JPH08144740A - Diesel particulate filter device - Google Patents
Diesel particulate filter deviceInfo
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- JPH08144740A JPH08144740A JP6302728A JP30272894A JPH08144740A JP H08144740 A JPH08144740 A JP H08144740A JP 6302728 A JP6302728 A JP 6302728A JP 30272894 A JP30272894 A JP 30272894A JP H08144740 A JPH08144740 A JP H08144740A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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Abstract
Description
【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パティキュレートを
捕集して加熱焼却するディーゼルパティキュレートフィ
ルタ装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a diesel particulate filter device which collects particulates contained in exhaust gas discharged from a diesel engine and heats and incinerates them.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ディーゼルエンジンの燃焼では、高温、
高圧空気中に燃料を噴射するヘトロジニアス混合であ
り、空気と燃料が均一に混合していないので、燃料中の
炭素成分は、燃焼による高温熱によって煤、ＨＣ等に変
化し、下流に流れるに従って結合して連続した鎖状にな
って大きな粒子に凝集してパティキュレートとなって外
部に放出されることになる。従来、エンジンの排気ガス
を処理するディーゼルパティキュレートフィルタ装置と
して、フィルタの面積が大きく、そのフィルタの前面部
にカーボンが堆積されて捕集される方法が開発された。
その堆積したカーボンを焼却するため、パティキュレー
トフィルタに設けたヒータを加熱して堆積したカーボン
を含むパティキュレートを焼却することによりフィルタ
を再生している。2. Description of the Related Art In diesel engine combustion, high temperatures
Since it is a heterogeneous mixture in which fuel is injected into high-pressure air, and the air and fuel are not uniformly mixed, the carbon components in the fuel change to soot, HC, etc. due to the high temperature heat of combustion, and bond as they flow downstream. Then, it becomes a continuous chain, aggregates into large particles, and becomes particulates and is released to the outside. Conventionally, as a diesel particulate filter device for treating exhaust gas of an engine, a method has been developed in which the area of the filter is large and carbon is deposited and collected on the front surface of the filter.
In order to incinerate the deposited carbon, the heater provided in the particulate filter is heated to incinerate the particulates containing the deposited carbon to regenerate the filter.
【０００３】従来、電気的に再生可能なディーゼルパテ
ィキュレートフィルタとして、ガス透過性支持体、複数
のセラミックスファイバーからなる繊維層及びヒータか
ら成り、繊維層がヒータと共にガス透過性支持体から半
径方向に延びる空間に配置され、該繊維層の隙間に排気
ガスを流して排気ガス中のパティキュレートをヒータの
近傍に捕集し、ヒータを通電することによって捕集した
パティキュレートを焼却するものが知られている（例え
ば、特開平２−２５６８１２号公報参照）。Conventionally, an electrically regenerable diesel particulate filter is composed of a gas permeable support, a fiber layer made of a plurality of ceramic fibers and a heater, and the fiber layer together with the heater extends radially from the gas permeable support. It is known that the exhaust gas is placed in the extending space, the exhaust gas is caused to flow through the gap between the fiber layers to collect the particulates in the exhaust gas in the vicinity of the heater, and the heater is energized to incinerate the collected particulates. (See, for example, JP-A-2-256812).
【０００４】また、本出願人は、ディーゼルパティキュ
レートフィルタとその制御装置を開発し、先に特願平６
−１２２９８９号として出願した。該ディーゼルパティ
キュレートフィルタは、ディーゼル機関の排気ガスを濾
過してパティキュレートを捕集するセラミック製の繊維
の積層材によるフィルタ上に金網状の加熱線を配設して
電熱によりパティキュレートを焼却するものであり、フ
ィルタケース内には常時フィルタ機能を果たす主フィル
タと入口付近に開閉自在のバイパス弁を備え、下流側に
副フィルタを備えたバイパス管とが配置されており、そ
の制御装置は排気圧センサーにより排気圧が所定値を超
えたことを検出したとき、バイパス弁を開いて主フィル
タの導電フィルタに電流を通電してパティキュレートを
焼却するものである。The present applicant has also developed a diesel particulate filter and a control device therefor, and previously disclosed Japanese Patent Application No.
Filed as No. 122929. The diesel particulate filter incinerates the particulates by electric heat by arranging a wire-like heating wire on a filter made of a laminated material of ceramic fibers for filtering exhaust gas of a diesel engine and collecting the particulates. In the filter case, a main filter that always performs a filter function and a bypass pipe that has an openable and closable bypass valve near the inlet and a sub filter on the downstream side are arranged. When the atmospheric pressure sensor detects that the exhaust pressure exceeds a predetermined value, the bypass valve is opened and a current is passed through the conductive filter of the main filter to incinerate the particulates.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、排気ガス中
に含まれるパティキュレートをフィルタで捕集する場合
に、フィルタ表面に大きな粒子が付着すると、短期間で
フィルタ表面の通路を塞ぎ、フィルタ機能を失うことに
なる。そこで、フィルタに捕集されたパティキュレート
を加熱焼却し、フィルタを再生する必要がある。捕集さ
れているパティキュレートを加熱するため、フィルタに
組み込んだヒータに電流を流してフィルタを加熱するこ
とによって達成できるが、ヒータに供給する電力を如何
に低減するかの課題がある。特に、自動車等の移動体で
は、電気量が限られているため、ヒータに供給する電力
を低減することが要求される。By the way, when particulates contained in exhaust gas are collected by a filter, if large particles adhere to the filter surface, the passage on the filter surface is blocked in a short period of time, and the filter function is improved. You will lose. Therefore, it is necessary to heat and incinerate the particulates collected in the filter to regenerate the filter. Since the collected particulates are heated, this can be achieved by passing an electric current through the heater incorporated in the filter to heat the filter, but there is a problem how to reduce the power supplied to the heater. In particular, in a moving body such as an automobile, since the amount of electricity is limited, it is required to reduce the electric power supplied to the heater.
【０００６】特に、ディーゼルパティキュレートフィル
タ装置又は触媒装置では、本体装置を保温して化学反応
を良好にすることが重要である。即ち、ディーゼルパテ
ィキュレートフィルタのフィルタ本体を導電性のある材
料で構成した場合に、その導電材料を通電して加熱し、
捕集されたパティキュレートを加熱焼却する必要があ
る。パティキュレートの加熱焼却のため、加熱ヒータに
通電してフィルタを加熱すると、本体装置から熱が放散
され、電力を多量に消費することになる。このような放
熱エネルギーは、装置本体の放射熱が多量を占めるの
で、該放射熱を遮断即ち遮蔽すると、フィルタの加熱電
力は少なくて済むことになる。また、フィルタは排気ガ
ス流の熱を蓄えておく蓄熱機能があるので、本体装置か
らの放射熱を遮断することが好ましいものである。特
に、ディーゼルパティキュレートフィルタ装置では、本
体ケースの外側面積が大きいので、ケース外面からの熱
放散を遮断することが要求される。放射熱は熱源である
ヒータによって加熱したフィルタが輻射熱で加熱され、
熱伝導、輻射によって外壁に到達し、放熱される。In particular, in the diesel particulate filter device or the catalyst device, it is important to keep the main body device warm to improve the chemical reaction. That is, when the filter body of the diesel particulate filter is made of a conductive material, the conductive material is energized and heated,
It is necessary to heat and incinerate the collected particulates. If the heater is energized to heat the filter to heat and incinerate the particulates, the heat is dissipated from the main body device and a large amount of electric power is consumed. Since a large amount of radiant heat of the apparatus body occupies such radiant heat energy, if the radiant heat is cut off, that is, the heating power of the filter can be reduced. Further, since the filter has a heat storage function of storing the heat of the exhaust gas flow, it is preferable to block the radiation heat from the main body device. Particularly, in the diesel particulate filter device, since the outer surface area of the main body case is large, it is required to block the heat dissipation from the outer surface of the case. Radiant heat heats the filter heated by the heater that is the heat source by radiant heat,
It reaches the outer wall by heat conduction and radiation and radiates heat.
【０００７】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
ス中に含まれているカーボン、煤、ＨＣ等のパティキュ
レートを捕集するフィルタ本体に加熱ヒータを組み込
み、ヒータに供給する電力を低減するため、フィルタ本
体からの熱放散を低減するため、フィルタ本体を収容す
るケースを遮熱構造に構成すると共に、フィルタ本体に
捕集されているパティキュレートの加熱焼却時に排気ガ
スをバイパスするバイパス管からの熱放散も低減するよ
うにバイパス管も遮熱構造に構成したディーゼルパティ
キュレートフィルタ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 to heat a filter body that collects particulates such as carbon, soot and HC contained in exhaust gas discharged from a diesel engine. In order to reduce the electric power supplied to the heater by incorporating the heater, to reduce the heat dissipation from the filter body, the case that houses the filter body is structured as a heat shield structure, and the particulates collected in the filter body It is an object of the present invention to provide a diesel particulate filter device in which the bypass pipe is also configured to have a heat shield structure so as to reduce heat dissipation from the bypass pipe that bypasses exhaust gas during the heating and incineration.
【０００８】[0008]
【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、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組み込まれる
二重の耐熱金属筒体から成る中空部を真空層に形成した
遮熱体から成るケース、前記ケース内に配置された排気
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
本体、及び前記フィルタ本体に捕集されたパティキュレ
ートを加熱焼却するため前記フィルタ本体に組み込まれ
たヒータ、から構成したことを特徴とするディーゼルパ
ティキュレートフィルタ装置に関する。この場合に、前
記遮熱体を構成する前記ケースの中空部の前記真空層
は、真空であるか又は微量空気、微量Ｎ2 又は微量不活
性ガスが充填されている。また、前記耐熱金属筒体はＮ
ｉ−Ｃｒ系鉄合金又はＳＵＳで作製されている。In order to achieve the above object, the present invention is constructed as follows. That is, the present invention includes a case made of a heat shield having a hollow layer formed of a double heat-resistant metal cylinder incorporated in an exhaust system of a diesel engine in a vacuum layer, and an exhaust gas arranged in the case. The present invention relates to a diesel particulate filter device, comprising: a filter body for collecting particulates to be collected; and a heater incorporated in the filter body for heating and incinerating the particulates collected in the filter body. In this case, the vacuum layer in the hollow portion of the case constituting the heat shield is vacuum or filled with a trace amount of air, a trace amount of N 2 or a trace amount of inert gas. The heat-resistant metal cylinder is N
It is made of i-Cr type iron alloy or SUS.
【０００９】また、このディーゼルパティキュレートフ
ィルタ装置は、前記フィルタ本体を構成する筒状又は蛇
腹状主フィルタ、前記主フィルタの中央部に排気ガス流
れに並列に配置されたバイパス管、前記主フィルタと前
記バイパス管との排気ガス流入側通路にそれぞれ配置さ
れた各通路を開閉する各開閉弁、及び前記各開閉弁を開
閉作動する各アクチュエータを有している。また、前記
主フィルタに所定量以上のパティキュレートが捕集され
ると、前記アクチュエータが作動して前記開閉弁が前記
バイパス管の通路を開放し、前記ヒータに通電して前記
主フィルタに捕集されたパティキュレートを加熱焼却し
て前記主フィルタを再生する。Further, this diesel particulate filter device includes a cylindrical or bellows-shaped main filter which constitutes the filter body, a bypass pipe arranged in parallel with the exhaust gas flow in the central portion of the main filter, and the main filter. It has respective open / close valves for opening / closing the respective passages respectively arranged in the exhaust gas inflow side passage with the bypass pipe, and respective actuators for opening / closing the respective open / close valves. When a predetermined amount or more of particulates are trapped in the main filter, the actuator operates to open the passage of the bypass pipe by the on-off valve, energize the heater and trap it in the main filter. The particulates thus produced are incinerated by heating to regenerate the main filter.
【００１０】また、このディーゼルパティキュレートフ
ィルタ装置において、前記バイパス管は二重の耐熱金属
筒体から成る中空部を真空層に形成した遮熱体から構成
されている。或いは、前記バイパス管内には、サブフィ
ルタが同心上に配置されている。更に、前記遮熱体を構
成する前記耐熱金属筒体は内面に輻射熱遮蔽コーティン
グ層又は輻射熱遮断用薄膜板が配置され、前記耐熱金属
筒体の前記中空部の形状を保持するため前記真空層内に
金属ワイヤ又は金網が配置されている。また、前記輻射
熱遮蔽コーティング層はＡｇ又はＣｒのメッキ層であ
る。更に、前記金属ワイヤは断面円形に形成され、前記
金属ワイヤと前記耐熱金属筒体との接触面が可及的に低
減されている。Further, in this diesel particulate filter device, the bypass pipe is composed of a heat shield in which a hollow portion made of a double heat-resistant metal cylinder is formed in a vacuum layer. Alternatively, the sub-filter is concentrically arranged in the bypass pipe. Further, the heat-resistant metal cylinder forming the heat shield is provided with a radiant heat shielding coating layer or a radiant heat shielding thin film plate on the inner surface thereof, and the inside of the vacuum layer for maintaining the shape of the hollow portion of the heat resistant metal cylinder. A metal wire or a wire mesh is arranged in the. The radiant heat shielding coating layer is an Ag or Cr plating layer. Further, the metal wire is formed to have a circular cross section, and the contact surface between the metal wire and the heat-resistant metal cylinder is reduced as much as possible.
【００１１】[0011]
【作用】この発明によるディーゼルパティキュレートフ
ィルタ装置は、上記のように構成されており、次のよう
に作用する。即ち、このディーゼルパティキュレートフ
ィルタ装置は、ケースを二重の耐熱金属筒体から成る中
空部を真空層に形成た遮熱体で構成し、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本体を前記
ケース内に配置し、前記フィルタ本体に組み込まれたヒ
ータに通電して前記フィルタ本体に捕集されたパティキ
ュレートを加熱焼却するので、前記フィルタ本体に捕集
されているパティキュレートは加熱焼却され、前記フィ
ルタ本体は再生される。この時、前記ケースは前記真空
層によって構成された前記遮熱体で外部とが遮断される
ので、前記ケースから外部への熱放散が抑制され、前記
フィルタ本体は前記ヒータへ通電することで直ちにパテ
ィキュレートを焼却できる温度にまで昇温され、前記ヒ
ータへ供給する電力を低減できる。The diesel particulate filter device according to the present invention is constructed as described above and operates as follows. That is, this diesel particulate filter device is a filter main body that collects particulates contained in exhaust gas by forming a case with a heat shield in which a hollow portion made of a double heat-resistant metal cylinder is formed in a vacuum layer. Is placed in the case and the heater incorporated in the filter body is energized to heat and incinerate the particulate matter collected in the filter body, so the particulate matter collected in the filter body is incinerated by heating. Then, the filter body is regenerated. At this time, since the case is insulated from the outside by the heat shield constituted by the vacuum layer, heat dissipation from the case to the outside is suppressed, and the filter body is immediately supplied with electricity to the heater. The particulates are heated to a temperature at which they can be incinerated, and the power supplied to the heater can be reduced.
【００１２】このディーゼルパティキュレートフィルタ
装置は、主フィルタとサブフィルタで構成したので、前
記主フィルタを再生する時に、前記開閉弁を切り換えて
前記サブフィルタにほとんどの排気ガスを流し、前記主
フィルタに少量の排気ガスを流せば、ディーゼルエンジ
ンの場合には空燃比が大きいので、前記主フィルタに捕
集されているパティキュレートを燃焼させるＯ2 を供給
できることになる。Since this diesel particulate filter device is composed of the main filter and the sub-filter, when the main filter is regenerated, the on-off valve is switched to allow most of the exhaust gas to flow to the sub-filter and If a small amount of exhaust gas is flowed, since the air-fuel ratio is large in the case of a diesel engine, it is possible to supply O 2 that burns the particulates collected by the main filter.
【００１３】従来のディーゼルパティキュレートフィル
タ装置では、フィルタ本体からケースを通じて外部へ放
散される熱エネルギーは、伝導、輻射及び対流である
が、輻射及び対流による熱放散は前記ケースの外壁から
空気中に放散される量が大きい。例えば、ディーゼルパ
ティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）本体として、外径φ
２２０ｍｍ、長さ４００ｍｍ、板厚１．２ｍｍ、本体と
排気系とが長さ５０ｍｍで連結されたものを使用した場
合について説明する。そこで、ＤＰＦ本体の熱が３５０
℃であったとする。この場合に、ＤＰＦ本体からの放熱
量Ｑ1 は、高温内壁から空気に伝わり、空気から外壁
に、更に外壁から外側の空気流に移動するので、高温ガ
スの熱伝達率をαg 及び外壁面積をＡとすると、次のよ
うになる。 Ｑ1 ＝３５０αg ・Ａ ここで、αg ＝１１６Ｗ／ｍ2 Ｋ Ａ＝φ２２×π×４０／１０4 ＝０．２７６ｍ2 とする
と、 Ｑ1 ＝３５０αg ・Ａ＝１１．２ＫＷ 一方、ＤＰＦ本体から壁体を通じてエンジンの排気系に
伝熱される熱量Ｑ2 は、排気系温度が１００℃とし、板
厚をδ、温度差をΔＴ及び熱伝導率をλとすると、次の
ようになる。 Ｑ2 ＝Ａ・λ・ΔＴ／δ ＝（２２×π×０．１２／１０4 ）×２００×（３５０
−１００）／０．０５ ＝０．８２９ＫＷ 即ち、Ｑ1 ＝１１．２ＫＷであり、Ｑ2 ＝０．８２９Ｋ
Ｗであるので、ほとんどの熱がＤＰＦ本体の外壁面から
放熱されることになるので、ディーゼルパティキュレー
トフィルタ装置では、ＤＰＦ本体の外壁面からの放熱を
最小限にすればよいことになる。In the conventional diesel particulate filter device, the heat energy dissipated from the filter body to the outside through the case is conduction, radiation and convection, but the heat dissipation due to the radiation and convection is from the outer wall of the case to the air. The amount of radiation is large. For example, as a diesel particulate filter (DPF) body,
A case will be described in which a unit having a length of 220 mm, a length of 400 mm, a plate thickness of 1.2 mm, and a main body and an exhaust system connected with a length of 50 mm is used. Therefore, the heat of the DPF body is 350
It is assumed that the temperature is ° C. In this case, the heat radiation amount Q 1 from the DPF body is transmitted from the high temperature inner wall to the air, and moves from the air to the outer wall, and further from the outer wall to the outer air flow, so that the heat transfer coefficient of the high temperature gas is α g and the outer wall area. Let A be the following: Q 1 = 350α g · A Here, if the α g = 116W / m 2 K A = φ22 × π × 40/10 4 = 0.276m 2, Q 1 = 350α g · A = 11.2KW Meanwhile, DPF The amount of heat Q 2 transferred from the main body to the exhaust system of the engine through the wall is as follows, where the exhaust system temperature is 100 ° C., the plate thickness is δ, the temperature difference is ΔT, and the thermal conductivity is λ. Q 2 = A · λ · ΔT / δ = (22 × π × 0.12 / 10 4 ) × 200 × (350
-100) /0.05 = 0.829KW that is, Q 1 = 11.2KW, Q 2 = 0.829K
Since it is W, most of the heat is radiated from the outer wall surface of the DPF body, so that in the diesel particulate filter device, heat radiation from the outer wall surface of the DPF body should be minimized.
【００１４】[0014]
【実施例】以下、図面を参照して、この発明によるディ
ーゼルパティキュレートフィルタ装置の実施例を説明す
る。図１はこの発明によるディーゼルパティキュレート
フィルタ装置の一実施例を示す断面図、図２は図１のケ
ースを示す一部破断の斜視図、及び図３は図１のケース
の一部を示す符号Ｅの部分の拡大断面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a diesel particulate filter device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a sectional view showing an embodiment of a diesel particulate filter device according to the present invention, FIG. 2 is a partially cutaway perspective view showing the case of FIG. 1, and FIG. 3 is a symbol showing a part of the case of FIG. It is an expanded sectional view of a portion E.
【００１５】このディーゼルパティキュレートフィルタ
装置は、ディーゼルエンジンの排気系に配置され、排気
ガス中に含まれるカーボン、すす、スモーク等のパティ
キュレートを捕集し、捕集されたパティキュレートを加
熱焼却できる。このディーゼルパティキュレートフィル
タ装置は、ディーゼルエンジンの排気管（図示せず）に
フランジ２３を介して連結される端部ケース２１と端部
ケース２１間にフランジ２２を介して固定されている遮
熱体を構成するケース２を有している。ケース２，２１
内に形成される排気ガス通路２０内には、パティキュレ
ートを捕集できる円筒状のフィルタ本体１とフィルタ本
体１に同心上のバイパス管５が排気ガス流れに並列に排
気ガス流入側１９から出口側２８に延びるように配置さ
れている。即ち、フィルタ本体１の内側にバイパス管５
が配置され、ケース２、フィルタ本体１及びバイパス管
５は支持板１６でケース２１に支持されている。This diesel particulate filter device is arranged in the exhaust system of a diesel engine, can collect particulates such as carbon, soot, and smoke contained in exhaust gas, and can heat and incinerate the collected particulates. . This diesel particulate filter device is a heat shield fixed to an exhaust pipe (not shown) of a diesel engine via a flange 23 and an end case 21 connected between the end case 21 and the end case 21. It has case 2 which constitutes. Case 2, 21
In the exhaust gas passage 20 formed inside, a cylindrical filter body 1 capable of collecting particulates and a bypass pipe 5 concentric with the filter body 1 are arranged in parallel with the exhaust gas flow and exit from the exhaust gas inflow side 19 It is arranged so as to extend to the side 28. That is, the bypass pipe 5 is provided inside the filter body 1.
And the case 2, the filter body 1 and the bypass pipe 5 are supported by the case 21 by the support plate 16.
【００１６】また、排気ガス通路２０の排気ガス流入側
１９と排気ガス出口側２８において、フィルタ本体１と
バイパス管５との入口及び出口を除いて排気ガス通路２
０を遮断するため遮蔽プレート即ち支持板１６が設けら
れている。バイパス管５はフィルタ本体１の中央部に排
気ガス流れに並列に配置されている。フィルタ本体１内
に形成される主通路１８の排気ガス流入口１７には、主
通路１８を開閉するため開閉弁１２が配置されている。
開閉弁１２は、コントローラ１０の指令で駆動されるア
クチュエータ１４によって作動され、排気ガス流入口１
７を開閉作動する。また、バイパス管５で形成したバイ
パス通路１５の排気ガス流入側１９には、バイパス通路
１５を開閉するため開閉弁１１が配置されている。開閉
弁１１は、コントローラ１０の指令で駆動されるアクチ
ュエータ１３によって作動され、バイパス通路１５を開
閉作動する。On the exhaust gas inflow side 19 and the exhaust gas outlet side 28 of the exhaust gas passage 20, except for the inlet and outlet of the filter body 1 and the bypass pipe 5, the exhaust gas passage 2
A shield or support plate 16 is provided to block zero. The bypass pipe 5 is arranged at the center of the filter body 1 in parallel with the exhaust gas flow. An opening / closing valve 12 for opening / closing the main passage 18 is arranged at an exhaust gas inlet 17 of the main passage 18 formed in the filter body 1.
The on-off valve 12 is operated by an actuator 14 driven by a command from the controller 10, and the exhaust gas inlet 1
Open and close 7 An on-off valve 11 for opening and closing the bypass passage 15 is arranged on the exhaust gas inflow side 19 of the bypass passage 15 formed by the bypass pipe 5. The opening / closing valve 11 is operated by an actuator 13 driven by a command from the controller 10 to open / close the bypass passage 15.
【００１７】このディーゼルパティキュレートフィルタ
装置は、特に、ディーゼルエンジンの排気系に組み込ま
れる筒状のケース２を二重の耐熱金属筒体３，４から成
る中空部を真空層６に形成した遮熱体から構成し、ケー
ス２内に排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集
する筒状又は蛇腹状のフィルタ本体１を配置し、フィル
タ本体１に捕集されたパティキュレートを加熱焼却する
ためフィルタ本体１にヒータ２７を組み込んだものであ
る。遮熱体を構成するケース２の中空部の真空層６は、
真空であるか、又は微量空気、微量Ｎ2 又は微量不活性
ガスが充填されているものである。In this diesel particulate filter device, in particular, a cylindrical case 2 incorporated in the exhaust system of a diesel engine is formed into a vacuum layer 6 having a hollow portion formed of double heat-resistant metal cylinders 3 and 4. A cylindrical or bellows-shaped filter body 1 that is made of a body and collects particulates contained in exhaust gas is arranged in a case 2, and a filter for heating and incinerating the particulates collected in the filter body 1 is provided. A heater 27 is incorporated in the main body 1. The vacuum layer 6 in the hollow portion of the case 2 that constitutes the heat shield is
It is a vacuum or is filled with a trace amount of air, a trace amount of N 2 or a trace amount of an inert gas.
【００１８】このディーゼルパティキュレートフィルタ
装置では、フィルタ本体１に所定量以上のパティキュレ
ートが捕集されると、アクチュエータ１３，１４が作動
して開閉弁１１がバイパス管５のバイパス通路１５を開
放し、排気ガスをバイパス通路１５に流し、コントロー
ラ１０の指令で端子８を通じてヒータ２７に通電し、フ
ィルタ本体１を加熱してフィルタ本体１に捕集されたパ
ティキュレートを加熱焼却し、それによってフィルタ本
体１を再生することができる。In this diesel particulate filter device, when a predetermined amount or more of particulates are collected in the filter body 1, the actuators 13 and 14 are actuated and the opening / closing valve 11 opens the bypass passage 15 of the bypass pipe 5. The exhaust gas is caused to flow through the bypass passage 15, and the heater 27 is energized through the terminal 8 in response to a command from the controller 10 to heat the filter body 1 to heat and incinerate the particulates collected in the filter body 1, thereby causing the filter body to burn. 1 can be played.
【００１９】このディーゼルパティキュレートフィルタ
装置において、図３に示すように、遮熱体を構成する外
側耐熱金属筒体３と内側耐熱金属筒体４の内面には、輻
射熱遮蔽コーティング層９が施され、或いは表面反射率
の良い薄膜の板材即ち輻射熱遮断用薄膜板が配置され、
しかも、耐熱金属筒体３，４の中空部即ち真空層６の形
状を保持するため、真空層６内に複数の金属ワイヤ７又
は金網が配置されている。真空層６内に金属ワイヤ７を
配置すると、金属ワイヤ７が構造体となって内部真空の
耐熱金属筒体３，４が大気圧によって潰れることがな
い。輻射熱遮蔽コーティング層９は、耐熱金属筒体３，
４の内面に光沢のあるコーティング層９又は上記薄膜板
を全面に敷きつめておき、輻射層として機能させるもの
であり、例えば、厚さ０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度であ
る。また、金属ワイヤ７は、断面円形に形成され、金属
ワイヤ６と耐熱金属筒体３，４との接触面が線接触状態
に構成されて接触面積が可及的に低減されている。In this diesel particulate filter device, as shown in FIG. 3, a radiant heat shielding coating layer 9 is applied to the inner surfaces of the outer heat-resistant metal cylinder 3 and the inner heat-resistant metal cylinder 4 constituting the heat shield. Alternatively, a thin film plate material having a good surface reflectance, that is, a thin film plate for shielding radiant heat is arranged,
Moreover, in order to maintain the shape of the hollow portion of the heat-resistant metal cylinders 3, 4, that is, the shape of the vacuum layer 6, a plurality of metal wires 7 or wire nets are arranged in the vacuum layer 6. When the metal wire 7 is arranged in the vacuum layer 6, the metal wire 7 serves as a structure and the heat-resistant metal cylinders 3 and 4 having an internal vacuum are not crushed by the atmospheric pressure. The radiant heat shielding coating layer 9 is made of a heat-resistant metal cylinder 3,
The glossy coating layer 9 or the above-mentioned thin film plate is laid on the entire inner surface of 4 to function as a radiation layer, and the thickness is, for example, about 0.1 mm to 0.3 mm. Further, the metal wire 7 is formed in a circular cross section, and the contact surface between the metal wire 6 and the heat-resistant metal cylinders 3 and 4 is configured to be in line contact with each other, and the contact area is reduced as much as possible.
【００２０】また、輻射熱遮蔽コーティング層９は、Ａ
ｇ又はＣｒのメッキ層で構成されている。更に、耐熱金
属筒体３，４は、Ｎｉ−Ｃｒ系鉄合金又はＳＵＳで作製
されている。このディーゼルパティキュレートフィルタ
装置はその外面が遮熱体のケース２で覆われているの
で、フィルタ本体１は高度の遮熱構造に構成される。そ
れ故、フィルタ本体１で発生する高温ガスは、遮熱体で
熱通過率が大幅に低減され、装置本体から外部への放熱
が低減される。即ち、遮熱体のケース２は、その内部を
真空層６で形成した耐熱金属体３，４と、真空層６内に
配置されたワイヤ構造体の金属ワイヤ７から構成したの
で、遮熱体は中間層として真空層６を有し、従来のよう
に空気層及び断熱材で遮熱層を構成したものに比較して
遮熱率を８０％以上に向上させることができる。しか
も、遮熱体を構成する耐熱金属体３，４の内面には、Ａ
ｇ，Ｃｒメッキによる輻射熱遮蔽コーティング層９が形
成されているので、フィルタ本体１の高温側からの輻射
熱が該コーティング層９で遮蔽されて熱通過率が低減さ
れ、フィルタ本体１の遮熱度が大幅にアップできる。The radiant heat shielding coating layer 9 is A
It is composed of a plated layer of g or Cr. Furthermore, the heat-resistant metal cylinders 3 and 4 are made of a Ni—Cr-based iron alloy or SUS. Since the outer surface of the diesel particulate filter device is covered with the heat shield case 2, the filter body 1 has a high heat shield structure. Therefore, the high-temperature gas generated in the filter body 1 has a heat shield that greatly reduces the heat transmission rate, and reduces heat radiation from the apparatus body to the outside. That is, since the case 2 of the heat shield is made up of the heat-resistant metal bodies 3 and 4 whose inside is formed by the vacuum layer 6 and the metal wire 7 of the wire structure arranged in the vacuum layer 6, the heat shield is formed. Has a vacuum layer 6 as an intermediate layer, and can improve the heat shield coefficient to 80% or more as compared with a conventional one in which a heat shield layer is constituted by an air layer and a heat insulating material. Moreover, on the inner surfaces of the heat-resistant metal bodies 3 and 4 constituting the heat shield, A
Since the radiant heat shielding coating layer 9 is formed by g and Cr plating, the radiant heat from the high temperature side of the filter body 1 is shielded by the coating layer 9 to reduce the heat transmission rate, and the heat shield degree of the filter body 1 is greatly increased. Can be up to.
【００２１】また、このディーゼルパティキュレートフ
ィルタ装置では、フィルタ本体１の再生時としてバイパ
ス通路１５を通過する排気ガスが少量である場合に行う
と設定しておけば、バイパス通路１５を通じて熱放散さ
れる熱量は小さくて済むので、必ずしもバイパス管５を
遮熱構造に構成する必要がない。しかしながら、フィル
タ本体１の再生時にバイパス通路１５を通過する排気ガ
スが少量でないように構成した場合には、図示していな
いが、バイパス管５を上記のケース２と同様に二重の耐
熱金属筒体、該耐熱金属筒体間に真空層を形成し、耐熱
金属筒体の内面に輻射熱遮蔽コーティング層をメッキし
又は輻射熱遮断用薄膜板を配置し、前記真空層の形状を
保持するため金属ワイヤ又は金網を配置した遮熱構造に
構成できる。バイパス管５を遮熱構造に構成した場合に
は、フィルタ本体１の再生時において、バイパス管５で
形成されるバイパス通路１５を通じて熱エネルギーが外
部に放熱されることが防止され、電力消費を更に低減す
ることができる。Further, in this diesel particulate filter device, if it is set to be performed when the exhaust gas passing through the bypass passage 15 is small when the filter body 1 is regenerated, heat is dissipated through the bypass passage 15. Since the amount of heat is small, it is not always necessary to configure the bypass pipe 5 with a heat shield structure. However, when the exhaust gas passing through the bypass passage 15 is not small when the filter body 1 is regenerated, although not shown, the bypass pipe 5 is a double heat-resistant metal cylinder similar to the case 2 described above. Body, a vacuum layer is formed between the heat-resistant metal cylinders, a radiant heat shielding coating layer is plated on the inner surface of the heat-resistant metal cylinder or a radiant heat-shielding thin film plate is arranged, and a metal wire for maintaining the shape of the vacuum layer. Alternatively, it can be configured as a heat shield structure in which wire mesh is arranged. When the bypass pipe 5 has a heat shield structure, heat energy is prevented from being radiated to the outside through the bypass passage 15 formed by the bypass pipe 5 when the filter body 1 is regenerated, and power consumption is further reduced. It can be reduced.
【００２２】このディーゼルパティキュレートフィルタ
装置において、フィルタ本体１はセラミックス繊維又は
多孔質体から成る筒状又は蛇腹状の筒体に構成されてい
る。フィルタ本体１は、例えば、セラミックス多孔質フ
ィルタ、多孔質フィルタの下流側に配置されたセラミッ
クス繊維から成る繊維積層フィルタ、及びセラミックス
繊維の飛散を防止するため繊維積層フィルタの下流側に
配置された耐熱金属材又はＳｉＣ長繊維等のセラミック
ス織布から成る網材から構成されている。フィルタ本体
１に排気ガスを通すと、排気ガス中に含まれる大きな粒
子のパティキュレートはセラミックス多孔質フィルタの
通路壁面で捕集され、小さなパティキュレートはセラミ
ックス繊維積層フィルタで繊維と繊維との交差した領域
で捕集され、繊維間に順次堆積し、フィルタ本体の上流
側の排気ガス圧を上昇させることになる。そこで、フィ
ルタ本体１に所定量以上のパティキュレートが捕集され
ると、コントローラ１０はアクチュエータ１３，１４に
指令して開閉弁１１，１２を作動し、アクチュエータ１
３の作動で開閉弁１１がバイパス通路１５を開放し、ア
クチュエータ１４の作動で開閉弁１２が主通路１８を閉
鎖する。更に、コントローラ１０の指令でフィルタ本体
３に組み込んだヒータが通電され、フィルタ本体１に捕
集されたパティキュレートが加熱焼却され、フィルタ本
体１が再生される。In this diesel particulate filter device, the filter body 1 is formed of a ceramic fiber or a porous body into a tubular or bellows tubular body. The filter body 1 is, for example, a ceramic porous filter, a fiber laminated filter made of ceramic fibers arranged on the downstream side of the porous filter, and a heat-resistant material arranged on the downstream side of the fiber laminated filter to prevent scattering of the ceramic fibers. It is composed of a net material made of metal material or ceramic woven cloth such as SiC long fiber. When the exhaust gas is passed through the filter body 1, the large particulates contained in the exhaust gas are collected by the passage wall surface of the ceramic porous filter, and the small particulates cross the fibers in the ceramic fiber laminated filter. It is trapped in the region and is sequentially deposited between the fibers to increase the exhaust gas pressure on the upstream side of the filter body. Therefore, when a predetermined amount or more of particulates are collected in the filter body 1, the controller 10 instructs the actuators 13 and 14 to operate the opening / closing valves 11 and 12, and the actuator 1
The opening / closing valve 11 opens the bypass passage 15 by the operation 3 and the opening / closing valve 12 closes the main passage 18 by the operation of the actuator 14. Further, the heater incorporated in the filter body 3 is energized by a command from the controller 10, the particulate matter collected in the filter body 1 is heated and incinerated, and the filter body 1 is regenerated.
【００２３】また、このディーゼルパティキュレートフ
ィルタ装置では、ケース２内の排気ガス通路２０の入口
側には、排気ガス圧を検出する排気ガス圧センサー或い
はパティキュレートの堆積センサー（図示せず）等のセ
ンサー２４が設けられており、センサー２４によって検
出された排気ガスの情報はコントローラ１０に入力され
る。更に、コントローラ１０にはエンジン作動状態、即
ち、エンジン回転数、エンジン負荷及び排気ガス温度を
検出するセンサー２６が設けられている。コントローラ
１０は、エンジン作動状態のこれらの検出信号を受け
て、エンジン作動状態に対応して予め決定されている排
気ガス圧又はパティキュレート堆積量を検出するセンサ
ー２４による検出値に対応するパティキュレートの捕集
状態を判断し、開閉弁１１，１２の開放タイミング即ち
フィルタ本体１の再生タイミングを制御するように構成
されている。Further, in this diesel particulate filter device, an exhaust gas pressure sensor for detecting exhaust gas pressure, a particulate accumulation sensor (not shown), or the like is provided at the inlet side of the exhaust gas passage 20 in the case 2. A sensor 24 is provided, and information on the exhaust gas detected by the sensor 24 is input to the controller 10. Further, the controller 10 is provided with a sensor 26 for detecting an engine operating state, that is, an engine speed, an engine load and an exhaust gas temperature. The controller 10 receives these detection signals of the engine operating state, and detects the particulate matter corresponding to the detection value by the sensor 24 that detects the exhaust gas pressure or the particulate accumulation amount that is predetermined corresponding to the engine operating state. It is configured to judge the collection state and control the opening timing of the on-off valves 11 and 12, that is, the regeneration timing of the filter body 1.
【００２４】次に、図４を参照して、この発明によるデ
ィーゼルパティキュレートフィルタ装置の別の実施例に
ついて説明する。この実施例では、上記実施例と比較し
て、バイパス管５の内側に同心上にサブフィルタ２５を
設けた以外は同一の構成及び作用効果を有するものであ
るので、同一部品には同一符号を付し、ここでは重複す
る説明を省略する。Next, another embodiment of the diesel particulate filter device according to the present invention will be described with reference to FIG. Compared to the above-described embodiment, this embodiment has the same configuration and operation and effect except that the sub-filter 25 is concentrically provided inside the bypass pipe 5, so that the same reference numerals are given to the same parts. However, redundant description will be omitted here.
【００２５】この実施例は、バイパス管５内にサブフィ
ルタ２５が同心上に配置されている。フィルタ本体１と
サブフィルタ２５との空気通過抵抗は、フィルタを構成
する材料のフィルタ密度等を変更することで確保でき
る。例えば、サブフィルタ２５を構成する繊維径をフィ
ルタ本体１を構成する繊維径より大きくすることによっ
て達成できる。ヒータ２７に通電してフィルタ本体１又
はサブフィルタ２５が加熱されると、フィルタ本体１又
はサブフィルタ２５に捕集されているパティキュレート
が加熱され、排気ガス中のＯ2 を利用してパティキュレ
ートはＣＯ2 とＨ2 Ｏのガスに変化して焼却される。フ
ィルタ本体１の再生時には、最初は排気ガスのほとんど
がサブフィルタ２５を流れ、フィルタ本体１には微量の
排気ガスが流れるが、フィルタ本体１の再生処理が終了
すると、コントローラ１０の指令でアクチュエータ１４
が作動して開閉弁１２が開放し、アクチュエータ１３が
作動して開閉弁１１がバイパス通路１５を閉鎖する。従
って、排気ガス中に含まれるパティキュレートはフィル
タ本体１で再び捕集されることになる。また、サブフィ
ルタ２５では、フィルタ本体１と同様にサブフィルタ２
５に組み込まれた金網等から成るヒータ２７に通電さ
れ、サブフィルタ２が再生されることになる。In this embodiment, the sub-filter 25 is concentrically arranged in the bypass pipe 5. The air passage resistance between the filter body 1 and the sub filter 25 can be ensured by changing the filter density of the material forming the filter. For example, this can be achieved by making the fiber diameter of the sub-filter 25 larger than the fiber diameter of the filter body 1. When the heater 27 is energized to heat the filter body 1 or the sub-filter 25, the particulates collected in the filter body 1 or the sub-filter 25 are heated, and the particulate matter is exhausted using O 2 in the exhaust gas. Is converted to CO 2 and H 2 O gas and incinerated. At the time of regeneration of the filter body 1, most of the exhaust gas initially flows through the sub-filter 25, and a small amount of exhaust gas flows through the filter body 1. However, when the regeneration process of the filter body 1 ends, the actuator 14 is instructed by the controller 10
Is operated to open the on-off valve 12, and the actuator 13 is operated to open the on-off valve 11 to close the bypass passage 15. Therefore, the particulates contained in the exhaust gas are collected again by the filter body 1. In addition, in the sub filter 25, the sub filter 2
The heater 27 composed of a wire mesh or the like incorporated in the unit 5 is energized to regenerate the sub-filter 2.
【００２６】この実施例では、バイパス管５を上記実施
例と同様に遮熱体で構成することが、メインフィルタを
構成するフィルタ本体１とサブフィルタ２５との間での
遮熱度を確実にし、両者間での熱移動が遮断され、フィ
ルタ本体１とサブフィルタ２５との再生時の電力消費を
低減できる。遮熱体に構成されたバイパス管５は、中空
部を真空層６に形成した二重の耐熱金属筒体３，４、耐
熱金属筒体３，４の内面に配置された輻射熱遮蔽コーテ
ィング層９（又は輻射熱遮断用薄膜板）及び耐熱金属筒
体３，４の中空部の形状を保持するため真空層６内に金
属ワイヤ又は金網７が配置されている。真空層６は、真
空であるか、又は微量空気、微量Ｎ2 又は微量不活性ガ
スが充填されているものである。In this embodiment, by constructing the bypass pipe 5 with a heat shield as in the above embodiment, the degree of heat shield between the filter body 1 and the sub filter 25 constituting the main filter is ensured, Heat transfer between the two is blocked, and power consumption during regeneration of the filter body 1 and the sub-filter 25 can be reduced. The bypass pipe 5 configured as a heat shield comprises a double heat-resistant metal cylinder 3, 4 having a hollow portion formed in a vacuum layer 6, and a radiant heat shield coating layer 9 arranged on the inner surface of the heat-resistant metal cylinder 3, 4. A metal wire or a wire net 7 is arranged in the vacuum layer 6 in order to maintain the shape of the hollow portion of the (or the radiant heat shielding thin film plate) and the heat-resistant metal cylinders 3 and 4. The vacuum layer 6 is a vacuum or is filled with a trace amount of air, a trace amount of N 2 or a trace amount of inert gas.
【００２７】[0027]
【発明の効果】この発明によるディーゼルパティキュレ
ートフィルタ装置は、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、このディーゼルパティキ
ュレートフィルタ装置は、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本体を収容するケースを
二重の耐熱金属筒体から構成し、該耐熱金属筒体の中空
部を真空層に形成して遮熱体に構成し、前記フィルタ本
体に組み込まれたヒータに通電して捕集されたパティキ
ュレートを加熱焼却するように構成したので、前記フィ
ルタ本体から外部への熱放散が防止され、前記フィルタ
本体が直ちに昇温され、前記フィルタ本体を加熱するた
め前記ヒータへ供給する電力が低減でき、捕集されてい
るパティキュレートが迅速に加熱焼却され、前記フィル
タ本体は再生される。また、前記フィルタ本体は前記真
空層によって構成された前記遮熱体で外部とが遮断され
るので、前記ケースから外部への熱放散が極めて低く抑
制され、前記フィルタ本体は前記ヒータへ通電すること
で直ちにパティキュレートを焼却する温度まで昇温さ
れ、フィルタの再生時に前記ヒータへ供給する電力を大
幅に低減できる。The diesel particulate filter device according to the present invention is constructed as described above and has the following effects. That is, in this diesel particulate filter device, the case that houses the filter body that collects the particulates contained in the exhaust gas is composed of a double heat-resistant metal cylinder, and the hollow portion of the heat-resistant metal cylinder is vacuumed. Since the heat shield is formed in a layer, the heater incorporated in the filter body is energized to incinerate the collected particulates, so that the heat dissipation from the filter body to the outside is prevented. It is prevented, the temperature of the filter body is immediately raised, the electric power supplied to the heater for heating the filter body can be reduced, the collected particulates are quickly heated and incinerated, and the filter body is regenerated. . Further, since the filter body is shielded from the outside by the heat shield constituted by the vacuum layer, heat dissipation from the case to the outside is suppressed to a very low level, and the filter body is energized to the heater. Thus, the temperature is immediately raised to the temperature at which the particulates are incinerated, and the electric power supplied to the heater when the filter is regenerated can be greatly reduced.
【００２８】また、前記遮熱体を構成する前記耐熱金属
筒体は内面に輻射熱遮蔽コーティング層が施されている
ので、前記フィルタ本体から外部への輻射及び対流によ
る熱放散が大幅に遮断され、遮熱度がアップする。ま
た、前記耐熱金属筒体の前記中空部の形状を保持するた
め前記真空層内に金属ワイヤが配置されているので、前
記金属ワイヤが構造材として機能し、前記前記中空部が
大気圧で潰れるようなことが防止される。Further, since the heat-resistant metal cylinder forming the heat shield has a radiant heat shield coating layer on its inner surface, heat radiation due to radiation and convection from the filter body to the outside is largely blocked. The heat shield increases. Further, since the metal wire is arranged in the vacuum layer in order to maintain the shape of the hollow portion of the heat-resistant metal cylinder, the metal wire functions as a structural material, and the hollow portion is crushed at atmospheric pressure. This is prevented.
【００２９】また、前記フィルタ本体に排気ガスを流す
ことによって排気ガス中に含まれるカーボン、スモーク
等のパティキュレートが主フィルタに効率的に捕集さ
れ、前記フィルタ本体に堆積される。前記フィルタ本体
にパティキュレートが所定量堆積されると、前記フィル
タ本体に組み込んだ加熱ヒータに通電して前記フィルタ
本体を加熱し、前記フィルタ本体に捕集されているパテ
ィキュレートを加熱焼却して前記フィルタ本体を再生す
る。上記構成によって、前記フィルタ本体を遮熱構造に
構成することができ、前記フィルタ本体を最小限の電力
で直ちに昇温すると共に、パティキュレートを加熱焼却
できる。Further, by causing the exhaust gas to flow through the filter body, particulates such as carbon and smoke contained in the exhaust gas are efficiently collected by the main filter and deposited on the filter body. When a certain amount of particulates is deposited on the filter body, the heater incorporated in the filter body is energized to heat the filter body, and the particulates collected in the filter body are incinerated by heating. Play the filter body. With the above configuration, the filter body can be configured as a heat shield structure, the temperature of the filter body can be immediately raised with minimum electric power, and the particulates can be heated and incinerated.
【００３０】従って、このディーゼルパティキュレート
フィルタ装置は、パティキュレートの加熱焼却のため前
記フィルタ本体を加熱する前記ヒータの電力消費が少な
いので、電気量が不足するような車両等の移動体に組み
込んで極めて好ましいものである。Therefore, in this diesel particulate filter device, since the electric power consumption of the heater for heating the filter main body for the heating and incineration of the particulates is small, the diesel particulate filter device is incorporated in a moving body such as a vehicle in which the amount of electricity is insufficient. It is extremely preferable.
【図１】この発明によるディーゼルパティキュレートフ
ィルタ装置の一実施例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a diesel particulate filter device according to the present invention.
【図２】図１のケースを示す一部破断の斜視図である。FIG. 2 is a partially cutaway perspective view showing the case of FIG.
【図３】図１のケースの一部を示す符号Ｅの部分の拡大
断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a portion indicated by reference sign E, which shows a part of the case of FIG.
【図４】この発明によるディーゼルパティキュレートフ
ィルタ装置の別の実施例を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing another embodiment of the diesel particulate filter device according to the present invention.
１ フィルタ本体 ２ ケース ３，４ 耐熱金属筒体 ５ バイパス管 ６ 真空層 ７ 金属ワイヤ ９ 輻射熱遮蔽コーティング層 １０ コントローラ １１，１２ 開閉弁 １３，１４ アクチュエータ １５ バイパス通路 １８ 主通路 ２０ 排気ガス通路 ２５ サブフィルタ ２７ ヒータ 1 Filter Main Body 2 Case 3, 4 Heat Resistant Metal Cylindrical Body 5 Bypass Pipe 6 Vacuum Layer 7 Metal Wire 9 Radiant Heat Shielding Coating Layer 10 Controller 11, 12 Open / Close Valve 13, 14 Actuator 15 Bypass Passage 18 Main Passage 20 Exhaust Gas Passage 25 Sub Filter 27 heater
Claims (10)
れる二重の耐熱金属筒体から成る中空部を真空層に形成
した遮熱体から成るケース、前記ケース内に配置された
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
ルタ本体、及び前記フィルタ本体に捕集されたパティキ
ュレートを加熱焼却するため前記フィルタ本体に組み込
まれたヒータ、から構成したことを特徴とするディーゼ
ルパティキュレートフィルタ装置。1. A case made of a heat shield in which a hollow portion formed of a double heat-resistant metal cylinder incorporated in an exhaust system of a diesel engine is formed in a vacuum layer, and contained in exhaust gas arranged in the case. A diesel particulate filter device comprising: a filter body for collecting particulates; and a heater incorporated in the filter body for heating and burning the particulates collected in the filter body.
部の前記真空層は、真空であるか又は微量空気、微量Ｎ
2 又は微量不活性ガスが充填されていることを特徴とす
る請求項１に記載のディーゼルパティキュレートフィル
タ装置。2. The vacuum layer in the hollow portion of the case constituting the heat shield is in a vacuum state, a small amount of air, or a small amount of N.
The diesel particulate filter device according to claim 1, wherein the diesel particulate filter device is filled with 2 or a trace amount of inert gas.
腹状主フィルタ、前記主フィルタの中央部に排気ガス流
れに並列に配置されたバイパス管、前記主フィルタと前
記バイパス管との排気ガス流入側通路にそれぞれ配置さ
れた各通路を開閉する各開閉弁、及び前記各開閉弁を開
閉作動する各アクチュエータを有していることを特徴と
する請求項１又は２に記載のディーゼルパティキュレー
トフィルタ装置。3. A tubular or bellows-shaped main filter which constitutes the filter body, a bypass pipe arranged in parallel with an exhaust gas flow in a central portion of the main filter, and an exhaust gas inflow between the main filter and the bypass pipe. The diesel particulate filter device according to claim 1 or 2, further comprising: an on-off valve that opens and closes each passage arranged in the side passage, and an actuator that opens and closes each of the on-off valves. .
ュレートが捕集されると、前記アクチュエータが作動し
て前記開閉弁が前記バイパス管の通路を開放し、前記加
熱ヒータに通電して前記主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主フィルタを再生するこ
とを特徴とする請求項３に記載のディーゼルパティキュ
レートフィルタ装置。4. When a predetermined amount or more of particulates are collected by the main filter, the actuator is operated and the opening / closing valve opens the passage of the bypass pipe, and the heater is energized to turn on the main heater. The diesel particulate filter device according to claim 3, wherein the particulate matter collected in the filter is incinerated by heating to regenerate the main filter.
ら成る中空部を真空層に形成した遮熱構造に構成されて
いることを特徴とする請求項３又は４に記載のディーゼ
ルパティキュレートフィルタ装置。5. The diesel particulate according to claim 3, wherein the bypass pipe has a heat shield structure in which a hollow portion formed of a double heat-resistant metal cylinder is formed in a vacuum layer. Filter device.
心上に配置されていることを特徴とする請求項３〜５の
いずれかに記載のディーゼルパティキュレートフィルタ
装置。6. The diesel particulate filter device according to claim 3, wherein a sub-filter is concentrically arranged in the bypass pipe.
は内面に輻射熱遮蔽コーティング層又は輻射熱遮断用薄
膜板が配置され、前記耐熱金属筒体の前記中空部の形状
を保持するため前記真空層内に金属ワイヤ又は金網が配
置されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか
に記載のディーゼルパティキュレートフィルタ装置。7. The heat-resistant metal cylinder forming the heat shield has a radiant heat shielding coating layer or a radiant heat shield thin film plate disposed on an inner surface thereof, and the shape of the hollow portion of the heat resistant metal cylinder is maintained. The diesel particulate filter device according to any one of claims 1 to 6, wherein a metal wire or a wire mesh is arranged in the vacuum layer.
前記金属ワイヤと前記耐熱金属筒体との接触面が可及的
に低減されていることを特徴とする請求項７に記載のデ
ィーゼルパティキュレートフィルタ装置。8. The metal wire has a circular cross section,
The diesel particulate filter device according to claim 7, wherein a contact surface between the metal wire and the heat-resistant metal cylinder is reduced as much as possible.
はＣｒのメッキ層であることを特徴とする請求項７又は
８に記載のディーゼルパティキュレートフィルタ装置。9. The diesel particulate filter device according to claim 7, wherein the radiant heat shielding coating layer is a plating layer of Ag or Cr.
金又はＳＵＳで作製されていることを特徴とする請求項
１〜９のいずれかに記載のディーゼルパティキュレート
フィルタ装置。10. The diesel particulate filter device according to claim 1, wherein the heat-resistant metal cylinder is made of a Ni—Cr-based iron alloy or SUS.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6302728A JPH08144740A (en) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | Diesel particulate filter device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6302728A JPH08144740A (en) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | Diesel particulate filter device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08144740A true JPH08144740A (en) | 1996-06-04 |
Family
ID=17912451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6302728A Pending JPH08144740A (en) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | Diesel particulate filter device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08144740A (en) |
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