JPH06299839A - 排気ガス浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】フィルタの外周を囲包する蛇行状の外周ヒータ
の不所望な変形を抑止する。 【構成】フィルタ２の外周に近接してフィルタ２の軸方
向にその直線部３ａが延在する蛇行状の外周ヒータ３を
配設し、各直線部３ａの間の周方向間隙にスペーサ３６
を介設し、これらスペーサ３ａにより外周ヒータ３の各
直線部３ａの軸方向への熱的膨張収縮を可能としつつ、
各直線部３ａの周方向への湾曲による隣接直線部３ａ間
の電気的短絡を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼル機関の排気
中に含まれる微粒子成分（パティキュレ−ト）を捕集
し、再生する排気ガス浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のディ−ゼル機関の排気ガス浄化装
置はディ−ゼル機関の排気経路に収容されたパティキュ
レ−ト捕集用のフィルタを備えている。実開平３−１７
２２４号公報は、多数の直棒形状のヒータ−棒をフィル
タの外周面に小間隔を隔てて軸方向へ延設した外周ヒー
タを開示している。フィルタの外周面両端部近接して一
対の電極リングが配設され、各ヒータ−棒の両端部は両
電極リングに個別に固定される。

【０００３】また、特開平３−２３３０７号公報は、フ
ィルタの外周にヒータ線をスパイラル状に巻装し、ヒー
タ線及びフィルタ外周を断熱層で囲包している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
ヒータ−棒構造の外周ヒータでは、各ヒータ−棒が熱膨
張により湾曲しやすいので、ヒータ−棒の不所望な方向
への湾曲によりフィルタが破損したり、隣接するヒータ
−棒同士が接触したり、ヒータ−棒とフィルタ外周面と
の間隔が変化してフィルタの昇温特性が変動してフィル
タの溶損又は再生不良が生じるといった危惧がある。

【０００５】一方、上記したヒータ−線巻装構造の外周
ヒータでも、ヒータ線が熱膨張する場合、ヒータ線の各
リング部は断熱層の存在のために径大方向へ逃げにく
く、その結果、ヒータ−線の不所望な方向への湾曲によ
りフィルタが破損したり、隣接するヒータ−棒同士が接
触して短絡が生じたり、ヒータ−棒とフィルタ外周面と
の間隔が変化してフィルタの昇温特性が変動してフィル
タの溶損又は再生不良が生じるといった危惧がある。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、熱膨張による外周ヒータの不所望な方向への変形
が防止可能な高信頼性の排気ガス浄化装置を提供するこ
とを、その目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の排気ガス浄化装
置は、ディ−ゼル機関の排気経路に収容されたパティキ
ュレ−ト捕集用のフィルタと、前記フィルタの軸方向に
延在する多数の直線部及び互いに隣接する直線部対を接
続する多数の曲部からなり前記フィルタの外周を囲包す
る蛇行状の電熱線からなる外周ヒータと、前記外周ヒー
タの前記各直線部の間に介設されて前記直線部の周方向
ピッチを所定範囲に規制しつつ前記直線部を前記軸方向
熱膨張自在に保持する電気絶縁性かつ耐熱性のスペーサ
とを備えることを特徴としている。

【０００８】

【作用及び発明の効果】以上説明したように本発明の排
気ガス浄化装置は、フィルタの軸方向に延在する外周ヒ
ータの各直線部の間の周方向間隙に、各直線部の周方向
ピッチを所定範囲に規制しつつ軸方向熱膨張自在に保持
するスペーサを介設したので、以下の効果を奏する。

【０００９】すなわち、外周ヒータの熱膨張は主として
軸方向に生じるが、外周ヒータはスペーサにより軸方向
変形自在に保持されるので、外周ヒータに無理なストレ
スが生じて外周ヒータが不所望な形状に塑性変形したり
することが少なく、フィルタやケーシングなどに悪影響
を与えることがなく、更に外周ヒータとフィルタの外周
面との間の距離が変化して外周ヒータへの熱輸送特性が
変動したりすることもない。

【００１０】ただ、このような蛇行形の外周ヒータは、
周方向間隔の保持が容易でないという欠点をもつ。すな
わち、フィルタ外周面における温度ばらつきを低減する
ために各直線部の周方向ピッチを狭くすると、各直線部
の僅かな周方向湾曲により、互いに隣接する直線部同士
が接触して電気的短絡を引き起こす可能性が生じる。本
発明では、外周ヒータはスペーサにより周方向ピッチを
所定範囲に規制されるので、外周ヒータの各直線部が上
記熱膨張により変形、接触して電気的に短絡することを
防止できる。

【００１１】

【実施例】

（実施例１）本発明の排気ガス浄化装置の一実施例を図
１に示す。この排気ガス浄化装置は、ステンレス円筒か
らなるケース１に収容されたパティキュレ−ト捕集用の
フィルタ２と、フィルタ２の外周面に巻装されたヒータ
３（本発明でいうパティキュレ−ト燃焼手段）と、ミス
トトラップ（本発明でいう再生随伴煙トラップ手段）５
と、真空ポンプ（本発明でいう再生随伴煙吸引手段）６
と、電磁弁（本発明でいう枝管開閉手段）８と、コント
ローラ９とからなる。

【００１２】ディ−ゼル機関１１から出た排気ガスは上
流側排気管１２を通じてケース１内に導入され、排気ガ
ス中のパティキュレ−トはフィルタ２で捕集され、浄化
された排気ガスは下流側排気管１４の出口から外部に排
出される。上流側排気管１２から枝管１３が分岐してお
り、枝管１３は電磁弁８、ミストトラップ５を介して真
空ポンプ６の吸入口に接続されている。

【００１３】フィルタ２はハニカムセラミックフィルタ
（日本碍子ｋｋ製、直径５．６６インチ×長さ６イン
チ）であって、コ−ジェライトを素材として円柱形状に
焼成されている。フィルタ２はその両端面を貫通する多
数の通気孔を有し、隣接する通気孔の一方は上流端で封
栓され、その他方は下流端で封栓されている。排気ガス
は隣接する通気孔間の多孔性隔壁を透過し、パティキュ
レ−トだけが通気孔内に捕集される。フィルタ２の両端
面はケース１の両端面に所定距離を隔てて対面してい
る。

【００１４】ヒータ３はカンタルを素材とする電熱抵抗
体からなり、フィルタ２の外周面に蛇行して巻装されて
いる（後述）。外周ヒータ３とケース１の内周面との間
にはセラミック系繊維をシ−ト状に固めた緩衝マット
（住友３Ｍ製のインタラム）２１が介装されている（後
述）。枝管１３周辺を拡大して図２に示す。

【００１５】枝管１３は上流筒１３ｂ、中流筒１３ｃ、
下流筒１３ｄからなり、上流筒１３ｂの基端部は上流側
排気管１２の内部に嵌入され、フィルタ２の方向に開口
されている。上流筒１３ｂ及び中流筒１３ｃの外周には
多数の冷却フィン１３ｅが植設されており、上流筒１３
ｂの先端と中流筒１３ｃとは電磁弁８を介して連結され
ている。中流筒１３ｃの先端と下流筒１３ｄの基端はミ
ストトラップ５に連結されており、下流筒１３ｄの先端
は真空ポンプ６の吸入口に連結されている。

【００１６】ミストトラップ５は密閉ケース５０と、そ
の内部に充填された触媒担持ペレット５１とからなる。
触媒担持ペレット５１は以下の製法により作製されてい
る。まず、平均粒径約８ｍｍのγ−アルミナペレット
（キャタラ−工業製）に濃度が１モル％の塩化マグネシ
ウム水溶液を含浸させ、乾燥後、摂氏約５００度で約１
時間焼成して作製した。

【００１７】次に、このフィルタ２の再生動作を説明す
る。フィルタ２にパティキュレートがある量堆積される
と、フィルタ２の上流側の圧力が増大するので、圧力セ
ンサ１０によりそれを検出し、検出した圧力値をマイコ
ン構成のコントローラ９に出力する。コントローラ９は
入力される圧力値の平均が所定のしきい値を超えた場合
に以下のフィルタ再生動作を指令する。 すなわち、ま
ず常閉の電磁弁８を開き、真空ポンプ６を運転し、ヒー
タ３に通電する。ヒータ３により加熱されてフィルタ２
中のパティキュレ−トが比較的低温（摂氏約８００度）
で燃焼すると、可溶性有機微粒子やサルフェ−トを含む
再生随伴煙がフィルタ２から上流側排気管１２へ排出さ
れる。

【００１８】この再生随伴煙は真空ポンプ６の吸引によ
り枝管１３内に流入し、まず冷却フィン１３ｅで冷却さ
れる。これにより、再生随伴煙中の高沸点成分は凝縮し
て上流管１３ｂの内面に付着して再生随伴煙から除外さ
れる。その後、再生随伴煙は中流管１３ｃで更に冷却さ
れてミストトラップ５に入る。ミストトラップ５内に
て、やに状のハイドロカーボン及び有機酸類はγ−アル
ミナペレットでトラップされ、サルフェ−トはマグネシ
アでトラップされる。またエンジンオイルや灰分などは
ミストトラップ５の底部に沈降する。その結果、真空ポ
ンプ６には腐食性ガス、ヤニ状物質、塵埃状物質は流入
せず、当然外部にも排出されない。

【００１９】所定時間後、コントローラ９は再生開始時
と逆の指令を発し、再生動作が終了する。上記したよう
にこの実施例では、冷却フィン１３ｅを有する枝管１３
の上流管１３ｂにより高沸点の長鎖炭化水素を液化して
回収し、その後、多孔質で大表面のアルミナペレット５
１に吸着させて低沸点の炭化水素を回収し、同時にペレ
ットをマグネシウム触媒の担体として用いてこのマグネ
シウムによりサルフェートをトラップして回収した。

【００２０】このため、再生時に、外部に再生随伴煙が
漏出することがなく、環境対策上、優れた効果を奏す
る。なお、電磁弁８の代わりにダンパやシャッタを採用
できることは当然である。以下、本実施例の要部を図６
〜図８を参照して説明する。この実施例は、フィルタ２
の外周面に外周ヒータ３の装着技術に関する。

【００２１】外周ヒータ３は、厚さ約０．５ｍｍのカン
タル平板（日本カンタルガデリウスＫＫ製）を打ち抜き
加工して、図７に示すように一定幅ｄで蛇行形状（つづ
ら折れ形状）に形成されている。３ａは外周ヒータ３の
直線部であり、３ｂは外周ヒータ３の曲部である。３１
は第１端子、３２、３３は第２端子である。この蛇行形
の外周ヒータ３は、図６に示すようにフィルタ２の外周
面を囲包しており、外周ヒータ３の直線部３ａはフィル
タ２の軸方向に延在している。端子３１が外部取り出し
ターミナル１８に、端子３２、３３が外部取り出しター
ミナル１９に締結されている。なお、外部取り出しター
ミナル１８、１９は絶縁碍子１７でケース１から電気絶
縁されている。

【００２２】この蛇行形の外周ヒータ３は、熱膨張時の
伸びがフィルタ２の軸方向に生じ、しかも、蛇行形の外
周ヒータ３の軸方向への伸びがケース１やフィルタ２に
より規制されず、かつ、フィルタ２との間隔も変化しな
いので、蛇行形の外周ヒータ３の径方向への湾曲、変形
を防止でき、かつ、外周ヒータ３からフィルタ２への熱
輸送特性が変動しないという優れた特徴をもつ。

【００２３】ただ、外周ヒータ３が周方向に変形する
と、外周ヒータ３の各部が相互接触して電気的に短絡す
る可能性が生じたり、フィルタ２の外周面上での温度ば
らつきが増大する不具合が生じる。このため、本実施例
では、外周ヒータ３の各直線部３ａの間に（周方向間隙
に）セラミック棒（本発明でいうスペーサ）３６を設け
て、直線部３ａの軸方向熱膨張を許容しつつ、各直線部
３ａの周方向ピッチを所定範囲に規制している。これに
より上記不具合が解消される。

【００２４】以下、詳細に説明する。まず、蛇行形の外
周ヒータ３をフィルタ２の外周面に囲設するに当たっ
て、両面接着型の粘着テープ（厚さ約０．１ｍｍ、幅２
０ｍｍ、長さ５００ｍｍ、住友３Ｍｋｋ製）３５と、複
数本のアルミナからなるセラミック棒３６（厚さ約０．
６３５ｍｍ、長さ５０ｍｍ、幅（配設後のフィルタ２の
周方向の寸法）約４７０ｍｍ）を準備する（図８参
照）。粘着テープ３５は紙又は樹脂フィルムを素材と
し、その両面に接着剤が塗布されており、パティキュレ
−ト再生時に焼失する。

【００２５】次に、各セラミック棒３６を粘着テープ３
５の表面に一定ピッチ（ここでは約５ｍｍ）で接着す
る。次に、セラミック棒３６が付着した粘着テープ３５
をフィルタ２の外周面に貼付する。これにより、セラミ
ック棒３６の長手方向はフィルタ２の軸方向と一致し、
セラミック棒３６はフィルタ２の全外周にわたって周方
向へ上記一定ピッチで固定される。

【００２６】次に図６に示すように、各セラミック棒３
６の間の隙間に図７の蛇行形の外周ヒータ３の互いに平
行な各部を押し込み、ヒータ３をフィルタ２の外周面に
巻装する。このようにすれば、外周ヒータ３の外周面に
一定間隔で固定されたセラミック棒３６により、蛇行形
の外周ヒータ３の各部の周方向隙間を容易に一定に保つ
ことができ、また、蛇行形の外周ヒータ３の隣接する各
部が接触するのを防止することができる。当然、セラミ
ック棒３６は蛇行形の外周ヒータ３のフィルタ２の軸方
向への変位を規制しないので、蛇行形の外周ヒータ３は
熱膨張により軸方向へ膨張することができ、その不所望
な変形を防止することができる。

【００２７】次に、外周ヒータ３の上からフィルタ２の
外周面に、セラミックマット４を巻装する。セラミック
マット４としては、セラミック系繊維をシ−ト状に固め
たものであり、ここではカーボンランダムＫＫのＸＰＺ
（商品名）／ファイバーフレックスアクロマット（商品
名）からなる２層マットを、ＸＰＺ（厚さ５．５ｍｍ）
を外側とし、ファイバーフレックスアクロマット（厚さ
３ｍｍ）を内側として用いた。ただし、シール性を確保
するためにＸＰＺは巻装前に１０ｍｍ厚のものを５．５
ｍｍまでプレスしておく。このようにすれば、再生時に
ＸＰＺが膨張してシール性を向上するとともにフィルタ
２及び外周ヒータ３を良好に保持する。

【００２８】２０は薄輪板形状を有しケース１の内周面
に溶接されたストッパプレートであり、セラミックマッ
ト４及び外周ヒータ３が巻装されたフィルタ２はストッ
パプレート２０まで押し込まれ、端子３１〜３３が外部
取り出しターミナル１８、１９に個別に接続される。な
お、ストッパプレート２０は熱ガス流からセラミックマ
ット４を保護し、その損耗（風食）を低減する効果を有
する。 （実施例２）他の実施例を図３に示すフローチャート及
び図４に示すタイミングチャート、図５に示すフィルタ
各部温度変化図を参照して説明する。

【００２９】この実施例は、実施例１においてヒータ及
びエアポンプ６の作動制御方式を更に工夫したものであ
る。以下、図３のフローチャート及び図４に示すタイミ
ングチャートにしたがって説明する。まず、圧力センサ
１０により排気圧力を検出し、検出した圧力値をマイコ
ン構成のコントローラ９に出力する（１００）。コント
ローラ９は入力される圧力値の平均が所定のしきい値を
超えるまで待機し、超えた場合にはフィルタ２にパティ
キュレートが所定量堆積されたと判断し（１０２）、冷
却水温センサ１０ａ（図１参照）によりエンジンの冷却
水温を検出する（１０４）。

【００３０】次に、エンジンの冷却水温に基づいて通電
モードを選択する（１０６）。すなわちヒータ通電電力
が一定の場合、エンジンの冷却水温が高い場合にはフィ
ルタ２の温度もそれに比例して高く、そのためにフィル
タ２がパティキュレ−ト着火温度に達するまでの着火用
ヒータ通電必要時間が短いと推定され、エンジンの冷却
水温が低い場合にはフィルタ２の温度もそれに比例して
低く長いので、そのためにフィルタ２がパティキュレ−
ト着火温度に達するまでの着火用ヒータ通電必要時間Ａ
が長いと推定される。

【００３１】このために本実施例では、エンジンの冷却
水温（エンジンの冷却水温は一般のエンジンでは必須的
に検出される）により、パティキュレ−ト着火に必要な
着火用ヒータ通電必要時間Ａを制御している。次に、１
０６で選択した通電モードすなわち着火用ヒータ通電必
要時間に従ってヒータ３への通電を開始する（１０
８）。通電モードの一例を図４に示す。図４において、
着火用ヒータ通電必要時間Ａはエンジンの冷却水温に応
じて調節され、その後、パティキュレ−ト燃焼をその最
適温度（摂氏７００度以上かつフィルタ許容最高温度以
下）で持続させるために、着火電圧（９０Ｖ）より小さ
な燃焼持続電圧（７０Ｖ）をヒータ３に燃焼持続用ヒー
タ通電必要時間Ｂだけ印加する。ここでは、着火用ヒー
タ通電必要時間Ａを、冷却水温が摂氏６０度の場合には
１１分、冷却水温が摂氏３０度の場合には１４分として
いる。また、燃焼持続用ヒータ通電必要時間Ｂを、冷却
水温が摂氏６０度の場合には３０分、冷却水温が摂氏３
０度の場合には４０分としている。

【００３２】次に、所定時間待機した後（１１０）、真
空ポンプ６を駆動し、フィルタ２へ酸素を供給し、着火
可能温度に昇温されたパティキュレ−トを燃焼させる
（１１２）。この実施例では、真空ポンプ６の駆動開始
は、着火用ヒータ通電必要時間Ａが終了する時刻より所
定時間（ここでは２分）前としている。次に、燃焼持続
用ヒータ通電必要時間Ｂが終了したかどうかを調べ（１
１４）、終了していなければ１０８にリターンし、終了
したらヒータ３への通電を停止し（１１６）、その後、
フィルタ２の徐冷のために真空ポンプ６の運転開始から
６０分後に、真空ポンプ６を停止させ（１１８）る。

【００３３】図５に、エンジンの冷却水温が高い（摂氏
６０度）場合と低い（摂氏３０度）場合におけるフィル
タ２の各部温度の実際の変化を示す。なお、この実験例
ではヒータ３はフィルタ２の外周面に巻装される外周ヒ
ータを採用している。ａは水温が高い場合のフィルタ外
周部の温度例であり、ｂは水温が低い場合のフィルタ外
周部の温度例であり、ｃは水温が高い場合のフィルタ径
方向中心部の温度例であり、ｄは水温が低い場合のフィ
ルタ径方向中心部の温度例である。

【００３４】以上説明したようにこの実施例では、ヒー
タ３への通電開始より遅れて真空ポンプ６を駆動してい
るので、従来のように同時駆動する場合に比べて空気流
によるフィルタ２の冷却が少なく、ヒータ通電電力量を
節約することができる。もちろん、真空ポンプ６の代わ
りに他の酸素供給手段を採用する場合にもこの手法は応
用することができる。

【００３５】更にこの実施例では、エンジンの冷却水温
に基づいてヒータ３にパティキュレ−ト着火のために通
電する通電時間、すなわち、着火用ヒータ通電必要時間
を制御しているので、エンジンの冷却水温に対して相関
関係を有するフィルタ２のヒータ通電前の温度に応じて
着火用ヒータ通電必要時間を制御することができ、着火
後もヒータ３に着火用電力を給電することによりフィル
タ２がいたずらに高温となるのを防止し、かつヒータ使
用電力を節約することができる。

【００３６】なお、フィルタ３の温度を推定するため
に、エンジンの冷却水温以外のパラメータを検出するこ
とは可能である。ただし、エンジンの冷却水温は一般の
エンジンでは必須的に検出されるのでセンサを増設する
必要が無く、更にフィルタ２の温度を直接検出する場合
に必要な高温度に耐えるセンサを必要としない利点があ
る。

【００３７】また上記実施例では、エンジンの冷却水温
に基づいて着火用ヒータ通電必要時間Ａを制御したが、
電力（ヒータ３の抵抗値を一定とすれば印加電圧）を制
御することも、当然可能である。 （実施例３）実施例１の他の実施例を説明する。

【００３８】実施例１では本発明でいうスペーサとして
セラミック棒３６を用いたが、フィルタ２の外周面から
周方向所定ピッチで軸方向に延在する突条部を多数突設
することも可能である。これら突条部はフィルタ２と同
一材質とすることができ、あるいは別材質とすることも
できる。これら突条部は、フィルタ２の成形時に同時又
はその後に成形することができ、一緒に焼成することが
でき、製造、配置が簡単となる。 （実施例４）実施例１で用いた外周ヒータ３の端子接続
構造に関する実施例を図９〜図１０を参照して説明す
る。図９は図６の端子部分Ｔを拡大図示する。

【００３９】図９において、３１は外周ヒータ３の第１
端子であり、ボルトを兼ねる外部取り出しターミナル１
８にナットで締結されている。１７はターミナル１８に
嵌着される絶縁碍子であり、ケース１の長孔１０に嵌入
されている。ケース１の外周面には部分円筒面形状の蓋
部１５（図１０参照）が重ねられており、蓋部１５には
円孔１５ａが開口されている。絶縁碍子１７は円孔１５
ａとケース１の長孔１０を貫通しており、絶縁碍子１７
の大径部が蓋部１５の円孔１５ａを遮蔽している。１６
は３個のワッシャである。

【００４０】ここで、ケース１の長孔１０は周方向に長
く形成されており、絶縁碍子１７を周方向に変位可能と
している。すなわち外部取り出しターミナル１８を周方
向に変位すれば、絶縁碍子１７及び蓋部１５も周方向に
変位することができる。このようにすれば、外周ヒータ
３から出た端子３１が基準位置から多少周方向に変位し
ても、それに合わせて外部取り出しターミナル１８を周
方向に変位させることにより、両者を容易に締結するこ
とができる。したがって本実施例によれば、ケース１内
に軸方向から圧入したセラミックマット４、外周ヒータ
３、フィルタ２からなるアセンブリを周方向に回動調節
することなく、良好に端子接続することができ、マット
４が傷んだり、外周ヒータ３やセラミック棒３６ががず
れたりすることもない。 （実施例５）実施例１で用いた外周ヒータ３のセラミッ
クマット４のシール性を更に向上させる改良例を図１１
〜図１２を参照して説明する。

【００４１】すなわちこの実施例では、実施例３と同様
にフィルタ２の外周面に外周ヒータ３及びセラミックマ
ット４が巻装されて、ケース１内に押し込まれている。
この実施例では、セラミックマット４は内側の断熱マッ
ト４１と、外側の膨張性マット４２とからなる。断熱マ
ット４１はカーボンランダムＫＫ製のファイバーフレッ
クス９７０（商品名）であって、厚さ１．５ｍｍのもの
を３層重ねている。膨張性マット４２はカーボンランダ
ムＫＫ製のＸＰＥ−ＦＦ（商品名）であって、厚さ４ｍ
ｍのものを用いている。

【００４２】特にこの実施例では、断面角形のリング形
状を有する耐熱セラミックファイバーを素材とするシー
ルロープ７１を、外周ヒータ３、断熱マット２３及び膨
張性マット２４のエンジン側（再生時下流側）の端面に
密接して設け、更に、外周ヒータ３、断熱マット２３及
び膨張性マット２４のエンジンと反対側（再生時上流
側）の端面にもクッションマット７３を密接させてい
る。

【００４３】なお７２はシールロープ７１を保持し、か
つ、シールロープ７１の表面を保護するリング状のステ
ンレス板からなるリテーナであり、ケース１の内面に溶
接されている。７４はクッションマット７３を保持する
略半円ステンレス板からなる一対のストッパプレートで
あり、ケース１の内面に溶接されている。両ストッパプ
レート７４は、合わせて円形となるように溶接されてお
り、両ストッパプレート７４の隙間から外周ヒータ３の
端子３１〜３３が軸方向に突出している。

【００４４】シールロープ７１は、セラミックスリーブ
（ＮＥＸＴＥＬ（商品名）、住友３Ｍ製）に、セラミッ
クファイバーを充填して形成したものであり、組付け時
に断面角形のロ−プ形状を有している。シールロープ７
１の側面は、外周ヒータ３、断熱マット４１及び膨張性
マット４２の各端面に密接するとともに、フィルタ２の
端面外周部にもその全周にわたって密接し、これにより
外周ヒータ３、断熱マット４１及び膨張性マット４２を
シールしている。

【００４５】クッションマット７３はセラミックマット
からなり、ここではセラミッククロス（ＮＥＸＴＥＬ
（商品名）、住友３Ｍ製）又はセラミックスリーブ（Ｎ
ＥＸＴＥＬ（商品名）、住友３Ｍ製）に、セラミックフ
ァイバーを充填して形成したものである。このフィルタ
構造の組立は以下のようになされる。まず、クッション
マット７３をストッパプレート７４に接するまで押し込
む。次に、外周ヒータ３、断熱マット４１及び膨張性マ
ット４２を装着したフィルタ２をケース１内に押し込
み、次に、シールロープ７１を押し込み、リテーナ７２
をケース１に溶接し、端子３１〜３を外部取り出し端子
（図示せず）に締結して組付けを完了する。

【００４６】このようにすれば、以下の利点を奏するこ
とができる。 （ａ）シールロープ７１及びクッションマット７３はフ
ィルタ２を互いに軸方向反対側へ押圧しているので、フ
ィルタ２の外周面、外周ヒータ３、断熱マット４１及び
膨張性マット４２の隙間を良好にシールすることがで
き、これら隙間に再生時の熱ガス流が侵入することを防
止でき、この熱ガス流により断熱マット４１及び膨張性
マット４２が劣化、損耗することを防止することができ
る。また、上記各隙間へのパティキュレ−トの侵入を防
止して、裸の外周ヒータ３の各部がこの侵入パティキュ
レ−トによりアースまたは短絡することを防止すること
ができる。したがって、外周ヒータ３を裸としてフィル
タ２の外周面に直接、巻装することができ、外周ヒータ
３からフィルタ２への熱伝達性を向上でき、再生時のフ
ィルタ２の昇温速度を向上させ、再生時間を短縮するこ
とができる。

【００４７】（ｃ）外周ヒータ３と膨張性マット４２と
の間に断熱マット４１を介在させているので、膨張性マ
ット４２が再生時の高温により長期使用後に熱収縮して
シール性が劣化するのを防止することができる。実際の
温度測定例を図１３に示す。断熱マット４１の熱絶縁に
より膨張マット４２は摂氏５００度以下に保たれてい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の排気ガス浄化装置の一実施例を示すブ
ロック図、

【図２】図１の枝管近傍の拡大模式図、

【図３】実施例２の再生モードを示すフローチャート、

【図４】実施例２の再生モードを示すタイミングチャー
ト、

【図５】実施例２におけるフィルタ各部の温度変化図、

【図６】実施例３を示すフィルタの側断面図、

【図７】実施例３の外周ヒータの巻装前の平面図、

【図８】実施例３のセラミック棒を示す平面図、

【図９】実施例４を説明する端子近傍拡大断面図、

【図１０】実施例４における蓋部の拡大断面図、

【図１１】実施例５を示す装置の断面図、

【図１２】実施例５の装置の正面図、

【図１３】実施例５の装置の温度分布図、

【符号の説明】

２はフィルタ、３はヒータ（パティキュレ−ト燃焼手
段）、５はミストトラップ（再生随伴煙トラップ手
段）、６は真空ポンプ（再生随伴煙吸引手段）、８は電
磁弁（枝管開閉手段）、１１はディ−ゼル機関、１２は
上流側排気管、１４は下流側排気管

フロントページの続き (72)発明者 近藤 寿治 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 影山 照高 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本電 装株式会社内 (72)発明者 竹内 雅彦 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 荒川 健二 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ディ−ゼル機関の排気経路に収容されたパ
   ティキュレ−ト捕集用のフィルタと、 前記フィルタの軸方向に延在する多数の直線部及び互い
   に隣接する直線部対を接続する多数の曲部からなり前記
   フィルタの外周を囲包する蛇行状の電熱線からなる外周
   ヒータと、 前記外周ヒータの前記各直線部の間に介設されて前記直
   線部の周方向ピッチを所定範囲に規制しつつ前記直線部
   を前記軸方向熱膨張自在に保持する電気絶縁性かつ耐熱
   性のスペーサとを備えることを特徴とする排気ガス浄化
   装置。