JP2864346B2 - ディーゼルパティキュレートフィルタ - Google Patents
ディーゼルパティキュレートフィルタInfo
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Links
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼルエンジンの
排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集して焼却
するディーゼルパティキュレートフィルタに関する。
排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集して焼却
するディーゼルパティキュレートフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジンは、断熱圧縮によっ
て昇温された空気中に燃料が噴射されて燃焼が行われる
ヘトロジニアス燃焼であるため、排気中に含まれる一酸
化炭素は少ないが、窒素酸化物（ＮＯｘ）やパティキュ
レート（主としてカーボン）の排出が多いという問題点
があった。
て昇温された空気中に燃料が噴射されて燃焼が行われる
ヘトロジニアス燃焼であるため、排気中に含まれる一酸
化炭素は少ないが、窒素酸化物（ＮＯｘ）やパティキュ
レート（主としてカーボン）の排出が多いという問題点
があった。
【０００３】この点に対処する手段としては、燃料ポン
プに高圧ポンプを使用して発生するパティキュレート自
体を減少させる方法と、排気ガス流路にフィルタを取り
付けて排気ガスを濾過する方法とが研究・開発されてい
る。而して、前者は、特殊なポンプを使用するものであ
り、エンジン自体が極めて高価なものとなるので、安価
に排ガスの清浄化を達成できる後者のフィルタ法に期待
が集まっている。ここで、フィルタ本体の素材として
は、多孔質化あるいは粗面化することにより大きなパテ
ィキュレート吸着力を持たせることのできるセラミック
ス素材が注目されている。ところで、この種パティキュ
レートフィルタの従来技術においては、単一種のフィル
タによりパティキュレートを濾過することが行われてき
た。
プに高圧ポンプを使用して発生するパティキュレート自
体を減少させる方法と、排気ガス流路にフィルタを取り
付けて排気ガスを濾過する方法とが研究・開発されてい
る。而して、前者は、特殊なポンプを使用するものであ
り、エンジン自体が極めて高価なものとなるので、安価
に排ガスの清浄化を達成できる後者のフィルタ法に期待
が集まっている。ここで、フィルタ本体の素材として
は、多孔質化あるいは粗面化することにより大きなパテ
ィキュレート吸着力を持たせることのできるセラミック
ス素材が注目されている。ところで、この種パティキュ
レートフィルタの従来技術においては、単一種のフィル
タによりパティキュレートを濾過することが行われてき
た。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】排気ガスは排気弁の解
放により排気管に導入されるが、その速度、圧力は回転
数、負荷状態によって常時変化している。而して、排気
管は、その導入されたガスを低抵抗で外部に放出するこ
とを求められている。一方、ディーゼルエンジンの排気
ガス中に含まれるパティキュレートは、エンジンの燃焼
室内では極めて微細で排気弁を通って排気管を通過しな
がら微粒子が徐々に集まって大きな粒子に成長する。粒
子径の分布はほぼ正規分布をなすといわれ、その分布状
態は、粒径が１５μｍを中心として下は２〜３μｍから
上は３０μｍの範囲に及ぶ。このパティキュレートは多
孔質のフィルタを通過する場合、その入口付近で互いに
衝突しながら更に大きな粒子に成長するものもあり、こ
のフィルタで捕集される。しかしながら、フィルタに到
達した排気ガス中には、２〜３μｍから上は３０〜１０
０μｍの範囲の粒径を持ったパティキュレートが含まれ
ている。ところが、従来のパティキュレートフィルタで
は、粒径の小さいパティキュレートを捕集する単一種の
フィルタであり、粒径の小さいパティキュレートを捕集
できるようにメッシュの細かいものが採用されていた。
そのためフィルタの目ずまりが激しくフィルタ本体の出
口の付近が先ずテパキュレートにより詰り、順次入口付
近が詰まりフィルタのガス流通抵抗が大きくなり、圧力
が上昇し円滑な排ガスの放出が妨げられていた。
放により排気管に導入されるが、その速度、圧力は回転
数、負荷状態によって常時変化している。而して、排気
管は、その導入されたガスを低抵抗で外部に放出するこ
とを求められている。一方、ディーゼルエンジンの排気
ガス中に含まれるパティキュレートは、エンジンの燃焼
室内では極めて微細で排気弁を通って排気管を通過しな
がら微粒子が徐々に集まって大きな粒子に成長する。粒
子径の分布はほぼ正規分布をなすといわれ、その分布状
態は、粒径が１５μｍを中心として下は２〜３μｍから
上は３０μｍの範囲に及ぶ。このパティキュレートは多
孔質のフィルタを通過する場合、その入口付近で互いに
衝突しながら更に大きな粒子に成長するものもあり、こ
のフィルタで捕集される。しかしながら、フィルタに到
達した排気ガス中には、２〜３μｍから上は３０〜１０
０μｍの範囲の粒径を持ったパティキュレートが含まれ
ている。ところが、従来のパティキュレートフィルタで
は、粒径の小さいパティキュレートを捕集する単一種の
フィルタであり、粒径の小さいパティキュレートを捕集
できるようにメッシュの細かいものが採用されていた。
そのためフィルタの目ずまりが激しくフィルタ本体の出
口の付近が先ずテパキュレートにより詰り、順次入口付
近が詰まりフィルタのガス流通抵抗が大きくなり、圧力
が上昇し円滑な排ガスの放出が妨げられていた。
【０００５】本発明は、このような点に対処してなされ
たものであって、その目的とするところは、フィルタ内
においてできるだけ圧力が均等化されるようにして、排
気ガスの円滑な流れを保証できるようにし、かつ流速の
均一化によりパテキュレートの捕集を、効率良くし、パ
ティキュレートの捕集による急速な圧力上昇を避けるよ
うにするとともに、フィルタによりエンジンの排気圧力
上昇が妨げられることのないようにすることである。
たものであって、その目的とするところは、フィルタ内
においてできるだけ圧力が均等化されるようにして、排
気ガスの円滑な流れを保証できるようにし、かつ流速の
均一化によりパテキュレートの捕集を、効率良くし、パ
ティキュレートの捕集による急速な圧力上昇を避けるよ
うにするとともに、フィルタによりエンジンの排気圧力
上昇が妨げられることのないようにすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成する
ため、本発明によれば、ディーゼルエンジンの排気ガス
を濾過してパティキュレートを捕集し電熱により焼却す
るディーゼルパティキュレートフィルタにおいて、フィ
ルタ本体はフィルタ本体を構成するセラミック積層材エ
レメントの単一シート内の厚さ方向の上流側から下流側
に向かって段階的にあるいは連続的に濾過通路が変化す
るように構成されていることを特徴とするディーゼルパ
ティキュレートフィルタ、が提供される。そして、好ま
しくは、フィルタケースの中央に、パティキュレート焼
却時に排気ガスのバイパス路となるバイパス管が配置さ
れ、その外側に複数の円筒状のフィルタ本体が配置され
る。
ため、本発明によれば、ディーゼルエンジンの排気ガス
を濾過してパティキュレートを捕集し電熱により焼却す
るディーゼルパティキュレートフィルタにおいて、フィ
ルタ本体はフィルタ本体を構成するセラミック積層材エ
レメントの単一シート内の厚さ方向の上流側から下流側
に向かって段階的にあるいは連続的に濾過通路が変化す
るように構成されていることを特徴とするディーゼルパ
ティキュレートフィルタ、が提供される。そして、好ま
しくは、フィルタケースの中央に、パティキュレート焼
却時に排気ガスのバイパス路となるバイパス管が配置さ
れ、その外側に複数の円筒状のフィルタ本体が配置され
る。
【０００７】
【作用】エンジンより放出された排気ガスは、比較的高
速でフィルタ内に導入される。フィルタに導入され、そ
の抵抗により速度はベルヌーイの定理に従って圧力に変
化され、圧力は上昇せしめられるが、フィルタ入口部分
では排気ガスは流れ込んでいるので、速度の低下と圧力
の上昇は僅かである。排気ガスはフィルタに沿ってその
奥深くまで進行するが、進行の途中、上流側では、流速
が大きいだけでフィルタ前後の圧力差が小さいのでほと
んどのパティキュレートはフィルタに沿って進行し、大
粒径のものが優先的にフィルタに捕集される。このよう
にして、排気ガスは一部のフィルタを通過しつつ下流側
へ向かう。なお、パティキュレートは帯電しておりフィ
ルタ内の繊維質間をジグザグ状に流れるとき、その粒子
が引っかかり徐々に堆積する傾向がある。しかし繊維間
の通路が大きければその繊維に接触せずに流れ出る粒子
も多く、また流速が大きければ堆積する可能性は小さ
い。
速でフィルタ内に導入される。フィルタに導入され、そ
の抵抗により速度はベルヌーイの定理に従って圧力に変
化され、圧力は上昇せしめられるが、フィルタ入口部分
では排気ガスは流れ込んでいるので、速度の低下と圧力
の上昇は僅かである。排気ガスはフィルタに沿ってその
奥深くまで進行するが、進行の途中、上流側では、流速
が大きいだけでフィルタ前後の圧力差が小さいのでほと
んどのパティキュレートはフィルタに沿って進行し、大
粒径のものが優先的にフィルタに捕集される。このよう
にして、排気ガスは一部のフィルタを通過しつつ下流側
へ向かう。なお、パティキュレートは帯電しておりフィ
ルタ内の繊維質間をジグザグ状に流れるとき、その粒子
が引っかかり徐々に堆積する傾向がある。しかし繊維間
の通路が大きければその繊維に接触せずに流れ出る粒子
も多く、また流速が大きければ堆積する可能性は小さ
い。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明に係る手段は、ディーゼルエンジンの排気ガス
を濾過してパティキュレートを捕集し電熱により焼却す
るディーゼルパティキュレートフィルタにおいて、排気
ガスが流入するフィルタ入口側と排気ガスが流出するフ
ィルタ出口側間の入口側から出口側に向かって流れる排
気ガスの流れ方向に対して少なくともフィルタ面の一部
が平行に配置され、一方の面が前記フィルタ入口側から
流入する排気ガスと対面し、他方の面が前記フィルタ出
口側に流れる排気ガスと対面する繊維材フィルタを有
し、該繊維材フィルタはフィルタ入口側からフィルタ出
口側に向かってフィルタ入口側に近い部分が該遠い部分
のフィルタの目よりも粗く構成され、フィルタ入口側か
ら流入した排気ガスが繊維材フィルタの前縁から出口側
に向かった全面を通過することを特徴とするディーゼル
パティキュレートフィルタを提供する。そして、好まし
くは、フィルタケースの中央に、パティキュレート焼却
時に排気ガスのバイパス路となるバイパス管が配置さ
れ、その外側に複数の円筒状のフィルタ本体が配置され
る。
の本発明に係る手段は、ディーゼルエンジンの排気ガス
を濾過してパティキュレートを捕集し電熱により焼却す
るディーゼルパティキュレートフィルタにおいて、排気
ガスが流入するフィルタ入口側と排気ガスが流出するフ
ィルタ出口側間の入口側から出口側に向かって流れる排
気ガスの流れ方向に対して少なくともフィルタ面の一部
が平行に配置され、一方の面が前記フィルタ入口側から
流入する排気ガスと対面し、他方の面が前記フィルタ出
口側に流れる排気ガスと対面する繊維材フィルタを有
し、該繊維材フィルタはフィルタ入口側からフィルタ出
口側に向かってフィルタ入口側に近い部分が該遠い部分
のフィルタの目よりも粗く構成され、フィルタ入口側か
ら流入した排気ガスが繊維材フィルタの前縁から出口側
に向かった全面を通過することを特徴とするディーゼル
パティキュレートフィルタを提供する。そして、好まし
くは、フィルタケースの中央に、パティキュレート焼却
時に排気ガスのバイパス路となるバイパス管が配置さ
れ、その外側に複数の円筒状のフィルタ本体が配置され
る。
【０００９】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の一実施例のパティキュレー
トフィルタを示す断面図である。同図に示すように、本
実施例のパティキュレートフィルタ１００では、円筒形
で鋼鉄製のフィルタケース１０の中央部に、これと同心
的で直径が排気管１とほぼ同じ径を持ち有底円筒形のバ
イパス管１１が設置されている。このバイパス管１１
は、多孔質の導電性ＳｉＣセラミックスまたは金属多孔
材からなりこれ自身がフィルタ機能を有する。また、こ
のバイパス管は導電性を有しておりバイパス管電極１２
を介して電力を供給することにより、捕集されたパティ
キュレートを焼却することができる。
て説明する。図１は本発明の一実施例のパティキュレー
トフィルタを示す断面図である。同図に示すように、本
実施例のパティキュレートフィルタ１００では、円筒形
で鋼鉄製のフィルタケース１０の中央部に、これと同心
的で直径が排気管１とほぼ同じ径を持ち有底円筒形のバ
イパス管１１が設置されている。このバイパス管１１
は、多孔質の導電性ＳｉＣセラミックスまたは金属多孔
材からなりこれ自身がフィルタ機能を有する。また、こ
のバイパス管は導電性を有しておりバイパス管電極１２
を介して電力を供給することにより、捕集されたパティ
キュレートを焼却することができる。
【００１０】バイパス管１１の外側には、セラミック繊
維からなる繊維材フィルタ１３（フィルタ本体）が配置
されている。この繊維材フィルタ１３は、上流側すなわ
ちフィルタの入口側では粗目フィルタを構成しており、
下流側すなわち奥側では密目フィルタを構成している。
繊維材フィルタ１３の入口側は、大径（直径１０〜２０
μｍ）で表面粗さの粗いセラミック繊維により形成され
ており、下流側は、小径（５〜１０μｍ）で表面粗さの
密なセラミック繊維により形成されている。ここでセラ
ミック繊維の表面粗化は、焼結によるセラミック繊維形
成工程後に行われる再加熱処理によりなされる。この繊
維材フィルタ１３は、入口から奥に行くにしたがって漸
次フィルタの目を細かくするように構成しても良い。
維からなる繊維材フィルタ１３（フィルタ本体）が配置
されている。この繊維材フィルタ１３は、上流側すなわ
ちフィルタの入口側では粗目フィルタを構成しており、
下流側すなわち奥側では密目フィルタを構成している。
繊維材フィルタ１３の入口側は、大径（直径１０〜２０
μｍ）で表面粗さの粗いセラミック繊維により形成され
ており、下流側は、小径（５〜１０μｍ）で表面粗さの
密なセラミック繊維により形成されている。ここでセラ
ミック繊維の表面粗化は、焼結によるセラミック繊維形
成工程後に行われる再加熱処理によりなされる。この繊
維材フィルタ１３は、入口から奥に行くにしたがって漸
次フィルタの目を細かくするように構成しても良い。
【００１１】繊維材フィルタ１３の内側表面には、捕集
されたパティキュレートを焼却するための金属網ヒータ
１４が設けられており、この金属網ヒータ１４の端部に
はヒータ電極１５が形成されている。なお、この金属網
ヒータ１４はたとえばニッケルークロム合金などの抵抗
線からなり、その表面にはセラミックが被覆されてい
る。繊維材フィルタ１３および金属網ヒータ１４は、多
孔性セラミック筒１６によって保持されている。この多
孔性セラミック筒１６は、２重円筒形状をしており、図
示した断面では、内側円筒部に長溝の開孔が設けられて
いる。
されたパティキュレートを焼却するための金属網ヒータ
１４が設けられており、この金属網ヒータ１４の端部に
はヒータ電極１５が形成されている。なお、この金属網
ヒータ１４はたとえばニッケルークロム合金などの抵抗
線からなり、その表面にはセラミックが被覆されてい
る。繊維材フィルタ１３および金属網ヒータ１４は、多
孔性セラミック筒１６によって保持されている。この多
孔性セラミック筒１６は、２重円筒形状をしており、図
示した断面では、内側円筒部に長溝の開孔が設けられて
いる。
【００１２】金属網ヒータ１４の内側には、金属ガイド
筒１４’が設けられている。該金属ガイド筒１４’は金
属網ヒータ１４の内側面を覆うように設けられ、これに
は適当数の空気流通用の穴が設けられていて、排気ガス
が繊維フィルタ１３に沿って流れて来た時圧力に変換さ
れて流れて繊維フィルタ１３に流入する時その圧力変換
をスムーズにし、大きな脈動を発生させないようにす
る。バイパス管１１と繊維材フィルタ１３（あるいは多
孔性セラミック筒１６）との間には、一方から排出され
たガスが他方へ流入することあるいは熱量を放散するこ
とを防止するための整流管１７が設けられている。ま
た、多孔性セラミック筒１６の外側には円筒形の排気ガ
イド管１８が配置されており、排気ガイド管１８とフィ
ルタケース１０との間には両者を熱的に分離するための
遮熱部材１９が配置されている。
筒１４’が設けられている。該金属ガイド筒１４’は金
属網ヒータ１４の内側面を覆うように設けられ、これに
は適当数の空気流通用の穴が設けられていて、排気ガス
が繊維フィルタ１３に沿って流れて来た時圧力に変換さ
れて流れて繊維フィルタ１３に流入する時その圧力変換
をスムーズにし、大きな脈動を発生させないようにす
る。バイパス管１１と繊維材フィルタ１３（あるいは多
孔性セラミック筒１６）との間には、一方から排出され
たガスが他方へ流入することあるいは熱量を放散するこ
とを防止するための整流管１７が設けられている。ま
た、多孔性セラミック筒１６の外側には円筒形の排気ガ
イド管１８が配置されており、排気ガイド管１８とフィ
ルタケース１０との間には両者を熱的に分離するための
遮熱部材１９が配置されている。
【００１３】バイパス管１１の入口には、バイパスガイ
ド管２０が取り付けられており、このバイパスガイド管
２０内には、排気ガスのバイパス管への通過／遮断を制
御するバイパス弁２１が設けられている。バイパス弁２
１の開閉は、コントローラ２３によって制御されるアク
チュエータ２２により行われる。また、繊維材フィルタ
１３の入口には、排気ガスの流れを整えるフィルタ入口
ガイド板２４が取り付けられている。
ド管２０が取り付けられており、このバイパスガイド管
２０内には、排気ガスのバイパス管への通過／遮断を制
御するバイパス弁２１が設けられている。バイパス弁２
１の開閉は、コントローラ２３によって制御されるアク
チュエータ２２により行われる。また、繊維材フィルタ
１３の入口には、排気ガスの流れを整えるフィルタ入口
ガイド板２４が取り付けられている。
【００１４】バイパス弁２１は、通常運転時には閉じら
れており、したがって、バイパス管内を排気ガスが通過
することはない。このとき、左側より流入してきた排気
ガスは、フィルタ入口ガイド板２４に案内されて繊維材
フィルタ１３内に導入される。そして、２重円筒形のフ
ィルタ内流路を通過しつつ徐々に速度を下げまた少しず
つ濾過されてフィルタ外へ放出される。この濾過の過程
において、大粒径のパティキュレートは、主として上流
側の粗目のフィルタ部分に捕集され、小粒径のパティキ
ュレートは、主として下流側の密目のフィルタ部分に捕
集される。
れており、したがって、バイパス管内を排気ガスが通過
することはない。このとき、左側より流入してきた排気
ガスは、フィルタ入口ガイド板２４に案内されて繊維材
フィルタ１３内に導入される。そして、２重円筒形のフ
ィルタ内流路を通過しつつ徐々に速度を下げまた少しず
つ濾過されてフィルタ外へ放出される。この濾過の過程
において、大粒径のパティキュレートは、主として上流
側の粗目のフィルタ部分に捕集され、小粒径のパティキ
ュレートは、主として下流側の密目のフィルタ部分に捕
集される。
【００１５】長時間の運行によりフィルタに目詰まりが
生じた場合には、コントローラ２３により、アクチュエ
ータ２２を介してバイパス弁２１を開いて、排気ガスを
バイパス管１１内に導入するとともに、金属網ヒータ１
４に通電してパティキュレートの焼却を行う。このと
き、バイパス管１１では多孔質円筒により排気ガスの濾
過が行われる。金属網ヒータ１４への通電開始後所定時
間経過したらこのヒータへの通電を中止し、バイパス弁
２１を閉鎖した後、バイパス管電極１２を介してバイパ
ス管へ給電し、バイパス管の再生を行う。ただし、バイ
パス弁には微小隙間があるため、パテキュレート焼却に
必要な空気はバイパス管に導入される。なお、このフィ
ルタの再生操作は、コントローラ２３により自動的に行
わせることもできるが、ドライバの手動によって行うこ
ともできる。
生じた場合には、コントローラ２３により、アクチュエ
ータ２２を介してバイパス弁２１を開いて、排気ガスを
バイパス管１１内に導入するとともに、金属網ヒータ１
４に通電してパティキュレートの焼却を行う。このと
き、バイパス管１１では多孔質円筒により排気ガスの濾
過が行われる。金属網ヒータ１４への通電開始後所定時
間経過したらこのヒータへの通電を中止し、バイパス弁
２１を閉鎖した後、バイパス管電極１２を介してバイパ
ス管へ給電し、バイパス管の再生を行う。ただし、バイ
パス弁には微小隙間があるため、パテキュレート焼却に
必要な空気はバイパス管に導入される。なお、このフィ
ルタの再生操作は、コントローラ２３により自動的に行
わせることもできるが、ドライバの手動によって行うこ
ともできる。
【００１６】以上好ましい実施例について説明したが、
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本願発
明の要旨を変更しない範囲内において各種の変更が可能
である。例えば、実施例では、繊維材フィルタ１３のメ
ッシュを２段階に分けていたがこれを３段階以上とする
ことができさらに連続的に変化させるようにしてもよ
い。また、フィルタを構成するセラミック繊維を多孔質
セラミックの繊維とすることもできる。また、実施例で
は、フィルタ１３をセラミック筒によって支持していた
がこれに代え多孔性金属筒を用いて支持するようにする
ことができる。
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本願発
明の要旨を変更しない範囲内において各種の変更が可能
である。例えば、実施例では、繊維材フィルタ１３のメ
ッシュを２段階に分けていたがこれを３段階以上とする
ことができさらに連続的に変化させるようにしてもよ
い。また、フィルタを構成するセラミック繊維を多孔質
セラミックの繊維とすることもできる。また、実施例で
は、フィルタ１３をセラミック筒によって支持していた
がこれに代え多孔性金属筒を用いて支持するようにする
ことができる。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるディ
ーゼルパティキュレートフィルタは、フィルタ本体を、
そのメッシュが上流側で粗目に、また下流側で密目とな
るようにしたものであるので、フィルタ入口で排気ガス
が大きく減速されることがなくなり、進入してきた排気
ガスは、フィルタの全長に渡って徐々に減速されるよう
になる。換言すれば、排気ガスの圧力変化は緩やかにな
り、排気ガスの流れが円滑なものとなる。したがって、
本発明によれば、パティキュレートフィルタを設けたこ
とによってエンジンに対して悪影響を及ぼすことのない
ようにすることができるとともにパティキュレートに対
する効率のよいフィルタリングが可能となる。
ーゼルパティキュレートフィルタは、フィルタ本体を、
そのメッシュが上流側で粗目に、また下流側で密目とな
るようにしたものであるので、フィルタ入口で排気ガス
が大きく減速されることがなくなり、進入してきた排気
ガスは、フィルタの全長に渡って徐々に減速されるよう
になる。換言すれば、排気ガスの圧力変化は緩やかにな
り、排気ガスの流れが円滑なものとなる。したがって、
本発明によれば、パティキュレートフィルタを設けたこ
とによってエンジンに対して悪影響を及ぼすことのない
ようにすることができるとともにパティキュレートに対
する効率のよいフィルタリングが可能となる。
【図１】本発明の一実施例のパティキュレートフィルタ
の構造を示す断面図。
の構造を示す断面図。
１０ フィルタケース １１ バイパス管 １２ バイパス管電極 １３ 繊維材フィルタ １４’金属ガイド筒 １４ 金属網ヒータ １５ ヒータ電極 １６ 多孔性セラミック筒 １７ 整流管 １８ 排気ガイド管 １９ 遮熱部材 ２０ バイパスガイド管 ２１ バイパス弁 ２２ アクチュエータ ２３ コントローラ ２４ フィルタ入口ガイド板 １００ パティキュレートフィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０１Ｎ 9/00 Ｆ０１Ｎ 9/00 Ｚ
Claims (7)
- 【請求項１】ディーゼルエンジンの排気ガスを濾過して
パティキュレートを捕集し電熱により焼却するディーゼ
ルパティキュレートフィルタにおいて、 排気ガスが流入するフィルタ入口側と排気ガスが流出す
るフィルタ出口側間の入口側から出口側に向かって流れ
る排気ガスの流れ方向に対して少なくともフィルタ面の
一部が平行に配置され、一方の面が前記フィルタ入口側
から流入する排気ガスと対面し、他方の面が前記フィル
タ出口側に流れる排気ガスと対面する繊維材フィルタ
（１３）を有し、該繊維材フィルタ（１３）はフィルタ
入口側からフィルタ出口側に向かってフィルタ入口側に
近い部分が該遠い部分のフィルタの目よりも粗く構成さ
れ、フィルタ入口側から流入した排気ガスが繊維材フィ
ルタ（１３）の前縁から出口側に向かった全面を通過す
ることを特徴とするディーゼルパティキュレートフィル
タ。 - 【請求項２】前記フィルタ本体の入口の上流側には、排
気ガスをフィルタ本体内にガイドし、流れ量をフィルタ
エレメント全体に対し均一にするため排気ガス流れがエ
レメントに対し直角にはいるよう通孔を設けたフィルタ
入口ガイド板が設置されていることを特徴とする請求項
１記載のディーゼルパティキュレートフィルタ。 - 【請求項３】フィルタケースの中央に、フィルタに堆積
したパティキュレートを焼却時に排気ガスのバイパス路
に逃がすようバイパス管が配置され、その外側に複数の
円筒状の前記フィルタ本体が配置されていることを特徴
とする請求項１記載のディーゼルパティキュレートフィ
ルタ。 - 【請求項４】前記バイパス管に設けられたバイパス弁下
流は、パティキュレートフィルタ機能とパティキュレー
ト焼却機能とを有していることを特徴とする請求項３記
載のディーゼルパティキュレートフィルタ。 - 【請求項５】前記フィルタ本体は、外側（下流側）に配
置された多孔又は網状の耐熱性金属筒または多孔のセラ
ミックス筒または籠形支持体の内側に配置され、そのエ
レメント内側表面は金網状ヒータにより覆われているこ
とを特徴とする請求項１記載のディーゼルパティキュレ
ートフィルタ。 - 【請求項６】前記フィルタ本体が、セラミック繊維によ
り構成され、かつ、その濾過通路の粗い部分はセラミッ
ク繊維の径を大きくすることにより達成し、メッシュの
細かい部分はセラミック繊維の径を小さくすることによ
り構成することを特徴とする請求項１記載のディーゼル
パティキュレートフィルタ。 - 【請求項７】前記フイルタ本体は、焼結によるセラミッ
ク繊維形成加工したものを再加熱処理して該セラミック
繊維の表面が粗化された素材を用いるか、或いは焼結に
よる多孔質の繊維セラミックスにより形成された素材を
用いることを特徴とする請求項１記載のディーゼルパテ
ィキュレートフィルタ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6126830A JP2864346B2 (ja) | 1994-05-17 | 1994-05-17 | ディーゼルパティキュレートフィルタ |
| EP95303281A EP0687805B1 (en) | 1994-05-17 | 1995-05-17 | Diesel particulate filter |
| DE69502344T DE69502344T2 (de) | 1994-05-17 | 1995-05-17 | Dieselpartikelfilter |
| US08/443,026 US5655366A (en) | 1994-05-17 | 1995-05-17 | Diesel particulate filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6126830A JP2864346B2 (ja) | 1994-05-17 | 1994-05-17 | ディーゼルパティキュレートフィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07310529A JPH07310529A (ja) | 1995-11-28 |
| JP2864346B2 true JP2864346B2 (ja) | 1999-03-03 |
Family
ID=14944972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6126830A Expired - Lifetime JP2864346B2 (ja) | 1994-05-17 | 1994-05-17 | ディーゼルパティキュレートフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2864346B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10121941A (ja) * | 1996-10-18 | 1998-05-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 排気ガス浄化装置 |
| JP3445775B2 (ja) | 2000-02-22 | 2003-09-08 | トヨタ自動車株式会社 | パティキュレート・フィルタ |
| KR100985489B1 (ko) * | 2007-11-22 | 2010-10-06 | 존슨매티카탈리스트코리아 주식회사 | 슬롯형 바이-패싱부가 형성된 입자상 물질 저감용 금속섬유 필터 및 이를 포함하는 배가스 정화장치 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06129229A (ja) * | 1992-10-15 | 1994-05-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ディーゼルエンジン用パティキュレートトラップ |
-
1994
- 1994-05-17 JP JP6126830A patent/JP2864346B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07310529A (ja) | 1995-11-28 |
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