JP3245168B2 - 無機ヤーンを横方向へオフセットしながら交差して巻いたラップ材を有する穴あきチューブのディーゼル・パティキュレート・トラップ - Google Patents

無機ヤーンを横方向へオフセットしながら交差して巻いたラップ材を有する穴あきチューブのディーゼル・パティキュレート・トラップ

Info

Publication number
JP3245168B2
JP3245168B2 JP52020893A JP52020893A JP3245168B2 JP 3245168 B2 JP3245168 B2 JP 3245168B2 JP 52020893 A JP52020893 A JP 52020893A JP 52020893 A JP52020893 A JP 52020893A JP 3245168 B2 JP3245168 B2 JP 3245168B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
yarn
layer
tube
trap
core
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP52020893A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH08500409A (ja
Inventor
ブルーム、リチャード・エル
イスタ、トロイ・ケイ
スミス、マーク・ピー
Original Assignee
ミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチュアリング・カンパニー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチュアリング・カンパニー filed Critical ミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチュアリング・カンパニー
Publication of JPH08500409A publication Critical patent/JPH08500409A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3245168B2 publication Critical patent/JP3245168B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2407—Filter candles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/10—Filter screens essentially made of metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D39/00—Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/20—Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
    • B01D39/2068—Other inorganic materials, e.g. ceramics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0002—Casings; Housings; Frame constructions
    • B01D46/0005—Mounting of filtering elements within casings, housings or frames
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/56—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
    • B01D46/58—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition connected in parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/0212—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters with one or more perforated tubes surrounded by filtering material, e.g. filter candles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/022—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous
    • F01N3/0226—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous the structure being fibrous
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/04—Additives and treatments of the filtering material
    • B01D2239/0457—Specific fire retardant or heat resistant properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/065—More than one layer present in the filtering material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/06—Filter cloth, e.g. knitted, woven non-woven; self-supported material
    • B01D2239/069—Special geometry of layers
    • B01D2239/0695—Wound layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/12—Special parameters characterising the filtering material
    • B01D2239/1233—Fibre diameter
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2239/00—Aspects relating to filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D2239/12—Special parameters characterising the filtering material
    • B01D2239/1291—Other parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2265/00—Casings, housings or mounting for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2265/06—Details of supporting structures for filtering material, e.g. cores
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2279/00—Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses
    • B01D2279/30—Filters adapted for separating dispersed particles from gases or vapours specially modified for specific uses for treatment of exhaust gases from IC Engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/10—Fibrous material, e.g. mineral or metallic wool
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2450/00—Methods or apparatus for fitting, inserting or repairing different elements
    • F01N2450/24—Methods or apparatus for fitting, inserting or repairing different elements by bolts, screws, rivets or the like
    • 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
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S55/00—Gas separation
    • Y10S55/10—Residue burned
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S55/00—Gas separation
    • Y10S55/30—Exhaust treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は、ディーゼルエンジンの排気ガスからパティ
キュレートを除去するフィルタないしはトラップに関
し、特に、複数の中空穴あきチューブを有し、このチュ
ーブにそれぞれ耐熱ヤーンを巻いてフィルタエレメント
とした構造のトラップに関する。
関連技術の説明 本願出願人に譲渡されているブルーム（Bloom）氏の
国際出願第US92/02638号は、穴空きの中空チューブを少
なくともひとつ含んだケーシングを有するディーゼル・
パティキュレート・トラップを開示しており、この中空
チューブは、フィラメントすなわちファイバーセグメン
トが外方へ突出するコアを有する耐熱ヤーン（例えば約
600℃を越える温度に対する耐熱性）で螺旋状に交差し
て巻かれている。ヤーンの周回の中心は、分離した壁面
を形成するようにその下の周回のコアと径方向へ位置が
合わされ、４面開口が形成されるようになっている。突
出したファイバーセグメントは、各開口を横切るように
して互いにかみ合っている。ケーシングの端部のスペー
スを塞ぐための手段により、ケーシングの一端のふさい
でいないスペースから入った排気ガスが４面開口をほぼ
径方向へ通り抜けることが必要になり、それによって、
排気ガスで運ばれた煤やパティキュレートを、かみ合っ
たフィラメントないしファイバーセグメントでトラップ
することができる。ブルーム氏の出願に示されたディー
ゼル・パティキュレート・トラップは、同心配置または
並べて配置された数本のチューブを有している。
蓄積した煤を定期的に焼き払うときの高温のために、
ヤーンはセラミックにすべきであり、好ましくは、ヤー
ンを強く巻き付けて排気ガスの力に対抗して位置を保つ
のに十分な力が得られるように、連続したフィラメント
の、撚り合わせたセラミックヤーンにするのがよい。連
続したフィラメントの、撚り合わせたヤーンは、フィラ
メントを実質的に損なわずに、連続したフィラメントの
ループが外方へ突出するようにテクスチャー化すること
ができる。特に有効なのは、ミネソタ州セント・ポール
のスリーエム・カンパニーから「ネクステル（NEXTEL）
312セラミックヤーン」または「ネクステル（NEXTEL）4
40セラミックヤーン」という商品名で販売されているア
ルミナ−ボリア−シリカ繊維の、連続したフィラメント
のセラミックヤーンである。テクスチャー化されたセラ
ミックヤーンで作られたブルーム氏の出願におけるディ
ーゼル・パティキュレート・トラップは、公知のいかな
るディーゼル・パティキュレート・トラップと少なくと
も同程度に効率的で耐久性があるが、セラミックヤーン
がコスト高であるために、一般的に使用するには高価す
ぎると考えられる。
発明の要旨 本発明によれば、ブルーム氏の出願を基にしてトラッ
プを形成するのに必要とするよりも実質的に少ないヤー
ンを使って、等しい効率のデーゼル・パティキュレート
・トラップを形成できる。したがって、この新規なトラ
ップは、原料のコストと、ヤーンを穴あきチューブに巻
き付ける短い時間の両方に関して経済的である。
ブルーム氏の出願のデーゼル・パティキュレート・ト
ラップと同様に、本発明のそれは、 （ａ）少なくとも２つの端部を有するケーシングと、 （ｂ）ケーシングの端部を排気システムに連結するため
の手段と、 （ｃ）少なくとも１つのチューブを支持するための手段
と、 （ｄ）上記ケーシングの各端部の間に延在する少なくと
も一つの中空チューブであって、２つの端部と、外面
と、穴のあいた領域を形成する穴とを有するとともに、
上記支持手段に支持されたチューブと、 （ｅ）上記ケーシングの一端の塞いでいないスペースに
排気ガスを進入させて各チューブを通って大略径方向へ
通過させるために、該ケーシングの端部のスペースを塞
ぐ手段と、 （ｆ）複数のヤーンの層を形成するように各チューブに
螺旋状に交差して巻いた耐熱ヤーンを備えたフィルタエ
レメントを有し、このヤーンが、フィラメトないしファ
イバーセグメントが外方へ突出するコアを有し、コアを
編み込むために連続した周回が各層では反対方向へ巻か
れ、各層の周回のコアが、排気ガスによって運ばれた粒
子用のトラップを形成するように、突出するファイバー
セグメントが内部でかみ合う実質的に同形の（ひし形を
した）４面開口を形成するように間隔をあけられて配置
されている。
本発明のディーゼル・パティキュレート・トラップ
は、少なくとも１層の周回のコアが、大略径方向へ向か
う排気ガスの流れを入り組んだ通路内で屈折させるよう
に、隣り合う層の周回のコアから横へオフセットしてい
る点でブルーム氏のものとは異なっている。
上述したようにヤーンを少なくするために、フィルタ
エレメントは少なくとも４層になったヤーン（好ましく
は10から30層）を有し、少なくとも３層（好ましくは５
から15層）の周回のコアは、その下に位置する層の周回
のコアから側方へオフセットしている。
本発明のフィルタエレメントにおいては、隣り合った
オフセットした層の周回のコアは、同じ層内の周回のコ
ア間よりも互いにより接近した位置関係となる。この接
近した配置によりファイバーセグメントがよりよく保た
れ、したがって、ダメージが少なくなるとともに、かつ
各ファイバーセグメントで煤を高密度に捉えることがで
き、しかもこの効果が、背圧を十分低く保ちながら達成
される。これとは対照的に、連続する周回のコアのすべ
てを下に位置する周回のコアと径方向へ位置を揃えた場
合と、コアの間隔を少しでも小さくすると背圧の上昇に
つながる。
電気的な加熱エレメントを本発明のフィルタエレメン
トを再生するために使用すると、側方へオフセットした
ヤーンのコアの熱絶縁特性により放熱のロスが減少す
る。しかし、電気的加熱エレメントに密に巻かれたヤー
ンのコアは、径方向へ位置を揃えて壁にするのが好まし
い。これらのより大きな４面開口により、加熱エレメン
トに密接してトラップされた煤の燃焼が促進する。煤を
燃焼した後、側方へオフセットしたヤーンのコアにより
形成される熱バリアにかかわらず、その燃焼工程によ
り、より離れた煤を容易に燃焼させる熱がさらに生じ
る。
ブルーム氏の出願に教示されているようにヤーンはチ
ューブの軸に対して30゜から70゜の角度で巻き付けるの
が好ましく、さらに好ましくは、45゜から55゜にするの
がよい。その結果、各層においてクロス巻きにした第１
周目のヤーンのコアは、隣り合う周回のコアの間の間隔
がその層に関して実質的に均一になるまで、続く周回と
ともに配置されることになる。例２で示しているよう
に、各４面開口の対向辺の中間点の間に約1.5cmのセン
ター間コア間隔（ここでは「フィルタバンド幅」とい
う）ができるように、１つの層において、チューブの軸
に46゜の初期巻き付け角度で5cmの直径のチューブに往
復８周回させる必要がある。
４面開口のサイズ、すべての壁の高さとレベル、そし
て側方へのオフセットの数と度合いを選択することによ
って、フィルタエレメエントを、煤を均一に分布させる
のに適応させることができる。このことにより、焼き払
う前により多くの煤を集めることができ、再生と再生の
間の時間を長くすることによってエネルギーを節約でき
る。また、煤をより集中的に焼き払うことによりより多
くの熱が発生し、各再生に必要なエネルギーが少なくな
る。
ブルーム氏の出願におけるのと同様に、 （ａ）穴あきの一本のチューブまたは複数のチューブ
は、穴を形成したものや、管状のワイヤースクリーン
や、管状のエキスパンデッドメタルなどの種々のものか
ら形成することができ、各端部には穴のあいていない領
域を設けるべきである。穴は、できる限り大きくしかも
剛性を維持できるものでなければならず、各穴は、円形
であれば直径を約１から20mmにするのが好ましく、さら
に好ましくは３から7mmとすればよい。穴は、各チュー
ブを投影した全穴あき領域の約40から80％を占めている
のが好ましく、フィルタエレメントは穴空き領域全体を
カバーする。
（ｂ）ヤーンは、テクスチャー化した、連続したフィラ
メントのセラミックヤーンであるのが好ましい。
（ｃ）ヤーンの各周回がヤーンの他の周回のコアに接触
する部分でのみ堅く締まるように、ヤーンは巻付けのす
ぐ前の部分をテクスチャー化するのが好ましい。
（ｄ）穴のあいていない領域では、ヤーンの隣り合った
周回は、排気ガスの流れを実質的に通さない比較的厚い
端壁を形成するように、密に巻かれる。
ブルーム氏の出願では巻き付け張力を約9.8から19.6
ニュートンにすることを提案しているが、本発明では、
側方へオフセットした周回間のかみ合いが安定性を高め
るため、より低い巻き付け張力が適している。さらに、
下に位置する層のファイバーセグメントによって周回が
支持されているところでは、高い巻き付け張力では望ま
しくない圧縮を生じることになる。したがって、４から
13ニュートンの巻き付け張力が好ましい。
ほとんどの使用に対して、ヤーンのコアは直径が少な
くとも0.5mmであるのが好ましく、より好ましくは１か
ら10mmにするのがよい。フィルタエレメントは厚さが約
１から150mmであるのが好ましく、より好ましくは５か
ら30mmである。また、４面開口のフィルタバンド幅は、
0.25から10cmであるのが好ましく、より好ましくは0.8
から2cmである。
図面の簡単な説明 本発明は、図面を参照することによって、さらに容易
に理解することができる。すべての図は概略図である。
図面中、 図１は本発明のディーゼル・パティキュレート・トラ
ップの長手方向の中央断面図、 図２はフィルターエレメントの一部のみを示すために
他の部分を省略して拡大した状態での図１の２−２線に
沿った横断面図、 図３は図２のフィルターエレメントの表面の一部を示
し、 図４は本発明の第２のディーゼル・パティキュレート
・トラップの長手方向の中央断面図である。
好適な実施例の説明 図１〜３のディーゼル・パティキュレート・トラップ
10は、円筒状の本体12と、円錐状の排気ガス入り口13
と、円錐状の排気ガス出口14とを有する横長のケーシン
グ11を有している。円筒状の本体の中には、13個のカー
トリッジが平行に並べられ、各カートリッジは、中空で
穴のあいた硬質のチューブ16を含んでいる。各チューブ
は、排気ガス出口側が閉じられて排気ガス入り口側が開
口しており、閉じられた端部はそれぞれ支柱18によって
端壁に固定されている。また、これらの開口端には、チ
ューブを入れるための円形の開口が形成された円形のプ
レート20が溶接されている。また、プレート20は、円筒
状本体12にも溶接されており、それによって、隣り合っ
たチューブの間やチューブとケーシング11の間のスペー
スをふさいで、入り口13から入った排気ガスが出口14側
のふさがれていないスペースから出る前に各チューブの
穴21をほぼ径方向外側へ通過するようになっている。各
チューブ16は、各端部の穴のない領域22を除いては穴が
あけられている。
各チューブにおいて穴のあいた領域と穴のあいていな
い領域の一部を覆っているのは、チューブに耐熱ヤーン
を巻き付けることによって形成したフィルターエレメン
ト23である。続いている層は、フィラメントのループも
しくはファイバーセグメント26が外へ突出したコアを有
するテクスチャー化されたヤーンで形成されている。こ
のために、チューブ16は、コンピュータ制御の下でヤー
ンを巻き付ける巻き付け装置（図示せず）のマンドレル
に一時的に組み付けられる。各層において、（図３に示
すように）反対向きの周回が上下になって編み込まれる
ことになり、その結果、排気ガスの圧力に対してフィル
ターエレメントを安定させるのに役立っている。
テクスチャー化していないヤーンからなる最初の４つ
の層28の連続する各周回のコアは、下の周回のコアに対
して径方向への位置を合わせて強く巻き付けられてい
る。径方向へ位置が合わされたコアは、一緒になって、
図２に見られるようにじょうご状の４面開口の第１組目
を構成する分離した壁を形成する。
テクスチャー化したヤーンからなる４つの層30の第２
のセットを巻き付ける前にマンドレルを23゜回すことに
より、径方向へ位置合わせされた周のコアは第１の４つ
の層28によって形成された４面開口を横切り、突出して
いるファイバーセグメント26がかみ合って煤トラップを
形成する４面開口の第２組目を形成する。マンドレルを
さらに23゜回した後、２本のヤーンの層32からなる第３
組目が、第３組目の４面開口を形成するように積層され
る。図２に示されているように、第３組目の層32におけ
る径方向へ位置が合わされた周回のコアは、第２組目の
４面開口を横切り、かつ第１組目の４層28の周回のコア
と径方向へ位置合わせされている。
さらに、マンドレルは、第４組目の４面開口を形成す
る一本のヤーンからなる第４層34を巻き付ける前に11.5
゜回される。第４層34の周回の各コアは、第３組目の層
32の４面開口を横切る距離の25％横へオフセットしてい
る。
マンドレルは、第５セットの４面開口を形成する、単
一のヤーンからなる第５番目の層36を巻き付ける前に再
度11.5゜回される。第５層36の周回の各コアは、第３組
目の層32の４面開口を横切り、かつ第２組目の層30の周
回のコアと径方向へ位置が合わされている。
マンドレルは、第６セットの４面開口を形成するよう
に径方向へ位置が合わされる第６セットの４本の層38を
巻き付ける前に、再度11.5゜回される。第６層38のヤー
ンのコアの各周回は、第５層36の周回のコアと第３セッ
トの層32の周回のコアの間のスペースを横切っている。
以上により各チューブ16に形成されたフィルターエレメ
ント23は、16層になったヤーンを含んでいる。
ブルーム氏の出願で教示されているように、フィルタ
エレメント23において連続する各ヤーンの層を巻き付け
るときに、その前の層における下に位置するコアと径方
向へ位置合わせしながらヤーンのコアを配置するか、所
望の横へのオフセット量を得るために、巻き付け角度が
わずかに大きくなる（例えば、約0.25゜）。
外へ流れる排気ガスは、フィルターエレメント23の外
側の５組の層における横へオフセットしたヤーンのコア
により、入り組んだ経路の中へ屈折する。
ヤーンの層28,30,32,34,36及び38により形成された４
面開口は、図３に示すように、実質的に均一なひし形を
している（すなわち、本明細書において、「四面開口」
という語は、４つの辺を有する四辺形形状の開口という
意味である）。
電気抵抗性の材料で穴あきチューブ16を形成し、各チ
ューブに周期的に電圧を印加することにより、集積した
煤を焼き払うために電圧を印加する場合にはいつでも各
フィルタエレメント23をきれいにすることができる。
図４に示したディーゼル・パティキュレート・トラッ
プ40は、円筒形の本体42と、円錐形の排気ガス入り口43
と、円錐形の排気ガス出口44とを備えた横長のケーシン
グを有している。円筒形ボディの中には、中空で穴あき
の５個の硬質のチューブ45,46,47,48及び49が同心上に
配置され、円筒形本体42を径方向にうめている。チュー
ブの入り口端には、環状キャップ50,51と、中央の円形
キャップ52が配置されている。チューブの出口端には、
環状キャップ54,55,56が配置されている。チューブの入
り口端には、キャップを橋渡しするように、細い支柱5
8,59及び60が配置され、その一番外側のもの60は、ケー
シング41にも連結されている。隣り合ったキャップは、
チューブの出口端では、細い支柱62及び63により同様に
橋渡しされている。
５本の同心チューブ45,46,47,48及び49は、それぞ
れ、その端部に穴のあいていない領域を有しており、穴
のあいた領域が、図１〜３のフィルタエレメント23の一
つと同じ方法で作られたフィルタエレメント65で覆われ
ている。入り口43に続く塞がれていないスペースに入る
排気ガスは、キャップ50,51及び52により塞がれていな
いチューブの間のスペースへ進み、さらに、出口44側の
キャップ54,55及び56により塞がれていないスペースか
ら出る前に、フィルター材65の穴を通って径方向内方及
び外方へ進む。
本発明のディーゼル・パティキュレート・トラップを
形成する原料のコストを下げるために、フィルタエレメ
ントは、大きな背圧なしで高いフィルタ効果が得られる
ように選定した無機ファイバーからなる不織布のマット
を１層以上包含することができる。好ましい不織布のマ
ットは、アルミナ−ボリア−シリカの吹き込みマイクロ
ファイバなどのセラミックの吹き込みマイクロファイバ
を含むものである。好ましい不織布のマットとして、ス
リーエム社の「ウルトラファイバー（ULTRAFIBER）31
2」、「ウルトラウァイバー（ULTRAFIBER）440」、及び
「ウルトラファイバー（ULTRAFIBER）550」や、インペ
リアル・ケミカルズ・インコーポレイテッドの「サフィ
ル・エルディー・マット（SAFFIL LD MAT）」などの商
品が販売されている。このようなマットは、巻き付けた
層の間、及び／またはフィルタエレメントの径方向内外
面に間隔を置いて配置することができる。このようなマ
ットは、外面に用いると、エネルギーを保護し、かつケ
ーシングを低温に保つのに役立つ望ましい断熱効果が得
られる。
フィルタエレメントを形成するために、有効な耐熱ヤ
ーンは、オーウェンズ・コーニング社のＳ−２ガラスま
たはＥガラスや、（「アストロクオーツ（ASTROQUASTRO
QUARTZ）」という商品名で市販されている）連続した溶
融シリカファイバや、（「レフレイシル（REFRASIL）」
という商品名で市販されている）浸出グラスファイバー
や、（「ニカロン（NICALON）」という商品名で市販さ
れている）非ガラス質のセラミックファイバや、（ジル
コニアシリカ、アルミナシリカ、グラファイト、アルミ
ナ−クロミア−金属酸化物などの）非金属酸化物を含ん
だセラミック金属酸化物のファイバーや、（「ネクステ
ル（NEXTEL）312」、「ネクステル（NEXTEL）440」また
は「ネクステル（NEXTEL）550」などの商品名で入手可
能な）好ましいアルミナ−ボリア−シリカなどの、超高
温グラスファイバーを含んでいる。約350℃以下で使用
する場合には、通常のグラスファイバーを使用すること
ができる ディーゼル機関の排気ガスの煤に含まれたパティキュ
レートの炭素と可溶性の有機成分（例えば炭化水素と一
酸化炭素）の酸化を促進するために、このフィルタエレ
メントに、さらに無機ヤーンにコーティングした酸化触
媒や、無機不織布や、それらを組み合わせたものを含ま
せることができる。このような酸化触媒はこの技術分野
では公知であり、例えば、貴金属（例えば、プラチナ、
ロジウム、他のプラチナ属金属、及び銀）と、卑金属
（例えば、銅、鉄、マンガン、及びカリウム）を含んで
いる。無機ヤーンと不織布のマットに触媒をコーティン
グする方法は、この技術分野において公知である。
フィルタエレメントが、テクスチャー化した連続繊維
のセラミックヤーンを含む場合、熱で変性しやすいファ
イバーをいくぶん含ませることが好ましい。このトラッ
プを最初に使用するとき、またはその前に、変性しやす
いファイバーが焼き払われる際に作り出される通路によ
り、背圧が小さくなり、しかもフィルタ用のファイバー
セグメントへのアクセスが容易になる。
この新規なディーゼル・パティキュレート・トラップ
には、例えば、トラップしたパティキュレートの燃焼点
よりも高い温度まで排気ガスを定期的に加熱することに
より、蓄積したパティキュレートを定期的に焼き払うた
めの手段を設けてもよい。有効な電気燃焼技術が、1990
年１月３日に公開されたガートラー氏等の欧州特許出願
公開第0,275,372号と、ブルーム氏等の国際出願第US92/
02640号に教示されている。この代わりに、ディーゼル
・パティキュレート・トラップに高温のガスを通すこと
により、トラップしたパティキュレートを焼き払うよう
にしてもよい。
本発明の目的と効果を、以下の例を用いてさらに説明
する。なお、これらの例において示された特定のの材料
や量、さらに他の条件や詳細は、本発明を不当に制限す
るものと考えてはならない。
例１ ディーゼル・パティキュレート・トラップを、図１に
実質的に示すように、円筒形の本体と、それに取り付け
られた円錐形の排気ガス入り口と出口を有する横長のケ
ーシングから作った。円筒形本体の中には、それぞれが
硬質で中空の穴あきチューブを備えた４個の平行なカー
トリッジを２×２列に配置した。各チューブは、（イン
コ・アロイズ（Inco Alloys）社から「インコネル（INC
ONEL）600D」という商品名で販売されている）エキスパ
ンデッドメタルを、長さ25.4cm、直径3.8cmに展伸して
電気抵抗が0.22ohmになるようにしたものから形成し
た。エキスパンデッドメタルの各開口の面積は約100mm2
で、開口全体で各チューブの穴の面積の61％を占めてい
た。各チューブの端部は排気ガス出口側のキャップによ
り閉塞され、他端では排気ガス入り口側でチューブを開
口したままにするカラーを設けた。排気ガス入り口に続
く円形プレートでカラーとその隣のチューブとの間のス
ペースと、カラーと円筒形本体との間のスペースを塞
ぎ、一方、チューブの開口端は塞がなかった。キャップ
とカラーにより、各チューブの穴あき部の長さを22.9cm
に縮めた。
コンピューター制御のフィラメントワインダ（オート
メーション・ダイナミクス・モデル＃HWC−860）を用い
て、耐熱ヤーンを図１〜３に示す方法で各チューブの穴
のあいた領域を覆うように、12.75ニュートンの張力を
与えながら交差するように巻き付けた。ヤーンは、連続
したフィラメントの、アルミナ−ボリア−シリカファイ
バーの、撚り合わせたセラミックヤーン（すなわち、18
00デニール 2/2 1.5zヤーンの「ネクステル（NEXTE
L）312」）であり、その一本はテクスチャー化が小さ
く、他はテクスチャー化の度合いが適度で、第３本目の
ものはテクスチャー化されていなかった。テクスチャー
化されていないヤーンは直径が約0.18cmであり、テクス
チャー化の低いヤーンとテクスチャー化の中程度のヤー
ンのそれぞれのフィラメントのループにより、直径が約
１〜5cmの外皮を形成した。個々のフィラメントは直径
が約10〜12μｍであった。
まず、径方向へ位置を揃えた未テクスチャー化のヤー
ンを、初期巻き付け角度47゜で巻き付けて５つの層を形
成し、初期フィルターバンド幅を8.15mmとし、１層あた
りに10の周回を含ませた。
フィラメントワインダのマンドレルを23.5゜進めた
後、８層の低テクスチャー化のヤーンを巻き付けて、第
１の５つの層の４面開口を分割する径方向への壁を形成
した。
マンドレルをさらに23.5゜進めた後、中程度にテクス
チャー化したヤーンを８層、先行する８層の４面開口を
２分する径方向への壁を形成するように巻き付けた。
このようにして形成したカートリッジのフィルターエ
レメントは、直径が約5.8cmで、含まれたヤーンは約170
gであった。
このカートリッジを、2.3リッター、４気筒、４スト
ロークの副室式ディーゼルエンジン（オハイオ州コロン
ブスのクミンズ・エンジン・カンパニー（Cummins Engi
ne Co.）の「クミンズ（CUMMINS）4A2.3」）にそれぞれ
配置された、２つの同じディーゼル・パティキュレート
・トラップに組み込んだ。ディーゼル・パティキュレー
ト・トラップの粒子トラップ効率を、40CFR986.1339−8
6（1989）に略述された方法を処理するフィルターを使
って、トラップの上流と下流でサンプリングする通常の
複式バッチフィルタを使って測定した。使用した膜フィ
ルタは、直径が90mmであった（コネティカット州パット
ナムのポールフレックス・プロダクツ・コーポレイショ
ン（Pallflex Products Corp.）から「ポールレックス
・テフロン・メンブレン・フィルタ（PALLFLEX TEFLON
MEMBRANE FILTERS」と言う商品名で市販されている）。
煤の蓄積したディーゼル・パティキュレート・トラッ
プを、1.88リットル／秒の空気の流れの下で4.5分間、1
2ボルトの直流電源を用いて再生した。したがって、１
秒間に60リットルの流量で、背圧が25.5水柱cm低下し
た。
比較テスト ディーゼル・パティキュレート・トラップ（ここでは
「Ｃ−１」と呼ぶ）を、Ｃ−１のフィルタエレメントの
形成を除いては例１のものと同じ方法で形成し、同じヤ
ーンを巻き付けて、連続する各周回のコアがその下の周
回のコアと径方向へ揃うようにした。Ｃ−１の初期フィ
ルタバンド幅は6.2mmで、Ｃ−１と例１のトラップが比
較できる性能になるように選定した。Ｃ−１は下記のよ
うに20層を有するものとして形成した。
第１の４層 テクスチャー化していないヤーン 第２の８層 テクスチャー化の度合いの低いヤーン 最後の８層 中程度にテクスチャー化したヤーン カートリッジ毎のヤーンのトータル含有量は300gであっ
た。
平均テスト結果を表１にまとめている。
ＣとＤの値の相違は、テストにおける誤差の範囲内で
ある。例１に比較して十分に大きくしたＣ−１の背圧
（項目Ａ）は、例１のヤーンが43％少ないことによる。
例２ ディーゼル・パティキュレート・トラップのカートリ
ッジを、それが単一のカートリッジを含んでいるという
点を除いて例１と同様にして形成した。金属チューブ
（「インコネル（INCONEL）600D」）に穴を打ち抜き、
周方向へは径が約0.75cmで、チューブの軸方向へは径が
約0.05cmの楕円開口を形成した。チューブは、長さが3
8.7cm、直径が5.1cmで、電気抵抗は0.3ohmであった。そ
の開口は、チューブを投影した全穴あき面積の約50％を
占めていた。
ヤーンは、2000デニール、2/2、1.5zヤーンのアルミ
ナ−ボリア−シリカファイバー（すなわち「ネクステル
（NEXTEL）440」）の、連続したフィラメントの、より
合わせたセラミックヤーンで、直径が５〜7cmのフィラ
メントのループのエンベロープを形成するように強くテ
クスチャー化する前は、直径が約0.2cmであった。個々
のフィラメントは、直径が13〜15μｍであった。
このヤーンを、10.7Nの一定張力で巻き付けた。フィ
ルタバンド幅を1.5cmにするように初期巻き付け角度を4
6゜とし、１層毎に８周回の以下に示す28層を形成し
た。
このようにして形成したカートリッジのフィルタエレ
メントは、外径が7cmで、215gのヤーンを含んでいた。
このカートリッジを、77.9リッター／秒の流量に対し
て6.9MPaの水圧を発するように1200r.p.m.にセットした
5.9リッターのターボチャージャー付きディーゼルエン
ジン（「カミンズ（CUMMINS）6A3.4」）の排気システム
に組み付けた。このカートリッジは、最初の背圧が22.9
水柱cmで、203水柱cmまで上昇した。このカートリッジ
の重量を上昇の前後に測定したところ、2.4gの煤を保持
していることが認識された。サンプリングシステムを使
って上昇中の効率をチェックすると、127水柱cmの背圧
で87％であった。
煤の蓄積したカートリッジを５分以上にわたって24ボ
ルトの直流電源により再生すると、背圧が約28水柱cmま
で戻った。
この煤集積及び再生サイクルを、各再生間を23分とし
て10度繰り返した。各サイクルの終わりに、背圧は28水
柱cmであった。
本発明の範囲並びに本質から逸脱することなく本発明
の種々の修正や変更が可能であることが当業者には明ら
かであろう。また、本発明は、上述した説明的な実施例
に不当に制限されるべきではないことを理解すべきであ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 イスタ、トロイ・ケイ アメリカ合衆国 55133―3427ミネソタ 州、セント・ポール、ポスト・オフィ ス・ボックス33427番（番地の表示なし) (72)発明者 スミス、マーク・ピー アメリカ合衆国 55133―3427ミネソタ 州、セント・ポール、ポスト・オフィ ス・ボックス33427番（番地の表示なし) (56)参考文献 特開 平５−57122（ＪＰ，Ａ) 特表 平６−506281（ＪＰ，Ａ) 特表 平７−503180（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 3/02

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】（ａ）少なくとも２つの端部を有するケー
    シング（11,41）と、 （ｂ）上記ケーシング（11,41）の上記端部を排気シス
    テムに連結するための手段と、 （ｃ）少なくとも１つのチューブ（16,45,46,47,48,4
    9）を支持するための手段（18,50,51,52,54,55,56,58,5
    9,60）と、 （ｄ）上記ケーシング（11,41）の上記端部の間に延在
    する少なくとも一つの中空チューブ（16,45,46,47,48,4
    9）であって、２つの端部と、外面と、穴のあいた領域
    を形成する穴（21）とを有するとともに、上記支持手段
    （18,50,51,52,54,55,56,58,59,60）に支持されたチュ
    ーブ（16,45,46,47,48,49）と、 （ｅ）上記ケーシング（11,41）の一端の塞いでいない
    スペースに排気ガスを強制的に進入させて各チューブ
    （16,45,46,47,48,49）を大略径方向へ通過させるため
    に、該ケーシング（11,41）の端部のスペースを塞ぐ手
    段（20,50,51,52,54,55,56）と、 （ｆ）耐熱ヤーンからなるフィルタエレメント（23,6
    5）と、を備え、 該耐熱ヤーンは、各チューブ（16,45,46,47,48,49）上
    に螺旋状に交差して巻かれて複数の層（28,30,32,34,3
    6,38）を形成し、 該ヤーンの有するコアからは、フィラメント（26）が外
    方へ突出し、これら突出したフィラメントが絡み合って
    各層（30,32,34,36,38）内でコアを相互結合し、 各層内の相互結合されたコアは間隔をおいて位置するこ
    とで、実質的に均一な四辺形開口を形成しており、当該
    四辺形開口内において上記突出するフィラメントが互い
    に絡み合うことで、排気ガス中の粒子用トラップを構成
    しており、少なくとも１層（28,30,32,34,36,38）中の
    コアが、隣接する層中のコアから横方向にオフセットさ
    れていて、これにより、大略径方向へ流れる排気ガスが
    入り組んだ通路内を通ることとなる、ディーゼル・パテ
    ィキュレート・トラップ（10,40）。
  2. 【請求項２】上記耐熱ヤーンがセラミックヤーンを含む
    請求項１のトラップ（10,40）。
  3. 【請求項３】上記セラミックヤーンが連続したフィラメ
    ントのヤーンを含んでおり、連続するフィラメントのル
    ープが当該ヤーンから外方へ突出している請求項２のト
    ラップ（10,40）。
  4. 【請求項４】上記チューブ（16,45,46,47,48,49）は、
    開口を形成したもの、チューブ状のワイヤースクリー
    ン、またはチューブ状のエキスパンデッドメタル、のい
    ずれか１つであり、上記チューブ（16,45,46,47,48,4
    9）の各端部に、穴のあけられていない領域が設けられ
    ている請求項１のトラップ。
  5. 【請求項５】上記穴のあけられていない領域で上記ヤー
    ンが密に巻かれ、排気ガスの流れを実質的に通さない比
    較的厚い端壁が形成された請求項４のトラップ（10,4
    0）。
  6. 【請求項６】上記耐熱ヤーンの巻付け張力が４〜13ニュ
    ートンである請求項１〜５のいずれか１つに記載のトラ
    ップ。
  7. 【請求項７】ディーゼル・パティキュレート・トラップ
    に有用なカートリッジであって、 （ａ）穴があけられた中空のチューブ（16,45,46,47,4
    8,49）と、 （ｂ）耐熱ヤーンからなるフィルタエレメント（23,6
    5）であって、該耐熱ヤーンは、上記チューブ（16,45,4
    6,47,48,49）上に螺旋状に交差して巻かれて複数の層
    （28,30,32,34,36,38）を形成し、 該ヤーンの有するコアからは、フィラメント（26）が外
    方へ突出し、これら突出したフィラメントが絡み合って
    各層（30,32,34,36,38）内でコアを相互結合し、 各層内の相互結合されたコアは間隔をおいて位置するこ
    とで、実質的に均一な四辺形開口を形成しており、当該
    四辺形開口内において上記突出するフィラメントが互い
    に絡み合うことで、排気ガス中の粒子用トラップを構成
    しており、少なくとも１層（28,30,32,34,36,38）中の
    コアが、隣接する層中のコアから横方向にオフセットさ
    れていて、これにより、当該カートリッジ内を大略径方
    向へ流れる排気ガスが入り組んだ通路内を通ることとな
    る構成のフィルタエレメント（23,65）と、 （ｃ）上記カートリッジをディーゼル・パティキュレー
    ト・トラップに装着するための手段（18）と、を備えた
    カートリッジ。
  8. 【請求項８】上記耐熱ヤーンの巻付け張力が４〜13ニュ
    ートンである請求項７記載のカートリッジ。
  9. 【請求項９】ディーゼル・パティキュレート・トラップ
    に有用なカートリッジを形成する方法であって、 （ａ）少なくとも一つの穴あき中空チューブ（16,45,4
    6,47,48,49）を用意するステップと、 （ｂ）外方に突出するフィラメント（26）有するコアを
    備えたヤーンを、上記チューブ（16,45,46,47,48,49）
    上に螺旋状に交差して巻き付けて第１の層（28）を構成
    するステップであって、 突出するフィラメント（26）が絡み合って各層内でコア
    を相互結合し、 最初は広い間隔を置いて上記チューブ上へヤーンを巻き
    付け、その後、隣接するコアが実質的に均一に間隔をお
    いて配置され、突出するフィラメント（26）が絡み合っ
    て構成されたトラップを内部に有する４辺形開口を構成
    するようになるまで、上記間隔の間にヤーンを巻き付け
    ていくステップと、 （ｃ）上記第１層（28）の上に上記ヤーンからなる少な
    くとも一つの追加層（30,32,34,36,38）を螺旋状に交差
    して巻き付けるステップであって、当該追加層のコア
    は、上記と同様のトラップで橋渡しされた同様の開口を
    構成し、かつ第１層（28）のコアから横へオフセットし
    ており、これにより該カートリッジを大略径方向へ流れ
    るガスが入り組んだ経路内を進行することとなるステッ
    プと、を備えた方法。
  10. 【請求項１０】上記第１及び追加の層（28,30）の少な
    くとも一つの上に、第３の層（32）を螺旋状に交差して
    巻き付けるステップであって、該第３層（32）内のコア
    を、その下に位置する層（28,30）内のコアと径方向へ
    位置を揃え、該径方向へ位置を揃えたコアが協働して壁
    を形成するようにしたステップをさらに備えた請求項９
    の方法。
  11. 【請求項１１】上記ヤーンの巻付け張力が４〜13ニュー
    トンである請求項９または10記載の方法。
JP52020893A 1992-05-11 1993-04-02 無機ヤーンを横方向へオフセットしながら交差して巻いたラップ材を有する穴あきチューブのディーゼル・パティキュレート・トラップ Expired - Fee Related JP3245168B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/881,488 US5248481A (en) 1992-05-11 1992-05-11 Diesel particulate trap of perforated tubes having laterally offset cross-wound wraps of inorganic yarn
US07/881,488 1992-05-11
US881,488 1992-05-11
PCT/US1993/003112 WO1993023657A1 (en) 1992-05-11 1993-04-02 Diesel particulate trap of perforated tubes having laterally offset cross-wound wraps of inorganic yarn

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08500409A JPH08500409A (ja) 1996-01-16
JP3245168B2 true JP3245168B2 (ja) 2002-01-07

Family

ID=25378598

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP52020893A Expired - Fee Related JP3245168B2 (ja) 1992-05-11 1993-04-02 無機ヤーンを横方向へオフセットしながら交差して巻いたラップ材を有する穴あきチューブのディーゼル・パティキュレート・トラップ

Country Status (10)

Country Link
US (1) US5248481A (ja)
EP (1) EP0640173B1 (ja)
JP (1) JP3245168B2 (ja)
KR (1) KR100284956B1 (ja)
BR (1) BR9306333A (ja)
CA (1) CA2133571A1 (ja)
DE (1) DE69304198T2 (ja)
ES (1) ES2091003T3 (ja)
MX (1) MX9302454A (ja)
WO (1) WO1993023657A1 (ja)

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5470364A (en) * 1992-01-07 1995-11-28 Pall Corporation Regenerable diesel exhaust filter
US5457945A (en) * 1992-01-07 1995-10-17 Pall Corporation Regenerable diesel exhaust filter and heater
WO1994007588A1 (en) * 1992-09-25 1994-04-14 Kabushiki Kaisha Toyoda Jidoshokki Seisakusho Heat-resistant filter
EP0731256B1 (en) * 1992-09-28 2000-03-22 Ford Motor Company Limited Filter element for exhaust emission control of internal combusion engines
DE4420224C2 (de) * 1993-06-24 1996-09-26 Mannesmann Ag Verfahren zur Entfernung unerwünschter Beimengungen eines Gases
JP3110247B2 (ja) * 1993-06-28 2000-11-20 日本碍子株式会社 除塵装置
GB9325492D0 (en) * 1993-12-14 1994-02-16 Engelhard Corp Improved particulate filter,and system and method for cleaning same
JP3576558B2 (ja) * 1994-04-06 2004-10-13 ミネソタ マイニング アンド マニュファクチャリング カンパニー 電気的に再生可能なディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジ及びフィルタ
US5500029A (en) * 1994-04-25 1996-03-19 Industrial Filter & Pump Mfg. Co. Filter element and method of manufacture
JP2732031B2 (ja) * 1994-04-28 1998-03-25 株式会社いすゞセラミックス研究所 デイーゼル機関の排気微粒子フイルタ
EP0684062A1 (en) * 1994-05-24 1995-11-29 Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. Diesel particulate filter apparatus
US5453116A (en) * 1994-06-13 1995-09-26 Minnesota Mining And Manufacturing Company Self supporting hot gas filter assembly
US5611831A (en) * 1994-11-16 1997-03-18 Isuzu Ceramics Research Institute Co., Ltd. Diesel particulate filter apparatus
JPH0949421A (ja) * 1995-05-30 1997-02-18 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
KR19990022820A (ko) * 1995-06-09 1999-03-25 스프레이그 로버트 월터 에어백 필터 조립체 및 그 조립 방법
US5830250A (en) * 1996-03-06 1998-11-03 Minnesota Mining And Manufacturing Company Stepped hot gas filter cartridge
US6946013B2 (en) * 2002-10-28 2005-09-20 Geo2 Technologies, Inc. Ceramic exhaust filter
EP1644465B1 (en) * 2003-06-23 2010-03-17 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Process to prepare a lubricating base oil
CN100358979C (zh) * 2003-06-27 2008-01-02 国际壳牌研究有限公司 制备润滑基础油的方法
JP2008525551A (ja) * 2004-12-23 2008-07-17 シエル・インターナシヨネイル・リサーチ・マーチヤツピイ・ベー・ウイ 潤滑基油の製造方法
US7682577B2 (en) 2005-11-07 2010-03-23 Geo2 Technologies, Inc. Catalytic exhaust device for simplified installation or replacement
US7682578B2 (en) 2005-11-07 2010-03-23 Geo2 Technologies, Inc. Device for catalytically reducing exhaust
EP1787704A3 (en) * 2005-11-17 2007-06-20 Jaime Octavio Diaz Perez Apparatus for filtering micro particles
US7722828B2 (en) 2005-12-30 2010-05-25 Geo2 Technologies, Inc. Catalytic fibrous exhaust system and method for catalyzing an exhaust gas
EP2021098B1 (en) * 2006-05-03 2013-12-25 Sabertec L.L.C. Device and method for the reduction of emissions
US20080236118A1 (en) * 2007-03-27 2008-10-02 Meyer Robert L Exhaust particulate filter for a machine engine system and assembly method therefor
US7981174B2 (en) * 2007-11-26 2011-07-19 Caterpillar Inc. Electrically regenerated exhaust particulate filter for an engine system and operating strategy therefor
US20090188389A1 (en) * 2008-01-30 2009-07-30 Caterpillar Inc. Particulate filter for an exhaust aftertreatment system of a machine and filtering method thereof
IT1395633B1 (it) * 2009-08-27 2012-10-16 Ufi Innovation Ct Srl Filtro per motori endotermici
CA2976143C (en) * 2015-03-20 2021-10-26 Haldor Topsoe A/S Catalyzed ceramic candle filter and method of cleaning process off- or exhaust gases

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1543488A (fr) * 1967-09-15 1968-10-25 Filterite Corp Tube filtrant bobiné
CA986033A (en) * 1970-05-13 1976-03-23 Jay E. Sobel Mat of fibrous material and preparation and uses thereof
US3869267A (en) * 1973-09-04 1975-03-04 Josephine Gaylor Exhaust gas filter
US3920428A (en) * 1974-03-25 1975-11-18 Ethyl Corp Filter element
US4276071A (en) * 1979-12-03 1981-06-30 General Motors Corporation Ceramic filters for diesel exhaust particulates
US4264346A (en) * 1979-12-12 1981-04-28 General Motors Corporation Diesel exhaust particulate traps
DE3007642C2 (de) * 1980-02-29 1985-01-31 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Rußfilter im Abgasstrom einer Brennkraftmaschine
US4376637A (en) * 1980-10-14 1983-03-15 California Institute Of Technology Apparatus and method for destructive removal of particles contained in flowing fluid
JPS6053165B2 (ja) * 1981-03-16 1985-11-25 株式会社豊田中央研究所 内燃機関排気吐煙の捕集装置
US4456457A (en) * 1981-04-28 1984-06-26 Nippon Soken, Inc. Exhaust gas cleaning device for diesel engine
DE3228325A1 (de) * 1982-07-29 1984-02-02 Fa. J. Eberspächer, 7300 Esslingen Filter- und nachverbrennungseinrichtung fuer abgase
US4543113A (en) * 1984-08-10 1985-09-24 Minnesota Mining And Manufacturing Company Uniform minimum-permeability woven fabric, filter, and process therefor
DE3545762A1 (de) * 1985-12-21 1987-07-02 Leistritz Maschfabrik Paul Russfilter
DE3602153A1 (de) * 1986-01-24 1987-07-30 Man Technologie Gmbh Verfahren zum wickeln von partikelfiltern
DE3622623A1 (de) * 1986-07-05 1988-01-14 Man Nutzfahrzeuge Gmbh Verfahren und vorrichtung zum beseitigen von in einem abgasfilter einer brennkraftmaschine abgeschiedenem russ
US4744216A (en) * 1986-10-20 1988-05-17 Ford Motor Company Electrical ignition device for regeneration of a particulate trap
DE8700787U1 (ja) * 1987-01-17 1987-10-22 Guertler, Johann, 6074 Roedermark, De
DE3731766A1 (de) * 1987-09-22 1989-03-30 Alfred Buck Russfilter
US4813231A (en) * 1987-10-07 1989-03-21 Southwest Research Institute Engine exhaust after-treatment device
DE3800723A1 (de) * 1988-01-13 1989-07-27 Daimler Benz Ag Russabbrennfilter fuer dieselmotoren
DE3801634A1 (de) * 1988-01-21 1989-08-03 Leistritz Ag Filter- und nachverbrennungseinrichtung fuer abgase, insbesondere von brennkraftmaschinen
DE3806131A1 (de) * 1988-02-26 1989-08-31 Daimler Benz Ag Verfahren zur herstellung eines russpartikelfilters
DE3910554A1 (de) * 1988-04-11 1989-10-19 Volkswagen Ag Unter verwendung einseitig verschlossener gelochter rohre aufgebautes partikelfilter
DE3823205A1 (de) * 1988-07-08 1990-01-11 Eberspaecher J Russfilterkerze fuer die reinigung von abgasen und aus russfilterkerzen gebildete russfilteranordnung
DE3828516C1 (en) * 1988-08-23 1989-03-23 Daimler-Benz Aktiengesellschaft, 7000 Stuttgart, De Soot particle filter regeneration - in which particles in filter for diesel engine exhaust fumes are burned off to regenerate filter by exothermic reaction
ZA896084B (en) * 1988-09-08 1991-04-24 Minnesota Mining & Mfg Regenerable diesel particulate trap
DE3914758A1 (de) * 1989-05-05 1990-11-08 Mann & Hummel Filter Russfilter zur reinigung des abgastroms einer brennkraftmaschine
DE4020553C2 (de) * 1990-06-28 2003-04-24 Mann & Hummel Filter Verfahren zur Herstellung von Rußfilterkerzen
US5174968A (en) * 1990-12-12 1992-12-29 W. R. Grace & Co.-Conn. Structure for electrically heatable catalytic core
US5171341A (en) * 1991-04-05 1992-12-15 Minnesota Mining And Manufacturing Company Concentric-tube diesel particulate filter
US5174969A (en) * 1991-04-05 1992-12-29 Minnesota Mining And Manufacturing Company Roll-pack diesel particulate filter

Also Published As

Publication number Publication date
WO1993023657A1 (en) 1993-11-25
JPH08500409A (ja) 1996-01-16
CA2133571A1 (en) 1993-11-25
EP0640173B1 (en) 1996-08-21
US5248481A (en) 1993-09-28
EP0640173A1 (en) 1995-03-01
KR100284956B1 (ko) 2001-05-02
MX9302454A (es) 1994-06-30
DE69304198T2 (de) 1997-01-23
BR9306333A (pt) 1995-07-25
ES2091003T3 (es) 1996-10-16
DE69304198D1 (de) 1996-09-26
KR950701407A (ko) 1995-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3245168B2 (ja) 無機ヤーンを横方向へオフセットしながら交差して巻いたラップ材を有する穴あきチューブのディーゼル・パティキュレート・トラップ
US5248482A (en) Diesel particulate trap of perforated tubes wrapped with cross-wound inorganic yarn to form four-sided filter traps
US5171341A (en) Concentric-tube diesel particulate filter
JP3359972B2 (ja) ディーゼル微粒子フィルタカートリッジ及びディーゼル微粒子フィルタ
US5656048A (en) Electrically regenerable diesel particulate filter cartridge and filter
EP0834004B1 (en) Self supporting hot gas filter assembly
US5258164A (en) Electrically regenerable diesel particulate trap
US5298046A (en) Diesel particulate filter element and filter
US5405422A (en) Self-heating filter
JPH0680291B2 (ja) ロールパックディーゼル微粒子フィルタ
JP2004105792A (ja) 排ガス浄化フィルタ触媒及びその製造方法
JPH02256812A (ja) 電気的に再生可能な微粒子トラップ
US5830250A (en) Stepped hot gas filter cartridge
KR100203968B1 (ko) 동심관형 디이젤 입자 여과기
MXPA96004541A (en) Filter and cartridge for particle filter diesel, regenerable electricame
KR970032973A (ko) 내열성 화이버를 이용한 디젤 자동차의 배기가스중 입자상 물질 제거용 카트리지형 필터

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees