JPS59155524A - デイ−ゼルエンジンの排気微粒子浄化装置 - Google Patents
デイ−ゼルエンジンの排気微粒子浄化装置Info
- Publication number
- JPS59155524A JPS59155524A JP58029373A JP2937383A JPS59155524A JP S59155524 A JPS59155524 A JP S59155524A JP 58029373 A JP58029373 A JP 58029373A JP 2937383 A JP2937383 A JP 2937383A JP S59155524 A JPS59155524 A JP S59155524A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust
- collecting material
- heater
- ceramic
- particulate collecting
- 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.)
- Granted
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
- F01N3/027—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using electric or magnetic heating means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
- F01N2330/06—Ceramic, e.g. monoliths
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (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】
本発明はディーゼルエンジンの排気ガス処理装置に関し
、更に詳しくは、排気ガス中に含まれるカーボン粒子及
びそれと同様な粒状物（以下、排気微粒子またはパティ
キュレートという）を物理的方法によって適切な捕集材
に捕集し、捕集された排気微粒子を周期的に焼却し、捕
集材を再生するに適した排気微粒子浄化装置に関する。
、更に詳しくは、排気ガス中に含まれるカーボン粒子及
びそれと同様な粒状物（以下、排気微粒子またはパティ
キュレートという）を物理的方法によって適切な捕集材
に捕集し、捕集された排気微粒子を周期的に焼却し、捕
集材を再生するに適した排気微粒子浄化装置に関する。
この種の排気微粒子はカーボン粒子のように可燃性のも
のがほとんどで、このような可燃性の微粒子を捕集し、
捕集された微粒子を焼却して捕集材を再生する排気微粒
子浄化装置（ディーざ、ルノ４ティキュレートトラッｆ
）は種々公知である。そして捕集パティキュレートを燃
焼してトラップを再生させる手段として一般に電気ヒー
タが用いられている。即ち、電気ヒータを捕集材の前端
面に取シ付け、とのヒータによシ捕集材の表面に付着し
た排気微粒子を燃焼させ、それを熱源として下流の微粒
子を自燃させるものである。
のがほとんどで、このような可燃性の微粒子を捕集し、
捕集された微粒子を焼却して捕集材を再生する排気微粒
子浄化装置（ディーざ、ルノ４ティキュレートトラッｆ
）は種々公知である。そして捕集パティキュレートを燃
焼してトラップを再生させる手段として一般に電気ヒー
タが用いられている。即ち、電気ヒータを捕集材の前端
面に取シ付け、とのヒータによシ捕集材の表面に付着し
た排気微粒子を燃焼させ、それを熱源として下流の微粒
子を自燃させるものである。
そして斯かる電気７ヒータ゛として近年、従来の二支持
したタイプのヒ―りに１代えセラミック絶縁層内部にモ
リブデン、タングステンなどの金属発熱体を埋設したい
わゆるセラミックヒータが用いら。
したタイプのヒ―りに１代えセラミック絶縁層内部にモ
リブデン、タングステンなどの金属発熱体を埋設したい
わゆるセラミックヒータが用いら。
れている。このようなセラミックヒータは耐食性。
耐熱性に優れかつ金属線ヒータの場合の如き碍子との間
のがたつきもなく熱効率が高いという利点を有する。し
かしながらその反面、従来のセラミックヒータは熱衝撃
に弱くかつ急速昇温時にヒータ内部の金属発熱体とヒー
タ表面との間に大きな温度差が生じ、クラックを発生し
破断し易いという問題があった。そのためヒータ通電後
素早くヒータ表面を所定温度（例えば通電後２０秒で８
００°Ｃまで昇温）まで昇温させるという要求を満足さ
せることが困難であった。。
のがたつきもなく熱効率が高いという利点を有する。し
かしながらその反面、従来のセラミックヒータは熱衝撃
に弱くかつ急速昇温時にヒータ内部の金属発熱体とヒー
タ表面との間に大きな温度差が生じ、クラックを発生し
破断し易いという問題があった。そのためヒータ通電後
素早くヒータ表面を所定温度（例えば通電後２０秒で８
００°Ｃまで昇温）まで昇温させるという要求を満足さ
せることが困難であった。。
本発明は斯かる要求を充足すべく上述の如意セラミック
ヒータの利点はそのまま有しかつ耐久性に優れ急速昇温
可能な簡易構造のセラミックヒータヲ有スるディーゼル
エンジンの排気微粒子浄化装置を提供せんとするもので
ある。
ヒータの利点はそのまま有しかつ耐久性に優れ急速昇温
可能な簡易構造のセラミックヒータヲ有スるディーゼル
エンジンの排気微粒子浄化装置を提供せんとするもので
ある。
斯かる目的を達成するために本発明によれば、ヒータは
セラミック絶縁層内部に多層の発熱体を形成した多孔状
の耐熱衝撃性の高いセラミックヒータとして形成される
。
セラミック絶縁層内部に多層の発熱体を形成した多孔状
の耐熱衝撃性の高いセラミックヒータとして形成される
。
以下、添付図面を参照し本発明の実施例について詳細に
説明する。
説明する。
第１図は本発明に係るノやティキュレートトラップ（排
気微粒子浄化装置）の全体構造を示すものでトラップ容
器１内には捕集材（ライルタ材）３がある。この捕集材
３としては、公知の発泡セラミックおよびこれに類似す
る材料を用いることができる。即ち、トラップ材３は三
次元の網目、構造で、その内部を排気ガスが流通可能で
あシ、かつ排気ガスに含まれている排気微粒子をその網
目間に捕集することができるようになっている。
気微粒子浄化装置）の全体構造を示すものでトラップ容
器１内には捕集材（ライルタ材）３がある。この捕集材
３としては、公知の発泡セラミックおよびこれに類似す
る材料を用いることができる。即ち、トラップ材３は三
次元の網目、構造で、その内部を排気ガスが流通可能で
あシ、かつ排気ガスに含まれている排気微粒子をその網
目間に捕集することができるようになっている。
トラップ容器１はディーゼルエンジンの排気管路Ｙ中に
配置される。排気ガスＥｘは第１図に矢印方向に流れる
ものとする。
配置される。排気ガスＥｘは第１図に矢印方向に流れる
ものとする。
トラフッ°容器１０入口側（上流側）端部には必要に応
じて捕集材３に呻集された排気・ぐティキュレートを着
火燃焼してトラ゛ツブを再生するだめの電気ヒータ１０
が設けられる。
じて捕集材３に呻集された排気・ぐティキュレートを着
火燃焼してトラ゛ツブを再生するだめの電気ヒータ１０
が設けられる。
電気ヒータ１０は第２図に示す如き多数の貫通孔１１を
有する多孔板状のヒータである。尚、第１．２図には右
半分の多孔は図示を省略されている。
有する多孔板状のヒータである。尚、第１．２図には右
半分の多孔は図示を省略されている。
本発明によれば、ヒータ１０は第３図に示す如くセラミ
ツク絶縁層１３内部に所定の間隔で発熱体１５を多層に
配設したセラミックヒータとして形成される。セラミッ
クヒータ自体は公知であり、その製法は一般にフルミナ
、ムライトなどのセラミック微粉末に有機バインダ、溶
媒などの添加物を加えてスラリーとし、ドクターブレー
ド法などによ＃）０．２〜１．０ｍｍ のセラミック
グリーンシートとなし、これを所定の形状に裁断してか
ら白金（ｐｔ）、タングステン（ＷＬあるいはモリブデ
ン（Ｍｏ ） などの高融点金属のペーストをノｅタ
ーン印刷することによシ発熱部を形成する。従来のセラ
ミックヒータは更にこの上に絶縁被覆層としてセラミッ
クグリーンシートを重ねただけの絶縁層−発熱層−絶縁
層の３層構造である。そのため捕集・ぐティキュレート
の着火に必要な熱源はすべてこの単一発熱層で負担する
ことになるため、急激に昇温させると周囲のセラミック
絶縁層との温度差が大きくなシ冒頭に述べた如き問題を
呈していた。そこで本発明によ九ばヒータは従来よシ一
層薄くした各セラミック絶縁層（セラミックグリーンシ
ート）１３′と発熱体層１５とを交互に等間隔で重ねた
多層構造となっている。図示実施例では発熱体層、１３
′は８層となっているが層数はこれに限定されないこと
は勿論である。このようにすることによシヒータの発熱
部は厚み方向、即ち、排気ガスの流れ方向に均一に分布
する、怪とになる。このような多層構造体を加熱圧着に
よシ一体化し、ノクンチングで型取シし１６００°Ｃ以
上の高温で燃成を行ないヒータを完成する。尚、端子部
１７はニッケル（Ｎ１）めつき１９を施した後、リード
線２１を例えば銀ろう２３によ５シろう付けする。リー
ド線２１は図示しない電源に接続される。
ツク絶縁層１３内部に所定の間隔で発熱体１５を多層に
配設したセラミックヒータとして形成される。セラミッ
クヒータ自体は公知であり、その製法は一般にフルミナ
、ムライトなどのセラミック微粉末に有機バインダ、溶
媒などの添加物を加えてスラリーとし、ドクターブレー
ド法などによ＃）０．２〜１．０ｍｍ のセラミック
グリーンシートとなし、これを所定の形状に裁断してか
ら白金（ｐｔ）、タングステン（ＷＬあるいはモリブデ
ン（Ｍｏ ） などの高融点金属のペーストをノｅタ
ーン印刷することによシ発熱部を形成する。従来のセラ
ミックヒータは更にこの上に絶縁被覆層としてセラミッ
クグリーンシートを重ねただけの絶縁層−発熱層−絶縁
層の３層構造である。そのため捕集・ぐティキュレート
の着火に必要な熱源はすべてこの単一発熱層で負担する
ことになるため、急激に昇温させると周囲のセラミック
絶縁層との温度差が大きくなシ冒頭に述べた如き問題を
呈していた。そこで本発明によ九ばヒータは従来よシ一
層薄くした各セラミック絶縁層（セラミックグリーンシ
ート）１３′と発熱体層１５とを交互に等間隔で重ねた
多層構造となっている。図示実施例では発熱体層、１３
′は８層となっているが層数はこれに限定されないこと
は勿論である。このようにすることによシヒータの発熱
部は厚み方向、即ち、排気ガスの流れ方向に均一に分布
する、怪とになる。このような多層構造体を加熱圧着に
よシ一体化し、ノクンチングで型取シし１６００°Ｃ以
上の高温で燃成を行ないヒータを完成する。尚、端子部
１７はニッケル（Ｎ１）めつき１９を施した後、リード
線２１を例えば銀ろう２３によ５シろう付けする。リー
ド線２１は図示しない電源に接続される。
ヒータへの通電時期、即ちトラップの再生時期は公知の
如くエンジン゛の回転数、゛負荷、エンジジ水温、背圧
等の種々の制御パラメータに基いて適切に制御される。
如くエンジン゛の回転数、゛負荷、エンジジ水温、背圧
等の種々の制御パラメータに基いて適切に制御される。
以上の如く本発明によれば、捕集材３によシ坤。
集した排気微粒子を着火燃焼せしめるヒータはその厚さ
方向に均一に分布された多層発熱部を有するので、温度
分布が均一になシ急速昇温を可能ならしめるものである
。斯くして耐食性には優れるが熱衝撃に弱いという従来
のセラミックヒータの欠点を改良することができる。更
にまた本発明によれば、捕集材３側に対面する着火面２
９のみならず、ヒータはその厚さ方向全体に亘って均一
に発熱しているので、排気ガスが多孔１１を通過する間
に加熱（予加熱）され、捕集材３の上流側端面（前端面
）での排気微粒子の着火性が向上せしめられる。尚、捕
集材３の前端面で着火された後その燃焼は排気ガス流に
乗って捕集材３の下流側に向って伝播され、捕集材３内
の排気微粒子は全体的に自燃する。
方向に均一に分布された多層発熱部を有するので、温度
分布が均一になシ急速昇温を可能ならしめるものである
。斯くして耐食性には優れるが熱衝撃に弱いという従来
のセラミックヒータの欠点を改良することができる。更
にまた本発明によれば、捕集材３側に対面する着火面２
９のみならず、ヒータはその厚さ方向全体に亘って均一
に発熱しているので、排気ガスが多孔１１を通過する間
に加熱（予加熱）され、捕集材３の上流側端面（前端面
）での排気微粒子の着火性が向上せしめられる。尚、捕
集材３の前端面で着火された後その燃焼は排気ガス流に
乗って捕集材３の下流側に向って伝播され、捕集材３内
の排気微粒子は全体的に自燃する。
第４図は発熱層が１層の場合の従来技術（ｂで示す）と
発熱層が８層の場合の本発明（ａで示す）とについてク
ラックが発生しない範囲でヒータ表面温度を８００°Ｃ
まで昇温させるのに要した時間についての実験結果を示
すものである。同図から明らかな如く本発明によれば従
来に比しクラックを発生させることなくはるかに急速に
昇温可能な耐熱衝撃性にすぐれたセラミックヒータが得
られる。
発熱層が８層の場合の本発明（ａで示す）とについてク
ラックが発生しない範囲でヒータ表面温度を８００°Ｃ
まで昇温させるのに要した時間についての実験結果を示
すものである。同図から明らかな如く本発明によれば従
来に比しクラックを発生させることなくはるかに急速に
昇温可能な耐熱衝撃性にすぐれたセラミックヒータが得
られる。
第１図は本発明に係る排気微粒子浄化装置の全体構造を
示す側面図、第２図は本発明において用いられるヒータ
を一部省略して示す正面図、第３図は第１図の要部拡大
断面図、第４図は従来技術との比較において本発明に係
るヒータの表面温度−通電時間特性を示す線図。 １・・・トラップ容器、３・・・捕集材、１０・・・ヒ
ータ、１１・・・多孔、１３・・・セラミック絶縁層、
、１５・・・発熱層。 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士 西舘和之 弁理士 中 山 恭 介 弁理士 山 口 昭 之
示す側面図、第２図は本発明において用いられるヒータ
を一部省略して示す正面図、第３図は第１図の要部拡大
断面図、第４図は従来技術との比較において本発明に係
るヒータの表面温度−通電時間特性を示す線図。 １・・・トラップ容器、３・・・捕集材、１０・・・ヒ
ータ、１１・・・多孔、１３・・・セラミック絶縁層、
、１５・・・発熱層。 特許出願人 トヨタ自動車株式会社 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士 西舘和之 弁理士 中 山 恭 介 弁理士 山 口 昭 之
Claims (1)
- １、ディーゼルエンジンの排気管路中に排気微粒子の捕
集材を設け、該捕集材の上流側端面にセラミック絶縁層
内部に多層の発熱部を有する多孔板上のセラミックヒー
タを配設したことを特徴とするディーゼルエンジンの排
気微粒子浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58029373A JPS59155524A (ja) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | デイ−ゼルエンジンの排気微粒子浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58029373A JPS59155524A (ja) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | デイ−ゼルエンジンの排気微粒子浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59155524A true JPS59155524A (ja) | 1984-09-04 |
| JPH0526004B2 JPH0526004B2 (ja) | 1993-04-14 |
Family
ID=12274337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58029373A Granted JPS59155524A (ja) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | デイ−ゼルエンジンの排気微粒子浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59155524A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5231053U (ja) * | 1975-08-25 | 1977-03-04 | ||
| JPS57195814A (en) * | 1981-05-26 | 1982-12-01 | Nippon Soken Inc | Fine grain purifier of internal combustion engine |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5231053B2 (ja) * | 1973-10-03 | 1977-08-12 |
-
1983
- 1983-02-25 JP JP58029373A patent/JPS59155524A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5231053U (ja) * | 1975-08-25 | 1977-03-04 | ||
| JPS57195814A (en) * | 1981-05-26 | 1982-12-01 | Nippon Soken Inc | Fine grain purifier of internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0526004B2 (ja) | 1993-04-14 |
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