JPH10274030A

JPH10274030A - 排気ガス浄化装置

Info

Publication number: JPH10274030A
Application number: JP9081750A
Authority: JP
Inventors: Masato Imamura; 正人今村; Kiichi Nakajima; 紀一中島; Katsumi Shindou; 克美神道; Shinsuke Iijima; 伸介飯島; Tatsuhiko Kato; 龍彦加藤; Koichi Goi; 光一後夷; Yukio Aizawa; 幸雄相澤; Masao Sekido; 容夫関戸; Haruo Komaki; 治雄古牧; Tomonari Komiyama; 知成小宮山
Original assignee: Sintokogio Ltd; Nippon Oil Corp
Current assignee: Sintokogio Ltd; Eneos Corp
Priority date: 1997-03-31
Filing date: 1997-03-31
Publication date: 1998-10-13

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】ディーゼルエンジン等の排気ガスの浄化能力
が高く、耐久性、経済性、整備性も良好な浄化装置を提
供する。【解決手段】排気管２の途中に、並列する複数の通路
部２ａ，２ｂを設け、各通路部夫々に、電極１２を取り
付けた抵抗発熱性及び高温耐熱性を有し、電気で発熱す
る自己発熱型高温耐熱性金属多孔性フィルタａ，ｂを少
なく共１つ備えた複数の処理ユニットＡ，Ｂからなるパ
ティキュレート捕集装置を介装し、フィルタの再生を行
うため電気を流す通電装置と、再生時には通電を各処理
ユニットに対して順次に行う通電制御手段と、各通路部
夫々に介装されて、各通路部の排気流量を制御する流量
制御弁１６Ａ，１６Ｂと、フィルタ再生時には同流量制
御弁を流量制限側に制御する流量制御手段とで構成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ン等の排ガス中に含まれるパティキュレートを処理する
ことを目的とする排気ガス浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンは、エネルギー効率
が高く、また耐久性に優れているため、自動車などの輸
送機用、一般動力用、発電器用などに汎用されている
が、排気ガス中に主としてスート、ＳＯＦ、サルフェー
トからなるパティキュレートが含まれているため、環境
上大きな問題となっている。

【０００３】この対策として、自動車などの輸送機では
エンジンの改良、燃料噴射系の改良などが行われ、これ
によりディーゼル内燃機関より排出されるパティキュレ
ートをある程度低減することができている。しかしなが
ら、これらの方法によるパティキュレートの低減ではま
だ十分ではないため、さらにパティキュレートを低減す
る方法として、酸化（燃焼）触媒を利用したり、セラミ
ック製フィルタでパティキュレートを捕集した後、パテ
ィキュレートを電気ヒータ、バーナなどで着火させ、パ
ティキュレート自体の燃焼熱で伝播燃焼させて除去する
方法などが検討されている。この方式において、セラミ
ック製フィルタを複数に分割し、パティキレートの捕集
量が一定量以上になったときにバルブ等を用いて排気ガ
ス流量をしぼった後に再生する方法も取られている。

【０００４】一方、定置式や産業用のディーゼルエンジ
ン、加熱炉、コージェネレーションシステム、ヒートポ
ンプ、ボイラ等の燃焼装置では、排ガス対策としてサイ
クロン、バグフィルタなどの集塵装置を用いる方法がと
られている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように、セラミック製フィルタを内蔵した装置を複数に
分割し、パティキュレートの捕集量が一定量以上になっ
たときにバルブ等を用いて排気ガス流量を絞った後にセ
ラミック製フィルタを再生する方法では、パティキュレ
ート自体の燃焼熱で燃焼伝播させるのに必要な多量のパ
ティキュレートを捕集するため、堆積したパティキュレ
ートが燃焼する際に高温になるために、フィルタが溶損
したりする問題がある。

【０００６】このようなフィルタの溶損を防止するた
め、セラミック製フィルタを使用する場合は、バルブ駆
動装置や必要に応じて使用する２次空気を供給する装置
に複雑で精密な制御を施さなければならないという問題
がある。また、セラミック製フィルタでは排ガス中に含
まれる灰分がフィルタ内に堆積して長時間使用できない
問題もある。

【０００７】その一方で、バルブなどを用いずに排気ガ
ス流量を絞らずに自己発熱型フィルタあるいは触媒体に
通電再生するには、大きな電力が必要となる。また、定
置式や産業用のディーゼルエンジンに用いられているサ
イクロン、バグフィルタなどの集塵装置は、処理能力が
低かったり、装置が高価であったり、温度が低い場所の
みに設置可能などの問題がある。さらに、捕集した炭素
系微粒子（パティキュレート）を廃棄処理しなけらばな
らない問題もある。

【０００８】本発明は、以上のような従来の課題を解か
つるためなされたものであり、その目的はディーゼルエ
ンジン等から排出される排気ガスの浄化能力が高いとと
もにすぐれた耐久性を備え、また経済性やメンテナンス
性も良好な排気ガス浄化装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、排気ガス導入部と排出部を
有する排気ガス通路の途中に、互いに並列する複数の通
路部を設け、各通路部夫々に、自由端に電極を取り付け
た構成であって、抵抗発熱性及び高温耐熱性を有し、電
気を流すことにより発熱する自己発熱型高温耐熱性金属
多孔性フィルタを、少なくとも１つ備えた処理ユニット
からなるパティキュレート捕集装置を夫々介装し、前記
フィルタの再生を行うべく該フィルタに電気を流す通電
装置と、再生時には前記処理ユニットのフィルタへの通
電が、各処理ユニットに対して順次行われるように前記
通電装置を制御する通電制御手段と、前記各通路部夫々
に介装されて、各通路部の排気流量を制御する流量制御
弁と、フィルタ再生時には該流量制御弁を流量制限側に
制御する流量制御手段と、を含んで構成されたことを特
徴とする。

【００１０】請求項２に係る発明は、前記フィルタの通
電再生時期を検出する手段として、前記排気ガス導入部
と排出部の差圧を検出する差圧検出手段、前記フィルタ
の表面温度或いは排気ガス導入部の排気ガス温度或いは
排出部における排気ガス温度を検出する温度検出手段、
前記捕集装置による捕集を開始してからの経過時間を計
測する捕集時間計測手段及び再生を開始してからの経過
時間を計測する再生時間計測手段の各手段のうち少なく
とも１つを備え、前記通電制御手段は、前記各手段のう
ち少なくとも１つから出力される信号に基づいて前記通
電装置を制御すると共に、各処理ユニットに流入する排
気ガス流量を流量制御弁により制御しながら再生時には
前記複数備えられたフィルタに順次通電がなされるよう
に前記通電装置を制御する構成であることを特徴とす
る。

【００１１】請求項３に係る発明は、前記フィルタの通
電再生の開始時期は、前記差圧検出手段により前記排気
ガス導入部と排出部の差圧が所定値以上となったとき、
前記時間計測手段により捕集を開始してからの経過時間
が所定時間になったとき、前記差圧検出手段により前記
排気ガス導入部と排出部の差圧が所定値以上となったと
きか若しくは前記捕集時間計測手段により捕集を開始し
てからの経過時間が所定時間になったとき、のうちいず
れかにより検出されることを特徴とする。

【００１２】請求項４に係る発明は、前記フィルタの通
電再生の終了時期は、前記温度検出手段によりフィルタ
表面温度或いは排気ガス排出部における排気ガス温度が
所定値以上になったとき、前記再生時間計測手段により
再生を開始してからの経過時間が所定時間になったと
き、前記温度検出手段によりフィルタ表面温度が所定値
以上になったときか若しくは前記再生時間計測手段によ
り再生を開始してからの経過時間が所定時間になったと
き、のうちいずれかにより検出されることを特徴とす
る。

【００１３】請求項５に係る発明は、前記通電制御手段
は、フィルタへの通電量を一定に制御する機能若しくは
フィルタの表面温度或いは排気ガス導入部の排気ガス温
度或いは排出部における排気ガス温度、排出部における
排気ガス温度に基づいて通電量を可変制御する機能を備
えたことを特徴とする。

【００１４】請求項６に係る発明は、前記自己発熱型高
温耐熱性金属多孔性フィルタは、触媒が担持された触媒
担持自己発熱型高温耐熱性金属多孔性フィルタであるこ
とを特徴とする。かかる本発明の作用について説明す
る。排気ガス導入部と排出部を有する排気ガス通路の途
中に、自由端に電極を取り付けた構成であって、抵抗発
熱性及び高温耐熱性を有し、電気を流すことにより発熱
する自己発熱型高温耐熱性金属多孔性フィルタ若しくは
触媒担持自己発熱型高温耐熱性金属多孔性フィルタを、
少なくとも１つ備えた並列する２つ以上の処理ユニット
からなるパティキュレート捕集装置を介装して、排気ガ
ス浄化装置を得る。

【００１５】自己発熱型高温耐熱性金属多孔性フィルタ
あるいは触媒担持自己発熱型高温耐熱性金属多孔性フィ
ルタを処理ユニットの容器に設置する際は、１つの容器
に１つの自己発熱型高温耐熱性金属多孔性フィルタある
いは触媒担持自己発熱型高温耐熱性金属多孔性フィルタ
を設置してもよいし、１つの容器に複数の自己発熱型高
温耐熱性金属多孔性フィルタあるいは触媒担持自己発熱
型高温耐熱性金属多孔性フィルタを設置する方法をとっ
てもよい。

【００１６】また、容器に自己発熱型高温耐熱性金属多
孔性フィルタあるいは触媒担持自己発熱型高温耐熱性金
属多孔性フィルタを設置する際のこれらの形状は限定さ
れない。ここで、本発明の排気ガス浄化装置を用いて例
えばディーゼルエンジンの排気ガス中のパティキュレー
トを処理すると、ある時間が経過したときに自己発熱型
高温耐熱性金属多孔性フィルタあるいは触媒担持自己発
熱型高温耐熱性金属多孔性フィルタにパティキュレート
が捕集され、装置の前後の差圧が上昇する。そのとき
に、複数の処理ユニットのうちの１つの処理ユニットに
おいて、自己発熱型高温耐熱性金属多孔性フィルタある
いは触媒担持自己発熱型高温耐熱性金属多孔性フィルタ
の自由端の電極より直接フィルタ自体に電気を流して捕
集したパティキュレートを燃焼除去する。このとき、自
己発熱型高温耐熱性金属多孔性フィルタあるいは触媒担
持自己発熱型高温耐熱性金属多孔性フィルタが複数設け
られている場合には、これらの２つ以上同時に通電する
ことも可能である。

【００１７】このように１つの処理ユニットにおけるフ
ィルタの再生が終了したならば、他の処理ユニットのフ
ィルタに通電し、これを順次行って複数の処理ユニット
のフィルタを再生する。更に、各処理ユニットのフィル
タ再生時には、再生されるフィルタが備えられた処理ユ
ニットが介装されてなる通路部の流量制御弁を流量制限
側に制御する。

【００１８】この場合、流量制限幅が少なすぎると、フ
ィルタがパティキュレートの燃焼熱により設定温度以上
になり、逆に多すぎると設定温度以上にはならないが、
排気ガスに熱が奪われ、エネルギロスが大きくなる。こ
のため、流量制御弁を流量制限側に制御する流量制限幅
を最適に設定するようにする。

【００１９】これにより、再生されるフィルタが設けら
れた処理ユニットを通過する排気ガス流量が制限され、
再生用の通電装置による通電量を少なくすることができ
る。又、フィルタあるいは触媒体自体に通電しているた
め、フィルタあるいは触媒体を均一に発熱させることが
できる。よって、パティキュレートの燃え残りが発生せ
ず、また、フィルタの耐久性が高くなる。また、触媒を
担持していれば、触媒を燃焼除去できる温度を低下でき
るために、フィルタに通電する電力量を更に低減するこ
とができる。

【００２０】さらには、フィルタの孔径、空隙率を任意
に変化させて、灰分によるフィルタの閉塞が起こらない
ように設計することができる。本発明の装置で、フィル
タの通電再生時期を検出し、これによりフィルタへの通
電を制御するようにしている。この場合、フィルタの通
電再生時期を検出する手段として、排気ガス導入部と排
出部の差圧を検出する差圧検出手段、フィルタの表面温
度を検出する温度検出手段、前記捕集装置による捕集を
開始してからの経過時間を計測する捕集時間計測手段及
び再生を開始してからの経過時間を計測する再生時間計
測手段の各手段のうち少なくとも１つと、前記各手段の
うち少なくとも１つから出力される信号に基づいて通電
装置を制御すると共に、再生時には前記フィルタに順次
通電がなされるように前記通電装置を制御する通電制御
手段と、が設けられている。

【００２１】具体的には、フィルタの通電再生の開始時
期は、前記差圧検出手段により前記排気ガス導入部と排
出部の差圧が所定値以上となったとき、前記時間計測手
段により捕集を開始してからの経過時間が所定時間にな
ったとき、前記差圧検出手段により前記排気ガス導入部
と排出部の差圧が所定値以上となったときか若しくは前
記捕集時間計測手段により捕集を開始してからの経過時
間が所定時間になったとき、のうちいずれかにより検出
される。

【００２２】又、フィルタの通電再生の終了時期は、前
記温度検出手段によりフィルタ表面温度が所定値以上に
なったとき、前記再生時間計測手段により再生を開始し
てからの経過時間が所定時間になったとき、前記温度検
出手段によりフィルタ表面温度が所定値以上になったと
きか若しくは前記再生時間計測手段により再生を開始し
てからの経過時間が所定時間になったとき、のうちいず
れかにより検出される。

【００２３】更に、複数に分割した自己発熱型高温耐熱
性金属多孔性フィルタあるいは触媒担持自己発熱型高温
耐熱性金属多孔性フィルタは、再生が開始してから、順
次通電する方法でも、１つの自己発熱型高温耐熱性金属
多孔性フィルタあるいは触媒担持自己発熱型高温耐熱性
金属多孔性フィルタの再生が終了したのちに、再度、装
置前後の差圧が所定値以上になったときや所定の時間が
経過したときに、別のフィルタを再生する工程を繰り返
す方法でもよい。

【００２４】通電装置は、通電量を固定する装置であっ
ても、フィルタの表面温度や排気ガスの導入部や排出部
における排気ガス温度等を用いてＰＩ制御やＰＩＤ制御
等により通電する電力量を制御する装置であっても良
い。このとき、最大電力量を設定し、通電するときの電
力量を制限する方法を採ることもできる。

【００２５】本発明の排ガス浄化装置では、パティキュ
レートの燃焼による伝播燃焼を利用せずに、自己発熱型
高温耐熱性金属多孔性フィルタあるいは触媒担持自己発
熱型高温耐熱性金属多孔性フィルタを用いているため
に、フィルタを直接均一に加熱してパティキュレートを
燃焼除去するので、捕集したパティキュレートの量に影
響されずに再生を開始することができる上、バルブ等で
排気ガス量を絞って再生してもフィルタが過昇温して溶
損することなく再生を終了できる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の内容をより詳細に
説明する。本発明の金属多孔体の平均孔径の下限値は１
０μｍ、好ましくは２０μｍであり、一方、その上限値
は５００μｍ、好ましくは２００μｍである。本発明に
おいて、金属多孔体の平均孔径が１０μｍ未満の場合は
差圧が大きくなったり、排気ガス中の灰分による孔の閉
塞が生じる虞があり、一方、１００μｍを越える場合
は、排気ガス中のパティキュレートの捕集効率が低下す
るため、それぞれ好ましくない。

【００２７】なお、本発明の金属多孔体の空隙率や厚さ
は任意であり、これらを任意に変化させて、排気ガス中
の灰分による孔の閉塞が起こらないように設計すること
ができる。また、本発明の金属多孔体は、通電により抵
抗発熱性を有するものであれば良く、その材質は任意で
あるが、通常、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｗから選ばれ
る１つ以上の金属を主材料とするものが好ましく用いら
れる。また、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉなどの金属を含有するも
のであることが一層好ましい。

【００２８】たとえば、Fe-Cr-Al系などのカンタル材や
ニッケルクロム系の材料を用いることができ、さらには
好ましくは、Fe-Cr-Al-REM系の材料を用いることができ
る。具体的には、Fe-Cr-Al-REM系の材料では、重量比で
Ｃｒ15〜23％、Ａｌ2.5 〜6.0 、ＲＥＭとしては、Ｌ
ａ，Ｙ，Ｃｅの一種または２種以上が用いられ、添加量
は0.02〜１％である。他の組成として不可避成分を含ん
でも良い。

【００２９】上記の金属多孔体を作製する方法も任意で
あるが、具体的には例えば、ａ）Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃ
ｏ、Ｗから選ばれる１つを主材料する金属より作られる
金属粉体、短繊維、長繊維、ウィスカーなどから選ばれ
る１種あるいは２種以上を加圧成形した後、あるいは樹
脂バインダーと混合し、射出成形、押出成形、流動成形
などによって成形した後、焼結する方法、ｂ）Ｆｅ、Ｃ
ｒ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｗから選ばれる１つを主材料する金属
を高温または化学反応などによって気化する物質と混合
し、焼結する方法、ｃ）Ｆｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｗか
ら選ばれる１つを主材料する金属のイオンを含有するメ
ッキ液を用いて多孔質体を析出させる方法、ｄ）Ｆｅ、
Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｗから選ばれる１つを主材料する金
属よりなる多孔質粒子を成形、熱処理する方法、ｅ）Ｆ
ｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｗから選ばれる１つを主材料す
る金属と溶解し易いあるいは上記該金属中を拡散し易い
金属等を混合または析出させて合金を作製した後、その
金属を除去する方法、ｆ）可燃性物質・可溶性物質など
からなる多孔体にＦｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｗから選ば
れる１つを主材料する金属の１種あるいは２種以上を１
層あるいは２層以上メッキあるいは蒸着することにより
コーティングし、焼結時に該物質を燃焼・溶解除去して
多孔質化する方法、また、さらにその多孔体に上記該金
属の１種あるいは２種以上をメッキあるいは蒸着するこ
とによりコーティングする方法、ｇ）可燃性物質・可溶
性物質などからなる多孔体に石膏あるいは精密鋳造用流
動成形鋳型材を注入し、焼成し、多孔性の鋳型を製造
し、そこにＦｅ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｗから選ばれる１
つを主材料する金属の溶融体あるいは粉末流動体を注入
し、固化・結合させる方法うち、１種あるいは２種以上
を用いることができる。

【００３０】本発明の自己発熱型排気ガス浄化用触媒体
においては、上記の金属多孔体に給電するため、その自
由端に電極を取り付ける。電極の材質は任意であり、例
えば、Ｃｕ、ステンレス鋼なども用いることができる
が、金属多孔体と同材質のものを用いるのが好ましい。
本発明の金属多孔体においては、さらに耐熱性と耐蝕性
を付与するため、その表面がＣｒ酸化物、Ａｌ酸化物、
Ｓｉ酸化物、Ｔｉ酸化物のうち、１種あるいは２種以上
の酸化物で被覆されるのが好ましい。

【００３１】これら酸化物の金属多孔体表面への被覆方
法は任意であるが、具体的には例えば、上記金属多孔体
がＣｒ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉから選ばれる１種以上の金属
を含有するものである場合には、金属多孔体を空気など
の酸化性雰囲気中で、５００〜１２００°Ｃ、好ましく
は６００〜１１００°Ｃで酸化熱処理することにより、
容易にそれらの金属の酸化物被膜を表面に形成させるこ
とができる。

【００３２】なお、これら酸化物の金属多孔体表面への
被覆処理を行う場合は、上述した金属多孔体の自由端へ
電極を取り付ける工程は当該被覆処理工程の前に行うの
が好ましい。本発明の金属多孔体を作製する方法として
好適な方法として、例えば、発熱性を有する金属より、
引抜き法、溶融紡糸法、ワイヤ切削法、コイル材切削
法、びびり振動切削法、コーティング法、ウイスカー法
などの加工法で金属繊維を製造し、フィルタ状に成形す
る方法を用いることができる。

【００３３】このとき、当該金属繊維の平均直径の下限
値は５μｍ、好ましくは１０μｍであり、一方、その上
限値は５００μｍ、好ましくは１００μｍであるのが望
ましい。金属繊維の平均直径が５μｍ未満の場合は差圧
が大きくなったり、排気ガス中の灰分による孔の閉塞が
生じる虞があり、一方、５００μｍを越える場合は、排
気ガス中のパティキュレートの捕集効率が低下する虞が
ある。

【００３４】またこのとき、当該フィルタの空隙率の下
限値は３０％、好ましくは７０％であり、一方、その上
限値は９５％、好ましくは９３％であるのが望ましい。
フィルタの空隙率が３０％未満の場合は差圧が大きくな
ったり、排気ガス中の灰分による孔の閉塞が生じる虞が
あり、一方、９５％を越える場合は、排気ガス中のパテ
ィキュレートの捕集効率が低下する虞がある。

【００３５】また当該金属繊維フィルタはさらに焼結処
理を施すことが好ましい。焼結処理の条件は任意である
が、具体的には、例えば、真空若しくは非酸化性雰囲気
中で、８００〜１５００°Ｃ、好ましくは９００〜１３
００°Ｃの範囲で、１０分〜１０時間、好ましくは１〜
６時間加熱することで行う。焼結時には、荷重をかける
ことも好適である。

【００３６】さらに、当該金属繊維フィルタの焼結後に
熱処理を施すことにより、その表面に金属酸化物の被覆
膜を形成させ、金属繊維フィルタに高温耐熱性及び耐蝕
性を付与することも好適である。熱処理の条件も任意で
あるが、具体的には、例えば、空気などの酸化性雰囲気
中にて、６００〜１２００°Ｃ、好ましくは、８００〜
１１００°Ｃの範囲で、１〜２０時間、好ましくは、２
〜１０時間加熱することで行う。

【００３７】上記の金属多孔体は、焼結と同時にあるい
は焼結後に波形あるいは凹凸形に加工してもよい。フィ
ルタを波形あるいは凹凸形に加工するとフィルタの機械
強度が向上し、体積当たりの表面積が増加するためであ
る。本発明の自己発熱型排気ガス浄化用触媒体は、上記
の金属多孔体に触媒を担持することにより得ることがで
きる。

【００３８】この触媒の担持は、上記の金属多孔体の自
由端に電極を接続し、必要に応じて酸化熱処理等の処理
により金属多孔体表面をＣｒ酸化物、Ａｌ酸化物、Ｓｉ
酸化物、Ｔｉ酸化物のうち、１種或いは２種以上の酸化
化合物で被覆した後に行うのが好ましい。これは、電極
接続前に触媒を担持すると、金属多孔体と電極の間に触
媒が入り、通電したときに抵抗となり、発熱するため
に、金属多孔体が溶損もしくは断線するためである。

【００３９】触媒担体は、特に限定されるものではない
が、アルミナ、シリカ、ジルコニア、チタニア、ＺＳＭ
−５、ＵＳＹ、ＳＡＰＯ、Ｙ型ゼオライトなどのゼオラ
イト類、シリカーアルミナ、アルミナージルコニア、ア
ルミナーチタニア、シリカチタニア、シリカージルコニ
ア、チタニアージルコニアから選ばれる少なくとも１種
類が好ましい。

【００４０】触媒担体粒子の平均粒子径は任意である
が、通常、その下限値は０．０１μｍ、好ましくは、
０．１μｍであり、一方、その上限値は２０μｍ、好ま
しくは、１０μｍであるのが望ましい。触媒担体粒子の
平均粒子径が０．０１μｍ未満の場合は製造に大きな困
難を伴い、一方、２０μｍを越える場合は金属多孔体の
孔を閉塞させ、或いは金属多孔体からの剥離が生じ易く
なる虞がある。

【００４１】触媒担体に担持する触媒活性金属成分は任
意であるが、通常、Ｐｔ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｋ，Ｒｂ，Ｃ
ｓ，Ｍｏ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｒｈ，Ａｇ，Ｂａ，Ｃａ，Ｚ
ｒ，Ｃｏ，Ｆｅ，Ｌａ，Ｃｅから選ばれる１種もしくは
２種以上の金属であるのが好ましく、Ｐｔ，Ｐｄ，Ｒ
ｈ，Ｃｕ，Ｋ，Ｍｏ、Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｅから選ばれる１
種もしくは２種以上の金属であるのがより好ましい。

【００４２】さらに本発明において、触媒担体に担持す
る触媒活性金属成分としては、排気ガス中に含まれる硫
黄酸化物による被毒性が低く、またパティキュレートの
燃焼性に優れる点から、（Ａ）Ｃｕ、（Ｂ）Ｋ、並びに
（Ｃ）Ｍｏ及び／又はＶを組み合わせたものを用いるの
が好ましい。

【００４３】なお、これら触媒活性金属成分はそのまま
金属の形で、あるいはその酸化物、炭酸塩、硝酸塩、臭
化物等のハロゲン化物、カルボン酸塩、硫酸塩、亜硫酸
塩、リン酸塩、複合酸塩などの形で使用される。これら
の金属あるいは金属化合物の触媒担体への担持量も任意
であるが、通常、それぞれの金属分に換算して、担体１
ｇ当たりその下限値は０．０１ｇ、好ましくは、０．０
５ｇであり、一方、その上限値は２．０ｇ、好ましく
は、１．０ｇであるのが望ましい。金属分に換算しての
担持量が担体１ｇ当たり０．０１ｇ未満の場合は、触媒
の活性が発現しない虞があり、一方、２．０ｇを越える
場合は、金属多孔体の閉塞を起こす虞がある。

【００４４】このような触媒担体と触媒を金属多孔体上
へ担持する方法は、限定されるものではないが、ウォッ
シュコート法、含浸法、ノズルを用いた吹き付け法など
の方法を用いることができる。このような条件で触媒を
担持した後、例えば８０〜２００°Ｃ、好ましくは１０
０〜１３０°Ｃで乾燥し、さらに、例えば３００〜１０
００°Ｃ、好ましくは、５００〜８００°Ｃで焼成する
ことによって、本発明の自己発熱型排気ガス浄化用触媒
体を得ることができる。

【００４５】ここで、排気ガス導入部と排出部を有する
排気ガス通路の途中に、互いに並列する複数の通路部を
設け、各通路部夫々に、自由端に電極を取り付けた構成
であって、抵抗発熱性及び高温耐熱性を有し、電気を流
すことにより発熱する自己発熱型高温耐熱性金属多孔性
フィルタを、少なくとも１つ備えた処理ユニットからな
るパティキュレート捕集装置を夫々介装して、排気ガス
浄化装置を得る。

【００４６】そして、前記フィルタの再生を行うべく該
フィルタに電気を流す通電装置と、再生時には前記処理
ユニットのフィルタへの通電が、各処理ユニットに対し
て順次行われるように前記通電装置を制御する通電制御
手段と、前記各通路部夫々に介装されて、各通路部の排
気流量を制御する流量制御弁と、フィルタ再生時には該
流量制御弁を流量制限側に制御する流量制御手段と、を
含んで構成される。

【００４７】自己発熱型高温耐熱性金属多孔性フィルタ
あるいは触媒担持自己発熱型高温耐熱性金属多孔体触媒
体を処理ユニットの容器に設置する際は、１つの容器に
１つの自己発熱型高温耐熱性金属多孔性フィルタあるい
は触媒担持自己発熱型高温耐熱性金属多孔性フィルタを
設置してもよいし、１つの容器に複数の自己発熱型高温
耐熱性金属多孔性フィルタあるいは触媒担持自己発熱型
高温耐熱性金属多孔性フィルタを設置する方法をとって
もよい。

【００４８】また、容器に自己発熱型高温耐熱性金属多
孔性フィルタあるいは触媒担持自己発熱型高温耐熱性金
属多孔性フィルタを設置する際の、これらの形状は限定
されない。本発明の排気ガス浄化装置は、上記の処理ユ
ニットからなるパティキュレート捕集装置、通電装置、
各種検出手段としての各種センサ、流量制御弁、通電制
御手段、流量制御手段等からなる。

【００４９】本発明の排気ガス浄化装置を用いてディー
ゼルエンジンの排気ガス中のパティキュレートを処理す
ると、ある時間が経過したときに自己発熱型高温耐熱性
金属多孔性フィルタあるいは触媒担持自己発熱型高温耐
熱性金属多孔性フィルタにパティキュレートが捕集さ
れ、装置の前後の差圧が上昇する。そのときに、複数に
並列した処理ユニットのうちの１つの処理ユニットにお
ける自己発熱型高温耐熱性金属多孔性フィルタあるいは
触媒担持自己発熱型高温耐熱性金属多孔性フィルタの自
由端の電極より直接フィルタ自体に電気を流して捕集し
たパティキュレートを燃焼除去する。このとき、各処理
ユニットに複数のフィルタが備えられている場合には、
自己発熱型高温耐熱性金属多孔性フィルタあるいは触媒
担持自己発熱型高温耐熱性金属多孔性フィルタの２つ以
上同時に通電することも可能である。

【００５０】このように１つの処理ユニットにおけるフ
ィルタの再生が終了したならば、他の処理ユニットのフ
ィルタに通電し、これを順次行って複数の処理ユニット
のフィルタを再生する。更に、各処理ユニットのフィル
タ再生時には、再生されるフィルタが備えられた処理ユ
ニットが介装されてなる通路部の流量制御弁を流量制限
側に制御する。

【００５１】これにより、再生されるフィルタが設けら
れた処理ユニットを通過する排気ガス流量が制限され、
再生用の通電装置による通電量を少なくすることができ
る。又、各処理ユニットに複数備えられたフィルタは１
つずつ順番に通電される。このことにより、フィルタ全
体に通電するような大電力をかけることなく捕集された
パティキュレートを処理することができる。

【００５２】また、フィルタあるいは触媒体自体に通電
しているため、フィルタあるいは触媒体を均一に発熱さ
せることができる。よって、パティキュレートの燃え残
りが発生せず、また、フィルタの耐久性が高くなる。ま
た、触媒を担持していれば、触媒を燃焼除去できる温度
を低下できるために、フィルタに通電する電力量を低減
することができる。

【００５３】さらには、自己発熱型高温耐熱性金属多孔
性フィルタの孔径、空隙率を任意に変化させて、灰分に
よるフィルタの閉塞が起こらないように設計することが
できる。本発明の装置で、フィルタの通電再生時期を検
出し、これによりフィルタへの通電を制御するようにし
ている。

【００５４】この場合、フィルタの通電再生時期を検出
する手段として、排気ガス導入部と排出部の差圧を検出
する差圧検出手段、フィルタの表面温度を検出する温度
検出手段、パティキュレート捕集装置による捕集を開始
してからの経過時間を計測する捕集時間計測手段及び再
生を開始してからの経過時間を計測する再生時間計測手
段の各手段のうち少なくとも１つが備えられ、前記通電
制御手段は、各手段のうち少なくとも１つから出力され
る信号に基づいて通電装置を制御すると共に、再生時に
は前記複数備えられたフィルタに順次通電がなされるよ
うに前記通電装置を制御する構成となっている。

【００５５】前記通電装置は、通電量を固定する装置で
あっても、フィルタの表面温度や排気ガスの導入部や排
出部における排気ガス温度等を用いてＰＩ制御やＰＩＤ
制御等により通電する電力量を制御する装置であっても
良い。このとき、最大電力量を設定し、通電するときの
電力量を制限する方法を採ることもできる。

【００５６】ここで、フィルタの通電再生時期を検出す
る構成は、具体的に次のようである。即ち、フィルタの
通電再生の開始時期は、差圧検出手段により前記排気ガ
ス導入部と排出部の差圧が所定値以上となったとき、前
記時間計測手段により捕集を開始してからの経過時間が
所定時間になったとき、前記差圧検出手段により前記排
気ガス導入部と排出部の差圧が所定値以上となったとき
か若しくは前記捕集時間計測手段により捕集を開始して
からの経過時間が所定時間になったとき、のうちいずれ
かにより検出される。

【００５７】又、フィルタの通電再生の終了時期は、前
記温度検出手段によりフィルタ表面温度が所定値以上に
なったとき、前記再生時間計測手段により再生を開始し
てからの経過時間が所定時間になったとき、前記温度検
出手段によりフィルタ表面温度が所定値以上になったと
きか若しくは前記再生時間計測手段により再生を開始し
てからの経過時間が所定時間になったとき、のうちいず
れかにより検出される。

【００５８】又、複数に分割した自己発熱型高温耐熱性
金属多孔性フィルタあるいは触媒担持自己発熱型高温耐
熱性金属多孔性フィルタは、再生が開始してから、順次
通電する方法でも、１つの自己発熱型高温耐熱性金属多
孔性フィルタあるいは触媒担持自己発熱型高温耐熱性金
属多孔性フィルタの再生が終了したのちに、再度、装置
前後の差圧が所定値以上になったときや所定の時間が経
過したときに、別のフィルタを再生する工程を繰り返す
方法でもよい。

【００５９】本発明の排ガス浄化装置では、パティキュ
レートの燃焼による伝播燃焼を利用せずに、自己発熱型
高温耐熱性金属多孔性フィルタあるいは触媒担持自己発
熱型高温耐熱性金属多孔性フィルタを用いているため
に、フィルタを直接均一に加熱してパティキュレートを
燃焼除去するために、捕集したパティキュレートの量に
影響されずに再生を開始することができる。

【００６０】ここで、図１は本発明に係る排気ガス浄化
装置の一実施形態を示す図である。尚、本発明に係る排
気ガス浄化装置はこの実施形態のものに限らない。この
図において、１はディーゼルエンジン、２は排気管、２
ａ，２ｂは互いに並列する複数の通路部、Ａ及びＢは、
夫々通路部２ａ，２ｂに互いに並列の関係となるように
介装された処理ユニット及び処理ユニット、１６Ａ及び
１６Ｂは、通路部２ａ，２ｂにおいて処理ユニットＡ及
びＢの入口側若しくは出口側に介装された流量制御弁、
７は、排気管２の排気ガス導入部２Ａと排出部２Ｂとの
差圧を検出する差圧計、８及び９は、各処理ユニットＡ
及びＢに設けられたフィルタａ及びフィルタｂの表面温
度を検出する温度センサ、１２は各フィルタａ，ｂの自
由端に取り付けられた電極、１３は電源、１４は電源１
３と各電極１２間に介装されたリレー、１５は制御器で
ある。

【００６１】そして、前記電源１３により、本発明の通
電装置が構成され、リレー１４と制御器１５により本発
明の通電制御手段が構成され、制御器１５により本発明
の流量制御手段が構成される。又、前記制御器１５に
は、本発明に係わる捕集時間計測手段及び再生時間計測
手段としてのタイマ機能が設けられている。

【００６２】一方、図２は処理ユニットＡ，Ｂの構成の
一例を示しており、この例では、容器１９内に複数のフ
ィルタ１ａ〜１ｆが並列して設けられている。１８は各
フィルタ１ａ〜１ｆの自由端に設けられた電極、２０は
排気ガス入口部である。このように処理ユニットＡ，Ｂ
に複数のフィルタ１ａ〜１ｆを並列して設けた場合に
は、図１に示したリレー１４の他に、各フィルタ１ａ〜
１ｆへの通電を切り換えるリレーを各処理ユニットＡ，
Ｂ毎に設けるようにする。

【００６３】次に、本発明に係わる自己発熱型高温耐熱
性金属多孔性フィルタ及び触媒担持自己発熱型高温耐熱
性金属多孔性フィルタの具体的実施例について説明す
る。（実施例１）Cr:20.02％Al:4.9％、La:0.0８％、残部Fe
及び不可避的不純物からなる高温耐熱性金属からコイル
材切削法により作製した断面が50×10μｍの高温耐熱性
金属繊維を70ｍｍの長さに切断し、空隙率85％になるよ
うにフィルタ状に集積し、高温耐熱性金属多孔体を作製
した。

【００６４】この高温耐熱性金属多孔体を幅25ｍｍ、長
さ８００ｍｍの形状に成形した後に、不活性ガス雰囲気
下で1100°Ｃ、２時間焼結した後に、両端にステンレス
鋼で製作した電極を取り付けて、1000°Ｃ、６時間熱処
理して表面にアルミナを析出させて、自己発熱型高温耐
熱性金属多孔性フィルタを得た。この自己発熱型高温耐
熱性金属多孔性フィルタ１枚を容器内に配設した処理ユ
ニット２器を排気ガス流れに対する関係が並列の関係に
なるように設置し、パティキュレート捕集装置を形成し
た。

【００６５】そして、パティキュレート捕集装置を構成
する各処理ユニットをディーゼルエンジンの排気通路を
分岐して作った２つの並列した排気管途中に介装し、該
処理ユニットのそれぞれの下流側に各通路部の排気ガス
流量を制御する排気流量制御弁を設置した。ディーゼル
エンジンを負荷70% 一定で運転し、黒煙濃度がボッシュ
スモークメータで8%の濃度の排気ガスをこのパティキュ
レート捕集装置に通過させた。

【００６６】捕集を開始してから110 分後にパティキュ
レート捕集装置の排気ガス導入部と排出部の差圧が1000
ｍｍＨ₂Ｏに到達し、処理ユニットＡ内に流入する排気
ガス流量を処理ユニットＡの排気ガス排出部側に設置さ
れた流量制御弁によって１Ｎｍ₃／hrに制限しながら、
処理ユニットＡに設置された自己発熱型高温耐熱性金属
多孔性フィルタａに通電装置を用いて通電を開始した。
そのとき、自己発熱型高温耐熱性金属多孔性フィルタａ
の表面温度を温度検出手段としての温度センサ８にて測
定し、最高温度610 °Ｃ、最大電力量１０００Ｗに設定
して、PI制御で電力量を調整しながら、通電をおこなっ
た。フィルタａの表面温度が600 °Ｃになったときに、
そのフィルタａへの通電を終了した。フィルタａへの通
電を開始してから、105 分後に再びパティキュレート捕
集装置の排気ガス導入部と排出部の差圧が1000ｍｍＨ₂
Ｏに到達した時に、もう一方の処理ユニットＢのフィル
タｂへの通電を開始し、先のフィルタａと同様に再生を
おこなった。この操作を繰り返しおこなった。

【００６７】このときのフィルタａ，ｂのフィルタ表面
温度、フィルタへの供給電力量と各処理ユニットを通過
する排気ガス流量の経時変化を測定した。パティキュレ
ート捕集装置の排気ガス導入部、排出部の黒煙濃度を測
定し、平均黒煙除去率を計算したところ、75% であっ
た。尚、図３並びに後述する図４〜６において、Ａの線
図はフィルタ表面温度を示し、Ｂの線図は供給電力量を
示している。（実施例２）Cr:20.02％、Al:4.9％、La:0.0８％、残部
Fe及び不可避的不純物からなる高温耐熱性金属からコイ
ル材切削法により作製した断面が50×10μｍの高温耐熱
性金属繊維を70ｍｍの長さに切断し、空隙率85％になる
ようにフィルタ状に集積し、高温耐熱性金属多孔体を作
製した。

【００６８】この高温耐熱性金属多孔体を幅25ｍｍ、長
さ80０ｍｍの形状に成形した後に、不活性ガス雰囲気下
で1100°Ｃ、２時間焼結した後に、両端にステンレス鋼
で製作した電極を取り付けて、1000°Ｃ、６時間熱処理
して表面にアルミナを析出させて、自己発熱型高温耐熱
性金属多孔性フィルタを得た。チタニア粒子7gを、硝酸
銅３水和塩3.8g、硝酸カリウム2.6g、モリブデン酸アン
モニウム４水和塩1.8gより調製した水溶液20０ｍｌ中に
混合し、この混合溶液を攪拌しながら水分を蒸発させ、
130 °Ｃで１時間乾燥、500 °Ｃで２時間焼成し、触媒
を調製した。この触媒10ｇを純度９９％のエタノール水
溶液90ｍｌと混合させ、ボールミルで２４時間粉砕混合
して触媒スラリーを調製した。このスラリーを噴口径が
0.４ｍｍの２流体噴口のスプレーノズルを用いて、空気
圧力３Ｋｇ／ｃｍ²で距離15ｃｍのところから自己発熱
型排気ガス浄化用フィルタに噴霧した。その後、13°Ｃ
で１時間乾燥した後、500 °Ｃで２時間焼成し、触媒担
持自己発熱型高温耐熱性金属多孔性フィルタを得た。

【００６９】この自己発熱型高温耐熱性金属多孔性フィ
ルタ１枚を容器内に配設した処理ユニット２器を排気ガ
ス流れに対する関係が並列の関係になるように設置し、
パティキュレート捕集装置を形成した。そして、パティ
キュレート捕集装置を構成する各処理ユニットをディー
ゼルエンジンの排気通路を分岐して作った２つの並列し
た排気管途中に介装し、該処理ユニットのそれぞれの下
流側に各通路部の排気ガス流量を制御する排気流量制御
弁を設置した。

【００７０】ディーゼルエンジンを負荷70％一定で運転
し、黒煙濃度がボッシュスモークメータで８％の濃度の
排気ガスをこのパティキュレート捕集装置に通過させ
た。捕集を開始してから90分後にパティキュレート捕集
装置の排気ガス導入部と排出部の差圧が1000ｍｍＨ₂Ｏ
に到達し、処理ユニットＡ内に流入する排気ガス流量を
処理ユニットＡの排気ガス排出部側に設置された流量制
御弁によって１Ｎｍ ₃／hrに制限しながら、処理ユニッ
トＡに設置された自己発熱型高温耐熱性金属多孔性フィ
ルタに通電装置を用いて通電を開始した。そのとき、
自己発熱型高温耐熱性金属多孔性フィルタａの表面温度
を温度検出手段としての温度センサ８にて測定し、最高
温度５６０°Ｃ、最大電力量７５０Ｗに設定して、PI制
御で電力量を調整しながら、通電をおこなった。フィル
タａの表面温度が550 ℃になったときに、そのフィルタ
ａへの通電を終了した。フィルタａへの通電を開始して
から、85分後に再びパティキュレート捕集装置の排気ガ
ス導入部と排出部の差圧が1000ｍｍＨ₂Ｏに到達した時
に、もう一方の処理ユニットＢのフィルタｂへの通電を
開始し、先のフィルタａと同様に再生をおこなった。そ
の後、この操作を繰り返しおこなった。

【００７１】このときのフィルタａ，ｂのフィルタ表面
温度、フィルタへの供給電力量と各処理ユニットを通過
する排気ガス流量の経時変化を測定した。パティキュレ
ート捕集装置の排気ガス導入部、排出部の黒煙濃度を測
定し、平均黒煙除去率を計算したところ、82％であっ
た。（実施例３）Cr:20.02％、Al:4.9％、La:0.0８％、残部
Fe及び不可避的不純物からなる高温耐熱性金属からコイ
ル材切削法により作製した断面が50×10μｍの高温耐熱
性金属繊維を70ｍｍの長さに切断し、空隙率85% になる
ようにフィルタ状に集積し、高温耐熱性金属多孔体を作
製した。

【００７２】この高温耐熱性金属多孔体を幅25ｍｍ、長
さ80０ｍｍの形状に成形した後に、不活性ガス雰囲気下
で1100°Ｃ、２時間焼結した後に、両端にステンレス鋼
で製作した電極を取り付けて、1000°Ｃ、６時間熱処理
して表面にアルミナを析出させて、自己発熱型高温耐熱
性金属多孔性フィルタを得た。この自己発熱型高温耐熱
性金属多孔性フィルタ１枚を容器内に配設した処理ユニ
ット２器を排気ガス流れに対する関係が並列の関係にな
るように設置し、パティキュレート捕集装置を形成し
た。

【００７３】そして、パティキュレート捕集装置を構成
する各処理ユニットをディーゼルエンジンの排気通路を
分岐して作った２つの並列した排気管途中に介装し、該
処理ユニットのそれぞれの下流側に各通路部の排気ガス
流量を制御する排気流量制御弁を設置した。ディーゼル
エンジンを負荷70％一定で運転し、黒煙濃度がボッシュ
スモークメータで8%の濃度の排気ガスをこのパティキュ
レート捕集装置に通過させた。

【００７４】捕集を開始してから110 分後に処理ユニッ
トＡ内に流入する排気ガス流量を処理ユニットＡの排気
ガス排出部側に設置された流量制御弁によって１Ｎｍ₃
／hrに制限しながら、処理ユニットＡに設置された自己
発熱型高温耐熱性金属多孔性フィルタａに通電装置を用
いて700Wの電力を通電した。そのとき、自己発熱型高温
耐熱性金属多孔性フィルタａの表面温度を温度検出手段
としての温度センサ８にて測定し、フィルタａの表面温
度が600 °Ｃになったときに、そのフィルタａへの通電
を終了した。フィルタａへの通電を開始してから、110
分後にもう一方の処理ユニットＢのフィルタｂへの通電
を開始し、先のフィルタａと同様に再生をおこなった。
その後、この操作を繰り返しおこなった。

【００７５】このときのフィルタａ，ｂのフィルタ表面
温度、フィルタａ，ｂへの供給電力量と各処理ユニット
Ａ，Ｂを通過する排気ガス流量の経時変化を測定した。
パティキュレート捕集装置の排気ガス導入部、排出部の
黒煙濃度を測定し、平均黒煙除去率を計算したところ、
70% であった。（実施例４）Cr:20.02％、Al:4.9％、La:0.0８％、残部
Fe及び不可避的不純物からなる高温耐熱性金属からコイ
ル材切削法により作製した断面が50×10μｍの高温耐熱
性金属繊維を70ｍｍの長さに切断し、空隙率85% になる
ようにフィルタ状に集積し、高温耐熱性金属多孔体を作
製した。

【００７６】この高温耐熱性金属多孔体を幅25ｍｍ、長
さ80０ｍｍの形状に成形した後に、不活性ガス雰囲気下
で1100°Ｃ、２時間焼結した後に、両端にステンレス鋼
で製作した電極を取り付けて、1000°Ｃ、６時間熱処理
して表面にアルミナを析出させて、自己発熱型高温耐熱
性金属多孔性フィルタを得た。チタニア粒子７ｇを、硝
酸銅３水和塩3.８ｇ、硝酸カリウム2.6g、モリブデン酸
アンモニウム４水和塩1.8gより調製した水溶液20０ｍｌ
中に混合し、この混合溶液を攪拌しながら水分を蒸発さ
せ、130 °Ｃで１時間乾燥、500 °Ｃで２時間焼成し、
触媒を調製した。この触媒10g を純度99％のエタノール
水溶液90ｍｌと混合させ、ボールミルで２４時間粉砕混
合して触媒スラリーを調製した。このスラリーを噴口径
が0.４ｍｍの２流体噴口のスプレーノズルを用いて、空
気圧力３Ｋｇ／ｃｍ²で距離15ｃｍのところから自己発
熱型排気ガス浄化用フィルタに噴霧した。その後、130
°Ｃで１時間乾燥した後、500 °Ｃで２時間焼成し、触
媒担持自己発熱型高温耐熱性金属多孔性フィルタを得
た。

【００７７】この自己発熱型高温耐熱性金属多孔性フィ
ルタ１枚を容器内に配設した処理ユニット２器を排気ガ
ス流れに対する関係が並列の関係になるように設置し、
パティキュレート捕集装置を形成した。そして、パティ
キュレート捕集装置を構成する各処理ユニットをディー
ゼルエンジンの排気通路を分岐して作った２つの並列し
た排気管途中に介装し、該処理ユニットのそれぞれの下
流側に各通路部の排気ガス流量を制御する排気流量制御
弁を設置した。

【００７８】ディーゼルエンジンを負荷70% 一定で運転
し、黒煙濃度がボッシュスモークメータで8%の濃度の排
気ガスをこのパティキュレート捕集装置に通過させた。
捕集を開始してから90分後に処理ユニットＡに流入する
排気ガス流量を処理ユニットＡの排気ガス排出部側に設
置された流量制御弁１６Ａによって１Ｎｍ³／ｈｒに制
限しながら、処理ユニットＡに設置された自己発熱型高
温耐熱性金属多孔性フィルタａに通電装置を用いて500W
の電力を通電した。そのとき、自己発熱型高温耐熱性金
属多孔性フィルタａの表面温度を温度検出手段としての
温度センサ８にて測定し、フィルタａの表面温度が550
°Ｃになったときに、そのフィルタａへの通電を終了し
た。フィルタａへの通電を開始してから、90分後にもう
一方の処理ユニットＢのフィルタｂへの通電を開始し、
先のフィルタａと同様に再生をおこなった。その後はこ
の操作を繰り返しおこなった。

【００７９】このときのフィルタａ，ｂの表面温度、フ
ィルタａ，ｂへの供給電力量と各処理ユニットＡ，Ｂを
通過する排気ガス流量の経時変化を測定した。パティキ
ュレート捕集装置の排気ガス導入部、排出部の黒煙濃度
を測定し、平均黒煙除去率を計算したところ、81％であ
った。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１及び６に
係る発明によれば、ディーゼルエンジン等から排出され
る排気ガスの浄化能力の向上と耐久性の向上とを図れ、
しかも経済性やメンテナンス性の向上をも図ることがで
き、特に、再生時には処理ユニットに順次通電がなされ
るように制御し、各処理ユニットのフィルタ再生時に
は、再生されるフィルタが備えられた処理ユニットが介
装されてなる通路部の流量制御弁を流量制限側に制御す
るようにしたから、再生されるフィルタが設けられた処
理ユニットを通過する排気ガス流量が制限され、これに
より、再生用の通電装置による通電量を少なくすること
ができ、通電再生に、大きな電力が不要となり、より経
済的であるという利点がある。

【００８１】請求項２及び請求項３に係る発明によれ
ば、フィルタの通電再生の開始時期を、排気ガス導入部
と排出部の差圧を検出して、或いは、捕集を開始してか
らの経過時間を検出して、或いは排気ガス導入部と排出
部の差圧、捕集を開始してからの経過時間の両方を検出
することにより認識するようにしたから、フィルタの通
電再生の開始時期をより的確に判断でき、フィルタの再
生性の向上を図ることができる。

【００８２】特に、請求項２に係る発明によれば、特
に、再生時にはフィルタに順次通電がなされるように制
御するようにしたから、通電再生に、大きな電力が不要
となり、より経済的であるという利点がある。請求項４
に係る発明によれば、フィルタの通電再生の終了時期
を、フィルタ表面温度を検出して、或いは、再生を開始
してからの経過時間を検出して、或いは、フィルタ表面
温度、再生を開始してからの経過時間の両方を検出する
ことにより認識するようにしたから、フィルタの通電再
生の終了時期をより的確に判断でき、フィルタの再生性
の向上を図ることができる。

【００８３】請求項５に係る発明によれば、フィルタへ
の通電量制御を確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る排気ガス浄化装置の一実施形態
を示す平面図

【図２】処理ユニットの構成を示す図で、（Ａ）は正
面図、（Ｂ）は正面断面図

【図３】本発明の実施例１の実験データを示すタイム
チャート

【図４】本発明の実施例２の実験データを示すタイム
チャート

【図５】本発明の実施例３の実験データを示すタイム
チャート

【図６】本発明の実施例４の実験データを示すタイム
チャート

【符号の説明】

１ディーゼルエンジン２排気管２Ａ排気ガス導入部２Ｂ排出部２ａ，２ｂ通路部Ａ，Ｂ処理ユニット７差圧計８〜１１温度センサ１２電極１３電源１４リレー１５制御器１６フィルタ１６Ａ，１６Ｂ流量制御弁ａ，ｂフィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＢ０１Ｄ 46/42 Ｂ０１Ｄ 46/42 Ｂ 53/94 53/36 １０３ＣＢ２２Ｆ 3/10 ＺＡＢＢ２２Ｆ 3/10 ＺＡＢＺ (72)発明者神道克美愛知県豊川市国府町豊成44 (72)発明者飯島伸介愛知県蒲郡市金平町頂拝13−13 (72)発明者加藤龍彦愛知県新城市緑が丘５−６−５ (72)発明者後夷光一愛知県岡崎市上地３−23−26 (72)発明者相澤幸雄神奈川県川崎市中原区木月大町203 (72)発明者関戸容夫神奈川県横浜市磯子区洋光台６−28−７ (72)発明者古牧治雄神奈川県横浜市港北区菊名２−５−１− 131 (72)発明者小宮山知成神奈川県横浜市鶴見区栄町通３−32−１

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排気ガス導入部と排出部を有する排気ガス
通路の途中に、互いに並列する複数の通路部を設け、各
通路部夫々に、自由端に電極を取り付けた構成であっ
て、抵抗発熱性及び高温耐熱性を有し、電気を流すこと
により発熱する自己発熱型高温耐熱性金属多孔性フィル
タを、少なくとも１つ備えた処理ユニットからなるパテ
ィキュレート捕集装置を夫々介装し、前記フィルタの再
生を行うべく該フィルタに電気を流す通電装置と、再生
時には前記処理ユニットのフィルタへの通電が、各処理
ユニットに対して順次行われるように前記通電装置を制
御する通電制御手段と、前記各通路部夫々に介装され
て、各通路部の排気流量を制御する流量制御弁と、フィ
ルタ再生時には該流量制御弁を流量制限側に制御する流
量制御手段と、を含んで構成されたことを特徴とする排
気ガス浄化装置。
【請求項２】前記フィルタの通電再生時期を検出する手
段として、前記排気ガス導入部と排出部の差圧を検出す
る差圧検出手段、前記フィルタの表面温度或いは排気ガ
ス導入部の排気ガス温度或いは排出部における排気ガス
温度を検出する温度検出手段、前記捕集装置による捕集
を開始してからの経過時間を計測する捕集時間計測手段
及び再生を開始してからの経過時間を計測する再生時間
計測手段の各手段のうち少なくとも１つを備え、前記通
電制御手段は、前記各手段のうち少なくとも１つから出
力される信号に基づいて前記通電装置を制御すると共
に、各処理ユニットに流入する排気ガス流量を流量制御
弁により制御しながら再生時には前記複数備えられたフ
ィルタに順次通電がなされるように前記通電装置を制御
する構成であることを特徴とする請求項１記載の排気ガ
ス浄化装置。
【請求項３】前記フィルタの通電再生の開始時期は、前
記差圧検出手段により前記排気ガス導入部と排出部の差
圧が所定値以上となったとき、前記時間計測手段により
捕集を開始してからの経過時間が所定時間になったと
き、前記差圧検出手段により前記排気ガス導入部と排出
部の差圧が所定値以上となったときか若しくは前記捕集
時間計測手段により捕集を開始してからの経過時間が所
定時間になったとき、のうちいずれかにより検出される
ことを特徴とする請求項２記載の排気ガス浄化装置。
【請求項４】前記フィルタの通電再生の終了時期は、前
記温度検出手段によりフィルタ表面温度或いは排気ガス
排出部における排気ガス温度が所定値以上になったと
き、前記再生時間計測手段により再生を開始してからの
経過時間が所定時間になったとき、前記温度検出手段に
よりフィルタ表面温度が所定値以上になったときか若し
くは前記再生時間計測手段により再生を開始してからの
経過時間が所定時間になったとき、のうちいずれかによ
り検出されることを特徴とする請求項２又は３記載の排
気ガス浄化装置。
【請求項５】前記通電制御手段は、フィルタへの通電量
を一定に制御する機能若しくはフィルタの表面温度或い
は排気ガス導入部の排気ガス温度或いは排出部における
排気ガス温度、排出部における排気ガス温度に基づいて
通電量を可変制御する機能を備えたことを特徴とする請
求項２〜４のうちいずれか１つに記載の排気ガス浄化装
置。
【請求項６】前記自己発熱型高温耐熱性金属多孔性フィ
ルタは、触媒が担持された触媒担持自己発熱型高温耐熱
性金属多孔性フィルタであることを特徴とする請求項１
〜５のうちいずれか１つに記載の排気ガス浄化装置。