JPH08189335A - ディーゼルパティキュレートフィルタ - Google Patents
ディーゼルパティキュレートフィルタInfo
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- JPH08189335A JPH08189335A JP7013292A JP1329295A JPH08189335A JP H08189335 A JPH08189335 A JP H08189335A JP 7013292 A JP7013292 A JP 7013292A JP 1329295 A JP1329295 A JP 1329295A JP H08189335 A JPH08189335 A JP H08189335A
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- ceramic fiber
- ceramic
- fibers
- laminated member
- diesel particulate
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、セラミックス繊維積層部材と通電
金網との接触状態を改善し、前記セラミックス繊維積層
部材の局所的な異常過熱を防止する。 【構成】 このディーゼルパティキュレートフィルタ
は、セラミックス繊維５がアトランダムに積層されたセ
ラミックス繊維積層部材８を重ね合わせ、セラミックス
繊維積層部材８間に通電金網６が配置され、重ね合わせ
た各セラミックス繊維部材８の外面が金網７で挟み込ま
れている。特に、セラミックス繊維積層部材８、通電金
網６及び金網７から成る積層体１６は、交差糸９でそれ
ぞれ交差して織り込まれ、セラミックス繊維積層部材８
と通電金網６とが密着状態に固着されている。
金網との接触状態を改善し、前記セラミックス繊維積層
部材の局所的な異常過熱を防止する。 【構成】 このディーゼルパティキュレートフィルタ
は、セラミックス繊維５がアトランダムに積層されたセ
ラミックス繊維積層部材８を重ね合わせ、セラミックス
繊維積層部材８間に通電金網６が配置され、重ね合わせ
た各セラミックス繊維部材８の外面が金網７で挟み込ま
れている。特に、セラミックス繊維積層部材８、通電金
網６及び金網７から成る積層体１６は、交差糸９でそれ
ぞれ交差して織り込まれ、セラミックス繊維積層部材８
と通電金網６とが密着状態に固着されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ディーゼルエンジン
の排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集して加
熱焼却するディーゼルパティキュレートフィルタに関す
る。
の排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集して加
熱焼却するディーゼルパティキュレートフィルタに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、ディーゼルエンジンの排気ガスよ
りカーボン、煤、ＨＣ等のパティキュレート即ち粒子状
物質を捕集する排気ガス処理用フィルタの材料として
は、例えば、コーディエライトにより製作されたディー
ゼルパティキュレートフィルタが知られている。また、
フィルタ材料としては、コーディエライトの他、無機繊
維を用いるものが知られている。ディーゼルパティキュ
レートフィルタのフィルタ本体として無機繊維を用いる
ものは、無機繊維材を糸状に撚り、その撚り糸を糸巻状
に積層し、無機繊維材をダイヤ形に織り込んでフェルト
化してフィルタ本体を作製しており、無機繊維材でフィ
ルタ本体を作製したものは、ディーゼルエンジンから排
出される排気ガス中のカーボン、スモーク等のパティキ
ュレートをフィルタ本体の表面と内部で捕捉するので、
コーディエライトで作製したハニカム型フィルタと比較
して小型に構成することができる。
りカーボン、煤、ＨＣ等のパティキュレート即ち粒子状
物質を捕集する排気ガス処理用フィルタの材料として
は、例えば、コーディエライトにより製作されたディー
ゼルパティキュレートフィルタが知られている。また、
フィルタ材料としては、コーディエライトの他、無機繊
維を用いるものが知られている。ディーゼルパティキュ
レートフィルタのフィルタ本体として無機繊維を用いる
ものは、無機繊維材を糸状に撚り、その撚り糸を糸巻状
に積層し、無機繊維材をダイヤ形に織り込んでフェルト
化してフィルタ本体を作製しており、無機繊維材でフィ
ルタ本体を作製したものは、ディーゼルエンジンから排
出される排気ガス中のカーボン、スモーク等のパティキ
ュレートをフィルタ本体の表面と内部で捕捉するので、
コーディエライトで作製したハニカム型フィルタと比較
して小型に構成することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、本出願人
は、無機質長繊維で作製したディーゼルパティキュレー
トフィルタを開発し、特願平６−１１４１３１号として
先に出願した。該ディーゼルパティキュレートフィルタ
は、所定長さに切断された耐熱性の無機質長繊維を水平
方向に不規則に配向して積層し、針打ちして無機質長繊
維を上下方向に絡ませてなるフェルト状体の上下両面
に、耐熱性の金属から成る金網を重ね合わせ、耐熱性の
糸により両面から捕縛したものである。また、前記無機
質長繊維は、Ｓｉ−Ｔｉ−Ｃ−Ｏ，Ｓｉ−Ｃ−Ｏ，Ｓｉ
−Ｎ，ＳｉＯ，金属から選択された繊維の表面に、炭化
ケイ素、アルミニウム、アルミナのうち少なくとも１種
をコーティングしたもの等が用いられる。
は、無機質長繊維で作製したディーゼルパティキュレー
トフィルタを開発し、特願平６−１１４１３１号として
先に出願した。該ディーゼルパティキュレートフィルタ
は、所定長さに切断された耐熱性の無機質長繊維を水平
方向に不規則に配向して積層し、針打ちして無機質長繊
維を上下方向に絡ませてなるフェルト状体の上下両面
に、耐熱性の金属から成る金網を重ね合わせ、耐熱性の
糸により両面から捕縛したものである。また、前記無機
質長繊維は、Ｓｉ−Ｔｉ−Ｃ−Ｏ，Ｓｉ−Ｃ−Ｏ，Ｓｉ
−Ｎ，ＳｉＯ，金属から選択された繊維の表面に、炭化
ケイ素、アルミニウム、アルミナのうち少なくとも１種
をコーティングしたもの等が用いられる。
【０００４】しかしながら、耐熱性を有するＳｉＣ繊
維、Ｓｉ3 Ｎ4 繊維、Ｓｉ−Ｔｉ−Ｃ−Ｏ繊維等のセラ
ミックス繊維を用いて積層してセラミックス繊維積層部
材のフィルタとし、排気ガス中に含まれるカーボン、ス
モーク等のパティキュレートを捕集するディーゼルパテ
ィキュレートフィルタについて、セラミックス繊維積層
部材の両側に耐熱性のある金網を配置し、一方の金網に
通電して加熱して堆積したパティキュレートを加熱焼却
する場合に、金網とセラミックス繊維積層部材とが密着
せずに互いに離れるため、フィルタに捕集されたパティ
キュレート材がフィルタにおいて局部的に焼却されて異
常高温になり、フィルタを破損劣化させることがある。
維、Ｓｉ3 Ｎ4 繊維、Ｓｉ−Ｔｉ−Ｃ−Ｏ繊維等のセラ
ミックス繊維を用いて積層してセラミックス繊維積層部
材のフィルタとし、排気ガス中に含まれるカーボン、ス
モーク等のパティキュレートを捕集するディーゼルパテ
ィキュレートフィルタについて、セラミックス繊維積層
部材の両側に耐熱性のある金網を配置し、一方の金網に
通電して加熱して堆積したパティキュレートを加熱焼却
する場合に、金網とセラミックス繊維積層部材とが密着
せずに互いに離れるため、フィルタに捕集されたパティ
キュレート材がフィルタにおいて局部的に焼却されて異
常高温になり、フィルタを破損劣化させることがある。
【０００５】この発明の目的は、上記の課題を解決する
ことであり、ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれ
るパティキュレートを捕集して加熱焼却するディーゼル
パティキュレートフィルタにおいて、フィルタをセラミ
ックス繊維積層部材と通電金網を重ね合わせると共に、
製造上の簡易化を図るためセラミックス繊維積層部材の
両側に金網を配置し、加熱焼却を目的とした金網とセラ
ミックス繊維積層部材と金網とを常に密着して保持し、
パティキュレートの加熱焼却によっても互いに離間する
ことなく、局部的な異常燃焼の発生を防止し、耐久性に
富み、長寿命のディーゼルパティキュレートフィルタを
提供することである。
ことであり、ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれ
るパティキュレートを捕集して加熱焼却するディーゼル
パティキュレートフィルタにおいて、フィルタをセラミ
ックス繊維積層部材と通電金網を重ね合わせると共に、
製造上の簡易化を図るためセラミックス繊維積層部材の
両側に金網を配置し、加熱焼却を目的とした金網とセラ
ミックス繊維積層部材と金網とを常に密着して保持し、
パティキュレートの加熱焼却によっても互いに離間する
ことなく、局部的な異常燃焼の発生を防止し、耐久性に
富み、長寿命のディーゼルパティキュレートフィルタを
提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の目的
を達成するために、次のように構成されている。即ち、
この発明は、ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれ
るパティキュレートを捕集して加熱焼却するディーゼル
パティキュレートフィルタにおいて、セラミックス長繊
維をアトランダムに積層したセラミックス繊維積層部
材、重ね合わせた前記セラミックス繊維積層部材の間に
配置した通電金網、及び前記セラミックス繊維積層部材
と通電金網とから成る積層体を挟んで不織布の繊維を前
記セラミックス繊維積層部材と前記通電金網に交差して
織り込まれた交差糸、から構成したことを特徴とするデ
ィーゼルパティキュレートフィルタに関する。
を達成するために、次のように構成されている。即ち、
この発明は、ディーゼルエンジンの排気ガス中に含まれ
るパティキュレートを捕集して加熱焼却するディーゼル
パティキュレートフィルタにおいて、セラミックス長繊
維をアトランダムに積層したセラミックス繊維積層部
材、重ね合わせた前記セラミックス繊維積層部材の間に
配置した通電金網、及び前記セラミックス繊維積層部材
と通電金網とから成る積層体を挟んで不織布の繊維を前
記セラミックス繊維積層部材と前記通電金網に交差して
織り込まれた交差糸、から構成したことを特徴とするデ
ィーゼルパティキュレートフィルタに関する。
【０００７】また、このディーゼルパティキュレートフ
ィルタにおいて、前記セラミックス繊維はＳｉＣ系セラ
ミックス繊維及び／又はＳｉ3 Ｎ4 系セラミックス繊維
から構成され、前記セラミックス繊維の繊維径が５〜１
５μｍ程度、長さが３０〜１５０ｍｍ程度である。ま
た、前記セラミックス繊維積層部材の厚さは３〜５ｍｍ
程度である。
ィルタにおいて、前記セラミックス繊維はＳｉＣ系セラ
ミックス繊維及び／又はＳｉ3 Ｎ4 系セラミックス繊維
から構成され、前記セラミックス繊維の繊維径が５〜１
５μｍ程度、長さが３０〜１５０ｍｍ程度である。ま
た、前記セラミックス繊維積層部材の厚さは３〜５ｍｍ
程度である。
【０００８】このディーゼルパティキュレートフィルタ
において、ＳｉＣ系セラミックス繊維で作製した前記セ
ラミックス繊維積層部材に含浸させたポリチタノカルボ
シラン溶液を焼成によってＳｉＣに転化させて前記セラ
ミックス繊維積層部材の繊維同志を一部固着させたもの
である。
において、ＳｉＣ系セラミックス繊維で作製した前記セ
ラミックス繊維積層部材に含浸させたポリチタノカルボ
シラン溶液を焼成によってＳｉＣに転化させて前記セラ
ミックス繊維積層部材の繊維同志を一部固着させたもの
である。
【０００９】このディーゼルパティキュレートフィルタ
において、Ｓｉ3 Ｎ4 系セラミックス繊維で作製した前
記セラミックス繊維積層部材に含浸させたポリマープレ
カーサ溶液を焼成によってＳｉ3 Ｎ4 に転化させて前記
セラミックス繊維積層部材の繊維同志を一部固着させた
ものである。また、このディーゼルパティキュレートフ
ィルタは、前記セラミックス繊維積層部材の両面に前記
金網を配設し、前記金網と前記セラミックス繊維積層部
材とを一体的にスティープラ等の係止具で係止したもの
である。
において、Ｓｉ3 Ｎ4 系セラミックス繊維で作製した前
記セラミックス繊維積層部材に含浸させたポリマープレ
カーサ溶液を焼成によってＳｉ3 Ｎ4 に転化させて前記
セラミックス繊維積層部材の繊維同志を一部固着させた
ものである。また、このディーゼルパティキュレートフ
ィルタは、前記セラミックス繊維積層部材の両面に前記
金網を配設し、前記金網と前記セラミックス繊維積層部
材とを一体的にスティープラ等の係止具で係止したもの
である。
【００１０】
【作用】この発明によるディーゼルパティキュレートフ
ィルタは、セラミックス繊維をアトランダムに積層した
セラミックス繊維積層部材を重ね合わせ、前記セラミッ
クス繊維積層部材の間に通電金網を配置し、重ね合わせ
た前記各セラミックス繊維部材の外面に金網を配置し、
前記セラミックス繊維積層部材を前記通電金網を挟んで
両側に配設し、前記通電金網を交差して交差糸をそれぞ
れ交差して織り込んだので、前記セラミックス繊維積層
部材と前記通電金網とは常に密着しているためパティキ
ュレートの加熱焼却を繰り返しても密着状態を維持する
ことができ、前記セラミックス繊維積層部材に局所的な
異常高温が発生することがなく、耐久性を向上できる。
ィルタは、セラミックス繊維をアトランダムに積層した
セラミックス繊維積層部材を重ね合わせ、前記セラミッ
クス繊維積層部材の間に通電金網を配置し、重ね合わせ
た前記各セラミックス繊維部材の外面に金網を配置し、
前記セラミックス繊維積層部材を前記通電金網を挟んで
両側に配設し、前記通電金網を交差して交差糸をそれぞ
れ交差して織り込んだので、前記セラミックス繊維積層
部材と前記通電金網とは常に密着しているためパティキ
ュレートの加熱焼却を繰り返しても密着状態を維持する
ことができ、前記セラミックス繊維積層部材に局所的な
異常高温が発生することがなく、耐久性を向上できる。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照して、この発明によるディ
ーゼルパティキュレートフィルタの実施例を説明する。
図１はディーゼルパティキュレートフィルタの一実施例
を示す概略断面図、図２は図１のディーゼルパティキュ
レートフィルタに組み込まれるフィルタ本体を示す断面
図、及び図３は図２のフィルタ本体の一部を示す断面図
である。
ーゼルパティキュレートフィルタの実施例を説明する。
図１はディーゼルパティキュレートフィルタの一実施例
を示す概略断面図、図２は図１のディーゼルパティキュ
レートフィルタに組み込まれるフィルタ本体を示す断面
図、及び図３は図２のフィルタ本体の一部を示す断面図
である。
【００１２】この実施例のディーゼルパティキュレート
フィルタは、例えば、ディーゼルエンジンの排気管中に
組み込まれたケース３内に収容して構成され、ディーゼ
ルエンジンから排出される排気ガスがフィルタ本体１を
矢印Ｇで示す方向に横断して流れることによって、排気
ガス中に含まれる黒煙、カーボン、煤、ＨＣ等のパティ
キュレートがフィルタ本体１で捕集され、捕集されたパ
ティキュレートは加熱焼却してフィルタ本体１が再生さ
れる。フィルタ本体１は、後述のセラミックス繊維で図
２に示すように筒状で襞状に折り曲げられて形成されて
いる。フィルタ本体１の再生については、従来のものと
同様に通電金網６に通電してフィルタ本体１を加熱し、
フィルタ本体１に捕集されているパティキュレートを加
熱焼却して達成できる。フィルタ本体１の形状は、図２
では順次コルゲート状に折り曲げられた形状に構成され
ているが、円筒形等の筒状、平板状、波状、襞状等の形
状に構成することもできる。
フィルタは、例えば、ディーゼルエンジンの排気管中に
組み込まれたケース３内に収容して構成され、ディーゼ
ルエンジンから排出される排気ガスがフィルタ本体１を
矢印Ｇで示す方向に横断して流れることによって、排気
ガス中に含まれる黒煙、カーボン、煤、ＨＣ等のパティ
キュレートがフィルタ本体１で捕集され、捕集されたパ
ティキュレートは加熱焼却してフィルタ本体１が再生さ
れる。フィルタ本体１は、後述のセラミックス繊維で図
２に示すように筒状で襞状に折り曲げられて形成されて
いる。フィルタ本体１の再生については、従来のものと
同様に通電金網６に通電してフィルタ本体１を加熱し、
フィルタ本体１に捕集されているパティキュレートを加
熱焼却して達成できる。フィルタ本体１の形状は、図２
では順次コルゲート状に折り曲げられた形状に構成され
ているが、円筒形等の筒状、平板状、波状、襞状等の形
状に構成することもできる。
【００１３】フィルタ本体１は、ケース３内を遮熱材２
で遮熱構造に構成した排気ガス通路１３内に入口１４か
ら出口１５に延びるように配置されている。ケース３と
フィルタ本体１との間に配置された遮熱材２は、ケース
３を通じて外部に熱が放熱されるのを防止するため配置
されている。フィルタ本体１は、止め金１２によってケ
ース３に固定されている。フィルタ本体１内には通電金
網６が組み込まれている。フィルタ本体１にディーゼル
エンジンから排出される排気ガスを流すと、排気ガス中
に含まれているカーボン、スモーク、ＨＣ、ＳＯX 等の
パティキュレートがフィルタ本体１に捕集される。フィ
ルタ本体１に捕集されたパティキュレートは、コントロ
ーラ１０の指令で通電金網６に端子４を通じて通電する
と、パティキュレートは加熱焼却され、ＣＯ2 ，Ｈ2 Ｏ
等のガスとなって出口１５から放出される。
で遮熱構造に構成した排気ガス通路１３内に入口１４か
ら出口１５に延びるように配置されている。ケース３と
フィルタ本体１との間に配置された遮熱材２は、ケース
３を通じて外部に熱が放熱されるのを防止するため配置
されている。フィルタ本体１は、止め金１２によってケ
ース３に固定されている。フィルタ本体１内には通電金
網６が組み込まれている。フィルタ本体１にディーゼル
エンジンから排出される排気ガスを流すと、排気ガス中
に含まれているカーボン、スモーク、ＨＣ、ＳＯX 等の
パティキュレートがフィルタ本体１に捕集される。フィ
ルタ本体１に捕集されたパティキュレートは、コントロ
ーラ１０の指令で通電金網６に端子４を通じて通電する
と、パティキュレートは加熱焼却され、ＣＯ2 ，Ｈ2 Ｏ
等のガスとなって出口１５から放出される。
【００１４】フィルタ本体１は、襞状体が筒状に形成さ
れ、入口１４側では中空部１８が開放されて他の領域が
遮蔽プレート１６で閉鎖され、出口１５側では中空部１
８が遮蔽プレート１７で閉鎖されて他の領域が開放され
ている。従って、排気ガス通路１３の入口１４側から流
れ込んだ排気ガスは、中空部１８からフィルタ本体１を
横断して外側へ流れ、排気ガス中のパティキュレートは
フィルタ本体１で捕集され、次いで出口１５側へと排気
される。また、フィルタ本体１の再生は、例えば、排気
ガス圧を圧力センサー１１で検出してフィルタ本体１の
パティキュレートの捕集量を検出し、該捕集量が所定量
以上であれば、コントローラ１０の指令で通電金網６を
通電制御してフィルタ本体１に捕集されているパティキ
ュレートを加熱焼却してフィルタ本体１を再生する。通
電金網６は、例えば、Ｎｉ系金属によって金網構造に作
製されており、フィルタ本体１を均一に加熱できるよう
に構成されている。
れ、入口１４側では中空部１８が開放されて他の領域が
遮蔽プレート１６で閉鎖され、出口１５側では中空部１
８が遮蔽プレート１７で閉鎖されて他の領域が開放され
ている。従って、排気ガス通路１３の入口１４側から流
れ込んだ排気ガスは、中空部１８からフィルタ本体１を
横断して外側へ流れ、排気ガス中のパティキュレートは
フィルタ本体１で捕集され、次いで出口１５側へと排気
される。また、フィルタ本体１の再生は、例えば、排気
ガス圧を圧力センサー１１で検出してフィルタ本体１の
パティキュレートの捕集量を検出し、該捕集量が所定量
以上であれば、コントローラ１０の指令で通電金網６を
通電制御してフィルタ本体１に捕集されているパティキ
ュレートを加熱焼却してフィルタ本体１を再生する。通
電金網６は、例えば、Ｎｉ系金属によって金網構造に作
製されており、フィルタ本体１を均一に加熱できるよう
に構成されている。
【００１５】この発明によるディーゼルパティキュレー
トフィルタにおけるフィルタ本体１は、図３に示すよう
に、フェルト状のセラミックス繊維積層部材８、重ね合
わせたセラミックス繊維積層部材８間に配置された通電
金網６、重ね合わせのセラミックス繊維部材８の外面に
配置した耐熱性の金網７、及びサンドイッチ状に積層し
たこれら部材から成る積層体１６に交差して織り込まれ
た不織布の長繊維材から成る交差糸９から構成されてい
る。交差糸９は、長繊維材を交互に押し出して絡めるこ
とによって交差させることができる。また、セラミック
ス繊維積層部材８の両面に金網７を配設し、金網７とセ
ラミックス繊維積層部材８とを一体的にスティープラ等
の係止具で係止することができる。セラミックス繊維積
層部材８は、ＳｉＣ系セラミックス繊維、Ｓｉ3 Ｎ4 系
セラミックス繊維等の単繊維のセラミックス繊維５をア
トランダムにフェルト状に積層して作製される。セラミ
ックス繊維５の繊維径は、５〜１５μｍ程度であり、長
さは３０〜１５０ｍｍ程度である。また、フェルト状に
積層したセラミックス繊維積層部材８は、その厚さが３
〜５ｍｍ程度に形成されている。耐熱性の金網７は、セ
ラミックス繊維積層部材８を保持し、セラミックス繊維
積層部材８を曲げ加工する場合、滑りを良くするため取
り付けているので、金網７を取り外すこともできる。
トフィルタにおけるフィルタ本体１は、図３に示すよう
に、フェルト状のセラミックス繊維積層部材８、重ね合
わせたセラミックス繊維積層部材８間に配置された通電
金網６、重ね合わせのセラミックス繊維部材８の外面に
配置した耐熱性の金網７、及びサンドイッチ状に積層し
たこれら部材から成る積層体１６に交差して織り込まれ
た不織布の長繊維材から成る交差糸９から構成されてい
る。交差糸９は、長繊維材を交互に押し出して絡めるこ
とによって交差させることができる。また、セラミック
ス繊維積層部材８の両面に金網７を配設し、金網７とセ
ラミックス繊維積層部材８とを一体的にスティープラ等
の係止具で係止することができる。セラミックス繊維積
層部材８は、ＳｉＣ系セラミックス繊維、Ｓｉ3 Ｎ4 系
セラミックス繊維等の単繊維のセラミックス繊維５をア
トランダムにフェルト状に積層して作製される。セラミ
ックス繊維５の繊維径は、５〜１５μｍ程度であり、長
さは３０〜１５０ｍｍ程度である。また、フェルト状に
積層したセラミックス繊維積層部材８は、その厚さが３
〜５ｍｍ程度に形成されている。耐熱性の金網７は、セ
ラミックス繊維積層部材８を保持し、セラミックス繊維
積層部材８を曲げ加工する場合、滑りを良くするため取
り付けているので、金網７を取り外すこともできる。
【００１６】また、セラミックス繊維積層部材８をセラ
ミックス長繊維５で作製した場合には、セラミックス長
繊維５同志の一部を接合して繊維の飛散等を防止してフ
ェルト形状を強固に保持することができる。このとき、
セラミックス長繊維５がＳｉＣ系セラミックス繊維で作
製されている場合には、ＳｉＣ系セラミックス繊維の一
部を接合するには、セラミックス繊維積層部材８にポリ
チタノカルボシラン溶液を含浸させ、次いで１０００〜
１４００℃で焼成することによってポリチタノカルボシ
ランをＳｉＣに転化させることによってセラミックス繊
維積層部材８の繊維同志を一部固着させることができ
る。或いは、セラミックス繊維５がＳｉ3Ｎ4 系セラミ
ックス繊維で作製されている場合には、Ｓｉ3 Ｎ4 系セ
ラミックス繊維の一部を接合するには、セラミックス繊
維積層部材８にポリマープレカーサ溶液を含浸させ、次
いで１０００〜１４００℃で焼成することによってポリ
マープレカーサをＳｉ3 Ｎ4 に転化させることによって
セラミックス繊維積層部材８の繊維同志を一部固着させ
ることができる。
ミックス長繊維５で作製した場合には、セラミックス長
繊維５同志の一部を接合して繊維の飛散等を防止してフ
ェルト形状を強固に保持することができる。このとき、
セラミックス長繊維５がＳｉＣ系セラミックス繊維で作
製されている場合には、ＳｉＣ系セラミックス繊維の一
部を接合するには、セラミックス繊維積層部材８にポリ
チタノカルボシラン溶液を含浸させ、次いで１０００〜
１４００℃で焼成することによってポリチタノカルボシ
ランをＳｉＣに転化させることによってセラミックス繊
維積層部材８の繊維同志を一部固着させることができ
る。或いは、セラミックス繊維５がＳｉ3Ｎ4 系セラミ
ックス繊維で作製されている場合には、Ｓｉ3 Ｎ4 系セ
ラミックス繊維の一部を接合するには、セラミックス繊
維積層部材８にポリマープレカーサ溶液を含浸させ、次
いで１０００〜１４００℃で焼成することによってポリ
マープレカーサをＳｉ3 Ｎ4 に転化させることによって
セラミックス繊維積層部材８の繊維同志を一部固着させ
ることができる。
【００１７】フィルタ本体１を作製する場合に、セラミ
ックス繊維積層部材８、通電金網６及び金網７から成る
積層体を長繊維材の交差糸９で織りあげる場合には、例
えば、鉤針等を使用し、鉤針の先端に長繊維材を引っか
けて積層体に押し込むか、積層体を貫通して引き上げる
ことによって、積層体１６に長繊維材を横断して交差し
て交差糸９を織りあげることができる。また、フィルタ
本体１の作製について、積層したセラミックス繊維積層
部材８の両面に、目の粗い金網７を重ね合わせておくこ
とによって、この積層体１６を蛇腹状等の所望の形状に
折り曲げることができ（図２参照）、高強度の保形性に
富んだフィルタ本体１を形成することができると共に、
セラミックス繊維積層部材８の間に配置された通電金網
６はセラミックス繊維積層部材８に密着して保持される
ことになる。
ックス繊維積層部材８、通電金網６及び金網７から成る
積層体を長繊維材の交差糸９で織りあげる場合には、例
えば、鉤針等を使用し、鉤針の先端に長繊維材を引っか
けて積層体に押し込むか、積層体を貫通して引き上げる
ことによって、積層体１６に長繊維材を横断して交差し
て交差糸９を織りあげることができる。また、フィルタ
本体１の作製について、積層したセラミックス繊維積層
部材８の両面に、目の粗い金網７を重ね合わせておくこ
とによって、この積層体１６を蛇腹状等の所望の形状に
折り曲げることができ（図２参照）、高強度の保形性に
富んだフィルタ本体１を形成することができると共に、
セラミックス繊維積層部材８の間に配置された通電金網
６はセラミックス繊維積層部材８に密着して保持される
ことになる。
【００１８】また、セラミックス繊維積層部材８を構成
するＳｉＣ系セラミックス繊維としては、Ｓｉ−Ｃ−
Ｏ，Ｓｉ−Ｔｉ−Ｃ−Ｏ，Ｓｉ−Ｃがある。セラミック
ス繊維５としては、ＳｉＣ系セラミックス及びＳｉ3 Ｎ
4 系セラミックスの他に、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）又は
ジルコニア（ＺｒＯ2 ）を含んでいてもよい。
するＳｉＣ系セラミックス繊維としては、Ｓｉ−Ｃ−
Ｏ，Ｓｉ−Ｔｉ−Ｃ−Ｏ，Ｓｉ−Ｃがある。セラミック
ス繊維５としては、ＳｉＣ系セラミックス及びＳｉ3 Ｎ
4 系セラミックスの他に、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）又は
ジルコニア（ＺｒＯ2 ）を含んでいてもよい。
【００１９】このディーゼルパティキュレートフィルタ
は、上記のように構成され、例えば、ケース３内には排
気ガス圧又はパティキュレート捕集量を検出するセンサ
ー１１が設けられ、該センサー１１によって検出された
排気ガス圧又は捕集量の情報はコントローラ１０に入力
されるように構成されている。更に、コントローラ１０
には、エンジン作動状態、即ち、エンジン回転数を検出
する回転センサー、エンジン負荷を検出する負荷センサ
ー、排気ガス温度を検出する温度センサー等が設けられ
ている。コントローラ１０は、エンジン作動状態のこれ
らの検出信号を受けて、エンジン作動状態に対応して予
め決定されている排気ガス圧又は捕集量の検出値に対応
して通電金網６への通電を制御し、フィルタ本体１の再
生タイミングを制御するように構成されている。
は、上記のように構成され、例えば、ケース３内には排
気ガス圧又はパティキュレート捕集量を検出するセンサ
ー１１が設けられ、該センサー１１によって検出された
排気ガス圧又は捕集量の情報はコントローラ１０に入力
されるように構成されている。更に、コントローラ１０
には、エンジン作動状態、即ち、エンジン回転数を検出
する回転センサー、エンジン負荷を検出する負荷センサ
ー、排気ガス温度を検出する温度センサー等が設けられ
ている。コントローラ１０は、エンジン作動状態のこれ
らの検出信号を受けて、エンジン作動状態に対応して予
め決定されている排気ガス圧又は捕集量の検出値に対応
して通電金網６への通電を制御し、フィルタ本体１の再
生タイミングを制御するように構成されている。
【００２０】このディーゼルパティキュレートフィルタ
は、上記のように構成されており、次のように作動す
る。ディーゼルエンジンが駆動され、排気ガスが排気管
を通じて排気ガス通路１３に送り込まれる。排気ガスは
入口１４から排気ガス通路１３に送り込まれ、排気ガス
通路１３からフィルタ本体１を通過し、フィルタ本体１
で排気ガス中に含まれるすす、カーボン、スモーク等の
パティキュレートが捕集され、クリーンな排気ガスは出
口１５へと排出されている。捕集されたパティキュレー
トはフィルタ本体１に堆積する。一方、コントローラ１
０は、圧力センサー１１等の各センサーからの検出信号
を受け、それらの検出値からエンジン作動状態を判断
し、予め設定されているパティキュレートの捕集量にな
ると、コントローラ１０の指令で電極端子４を通じて通
電金網６に電流を流し、通電金網６は加熱されてフィル
タ本体１が加熱され、捕集されているパティキュレート
が加熱焼却される。即ち、パティキュレートは、ディー
ゼルエンジンにおける空気過剰率の原理を活かしてフィ
ルタ本体１を通過する微量の排気ガスに含まれる空気を
利用して加熱燃焼され、パティキュレートをＣＯ2 、Ｈ
2 Ｏに変化させて焼却し、ガスになって出口１５から放
出される。
は、上記のように構成されており、次のように作動す
る。ディーゼルエンジンが駆動され、排気ガスが排気管
を通じて排気ガス通路１３に送り込まれる。排気ガスは
入口１４から排気ガス通路１３に送り込まれ、排気ガス
通路１３からフィルタ本体１を通過し、フィルタ本体１
で排気ガス中に含まれるすす、カーボン、スモーク等の
パティキュレートが捕集され、クリーンな排気ガスは出
口１５へと排出されている。捕集されたパティキュレー
トはフィルタ本体１に堆積する。一方、コントローラ１
０は、圧力センサー１１等の各センサーからの検出信号
を受け、それらの検出値からエンジン作動状態を判断
し、予め設定されているパティキュレートの捕集量にな
ると、コントローラ１０の指令で電極端子４を通じて通
電金網６に電流を流し、通電金網６は加熱されてフィル
タ本体１が加熱され、捕集されているパティキュレート
が加熱焼却される。即ち、パティキュレートは、ディー
ゼルエンジンにおける空気過剰率の原理を活かしてフィ
ルタ本体１を通過する微量の排気ガスに含まれる空気を
利用して加熱燃焼され、パティキュレートをＣＯ2 、Ｈ
2 Ｏに変化させて焼却し、ガスになって出口１５から放
出される。
【００２１】以上、この発明によるディーゼルパティキ
ュレートフィルタの一実施例について説明したが、この
発明は、上記実施例に限らず、例えば、バイパス通路を
備えたディーゼルパティキュレートフィルタにも適用す
ることができる。例えば、上記フィルタ本体を主フィル
タに構成し、該主フィルタの中央部にバイパス通路を構
成するサブフィルタを配置する。主フィルタの再生時に
バイパス通路を開放し、排気ガスをサブフィルタに流し
て排気ガス中のパティキュレートを捕集すると共に、主
フィルタの通路金網に電流を流して主フィルタに捕集さ
れているパティキュレートを加熱焼却する。主フィルタ
の再生が完了すると、バイパス通路を閉鎖し、排気ガス
を主フィルタに流して通常の排気ガスを浄化する工程に
復帰するように作動を繰り返す。また、筒状フィルタの
外側から排気ガスを流入させ、内側へ抜けるように構成
することもできる。
ュレートフィルタの一実施例について説明したが、この
発明は、上記実施例に限らず、例えば、バイパス通路を
備えたディーゼルパティキュレートフィルタにも適用す
ることができる。例えば、上記フィルタ本体を主フィル
タに構成し、該主フィルタの中央部にバイパス通路を構
成するサブフィルタを配置する。主フィルタの再生時に
バイパス通路を開放し、排気ガスをサブフィルタに流し
て排気ガス中のパティキュレートを捕集すると共に、主
フィルタの通路金網に電流を流して主フィルタに捕集さ
れているパティキュレートを加熱焼却する。主フィルタ
の再生が完了すると、バイパス通路を閉鎖し、排気ガス
を主フィルタに流して通常の排気ガスを浄化する工程に
復帰するように作動を繰り返す。また、筒状フィルタの
外側から排気ガスを流入させ、内側へ抜けるように構成
することもできる。
【００２２】
【発明の効果】この発明によるディーゼルパティキュレ
ートフィルタは、上記のように構成されており、次のよ
うな効果を有する。即ち、このディーゼルパティキュレ
ートフィルタでは、フィルタ本体を構成するセラミック
ス繊維積層部材が金網で包み込まれ、しかも通電金網が
前記セラミックス繊維積層部材間に挟み込まれ、これら
の積層体が交差糸で密着して固着されているので、前記
フィルタ本体によるパティキュレートの捕集と前記フィ
ルタ本体を再生するためのパティキュレートの加熱焼却
を繰り返し行ったとしても、前記セラミックス繊維積層
部材と前記通電金網とが離間して変形することがなく、
前記セラミックス繊維積層部材がパティキュレートの加
熱焼却時に局所的に異常過熱されず、前記フィルタ本体
自体では騒音が発生せず、前記セラミックス繊維積層部
材の耐久性を向上させることができる。また、前記セラ
ミックス繊維積層部材は、両側が前記金網３で挟み込ま
れているので、前記セラミックス繊維積層部材自体の成
形が極めて容易に行うことができ、成形作業性を向上さ
せる。更に、前記セラミックス繊維積層材は、その外側
が前記金網で覆われているので、セラミックス繊維の分
離飛散を防止することもできる。
ートフィルタは、上記のように構成されており、次のよ
うな効果を有する。即ち、このディーゼルパティキュレ
ートフィルタでは、フィルタ本体を構成するセラミック
ス繊維積層部材が金網で包み込まれ、しかも通電金網が
前記セラミックス繊維積層部材間に挟み込まれ、これら
の積層体が交差糸で密着して固着されているので、前記
フィルタ本体によるパティキュレートの捕集と前記フィ
ルタ本体を再生するためのパティキュレートの加熱焼却
を繰り返し行ったとしても、前記セラミックス繊維積層
部材と前記通電金網とが離間して変形することがなく、
前記セラミックス繊維積層部材がパティキュレートの加
熱焼却時に局所的に異常過熱されず、前記フィルタ本体
自体では騒音が発生せず、前記セラミックス繊維積層部
材の耐久性を向上させることができる。また、前記セラ
ミックス繊維積層部材は、両側が前記金網３で挟み込ま
れているので、前記セラミックス繊維積層部材自体の成
形が極めて容易に行うことができ、成形作業性を向上さ
せる。更に、前記セラミックス繊維積層材は、その外側
が前記金網で覆われているので、セラミックス繊維の分
離飛散を防止することもできる。
【図１】図１はこの発明によるディーゼルパティキュレ
ートフィルタの一実施例を示す断面図である。
ートフィルタの一実施例を示す断面図である。
【図２】図１のディーゼルパティキュレートフィルタに
組み込まれたフィルタ本体の断面図である。
組み込まれたフィルタ本体の断面図である。
【図３】図１のディーゼルパティキュレートフィルタに
組み込まれたフィルタ本体の一部の拡大断面図である。
組み込まれたフィルタ本体の一部の拡大断面図である。
１ フィルタ本体 ５ セラミックス長繊維 ６ 通電金網 ７ 金網 ８ セラミックス繊維積層部材 ９ 交差糸 １６ 積層体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 46/52 ＺＡＢ Ｃ 9441−4Ｄ
Claims (6)
- 【請求項１】 ディーゼルエンジンの排気ガス中に含ま
れるパティキュレートを捕集して加熱焼却するディーゼ
ルパティキュレートフィルタにおいて、セラミックス長
繊維をアトランダムに積層したセラミックス繊維積層部
材、重ね合わせた前記セラミックス繊維積層部材の間に
配置した通電金網、及び前記セラミックス繊維積層部材
と通電金網とから成る積層体を挟んで不織布の繊維を前
記セラミックス繊維積層部材と前記通電金網に交差して
織り込まれた交差糸、から構成したことを特徴とするデ
ィーゼルパティキュレートフィルタ。 - 【請求項２】 前記セラミックス長繊維はＳｉＣ系セラ
ミックス繊維及び／又はＳｉ3 Ｎ4 系セラミックス繊維
から構成され、前記セラミックス長繊維の繊維径が５〜
１５μｍ程度、長さが３０〜１５０ｍｍ程度であること
を特徴とする請求項１に記載のディーゼルパティキュレ
ートフィルタ。 - 【請求項３】 前記セラミックス繊維積層部材の厚さは
３〜５ｍｍ程度であることを特徴とする請求項１に記載
のディーゼルパティキュレートフィルタ。 - 【請求項４】 ＳｉＣ系セラミックス繊維で作製した前
記セラミックス繊維積層部材に含浸させたポリチタノカ
ルボシラン溶液を焼成によってＳｉＣに転化させて前記
セラミックス繊維積層部材の繊維同志を一部固着させた
ことを特徴とする請求項１に記載のディーゼルパティキ
ュレートフィルタ。 - 【請求項５】 Ｓｉ3 Ｎ4 系セラミックス繊維で作製し
た前記セラミックス繊維積層部材に含浸させたポリマー
プレカーサ溶液を焼成によってＳｉ3 Ｎ4 に転化させて
前記セラミックス繊維積層部材の繊維同志を一部固着さ
せたことを特徴とする請求項１に記載のディーゼルパテ
ィキュレートフィルタ。 - 【請求項６】 前記セラミックス繊維積層部材の両面に
金網を配設し、前記金網と前記セラミックス繊維積層部
材とを一体的にスティープラ等の係止具で係止したこと
を特徴とする請求項１に記載のディーゼルパティキュレ
ートフィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7013292A JPH08189335A (ja) | 1995-01-04 | 1995-01-04 | ディーゼルパティキュレートフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7013292A JPH08189335A (ja) | 1995-01-04 | 1995-01-04 | ディーゼルパティキュレートフィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08189335A true JPH08189335A (ja) | 1996-07-23 |
Family
ID=11829127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7013292A Pending JPH08189335A (ja) | 1995-01-04 | 1995-01-04 | ディーゼルパティキュレートフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08189335A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998042963A1 (en) * | 1997-03-25 | 1998-10-01 | Nippon Oil Co., Ltd. | Exhaust emission control catalyst, exhaust emission control catalyst manufacturing method, exhaust emission control filter, exhaust emission control filter manufacturing method, and exhaust emission control apparatus |
-
1995
- 1995-01-04 JP JP7013292A patent/JPH08189335A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998042963A1 (en) * | 1997-03-25 | 1998-10-01 | Nippon Oil Co., Ltd. | Exhaust emission control catalyst, exhaust emission control catalyst manufacturing method, exhaust emission control filter, exhaust emission control filter manufacturing method, and exhaust emission control apparatus |
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