JP2957305B2

JP2957305B2 - 濾過素子

Info

Publication number: JP2957305B2
Application number: JP3122548A
Authority: JP
Inventors: 泰夫杉浦
Original assignee: Asahi Tec Corp
Current assignee: Asahi Tec Corp
Priority date: 1991-04-25
Filing date: 1991-04-25
Publication date: 1999-10-04
Anticipated expiration: 2014-10-04
Also published as: JPH04326912A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は濾過素子に係り、特に内
燃機関の排ガス処理に好適な濾過素子に関する。

【０００２】

【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、内
燃機関（エンジン）から排出されるガスは、白金等を触
媒とする触媒コンバータで処理され、その排ガス中のＮ
Ｏｘ等はほぼ環境基準を満たすまでに処理されるように
なってきている。

【０００３】また、近年、環境の一層高いレベルの浄化
を望む気運が高まり、エンジン、特に軽油を燃料とする
ジーゼルエンジンから排出される黒煙、いわゆる煤をも
除去することが望まれている。この煤は炭素粒子からな
る。したがって、その粒子径よりも小さな開孔を有する
濾過素子によって除去することが可能である。

【０００４】しかしながら、上記触媒コンバータは濾過
機能を有さないので、それを利用してＮＯｘ等のガス処
理と同時に処理することはできない。仮に、触媒コンバ
ータに濾過機能を持たせようとすると、即、目詰まりを
起してしまい、触媒コンバータとしての機能を低下させ
るだけでなく、エンジンの排気系を閉塞してエンジンそ
のものの能力をも低下させてしまう。

【０００５】ところで、上述の炭素粒子の径よりも小さ
な開孔を有する濾過素子としては、多孔質の焼結合金や
セラミックスからなるものが知られている。この周知の
濾過素子は食品製造プロセスやその他の製造プロセス用
として用いられている。

【０００６】しかし、この周知の濾過素子はエンジンの
排気系のような限られたスペース内に大きな濾過面積を
持たせて配置することは不可能である。何故ならば、こ
の周知の濾過素子は単に扁平な濾過面を有しているか、
又はせいぜい単一の円筒状を呈しているにすぎないから
である。

【０００７】しかも、エンジンの排気系に用いられる濾
過素子は容易に再生されるものでなければならない。も
し、再生が出来ず、目詰りのたびに交換していたのでは
コスト高となり、とうてい採用することができないばか
りか、交換作業を必要とする問題点が生ずる。また、エ
ンジン周りに用いられる濾過素子は、耐振動性に優れて
いなければ使用に耐えることができない。

【０００８】そこで、本発明は、振動を発生するエンジ
ンの排ガス系に組み込むことができるとともに、排ガス
中に含まれる煤を除去でき、しかも再生の容易な濾過素
子を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る濾過素子
は、上記目的を達成するために、一端面から他端面まで
貫通した多数のセルを有する押出成形加工により得られ
た多孔質金属製の濾過素子本体と、前記濾過素子本体の
一端面にその一端面に係合する形状を有してその一端面
に合致して設けられ、かつ、その一端面のセルの開口部
の一部分を閉止する第１キャップ部材と、前記濾過素子
本体の他端面にその他端面に係合する形状を有してその
他端面に合致して設けられ、かつ、前記第１キャップ部
材で閉止されているセルの開口部を開放し、開放されて
いるセルの開口部を閉止する第２キャップ部材と、前記
濾過素子本体に電流を流し、その濾過素子本体が補捉し
た補捉物を燃焼させて再生する手段とを有することを特
徴としている。

【００１０】

【作用】上記構成において、濾過素子は複数のセルを含
み、そのセルの開口部から入ったガスはセルの周壁を通
過して隣接するセル内に流入する。その流入の際に、ガ
ス中の固形物が周壁に捕捉される。捕捉された固形物
は、濾過素子に電流が印加されたときに燃焼により除去
されるので、濾過素子は再生される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は、実施例に係る濾過素子ａであって、濾
過素子本体（以下、本体という）１と、第１キャップ部
材２と第２キャップ部材３とから成っている。

【００１２】本体１は、図２に示されるように、その外
形形状は角柱状を呈し、一端面から他端面まで貫通した
多数のセルＳ，Ｓ…を有し、押出成形によって得られた
多孔質金属製である。多孔質金属の孔径は、排ガス中か
ら煤を除去可能な、例えば３０μである。

【００１３】第１キャップ部材２は、金属製からなり、
本体１の一端面（左端面）全体を覆うように当接される
もので、その一端面の一部が挿入される凹部２ａが形成
されている。そして、第１キャップ部材２には、図３に
示されるように、壁面２ｂと開孔２ｃとが本体１の一端
面のセルＳ，Ｓ…の開口部を一つおきに閉止する配置関
係を有して形成されている。

【００１４】第２キャップ部材３は、第１キャップ部材
２と同様に金属製からなり、本体１の他端面（右端面）
全体を覆うように当接され、その他端面の一部が挿入さ
れる凹部３ａが形成されているとともに、第２キャップ
部材３には、図４に示されるように、壁面３ｂと開口３
ｃとが本体１の他端面のセルＳ，Ｓ…の開口部のうち、
一端面側で開口されているセルの開口部を閉止し、また
一端面側で閉止されているセルの開口部を開口する配置
関係を有して形成されている。

【００１５】本体１と両キャップ部材２，３との組立
は、本体１の両端に第１キャップ部材２と第２キャップ
部材３とをそれぞれ当接し、両キャップ部材の周囲に設
けられている貫通孔４，４…にボルト５，５…を挿入し
ナット６，６…で固定して行われる。

【００１６】濾過素子ａをエンジンの排ガス処理に用い
るときは、エンジンの排ガス系路中に濾過素子ａを装填
する。従って、排ガス系路中を通過する排ガスは、セル
Ｓの開口部から内部に入り、そのセルＳの周壁から隣り
のセルＳ内に流入して、隣りのセルＳの開口部から排出
される。なお、第１キャップ部材２と第２キャップ部材
３も多孔質金属製にすると、これらキャップ部材２，３
からもガスの通過が行われ、濾過能力を高めることがで
きる。

【００１７】排ガスがセルＳ，Ｓ…の壁面を通過する
際、排ガス中の煤は壁面に捕捉され、浄化された排ガス
は大気へ放出される。なお、濾過素子ａは触媒コンバー
タの下流側に設けてもよく、または上流側に設けるよう
にしてもよい。上流側に設けたときは、触媒コンバータ
を長持ちさせることができる。さらに、この濾過素子ａ
は白金等の触媒を担持させることが可能であるので、触
媒コンバータと兼用させることも可能である。

【００１８】排ガス処理を継続していると、各セルＳ，
Ｓ…の壁面は煤によって目詰りを生ずる。この目詰り
は、濾過素子ａを加熱し、その煤を燃焼させることによ
って除去することができる。すなわち、濾過素子ａは金
属製であるので本体１自身を加熱して煤を焼失させるこ
とができる。

【００１９】また、濾過素子ａは金属製で導電体である
ので、その濾過素子に電流を印加すると、その濾過素子
ａの電気抵抗に比例した熱を発生することができるの
で、その濾過素子ａを電気ヒータにして煤を燃焼させ、
濾過素子ａを再生させることができる。

【００２０】本実施例に係る濾過素子ａは、本体１の両
端にセルの開口部が開放と閉止とになるように第１キャ
ップ部材２と第２キャップ部材３とを設けたので、濾過
面積を大きくすることができ、エンジンの排気系に設置
して煤を効果的に除去することができる。また、捕捉さ
れた煤は本体１を加熱することにより簡単に除去するこ
とができる。しかも、濾過素子ａは、金属製であるの
で、セラミック製に比べて耐振動性に優れていて、エン
ジン周りでも安心して使用することができる。さらに、
第１キャップ部材２及び第２キャップ部材３は、本体１
の一端面及び他端面の外周形状にそれぞれ係合するよう
に凹部２ａ，３ａが形成されているので、組立作業が容
易となるとともに、本体１と第１キャップ部材２，第２
キャップ部材３がズレない等の効果を有することができ
る。

【００２１】なお、上述の実施例では、濾過素子ａをガ
ス処理用のものとしたが、これを液体処理用の濾過素子
とすることももちろん可能である。また、濾過素子ａの
外形形状を角柱状としたが円柱状でもよく、またセルＳ
の断面形状を四角形としたが円形や６角形その他の多角
形としてもよい。

【００２２】

【発明の効果】本発明に係る濾過素子は、一端面から他
端面まで貫通した多数のセルを有する押出成形加工によ
り得られた多孔質金属製の濾過素子本体と、前記濾過素
子本体の一端面にその一端面に係合する形状を有してそ
の一端面に合致して設けられ、かつ、その一端面のセル
の開口部の一部分を閉止する第１キャップ部材と、前記
濾過素子本体の他端面にその他端面に係合する形状を有
してその他端面に合致して設けられ、かつ、前記第１キ
ャップ部材で閉止されているセルの開口部を開放し、開
放されているセルの開口部を閉止する第２キャップ部材
と、前記濾過素子本体に電流を流し、その濾過素子本体
が補捉した補捉物を燃焼させて再生する手段とからなる
ので、濾過面積を大きくすることができ、これをエンジ
ンの排気系に設置したときは排ガス中の煤を効率よく除
去することができる。しかも、濾過素子は、金属製から
なるので、セラミックス製よりも耐振動性に優れてい
る。そして、その濾過素子で捕捉された煤等の補捉物
は、濾過素子に電流を流したときに燃焼して除去され、
濾過素子を簡単に再生することができる。さらに、第１
キャップ部材２及び第２キャップ部材３は、本体１の一
端面及び他端面にそれぞれ係合するように形成されてい
るので、組立作業が容易となるとともに、本体１と第１
キャップ部材２，第２キャップ部材３がズレない等の効
果を有することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る濾過素子の正面図であ
る。

【図２】本体の斜視図である。

【図３】図１の左端面図である。

【図４】図１の右端面図である。

【符号の説明】

ａ濾過素子１本体（濾過素子本体）２第１キャップ部材３第２キャップ部材Ｓセル

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一端面から他端面まで貫通した多数のセ
ルを有する押出成形加工により得られた多孔質金属製の
濾過素子本体と、前記濾過素子本体の一端面にその一端面に係合する形状
を有してその一端面に合致して設けられ、かつ、その一
端面のセルの開口部の一部分を閉止する第１キャップ部
材と、前記濾過素子本体の他端面にその他端面に係合する形状
を有してその他端面に合致して設けられ、かつ、前記第
１キャップ部材で閉止されているセルの開口部を開放
し、開放されているセルの開口部を閉止する第２キャッ
プ部材と、前記濾過素子本体に電流を流し、その濾過素子本体が補
捉した補捉物を燃焼させて再生する手段と、を有することを特徴とする濾過素子。