JPH03284312A - セラミックフィルタのセル内に高熱伝導性粉末を埋め込む方法 - Google Patents
セラミックフィルタのセル内に高熱伝導性粉末を埋め込む方法Info
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- JPH03284312A JPH03284312A JP2083378A JP8337890A JPH03284312A JP H03284312 A JPH03284312 A JP H03284312A JP 2083378 A JP2083378 A JP 2083378A JP 8337890 A JP8337890 A JP 8337890A JP H03284312 A JPH03284312 A JP H03284312A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はディーゼルエンジンの排ガス浄化に用いられる
フィルタの熱伝導特性を改善するために、フィルタのセ
ル内に高熱伝導性の粉末材料を埋約込む方法に関する。
フィルタの熱伝導特性を改善するために、フィルタのセ
ル内に高熱伝導性の粉末材料を埋約込む方法に関する。
ディーゼルエンジンの排ガス中に含まれるパティキュレ
ート（微粒子状炭素物質）は環境上問題となるので、し
ばしばセラミックフィルタを用いて捕捉、除去される。
ート（微粒子状炭素物質）は環境上問題となるので、し
ばしばセラミックフィルタを用いて捕捉、除去される。
その場合、限界以上にパティキュレートを捕捉し目詰ま
りしたフィルタは、走行後新しいものと交換するか、あ
るいは捕捉したパティキュレートを何らかの方法で除去
して再生する必要がある。そのために、パティキュレー
トをバーナや電気ヒータで燃焼して除去するなどしてい
る。
りしたフィルタは、走行後新しいものと交換するか、あ
るいは捕捉したパティキュレートを何らかの方法で除去
して再生する必要がある。そのために、パティキュレー
トをバーナや電気ヒータで燃焼して除去するなどしてい
る。
しかし、パティキュレートは柱状のフィルタの中心部（
芯部）に多く堆積するので、パティキュレートが燃焼す
るとフィルタの中心部の温度が外周部分よりも高くなる
。そのため、フィルタに熱歪が生じて破壊したり、中心
部が溶損してしまうことがあった。
芯部）に多く堆積するので、パティキュレートが燃焼す
るとフィルタの中心部の温度が外周部分よりも高くなる
。そのため、フィルタに熱歪が生じて破壊したり、中心
部が溶損してしまうことがあった。
その防止策を講じたものとして、例えば実開昭６１−５
５１１５号及び実開平１−１５９１１５号に開示された
フィルタがある。実開昭６１−５５１１５号のフィルタ
では、入口側と出口側を連通ずるセルの内部に、アルミ
ナ等の棒状の放熱部材が埋設されている。また実開平１
−１５９１１５号のフィルタでは、その端面のヒータに
よって覆われないフィルタ部分のセル内部に粉末状の熱
吸収材料が充填されている。
５１１５号及び実開平１−１５９１１５号に開示された
フィルタがある。実開昭６１−５５１１５号のフィルタ
では、入口側と出口側を連通ずるセルの内部に、アルミ
ナ等の棒状の放熱部材が埋設されている。また実開平１
−１５９１１５号のフィルタでは、その端面のヒータに
よって覆われないフィルタ部分のセル内部に粉末状の熱
吸収材料が充填されている。
上記従来技術はいずれも、フィルタ内部に装填した熱伝
導性のよい放熱部材あるいは熱吸収材料によってフィル
タの熱を吸収して、フィルタの局部的な温度上昇を防止
することを目的としている。
導性のよい放熱部材あるいは熱吸収材料によってフィル
タの熱を吸収して、フィルタの局部的な温度上昇を防止
することを目的としている。
上述の実開昭６１−５５１１５号のフィルタで用いられ
ている放熱部材は棒状のものである。そのため、フィル
タのセルと放熱部材のいずれかが曲がっていたり、セル
の大きさが不揃いであったりすると、セル壁と放熱部材
の接触面積が小さくなり、熱伝導性が悪くなるという間
頌がある。
ている放熱部材は棒状のものである。そのため、フィル
タのセルと放熱部材のいずれかが曲がっていたり、セル
の大きさが不揃いであったりすると、セル壁と放熱部材
の接触面積が小さくなり、熱伝導性が悪くなるという間
頌がある。
一方、実開平１−１５９１１５号のフィルタで用いられ
ている熱吸収材料は粉末状であり、セル内に密に充填す
れば、セル壁との接触面積が大きくなる。
ている熱吸収材料は粉末状であり、セル内に密に充填す
れば、セル壁との接触面積が大きくなる。
従って、熱伝導性が十分に発揮されるので、棒状のもの
よりも好ましい。
よりも好ましい。
しかし、フィルタの直径は通常５０〜４００ｍｍで長さ
が５０〜３００ｍｍであるのに対して、セルは一辺が１
〜３ｍｍの断面正方形の小さなものであり、それらの開
口がフィルタ端面に数百〜数千個並んでいる。従って、
選択的に特定位置のセルだけに粉末を埋め込むのは困難
な作業である。
が５０〜３００ｍｍであるのに対して、セルは一辺が１
〜３ｍｍの断面正方形の小さなものであり、それらの開
口がフィルタ端面に数百〜数千個並んでいる。従って、
選択的に特定位置のセルだけに粉末を埋め込むのは困難
な作業である。
従って、本発明の目的は、熱伝導性の良い材料の粉末を
、フィルタのセル内に高密度で効率良く埋め込む方法を
提供することである。
、フィルタのセル内に高密度で効率良く埋め込む方法を
提供することである。
上記課題に鑑み鋭意研究の結果、本発明者は、特定の複
数箇所に開口を有するシートでフィルタの端面を覆い、
その開口からセル内に高熱伝導性粉末を供給することに
よって、粉末を効率良くフィルタ内に埋め込むことがで
きることを発見し、本発明を完成した。
数箇所に開口を有するシートでフィルタの端面を覆い、
その開口からセル内に高熱伝導性粉末を供給することに
よって、粉末を効率良くフィルタ内に埋め込むことがで
きることを発見し、本発明を完成した。
すなわち、セラミックフィルタのセル内に高熱伝導性粉
末を埋め込む本発明の第一の方法は、桂状のフィルタ内
に形成された長手方向に延びる多数のセルのうち、複数
のものに熱伝導性の良い材料の粉末を埋め込むにあたっ
て、前記粉末を埋め込むセルに相当する箇所に開口を有
するシートで前記フィルタの端面を覆った後、前記開口
から前記粉末をセル内に供給し、次いで、前記フィルタ
を振動することによって粉末を密に充填し、最後に粉末
を充填したセルを栓部材によって封止することを特徴と
する。
末を埋め込む本発明の第一の方法は、桂状のフィルタ内
に形成された長手方向に延びる多数のセルのうち、複数
のものに熱伝導性の良い材料の粉末を埋め込むにあたっ
て、前記粉末を埋め込むセルに相当する箇所に開口を有
するシートで前記フィルタの端面を覆った後、前記開口
から前記粉末をセル内に供給し、次いで、前記フィルタ
を振動することによって粉末を密に充填し、最後に粉末
を充填したセルを栓部材によって封止することを特徴と
する。
またセラミックフィルタのセル内に高熱伝導性粉末を埋
め込む本発明の第二の方法は、上記第一の方法と同様に
して、粉末を埋め込むセルに相当する箇所に開口を有す
るシートで前記フィルタの端面を覆った後、ペースト状
にした前記粉末をセル内に圧入し、乾燥後に粉末を充填
したセルを栓部材によって封止することを特徴とする。
め込む本発明の第二の方法は、上記第一の方法と同様に
して、粉末を埋め込むセルに相当する箇所に開口を有す
るシートで前記フィルタの端面を覆った後、ペースト状
にした前記粉末をセル内に圧入し、乾燥後に粉末を充填
したセルを栓部材によって封止することを特徴とする。
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は本発明の方法によって高熱伝導性粉末を埋め込
んだフィルタの断面図である。フィルタ１はハニカム型
フィルタであり、ディーゼルエンジン等の排気通路内に
設置して使用される。フィルタ１は端面３が円や楕円な
どの柱状であり、その内部には排ガスの入口側と出口側
の端面３．３を連通ずる多数の細長いセル５が形成され
ている。
んだフィルタの断面図である。フィルタ１はハニカム型
フィルタであり、ディーゼルエンジン等の排気通路内に
設置して使用される。フィルタ１は端面３が円や楕円な
どの柱状であり、その内部には排ガスの入口側と出口側
の端面３．３を連通ずる多数の細長いセル５が形成され
ている。
各々のセル５は交互に入口側と出口側で一端が封止材７
によって封止されていて、その端面は、第２図に示すよ
うに、いわゆる市松模様を呈している。セルどうしを仕
切る多孔質の壁が濾壁９となり、これらの濾壁９に排ガ
ス中のパティキュレートが捕捉される。
によって封止されていて、その端面は、第２図に示すよ
うに、いわゆる市松模様を呈している。セルどうしを仕
切る多孔質の壁が濾壁９となり、これらの濾壁９に排ガ
ス中のパティキュレートが捕捉される。
フィルタ１の本体と封止材７は、ともにコージェライト
、ムライト等の耐熱性のセラミックからなる。
、ムライト等の耐熱性のセラミックからなる。
セル５の幾つかのものに、熱伝導性の良い材料からなる
粉末１１を、以下に述べる方法によって埋め込む。また
、粉末１１を埋め込んだセル５の端部は、栓部材６によ
り密封する。
粉末１１を、以下に述べる方法によって埋め込む。また
、粉末１１を埋め込んだセル５の端部は、栓部材６によ
り密封する。
セル５の中に粉末１１を埋め込むには、第３図に示すよ
うに、まず、モータ（図示せず）により駆動される振動
機１３の上に、ゴム等のクツション１５を介してフィル
タ１を載せる。次いで、外筒１７をクツション１５の外
周に嵌袷込むようにしてフィルタ１の周囲に立て、ボル
ト１９で振動機１３に固定する。
うに、まず、モータ（図示せず）により駆動される振動
機１３の上に、ゴム等のクツション１５を介してフィル
タ１を載せる。次いで、外筒１７をクツション１５の外
周に嵌袷込むようにしてフィルタ１の周囲に立て、ボル
ト１９で振動機１３に固定する。
次に、フィルタ１の端面３の上に厚紙やセロハン等のシ
ート２１を載せる。シート２１には、第４図に示すよう
に、複数の開口２５がほぼ一定の間隔で形成されている
。開口２５は、セル１つに対応する大きさである必要は
なく、第４図に示すように、４個のセルに対応する大き
さでも、あるいはそれ以外の大きさでもよい。
ート２１を載せる。シート２１には、第４図に示すよう
に、複数の開口２５がほぼ一定の間隔で形成されている
。開口２５は、セル１つに対応する大きさである必要は
なく、第４図に示すように、４個のセルに対応する大き
さでも、あるいはそれ以外の大きさでもよい。
フィルタ１の端面３の外周に沿って、環状のシール２３
を配置する。次に、フランジ２７を有する枠２９をシー
ト２１の上に載せ、ボルト１９′で外筒１７に固定する
。
を配置する。次に、フランジ２７を有する枠２９をシー
ト２１の上に載せ、ボルト１９′で外筒１７に固定する
。
以上のようにして準備ができたら、枠２９の中に粉末１
１を入れ、振動機１３によりフィルタ１を振動させなが
ら、開口２５からセル５の中に粉末１１を充填する。こ
れによって、粉末１１はセル５の中で密に詰まる。
１を入れ、振動機１３によりフィルタ１を振動させなが
ら、開口２５からセル５の中に粉末１１を充填する。こ
れによって、粉末１１はセル５の中で密に詰まる。
最後に、枠２９、外筒１７等を分解してフィルタ１を取
り出し、粉末１１を充填したセル５に栓部材６（第１図
参照）を詰める。栓部材６としては、コールタールピッ
チ等の粘結材を用いるのが好ましく、その場合、ペース
ト状にして詰袷た後、乾燥させる。
り出し、粉末１１を充填したセル５に栓部材６（第１図
参照）を詰める。栓部材６としては、コールタールピッ
チ等の粘結材を用いるのが好ましく、その場合、ペース
ト状にして詰袷た後、乾燥させる。
以上のようにして得られたフィルタ１の端面３を第５図
に示す。栓部材６を黒く塗りつぶしてボしているが、こ
の部分のセル内に粉末１１が埋め込まれている。
に示す。栓部材６を黒く塗りつぶしてボしているが、こ
の部分のセル内に粉末１１が埋め込まれている。
上述のように振動によるのではなく、粉末１１をバイン
ダと混合するなどして、ペースト状にしてセル５の中に
圧入してもよい。その場合もやはり第４図に示すように
、フィルタの端面３の上にシート２１を載せ、開口２５
からペーストを入れる。乾燥後、上述の方法と同様に、
粉末を充填したセル５を栓部材６で封止する。しかし、
容易にかつ低コストで製造するには、振動法による方が
有利である。
ダと混合するなどして、ペースト状にしてセル５の中に
圧入してもよい。その場合もやはり第４図に示すように
、フィルタの端面３の上にシート２１を載せ、開口２５
からペーストを入れる。乾燥後、上述の方法と同様に、
粉末を充填したセル５を栓部材６で封止する。しかし、
容易にかつ低コストで製造するには、振動法による方が
有利である。
粉末】１は熱伝導性と耐熱性が良好である必要がある。
そのた袷、炭化珪素等のセラミック粉末、カーボン粉末
あるいはＡＣ［：υ、Ｆｅ等の金属粉末等を用いるのが
好ましい。
あるいはＡＣ［：υ、Ｆｅ等の金属粉末等を用いるのが
好ましい。
粉末１１を充填する割合は、フィルタの端面３の３〜２
０％の面積とするのが好ましい。３％よりも少ないと熱
伝導効果が不十分となり、２０％を超えるとパティキュ
レートの捕集量が少なくなってしまう。より好ましい割
合は５〜１０％である。また、粉末１１はおおむね互い
に等間隔の位置に、すなわち、フィルタ端面上でほぼ均
一に分布するように充填するのが、熱効率上好ましい。
０％の面積とするのが好ましい。３％よりも少ないと熱
伝導効果が不十分となり、２０％を超えるとパティキュ
レートの捕集量が少なくなってしまう。より好ましい割
合は５〜１０％である。また、粉末１１はおおむね互い
に等間隔の位置に、すなわち、フィルタ端面上でほぼ均
一に分布するように充填するのが、熱効率上好ましい。
フィルタ再生時にパティキュレートを電気ヒータ等で燃
焼すると、通常フィルタも高温となる。
焼すると、通常フィルタも高温となる。
しかもパティキュレートが多く堆積している部分がより
高温となるので、フィルタに熱歪が生じる。
高温となるので、フィルタに熱歪が生じる。
しかし本発明の方法で製造されたフィルタ１においては
、パティキュレートの燃焼熱は高熱伝導性粉末１１を昇
温させるのに使われ、また、粉末１１はフィルタ全体の
温度を均一にするのを促進する。
、パティキュレートの燃焼熱は高熱伝導性粉末１１を昇
温させるのに使われ、また、粉末１１はフィルタ全体の
温度を均一にするのを促進する。
従って、フィルタに熱歪が生じず、損壊や溶損が防止さ
れる。
れる。
以上説明した通り、本発明の方法によれば、フィルタの
端面を覆ったシートの開口からセル内に熱伝導性の良い
粉末を充填するので、適宜選択した特定位置のセル内に
粉末を効率よく埋め込むことができ、特に振動法によれ
ば高密度に粉末を充填することができる。
端面を覆ったシートの開口からセル内に熱伝導性の良い
粉末を充填するので、適宜選択した特定位置のセル内に
粉末を効率よく埋め込むことができ、特に振動法によれ
ば高密度に粉末を充填することができる。
そのようにして埋ｔこまれた粉末によって、フィルタに
熱歪が発生するのが防止され、もってフィルタの損壊や
溶損が防がれる。
熱歪が発生するのが防止され、もってフィルタの損壊や
溶損が防がれる。
第１図は本発明の方法によって製造されるフィルタを示
す断面図であり、 第２図は粉末を埋狛込む前のフィルタの端面を示す正面
図であり、 第３図は本発明の方法に用いられる装置にフィルタを装
着した状態を示す断面図であり、第４図はフィルタの端
面にシートを載せた状態を示す正面図であり、 第５図は本発明の方法によって製造されるフィルタの端
面を示す正面図である。 １・ ・ ・フィルタ ３・・・フィルタ端面 ５・・・セル ６・・・栓部材 ７・・・封止材 １１・・・粉末 １３・・・振動機 １５・ １７・ ２１・ ２５・ ２９・ クツション 外筒 シート 開口 枠
す断面図であり、 第２図は粉末を埋狛込む前のフィルタの端面を示す正面
図であり、 第３図は本発明の方法に用いられる装置にフィルタを装
着した状態を示す断面図であり、第４図はフィルタの端
面にシートを載せた状態を示す正面図であり、 第５図は本発明の方法によって製造されるフィルタの端
面を示す正面図である。 １・ ・ ・フィルタ ３・・・フィルタ端面 ５・・・セル ６・・・栓部材 ７・・・封止材 １１・・・粉末 １３・・・振動機 １５・ １７・ ２１・ ２５・ ２９・ クツション 外筒 シート 開口 枠
Claims (2)
- （１）柱状のセラミックフィルタに形成された長手方向
に延びる多数のセルのうち、複数のものに熱伝導性の良
い材料の粉末を埋め込む方法であって、前記粉末を埋め
込むセルに相当する箇所に開口を有するシートで前記フ
ィルタの端面を覆った後、前記開口から前記粉末をセル
内に供給し、次いで、前記フィルタを振動することによ
って粉末を密に充填し、最後に前記粉末を充填したセル
を栓部材によって封止することを特徴とする方法。 - （２）柱状のセラミックフィルタに形成された長手方向
に延びる多数のセルのうち、複数のものに熱伝導性の良
い材料の粉末を埋め込む方法であって、前記粉末を埋め
込むセルに相当する箇所に開口を有するシートで前記フ
ィルタの端面を覆った後、ペースト状にした前記粉末を
セル内に圧入し、乾燥後に前記粉末を充填したセルを栓
部材によって封止することを特徴とする方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2083378A JPH03284312A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | セラミックフィルタのセル内に高熱伝導性粉末を埋め込む方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2083378A JPH03284312A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | セラミックフィルタのセル内に高熱伝導性粉末を埋め込む方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03284312A true JPH03284312A (ja) | 1991-12-16 |
Family
ID=13800757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2083378A Pending JPH03284312A (ja) | 1990-03-30 | 1990-03-30 | セラミックフィルタのセル内に高熱伝導性粉末を埋め込む方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03284312A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006093649A2 (en) * | 2005-02-28 | 2006-09-08 | Corning Incorporated | Ceramic wall-flow filter including heat absorbing elements and methods of manufacturing same |
| JP2007007559A (ja) * | 2005-06-30 | 2007-01-18 | Hitachi Metals Ltd | セラミックハニカムフィルタ |
| US7326271B2 (en) | 2003-12-12 | 2008-02-05 | Ngk Insulators, Ltd. | Honeycomb filter and method of manufacturing the same |
-
1990
- 1990-03-30 JP JP2083378A patent/JPH03284312A/ja active Pending
Cited By (5)
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