JP3164980B2 - ディーゼルパティキュレートフィルタの構造 - Google Patents

ディーゼルパティキュレートフィルタの構造

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JP3164980B2
JP3164980B2 JP25415794A JP25415794A JP3164980B2 JP 3164980 B2 JP3164980 B2 JP 3164980B2 JP 25415794 A JP25415794 A JP 25415794A JP 25415794 A JP25415794 A JP 25415794A JP 3164980 B2 JP3164980 B2 JP 3164980B2
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    • Y02T10/40Engine management systems

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は,ディーゼルエン
ジンから排出される排気ガスに含まれるパティキュレー
トを捕集して加熱焼却するディーゼルパティキュレート
フィルタの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】ディーゼルエンジンの燃焼は,高温,高
圧空気中に燃料を噴射するヘトロジニアス混合によるも
のである。ヘトロジニアス混合はホモジニアス混合気と
異なって空気と燃料が均一に混合していないので,燃料
中の炭素成分は,燃焼による高温熱によって煤,HC等
に変化し,それらが凝集してパティキュレートとなって
外部に放出され,周囲環境を汚染することになる。従
来,エンジンの排気ガスを処理する排気ガス処理装置と
して,フィルタの面積が大きく,そのフィルタの前面部
にカーボンが堆積されて捕集される。その堆積したカー
ボンを焼却するため,パティキュレートフィルタに設け
た加熱ヒータを加熱して堆積したカーボンを含むパティ
キュレートを焼却することによりフィルタを再生してい
る。
【0003】従来,電気的に再生可能なパティキュレー
トトラップとして,ガス透過性支持体,複数のセラミッ
クスファイバーからなる繊維層及びヒータから成り,繊
維層がヒータと共にガス透過性支持体から半径方向に延
びる空間に配置され,該繊維層の隙間に排気ガスを流し
て排気ガス中のパティキュレートをヒータの近傍に捕集
し,ヒータを通電することによって捕集したパティキュ
レートを焼却するものが知られている(例えば,特開平
2−256812号公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで,ディーゼル
エンジンから放出される排気ガス中に含まれるパティキ
ュレートは,燃焼室内で未燃で残留したカーボンにH
C,SOX 等が付着して成長したものであり,粒子とい
うよりも鎖状の連続した組織というべきものであり,そ
れらの粒子の大きさは0.2〜2μm位のサイズの間に
分散しており,それらが連続している。従って,これら
の連鎖状のパティキュレートはフィルタによって捕集さ
れる場合に,フィルタ表面に大きなパティキュレートが
付着すると,短期間でフィルタ表面の通路を塞ぎ,フィ
ルタ機能を失うことになる。そのため,フィルタの捕集
面積を大きくするか,フィルタを三次元的構造に構成し
て対応している。従来,フィルタとしての機能を有する
材料は種々存在しているが,多孔質材料,特に,発泡樹
脂にセラミックスの泥漿を流し込み,これを乾燥させて
焼結した多孔質材料は,その通路が曲折しており,通路
壁面が粗い面で形成されているので,多孔質材の通路壁
面にカーボン或いはパティキュレートが引っ掛かり,そ
こに停留し易い性質を有している。しかしながら,上記
多孔質材料は,その通路の内径が大きく,通過抵抗が小
さいのでパティキュレートの捕集効率は余り大きくな
い。
【0005】本出願人は,ディーゼルパティキュレート
フィルタとその制御装置を開発し,先に特願平6−12
2989号として出願した。該ディーゼルパティキュレ
ートフィルタは,ディーゼル機関の排気ガスを濾過して
パティキュレートを捕集するセラミック製の繊維の積層
材によるフィルタ上に金網状の加熱線を配設して電熱に
よりパティキュレートを焼却するものであり,フィルタ
ケース内には常時フィルタ機能を果たす主フィルタと入
口付近に開閉自在のバイパス弁を備え,下流側に副フィ
ルタを備えたバイパス管とが配置されており,その制御
装置は排気圧センサーにより排気圧が所定値を超えたこ
とを検出したとき,バイパス弁を開いて主フィルタの導
電フィルタに電流を通電してパティキュレートを焼却す
るものである。
【0006】この発明の目的は,上記の課題を解決する
ことであり,ディーゼルエンジンから排出される排気ガ
ス中に含まれているカーボン,煤,HC等のパティキュ
レートを捕集するために,セラミックス繊維積層体と蛇
腹状の耐熱鋼金網ヒータを組み合わせてフィルタを作製
し,セラミックス繊維積層体の下流側表面を金網或いは
セラミックス織布で被覆し,パティキュレートを捕集面
積を増大させた蛇腹状のセラミックス繊維積層体で捕集
し,フィルタ全体として耐熱性,剛性に優れたコンパク
トな構造に構成したディーゼルパティキュレートフィル
タの構造を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は,ディーゼル
エンジンの排気系に配置されて排気ガス中に含まれるパ
ティキュレートを捕集し,捕集されたパティキュレート
を加熱焼却するディーゼルパティキュレートフィルタの
構造において,排気ガス流入側に配置された蛇腹状の山
部と谷部とで背面側に順次形成される溝部を有する耐熱
鋼金網ヒータ,前記金網ヒータの前記溝部を埋めると共
に前記金網ヒータの下流側に配置されたセラミックス繊
維から成る繊維積層フィルタ,及び前記繊維積層フィル
タの下流側に配置された耐熱金属材又はセラミックス織
布から成る網材から構成し,前記繊維積層フィルタの下
流側で前記網材の内側又は外側にセラミックス織布が配
置されていることを特徴とするディーゼルパティキュレ
ートフィルタの構造に関する。
【0008】前記繊維積層フィルタはSiC繊維から作
製されている。
【0009】また,この発明は,ディーゼルエンジンの
排気系に配置されて排気ガス中に含まれるパティキュレ
ートを捕集し,捕集されたパティキュレートを加熱焼却
するディーゼルパティキュレートフィルタの構造におい
て,排気ガス流入側に配置された蛇腹状の山部と谷部と
で背面側に順次形成される溝部を有する耐熱鋼金網ヒー
タ,前記金網ヒータの前記溝部を埋めると共に前記金網
ヒータの下流側に配置されたセラミックス繊維から成る
繊維積層フィルタ,及び前記繊維積層フィルタの下流側
に配置された耐熱金属材又はセラミックス織布から成る
網材から構成し,前記繊維積層フィルタは前記溝部に埋
め込まれた部分の繊維密度は粗であり,前記溝部より下
流側部分の繊維密度は密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の構造に関す
る。
【0010】前記金網ヒータは櫛状の係止部材で前記繊
維積層フィルタ及び前記網材に係止されている。
【0011】フィルタ本体は蛇腹状の前記金網ヒータを
筒状に形成し,前記金網ヒータの外周に前記繊維積層フ
ィルタを配置し,前記繊維積層フィルタの外周に前記網
材を配置して筒状に形成されている。
【0012】また,この発明は,前記フィルタ本体から
構成された筒状の主フィルタ,前記主フィルタの中央部
に排気ガス流れに並列に配置され且つ前記フィルタ本体
から構成した筒状のサブフィルタ,前記サブフィルタの
排気ガス流入側に配置された前記サブフィルタの通路を
開閉する開閉弁,及び前記開閉弁を開閉作動するアクチ
ュエータを有している。
【0013】このディーゼルパティキュレートフィルタ
の構造は,前記主フィルタに所定量以上のパティキュレ
ートが捕集されると,前記アクチュエータが作動して前
記開閉弁が前記サブフィルタの通路を開放し,前記主フ
ィルタの前記金網ヒータに通電して前記主フィルタに捕
集されたパティキュレートを加熱焼却して前記主フィル
タを再生する。
【0014】この発明によるディーゼルパティキュレー
トフィルタの構造は,上記のように構成されているの
で,前記金網でセラミックス繊維の飛散を防止できると
共に,フィルタ自体がセラミックスから成り,耐熱性に
優れ且つ剛性に富んだフィルタを提供できる。前記繊維
積層フィルタは繊維と繊維との交差した領域即ち繊維積
層部でパティキュレートを捕集することができ,パティ
キュレートは繊維間に順次堆積して捕集され,捕集効率
を向上できる。また,排気ガスは前記山部と前記谷部と
の間の領域から前記溝部へ侵入し,そこでパティキュレ
ートが捕集されて前記溝部の部分に大部分のパティキュ
レートが堆積される。
【0015】特に,前記繊維積層フィルタは,前記溝部
に埋め込まれた部分の繊維密度は粗であり,前記溝部よ
り下流側部分の繊維密度は密に構成されているので,前
記溝部における捕集面積は大きくなり,前記溝部にパテ
ィキュレートが多量に堆積し,その下流側では排気ガス
がスムースに流れて濾過され,パティキュレートの捕集
効率がアップして向上する。
【0016】また,前記積層フィルタは上流側の蛇腹状
の前記金網ヒータと下流側の前記網材で挟持された構造
であるので,構造上極めて剛性を高く構成でき,フィル
タにパティキュレートが堆積して排気ガス圧が上昇して
も,破損等のおそれがなく,安定した強度の信頼性に富
んだフィルタを提供できる。また,前記繊維積層フィル
タで捕集したパティキュレートは,前記金網ヒータに通
電することによって前記繊維積層フィルタに捕集されて
いるパティキュレートが加熱焼却される。更に,前記繊
維積層フィルタの上流側の前記金網ヒータが蛇腹状に成
形されているので,パティキュレートの捕集面積を増大
させることができ,前記金網ヒータに通電して加熱する
とき,前記金網ヒータの蛇腹形状が互いに対向した面と
なり,熱の輻射によって相互に加熱され,少ない熱エネ
ルギーで温度上昇が迅速に短時間に達成でき,パティキ
ュレートは短時間にスムースに焼却されてH2 OとCO
2に変化され,前記繊維積層フィルタの再生を短期間で
達成できる。
【0017】また,前記繊維積層フィルタの下流側で前
記網材の内側又は外側にセラミックス織布を配置するこ
とによって,セラミックス繊維の飛散を完全に防止する
ことができる。
【0018】また,前記フィルタ本体を主フィルタとサ
ブフィルタで構成したので,前記主フィルタを再生する
時に,開閉弁を切り換えて前記サブフィルタにほとんど
の排気ガスを流し,前記主フィルタに少量の排気ガスを
流せば,ディーゼルエンジンの場合には空燃比が大きい
ので,前記主フィルタに捕集されているパティキュレー
トを燃焼させるO2 を供給できることになる。即ち,前
記サブフィルタの空気通過抵抗を前記主フィルタの空気
通過抵抗に比較して小さく設定しておけば,前記開閉弁
を開放した時に,前記サブフィルタには多量の排気ガス
が流れるが,パティキュレートを捕集している前記主フ
ィルタにも少量の排気ガスが流れることになり,前記主
フィルタのパティキュレートの焼却に必要なO2 を供給
することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下,図面を参照して,この発明
によるディーゼルパティキュレートフィルタの構造の実
施例を説明する。図1はこの発明によるディーゼルパテ
ィキュレートフィルタの構造の一実施例を示す断面図,
及び図2は図1の線A−Aにおける断面図である。
【0020】このディーゼルパティキュレートフィルタ
は,ディーゼルエンジンの排気系に配置され,排気ガス
中に含まれるカーボン,すす,スモーク等のパティキュ
レートを捕集し,捕集されたパティキュレートを加熱焼
却できる。このディーゼルパティキュレートフィルタ
は,ディーゼルエンジンの排気管(図示せず)にフラン
ジ23を介して連結されるケース21を有している。ケ
ース21内に形成される排気ガス通路22内には,パテ
ィキュレートを捕集できる円筒状の主フィルタ1と円筒
状のサブフィルタ2とが排気ガス流れ方向にバイパス筒
体4によって分離されて同心上に排気ガス流れに並列に
入口側から出口側に延びるように配置されている。即
ち,主フィルタ1の内側にバイパス筒体4が配置され,
バイパス筒体4の内側にサブフィルタ2が配置され,主
フィルタ1及びサブフィルタ2は支持部材13でケース
21に支持されている。
【0021】また,排気ガス通路22の排気ガス入口側
と排気ガス出口側において,主フィルタ1とサブフィル
タ2との入口19,20及び主フィルタ1とサブフィル
タ2との出口17,18を除いて,排気ガス通路22の
入口側と出口側を遮断するため,遮蔽プレート24が設
けられている。サブフィルタ2の流入口のバイパス筒体
4には,サブフィルタ2の通路14を開閉するため開閉
弁12が配置されている。開閉弁12は,コントローラ
10の指令で駆動されるアクチュエータ11によって開
閉作動される。開閉弁12には,サブフィルタ2の再生
のため,僅かな排気ガスが漏洩する通孔を形成してもよ
く,開閉弁12をそれ自体から排気ガスが漏洩するよう
にバイパス通路14に配設してもよい。
【0022】このディーゼルパティキュレートフィルタ
の構造において,主フィルタ1はセラミックスから成る
筒状のフィルタ本体3から構成されている。フィルタ本
体3は,排気ガス流入側に配置された蛇腹状で円筒形状
に形成された耐熱鋼から成る金網ヒータ5,金網ヒータ
5の山部7と谷部8とで背面側に順次形成される溝部を
埋めると共に金網ヒータ5の下流側に接して配置された
セラミックス繊維から成る繊維積層フィルタ6,及びセ
ラミックス繊維の飛散を防止するため繊維積層フィルタ
6の下流側に配置された耐熱金属材又はセラミックス織
布から成る網材9から構成されている。サブフィルタ2
は,主フィルタ1と同様のフィルタ本体から構成され,
耐熱鋼から成る金網ヒータ15,セラミックス繊維から
成る繊維積層フィルタ16及び耐熱金属材又はセラミッ
クス織布から成る網材9から構成されている。
【0023】また,金網ヒータ5,15は,Ni−Cr
系合金等の耐熱合金材から作製されている。繊維積層フ
ィルタ6,16は,SiC繊維等のセラミックス繊維を
繊維方向がアトランダムに延びるように積層して作製さ
れている。また,繊維積層フィルタ6,16は,パティ
キュレートの捕集効率を上げるため,前記溝部に埋め込
まれた部分の繊維密度は線径を太くすること又は充填度
を減らすことにより粗であり,前記溝部より下流側部分
の繊維密度は線径を細くすること又は充填度を増すこと
により密に構成されている。金網ヒータ5,15を通電
するため,電極端子27,28が設けられている。電極
端子27,28は後述のコントローラ10に接続されて
いる。金網ヒータ5,15は,蛇腹状に成形することに
よって,山部7と谷部8とから成る溝部が順次形成され
る。また,網材9は,Ni,Cr,Al等を含有する耐
腐食性の耐熱鋼又はSiC長繊維等のセラミックス織布
で作製され,繊維積層フィルタ6の表面に配置してステ
ィープラ等で係止することで繊維積層フィルタ6の表面
に固定される。この時,繊維積層フィルタ6に配置した
網材9は,非導電性材料で作製されている。
【0024】このディーゼルパティキュレートフィルタ
の構造は,フィルタ本体3から構成した筒状の主フィル
タ1,主フィルタ1の中央部に排気ガス流れに並列に配
置され且つフィルタ本体から構成した筒状のサブフィル
タ2,サブフィルタ2の排気ガス流入側に配置されたサ
ブフィルタ2の通路14を開閉する開閉弁12,及び開
閉弁12を開閉作動するアクチュエータ11を有してい
る。
【0025】このディーゼルパティキュレートフィルタ
の構造では,フィルタ本体3から成る主フィルタ1に排
気ガスを通すと,排気ガス中に含まれる大きな粒子のパ
ティキュレートは金網ヒータ5の通路壁面で捕集され,
小さなパティキュレートはセラミックス繊維積層フィル
タ6で繊維と繊維との交差した領域で捕集され,繊維間
に順次堆積し,主フィルタ1の上流側の排気ガス圧を上
昇させることになる。そこで,主フィルタ1に所定量以
上のパティキュレートが捕集されると,コントローラ1
0はアクチュエータ11に指令してアクチュエータ11
を作動し,アクチュエータ11の作動で開閉弁12がサ
ブフィルタ2の通路14を開放する。更に,コントロー
ラ10の指令で主フィルタ1の金網ヒータ5が通電さ
れ,主フィルタ1に捕集されたパティキュレートが加熱
焼却され,主フィルタ1が再生される。
【0026】また,このディーゼルパティキュレートフ
ィルタにおいて,ケース21内の排気ガス通路22の入
口側には,排気ガス圧を検出する排気ガス圧センサー或
いはパティキュレートの堆積センサー(図示せず)等の
第1センサー25が設けられており,第1センサー25
によって検出された排気ガスの情報はコントローラ10
に入力されるように構成されている。更に,コントロー
ラ10にはエンジン作動状態,即ち,エンジン回転数を
検出する回転センサー,エンジン負荷を検出する負荷セ
ンサー及び排気ガス温度を検出する温度センサー等の第
2センサー26が設けられている。コントローラ10
は,エンジン作動状態のこれらの検出信号を受けて,エ
ンジン作動状態に対応して予め決定されている排気ガス
圧又はパティキュレート堆積量を検出する第1センサー
25による検出値に対応するパティキュレートの捕集状
態を判断し,開閉弁12の開放タイミング即ち主フィル
タ1の再生タイミングを制御するように構成されてい
る。
【0027】また,このディーゼルパティキュレートフ
ィルタでは,例えば,サブフィルタ2の空気通過抵抗を
主フィルタ1の空気通過抵抗に比較して小さく設定した
ものである。主フィルタ1とサブフィルタ2との空気通
過抵抗は,フィルタを構成する材料のフィルタ密度等を
変更することで確保できる。例えば,サブフィルタ2を
構成する繊維径を主フィルタ1を構成する繊維径より大
きくすることによって達成できる。主フィルタ1又はサ
ブフィルタ2が通電して加熱されると,主フィルタ1又
はサブフィルタ2に捕集されているパティキュレートが
加熱され,排気ガス中のO2 を利用してパティキュレー
トはCO2 とH2 Oのガスに変化して焼却される。主フ
ィルタ1の再生時には,最初は排気ガスのほとんどがサ
ブフィルタ2を流れ,主フィルタ1には微量の排気ガス
が流れるが,主フィルタ1の再生処理が進行するに従っ
て,主フィルタ1の空気通過抵抗値が段々小さくなると
共に,サブフィルタ2に排気ガス中のパティキュレート
が捕集されてサブフィルタ2の空気通過抵抗値が段々大
きくなる。それ故に,主フィルタ1の再生処理の進行に
つれて主フィルタ1とサブフィルタ2との空気通過抵抗
のバランスによって主フィルタ1側へ排気ガスが流れる
ようになる。この場合,主フィルタ1の再生時には,主
フィルタ1側に過度な排気ガス及び空気が流れないよう
にする。
【0028】次に,図3を参照して,この発明によるデ
ィーゼルパティキュレートフィルタの構造の別の実施例
を説明する。この実施例を示す図3は,図1の線A−A
に対応する部分を示す断面図である。この実施例は,図
2に示す実施例と比較して,網材の外周にセラミックス
織布を配置している以外は,全く同一の構成及び機能を
有するものであるので,同一の部品には同一の符号を付
して重複する説明は省略する。この実施例は,セラミッ
クス繊維の飛散を防止するため繊維積層フィルタ6の下
流側で網材9の外側にセラミックス織布29が配置され
ている。セラミックス織布29は,例えば,SiC,A
23 ,Si−Ti−C−Oの元素を含むセラミック
ス長繊維等の耐熱性で耐腐食性のセラミックス材で作製
され,セラミックス繊維材が下流へ飛散するのを確実に
防止することができる。
【0029】次に,図4を参照して,この発明によるデ
ィーゼルパティキュレートフィルタの構造の別の実施例
を説明する。この実施例を示す図4は,図1の線A−A
に対応する部分を示す断面図である。この実施例は,図
2に示す実施例と比較して,金網の内周にセラミックス
織布を配置している以外は,全く同一の構成及び機能を
有するものであるので,同一の部品には同一の符号を付
して重複する説明は省略する。この実施例は,セラミッ
クス繊維の飛散を防止するため繊維積層フィルタ6の下
流側で網材9の内側にセラミックス織布30が配置され
ている。セラミックス織布30は,例えば,SiC,A
23 ,Si−Ti−C−Oの元素を含むセラミック
ス長繊維等の耐熱性で耐腐食性のセラミックス材で作製
され,セラミックス繊維材が下流へ飛散するのを確実に
防止することができる。
【0030】次に,図5を参照して,この発明によるデ
ィーゼルパティキュレートフィルタの構造の別の実施例
を説明する。この実施例を示す図5は,図1のフィルタ
本体に対応するものの一部を示す拡大断面図である。こ
の実施例は,図2に示す実施例と比較して,金網ヒータ
を係止部材で固定している以外は,全く同一の構成及び
機能を有するものであるので,同一の部品には同一の符
号を付して重複する説明は省略する。この実施例では,
金網ヒータ5は,その谷部8から繊維積層フィルタ6を
貫通して網材9まで延びる櫛状の係止部材31で繊維積
層フィルタ6及び網材9に係止されている。係止部材3
1は,耐熱性で耐腐食性の金属で作製されている。金網
ヒータ5,繊維積層フィルタ6及び網材9が係止部材3
1で相互に係止されることによって,ディーゼルパティ
キュレートフィルタ自体が耐変形性に富んだ安定した強
度を有する構造に構成される。
【0031】
【発明の効果】この発明によるディーゼルパティキュレ
ートフィルタの構造は,上記のように構成されているの
で,金網ヒータと繊維積層フィルタで構成したセラミッ
クス製フィルタ本体から成る主フィルタに排気ガスを流
すことによって排気ガス中に含まれるカーボン,スモー
ク等のパティキュレートが主フィルタに効率的に捕集さ
れ,主フィルタに堆積される。主フィルタにパティキュ
レートが所定量堆積されると,前記主フィルタに通電加
熱し,パティキュレートを加熱焼却して前記主フィルタ
を再生する。上記構成によって前記主フィルタの熱容量
を小さく構成することができ,前記主フィルタを最小限
の電力で直ちに昇温すると共にパティキュレートを加熱
焼却できる。
【0032】また,前記主フィルタは,一つのフィルタ
本体で構成することも,複数のフィルタ本体を並列して
構成することもできるものであり,ディーゼルパティキ
ュレートフィルタを車両に搭載するに当たっては,エン
ジンから排気される排気ガス量に応じて選定すればよい
ものであり,例えば,小型の場合には前記主フィルタを
一つのフィルタ本体でコンパクトに構成し,また,大型
の場合には複数のフィルタ本体で作製することができ
る。
【0033】また,前記開閉弁の閉鎖時には排気ガスは
前記主フィルタでスムースに浄化処理され,排気ガス中
のパティキュレートは前記主フィルタに捕集される。ま
た,前記主フィルタを再生する時には,前記開閉弁を開
放して前記主フィルタを通電するだけであり,前記主フ
ィルタに捕集されたパティキュレートを焼却するための
空気を別置きのポンプ等を利用して送り込む必要が無
く,前記主フィルタには前記主フィルタと前記サブフィ
ルタとの空気通過抵抗のバランスにより微量の排気ガス
が送り込まれることになる。ディーゼルエンジンの特性
である空気過剰率の現象からディーゼルエンジンの排気
ガスには微量の空気が含まれているので,その空気を利
用して前記主フィルタに捕集されているパティキュレー
トは焼却されることになる。従って,捕集されたパティ
キュレートの焼却のための空気供給装置を必要としない
ばかりでなく,装置そのものがコンパクトに且つ簡単な
構造に形成され,しかも,ディーゼルエンジンから放出
される排気ガスの処理機能が極めて簡潔で且つ連続して
排気ガスを浄化することができ,例えば,車両等のスペ
ース上,厳しい場所にも良好に搭載することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はこの発明によるディーゼルパティキュレ
ートフィルタの構造の一実施例を示す断面図である。
【図2】図1の線A−Aにおけるディーゼルパティキュ
レートフィルタの一実施例を示す断面図である。
【図3】図1の線A−Aにおけるディーゼルパティキュ
レートフィルタの別の実施例を示す断面図である。
【図4】図1の線A−Aにおけるディーゼルパティキュ
レートフィルタの更に別の実施例を示す断面図である。
【図5】図1のディーゼルパティキュレートフィルタの
他の実施例を示すフィルタ本体の部分拡大断面図であ
る。
【符号の説明】
1 主フィルタ 2 サブフィルタ 3 フィルタ本体 4 バイパス筒体 5,15 金網ヒータ 6,16 繊維積層フィルタ 7 山部 8 谷部 9 網材 10 コントローラ 11 アクチュエータ 12 開閉弁 14 サブフィルタの通路 21 ケース 22 排気ガス通路 29,30 セラミックス織布 31 係止部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F01N 3/02 ZAB F01N 3/02 ZAB 9/00 ZAB 9/00 ZABZ (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01N 3/02 F01N 9/00 ZAB

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディーゼルエンジンの排気系に配置され
    て排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集し,捕
    集されたパティキュレートを加熱焼却するディーゼルパ
    ティキュレートフィルタの構造において,排気ガス流入
    側に配置された蛇腹状の山部と谷部とで背面側に順次形
    成される溝部を有する耐熱鋼金網ヒータ,前記金網ヒー
    タの前記溝部を埋めると共に前記金網ヒータの下流側に
    配置されたセラミックス繊維から成る繊維積層フィル
    タ,及び前記繊維積層フィルタの下流側に配置された耐
    熱金属材又はセラミックス織布から成る網材から構成
    ,前記繊維積層フィルタの下流側で前記網材の内側又
    は外側にセラミックス織布が配置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の構造。
  2. 【請求項2】 前記繊維積層フィルタはSiC繊維から
    作製されていることを特徴とする請求項に記載のディ
    ーゼルパティキュレートフィルタの構造。
  3. 【請求項3】 ディーゼルエンジンの排気系に配置され
    て排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集し,捕
    集されたパティキュレートを加熱焼却するディーゼルパ
    ティキュレートフィルタの構造において,排気ガス流入
    側に配置された蛇腹状の山部と谷部とで背面側に順次形
    成される溝部を有する耐熱鋼金網ヒータ,前記金網ヒー
    タの前記溝部を埋めると共に前記金網ヒータの下流側に
    配置されたセラミックス繊維から成る繊維積層フィル
    タ,及び前記繊維積層フィルタの下流側に配置された耐
    熱金属材又はセラミックス織布から成る網材から構成
    し,前記繊維積層フィルタは前記溝部に埋め込まれた部
    分の繊維密度は粗であり,前記溝部より下流側部分の繊
    維密度は密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の構造。
  4. 【請求項4】 前記金網ヒータは櫛状の係止部材で前記
    繊維積層フィルタ及び前記網材に係止されていることを
    特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のディーゼル
    パティキュレートフィルタの構造。
  5. 【請求項5】 フィルタ本体は蛇腹状の前記金網ヒータ
    を筒状に形成し,前記金網ヒータの外周に前記繊維積層
    フィルタを配置し,前記繊維積層フィルタの外周に前記
    網材を配置して筒状に形成されていることを特徴とする
    請求項1〜のいずれかに記載のディーゼルパティキュ
    レートフィルタの構造。
  6. 【請求項6】 前記フィルタ本体から構成された筒状の
    主フィルタ,前記主フィルタの中央部に排気ガス流れに
    並列に配置され且つ前記フィルタ本体から構成した筒状
    のサブフィルタ,前記サブフィルタの排気ガス流入側に
    配置された前記サブフィルタの通路を開閉する開閉弁,
    及び前記開閉弁を開閉作動するアクチュエータを有して
    いることを特徴とする請求項に記載のディーゼルパテ
    ィキュレートフィルタの構造。
  7. 【請求項7】 前記主フィルタに所定量以上のパティキ
    ュレートが捕集されると,前記アクチュエータが作動し
    て前記開閉弁が前記サブフィルタの通路を開放し,前記
    主フィルタの前記金網ヒータに通電して前記主フィルタ
    に捕集されたパティキュレートを加熱焼却して前記主フ
    ィルタを再生することを特徴とする請求項に記載のデ
    ィーゼルパティキュレートフィルタの構造。
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