[go: up one dir, main page]

JPS58196821A - 固体微粒子フイルタリング装置および方法 - Google Patents

固体微粒子フイルタリング装置および方法

Info

Publication number
JPS58196821A
JPS58196821A JP58028403A JP2840383A JPS58196821A JP S58196821 A JPS58196821 A JP S58196821A JP 58028403 A JP58028403 A JP 58028403A JP 2840383 A JP2840383 A JP 2840383A JP S58196821 A JPS58196821 A JP S58196821A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
filter
fluid
discharge
cell
thin
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.)
Granted
Application number
JP58028403A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH055523B2 (ja
Inventor
マツクス・ロミ−・モンテイ−ルス
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.)
Corning Glass Works
Original Assignee
Corning Glass Works
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 Corning Glass Works filed Critical Corning Glass Works
Publication of JPS58196821A publication Critical patent/JPS58196821A/ja
Publication of JPH055523B2 publication Critical patent/JPH055523B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/0211Arrangements for mounting filtering elements in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/10Particle separators, e.g. dust precipitators, using filter plates, sheets or pads having plane surfaces
    • B01D46/12Particle separators, e.g. dust precipitators, using filter plates, sheets or pads having plane surfaces in multiple arrangements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/24Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
    • B01D46/2403Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
    • B01D46/2418Honeycomb filters
    • B01D46/2422Mounting of the body within a housing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D46/00Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/56Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition
    • B01D46/58Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours with multiple filtering elements, characterised by their mutual disposition connected in parallel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/011Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more purifying devices arranged in parallel
    • F01N13/017Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more purifying devices arranged in parallel the purifying devices are arranged in a single housing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2273/00Operation of filters specially adapted for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D2273/20High temperature filtration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2330/00Structure of catalyst support or particle filter
    • F01N2330/06Ceramic, e.g. monoliths
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2350/00Arrangements for fitting catalyst support or particle filter element in the housing
    • F01N2350/02Fitting ceramic monoliths in a metallic housing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2470/00Structure or shape of gas passages, pipes or tubes
    • F01N2470/18Structure or shape of gas passages, pipes or tubes the axis of inlet or outlet tubes being other than the longitudinal axis of apparatus
    • 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S55/00Gas separation
    • Y10S55/30Exhaust treatment

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)

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】 この発明は、流体中に含まれる固体微粒子のフィルタリ
ング装置および方法に関し、さらに詳しくは、エンジン
の排気ガス中に宮まれる固体4gI粒子のフィルタリン
グ装置および方を去に関する。
従来、セラミック友)る(・は1+12の多孔竹材料に
より形成された・・ニカム措造か、テイーセルエンジノ
の排気カスか「)の炭素質を含む流体から固体微粒子お
よaSより大きな粒子をフ・1ルタリング」′るために
使用し得ろもので′;!j)ることは広く知られている
。ノ・ニカム固体微粒子フィルタとしては、一方向流タ
イプとクロス流タイプの二つの基本形かある。この発明
によるフィルタは、前者のタイプのフィルタについての
ものでル)ろ。
−方向流タイプのハニカノ、フィルタは、フィルタの両
側の外面に注入面および排出面をJ1ト成する薄い相!
jに結合された多孔の壁の7トリツクスによって構成さ
れ、および、ニー9の前記面間に位置する多数の中空セ
ルによって構成されている。セルの注入ログループは、
排出面付近のセルのいくつかの開放端を閉じることによ
って形成される。また排出ログル−プは、入射面付近の
池のセルの開放端を閉じることによって同様に形成され
ろ。多孔の外壁が、マトリックス周囲でありかつ両面間
に設けられている。流体は、主として圧入[]セルを介
して注入面からフィルタに入るが、外壁が多孔の場合は
外壁からも入る。マ) l)ツクスの薄い壁は、内部に
互いに連結された多くの開放孔を備え、その容積と大き
さは。
その小、さな寸法を流体が通過可能であるのに充分であ
るようにされ、もし必要あれば、接続および(あるいは
)隣接するセル間を陛い寸法の部分につい−Cも通過さ
せるが、少なくとも微粒子の重要部分およびより大きな
粒子のいかなる方向への流れをも阻市する。捕捉された
微粒子は、注入口セルを#成する薄い壁の一トおよびそ
の中に付着する。ディーゼルエンジンの排気隊粒子フィ
ルタ(以下に「1)PFSjという)は、一方向流タイ
プの溶融分属および熱回収ホイールフィルタと同様、特
願昭56−104 943号に記載されている。
一方向流タイプのハニカムフィルタは、比較的簡単に製
造できかつノ・ウジング内に取り付けられてマフラある
いは触媒コンバータのような排気システム内に挿入でき
るので、テイーセルエンジンの固体微粒子フィルタとし
て使用することが好ましい。従来の使用例では、垂直方
向および横方向の車輛空隙が許す限り、セルを横断する
方向へのDPFの断面直径を最大としかつ排気ガスのフ
ィルタリングな実施するために必要な容積を与えるよう
にフィルタの長さを延長してきた。これは、D I) 
F’Sの直径よりもより大きく、しばしば数円となる長
さ□をDPF′Sに生じる結果となった。
DPF′S  の使用可能な動作時間および(あるいは
)微粒子装荷能力を最大にし、コストを下げζ・つ交換
および(あるいは)再生に伴なう不便さを少なくするこ
とが好ましい。二つの特性は、フィルタにより発生され
ろ背圧あるいはフィルタに許される流速などの他の因子
によって制限される。フィルタは、その注入口セルを形
成する薄い壁への粒子および微粒子の補−折中に増加す
るイニシャル圧力低下(汚染流体の上流とフィルタリン
グされた流体の下流間の圧力差であって介在するフィル
タの存在によって生じる)を有する一同様にフィルタは
、微粒子蓄積と共に減少するイニシャル流速を有する。
使用にあたって、両方の特性は、フィルタが交換あるい
は再生されねばならないとき制御されることとなる。
1) P Pの有用動作寿命は、それが使用されるテイ
ーセルエンジンにより維持される最大背圧により通常制
御される。
1) P 1イ”Sおよび他の一方向流タイブのハニカ
ムフィルタは、種々の形状を1腑え、以後用語を1有効
径」および「有効長」とする。前者は、フィルタのセル
の中央長手方同軸を横断するフィルタの断面領域に等し
い円形領域の:負径である9、後者は、横断方向の断面
積と掛しア算されたときフィルタの容積となろよつな長
さである。並列して動作する多数のフィルタ(すなわち
個々のフィルタの複数個)の1有効径」は、この複数の
フィルタの横断方向の断面面積の和に等しい円形領域の
直径である。1有効長」は、また、複数のフィルタの横
断方向の断面積の集合と掛は算したときフィルタの集合
的な容積に等しくなるような長さである。これに対して
直列して動作する複数のフィルタは、直列したフィルタ
の平均横方向・仇面積に等しい円形領域を与える有効径
を有し、かつ、平均横断方向断面積と掛は算されたとき
フィルタの集合容積に等しくなる有効長を有する。フィ
ルタのアスペクト比は、その有効性の有効長に対する比
(有効長/有効径)である。
この発明は、改良された微粒子フィルタリノブ能力な有
17.1新親、な固体微粒子フィルタリング装置6の提
供を1」的とする。
さし)にこの発明の目的は、動作時間の長(・vr現な
固体微粒子フィルタリング装置−4の提供にル)ろ。
さらにこの発明の目的は、使用中に形成さ第1る圧力低
下速度か低くおよび(ル)る(・は)流、*低ドの低い
改良された同体微粒子フィルタリング装[〆tの十是倶
にある。
さ(;)にこの発明の目的は、新規なテイーセルエン/
ン用微粒子フィルタリング装(C1の稈倶にある。
またこの発明の目的は、高いアスペク[・比フィルタリ
ングを行なうテイーセル用のti& 粉子フィルタリン
グ装置における熱タンジェントの大きさを小さくするこ
とにある。
、二の発明によれば、動作中に蓄積さね70.)月力低
1・お、「ひ(ある℃・は)流速の低1−’は、フィル
タ゛のアスペクト比の逆11.(有効長と有効径(〕)
化)に11(接比例し、与えられた構成F6 、Iひ容
噴のフィルタならびに薄い壁の表面積に対するアスペク
ト比(有効径と自効長α9比)な増加することによって
使用中に蓄積される圧力1代F速度おまひ流運1氏Fは
、これによ′って小さくなり、さらに重要なことに、フ
ィルタの1紋粒子装荷能力と有効な動作時間は、圧力低
下か最大に達しかつ流速が最小となるために、増加する
。従って、この発明は、有効径と有効長の比を太き(す
るように並列させられた複数の一方向流タイブフィルタ
エレメントを用いた固坏微粒子フィルタリング装置を特
徴とするものである。この発明は、圧力の蓄積の小さな
、微粒子フィルタリング能力な改良しかつ動作時間性能
を筒めたディーゼルエンジン排気ガスのフィルタリング
装置につ(・て説明されろ。熱ストレスが直接、熱グラ
7エントに関係しかつラジアル熱グラジェントのり[1
ヒ性かフィルタ径の増加により増加するので、均等なア
スペクト比の単一フィルタの代りに鍋温でのディーゼル
の排気ガスおよO・他のゲv体のフィルタリングのため
の膿数のフィルタエレメントの使用は、各エレメントか
・ンけろ熱ストレスを減少させろ。J−J、ドに説i!
J4される実施例においては、隔壁に、よ′)てn]入
室と01出室に分割されるハウジングにJIVす(=1
けられろ代数のフィルタエレメントな圃えろ各装置6か
説明される。フィルタエレメントの各々は、隔壁を横切
って配両され、その際その牛人面は注入室に入る汚染流
体に曝さね、その1非出面は排出室に接続されて、代数
のエレメントは、流体をフィルタリングするために並列
して動作する。
またこの発明の他の特徴とt、−C1装市の斂粒子フィ
ルタリング能力および有4)な1助イノ1ノ寸酷か、各
フィルタエレメントの有効長を1111IZ)++効径
を有する複数のフィルタエレメントを設シ・)゛ること
により教団されることが挙げられろ。
以下、冷1・Jの図面に示す゛実施例に従ってこの発明
を1拝刊1に説明する。
第1図〜第3図は、フラーフジ16において互いにシー
ル状態で嵌合している一対のシェル12と14からなる
ノ・クランプ10を有するディーゼルエンジンのリド気
ガス中の固体微粒子フィルタリング装置の実施例?示す
ものである。図示のノ・クランプ10は、車輛1のシャ
ーシ2の下方に取伺げられ、車軸1内のディーゼルエン
ジン3のマンラーあるいは触媒コンバータの如きマニフ
ォールド4からの排気バイブあるいは導管に接続されて
いる。シェル12と14は、ハウジングの吸入[]18
と排出口24を有している。吸入口18は、ディーゼル
エンジン3かもハクランプ10に向けて発生される矢印
22で示される排気ガスを、マニフオールド4と反対側
においてパルプ5の端部に溶接あるいはクランプの如き
適当な手段によって接続されて受は入れろ。
排1]z1(」24は、ハウシング10から大気中−\
廃棄するように、矢印28で示されるフィルタリングさ
れた排気ガスを移送するために排気/ステムの下流部分
に同様の適当な手段で嵌合せしめられる。この排気シス
テムは、接続バイブロ、大気に向って開口するテイルノ
ζイブ8およびその間のマフラーとからなる、。
触媒コンバータが、ノ・ウジフグ10内のフィルタ30
に設けられてもよくあるいは排気ガス流中に別個のコン
バータエレメントを設けてもよい1.シェル12および
14は、廃却可能な装置10のフランジ16において固
定的に結合され(例えば、溶接、ろう付あるいはリベッ
トにより)てもよくあるいは、・・ウジフグ100分解
および交換またはフィルタの内生のためナンドとボルト
または他の1収り外し可能な固定具(図示せず)により
分解可能に結合されてもよい。
第2図および第3図は、複数の一方向流のノ・ニカムエ
レメント30を内蔵しかつこれを示して℃・ろ・・ウジ
ング10の上面図と側方断面図である。フィルターエレ
メント30の各々は、エレメント:30の両端でイ′4
二人面34と排出面36を規制するマトリックス状の相
nに結合された薄い壁32によって形成され、上′記載
34と36の間−C互いにほぼ平行に長手方向に各エレ
メント30を貫通する複数の中空也踊あるいはセル38
によって形成されている。セル38の各々の一端あるい
は両端は、三つの図面の全てにお(・て8+線で示され
ろように、注入面34あるいは排出面36の付近で閉じ
られている。エレメント30の各々のセル38のグルー
プは、注入面34において開放され、排出面36付近で
閉じられている注入セル38aである。
エレメント30の各々のセル38の他のグループは、注
入面34において閉しられかつ排出…136において開
放されている排出セル38bである。滑らかな外壁39
か、薄い壁32を包囲しかつ端面34および36の間に
位置している。エレメント30は、通常の構造を有し、
セル状の形状、配置および注入セルを多数有しおよび(
あるいは)配置している、フィルターエレメント30は
、多孔の材質か「p通常の方法で製造され、好ましくは
請出され焼結されたコーチイエライトセラミック材から
薄い壁によって連通された一不的な多孔構造に製造し、
シェル端部な閉じるコーチイエライトセメントプラグを
備えろようにする、このフィルタは、1200℃付近の
温度の燃焼排気および他の流体に対して化学的および機
樟的に安定しており、高温の流体をフィルタリングする
ために使用できよう。
1300℃を越える温度に安定しているフィルタを製造
することができろ他のコーチイエライト物質の組合せが
、1981年8月21日に出願された米国特許出願第2
95,612号に記載されている。
テイーセルエンゾンの微粒子フィルタリングのため((
、゛〕、イルタの薄い壁32は、フィルタの容積を小さ
くしかつ熱衛撃の四項をなくすために約0.06インチ
(約i、 5 mm )を下回ることが望ましい。コー
ディエライトの薄い壁は、約0002インチ(約0.0
5 mm、 )程度の厚さにすることができ、好ましく
は約0.010〜0.030インチ(0,25〜0.7
6順)の間の厚さである。開放された多孔の容積は、少
なく共薄い壁の全体の容、噴の25係であり、流体の流
れに対する流体圧抵抗を小さくするため40〜70%の
間であることが好ましい。
この多孔は、約1〜60マイクロメータ(ミクロン)の
平均直径を有する孔であり、用途に応じては、10〜5
0ミクロンの範囲であることもある。テイーセルエンジ
ン用の微粒子フィルタの横断方向のセル密度は、約10
〜300セル/平方インチ(約1〜46セル/cm)の
範囲に及び、好ましい多孔と壁面厚さに対し゛ては約1
00〜200セル/平方センチ(約15.5〜31セル
/儂)が好ましい。
ハウジング10はさらに、エレメント30を取り付ける
隔壁40を備える。隔壁40は、ハウジング内部を注入
室部分42と排出室部分44とに分離し、注入室42に
入る汚染流体42がフィルターエレメントをバイパスす
スすることを1St1止している。注入室42はまた矢
〔ll 22 aで示す如く入ってきた汚染流体22の
水平流(・麻1図および第3図の水平方向)を導ひくだ
めの手段として働く。排出室44は、同様の目的でエレ
メント30の排出面36を垂直に出ろフィルタリングさ
れた流体流を水平方向に転じてハウジング10の排出口
24へ導びくように働く1、エレメント30は、注入面
34の各々が注入室42内に位置するように隔壁40に
取り月けられ、従ってエレメント30は、微粒子汚染さ
れたガス22を並列してフィルタリングするように働く
排出面36の各々も同様に、排出室41内に位置して、
流体がハウジング10内で繰り返してフィルタリングさ
れないようにする1、マフラ触媒コンバータ、他のディ
ーゼル用倣粒子フィルタおよび排気システムの構成に用
いられる通常の方法および材質が、上部シェル12、下
部シェル14および隔壁4oの製造および結合に用いら
れ、隔壁40内へのエレメントの固定にも用いられ、さ
らに微粒子汚染カス16の漏れ枦防ぐためのニレメツ+
−30と隔940の間の全てのイt(間の閉鎖およびシ
ーリングに用いられろ。シェル12.14および隔壁4
0は、金属により構成され、隔壁40は、溶接部42、
ろう付けあるいは接合体により下方のシェル14に固定
されて、)・ウジング10を二つの部屋42Aと44A
に分割するようにシェル14に対するコンプレッション
シールを形成するものである。
複数のエレメント30の有効断面積は、有効径■)を有
する円46として第2図に鎖線で示されている。円46
は、エレメント30のセルの中心長手方向軸44を横切
る複数のニレメン)30の断面積の和と等しく、エレメ
ント30Jま、流体22を並列してフィルタリングする
。複数のエレメント30の有効長■7か第3図に示され
ており、これは個々のエレメント30の長さlに等しく
、これはこの実施例ではそうであるが必すしも必要では
ない。
複数のエレメント30の有効長IJは、その有効径I)
を下回る。エレメント30の有効長lは、その有効径d
とほぼ等しいか(あるいは下回るか)して微粒子フィル
タリング曲内を増加せしめ、装置の動作時間特性を効果
あらしめる。この場合、0.4([/dく2.0の範囲
が使えるが、0.7 <i/d<1.4か好ましく・3
この発明の大きな利点は、注入室42第5よぴ排出室4
4が、熱い排気ガスの各ニレメン[・30の外壁39周
囲の循還を可能にして、各エレメント内での熱的グラナ
1エンドの発生を最小にするところにある。数個の)1
ルタエレメントを並列に配置して使用することとあいま
って上述の要因は、熱衝撃と旨い温度での動作によるフ
ィルタの損傷を大幅に減少させると共に、高いアスペク
ト比のフィルタリングシステムを提供することになる。
第1図〜第3図に示す装wは、第1図の如く取り付けら
れるべきものであり、その際ティーセルエン/ン3は、
直径dをもつ−(水平面に配列されたフィルタ30と共
にこの水平面に取り付けられ、車輛1下刃の・・ウジン
グ10の高さを小すくシている。エレメント30は、そ
の数、大きさおよび杉状を変更用能でエレメント30の
配置は、加えられた空間的な制限に対して)・ウジング
10に順応するように図示のものとは異なるようにする
ことかできろ。さらに吸入口18と排出口24は、互い
にほぼ平行である必要はなく、もし他の構成が装置の収
容のために有効であるなら区第1図〜第3図に示す如く
エレメント30のセル38の中央長手軸に垂直である必
要もない。
第4図は、ディーゼルエンジンの直下に取付けられるハ
ウジング50の実施例を示すものである。矢印52で示
されろυト気ガスは、鎖線で示す上流゛パイプ5/、吸
入口54へと万へ流れ、吸入口54を介してハウジング
50を注入室58と排出室60に分割している隔壁57
(破線)を貫通する複数の一方向流タイブフィルタエレ
メント56に流れる。矢印62で示されるフィルタリン
グされた排気ガスは、ハウジング50から排出口64を
介して鎖線で示す下流バイブロ′、さらに残りの排気シ
ステムと流れ込む。
排出室60は、排気ガスの運動を垂直方向から水平方向
へと変えるように働く。
この発明のいくつかの実施例について以上説明して来た
が、さらに他の実施例およびその変形例についても示唆
を行なった。また構造、構成および(あるいは)配置に
関してこの発明の技術思想を逸脱することなく他の変形
を行なうことも可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図、第1a図、第2図および第3図は並列して作用
する複数の独立した一方向流タイブのハニカムフィルタ
エレメントを備えろフィルター装置の実施例の斜視図、
上方からの断面図および側方からの断面図を示し、第4
図は、この発明による装置の他の実施例の説明図である
。 1 ・・・車  輛  2 ・・・シャ − シ  3
 ・・・テイーセルエンジン4・・・マニフォールド 
5・・・排気パイプ 5L・・上流パイプ10・・・ハ
ウジング 12,14・・・シェル 18・・・吸入口
24・・・排出口   30・・・フィルターエレメン
ト32・・・簿い壁 34・・・注入面 36・・・排
出面38・・・セ ル 39・・・外 壁 4o・・・
隔 壁42・・・注入室 44・・・排出室 22・・
・流 体−≦C匁、fa Fψ・J (自利手続補正書 昭和58年5月23日 特許庁長官 殿 1、事nの表示 特願昭58−28403号 2、発明の名称 固体微粒子フィルタリング装置および方法3、補正をす
る者 小骨との関係     特許出願人 任 所   アメリカ合衆国 ニューヨーク州コーニン
グ(番地なし) 名 称   コーニング グラス ワークス4、代理人 東京都港区六本木5丁目2番1号 な     し 6、補iFにより増加する発明の数   な   し7
、補正の対象   明細書および優先権証明書8、補正
の内容 1)手幽き明細虐をタイプ浄書に補正します。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)排気源と排出点間に配置され固体1敗粒子で汚染
    された流体を移送する手段中にあってフィルタリングを
    行なう装置にお(・て、前記11F気源から導かれる前
    記移送手段の上流部分に接続される吸入口と明記排出点
    に接続する前記移送手段の下流部分に図続される排出口
    とを有するハウジングと、ハウジング内に位置せしめら
    れ、その各々か注入面とこれに対問する排出面を規制4
    ″る相互に結合された複数の薄い壁によって形成されろ
    と共に互いにほぼ平行でありかつ1−・配置面間に長手
    方向に位置する因数のセルによって形成される複数のフ
    ィルターエレメントであって、前記セルの吸入ログルー
    プは@配回入面の位置で開口しかつ目jl記排出面伺近
    で閉鎖され、前記セルの排出[」グループは、前記排出
    面の位置で開口しかつ前記吸入面付近で閉鎖され、前記
    薄い壁は少なく共その小さな寸法を流体が通過できかつ
    いかなる方向へも固体微粒子の少なく共重要な部分が通
    過しないような容積と大きさの開放された多孔を有する
    ようにしたフィルターエレメントからなシ、 前記フィルターエレメントは、その前記注入面が前記移
    送手段の上流部分から前記))ウジングに専かれる汚染
    流体に向けられるように前記ハウジング内に位置せしめ
    られて、前記フィルターエレメントは前記流体をフィル
    タリングするように並列して作用するようにした固体微
    粒子フィルタリング装置。 (2)複数の前記フィルタか、有効径口とこの有効径を
    下回る有効長Li有する特許請求の範囲第1項記載の装
    置。 (3)複数の前記フィルタの各々が、有効径dとこの有
    効径を下回る有効長1”fK有する特0/l:請求の範
    囲第2項記載の装置。 (4)  前記フィルタかセラミック材がら11もれて
    (・乙特許請求の範囲第1,10記叔の仏間。 (5)  +iil記が1体が、高い温度にお(・て前
    記装詩ダ辿過する特許請求のφ[≧間第、4 J貝記載
    の装置6゜ (6)前記流体か、テイーセルエンジンの4111−気
    ガスで糸)る特許請求の範囲第5項記1戊の一装置。 (7)  開口I−だ前記多孔か、前記薄い壁の容積の
    約25係を越え、1ミクロンを越える平均的径ケ有する
    多数の孔によってノド1反さi+ている特許請求の範囲
    第6項記値の装置6゜(8)  流体から固体微粒子を
    フィルタリングする方法において、汚染流体を4送する
    手段な隔壁により上流部分と下流ス、1(分に分、I’
    ll +、隔壁を貫通して枚数のフィルターエレメント
    をイ☆置決めし、その際エレメントの芥々が61人面と
    これに対向する排出[111を規制する相互に結合され
    た複数の薄い壁お6Lひ前記佳人[用と排出面間の複数
    の注入セルと排出セルとによって形成されろようにし、
    前4己薄い壁は相接するセル出1における薄見・壁の少
    なく共小さな寸法を甜1体か通過できかつ゛、・かなろ
    方向へも排気ガス中の固+ ta粒子の少なく共重四な
    一部分か間過しないよ5な容積と大きさの開放された多
    孔を有し、さらに前i己吸入由1は移送り段の下流部分
    とおよび前記排出[田はその下流部分と接続するように
    なし、さらに前記流体が前・記移送手段と複数のフィル
    タな通過するように1〜たフィルタリング方法。 (9)複数の前記フィルターエレメントが、有効長1・
    とこれを越えない有効径[)を有する特許請求の範囲第
    8項記載の方法。 (10)有効径dと有効長lを有するティーセルエンジ
    ンの排気ガスフィルタにおいて、薄い多孔の壁が、両面
    に注入面と排出fFJ]を備え、niT Mdの二つの
    曲間のほぼ長手方向であってほぼケいに平行に俊数のセ
    ルが設けられ、Ai前記セルの注入口のグループが前記
    71−入面においてのみ開孔し、前記セルσ)排出口(
    1)グループかi」F1記排出而ておいてノ、ス^−ロ
    1−イ)ようになし、前記dとlの比カ′−10に給し
    いかル)るいはこれを越えるようにしたフィルタ。
JP58028403A 1982-02-22 1983-02-22 固体微粒子フイルタリング装置および方法 Granted JPS58196821A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/350,997 US4427423A (en) 1982-02-22 1982-02-22 High aspect ratio solid particulate filtering apparatus and method of filtering
US350997 1989-05-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58196821A true JPS58196821A (ja) 1983-11-16
JPH055523B2 JPH055523B2 (ja) 1993-01-22

Family

ID=23379151

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58028403A Granted JPS58196821A (ja) 1982-02-22 1983-02-22 固体微粒子フイルタリング装置および方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4427423A (ja)
EP (1) EP0090492B1 (ja)
JP (1) JPS58196821A (ja)
CA (1) CA1186637A (ja)
DE (1) DE3371174D1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014054619A (ja) * 2012-08-17 2014-03-27 Pall Corp フィルタモジュールおよび該フィルタモジュールを備えるフィルタシステム

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4462812A (en) * 1982-12-08 1984-07-31 General Motors Corporation Ceramic monolith particulate trap including filter support
US4673423A (en) * 1985-07-23 1987-06-16 Mack Trucks, Inc. Split flow particulate filter
US4830749A (en) * 1986-07-15 1989-05-16 Ngk Insulators, Ltd. Liquid waste filtering apparatus
EP0303754A1 (en) * 1987-08-21 1989-02-22 Unikat Ab Exhaust filter for compression ignition engines
IT1211803B (it) * 1987-09-25 1989-11-03 Castellammare Di Stabia Napoli Condotto di scarico per motori acombustione interna dotato di dispositivo di alloggiamento di filtri per l'abbattimento delle particelle solide sospese e degli idrocarburi incombusti nel gas di scarico
US5497620A (en) * 1988-04-08 1996-03-12 Stobbe; Per Method of filtering particles from a flue gas, a flue gas filter means and a vehicle
ES2042900T3 (es) * 1988-08-04 1993-12-16 Simmerlein Erlbacher E W Dispositivo de filtrado.
US4923487A (en) * 1988-10-17 1990-05-08 The Duriron Company, Inc. Cross flow diesel particulate trap
FI921889A (fi) * 1991-05-02 1992-11-03 Scambia Ind Dev Ag Katalysator foer katalytisk behandling av avgaser
US5572866A (en) * 1994-04-29 1996-11-12 Environmental Thermal Oxidizers, Inc. Pollution abatement incinerator system
US5453108A (en) * 1994-05-18 1995-09-26 A. Ahlstrom Corporation Apparatus for filtering gases
EP1775009A1 (en) * 1999-09-29 2007-04-18 Ibiden Co., Ltd. Honeycomb filter and ceramic filter assembly
US6206944B1 (en) * 1999-10-15 2001-03-27 Corning Incorporated Low aspect ratio diesel exhaust filter
EP1494784A4 (en) * 2002-04-12 2006-02-01 Illinois Valley Holding Compan APPARATUS AND METHOD FOR PARTICLE FILTRATION AND NOX EMISSION REDUCTION
US7992382B2 (en) * 2003-08-01 2011-08-09 Illinois Valley Holding Company Particulate trap system and method
JP4528153B2 (ja) * 2005-02-23 2010-08-18 日本碍子株式会社 目封止ハニカム構造体の製造方法
US20100154370A1 (en) * 2008-12-22 2010-06-24 Caterpillar Inc, System and methods for particulate filter
DE102010017487A1 (de) * 2010-06-21 2011-12-22 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Abgasanlage eines Kraftfahrzeugs
US20120285902A1 (en) * 2011-05-10 2012-11-15 Cummins Filtration Ip Inc. Filter with Shaped Flow Path Combinations
EP2698188B1 (en) * 2012-08-17 2018-01-31 Pall Corporation Catalytic filter module and catalytic filter system comprising same
CN106291199A (zh) * 2016-09-08 2017-01-04 厦门理工学院 基于粒子滤波的赝电容型超级电容器寿命预测方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5086762A (ja) * 1973-12-05 1975-07-12
JPS5542104U (ja) * 1978-09-11 1980-03-18
JPS56124418A (en) * 1979-12-03 1981-09-30 Gen Motors Corp Ceramic filter for particle in diesel exhaust

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3134457A (en) * 1960-09-01 1964-05-26 Minnesota Mining & Mfg Engine exhaust muffler
US3726795A (en) * 1970-12-31 1973-04-10 Mc Gaw Division American Hospi Filtering unit for medical liquids
US4283207A (en) * 1980-06-19 1981-08-11 General Motors Corporation Diesel exhaust filter-incinerator
DE3177120D1 (en) * 1980-07-03 1989-12-14 Corning Glass Works Apparatus for filtering solid particulates

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5086762A (ja) * 1973-12-05 1975-07-12
JPS5542104U (ja) * 1978-09-11 1980-03-18
JPS56124418A (en) * 1979-12-03 1981-09-30 Gen Motors Corp Ceramic filter for particle in diesel exhaust

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014054619A (ja) * 2012-08-17 2014-03-27 Pall Corp フィルタモジュールおよび該フィルタモジュールを備えるフィルタシステム

Also Published As

Publication number Publication date
DE3371174D1 (en) 1987-06-04
JPH055523B2 (ja) 1993-01-22
US4427423A (en) 1984-01-24
EP0090492B1 (en) 1987-04-29
EP0090492A1 (en) 1983-10-05
CA1186637A (en) 1985-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS58196821A (ja) 固体微粒子フイルタリング装置および方法
JPH0882257A (ja) 内燃機関の排気ガス再循環装置
US4390355A (en) Wall-flow monolith filter
JPS5976516A (ja) 流体中の固体微粒子のフイルタリング装置および方法
US5908480A (en) Particulate trap for diesel engine
EP1450015A1 (en) Honeycomb filter and exhaust gas purification system
US20080196370A1 (en) Pleated diesel particulate filter assembly
US9061232B2 (en) Exhaust gas filter
JPH01270920A (ja) ガス用フィルタ
US8029592B2 (en) Diesel particulate filter assembly
JP2001190917A (ja) 三角セルハニカム構造体
JPH06257422A (ja) ディーゼルエンジン用パティキュレートトラップ
US8048185B2 (en) Diesel particulate filter assembly
EP0050340B1 (en) Exhaust filter device for collecting particulates in engine exhaust gases and method for its manufacture
US7524360B2 (en) Method and apparatus for filtering exhaust particulates
JP3130587B2 (ja) 排気ガス浄化装置のハニカムフィルタ
US7824460B2 (en) Diesel particulate filter assembly
JP5162478B2 (ja) 内燃機関の排ガスに含まれる粒子の分離装置
JP3116628B2 (ja) 吸着装置
JP2855860B2 (ja) 内燃機関の排気フィルタ
US20090100809A1 (en) Filter assembly for removing particulates in an exhaust gas in a fuel engine
US8920531B2 (en) Device for reducing soot particles and method for the same
JPH09262415A (ja) ディーゼルエンジン用パティキュレートトラップ
JP3161688B2 (ja) 排気微粒子濾過装置
JPH084698B2 (ja) パティキュレートトラップ装置