JPH0530964B2 - - Google Patents
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- JPH0530964B2 JPH0530964B2 JP59500671A JP50067184A JPH0530964B2 JP H0530964 B2 JPH0530964 B2 JP H0530964B2 JP 59500671 A JP59500671 A JP 59500671A JP 50067184 A JP50067184 A JP 50067184A JP H0530964 B2 JPH0530964 B2 JP H0530964B2
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- trap
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- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
- F01N9/002—Electrical control of exhaust gas treating apparatus of filter regeneration
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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
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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
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- 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
- F01N3/031—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 having means for by-passing filters, e.g. when clogged or during cold engine start
- F01N3/032—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 having means for by-passing filters, e.g. when clogged or during cold engine start during filter regeneration only
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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
- F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
- F01N2240/20—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a flow director or deflector
-
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- 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
- F01N2330/12—Metallic wire mesh fabric or knitting
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N2510/00—Surface coverings
- F01N2510/06—Surface coverings for exhaust purification, e.g. catalytic reaction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Description
請求の範囲
１ 内燃機関の排気ガスから微粒子を収集するた
めに使用するフイルタトラツプを再生する装置で
あつて、 酸素を運ぶ伝熱媒体の流れを、微粒子を含む前
記フイルタトラツプを通して供給する装置と、 前記微粒子の少なくとも一部分を点火して前記
微粒子の残りの部分を灰化するに必要な温度にま
で前記伝熱媒体を加熱する装置と、 前記フイルタトラツプの上流端では半径方向外
方の環状地帯に実質上選択的に沿つて前記微粒子
に接触してこれに点火するようにトロイド状の流
れの形で前記伝熱媒体を流すべく、前記フイルタ
トラツプの上流端の半径方向内方地帯への前記伝
熱媒体の流入を妨げると共に該フイルタトラツプ
の上流端の半径方向外方の環状地帯へ前記伝熱媒
体を向けるように、伝熱媒体の流れ中で且つフイ
ルタトラツプの上流側に静置されたフローマスク
と を備えており、 前記伝熱媒体加熱装置が少なくとも一つの平面
コイルの形状の電気抵抗加熱素子を有しており、
該平面コイル状電気抵抗加熱素子は、コイルの平
面が伝熱媒体の流れを横断するように、伝熱媒体
の流れ方向に関してフローマスクとフイルタトラ
ツプとの間に設けられている再生装置。
めに使用するフイルタトラツプを再生する装置で
あつて、 酸素を運ぶ伝熱媒体の流れを、微粒子を含む前
記フイルタトラツプを通して供給する装置と、 前記微粒子の少なくとも一部分を点火して前記
微粒子の残りの部分を灰化するに必要な温度にま
で前記伝熱媒体を加熱する装置と、 前記フイルタトラツプの上流端では半径方向外
方の環状地帯に実質上選択的に沿つて前記微粒子
に接触してこれに点火するようにトロイド状の流
れの形で前記伝熱媒体を流すべく、前記フイルタ
トラツプの上流端の半径方向内方地帯への前記伝
熱媒体の流入を妨げると共に該フイルタトラツプ
の上流端の半径方向外方の環状地帯へ前記伝熱媒
体を向けるように、伝熱媒体の流れ中で且つフイ
ルタトラツプの上流側に静置されたフローマスク
と を備えており、 前記伝熱媒体加熱装置が少なくとも一つの平面
コイルの形状の電気抵抗加熱素子を有しており、
該平面コイル状電気抵抗加熱素子は、コイルの平
面が伝熱媒体の流れを横断するように、伝熱媒体
の流れ方向に関してフローマスクとフイルタトラ
ツプとの間に設けられている再生装置。
２ 請求の範囲第１項記載の装置において、前記
フローマスクは、前記フイルタトラツプから、13
ミリ（．５インチ）から38ミリ（1.5インチ）ま
での距離だけ上流に置かれた円板から成る再生装
置。
フローマスクは、前記フイルタトラツプから、13
ミリ（．５インチ）から38ミリ（1.5インチ）ま
での距離だけ上流に置かれた円板から成る再生装
置。
３ 請求の範囲第２項記載の装置において、前記
円板は、前記半径方向内方地帯で前記伝熱媒体の
流れの約30％から45％までを覆うに有効な表面積
を有する再生装置。
円板は、前記半径方向内方地帯で前記伝熱媒体の
流れの約30％から45％までを覆うに有効な表面積
を有する再生装置。
４ 請求の範囲第１項記載の装置において、前記
伝熱媒体の前記流れの前記半径方向外方地帯での
前記コイルの間隔は19ミリ（．75インチ）以下で
ある再生装置。
伝熱媒体の前記流れの前記半径方向外方地帯での
前記コイルの間隔は19ミリ（．75インチ）以下で
ある再生装置。
５ 請求の範囲第１項記載の装置において、前記
伝熱媒体を加熱する前記装置は、前記伝熱媒体の
流れをのろくしていつそう拡散するのに効果的な
流れ拡散装置を含む再生装置。
伝熱媒体を加熱する前記装置は、前記伝熱媒体の
流れをのろくしていつそう拡散するのに効果的な
流れ拡散装置を含む再生装置。
６ 請求の範囲第５項記載の装置において、前記
流れ拡散装置は、前記伝熱媒体の流れを横切つて
横に延び、そして3.8ミリ（．15インチ）から13
ミリ（．50インチ）までの範囲内の距離だけ互い
に間隔を置いた、複数個の有孔板を含む再生装
置。
流れ拡散装置は、前記伝熱媒体の流れを横切つて
横に延び、そして3.8ミリ（．15インチ）から13
ミリ（．50インチ）までの範囲内の距離だけ互い
に間隔を置いた、複数個の有孔板を含む再生装
置。
７ 請求の範囲第６項記載の装置において、前記
有孔板は、隣接する板の穴を流れの方向に整合さ
せずに、前記伝熱媒体の流れを、前記板に浸透す
るのに遠回りの進路に従わせる再生装置。
有孔板は、隣接する板の穴を流れの方向に整合さ
せずに、前記伝熱媒体の流れを、前記板に浸透す
るのに遠回りの進路に従わせる再生装置。
８ 請求の範囲第５項記載の装置において、前記
流れ拡散装置は、前記加熱装置からの輻射加熱損
失を制限するために、輻射熱反射材料の被覆をさ
らに有する再生装置。
流れ拡散装置は、前記加熱装置からの輻射加熱損
失を制限するために、輻射熱反射材料の被覆をさ
らに有する再生装置。
９ 請求の範囲第１項記載の装置において、前記
加熱装置は、前記微粒子の点火温度を下げるため
に、点火温度低下部材をさらに含む再生装置。
加熱装置は、前記微粒子の点火温度を下げるため
に、点火温度低下部材をさらに含む再生装置。
１０ 請求の範囲第９項記載の装置において、前
記点火温度低下部材は、微粒子収集物に隣接して
置かれた、触媒含有物質で被覆された針金の網の
目を含む再生装置。
記点火温度低下部材は、微粒子収集物に隣接して
置かれた、触媒含有物質で被覆された針金の網の
目を含む再生装置。
技術分野
本発明は、自動車の内燃機関の排気ガスから微
粒子を除去するために使用される微粒子トラツプ
を再生させる工業技術にかかわり、さらに詳しく
は、電気加熱集合体を使用していつそう効果的に
微粒子を加熱する装置にかかわる。本出願は、電
気を通して行なわれる再生がより小さい電気エネ
ルギ入力でできるようにする装置の改良である。
粒子を除去するために使用される微粒子トラツプ
を再生させる工業技術にかかわり、さらに詳しく
は、電気加熱集合体を使用していつそう効果的に
微粒子を加熱する装置にかかわる。本出願は、電
気を通して行なわれる再生がより小さい電気エネ
ルギ入力でできるようにする装置の改良である。
背景技術
機関からの術粒子放出物は、微粒子のフイルタ
トラツプと、焼却によつて微粒子のフイルタトラ
ツプを周期的にきれいにする再生システムで減ら
すことができる。一般に、微粒子トラツプの耐久
力があつて満足なフイルタは、この技術によつて
開発されており、それらは針金の網の目（米国特
許第3499269号参照）、そしてさらに有利には、好
ましくはモノリシツクな蜂の巣の穴状の壁構造物
の堅固なセラミツク（米国特許第4276071号、第
4329162号、および第4340403号参照）を含んでい
る。
トラツプと、焼却によつて微粒子のフイルタトラ
ツプを周期的にきれいにする再生システムで減ら
すことができる。一般に、微粒子トラツプの耐久
力があつて満足なフイルタは、この技術によつて
開発されており、それらは針金の網の目（米国特
許第3499269号参照）、そしてさらに有利には、好
ましくはモノリシツクな蜂の巣の穴状の壁構造物
の堅固なセラミツク（米国特許第4276071号、第
4329162号、および第4340403号参照）を含んでい
る。
フイルタを使用する技術のステート（state）
によつて開発された再生システムは次のように分
類される。(a)電気加熱、(b)炭化水素燃料を送られ
たバーナ、(c)触媒含浸されたトラツプ、および(d)
機関の絞り。再生システムのおのおのは、トラツ
プの中の微粒子収集物に点火するのに加熱された
ガスに依存している。加熱されたガスは、(1)高度
の機関の絞り、または炭化水素燃料の増加によつ
て温度を上げられた排気、または(2)電熱装置、ま
たは燃料を送られるバーナによつて温度を上げら
れた、独立した空気の流れである。
によつて開発された再生システムは次のように分
類される。(a)電気加熱、(b)炭化水素燃料を送られ
たバーナ、(c)触媒含浸されたトラツプ、および(d)
機関の絞り。再生システムのおのおのは、トラツ
プの中の微粒子収集物に点火するのに加熱された
ガスに依存している。加熱されたガスは、(1)高度
の機関の絞り、または炭化水素燃料の増加によつ
て温度を上げられた排気、または(2)電熱装置、ま
たは燃料を送られるバーナによつて温度を上げら
れた、独立した空気の流れである。
上記再生システムのすべてに共通で、そして微
粒子に点火するために加熱されたガスを使用する
ことに関連する問題の一つは、微粒子収集物の燃
焼の結果としてフイルタトラツプの中に生ずる温
度こう配である。燃焼がフイルタトラツプの長さ
に沿つて進むとき、発熱反応はフイルタの中心の
芯に連続的に増加する温度を生ずる一方、フイル
タトラツプの半径方向外方地帯は、輻射と、フイ
ルタトラツプのハウジングを通る伝導による温度
損失によつてより低い温度を保つ。巣穴状または
網の目のフイルタ構造物のある破壊をもたらす芯
温度に達することがありうる。
粒子に点火するために加熱されたガスを使用する
ことに関連する問題の一つは、微粒子収集物の燃
焼の結果としてフイルタトラツプの中に生ずる温
度こう配である。燃焼がフイルタトラツプの長さ
に沿つて進むとき、発熱反応はフイルタの中心の
芯に連続的に増加する温度を生ずる一方、フイル
タトラツプの半径方向外方地帯は、輻射と、フイ
ルタトラツプのハウジングを通る伝導による温度
損失によつてより低い温度を保つ。巣穴状または
網の目のフイルタ構造物のある破壊をもたらす芯
温度に達することがありうる。
電気加熱による再生は、信頼性と簡単さを約束
するので最も有利に見える。それは燃料経済の最
小の増加で、そして自動車の排気系統の出口で放
出内容物に影響を与えずに、いかなる自動車の運
転状態の下にでも実行することができる。（米国
特許第4270936号、第4276066号、および第
4319896号の先行技術による使用を参照）。しか
し、先行技術のこれら電気的再生システムは、加
熱素子と微粒子の間の伝熱媒体として作用するた
めに排気の修正されない流れに依存している。流
れは、特大型の加熱素子を使用せずに、そして輻
射によるエネルギの有害を損失なしに素子によつ
て速やかに加熱されるには大きすぎる密集体をつ
くる。加熱された排気は、有害な温度こう配をし
ばしば生ずるように、フイルタトラツプを横切
る。その結果として、電力消費量は大きくなつて
非能率的になる。
するので最も有利に見える。それは燃料経済の最
小の増加で、そして自動車の排気系統の出口で放
出内容物に影響を与えずに、いかなる自動車の運
転状態の下にでも実行することができる。（米国
特許第4270936号、第4276066号、および第
4319896号の先行技術による使用を参照）。しか
し、先行技術のこれら電気的再生システムは、加
熱素子と微粒子の間の伝熱媒体として作用するた
めに排気の修正されない流れに依存している。流
れは、特大型の加熱素子を使用せずに、そして輻
射によるエネルギの有害を損失なしに素子によつ
て速やかに加熱されるには大きすぎる密集体をつ
くる。加熱された排気は、有害な温度こう配をし
ばしば生ずるように、フイルタトラツプを横切
る。その結果として、電力消費量は大きくなつて
非能率的になる。
必要なのは、(a)再生中、フイルタトラツプの中
の有害な温度こう配を避け、そして(b)エネルギ損
失のより少ない電気装置によつてより速やかな再
生を成し遂げる、電気加熱集合体を有する自動車
のフイルタトラツプの再生システムである。
の有害な温度こう配を避け、そして(b)エネルギ損
失のより少ない電気装置によつてより速やかな再
生を成し遂げる、電気加熱集合体を有する自動車
のフイルタトラツプの再生システムである。
発明の開示
本発明は、前記した問題点を少なくとも部分的
に解決すべく成されたものであつて、このため
に、本発明によれば、内燃機関の排気ガスから微
粒子を収集するために使用するフイルタトラツプ
を再生する装置であつて、酸素を運ぶ伝熱媒体の
流れを、微粒子を含む前記フイルタトラツプを通
して供給する装置と、前記微粒子の少なくとも一
部分を点火して前記微粒子の残りの部分を灰化す
るに必要な温度にまで前記伝熱媒体を加熱する装
置と、前記フイルタトラツプの上流端では半径方
向外方の環状地帯に実質上選択的に沿つて前記微
粒子に接触してこれに点火するようにトロイド状
の流れの形で前記伝熱媒体を流すべく、前記フイ
ルタトラツプの上流端の半径方向内方地帯への前
記伝熱媒体の流入を妨げると共に該フイルタトラ
ツプの上流端の半径方向外方の環状地帯へ前記伝
熱媒体を向けるように、伝熱媒体の流れ中で且つ
フイルタトラツプの上流側に静置されたフローマ
スクとを備えており、前記伝熱媒体加熱装置が少
なくとも一つの平面コイルの形状の電気抵抗加熱
素子を有しており、該平面コイル状電気抵抗加熱
素子は、コイルの平面が伝熱媒体の流れを横断す
るように、伝熱媒体の流れ方向に関してフローマ
スクとフイルタトラツプとの間に設けられている
再生装置が提供される。
に解決すべく成されたものであつて、このため
に、本発明によれば、内燃機関の排気ガスから微
粒子を収集するために使用するフイルタトラツプ
を再生する装置であつて、酸素を運ぶ伝熱媒体の
流れを、微粒子を含む前記フイルタトラツプを通
して供給する装置と、前記微粒子の少なくとも一
部分を点火して前記微粒子の残りの部分を灰化す
るに必要な温度にまで前記伝熱媒体を加熱する装
置と、前記フイルタトラツプの上流端では半径方
向外方の環状地帯に実質上選択的に沿つて前記微
粒子に接触してこれに点火するようにトロイド状
の流れの形で前記伝熱媒体を流すべく、前記フイ
ルタトラツプの上流端の半径方向内方地帯への前
記伝熱媒体の流入を妨げると共に該フイルタトラ
ツプの上流端の半径方向外方の環状地帯へ前記伝
熱媒体を向けるように、伝熱媒体の流れ中で且つ
フイルタトラツプの上流側に静置されたフローマ
スクとを備えており、前記伝熱媒体加熱装置が少
なくとも一つの平面コイルの形状の電気抵抗加熱
素子を有しており、該平面コイル状電気抵抗加熱
素子は、コイルの平面が伝熱媒体の流れを横断す
るように、伝熱媒体の流れ方向に関してフローマ
スクとフイルタトラツプとの間に設けられている
再生装置が提供される。
好ましくは、マスクは円板であつて、フイルタ
トラツプから上流に約13ミリ（．５インチ）から
38ミリ（1.5インチ）までの距離の間隔を置き、
そして半径方向内方地帯で伝熱媒体の流れの約30
％から45％までを覆うに効果的である。
トラツプから上流に約13ミリ（．５インチ）から
38ミリ（1.5インチ）までの距離の間隔を置き、
そして半径方向内方地帯で伝熱媒体の流れの約30
％から45％までを覆うに効果的である。
伝熱媒体を加熱する装置の有効性を改良するた
めに、好ましくは、改良された電気抵抗素子の形
状と向きが使用される。これは、電気抵抗素子を
一つ以上の平面コイルの形状に配列することによ
つて得られ、コイルの平面は、形状の半径方向外
方地帯に、最適には抵抗素子の間の間隔なしに伝
熱媒体の流れを横切つて横に延び、間隔は13ミリ
（．５インチ）から19ミリ（．75インチ）までよ
り大きくない。熱伝達の改良はまた、流れ拡散装
置および／または輻射反射装置を追加使用するこ
とによつて成し遂げられる。拡散装置および／ま
たは反射装置は有利にも、隣接する板の穴が流れ
の方向に整合せずに連続して配列された有孔板か
ら成つていて、伝熱媒体の流れを、板に浸透する
のに遠回りの進路に従わせる。板は、流れが電気
抵抗素子に当たるとき伝熱媒体の流れをいつそう
のろくしそしていつそう拡散するのに効果的であ
り、それによつて熱伝達をいつそう効果的にす
る。拡散装置はさらに、熱または輻射を反射させ
る被覆を有し、それによつて流れに整合した方向
の加熱装置からのエネルギ損失を制限する。最後
に、伝熱媒体を加熱する装置はさらに、微粒子収
集物に点火するに必要な温度を下げる部材を含ん
でいる。好ましくはそのような部材は、フイルタ
の中の微粒子収集物の前面に隣接して置かれた、
触媒作用を受けた針金の網の目を含み、それによ
つて、そのような位置に触媒作用を受けた材料が
あることは、微粒子の点火温度を低くする。
めに、好ましくは、改良された電気抵抗素子の形
状と向きが使用される。これは、電気抵抗素子を
一つ以上の平面コイルの形状に配列することによ
つて得られ、コイルの平面は、形状の半径方向外
方地帯に、最適には抵抗素子の間の間隔なしに伝
熱媒体の流れを横切つて横に延び、間隔は13ミリ
（．５インチ）から19ミリ（．75インチ）までよ
り大きくない。熱伝達の改良はまた、流れ拡散装
置および／または輻射反射装置を追加使用するこ
とによつて成し遂げられる。拡散装置および／ま
たは反射装置は有利にも、隣接する板の穴が流れ
の方向に整合せずに連続して配列された有孔板か
ら成つていて、伝熱媒体の流れを、板に浸透する
のに遠回りの進路に従わせる。板は、流れが電気
抵抗素子に当たるとき伝熱媒体の流れをいつそう
のろくしそしていつそう拡散するのに効果的であ
り、それによつて熱伝達をいつそう効果的にす
る。拡散装置はさらに、熱または輻射を反射させ
る被覆を有し、それによつて流れに整合した方向
の加熱装置からのエネルギ損失を制限する。最後
に、伝熱媒体を加熱する装置はさらに、微粒子収
集物に点火するに必要な温度を下げる部材を含ん
でいる。好ましくはそのような部材は、フイルタ
の中の微粒子収集物の前面に隣接して置かれた、
触媒作用を受けた針金の網の目を含み、それによ
つて、そのような位置に触媒作用を受けた材料が
あることは、微粒子の点火温度を低くする。
第１図は、本発明の原理を実施した、自動車の
フイルタトラツプと再生システムの略図、 第２図は、フイルタトラツプの前部と、フイル
タトラツプを通して運ばれる伝熱媒体を加熱する
ために使用される加熱装置の、拡大した中央断面
図、 第２ａ図は、第２図に示す装置の一部分の非常
に拡大した部分、 第３図は、本発明の一部を成すマスクの使用の
結果として生ずる漸進的温度こう配を示す、第２
図に似た図、 第４図は、マスクのない結果として生ずる漸進
的温度こう配を示す、第３図に似た図、そして 第５図は、抵抗加熱素子の平らな形状の向きを
示す、第１図の線５−５にほぼ沿つて取つた図で
ある。
フイルタトラツプと再生システムの略図、 第２図は、フイルタトラツプの前部と、フイル
タトラツプを通して運ばれる伝熱媒体を加熱する
ために使用される加熱装置の、拡大した中央断面
図、 第２ａ図は、第２図に示す装置の一部分の非常
に拡大した部分、 第３図は、本発明の一部を成すマスクの使用の
結果として生ずる漸進的温度こう配を示す、第２
図に似た図、 第４図は、マスクのない結果として生ずる漸進
的温度こう配を示す、第３図に似た図、そして 第５図は、抵抗加熱素子の平らな形状の向きを
示す、第１図の線５−５にほぼ沿つて取つた図で
ある。
発明を実施するための最良の形態
再生システムは、そこを通る空気の流れを加熱
する電気加熱集合体を利用し、その加熱された空
気は次いで、フイルタトラツプの中の微粒子収集
物の前面に点火する。空気の流れはのろくされ、
拡散され、そして流れの半径方向内方地帯に置か
れた装置によつて覆われる。流れは、半径方向外
方地帯により密に集中した抵抗素子に当たるため
と、微粒子収集物の半径方向外方地帯に点火する
ために案内される。点火温度を下げる装置は、酸
化をさらに容易ならしめるためにフイルタトラツ
プの中の微粒子収集物に隣接して置かれている。
半径方向外方地帯における点火は、微粒子収集物
が酸化されるにつれて、それを横切つてその全部
にわたり温度こう配をいつそう均一にする。
する電気加熱集合体を利用し、その加熱された空
気は次いで、フイルタトラツプの中の微粒子収集
物の前面に点火する。空気の流れはのろくされ、
拡散され、そして流れの半径方向内方地帯に置か
れた装置によつて覆われる。流れは、半径方向外
方地帯により密に集中した抵抗素子に当たるため
と、微粒子収集物の半径方向外方地帯に点火する
ために案内される。点火温度を下げる装置は、酸
化をさらに容易ならしめるためにフイルタトラツ
プの中の微粒子収集物に隣接して置かれている。
半径方向外方地帯における点火は、微粒子収集物
が酸化されるにつれて、それを横切つてその全部
にわたり温度こう配をいつそう均一にする。
第１図に示すように、内燃機関の排気から微粒
子を収集するために使用される、フイルタトラツ
プＡを再生する装置は、本質的に、排気の流れを
そらす装置Ｂ、加熱素子集合体Ｃ−１と伝熱媒体
を供給する装置Ｃ−２を有する加熱装置Ｃ、およ
び始動器Ｄ−１、電力源Ｄ−２、および電子制御
箱とタイマＤ−３を含む制御装置Ｄを包含してい
る。
子を収集するために使用される、フイルタトラツ
プＡを再生する装置は、本質的に、排気の流れを
そらす装置Ｂ、加熱素子集合体Ｃ−１と伝熱媒体
を供給する装置Ｃ−２を有する加熱装置Ｃ、およ
び始動器Ｄ−１、電力源Ｄ−２、および電子制御
箱とタイマＤ−３を含む制御装置Ｄを包含してい
る。
フイルタトラツプ
フイルタトラツプＡは、金属のハウジング１１
の中に支えられたモノリシツクセラミツクの蜂の
巣の穴状の構造物１０を有し、ハウジングの前方
部分１１ａは導管１２から排気の流れを案内する
｛導管１２ａを通してモノリスの前面１０ａに｝。
モノリシツクセラミツクの蜂の巣の穴状の構造物
は、ガソリン機関からのガスを変換するための触
媒材料を運ぶために使用されるものに似ている。
モノリシツク構造物は、蜂の巣の穴状の構造物を
構成する平行の整合された導管１３を含んでいる
（第２図に示すように）。導管の端は、はいつて来
るガスの流れのすべてが、フイルタトラツプの後
部の開いた導管を通つて出る前に、導管１３の穴
の多い側壁１６を通過せねばならないように、前
１４と後ろで高温セラミツクセメントで交互にふ
さがれている。この形式のモノリシツクセラミツ
クの構造物は、容積の単位当たり非常に大きなろ
過表面積を与える。例えば、毎平方インチに100
の巣穴と．43ミリ（．017インチ）の壁の厚さを
有するこの形式の1950立方センチ（119立方イン
チ）のフイルタトラツプは、約1.28平方メートル
（1970平方インチ）のろ過表面積を与え、そして
そのようなフイルタトラツプの単位容積当たりの
ろ過表面積は、毎立方インチ約104平方センチ
（16.6平方インチ）である。導管はすべて好まし
くは、トラツプを通る流れ１７の方向に整合され
ている。微粒子がトラツプの上に集まるとき、そ
れらは、流れの方向に沿つて間隔を置いた壁の多
くの穴の中にたまる。こうしてトラツプの長さに
沿つて集められた微粒子の全体的に均一な分布が
得られる。好ましくは、モノリシツク構造物は
154平方センチ（24平方インチ）から213平方セン
チ（33平方インチ）までの大きな前面１０ａを持
つ長円形横断面を有し、長円形の軸線は好ましく
は、それぞれ101ミリ（４インチ）から127ミリ
（５インチ）までと178ミリ（７インチ）から203
ミリ（８インチ）までの寸法を有している。
の中に支えられたモノリシツクセラミツクの蜂の
巣の穴状の構造物１０を有し、ハウジングの前方
部分１１ａは導管１２から排気の流れを案内する
｛導管１２ａを通してモノリスの前面１０ａに｝。
モノリシツクセラミツクの蜂の巣の穴状の構造物
は、ガソリン機関からのガスを変換するための触
媒材料を運ぶために使用されるものに似ている。
モノリシツク構造物は、蜂の巣の穴状の構造物を
構成する平行の整合された導管１３を含んでいる
（第２図に示すように）。導管の端は、はいつて来
るガスの流れのすべてが、フイルタトラツプの後
部の開いた導管を通つて出る前に、導管１３の穴
の多い側壁１６を通過せねばならないように、前
１４と後ろで高温セラミツクセメントで交互にふ
さがれている。この形式のモノリシツクセラミツ
クの構造物は、容積の単位当たり非常に大きなろ
過表面積を与える。例えば、毎平方インチに100
の巣穴と．43ミリ（．017インチ）の壁の厚さを
有するこの形式の1950立方センチ（119立方イン
チ）のフイルタトラツプは、約1.28平方メートル
（1970平方インチ）のろ過表面積を与え、そして
そのようなフイルタトラツプの単位容積当たりの
ろ過表面積は、毎立方インチ約104平方センチ
（16.6平方インチ）である。導管はすべて好まし
くは、トラツプを通る流れ１７の方向に整合され
ている。微粒子がトラツプの上に集まるとき、そ
れらは、流れの方向に沿つて間隔を置いた壁の多
くの穴の中にたまる。こうしてトラツプの長さに
沿つて集められた微粒子の全体的に均一な分布が
得られる。好ましくは、モノリシツク構造物は
154平方センチ（24平方インチ）から213平方セン
チ（33平方インチ）までの大きな前面１０ａを持
つ長円形横断面を有し、長円形の軸線は好ましく
は、それぞれ101ミリ（４インチ）から127ミリ
（５インチ）までと178ミリ（７インチ）から203
ミリ（８インチ）までの寸法を有している。
排気の流れをそらす装置
第１図に示すように、排気の流れをそらす装置
Ｂは、フイルタトラツプＡの回りに排気を運ぶに
効果的な導管としてここに示すバイパス導管１８
を含んでいる。導管１２の中の排気の流れは、そ
らせ弁組立体１９によつてフイルタトラツプのハ
ウジングの前方内部１５にはいらないようにそら
され、そらせ弁は、バイパス通路１８との連絡を
断つ通常偏倚されている位置から、フイルタトラ
ツプの前方内部空所１５との連絡を断つ動かされ
た位置に弁を動かすために、真空電動機２０によ
つて動かされるフラツパ式弁１９ａである。真空
電動機２０は、制御装置Ｄの制御の下に電気的に
動かされる。
Ｂは、フイルタトラツプＡの回りに排気を運ぶに
効果的な導管としてここに示すバイパス導管１８
を含んでいる。導管１２の中の排気の流れは、そ
らせ弁組立体１９によつてフイルタトラツプのハ
ウジングの前方内部１５にはいらないようにそら
され、そらせ弁は、バイパス通路１８との連絡を
断つ通常偏倚されている位置から、フイルタトラ
ツプの前方内部空所１５との連絡を断つ動かされ
た位置に弁を動かすために、真空電動機２０によ
つて動かされるフラツパ式弁１９ａである。真空
電動機２０は、制御装置Ｄの制御の下に電気的に
動かされる。
加熱装置
第２図に示すように、加熱機素集合体Ｃ−１は
本質的に、一つ以上の電気抵抗素子２１、抵抗素
子から上流のフローマスク２２、マスクから上流
の拡散装置および／または反射装置２３、および
フイルタトラツプの前面１０ａに隣接して置かれ
た点火温度低下装置２４を含んでいる。
本質的に、一つ以上の電気抵抗素子２１、抵抗素
子から上流のフローマスク２２、マスクから上流
の拡散装置および／または反射装置２３、および
フイルタトラツプの前面１０ａに隣接して置かれ
た点火温度低下装置２４を含んでいる。
電気抵抗素子２１は好ましくは、さやにはいつ
たニツケルクロム線素子２５を含み、抵抗素子は
さや２７に含まれる酸化マグネシウム粉末２６の
中に入れられている。素子は、伝熱媒体の弱い
（low）流れの温度を、1.5分から3.5分までの間に
約593℃（1100〓）の温度に上げるに足りる抵抗
加熱能力を有するように大きさを決められてい
る。こうするために、加熱素子の表面温度は普通
760℃（1400〓）に達しなければならない。素子
は、800ワツトから1750ワツトまで、20ボルトか
ら80ボルトまでの電流供給の、抵抗素子への電気
入力で加熱する能力を有することを特徴とし、そ
して各素子は約2.4オームの抵抗を有している。
たニツケルクロム線素子２５を含み、抵抗素子は
さや２７に含まれる酸化マグネシウム粉末２６の
中に入れられている。素子は、伝熱媒体の弱い
（low）流れの温度を、1.5分から3.5分までの間に
約593℃（1100〓）の温度に上げるに足りる抵抗
加熱能力を有するように大きさを決められてい
る。こうするために、加熱素子の表面温度は普通
760℃（1400〓）に達しなければならない。素子
は、800ワツトから1750ワツトまで、20ボルトか
ら80ボルトまでの電流供給の、抵抗素子への電気
入力で加熱する能力を有することを特徴とし、そ
して各素子は約2.4オームの抵抗を有している。
電気抵抗素子のおのおのは好ましくは、第５図
に示すように、伝熱媒体の流れの方向を横切つて
横に延びる共通の平面の中に含まれるらせんとし
て形づくられている。さやにはいつた平らになつ
た加熱コイルの間隔２８は、形状の半径方向外方
地帯で好ましくは13ミリ（．５インチ）から19ミ
リ（．75インチ）までより大きくない。形づくら
れた加熱素子は、金属のハウジングの壁１１の中
の穴３０の中に受けられたセラミツクの保持スリ
ーブ組立体２９によつて確実な位置に支えられ、
組立体は、金属のハウジングの壁１１にはまつた
割りセラミツクフエルトケーシング３２の中に含
まれたセラミツクスリーブ３１を有している。
に示すように、伝熱媒体の流れの方向を横切つて
横に延びる共通の平面の中に含まれるらせんとし
て形づくられている。さやにはいつた平らになつ
た加熱コイルの間隔２８は、形状の半径方向外方
地帯で好ましくは13ミリ（．５インチ）から19ミ
リ（．75インチ）までより大きくない。形づくら
れた加熱素子は、金属のハウジングの壁１１の中
の穴３０の中に受けられたセラミツクの保持スリ
ーブ組立体２９によつて確実な位置に支えられ、
組立体は、金属のハウジングの壁１１にはまつた
割りセラミツクフエルトケーシング３２の中に含
まれたセラミツクスリーブ３１を有している。
フローマスク２２は好ましくは、インコネル
600（国際ニツケル会社の商標）、または304ステン
レス鋼のような耐熱合金の平らな金属円板から成
つている。円板は、受ける流れの中でたわみに抵
抗するに足りる．64ミリ（．025インチ）から
1.52ミリ（．06インチ）までの厚さを持たねばな
らず、そして伝熱媒体の流れを制御できるに十分
な距離｛13ミリ（．５インチ）から38ミリ（1.5
インチ）まで｝だけ加熱素子から上流に置かれね
ばならない。マスクの機能は、伝熱媒体をフイル
タトラツプのそのような半径方向内方地帯からそ
らせる一方、伝熱媒体をフイルタトラツプの半径
方向外方地帯に沿つて、微粒子収集物に当たつて
それに点火するように案内することである。
600（国際ニツケル会社の商標）、または304ステン
レス鋼のような耐熱合金の平らな金属円板から成
つている。円板は、受ける流れの中でたわみに抵
抗するに足りる．64ミリ（．025インチ）から
1.52ミリ（．06インチ）までの厚さを持たねばな
らず、そして伝熱媒体の流れを制御できるに十分
な距離｛13ミリ（．５インチ）から38ミリ（1.5
インチ）まで｝だけ加熱素子から上流に置かれね
ばならない。マスクの機能は、伝熱媒体をフイル
タトラツプのそのような半径方向内方地帯からそ
らせる一方、伝熱媒体をフイルタトラツプの半径
方向外方地帯に沿つて、微粒子収集物に当たつて
それに点火するように案内することである。
そのようなマスクを使用しなければ、微粒子収
集物の前面に点火するために灰化温度に加熱され
た伝熱媒体は、第４図に示すようにフイルタトラ
ツプの中の温度こう配を増す。燃焼がフイルタト
ラツプの中の微粒子収集装置の長さに沿つて進む
とき、発熱反応は、フイルタの中心の芯に連続的
に増加する温度こう配を生ずる一方、フイルタト
ラツプの半径方向外方地帯はより低い温度を持続
する。これらの状態の下では、巣穴状または網の
目のフイルタ構造物の破壊をもたらす芯温度に達
することがありうる。
集物の前面に点火するために灰化温度に加熱され
た伝熱媒体は、第４図に示すようにフイルタトラ
ツプの中の温度こう配を増す。燃焼がフイルタト
ラツプの中の微粒子収集装置の長さに沿つて進む
とき、発熱反応は、フイルタの中心の芯に連続的
に増加する温度こう配を生ずる一方、フイルタト
ラツプの半径方向外方地帯はより低い温度を持続
する。これらの状態の下では、巣穴状または網の
目のフイルタ構造物の破壊をもたらす芯温度に達
することがありうる。
マスクを使用すれば（第３図参照）、伝熱媒体
は、微粒子収集物の半径方向外方地帯でトロイド
または輪に沿つて微粒子収集装置の前面に当た
る。円板は、半径方向内方地帯で伝熱媒体の流れ
の約30％から45％までを覆うに効果的な表面積を
有している。微粒子収集物の点火されたトロイド
状部分は次いで、半径方向内方へ、ならびに微粒
子収集装置の長さに沿つてしだいに進んで、フイ
ルタトラツプの全部分を横切つて温度こう配をい
つそう均一にし、それによつて極端に高くそして
望ましくない芯温度を避ける。
は、微粒子収集物の半径方向外方地帯でトロイド
または輪に沿つて微粒子収集装置の前面に当た
る。円板は、半径方向内方地帯で伝熱媒体の流れ
の約30％から45％までを覆うに効果的な表面積を
有している。微粒子収集物の点火されたトロイド
状部分は次いで、半径方向内方へ、ならびに微粒
子収集装置の長さに沿つてしだいに進んで、フイ
ルタトラツプの全部分を横切つて温度こう配をい
つそう均一にし、それによつて極端に高くそして
望ましくない芯温度を避ける。
拡散装置２３は、マスクのすぐ上流に少しの間
隔で配列された一連の有孔板であり、そのような
間隔は3.8ミリ（．15インチ）から13ミリ（．５
インチ）までの範囲にある。有孔板は、普通約
1.65ミリ（．065インチ）から3.2ミリ（．125イ
ンチ）までの直径で、約２ミリ（．08インチ）か
ら４ミリ（．16インチ）までの間隔を置いた複数
個の穴３３を有し、各板に約30％から60％までの
流れの通る面積を与えている。板は、穴が流れの
方向１７に整合した見通し線をつくらないように
配列されている。このために、穴は隣接する板の
穴について片寄つていなければならない。こうし
て、流れはむりにそらされて拡散され、それによ
つて、流れが加熱素子に当たつているあいだ減速
されて熱伝達を増進する。
隔で配列された一連の有孔板であり、そのような
間隔は3.8ミリ（．15インチ）から13ミリ（．５
インチ）までの範囲にある。有孔板は、普通約
1.65ミリ（．065インチ）から3.2ミリ（．125イ
ンチ）までの直径で、約２ミリ（．08インチ）か
ら４ミリ（．16インチ）までの間隔を置いた複数
個の穴３３を有し、各板に約30％から60％までの
流れの通る面積を与えている。板は、穴が流れの
方向１７に整合した見通し線をつくらないように
配列されている。このために、穴は隣接する板の
穴について片寄つていなければならない。こうし
て、流れはむりにそらされて拡散され、それによ
つて、流れが加熱素子に当たつているあいだ減速
されて熱伝達を増進する。
拡散装置の板は加熱素子の輻射熱を反射すると
いうもう一つの機能を果たす。そのような輻射熱
は流れに整合した方向に逃げる。板は、側面３４
でジルコニアの薄層｛厚さ0.5ミリ（．002イン
チ）｝から成る材料で被覆され、材料は、再生シ
ステムの環境で輻射熱を反射して機能するに十分
である。
いうもう一つの機能を果たす。そのような輻射熱
は流れに整合した方向に逃げる。板は、側面３４
でジルコニアの薄層｛厚さ0.5ミリ（．002イン
チ）｝から成る材料で被覆され、材料は、再生シ
ステムの環境で輻射熱を反射して機能するに十分
である。
点火温度低下装置２４は好ましくは、伝熱媒体
の流れ１７を横切つて横に延びるブランケツトに
つくられ、そしてフイルタトラツプの微粒子収集
物にすぐ隣接してその前に置かれた、触媒作用を
加えられた針金の網の目を含んでいる。針金の網
の目は、約３ミルから５ミルまでのストランドの
厚さを有する編まれた材料であり、そして触媒の
被覆は好ましくは、含浸されたPt2Rhの貴金属で
薄く被覆されたガンマ−Al2O3−CeO2のような低
硫酸塩活性触媒材料のものでなければならない。
その代わりに直径３ミルから５ミルまでのインコ
ネル600合金の針金で編まれた針金の網の目の表
面は、静止した空気の中で10分間871℃（1600〓）
から982℃（1800〓）までにさらすことによつて
酸化され、そして塩化白金（）酸の溶液の中に
ちよつと浸される。網の目は次いで、塩化白金
（）酸を、活性触媒となる白金の酸化物に分解
するために593℃（1100〓）に加熱される。この
処理は、触媒を支えるためのガンマ−Al2O3−
CeO2の薄い被覆の必要をなくする。
の流れ１７を横切つて横に延びるブランケツトに
つくられ、そしてフイルタトラツプの微粒子収集
物にすぐ隣接してその前に置かれた、触媒作用を
加えられた針金の網の目を含んでいる。針金の網
の目は、約３ミルから５ミルまでのストランドの
厚さを有する編まれた材料であり、そして触媒の
被覆は好ましくは、含浸されたPt2Rhの貴金属で
薄く被覆されたガンマ−Al2O3−CeO2のような低
硫酸塩活性触媒材料のものでなければならない。
その代わりに直径３ミルから５ミルまでのインコ
ネル600合金の針金で編まれた針金の網の目の表
面は、静止した空気の中で10分間871℃（1600〓）
から982℃（1800〓）までにさらすことによつて
酸化され、そして塩化白金（）酸の溶液の中に
ちよつと浸される。網の目は次いで、塩化白金
（）酸を、活性触媒となる白金の酸化物に分解
するために593℃（1100〓）に加熱される。この
処理は、触媒を支えるためのガンマ−Al2O3−
CeO2の薄い被覆の必要をなくする。
針金の網の目の上にある触媒材料は、フイルタ
の面にある微粒子の点火温度を下げるために働
く。触媒作用を加えられた針金の網の目は、伝熱
媒体を比較的妨げられずにそれを通つて流れるこ
とができるようにするために70％より以上の流れ
の通る面積を与えなければならない。触媒作用を
加えられた針金の網の目はまた、排気ろ過サイク
ル中炭化水素のすすを集めるために働き、そのす
すは、フイルタトラツプの中の微粒子に点火する
マツチとして働く。
の面にある微粒子の点火温度を下げるために働
く。触媒作用を加えられた針金の網の目は、伝熱
媒体を比較的妨げられずにそれを通つて流れるこ
とができるようにするために70％より以上の流れ
の通る面積を与えなければならない。触媒作用を
加えられた針金の網の目はまた、排気ろ過サイク
ル中炭化水素のすすを集めるために働き、そのす
すは、フイルタトラツプの中の微粒子に点火する
マツチとして働く。
制御装置 (D)
電気制御装置Ｄの始動装置Ｄ−１は、二つの圧
力センサ／変換器４０と４１から成り、センサ／
変換器４１は、フイルタトラツプの前面のすぐ上
流の背圧を感知するために置かれ、その圧力は、
フイルタの中の微粒子収集の程度すなわちその汚
染に関連する。もう一つのセンサ／変換器４０
は、フイルタそのものからかなり上流に置かれた
開いた管のセラミツクの蜂の巣形構造物４３の中
に置かれている。開いた管の構造物４３は、微粒
子がなにも開いた管の蜂の巣形セラミツクの中に
おびき入れられないように、フイルタトラツプそ
のものよりはるかに大きい有孔性を有している。
圧力／変換器の圧力センサ４０は、きれいなフイ
ルタトラツプに見せかけて圧力を感知するために
蜂の巣形構造物の中に置かれている。センサ／変
換器４０と４１はおのおの、感知された背圧の機
能である測定できる電圧出力を有するキヤパシタ
ンス式のものである。電圧出力は、制御箱Ｄ−３
の中に含まれる電子コンパレータ装置４４に運ば
れる。二つの電圧信号はコンパレータ装置４４の
中に比率で表わされる。比率があらかじめ決めら
れた定められた最大値を超すとき、電気信号はそ
こで、全再生すなわち酸化サイクルを始めるため
に制御装置の中で中継される。
力センサ／変換器４０と４１から成り、センサ／
変換器４１は、フイルタトラツプの前面のすぐ上
流の背圧を感知するために置かれ、その圧力は、
フイルタの中の微粒子収集の程度すなわちその汚
染に関連する。もう一つのセンサ／変換器４０
は、フイルタそのものからかなり上流に置かれた
開いた管のセラミツクの蜂の巣形構造物４３の中
に置かれている。開いた管の構造物４３は、微粒
子がなにも開いた管の蜂の巣形セラミツクの中に
おびき入れられないように、フイルタトラツプそ
のものよりはるかに大きい有孔性を有している。
圧力／変換器の圧力センサ４０は、きれいなフイ
ルタトラツプに見せかけて圧力を感知するために
蜂の巣形構造物の中に置かれている。センサ／変
換器４０と４１はおのおの、感知された背圧の機
能である測定できる電圧出力を有するキヤパシタ
ンス式のものである。電圧出力は、制御箱Ｄ−３
の中に含まれる電子コンパレータ装置４４に運ば
れる。二つの電圧信号はコンパレータ装置４４の
中に比率で表わされる。比率があらかじめ決めら
れた定められた最大値を超すとき、電気信号はそ
こで、全再生すなわち酸化サイクルを始めるため
に制御装置の中で中継される。
開いた管のセラミツクの蜂の巣形構造物４３を
横切る基準圧力低下を監視することによつて、瞬
間排気流量のためにきれいなトラツプの圧力低下
に比例する信号が常に与えられる。実際のトラツ
プの圧力低下を定数で割り、基準圧力低下を掛け
ると、トラツプの装荷に比例し、そして機関の速
度、機関の負荷、および排気温度に無関係な電気
信号が与えられる。こうして、トラツプの装荷が
許容限度より大きいとき、電気信号は酸化すなわ
ち再生処理を始めるために与えられる。限度は、
約３：１から８：１までの汚れたトラツプの電圧
対きれいなトラツプの電圧の比に定められる。
横切る基準圧力低下を監視することによつて、瞬
間排気流量のためにきれいなトラツプの圧力低下
に比例する信号が常に与えられる。実際のトラツ
プの圧力低下を定数で割り、基準圧力低下を掛け
ると、トラツプの装荷に比例し、そして機関の速
度、機関の負荷、および排気温度に無関係な電気
信号が与えられる。こうして、トラツプの装荷が
許容限度より大きいとき、電気信号は酸化すなわ
ち再生処理を始めるために与えられる。限度は、
約３：１から８：１までの汚れたトラツプの電圧
対きれいなトラツプの電圧の比に定められる。
電力源Ｄ−２は、自動車の電池または、好まし
くは、システムを支える自動車の機関によつて駆
動される同期発電機からの調整されない電源から
成つている。
くは、システムを支える自動車の機関によつて駆
動される同期発電機からの調整されない電源から
成つている。
電子制御箱とタイマは、順次にいくつもの電気
的イベントを同時に起こすためにコンペレータ装
置４４から信号を受ける。同時に起こるイベント
は次のことを含む。(1)加熱素子を生かす回路を閉
じるとほぼ同時にバイパス弁を動かすために真空
電動機２０を作動させる。(2)加熱素子が593℃
（1100〓）の表面温度に達したとき、（空気ポンプ
の電動機は典型的に、加熱素子が生かされたの
ち、約2.5分経過して作動する）空気を導管５１
を通してフイルタトラツプの前方内部空所１５に
送るために空気ポンプの電動機５０を生かす回路
を閉じる。(3)酸化サイクルの全時間の約半分が経
過したのち、加熱装置への電流の供給を断つ。そ
して(4)フイルタトラツプの中の安定した自前の酸
化状態、または酸化サイクルの全時間が完全に終
わつたときのいずれかで送風機を停止し、そして
そらせ弁を動かないようにする。
的イベントを同時に起こすためにコンペレータ装
置４４から信号を受ける。同時に起こるイベント
は次のことを含む。(1)加熱素子を生かす回路を閉
じるとほぼ同時にバイパス弁を動かすために真空
電動機２０を作動させる。(2)加熱素子が593℃
（1100〓）の表面温度に達したとき、（空気ポンプ
の電動機は典型的に、加熱素子が生かされたの
ち、約2.5分経過して作動する）空気を導管５１
を通してフイルタトラツプの前方内部空所１５に
送るために空気ポンプの電動機５０を生かす回路
を閉じる。(3)酸化サイクルの全時間の約半分が経
過したのち、加熱装置への電流の供給を断つ。そ
して(4)フイルタトラツプの中の安定した自前の酸
化状態、または酸化サイクルの全時間が完全に終
わつたときのいずれかで送風機を停止し、そして
そらせ弁を動かないようにする。
本発明のフイルタトラツプ再生装置では、その
基本構成として、「フイルタトラツプの上流端で
は半径方向外方の環状地帯に実質上選択的に沿つ
て微粒子に接触してこれに点火するようにトロイ
ド状の流れの形で伝熱媒体を流すべく、フイルタ
トラツプの上流端の半径方向内方地帯への伝熱媒
体の流入を妨げると共に該フイルタトラツプの上
流端の半径方向外方の環状地帯へ伝熱媒体を向け
るように、伝熱媒体の流れ中で且つフイルタトラ
ツプの上流側に静置されたフローマスク」が設け
られているから、フイルタトラツプの周辺部（半
径方向外方地帯）から中心部（半径方向内方地
帯）、即ち温度損失の生じない方向に向かつて、
微粒子が灰化されてゆくので、フイルタトラツプ
で捕捉した微粒子が実質上すべて実質上完全に灰
化され得る。また、かかる本発明の再生装置で
は、伝熱媒体を無理に過剰加熱しなくてもよいの
で、フイツタトラツプの組織構造を破壊する虞れ
が少ないから、フイルタトラツプを有効に再生し
得る。
基本構成として、「フイルタトラツプの上流端で
は半径方向外方の環状地帯に実質上選択的に沿つ
て微粒子に接触してこれに点火するようにトロイ
ド状の流れの形で伝熱媒体を流すべく、フイルタ
トラツプの上流端の半径方向内方地帯への伝熱媒
体の流入を妨げると共に該フイルタトラツプの上
流端の半径方向外方の環状地帯へ伝熱媒体を向け
るように、伝熱媒体の流れ中で且つフイルタトラ
ツプの上流側に静置されたフローマスク」が設け
られているから、フイルタトラツプの周辺部（半
径方向外方地帯）から中心部（半径方向内方地
帯）、即ち温度損失の生じない方向に向かつて、
微粒子が灰化されてゆくので、フイルタトラツプ
で捕捉した微粒子が実質上すべて実質上完全に灰
化され得る。また、かかる本発明の再生装置で
は、伝熱媒体を無理に過剰加熱しなくてもよいの
で、フイツタトラツプの組織構造を破壊する虞れ
が少ないから、フイルタトラツプを有効に再生し
得る。
しかも、本発明のフイルタトラツプ再生装置で
は、特に、「伝熱媒体加熱装置が少なくとも一つ
の平面コイルの形状の電気抵抗加熱素子を有して
おり、コイルの平面が伝熱媒体の流れを横断する
ように、平面コイル状電気抵抗加熱素子が、伝熱
媒体の流れ方向に関してフローマスクとフイルタ
トラツプとの間に設けられている」から、フイル
タトラツプに流入する伝熱媒体の全体を効率的に
加熱し得、前記微粒子の一様な灰化、フイルタト
ラツプの再生を高速且つ効率的に行い得る。即
ち、本発明のフイルタトラツプ再生装置では、
「コイルの平面が伝熱媒体の流れを横断するよう
に、平面コイル状電気抵抗加熱素子が、伝熱媒体
の流れ方向に関してフローマスクとフイルタトラ
ツプとの間に設けられている」から、半径方向外
方の環状地帯に実質上選択的に沿つてフイルタト
ラツプの上流端に流入する伝熱媒体が電気抵抗加
熱素子の平面コイルの半径方向外方の環状地帯を
ほぼ一様に横切つて流れるので、該伝熱媒体のほ
ぼすべての部分を電気抵抗加熱素子によつて直接
且つ一様に加熱し得るから、伝熱媒体の流量が比
較的大きくても伝熱媒体を効果的に加熱し得、フ
イルタトラツプの再生を高速に行い得る。しか
も、本発明のフイルタトラツプ再生装置では、フ
イルタトラツプの上流端に流入すべき伝熱媒体が
実際上流れない電気抵抗加熱素子の平面コイルの
半径方向内方地帯で発生する熱が、絶縁体と比較
して電気電導性が高くしたがつて熱伝導性の高い
電気抵抗加熱素子の平面コイル自体に沿つて、伝
熱媒体にさらされて該伝熱媒体の加熱の際該伝熱
媒体によつて冷却される電気抵抗加熱素子の平面
コイルの半径方向外方の環状地帯に速やかに伝達
され得るので、半径方向外方の環状地帯における
電気抵抗加熱素子の平面コイルの温度を過度に高
めなくても、該半径方向外方の環状地帯の温度を
伝熱媒体の加熱に必要な所定温度に近い温度に保
つことが可能となり、伝熱媒体の加熱を効率的に
行い得るから、フイルタトラツプの再生を効率的
に行い得る。
は、特に、「伝熱媒体加熱装置が少なくとも一つ
の平面コイルの形状の電気抵抗加熱素子を有して
おり、コイルの平面が伝熱媒体の流れを横断する
ように、平面コイル状電気抵抗加熱素子が、伝熱
媒体の流れ方向に関してフローマスクとフイルタ
トラツプとの間に設けられている」から、フイル
タトラツプに流入する伝熱媒体の全体を効率的に
加熱し得、前記微粒子の一様な灰化、フイルタト
ラツプの再生を高速且つ効率的に行い得る。即
ち、本発明のフイルタトラツプ再生装置では、
「コイルの平面が伝熱媒体の流れを横断するよう
に、平面コイル状電気抵抗加熱素子が、伝熱媒体
の流れ方向に関してフローマスクとフイルタトラ
ツプとの間に設けられている」から、半径方向外
方の環状地帯に実質上選択的に沿つてフイルタト
ラツプの上流端に流入する伝熱媒体が電気抵抗加
熱素子の平面コイルの半径方向外方の環状地帯を
ほぼ一様に横切つて流れるので、該伝熱媒体のほ
ぼすべての部分を電気抵抗加熱素子によつて直接
且つ一様に加熱し得るから、伝熱媒体の流量が比
較的大きくても伝熱媒体を効果的に加熱し得、フ
イルタトラツプの再生を高速に行い得る。しか
も、本発明のフイルタトラツプ再生装置では、フ
イルタトラツプの上流端に流入すべき伝熱媒体が
実際上流れない電気抵抗加熱素子の平面コイルの
半径方向内方地帯で発生する熱が、絶縁体と比較
して電気電導性が高くしたがつて熱伝導性の高い
電気抵抗加熱素子の平面コイル自体に沿つて、伝
熱媒体にさらされて該伝熱媒体の加熱の際該伝熱
媒体によつて冷却される電気抵抗加熱素子の平面
コイルの半径方向外方の環状地帯に速やかに伝達
され得るので、半径方向外方の環状地帯における
電気抵抗加熱素子の平面コイルの温度を過度に高
めなくても、該半径方向外方の環状地帯の温度を
伝熱媒体の加熱に必要な所定温度に近い温度に保
つことが可能となり、伝熱媒体の加熱を効率的に
行い得るから、フイルタトラツプの再生を効率的
に行い得る。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/US1983/002041 WO1985002784A1 (en) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | Apparatus for periodically oxidizing particulates collected from exhaust gases |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61500861A JPS61500861A (ja) | 1986-05-01 |
| JPH0530964B2 true JPH0530964B2 (ja) | 1993-05-11 |
Family
ID=22175648
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59500671A Granted JPS61500861A (ja) | 1983-12-27 | 1983-12-27 | フィルタトラップ再生装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0167527B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61500861A (ja) |
| DE (1) | DE3379498D1 (ja) |
| WO (1) | WO1985002784A1 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4878928A (en) * | 1988-07-28 | 1989-11-07 | Donaldson Company, Inc. | Apparatus for increasing regenerative filter heating element temperature |
| JPH0621552B2 (ja) * | 1989-02-13 | 1994-03-23 | いすゞ自動車株式会社 | パティキュレートトラップの再燃焼装置 |
| DE4431565C2 (de) * | 1994-09-05 | 2001-08-09 | Deutz Ag | Thermisches Regenerationsverfahren für ein Rußfilter |
| DE19607341C5 (de) * | 1995-02-28 | 2004-04-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma | Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Abgasen |
| AR059853A1 (es) * | 2001-05-16 | 2008-05-07 | Hector Eduardo Luercho | Catalizador ecologico para motores diesel y nafteros con o sin turbo |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US3719457A (en) * | 1971-04-26 | 1973-03-06 | Ford Motor Co | Catalytic converter structure |
| JPS4828820A (ja) * | 1971-08-17 | 1973-04-17 | ||
| JPS4936487A (ja) * | 1972-08-09 | 1974-04-04 | ||
| US3852042A (en) * | 1973-01-29 | 1974-12-03 | Universal Oil Prod Co | Catalytic converter with exhaust gas modulating chamber for preventing damage to catalyst substrate |
| JPS5687282A (en) * | 1979-12-14 | 1981-07-15 | Nec Corp | Data processor |
| US4326378A (en) * | 1980-01-31 | 1982-04-27 | Texaco Inc. | Filter for an internal combustion engine having rejuvenation capabilities |
| JPS578311A (en) * | 1980-06-19 | 1982-01-16 | Toyota Motor Corp | Method and device for decreasing discharged quantity of diesel particulates |
| JPS5712222A (en) * | 1980-06-30 | 1982-01-22 | Mitsubishi Electric Corp | Cooker |
| US4416674A (en) * | 1980-10-27 | 1983-11-22 | Texaco Inc. | Filter for treating a particle-carrying gaseous stream |
| US4322387A (en) * | 1980-10-27 | 1982-03-30 | Texaco Inc. | Catalytic exhaust gas torch |
| JPS5792476A (en) * | 1980-11-25 | 1982-06-09 | Nec Corp | Cash memory controller |
| US4383411A (en) * | 1981-08-10 | 1983-05-17 | General Motors Corporation | Diesel exhaust cleaner with burner vortex chamber |
-
1983
- 1983-12-27 JP JP59500671A patent/JPS61500861A/ja active Granted
- 1983-12-27 DE DE8484900577T patent/DE3379498D1/de not_active Expired
- 1983-12-27 WO PCT/US1983/002041 patent/WO1985002784A1/en not_active Ceased
- 1983-12-27 EP EP84900577A patent/EP0167527B1/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0167527B1 (en) | 1989-03-29 |
| JPS61500861A (ja) | 1986-05-01 |
| EP0167527A4 (en) | 1986-05-12 |
| DE3379498D1 (en) | 1989-05-03 |
| WO1985002784A1 (en) | 1985-07-04 |
| EP0167527A1 (en) | 1986-01-15 |
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