JP2003293729A - 炭素粒子の減少装置 - Google Patents

炭素粒子の減少装置

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JP2003293729A JP2002099846A JP2002099846A JP2003293729A JP 2003293729 A JP2003293729 A JP 2003293729A JP 2002099846 A JP2002099846 A JP 2002099846A JP 2002099846 A JP2002099846 A JP 2002099846A JP 2003293729 A JP2003293729 A JP 2003293729A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 第１に、加熱破損が防止され、第２に、硫黄
の悪影響も回避されると共に、第３に、上流側の圧上昇
が回避されて、ディーゼルエンジンへの悪影響が防止さ
れ、第４に、ブローオフも抑制され、第５に、消音効果
も期待できる、炭素粒子の減少装置を提案する。 【解決手段】 この炭素粒子ＰＭの減少装置１６は、ワ
イヤメッシュ構造のフィルター１９を、採用してなる。
そしてフィルター１９を、中央貫通穴２１や一対の排気
ダクト２６付の略短柱状として、外筒ケース４の軸とク
ロスした軸で、外筒ケース４内に配設してなる。そこ
で、ディーゼルエンジンからの排気ガス１は、フィルタ
ー１９の外周面２２側から中央貫通穴２１側へと流れ、
もって含有されていた炭素粒子ＰＭが、捕捉，燃焼，減
少される。なお、フィルター１９を筒状として、外筒ケ
ース４と同軸方向に複数個並べて配設する様にしてもよ
い。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、炭素粒子の減少装
置に関する。すなわち、ディーゼルエンジンの排気ガス
中の炭素粒子を、捕捉，蓄積，燃焼，減少させる、炭素
粒子の減少装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】《技術背景》ディーゼルエンジンの排気
ガス中には、燃料の不完全燃焼によって生成された炭素
の微粒子、つまり煤たる炭素粒子ＰＭが、含有されてい
る。そして、このような炭素粒子ＰＭは、そのまま外気
に排出すると人体や環境に有害であるので、公害防止の
ため、その減少が重要なテーマとなっている。
【０００３】《従来技術１》図１０は、炭素粒子ＰＭの
減少装置等の従来例を示す、正断面説明図である。同図
にも示したように、ディーゼルエンジンからの排気ガス
１の排気管２には、従来より、触媒コンバータ３が介装
されていた。そして、このコンバータ３は、外筒ケース
４内に、一酸化炭素ＣＯや炭化水素ＨＣの浄化装置５
と、炭素粒子ＰＭの減少装置６と、を順に備えていた。
浄化装置５では、ハニカムコア７の各セル壁８に、白金
Ｐｔ等の酸化触媒が、付着，被覆せしめられていた。そ
して、この浄化装置５は、排気ガス１中の有害物質たる
一酸化炭素ＣＯや炭化水素ＨＣを、酸化，燃焼，減少さ
せると共に、排気ガス１中の酸化窒素ＮＯを、二酸化窒
素ＮＯ２に酸化せしめていた。炭素粒子ＰＭの減少装置
６では、高密度多孔質のセラミックス製フィルター９の
各孔壁１０に、白金Ｐｔ等の酸化触媒が付着，被覆せし
められていた。そして減少装置６は、排気ガス１中の有
害物質たる炭素粒子ＰＭを、捕捉，蓄積して、酸化，燃
焼，減少させていた。
【０００４】《従来技術２》図１１は、炭素粒子ＰＭの
減少装置等の他の従来例を示す、正断面説明図である。
同図に示した減少装置１１は、本発明の発明者により最
近開発されたものであり、略柱状でワイヤメッシュ構造
のフィルター１２を、外筒ケース４内に同軸同径に介装
した構造よりなっていた。そしてフィルター１２は、白
金Ｐｔ等の酸化触媒をワイヤに付着，被覆せしめてな
り、前述した減少装置６のフィルター９と同様に、排気
ガス１中の炭素粒子ＰＭを、捕捉，蓄積，燃焼，減少さ
せていた。なお、この図１１のコンバータ３において、
浄化装置５については、図１０の例において前述したと
ころに準じる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】《第１の問題点につい
て》ところで、このような従来例にあっては、次の問題
が指摘されていた。まず第１に、図１０中に示した炭素
粒子ＰＭの減少装置６は、使用に際し加熱破損し易い、
という重大な問題が指摘されていた。すなわち、この減
少装置６は、高密度多孔質のセラミックス製のフィルタ
ー９の各孔壁１０に、炭素粒子ＰＭを大量に捕捉，蓄積
した後、一度に燃焼，減少させていた。炭素粒子ＰＭの
捕捉率・減少率は、９５％以上となっており、大量の炭
素粒子ＰＭが一度に燃焼されるため、フィルター９の温
度が急激に上昇し、最高温度が１，２０００Ｋ程度にま
で達していた。そこで、この減少装置６は、使用に際
し、フィルター９が高温にて加熱破損され易い、という
問題が指摘されていた。すなわち、減少装置６そしてフ
ィルター９は、→炭素粒子ＰＭを捕捉，蓄積，燃焼，減
少させると、→再生状態となって、→次に再び、新たな
炭素粒子ＰＭを捕捉，蓄積，燃焼，減少させ、→事後
も、このようなサイクルを順次繰り返すことが、期待さ
れている。しかしながら、この減少装置６そしてフィル
ター９は、加熱破損が進行しやすく、一週間程度で破壊
されてしまう等、寿命が短く耐久性に難があり、コスト
負担が大である、という問題が指摘されていた。
【０００６】《第２の問題点について》第２に、排気ガ
ス１中に含有されていた硫黄Ｓが原因となって、炭素粒
子ＰＭの捕捉，蓄積，燃焼，減少に支障が生じる、とい
う問題が指摘されていた。すなわち、排気ガス１中に
は、石油燃料中の硫黄Ｓが残存しており、この硫黄Ｓ
は、現状では高濃度の５００ｐｐｍ程度、将来的には５
０ｐｐｍ程度、含有されている。そして、この硫黄Ｓ
は、炭素粒子ＰＭの減少装置６において、硫酸塩ＳＯ４
２を形成したり、炭素粒子ＰＭに付着したり、目詰まり
を引き起こし、もって、減少装置６そしてフィルター９
における炭素粒子ＰＭの捕捉，蓄積，燃焼，減少が、困
難化することがあった。ところでコンバータ２におい
て、上流側の浄化装置５は、酸化窒素ＮＯを二酸化窒素
ＮＯ２に酸化せしめて、下流側の減少装置６へと供給す
る。そして、この二酸化窒素ＮＯ２は、減少装置６にお
ける炭素粒子ＰＭの燃焼を促進させる機能があり、上述
した硫黄Ｓに起因した問題を、かなりカバーでき解消可
能である。しかしながら、この二酸化窒素ＮＯ２の燃焼
促進機能は、６００Ｋ程度の温度域で発揮される。これ
に対し、図１０の減少装置６は、１，２００Ｋ程度の急
激な温度上昇が指摘されており、二酸化窒素ＮＯ２の燃
焼促進機能の発揮は、望めないことが多かった。
【０００７】《第３の問題点について》第３に、これに
対し図１１中に示した炭素粒子ＰＭの減少装置１１は、
ワイヤメッシュ構造のフィルター１２を採用し、炭素粒
子ＰＭを少量で早めに、高温とならないうちに燃焼させ
る。そこで第１に、上述した加熱破損が防止されると共
に、第２に、上述した二酸化窒素ＮＯ２が燃焼促進機能
を発揮して、硫黄の悪影響が回避される。しかしながら
この減少装置１１は、ワイヤメッシュ構造のフィルター
１２を、外筒ケース４内に同軸，同径，同断面積に介装
してなるので、吸排気断面積が小で、排気ガス１の流れ
への抵抗力が大であり、摩擦等により大きな抵抗が発生
し、圧力損失も増加する。特に、フィルター１２に炭素
粒子ＰＭが捕捉，蓄積される毎に、これらが顕著とな
る。そして、フィルター１２上流側での排気ガス１の圧
上昇、そして上流側排気管２内の圧上昇を招き、この圧
力上昇がディーゼルエンジンに過剰な負荷を与え、駆動
トルクが上昇する、という重大な問題が指摘されてい
た。駆動トルクの目標値が例えば１０Ｎ・ｍの場合、実
際値が１２Ｎ・ｍ程度に上昇してしまう等、ディーゼル
エンジンへの悪影響が問題となっていた。又、駆動トル
ク上昇に伴い、ディーゼルエンジンの燃費が悪化すると
共に、排気ガス１中の炭素粒子ＰＭの発生率・含有率が
増加する、という指摘もあった。
【０００８】《第４の問題点について》第４に、更に図
１０や図１１の炭素粒子ＰＭの減少装置６，１１は、ブ
ローオフが発生しやすい、という問題が指摘されてい
た。すなわち、そのフィルター９，１２に捕捉，蓄積さ
れた炭素粒子ＰＭが、直線的に高流速で通過する排気ガ
スにより、燃焼前に塊となって剥離して飛ばされ、下流
側の排気管２に溜まったり外部に排出され易かった。特
に、ディーゼルエンジンが高回転の場合、排気ガス１の
流量そして流速の増加に伴い、多量のブローオフが発生
していた。
【０００９】《本発明について》本発明の炭素粒子の減
少装置は、このような実情に鑑み、上記従来例の課題を
解決すべくなされたものである。そして、ワイヤメッシ
ュ構造のフィルターを採用すると共に、第１発明は、フ
ィルターを中央貫通穴や排気ダクト付の略短柱状とし
て、外筒ケースとクロスした軸で配設したことを、最大
の特徴とする。第２発明は、フィルターを筒状として、
外筒ケースと同軸方向に複数個配設したことを、最大の
特徴とする。そして更に、両発明は、所定のプレート，
圧抜き穴，酸化触媒，メッシュ密度，ワイヤ径，捕捉率
・減少率等を備えたり、二酸化窒素を利用したり、多層
構造としたり、最外周層の帯状素材を分岐したこと、等
々を特徴とする。もって本発明は、第１に、加熱破損が
防止され、第２に、硫黄の悪影響も回避されると共に、
第３に、ディーゼルエンジンへの悪影響が防止され、第
４に、ブローオフも抑制され、第５に、消音効果も期待
できる、炭素粒子の減少装置を提案することを、目的と
する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】《第１発明について》こ
のような課題を解決する本発明の技術的手段は、次のと
おりである。まず、請求項１の炭素粒子の減少装置は、
ディーゼルエンジンの排気ガス中に含有された炭素粒子
を、捕捉，蓄積すると共に酸化，燃焼させて減少させ
る。そして、ワイヤメッシュ構造のフィルターを有して
なり、該フィルターは、中央貫通穴を備えた略短柱状を
なし、該排気ガスは、該フィルターの外周面側から中央
貫通穴側へと流れること、を特徴とする。請求項２の炭
素粒子の減少装置は、請求項１において、該フィルター
が、金属製のワイヤが網目状となったワイヤメッシュ構
造よりなり、該排気ガスの排気管に介装された外筒ケー
ス内に収納されると共に、該外筒ケースの軸に対しクロ
スした軸にて配設されていること、を特徴とする。請求
項３の炭素粒子の減少装置は、請求項２において、該フ
ィルターと共に、更に、該フィルターの両端面をそれぞ
れ閉塞しつつ挟持する一対の保持プレートと、該外筒ケ
ース内を該フィルターの下流側で前後に仕切る遮蔽プレ
ートと、両該保持プレートや該遮蔽プレートを介し、該
フィルターの中央貫通穴と該遮蔽プレートの下流側間を
連通する一対の排気ダクトと、を有してなること、を特
徴とする。
【００１１】請求項４の炭素粒子の減少装置は、請求項
３において、該外筒ケースが略円筒状をなし、該フィル
ターが略短円柱状をなし、該中央貫通穴が円穴状をな
し、該保持プレートが円フランジ状をなし、該遮蔽プレ
ートが円板状をなし、該排気ダクトが湾曲した円筒状を
なすこと、を特徴とする。請求項５の炭素粒子の減少装
置は、請求項３において、該遮蔽プレートが、上昇した
圧を下流側にリリースする圧抜き穴を備えていること、
を特徴とする。請求項６の炭素粒子の減少装置は、請求
項３において、該フィルターが、外周面と中央貫通穴間
に、上昇した圧をリリースする圧抜き穴を備えているこ
と、を特徴とする。請求項７の炭素粒子の減少装置は、
請求項３において、該フィルターのワイヤが、白金等の
酸化触媒にて付着，被覆されていること、を特徴とす
る。請求項８の炭素粒子の減少装置は、請求項３におい
て、該フィルターのメッシュ密度が１０％〜３５％に設
定されると共に、該フィルターのワイヤ径が０．２ｍｍ
〜０．８ｍｍよりなること、を特徴とする。
【００１２】請求項９の炭素粒子の減少装置は、請求項
３において、該外筒ケース内の上流側に順に配設された
整流プレートおよび浄化装置と共に、用いられている。
該整流プレートは、複数の壁穴が全体的に形成されてお
り、該排気ガスを均一に分散，整流，加速，温度上昇せ
しめる。該浄化装置は、各セル壁に白金等の酸化触媒が
付着，被覆された金属製のハニカムコアを用いてなり、
該排気ガス中に含有された一酸化炭素および炭化水素を
酸化，燃焼させて減少させると共に、酸化窒素を二酸化
窒素に酸化させて下流側に供給すること、を特徴とす
る。請求項１０の炭素粒子の減少装置は、請求項３にお
いて、該炭素粒子の捕捉率・減少率が、５％〜８０％に
設定されていること、を特徴とする。
【００１３】《第２発明について》まず、請求項１１の
炭素粒子の減少装置は、ディーゼルエンジンの排気ガス
中に含有された炭素粒子を、捕捉，蓄積すると共に酸
化，燃焼させて減少させる。そして、ワイヤメッシュ構
造のフィルターを有してなり、該フィルターは筒状をな
し、該排気ガスは、該フィルターを内外に通過して流れ
ること、を特徴とする。請求項１２の炭素粒子の減少装
置は、請求項１１において、該フィルターが、金属製の
ワイヤが網目状となったワイヤメッシュ構造よりなり、
該排気ガスの排気管に介装された外筒ケース内に収納さ
れると共に、該外筒ケースの軸と同軸方向にて、複数個
並んで配設されていること、を特徴とする。請求項１３
の炭素粒子の減少装置は、請求項１２において、該フィ
ルターと共に、更に、一対の穴付プレートを有してな
る。両該穴付プレートは、各該フィルターの前後に配さ
れて、それぞれ該外筒ケース内を前後に仕切っている。
そして、一方の該穴付プレートは、各該フィルターの内
空間の一端部を閉塞すると共に、該排気ガスの通過穴が
複数形成されている。又、他方の該穴付プレートは、各
該フィルターの内空間の他端部に対応位置した、該排気
ガスの通過穴が複数形成されていること、を特徴とす
る。
【００１４】請求項１４の炭素粒子の減少装置は、請求
項１３において、該外筒ケースが略円筒状をなし、各該
フィルターが円筒状をなし、両該穴付プレートが円板状
をなし、各該通過穴が円穴状をなすこと、を特徴とす
る。請求項１５の炭素粒子の減少装置は、請求項１３に
おいて、各該フィルターのワイヤが、白金等の酸化触媒
にて付着，被覆されていること、を特徴とする。請求項
１６の炭素粒子の減少装置は、請求項１３において、各
該フィルターのメッシュ密度が、１０％〜３５％に設定
されると共に、各該フィルターのワイヤ径が、０．２ｍ
ｍ〜０．８ｍｍよりなること、を特徴とする。請求項１
７の炭素粒子の減少装置は、請求項１３において、各該
フィルターが、それぞれ多層構造よりなると共に、隣接
する層間のメッシュ密度が異なっていること、を特徴と
する。請求項１８の炭素粒子の減少装置は、請求項１７
において、各該フィルターが、それぞれ、１枚に連続し
た各層の帯状素材を巻回した構造よりなると共に、最外
周層の帯状素材が、内側層の帯状素材の途中から分岐さ
れている。もって各該フィルターが、外周面に段差の無
い構造よりなること、を特徴とする。
【００１５】請求項１９の炭素粒子の減少装置は、請求
項１３において、該外筒ケース内の上流側に順に配設さ
れた整流プレートおよび浄化装置と共に、用いられてい
る。該整流プレートは、複数の壁穴が全体的に形成され
ており、該排気ガスを均一に分散，整流，加速，温度上
昇せしめる。該浄化装置は、各セル壁に白金等の酸化触
媒が付着，被覆された金属製のハニカムコアを用いてな
り、該排気ガス中に含有された一酸化炭素および炭化水
素を酸化，燃焼させて減少させると共に、酸化窒素を二
酸化窒素に酸化させて下流側に供給すること、を特徴と
する。請求項２０の炭素粒子の減少装置は、請求項１３
において、該炭素粒子の捕捉率・減少率が、５％〜３０
％に設定されていること、を特徴とする。
【００１６】《作用》本発明は、このようになっている
ので、次のようになる。 排気ガスの排気管には外筒ケースが介装され、整流プ
レート，浄化装置，炭素粒子の減少装置が、順に収納さ
れている。 そこで排気ガスは、まず整流プレートを通過し、もっ
て均一に分散，整流，加速，温度上昇される。 それから排気ガスは、浄化装置に供給され、もって一
酸化炭素や炭化水素が、浄化装置のハニカムコアに付
着，被覆された酸化触媒にて燃焼，減少され、酸化窒素
は、二酸化窒素に酸化される。
【００１７】しかる後、排気ガスは、炭素粒子の減少
装置に供給され、そのフィルターを通過する。第１発明
のフィルターは、略短柱状をなし中央貫通穴を備え、外
筒ケースにクロスした軸で配設されると共に、保持プレ
ートにて挟持され、中央貫通穴と下流側間が排気ダクト
にて連通されている。そこで排気ガスは、フィルターの
外周面→中央貫通穴→排気ダクトへと流れる。 第２発明のフィルターは、筒状をなし外筒ケースと同
軸方向に複数個配設され、外筒ケース内の両穴付プレー
ト間に配されている。一方の穴付プレートは、各フィル
ターの内空間の一端部を閉塞すると共に、通過穴が複数
形成され、他方の穴付プレートは、各フィルターの内空
間の他端部に対応位置した通過穴が複数形成されてい
る。そこで排気ガスは、穴付プレートの各通過穴間を、
各フィルターを経由し湾曲して流れる。 この減少装置は、このようなフィルターにより、排気
ガス中の炭素粒子を、捕捉，蓄積，酸化，燃焼，減少さ
せる。 捕捉率・減少率は、５％〜８０％や５％〜３０％に設
定され、フィルターのワイヤメッシュ構造に基づき実現
されるが、更にフィルターに関し、酸化触媒被覆，メッ
シュ密度，ワイヤ径，断面積，肉厚，多層構造等の選択
的組み合わせにより、設定調整される。
【００１８】さてそこで、この炭素粒子の減少装置は、
第１に、炭素粒子が、フィルターに少量捕捉，蓄積され
早めに燃焼されるので、フィルターの急激な温度上昇が
回避され、加熱破損が防止される。第２に、炭素粒子が
早めに燃焼されるので、排気ガス中の硫黄が、フィルタ
ーにおいて硫酸塩を形成したり、炭素粒子に付着して燃
焼を困難化させたり、目詰まりを引き起こすことは少な
くなる。更に、温度上昇が回避されるので、二酸化窒素
が炭素粒子の燃焼促進機能を発揮し、この面からも硫黄
の悪影響が回避される。
【００１９】第３に、フィルターは、中央貫通穴や一対
の排気ダクト付きの略短柱状とされたり、筒状で複数個
配設され、更に、３５％以下のメッシュ密度や、０．２
ｍｍ以上のワイヤ径や、圧抜き穴等を備えている。これ
らにより、フィルターの給排気断面積を大きく出来、排
気ガスの流れへの抵抗力が抑制され、圧力損失も少な
い。そこで、ワイヤメッシュ構造のフィルターを採用し
たにもかかわらず、（炭素粒子を捕捉，蓄積しても、）
上流側の圧上昇が回避され、ディーゼルエンジンに負荷
を与えず、駆動トルク上昇も回避される。第４に、フィ
ルターの給排気断面積を大きくし、排気ガスの流速を低
下させることが可能であり、しかも、フィルターを所定
の排気ダクトや穴付プレートと共に用いたので、排気ガ
スが分散，湾曲した経路を辿って流れる。もって、炭素
粒子のブローオフが抑制される。第５に、ワイヤメッシ
ュ構造のフィルターと共に、所定の排気ダクトや穴付プ
レートが採用されており、もって、排気ガスが分散，湾
曲されつつ衝突し合って流れるので、消音効果もある。
【００２０】
【発明の実施の形態】《図面について》以下、本発明に
係る炭素粒子の減少装置について、図面に示す発明の実
施の形態に基づいて、詳細に説明する。図１，図２，図
３，図４，図５，図６，図７，図８等は、本発明の実施
の形態の説明に供する。そして図１は、第１発明の全体
の正断面説明図（切断部端面図）である。図２，図３，
図４は、同第１発明の説明に供する。そして、図２の
（１）図は、要部の拡大した正断面説明図、（２）図
は、要部の平断面説明図、（３）図は、フィルターの斜
視図である。図３の（１）図は、要部の分解斜視説明
図、（２）図は、要部の斜視図、（３）図は、要部の下
流側の側面図である。図４は、フィルターの各例の斜視
図であり、（１）図は１例を、（２）図は他の例を、
（３）図は更に他の例を示す。図５は、第２発明の１例
の正断面説明図（切断部端面図）である。図６は、第２
発明の他例の正断面説明図（切断部端面図）である。図
７，図８は、同第２発明の説明に供する。そして、図７
の（１）図は、要部の上流側（下流側）の側面図、
（２）図は、要部の下流側（上流側）の側面図である。
図８の（１）図は、帯状素材の１例の正面図、（２）図
は、帯状素材の他の例の斜視図である。なお図９は、排
気系全体の正面説明図である。
【００２１】《排気系について》まず図９により、排気
系について説明する。ディーゼルエンジン１３は、内燃
機関として自動車を始め、発電，船舶，機関車，航空
機，各種機械，その他に広く使用されている。そして、
ディーゼルエンジン１３から排出される排気ガス１中に
は、一酸化炭素ＣＯ，炭化水素ＨＣ，窒素酸化物ＮＯ
ｘ，炭素粒子ＰＭ等、が含有されている。そこで、この
ような有害物質を含有した排気ガス１を、そのまま外気
へと排出すると、人体や環境を汚染し有害である。もっ
て公害防止のため、このような有害物質を減少すべく、
排気ガス１の排気管２には、コンバータ３が途中に介装
されている。すなわち、ディーゼルエンジン１３には、
燃料タンク１４から燃料が供給され、→ディーゼルエン
ジン１３は、排気管２にて排気ガス１を排出し、→排気
ガス１は、排気管２に介装されたコンバータ３を経由し
て、外気へと排出される。
【００２２】コンバータ３は、排気管２より径大な例え
ば２８０ｍｍ程度の径の円筒状や角筒状で金属製の外筒
ケース４を備えており、外筒ケース４は、上流側の排気
管２と下流側の排気管２との間に、介装されている。そ
して、外筒ケース４の内部には、上流側から下流側に向
け、整流プレート１５と、一酸化炭素ＣＯや炭化水素Ｈ
Ｃの浄化装置５と、炭素粒子ＰＭの減少装置１６とが、
脱着可能に順に収納されている。これらは、金属製より
なると共に、相互に接することなく、距離間隔を取って
配設されている。排気系は、このようになっている。以
下、これらについて述べる。
【００２３】《整流プレート１５について》まず、図
１，図５，図６により、整流プレート１５について説明
する。整流プレート１５は、複数の壁穴１７が全体的に
形成されており、排気ガス１を均一に分散，整流，加
速，温度上昇せしめる。このような整流プレート１５に
ついて、更に詳述する。整流プレート１５は、例えば１
枚の円板状のバッフルプレートよりなり、外筒ケース４
の内周面に取り付けられている。なお図示例によらず、
複数枚の整流プレート１５が用いられる場合もある。各
壁穴１７は、全体的に規則的な位置関係で複数個穿設形
成されると共に、それぞれ下流側に向け延出壁１８を備
えている。排気ガス１は、このような整流プレート１５
に衝突すると共に、各壁穴１７を通過する。もって排気
ガス１は、まず、外筒ケース４内において均一に分散さ
れると共に、上流側から下流側へと平行に直進する規則
的な流れに整流される。これと共に排気ガス１は、衝突
損失や、加速により増大した圧力損失により、エネルギ
ーが熱エネルギーに転換されて温度上昇する。整流プレ
ート１５は、このようになっている。
【００２４】《浄化装置５について》次に、図１，図
５，図６により、浄化装置５について説明する。浄化装
置５は、ハニカムコア７の各セル壁８に、酸化触媒が付
着，被覆せしめられた構成よりなる。そして、通過する
排気ガス１中に含有されていた一酸化炭素ＣＯや炭化水
素ＨＣを、酸化，燃焼して減少させる。これと共に浄化
装置５は、酸化窒素ＮＯを二酸化窒素ＮＯ２に酸化させ
て、下流側に供給する。すなわち、浄化装置５のハニカ
ムコア７は、金属製よりなり、外筒ケース４の内周面に
取り付けられると共に、その各セル壁８に、白金Ｐｔ，
バナジウムＶ，銅Ｃｕ，マンガンＭｎ，その他の酸化触
媒が、含浸，塗布等により、付着，被覆せしめられてい
る。排気ガス１は、このようなハニカムコア７の各セル
壁８にて形成された、中空柱状の各セル空間を通過す
る。浄化装置５は、このようになっている。
【００２５】《炭素粒子ＰＭの減少装置１６の概要につ
いて》以下、図１〜図８により、炭素粒子ＰＭの減少装
置１６について、詳細に説明する。この減少装置１６
は、第１発明および第２発明を通じ、ワイヤメッシュ構
造のフィルター１９を有してなり、ディーゼルエンジン
１３の排気ガス１中に含有されていた炭素粒子ＰＭを、
捕捉，蓄積すると共に、酸化，燃焼させて減少させる。
これらについて、更に詳述する。まず炭素粒子ＰＭは、
ディーゼルエンジン１３（図９を参照）における燃料の
不完全燃焼によって生成され、燃料の燃えカスたる不純
な炭素の微粒子物質、いわゆる煤よりなる。なお、この
明細書では、炭素粒子ＰＭ（粒子状物質：Ｐａｒｔｉｃ
ｌｅ Ｍａｔｔｅｒ）という用語は、炭素Ｃが１００％
組成のものを意味するのは勿論のこと、炭素Ｃのみなら
ず更に広く、硫黄Ｓ，窒素Ｎ，その他を例えば５０％程
度含む組成のものをも、意味する。フィルター１９は、
ステンレス等の金属製の極細メタルワイヤ２０が、細か
く密な縦横の網目状となった、ワイヤメッシュ構造より
なる。そして、ワイヤ２０が繊維状に編まれた集合体よ
りなるか、又は、ワイヤ２０部分を残しつつ微細に打ち
抜き成形された集合体よりなる。
【００２６】又、フィルター１９は、メッシュ密度が１
０％〜３５％に設定されると共に、ワイヤ２０の径が
０．２ｍｍ〜０．８ｍｍよりなる。すなわち、フィルタ
ー１９のメッシュ密度（ワイヤ２０の占める体積）が１
０％未満の場合や、フィルター１９のワイヤ２０の径が
０．８ｍｍを越える場合は、目が荒くなり過ぎ、炭素粒
子ＰＭの捕捉，蓄積が不足して、所定の捕捉率・減少率
が得られない。これに対し、メッシュ密度が３５％を越
える場合や、ワイヤ２０の径が０．２ｍｍ未満の場合
は、目が密となり過ぎ、炭素粒子ＰＭの捕捉，蓄積が過
剰となって、排気ガス１の上流側の圧上昇を招くように
なる。
【００２７】又、フィルター９のワイヤ２０に、白金Ｐ
ｔ等の酸化触媒を、付着，被覆させることも可能であ
る。すなわち図示例では、フィルター１９のワイヤ２０
に、白金Ｐｔ，バナジウムＶ，銅Ｃｕ，マンガンＭｎ，
その他の金属や金属酸化物が、酸化触媒として、含浸，
塗布等により付着，被覆されている。このように、フィ
ルター１９に酸化触媒を付着，被覆させた場合は、フィ
ルター１９における排気ガス１中の炭素粒子ＰＭの酸
化，燃焼が促進されると共に、排気ガス１中に僅かに残
留していた一酸化炭素ＣＯや炭化水素ＨＣの酸化，燃焼
も促進される。減少装置１６は、第１発明および第２発
明を通じ、このようになっている。
【００２８】《第１発明について》次に、図１，図２，
図３，図４により、本発明の第１発明の炭素粒子ＰＭの
減少装置１６について、説明する。この第１発明の減少
装置１６は、フィルター１９が、中央貫通穴２１を備え
た略短柱状をなし、外筒ケース４の軸に対しクロスした
軸にて配設されている。そこで排気ガス１は、フィルタ
ー１９の外周面２２側から、中央貫通穴２１側へと流れ
る。更に減少装置１６は、このようなフィルター１９と
共に、フィルター１９の両端面２３をそれぞれ閉塞しつ
つ挟持する一対の保持プレート２４と、外筒ケース４内
をフィルター１９の下流側で前後に仕切る遮蔽プレート
２５と、両保持プレート２４や遮蔽プレート２５を介
し、フィルター１９の中央貫通穴２１と遮蔽プレート２
５の下流側間を連通する一対の排気ダクト２６と、を有
してなる。これらは、それぞれ金属製よりなる。
【００２９】このような第１発明の減少装置１６につい
て、図示例により更に詳述する。図２，図３，図４等に
示したように、フィルター１９は、径が例えば２５０ｍ
ｍ程度の略短柱状をなし、径が例えば９０ｍｍ程度の円
穴状の中央貫通穴２１が、中心に形成されている。そし
てフィルター１９は、横軸の外筒ケース４内に、外筒ケ
ース４とは上下間隔を存しつつ、横軸と９０度の角度で
クロスした縦軸にて配設されている。つまりフィルター
１９は、外周面２２を左右方向や前後方向に向け、両端
面２３を上下方向に向けて配設され、中央貫通穴２１が
上下・縦に形成されている。保持プレート２４は、図
１，図２，図３等に示したように、上下一対をなすと共
に、中央に穴２７を備えた円フランジ状をなし、フィル
ター１９の円フランジ状の上下端面２３を、上下から閉
塞しつつ挟持している。又、両保持プレート２４は、ホ
ルダー等にて遮蔽プレート２５に取り付けられている。
遮蔽プレート２５は、図２，図３等に示したように、１
枚の円板状をなし、フィルター１９の下流側でフィルタ
ー１９とは若干の前後間隔を存しつつ、外筒ケース４内
を仕切ると共に、外筒ケース４の内周面に取り付けられ
ている。排気ダクト２６は、図２，図３等に示したよう
に、上下一対をなすと共に、湾曲した円筒状をなす。そ
して両排気ダクト２６は、一端（上流側）開口部が、保
持プレート２４の穴２７を介し、フィルター１９の中央
貫通穴２１の上下開口部に、それぞれ連接されている。
他端（下流側）開口部は、遮蔽プレート２５の上下に形
成された穴２８に、それぞれ連接されている。
【００３０】そして、この第１発明の減少装置１６は、
炭素粒子ＰＭの捕捉率・減少率が、５％〜８０％に設定
されている。すなわち、（ａ）ディーゼルエンジン１３
がクリーンな新型よりなり、排気ガス１中の炭素粒子Ｐ
Ｍの含有率が低い場合、捕捉率・減少率は、５％〜３０
％程度に設定される。（ｂ）ディーゼルエンジン１３が
旧型よりなり、排気ガス１中の炭素粒子ＰＭの含有率が
高い場合、捕捉率・減少率は、３０％〜６０％程度に設
定される。（ｃ）ディーゼルエンジン１３がより古い旧
型よりなり、排気ガス１中の炭素粒子ＰＭの含有率が極
めて高い場合、捕捉率・減少率は、６０％〜８０％程度
に設定される。
【００３１】図２の（１）図中、２９は圧抜き穴であ
り、この圧抜き穴２９は、遮蔽プレート２５の中央に穿
設されている。この圧抜き穴２９は、排気ガス１の圧が
遮蔽プレート２５の上流付近で上昇した場合に、その圧
を、遮蔽プレート２５の下流側に逃がすべく機能する。
なお圧抜き穴２９に、圧上昇時のみ（例えば圧が３０Ｋ
Ｐａになると）開に切換わる弁を、取り付けてもよい。
図４の各図中、３０も圧抜き穴であり、この圧抜き穴３
０は、フィルター１９の外周面２２と中央貫通穴２１間
に、１個又は複数個形成されている。そして圧抜き穴３
０は、排気ガス１の圧が、フィルター１９の周囲で上昇
した場合に、その圧を、中央貫通穴２１側に逃がすべく
機能する。図４の（１）図の圧抜き穴３０は、スリット
横穴状をなし、１個形成されている。図４の（２）図の
圧抜き穴３０は、スリット横穴状をなし、上下に３個形
成されている。これらの圧抜き穴３０の上下幅は、炭素
粒子ＰＭの径（例えば５０μｍ）より大、例えば２ｍｍ
〜３ｍｍ程度とされる。図４の（３）図の圧抜き穴３０
は、貫通横穴状をなし、上下左右に複数個形成されてお
り、径が例えば５ｍｍ〜１８ｍｍ程度とされる。なお、
図１の圧抜き穴２９と図４の圧抜き穴３０とは、選択使
用されたり、共に併用されたりするが、両者共に設けな
いことも可能である。第１発明の減少装置１６は、この
ようになっている。
【００３２】《第２発明について》次に、図５，図６，
図７，図８により、本発明の第２発明の炭素粒子ＰＭの
減少装置１６について、説明する。この第２発明の減少
装置１６は、フィルター１９が筒状をなし、外筒ケース
４の軸と同軸方向にて、複数個並んで配設されている。
そこで、排気ガス１は、このような各フィルター１９
を、それぞれ内外に経由して流れる。更に、この減少装
置１６は、このようなフィルター１９と共に、前後一対
の穴付プレート３１，３２を有している。両穴付プレー
ト３１，３２は、各フィルター１９の前後に配されて、
それぞれ外筒ケース４内を前後に仕切っている。これと
共に、一方の穴付プレート３１は、各フィルター１９の
内空間３３の一端部を、それぞれ閉塞すると共に、排気
ガス１の通過穴３４が複数形成されている。他方の穴付
プレート３２は、各フィルター１９の内空間３３の他端
部にそれぞれ対応位置した、排気ガス１の通過穴３５が
複数形成されている。
【００３３】このような第２発明の減少装置１６につい
て、図示例により更に詳述する。まずフィルター１９
は、図５，図６に示したように円筒状をなし、横軸の外
筒ケース４と同軸方向にて、４個（図７の（２）図も参
照）が横に平行に、同形状・等間隔ピッチで並んで配設
され、内部がそれぞれ内空間３３となっている。穴付プ
レート３１，３２は、それぞれ金属製の円板状をなし、
外筒ケース４の内周面に取り付けられ、外筒ケース４内
をそれぞれ前後に仕切っている。そして穴付プレート３
１，３２は、各フィルター１９の前後に配され、もって
各フィルター１９を保持している。
【００３４】これと共に、図７の（１）図に示した一方
の穴付プレート３１は、図５の例では上流側に配され、
図６の例では下流側に配されている。この穴付プレート
３１は、各フィルター１９の内空間３３の一端部（図５
の例では上流側端部、図６の例では下流側端部）を、そ
れぞれ閉鎖している。これと共に穴付プレート３１に
は、円穴状の通過穴３４が５個形成されている。各通過
穴３４は、各フィルター１９の内空間３３を避ける位置
関係で、その内側や内側にそれぞれ穿設されている。こ
れに対し、図７の（２）図に示した他方の穴付プレート
３２は、図５の例では下流側に配され、図６の例では上
流側に配されている。この穴付プレート３２は、排気ガ
ス１の通過穴３５が４個形成されている。各通過穴３５
は、各フィルター１９の内空間３３の他端部（図５の例
では下流側端部、図６の例では上流側端部）に、それぞ
れ対応位置して開口すべく穿設されている。
【００３５】そこで、図５の例の減少装置１６におい
て、外筒ケース４内を流れる排気ガス１は、→上流側の
一方の穴付プレート３１の各通過穴３４から、→穴付プ
レート３１，３２間に形成された外空間３６を経た後、
→各フィルター１９を外から内に（上下に）経由して、
→各フィルター１９の内空間３３を通過した後、→下流
側の他方の穴付プレート３２の各通過穴３５から、→外
筒ケース４内を下流側へと流れて行く。これに対し、図
６の例の減少装置１６において、外筒ケース４内を流れ
る排気ガス１は、→上流側の他方の穴付プレート３２の
各通過穴３５から、→各フィルター１９の内空間３３を
通過し、→各フィルター１９を内から外に（上下に）経
由して、→穴付プレート３１，３２間に形成された外空
間３６を経た後、→下流側の一方の穴付プレート３１の
各通過穴３４から、→外筒ケース４内を下流側へと流れ
て行く。そして、この図５や図６の例の第２発明の減少
装置１６は、炭素粒子ＰＭの捕捉率・減少率が、５％〜
３０％に設定されている。すなわち、この減少装置１６
は、ディーゼルエンジン１３がクリーンな新型よりな
り、排気ガス１中の炭素粒子ＰＭの含有率が低い場合
に、使用される。
【００３６】又、この減少装置１６は、各フィルター１
９をそれぞれ、多層構造とすると共に、隣接する層間の
メッシュ密度を異ならしめておくことが考えられる。こ
のようにメッシュ密度が異なる各フィルター１９は、そ
れぞれ、各種の径が存在する炭素粒子ＰＭに容易に対応
可能であり、炭素粒子ＰＭの捕捉，蓄積が確実化する利
点がある。又、この多層構造の各フィルター１９は、そ
れぞれ図８の（１）図に示したように、予め、各層の帯
状素材３７を１枚に長く連続させておき、→次に、この
帯状素材３７を、内空間３３を存しつつ巻回して行くこ
とにより、→円筒状に成形される。その際、１層は帯状
素材３７の１巻又は２巻にて成形される。なおその際、
予め、最外周層３８の帯状素材３７を、その内側層の帯
状素材３７の途中から分岐しておき、→それから巻回し
て行き、→最外周層３８の帯状素材３７の一端と他端と
を対峙，密接させると、→外周面に段差の無い円筒状の
フィルター１９が得られる。第２発明の減少装置１６
は、このようになっている。
【００３７】《作用等について》本発明は、以上説明し
たように構成されている。そこで、以下のようになる。 ディーゼルエンジン１３から排出される排気ガス１中
には、一酸化炭素ＣＯ，炭化水素ＨＣ，窒素酸化物ＮＯ
Ｘ，炭素粒子ＰＭ等が、浮遊状態で含有されている。そ
こで、この排気ガス１の排気管２には、コンバータ３の
外筒ケース４が介装され、外筒ケース４内には、上流側
から整流プレート１５，浄化装置５，炭素粒子ＰＭの減
少装置１６等が、順に収納，配設されている（図９を参
照）。 そこで排気ガス１は、まず整流プレート１５に供給さ
れ、その各壁穴１７を通過することにより、均一に分
散，整流され、加速されて温度上昇する（図１，図５，
図６を参照）。 それから排気ガス１は、浄化装置５に供給され、その
ハニカムコア７を通過する（図１，図５，図６を参
照）。排気ガス１は、により予め均一に分散，整流，
温度上昇されているので、含有されていた一酸化炭素Ｃ
Ｏおよび炭化水素ＨＣが、ハニカムコア７の各セル壁８
の白金Ｐｔ等の酸化触媒にて、全体的に十分に酸化，燃
焼され、効果的に減少せしめられる。なお、排気ガス１
に含有されていた酸化窒素ＮＯは、二酸化窒素ＮＯ２に
酸化されて、下流側へと供給される。
【００３８】それから排気ガス１は、炭素粒子ＰＭの
減少装置１６に供給され、ワイヤ２０が細かい網目状と
なったワイヤメッシュ構造のフィルター１９を、通過す
る。第１発明の減少装置１６のフィルター１９は、例え
ば略短円柱状をなし、円穴状の中央貫通穴２１を備え、
略円筒状の外筒ケース４の横方向の軸に対し、クロスし
た縦方向の軸にて配設されている（図１，図２，図３を
参照）。又、このフィルター１９は、両端面２３が、例
えば円フランジ状の上下一対の保持プレート２４にて挟
持され、中央貫通穴２１と円板状の遮蔽プレート２５下
流側との間が、円筒状の上下一対の排気ダクト２６にて
連通されている。そこで排気ガス１は、フィルター１９
に衝突した後、→フィルター１９の外から内へ、つまり
外周面２２側から中央貫通穴２１側へと流れ、→中央貫
通穴２１から、湾曲した両排気ダクト２６を経由して、
→下流側へと流れる。
【００３９】これに対し、第２発明の減少装置１６の
フィルター１９は、例えば円筒状をなし、略円筒状の外
筒ケース４の横方向の軸と同軸方向に、複数個並んで配
設されている（図５，図６を参照）。そして、各フィル
ター１９の前後に、例えば円板状の前後一対の穴付プレ
ート３１，３２が配され、それぞれ、外筒ケース４内を
前後に仕切っている。一方の穴付プレート３１は、各フ
ィルター１９の内空間３３の一端部を閉塞すると共に、
例えば円穴状の排気ガス１の通過穴３４が、複数形成さ
れている。他方の穴付プレート３２は、各フィルター１
９の内空間３３の他端部に対応位置した、例えば円穴状
の排気ガス１の通過穴３５が、複数形成されている。そ
こで排気ガス１は、前後の穴付プレート３１，３２の各
通過穴３４，３５間を、→各フィルター１９に衝突した
後、→各フィルター１９を内外に（上下に）経由し、→
各フィルター１９の内空間３３と外空間３６を、通過し
つつ湾曲して流れ、→もって下流側へと流れる。
【００４０】そして、このような第１，第２発明の炭
素粒子ＰＭの減少装置１６は、ワイヤメッシュ構造のフ
ィルター１９により、通過する排気ガス１中に含有され
ていた炭素粒子ＰＭを、→捕捉，蓄積すると共に、→酸
化，燃焼させて、→減少させる。ディーゼルエンジン１
３の排気ガス１の排気温度は、通常回転時は４００Ｋ〜
６００Ｋ程度、高回転時で８００Ｋ程度であり、フィル
ター１９に捕捉，蓄積された炭素粒子ＰＭは、このよう
な排気温度に基づき、自然に発火，燃焼する。
【００４１】このような炭素粒子ＰＭの捕捉率・減少
率は、第１発明では５％〜８０％に、第２発明では５％
〜３０％に、設定されている。このような捕捉率・減少
率は、基本的には、ワイヤメッシュ構造のフィルター１
９の採用に基づき実現される（炭素粒子ＰＭはワイヤメ
ッシュ構造への衝突により、効果的に捕捉・減少され
る）が、更に具体的には、排気ガス１中の予測される炭
素粒子ＰＭの含有量を考慮しつつ、次の各点の選択的組
み合わせにより、設定調整される。すなわち、（ａ）フ
ィルター１９のワイヤ２０への酸化触媒の付着，被覆の
有無、（ｂ）フィルター１９のメッシュ密度の１０％〜
３５％間における選択、（ｃ）フィルター１９のワイヤ
２０径の０．２ｍｍ〜０．８ｍｍ間における選定、
（ｄ）フィルター１９の吸排気断面積と肉厚（つまり捕
捉・減少に必要な体積）の数値決定、（ｅ）第２発明で
は更に、フィルター１９を多層構造として、隣接層間の
メッシュ密度を異ならせること（図８を参照）、等の各
点の選択的組み合わせにより、設定調整される。例え
ば、２００ｍｇ／ｍ３の炭素粒子ＰＭが、６０ｍｇ／ｍ
３に減少され、約７０％の減少率となる（硫黄Ｓが５０
ｐｐｍの場合）。なお、捕捉・減少されなかった残りの
炭素粒子ＰＭは、そのまま外気へと排気されるが、結果
的に少量に過ぎず、現状では許容範囲内とされている。
【００４２】《各利点について》さてそこで、この第
１，第２発明の炭素粒子ＰＭの減少装置１６は、次の第
１、第２、第３、第４、第５のようになる。第１に、こ
の減少装置１６では、このような５％〜８０％の（９５
％に比べ大幅に削減された）捕捉率・減少率のもと、→
排気ガス１中の炭素粒子ＰＭは、フィルター１９に（大
量に捕捉，蓄積される前に）、比較的少量毎に捕捉，蓄
積されると共に、→早めに（高温とならないうちに）即
酸化，燃焼されて、→減少する。従って、この減少装置
１６によると、フィルター１９の急激な温度上昇が回避
され、フィルター１９の加熱破損は防止される。燃焼に
伴なうフィルター１９の温度は、通常は６００Ｋ程度の
温度域に抑えられ、最高でも９００Ｋ程度であり、１，
２００Ｋには達しない。又、フィルター１９は、トラッ
プ的なワイヤメッシュ構造よりなるので、フレキシブル
であり、炭素粒子ＰＭが蓄積されても自由度があると共
に、炭素粒子ＰＭの燃えカスの掃除も容易であり、これ
らの面からも破損が防止される。
【００４３】第２に、この減少装置１６によると、炭素
粒子ＰＭは、５％〜８０％の捕捉率・減少率のもと、少
量毎に捕捉，蓄積され、早めに酸化，燃焼される。そこ
で、ディーゼルエンジン１３の燃料中そして排気ガス１
中に含有されている、硫黄Ｓの悪影響が回避される。硫
黄Ｓがフィルター１９において、硫酸塩ＳＯ４ ２を形成
したり、炭素粒子ＰＭに付着して燃焼を困難化させた
り、目詰まりを引き起こすこと、等は回避される。５０
ｐｐｍ程度は勿論のこと、５００ｐｐｍ程度の硫黄Ｓが
含有されていた場合でも、炭素粒子ＰＭが少量・早めに
燃焼するので、硫黄Ｓの悪影響は発生しにくい。更にフ
ィルター１９は、前述したように、急激な温度上昇が回
避され、温度が６００Ｋ程度の温度域に抑えられるの
で、→上流側から供給された二酸化窒素ＮＯ２が、機能
を発揮可能となる。→二酸化窒素ＮＯ２は、このような
温度域では、炭素粒子ＰＭの燃焼促進機能を確実に発揮
するので、→この面からも、硫黄Ｓの悪影響が回避され
る。
【００４４】第３に、この減少装置１６は、第１発明で
は、フィルター１９を中央貫通穴２１付きの略短柱状と
して、外筒ケース４にクロスした軸にて配設している。
又、排気ダクト２６が対をなして設けられ、広い排気断
面積が確保されている。第２発明では、フィルター１９
を円筒状として、外筒ケース４と同軸に複数個並んで配
設している。更に、第１，第２発明共に、フィルター１
９を、３５％以下のメッシュ密度や０．２ｍｍ以上のワ
イヤ２０径としてなる。もって、この第１，第２発明の
減少装置１６は、フィルター１９の軸方向長さを大とす
ることにより、フィルター１９の給排気断面積を大とす
ることが出来ると共に、フィルター１９において、排気
ガス１の流れへの抵抗が減少し、摩擦等による抵抗力発
生が抑制され、圧力損失も少ない。特に第２発明は、フ
ィルター１９が肉厚の薄い筒状をなすので、そのまま
で、これらが顕著である。これに対し第１発明では、上
昇した圧を下流側にバイパス的にリリースする圧抜き穴
３０を、下流の遮蔽プレート２５や、フィルター１９の
外周面２２と中央貫通穴２１間に、備えている。
【００４５】さてそこで、第１，第２発明の減少装置１
６は、ワイヤメッシュ構造のフィルター１９を採用した
にもかかわらず、（フィルター１９に炭素粒子ＰＭが捕
捉，蓄積された場合でも、）フィルター１９上流側での
排気ガス１の圧上昇が防止される。そして、上流側の排
気管２内の圧上昇が回避され、ディーゼルエンジン１３
に過剰な負荷を与えることも抑制され、駆動トルクの上
昇が回避される等、ディーゼルエンジン１３への悪影響
が防止される。駆動トルクの目標値が例えば１０Ｎ・ｍ
の場合、実際値は１０．５Ｎ・ｍ程度に過ぎない。又、
圧力損失が少なく圧上昇も回避されるので、この面から
も、フィルター１９の加熱破損や圧力破損が防止され
る。
【００４６】第４に、この減少装置１６は、上述したよ
うに、フィルター１９の給排気断面積を大とすることが
出来、その分だけ、排気ガス１の流速を低下させること
が出来る。しかもフィルター１９を、第１発明では、湾
曲した一対の排気ダクト２６と共に用い、第２発明で
は、通過穴３４，３５付きの一対の穴付プレート３１，
３２と共に用いるので、排気ガス１は、分散されると共
に湾曲，折曲された経路を辿って流れる。これらによ
り、この減少装置１６では、排気ガス１が高流速で直線
的に流れる場合に比べ、ブローオフの発生が抑制され
る。フィルター１９に捕捉，蓄積された炭素粒子ＰＭ
が、燃焼前に塊となって剥離して、下流側に飛ばされる
ことは抑制される。
【００４７】第５に、この減少装置１６は、ワイヤメッ
シュ構造のフィルター１９を採用すると共に、これと組
み合わせて、第１発明では、湾曲した一対の排気ダクト
２６を採用し、第２発明では、通過穴３４，３５付きの
一対の穴付プレート３１，３２を採用してなる。これら
により、この減少装置１６では、排気ガス１が、拡散，
分散され湾曲，折曲されつつ流れるので、直線的に流れ
る場合に比べ、消音効果を発揮する。ディーゼルエンジ
ン１３からの騒音は、排気ガス１が衝突し合って流れ
て、波長を打ち消し合うことにより、消音される。
【００４８】
【発明の効果】《本発明の特徴》本発明に係る炭素粒子
の減少装置は、以上説明したように、ワイヤメッシュ構
造のフィルターを採用すると共に、第１発明は、フィル
ターを中央貫通穴や排気ダクト付の略短柱状として、外
筒ケースとクロスした軸で配設したこと、を最大の特徴
とする。第２発明は、フィルターを筒状として、外筒ケ
ースと同軸方向に複数個配設したこと、を最大の特徴と
する。そして更に、両発明は、所定のプレート，圧抜き
穴，酸化触媒，メッシュ密度，ワイヤ径，捕捉率・減少
率等を備えたり、二酸化窒素を利用したり、多層構造と
したり、最外周層の帯状素材を分岐したこと、等々を特
徴とする。そこで、本発明の炭素粒子の減少装置は、次
の第１，第２，第３，第４，第５の効果を発揮する。
【００４９】《第１の効果について》第１に、加熱破損
が防止される。すなわち、本発明の減少装置は、炭素粒
子の捕捉率・減少率が、５％〜８０％や５％〜３０％に
設定されている。そこで炭素粒子は、少量捕捉されて早
目に燃焼され、フィルターの急激な温度上昇は回避され
る。更にこれは、上流側から供給される二酸化窒素を利
用することにより、一層確実化される。前述したセラミ
ックス製のこの種従来例の減少装置では、大量の炭素粒
子を捕捉，蓄積して一度に燃焼し、捕捉率・減少率が９
５％以上となり、最高温度が１，２００Ｋ程度となって
いた。これに対し、本発明の減少装置では、６００Ｋ程
度の温度域に抑えられ、フィルターの加熱破損は防止さ
れる。更に、本発明の減少装置は、フィルターがフレキ
シブルで清掃も容易であり、この面からも、この種従来
例に比し、破損しにくく強度面に優れている。そこで、
本発明の減少装置は、炭素粒子の捕捉，蓄積、→酸化，
燃焼、→その次の新たな炭素粒子の捕捉，蓄積→酸化，
燃焼のサイクルを、→順次繰り返すことが可能となる。
この種従来例が、加熱破損により一週間程度で破壊して
いたのに比し、本発明の減少装置は、最低でも２５０時
間程度の連続再生使用が可能であり、耐久性に優れ寿命
が長く、コスト面に優れている。
【００５０】《第２の効果について》第２に、硫黄の悪
影響も回避される。すなわち、本発明の減少装置は、排
気ガス中の炭素粒子を、上述したように、少量捕捉し早
目に燃焼させる。そこで、前述したこの種従来例の減少
装置のように、排気ガス中の硫黄が、硫黄塩を形成した
り、炭素粒子に付着して燃焼を困難化させたり、目詰ま
りを引き起こすことも、本発明の減少装置では、大きく
減少する。これに加え、前述したようにフィルターの温
度が低い温度域に抑えられるので、上流側から供給され
る二酸化窒素が、この種従来例とは異なり、炭素粒子の
燃焼促進機能を発揮可能となる。この面からも、硫黄の
悪影響が回避される。
【００５１】《第３の効果について》第３に、ディーゼ
ルエンジンへの悪影響が防止される。すなわち、本発明
の減少装置は、ワイヤメッシュ構造のフィルターを採用
してなるものの、フィルターを、中央貫通穴や一対の排
気ダクト付の略短柱状として、外筒ケースとクロスした
軸で配設したり、筒状として外筒ケースと同軸方向に複
数個配設してなる。更にフィルターを、所定のメッシュ
密度やワイヤ径としたり、圧抜き穴を付設してなる。こ
れらにより、本発明の減少装置は、前述したワイヤメッ
シュ構造のこの種従来例の減少装置に比べ、排気ガスの
流れへの抵抗が減少する。もって、上流側の圧上昇が回
避され、ディーゼルエンジンに過剰な負荷を与え、駆動
トルクを上昇させることも、回避される。そこで、ディ
ーゼルエンジンの燃費が向上し、排気ガス中の炭素粒子
の発生率・含有量の増加も回避される。又、フィルター
の加熱破損や圧力破損が防止され、この面からも耐久性
に優れている。
【００５２】《第４の効果について》第４に、ブローオ
フも制抑される。すなわち、本発明の減少装置におい
て、排気ガスは、低下した流速かつ折曲した経路を辿っ
て流れる。そこで、本発明の減少装置は、排気ガスが直
線的に高流速で流れていた前述したこの種従来例の減少
装置に比し、ブローオフが抑制される。特に、ディーゼ
ルエンジンの高回転時に、多量のブローオフが発生し
て、下流側の排気管に溜まったり外部に排出されること
は、回避される。
【００５３】《第５の効果について》第５に、消音効果
も発揮される。すなわち、本発明の減少装置は、ワイヤ
メッシュ構造のフィルターと、排気ダクトや穴付プレー
トにて折曲，分散された経路とを、組み合わせて採用し
てなる。そこで、本発明の減少装置は、排気ガスが直線
的に流れていた前述したこの種従来例の減少装置では期
待できなかった、サイレンサー的効果を発揮し、外部へ
の排気ガスの排出に際し、騒音が軽減される。なお、第
２発明において、フィルターを多層構造とし、分岐され
た最外周層の帯状素材を用いた場合は、外周面に段差の
ないフィルターが得られる。このように、この種従来例
に存した課題がすべて解決される等、本発明の発揮する
効果は、顕著にして大なるものがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る炭素粒子の減少装置等について、
第１発明の実施の形態の説明に供し、全体の正断面説明
図（切断部端面図）である。
【図２】同第１発明の実施の形態の説明に供し、（１）
図は、要部の拡大した正断面説明図、（２）図は、要部
の平断面説明図、（３）図は、フィルターの斜視図であ
る。
【図３】同第１発明の実施の形態の説明に供し、（１）
図は、要部の分解斜視説明図、（２）図は、要部の斜視
図、（３）図は、要部の下流側の側面図である。
【図４】同第１発明の実施の形態の説明に供し、フィル
ターの各例の斜視図であり、（１）図は、１例を、
（２）図は、他の例を、（３）図は、更に他の例を示
す。
【図５】本発明に係る炭素粒子の減少装置等について、
第２発明の実施の形態の説明に供し、その１例の全体の
正断面説明図（切断部端面図）である。
【図６】本発明に係る炭素粒子の減少装置等について、
第２発明の実施の形態の説明に供し、他例の全体の正断
面説明図（切断部端面図）である。
【図７】同第２発明の実施の形態の説明に供し、（１）
図は、要部の上流側（下流側）の側面図、（２）図は、
要部の下流側（上流側）の側面図である。
【図８】同第２発明の実施の形態の説明に供し、（１）
図は、帯状素材の１例の正面図、（２）図は、帯状素材
の他の例の斜視図である。
【図９】排気系全体の正面説明図である。
【図１０】この種従来例に係る炭素粒子の減少装置等の
一例の説明に供し、正断面説明図である。
【図１１】この種従来例に係る炭素粒子の減少装置等の
他の例の説明に供し、正断面説明図である。
【符号の説明】
１ 排気ガス ２ 排気管 ３ コンバータ ４ 外筒ケース ５ 浄化装置 ６ 炭素粒子の減少装置（従来例のもの） ７ ハニカムコア ８ セル壁 ９ フィルター（従来例のもの） １０ 孔壁 １１ 炭素粒子の減少装置（従来例のもの） １２ フィルター（従来例のもの） １３ ディーゼルエンジン １４ 燃料タンク １５ 整流プレート １６ 炭素粒子の減少装置（本発明のもの） １７ 壁穴 １８ 延出壁 １９ フィルター（本発明のもの） ２０ ワイヤ ２１ 中央貫通穴 ２２ 外周面 ２３ 端面 ２４ 保持プレート ２５ 遮蔽プレート ２６ 排気ダクト ２７ 穴 ２８ 穴 ２９ 圧抜き穴 ３０ 圧抜き穴 ３１ 穴付プレート ３２ 穴付プレート ３３ 内空間 ３４ 通過穴 ３５ 通過穴 ３６ 外空間 ３７ 帯状素材 ３８ 最外周層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｄ 53/94 Ｆ０１Ｎ 3/10 Ａ Ｆ０１Ｎ 3/10 3/24 Ｃ 3/24 Ｅ Ｂ０１Ｄ 46/24 Ｚ // Ｂ０１Ｄ 46/24 53/36 １０３Ｃ １０３Ｂ Ｆターム(参考） 3G090 AA01 AA04 BA01 CA03 CA04 EA01 EA02 EA03 3G091 AA02 AA04 AA05 AA06 AA18 AB02 AB13 BA00 BA14 BA15 BA19 CA27 GA04 GA21 GB01W GB01X GB06W HA04 HA08 HA15 HA26 HA46 4D019 AA01 BA02 BB02 BC07 BD01 BD02 CA03 CB02 4D048 AA06 AA13 AA14 AA18 AB01 AB05 AB06 BA30Y BA31Y BA32Y BA33Y BA39Y BB02 BB07 BB17 CC32 CC41 CC44 4D058 JA02 JB03 JB22 JB24 KA01 KA29 KB11 LA01 MA44 QA13 QA17 QA19 SA08 TA06

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ディーゼルエンジンの排気ガス中に含有
    された炭素粒子を、捕捉，蓄積すると共に酸化，燃焼さ
    せて減少させる、炭素粒子の減少装置であって、ワイヤ
    メッシュ構造のフィルターを有してなり、 該フィルターは、中央貫通穴を備えた略短柱状をなし、
    該排気ガスは、該フィルターの外周面側から中央貫通穴
    側へと流れること、を特徴とする、炭素粒子の減少装
    置。
  2. 【請求項２】 該フィルターが、金属製のワイヤが網目
    状となったワイヤメッシュ構造よりなり、該排気ガスの
    排気管に介装された外筒ケース内に収納されると共に、
    該外筒ケースの軸に対しクロスした軸にて配設されてい
    ること、を特徴とする、請求項１記載の炭素粒子の減少
    装置。
  3. 【請求項３】 該フィルターと共に、更に、該フィルタ
    ーの両端面をそれぞれ閉塞しつつ挟持する一対の保持プ
    レートと、該外筒ケース内を該フィルターの下流側で前
    後に仕切る遮蔽プレートと、両該保持プレートや該遮蔽
    プレートを介し、該フィルターの中央貫通穴と該遮蔽プ
    レートの下流側間を連通する一対の排気ダクトと、を有
    してなること、を特徴とする、請求項２記載の炭素粒子
    の減少装置。
  4. 【請求項４】 該外筒ケースが略円筒状をなし、該フィ
    ルターが略短円柱状をなし、該中央貫通穴が円穴状をな
    し、該保持プレートが円フランジ状をなし、該遮蔽プレ
    ートが円板状をなし、該排気ダクトが湾曲した円筒状を
    なすこと、を特徴とする、請求項３記載の炭素粒子の減
    少装置。
  5. 【請求項５】 該遮蔽プレートが、上昇した圧を下流側
    にリリースする圧抜き穴を備えていること、を特徴とす
    る、請求項３記載の炭素粒子の減少装置。
  6. 【請求項６】 該フィルターが、外周面と中央貫通穴間
    に、上昇した圧をリリースする圧抜き穴を備えているこ
    と、を特徴とする、請求項３記載の炭素粒子の減少装
    置。
  7. 【請求項７】 該フィルターのワイヤが、白金等の酸化
    触媒にて付着，被覆されていること、を特徴とする、請
    求項３記載の炭素粒子の減少装置。
  8. 【請求項８】 該フィルターのメッシュ密度が１０％〜
    ３５％に設定されると共に、該フィルターのワイヤ径が
    ０．２ｍｍ〜０．８ｍｍよりなること、を特徴とする、
    請求項３記載の炭素粒子の減少装置。
  9. 【請求項９】 該炭素粒子の減少装置は、該外筒ケース
    内の上流側に順に配設された整流プレートおよび浄化装
    置と共に、用いられており、 該整流プレートは、複数の壁穴が全体的に形成されてお
    り、該排気ガスを均一に分散，整流，加速，温度上昇せ
    しめ、 該浄化装置は、各セル壁に白金等の酸化触媒が付着，被
    覆された金属製のハニカムコアを用いてなり、該排気ガ
    ス中に含有された一酸化炭素および炭化水素を酸化，燃
    焼させて減少させると共に、酸化窒素を二酸化窒素に酸
    化させて下流側に供給すること、を特徴とする、請求項
    ３記載の炭素粒子の減少装置。
  10. 【請求項１０】 該炭素粒子の捕捉率・減少率が、５％
    〜８０％に設定されていること、を特徴とする、請求項
    ３記載の炭素粒子の減少装置。
  11. 【請求項１１】 ディーゼルエンジンの排気ガス中に含
    有された炭素粒子を、捕捉，蓄積すると共に酸化，燃焼
    させて減少させる、炭素粒子の減少装置であって、ワイ
    ヤメッシュ構造のフィルターを有してなり、 該フィルターは筒状をなし、該排気ガスは、該フィルタ
    ーを経由して流れること、を特徴とする、炭素粒子の減
    少装置。
  12. 【請求項１２】 該フィルターが、金属製のワイヤが網
    目状となったワイヤメッシュ構造よりなり、該排気ガス
    の排気管に介装された外筒ケース内に収納されると共
    に、該外筒ケースの軸と同軸方向にて、複数個並んで配
    設されていること、を特徴とする、請求項１１記載の炭
    素粒子の減少装置。
  13. 【請求項１３】 該フィルターと共に、更に、一対の穴
    付プレートを有してなり、両該穴付プレートは、各該フ
    ィルターの前後に配されて、それぞれ該外筒ケース内を
    前後に仕切ると共に、 一方の該穴付プレートは、各該フィルターの内空間の一
    端部を閉塞すると共に、該排気ガスの通過穴が複数形成
    されており、又、他方の該穴付プレートは、各該フィル
    ターの内空間の他端部に対応位置した、該排気ガスの通
    過穴が複数形成されていること、を特徴とする、請求項
    １２記載の炭素粒子の減少装置。
  14. 【請求項１４】 該外筒ケースが略円筒状をなし、各該
    フィルターが円筒状をなし、両該穴付プレートが円板状
    をなし、各該通過穴が円穴状をなすこと、を特徴とす
    る、請求項１３記載の炭素粒子の減少装置。
  15. 【請求項１５】 各該フィルターのワイヤが、白金等の
    酸化触媒にて付着，被覆されていること、を特徴とす
    る、請求項１３記載の炭素粒子の減少装置。
  16. 【請求項１６】 各該フィルターのメッシュ密度が、１
    ０％〜３５％に設定されると共に、各該フィルターのワ
    イヤ径が、０．２ｍｍ〜０．８ｍｍよりなること、を特
    徴とする、請求項１３記載の炭素粒子の減少装置。
  17. 【請求項１７】 各該フィルターが、それぞれ多層構造
    よりなると共に、隣接する層間のメッシュ密度が異なっ
    ていること、を特徴とする、請求項１３記載の炭素粒子
    の減少装置。
  18. 【請求項１８】 各該フィルターが、それぞれ、１枚に
    連続した各層の帯状素材を巻回した構造よりなると共
    に、最外周層の帯状素材が、内側層の帯状素材の途中か
    ら分岐されており、もって各該フィルターが、外周面に
    段差の無い構造よりなること、を特徴とする、請求項１
    ７記載の炭素粒子の減少装置。
  19. 【請求項１９】 該炭素粒子の減少装置は、該外筒ケー
    ス内の上流側に順に配設された整流プレートおよび浄化
    装置と共に、用いられており、 該整流プレートは、複数の壁穴が全体的に形成されてお
    り、該排気ガスを均一に分散，整流，加速，温度上昇せ
    しめ、 該浄化装置は、各セル壁に白金等の酸化触媒が付着，被
    覆された金属製のハニカムコアを用いてなり、該排気ガ
    ス中に含有された一酸化炭素および炭化水素を酸化，燃
    焼させて減少させると共に、酸化窒素を二酸化窒素に酸
    化させて下流側に供給すること、を特徴とする、請求項
    １３記載の炭素粒子の減少装置。
  20. 【請求項２０】 該炭素粒子の捕捉率・減少率が、５％
    〜３０％に設定されていること、を特徴とする、請求項
    １３記載の炭素粒子の減少装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010128570A1 (ja) * 2009-05-08 2010-11-11 パワー ドラゴン グローバル リミティド 排気ガス浄化装置
JP2012530850A (ja) * 2009-06-25 2012-12-06 ナムローゼ・フェンノートシャップ・ベーカート・ソシエテ・アノニム ディーゼル煤微粒子フィルタカートリッジ
CN110985166A (zh) * 2019-12-11 2020-04-10 潍柴动力股份有限公司 一种清灰方法及设备

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010051730A1 (de) * 2010-11-19 2012-05-24 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Partikelabscheider mit einer für Abgas durchströmbaren metallischen Lage
US9511355B2 (en) 2013-11-26 2016-12-06 Clean Diesel Technologies, Inc. (Cdti) System and methods for using synergized PGM as a three-way catalyst
US9511353B2 (en) 2013-03-15 2016-12-06 Clean Diesel Technologies, Inc. (Cdti) Firing (calcination) process and method related to metallic substrates coated with ZPGM catalyst
US9511350B2 (en) 2013-05-10 2016-12-06 Clean Diesel Technologies, Inc. (Cdti) ZPGM Diesel Oxidation Catalysts and methods of making and using same
US9771534B2 (en) 2013-06-06 2017-09-26 Clean Diesel Technologies, Inc. (Cdti) Diesel exhaust treatment systems and methods
US9545626B2 (en) 2013-07-12 2017-01-17 Clean Diesel Technologies, Inc. Optimization of Zero-PGM washcoat and overcoat loadings on metallic substrate
US9511358B2 (en) 2013-11-26 2016-12-06 Clean Diesel Technologies, Inc. Spinel compositions and applications thereof
US9579604B2 (en) 2014-06-06 2017-02-28 Clean Diesel Technologies, Inc. Base metal activated rhodium coatings for catalysts in three-way catalyst (TWC) applications
US9731279B2 (en) 2014-10-30 2017-08-15 Clean Diesel Technologies, Inc. Thermal stability of copper-manganese spinel as Zero PGM catalyst for TWC application
US9700841B2 (en) 2015-03-13 2017-07-11 Byd Company Limited Synergized PGM close-coupled catalysts for TWC applications
US9951706B2 (en) 2015-04-21 2018-04-24 Clean Diesel Technologies, Inc. Calibration strategies to improve spinel mixed metal oxides catalytic converters
US10533472B2 (en) 2016-05-12 2020-01-14 Cdti Advanced Materials, Inc. Application of synergized-PGM with ultra-low PGM loadings as close-coupled three-way catalysts for internal combustion engines
CN106194337A (zh) * 2016-08-09 2016-12-07 合肥宝发动力技术有限公司 一种三段式dpf载体
CN106390747B (zh) * 2016-08-16 2020-07-14 陈妙生 船用柴油发动机的废气净化器
US9861964B1 (en) 2016-12-13 2018-01-09 Clean Diesel Technologies, Inc. Enhanced catalytic activity at the stoichiometric condition of zero-PGM catalysts for TWC applications
US10265684B2 (en) 2017-05-04 2019-04-23 Cdti Advanced Materials, Inc. Highly active and thermally stable coated gasoline particulate filters
US10738256B1 (en) 2017-12-22 2020-08-11 TerSol, LLC Fuel additive systems, compositions, and methods
CN111167031B (zh) * 2019-12-27 2021-09-07 江苏海拓科技有限公司 一种隔档过滤式呼吸器
EP4089266B1 (en) * 2021-05-12 2025-03-19 Alfa Laval Corporate AB Exhaust gas cleaning system and method for cleaning exhaust gas and use of exhaust gas cleaning system

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3989471A (en) * 1975-04-14 1976-11-02 Tenneco Inc. Radial flow catalytic converter having thermal expansion compensating means
DE2944841A1 (de) 1979-11-07 1981-05-21 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Katalytischer abgaskonverter fuer brennkraftmaschinen
DE3538107A1 (de) 1985-10-26 1987-04-30 Man Technologie Gmbh Filter zur reinigung von abgasen
US5195319A (en) * 1988-04-08 1993-03-23 Per Stobbe Method of filtering particles from a flue gas, a flue gas filter means and a vehicle
DE3914758A1 (de) * 1989-05-05 1990-11-08 Mann & Hummel Filter Russfilter zur reinigung des abgastroms einer brennkraftmaschine
FI921889A7 (fi) * 1991-05-02 1992-11-03 Scambia Ind Dev Ag Katalysator foer katalytisk behandling av avgaser
AU2246092A (en) * 1991-06-27 1993-01-25 Donaldson Company Inc. Trap apparatus with tubular filter element
DE69216101T2 (de) * 1992-05-13 1997-07-17 Sumitomo Electric Industries Partikelfilter zur reinigung von dieselmotorabgas
US5355973A (en) * 1992-06-02 1994-10-18 Donaldson Company, Inc. Muffler with catalytic converter arrangement; and method
US6235254B1 (en) * 1997-07-01 2001-05-22 Lynntech, Inc. Hybrid catalyst heating system with water removal for enhanced emissions control
US20020128151A1 (en) * 1998-05-01 2002-09-12 Michael P. Galligan Catalyst members having electric arc sprayed substrates and methods of making the same
CA2335772A1 (en) 1998-06-26 2000-01-06 Pall Corporation Internal combustion engine exhaust filters
JP2002336627A (ja) 2001-05-15 2002-11-26 Mitsui & Co Ltd 炭素粒子の減少装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010128570A1 (ja) * 2009-05-08 2010-11-11 パワー ドラゴン グローバル リミティド 排気ガス浄化装置
JP2012530850A (ja) * 2009-06-25 2012-12-06 ナムローゼ・フェンノートシャップ・ベーカート・ソシエテ・アノニム ディーゼル煤微粒子フィルタカートリッジ
CN110985166A (zh) * 2019-12-11 2020-04-10 潍柴动力股份有限公司 一种清灰方法及设备

Also Published As

Publication number Publication date
US7470407B2 (en) 2008-12-30
KR100519218B1 (ko) 2005-10-07
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