JPS61187912A - デイ−ゼルパ−テイキユレ−トトラツプ - Google Patents

デイ−ゼルパ−テイキユレ−トトラツプ

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JPS61187912A
JPS61187912A JP60029561A JP2956185A JPS61187912A JP S61187912 A JPS61187912 A JP S61187912A JP 60029561 A JP60029561 A JP 60029561A JP 2956185 A JP2956185 A JP 2956185A JP S61187912 A JPS61187912 A JP S61187912A
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JP
Japan
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honeycomb structure
diesel particulate
particulate trap
sheet
corrugated
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JP60029561A
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JPH0516283B2 (ja
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Takao Kusuda
楠田 隆男
Masaaki Yonemura
米村 正明
Yoshinobu Imasaka
今坂 善信
Toshihiro Mihara
三原 敏弘
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust 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
    • F01N3/023Exhaust 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
    • F01N3/027Exhaust 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

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  • 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)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はディーゼルエンジンが排出するパーティキュレ
ート(スス等の可燃性微粒子)を除去するトラップに関
する。
従来の技術 特開昭58−170516号公報に示■れてぃるように
、セラミ、クハニカム構造体のセルの一端部及び隣接し
たセルの他端部を閉塞したトラ。
プの排ガス流入側近傍に電気ヒータを設け、トラ、ブに
堆積したパーティキーレートに着火してこれ全焼却して
いた。一方、特開昭55−131518号公報のように
、ハニカム構造体の端面に金属粉末ペース)1−塗布し
焼付けることによって電気ヒータを付設する方法があっ
た。また特開昭68−128122号公報のように、ハ
ニカム構造体そのものを導電性SiCよりなるトラップ
がある。このトラップに通電発熱させ、内部に堆積した
パーティキュレートを焼却する。
発明が解決しようとする問題点 ディーゼルパーティキュレートトラップは、内部に一定
量のパーティキーレートが堆積したとき、それを焼却す
るりジュネレーシロン(再生)作業にはいる。この作業
の一例として、電気ヒータでもって堆積したパーティキ
ュレートに強制的に着火し、同時にエンジンを制御して
排ガス温度と酸素濃度を適当な条件にもっていき、燃焼
を完了するまで持続させる方法がある。この場合、特開
昭58−170516号公報のように外部から棒状の電
気ヒータで着火させると、着火点が局部的になり、トラ
ップ端面に堆積しているススが少ないことと相まって、
排ガス流に垂直な面に火炎が広がりに<<、途中で消え
たりしてリジェネレーションを不完全なものにしていた
。また、着火し易いように電気ヒータをトラップ端面に
接触させると、相互に機械的振動が加わり、トラップを
破壊することがあった。特開昭55−131618号公
報にあるような端面に広い範囲で一体化したヒータを付
設する方法を、交互に閉塞したハニカム構造のトラップ
に適用すると、上記問題点をかなり解決するが不十分で
ある。これはトラップのセル内にはプラグが存在し、プ
ラグの長さの部分は濾過面として有効に働らかないので
端面と同じくパーティキュレートの堆積が少ない。よっ
て、端面から内部への火炎の伝播は完全には行なわれな
いからである。特開昭58−128122号公報のよう
に、トラップそのものを導電性どしている場合は上記の
問題はなくなるが、トラップ全体の温度を上げるには、
大きな電気量を必要とする。
そこで、本発明はトラップのりジェネレーション時に、
少ない電力量で着火させ、確実に排ガス流に垂直な面に
火炎を伝播させ、堆積したパーティキーレートヲ十分に
焼却させるものである。
問題点を解決するための手段 そして上記問題点を解決する技術的な手段として本発明
は、コルゲートシートと平シートでもってロール状また
は積層ハニカム構造体とする過程で、排ガス入口側に開
口した全てのセルの内面に、しかも入口端面から隣接す
るセルにあるプラグより内側に帯状の電気ヒータを付設
したことにある。
作用 この技術的手段による作用は次のようになる。
排ガス流に含まれるパーティキュレートは、入口側に開
口したセルに入ると主として隣接するセルにあるプラグ
より内側有効濾過面に堆積する。この量が一定に達する
と上記電気ヒータに通電し、有効濾過面の上流端に着火
する。その後、セル内面に沿って下流側に火炎は伝播し
、セル内に堆積したパーティキーレートを焼却する。こ
の現象がトラップ全体のセル内で起り、その結果リジェ
ネレーションは完全に行なわれる。
実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。第1図は本発明を実施するためのハニカム構造トラ
ップ製造装置の概略図である。
21L 、2bは無機繊維を主体とするシートで、連続
的にコルゲート加工機1に供給される。コルゲート加工
機1には、軸方向にシー)2a 、2b以上の幅のある
コルゲート大歯車3及びコルゲート小歯車4があって、
両者の噛み合せでもって供給されたシー)21Lをコル
ゲート状(波状)に加工する。以下第2図(a)(b)
でも合せて示すように、コルゲート状に加工されたシー
ト(L)、下コルゲート−/−) )6は、コルゲート
大歯車3に抱かれたまま糊ローラ61Lによってその頂
部7aに耐火粘土を混入した接着剤が塗布される。一方
、シート2bは何も加工されない平らなシート(以下平
シ−ト)8としてコルゲート加工機1に供給されるので
あるが、この途中で上面端部から約5mm内側にニッケ
ル、クロムなどの金属粉末とガラス粉末を混練りした金
属ペースト9を幅101al11厚さ0.6matで帯
状に塗布ノズル1oで塗布する。また圧送によりプラグ
ノズル11&から上面端部に耐火粘土を混入した流動性
プラグ材12の流出を幅5mm、厚さ3mmの帯状に受
ける。その後、圧接ロー213によりコルゲートシート
6と平シート8は合接され、コルゲートベア14となる
。このとき第2図(b)で部分的に示すように、平シー
ト8上にあった金属ペースト9は平シート8の上面に連
続しかつ部分的にコルゲートシート6の頂部T&と平シ
ート6との間に挾み込まれる。また帯状の流動性プラグ
材12は、頂部71Lと平シート8の上面によりコルゲ
ートシート6の谷部151Lに排除され、コルゲートペ
ア14のセル161L内端部に独立したプラグ171L
i形成する。同一面上にプラグ16&で端部を閉塞した
セル164群を有するコルゲートペア14は、保持ロー
ラ1Bでコルゲート大歯車3から離れた後、裏面の頂部
アbに糊ローラ6bにより上記と同じ接着剤が塗布され
る。
そして、圧送によりプラグノズル11bからコルゲート
ペア14の真上面でしかもセル16&の内端部にあるプ
ラグ17&の反対側端面に上記と同じ流動性プラグ材1
2の流出全幅6B厚さ5M31で帯状に受ける。最後に
巻き上げ機(図示せず)でもって第3図に示すように、
ロール状ハニカム構造体191Lにコルゲートペア14
を巻き上げる際、上記と同様にコルゲートベア14上に
ありた帯状の流動性プラグ材12は、コルゲートシート
6の裏面頂部7bとハニカム構造体19&の側面に位置
する平シート8の裏面にエリコルゲートシート6の裏面
谷部16bに排除され、第4図の断面に示すように、ロ
ール状ハニカム構造体19&のセル16b内端部に独立
したプラグ17bt形成する。また平シート8上面で帯
状に存在しかつ部分的にコルゲートシート5の頂部γ乙
に挾まれた金属ペースト9は、ロール状ノ・ニカム構a
体19&の内部に渦巻状に取り込まれる。ロール状ノ・
二カム構造体192Lは、接着剤、金属ペースト9及び
プラグ171L、17bを乾燥機で160°Cにて乾燥
固着させた後、電気炉に入れ大気中650″Cで1時間
放置しハニカム構造体中の有機物質全焼却してから窒素
雰囲気中1200″Gで2時間焼成する。これにエフで
ハニカム構造体19&は一体焼結され、金属ペースト9
も焼結して電気ヒータ20+!Lがハニカム構造体のセ
ル16&の入口端でプラグ1了bJ:り内側に出現する
次に本発明の他の実施例について説明する。
第6図に示すように、最終工程で巻き上げ機を使用せず
、コルゲートペア14を短冊に切って積層して矩形ハニ
カム構造体19b’z構成した。これ全上記と同様に窒
素雰囲気中1200°Cで焼結した後、一層ごとに分離
して出現した電気ヒータ20bi電気結線してトラップ
にした。また上記実施例の無機繊維にアルミナ繊維を、
金属ペーストのかわりにBi少量加えたSiC粉末を有
機溶剤で練ったペーストを使用し、非酸化性雰囲気中1
900″Cで焼成したところ、耐久性のある電気ヒータ
を作ることができた。
発明の効果 本発明は、コルゲートシートと平シートを積層してハニ
カム構造体を構成する過程において、導電性物質の焼付
けという手段でトラップのセルの排ガス入口付近に電気
ヒータを付設することに工り、リジェネレータ1フ時に
セルに堆積したパーティキーレートの排ガス入口側端に
着火し、排ガス流に沿って火炎を伝播させることができ
る。また、トラップの排ガス入口側の全セル内に電気ヒ
ータが付設されているので、上記現象は局部的に限られ
ることなく、リジェネレーションが完全に行なわれる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明全実施するための・・ニカム構造トラッ
プ製造装置の概略図、第2図(2L) 、 (blはコ
ルゲートペアの合接個所の説明図、第3図はロール状ハ
ニカム構造体の外観図、第4図は焼成後のトラップの断
面図、第6図は矩形)・ニカム構造トラップの外観図で
ある。 2a、2b・・・・・・無機繊維シート、3・・・・・
・コルゲート大歯車、4・・・・・・コルゲート小歯車
、8a、6b・・・・・・糊ローラ、9・・・・・・金
属ペースト、1o・・・・・・塗布ノズル、11a、1
1b・・・・・・プラグノズル、14・・・・・・コル
ゲートペア、192L、19b・・・・・・ハニカム構
造体、2oa、2ob・・・・・・電気ヒータ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名どυ
、2b −−−9,機挿い准ンート3−−−コIレゲ°
−F犬雀卑 4−−−コルゲート小歯車歯車 //(L、 llb −−−7”−7グ/ ス2V1% 第 2 区 (OL) (b) 、り 第 3 図 1’la。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)無機材料を主成分とする平シートとコルゲート(
    波状)シートの少なくとも一方の表面に導電性物質を帯
    状に付着させ、該平シートとコルゲートシートを多層に
    重ねてハニカム構造体とし、該ハニカム構造体のセルの
    一端部及び隣接するセルの他端部を交互に無機材で閉塞
    し、焼成により一体化しかつ導電性物質を焼付けて内部
    に帯状に連続した電気抵抗ヒータを構成したディーゼル
    パーティキュレートトラップ。 (2)導電性物質の付着位置がセルの開口端部にある特
    許請求の範囲第1項記載のディーゼルパーティキュレー
    トトラップ。 (3)導電性物質が金属粉末と無機バインダの混合物で
    ある特許請求の範囲第1項記載のディーゼルパーティキ
    ュレートトラップ。 (4)導電性物質が導電性セラミック材料である特許請
    求の範囲第1項記載のディーゼルパーティキュレートト
    ラップ。 (6)平シートとコルゲートシートを合接し、ロール状
    に巻き上げたハニカム構造体である特許請求の範囲第1
    項記載のディーゼルパーティキュレートトラップ。 e)平シートとコルゲートシートを合接した後、短冊状
    に切断して段重ねしたハニカム構造体である特許請求の
    範囲第1項記載のディーゼルパーティキュレートトラッ
    プ。 (7)無機材料が無機繊維と耐火粘土の混合物である特
    許請求の範囲第1項記載のディーゼルパーティキュレー
    トトラップ。
JP60029561A 1985-02-18 1985-02-18 デイ−ゼルパ−テイキユレ−トトラツプ Granted JPS61187912A (ja)

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