JP3000750B2 - 自己発熱型フィルタ - Google Patents

自己発熱型フィルタ

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JP3000750B2
JP3000750B2 JP3269981A JP26998191A JP3000750B2 JP 3000750 B2 JP3000750 B2 JP 3000750B2 JP 3269981 A JP3269981 A JP 3269981A JP 26998191 A JP26998191 A JP 26998191A JP 3000750 B2 JP3000750 B2 JP 3000750B2
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    • Y10S55/00Gas separation
    • Y10S55/30Exhaust treatment

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【産業上の利用分野】本発明は,フィルタ自身が加熱可
能な自己発熱型フィルタ,特にディーゼルエンジン等よ
り排出される排ガス中のパティキュレート(微粒子)を
捕集するための自己発熱型フィルタに関する。

【0002】

【従来技術】従来,ディーゼルエンジン等より排出され
るパティキュレートを捕集するフィルタとしては,例え
ば,特開昭55−131518号公報に開示されたもの
がある。このフィルタは,セラミックよりなるフィルタ
の上流部に,このフィルタに付着したパティキュレート
を加熱焼失させ,フィルタの再生を行うための,再生用
ヒータを配設している。

【0003】また,ヒータに代えて,再生用バーナを特
に設置し,フィルタに火炎を吹き付けて,再生する方法
も提案されている。また,ハニカム状のセラミックフィ
ルタを導電性の炭化珪素で成形し,これ自体を電気的に
発熱させて燃焼再生する自己発熱型フィルタも提案され
ている(特開昭57−110311)。

【0004】

【解決しようとする課題】しかしながら,上記従来の第
1例のフィルタでは,パティキュレートの捕集量を精度
よく検出しないと,その捕集量が少なければ失火し再生
せず,多ければクラックが入ったり溶損したりする。ま
た温度分布が付き易く機械的強度も弱いため,割れやす
い等,様々な問題が生じていた。また,上記従来の第2
例のフィルタでは,バーナ装置という特別な機構を必要
とし,また上記第1例と同様に,再生時のフィルタの割
れ等の問題がある。また,上記従来の第3例に示した自
己発熱型フィルタは,それ自体が発熱するため特別な機
構を付せずとも,パティキュレートを確実に再生できる
という利点を有している。

【0005】しかし,炭化珪素は,成形焼成時の収縮率
が大きいため,フィルタの製造が困難である。更には,
使用中における,加熱再生時に割れを生じ易い。また,
上記に関連して,成形できる形状が限定され,フィルタ
の電気抵抗値の設計が難しく,形状的な設計自由度も小
さい等の問題を有していた。本発明は,かかる従来の問
題点に鑑み,加熱再生時の強度及び微粒子の捕集効率に
優れ,かつ製造容易な自己発熱型フィルタを提供しよう
とするものである。

【0006】

【課題の解決手段】本発明は,導電性の濾材を渦巻き状
に巻回すると共に,該濾材は互いに隣接する端部をガス
の流れ方向に開口するように袋とじ状に接合して,ガス
が濾材を通過した際にガス中の微粒子を捕集するよう構
成し,また,上記濾材は導電性金属からなり多数の網目
を有する金網と,該金網の上記網目に配置された金属粉
末からなる多孔質焼結体とから構成されており,かつ該
濾材には,その巻回中心部と巻回外周部とに,加熱用電
流を印加するための電極を設け,該電極に通電すること
により,該濾材の上記巻回中心部と上記巻回外周部との
間において該濾材の渦巻き形状に沿って渦巻き状に電流
を流して,フィルタ全体を加熱するよう構成したことを
特徴とする自己発熱型フィルタにある。本発明において
最も注目すべきことは,導電性の濾材を渦巻き状に巻回
すると共に,該濾材の隣接する端部を袋とじ状に接合し
て,該濾材中をガスが通過するよう構成し,また上記濾
材は導電性金属からなり多数の網目を有する金網と,該
金網の上記網目に配置された金属粉末からなる多孔質焼
結体とから構成されており,これにより該ガス中の微粒
子を捕集することにある。また,濾材には,その巻回中
心部と外周部とに,上記電極を設けたことにある。

【0007】即ち,濾材は,ガス中の微粒子を捕集する
通気性の多孔質体である。また,該濾材は導電性を有す
る。かかる濾材は,例えば実施例1に示すごとく,導電
性の金属金網と金属粉末,或いはセラミック粉末等の多
孔質粉末焼結体との複合材により構成する。上記金属粉
末としては,例えば,Al(アルミニウム)を含むフェ
ライト系ステンレス鋼がある。また,濾材は,上記のご
とく,袋とじ状に接合する。ここに袋とじ状の接合と
は,濾材をガスが流入する方向に開口させ,ガスが濾材
を通過して排出されるように構成することをいう。

【0008】また,濾材は渦巻き状に巻回するが,該濾
材は1枚であっても,また例えば2或いは10枚であっ
ても良い。また,巻回した濾材の間には,両者の重なり
を防止するための隔離板を介在させることが好ましい。
これにより,濾材が補強される。 また,濾材は,波形
状又は平板状いずれであっても良いが,隣接する濾材の
間には,ガスを導入させ,排出させるための間隙が必要
である。

【0009】また,上記隔離板も同様に波形状又は平板
状いずれでも良いが,濾材との間に上記ガス流れを生ず
るように,構成する必要がある。上記隔離板としては,
例えばAlを含むフェライト系ステンレス鋼板がある。
また,該隔離板は,その表面に加熱酸化処理等により形
成した酸化絶縁層を形成しておくこともできる。また,
濾材は,加熱用電流を流すために,その巻回の基端は中
心電極に他端は,外筒に接合しておくことが好ましい。
また,隣接する濾材の幅方向の端部(即ち,ガスの通過
方向の端部)を接合するに当たっては,隔離板を介在さ
せても,しなくても良い。また,この端部を接合するに
当たって,溶接,ろう付け,焼結等により電気的にも接
合される場合には,加熱用電流は濾材に沿って渦巻き状
に流れると共に,自己発熱型フィルタの半径方向にも流
れる。

【0010】また,濾材の袋とじ状接合方法としては,
無機絶縁性の接着剤によっても接合することができる。
また,本発明の自己発熱型フィルタは,特にディーゼル
エンジンの排気ガス中のパティキュレートの捕集に効果
を発揮するが,排煙などの一般ガス中の微粒子の除去に
も優れた効果を有する。また,本発明の自己発熱型フィ
ルタは,濾材の孔径を大きくすることにより,排気ガス
浄化用担体として用いることもできる。

【0011】

【作用及び効果】本発明の自己発熱型フィルタにおいて
は,微粒子を含有するガスは,濾材を通過する際に,該
濾材の表面及び内部に捕集される。そして,一定期間使
用後は,ガスの流入を中止し,巻回中心部と巻回外周部
との間に加熱用電流を印加する。そして,微粒子燃焼の
ために,濾材に空気を通過させる。これにより,加熱用
電流は,濾材中を渦巻状に流れ,濾材を発熱させる。そ
のため,捕集された微粒子は,この加熱と上記空気とに
より燃焼し,更に微粒子自身による自己燃焼発熱により
高温となり,微粒子は燃焼除去される。

【0012】また,本発明においては,加熱用電流は,
渦巻き状に巻回された濾材に沿って渦巻き状に流れる。
そのため,自己発熱型フィルタの中心付近も外周付近
も,ほぼ均一に加熱できる。そのため,温度分布が均一
となり,濾材の割れ等の損傷発生もない。また,均一加
熱のため,再生効率が良い。また,本発明の自己発熱型
フィルタは,濾材を巻回することにより作製できるた
め,製造容易である。したがって,本発明によれば,加
熱再生時の強度及び微粒子の捕集効率に優れ,かつ製造
容易な自己発熱型フィルタを提供することができる。

【0013】

【実施例】

実施例1 本発明の実施例にかかる自己発熱型フィルタにつき,図
1〜図13を用いて説明する。まず,本例の自己発熱型
フィルタ1は,図1〜図6に示すごとく,導電性の8枚
の濾材21〜28を,その間にそれぞれ隔離板31〜3
8を介在させて巻回してある。濾材21〜28は波形状
で,隔離板31〜38は平板状である(図5)。また,
上記濾材21〜28は,図4に示すごとく互いに隣接す
る端部(例えば211,221)を,ガスの流れ方向に
開口するよう袋とじ状に接合してなる。そして,ガスが
濾材21〜28を通過した際に,これらによりガス中の
微粒子を捕集するよう構成してある。なお,図1におい
て,濾材21と22,23と24,25と26,27と
28が,同位置に示されるのは,両濾材がそれぞれ両方
向端部において接合されているためである(図4参
照)。また,隔離板31〜38は,濾材21〜28の間
にあり,図1では隔離板32,34,36,38が1枚
置きに点線で示すごとく見える。一方,隔離板31,3
3,35,37は,図6に示すごとく,隣接する濾材に
より3枚重ね状態で接合されているので,図1の点線に
は表れず,同図に( )で示した。

【0014】また,濾材21〜28は,その巻回中心部
を中心電極41に固定し,その巻回外周部の外筒電極4
2に固定してある(図2,図3)。外筒電極42は,巻
回した濾材21〜28及び隔離板31〜38を内部に固
定するための金属枠の機能も有する。そして,図3に示
すごとく,中心電極41と外筒電極42とは,電源4
3,スイッチ44を介して,濾材加熱用電流を印加する
ための電気回路として接続されている。

【0015】また,上記濾材21〜28は,その間に,
両者の重なりを防止するための隔離板31〜38を介在
させている。そして,各濾材は,隔離板を介在させて,
その端部を接合している。図4,図6はその状態を示
し,例えば濾材21の端部211は,隔離板31を介し
て,濾材22の端部221と接合されている。また,濾
材22の一方の端部222は,隔離板32を介して,濾
材23の端部232と接合されている。

【0016】このようにして,濾材21〜28は隣接す
る端部をガス流れ(図4の矢印)の方向に開口するよう
袋とじ状に接合してある。また,波形状の濾材21〜2
8と平板状の隔離板31〜38とは,図5に示すごと
く,交互に巻回されている。そして,隔離板31〜38
はその表面に絶縁層315(図6)を有しているため,
濾材と隔離板とはその端部を除いて,互いに絶縁状態に
ある。即ち,図6に示すごとく,隔離板31はその表面
にAl2 3 の絶縁層315を有する。他の隔離板32
〜38も同様である。そして,隔離板31と濾材21,
22との接合部においては,この絶縁層315が除去さ
れ,両者は通電可能に接合されている。

【0017】そして,本例の自己発熱型フィルタ1にお
いては,図3,図4,図6に矢印で示すごとく,自己発
熱型フィルタ1内にディーゼルエンジン排気ガス等のガ
スが流入されると,該ガスは濾材21〜28を通過す
る。このとき該ガス中のパティキュレート等の微粒子
が,多孔状の濾材21〜28に捕集される。一方,該自
己発熱型フィルタ1を再生する場合には,図3に示すご
とく,中心電極41と外筒電極42の間に電圧を印加す
る。これにより,濾材21〜28及び絶縁板兼重なり防
止板としての隔離板31〜38に電気が流れ,全体が発
熱する。そのため,捕集した可熱性微粒子を焼失させ,
再生することができる。

【0018】以下,これらにつき,その製造法とともに
詳細に説明する。まず,濾材21〜28(以下,濾材2
1を中心に述べる)は,1枚の長さが約360mm,幅
20mm,厚さ約0.25mmで,波形状のピッチは約
2.5mm,高さは約1.5mmである。濾材21の端
部211,212は,図7に示すように,約3mm程,
両端で逆方向に平形に成形されている。この濾材21
は,金属焼結体により構成した。

【0019】以下に,濾材の製造方法を示す。まず,図
8に示すごとく,濾材21の骨材となる金網215は,
板材を切断しつつ延ばすことによって作ったもので,多
数の穴部である網目210を有する。また,この金網2
15は,歯車等により波形に加工し,ついで,端部21
1,212を平形につぶした。ここで,網目210の大
きさは,菱形の長手方向約2mm,短手方向約1mmで
ある。この金網の材質は,耐熱性金属であるFe−Cr
−Alに微量の添加物を含有するフェライト系ステンレ
ス鋼を使用した。

【0020】次に,濾材21を作るために,上記金網2
15の間及びその周囲に,図8,図9に示すごとく金属
粉末を付着させ,加熱焼結した。即ち,まずFe−Cr
−Alに微量添加物を含有し,Al含有量が5wt%以
上の金属粉末を用いた。該金属粉末は,平均粒径が約1
0μmと,約30μmのものを1対3の割合で混合した
ものである。次に,該金属粉末100部(重量比)と,
例えばメチルセルロース等からなるバインダー0.5〜
5部と水50〜200部とからなるスラリーを作成し,
このスラリーの中に,前記金網215を浸漬させたり,
スラリーを塗布したりして,スラリーを堆積させる。

【0021】その後,これを十分乾燥させた後,真空中
で,1000〜1300℃の温度範囲で,0.5〜40
時間焼成し,金属粉末を焼結させ,金属粉末の焼結体2
16とした。これにより,金網215の網目210部分
に,焼結体216を固定した濾材21を作成した。次い
で,これを850〜1100℃で,2〜10時間大気中
で加熱し,濾材21の表面にAl2 3 よりなる耐酸化
被膜を表面に形成した。図9は,濾材21の断面拡大図
を示している。同図において,金網215の間及びその
周囲には金属粉末の多孔質焼結体216が形成されてい
る。そのため,ガスGが焼結体216の細孔を通過する
とき,濾材21の表面及び内部で,微粒子が捕集され
る。

【0022】濾材の孔径は,捕集しようとする微粒子の
大きさ,性状等々の捕集条件により決める。これらは,
出発原料である金属粉末の粒径や形状,焼結条件等を適
切に選ぶことにより,調整できる。また,濾材21は,
金属粉末焼結体216のみで構成してもよいが,支持体
として金網215を介在させることにより,任意の濾材
形状を得ることができ,また,強度も高くなる。また,
加熱用電流を流す場合,安定した電気の流路としても機
能する。

【0023】次に,隔離板31〜38(以下,隔離板3
1を中心に述べる)は,1枚の長さ約360mm,幅2
0mm,厚さ約0.05mmである。その製造方法を以
下に示す。上記濾材21の金網215と同じ,Fe−C
r−Al系のフェライト系ステンレス鋼を850℃〜1
200℃で1〜10時間大気中で加熱し,その表面に耐
酸化被膜(アルミナ)を形成した。

【0024】その後,アルミナゾルを表面に塗布し,乾
燥させ,大気中で850℃〜1200℃で1〜10時間
加熱し,表面のアルミナ層を更に厚くし,図6に示すご
とく,絶縁層315とした。なお,本例では,絶縁板兼
重なり防止板としての隔離板31として,上記ステンレ
ス鋼板を用いたので,濾材と隔離板との間に加熱用電流
を印加したとき該隔離板も発熱させることができる。し
かし,該隔離板はその全体をセラミック板などの耐熱性
の絶縁板で構成することもできる。この場合,隔離板3
1は発熱しない。次に,中心電極41は,直径8mm,
長さ50mmのステンレス鋼材を,また外筒電極42
は,外径約80mm,長さ20mm,厚さ約1.5mm
のステンレス鋼材を用いた。

【0025】次に,上記の濾材21〜28,隔離板31
〜38,中心電極41,外筒電極42より,自己発熱型
フィルタ1を作る方法につき示す。まず,8枚の濾材2
1〜28と8枚の隔離板31〜38との各基端部を,図
1に示すごとく,中心電極41に溶接,ろう付け等によ
り接合する。次いで,これらを,図1,図2に示すごと
く,渦巻状に巻きつけ,予め内側にろう材を付しておい
た外筒電極42の中に挿入する。

【0026】この後,ろう付け炉で,これらを1000
〜1200℃で加熱し,ろう付けした。次に,図4,図
6に示すごとく,隣接する濾材21と隔離板31の端部
を,溶接,ろう付け等により接合した。他の濾材,隔離
板の端部も同様である。ここで,上記,ろう付け,溶接
の前に,それぞれ接合する部位の絶縁層は除去しておい
た。以上のようにして,自己発熱型フィルタ1を作製し
た。なお,中心電極41を除いた外形体格は,直径約8
0mm,長さ20mmである。この大きさは,使用条
件,再生用電気加熱時の設定抵抗値等により,任意に設
定する。

【0027】次に,加熱用電流を印加して,フィルタを
発熱させる方法に関して,説明する。図3に示すごと
く,中心電極41と外筒電極42の間に電圧を印加する
と,濾材21〜28と隔離板31〜38に電気が流れ,
全体として,図11に示すごとく,渦巻き方向(点線矢
印U)と,半径方向(実線矢印R)とに電気が流れる。
ここで,半径方向の流れは,図10に示すごとく濾材2
1〜28の隣接する端部が互いに接合されているために
生ずるものである。一方,渦巻き方向の流れは,各濾材
21〜28において,中心電極から外筒電極に流れるも
のである。

【0028】そして,渦巻き方向だけの電流ならば,全
体の電流密度が均一で,均一な発熱になるが,半径方向
にも流れると,中心付傍の電流密度が,若干大となる。
そのため,中心付近の温度が若干高めになる。それ故,
電流密度を均一にするためには,この半径方向の電流経
路を長くする等,半径方向の電気抵抗が高くなるよう構
成することが好ましい。また,各濾材の端部を溶接,ろ
う付け等により接合しない場合には,均一に発熱する。
しかし本例のごとく,隣接する端部を接合することによ
り,濾材を確実に袋とじ状に接合することができる。

【0029】また,特に,自己発熱型フィルタを自動車
のような振動体に装着する場合には,隣接する濾材と隔
離板とがずれて,濾材及び隔離板が前方へ突出するいわ
ゆるスコーピングを起こし易い。しかし,上記のごとく
端部を接合することにより,スコーピングを防止でき
る。また,異種材料を接合した場合に生ずる熱応力等の
種々の問題点も避けることができる。

【0030】次に,上記自己発熱型フィルタ1を,ディ
ーゼルエンジンの排気ガス中のパティキュレートの浄化
に使用した例につき,図12,図13を用いて説明す
る。即ち,両図に示すごとく,パティキュレート捕集用
のケース5の中に,上記自己発熱型フィルタ1を8個,
ガス流れに対して並列に配置した。該ケース5は,導入
通路51と排出通路52とを有し,その間に上記自己発
熱型フィルタ1を配設している。自己発熱型フィルタ1
は,その中心電極41を上方へ突出させ,電源43に接
続している。また,該中心電極41とケース5との間に
は絶縁体54を介設している。

【0031】次に,排気ガスGは,図中の矢印のごと
く,導入通路51からケース5内に入り,開口部53よ
り自己発熱型フィルタ1内に入り,排出通路52へ排出
される。そして,この間にパティキュレートは濾材に捕
集される。その具体例を示すと,排気量3.4リットル
のディーゼルエンジンを,回転数1045rpm,負荷
200Nmで運転した時,そのパティキュレートの浄化
率は,スモークメータによる測定で,約75%であっ
た。

【0032】次に,ケース内で本例の自己発熱型フィル
タ1を通電により発熱させた場合の,フィルタ内の温度
分布の例につき,図14に示す。同図は,中心電極41
の位置を「0」として,半径(38.5mm)方向に向
かう各位置における温度を示している。この測定例は,
自己発熱型フィルタ1に空気を4リットル/min流
し,電圧を4.5V印加した場合の値である。同図より
知られるごとく,外筒電極近くではかなり温度が低下し
ている。

【0033】次に,上記条件により,空気を流しなが
ら,前記のごとく捕集したパティキュレートを燃焼焼失
させた。この場合,再生率は,約75%であった。空気
を流す方向は,捕集時にガスを流した方向と同じ方向と
した。また,上記加熱繰り返しテストを20回行った
が,何らの損傷も発生しなかった。上記より知られるご
とく,本例によれば,微粒子の加熱再生時の強度,及び
捕集に優れ,かつ製造容易な自己発熱型フィルタを得る
ことができる。

【0034】実施例2 本例は,図15に示すごとく,実施例1において,濾材
の端部を電気絶縁性を有する接着剤で接合した例であ
る。即ち,本例においては,実施例1と同様の濾材21
〜28,隔離板31〜38を用いる。そして,同図に示
すごとく,濾材21,22の端部211,221を,隔
離板31を介在させて重ね合わせ,これらの先端部を電
気絶縁性の接着剤61により接合してある。かかる接着
剤としては,例えばAl2 3 系,SiO2 系などのセ
ラミック接着剤がある。なお,接着剤は,その熱膨張係
数が,濾材及び隔離板のそれと近いものを用いることが
好ましい。他の濾材,隔離板の端部も同様である。

【0035】また,ここに重要なことは,隔離板31の
端部は,実施例1(図6)のごとく,絶縁層315を除
去していないことである。即ち,濾材21,22の端部
211は,隔離板31の絶縁層315により,互いに電
気的に絶縁されている。その他は,実施例1と同様であ
る。次に,上記のように構成した本例の自己発熱型フィ
ルタについて,加熱用電流を印加して自己発熱させた場
合の温度分布と電流経路を,図16,図17に示す。

【0036】本例の場合には,実施例1と異なり,各濾
材21〜28の端部が電気絶縁材(接着剤61,隔離板
の絶縁層315)により絶縁されているので,加熱用電
流は図17に示すごとく渦巻き方向(点線矢印U)にの
み流れる。それ故,実施例1において説明したごとく,
電流密度が均一となり,非常に均一な発熱を得ることが
できる。この様子を,前記図14と同様にして,図16
に示す。同図より知られるごとく,実施例1の場合に比
して,自己発熱型フィルタの中心部分と外周部分とにお
ける温度差が少ない。

【0037】それ故,実施例1の場合よりも,高い再生
率を得ることができる。また,本例によれば,実施例1
と同様の効果が得られる。また,上記の通電加熱再生に
おいては,濾材への加熱用電流による発熱,及び微粒子
(パティキュレート)の自己燃焼熱を利用して,この両
者の熱のみにより焼失させ,再生している。

【0038】しかし,この方法のみに限らず,上記の両
加熱により,自己発熱型フィルタを微粒子の燃焼温度以
上に昇温し,微粒子が濾材に接触している部分が燃焼し
た時点でフィルタの逆方向(下流側)から空気を流す事
によって再生させることもできる。即ち,全体の微粒子
が完全に燃焼していない状態で,上記のごとく逆方向か
ら空気を吹き出し,濾材上の微粒子を吹き飛ばすのであ
る。そして,空気により吹き出された微粒子はフィルタ
の上流側に備えた微粒子貯蔵機器に貯え,燃焼させた
り,適宜廃棄する。

【0039】これは,自己発熱型フィルタであるからで
きる方法であり,上記加熱用電流による加熱及び自己燃
焼を行わず,単なる空気逆洗では得られない効果であ
る。単なる逆洗では,微粒子が濾材の内部に強く付着し
ているので,完全に再生することは難しい。なお,本例
では,濾材21〜28に,それぞれ独立して加熱用電流
が流れる例を示したが,濾材21と22,濾材23と2
4など2系統以上で流れるよう構成しても良い。

【0040】実施例3 本例は,図18〜図20に示すごとく,濾材及び隔離板
に関して,種々の態様を示すものである。まず,図18
は,実施例1の場合とは逆に,濾材21〜23を平板状
とし,隔離板31〜32を波形状とした例を示してい
る。他の濾材,隔離板も同様である。その他は,実施例
1と同様である。また,図示していないが,濾材と隔離
板とを,互いに重ならず,同じ形状でない波形状とする
こともできる。

【0041】また,実施例1では,濾材と隔離板が各8
枚の例を示したが,その枚数は任意である。次に,図1
9は,実施例1において,隔離板として,金網状の多孔
質隔離板36を用いた例を示している。更に,図20
は,上記図19に示した金網状の多孔質隔離板36と,
実施例1に示した平板状の隔離板31,33とを1枚置
きに用いた例を示している。

【0042】実施例4 本例は,図21に示すごとく,実施例1において,隔離
板31の端部を介在させることなく,濾材21の端部2
11と濾材22の端部221とを直接に接合した例を示
すものである。隔離板31は,上記端部211,221
よりも内側に位置している(実施例1の図4と比較)。
この場合,加熱用電流は,実施例1と同様に半径方向と
渦巻き方向の両方に流れる(図11参照)。

【0043】また,実施例1においては,濾材として金
属焼結体に酸化被膜を設けたものを示したが,この酸化
被膜の上に,更にAl2 3 等のセラミックを,溶射等
により付着させて,濾材の表面に高絶縁性の絶縁層を保
持させることもできる。この場合には,隔離板には,絶
縁性を持たせることなく,該隔離板の両側に濾材の端部
を配置し,これらを接合する。これにより,各濾材にお
いて,渦巻き状に加熱用電流を流すことができ,自己発
熱型フィルタの均一加熱ができる。また,上記絶縁層と
しては,上記Al2 3 の他SiO2 等のセラミック
粉,Al2 3,SiO2 等のセラミックファイバー層
などがある。

【0044】実施例5 本例は,図22,図23に示すごとく,自己発熱型フィ
ルタ1を多数配置した,ディーゼルエンジンのパティキ
ュレート浄化装置を示すものである。該浄化装置は,ケ
ース50を左室561と右室562の2室に区切り,ダ
ンパ565の切換えによりいずれかの室へ排気ガスを導
入するものである。両室には,それぞれ,多数の自己発
熱型フィルタ1を配設し,その中心電極41は直列接続
してある。

【0045】また,自己発熱型フィルタ1は,2個を1
組として,両者の間に排ガスが流入し,各背面より排気
ガスが流出するよう配設してある。排気ガスは,導入通
路560より,ダンパ565により左室561又は右室
562のいずれかに入り,自己発熱型フィルタの濾材を
通過して排出通路570より排出される。なお,図22
において,符号421は,各自己発熱型フィルタ1の外
筒電極42の接続ケーブルである。その他は,実施例1
と同様である。本例によれば,ダンパ565により排ガ
スの導入を左室か右室かに切換えることにより,一方は
微粒子捕集操作を,他方は再生操作を並行して行うこと
ができる。そのため,微粒子捕集を連続して行うことが
できる。また,実施例1と同様の効果を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図1】実施例1における自己発熱型フィルタの説明
図。

【図2】実施例1における自己発熱型フィルタの正面
図。

【図3】実施例1における自己発熱型フィルタの全体説
明図。

【図4】図1のA−A矢視断面部分拡大図。

【図5】図4のB−B矢視断面図。

【図6】実施例1における濾材と隔離板の接合部の部分
断面図。

【図7】実施例1における濾材の斜視図。

【図8】実施例1における濾材の説明図。

【図9】実施例1における濾材の部分拡大図。

【図10】実施例1における,自己発熱型フィルタの断
面の加熱用電流方向の説明図。

【図11】実施例1における,自己発熱型フィルタの正
面の加熱用電流方向の説明図。

【図12】実施例1における自己発熱型フィルタを装着
した微粒子捕集ケースの平面図。

【図13】図12のC−C線矢視断面図。

【図14】実施例1の自己発熱型フィルタにおける加熱
温度分布の説明図。

【図15】実施例2における自己発熱型フィルタの部分
断面図。

【図16】実施例2の自己発熱型フィルタにおける加熱
温度分布の説明図。

【図17】実施例2における自己発熱型フィルタの正面
の加熱用電流方向の説明図。

【図18】実施例3における,自己発熱型フィルタの部
分断面図。

【図19】実施例3における,他の自己発熱型フィルタ
の部分断面図。

【図20】実施例3における,更に他の自己発熱型フィ
ルタの部分断面図。

【図21】実施例4における,自己発熱型フィルタの部
分断面図。

【図22】実施例5の自己発熱型フィルタにおける,図
23のD−D線矢視断面図。

【図23】実施例5における,自己発熱型フィルタを装
着した微粒子捕集ケースの断面図。

【符号の説明】

1...自己発熱型フィルタ, 21〜28...濾材, 211,212,221,222...端部, 31〜38...隔離板, 315...絶縁層, 41...中心電極, 42...外筒電極, 5,50...微粒子捕集用ケース, 51...導入通路, 52...排出通路,

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹内 幸久 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−197511(JP,A) 特開 平2−223622(JP,A) 実開 昭51−25278(JP,U) 実開 昭58−151417(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01N 3/02 301 - 341

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導電性の濾材を渦巻き状に巻回すると共
    に,該濾材は互いに隣接する端部をガスの流れ方向に開
    口するように袋とじ状に接合して,ガスが濾材を通過し
    た際にガス中の微粒子を捕集するよう構成し,また,上記濾材は導電性金属からなり多数の網目を有す
    る金網と,該金網の上記網目に配置された金属粉末から
    なる多孔質焼結体とから構成されており, かつ該濾材には,その巻回中心部と巻回外周部とに,加
    熱用電流を印加するための電極を設け,該電極に通電す
    ることにより,該濾材の上記巻回中心部と上記巻回外周
    部との間において該濾材の渦巻き形状に沿って渦巻き状
    に電流を流して,フィルタ全体を加熱するよう構成した
    ことを特徴とする自己発熱型フィルタ。
  2. 【請求項2】 請求項1において,上記濾材は上記端部
    を除き互いに絶縁されていることを特徴とする自己発熱
    型フィルタ。
  3. 【請求項3】 請求項1において,上記濾材は上記端部
    も含めて互いに絶縁されていることを特徴とする自己発
    熱型フィルタ。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか一項において,
    上記濾材の互いに隣接する間に,該濾材間を電気的に絶
    縁する隔離板が配置されていることを特徴とする自己発
    熱型フィルタ。
  5. 【請求項5】 請求項1〜4のいずれか一項において,
    上記濾材は,その渦巻き方向に沿って波状体であり,ま
    た隣接する濾材においては上記波状体の波部のピッチが
    同じであることを特徴とする自己発熱型フィルタ。
  6. 【請求項6】 請求項5において,上記隣接する濾材の
    間には,該濾材間を電気的に絶縁する平板状の隔離板が
    配置されていることを特徴とする自己発熱型フィルタ。
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