JPS63232817A - 排ガスフイルタ - Google Patents

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 本発明は排ガスを浄化するフィルタ、特にディーゼル排
ガス中に含まれるパーティキュレートを除去するととも
に、バーナの燃焼熱によってパーティキュレートを焼却
して再生することの可能な構造を有する排ガスフィルタ
に関する。

従来の技術 ディーゼル排ガスからパーティキュレートを除去するた
めには、排気管途中に耐熱性のフィルタを設けるのが一
般的である。このフィルタ上に堆積したパーティキュレ
ートが一定量に達すると、加熱焼却してフィルタを再生
（リジェネレーション）する。このリジェネレーション
の方法には、リジェネレーションを行うときに、弁によ
って排ガスをバイパスに流し、フィルタを排ガス径路か
ら切り離してからバーナの燃焼熱を供給するものがある
。（特開昭５６−１１８５１４号公報）発明が解決しよ
うとする問題点 この方法でリジェネレーションを行う場合、排気管に臨
ませたバーナの燃焼熱を排気管を通してフィルタ上に供
給するのであるが、バーナの燃焼カスがフィルタに達す
るまでに排気管の壁で冷却され、そのため、中央部が高
（、外周にむけて低（なっている温度勾配を持っていた
。この燃焼ガスがフィルタに供給されるとフィルタ内部
でも温度勾配が生じ、フィルタの中央部では耐熱温度以
上に達していても周辺ではパーティキュレートが焼却で
きる温度にも達していない場合があった。

また、温度勾配によって発生する熱応力でフィルタが破
壊されることも生じていた。

本発明は、フィルタの中央部と外周が均一に加熱され、
安全にリジェネレーションを行うことができる排ガスフ
ィルタを提供することを目的とする。

問題点を解決するための手段 フィルタの排ガス上流側に、燃焼ガスの温度勾配を小さ
くするためのバッフルを設ける。

作用 フィルタの排ガス上流側にバッフルを設けて、リジェネ
レーションの時バーナの燃焼熱を均等にフィルタに供給
することによって、フィルタの温度勾配を均一とするこ
とができクラックを発生させることなくリジェネレーシ
ョンを安全に行わせることができる。

実施例 以下、本発明の実施例について述べる。

添付図面は本発明の一実施例を示したもので、フィルタ
１を容′Ｊ９２内に収納した構造を示す。

フィルタ１にはアルミノシリケート繊維とセラミック原
料粉末とを湿式抄造して得られるシートを、片方の端に
プラグ原料を詰めながら、段ボール形状にコルゲート加
工したものを、さらに、他端にプラグ原料を詰めながら
巻き取り、電気炉中１２５０℃で焼成してセラミック化
させて得られるものを用いた。このフィルタ１は、パー
ティキュレートを含む排ガ子、カー流入する入口セル３
−ａｌこれに隣接する浄化された排ガスが流出する出口
セル３−ｂを有しており、入口セル３−ａ１出ロセル３
−ｂは、それぞれ出口側、入口側でプラグ４−ａ、ｂで
封止されている。パーティキュレートは入口セル３−ａ
の壁でろ過捕集される。

このフィルタ１の外周壁５を入口側、出口側の両端面を
シリカクロス６　　ａ　％　ｂで覆った熱膨張性断熱材
７（インクラム■マットー３Ｍ社製）で巻き、容器２に
挿入する。熱膨張性断熱材７は出口側でフィルタより突
出し、容器２の内側に向けて凹ませた凹部８で押さえら
れ、入口側では、容器２の入口側に取り付けた入口コー
ン９の内側に突出した７ランジ１０で押さえられている
。このようにフィルタを容器２内に固定している。シリ
カクロス６−ａ、ｂは、排ガス流で熱膨張性断熱材が吹
き飛ばされて入口セル３−ａを目詰まりさせたり、フィ
ルタ１を容器２内に固定する保持力が低下するのを防止
できる。

容器２には入口コーン９、出口コーン１１がそれぞれ入
口側、出口側に取り付けられており、入口コーン９、容
器２の外周は断熱材１２で覆っである。パー・ティキュ
レートを含む排ガス流１３は入口コーン９より導入され
入口セル３−ａ内に流入してセル壁を透過し、パーティ
キュレートをろ過されて出口セル４−ｂに入り、浄化さ
れた排ガス流１４として流出する。一方、パーティキュ
レートが一定量堆積してリジェネレーションが必要にな
ると、弁（図示せず）により排ガス流を、バイパス（図
示せず）や別のフィルタ（図示せず）に切り替えてバー
ナからの燃焼ガスを導入可能とする。次にバーナに点火
して燃焼ガスを入口コーン９を通してフィルタ１に導き
リジェネレーションを行う。

この構成において、入口コーン９内でフィルタ１の入口
側前方に、排ガス流の上流に向けて凸の形状を有するバ
ッフル１５を設けである。このバッフル１５は双曲面で
構成し、排ガス流に対する抵抗を出来るだけ抑制しよう
としたものであって、球面や放物面であってもよい。さ
らに、バッフル１５を曲面で構成することによって、高
温度の排ガスや燃焼ガスにさらされて生じる熱変形を抑
制する効果を持たせている。このバッフル１５を設けて
も各入口セル３−ａのパーティキュレート堆積の均一性
にはなんら変化は見られながった。

リジェネレーション時において、バーナからの燃焼ガス
が入口コーン９に導かれるが、例え、その導入径路の外
周を断熱材で被覆しても燃焼ガス流は周辺に向けて低温
度となる温度勾配を有している。その燃焼ガスでフィル
タ１を加熱した場合、フィルタ１内部にも温度勾配が生
じ、フィルタｌの外周壁５にクラックを生じさせていた
。このクラックは、つぎにパーティキュレートを堆積さ
せるときにその部分からリークを生じてフィルタ１のパ
ーティキュレート捕集効率を低下させ、フィルタ１の寿
命を縮める結果となっていた。本発明ではこの点を鑑み
、バッフル１５を設けることで燃焼ガスの温度勾配を抑
制してフィルタ１を均一に加熱しようとしたものである
。燃焼ガスは、このバッフル１５の後方で渦を発生し、
この渦によって充分に撹拌されるのでフィルタｌに供給
されるときには、温度は均一になっているのである。従
って、フィルタ１の径方向の温度勾配は著しく小さくな
り、パーティキュレートの酸化反応のむ、らちな（なり
、均一となるのでクラックを発生させること無くリジェ
ネレーションを完遂することが可能となった。

リジェネレーションは、バーナの燃焼ガスでフィルタ１
を６５０〜７５０℃に加熱して行っているが、バッフル
１５を設けていない場合、フィルタ１の温度勾配が中央
部で１１ｄｅｇ−℃、／ｗｍ、外周部で４３ｄｅｇ−’
Ｃ／ｉ−であったものが、本実施例のように、バッフル
１５を設けると、温度勾配が中央部で２　ｄｅｇ−℃／
　ｒａｔｓであり、外周部で１５ｄｅｇ−’Ｃ／ｍｉと
の結果が得られた。また、バッフル１５を設けていない
場合、パーティキュレートの酸化反応熱によってフィル
タ１の中央部が溶損した場合でも、その外周部にはパー
ティキュレートがそのまま残っている状態であった。他
方、バッフル１５を設けた本実施例の場合゛、“パーテ
ィキュレートの酸化反応熱による中央部の上′！＃温度
を９００℃以下に抑えても外周部でのパーティキュレー
トの酸化は完全に行われ、クラックも全く観察されなか
った。

また、排ガスの上流側に凸としたバッフル１５であるた
め、排ガス流の圧力損失も小さく、熱による変形も全く
見られなかった。

発明の効果 本発明の構成によって、燃焼ガスの温度勾配を無＜シ、
リジェネレーション時のフィルタ内に発生する温度勾配
を極、力小さく抑制することができ、クラックを発生す
ることも無（常に安定したりジェネレーションを完遂す
ることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の一実施例の排ガスフィルタの縦断面であ
る。 ■・・・フィルタ、２・・・容器、９・・・入口コーン
、１５・・・バッフル。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）排ガス中のパーティキュレートを除去するととも
   に、堆積したパーティキュレートを焼却して再生するた
   め排ガスの上流側からバーナの燃焼ガスを送る機能を有
   する排ガスフィルタにおいて、フィルタの排ガスの上流
   側にバッフルを設けたことを特徴とする排ガスフィルタ
   。
2. （２）排ガス上流側に凸である曲面を有するバッフルを
   設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の排
   ガスフィルタ。
3. （３）アルミノシリケート繊維とセラミック原料粉末か
   らなるシートをコルゲートハニカムに成型し、焼結させ
   て得られるセラミック繊維からなるフィルタ素材を用い
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の排ガス
   フィルタ。