JPS58202014A - 内燃機関の排気ガス微粒子浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気ガス微粒子浄化装置Info
- Publication number
- JPS58202014A JPS58202014A JP57086783A JP8678382A JPS58202014A JP S58202014 A JPS58202014 A JP S58202014A JP 57086783 A JP57086783 A JP 57086783A JP 8678382 A JP8678382 A JP 8678382A JP S58202014 A JPS58202014 A JP S58202014A
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- JP
- Japan
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- filter member
- fine particles
- exhaust gas
- honeycomb structure
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- Pending
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- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関の′＃ＩＰ気ガス中に含まれる微粒子
を浄化するための装置、特に微粒子を捕集するフィルタ
部材と、フィルタ部材により捕集された微粒子を加熱し
て燃焼除失する１！気ピータを具備する排気ガス微粒子
浄化装置に関するものである。
を浄化するための装置、特に微粒子を捕集するフィルタ
部材と、フィルタ部材により捕集された微粒子を加熱し
て燃焼除失する１！気ピータを具備する排気ガス微粒子
浄化装置に関するものである。
近年、燃費性能が良いことからディーゼル機関が車両用
機関として使用されるようになってきたが、ガソリン１
関に比べて多量のカーボン徽粒子、いわゆるスモークを
排出するため、このスモークの排出量を低減するために
有効な微粒子浄化装置の実現が要求されている。
機関として使用されるようになってきたが、ガソリン１
関に比べて多量のカーボン徽粒子、いわゆるスモークを
排出するため、このスモークの排出量を低減するために
有効な微粒子浄化装置の実現が要求されている。
従来、この極の装置としてＩｄ ＋４関の徘Ｘ糸に耐熱
性を有するフィルタ部材、例えば多孔質セラミックある
いはメタルファイバーよりなるフィルタ部材と、このフ
ィルタ部材により捕集された微粒子を加熱燃焼せしめる
加熱手段とを設けた装置が知られている。
性を有するフィルタ部材、例えば多孔質セラミックある
いはメタルファイバーよりなるフィルタ部材と、このフ
ィルタ部材により捕集された微粒子を加熱燃焼せしめる
加熱手段とを設けた装置が知られている。
例えば米国特許第４２１１０７５号ではフィルタ部材の
上流４ｍ空間に格子状に組んだ電気ピータを設置し、こ
のヒータにより排気ガスを加熱し、フィルタ部材に捕集
された微粒子を燃焼せしめる構成としている。
上流４ｍ空間に格子状に組んだ電気ピータを設置し、こ
のヒータにより排気ガスを加熱し、フィルタ部材に捕集
された微粒子を燃焼せしめる構成としている。
しかしながらこの構成ではピータにより先ず排気ガスを
加熱し、加熱された排気ガスによりフィルタ部材および
微粒子を加熱することＫなるため、ヒータに加えられた
熱が紋射損失により失なわれやすく、また排気ガスの全
盪を加熱するので微粒子の燃焼可能な温度に排気ガスを
加熱するには多大の電力を必要とする同着がある０ 上記ｌｌｌ−を解決するため発明者らは先に絶縁性セラ
ミックーハニカム構造体の通Ｘ孔内壁全面に薄膜状発熱
体を形成した１１２ヒータをフィルタ部材の排気ガス上
流側端面に密層せしめて設けた微粒子浄化装置を提案し
た（特願昭５６−８８４８３号）。この浄化装置は排気
ガス加熱効率も良くヒータの取付けも安定である。
加熱し、加熱された排気ガスによりフィルタ部材および
微粒子を加熱することＫなるため、ヒータに加えられた
熱が紋射損失により失なわれやすく、また排気ガスの全
盪を加熱するので微粒子の燃焼可能な温度に排気ガスを
加熱するには多大の電力を必要とする同着がある０ 上記ｌｌｌ−を解決するため発明者らは先に絶縁性セラ
ミックーハニカム構造体の通Ｘ孔内壁全面に薄膜状発熱
体を形成した１１２ヒータをフィルタ部材の排気ガス上
流側端面に密層せしめて設けた微粒子浄化装置を提案し
た（特願昭５６−８８４８３号）。この浄化装置は排気
ガス加熱効率も良くヒータの取付けも安定である。
本発明はフィルタ部材に捕集された微粒子を直接燃焼せ
しめるようにしてヒータの加熱効率を更に向上させたも
のである。
しめるようにしてヒータの加熱効率を更に向上させたも
のである。
すなわちフィルタ部材の上ｔＩｒ、ｔｍ端面と接しな上
記ハニカム構造体の端面とこの端面に開口した通気孔の
開口部内壁に＃膜状発熱体を形成してフィルタ部材の上
流側４面近くに捕集された微粒子を直接燃焼せしめるよ
うにしたのである０以下図示の実施例により本発明を説
明する。
記ハニカム構造体の端面とこの端面に開口した通気孔の
開口部内壁に＃膜状発熱体を形成してフィルタ部材の上
流側４面近くに捕集された微粒子を直接燃焼せしめるよ
うにしたのである０以下図示の実施例により本発明を説
明する。
＠１図において、１は内燃機関、２は排気隼合管、３は
排気管、４は本発明の微粒子浄化装置であって、装置４
は排に一１ｆ３の途中に介設される。装［１４Ｖｉ容器
番１、その中に収納したフィルタ部材４２および該部材
４２の排気ガス流入＠備面に接して設けた電気ヒータ４
３を具備する。
排気管、４は本発明の微粒子浄化装置であって、装置４
は排に一１ｆ３の途中に介設される。装［１４Ｖｉ容器
番１、その中に収納したフィルタ部材４２および該部材
４２の排気ガス流入＠備面に接して設けた電気ヒータ４
３を具備する。
容器４１にはフィルタ部材４２の排気ガス上流側および
下ｔｌＬ情の差圧を検知するための差圧センサー（図示
せず）が設けである。センサーはｉ￥ｌ１ｌｉｌｔｌ装
置６を介してリレー７に接続されている。
下ｔｌＬ情の差圧を検知するための差圧センサー（図示
せず）が設けである。センサーはｉ￥ｌ１ｌｉｌｔｌ装
置６を介してリレー７に接続されている。
微粒子を含む排気ガスが１１気ピータ４３およびフィル
タ一部材４２を、−過するに伴ないこれ等に微粒子が捕
集される。捕集が進むにつれてフィルタ部材４２の通気
抵抗が次第に上昇し、フィルタ部材４２の前後の差圧が
増す。差圧が所定値に達して差圧センサーに検知される
と制御装置６からの信号でリレー７がオンとな抄、電気
ヒータ４３にバッテリー８から通電される。
タ一部材４２を、−過するに伴ないこれ等に微粒子が捕
集される。捕集が進むにつれてフィルタ部材４２の通気
抵抗が次第に上昇し、フィルタ部材４２の前後の差圧が
増す。差圧が所定値に達して差圧センサーに検知される
と制御装置６からの信号でリレー７がオンとな抄、電気
ヒータ４３にバッテリー８から通電される。
そして電気ピータの発熱によりフィルタ一部材４２の上
流側端面近くに捕集された微粒子が加熱され燃焼をＮ始
する。そして燃焼細、がフィルタ部材４２に捕集されて
いる下流側の微粒子に伝播して捕集微粒子全体が燃焼浄
化される。
流側端面近くに捕集された微粒子が加熱され燃焼をＮ始
する。そして燃焼細、がフィルタ部材４２に捕集されて
いる下流側の微粒子に伝播して捕集微粒子全体が燃焼浄
化される。
第２図および第３図において、金ｓＡ容器４１は円筒状
でその中にフィルタ部材４２が収納しである。フィルタ
部材４２は電気絶籾性のコージェライト質セラミックの
多孔体よりなり、内部Ｋａ細な連通通気孔を有する。フ
ィルタ部材４２の外周には補強壁４２１が一体に形成し
てあり、ワイヤネットの緩ＩＩｔｉ部材４２ｂを介して
容器内に弾性的に支持されている。フィルタ部材４２の
外周と容器４１の内周面との間にはまた、ワイヤーネッ
トをプレス成形した環状のシール部材４２０（第１図）
が設けである。
でその中にフィルタ部材４２が収納しである。フィルタ
部材４２は電気絶籾性のコージェライト質セラミックの
多孔体よりなり、内部Ｋａ細な連通通気孔を有する。フ
ィルタ部材４２の外周には補強壁４２１が一体に形成し
てあり、ワイヤネットの緩ＩＩｔｉ部材４２ｂを介して
容器内に弾性的に支持されている。フィルタ部材４２の
外周と容器４１の内周面との間にはまた、ワイヤーネッ
トをプレス成形した環状のシール部材４２０（第１図）
が設けである。
電気ヒータ４３の基材は円柱形状をしたコージエライＦ
質セラ電ツクのハニカム構造体４３龜で、多数の格子状
通気孔４３ｂが貫通している。この構造体４３＆の外周
面と上記金Ｊ４製容器４１の内面との間にはアスベスト
等の電気絶縁材４３ｈが挿冒しである。また排気ガス上
流情端面の周縁にはリング状の同じくアスベスト等の電
気絶縁材４３１ｆｉが設けてありハニカム構造体４３＆
はこの絶縁有毒３！Ｉ＋を介して上記容器４１の内周面
に溶接されたリングステー４３５によってフィルタ部材
４２の端面に押圧固定されている。
質セラ電ツクのハニカム構造体４３龜で、多数の格子状
通気孔４３ｂが貫通している。この構造体４３＆の外周
面と上記金Ｊ４製容器４１の内面との間にはアスベスト
等の電気絶縁材４３ｈが挿冒しである。また排気ガス上
流情端面の周縁にはリング状の同じくアスベスト等の電
気絶縁材４３１ｆｉが設けてありハニカム構造体４３＆
はこの絶縁有毒３！Ｉ＋を介して上記容器４１の内周面
に溶接されたリングステー４３５によってフィルタ部材
４２の端面に押圧固定されている。
上記ハニカム構造体４３ａの中心に位置する通気孔には
棒状の正電極端子４３（ｌが挿通してあり、この端子４
３（Ｌはニップル４３ｇ（第１図）およびリレー７（第
１図）を介して！（ツテリー８に接続している。また上
記ハニカム構造体４３＆のフィルタ部材４２と当接する
１１１ｉ１面には外縁部にリング状の負電極端子４３ｅ
が設けてあり、この端子４３・の外周は接地された上記
金属製容器４１の内面に溶接しである〇さて簿膜状の電
気抵抗発熱体４３ｏはへ二カム構造体４３＆のフィルタ
部材４記への当接面と通気孔のうちで上記当接面側の開
口部内壁に一連に形成しである。第４図は上記発熱体４
３６を形成したハニカム構造体４３＆の１面の部分拡大
図、第５図はその断面図であり、構造体４３＆の第５図
における上端面がフィルタ部材４２の上流側端面に密着
せしめられる。ハニカム構造体４３＆の中心に位置する
通ｙ孔４３ｂに挿通された上記正′醒極端子４３（ｌは
その挿入端部が通気孔４３ｂの開口部内壁に杉成された
発熱体４３＋？と電気的に接合せしめられている。
棒状の正電極端子４３（ｌが挿通してあり、この端子４
３（Ｌはニップル４３ｇ（第１図）およびリレー７（第
１図）を介して！（ツテリー８に接続している。また上
記ハニカム構造体４３＆のフィルタ部材４２と当接する
１１１ｉ１面には外縁部にリング状の負電極端子４３ｅ
が設けてあり、この端子４３・の外周は接地された上記
金属製容器４１の内面に溶接しである〇さて簿膜状の電
気抵抗発熱体４３ｏはへ二カム構造体４３＆のフィルタ
部材４記への当接面と通気孔のうちで上記当接面側の開
口部内壁に一連に形成しである。第４図は上記発熱体４
３６を形成したハニカム構造体４３＆の１面の部分拡大
図、第５図はその断面図であり、構造体４３＆の第５図
における上端面がフィルタ部材４２の上流側端面に密着
せしめられる。ハニカム構造体４３＆の中心に位置する
通ｙ孔４３ｂに挿通された上記正′醒極端子４３（ｌは
その挿入端部が通気孔４３ｂの開口部内壁に杉成された
発熱体４３＋？と電気的に接合せしめられている。
また上記リング状の負電極端子４３・はその内周部がハ
ニカム構造体４３＆の端面外周部にて、構造体４３ｍの
端面に形成された発熱体４３ａと電気的に接合せしめら
れている。
ニカム構造体４３＆の端面外周部にて、構造体４３ｍの
端面に形成された発熱体４３ａと電気的に接合せしめら
れている。
上記発熱体４３ｏを形成するには充分に粘度の低いモリ
ブデンペースト中に上記ハニカム構造体４３１の一方の
端面を浸漬し、取り出して後乾燥、焼成する。発熱体４
３ｏの材料としてはモリブデン以外にタングステン、白
金、金、パラジウム、鉄−クロム合金、モリブデン−マ
ンガン合金、白金−ロジウム合金、ニッケルークロム合
金、炭化珪素、ランタンクロマイドなどが用いられ得る
し、形成方法も蒸着法等が用いられ得る。
ブデンペースト中に上記ハニカム構造体４３１の一方の
端面を浸漬し、取り出して後乾燥、焼成する。発熱体４
３ｏの材料としてはモリブデン以外にタングステン、白
金、金、パラジウム、鉄−クロム合金、モリブデン−マ
ンガン合金、白金−ロジウム合金、ニッケルークロム合
金、炭化珪素、ランタンクロマイドなどが用いられ得る
し、形成方法も蒸着法等が用いられ得る。
以上のように形成した発熱体４３ｏの正電極端子４３１
１にバッテリー８より電圧を加えると電流はセラミック
構造体４３ａの端面全面に形成された発熱体４３０中を
正電極端子４３ｄより放射状に負電極端子４３ｅに流れ
、発熱体４３ｏＦｉ抵抗発熱する。発熱体４３ａはフィ
ルタ部材４２の排ガス上流側端面と密着せしめられてい
るからフィルタ翻４２の上記端面を直接加熱し、この端
面付近に捕集された微粒子を効率良く燃焼せしめ・る。
１にバッテリー８より電圧を加えると電流はセラミック
構造体４３ａの端面全面に形成された発熱体４３０中を
正電極端子４３ｄより放射状に負電極端子４３ｅに流れ
、発熱体４３ｏＦｉ抵抗発熱する。発熱体４３ａはフィ
ルタ部材４２の排ガス上流側端面と密着せしめられてい
るからフィルタ翻４２の上記端面を直接加熱し、この端
面付近に捕集された微粒子を効率良く燃焼せしめ・る。
燃焼は順次下流の微粒子に移行して微粒子全体が燃焼浄
化され、フィルタの再生が行なわれる。
化され、フィルタの再生が行なわれる。
ｕＦ気気ガス中微粒子はフィルタ部材の上流側端面付近
によく捕集されるから、この捕集された微粒子を直接加
熱する本発明の微粒子浄化装置によれば、微粒子の燃焼
に要する電力を大幅に減少させることができる。
によく捕集されるから、この捕集された微粒子を直接加
熱する本発明の微粒子浄化装置によれば、微粒子の燃焼
に要する電力を大幅に減少させることができる。
第６図は発熱体４３６をへニカム構造体４３亀のフィル
タ部材４２との当接面に短冊状に分割して形成した第２
の実施例である。本図は発熱体４３ｏの形成パターンを
示したものでハニカム構造体４３＆の通気孔は省略して
あする０正電極端子４３に１負電極端子４３７はハニカ
ム構造体４３＆の周縁に沿った各発熱体４３Ｑの両端部
にそれぞれ杉成しである。両端子４３に１４３ｊは発熱
しないように抵抗を下ける必要があり発熱体４３６に比
して充分厚い膜とするへあるいは発熱体４３６にニッケ
ルメッキｔ−ｍすかして形成する、上記短冊状に分割さ
れた発熱体４３ａをへ二カム構造体４３＆のｇｉ＃面に
形成するには形成面以外にテープをはってその上からモ
リブデンペーストを塗布するか、あるいはモリブデンペ
ーストを全面に塗布した後切り込みを入れる。このよう
に分割した発熱体４３０に順次通電するようにすれば、
バッテリー容置は小さくて済む。
タ部材４２との当接面に短冊状に分割して形成した第２
の実施例である。本図は発熱体４３ｏの形成パターンを
示したものでハニカム構造体４３＆の通気孔は省略して
あする０正電極端子４３に１負電極端子４３７はハニカ
ム構造体４３＆の周縁に沿った各発熱体４３Ｑの両端部
にそれぞれ杉成しである。両端子４３に１４３ｊは発熱
しないように抵抗を下ける必要があり発熱体４３６に比
して充分厚い膜とするへあるいは発熱体４３６にニッケ
ルメッキｔ−ｍすかして形成する、上記短冊状に分割さ
れた発熱体４３ａをへ二カム構造体４３＆のｇｉ＃面に
形成するには形成面以外にテープをはってその上からモ
リブデンペーストを塗布するか、あるいはモリブデンペ
ーストを全面に塗布した後切り込みを入れる。このよう
に分割した発熱体４３０に順次通電するようにすれば、
バッテリー容置は小さくて済む。
第７図はハニカム構造体４３ａに形成した上記発熱体４
３．全体を高融点ガラス、コージェライト専のコーティ
ングＭ４３ｆで鷲って排気ガスによる腐食等を防止した
一ｇ３の実施例であるＯ 以上の如く本発明による排気ガス微粒子浄化装置は微粒
子燃焼用加熱手段の構造をセラミック製ハニカム構造体
のフィルタ□部材との当接面に発熱体を形成するような
構造としたのでフィルタ部材に捕集された微粒子を直接
加熱燃焼せしめることができる。このため、燃焼効率が
向上し、微粒子の加熱燃焼に貧する電力を大幅に区域す
ることができた。
３．全体を高融点ガラス、コージェライト専のコーティ
ングＭ４３ｆで鷲って排気ガスによる腐食等を防止した
一ｇ３の実施例であるＯ 以上の如く本発明による排気ガス微粒子浄化装置は微粒
子燃焼用加熱手段の構造をセラミック製ハニカム構造体
のフィルタ□部材との当接面に発熱体を形成するような
構造としたのでフィルタ部材に捕集された微粒子を直接
加熱燃焼せしめることができる。このため、燃焼効率が
向上し、微粒子の加熱燃焼に貧する電力を大幅に区域す
ることができた。
本発明の装置は内燃機−、特にディーゼル機関のスモー
ク発生の防止に有効に適用されるものである。
ク発生の防止に有効に適用されるものである。
第１図は本発明の排気ガス微粒子浄化装置を設けた内燃
機関の排気系を示す概略図、第２図ないし第５図は本発
明の第１の実−例を示すもので第２図は要部断面図、第
３図は１１！Ｓ切欠き断面図、第４図は第２図のＷ−Ｎ
騨に沿うセラミックーハニカム構造体端面の−ｇ拡大図
、第す図は第４図ｑ）ｖ−ｖ＠４ｃ沿う断面図、１１６
図は本発明の第２の実施例における発熱体の形成パター
ンを示す図、第７図は本発明の第５の実施例におけるコ
ーティングされた発熱体の一部拡大断面図である。 １・・・・・・内燃機関 ３・・・・・・排気管４・
・・・・・微粒子浄化装置 ４２…・・・フィルタ部材 ４ｓ・・・・・・電気ヒータ（加熱手段）４３＆・・・
・・・セラミックーへ二カム構盾体４３ｏ・・・・・・
Ｗｌ膜状電気発熱体（ 代理人 弁理士 伊 藤 求 馬１′Ｓ濡へ第２図 第３図 ３ｍ 第５閏 １４３１）
機関の排気系を示す概略図、第２図ないし第５図は本発
明の第１の実−例を示すもので第２図は要部断面図、第
３図は１１！Ｓ切欠き断面図、第４図は第２図のＷ−Ｎ
騨に沿うセラミックーハニカム構造体端面の−ｇ拡大図
、第す図は第４図ｑ）ｖ−ｖ＠４ｃ沿う断面図、１１６
図は本発明の第２の実施例における発熱体の形成パター
ンを示す図、第７図は本発明の第５の実施例におけるコ
ーティングされた発熱体の一部拡大断面図である。 １・・・・・・内燃機関 ３・・・・・・排気管４・
・・・・・微粒子浄化装置 ４２…・・・フィルタ部材 ４ｓ・・・・・・電気ヒータ（加熱手段）４３＆・・・
・・・セラミックーへ二カム構盾体４３ｏ・・・・・・
Ｗｌ膜状電気発熱体（ 代理人 弁理士 伊 藤 求 馬１′Ｓ濡へ第２図 第３図 ３ｍ 第５閏 １４３１）
Claims (1)
- 排気ガス中の微粒子を捕集するための耐熱性フィルタ部
材と、このフィルタ部材により捕集された微粒子を加熱
燃焼せしめるための加熱手段を内燃機関の排気ガス通路
内に設置した微粒子浄化装置において、多数の通気孔が
貫通する電に絶縁性セラミック媚ハニカム構造体の一方
の端面および該端面の通気孔開口部内壁に＃膜状の電気
発熱体を形成し、上記端面を上記フィルタ部材の排気ガ
ス上流側端面に密着せしめてへニカム構造体を設置し、
上記加熱手段を構成した内燃機関の排気ガス微粒子浄化
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57086783A JPS58202014A (ja) | 1982-05-21 | 1982-05-21 | 内燃機関の排気ガス微粒子浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57086783A JPS58202014A (ja) | 1982-05-21 | 1982-05-21 | 内燃機関の排気ガス微粒子浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58202014A true JPS58202014A (ja) | 1983-11-25 |
Family
ID=13896346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57086783A Pending JPS58202014A (ja) | 1982-05-21 | 1982-05-21 | 内燃機関の排気ガス微粒子浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58202014A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4881959A (en) * | 1987-07-20 | 1989-11-21 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Exhaust emission purifier for diesel engines |
| JPH04105921U (ja) * | 1991-02-25 | 1992-09-11 | 東京濾器株式会社 | デイーゼル用排気パテイキユレートトラツプ |
-
1982
- 1982-05-21 JP JP57086783A patent/JPS58202014A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4881959A (en) * | 1987-07-20 | 1989-11-21 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Exhaust emission purifier for diesel engines |
| JPH04105921U (ja) * | 1991-02-25 | 1992-09-11 | 東京濾器株式会社 | デイーゼル用排気パテイキユレートトラツプ |
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