JPH05214922A - ディーゼル機関用パティキュレートトラップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】フィルタブロックを保持すると同時に被処理ガ
スをシールするのに用いられているシール材の耐久性を
高めたディーゼル機関用パティキュレートトラップを提
供する。 【構成】不可逆的な膨張を示す無機物質を含む無機材料
３４を、金属薄板および／または主として金属細線から
なる布３５で少なくとも一部分が包まれてなるシール材
３３がシール部分に使用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼル機関の排気
ガス中に含まれる炭素を主成分とするパティキュレート
（微粒子）を捕捉、除去するのに適したパティキュレー
トトラップに関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼル機関の排気ガス中には、炭素
を主成分とするパティキュレートがかなりの濃度（１５
０〜２５０mg/Nm³）で含まれていて、窒素酸化物ととも
に公害の一因となっている。そこで、ディーゼル機関の
排気ガス中からパティキュレートを捕捉、除去するため
各種のフィルタが提案されている。

【０００３】例えば特開昭57-35918には、図５に示すよ
うなフィルタ１が開示されている。このフィルタ１は、
濾壁２で区画された互いに平行に伸びる複数のセル３を
有するハニカム型のフィルタで、一方の端面Ａにおいて
は各セル３の端面開口部の約半分が閉塞材４によって市
松模様状に塞がれ、他方の端面Ｂにおいては、上記一方
の端面Ａにおいて開口しているセル3bが閉塞材５によっ
て塞がれた構造をなしている。このフィルタ１の一方の
端面Ｂからディーゼル機関の排気ガスを導入すると、排
気ガスは含塵ガス流路であるセル3a内に導入されて濾壁
２を通過し、その際含塵ガス中に含まれるパティキュレ
ートがセル3aの濾壁面に捕捉され、パティキュレートが
除去された清浄な排気ガスが清浄ガス流路をなすセル3b
を通って他方の端面Ａより流出する。

【０００４】また、特開昭56-124417 には、図６に示す
ような直交流型のセラミックス製のフィルタ20が開示さ
れている。このフィルタ20は、全体として直方体状の外
形を有し、相互に平行な複数枚の長方形状の板状体21、
22と、リブ23、25と、スペーサー24、26とから構成され
ている。これらのうち少なくとも板状体22は、濾過機能
を有する通気性の多孔質セラミックスからなる。

【０００５】板状体21はフィルタ20の最上面と最下面を
形成し、板状体22は中間面を形成する。隣り合う板状体
21と22および隣り合う板状体22は互いに平行であり、中
間部に位置するスペーサー24とリブ23がいずれも板状体
21の一つの辺に平行に延在する。リブ23およびスペーサ
ー24の上縁は上側の板状体21または22と一体的に接して
おり、リブ23およびスペーサー24の下縁は下側の板状体
22または21と一体的に接している。

【０００６】これにより両端が開口する複数の含塵ガス
流路27が形成されている。板状体22の片側にはこうした
リブ23およびスペーサー24が設けられているのに対し、
同じ板状体22の他の片側にはリブ23およびスペーサー24
とは直交する方向に伸びるリブ25とスペーサー26が設け
られている。伸びる方向は異なっているが、リブ25、ス
ペーサー26は、それぞれリブ23、スペーサー24と同様に
上縁と下縁が板状体21または板状体22と一体的に接して
いる。

【０００７】かくして両端が開口し、伸びる方向が含塵
ガス流路27と直交する複数の清浄ガス流路28が形成され
ている。この直交流型のフィルタ20を使用する場合に
は、含塵ガス流路27が開口する２つの端面のうち一方の
端面を直接または間接に閉塞しておき、他方の端面から
ディーゼル機関の排気ガスを導入する。あるいは、含塵
ガス流路27の開口する２つの端面から同時にディーゼル
機関の排気ガスを導入する。

【０００８】そして、板状体22が濾壁となってパティキ
ュレートが含塵ガス流路27の濾壁面に捕捉され、パティ
キュレートが除去された清浄な排気ガスが清浄ガス流路
28を経て系外へ流出される。このようなフィルタを用い
たパティキュレートトラップにおいては、フィルタの濾
壁面に捕捉されたパティキュレートが堆積して、フィル
タが目詰まりし、排気ガスの通気圧損が次第に増加す
る。

【０００９】このため、実開昭62-35849に示されている
パティキュレートトラップにおいては、フィルタの排気
ガス入口上流側にバーナーを設け、このバーナーからの
燃焼ガスによってフィルタの濾壁面に堆積したパティキ
ュレートに着火し、燃焼させて焼却するようにしてい
る。

【００１０】また、実開昭56-92318に示されているパテ
ィキュレートトラップにおいては、排気ガスの流路を２
系統に分割し、それぞれの流路にパティキュレートトラ
ップを配置し、パティキュレートトラップのフィルタの
再生とパティキュレートの捕捉を交互に行うことが提案
されている。この場合の再生も、上記と同様にフィルタ
上においてパティキュレートに着火し、燃焼させて焼却
する方法が採用されている。

【００１１】しかしながら、捕捉されたパティキュレー
トをフィルタ上で燃焼させる上記従来の方法では、パテ
ィキュレートの燃焼熱によってフィルタが溶損したり、
熱衝撃あるいは温度分布に起因してフィルタに亀裂が発
生し易いという問題があった。さらに、ディーゼル機関
の排気ガス中には無視できない量の不燃成分が含有さ
れ、これらの不燃成分は燃焼によって除去されずにフィ
ルタ上に蓄積され、長時間運転するとフィルタの通気圧
損が増大してしまうという問題もあった。

【００１２】これ等の問題点を解決するため、特開平2-
256811、特開平3-168313には、図３に示すようなパティ
キュレートトラップが提案されている。すなわち、ケー
シング103 の内部に、帯状のシール材32を介して外形が
直方体である直交流型のフィルタ104 が収容されてい
る。フィルタ104 には、上方から下方に貫通する含塵ガ
ス流路55と、一端が間接的に閉じられ、他端が側方に開
口する清浄ガス流路62とが濾壁で区画されて形成されて
いる。

【００１３】フィルタ104 には、耐熱性のある多孔質セ
ラミックスからなる図４に示されているようなフィルタ
素子51を積層してなるフィルタ104 が使用されている。
このフィルタは含塵ガス流路の断面が楕円形をしている
ことにより、また逆洗の差圧が楕円形の断面を有する流
路の壁を外側から押しつけるように加わることから、逆
洗の際に高いガスの差圧を繰り返し加えてもフィルタが
致命的な損傷を受けないので信頼性が優れている。

【００１４】各フィルタ素子51は、通気性を有するセラ
ミックスの板状体からなり、板状体の広い主面とは異な
る一対の対向する端面53、54に、板状体を貫通する互い
に平行な複数の孔55が開口している。この実施例では、
上記孔55として断面の形状が楕円の孔が採用されている
が、断面の形状が円形の孔や、正方形、六角形などの多
角形の孔なども採用することができる。

【００１５】フィルタ素子51は、それぞれ隣接するフィ
ルタ素子51と、厚みのある耐熱性の接着剤58により互い
に接合されている。もちろん、耐熱性の接着剤58の代わ
りに、パッキンなどを挟み込んで圧縮押付けする方法、
あるいはフィルタ素子51の間にセラミックスのスペーサ
ーを挟み込んだ状態で焼成して一体化させる方法を採用
することも可能である。かくしてフィルタ素子51相互の
間には、接着剤58によって区画されたスリット状の清浄
ガス流路62が孔55の開口面とは異なる端面に開口するよ
うに形成されている。一方、孔55はパティキュレートを
含む排気ガスの含塵ガス流路を構成することになる。

【００１６】図３において、パティキュレートトラップ
の排気ガスの導入管102 は、図示されていないディーゼ
ル機関の排気管100 に接続されている。パティキュレー
トトラップのケーシング103 の内側には、シール材32を
介してパティキュレートを捕捉するための直交流型のフ
ィルタ104 が収容されている。フィルタ104 の清浄ガス
流路62が開口する側には排出管38があり、その内部に
は、圧縮空気のタンク105 から配管106 により電磁駆動
弁107 を経て接続された逆洗ノズル108 が配置され、そ
して、排出管38の下流に接続された排気管100 中には、
開閉弁109 が配置されている。開閉弁109 としては、例
えばトラックなどで使用されているエキゾーストブレー
キ用バタフライ弁が好適に使用される。

【００１７】また、フィルタ104 の下方に設けられたパ
ティキュレート受け部112 には、パティキュレート焼却
部120 が付設されており、このパティキュレート焼却部
120は排出パイプ126 で排気管100 と開閉弁109 の上流
側で接続されて連通しており、排出パイプ126 の中間に
は電磁駆動弁125 が取り付けられている。パティキュレ
ート焼却部120 は必ずしも排出管120 と連通させる必要
はないが、排出される排気ガスの排出系統を単純化させ
る観点、即ち排気管の排気ガス出口を減らす観点から好
ましい構成である。

【００１８】電磁駆動弁125 は逆洗操作中には閉じら
れ、パティキュレート焼却部120 からのガスの排出を閉
止し、パティキュレートを含む排気ガスが逆洗操作中に
系外へ排出されるのを防ぐようになっている。さらにパ
ティキュレート焼却部120 には、電気ヒーターからなる
着火手段121および排気ガス中の酸素の濃度が小さい場
合にもパティキュレートの燃焼を確実に行うため、圧縮
空気のタンク105 と配管106 により接続された燃焼用空
気供給ノズル122 が配置されている。

【００１９】燃焼用空気供給用ノズル122 には外径８m
m、肉厚０．３mmのステンレス製パイプが使用されてい
る。燃焼用空気の供給量は、運転条件、すなわち排気ガ
スの排出量、排気ガス中の酸素濃度、排気ガスの温度、
電気ヒーターの容量などに応じて設定されるが、この実
施例では、１５〜３０リットル/minとしてある。さら
に、パティキュレート焼却部120 の排出パイプ126 との
接続部には、パティキュレート焼却部120 から流出する
排気ガスの流量を全排気ガス流量の0.2 〜5 ％に制御す
るためのオリフィス板128 が配置されている。なお、圧
縮空気のタンク105 は、配管106 を介して図示されてい
ないコンプレッサーに接続されている。

【００２０】電気ヒーター121 は、パティキュレートへ
の着火を確実に行い、かつ電気ヒーター自身の耐久性を
確保するために、表面温度が600 〜800 ℃となるように
設定されており、電気ヒータ121 のシース材としては排
気ガス中の硫酸成分等の酸性物質に対して耐食性のある
金属、例えばステンレス310Sやインコネル600 が使用さ
れる。

【００２１】逆洗操作を行うディーゼル機関用パティキ
ュレートトラップにおいて、フィルタをケーシング中に
保持するとともに、フィルタの含塵ガス流路と清浄ガス
流路を区画するシール材については、特開平3-168313に
改良されたシール材とシール方法が提案されている。す
なわち、シール材が含塵ガス流路側空間および清浄ガス
流路側空間の境界に設けられたストッパの間に保持され
ており、シール材としては主としてセラミック繊維と無
機の膨張性物質を含む無機材料を石英ガラス繊維からな
る布で包んだものが使用さていれる。

【００２２】このような構成のシール材は劣化しにく
く、長時間の運転でもシール材がほつれて飛散し難いと
されている。しかし、逆洗操作時の差圧の他に、自動車
に搭載されていて使用中に繰り返し厳しい振動や加熱と
冷却を長時間にわたって受ける用途においては、上記の
シール材をもってしても耐久性が不充分であることが分
かった。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】従来のディーゼル機関
用パティキュレートトラップでは、シール材の耐久性は
依然として充分でなく、長時間にわたる運転中に、加熱
と冷却繰り返し、逆洗時の差圧、車の振動等が加わり、
シール材の緩みとシール材表面のほつれが生じ、シール
材が飛散し、ついにはシール材が欠落してパティキュレ
ートが漏れ出すという問題があった。

【００２４】特に逆洗手段を有するパティキュレートト
ラップの場合には、逆洗操作中に清浄ガス流路側の圧力
が高くなるためにシール材の保持部分とケーシングを押
し広げる力が加わってシール材を固定している力が緩む
他、パルス的な高圧の逆洗流がシール材に当たることに
よってシール材の飛散が助長されるという問題があっ
た。本発明はこれらの問題を解消し、耐久性のあるシー
ル材によって固定された、信頼性の高いディーゼル機関
用パーティキュレートトラップを提供しようとするもの
である。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決すべくなされたものであり、本発明のディーゼル機
関用パティキュレートトラップは、濾壁で区画された含
塵ガス流路と清浄ガス流路とを有するセラミックスフィ
ルタが、シール材を介して金属製のケーシングの内部に
保持され、かつ圧縮ガスをフィルタの清浄ガス側に吹き
込んで含塵ガス流路側へと流す逆洗によってフィルタに
捕捉されたパティキュレートを払い落とすことによりフ
ィルタの再生が行われるディーゼル機関用パーティキュ
レートトラップであって、前記シール材が、不可逆的な
熱膨張を示す無機物質を含む無機材料を、金属薄板およ
び／または主として金属細線からなる布で少なくとも一
部を包んでなるものであることを特徴とする。

【００２６】本発明のディーゼル機関用パティキュレー
トトラップの好ましい態様では、前記不可逆的な熱膨張
を示す無機物質がバーミキュライトであり、無機材料が
ガラス繊維からなる布で少なくとも一部分が包まれたも
のである。本発明のディーゼル機関用パティキュレート
トラップの他の好ましい態様では、無機材料がガラスま
たはセラミックスの繊維を含むものであり、ガラス繊維
からなる布が石英ガラスまたは無アルカリガラス繊維か
らなる布である。

【００２７】本発明のディーゼル機関用パティキュレー
トトラップの他の好ましい態様では、前記金属薄板およ
び／または前記主として金属細線からなる布が、アルミ
ニウムまたは銅のいずれかを主として含む金属細線から
なるものである。フィルタの材質としては耐熱性と耐腐
食性に優れるセラミックスを使用するが、特には熱膨張
率の小さいことによって耐熱衝撃性が高いコーディエラ
イト、β−スポジュメン、アルミナシリカキータイトな
どが好ましく使用できる。

【００２８】フィルタとしては、濾壁で区画された含塵
ガス流路と清浄ガス流路とを有し、シール材を介して含
塵ガス流路と清浄ガス流路が区画されたもの、たとえば
図５に示すようなハニカム型、図６に示すような直交流
型のフィルタが使用でき、特に図４に示す含塵ガス流路
の断面形状が円または楕円のフィルタが好ましく使用で
きる。

【００２９】また、これらフィルタを再生する方法とし
ては、捕捉したパティキュレートにヒーターやバーナで
着火するフィルタ内における燃焼焼却方式と高圧ガスに
よる逆洗方式があるが、パティキュレート中に不燃物が
含まれていることにより通気圧損が増加するのを避けら
れることと、パティキュレートを燃やす際の熱損傷が排
除できることから逆洗方式を使用するのが好ましい。特
に逆洗方式のパティキュレートトラップの場合には、高
圧ガスのパルス流によるシール材の緩みと飛散が生じや
すいため、耐久性とシール力の優れたシール材が必要と
される。

【００３０】シール材に要求される特性としては、フィ
ルタをケーシング中に保持する緩衝材として機能する充
分な弾力性を有すことと、パティキュレートの通過を遮
断することはもちろん、４００℃程度以上の耐熱性のあ
ることである。そして、この充分な保持強度と弾力性を
付与せしめる働きを不可逆的な熱膨張性を示す無機物質
を含む無機材料が受け持っている。不可逆的な熱膨張性
を示す無機物質を含む無機材料からなるシール材は、シ
ール材を取り付け後に加熱処理をするか、あるいは使用
時に加熱されることにより、膨張してより確実なシール
性を発現するが、加熱された後にはシール材自体の保形
性が低下し、シール材の飛散が起こりやすくなるという
弱点がある。

【００３１】不可逆的な熱膨張性を示す無機物質として
は、バーミキュライトやパーライトなどがあるが、バー
ミキュライトは入手が容易な原料であり、かつ膨張を開
始する温度が４００℃程度であって、本目的のシール材
として好適な材料である。不可逆的な熱膨張を示す無機
物質を含む無機材料中には、水ガラスなどの無機質結合
材あるいはフェノール樹脂などの有機質結合剤を加え、
ガラス繊維やセラミック繊維などの無機質繊維を混合し
て成形したものがさらに好ましく使用できる。

【００３２】また、上記のように成形された不可逆的な
熱膨張性を示す無機物質を含む無機材料がさらにガラス
繊維の布で少なくとも一部を被覆された無機材料がより
好ましく使用できる。ガラス繊維の布としては、耐熱性
の良好な石英ガラス繊維または無アルカリガラス繊維か
らなる布が好ましく使用でき、パティキュレートトラッ
プの使用条件により、これらの繊維が単独あるいは併用
で布とされたものが使用される。併用の形態としては石
英ガラス繊維の布と無アルカリガラス繊維の布の部分的
な使い分け、あるいは両繊維の混紡、混ぜ織などがあ
る。

【００３３】ここで、石英ガラス繊維は耐熱性が高いと
いう長所がある一方、やや脆く、無アルカリガラス繊維
は耐熱性が石英ガラスより劣るが、柔軟性に優れている
という利点がある。ガラス繊維の布による被覆は、不可
逆的な熱膨張性を示す無機物質を含む無機材料、あるい
はさらにガラス繊維やセラミック繊維のような無機質の
繊維を含む無機材料を、部分的または全体的に被覆する
が、全体的に被覆する方がシール材の耐久性を確保する
上でより好ましい。

【００３４】本発明のディーゼル機関用パティキュレー
トトラップにおいて使用されるシール材は、前記無機材
料を金属薄板および、または主として金属細線からなる
布で少なくとも一部分を被覆してなるものであるが、こ
の被覆も全体を被覆する方がシール材の耐久性を確保す
る上で好ましい。無機材料の一部分を被覆する場合に
は、通常フィルタのコーナー部あるいは端部の比較的損
傷を受け易い部分が被覆される。

【００３５】金属薄板および／または金属細線を含む布
の金属材料としては融点が５００℃以上の金属で、硬過
ぎるものでなければ、ニッケル、鉄、ステンレス、アル
ミニウム、銅など、種々の金属が使用できるが、より好
ましくは展延性の良く、入手が容易なアルミニウムまた
は銅を使用するのが好ましい。アルミニウムや銅を使用
すれば、他の金属と比べて展延性に富むことにより包み
込む無機材料およびケーシングとの密着性の良いシール
が容易にできる。

【００３６】これらの金属材料を使用する場合、予め焼
き鈍しをされた軟鋼など、柔らかいものを選んで使用す
るのが好ましい。また、鉄、ステンレスなどはアルミニ
ウム、銅などより耐熱性が高いため、７００℃以上の高
温ガスに接触する使用条件下では鉄、ステンレスなどを
選ぶのが好ましい。金属薄板の厚みとしては、使用条件
と材質により最適の厚みが異なるが、柔軟性を確保する
ためには０．３ｍｍ以下とするのが好ましい。しかし、
厚みを０．００５ｍｍ以下とすると、取り付け時の締め
付け力、使用時の機械的振動、加熱と冷却によるケーシ
ングおよび無機シール材の膨張・収縮などにより金属薄
板が損傷し易く好ましくない。

【００３７】使い易さと、シール性および信頼性を勘案
すると、より好ましい金属薄板の厚さは０．００５ｍｍ
以上０．１ｍｍ以下である。その理由は、０．１ｍｍ以
上であると柔軟性がやや劣るので、セット時の締め付け
力を充分に強くして、金属薄板を密着させる必要があ
り、フィルタによっては締め付け時に損傷を受ける場合
もある。また金属薄板に皺が生じた場合、シールが不完
全となることが多い。

【００３８】主として金属細線からなる布は、同じ金属
から構成されていても、金属薄板より柔軟性がある点で
好ましい被覆材である。主として金属細線からなる布と
しては、金属細線のみを織った布の他、金属細線にガラ
ス繊維、セラミック繊維のような無機繊維を混ぜて織っ
た布が使用できる。ガラス繊維としては耐熱性のある石
英ガラス繊維または、無アルカリガラス繊維が使用で
き、セラミック繊維としてはアルミナ質、ムライト質、
ジルコニア質繊維などのものが使用できる。本発明にお
いて、主として金属細線からなる布とは、50体積％以上
が金属細線からなるものをいう。金属細線を含む布の織
り方としては、平織り、綾織りなど種々の織り方がある
が、内部の無機材料の飛散を防ぐためにできるだけ目の
詰まった布であることが好ましく、またシール性の点か
らある程度伸縮性があり柔軟で変形しやすい布であるこ
とが好ましい。

【００３９】金属細線のみで織った布は伸縮性に優れて
いるが、用途によっては耐熱性、耐酸性などに問題のあ
る場合がある。金属細線に無機繊維を加えて織った布は
耐熱性、耐酸性などが改善される一方、脆く伸縮性が落
ちる傾向がある。そこで金属細線に無機繊維を加えて織
る場合には、無機繊維の量を５０体積％以下とするのが
好ましい。金属細線の太さは、パティキュレートトラッ
プにおけるフィルタの使用条件、金属材質の種類により
好ましい太さが異なる。一般に柔軟性を確保するため素
線径を０．３ｍｍ以下とするが、好ましくは０．１ｍｍ
以下である。密着性の良さと使い易さから、素線径０．
０２ｍｍ以下の金属細線を紡糸して使用することがさら
に好ましい。素線径が０．１ｍｍ以上であると、布が厚
くなり布の伸縮性がやや低下するため、取り付け時の締
め付けを強くして密着させる必要があり、また布に皺が
生じた場合、締めつけの程度によってはシール漏れを起
こす場合がある。

【００４０】金属薄板および／または主として金属細線
からなる布による無機材料の被覆は、フィルタの形状、
ケーシングの形状などにより全体的な被覆、部分的な被
覆の両方が適宜適用できる。部分的な被覆とする場合に
は、シール材の飛散が発生しやすい箇所、例えば無機シ
ール材が帯状の場合はその両端部に、あるいは中間部に
らせん状に被覆することが効果的である。このような部
分的な被覆の方が皺が生じにくいのでシール材として好
ましい場合もある。

【００４１】金属薄板を使用する場合と、主として金属
細線からなる布を使用する場合とを比較すると、金属薄
板は市販品を入手し易いが、取り付け時に皺が発生し易
く、薄いものでは使用中に裂ける等のトラブルが起こる
ことがあるのに対し、主として金属細線からなる布は、
折れ曲げ易いため取り付け易く、皺も発生しにくく、ま
た使用中にも裂けにくく、耐久性と信頼性に優れるとい
う好ましい特徴がある。

【００４２】

【実施例】以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこ
れらの実施例によってなんら限定されるものではない。
図１には、図４に示された直交流型フィルタ104 にシー
ル材33が取り付けられた状態が示されていて、フィルタ
61の上下端の周囲に帯状のシール材33が接着剤で取り付
けられている。図３に示されたディーゼル機関用パティ
キュレートトラップには、図１のフィルタが組み込まれ
ており、図２はシール材33によりケーシング103 中にフ
ィルタ61が保持されている部分を示す部分断面図であ
る。

【００４３】ここでシール材33は、不可逆的な熱膨張性
を示す無機物質であるバーミキュライトの他にアルミナ
シリカ系のセラミックス繊維を含む無機材料34が金属薄
板または主として金属細線からなる布35で被覆されてい
る。図では、帯状に成形された無機材料34がシート状の
金属薄板または主として金属細線からなる布35により全
体が包み込まれている。金属薄板または主として金属細
線からなる布35はあらかじめ筒状に加工されたものを使
用すると皺ができにくく使い易い。この場合、無機材料
を筒の中に挿入した後に、両端を折り畳み、圧着、縫い
込み等により閉じられる。両端部のみが被覆される場合
にも同様の取り付け方法が採用される。

【００４４】試験例 試験例では、図４に示した構造のコーディエライト質の
セラミックスフィルタを、表１に示す構成の各種シール
材により、図１と図２に示すような構成で図３に示した
構成のパティキュレートトラップ装置に組み込み、シー
ル材の性能試験を行った。

【００４５】

【表１】

【００４６】ただし、表１の試験例１で使用された無機
材料の無アルカリガラス繊維シートは繊維径が５μm 、
長さ５〜１０mmの繊維を厚さ１mmに抄造したシートを５
枚積層したものであり、試験例２〜９で使用されたバー
ミキュライトシートはセラミックス繊維と有機結合剤を
含む市販品（インタラムマット、住友３Ｍ社扱い製品）
で厚さ５mmのものを幅15mmに切断したものであり、試験
例３、４、７、８、９で使用された石英ガラス繊維から
なる布は繊維径13μm の繊維を筒状に織った布で、不可
逆的な熱膨張性を示す無機物質を含むバーミキュライト
シートの端面は石英ガラスの繊維布で覆われてはいな
い。

【００４７】また、被覆に使用された試験例６の混紡の
布はステンレス細線重量70％、石英ガラス繊維重量30％
からなるもので、筒状の綾織り品である。両端の被覆を
する場合は、無機材料の端を約20mm被覆したものであ
り、らせん状に被覆された試験例４の場合は、15mm幅の
薄板を全体の約３０％が露出する状態に巻つけられたも
のである。実施した試験の条件は表２に示す通りであ
る。

【００４８】

【表２】

【００４９】以上の試験の結果、試験例９では断続運転
の合計運転時間が約２５０時間、逆洗回数に換算して約
１５００回で、シール材の一部が飛散してパティキュレ
ートの漏れが発生し、以後パティキュレートの捕集がで
きなくなった。また、試験例１の場合には同一運転条件
で約５００時間、逆洗回数約３０００回でシール材とケ
ーシングとの間に隙間ができ、パティキュレートの漏れ
が発生した。ただし、アルミニウム薄板に異常はなく、
無機材料の飛散は起こらなかった。

【００５０】試験例２の場合には、同一運転条件で約８
００時間、逆洗回数約４８００回でパティキュレートの
漏れが発生した。漏れは取り付け時にできたと考えられ
るインコネル薄板の皺の部分から発生していた。この場
合にも無機シール材の飛散は起こらなかった。試験例３
〜８の場合には、同一運転条件で約１０００時間、逆洗
回数で約６０００回経過後もシール材に異状はみられ
ず、パティキュレートの漏れも全く起きなかった。な
お、この試験運転条件における逆洗時の差圧は水柱で４
６００ｍｍ、また通常の運転時の差圧は水柱で１２５０
ｍｍであった。

【００５１】

【発明の効果】本発明のディゼル機関用パティキュレー
トトラップでは、フィルタのシール材の飛散、損傷によ
るパティキュレートの漏れを確実に防止することがで
き、長期間の連続運転が可能となった。そして、パティ
キュレートトラップのメインテナンスのネックであった
シール材の寿命が延びたことにより、パティキュレート
トラップのメインテナンスフリーの期間が大幅に延び、
パティキュレートトラップのメインテナンスを気にしな
いでトラックやバスを運転することが可能となった。本
発明のパティキュレートトラップの場合には、シール材
の飛散はもちろん、シール材の損傷も認められず、シー
ル材の取り付け時の損傷も起こりにくく、取り付けもし
やすいという効果も得られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のディーゼル機関用パティキュレートト
ラップに使用されるフィルタにシール材を取りつけた一
例を示す斜視図。

【図２】本発明のパティキュレートトラップのフィルタ
がシール材によって保持されている部分の部分断面図。

【図３】本発明のディーゼル機関用パティキュレートト
ラップの構成の１例を説明するための断面図。

【図４】本発明のパティキュレートトラップに好ましく
使用されるフィルタを示す斜視図。

【図５】本発明のパティキュレートトラップに使用し得
るフィルタの他の例を示す斜視図。

【図６】本発明のパティキュレートトラップに使用し得
るフィルタのさらに他の例を示す斜視図。

【符号の説明】

32、33 ：シール材 34 ：無機材料 35 ：金属薄板または主として金属細線からなる布 36 ：ストッパ 61、104 ：直交流型フィルタ 55 ：含塵ガス流路 62 ：清浄ガス流路 100 ：排気管 102 ：導入管 103 ：ケーシング 105 ：圧縮空気タンク 107 ：電磁駆動弁 108 ：逆洗ノズル 109 ：開閉弁 120 ：パティキュレート焼却部 122 ：焼却用空気供給ノズル 121 ：電気ヒータ 125 ：電磁弁 128 ：オリフィス板

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】濾壁で区画された含塵ガス流路と清浄ガス
   流路とを有するセラミックスフィルタが、シール材を介
   して金属製のケーシングの内部に保持され、かつ圧縮ガ
   スをフィルタの清浄ガス流路側に吹き込んで含塵ガス流
   路側へと流す逆洗によってフィルタに捕捉されたパティ
   キュレートを払い落とすことによりフィルタの再生が行
   われるディーゼル機関用パティキュレートトラップにお
   いて、前記シール材が、不可逆的な熱膨張を示す無機物
   質を含む無機材料を、金属薄板および／または主として
   金属細線からなる布で少なくとも一部分を包んでなるも
   のであることを特徴とするディーゼル機関用パティキュ
   レートトラップ。
2. 【請求項２】請求項１において、前記不可逆的な熱膨張
   を示す無機物質がバーミキュライトであり、無機材料が
   ガラス繊維からなる布で少なくとも一部分が包まれたも
   のからなるディーゼル機関用パティキュレートトラッ
   プ。
3. 【請求項３】請求項１または２において、無機材料がガ
   ラスまたはセラミックスの繊維を含むものであり、ガラ
   ス繊維からなる布が主として石英ガラス繊維または無ア
   ルカリガラス繊維からなる布であるディーゼル機関用パ
   ティキュレートトラップ。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれか１つにおいて、前
   記金属薄板および／または前記主として金属細線からな
   る布が、アルミニウムまたは銅を主として含む金属細線
   からなるものであるディーゼル機関用パティキュレート
   トラップ。
5. 【請求項５】請求項１〜４のいずれか１つにおいて、金
   属薄板が０．００５ｍｍ以上０．１ｍｍ以下の厚さのも
   のであるディーゼル機関用パティキュレートトラップ。
6. 【請求項６】請求項１〜４のいずれか１つにおいて、金
   属細線の直径が０．１ｍｍ以下のものであるディーゼル
   機関用パティキュレートトラップ。