JPH078016Y2 - フイルタ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案はフイルタに関するものである。

［従来の技術］ エンジン排ガス中のスートを除去するために、従来から
パティキュレートフイルタ装置が使用されている。この
パティキュレートフイルタ装置及び該装置に使用するフ
イルタを第３図〜第７図により説明すると、第３図中１
は後述のフイルタを収納するケーシング、２はフイルタ
内へエンジン排ガスを供給するための排ガス供給管、３
はフイルタ本体内でスートを除去された清浄ガスを排出
するための清浄ガス排出管、４は逆洗用の高圧空気を清
浄ガス排出管３からフイルタ内へ供給するための逆洗空
気供給管、５は逆洗によりケーシング１下部へ落下した
スートの集合ホッパ、５−１は焼却部である。

ケーシング１内に収納されたフイルタ６は、数10μｍ程
度の多数の細孔を有するセラミック等の多孔性材料より
成る複数のフイルタエレメント７を、厚さ方向が水平方
向になるよう、縦に並べて構成されている（第４図及び
第５図参照）。而して、各フイルタエレメント７には、
フイルタエレメント７を上下方向に貫通する複数のガス
導通孔８が穿設されると共に厚さ方向一側に、三方がフ
イルタエレメント７縁部7aにより包囲され一側部は縁部
のない平面状の凹陥部7bが設けられ、複数のフイルタエ
レメント７を並べて配置することにより凹陥部7bにより
ガス通路９が形成されている。7cは凹陥部7b一側部に形
成された開口である。

排ガス供給管２からケーシング１内へ供給された排ガス
は、第５図の矢印イ，イ′，イ″に示すように各フイル
タエレメント７の上部をフイルタエレメント７に沿い流
れつつガス導通孔８へ導入される。而して、ガス導通孔
８の下部には焼却部５−１が設けられ、且つ焼却部５−
１は密閉されているため、ガス導通孔８に導入された排
ガスはガス導通孔８下部へ抜けることができない。この
ため、排ガスは各フイルタエレメント７の多数の細孔を
通ってフイルタエレメント７両側のガス通路９へ排出さ
れるが、排ガスがガス導通孔８からフイルタエレメント
７の細孔へ導入される際、排ガス中のスートはガス導通
孔８の内周面に捕集され、排ガスは清浄ガスになる。

スートを除去された清浄ガスは、上述のようにフイルタ
エレメント７の細孔を通り、ガス通路９の側部に形成さ
れた開口7cから第５図の矢印ロに示すようにフイルタ６
外へ横方向へ向けて排出され、清浄ガス排出管３から外
部へ排出される。

一定期間の運転によりフイルタエレメント７のガス導通
孔８内周面にスートが堆積し、フイルタエレメント７の
通気損失が増加したら、逆洗空気供給管４から約5kg/cm
²Ｇ程度の高圧空気を逆洗流として清浄ガス排出管３を
介しケーシング１内へ短時間（約１秒）且つパルス的に
供給する。このため、ケーシング１内へ供給された高圧
空気は、フイルタ６横方向から第６図の矢印ハや第６図
及び第７図の矢印ニに示すように、凹陥部7bで形成され
るガス通路９内へ導入され、フイルタエレメント７の細
孔を通ってガス導通孔８へ噴出し、ガス導通孔８を通っ
て、上方から外部へ第７図の矢印ホに示すように排出さ
れる。

高圧空気がフイルタエレメント７の細孔からガス導通孔
８へ噴出する際、ガス導通孔８内周面に付着していたス
ートは、高圧空気により第７図の矢印へに示すように、
下方へ吹き落され、これによりフイルタエレメント７の
通気圧損は回復し、再びスートの捕集が可能になる。払
い落されたスートは焼却部５−１にたまり、焼却され
る。

［考案が解決しようとする課題］ 上記パティキュレートフイルタ装置では、各フイルタエ
レメント７の凹陥部7bの深さｈは一定で、ガス通路９の
断面積は、高圧空気の入側であるフイルタ６側部開口7c
側も高圧空気流れ方向に対して奥の方も同一である。こ
のため、高圧空気はガス通路９の入側では圧力が高い
が、高圧空気の一部はガス通路９の入側でフイルタエレ
メント７の細孔を通ってガス導通孔８へ噴出するため、
ガス通路９の奥へ行くにつれ、高圧空気の量は減少し、
圧力も低下する。従って、高圧空気の入側を基準として
ガス通路９の奥の方では、フイルタエレメント７の細孔
を通ってガス導通孔８へ噴出する空気の流速が低減し、
スートの吹き落し効率が低下する。又スートの吹き落し
効率をあげるには、高圧空気を多量に流す必要がある。

更にエンジン排ガスは第５図のイ，イ′，イ″に示すよ
うに、フイルタエレメント７の上部に沿い、エンジン排
ガス流れ方向上流側から順次ガス導通孔８へ導入される
が、エンジン排ガスは流れ方向上流側のガス導通孔８へ
多量に導入され、流れ方向下流側のガス導通孔８へ少量
しか導入されず、しかもガス導通孔８の直径ｄは全て同
一であるため、エンジン排ガス流れ方向上流側のガス導
通孔８に捕集されるスートは多いが、エンジン排ガス流
れ方向下流側のガス導通孔８に捕集されるスートは減少
する。このため、エンジン排ガス流れ方向上流側と下流
側では、ガス導通孔８に捕集される単位面積当りのスー
トが不均一となり、フイルタエレメント捕集面の有効利
用を図ることができない。

本考案は上述の実情に鑑み、スートの吹き落し効率を向
上させると共にフイルタエレメント捕集面の有効利用を
図ることを目的としてなしたものである。

［課題を解決するための手段］ 本考案は多数の細孔を有する多孔性の板状のエレメント
に、エレメント平面に沿い複数のガス導通孔を一列に並
べて穿設すると共に、エレメントの一面に、該面に沿い
広がり両側部に側部開口を有する凹陥部を設けてフイル
タエレメントを形成し、複数又は一体型のフイルタエレ
メントを、隣り合うフイルタエレメント同志が互に当接
するよう並べ、前記凹陥部によりガス通路を形成したフ
イルタにおいて、前記ガス通路の断面積がフイルタエレ
メント両側部開口側で大きくフイルタエレメント面に沿
い両側部開口側から中央部へ行くにつれて小さくなるよ
う、前記凹陥部に両側部開口側から中央部へ向けて勾配
を付したものである。又前記ガス導通孔の径をフイルタ
エレメント凹陥部両側部開口側で小径としフイルタエレ
メント面に沿い前記両側部開口側から中央部へ行くにつ
れて大径としても良い。

［作用］ エンジン排ガスはガス導通孔を通ってスートをガス導通
孔内周面で除去され、ガス導通孔から細孔を通りガス通
路を通って両側部開口から排気される。逆洗時には、両
側部開口からガス通路内に導入された高圧ガスは、細孔
からガス導通孔へ噴出し、ガス導通孔内周面に付着して
いるスートが除去される。ガス通路の断面積は両側部開
口側は大きく、両側部開口側から中央側へ行くにつれて
小さくなっているため、ガス導通孔へ噴出する高圧ガス
の流速は何れのガス導通孔でも高速を維持できる。従っ
て、スートの吹き落し効率が向上する。又ガス導通孔を
両側部開口側で小径として両側開口側から中央部へ行く
につれ大径とした場合は、両側開口側から中央部にいた
る何れの位置のガス導通孔においてもフイルタエレメン
トの細孔部の抵抗が均一であるために通過するガスの量
が一定となり、ガス導通孔内周面に捕集される単位面積
当りのスート捕集量は何れのガス導通孔でも略同じとな
る。従ってガス導通孔捕集面の有効利用が図れる。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を添付図面に基いて説明する。

第１図及び第２図は本考案の第1,第２実施例である。

フイルタの基本的な構造は第３図〜第７図に示す従来の
ものと同じで、第３図に示すケーシング１内に収納され
ており、図中第３図〜第７図と同一の符号を付した部分
は同一物を表わしている。

而して、第１図に示す第１実施例では、フイルタエレメ
ント７の両側からエンジン排ガスの排出及び高圧空気の
供給を可能にしたものである。この場合、フイルタエレ
メント７の縁部7aは第５図の場合とは異なって上下にの
みあり、両側部に凹陥部7bの開口7cが形成される。又凹
陥部7bには両側部の深さはh₁、中央部がh₂でh₁がh₂より
大きくなるよう勾配が付され、ガス通路９の断面積は両
側が大きく中央部が小さくなっている。

ガス導通孔８を通り、フイルタエレメント７の細孔から
抜けてガス通路９へ排出されたエンジン排ガスは、凹陥
部7bの両側開口7cから外部へ排出され、逆洗用の高圧空
気は第１図の矢印ハ、ニに示すように、両側開口7cから
ガス通路９内へ導入される。ガス通路９は、フイルタエ
レメント７の高圧空気の入側で断面積が大きく、フイル
タエレメント７の中央側で断面積が小さいため、高圧空
気はフイルタエレメント７の中央側でも圧力が減少せ
ず、従ってこの部分からガス導通孔８へ噴出する高圧ガ
スの流速は高速に維持され、スートの吹き落し効率が向
上する。

又、この場合高圧空気が少量で良く、圧力損失が減少
し、凹陥部7bには勾配があるため、一体成形する場合の
型抜きが容易である。

第２図に示す第２実施例は第１図の実施例の変形例で、
ガス導通孔８の径ｄが凹陥部7b両側開口7c側で小径で中
央部で大径に形成されている。斯かる構成としても、各
ガス導通孔８に捕集される単位面積当りのスートの捕集
量を略同じにすることができ、エンジン背圧の低減も可
能となる。

なお、本考案の実施例では、逆洗用の気体として空気を
用いる場合について説明したが、空気以外の気体を使用
することもできること、その他、本考案の要旨を逸脱し
ない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であ
る。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案のフイルタによれば、下記
の如き種々の優れた効果を奏し得る。

Ｉ）ガス導通孔へ噴出する高圧ガスの流速が、高圧ガス
流れ方向に対し上流側でも下流側でも高速であるため、
ガス導通孔内周面に捕集されているスートの吹き落し効
率が向上する。

II）高圧ガスの供給量を少量にすることができるため、
高圧ガス供給系の圧力損失が減少する。

III）ガス通路には、両側部開口側から中央部へ向って
ガス通路の断面積が減少するよう勾配が付してあるた
め、フイルタエレメントを一体成形する際の型抜きを容
易に行うことができる。

IV）ガス導通孔の径をかえることにより各ガス導通孔に
捕集されるスートの単位面積当りの捕集量を略同じにで
きて捕集面積の有効利用が図れ、又エンジン背圧を下げ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例の平面図、第２図は本考案
の第２実施例の平面図、第３図は装置全体の外観図、第
４図及び第５図は従来の一例の斜視図、第６図は第５図
の平面図、第７図は第６図の正面図である。 図中６はフイルタ、７はフイルタエレメント、7aは縁
部、7bは凹陥部、7cは開口、８はガス導通孔、９はガス
通路を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 五十嵐 龍起 東京都日野市日野台３丁目１番地１ 日野 自動車工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−155923（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−33209（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】多数の細孔を有する多孔性の板状のエレメ
   ントに、エレメント平面に沿い複数のガス導通孔を一列
   に並べて穿設すると共に、エレメントの一面に、該面に
   沿い広がり両側部に側部開口を有する凹陥部を設けてフ
   イルタエレメントを形成し、複数又は一体型のフイルタ
   エレメントを、隣り合うフイルタエレメント同志が互に
   当接するよう並べ、前記凹陥部によりガス通路を形成し
   たフイルタにおいて、前記ガス通路の断面積がフイルタ
   エレメント両側部開口側で大きくフイルタエレメント面
   に沿い両側部開口側から中央部へ行くにつれて小さくな
   るよう、前記凹陥部に両側部開口側から中央部へ向けて
   勾配を付したことを特徴とするフイルタ。
2. 【請求項２】前記ガス導通孔の径をフイルタエレメント
   凹陥部両側部開口側で小径としフイルタエレメント面に
   沿い前記両側部開口側から中央部へ行くにつれて大径と
   した請求項１に記載のフイルタ。