JPH04228818A - 排気ガスから微粒子を除去するフィルタ - Google Patents
排気ガスから微粒子を除去するフィルタInfo
- Publication number
- JPH04228818A JPH04228818A JP3090233A JP9023391A JPH04228818A JP H04228818 A JPH04228818 A JP H04228818A JP 3090233 A JP3090233 A JP 3090233A JP 9023391 A JP9023391 A JP 9023391A JP H04228818 A JPH04228818 A JP H04228818A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- heating element
- gas
- exhaust gas
- filter element
- 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.)
- Pending
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 66
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 4
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims description 9
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 claims description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 4
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 85
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 12
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 8
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 8
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 6
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 6
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 6
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 5
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 2
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical group [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- OPQARKPSCNTWTJ-UHFFFAOYSA-L copper(ii) acetate Chemical compound [Cu+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O OPQARKPSCNTWTJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 1
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000011236 particulate material Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
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
-
- 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
- B01D46/0039—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with flow guiding by feed or discharge devices
- B01D46/0041—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with flow guiding by feed or discharge devices for feeding
- B01D46/0043—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with flow guiding by feed or discharge devices for feeding containing fixed gas displacement elements or cores
-
- 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
-
- 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
- B01D46/66—Regeneration of the filtering material or filter elements inside the filter
- B01D46/80—Chemical processes for the removal of the retained particles, e.g. by burning
- B01D46/84—Chemical processes for the removal of the retained particles, e.g. by burning by heating only
-
- 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
- F01N3/0211—Arrangements for mounting filtering elements in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
-
- 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
- F01N3/0217—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 the filtering elements having the form of hollow cylindrical bodies
-
- 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
- F01N3/023—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 using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
- F01N3/027—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 using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using electric or magnetic heating means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2275/00—Filter media structures for filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D2275/10—Multiple layers
-
- 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
- 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
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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばディーゼルエン
ジンの排気ガスから微粒子（微粒状物質）を除去するフ
ィルタに関する。
ジンの排気ガスから微粒子（微粒状物質）を除去するフ
ィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えばＥＰ ０ １１２ ６３４（欧州
特許第０ １１２６３４ 号） においては、セラミッ
クフィルタを用いてディーゼルエンジンから微粒子を除
去できることが示唆されている。このようにして捕捉さ
れた微粒子（主としてカーボン）は、時々除去すること
が必要であり、この除去は灰化（ｉｎｃｉｎｅｒａｔｉ
ｏｎ） により達成される。灰化は、ＥＰ０ １３２
１６６に開示されているように、排気ガス中に適当な燃
料を噴射することにより、又は、ＥＰ ０ ０１０ ３
８４に開示されているように、エンジンの吸気量を絞っ
て排気ガス温度を上昇させることにより開始される。こ
れらの技術は、両方共、噴射装置又は弁のような、作動
中の磨耗による問題を引き起こす虞れのある機械部品の
使用が必要である。
特許第０ １１２６３４ 号） においては、セラミッ
クフィルタを用いてディーゼルエンジンから微粒子を除
去できることが示唆されている。このようにして捕捉さ
れた微粒子（主としてカーボン）は、時々除去すること
が必要であり、この除去は灰化（ｉｎｃｉｎｅｒａｔｉ
ｏｎ） により達成される。灰化は、ＥＰ０ １３２
１６６に開示されているように、排気ガス中に適当な燃
料を噴射することにより、又は、ＥＰ ０ ０１０ ３
８４に開示されているように、エンジンの吸気量を絞っ
て排気ガス温度を上昇させることにより開始される。こ
れらの技術は、両方共、噴射装置又は弁のような、作動
中の磨耗による問題を引き起こす虞れのある機械部品の
使用が必要である。
【０００３】また、米国特許第４ ２７６ ０６６ 号
においては、セラミックフィルタに捕捉された微粒子を
、電気加熱ワイヤを用いてフィルタの一部を加熱するこ
とにより灰化することが提案されている。ＥＰ ０ ２
４４ ０６１において提案されているように、フィルタ
が、導電性をもつ流体透過性材料であって、低密度／高
空隙率の濾材を構成できる炭化けい素からなるランダム
に配置された繊維で形成された適当な材料で作られてい
る場合には、フィルタ自体を電気加熱することも可能で
ある。ＥＰ ０ ２４４０６１には、そのような１つ以
上の管状のフィルタエレメント（一端が閉鎖されており
、各フィルタエレメントを通ってガスが半径方向内方に
流れるようになっている）と、これらのフィルタエレメ
ントに電流を供給してフィルタエレメントを再生する手
段とが組み込まれたフィルタ装置が開示されている。こ
れらのフィルタエレメントは、当該フィルタエレメント
が目詰まりして、その背圧が清浄なフィルタエレメント
の背圧の約３倍以上になったときに再生され、再生作業
中には、該フィルタエレメントを通って流れる排気ガス
の流量が、例えば弁により減少される。しかしながら、
このような管状のフィルタエレメントでは、排気ガスの
流量（従って微粒子の堆積）がフィルタエレメントの長
さ方向に沿って変化するため、弁又は他の機構を用いて
ガスの流量を制限する必要があり、これは不便なことで
ある。
においては、セラミックフィルタに捕捉された微粒子を
、電気加熱ワイヤを用いてフィルタの一部を加熱するこ
とにより灰化することが提案されている。ＥＰ ０ ２
４４ ０６１において提案されているように、フィルタ
が、導電性をもつ流体透過性材料であって、低密度／高
空隙率の濾材を構成できる炭化けい素からなるランダム
に配置された繊維で形成された適当な材料で作られてい
る場合には、フィルタ自体を電気加熱することも可能で
ある。ＥＰ ０ ２４４０６１には、そのような１つ以
上の管状のフィルタエレメント（一端が閉鎖されており
、各フィルタエレメントを通ってガスが半径方向内方に
流れるようになっている）と、これらのフィルタエレメ
ントに電流を供給してフィルタエレメントを再生する手
段とが組み込まれたフィルタ装置が開示されている。こ
れらのフィルタエレメントは、当該フィルタエレメント
が目詰まりして、その背圧が清浄なフィルタエレメント
の背圧の約３倍以上になったときに再生され、再生作業
中には、該フィルタエレメントを通って流れる排気ガス
の流量が、例えば弁により減少される。しかしながら、
このような管状のフィルタエレメントでは、排気ガスの
流量（従って微粒子の堆積）がフィルタエレメントの長
さ方向に沿って変化するため、弁又は他の機構を用いて
ガスの流量を制限する必要があり、これは不便なことで
ある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的は
、従来のフィルタの上記欠点を解消できるフィルタを提
供することにある。
、従来のフィルタの上記欠点を解消できるフィルタを提
供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、次のよ
うな構成、すなわち、幾つかのフィルタエレメントを有
しており、該フィルタエレメントは、ガスがこれらのフ
ィルタエレメントを通って並列に流れるように配置され
ており、各フィルタエレメントは、高空隙率をもつ流体
透過性の導電性材料からなる円筒形管状の加熱エレメン
トを備えており、該加熱エレメントは、排気ガスがこの
加熱エレメントを通って流れることができかつ加熱エレ
メント内に微粒状物質を捕捉できるように構成されてお
り、捕捉された微粒状物質の燃焼が生じる温度に加熱エ
レメントの温度を上昇させるべく、各加熱エレメントに
一定の時間間隔をおいて電流を供給する手段を更に有し
ており、該電流供給手段は、付勢されると、一度に加熱
エレメントのうちの１つのサブセット（ｓｕｂｓｅｔ）
のみに電流を供給するように構成されている、排気ガ
スから微粒子を除去するフィルタにおいて、電流が加熱
エレメントのサブセットに供給されている間、該サブセ
ットを通って、全排気ガス流量の１／５以下が流れるこ
とができ、各フィルタエレメントは、加熱エレメントの
一表面に隣接しかつ該表面を覆っている流体透過性材料
からなる第２のフィルタ層を更に備えており、各フィル
タエレメントには、排気ガスの流れを、フィルタエレメ
ントの上流側表面上に実質的に均一に分散させる手段が
設けられていることを特徴とする排気ガスから微粒子を
除去するフィルタが提供される。
うな構成、すなわち、幾つかのフィルタエレメントを有
しており、該フィルタエレメントは、ガスがこれらのフ
ィルタエレメントを通って並列に流れるように配置され
ており、各フィルタエレメントは、高空隙率をもつ流体
透過性の導電性材料からなる円筒形管状の加熱エレメン
トを備えており、該加熱エレメントは、排気ガスがこの
加熱エレメントを通って流れることができかつ加熱エレ
メント内に微粒状物質を捕捉できるように構成されてお
り、捕捉された微粒状物質の燃焼が生じる温度に加熱エ
レメントの温度を上昇させるべく、各加熱エレメントに
一定の時間間隔をおいて電流を供給する手段を更に有し
ており、該電流供給手段は、付勢されると、一度に加熱
エレメントのうちの１つのサブセット（ｓｕｂｓｅｔ）
のみに電流を供給するように構成されている、排気ガ
スから微粒子を除去するフィルタにおいて、電流が加熱
エレメントのサブセットに供給されている間、該サブセ
ットを通って、全排気ガス流量の１／５以下が流れるこ
とができ、各フィルタエレメントは、加熱エレメントの
一表面に隣接しかつ該表面を覆っている流体透過性材料
からなる第２のフィルタ層を更に備えており、各フィル
タエレメントには、排気ガスの流れを、フィルタエレメ
ントの上流側表面上に実質的に均一に分散させる手段が
設けられていることを特徴とする排気ガスから微粒子を
除去するフィルタが提供される。
【０００６】好ましくは、加熱エレメントのサブセット
に電流が供給されている間、全排気ガス流量の１／１０
以下が前記サブセットを通過するように構成する。１つ
の好ましい実施例においては、少なくとも１０個のフィ
ルタエレメントを有しており、電流供給手段が、一度に
１つの加熱エレメントのみに電流を供給するように構成
するか、或いは、２０個のフィルタエレメントを設け、
一度に２つの加熱エレメントのみに電流を供給するよう
に構成する。別の実施例においては、流れを再分散させ
る手段が設けられていて、特定の時点で電流が供給され
る加熱エレメントのサブセットを通る排気ガスの流量を
減少させ、これにより、堆積した微粒状物質の灰化を開
始しかつ実行させるのに要する電力を低減させている。
に電流が供給されている間、全排気ガス流量の１／１０
以下が前記サブセットを通過するように構成する。１つ
の好ましい実施例においては、少なくとも１０個のフィ
ルタエレメントを有しており、電流供給手段が、一度に
１つの加熱エレメントのみに電流を供給するように構成
するか、或いは、２０個のフィルタエレメントを設け、
一度に２つの加熱エレメントのみに電流を供給するよう
に構成する。別の実施例においては、流れを再分散させ
る手段が設けられていて、特定の時点で電流が供給され
る加熱エレメントのサブセットを通る排気ガスの流量を
減少させ、これにより、堆積した微粒状物質の灰化を開
始しかつ実行させるのに要する電力を低減させている。
【０００７】着火を生じさせるには微粒子をガス流中で
約５５０〜６００℃に加熱しなければならないが、フィ
ルタ上に触媒を設けた場合、或いは燃料中に酢酸銅のよ
うな触媒材料を添加した場合には、着火温度（着火点）
を約４２０℃に低下させることができる。これらの着火
温度は、排気ガス流の通常の作動温度（一般には、約２
００℃以下）よりも充分に高い温度である。従って、従
来の排気ガスフィルタを必要な着火温度まで電気的に加
熱する場合には、該フィルタを通って流れる排気ガスを
も加熱しなければならず、このことはかなりの電力消費
を招くものである。本発明においては、任意の一時点で
加熱すべき排気ガス量は、全排気ガス流量の１／５以下
（好ましくは１／１０以下）であるから、電力消費を大
幅に低減させることができる。
約５５０〜６００℃に加熱しなければならないが、フィ
ルタ上に触媒を設けた場合、或いは燃料中に酢酸銅のよ
うな触媒材料を添加した場合には、着火温度（着火点）
を約４２０℃に低下させることができる。これらの着火
温度は、排気ガス流の通常の作動温度（一般には、約２
００℃以下）よりも充分に高い温度である。従って、従
来の排気ガスフィルタを必要な着火温度まで電気的に加
熱する場合には、該フィルタを通って流れる排気ガスを
も加熱しなければならず、このことはかなりの電力消費
を招くものである。本発明においては、任意の一時点で
加熱すべき排気ガス量は、全排気ガス流量の１／５以下
（好ましくは１／１０以下）であるから、電力消費を大
幅に低減させることができる。
【０００８】各加熱エレメントは、主として炭化けい素
からなる繊維質材料で作るのが好ましい。このような加
熱エレメントは、ＧＢ ２ ０８３ ３３０ Ｂ（ドイ
ツ国公告特許第２ ０８３ ３３０ Ｂ 号） に開示
の方法により製造することができる。この方法は、極め
て高い抵抗率をもつ炭化けい素を、例えばプラズマ蒸着
により、繊維質のカーボン基体上に蒸着させ、該基体を
酸化させて除去し、次に、通常約８００℃で炭化けい素
を熱処理して所望の電気抵抗率を得るものである。この
加熱エレメントが、７５〜９０％の空隙率をもつもので
あれば、該加熱エレメントを通るガス流に殆ど抵抗を与
えることはない。加熱エレメントの使用時に、該加熱エ
レメントがその熱処理温度に到達しない限り、それより
低い任意の温度での使用時に、その導電率が変化するこ
とはない。
からなる繊維質材料で作るのが好ましい。このような加
熱エレメントは、ＧＢ ２ ０８３ ３３０ Ｂ（ドイ
ツ国公告特許第２ ０８３ ３３０ Ｂ 号） に開示
の方法により製造することができる。この方法は、極め
て高い抵抗率をもつ炭化けい素を、例えばプラズマ蒸着
により、繊維質のカーボン基体上に蒸着させ、該基体を
酸化させて除去し、次に、通常約８００℃で炭化けい素
を熱処理して所望の電気抵抗率を得るものである。この
加熱エレメントが、７５〜９０％の空隙率をもつもので
あれば、該加熱エレメントを通るガス流に殆ど抵抗を与
えることはない。加熱エレメントの使用時に、該加熱エ
レメントがその熱処理温度に到達しない限り、それより
低い任意の温度での使用時に、その導電率が変化するこ
とはない。
【０００９】また、加熱エレメントの他の表面には、第
３のフィルタ層を設けるのが好ましい。第２及び第３の
フィルタ層は、多孔質の高空隙率材料からなる電気的な
絶縁材料（加熱エレメントの濾過特性とは異なる濾過特
性をもつもの）で作るのが好ましい。これらのフィルタ
層は、孔のサイズ、空隙率及び寸法を電気的な考察によ
り決定した加熱エレメントを用いて、所望の濾過特性を
達成可能にしている。また、これらのフィルタ層は、加
熱エレメントが電気的に加熱されたときには熱くなり、
このため、輻射による熱損失を低減することができる。 一方、これらのフィルタ層を使用しない場合には、熱出
力（ｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｗｅｒ）の大部分が輻射によ
って失われる。 加熱エレメントの上流側表面に設けられるフィルタ層は
、微粒子の捕捉を助け、加熱エレメントに電流が供給さ
れるとき、このフィルタ層によって、堆積した微粒子を
通って流れる電流の強さが最小にされる。下流側表面に
設けられるフィルタ層は、上流側のフィルタ層及び加熱
エレメントを通過した微細な微粒子を捕捉できるものと
し、フィルタエレメントの効率を向上させるように構成
することができる。
３のフィルタ層を設けるのが好ましい。第２及び第３の
フィルタ層は、多孔質の高空隙率材料からなる電気的な
絶縁材料（加熱エレメントの濾過特性とは異なる濾過特
性をもつもの）で作るのが好ましい。これらのフィルタ
層は、孔のサイズ、空隙率及び寸法を電気的な考察によ
り決定した加熱エレメントを用いて、所望の濾過特性を
達成可能にしている。また、これらのフィルタ層は、加
熱エレメントが電気的に加熱されたときには熱くなり、
このため、輻射による熱損失を低減することができる。 一方、これらのフィルタ層を使用しない場合には、熱出
力（ｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｗｅｒ）の大部分が輻射によ
って失われる。 加熱エレメントの上流側表面に設けられるフィルタ層は
、微粒子の捕捉を助け、加熱エレメントに電流が供給さ
れるとき、このフィルタ層によって、堆積した微粒子を
通って流れる電流の強さが最小にされる。下流側表面に
設けられるフィルタ層は、上流側のフィルタ層及び加熱
エレメントを通過した微細な微粒子を捕捉できるものと
し、フィルタエレメントの効率を向上させるように構成
することができる。
【００１０】これらのフィルタ層は、ガス流に対して殆
ど抵抗がないようにするため、約５０〜８０％の高空隙
率をもつ材料で構成するのが好ましい。これらのフィル
タ層はアルミナで作ることができ、或いは、ＧＢ ２
０８３ ３３０Ｂに開示の方法を変更して製造される繊
維質構造で作ることもできる。これらのフィルタ層は、
蒸着により製造される炭化けい素で作ることができる（
この場合には、熱処理は不要で、非常に抵抗率の大きい
ものを得ることができる）。或いは、フィルタ層は、酸
素の存在下でのシランの蒸着により製造されるシリカで
作ることもできる。また、フィルタ層の上流側表面上の
微粒子に着火するには、加熱エレメントの上流側表面に
設けられるフィルタ層を通して熱を伝達させねばならな
いため、上流側表面に設けられるフィルタ層の厚さを、
下流側表面に設けられるフィルタ層の厚さより薄くする
ことができる。
ど抵抗がないようにするため、約５０〜８０％の高空隙
率をもつ材料で構成するのが好ましい。これらのフィル
タ層はアルミナで作ることができ、或いは、ＧＢ ２
０８３ ３３０Ｂに開示の方法を変更して製造される繊
維質構造で作ることもできる。これらのフィルタ層は、
蒸着により製造される炭化けい素で作ることができる（
この場合には、熱処理は不要で、非常に抵抗率の大きい
ものを得ることができる）。或いは、フィルタ層は、酸
素の存在下でのシランの蒸着により製造されるシリカで
作ることもできる。また、フィルタ層の上流側表面上の
微粒子に着火するには、加熱エレメントの上流側表面に
設けられるフィルタ層を通して熱を伝達させねばならな
いため、上流側表面に設けられるフィルタ層の厚さを、
下流側表面に設けられるフィルタ層の厚さより薄くする
ことができる。
【００１１】流れ分散手段を設けることにより、各フィ
ルタエレメントの上流側表面上で実質的に均一に微粒子
を捕捉できるという利点が得られる。一端が閉鎖された
管状のフィルタエレメントを用いて、その長手方向軸線
に沿うボアに排気ガスを供給する場合に、流れ分散手段
を用いなければ、排気ガス流の大部分（従って微粒子の
堆積の大部分）は、最初に閉端部の近くで堆積するであ
ろう。このため、フィルタエレメントはその閉端部が塞
がれ、その閉塞はフィルタエレメントに沿って徐々に拡
がっていく。ひとたびフィルタエレメントの任意の領域
が酷く閉塞されると、その領域でのガス流量が少なくな
る。このため、加熱エレメントに電流を供給するとき、
微粒子を完全に灰化するのに、その領域については長時
間が必要になる。この理由は、ガス流量が減少すること
、及び、燃焼はガスがアクセスできる堆積表面のみに生
じるという事実による。微粒子の堆積が非均一になると
いう問題は、ガスが管状壁を通って半径方向内方に流れ
る箇所においても生じる。この場合は、ガス流の大部分
（従って微粒子の堆積の大部分）は開端部の近くに生じ
るであろう。この問題は、フィルタエレメントの内径に
対する長さの比率が約１を超えると生じ、その比率が大
きくなるにつれて顕著になる。本発明によれば、この問
題は流れ分散手段により解決される。すなわち、本発明
の流れ分散手段は、例えば、フィルタエレメントに（又
はフィルタエレメントから）排気ガスを運ぶことができ
るように配置されておりかつ互いに（入れ子式に）重ね
られた複数の同軸管を有しており、各同軸管は、フィル
タエレメントに隣接する一端にフランジを備えている。 各管はガスが流れることができる複数の同軸状ダクトを
形成しており、フランジは、フィルタエレメントに沿っ
て間隔を隔てた複数のガス滞留箇所が形成されるように
している。従って、ガスは、同軸状に配置された各ダク
トによりフィルタエレメントのそれぞれの部分に分散さ
れる。これらの管の寸法は、フィルタエレメントの全長
にわたって流れが実質的に均一になるように定める。し
かしながら、管の数及び幾何学的形状は、フィルタエレ
メントに流入（又はフィルタエレメントから流出）する
排気ガスの流れに対して大きな抵抗を及ぼすものであっ
てはならない。
ルタエレメントの上流側表面上で実質的に均一に微粒子
を捕捉できるという利点が得られる。一端が閉鎖された
管状のフィルタエレメントを用いて、その長手方向軸線
に沿うボアに排気ガスを供給する場合に、流れ分散手段
を用いなければ、排気ガス流の大部分（従って微粒子の
堆積の大部分）は、最初に閉端部の近くで堆積するであ
ろう。このため、フィルタエレメントはその閉端部が塞
がれ、その閉塞はフィルタエレメントに沿って徐々に拡
がっていく。ひとたびフィルタエレメントの任意の領域
が酷く閉塞されると、その領域でのガス流量が少なくな
る。このため、加熱エレメントに電流を供給するとき、
微粒子を完全に灰化するのに、その領域については長時
間が必要になる。この理由は、ガス流量が減少すること
、及び、燃焼はガスがアクセスできる堆積表面のみに生
じるという事実による。微粒子の堆積が非均一になると
いう問題は、ガスが管状壁を通って半径方向内方に流れ
る箇所においても生じる。この場合は、ガス流の大部分
（従って微粒子の堆積の大部分）は開端部の近くに生じ
るであろう。この問題は、フィルタエレメントの内径に
対する長さの比率が約１を超えると生じ、その比率が大
きくなるにつれて顕著になる。本発明によれば、この問
題は流れ分散手段により解決される。すなわち、本発明
の流れ分散手段は、例えば、フィルタエレメントに（又
はフィルタエレメントから）排気ガスを運ぶことができ
るように配置されておりかつ互いに（入れ子式に）重ね
られた複数の同軸管を有しており、各同軸管は、フィル
タエレメントに隣接する一端にフランジを備えている。 各管はガスが流れることができる複数の同軸状ダクトを
形成しており、フランジは、フィルタエレメントに沿っ
て間隔を隔てた複数のガス滞留箇所が形成されるように
している。従って、ガスは、同軸状に配置された各ダク
トによりフィルタエレメントのそれぞれの部分に分散さ
れる。これらの管の寸法は、フィルタエレメントの全長
にわたって流れが実質的に均一になるように定める。し
かしながら、管の数及び幾何学的形状は、フィルタエレ
メントに流入（又はフィルタエレメントから流出）する
排気ガスの流れに対して大きな抵抗を及ぼすものであっ
てはならない。
【００１２】フィルタエレメントは、微粒子の目詰まり
によりフィルタエレメントの前後に大きな圧力降下が生
じる前に、頻繁的な間隔で再生するのが好ましい。この
ようにすれば、再生されているフィルタエレメントを通
るガスの流量が、再生工程中に大きく増大することはな
い。もしも、このときのガス流量が増大すると、ガスが
フィルタエレメントから奪う熱量が増大し、従って、微
粒子の燃焼を維持するのに要する電力も増大することに
なる。
によりフィルタエレメントの前後に大きな圧力降下が生
じる前に、頻繁的な間隔で再生するのが好ましい。この
ようにすれば、再生されているフィルタエレメントを通
るガスの流量が、再生工程中に大きく増大することはな
い。もしも、このときのガス流量が増大すると、ガスが
フィルタエレメントから奪う熱量が増大し、従って、微
粒子の燃焼を維持するのに要する電力も増大することに
なる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に関連して
説明する。図１には、ディーゼルエンジンの排気ガス流
から微粒子を除去する本発明のフィルタ装置１０が示さ
れている。フィルタ装置１０は、セラミック材料からな
る円筒状の下方のケーシング１２と、ステンレス鋼から
なる円筒状の上方のケーシング１４とを有しており、こ
れらの両ケーシング１２、１４は協働して円筒状のチャ
ンバを形成している。このチャンバは、孔が設けられた
ステンレス鋼製のプレート１６によって２つの部分に区
分されている。下方のケーシング１２、プレート１６及
び上方のケーシング１４は一体にクランプされており、
接合部にはガス気密シールが設けられている。上方のケ
ーシング１４には半径方向に延びている入口ダクト１８
が形成されており、該入口ダクト１８はエンジンの排気
マニホルド（図示せず）に連結されている。一方、下方
のケーシング１２には半径方向に延びている出口ダクト
２０が形成されており、該出口ダクト２０から、濾過さ
れた排気ガスが排出される。図２に示すように、プレー
ト１６には、五角形に配置された１３個の円形孔２２が
形成されている。下方のケーシング１２内には、１３個
の同一のフィルタエレメント２４が配置されており、こ
れらのフィルタエレメント２４は下方のケーシング１２
の基部と孔穿きプレート１６との間にクランプされてい
る。孔穿きプレート１６の各孔２２には１つのフィルタ
エレメント２４が対応して配置されている（図面の明瞭
化のため、図１には、図面の平面内にあるフィルタエレ
メント２４のみを示してある）。
説明する。図１には、ディーゼルエンジンの排気ガス流
から微粒子を除去する本発明のフィルタ装置１０が示さ
れている。フィルタ装置１０は、セラミック材料からな
る円筒状の下方のケーシング１２と、ステンレス鋼から
なる円筒状の上方のケーシング１４とを有しており、こ
れらの両ケーシング１２、１４は協働して円筒状のチャ
ンバを形成している。このチャンバは、孔が設けられた
ステンレス鋼製のプレート１６によって２つの部分に区
分されている。下方のケーシング１２、プレート１６及
び上方のケーシング１４は一体にクランプされており、
接合部にはガス気密シールが設けられている。上方のケ
ーシング１４には半径方向に延びている入口ダクト１８
が形成されており、該入口ダクト１８はエンジンの排気
マニホルド（図示せず）に連結されている。一方、下方
のケーシング１２には半径方向に延びている出口ダクト
２０が形成されており、該出口ダクト２０から、濾過さ
れた排気ガスが排出される。図２に示すように、プレー
ト１６には、五角形に配置された１３個の円形孔２２が
形成されている。下方のケーシング１２内には、１３個
の同一のフィルタエレメント２４が配置されており、こ
れらのフィルタエレメント２４は下方のケーシング１２
の基部と孔穿きプレート１６との間にクランプされてい
る。孔穿きプレート１６の各孔２２には１つのフィルタ
エレメント２４が対応して配置されている（図面の明瞭
化のため、図１には、図面の平面内にあるフィルタエレ
メント２４のみを示してある）。
【００１４】各フィルタエレメント２４は円筒状をなし
ており、かつ、多孔質で、繊維質で、導電性を有する炭
化けい素からなる管状の加熱エレメントを備えている（
フィルタエレメント２４の他の特徴は、図３に関連して
後述する）。図示のように、各フィルタエレメント２４
の上端部には、プレート１６の各孔２２の周囲から突出
している短い管状フランジ２６が配置されている。各フ
ィルタエレメント２４の環状の平らな上端面がプレート
１６に当接しており、かつ、直径１０マイクロメートル
（μｍ）のステンレス鋼繊維からなる変形自在の環状パ
ッドを備えたガスケット（図示せず）を介してプレート
１６と良好な電気的接触をなしている。プレート１６は
電気的にアースされている。各フィルタエレメント２４
の下端部は、中央のセラミックボス２８により、円形の
銅電極３０の上面に配置されている。ボス（セラミック
ボス）２８はフィルタエレメント２４内に嵌入されてお
り、電極３０は、別の繊維質のステンレス鋼からなる環
状パッドすなわちガスケット（図示せず）を介して、フ
ィルタエレメント２４の環状の平らな下端面と良好な電
気的接触をなしている。各電極３０は、その下面に固定
されたスリーブ３２によって支持されていて、下方のケ
ーシング１２の基部から上方に突出しているそれぞれの
ロッド３４上で摺動できるようになっている。このため
、電極３０は、横方向には全く移動できないけれども、
軸線方向には自由に移動することができる。各電極３０
は、それぞれの圧縮ばね３６により押圧されて、それぞ
れのフィルタエレメント２４と接触している。各電極３
０への電気的接続は、下方のケーシング１２の基部を通
って突出している銅製ターミナル４０に接続されたそれ
ぞれの可撓性のある銅製ストラップ３８により行われて
いる。各ターミナル４０は、それぞれのケーブル４２（
３本のケーブルのみが示されている）によって、５０Ｖ
の電源４４に接続されている。電源４４を付勢した場合
には、約４０アンペアの電流を供給することができる。
ており、かつ、多孔質で、繊維質で、導電性を有する炭
化けい素からなる管状の加熱エレメントを備えている（
フィルタエレメント２４の他の特徴は、図３に関連して
後述する）。図示のように、各フィルタエレメント２４
の上端部には、プレート１６の各孔２２の周囲から突出
している短い管状フランジ２６が配置されている。各フ
ィルタエレメント２４の環状の平らな上端面がプレート
１６に当接しており、かつ、直径１０マイクロメートル
（μｍ）のステンレス鋼繊維からなる変形自在の環状パ
ッドを備えたガスケット（図示せず）を介してプレート
１６と良好な電気的接触をなしている。プレート１６は
電気的にアースされている。各フィルタエレメント２４
の下端部は、中央のセラミックボス２８により、円形の
銅電極３０の上面に配置されている。ボス（セラミック
ボス）２８はフィルタエレメント２４内に嵌入されてお
り、電極３０は、別の繊維質のステンレス鋼からなる環
状パッドすなわちガスケット（図示せず）を介して、フ
ィルタエレメント２４の環状の平らな下端面と良好な電
気的接触をなしている。各電極３０は、その下面に固定
されたスリーブ３２によって支持されていて、下方のケ
ーシング１２の基部から上方に突出しているそれぞれの
ロッド３４上で摺動できるようになっている。このため
、電極３０は、横方向には全く移動できないけれども、
軸線方向には自由に移動することができる。各電極３０
は、それぞれの圧縮ばね３６により押圧されて、それぞ
れのフィルタエレメント２４と接触している。各電極３
０への電気的接続は、下方のケーシング１２の基部を通
って突出している銅製ターミナル４０に接続されたそれ
ぞれの可撓性のある銅製ストラップ３８により行われて
いる。各ターミナル４０は、それぞれのケーブル４２（
３本のケーブルのみが示されている）によって、５０Ｖ
の電源４４に接続されている。電源４４を付勢した場合
には、約４０アンペアの電流を供給することができる。
【００１５】ディーゼルエンジンが作動すると、その排
気ガス中には、主としてカーボンからなる微粒子が見出
される。一般に、排気ガスの全ガス流量は、ＳＴＰで４
ｍ３／ 分のオーダである。ガスは、入口ダクト１８か
らフィルタ装置１０内に流入し、プレート１６の孔２２
を通り、１３個のフィルタエレメント２４の管状壁を半
径方向外方に通過して、出口ダクト２０から流出する。 これにより、フィルタエレメント２４を通る排気ガスの
流れは並列になり、従って、各フィルタエレメント２４
を通る流量は、全ガス流量の約１／１３である（もちろ
ん、各フィルタエレメント２４を通る流量が正確に等し
いという訳ではない）。微粒子はフィルタエレメント２
４の内表面に捕捉される。３０秒毎に電源４４が付勢さ
れて、電流がフィルタエレメント２４の１つに供給され
る（電力消費量は、フィルタエレメント２４上に捕捉さ
れた微粒子を、２０秒後に着火温度に到達させて燃え尽
くすことができる量である）。その後、電源４４は除勢
される。電源４４は、全てのフィルタエレメント２４に
対して、一度に１つずつ順次電流を供給できるように構
成されており、従って、各フィルタエレメント２４には
３９０秒の間隔で電流が供給される。
気ガス中には、主としてカーボンからなる微粒子が見出
される。一般に、排気ガスの全ガス流量は、ＳＴＰで４
ｍ３／ 分のオーダである。ガスは、入口ダクト１８か
らフィルタ装置１０内に流入し、プレート１６の孔２２
を通り、１３個のフィルタエレメント２４の管状壁を半
径方向外方に通過して、出口ダクト２０から流出する。 これにより、フィルタエレメント２４を通る排気ガスの
流れは並列になり、従って、各フィルタエレメント２４
を通る流量は、全ガス流量の約１／１３である（もちろ
ん、各フィルタエレメント２４を通る流量が正確に等し
いという訳ではない）。微粒子はフィルタエレメント２
４の内表面に捕捉される。３０秒毎に電源４４が付勢さ
れて、電流がフィルタエレメント２４の１つに供給され
る（電力消費量は、フィルタエレメント２４上に捕捉さ
れた微粒子を、２０秒後に着火温度に到達させて燃え尽
くすことができる量である）。その後、電源４４は除勢
される。電源４４は、全てのフィルタエレメント２４に
対して、一度に１つずつ順次電流を供給できるように構
成されており、従って、各フィルタエレメント２４には
３９０秒の間隔で電流が供給される。
【００１６】上記時間と間隔は、単なる例示に過ぎない
。電流は、フィルタエレメント２４により捕捉された実
質的に全てのカーボンを酸化するのに充分な時間をかけ
て、各フィルタエレメント２４に供給しなければならな
い。この時間は、フィルタエレメント２４の幾何学的形
状、フィルタエレメント２４を通るガス流量、及びフィ
ルタエレメント２４に電流が供給される時点と時点との
間の時間に基づいて定められる。この時間は、捕捉され
た微粒子が、フィルタエレメント２４内（及びフィルタ
エレメント２４上）に殆ど存在しなくなる充分に短い時
間にすべきである。従って、フィルタエレメント２４前
後の圧力差は殆ど変化せず、また、堆積したカーボン層
が薄いため、カーボンが一旦着火温度に到達したならば
、カーボンは迅速に燃え尽きるであろう。また、或るフ
ィルタエレメント２４への電流を遮断した時点と、次の
フィルタエレメント２４に電流を供給する時点との間に
も時間を設けることができる。
。電流は、フィルタエレメント２４により捕捉された実
質的に全てのカーボンを酸化するのに充分な時間をかけ
て、各フィルタエレメント２４に供給しなければならな
い。この時間は、フィルタエレメント２４の幾何学的形
状、フィルタエレメント２４を通るガス流量、及びフィ
ルタエレメント２４に電流が供給される時点と時点との
間の時間に基づいて定められる。この時間は、捕捉され
た微粒子が、フィルタエレメント２４内（及びフィルタ
エレメント２４上）に殆ど存在しなくなる充分に短い時
間にすべきである。従って、フィルタエレメント２４前
後の圧力差は殆ど変化せず、また、堆積したカーボン層
が薄いため、カーボンが一旦着火温度に到達したならば
、カーボンは迅速に燃え尽きるであろう。また、或るフ
ィルタエレメント２４への電流を遮断した時点と、次の
フィルタエレメント２４に電流を供給する時点との間に
も時間を設けることができる。
【００１７】図３には、フィルタエレメント２４の１つ
を拡大して示してある。フィルタエレメント２４は、繊
維質炭化けい素の導電性材料からなる長さ１００ｍｍ、
外径５０ｍｍの管状の加熱エレメント５０を有しており
、該加熱エレメント５０には、その内表面及び外表面を
覆っている電気的な絶縁スリーブ５２、５４がぴったり
と嵌合されている。これらのスリーブ５２、５４は繊維
質の炭化けい素絶縁材で作られており、加熱エレメント
５０と同様に約８０％の空隙率を有している。加熱エレ
メント５０に電流が通されると、加熱エレメント５０は
８００℃程の高温に到達し、両スリーブ５２、５４は加
熱エレメント５０からの輻射熱を吸収する。従って、ス
リーブ５２、５４及び加熱エレメント５０の両方に堆積
した微粒状カーボンが酸化され、同時に、フィルタエレ
メント２４からの輻射による熱損失は低減される。これ
は、両スリーブ５２、５４によって、フィルタエレメン
ト２４の表面が加熱エレメント５０程には熱くならない
からである。
を拡大して示してある。フィルタエレメント２４は、繊
維質炭化けい素の導電性材料からなる長さ１００ｍｍ、
外径５０ｍｍの管状の加熱エレメント５０を有しており
、該加熱エレメント５０には、その内表面及び外表面を
覆っている電気的な絶縁スリーブ５２、５４がぴったり
と嵌合されている。これらのスリーブ５２、５４は繊維
質の炭化けい素絶縁材で作られており、加熱エレメント
５０と同様に約８０％の空隙率を有している。加熱エレ
メント５０に電流が通されると、加熱エレメント５０は
８００℃程の高温に到達し、両スリーブ５２、５４は加
熱エレメント５０からの輻射熱を吸収する。従って、ス
リーブ５２、５４及び加熱エレメント５０の両方に堆積
した微粒状カーボンが酸化され、同時に、フィルタエレ
メント２４からの輻射による熱損失は低減される。これ
は、両スリーブ５２、５４によって、フィルタエレメン
ト２４の表面が加熱エレメント５０程には熱くならない
からである。
【００１８】フィルタエレメント２４のボア内には、互
いに入れ子式に重ねられた４つの同軸管５５、５６、５
７、５８が配置されている。これらの各管５５〜５８は
、一端が開放しており、直径が小さくなる程、長さは徐
々に大きくなっている。各管５５〜５８の下端部には半
径方向に延びているフランジ６０、６１、６２、６３が
設けられており、これらの全てのフランジ６０〜６３は
、内側スリーブ５２の内径よりもほんの僅かに小さな外
径を有している。フランジ６０〜６３は、等間隔の半径
方向平面内に配置された垂直なスペーシングウェブ６４
により、フィルタエレメント２４のボアに沿って等間隔
に配置されている。各フランジ６０〜６２と次のフラン
ジ６１〜６３との間、及び底部フランジ６３とボス２８
との間には、３つのこのようなウェブ６４が設けられて
いる（図面に全てのウェブ６４が示されている訳ではな
い）。３つのウェブ６４のうちの最下方の組は、ボス２
８の対応するスロット６５（１つのスロットのみを図示
してある）内に配置されている。孔２２の箇所で、最外
方の同軸管５５は、３つのセラミックスペーサ（図示せ
ず）によってフランジ２６から間隔を隔てて支持されて
いる。同軸管５５〜５８の寸法は、フランジ６０〜６３
の平面により画定されるフィルタエレメント２４の５つ
の部分の全てを通って流れる排気ガスの半径方向の流量
がほぼ等しくなるように定められる。従って、微粒子の
堆積は、内側スリーブ５２の全内表面にわたって実質的
に均一になる。同軸管５５〜５８及びフランジ６０〜６
３が設けられていない場合には、より大量のガスが流れ
、従ってフィルタエレメント２４の閉鎖下端部の近くに
はより大量に堆積するであろう。
いに入れ子式に重ねられた４つの同軸管５５、５６、５
７、５８が配置されている。これらの各管５５〜５８は
、一端が開放しており、直径が小さくなる程、長さは徐
々に大きくなっている。各管５５〜５８の下端部には半
径方向に延びているフランジ６０、６１、６２、６３が
設けられており、これらの全てのフランジ６０〜６３は
、内側スリーブ５２の内径よりもほんの僅かに小さな外
径を有している。フランジ６０〜６３は、等間隔の半径
方向平面内に配置された垂直なスペーシングウェブ６４
により、フィルタエレメント２４のボアに沿って等間隔
に配置されている。各フランジ６０〜６２と次のフラン
ジ６１〜６３との間、及び底部フランジ６３とボス２８
との間には、３つのこのようなウェブ６４が設けられて
いる（図面に全てのウェブ６４が示されている訳ではな
い）。３つのウェブ６４のうちの最下方の組は、ボス２
８の対応するスロット６５（１つのスロットのみを図示
してある）内に配置されている。孔２２の箇所で、最外
方の同軸管５５は、３つのセラミックスペーサ（図示せ
ず）によってフランジ２６から間隔を隔てて支持されて
いる。同軸管５５〜５８の寸法は、フランジ６０〜６３
の平面により画定されるフィルタエレメント２４の５つ
の部分の全てを通って流れる排気ガスの半径方向の流量
がほぼ等しくなるように定められる。従って、微粒子の
堆積は、内側スリーブ５２の全内表面にわたって実質的
に均一になる。同軸管５５〜５８及びフランジ６０〜６
３が設けられていない場合には、より大量のガスが流れ
、従ってフィルタエレメント２４の閉鎖下端部の近くに
はより大量に堆積するであろう。
【００１９】フィルタ装置は、以上の説明とは異なる形
態であって、本発明の範囲内にある種々の形態に構成で
きることは理解されよう。例えば、各管５５〜５８の下
端部に半径方向のフランジ６０〜６３を設ける代わりに
、各管の下端部の直径をトランペットベルのように急激
に増大させ、半径方向平面内で外方に拡げることもでき
る。このように構成すれば、フランジ自体の上に微粒子
が堆積する傾向を低減できるであろう。同様に、ボス（
セラミックボス）２８を、フランジの形状と同様に全体
として円錐状に拡がった形状にして、フィルタエレメン
ト２４の閉端部におけるガス流の滞留を最小限にするこ
ともできる。また、同軸管及びフランジの数も、説明し
た実施例のものと異なってもよく、更に、これらの支持
の仕方も異なってもよい。
態であって、本発明の範囲内にある種々の形態に構成で
きることは理解されよう。例えば、各管５５〜５８の下
端部に半径方向のフランジ６０〜６３を設ける代わりに
、各管の下端部の直径をトランペットベルのように急激
に増大させ、半径方向平面内で外方に拡げることもでき
る。このように構成すれば、フランジ自体の上に微粒子
が堆積する傾向を低減できるであろう。同様に、ボス（
セラミックボス）２８を、フランジの形状と同様に全体
として円錐状に拡がった形状にして、フィルタエレメン
ト２４の閉端部におけるガス流の滞留を最小限にするこ
ともできる。また、同軸管及びフランジの数も、説明し
た実施例のものと異なってもよく、更に、これらの支持
の仕方も異なってもよい。
【００２０】また、フィルタエレメント２４自体も、例
えば外側スリーブ５４を省略するなどして、図示のもの
とは異なってもよい。その代わりとして、薄いセラミッ
ク製の非多孔質（ノンポーラス）な円筒形管状の輻射シ
ールドを、加熱エレメント５０の外表面から隔てて、か
つ該外表面に同軸状にその長さに延びるように配置して
もよい。濾過されたガスは、この輻射シールドと加熱エ
レメント５０との間を軸線方向に流れなければならない
。また、単一の輻射シールドの代わりに、加熱エレメン
ト５０の長さに沿って複数のそのような輻射シールドを
配置し、それらの輻射シールド同士の間に軸線方向のギ
ャップを設けてガスが半径方向に流れるようにしてもよ
い。フィルタエレメント２４に電気的に接触するように
該フィルタエレメント２４を支持する方法も、上記説明
の支持方法と異なってもよい。例えば、孔穿きプレート
１６を銅で作ることもできる。或いは、別々の端部接点
及びリード線を設けて、各フィルタエレメント２４の上
端部に電気的に接触させることもできる。更に、フィル
タエレメント２４の各端部のステンレス鋼の繊維質ガス
ケットすなわちパッドを、容易には酸化しない銀合金の
ような軟質の延性金属からなるフォイルガスケットに代
えることもできる。これらのガスケットはフィルタエレ
メント２４に対する充分な支持力を有するものであり、
従って管状フランジ２６及びボス２８を省略することも
できる。実際、加熱エレメント５０の端部に埋入される
ようにしたスパイクを孔穿きプレート１６及び下方の電
極３０に設け、加熱エレメント５０が横方向に移動しな
いように保持することにより、いかなるガスケットも不
要になる。フィルタエレメント２４は、ガスが、これら
のフィルタエレメント２４を半径方向内方に向かって流
れるように配置することもできる。また、個々のフィル
タエレメントに全ガス流量の１／５以上（好ましくは１
／１０以上）が流れないようにする限り、フィルタ装置
におけるフィルタエレメント２４の数及び配置も、上記
説明とは異なるものにすることができる。
えば外側スリーブ５４を省略するなどして、図示のもの
とは異なってもよい。その代わりとして、薄いセラミッ
ク製の非多孔質（ノンポーラス）な円筒形管状の輻射シ
ールドを、加熱エレメント５０の外表面から隔てて、か
つ該外表面に同軸状にその長さに延びるように配置して
もよい。濾過されたガスは、この輻射シールドと加熱エ
レメント５０との間を軸線方向に流れなければならない
。また、単一の輻射シールドの代わりに、加熱エレメン
ト５０の長さに沿って複数のそのような輻射シールドを
配置し、それらの輻射シールド同士の間に軸線方向のギ
ャップを設けてガスが半径方向に流れるようにしてもよ
い。フィルタエレメント２４に電気的に接触するように
該フィルタエレメント２４を支持する方法も、上記説明
の支持方法と異なってもよい。例えば、孔穿きプレート
１６を銅で作ることもできる。或いは、別々の端部接点
及びリード線を設けて、各フィルタエレメント２４の上
端部に電気的に接触させることもできる。更に、フィル
タエレメント２４の各端部のステンレス鋼の繊維質ガス
ケットすなわちパッドを、容易には酸化しない銀合金の
ような軟質の延性金属からなるフォイルガスケットに代
えることもできる。これらのガスケットはフィルタエレ
メント２４に対する充分な支持力を有するものであり、
従って管状フランジ２６及びボス２８を省略することも
できる。実際、加熱エレメント５０の端部に埋入される
ようにしたスパイクを孔穿きプレート１６及び下方の電
極３０に設け、加熱エレメント５０が横方向に移動しな
いように保持することにより、いかなるガスケットも不
要になる。フィルタエレメント２４は、ガスが、これら
のフィルタエレメント２４を半径方向内方に向かって流
れるように配置することもできる。また、個々のフィル
タエレメントに全ガス流量の１／５以上（好ましくは１
／１０以上）が流れないようにする限り、フィルタ装置
におけるフィルタエレメント２４の数及び配置も、上記
説明とは異なるものにすることができる。
【００２１】作動モードが、上記説明とは異なってもよ
いことは理解されよう。例えば、いずれのフィルタエレ
メント２４も規則正しく３９０秒の時間間隔をおいて電
流を供給するのではなく、いずれかの場合にいずれかの
フィルタエレメント２４に電流を供給する時間を、エン
ジン速度（回転数）又はフィルタエレメント２４の前後
の圧力差の変化速度（これらは両方共、捕捉される微粒
子の堆積速度（堆積量）に関連している）に従って調節
することもできる。また、或るフィルタエレメント２４
への電流を遮断する時点と、次のフィルタエレメント２
４に電流を供給する時点との間の時間間隔を変えること
もできる。更に、下方のケーシング１２内のガス圧力と
上方のケーシング１４内のガス圧力との間の圧力差の増
大の検出に応答して電源４４を付勢し、限界圧力差を検
出したときに、前述のように各フィルタエレメント２４
に順次（しかしながら、各フィルタエレメントには一回
のみ）電流を供給するようにしてもよい。
いことは理解されよう。例えば、いずれのフィルタエレ
メント２４も規則正しく３９０秒の時間間隔をおいて電
流を供給するのではなく、いずれかの場合にいずれかの
フィルタエレメント２４に電流を供給する時間を、エン
ジン速度（回転数）又はフィルタエレメント２４の前後
の圧力差の変化速度（これらは両方共、捕捉される微粒
子の堆積速度（堆積量）に関連している）に従って調節
することもできる。また、或るフィルタエレメント２４
への電流を遮断する時点と、次のフィルタエレメント２
４に電流を供給する時点との間の時間間隔を変えること
もできる。更に、下方のケーシング１２内のガス圧力と
上方のケーシング１４内のガス圧力との間の圧力差の増
大の検出に応答して電源４４を付勢し、限界圧力差を検
出したときに、前述のように各フィルタエレメント２４
に順次（しかしながら、各フィルタエレメントには一回
のみ）電流を供給するようにしてもよい。
【００２２】別のフィルタ装置（図示せず）として、上
記のものと同様な孔穿き形の区分プレート（図示せず）
を備えた２部分からなるケーシング内に、上記のものと
同じフィルタエレメント２４を円形配列に６個配置して
構成することができる。円形配列の円の中心部において
、ベーン又はバッフル（図示せず）が区分プレートによ
り回転自在に支持され、かつ、ベーンをその支持部の回
りで回転させる手段を設けて、６個のフィルタエレメン
ト２４内に排気ガスを流入させる６個の孔がベーンによ
り順次妨げられるようにする。ベーンは、フィルタエレ
メント２４へのガス流を一度に１つだけ妨げ、かつ全ガ
ス流量の１／１０のみが、妨げられたフィルタエレメン
ト２４を通り得るようにする。また、電源は、ベーンの
回転と同期して作動するように構成され、妨げられたフ
ィルタエレメントのみに電流を供給する。
記のものと同様な孔穿き形の区分プレート（図示せず）
を備えた２部分からなるケーシング内に、上記のものと
同じフィルタエレメント２４を円形配列に６個配置して
構成することができる。円形配列の円の中心部において
、ベーン又はバッフル（図示せず）が区分プレートによ
り回転自在に支持され、かつ、ベーンをその支持部の回
りで回転させる手段を設けて、６個のフィルタエレメン
ト２４内に排気ガスを流入させる６個の孔がベーンによ
り順次妨げられるようにする。ベーンは、フィルタエレ
メント２４へのガス流を一度に１つだけ妨げ、かつ全ガ
ス流量の１／１０のみが、妨げられたフィルタエレメン
ト２４を通り得るようにする。また、電源は、ベーンの
回転と同期して作動するように構成され、妨げられたフ
ィルタエレメントのみに電流を供給する。
【００２３】このフィルタ装置も前述のフィルタ装置と
同様に作動して、微粒子は各フィルタにおいて順次灰化
される。このようなベーンすなわちバッフルを備えたフ
ィルタ装置で、フィルタエレメント２４の数を５個以下
にすることができることは理解されよう。なぜならば、
ベーンは、一度に全ガス流量の１／５以下（好ましくは
１／１０以下）のガスが、電流の供給されているフィル
タエレメント２４を通って流れるようにするからである
。
同様に作動して、微粒子は各フィルタにおいて順次灰化
される。このようなベーンすなわちバッフルを備えたフ
ィルタ装置で、フィルタエレメント２４の数を５個以下
にすることができることは理解されよう。なぜならば、
ベーンは、一度に全ガス流量の１／５以下（好ましくは
１／１０以下）のガスが、電流の供給されているフィル
タエレメント２４を通って流れるようにするからである
。
【００２４】上記フィルタエレメント２４は、ガス流を
安定した高温（すなわち３５０℃以上）に加熱するのに
も適している。そのような高温では、輻射による熱損失
により効率が著しく低下するが、これらの熱損失は内側
及び外側の多孔質スリーブによって最小限にすることが
できる。また、ガス流が半径方向内方に向かって流れる
ように構成して、外表面の温度を最低にできることを提
言することもできる。ガスが均一に流れるようにするこ
とも重要な配慮であり、これは、加熱エレメント５０の
内側及び外側の両方に、流れ分散手段（同軸管５５〜５
８及びフランジ６０〜６３と同様なもの）を設けること
により達成される。このようなガスヒータの本質的な特
徴は、ガス透過性及び導電性をもつ加熱エレメントと、
該加熱エレメントの流入側表面及び流出側表面の両表面
に隣接しかつこれらの表面を覆うように配置された高多
孔質のガス透過性の層とで構成したことにある。これら
の加熱エレメント及び層は、ヒータを通るガス流による
全圧力降下を約５００パスカル（Ｐａ）以下にでき、か
つ作動時に、前記各層の両表面間に大きな温度差を生じ
させることができる厚さ及びポロシティ（空隙率）を有
している。
安定した高温（すなわち３５０℃以上）に加熱するのに
も適している。そのような高温では、輻射による熱損失
により効率が著しく低下するが、これらの熱損失は内側
及び外側の多孔質スリーブによって最小限にすることが
できる。また、ガス流が半径方向内方に向かって流れる
ように構成して、外表面の温度を最低にできることを提
言することもできる。ガスが均一に流れるようにするこ
とも重要な配慮であり、これは、加熱エレメント５０の
内側及び外側の両方に、流れ分散手段（同軸管５５〜５
８及びフランジ６０〜６３と同様なもの）を設けること
により達成される。このようなガスヒータの本質的な特
徴は、ガス透過性及び導電性をもつ加熱エレメントと、
該加熱エレメントの流入側表面及び流出側表面の両表面
に隣接しかつこれらの表面を覆うように配置された高多
孔質のガス透過性の層とで構成したことにある。これら
の加熱エレメント及び層は、ヒータを通るガス流による
全圧力降下を約５００パスカル（Ｐａ）以下にでき、か
つ作動時に、前記各層の両表面間に大きな温度差を生じ
させることができる厚さ及びポロシティ（空隙率）を有
している。
【００２５】図４は、空気の流れを加熱できるように配
置されたガスヒータの半径方向の線に沿う作動中の温度
をグラフで示すものである。管状円筒形のガスヒータは
、前述のような壁厚５ｍｍのヒータエレメント（加熱エ
レメント）５０を有しており、該ヒータエレメント５０
は、その内表面を覆っている厚さ３ｍｍのぴったりと嵌
入される多孔質スリーブ（前述のようなスリーブ）５２
を備えている。ヒータエレメント５０の外表面から半径
方向に２ｍｍの大きなギャップを隔てて、８０％の空隙
率を有する繊維質ステンレス鋼からなる厚さ２ｍｍの円
筒状スリーブ７０が配置されている。ガスは半径方向内
方に向かって流れるように構成されている。図４におい
て、符号Ａはヒータの外側を示し、符号Ｂはボアを示し
、実線はスリーブ５２、７０及びヒータエレメント５０
の温度を示し、破線はガスの温度を示している。ガスの
流量は５リットル／秒（ＳＴＰ時）である。
置されたガスヒータの半径方向の線に沿う作動中の温度
をグラフで示すものである。管状円筒形のガスヒータは
、前述のような壁厚５ｍｍのヒータエレメント（加熱エ
レメント）５０を有しており、該ヒータエレメント５０
は、その内表面を覆っている厚さ３ｍｍのぴったりと嵌
入される多孔質スリーブ（前述のようなスリーブ）５２
を備えている。ヒータエレメント５０の外表面から半径
方向に２ｍｍの大きなギャップを隔てて、８０％の空隙
率を有する繊維質ステンレス鋼からなる厚さ２ｍｍの円
筒状スリーブ７０が配置されている。ガスは半径方向内
方に向かって流れるように構成されている。図４におい
て、符号Ａはヒータの外側を示し、符号Ｂはボアを示し
、実線はスリーブ５２、７０及びヒータエレメント５０
の温度を示し、破線はガスの温度を示している。ガスの
流量は５リットル／秒（ＳＴＰ時）である。
【００２６】ヒータエレメント５０は、電流により加熱
されて約７００℃の温度に到達し、流れるガスに対し伝
導により熱を伝達し、かつ、外側スリーブ７０及び内側
スリーブ５２に輻射により熱を伝達する。これにより、
外側スリーブ７０及び内側スリーブ５２は、異なる温度
ではあるが加熱される。スリーブ５２、７０の繊維間の
熱伝達は、原理的には輻射による。一方、熱は、繊維を
通って及び繊維に沿って、伝導によっても伝達される。 高空隙率の繊維質材料（ヒータエレメント５０又はスリ
ーブ５２、７０の一方）を通ってガスが流れるときに、
該ガスへの伝導及び対流による伝熱速度は、ガスと繊維
との間の温度差、繊維の表面積、及びガス速度に基づい
て定まり、ガス速度が大きい程熱量も増大する。
されて約７００℃の温度に到達し、流れるガスに対し伝
導により熱を伝達し、かつ、外側スリーブ７０及び内側
スリーブ５２に輻射により熱を伝達する。これにより、
外側スリーブ７０及び内側スリーブ５２は、異なる温度
ではあるが加熱される。スリーブ５２、７０の繊維間の
熱伝達は、原理的には輻射による。一方、熱は、繊維を
通って及び繊維に沿って、伝導によっても伝達される。 高空隙率の繊維質材料（ヒータエレメント５０又はスリ
ーブ５２、７０の一方）を通ってガスが流れるときに、
該ガスへの伝導及び対流による伝熱速度は、ガスと繊維
との間の温度差、繊維の表面積、及びガス速度に基づい
て定まり、ガス速度が大きい程熱量も増大する。
【００２７】ガスすなわち空気は、約２５℃で流入し、
６００℃で流出する。その温度は、ガスが通過して流れ
る材料よりも常に低い。熱は、輻射によってヒータエレ
メント５０から外側スリーブ７０に伝達され、この熱の
大部分が、流れるガスに伝達される。このため、スリー
ブ７０の外表面は比較的低温（１５０℃以下になること
もある）になり、周囲の環境への（輻射による）熱損失
は小さい。内側スリーブ５２も、ヒータエレメント５０
の繊維から輻射による熱を受け、この熱を流れるガスに
伝達する。内側スリーブ５２の内表面は、出口のガス温
度（約６１５℃）より僅かに高いだけである。この内側
スリーブ５２の内表面からその周囲の環境への輻射によ
る熱損失も幾分あるが、この熱損失は、低温度の環境が
ボアＢの端部のみに存在するという事実により最小限に
なる。
６００℃で流出する。その温度は、ガスが通過して流れ
る材料よりも常に低い。熱は、輻射によってヒータエレ
メント５０から外側スリーブ７０に伝達され、この熱の
大部分が、流れるガスに伝達される。このため、スリー
ブ７０の外表面は比較的低温（１５０℃以下になること
もある）になり、周囲の環境への（輻射による）熱損失
は小さい。内側スリーブ５２も、ヒータエレメント５０
の繊維から輻射による熱を受け、この熱を流れるガスに
伝達する。内側スリーブ５２の内表面は、出口のガス温
度（約６１５℃）より僅かに高いだけである。この内側
スリーブ５２の内表面からその周囲の環境への輻射によ
る熱損失も幾分あるが、この熱損失は、低温度の環境が
ボアＢの端部のみに存在するという事実により最小限に
なる。
【図１】排気ガスから微粒子を除去する本発明のフィル
タの、図２のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。
タの、図２のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。
【図２】図１の矢印Ａの方向から見た図面である。
【図３】図１のフィルタ装置のフィルタエレメントを詳
細に示す拡大図である。
細に示す拡大図である。
【図４】空気ヒータを通る温度分布を示すグラフである
。
。
１０ フィルタ装置
１２ 下方のケーシング
１４ 上方のケーシング
１６ 孔穿きプレート
１８ 入口ダクト
２０ 出口ダクト
２２ 孔
２４ フィルタエレメント
２６ 管状フランジ
２８ ボス（セラミックボス）
３０ 電極
３２ スリーブ
３４ ロッド
３６ 圧縮ばね
３８ ストラップ
４０ ターミナル
４４ 電源
５０ 加熱エレメント
５２、５４ 絶縁スリーブ
５５、５６、５７、５８ 同軸管
６０、６１、６２、６３ フランジ
６４ スペーシングウェブ
６５ スロット
７０ スリーブ
Claims (9)
- 【請求項１】 幾つかのフィルタエレメント（２４）
を有しており、該フィルタエレメント（２４）は、ガス
がこれらのフィルタエレメント（２４）を通って並列に
流れるように配置されており、各フィルタエレメント（
２４）は、高空隙率をもつ流体透過性の導電性材料から
なる円筒形管状の加熱エレメント（５０）を備えており
、該加熱エレメント（５０）は、排気ガスがこの加熱エ
レメント（５０）を通って流れることができかつ加熱エ
レメント（５０）内に微粒状物質を捕捉できるように構
成されており、捕捉された微粒状物質の燃焼が生じる温
度に前記加熱エレメント（５０）の温度を上昇させるべ
く、各加熱エレメント（５０）に一定の時間間隔をおい
て電流を供給する手段（４０、４２、４４）を更に有し
ており、該電流供給手段（４０、４２、４４）は、付勢
されると、一度に加熱エレメント（５０）のうちの１つ
のサブセットのみに電流を供給するように構成されてい
る、排気ガスから微粒子を除去するフィルタ（１０）に
おいて、電流が前記加熱エレメント（５０）のサブセッ
トに供給されている間、該サブセットを通って、全排気
ガス流量の１／５以下が流れることができ、各フィルタ
エレメント（２４）は、前記加熱エレメント（５０）の
一表面に隣接しかつ該表面を覆っている流体透過性材料
からなる第２のフィルタ層（５２）を更に備えており、
前記各フィルタエレメント（２４）には、排気ガスの流
れを、フィルタエレメント（２４）の上流側表面上に実
質的に均一に分散させる手段（５５〜５８、６０〜６３
）が設けられていることを特徴とする排気ガスから微粒
子を除去するフィルタ。 - 【請求項２】 前記加熱エレメント（５０）のサブセ
ットに電流が供給されている間、全排気ガス流量の１／
１０以下が前記サブセットを通過することを特徴とする
請求項１に記載のフィルタ。 - 【請求項３】 少なくとも１０個のフィルタエレメン
ト（２４）を有しており、前記電流供給手段（４０、４
２、４４）が、一度に１つの加熱エレメント（５０）の
みに電流を供給することを特徴とする請求項２に記載の
フィルタ。 - 【請求項４】 各加熱エレメント（５０）が、７０〜
９０％の空隙率をもつ主として炭化けい素からなる繊維
質材料で作られていることを特徴とする請求項１〜３の
いずれか１項に記載のフィルタ。 - 【請求項５】 各フィルタエレメント（２４）が、前
記加熱エレメント（５０）の他の表面に隣接しておりか
つ該表面を覆っている流体透過性材料からなる第３のフ
ィルタ層（５４）を更に備えていることを特徴とする請
求項１〜４のいずれか１項に記載のフィルタ。 - 【請求項６】 上流側フィルタ層（５２）の方が下流
側フィルタ層（５４）よりも薄いことを特徴とする請求
項５に記載のフィルタ。 - 【請求項７】 前記第２及び第３のフィルタ層（５２
、５４）が、多孔質の高空隙率材料からなりかつ前記加
熱エレメント（５０）の濾過特性とは異なる濾過特性を
有していることを特徴とする請求項５又は６に記載のフ
ィルタ。 - 【請求項８】 前記流れ分散手段が、互いに入れこ式
に重ねられた複数のフランジ付き管（５５〜５８、６０
〜６３）を備えていることを特徴とする請求項１〜７の
いずれか１項に記載のフィルタ。 - 【請求項９】 加熱すべきガスの流入側表面及び流出
側表面を備えている、高空隙率、ガス透過性、かつ導電
性の加熱エレメント（５０）と、該加熱エレメント（５
０）に電流を供給する手段とを有するガスを加熱するた
めのガス透過性電気ヒータにおいて、前記流入側表面及
び流出側表面の両方に隣接しておりかつこれらの両方を
覆っている高空隙率のガス透過性の層（７０、５２）を
有しており、前記加熱エレメント（５０）及び前記層（
５２、７０）が、前記ヒータを通るガス流による全圧力
降下を約５００Ｐａ以下にできかつ作動時において前記
各層（５２、７０）の対向表面同士の間に大きな温度差
を生じさせることができる厚さ及び空隙率を有している
ことを特徴とするガス透過性電気ヒータ。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB909008984A GB9008984D0 (en) | 1990-04-21 | 1990-04-21 | Gas heater |
| GB90089830 | 1990-04-21 | ||
| GB909008983A GB9008983D0 (en) | 1990-04-21 | 1990-04-21 | Exhaust particulate filter |
| GB90089848 | 1990-04-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04228818A true JPH04228818A (ja) | 1992-08-18 |
Family
ID=26296968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3090233A Pending JPH04228818A (ja) | 1990-04-21 | 1991-04-22 | 排気ガスから微粒子を除去するフィルタ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5171337A (ja) |
| EP (1) | EP0454346A1 (ja) |
| JP (1) | JPH04228818A (ja) |
Families Citing this family (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5359947A (en) * | 1990-05-16 | 1994-11-01 | Wagner Anthony S | Equipment and process for waste pyrolysis and off gas oxidative treatment |
| US5259190A (en) * | 1991-08-01 | 1993-11-09 | Corning Incorporated | Heated cellular structures |
| DE4130629A1 (de) * | 1991-09-14 | 1993-03-18 | Kloeckner Humboldt Deutz Ag | Elektrisch regenerierbarer partikelfilter in modularer kerzenform |
| 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 |
| US5401406A (en) * | 1992-12-11 | 1995-03-28 | Pall Corporation | Filter assembly having a filter element and a sealing device |
| JPH06257422A (ja) * | 1993-01-06 | 1994-09-13 | 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 |
| US5514196A (en) * | 1993-02-04 | 1996-05-07 | Tokyo Electron Limited | Air cleaning apparatus |
| US5655212A (en) * | 1993-03-12 | 1997-08-05 | Micropyretics Heaters International, Inc. | Porous membranes |
| US5423904A (en) * | 1993-05-28 | 1995-06-13 | Dasgupta; Sankar | Exhaust gas filter |
| DE19524399C2 (de) * | 1995-07-04 | 2000-01-13 | Karlsruhe Forschzent | Verfahren zum Regenerieren von mit brennbaren Substanzen beladenen, elektrisch leitfähigen Filtermaterialien durch Verbrennung sowie Filterkerze zur Ausübung des Regenierverfahrens |
| US6194628B1 (en) | 1995-09-25 | 2001-02-27 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for cleaning a vacuum line in a CVD system |
| US6045618A (en) * | 1995-09-25 | 2000-04-04 | Applied Materials, Inc. | Microwave apparatus for in-situ vacuum line cleaning for substrate processing equipment |
| US6187072B1 (en) | 1995-09-25 | 2001-02-13 | Applied Materials, Inc. | Method and apparatus for reducing perfluorocompound gases from substrate processing equipment emissions |
| JP3395533B2 (ja) * | 1996-08-09 | 2003-04-14 | トヨタ自動車株式会社 | ディーゼル機関の排気浄化装置 |
| FR2755623B1 (fr) * | 1996-11-12 | 1998-12-04 | Inst Francais Du Petrole | Procede et unite de filtration de gaz d'echappement, ayant un chauffage modulable |
| FR2760531B1 (fr) * | 1997-03-07 | 1999-04-16 | Inst Francais Du Petrole | Dispositif destine a detecter l'encrassement et a chauffer localement un milieu isolant |
| JPH11182232A (ja) * | 1997-12-19 | 1999-07-06 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 排気ガス浄化装置及び操作方法 |
| DE29822871U1 (de) | 1998-12-23 | 1999-02-25 | Heimbach Gmbh Thomas Josef | Filtereinrichtung |
| US6338560B1 (en) | 1999-10-28 | 2002-01-15 | Tufts University | Self-cleaning rotating mirrors |
| US6233926B1 (en) * | 2000-03-01 | 2001-05-22 | Illinois Valley Holding Company | Apparatus and method for filtering particulate in an exhaust trap |
| DE20022035U1 (de) | 2000-12-29 | 2002-02-28 | Heimbach Gmbh Thomas Josef | Filtereinrichtung |
| US6572357B2 (en) | 2001-02-27 | 2003-06-03 | Illinois Valley Holding Comany | Apparatus for manufacturing monolithic cross flow particulate traps |
| DE10300718A1 (de) * | 2003-01-08 | 2004-07-22 | E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH | Heizungseinrichtung für einen Filter, insbesondere einen Dieselrußfilter |
| US7269942B2 (en) * | 2003-05-15 | 2007-09-18 | Illinois Valley Holding Company | Wall flow particulate trap system |
| US7291197B2 (en) * | 2004-07-29 | 2007-11-06 | Caterpillar Inc. | Particulate trap filter element |
| US7418815B2 (en) * | 2004-07-30 | 2008-09-02 | Caterpillar Inc. | Particulate trap with electrostatic precipitator |
| US7332016B2 (en) * | 2004-07-30 | 2008-02-19 | Caterpillar Inc. | Particulate trap with selective blocking element |
| US7762062B2 (en) * | 2005-01-31 | 2010-07-27 | Caterpillar Inc | Adaptive regeneration system |
| US20060168951A1 (en) * | 2005-01-31 | 2006-08-03 | Caterpillar Inc. | Regeneration management system for a work machine |
| ITUB20156823A1 (it) * | 2015-12-11 | 2017-06-11 | Ufi Filters Spa | Cartuccia filtrante aria con struttura interna |
| CA3217990A1 (en) * | 2021-05-06 | 2022-11-10 | J. Bradley Mason | Systems and methods for treatment of materials |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2222849C3 (de) * | 1972-05-10 | 1978-07-06 | Schladitz-Whiskers Ag, Zug (Schweiz) | Elektrische Heizvorrichtung zum raschen Erhitzen von strömenden Medien |
| GB1482464A (en) * | 1974-03-20 | 1977-08-10 | Boc International Ltd | Electric resistance heaters |
| JPS57203812A (en) * | 1981-06-09 | 1982-12-14 | Nissan Motor Co Ltd | Exhaust gas purifier for motor car engine |
| JPS5893915A (ja) * | 1981-11-30 | 1983-06-03 | Nippon Soken Inc | 排気ガス微粒子浄化装置 |
| DE3529684A1 (de) * | 1985-08-20 | 1987-02-26 | Wengenrodt Fa | Russfilter fuer dieselmotore |
| GB8605058D0 (en) * | 1986-02-28 | 1986-04-09 | Porous Element Heating Ltd | Removal of particulate material from gas |
| DE3622623A1 (de) * | 1986-07-05 | 1988-01-14 | Man Nutzfahrzeuge Gmbh | Verfahren und vorrichtung zum beseitigen von in einem abgasfilter einer brennkraftmaschine abgeschiedenem russ |
| GB8708325D0 (en) * | 1987-04-07 | 1987-05-13 | Dreszberg T M | Electric heater |
| DE3800723A1 (de) * | 1988-01-13 | 1989-07-27 | Daimler Benz Ag | Russabbrennfilter fuer dieselmotoren |
-
1991
- 1991-04-16 EP EP91303376A patent/EP0454346A1/en not_active Withdrawn
- 1991-04-22 JP JP3090233A patent/JPH04228818A/ja active Pending
- 1991-04-22 US US07/688,451 patent/US5171337A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0454346A1 (en) | 1991-10-30 |
| US5171337A (en) | 1992-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH04228818A (ja) | 排気ガスから微粒子を除去するフィルタ | |
| US4791785A (en) | Removal of particulate material from a gas | |
| US5809777A (en) | Diesel particulate filter apparatus | |
| EP0687805B1 (en) | Diesel particulate filter | |
| US5571298A (en) | Regeneratable filter for combustible particles, particularly soot filter | |
| EP0943787B1 (en) | Exhaust gas purification device for an internal combustion engine | |
| JPH0211287B2 (ja) | ||
| JPH0122446B2 (ja) | ||
| JPS63117112A (ja) | 内燃機関の排ガスから煤煙を除去する装置 | |
| JP2001123822A (ja) | 排ガス浄化装置 | |
| JP3136716B2 (ja) | 排気ガス微粒子浄化装置 | |
| JP3147356B2 (ja) | 排気ガス微粒子浄化装置 | |
| JPH08243330A (ja) | ろ過装置 | |
| EP0167527B1 (en) | Apparatus for periodically oxidizing particulates collected from exhaust gases | |
| JP2964120B2 (ja) | ディーゼルパティキュレートフィルタ | |
| JPH06264722A (ja) | フィルタ装置 | |
| JP3075668B2 (ja) | ディーゼルパティキュレートフィルタにおけるフィルタ構造 | |
| JPH02173310A (ja) | 排ガス中の粒子除去装置 | |
| JPH10299457A (ja) | 排ガスフィルター浄化方法及び排ガスフィルター浄化装置 | |
| JP4001213B2 (ja) | ディーゼル排気微粒子浄化装置 | |
| JPH04279715A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JPH07293223A (ja) | デイーゼル機関の排気浄化装置 | |
| JPH07189657A (ja) | 内燃機関の排気微粒子捕集フィルタ | |
| JPH06117216A (ja) | 筒状フィルタ装置 | |
| JPH1162557A (ja) | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |