JPH07286512A

JPH07286512A - Exhaust emission control device

Info

Publication number: JPH07286512A
Application number: JP6101582A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Sakaguchi; 敏章坂口; Shogo Suzuki; 省伍鈴木; Masahiko Taniguchi; 雅彦谷口; Takamoto Suzuki; 隆元鈴木
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 1994-04-15
Filing date: 1994-04-15
Publication date: 1995-10-31
Anticipated expiration: 2018-08-18
Also published as: JP3438316B2

Abstract

PURPOSE:To improve efficiency in trapping particulates and realize a durable, light-weight, and compact exhaust emission control device by holding the shape of a felt made of ceramics fibers by a wire gauze which can conduct electricity to constitute a filter. CONSTITUTION:A filter 1 which is arranged in a case 2 built in an exhaust system and particulates contained in exhaust gas is composed of felt made of ceramics fibers. The shape of the felt is held by a wire gauze 4 which can conduct electricity and a support tube 3. Electricity is conducted in the wire gauze 4 to heat the filter 1, and particulates trapped by the filter 1 are heated burned to regenerate the filter 1. This exhaust emission control device is arranged in the exhaust system of a diesel engine and effective for trapping particulates contained in exhaust gas.

Description

Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、ディーゼルエンジン
から排出される排気ガスに含まれるカーボン、スモー
ク、煤等のパティキュレートを捕集して該パティキュレ
ートを加熱焼却する排気ガス浄化装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus for collecting particulates such as carbon, smoke and soot contained in exhaust gas discharged from a diesel engine and heating and incinerating the particulates.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、ディーゼルエンジンの排気ガスよ
りカーボン、煤、ＨＣ等のパティキュレート即ち粒子状
物質を捕集する排気ガス処理用フィルタの材料として
は、コーディエライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ₂Ｏ₃・５Ｓ
ｉＯ₂）製のハニカム形状のフィルタが使用されてい
る。また、フィルタとしては、多孔質の壁を通過する時
の捕集効果を狙ったウォールタイプ即ちウォールスルー
構造の排気ガス処理用フィルタ、又は、三次元に網目状
になったハニカム状即ちフォームドセラミックス製多孔
体を利用する排気ガス処理用フィルタ等が開示されてい
る。Conventionally, the carbon from the exhaust gas of diesel engines, soot, as particulate i.e. material of the exhaust gas treatment filter for collecting particulate matter such as HC is cordierite (2MgO · 2Al ₂ O ₃・ 5S
Filter iO ₂₎ made of honeycomb shape is used. Further, as the filter, a filter for exhaust gas treatment of a wall type, that is, a wall-through structure aiming at a trapping effect when passing through a porous wall, or a honeycomb-like or foamed ceramics three-dimensionally meshed An exhaust gas treatment filter using a porous body is disclosed.

【０００３】また、特開昭５７−１６３１１２号公報に
は、ディーゼルエンジンの排気微粒物の処理装置が開示
されている。該排気微粒物の処理装置は、ディーゼルエ
ンジンの排気路に少なくとも２枚の網状又は多孔状の金
属シートを互いに間隔をおいて隣接するように発泡状セ
ラミックフォーム中に巻き込んで成るフィルタを設け、
排気ガスがセラミックフォーム中を通過するようにし、
前記金属シートをそれぞれ陽陰電極として電圧を印加し
たものである。Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-163112 discloses a treatment device for exhaust fine particles of a diesel engine. The exhaust fine particle treating apparatus is provided with a filter in which at least two reticulated or porous metal sheets are wound in a foamed ceramic foam so as to be adjacent to each other at intervals in an exhaust passage of a diesel engine,
So that the exhaust gas passes through the ceramic foam,
A voltage is applied to each of the metal sheets as positive and negative electrodes.

【０００４】また、特開平５−４４４４１号公報には、
微粒子浄化フィルタ装置が開示されている。該微粒子浄
化フィルタ装置は、フィルタによって捕集された微粒子
を燃焼除去するためフィルタを加熱可能に構成し、フィ
ルタの両端領域における抵抗値が中央領域における抵抗
値より低く設定したヒータを有するものである。Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 5-44441,
A particulate purification filter device is disclosed. The particulate purification filter device is configured to be capable of heating the filter in order to burn and remove particulates collected by the filter, and has a heater in which the resistance value in both end regions of the filter is set lower than the resistance value in the central region. .

【０００５】また、特開昭５８−１９３７１４号公報に
は、排気ガス浄化用構造物が開示されている。該排気ガ
ス浄化用構造物は、排気系に設置されて排気ガス中の微
粒子を捕集する繊維フィルタと、該繊維フィルタの排気
ガスの出口側及び入口側を覆うハニカム構造体を備え、
前記繊維フィルタを排気ガスの流れ方向に２ケ以上備え
ているものである。Further, Japanese Patent Laid-Open No. 58-193714 discloses an exhaust gas purifying structure. The exhaust gas purification structure includes a fiber filter installed in the exhaust system to collect fine particles in the exhaust gas, and a honeycomb structure that covers the exhaust gas outlet side and the inlet side of the fiber filter,
Two or more fiber filters are provided in the exhaust gas flow direction.

【０００６】また、特開昭５９−１３８７１２号公報に
は、微粒子捕集装置が開示されている。該微粒子捕集装
置は、セラミックス担体とヒータ線とを備えており、ヒ
ータ線が金属線の周囲にセラミック材の被覆層を付着形
成しているものである。Further, Japanese Patent Laid-Open No. 59-138712 discloses a fine particle collecting device. The fine particle collecting device includes a ceramics carrier and a heater wire, and the heater wire has a coating layer of a ceramic material attached and formed around a metal wire.

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ディーゼルパティキュ
レートフィルタは、特に、ディーゼルエンジンの排気ガ
ス中の黒煙を除去する装置としてその効果が確認されて
いる。しかしながら、従来のコーディエライト製ハニカ
ムフィルタは、多孔度が低く、通過面積を確保するため
にフィルタが大型化になると傾向があり、フィルタが大
型化するに伴って熱容量が大きくなり、フィルタの加熱
再生に必要な電力が供給できず、燃焼伝播方法を利用せ
ざるを得ない。その結果、フィルタの加熱再生時に、燃
焼伝播が不十分な箇所にパティキュレートを堆積し、時
には高温になり過ぎて異常燃焼したり、そのためフィル
タの溶損、破損等が発生したり、フィルタの寿命が短く
なり、フィルタの耐久性が低下するという問題が生じ
る。或いは、燃焼伝播が不均一になり、フィルタの目詰
まりの原因になり、徐々に圧力損失が大きくなり、エン
ジンの排圧が上昇し、性能劣化を起こすことがある。The effect of the diesel particulate filter has been confirmed especially as a device for removing black smoke in the exhaust gas of a diesel engine. However, the conventional cordierite honeycomb filter has a low porosity, and there is a tendency that the filter becomes large in order to secure a passage area, and the heat capacity becomes large as the filter becomes large and the heating of the filter becomes large. Since the power required for regeneration cannot be supplied, there is no choice but to use the combustion propagation method. As a result, when the filter is heated and regenerated, particulates are deposited in areas where combustion propagation is insufficient, and sometimes the temperature becomes too high and abnormal combustion occurs, which causes filter meltdown, damage, etc., and filter life. Becomes shorter and the durability of the filter deteriorates. Alternatively, the combustion propagation may become non-uniform, causing clogging of the filter, gradually increasing pressure loss, increasing exhaust pressure of the engine, and causing performance deterioration.

【０００８】また、前掲特開昭５７−１６３１１２号公
報に開示された排気微粒物の処理装置は、ヒータを金網
によって構成しているが、フィルタを構成するフェルト
を金網によって保形するという機能は有していないもの
である。更に、前掲特開平５−４４４４１号公報に開示
された微粒子浄化フィルタ装置は、フィルタに対してヒ
ータを配置しているが、該ヒータはフィルタの外周面に
配置されたものであり、主としてパティキュレートは燃
焼伝播によって加熱燃焼されるものであり、上記のよう
な問題点が発生する。Further, in the exhaust fine particle processing apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 57-163112, the heater is composed of a wire mesh, but the felt forming the filter is shaped by the wire mesh. I do not have it. Further, in the particulate purification filter device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-44441 mentioned above, a heater is arranged for the filter, but the heater is arranged on the outer peripheral surface of the filter, and mainly the particulates. Is heated and burned by combustion propagation, and the above problems occur.

【０００９】また、前掲特開昭５８−１９３７１４号公
報に開示された排気ガス浄化用構造物は、繊維フィルタ
をハニカム構造体で挟持しているが、フィルタを構成す
るフェルトを金網によって保形するという機能は有して
いないものである。更に、前掲特開昭５９−１３８７１
２号公報に開示された微粒子捕集装置は、ヒータをセラ
ミックスでコーティングしたことが開示されているが、
具体的にはジルコニアを溶射してコーティングしたもの
であり、金網に対して溶射した場合には金網と金網との
重なった領域はコーティングされないという問題があ
る。Further, in the exhaust gas purifying structure disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 58-193714, the fiber filter is sandwiched between the honeycomb structures, but the felt forming the filter is shaped by the wire mesh. It does not have the function. Furthermore, the above-mentioned JP-A-59-13871.
The fine particle collecting device disclosed in Japanese Patent No. 2 discloses that the heater is coated with ceramics.
Specifically, it is a zirconia sprayed and coated, and when sprayed on the wire net, there is a problem that the overlapping region of the wire net is not coated.

【００１０】この発明の目的は、上記の課題を解決する
ことであり、ディーゼルエンジンから排出される排気ガ
スを浄化処理するため排気系に組み込まれて使用され、
ディーゼルエンジンから排気される排気ガスに含まれる
カーボン、煤、ＨＣ等の粒子状物質即ちパティキュレー
トを捕集する排気ガス浄化装置であり、フィルタをセラ
ミックス繊維でフェルトに構成し、該フェルトを通電可
能な金網で保形すると共に、パティキュレートの加熱燃
焼時に均一に加熱できるように構成し、フィルタの耐久
性、コンパクト化、軽量化を達成した排気ガス浄化装置
を提供することである。An object of the present invention is to solve the above problems, and is used by incorporating it into an exhaust system for purifying exhaust gas discharged from a diesel engine,
It is an exhaust gas purification device that collects particulate matter such as carbon, soot, HC, etc. contained in the exhaust gas discharged from a diesel engine, that is, the filter is made of ceramic fiber felt, and the felt can be energized. (EN) An exhaust gas purifying apparatus that is shaped by a simple wire mesh and is configured so that it can be uniformly heated during heating and burning of particulates, and that achieves durability, compactness, and weight reduction of a filter.

【００１１】[0011]

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、次のように構成されている。即ち、
この発明は、ディーゼルエンジンの排気系に配置されて
排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集して加熱
焼却する排気ガス浄化装置において、排気系に組み込ま
れたケース内に配置され且つ排気ガス中に含まれるパテ
ィキュレートを捕集するフィルタはセラミックス繊維か
ら成るフェルトで構成され、前記フェルトの形状が通電
可能な金網によって保形されており、前記金網に通電し
て前記フィルタを加熱し、前記フィルタに捕集されたパ
ティキュレートを加熱焼却して前記フィルタを再生する
ことを特徴とする排気ガス浄化装置に関する。In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows. That is,
The present invention is an exhaust gas purifying apparatus which is arranged in an exhaust system of a diesel engine and collects and incinerates particulates contained in the exhaust gas. The filter that collects the particulates contained in is composed of a felt made of ceramics fiber, the shape of the felt is retained by a wire mesh capable of conducting, and the wire mesh is heated to heat the filter, The exhaust gas purifying apparatus is characterized in that the particulate matter collected in the above is incinerated by heating to regenerate the filter.

【００１２】また、この排気ガス浄化装置において、前
記セラミックス繊維は酸化アルミニウムを３０ｗｔ％以
上含有しているものである。或いは、前記セラミックス
繊維はＳｉ及びＴｉのうち１種又は２種と、Ｃ，Ｏ，Ｎ
のうち１種又は２種以上の元素とを含有しているもので
ある。また、前記セラミックス繊維はその径が１〜２０
０μｍの範囲で且つ長さが１〜１００ｍｍの範囲に形成
されている。更に、前記セラミックス繊維からなる前記
フェルトは空隙率が５０〜９９％の範囲に設定されてい
る。Further, in this exhaust gas purifying apparatus, the ceramic fiber contains aluminum oxide in an amount of 30 wt% or more. Alternatively, the ceramic fibers include one or two of Si and Ti, and C, O, N.
Of these, one or more elements are contained. The diameter of the ceramic fiber is 1 to 20.
It is formed in a range of 0 μm and a length of 1 to 100 mm. Further, the felt made of the ceramic fibers has a porosity set in a range of 50 to 99%.

【００１３】また、この排気ガス浄化装置において、前
記金網を構成する線径は５０μｍ〜１ｍｍの範囲に形成
されている。また、前記金網の目付け重量は０．１５ｋ
ｇ／ｍ²〜６ｋｇ／ｍ²に設定されている。更に、前記
金網は前記セラミックス繊維から成る前記フェルトの排
気ガス上流側に配置されているものである。Further, in this exhaust gas purifying apparatus, the wire diameter of the wire mesh is formed in the range of 50 μm to 1 mm. The weight of the wire mesh is 0.15k.
It is set to g / m ^{2 to} 6 kg / m ² . Furthermore, the wire mesh is arranged on the exhaust gas upstream side of the felt made of the ceramic fibers.

【００１４】また、前記金網は、その縦糸が酸化アルミ
ニウム，Ｓｉ，Ｔｉのうち１種又は２種と、Ｃ，Ｏ，Ｎ
のうち１種又は２種以上の元素とを含有しているセラミ
ックス糸で且つ横糸が金属線で形成され、前記金属線に
電極を設け、前記金属線に通電することによって前記金
網を加熱できるものである。また、前記金網の鋼線上に
アルミニウム又は酸化アルミニウムがコーティングされ
ているものである。The warp of the wire mesh is one or two of aluminum oxide, Si and Ti, and C, O and N.
Among them, a ceramic yarn containing one or more elements, and a weft yarn formed of a metal wire, which is capable of heating the wire mesh by providing an electrode on the metal wire and energizing the metal wire Is. Further, the steel wire of the wire mesh is coated with aluminum or aluminum oxide.

【００１５】更に、前記セラミックス繊維から成る前記
フェルトの内部には金網、金属線或いは金属板が配置さ
れている。前記セラミックス繊維から成る前記フェルト
の排気ガス下流側に気孔径１００〜１０００μｍで且つ
厚さ５ｍｍ以上の発泡金属、或いは発泡セラミックスが
配置されているものである。Further, a wire mesh, a metal wire or a metal plate is arranged inside the felt made of the ceramic fiber. A foam metal or a foam ceramic having a pore diameter of 100 to 1000 μm and a thickness of 5 mm or more is arranged on the exhaust gas downstream side of the felt made of the ceramic fiber.

【００１６】また、前記フェルトの端部は第１金属板で
封止されており、前記第１金属板と前記金網とは溶着さ
れており、更に前記フェルトは排気ガス流れの上流側か
ら下流側へ順次折り返されており、折り返された前記フ
ェルトの両端部を封止した第２金属板は前記フェルトの
形状を維持するため前記第１金属板に溶着されている。
更に、前記第１金属板と前記第２金属板とは、前記金網
と同一材質の金属又はＮｉ板から構成されており、前記
第１金属板、前記第２金属板及び前記金網は電気的に接
続されて前記第２金属板を電極として利用できるもので
ある。Further, an end portion of the felt is sealed with a first metal plate, the first metal plate and the wire mesh are welded together, and further, the felt is from the upstream side to the downstream side of the exhaust gas flow. The second metal plate, which is sequentially folded back and seals both ends of the folded back felt, is welded to the first metal plate in order to maintain the shape of the felt.
Further, the first metal plate and the second metal plate are made of a metal or Ni plate of the same material as the wire mesh, and the first metal plate, the second metal plate and the wire mesh are electrically The second metal plate can be connected and used as an electrode.

【００１７】[0017]

【作用】この発明による排気ガス浄化装置は、上記のよ
うに構成されており、次のような作用をする。即ち、こ
の排気ガス浄化装置は、排気ガス中に含まれる煤、カー
ボン、スモーク等のパティキュレートを捕集するフィル
タがセラミックス繊維から成るフェルトで構成され、前
記フェルトの形状が通電可能な金網によって保形されて
いるので、前記金網に通電することによって前記フィル
タは加熱され、前記フィルタに捕集されたパティキュレ
ートが加熱焼却して前記フィルタが再生される。特に、
前記フィルタがセラミックス繊維から成る前記フェルト
で構成されて構造体を構成するものでないので、排気ガ
ス中のパティキュレートは前記フェルトに均一に捕集さ
れ、パティキュレートの加熱焼却時に前記フェルトでの
異常燃焼等が発生することがなく、前記フィルタの耐久
性を向上させて長寿命となる。しかも、前記フェルトは
前記金網で囲まれており、その金網が通電されるので、
前記フェルトは均一に加熱され、パティキュレートを焼
却して前記フィルタの再生を行うことができ、前記フィ
ルタの溶損を防止し、熱応力による前記フィルタに異常
変形が防止され、前記フィルタの耐久性が向上し、パテ
ィキュレートは均一に且つ短時間に燃焼して焼却され、
前記フィルタが再生され、前記フィルタには未燃焼パテ
ィキュレートが残存しない。The exhaust gas purifying apparatus according to the present invention is constructed as described above and has the following operation. That is, in this exhaust gas purifying device, a filter for collecting particulates such as soot, carbon, and smoke contained in the exhaust gas is composed of a felt made of ceramic fiber, and the shape of the felt is protected by a wire mesh capable of conducting electricity. Since it is shaped, the filter is heated by energizing the wire mesh, and the particulates collected in the filter are incinerated by heating to regenerate the filter. In particular,
Since the filter is not composed of the felt made of ceramic fibers to form a structure, the particulates in the exhaust gas are evenly collected in the felt, and the abnormal combustion in the felt during the burning of the particulates. Etc. does not occur, the durability of the filter is improved and the service life is extended. Moreover, since the felt is surrounded by the wire mesh and the wire mesh is energized,
The felt is uniformly heated, the particulates can be incinerated to regenerate the filter, the filter is prevented from being melted, and the filter is prevented from being abnormally deformed due to thermal stress. And the particulates are burned uniformly and in a short time,
The filter is regenerated and no unburned particulates remain on the filter.

【００１８】[0018]

【実施例】以下、図面を参照して、この発明による排気
ガス浄化装置の実施例を説明する。また、各種の実施例
を説明する以下に参照する図面において、同一の機能を
有する部品には同一の符号を付し、重複する説明は省略
する。図１はこの発明による排気ガス浄化装置を組み込
むことができる排気ガス浄化システムを示す概略説明
図、図２はこの発明による排気ガス浄化装置の一実施例
を示す断面図、及び図３は図２の線Ａ−Ａにおける断面
図である。Embodiments of the exhaust gas purifying apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Further, in the drawings referred to below for explaining various embodiments, parts having the same function are designated by the same reference numerals, and a duplicate description will be omitted. FIG. 1 is a schematic explanatory view showing an exhaust gas purification system in which an exhaust gas purification device according to the present invention can be incorporated, FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment of the exhaust gas purification device according to the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.

【００１９】図１に示す排気ガス浄化システムは、ディ
ーゼルエンジン９０の排気系に組み込んで使用される。
この排気ガス浄化システムは、排気通路５に組み込まれ
たケース２内に配置されたフィルタ１から構成され、フ
ィルタ１によって排気ガス中に含まれる煤、カーボン、
スモーク等のパティキュレートを捕集し、パティキュレ
ートが捕集されたクリーンな排気ガスを出口側排気通路
６を通じて外部に放出するように構成されている。ディ
ーゼルエンジン９０に取り付けられた排気マニホルド９
１には、ターボチャージャ９２が設けられている。ター
ボチャージャ９２のタービン９３の出口は排気管９４を
通じて入口側排気通路５に接続されている。The exhaust gas purification system shown in FIG. 1 is used by incorporating it into the exhaust system of a diesel engine 90.
This exhaust gas purification system is composed of a filter 1 arranged in a case 2 incorporated in an exhaust passage 5, and the soot, carbon, etc. contained in the exhaust gas by the filter 1
It is configured to collect particulates such as smoke and discharge the clean exhaust gas in which the particulates are collected to the outside through the outlet side exhaust passage 6. Exhaust manifold 9 mounted on diesel engine 90
1, a turbocharger 92 is provided. The outlet of the turbine 93 of the turbocharger 92 is connected to the inlet side exhaust passage 5 through an exhaust pipe 94.

【００２０】この排気ガス浄化システムにおいて、フィ
ルタ１はケース１内で排気ガス中のカーボン、煤、Ｈ
Ｃ、黒煙等のパティキュレートを捕集し、捕集されたパ
ティキュレートをフィルタ１で加熱焼却するが、フィル
タ１に捕集されたパティキュレートを加熱燃焼させて焼
却するため、フィルタ１に通電する手段として直流電源
を備えたコントローラ１０に通じる電気回路１１が設け
られている。また、この排気ガス浄化装置について、排
気圧力、ガス温度及びパティキュレート量を検出するた
め、入口側排気通路５にセンサー１７が設置され、出口
側排気通路６にセンサー１８が設置されている。更に、
フィルタ１の中心部の温度を測定するため、フィルタ１
には温度センサー１９が組み込まれている。In this exhaust gas purification system, the filter 1 has a case 1 in which carbon, soot and H in the exhaust gas are contained.
C, particulates such as black smoke are collected, and the collected particulates are heated and incinerated by the filter 1. However, since the particulates collected by the filter 1 are burnt by heating and burning, the filter 1 is energized. As a means for doing so, an electric circuit 11 communicating with a controller 10 equipped with a DC power supply is provided. Further, in this exhaust gas purification device, a sensor 17 is installed in the inlet side exhaust passage 5 and a sensor 18 is installed in the outlet side exhaust passage 6 in order to detect the exhaust pressure, the gas temperature and the amount of particulates. Furthermore,
To measure the temperature at the center of the filter 1,
A temperature sensor 19 is incorporated in the.

【００２１】この発明による排気ガス浄化装置は、排気
ガス浄化システムに組み込まれるものであり、排気通路
５，６に組み込まれたケース２、ケース２内に配置され
フィルタ１、及びフィルタ１の両端部にそれぞれ設けら
れた電極部７を有している。フィルタ１は、セラミック
ス繊維から筒状に形成されているフェルト８から構成さ
れている。フェルト８は、酸化アルミニウム、酸化ケイ
素から作製されたセラミックスフェルトであり、その目
付け重量（単位面積当たりの重量）が４００ｇ／ｍ²で
ある。筒状フェルト８は、両端部が絶縁シール板１５で
密封され、外周面には耐熱金属から作製されている金網
４によって囲まれている。金網４は、線径０．５ｍｍφ
のＦＣＨ１材に相当する材質から作製されている。ま
た、金網４で保形された筒状フェルト８は、多数の通孔
１６を有する多孔金属材料或いは金網から成る中空状の
支持筒体３の外周面に配置されている。従って、筒状フ
ェルト８は、その外側を覆う金網４によって外形が保形
され、内側が支持筒体３によって内形が保形されてい
る。The exhaust gas purifying apparatus according to the present invention is incorporated in an exhaust gas purifying system, and includes a case 2 incorporated in the exhaust passages 5 and 6, a filter 1 arranged in the case 2, and both ends of the filter 1. The electrode parts 7 are provided respectively. The filter 1 is composed of a felt 8 which is formed of ceramic fibers into a tubular shape. The felt 8 is a ceramic felt made of aluminum oxide and silicon oxide, and has a basis weight (weight per unit area) of 400 g / m ² . Both ends of the tubular felt 8 are sealed with insulating seal plates 15, and the outer peripheral surface is surrounded by the wire netting 4 made of heat-resistant metal. Wire mesh 4 has a wire diameter of 0.5 mmφ
It is made of a material corresponding to the FCH1 material. Further, the cylindrical felt 8 retained by the wire netting 4 is arranged on the outer peripheral surface of the hollow support cylinder 3 made of a porous metal material having a large number of through holes 16 or a wire netting. Therefore, the outer shape of the cylindrical felt 8 is maintained by the wire netting 4 that covers the outer side thereof, and the inner shape thereof is maintained by the support cylindrical body 3 on the inner side.

【００２２】支持筒体３には、排気ガス流れの上流側を
閉鎖するため端板１４が設けられ、下流側をケース２に
固定するためフランジ１３が設けられている。ケース２
内にフィルタ１を設置することによって、ケース２の内
面とフィルタ１の外面との間に入口側環状通路９が形成
され、支持筒体３の中空部に出口側通路１２が形成され
る。入口側環状通路９は入口側排気通路５に連通し、ま
た、出口側通路１２は出口側排気通路６に連通してい
る。更に、フェルト８の外周面に配置された金網４に
は、金網４に電流を流すため金網４の両端に電極部７が
設けられている。The supporting cylinder 3 is provided with an end plate 14 for closing the upstream side of the exhaust gas flow, and a flange 13 for fixing the downstream side to the case 2. Case 2
By installing the filter 1 inside, an inlet side annular passage 9 is formed between the inner surface of the case 2 and the outer surface of the filter 1, and an outlet side passage 12 is formed in the hollow portion of the support cylinder 3. The inlet side annular passage 9 communicates with the inlet side exhaust passage 5, and the outlet side passage 12 communicates with the outlet side exhaust passage 6. Further, the wire nets 4 arranged on the outer peripheral surface of the felt 8 are provided with electrode portions 7 at both ends of the wire nets 4 for passing a current through the wire nets 4.

【００２３】次に、この排気ガス浄化装置の作動につい
て説明する。ディーゼルエンジン９０が始動され、ディ
ーゼルエンジン９０から排気される排気ガスはターボチ
ャージャ９２のタービン９３を駆動する。排気ガスはタ
ービン９３の出口から排気管９４を通って排気通路５に
送り込まれる。次いで、排気ガスは、排気通路５から入
口側環状通路９を通ってフィルタ１内へ送り込まれる。
排気ガスはフィルタ１において、金網４の通孔からフェ
ルト８内を通過し、その際、フェルト８によって排気ガ
ス中に含まれるカーボン、煤、スモーク等のパティキュ
レートが捕集され、クリーンになった排気ガスは支持筒
体３の通孔１６から出口側通路１２へ流れ、次いで出口
側排気通路６を通って外部へ排気される。そこで、フィ
ルタ１にパティキュレートの所定量が捕集されると、直
流電源から電気回路１１を通じて電極部７へ電力が供給
され、金網４が通電される。金網４が通電されると、フ
ィルタ１が加熱され、フェルト８に捕集されているパテ
ィキュレートは加熱焼却され、フィルタ１は再生され
る。Next, the operation of this exhaust gas purification device will be described. The diesel engine 90 is started, and the exhaust gas discharged from the diesel engine 90 drives the turbine 93 of the turbocharger 92. The exhaust gas is sent from the outlet of the turbine 93 to the exhaust passage 5 through the exhaust pipe 94. Next, the exhaust gas is sent into the filter 1 from the exhaust passage 5 through the inlet-side annular passage 9.
In the filter 1, the exhaust gas passes through the through holes of the wire mesh 4 into the felt 8, and at that time, the felt 8 collects particulates such as carbon, soot, and smoke contained in the exhaust gas to become clean. The exhaust gas flows from the through hole 16 of the support cylinder 3 to the outlet side passage 12, and then is discharged to the outside through the outlet side exhaust passage 6. Therefore, when a predetermined amount of particulates is collected by the filter 1, electric power is supplied from the DC power supply to the electrode portion 7 through the electric circuit 11, and the wire net 4 is energized. When the wire net 4 is energized, the filter 1 is heated, the particulates collected in the felt 8 are incinerated by heating, and the filter 1 is regenerated.

【００２４】この発明による排気ガス浄化装置の機能を
従来の排気ガス浄化装置と比較するため、図４及び図５
に示すような比較品即ち多孔質フィルタから成る排気ガ
ス浄化装置を作製した。図４は従来の排気ガス浄化装置
を示す断面図、及び図５は図４の線Ｂ−Ｂにおける断面
図である。In order to compare the function of the exhaust gas purifying apparatus according to the present invention with the conventional exhaust gas purifying apparatus, FIGS.
An exhaust gas purifying device including a comparative product, that is, a porous filter as shown in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a conventional exhaust gas purification device, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.

【００２５】図４及び図５に示す比較品の排気ガス浄化
装置は、図１に示す排気ガス浄化システムに組み込まれ
て使用されるように構成されており、ケース２内にコー
ディエライトから作製された多孔質フィルタ７１が組み
込まれている。多孔質フィルタ７１は、同一の捕集面積
を有するハニカム構造に形成されており、ケース２との
間にシール部材７２を介在させてケース２内に配置され
ている。また、多孔質フィルタ７１の上流側にはヒータ
コイル７４が設けられ、ヒータコイル７４は端子７７を
通じて通電加熱されるように構成されている。排気ガス
は、入口側通路５から多孔質フィルタ７１の入口側通路
７３へ送り込まれ、入口側通路７３から多孔質フィルタ
７１を通過して出口側通路７５へ排気され、次いで出口
側通路７５から出口側排気通路６を通って外部へ排気さ
れる。The comparative exhaust gas purifying apparatus shown in FIGS. 4 and 5 is constructed so as to be used by being incorporated in the exhaust gas purifying system shown in FIG. 1, and is made of cordierite in the case 2. The porous filter 71 is incorporated. The porous filter 71 is formed in a honeycomb structure having the same collection area, and is arranged in the case 2 with a seal member 72 interposed between the porous filter 71 and the case 2. Further, a heater coil 74 is provided on the upstream side of the porous filter 71, and the heater coil 74 is configured to be electrically heated through a terminal 77. The exhaust gas is sent from the inlet side passage 5 to the inlet side passage 73 of the porous filter 71, passes through the porous filter 71 from the inlet side passage 73 and is exhausted to the outlet side passage 75, and then from the outlet side passage 75 to the outlet. The gas is exhausted to the outside through the side exhaust passage 6.

【００２６】次に、この発明による排気ガス浄化装置
（以下、本発明品という）を図４に示す排気ガス浄化装
置（以下、比較品という）と比較するため、両者を作動
して、ディーゼルエンジン９０から排気されるパティキ
ュレートの捕集効率、フィルタの圧力損失及びフィルタ
の再生時間を測定した。それらの結果を、図６、図７及
び図８に示す。図６は本発明品と比較品とについての経
過時間に対する捕集効率を示すグラフ、図７は本発明品
と比較品とについての経過時間に対する圧力損失を示す
グラフ、及び図８は本発明品と比較品とについての経過
時間に対するフィルタ中心部の温度を示すグラフであ
る。Next, in order to compare the exhaust gas purifying apparatus according to the present invention (hereinafter referred to as the product of the present invention) with the exhaust gas purifying apparatus shown in FIG. 4 (hereinafter referred to as the comparative product), both are operated and the diesel engine is operated. The collection efficiency of particulates exhausted from 90, the pressure loss of the filter, and the regeneration time of the filter were measured. The results are shown in FIGS. 6, 7 and 8. FIG. 6 is a graph showing the collection efficiency with respect to the elapsed time of the product of the present invention and the comparative product, FIG. 7 is a graph showing the pressure loss with respect to the elapsed time of the product of the present invention and the comparative product, and FIG. 8 is the product of the present invention. 5 is a graph showing the temperature of the central portion of the filter with respect to the elapsed time for the comparative product and the comparative product.

【００２７】本発明品は、比較品に比べて、図６に示す
ように、捕集効率（％）がほぼ同等であるが、図７に示
すように、圧力損失の上昇が遅くなっていることが分か
る。従って、本発明品と比較品との捕集時間を一定とす
れば、図７に示す圧力損失から類推して、本発明品の捕
集面積は比較品の捕集面積の１／５のフィルタで済むこ
とになり、本発明品は従来の排気ガス浄化装置に比較し
てコンパクトで且つ軽量に作製してもよいことが分か
る。また、本発明品と比較品とについて、パティキュレ
ート捕集後の再生試験では、フィルタに組み込まれた温
度センサー１９によってフィルタ中心部の温度（℃）を
測定した。図８に示す昇温特性から分かるように、本発
明品は比較品に比較して、フィルタ自体が急速に昇温
し、速やかに再生が終了している。即ち、本発明品は経
過時間が３〜４分のところでパティキュレートが加熱燃
焼されて再生されているのに対して、比較品は経過時間
が８〜１０分のところでパティキュレートが加熱燃焼さ
れて再生されている。即ち、本発明品は比較品に比較し
て、コンパクトであり、軽量であるため、熱容量及び熱
散逸即ち放熱が小さいためと推察される。更に、比較品
の多孔質セラミックスフィルタでは、捕集されたパティ
キュレートの異常燃焼が発生し、フィルタの溶損が発生
する可能性があるが、本発明品はセラミックス繊維から
構成されたフェルトであり、ハニカムのような構造体で
ないため、パティキュレートの加熱燃焼に際しては、高
熱を発生する領域がなく、異常燃焼が発生する恐れがな
く、耐久性に富むものである。The product of the present invention has substantially the same collection efficiency (%) as shown in FIG. 6 as compared with the comparative product, but the increase of the pressure loss is delayed as shown in FIG. I understand. Therefore, if the collection time between the product of the present invention and the comparative product is fixed, by analogy with the pressure loss shown in FIG. 7, the collection area of the product of the present invention is 1/5 of the collection area of the comparative product. Therefore, it can be understood that the product of the present invention may be made compact and lightweight as compared with the conventional exhaust gas purifying device. Further, in the regeneration test after collecting the particulates of the product of the present invention and the comparative product, the temperature (° C.) of the center of the filter was measured by the temperature sensor 19 incorporated in the filter. As can be seen from the temperature rise characteristics shown in FIG. 8, in the product of the present invention, as compared with the comparative product, the temperature of the filter itself rises more rapidly and the regeneration is completed quickly. That is, in the product of the present invention, the particulates are heated and burned at the elapsed time of 3 to 4 minutes, while in the comparative product, the particulates are heated and burned at the elapsed time of 10 to 10 minutes. Is being played. That is, it is presumed that the product of the present invention is more compact and lighter than the comparative product, and therefore has a small heat capacity and heat dissipation, that is, heat dissipation. Furthermore, in the porous ceramic filter of the comparative product, abnormal combustion of the collected particulates may occur, and melting loss of the filter may occur.However, the product of the present invention is a felt composed of ceramic fibers. Since it is not a structure such as a honeycomb, there is no region where high heat is generated during the heating and burning of particulates, there is no fear of abnormal combustion, and the durability is high.

【００２８】次に、図９〜図１５を参照して、この発明
による排気ガス浄化装置の別の実施例を説明する。図９
はこの発明による排気ガス浄化装置の別の実施例を示す
断面図、図１０は図９の線Ｃ−Ｃにおける断面図、図１
１は図９の排気ガス浄化装置におけるフィルタの一部破
断の斜視図、図１２は図９の排気ガス浄化装置における
金網を示す平面図、図１３は図９の排気ガス浄化装置に
おける金網を示す断面図、図１４はこの発明による排気
ガス浄化装置の経過時間に対する各領域における温度を
示すグラフ、及び図１５は比較品の排気ガス浄化装置の
経過時間に対する各領域における温度を示すグラフであ
る。Next, another embodiment of the exhaust gas purifying apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. Figure 9
Is a cross-sectional view showing another embodiment of the exhaust gas purifying apparatus according to the present invention, FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line C-C of FIG. 9, and FIG.
1 is a partially broken perspective view of the filter in the exhaust gas purifying apparatus of FIG. 9, FIG. 12 is a plan view showing a wire mesh in the exhaust gas purifying apparatus of FIG. 9, and FIG. 13 is a wire mesh in the exhaust gas purifying apparatus of FIG. 14 is a cross-sectional view, FIG. 14 is a graph showing the temperature in each region with respect to the elapsed time of the exhaust gas purifying device according to the present invention, and FIG. 15 is a graph showing the temperature in each region with respect to the elapsed time of the exhaust gas purifying device of the comparative product.

【００２９】この実施例の排気ガス浄化装置は、ケース
２内に配置された３本の円筒状フィルタ２０から構成さ
れ、円筒状フィルタ２０は端部プレート２６にそれぞれ
隔置して取り付けられている。フィルタ２０は、セラミ
ックス繊維から成る筒状フェルト２１、筒状フェルト２
１の外形を保形するように筒状フェルト２１の外面を覆
って配置された金網２４及び筒状フェルト２１の内形を
保形するように筒状フェルト２１の内面に配置された支
持筒体２３から構成されている。隣接する筒状フェルト
２１に巻き上げられた金網２４は、それぞれの端部に金
属リング２５が取り付けられており、隣接する金属リン
グ２５は接続線２２で互いに電気的に接続されている。
また、両側に位置する筒状フィルタ２０の金網２４の端
部は電極部２９が接続されている。従って、一方の電極
部２９から他方の電極部２９まで、筒状フィルタ２０は
電気的に直列に接続されている。この実施例は、特に、
筒状フィルタ２１を金網２４で保形した構成に加えて、
金網２４の構造に特徴を有するものである。金網２４
は、縦糸（又は横糸）が酸化アルミニウム即ちＡｌ₂Ｏ
₃，Ｓｉ，Ｔｉのうち１種又は２種と、Ｃ，Ｏ，Ｎのう
ち１種又は２種以上の元素とを含有するセラミックス繊
維即ちセラミックス糸２７で構成され、横糸（又は縦
糸）が耐熱合金鋼繊維即ち金属線２８で構成されている
ものである。The exhaust gas purifying apparatus of this embodiment is composed of three cylindrical filters 20 arranged in the case 2, and the cylindrical filters 20 are attached to the end plates 26 at intervals. . The filter 20 includes a cylindrical felt 21 and a cylindrical felt 2 made of ceramic fiber.
1. A wire netting 24 arranged to cover the outer surface of the tubular felt 21 so as to maintain the outer shape of the tubular felt 21 and a support tubular body arranged on the inner surface of the tubular felt 21 so as to retain the inner shape of the tubular felt 21. It is composed of 23. The metal nets 25 wound around the adjacent tubular felts 21 have metal rings 25 attached to their respective ends, and the adjacent metal rings 25 are electrically connected to each other by a connecting wire 22.
Further, electrode portions 29 are connected to the ends of the wire netting 24 of the tubular filter 20 located on both sides. Therefore, the tubular filter 20 is electrically connected in series from one electrode portion 29 to the other electrode portion 29. This example
In addition to the configuration in which the tubular filter 21 is shaped by the wire mesh 24,
This is characterized by the structure of the wire netting 24. Wire net 24
The warp (or weft) is aluminum oxide, that is, Al ₂ O.
It is composed of ceramic fibers, that is, ceramic threads 27 containing one or two kinds of ₃ , Si and Ti and one or more kinds of elements of C, O and N, and the weft thread (or warp thread) is heat resistant. It is composed of alloy steel fibers, that is, metal wires 28.

【００３０】この実施例では、筒状フィルタ２１は、そ
れを構成するセラミックス繊維として短径８μｍ、繊維
長さ数ｃｍのＳｉ−Ｔｉ−Ｃ−Ｏ−Ｎファイバーを使用
し、スリップキャスト法によってφ６０×３００ｍｍの
筒状フェルト２１に作製されている。また、金網２４を
構成する線径として、５０μｍ〜１ｍｍの範囲のものを
使用できるが、この実施例では、金網２４は、０．３４
ｍｍの線径を持つＡｌ₂Ｏ₃長繊維を横糸（又は縦糸）
に使用し、同様の線径を持つ耐熱合金鋼繊維を縦糸（又
は横糸）に使用し、これらを平織りにして３５メッシュ
の金網に構成している。更に、金属線２８に接続された
電極はＣｕ電極２９から構成されている。３本の筒状フ
ェルト２１の外周面即ち捕集面には、金網２４がそれぞ
れ巻付けてフィルタ２０を構成した。In this embodiment, the cylindrical filter 21 uses Si--Ti--C--O--N fiber having a short diameter of 8 μm and a fiber length of several cm as the ceramic fiber constituting the cylindrical filter 21, and φ60 is obtained by the slip casting method. The tubular felt 21 of × 300 mm is manufactured. The wire diameter of the wire net 24 may be in the range of 50 μm to 1 mm. In this embodiment, the wire net 24 has a diameter of 0.34.
Weft (or warp) filaments of Al ₂ O ₃ with a diameter of mm
A heat-resistant alloy steel fiber having the same wire diameter is used as a warp (or weft), and these are plain-woven to form a 35-mesh wire mesh. Further, the electrode connected to the metal wire 28 is composed of a Cu electrode 29. The wire net 24 was wound around each of the outer peripheral surfaces of the three cylindrical felts 21, that is, the collecting surface to form the filter 20.

【００３１】この実施例による本発明品のフィルタ２０
を、従来のものと比較するため、比較品として、耐熱合
金鋼繊維のみから用いて３５メッシュの金網を構成し、
これを筒状フェルト２１に巻き付けて比較品のフィルタ
を作製した。本発明品のフィルタ２０と比較品のフィル
タとを、図９に示すようにケース２内にそれぞれ配置
し、図１に示す排気ガス浄化システムに組み込み、排気
ガス浄化装置についての耐久試験を行った。排気ガス浄
化装置の耐久試験では、本発明品のフィルタ２０と比較
品のフィルタとで排気ガス中のパティキュレートを捕集
し、圧力損失が１５０ｍｍＨｇに達した時点でエンジン
を止めて、フィルタに捕集されているパティキュレート
を加熱燃焼させてフィルタの再生を行い、フィルタの再
生が終了すると、再びエンジンを駆動して排気ガス中の
パティキュレートをフィルタで捕集することを繰り返し
行った。その結果を、本発明品のフィルタ２０に関して
図１４に示し、また、比較品のフィルタに関して図１５
に示している。The filter 20 of the present invention according to this embodiment
In order to compare with the conventional one, as a comparative product, a wire mesh of 35 mesh is constructed by using only heat-resistant alloy steel fiber,
This was wound around the tubular felt 21 to prepare a filter as a comparative product. The filter 20 of the present invention and the filter of the comparative product were respectively placed in the case 2 as shown in FIG. 9, incorporated into the exhaust gas purification system shown in FIG. 1, and an endurance test was conducted on the exhaust gas purification device. . In the durability test of the exhaust gas purifying apparatus, the particulate matter in the exhaust gas is collected by the filter of the present invention product and the filter of the comparative product, and when the pressure loss reaches 150 mmHg, the engine is stopped and the particulate matter is collected by the filter. The collected particulates were heated and burned to regenerate the filter, and when the regeneration of the filter was completed, the engine was driven again to collect the particulates in the exhaust gas with the filter repeatedly. The results are shown in FIG. 14 for the filter of the present invention and FIG. 15 for the filter of the comparative product.
Is shown in.

【００３２】図１４及び図１５について、排気ガス浄化
装置における温度測定位置は、図９に示す各点である。
即ち、温度測定位置は、ケース２に近接した両側の筒状
フィルタ２０の外側に位置する金網２４の測温点Ａ，
Ｂ、中間の筒状フィルタ２０の内面の測温点Ｃ、ケース
２の内面の測温点Ｄ及びケース２の外面の測温点Ｅにつ
いてである。本発明品については、図１４から分かるよ
うに、フィルタに対して１０回の再生サイクルを繰り返
したが、排気ガス浄化装置についての異常は発生しなか
った。これに対して、比較品の排気ガス浄化装置では、
図１５から分かるように、金網の測温点Ｂについて、フ
ィルタに対する２回目の再生サイクルにおいて１０００
℃を超える異常昇温が発生し、金網の断線が発生した。
この断線現象は、ナックル部即ち接続部が原因で金網即
ちヒータが酸化によって切断されたたものであった。14 and 15, the temperature measurement position in the exhaust gas purification device is each point shown in FIG.
That is, the temperature measurement position is the temperature measurement point A of the wire mesh 24 located outside the tubular filters 20 on both sides close to the case 2.
B, a temperature measuring point C on the inner surface of the intermediate cylindrical filter 20, a temperature measuring point D on the inner surface of the case 2, and a temperature measuring point E on the outer surface of the case 2. As for the product of the present invention, as can be seen from FIG. 14, the regeneration cycle was repeated 10 times with respect to the filter, but no abnormality occurred in the exhaust gas purification device. On the other hand, in the exhaust gas purification device of the comparison product,
As can be seen from FIG. 15, with respect to the temperature measuring point B of the wire mesh, 1000 in the second regeneration cycle for the filter.
An abnormal temperature rise of over ℃ occurred, and the wire mesh was broken.
This disconnection phenomenon was caused by the knuckle portion, that is, the connection portion, causing the wire mesh, that is, the heater, to be cut by oxidation.

【００３３】次に、図１６及び図１７を参照して、この
発明による排気ガス浄化装置の更に別の実施例を説明す
る。図１６はこの発明による排気ガス浄化装置の更に別
の実施例を示す断面図、及び図１７はフィルタについて
の経過時間に対する圧力損失を示すグラフである。Next, another embodiment of the exhaust gas purifying apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 16 is a sectional view showing yet another embodiment of the exhaust gas purifying apparatus according to the present invention, and FIG. 17 is a graph showing pressure loss with respect to elapsed time of the filter.

【００３４】この実施例による排気ガス浄化装置は、ケ
ース２内にフィルタ３０を配置すると共に、フィルタ３
０から離れた排気ガス流れの上流側排気通路に金網フィ
ルタ３２を配置したものである。フィルタ３０は、セラ
ミックス繊維から成るプレート状のフェルト３１を配置
すると共に、フェルト３１の上流側に隣接して耐熱合金
から成る金網３４を配置し且つフェルト３１の下流側に
隣接して保持用金網３３を配置して構成されている。金
網フィルタ３２と金網３４とは、各端部に設けた電極部
３５を通じて互いに接続され、直流電源３６に接続され
ている。フェルト３１は、Ｓｉ−Ｔｉ−Ｃ−Ｎ短繊維か
ら作製させ、金網３４及び金網フィルタ３２は、線径
０．２ｍｍの耐熱合金線で濾過粒度６９μｍに形成され
ている。保持用金網３３は、フェルト３１の短繊維の保
持として機能する。金網３４及び金網フィルタ３２に通
電することによって、フィルタ３０に捕集されているパ
ティキュレートを加熱焼却でき、フィルタ３０を再生す
ることができる。In the exhaust gas purifying apparatus according to this embodiment, the filter 30 is arranged in the case 2 and the filter 3 is used.
The wire mesh filter 32 is arranged in the exhaust passage on the upstream side of the exhaust gas flow away from zero. The filter 30 has a plate-shaped felt 31 made of ceramic fibers, a wire mesh 34 made of a heat-resistant alloy arranged adjacent to the upstream side of the felt 31, and a holding wire mesh 33 adjacent to the downstream side of the felt 31. Are arranged. The wire netting filter 32 and the wire netting 34 are connected to each other through an electrode portion 35 provided at each end, and are connected to a DC power supply 36. The felt 31 is made of Si—Ti—C—N short fibers, and the wire netting 34 and the wire netting filter 32 are formed of a heat-resistant alloy wire having a wire diameter of 0.2 mm and a filtration particle size of 69 μm. The holding wire net 33 functions to hold the short fibers of the felt 31. By energizing the wire net 34 and the wire net filter 32, the particulate matter collected in the filter 30 can be heated and incinerated, and the filter 30 can be regenerated.

【００３５】次いで、金網フィルタ３２の効果を試験す
るため、金網フィルタ３２を備えていないもの、１００
ｃｍ²の金網フィルタ３２を設けたもの及び１６０ｃｍ
²の金網フィルタ３２を設けたものの３種類の排気ガス
浄化装置を作製した。これらの排気ガス浄化装置のフィ
ルタ３０についての経過時間に対する圧力損失は、図１
７に示すとおりであった。図１７から分かるように、金
網フィルタを備えていないものは、フィルタ３０の圧力
損失が短時間で上昇しているが、金網フィルタ３２を設
けたものの圧力損失は小さく、パティキュレートの捕集
を長時間行うことができることが分かった。即ち、１６
０ｃｍ²の金網フィルタ３２を配置することによって、
金網フィルタを配置しなかったものに比較して圧力損失
の上昇時間が倍増することが確認された。Next, in order to test the effect of the wire mesh filter 32, one not equipped with the wire mesh filter 32, 100
those provided wire mesh filter 32 of cm ² and 160cm
Three types of exhaust gas purifying devices having the wire mesh filter 32 of No. ² were prepared. The pressure loss with respect to the elapsed time of the filter 30 of these exhaust gas purification devices is shown in FIG.
It was as shown in 7. As can be seen from FIG. 17, the pressure loss of the filter 30 increases in a short time in the case where the wire mesh filter is not provided, but the pressure loss is small in the case where the wire mesh filter 32 is provided, and the collection of particulates is prolonged. Turns out it can be done on time. That is, 16
By arranging the wire mesh filter 32 of 0 cm ² ,
It was confirmed that the rise time of pressure loss was doubled as compared with the case where the wire mesh filter was not arranged.

【００３６】次に、図１８、図１９及び図２０を参照し
て、この発明による排気ガス浄化装置の他の実施例を説
明する。図１８はこの発明による排気ガス浄化装置の他
の実施例を示す断面図、図１９はフィルタについての再
生サイクルに対する圧力損失を示すグラフ、及び図２０
はこの排気ガス浄化装置の作動の一実施例を示す処理フ
ロー図である。この実施例による排気ガス浄化装置は、
主として、図２に示す排気ガス浄化装置と比較して、排
気ガス流れの下流側の出口側排気通路に発泡金属フィル
タ及び制御弁を設けた構成が相違する以外は、同一の構
成を有するものであるので、同一機能を果たす部品には
同一の符号を付して重複する説明は省略する。Next, another embodiment of the exhaust gas purifying apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 18, 19 and 20. FIG. 18 is a sectional view showing another embodiment of the exhaust gas purifying apparatus according to the present invention, FIG. 19 is a graph showing pressure loss with respect to a regeneration cycle of the filter, and FIG.
FIG. 3 is a process flow chart showing an embodiment of the operation of this exhaust gas purification device. The exhaust gas purification device according to this embodiment is
Mainly, it has the same configuration as that of the exhaust gas purifying apparatus shown in FIG. 2, except that the foam metal filter and the control valve are provided in the outlet side exhaust passage on the downstream side of the exhaust gas flow. Therefore, parts having the same function are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

【００３７】図１８において、この排気ガス浄化装置
は、出口側排気通路６には、発泡金属フィルタ４０が設
置されると共に、発泡金属フィルタ４０の下流側にアク
チュエータ４５によって開閉作動される制御弁４４が設
けられている。また、ケース２内にはフィルタ１の下流
側の出口側排気通路６に飛散して排気されるセラミック
ス繊維を収集する繊維捕集箱４６が設けられている。出
口側排気通路６における圧力を測定するために、圧力セ
ンサー４１が設置されている。更に、発泡金属フィルタ
４０の下流側に設置されたノズル４７から高圧空気を送
り込んで、フィルタ１及び発泡金属フィルタ４０を逆洗
するため空気導管４２が設けられている。空気導管４２
にはノズル４７から空気を吹き込む時に開放する制御弁
４３が設けられている。発泡金属フィルタ４０は、Ｎｉ
合金から作製され、フィルタ１を構成するセラミックス
繊維が折損して出口側排気通路６から外部に飛散するの
を防止するフィルタとして機能するものである。In FIG. 18, in this exhaust gas purifying apparatus, a foam metal filter 40 is installed in the outlet side exhaust passage 6, and a control valve 44 which is opened and closed by an actuator 45 on the downstream side of the foam metal filter 40. Is provided. Further, in the case 2, a fiber collection box 46 for collecting the ceramic fibers scattered and discharged in the outlet side exhaust passage 6 on the downstream side of the filter 1 is provided. A pressure sensor 41 is installed to measure the pressure in the outlet side exhaust passage 6. Further, an air conduit 42 is provided for backwashing the filter 1 and the metal foam filter 40 by sending high pressure air from a nozzle 47 installed on the downstream side of the metal foam filter 40. Air conduit 42
Is provided with a control valve 43 that opens when air is blown from the nozzle 47. The foam metal filter 40 is made of Ni.
The filter is made of an alloy and functions as a filter that prevents the ceramic fibers constituting the filter 1 from breaking and scattering from the outlet exhaust passage 6 to the outside.

【００３８】次に、この排気ガス浄化装置の逆洗作動を
図２０を参照して説明する。この実施例の排気ガス浄化
装置を排気量が１７００ｃｃのディーゼルエンジンの排
気通路に配置し、ディーゼルエンジンを駆動し、ディー
ゼルエンジンから排気される排気ガスを排気ガス浄化装
置に送り込み、排気ガス中に含まれるパティキュレート
を筒状フィルタ１によって捕集する。筒状フィルタ１で
パティキュレートを捕集した場合に、パティキュレート
が所定の捕集量以上になった時に、筒状フィルタ１の再
生作動は、図１に示す排気ガス浄化装置と同様であるの
で、ここではその説明は省略する。図１９には、横軸に
筒状フィルタ１によるパティキュレートの捕集と再生と
の繰り返しの回数（サイクル）が示されており、縦軸に
圧力センサー４１による出口側排気通路６の圧力（ｍｍ
Ｈｇ）が示されている。図１９のグラフを参照すると、
発泡金属フィルタ４０の逆洗によって出口側排気通路６
の圧力は大幅に低下することが分かる。Next, the backwash operation of this exhaust gas purifying apparatus will be described with reference to FIG. The exhaust gas purifying apparatus of this embodiment is arranged in the exhaust passage of a diesel engine having a displacement of 1700 cc, the diesel engine is driven, and the exhaust gas exhausted from the diesel engine is sent to the exhaust gas purifying apparatus and included in the exhaust gas. The particulates thus collected are collected by the cylindrical filter 1. When the particulate matter is collected by the tubular filter 1, the regeneration operation of the tubular filter 1 is similar to that of the exhaust gas purifying apparatus shown in FIG. The description is omitted here. In FIG. 19, the horizontal axis shows the number of cycles (cycles) for repeating collection and regeneration of particulates by the tubular filter 1, and the vertical axis shows the pressure (mm) of the outlet side exhaust passage 6 by the pressure sensor 41.
Hg) is indicated. Referring to the graph of FIG. 19,
By backwashing the metal foam filter 40, the outlet side exhaust passage 6
It can be seen that the pressure of is drastically reduced.

【００３９】この排気ガス浄化装置において、圧力セン
サー４１によって筒状フィルタ１の下流の圧力Ｐを測定
する（ステップ５０）。出口側排気通路６における圧力
Ｐが予め設定した圧力Ｐ₁より高くなったか否かを判断
する（ステップ５１）。圧力Ｐが予め設定した圧力Ｐ₁
より高くなると、発泡金属フィルタ４０にセラミックス
繊維が捕集されて出口側排気通路６内の圧力が上昇した
状態であるので、ディーゼルエンジンを停止し又はディ
ーゼルエンジンから排気される排気ガスが排気ガス浄化
装置に送り込まれないようにバイパスさせる。そこで、
アクチュエータ４５を作動して制御弁４４を閉鎖し（ス
テップ５２）、ノズル４７から高圧空気を発泡金属フィ
ルタ４０に吹き付けるため、制御弁４３を開放する（ス
テップ５３）。制御弁４３の開放によって空気導管４２
を通じて高圧空気がノズル４７から発泡金属フィルタ４
０に吹く付けられ、発泡金属フィルタ４０が逆洗されて
浄化される。この逆洗期間は０．５ｓｅｃ程度である。
発泡金属フィルタ４０の逆洗によって、発泡金属フィル
タ４０で捕集されているセラミックス繊維は繊維捕集箱
４６に落下して収集される。発泡金属フィルタ４０が逆
洗が終了し、発泡金属フィルタ４０が再生されると、再
び筒状フィルタ１による排気ガスの浄化を行うため、制
御弁４３を閉鎖し（ステップ５４）、アクチュエータ４
５を作動して制御弁４４を開放する（ステップ５５）。
この排気ガス浄化装置では、発泡金属フィルタ４０の逆
洗作動は繰り返し行うことができるものである。In this exhaust gas purifying apparatus, the pressure P downstream of the cylindrical filter 1 is measured by the pressure sensor 41 (step 50). It is determined whether the pressure P in the outlet side exhaust passage 6 is higher than a preset pressure P ₁ (step 51). Pressure P is preset pressure P ₁
When the temperature becomes higher, the ceramic fibers are collected in the foam metal filter 40 and the pressure in the outlet side exhaust passage 6 rises. Therefore, the diesel engine is stopped or the exhaust gas exhausted from the diesel engine is purified by the exhaust gas. Bypass so that it does not reach the device. Therefore,
The actuator 45 is operated to close the control valve 44 (step 52), and the control valve 43 is opened (step 53) in order to blow the high pressure air to the foam metal filter 40 from the nozzle 47. By opening the control valve 43, the air conduit 42
Through the nozzle 47 through the high pressure air through the foam metal filter 4
The foam metal filter 40 is backwashed and cleaned. This backwashing period is about 0.5 sec.
By backwashing the metal foam filter 40, the ceramic fibers collected by the metal foam filter 40 fall into the fiber collection box 46 and are collected. When the backwashing of the foam metal filter 40 is completed and the foam metal filter 40 is regenerated, the control valve 43 is closed (step 54) to purify the exhaust gas by the tubular filter 1 again (step 54), and the actuator 4
5 is operated to open the control valve 44 (step 55).
In this exhaust gas purifying apparatus, the backwash operation of the foam metal filter 40 can be repeated.

【００４０】次に、図２１及び図２２を参照して、この
発明による排気ガス浄化装置の更に他の実施例を説明す
る。図２１はこの発明による排気ガス浄化装置の更に他
の実施例を示す断面図、図２２はＡｌコートした金網と
コート無し金網との酸化重量変化を示すグラフである。Next, still another embodiment of the exhaust gas purifying apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 21 is a cross-sectional view showing still another embodiment of the exhaust gas purifying apparatus according to the present invention, and FIG. 22 is a graph showing changes in oxidized weight between an Al-coated wire mesh and an uncoated wire mesh.

【００４１】この排気ガス浄化装置において、ケース２
内の排気通路４９の上流側にこの発明による金網フィル
タ３８を配置し、下流側に従来の金網フィルタ３９を配
置し、金網フィルタの機能を測定するものである。金網
フィルタ３８，３９はそれらの端部に電極部４８が接続
され、電極部４８はライン５７を通じて直流電源３７に
対して互いに並列に接続されている。排気ガス浄化装置
に組み込まれた金網フィルタ３８は、線径４１μｍで、
畳綾織り８０×７００メッシュに構成されたＳＵＳ３１
６製金網で作製し、その線材の表面にはアルミニウムＡ
ｌをコーティングした。また、金網フィルタ３８は、線
径４１μｍで、畳綾織り８０×７００メッシュに構成さ
れたＳＵＳ３１６製金網で作製し、その線材の表面には
アルミニウムＡｌをコーティングしていないものであ
る。In this exhaust gas purifying apparatus, the case 2
The wire mesh filter 38 according to the present invention is arranged on the upstream side of the exhaust passage 49, and the conventional wire mesh filter 39 is arranged on the downstream side to measure the function of the wire mesh filter. The wire mesh filters 38, 39 are connected at their ends to an electrode portion 48, and the electrode portion 48 is connected in parallel to the DC power supply 37 through a line 57. The wire mesh filter 38 incorporated in the exhaust gas purification device has a wire diameter of 41 μm,
SUS31 composed of Tatami Twill 80 × 700 mesh
6 Wire mesh made of aluminum A on the surface of the wire
1 was coated. The wire netting filter 38 is made of SUS316 wire netting having a wire diameter of 41 μm and a twill twill weave of 80 × 700 mesh, and the surface of the wire is not coated with aluminum Al.

【００４２】この排気ガス浄化装置を、大気中で１００
０℃の下で、２０時間の酸化試験を行って金網フィルタ
３８，３９の酸化状態を測定した。その結果を、図２２
に示す。Ａｌをコーティングした金網フィルタ３８は、
酸化重量の増量は４％であり、金網フィルタ３８の弾性
の特性を保持していた。これに対して、Ａｌをコーティ
ングしなかった金網フィルタ３９は、酸化重量の増量は
３９％であり、金網フィルタ３８の全体が酸化された状
態であり、弾性の特性は勿論、金属としての性質を失っ
ていた。このことより、金網フィルタの線材の表面にア
ルミニウムをコーティングすることによって、金網自体
の酸化を抑え、金網フィルタの加熱再生時に予想される
１０００℃という条件下においてもＳＵＳ３１６製金網
は有効であることが分かった。This exhaust gas purifying device is operated in the atmosphere at 100
The oxidation state of the wire mesh filters 38, 39 was measured by performing an oxidation test for 20 hours at 0 ° C. The result is shown in FIG.
Shown in. The wire mesh filter 38 coated with Al is
The increase in oxidized weight was 4%, and the elastic properties of the wire mesh filter 38 were retained. On the other hand, in the wire mesh filter 39 not coated with Al, the increase in the oxidized weight was 39%, the entire wire mesh filter 38 was in the oxidized state, and the elastic property as well as the metal property was exhibited. Was lost. Therefore, by coating the surface of the wire of the wire mesh filter with aluminum, oxidation of the wire mesh itself is suppressed, and the wire mesh made of SUS316 is effective even under the condition of 1000 ° C. which is expected when the wire mesh filter is heated and regenerated. Do you get it.

【００４３】次に、図２３を参照して、この発明による
排気ガス浄化装置の別の実施例を説明する。図２３はア
ルミナコートした金網とコート無し金網との酸化重量変
化を示すグラフである。Next, another embodiment of the exhaust gas purifying apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 23 is a graph showing a change in oxidized weight between the alumina-coated wire mesh and the uncoated wire mesh.

【００４４】この排気ガス浄化装置については、図２１
に示すものを使用した。排気ガス浄化装置に組み込まれ
た一方の金網フィルタは、同様に、線径４１μｍで、畳
綾織り８０×７００メッシュに構成されたＳＵＳ４３０
製金網で作製し、その線材の表面にはアルミナＡｌ₂Ｏ
₃をコーティングした。また、他方の金網フィルタは、
線径４１μｍで、畳綾織り８０×７００メッシュに構成
されたＳＵＳ４３０製金網で作製し、その線材の表面に
はアルミナをコーティングしていないものである。This exhaust gas purifying device is shown in FIG.
The one shown in was used. One of the wire mesh filters incorporated in the exhaust gas purifying device has a wire diameter of 41 μm and is made of SUS430, which is constructed in a twill twill weave 80 × 700 mesh.
It was made with a wire mesh and the surface of the wire was made of alumina Al ₂ O.
₃ coated. The other wire mesh filter is
The wire was 41 μm in diameter and made of a SUS430 wire mesh constructed in a twill twill 80 × 700 mesh, and the surface of the wire was not coated with alumina.

【００４５】この排気ガス浄化装置を、大気中で１００
０℃の下で、２０時間の酸化試験を行って両者の金網フ
ィルタの酸化状態を測定した。その結果を、図２３に示
す。アルミナをコーティングした金網フィルタは、酸化
重量の増量は４％であり、金網フィルタの弾性特性及び
フィルタ表面の絶縁性を保持していた。これに対して、
アルミナをコーティングしなかった金網フィルタは、酸
化重量の増量は４２％であり、金網フィルタの全体が酸
化された状態であり、弾性の特性は勿論、金属としての
性質を失っていた。このことより、金網フィルタの線材
の表面にアルミナをコーティングすることによって、金
網自体の酸化を抑え、金網フィルタの加熱再生時に予想
される１０００℃という条件下においてもＳＵＳ４３０
製金網は有効であることが分かった。This exhaust gas purifying device is operated in the atmosphere at 100
The oxidation state of both wire mesh filters was measured by performing an oxidation test for 20 hours at 0 ° C. The result is shown in FIG. The alumina-coated wire mesh filter had an increase in oxidized weight of 4%, and retained the elastic characteristics of the wire mesh filter and the insulating property of the filter surface. On the contrary,
In the wire mesh filter not coated with alumina, the increase in the weight of oxidation was 42%, the entire wire mesh filter was in an oxidized state, and the elastic property as well as the metal property was lost. Therefore, by coating the surface of the wire of the wire mesh filter with alumina, oxidation of the wire mesh itself is suppressed, and SUS430 is maintained even under the condition of 1000 ° C. which is expected when the wire mesh filter is heated and regenerated.
The metal net has proved to be effective.

【００４６】次に、図２４、図２５及び図２６を参照し
て、この発明による排気ガス浄化装置の更に別の実施例
を説明する。図２４はこの発明による排気ガス浄化装置
の更に別の実施例を示す断面図、図２５は図２４の排気
ガス浄化装置の要部を示す斜視図、及び図２６は図２４
の排気ガス浄化装置におけるフィルタの要部を示す拡大
断面図である。Next, still another embodiment of the exhaust gas purifying apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 24, 25 and 26. FIG. 24 is a sectional view showing still another embodiment of the exhaust gas purifying apparatus according to the present invention, FIG. 25 is a perspective view showing a main part of the exhaust gas purifying apparatus of FIG. 24, and FIG.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of a filter in the exhaust gas purification device of FIG.

【００４７】この排気ガス浄化装置は、図１に示す排気
ガス浄化システムに組み込んで使用できるものであり、
図２の筒状フィルタ１と比較してフィルタの構造が相違
する以外は、同様な構成を有するものである。この排気
ガス浄化装置は、ケース２内に断熱材６２を介在してフ
ィルタ６０が組み込まれている。フィルタ６０は、セラ
ミックス繊維から成るフェルト６１、及びフェルト６１
の外形を保形する金網６４から構成されている。フェル
ト６１の端部は、第１金属板６８で封止されており、第
１金属板６８と金網６４とは符号６５の位置で溶着され
ている。また、フェルト６１は、排気ガス流れの上流側
排気通路５から下流側排気通路６へ順次コ字状に折り返
されており、折り返されたフェルト６１の両端部を封止
した第２金属板６７は、折り返されたフェルト６１の形
状を維持するため第１金属板６８に符号６６の位置で溶
着されている。This exhaust gas purification device can be used by incorporating it into the exhaust gas purification system shown in FIG.
It has the same structure except that the structure of the filter is different from the cylindrical filter 1 of FIG. In this exhaust gas purification device, a filter 60 is incorporated in a case 2 with a heat insulating material 62 interposed. The filter 60 includes a felt 61 made of ceramic fiber and a felt 61.
It is composed of a wire mesh 64 that retains the outer shape of the. The end of the felt 61 is sealed with a first metal plate 68, and the first metal plate 68 and the wire mesh 64 are welded at a position of reference numeral 65. Further, the felt 61 is sequentially folded back in a U shape from the upstream side exhaust passage 5 of the exhaust gas flow to the downstream side exhaust passage 6, and the second metal plate 67 that seals both ends of the folded back felt 61 is In order to maintain the shape of the folded-back felt 61, it is welded to the first metal plate 68 at the position of reference numeral 66.

【００４８】この排気ガス浄化装置において、第１金属
板６８と第２金属板６７とは、金網と同一材質の金属又
はＮｉ板から構成されている。また、第１金属板６８、
第２金属板６７及び金網６４は、電気的に直列に接続さ
れ、その時、第２金属板６７は電極部として機能するこ
とができる。断熱材６２は、無機質の密度の高い材料か
ら作製されている。また、金網６４と第１金属板６８と
の接続は、シーム溶接、ろう材を用いて溶着することが
できる。第１金属板６８との第２金属板６７との接続は
スポット溶接で接続することができる。また、第２金属
板６７は、フィルタ６０からの排気ガスの漏れを防止す
る閉塞プレートとして機能することもできる。In this exhaust gas purifying apparatus, the first metal plate 68 and the second metal plate 67 are made of a metal or Ni plate made of the same material as the wire mesh. In addition, the first metal plate 68,
The second metal plate 67 and the wire mesh 64 are electrically connected in series, and then the second metal plate 67 can function as an electrode unit. The heat insulating material 62 is made of an inorganic material having a high density. Further, the wire mesh 64 and the first metal plate 68 can be connected by seam welding or brazing. The first metal plate 68 and the second metal plate 67 can be connected by spot welding. The second metal plate 67 can also function as a closing plate that prevents the exhaust gas from leaking from the filter 60.

【００４９】[0049]

【発明の効果】この発明による排気ガス浄化装置は、上
記のように構成されており、次のような効果を有する。
即ち、この排気ガス浄化装置は、排気ガス中のパティキ
ュレートを捕集するフィルタがセラミックス繊維から成
るフェルトで構成され、前記フェルトの形状が通電可能
な金網によって保形されているので、前記フィルタで所
定量のパティキュレートを捕集した時には、前記金網に
通電して前記フィルタは加熱され、パティキュレートが
加熱焼却されて前記フィルタが再生される。特に、前記
フィルタがセラミックス繊維から成るので、前記フィル
タを排気ガスが通過することによって、排気ガス中のパ
ティキュレートは絡まっている繊維と繊維との間に均一
に且つ確実に捕集されている。また、前記セラミックス
繊維から成る前記フェルトの内部には、金網、金属線或
いは金属板を配置して構成することもできる。The exhaust gas purifying apparatus according to the present invention is constructed as described above and has the following effects.
That is, in this exhaust gas purifying apparatus, the filter that collects the particulates in the exhaust gas is composed of a felt made of ceramic fiber, and the shape of the felt is retained by a wire mesh capable of conducting electricity. When a predetermined amount of particulates is collected, the wire net is energized to heat the filter, and the particulate is heated and incinerated to regenerate the filter. In particular, since the filter is made of ceramic fiber, the particulate matter in the exhaust gas is evenly and surely collected between the entangled fibers as the exhaust gas passes through the filter. Further, a wire mesh, a metal wire or a metal plate may be arranged inside the felt made of the ceramic fiber.

【００５０】しかも、この排気ガス浄化装置は、セラミ
ックス繊維から成る前記フェルトが通電できる金網によ
って保形されているので、前記フェルト自体の繊維の飛
散が低減でき、前記フェルトは長期間にわたって所定の
形状を維持でき、前記フィルタの耐久性を向上できる。
また、前記フェルトを覆っている前記金網に電極部を通
じて通電すると、前記フェルトは全面が均一に加熱さ
れ、前記フィルタを全領域で均一な加熱が実現できると
共に、短時間で加熱することができ、パティキュレート
は直ちに加熱焼却され、前記フィルタは短時間に再生さ
れる。しかも、パティキュレートを焼却する場合に、パ
ティキュレートは前記フィルタ中で均一に燃焼して前記
フィルタに局部的にパティキュレートが未燃焼の状態で
残存することがなく、異常燃焼が発生して局部加熱が発
生せず、前記フィルタには、異常な熱応力が付与され
ず、前記フィルタの変形、溶損等の発生を防止できる。
従って、この排気ガス浄化装置は、ディーゼルエンジン
の排気管に組み込んで排気ガス中に含まれるカーボン、
煤、スモーク等のパティキュレートを捕集するのに極め
て有効な排気ガス浄化を達成することができる。Moreover, in this exhaust gas purifying apparatus, since the felt made of ceramic fibers is retained by the wire mesh capable of energizing, the scattering of the fibers of the felt itself can be reduced, and the felt has a predetermined shape over a long period of time. Can be maintained, and the durability of the filter can be improved.
Further, when the wire mesh covering the felt is energized through an electrode portion, the entire surface of the felt is uniformly heated, and the filter can be uniformly heated in all regions, and can be heated in a short time, The particulates are immediately burned out and the filter is regenerated in a short time. Moreover, when incinerating the particulates, the particulates burn uniformly in the filter and the particulates do not locally remain in the filter in an unburned state, and abnormal combustion occurs and local heating occurs. Does not occur, abnormal heat stress is not applied to the filter, and it is possible to prevent deformation of the filter, melting damage, and the like.
Therefore, this exhaust gas purification device is incorporated into the exhaust pipe of a diesel engine, and carbon contained in the exhaust gas,
It is possible to achieve exhaust gas purification that is extremely effective in collecting particulates such as soot and smoke.

【００５１】前記フィルタを構成するセラミックス繊維
としては、酸化アルミニウムを３０ｗｔ％以上含有して
いるものを使用でき、或いはＳｉ及びＴｉのうち１種又
は２種の元素と、Ｃ，Ｏ，Ｎのうち１種又は２種以上の
元素とを含有しているものを使用できる。また、セラミ
ックス繊維は、その径が１〜２００μｍの範囲で且つ長
さが１〜１００ｍｍの範囲に形成されているものが好ま
しく、繊維の飛散を防止でき、パティキュレートの捕集
効率を向上できる。セラミックス繊維からなる前記フェ
ルトは、空隙率が５０〜９９％の範囲に設定されている
ことが好ましく、パティキュレートの捕集効率を向上で
きる。As the ceramic fiber constituting the filter, one containing aluminum oxide in an amount of 30 wt% or more can be used, or one or two elements of Si and Ti and C, O and N can be used. It is possible to use those containing one or more elements. Further, it is preferable that the ceramic fibers have a diameter in the range of 1 to 200 μm and a length in the range of 1 to 100 mm, the fibers can be prevented from scattering, and the particulate collection efficiency can be improved. The felt made of ceramic fibers preferably has a porosity set in the range of 50 to 99%, and can improve the particulate collection efficiency.

【００５２】また、この排気ガス浄化装置において、前
記金網を構成する線径は５０μｍ〜１ｍｍの範囲に形成
されているものを使用できる。また、前記金網の目付け
重量は、０．１５ｋｇ／ｍ²〜６ｋｇ／ｍ²に設定され
ているものが好ましく、前記フィルタの通電加熱を良好
に達成できる。また、前記金網を前記セラミックス繊維
から成る前記フェルトの排気ガス上流側に配置すること
によって前記フィルタによる捕集効率を向上できる。前
記金網は、その縦糸が酸化アルミニウム，Ｓｉ，Ｔｉの
うち１種又は２種と、Ｃ，Ｏ，Ｎのうち１種又は２種以
上の元素とを含有しているセラミックス糸であり且つ横
糸が金属線で形成されていることが、前記金属線に通電
することによって前記金網を加熱する場合に、前記金網
に対して異常昇温が発生せず、前記金網の断線が発生せ
ず、耐久性を向上できる。更に、前記金網の鋼線上にア
ルミニウム又は酸化アルミニウム即ちアルミナをコーテ
ィングすることによって、金属線の酸化を防止でき、前
記金網の耐久性を向上できる。In this exhaust gas purifying apparatus, the wire mesh forming the wire mesh may be formed in the range of 50 μm to 1 mm. Also, the basis weight by weight of the metal mesh, preferably one that is set in ^{^{0.15kg / m 2 ~6kg / m 2}} , can be satisfactorily achieved the electrical heating of the filter. Further, by disposing the wire mesh on the exhaust gas upstream side of the felt made of the ceramic fibers, the collection efficiency by the filter can be improved. The wire mesh is a ceramic yarn whose warp contains one or more of aluminum oxide, Si and Ti and one or more of C, O and N, and the weft is It is formed of a metal wire, when heating the wire net by energizing the metal wire, abnormal temperature rise does not occur to the wire net, disconnection of the wire net does not occur, durability Can be improved. Furthermore, by coating the steel wire of the wire mesh with aluminum or aluminum oxide, that is, alumina, it is possible to prevent oxidation of the metal wire and improve the durability of the wire mesh.

【００５３】或いは、この排気ガス浄化装置は、前記セ
ラミックス繊維から成る前記フェルトの排気ガス下流側
に気孔径１００〜１０００μｍで且つ厚さ５ｍｍ以上の
発泡金属、或いは発泡セラミックスが配置して構成する
と、セラミックス繊維の破断した繊維を前記発泡セラミ
ックスで捕集することができ、外部に排気する排気ガス
に繊維が飛散することがなく、排気ガスをクリーンにで
きる。Alternatively, this exhaust gas purifying apparatus is constructed by arranging a foam metal or a foam ceramic having a pore diameter of 100 to 1000 μm and a thickness of 5 mm or more on the exhaust gas downstream side of the felt made of the ceramic fiber, The broken ceramic fibers can be collected by the foamed ceramic, and the exhaust gas can be cleaned without being scattered to the exhaust gas exhausted to the outside.

【００５４】また、この排気ガス浄化装置は、フェルト
の端部は第１金属板で封止し、前記第１金属板と前記金
網とを溶着し、更に前記フェルトを排気ガス流れの上流
側から下流側へ順次折り返し、折り返された前記フェル
トの両端部を封止した第２金属板を前記フェルトの形状
を維持するため前記第１金属板に溶着して構成すること
ができる。更に、前記第１金属板と前記第２金属板と
を、前記金網と同一材質の金属又はＮｉ板から構成する
ことができ、前記第１金属板、前記第２金属板及び前記
金網を電気的に接続して前記第２金属板を電極として利
用することができる。Further, in this exhaust gas purifying apparatus, the end portion of the felt is sealed with the first metal plate, the first metal plate and the wire mesh are welded, and the felt is further connected from the upstream side of the exhaust gas flow. The second metal plate may be sequentially folded back to the downstream side, and the second metal plate that seals both ends of the folded back felt may be welded to the first metal plate to maintain the shape of the felt. Further, the first metal plate and the second metal plate can be made of a metal or Ni plate made of the same material as the wire mesh, and the first metal plate, the second metal plate and the wire mesh are electrically connected. And the second metal plate can be used as an electrode.

[Brief description of drawings]

【図１】図１はこの発明による排気ガス浄化装置を組み
込むことができる排気ガス浄化システムを示す概略説明
図である。FIG. 1 is a schematic explanatory view showing an exhaust gas purification system in which an exhaust gas purification device according to the present invention can be incorporated.

【図２】この発明による排気ガス浄化装置の一実施例を
示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment of an exhaust gas purifying device according to the present invention.

【図３】図２の線Ａ−Ａにおける断面図である。3 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.

【図４】図４は比較品の排気ガス浄化装置を示す断面図
である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing an exhaust gas purification device of a comparative product.

【図５】図４の線Ｂ−Ｂにおける断面図である。5 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.

【図６】この発明による排気ガス浄化装置と比較品の排
気ガス浄化装置について、経過時間に対する捕集効率を
示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the collection efficiency with respect to elapsed time in the exhaust gas purifying apparatus according to the present invention and the exhaust gas purifying apparatus as a comparative product.

【図７】この発明による排気ガス浄化装置と比較品の排
気ガス浄化装置について、経過時間に対する圧力損失を
示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing a pressure loss with respect to elapsed time in an exhaust gas purifying apparatus according to the present invention and an exhaust gas purifying apparatus as a comparative product.

【図８】この発明による排気ガス浄化装置と比較品の排
気ガス浄化装置について、経過時間に対するフィルタ中
心部の温度を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the temperature of the central portion of the filter with respect to the elapsed time in the exhaust gas purification device according to the present invention and the exhaust gas purification device of the comparative product.

【図９】この発明による排気ガス浄化装置の別の実施例
を示す断面図である。FIG. 9 is a sectional view showing another embodiment of the exhaust gas purifying apparatus according to the present invention.

【図１０】図９の線Ｃ−Ｃにおける断面図である。10 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.

【図１１】図９の排気ガス浄化装置におけるフィルタの
一部破断の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of the filter of the exhaust gas purification apparatus of FIG. 9 with a part thereof cut away.

【図１２】図９の排気ガス浄化装置における金網を示す
平面図である。FIG. 12 is a plan view showing a metal net in the exhaust gas purification device of FIG. 9.

【図１３】図９の排気ガス浄化装置における金網を示す
断面図である。13 is a cross-sectional view showing a wire mesh in the exhaust gas purification device of FIG.

【図１４】この発明による排気ガス浄化装置の経過時間
に対する各領域における温度を示すグラフである。FIG. 14 is a graph showing the temperature in each region with respect to the elapsed time of the exhaust gas purification device according to the present invention.

【図１５】比較品の排気ガス浄化装置の経過時間に対す
る各領域における温度を示すグラフである。FIG. 15 is a graph showing the temperature in each region with respect to the elapsed time of the exhaust gas purifying apparatus of the comparative product.

【図１６】この発明による排気ガス浄化装置の更に別の
実施例を示す断面図である。FIG. 16 is a sectional view showing still another embodiment of the exhaust gas purifying apparatus according to the present invention.

【図１７】フィルタについての経過時間に対する圧力損
失を示すグラフである。FIG. 17 is a graph showing pressure loss over time for a filter.

【図１８】この発明による排気ガス浄化装置の他の実施
例を示す断面図である。FIG. 18 is a sectional view showing another embodiment of the exhaust gas purifying apparatus according to the present invention.

【図１９】フィルタについての再生サイクルに対する圧
力損失を示すグラフである。FIG. 19 is a graph showing pressure drop versus regeneration cycle for a filter.

【図２０】この排気ガス浄化装置の作動の一実施例を示
す処理フロー図である。FIG. 20 is a process flow chart showing an embodiment of the operation of the exhaust gas purification device.

【図２１】この発明による排気ガス浄化装置の更に他の
実施例を示す断面図である。FIG. 21 is a sectional view showing still another embodiment of the exhaust gas purifying apparatus according to the present invention.

【図２２】アルミニウムをコーティングした金網とコー
ト無し金網との酸化重量変化を示すグラフである。FIG. 22 is a graph showing a change in oxidized weight between a wire mesh coated with aluminum and an uncoated wire mesh.

【図２３】アルミナをコーティングした金網とコート無
し金網との酸化重量変化を示すグラフである。FIG. 23 is a graph showing changes in oxidized weight of a wire mesh coated with alumina and an uncoated wire mesh.

【図２４】この発明による排気ガス浄化装置の更に別の
実施例を示す断面図である。FIG. 24 is a sectional view showing still another embodiment of the exhaust gas purifying apparatus according to the present invention.

【図２５】図２４の排気ガス浄化装置の要部を示す斜視
図である。FIG. 25 is a perspective view showing a main part of the exhaust gas purification device of FIG. 24.

【図２６】図２４の排気ガス浄化装置に組み込まれてい
るフィルタの要部を示す拡大断面図である。FIG. 26 is an enlarged cross-sectional view showing the main parts of a filter incorporated in the exhaust gas purification device of FIG. 24.

[Explanation of symbols]

１，２０，３０，６０フィルタ２ケース３，２３支持筒体４，２４，３４，６４金網５入口側排気通路６出口側排気通路７，２９，３５，４８電極部８，２１，３１，６１フェルト９環状通路１０コントローラ１１電気回路２２接続線２７セラミックス糸（縦糸）２８金属線（横糸）３２，３８金網フィルタ３３保持用金網３６，３７電源４０発泡金属フィルタ４１圧力センサー４２空気導管４３，４４制御弁４５アクチュエータ４６繊維捕集箱４７ノズル６７第２金属板６８第１金属板９０ディーゼルエンジン 1, 20, 30, 60 Filter 2 Case 3, 23 Supporting cylinder 4, 24, 34, 64 Wire mesh 5 Inlet side exhaust passage 6 Outlet side exhaust passage 7, 29, 35, 48 Electrode part 8, 21, 31, 61 Felt 9 Annular passage 10 Controller 11 Electric circuit 22 Connection wire 27 Ceramics yarn (warp) 28 Metal wire (weft) 32,38 Wire mesh filter 33 Holding wire mesh 36,37 Power supply 40 Foam metal filter 41 Pressure sensor 42 Air conduit 43,44 Control valve 45 Actuator 46 Fiber collection box 47 Nozzle 67 Second metal plate 68 First metal plate 90 Diesel engine

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者鈴木隆元神奈川県藤沢市土棚８番地株式会社いすゞセラミックス研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takamoto Suzuki No. 8 Tsutana, Fujisawa City, Kanagawa Prefecture Isuzu Ceramics Laboratory Co., Ltd.

Claims

[Claims]

1. An exhaust gas purifying apparatus, which is arranged in an exhaust system of a diesel engine and collects particulates contained in the exhaust gas to heat and incinerate the exhaust gas, the exhaust gas purifying apparatus being arranged in a case incorporated in the exhaust system. The filter for collecting the particulates contained therein is composed of a felt made of ceramic fiber, the shape of the felt is retained by a wire mesh capable of conducting electricity, and the metal mesh is electrified to heat the filter, An exhaust gas purifying apparatus, characterized in that the particulate matter collected in the filter is incinerated by heating to regenerate the filter.

2. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, wherein the ceramic fiber contains 30 wt% or more of aluminum oxide.

3. The ceramic fiber contains one or more elements of Si and Ti and one or more elements of C, O, N. The exhaust gas purifying apparatus according to Item 1.

4. The ceramic fiber has a diameter of 1 to 2
The exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, wherein the exhaust gas purifying apparatus is formed in a range of 00 μm and a length of 1 to 100 mm.

5. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, wherein the felt made of the ceramic fibers has a porosity set in a range of 50 to 99%.

6. The wire diameter of the wire mesh is 50 μm to 1
2. It is formed in the range of mm.
Exhaust gas purifier according to.

7. The weight of the wire mesh is 0.15 kg /
The exhaust gas purifying device according to claim 1, wherein the exhaust gas purifying device is set to m ² to ⁶ kg / m ² .

8. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 7, wherein the wire mesh is arranged on the exhaust gas upstream side of the felt made of the ceramic fiber.

9. A ceramic yarn in which the warp of the wire mesh contains one or two kinds of aluminum oxide, Si and Ti and one or more kinds of elements of C, O and N. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, wherein the weft thread is formed of a metal wire, an electrode is provided on the metal wire, and the wire mesh can be heated by energizing the metal wire.

10. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, wherein the steel wire of the wire mesh is coated with aluminum or aluminum oxide.

11. The exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, wherein a wire mesh, a metal wire or a metal plate is arranged inside the felt made of the ceramic fiber.

12. A pore diameter of 100 to 1000 μm on the exhaust gas downstream side of the felt made of the ceramic fiber.
The exhaust gas purifying apparatus according to claim 1, wherein foam metal or foam ceramic having a thickness of 5 mm or more is arranged.

13. The end of the felt is sealed with a first metal plate, the first metal plate and the wire net are welded together, and the felt is further from the upstream side to the downstream side of the exhaust gas flow. 2. The second metal plate, which is sequentially folded back to and which seals both ends of the folded back felt, is welded to the first metal plate in order to maintain the shape of the felt. Exhaust gas purifier according to.

14. The first metal plate and the second metal plate are made of a metal or a Ni plate made of the same material as the wire mesh, and the first metal plate, the second metal plate and the wire mesh are The exhaust gas purifying apparatus according to claim 13, wherein the second metal plate is electrically connected and can be used as an electrode.