JPH06307229A - Exhaust gas purifying trap - Google Patents

Exhaust gas purifying trap

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JPH06307229A
JPH06307229A JP5097740A JP9774093A JPH06307229A JP H06307229 A JPH06307229 A JP H06307229A JP 5097740 A JP5097740 A JP 5097740A JP 9774093 A JP9774093 A JP 9774093A JP H06307229 A JPH06307229 A JP H06307229A
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JP
Japan
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exhaust gas
filter
trap
porous body
filters
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Application number
JP5097740A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Honda
正明 本多
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH06307229A publication Critical patent/JPH06307229A/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
    • 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
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Abstract

PURPOSE:To completely eliminate harmful components in exhaust gas to be discharged from a diesel engine at high collecting efficiency without raising pressure loss in short periods by a trap capable of being regenerated at low output. CONSTITUTION:A plurality of filter elements 11 composed of heaters 13 incorporated together with cylindrical filters 12 are provided in a trap container 10. The filters 12 are composed of cylindrical forming bodies formed by compressing a three-dimensional steel-like structural porous body made of heat resistant metal, holes as seeing the porous body in section parallel to the gas flow are formed as space parts of approximately oval spherical bodies, and the filters 13 are provided on the inside diameter side from the center of the filter wall thickness.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はディーゼルエンジンの排
気ガス中のカーボン等のパティキュレート(微粒子)を
捕集・除去するための排気ガス浄化用トラップに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying trap for collecting and removing particulates (particles) such as carbon in exhaust gas of a diesel engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車の排気ガスは、大気汚染の大きな
原因の一つで、排気ガスに含まれる有害成分を除去する
技術は極めて重要である。特に、ディーゼルエンジン車
においては、主にNOxとカーボンを主体とするパティ
キュレート(微粒子)の除去が重要な課題である。
2. Description of the Related Art Exhaust gas from an automobile is one of the major causes of air pollution, and a technique for removing harmful components contained in the exhaust gas is extremely important. Particularly in diesel engine vehicles, the removal of particulates (particulates) mainly composed of NOx and carbon is an important issue.

【0003】これらの有害成分を除去するために、EG
Rをかけたり、燃料噴射系の改善や燃焼室形状の改善を
行ったりといったエンジン側での改善も行われている
が、抜本的な決め手がなく、特開昭58−51235号
公報等では排気通路に設置したフィルタによってパティ
キュレートを捕集除去することが提案されており、この
後処理法が現在では最も実用的であると考えられてい
る。
In order to remove these harmful components, EG
Improvements have been made on the engine side, such as turning R, improving the fuel injection system, and improving the shape of the combustion chamber, but there is no fundamental deciding factor, and the exhaust gas is disclosed in JP-A-58-51235. It has been proposed to remove particulates by a filter installed in the passage, and this post-treatment method is considered to be the most practical at present.

【0004】ところで、ディーゼルエンジン排気に含ま
れるパティキュレートを捕集するためのトラップとして
は、使用される条件から次のような性能を満足する必要
がある。
By the way, as a trap for collecting particulates contained in the exhaust gas of a diesel engine, it is necessary to satisfy the following performances from the conditions of use.

【0005】まず第1に捕集性能であるが、通過排気ガ
スの清浄度を満足させるだけのパティキュレートの捕集
効率をもっていることが必要である。パティキュレート
排出量は、ディーゼルエンジンの排気量や負荷等により
変化するが、一般にはディーゼルエンジンからの排出量
の平均60%以上を捕集できることが必要である。
First, regarding the collection performance, it is necessary that the collection efficiency of particulates is sufficient to satisfy the cleanliness of the passing exhaust gas. The particulate emission amount changes depending on the exhaust amount and load of the diesel engine, but generally it is necessary to be able to collect an average of 60% or more of the emission amount from the diesel engine.

【0006】第2には、排気ガスに対する圧損が小さい
ことが必要である。パティキュレートが捕集されるに従
って、トラップをエンジン排気が通過するときの圧損が
大きくなって、エンジンに背圧がかかり悪影響をもたら
す。このため、通常捕集後の圧力損失を30KPa以下
に抑える必要があるといわれている。したがって、トラ
ップに一定量以上のパティキュレートが捕集されると、
定期的に捕集物の除去再生を行い、初期の圧損状態まで
回復してやる必要がある。パティキュレート捕集量に対
する圧力損失の上昇割合が大きいと、この除去再生操作
の頻度が多くなり実用的でない。したがって、トラップ
は初期圧力損失が小さいことはもちろん、排気ガスを通
過させパティキュレートが捕集されても圧力損失が上が
りにくいことが必要とされる。
Secondly, it is necessary that the pressure loss with respect to the exhaust gas is small. As the particulates are collected, the pressure loss when the engine exhaust passes through the trap increases, and back pressure is exerted on the engine, which causes an adverse effect. For this reason, it is said that it is usually necessary to suppress the pressure loss after collection to 30 KPa or less. Therefore, if a certain amount of particulates are trapped in the trap,
It is necessary to periodically remove and regenerate the collected matter to recover the initial pressure loss state. If the rate of increase in pressure loss with respect to the amount of collected particulates is large, the frequency of this removal and regeneration operation becomes large, which is not practical. Therefore, it is necessary for the trap not only to have a small initial pressure loss, but also to be hard to increase the pressure loss even when the exhaust gas is passed and the particulates are collected.

【0007】第3には、上述の繰り返し行われる除去再
生処理が簡便に、かつなるべく低エネルギで完全にでき
ることが必要となる。パティキュレートの除去再生方法
としては、軽油バーナーを利用した方法なども検討され
ているが、安全性や制御のしやすさ車への搭載性といっ
た点を考慮すると、電気ヒータを用いた方法が最も有望
であると言われている。しかし電気ヒータ再生の場合、
車に搭載されるバッテリーやオイルネーターなどに過度
の負担をかけないよう、できるだけ低い電力で再生でき
るようにする必要がある。
Thirdly, it is necessary that the above-described repetitive removal and regeneration process can be completed easily with low energy. As a particulate removal and regeneration method, a method using a light oil burner is also being considered, but considering safety and ease of control and installation in a car, the method using an electric heater is the most preferable. It is said to be promising. However, in the case of electric heater regeneration,
It is necessary to be able to reproduce with the lowest possible power so as not to put an excessive burden on the battery and the oil generator installed in the car.

【0008】従来、上記の要件を満足するフィルタエレ
メントとしては、従来コーディエライトセラミックスの
ウォールフロー式のハニカム状多孔体が最も実用に近い
と考えられてきた。この方式では、パティキュレートが
局所にたまりやすく、またコーディエライトセラミック
スは熱伝導率が小さいため、再生時にヒートスポットが
できやすく、フィルタが溶損したり、熱応力によってク
ラックを生じたりすることがあり、信頼性が確保できな
かった。そこで、現在では再生時にクラック等の発生が
なく信頼性の高い金属製フィルタエレメントが注目され
ている。
Conventionally, as a filter element satisfying the above requirements, a wall-flow type honeycomb porous body of cordierite ceramics has been considered to be most practical. In this method, particulates tend to accumulate locally, and because cordierite ceramics have a low thermal conductivity, heat spots are easily formed during regeneration, which may cause the filter to melt or crack due to thermal stress. , Reliability could not be secured. Therefore, a metal filter element, which is highly reliable and does not cause cracks or the like during reproduction, is currently receiving attention.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た金属製フィルタエレメントは、その構造上コーディエ
ライトセラミックスのウォールフローフィルタほど排気
ガスの流入表面積を大きくとることができない。そのた
め、高い捕集効率を得るようにフィルタ設計を行うと、
パティキュレートがフィルタ表面ばかりに捕集されて目
詰まりをおこし、その結果圧損が急激に上昇しフィルタ
再生間隔が短いという問題があった。
However, the metal filter element described above cannot have a larger exhaust gas inflow surface area than the wall flow filter made of cordierite ceramics because of its structure. Therefore, if you design the filter to obtain high collection efficiency,
Particulates are trapped only on the filter surface and clogged, resulting in a rapid increase in pressure loss and a short filter regeneration interval.

【0010】金属フィルタエレメントとしては、パティ
キュレート捕集効率が高く、かつ捕集にともなう圧損の
上昇が小さいものが好ましい。この観点から、連通気孔
を有する耐熱金属からなる三次元網状構造多孔体は優れ
た特性を持っている。三次元網状構造多孔体は、図4に
示すように、ポケット状の互いに連通する空孔1が骨格
2に囲まれた球状構造の空間部から成る多孔体である。
この三次元網状構造多孔体は多孔率が高いため、ガス流
動抵抗が極めて小さく、また、骨格が三次元的にネット
ワークを組んでいるためパティキュレートの捕集性能が
優れている。
The metal filter element is preferably one having a high particulate collection efficiency and a small increase in pressure loss due to the collection. From this point of view, the three-dimensional network structure porous body made of a heat-resistant metal having continuous ventilation holes has excellent properties. As shown in FIG. 4, the three-dimensional network structure porous body is a porous body having a spherical space portion in which pocket-shaped communicating pores 1 are surrounded by a skeleton 2.
Since this three-dimensional network structure porous body has a high porosity, the gas flow resistance is extremely small, and since the skeleton forms a three-dimensional network, the particulate collection performance is excellent.

【0011】また、コーディエライトセラミックスのウ
ォールフローフィルタにおいては、パティキュレートの
燃焼時の自己発熱を利用した燃焼伝播によって少ない電
力量で効率よく再生を行う事ができるのに対し、金属製
フィルタエレメントはコーディエライトセラミックスの
ウォールフローフィルタほど多量にパティキュレートを
捕集できず、パティキュレートの燃焼熱が小さいため、
電気ヒータから発生される熱のみで再生を行わなけれな
らない。その結果、再生電力量が大きくなりすぎるとい
う問題があった。
Further, in the wall flow filter of cordierite ceramics, it is possible to efficiently regenerate with a small amount of electric power by combustion propagation utilizing self-heating at the time of combustion of particulates, whereas a metal filter element is used. Does not collect as much particulate as the cordierite ceramic wall flow filter, and the combustion heat of the particulate is small,
Regeneration must be performed only with the heat generated by the electric heater. As a result, there is a problem that the amount of regenerated electric power becomes too large.

【0012】さらに、電気ヒータ再生装置をもったフィ
ルタにおいては、再生時にはヒータに電流を流して加熱
するとそれにともなって、フィルタおよびその孔部に捕
集されたパティキュレートが加熱される。パティキュレ
ートは発火点に達すると、燃焼し再生が始まる。低電力
での再生の要求から、一般的には5〜10分で再生が完
了する必要がある。ヒータによって加熱されたフィルタ
各部は徐々に昇温され、最終的にはフィルタ各部からの
放熱とバランスがとれ一定温度に達する。しかし、上述
のように5〜10分で再生が完了しなければならないと
言う事は、フィルタ各部の温度が定常状態に達する前に
再生が完了する事を意味する。すなわち、昇温過程で組
み込まれたヒータからの発熱がすばやくフィルタ部分に
伝達されると同時に、ヒータから直接再生雰囲気ガスへ
の熱伝達や熱放射による放熱量を抑えることが、短時間
再生達成のポイントになる。
Further, in the filter having the electric heater regenerating device, when the electric current is passed through the heater to heat the filter during regeneration, the particulates trapped in the filter and the holes are heated accordingly. When the particulates reach the ignition point, they burn and start regeneration. Due to the requirement of regeneration with low power, regeneration generally needs to be completed in 5 to 10 minutes. The temperature of each part of the filter heated by the heater gradually rises, and finally reaches a constant temperature in balance with the heat radiation from each part of the filter. However, the fact that the regeneration must be completed in 5 to 10 minutes as described above means that the regeneration is completed before the temperature of each part of the filter reaches a steady state. That is, the heat generated from the heater incorporated during the temperature rising process is quickly transmitted to the filter portion, and at the same time, the heat transfer from the heater to the regeneration atmosphere gas and the amount of heat radiation due to heat radiation can be suppressed to achieve short-term regeneration. It becomes a point.

【0013】この発明は、上記従来の排気ガス浄化用ト
ラップの種々の問題点に留意して、高い捕集効率と、捕
集にともない短時間で圧損が急激に上昇しない性能を維
持したまま高熱効率で、すなわち低出力で短時間で再生
が可能な、ヒータを組み込んだ金属製フィルタエレメン
トからなるディーゼルエンジン用の排気ガス浄化用トラ
ップを提供することを課題とするものである。
In the present invention, in consideration of various problems of the above-mentioned conventional exhaust gas purifying trap, high trapping efficiency is maintained while maintaining high performance such that pressure loss does not sharply rise in a short time due to trapping. An object of the present invention is to provide an exhaust gas purifying trap for a diesel engine, which is composed of a metal filter element incorporating a heater and which can be regenerated efficiently with a low output in a short time.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
としてこの発明は、フィルタにヒータエレメントを一体
に組込んだフィルタエレメントを排気系内に設置される
トラップ容器内に装着し、フィルタエレメントは耐熱金
属の三次元網状構造多孔体から成る円筒状フィルタと
し、この多孔体を排気ガス流れと平行な断面で見たそれ
ぞれの空孔が長径と短径を有する略楕円球体から形成さ
れ、ヒータエレメントをフィルタ断面の肉厚中心より内
径側に組込んで成る排気ガス浄化用トラップとしたので
ある。
According to the present invention, as a means for solving the above-mentioned problems, a filter element in which a heater element is integrally incorporated in a filter is mounted in a trap container installed in an exhaust system, and the filter element is A cylindrical filter made of a heat-resistant metal three-dimensional mesh structure porous body, each pore of which is seen in a cross section parallel to the exhaust gas flow is formed of a substantially elliptical sphere having a major axis and a minor axis. Is a trap for purifying exhaust gas, which is built in from the center of the wall thickness of the filter cross section to the inner diameter side.

【0015】この場合、前記空孔の長径と短径の比を
4:1乃至1.5:1の間の値とするのが好ましい。
In this case, it is preferable that the ratio of the long diameter to the short diameter of the holes is a value between 4: 1 and 1.5: 1.

【0016】又、前記空孔の長径を0.8mm以下とし
てもよい。
The major axis of the holes may be 0.8 mm or less.

【0017】[0017]

【作用】上記の構成とした第一の発明の排気ガス浄化用
トラップでは、フィルタエレメントを構成する三次元網
状構造多孔体は排気ガス流れに平行な断面からみたそれ
ぞれの空孔が長径と短径を有する略楕円球体をしている
から、排気ガスの流れ方向には熱伝導率が低く、直角方
向には高いという異方性を持っている。フィルタエレメ
ント断面の排気ガス流入側にヒータを配置してあるの
で、再生時、ヒータエレメントに通電することによって
発生した熱量は、フィルタエレメントの排気ガス流入面
に近い面内により速く伝熱されることになる。パティキ
ュレートは排気ガス流入面に近い所程多く捕集されてい
るので、効率よくパティキュレートの燃焼再生が行われ
ることになる。
In the exhaust gas purifying trap according to the first aspect of the present invention having the above-mentioned structure, the three-dimensional net-structure porous body forming the filter element has the respective major and minor diameters when viewed from a cross section parallel to the exhaust gas flow. Since it is a substantially ellipsoidal sphere, it has the anisotropy that the thermal conductivity is low in the direction of exhaust gas flow and high in the direction perpendicular to it. Since the heater is arranged on the exhaust gas inflow side of the filter element cross section, the amount of heat generated by energizing the heater element during regeneration is transferred to the surface near the exhaust gas inflow surface of the filter element faster. Become. A large amount of particulates are collected near the exhaust gas inflow surface, so that the particulates can be efficiently burned and regenerated.

【0018】このような排気ガス流れに平行な断面から
みた空孔が長径と短径を有する略楕円をしている三次元
網状構造多孔体は、三次元網状構造多孔体をフィルタ形
状に成形する際、一方向に圧縮することによって形成で
きる。また、あらかじめ一方向に圧縮成形したシート状
の三次元網状構造多孔体をフィルタ形状に成形してもよ
い。また、三次元網状構造多孔体は三次元網状構造をも
つ樹脂多孔体に電気めっきを行う等の方法によって製造
されるが、その場合、空孔が長径と短径を有する略楕円
球体をしている樹脂多孔体を用いてもよい。
Such a three-dimensional network structure porous body in which the pores viewed from the cross section parallel to the exhaust gas flow have a substantially elliptical shape having a major axis and a minor axis, and the three-dimensional network structure porous body is formed into a filter shape. At this time, it can be formed by compressing in one direction. Alternatively, a sheet-shaped three-dimensional network structure porous body that has been compression-molded in one direction beforehand may be molded into a filter shape. Further, the three-dimensional network structure porous body is manufactured by a method such as electroplating a resin porous body having a three-dimensional network structure, in which case the pores are formed into a substantially ellipsoidal sphere having a major axis and a minor axis. You may use the resin porous body which exists.

【0019】第二の発明で規定しているように、前記空
孔の長径と短径の比は熱伝導の異方性効果からみて1.
5:1以上であることが好ましい。しかし、前記空孔の
長径と短径の比が4:1を越えると、三次元網状構造多
孔体の骨格同士が排気ガスの流路を塞いでしまい排気ガ
ス流動抵抗が過大になり好ましくない。
As defined in the second invention, the ratio of the major axis to the minor axis of the holes is 1.
It is preferably 5: 1 or more. However, if the ratio of the major axis to the minor axis of the pores exceeds 4: 1, the skeletons of the three-dimensional network structure porous body block the flow path of the exhaust gas, and the exhaust gas flow resistance becomes excessive, which is not preferable.

【0020】第三の発明では前記空孔の長径が0.8m
m以下であることが好ましいとしている。これは、空孔
の長径が0.8mmを越えると、必要なパティキュレー
ト捕集効率が確保できないからである。
In the third invention, the major axis of the holes is 0.8 m.
It is preferably m or less. This is because if the length of the pores exceeds 0.8 mm, the required particulate collection efficiency cannot be secured.

【0021】[0021]

【実施例】以下この発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1は本発明のディーゼルエンジンの排気
ガス浄化用トラップの実施例である。フィルタエレメン
ト11は、円筒状フィルタ12と一体に組み込まれたヒ
ータ13とからなる。このフィルタエレメント11はト
ラップ容器10中に7本装着された。この実施例の場
合、排気ガスは円筒状フィルタ12の内面から供給さ
れ、パティキュレートを取り除かれた後外面から排出さ
れる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of a trap for purifying exhaust gas of a diesel engine of the present invention. The filter element 11 is composed of a cylindrical filter 12 and a heater 13 integrally incorporated therein. Seven filter elements 11 were mounted in the trap container 10. In the case of this embodiment, the exhaust gas is supplied from the inner surface of the cylindrical filter 12 and is discharged from the outer surface after the particulates are removed.

【0022】図2の(a)は、フィルタエレメント11
の構造を示す一部断面を含む斜視図である。フィルタ1
2はNiCrAl製三次元網状構造多孔体(住友電気工
業製、商品名「セルメット」、平均孔径400μm)を
板厚方向に1/3に圧縮成形した外径48mm、内径3
2mm、長さ190mmの円筒状成形体からなる。
FIG. 2A shows the filter element 11
3 is a perspective view including a partial cross section showing the structure of FIG. Filter 1
2 is a NiCrAl three-dimensional network structure porous body (Sumitomo Electric Industries, trade name “Celmet”, average pore diameter 400 μm) compression-molded to 1/3 in the plate thickness direction, outer diameter 48 mm, inner diameter 3
It consists of a cylindrical molded body having a length of 2 mm and a length of 190 mm.

【0023】ヒータ13は12V、50WのNiCrヒ
ータをもつ外径6mmのシースヒータをフィルタ1本当
たり4本ずつその中心が内径側から2mmの位置に組み
込んだ。ヒータ13はフィルタ12の肉厚中心より内径
側に位置している。
As the heater 13, four sheath heaters having an outer diameter of 6 mm and a NiV heater of 12 V and 50 W were incorporated at a position where the center thereof was 2 mm from the inner diameter side, four at a time. The heater 13 is located on the inner diameter side with respect to the thickness center of the filter 12.

【0024】図2(b)はフィルタエレメント11の三
次元網状構造多孔体の組織を部分拡大した斜視図であ
る。この多孔体は、図中に一点鎖線で楕円形を示してい
るように、空孔1は骨格2で囲まれた略楕円球状の空間
スペースを形成したものから成る。
FIG. 2B is a partially enlarged perspective view of the structure of the three-dimensional network structure porous body of the filter element 11. In this porous body, as shown by an alternate long and short dash line in the figure, the pores 1 are formed by forming a substantially elliptic spherical space surrounded by a skeleton 2.

【0025】そして、この略楕円球状の空孔1は、図中
の矢視A−Aで見た断面、即ち排気流れに平行な任意の
断面から見た断面が流れの方向に長径の略楕円形となっ
ている。このような空孔1は、フィルタエレメントを成
形する際に、一方向に圧縮することによって形成され
る。この実施例のフィルタエレメントでは、空孔1の長
径と短径の比は3:1であった。
The substantially elliptic spherical hole 1 has a cross section taken along the line AA in the figure, that is, a cross section seen from an arbitrary cross section parallel to the exhaust flow, is a substantially elliptical shape having a major axis in the flow direction. It has a shape. Such holes 1 are formed by compressing in one direction when molding the filter element. In the filter element of this example, the ratio of the long diameter to the short diameter of the holes 1 was 3: 1.

【0026】上記構成のトラップを図3に示した評価装
置に装着し、3/4負荷、1600rpmの定負荷定速
運転で2時間捕集を行った。その後、切替バルブにより
排気ガスの大部分をバイパスに流した状態で、組み込ん
だヒータに通電し再生を行った。
The trap having the above construction was mounted on the evaluation apparatus shown in FIG. 3, and trapped for 2 hours under constant load constant speed operation of 3/4 load and 1600 rpm. Then, with the switching valve flowing most of the exhaust gas to the bypass, the built-in heater was energized for regeneration.

【0027】図示の評価装置の大略は次の通りである。
3400cc、4気筒の直噴射式のディーゼルエンジン
を持つ車20をシャーシダイナモメータ21に設置し、
排気管にトラップ22を取り付けた。トラップ部にはバ
イパス回路23と切替バルブ24が設けてある。トラッ
プを通過した排気ガスはダイリューショントンネル25
に導かれる。ダイリューショントンネルには、フィルタ
式のパティキュレート濃度測定器26が設置されてお
り、排気中のパティキュレート濃度が計測される。
The outline of the illustrated evaluation apparatus is as follows.
A car 20 having a 3400 cc, 4-cylinder direct-injection diesel engine is installed in the chassis dynamometer 21,
A trap 22 was attached to the exhaust pipe. A bypass circuit 23 and a switching valve 24 are provided in the trap portion. Exhaust gas passing through the trap is a dilution tunnel 25.
Be led to. A filter type particulate concentration measuring device 26 is installed in the dilution tunnel to measure the particulate concentration in the exhaust gas.

【0028】以上のような評価装置でこの実施例1のト
ラップの浄化作用を測定した結果は次の通りであった。
このフィルタの初期圧損は95mmAqであり、2時間
捕集時に捕集効率は72%、フィルタ部の圧損は320
0mmAqであった。再生開始後7分で圧損は95mm
Aqと初期の値まで回復した。なお、再生開始時のフィ
ルタ部の通過排気ガス量は2l/minであり、再生終
了時で35l/minであった。
The following is the result of measuring the purifying action of the trap of Example 1 by the above evaluation apparatus.
The initial pressure loss of this filter is 95 mmAq, the collection efficiency is 72% when collecting for 2 hours, and the pressure loss of the filter part is 320%.
It was 0 mmAq. Pressure loss is 95 mm 7 minutes after the start of regeneration
It recovered to Aq and the initial value. The amount of exhaust gas passing through the filter portion at the start of regeneration was 2 l / min, and at the end of regeneration was 35 l / min.

【0029】比較例として、平均孔径250μmのNi
CrAl製三次元網状構造多孔体を圧縮成形せずに円筒
状とした。フィルタのサイズ、組み込みヒータおよびヒ
ータの組み込み位置は実施例と同一とした。このフィル
タエレメントを組み込んだトラップを上記実施例と同一
条件で評価した。
As a comparative example, Ni having an average pore diameter of 250 μm is used.
The three-dimensional network structure porous body made of CrAl was formed into a cylindrical shape without compression molding. The size of the filter, the incorporated heater, and the incorporated position of the heater were the same as in the example. A trap incorporating this filter element was evaluated under the same conditions as in the above-mentioned examples.

【0030】このフィルタの初期圧損は97mmAqで
あり、2時間捕集時に捕集効率は74%、フィルタ部の
圧損は3150mmAqであった。再生開始後7分で圧
損は1050mmAqまでしか回復せず、再生開始後1
0分でようやく圧損は98mmAqとほぼ初期の値まで
回復した。
The initial pressure loss of this filter was 97 mmAq, the collection efficiency was 74% when collecting for 2 hours, and the pressure loss of the filter part was 3150 mmAq. Pressure loss recovers only to 1050 mmAq 7 minutes after the start of regeneration,
At 0 minutes, the pressure loss finally recovered to 98 mmAq, which is almost the initial value.

【0031】[0031]

【効果】以上詳細に説明したように、本発明のディーゼ
ルエンジンの排気ガス浄化用トラップは、電気ヒータに
よる加熱効率が高く燃焼再生に要する電力量も少なくて
済み、したがって排気ガスの浄化処理が厳しく要求され
ており、また、バッテリーの容量も限られているディー
ゼル車に効果的に利用できる。
As described in detail above, the exhaust gas purifying trap of the diesel engine of the present invention has a high heating efficiency by the electric heater and requires a small amount of electric power for combustion regeneration, and therefore exhaust gas purifying treatment is strict. It can be effectively used for diesel vehicles that are required and have a limited battery capacity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施例のトラップの断面図FIG. 1 is a sectional view of a trap according to an embodiment.

【図2】(a)は実施例のフィルタエレメントの一部断
面を含む斜視図、(b)はフィルタエレメントの部分拡
大図
FIG. 2A is a perspective view including a partial cross section of a filter element according to an embodiment, and FIG. 2B is a partially enlarged view of the filter element.

【図3】捕集性能評価装置の概念図FIG. 3 is a conceptual diagram of a collection performance evaluation device.

【図4】三次元網状構造多孔体の拡大図FIG. 4 is an enlarged view of a three-dimensional network structure porous body.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 三次元網状構造多孔体の空孔 2 三次元網状構造多孔体の骨格 10 トラップ容器 11 フィルタエレメント 12 フィルタ 13 ヒータ 20 車 21 ダイナモメータ 22 トラップ 23 バイパス回路 24 切替バルブ 25 ダイリューショントンネル 26 パティキュレート濃度測定器 1 Pores of a three-dimensional network porous body 2 Skeleton of a three-dimensional network porous body 10 Trap vessel 11 Filter element 12 Filter 13 Heater 20 Car 21 Dynamometer 22 Trap 23 Bypass circuit 24 Switching valve 25 Dilution tunnel 26 Particulate Concentration measuring instrument

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 フィルタにヒータエレメントを一体に組
込んだフィルタエレメントを排気系内に設置されるトラ
ップ容器内に装着し、フィルタエレメントは耐熱金属の
三次元網状構造多孔体から成る円筒状フィルタとし、こ
の多孔体を排気ガス流れと平行な断面で見たそれぞれの
空孔が長径と短径を有する略楕円球体から形成され、ヒ
ータエレメントをフィルタ断面の肉厚中心より内径側に
組込んで成る排気ガス浄化用トラップ。
1. A filter element in which a heater element is integrally incorporated into a filter is mounted in a trap container installed in an exhaust system, and the filter element is a cylindrical filter made of a three-dimensional mesh structure porous body of heat-resistant metal. , Each of the pores of the porous body as viewed in a cross section parallel to the exhaust gas flow is formed of a substantially elliptical sphere having a long diameter and a short diameter, and the heater element is incorporated on the inner diameter side of the wall thickness center of the filter cross section. Exhaust gas purification trap.
【請求項2】 前記空孔の長径と短径の比を4:1乃至
1.5:1の間の値としたことを特徴とする請求項1に
記載の排気ガス浄化用トラップ。
2. The exhaust gas purifying trap according to claim 1, wherein the ratio of the major axis to the minor axis of the holes is a value between 4: 1 and 1.5: 1.
【請求項3】 前記空孔の長径を0.8mm以下とした
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の排気ガス浄化
用トラップ。
3. The exhaust gas purifying trap according to claim 1, wherein the long diameter of the holes is 0.8 mm or less.
JP5097740A 1993-04-23 1993-04-23 Exhaust gas purifying trap Pending JPH06307229A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013503286A (en) * 2009-08-27 2013-01-31 ユーエフアイ イノベーション センター ソシエタ ア レスポンサビリタ リミタータ Filter for internal combustion engine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013503286A (en) * 2009-08-27 2013-01-31 ユーエフアイ イノベーション センター ソシエタ ア レスポンサビリタ リミタータ Filter for internal combustion engine

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