JPS63235611A - 排ガスフイルタ装置 - 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を容器内に収納した
排ガスフィルタ装置に関し、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し、再生可能なセラ
ミックフィルタ装置に関するものである。

従来の技術 ディーゼル排ガス中のパーティキュレートを除去するフ
ィルタは、金属の容器に熱膨脹性パッキング材をフィル
タの全周に巻いて収納されるのが一般的である。熱膨脹
性パッキング材にはガスシールをかねて、インクラム■
マット（３Ｍ社製）が用いられ、フィルタ外周の全面を
覆って容器内に納められる。インクラム■マットは、セ
ラミックファイバと、バーミキュライトを積層させて有
機バインダでマット状としたものであり、加熱ニよって
発生する適度の膨圧でフィルタを容器内に保持し、排ガ
ス圧や振動からフィルタを保護することができるもので
ある。

フィルタの再生（リジェネレーション）は、一定量堆積
したパーティキュレートがフィルタ上で焼却除去されて
行われる。パーティキュレートの焼却は、バーナの燃焼
ガスや電気ヒータで加熱した空気を送るなどの方法でフ
ィルタの温度を上昇させて行われる。

発明が解決しようとする問題点 これらの方法でリジェネレーションを行う場合に、フィ
ルタ内部の温度を上昇させる際、フィルタの外周壁では
、インクラム■マットで断熱されているにもかかわらず
温度が上昇し難い。これは第一に、フィルタ外周壁にガ
スが流れておらず、その温度上昇は伝導熱にのみ依存し
ているためである。第二に、外周壁が厚いために熱容量
も太き（なっていることにもよる。

パーティキュレートが酸化している時もフィルタの外周
壁は温度が上昇しにくい。これは、フィルタ内部に比べ
てパーティキュレートの堆積量が少ないためである。即
ち、フィルタの外周は、その外周壁のハニカムセルによ
る凹凸をなくし平滑に仕上げるという製造上の課題、あ
るいはインタラム■マットの膨圧に耐えるために厚い壁
で構成しな（ではならないという必要上、排ガスの透過
が不可能であってパーティキュレートが堆積できないこ
とに起因する。

この結果、外周壁での温度差が著しく、クラックが発生
してパーティキュレートのリークを生じ、フィルタを損
なっていた。

問題点を解決するための手段 本発明は上記の問題点を解決するため、排ガスや加熱用
のガスが透過できる外周壁を有するフィルタを用い、透
過したガスが、フィルタと容器によって形成された空隙
を通して流出できるように構成したものである。

作用 フィルタの外周壁をガスが透過できるようにしたため、
パーティキュレートの堆積がフィルタ内部と同等になり
、リジェネレーション時の加熱やパーティキュレートの
焼却時にも同じ熱量がトラップ各部に与えられる。さら
に外周壁は内部と同等の熱容量を持ち、かつ、ガスが透
過しており内部と同じ条件下にあるといえる。したがっ
て、リジェネレーション時の温度上昇は同じになり外周
壁のクラック発生を防止できる。

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を容器２内に空隙３を構成して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、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
む排ガス１７が流入する入口セル４−ａｌこれに隣接す
る浄化された排ガス１８が流出する出口セル４−ｂを有
しており、入口セル４−ａ１出ロセル４−ｂは、それぞ
れ出口側、入口側でプラグ５−ａ％ｂで封止されている
。パーティキュレートは入口セル４−ａの壁でろ過捕集
される。

このフィルタ１の外周壁６はフィルタｌ内部と同等の材
料、厚さで構成されておりパーティキュレートをろ過す
るとともに排ガスを透過できるものである。さらに外周
壁６の入口側、出口側はその厚さを厚くして強化壁？−
ａ、ｂを設けである。

このような構造をもつフィルタ１の入口側の強化壁７−
ａ外周を、端面をシリカクロス８−ａで覆ったインクラ
ムｍマット９−ａで巻き、入口容器１０に挿入する。イ
ンクラムｍマット９−ａの出口側端面は、入口容器１０
の内側に突出して設けられた凹部１１−ａに接している
。他方、出口側の強化壁７−ｂの外周には、シリカクロ
ス８−ｂで覆われたインクラムｍマット９−ｂを複数個
、間隙をもって取り付け、出口容器１２内に挿入する。

このインクラムｍマット９−ｂも出口容器１２に設けら
れた凹部１１−ｂに出口側が接している。インクラムｍ
マット９　　ａ　１ｂ端面をシリカクロスで覆うことに
よって、排ガスでインクラムｍマット９−ａＳｂが吹き
飛ばされ、入口セル４−ａを目詰まりさせたり、フィル
タ１の保持力が低下するのを防止することができる。

次に、入口容器１０、出口容器１２は溶接されて容器２
を構成する。このとき、入口側はインクラムｍマット９
−ａでシールされ、他方、出口側はインクラムｍマット
９−ｂの間隙により出口側に開放している空隙３が、フ
ィルタ１、容器２で形成される。また、容器２の入口、
出口にはそれぞれ入口コーン１３、出口コーン１４が取
り付けられており、入口コーン１３のフランジ１５を内
側に突出させインクラムｍマット９−ａの入口側を押さ
えている。また、入口コーン１３、容器２の外周は断熱
材１６で覆っである。

排ガス１７は、入口コーン１３から導入されフィルタ１
の入口セル４−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１８として出口コーン１４より流出する。

従来のフィルタでは、外周壁が厚（てガスが透過できず
、パーティキュレートも堆積しなかったため、また外周
壁の熱容量も大きいのでリジェネレーション時に温度が
上昇せず、内部との温度差が著しくなり、その結果、外
周壁にクラックを生じていた。本発明の実施例ではこの
点を鑑み、フィルタ１の外周壁６を内部と同じ材料、厚
さで構成し、ガスの透過性が得られるよう改良したもの
である。これにより、外周壁６内部の壁面には同等のパ
ーティキュレートの堆積がみられ、排ガスが透過してい
ることが確認された。本実施例では、バーナ（図示せず
）によって加熱用ガスを送り温度を６５０〜７５０℃に
上昇させてリジェネレーションを行ったが、その時、最
外周のセル内壁と外周壁６の外側の温度勾配が、従来の
フィルタでは４３　ｄｅｇ／ｍｎ＋であったものが、実
施例のものでは２０ｄｅｇ／ｍｍと低減されていた。こ
のように外周壁６にガスの透過性をもたせることにより
、温度勾配が小さくなりクラックの発生を押さえる効果
が著しい事が明らかとなった。

外周壁６は内部と同等の厚さで造られており、そのまま
ではインクラムｍマット９−ａ、ｂの膨圧Ｃ破壊する場
合があった。従って、インクラムｍマット９−ａ、ｂで
保持される部分の外周壁６を厚（して強化壁７−ａ、ｂ
とすることで、インクラムｍマット９　　ａ　ｓ　ｂを
充分に圧縮してフィルタ１をケース２内に収納すること
が可能となった。さらに、インクラムｍマット９　　ａ
　％　ｂと容器２の間が最も滑り易いが、容器２に凹部
１１−ａ、ｂを設け、また、入口コーン１３のフランジ
１５で押さえることによって、インクラムｍマット９−
ａ、ｂを固定して滑りを防止した。これらの方法によっ
てフィルタ１は容器２内で排ガス圧や振動にも動くこと
なくしっかりと固定され収納することができた。

外周壁６より空隙３内に流入した排ガスやりジェネレー
ション時のバーナの加熱ガスが容器２の壁で冷却され、
さらに外周壁６をも冷やす場合があった。これを防止す
るため、容器２外周を断熱材１６で覆ってこれらのガス
の冷却を防止し、外周壁６における温度勾配発生原因を
極力抑えたものである。

発明の効果 本発明の構成により、フィルタの外周壁に生じる温度勾
配を小さくすることができりジェネレーション時にフィ
ルタ外周壁に生じるクラックを防止することが可能とな
る。従って、本発明の収納装置により排ガス中のパーテ
ィキュレートを長期間に渡って浄化できるフィルタ装置
が得られる。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の一実施例における排ガスフィルタ装置を
一部切り欠いて示した断面図である。 １・・・フィルタ、２・・・容器、３・・・空隙、６・
・・外周壁、７・・・強化壁、９−ａ、ｂ・・・インク
ラム■マット。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）排ガスの入口と出口を有する容器に、フィルタを
   収納した構造を有し、前記容器内のフィルタ外周に空隙
   を構成し、前記空隙は、排ガスの入口部分が熱膨脹性パ
   ッキング材で封止され、出口側に開放されていることを
   特徴とする排ガスフィルタ装置。
2. （２）フィルタの外周から空隙内に、浄化された排ガス
   が流出可能な構造のフィルタを収納した特許請求の範囲
   第１項記載の排ガスフィルタ装置。
3. （３）入口部分で熱膨脹性パッキング材が接するフィル
   タ外周部分を、フィルタと同一材料で被覆し一体化して
   圧縮強度を向上したフィルタを収納した特許請求の範囲
   第２項記載の排ガスフィルタ装置。
4. （４）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を収納した
   特許請求の範囲第３項記載の排ガスフィルタ装置。
5. （５）容器を断熱材で被覆し、断熱構造とした特許請求
   の範囲第１項記載の排ガスフィルタ装置。
6. （６）熱膨脹性パッキング材に接し排ガス流の下流側の
   容器側面に、内側に向け凹部が設けられている特許請求
   の範囲第１項記載の排ガスフィルタ装置。
7. （７）熱膨脹性パッキング材の入口側端面を耐熱性繊維
   の布で覆った特許請求の範囲第１項記載の排ガスフィル
   タ装置。