JPH09511560A - 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カートリッジ及びフィルタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 電気的に抵抗可変なシートまたはチューブを具備する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カートリッジおよびフィルタに関し、上記シートまたはチューブは通電されるとフィルタ媒体に捕集された煤パティキュレートを焼くのに十分な熱を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】 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カートリッジおよびフ ィルタ 技術分野 本発明は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カートリッ ジおよびフィルタに関する。 背景技術 ディーゼル内燃機関は有害で煤のように黒い排気ガスを排出し、この排気ガス は、排気ガスから少なくとも煤の一部を除去するディーゼルパティキュレートフ ィルタを用いることで危険性が低減される。上記フィルタにより捕集された煤は 長期間のうちには堆積するため、定期的な再生（即ち、捕集された煤の除去）が 必要である。 ディーゼルパティキュレートフィルタを再生する幾つかの公知技術がある。あ る技術ではガスバーナーを用い、捕集された煤をフィルタ媒体から定期的に焼却 する。 二つ目の技術では、フィルタ媒体上に被覆された触媒材料を用いる。三つ目の 技術では、煤の酸化温度を下げる触媒添加剤を用いる。 四つ目の技術では、濾過媒体と接触する電気加熱要素を用いる（例えば、米国 特許第５，２５８，１６４号（ブルーム(bloom)他）や米国特許第５，２２４， ９７３号、１９９３年５月２６日公開の欧州特許出願番号第０５４３０７５Ａ１ 号、１９９４年８月３日公開の欧州特許出願番号第０６０８７８３Ａ１号参照） 。更に、ディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジを再生するのに有用 であることが知られている管状の電気加熱要素構成は、エキスパン デッドメタル(expanded metal)（例えば、図１参照）と、スロットを備えたシー ト材（例えば、図２参照）とから形成されたチューブを有する。上記管状の構成 に関連する問題は、温度の周期的な変化や、それに対応した熱膨張および収縮の 結果、周方向の応力が発生し、加熱要素に径方向の歪みをもたらすことである。 上記歪みにより加熱要素に応力集中部が発生し、亀裂の開始点となったり、加 熱要素がフィルタ媒体を貫通して濾過機能を損なったり或いは濾過機能を妨害し たり、または加熱要素の一部がフィルタ媒体から離れたりしてしまう。更に、上 記加熱要素が径方向へ歪むと、加熱要素は回路をショートさせてしまう。この問 題は１９９４年８月３日に公開された欧州特許出願番号第０６０８７８３Ａ１号 に記載されている発明で取り上げられているが、更なる問題解決が望まれる。図 ３および図６には、加熱要素を提供するためにスミス(Smith)他の出願で用いら れたスロット付きの電気抵抗シートの例を示した。 公知の管状のディーゼルパティキュレートフィルタの加熱要素に関連する他の 問題は、フィルタ媒体全体に亘る不均一な放熱、加熱要素の望ましくない位置に 高温領域があること、煤の粒子に対する熱伝導伝達(heat conduction transfer) の損失により煤の燃焼が減ること、カートリッジ端部領域の熱伝達に比べてフィ ルタカートリッジ中央領域の対流熱伝達(convection heat transfer)が高いこと である。 更に、公知の電気ディーゼルフィルタヒータは電的的に変換された熱エネルギ をフィルタの全長に亘り変えない。即ち、このヒータはヒータの全長に亘り一定 の熱ワット密度を有し、ヒータがフィルタ媒体で覆われた時にヒータの端部より もかなり高い温度の中央『高温領域』が形成される。この効果を更に示すために 、従来の電 気ヒータ４０１とフィルタ媒体４０２とを有するディーゼルパティキュレートフ ィルタカートリッジ４００を示した図４を参照する。フィルタカートリッジ４０ ０の再生中では、フィルタカートリッジの長さ方向に沿った加熱が不均一である ために、捕集された煤粒子の燃焼は領域４０３では起こるが、領域４０４では起 こらない。この不均一な熱分布は、ディーゼルフィルタの端部および通過してい る排気流路を介しての熱損失によりもたらされる。 上記不均一な熱分布は、 (1)フィルタの端部がディーゼルの煤の燃焼温度に達していない時のフィルタ 媒体に捕集された煤の不完全な燃焼、 (2)ヒータを構成する材料の融点に達する『高温領域』における望ましくない 高温度、および (3)フィルタ媒体へ灰を融合させてしまう『高温領域』における望ましくない 高温度という幾つかの問題を引き起こす。 発明の開示 本発明によれば、 （ａ）実質的に剛性を有する電気抵抗チューブを具備し、該電気抵抗チューブ は、外面と、第一端部と、第二端部と、前記外面から内面まで延びる開口と、前 記電気抵抗チューブの前記端部から延びる長さとを有し、前記電気抵抗チューブ は、該電気抵抗チューブの前記端部間に第一、第二、および第三仮想領域を有し 、これら各仮想領域は、前記電気抵抗チューブの前記長さの三分の一に等しい長 さを有し、前記第二仮想領域は前記第一仮想領域と第三仮想領域との間に位置し 、前記電気抵抗チューブの前記第一および第二端部を横切って電圧が印加された 時には、各仮想領域に多量の熱が発生し、前記第一および第二仮想領域の各々に 発生した前記多量の熱は前記 第二仮想領域に発生した前記多量の熱より（通常、少なくとも５％、好ましくは 少なくとも１０％、より好ましくは少なくとも１５％、更に好ましくは少なくと も３０％、最も好ましくは少なくとも４５％）大きく、 （ｂ）前記電気抵抗チューブの前記開口を覆う無機ファイバからなる濾過要素 を具備し、 （ｃ）前記電気抵抗チューブの前記端部を横切って電圧を印加して捕集された ディーゼル排気パティキュレートの燃焼点以上に前記電気抵抗チューブを加熱す る電圧印加手段を具備し、前記電気抵抗チューブを横切って電圧が印加された時 に、前記濾過要素に捕集された煤パティキュレートへ前記電気抵抗チューブから 十分な熱が伝達され、該煤パティキュレートが燃えるように前記電気抵抗チュー ブを配置したことを特徴とする第一のディーゼルパティキュレートフィルタカー トリッジが提供される。 他の局面では、本発明によれば、 （ａ）実質的に剛性を有する中空で管状の支持部材を具備し、該支持部材は二 つの端部と外面とを有すると共に、該外面から内面まで延びる開口を備え、 （ｂ）前記開口を覆う無機ファイバからなる第一の濾過要素を具備し、 （ｃ）電気抵抗シート（好ましくは複数の電気抵抗シート、更に好ましくは二 つか三つの電気抵抗シート）を具備し、該電気抵抗シートは、外面と、第一端部 と、第二端部と、前記外面から内面まで延びる開口と、前記電気抵抗シートの前 記端部から延びる長さとを有し、前記電気抵抗シートは、該電気抵抗シートの前 記端部間に第一、第二、および第三仮想領域を有し、これら各仮想領域は、前記 電気抵抗シートの前記長さの三分の一に等しい長さを有し、前記第 二仮想領域は前記第一仮想領域と第三仮想領域との間に位置し、前記電気抵抗シ ートの前記端部を横切って電圧が印加された時には、各仮想領域に多量の熱が発 生し、前記第一および第三仮想領域の各々に発生した前記多量の熱は前記第二仮 想領域に発生した前記多量の熱より（通常、少なくとも５％、好ましくは少なく とも１０％、より好ましくは少なくとも１５％、更に好ましくは少なくとも３０ ％、最も好ましくは少なくとも４５％）大きく、 （ｄ）捕集されたディーゼル排気パティキュレートの燃焼点以上に前記電気抵 抗シートを加熱するのに十分な電圧を前記電気抵抗シートを横切って印加するよ うに前記電気抵抗シートの前記端部に電圧を印加する電圧印加手段を具備し、 前記電気抵抗シートを横切って電圧が印加された時に、前記濾過要素に捕集さ れた煤パティキュレートへ前記電気抵抗シートから十分な熱が伝達され、該煤パ ティキュレートが燃えるように前記電気抵抗シートを配置したことを特徴とする 第二のディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジが提供される。 電気抵抗シートの周方向へ拡張が可能なように電気抵抗シートを配置するのが 好ましい。例えば、加熱中に電気抵抗シートが拡張した時に、互いの方へ拡張し て径方向への歪みを招くことなく周方向へ拡張できるように電気抵抗シートの側 部間に十分な空間を提供するように電気抵抗シートを配置することもできる。ま た、電気抵抗シートが第一のフィルタ要素の周面の１００％に亘り延在するなら ば、電気抵抗シートの部分を重ね、互いにお互いを越えて摺動できるように電気 抵抗シートを配置することもできる。 他の局面では、本発明によれば、 （ａ）実質的に剛性を有する中空で管状の支持部材を具備し、該支持部材は外 面と、二つの端部と、該外面から内面まで延びる開口 とを有し、 （ｂ）前記支持部材の開口を覆う無機ファイバからなる濾過要素を具備し、該 フィルタ要素は外面を有し、 （ｃ）電気抵抗チューブを具備し、該電気抵抗チューブは、外面と、第一端部 と、第二端部と、前記外面から内面まで延びる開口と、前記電気抵抗チューブの 前記端部から延びる長さとを有し、前記電気抵抗チューブは、該電気抵抗チュー ブの前記端部間に第一、第二、および第三仮想領域を有し、これら各仮想領域は 、前記電気抵抗チューブの前記長さの三分の一に等しい長さを有し、前記第二仮 想領域は前記第一仮想領域と第三仮想領域との間に位置し、前記電気抵抗チュー ブの前記端部を横切って電圧が印加された時には、各仮想領域に多量の熱が発生 し、前記第一および第三仮想領域の各々に発生した前記多量の熱は前記第二仮想 領域に発生した前記多量の熱より（通常、少なくとも５％、好ましくは少なくと も１０％、より好ましくは少なくとも１５％、更に好ましくは少なくとも３０％ 、最も好ましくは少なくとも４５％）大きく、 （ｄ）捕集されたディーゼル排気パティキュレートの燃焼点以上に前記電気抵 抗チューブを加熱するために電圧を前記電気抵抗チューブを横切って電圧を印加 する電圧印加手段を具備し、 前記電気抵抗チューブを横切って電圧が印加された時に、前記濾過要素に捕集 された煤パティキュレートへ前記電気抵抗チューブから十分な熱が伝達され、該 煤パティキュレートが燃えるように前記電気抵抗チューブを配置したことを特徴 とする第三のディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジが提供される。 本発明の第二および第三のディーゼルパティキュレートフィルタでは、支持部 材が電導性を有するならば、支持部材および電気抵抗シート或いはチューブを互 いに電気的に絶縁するのが好ましい。 第二および第三のフィルタカートリッジの好適実施形態は、電気抵抗シートま たは電気抵抗チューブの開口を覆う無機ファイバからなる第二のフィルタ要素を 具備する。 上述したものを含む本発明の他の実施形態では、電気抵抗チューブ或いはシー トは、該電気抵抗チューブ或いはシートの前記端部間に第一、第二、第三、第四 、および第五仮想領域を有し、これら各仮想領域は、前記電気抵抗チューブ或い はシートの前記長さの五分の一に等しい長さを有し、前記第二仮想領域は前記第 一仮想領域と第三仮想領域との間に位置し、前記第三仮想領域は前記第二仮想領 域と第四仮想領域との間に位置し、前記第四仮想領域は前記第三仮想領域と第五 仮想領域との間に位置し、前記電気抵抗チューブ或いはシートの前記端部を横切 って電圧が印加された時には、各仮想領域に多量の熱が発生し、前記第二および 第四仮想領域の各々（好ましくは、第一、第二、第四、および第五仮想領域の各 々）に発生した前記多量の熱は前記第三仮想領域に発生した前記多量の熱より（ 好ましくは少なくとも５％、より好ましくは少なくとも１０％、更に好ましくは 少なくとも１５％、更に好ましくは少なくとも３０％、更に好ましくは少なくと も４５％）大きい。 好ましくは、本発明のフィルタカートリッジは、前記カートリッジをケーシン グに支持する支持手段を更に具備する。 好ましくは、本発明の濾過カートリッジは、排気ガスを前記支持部材および前 記電気抵抗シート或いはチューブの前記開口を通して流すための手段を更に具備 する。 他の局面では、本発明によれば、 （ａ）少なくとも二つの端部を有するケーシングと、 （ｂ）該ケーシングの前記少なくとも二つの端部を排気システムへ接続する接 続手段と、 （ｃ）少なくとも一つのディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジを 支持する支持手段と、 （ｄ）本発明の少なくとも一つのフィルタカートリッジとを具備し、該フィル タカートリッジは該カートリッジをケーシングに支持する支持手段を具備し、前 記電気抵抗チューブまたは支持部材の前記二つの端部は、前記ケーシングの前記 少なくとも二つの端部の間で延び、前記支持手段により前記ケーシングに支持さ れる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が提供される。 電気抵抗シート或いはチューブの少なくとも一つの面は、フィルタ要素と密接 に接触していることが好ましい。電気抵抗シート或いはチューブがフィルタ要素 に埋め込まれているならば、実質的に電気抵抗シート或いはチューブの各主要面 （即ち、内面および外面）がフィルタ要素と接触する。更に、濾過要素の熱絶縁 特性は、熱を閉じ込め、ヒータからの熱放射損失を低減して、捕集された煤パテ ィキュレートを焼くのに必要なエネルギを最小限に抑える。 電気抵抗シート或いはチューブは、それが最大煤収集領域の近くに位置するよ うに配置されるのが好ましい。 本願で用いる『実質的に剛性』とは、チューブまたは支持部材がそれ自体を支 持し、チューブまたは支持部材の外面を覆っているフィルタ媒体を支持すること ができることを意味し、 本願で用いる『高温領域』とは、フィルタの端部よりも高い温度で作動する電 気フィルタの中央部分を指し、 加熱要素に関する『ストランド(strand)』は、互いに反対側に位置する二つの 側部を有する中実な細長材を指し、ここでは、互いに反対側に位置する二つの側 部に沿った各反対側の点は、通常、平行であり、例えば、図２で示した加熱要素 構成２００におけるストランドは斜線領域２２１であり、図３で示した加熱要素 構成２３０に おけるストランドは斜線領域２３１であり、図５で示した加熱要素構成２５０に おけるストランドは斜線領域２５１であり、 本願で用いる『電流路長』とは、二点間における最短の電流路、例えば図５で 示した構成で形成されたチューブの長さ方向に横切る電流路を指し、ここでは、 チューブのＸ方向における長さは線２５５であり、更に、図５で示した構成で形 成されたチューブの周方向の電流路長は線２５６であり、 本願で用いる『歪み』とは、存在する負荷の僅かな増大に起因して構造が突然 かなり変形することを指し、上記負荷の下では、負荷を増大する前ではあったと しても殆ど変形を示さず、例えば、端部に配置されたヤード尺(yardstick)は、 通常、横方向のかなりの変形を伴うことなく数キログラムの負荷を支持すること ができるが、ヤード尺が僅かに曲がるまで負荷を増大すると、更に負荷を増大す ることにより、大きく横方向へ撓み、特に歪みは、加熱要素のストランドに提供 された負荷Ｐ_Appが臨界負荷Ｐ_Crよりも大きい時に生じ、ここでは、臨界負荷は 、 Ｐ_Cr＝II²Ｅｂｔ³／（３１²） で定義され、ここでは、Ｅはストランド材のヤング係数、ｂはストランドの幅、 ｔはストランドの厚さ、１は負荷がかかる前のストランドの長さであり、 『無機ファイバ』は、高温（例えば約６００°Ｃ以上の温度）に耐えられ、デ ィーゼルの排気ガスに対する化学的な耐性を有し、織物の質を有する（即ち、フ ィルタ要素を作製するのに必要な巻きや織り等にとって適切な）無機材料を基礎 としたファイバを指し、 『糸』は個々のファイバまたはフィラメントの複数体または束を意味し、 『熱消失ファイバ(heat-fugitive fiber)』は加熱された時に分 解および揮発する成分（例えば、有機材料）を具備するファイバを指し、 『ファイバ部分』は糸のコアから突出する壊れたファイバの一部を指す。 本発明によれば、ディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジを再生す る（即ち、収集された煤を焼く）効率的で経済的な手段が提供される。本発明の ディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジで採用された好適な電気ヒー タは、公知の電気ディーゼルパティキュレートフィルタ加熱要素に関する『高温 領域』の問題に対する解決策を提供する。 図面の簡単な説明 本発明は図面を参照するとより理解し易い。 図１は、ディーゼルパティキュレートフィルタを再生するのに用いられる電気 抵抗加熱要素を製造するのに有用であることが公知のエキスパンデッドメタルシ ートの平面図であり、 図２は、ディーゼルパティキュレートフィルタを再生するのに用いられる電気 抵抗加熱要素を製造するのに有用であることが公知のスロット付き電気抵抗シー トの平面図であり、 図３は、ディーゼルパティキュレートフィルタを再生するのに用いられる電気 抵抗加熱要素を製造するのに有用であることが公知の他の好適な電気抵抗シート （１９９４年８月３日に公開された欧州特許出願０６０８７８３Ａ１参照）の平 面図であり、 図４は、ヒータ温度が不均一であるために生じる電気的に再生可能な公知のデ ィーゼルパティキュレートフィルタに関連した『高温領域』と、通常の燃焼され ていない煤とを示すディーゼルパティキュレートフィルタの長手断面図であり、 図５は、本発明のディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジを製造す るのに有用であり、抵抗が直線的に変化するスロット付き電気抵抗シート構成（ 即ち、シートのいずれかの端部からシートの中央へゆくにつれて連続したストラ ンドの抵抗が小さくなる）の平面図であり、ここでは、シート構成の中央に位置 するストランド幅２５１はシートの端部に位置するストランド幅２５２より大き く、 図６は、ディーゼルパティキュレートフィルタを再生するのに用いられる電気 抵抗加熱要素を製造するのに有用であることが公知であるスロット付き電気抵抗 シートの平面図であり、 図７は、本発明の好適な第一のディーゼルパティキュレートフィルタカートリ ッジの長手断面図であり、 図８は、図７に示した四つのフィルタカートリッジからなるディーゼルパティ キュレートフィルタまたは捕捉体の長手断面図であり、 図９は、図８の線９−９に沿った断面図であり、 図１０は、本発明の他のディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジの 長手断面図であり、 図１１は、大きく拡大した濾過要素の表面の一部を示した図であり、 図１２は、大きく拡大した四辺濾過要素の断面図であり、 図１３は、大きく拡大した横方向へずれて綾に巻かれた巻きを有する四辺フィ ルタ要素の断面図であり、 図１４、図１５、図１６、および図１７は、本発明のディーゼルパティキュレ ートフィルタカートリッジで用いられる電気抵抗加熱要素を製造するのに有用な 好適な電気抵抗金属シートの平面図であり、 図１８は、本発明のディーゼルパティキュレートフィルタカート リッジを製造するのに有用な抵抗可変のスロット付き電気抵抗シートの平面図で あり、ここでは、シートの端部間に十二個の電流路があり、 図１９および図２０は、電気抵抗シート或いはチューブ（または支持部材）に 含まれる拡張ジョイントの例を示す図であり、 図２１は、電気抵抗シート或いはチューブ（または支持部材）に含まれるふい ごに似た形状の拡張ジョイントの例を示す図である。 発明を実施するための最良の形態 図７を参照すると、本発明の好適なディーゼルパティキュレートフィルタカー トリッジ１９はスロットを設けられた電気抵抗チューブ２０を具備し、電気抵抗 チューブ２０は溶接された金属製円形蓋２１と金属製環状リング２２とを有する 。金属製円形蓋２１にはネジ山付きの金属製柱部材２３が溶接される。金属製環 状リング２２には金属製の四つの取付け用スタッド２４が溶接される。ネジ山付 きの金属製柱部材２３は従来のスイッチ（図示せず）へ接続され、スイッチは従 来の電源（図示せず）に接続される。金属製の取付けスタッド２４は回路用の電 気的な接地を提供する。フィルタ媒体２５はスロット付きの電気抵抗チューブ２ ０の周りに実質的に螺旋状の綾に巻かれた無機糸(inorganic yarn)からなる。 図８および図９には、本発明の好適なディーゼルパティキュレートフィルタま たは捕捉体(trap)を示した。ディーゼルパティキュレートフィルタまたは捕捉体 は、円筒状のボディ７２と、円錐形状の排気入口７３と、円錐形状の排気出口７ ４とを有する長さの長いケーシング７１を具備する。円筒状のボディ７２内には 、本発明の四つのディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジ８０が配置 されており、これらディーゼルパティキュレートフィルタカートリ ッジ８０は、入口端と出口端との間に延在し、互いに間を開け、実質的に互いに 平行に配置される。各フィルタカートリッジ８０は金属製の円形プレート７６に 取り付けられ、円形プレート７６は排気ガスを径方向内方へ通すための円形の開 口を有し、排気ガスはフィルタカートリッジ８０を通って外へ排出され、そして 、円錐状の排気出口７４を通ってフィルタ７０から排出される。開口支持構造７ ８により支持されたネジ山付き金属製柱部材７７はセラミック絶縁体８８により 開口支持構造７８から絶縁されている。金属製の弁９３が円錐形状の排気入口７ ３に配置されており、再生中に排気ガス流をフィルタカートリッジ８０から逸ら して必要な電力を小さくする。 消費される電力量を常に最小限に抑えるために、複数のフィルタカートリッジ を具備するディーゼルパティキュレート捕捉体は、異なる時間（例えば、順次） 、各電気抵抗チューブに独立して通電する手段を有する。 図１０を参照すると、本発明の好適なディーゼルパティキュレートフィルタカ ートリッジ１００は、開口を備えた外面を有する管状の支持部材１０６を具備し 、上記開口は外面から内面まで延び、支持部材１０６は内側濾過要素１１０で覆 われ、内側濾過要素１１０はスロット付きの電気抵抗シート或いはチューブ１０ １で覆われ、電気抵抗シート或いはチューブ１０１は外側濾過要素１１２で覆わ れる。 管状の支持部材１０６は、アルミノボロシリケート酸化物系セラミックファイ バスリーブ(aluminoborosilicate ceramic oxide fiber sleeving)１０８（商業 的には、例えばミネソタ(MN)州セントポール(St．Paul)の３Ｍ社の商標名『NEXT EL 2 INCH BRAIDED SLEEVING WITH 170 SIZING』で入手可能）により金属製の内 側リング１０ ７から電気的に絶縁されている。 スロット付きの電気抵抗シート或いはチューブ１０１の端部１２４は金属製の 内側リング１０７と金属製の外側リング１２３との間で留められ、この端部１２ ４は電気柱部材１２５へ電気的に接続される。電気柱部材１２５は従来の電源（ 図示せず）に接続される。ネジ山付きの中央柱部材１２６は金属製の端部蓋１３ １へ溶接され、端部蓋１３１は管状の支持部材１０６に溶接される。ネジ山付き の中央柱部材１２６はフィルタカートリッジ１００の端部をケーシング内に支持 するのに用いられる。 管状の支持部材１０６の開口端は環状のカラー１２７の内側に嵌合し、溶接さ れる。スロット付きの電気抵抗シート或いはチューブ１０１の端部１２４Ａは環 状のリング１２７と外側リング１２８との間に留められる。環状のカラー１２７ は、排気ガスを径方向内方へ通し且つフィルタカートリッジ１００を通って外方 へ排出できる円形の開口を有する円形金属フランジ１２９へ溶接される。円形金 属フランジ１２９はケーシングへ取り付けるための圧入または溶接される取付け スタッド１３０を有する。 ケーシング、プレートおよび柱部材を例えば金属やセラミックスといった適切 な材料から個々に作製することが可能であるが、例えばケーシング、プレートま たは柱部材を電気伝導体として機能させるならば金属が好ましい。更に、製造の 容易さからも好適な材料は金属である。好ましい金属はステンレス鋼である。ケ ーシング、プレートおよび柱部材を接続する接続手段は、ケーシング、プレート および柱部材を構成する特別な材料のために従来から知られているものを含む。 例えば、ケーシング、プレートおよび柱部材が金属から作製されるならば、好適 な接続手段は溶接である。 便利さを考慮してケーシングの形状を変えることも可能である。 適切な形状は、断面円形(circular cross-section)、断面楕円或いは長円形(ell iptical cross-section)、断面正方形(square cross-section)、および断面長方 形(rectangular cross-section)を有するものを含む。スリムな形状を有するよ うにケーシングは長さが長いのが一般的である。 中空の支持部材は、例えば金属およびセラミックスといった適切な材料からな る。中空の支持部材は、実質的に剛性を有するという条件で、例えば穴を備えた チューブ、ワイヤスクリーンまたはエキスパンデッドメタル(expanded metal)で ある。中空の支持部材は金属からなるのが好ましい。更に好ましい金属は、（ウ エストバージニア(WV)州のハンティントン(Huntington)のインコアロイインター ナショナルインコーポレイティド(Inco Alloy International，Inc.)の商標名『 INCONEL 600』および『INCOLOY 800』や、インディアナ(IN)州のココモ(Kokomo) のヘイネスインターナショナル(Haynes International)の商標名『HAYNES 556』 や、コネチカット(CT)州のベセール(Bethel)のザカンタールコーポレーション(T he Kanthal Corp.)の商標名『KANTHAL A1』で商業的に入手可能なものを含む） ニッケル−クロム−鉄合金といった高温金属（即ち、約６００°Ｃ以上の温度で もその物理的な特性を実質的に維持する金属）である。 ケーシングについて上述したように、便利さを考慮して中空で管状の支持部材 の形状を変えることができる。中空の支持部材は断面円形または楕円或いは長円 形であることが好ましい。 中空の支持部材の開口は、剛性が維持されるかぎり、できるだけ大きくすべき である。各開口の好ましい直径は約１〜約２０ｍｍの範囲である。各開口の更に 好ましい直径は約２〜約１０ｍｍの範囲であり、各開口の最も好ましい直径は約 ３〜約７ｍｍの範囲である。 個々の開口の大きさは、同じでも、異なっていても、これらの組 合せでもよい。 開口は中空の支持部材の総投影面積の約４０〜約８０％の範囲を占めることが 好ましい。開口は中空の支持部材の総投影面積の約５０〜約７０％の範囲を占め ることが更に好ましい。開口面積が実質的に８０％以上であると、中空の支持部 材の構造上の団結性に影響する。一方、開口面積が実質的に４０％以下であると 、使用中における背圧が高くなり望ましくない。 開口は、穴の開いていないことが好ましい支持部材の端部を除いて、各中空の 支持部材の表面に亘り一様に分布していることが好ましい。 無機ファイバまたは無機糸からなるフィルタ要素または媒体は、ディーゼルパ ティキュレートの煤を捕集するのに有用であればいかなる形状でもよい。適切な 濾過要素または媒体は中空の支持部材または電気抵抗チューブの周りに螺旋状に 巻かれた無機ファイバまたは無機糸、織布、不織マット、またはこれらの組合せ を含む。 無機ファイバまたは無機糸はセラミックであることが好ましい。セラミックフ ァイバまたは糸は、例えば、（ガラスを含む）アモルファス、多結晶質(polycry stalline)、またはこれらの組合せである。有用なセラミックファイバまたは糸 は上記目的で従来から公知であり、アルミノボロシリケート(aluminoborosilica te)、酸化アルミニウム(aluminum oxide)、二酸化珪素(silicon dioxide)、また は炭化珪素(silicon carbide)を含む。 重大な背圧を生じることなく高い濾過効率を得られるように濾過要素の構成を 選択するのが好ましい。巻き付けられる無機糸 中空の支持部材の周りに螺旋状に巻き付けられる無機糸の好ましい直径は、約 ０．５〜約５ｍｍの範囲である。また、更に好ましい 直径は約１〜約３ｍｍの範囲である。特定の範囲の直径の糸の織物としての質は 、通常、これら範囲外の直径の糸に比べて優れている。上記糸は、通常、約７８ ０〜約７８００の範囲の独立した無機ファイバを具備する。無機糸は約１５６０ 〜約４６８０の範囲の独立したファイバを具備するのが好ましい。無機糸を合糸 撚りしてもよい。 無機ファイバの好ましい直径は約５〜約２０μｍの範囲である。無機ファイバ の更に好ましい直径は約７〜約１５μｍの範囲であり、無機ファイバの最も好ま しい直径は約９〜約１４μｍの範囲である。特定の範囲の直径のファイバは、概 して、実質的にこれら範囲外の直径のファイバよりも作製および加工(texturize )が容易である。また、実質的に５μｍ以下の直径のファイバは損傷し易い（即 ち、加工時に壊れ易い）。 有用なセラミック糸は、アルミノボロシリケート(aluminoborosilicate)、酸 化アルミニウム(aluminum oxide)、二酸化珪素(silicon dioxide)、または炭化 珪素(silicon carbide)から作製されたファイバを具備するものを含む。セラミ ックファイバはアルミノボロシリケートからなるのが好ましい。扱い易くするた めに、糸は従来の糊付け法を用いて糊付けされる。アルミノボロシリケートファ イバは、商業的には、例えばミネソタ(MN)州セントポール(St．Paul)の３Ｍ社の 商標名『NEXTEL 312 CERAMIC YARN』および『NEXTEL 440 CERAMIC YARN』で入手 可能である。 無機糸を加工(texturization)することにより濾過または捕集効率が改善され る。無機糸は、例えば連続ファイバのループ、独立したファイバ部分、またはこ れらの組合せが、密集したコアから外方へ延在するように加工されることにより 嵩高になるよう加工されるのが好ましい。最も好ましいのは連続ファイバのルー プである。無機糸は例えばエアジェットまたは機械的な加工を含む従来の技法に より加工される。エアジェット加工は、概して機械的技法により加工された糸よ りもファイバ部分が少なくてファイバループが多い加工糸を提供するため、好ま しい。 加工された無機糸の好ましい直径は約１〜約１０ｍｍの範囲である。加工され た無機糸の更に好ましい直径は約３〜約６ｍｍの範囲である。特定の範囲の直径 の加工された糸の濾過または捕集効率は、概して、これら範囲外の直径の糸より も優れている。 濾過効率を高めるためには、無機糸を支持部材または電気抵抗チューブの周り に実質的に螺旋状に綾に巻くのが好ましい。また更には、糸を支持部材または電 気抵抗チューブの周りに実質的に螺旋状に綾に巻いて四辺を有する開口を形成す るのが好ましい。 無機糸は密集したコアを具備することが好ましく、このコアから連続ファイバ のループおよびファイバ部分のうち少なくとも一つが外方へ延び、各連続する層 の連続する渦巻きのコアが径方向に整列され、四辺を有する開口を形成するよう に互いに離間した比較的密集した壁を提供し、ファイバのループおよびファイバ 部分は四辺開口の各々へ突出すると共に、隣接した渦巻きのファイバのループお よびファイバ部分が相互に噛み合って四辺開口の各々にディーゼル排気パティキ ュレート用の捕捉体を提供する。 図１１および図１２を参照すると、四辺を有するフィルタ要素１４９は螺旋状 に綾に巻かれた無機糸を有し、この無機糸は密集コア１５０を有するセラミック 糸を具備し、密集コア１５０からファイバ部分、連続ファイバのループ、または これらの組合せ１５２が外方へ突出する。図１１および図１２には、各巻き方向 において、初めの段階では（開口１５６を有する）中空の支持部材１５４または 電気抵抗チューブの軸線に対して約４５°の角度に綾に巻かれた糸が示されてい る。四辺開口を形成するためには、糸のコアが下側の コアと径方向において整列するように糸の各連続した層（即ち、四辺パターンを 繰り返す前における中空の支持部材の一つの完全なカバー）の巻き角度を僅かに （即ち、約０．２５°）増大する。この巻き構成により、隣接した渦巻きは初め の巻きでは互いに広く離間し、それから隣接した渦巻きの間の空間が一様になる まで続く渦巻きを配置する。この構成により、各層の互いに反対側を向いた渦巻 きが折り合わされ、排気ガス力に対して濾過要素に安定性が提供される。 中空の支持部材または電気抵抗チューブの周りに巻かれた径方向に整列された コアは、集合して互いに離間した比較的密集した壁１５１を形成し、四辺（即ち 、ダイヤモンド形状）を有する開口１５５を形成する。ファイバ部分、ファイバ ループ、またはこれらの組合せ１５２が四辺開口１５５の各々へ突出すると共に 、横方向に隣接した渦巻きのファイバ部分およびファイバループが図１２に示す ように相互に噛み合う。 糸が穴の開いていない領域へ巻かれる時には、巻き角度をコンピュータ制御に より変え、糸の隣接した渦巻きを徐々に互いに近づけ、排気流を実質的に通さな い比較的厚い壁を提供することが好ましい。 各壁１５１が径方向へ延びるため、四辺開口１５５は図１２に示すように煙突 形状(funnel-shaped)をしている。更に、ファイバ部分およびファイバループの 密度は、各開口の外面から基部へと増大し、排気ガスが濾過要素を通って径方向 内方へ流れる時に濾過要素の全深に亘りパティキュレート捕捉体が分布する。下 流の部分において加工度合いが大きい糸を用い、上流の部分にゆくにしたがい徐 々に加工度合いが小さい糸を用いることでフィルタ要素の濾過能力を高めること ができる。 少なくとも一つの層の渦巻きのコアを隣接した層の渦巻きのコア から横方向へずらして略径方向の排気流を曲がりくねった通路へ偏向するのが好 ましい。更に好ましい濾過要素は、糸の少なくとも四層（好ましくは、１０〜３ ０の層）と、下側の層の渦巻きのコアから横方向にずれた少なくとも三層（好ま しくは、５〜１５の層）の渦巻きのコアとを具備する。更に、隣接したずらされ た層の渦巻きのコアを同じ層の渦巻きのコアよりも互いに近づけて離間させるこ とが好ましい。近づけて離間させることによりファイバ部分に対するより良好な 支持が可能となり、従って、損傷を少なくでき、また、各ファイバ部分がより大 きな煤密度を支持でき、背圧を十分に低く維持するという利点がある。逆に、連 続した渦巻きの全てのコアが下側の渦巻きのコアと径方向に整列されている時に は、コア間の空間が減少することにより背圧が増大する。 図１３を参照すると、横方向へずらされて綾に巻かれた巻きを有する四辺フィ ルタ要素１５９は、非加工の糸の第一の四つの層１６０の連続した各渦巻きのコ アを有し、これら非加工の糸のコアは、下側の渦巻きのコアに対してきつく巻き 付けられ、且つ下側の渦巻きのコアと径方向に整列されている。径方向へ整列さ れたコアは、図１３で見られるような煙突形状の四辺開口の第一のセットを形成 する互いに離間した壁を共同で形成する。 第二のセットの加工した糸の四つの層１６４を提供する前に心棒を２３°回転 することにより、径方向に整列された渦巻きのコアは第一の四つの層１６０によ って形成された四辺開口を二分割し、従って、第二のセットの四辺開口を形成す る。心棒を更に２３°回転した後で、第三のセットの二つの糸の層１６８が配置 され、四辺開口を備えた第三のセットを形成する。図１３に示すように、第三の セットの層１６８の径方向へ整列された糸の渦巻きのコアは、四辺開口の第二の セットを二分割し、第一のセットの四つの層１６０の 渦巻きのコアと径方向に整列される。 第四のセットの四辺開口を形成する一つの糸からなる第四の層１７０を提供す る前に心棒を１１．５°回転した。第四の層１７０の渦巻きの各コアは第三のセ ットの層１６８の四辺開口を横切る距離の２５％横方向へずれている。 第五のセットの四辺開口を形成する一つの糸からなる第五の層１７１を提供す る前に心棒を再度１１．５°回転した。第五の層１７１の渦巻きの各コアは第三 のセットの層１６８の四辺開口を二分割し、第二のセットの層１６４の渦巻きの コアと径方向に整列される。 第六のセットの四辺開口を形成するように径方向に整列された第六のセットの 四つの糸の層１７２を提供する前に心棒を再度１１．５°回転した。第六の層１ ７２の糸のコアの各渦巻きは、第五の層１７１の渦巻きのコアと第三のセットの 層１６８の渦巻きのコアとの間の空間を二分割する。開口１６６を有する中空の 支持部材または電気抵抗チューブ１６２上の結果としての濾過要素１５９は、六 つの層の糸を有する。 濾過要素１５９の各連続した糸の層を提供する時には、巻き角を僅かに（例え ば、約０．２５°）増大して、下側にある前の層のコアと径方向に整列して糸の コアを配置するか、または所望により横方向にずらす。排気ガスは、濾過要素１ ５９の層の外側の五つの層の横方向へずらされた糸のコアにより曲がりくねった 通路へ偏向される。 四辺フィルタのために穴の開けられていない領域に糸が巻かれる時には、巻き 角をコンピュータ制御により変え、糸の隣接した渦巻きを徐々に互いに近づけ、 排気流を実質的に通さない比較的厚い端壁を提供することが好ましい。 ファイバ部分および連続ファイバのループの密度は各開口の外面 から基部へと増大され、濾過要素の全深に亘りパティキュレート捕捉体を分布さ せる。下流の領域において加工度合いが大きい糸を用い、上流の領域にゆくにし たがい徐々に加工度合いが小さい糸を用いることによりフィルタ要素の濾過能力 を高めることができる。 濾過要素が巻かれる角度は各巻き方向において中空の支持部材または電気抵抗 チューブの軸線に対して約３００〜約７０°の範囲が好ましい。更に好ましい巻 き角度は約３０°〜約６０°の範囲である。最も好ましい巻き角度は約４５°〜 約５５°の範囲である。特定の範囲内の巻き角度を用いることにより、通常、実 質的にこれら範囲外の角度に巻かれたフィルタよりも効率がよく且つ中空の支持 部材または電気抵抗チューブへ良好に取り付けられる濾過要素が提供される。 初めの綾巻き一巡（即ち、各方向の一巻き）では、（開口領域を覆うところで は）四辺開口の大きさおよび形状を均一とするのが好ましい。 四辺開口の互いに反対側に位置する角の間の開口の好ましい大きさは、中空の 支持部材または電気抵抗チューブの軸線方向および周方向の各々において約３ｍ ｍ〜約２０ｍｍの範囲である。四辺開口の互いに反対側に位置する角の間の開口 の更に好ましい大きさは、中空の支持部材または電気抵抗チューブの軸線方向お よび周方向の各々において約４ｍｍ〜約１３ｍｍの範囲である。上述した範囲よ りも実質的に大きな開口は不十分な濾過効率を招き、上述した範囲よりも実質的 に小さな開口は望ましくない高い背圧を招く。 中空の支持部材または電気抵抗チューブの周りに糸を巻く時には、巻くための 引張りは糸を切らない範囲内でできるだけ高いのが好ましい。巻き引張りは、通 常、約４〜約１９．６ニュートンの範囲である。好ましい巻き引張りは約４〜約 １３ニュートンの範囲である。 過剰な巻き引張りは、渦巻きが下側の層のファイバ部分により支持されていると ころの望ましくない圧縮を引き起こす。 電気抵抗シート或いはチューブの近くの煤の堆積を増大するために、電気抵抗 シート或いはチューブから上流のフィルタ要素の領域を連続ファイバのループお よびファイバ部分が比較的少ない（即ち、かるく加工しておく）ことが好ましい 。 各濾過要素は実質的に螺旋状に綾に巻かれた無機糸の一つ以上の層を具備し、 または無機ファイバからなる一つ以上の不織マットを具備し、マットは実質的に 螺旋状に綾に巻かれた無機糸により支持部材または電気抵抗シート或いはチュー ブの径方向外面に対して保持される。 セラミックファイバからなる実質的に螺旋状に綾に巻かれた加工糸からなる濾 過要素では、幾つかの熱消失糸(heat-fugitive yarn)を巻きに含めるのが望まし い。フィルタの初めての使用中または使用前に熱消失糸が焼かれた時に後に残る 通路により、背圧が小さくなり、濾過ファイバへのアクセスがし易くなる。 濾過要素は約１〜約２５ｍｍの範囲の環状厚さを有するのが好ましい。無機フ ァイバからなる実質的に螺旋状に綾に巻かれた加工糸からなる濾過要素において 、綾に巻かれたファイバの環状の好適な総厚さは約５〜約１５ｍｍの範囲である 。実質的に螺旋状に綾に巻かれた加工糸および不織マットからなる濾過要素にお いては、濾過要素の環状の好適な総厚さは約３〜約１０ｍｍの範囲である。上述 した範囲よりも実質的に大きな厚さは過度にコストを増大させ、また背圧を高く してしまい、上述した範囲よりも実質的に小さな厚さは、不十分な濾過効率を招 く。 フィルタ媒体の層の間に電気抵抗シート或いはチューブを有する（ヒータ埋込 式形態の）フィルタでは、内側の濾過要素の環状部分 の厚さは、導電性を有する中空の支持部材を電気抵抗シート或いはチューブから 電気的に絶縁するのに十分であるべきである。内側のフィルタ要素の環状部分の 厚さは、通常、０．２５〜約０．７５ｃｍの範囲である。好ましくは、内側のフ ィルタ要素の環状部分の厚さは約０．３５〜約０．５ｃｍの範囲である。織布 無機ファイバまたは糸からなる適切な織布は、上記使用にとっては公知であり 、例えばミネソタ(MN)州セントポール(St．Paul)の３Ｍ社から商標名『NEXTEL C ERAMIC FABRIC』で商業的に入手可能なものを含む。 織布は、支持部材または電気抵抗チューブの周りに織布を巻き付けて織布の周 りに（金属ワイヤを含む）ファイバまたは糸を螺旋状に巻き付けること、支持部 材または電気抵抗シート或いはチューブの周りに織布を巻き付けて織布の端部を 一緒に縫い付けること、および織布をチューブに形成してそれを中空の支持部材 または電気抵抗シート或いはチューブ上を滑らせることを含む従来の公知の手段 により支持部材または電気抵抗チューブへ取り付けられる。例えば、支持部材ま たは電気抵抗シート或いはチューブの周りに無機ファイバ或いは糸を螺旋状に巻 き付け、または不織マットを巻くことにより提供されたフィルタ媒体を覆って織 布を配置することも本願開示の範囲内にある。 好適な織布は米国特許第５，１８０，４０９号（フィッシャー(Fischer)）に 開示されている。この好適な織布は、可撓性を有する実質的に圧縮不可能で実質 的にけん縮されない互いに離間した支持ストランドと、その支持ストランドに対 して強く引っ張られ可撓性を有する嵩高い実質的に完全にけん縮された充填糸(f ill yarn)との節のない組織(unknotted weave)である。『実質的に圧縮不可能』 であることは、嵩高い充填糸が支持ストランドに対して強く引っ張られた時に支 持ストランドがその形状および直径を維持することを意味する。 好適な織布の支持ストランドは、好ましくは１ｃｍ当たり０．４〜３回の撚り で一様に一緒に撚られた複数の小さなグラスまたはセラミックファイバ糸(end)( 好ましくは、一束当たり３〜８の糸(end)で、一糸(end)当たり３００〜１６００ のファイバ)から作製されることにより実質的に圧縮不可能とされた糸であるの が好ましく、その後、これら複数（好ましくは、２〜６）の相互に撚られた束は １ｃｍ当たり同じ撚り回数で反対方向に一緒に撚られる。 『けん縮』とは、織布を製造する織り動作中に糸が概して曲がりくねった形態 をとることを意味する。更に好適な織布に関して、『嵩高い』という用語は、応 力がかかっていない時に少なくとも７５％の空隙率を有する糸をいう。糸の空隙 率は、名目直径(nominal diameter)（Ｄ）を測定するための目盛り付き顕微鏡と 、糸の長さ（Ｌ）の質量（Ｍ）を測定するためのスケールとを用いて計算される 。空隙率（ＶＶ）は以下の式 ＶＶ＝１−（Ｍ／ρ）／（πＬＤ²／４） から得られ、ここでρは糸の嵩密度である。 加工された糸の直径Ｄはループが延びているところの円筒形の包絡面の直径で あり、包絡面は糸の表面の谷に橋を渡すため、これら表面で空隙を包囲する。 加工を高めるためには、充填糸の個々の糸(end)を多く撚るべきではなく、即 ち、１ｍ当たり２回より小さく撚ることが好ましく、上記糸(end)は一緒に強く 撚られるべきではなく、即ち、１ｃｍ当たり１回より多くなく撚ることが好まし い。糸(end)を一緒に撚る時には、充填糸当たり少数の糸(end)だけ、好ましくは 二つか三つ の糸(end)だけを採用することにより加工が高められる。 最適な濾過効率のためには、背圧を低く維持しつつ充填糸を８５％、更に好ま しくは少なくとも９５％の空隙率に加工すべきである。背圧を低く維持するため には、充填糸は互いから離間していることが好ましいが、高い程度に加工された 充填糸の最も外側のファイバは、幾分かも背圧を増大することなく、相互に噛み 合わせることもできる。充填糸が相互に噛み合わされない時には、フィルタは多 層の新規の織布を用いるべきである。 製造の便宜から、支持ストランドは縦糸(warp)であることが好ましく、充填糸 は新規の織布の横糸(weft)であると共に織り工程中に支持ストランドに対して強 く引っ張られる。支持ストランドに対して強く引っ張られることにより、充填糸 は支持ストランドに接触するところで平らになるため、特に充填糸が各支持スト ランドにおいて名目直径の五分の一よりも小さい厚さまで平らになる時に充填糸 がスリップしたり動いたりすることが防止される。スリップに対する耐性をより 確実にするためには、充填糸の名目直径の十分の一〜二十分の一まで平らにされ るべきである。このように平らにされた時でさえも、充填糸の中間部分は嵩高い 特性を保持する。 フィルタが意味のある厚さ、即ち、多層の新規の織布を必要とするところでは 、これは、新規の濾過織布が多縦糸織布(multi-warp fabric)である時には素晴 らしい経済性で達成される。 フィルタ要素が多層の好適な織布を有するならば、隣接した層の支持ストラン ドは、支持ストランドと支持ストランドとの間に支持ストランドが嵌まり込むこ と(nesting)が最小限に抑えられるように、互いに直交して延在するのが好まし い。二層以上の織布をフィルタ媒体として用いる時には、最も内側の層の支持ス トランドを周方向に延在させることが好ましく、これにより基材に対してその層 を強く引っ張ることが容易になる。不織マット 通常、不織マットを構成するファイバは約２０μｍまでの直径を有する。不織 マットを構成する好ましいファイバは、約３〜約２０μｍの範囲の直径を有する 。 適切な不織マットは従来公知であり、商業的には、例えば英国のシェシレ(She shire)のインペリアルケミカルズインコーポレイティド(Imperial Chemicals，I nc.)の商標名『SAFFIL LD MAT』で入手可能である。 好適な不織マットは国際公開番号ＷＯ９４／１６３４である国際出願ＰＣＴ／ ＵＳ９３／１２０２１に記載されるように準備される。不織マットは、例えば上 記出願で示されたニードルパンチ法や、例えば米国特許第４，１８１，５１４号 に記載されたステッチボンド法により作製できる。 ディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジおよびフィルタの構造に関 する更に詳細な事項は、米国特許第５，２４８，４８１号（ブルーム(Bloom)他 ）および米国特許第５，２５８，１６４号（ブルーム(Bloom)他）に開示されて いる。 更に、ディーゼル排気煤パティキュレートのカーボンおよび可溶性の有機成分 （例えば、炭化水素および一酸化炭素）の酸化を助けるために、フィルタ要素は 無機ファイバまたは糸に被覆された酸化触媒を更に具備する。この酸化触媒は従 来公知であり、触媒酸化金属(catalytic metal oxides)（例えば、酸化チタンお よび五酸化バナジウム）、貴金属（例えば、白金、ロジウム、他の白金族元素お よび銀）、および卑金属（例えば、銅、鉄、マンガン、およびカリウム）を含む 。触媒を無機糸および不織マットに被覆する被覆方法は公知である。 本発明のディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジおよびフィルタに 用いられる電気抵抗加熱要素を作製するのに有用で好ましい電気抵抗シート構成 は、図５および図１４〜図１８に示した。図１４に示した電気抵抗シートの３つ の仮想領域は参照番号５０１、５０２、および５０３で示した。図１４に示した 電気抵抗シートの五つの仮想領域は参照番号５１１、５１２、５１３、５１４、 および５１５で示した。 電気抵抗シート或いはチューブ（加熱要素）構成の電気抵抗は、要素の幾何学 的構造およびそれを構成する材料に関連し、以下の式、 Ｒ＝ρＬ／Ａ で計算でき、ここでは、Ｒは電気抵抗、ρは材料の抵抗率、Ｌは電流路長、およ びＡは電流路の断面積である。 図５では、ストランド２５１および／または２５２の幅、並びに開口２５３を 変えることによりヒータの長さ方向に沿った電気抵抗を変え、所望の熱分布が達 成される。製造を容易にするためには、ストランドの幅を変え、開口の大きさを 一定に維持しておくことが好ましい。 ヒータの長さおよび／または円周に沿った電気抵抗は、ストランド幅、開口の 大きさ或いは数、電流路の数、またはこれらの組合せを変えることにより変えら れる。また、シート或いはチューブの電気抵抗は、それを構成する材料を変える こと、ストランドの厚さを変えること、電流路長を変えること、開口の大きさを 変えること、電流路の数を変えること、およびストランドの数を変えることによ り変えられる。また、チューブの材料の配合(material formulation)を端部から 中央へと変えることもできる（即ち、電気抵抗シート或いはチューブの抵抗はそ れを構成する材料の配合を変えることにより調節される）。これらパラメータ（ 即ち、ストランド幅、開口 の大きさ或いは数等）は、例えば、長さおよび／または円周の一次関数、長さお よび／または円周の段階関数、長さおよび／または円周の放物関数、長さおよび ／または円周の指数関数、ヒータの長さおよび／または円周にパラメータを関係 づける数学的表現として変えられる。 開口は、例えば、円形、楕円或いは長円形、角の丸い長方形、ダイヤモンド形 状、三角形、またはこれら形状の組合せをとることができる。 好ましくは、電気抵抗シート或いはチューブの電気抵抗は、個々のストランド の平均断面積を変えることにより変えられる。 無機糸を電気抵抗シート或いはチューブ（または支持部材）の周りに螺旋状に 巻くならば、（ストランドの数、ストランドの幅、ストランドの長さ、および開 口の大きさを含む）加熱要素の構成、および糸の巻きパターンを選択する際には 、糸が電気抵抗シート或いはチューブ（または支持部材）の開口へ落ち込んでし まわないように注意を払うべきである。例えば、電気抵抗シート或いはチューブ （または支持部材）の開口が４５°の角度であり、巻き角度も相対的に同じ角度 であり、糸がスロットよりも薄いならば、糸は開口へと滑ってしまう。 好ましくは、電気抵抗シート或いはチューブの開口は、電気抵抗シート或いは チューブの投影面積の約１０〜約７０％の範囲を占める。更に好ましくは、電気 抵抗シート或いはチューブの開口は、電気抵抗シート或いはチューブの投影面積 の約４０〜約６０％の範囲を占める。これら範囲の投影開口面積は、フィルタ要 素を横切る所望の低い背圧、関連するフィルタ要素に対する所望の適応性、電気 抵抗シート或いはチューブの所望の剛性または団結性、製造のし易さの間におけ る最も良い妥協点を提供する。 電気抵抗シート或いはチューブの開口の大きさは、電力必要量、フィルタカー トリッジの大きさ、電気抵抗チューブの位置（例えば、フィルタ要素の外側や、 フィルタ要素内に埋め込まれる形態、またはフィルタ要素に対する支持チューブ として機能する形態）、フィルタを通るガス流を含む特定のフィルタカートリッ ジの条件による。 ストランド幅は、（ヒューズとしては機能しないように）耐久性を得るのに十 分に大きく、必要な高い電気抵抗を提供し且つヒータを通る電流を制限するのに 十分に小さくなければならない。通常、ストランド幅は約０．０７４〜１．１ｃ ｍ（約０．０３０〜０．４５インチ）の範囲であり、更に好ましくは、約０．１ 〜０．６５ｃｍ（約０．０３９〜０．２５５インチ）の範囲である。これら範囲 のストランド幅は、通常、耐久性のあるヒータを提供すること、ヒータを通る電 流を制限すること、可変抵抗ヒータのワット密度を自由に変えられることとの間 における適切な妥協点を提供する。 本発明のフィルタカートリッジまたはフィルタの幾つかの実施形態では、電気 抵抗チューブの長さ方向に横切る電流路長は、電気抵抗チューブの長さの少なく とも１．１倍であり、電気抵抗チューブの外周を回る電流路長は、電気抵抗チュ ーブの外周長の少なくとも１．０１倍である。他の局面では、電気抵抗チューブ の長さ方向に横切る電流路長は、電気抵抗チューブの外周を回る電流路長よりも 大きい。 本発明のフィルタカートリッジまたはフィルタの幾つかの実施形態では、電気 抵抗シートの長さ方向に横切る電流路長（即ち、端部から端部までの長さ）は、 電気抵抗シートの長さの少なくとも１．１倍であり、電気抵抗シートの幅方向に 横切る電流路長は、電気抵抗シートの幅の少なくとも１．０１倍である。他の見 方では、電気抵抗シートの長さ方向に横切る電流路長は、電気抵抗シートの幅方 向に横切る電流路長よりも大きい。 好ましくは、用いられる電気抵抗シート構成の電力集中(power concentration )は、約０．５〜約７ワット／ｃｍ²の範囲である。これら範囲内における電力消 費値は、通常、過剰にエネルギを消費することなく、合理的な再生性能を提供す る。 電気抵抗シート或いはチューブを構成する材料は、高温（例えば、ディーゼル 排気に対して化学的に抵抗でき、延性のある約６００°Ｃ以上の温度）に抵抗す べきある。好ましい電気抵抗材料は金属である。適切な金属は、（例えば、ニュ ージャージー(NJ)州ウォールドウィック(Waldwich)のファルコンステンレスアン ドアロイコーポレーション(Falcon Stainless and Alloy Corp.)から商業的に入 手可能な）エキスパンデッドメタルステンレス鋼を含む。更に好ましい金属は、 ニッケル−クロム−鉄合金（例えば、ウエストバージニア(WV)州のハンティント ン(Huntington)のインコアロイインターナショナルインコーポレイティド(Inco Alloy International，Inc.)の商標名『INCONEL 600』および『INCOLOY 800』や 、インディアナ(IN)州のココモ(Kokomo)のヘイネスインターナショナル(Haynes International)からの商標名『HAYNES 556』や、コネチカット(CT)州のベセール (Bethel)のザカンタールコーポレーション(The Kanthal Corp.)からの商標名『K ANTHAL Al』で商業的に入手可能なもの）を含む。 打ち抜き加工、型打ち加工、レーザー切断、ウォータージェット切断、および プラズマ切断を含む従来の処理法を用い、開口を電気抵抗シートに切り込み、所 望の構成を提供する。更に、エキスパンデッドメタルシートは従来の金属引伸法 を用いて金属シートから作製される。 電気抵抗材料のシートは、シートの側縁を寄せて留めてチューブ を形成することを含む従来の方法により、チューブまたは部分的に管状の形状に 形成される。シートの側縁を留めるための手段は、溶接、留くぎ押し込み留め（ ステープリング(stapling)）、およびリベット留めのような従来公知のものであ る。 開口は、穴の開いていないことが好ましい電気抵抗シート或いはチューブの端 部を除いて、電気抵抗シート或いはチューブの表面全体に亘り均一に分布してい ることが好ましい。 電気抵抗シート或いはチューブは少なくとも二つの電流路を有する。通常、電 気抵抗チューブは、六つ、八つ、十、十二、またはそれ以上もまた有効であるが 、少なくとも四つの電流路を有する。通常、電気抵抗シートは、五つ、六つ、七 つ、八つ、九つ、十、十一、十二、またはそれ以上もまた有効であるが、少なく とも四つの電流路を有する。 本発明の幾つかのディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジおよびフ ィルタでは、電気抵抗シート或いはチューブはシートまたはチューブの端部間に 中央点を有し、ここでは、シートまたはチューブの端部よりも中央点に近い少な くとも一つのストランドは、中央点よりもシートまたはチューブの端部に近い少 なくとも一つのストランドの電流路よりも短い電流路を有する。 他の局面における本発明の幾つかのディーゼルパティキュレートフィルタカー トリッジおよびフィルタでは、シートまたはチューブの端部間に中央点を有し、 ここでは、シートまたはチューブの端部よりも中央点に近い少なくとも一つのス トランドは、中央点よりシートまたはチューブの端部に近い少なくとも一つのス トランドの平均幅よりも大きい平均幅を有する。 他の局面では、好ましくは、連続した各ストランドの電気抵抗はシートまたは チューブの端部から中央へゆくに従い減少する。 楕円或いは長円形または長方形の開口を有する電気抵抗シート或いはチューブ に関しては、各ストランドの断面積は約０．２〜約１６ｍｍ²の範囲が好ましく 、ここでは、各ストランドの幅は約１〜約６．５ｍｍの範囲が好ましく、電気抵 抗材料の厚さは約０．２〜約２．５ｍｍの範囲が好ましい。 本発明のフィルタカートリッジおよびフィルタを作製するのに有効で好適な電 気抵抗チューブ構成は、比較可能な中実な電気抵抗チューブ（即ち、開口を備え ていない同じチューブ）の周方向の剛性(stiffness)の４０％より小さい周方向 の剛性を有する。周方向の剛性に関する更に詳細な事項については、係属中の欧 州特許出願０６０８７８３Ａ１を参照されたい。 スロットを備えた電気抵抗チューブの周方向の剛性は、好ましくは、比較可能 な中実な電気抵抗チューブの周方向の剛性の約２５％より小さい（更に好ましく は１０％より小さく、更により好ましくは５％より小さく、最も好ましくは３％ より小さい）。比較可能な中実な電気抵抗チューブの周方向の剛性の４０％より 小さい周方向の剛性を有する電気抵抗チューブの更に詳細な事項については、欧 州特許出願０６０８７８３Ａ１を参照されたい。 電気抵抗シート或いはチューブ（または支持部材）の加熱中に生じる軸線方向 の応力を低減するために、従来の手法を用いて、軸線方向拡張手段を電気抵抗シ ート或いはチューブ（または支持部材）に設ける。軸線方向拡張手段は、特定の フィルタカートリッジ設計事項のパラメータに応じて電気抵抗シート或いはチュ ーブ（または支持部材）に沿って配置される。通常、軸線方向拡張手段は、電気 抵抗シート或いはチューブ（または支持部材）の端部にまたは端部近くに配置さ れる。図１９および図２０を参照すると、拡張ジョイント６０１および６１０が 電気抵抗シートの端部近くに示されてい る。拡張ジョイント６０１はシートの径方向へ凹んだ部分であり、拡張ジョイン ト６１０は、シートの径方向へ拡張された部分である。ふいごに似た拡張ジョイ ント（商業的には、例えばマサチューセッツ(MA)州ウォルサム(Waltham)のスタ ンダードサムソンコーポレーション(Standard-Thomson Corp.)から入手可能）の 例を図２１に示した。 本発明の目的および利点を以下の例を用いて更に説明するが、これらの例で列 挙した特定の材料および量および他の条件または詳細は、本発明を不当に制限す るものではない。例１および比較例Ａ 実質的に図７に示した四つのフィルタカートリッジを作製し、ケーシングに取 り付け、実質的に図８および図９に示したディーゼルフィルタまたは捕捉体を提 供した。ケーシングは従来の３０４ステンレス鋼から作製した。 電気抵抗チューブは、長さ約２５４ｍｍ、外径４２ｍｍであり、０．４６ｍｍ 厚さのニッケル−クロム−鉄合金のシート（商業的には、インディアナ(IN)州の ココモ(Kokomo)のインコアロイインターナショナルインコーポレイティド(Inco Alloy International，Inc.)の商標名『INCONEL 600』で入手可能）で作製した 。レーザー切断によりシートに角が丸い長方形の穴を形成し、図１４に示した形 状とした。チューブのいずれかの端部に最も近いストランドの（ストランド中央 の）ストランド幅は、１．９５ｍｍ（０．０７６６インチ）であった。チューブ 中央におけるストランドの（ストランド中央の）ストランド幅は３ｍｍ（０．１ １９インチ）であった。シートから作製した電気抵抗チューブの全抵抗は０．３ ５２オームであった。穴を備えていないより大きな領域を有するチューブの端部 は 蓋２１を備えた端部であった（図７参照）。 従来のブレーキプレス(brake press)を用いて、丸鋼ストック(round bar stoc k)をプレス(press)に取り付け、電気抵抗シートを押しつけ(bump)てチューブに するのに必要な形状とした。チューブを形成するために寄せられたシートの側部 を溶接した。 電気抵抗チューブは、空気噴射加工機（商業的には独国ニューキャッスル(New Castle)のエンタープライズマシンアンドデベロップメントコーポレーション(E nterprise Machine and Development Corp.)の商標名『MODEL 52D JET』を備え た商標名『MODEL 17 SIDEWINDER』で入手可能）を用いてかるく加工された１７ 層の２／２、１．５ｚ、１８００デニールのアルミナ−ボリヤ−シリカ(alumina -boria-silica)セラミック糸（商業的には３Ｍ社の商標名『NEXTEL 312 CERAMIC YARN』で入手可能）で螺旋状に綾に巻かれた。加工機の速度は約２６．５ｍ／ 分に設定した。噴射口は最も閉じた位置から約３／４回転だけ開口した。空気圧 は約５５０ｋＰａに設定した。 特に、三軸コンピュータ制御精密巻き機（カナダ国のシグナルヒル(Signal Hi lls)のオートメーションダイナミクス(Automation Dynamics)）を用いて、セラ ミック糸をチューブの周りに螺旋状に巻いた。第一層の巻き角度は４７°であっ た。巻き中の糸では、約１４．２ニュートンの一定引張力を維持した。連続した 各層については、四辺開口が提供されるように連続した各層の糸のコアが下側の 糸のコアの糸のコアと整列するように、巻き角度を僅かに増大した。 チューブの穴を備えていない各領域（即ち、チューブの各端部）では、巻きパ ターンは密集端壁を提供するように６０°の静止角(dwell)を有するように修正 し、上記密集端壁はフィルタの端部で逃げる濾過されていない排気ガスを遮断す る機能をする。 第一層の綾に巻かれた糸では、『四辺開口』の互いに反対側に位置する角間の 開口の大きさは、チューブの軸線方向および周方向の各々において約９．３ｍｍ であった。最後の（即ち、１７番目の）層を構成する『四辺開口』の互いに反対 側に位置する角間の開口の大きさは、チューブの軸線方向において約９．３ｍｍ 、チューブの周方向において約１４．４ｍｍであった。 螺旋状に綾に巻かれた糸を有するチューブの外径は、約６５ｍｍであった。１ ７層のセラミック糸の重さは約２１０グラムであった。 ケーシングの円錐形の入口は、３．４リットル６気筒４ストロークのディーゼ ルエンジン（商業的にはインディアナ(IN)州コロンブス(Columbus)のカミングス エンジンカンパニー(Cummings Engine Company)の『CUMMINGS 6A3.4 DIESEL ENG INE』で入手可能）の排気システムへ接続した。従来の油圧負荷バンク(hydrauli c load bank)をエンジンのトルクシャフトに取り付け、エンジンに制御された負 荷を提供するために試験中の圧力は９６５３ｋＰａ（１４００ｐｓｉ）に維持し た。エンジンを約１５００ｒｐｍで動かし、排気温度は約２８０°Ｃであり、結 果として、約２４５Ｎｍ³／ｈｒ（即ち、標準状態に換算された立方メートル毎 時間）（１４５ａｃｆｍ）（即ち、実立方フィート毎分）の排気ガス流量であっ た。 各試験の初めの背圧は約２．５水柱ｃｍ（０．２５ｋＰａ）であった。各ディ ーゼルフィルタカートリッジを横切る背圧低下(drop)が１５２水柱ｃｍ（６０水 柱インチ）に達するまでエンジンを作動させた。この時、排気弁を閉弁し、ディ ーゼル捕捉体の周りでエンジン排気を逸らし、電気的な再生サイクルを始めた。 再生サイクルについては、約０．１ｍ³／分（２ｓｃｆｍ）（即ち、（標準立 方フィート毎分））の空気は、ディーゼル捕捉体へ向けられ、十分な酸素量を提 供し、熱をフィルタへ伝達して煤燃焼工 程を完了した。この間、１２ボルト（各ヒータは約４１０ワットの電力を消費） が１０分間各ヒータを横切って供給された。再生が完了した時には、再びディー ゼル捕捉体を通るようにエンジン排気の向きを戻した。１２ボルトは、各フィル タカートリッジのネジ山付き金属柱部材に対する電気リード線と、ケーシング（ 共通の接地(ground)）の基部に対する電気リード線とにより取り付けられた従来 の外部の１２ボルトｄｃ電力供給装置により提供された。 各ディーゼルフィルタカートリッジを横切る背圧低下が１５２水柱ｃｍ（６０ 水柱インチ）に達するまでエンジンを作動することにより、再びフィルタカート リッジに煤で負荷をかけた。背圧低下が１５２水柱ｃｍのレベルに達した後で、 エンジンを停止し、ディーゼル捕捉体により室温まで冷却した。四つのディーゼ ルフィルタカートリッジをケーシングから外して個々の重量を測定した。 それから再びフィルタカートリッジをケーシングに組み立て、ディーゼルフィ ルタをエンジンシステムに再び接続した。上述の再生サイクルを繰り返した。再 生後、各ディーゼルフィルタカートリッジをケーシングから外して個々の重量を 測定した。 それからフィルタカートリッジを二時間の間、５５０°Ｃで従来のパラゴン高 温炉(paragon high temperature oven)内に配置し、残りのディーゼル煤を燃焼 した。それから各フィルタカートリッジを室温まで冷却し、個々の重量を測定し た。 フィルタカートリッジの第二の負荷および次の再生のデータは以下の表１に示 した。再生の前および後におけるフィルタカートリッジの重量差が燃焼された煤 の量に等しい。フィルタカートリッジの煤量は、再生前とパラゴン高温炉におい て掃除をした後とにおけるフィルタカートリッジの重量差に等しかった。各フィ ルタカートリッジにおいて燃焼された煤の重量パーセントは、フィルタカートリ ッジの煤量で燃焼された煤量を割った値に１００％を掛けた値と等しかった。 比較例Ａは、チューブを形成するのに用いられた電気抵抗シートの幾何形状が 図６に示したようであるのを除いて、例１で説明したように構成され、試験され た。比較例Ａの試験データは以下の表２に示した。 例１と比較例Ａの試験結果の結果を以下の表３にまとめた。 例１のフィルタ（およびフィルタカートリッジ）の試験結果は、比較例Ａで用 いられた電気抵抗チューブに比べて、本発明の電気抵抗チューブの再生が改良さ れたことを示す。例２ 例２のフィルタは以下のことを除いて例１で説明したように構成した。電気抵 抗チューブの外径は５０．８ｍｍ（２インチ）であった。電気抵抗チューブの電 気抵抗は０．２８８オームであった。各チューブの長さ方向に横切って提供され た電圧は１３．２ボルトであり、その結果、フィルタカートリッジ当たり６００ ワットの電力となった。チューブを形成するのに用いられた電気抵抗シートの形 状は図１５に示した。チューブのいずれかの端部に最も近いストランドの（スト ランド中央の）ストランド幅は２．４ｍｍ（０．０９６インチ）であった。チュ ーブ中央におけるストランドの（ストランド中央の）ストランド幅は、３．２ｍ ｍ（０．１２５インチ）であった。穴を備えていないより大きな領域を有するチ ューブの端部は、蓋２１を有する端部である（図７参照）。（１２ボルト電力源 と好ましくは用いられる他の好適な構成は、図１６〜図１８に示した。更に、図 １８に示した構成を用いて、７６．２ｍｍ（３インチ）の直径の電気抵抗チュー ブを作製するのが好ましい。）示していない他の全ての金属部品はステンレス鋼 であった。 更に、フィルタ媒体は以下のようにして提供された。初めに、径方向に整列さ れてかるく加工された１０層の糸（『NEXTEL 312』） を初めの巻き角度４７°で提供し、８．３８ｍｍの初期フィルタ帯幅(initial F i1ter Band Width)を提供した。各層は１０巻(circuit)で作製された。フィラメ ント巻き機の心棒を２３．５°進めた後、かるく加工された二層の糸を提供して 第一の１０層の四辺開口を二分割する径方向の壁を形成した。更に心棒を２３． ５°進めた後、かるく加工された二層の糸を提供して前の二つの層の四辺開口を 二分割する径方向の壁を形成した。チューブ上のフィルタ媒体の直径は５９．４ ｍｍであった。 ケーシングの円錐形の入口は、２．３リットル４気筒４ストロークディーゼル エンジン（商業的にはミネソタ(MN)州アノカ(Anoka)のオナンコーポレーション の商標名『ONAN L423 DIESEL ENGINE』で入手可能）の発電器セット(electrical generator set)の排気システムに接続された。四つの電気ヒータが発電器セッ トに配置され、システムに対する電力負荷として働いた。 発電器セットの状態が安定したエンジン状態の下では、初期のフィルタ背圧は ３．０Ｎｍ³／ｍｉｎで約６．３５水柱ｃｍであった。捕捉体の排気背圧が約６ ．３５から約１１４水柱ｃｍまで増大するのにかかった時間は、連続するサイク ル間で記録した。システムの背圧が１１４水柱ｃｍに達した時に、排気弁を閉弁 し、排気を各サイクル中にディーゼルフィルタ周りでバイパスした。 それから約１０分間、各フィルタカートリッジを横切って４５ａｍｐｓで約１ ３．２ボルトを供給することによりカートリッジに通電した。この間、７５０〜 ８００°Ｃの高い温度が達成され、煤を酸化した。フィルタカートリッジ当たり １４．１６ lpmの再生空気流が圧縮空気から供給され、再生中における煤の燃焼 を補助した。更に１分間、フィルタカートリッジを通電することなく空気を流し 、フィルタカートリッジを徐々に冷却した。それから排気弁を開弁し、 排気をフィルタを通る流れに戻した。 負荷および再生サイクルをエンジン使用の１１２０時間繰り返した。低硫黄燃 料（０．０５％の硫黄、イリノイ(IL)州シカゴ(Chicago)のアモコオイルカンパ ニー(Amoko Oil Co.)の商標名『AMOFUEL L.S．'94 DIESEL FUEL』）と、低灰分 オイル（重量当たり０．６％の灰分(ash)、ペンシルベニア(PA)州フィラデルフ ィア(Philadelphia)のサンリファイニングアンドマーケティングカンパニー(Sun Refining & Marketing Co.)の商標名『SUNOCO ULTRA SUPER C GOLD 15W40』で 入手可能）とを全１１２０時間の作動で用いた。 最後の再生が完了した時、フィルタカートリッジの重量を測定し、それから５ ５０°Ｃで２時間パラゴン高温炉に置き、残ったディーゼル煤を燃やした。それ から再びフィルタの重量を測定し、残余煤量を確定した。負荷サイクル後に約２ ．２〜２．５５グラムの煤を通常は保持する各フィルタには、平均０．５２５グ ラムの残余煤が残った。 本発明の種々な修正実施形態および変更実施形態は、本発明の範囲および精神 を逸脱することなく当業者には明らかであり、本発明は本明細書において説明し た例示としての実施形態に不当に限定されるものではない。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９６年５月３日 【補正内容】 第一層の綾に巻かれた糸について、『四辺開口』の互いに反対側に位置する角 間の開口の大きさは、チューブの軸線方向および周方向の各々において約９．３ ｍｍであった。最後の（即ち、１７番目の）層を構成する『四辺開口』の互いに 反対側に位置する角間の開口の大きさは、チューブの軸線方向において約９．３ ｍｍ、チューブの周方向において約１４．４ｍｍであった。 螺旋状に綾に巻かれた糸を有するチューブの外径は、約６５ｍｍであった。１ ７層のセラミック糸の重さは約２１０グラムであった。 ケーシングの円錐形の入口は、３．４リットル６気筒４ストロークのディーゼ ルエンジン（商業的にはインディアナ(IN)州コロンブス(Columbus)のカミングス エンジンカンパニー(Cummings Engine Company)の『CUMMINGS 6A3.4 DIESEL ENG INE』で入手可能）の排気システムへ接続した。従来の油圧負荷バンク(hydrauli c load bank)をエンジンのトルクシャフトに取り付け、エンジンに制御された負 荷を提供するために試験中の圧力は９６５３ｋＰａに維持した。エンジンを約１ ５００ｒｐｍで動かし、排気温度は約２８０°Ｃであり、結果として、約２４５ ｍ³／ｈｒ（即ち、立方メートル毎時間）（１４５ａｃｆｍ）（即ち、実立方フ ィート毎分）の排気ガス流量であった。 各試験の初めの背圧は約２．５水柱ｃｍ（０．２５ｋＰａ）であった。各ディ ーゼルフィルタカートリッジを横切る背圧低下(drop)が１５２水柱ｃｍ（６０水 柱インチ）に達するまでエンジンを作動させた。この時、排気弁を閉鎖し、ディ ーゼル捕捉体の周りでエンジン排気を逸らし、電気的な再生サイクルを始めた。 再生サイクルについては、約０．１ｍ³／分（２ｓｃｆｍ）（即ち、（標準立 方フィート毎分））の空気は、ディーゼル捕捉体へ向 システムに対する電力負荷として働いた。 発電器セットの状態が安定したエンジン状態の下では、初期のフィルタ背圧は ３．０ｍ³／ｍｉｎで約６．３５水柱ｃｍであった。捕捉体排気背圧が約６．３ ５水柱ｃｍから約１１４水柱ｃｍまで増大するのにかかった時間は、連続するサ イクル間で記録された。システムの背圧が１１４水柱ｃｍに達した時に、排気弁 を閉弁し、排気を各サイクル中にディーゼルフィルタ周りでバイパスした。 それから約１０分間、各フィルタカートリッジを横切って４５ａｍｐｓで約１ ３．２ボルトを供給することによりカートリッジに通電した。この間、７５０〜 ８００°Ｃの高い温度が達成され、煤を酸化した。フィルタカートリッジ当たり １４．１６ lpmの再生空気流が圧縮空気から供給され、再生中における煤の燃焼 を補助した。更に１分間、フィルタカートリッジを通電することなく空気を流し 、フィルタカートリッジを徐々に冷却した。それから排気弁を開弁し、排気をフ ィルタを通る流れに戻した。 負荷および再生サイクルはエンジン使用の１１２０時間繰り返した。低硫黄燃 料（０．０５％の硫黄、イリノイ(IL)州シカゴ(Chicago)のアモコオイルカンパ ニー(Amoko Oil Co.)の商標名『AMOFUEL L.S．'94 DIESEL FUEL』）と、低灰分 オイル（重量当たり０．６％の灰分(ash)、ペンシルベニア(PA)州フィラデルフ ィア(Philadelphia)のサンリファイニングアンドマーケティングカンパニー(Sun Refining & Marketing Co.)の商標名『SUNOCO ULTRA SUPER C GOLD 15W40』で 入手可能）とを全１１２０時間の作動において用いた。 最後の再生が完了した時、フィルタカートリッジの重量を測定し、それから５ ５０°Ｃで２時間パラゴン高温炉に置き、残ったディーゼル煤を燃やした。それ から再びフィルタの重量を測定し、残余煤 請求の範囲 １．（ａ）実質的に剛性を有する電気抵抗チューブ（２０，１５４，１６２） を具備し、該電気抵抗チューブ（２０，１５４，１６２）は、外面と、第一端部 と、第二端部と、前記外面から内面まで延びる開口（１５６，１６６）と、前記 電気抵抗チューブ（２０，１５４，１６２）の前記端部から延びる長さとを有し 、前記電気抵抗チューブ（２０，１５４，１６２）は、該電気抵抗チューブ（２ ０，１５４，１６２）の前記端部間に第一仮想領域（５０１）、第二仮想領域（ ５０２）、および第三仮想領域（５０３）を有し、これら各仮想領域（５０１， ５０２，５０３）は、前記電気抵抗チューブ（２０，１５４，１６２）の前記長 さの三分の一に等しい長さを有し、前記第二仮想領域（５０２）は前記第一仮想 領域（５０１）と第三仮想領域（５０３）との間に位置し、前記電気抵抗チュー ブ（２０，１５４，１６２）の前記第一および第二端部を横切って電圧が印加さ れた時には、各仮想領域（５０１，５０２，５０３）に多量の熱が発生し、前記 第一仮想領域（５０１）および第三仮想領域（５０３）の各々に発生した前記多 量の熱は前記第二仮想領域（５０２）に発生した前記多量の熱より大きく、 （ｂ）前記電気抵抗チューブ（２０，１５４，１６２）の前記開口（１５６， １６６）を覆う無機ファイバからなる濾過要素（２５，１４９，１５９）を具備 し、 （ｃ）前記電気抵抗チューブ（２０，１５４，１６２）の前記端部を横切って 電圧を印加して捕集されたディーゼル排気パティキュレートの燃焼点以上に前記 電気抵抗チューブ（２０，１５４，１６２）を加熱する電圧印加手段を具備し、 前記電気抵抗チューブ（２０，１５４，１６２）を横切って電圧が印加された時 に、前記濾過 要素（２５，１４９，１５９）に捕集された煤パティキュレートへ前記電気抵抗 チューブ（２０，１５４，１６２）から十分な熱が伝達され、該煤パティキュレ ートが燃えるように前記電気抵抗チューブ（２０，１５４，１６２）を配置した 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カートリッジ（１９，８ ０）。 ２．前記第一仮想領域（５０１）および第三仮想領域（５０３）の各々に発生 した前記多量の熱が、前記第二仮想領域（５０２）に発生した前記多量の熱より 少なくとも５％大きい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 レートフィルタカートリッジ（１９，８０）。 ３．前記電気抵抗チューブ（２０，１５４，１６２）が金属から作製され、前 記無機ファイバが酸化物系セラミックファイバであることを特徴とする請求項２ に記載のディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジ（１９，８０）。 ４．前記第一のフィルタ要素（２５，１４９，１５９）が、螺旋状に巻かれた セラミック糸、セラミック糸からなる織布、セラミック糸からなる不織マット、 およびこれらの組合せからなるグループから選択された材料からなることを特徴 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カートリッジ（１ ９，８０）。 ５．前記酸化物系セラミックファイバは、前記電気抵抗チューブ（２０，１５ ４）の周りに第一の酸化物系セラミック糸として実質的に螺旋状に綾に巻かれて 、前記電気抵抗チューブ（２０，１５４）の開口（１５６）を覆い、前記酸化物 系セラミック糸はコア（１５０）を具備し、該コア（１５０）から連続ファイバ のループまたはファイバ部分（１５２）の少なくとも一つが外方へ延びており、 各連続した層の連続した渦巻きのコア（１５０）は、径方向に互いに整列して四 辺開口（１５５）を形成するように互いに離間した壁を 提供し、該壁は前記濾過要素（２５，１４９）へ排気ガス力に対する安定性を提 供し、連続ファイバのループまたはファイバ部分（１５２）の前記少なくとも一 つが前記四辺開口（１５５）の各々へ突出すると共に、隣接した渦巻きの連続フ ァイバのループまたはファイバ部分（１５２）の前記少なくとも一つが相互に噛 み合って前記四辺開口（１５５）の各々にディーゼル排気パティキュレート用の 捕捉体を提供し、前記電気抵抗チューブ（２０，１５４）は該電気抵抗チューブ （２０，１５４）の各端部に穴を開けられていない領域を有し、該穴を開けられ ていない領域の前記糸の隣接した渦巻きのコア（１５０）は、互いに近接して間 を開け、排気流を実質的に通さない比較的厚い端壁を提供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カートリッジ（１９，８ ０）。 ６．前記第一のフィルタ要素（２５，１４９，１５９）は、 （ａ）可撓性を有し、実質的に圧縮不可能で実質的にけん縮されない互いに間を 開けた支持ストランドと、（ｂ）該支持ストランドに対して強く引っ張られ、可 撓性を有し、嵩高く実質的に完全にけん縮された充填糸との節のない織物組織か らなる布からな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 トフィルタカートリッジ（１９，８０）。 ７．排気ガスを前記電気抵抗チューブ（２０，１５４，１６２）の前記開口を 通して流すための手段（２１）を更に具備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カートリッジ（１９，８０）。 ８．（ａ）少なくとも二つの端部を有するケーシング（７１）と、 （ｂ）該ケーシングの前記少なくとも二つの端部を排気システムへ接続する接 続手段（７３，７４）と、 （ｃ）少なくとも一つのディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジを 支持する支持手段（７６，７７，７８）と、 （ｄ）請求項７に記載の少なくとも一つのディーゼルパティキュレートフィル タカートリッジ（１９，８０）とを具備し、前記電気抵抗チューブ（２０，１５ ４，１６２）の前記二つの端部は、前記ケーシング（７１）の前記少なくとも二 つの端部の間で延び、前記支持手段（７６，７７，７８）により前記ケーシング （７１）に支持される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（ ７０）。 ９．前記電気抵抗チューブ（２０，１５４，１６２）が金属から作製され、前 記無機ファイバが酸化物系セラミックファイバであり、前記第一仮想領域（５０ １）および第三仮想領域（５０３）の各々に発生した前記多量の熱は、前記第二 仮想領域（５０２）に発生した前記多量の熱より少なくとも１０％大きいことを 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カートリッジ （１９，８０） １０．前記電気抵抗チューブ（２０，１５４，１６２）が金属から作製され、 前記無機ファイバが酸化物系セラミックファイバであり、前記第一仮想領域（５ ０１）および第三仮想領域（５０３）の各々に発生した前記多量の熱は、前記第 二仮想領域（５０２）に発生した前記多量の熱より少なくとも３０％大きいこと 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カートリッ ジ（１９，８０）。 １１．前記電気抵抗チューブ（２０，１５４，１６２）が金属から作製され、 前記無機ファイバが酸化物系セラミックファイバであり、前記第一仮想領域（５ ０１）および第三仮想領域（５０３）の各々に発生した前記多量の熱は、前記第 二仮想領域（５０４）に発 生した前記多量の熱より少なくとも４５％大きい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カートリッジ（１９，８０）。 １２．前記電気抵抗チューブ（２０，１５４，１６２）が少なくとも十二個の 電流路を有す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 フィルタカートリッジ（１９，８０）。 １３．（ａ）実質的に剛性を有する電気抵抗チューブ（２０，１５４，１６２ ）を具備し、該電気抵抗チューブ（２０，１５４，１６２）は、外面と、第一端 部と、第二端部と、前記外面から内面まで延びる開口（１５６，１６６）と、前 記電気抵抗チューブ（２０，１５４，１６２）の前記端部から延びる長さとを有 し、前記電気抵抗チューブ（２０，１５４，１６２）は、該電気抵抗チューブ（ ２０，１５４，１６２）の前記端部間に第一仮想領域（５１１）、第二仮想領域 （５１２）、第三仮想領域（５１３）、第四仮想領域（５１４）、および第五仮 想領域（５１５）を有し、これら各仮想領域（５１１，５１２，５１３，５１４ ，５１５）は、前記電気抵抗チューブ（２０，１５４，１６２）の前記長さの五 分の一に等しい長さを有し、前記第二仮想領域（５１２）は前記第一仮想領域（ ５１１）と第三仮想領域（５１２）との間に位置し、前記第三仮想領域（５１３ ）は前記第二仮想領域（５１２）と第四仮想領域（５１４）との間に位置し、前 記第四仮想領域（５１４）は前記第三仮想領域（５１３）と第五仮想領域（５１ ５）との間に位置し、前記電気抵抗チューブ（２０，１５４，１６２）の前記第 一および第二端部を横切って電圧が印加された時には、各仮想領域（５１１，５ １２，５１３，５１４，５１５）に多量の熱が発生し、前記第二仮想領域（５１ ２）および第四仮想領域（５１４）の各々に発生した前記多量の熱は前記第三仮 想領域（５１３）に発生した前記多量 の熱より大きく、 （ｂ）前記電気抵抗チューブ（２０，１５４，１６２）の前記開口（１５６， １６６）を覆う無機ファイバからなる濾過要素（２５，１４９，１５９）を具備 し、 （ｃ）前記電気抵抗チューブ（２０，１５４，１６２）の前記端部を横切って 電圧を印加して捕集されたディーゼル排気パティキュレートの燃焼点以上に前記 電気抵抗チューブ（２０，１５４，１６２）を加熱する電圧印加手段を具備し、 前記電気抵抗チューブ（２０，１５４，１６２）を横切って電圧が印加された 時に、前記濾過要素（２５，１４９，１５９）に捕集された煤パティキュレート へ前記電気抵抗チューブ（２０，１５４，１６２）から十分な熱が伝達され、該 煤パティキュレートが燃えるように前記電気抵抗チューブ（２０，１５４，１６ ２）を配置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カートリ ッジ（１９，８０）。 １４．前記電気抵抗チューブ（２０，１５４，１６２）が金属から作製され、 前記無機ファイバが酸化物系セラミックファイバであることを特徴とする請求項 １２または１３に記載のディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジ（１ ９，８０）。 １５．排気ガスを前記電気抵抗チューブ（２０，１５４，１６２）の前記開口 （１５６，１６６）を通して流すための手段（２１）を更に具備することを特徴 とする請求項１４に記載のディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジ（ １９，８０）。 １６．前記第一仮想領域（５１１）および第五仮想領域（５１５）の各々に発 生した前記多量の熱は、前記第二仮想領域（５１２）、第三仮想領域（５１３） 、および第四仮想領域（５１４）の各々に発生した前記多量の熱より大きいこと を特徴とする請求項１４に記 載のディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジ（１９，８０）。 １７．（ａ）少なくとも二つの端部を有するケーシング（７１）と、 （ｂ）該ケーシング（７１）の前記少なくとも二つの端部を排気システムへ接 続する接続手段（７３，７４）と、 （ｃ）少なくとも一つのディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジを 支持する支持手段（７６，７７，７８）と、 （ｄ）請求項１６に記載の少なくとも一つのディーゼルパティキュレートフィ ルタカートリッジ（１９，８０）とを具備し、前記電気抵抗チューブ（２０，１ ５４，１６２）の前記二つの端部は、前記ケーシングの前記少なくとも二つの端 部の間で延び、前記支持手段（７６，７７，７８）により前記ケーシング（７１ ）に支持される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（７０） 。 １８．前記電気抵抗チューブ（２０，１５４，１６２）が少なくとも十二個の 電流路を有することを特徴とする請求項１４に記載のディーゼルパティキュレー トフィルタカートリッジ（１９，８０）。 １９．（ａ）実質的に剛性を有する中空で管状の支持部材（１０６，１５４， １６２）を具備し、該支持部材（１０６，１５４，１６２）は二つの端部と外面 とを有すると共に、該外面から内面まで延びる開口（１５６，１６６）を備え、 （ｂ）前記開口を覆う無機ファイバからなる第一の濾過要素（１１０）を具備 し、 （ｃ）電気抵抗シート（１０１）を具備し、該電気抵抗シート（１０１）、外 面と、第一端部と、第二端部と、前記外面から内面まで延びる開口と、前記電気 抵抗シート（１０１）の前記端部から延びる長さとを有し、前記電気抵抗シート （１０１）は、該電気抵 抗シート（１０１）の前記端部間に第一仮想領域（５０１）、第二仮想領域（５ ０２）、および第三仮想領域（５０３）を有し、これら各仮想領域（５０１，５ ０２，５０３）は、前記電気抵抗シート（１０１）の前記長さの三分の一に等し い長さを有し、前記第二仮想領域（５０２）は前記第一仮想領域（５０１）と第 三仮想領域（５０３）との間に位置し、前記電気抵抗シート（１０１）の前記端 部を横切って電圧が印加された時には、各仮想領域（５０１，５０２，５０３） に多量の熱が発生し、前記第一仮想領域（５０１）および第三仮想領域（５０３ ）の各々に発生した前記多量の熱は前記第二仮想領域（５０２）に発生した前記 多量の熱より大きく、 （ｄ）捕集されたディーゼル排気パティキュレートの燃焼点以上に前記電気抵 抗シート（１０１）を加熱するのに十分な電圧を前記電気抵抗シート（１０１） を横切って印加するように前記電気抵抗シート（１０１）の前記端部に電圧を印 加する電圧印加手段を具備し、 前記電気抵抗シート（１０１）を横切って電圧が印加された時に、前記濾過要 素に捕集された煤パティキュレートへ前記電気抵抗シート（１０１）から十分な 熱が伝達され、該煤パティキュレートが燃えるように前記電気抵抗シート（１０ １）を配置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カートリ ッジ（８０，１００）。 ２０．前記第一仮想領域（５１１）および第三仮想領域（５１３）の各々に発 生した前記多量の熱が、前記第二仮想領域（５１２）に発生した前記多量の熱よ り少なくとも５％大きいことを特徴とする請求項１９に記載のディーゼルパティ キュレートフィルタカートリッジ（８０，１００）。 ２１．前記電気抵抗シート（１０１）が金属から作製され、前記 無機ファイバが第一の酸化物系セラミックファイバであることを特徴とする請求 項２０に記載のディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジ（８０，１０ ０）。 ２２．前記電気抵抗シート（１０１）の前記開口を覆う酸化物系セラミックフ ァイバの第二の濾過要素（１１２）を更に具備することを特徴とする請求項２１ に記載のディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジ（８０，１００） ２３．前記第一のフィルタ要素（１１０）が、螺旋状に巻かれた酸化物系セラ ミック糸、酸化物系セラミック糸からなる織布、酸化物系セラミック糸からなる 不織マット、およびこれらの組合せからなるグループから選択された材料からな り、前記第二のフィルタ要素（１１２）が、螺旋状に巻かれた酸化物系セラミッ ク糸、酸化物系セラミック糸からなる織布、酸化物系セラミック糸からなる不織 マット、およびこれらの組合せからなるグループから選択された材料からなるこ とを特徴とする請求項２２に記載のディーゼルパティキュレートフィルタカート リッジ（８０，１００）。 ２４．前記第一の酸化物系セラミックファイバは、前記支持部材（１０６）の 周りに第一の酸化物系セラミック糸として実質的に螺旋状に綾に巻かれて、前記 支持部材（１０６，１５４）の前記開口（１５６）を覆い、前記第一酸化物系セ ラミック糸はコア（１５０）を具備し、該コア（１５０）から連続ファイバのル ープまたはファイバ部分（１５２）の少なくとも一つが外方へ延びており、各連 続した層の連続した渦巻きのコアは、径方向に互いに整列して四辺開口（１５５ ）を形成するように互いに離間した壁を提供し、該壁は前記第一の濾過要素（１ １０）へ排気ガス力に対する安定性を提供し、連続ファイバのループまたはファ イバ部分（１５２）の前記少なくとも一つが前記四辺開口（１５５）の各々へ突 出すると共に、 隣接した渦巻きの連続ファイバのループまたはファイバ部分（１５５）の前記少 なくとも一つが相互に噛み合って前記四辺開口（１５５）の各々にディーゼル排 気パティキュレート用の捕捉体を提供し、前記支持部材（１０６，１５４）は該 支持部材（１０６，１５４）の各端部に穴を開けられていない領域を有し、該穴 を開けられていない領域の前記糸の隣接した渦巻きのコア（１５０）は、互いに 近接して間を開け、排気流を実質的に通さない比較的厚い端壁を提供し、前記第 二の酸化物系セラミックファイバは、前記電気抵抗シート（１０１）の周りに第 二の酸化物系セラミック糸として実質的に螺旋状に綾に巻かれて、前記電気抵抗 シート（１０１）の前記開口を覆い、前記第二酸化物系セラミック糸はコア（１ ５０）を具備し、該コア（１５０）から連続ファイバのループまたはファイバ部 分（１５２）の少なくとも一つが外方へ延びており、各連続した層の連続した渦 巻きのコアは、径方向に互いに整列して四辺開口（１５５）を形成するように互 いに離間した壁を提供し、該壁は前記第二の濾過要素（１１２）へ排気ガス力に 対する安定性を提供し、連続ファイバのループまたはファイバ部分（１５２）の 前記少なくとも一つが前記四辺開口（１５５）の各々へ突出すると共に、隣接し た渦巻きの連続ファイバのループまたはファイバ部分（１５２）の前記少なくと も一つが相互に噛み合って前記四辺開口（１５５）の各々にディーゼル排気パテ ィキュレート用の捕捉体を提供し、前記電気抵抗シート（１０１）は該電気抵抗 シート（１０１）の各端部に穴を開けられていない領域を有し、該穴を開けられ ていない領域の前記糸の隣接した渦巻きのコア（１５０）は、互いに近接して間 を開け、排気流を実質的に通さない比較的厚い端壁を提供することを特徴とする 請求項２２に記載のディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジ（８０， １００）。 ２５．排気ガスを前記支持部材（１０６，１５４，１６２）および前記電気抵 抗シート（１０１）の前記開口（１５６，１６６）を通して流すための手段（１ ３１）を更に具備することを特徴とする請求項２２に記載のディーゼルパティキ ュレートフィルタカートリッジ（８０，１００）。 ２６．（ａ）少なくとも二つの端部を有するケーシング（７１）と、 （ｂ）該ケーシング（７１）の前記少なくとも二つの端部を排気システムへ接 続する接続手段（７３，７４）と、 （ｃ）少なくとも一つのディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジを 支持する支持手段（７６，７７，７８）と、 （ｄ）請求項２５に記載の少なくとも一つのディーゼルパティキュレートフィ ルタカートリッジ（８０，１００）とを具備し、前記支持部材（１０６，１５４ ，１６２）の前記二つの端部は、前記ケーシング（７１）の前記少なくとも二つ の端部の間で延び、前記支持手段（７６，７７，７８）により前記ケーシング（ ７１）に支持される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（７ ０）。 ２７．（ａ）実質的に剛性を有する中空で管状の支持部材（１０６，１５４， １６２）を具備し、該支持部材（１０６，１５４，１６２）は二つの端部と外面 とを有すると共に、該外面から内面まで延びる開口（１５６，１６６）を備え、 （ｂ）前記開口（１５６，１６６）を覆う無機ファイバからなる第一の濾過要 素（１１０，１４９，１５９）を具備し、 （ｃ）電気抵抗チューブ（１０１，１５４，１６２）を具備し、該電気抵抗チ ューブ（１０１，１５４，１６２）は、外面と、第一端部と、第二端部と、前記 外面から内面まで延びる開口（１５６， １６６）と、前記電気抵抗チューブ（１０１，１５４，１６２）の前記端部から 延びる長さとを有し、前記電気抵抗チューブ（１０１，１５４，１６２）は、該 電気抵抗チューブ（１０１，１５４，１６２）の前記端部間に第一仮想領域（５ ０１）、第二仮想領域（５０２）、および第三仮想領域（５０３）を有し、これ ら各仮想領域（５０１，５０２，５０３）は、前記電気抵抗チューブ（１０１， １５４，１６２）の前記長さの三分の一に等しい長さを有し、前記第二仮想領域 （５０２）は前記第一仮想領域（５０１）と第三仮想領域（５０２）との間に位 置し、前記電気抵抗チューブ（１０１，１５４，１６２）の前記端部を横切って 電圧が印加された時には、各仮想領域（５０１，５０２，５０３）に多量の熱が 発生し、前記第一仮想領域（５０１）および第三仮想領域（５０３）の各々に発 生した前記多量の熱は前記第二仮想領域（５０２）に発生した前記多量の熱より 大きく、 （ｄ）捕集されたディーゼル排気パティキュレートの燃焼点以上に前記電気抵 抗チューブ（１０１，１５４，１６２）を加熱するのに十分な電圧を前記電気抵 抗チューブ（１０１，１５４，１６２）を横切って印加するように前記電気抵抗 チューブ（１０１，１５４，１６２）の前記端部に電圧を印加する電圧印加手段 を具備し、 前記電気抵抗チューブ（１０１，１５４，１６２）を横切って電圧が印加され た時に、前記第一の濾過要素（１１０）に捕集された煤パティキュレートへ前記 電気抵抗チューブ（１０１，１５４，１６２）から十分な熱が伝達され、該煤パ ティキュレートが燃えるように前記電気抵抗チューブ（１０１，１５４，１６２ ）を配置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カートリッ ジ（８０，１００）。 ２８．前記第一仮想領域（５０１）および第三仮想領域（５０３） の各々に発生した前記多量の熱が、前記第二仮想領域（５０２）に発生した前記 多量の熱より少なくとも５％大きいことを特徴とする請求項２７に記載のディー ゼルパティキュレートフィルタカートリッジ（８０，１００）。 ２９．前記電気抵抗チューブ（１０１，１５４，１６２）が金属から作製され 、前記無機ファイバが第一の酸化物系セラミックファイバであることを特徴とす る請求項２８に記載のディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジ（８０ ，１００）。 ３０．前記電気抵抗チューブ（１０１，１５４，１６２）の前記開口（１５６ ，１６６）を覆う酸化物系セラミックファイバの第二の濾過要素（１１２，１４ ９，１５９）を更に具備することを特徴とする請求項２９に記載のディーゼルパ ティキュレートフィルタカートリッジ（８０，１００）。 ３１．前記第一のフィルタ要素（１１０，１４９，１５９）が、螺旋状に巻か れた酸化物系セラミック糸、酸化物系セラミック糸からなる織布、酸化物系セラ ミック糸からなる不織マット、およびこれらの組合せからなるグループから選択 された材料からなり、前記第二のフィルタ要素（１１２，１４９，１５９）が、 螺旋状に巻かれた酸化物系セラミック糸、酸化物系セラミック糸からなる織布、 酸化物系セラミック糸からなる不織マット、およびこれらの組合せからなるグル ープから選択された材料からなることを特徴とする請求項３０に記載のディーゼ ルパティキュレートフィルタカートリッジ（８０，１００）。 ３２．前記第一の酸化物系セラミックファイバは、前記支持部材（１０６，１ ５４，１６２）の周りに第一の酸化物系セラミック糸として実質的に螺旋状に綾 に巻かれて、前記支持部材（１０６，１５４，１６２）の前記開口（１５６，１ ６６）を覆い、前記第一酸 化物系セラミック糸はコア（１５０）を具備し、該コア（１５０）から連続ファ イバのループまたはファイバ部分（１５２）の少なくとも一つが外方へ延びてお り、各連続した層の連続した渦巻きのコア（１５０）は、径方向に互いに整列し て四辺開口（１５５）を形成するように互いに離間した壁を提供し、該壁は前記 第一の濾過要素（１１０，１４９，１５９）へ排気ガス力に対する安定性を提供 し、連続ファイバのループまたはファイバ部分（１５２）の前記少なくとも一つ が前記四辺開口（１５５）の各々へ突出すると共に、隣接した渦巻きの連続ファ イバのループまたはファイバ部分（１５２）の前記少なくとも一つが相互に噛み 合って前記四辺開口（１５５）の各々にディーゼル排気パティキュレート用の捕 捉体を提供し、前記支持部材（１０６，１５４，１６２）は該支持部材（１０６ ，１５４，１６２）の各端部に穴を開けられていない領域を有し、該穴を開けら れていない領域の前記糸の隣接した渦巻きのコア（１５０）は、互いに近接して 間を開け、排気流を実質的に通さない比較的厚い端壁を提供し、前記第二の酸化 物系セラミックファイバは、前記電気抵抗チューブ（１０１，１５４，１６２） の周りに第二の酸化物系セラミック糸として実質的に螺旋状に綾に巻かれて、前 記電気抵抗チューブ（１０１，１５４，１６２）の前記開口（１５６，１６６） を覆い、前記第二酸化物系セラミック糸はコア（１５２）を具備し、該コア（１ ５２）から連続ファイバのループまたはファイバ部分（１５２）の少なくとも一 つが外方へ延びており、各連続した層の連続した渦巻きのコア（１５２）は、径 方向に互いに整列して四辺開口（１５５）を形成するように互いに離間した壁を 提供し、該壁は前記第二の濾過要素（１１２，１４９，１５９）へ排気ガス力に 対する安定性を提供し、連続ファイバのループまたはファイバ部分（１５２）の 前記少なくとも一つが前記四辺開口（１５５） の各々へ突出すると共に、隣接した渦巻きの連続ファイバのループまたはファイ バ部分（１５２）の前記少なくとも一つが相互に噛み合って前記四辺開口（１５ ５）の各々にディーゼル排気パティキュレート用の捕捉体を提供し、前記電気抵 抗チューブ（１０１，１５６，１６６）は該電気抵抗チューブ（１０１，１５６ ，１６６）の端部に穴を開けられていない領域を有し、該穴を開けられていない 領域の前記糸の隣接した渦巻きのコア（１５２）は、互いに近接して間を開け、 排気流を実質的に通さない比較的厚い端壁を提供することを特徴とする請求項３ ０に記載のディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジ（８０，１００） 。 ３３．排気ガスを前記支持部材（１０６，１５４，１６２）および前記電気抵 抗チューブ（１０１，１５４，１６２）の前記開口を通して流すための手段（１ ３１）を更に具備することを特徴とする請求項３０にに記載のディーゼルパティ キュレートフィルタカートリッジ（８０，１００）。 ３４．（ａ）少なくとも二つの端部を有するケーシング（１１）と、 （ｂ）該ケーシング（１１）の前記少なくとも二つの端部を排気システムへ接 続する接続手段（７３，７４）と、 （ｃ）少なくとも一つのディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジを 支持する支持手段（７６，７７，７８）と、 （ｄ）請求項３３に記載の少なくとも一つのディーゼルパティキュレートフィ ルタカートリッジ（８０，１００）とを具備し、前記支持部材（１０６，１５４ ，１６２）の前記二つの端部は、前記ケーシング（１１）の前記少なくとも二つ の端部の間で延び、前記支持手段（７６，７７，７８）により前記ケーシング（ １１）に支持される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（７ ０）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シャーク，ライアン シー. アメリカ合衆国，ミネソタ 55133−3427, セント ポール，ポスト オフィス ボッ クス 33427 （番地なし)

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．（ａ）実質的に剛性を有する電気抵抗チューブを具備し、該電気抵抗チュ ーブは、外面と、第一端部と、第二端部と、前記外面から内面まで延びる開口と 、前記電気抵抗チューブの前記端部から延びる長さとを有し、前記電気抵抗チュ ーブは、該電気抵抗チューブの前記端部間に第一、第二、および第三仮想領域を 有し、これら各仮想領域は、前記電気抵抗チューブの前記長さの三分の一に等し い長さを有し、前記第二仮想領域は前記第一仮想領域と第三仮想領域との間に位 置し、前記電気抵抗チューブの前記第一および第二端部を横切って電圧が印加さ れた時には、各仮想領域に多量の熱が発生し、前記第一および第三仮想領域の各 々に発生した前記多量の熱は前記第二仮想領域に発生した前記多量の熱より大き く、 （ｂ）前記電気抵抗チューブの前記開口を覆う無機ファイバからなる濾過要素 を具備し、 （ｃ）前記電気抵抗チューブの前記端部を横切って電圧を印加して捕集された ディーゼル排気パティキュレートの燃焼点以上に前記電気抵抗チューブを加熱す る電圧印加手段を具備し、前記電気抵抗チューブを横切って電圧が印加された時 に、前記濾過要素に捕集された煤パティキュレートへ前記電気抵抗チューブから 十分な熱が伝達され、該煤パティキュレートが燃えるように前記電気抵抗チュー ブを配置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カートリッ ジ。 ２．前記第一および第三仮想領域の各々に発生した前記多量の熱が、前記第二 仮想領域に発生した前記多量の熱より少なくとも５％大きい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カートリッジ。 ３．前記電気抵抗チューブが金属から作製され、前記無機ファイバが酸化物系 セラミックファイバであることを特徴とする請求項２に記載のディーゼルパティ キュレートフィルタカートリッジ。 ４．前記第一のフィルタ要素が、螺旋状に巻かれたセラミック糸、セラミック 糸からなる織布、セラミック糸からなる不織マット、およびこれらの組合せから なるグループから選択された材料からな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カートリッジ。 ５．前記第一の酸化物系セラミックファイバは、前記支持部材の周りに第一の 酸化物系セラミック糸として実質的に螺旋状に綾に巻かれて、前記支持部材の開 口を覆い、前記第一の酸化物系セラミック糸はコアを具備し、該コアから連続フ ァイバのループまたはファイバ部分の少なくとも一つが外方へ延びており、各連 続した層の連続した渦巻きの前記コアは、径方向に互いに整列して四辺開口を形 成するように互いに離間した壁を提供し、該壁は前記第一の濾過要素へ排気ガス 力に対する安定性を提供し、連続ファイバのループまたはファイバ部分の前記少 なくとも一つが前記四辺開口の各々へ突出すると共に、隣接した渦巻きの連続フ ァイバのループまたはファイバ部分の前記少なくとも一つが相互に噛み合って前 記四辺開口の各々にディーゼル排気パティキュレート用の捕捉体を提供し、前記 支持部材は該支持部材の各端部に穴を開けられていない領域を有し、該穴を開け られていない領域の前記糸の隣接した渦巻きの前記コアは、互いに近接して間を 開け、排気流を実質的に通さない比較的厚い端壁を提供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カートリッジ。 ６．連続した渦巻きの前記コアは各隣接した一つに対して横方向へずらされ、 略径方向の排気流を曲がりくねった通路へ偏向するこ とを特徴とする請求項５に記載のディーゼルパティキュレートフィルタカートリ ッジ。 ７．前記第一のフィルタ要素は、（ａ）可撓性を有し、実質的に圧縮不可能で 実質的にけん縮されない互いに間を開けた支持ストランドと、（ｂ）該支持スト ランドに対して強く引っ張られ、可撓性を有し、嵩高く実質的に完全にけん縮さ れた充填糸との節のない織物組織からなる布からな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カートリッジ。 ８．排気ガスを前記支持部材および前記電気抵抗シートの前記開口を通して流 すための手段を更に具備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カートリッジ。 ９．（ａ）少なくとも二つの端部を有するケーシングと、 （ｂ）該ケーシングの前記少なくとも二つの端部を排気システムへ接続する接 続手段と、 （ｃ）少なくとも一つのディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジを 支持する支持手段と、 （ｄ）請求項８に記載の少なくとも一つのディーゼルパティキュレートフィル タカートリッジとを具備し、前記電気抵抗チューブの前記二つの端部は、前記ケ ーシングの前記少なくとも二つの端部の間で延び、前記支持手段により前記ケー シングに支持される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。 １０．前記電気抵抗チューブが金属から作製され、前記無機ファイバが酸化物 系セラミックファイバであり、前記第一および第三仮想領域の各々に発生した前 記多量の熱は、前記第二仮想領域に発生した前記多量の熱より少なくとも１０％ 大きい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 カートリッジ。 １１．前記電気抵抗チューブが金属から作製され、前記無機ファ イバが酸化物系セラミックファイバであり、前記第一および第三仮想領域の各々 に発生した前記多量の熱は、前記第二仮想領域に発生した前記多量の熱より少な くとも３０％大きい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 ートフィルタカートリッジ。 １２．前記電気抵抗チューブが金属から作製され、前記無機ファイバが酸化物 系セラミックファイバであり、前記第一および第三仮想領域の各々に発生した前 記多量の熱は、前記第二仮想領域に発生した前記多量の熱より少なくとも４５％ 大きい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 カートリッジ。 １３．前記電気抵抗チューブが少なくとも十二個の電流路を有することを特徴 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カートリッジ。 １４．（ａ）実質的に剛性を有する電気抵抗チューブを具備し、該電気抵抗チ ューブは、外面と、第一端部と、第二端部と、前記外面から内面まで延びる開口 と、前記電気抵抗チューブの前記端部から延びる長さとを有し、前記電気抵抗チ ューブは、該電気抵抗チューブの前記端部間に第一、第二、第三、第四、および 第五仮想領域を有し、これら各仮想領域は、前記電気抵抗チューブの前記長さの 五分の一に等しい長さを有し、前記第二仮想領域は前記第一仮想領域と第三仮想 領域との間に位置し、前記第三仮想領域は前記第二仮想領域と第四仮想領域との 間に位置し、前記第四仮想領域は前記第三仮想領域と第五仮想領域との間に位置 し、前記電気抵抗チューブの前記第一および第二端部を横切って電圧が印加され た時には、各仮想領域に多量の熱が発生し、前記第二および第四仮想領域の各々 に発生した前記多量の熱は前記第三仮想領域に発生した前記多量の熱より大きく 、 （ｂ）前記電気抵抗チューブの前記開口を覆う無機ファイバから なる濾過要素を具備し、 （ｃ）前記電気抵抗チューブの前記端部を横切って電圧を印加して捕集された ディーゼル排気パティキュレートの燃焼点以上に前記電気抵抗チューブを加熱す る電圧印加手段を具備し、 前記電気抵抗チューブを横切って電圧が印加された時に、前記濾過要素に捕集 された煤パティキュレートへ前記電気抵抗チューブから十分な熱が伝達され、該 煤パティキュレートが燃えるように前記電気抵抗チューブを配置したことを特徴 とするディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジ。 １５．前記電気抵抗チューブが金属から作製され、前記無機ファイバが酸化物 系セラミックファイバであることを特徴とする請求項１４に記載のディーゼルパ ティキュレートフィルタカートリッジ。 １６．排気ガスを前記支持部材および前記電気抵抗シートの前記開口を通して 流すための手段を更に具備することを特徴とする請求項１５に記載のディーゼル パティキュレートフィルタカートリッジ。 １７．前記第一および第五仮想領域の各々に発生した前記多量の熱は、前記第 二、第三、および第四仮想領域の各々に発生した前記多量の熱より大きいことを 特徴とする請求項１５に記載のディーゼルパティキュレートフィルタカートリッ ジ。 １８．（ａ）少なくとも二つの端部を有するケーシングと、 （ｂ）該ケーシングの前記少なくとも二つの端部を排気システムへ接続する接 続手段と、 （ｃ）少なくとも一つのディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジを 支持する支持手段と、 （ｄ）請求項１６に記載の少なくとも一つのディーゼルパティキュレートフィ ルタカートリッジとを具備し、前記電気抵抗チューブの前記二つの端部は、前記 ケーシングの前記少なくとも二つの端部 の間で延び、前記支持手段により前記ケーシングに支持されることを特徴とする ディーゼルパティキュレートフィルタ。 １９．前記電気抵抗チューブが少なくとも十二個の電流路を有することを特徴 とする請求項１５に記載のディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジ。 ２０．（ａ）実質的に剛性を有する中空で管状の支持部材を具備し、該支持部 材は二つの端部と外面とを有すると共に、該外面から内面まで延びる開口を備え 、 （ｂ）前記開口を覆う無機ファイバからなる濾過要素を具備し、 （ｃ）電気抵抗シートを具備し、該電気抵抗シートは、外面と、第一端部と、 第二端部と、前記外面から内面まで延びる開口と、前記電気抵抗シートの前記端 部から延びる長さとを有し、前記電気抵抗シートは、該電気抵抗シートの前記端 部間に第一、第二、および第三仮想領域を有し、これら各仮想領域は、前記電気 抵抗シートの前記長さの三分の一に等しい長さを有し、前記第二仮想領域は前記 第一仮想領域と第三仮想領域との間に位置し、前記電気抵抗シートの前記端部を 横切って電圧が印加された時には、各仮想領域に多量の熱が発生し、前記第一お よび第三仮想領域の各々に発生した前記多量の熱は前記第二仮想領域に発生した 前記多量の熱より大きく、 （ｄ）捕集されたディーゼル排気パティキュレートの燃焼点以上に前記電気抵 抗シートを加熱するのに十分な電圧を前記電気抵抗シートを横切って印加するよ うに前記電気抵抗シートの前記端部に電圧を印加する電圧印加手段を具備し、 前記電気抵抗シートを横切って電圧が印加された時に、前記濾過要素に捕集さ れた煤パティキュレートへ前記電気抵抗シートから十分な熱が伝達され、該煤パ ティキュレートが燃えるように前記電気抵抗シートを配置したことを特徴とする ディーゼルパティキュレー トフィルタカートリッジ。 ２１．前記第一および第三仮想領域の各々に発生した前記多量の熱が、前記第 二仮想領域に発生した前記多量の熱より少なくとも５％大きいことを特徴とする 請求項２０に記載のディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジ。 ２２．前記電気抵抗シートが金属から作製され、前記無機ファイバが第一の酸 化物系セラミックファイバであることを特徴とする請求項２１に記載のディーゼ ルパティキュレートフィルタカートリッジ。 ２３．前記電気抵抗シートの前記開口を覆う酸化物系セラミックファイバの第 二の濾過要素を更に具備することを特徴とする請求項２２に記載のディーゼルパ ティキュレートフィルタカートリッジ。 ２４．前記第一のフィルタ要素が、螺旋状に巻かれた酸化物系セラミック糸、 酸化物系セラミック糸からなる織布、酸化物系セラミック糸からなる不織マット 、およびこれらの組合せからなるグループから選択された材料からなり、前記第 二のフィルタ要素が、螺旋状に巻かれた酸化物系セラミック糸、酸化物系セラミ ック糸からなる織布、酸化物系セラミック糸からなる不織マット、およびこれら の組合せからなるグループから選択された材料からなることを特徴とする請求項 ２３に記載のディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジ。 ２５．前記第一の酸化物系セラミックファイバは、前記支持部材の周りに第一 の酸化物系セラミック糸として実質的に螺旋状に綾に巻かれて、前記支持部材の 前記開口を覆い、前記第一酸化物系セラミック糸はコアを具備し、該コアから連 続ファイバのループまたはファイバ部分の少なくとも一つが外方へ延びており、 各連続した層の連続した渦巻きの前記コアは、径方向に互いに整列して四辺開口 を形成するように互いに離間した壁を提供し、該壁は前記濾過要素へ排気ガス力 に対する安定性を提供し、連続ファイバのループまたはファイバ部分の前記少な くとも一つが前記四辺開口の各々へ突出すると共に、隣接した渦巻きの連続ファ イバのループまたはファイバ部分の前記少なくとも一つが相互に噛み合って前記 四辺開口の各々にディーゼル排気パティキュレート用の捕捉体を提供し、前記支 持部材は該支持部材の各端部に穴を開けられていない領域を有し、該穴を開けら れていない領域の前記糸の隣接した渦巻きの前記コアは、互いに近接して間を開 け、排気流を実質的に通さない比較的厚い端壁を提供し、前記第二の酸化物系セ ラミックファイバは、前記電気抵抗シートの周りに第二の酸化物系セラミック糸 として実質的に螺旋状に綾に巻かれて、前記支持部材の前記開口を覆い、前記第 二酸化物系セラミック糸はコアを具備し、該コアから連続ファイバのループまた はファイバ部分の少なくとも一つが外方へ延びており、各連続した層の連続した 渦巻きの前記コアは、径方向に互いに整列して四辺開口を形成するように互いに 離間した壁を提供し、該壁は前記濾過要素へ排気ガス力に対する安定性を提供し 、連続ファイバのループまたはファイバ部分の前記少なくとも一つが前記四辺開 口の各々へ突出すると共に、隣接した渦巻きの連続ファイバのループまたはファ イバ部分の前記少なくとも一つが相互に噛み合って前記四辺開口の各々にディー ゼル排気パティキュレート用の捕捉体を提供し、前記電気抵抗シートは該電気抵 抗シートの各端部に穴を開けられていない領域を有し、該穴を開けられていない 領域の前記糸の隣接した渦巻きの前記コアは、互いに近接して間を開け、排気流 を実質的に通さない比較的厚い端壁を提供することを特徴とする請求項２３に記 載のディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジ。 ２６．排気ガスを前記支持部材および前記電気抵抗シートの前記 開口を通して流すための手段を更に具備することを特徴とする請求項２３に記載 のディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジ。 ２７．（ａ）少なくとも二つの端部を有するケーシングと、 （ｂ）該ケーシングの前記少なくとも二つの端部を排気システムへ接続する接 続手段と、 （ｃ）少なくとも一つのディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジを 支持する支持手段と、 （ｄ）請求項２６に記載の少なくとも一つのディーゼルパティキュレートフィ ルタカートリッジとを具備し、前記支持部材の前記二つの端部は、前記ケーシン グの前記少なくとも二つの端部の間で延び、前記支持手段により前記ケーシング に支持される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。 ２８．（ａ）実質的に剛性を有する中空で管状の支持部材を具備し、該支持部 材は二つの端部と外面とを有すると共に、該外面から内面まで延びる開口を備え 、 （ｂ）前記開口を覆う無機ファイバからなる濾過要素を具備し、 （ｃ）電気抵抗チューブを具備し、該電気抵抗チューブは、外面と、第一端部 と、第二端部と、前記外面から内面まで延びる開口と、前記電気抵抗チューブの 前記端部から延びる長さとを有し、前記電気抵抗チューブは、該電気抵抗チュー ブの前記端部間に第一、第二、および第三仮想領域を有し、これら各仮想領域は 、前記電気抵抗チューブの前記長さの三分の一に等しい長さを有し、前記第二仮 想領域は前記第一仮想領域と第三仮想領域との間に位置し、前記電気抵抗チュー ブの前記端部を横切って電圧が印加された時には、各仮想領域に多量の熱が発生 し、前記第一および第三仮想領域の各々に発生した前記多量の熱は前記第二仮想 領域に発生した前記多量の熱より大きく、 （ｄ）捕集されたディーゼル排気パティキュレートの燃焼点以上に前記電気抵 抗チューブを加熱するのに十分な電圧を前記電気抵抗チューブを横切って印加す るように前記電気抵抗チューブの前記端部に電圧を印加する電圧印加手段を具備 し、 前記電気抵抗チューブを横切って電圧が印加された時に、前記濾過要素に捕集 された煤パティキュレートへ前記電気抵抗チューブから十分な熱が伝達され、該 煤パティキュレートが燃えるように前記電気抵抗チューブを配置したことを特徴 とするディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジ。 ２９．前記第一および第三仮想領域の各々に発生した前記多量の熱が、前記第 二仮想領域に発生した前記多量の熱より少なくとも５％大きいことを特徴とする 請求項２８に記載のディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジ。 ３０．前記電気抵抗チューブが金属から作製され、前記無機ファイバが第一の 酸化物系セラミックファイバであることを特徴とする請求項２９に記載のディー ゼルパティキュレートフィルタカートリッジ。 ３１．前記電気抵抗チューブの前記開口を覆う酸化物系セラミックファイバの 第二の濾過要素を更に具備することを特徴とする請求項３０に記載のディーゼル パティキュレートフィルタカートリッジ。 ３２．前記第一のフィルタ要素が、螺旋状に巻かれた酸化物系セラミック糸、 酸化物系セラミック糸からなる織布、酸化物系セラミック糸からなる不織マット 、およびこれらの組合せからなるグループから選択された材料からなり、前記第 二のフィルタ要素が、螺旋状に巻かれた酸化物系セラミック糸、酸化物系セラミ ック糸からなる織布、酸化物系セラミック糸からなる不織マット、およびこれら の組合せからなるグループから選択された材料からなることを特徴 とする請求項３１に記載のディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジ。 ３３．前記第一の酸化物系セラミックファイバは、前記支持部材の周りに第一 の酸化物系セラミック糸として実質的に螺旋状に綾に巻かれて、前記支持部材の 前記開口を覆い、前記第一酸化物系セラミック糸はコアを具備し、該コアから連 続ファイバのループまたはファイバ部分の少なくとも一つが外方へ延びており、 各連続した層の連続した渦巻きの前記コアは、径方向に互いに整列して四辺開口 を形成するように互いに離間した壁を提供し、該壁は前記濾過要素へ排気ガス力 に対する安定性を提供し、連続ファイバのループまたはファイバ部分の前記少な くとも一つが前記四辺開口の各々へ突出すると共に、隣接した渦巻きの連続ファ イバのループまたはファイバ部分の前記少なくとも一つが相互に噛み合って前記 四辺開口の各々にディーゼル排気パティキュレート用の捕捉体を提供し、前記支 持部材は該支持部材の各端部に穴を開けられていない領域を有し、該穴を開けら れていない領域の前記糸の隣接した渦巻きの前記コアは、互いに近接して間を開 け、排気流を実質的に通さない比較的厚い端壁を提供し、前記第二の酸化物系セ ラミックファイバは、前記電気抵抗チューブの周りに第二の酸化物系セラミック 糸として実質的に螺旋状に綾に巻かれて、前記支持部材の前記開口を覆い、前記 第二酸化物系セラミック糸はコアを具備し、該コアから連続ファイバのループま たはファイバ部分の少なくとも一つが外方へ延びており、各連続した層の連続し た渦巻きの前記コアは、径方向に互いに整列して四辺開口を形成するように互い に離間した壁を提供し、該壁は前記濾過要素へ排気ガス力に対する安定性を提供 し、連続ファイバのループまたはファイバ部分の前記少なくとも一つが前記四辺 開口の各々へ突出すると共に、隣接した渦巻きの連続ファイバのル ープまたはファイバ部分の前記少なくとも一つが相互に噛み合って前記四辺開口 の各々にディーゼル排気パティキュレート用の捕捉体を提供し、前記電気抵抗チ ューブは該電気抵抗チューブの各端部に穴を開けられていない領域を有し、該穴 を開けられていない領域の前記糸の隣接した渦巻きの前記コアは、互いに近接し て間を開け、排気流を実質的に通さない比較的厚い端壁を提供することを特徴と する請求項３１に記載のディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジ。 ３４．排気ガスを前記支持部材および前記電気抵抗チューブの前記開口を通し て流すための手段を更に具備することを特徴とする請求項３１にに記載のディー ゼルパティキュレートフィルタカートリッジ。 ３５．（ａ）少なくとも二つの端部を有するケーシングと、 （ｂ）該ケーシングの前記少なくとも二つの端部を排気システムへ接続する接 続手段と、 （ｃ）少なくとも一つのディーゼルパティキュレートフィルタカートリッジを 支持する支持手段と、 （ｄ）請求項３４に記載の少なくとも一つのディーゼルパティキュレートフィ ルタカートリッジとを具備し、前記支持部材の前記二つの端部は、前記ケーシン グの前記少なくとも二つの端部の間で延び、前記支持手段により前記ケーシング に支持される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。