JP3573708B2

JP3573708B2 - ディーゼル微粒子除去装置

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Publication number: JP3573708B2
Application number: JP2000366412A
Authority: JP
Inventors: 清武遠藤
Original assignee: 株式会社オーデン
Priority date: 2000-11-22
Filing date: 2000-11-30
Publication date: 2004-10-06
Anticipated expiration: 2020-11-30
Also published as: US20020060992A1; MY134149A; DE60101837T2; CA2358152A1; AU7827401A; TW515867B; KR100484619B1; EP1211393B1; KR20020040560A; BR0105461A; JP2002221023A; CN100402808C; ATE258272T1; CN1354320A; RU2001131533A; US6953555B2; EP1211393A1; DE60101837D1; MXPA01011930A; NZ515490A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ディーゼル微粒子除去装置に係り、詳しくは、ディーゼル等の内燃機関の排気中に含まれる微粒子をヒータやフィルタに捕捉し、捕捉した微粒子を燃焼除去してフィルタを再生するディーゼル微粒子除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車排気ガスの規制に対する注目は、発ガン性物質とされる二酸化窒素を主とする窒素酸化物（ＮＯｘ）等に向けられていた。
ところで、ディーゼル車の排出ガスの中には多量の炭素微粒子（いわゆる黒煙）が存在し、この炭素微粒子は、排気通路を経て空気中に吐き出された後は、長い時間空気中を舞い、最終的に、煤等となって床面や路面や衣服等に舞い降りてくる。ところで、炭素は、ものを良く吸着するので、発ガン関連物質等の様々な化学物質が、空気中を浮遊する炭素微粒子に吸着して、この炭素微粒子を人間が吸い込むことで人体の中に入り込み、ガンや呼吸器系の疾患を起こすとの報告が、近年相次いでなされている。このようなことから、いまや、窒素酸化物（ＮＯｘ）に限らず、ディーゼル車からの粒子状物質（ＰＭ）の排出規制が重要な課題となっている。そこで、環境空気をディーゼル黒煙汚染から守るものとして、車両搭載のディーゼルエンジンの排気通路に金属繊維やハニカム形状のエレメント等からなる黒煙除去フィルタを設置した黒煙捕集装置が提供されている（実開昭６１−５５１１４号公報や実開昭６１−８４８５１号公報等）。しかしながら、この種の黒煙除去フィルタでは、長期間使用すれば、捕集した黒煙によって目詰まりを起こし、圧力損失が増加するという欠点があった。
【０００３】
黒煙の目詰まりを解消する手段として、特開平２−１７３３１０号公報、特開平６−２１２９５４号公報、特開平８−１９３５０９号公報等に記載のディーゼル粒子除去装置が提案されている。
この種の装置は、図１６に示すように、排出ガスの入口１及び出口２を有する筒状容器３と、該筒状容器３内の入口１側に設けられたセラミックヒータ４と、該セラミックヒータ４の後段に隣接配置された多孔質フォームフィルタ５と、該多孔質フォームフィルタ５の後段に隣接配置された触媒担持フィルタ６とを有して構成されている。
【０００４】
このような構成では、入口１から導入された排出ガスは、セラミックヒータ４に接触して着火燃焼し、多孔質フォームフィルタ５及び触媒担持フィルタ６で未燃粒子が捕捉除去される。このとき、セラミックヒータ４及び排出ガスの熱が多孔質フォームフィルタ５に伝導して、多孔質フォームフィルタ５に捕捉された未燃粒子を着火燃焼させる。より下流側の触媒担持フィルタ６では、セラミックヒータ４及び排出ガスからの伝導熱は、少なくなるため、温度は低下するが、触媒担持フィルタ６に担持された触媒により、捕捉粒子の燃焼が促進されるので、失火することなく、多くの捕捉粒子が比較的低温で燃焼除去され、フィルタ機能が再生される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の装置では、セラミックヒータ４の後流側に触媒担持フィルタ６が配置されているため、触媒担持フィルタ６の温度が上流側で高く、後流側で低くなる傾向をもっている。このため、触媒担持フィルタ６の後流部で微粒子が燃え残りやすく、この燃え残りの微粒子によって触媒担持フィルタ６が目詰まりして圧力損失が増大したり、場合によっては、多量に堆積した微粒子に着火して触媒担持フィルタ６が損傷する、という問題があった。
そこで、微粒子の燃え残りを無くすべく、例えば、セラミックヒータ４の発熱を増大させ、触媒担持フィルタ６の後端部の温度を微粒子着火温度まで上昇させることが考えられるが、このようにすると、上流側の端部の温度がセラミックヒータ４の許容温度を超えてしまい、セラミックヒータ４の断線、耐久性の悪化を招くことになる。したがって、従来の装置においては、セラミックヒータ４の発熱を抑えて、セラミックヒータ４を使用せざるを得ず、このため、触媒担持フィルタ６の後流側の端部の触媒が充分に活性化せず、後流側の端部に微粒子が燃え残りやすい、とい問題がある。
【０００６】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであって、微粒子の捕捉除去率を高めると共に、低電力で触媒を活性化でき、それゆえ、捕捉した微粒子を一段と確実に燃焼除去してフィルタを再生できるディーゼル微粒子除去装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、ディーゼル微粒子除去装置に係り、ディーゼル排出ガスの流入口と流出口とを有する筒状容器と、該筒状容器内の前記流入口側に設けられた巻上げ状又は折重ね状の金属製発熱体と、該金属製発熱体の後段に配置され、前記ディーゼル排出ガス中の微粒子を捕捉して、燃焼除去するための耐熱フィルタとをそれぞれ備えてなる、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のディーゼル微粒子除去装置本体部が、並列に配設されてなると共に、前記各微粒子除去装置本体部内の前記金属製発熱体は、選択的にオン状態・オフ状態が制御され、かつ、前記各微粒子除去装置本体部の流入口には、切替弁が設けられていて、前記金属製発熱体がオフ状態のときは、当該切替弁の弁が閉まるように制御がなされる構成になされていることを特徴としている。
【０００８】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のディーゼル微粒子除去装置に係り、Ｎ個の前記微粒子除去装置本体部のそれぞれの前記流入口近傍及び流出口近傍には、上流側温度センサ及び下流側温度センサが設けられていて、前記上流側温度センサによって検出された上流側温度と、前記下流側温度センサによって検出された下流側温度との温度差に基いて、対応する前記金属製発熱体のオン状態・オフ状態を制御する構成になされていることを特徴としている。
【０００９】
また、請求項３記載の発明は、請求項２記載のディーゼル微粒子除去装置に係り、前記上流側温度が前記下流側温度よりも高く、かつ、当該温度差が予め設定された第１の基準値を超えれば、当該金属製発熱体をオンとする一方、前記下流側温度が前記上流側温度よりも高く、かつ、当該温度差が予め設定された第２の基準値を超えれば、当該金属製発熱体をオフとするシーケンシャル構成になされていることを特徴としている。
【００１０】
また、請求項４記載の発明は、請求項３記載のディーゼル微粒子除去装置に係り、第１の前記微粒子除去装置本体部の金属製発熱体がオン状態のとき、当該第１の前記微粒子除去装置本体部に係る前記下流側温度が前記上流側温度よりも高くなってゆく、そして、当該温度差が予め設定された第２の基準値を超えれば、当該金属製発熱体をオフとし、この後、第２の前記微粒子除去装置本体部に係る前記上流側温度が前記下流側温度よりも高くなって、かつ、当該温度差が予め設定された第１の基準値を超えれば、当該金属製発熱体をオンとし、このオンにより、当該第２の前記微粒子除去装置本体部に係る前記下流側温度が前記上流側温度よりも高くなって、当該温度差が予め設定された第２の基準値を超えれば、当該金属製発熱体をオフとし、以下、同様の作用を繰り返すシーケンシャル構成になされていることを特徴としている。
【００１１】
また、請求項５記載の発明は、請求項１記載のディーゼル微粒子除去装置に係り、各微粒子除去装置本体部の所定の部位には圧力センサが設けられていて、該圧力センサの検出結果に基いて、対応する前記金属製発熱体のオン状態を制御する構成になされていることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項６記載の発明は、ディーゼル微粒子除去装置に係り、ディーゼル排出ガスの流入口と流出口とを有する筒状容器と、該筒状容器内の前記流入口側に設けられた巻上げ状又は折重ね状の金属製発熱体と、該金属製発熱体の後段に配置され、前記ディーゼル排出ガス中の微粒子を捕捉して、燃焼除去するための耐熱フィルタとをそれぞれ備えてなる、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のディーゼル微粒子除去装置本体部が、並列に配設されてなると共に、前記各微粒子除去装置本体部内に各１個設けられたＮ個の前記各金属製発熱体は、オン状態・オフ状態が所定の時間間隔で交互に又は順番に切替制御され、かつ、
前記各微粒子除去装置本体部の流入口には、切替弁が設けられていて、前記金属製発熱体がオフ状態のときは、当該切替弁の弁が閉まるように制御がなされる構成になされていることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項７記載の発明は、請求項１又は６記載のディーゼル微粒子除去装置に係り、ディーゼル排出ガスの1つの流入口とＮ個（Ｎは２以上の自然数）の流出口とを有する中空分岐部と、ディーゼル排出ガスのＮ個の流入口と1つの流出口とを有する中空合流部と、前記中空分岐部の流出口と前記中空合流部の流入口とに連通状態に挟持されたＮ個の前記微粒子除去装置本体部とからなることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項８記載の発明は、請求項７記載のディーゼル微粒子除去装置に係り、前記中空分岐部の内部には、前記流入口から導入される前記ディーゼル排出ガスの減速と分散を助けるための衝突板が設けられていることを特徴としている。
【００１５】
請求項９記載の発明は、請求項１又は６記載のディーゼル微粒子除去装置に係り、前記金属製発熱体が、多数の貫通孔が穿設されている、帯状金属体を長手方向に向けて渦巻き状に巻き上げて又は積層状に折り重ねて構成されたものであることを特徴としている。
【００１６】
また、請求項１０記載の発明は、請求項１又は６記載のディーゼル微粒子除去装置に係り、前記金属製発熱体が、多数の貫通孔が穿設されている、長手方向波型の帯状金属体を長手方向に向けて渦巻き状に巻き上げて又は積層状に折り重ねて構成されたものであることを特徴としている。
【００１７】
また、請求項１１記載の発明は、請求項９又は１０記載のディーゼル微粒子除去装置に係り、前記金属製発熱体が、その周縁の全周又は一部に、表面から表面側外方に突設された単数又は複数の第１の側壁を持つ第１の貫通孔と、その周縁の全周又は一部に、裏面から裏面側外方に突設された単数又は複数の第２の側壁を持つ第２の貫通孔とが、それぞれ多数穿設されていることを特徴としている。
【００１８】
また、請求項１２記載の発明は、請求項１、６、９、１０又は１１記載のディーゼル微粒子除去装置に係り、前記金属製発熱体が、捕捉微粒子の燃焼を促進するための触媒で被覆されていることを特徴としている。
【００１９】
また、請求項１３記載の発明は、請求項１２記載のディーゼル微粒子除去装置に係り、前記触媒が、αアルミナ、βアルミナ及びγアルミナの群の中から選択された１つ又は２つ以上の複合体を主体としてなることを特徴としている。
【００２０】
また、請求項１４記載の発明は、請求項１３記載のディーゼル微粒子除去装置に係り、前記触媒が、αアルミナ、βアルミナ及びγアルミナの部類中から選択された１つ又は２つ以上からなる複合体を主体とし、さらに、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、チタン、ニッケル、鉄、コバルトの群の中から少なくとも１つを含有してなることを特徴としている。
【００２１】
また、請求項１５記載の発明は、請求項１３記載のディーゼル微粒子除去装置に係り、前記触媒が、αアルミナ、βアルミナ及びγアルミナの部類中から選択された１つ又は２つ以上からなる複合体を主体とし、ルテニウムを含有し、さらに、リチウムジルコネート、酸化チタン及び炭酸カリウムの中から選択された少なくとも１つを含有してなることを特徴としている。
【００２２】
また、請求項１６記載の発明は、請求項１又は６記載のディーゼル微粒子除去装置に係り、前記耐熱フィルタが、触媒を担持していないことを除けば、前記金属発熱体と同一構成であることを特徴としている。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用いて具体的に行う。
◇第１実施例
図１は、この発明の第１実施例である２筒型のディーゼル微粒子除去装置（以下、２筒型装置ともいう）の概略構成を示す模式断面図、図２は、同正面外観図、図３は、同２筒型装置を構成する触媒担持ヒータの模式的正面図、図４は、同触媒担持ヒータを構成する金属製ヒータの展開図、図５は、この例の変形例に係る触媒担持ヒータを一部拡大して模式的に示す部分拡大図、図６は、この例の別の変形例に係る触媒担持ヒータを一部拡大して模式的に示す部分拡大図、図７は、この例のさらに別の変形例に係る触媒担持ヒータを一部拡大して模式的に示す部分拡大図、図８は、同実施例の動作を説明するための図、また、図９は、同実施例の動作処理手順を示すためのフローチャートである。
【００４０】
この例の２筒型装置は、ディーゼル車に搭載されて使用されるもので、図１に示すように、ディーゼル排出ガスの１つの流入口７ｃと２つの流出口７ａ、７ｂとを有する中空分岐部７と、ディーゼル排出ガスの２個の流入口８ａ、８ｂと１つの流出口８ｃとを有する中空合流部８と、中空分岐部７の流出口７ａ、７ｂと中空合流部８の流入口８ａ、８ｂとに連通状態に挟持された互いに同一構成の２個の装置本体部（以下、単に筒とも言う）９ａ、９ｂとから概略構成されている。
なお、中空分岐部７の内部には、流入口７ｃから高速に導入されるディーゼル排出ガスを、減速させ、かつ、流出口７ａ、７ｂに均等に分散させるために、衝突板Ｓが設けられている。
【００４１】
各装置本体部９ａ、９ｂは、ディーゼル排出ガスの導入側から、巻上げ状（図３参照）の触媒担持ヒータ１４ａ、１４ｂ、耐熱フィルタ１５ａ、１５ｂ、及び触媒担持球状フィルタ１６ａ、１６ｂの順に配設された３層捕捉構造からなり、これらは、触媒担持ヒータ１４ａ、１４ｂ、耐熱フィルタ１５ａ、１５ｂ、及び触媒担持球状フィルタ１６ａ、１６ｂは、ディーゼル排出ガスの流入口１１ａ、１１ｂと流出口１２ａ、１２ｂとを有する筒状容器１３ａ、１３ｂ内に収納されている。
触媒担持ヒータ１４ａ、１４ｂは、帯状金属平板に例えばプレス加工、ローラプレス加工等を施すことで、図４に示すような多数の貫通孔ｈ、ｈ、…が穿設されている長手方向波型の帯状金属板１７を形成し、このようにして得られた帯状金属板１７を長手方向に向けて、図３に示すように、渦巻き状に巻き上げた後、例えば吹き付け法あるいは浸漬法等により、触媒をコーティングすることで作成される。帯状金属板１７には、図４に拡大して示すように、その周縁の全周に、表面から表面側外方に突起する環状の第１の側壁Ｗａを持つ第１の貫通孔ｈａと、その周縁の全周に、裏面から裏面側外方に突起する環状の第２の側壁Ｗｂを持つ第２の貫通孔ｈｂとが、それぞれ多数穿設されている。ここで、貫通孔ｈ、ｈ、…を設けたのは、帯状金属板１７の電気抵抗を高めてヒータとして用いるため、及びディーゼル排出微粒子のヒータ半径方向への移動を可能にしてヒータ衝突率とヒータ内存続時間とを高めるためである。また、側壁Ｗａ、Ｗｂを設けたのは、貫通孔ｈ、ｈ、…を設けたことによる接触面積の減少を補填するため、ディーゼル排出微粒子のヒータ衝突率を高めるため、ディーゼル排出微粒子の直進を遮って、そのヒータ内存続時間を延ばすため、及び排出ガス流による触媒の剥離を防止するためである。さらに、この例では、ディーゼル排出微粒子のヒータ衝突率を高める観点から、筒状容器１３ａ、１３ｂの流入口１１ａ、１１ｂから触媒担持ヒータ１４ａ、１４ｂの隙間に導入された各微粒子は、必ず、１又は２以上の貫通孔ｈ、ｈ、…の各種側壁Ｗａ、Ｗｂによって直進を遮られる構成になされている。
【００４２】
なお、側壁Ｗａ、Ｗｂは、必ずしも、貫通孔ｈ、ｈ、…の周縁の全周に設けられる必要はなく、周縁の一部に単数又は複数設けるようにしても良く、また、上記したように、触媒の剥離防止機能の向上の観点から、貫通孔ｈ、ｈ、…の外周方向にオーバハング形状に形成されているのが好ましい。側壁Ｗａ、Ｗｂに代えて、ひげ状突起あるいはばり状突起を含むとげでも良い。また、側壁Ｗａ、Ｗｂは、必要に応じて省略できる。また、貫通孔は、図５に示すように、ひさし型天井Ｃａ、Ｃｂ付きの貫通穴ｈａ、ｈａ、…であっても良く、図６に示すように、横穴天井Ｙａ、Ｙｂ付きの貫通穴ｈｂ、ｈｂ、…であっても良く、図７に示すように、傾斜天井Ｓａ、Ｓｂ付き（斜坑型）の貫通孔ｈｃ、ｈｃ、…であっても良い。これらひさし型天井Ｃａ、Ｃｂ、横穴天井Ｙａ、Ｙｂ及び傾斜天井Ｓａ、Ｓｂの向きは、様々の方向に向いているのが好ましく、各種各形状の貫通孔が混在していても良い。貫通孔の密集度も任意である。
【００４３】
ここで、帯状金属板１７の素材としては、ステンレスを主体として、アルミニウム、銅、ニッケルを含有するものが好ましい。
また、触媒、捕捉微粒子の燃焼を促進する機能を有し、その組成としては、αアルミナ、βアルミナ及びγアルミナの群の中から選択された１つ又は２つ以上の複合体を主体とたもの、好適には、６８−７８％含んだものが、触媒作用の安定性・耐久性の観点から好ましい。より詳細には、αアルミナ、βアルミナ及びγアルミナの部類中から選択された１つ又は２つ以上からなる複合体を主体とし、さらに、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、チタン、ニッケル、鉄、コバルトの群の中から少なくとも１つを含有してなるものが、触媒反応性に優れ、反応熱の発生量が多いので、大変好ましい。あるいは、αアルミナ、βアルミナ及びγアルミナの部類中から選択された１つ又は２つ以上からなる複合体を主体とし、ルテニウムを含有し、さらに、リチウムジルコネート、酸化チタン及び炭酸カリウムの中から選択された少なくとも１つを含有してなるものも、反応熱の発生量が多く、好ましい。この例では、組成が、αアルミナ７３．０％、ルテニウム１８．０％、リチウムルジコネート７．０％、酸化チタン１．７％、炭酸カリウム０．３％の触媒を用いた。
【００４４】
耐熱フィルタ１５ａ、１５ｂは、触媒を担持していないことを除けば、前記金属発熱体と同一構成のもので、触媒担持ヒータ１４ａ、１４の後段に、かつ、触媒担持ヒータ１４ａ、１４の後端に、図示せぬ絶縁体を介して隣接配置され、ディーゼル排出ガス中の微粒子を捕捉して、燃焼除去するために機能する。
また、触媒担持球状フィルタ１６ａ、１６ｂは、セラミック又はアルミナからなる球体フィルタに、捕捉微粒子の燃焼を促進するための触媒を担持させたもので、耐熱フィルタ１５ａ、１５ｂに隣接して、その後段に配置されている。
【００４５】
次に、この例の２筒型装置の電気的構造について簡単に説明する。
この例では、触媒担持ヒータ１４ａ、１４ｂは、ディーゼル車のバッテリから電源の供給を受けるようになっている。
各装置本体部９ａ、９ｂの流入口１１ａ、１１ｂ近傍及び流出口１２ａ、１２ｂ近傍には、図８に示すように、上流側温度センサＵａ、Ｕｂ及び下流側温度センサＤａ、Ｄｂが設けられていて、上流側温度センサＵａ、Ｕｂによって検出された上流側温度Ｕａ、Ｕｂと、下流側温度センサＤａ、Ｄｂによって検出された下流側温度との温度差に基いて、後述するように、対応する触媒担持ヒータ１４ａ又は１４ｂのオン状態・オフ状態を制御する構成になっている。つまり、上流側温度Ｔｕが下流側温度Ｔｄよりも高く、かつ、当該温度差（Ｔｕ−Ｔｄ）が予め設定された第１の基準値（好適には、５−１５度の範囲、この例では、５度）を超えれば、触媒担持ヒータ１４ａ又は１４ｂがオフからオンとされる一方、下流側温度Ｔｄが上流側温度Ｔｕよりも高く、かつ、当該温度差（Ｔｄ−Ｔｕ）が予め設定された第２の基準値（好適には、５−１５度の範囲、この例では、５度）を超えれば、当該触媒担持ヒータ１４ａ又は１４ｂがオンからオフとされる構成となっている。この例では，バッテリ容量の関係上、原則として、触媒担持ヒータ１４ａ、１４ｂの何れか一方のみがオン状態となり得るように設定され、かくして、交互にオンに切替えられる構成になされている。なお、同時にオフ状態となるのは良い。
【００４６】
ここで、触媒担持ヒータ１４ａ又は１４ｂがオフ状態である場合において、温度差（Ｔｕ−Ｔｄ）が、上記第１の基準値に達すると、触媒担持ヒータ１４ａ又は１４ｂをオフからオンに切替えるのは次の理由による。
すなわち、触媒担持ヒータ１４ａ又は１４ｂがオフ状態であるときは、触媒の活性化が弱く、未燃微粒子が多数発生する。この結果、下流側の触媒担持球状フィルタ１６ａ又は１６ｂ等が目詰まりを起こし、これが原因となって、背圧が上昇し、エンジン−排気系統を痛める虞がある。ところで、この状態では、ディーゼル排出ガスの熱を先に受ける上流側の方が、下流側よりも高温となり、その温度差（Ｔｕ−Ｔｄ）は、時間と共に増大して行く傾向にある。そこで、上流側温度センサＵａ、Ｕｂと下流側温度センサＤａ、Ｄｂとにより、温度差（Ｔｕ−Ｔｄ）を検出して、温度差（Ｔｕ−Ｔｄ）が第１の基準値を越えると、下流側の触媒担持球状フィルタ１６ａ又は１６ｂ等に目詰まりが進行していると判断し、触媒担持ヒータ１４ａ又は１４ｂをオフ状態からオン状態に切替えて、触媒担持球状フィルタ１６ａ又は１６ｂ等に捕捉されている未燃微粒子を燃焼して除去することにしたのである。
【００４７】
次に、触媒担持ヒータ１４ａ又は１４ｂがオン状態である場合において、温度差（Ｔｄ−Ｔｕ）が、上記第２の基準値に達すると、触媒担持ヒータ１４ａ又は１４ｂをオンからオフに切替えるのは次の理由による。
すなわち、触媒担持ヒータ１４ａ又は１４ｂがオン状態であるときは、触媒反応熱で一段と高温になったディーゼル排出ガス（高温ディーゼル排出ガス）や触媒担持ヒータ１４ａの伝導熱を受けるため、下流側の方が上流側よりも高温となり、その温度差（Ｔｄ−Ｔｕ）は、時間と共に増大して行く傾向にある。そこで、下流側温度センサＤａ、Ｄｂと上流側温度センサＵａ、Ｕｂとにより、温度差（（Ｔｄ−Ｔｕ）を検出して、温度差（Ｔｄ−Ｔｕ）が第２の基準値を越えると、触媒の活性化があまりに強くなりすぎたと判断し、触媒担持ヒータ１４ａ又は１４ｂをオン状態からオフ状態に切替えて、触媒担持ヒータ１４ａ又は１４ｂ等の装置構成部分の熱的破損を防止することにしたのである。
【００４８】
上記構成の２筒型装置を搭載するディーゼル車において、図示せぬ制御部は、コールドスタート時、まず、一方の装置本体部内、例えば、装置本体部９ａ内の触媒担持ヒータ１４ａのみをオンとする。他方の装置本体部９ｂ内の触媒担持ヒータ１４ｂは、オフのままにしておく（図９のステップＳ１）。
すると、触媒担持ヒータ１４ａは加熱されて、触媒が活性化される。この状態において、ディーゼル排出ガス中の微粒子が、触媒担持ヒータ１４ａに接触捕捉されると、触媒との反応に伴う発生熱の助けも借りて、着火燃焼し、除去される。微粒子が側壁Ｗａ、Ｗｂや天井Ｃａ、Ｃｂ、Ｙａ、Ｙｂ、Ｓａ、Ｓｂにあたっても、側壁Ｗａ、Ｗｂや天井Ｃａ、Ｃｂ、Ｙａ、Ｙｂ、Ｓａ、Ｓｂには、触媒が担持されているので、上記したと同様に、着火燃焼し、除去される。側壁Ｗａ、Ｗｂや天井Ｃａ、Ｃｂ、Ｙａ、Ｙｂ、Ｓａ、Ｓｂに衝突した微粒子は、これらに捕捉されない場合でも、跳ね返され、貫通孔を介して隙間から隙間へ移動する間に、触媒担持ヒータ１４ａに接触する機会（確率）が増大するので、微粒子接触率が従来のものよりも著しく向上する。この結果、燃焼する確率も著しく向上するので、触媒担持ヒータ１４ａを素通りする未燃微粒子は著しく減少する。しかしながら、触媒担持ヒータ１４ａを通過した未燃微粒子であっても、耐熱フィルタ１５ａによって捕捉されると、着火燃焼し、除去される運命にある。耐熱フィルタ１５ａは、触媒反応熱で一段と高温になったディーゼル排出ガス（高温ディーゼル排出ガス）や触媒担持ヒータ１４ａの伝導熱により、触媒担持ヒータ１４ａよりも高温になっているためである。しかしながら、それでも、耐熱フィルタ１５ａを潜り抜ける未燃微粒子が存在する。このような未燃微粒子は、高温ディーゼル排出ガスによって活性化した触媒担持球状フィルタ１６ａに接触すると、燃焼して除去される。かくして、性能試験を実施したところ、８０％以上の微粒子除去率を達成できた。
【００４９】
ところで、触媒担持ヒータ１４ａがオン状態の装置本体部９ａにおいては、上記したように、高温ディーゼル排出ガスにさらされる下流側の方が上流側よりも高温となり、その温度差（Ｔｄ−Ｔｕ）は、時間と共に増大して行く。そして、下流側温度センサＤａと上流側温度センサＵａとにより検出された温度差（Ｔｄ−Ｔｕ）が予め設定された第２の基準値５度を超えれば（ステップＳ２）、制御部は、触媒担持ヒータ１４ａをオフとする（ステップＳ３）。これにより、触媒の過度の活性化が阻止され、触媒担持ヒータ１４ａ等の装置構成部分の熱的破損が回避される。
【００５０】
一方、もう１つの装置本体部９ｂでは、触媒担持ヒータ１４ｂがオフ状態であるので（ステップＳ１）、触媒は活性化温度に到達しない。このため、多量の未燃微粒子が下流側へ流れて耐熱フィルタ１５ｂや触媒担持球状フィルタ１６ｂに接触捕捉される。しかしながら、この状態では、耐熱フィルタ１５ｂや触媒担持球状フィルタ１６ｂは、未燃微粒子の燃焼温度以下なので、捕捉された未燃微粒子は、燃焼除去されず、この結果、耐熱フィルタ１５ｂや触媒担持球状フィルタ１６ｂでは、目詰まり状態が進行して行く。温度関係について言えば、上記したように、ディーゼル排出ガスの熱を真っ先に受ける上流側の方が下流側よりも高温となり、その温度差（Ｔｕ−Ｔｄ）は、時間と共に増大して行き、上流側温度センサＵｂと下流側温度センサＤｂとにより検出された、温度差（Ｔｕ−Ｔｄ）が第１の基準値を越えると（ステップＳ４）、制御部は、下流側の触媒担持球状フィルタ１６ｂ等に目詰まりが進行していると判断し、触媒担持ヒータ１４ｂをオフ状態からオン状態に切替える（ステップＳ５）。これより、触媒担持ヒータ１４ｂの触媒が活性化温度に達して、接触微粒子を燃焼させるので、ディーゼル排出ガスの温度が一気に上昇する。そして、下流側では、高温ディーゼル排出ガスにさらされて昇温され、この結果、触媒担持球状フィルタ１６ｂ等に捕捉されている多量の未燃微粒子が燃焼して除去される。それゆえ、エンジン効率の低下や排気系統の破損の原因となる背圧の上昇が未然に抑えられる。
【００５１】
次に、制御部は、ステップＳ６へ進み、装置本体部９ｂ内での上流と下流との温度差（Ｔｄ−Ｔｕ）を監視し続ける。ところで、触媒担持ヒータ１４ｂがオン状態の装置本体部９ｂにおいては、上記したように、下流側のほうが、上流側よりも、より高温のディーゼル排出ガスにさらされるので、時間の進行と共に温度差（Ｔｄ−Ｔｕ）が増大して行く。制御部は、下流側温度センサＤｂと上流側温度センサＵｂとにより検出された温度差（Ｔｄ−Ｔｕ）が予め設定された第２の基準値５度を超えれば（ステップＳ６）、触媒担持ヒータ１４ｂをオフとする（ステップＳ７）。これにより、触媒の過度の活性化が阻止され、触媒担持ヒータ１４ｂ等の装置構成部分の熱的破損が回避される。
【００５２】
次に、制御部は、ステップＳ８へ進み、再び装置本体部９ａ内での上流と下流との温度差（Ｔｕ−Ｔｄ）を監視する。このとき、装置本体部９ａでは、触媒担持ヒータ１４ａがオフ状態に切替えられているので（ステップＳ３）、触媒は活性化温度以下に冷却する。このため、多量の未燃微粒子が下流側へ流れて耐熱フィルタ１５ａや触媒担持球状フィルタ１６ａに接触捕捉される。しかしながら、この状態では、耐熱フィルタ１５ａや触媒担持球状フィルタ１６ａは、ディーゼル微粒子の燃焼温度以下なので、捕捉された未燃微粒子は、燃焼除去されず、この結果、耐熱フィルタ１５ａや触媒担持球状フィルタ１６ａでは、目詰まり状態が進行する。また、この状態では、上記したように、ディーゼル排出ガスの熱を真っ先に受ける上流側の方が、下流側よりも高温となり、その温度差（Ｔｕ−Ｔｄ）は、時間と共に増大して行く。
制御部は、上流側温度センサＵａと下流側温度センサＤａとにより検出された、温度差（Ｔｕ−Ｔｄ）が第１の基準値を越えると（ステップＳ８）、下流側の触媒担持球状フィルタ１６ａ等に目詰まりが進行していると判断し、触媒担持ヒータ１４ａをオフ状態からオン状態に切替える（ステップＳ９）。これより、触媒担持ヒータ１４ａの触媒が再び活性化温度に達して、接触微粒子を燃焼させるので、ディーゼル排出ガスの温度が一気に上昇する。そして、下流側では、高温ディーゼル排出ガスにさらされて昇温され、この結果、触媒担持球状フィルタ１６ａ等に捕捉されている多量の未燃微粒子が燃焼して除去される。それゆえ、エンジン効率の低下や排気系統の破損の原因となる背圧の上昇が未然に抑えられる。以下、ステップＳ２に戻って、上記した作用を繰り返す。
【００５３】
このように、この第１実施例の構成によれば、好適な触媒が用いられ、触媒担持ヒータ１４ａ、１４ｂの表面孔形状にも工夫を凝らしているので、微粒子の捕捉率を高めることができる。また、触媒とヒータが一体構成であるので、触媒の温度追従性の迅速化を達成でき、バッテリへの負荷も軽減できるので、低電力化を達成できる。つまり、低電力で触媒を活性化でき、それゆえ、捕捉した微粒子を一段と確実に燃焼除去してフィルタを再生できる。また、２筒構造ゆえ、触媒担持ヒータ１４ａ、１４ｂを交互に切替えて使用するため、１筒あたりの負担も軽減されて、装置の耐久性を著しく向上できる。
【００５４】
◇第２実施例
図１０は、この発明の第２実施例である２筒型装置の概略構成を示す模式断面図である。この例の装置構成が、上記した第１実施例のそれと大きく異なるところは、触媒担持球状フィルタ１６ａ、１６ｂの後段に、金属繊維からなるフィルタ１８ａ、１８ｂを配設し、４層捕捉構造としたことである。このようにすれば、さらに、一段と微粒子除去率の向上を期待できる。
【００５５】
◇第３実施例
図１１は、この発明の第３実施例である３筒型のディーゼル微粒子除去装置（以下、３筒型装置という）の概略構成を示す模式断面図、図１２は、同正面外観図、図１３は、同３筒型装置の斜視図、また、図１４は、同実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
この例の構成が、上述の第２実施例のそれと大きく異なるところは、装置本体部９ａ、９ｂを１筒９ｃ増やして、３筒構造としたことである。
上記構成の３筒型装置を搭載するディーゼル車において、コールドスタート時、まず、図示せぬ制御部は、一の装置本体部内、例えば、装置本体部９ａ内の触媒担持ヒータ１４ａがオンとする。残り２つの装置本体部９ｂ、９ｃ内の触媒担持ヒータ１４ｂ、１４ｃは、オフのままにしておく（図１４のステップＰ１）。すると、触媒担持ヒータ１４ａは加熱されて、触媒が活性化される。この状態において、ディーゼル排出ガス中の微粒子が、触媒担持ヒータ１４ａに接触捕捉されると、触媒との反応に伴う発生熱の助けも借りて、着火燃焼し、除去される。微粒子の燃焼によって、ディーゼル排出ガス中も高温となり、下流側の耐熱フィルタ１５ａ、触媒担持球状フィルタ１６ａ、金属繊維のフィルタ１８ａを加熱する。それゆえ、触媒担持ヒータ１４ａ、耐熱フィルタ１５ａ、触媒担持球状フィルタ１６ａ、金属繊維のフィルタ１８ａのいずれかに接触すると、燃焼して除去される。かくして、８０％以上の微粒子除去率を達成できる。
【００５６】
しかしながら、触媒担持ヒータ１４ａがオン状態の装置本体部９ａにおいては、上記したように、高温ディーゼル排出ガスにさらされる下流側の方が上流側よりも高温となり、その温度差（Ｔｄ−Ｔｕ）は、時間と共に増大して行く。そこで、温度差（Ｔｄ−Ｔｕ）の過度の増大を防止するため、下流側温度センサＤａと上流側温度センサＵａとにより検出された温度差（Ｔｄ−Ｔｕ）が予め設定された第２の基準値５度を超えれば（ステップＰ２）、制御部は、触媒担持ヒータ１４ａをオフとする（ステップＰ３）。これにより、触媒の過度の活性化が阻止され、触媒担持ヒータ１４ａ等の装置構成部分の熱的破損が回避される。
【００５７】
次に、制御部は、ステップＰ４へ進み、再び装置本体部９ｂ内での上流と下流との温度差（Ｔｕ−Ｔｄ）を監視する。このとき、装置本体部９ｂでは、触媒担持ヒータ１４ｂがオフ状態に設定されているので（ステップＰ１）、触媒は活性化温度以下に留まっている。このため、多量の未燃微粒子が下流側へ流れて耐熱フィルタ１５ｂや触媒担持球状フィルタ１６ｂや金属繊維のフィルタ１８ｂに接触捕捉される。しかしながら、この状態では、耐熱フィルタ１５ｂ、触媒担持球状フィルタ１６ｂ及び金属繊維のフィルタ１８ｂは、ディーゼル微粒子の燃焼温度以下なので、捕捉された未燃微粒子は、燃焼除去されず、この結果、耐熱フィルタ１５ｂや触媒担持球状フィルタ１６ｂでは、目詰まり状態が進行する。温度関係について言えば、上記したように、ディーゼル排出ガスの熱を真っ先に受ける上流側の方が、下流側よりも高温となり、その温度差（Ｔｕ−Ｔｄ）は、時間と共に増大して行く。制御部は、上流側温度センサＵｂと下流側温度センサＤｂとにより検出された、温度差（Ｔｕ−Ｔｄ）が第１の基準値を越えると（ステップＰ４）、下流側の触媒担持球状フィルタ１６ｂ等に目詰まりが進行していると判断し、触媒担持ヒータ１４ｂをオフ状態からオン状態に切替える（ステップＰ５）。これより、触媒担持ヒータ１４ｂの触媒が活性化温度に達して、接触微粒子を燃焼させるので、ディーゼル排出ガスの温度が一気に上昇する。そして、下流側では、高温ディーゼル排出ガスにさらされて昇温され、この結果、触媒担持球状フィルタ１６ｂ等に捕捉されている多量の未燃微粒子が燃焼して除去される。それゆえ、エンジン効率の低下や排気系統の破損の原因となる背圧の上昇を未然に抑えることができる。
【００５８】
次のステップＰ６では、制御部は、装置本体部９ｂ内での上流と下流との温度差（Ｔｄ−Ｔｕ）を監視し続ける。ところで、触媒担持ヒータ１４ｂがオン状態の装置本体部９ｂにおいては、上記したように、下流側のほうが、上流側よりも、より高温のディーゼル排出ガスにさらされるので、時間の進行と共に温度差（Ｔｄ−Ｔｕ）が増大して行く。制御部は、下流側温度センサＤｂと上流側温度センサＵｂとにより検出された温度差（Ｔｄ−Ｔｕ）が予め設定された第２の基準値５度を超えれば（ステップＰ６）、制御部は、触媒担持ヒータ１４ｂをオフとする（ステップＰ７）。これにより、触媒の過度の活性化が阻止され、触媒担持ヒータ１４ｂ等の装置構成部分の熱的破損が回避される。
【００５９】
次のステップＰ８では、制御部は、装置本体部９ｃ内での上流と下流との温度差（Ｔｕ−Ｔｄ）を監視する。このとき、装置本体部９ｃでは、触媒担持ヒータ１４ｃがオフ状態に設定されたままなので（ステップＰ１）、触媒は活性化温度以下に留まっている。このため、多量の未燃微粒子が下流側へ流れて耐熱フィルタ１５ｃや触媒担持球状フィルタ１６ｃや金属繊維のフィルタ１８ｃに接触捕捉される。しかしながら、この状態では、耐熱フィルタ１５ｃ、触媒担持球状フィルタ１６ｃ及び金属繊維のフィルタ１８ｃは、ディーゼル微粒子の燃焼温度以下なので、捕捉された未燃微粒子は、燃焼除去されず、この結果、耐熱フィルタ１５ｃや触媒担持球状フィルタ１６ｃでは、目詰まり状態が進行する。温度関係について言えば、上記したように、ディーゼル排出ガスの熱を真っ先に受ける上流側の方が、下流側よりも高温となり、その温度差（Ｔｕ−Ｔｄ）は、時間と共に増大して行く。制御部は、上流側温度センサＵｃと下流側温度センサＤｃとにより検出された、温度差（Ｔｕ−Ｔｄ）が第１の基準値を越えると（ステップＰ８）、下流側の触媒担持球状フィルタ１６ｃ等に目詰まりが進行していると判断し、触媒担持ヒータ１４ｃをオフ状態からオン状態に切替える（ステップＰ９）。これより、触媒担持ヒータ１４ｃの触媒が活性化温度に達して、接触微粒子を燃焼させるので、ディーゼル排出ガスの温度が一気に上昇する。そして、下流側では、高温ディーゼル排出ガスにさらされて昇温され、この結果、触媒担持球状フィルタ１６ｃ等に捕捉されている多量の未燃微粒子が燃焼して除去される。それゆえ、エンジン効率の低下や排気系統の破損の原因となる背圧の上昇を未然に抑えることができる。
【００６０】
次のステップＰ１０では、制御部は、装置本体部９ｃ内での上流と下流との温度差（Ｔｄ−Ｔｕ）を監視し続ける。ところで、触媒担持ヒータ１４ｃがオン状態の装置本体部９ｃにおいては、上記したように、下流側のほうが、上流側よりも、より高温のディーゼル排出ガスにさらされるので、時間の進行と共に温度差（Ｔｄ−Ｔｕ）が増大して行く。下流側温度センサＤｃと上流側温度センサＵｃとにより検出された温度差（Ｔｄ−Ｔｕ）が予め設定された第２の基準値５度を超えれば（ステップＰ１０）、制御部は、触媒担持ヒータ１４ｃをオフとする（ステップＰ１１）。これにより、触媒の過度の活性化が阻止され、触媒担持ヒータ１４ｃ等の装置構成部分の熱的破損が回避される。
【００６１】
次に、制御部は、ステップＰ１２へ進み、再び装置本体部９ａ内での上流と下流との温度差（Ｔｕ−Ｔｄ）を監視する。このとき、装置本体部９ａでは、触媒担持ヒータ１４ａがオフ状態に切替えられているので（ステップＰ３）、触媒は活性化温度以下に冷却する。このため、多量の未燃微粒子が下流側へ流れて耐熱フィルタ１５ａや触媒担持球状フィルタ１６ａに接触捕捉される。しかしながら、この状態では、耐熱フィルタ１５ａや触媒担持球状フィルタ１６ａは、ディーゼル微粒子の燃焼温度以下なので、捕捉された未燃微粒子は、燃焼除去されず、この結果、耐熱フィルタ１５ａや触媒担持球状フィルタ１６ａでは、目詰まり状態が進行する。また、この状態では、上記したように、ディーゼル排出ガスの熱を真っ先に受ける上流側の方が、下流側よりも高温となり、その温度差（Ｔｕ−Ｔｄ）は、時間と共に増大して行く。
【００６２】
制御部は、上流側温度センサＵａと下流側温度センサＤａとにより検出された、温度差（Ｔｕ−Ｔｄ）が第１の基準値を越えると（ステップＰ１２）、下流側の触媒担持球状フィルタ１６ａ等に目詰まりが進行していると判断し、触媒担持ヒータ１４ａをオフ状態からオン状態に切替える（ステップＰ１３）。これより、触媒担持ヒータ１４ａの触媒が再び活性化温度に達して、接触微粒子を燃焼させるので、ディーゼル排出ガスの温度が一気に上昇する。そして、下流側では、高温ディーゼル排出ガスにさらされて昇温され、この結果、触媒担持球状フィルタ１６ａ等に捕捉されている多量の未燃微粒子が燃焼して除去される。それゆえ、エンジン効率の低下や排気系統の破損の原因となる背圧の上昇が未然に抑えられる。以下、ステップＰ２に戻って、上記した作用を繰り返す。
【００６３】
このように、この第３実施例の構成によれば、好適な触媒が用いられ、触媒担持ヒータ１４ａ、１４ｂ、１４ｃの表面孔形状にも工夫を凝らしているので、微粒子の捕捉率を高めることができる。また、触媒とヒータが一体構成であるので、触媒の温度追従性の迅速化を達成でき、バッテリへの負荷も軽減できるので、低電力化を達成できる。つまり、低電力で触媒を活性化でき、それゆえ、捕捉した微粒子を一段と確実に燃焼除去してフィルタを再生できる。また、３筒構造ゆえ、触媒担持ヒータ１４ａ、１４ｂ，１４ｃを交互に切替えて使用するため、１筒あたりの負担がさらに軽減されて、装置の耐久性を一段と向上できる。
【００６４】
以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られたものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。例えば、金属製発熱体は、圧力欠損が、エンジンにかかる背圧として、問題となってこない範囲で、出来るだけ緻密に筒状容器に収納されれば良いので、巻上げ状（図３）に限らず、例えば折重ね状にして用いても良い。また、上述の実施例では、単一の金属製発熱体を用いたが、複数枚の金属製発熱体を直列にあるいは並列に接続して用いても良い。装置本体部は、２筒及び３筒に限らず、４筒以上でも、単筒でも良い。
【００６５】
また、上述の実施例では、バッテリ容量の関係上、２筒型の場合は、２つの触媒担持ヒータが、交互に、オンに切替えられるようにし、また、３筒型の場合は、３つの触媒担持ヒータが、順次１つずつ、オンに切替えらるようにした場合について述べたが、バッテリ容量が充分な場合は、複数の筒の触媒担持ヒータが同時にオンとなるようにしても良い。また、図１５に示すように、各筒の流入口に切替弁２１ａ、２１ｂ、２１ｃを設け、触媒担持ヒータが、オフ状態の筒に対しては、流入口を閉じるようにすれば、筒内の目詰まりを一段と解消できる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明のディーゼル微粒子除去装置によれば、微粒子の捕捉率を一段と高めることができると共に、触媒とヒータが一体構成ゆえ、触媒の温度上昇も早くなるので、迅速に触媒を制御できる。また、バッテリへの負荷も軽減できるので、低電力化を達成できる。つまり、低電力で触媒を活性化でき、したがって、捕捉した微粒子を一段と確実に燃焼除去してフィルタを再生できる。このため、装置の寿命も著しく向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例である２筒型のディーゼル微粒子除去装置の概略構成を示す模式断面図である。
【図２】同正面外観図である。
【図３】同装置を構成する触媒担持ヒータの模式的正面図である。
【図４】同触媒担持ヒータを構成する金属製ヒータの展開図である。
【図５】この例の変形例に係る触媒担持ヒータを一部拡大して模式的に示す部分拡大図である。
【図６】この例の別の変形例に係る触媒担持ヒータを一部拡大して模式的に示す部分拡大図である。
【図７】この例のさらに別の変形例に係る触媒担持ヒータを一部拡大して模式的に示す部分拡大図である。
【図８】同実施例の動作を説明するための図である。
【図９】同実施例の動作処理手順を示すためのフローチャートである。
【図１０】この発明の第２実施例である２筒型装置の概略構成を示す模式断面図である。
【図１１】この発明の第３実施例である３筒型のディーゼル微粒子除去装置（の概略構成を示す模式断面図である。
【図１２】同正面外観図である。
【図１３】同装置の斜視図である。
【図１４】同実施例の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１５】実施例の変形例を示す図である。
【図１６】従来技術を説明するための図である。
【符号の説明】
７中空分岐部
８中空合流
１４ａ、１４ｂ、１４ｃの触媒担持ヒータ
１６ａ、１６ｂ、１６ｃ触媒担持球状フィルタ
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ耐熱フィルタ

Claims

ディーゼル排出ガスの流入口と流出口とを有する筒状容器と、該筒状容器内の前記流入口側に設けられた巻上げ状又は折重ね状の金属製発熱体と、該金属製発熱体の後段に配置され、前記ディーゼル排出ガス中の微粒子を捕捉して、燃焼除去するための耐熱フィルタとをそれぞれ備えてなる、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のディーゼル微粒子除去装置本体部が、並列に配設されてなると共に、前記各微粒子除去装置本体部内の前記金属製発熱体は、選択的にオン状態・オフ状態が制御され、かつ、
前記各微粒子除去装置本体部の流入口には、切替弁が設けられていて、前記金属製発熱体がオフ状態のときは、当該切替弁の弁が閉まるように制御がなされる構成になされていることを特徴とするディーゼル微粒子除去装置。
Ｎ個の前記微粒子除去装置本体部のそれぞれの前記流入口近傍及び流出口近傍には、上流側温度センサ及び下流側温度センサが設けられていて、前記上流側温度センサによって検出された上流側温度と、前記下流側温度センサによって検出された下流側温度との温度差に基いて、対応する前記金属製発熱体のオン状態・オフ状態を制御する構成になされていることを特徴とする請求項１記載のディーゼル微粒子除去装置。
前記上流側温度が前記下流側温度よりも高く、かつ、当該温度差が予め設定された第１の基準値を超えれば、当該金属製発熱体をオンとする一方、前記下流側温度が前記上流側温度よりも高く、かつ、当該温度差が予め設定された第２の基準値を超えれば、当該金属製発熱体をオフとするシーケンシャル構成になされていることを特徴とする請求項２記載のディーゼル微粒子除去装置。
互いに同一構成の前記微粒子除去装置本体部をＮ個有してなるディーゼル微粒子除去装置において、
第１の前記微粒子除去装置本体部の金属製発熱体がオン状態のとき、当該第１の前記微粒子除去装置本体部に係る前記下流側温度が前記上流側温度よりも高くなってゆく、そして、当該温度差が予め設定された第２の基準値を超えれば、当該金属製発熱体をオフとし、この後、第２の前記微粒子除去装置本体部に係る前記上流側温度が前記下流側温度よりも高くなって、かつ、当該温度差が予め設定された第１の基準値を超えれば、当該金属製発熱体をオンとし、このオンにより、当該第２の前記微粒子除去装置本体部に係る前記下流側温度が前記上流側温度よりも高くなって、当該温度差が予め設定された第２の基準値を超えれば、当該金属製発熱体をオフとし、以下、同様の作用を繰り返すシーケンシャル構成になされていることを特徴とする請求項３記載のディーゼル微粒子除去装置。
各微粒子除去装置本体部の所定の部位には圧力センサが設けられていて、該圧力センサの検出結果に基いて、対応する前記金属製発熱体のオン状態を制御する構成になされていることを特徴とする請求項４記載のディーゼル微粒子除去装置。
ディーゼル排出ガスの流入口と流出口とを有する筒状容器と、該筒状容器内の前記流入口側に設けられた巻上げ状又は折重ね状の金属製発熱体と、該金属製発熱体の後段に配置され、前記ディーゼル排出ガス中の微粒子を捕捉して、燃焼除去するための耐熱フィルタとをそれぞれ備えてなる、Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のディーゼル微粒子除去装置本体部が、並列に配設されてなると共に、
前記各微粒子除去装置本体部内に各１個設けられたＮ個の前記各金属製発熱体は、オン状態・オフ状態が所定の時間間隔で交互に又は順番に切替制御され、かつ、
前記各微粒子除去装置本体部の流入口には、切替弁が設けられていて、前記金属製発熱体がオフ状態のときは、当該切替弁の弁が閉まるように制御がなされる構成になされていることを特徴とするディーゼル微粒子除去装置。
ディーゼル排出ガスの1つの流入口とＮ個（Ｎは２以上の自然数）の流出口とを有する中空分岐部と、ディーゼル排出ガスのＮ個の流入口と1つの流出口とを有する中空合流部と、前記中空分岐部の流出口と前記中空合流部の流入口とに連通状態に挟持されたＮ個の前記微粒子除去装置本体部とからなることを特徴とする請求項１又は６記載のディーゼル微粒子除去装置。
前記中空分岐部の内部には、前記流入口から導入される前記ディーゼル排出ガスの減速と分散を助けるための衝突板が設けられていることを特徴とする請求項７記載のディーゼル微粒子除去装置。
前記金属製発熱体は、多数の貫通孔が穿設されている、帯状金属体を長手方向に向けて渦巻き状に巻き上げて又は積層状に折り重ねて構成されたものであることを特徴とする請求項１又は６記載のディーゼル微粒子除去装置。
前記金属製発熱体は、多数の貫通孔が穿設されている、長手方向波型の帯状金属体を長手方向に向けて渦巻き状に巻き上げて又は積層状に折り重ねて構成されたものであることを特徴とする請求項１又は６記載のディーゼル微粒子除去装置。
前記金属製発熱体は、その周縁の全周又は一部に、表面から表面側外方に突設された単数又は複数の第１の側壁を持つ第１の貫通孔と、その周縁の全周又は一部に、裏面から裏面側外方に突設された単数又は複数の第２の側壁を持つ第２の貫通孔とが、それぞれ多数穿設されていることを特徴とする請求項９又は１０記載のディーゼル微粒子除去装置。
前記金属製発熱体は、捕捉微粒子の燃焼を促進するための触媒で被覆されていることを特徴とする請求項１、６、９、１０又は１１記載のディーゼル微粒子除去装置。
前記触媒は、αアルミナ、βアルミナ及びγアルミナの群の中から選択された１つ又は２つ以上の複合体を主体としてなることを特徴とする請求項１２記載のディーゼル微粒子除去装置。
前記触媒は、αアルミナ、βアルミナ及びγアルミナの部類中から選択された１つ又は２つ以上からなる複合体を主体とし、さらに、パラジウム、ロジウム、ルテニウム、チタン、ニッケル、鉄、コバルトの群の中から少なくとも１つを含有してなることを特徴とする請求項１３記載のディーゼル微粒子除去装置。
前記触媒は、αアルミナ、βアルミナ及びγアルミナの部類中から選択された１つ又は２つ以上からなる複合体を主体とし、ルテニウムを含有し、さらに、リチウムジルコネート、酸化チタン及び炭酸カリウムの中から選択された少なくとも１つを含有してなることを特徴とする請求項１３記載のディーゼル微粒子除去装置。
前記耐熱フィルタは、触媒を担持していないことを除けば、前記金属発熱体と同一構成であることを特徴とする請求項１又は６記載のディーゼル微粒子除去装置。