JP4281186B2 - Discharge regenerative collection filter - Google Patents
Discharge regenerative collection filter Download PDFInfo
- Publication number
- JP4281186B2 JP4281186B2 JP35598099A JP35598099A JP4281186B2 JP 4281186 B2 JP4281186 B2 JP 4281186B2 JP 35598099 A JP35598099 A JP 35598099A JP 35598099 A JP35598099 A JP 35598099A JP 4281186 B2 JP4281186 B2 JP 4281186B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- discharge
- gas passage
- electrode
- collection filter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 title description 5
- 239000004071 soot Substances 0.000 claims description 68
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 15
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 15
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 12
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000009795 derivation Methods 0.000 description 1
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Description
【0001】
【技術分野】
本発明は,ディーゼルエンジン等の排気系に,排ガス中に含まれる煤等を捕集除去するために設置される放電再生式捕集フィルタに関する。
【0002】
【従来技術】
ディーゼルエンジンの排ガス中に含まれる炭素等を含んだ煤を捕集除去するために,ディーゼルエンジン排気系にはセラミックハニカム等よりなる捕集フィルタが設置されている。
捕集フィルタ内には排ガス通路が設けてあり,該排ガス通路を通過する際に排ガス中の煤は排ガス通路の内壁面に堆積する。これにより,捕集フィルタを通過し終えた排ガスは煤を殆ど含まなくなる。
ただし,煤が堆積するままでは徐々に捕集フィルタの通気性が悪化して,排ガスの通りが悪くなり,圧力損失が増大する。そのため,適当な手段で堆積した煤を除去する必要がある。
従来,捕集フィルタに堆積した煤は該捕集フィルタ外に設けた電気ヒータやバーナ等を用いて,捕集フィルタを加熱することで燃焼除去していた。
【0003】
【解決しようとする課題】
しかしながら,煤の燃焼除去のために捕集フィルタを加熱すると,煤の燃焼熱により捕集フィルタに温度ムラが生じ,クラック等が発生することがある。また,燃焼熱により捕集フィルタが溶損することもある。
また,電気ヒータやバーナーを設けることで,捕集フィルタやエンジン排気系全体の構成が複雑となる上,電気ヒータやバーナーの設置コスト,ランニングコストが必要で,コスト高となる問題もあった。
【0004】
本発明は,かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので,捕集フィルタの損傷が生じ難く,構成が単純で装置コストやランニングコストが安価,またエンジン性能を低下させ難い放電再生式捕集フィルタを提供しようとするものである。
【0005】
【課題の解決手段】
請求項1に記載の発明は,排ガス導入面が開口されると共に排ガス導出面が閉塞してなる第1排ガス通路と,該第1排ガス通路と隔壁を隔てて隣接し,排ガス導入面が閉塞されると共に排ガス導出面が開口してなる第2排ガス通路とを少なくとも1組み備えており,上記第1排ガス通路に導入された排ガスが,上記隔壁を介して第2排ガス通路に進入し,排ガス導出面から外部へ導出されるよう構成されており,
上記第1排ガス通路の少なくとも一部には排ガス流れ方向と平行に放電電極が設けてあり,上記排ガス導入面には該放電電極との間で放電が発生可能となる極性の帯電電極が設けてあり,
また,上記放電電極は,上記第1排ガス通路の内壁面と点接触するよう構成されており,上記帯電電極は,導入された排ガス中の煤が上記第1排ガス通路の内壁面に堆積することで形成された堆積煤層と電気的に接触可能に構成されていることを特徴とする放電再生式捕集フィルタにある。
【0006】
本発明において最も注目すべきことは,第1排ガス通路の少なくとも一部に放電電極を設け,排ガス導入面に極性の異なる帯電電極を設け,更に上記帯電電極は排ガス通路の内壁面の堆積煤層と電気的に接触可能に構成されていることである。
また,帯電電極と放電電極の極性は両者の間で放電が可能となるように構成すればよく,例えば放電電極を正,帯電電極を負としたり,その反対としてもよい。更に,放電電極と帯電電極のいずれか一方を接地してもよい。
【0007】
次に,本発明の作用につき説明する。
本発明にかかる放電再生式捕集フィルタの排ガス導入面には帯電電極が設けてある。
ところで,本発明にかかる放電再生式捕集フィルタは,排ガス導入面が開口されると共に排ガス導出面が閉塞してなる第1排ガス通路と,該第1排ガス通路と隔壁を隔てて隣接し,排ガス導入面が閉塞されると共に排ガス導出面が開口してなる第2排ガス通路とを備えている。
排ガス導入面から導入された排ガスは第1排ガス通路から隔壁を介して第2排ガス通路に進入し,排ガス導出面から外部へ導出されるよう構成されている。
【0008】
従って,煤は排ガスと共に放電再生式捕集フィルタに導入され,排ガスが隔壁を通過する際に第1排ガス通路の内壁面に堆積し,排ガス導入面から排ガス導出面に至る堆積煤層を形成する。堆積煤層と帯電電極とは電気的に接触可能に構成されており,また,排ガス中の煤は導電性である。よって,堆積煤層は帯電電極と同極性の電極として機能する。
【0009】
放電電極は第1排ガス通路の内壁面に点接触するよう設置してあり,このため放電電極において最も電界強度が高くなるのが内壁面と点接触する箇所となる。
従って,上記点接触した箇所と堆積煤層との間で放電が発生する。
一般に煤は粒径が1μm前後と微細でポーラスであるため,上記放電により容易に発熱・燃焼する。
以上により,堆積煤層で放電電極の点接触箇所との近傍は上記放電により燃焼除去される。
【0010】
また,例えば後述する実施形態例等に示すごとき第1排ガス通路のコーナー部等,放電電極が点接触していない部分では,放電が生じないまたは生じ難いため,堆積煤層がそのまま残留する。
残った堆積煤層は帯電電極と同極性で第1排ガス通路内に形成された電極として機能するため,今後再び煤が堆積して,放電電極と内壁面との点接触箇所まで堆積煤層が形成された際に,これらの堆積煤層が帯電電極と同極性になるために放電電極との間で放電が発生し,堆積煤層の煤を燃焼除去することができる。
【0011】
このように,第1排ガス通路内に予め放電電極と対になる電極をつくらずとも,煤が主として導電性であることを利用して,堆積煤層を捕集フィルタの導入面に設けた帯電電極と同極の電極として機能させることができる。
【0012】
また,堆積煤層は放電により徐々に燃焼するため,放電再生式捕集フィルタの圧力損失が高くならなく,また部分的に高温となることが防止され,捕集フィルタの損傷も生じ難い。また,同様の理由から捕集フィルタの溶損も生じ難い。
【0013】
また,放電再生式捕集フィルタの第1排ガス通路には放電電極だけを設置すればよく,放電電極と対になる帯電電極は排ガス導入面という捕集フィルタ外部に設けてその機能を発揮させることができる。
このため,捕集フィルタの構成が単純で製造が容易なため,コストを安価とすることができる。
【0014】
更に,実際の放電が発生するまでは電力消費がほとんどないため,ランニングコストが安価である。
また,煤が堆積すると共に徐々に放電が始まり,継続的に燃焼除去できるため,常時第1排ガス通路はクリアで排ガス流れが阻害され難い。このため,エンジン背圧が上昇し難く,エンジン性能の低下を防止することができる。
【0015】
以上,本発明によれば,捕集フィルタの損傷が生じ難く,構成が単純で装置コストやランニングコストが安価,またエンジン性能を低下させ難い放電再生式捕集フィルタを提供することができる。
【0016】
次に,請求項2に記載の発明のように,上記放電電極は螺旋状ワイヤまたは側面に突出した突起部を有するワイヤであることが好ましい。
これにより,放電開始電圧を低くすること,放電によって放電電極の摩耗損傷を少なくすることができる。
【0017】
なお,上記螺旋状ワイヤでは螺旋の外周側が第1排ガス通路の内壁面に対して点接触する部分となる。上記突起部を有するワイヤの場合は各突起部の先端が第1排ガス通路の内壁面に対して点接触する部分となる。
また,上記突起部を有するワイヤよりなる放電電極の場合は,突起部の数はより多いほうが好ましい。放電は第1排ガス通路の内壁面と放電電極とが点接触する箇所で生じるため,突起部が多ければその分放電の発生箇所が多くなるためである。
【0018】
【発明の実施の形態】
実施形態例
本発明の実施形態例にかかる放電再生式捕集フィルタにつき,図1〜図7を用いて説明する。
図1に示すごとく,本例にかかる放電再生式捕集フィルタ1(以下捕集フィルタ1とする)排ガス導入面181が開口し,排ガス導出面182を閉塞してなる第1排ガス通路10と,該第1排ガス通路10と隔壁13を隔てて隣接し,排ガス導入面181を閉塞し,排ガス導出面182を開口してなる第2排ガス通路101とを多数組み備えており,かつ上記第1排ガス通路10から導入された排ガス3が,上記隔壁13を介して第2排ガス通路101に進入し,排ガス導出面182から外部へ導出されるよう構成されている。
【0019】
上記第1排ガス通路10には排ガス流れ方向と平行に放電電極12が設けてある。上記排ガス導入面181には負電極である帯電電極11が設けてある。
また,上記放電電極12は一部が上記第1排ガス通路10の内壁面130と点接触するよう構成されている。上記帯電電極11は,図3に示すごとく,導入された排ガス3中の煤が上記第1排ガス通路10の内壁面130に堆積することで形成された堆積煤層80と電気的に接触可能に構成されている。このため,堆積煤層80は負電極として機能する。
【0020】
以下,詳細に説明する。
本例の捕集フィルタ1は,図1,図2に示すごとき円柱状のコージェライトセラミックハニカム体で,内部に断面四角形の多数の第1,第2排ガス通路10,101が設けてある。また,上記ハニカム体はガス透過性の多孔質よりなる。
この捕集フィルタ1は図面左方の排ガス導入面181より排ガス3が導入され,図面右方の排ガス導出面182より浄化された排ガス30が導出されるようディーゼルエンジンの排気系に設置される(図4参照)。
【0021】
また,図1に示すごとく,捕集フィルタ1において,導入面181側に栓詰141を設けた第2排ガス通路101と,導出面182側に栓詰142を設けた第1排ガス通路10とが隣接するように配置されている。
なお,ハニカム体は断面円形で,排ガス導入面181側の口径が140mm,排ガス流れ方向の長さが140mmである。
【0022】
排ガス3は図1に示すごとく,第1排ガス通路10から捕集フィルタ1内に導入され,図1,図3(a)に示すごとく,第1排ガス通路10途中の内壁面130から隔壁13を経て隣接する第2排ガス通路101に進入し,その後捕集フィルタ1の外部に導出される。
第1排ガス通路10から第2排ガス通路101に移る際に排ガス3中に含まれる煤が内壁面130表面に取り残される。
こうして,図3(b)に示すごとく,内壁面130に堆積煤層80が形成される。
【0023】
上記第1排ガス通路10には,図1,図2に示すごとく,径0.1〜1.0mmの金属製の螺旋状ワイヤよりなる放電電極12が配置され,該放電電極12の末端は第1排ガス通路10の栓詰142を通じて捕集フィルタ1外部へ引き出されている。
また,図1より知れるごとく,捕集フィルタ1の排ガス導入面141には帯電電極11が設けてある。帯電電極11は内壁面130の側部に設けた薄膜状の電極で,Ptペーストを焼きつけして作製されている。
各帯電電極11と放電電極12とは,両電極間にて放電が可能となるような電位差を加えることができるようにそれぞれ電源19を設けた回路190に接続されている。
【0024】
本例の捕集フィルタ1による排ガス中3の煤の捕集除去について説明する。
放電電極12と帯電電極11とに通電し,排ガス3を捕集フィルタ1に導入する。
図1,図3(a)に示すごとく,導入された排ガス3が内壁面130を通じて第1排ガス通路10から第2排ガス通路101へと流れる。
そのため,図3(b)に示すごとく,時間の経過と共に内壁面130の表面に煤が堆積し,堆積煤層80が形成される。堆積煤層80が成長することで,該堆積煤層80は排ガス導入面181で帯電電極11と接触することとなる。
よって,堆積煤層80は帯電電極11によって負に帯電し,電極として機能し,このため放電電極12と内壁面130との点接触箇所(図3に示すA部)において堆積煤層80との間に放電が発生する。
【0025】
放電により堆積煤層80が加熱され,煤が燃焼除去される。よって,図4(b)に示すごとく,放電の発生したA部近傍の側部内壁面131は堆積煤層80が除去され,再び内壁面130から隔壁13を通じて排ガス3が流れるようになる。また,コーナー部132では放電電極12が点接触する箇所を持たないため,殆ど放電が発生せず,そのまま堆積煤層80が残留する。
【0026】
その後,再び堆積煤層80が側部内壁面131に形成されるが,上述と同様のプロセスから放電が発生して堆積煤層80が再び除去される。
コーナー部132に残った堆積煤層80は帯電電極11と常時導通して,該帯電電極11と同極の第1排気ガス通路10内電極として機能する。
以上のメカニズムにより,放電再生式捕集フィルタ1では,捕集した煤を自動的に除去することができる。
【0027】
次に,本例にかかる放電再生式捕集フィルタ1の性能について測定し,その結果について説明する。
ディーゼルエンジン実機4を搭載した簡易試験機49を準備した。この試験機49の構造を図5に記載した。
エンジン実機4の排気部に接続された排気系41の途中に本例の捕集フィルタ1を設置する。捕集フィルタ1の導入側と導出側には差圧計45を設置して,捕集フィルタ1の導入側と導出側の圧力差を測定する。
捕集フィルタ1の排ガス導入面182に設けた帯電電極11と排気通路10内の多数の放電電極12とをそれぞれ電源43に接続する。
【0028】
電源43より放電電極12に対し周波数60Hz,実効値で500Vのサイン波の交流電圧を印加し,次いでエンジン実機4を回転数2000rpm,低負荷で駆動し,排ガスを発生させた。
この結果,図6より知れるごとく,差圧計45より得られた捕集フィルタ1の圧力損失はエンジン駆動直後からしばらくの間は一様に増加したが,ある時間から殆ど変化しなくなった。
これは放電によって煤が燃えて通気性が向上するためである。
【0029】
また,比較例として,上記と同様の試験を放電電極12に電圧を印加することなく行なった。その結果,図6より知れるごとく,圧力損失は増大し続けた。
これは時間経過と共に内壁面130に煤が堆積し,排ガス3が内壁面130から隔壁13を経由して第1排ガス通路10から第2排ガス通路101へ移ることが困難となったためである。
【0030】
次に本例の作用効果について説明する。
本例では,捕集フィルタ1の排ガス導入面181に帯電電極11が設けてある。
排ガス3と共に煤は捕集フィルタ1に導入されて,排ガス通路の内壁面130に堆積し,排ガス導入面181から排ガス導出面182にわたる堆積煤層80を形成する。堆積煤層80と帯電電極11とが電気的に接触可能に構成されているため,両者は導通して堆積煤層80が帯電電極11と同様に負電極として機能する。よって,堆積煤層80と放電電極12との間に放電を発生させることができる。
【0031】
堆積煤層80の側部内壁面131に堆積した部分は上記放電により燃焼除去される。コーナー部132では堆積煤層80と内壁面130とが点接触しないため,放電が生じず,堆積煤層80はそのまま残留する。
残留した堆積煤層80は帯電電極11と導通し,その後は第1排気ガス通路10内の放電電極12と対になる負電極として機能する。
【0032】
このように本例では,堆積煤層80が放電により徐々に燃焼除去されるため,フィルタの圧力損失の上昇もなく,また,捕集フィルタ1が部分的に高温となることが防止される。よって,熱による損傷,溶損が生じ難い。
【0033】
また,第1排ガス通路10に放電電極12だけを設置すればよく,帯電電極11は排ガス導入面181という捕集フィルタ1外に設けることができる。このため,構成が単純で製造が容易となり,コストが安価である。
【0034】
更に,実際の放電が発生するまでは電力消費がほとんどないため,ランニングコストが安価である。
また,煤が堆積すると共に徐々に放電,燃焼,除去されるため,常時第1排ガス導入路10がクリアで排ガス流れが阻害され難い。このため,エンジン背圧が上昇し難く,エンジン性能の低下を防止することができる。
【0035】
以上,本例によれば,捕集フィルタの損傷が生じ難く,構成が単純で装置コストやランニングコストが安価,またエンジン性能を低下させ難い放電再生式捕集フィルタを提供することができる。
【0036】
なお,放電電極12として図7(a),(b)に示すごとき,側面に突出した突起部125を有するワイヤよりなるものを使用することができる。
この放電電極12は,突起部125の先端が排ガス通路の内壁面130と点接触するように設置され,放電は上記突起部125の先端近傍を中心に発生する。
このような形態の放電電極12についても,上述した本例と同様の作用効果を得ることができる。
【0037】
【発明の効果】
上述のごとく,本発明によれば,捕集フィルタの損傷が生じ難く,構成が単純で装置コストやランニングコストが安価,またエンジン性能を低下させ難い放電再生式捕集フィルタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態例における,放電再生式捕集フィルタの断面説明図。
【図2】実施形態例における,放電再生式捕集フィルタの説明図。
【図3】実施形態例における,(a)第1排ガス通路の断面説明図,(b)内壁面に堆積煤層が形成された第1排ガス通路の断面説明図。
【図4】実施形態例における,(a)第1排ガス通路のコーナー部近傍の断面説明図,(b)コーナー部にのみ堆積煤層が残留した状態の断面説明図。
【図5】実施形態例における,試験機の構成を示す説明図。
【図6】実施形態例における,本例及び比較例における時間と圧力損失との関係を示す線図。
【図7】実施形態例における,(a)他の放電電極を設けた排ガス通路の説明図,(b)放電電極の説明図。
【符号の説明】
1...放電再生式捕集フィルタ,
10...第1排ガス通路,
101...第2排ガス通路,
11...帯電電極,
12...放電電極,
13...隔壁,
130...内壁面,
181...排ガス導入面,
182...排ガス導出面,
3...排ガス,[0001]
【Technical field】
The present invention relates to a discharge regeneration type collection filter installed in an exhaust system such as a diesel engine for collecting and removing soot contained in exhaust gas.
[0002]
[Prior art]
In order to collect and remove the soot containing carbon and the like contained in the exhaust gas of the diesel engine, a collection filter made of a ceramic honeycomb or the like is installed in the diesel engine exhaust system.
An exhaust gas passage is provided in the collection filter, and soot in the exhaust gas accumulates on the inner wall surface of the exhaust gas passage when passing through the exhaust gas passage. As a result, the exhaust gas that has passed through the collection filter hardly contains soot.
However, if soot accumulates, the air permeability of the collection filter gradually deteriorates, the exhaust gas becomes worse, and the pressure loss increases. Therefore, it is necessary to remove the soot deposited by appropriate means.
Conventionally, soot deposited on the collection filter has been removed by combustion by heating the collection filter using an electric heater or burner provided outside the collection filter.
[0003]
[Problems to be solved]
However, if the collection filter is heated to remove the soot from burning, the temperature of the collection filter may be uneven due to the combustion heat of the soot, and cracks may occur. In addition, the collection filter may be melted by combustion heat.
In addition, the provision of the electric heater and burner complicates the configuration of the collection filter and the entire engine exhaust system. In addition, the installation cost and running cost of the electric heater and burner are necessary, resulting in high costs.
[0004]
The present invention has been made in view of such conventional problems. The discharge regenerative collection system is less likely to cause damage to the collection filter, has a simple structure, is low in apparatus cost and running cost, and is difficult to reduce engine performance. It is intended to provide a filter.
[0005]
[Means for solving problems]
According to the first aspect of the present invention, the exhaust gas introduction surface is opened and the exhaust gas discharge surface is closed, and the first exhaust gas passage is adjacent to the first exhaust gas passage with a partition wall therebetween, and the exhaust gas introduction surface is closed. And at least one set of a second exhaust gas passage having an exhaust gas outlet surface open, and the exhaust gas introduced into the first exhaust gas passage enters the second exhaust gas passage via the partition wall, and exhausts the exhaust gas. Configured to be derived from the surface to the outside,
A discharge electrode is provided in at least a part of the first exhaust gas passage in parallel with the exhaust gas flow direction, and a charging electrode having a polarity capable of generating a discharge with the discharge electrode is provided on the exhaust gas introduction surface. Yes,
The discharge electrode is configured to be in point contact with the inner wall surface of the first exhaust gas passage, and the charging electrode is configured such that soot in the introduced exhaust gas accumulates on the inner wall surface of the first exhaust gas passage. The discharge regeneration type collection filter is configured to be in electrical contact with the deposited soot layer formed in (1).
[0006]
The most notable aspect of the present invention is that a discharge electrode is provided on at least a part of the first exhaust gas passage, a charging electrode having a different polarity is provided on the exhaust gas introduction surface, and the charging electrode further comprises a deposited soot layer on the inner wall surface of the exhaust gas passage. It is comprised so that electrical contact is possible.
Further, the polarity of the charging electrode and the discharging electrode may be configured so as to enable discharge between them. For example, the discharging electrode may be positive and the charging electrode may be negative, or vice versa. Further, either the discharge electrode or the charging electrode may be grounded.
[0007]
Next, the operation of the present invention will be described.
A charging electrode is provided on the exhaust gas introduction surface of the discharge regeneration type collecting filter according to the present invention.
By the way, the discharge regeneration type collecting filter according to the present invention includes a first exhaust gas passage in which an exhaust gas introduction surface is opened and an exhaust gas discharge surface is closed, and is adjacent to the first exhaust gas passage with a partition wall therebetween. And a second exhaust gas passage having an introduction surface closed and an exhaust gas outlet surface opened.
The exhaust gas introduced from the exhaust gas introduction surface enters the second exhaust gas passage through the partition wall from the first exhaust gas passage and is led out from the exhaust gas discharge surface.
[0008]
Therefore, the soot is introduced into the discharge regeneration type collecting filter together with the exhaust gas, and when the exhaust gas passes through the partition wall, it accumulates on the inner wall surface of the first exhaust gas passage to form a deposited soot layer extending from the exhaust gas introduction surface to the exhaust gas exhaust surface. The deposited soot layer and the charging electrode are configured to be in electrical contact with each other, and soot in the exhaust gas is conductive. Therefore, the deposited soot layer functions as an electrode having the same polarity as the charging electrode.
[0009]
The discharge electrode is installed so as to be in point contact with the inner wall surface of the first exhaust gas passage. For this reason, the point where the electric field strength is highest in the discharge electrode is the point contact with the inner wall surface.
Therefore, a discharge is generated between the point contact point and the deposited soot layer.
In general, soot is fine and porous with a particle size of around 1 μm, so it easily generates heat and burns due to the discharge.
As described above, the vicinity of the deposited electrode layer and the point contact point of the discharge electrode is burned and removed by the discharge.
[0010]
Further, for example, in a portion where the discharge electrode is not in point contact, such as a corner portion of the first exhaust gas passage as shown in an embodiment described later, the deposited soot layer remains as it is because discharge does not occur or hardly occurs.
Since the remaining deposited soot layer functions as an electrode formed in the first exhaust gas passage with the same polarity as the charged electrode, soot will accumulate again and a deposited soot layer will be formed up to the point contact point between the discharge electrode and the inner wall surface. In this case, since these deposited soot layers have the same polarity as the charging electrode, discharge occurs between the discharge electrodes and the soot in the deposited soot layer can be burned and removed.
[0011]
In this way, a charging electrode in which the deposited soot layer is provided on the introduction surface of the collection filter by utilizing the fact that soot is mainly conductive without previously forming an electrode paired with the discharge electrode in the first exhaust gas passage. It can function as an electrode of the same polarity.
[0012]
In addition, since the deposited soot layer burns gradually due to the discharge, the pressure loss of the discharge regenerative collection filter does not increase, it is prevented from partially becoming high temperature, and the collection filter is hardly damaged. Also, for the same reason, the collection filter is hardly damaged.
[0013]
Moreover, it is only necessary to install a discharge electrode in the first exhaust gas passage of the discharge regenerative collection filter, and the charging electrode paired with the discharge electrode is provided outside the collection filter as the exhaust gas introduction surface to exert its function. Can do.
For this reason, since the structure of the collection filter is simple and easy to manufacture, the cost can be reduced.
[0014]
In addition, the running cost is low because there is almost no power consumption until the actual discharge occurs.
Moreover, as soot accumulates, the discharge starts gradually and can be burned and removed continuously, so that the first exhaust gas passage is always clear and the exhaust gas flow is hardly obstructed. For this reason, it is difficult for the engine back pressure to rise, and it is possible to prevent the engine performance from being lowered.
[0015]
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a discharge regeneration type collection filter which is difficult to cause damage to the collection filter, has a simple configuration, is low in apparatus cost and running cost, and hardly deteriorates engine performance.
[0016]
According to a second aspect of the present invention, the discharge electrode is preferably a spiral wire or a wire having a protrusion protruding on the side surface.
Thereby, the discharge start voltage can be lowered, and the wear damage of the discharge electrode due to the discharge can be reduced.
[0017]
In the spiral wire, the outer peripheral side of the spiral is a point contact with the inner wall surface of the first exhaust gas passage. In the case of a wire having the above-mentioned projection, the tip of each projection becomes a point contact with the inner wall surface of the first exhaust gas passage.
In the case of a discharge electrode made of a wire having the above-mentioned protrusions, it is preferable that the number of protrusions is larger. This is because the discharge occurs at a point where the inner wall surface of the first exhaust gas passage and the discharge electrode are in point contact, so that the more protrusions, the more places where discharge occurs.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment An electric discharge regeneration type collecting filter according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, a first
[0019]
The first
Further, a part of the
[0020]
This will be described in detail below.
The
The
[0021]
As shown in FIG. 1, in the
The honeycomb body has a circular cross section, the diameter on the exhaust
[0022]
As shown in FIG. 1, the
When moving from the first
Thus, as shown in FIG. 3B, the deposited
[0023]
As shown in FIGS. 1 and 2, a
As is known from FIG. 1, the charging electrode 11 is provided on the exhaust gas introduction surface 141 of the
Each charging electrode 11 and the
[0024]
The collection and removal of the
The
As shown in FIGS. 1 and 3 (a), the introduced
Therefore, as shown in FIG. 3B, soot accumulates on the surface of the
Therefore, the deposited
[0025]
The deposited
[0026]
Thereafter, the deposited
The deposited
With the mechanism described above, the collected
[0027]
Next, the performance of the discharge regeneration
A
The
The charging electrode 11 provided on the exhaust
[0028]
A sine wave AC voltage having a frequency of 60 Hz and an effective value of 500 V was applied from the
As a result, as can be seen from FIG. 6, the pressure loss of the
This is because soot is burned by the discharge and air permeability is improved.
[0029]
As a comparative example, a test similar to the above was performed without applying a voltage to the
This is because soot accumulates on the
[0030]
Next, the effect of this example is demonstrated.
In this example, the charging electrode 11 is provided on the exhaust
The soot is introduced into the
[0031]
The portion deposited on the side
The remaining deposited
[0032]
In this way, in this example, the deposited
[0033]
Further, only the
[0034]
In addition, the running cost is low because there is almost no power consumption until the actual discharge occurs.
Further, since soot accumulates and is gradually discharged, burned, and removed, the first exhaust
[0035]
As described above, according to this example, it is possible to provide a discharge regeneration type collection filter that is difficult to cause damage to the collection filter, has a simple configuration, is low in apparatus cost and running cost, and is difficult to reduce engine performance.
[0036]
In addition, as shown in FIGS. 7A and 7B, the
The
For the
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a discharge regeneration type collection filter that is less likely to cause damage to the collection filter, has a simple configuration, is low in apparatus cost and running cost, and is difficult to reduce engine performance. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view of a discharge regeneration type collection filter in an embodiment.
FIG. 2 is an explanatory diagram of a discharge regeneration type collection filter in the embodiment.
3A is a cross-sectional explanatory view of a first exhaust gas passage, and FIG. 3B is a cross-sectional explanatory view of a first exhaust gas passage in which a deposited soot layer is formed on an inner wall surface.
4A is a cross-sectional explanatory view in the vicinity of a corner portion of a first exhaust gas passage, and FIG. 4B is a cross-sectional explanatory view in a state where a deposited soot layer remains only in the corner portion.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a configuration of a testing machine in the embodiment.
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between time and pressure loss in the present embodiment and a comparative example in the embodiment.
7A is an explanatory view of an exhaust gas passage provided with another discharge electrode, and FIG. 7B is an explanatory view of the discharge electrode in the embodiment.
[Explanation of symbols]
1. . . Discharge regenerative collection filter,
10. . . First exhaust gas passage,
101. . . Second exhaust gas passage,
11. . . Charging electrode,
12 . . Discharge electrode,
13. . . Bulkhead,
130. . . Inner wall,
181. . . Exhaust gas introduction surface,
182. . . Exhaust gas derivation surface,
3. . . Exhaust gas,
Claims (2)
上記第1排ガス通路の少なくとも一部には排ガス流れ方向と平行に放電電極が設けてあり,上記排ガス導入面には該放電電極との間で放電が発生可能となる極性の帯電電極が設けてあり,
また,上記放電電極は,上記第1排ガス通路の内壁面と点接触するよう構成されており,上記帯電電極は,導入された排ガス中の煤が上記第1排ガス通路の内壁面に堆積することで形成された堆積煤層と電気的に接触可能に構成されていることを特徴とする放電再生式捕集フィルタ。An exhaust gas introduction surface is opened and the exhaust gas discharge surface is closed, and the first exhaust gas passage is adjacent to the first exhaust gas passage with a partition wall therebetween. The exhaust gas introduction surface is closed and the exhaust gas discharge surface is opened. At least one set of second exhaust gas passages, and the exhaust gas introduced into the first exhaust gas passage enters the second exhaust gas passage via the partition wall and is led out from the exhaust gas outlet surface. Has been
A discharge electrode is provided in at least a part of the first exhaust gas passage in parallel with the exhaust gas flow direction, and a charging electrode having a polarity capable of generating a discharge with the discharge electrode is provided on the exhaust gas introduction surface. Yes,
The discharge electrode is configured to be in point contact with the inner wall surface of the first exhaust gas passage, and the charging electrode is configured such that soot in the introduced exhaust gas accumulates on the inner wall surface of the first exhaust gas passage. A discharge regeneration type collection filter, characterized in that it is configured to be in electrical contact with the deposited soot layer formed in (1).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35598099A JP4281186B2 (en) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | Discharge regenerative collection filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35598099A JP4281186B2 (en) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | Discharge regenerative collection filter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001173427A JP2001173427A (en) | 2001-06-26 |
| JP4281186B2 true JP4281186B2 (en) | 2009-06-17 |
Family
ID=18446719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35598099A Expired - Fee Related JP4281186B2 (en) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | Discharge regenerative collection filter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4281186B2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4265120B2 (en) * | 2001-07-19 | 2009-05-20 | 株式会社豊田中央研究所 | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
| JP4689103B2 (en) * | 2001-08-03 | 2011-05-25 | 日本高圧電気株式会社 | Particulate matter removal method and particulate matter removal device |
| DE10229881B4 (en) * | 2002-07-03 | 2008-01-31 | Siemens Ag | Plasma particulate filter |
| FR2862084B1 (en) * | 2003-11-10 | 2007-06-01 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | EXHAUST GAS PURIFICATION SYSTEM OF A MOTOR VEHICLE HEAT ENGINE AND EXHAUST LINE HAVING SUCH A SYSTEM. |
-
1999
- 1999-12-15 JP JP35598099A patent/JP4281186B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001173427A (en) | 2001-06-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3000750B2 (en) | Self-heating filter | |
| KR100890419B1 (en) | Particulate matter removal apparatus | |
| US4283207A (en) | Diesel exhaust filter-incinerator | |
| US5402639A (en) | Device for cleaning exhaust gases | |
| JPH04179818A (en) | Exhaust gas fine particles purifing device | |
| US20010017026A1 (en) | Regenerable particle filter for the removal of soot particles from exhaust gases | |
| JPS63197511A (en) | Regenerable filter for exhaust gas from internal combustion engine | |
| JP4281186B2 (en) | Discharge regenerative collection filter | |
| US5938802A (en) | Exhaust gas purifier | |
| JPH1089050A (en) | Filter device for exhaust gas | |
| JPH04279715A (en) | Exhaust gas purifying device for internal combustion engine | |
| JP2001132430A (en) | Combustible substance removal filter | |
| JP4363074B2 (en) | Exhaust gas purification system | |
| JP2005232970A (en) | Exhaust gas purification device | |
| JP3412362B2 (en) | Exhaust particulate processing equipment for internal combustion engines | |
| JPH06221137A (en) | Exhaust gas treatment device | |
| JP3078941B2 (en) | Exhaust gas treatment device | |
| JPH08240116A (en) | High frequency heating exhaust gas purification device | |
| JP3201114B2 (en) | Exhaust particulate filter for internal combustion engine | |
| JP3111828B2 (en) | Exhaust particulate processing equipment for internal combustion engines | |
| JPH05222913A (en) | Exhaust emission control device | |
| JPH056011B2 (en) | ||
| JPH0610649A (en) | Exhaust gas purification filter | |
| JPH0741859Y2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
| JPH04298622A (en) | Filter for internal combustion engine and filter regeneration device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060412 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090218 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090224 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090309 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120327 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130327 Year of fee payment: 4 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130327 Year of fee payment: 4 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140327 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |