JPH0420970Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はデイーゼルエンジンの排気中に含まれ
ているパテイキユレート（微粒子）を捕集するデ
イーゼル排気浄化装置に関するものである。

（従来の技術） 従来、自動車用デイーゼルエンジンの排気浄化
装置としては、第５図に示すように、ターボチヤ
ージヤ７を備えたデイーゼルエンジン８の排気系
にパテイキユレート捕集用のセラミツク製フイル
タ１を取り付けるとともに、該フイルタ１の上流
側開口部を加熱する電気ヒータ２を設け、フイル
タ１の上流側と下流側との間にバイパス通路９を
形成したものがある。通常、フイルタ１は、第３
図および第４図に示すように、多孔質のコーデイ
エライトから成る隔壁３により多数のセル４を形
成し、それらのセル４の両端開口部を交互に栓５
で閉塞している。かかるフイルタ１において、デ
イーゼルエンジン８の排気が、第４図に矢印で示
すように、隔壁３を通じて隣接するセル４内へ流
動する間に、該隔壁３の表面によつて排気中のパ
テイキユレートが捕捉され分離される。

ところで、このフイルタ１は使用を重ねるに伴
いパテイキユレートの堆積により背圧が上昇する
ため、定期的にパテイキユレートを電気ヒータ２
により焼却して再生する必要がある。

（考案が解決しようとする問題点） しかし、電気ヒータ２により外部から着火して
焼却する上記方式によれば、フイルタ１の上流側
でパテイキユレートに着火し、フイルタ１の下流
側へ燃焼を伝播させているため、熱伝導性に劣る
セラミツク製フイルタ１では、その下流側のパテ
イキユレートまで燃焼熱が十分伝播せずに、燃焼
が途中で停止することが往々にして起つていた。

この対策として、たとえば特願昭60−94868号
明細書に記載されているように、隔壁３の上流側
端から下流側端に至る全領域に、熱伝導性の高い
金属をコーテイングして、該金属により燃焼伝播
性を向上させることが考えられる。しかし、この
ように構成すると、コーテイング金属による熱伝
導性が大になりすぎて、上流側端のパテイキユレ
ートの温度上昇速度が遅くなり、その結果、上流
側端のパテイキユレートを着火さるためのエネル
ギーが著しく増大する。

本考案は、上記問題点を解決するためになされ
たもので、隔壁の上流側端の温度上昇を早め、か
つ隔壁の上流側端縁部を除く部分の熱伝導性を確
保することにより、加熱手段によるパテイキユレ
ートの着火エネルギーを減少させ、かつ燃焼熱の
伝播不良を防止できるデイーゼル排気浄化装置の
提供を目的とするものである。

（問題点を解決するための手段） この目的達成のため本考案の手段は、カーボン
スーツ、高分子炭化水素を主成分とするデイーゼ
ルパテイキユレートを捕捉するハニカムタイプの
多孔質セラミツク製フイルタとフイルタの上流側
端部を加熱する手段とを具備するデイーゼル排気
浄化装置において、フイルタの隔壁の上流側端縁
部の着火必要領域を除くパテイキユレート捕捉面
に、熱伝導手段となる金属層をコーテイングした
ことを特徴とするものである。

本考案におけるフイルタの材料としては、デイ
ーゼルパテイキユレートの捕捉能力を有する多孔
質のセラミツクであればよく、例えばコーデイエ
ライト、γアルミナ、マグネシア、ジルコニア、
酸化カルシウム等が選択される。パテイキユレー
ト用加熱手段は、フイルタ上流側のパテイキユレ
ートを外部から着火させ、その下流側へ向けて燃
焼を伝播させるもので、電気ヒータ、バーナ等が
使用される。

金属皮膜は、隔壁のパテイキユレート捕捉面に
コーテイングされ、フイルタの上流側から下流側
への燃焼熱の伝播速度を高めるもので、ヒータ等
により強制加熱される隔壁の上流側端部付近に
は、これをコーテイングしない構成とする。金属
皮膜として好ましい材料は、熱伝導性の良好なも
の、例えば銅、ニツケル、銀、およびそれらの合
金等である。この金属皮膜の形成方法については
各種の方法がある。例えばセラミツク製フイルタ
を塩化パラジウム溶液に浸漬した後、水素化ホウ
素ナトリム溶液中でパラジウム還元を行なつてメ
ツキの核を生成し、ついで無電解メツキ液に浸漬
してメツキすることにより、金属皮膜を形成でき
る。

（作用） 上記のように、セラミツク製フイルタの隔壁に
熱伝導性の高い金属皮膜をコーテイングし、その
コーテイング部分を上流側端縁部以外のパテイキ
ユレート捕捉面に限定したことにより、加熱手段
によつてパテイキユレートの焼却を行う場合、熱
伝導性の小さいセラミツクにより加熱手段による
着火に対して必要とする最小範囲いわゆる着火必
要領域としての上流側端縁部のパテイキユレート
の温度上昇速度が早められ、上流側端縁部のパテ
イキユレードを着火させるのに要する熱エネルギ
ーがその分だけ少なくて済む。しかも、着火後
は、パテイキユレート捕捉面に形成した熱伝導性
の大きい金属コーテイング皮膜により、上流側端
縁部のパテイキユレートの燃焼熱が早い速度で下
流側端のパテイキユレートに向かつて伝播し、パ
テイキユレートの燃焼効果が高められることにな
る。

（実施例） 以下に、本考案の一実施例を第１図に基づいて
説明する。

図示するハニカム状多孔質セラミツク製フイル
タ１は、自動車用デイーゼルエンジンの排気系
（図示を略す）に取り付けられており、フイルタ
１の上流側近傍にはパテイキユレート用電気ヒー
タ２が配設されている。フイルタ１の上流側と下
流側との間には、図示しないバイパス通路が形成
されている。

フイルタ１内は隔壁３により多数のセル４が形
成され、それらの両端開口部は栓５によつて交互
に閉塞されている。隔壁３のパテイキユレート捕
捉面の殆んどの部分には、熱伝導性の高い銀など
の金属皮膜６がコーテイングされているが、電気
ヒータ２に近い上流側端縁部付近には金属皮膜６
がコーテイングされていない。

第２図は上流側端縁部におけるハニカム状フイ
ルタの温度上昇特性を示すものである。隔壁３の
上流側端縁部を含む全パテイキユレート捕捉面に
金属皮膜６をコーテイングした場合は、グラフＡ
に示すように、パテイキユレートの着火点ａに達
するまでの時間が約33秒と長くなつた。これは、
金属皮膜６による熱伝導性が隔壁３の上流側端縁
部で高まり、上流側のパテイキユレート温度の上
昇速度が遅くなつたからである。

これに対し、金属皮膜６のコーテイング部分を
隔壁３の上流側端縁部以外に限定した本考案のフ
イルタ１では、グラフＢに示すように、上流側の
パテイキユレート温度の上昇速度が大となり、着
火点ｂに達するまでの時間が約14秒と短くなつ
た。（ただし、電気ヒータ２による単位時間当り
の加熱量は前述の場合と同一である。）つまり、
本考案のフイルタ１では、電気ヒータ２近傍のフ
イルタ表面の金属コーテイングを排除したことに
より、パテイキユレートの燃焼伝播が良好に確保
され、しかも電気ヒータ２によるパテイキユレー
トの着火性に悪影響を与えない。

（考案の効果） 叙上のように本考案によれば、フイルタ隔壁の
上流側端縁部の熱伝導性が低く、かつ残部の熱伝
導性が高くなる構成としたから、加熱手段による
パテイキユレートの着火性を損なうことなく、上
流側から下流側へのパテイキユレートの燃焼伝播
性能を高めることができ、もつて従来に比しパテ
イキユレート焼却に要する熱エネルギーが大幅に
減少する効果を奏する

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のデイーゼル排気浄化装置にか
かるハニカム状フイルタの要部構造を示す断面
図、第２図は同フイルタの温度上昇特性を示すグ
ラフ、第３図はハニカム状フイルタの斜視図、第
４図はハニカム状フイルタの従来構造の要部を示
す断面図、第５図はデイーゼル排気浄化装置を示
すシステム図である。 １……フイルタ、２……電気ヒータ（加熱手
段）、３……隔壁、６……金属皮膜。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 排気系にハニカム状の多孔質セラミツク製フイ
   ルタを設けるとともに、該フイルタの上流側端の
   近傍にパテイキユレート用加熱手段を配設し、前
   記フイルタの隔壁の上流側端縁部の着火必要領域
   を除くパテイキユレート捕捉面に、金属コーテイ
   ング皮膜を形成したことを特徴とするデイーゼル
   排気浄化装置。