JP4569783B2 - 金属繊維メディア、これをフィルター部材とした排ガス浄化装置用フィルター及び該フィルター製造方法 - Google Patents
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Description
する高熱によってフィルターが局所的に溶融するので、耐久性に問題がある。
。
従来、ディーゼルエンジン排ガス中の粒子状物質(Particulate Matter)及び窒素酸化物(NOx)を除去するために使われる粒子状物質ろ過装置(DPF)の核心要素であるフィルター材料には、セラミック材料の一種であるコーディエライトあるいは焼結金属マットが主として用いられてきた。しかし、コーディエライトの場合、衝撃(振動)によってクラックが発生し破損する恐れがある他、フィルターを再生するために燃焼する過程で、低い熱伝逹率に起因する局所的な集中加熱によってフィルターが效率的に再生されず、溶解または破損することもあった。焼結金属マットの場合は、焼結によって強度が弱くなるので、所望する形態のフィルターに製造する場合、曲げ部分などで破損が起こり易く、よって、フィルターへの加工性が悪いという問題があった。そこで、耐久性、機械的強度及び熱伝導効率に優れた排ガス浄化装置用フィルター材料の開発が要求されてきた。
を呈し、かつ、3次元的デプスフィルタリング(depth filtering)がなされるので、より優れた媒煙捕集効率を呈する。なお、従来コーディエライト及び焼結金属マットからなるフィルターに劣らないディーゼルエンジン排ガス中の粒子状物質捕集効率及び再生効率を呈する。
の金属繊維からなるまで反復する。繊維が20個未満であると、1本のヤーンを形成する繊維の数が少ないため互いに絡んでヤーンを形成しにくく、500個を超過すると、ヤーンに含まれる繊維の個数が多いため、フィルターとしたとき差圧が高まる他、フィルター自体の厚さ及び重さが増加するという問題につながる。このようなヤーンの製造に使われる金属繊維も同様に、特に限定されることはなく、いずれの金属繊維も使用可能である。特に限定されることはないが、溶融抽出法で製造された無作為の方向性を有する金属繊維を梳毛して一方向性を与えた金属繊維を使用することが好ましい。
も小さく調節することによって、粒子状の物質が捕集される場合にも気相微粒子物質がフィルターの低密度部から排出されるようにし、フィルターの差圧増加率を減少させる。また、上記の構成では、粒子状物質によるフィルターの目詰まりが遅くなるので、フィルターを長時間使用できるだけでなく、フィルターの粒子状物質の捕集効率が増大する。
。
持しない発明例1及び2のフィルター付きDPFを使用した場合、従来例2の触媒がコーティングされていないコーディエライトフィルターと略同等水準の優れたPM捕集効率(除去率)を表した。したがって、本発明のフィルターに触媒を担持して使用するとSOF成分が除去され、従来例1の白金コートのコーディエライトに劣らないPM除去率が得られることは自明である。
2、2’ 支持体
3 金属繊維ヤーン
4 粒子状物質
10,10’ 金属繊維メディア
20,30 フィルター
21,22 固定部材
Claims (17)
- 一方向性が与えられた20〜500個の金属繊維束からなり、1gにつき、長さが0.45〜0.6mで、ねじり率が1〜9turns/mである金属繊維ヤーンが長さ方向に整列されてなる気孔率30%〜95%の金属繊維マットと、前記金属繊維マットの上、下面に付けられた気孔率5%〜95%の支持体とを含んでなる金属繊維メディアをフィルター部材とした、排ガス浄化装置用フィルター。
- 前記金属繊維は、密度が100〜4,000g/m 2 であることを特徴とする請求項1に記載のフィルター。
- 前記金属繊維マットは、2層以上に長さ方向に整列されることを特徴とする請求項1に記載のフィルター。
- 前記フィルター部材である金属繊維メディアは、ひだ付き形態を有することを特徴とする請求項1に記載のフィルター。
- 前記ひだは、深さが3〜30mmであることを特徴とする請求項4に記載のフィルター。
- 前記金属繊維は、等価直径が10〜150μmであることを特徴とする請求項1に記載のフィルター。
- 前記金属繊維メディアは、平均気孔大きさが等価直径で10〜250μmであることを特徴とする請求項1に記載のフィルター。
- 前記金属繊維メディアは、厚さが0.5〜3mmであることを特徴とする請求項1に記載のフィルター。
- 前記フィルターは、管型フィルター部材からなる管型、
または多数の管型フィルター部材が重なってなる多重管型フィルターであることを特徴とする請求項1に記載のフィルター。 - 前記管型フィルター部材は、円形の縦断面を有するシリンダー状であることを特徴とする請求項9に記載のフィルター。
- 前記管型フィルター部材は、ひだ付きシリンダー状であることを特徴とする請求項9に記載のフィルター。
- 前記管型フィルターにおいて等価直径: 長さが、1:1.5〜15であることを特徴とする請求項9に記載のフィルター。
- 前記管型フィルターでひだの個数は、フィルターの等価直径をセンチメートルで表記するとき、直径の15倍以下であることを特徴とする請求項9に記載のフィルター。
- 前記排ガス浄化装置用フィルターは、ディーゼルエンジンまたはディーゼル発電機から排出される排ガス浄化装置用フィルターであることを特徴とする請求項1に記載のフィルター。
- 前記フィルターは、該フィルターの中心から長手方向への±40%の範囲に低密度部を有することを特徴とする請求項1に記載のフィルター。
- 前記低密度部は、前記フィルター部材の面積の1〜15%を占めることを特徴とする請求項15に記載のフィルター。
- 前記低密度部の密度は、非低密度部の密度の1〜30%であることを特徴とする請求項15に記載のフィルター。
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