JPH0710031Y2 - パティキュレートフィルタ - Google Patents
パティキュレートフィルタInfo
- Publication number
- JPH0710031Y2 JPH0710031Y2 JP893890U JP893890U JPH0710031Y2 JP H0710031 Y2 JPH0710031 Y2 JP H0710031Y2 JP 893890 U JP893890 U JP 893890U JP 893890 U JP893890 U JP 893890U JP H0710031 Y2 JPH0710031 Y2 JP H0710031Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- regeneration section
- electric heater
- regeneration
- heater wire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はディーゼル機関の排気系に設けられて排気ガス
中の固体微粒子、即ちパティキュレートを捕集し、又捕
集されたパティキュレートを定期的に燃焼して再生する
パティキュレートフィルタに関する。
中の固体微粒子、即ちパティキュレートを捕集し、又捕
集されたパティキュレートを定期的に燃焼して再生する
パティキュレートフィルタに関する。
ディーゼル機関では、不完全燃焼のために、排気ガス中
に黒煙の源となるパティキュレートが含まれている。従
ってディーゼル機関においては排気ガス中のパティキュ
レートを除去するため、例えばセラミック等に多孔質材
料からなるパティキュレートフィルタを機関の排気系に
配置した排気浄化装置が数多く提案されている。
に黒煙の源となるパティキュレートが含まれている。従
ってディーゼル機関においては排気ガス中のパティキュ
レートを除去するため、例えばセラミック等に多孔質材
料からなるパティキュレートフィルタを機関の排気系に
配置した排気浄化装置が数多く提案されている。
ところでこのパティキュレートフィルタはパティキュレ
ートの捕集に伴い、経時的に目詰まりを起こすため、適
当な直に再生処理を行わなければならない。ここでフィ
ルタの再生は堆積したパティキュレートを燃焼処理する
ことである。
ートの捕集に伴い、経時的に目詰まりを起こすため、適
当な直に再生処理を行わなければならない。ここでフィ
ルタの再生は堆積したパティキュレートを燃焼処理する
ことである。
そしてこのパティキュレート燃焼のためには、フィルタ
の一端面に電気ヒータを設け、再生時にこのヒータに通
電してパティキュレートに着火しなければならず、ヒー
タの配置にあったっては、ヒータの電気容量の制限によ
りフィルタ再生区分を断面扇状に複数分割し、分割され
たこの再生区分に対応してヒータを電気的に分割し、一
つの再生区分に割り当てられたヒータから隣の再生区分
のヒータへと順次通電してパティキュレートを焼却する
ようにしたパティキュレートフィルタが既に知られてい
る（実開昭60-14216号公報参照）。
の一端面に電気ヒータを設け、再生時にこのヒータに通
電してパティキュレートに着火しなければならず、ヒー
タの配置にあったっては、ヒータの電気容量の制限によ
りフィルタ再生区分を断面扇状に複数分割し、分割され
たこの再生区分に対応してヒータを電気的に分割し、一
つの再生区分に割り当てられたヒータから隣の再生区分
のヒータへと順次通電してパティキュレートを焼却する
ようにしたパティキュレートフィルタが既に知られてい
る（実開昭60-14216号公報参照）。
上述した、扇状の再生区分を持つパティレートフィルタ
においては、第４図に示すように例えばＰの領域に捕集
されたパティキュレートを燃焼した場合、発生した熱量
は図中矢印に示すようにQ,R,Sの各領域及びＰの外方に
分散する。従って次にＱの領域に捕集されたパティキュ
レートを燃焼しようとする場合、上記領域R,S及び領域
Ｐの外方に分散された熱は、領域Ｑのパティキュレート
着火のためには有効に利用されず、それだけ電力量がか
さみ、フィルタ再生コストが増加する。
においては、第４図に示すように例えばＰの領域に捕集
されたパティキュレートを燃焼した場合、発生した熱量
は図中矢印に示すようにQ,R,Sの各領域及びＰの外方に
分散する。従って次にＱの領域に捕集されたパティキュ
レートを燃焼しようとする場合、上記領域R,S及び領域
Ｐの外方に分散された熱は、領域Ｑのパティキュレート
着火のためには有効に利用されず、それだけ電力量がか
さみ、フィルタ再生コストが増加する。
本考案はかかる問題点に鑑み、なされるものであって少
ない電力量でフィルタの再生が可能なパティキュレート
フィルタを提供することを目的とするものである。
ない電力量でフィルタの再生が可能なパティキュレート
フィルタを提供することを目的とするものである。
上記目的のため本考案によれば、ディーゼル機関から排
出される排気ガス中の固体微粒子を捕集する円筒状パテ
ィキュレートフィルタにおいて、 パティキュレートフィルタ本体の一端面近傍に、略同心
円状に分割されたフィルタ再生区分に対応して、電気的
に分割された複数個の電気ヒータ線を配設し、フィルタ
再生時、フィルタ中央の再生区分に配置された電気ヒー
タ線よりフィルタ外方の再生区分に配置された電気ヒー
タ線へと、或はフィルタ外周の再生区分に配置された電
気ヒータ線よりフィルタ内方の再生区分に配置された電
気ヒータ線へと順次通電する制御手段を備えたことを特
徴とするパティキュレートフィルタが提供される。
出される排気ガス中の固体微粒子を捕集する円筒状パテ
ィキュレートフィルタにおいて、 パティキュレートフィルタ本体の一端面近傍に、略同心
円状に分割されたフィルタ再生区分に対応して、電気的
に分割された複数個の電気ヒータ線を配設し、フィルタ
再生時、フィルタ中央の再生区分に配置された電気ヒー
タ線よりフィルタ外方の再生区分に配置された電気ヒー
タ線へと、或はフィルタ外周の再生区分に配置された電
気ヒータ線よりフィルタ内方の再生区分に配置された電
気ヒータ線へと順次通電する制御手段を備えたことを特
徴とするパティキュレートフィルタが提供される。
例えばフィルタ中央の再生区分の電気ヒータ線に通電し
てこの区分に堆積されたパティキュレートを燃焼すると
燃焼熱の一部は、その外方に位置する隣接した再生区分
のみに伝わる。従って次にこの隣接した再生区分に堆積
されたパティキュレートを燃焼する際には、先に伝達さ
れた熱の一部が有効に加担するためパティキュレート着
火に必要な電気ヒータ線昇温のための電力量は少なくて
すむ。またフィルタ外周の再生区分に配置された電気ヒ
ータ線よりフィルタ内方の再生区分に配置された電気ヒ
ータ線へと順次通電していく場合でも、外周再生区分の
パティキュレート燃焼熱の一部が隣接する内方の再生区
分のパティキュレートに伝達されつため、従来に比し
て、隣接する部分のパティキュレート着火に要する電力
量は低減される。
てこの区分に堆積されたパティキュレートを燃焼すると
燃焼熱の一部は、その外方に位置する隣接した再生区分
のみに伝わる。従って次にこの隣接した再生区分に堆積
されたパティキュレートを燃焼する際には、先に伝達さ
れた熱の一部が有効に加担するためパティキュレート着
火に必要な電気ヒータ線昇温のための電力量は少なくて
すむ。またフィルタ外周の再生区分に配置された電気ヒ
ータ線よりフィルタ内方の再生区分に配置された電気ヒ
ータ線へと順次通電していく場合でも、外周再生区分の
パティキュレート燃焼熱の一部が隣接する内方の再生区
分のパティキュレートに伝達されつため、従来に比し
て、隣接する部分のパティキュレート着火に要する電力
量は低減される。
本考案の実施例を図面を参照して以下、説明する。
第１図はパティキュレートフィルタ１を端面側より見、
各電気ヒータの配線を概略的に示したものである。ま
た、第２図はパティキュレートフィルタ１の外観斜視図
である。これらの図に示すように、本実施例によれば、
フィルタ本体２の再生区分は点Ｏを中心として略同心円
状に領域A,B,C,及びＤと、複数に分割される。従ってこ
の再生領域の略同心円状分割化に伴い、電気ヒータ３も
各領域に対応して隣会う領域の電気ヒータからは電気的
に分割して環状に配線される。そして各電気ヒータ線3
a,3b,3c,及び3dの一方の端子は、各電気ヒータ線に順次
通電するための制御手段を構成するヒータリレー４を介
して搭載車両のバッテリ５に接続され、他方の端子はア
ースされる。また上記ヒータリレー４は、上記制御手段
を構成する制御回路（ECU）６によって駆動されるよう
になっている。
各電気ヒータの配線を概略的に示したものである。ま
た、第２図はパティキュレートフィルタ１の外観斜視図
である。これらの図に示すように、本実施例によれば、
フィルタ本体２の再生区分は点Ｏを中心として略同心円
状に領域A,B,C,及びＤと、複数に分割される。従ってこ
の再生領域の略同心円状分割化に伴い、電気ヒータ３も
各領域に対応して隣会う領域の電気ヒータからは電気的
に分割して環状に配線される。そして各電気ヒータ線3
a,3b,3c,及び3dの一方の端子は、各電気ヒータ線に順次
通電するための制御手段を構成するヒータリレー４を介
して搭載車両のバッテリ５に接続され、他方の端子はア
ースされる。また上記ヒータリレー４は、上記制御手段
を構成する制御回路（ECU）６によって駆動されるよう
になっている。
第３図（ａ），（ｂ）及び（ｃ）は上述したパティキュ
レートフィルタ１の一作動例を経時的に示したものであ
る。
レートフィルタ１の一作動例を経時的に示したものであ
る。
即ち第３図（ａ）は領域Ａに配線された電気ヒータ線3a
に通電することにより同領域Ａに捕集されたパティキュ
レートが着火し、発熱し始めた状態を示している。又、
同図（ｂ）は、既に領域Ａの再生処理は終わり、隣接す
る領域Ｂに配線された電気ヒータ線3bに通電されている
状態を示している。そしてこの状態において領域Ａはパ
ティキュレート燃焼によって再生した燃焼熱が放射状に
領域Ｂに伝達されており、同領域Ｂのパティキュレート
着火に有効に活用される。即ち電気ヒータ3bへの電力供
給量は電気ヒータ3aへのそれよりも少ない量でパティキ
ュレート着火点に到達することができることになる。
に通電することにより同領域Ａに捕集されたパティキュ
レートが着火し、発熱し始めた状態を示している。又、
同図（ｂ）は、既に領域Ａの再生処理は終わり、隣接す
る領域Ｂに配線された電気ヒータ線3bに通電されている
状態を示している。そしてこの状態において領域Ａはパ
ティキュレート燃焼によって再生した燃焼熱が放射状に
領域Ｂに伝達されており、同領域Ｂのパティキュレート
着火に有効に活用される。即ち電気ヒータ3bへの電力供
給量は電気ヒータ3aへのそれよりも少ない量でパティキ
ュレート着火点に到達することができることになる。
更に第３図（ｃ）は電気ヒータ3dへの通電が終了し、今
度は電気ヒータ3cへの通電が開始された状態を示してい
る。この状態においても同様に、領域Ｂから領域Ｃへの
燃焼熱の伝達が行われており、また図示しないが領域Ｄ
の再生時においても領域Ｃの燃焼熱伝達があり、同じ効
果が期待される。
度は電気ヒータ3cへの通電が開始された状態を示してい
る。この状態においても同様に、領域Ｂから領域Ｃへの
燃焼熱の伝達が行われており、また図示しないが領域Ｄ
の再生時においても領域Ｃの燃焼熱伝達があり、同じ効
果が期待される。
このように、本実施例によれば、パティキュレートフィ
ルタ１の再生区分を同心円状に分割し、ECU6によって制
御されたヒータリレー４によりパティキュレートフィル
タ１の中央から外方にかけて、順次再生してゆくこと
で、前に再生処理された再生区分の発熱を有効利用する
ことができ、従ってフィルタ再生のための電力量を少な
くすることができる。
ルタ１の再生区分を同心円状に分割し、ECU6によって制
御されたヒータリレー４によりパティキュレートフィル
タ１の中央から外方にかけて、順次再生してゆくこと
で、前に再生処理された再生区分の発熱を有効利用する
ことができ、従ってフィルタ再生のための電力量を少な
くすることができる。
尚、上述したように本実施例はフィルタの中央から外側
に向かって再生しているが、これは中央部が最もパティ
キュレートに着火し易いためであり、比較的着火しにく
い外側の部分に先に再生した部分の燃焼熱を利用しよう
としたものである。しかしながら別実施例として、外周
部の再生区分より中央部に向かって順次再生してゆくよ
うにヒータリレー４を作動しても良く、この場合におい
ても燃焼熱の活用度は、再生区分を扇形とした従来パテ
ィキュレートフィルタのそれよりも高い。なぜなら扇形
再生区分の場合には一再生区分の燃焼熱が、次の再生区
分のみならず他の再生区分まで分散してしまうからであ
る。
に向かって再生しているが、これは中央部が最もパティ
キュレートに着火し易いためであり、比較的着火しにく
い外側の部分に先に再生した部分の燃焼熱を利用しよう
としたものである。しかしながら別実施例として、外周
部の再生区分より中央部に向かって順次再生してゆくよ
うにヒータリレー４を作動しても良く、この場合におい
ても燃焼熱の活用度は、再生区分を扇形とした従来パテ
ィキュレートフィルタのそれよりも高い。なぜなら扇形
再生区分の場合には一再生区分の燃焼熱が、次の再生区
分のみならず他の再生区分まで分散してしまうからであ
る。
又、図示した実施例において各再生区分の分割割合は、
基本的には第１図に示すフィルタ断面積が等分されるよ
うに、各再生区分の外周半径Ra,Rb,Rc,Rd（第１図参
照）が、 ２πRa2＝πRb2，即ちRb＝▲√▼Ra 以下、同様にRc＝▲√▼Ra、及びRd＝2Raの関係を満
足するように分割して、電気ヒータ線3a〜3dを配線して
も良いが、上述したように比較的着火しにくい外周部の
着火性改善のために、各電気ヒータ線長さを等しくして
発熱量を等しくし、領域の面積をＡ＞Ｂ＞Ｃ＞Ｄの順と
なるように分割しても良い。
基本的には第１図に示すフィルタ断面積が等分されるよ
うに、各再生区分の外周半径Ra,Rb,Rc,Rd（第１図参
照）が、 ２πRa2＝πRb2，即ちRb＝▲√▼Ra 以下、同様にRc＝▲√▼Ra、及びRd＝2Raの関係を満
足するように分割して、電気ヒータ線3a〜3dを配線して
も良いが、上述したように比較的着火しにくい外周部の
着火性改善のために、各電気ヒータ線長さを等しくして
発熱量を等しくし、領域の面積をＡ＞Ｂ＞Ｃ＞Ｄの順と
なるように分割しても良い。
〔考案の効果〕 以上説明したように、本考案によれば、先に再生された
区分の燃焼熱の有効利用により、再生に伴う電気ヒータ
の消費電力を従来よりも低減できる。また再生区分の同
心円状分割により、先に通電され再生区分の燃焼熱が一
様に次の再生区分に伝達されるために区分内の温度分布
が均一になり、局部的にクラックが発生するのを防止で
きる。またこれに伴ってパティキュレートが均一に燃焼
され、フィルタ再生後、ある部分において排気ガスが流
れにくいというような問題はなくなる。
区分の燃焼熱の有効利用により、再生に伴う電気ヒータ
の消費電力を従来よりも低減できる。また再生区分の同
心円状分割により、先に通電され再生区分の燃焼熱が一
様に次の再生区分に伝達されるために区分内の温度分布
が均一になり、局部的にクラックが発生するのを防止で
きる。またこれに伴ってパティキュレートが均一に燃焼
され、フィルタ再生後、ある部分において排気ガスが流
れにくいというような問題はなくなる。
第１図は本考案によるフィルタ本体の一端面をしめすパ
ティキュレートフィルタ構成図；第２図は第１図に示す
フィルタ本体の外観斜視図；第３図（ａ），（ｂ），
（ｃ）はフィルタの再生状態を経時的に示した図；第４
図は従来のパティキュレートフィルタの再生区分、及び
一再生区分の熱伝達状態を示す図。 １…パティキュレートフィルタ、3a〜3d…電気ヒータ
線、４…ヒータリレー、６…制御回路（EUC）、A,B,C,D
…領域（再生区分）。
ティキュレートフィルタ構成図；第２図は第１図に示す
フィルタ本体の外観斜視図；第３図（ａ），（ｂ），
（ｃ）はフィルタの再生状態を経時的に示した図；第４
図は従来のパティキュレートフィルタの再生区分、及び
一再生区分の熱伝達状態を示す図。 １…パティキュレートフィルタ、3a〜3d…電気ヒータ
線、４…ヒータリレー、６…制御回路（EUC）、A,B,C,D
…領域（再生区分）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 佐味 弘之 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−57809（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】ディーゼル機関から排出される排気ガス中
の固体微粒子を捕集する円筒状パティキュレートフィル
タにおいて、 パティキュレートフィルタ本体の一端面近傍に、略同心
円状に分割されたフィルタ再生区分に対応して電気的に
分割された複数個の電気ヒータ線を配設し、フィルタ再
生時、フィルタ中央の再生区分に配置された電気ヒータ
線よりフィルタ外方の再生区分に配置された電気ヒータ
線へと、或はフィルタ外周の再生区分に配置された電気
ヒータ線よりフィルタ内方の再生区分に配置された電気
ヒータ線へと順次通電する制御手段を備えたことを特徴
とするパティキュレートフィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP893890U JPH0710031Y2 (ja) | 1990-02-02 | 1990-02-02 | パティキュレートフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP893890U JPH0710031Y2 (ja) | 1990-02-02 | 1990-02-02 | パティキュレートフィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03102018U JPH03102018U (ja) | 1991-10-24 |
| JPH0710031Y2 true JPH0710031Y2 (ja) | 1995-03-08 |
Family
ID=31512548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP893890U Expired - Fee Related JPH0710031Y2 (ja) | 1990-02-02 | 1990-02-02 | パティキュレートフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0710031Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100472548B1 (ko) * | 2001-10-22 | 2005-03-07 | 일진전기 주식회사 | 디젤차량의 배기가스 정화용 전기히터 |
-
1990
- 1990-02-02 JP JP893890U patent/JPH0710031Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03102018U (ja) | 1991-10-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |