JP3129591B2 - ディ−ゼルパティキュレ−トフィルタ - Google Patents
ディ−ゼルパティキュレ−トフィルタInfo
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Classifications
-
- 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)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はディ−ゼルエンジンの排
気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するディ−ゼルパテ
ィキュレ−トフィルタに関する。
気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するディ−ゼルパテ
ィキュレ−トフィルタに関する。
【０００２】
【従来の技術】ディ−ゼルエンジンは燃料となる軽油が
断熱圧縮による高温度の空気中に噴射され、その燃焼が
行われるヘトロジニアス燃焼のため、ガソリンエンジン
に比して一酸化炭素や炭化水素の排出は少ないが、粒子
状物質（パティキュレ−ト）の排出量が多い。
断熱圧縮による高温度の空気中に噴射され、その燃焼が
行われるヘトロジニアス燃焼のため、ガソリンエンジン
に比して一酸化炭素や炭化水素の排出は少ないが、粒子
状物質（パティキュレ−ト）の排出量が多い。
【０００３】このようなパティキュレ−トはエンジンの
燃焼室内で燃焼すべき液滴が未燃焼のまま排気ガス中に
含まれて浮遊しているもので、浮遊するパティキュレ−
トは数μｍの大きさであるが、それらが集合して３０〜
４０μｍ程度の粒子状に発達する。
燃焼室内で燃焼すべき液滴が未燃焼のまま排気ガス中に
含まれて浮遊しているもので、浮遊するパティキュレ−
トは数μｍの大きさであるが、それらが集合して３０〜
４０μｍ程度の粒子状に発達する。
【０００４】そしてこの種のパティキュレ−トが大気中
に放出されるのを防止するため、パティキュレ−トフィ
ルタとして例えば３０〜４０μｍ程度の細孔を有する素
材によるハニカム状のフィルタを用い、排気ガスを導い
てパティキュレ−トを捕集している。
に放出されるのを防止するため、パティキュレ−トフィ
ルタとして例えば３０〜４０μｍ程度の細孔を有する素
材によるハニカム状のフィルタを用い、排気ガスを導い
てパティキュレ−トを捕集している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述のようなパティキ
ュレ−トフィルタは、濾過して捕集するフィルタの細孔
より粒子の細かいパティキュレ−トは通過するため捕集
できず、またフィルタの細孔を小にすると捕集されて堆
積したパティキュレ−トにより短時間に目詰りし、排気
抵抗が上昇するという問題がある。
ュレ−トフィルタは、濾過して捕集するフィルタの細孔
より粒子の細かいパティキュレ−トは通過するため捕集
できず、またフィルタの細孔を小にすると捕集されて堆
積したパティキュレ−トにより短時間に目詰りし、排気
抵抗が上昇するという問題がある。
【０００６】本発明はこのような従来の問題を改善しよ
うとするものであり、その目的はパティキュレ−トが帯
電により成長する性質を利用し、粗目のフィルタにより
パティキュレ−トを捕集しようとするディ−ゼルパティ
キュレ−トフィルタを提供することにある。
うとするものであり、その目的はパティキュレ−トが帯
電により成長する性質を利用し、粗目のフィルタにより
パティキュレ−トを捕集しようとするディ−ゼルパティ
キュレ−トフィルタを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに本発明によれば、多数の通孔を備えたフィルタ素子
にディ−ゼルエンジンの排気ガスを通過させ、排気ガス
に含まれるパティキュレ−トを捕集し加熱により焼却す
るディ−ゼルパティキュレ−トフィルタにおいて、電圧
の印加により静電気の電場を生ぜしめた対面するフィル
タ素子の組を、所定の空間を隔てて排気流路に複数組配
置したディ−ゼルパティキュレ−トフィルタが提供され
る。
めに本発明によれば、多数の通孔を備えたフィルタ素子
にディ−ゼルエンジンの排気ガスを通過させ、排気ガス
に含まれるパティキュレ−トを捕集し加熱により焼却す
るディ−ゼルパティキュレ−トフィルタにおいて、電圧
の印加により静電気の電場を生ぜしめた対面するフィル
タ素子の組を、所定の空間を隔てて排気流路に複数組配
置したディ−ゼルパティキュレ−トフィルタが提供され
る。
【０００８】
【作用】排気ガスの流路には乱流生成場が存在し、この
流れ場では微細なパティキュレ−トは衝突しながら帯電
する性質があり、本発明では電圧を印加した対のフィル
タ板を複数組、空間を隔てて配置したので、フィルタ板
の通孔を通過した微細なパティキュレ−トは帯電による
互いの集合にて大粒子に生長するため容易に捕集され
る。
流れ場では微細なパティキュレ−トは衝突しながら帯電
する性質があり、本発明では電圧を印加した対のフィル
タ板を複数組、空間を隔てて配置したので、フィルタ板
の通孔を通過した微細なパティキュレ−トは帯電による
互いの集合にて大粒子に生長するため容易に捕集され
る。
【０００９】
【実施例】つぎに本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。図１は本発明にかかるディ−ゼルパテ
ィキュレ−トフィルタ一実施例を示す構成ブロック図で
ある。
詳細に説明する。図１は本発明にかかるディ−ゼルパテ
ィキュレ−トフィルタ一実施例を示す構成ブロック図で
ある。
【００１０】同図における１はフィルタケ−スで、耐蝕
性を有する金属板からなり、その上流および下流方向は
絞られ、排気ガスが導入される上流口１１および排気ガ
スが排出される下流口１２にそれぞれ連通されており、
フィルタケ−ス１の中央部の内壁には耐熱性を備えた電
気の絶縁体からなるフィルタ素子の保持板１３が配置さ
れている。
性を有する金属板からなり、その上流および下流方向は
絞られ、排気ガスが導入される上流口１１および排気ガ
スが排出される下流口１２にそれぞれ連通されており、
フィルタケ−ス１の中央部の内壁には耐熱性を備えた電
気の絶縁体からなるフィルタ素子の保持板１３が配置さ
れている。
【００１１】２は平フィルタで、例えば１００μｍ程度
の多数の通孔を有する金属板からなる一対の平フィルタ
素子２１、２２が所定の間隔をおいて保持板１３に取付
けられており、これらの平フィルタ素子２１、２２は外
面が絶縁性のあるチタン酸バリウム、チタン酸鉛、アル
ミナやジルコニアなどで薄く被覆され、さらに通電のた
めのリ−ド線がフィルタケ−ス１の外方に引出されてい
る。
の多数の通孔を有する金属板からなる一対の平フィルタ
素子２１、２２が所定の間隔をおいて保持板１３に取付
けられており、これらの平フィルタ素子２１、２２は外
面が絶縁性のあるチタン酸バリウム、チタン酸鉛、アル
ミナやジルコニアなどで薄く被覆され、さらに通電のた
めのリ−ド線がフィルタケ−ス１の外方に引出されてい
る。
【００１２】３は段付フィルタで、平フィルタ２の後流
に所定の空間を隔てて配置され、前記の平フィルタ素子
と同様な多孔を有するセラミックコ−ティングの金属板
が連続した波状の段付フィルタ素子３１、３２として図
示のように形成され、その一対が所定の間隔を隔てて取
付けられており、そのリ−ド線は前記と同様に外方に引
出されている。
に所定の空間を隔てて配置され、前記の平フィルタ素子
と同様な多孔を有するセラミックコ−ティングの金属板
が連続した波状の段付フィルタ素子３１、３２として図
示のように形成され、その一対が所定の間隔を隔てて取
付けられており、そのリ−ド線は前記と同様に外方に引
出されている。
【００１３】４は平フィルタで前述の平フィルタ２と同
種のもので平フィルタ素子４１、４２を有し、５は段付
フィルタ段付フィルタ３と同種のもので段付フィルタ素
子５１、５２を有し、それぞれ段付フィルタ３の後流の
空間に順次に配置され、各フィルタ素子からはそれぞれ
リ−ド線が引出されている。
種のもので平フィルタ素子４１、４２を有し、５は段付
フィルタ段付フィルタ３と同種のもので段付フィルタ素
子５１、５２を有し、それぞれ段付フィルタ３の後流の
空間に順次に配置され、各フィルタ素子からはそれぞれ
リ−ド線が引出されている。
【００１４】６は切換リレ−で、後述するコントロ−ラ
からの指令により操作されるもので、前記の各フィルタ
素子からのリ−ド線がまとめられて図示のような結線が
行われており、排気ガス中のパティキュレ−トの捕集時
にはそれぞれの一対のフィルタ素子の間に電圧を印加し
て静電気の電界を形成させ、通過するパティキュレ−ト
を帯電させてその集合を促進させるとともに、捕集した
堆積物の焼却時には加熱用の電力が供給されるような切
換制御が行われるものである。
からの指令により操作されるもので、前記の各フィルタ
素子からのリ−ド線がまとめられて図示のような結線が
行われており、排気ガス中のパティキュレ−トの捕集時
にはそれぞれの一対のフィルタ素子の間に電圧を印加し
て静電気の電界を形成させ、通過するパティキュレ−ト
を帯電させてその集合を促進させるとともに、捕集した
堆積物の焼却時には加熱用の電力が供給されるような切
換制御が行われるものである。
【００１５】つぎに７はコントロ−ラで電子回路や電力
回路を備え、パティキュレ−ト捕集に際してはバッテリ
７１からの直流をパルス電流に交換して変圧回路７２に
導き、変圧回路７２にて昇圧した電圧の脈流を整流回路
７３により直流として、切換リレ−６を介して平フィル
タ２、４や段付フィルタ３、５のそれぞれの一対のフィ
ルタ素子に印加するように構成されており、また、堆積
物の焼却に際しては切換操作された切換リレ−６の接点
を通じ、バッテリ７１からの加熱用電力をすべてのフィ
ルタ素子に供給して発熱させるものである。
回路を備え、パティキュレ−ト捕集に際してはバッテリ
７１からの直流をパルス電流に交換して変圧回路７２に
導き、変圧回路７２にて昇圧した電圧の脈流を整流回路
７３により直流として、切換リレ−６を介して平フィル
タ２、４や段付フィルタ３、５のそれぞれの一対のフィ
ルタ素子に印加するように構成されており、また、堆積
物の焼却に際しては切換操作された切換リレ−６の接点
を通じ、バッテリ７１からの加熱用電力をすべてのフィ
ルタ素子に供給して発熱させるものである。
【００１６】つぎにこのように構成された本実施例の作
動を説明する。ディ−ゼルエンジンの排気流路に本実施
例の上流口１１が接続されて排気ガスがフィルタケ−ス
１の流路に導入されると、切換リレ−６が図１に示すよ
うに切換操作されるとともに、コントロ−ラ７はバッテ
リ７１からの直流を所定のパルス電流に変換する。そし
て変圧回路７２に通じて所定の脈流に昇圧させ、整流回
路７３と切換リレ−６を通じ各フィルタのそれぞれのフ
ィルタ素子に供給する。
動を説明する。ディ−ゼルエンジンの排気流路に本実施
例の上流口１１が接続されて排気ガスがフィルタケ−ス
１の流路に導入されると、切換リレ−６が図１に示すよ
うに切換操作されるとともに、コントロ−ラ７はバッテ
リ７１からの直流を所定のパルス電流に変換する。そし
て変圧回路７２に通じて所定の脈流に昇圧させ、整流回
路７３と切換リレ−６を通じ各フィルタのそれぞれのフ
ィルタ素子に供給する。
【００１７】このため、平フィルタ２、４や段付フィル
タ３、５のそれぞれの一対のフィルタ素子間には静電気
の電界が生ずることになり、そのフィルタ素子の有する
通孔を通過した微粒子のパティキュレ−トは一対のフィ
ルタ素子間を通過の際に電界の影響により静電気を帯
び、各フィルタの後流の空間にて微粒子が集合して大き
な粒子に成長する。
タ３、５のそれぞれの一対のフィルタ素子間には静電気
の電界が生ずることになり、そのフィルタ素子の有する
通孔を通過した微粒子のパティキュレ−トは一対のフィ
ルタ素子間を通過の際に電界の影響により静電気を帯
び、各フィルタの後流の空間にて微粒子が集合して大き
な粒子に成長する。
【００１８】したがって、大きく成長したパティキュレ
−トの粒子は次のフィルタの通孔を通過できずに捕集さ
れる。
−トの粒子は次のフィルタの通孔を通過できずに捕集さ
れる。
【００１９】このように複数組のフィルタ素子と空間と
を有する本実施例では比較的に粗目の通孔のフィルタに
ても排気ガス中の微粒子のパティキュレ−トが効率よく
捕集されていく事になる。
を有する本実施例では比較的に粗目の通孔のフィルタに
ても排気ガス中の微粒子のパティキュレ−トが効率よく
捕集されていく事になる。
【００２０】ついで、時間の経過により捕集されたパテ
ィキュレ−トの堆積によりフィルタの目詰りが進むと、
切換リレ−６は図示の破線の矢印のように切換操作され
るとともに、コントロ−ラ７はパルス電流の通電を止め
てバッテリ７１から加熱用の電力を各フィルタ素子に供
給する。
ィキュレ−トの堆積によりフィルタの目詰りが進むと、
切換リレ−６は図示の破線の矢印のように切換操作され
るとともに、コントロ−ラ７はパルス電流の通電を止め
てバッテリ７１から加熱用の電力を各フィルタ素子に供
給する。
【００２１】このため金属板の各フィルタ素子は発熱
し、カ−ボンを主成分とする堆積物は加熱されて焼却さ
れ、フィルタ素子の再生処理が行われて清浄化ができる
ことになる。
し、カ−ボンを主成分とする堆積物は加熱されて焼却さ
れ、フィルタ素子の再生処理が行われて清浄化ができる
ことになる。
【００２２】図２は上述の実施例における段付フィルタ
のそれぞれの段を台形から長方形に変形したもので、こ
のような一対のフィルタ素子は前記のフィルタ素子と同
様に多孔の金属板がセラミックコ−ティングされ、相互
の金属板の絶縁が図られているものである。
のそれぞれの段を台形から長方形に変形したもので、こ
のような一対のフィルタ素子は前記のフィルタ素子と同
様に多孔の金属板がセラミックコ−ティングされ、相互
の金属板の絶縁が図られているものである。
【００２３】以上、本発明を上述の実施例によって説明
したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形や応用が可
能であり、これらの変形や応用を本発明の範囲から排除
するものではない。
したが、本発明の主旨の範囲内で種々の変形や応用が可
能であり、これらの変形や応用を本発明の範囲から排除
するものではない。
【００２４】
【発明の効果】上述の実施例のように本発明によれば、
粗目の通孔を有する金属板からなるフィルタ素子の一対
を間隔をおいて排気ガス流路に配置し、これらのフィル
タ素子の間に電圧の印加による静電気の電界を生じさせ
るので、該電界を通過する微粒子のパティキュレ−トは
帯電により次の空間にて集合して大粒子に成長するた
め、次段のフィルタ素子により捕集され、このような繰
返えしにより粗目のフィルタ素子でも効率よくパティキ
ュレ−トが捕集できるという効果が得られ、またフィル
タ素材が金属板のため堆積物の焼却時は直接に加熱用の
電力が通電できるという利点がある。
粗目の通孔を有する金属板からなるフィルタ素子の一対
を間隔をおいて排気ガス流路に配置し、これらのフィル
タ素子の間に電圧の印加による静電気の電界を生じさせ
るので、該電界を通過する微粒子のパティキュレ−トは
帯電により次の空間にて集合して大粒子に成長するた
め、次段のフィルタ素子により捕集され、このような繰
返えしにより粗目のフィルタ素子でも効率よくパティキ
ュレ−トが捕集できるという効果が得られ、またフィル
タ素材が金属板のため堆積物の焼却時は直接に加熱用の
電力が通電できるという利点がある。
【図１】本発明の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。
る。
【図２】本実施例の段付フィルタ板の変形例の説明図で
ある。
ある。
１…フィルタケ−ス ２、４…平フィルタ ３、５…段付フィルタ ６…切換リレ− ７…コントロ−ラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 3/02 301 F01N 3/02 341
Claims (4)
- 【請求項１】多数の通孔を備えたフィルタ素子にディ−
ゼルエンジンの排気ガスを通過させ、排気ガスに含まれ
るパティキュレ−トを捕集し加熱により焼却するディ−
ゼルパティキュレ−トフィルタにおいて、前記のフィル
タ素子にセラミックスを被覆した金属板を用い間隔を隔
てて対面させて電圧の印加により静電気の電場を生ずる
フィルタ素子の組を、排気流路に複数組、所定の空間を
隔てて順次に配置せしめ、パティキュレ−トの捕集時に
は前記のフィルタ素子に電圧を印加するとともに、捕集
後は加熱用電力に切換えて通電制御することを特徴とす
るディ−ゼルパティキュレ−トフィルタ。 - 【請求項２】前記のセラミックスはチタン酸バリウム、
チタン酸鉛、アルミナ、ジルコニアのいずれかが用いら
れていることを特徴とする請求項１記載のディ−ゼルパ
ティキュレ−トフィルタ。 - 【請求項３】前記のフィルタ素子の複数組はその形状が
平フィルタ板の組と段付フィルタ板の組とが混在してお
り、該段付フィルタ板の組はその断面形状が台形、長方
形が連続しているフィルタ板が一対に組合わされている
ことを特徴とする請求項１記載のディ−ゼルパティキュ
レ−トフィルタ。 - 【請求項４】前記のフィルタ素子への静電気の電場用の
電圧印加と、加熱用電力とを切換える通電切換機構を有
することを特徴とする請求項１記載のディ−ゼルパティ
キュレ−トフィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05311122A JP3129591B2 (ja) | 1993-11-17 | 1993-11-17 | ディ−ゼルパティキュレ−トフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05311122A JP3129591B2 (ja) | 1993-11-17 | 1993-11-17 | ディ−ゼルパティキュレ−トフィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07139330A JPH07139330A (ja) | 1995-05-30 |
| JP3129591B2 true JP3129591B2 (ja) | 2001-01-31 |
Family
ID=18013408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05311122A Expired - Fee Related JP3129591B2 (ja) | 1993-11-17 | 1993-11-17 | ディ−ゼルパティキュレ−トフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3129591B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3970838A1 (en) * | 2019-05-23 | 2022-03-23 | Kotobuki Holdings Co., Ltd. | Filter unit and separation device and separation method for fluid |
-
1993
- 1993-11-17 JP JP05311122A patent/JP3129591B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07139330A (ja) | 1995-05-30 |
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