JPH0550322B2 - - Google Patents
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- JPH0550322B2 JPH0550322B2 JP25952684A JP25952684A JPH0550322B2 JP H0550322 B2 JPH0550322 B2 JP H0550322B2 JP 25952684 A JP25952684 A JP 25952684A JP 25952684 A JP25952684 A JP 25952684A JP H0550322 B2 JPH0550322 B2 JP H0550322B2
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Classifications
-
- 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
- F01N3/022—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 characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous
- F01N3/0222—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 characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous the structure being monolithic, e.g. honeycombs
-
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- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2240/00—Combination 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
- F01N2240/20—Combination 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
-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
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- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、たとえばデイーゼルエンジンから排
出される炭素状微粒子（所謂、すす）を補集し、
補集したすすを燃焼させる事により、デイーゼル
エンジンからのすすの排出量の低減を図るデイー
ゼル排ガスフイルタに関するものである。
出される炭素状微粒子（所謂、すす）を補集し、
補集したすすを燃焼させる事により、デイーゼル
エンジンからのすすの排出量の低減を図るデイー
ゼル排ガスフイルタに関するものである。
従来の技術
デイーゼルエンジンから排出されるすすを補集
する為のデイーゼル排ガスフイルタとして、アル
ミナでコーテイングした金属ワイヤメツシユを用
いたフイルタ、発泡剤を用いて多孔質構造とした
セラミツクフオームフイルタ、セラミツクフアイ
バマツト、及びハニカム形状のセラミツクモノリ
スフイルタ等が考案されている。その中でも、す
すの集塵効率が90％以上で、フイルタによる排ガ
スの圧力損失が小さなハニカム形状のセラミツク
モノリスフイルタが、排ガスのすすを除去するフ
イルタとして有望視されている。
する為のデイーゼル排ガスフイルタとして、アル
ミナでコーテイングした金属ワイヤメツシユを用
いたフイルタ、発泡剤を用いて多孔質構造とした
セラミツクフオームフイルタ、セラミツクフアイ
バマツト、及びハニカム形状のセラミツクモノリ
スフイルタ等が考案されている。その中でも、す
すの集塵効率が90％以上で、フイルタによる排ガ
スの圧力損失が小さなハニカム形状のセラミツク
モノリスフイルタが、排ガスのすすを除去するフ
イルタとして有望視されている。
セラミツクモノリスフイルタからなるデイーゼ
ル排ガスフイルタはコージライトを主成分とする
押し出し製法によりセル壁より構成された多数の
セルからなるハニカム構造をなしている。その構
造の上流及び下流セル端部はセメントのような非
常に気孔率の小さな、長さ10mmの材料で交互に閉
塞されている。これらの上流側及び下流側の閉塞
部によつて、セルは入口及び出口排ガス通路に分
割される。その結果、排気ガスはセル壁ですすを
ほぼ全量補集されて放出される。すすが堆積する
とともにデイーゼル排ガスフイルタで排気ガスの
圧力損失が大きくなり、エンジン性能の低下を招
く。それ故、エンジン性能を良好に保つには、一
定量のすすが堆積した時点で、そのすすを燃焼さ
せ、デイーゼル排ガスフイルタを再生する方法が
とられる。すすを円滑に燃焼させて、フイルタの
再生を何回も容易に行えるハニカム構造を有する
デイーゼル排ガスフイルタが望まれる。
ル排ガスフイルタはコージライトを主成分とする
押し出し製法によりセル壁より構成された多数の
セルからなるハニカム構造をなしている。その構
造の上流及び下流セル端部はセメントのような非
常に気孔率の小さな、長さ10mmの材料で交互に閉
塞されている。これらの上流側及び下流側の閉塞
部によつて、セルは入口及び出口排ガス通路に分
割される。その結果、排気ガスはセル壁ですすを
ほぼ全量補集されて放出される。すすが堆積する
とともにデイーゼル排ガスフイルタで排気ガスの
圧力損失が大きくなり、エンジン性能の低下を招
く。それ故、エンジン性能を良好に保つには、一
定量のすすが堆積した時点で、そのすすを燃焼さ
せ、デイーゼル排ガスフイルタを再生する方法が
とられる。すすを円滑に燃焼させて、フイルタの
再生を何回も容易に行えるハニカム構造を有する
デイーゼル排ガスフイルタが望まれる。
発明が解決しようとする問題点
デイーゼル排ガスフイルタに堆積したすすは、
入口端部で排気ガス中の火花や点火セータによつ
て着火し、入口端部で燃焼が広がり、それと同時
にセル内を下流に向つて燃焼する。
入口端部で排気ガス中の火花や点火セータによつ
て着火し、入口端部で燃焼が広がり、それと同時
にセル内を下流に向つて燃焼する。
この時、排気ガス中のすすの一部は入口端部に
堆積し、大部分はセル内に堆積する。ところが、
デイーゼル排ガスフイルタの入口端部では、フイ
ルタとしての効果はなく、閉塞部のすすは少い。
此の為、閉塞部では充分な燃焼熱が発生せず、セ
ルの下流へと燃焼が広がらない。この現象が繰り
返されると、セル内のすすの堆積量は増加する。
そして、セル内にすすが一定以上堆積した後、ひ
とたびセル内のすすに着火すると、燃焼が急激に
起り、デイーゼル排ガスフイルタの温度が上昇
し、デイーゼル排ガスフイルタが溶融する問題が
生じた。
堆積し、大部分はセル内に堆積する。ところが、
デイーゼル排ガスフイルタの入口端部では、フイ
ルタとしての効果はなく、閉塞部のすすは少い。
此の為、閉塞部では充分な燃焼熱が発生せず、セ
ルの下流へと燃焼が広がらない。この現象が繰り
返されると、セル内のすすの堆積量は増加する。
そして、セル内にすすが一定以上堆積した後、ひ
とたびセル内のすすに着火すると、燃焼が急激に
起り、デイーゼル排ガスフイルタの温度が上昇
し、デイーゼル排ガスフイルタが溶融する問題が
生じた。
問題点を解決するための手段
入口閉塞部を交互に閉塞している部分の気孔率
を適切に設定することにより、閉塞部のすすの堆
積量を増加させ、入口端部ですすの燃焼の伝播を
行わせる。そして排ガスフイルタで補集したすす
を完全に燃焼させることができる。すなわち再生
することができる。
を適切に設定することにより、閉塞部のすすの堆
積量を増加させ、入口端部ですすの燃焼の伝播を
行わせる。そして排ガスフイルタで補集したすす
を完全に燃焼させることができる。すなわち再生
することができる。
ところが気孔率が大き過ぎると排ガス中のすす
は補集されず、閉塞部を通過して排出される。
は補集されず、閉塞部を通過して排出される。
従つて、排ガスフイルタはフイルタの能力が低
下し、排ガスが浄化されないという状態を生じ
た。そこで、すすの燃焼性とフイルタの能力の両
面から、入口閉塞部の気孔率を適切に設定した。
下し、排ガスが浄化されないという状態を生じ
た。そこで、すすの燃焼性とフイルタの能力の両
面から、入口閉塞部の気孔率を適切に設定した。
作 用
排ガスフイルタの入口端部の閉塞部に堆積する
すすの量が多くなれば、入口端部で着火したすす
の燃焼はセル入口近傍のセル壁に堆積するすすに
伝播し、更に内部へと伝播する。燃焼が伝播せず
にデイーゼル排ガスフイルタ内にすすが堆積し続
けることがなくなり、よつて従来みられたよう
な、デイーゼル排ガスフイルタの温度上昇による
溶融は起らず、円滑に再生を繰り返すことができ
る。
すすの量が多くなれば、入口端部で着火したすす
の燃焼はセル入口近傍のセル壁に堆積するすすに
伝播し、更に内部へと伝播する。燃焼が伝播せず
にデイーゼル排ガスフイルタ内にすすが堆積し続
けることがなくなり、よつて従来みられたよう
な、デイーゼル排ガスフイルタの温度上昇による
溶融は起らず、円滑に再生を繰り返すことができ
る。
実施例
本発明の一実施例を図に示す。１はデイーゼル
排ガスフイルタ、２はセル、３はセル壁、４は上
流セル端部、５は下流セル端部、６は入口排ガス
通路、７は出口排ガス通路、８は入口閉塞部、９
は出口閉塞部、１０はすす、１１は入口閉塞部の
すすである。１２，１３は排気ガスであり、それ
ぞれ入口排ガス通路、上流セル端部を通過する。
排ガスフイルタ、２はセル、３はセル壁、４は上
流セル端部、５は下流セル端部、６は入口排ガス
通路、７は出口排ガス通路、８は入口閉塞部、９
は出口閉塞部、１０はすす、１１は入口閉塞部の
すすである。１２，１３は排気ガスであり、それ
ぞれ入口排ガス通路、上流セル端部を通過する。
デイーゼル排ガスフイルタ１は例えば、次の手
法で製造される。20mm以下に裁断したアルミナ繊
維30重量部とセラミツク原料粉末16重量部を水
3000重量部に懸濁させ、この混合スラリーにポリ
酢酸ビニル等の有機バインダを添加した後、ポリ
アクリルアミド等の凝集剤で凝集させ、長網式抄
紙機で抄造し、シートを作成した。得られたシー
トを段ボール製造と同様の方法で波状シートと平
板状シートを接着してなるコルゲートシートを作
成し、次にこれを芯の周囲に接着しつつ巻きつ
け、ハニカム形状を形成した。次に１つのハニカ
ムのセルに侵入した排気ガスがセル壁を通過して
他のセルに移行した後排出されるようにハニカム
入口と出口のセルをそれぞれ交互に以下に述べる
材料を各セルに同量ずつ注入することにより閉塞
した。この成形物を空気中において1250℃で焼成
してセラミツク繊維とセラミツク繊維とセラミツ
ク原料粉末をセラミツク化し、目的とするハニカ
ム構造の排ガスフイルタを得た。ここにおいて、
閉塞する材料は、上記の繊維セラミツクスを主成
分とするシート仮焼し、粉砕した無機材料２重量
部とでん粉0.1重量部と水２重量部加えてのり状
にする。そして、更に有機粉末0.1重量を粉状の
まま加え、攪拌混合したものである。このような
材料を注入することにより、閉塞している部分の
材料の気孔率が50％となつた。ここで、用いられ
る有機粉末はポリエステル等の合成高分子および
でん粉などの天然高分子あるいはカーボン粒子な
どの可燃性無機粉末のいずれでもよい。有機粉末
を100重量部まで混合割合を増加させることによ
り、その材料の気孔率を95％まで上げることがで
きる。気孔率が95％を越えるとその材料の強度が
極端に低下し、実用に耐えない。
法で製造される。20mm以下に裁断したアルミナ繊
維30重量部とセラミツク原料粉末16重量部を水
3000重量部に懸濁させ、この混合スラリーにポリ
酢酸ビニル等の有機バインダを添加した後、ポリ
アクリルアミド等の凝集剤で凝集させ、長網式抄
紙機で抄造し、シートを作成した。得られたシー
トを段ボール製造と同様の方法で波状シートと平
板状シートを接着してなるコルゲートシートを作
成し、次にこれを芯の周囲に接着しつつ巻きつ
け、ハニカム形状を形成した。次に１つのハニカ
ムのセルに侵入した排気ガスがセル壁を通過して
他のセルに移行した後排出されるようにハニカム
入口と出口のセルをそれぞれ交互に以下に述べる
材料を各セルに同量ずつ注入することにより閉塞
した。この成形物を空気中において1250℃で焼成
してセラミツク繊維とセラミツク繊維とセラミツ
ク原料粉末をセラミツク化し、目的とするハニカ
ム構造の排ガスフイルタを得た。ここにおいて、
閉塞する材料は、上記の繊維セラミツクスを主成
分とするシート仮焼し、粉砕した無機材料２重量
部とでん粉0.1重量部と水２重量部加えてのり状
にする。そして、更に有機粉末0.1重量を粉状の
まま加え、攪拌混合したものである。このような
材料を注入することにより、閉塞している部分の
材料の気孔率が50％となつた。ここで、用いられ
る有機粉末はポリエステル等の合成高分子および
でん粉などの天然高分子あるいはカーボン粒子な
どの可燃性無機粉末のいずれでもよい。有機粉末
を100重量部まで混合割合を増加させることによ
り、その材料の気孔率を95％まで上げることがで
きる。気孔率が95％を越えるとその材料の強度が
極端に低下し、実用に耐えない。
このようにして得られたデイーゼル排ガスフイ
ルタ１をデイーゼルエンジンの排気口に取り付け
た場合、入口端部のすす１１を多く集めることが
できる。これはフイルタにおけるすすの分布状態
が従来とは異なる、すなわち、入口端の閉塞部８
の材料の気孔率を大きくしたことにより、その部
分の通気抵抗が小さくなつたため、排ガス１２の
一部１３は入口閉塞部８を通過して、出口排ガス
通路７に流入し、その際、すすを入口閉塞部で堆
積させるからである。
ルタ１をデイーゼルエンジンの排気口に取り付け
た場合、入口端部のすす１１を多く集めることが
できる。これはフイルタにおけるすすの分布状態
が従来とは異なる、すなわち、入口端の閉塞部８
の材料の気孔率を大きくしたことにより、その部
分の通気抵抗が小さくなつたため、排ガス１２の
一部１３は入口閉塞部８を通過して、出口排ガス
通路７に流入し、その際、すすを入口閉塞部で堆
積させるからである。
一方、大部分の排気ガスは入口排ガス通路６を
通つて、セル２を構成するセル壁３を通過して、
出口排ガス通路７を通つて排出される。
通つて、セル２を構成するセル壁３を通過して、
出口排ガス通路７を通つて排出される。
入口端にすすを多く集めることができれば、フ
イルタでのすすの着火性が著しく向上する。更
に、入口近傍で多量のすすが燃焼することにより
多くの熱量が発生し、セル内部への燃焼の伝播が
用意である。
イルタでのすすの着火性が著しく向上する。更
に、入口近傍で多量のすすが燃焼することにより
多くの熱量が発生し、セル内部への燃焼の伝播が
用意である。
それ故、従来みられたような燃焼が伝播せずに
フイルタのセル内のすすがますます堆積し、ひと
たびセル内のすすが着火するとすすの燃焼が急激
に起こり、フイルタを溶融させる現象は見られな
い。
フイルタのセル内のすすがますます堆積し、ひと
たびセル内のすすが着火するとすすの燃焼が急激
に起こり、フイルタを溶融させる現象は見られな
い。
多孔質セラミツクからなるハニカム構造体のセ
ル端部交互に閉塞してなる排ガスフイルタの排ガ
ス流入側のセルの閉塞している部分の気孔率を従
来より大きくし、更に気孔率を最大限度に与える
ことにより適切な気孔率を確保した。
ル端部交互に閉塞してなる排ガスフイルタの排ガ
ス流入側のセルの閉塞している部分の気孔率を従
来より大きくし、更に気孔率を最大限度に与える
ことにより適切な気孔率を確保した。
発明の効果
以上のように本発明は、適切な気孔率を確保し
た通気性の多孔質の閉塞部を設けることによつ
て、排ガスから分離したすすへの着火を容易に
し、排ガスフイルタの再生を容易に行なうことが
できる。
た通気性の多孔質の閉塞部を設けることによつ
て、排ガスから分離したすすへの着火を容易に
し、排ガスフイルタの再生を容易に行なうことが
できる。
図は本発明の一実施例のデイーゼル排ガスフイ
ルタの部分断面図である。 １……デイーゼル排ガスフイルタ、２……セ
ル、３……セル壁、８……入口閉塞部、９……出
口閉塞部、１１……すす、１２，１３……排気ガ
ス。
ルタの部分断面図である。 １……デイーゼル排ガスフイルタ、２……セ
ル、３……セル壁、８……入口閉塞部、９……出
口閉塞部、１１……すす、１２，１３……排気ガ
ス。
Claims (1)
- １ 複数のセルを有する通気性の多孔質セラミツ
クスからなるハニカム構造体の前記セルの端部に
交互に閉塞部を設け、前記ハニカム構造体の排ガ
ス流入側の閉塞部は繊維セラミツクスを主成分と
し、かつ通気性を有し、気孔率が50％以上95％以
下であることを特徴とする排ガスフイルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59259526A JPS61136413A (ja) | 1984-12-07 | 1984-12-07 | 排ガスフイルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59259526A JPS61136413A (ja) | 1984-12-07 | 1984-12-07 | 排ガスフイルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61136413A JPS61136413A (ja) | 1986-06-24 |
| JPH0550322B2 true JPH0550322B2 (ja) | 1993-07-28 |
Family
ID=17335326
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59259526A Granted JPS61136413A (ja) | 1984-12-07 | 1984-12-07 | 排ガスフイルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61136413A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03258909A (ja) * | 1990-03-06 | 1991-11-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ディーゼル排ガス浄化装置 |
| JP4767491B2 (ja) | 2003-12-11 | 2011-09-07 | 日本碍子株式会社 | ハニカム構造体 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5735918A (ja) * | 1980-07-03 | 1982-02-26 | Corning Glass Works |
-
1984
- 1984-12-07 JP JP59259526A patent/JPS61136413A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5735918A (ja) * | 1980-07-03 | 1982-02-26 | Corning Glass Works |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61136413A (ja) | 1986-06-24 |
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