JP3921927B2 - デイーゼル機関の排気微粒子除去フイルタ - Google Patents

デイーゼル機関の排気微粒子除去フイルタ Download PDF

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はセラミツク繊維を用いたデイーゼル機関の排気微粒子除去フイルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のデイーゼル機関の排気微粒子除去フイルタは、２枚のヒータ用金網の間に、セラミツク繊維からなる２枚のフエルトを挟み、これを蛇腹状に成形したものを、金属製枠体に取り付けられる。
【０００３】
排気微粒子（パテイキユレート）の捕集効率が高いフイルタを製作する場合には、フエルトを厚くすることが必要であるが、フエルトの厚いフイルタでは金属製枠体の取付けが困難になり、金属製枠体および金属製枠体への取付部品の形状を変更する必要が生じる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は上述の問題に鑑み、セラミツク繊維からなるフエルトを厚くしても、フイルタの金属製枠体への取付けが容易なデイーゼル機関の排気微粒子除去フイルタを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の構成は２枚のヒータ用金網の間に重ね合されるセラミツク繊維からなる複数枚のフエルトの内の少くとも１枚のフエルトの幅を前記ヒータ用金網の幅よりも狭くし、他のフエルトの幅を前記ヒータ用金網の幅と同じくし、前記ヒータ用金網と前記フエルトとの重合せ体を長手方向に湾曲して断面花弁状の筒体を成形し、該筒体の両端部外周側に金属製枠体を結合したことを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明による排気微粒子除去フイルタ（以下、単にフイルタという）は、内外２枚のヒータ用金網とセラミツク繊維からなる複数枚のフエルトとの重合せ体を、蛇腹状ないし断面花弁状の筒体に成形してなる。捕集効率の高いフイルタを製作する場合に、１枚の厚いフエルトを用いず、目の粗さの異なる複数枚の薄いフエルトを重ね合せたものを用い、かつ１枚または２枚のフエルトのみをヒータ用金網と同じ幅にし、残るフエルトをヒータ用金網と接触しないように幅を狭くする。ヒータ用金網とフエルトとの重合せ体から成形した筒体からなるフイルタは、両端部の厚さが中央部の厚さよりも薄くなり、金属製枠体および金属製枠体への取付部品の形状を変更しないでも、金属製枠体への取付けが容易になる。
【０００７】
【実施例】
図１に示すように、排気浄化装置１０は断熱材６を内張りした円筒形のケース５の内部にフイルタ２０を配設し、ケース５の始端に円錐筒３と入口管２とを接続し、ケース５の終端に円錐筒１２と出口管１３を接続してなり、入口管２と出口管１３を排気管の途中に接続される。フイルタ２０の始端の内周側には花弁形の端壁板４を結合して、フイルタ２０の内部が閉鎖される。端壁板４はケース５の内周壁から径内方へ延びる複数の腕１４に支持される。一方、フイルタ２０の終端の内周側には、中心に開口９ａを有する花弁形の端壁板９が結合され、端壁板９は環状の板１９によりケース５の終端に支持される。
【０００８】
入口管２から導入された排気がフイルタ２０の外周側空部７からフイルタ２０を経て内空部８へ流れる時排気微粒子を除去され、浄化された排気は開口９ａ、出口管１３を経て外部へ排出される。フイルタ２０のヒータ用金網には適時電源バツテリ４７からリレースイツチ４６を経て通電され、フイルタ２０により除去された排気微粒子が加熱されて燃焼する。フイルタ２０の再生時、機関の回転数センサ４１、機関の負荷センサ４２、フイルタ２０の入口部例えば円錐筒３の内部に配設した排気の圧力センサ４３、フイルタ２０に配設した温度センサ４４の信号に基づく電子制御装置４５の出力により、リレースイツチ４６が閉じられるようになつている。ヒータ用金網はセラミツク繊維のフエルトの内外両面に重ね合される。
【０００９】
図２に示すように、フイルタ２０は細長い帯状のヒータ用金網とセラミツク繊維からなるフエルトとの重合せ体２８を、断面花弁状に湾曲した筒体２１からなる。筒体２１は外周側へ突出する突条２１ａと内周側へ突出する溝２１ｂとを周方向交互に備えている。図３に示すように、突条２１ａの両端部の外面に、Ｕ形に湾曲された金属製枠体３１が重合せ結合されて所定の形状を保持する。図４に突条２１ａの軸方向中央部の断面を拡大して示すように、フイルタ２０は複数枚（図示の実施例では３枚）の細長いフエルト２２，２３，２４を重ね合せたうえ、外面と内面にヒータ用金網２６，２７を重ね合せたうえ、重合せ体２８を断面花弁状の筒体２１に成形される。
【００１０】
図５，６に示すように、本発明によれば重合せ体２８の両端部の厚さを薄くするために、後述するようにフエルト２２〜２４の内の少くとも１枚の幅（筒体２１の軸方向の寸法）を狭くし、両端部では２枚のフエルト２２，２４がヒータ用金網２６，２７の間に挟まれるようにし、重合せ体２８から断面花弁状の筒体２１に成形したうえ、両端部を花弁形の端壁板４，９に係合し、突条２１ａの両端部の外面に金属製枠体３１が重ね合され、さらに各金属製枠体３１の１対の突片３１ａの間に係合された環状のバンド３３により、突条２１ａを端壁板４，９へ押し付けられる。
【００１１】
図７に示すように、フイルタ２０が３枚のフエルト２２〜２４から構成される時は、中間のフエルト２３の幅をヒータ用金網２６，２７の幅ｗよりも狭くし、フエルト２２，２４の幅はヒータ用金網２６，２７の幅ｗと等しくする。こうすることにより、ヒータ用金網２６，２７とフエルト２２〜２４とからなる重合せ体２８を断面花弁形の筒体２１に成形した時、筒体２１の両端部ではヒータ用金網２６，２７の間にフエルト２２，２４が重ね合されるだけで、筒体２１の両端部の厚さが筒体２１の中央部のそれよりも薄くなる。したがつて、金属製枠体３１の形状を変えないでも、任意の枚数のフエルトを重ね合せたフイルタ２０を構成することができる。セラミツク繊維のフエルト２２〜２４の内でも、外側（図示の上側）のフエルト２２の目が最も粗く、中間のフエルト２３、内側のフエルト２４へと順に目が細かいものを用いる。
【００１２】
図８に示す実施例では、ヒータ用金網２６，２７の間に挟まれるフエルト２２，２４はヒータ用金網２６，２７の幅ｗよりも狭くし、中間のフエルト２３の幅をヒータ用金網２６，２７と同じ幅ｗにして、重合せ体２８から断面花弁状の筒体２１を成形した時、両端部の厚さが中間部のそれよりも薄くなるようにするものである。
【００１３】
図９に示すように、フエルト２２〜２４の内のフエルト２２，２３の幅を、ヒータ用金網２６，２７の幅ｗよりも狭くしても、重合せ体２８から断面花弁状の筒体２１を成形した時、両端部の厚さは図６に示すものよりも薄くなる。
【００１４】
上述の実施例では、２枚のヒータ用金網２６，２７の間に３枚のフエルト２２〜２４を重ね合せたものであるが、より薄いフエルトを４枚または５枚重ね合せてもよく、その場合に任意の２枚または３枚のフエルトの幅をヒータ用金網２６，２７の幅ｗよりも狭くすれば、重合せ体２８から断面花弁状の筒体２１を成形した時、両端部の厚さが中央部の厚さよりも薄くなり、共通の金属製枠体３１とバンド３３を用いて筒体２１の断面形状を保持することができ、円筒状のケース５の内部へ円滑に収容できる。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は上述のように、２枚のヒータ用金網の間に重ね合されるセラミツク繊維からなる複数枚のフエルトの内の少くとも１枚のフエルトの幅を前記ヒータ用金網の幅よりも狭くし、他のフエルトの幅を前記ヒータ用金網の幅と同じくし、前記ヒータ用金網と前記フエルトとの重合せ体を長手方向に湾曲して断面花弁状の筒体を成形し、該筒体の両端部外周側に金属製枠体を結合したから、金属製枠体の構造や金属製枠体への取付部品の形状を変更することなく、排気微粒子の捕集効率の高いフイルタが得られる。
【００１６】
一部のフエルトの幅を狭くしたことにより、セラミツク繊維の使用量を減じ、製品単価を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る排気微粒子除去フイルタを備えたデイーゼル機関の排気浄化装置の側面断面図である。
【図２】同排気微粒子フイルタの概略構成を示す斜視図である。
【図３】同排気微粒子フイルタの端部の正面断面図である。
【図４】同排気微粒子フイルタの中央部を拡大して示す正面断面図である。
【図５】同排気微粒子フイルタの両端部を拡大して示す正面断面図である。
【図６】同排気微粒子フイルタの端部を拡大して示す側面断面図である。
【図７】同排気微粒子フイルタを構成するヒータ用金網とセラミツク繊維からなるフエルトとの関係を示す斜視図である。
【図８】同排気微粒子フイルタを構成するヒータ用金網とセラミツク繊維からなるフエルトとの関係を示す斜視図である。
【図９】同排気微粒子フイルタを構成するヒータ用金網とセラミツク繊維からなるフエルトとの関係を示す斜視図である。
【符号の説明】
２０：排気微粒子フイルタ ２１：筒体 ２１ａ：突条 ２１ｂ：溝 ２２：フエルト ２３：フエルト ２４：フエルト ２６：金網 ２７：金網 ２８：重合せ体 ３１：金属製枠体 ３３：バンド

Claims (3)

  1. ２枚のヒータ用金網の間に重ね合されるセラミツク繊維からなる複数枚のフエルトの内の少くとも１枚のフエルトの幅を前記ヒータ用金網の幅よりも狭くし、他のフエルトの幅を前記ヒータ用金網の幅と同じくし、前記ヒータ用金網と前記フエルトとの重合せ体を長手方向に湾曲して断面花弁状の筒体を成形し、該筒体の両端部外周側に金属製枠体を結合したことを特徴とする、デイーゼル機関の排気微粒子除去フイルタ。
  2. 前記複数枚のフエルトは、前記筒体の外側のものの目が粗であり、前記筒体の内側のものの目が密である、請求項１に記載のデイーゼル機関の排気微粒子除去フイルタ。
  3. 前記金属製枠体は金属板をＵ形に湾曲してなり、かつ前記筒体の外周側へ突出する突条の両端部に重ね合される、請求項１に記載のデイーゼル機関の排気微粒子除去フイルタ。
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