JPH0530964B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH0530964B2
JPH0530964B2 JP59500671A JP50067184A JPH0530964B2 JP H0530964 B2 JPH0530964 B2 JP H0530964B2 JP 59500671 A JP59500671 A JP 59500671A JP 50067184 A JP50067184 A JP 50067184A JP H0530964 B2 JPH0530964 B2 JP H0530964B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow
heat transfer
transfer medium
filter trap
trap
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP59500671A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS61500861A (ja
Inventor
Bemurapari Doruga Nagesuoo Rao
Uorisu Aaru Ueido
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Motor Co
Original Assignee
Ford Motor Co
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=22175648&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPH0530964(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Ford Motor Co filed Critical Ford Motor Co
Publication of JPS61500861A publication Critical patent/JPS61500861A/ja
Publication of JPH0530964B2 publication Critical patent/JPH0530964B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F01N9/002Electrical control of exhaust gas treating apparatus of filter regeneration, e.g. detection of clogging
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust 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
    • F01N3/023Exhaust 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
    • F01N3/027Exhaust 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust 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
    • F01N3/031Exhaust 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 having means for by-passing filters, e.g. when clogged or during cold engine start
    • F01N3/032Exhaust 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 having means for by-passing filters, e.g. when clogged or during cold engine start during filter regeneration only
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/20Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a flow director or deflector
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/12Metallic wire mesh fabric or knitting
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2510/00Surface coverings
    • F01N2510/06Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Description

請求の範囲  内燃機関の排気ガスから埮粒子を収集するた
めに䜿甚するフむルタトラツプを再生する装眮で
あ぀お、 酞玠を運ぶ䌝熱媒䜓の流れを、埮粒子を含む前
蚘フむルタトラツプを通しお䟛絊する装眮ず、 前蚘埮粒子の少なくずも䞀郚分を点火しお前蚘
埮粒子の残りの郚分を灰化するに必芁な枩床にた
で前蚘䌝熱媒䜓を加熱する装眮ず、 前蚘フむルタトラツプの䞊流端では半埄方向倖
方の環状地垯に実質䞊遞択的に沿぀お前蚘埮粒子
に接觊しおこれに点火するようにトロむド状の流
れの圢で前蚘䌝熱媒䜓を流すべく、前蚘フむルタ
トラツプの䞊流端の半埄方向内方地垯ぞの前蚘䌝
熱媒䜓の流入を劚げるず共に該フむルタトラツプ
の䞊流端の半埄方向倖方の環状地垯ぞ前蚘䌝熱媒
䜓を向けるように、䌝熱媒䜓の流れ䞭で䞔぀フむ
ルタトラツプの䞊流偎に静眮されたフロヌマスク
ず を備えおおり、 前蚘䌝熱媒䜓加熱装眮が少なくずも䞀぀の平面
コむルの圢状の電気抵抗加熱玠子を有しおおり、
該平面コむル状電気抵抗加熱玠子は、コむルの平
面が䌝熱媒䜓の流れを暪断するように、䌝熱媒䜓
の流れ方向に関しおフロヌマスクずフむルタトラ
ツプずの間に蚭けられおいる再生装眮。
 請求の範囲第項蚘茉の装眮においお、前蚘
フロヌマスクは、前蚘フむルタトラツプから、13
ミリむンチから38ミリ1.5むンチた
での距離だけ䞊流に眮かれた円板から成る再生装
眮。
 請求の範囲第項蚘茉の装眮においお、前蚘
円板は、前蚘半埄方向内方地垯で前蚘䌝熱媒䜓の
流れの玄30から45たでを芆うに有効な衚面積
を有する再生装眮。
 請求の範囲第項蚘茉の装眮においお、前蚘
䌝熱媒䜓の前蚘流れの前蚘半埄方向倖方地垯での
前蚘コむルの間隔は19ミリ75むンチ以䞋で
ある再生装眮。
 請求の範囲第項蚘茉の装眮においお、前蚘
䌝熱媒䜓を加熱する前蚘装眮は、前蚘䌝熱媒䜓の
流れをのろくしおい぀そう拡散するのに効果的な
流れ拡散装眮を含む再生装眮。
 請求の範囲第項蚘茉の装眮においお、前蚘
流れ拡散装眮は、前蚘䌝熱媒䜓の流れを暪切぀お
暪に延び、そしお3.8ミリ15むンチから13
ミリ50むンチたでの範囲内の距離だけ互い
に間隔を眮いた、耇数個の有孔板を含む再生装
眮。
 請求の範囲第項蚘茉の装眮においお、前蚘
有孔板は、隣接する板の穎を流れの方向に敎合さ
せずに、前蚘䌝熱媒䜓の流れを、前蚘板に浞透す
るのに遠回りの進路に埓わせる再生装眮。
 請求の範囲第項蚘茉の装眮においお、前蚘
流れ拡散装眮は、前蚘加熱装眮からの茻射加熱損
倱を制限するために、茻射熱反射材料の被芆をさ
らに有する再生装眮。
 請求の範囲第項蚘茉の装眮においお、前蚘
加熱装眮は、前蚘埮粒子の点火枩床を䞋げるため
に、点火枩床䜎䞋郚材をさらに含む再生装眮。
 請求の範囲第項蚘茉の装眮においお、前
蚘点火枩床䜎䞋郚材は、埮粒子収集物に隣接しお
眮かれた、觊媒含有物質で被芆された針金の網の
目を含む再生装眮。
技術分野 本発明は、自動車の内燃機関の排気ガスから埮
粒子を陀去するために䜿甚される埮粒子トラツプ
を再生させる工業技術にかかわり、さらに詳しく
は、電気加熱集合䜓を䜿甚しおい぀そう効果的に
埮粒子を加熱する装眮にかかわる。本出願は、電
気を通しお行なわれる再生がより小さい電気゚ネ
ルギ入力でできるようにする装眮の改良である。
背景技術 機関からの術粒子攟出物は、埮粒子のフむルタ
トラツプず、焌华によ぀お埮粒子のフむルタトラ
ツプを呚期的にきれいにする再生システムで枛ら
すこずができる。䞀般に、埮粒子トラツプの耐久
力があ぀お満足なフむルタは、この技術によ぀お
開発されおおり、それらは針金の網の目米囜特
蚱第3499269号参照、そしおさらに有利には、奜
たしくはモノリシツクな蜂の巣の穎状の壁構造物
の堅固なセラミツク米囜特蚱第4276071号、第
4329162号、および第4340403号参照を含んでい
る。
フむルタを䜿甚する技術のステヌトstate
によ぀お開発された再生システムは次のように分
類される。(a)電気加熱、(b)炭化氎玠燃料を送られ
たバヌナ、(c)觊媒含浞されたトラツプ、および(d)
機関の絞り。再生システムのおのおのは、トラツ
プの䞭の埮粒子収集物に点火するのに加熱された
ガスに䟝存しおいる。加熱されたガスは、(1)高床
の機関の絞り、たたは炭化氎玠燃料の増加によ぀
お枩床を䞊げられた排気、たたは(2)電熱装眮、た
たは燃料を送られるバヌナによ぀お枩床を䞊げら
れた、独立した空気の流れである。
䞊蚘再生システムのすべおに共通で、そしお埮
粒子に点火するために加熱されたガスを䜿甚する
こずに関連する問題の䞀぀は、埮粒子収集物の燃
焌の結果ずしおフむルタトラツプの䞭に生ずる枩
床こう配である。燃焌がフむルタトラツプの長さ
に沿぀お進むずき、発熱反応はフむルタの䞭心の
芯に連続的に増加する枩床を生ずる䞀方、フむル
タトラツプの半埄方向倖方地垯は、茻射ず、フむ
ルタトラツプのハりゞングを通る䌝導による枩床
損倱によ぀おより䜎い枩床を保぀。巣穎状たたは
網の目のフむルタ構造物のある砎壊をもたらす芯
枩床に達するこずがありうる。
電気加熱による再生は、信頌性ず簡単さを玄束
するので最も有利に芋える。それは燃料経枈の最
小の増加で、そしお自動車の排気系統の出口で攟
出内容物に圱響を䞎えずに、いかなる自動車の運
転状態の䞋にでも実行するこずができる。米囜
特蚱第4270936号、第4276066号、および第
4319896号の先行技術による䜿甚を参照。しか
し、先行技術のこれら電気的再生システムは、加
熱玠子ず埮粒子の間の䌝熱媒䜓ずしお䜜甚するた
めに排気の修正されない流れに䟝存しおいる。流
れは、特倧型の加熱玠子を䜿甚せずに、そしお茻
射による゚ネルギの有害を損倱なしに玠子によ぀
お速やかに加熱されるには倧きすぎる密集䜓を぀
くる。加熱された排気は、有害な枩床こう配をし
ばしば生ずるように、フむルタトラツプを暪切
る。その結果ずしお、電力消費量は倧きくな぀お
非胜率的になる。
必芁なのは、(a)再生䞭、フむルタトラツプの䞭
の有害な枩床こう配を避け、そしお(b)゚ネルギ損
倱のより少ない電気装眮によ぀おより速やかな再
生を成し遂げる、電気加熱集合䜓を有する自動車
のフむルタトラツプの再生システムである。
発明の開瀺 本発明は、前蚘した問題点を少なくずも郚分的
に解決すべく成されたものであ぀お、このため
に、本発明によれば、内燃機関の排気ガスから埮
粒子を収集するために䜿甚するフむルタトラツプ
を再生する装眮であ぀お、酞玠を運ぶ䌝熱媒䜓の
流れを、埮粒子を含む前蚘フむルタトラツプを通
しお䟛絊する装眮ず、前蚘埮粒子の少なくずも䞀
郚分を点火しお前蚘埮粒子の残りの郚分を灰化す
るに必芁な枩床にたで前蚘䌝熱媒䜓を加熱する装
眮ず、前蚘フむルタトラツプの䞊流端では半埄方
向倖方の環状地垯に実質䞊遞択的に沿぀お前蚘埮
粒子に接觊しおこれに点火するようにトロむド状
の流れの圢で前蚘䌝熱媒䜓を流すべく、前蚘フむ
ルタトラツプの䞊流端の半埄方向内方地垯ぞの前
蚘䌝熱媒䜓の流入を劚げるず共に該フむルタトラ
ツプの䞊流端の半埄方向倖方の環状地垯ぞ前蚘䌝
熱媒䜓を向けるように、䌝熱媒䜓の流れ䞭で䞔぀
フむルタトラツプの䞊流偎に静眮されたフロヌマ
スクずを備えおおり、前蚘䌝熱媒䜓加熱装眮が少
なくずも䞀぀の平面コむルの圢状の電気抵抗加熱
玠子を有しおおり、該平面コむル状電気抵抗加熱
玠子は、コむルの平面が䌝熱媒䜓の流れを暪断す
るように、䌝熱媒䜓の流れ方向に関しおフロヌマ
スクずフむルタトラツプずの間に蚭けられおいる
再生装眮が提䟛される。
奜たしくは、マスクは円板であ぀お、フむルタ
トラツプから䞊流に玄13ミリむンチから
38ミリ1.5むンチたでの距離の間隔を眮き、
そしお半埄方向内方地垯で䌝熱媒䜓の流れの玄30
から45たでを芆うに効果的である。
䌝熱媒䜓を加熱する装眮の有効性を改良するた
めに、奜たしくは、改良された電気抵抗玠子の圢
状ず向きが䜿甚される。これは、電気抵抗玠子を
䞀぀以䞊の平面コむルの圢状に配列するこずによ
぀お埗られ、コむルの平面は、圢状の半埄方向倖
方地垯に、最適には抵抗玠子の間の間隔なしに䌝
熱媒䜓の流れを暪切぀お暪に延び、間隔は13ミリ
むンチから19ミリ75むンチたでよ
り倧きくない。熱䌝達の改良はたた、流れ拡散装
眮およびたたは茻射反射装眮を远加䜿甚するこ
ずによ぀お成し遂げられる。拡散装眮およびた
たは反射装眮は有利にも、隣接する板の穎が流れ
の方向に敎合せずに連続しお配列された有孔板か
ら成぀おいお、䌝熱媒䜓の流れを、板に浞透する
のに遠回りの進路に埓わせる。板は、流れが電気
抵抗玠子に圓たるずき䌝熱媒䜓の流れをい぀そう
のろくしそしおい぀そう拡散するのに効果的であ
り、それによ぀お熱䌝達をい぀そう効果的にす
る。拡散装眮はさらに、熱たたは茻射を反射させ
る被芆を有し、それによ぀お流れに敎合した方向
の加熱装眮からの゚ネルギ損倱を制限する。最埌
に、䌝熱媒䜓を加熱する装眮はさらに、埮粒子収
集物に点火するに必芁な枩床を䞋げる郚材を含ん
でいる。奜たしくはそのような郚材は、フむルタ
の䞭の埮粒子収集物の前面に隣接しお眮かれた、
觊媒䜜甚を受けた針金の網の目を含み、それによ
぀お、そのような䜍眮に觊媒䜜甚を受けた材料が
あるこずは、埮粒子の点火枩床を䜎くする。
【図面の簡単な説明】
第図は、本発明の原理を実斜した、自動車の
フむルタトラツプず再生システムの略図、 第図は、フむルタトラツプの前郚ず、フむル
タトラツプを通しお運ばれる䌝熱媒䜓を加熱する
ために䜿甚される加熱装眮の、拡倧した䞭倮断面
図、 第図は、第図に瀺す装眮の䞀郚分の非垞
に拡倧した郚分、 第図は、本発明の䞀郚を成すマスクの䜿甚の
結果ずしお生ずる挞進的枩床こう配を瀺す、第
図に䌌た図、 第図は、マスクのない結果ずしお生ずる挞進
的枩床こう配を瀺す、第図に䌌た図、そしお 第図は、抵抗加熱玠子の平らな圢状の向きを
瀺す、第図の線−にほが沿぀お取぀た図で
ある。
発明を実斜するための最良の圢態 再生システムは、そこを通る空気の流れを加熱
する電気加熱集合䜓を利甚し、その加熱された空
気は次いで、フむルタトラツプの䞭の埮粒子収集
物の前面に点火する。空気の流れはのろくされ、
拡散され、そしお流れの半埄方向内方地垯に眮か
れた装眮によ぀お芆われる。流れは、半埄方向倖
方地垯により密に集䞭した抵抗玠子に圓たるため
ず、埮粒子収集物の半埄方向倖方地垯に点火する
ために案内される。点火枩床を䞋げる装眮は、酞
化をさらに容易ならしめるためにフむルタトラツ
プの䞭の埮粒子収集物に隣接しお眮かれおいる。
半埄方向倖方地垯における点火は、埮粒子収集物
が酞化されるに぀れお、それを暪切぀おその党郚
にわたり枩床こう配をい぀そう均䞀にする。
第図に瀺すように、内燃機関の排気から埮粒
子を収集するために䜿甚される、フむルタトラツ
プを再生する装眮は、本質的に、排気の流れを
そらす装眮、加熱玠子集合䜓−ず䌝熱媒䜓
を䟛絊する装眮−を有する加熱装眮、およ
び始動噚−、電力源−、および電子制埡
箱ずタむマ−を含む制埡装眮を包含しおい
る。
フむルタトラツプ フむルタトラツプは、金属のハりゞング
の䞭に支えられたモノリシツクセラミツクの蜂の
巣の穎状の構造物を有し、ハりゞングの前方
郚分は導管から排気の流れを案内する
導管を通しおモノリスの前面に。
モノリシツクセラミツクの蜂の巣の穎状の構造物
は、ガ゜リン機関からのガスを倉換するための觊
媒材料を運ぶために䜿甚されるものに䌌おいる。
モノリシツク構造物は、蜂の巣の穎状の構造物を
構成する平行の敎合された導管を含んでいる
第図に瀺すように。導管の端は、はい぀お来
るガスの流れのすべおが、フむルタトラツプの埌
郚の開いた導管を通぀お出る前に、導管の穎
の倚い偎壁を通過せねばならないように、前
ず埌ろで高枩セラミツクセメントで亀互にふ
さがれおいる。この圢匏のモノリシツクセラミツ
クの構造物は、容積の単䜍圓たり非垞に倧きなろ
過衚面積を䞎える。䟋えば、毎平方むンチに100
の巣穎ず43ミリ017むンチの壁の厚さを
有するこの圢匏の1950立方センチ119立方むン
チのフむルタトラツプは、玄1.28平方メヌトル
1970平方むンチのろ過衚面積を䞎え、そしお
そのようなフむルタトラツプの単䜍容積圓たりの
ろ過衚面積は、毎立方むンチ玄104平方センチ
16.6平方むンチである。導管はすべお奜たし
くは、トラツプを通る流れの方向に敎合され
おいる。埮粒子がトラツプの䞊に集たるずき、そ
れらは、流れの方向に沿぀お間隔を眮いた壁の倚
くの穎の䞭にたたる。こうしおトラツプの長さに
沿぀お集められた埮粒子の党䜓的に均䞀な分垃が
埗られる。奜たしくは、モノリシツク構造物は
154平方センチ24平方むンチから213平方セン
チ33平方むンチたでの倧きな前面を持
぀長円圢暪断面を有し、長円圢の軞線は奜たしく
は、それぞれ101ミリむンチから127ミリ
むンチたでず178ミリむンチから203
ミリむンチたでの寞法を有しおいる。
排気の流れをそらす装眮 第図に瀺すように、排気の流れをそらす装眮
は、フむルタトラツプの回りに排気を運ぶに
効果的な導管ずしおここに瀺すバむパス導管
を含んでいる。導管の䞭の排気の流れは、そ
らせ匁組立䜓によ぀おフむルタトラツプのハ
りゞングの前方内郚にはいらないようにそら
され、そらせ匁は、バむパス通路ずの連絡を
断぀通垞偏倚されおいる䜍眮から、フむルタトラ
ツプの前方内郚空所ずの連絡を断぀動かされ
た䜍眮に匁を動かすために、真空電動機によ
぀お動かされるフラツパ匏匁である。真空
電動機は、制埡装眮の制埡の䞋に電気的に
動かされる。
加熱装眮 第図に瀺すように、加熱機玠集合䜓−は
本質的に、䞀぀以䞊の電気抵抗玠子、抵抗玠
子から䞊流のフロヌマスク、マスクから䞊流
の拡散装眮およびたたは反射装眮、および
フむルタトラツプの前面に隣接しお眮かれ
た点火枩床䜎䞋装眮を含んでいる。
電気抵抗玠子は奜たしくは、さやにはい぀
たニツケルクロム線玠子を含み、抵抗玠子は
さやに含たれる酞化マグネシりム粉末の
䞭に入れられおいる。玠子は、䌝熱媒䜓の匱い
low流れの枩床を、1.5分から3.5分たでの間に
箄593℃1100〓の枩床に䞊げるに足りる抵抗
加熱胜力を有するように倧きさを決められおい
る。こうするために、加熱玠子の衚面枩床は普通
760℃1400〓に達しなければならない。玠子
は、800ワツトから1750ワツトたで、20ボルトか
ら80ボルトたでの電流䟛絊の、抵抗玠子ぞの電気
入力で加熱する胜力を有するこずを特城ずし、そ
しお各玠子は玄2.4オヌムの抵抗を有しおいる。
電気抵抗玠子のおのおのは奜たしくは、第図
に瀺すように、䌝熱媒䜓の流れの方向を暪切぀お
暪に延びる共通の平面の䞭に含たれるらせんずし
お圢づくられおいる。さやにはい぀た平らにな぀
た加熱コむルの間隔は、圢状の半埄方向倖方
地垯で奜たしくは13ミリむンチから19ミ
リ75むンチたでより倧きくない。圢づくら
れた加熱玠子は、金属のハりゞングの壁の䞭
の穎の䞭に受けられたセラミツクの保持スリ
ヌブ組立䜓によ぀お確実な䜍眮に支えられ、
組立䜓は、金属のハりゞングの壁にはた぀た
割りセラミツクプルトケヌシングの䞭に含
たれたセラミツクスリヌブを有しおいる。
フロヌマスクは奜たしくは、むンコネル
600囜際ニツケル䌚瀟の商暙、たたは304ステン
レス鋌のような耐熱合金の平らな金属円板から成
぀おいる。円板は、受ける流れの䞭でたわみに抵
抗するに足りる64ミリ025むンチから
1.52ミリ06むンチたでの厚さを持たねばな
らず、そしお䌝熱媒䜓の流れを制埡できるに十分
な距離13ミリむンチから38ミリ1.5
むンチたでだけ加熱玠子から䞊流に眮かれね
ばならない。マスクの機胜は、䌝熱媒䜓をフむル
タトラツプのそのような半埄方向内方地垯からそ
らせる䞀方、䌝熱媒䜓をフむルタトラツプの半埄
方向倖方地垯に沿぀お、埮粒子収集物に圓た぀お
それに点火するように案内するこずである。
そのようなマスクを䜿甚しなければ、埮粒子収
集物の前面に点火するために灰化枩床に加熱され
た䌝熱媒䜓は、第図に瀺すようにフむルタトラ
ツプの䞭の枩床こう配を増す。燃焌がフむルタト
ラツプの䞭の埮粒子収集装眮の長さに沿぀お進む
ずき、発熱反応は、フむルタの䞭心の芯に連続的
に増加する枩床こう配を生ずる䞀方、フむルタト
ラツプの半埄方向倖方地垯はより䜎い枩床を持続
する。これらの状態の䞋では、巣穎状たたは網の
目のフむルタ構造物の砎壊をもたらす芯枩床に達
するこずがありうる。
マスクを䜿甚すれば第図参照、䌝熱媒䜓
は、埮粒子収集物の半埄方向倖方地垯でトロむド
たたは茪に沿぀お埮粒子収集装眮の前面に圓た
る。円板は、半埄方向内方地垯で䌝熱媒䜓の流れ
の玄30から45たでを芆うに効果的な衚面積を
有しおいる。埮粒子収集物の点火されたトロむド
状郚分は次いで、半埄方向内方ぞ、ならびに埮粒
子収集装眮の長さに沿぀おしだいに進んで、フむ
ルタトラツプの党郚分を暪切぀お枩床こう配をい
぀そう均䞀にし、それによ぀お極端に高くそしお
望たしくない芯枩床を避ける。
拡散装眮は、マスクのすぐ䞊流に少しの間
隔で配列された䞀連の有孔板であり、そのような
間隔は3.8ミリ15むンチから13ミリ
むンチたでの範囲にある。有孔板は、普通玄
1.65ミリ065むンチから3.2ミリ125ã‚€
ンチたでの盎埄で、玄ミリ08むンチか
らミリ16むンチたでの間隔を眮いた耇数
個の穎を有し、各板に玄30から60たでの
流れの通る面積を䞎えおいる。板は、穎が流れの
方向に敎合した芋通し線を぀くらないように
配列されおいる。このために、穎は隣接する板の
穎に぀いお片寄぀おいなければならない。こうし
お、流れはむりにそらされお拡散され、それによ
぀お、流れが加熱玠子に圓た぀おいるあいだ枛速
されお熱䌝達を増進する。
拡散装眮の板は加熱玠子の茻射熱を反射するず
いうもう䞀぀の機胜を果たす。そのような茻射熱
は流れに敎合した方向に逃げる。板は、偎面
でゞルコニアの薄局厚さ0.5ミリ002むン
チから成る材料で被芆され、材料は、再生シ
ステムの環境で茻射熱を反射しお機胜するに十分
である。
点火枩床䜎䞋装眮は奜たしくは、䌝熱媒䜓
の流れを暪切぀お暪に延びるブランケツトに
぀くられ、そしおフむルタトラツプの埮粒子収集
物にすぐ隣接しおその前に眮かれた、觊媒䜜甚を
加えられた針金の網の目を含んでいる。針金の網
の目は、玄ミルからミルたでのストランドの
厚さを有する線たれた材料であり、そしお觊媒の
被芆は奜たしくは、含浞されたPt2Rhの貎金属で
薄く被芆されたガンマ−Al2O3−CeO2のような䜎
硫酞塩掻性觊媒材料のものでなければならない。
その代わりに盎埄ミルからミルたでのむンコ
ネル600合金の針金で線たれた針金の網の目の衚
面は、静止した空気の䞭で10分間871℃1600〓
から982℃1800〓たでにさらすこずによ぀お
酞化され、そしお塩化癜金酞の溶液の䞭に
ちよ぀ず浞される。網の目は次いで、塩化癜金
酞を、掻性觊媒ずなる癜金の酞化物に分解
するために593℃1100〓に加熱される。この
凊理は、觊媒を支えるためのガンマ−Al2O3−
CeO2の薄い被芆の必芁をなくする。
針金の網の目の䞊にある觊媒材料は、フむルタ
の面にある埮粒子の点火枩床を䞋げるために働
く。觊媒䜜甚を加えられた針金の網の目は、䌝熱
媒䜓を比范的劚げられずにそれを通぀お流れるこ
ずができるようにするために70より以䞊の流れ
の通る面積を䞎えなければならない。觊媒䜜甚を
加えられた針金の網の目はたた、排気ろ過サむク
ル䞭炭化氎玠のすすを集めるために働き、そのす
すは、フむルタトラツプの䞭の埮粒子に点火する
マツチずしお働く。
制埡装眮 (D) 電気制埡装眮の始動装眮−は、二぀の圧
力センサ倉換噚ずから成り、センサ
倉換噚は、フむルタトラツプの前面のすぐ䞊
流の背圧を感知するために眮かれ、その圧力は、
フむルタの䞭の埮粒子収集の皋床すなわちその汚
染に関連する。もう䞀぀のセンサ倉換噚
は、フむルタそのものからかなり䞊流に眮かれた
開いた管のセラミツクの蜂の巣圢構造物の䞭
に眮かれおいる。開いた管の構造物は、埮粒
子がなにも開いた管の蜂の巣圢セラミツクの䞭に
おびき入れられないように、フむルタトラツプそ
のものよりはるかに倧きい有孔性を有しおいる。
圧力倉換噚の圧力センサは、きれいなフむ
ルタトラツプに芋せかけお圧力を感知するために
蜂の巣圢構造物の䞭に眮かれおいる。センサ倉
換噚ずはおのおの、感知された背圧の機
胜である枬定できる電圧出力を有するキダパシタ
ンス匏のものである。電圧出力は、制埡箱−
の䞭に含たれる電子コンパレヌタ装眮に運ば
れる。二぀の電圧信号はコンパレヌタ装眮の
䞭に比率で衚わされる。比率があらかじめ決めら
れた定められた最倧倀を超すずき、電気信号はそ
こで、党再生すなわち酞化サむクルを始めるため
に制埡装眮の䞭で䞭継される。
開いた管のセラミツクの蜂の巣圢構造物を
暪切る基準圧力䜎䞋を監芖するこずによ぀お、瞬
間排気流量のためにきれいなトラツプの圧力䜎䞋
に比䟋する信号が垞に䞎えられる。実際のトラツ
プの圧力䜎䞋を定数で割り、基準圧力䜎䞋を掛け
るず、トラツプの装荷に比䟋し、そしお機関の速
床、機関の負荷、および排気枩床に無関係な電気
信号が䞎えられる。こうしお、トラツプの装荷が
蚱容限床より倧きいずき、電気信号は酞化すなわ
ち再生凊理を始めるために䞎えられる。限床は、
玄からたでの汚れたトラツプの電圧
察きれいなトラツプの電圧の比に定められる。
電力源−は、自動車の電池たたは、奜たし
くは、システムを支える自動車の機関によ぀お駆
動される同期発電機からの調敎されない電源から
成぀おいる。
電子制埡箱ずタむマは、順次にいく぀もの電気
的むベントを同時に起こすためにコンペレヌタ装
眮から信号を受ける。同時に起こるむベント
は次のこずを含む。(1)加熱玠子を生かす回路を閉
じるずほが同時にバむパス匁を動かすために真空
電動機を䜜動させる。(2)加熱玠子が593℃
1100〓の衚面枩床に達したずき、空気ポンプ
の電動機は兞型的に、加熱玠子が生かされたの
ち、玄2.5分経過しお䜜動する空気を導管
を通しおフむルタトラツプの前方内郚空所に
送るために空気ポンプの電動機を生かす回路
を閉じる。(3)酞化サむクルの党時間の玄半分が経
過したのち、加熱装眮ぞの電流の䟛絊を断぀。そ
しお(4)フむルタトラツプの䞭の安定した自前の酞
化状態、たたは酞化サむクルの党時間が完党に終
わ぀たずきのいずれかで送颚機を停止し、そしお
そらせ匁を動かないようにする。
本発明のフむルタトラツプ再生装眮では、その
基本構成ずしお、「フむルタトラツプの䞊流端で
は半埄方向倖方の環状地垯に実質䞊遞択的に沿぀
お埮粒子に接觊しおこれに点火するようにトロむ
ド状の流れの圢で䌝熱媒䜓を流すべく、フむルタ
トラツプの䞊流端の半埄方向内方地垯ぞの䌝熱媒
䜓の流入を劚げるず共に該フむルタトラツプの䞊
流端の半埄方向倖方の環状地垯ぞ䌝熱媒䜓を向け
るように、䌝熱媒䜓の流れ䞭で䞔぀フむルタトラ
ツプの䞊流偎に静眮されたフロヌマスク」が蚭け
られおいるから、フむルタトラツプの呚蟺郚半
埄方向倖方地垯から䞭心郚半埄方向内方地
垯、即ち枩床損倱の生じない方向に向か぀お、
埮粒子が灰化されおゆくので、フむルタトラツプ
で捕捉した埮粒子が実質䞊すべお実質䞊完党に灰
化され埗る。たた、かかる本発明の再生装眮で
は、䌝熱媒䜓を無理に過剰加熱しなくおもよいの
で、フむツタトラツプの組織構造を砎壊する虞れ
が少ないから、フむルタトラツプを有効に再生し
埗る。
しかも、本発明のフむルタトラツプ再生装眮で
は、特に、「䌝熱媒䜓加熱装眮が少なくずも䞀぀
の平面コむルの圢状の電気抵抗加熱玠子を有しお
おり、コむルの平面が䌝熱媒䜓の流れを暪断する
ように、平面コむル状電気抵抗加熱玠子が、䌝熱
媒䜓の流れ方向に関しおフロヌマスクずフむルタ
トラツプずの間に蚭けられおいる」から、フむル
タトラツプに流入する䌝熱媒䜓の党䜓を効率的に
加熱し埗、前蚘埮粒子の䞀様な灰化、フむルタト
ラツプの再生を高速䞔぀効率的に行い埗る。即
ち、本発明のフむルタトラツプ再生装眮では、
「コむルの平面が䌝熱媒䜓の流れを暪断するよう
に、平面コむル状電気抵抗加熱玠子が、䌝熱媒䜓
の流れ方向に関しおフロヌマスクずフむルタトラ
ツプずの間に蚭けられおいる」から、半埄方向倖
方の環状地垯に実質䞊遞択的に沿぀おフむルタト
ラツプの䞊流端に流入する䌝熱媒䜓が電気抵抗加
熱玠子の平面コむルの半埄方向倖方の環状地垯を
ほが䞀様に暪切぀お流れるので、該䌝熱媒䜓のほ
がすべおの郚分を電気抵抗加熱玠子によ぀お盎接
䞔぀䞀様に加熱し埗るから、䌝熱媒䜓の流量が比
范的倧きくおも䌝熱媒䜓を効果的に加熱し埗、フ
むルタトラツプの再生を高速に行い埗る。しか
も、本発明のフむルタトラツプ再生装眮では、フ
むルタトラツプの䞊流端に流入すべき䌝熱媒䜓が
実際䞊流れない電気抵抗加熱玠子の平面コむルの
半埄方向内方地垯で発生する熱が、絶瞁䜓ず比范
しお電気電導性が高くしたが぀お熱䌝導性の高い
電気抵抗加熱玠子の平面コむル自䜓に沿぀お、䌝
熱媒䜓にさらされお該䌝熱媒䜓の加熱の際該䌝熱
媒䜓によ぀お冷华される電気抵抗加熱玠子の平面
コむルの半埄方向倖方の環状地垯に速やかに䌝達
され埗るので、半埄方向倖方の環状地垯における
電気抵抗加熱玠子の平面コむルの枩床を過床に高
めなくおも、該半埄方向倖方の環状地垯の枩床を
䌝熱媒䜓の加熱に必芁な所定枩床に近い枩床に保
぀こずが可胜ずなり、䌝熱媒䜓の加熱を効率的に
行い埗るから、フむルタトラツプの再生を効率的
に行い埗る。
JP59500671A 1983-12-27 1983-12-27 フィルタトラップ再生装眮 Granted JPS61500861A (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US1983/002041 WO1985002784A1 (en) 1983-12-27 1983-12-27 Apparatus for periodically oxidizing particulates collected from exhaust gases

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61500861A JPS61500861A (ja) 1986-05-01
JPH0530964B2 true JPH0530964B2 (ja) 1993-05-11

Family

ID=22175648

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59500671A Granted JPS61500861A (ja) 1983-12-27 1983-12-27 フィルタトラップ再生装眮

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0167527B1 (ja)
JP (1) JPS61500861A (ja)
DE (1) DE3379498D1 (ja)
WO (1) WO1985002784A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4878928A (en) * 1988-07-28 1989-11-07 Donaldson Company, Inc. Apparatus for increasing regenerative filter heating element temperature
JPH0621552B2 (ja) * 1989-02-13 1994-03-23 いすゞ自動車株匏䌚瀟 パティキュレヌトトラップの再燃焌装眮
DE4431565C2 (de) * 1994-09-05 2001-08-09 Deutz Ag Thermisches Regenerationsverfahren fÃŒr ein Rußfilter
DE19607341C5 (de) * 1995-02-28 2004-04-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Abgasen

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4936487A (ja) * 1972-08-09 1974-04-04
JPS5687282A (en) * 1979-12-14 1981-07-15 Nec Corp Data processor
JPS5792476A (en) * 1980-11-25 1982-06-09 Nec Corp Cash memory controller

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2898202A (en) * 1955-10-24 1959-08-04 Oxy Catalyst Inc Gas treating apparatus
US3719457A (en) * 1971-04-26 1973-03-06 Ford Motor Co Catalytic converter structure
JPS4828820A (ja) * 1971-08-17 1973-04-17
US3852042A (en) * 1973-01-29 1974-12-03 Universal Oil Prod Co Catalytic converter with exhaust gas modulating chamber for preventing damage to catalyst substrate
US4326378A (en) * 1980-01-31 1982-04-27 Texaco Inc. Filter for an internal combustion engine having rejuvenation capabilities
JPS578311A (en) * 1980-06-19 1982-01-16 Toyota Motor Corp Method and device for decreasing discharged quantity of diesel particulates
JPS5712222A (en) * 1980-06-30 1982-01-22 Mitsubishi Electric Corp Cooker
US4322387A (en) * 1980-10-27 1982-03-30 Texaco Inc. Catalytic exhaust gas torch
US4416674A (en) * 1980-10-27 1983-11-22 Texaco Inc. Filter for treating a particle-carrying gaseous stream
US4383411A (en) * 1981-08-10 1983-05-17 General Motors Corporation Diesel exhaust cleaner with burner vortex chamber

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4936487A (ja) * 1972-08-09 1974-04-04
JPS5687282A (en) * 1979-12-14 1981-07-15 Nec Corp Data processor
JPS5792476A (en) * 1980-11-25 1982-06-09 Nec Corp Cash memory controller

Also Published As

Publication number Publication date
EP0167527A4 (en) 1986-05-12
WO1985002784A1 (en) 1985-07-04
JPS61500861A (ja) 1986-05-01
EP0167527B1 (en) 1989-03-29
DE3379498D1 (en) 1989-05-03
EP0167527A1 (en) 1986-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4544388A (en) Apparatus for periodically oxidizing particulates collected from exhaust gases
US4427418A (en) Device for collecting particulates in exhaust gases
US5397550A (en) Catalytic converter and cleaning system
JP2707049B2 (ja) ディヌれルパティキュレヌトフィルタ
KR930000473B1 (ko) 디읎저엔진의 배Ʞ정화장치
US4562695A (en) Particulate trap system for engine exhaust using electrically powered regeneration
JPS62216617A (ja) 気䜓から粒状物を陀去する濟過装眮
JP2002070531A (ja) 排気ガス浄化装眮、排気ガス浄化装眮のケヌシング構造
WO2007010985A1 (ja) 排気浄化装眮
JPH0530964B2 (ja)
JPH08144740A (ja) ディヌれルパティキュレヌトフィルタ装眮
JP2792247B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装眮
JPH07279646A (ja) ディヌれルパティキュレヌトフィルタ
JP2553735B2 (ja) ディヌれル排ガス浄化装眮
JP3219404B2 (ja) 排気ガス浄化装眮
JP2003155910A (ja) ディヌれルパティキュレヌトフィルタ
JP4219420B2 (ja) 排ガスフィルタヌ浄化方法、及び排ガスフィルタヌ浄化装眮
JPH02173310A (ja) 排ガス䞭の粒子陀去装眮
JP2707050B2 (ja) ディヌれルパティキュレヌトフィルタ
JPH0521612Y2 (ja)
JPH0517371Y2 (ja)
JP3064322B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装眮
JPS6235854Y2 (ja)
JPH0430328Y2 (ja)
EP0165922A1 (en) REGENERATION SYSTEM FOR SEPARATING FILTERS WITH DEVICE FOR REDUCING EXHAUST GAS.