１，２は，切換通路１５を挟んでフレー
ム２９等によって所定の形状に互いに固定されている。This diesel particulate filter device is specifically configured as shown in FIG. This diesel particulate filter device
Carbon contained in the exhaust gas EG discharged from the engine, soot, HC, particulates materials consisting of SO X or the like trapped by the filter 3 and 4, heating incinerate particulates substances trapped in the filters 3 and 4 And filter 3,
4 is reproduced. This diesel particulate filter device has an inlet-side exhaust pipe 5 and an outlet-side exhaust pipe 6.
Are connected to and incorporated in an exhaust pipe from which exhaust gas EG generated by the engine is discharged. That is, filters 3 and 4
Are disposed between the inlet-side exhaust pipe 5 and the outlet-side exhaust pipe 6, and the housings 1 and 2 are
Exhaust gas inlets 13 and 14 are arranged in a switching passage 15 connected to the upstream exhaust pipe 5 so as to face each other. The housings 1 and 2 are fixed to each other in a predetermined shape by a frame 29 or the like with the switching passage 15 interposed therebetween.
【００２５】フィルタ３，４は，排気ガスＥＧに接する
表面積を大きくするため，全体として，蛇腹状に折り曲
げられ，長手方向に延びてハウジング１，２内に配設さ
れている。フィルタ３，４は，方形の箱状ハウジング
１，２に排気ガスＥＧの流れに交差する方向に指向して
ハウジング１，２の一面から対向する他面へ延びるよう
に配設されている。フィルタ３，４は，蛇腹の襞の山部
が排気ガスＥＧの流れの上流側に同一方向に向かって平
行に指向され，また，蛇腹の襞の谷部が排気ガスＥＧの
流れに沿って同一方向に向かって平行に指向されてい
る。また，フィルタ３，４の一端が取り付けられたハウ
ジング１，２の一面側に排気ガス入口１３，１４が形成
されている。フィルタ３，４は，排気ガスＥＧをフィル
タ３，４に対して均等に流入させるため，ハウジング
１，２の排気ガスＥＧの入口側１３Ｆ，１４Ｆの通路断
面積が大きく，ハウジング１，２の奥側１３Ｒ，１４Ｒ
の通路断面積が小さくなるようにハウジング１，２内に
配置されている。排気ガスＥＧは，入口側排気管５から
フィルタ３，４に送り込まれ，フィルタ３，４を通過す
る際に，排気ガスＥＧに含まれているパティキュレート
物質がフィルタ３，４に捕集される。パティキュレート
物質が除かれた浄化された排気ガスＥＧは，出口側排気
管６から排出される。The filters 3 and 4 are disposed in the housings 1 and 2 as a whole, bent in a bellows shape and extended in the longitudinal direction in order to increase the surface area in contact with the exhaust gas EG. The filters 3 and 4 are disposed in the rectangular box-shaped housings 1 and 2 so as to extend from one surface of the housings 1 and 2 to the other opposing surface in a direction intersecting the flow of the exhaust gas EG. In the filters 3 and 4, the peaks of the bellows are directed parallel to the same direction upstream of the flow of the exhaust gas EG, and the valleys of the bellows are the same along the flow of the exhaust gas EG. It is directed parallel to the direction. Exhaust gas inlets 13 and 14 are formed on one side of the housings 1 and 2 to which one ends of the filters 3 and 4 are attached. Since the filters 3 and 4 allow the exhaust gas EG to flow evenly into the filters 3 and 4, the passages 13F and 14F on the inlet sides 13F and 14F of the exhaust gas EG of the housings 1 and 2 have a large cross-sectional area. Side 13R, 14R
Are arranged in the housings 1 and 2 so as to reduce the cross-sectional area of the passage. The exhaust gas EG is sent from the inlet side exhaust pipe 5 to the filters 3 and 4, and when passing through the filters 3 and 4, particulate matter contained in the exhaust gas EG is collected by the filters 3 and 4. . The purified exhaust gas EG from which the particulate matter has been removed is discharged from the outlet side exhaust pipe 6.
【００２６】フィルタ３，４は，ハウジング１，２内に
それぞれ配置されている。切換通路１５には，アクチュ
エータ１０で駆動される切り換えられる排気ガス切換弁
１２が設けられている。排気ガス切換弁１２は，フィル
タ３又は４に排気ガスＥＧを供給するため，アクチュエ
ータ１０によって排気ガス入口１３又は１４の何れか一
方を開放するように作動される。アクチュエータ１０と
排気ガス切換弁１２とは，ハウジング１，２を支持する
フレーム２９等に固定されている。ハウジング１，２に
それぞれ形成された排気ガス出口１６，１７には，出口
側排気管６が接続されている。入口側排気管５と出口側
排気管６には，フィルタ３，４に捕集されたパティキュ
レート物質の捕集量を検出するため排気ガスの圧力を検
出する圧力センサ３０，３１がそれぞれ設けられてい
る。The filters 3 and 4 are disposed in the housings 1 and 2, respectively. The switching passage 15 is provided with a switched exhaust gas switching valve 12 driven by the actuator 10. The exhaust gas switching valve 12 is operated by the actuator 10 to open one of the exhaust gas inlets 13 and 14 in order to supply the exhaust gas EG to the filter 3 or 4. The actuator 10 and the exhaust gas switching valve 12 are fixed to a frame 29 supporting the housings 1 and 2 and the like. An outlet-side exhaust pipe 6 is connected to exhaust gas outlets 16 and 17 formed in the housings 1 and 2, respectively. The inlet-side exhaust pipe 5 and the outlet-side exhaust pipe 6 are respectively provided with pressure sensors 30 and 31 for detecting the pressure of the exhaust gas in order to detect the amount of particulate matter collected by the filters 3 and 4. ing.
【００２７】このディーゼルパティキュレートフィルタ
装置は，ハウジング１，２内のフィルタ３，４の上流側
にそれぞれ開口するガス供給口２７，２８を通じて排気
ガスＥＧ又は空気をハウジング１，２内に供給するガス
供給管７，８，フィルタ３，４の再生時にガス供給管
７，８を通って何れか一方のハウジング１，２内に排気
ガスＥＧ又は空気を供給するためガス供給管７，８に設
けられたアクチュエータ１１Ａ，１１Ｂで駆動されるガ
ス切換弁２１，２２，及びガス供給管７，８を通ってハ
ウジング１，２内に排気ガスＥＧ又は空気を供給するた
め作動される送風ポンプ９を有する。This diesel particulate filter device supplies exhaust gas EG or air into the housings 1 and 2 through gas supply ports 27 and 28 which are respectively opened upstream of the filters 3 and 4 in the housings 1 and 2. In order to supply exhaust gas EG or air into one of the housings 1 and 2 through the gas supply pipes 7 and 8 during regeneration of the supply pipes 7 and 8 and the filters 3 and 4, the gas supply pipes 7 and 8 are provided. And a blower pump 9 that is operated to supply exhaust gas EG or air into the housings 1 and 2 through the gas switching pipes 21 and 22 driven by the actuators 11A and 11B.
【００２８】特に，このディーゼルパティキュレートフ
ィルタ装置は，フィルタ３，４の再生時に，フィルタ
３，４の温度を検出するためフィルタ３，４面を縦断す
る方向に延びる温度センサ１８，１９を備えている。コ
ントローラ２０は，温度センサ１８，１９によって検出
されたフィルタ３，４の温度及びそれらの雰囲気温度に
応答してヒータ３２への通電を制御し，フィルタ３，４
の過熱を防止する。温度センサ１８，１９は，図２に示
すように，抵抗温度係数の大きいニッケル等から成る金
属線３７と，金属線３７の外側全面を覆うアルミナ等の
耐熱性で耐腐食性のセラミックスから成る外管３８から
構成されている。温度センサ１８，１９は，例えば，フ
ィルタ３，４の蛇腹の折り曲げ部の高温領域に沿って接
触状態で配置されている。温度センサ１８，１９は，例
えば，ブリッジ回路４０と比較器３９を備えた回路に接
続されている。ブリッジ回路４０における間隔４６は，
温度センサ１８，１９の抵抗になるように，ブリッジ回
路４０のラインが温度センサ１８，１９の両端に結線さ
れている。温度センサ１８，１９は，通電された時に，
金属線３７が大きい正の抵抗温度係数を有するので，フ
ィルタ３，４の温度が上昇すると，金属線３７の抵抗が
増大し，温度センサ１８，１９を流れる電流が小さくな
る。そこで，温度センサ１８，１９を流れる電流の変化
をブリッジ回路４０と比較器３９とで検出し，フィルタ
３，４の温度を検出することができる。In particular, the diesel particulate filter device includes temperature sensors 18 and 19 extending in a direction perpendicular to the surfaces of the filters 3 and 4 to detect the temperatures of the filters 3 and 4 when the filters 3 and 4 are regenerated. I have. The controller 20 controls the power supply to the heater 32 in response to the temperatures of the filters 3 and 4 detected by the temperature sensors 18 and 19 and the ambient temperature thereof.
To prevent overheating. As shown in FIG. 2, the temperature sensors 18 and 19 are made of a metal wire 37 made of nickel or the like having a large temperature coefficient of resistance, and an external wire made of a heat-resistant and corrosion-resistant ceramic such as alumina covering the entire outer surface of the metal wire 37. It comprises a tube 38. The temperature sensors 18 and 19 are arranged, for example, in contact with each other along a high-temperature region of the bent portion of the bellows of the filters 3 and 4. The temperature sensors 18 and 19 are connected to a circuit including a bridge circuit 40 and a comparator 39, for example. The interval 46 in the bridge circuit 40 is
The lines of the bridge circuit 40 are connected to both ends of the temperature sensors 18 and 19 so that the resistances of the temperature sensors 18 and 19 become resistance. When the temperature sensors 18 and 19 are energized,
Since the metal wire 37 has a large positive temperature coefficient of resistance, when the temperature of the filters 3 and 4 rises, the resistance of the metal wire 37 increases and the current flowing through the temperature sensors 18 and 19 decreases. Therefore, a change in the current flowing through the temperature sensors 18 and 19 is detected by the bridge circuit 40 and the comparator 39, so that the temperatures of the filters 3 and 4 can be detected.
【００２９】コントローラ２０は，フィルタ３，４の過
熱を防止するため，温度センサ１８，１９からの検出温
度に応答してヒータ３２への通電を制御すると共に，送
風ポンプ９を駆動するモータの作動を制御してハウジン
グ１，２内への排気ガスＥＧ又は空気の供給量を調節す
る。即ち，コントローラ２０は，回転センサ２３で検出
されたエンジン回転数，負荷センサ２４で検出されたエ
ンジン負荷等のエンジンの作動状態に応答して送風ポン
プ９を駆動するモータの回転速度を制御する。コントロ
ーラ２０は，フィルタ３，４の再生時に，例えば，エン
ジンの負荷が高い時にモータの回転数を上昇させてフィ
ルタ３，４に多量の排気ガスＥＧ又は空気のガスを送り
込み，低い時にモータの回転数を低減してフィルタ３，
４に少量のガスを送り込む制御する。The controller 20 controls the energization of the heater 32 in response to the temperature detected by the temperature sensors 18 and 19, and operates the motor for driving the blower pump 9 in order to prevent the filters 3 and 4 from overheating. To adjust the supply amount of the exhaust gas EG or the air into the housings 1 and 2. That is, the controller 20 controls the rotation speed of the motor that drives the blower pump 9 in response to the operating state of the engine such as the engine speed detected by the rotation sensor 23 and the engine load detected by the load sensor 24. During regeneration of the filters 3 and 4, for example, the controller 20 increases the number of revolutions of the motor when the load of the engine is high and sends a large amount of exhaust gas EG or air gas to the filters 3 and 4; Reduce the number of filters 3,
4 is controlled to feed a small amount of gas.
【００３０】コントローラ２０は，圧力センサ３０，３
１によって検出された圧力の圧力比を検出し，所定の圧
力比より大きくなれば，フィルタ３，４に捕集されたパ
ティキュレート物質が予め決められた捕集量に達したと
認識し，その圧力比に応答して，排気ガス切換弁１２を
切り換える制御をし，次いで，フィルタ３又は４に堆積
されたパティキュレート物質を加熱焼却するため，ヒー
タ３２へ通電する制御を行う。また，コントローラ２０
は，フィルタ３，４の再生に応答して送風ポンプ９の作
動と，ガス切換弁２１，２２の切換作動を行うためアク
チュエータ１１Ａ，１１Ｂの作動を制御する。更に，コ
ントローラ２０は，回転センサ２３で検出されたエンジ
ン回転数，負荷センサ２４で検出されたエンジン負荷等
のエンジンの作動状態に応答して圧力センサ３０，３１
によって検出された圧力Ｐ1 ，Ｐ 2 の圧力比（Ｐ2 ／Ｐ
1 ）を演算し，適正なパティキュレート物質の捕集量を
演算し，排気ガス切換弁１２の切り換え時を制御し，更
に，ハウジング１，２内へ送り込む排気ガスＥＧ又は空
気の流量を調整するため送風ポンプ９の作動を制御す
る。The controller 20 includes pressure sensors 30 and 3
1 to detect the pressure ratio of the pressure detected by
If the force ratio is larger than the power ratio, the
That the amount of particulate matter reaches a predetermined amount
Recognizes and responds to the pressure ratio to switch the exhaust gas switching valve 12
Control to switch, then deposit on filter 3 or 4
To incinerate the burned particulate matter
Control to energize the heater 32. In addition, the controller 20
Operates the blower pump 9 in response to regeneration of the filters 3 and 4.
Operation and switching operation of the gas switching valves 21 and 22.
The operation of the tutors 11A and 11B is controlled. In addition,
The controller 20 detects the engine detected by the rotation sensor 23.
Engine speed, engine load detected by load sensor 24, etc.
Pressure sensors 30, 31 in response to the operating state of the engine
Pressure P detected by1, P TwoPressure ratio (PTwo/ P
1) To calculate the appropriate amount of particulate matter collected.
Calculation to control when the exhaust gas switching valve 12 is switched,
The exhaust gas EG or empty air sent into the housings 1 and 2
Control the operation of the blower pump 9 to adjust the air flow
You.
【００３１】フィルタ３，４は，特に，図３に示すよう
に，両端に電極端子２５，２６を備えた耐熱性金属線か
ら成るヒータ３２，耐熱性のセラミックス繊維がランダ
ムに積層された第１セラミックス不織布３３，パティキ
ュレート物質の燃焼温度を低減させる触媒を含んだ触媒
層３４，耐熱性のセラミックス繊維がランダムに積層さ
れた第２セラミックス不織布３５，及び耐熱金属線を網
み込んだ金網３６を順次積層した積層構造に構成されて
いる。フィルタ３，４は，排気ガスＥＧの流れに対して
上流側にヒータ３２が位置し，下流側にセラミックス繊
維の飛散を防止するため金網３６が位置するようにハウ
ジング内１，２に配列されている。触媒層３４及び金網
３６の金属材は，排気ガスＥＧに接して腐食するような
材料である時には，耐腐食性セラミックス等の材料でコ
ーティングすることができる。As shown in FIG. 3, the filters 3 and 4 have a heater 32 made of a heat-resistant metal wire having electrode terminals 25 and 26 at both ends, and a first heat-resistant ceramic fiber which is randomly laminated. A ceramic nonwoven fabric 33, a catalyst layer 34 containing a catalyst for reducing the burning temperature of the particulate matter, a second ceramic nonwoven fabric 35 in which heat-resistant ceramic fibers are randomly laminated, and a wire mesh 36 in which heat-resistant metal wires are woven. It has a laminated structure in which layers are sequentially laminated. The filters 3 and 4 are arranged in the housings 1 and 2 such that the heater 32 is located on the upstream side with respect to the flow of the exhaust gas EG, and the wire mesh 36 is located on the downstream side to prevent the scattering of the ceramic fibers. I have. When the metal material of the catalyst layer 34 and the metal net 36 is a material that corrodes in contact with the exhaust gas EG, it can be coated with a material such as a corrosion-resistant ceramic.
【００３２】ヒータ３２を構成する耐熱性金属線は，図
２及び図３に示すように，第１セラミックス不織布３３
に接してそれぞれ実質的に平行に延びている配置が好ま
しいが，必ずしも平行である必要が無く，場合によって
は，接触してもよいものである。ヒータ３２は，耐熱性
金属線が電極端子２５，２６にそれぞれ並列に結線され
ている。ヒータ３２の耐熱性金属線は，第１セラミック
ス不織布３３の全面に実質的に平行に一端から他端に延
びる状態に積層すればよいものである。場合によって
は，隣接するヒータ３２の耐熱性金属線は，互いに接触
したとしても，電極間に電圧を負荷させたときに，トー
タルの抵抗が変わることがないので，必ずしも平行に配
置させることもない。As shown in FIGS. 2 and 3, the heat-resistant metal wire constituting the heater 32 is made of a first ceramic nonwoven fabric 33.
However, it is not always necessary that they be parallel, and in some cases, they may be in contact with each other. The heater 32 has a heat-resistant metal wire connected to the electrode terminals 25 and 26 in parallel. The heat-resistant metal wire of the heater 32 may be laminated on the first ceramic nonwoven fabric 33 so as to extend substantially in parallel from one end to the other end. In some cases, even if the heat-resistant metal wires of the adjacent heaters 32 are in contact with each other, the total resistance does not change when a voltage is applied between the electrodes, so that they are not necessarily arranged in parallel. .
【００３３】第１と第２のセラミックス不織布３３，３
５は，窒化珪素（Ｓｉ3 Ｎ4 ），炭化珪素（ＳｉＣ），
アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）等の耐熱性セラミックスから構
成されている。また，第１と第２のセラミックス不織布
３３，３５は，３０ｍｍ〜１００ｍｍ程度の長さのセラ
ミックス繊維から形成されている。First and second ceramic nonwoven fabrics 33, 3
5 is silicon nitride (Si 3 N 4 ), silicon carbide (SiC),
It is made of a heat-resistant ceramic such as alumina (Al 2 O 3 ). Further, the first and second ceramic nonwoven fabrics 33 and 35 are formed of ceramic fibers having a length of about 30 mm to 100 mm.
【００３４】触媒層３４は，コバルト（Ｃｏ），白金
（Ｐｔ）及び／又はパラジウム（Ｐｄ）から成る金属粉
末を，ニッケル（Ｎｉ）をベースにした金網又は不織布
の薄板状層に分散させた状態で担持して構成されてい
る。この時，金網又は不織布の薄板状層をヒータとして
機能させることができる。The catalyst layer 34 is a state in which a metal powder composed of cobalt (Co), platinum (Pt) and / or palladium (Pd) is dispersed in a thin layer of a metal mesh or nonwoven fabric based on nickel (Ni). It is constituted by carrying. At this time, the thin layer of wire mesh or nonwoven fabric can function as a heater.
【００３５】このディーゼルパティキュレートフィルタ
装置は，上記のように構成されており，次のように作動
する。エンジンで発生した排気ガスＥＧは，入口側排気
管５を通じて切換通路１５へ流入する。図１に示すよう
に，切換通路１５において，まず，排気ガス切換弁１２
が排気ガス入口１３を開放し，排気ガス入口１４を閉鎖
した状態であるとすると，排気ガスＥＧは，矢印のよう
に，切換通路１５から排気ガス入口１３を通じてハウジ
ング１内へ送り込まれる。ハウジング１内にはフィルタ
３が配設されているので，排気ガスＥＧは，フィルタ３
を通過して浄化され，排気ガス出口１６から出口側排気
管６へ排出される。排気ガスＥＧがフィルタ３を通過す
る際に，排気ガスＥＧに含まれるパティキュレート物質
はフィルタ３によって捕集される。パティキュレート物
質がフィルタ３に捕集されて堆積すると，入口側排気管
５を流れる排気ガスＥＧの圧力Ｐ2 が上昇し，出口側排
気管６を流れる排気ガスＥＧの圧力Ｐ1 が降下する。出
口側排気管６が大気開放状態であれば，圧力Ｐ1 は通常
降下したとしても大気圧である。これらの圧力Ｐ1，Ｐ
2 は，圧力センサ３０，３１や電気的手段によって検出
される。これらの圧力Ｐ1 ，Ｐ2 は，コントローラ２０
に入力され，圧力比Ｐ2 ／Ｐ1 が演算される。コントロ
ーラ２０は，圧力比Ｐ2 ／Ｐ1 が予め決められた所定値
以上になると，フィルタ３に所定量のパティキュレート
物質が捕集された状態であるとして次のような処理の指
令を発する。This diesel particulate filter device is configured as described above, and operates as follows. Exhaust gas EG generated by the engine flows into the switching passage 15 through the inlet-side exhaust pipe 5. As shown in FIG. 1, in the switching passage 15, first, the exhaust gas switching valve 12
Assuming that the exhaust gas inlet 13 is opened and the exhaust gas inlet 14 is closed, the exhaust gas EG is sent into the housing 1 from the switching passage 15 through the exhaust gas inlet 13 as shown by an arrow. Since the filter 3 is provided in the housing 1, the exhaust gas EG
, And is discharged from the exhaust gas outlet 16 to the outlet side exhaust pipe 6. When the exhaust gas EG passes through the filter 3, the particulate matter contained in the exhaust gas EG is collected by the filter 3. When particulate material is deposited is trapped in the filter 3, the inlet-side exhaust pipe 5 the pressure P 2 of the exhaust gas EG flowing rises, the pressure P 1 of the exhaust gas EG flowing the outlet side exhaust pipe 6 is lowered. If the outlet side exhaust pipe 6 is in atmospheric release state, the pressure P 1 is also the atmospheric pressure as the normal drop. These pressures P 1 , P
2 is detected by the pressure sensors 30, 31 and electric means. These pressures P 1 and P 2 are controlled by the controller 20.
Is input, the pressure ratio P 2 / P 1 is calculated. When the pressure ratio P 2 / P 1 becomes equal to or more than a predetermined value, the controller 20 issues a command for the following processing assuming that a predetermined amount of particulate matter has been collected in the filter 3.
【００３６】コントローラ２０は，アクチュエータ１０
を駆動して排気ガス切換弁１２の切換作動をし，排気ガ
ス入口１３を閉鎖し，排気ガス入口１４を開放する。そ
こで，入口側排気管５から切換通路１５に流入した排気
ガスＥＧは，排気ガス入口１４からハウジング２へと送
り込まれ，ハウジング２内にはフィルタ４が配設されて
いるので，排気ガスＥＧは，フィルタ４を通過して浄化
され，排気ガス出口１７から出口側排気管６へ排出され
る。また，コントローラ２０は，フィルタ３に捕集され
たパティキュレート物質を加熱焼却するため，フィルタ
３に組み込んだヒータ３２に電極端子２５を通じて通電
し，フィルタ３とその雰囲気を加熱する。次いで，コン
トローラ２０は，アクチュエータ１１Ａ，１１Ｂを作動
し，ガス供給管７のガス切換弁２１を開放し，ガス供給
管８のガス切換弁２２を閉鎖すると共に，送風ポンプ９
を作動する。送風ポンプ９の作動によって，排気ガスＥ
Ｇ又は空気がガス供給管７を通じてガス供給口２７から
ハウジング１内に供給される。送風ポンプ９によってハ
ウジング１へ供給される排気ガスＥＧは，出口側排気管
６を流れる浄化されたものを利用することが好ましい。The controller 20 includes the actuator 10
Is driven to switch the exhaust gas switching valve 12, the exhaust gas inlet 13 is closed, and the exhaust gas inlet 14 is opened. Therefore, the exhaust gas EG flowing from the inlet-side exhaust pipe 5 into the switching passage 15 is sent from the exhaust gas inlet 14 to the housing 2, and the filter 4 is provided in the housing 2. The exhaust gas is purified by passing through the filter 4 and discharged from the exhaust gas outlet 17 to the outlet side exhaust pipe 6. Further, the controller 20 energizes the heater 32 incorporated in the filter 3 through the electrode terminal 25 to heat and incinerate the particulate matter collected by the filter 3, thereby heating the filter 3 and its atmosphere. Next, the controller 20 operates the actuators 11A and 11B, opens the gas switching valve 21 of the gas supply pipe 7, closes the gas switching valve 22 of the gas supply pipe 8, and sets the air pump 9
Operate. The operation of the blower pump 9 causes the exhaust gas E
G or air is supplied into the housing 1 from the gas supply port 27 through the gas supply pipe 7. As the exhaust gas EG supplied to the housing 1 by the blower pump 9, it is preferable to use purified exhaust gas flowing through the outlet side exhaust pipe 6.
【００３７】フィルタ３に捕集されているパティキュレ
ート物質は，ハウジング１にガス供給管７を通じて酸素
を含む排気ガスＥＧ又は空気を送り込むと．フィルタ３
に設けたヒータ３２によって加熱されて着火燃焼し，加
熱焼却される。この時，フィルタ３に設けられた触媒層
３４によってパティキュレート物質の燃焼温度は低く抑
制されると共に，フィルタ３及びその雰囲気は，温度セ
ンサ１８によって検出され，所定温度以上になると，ヒ
ータ３２を切り，ヒータ３２による加熱を停止してパテ
ィキュレート物質の燃焼伝播によって加熱焼却する。ま
た，コントローラ２０は，フィルタ３に捕集されたパテ
ィキュレート物質が捕集途中で異常燃焼し，高温化した
時に，温度センサ１８が異常燃焼を検知し，排気ガス切
換弁を一時的に閉鎖し，高温燃焼を抑制することができ
る。フィルタ３は，パティキュレート物質が加熱焼却さ
れて再生され，次のパティキュレート物質の捕集処理の
待機状態になる。一方，排気ガスＥＧは，フィルタ４に
よって浄化されているが，排気ガスＥＧに含まれるパテ
ィキュレート物質がフィルタ４に所定量以上堆積するこ
とによって，フィルタ３と同様の再生処理が行われ，そ
の時には排気ガスＥＧは再生されたフィルタ３で浄化さ
れることになる。このディーゼルパティキュレートフィ
ルタ装置は，上記の排気ガス処理工程が繰り返され，エ
ンジンから排出される排気ガスＥＧは連続して浄化され
ることになる。When the particulate matter collected in the filter 3 is supplied with exhaust gas EG containing oxygen or air through the gas supply pipe 7 into the housing 1. Filter 3
Is heated by a heater 32 provided in the heater and ignited and burnt, and is incinerated by heating. At this time, the combustion temperature of the particulate matter is suppressed low by the catalyst layer 34 provided on the filter 3, and the filter 3 and its atmosphere are detected by the temperature sensor 18, and when the temperature reaches a predetermined temperature or higher, the heater 32 is turned off. Then, the heating by the heater 32 is stopped, and the incineration is performed by the combustion propagation of the particulate matter. Further, the controller 20 detects abnormal combustion when the particulate matter collected by the filter 3 abnormally burns during collection and becomes high temperature, and the temperature sensor 18 detects abnormal combustion, and temporarily closes the exhaust gas switching valve. , High-temperature combustion can be suppressed. The filter 3 is heated and incinerated to regenerate the particulate matter, and enters a standby state for the next particulate matter collecting process. On the other hand, the exhaust gas EG is purified by the filter 4. However, the particulate matter contained in the exhaust gas EG is deposited on the filter 4 in a predetermined amount or more, so that the same regeneration processing as that of the filter 3 is performed. The exhaust gas EG is purified by the regenerated filter 3. In this diesel particulate filter device, the above exhaust gas treatment process is repeated, and the exhaust gas EG discharged from the engine is continuously purified.
【００３８】[0038]
【発明の効果】この発明によるディーゼルパティキュレ
ートフィルタ装置は，上記のように，フィルタに接触し
て温度センサが設けられているので，フィルタが再生時
に温度センサの検出温度に応答してフィルタ温度が調整
され，フィルタが過熱されることがなく，パティキュレ
ート物質の燃焼温度が適正な温度範囲に制御され，フィ
ルタが熱影響によって破損することがなく，フィルタの
耐久性を向上できる。また，ヒータによってフィルタが
加熱される時に，温度センサがフィルタの最も高温とな
る領域即ちフィルタの蛇腹の折り曲げ部の高温領域に沿
って配置されているので，フィルタ全域にわたってフィ
ルタ温度は温度センサで検出した温度以下の温度に実質
的に制御され，フィルタが局部過熱等によって破損する
ことが防止される。As described above, in the diesel particulate filter device according to the present invention, since the temperature sensor is provided in contact with the filter, the filter temperature responds to the temperature detected by the temperature sensor during regeneration. The temperature of the filter is adjusted, the filter is not overheated, the burning temperature of the particulate matter is controlled within an appropriate temperature range, and the filter is not damaged by heat, and the durability of the filter can be improved. In addition, when the filter is heated by the heater, the temperature sensor is disposed along the region where the temperature of the filter becomes the highest, that is, along the high temperature region of the bent portion of the bellows of the filter. The filter is substantially controlled to a temperature equal to or lower than the set temperature, thereby preventing the filter from being damaged due to local overheating or the like.
【００３９】また，フィルタが配設されたハウジング
は，方形の形状であって極めてコンパクトな構造である
ので，このディーゼルパティキュレートフィルタ装置
は，新車は勿論のこと，既存の車両に対しても，マフラ
の取付け構造或いはマフラの代わりに消音機能を持つも
のとして容易に取り付けることができる。また，フィル
タは，セラミックス繊維中に燃焼温度を抑制する触媒層
を有するので，フィルタに捕集されたパティキュレート
物質を低い温度で加熱焼却することが可能となり，高温
で加熱することによるフィルタの耐久性の低下を防止す
ることができ，フィルタの寿命を長くさせることができ
て耐久性を増大させることが可能である。また，フィル
タには，実質的に平行に延びるヒータがセラミックス繊
維に全面に配設されているので，フィルタに捕集された
パティキュレート物質は局部加熱されることなく，均等
に加熱焼却される。また，加熱によってヒータの金属線
が他のヒータの金属線に接したとしても，各ヒータは並
列に結線されているので，トータルの抵抗は実質的に変
わることがなく，スムースにパティキュレート物質を加
熱焼却する機能を果たすことができる。Since the housing in which the filter is provided has a rectangular shape and an extremely compact structure, this diesel particulate filter device can be used not only for new vehicles but also for existing vehicles. The muffler can be easily mounted as a muffler mounting structure or as a muffler instead of a muffler. In addition, since the filter has a catalyst layer that suppresses the combustion temperature in the ceramic fiber, the particulate matter collected by the filter can be heated and incinerated at a low temperature. It is possible to prevent the filter from deteriorating, prolong the life of the filter, and increase the durability. Further, since the filter is provided with a heater extending substantially parallel to the entire surface of the ceramic fiber, the particulate matter collected by the filter is uniformly heated and incinerated without being locally heated. Also, even if the metal wire of a heater comes into contact with the metal wire of another heater due to heating, since the heaters are connected in parallel, the total resistance does not substantially change and the particulate matter can be smoothly removed. It can perform the function of heating and incineration.
【図１】この発明によるディーゼルパティキュレートフ
ィルタ装置の具体的な実施例を示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view showing a specific embodiment of a diesel particulate filter device according to the present invention.
【図２】この発明によるディーゼルパティキュレートフ
ィルタ装置の一実施例を示し，フィルタの温度センサに
設けた状態を示す概略斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view showing one embodiment of a diesel particulate filter device according to the present invention, showing a state where the filter is provided in a temperature sensor of the filter.
【図３】フィルタの構造を説明する分解斜視図である。FIG. 3 is an exploded perspective view illustrating a structure of a filter.
１，２ ハウジング ３，４ フィルタ ５ 入口側排気管 ６ 出口側排気管 ７，８ ガス供給管 ９ 送風ポンプ １０，１１Ａ，１１Ｂ アクチュエータ １２ 排気ガス切換弁 １３，１４ 排気ガス入口 １３Ｆ，１４Ｆ 入口側 １３Ｒ，１４Ｒ 奥側 １５ 切換通路 １６，１７ 排気ガス出口 １８，１９ 温度センサ ２０ コントローラ ２１，２２ ガス切換弁 ３０，３１ 圧力センサ ３２ ヒータ ３３ 第１セラミックス不織布 ３４ 触媒層 ３５ 第２セラミックス不織布 ３６ 金網 ３７ 金属線 ３８ 外管 ３９ 比較器 ４０ ブリッジ回路 Reference numerals 1 and 2 Housing 3 and 4 Filter 5 Inlet-side exhaust pipe 6 Outlet-side exhaust pipe 7, 8 Gas supply pipe 9 Blast pump 10, 11A, 11B Actuator 12 Exhaust gas switching valve 13, 14 Exhaust gas inlet 13F, 14F Inlet 13R , 14R Back side 15 Switching passage 16, 17 Exhaust gas outlet 18, 19 Temperature sensor 20 Controller 21, 22, Gas switching valve 30, 31, Pressure sensor 32 Heater 33 First ceramic nonwoven fabric 34 Catalyst layer 35 Second ceramic nonwoven fabric 36 Wire mesh 37 Metal Wire 38 outer tube 39 comparator 40 bridge circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｄ 39/20 Ｂ０１Ｄ 39/20 Ｄ 46/46 46/46 53/94 Ｆ０１Ｎ 3/18 Ｂ Ｆ０１Ｎ 3/18 3/24 Ｅ 3/24 Ｂ０１Ｄ 53/36 １０３Ｃ Ｆターム(参考） 3G090 AA02 AA03 AA04 BA04 CA01 CA04 CB12 CB18 CB23 DA04 DA13 DA20 3G091 AA02 AA18 AB02 AB13 BA04 BA08 BA38 CA03 CA05 CA22 CB08 DA03 DB10 EA00 EA01 EA03 EA31 EA32 FC02 FC07 FC08 GA04 GA05 GA21 GB01W GB01X GB06W GB07W GB10X GB13X GB15X GB16X GB17X HA04 HA11 HA14 HA15 HA16 HA36 HA37 HA38 HA42 HB01 HB03 4D019 AA01 BA01 BA05 BA06 BB03 BC07 BC12 CA02 CB04 CB09 4D048 AA14 AB01 AC06 BA10X BA30X BA31X BA37X BA38X BA39X BB07 BB08 CA01 CC22 CC25 CC32 CC38 CC52 CC63 CD05 DA01 DA02 DA10 DA13 DA20 4D058 JA14 JB02 JB06 JB25 JB41 JB44 KA06 KB02 MA42 MA44 MA52 PA04 PA08 PA16 QA01 QA19 SA08 TA06 UA05 UA06 UA25 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B01D 39/20 B01D 39/20 D 46/46 46/46 53/94 F01N 3/18 B F01N 3/18 3/24 E 3/24 B01D 53/36 103C F term (reference) 3G090 AA02 AA03 AA04 BA04 CA01 CA04 CB12 CB18 CB23 DA04 DA13 DA20 3G091 AA02 AA18 AB02 AB13 BA04 BA08 BA38 CA03 CA05 CA22 CB08 DA03 DB10 EA00 EA01 EA00 EA01 FC07 FC08 GA04 GA05 GA21 GB01W GB01X GB06W GB07W GB10X GB13X GB15X GB16X GB17X HA04 HA11 HA14 HA15 HA16 HA36 HA37 HA38 HA42 HB01 HB03 4D019 AA01 BA01 BA05 BA06 BB03 BC07 BC12 CA02 CB04 BA31BA01 BA01 BA01 BA01 BA01 BA03 BA01 BA01 BA01 BA01X CC25 CC32 CC38 CC52 CC63 CD05 DA01 DA02 DA10 DA13 DA20 4D058 JA14 JB02 JB06 JB25 JB41 JB44 KA06 KB02 MA42 MA44 MA52 PA04 PA08 PA16 QA01 QA19 SA08 TA06 UA05 UA06 UA25
Claims (12)
排気管に接続された切換通路，前記切換通路に排気ガス
入口が互いに対向して配置された一対のハウジング，前
記ハウジング内に前記排気ガスの流れに交差する方向に
延びてそれぞれ配置された前記排気ガス中のパティキュ
レート物質を捕集すると共に捕集された前記パティキュ
レート物質を加熱焼却するヒータを備えた蛇腹状のフィ
ルタ，前記フィルタに前記排気ガスを供給するため前記
排気ガス入口の何れか一方を開放し且つ他方を閉鎖する
ため切り換えられる排気ガス切換弁，前記ハウジングに
それぞれ形成された排気ガス出口に接続された出口側排
気管，前記フィルタの温度を検出するため前記フィルタ
に接触して配置された温度センサ，及び前記フィルタに
捕集された前記パティキュレート物質の捕集量に応答し
て前記排気ガス切換弁の切り換え及び前記温度センサの
検出信号に応答して前記ヒータへの通電と前記排気ガス
切換弁の切り換えとを制御するコントローラ，から成る
ディーゼルパティキュレートフィルタ装置。1. A switching passage connected to an inlet-side exhaust pipe through which exhaust gas from an engine flows, a pair of housings having exhaust gas inlets disposed in the switching passage so as to face each other, and a housing for the exhaust gas in the housing. A bellows-shaped filter having a heater for collecting particulate matter in the exhaust gas and extending and heating the collected particulate matter in a direction intersecting with the flow and heating and burning the collected particulate matter; An exhaust gas switching valve that is switched to open one of the exhaust gas inlets and close the other to supply exhaust gas, an outlet-side exhaust pipe connected to an exhaust gas outlet formed respectively in the housing, A temperature sensor arranged in contact with the filter to detect the temperature of the filter, and the putty collected by the filter. A diesel engine controller that controls the switching of the exhaust gas switching valve in response to the amount of trapped particulate matter and the controller that controls the energization of the heater and the switching of the exhaust gas switching valve in response to a detection signal from the temperature sensor. Particulate filter device.
側にそれぞれ開口して前記排気ガス又は空気を前記ハウ
ジング内に供給するガス供給管，前記フィルタの再生時
に前記ガス供給管を通って何れか一方の前記ハウジング
内に前記排気ガス又は空気を供給するため前記ガス供給
管に設けられたガス切換弁，及び前記ガス供給管を通っ
て前記ハウジング内に前記排気ガス又は前記空気を供給
するため作動されるポンプを有し，前記コントローラは
前記フィルタの再生に応答して前記ガス切換弁の切換作
動と前記ポンプの作動を制御して前記ハウジング内への
前記排気ガス又は前記空気の供給量を調節することから
成る請求項１に記載のディーゼルパティキュレートフィ
ルタ装置。2. A gas supply pipe which opens to an upstream side of the filter in the housing and supplies the exhaust gas or the air into the housing, or one of the gas supply pipes through the gas supply pipe at the time of regeneration of the filter. A gas switching valve provided on the gas supply pipe to supply the exhaust gas or air into the housing, and an exhaust gas or air supplied to the housing through the gas supply pipe. A controller for controlling the switching operation of the gas switching valve and the operation of the pump in response to regeneration of the filter to adjust the supply amount of the exhaust gas or the air into the housing. The diesel particulate filter device according to claim 1, comprising:
ンジンの運転状況に応じて前記コントローラによって回
転速度が制御されることから成る請求項２に記載のディ
ーゼルパティキュレートフィルタ装置。3. The diesel particulate filter device according to claim 2, wherein a rotation speed of the motor for driving the pump is controlled by the controller according to an operation state of the engine.
生時に，前記エンジンの負荷が高い時に前記モータの回
転数を上昇させて前記フィルタに多量のガスを送り込
み，低い時に前記モータの回転数を低減して前記フィル
タに少量の前記ガスを送り込む制御をすることから成る
請求項３に記載のディーゼルパティキュレートフィルタ
装置。4. The controller according to claim 1, wherein the controller increases the number of rotations of the motor when the load of the engine is high and sends a large amount of gas to the filter when the load of the engine is low, and reduces the number of rotations of the motor when the load is low. 4. The diesel particulate filter device according to claim 3, further comprising controlling to send a small amount of the gas to the filter.
時に前記フィルタの温度を検出するため前記フィルタ面
を縦断する方向に延びるように配設され，前記コントロ
ーラは，前記フィルタの過熱を防止するため前記温度セ
ンサからの検出温度に応答して前記ヒータへの通電を制
御することから成る請求項１に記載のディーゼルパティ
キュレートフィルタ装置。5. The temperature sensor is disposed so as to extend in a direction traversing the filter surface to detect the temperature of the filter during regeneration of the filter, and the controller is configured to prevent the filter from overheating. The diesel particulate filter device according to claim 1, further comprising controlling energization of the heater in response to a temperature detected by the temperature sensor.
きいニッケル等から成る金属線と前記金属線の外側全面
を覆うアルミナ等の耐熱性で耐腐食性のセラミックスか
ら成る外管とから構成され，前記温度センサは前記フィ
ルタの蛇腹の折り曲げ部の高温領域に沿って配置されて
いることから成る請求項５に記載のディーゼルパティキ
ュレートフィルタ装置。6. The temperature sensor comprises a metal wire made of nickel or the like having a large positive temperature coefficient of resistance and an outer tube made of a heat-resistant and corrosion-resistant ceramic such as alumina covering the entire outer surface of the metal wire. 6. The diesel particulate filter device according to claim 5, wherein the temperature sensor is disposed along a high temperature region of a bent portion of the bellows of the filter.
上流側に配置された前記ヒータ，前記ヒータに接して配
置された耐熱性を有するセラミックス繊維がランダムに
積層された第１セラミックス不織布，前記第１セラミッ
クス不織布に接して配置された前記パティキュレート物
質の燃焼温度を低減させる触媒を含んだ触媒層，前記触
媒層に接して配置された耐熱性を有するセラミックス繊
維がランダムに積層された第２セラミックス不織布，及
び前記第２セラミックス不織布に接して配置された耐熱
金属の線を網み込んだ金網から構成されていることから
成る請求項１に記載のディーゼルパティキュレートフィ
ルタ装置。7. The filter according to claim 1, wherein the filter includes a first ceramic nonwoven fabric in which ceramics having heat resistance, which are arranged in contact with the heater and are randomly arranged, are arranged on the upstream side of the flow of the exhaust gas. A catalyst layer containing a catalyst for reducing the burning temperature of the particulate material disposed in contact with the first ceramic non-woven fabric, and a second heat-resistant ceramic fiber disposed in contact with the catalyst layer, which is randomly laminated. 2. The diesel particulate filter device according to claim 1, comprising a ceramic nonwoven fabric and a wire mesh in which wires of a heat-resistant metal disposed in contact with the second ceramic nonwoven fabric are woven.
線し，前記第１セラミックス不織布の全面にわたってそ
れぞれ平行に延びていることから成る請求項７に記載の
ディーゼルパティキュレートフィルタ装置。8. The diesel particulate filter device according to claim 7, wherein said heater connects heat-resistant metal wires in parallel and extends in parallel over the entire surface of said first ceramic nonwoven fabric.
炭化珪素，アルミナ等の耐熱性セラミックスから構成さ
れていることから成る請求項７に記載のディーゼルパテ
ィキュレートフィルタ装置。9. The ceramic nonwoven fabric is made of silicon nitride,
8. The diesel particulate filter device according to claim 7, comprising a heat-resistant ceramic such as silicon carbide or alumina.
又はパラジウムから成る金属粉末を，ニッケルをベース
にした金網又は不織布の薄板状層に分散させて構成され
ていることから成る請求項７に記載のディーゼルパティ
キュレートフィルタ装置。10. The catalyst layer according to claim 1, wherein said catalyst layer comprises cobalt, platinum and / or platinum.
8. The diesel particulate filter device according to claim 7, wherein a metal powder made of palladium is dispersed in a thin layer of a wire mesh or nonwoven fabric based on nickel.
グに前記排気ガスの流れ方向に交差する方向に指向して
前記ハウジングの一面から対向した他面へ延びるように
配設されていることを特徴とする請求項１に記載のディ
ーゼルパティキュレートフィルタ装置。11. The filter according to claim 1, wherein the filter is provided on a rectangular box-shaped housing so as to extend from one surface of the housing to the other surface facing the direction orthogonal to the flow direction of the exhaust gas. The diesel particulate filter device according to claim 1, wherein
入口が形成され，前記フィルタは，前記排気ガスを前記
フィルタに対して均等に流入させるため，前記ハウジン
グの入口側の通路断面積が大きく，前記ハウジングの奥
側の通路断面積が小さくなるように前記ハウジング内に
配置されていることを特徴とする請求項１１に記載のデ
ィーゼルパティキュレートフィルタ装置。12. An exhaust gas inlet is formed on the one surface of the housing, and the filter has a large passage cross-sectional area on an inlet side of the housing to allow the exhaust gas to flow into the filter evenly. The diesel particulate filter device according to claim 11, wherein the filter is disposed inside the housing such that a cross-sectional area of a passage on a rear side of the housing is reduced.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000288831A JP2002097931A (en) | 2000-09-22 | 2000-09-22 | Diesel particulate filter device provided with temperature sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000288831A JP2002097931A (en) | 2000-09-22 | 2000-09-22 | Diesel particulate filter device provided with temperature sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002097931A true JP2002097931A (en) | 2002-04-05 |
Family
ID=18772344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000288831A Pending JP2002097931A (en) | 2000-09-22 | 2000-09-22 | Diesel particulate filter device provided with temperature sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002097931A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010088621A (en) * | 2008-10-07 | 2010-04-22 | Mitsubishi Electric Corp | Hand drying device |
| US7886529B2 (en) * | 2007-05-30 | 2011-02-15 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Electrically heated DPF/SCR 2-way system |
| KR101111915B1 (en) * | 2010-04-23 | 2012-02-14 | 주식회사 이엠따블유에너지 | Apparatus for air purification and control method thereof |
| US20120291895A1 (en) * | 2006-06-19 | 2012-11-22 | Donaldson Company, Inc. | Exhaust treatment device with electric regeneration system |
| US8844270B2 (en) | 2009-01-16 | 2014-09-30 | Donaldson Company, Inc. | Diesel particulate filter regeneration system including shore station |
-
2000
- 2000-09-22 JP JP2000288831A patent/JP2002097931A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20120291895A1 (en) * | 2006-06-19 | 2012-11-22 | Donaldson Company, Inc. | Exhaust treatment device with electric regeneration system |
| US8769938B2 (en) * | 2006-06-19 | 2014-07-08 | Donaldson Company, Inc. | Exhaust treatment device with electric regeneration system |
| US7886529B2 (en) * | 2007-05-30 | 2011-02-15 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Electrically heated DPF/SCR 2-way system |
| JP2010088621A (en) * | 2008-10-07 | 2010-04-22 | Mitsubishi Electric Corp | Hand drying device |
| US8844270B2 (en) | 2009-01-16 | 2014-09-30 | Donaldson Company, Inc. | Diesel particulate filter regeneration system including shore station |
| KR101111915B1 (en) * | 2010-04-23 | 2012-02-14 | 주식회사 이엠따블유에너지 | Apparatus for air purification and control method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5397550A (en) | Catalytic converter and cleaning system | |
| JP2018076825A (en) | Exhaust emission control device | |
| JP2002097931A (en) | Diesel particulate filter device provided with temperature sensor | |
| JP2002097932A (en) | Diesel particulate filter device provided with jamming detector of particulate substance in filter | |
| JP2002097928A (en) | Diesel particulate filter device | |
| JP2002188427A (en) | Diesel particulate filter device | |
| JP2003172117A (en) | Exhaust emission control device having two ceramic unwoven fabrics | |
| JP2002168115A (en) | Diesel particulate filter device | |
| JP4382316B2 (en) | Exhaust gas purifying device having frame reinforcing member | |
| JPH0771226A (en) | Exhaust particulate purifying device | |
| JPH07279646A (en) | Diesel particulate filter | |
| JP2002168114A (en) | Diesel particulate filter device | |
| JP2002035583A (en) | Combustion catalyst device and exhaust gas cleaning system using the same | |
| JP3438316B2 (en) | Exhaust gas purification device | |
| JP2000328926A (en) | Diesel particulate filter device | |
| JP4308464B2 (en) | Exhaust gas purification device with divided heater | |
| JPH06264722A (en) | Filter device | |
| JP2003172125A (en) | Exhaust emission control device | |
| JP2707050B2 (en) | Diesel particulate filter | |
| JP2002168113A (en) | Diesel particulate filter device with three-phase ac apparatus | |
| KR20070105166A (en) | Exhaust gas purifier for diesel engine and its control method | |
| JPH0968032A (en) | Exhaust emission control device for internal combustion engine | |
| JPH0868310A (en) | Diesel particulate filter device | |
| JP3826661B2 (en) | Diesel particulate filter | |
| JPH07158419A (en) | Exhaust emission control device |