JP2873918B2 - 排気浄化用濾過体 - Google Patents
排気浄化用濾過体Info
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Landscapes
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はデイーゼル機関の排気浄
化装置に用いるセラミツクス繊維からなる濾過体、特に
取付部の耐圧強度に優れた排気浄化用濾過体に関するも
のである。
化装置に用いるセラミツクス繊維からなる濾過体、特に
取付部の耐圧強度に優れた排気浄化用濾過体に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】例えば特開平6−108820号公報に
開示されるような、セラミツクス繊維からなる不織布を
用いた濾過体では、濾過体の端部の表裏両面を金属製の
封止部材により挟持したうえケースに支持している。し
かし、濾過体の端部を挟持するには約10Mpaの面圧
を必要とし、このような高い面圧で濾過体の端部を封止
部材で挟むと、不織布を構成するセラミツクス繊維が折
損し、濾過体が端部で切断されてしまうという問題があ
る。
開示されるような、セラミツクス繊維からなる不織布を
用いた濾過体では、濾過体の端部の表裏両面を金属製の
封止部材により挟持したうえケースに支持している。し
かし、濾過体の端部を挟持するには約10Mpaの面圧
を必要とし、このような高い面圧で濾過体の端部を封止
部材で挟むと、不織布を構成するセラミツクス繊維が折
損し、濾過体が端部で切断されてしまうという問題があ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は上述の
問題に鑑み、濾過体の端部を金属製の封止部材に破損し
いように挟持し得るようにした排気浄化用濾過体を提供
することにある。
問題に鑑み、濾過体の端部を金属製の封止部材に破損し
いように挟持し得るようにした排気浄化用濾過体を提供
することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の構成は円筒状のケースの一端から流入した
排気が、前記ケースの内部に配設した断面花弁形をなす
排気浄化用濾過体を径方向へ通過する内に排気微粒子を
濾過され、かつ前記ケースの他端から流出する排気浄化
用濾過体において、セラミツクス繊維からなる不織布の
外面にセラミツクス繊維からなる織布を重ね合せ、前記
不織布の内面と前記織布の外面とに耐熱性金属からなる
通電加熱用の金網を重ね合せて重合せ体を形成し、該重
合せ体を折り曲げて断面花弁形をなす筒状体を形成し、
該筒状体の一端部の内面に花弁形の板からなる封止部材
を、外面に開口を有しかつ三角形の板からなる多数の封
止部材をそれぞれ当接したうえ捕縛し、前記筒状体の他
端部の内面に開口を有しかつ花弁形の板からなる封止部
材を、外面に三角形の板からなる多数の封止部材をそれ
ぞれ当接したうえ捕縛し、該多数の封止部材の周縁を前
記ケースの内周面に嵌合するようにしたことを特徴とす
る。
に、本発明の構成は円筒状のケースの一端から流入した
排気が、前記ケースの内部に配設した断面花弁形をなす
排気浄化用濾過体を径方向へ通過する内に排気微粒子を
濾過され、かつ前記ケースの他端から流出する排気浄化
用濾過体において、セラミツクス繊維からなる不織布の
外面にセラミツクス繊維からなる織布を重ね合せ、前記
不織布の内面と前記織布の外面とに耐熱性金属からなる
通電加熱用の金網を重ね合せて重合せ体を形成し、該重
合せ体を折り曲げて断面花弁形をなす筒状体を形成し、
該筒状体の一端部の内面に花弁形の板からなる封止部材
を、外面に開口を有しかつ三角形の板からなる多数の封
止部材をそれぞれ当接したうえ捕縛し、前記筒状体の他
端部の内面に開口を有しかつ花弁形の板からなる封止部
材を、外面に三角形の板からなる多数の封止部材をそれ
ぞれ当接したうえ捕縛し、該多数の封止部材の周縁を前
記ケースの内周面に嵌合するようにしたことを特徴とす
る。
【0005】
【作用】セラミツクス繊維からなる不織布の外面と金網
の間に、セラミツクス繊維からなる織布を介装すること
により、金属製の封止部材の締付作用による過大な局部
的面圧を緩和し、排気浄化用濾過体の破損を防止する。
の間に、セラミツクス繊維からなる織布を介装すること
により、金属製の封止部材の締付作用による過大な局部
的面圧を緩和し、排気浄化用濾過体の破損を防止する。
【0006】
【実施例】図1は本発明に係る排気浄化用濾過体が適用
される排気浄化装置の側面断面図、図2は同排気浄化用
濾過体の正面断面図、図3は同排気浄化用濾過体を拡大
して示す正面断面図、図4は同排気浄化用濾過体の要部
を拡大して示す正面断面図、図5は同排気浄化用濾過体
の耐久試験を示す側面図である。
される排気浄化装置の側面断面図、図2は同排気浄化用
濾過体の正面断面図、図3は同排気浄化用濾過体を拡大
して示す正面断面図、図4は同排気浄化用濾過体の要部
を拡大して示す正面断面図、図5は同排気浄化用濾過体
の耐久試験を示す側面図である。
【0007】図1に示すように、本発明に係るデイーゼ
ル機関の排気浄化装置は円筒形のケース4の内部に、筒
状の排気浄化用濾過体5(フイルタ)を収容してなる。
ケース4の左端の端板3は中心開口に入口管2を接続さ
れる一方、右端の端板6は中心開口に出口管7を接続さ
れる。入口管2は排気管を介し機関へ接続され、出口管
7は排気管を介し消音器へ接続される。筒状の排気浄化
用濾過体5の左端は内空部12を円板状の封止部材23
により閉鎖される一方、排気浄化用濾過体5の右端は環
状板からなる封止部材21を結合される。封止部材21
の外周縁21bはケース4の内周壁に結合される。こう
して、ケース4と排気浄化用濾過体5の間の空部10は
入口管2に連通し、排気浄化用濾過体5の内空部12は
出口管7に連通される。排気は入口管2からケース4の
空部10へ入り、排気浄化用濾過体5を径内方へ通過す
るうちにカーボンなどの排気微粒子を補集され、浄化さ
れた排気は内空部12から出口管7へ流出する。
ル機関の排気浄化装置は円筒形のケース4の内部に、筒
状の排気浄化用濾過体5(フイルタ)を収容してなる。
ケース4の左端の端板3は中心開口に入口管2を接続さ
れる一方、右端の端板6は中心開口に出口管7を接続さ
れる。入口管2は排気管を介し機関へ接続され、出口管
7は排気管を介し消音器へ接続される。筒状の排気浄化
用濾過体5の左端は内空部12を円板状の封止部材23
により閉鎖される一方、排気浄化用濾過体5の右端は環
状板からなる封止部材21を結合される。封止部材21
の外周縁21bはケース4の内周壁に結合される。こう
して、ケース4と排気浄化用濾過体5の間の空部10は
入口管2に連通し、排気浄化用濾過体5の内空部12は
出口管7に連通される。排気は入口管2からケース4の
空部10へ入り、排気浄化用濾過体5を径内方へ通過す
るうちにカーボンなどの排気微粒子を補集され、浄化さ
れた排気は内空部12から出口管7へ流出する。
【0008】図2に示すように、排気浄化用濾過体5は
実際には、後述する積層体ないし重合せ体を径外方と径
内方へ交互に断面花弁形ないし断面波形に湾曲されて排
気の通過面積を拡大される。図4に示すように、本発明
は上述した排気浄化装置の排気浄化用濾過体5は、約7
0%のアルミナと約30%の酸化珪素とを含むセラミツ
クス繊維、またはSi,Ti,C,O系のセラミツクス
繊維を積層したうえ複雑に絡み合せてなる不織布54の
外面全面に、セラミツクス繊維からなる織布52を重ね
合せ、織布52の外面にステンレスなどの耐熱性金属か
らなる金網51を、不織布54の裏面ないし内面に金網
51と同様の金網55をそれぞれ重ね合せて重合せ体を
構成される。図2に示すように、上述した重合せ体を断
面波形ないし断面花弁形に折り曲げて筒状体を形成し、
両端部の内外両面を所定厚さの金属製の封止部材21,
23の間に挟持する。
実際には、後述する積層体ないし重合せ体を径外方と径
内方へ交互に断面花弁形ないし断面波形に湾曲されて排
気の通過面積を拡大される。図4に示すように、本発明
は上述した排気浄化装置の排気浄化用濾過体5は、約7
0%のアルミナと約30%の酸化珪素とを含むセラミツ
クス繊維、またはSi,Ti,C,O系のセラミツクス
繊維を積層したうえ複雑に絡み合せてなる不織布54の
外面全面に、セラミツクス繊維からなる織布52を重ね
合せ、織布52の外面にステンレスなどの耐熱性金属か
らなる金網51を、不織布54の裏面ないし内面に金網
51と同様の金網55をそれぞれ重ね合せて重合せ体を
構成される。図2に示すように、上述した重合せ体を断
面波形ないし断面花弁形に折り曲げて筒状体を形成し、
両端部の内外両面を所定厚さの金属製の封止部材21,
23の間に挟持する。
【0009】排気浄化用濾過体5の断面形状を保ちかつ
ケース4に支持するために、排気浄化用濾過体5の図1
における左端部は、図3に示すように内外両面を外側の
封止部材21と内側の封止部材23の間に挟持される。
すなわち、円板状の封止部材23は径外方へ突出する多
数の突片23bを花弁形に一体的に構成され、突片23
bが排気浄化用濾過体5の内面の軸方向溝ないし湾曲部
5aへ係合される。一方、外側の封止部材21は細長い
3角形の開口21aを有する枠体、特に外周縁が円弧状
をなす多数の枠体から構成され、排気浄化用濾過体5の
外面の軸方向溝ないし湾曲部5bへ係合される。封止部
材21は外周縁が円弧状をなす、多数の3角形の枠体
を、図示してない金属バンドにより環状に捕縛される。
ケース4に支持するために、排気浄化用濾過体5の図1
における左端部は、図3に示すように内外両面を外側の
封止部材21と内側の封止部材23の間に挟持される。
すなわち、円板状の封止部材23は径外方へ突出する多
数の突片23bを花弁形に一体的に構成され、突片23
bが排気浄化用濾過体5の内面の軸方向溝ないし湾曲部
5aへ係合される。一方、外側の封止部材21は細長い
3角形の開口21aを有する枠体、特に外周縁が円弧状
をなす多数の枠体から構成され、排気浄化用濾過体5の
外面の軸方向溝ないし湾曲部5bへ係合される。封止部
材21は外周縁が円弧状をなす、多数の3角形の枠体
を、図示してない金属バンドにより環状に捕縛される。
【0010】排気浄化用濾過体5の図1における右端部
もほぼ同様に内外両面を封止部材21と封止部材23の
間に挟持される。外側の封止部材21は周縁21bをケ
ース4の内周壁に嵌合される。内側の封止部材23は中
心に円形の開口23aを設けられる。
もほぼ同様に内外両面を封止部材21と封止部材23の
間に挟持される。外側の封止部材21は周縁21bをケ
ース4の内周壁に嵌合される。内側の封止部材23は中
心に円形の開口23aを設けられる。
【0011】本発明による具体的な排気浄化用濾過体5
について、内外2枚の金網55,51の間に、Si,T
i,C,O系セラミツクス繊維からなる目付重量約30
0g/cm2の不織布54と、線径12μmの70%A
l2O3−30%SiO2のセラミツクス繊維からなる
厚さ約1mmの織布52とを挟んだものの強度試験を行
つたところ、排気浄化用濾過体5を構成する不織布54
も織布52も切断されなかつた。すなわち、図5に示す
ように、基板34の上に金網55、不織布54、織布5
2、金網51を順に重ね合せ、さらにテフロン(登録商
標)などの絶縁シート32を当てたうえ、直径35mm
の押棒31により排気浄化用濾過体5を圧力10Mpa
で押し付け、金網51と金網55との間の電気抵抗を抵
抗測定器33により測定したところ、金網51,55の
間の電気抵抗は約1MΩであつた。
について、内外2枚の金網55,51の間に、Si,T
i,C,O系セラミツクス繊維からなる目付重量約30
0g/cm2の不織布54と、線径12μmの70%A
l2O3−30%SiO2のセラミツクス繊維からなる
厚さ約1mmの織布52とを挟んだものの強度試験を行
つたところ、排気浄化用濾過体5を構成する不織布54
も織布52も切断されなかつた。すなわち、図5に示す
ように、基板34の上に金網55、不織布54、織布5
2、金網51を順に重ね合せ、さらにテフロン(登録商
標)などの絶縁シート32を当てたうえ、直径35mm
の押棒31により排気浄化用濾過体5を圧力10Mpa
で押し付け、金網51と金網55との間の電気抵抗を抵
抗測定器33により測定したところ、金網51,55の
間の電気抵抗は約1MΩであつた。
【0012】上述の排気浄化用濾過体5において、織布
52として線径12μmの80%Al2O3−20%S
iO2のセラミツク繊維からなる厚さ約1mmのものを
用いても、また線径12μmの60%Al2O3−40
%SiO2のセラミツク繊維からなる厚さ約1mmのも
のを用いても、同様の試験結果が得られた。
52として線径12μmの80%Al2O3−20%S
iO2のセラミツク繊維からなる厚さ約1mmのものを
用いても、また線径12μmの60%Al2O3−40
%SiO2のセラミツク繊維からなる厚さ約1mmのも
のを用いても、同様の試験結果が得られた。
【0013】本発明による排気浄化用濾過体5の比較例
として、不織布54の上に、織布52の代りに、表1に
示すセラミツクス繊維からなる所定厚さの各織布A〜E
を重ね合せ、同様の試験をそれぞれ行つたところ、不織
布54と織布A〜Dが切断され、金網51,55が電気
的に接触していることが分つた。
として、不織布54の上に、織布52の代りに、表1に
示すセラミツクス繊維からなる所定厚さの各織布A〜E
を重ね合せ、同様の試験をそれぞれ行つたところ、不織
布54と織布A〜Dが切断され、金網51,55が電気
的に接触していることが分つた。
【0014】比較例として織布Eの場合は、織布Eの繊
維の切断は見られなかつたが、織目の交点に部分的にず
れが生じ、ずれた部分で不織布54が切断されていた。
維の切断は見られなかつたが、織目の交点に部分的にず
れが生じ、ずれた部分で不織布54が切断されていた。
【0015】上述のように、本発明による排気浄化用濾
過体5は、セラミツクス繊維からなる不織布54の外面
に、織布52を重ね合せたものであるから、排気浄化用
濾過体5の端部を金属製の封止部材21,23により挟
持しても、締付圧により破損することがなく、濾過体の
両面の金網51,55が電気的に接触する恐れがない。
本発明による排気浄化用濾過体5では、織布52を構成
するセラミツクス繊維の柔軟性と厚みが局部的に過大な
締付応力を緩和し、不織布54の切断を防止するものと
考えられる。
過体5は、セラミツクス繊維からなる不織布54の外面
に、織布52を重ね合せたものであるから、排気浄化用
濾過体5の端部を金属製の封止部材21,23により挟
持しても、締付圧により破損することがなく、濾過体の
両面の金網51,55が電気的に接触する恐れがない。
本発明による排気浄化用濾過体5では、織布52を構成
するセラミツクス繊維の柔軟性と厚みが局部的に過大な
締付応力を緩和し、不織布54の切断を防止するものと
考えられる。
【0016】
【発明の効果】本発明は上述のように、円筒状のケース
の一端から流入した排気が、前記ケースの内部に配設し
た断面花弁形をなす排気浄化用濾過体を径方向へ通過す
る内に排気微粒子を濾過され、かつ前記ケースの他端か
ら流出する排気浄化用濾過体において、セラミツクス繊
維からなる不織布の外面にセラミツクス繊維からなる織
布を重ね合せ、前記不織布の内面と前記織布の外面とに
耐熱性金属からなる通電加熱用の金網を重ね合せて重合
せ体を形成し、該重合せ体を折り曲げて断面花弁形をな
す筒状体を形成し、該筒状体の一端部の内面に花弁形の
板からなる封止部材を、外面に開口を有しかつ三角形の
板からなる多数の封止部材をそれぞれ当接したうえ捕縛
し、前記筒状体の他端部の内面に開口を有しかつ花弁形
の板からなる封止部材を、外面に三角形の板からなる多
数の封止部材をそれぞれ当接したうえ捕縛し、該多数の
封止部材の周縁を前記ケースの内周面に嵌合するように
したものであるから、金属製の封止部材相互の締付け作
用に対し、セラミツクス繊維からなる柔軟な織布により
締付応力が緩和され、セラミツクス繊維からなる不織布
の破損が防止され、濾過体の端部のシール性と耐久性が
向上される。
の一端から流入した排気が、前記ケースの内部に配設し
た断面花弁形をなす排気浄化用濾過体を径方向へ通過す
る内に排気微粒子を濾過され、かつ前記ケースの他端か
ら流出する排気浄化用濾過体において、セラミツクス繊
維からなる不織布の外面にセラミツクス繊維からなる織
布を重ね合せ、前記不織布の内面と前記織布の外面とに
耐熱性金属からなる通電加熱用の金網を重ね合せて重合
せ体を形成し、該重合せ体を折り曲げて断面花弁形をな
す筒状体を形成し、該筒状体の一端部の内面に花弁形の
板からなる封止部材を、外面に開口を有しかつ三角形の
板からなる多数の封止部材をそれぞれ当接したうえ捕縛
し、前記筒状体の他端部の内面に開口を有しかつ花弁形
の板からなる封止部材を、外面に三角形の板からなる多
数の封止部材をそれぞれ当接したうえ捕縛し、該多数の
封止部材の周縁を前記ケースの内周面に嵌合するように
したものであるから、金属製の封止部材相互の締付け作
用に対し、セラミツクス繊維からなる柔軟な織布により
締付応力が緩和され、セラミツクス繊維からなる不織布
の破損が防止され、濾過体の端部のシール性と耐久性が
向上される。
【0017】排気浄化用濾過体が断面花弁形をなすの
で、排気流の通過面積が広く、小形で濾過能率が高い。
で、排気流の通過面積が広く、小形で濾過能率が高い。
【図1】本発明に係る排気浄化用濾過体が適用されるデ
イーゼル機関の排気浄化装置の側面断面図である。
イーゼル機関の排気浄化装置の側面断面図である。
【図2】同排気浄化用濾過体の正面断面図である。
【図3】同排気浄化用濾過体を拡大して示す正面断面図
である。
である。
【図4】同排気浄化用濾過体の要部を拡大して示す正面
断面図である。
断面図である。
【図5】同排気浄化用濾過体の耐久試験を示す側面図で
ある。
ある。
2:入口管 3:端板 4:ケース 5:排気浄化用濾
過体 5a,5b:湾曲部 6:端板 7:出口管 1
0:空部 12:内空部 21,23:封止部材21
a:開口 21b:周縁 23a:開口 23b:突片
51,55:金網 52:織布 54:不織布
過体 5a,5b:湾曲部 6:端板 7:出口管 1
0:空部 12:内空部 21,23:封止部材21
a:開口 21b:周縁 23a:開口 23b:突片
51,55:金網 52:織布 54:不織布
Claims (1)
- 【請求項1】円筒状のケースの一端から流入した排気
が、前記ケースの内部に配設した断面花弁形をなす排気
浄化用濾過体を径方向へ通過する内に排気微粒子を濾過
され、かつ前記ケースの他端から流出する排気浄化用濾
過体において、セラミツクス繊維からなる不織布の外面
にセラミツクス繊維からなる織布を重ね合せ、前記不織
布の内面と前記織布の外面とに耐熱性金属からなる通電
加熱用の金網を重ね合せて重合せ体を形成し、該重合せ
体を折り曲げて断面花弁形をなす筒状体を形成し、該筒
状体の一端部の内面に花弁形の板からなる封止部材を、
外面に開口を有しかつ三角形の板からなる多数の封止部
材をそれぞれ当接したうえ捕縛し、前記筒状体の他端部
の内面に開口を有しかつ花弁形の板からなる封止部材
を、外面に三角形の板からなる多数の封止部材をそれぞ
れ当接したうえ捕縛し、該多数の封止部材の周縁を前記
ケースの内周面に嵌合するようにしたことを特徴とする
排気浄化用濾過体。
Priority Applications (5)
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1994
- 1994-12-06 JP JP6330227A patent/JP2873918B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2002346326A (ja) * | 2001-05-24 | 2002-12-03 | Isuzu Motors Ltd | 排気微粒子濾過装置 |
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