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JPH0893454A - ディーゼルパティキュレートフィルタの構造 - Google Patents

ディーゼルパティキュレートフィルタの構造

Info

Publication number
JPH0893454A
JPH0893454A JP6254156A JP25415694A JPH0893454A JP H0893454 A JPH0893454 A JP H0893454A JP 6254156 A JP6254156 A JP 6254156A JP 25415694 A JP25415694 A JP 25415694A JP H0893454 A JPH0893454 A JP H0893454A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filter
porous
diesel particulate
exhaust gas
main
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP6254156A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Kawamura
英男 河村
Shogo Suzuki
省伍 鈴木
Akira Tono
晃 東野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Original Assignee
Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd filed Critical Isuzu Ceramics Research Institute Co Ltd
Priority to JP6254156A priority Critical patent/JPH0893454A/ja
Publication of JPH0893454A publication Critical patent/JPH0893454A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 ディーゼルパティキュレートフィルタの構造
において、耐熱性で高剛性であり、パティキュレートの
捕集効率を向上させる。 【構成】 ディーゼルエンジンの排気系に配置された主
フィルタ1、その中央にサブフィルタ2及び開閉弁12
を備えたバイパス筒体4を配置する。主フィルタ1とサ
ブフィルタ2を夫々構成するフィルタ本体3は、排気ガ
ス半径方向流入側に配置され且つ半径方向下流部に多数
の溝部を形成したセラミックス多孔質フィルタ5,1
5、多孔質フィルタ5,15の半径方向下流側に配置さ
れ且つ溝部を埋めたセラミックス繊維から成る積層フィ
ルタ6,16、及びセラミックス繊維の飛散を防止する
ため積層フィルタ6,16の半径方向下流側に配置され
た耐熱金属材又はセラミックス織布から成る網材9であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ディーゼルエンジン
から排出される排気ガスに含まれるパティキュレートを
捕集して加熱焼却するディーゼルパティキュレートフィ
ルタの構造に関する。
【0002】
【従来の技術】ディーゼルエンジンの燃焼は、高温、高
圧空気中に燃料を噴射するヘトロジニアス混合によるも
のである。ヘトロジニアス混合はホモジニアス混合気と
異なって空気と燃料が均一に混合していないので、燃料
中の炭素成分は、燃焼による高温熱によって煤、HC等
に変化し、それらが凝集してパティキュレートとなって
外部に放出され、周囲環境を汚染することになる。従
来、エンジンの排気ガスを処理する排気ガス処理装置と
して、フィルタの面積が大きく、そのフィルタの前面部
にカーボンが堆積されて捕集される方法が開発された。
その堆積したカーボンを焼却するため、パティキュレー
トフィルタに設けた加熱ヒータを加熱して堆積したカー
ボンを含むパティキュレートを焼却することによりフィ
ルタを再生している。
【0003】従来、電気的に再生可能なパティキュレー
トトラップとして、ガス透過性支持体、複数のセラミッ
クスファイバーからなる繊維層及びヒータから成り、繊
維層がヒータと共にガス透過性支持体から半径方向に延
びる空間に配置され、該繊維層の隙間に排気ガスを流し
て排気ガス中のパティキュレートをヒータの近傍に捕集
し、ヒータを通電することによって捕集したパティキュ
レートを焼却するものが知られている(例えば、特開平
2−256812号公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、排気ガス中
に含まれるパティキュレートは、その粒子が0.2〜2
μm位のサイズの間に分散し、それらの粒子が下流に流
れるに従って結合して連続した鎖状になって大きな粒子
を形成している。従って、これらの粒子をフィルタで捕
集する場合に、フィルタ表面に大きな粒子が付着する
と、短期間でフィルタ表面の通路を塞ぎ、フィルタ機能
を失うことになる。従来、フィルタとしての機能を有す
る材料は種々存在しているが、多孔質材料、特に、発泡
樹脂にセラミックスの泥漿を流し込み、これを乾燥させ
て焼結した多孔質材料は、その通路が曲折しており、通
路壁面が粗い面で形成されているので、多孔質材の通路
壁面にカーボン或いはパティキュレートが引っ掛かり、
そこに停留し易い性質を有している。しかしながら、上
記多孔質材料は、その通路の内径が大きく、通過抵抗が
小さいのでパティキュレートの捕集効率は余り大きくな
い。
【0005】本出願人は、ディーゼルパティキュレート
フィルタとその制御装置を開発し、先に特願平6−12
2989号として出願した。該ディーゼルパティキュレ
ートフィルタは、ディーゼル機関の排気ガスを濾過して
パティキュレートを捕集するセラミック製の繊維の積層
材によるフィルタ上に金網状の加熱線を配設して電熱に
よりパティキュレートを焼却するものであり、フィルタ
ケース内には常時フィルタ機能を果たす主フィルタと入
口付近に開閉自在のバイパス弁を備え、下流側に副フィ
ルタを備えたバイパス管とが配置されており、その制御
装置は排気圧センサーにより排気圧が所定値を超えたこ
とを検出したとき、バイパス弁を開いて主フィルタの導
電フィルタに電流を通電してパティキュレートを焼却す
るものである。
【0006】この発明の目的は、上記の課題を解決する
ことであり、ディーゼルエンジンから排出される排気ガ
ス中に含まれているカーボン、煤、HC等のパティキュ
レートを捕集するために、セラミックス多孔質体とセラ
ミックス繊維積層体とを組み合わせてフィルタを作製
し、該フィルタの表面を網材で被覆し、排気ガス中に含
まれる大きな粒子のパティキュレートをセラミックス多
孔質体で捕集し、小さなパティキュレートをセラミック
ス繊維積層体で捕集し、フィルタ全体として耐熱性、剛
性に優れたコンパクトな構造に構成したディーゼルパテ
ィキュレートフィルタの構造を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するため、次のように構成されている。即ち、こ
の発明は、ディーゼルエンジンの排気系に配置されて排
気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集し、捕集さ
れたパティキュレートを加熱焼却するディーゼルパティ
キュレートフィルタの構造において、排気ガス流入側に
配置され且つ下流部に多数の溝部を形成したセラミック
ス多孔質フィルタ、前記多孔質フィルタの前記溝部を埋
めると共に前記多孔質フィルタの下流側に配置されたセ
ラミックス繊維から成る繊維積層フィルタ、及びセラミ
ックス繊維の飛散を防止するため前記繊維積層フィルタ
の下流側に配置された耐熱金属材又はセラミックス織布
から成る網材から構成したことを特徴とするディーゼル
パティキュレートフィルタの構造に関する。
【0008】また、前記多孔質フィルタはSiC又はN
i−Cr系合金製の多孔質フィルタから形成されてい
る。また、前記多孔質フィルタは導電性材料で形成され
ている。また、前記多孔質フィルタは蛇腹状に成形する
ことによって、前記多孔質フィルタの下流部に多数の大
溝部が且つ上流部に多数の小溝部が形成される。
【0009】また、このディーゼルパティキュレートフ
ィルタの構造において、フィルタ本体は、蛇腹状の前記
多孔質フィルタによって筒状に形成し、前記多孔質フィ
ルタの外周に前記繊維積層フィルタを配置し、前記繊維
積層フィルタの外周に前記網材を配置して筒状に形成さ
れている。
【0010】更に、このディーゼルパティキュレートフ
ィルタの構造は、前記フィルタ本体から構成した筒状の
主フィルタ、前記主フィルタの中央部に排気ガス流れに
並列に配置され且つ前記フィルタ本体から構成した筒状
のサブフィルタ、前記サブフィルタの排気ガス流入側に
配置された前記サブフィルタの通路を開閉する開閉弁、
及び前記開閉弁を開閉作動するアクチュエータを有して
いる。また、前記主フィルタに所定量以上のパティキュ
レートが捕集されると、前記アクチュエータが作動して
前記開閉弁が前記サブフィルタの通路を開放し、前記主
フィルタに通電して前記主フィルタに捕集されたパティ
キュレートを加熱焼却して前記主フィルタを再生するも
のである。
【0011】
【作用】この発明によるディーゼルパティキュレートフ
ィルタの構造は、上記のように構成されており、次のよ
うに作用する。即ち、このディーゼルパティキュレート
フィルタの構造は、下流部に多数の溝部を形成したセラ
ミックス多孔質フィルタ、前記溝部を埋めると共に前記
多孔質フィルタの下流側に配置されたセラミックス繊維
から成る繊維積層フィルタ及び前記繊維積層フィルタの
下流側に配置された耐熱金属材又はセラミックス織布か
ら成る網材から構成したので、前記網材でセラミックス
繊維の飛散を防止できると共に、フィルタ自体がセラミ
ックスから成り、耐熱性に優れ且つ剛性に富んだフィル
タを提供できる。特に、前記多孔質フィルタはその通路
が曲折しており且つ通路壁面が粗い面で構成されている
ので、その通路に排気ガス中に含まれる大きな粒子のパ
ティキュレートが引っ掛かり易く捕集される。また、前
記繊維積層フィルタは、前記多孔質フィルタを通過した
小さなパティキュレートを繊維と繊維との交差した領域
即ち繊維積層部で捕集することができ、繊維間に順次堆
積して捕集されることになる。従って、このディーゼル
パティキュレートフィルタの構造を用いれば、排気ガス
中に含まれるパティキュレートの粒子のサイズにかかわ
らず確実に捕集され、パティキュレートの捕集効率を向
上できる。
【0012】また、前記多孔質フィルタを焼結したSi
C又はNi−Cr系合金製材料で作製し、前記多孔質フ
ィルタを導電性材料で作製し、更に、蛇腹状の前記多孔
質フィルタを多孔質筒体に形成し、前記繊維積層フィル
タを繊維筒体に形成し、前記繊維筒体の外周に前記網材
を配置して構成したので、構造上極めて剛性を高く構成
でき、しかも排気ガスの流入部が焼結したSiC又はN
i−Cr系合金材料で構成されているので、フィルタに
パティキュレートが堆積して排気ガス圧が上昇しても、
破損等のおそれがなく、安定した強度の信頼性に富んだ
フィルタを提供できる。更に、前記多孔質フィルタは蛇
腹状に成形されることによって、前記多孔質フィルタの
下流部に多数の大溝部が且つ上流部に多数の小溝部が形
成されるので、排気ガス中のパティキュレートを捕集す
る捕集面積が大きくなり、捕集効率を向上でき、短時間
にパティキュレートを捕集できる。
【0013】また、前記多孔質フィルタ及び前記繊維積
層フィルタで捕集したパティキュレートは、前記多孔質
フィルタを導電性材料で作製しておけば、前記多孔質フ
ィルタに通電することによってパティキュレートを加熱
焼却することができる。更に、前記多孔質フィルタを蛇
腹状に成形し、前記多孔質フィルタの下流部に多数の大
溝部を且つ上流部に多数の小溝部を形成すると、パティ
キュレートの捕集面積を増大させることができ、前記多
孔質フィルタに通電して加熱するとき、前記多孔質フィ
ルタは熱発生密度が高くなり、短期間で高温に温度上昇
でき、パティキュレートは短時間にスムースに焼却され
てH2 OとCO2 に変化され、前記多孔質フィルタ及び
前記繊維積層フィルタの再生を短期間で達成できる。
【0014】また、前記フィルタ本体を主フィルタとサ
ブフィルタで構成したので、前記主フィルタを再生する
時に、開閉弁を切り換えて前記サブフィルタにほとんど
の排気ガスを流し、前記主フィルタに少量の排気ガスを
流せば、ディーゼルエンジンの場合には空燃比が大きい
ので、前記主フィルタに捕集されているパティキュレー
トを燃焼させるO2 を供給できることになる。即ち、前
記サブフィルタの空気通過抵抗を前記主フィルタの空気
通過抵抗に比較して小さく設定しておけば、前記開閉弁
を開放した時に、前記サブフィルタには多量の排気ガス
が流れるが、パティキュレートを捕集している前記主フ
ィルタにも少量の排気ガスが流れることになり、前記主
フィルタのパティキュレートの焼却に必要なO2 を供給
することができる。
【0015】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明によるディ
ーゼルパティキュレートフィルタの構造の実施例を説明
する。図1はこの発明によるディーゼルパティキュレー
トフィルタの構造の一実施例を示す断面図、図2は図1
に示す主フィルタの線A−Aにおける断面図、及び図3
は図2の符号Bの部分の拡大断面図である。
【0016】このディーゼルパティキュレートフィルタ
は、ディーゼルエンジンの排気系に配置され、排気ガス
中に含まれるカーボン、すす、スモーク等のパティキュ
レートを捕集し、捕集されたパティキュレートを加熱焼
却できる。このディーゼルパティキュレートフィルタ
は、ディーゼルエンジンの排気管(図示せず)にフラン
ジ23を介して連結されるケース21を有している。ケ
ース21内に形成される排気ガス通路22内には、パテ
ィキュレートを捕集できる円筒状の主フィルタ1と円筒
状のサブフィルタ2とが排気ガス流れ方向にバイパス筒
体4によって分離されて同心上に排気ガス流れに並列に
入口側から出口側に延びるように配置されている。即
ち、主フィルタ1の内側にバイパス筒体4が配置され、
バイパス筒体4の内側にサブフィルタ2が配置され、主
フィルタ1及びサブフィルタ2は支持部材13でケース
21に支持されている。
【0017】また、排気ガス通路22の排気ガス入口側
と排気ガス出口側において、主フィルタ1とサブフィル
タ2との入口19,20及び主フィルタ1とサブフィル
タ2との出口17,18を除いて、排気ガス通路22の
入口側と出口側を遮断するため、遮蔽プレート24が設
けられている。サブフィルタ2の流入口のバイパス筒体
4には、サブフィルタ2の通路14を開閉するため開閉
弁12が配置されている。開閉弁12は、コントローラ
10の指令で駆動されるアクチュエータ11によって開
閉作動される。開閉弁12には、サブフィルタ2の再生
のため、僅かな排気ガスが漏洩する通孔を形成してもよ
く、開閉弁12自体を排気ガスが漏洩するようにバイパ
ス通路14に配設してもよい。
【0018】このディーゼルパティキュレートフィルタ
の構造において、主フィルタ1はセラミックスから成る
筒状のフィルタ本体3から構成されている。フィルタ本
体3は、特に、図3に示すように、排気ガス流入側に配
置され且つ下流部に多数の大溝部7を形成したセラミッ
クス多孔質フィルタ5、多孔質フィルタ5の大溝部7を
埋めると共に多孔質フィルタ5の下流側に配置されたセ
ラミックス繊維から成る繊維積層フィルタ6、及びセラ
ミックス繊維の飛散を防止するため繊維積層フィルタ6
の下流側に配置された耐熱金属材又はSiC長繊維等の
セラミックス織布から成る網材9から構成されている。
サブフィルタ2は、主フィルタ1と同様のフィルタ本体
から構成され、セラミックス多孔質フィルタ15、セラ
ミックス繊維から成る積層フィルタ16及び耐熱金属材
又はSiC長繊維等のセラミックス織布から成る網材
(図示せず)から構成されている。
【0019】また、多孔質フィルタ5,15は、SiC
又はNi−Cr系合金製の多孔質フィルタから形成され
ている。繊維積層フィルタ6,16を構成するセラミッ
クス繊維は、耐熱性SiCで形成されている。導電性で
ある耐熱性フィルタ5,15に通電するため、電極端子
27,28が設けられている。電極端子27,28は後
述のコントローラ10に接続されている。多孔質フィル
タ5,15は、蛇腹状に成形することによって、多孔質
フィルタの下流部に多数の大溝部7が且つ上流部に多数
の小溝部8が形成される。また、網材9は、Ni,C
r,Al等を含有する耐腐食性の耐熱鋼で作製され、繊
維積層フィルタ6の表面に配置してスティープラ等で係
止することで繊維積層フィルタ6の表面に固定される。
この時、繊維積層フィルタ6に配置した網材9は、導電
性を有する材料で作製することが好ましい。
【0020】このディーゼルパティキュレートフィルタ
の構造は、フィルタ本体3から構成した筒状の主フィル
タ1、主フィルタ1の中央部に排気ガス流れに並列に配
置され且つフィルタ本体から構成した筒状のサブフィル
タ2、サブフィルタ2の排気ガス流入側に配置されたサ
ブフィルタ2の通路14を開閉する開閉弁12、及び開
閉弁12を開閉作動するアクチュエータ11を有してい
る。
【0021】このディーゼルパティキュレートフィルタ
の構造では、フィルタ本体3から成る主フィルタ1に排
気ガスを通すと、排気ガス中に含まれる大きな粒子のパ
ティキュレートはセラミックス多孔質フィルタ5の通路
壁面で捕集され、小さなパティキュレートはセラミック
ス繊維積層フィルタ6で繊維と繊維との交差した領域で
捕集され、繊維間に順次堆積し、主フィルタ1の上流側
の排気ガス圧を上昇させることになる。そこで、主フィ
ルタ1に所定量以上のパティキュレートが捕集される
と、コントローラ10はアクチュエータ11に指令して
アクチュエータ11を作動し、アクチュエータ11の作
動で開閉弁12がサブフィルタ2の通路14を開放す
る。更に、コントローラ10の指令で主フィルタ1が通
電され、主フィルタ1に捕集されたパティキュレートが
加熱焼却され、主フィルタ1が再生される。
【0022】また、このディーゼルパティキュレートフ
ィルタにおいて、ケース21内の排気ガス通路22の入
口側には、排気ガス圧を検出する排気ガス圧センサー或
いはパティキュレートの堆積センサー(図示せず)等の
第1センサー25が設けられており、第1センサー25
によって検出された排気ガスの情報はコントローラ10
に入力されるように構成されている。更に、コントロー
ラ10にはエンジン作動状態、即ち、エンジン回転数を
検出する回転センサー、エンジン負荷を検出する負荷セ
ンサー及び排気ガス温度を検出する温度センサー等の第
2センサー26が設けられている。コントローラ10
は、エンジン作動状態のこれらの検出信号を受けて、エ
ンジン作動状態に対応して予め決定されている排気ガス
圧又はパティキュレート堆積量を検出する第1センサー
25による検出値に対応するパティキュレートの捕集状
態を判断し、開閉弁12の開放タイミング即ち主フィル
タ1の再生タイミングを制御するように構成されてい
る。
【0023】また、このディーゼルパティキュレートフ
ィルタでは、例えば、サブフィルタ2の空気通過抵抗を
主フィルタ1の空気通過抵抗に比較して小さく設定した
ものである。主フィルタ1とサブフィルタ2との空気通
過抵抗は、フィルタを構成する材料のフィルタ密度等を
変更することで確保できる。例えば、サブフィルタ2を
構成する繊維径を主フィルタ1を構成する繊維径より大
きくすることによって達成できる。主フィルタ1又はサ
ブフィルタ2が通電して加熱されると、主フィルタ1又
はサブフィルタ2に捕集されているパティキュレートが
加熱され、排気ガス中のO2 を利用してパティキュレー
トはCO2 とH2 Oのガスに変化して焼却される。主フ
ィルタ1の再生時には、最初は排気ガスのほとんどがサ
ブフィルタ2を流れ、主フィルタ1には微量の排気ガス
が流れるが、主フィルタ1の再生処理が進行するに従っ
て、主フィルタ1の空気通過抵抗値が段々小さくなると
共に、サブフィルタ2に排気ガス中のパティキュレート
が捕集されてサブフィルタ2の空気通過抵抗値が段々大
きくなる。それ故に、主フィルタ1の再生処理の進行に
つれて主フィルタ1とサブフィルタ2との空気通過抵抗
のバランスによって主フィルタ1側へ排気ガスが流れる
ようになる。この場合、主フィルタ1の再生時には、主
フィルタ1側に過度な排気ガス及び空気が流れないよう
にする。
【0024】
【発明の効果】この発明によるディーゼルパティキュレ
ートフィルタの構造は、上記のように構成されており、
次のような効果を有する。即ち、このディーゼルパティ
キュレートフィルタの構造は、上記のように多孔質セラ
ミックスと繊維積層フィルタから構成したセラミックス
製フィルタ本体から成る主フィルタに排気ガスを流すこ
とによって排気ガス中に含まれるカーボン、スモーク等
のパティキュレートが主フィルタに効率的に捕集され、
主フィルタに堆積される。主フィルタにパティキュレー
トが所定量堆積されると、前記主フィルタに通電加熱
し、パティキュレートを加熱焼却して前記主フィルタを
再生する。上記構成によって前記主フィルタの熱容量を
小さく構成することができ、前記主フィルタを最小限の
電力で直ちに昇温すると共にパティキュレートを加熱焼
却できる。また、前記主フィルタは、一つのフィルタ本
体で構成することも、複数のフィルタ本体を並列して構
成することもできるものであり、ディーゼルパティキュ
レートフィルタを車両に搭載するに当たっては、エンジ
ンから排気される排気ガス量に応じて選定すればよいも
のであり、例えば、小型の場合には前記主フィルタを一
つのフィルタ本体でコンパクトに構成し、また、大型の
場合には複数のフィルタ本体で作製することができる。
【0025】また、前記開閉弁の閉鎖時には排気ガスは
前記主フィルタでスムースに浄化処理され、排気ガス中
のパティキュレートは前記主フィルタに捕集される。ま
た、前記主フィルタを再生する時には、前記開閉弁を開
放して前記主フィルタを通電するだけであり、前記主フ
ィルタに捕集されたパティキュレートを焼却するための
空気を別置きのポンプ等を利用して送り込む必要が無
く、前記主フィルタには前記主フィルタと前記サブフィ
ルタとの空気通過抵抗のバランスにより微量の排気ガス
が送り込まれることになる。ディーゼルエンジンの特性
である空気過剰率の現象からディーゼルエンジンの排気
ガスには微量の空気が含まれているので、その空気を利
用して前記主フィルタに捕集されているパティキュレー
トは焼却されることになる。従って、捕集されたパティ
キュレートの焼却のための空気供給装置を必要としない
ばかりでなく、装置そのものがコンパクトに且つ簡単な
構造に形成され、しかも、ディーゼルエンジンから放出
される排気ガスの処理機能が極めて簡潔で且つ連続して
排気ガスを浄化することができ、例えば、車両等のスペ
ース上、厳しい場所にも良好に搭載することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明によるディーゼルパティキュレートフ
ィルタの構造の一実施例を示す断面図である。
【図2】図1の線A−Aにおける主フィルタの断面図で
ある。
【図3】図2の符号Bにおける主フィルタの部分拡大断
面図である。
【符号の説明】
1 主フィルタ 2 サブフィルタ 3 フィルタ本体 4 バイパス筒体 5,15 多孔質フィルタ 6,16 繊維積層フィルタ 7 大溝部 8 小溝部 9 網材 10 コントローラ 11 アクチュエータ 12 開閉弁 14 サブフィルタの通路 21 ケース 22 排気ガス通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F01N 3/02 B 9/00 ZAB Z

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディーゼルエンジンの排気系に配置され
    て排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集し、捕
    集されたパティキュレートを加熱焼却するディーゼルパ
    ティキュレートフィルタの構造において、排気ガス流入
    側に配置され且つ下流部に多数の溝部を形成したセラミ
    ックス多孔質フィルタ、前記多孔質フィルタの前記溝部
    を埋めると共に前記多孔質フィルタの下流側に配置され
    たセラミックス繊維から成る繊維積層フィルタ、及びセ
    ラミックス繊維の飛散を防止するため前記繊維積層フィ
    ルタの下流側に配置された耐熱金属材又はセラミックス
    織布から成る網材から構成したことを特徴とするディー
    ゼルパティキュレートフィルタの構造。
  2. 【請求項2】 前記多孔質フィルタはSiC又はNi−
    Cr系合金製の多孔質フィルタから形成されていること
    を特徴とする請求項1に記載のディーゼルパティキュレ
    ートフィルタの構造。
  3. 【請求項3】 前記多孔質フィルタを構成する導電性材
    料で形成されていることを特徴とする請求項1又は2に
    記載のディーゼルパティキュレートフィルタの構造。
  4. 【請求項4】 前記多孔質フィルタは蛇腹状に成形され
    ることによって、前記多孔質フィルタの下流部に多数の
    大溝部が且つ上流部に多数の小溝部が形成されることを
    特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のディーゼル
    パティキュレートフィルタの構造。
  5. 【請求項5】 フィルタ本体は、蛇腹状の前記多孔質フ
    ィルタによって筒状に形成し、前記多孔質フィルタの外
    周に前記繊維積層フィルタを配置し、前記繊維積層フィ
    ルタの外周に前記網材を配置して筒状に形成されている
    ことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のディ
    ーゼルパティキュレートフィルタの構造。
  6. 【請求項6】 前記フィルタ本体から構成した筒状の主
    フィルタ、前記主フィルタの中央部に排気ガス流れに並
    列に配置され且つ前記フィルタ本体から構成した筒状の
    サブフィルタ、前記サブフィルタの排気ガス流入側に配
    置された前記サブフィルタの通路を開閉する開閉弁、及
    び前記開閉弁を開閉作動するアクチュエータを有してい
    ることを特徴とする請求項5に記載のディーゼルパティ
    キュレートフィルタの構造。
  7. 【請求項7】 前記主フィルタに所定量以上のパティキ
    ュレートが捕集されると、前記アクチュエータが作動し
    て前記開閉弁が前記サブフィルタの通路を開放し、前記
    主フィルタに通電して前記主フィルタに捕集されたパテ
    ィキュレートを加熱焼却して前記主フィルタを再生する
    ことを特徴とする請求項6に記載のディーゼルパティキ
    ュレートフィルタの構造。
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