KR101097858B1 - 디젤 수트 미립자 필터 매체 - Google Patents

디젤 수트 미립자 필터 매체

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Abstract

본 발명의 요지로서의 디젤 수트 미립자 필터 매체는 바람직하게는 금속 화이버인 화이버를 포함한다. 디젤 수트 미립자 필터 매체는, 5cm 이상의 그의 유입측과 그의 유출측 사이의 두께(T)를 갖는다. 유입측에서의 S/V는 바람직하게는 50m2/m3 초과이고, 유출측에서의 S/V는 바람직하게는 80000m2/m3 미만이고, 반면 S/V는 유입측으로부터 유출측으로 단계적으로 또는 점진적으로 증가한다. S는 체적(V) 내에 존재하는 화이버의 모든 외피면의 합이다.

Description

디젤 수트 미립자 필터 매체{DIESEL SOOT PARTICULATE FILTER MEDIUM}
본 발명은 디젤 수트(soot) 미립자 필터 및 디젤 수트 미립자 필터 매체에 관한 것이다.
금속 또는 세라믹 화이버와 같은 화이버를 포함하는 디젤 수트 미립자가 공지되어 있다.
JP2002058939호는, 필터의 메시가 여과될 배기 가스의 유동 방향에서 더 미세하게 형성되어 있는 다공성 재료의 구조를 포함하는 디젤 수트 필터를 개시하고 있다.
필터는 각각의 층이 소정의 메시 거칠기를 갖거나 대안으로서 메시 거칠기가 필터 매체의 길이에 걸쳐 점진적으로 변화하는, 하나가 다른 하나에 인접한 다수의 필터 매체층을 포함한다.
본 발명의 목적은 예로서 금속 화이버 또는 세라믹 화이버와 같은 화이버가 필터 매체를 제공하도록 사용될 때 디젤 수트 여과의 목적으로 메시 거칠기 또는 필터 미세도를 점진적으로 변화시키는 것과 같은 필터의 여과 특성을 향상시키는 것이다.
본 발명의 요지로서의 디젤 수트 미립자 필터는 화이버와 유입측 및 유출측을 갖는 디젤 수트 미립자 필터 매체를 포함한다. 본 발명의 요지로서의 디젤 수트 미립자 필터 매체는 상기 유입측과 상기 유출측 사이의 필터 매체 두께(T)가 5cm 이상이고 상기 유입측에서의 S/V가 50m2/m3 초과이고 상기 유출측에서의 S/V는 80000m2/m3 미만이며 S/V는 상기 유입측으로부터 상기 유출측으로 단계적으로 또는 점진적으로 증가하는 것을 특징으로 한다.
S는 체적(V)내에 존재하는 화이버의 모든 외피면(mantle surface)의 합으로서 이해되어야 한다.
본 발명의 요지로서의 디젤 수트 미립자 필터 매체의 유입측에서, S/V는 50m2/m3 초과, 바람직하게는 100m2/m3 초과 또는 심지어는 300m2/m3 초과이다. 유리하게는 유입측에서의 S/V는 1000m2/m3 미만이다.
본 발명의 요지로서의 디젤 수트 미립자 필터 매체의 유출측에서, S/V는 80000m2/m3 미만, 50000m2/m3 미만, 예를 들어 바람직하게는 30000m2/m3 미만, 바람직하게는 28000m2/m3 미만 또는 심지어는 15000m2/m3 초과이다.
본 발명의 요지로서의 디젤 수트 미립자 필터 매체는 하나가 다른 하나에 인접한 다수의 화이버 매체의 층을 포함할 수 있다. 각각의 층은 층의 전체 체적(V)에 걸쳐 본질적으로 동일한 S/V를 갖는다. 층들은 다른 적절한 이격 수단을 사용하여 서로로부터 이격될 수도 있고, 또는 하나가 다른 하나와 접촉하여 제공될 수도 있다.
본원에 사용되는 용어 "층"은 그의 체적에 걸쳐 실질적으로 동일한 특성을 갖는 화이버 매체의 체적부로서 이해되어야 한다.
S/V는 필터 매체의 유입측으로부터 유출측으로 단계적으로 증가한다.
대안적으로, 본 발명의 요지로서의 디젤 수트 미립자 필터 매체는, S/V가 매체의 두께를 통해 점진적으로 변화하는 단지 하나의 필터 매체만을 포함할 수 있다. S/V는 유동 방향에 수직인 필터 매체의 섹션이며 대략 0의 두께를 갖는 체적(V)에 대한 S를 계산함으로써 근사된다. S/V는 필터 매체의 유입측으로부터 유출측으로 점진적으로 증가한다.
용어 "필터 매체 두께(T)"는 디젤 수트 미립자 필터 매체의 유입측과 유출측 사이의 최소 거리로서 이해되어야 한다. 디젤 수트 미립자 필터 매체가 필터 매체의 다수의 개별층을 포함하는 경우, T는 각각의 개별층(i)의 최소 두께(ti)의 합으로서 이해되어야 한다. T는 5cm 초과이지만, 유리하게는 T는 8cm 초과 또는 심지어는 10cm 초과, 예로서 15cm 초과 또는 심지어는 20cm 초과이다.
본 발명의 요지로서의 디젤 수트 미립자 필터 매체는 화이버를 포함하거나 또는 화이버로 구성된다.
바람직하게는, 필터 매체에 사용되는 화이버는 번들 인출 또는 코일 쉐이빙 화이버(coil shaved fiber)와 같은 금속 화이버이다. 대안적으로, 금속 섬유가 사용될 수 있다.
금속 또는 강의 합금이 금속 화이버에 의해 견뎌질 온도 범위에 의존하여 선택될 수 있다. 300- 또는 400 시리즈의 AISI 합금의 스테인레스강 화이버 또는 인코넬(Inconel)
Figure 112005065390080-pct00001
과 같은 합금이 바람직하다. 고온을 견뎌야 하는 경우에, 페크랄로이(Fecralloy)와 같은 Fe, Al 및 Cr을 포함하는 합금이 바람직하다.
가장 바람직하게는, 금속 화이버를 포함하는 필터 매체는 금속 화이버를 접합하기 위해 소결된다.
용어 "외피면의 합(S)"은 필터 매체의 체적(V) 내에 존재하는 모든 외피면 또는 화이버의 축적으로서 정의된다. 화이버의 외피면은 화이버의 축에 본질적으로 평행한 표면이다. 이 외피면은,
S = L*A
로서 계산될 수 있고,
여기서,
→ L은 체적(V) 내에 존재하는 화이버 길이의 합;
→ A는 체적(V) 내에 존재하는 화이버의 주위(perimeter)이다.
필터 매체를 제공하는 화이버는 등가 직경(D), 표면 형상 및 "등가 직경에 대한 평균 길이(LM)"비(LM/D)에 의해 특정화된다.
용어 "등가 직경"은 화이버의 주축에 수직으로 절단된 화이버 섹션의 표면과 동일한 표면을 갖는 가상원의 직경을 의미한다. 본 발명의 요지로서의 화이버 매체의 층을 제공하는데 사용된 화이버는 0.5㎛ 내지 100㎛의 범위, 예로서 2㎛ 내지 75㎛의 범위, 예로서 12㎛ 내지 50㎛의 범위, 예를 들면, 25㎛, 25㎛ 또는 40㎛이다.
LM/D인 등가 직경(D)에 대한 평균 길이(LM)의 비는 바람직하게는 5 또는 10 초과 또는 심지어는 25 또는 50 초과, 가장 바람직하게는 100 초과이다.
화이버의 표면의 형상은 큰 범위로 변경될 수 있다. 이 형상은 화이버의 방사상 단면의 기하학적 형상에 의해 규정된다. 이는 예를 들면, 직사각형 또는 정사각형, 원형, 삼각형일 수 있고, 또는 다소 톱니형 단면 원주를 포함할 수 있다. 사용된 대부분의 화이버에서, 방사상 섹션의 형상은 본질적으로 화이버의 전체 길이에 걸쳐 동일하다. 형상은 디젤 수트 미립자 화이버 매체 내에 존재하는 화이버의 주위(A)를 큰 정도로 규정한다.
가능하게는, 필터 매체가 상이한 층들을 포함하면, 층들은 상이한 층들을 서로 접합하도록 서로 소결된다. 상이한 층들은 소결되어 제1 소결 사이클 동안에 개별적으로 요구 다공도로 된다. 서로 중첩된 후에, 이들은 제2 소결 사이클 동안에 서로 소결된다. 대안적으로, 상이한 층이 소결 전에 서로 중첩될 수 있다. 일 소결 사이클 동안에, 층들은 소결 동작에 의해 소결되어 서로 접합된다.
금속 화이버가 WO97/04152호에 더 상세하게 설명된 바와 같이 권취된 플레이트로부터 쉐이빙에 의해 얻어지고, 이러한 금속 화이버의 방사상 섹션은 본질적으로 직사각형이다. 양 측면의 길이는 이러한 화이버를 포함하는 체적의 S를 계산하기 위해 고려된다.
금속 화이버가 번들화 견인에 의해 얻어지는 경우, 금속 화이버는 5각형 방사상 섹션의 대략 원을 갖는다. 화이버 방사상 섹션의 원주는 화이버의 방사상 섹션의 표면과 동일한 표면을 갖는 가상원의 원주를 사용함으로써 충분히 근사된다.
디젤 수트 미립자 필터 매체의 S/V 값은 매체의 다공도, 또는 매체의 부분인 층의 다공도를 조정함으로써, 또는 화이버 표면 형상 및 화이버 등가 직경을 선택함으로써 조절될 수 있다.
예로서, 디젤 수트 미립자 화이버 매체는 그의 총 체적에 걸쳐 균일한 다공도를 갖고 제공된다. 유입측에는, 비교적 큰 등가 직경을 갖는 비교적 거친 화이버가 사용된다. 매체의 유출측을 더 향해, 화이버의 등가 직경이 점진적으로 감소한다.
이 경우, 선택된 각각의 체적(V)에 대해, 동일한 중량이 얻어지고, 더 미세한 화이버가 화이버 체적 또는 화이버 중량당 화이버 외피면의 증가를 갖기 때문에 체적(V)의 외피면(S)의 합이 증가한다. 다공도는 화이버 매체의 전체 체적에 걸쳐 동일하기 때문에, 화이버의 등가 직경을 선택적으로 선택함으로써, 본 발명의 요지로서의 디젤 수트 미립자 화이버 매체를 제공할 수 있다.
대안적으로, 그의 총 체적에 걸쳐 균일한 다공도를 갖는 디젤 수트 미립자 화이버 매체는 화이버 단면 형상을 선택적으로 선택함으로써 제공될 수 있다. 예로서, 유입측에는, 본질적으로 원형 단면 및 등가 직경(d)을 갖는 화이버가 사용될 수 있다. 이들 화이버의 단면의 표면은 n*d2/4이다. 이들 화이버의 외피면은 π*d*L이고, 여기서 L은 화이버의 길이이다.
필터 매체의 유출측을 더 향해, 측면 길이(a)를 갖는 본질적으로 정사각형 섹션을 갖는 화이버가 사용된다. a는 a2=π*d2/4가 되는 방식으로 선택된다. 따라서, d는 이들 정사각형 화이버의 등가 직경이다. 이들 정사각형 화이버의 외피면은 필터 매체의 유입측에서의 원형 화이버의 외피면보다 큰 4*a*L이다.
유출측을 더 향해, 짧은 측면(b)과 긴 측면(c)을 갖는 직사각형 화이버가 사용될 수 있다. b 및 c는 b*c=π*d2/4인 방식으로 선택되고, 따라서 d는 직사각형 화이버의 등가 직경이다. 이들 직사각형 화이버의 외피면은 화이버 매체의 유입측으로 상향으로 원형 화이버 및 정사각형 화이버의 외피면보다 큰 2*(b+c)*L이다. 더 유출측으로, 측면(b 및 c)의 치수는 밴드(c) 사이의 차이가 증가하도록 선택되고, 반면 등가 직경은 d로 유지되고, 이에 의해 화이버의 외피면이 필터 매체의 유출측을 향해 증가한다. 전체 필터 매체 체적에 걸쳐 다공도가 동일하기 때문에, 비 S/V는 화이버 단면의 형상을 변경함으로써 유입측으로부터 유출측을 향해 증가한다.
다른 예로서, 전체 필터 매체에 걸쳐 동일한 화이버를 갖는 디젤 수트 미립자 필터 매체가 제공된다. 유입측에서, 더 높은 다공도가 제공되고, 반면 유출측을 향해, 다공도가 감소된다. 다공도 감소라는 것은 유출측을 향해 체적당 더 많은 화이버가 존재한다는 것을 의미한다. 모든 화이버가 동일하기 때문에, 이는 화이버의 유출측을 향해 체적당 더 많은 외피면이 존재한다는 것을 의미한다. 다공도, 단면의 형상 및 화이버 등가 직경을 선택적으로 선택함으로써, 본 발명의 요지로서의 디젤 수트 미립자 화이버를 얻을 수 있다.
그 결과, 놀랍게도 본 발명의 요지로서의 디젤 수트 미립자 필터 매체가 이하의 것을 가질 수 있다는 것을 발견하였다.
- 85% 내지 95%의 범위까지의, 심지어는 99% 초과의 개선된 필터 효율, 이는 짧은 로딩 시간 후이다. 효율은 필터를 통해 유동하는 가스의 면 속도에 관해 유출측에서의 S/V 비의 선택에 주로 기인할 수 있다.
- 여과된 배기 가스로부터의 광범위의 위상 속도에서조차 증가된 수트 로딩 시간 및 수트 로딩 용량. 필터 매체의 두께 및 점진적으로 증가하는 S/V 비의 경우에, 포획될 수 있는 수트의 양은 주로 필터 매체 자체의 치수에 의존한다는 것을 발견하였다.
- 비교적 높은 필터 매체 두께(T)에도 불구하고, 상당히 높은 다공도가 사용되기 때문에 필터 매체를 통해 줄곧 85% 내지 최대 99.5%의 범위 또는 그 이상의 범위의 최소 압력 강하.
필터 매체는 포획된 수트의 산화를 얻도록 촉매를 구비할 수 있는 것으로 이해된다. 가능하게는, 또한 촉매 화합물이 배기 가스의 NOx 함량을 감소시키도록 제공된다. 상이한 촉매가 필터 매체의 깊이를 통해 제공될 수 있다.
디젤 수트 미립자 필터 매체는 본 발명의 요지로서의 디젤 수트 미립자 필터 매체를 포함하는 디젤 수트 필터를 제공하는데 사용될 수 있다. 디젤 수트 필터는 필터 하우징 또는 캔과 같은 다른 요소, 및 매체 상에 포획된 수트를 제거하기 위한 필터 매체를 재생하기 위한 수단을 부가로 포함할 수 있다.
본 발명이 이제 첨부 도면을 참조하여 더 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 요지로서의 디젤 수트 미립자 필터 매체를 개략적으로 도시하는 도면.
도 2는 본 발명의 요지로서의 다른 디젤 수트 미립자 필터 매체를 개략적으로 도시하는 도면.
도 3은 본원에 후술하는 바와 같은 실시예로부터의 S/V 커브를 도시하는 도면.
본 발명의 요지로서의 디젤 수트 미립자 필터 매체(1000)가 도 1에 도시된다. 화살표(1003)로 지시된 유동 방향을 갖는 배기 가스의 여과를 위한 유입측(1001) 및 유출측(1002)을 갖는 디젤 수트 미립자 필터 매체(1000)가 필터 캔(1004) 내에 장착된다.
디젤 수트 미립자 필터 매체는 1010, 1020, 1030, 1040, 1050, 1060, 1070, 1080, 1090 및 1100으로 지시된 10개의 화이버 매체의 층을 포함한다. 층들은 하나가 다른 하나에 인접하여 제공되어 있다. 도 1에서, 층들은 서로 분리되어 장착되어 있지만, 이 분리는 본 발명의 목적을 위해 필수적인 것은 아니다. 대안적으로, 이들은 하나가 다른 하나와 접촉하여 장착될 수 있다.
각각의 층은 1011, 1021, 1031, 1041, 1051, 1061, 1071, 1081, 1091, 1101 로 지시된 바와 같은 두께를 갖는다.
필터 매체 두께(T)는 층들의 두께의 합으로서 이해되어야 한다.
제1 실시예에서, 금속 화이버로 구성된 층들의 화이버 매체의 특성은 표 1에 열거된다.
[표 1]
층 번호
(-)		 화이버
단면 형상		 화이버
주위(㎛)		 화이버
등가 직경
(㎛)		 층 두께
(mm)		 다공도
(%)		 S/V (m2/m3)
1010 직사각형
(54㎛*21㎛)		 150 38 120 99.52 391
1020 직사각형
(54㎛*21㎛)		 150 38 100 99.13 703
1030 직사각형
(54㎛*21㎛)		 150 38 80 98.63 1114
1040 직사각형
(54㎛*21㎛)		 150 38 60 97.59 1954
1050 직사각형
(50㎛*19㎛)		 138 35 18.50 96.22 5495
1060 직사각형
(50㎛*19㎛)		 138 35 3.45 93.70 9152
1070 직사각형
(50㎛*19㎛)		 138 35 3.05 92.88 10346
1080 직사각형
(50㎛*19㎛)		 138 35 2.74 92.06 11540
1090 직사각형
(50㎛*19㎛)		 138 35 2.48 91.23 12735
1100 직사각형
(50㎛*19㎛)		 138 35 2.27 90.41 13929
총 T - - - 392.49 - -
층 두께에 걸쳐, 화이버 단면 형상, 화이버 주위, 화이버 등가 직경, 다공성 및 S/V는 실질적으로 동일하다. 층(1060, 1070, 1080, 1090, 1100)은 소결된다.
필터 매체의 위치의 함수로서 단계적으로 증가하는 S/V를 도 3의 커브(301)에서 볼 수 있다. 도 3의 횡축(31)은 필터의 유입측과 필터의 실제 위치 사이의 거리로 mm로 표현된다. 종축(32)은 이 위치에서의 S/V 값이고, m2/m3으로 표현된다.
화이버 매체를 제공하도록 사용되는 금속 화이버는 바람직하게는 페크랄로이
Figure 112005065390080-pct00002
-, 또는 알루크롬(Aluchrome)
Figure 112005065390080-pct00003
합금 화이버이다. 각각의 층은 168mm의 직경을 갖는 디스크로서 제공되고, 동일한 내경을 갖는 관형 형상을 갖는 캔(1004) 내에 삽입된다.
표 1에 제공된 바와 같은 디젤 수트 미립자 필터는 대략 30g/m3 수트 미립자를 포함하는 배기 가스를 발생하는 디젤 엔진에 사용된다. 필터를 통한 배기 가스의 위상 속도는 대략 1.5m/s이다.
이 디젤 수트 미립자 필터 매체는 5분의 로딩 후에 85% 초과의 수트 필터 효율을 제공한다.
10개의 화이버 매체의 층을 포함하는 본 발명의 요지로서의 대안적인 디젤 수트 필터 매체가 표 2에 제공된다.
[표 2]
층 번호
(-)		 화이버
단면 형상		 화이버
주위(㎛)		 화이버
등가 직경
(㎛)		 층 두께
(mm)		 다공도
(%)		 S/V (m2/m3)
1010 직사각형
(54㎛*21㎛)		 150 38 120 99.48 418
1020 직사각형
(54㎛*21㎛)		 150 38 100 99.13 708
1030 직사각형
(54㎛*21㎛)		 150 38 80 98.62 1121
1040 직사각형
(54㎛*21㎛)		 150 38 60 97.69 1872
1050 직사각형
(50㎛*19㎛)		 138 35 18.50 96.22 5495
1060 직사각형
(50㎛*19㎛)		 138 35 2.09 89.59 15124
1070 직사각형
(50㎛*19㎛)		 138 35 1.94 88.77 16318
1080 직사각형
(50㎛*19㎛)		 138 35 1.8 87.94 17512
1090 직사각형
(50㎛*19㎛)		 138 35 1.69 87.12 18707
1100 직사각형
(50㎛*19㎛)		 138 35 1.59 86.30 19901
총 T - - - 387.60 - -
층 두께에 걸쳐, 화이버 단면 형상, 화이버 주위, 화이버 등가 직경, 다공성 및 S/V는 실질적으로 동일하다. 층(1060, 1070, 1080, 1090, 1100)은 소결된다.
필터 매체의 위치의 함수로서 단계적으로 증가하는 S/V를 도 3의 커브(302)에서 볼 수 있다.
화이버 매체를 제공하도록 사용되는 금속 화이버는 바람직하게는 페크랄로이(Fecralloy)
Figure 112005065390080-pct00004
-, 또는 알루크롬
Figure 112005065390080-pct00005
합금 화이버이다. 각각의 층은 168mm의 직경을 갖는 디스크로서 제공되고, 동일한 내경을 갖는 관형 형상을 갖는 캔(1004) 내에 삽입된다.
제공된 상기 디젤 수트 미립자 필터 매체가 표 1의 디젤 수트 미립자 필터 매체와 동일한 환경 하에서 시험되었다. 수트 필터 효율은 5분의 로딩 시간 후에 90% 초과이다.
본 발명의 요지로서의 디젤 수트 미립자 필터 매체의 또 다른 실시예가 표 3에 제공된다. 이 매체는 모두 Fe, Cr 및 Al을 포함하는 스테인레스강 합금인 알루크롬
Figure 112005065390080-pct00006
으로 이루어진 17개의 금속 화이버를 포함한다.
[표 3]
층 번호
(-)		 화이버
단면 형상		 화이버
주위(㎛)		 화이버
등가 직경
(㎛)		 층 두께
(mm)		 다공도
(%)		 S/V (m2/m3)
1 이등변삼각형 383 77 60 99.38 244
2 직사각형
(54㎛*21㎛)		 150 38 60 99.37 525
3 직사각형
(50㎛*19㎛)		 138 35 15 98.56 2094
4 직사각형
(50㎛*19㎛)		 138 35 18 98.37 2370
5 직사각형
(50㎛*19㎛)		 138 35 17.5 97.14 4149
6 직사각형
(50㎛*19㎛)		 138 35 18.5 96.22 5495
7 직사각형
(50㎛*19㎛)		 138 35 5.3 93.86 8922
8 직사각형
(50㎛*19㎛)		 138 35 3.45 93.70 9152
9 직사각형
(50㎛*19㎛)		 138 35 3.05 92.88 10346
10 직사각형
(50㎛*19㎛)		 138 35 2.74 92.06 11540
11 직사각형
(50㎛*19㎛)		 138 35 2.48 91.23 12735
12 직사각형
(50㎛*19㎛)		 138 35 2.27 90.41 13929
13 직사각형
(50㎛*19㎛)		 138 35 2.09 89.59 15124
14 직사각형
(50㎛*19㎛)		 138 35 1.94 88.77 16318
15 직사각형
(50㎛*19㎛)		 138 35 1.80 87.94 17512
16 직사각형
(50㎛*19㎛)		 138 35 1.69 87.12 18707
17 직사각형
(50㎛*19㎛)		 138 35 1.59 86.30 19901
총 T - - - 217.4 - -
필터 매체의 위치의 함수로서 단계적으로 증가하는 S/V를 도 3의 커브(303)에서 볼 수 있다.
본 발명의 요지로서의 디젤 수트 미립자 필터 매체의 또 다른 실시예가 표 4에 제공된다. 이 매체는 모두 Fe, Cr 및 Al을 포함하는 스테인레스강 합금인 알루크롬
Figure 112005065390080-pct00007
으로 이루어진 17개의 금속 화이버를 포함한다.
[표 4]
층 번호
(-)		 화이버
단면 형상		 화이버
주위(㎛)		 화이버
등가 직경
(㎛)		 층 두께
(mm)		 다공도
(%)		 S/V (m2/m3)
1 직사각형
(100㎛*33㎛)		 266 65 203.14 99.7 242
2 직사각형
(100㎛*33㎛)		 266 65 121.88 99.5 403
3 직사각형
(100㎛*33㎛)		 266 65 60.94 99.00 806
4 직사각형
(100㎛*33㎛)		 266 65 40.63 98.50 1209
5 직사각형
(100㎛*33㎛)		 266 65 30.47 98.00 1612
6 직사각형
(100㎛*33㎛)		 266 65 14.54 96.00 3224
7 직사각형
(50㎛*19㎛)		 138 35 6.93 96.00 5811
8 직사각형
(50㎛*19㎛)		 138 35 2.49 95.00 7263
9 직사각형
(50㎛*19㎛)		 138 35 1.39 94.00 8716
10 직사각형
(50㎛*19㎛)		 138 35 1.19 93.00 10168
11 직사각형
(50㎛*19㎛)		 138 35 0.83 90.00 14526
12 직사각형
(50㎛*19㎛)		 138 35 0.55 85.00 21789
13 직사각형
(25㎛*15㎛)		 80 22 0.42 80.00 41000
14 직사각형
(25㎛*15㎛)		 80 22 0.35 80.00 41000
15 직사각형
(25㎛*15㎛)		 80 22 0.28 75.00 51250
16 원형 53 17 0.16 74.00 61176
17 원형 53 17 0.14 70.00 70588
총 T - - - 486.32 - -
본 발명의 요지로서의 디젤 수트 미립자 필터 매체(2000)의 다른 실시예가 도 2에 도시된다.
화살표(2003)로 지시된 유동 방향을 갖는 배기 가스의 여과를 위한 유입측(2001) 및 유출측(2002)을 갖는 디젤 수트 미립자 필터 매체(200)가 필터 캔(2004)에 장착된다. 예로서, 도 2에 2005로 지시된 두께(T)는 370mm이다. 두께(T)에 걸쳐, S/V는 유입측(2001)에서 74m2/m3으로부터 유출측(2002)에서 16720m2/m3으로 점진적으로 증가한다. 점진적인 증가는 도 3에 도시된 바와 같이 커브(304)에 따라 적용되는 것이 바람직하다.
필터는 50㎛ 및 19㎛의 측면을 갖는 직사각형 단면을 갖는 스테인레스강 금속 화이버를 사용하여 제공된다.

Claims (14)

  1. 디젤 수트 미립자를 필터링 하기 위한 필터 매체로서,
    상기 필터 매체는 유입측 및 유출측을 포함하고,
    상기 유입측과 상기 유출측 사이의 상기 필터 매체 두께(T)는 5cm 이상이고, S/V는 상기 유입측으로부터 상기 유출측으로 단계적으로 또는 점진적으로 증가하는 것을 특징으로 하며,
    여기서, 상기 V는 화이버들에 의해 채워진 공간의 체적이고, 상기 S는 상기 체적(V) 내에 존재하는 상기 화이버들의 모든 외피면의 합으로서 S = L*A 에 의해 계산되며, 여기서 상기 L은 상기 체적(V)내에 존재하는 상기 화이버들 길이의 합이고 상기 A는 상기 체적(V) 내에 존재하는 상기 화이버들의 둘레(perimeter)에 해당하는,
    디젤 수트 미립자를 필터링 하기 위한 필터 매체.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 유입측에서의 S/V는 50m2/m3 초과이고 상기 유출측에서의 S/V는 80000m2/m3 미만인, 디젤 수트 미립자를 필터링 하기 위한 필터 매체.
  3. 삭제
  4. 제2 항에 있어서, 상기 유출측에서의 S/V는 30000m2/m3 미만인, 디젤 수트 미립자를 필터링 하기 위한 필터 매체.
  5. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 필터 매체는 화이버로 구성되는, 디젤 수트 미립자를 필터링 하기 위한 필터 매체.
  6. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 화이버는 금속 화이버인, 디젤 수트 미립자를 필터링 하기 위한 필터 매체.
  7. 제2 항에 있어서, 상기 유입측에서의 S/V는 10000m2/m3 미만인, 디젤 수트 미립자를 필터링 하기 위한 필터 매체.
  8. 제2 항에 있어서, 상기 유출측에서의 S/V는 15000m2/m3 초과인, 디젤 수트 미립자를 필터링 하기 위한 필터 매체.
  9. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 필터 매체는 두 개의 화이버 매체의 층을 포함하고, 각각의 층에서의 S/V는 층의 체적에 걸쳐 동일한, 디젤 수트 미립자를 필터링 하기 위한 필터 매체.
  10. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 필터 매체는 상기 필터 매체의 전체 체적에 걸쳐 동일한 다공성을 갖는, 디젤 수트 미립자를 필터링 하기 위한 필터 매체.
  11. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 필터 매체의 화이버는 동일한 등가 직경을 갖는, 디젤 수트 미립자를 필터링 하기 위한 필터 매체.
  12. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 필터 매체의 화이버는 동일한 방사상 단면을 갖는, 디젤 수트 미립자를 필터링 하기 위한 필터 매체.
  13. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 화이버는 0.5㎛ 내지 100㎛의 범위의 등가 직경을 갖고, 상기 등가 직경은 하나의 화이버의 주축에 수직으로 절단된 화이버 섹션의 표면과 동일한 표면을 갖는 가상원의 직경을 의미하는, 디젤 수트 미립자를 필터링 하기 위한 필터 매체.
  14. 제1 항 또는 제2 항에 따른 필터 매체를 포함하는, 디젤 수트 필터.
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