JPS58193714A - 排気ガス浄化用構造物 - Google Patents
排気ガス浄化用構造物Info
- Publication number
- JPS58193714A JPS58193714A JP57074772A JP7477282A JPS58193714A JP S58193714 A JPS58193714 A JP S58193714A JP 57074772 A JP57074772 A JP 57074772A JP 7477282 A JP7477282 A JP 7477282A JP S58193714 A JPS58193714 A JP S58193714A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- fiber filter
- combustion
- filter
- fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は自動車の内燃機関などの燃焼機構より発生する
排気ガス中の微粒子を捕集す排気ガス浄化用構造物に関
するものである。
排気ガス中の微粒子を捕集す排気ガス浄化用構造物に関
するものである。
従来この種の構造物としては、発泡セラ（＋７り体、ハ
ニカムフィルタ、セラミックなどの耐熱繊維などが知ら
れているが、これらは微粒子捕集機能、再生の容易さ、
機械的強度などに一長一短があり、単独で用いる場合に
おいては解決すべき問題点が多い。
ニカムフィルタ、セラミックなどの耐熱繊維などが知ら
れているが、これらは微粒子捕集機能、再生の容易さ、
機械的強度などに一長一短があり、単独で用いる場合に
おいては解決すべき問題点が多い。
（１）
そこで、本発明は上記の点に鑑みて案出されたものであ
って、上記の特性を高いレベルでバランスさせた排気ガ
ス浄化用構造物を提供することを目的とするものである
。
って、上記の特性を高いレベルでバランスさせた排気ガ
ス浄化用構造物を提供することを目的とするものである
。
以下本発明を具体的実施例により詳細に説明する。
第１図は本発明による円筒状構造物である。耐熱性を有
する材質から成るパイプｌの内部に、耐熱性セラミック
材質、例えばコージェライト質のハニカム構造体２を適
当な間隔をもって固定することにより、パイプｌの内部
を２段以上に分割してあり、さらに、これにより生じた
ハニカム構造体２間の空間内３に金属あるいはセラミッ
ク質の耐熱性繊維を絡めた繊維フィルター４が置かれて
いる。排気ガスは最上流部のハニカム２′の多数のセル
内を通過して、繊維フィルター４を通過する隙にこの繊
維フィルター４により捕集される。
する材質から成るパイプｌの内部に、耐熱性セラミック
材質、例えばコージェライト質のハニカム構造体２を適
当な間隔をもって固定することにより、パイプｌの内部
を２段以上に分割してあり、さらに、これにより生じた
ハニカム構造体２間の空間内３に金属あるいはセラミッ
ク質の耐熱性繊維を絡めた繊維フィルター４が置かれて
いる。排気ガスは最上流部のハニカム２′の多数のセル
内を通過して、繊維フィルター４を通過する隙にこの繊
維フィルター４により捕集される。
ところで、繊維フィルターを用いて排気ガス中の微粒子
を有効に捕集するためには、一定量以上の繊維物質を用
いることが必要である。しかしな（２） がら、実際にエンジンに装着した場合には、排気ガス圧
の上昇を最小限に抑える必要があるため、あまり大量、
高密度の繊維フィルターは使用できない。一方、繊維物
質の密度が低い繊維フィルターを使用すると、急激にア
クセルを踏み込んだ場合のような、高排気ガス圧のもと
て繊維が下流へ押しやられて、通気抵抗の増大や、予め
配置しておいた他の装置（再生装置など）とのジオメト
リ−に狂いが生じるなどの不都合が発生する。
を有効に捕集するためには、一定量以上の繊維物質を用
いることが必要である。しかしな（２） がら、実際にエンジンに装着した場合には、排気ガス圧
の上昇を最小限に抑える必要があるため、あまり大量、
高密度の繊維フィルターは使用できない。一方、繊維物
質の密度が低い繊維フィルターを使用すると、急激にア
クセルを踏み込んだ場合のような、高排気ガス圧のもと
て繊維が下流へ押しやられて、通気抵抗の増大や、予め
配置しておいた他の装置（再生装置など）とのジオメト
リ−に狂いが生じるなどの不都合が発生する。
本発明においては、必要量の繊維を小量ごとにハニカム
構造体により挾持することで、排気ガスの圧力による繊
維層の変形と、それによる通気抵抗の増大を最小限に抑
えることができるという利点を持つ。
構造体により挾持することで、排気ガスの圧力による繊
維層の変形と、それによる通気抵抗の増大を最小限に抑
えることができるという利点を持つ。
第２図は本発明による上記構造のフィルター５を用いた
排気ガス中の微粒子捕集装置の一例を示すものである。
排気ガス中の微粒子捕集装置の一例を示すものである。
フィルター５はシール材６および緩衝材７を介してステ
ンレス製のシェル８内に挾持されている。シェル８には
パイプ９およびフランジ１０が溶接されており、フラン
ジ１０により（３） 図示しないエンジンの排気管と接続される。フィルター
５の上流面にはハニカム構造体１１のセルを介して通さ
れた電気ヒーター１２が配置されている。ヒーター１２
は＠３図に示すように４ケあり、各々フィルター５の１
／４領域を覆っている。
ンレス製のシェル８内に挾持されている。シェル８には
パイプ９およびフランジ１０が溶接されており、フラン
ジ１０により（３） 図示しないエンジンの排気管と接続される。フィルター
５の上流面にはハニカム構造体１１のセルを介して通さ
れた電気ヒーター１２が配置されている。ヒーター１２
は＠３図に示すように４ケあり、各々フィルター５の１
／４領域を覆っている。
ヒーター１２の一端は電気絶縁体のスリーブ１３を通っ
てリード線１４より外部に取り出され、通電できるよう
になっている。また、他の一方の端１５はシェル８に接
合されてアースされている。
てリード線１４より外部に取り出され、通電できるよう
になっている。また、他の一方の端１５はシェル８に接
合されてアースされている。
ヒーター１２の数が複数となっているのは、ヒーター１
２の消費電力に制限があるためで、フィルター５を再生
（付着した微粒子を燃焼浄化）させるためには、複数個
のヒーター１２に順次間欠的に通電していくという方式
をとる。
２の消費電力に制限があるためで、フィルター５を再生
（付着した微粒子を燃焼浄化）させるためには、複数個
のヒーター１２に順次間欠的に通電していくという方式
をとる。
第２図のような構成において、フィルター５に排気ガス
中の微粒子が捕集さ、その量が一定量以上になると、ヒ
ーター１２に通電され、ヒーター１２は加熱される。ヒ
ーター１２が加熱されると、その熱により、最初に最上
流部の繊維フィルター４（第１図参照）に付着した微粒
子が燃焼し、そ（４） の燃焼熱は繊維フィルター４間のハニカム構造体２を介
して下流へと伝わり、順次下流側の繊維フィルター４へ
と燃焼が伝えられていく、この際、各繊維フィルター４
間にハニカム構造体２を配置することにより、排気ガス
の流れと垂直方向への熱の拡散を防止できる。さらに、
ハニカム構造体２および繊維フィルター４の厚さを適当
に決めてやれば、微粒子燃焼の休止期間が生じて、燃焼
熱によるフィルター５の過熱およびそれによるフィルタ
ー５の破損を防止できる。さらに、ハニカム構造体２の
持つ整流効果により、燃焼休止期間中の、過度の熱の拡
散を防止し、休止後も確実に燃焼を伝えることができる
。
中の微粒子が捕集さ、その量が一定量以上になると、ヒ
ーター１２に通電され、ヒーター１２は加熱される。ヒ
ーター１２が加熱されると、その熱により、最初に最上
流部の繊維フィルター４（第１図参照）に付着した微粒
子が燃焼し、そ（４） の燃焼熱は繊維フィルター４間のハニカム構造体２を介
して下流へと伝わり、順次下流側の繊維フィルター４へ
と燃焼が伝えられていく、この際、各繊維フィルター４
間にハニカム構造体２を配置することにより、排気ガス
の流れと垂直方向への熱の拡散を防止できる。さらに、
ハニカム構造体２および繊維フィルター４の厚さを適当
に決めてやれば、微粒子燃焼の休止期間が生じて、燃焼
熱によるフィルター５の過熱およびそれによるフィルタ
ー５の破損を防止できる。さらに、ハニカム構造体２の
持つ整流効果により、燃焼休止期間中の、過度の熱の拡
散を防止し、休止後も確実に燃焼を伝えることができる
。
第４図は直径５５■、長さ７５■、繊維フィルター４の
数が７ケであり、それら繊維フィルター４間に（ハニカ
ムでなく）金属−の網を配置した構造物において、ヒー
ターによる再生時の気流温度を測定した結果である。測
温位置は、上記構造物の下流面より、下流側へ約１００
簡のところである。この位置においてさえ温度は最高８
００℃（５） 近くにも達しており、燃焼の休止期間が無いための過激
な発熱による明白なオーバーヒートを示している。実際
に、構造物の中央付近より下流側では、金属網が溶け、
繊維フィルター４を構成する繊維の破損が確認された。
数が７ケであり、それら繊維フィルター４間に（ハニカ
ムでなく）金属−の網を配置した構造物において、ヒー
ターによる再生時の気流温度を測定した結果である。測
温位置は、上記構造物の下流面より、下流側へ約１００
簡のところである。この位置においてさえ温度は最高８
００℃（５） 近くにも達しており、燃焼の休止期間が無いための過激
な発熱による明白なオーバーヒートを示している。実際
に、構造物の中央付近より下流側では、金属網が溶け、
繊維フィルター４を構成する繊維の破損が確認された。
第５図は第２図に示したような分割型のヒーター１２の
平面形状に合わせて、排気ガスの流れに平行に、隔壁１
６を設けたものである。この隔壁１６により、各繊維フ
ィルター４内における、気流と垂直方向への燃焼の不斉
なる拡大を防止でき、複数型ヒーターによる再生の確実
製が増すことになる。
平面形状に合わせて、排気ガスの流れに平行に、隔壁１
６を設けたものである。この隔壁１６により、各繊維フ
ィルター４内における、気流と垂直方向への燃焼の不斉
なる拡大を防止でき、複数型ヒーターによる再生の確実
製が増すことになる。
これまでの実施例では、繊維フィルター４およびハニカ
ム構造体２の厚さはそれぞれ一定であったが、第６図に
示した例では、繊維フィルター４の厚さを段階的に変化
させである。これは、再生の初期における微粒子燃焼の
確実性の向上および再生後期のフィルター５の加熱防止
の両面を狙ったものである。最上流Ａの繊維フィルター
４の厚さを十分に取ることにより、この繊維フィルター
（６） ４において微粒子の燃焼による反応熱を以後の燃焼を継
続するのに必要な量だけ蓄積する。そして、燃焼が下流
へ伝播するに従って、ハニカム構造体による燃焼の休止
の間隔を順次縮めることにより、フィルター５の下流域
での過熱を防止する。
ム構造体２の厚さはそれぞれ一定であったが、第６図に
示した例では、繊維フィルター４の厚さを段階的に変化
させである。これは、再生の初期における微粒子燃焼の
確実性の向上および再生後期のフィルター５の加熱防止
の両面を狙ったものである。最上流Ａの繊維フィルター
４の厚さを十分に取ることにより、この繊維フィルター
（６） ４において微粒子の燃焼による反応熱を以後の燃焼を継
続するのに必要な量だけ蓄積する。そして、燃焼が下流
へ伝播するに従って、ハニカム構造体による燃焼の休止
の間隔を順次縮めることにより、フィルター５の下流域
での過熱を防止する。
第７図は同様の目的で、繊維フィルター４とハニカム構
造体２の両方の厚さを変化させたものである。無給、ハ
ニカム構造体２の厚さのみを変化させても良いし、複数
個ある繊維フィルター４あるいはハニカム構造体２のう
ちの一部のもののみを変化させても良い。
造体２の両方の厚さを変化させたものである。無給、ハ
ニカム構造体２の厚さのみを変化させても良いし、複数
個ある繊維フィルター４あるいはハニカム構造体２のう
ちの一部のもののみを変化させても良い。
捕集した微粒子の燃焼の伝播の確実性を増し、合わせて
、フィルター５の過熱を防止するためには第８図に示し
たように、ハニカム構造体の厚さを部分的に変えても良
い。厚さを変えたハニカム構造体２ｂは、繊維フィルタ
ー４間の燃焼の伝播を良好にするために、その一部の領
域Ｂだけを薄くしである。こうすることにより、繊維フ
ィルター４ａが繊維フィルター４に続いて燃焼する場合
に、最初に繊維フィルター４ａのうちハニカム構造体（
７） ２ｂにおける尊い部分Ｂの直下の部分が燃焼を始める。
、フィルター５の過熱を防止するためには第８図に示し
たように、ハニカム構造体の厚さを部分的に変えても良
い。厚さを変えたハニカム構造体２ｂは、繊維フィルタ
ー４間の燃焼の伝播を良好にするために、その一部の領
域Ｂだけを薄くしである。こうすることにより、繊維フ
ィルター４ａが繊維フィルター４に続いて燃焼する場合
に、最初に繊維フィルター４ａのうちハニカム構造体（
７） ２ｂにおける尊い部分Ｂの直下の部分が燃焼を始める。
繊維フィルター４８の他の部分では、ハニカム構造体２
ｂが厚いために燃焼は伝播されない。
ｂが厚いために燃焼は伝播されない。
その後、繊維フィルター４ａの中で、燃焼が気流に対し
て垂直方向へも順次拡大されて、繊維フィＡ／ター４ａ
は完全に再生される。
て垂直方向へも順次拡大されて、繊維フィＡ／ター４ａ
は完全に再生される。
１９図は、捕集した微粒子の燃焼の伝播をさらに確実に
するため、最上流部のハニカム構造体２ａと最下流部の
ハニカム構造体２ｃを除くすべてのハニカム構造体２０
〜２ｇに、繊維フィルター４の保持に差しつかえなき程
度の大きさのセルと別の開孔２０，２０１を設け、コノ
開孔２０．２０１にも繊維を詰めである。このようにす
れば、開孔２０．２０１内の繊維を介して、微粒子の燃
焼はより確実に下流部へ伝わる。この場合、第１ｏ図。
するため、最上流部のハニカム構造体２ａと最下流部の
ハニカム構造体２ｃを除くすべてのハニカム構造体２０
〜２ｇに、繊維フィルター４の保持に差しつかえなき程
度の大きさのセルと別の開孔２０，２０１を設け、コノ
開孔２０．２０１にも繊維を詰めである。このようにす
れば、開孔２０．２０１内の繊維を介して、微粒子の燃
焼はより確実に下流部へ伝わる。この場合、第１ｏ図。
第１１図に示したように、ひとつの繊維フィルター４を
挾持しているふたつのハニカム構造体２ ｅ 。
挾持しているふたつのハニカム構造体２ ｅ 。
２ｆの開孔２０．２０１は、排気ガスの圧力による繊維
の移動を避けるために、上流方向から視て、重なり合わ
ないように設けである。
の移動を避けるために、上流方向から視て、重なり合わ
ないように設けである。
（８）
以上詳述したように、本発明によれば、次に列挙する効
果を有する。
果を有する。
＋１１ハニ力ム構造体で繊維フィルターを挾持する構造
であるため、この繊維フィルターが排気ガスの流れによ
って飛散するのをハニカム構造体で防ぐことができる。
であるため、この繊維フィルターが排気ガスの流れによ
って飛散するのをハニカム構造体で防ぐことができる。
（２）ハニカム構造体は多数のサル（通路）が隔壁によ
り隔離された構造であるため、′繊維フィルターの再生
の熱が拡散するのをその隔壁で防ぐことができ、従って
繊維フィルターを排気ガスの流れの方向に２ヶ以上配置
してもその下流域まで順次燃焼を伝播させることができ
る。
り隔離された構造であるため、′繊維フィルターの再生
の熱が拡散するのをその隔壁で防ぐことができ、従って
繊維フィルターを排気ガスの流れの方向に２ヶ以上配置
してもその下流域まで順次燃焼を伝播させることができ
る。
（３）全体の強度としてもハニカム構造体を用いている
ため、高強度である。
ため、高強度である。
第１図は本発明構造物の一実施例を示す一部切欠斜視図
、第２図は第１図の構造物を用いた浄化装置を示す断面
図、第３図は第２図のＡ−Ａ断面図、第４図は本発明の
説明に供する特性図、第５図は本発明の他の実施例を示
す一部切欠斜視図、（９） 第６図〜第９図は本発明の更に他の実施例を示す断面図
、第１０図は第９図のＢ−Ｂ断面図、第１１図は第９図
のｃ−ｃｔｒｒ面図である。 ２．２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ・・・
ハニカム構造体、４，４ａ・・・繊維フィルター。 代理人弁理士 岡 部 隆 （１０） 第 １ 図 Ｔ、３１５！ｌ 第４図 ｆＰ、５Ｉ２Ｉ 第６図 第７図 第８図 第１０図
、第２図は第１図の構造物を用いた浄化装置を示す断面
図、第３図は第２図のＡ−Ａ断面図、第４図は本発明の
説明に供する特性図、第５図は本発明の他の実施例を示
す一部切欠斜視図、（９） 第６図〜第９図は本発明の更に他の実施例を示す断面図
、第１０図は第９図のＢ−Ｂ断面図、第１１図は第９図
のｃ−ｃｔｒｒ面図である。 ２．２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ・・・
ハニカム構造体、４，４ａ・・・繊維フィルター。 代理人弁理士 岡 部 隆 （１０） 第 １ 図 Ｔ、３１５！ｌ 第４図 ｆＰ、５Ｉ２Ｉ 第６図 第７図 第８図 第１０図
Claims (1)
- 排気系に設置されて排気ガス中の微粒子を捕集する繊維
フィルターと、この繊維フィルターの排気ガスの出口側
及び人口側を榎うハニカム構造体とを備え、且つ、前記
繊維フィルターを排気ガスの流れ方向に２ヶ以上備えて
いる排気ガス浄化用構造物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57074772A JPS58193714A (ja) | 1982-05-04 | 1982-05-04 | 排気ガス浄化用構造物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57074772A JPS58193714A (ja) | 1982-05-04 | 1982-05-04 | 排気ガス浄化用構造物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58193714A true JPS58193714A (ja) | 1983-11-11 |
Family
ID=13556907
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57074772A Pending JPS58193714A (ja) | 1982-05-04 | 1982-05-04 | 排気ガス浄化用構造物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58193714A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0231330U (ja) * | 1988-08-18 | 1990-02-27 |
-
1982
- 1982-05-04 JP JP57074772A patent/JPS58193714A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0231330U (ja) * | 1988-08-18 | 1990-02-27 |
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