WO1993023144A1 - Particulate trap for purifying diesel engine exhaust gas - Google Patents

Description

明 デ ィ ー ゼ ル ェ ン ジ ン排気ガ ス 浄化用 パ テ ィ キ レ 卜 卜 フ ッ フ

本発明 はデ ィ 一 ゼ ルヱ ン ジ ン の排気ガ ス 中 の 力 技

— ボ ン等の微粒子 （ パテ ィ キ ュ レ ー ト ） を捕集 景

除ます る た め のノ、。テ ィ キ細ュ レ ー ト ト ラ ッ フ'を Ψ '冉成 分

る フ ィ ノレタ エ レ メ ン ト に関す る

術野 動車の排気ガ ス は、 大気汚染の大 き な 原因の 一つで、 排気ガス に 舍ま れ る 有害成分を除ます る 技術 は極め て重要で あ る 特に デ ィ 一ゼ ル ェ ン ジ ン車に お い て は、 主に

N O X と カ ー ボ ン を主体 と す る カ ー ボ ン等 の微粒 子 （パテ ィ キ ュ レ ー ト ） の除 ¾が重要な課題で あ る れ ら の有害成分を除ます る た め に、 E G R を かけ た り 、 燃料噴射系の改善や燃焼室形状 の改善 を行 っ た り 、 エ ン ジ ン側で の努力 も 行われて い る が、 抜本的な決め手がな く 、 排気通路 に排気 ト ラ 薪た な用紙 1

- 2 - ッ プを設置 し、 ノ テ ィ キ ユ レ一 ト を ト ラ ッ プによ

つ て捕集 し、 後処理によ り 除去をする こ とが提案 されてい る （特開昭 5 8 - 5 1 2 3 5 号公報） 。

現在まで、 こ の後処理法が最も実用的であ る と考

え られ、 検討が鐃け られてい る。

と こ ろで、 デ ィ ーゼルエ ン ジ ン排気に舍ま れる

ノ、 テ ィ キ ュ レー ト を捕集する ためのパテ ィ キ ュ レ ー ト ト ラ ッ プ と しては使用 さ れる条件か ら、 次の

よ う な性能を満足する必要があ る。 - 第 1 に は、 必要と される 排気ガス の清浄度を潢

足させう る だけの、 ノ テ ィ キ ュ レー ト に対する 捕

集効率を も っ ている こ とが必要であ る 。 パテ ィ キ

ュ レー ト排出量は各国で規制値が異な り 、 例えば、

2 0 0 0 年までに達成すべき とする 日本の長期規

制で ば、 乗用車および軽量 ト ラ ッ ク · バスにおい

て、 1 0 モー ド の試験モー ドで 0 , 0 8 g Z K m

と規制目標値が定め られてい る。 米国 1 9 9 4 年 e

E P A規制ではへビー · デュ 一テ ィ カ 一で、 ト ラ

ン ジ ヱ ン ト モー ドで 0 . 1 gノ H P · H r 、 ラ イ

ト デュ ーテ ィ カ 一で L A — 4 モー ドで 0 . 0 8 g

新たな用紙 / m i 1 e が 目 標値 と さ れて お り 、 そ れぞ れかな り 厳 し い規制値 と な っ て い る 。 ノ、。 テ ィ キ ユ レ 一 ト 排出量 は、 デ ィ ーゼ ルエ ン ジ ン の排気量や負荷等 に よ り 変化す る が、 上記 の規制を満足す る た め に は デ ィ 一ゼルェ ン ジ ン 力、 ら の排出量に対 し て 平均 6 0 %以上の捕集効率を満足す る 必要があ る と 言われて い る 第 2 に は、 排気ガス に対す る 圧力損失が小 さ い と で あ る 。 エ ン ジ ン排気 は、 ト ラ ッ プを通 し て 排出 さ れ る わ け だ力、 ら 、 ノ、' テ ィ キ ュ レ ー ト が捕集 さ れる に従 っ て、 通気抵抗が大 き く な つ て、 ェ ン ジ ン に悪影響を も た ら す た め、 捕集後の背圧を 3

O K P a 以下に 抑え る 必要があ る 。 エ ン ジ ン に 過 度な背圧を かけな い た め に は、 初期圧力損失が小 さ い こ と は も ち ろん、 排気ガ ス 流動時の通気抵抗 が小さ い こ と 、 即 ちパテ ィ キ ユ レ 一 ト が捕集 さ れ て も 圧力損失が上が り に く い こ と が要求 さ れ る さ ら に、 フ ィ ルタ エ レ メ ン ト に一定量のノヽ。 テ キ ュ レ ー ト が捕集さ れる と 、 捕集 さ れたパ テ ィ キ レ ー ト を定期的に除ま再生 して初期の捕集能に 新た な用紙 回復 してや る必要があ る。 こ の観点か ら、 第 3 の 要求性能と して、 繰 り 返 し行われる再生処理に対 する耐久性が必要となる 。 再生法 と して、 電熱ま たはパーナ一加熱によ るパテ ィ キ ュ レー ト の燃焼 除去法が最も有力な方法と して検討がな されてい る が、 いずれの方式で もパテ ィ キ ュ レー ト が着火 する 温度 （通常 6 0 0 'C ) 以上に加熱さ れる 。 再 生は、 背圧の上昇によ る エ ン ジ ン性能の低下や運 転の支障をき たす前に実行さ れ、 パテ ィ キ ュ レ ー ト は焼却処理される。 それ以降は、 再び、 パテ ィ キ ュ レー ト が捕集され、 ノ、'テ ィ キ ュ レ ー ト の再生、 捕集が操り 返し行われる ので、 圧力損失は常に一 定以上に維持される。 こ のため、 フ ィ ルタ ヱ レ メ ン ト材料に は操り 返し再生に耐え得る だけの耐熱 性材料の選択が必要であ り 、 排気ガス中に含ま れ る雰囲気ガス によ る耐食性も必要であ る。 従来、 上記の要件を満足す る フ ィ ルタ エ レ メ ン ト材料と して、 コ 一デイ エ ラ イ ト セ ラ ミ ク ス の ノ、 二カ ム状多孔体が最も実用化に近ぃ材料と考え ら れ、 検討が続け られて .き た。 しかじながら、 コ 一 新たな用紙 デ ィ エ ラ ィ ト セ ラ ミ ク ス に捕集 さ れた 微粒子を 燃 焼さ せ る 従来方式で は、 フ ィ ルタ が反復 し て 高温 に加熱 さ れ る た め、 燃焼熱に よ っ て フ ィ ルタ が溶 損 し た り 、 再生時 の温度上昇 · 冷却に よ る 熱衝撃 に よ っ て ク ラ ッ ク を生 じ た り す る こ と があ っ た。

そ の た め、 再生 コ ン ト ロ ー ルが極 め て難 し く 、 未だ実用化に 至 っ て い な い のが実状で あ る 。

本発明 は、 上記従来技術の問題点に鑑みて な さ れた も の で あ り 、 そ の 目 的 は、 低圧力損失で捕集 効率 も 高 く 、 再生時の温度上昇 · 冷却に よ る 熱衝 撃に も 耐え得 る デ ィ 一ゼルェ ン ジ ン排気ガ ス 浄化 用ノ、' テ ィ キ ュ レ ー ト ト ラ ッ プお よ び ト ラ ッ プを 構 成す る フ ィ ルタ エ レ メ ン ト を提供 し ょ う と す る も の で あ る 。

こ の た め は、 ノ、' テ ィ キ ュ レー ト を捕集す る フ ィ ルタ エ レ メ ン ト の孔径が適度で あ る こ と 、 フ ィ ル タ エ レ メ ン ト を構成す る 繊維あ る い は、 骨格等の 捕集部位が厚 さ 方向に十分あ る こ と、 捕集 し やす い フ ィ ルタ 構造が必要で あ る 。 さ ら に は、 捕集部 位の サ イ ズゃ表面状態に も 影響さ れる 。 新たな用紙 上記の捕集性能の要求およ び背圧上昇抑制の要 求は、 相反する 内容であ り 、 両方の要求を満足さ せる ために、 一定の ト ラ ッ プ容量内で、 装着され る フ ィ ルタ エ レメ ン ト の排気ガス流入側か ら見た ガス流入表面積を大き く し、 かつコ ンパク ト な形 状の構造設計が必要であ る 。

〔発 明 の 開 示〕 ' 本発明者 ら は上述の 目的を達成するため に、 多 く の実験を試みた結果、 連通空孔を有す る耐熱性 金属骨格か ら な る 3 次元網状構造多孔体を フ ィ ル タ エ レ メ ン ト に使用 した ト ラ ッ プ構成とす る こ と で、 優れた捕集性能を持ち、 圧力損失上昇も少な く 、 さ ら に、 パテ ィ キ ュ レー ト捕集後の再生時の 温度上昇によ る溶損ゃク ラ ッ ク 発生を防止でき る 優れた性能があ るこ とを見いだ した。

金属製の 3 次元網状構造多孔体と して は、 例え ば連通空孔を有する 3 次元網状構造を した ゥ レ タ ン フ ォ ー ム に導電性処理を施し、 電気メ ツ キ法に よ り 作製した金属多孔体 （住友電ェ製 「 セ ルメ ン ト ） があ る。

新たな用紙 3 次元網状構造多孔体 は第 1 図に示す よ う に 、 連通空孔 2 を有す る 骨格 3 と 骨格に囲ま れた ボ ケ ッ ト 状 の空孔 2 か ら な る 多孔体で あ り 、 多孔率が 高い た め、 ガ ス 流動抵抗が き わ め て小 さ い割に 、 一旦ポ ケ ッ ト 状 の孔部に捕集 さ れた パ テ ィ キ ユ レ ー ト は、 孔部か ら 離脱 し に く い の で パ テ ィ キ ユ レ 一 卜 の空間捕集性能が優れて い る 。

さ ら に 、 本発明者 ら は、 連通空孔を有す る 3 次 元網状構造多孔体の空孔径 と 、 フ ィ ル タ ヱ レ メ ン ト の）！： さ 方向で の空孔数、 フ ィ ル タ エ レ メ ン ト を 構成す る 3 次元網状構造多孔体か ら な る 濾過部に お い て金属骨格 の 占 め る 体積充塡率、 さ ら に は ト ラ ッ プを取 り 付 け る エ ン ジ ン の排気量 1 L あ た り の フ ィ ルタ ヱ レ メ ン ト の排気ガス 流入表面積 と パ テ ィ キ ュ レ ー ト の捕集効率お よ び圧力損失 と の関 一係に つ い て追求 し た。

ま ず、 用 い る 3 次元網状構造多孔体を構成す る 連通空孔 の孔柽 と フ ィ ル タ 性能 と の関係に つ いて 述べ る 。 捕集特性を高 く す る と い う こ と と 、 フ ィ ルタ エ レ メ ン ト にお け る 圧力損失を小 さ く す る と 新たな泪紙 レ、 う こ と のバ ラ ン ス力、 ら、 用い る 3 次元網状構造 多孔体の孔径が決ま る。 こ こ でい ぅ 孔柽は、 骨格 空間に存在する孔部の直径で、 3 次元網状構造を 形成する の に発泡させた際の泡の直径に相当する 。 3 次元纏状構造多孔体の空孔径は、 捕集効率の面 か ら、 平均孔径力く 0 . 1 〜 ； L in mが望ま しい こ と が判っ た。 平均孔径が 0 . 1 m m以下の場合に は、 捕集効率と して ば優れてい る が、 短時間に通気抵 抗が大き く な り 、 エ ン ジ ンへの背圧が短時間に前 記の 3 0 K P a を超え、 エ ン ジ ンへの負担が大き く な り 、 好ま レく ない。 平均孔径が 1 m m以上で は、 フ ィ ルタ エ レメ ン ト を素通り する率が増え、 初期も し く は、 再生処理直後の捕集効率が不十分 と な り 、 6 0 %以上の捕集効率は達成でき ない。

さ ら に、 前記多孔体を フ ィ ルタ に使用する場合 の厚み方向での空孔数について調べた。 フ ィ ルタ · エ レ メ ン ト厚み方向 存在する 0 . 1 〜 ： L m m の •空孔の平均数 （厚み方向で横切る 直線において、 空孔が少 しで もかかれば、 1 個と数え る ） が 1 0 倔 ¾下では、 捕集効率が低 く な り 、 好ま し く ない こ と が判 つ た。

ま た 、 3 次元構造多孔体 に よ り 形成 さ れた フ ィ ルタ エ レ メ ン ト の濾過部に お け る 金属骨格 の 占 め る 体積充塡率が 1 0 %以下 と 小 さ い と 排気ガ ス 力 骨格に衝突 し、 付着す る 確率が少な く な り 、 ま た 、 捕集 さ れ る 確率 も 小さ く な る た め好ま し く な い。 反対に 4 0 %以上な ら ば、 骨格 の濾過部に 占 め る 体積量が大 き い こ と か ら 、 捕集効率向上に は よ い が、 圧力損失が大 き く な る た め、 4 0 %以下が好 ま し い こ と が判 つ た。

さ ら に、 ト ラ ッ プを取 り 付 け る エ ン ジ ン の排気 量 1 L あ た り の フ ィ ルタ エ レ メ ン 卜 の排気ガ ス 流 入表面積が 4 0 0 c m ² 以下で あ る な ら ば、 ノ、。 テ ィ キ ユ レ一 ト が フ ィ ルタ ヱ レ メ ン ト を透過す る 入 り 口が小 さ い こ と に な り 、 同 じ排気量で考え た場 合、 濾過部を透過す る排気ガ ス の透過速度が速 く な り 、 圧力損失が増加す る た め、 好ま し く ない。

さ ら に、 前記の構成に加え て本発明者 ら は、 3 次元網状構造多孔体を構成す る 金属骨格の 断面投 影幅 （金属骨格の切断面に お け る辺 の投影長 さ ） 新^な用紙 と フ ィ ル タ.性能の蘭係について追求 した結果、 骨 格の断面投影幅が 2 0 in以上な ら ば、 さ ら に良 好な性能を示す こ とを見いだ した。 2 0 m以下 では、 パテ ィ キ ュ レー ト が金属骨格 と衝突せずに 透過す る場合が増え、 捕集効率が小さ く な る た め、 骨格の断面投影幅は 2 0 m以上が好ま しい。

さ ら に、 前記の構成に加えて、 本発明者 ら は、 3 次元網状構造多孔体を構成す る 金属骨格の表面 粗さ R m a x と捕集性能および圧力損失と の関係 について追求 した結果、 骨格表面の表面粗さが R m a X 0 . 2 m以上の 3 次元網状構造多孔体を 使用する こ と によ り 優れた フ ィ ルタ 性能が得 られ る こ とが剁つ た。 金属骨格の表面粗さが R m a x 0 . 2 πι以下では一旦捕集さ れかかっ たパテ ィ' キ ュ レ ー ト が続いて く る排気ガス に よ り 、 吹き飛 ばされて しま い、 最終的に捕集さ れる割合が小さ く な っ て しま い、 好ま し く ない。 ノ、。テ ィ キ ュ レー ト は R m a x が大き い程、 初期の捕集性能は良好 であ る か ら、 裙集 ' 堆積される に従い、 次第に骨 格表面の影響は受けな く な る傾向が見 ら れた。 骨 新たな用紙 格表面の粗さ コ ン ト ロ ールは、 捕集開始初期か ら 捕集率を向上さ せ る の に有効な手段に な る こ と 力く 判 つ た。

〔図面の簡単な説明 〕

第 1 図は連通空孔を持つ 3 次元網状構造多孔体 の拡大図。

第 2 図は 3 次元網状構造多孔体 シー ト を同心円 状を重ねて形成 し た フ ィ ルタ エ レ メ ン ト の斜視図。

第 3 図は 3 次元網状構造多孔体 シー ト を同心円 状を重ねて形成 し た フ ィ ルタ エ レ メ ン 卜 の斜視図。

第 4 図 （ A ) ( B ) はパテ ィ キ ュ レー ト ト ラ ッ プの 1 例を示す縦断正面図 と長手方向中央部縦断 側面図。

第 5 図 （ A ) ( B ) はパテ ィ キ ュ レ ー ト ト ラ ッ プの縦断正面図 と長手方向中央部縦断側面図。

第 6 図 ( A ) ( B ) はパ テ ィ キ ュ レー ト ト ラ ッ プの縦断正面図 と長手方向中央部縦断側面図。

第 7 図 （ A ) ( B ) はパテ ィ キ ユ レ 一 ト ト ラ ッ プの縦断正面図と長手方向中央部縦断側面図。

第 8 図 （ A ) ( B ) はパテ ィ キ ュ レー ト ト ラ ッ 新たな用紙 プの縦断正面図と長手方向中央部縦断側面図。

第 9 図 （ A ) ( B ) はパテ ィ キ ュ レー ト ト ラ ッ プ の縦断正面図と長手方向中央部縦断側面図。

第 1 0 図は捕集されたパテ ィ キ ュ レ ー ト を燃焼 除去する の に有効な ヒータ を 3 次元網状構造多孔 体の フ ィ ルタ に シーズヒ ータ を埋め込んだ一体型 パティ キ ュ レ ー ト の ; I 例を示す斜視図。

第 1 1 図はデ ィ ーゼルエ ン ジ ンの排気系に ト ラ ッ プと再生ガス供耠装置を設けた 1 例を示す概略 図。

〔発明を実施する ため の'最良の形態〕

本発明のデ ィ 一ゼ ルェ ン ジ ン排気ガス浄化用パ テ ィ キ ュ レー ト ト ラ ッ プは、 上記のよ う な観点か ら以下に示すよう な 3 次元網扰構造多孔体を用い た ト ラ ッ プ構造と し、 具体的に は、 本発明 は次の よ う な構成を採る。 一例を図を も っ て、 説明する。

第 2 図および第 3 図ばそれぞれ、 フ ィ ルタ エ レ メ ン ト の 1 例で、 第 2 図は耐熱性金属から な る 3 ― 次元網状構造多孔体シー ト 1 0 を渦卷状に捲画 し た フ ィ ルタ エ レ メ ン ト 4 の斜視！！、 第 3 図は 3 次

新たな用紙 元網状構造多孔体 シ ー ト 1 0 を 同心状 に重ね て形 成 し た フ ィ ル タ エ レ メ ン ト 5 の斜視図を示す。 第 7 図 （ A ) ( B ) は フ イ ノレ タ エ レ メ ン ト 1 7 力く 1 本、 ト ラ ッ プ 1 2 内 に装着 さ れた例で、 そ れぞれ ト ラ ッ プの縦断正面図、 ト ラ ッ プ長手方向 の 中央 部縦断側面図を示す。 ま た、 第 8 図 （ A ) ( B ) は フ ィ ル タ エ レ メ ン ト 1 1 7 が複数本、 容器 1 1 2 内 に装着 さ れた例で あ り 、 そ れぞれ ト ラ ッ プの 縦断正面図お よ び ト ラ ッ プ長手方向中央部の縦断 側面図で あ る 。

本発明 の デ ィ ー ゼ ル エ ン ジ ン排気ガ ス 浄化用パ テ ィ キ ュ レ ー ト ト ラ ッ プ は、 デ ィ ー ゼノレ エ ン ジ ン か ら排出 さ れ る パテ ィ キ ュ レ ー ト を排気系 中で捕 集 し 、 除ます る ト ラ ッ プで 、 デ ィ ー ゼ ル エ ン ジ ン 排気ガ ス 流入入口 1 3 あ る い は 1 1 3 と ガ ス 流出 出 口 1 4 あ る い は 1 1 4 を有す る 容器 1 2 あ る い " は 】 1 2 内 に フ ィ ル エ レ メ ン ト 1 7 あ る い は 1 1 7 が装着さ れてお り 、 フ ィ ル タ エ レ メ ン ト 1 7 あ る い は 1 1 7 が連通気孔を有す る 耐熱性金属骨 格か ら な る 3 次元網状構造多孔体 1 あ る い は 1 1 新たな用紙 1 から形成さ れた例えば、 第 2 図の渦巻状同体 4 あ る い は第 3 図の同心円状筒体 5 であ り 、 第 7 図 のよ う に 1 本あ る い は第 8 図の よ う に複数本が前 記容器 1 2 あ る い は 1 1 2 内に装着さ れ、 各筒体 の一方の端部外周面と前記容器の内周面と の間に 形成さ れる空間 と各筒体の他方の端面開口 とを閉 塞部 1 8 、 1 1 8 にそれぞれ閉塞 して形成さ れた 構成にさ れてい る。 上記本発明のデ ィ 一ゼルェ ン ジ ン排気ガス浄化 用パテ ィ キ ュ レー ト ト ラ ッ プの具体的要旨は、 排 気系の途中に設置された容器と こ の容器內に フ ィ ルタ エ レ メ ン ト が装着さ れた ト ラ ッ プにお いて、 前記フ ィ ルタ エ レメ ン ト が連通空孔を有する 耐熱 性金属骨格か ら なる 3 次元網伏構造多孔体か ら形 成され、 前記空孔の平均孔径が 0 . 1 〜 1 m mで、 かつ前記多孔体の厚み方向の空孔の平均数が 1 0 倔 ¾上で あ り 、 前記フ ィ ルタ エ レメ ン ト の濾過部 における金属骨格の占め る体積充塡率が 1 0 〜 4

0 %であ り 、 取り 付けよ う とす る エ ン ジ ンの排気 量 ； I L あた り の フ イ ルク のガス流入表面積力 4 0 新た ¾用紙 0 c m ² 以上で あ る よ う に構成 さ れて い る こ と を 特徴 と す る 。

さ ら に、 捕集時の背圧を抑制 し、 捕集効率を上 げる た め、 フ ィ ル タ エ レ メ ン ト の ガ ス流入表面積 を大き く す る た めの具体例の一 つを第 9 図 （ A ) ( B ) に示す。

それぞれ、 ト ラ ッ プの縦断正面図、 および ト ラ ッ プの長手方向中央部縦断側面図で あ る。 - 第 9 図 （ A ) ( B ) で は、 パテ ィ キ ユ レ一 ト ト ラ ッ プが、 連通空孔 2 を有す る耐熱性金属か ら な る 3 次元網状構造多孔体 2 1 1 か ら な る フ ィ ル タ エ レ メ ン ト 2 1 7 と容器 2 1 2 力、 ら な り 、 3 次元 網状構造多孔体に よ っ て形成 し た径の異な る 複数 本の筒体の フ ィ ルタ エ レ メ ン ト 2 1 7 a 、 2 1 7 b 、 2 1 7 c が各筒体間に所定の隙間をあ けて同 心状に容器 2 1 2 内に装着され、 最 も外側に位置 す る筒体の一端の外周面 と容器の内周面 と の間に 形成さ れる空簡と、 各筒体間に形成 さ れる一端の 隙間 と、 最 も内側に位置す る 筒体の端面開口をそ れぞれ、 ガ ス流入口側 2 i 3 とガス流出口側 2 1 新たな用紙 4 において閉塞部材 2 1 8 にて互い違い にな る よ う に閉塞さ れて構成されて い る 。

上記の本発明のデ ィ ーゼルエ ン ジ ン徘気ガス浄 化用パテ ィ キ ユ レ一 ト ト ラ ッ プの具体的要旨 は、 排気系の途中に設置された容器と こ の容器内に フ ィ ルタ エ レ メ ン ト が装着された ト ラ ッ プにおい て、 前記フ ィ ルタ エ レ ン ト が連通空孔を有する耐熱 性金属骨格か ら なる 3 次元網状構造多孔体か ら形 成さ れ、 前記多孔体の空孔の平均孔径が ひ . 1 〜 1 m mで、 かつ前記多孔体の厚み方向の空孔の平 均数が 1 0 個以上であ り 、 前記多孔体から な る フ ィ ルタ エ レメ ン ト の濾過部における 金属骨格の占 め る 体積充 率カ 1 0 〜 4 0 %でぁ り 、 ト ラ ッ プ を取り 付ける エ ン ジ ンの排気量 1 L あ た り の フ ィ ルタ エ レメ ン ト の排気ガス流入表面積が 4 0 0 c m ² ¾上であ り 、 前記の構成で作製 した 1 本あ る いは複数本の フ ィ ルタ エ レメ ン ト の筒体が、 各筒 体簡に所定の隙閩をあ けて同心上に ト ラ ッ プ内に 装着され、 最も外側に位置する筒体の一端の外周 面と容器の内周面と の間に形成さ れる空間と、 各 新たな ¾紙 筒体間に 形成 さ れ る 一端の隙間 と 、 最 も 内側 に位 置す る 筒体の端面開口を そ れぞれガ ス 流入口側 と ガ ス 流出口側に お い て互 い違 い に な る よ う に 閉塞 して形成 さ れた ト ラ ッ プが容器内 に装着 さ れた構 成 と さ れて い る こ と を特徴 と す る 。

さ ら に 、 フ ィ ル タ エ レ メ ン ト の排気ガ ス 流入表 面積を大 き く す る た め の 具体例を第 4 図 （ A ) ( B ) に示す。 そ れぞれ ト ラ ッ プの縦断正面図お よ び ト ラ ッ プ長手方向中央部縦断側面図で あ る 。

第 4 図 （ A ) ( B ) に示すパ テ ィ キ ュ レ ー ト 捕 集体 3 2 5 が、 連通空孔 2 を '有す る 耐熱性金属か ら な る 3 次元網状構造多孔体 3 1 1 を用 い て周方 向 に 波形に形成 さ れた 筒体の フ ィ ルタ エ レ メ ン ト 3 1 7 が容器 3 1 2 内 に装着 さ れ、 そ の筒体 の一 端の端面開口 と 、 他端の外周面 と 容器内周面 と の -間に形成 さ れる 空間 と を閉塞部材 3 1 8 を用 いて 閉塞 して形成 さ れて構成 さ れて い る 。

本発明 のデ ィ ー ゼ ルエ ン ジ ン排気ガ ス 浄化用 パ - テ ィ キ ユ レ 一 ト ト ラ ッ プの具体的要旨 は、 排気系 の途中 に 設置さ れた容器 と 、 こ の容器内 に フ ィ ル

新たな用紙 タ エ レ メ ン ト を装着された ト ラ ッ プにおいて、 前 記フ ィ ルタ エ レメ ン ト 'が連通空孔を有する耐熱性 金属骨格から な る 3 次元網状構造多孔体か ら形成 され、 前記空孔の平均径が 0 . 1 〜 1 m mで、 か つ前記多孔体の厚み方向の空孔の平均数が 1 0 個 以上であ り 、 前記フ ィ ルタ エ レメ ン ト を構成する 前記フ ィ ル タ エ レメ ン ト の濾過部における 金属骨 格の占め る 体積充塡率が 1 0 〜 4 0 %であ り 、 ト ラ ッ プを取 り 付けよ う とする ェ ン ジ ン排気量 1 L あた り のフ ィ ルタ エ レメ ン ト へのガス.流入表面積 が 4 0 0 c m ² 以上である こ とを特徴とする デ ィ ―ゼルェ ン ジ ン排気ガス淨化用パテ ィ キ ュ レ ー ト ト ラ ッ プで、 周方向に波形に成形さ れた筒体が容 器内に装着さ れ、 こ の筒体の一端の端面開口 と、 他端の外周面と容器内周面と の間に形成さ れる空 間 と を閉塞して形成された フ ィ ルタ エ レメ ン ト 力、' ' 装着さ れた構成と な っ てい る こ とを特徴とする。

' さ ら に、 フ ィ ルタ エ レメ ン ト の排気ガス流入面 積を大き く する ための別の具体的構成例を第 5 図 ( A ) ( B ) 、 第 6 図 （ A ) ( B ) に示す。 第 5 新たな用紙 図 （ A ) ( B ) と第 6 図 （ A ) ( B ) は そ れぞれ ト ラ ッ プの縦断正面図 と ト ラ ッ プの長手方向 中央 部縦断側面図で あ る 。 具体例で は、 ノ、' テ ィ キ ユ レ ー ト ト ラ ッ プが、 連通空孔 2 を有す る 耐熱性金属 か ら な る 3 次元網状構造多孔体 4 1 1 、 5 1 1 力、 ら な る フ ィ ルタ エ レ メ ン ト 4 2 5 、 5 2 5 と 容器 4 1 2 、 5 1 2 力、 ら な り 、 軸方向 に波形 に成形 さ れた筒体の フ ィ ノレタ エ レ メ ン ト 4 2 5 あ る い は 5 2 5 が容器 4 1 2 も し く は 5 1 2 内 に装着さ れ、 こ の筒体の一端の端面開口 と 、 他端 の外周面 と 容 器内周面 と の間に形成 さ れ る 空間 と を シ ー ル部材 1 8 、 5 1 8 で閉塞 し て形成 さ れて構成 さ れて い る 。

本発明のデ ィ ーゼルェ ン ジ ン排気ガス 浄化用パ テ ィ キ ュ レ ー ト ト ラ ッ プの具体的要旨 は、 排気系 の途中 に設置 さ れた容器 と 、 こ の容器内 に フ ィ ノレ タ エ レ メ ン ト を装着 さ れた ト ラ ッ プにお いて 、 フ ィ ルタ エ レ メ ン ト が連通空孔を有す る 耐熱性金属 骨格か ら な る 3 次元網状構造多孔体か ら形成 さ れ、 前記多孔体の空孔の平均径が 0 . 1 〜 1 m m で、 新たな用紙 かつ前記多孔体の厚み方向の空孔の平均数が 1 0 假以上であ り 、 前記フ ィ ルタ エ レメ ン ト の濾過部 における 前記金属骨格の 占め る体積充壞率が 1 0

〜 4 0 %であ り 、 ト ラ ッ プを取り 付けよ う とする エ ン ジ ン の排気量 1 L あた り の フ ィ ル タ エ レ メ ン ト のガ ス流入表面積が 4 0 0 c m ² 以上であ る こ とを特徴とする デ ィ ー ゼ ルエ ン ジ ン排気ガス浄化 用パテ ィ キ ユ レ 一 ト ト ラ ッ プで、 軸方向に波形に 成形された筒体を容器内に装着され、 こ の筒体の 一端の端面開口 と、 他端の外周面と容器内周面と の間に形成される空間とを閉塞して形成されたパ テ ィ キ ユ レ 一 ト フ ィ ルタ が装着された構成 とな つ てい る こ と を特徴とする。

さ らに、 上記の本発明の搆成において、 フ ィ ル タ エ レ メ ン ト が、 連通空孔を有する N i 基耐熱性 合金骨格か ら なる 3 次元網状構造多孔体から な り 、 好ま し く は、 Ν ί _: 6 0 〜 8 5 重量％、 C r ： 1

5 〜 5 0 重量％である こ とを特徴とする。 フ ィ ル タ エ レ メ ン ト に N i 基耐熱性 N i 一 C r 合金か ら な る 3 次元網祆構造多孔体を使用する こ と に よ り 、 新た 用紙 捕集 し たパ テ ィ キ ュ レ ー ト を燃焼除去す る 再生時 に問題 と な っ て い た溶損や ク ラ ッ ク の心配 も な く 十分繰 り 返 し捕集 · 再生の繰 り 返 し に耐え る こ と が判 っ た 。 再生時に は、 ノ、。テ ィ キ ュ レ ー ト の燃焼 熱に よ り 8 0 0 て 以上に温度上昇す る た め 、 C r 元素の添加に よ り C r の安定酸化被膜を形成す る か ら で あ る 。 C r 量が 1 5 重量％以下で は、 酸化 に対 して安定な酸化被膜の形成 は、 見 ら れず効果 がな い。 C r 5 0 %以上添加 し て も 、 そ の効果 は 見 ら れな い た め、 上記範囲が望ま し い範囲で あ る さ ら に、 上記の本発明 の構成 に お い て、 フ ィ ル タ エ レ メ ン ト が連通空孔を有す る N i 基耐熱性合 金骨格か ら な る 3 次元網状構造多孔体か ら な り 、 好ま し く は、 N 5 0 8 5 重量％、 C

5 0 重量％、 A 1 ： 1 %で あ る こ と を特徴 と す る 。 上記範囲か ら 外れた組成 の場合、 耐熱性が悪 く な り 、 長期の捕集 · 再生の繰 り 返 し に封す る 耐久性にか け る こ と が判 つ た。 A 1 の添 加 は、 C r だ け添加 し た場合 よ り 耐熱性 の 向上に 役立つ有効な元素で あ る が、 C r の添加に 加え て 斩たな S紙 1 %以上の A 1 添加で、 酸化に対 して安定な酸化 被膜を形成 し、 耐熱性に寄与する が、 6 %以上の A 1 添加は N i 元素と A 1 元素が脆い金属間化合 物を形成する ため、 加工性が悪 く な り 、 特に曲 げ 加工がで き ずに折れる 。 A 1 6 %以内の添加な ら、 十分に加工性があ り 、 例えば円筒状の フ ィ ルタ エ レメ ン ト を形成する のには、 全 く さ しつかえがな かっ た。 さ ら に、 排気ガス 中に は硫酸 ミ ス ト が存 在 してお り 、 A 1 の酸化被膜は耐硫酸性にも抵抗 力があ り 、 特に、 ト ラ ッ プに対する長期信頼性が 必要な場合に は、 フ ィ ルタ エ 'レ メ ン ト と して、 上 記の組成の N i 基耐熱性 N i 一 C r 一 A 1 合金か ら なる 3 次元網犹搆造多孔体を用いた フ ィ ノレタ エ レ メ ン ト を使用する こ とが望ま しい。

さ ら に、 本発明では、 例えば第 1 0 図に示すよ う に上記パテ ィ ヰ ュ レ一 ト ト ラ ッ プに電気 ヒ ータ を設ける こ とができ る。 ノ テ ィ キ ュ レー ト が一定 量捕集された後、 電気ヒ ータ によ り 、 パテ ィ キ ュ レ ー ト を懲焼除去で き る よ う に電気 ヒ ータ を フ ィ ルタ の前面ある い は後ろ面、 あ る いは筒扰フ ィ ル 新たな用紙 タ の外周 に、 も し く は内周 に 設置 し て よ く 、 さ ら に電気 ヒ ー タ を 金属多孔体力、 ら な る 筒状 フ ィ ルタ の 内部に埋設 して も よ い。 消費電力 と 燃焼効率 と の ノ ' ラ ン ス を考え て と り つ け る こ と がで き る 。 以下、 こ の発明 の試験例に つ い て説明 す る 。 (試験例 1 )

6 , 4 L 、 6 気筒の 直噴射式の デ ィ ー ゼルェ ン ジ ン の排気系 に第 1 1 図に 示す よ う に ト ラ ッ プ と 再生ガ ス 供給装置を取 り 付 け た 。 第 8 図 （ A ) ( B ) に デ ィ ーゼルェ ン ジ ン排気ガ ス浄化用 パ テ ィ キ ュ レー ト ト ラ ッ プの概要図例を 示す。 第 8 図 （ A ) は、 ノ、' テ ィ キ ュ レ ー ト ト ラ ッ プの縦断面正面図で、 第 8 図 ( B ) は ト ラ ッ プの長手方向中央部縦断面 側面図で あ る 。 第 8 図に示す よ う に フ ィ ルタ エ レ メ ン ト 1 1 7 と 収納容器 1 1 2 か ら な る 。 再生用 ガ ス 供給装置は軽油バー ナ ー に よ り 6 0 0 - 9 0 0 の熱風が発生で き 、 排気ガ ス 力く ト ラ 'ン プか ら き り かえ ら れ、 バ イ ノ、' ス さ れ る と 再生用 ホ ッ ト ガ ス が ト ラ ッ プに供給で き る よ う に な っ て い る 。 第

1 1 図に おい て、 符号 Γ 0 1 は エ ン ジ ン、 1 2 5 新た な用紙 は ト ラ ッ プ、 1 0 2 は再生ガス供給装置、 1 0 3 は排気管、 1 0 7 はバイ ノ、' ス をそれぞれ示 してい る。 デ ィ ーゼルエ ン ジ ン排気の入口 1 1 3 と 出口 1 1 4 を有する フ ィ ルタ 収納容器 1 1 6 と そ の容 器内に フ ィ ルタ エ レメ ン ト 1 1 7 が装着さ れてい る 、 デ ィ ーゼルェ ン ジ ン排気ガス浄化用パテ ィ キ ュ レー ト ト ラ ッ プ 1 2 5 の構成 と した。 ' 本実施例の第 8 図 （ A ) ( B ) につ いて さ ら に 詳 し く 逑ベる な ら、 3 次元網状構造多孔体 1 によ つ て形成 した筒体の フ ィ ルタ エ レ メ ン ト 1 1 7 が ガス の流れ方向に沿 う よ う に フ ィ ルタ エ レメ ン ト 収納容器 1 1 2 内に均等に収容し、 各筒体 1 7 のガ ス流出口 1 1 4 側の端部外周面と収納容器 1 1 2 内周面との簡に形成さ れる空間と、 各筒体 1 7 のガス流入口 1 1 3 側の端面開口 とをそれぞれ シール部材 1 1 8 によ っ て閉塞された も の であ り 、 排気ガス は、 第 8 図 （ A ) の矢印で示すよ う に、 筒体 1 1 7 の内面側か ら筒体 1 1 7 の外面側に通 過する よ う に流路が形成さ れて い る 。 フ ィ ルタ エ レメ ン ト の壁を排気ガスが通過する 際にパテ ィ キ 新たな用紙 - 2 δ - ュ レ ー ト が捕集 ' 濾過 さ れ清浄ガ ス が、 ト ラ ッ フ。 外に排出 さ れ る 構成に し て い る 。 フ ィ ル タ エ レ メ ン ト は耐熱性金属か ら な る 3 次 元網状構造多孔体 （ 例え ば、 住友電工製の 金属多 孔体 ： セ ル メ ッ ト ） 力、 ら 構成 さ れ る 。 セ ル メ ッ ト は、 導電性処理 し た 3 次元連通空孔を持つ ウ レ タ ン樹脂 フ ォ ー ム に 、 N i 電気 メ ツ キ し た 後 .、 熱処 理によ り 樹脂成分を燃焼除去 さ せて形成 さ れた N i 材質を基本材質 と し、 さ ら に ク ロ マ イ ジ ン グ処 理に よ り 合金化 し、 N i ： 6 5 重量％、 C r ： 3 5 重量％の N i - C r 合金 と し た 3 次元網状構造 多孔体を使用 し た。 3 次元網状構造多孔体 の金属 シ ー ト を第 3 図に示すよ う に、 渦巻状 に 捲回 し て 円筒状に成形 し た フ ィ ル タ ヱ レ メ ン ト を ト ラ ッ プ 容器内 に 1 本〜 7 本装着 し た。 排気ガス は筒体の 内側の空間に導入 し、 フ ィ ル タ エ レ メ ン ト の壁を 通過 してパ イ プ外側へ流れ る よ う に ガス 流入 と反 対側の端面 は ガ ス ケ ッ ト お よ び鉄板で シ 一 ル さ れ て い る 。 さ ら に、 デ ィ ー ゼ ル排気ガ ス の清浄化へ の影響を調べ る た め に 、 フ ィ ルタ の構成を変え た。

新たな用紙 フ ィ ルタ エ レ メ ン ト の厚みは ； L O m m と し、 フ ィ ルタ エ レ メ ン 卜 の厚さ方向の金属多孔体の体積充 ¾率を巻数や圧縮加工度を変える こ と に よ り 、 5 〜 4 5 % と した。 こ う す る こ と に よ り 、 さ ら に、 厚さ方向で の空孔数も変えた。 表 1 〜 3 に実験に 使用 した フ ィ ルタ エ レメ ン ト の搆成を表 4 〜 6 に 比較例の構成を示す。 表 7 に実施例で得 られた特 性を示 した。 さ ら に、 表 8 に比較例で得 られた特 性を示した。 なお、 本実施例および比較例で は、 表面粗さ R m a X 力 0 . 2 以上の N i — C r 合金か ら な る住友電工製 3 次元網状構造多孔体を 使用 した。

新 な腿 【表 1 】

試験例 1 で使用した各種パティ キュ レー ト ト ラ ップの実施例の構成

【表 2】

試験例 1 で使用した各種パティ キュ レー ト ト ラ ッ プの実施例の構成 施 例

新たな用紙 - 2 δ

[表 3】

試験例 1で使用した各種パティキュレー ト トラップの実施例の構成

【表 4】

試験例 1で使用した各種パティキュレート トラップの実施例の構成

新たな用紙 【表 5】

試験例 1 で使用した各種パティ キュ レー ト ト ラ ップの比較例の構成

【表 6】

試験例 1で使用した各種パティキュ レー ト ト ラ ップの比較例の構成 比 例

新たな甩紙 [表 7】

試験例 1 の実施例における評価結果

'ί例

新たな用紙 【表 8】

試験例 1 の比較例における評価結果

新たな 紙 ト ラ ッ プな しでパテ ィ キ ュ レー ト排出量は 0 . 5 4 g / H P · H r だ っ たの に対 し、 実験例 1 か ら実験例 1 4 では、 2 0 サ イ ク ル後、 0 . 1 g / H P · Η ι· 以下であっ た。 さ ら に、 2 0 サイ ク ル 平均の捕集効率ば 6 0 %以上と十分米国 Ε Ρ Α の 1 9 9 4 年規制値を満足する こ とがわかっ た。 比 較例 2 9 、 3 4 . 3 6 、 4' 1 ば、 平均空孔柽の大 き さ が 0 . 0 8 m m と小さ いため、 捕集効率は高 い性能を示 し、 排出ガス規制値を満足する も の の、 背圧が高 く 、 エ ン ジ ンに と っ て好ま し く な い。 比 較例 2 2 、 2 7 、 2 9 、 3 4 、 3 6 、 4 1 で は 2 0 サ イ ク ル後、 排出量ば低減でき てい る が、 圧力 損失が高 く なつて しま い、 好ま しい構造で はない こ とがわかっ た。 さ ら に、 繰り 返 しサイ ク ル数 2

0 回終了後、 ェ ンジ ン排気を ト ラ ッ プ装置か らバ ィ パス させ、 ト ラ ッ プに は再生用ホ ッ ト ガス供給 装置か ら平均温度 7 0 0 て の加熱空気を 2 m ³ / m Ώ の流量で約 1 5 分送り 込み、 捕集さ れたパ テ ィ キ ュ レー ト を燃焼させる こ とによ つて再生 し た。 再生後の フ ィ ルタ の圧力損失は急激に低下 し -、 新たな用紙 ほ ぼ、 初期圧の 1 〜 2 K P a 前後 の 値に低下す る こ と が観察 さ れた 。 こ れ は、 排気 フ ィ ル タ 内 に捕 集 さ れて い たパ テ ィ キ ュ レ 一 ト が燃焼消滅 し て排 気ガ ス フ ィ ル タ の再生が良好 に お こ な わ れた こ と を示 し て い る 。 さ ら に、 再生後のノ、' テ ィ キ ュ レ ー ト フ ィ ルタ は溶解、 亀裂や極端な酸化や腐食 は観 察 さ れな か っ た 。 こ の後、 再度排気回路を 切 り 替 え て 、 排気テ ス ト を行 っ た。 繰 り 返 し サ イ ク ル数 2 0 回行 っ た後、 再度排気回路を再生用 ホ ッ ト ガ ス 供給回路 に切 り 替え、 上述の再生を実施 し た。

以上の捕集 · 再生テ ス ト を繰 り 返 し、 合計 3 0 0 回 の再生を行 っ た。 3 0 ひ 回 の再生繰 り 返 し に 対 し て、 本発明 の ト ラ ッ プ構造で は圧力損失の増 加変化 も な く 、 ま た厳密な コ ン ト ロ ー ルを し な い 再生方法で も ダ メ ー ジ を受け る こ と も な く 、 極め て優れて い る こ と が判 っ た 。 繰 り 返 し数 3 0 0 回 再生 して も、 再生直後の圧力損失 は ほ ぼ捕集前の 初期値 1 〜 2 K P a 前後を保持 して い た。 さ ら に、 1 0 0 回再生後の フ ィ ル タ ヱ レ メ ン ト を観察調査 し た結果、 溶解、 亀裂な ど外的損傷 は見 ら れず又、 新たな 紙 機狨的劣化も見ら れなかっ た。 '

ま た、 再生時の フ ィ ル タ エ レ メ ン ドの各部の温 度を測定モ ニタ して いたが、 最高温度は 8 δ 0 t であ つ たが、 最大 3 分以内に降温 し、 燃焼が完了 . した こ と を示した。

本実験例で は、 排気ガス の流れを フ ィ ルタ エ レ メ ン ト の外周か ら内周にな る構造での例を示 した ' が、 実験例と同 じ構造で、 逆に内面側から外周側 に向 けて排気ガス の流れを作つ た ト ラ ッ プで も捕 集効率 6 0 %以上、 排気中パテ ィ キ ュ レ ー ト濃度 は 0 . 0 8 g ノ H P · H r 以下であ り 、 十分規制 を満足する結果が得 られた。 さ ら に、 3 0 0 回の 再生後で も フ ィ ルタ エ レ メ ン ト に は損傷は見 ら れ なかっ た。 E P A基準を満足する排出量に抑え ら れていた。

さ ら に、 実施例 1 では、 筒状フ ィ ルタ エ レ メ ン ト を ； t 〜 7 本、 フ ィ ルタ エ レメ ン ト 収納容器に装 着 した結果について示したが、 さ ら に、 第 9 図

( A ) ( B ) に示すよ う に フ ィ ルタ エ レ メ ン ト 2 1 7 と して連通気孔を持つ耐熱性金属か ら な る 3

新たな用紙 次元網状構造多孔体 シ ー ト 1 0 を 用 い て形成 し た 径 の異な る 複数本の筒体 2 1 7 a 、 2 1 7 b 、 2 1 7 c を各筒体間に形成 さ れ る 一端の隙間 と 最 も 内側に位置す る 筒体の端面開口を そ れぞれガ ス 流 入口側 2 1 3 と ガ ス 流出口側 2 1 4 に お い て互 い 違 い に な る よ う に閉塞 し た パ テ ィ キ ュ レ ー ト ト ラ ッ プ 2 2 5 で も よ い。 こ う す ；！ こ と に よ り 、 実施 例 1 と 同一容器サ イ ズで考え た場合、 限 ら れた容 器内で ト ラ ッ プを取 り 付 け る 排気量 1 L エ ン ジ ン あ た り の ガス 流入表面積を大 き く 取れ る た て め、 空間を有効に利用 で き る 利点 あ る 。

さ ら に 、 第 9 図 （ A ) ( B ) の例に お い て、 ト ラ ッ プの排気ガ ス 流入側 と 流出側 と を逆に な る よ う に排気ガ ス流入口側 2 1 3 と 排気ガス 流出 口側 2 1 4 と を逆に し、 排気ガ ス の流れを 筒体の内側 の外面側へ通過 さ せ る よ う に し て も、 同一サ イ ズ の フ ィ -ル タ エ レ メ ン ト な ら ば、 1 0 %程度の捕集 効率が低下す る だ けで、 大 き な差 は認め られず、 潢足す る 性能を有す る ト ラ ッ プが得 ら れた。

(試験例 2 ) (骨格断面の投影幅 ） 新たな用紙 - 3 .6 -

3 次元網状構造多孔体を構成する 金属骨格の断 面投影幅と フ ィ ルタ特性と の閬係について調べた。 試験は、 排気量 2 . 8 L の渦流式デ ィ ーゼ ルェ ン ジ ン の排気系に第 8週 ( A ) ( B ) に示すフ ィ ル タ エ レ メ ン ト を有する ト ラ ッ プ搆造を用いた。 実 施例および比較例では骨格の断面投影幅を換え、 試験は、 1 8 0 0 r p m、 5 k g f ' mで 3 時間 運転し ノ、'テ ィ キ ユ レ一 ト ト ラ ッ プを捕集 し、 捕 集量と圧力力損失を蕭ベた。 骨格断面の投影幅は、 空孔の平均径および空孔数によ っ て も変わる が、 1 7 〜 2 5 0 / m幅の 3 次元網状構造多孔体を使 用 した。 表 9 に実験に使用 した各種パテ ィ キ ユ レ ー ト ト ラ ッ プの実施例および比較例の構成を示す 表 1 0 には試験例 2 での評価結果を実施例およ び比較例に併せて示す。 実施例において、 3 次元 網状構造多孔体において、 多孔体の空孔径が 0 . ' 1 〜 1 . 0 mで、 かつ 3 次元網状搆造多孔俸か 'ら なる フ イ ルク エ レメ ン ト の厚み方向での空孔の 平均数が 1 ひ 個以上で、 フ ィ ルタ の濾過部におけ る多孔体に占め る体積充塡率が 1 0 〜 4 0 %で、 新たな^紙 フ ィ ル タ の排気ガ ス 流入表面積が 4 0 0 c m以上 を満足 し た上で 、 さ ら に 、 形成す る 金属骨格 の断 面幅が 2 0 m以上で あ る な ら ば、 い ずれ も 十分 な捕集量 と 過大な圧力損失 に な ら な い こ と を確認 し た。 前述の条件か ら 外れ る 範囲で は、 十分な 捕 集量 と 低い圧力損失を満足で き な か っ た

【表 9】

試験例 2で使用した各種パティキユ レ一 ト トラップの比較例の構成

(骨格の断面投影幅） 施 例 比 較 例

新たな甩紙 【表 1 ひ】 験

例 捕集量 （g )へ 圧力損失 ( K P a )

の

果

(試験例 3 ) (表面粗さ ） 3 次元網状構造多孔体の表面状態 と フ ィ ル ダ特 性と の関係について調べた。 試験は、 排気量 2 , 8 L の デ ィ ーゼルェ ン ジ ン の排気系に取り 付け、 西転数 1 8 0 0 r p m、 ト ルク 6 k g ί · mで 3 時間、 ノ、。ティ キ ュ レ ー ト を 捕集した。 試験ば第 9 図 ( A ) ( B ) に示した同心円状フ ィ ルタ エ レ メ ン ト を有する ト ラ ッ ブ構造を用いた 第 9 図 （ A ) ば ト ラ ッ プの縦断正面図で、 第 9 図 斩 な甩鈹 ( B ) は ト ラ ッ プの長手方向 中央縦断面側面図で あ る 。 ノ、。テ ィ キ ユ レ一 ト ト ラ ッ プ力く、 少な く と も 、 油 2 1 2 と 連通空孔 2 を有す る 耐熱性金属か ら な る 3 次元網状構造多孔体 2 1 1 か ら な る フ ィ ルタ エ レ メ ン ト 2 1 7 と 容器 2 1 2 力、 ら な り 、 径 の異 な る 複数本の筒体の フ ィ ルタ エ レ メ ン ト 2 1 7 a 、

2 1 7 b 、 2 1 7 c を各筒体間に所定の隙間を空 けて 同心上に該容器 2 1 2 内 に装着 さ れ、 最 も外 側に位置す る 筒体の一端の隙間 と 最 も 内側に位置 す る 筒体の端面開口を そ れぞれガ ス 流入口側 2 1

3 と ガ ス 流出口側 2 1 4 に お い て互い違 い に な る よ う に閉塞さ れて構成 さ れて い る 。 実験に用 い た フ ィ ルタ エ レ メ ン ト は、 3 次元網状構造多孔体の 金属 シー ト を一定の 曲率を も っ て作製 し た。 フ ィ ルタ エ レ メ ン ト の サ イ ズは、 実施例 1 で示 し た よ う に、 フ ィ ルタ エ レ メ ン ト へ の流入面積を考慮 し、 構造設計 し た。 平均孔径 0 . 5 m m の 3 次元網状 構造多孔体連続シー ト で外径 1 4 0 m m、 厚 さ 1

0 m m の 円筒、 外径 1 1 0 m m 、 厚 さ 1 0 m m の 円筒、 さ ら に、 外径 8 0 m m、 厚 さ 1 0 m m の 円 新たな用紙 筒を作製 した。 ガスが流入する濾過部体積中に占 め る 金属骨格の占め る体積率は 1 2 . 5 % と し た。 フ ィ ルタ エ レメ ン ト 部の有効長さ は 1 5 0 m m と し、 第 9 図 （ A ) に示すよ う な排気ガス の流れが 生 じる よ う に片端ばシール材と押え板によ り 固定 実験に使用 した耐熱性の 体は、 住友電工製 の N i 基の 3 次元網犾構造多孔体を ク ロ マ イ ジ ン グ処理によ り 合金化 した N i 一 C r 金属多孔体を 使用 した。

ク ロ マ イ ジ ング処理で は、 '塩化ク ロ ミ ゥ ム ガス が粉末から発生するため、 発生する量を コ ン ト 口 一ル、 あ る い は骨格に折出する速度をかえ る こ と がで き る ため、 通常の C V D プ ロ セ ス でよ く 経験 する よ う に、 N i — C r 合金化金属多孔体の骨格 表面状態も任意に変え る こ とがで き る。 N i — C r — A 1 合金化金属多孔体を作製する際に も粉末 に よ る合金化処理がな される。 こ の時、 少量ずつ 一 原料ガスを発生させ、 Ν ί 基多孔体骨格表面に析 出させる過程を経る と、 平滑な面が得 られ、 急激

新たな用紙 に原料ガ ス を発生 さ せ る と 、 骨格表面が粗れた 表 面状態が得 ら れ易 い こ と は よ く 経験す る こ と で あ る 。 表面が粗れた 状態 も 1 0 0 0 て 以上の還元性 雰囲気下で高温放置処理 さ せ た 場合 に は、 骨格 に 析出 し た元素が骨格内部へ元素拡散が は じ ま る 為、 折出直後 は粗 い表面状態で も 次第に平滑化 さ せ る こ と がで き る 。

本試験例で は、 析出 · 拡散状態を変え る こ と に よ り 、 骨格表面粗 さ を換え て作製 し た各 フ ィ ルタ の特性に つ い て検討 し調査 し た。 実験で は、 わ ざ と 1 0 5 0 °C で、 2 0 時間 と 通常処理の 5 倍以上 の時間をか け、 骨格表面を平滑にす る た め の拡散 処理 し、 R m a X 0 . 1 m以下の平滑度に し た 多孔体を フ ィ ルタ に し た も の を比較例 と し た。

表 1 1 に表面粗度を種 々 変え て作製 し た フ ィ ル タ エ レ メ ン ト と パテ ィ キ ュ レー ト 捕集量 と の時間 · 変化を示す。 表 1 1 に" ¾す よ う に 、 骨格表面粗 さ が粗い方が、 平滑な場合よ り も パテ ィ キ ュ レ ー ト が捕集さ れる 初期にお け る 効率が高 く 、 特に表面 状態は、 捕集初期に影響があ る こ と が判 つ た 。 表 新たな用紙 . 面粗さ R m a X 0 . 2 m以上であれば捕集効果 があ る こ とが判つ たが、 特に本発明では、 表面粗 さ R m a x 0 . 2 m以上であれば形状は問わず、 N i — C r 合金化金属多孔体と 同 じ く 、 粉末を使 用 し合金化法で作製される N i — C r 一 A 1 合金 化金属多孔体に も適用でき、 材質ば限定さ れる も ので はない。

[表 1 1】

試験例 3による 3次元網状構造多孔体の骨格表面状態と捕集性能評価結果

(試験例 4 ) (波形成形品）

本発明に蘭わるパティ キ ュ レー ト ト ラ ッ プの実 施例について、 比較例とあわせて、 次に説明する

第 4 図 （ A ) ( Β ) はそれぞれ本実験例に閬ゎ る ト ラ ッ プの縦断正面図および ドラ ッ プ長手方向

新たな用紙 中央部縦断断面図で あ る 。

ノ、。テ ィ キ ュ レ ー ト ト ラ ッ プ は 、 第 4 図 （ A ) ( B ) に示すよ う に、 フ ィ ル タ エ レ メ ン ト が、 連通気孔 を も つ耐熱性金属か ら な る 3 次元網状構造多孔体 3 1 1 力、 ら な り 、 フ ィ ル タ エ レ メ ン ト の筒体 3 1

7 が筒体軸を中心 と して、 周方向に規制性を も つ て、 波形に形成さ れてお り 、 こ の筒体が、 フ ィ ル タ エ レ メ ン ト 収納容器 3 1 2 内に収容さ れ、 こ の 筒体 3 1 7 'の一端の端面開口 の他端の外周面 と該 容器 3 1 2 内周面 と の間に形成さ れる 空間 と を閉 塞 してパテ ィ キ ュ レ ー ト 捕集体 3 2 5 が形成さ れ て い る 。

以下詳細に説明す る 。

(実施例）

予め所定寸法に切断さ れた 4 0 重量％ C r を舍 む金属製の 3 次元網状構造多孔体シ一 ト を プ レ ス 成形に よ っ て、 周方向に波形に成形 した筒扰フ ィ ルタ エ レ メ ン ト を作製 した。 エ レ メ ン ト の厚 さ は 1 O m m —定と し、 所定の厚さ に な る よ う に、 予 めサ イ ズを変えて作製 した波形成形 した シ 一 ト を 新たな用紙 重ねあわせ、 一体化 した上で、 再度の仕上げ成形 を行っ た。 容器のサイ ズは内径 1 6 0 Φ と し、 フ ィ ルタ エ レメ ン ト の長さ は 3 5 O m m と し た。 具体的実施例は、 表 1 2 に示す 3 次元網状構造 多孔体の空孔の孔形は 0 . l i m、 0 . 5 m、 1 m と し、 体積充塡率を 1 0 — 4 0 %の範囲で 変え る よ う に、 重ねる シー ト の厚みを調整 した。 骨格の孔数は、 厚み方向で横切る孔数を 3 力 所測 定し、 求めた。

こ の よ う に して成形された波形フ ィ ルタ エ レ メ ン ト の筒体 3 1 Ί を、 フ ィ ルタ エ レ メ ン ト収納容 器 3 1 2 内に収容 し、 こ の筒体 3 1 7 の一端の端 面開口 と他端の外周面と該容器 3 1 2 内周面 と の 間に形成さ れる空間とを閉塞 してパテ ィ キ ュ レー ト 捕集体 3 2 5 を形成 した。

(比較例）

本比較例と しては、 実施例と同一容器内に実施 例における波形フ ィ ルタ エ レ メ ン ト の数を 4 つに 減 ら したパティ キ ュ レー ト捕集体および、 ピ ッ チ の数 0 の円柱状筒体 1 本の フ ィ ルタ ヱ レ メ ン ト を た 紙 ^ 作製 し、 容器内 に装着 し、 端面を閉塞 し て パ テ ィ キ ュ レ ー ト 捕集体を作製 し た。 比較例 の 具体的構 成を 表 1 2 に実施例 と あ わせて示す。 試験 は、 排気量 2 . 8 L デ ィ ー ゼ ル エ ン ジ ン の 排気系 に取 り 付 け、 回転数 1 6 0 0 r p m 、 ト ル ク 6 k g f · in で 6 時間ま で運転 し、 ノ、。 テ ィ キ ュ レ ー ト の捕集を行 っ た。 上述の実施例お よ び比較 例 の捕集量 と 圧力損失の測定を行い、 評価 し た。 表 1 3 に示す よ う に 、 本実施例 のパ テ ィ キ ユ レ ー ト ト ラ ッ プ は、 比較例に対 し て、 同一捕集時間 に おいて、 ほ ぼ同一捕集量で 'あ り な 力 ら 、 1 5 〜

2 0 % の圧力損失減の値を 示 し た。 試験 4 の結果か ら 、 同一容器を使用 す る 場合、 フ ィ ル タ エ レ メ ン ト を波形に成形す る こ と に よ り フ ィ ルタ エ レ メ ン ト の排気ガ ス の流入表面積を増 加す る こ と がで き な いため、 同一外径の円柱状筒 体 フ ィ ル タ エ レ メ ン ト を使用 し た ト ラ ッ プよ り も 同一捕集量で比較圧 し た場合に、 圧力損失 の低下 - が小 さ い利点が見い だ さ れた。 さ ら に、 本実験で用 い た フ ィ ル タ エ レ メ ン ト に

新たな用紙 対して、 排気ガス は、 第 4 図 （ A ) に示すよ う に、 フ ィ ルタ エ レ メ ン ト の筒体外周側か ら フ ィ ルタ エ レ メ ン ト の筒体内面側へ通過する 。 こ の例の場合 も、 閉塞する端面を逆にする こ と によ り ガスの流 れ方向を逆に して も同様に フ ィ ルタ 効果が得ら れ る こ とは、 い う ま でも ない。 同一サ イ ズな らば、 実施例のおよそ 1 0 %減に留ま る こ と を別の試験 によ り 確認 した。

[表 1 2】

試験例 4で使用した各種パティキュ レー ト ト ラ ップの実施例および 比較例の構成 （波形 1、 周方向）

新たな用紙 [表 1 3】 試 験 例 4 に お け る 評 価 結 果

(試験例 5 ) 本発明 に関わ る パ テ ィ キ ュ レー ト ト ラ ッ プの実 施例につ い て、 比較例 と あわせて、 次に説明す る 第 5 図 （ A ) ( B ) はそ れぞれ本実験例に関わ る ト ラ ッ プの縦断正面図お よ び ト ラ ッ プ長手方向 中央部縦断断面図で あ る 。 パ テ ィ キ ユ レ一 ト ト ラ ッ プ は、 第 5 図 （ A ) ( B ) に示す よ う に、 フ ィ ルタ エ レ メ ン ト が、 連通気孔を も つ N i — C r 合 金か ら な る 3 次元網状構造多孔体 4 1 1 か ら な り フ ィ ルタ エ レ メ ン ト の筒体 4 1 7 が筒体軸を 中心 と し て、 軸方向 に規則性を も っ て、 波形に 形成 さ 新た な用紙 れてお り 、 こ の筒体が、 フ ィ ルタ エ レ メ ン ト 収納 容器 4 1 2 丙に収容され、 こ の筒体 4 1 7 の一端 の端面開口と他端の外周面と該容器 4 1 2 内周面 と の間に形成される空間 とを閉塞してパテ ィ キ ュ レ ー ト捕集体 4 2 5 が形成されて い る 。

以下詳細に説明する。

(実施例）

予め所定寸法に切断さ れた 4 0 重量％ C r を舍 む N i 基合金か ら なる 3 次元網状構造多孔体シ一 ト をプ レ ス成形によ っ て、 周方向に波形に成形 し た筒状フ ィ ルタ エ レ メ ン ト を作製した。 エ レ メ ン ト の厚さ ば 1 0 m m—定と し、 所定の厚さ にな る よ う に、 予めサイ ズを変えて作製した波形成形し た シー ト を重ねあわせ、 一体化 した上で、 再度の 仕上げ成形を行っ た。 フ ィ ル タ エ レ メ ン ト 収納容 器は試験例 4 と同 じサイ ズの内径 1 6 0 と し、 フ ィ ルタ エ レメ ン ト から なる パティ キユ レ一 ト 捕 集体の長さ は 3 5 0 m m と した。 波形は軸方向に

3 5 、 7 倔に成る よ う に作製し、 フ ィ ルタ エ レ メ ン ト の ガス流入面積を替え、 性能評価 し た。

新たな用紙 ( 比較例 ）

本実施例 と 比較す る た め に 、 波形成形 し な か つ た、 単な る 円柱状筒体を使用 し た。 容器 サ イ ズお よ び フ ィ ル タ エ レ メ ン ト の長 さ 、 厚み は実施例 と 合わせ た。

表 1 4 に本実施例 と比較例 と を 併せて フ ィ ル タ エ レ メ ン ト の 具体的構成を示す。

試験 は、 排気量 2 . 8 L の デ ィ ー ゼ ル エ ン ジ ン の排気系 に取 り 付 け、 回転数 1 6 0 0 r P m、 ト ル ク 6 k g f · m で 6 時間ま で運転 し、 ノ テ ィ キ ュ レ ー ト の捕集を行 っ た。 上述の実施例お よ び比 較例の捕集量 と 圧力損失の測定を行 い 、 評価 し た。

表 1 5 に実施例比較例の性能評価結果を示す。 同一外径の フ ィ ル タ エ レ メ ン ト が軸方向 に対 し て 波形に す る こ と で、 ほぼ同一の捕集量で あ る が、 圧力損失の上昇が抑え ら れて い る こ と が判 つ た。 こ れ は、 ノ、' テ ィ キ ュ レ ー ト 捕集体を形成す る フ ィ ルタ エ レ メ ン ト を波形に す る こ と で、 フ ィ ルタ エ レ メ ン ト の ガ ス 流入面積を 増加 さ せ た効果が得 ら れた た め で あ る 。

新たな用紙 さ ら に、 排気ガス は、 第 5 図 （ A ) に示すよ う に、 筒体の外周側か ら筒体の 内面側へ通過す る 。 こ の例の場合 も、 閉塞する 端面を逆に す る こ と に よ り ガス の長さ方向を逆に して も 同様に フ ィ ルタ 効果が得 ら れた はい う ま で も な い。

【表 1 4】

試験例 4で使用した各種パティキュレー 4 トラ ップの実施例および 比較例の構成 (波形 1、 周方向）

新たな甩紙 【表 1 5】

試 験 例 5 に お け る 評 価 結 果 捕集量 （g ) 、 圧力損失 （K P a )

N 0 .

(試験例 6 )

試験例 1 で は N i - C r 合金か ら な る金属 3 次 元網状構造多孔体を用 い た フ ィ ルタ に つ い て検討 結果に つ い て示 し たが、 必ず し も こ の組成に 限定 さ れ る も の で は な く 、 N i 一 C r 合金で は次 の組 成で作製 し た フ ィ ルタ に つ い て も検討 し た。 さ ら に、 N C r 一 A 1 合金か ら な る 3 次元網状構 造多孔体に つい て も 実施例 1 と 同 じ構造の フ ィ ル タ 構造の多孔体を形成 し た。 パー ナ に よ る 再生用 ホ ッ ト ガス 供給装置か ら平均温度 8 0 0 て の加熱 空気を 2 m ³ ノ m i n 送 り 込み、 捕集さ れたパテ ィ キ ユ レ一 ト を燃焼さ せ る こ と に よ っ て再生 し た 新たな用紙 なお、 表 1 6 に組成をかえて作製した本実施例と 比較例を試験結果とあわせて示す。 試験の結果、 表 1 6 に示すよ う に、 N i — C r 合金か ら なる 3 次元網状構造多孔体、 さ ら に、 N i — C r 一 A 1 合金か ら な る 3 次元網状構造多孔体で は、 次の範 囲の合金組成な ら、 5 0 0 画の再生に対 してなん ら損傷も な く 、 耐久性のあ る フ ィ ルタ を提供で き る こ とが判つ た。

5 0 0 回の再生では、 N i — C r 系で は、 C r

1 5 重量％以上な ら ば外観上大き な損傷も な く 耐 久性があ る こ とが判っ た。 C r 1 0 重量％以下で は脆 く て、 多孔質な酸化ス ケ ー ルが生成され、 耐 久性がない こ とが判っ た。 耐熱性向上に対して A 1 の添加は しな く て も大き な耐熱性に は大き な差 は認め られなかっ た。

新たな用紙 【表 1 6】

試験例 6 における 3次元網状構造多孔体の組成と

再生後の骨格劣化状況

(試験例 7 ) ( ヒ ー タ ）

試験例 1 で は、 フ ィ ルタ エ レ メ ン ト に捕集さ れ た パ テ ィ キ ュ レ ー ト を除去す る 本発明 の 1 例 と し て、 厳密な制御な し にバ一 ナ に よ る 燃焼熱を利用 し た再生方式で、 耐熱性金属か ら な る 3 次元網状 構造多孔体に捕集さ れたパ テ ィ キ ュ レ ー ト が餘去 で き る こ と を示 し た。 こ こ で は、 耐熱性の 3 次元 網状構造多孔体に捕集さ れた パ テ ィ キ ュ レー ト を 新たな用紙 電気ヒ ータ方式で璣焼除去す る方式を提供する。 こ の場合、 ヒータ エ レ メ ン ト を ど う 配置 した ら よ いかが一つのポ イ ン ト であ る。 本発明で ば、 1 例 と して第 1 0 図に示すよ う に シ一ズヒ ータ を 3 次元網状構造多孔体か ら形成 した フ ィ ルタ エ レ メ ン ト の筒体を用いた。 シーズヒ ータ は排気ガス力 流入透過 し、 パティ キ ュ レー ト が捕集される壁の 内部に埋め込んであ る 。 第 1 0 図では、 筒体 6 1

7 中の位置 6 2 2 A、 B、 C、 D に シーズヒ ータ

6 2 2 A、 6 2 2 B \ 6 2 2 C、 6 2 2 D 力くでき る だけ、 ガス流入側に近い側内に埋め込ま れてい る 。 6 2 2 Aの シ一ズヒ ータ は 6 2 2 Aの シーズ ヒータ と一体であ り 、 端面 B 近傍で曲げら れて い る 。 曲 げ部ば端面 B に埋め込まれてい る。 6 2 2

C、 6 2 2 D も同様である。 6 2 2 A〜 6 2 2 D は概赂 9 0 度で配置されている。

こ の よ う に して得 ら れる ヒ ータ付フ イ ノレタ エ レ メ ン ト を第 8 図 ( A ) ( B ) に示すよ う な ト ラ ッ プ内に端面を閉塞する よ う に して 4 本装着 した。 今回の試験は、 こ のよ う に して得 られたフ ィ ルタ 新たな用紙 を ト ラ ッ プに装着す る 際に、 排気ガ ス 内側か ら 、 外側へ通過す る よ う に装着 した。 フ ィ ル タ ヱ レ メ ン ト の大 き さ は、 外径 1 5 0 Φ 、 厚 さ 1 0 m m、 長 さ 3 5 O m mで あ る 。 フ ィ ノレタ エ レ メ ン ト は、 N i — C r 合金力、 ら な り 、 空孔の平均径 0 . 5 m m の 3 次元網状構造多孔体を使用 し、 厚 さ 方向の 空孔の数 は 3 5 個、 体積充塡率は 2 0 % と な る よ う に成形 し、 作製 し た。 こ の ト ラ ッ プ一式を 2 . 0 L 排気量の デ ィ ー ゼ ル エ ン ジ ン の排気系 に取 り 付 け、 2 0 0 0 r p m、 5 k g f · mの ト ノレ ク で 排気運転を行 っ た。 初期圧力損失が 1 K P a で あ つ た も のが、 運転経過につれて、 捕集さ れたパテ ィ キ ュ レー ト に よ る 圧力損失が増大 し、 5 時間で 6 K P a に な っ た 。 デ ィ ーゼルエ ン ジ ン 力、 ら 排出 さ れたパテ ィ キ ュ レー ト を 背圧が高 く な る前に電 気 ヒ ー タ に通電す る こ と に よ り ノ、。テ ィ キ ュ レ ー ト を燃焼除去す る 必要があ り 、 試験で は、 こ の時点 で電気 ヒ ー タ に通電 し加熱 し た。 こ の実験で は、 6 2 2 A と 6 2 2 B ( 十 ） 極 と し、 6 2 2 C 、 6

2 2 D を （ 一 ） 極 と して通電 し た。 つ う で ん時間 新たな用紙 と と もに、 ト ラ ッ プの圧力損失が急激に低下 し、 ほぼ初期の 1 一 2 K P a に低下する こ とが認め ら れた。 捕集されていたパテ ィ キ ュ レー ト が燃焼消 滅 して、 フ ィ ルタ再生が良好に行われた こ と を示 す。

排気ガス流入側に設けた ヒ ータで保証さ れたパ テ ィ キ ュ レー ト が、 金属性の 3 次元網扰構造多孔 体と と も に加熱昇温 し、 パティ キ ュ レ ー ト に着荷 し、 燧焼を始め、 速やかに燃焼が飛火 し、 フ ィ ル タ の再生を完了 してい るわけである。

こ のよ う な方式で再生完了 した フ ィ ルタ につい て観察したが、 特別異常点は認め られず正常であ り 、 材料への負荷も少ない方式であ る こ とがわか つ た。 ノ

本発明に使用する 3 次元網状構造多孔体は金属 であ り 、 しかも多孔性であ る ため、 コ ーデ ィ エ ラ ィ ト フ ィ ルタ に比べて熱容量、 熱伝導率が低い、 それ故、 すすの燃焼部分で発生する熱は多量の排 ガ ス によ って急速に除去され易 く 、 フ ィ ルタ材料 の局部的な異常過熱の防止が可能と な る。 一方、 新たな用紙 燃焼部分 の ご く 近傍に限 っ て維持 さ れ、 そ れ故、 急速な燃焼あ る い は、 冷却に よ る 熱衝撃 は生 じ ず、 穏やかで 、 き わ め て望ま し い速度で の 燃焼が行わ れ る の で あ る 。

本実施例で は、 ヒ ー タ を ガ ス 流入口面側の筒体 内側近 く に埋め込んだが、 ガス の流れが外側か ら 内側に流入す る 場合に は筒体外側近 く に、 ヒ ー タ を埋 め込む法が熱効率か ら 考え て 、 望ま し い。

本実施例で は、 第 8 図 （ B ) に示す よ う な ト ラ ッ プ内 に 4 本の フ ィ ルタ ヱ レ メ ン ト を 装着 し た。 円排気量お よ び再生 シ ス テ ム に応 じ て ア レ ン ジ し て い い の は言 う ま で も な い。

〔 産業上の利用 可能性 〕

以上説明 し たよ う に、 本発明 に よ れば、 デ ィ ー ゼルエ ン ジ ン車か ら排出 さ れ る パテ ィ キ ュ レ ー ト を捕捉す る の に、 捕集効率 も高 く 、 圧力損失の上 昇が少な く 、 再生時のパ テ ィ キ ユ レ 一 ト の燃焼に よ る 熱応力 に も 耐え得 る デ ィ ーゼルエ ン ジ ン排気 ガス 浄化用パテ ィ キ ュ レー ト ト ラ ッ プが得 ら れ る 効果があ る 。

新たな用紙

Claims

〔請 求 の 範 囲〕

(1) フ ィ ルタ エ レ メ ン ト と容器と力、 ら な り 、 フ ィ ルタ エ レ メ ン ト が前記容器内に装着さ れてお り 、 前記フ ィ ルタ エ レ メ ン ト が連通空孔を有する耐熱 性金属骨格か ら なる 3 次元網状構造多孔体か ら な る デ ィ 一ゼ ルェ ン ジ ン排気ガ ス浄化用パ テ ィ キ ュ レ一 ト ト フ ッ フ °。

(2) 排気系の途中に設置さ れた容器と、 前記容器 内に フ ィ ル タ エ レメ ン ト が装着さ れたデ ィ ーゼル ェ ン ジ ン排気ガス浄化用パテ ィ キ ユ レ 一 ト ト ラ ッ プ に お い て 、 前記フ ィ ル タ エ レ メ ン ト が連通空孔 を有する 耐熱性金属骨格か らなる 3 次元網状構造 多孔体か ら な り 、 前記空孔の平均孔径が 0 . 1 〜 1 m mで、 前記フ ィ ルタ エ レ メ ン ト の厚み方商に おける空孔の平均数が 1 0 偭以上であ り 、 前記フ ィ ルタ エ レ メ ン' ト の濾過部に お け る前記金属骨格 の占め る体積充塡率が 1 0 〜 4 0 %てあ り 、 前記 フ ィ ルタ エ レ メ ン ト の排気ガ ス流入表面積が前記 ト ラ ン プを取り 付ける ェ ン ジ ンの排気量 1 L あた

¾ 4 0 C c m ² ¾上である こ とを特徵と する デ ィ 新たな用紙 ―ゼル エ ン ジ ン排気ガ ス 浄化用ノ、' テ ィ キ ュ レ ー ト

ト フ ッ フ °。

(3) 前記 3 次元網状構造多孔体 の金属骨格 の 断面 投影幅が 2 0 m以上で あ る こ と を特徴 と す る 請 求項 1 記載のデ イ ー ゼ ル ェ ン ジ ン排気ガ ス 浄化用

ノヾ テ ィ キ ュ レ ー ト ト ラ ッ フ 。

(4) 前記 3 次元網状構造多孔体の金属骨格の表面 粗 さ が— R m a X 0 . 2 m以上で あ る こ と を特徴 と す る 請求項 1 ま た は 2 記載のデ ィ ー ゼ ル ェ ン ジ ン排気ガ ス 浄化用パテ ィ キ ュ レ ー ト ト ラ ッ プ。

(5) 前記 フ ィ ル タ エ レ メ ン ト の筒体が複数本、 前 記容器内 に装着 さ れ、 各筒体 の一方の端部外周面 と 前記容器内周面 と の間に形成 さ れる 空間 と 各筒 „ 体の他方の端面開口 と を そ れぞれ閉塞 し て形成 さ れたパテ ィ キ ュ レー ト 捕集体を有する こ と を特徴 ― と す る 請求項 1 、 2 、 3 の い ずれかの項に記載の

デ ィ ニゼルエ ン ジ ン排気ガ ス浄化用パテ ィ キ ュ レ

'一'卜 ··ト フ ッ フ 。 .

(6) 柽の異な る 複数本の フ ィ ル タ エ レ メ ン ト の筒 体が各筒体間に所定の隙間を あ けて 同心状に前記

新たな用紙 容器内に装着され、 最も外側に位置する 筒体の一 端の外周面と前記容器の内周面との間に形成さ れ る空間と、 各茼体間に形成さ れる一端の隙間 と、 最も内側に位置する筒体の端面開口をそれぞれ、 ガス流入口側とガス流出口側において互い違いに なる よ う に閉塞して形成さ れたパテ ィ キ ユ レ一 ト 捕集体を有する こ とを特徴とする請求項 1 、 2 、

3 のいずれかの項に記載のデ ィ 一ゼルェ ン ジ ン徘 気ガス浄化用ノ、'テ ィ キ レー ト ト ラ ッ プ。 (7} 周方向も し く は軸方向に波形に成形された前 記フ ィ ルタ ヱ レメ ン ト の筒体が前記容器内に装着 され、 こ の筒体の一端の端面開口 と、 他端の外周 面と前記容器内周面と の間に形成さ れる空間 と を - 閉塞して形成されたバテ ィ キ ュ レー ト捕集体を有 する こ とを特徵とする請求項 1 、 2 3 のいずれ かの項に記載のデ イ ーゼルェ ン ジ ン排気ガス浄化 用ノヽ'テ ィ キ ュ レー ト ト ラ ツ ブ。

(8) 前記耐熱性金属が N i 基合金であ っ て、 さ ら に前記合金の組成が N i ： .5 0 〜 8 0 重量％、 C r ： 2 0 〜 5 0 重量％か らなる こ とを特徵と す る 新たな用紙 請求項 1 〜 6 の い ずれかに記載の デ ィ ー ゼ ル ェ ン ジ ン排気ガ ス 浄化用パテ ィ キ ユ レ 一 ト ト ラ ッ プ。

(9) 前記耐熱性金属が N i 基合金で あ っ て 、 さ ら に前記 N i 基合金の組成が N i ： 5 0 〜 8 5 重量 %、 C r ： 1 5 〜 5 0 重量％、 A 1 ： 1 〜 6 重量 %か ら な る こ と を特徴 と す る 請求項 1 〜 6 の い ず れかに記載のデ ィ ー ゼ ル ェ ン ジ ン排気ガ ス 浄化用 ノヽ テ ィ 十 ユ レ — ト ト ラ ッ フ。。

(10) 前記 フ イ ノレ タ エ レ メ ン ト に捕集 さ れた パ テ ィ キ ュ レ ー ト を燃焼除去す る た め の電気 ヒ ー タ エ レ メ ン ト が設 け ら れた こ と を 特徴 と す る 請求項 1 〜 8 の い ずれかに記載のデ ィ ー ゼ ル ェ ン ジ ン排気ガ ス 浄化用 ノ、。 テ ィ キ ュ レ ー ト ト ラ ッ プ。

新たな用紙