JP2009082769A - Particulate filter and exhaust gas cleaning apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パティキュレートフィルタ及びこれを用いた排気浄化装置に関する。 The present invention relates to a particulate filter and an exhaust purification device using the particulate filter.
例えば、特許文献1には、ディーゼルエンジンから排出されるパティキュレートを捕集するパティキュレートフィルタが開示されている。
For example,
引用文献1に記載のパティキュレートフィルタは、図6及び図7に示すように、触媒が担持された金属繊維製不織布又はセラミックス繊維製不織布を山谷として折り曲げて波板形状とすると共に略円柱形状としたフィルタエレメント1を、櫛歯形状とした2つの円筒体からなる外筒2、3の内部に配置し、これらをロウ付け接合することで構成されている。
As shown in FIG. 6 and FIG. 7, the particulate filter described in the cited
また、このパティキュレートフィルタでは、不織布のU字曲げ部の内側に支持棒4を配置して曲げ部の耐久性を向上させている。そして、このように構成されたパティキュレートフィルタにおいては、フィルタエレメント1を波板形状とすることで排ガス入口側と排ガス出口側で交互に行き止まり部が形成された、いわゆる交互目封じ構造とされている。
Moreover, in this particulate filter, the
また、特許文献1には、図8に示すように、U字曲げして対面するフィルタエレメント1の不織布面間に金属板をコルゲート加工した波板5を挟み込み、それらの接触部をロウ付けした構造のパティキュレートフィルタが開示されている。
ところで、パティキュレートフィルタにおいては、パティキュレートが捕集されて来ると目詰まりを起こし圧力損失が高くなるため、定期的にパティキュレートを燃焼除去する必要がある。フィルタには、パティキュレートの燃焼を助勢するための触媒が担持されており、パティキュレートを効率的に除去するには、フィルタ表面積を大きくし、排気ガスと触媒の接触効率を高める必要がある。 By the way, in the particulate filter, when the particulates are collected, the particulate filter is clogged and the pressure loss becomes high. Therefore, it is necessary to periodically burn and remove the particulates. The filter carries a catalyst for assisting combustion of particulates, and in order to efficiently remove particulates, it is necessary to increase the filter surface area and increase the contact efficiency between the exhaust gas and the catalyst.
しかし、金属繊維製不織布を谷山として折り曲げて確保できる表面積には限界がある。図8では、金属板をコルゲート加工した波板5をフィルタエレメント1の不織布面間にロウ付けすることでフィルタ表面積を確保しているが、金属繊維同士をロウ付により接合すると金属繊維劣化を引き起こす恐れがある。
However, there is a limit to the surface area that can be secured by bending a metal fiber nonwoven fabric as a valley. In FIG. 8, corrugated corrugated
また、特許文献1に記載のパティキュレートフィルタでは、金属繊維のみでは構造強度が不足することから支持棒4を使用しているが、その支持棒4の取り付け作業やそれ自体のコストで高コストとなる。
In addition, in the particulate filter described in
そこで本発明は、上述した課題を解決するべく、金属繊維劣化を招くことなく且つ構造強度を簡単な構造で確保し、且つ充分な表面積を確保し得る低コストなパティキュレートフィルタ及び排気浄化装置を提供することを目的とする。 Therefore, in order to solve the above-described problems, the present invention provides a low-cost particulate filter and an exhaust purification device that can secure a sufficient surface area without incurring metal fiber deterioration, a simple structure, and a sufficient surface area. The purpose is to provide.
請求項1に記載の本発明は、ディーゼルエンジンから排出される排ガスに含まれるパティキュレートを処理するパティキュレートフィルタにおいて、金属繊維からなる多孔質構造とされた波板フィルタ及び平板フィルタとを有し、前記波板フィルタに対する前記排気ガスの流れ方向に沿って該波板フィルタに形成されたスリットに前記平板フィルタが挿入され、これら波板フィルタと平板フィルタとが拡散接合されてなることを特徴としている。
The present invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のパティキュレートフィルタであって、前記スリットは、前記波板フィルタにその幅方向で複数形成され、その各スリットに前記平板フィルタが挿入され拡散接合されたことを特徴としている。 A second aspect of the present invention is the particulate filter according to the first aspect, wherein a plurality of the slits are formed in the corrugated plate filter in the width direction, and the flat plate filter is inserted into each slit to diffuse. It is characterized by being joined.
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載のパティキュレートフィルタであって、前記波板フィルタの高さ方向上下端位置に、平板フィルタをそれぞれ設けて拡散接合されたことを特徴としている。
Invention of
請求項4に記載の発明は、少なくとも請求項1から請求項3の何れかに記載のパティキュレートフィルタを、外筒の中に配置して排気浄化装置としたことを特徴としている。
The invention according to
請求項1に記載のパティキュレートフィルタによれば、金属繊維からなる多孔質構造とされた波板フィルタにスリットを形成し、そのスリットに同じく金属繊維からなる多孔質構造の平板フィルタを挿入してこれらフィルタ同士を拡散接合しているので、平板フィルタの使用により表面積が大幅に増加すると共に、拡散接合による接合なのでロウ付けによる金属繊維の劣化が生じない。したがって、本発明のパティキュレートフィルタでは、表面積増大並びにロウ付けの廃止によってパティキュレート処理能力が高まると共に、支持部材などの強度補強部材を使用することなく平板フィルタによって構造強度を高めることができる。
According to the particulate filter according to
請求項2に記載の発明によれば、波板フィルタに複数のスリットを形成し、その各スリットに平板フィルタを挿入して拡散接合しているので、平板フィルタの枚数が増えることで、より一層表面積を増大させることができると共に構造強度もアップする。
According to the invention described in
請求項3に記載の発明によれば、波板フィルタの高さ方向上下端位置に平板フィルタをそれぞれ設けて拡散接合しているので、波板フィルタ上下端部の強度も高めることができる。 According to the third aspect of the present invention, since the flat plate filters are respectively provided at the upper and lower end positions in the height direction of the corrugated filter and diffusion bonded, the strength of the upper and lower end portions of the corrugated filter can be increased.
請求項4に記載の発明によれば、請求項1から請求項3の何れかに記載のパティキュレートフィルタを外筒の中に配置しているので、目詰まりし難く且つ圧力損失も低くパティキュレート処理性能が高い排気浄化装置を提供することができる。
According to the invention described in
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本実施形態の排気浄化装置の断面図、図2は図1のA−A線断面図、図3は本実施形態のパティキュレートフィルタの製造工程図、図4は本実施形態のパティキュレートフィルタに対する排気ガス流れを示す図である。 1 is a cross-sectional view of the exhaust emission control device of the present embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1, FIG. 3 is a manufacturing process diagram of the particulate filter of the present embodiment, and FIG. It is a figure which shows the exhaust gas flow with respect to a curate filter.
本実施形態の排気浄化装置3は、例えば排気システム中に設置されるもので、図1に示すように、ディーゼルエンジン1から排出されるパティキュレートを捕集するパティキュレートフィルタ6と、このパティキュレートフィルタ6を内部に収容固定すると共に前後に排気管を接続して排気ガスを導く外筒7とから構成されている。パティキュレートフィルタ6は、導入された排気ガスを均等にパティキュレートフィルタ6に通過させるディフューザーとしても機能する外筒7の内部にマット8を介して収容されている。
The
パティキュレートフィルタ6は、金属繊維からなる多孔質構造とされた波板フィルタ9及び平板フィルタ10とを有し、波板フィルタ9に対する排気ガスの流れ方向に沿って該波板フィルタ9に形成されたスリット11に前記平板フィルタ10が挿入され、これら波板フィルタ9と平板フィルタ10とが拡散接合されて構成されている。なお、波板フィルタ9と平板フィルタ10には、排気ガス中に含まれるパティキュレートの除去を助勢するための触媒が担持されている。
The
波板フィルタ9及び平板フィルタ10は、例えば線径34μと非常に細いステンレス材からなる金属繊維を集めて成形型内に詰め込んだ後、金属繊維同士を焼結することで形成される。波板フィルタ9は、長尺状の帯状板を蛇腹形状に折り曲げることにより形成されている。この波板フィルタ9は、長方形状をなすフィルタ平面部9a同士を連結部9bで連結させることで形成されるU字状部を複数有することで蛇腹形状とされている。さらに、この波板フィルタ9には、その波板の幅方向にスリット11が複数形成されている。スリット11は、波板の一方の端で連結されてばらばらにならないようにされている。
The
一方、平板フィルタ10は、波板フィルタ9の幅方向端面をすっぽりと覆う程度の大きさとされた平板形状とされている。平板フィルタ10は、波板フィルタ9の波方向に複数形成された各スリット7に挿入されると共に、その高さ波板の幅方向両端位置にそれぞれ設けられている。言い換えれば、波板フィルタ9を挟み込むよう上下位置に平板フィルタ10が設けられると共に、波板フィルタ9に形成された各スリット7に平板フィルタ10が挿入されてサンドイッチされた形となっている。
On the other hand, the
前記波板フィルタ9と前記平板フィルタ10とは、拡散接合により接合一体化されている。拡散接合は、不活性雰囲気中(例えば真空中、アルゴンなどの不活性ガス)において加熱・加圧を行うことによる接合方法であり、材料の融点以下で加熱する。拡散接合についてもう少し説明すると、母材を密着させ、その母材の融点以下の温度条件で、塑性変形をできるだけ生じない程度に加圧して、接合面間に生じる原子の拡散を利用して接合する方法が、拡散接合である。これに対して、溶接やロウ付けは、ロウ材を接着剤として利用し、母体の融解による接合である。
The
このように、母材を融解して接合するロウ付けとは異なり、母材の融点以下の加熱下で接合を行う拡散接合にて波板フィルタ9と平板フィルタ10とを接合一体化しているので、金属繊維自体が溶けることなく金属繊維の劣化を防止することができる。
Thus, unlike brazing in which the base material is melted and joined, the
なお、波板フィルタ9と平板フィルタ10をロウ付けで接合した場合には、フィルタの母材溶融温度に近づいてしまい、当該フィルタである金属繊維が溶けてしまう恐れがある。また、繊維であるので、溶けたロウが繊維の間の空間を塞いでしまい、通気抵抗を高めてしまう。これに対して拡散接合では、繊維材料の接触している部分だけが接合されるため、空間を塞がず、通気抵抗が上がることなく接合できるというメリットがある。
In addition, when the
このように構成されたパティキュレートフィルタ6においては、排気ガスは図4の矢印で示すように、排気ガス入口側に開口するフィルタ平面部9a間の空隙部12に流れ込み、排気ガス出口側に開口される空間部13へとフィルタ平面9aを通して流れる。このとき、排ガス中に含まれるパティキュレートは、各フィルタ平面部9aでフィルタに担持されている触媒と接触し、燃焼除去される。
In the
また、パティキュレートは、波板フィルタ9のフィルタ平面部9aでだけ処理されるのではなく、平板フィルタ10でも処理されることになる。そのため、パティキュレートを処理するためのフィルタ表面積が波板フィルタ9に加えて平板フィルタ10により大幅に増大することによって、パティキュレート処理能力が高まる。
Further, the particulates are not only processed by the
以上のように本実施形態によれば、金属繊維からなる多孔質構造とされた波板フィルタ9にスリット11を形成し、そのスリット11に同じく金属繊維からなる多孔質構造の平板フィルタ10を挿入してこれらフィルタ9、10同士を拡散接合しているので、平板フィルタ10の使用により表面積が大幅に増加すると共に、拡散接合による接合なのでロウ材による金属繊維の目詰まりが生じない。したがって、本発明のパティキュレートフィルタ6では、表面積増大並びに金属繊維目詰まり防止、金属繊維劣化防止によってパティキュレート処理能力が高まると共に、支持部材などの強度補強部材を使用することなく平板フィルタによって構造強度を高めることができる。
As described above, according to the present embodiment, the
また、本実施形態によれば、波板フィルタ9に複数のスリット11を形成し、その各スリット11に平板フィルタ10を挿入して拡散接合しているので、平板フィルタ10の枚数が増えることで、より一層表面積を増大させることができると共に構造強度もアップする。
In addition, according to the present embodiment, a plurality of
また、本実施形態によれば、波板フィルタ9の幅方向端位置に平板フィルタ10をそれぞれ設けて拡散接合しているので、波板フィルタ幅方向端部の強度も高めることができる。
Moreover, according to this embodiment, since the
また、本実施形態によれば、本発明のパティキュレートフィルタ6を外筒7の中に配置して前後を排気管に連結いるので、目詰まりし難く且つ圧力損失も低くパティキュレート処理性能が高い排気浄化装置を容易に排気システムに適用することができる。
In addition, according to the present embodiment, the
以上、本発明を適用した具体的な実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されることはない。 The specific embodiment to which the present invention is applied has been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment.
例えば、上述の実施形態では、図5(a)に示すように、波板フィルタ9のフィルタ平面部9aを全て平行にしたが、同図(b)に示すように各スリット7の上下部位のフィルタ平面部9aに角度を持たせて平行でなくするようにしてもよい。このようにすれば、排気ガスの流れ方向に対してフィルタ平面部9aは傾斜角度を持つため、パティキュレートの処理能率をより高める効果が得られる。
For example, in the above-mentioned embodiment, as shown in FIG. 5 (a), the
3…排気浄化装置
6…パティキュレートフィルタ
7…外筒
9…波板フィルタ
10…平板フィルタ
11…スリット
DESCRIPTION OF
Claims (4)
金属繊維からなる多孔質構造とされた波板フィルタ(9)及び平板フィルタ(10)とを有し、
前記波板フィルタ(9)に対する前記排気ガスの流れ方向に沿って該波板フィルタ(9)に形成されたスリット(11)に前記平板フィルタ(10)が挿入され、これら波板フィルタ(9)と平板フィルタ(10)とが拡散接合されてなる
ことを特徴とするパティキュレートフィルタ。 In a particulate filter that processes particulates contained in exhaust gas discharged from a diesel engine,
A corrugated filter (9) and a flat filter (10) having a porous structure made of metal fibers,
The flat plate filter (10) is inserted into a slit (11) formed in the corrugated plate filter (9) along the flow direction of the exhaust gas with respect to the corrugated plate filter (9). And a flat plate filter (10) are diffusion bonded.
前記スリット(11)は、前記波板フィルタ(9)にその幅方向で複数形成され、その各スリット(11)に前記平板フィルタ(10)が挿入され拡散接合された
ことを特徴とするパティキュレートフィルタ。 The particulate filter according to claim 1,
A plurality of slits (11) are formed in the corrugated filter (9) in the width direction, and the flat plate filter (10) is inserted into each of the slits (11) and diffusion bonded. filter.
前記波板フィルタ(9)の幅方向端位置に、平板フィルタ(10)をそれぞれ設けて拡散接合された
ことを特徴とするパティキュレートフィルタ。 The particulate filter according to claim 1 or 2, wherein
A particulate filter characterized in that a flat plate filter (10) is provided at each end in the width direction of the corrugated filter (9) and diffusion bonded.
ことを特徴とする排気浄化装置。 An exhaust emission control device characterized in that at least the particulate filter (6) according to any one of claims 1 to 3 is disposed in an outer cylinder (7) to form an exhaust emission control device.
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04171014A (en) * | 1990-11-05 | 1992-06-18 | Asahi Tec Corp | Filter element |
JPH08243333A (en) * | 1994-10-13 | 1996-09-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Particulate trap for diesel engine |
JPH08281123A (en) * | 1995-04-18 | 1996-10-29 | Calsonic Corp | Metal catalyst carrier unit |
JP2006233939A (en) * | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Babcock Hitachi Kk | Exhaust emission control filter and device |
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2007
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04171014A (en) * | 1990-11-05 | 1992-06-18 | Asahi Tec Corp | Filter element |
JPH08243333A (en) * | 1994-10-13 | 1996-09-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Particulate trap for diesel engine |
JPH08281123A (en) * | 1995-04-18 | 1996-10-29 | Calsonic Corp | Metal catalyst carrier unit |
JP2006233939A (en) * | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Babcock Hitachi Kk | Exhaust emission control filter and device |
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