JP2002317618A - 排気浄化装置及びその製造方法 - Google Patents
排気浄化装置及びその製造方法Info
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Landscapes
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧損をできる限り抑え、かつ体格が大きくな
らない簡素な構造で、排気ガス中に含まれるＰＭ（微粒
子物質）を効率良く捕集すること。 【解決手段】 ＤＰＦ（ディーゼル・パティキュレート
・フィルタ）２０の排気ガスの流れ方向の両端面が隣同
士を半ピッチずらした格子状で、各々の端面に続く内側
の対向する２側面が奥側ほど狭い三角形状で反対側端面
近傍まで延び、所定厚みの壁２１にて囲まれることで、
ガス流入側セル２２及びガス流出側セル２３が構成され
ている。このような構成により、ＤＰＦ２０の前端面及
び後端面は、格子状の壁２１部分を除けばガス流入側セ
ル２２及びガス流出側セル２３の通路面積となる。これ
により、ＤＰＦ２０は圧損が極めて少なく、かつ体格が
小さく簡素な構造であって、排気ガス中に含まれるＰＭ
を効率良く捕集することができる。
らない簡素な構造で、排気ガス中に含まれるＰＭ（微粒
子物質）を効率良く捕集すること。 【解決手段】 ＤＰＦ（ディーゼル・パティキュレート
・フィルタ）２０の排気ガスの流れ方向の両端面が隣同
士を半ピッチずらした格子状で、各々の端面に続く内側
の対向する２側面が奥側ほど狭い三角形状で反対側端面
近傍まで延び、所定厚みの壁２１にて囲まれることで、
ガス流入側セル２２及びガス流出側セル２３が構成され
ている。このような構成により、ＤＰＦ２０の前端面及
び後端面は、格子状の壁２１部分を除けばガス流入側セ
ル２２及びガス流出側セル２３の通路面積となる。これ
により、ＤＰＦ２０は圧損が極めて少なく、かつ体格が
小さく簡素な構造であって、排気ガス中に含まれるＰＭ
を効率良く捕集することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排気ガス中に含ま
れる微粒子物質（Particulate Matter；以下、『ＰＭ』
と記す）を捕集する排気浄化装置及びその製造方法に関
するものである。
れる微粒子物質（Particulate Matter；以下、『ＰＭ』
と記す）を捕集する排気浄化装置及びその製造方法に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、コージェライト（２ＭｇＯ・２Ａ
ｌ2 Ｏ3 ・５ＳｉＯ2 ）という多孔質セラミックスを用
い、排気ガス中に含まれるＰＭを一旦捕集し、こののち
ヒータ再生や触媒反応等によって堆積したＰＭを浄化さ
せ回復を図る排気浄化装置が知られている。この具体的
なものとしては、多孔質薄壁を有するウォールフロータ
イプのフィルタ構造からなり、ディーゼル機関の排気通
路に装着されたディーゼル・パティキュレート・フィル
タ(Diesel Particulate Filter；以下、単に『ＤＰＦ』
と記す）に応用したものがある。
ｌ2 Ｏ3 ・５ＳｉＯ2 ）という多孔質セラミックスを用
い、排気ガス中に含まれるＰＭを一旦捕集し、こののち
ヒータ再生や触媒反応等によって堆積したＰＭを浄化さ
せ回復を図る排気浄化装置が知られている。この具体的
なものとしては、多孔質薄壁を有するウォールフロータ
イプのフィルタ構造からなり、ディーゼル機関の排気通
路に装着されたディーゼル・パティキュレート・フィル
タ(Diesel Particulate Filter；以下、単に『ＤＰＦ』
と記す）に応用したものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、現状のＤＰ
Ｆにおいては、ウォールフローモノリスとして押出法に
よって成形し、栓詰工程にて後端側または先端側を交互
に栓詰し、ガス流入側またはガス流出側となる複数の通
路を形成していた。
Ｆにおいては、ウォールフローモノリスとして押出法に
よって成形し、栓詰工程にて後端側または先端側を交互
に栓詰し、ガス流入側またはガス流出側となる複数の通
路を形成していた。
【０００４】このような構成によると、製造工程で栓詰
工程が必須なため工程数が多く複雑となり、また、出来
上がりのＤＰＦでは、排気ガスの流れ方向のセルと称す
る格子状の壁にて囲まれた通路の前端面における通路面
積が栓詰によって半減するため圧損（圧力損失）が増
え、所望の通路面積を確保しようとすると体格が大きく
なるという不具合があった。
工程が必須なため工程数が多く複雑となり、また、出来
上がりのＤＰＦでは、排気ガスの流れ方向のセルと称す
る格子状の壁にて囲まれた通路の前端面における通路面
積が栓詰によって半減するため圧損（圧力損失）が増
え、所望の通路面積を確保しようとすると体格が大きく
なるという不具合があった。
【０００５】そこで、この発明はかかる不具合を解決す
るためになされたもので、圧損をできる限り抑え、かつ
体格が大きくならない簡素な構造で、排気ガス中に含ま
れるＰＭを効率良く捕集することが可能な排気浄化装置
及びその製造方法の提供を課題としている。
るためになされたもので、圧損をできる限り抑え、かつ
体格が大きくならない簡素な構造で、排気ガス中に含ま
れるＰＭを効率良く捕集することが可能な排気浄化装置
及びその製造方法の提供を課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の排気浄化装置
によれば、排気ガスの流れ方向の両端面が隣同士を半ピ
ッチずらした格子状で、各々の端面に続く内側の対向す
る２側面が奥側ほど狭い三角形状で反対側端面近傍まで
延び、所定厚みの壁にて囲まれることで、ガス流入側セ
ル（通路）及びガス流出側セルが構成されている。この
ため、排気浄化装置の前端面及び後端面は、格子状の壁
部分を除けばガス流入側セル及びガス流出側セルの通路
面積となる。これにより、排気浄化装置は圧損が極めて
少なく、かつ体格が小さく簡素な構造であって、排気ガ
ス中に含まれるＰＭ（微粒子物質）を効率良く捕集でき
る。
によれば、排気ガスの流れ方向の両端面が隣同士を半ピ
ッチずらした格子状で、各々の端面に続く内側の対向す
る２側面が奥側ほど狭い三角形状で反対側端面近傍まで
延び、所定厚みの壁にて囲まれることで、ガス流入側セ
ル（通路）及びガス流出側セルが構成されている。この
ため、排気浄化装置の前端面及び後端面は、格子状の壁
部分を除けばガス流入側セル及びガス流出側セルの通路
面積となる。これにより、排気浄化装置は圧損が極めて
少なく、かつ体格が小さく簡素な構造であって、排気ガ
ス中に含まれるＰＭ（微粒子物質）を効率良く捕集でき
る。
【０００７】請求項２の排気浄化装置の製造方法によれ
ば、多孔質セラミックスの焼成前の材料塊に対して、隣
同士で半ピッチずれた格子状に並べた底面が四角で対向
する２側面が三角形状からなる複数のくさび形部材を、
両側から互いに相手側の底面近傍まで押込み、引抜くこ
とによって所定厚みの壁にて囲まれた複数のガス流入側
セル及びガス流出側セルが形成される。このように、所
定厚みの壁にて囲まれたガス流入側セル及びガス流出側
セルが形成されるため製造工程が簡素化でき、かつ排気
浄化装置の通路面積を大きくできるため、圧損が少なく
排気ガス中に含まれるＰＭを効率良く捕集できる。
ば、多孔質セラミックスの焼成前の材料塊に対して、隣
同士で半ピッチずれた格子状に並べた底面が四角で対向
する２側面が三角形状からなる複数のくさび形部材を、
両側から互いに相手側の底面近傍まで押込み、引抜くこ
とによって所定厚みの壁にて囲まれた複数のガス流入側
セル及びガス流出側セルが形成される。このように、所
定厚みの壁にて囲まれたガス流入側セル及びガス流出側
セルが形成されるため製造工程が簡素化でき、かつ排気
浄化装置の通路面積を大きくできるため、圧損が少なく
排気ガス中に含まれるＰＭを効率良く捕集できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。
例に基づいて説明する。
【０００９】図１は本発明の実施の形態の一実施例にか
かる排気浄化装置及びその製造方法が適用された触媒付
ＤＰＦ(Diesel Particulate Filter）のディーゼル機関
への装着を示す概略構成図である。
かる排気浄化装置及びその製造方法が適用された触媒付
ＤＰＦ(Diesel Particulate Filter）のディーゼル機関
への装着を示す概略構成図である。
【００１０】図１において、１０はディーゼル機関であ
り、上流側のエアクリーナ（図示略）から吸入された空
気は吸気通路１１を通過し、ディーゼル機関１０の各気
筒に対応するインジェクタ（図示略）から噴射された燃
料と混合圧縮され所定タイミングで燃焼される。そし
て、燃焼後の排気ガスは排気通路１２途中に容器内に収
容され装着されたＤＰＦ２０を通過したのち大気中に排
出される。
り、上流側のエアクリーナ（図示略）から吸入された空
気は吸気通路１１を通過し、ディーゼル機関１０の各気
筒に対応するインジェクタ（図示略）から噴射された燃
料と混合圧縮され所定タイミングで燃焼される。そし
て、燃焼後の排気ガスは排気通路１２途中に容器内に収
容され装着されたＤＰＦ２０を通過したのち大気中に排
出される。
【００１１】次に、図２及び図３を参照して、ＤＰＦ２
０の構造について説明する。ここで、図２はＤＰＦ２０
の外観を示す斜視図、図３は図２のＤＰＦ２０の排気ガ
スの流れ方向に沿う断面図である。
０の構造について説明する。ここで、図２はＤＰＦ２０
の外観を示す斜視図、図３は図２のＤＰＦ２０の排気ガ
スの流れ方向に沿う断面図である。
【００１２】図２及び図３に示すように、ＤＰＦ２０は
所謂、モノリス触媒コンバータであり、触媒作用のある
活性成分が担持された多孔質セラミックスとしてのコー
ジェライト（Cordierite）を担体とする一体構造にて略
円柱状に形成されている。
所謂、モノリス触媒コンバータであり、触媒作用のある
活性成分が担持された多孔質セラミックスとしてのコー
ジェライト（Cordierite）を担体とする一体構造にて略
円柱状に形成されている。
【００１３】このＤＰＦ２０は、排気ガスの流れ方向の
ガス流入側またはガス流出側となる両端面が、隣同士で
半ピッチずれた格子状で、これらの端面に続く内部に
は、対向する２側面が奥側ほど狭くなる三角形状にて反
対側端面近傍まで延びた多孔質薄壁（以下、単に『壁』
と記す）２１にて囲まれた複数のガス流入側セル（通
路）２２及びガス流出側セル２３とを有するウォールフ
ロータイプのフィルタ構造からなる。
ガス流入側またはガス流出側となる両端面が、隣同士で
半ピッチずれた格子状で、これらの端面に続く内部に
は、対向する２側面が奥側ほど狭くなる三角形状にて反
対側端面近傍まで延びた多孔質薄壁（以下、単に『壁』
と記す）２１にて囲まれた複数のガス流入側セル（通
路）２２及びガス流出側セル２３とを有するウォールフ
ロータイプのフィルタ構造からなる。
【００１４】次に、本実施例のＤＰＦ２０における構造
上の特徴点について、図２及び図３を参照して説明す
る。なお、本実施例では触媒作用のある活性成分の壁２
１への担持については省略する。
上の特徴点について、図２及び図３を参照して説明す
る。なお、本実施例では触媒作用のある活性成分の壁２
１への担持については省略する。
【００１５】ＤＰＦ２０の排気ガスの流れ方向に面する
前端面及び後端面には、隣同士で半ピッチずれた格子状
の壁２１の先端部分が現われているのみであり、通路面
積の減少が殆どないため圧損が最小限に抑えられると共
に、体格が大きくなるのが抑制される。更に、ＤＰＦ２
０は構造が極めて簡素であって、排気ガス中に含まれる
ＰＭを効率良く捕集することが可能となる。
前端面及び後端面には、隣同士で半ピッチずれた格子状
の壁２１の先端部分が現われているのみであり、通路面
積の減少が殆どないため圧損が最小限に抑えられると共
に、体格が大きくなるのが抑制される。更に、ＤＰＦ２
０は構造が極めて簡素であって、排気ガス中に含まれる
ＰＭを効率良く捕集することが可能となる。
【００１６】次に、本実施例のＤＰＦ２０の製造方法に
ついて、図４に示す模式図を参照して説明する。
ついて、図４に示す模式図を参照して説明する。
【００１７】図４に示すように、円筒状のＤＰＦ外形枠
２００の中央内部に多孔質セラミックスの焼成前の材料
塊であるコージェライトＣｏが位置される。次に、ＤＰ
Ｆ外形枠２００の両開口部からガス流入側セル２２を形
成するためのくさび形部材２２０及びガス流出側セル２
３を形成するためのくさび形部材２３０がそれらの先端
を互いに半ピッチずらして対向される。
２００の中央内部に多孔質セラミックスの焼成前の材料
塊であるコージェライトＣｏが位置される。次に、ＤＰ
Ｆ外形枠２００の両開口部からガス流入側セル２２を形
成するためのくさび形部材２２０及びガス流出側セル２
３を形成するためのくさび形部材２３０がそれらの先端
を互いに半ピッチずらして対向される。
【００１８】そして、くさび形部材２２０，２３０が両
側から互いに相手側の四角な底面近傍まで押込まれる。
すると、ＤＰＦ外形枠２００内でくさび形部材２２０，
２３０の並びによって予め設定されている隙間にコージ
ェライトＣｏが充填されることとなる。こののち、くさ
び形部材２２０，２３０がそれぞれ両側に引抜かれ、Ｄ
ＰＦ外形枠２００が外される。これにより、くさび形部
材２２０，２３０の周囲でコージェライトＣｏが充填さ
れていた隙間部分が、図３に示す所定厚みからなる壁２
１として残り、くさび形部材２２０の引抜かれた空間が
ガス流入側セル２２、くさび形部材２３０の引抜かれた
空間がガス流出側セル２３となるＤＰＦ２０が形成され
る。
側から互いに相手側の四角な底面近傍まで押込まれる。
すると、ＤＰＦ外形枠２００内でくさび形部材２２０，
２３０の並びによって予め設定されている隙間にコージ
ェライトＣｏが充填されることとなる。こののち、くさ
び形部材２２０，２３０がそれぞれ両側に引抜かれ、Ｄ
ＰＦ外形枠２００が外される。これにより、くさび形部
材２２０，２３０の周囲でコージェライトＣｏが充填さ
れていた隙間部分が、図３に示す所定厚みからなる壁２
１として残り、くさび形部材２２０の引抜かれた空間が
ガス流入側セル２２、くさび形部材２３０の引抜かれた
空間がガス流出側セル２３となるＤＰＦ２０が形成され
る。
【００１９】このように、本実施例の排気浄化装置は、
多孔質セラミックスを用いたＤＰＦ（ディーゼル・パテ
ィキュレート・フィルタ）２０であって、排気ガスの流
れ方向の両端面が隣同士を半ピッチずらした格子状で、
各々の端面に続く内側の対向する２側面が奥側ほど狭く
なる三角形状で、それぞれ反対側端面近傍まで延びるこ
とで互いに所定厚みの壁２１にて囲まれ、ガス流入側ま
たはガス流出側とする複数のガス流入側セル（通路）２
２及びガス流出側セル２３を具備するものである。
多孔質セラミックスを用いたＤＰＦ（ディーゼル・パテ
ィキュレート・フィルタ）２０であって、排気ガスの流
れ方向の両端面が隣同士を半ピッチずらした格子状で、
各々の端面に続く内側の対向する２側面が奥側ほど狭く
なる三角形状で、それぞれ反対側端面近傍まで延びるこ
とで互いに所定厚みの壁２１にて囲まれ、ガス流入側ま
たはガス流出側とする複数のガス流入側セル（通路）２
２及びガス流出側セル２３を具備するものである。
【００２０】つまり、ＤＰＦ２０の排気ガスの流れ方向
の両端面が隣同士を半ピッチずらした格子状で、各々の
端面に続く内側の対向する２側面が奥側ほど狭い三角形
状で反対側端面近傍まで延び、所定厚みの壁２１にて囲
まれることで、ガス流入側セル２２及びガス流出側セル
２３が構成されている。このため、ＤＰＦ２０の前端面
及び後端面は、格子状の壁２１部分を除けばガス流入側
セル２２及びガス流出側セル２３の通路面積となる。こ
れにより、ＤＰＦ２０は圧損が極めて少なく、かつ体格
が小さく簡素な構造であって、排気ガス中に含まれるＰ
Ｍを効率良く捕集することができる。
の両端面が隣同士を半ピッチずらした格子状で、各々の
端面に続く内側の対向する２側面が奥側ほど狭い三角形
状で反対側端面近傍まで延び、所定厚みの壁２１にて囲
まれることで、ガス流入側セル２２及びガス流出側セル
２３が構成されている。このため、ＤＰＦ２０の前端面
及び後端面は、格子状の壁２１部分を除けばガス流入側
セル２２及びガス流出側セル２３の通路面積となる。こ
れにより、ＤＰＦ２０は圧損が極めて少なく、かつ体格
が小さく簡素な構造であって、排気ガス中に含まれるＰ
Ｍを効率良く捕集することができる。
【００２１】また、本実施例の排気浄化装置の製造方法
は、多孔質セラミックスを用いたＤＰＦ２０の製造方法
であって、底面が四角で対向する２側面が三角形状から
なる複数のくさび形部材２２０，２３０を、隣同士で半
ピッチずれた格子状に並べ、くさび形部材２２０，２３
０の先端を互いに半ピッチずらして対向させ、多孔質セ
ラミックスの焼成前の材料塊に対して、両側から互いに
相手側の底面近傍まで押込んだのち引抜くことで、所定
厚みの壁２１にて囲まれ、ガス流入側またはガス流出側
となる複数のガス流入側セル２２及びガス流出側セル２
３を形成するものである。
は、多孔質セラミックスを用いたＤＰＦ２０の製造方法
であって、底面が四角で対向する２側面が三角形状から
なる複数のくさび形部材２２０，２３０を、隣同士で半
ピッチずれた格子状に並べ、くさび形部材２２０，２３
０の先端を互いに半ピッチずらして対向させ、多孔質セ
ラミックスの焼成前の材料塊に対して、両側から互いに
相手側の底面近傍まで押込んだのち引抜くことで、所定
厚みの壁２１にて囲まれ、ガス流入側またはガス流出側
となる複数のガス流入側セル２２及びガス流出側セル２
３を形成するものである。
【００２２】つまり、多孔質セラミックスの焼成前の材
料塊に対して、隣同士で半ピッチずらした格子状に並べ
た底面が四角で対向する２側面が三角形状からなる複数
のくさび形部材２２０，２３０を、両側から互いに相手
側の底面近傍まで押込み、引抜くことによって所定厚み
の壁２１にて囲まれた複数のガス流入側セル２２及びガ
ス流出側セル２３が形成される。このように、所定厚み
の壁２１にて囲まれたガス流入側セル２２及びガス流出
側セル２３が形成できるため製造工程が簡素化でき、か
つＤＰＦ２０の通路面積を大きくできるため、圧損が少
なく排気ガス中に含まれるＰＭを効率良く捕集すること
ができる。
料塊に対して、隣同士で半ピッチずらした格子状に並べ
た底面が四角で対向する２側面が三角形状からなる複数
のくさび形部材２２０，２３０を、両側から互いに相手
側の底面近傍まで押込み、引抜くことによって所定厚み
の壁２１にて囲まれた複数のガス流入側セル２２及びガ
ス流出側セル２３が形成される。このように、所定厚み
の壁２１にて囲まれたガス流入側セル２２及びガス流出
側セル２３が形成できるため製造工程が簡素化でき、か
つＤＰＦ２０の通路面積を大きくできるため、圧損が少
なく排気ガス中に含まれるＰＭを効率良く捕集すること
ができる。
【図１】 図１は本発明の実施の形態の一実施例にかか
る排気浄化装置及びその製造方法が適用された触媒付Ｄ
ＰＦのディーゼル機関への装着を示す概略構成図であ
る。
る排気浄化装置及びその製造方法が適用された触媒付Ｄ
ＰＦのディーゼル機関への装着を示す概略構成図であ
る。
【図２】 図２は図１のＤＰＦの外観を示す斜視図であ
る。
る。
【図３】 図３は図２のＤＰＦの排気ガスの流れ方向に
沿う断面図である。
沿う断面図である。
【図４】 図４は本発明の実施の形態の一実施例にかか
るＤＰＦの製造方法を示す模式図である。
るＤＰＦの製造方法を示す模式図である。
【符号の説明】 ２０ （触媒付）ＤＰＦ（排気浄化装置） ２１ 壁 ２２ ガス流入側セル ２３ ガス流出側セル ２２０，２３０ くさび形部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 近藤 利雄 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 3G090 AA03 4D048 AA14 BA10X BB02 BB12 BB14 CC38 4D058 JA32 JB06 SA08 TA06
Claims (2)
- 【請求項１】 多孔質セラミックスを用いた排気浄化装
置において、 排気ガスの流れ方向の両端面が隣同士を半ピッチずらし
た格子状で、各々の端面に続く内側の対向する２側面が
奥側ほど狭くなる三角形状で、それぞれ反対側端面近傍
まで延びることで互いに所定厚みの壁にて囲まれ、ガス
流入側またはガス流出側とする複数の通路を具備するこ
とを特徴とする排気浄化装置。 - 【請求項２】 多孔質セラミックスを用いた排気浄化装
置の製造方法において、 底面が四角で対向する２側面が三角形状からなる複数の
くさび形部材を、隣同士で半ピッチずれた格子状に並
べ、 前記くさび形部材の先端を互いに半ピッチずらして対向
させ、前記多孔質セラミックスの焼成前の材料塊に対し
て、両側から互いに相手側の底面近傍まで押込んだのち
引抜くことで、 所定厚みの壁にて囲まれ、ガス流入側またはガス流出側
となる複数の通路を形成することを特徴とする排気浄化
装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001125656A JP2002317618A (ja) | 2001-04-24 | 2001-04-24 | 排気浄化装置及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001125656A JP2002317618A (ja) | 2001-04-24 | 2001-04-24 | 排気浄化装置及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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-
2001
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