JPH0122448B2 - - Google Patents
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- JPH0122448B2 JPH0122448B2 JP56116456A JP11645681A JPH0122448B2 JP H0122448 B2 JPH0122448 B2 JP H0122448B2 JP 56116456 A JP56116456 A JP 56116456A JP 11645681 A JP11645681 A JP 11645681A JP H0122448 B2 JPH0122448 B2 JP H0122448B2
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- exhaust gas
- filter
- electric heater
- filter member
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust 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
- F01N3/023—Exhaust 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 using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
- F01N3/027—Exhaust 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 using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using electric or magnetic heating means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
- F01N2330/06—Ceramic, e.g. monoliths
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、内燃機関微粒子捕集装置、その中で
も特に、電気的加熱手段を有する微粒子捕集装置
に関するものである。近年、燃費性能の良いこと
から、デイーゼル機関が車輛用機関として多く使
用される様になつてきたが、ガソリン機関に比べ
多量のカーボン微粒子、いわゆるスモークを排出
する欠点が有るため、この排出量を低減するため
の微粒子浄化装置の完成が強く望まれる様になつ
て来ている。従来この種の装置としては、機関の
排気系に、耐熱性を有するフイルター部材、例え
ば、多孔質セラミツクスあるいは、メタルフアイ
バーなどより成るフイルター部材を内蔵した微粒
子捕集装置を設置し、該フイルター部材に微粒子
を付着捕集する装置が案出されてきた。しかしな
がら、これ等の装置では、フイルター表面への粒
子の堆積が進むにつれて、フイルター通気抵抗が
増大するために、機関の出力が低下したり、粒子
のかたまりがフイルター表面から脱落し始め、フ
イルターとしての機能が低下するため、適当な周
期で捕集した粒子をフイルター上から除去しフイ
ルターを再生する必要がある。フイルター上に堆
積する微粒子は、そのほとんどが若干の燃料成分
を含むカーボン粒子であるために、約580℃以上
に加熱することにより、燃焼させ除去出来ること
が知られている。デイーゼル機関の排気ガス温度
は、ガソリン機関等に比べかなり低く、高速走行
時以外は、排気ガス温度が580℃以上になること
は無いため、排気ガス温度を上昇させて微粒子を
燃焼させる手段として、米国特許第4211075号で
は、絞り弁により機関の吸入空気量を低下させ、
空気量に対する燃料の割合を高めることにより排
気ガス温度を昇温し、フイルター上の微粒子を燃
焼させる方法が考案されている。しかしながらこ
の方法を用いても、例えば市街地走行時程度の運
転条件では、排気ガスを十分昇温することは、不
可能であるという欠点を有している。
も特に、電気的加熱手段を有する微粒子捕集装置
に関するものである。近年、燃費性能の良いこと
から、デイーゼル機関が車輛用機関として多く使
用される様になつてきたが、ガソリン機関に比べ
多量のカーボン微粒子、いわゆるスモークを排出
する欠点が有るため、この排出量を低減するため
の微粒子浄化装置の完成が強く望まれる様になつ
て来ている。従来この種の装置としては、機関の
排気系に、耐熱性を有するフイルター部材、例え
ば、多孔質セラミツクスあるいは、メタルフアイ
バーなどより成るフイルター部材を内蔵した微粒
子捕集装置を設置し、該フイルター部材に微粒子
を付着捕集する装置が案出されてきた。しかしな
がら、これ等の装置では、フイルター表面への粒
子の堆積が進むにつれて、フイルター通気抵抗が
増大するために、機関の出力が低下したり、粒子
のかたまりがフイルター表面から脱落し始め、フ
イルターとしての機能が低下するため、適当な周
期で捕集した粒子をフイルター上から除去しフイ
ルターを再生する必要がある。フイルター上に堆
積する微粒子は、そのほとんどが若干の燃料成分
を含むカーボン粒子であるために、約580℃以上
に加熱することにより、燃焼させ除去出来ること
が知られている。デイーゼル機関の排気ガス温度
は、ガソリン機関等に比べかなり低く、高速走行
時以外は、排気ガス温度が580℃以上になること
は無いため、排気ガス温度を上昇させて微粒子を
燃焼させる手段として、米国特許第4211075号で
は、絞り弁により機関の吸入空気量を低下させ、
空気量に対する燃料の割合を高めることにより排
気ガス温度を昇温し、フイルター上の微粒子を燃
焼させる方法が考案されている。しかしながらこ
の方法を用いても、例えば市街地走行時程度の運
転条件では、排気ガスを十分昇温することは、不
可能であるという欠点を有している。
また別の方法として、微粒子捕集フイルター上
流側端面に電気ヒーターを設置し、該電気ヒータ
ーを加熱することによりフイルター上の微粒子に
着火し、着火後は微粒子の有する発熱量によつ
て、下流側まで微粒子の自続燃焼によつてフイル
ター上の微粒子を燃焼除去する方法が案出されて
いる。この方法によると、機関アイドリング時あ
るいは低速走行時等、排気ガス量流量が少ない場
合においては、比較的少ないヒーター電力で微粒
子への着火が可能であるが、半面、機関回転数が
高く、排気ガス流量が多い運転条件においては、
排気ガス流による電気ヒーターの冷却が著しく、
微粒子への着火が困難になるという欠点を有して
いる。
流側端面に電気ヒーターを設置し、該電気ヒータ
ーを加熱することによりフイルター上の微粒子に
着火し、着火後は微粒子の有する発熱量によつ
て、下流側まで微粒子の自続燃焼によつてフイル
ター上の微粒子を燃焼除去する方法が案出されて
いる。この方法によると、機関アイドリング時あ
るいは低速走行時等、排気ガス量流量が少ない場
合においては、比較的少ないヒーター電力で微粒
子への着火が可能であるが、半面、機関回転数が
高く、排気ガス流量が多い運転条件においては、
排気ガス流による電気ヒーターの冷却が著しく、
微粒子への着火が困難になるという欠点を有して
いる。
本発明は、以上の点に鑑み、フイルター部材に
流入する排気ガス流速を部分的に不均一にする流
速制御手段を設け、低流速となつた個所に電気ヒ
ーターを設置することにより、全体として排気ガ
ス流量が多い運転条件においても、電気ヒーター
加熱により微粒子への着火を可能ならしめ、フイ
ルターを再生することが可能であるという優れた
微粒子捕集装置を提供することを目的としたもの
である。
流入する排気ガス流速を部分的に不均一にする流
速制御手段を設け、低流速となつた個所に電気ヒ
ーターを設置することにより、全体として排気ガ
ス流量が多い運転条件においても、電気ヒーター
加熱により微粒子への着火を可能ならしめ、フイ
ルターを再生することが可能であるという優れた
微粒子捕集装置を提供することを目的としたもの
である。
以下本発明の構成について説明する。
第１図は、本発明になる微粒子捕集装置を用い
た微粒子浄化装置の構成例である。１は、デイー
ゼル機関等の内燃機関、２はその排気集合管であ
る。３は本発明になる、微粒子捕集装置で、排気
ガス流入口３−ａ、及び同流出口３−ｂをそな
え、内部に、微粒子捕集用フイルター部材４及
び、フイルター部材内に埋設されたた電気ヒータ
ー５を設えている。６はフイルター圧力損失を測
定するための差圧センサー、１１はエンジン回転
数を測定するための回転数センサーである。機関
排気ガス中の微粒子は、排気ガスのフイルター部
材４の通過にともない該フイルター部材上に捕集
除去される。
た微粒子浄化装置の構成例である。１は、デイー
ゼル機関等の内燃機関、２はその排気集合管であ
る。３は本発明になる、微粒子捕集装置で、排気
ガス流入口３−ａ、及び同流出口３−ｂをそな
え、内部に、微粒子捕集用フイルター部材４及
び、フイルター部材内に埋設されたた電気ヒータ
ー５を設えている。６はフイルター圧力損失を測
定するための差圧センサー、１１はエンジン回転
数を測定するための回転数センサーである。機関
排気ガス中の微粒子は、排気ガスのフイルター部
材４の通過にともない該フイルター部材上に捕集
除去される。
捕集が進むにつれて、フイルター部材の通気抵
抗は次第に上昇するが、これは差圧センサー６に
より検知される。この差圧はもちろんエンジン回
転数により大きく変動するが、エンジン回転数を
回転数センサー１１で検知することにより回転数
の影響を消去した真のフイルター通気抵抗すなは
ち、微粒子の堆積程度を知ることができる。
抗は次第に上昇するが、これは差圧センサー６に
より検知される。この差圧はもちろんエンジン回
転数により大きく変動するが、エンジン回転数を
回転数センサー１１で検知することにより回転数
の影響を消去した真のフイルター通気抵抗すなは
ち、微粒子の堆積程度を知ることができる。
この方法により微粒子の堆積が所定の量になつ
たと検知された場合、この検知は７で示す制御装
置により前記２つの信号により行なわれるが、フ
イルター部材の排気ガス流入側端面に設置された
電気ヒーター５に通電が行なわれ、電気ヒーター
５が赤熱し、電気ヒーターの周囲に存在する微粒
子が加熱され、微粒子の燃焼が開始する。電気ヒ
ーター近傍の微粒子が燃焼を行なうと、その発熱
は排気ガス流により下流側に輸送される。下流側
に存在する微粒子は上流より流入する熱により順
次加熱され燃焼を行ないフイルター上の微粒子は
ほとんどが燃焼除去される。以下微粒子捕集装置
の詳細について説明を行なう。第２図は、従来の
電気加熱手段を有する微粒子捕集装置の例であ
る。３は、内部にフイルター部材を収納する金属
容器で、排気ガス流入口３−ａ、同流出口３−ｂ
を有している。４は、コージライト等より成る多
孔質セラミツク製フイルターである。
たと検知された場合、この検知は７で示す制御装
置により前記２つの信号により行なわれるが、フ
イルター部材の排気ガス流入側端面に設置された
電気ヒーター５に通電が行なわれ、電気ヒーター
５が赤熱し、電気ヒーターの周囲に存在する微粒
子が加熱され、微粒子の燃焼が開始する。電気ヒ
ーター近傍の微粒子が燃焼を行なうと、その発熱
は排気ガス流により下流側に輸送される。下流側
に存在する微粒子は上流より流入する熱により順
次加熱され燃焼を行ないフイルター上の微粒子は
ほとんどが燃焼除去される。以下微粒子捕集装置
の詳細について説明を行なう。第２図は、従来の
電気加熱手段を有する微粒子捕集装置の例であ
る。３は、内部にフイルター部材を収納する金属
容器で、排気ガス流入口３−ａ、同流出口３−ｂ
を有している。４は、コージライト等より成る多
孔質セラミツク製フイルターである。
該フイルターの部分拡大を第３図に示す。該フ
イルターには径ｌ＝１〜４mm、通常は、径約２mm
程度の多数の通気孔があり全体としてスポンジ状
をなしている。４−ａは、フイルター部材の骨
格、４−ｂは同通気孔を示す。５は、ニクロム線
等よりなる電気ヒーターで、フイルター部材４の
上流側端面に設置され、フイルター上に捕集され
た微粒子への着火の役をになう。４′は電気ヒー
ター５の保持を行なうための役をになうセラミツ
ク製ハニカム部材で、多数の通気孔４″を有して
いる。また２１はフイルター部材を弾性的に容器
内に保存するための金属織物製クツシヨン材、２
２はクツシヨン材部分への排気ガスが流入するの
を防止するシール材である。５′は電気ヒーター
５に給電を行なうためのターミナルで電気ヒータ
ーの一端が接続される。５″は電気ヒーターの他
端の容器へのアースポイントを示す。８はバツテ
リーで、リレー９を介して電気ヒーター５への給
電が行なわれる。
イルターには径ｌ＝１〜４mm、通常は、径約２mm
程度の多数の通気孔があり全体としてスポンジ状
をなしている。４−ａは、フイルター部材の骨
格、４−ｂは同通気孔を示す。５は、ニクロム線
等よりなる電気ヒーターで、フイルター部材４の
上流側端面に設置され、フイルター上に捕集され
た微粒子への着火の役をになう。４′は電気ヒー
ター５の保持を行なうための役をになうセラミツ
ク製ハニカム部材で、多数の通気孔４″を有して
いる。また２１はフイルター部材を弾性的に容器
内に保存するための金属織物製クツシヨン材、２
２はクツシヨン材部分への排気ガスが流入するの
を防止するシール材である。５′は電気ヒーター
５に給電を行なうためのターミナルで電気ヒータ
ーの一端が接続される。５″は電気ヒーターの他
端の容器へのアースポイントを示す。８はバツテ
リーで、リレー９を介して電気ヒーター５への給
電が行なわれる。
以上の構成の捕集装置において前述のごとき作
動が行なわれるわけであるが、第２図に示す従来
のものにおいては、機関高回転時の排気ガス流量
の多い場合において、排気ガス流による電気ヒー
ターの冷却が著しく、フイルター上の微粒子を加
熱し着火を行なうことが困難になるという欠点を
有している。
動が行なわれるわけであるが、第２図に示す従来
のものにおいては、機関高回転時の排気ガス流量
の多い場合において、排気ガス流による電気ヒー
ターの冷却が著しく、フイルター上の微粒子を加
熱し着火を行なうことが困難になるという欠点を
有している。
なお、この場合、フイルターに流入する排気ガ
ス流速は、フイルターの排気ガス流入側端面上
で、いたる所ほぼ均一となつている。
ス流速は、フイルターの排気ガス流入側端面上
で、いたる所ほぼ均一となつている。
本発明は以上の点に鑑み、フイルターに流入す
る排気ガスの流速を部分的に不均一にする手段を
設け、不均一となつた部分の特に低流速の部分に
電気ヒーターを設置することにより機関回転時に
もフイルター材に付着した微粒子への着火を容易
ならしめ、着火可能な機関運転条件を拡大しよう
とするものである。
る排気ガスの流速を部分的に不均一にする手段を
設け、不均一となつた部分の特に低流速の部分に
電気ヒーターを設置することにより機関回転時に
もフイルター材に付着した微粒子への着火を容易
ならしめ、着火可能な機関運転条件を拡大しよう
とするものである。
以下本発明の実施例を図によつて説明する。本
発明の第１実施例を示す第４図において、第２図
と同一符号は各々同一構成要素を示す。２４は本
発明の構成要素をなすガイドパイプで排気ガス流
出側端面２４′は、ハニカム部材の排気ガス流入
側端面４に十分近接する様に設置される。以上
のごとくに容器の排気ガス流入側において、排気
ガスの流れを局部に集中させる流速制御手段を設
けることにより、フイルターに流入する排気ガス
流速を部分的に不均一にすることが出来る。
発明の第１実施例を示す第４図において、第２図
と同一符号は各々同一構成要素を示す。２４は本
発明の構成要素をなすガイドパイプで排気ガス流
出側端面２４′は、ハニカム部材の排気ガス流入
側端面４に十分近接する様に設置される。以上
のごとくに容器の排気ガス流入側において、排気
ガスの流れを局部に集中させる流速制御手段を設
けることにより、フイルターに流入する排気ガス
流速を部分的に不均一にすることが出来る。
第２図に示す従来の構成のもの、及び第４図に
示す本発明の実施例によるものの、フイルター上
流側端面での排気ガス流入速度の測定結果を第５
図に示す。ガイドパイプなしのものにおいては、
排気ガス流入速度は、全く均一であるが、（同図
ａ）本発明の実施例のガイドパイプ２４を設けた
ものにおいては、ガイドパイプの流出口に相対す
る所の流入速度が高くなり、（同図ｂ）その他の
部分は、逆に流入速度が低下している。本発明に
おいては、この様な流入速度の不均一を作り、流
入速度の低くなつた所に電気ヒーターを設置する
ことにより、微粒子への着火が良好になるわけで
ある。第２図に示す、従来の微粒子捕集装置と、
第４図に示す、本発明になる微粒子捕集装置の、
ヒーター装着部の排気ガス流速対機関回転数の関
係、及び、ヒーターによる着火可能な領域を第１
２図に示す。
示す本発明の実施例によるものの、フイルター上
流側端面での排気ガス流入速度の測定結果を第５
図に示す。ガイドパイプなしのものにおいては、
排気ガス流入速度は、全く均一であるが、（同図
ａ）本発明の実施例のガイドパイプ２４を設けた
ものにおいては、ガイドパイプの流出口に相対す
る所の流入速度が高くなり、（同図ｂ）その他の
部分は、逆に流入速度が低下している。本発明に
おいては、この様な流入速度の不均一を作り、流
入速度の低くなつた所に電気ヒーターを設置する
ことにより、微粒子への着火が良好になるわけで
ある。第２図に示す、従来の微粒子捕集装置と、
第４図に示す、本発明になる微粒子捕集装置の、
ヒーター装着部の排気ガス流速対機関回転数の関
係、及び、ヒーターによる着火可能な領域を第１
２図に示す。
図中、曲線Ａ及びＢは従来の微粒子捕集装置、
及び、本発明になる微粒子捕集装置のエンジン回
転数対ヒーター装着部の排気ガス流速の関係を示
すものであり、これより明らかな様に、同一エン
ジン回転数では、本発明になる装置においては、
排気ガス流速は従来のものの約半分となつてい
る。また着火可能なエンジン回転数も、従来のも
のが約1500rpm以下であるものに対し、本発明の
ものにおいては約2800rpmまで着火可能領域が拡
大しており、優れた効果をもつことがわかる。
及び、本発明になる微粒子捕集装置のエンジン回
転数対ヒーター装着部の排気ガス流速の関係を示
すものであり、これより明らかな様に、同一エン
ジン回転数では、本発明になる装置においては、
排気ガス流速は従来のものの約半分となつてい
る。また着火可能なエンジン回転数も、従来のも
のが約1500rpm以下であるものに対し、本発明の
ものにおいては約2800rpmまで着火可能領域が拡
大しており、優れた効果をもつことがわかる。
なおこの場合のエンジンは排気量、2200c.c.、ま
たフイルターの排気ガス流入断面積は、いづれも
145cm2のものの場合である。
たフイルターの排気ガス流入断面積は、いづれも
145cm2のものの場合である。
第６図に第２の実施例を示す。第４図に示す第
１実施例においては、ガイドパイプの流出口はた
だ一つのものについて示したが、この第２の実施
例においては、これを複数個としても良いことを
示すものである。２５はガイドパイプ、２５−ａ
は同パイプの排気ガス流出口を示す。
１実施例においては、ガイドパイプの流出口はた
だ一つのものについて示したが、この第２の実施
例においては、これを複数個としても良いことを
示すものである。２５はガイドパイプ、２５−ａ
は同パイプの排気ガス流出口を示す。
また第７図に第３の実施例を示す。前述の実施
例においては、フイルターへの流入排気ガス流速
を不均一にする手段として、ガイドパイプを設け
た場合を示したが、第７図に示す第３の実施例に
おいては、ガイドパイプの代りに穴明きプレート
を用いても良いことを示すものである。図におい
て２６はハニカム部材４′の近くに設けた穴明き
プレートで、２６′は該プレートに設けた複数の
排気ガス流出口を示す。なお、本実施例及び前述
の実施例いづれにおいても、排気ガス流出口とハ
ニカム部材端面との距離は、３〜10mm程度に取ら
れる。なお、第８図に該穴明きプレートの斜視図
を示す。第４の実施例を第９図に示す。前述まで
の実施例においては、ほぼ軸対称形状の容器を用
いた場合の例を示したが、第４の実施例において
は容器そのものの形状を工夫することにより、フ
イルターへの排気ガス流入速度の不均一を作り出
すことを可能にするものの例である。同図におい
て、フイルター材４は、円柱状、又は楕円柱状を
なしてのり、排気ガス流入口３−ａは、フイルタ
ー材の中央部でなく、フイルター部材の縁の部分
にしかもフイルター部材上流側端面に近接１７開
口する様になしている。また排気ガス排出口３−
ｂは、排気ガス流入口３−ａと反対側の縁部に設
けてあり、フイルター内の排気ガス流れは、全体
として、フイルターを斜めによぎる流れを形成す
る。また図に示すごとく電気ヒーターは、排気ガ
ス流入口からの噴流に直接さらされない個所に、
設けられる。なお第１〜第３の実施例において
は、ヒーターの保存方法として、セラミツク製ハ
ニカム部材を用いる場合を示したが、電気ヒータ
ーは、無機質接着材等により、フイルター部材端
面に直接接着することも可能である。第９図に示
す実施例は、この様な方法によりヒーターを設け
た場合を示し、第１〜第３の実施例で示したハニ
カム部材は用いていない。
例においては、フイルターへの流入排気ガス流速
を不均一にする手段として、ガイドパイプを設け
た場合を示したが、第７図に示す第３の実施例に
おいては、ガイドパイプの代りに穴明きプレート
を用いても良いことを示すものである。図におい
て２６はハニカム部材４′の近くに設けた穴明き
プレートで、２６′は該プレートに設けた複数の
排気ガス流出口を示す。なお、本実施例及び前述
の実施例いづれにおいても、排気ガス流出口とハ
ニカム部材端面との距離は、３〜10mm程度に取ら
れる。なお、第８図に該穴明きプレートの斜視図
を示す。第４の実施例を第９図に示す。前述まで
の実施例においては、ほぼ軸対称形状の容器を用
いた場合の例を示したが、第４の実施例において
は容器そのものの形状を工夫することにより、フ
イルターへの排気ガス流入速度の不均一を作り出
すことを可能にするものの例である。同図におい
て、フイルター材４は、円柱状、又は楕円柱状を
なしてのり、排気ガス流入口３−ａは、フイルタ
ー材の中央部でなく、フイルター部材の縁の部分
にしかもフイルター部材上流側端面に近接１７開
口する様になしている。また排気ガス排出口３−
ｂは、排気ガス流入口３−ａと反対側の縁部に設
けてあり、フイルター内の排気ガス流れは、全体
として、フイルターを斜めによぎる流れを形成す
る。また図に示すごとく電気ヒーターは、排気ガ
ス流入口からの噴流に直接さらされない個所に、
設けられる。なお第１〜第３の実施例において
は、ヒーターの保存方法として、セラミツク製ハ
ニカム部材を用いる場合を示したが、電気ヒータ
ーは、無機質接着材等により、フイルター部材端
面に直接接着することも可能である。第９図に示
す実施例は、この様な方法によりヒーターを設け
た場合を示し、第１〜第３の実施例で示したハニ
カム部材は用いていない。
また第１〜第３の実施例においてもハニカム部
材を使用しなくとも良い、その場合においても、
本発明の方法により、排気ガス流入速度の不均一
を作り出せることは言うまでも無い。
材を使用しなくとも良い、その場合においても、
本発明の方法により、排気ガス流入速度の不均一
を作り出せることは言うまでも無い。
以上、フイルター収納容器の排気ガス流入口の
形状等を工夫することにより、フイルターに流入
する排気ガス流速を不均一にする方法について述
べて来た。この他に流速を不均一にする方法とし
て、フイルターの排気ガス上流側端面の構造の工
夫によつて同様の効果が得られる場合が有る。こ
れを第１０図によつて説明する。同図において、
４は上述のごときセラミツク製フイルター部材、
５は電気ヒーターであり、２７は本発明の構成要
素をなす通気抵抗部材で、フイルター部材４と同
様に多孔質セラミツク製部材であり、電気ヒータ
ー５の前面に各ヒーターの全面をおおう形で設置
する。通気抵抗部材２７の厚みはほぼ２〜８mm程
度である。電気ヒーターの前面にこの様にフイル
ター部材４と同質のセラミツク部材２７を設置す
ることにより、電気ヒーター接着部の排気ガス流
速は、他の部分にも比べ著しく減少し、他の実施
例と同様に、微粒子への着火が良好になるという
特徴を有する。なお第１１図に第１０図に示す実
施例の斜視分解図を示す。セラミツク製部材２７
と、４との接合は、無機質接着剤により行なうこ
とが出来る。
形状等を工夫することにより、フイルターに流入
する排気ガス流速を不均一にする方法について述
べて来た。この他に流速を不均一にする方法とし
て、フイルターの排気ガス上流側端面の構造の工
夫によつて同様の効果が得られる場合が有る。こ
れを第１０図によつて説明する。同図において、
４は上述のごときセラミツク製フイルター部材、
５は電気ヒーターであり、２７は本発明の構成要
素をなす通気抵抗部材で、フイルター部材４と同
様に多孔質セラミツク製部材であり、電気ヒータ
ー５の前面に各ヒーターの全面をおおう形で設置
する。通気抵抗部材２７の厚みはほぼ２〜８mm程
度である。電気ヒーターの前面にこの様にフイル
ター部材４と同質のセラミツク部材２７を設置す
ることにより、電気ヒーター接着部の排気ガス流
速は、他の部分にも比べ著しく減少し、他の実施
例と同様に、微粒子への着火が良好になるという
特徴を有する。なお第１１図に第１０図に示す実
施例の斜視分解図を示す。セラミツク製部材２７
と、４との接合は、無機質接着剤により行なうこ
とが出来る。
次に本発明になる微粒子捕集装置の具体的効果
について述べると、まず第２図に示す従来の装置
においては、排気量2200c.c.の機関排気系に装着し
た場合、機関回転数1500rpm以上の場合には排気
ガスの流れによるヒーターの冷却が著しく、微粒
子への着火が不可能であつたのに対し、本発明に
なる第４図の第１実施例のものにおいては、機関
回転数約2800rpmにおいて微粒子への着火が可能
であり、優れた効果が有ることがわかつている。
について述べると、まず第２図に示す従来の装置
においては、排気量2200c.c.の機関排気系に装着し
た場合、機関回転数1500rpm以上の場合には排気
ガスの流れによるヒーターの冷却が著しく、微粒
子への着火が不可能であつたのに対し、本発明に
なる第４図の第１実施例のものにおいては、機関
回転数約2800rpmにおいて微粒子への着火が可能
であり、優れた効果が有ることがわかつている。
以上述べてきたごとく、本発明は、従来ほとん
ど均一であつたフイルター部材への排気ガス流入
速度を、流速制御手段である容器の排気ガス流入
口に設けたガイドパイプ、もしくは穴明きプレー
ト等の作用により不均一化し、その結果生じる低
流速の部分に電気ヒーターを設置することにより
機関高回転時にも、電気ヒーター設置部の排気ガ
ス流速は、低く維持することが出来、結果とし
て、フイルター上の微粒子への着火がエンジン高
回転時にも可能になるという優れた効果を有す
る。
ど均一であつたフイルター部材への排気ガス流入
速度を、流速制御手段である容器の排気ガス流入
口に設けたガイドパイプ、もしくは穴明きプレー
ト等の作用により不均一化し、その結果生じる低
流速の部分に電気ヒーターを設置することにより
機関高回転時にも、電気ヒーター設置部の排気ガ
ス流速は、低く維持することが出来、結果とし
て、フイルター上の微粒子への着火がエンジン高
回転時にも可能になるという優れた効果を有す
る。
第１図は本発明の微粒子捕集装置を用いた内燃
機関排気系の全体を示す配置図。第２図は従来の
微粒子捕集装置の縦断面図、第３図は同装置に用
いるセラミツク製フイルターの部分拡大図、第４
図は本発明の第１実施例の縦断面図、第５図は本
発明装置と従来装置との流速分布の比較の説明
図、第６図は本発明の第２の実施例の縦断面図、
第７図は同第３実施例の縦断面図、第８図は同実
施例における穴明きプレートの斜視図、第９図は
本発明の第４実施例の縦断面図、第１０図は同第
５実施例の縦断面図、第１１図は同実施例の分解
斜視図、第１２図は本発明装置と従来装置とにお
けるエンジン回転数対ヒーター装着部排気ガス流
速を比較するグラフである。 １……内燃機関、２……排気集合管、３……フ
イルター収納容器、４……フイルター、５……電
気ヒーター、６……差圧センサー、７……制御装
置、８……バツテリー、９……リレー、１１……
回転数センサー、２４，２５……ガイドパイプ、
２６……穴明きプレート、２７……通気抵抗部
材。
機関排気系の全体を示す配置図。第２図は従来の
微粒子捕集装置の縦断面図、第３図は同装置に用
いるセラミツク製フイルターの部分拡大図、第４
図は本発明の第１実施例の縦断面図、第５図は本
発明装置と従来装置との流速分布の比較の説明
図、第６図は本発明の第２の実施例の縦断面図、
第７図は同第３実施例の縦断面図、第８図は同実
施例における穴明きプレートの斜視図、第９図は
本発明の第４実施例の縦断面図、第１０図は同第
５実施例の縦断面図、第１１図は同実施例の分解
斜視図、第１２図は本発明装置と従来装置とにお
けるエンジン回転数対ヒーター装着部排気ガス流
速を比較するグラフである。 １……内燃機関、２……排気集合管、３……フ
イルター収納容器、４……フイルター、５……電
気ヒーター、６……差圧センサー、７……制御装
置、８……バツテリー、９……リレー、１１……
回転数センサー、２４，２５……ガイドパイプ、
２６……穴明きプレート、２７……通気抵抗部
材。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 内燃機関の排気系に通気性及び耐熱性を有す
るフイルター部材を配設してなる微粒子捕集装置
において、 前記フイルター部材の上流側に、該フイルター
部材に流入する排気ガスの流速分布を不均一化さ
せる流速制御手段を設置し、該流速制御手段によ
つて前記フイルター部材の上流側端面の低流速と
なる部分に電気ヒーターを配設したことを特徴と
する電気加熱手段を有する微粒子捕集装置。 ２ 前記流速制御手段として、フイルター収納容
器の排気ガス流入口部に単数もしくは複数のフイ
ルターに向かつて流れる排気ガス噴流を形成する
部材を設置した特許請求の範囲第１項記載の微粒
子捕集装置。 ３ 前記流速制御手段として、フイルター部材の
再生時の排気ガス流入側端面にほぼ密着して設置
した電気ヒーターの上流側に、該電気ヒーターを
覆つて通気抵抗部材を設置した特許請求の範囲第
１項記載の微粒子捕集装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56116456A JPS5828504A (ja) | 1981-07-27 | 1981-07-27 | 電気加熱手段を有する微粒子捕集装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56116456A JPS5828504A (ja) | 1981-07-27 | 1981-07-27 | 電気加熱手段を有する微粒子捕集装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5828504A JPS5828504A (ja) | 1983-02-19 |
| JPH0122448B2 true JPH0122448B2 (ja) | 1989-04-26 |
Family
ID=14687560
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56116456A Granted JPS5828504A (ja) | 1981-07-27 | 1981-07-27 | 電気加熱手段を有する微粒子捕集装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5828504A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58116713U (ja) * | 1982-02-02 | 1983-08-09 | トヨタ自動車株式会社 | 排気パテイキユレ−トトラツプ |
| JPS58163620U (ja) * | 1982-04-28 | 1983-10-31 | トヨタ自動車株式会社 | 排気パ−テイキユレ−トトラツプ |
| JPS59194019A (ja) * | 1983-04-18 | 1984-11-02 | Toyota Motor Corp | デイ−ゼルエンジンの排気微粒子浄化装置 |
| JPS63285217A (ja) * | 1987-05-15 | 1988-11-22 | Toyota Autom Loom Works Ltd | 排ガス浄化装置 |
| JPH0612172Y2 (ja) * | 1987-07-20 | 1994-03-30 | 三菱自動車工業株式会社 | パティキュレートトラップの再生装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55131518A (en) * | 1979-04-03 | 1980-10-13 | Nippon Soken Inc | Carbon minute particle purifying apparatus for internal combustion engine |
| JPS57179317A (en) * | 1981-04-28 | 1982-11-04 | Nippon Soken Inc | Exhaust particulate catcher with means for regenerating by electric heating |
-
1981
- 1981-07-27 JP JP56116456A patent/JPS5828504A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5828504A (ja) | 1983-02-19 |
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