JPH06323129A - ディーゼルエンジンの排気ガス用処理フィルター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パーティキュレートの処理作業が容易に且つ
効率的に行え、全体としての構成も非常に簡易な排気ガ
ス用処理フィルターの提供を目的とする。 【構成】 ディーゼルエンジンの排気ガス中のパーティ
キュレートを処理すべく該排気ガスの排気口に装着され
る排気ガス用処理フィルターであって、フィルター本体
４が多孔質の導電性セラミックスとＰＴＣ特性を有する
セラミックスとからなり、且つ該フィルター本体４は自
己発熱可能で且つ温度制御可能に構成されてなることを
特徴とする。

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エンジンの排
気ガス用処理フィルター、更に詳しくはディーゼルエン
ジンから排気される未燃焼の可燃性物質を良好に処理す
ることのできる排気ガス用処理フィルターの改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】周知の如く、重油や軽油等の可燃性物質
を燃料とするディーゼルエンジンに於いて、その燃焼に
より生成される排気ガス中には、水，二酸化炭素，窒素
酸化物の他、炭化水素や一酸化炭素等の未燃焼燃料（以
下、『パーティキュレート』という。）が含まれ、この
うち水及び二酸化炭素は大気中にそのまま放出され、窒
素酸化物については触媒に吸着せしめて除去されてい
る。

【０００３】一方、パーティキュレートの除去手段とし
ては、例えばエンジンの排気口に装着したフィルターに
パーティキュレートを吸着させた後、これを排気口から
取外して有機物で洗浄した後、乾燥させる手段や、バー
ナー等によりパーティキュレートを燃焼させて酸化分解
する手段が存在する。そして、かかる手段よりパーティ
キュレートを除去したフィルターは、再度排気口に装着
して使用される。

【０００４】しかるに、上記従来の手段にあっては、フ
ィルターの着脱作業, 洗浄及び乾燥等による除去作業は
時間的及び技術的に大変煩雑であるため、作業性に著し
く欠けるという難点があった。

【０００５】また、フィルターの洗浄による前者の除去
手段では、十分にパーティキュレートを除去することが
できないために、フィルターに目詰まりが生じるばかり
ではなく、該フィルターは再度排気口に取付けて使用さ
れるために、品質の劣化等が生じることとなり、よって
パーティキュレートの吸着機能等が低下するという不都
合も有していたのである。

【０００６】これに対して、フィルターをその都度排気
口から取外さずにパーティキュレートを除去すべく、例
えば図３のようにフィルター9aの近傍位置に別途取付け
た外部ヒータ14によりフィルター9aを加熱して、該フィ
ルター9aに吸着したパーティキュレートを酸化分解させ
得るように構成したものが存在する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の手段にあっては、別体の外部ヒータ14を使用するも
のであるために、装置全体が大型化するという難点あ
り、また外部ヒータ14の交換等のメインテナンスが必要
になる等、その取扱いが非常に厄介であるという問題点
を有していたのである。

【０００８】それ故に、本発明は上記従来の問題点を解
決するためになされたものであり、パーティキュレート
の処理作業が容易に且つ効率的に行え、全体としての構
成も非常に簡易な排気ガス用処理フィルターの提供を課
題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】即ち、上記課題を解決す
るために、本発明はディーゼルエンジンの排気ガス中の
パーティキュレートを捕捉処理すべく該排気ガスが排気
される排気口に装着される排気ガス用処理フィルターで
あって、フィルター本体４が多孔質の導電性セラミック
スとＰＴＣ特性を有するセラミックスとからなり、且つ
該フィルター本体４は自己発熱可能に構成されてなるデ
ィーゼルエンジンの排気ガス用処理フィルターである。

【００１０】

【作用】従って、上記構成を特徴とする排気ガス用処理
フィルターにあっては、ディーゼルエンジンから排気さ
れた排気ガス中のパーティキュレートはフィルター本体
４に吸着して捕捉されるのであるが、該フィルター本体
４は自己発熱可能に構成されてなるために、これを自己
発熱させることにより前記パーティキュレートは燃焼し
て二酸化炭素と水とに酸化分解されて大気中に放出され
る。

【００１１】この場合に於いて、フィルター本体４はＰ
ＴＣ特性を有するセラミックスを含有してなるために、
該フィルター本体４自体の温度制御が可能となり、よっ
て異常昇温によるフィルター本体４及び排気口等の破損
防止が図れるのである。

【００１２】

【実施例】以下、本発明に係る排気ガス用処理フィルタ
ーの一実施例について、図面に従って説明する。

【００１３】図１及び図２に於いて、１は円筒管２の両
端にフランジ３を取付けたフィルターケースを示す。４
はフィルターケース１内に絶縁体５を介して収納された
ハニカム構造のフィルター本体で、炭化珪素の導電性セ
ラミックスと酸化珪素のＰＴＣ特性を有するセラミック
スとからなる複合体で構成されている。尚、本実施例で
は導電性セラミックスとＰＴＣ特性を有するセラミック
スとの体積比は約３：１の割合にしている。

【００１４】６はフィルター本体４の両端に取付けた電
極で、該電極６は配線７を介してバッテリー８に接続さ
れてなる。

【００１５】本実施例に係る処理フィルターは以上のよ
うな構成からなるが、かかるフィルター９を使用してパ
ーティキュレートを処理する場合は、例えば図２の如く
前記フィルターケース１のフランジ３にエンドキャップ
10を介して排気管11を接続する。この場合、フィルター
９の前段側に位置する排気管11には空気導入用管12を接
続し、且つ後段側にはマフラ13を配管接続しておく。

【００１６】そして、ディーゼルエンジン（図示せず）
を始動させると、その排気ガスは空気導入管12から導入
される多量の空気と混合された状態で、排気管11を介し
てフィルター本体４に流入し、該排気ガス中のパーティ
キュレートがフィルター本体４に吸着捕捉されることと
なる。

【００１７】この場合に於いて、予めバッテリー８によ
りフィルター本体４に取付けた電極６を通電状態にして
おけば、導電性セラミックを含有するフィルター本体４
が加熱されるため、これに吸着したパーティキュレート
は完全に燃焼して二酸化炭素と水に酸化分解されて、排
気管10及びマフラ12を介して大気中に放出される。

【００１８】このように、本実施例に係るフィルター本
体４は自己発熱機能を有するため、パーティキュレート
を処理するに際して、その都度フィルター９を排気管11
から取外してパーティキュレートの除去作業を行う必要
がなく、一連の処理作業の簡略化が図れることになる。

【００１９】また、パーティキュレートを完全に燃焼さ
せて除去できるため、即ちフィルター本体４自体が自己
清浄機能を具備するために、そのメインテナンスフリー
が図れて、長時間にわたる連続運転が可能になると共
に、フィルター本体４の吸着機能が低下することもな
く、よって排気ガスの処理効率が大幅に向上するという
利点がある。

【００２０】しかも、別体のバーナーや外部ヒータを用
いるものでないために、フィルター９自体をコンパクト
に構成できて、その取扱いも簡易なものとなるのであ
る。

【００２１】また、フィルター本体４はＰＴＣ特性を有
するセラミックスを含有するために、フィルター本体４
自体の温度制御が可能となり、よって温度スイッチを用
いることなく、異常昇温によるフィルター本体４及び排
気口等の破損を防止することができるという利点もあ
る。

【００２２】尚、上記実施例に於いては、導電性セラミ
ックスとして炭化珪素を使用し、且つＰＴＣ特性を有す
るセラミックスとして酸化珪素を使用して、この両者か
らなる複合体でフィルター本体４を構成したが、要は導
電性セラミックスとＰＴＣ特性を有するセラミックスと
からフィルター本体４が構成されればよく、両セラミッ
クスの具体的な素材や体積比は問うものではない。

【００２３】また、フィルター本体４を自己発熱可能に
する具体的な手段も、決して上記実施例に限定されな
い。

【００２４】その他、排気管10等から構成される配管、
或いはフィルター本体４や該フィルター本体４が収納さ
れるケース１の形状等も本発明の意図する範囲内に於い
て任意に設計変更自在である。

【００２５】

【発明の効果】叙上の様に、本発明はフィルター本体を
自己発熱可能に構成してなるために、該フィルター本体
を発熱させることにより、これに捕捉されたパーティキ
ュレートは二酸化炭素と水とに酸化分解されて大気中に
放出されることとなる。

【００２６】従って、パーティキュレートを処理するに
際して、その都度フィルターを排気口から取外してパー
ティキュレートの除去作業を行う従来のものに比して、
一連の処理作業を大幅に簡略化できるという格別の効果
を得るに至った。

【００２７】また、フィルター本体の自己発熱によりパ
ーティキュレートを完全に燃焼させて除去できるため、
即ちフィルター本体自体が自己清浄機能を具備するため
に、そのメインテナンスフリーが図れて長時間にわたる
連続運転が可能になると共に、フィルター本体の吸着機
能が低下することもなくなり、よって排気ガスの処理効
率が向上するという効果がある。

【００２８】さらに、フィルター本体はＰＴＣ特性を有
するセラミックスを含有するために、フィルター本体の
温度制御が可能となり、よって温度スイッチを用いるこ
となく、異常昇温によるフィルター本体及びエンジン等
の排気口内に於ける破損防止が図れるという特有の効果
も奏する。

【００２９】また、本発明に係る排気ガス用処理フィル
ターは非常に簡易な構成からなり、従来の如く別体のバ
ーナーや外部ヒータを使用する必要がないために、フィ
ルター自体が大型化することなくコンパクトに構成でき
る結果、その取扱いも極めて良好なものになるという実
用的な効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の使用状態を示す要部正面図。

【図２】本発明の一実施例を示すフィルターの断面正面
図。

【図３】従来例を示す断面図。

【符号の説明】

４…フィルター本体 ６…電極

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディーゼルエンジンの排気ガス中のパー
   ティキュレートを処理すべく該排気ガスの排気口に装着
   される排気ガス用処理フィルターであって、フィルター
   本体(4) が多孔質の導電性セラミックスとＰＴＣ特性を
   有するセラミックスとからなり、且つ該フィルター本体
   (4) は自己発熱可能に構成されてなることを特徴とする
   ディーゼルエンジンの排気ガス用処理フィルター。
2. 【請求項２】 前記フィルター本体(4) を自己発熱可能
   とすべく、該フィルター本体(4) の両端に通電可能な電
   極(6) が設けられてなる請求項１記載のディーゼルエン
   ジンの排気ガス用処理フィルター。
3. 【請求項３】 前記導電性セラミックスが炭化珪素から
   なり、且つＰＴＣ特性を有するセラミックスが酸化珪素
   からなる請求項１又は２記載のディーゼルエンジンの排
   気ガス用処理フィルター。