JPH0420970Y2 - - Google Patents
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本考案はデイーゼルエンジンの排気中に含まれ
ているパテイキユレート（微粒子）を捕集するデ
イーゼル排気浄化装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a diesel exhaust purification device that collects particulate matter contained in the exhaust gas of a diesel engine.
（従来の技術）
従来、自動車用デイーゼルエンジンの排気浄化
装置としては、第５図に示すように、ターボチヤ
ージヤ７を備えたデイーゼルエンジン８の排気系
にパテイキユレート捕集用のセラミツク製フイル
タ１を取り付けるとともに、該フイルタ１の上流
側開口部を加熱する電気ヒータ２を設け、フイル
タ１の上流側と下流側との間にバイパス通路９を
形成したものがある。通常、フイルタ１は、第３
図および第４図に示すように、多孔質のコーデイ
エライトから成る隔壁３により多数のセル４を形
成し、それらのセル４の両端開口部を交互に栓５
で閉塞している。かかるフイルタ１において、デ
イーゼルエンジン８の排気が、第４図に矢印で示
すように、隔壁３を通じて隣接するセル４内へ流
動する間に、該隔壁３の表面によつて排気中のパ
テイキユレートが捕捉され分離される。(Prior Art) Conventionally, as shown in FIG. 5, as an exhaust gas purification device for an automotive diesel engine, a ceramic filter 1 for collecting particulate matter is attached to the exhaust system of a diesel engine 8 equipped with a turbocharger 7. There is one in which an electric heater 2 is provided to heat the upstream opening of the filter 1, and a bypass passage 9 is formed between the upstream and downstream sides of the filter 1. Usually, filter 1 has a third
As shown in the figures and FIG.
It is blocked. In this filter 1, while the exhaust gas of the diesel engine 8 flows through the partition wall 3 into the adjacent cell 4 as shown by the arrow in FIG. 4, the particulate matter in the exhaust gas is captured by the surface of the partition wall 3. and separated.
ところで、このフイルタ１は使用を重ねるに伴
いパテイキユレートの堆積により背圧が上昇する
ため、定期的にパテイキユレートを電気ヒータ２
により焼却して再生する必要がある。 By the way, as this filter 1 is used repeatedly, the back pressure increases due to the accumulation of particulate matter, so periodically put the particulate matter into the electric heater 2.
It is necessary to incinerate and regenerate.
（考案が解決しようとする問題点）
しかし、電気ヒータ２により外部から着火して
焼却する上記方式によれば、フイルタ１の上流側
でパテイキユレートに着火し、フイルタ１の下流
側へ燃焼を伝播させているため、熱伝導性に劣る
セラミツク製フイルタ１では、その下流側のパテ
イキユレートまで燃焼熱が十分伝播せずに、燃焼
が途中で停止することが往々にして起つていた。(Problem to be solved by the invention) However, according to the above method in which the electric heater 2 ignites externally and incinerates the particulate, the particulate is ignited on the upstream side of the filter 1, and combustion propagates to the downstream side of the filter 1. Therefore, in the ceramic filter 1 having poor thermal conductivity, the combustion heat often does not sufficiently propagate to the particulate on the downstream side, and combustion often stops midway.
この対策として、たとえば特願昭60−94868号
明細書に記載されているように、隔壁３の上流側
端から下流側端に至る全領域に、熱伝導性の高い
金属をコーテイングして、該金属により燃焼伝播
性を向上させることが考えられる。しかし、この
ように構成すると、コーテイング金属による熱伝
導性が大になりすぎて、上流側端のパテイキユレ
ートの温度上昇速度が遅くなり、その結果、上流
側端のパテイキユレートを着火さるためのエネル
ギーが著しく増大する。 As a countermeasure against this, for example, as described in Japanese Patent Application No. 60-94868, the entire area from the upstream end to the downstream end of the partition wall 3 is coated with a highly thermally conductive metal. It is thought that metals can improve combustion propagation. However, with this configuration, the thermal conductivity of the coating metal becomes too high, slowing down the rate of temperature rise of the particulate at the upstream end, and as a result, the energy required to ignite the particulate at the upstream end is significantly reduced. increase
本考案は、上記問題点を解決するためになされ
たもので、隔壁の上流側端の温度上昇を早め、か
つ隔壁の上流側端縁部を除く部分の熱伝導性を確
保することにより、加熱手段によるパテイキユレ
ートの着火エネルギーを減少させ、かつ燃焼熱の
伝播不良を防止できるデイーゼル排気浄化装置の
提供を目的とするものである。 The present invention was developed to solve the above-mentioned problems, and by speeding up the temperature rise at the upstream end of the partition wall and ensuring thermal conductivity of the part of the partition wall other than the upstream end edge, heating The object of the present invention is to provide a diesel exhaust purification device capable of reducing the ignition energy of particulate by a means and preventing poor combustion heat propagation.
（問題点を解決するための手段）
この目的達成のため本考案の手段は、カーボン
スーツ、高分子炭化水素を主成分とするデイーゼ
ルパテイキユレートを捕捉するハニカムタイプの
多孔質セラミツク製フイルタとフイルタの上流側
端部を加熱する手段とを具備するデイーゼル排気
浄化装置において、フイルタの隔壁の上流側端縁
部の着火必要領域を除くパテイキユレート捕捉面
に、熱伝導手段となる金属層をコーテイングした
ことを特徴とするものである。(Means for Solving the Problems) To achieve this objective, the means of the present invention are a carbon suit, a honeycomb-type porous ceramic filter that captures diesel particulate containing polymeric hydrocarbon as a main component, and a filter. In the diesel exhaust purification device, the particulate trapping surface excluding the area where ignition is required at the upstream end edge of the partition wall of the filter is coated with a metal layer serving as a heat conduction means. It is characterized by:
本考案におけるフイルタの材料としては、デイ
ーゼルパテイキユレートの捕捉能力を有する多孔
質のセラミツクであればよく、例えばコーデイエ
ライト、γアルミナ、マグネシア、ジルコニア、
酸化カルシウム等が選択される。パテイキユレー
ト用加熱手段は、フイルタ上流側のパテイキユレ
ートを外部から着火させ、その下流側へ向けて燃
焼を伝播させるもので、電気ヒータ、バーナ等が
使用される。 The material of the filter in the present invention may be any porous ceramic that has the ability to capture diesel particulate, such as cordierite, gamma alumina, magnesia, zirconia, etc.
Calcium oxide etc. are selected. The patty curate heating means is for igniting the patty curate on the upstream side of the filter from the outside and propagating combustion toward the downstream side, and uses an electric heater, a burner, or the like.
金属皮膜は、隔壁のパテイキユレート捕捉面に
コーテイングされ、フイルタの上流側から下流側
への燃焼熱の伝播速度を高めるもので、ヒータ等
により強制加熱される隔壁の上流側端部付近に
は、これをコーテイングしない構成とする。金属
皮膜として好ましい材料は、熱伝導性の良好なも
の、例えば銅、ニツケル、銀、およびそれらの合
金等である。この金属皮膜の形成方法については
各種の方法がある。例えばセラミツク製フイルタ
を塩化パラジウム溶液に浸漬した後、水素化ホウ
素ナトリム溶液中でパラジウム還元を行なつてメ
ツキの核を生成し、ついで無電解メツキ液に浸漬
してメツキすることにより、金属皮膜を形成でき
る。 The metal film is coated on the particulate matter trapping surface of the partition wall to increase the propagation speed of combustion heat from the upstream side to the downstream side of the filter. The structure is such that it is not coated. Preferred materials for the metal coating are those with good thermal conductivity, such as copper, nickel, silver, and alloys thereof. There are various methods for forming this metal film. For example, a ceramic filter is immersed in a palladium chloride solution, palladium is reduced in a sodium borohydride solution to generate plating nuclei, and then immersed in an electroless plating solution for plating to form a metal film. Can be formed.
（作用）
上記のように、セラミツク製フイルタの隔壁に
熱伝導性の高い金属皮膜をコーテイングし、その
コーテイング部分を上流側端縁部以外のパテイキ
ユレート捕捉面に限定したことにより、加熱手段
によつてパテイキユレートの焼却を行う場合、熱
伝導性の小さいセラミツクにより加熱手段による
着火に対して必要とする最小範囲いわゆる着火必
要領域としての上流側端縁部のパテイキユレート
の温度上昇速度が早められ、上流側端縁部のパテ
イキユレードを着火させるのに要する熱エネルギ
ーがその分だけ少なくて済む。しかも、着火後
は、パテイキユレート捕捉面に形成した熱伝導性
の大きい金属コーテイング皮膜により、上流側端
縁部のパテイキユレートの燃焼熱が早い速度で下
流側端のパテイキユレートに向かつて伝播し、パ
テイキユレートの燃焼効果が高められることにな
る。(Function) As described above, by coating the partition wall of the ceramic filter with a highly thermally conductive metal film and limiting the coating to the particulate capture surface other than the upstream edge, the heating means When incinerating particulate matter, ceramics with low thermal conductivity accelerate the temperature rise of the particulate matter at the upstream edge, which is the minimum range required for ignition by the heating means, so-called ignition required area, and Thermal energy required to ignite the patty curd at the edge is correspondingly less. Furthermore, after ignition, due to the highly thermally conductive metal coating film formed on the particulate matter trapping surface, the combustion heat of the particulate matter at the upstream edge propagates quickly toward the particulate matter at the downstream end, causing the combustion of the particulate matter. The effect will be enhanced.
（実施例）
以下に、本考案の一実施例を第１図に基づいて
説明する。(Example) An example of the present invention will be described below based on FIG. 1.
図示するハニカム状多孔質セラミツク製フイル
タ１は、自動車用デイーゼルエンジンの排気系
（図示を略す）に取り付けられており、フイルタ
１の上流側近傍にはパテイキユレート用電気ヒー
タ２が配設されている。フイルタ１の上流側と下
流側との間には、図示しないバイパス通路が形成
されている。 The illustrated honeycomb-shaped porous ceramic filter 1 is attached to an exhaust system (not shown) of an automobile diesel engine, and an electric heater 2 for particulate cooling is disposed near the upstream side of the filter 1. A bypass passage (not shown) is formed between the upstream side and the downstream side of the filter 1.
フイルタ１内は隔壁３により多数のセル４が形
成され、それらの両端開口部は栓５によつて交互
に閉塞されている。隔壁３のパテイキユレート捕
捉面の殆んどの部分には、熱伝導性の高い銀など
の金属皮膜６がコーテイングされているが、電気
ヒータ２に近い上流側端縁部付近には金属皮膜６
がコーテイングされていない。 Inside the filter 1, a large number of cells 4 are formed by partition walls 3, the openings at both ends of which are alternately closed by plugs 5. Most parts of the particulate trapping surface of the partition wall 3 are coated with a metal film 6 made of silver or the like having high thermal conductivity, but the metal film 6 is coated near the upstream edge near the electric heater 2
is not coated.
第２図は上流側端縁部におけるハニカム状フイ
ルタの温度上昇特性を示すものである。隔壁３の
上流側端縁部を含む全パテイキユレート捕捉面に
金属皮膜６をコーテイングした場合は、グラフＡ
に示すように、パテイキユレートの着火点ａに達
するまでの時間が約33秒と長くなつた。これは、
金属皮膜６による熱伝導性が隔壁３の上流側端縁
部で高まり、上流側のパテイキユレート温度の上
昇速度が遅くなつたからである。 FIG. 2 shows the temperature rise characteristics of the honeycomb filter at the upstream edge. When the entire particulate trapping surface including the upstream end edge of the partition wall 3 is coated with the metal film 6, graph A
As shown in Figure 2, the time it took for the patty to reach the ignition point a was approximately 33 seconds. this is,
This is because the thermal conductivity due to the metal coating 6 increases at the upstream end edge of the partition wall 3, and the rate of increase in the particulate temperature on the upstream side becomes slower.
これに対し、金属皮膜６のコーテイング部分を
隔壁３の上流側端縁部以外に限定した本考案のフ
イルタ１では、グラフＢに示すように、上流側の
パテイキユレート温度の上昇速度が大となり、着
火点ｂに達するまでの時間が約14秒と短くなつ
た。（ただし、電気ヒータ２による単位時間当り
の加熱量は前述の場合と同一である。）つまり、
本考案のフイルタ１では、電気ヒータ２近傍のフ
イルタ表面の金属コーテイングを排除したことに
より、パテイキユレートの燃焼伝播が良好に確保
され、しかも電気ヒータ２によるパテイキユレー
トの着火性に悪影響を与えない。 On the other hand, in the filter 1 of the present invention in which the coating portion of the metal film 6 is limited to areas other than the upstream edge of the partition wall 3, as shown in graph B, the rate of increase in the temperature of the particulate on the upstream side is large, and the ignition point The time it takes to reach b is now about 14 seconds. (However, the amount of heating per unit time by the electric heater 2 is the same as in the above case.) In other words,
In the filter 1 of the present invention, by eliminating the metal coating on the filter surface near the electric heater 2, the combustion propagation of the particulate is ensured well, and the ignitability of the particulate by the electric heater 2 is not adversely affected.
（考案の効果）
叙上のように本考案によれば、フイルタ隔壁の
上流側端縁部の熱伝導性が低く、かつ残部の熱伝
導性が高くなる構成としたから、加熱手段による
パテイキユレートの着火性を損なうことなく、上
流側から下流側へのパテイキユレートの燃焼伝播
性能を高めることができ、もつて従来に比しパテ
イキユレート焼却に要する熱エネルギーが大幅に
減少する効果を奏する(Effects of the invention) As described above, according to the invention, since the upstream end edge of the filter partition wall has a low thermal conductivity and the remaining part has a high thermal conductivity, it is possible to reduce particulate matter by heating means. It is possible to improve the combustion propagation performance of particulate from the upstream side to the downstream side without impairing ignitability, and it has the effect of significantly reducing the thermal energy required for particulate incineration compared to conventional methods.
第１図は本考案のデイーゼル排気浄化装置にか
かるハニカム状フイルタの要部構造を示す断面
図、第２図は同フイルタの温度上昇特性を示すグ
ラフ、第３図はハニカム状フイルタの斜視図、第
４図はハニカム状フイルタの従来構造の要部を示
す断面図、第５図はデイーゼル排気浄化装置を示
すシステム図である。
１……フイルタ、２……電気ヒータ（加熱手
段）、３……隔壁、６……金属皮膜。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the main structure of a honeycomb filter in the diesel exhaust purification device of the present invention, FIG. 2 is a graph showing the temperature rise characteristics of the filter, and FIG. 3 is a perspective view of the honeycomb filter. FIG. 4 is a sectional view showing the main parts of a conventional honeycomb filter structure, and FIG. 5 is a system diagram showing a diesel exhaust purification device. 1... Filter, 2... Electric heater (heating means), 3... Partition wall, 6... Metal coating.
Claims (1)
ルタを設けるとともに、該フイルタの上流側端の
近傍にパテイキユレート用加熱手段を配設し、前
記フイルタの隔壁の上流側端縁部の着火必要領域
を除くパテイキユレート捕捉面に、金属コーテイ
ング皮膜を形成したことを特徴とするデイーゼル
排気浄化装置。 A honeycomb-shaped porous ceramic filter is provided in the exhaust system, and a heating means for particulate is arranged near the upstream end of the filter, and the particulate cure is removed from the area where ignition is required at the upstream end of the partition wall of the filter. A diesel exhaust purification device characterized by forming a metal coating film on a trapping surface.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985181115U JPH0420970Y2 (en) | 1985-11-25 | 1985-11-25 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1985181115U JPH0420970Y2 (en) | 1985-11-25 | 1985-11-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6288815U JPS6288815U (en) | 1987-06-06 |
| JPH0420970Y2 true JPH0420970Y2 (en) | 1992-05-13 |
Family
ID=31125689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1985181115U Expired JPH0420970Y2 (en) | 1985-11-25 | 1985-11-25 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0420970Y2 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58177118A (en) * | 1982-04-12 | 1983-10-17 | Toyota Motor Corp | Preparation of diesel particulate filter |
-
1985
- 1985-11-25 JP JP1985181115U patent/JPH0420970Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58177118A (en) * | 1982-04-12 | 1983-10-17 | Toyota Motor Corp | Preparation of diesel particulate filter |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6288815U (en) | 1987-06-06 |
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