JPH0153082B2 - - Google Patents
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- JPH0153082B2 JPH0153082B2 JP57019419A JP1941982A JPH0153082B2 JP H0153082 B2 JPH0153082 B2 JP H0153082B2 JP 57019419 A JP57019419 A JP 57019419A JP 1941982 A JP1941982 A JP 1941982A JP H0153082 B2 JPH0153082 B2 JP H0153082B2
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- exhaust gas
- filter
- electrode
- conductive ceramic
- peripheral surface
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- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明はガス中に含まれる可燃性微粒子、特に
自動車の排ガス中に含まれるカーボン等の可燃性
微粒子を除去するためのフイルタ装置に関するも
のであり、更に詳しくはフイルタ自体に通電して
発熱させることにより、高濾過性を保持したま
ま、濾別した可燃性微粒子を効率的に燃焼除去す
るフイルタ装置に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a filter device for removing combustible particulates contained in gas, particularly combustible particulates such as carbon contained in automobile exhaust gas. More specifically, the present invention relates to a filter device that efficiently burns and removes filtered combustible particulates while maintaining high filterability by applying electricity to the filter itself to generate heat.
[従来技術及びその問題点]
従来、例えば公害対策として自動車エンジンの
排ガス中に含まれるカーボン微粒子を除去するた
めに、排気系または排気還流系に、フイルタを用
いることが提案されているが、長期の使用ではカ
ーボンが堆積して目詰りを起こし、圧力損失を生
ずるという欠点があつた。この欠点を解消するも
のとしてフイルタの微粒子捕捉部位にニクロム線
ヒータあるいは発熱金属層を組み合わせて通電加
熱したり、捕捉部位に燃料を噴射して燃料の燃焼
熱で加熱したり、高圧電極を設けて火花放電によ
り加熱したり、又、フイルタをカーボン繊維と
し、そのカーボン繊維に通電することにより加熱
して、カーボン微粒子を焼却し、目詰まりを防ぐ
方法がとられていた。[Prior art and its problems] Conventionally, it has been proposed to use a filter in the exhaust system or exhaust recirculation system in order to remove carbon particulates contained in the exhaust gas of an automobile engine as a pollution control measure. The disadvantage of using this was that carbon accumulated and caused clogging, resulting in pressure loss. To overcome this drawback, it is possible to heat the particulate trapping part of the filter by combining it with a nichrome wire heater or a heat-generating metal layer, by injecting fuel into the particulate trapping part and heating it with the combustion heat of the fuel, or by installing a high-voltage electrode. Methods have been used to prevent clogging by heating by spark discharge, or by heating the filter by applying electricity to the carbon fiber to incinerate the carbon particles.
しかし、ニクロム線を使用する場合は発熱面積
が少なくてエネルギ効率が悪く、又、フイルタへ
の取り付けも手間のかかるものであり、発熱金属
層を設ける場合は濾過の障害にならないように細
く小面積に設けなくてはならず、やはりエネルギ
効率が悪く、取り付けも手間がかかるものであ
り、排ガスにより昇温がうまくゆかない場合はエ
ンジンを止めてから、フイルタにたまつたカーボ
ン微粒子を燃焼させなければならないことも生じ
た。又、燃料噴射および高圧放電方法は格別に複
雑な装置を必要とし、エネルギを大量に消費し、
燃料による火災上の問題、放電によるフイルタの
損傷を生じ、又、カーボン繊維を使用したものは
繊維自体が燃焼により消失してしまう欠点を有し
ていた。 However, when using nichrome wire, the heat generating area is small, resulting in poor energy efficiency, and it is also time-consuming to attach it to the filter.If a heat generating metal layer is provided, it must be thin and small in area so as not to interfere with filtration. However, it is energy inefficient and requires a lot of effort to install.If the temperature cannot be raised properly due to exhaust gas, the engine must be stopped and the carbon particles that have accumulated in the filter must be burned. Something unexpected happened. Additionally, fuel injection and high-pressure discharge methods require particularly complex equipment, consume large amounts of energy, and
Fire problems caused by the fuel and damage to the filter due to discharge occur, and those using carbon fibers have the disadvantage that the fibers themselves are destroyed by combustion.
一方、同様な用途にセラミツクのハニカム構造
フイルタが知られており、このものは一般にフイ
ルタに比べ、目を細かくしても圧力損失が少なく
てすみ、しかもコンパクトであるので自動車の排
ガス中のカーボン除去用に好適なものであるが目
詰りを生じた場合、濾過面が広範囲にわたるので
フイルタを使用部位より取りはずして全体を加熱
処理し、カーボン微粒子を燃焼消滅させなくては
ならなかつた。更に、目詰まり防止の方法として
は、ステンレスウール、アルミナペレツト等のフ
イルタの目の細かさを段階的に変化させ、カーボ
ン微粒子を分散させて捕捉し(特開昭57−
190626)、更に燃料噴射によりカーボン微粒子を
加熱燃焼させる方法も提案されているが、カーボ
ン微粒子捕捉が不十分であり又、排ガスは低酸素
状態であるので温度上昇にも限界があり速やかな
焼却ができないのと、装置が複雑になる欠点を有
していた。 On the other hand, ceramic honeycomb structure filters are known for similar applications, and these filters generally require less pressure loss than other filters even when the mesh is made finer, and are compact, so they can be used to remove carbon from automobile exhaust gas. Although the filter is suitable for various applications, if it becomes clogged, the filter surface covers a wide area, so the filter must be removed from the area where it is used and the entire filter must be heated to burn off the carbon particles. Furthermore, as a method for preventing clogging, the fineness of filters such as stainless wool and alumina pellets is gradually changed to disperse and capture carbon particles (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1983-1999).
190626), and a method of heating and burning carbon particulates by fuel injection has also been proposed, but the capture of carbon particulates is insufficient, and the exhaust gas is in a low oxygen state, so there is a limit to temperature rise, making it difficult to incinerate quickly. However, it has the drawbacks that it is not possible to do so, and that the device becomes complicated.
以上の問題を解決するものとして上記のハニカ
ム構造のセラミツクフイルタ自体を自己通電発熱
体とすることも考慮されており、その効率的な発
熱性、カーボン微粒子捕捉性を有することによ
り、特に自動車排ガス用フイルタとして有望視さ
れているものである。 As a solution to the above problems, it has been considered to use the honeycomb-structured ceramic filter itself as a self-energizing heating element, and its efficient heat generation and carbon particulate trapping properties make it particularly suitable for use in automobile exhaust gas. This is considered to be a promising filter.
しかし、その場合、フイルタ全体が導電性を有
するので、そのまま排気管あるいは、排気還流管
中へ付設することは付設部位の材質が一般に鋼鉄
等の導電体であるところから、そのままでは漏電
を引き起こし、何らかの絶縁処理若しくは絶縁体
を介して付設する必要があり、そのため濾過作用
とは本質的に関係のない加工、組み立て工程ある
いは部品数が必要であつた。 However, in that case, since the entire filter is conductive, attaching it to the exhaust pipe or exhaust gas recirculation pipe as it is will cause electrical leakage, since the material of the attached part is generally a conductor such as steel. Some kind of insulation treatment or insulator must be used for attachment, which requires fabrication, assembly steps, or a number of parts that are essentially unrelated to filtration.
また、中実の柱状のフイルタでは、加熱した場
合、全体がほぼ均一の発熱をするのであるが、そ
の中心部分の熱は逃げ道がないので中心部と周辺
部とでは昇温速度が異なり、熱膨張の差が大きく
なり、フイルタにクラツクが入る恐れがあつた。 In addition, when a solid columnar filter is heated, it generates heat almost uniformly throughout the filter, but since the heat in the center has no way to escape, the rate of temperature rise is different between the center and the periphery. The difference in expansion became large, and there was a risk that the filter would crack.
[発明の構成]
そこで本発明者らは、鋭意研究の結果、外周面
が接地電位電極、内周面がもう一方の電極である
導電性セラミツクの筒状多孔体をフイルタとして
使用することにより、フイルタ自体に特に絶縁処
理をしたり、絶縁体を組み合わせなくとも、通電
時に漏電を防ぐことができるとともに、温度勾配
が減少して熱膨張差が少なくなり、クラツクを生
じにくくなることを見い出し、本発明を完成した
のである。[Structure of the Invention] As a result of intensive research, the inventors of the present invention found that by using a cylindrical porous body made of conductive ceramic as a filter, the outer circumferential surface of which is a ground potential electrode and the inner circumferential surface of which is the other electrode. We discovered that it is possible to prevent current leakage when electricity is applied, even without insulating the filter itself or combining it with an insulator, and that the temperature gradient is reduced, resulting in less thermal expansion difference and less likely to cause cracks. He completed his invention.
即ち本発明の要旨とするところは、排ガスの濾
過作用を有する導電性セラミツク多孔体を、内部
に中心穴を有する筒形状に形成し、その外周面に
通電加熱用の一方の電極を、内周面に他方の電極
を設けるこにより、該筒形状多孔体の外周面でケ
ースに支持され、外周面電極を接地電位側として
排ガスを濾過可能とするとともに、両電極間の通
電により導電性セラミツク多孔体を発熱させて導
電性セラミツク多孔体中に捕捉された可燃性粒子
を焼却可能としたことを特徴とする排ガス用フイ
ルタ装置にある。 That is, the gist of the present invention is to form a conductive ceramic porous body having an exhaust gas filtration action into a cylindrical shape having a center hole inside, and to attach one electrode for electrical heating to the outer peripheral surface of the conductive ceramic porous body, which has a center hole inside. By providing the other electrode on the surface, the outer peripheral surface of the cylindrical porous body is supported by the case, and exhaust gas can be filtered with the outer peripheral surface electrode on the ground potential side. This exhaust gas filter device is characterized in that it is capable of incinerating combustible particles trapped in a conductive ceramic porous body by generating heat in the body.
[実施例] 次に、図を参照しつつ説明する。[Example] Next, explanation will be given with reference to the drawings.
第1図は自動車排ガス用フイルタ装置に適用し
た本発明の第1実施例を示す。 FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention applied to a filter device for automobile exhaust gas.
ここにおいて、1は中空円筒体状の多孔質導電
性セラミツクフイルタを表し、孔目の径の大きさ
が0.1〜1mmのものが使用される。 Here, 1 represents a hollow cylindrical porous conductive ceramic filter, and a filter having a pore diameter of 0.1 to 1 mm is used.
フイルタ1の外周面の全面または部分的に金属
質電極がメタライズ層3として形成され、内周面
の全面または部分的に金属質電極がメタライズ層
4として形成されている。即ち、円筒状のメタラ
イズ層3,4がフイルタ1を介して同軸に配置さ
れていることになる。 A metallic electrode is formed as a metallized layer 3 on the entire or partial outer peripheral surface of the filter 1, and a metallic electrode is formed as a metallized layer 4 on the entire or partial inner peripheral surface. That is, the cylindrical metallized layers 3 and 4 are coaxially arranged with the filter 1 in between.
上記メタライズ層3,4には各々導線13,1
4が溶接その他の方法で接続され、各々碍子1
6,17を介して絶縁状態に外部へ導かれて、該
導線13はスイツチ15を介して電源Eに接続さ
れており、他の導線14は電源Eの他の極へ直接
接続されている。ここで導線13側で接地がなさ
れ、メタライズ層3の電極側が接地電位となつて
いる。 The metallized layers 3 and 4 have conductive wires 13 and 1, respectively.
4 are connected by welding or other methods, and each insulator 1
6, 17 in an insulated manner, the conductor 13 is connected to the power supply E via a switch 15, and the other conductor 14 is connected directly to the other pole of the power supply E. Here, the conducting wire 13 side is grounded, and the electrode side of the metallized layer 3 is at ground potential.
上記構成により、フイルタ1、メタライズ層
3,4、導線13,14、スイツチ15及び電源
E全体で通電加熱回路を形成している。 With the above configuration, the filter 1, the metallized layers 3 and 4, the conductive wires 13 and 14, the switch 15, and the power source E collectively form an energization heating circuit.
上記フイルタ1の円形の端面の一方には、同径
の非多孔質絶縁性セラミツク円形板5が密着状態
に結合されている。一方、フイルタ1の他端面に
も同径の非多孔質絶縁性セラミツク円形板7が密
着状態に結合されているが、該円形板7はその中
心に円形穴及び該穴に適合された円筒管7aが設
けられ、フイルタの中心穴6とほぼ同形の流出口
7bを形成している。 A non-porous insulating ceramic circular plate 5 having the same diameter is tightly coupled to one of the circular end faces of the filter 1. On the other hand, a non-porous insulating ceramic circular plate 7 of the same diameter is tightly coupled to the other end surface of the filter 1, and the circular plate 7 has a circular hole in its center and a cylindrical tube fitted into the hole. 7a is provided to form an outlet 7b having substantially the same shape as the center hole 6 of the filter.
9はフイルタを収納するための排気管、排気還
流管等のケースであり、その排ガス上流側に端面
壁19を有し、その端面壁には流入口9aが、端
面壁19の周縁に適当な個数穿設され、端面壁1
9の中心部にも端面壁19と同心円状に穴部9c
が穿設されている。ただし、穴部9cは軽量化の
ために設けられたものであり、穿設しなくてもよ
い。 Reference numeral 9 denotes a case for an exhaust pipe, an exhaust gas recirculation pipe, etc. for storing a filter, and has an end wall 19 on the upstream side of the exhaust gas, and an inlet 9a is formed on the periphery of the end wall 19. The number of holes is drilled, and the end wall 1
9 also has a hole 9c concentrically with the end wall 19.
is drilled. However, the hole 9c is provided for weight reduction and does not need to be drilled.
上記流入口9aと穴部9cとの間の端面壁19
に直角に、その内周が上記フイルタ1の上流側端
部に適合するような環状突条12bが設けられ、
該環状突条12bとその内側の端面壁19とでフ
イルタ1の上流側端部に結合している円形板5を
密着状態に支持し、機密状態を保つている。 End wall 19 between the inlet 9a and the hole 9c
An annular protrusion 12b whose inner periphery fits the upstream end of the filter 1 is provided at right angles to the filter.
The circular plate 5 connected to the upstream end of the filter 1 is closely supported by the annular protrusion 12b and the end wall 19 inside thereof, thereby maintaining the airtight condition.
ケース9の上流端面全体は短円筒形の接続蓋体
8により、各々の周縁鍔部20,21が互いに結
合して、気密状態に覆われている。そして該蓋体
8の一部に排ガス導入口8aを有する管体8cが
付設され、該管体8cは、イグゾーストマニホー
ルドに接続されている。 The entire upstream end surface of the case 9 is hermetically covered by a short cylindrical connecting lid 8 with peripheral flanges 20 and 21 connected to each other. A pipe body 8c having an exhaust gas inlet 8a is attached to a part of the lid body 8, and the pipe body 8c is connected to an exhaust manifold.
一方、ケース9の下流端面全体は、漏斗状接続
蓋体10により、各々の周縁の鍔部22,23が
互いに結合して、気密状態に覆われている。そし
て該漏斗状蓋体10は、その排ガス流入口の内周
面に突出している係止突条11a及びその内周面
が上記フイルタ1の下流側の端面及び外周面端部
に適合するような環状突条11bが設けられてお
り、蓋体10をケース9に取り付けた際、上記係
止突条11a及び環状突条11bがフイルタ1の
下流側端部を密着状態に支持し、気密状態を保持
する。蓋体10の下流側には小径の排出口10d
を有し、図示しない排気管に接続されている。 On the other hand, the entire downstream end surface of the case 9 is airtightly covered by the funnel-shaped connecting lid 10, with the flanges 22 and 23 on the respective peripheries connected to each other. The funnel-shaped lid body 10 has a locking protrusion 11a protruding from the inner circumferential surface of the exhaust gas inlet, and the inner circumferential surface thereof is adapted to fit the downstream end surface and the outer circumferential edge of the filter 1. An annular protrusion 11b is provided, and when the lid 10 is attached to the case 9, the locking protrusion 11a and the annular protrusion 11b tightly support the downstream end of the filter 1 to maintain an airtight state. Hold. A small diameter outlet 10d is provided on the downstream side of the lid 10.
and is connected to an exhaust pipe (not shown).
以上の構成において、エンジンからのカーボン
微粒子を含んだ排ガスは、イグゾーストマニホー
ルドをそのまま通過して、点線でしめすように上
流方向Fより接続蓋体8の導入口8aに流入す
る。更に、蓋体8中で分流して、ケース9の端面
壁19に開口している流入口9aから、ケース9
の内部へ流入する。次いで、排ガスはケース9内
部に露出している円筒形のフイルタ1の外周面よ
りメタライズ層3を通過してその多孔質の内部へ
浸入する。ここにおいて、カーボン微粒子が捕捉
され、排ガスは、もう一方のメタライズ層4を通
過して中心穴6へ流出する。この時点でカーボン
微粒子はフイルタ1全体に分散した捕捉されてお
り、排ガス中にはほとんど認められない。 In the above configuration, exhaust gas containing carbon particles from the engine passes through the exhaust manifold as it is and flows into the inlet 8a of the connection lid 8 from the upstream direction F as shown by the dotted line. Further, the flow is divided in the lid body 8 and flows from the inlet 9a opening in the end wall 19 of the case 9 to the case 9.
flows into the interior of. Next, the exhaust gas passes through the metallized layer 3 from the outer peripheral surface of the cylindrical filter 1 exposed inside the case 9 and enters the porous interior thereof. Here, the carbon particles are captured and the exhaust gas passes through the other metallized layer 4 and flows out into the central hole 6. At this point, the carbon particles are dispersed and captured throughout the filter 1, and are hardly recognized in the exhaust gas.
次に排ガスは中心穴6から非多孔質絶縁性セラ
ミツク円形板7の流出口7bよりケース9内部か
ら漏斗状蓋体10へ流出し、次いで該蓋体10の
排出口10dより排気管へ排出する。 Next, the exhaust gas flows from the center hole 6 to the funnel-shaped lid 10 from inside the case 9 through the outlet 7b of the non-porous insulating ceramic circular plate 7, and is then discharged to the exhaust pipe through the outlet 10d of the lid 10. .
このとき、加熱回路のスイツチ15がオンして
いて、金属質電極であるメタライズ層3,4間に
通電が行われていると、フイルタ1中に分散して
捕捉されているカーボン微粒子がフイルタ1自体
の発熱により、速やかに燃焼消滅する。 At this time, if the heating circuit switch 15 is turned on and electricity is applied between the metallized layers 3 and 4, which are metal electrodes, the carbon particles dispersed and captured in the filter 1 will be transferred to the filter 1. It quickly burns and disappears due to its own heat generation.
外周面の電極(メタライズ層)3は、ケース9
とは通電状態にあるが、電極3は接地電位側であ
るので漏電・シヨートはない。一方、内周面の電
極(メタライズ層)4はケース9から最も離れた
位置にあるので漏電・シヨートは十分に防止でき
る。更にフイルタ1の中心部分は中心穴6が存在
し、中空である。従つて熱の蓄積がなく、熱膨張
差によるクラツクの恐れもない。 The electrode (metallized layer) 3 on the outer peripheral surface is the case 9
is in a energized state, but since the electrode 3 is on the ground potential side, there is no leakage or short circuit. On the other hand, since the electrode (metalized layer) 4 on the inner peripheral surface is located at the farthest position from the case 9, leakage and shorting can be sufficiently prevented. Furthermore, the center portion of the filter 1 has a center hole 6 and is hollow. Therefore, there is no accumulation of heat and there is no fear of cracks due to differences in thermal expansion.
次に第2図は本発明の第2実施例を示す。 Next, FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.
ここにおいて、31は中空円筒体状の多孔質導
電性セラミツクフイルタを示し、孔目の径は第1
実施例と同様なものが使用され、フイルタ31は
その両端面の形状は中抜き円形平面をなす。 Here, 31 indicates a hollow cylindrical porous conductive ceramic filter, and the diameter of the pores is the first
The same filter as in the embodiment is used, and both end faces of the filter 31 have hollow circular plane shapes.
上記フイルタ31の外周面及び内周面に各々金
属質電極としてのメタライズ層33,34が設け
られ、内周面のメタライズ層34に密着し、フイ
ルタ31の中心穴35の上流側を閉鎖するための
非多孔質耐熱性の閉鎖管47が中心穴35に挿入
されている。 Metalized layers 33 and 34 as metallic electrodes are provided on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the filter 31, respectively, and are in close contact with the metalized layer 34 on the inner peripheral surface to close the upstream side of the center hole 35 of the filter 31. A non-porous heat resistant closed tube 47 is inserted into the central hole 35.
上記フイルタ31はその外周面が排気管、排気
還流管等のケース38内周面に密着するように、
ケース38の中に納められ、外筒38の内部に突
出した係止突起38aにより排ガス上流側で係止
され、更にケース38と漏斗状接続管39が各々
の鍔部38b,39aにて結合し、漏斗状接続管
39の他の鍔部39dにて上記フイルタ装置はそ
の排ガス下流側で係止されて、その位置を保持し
ている。 The filter 31 is arranged so that its outer circumferential surface is in close contact with the inner circumferential surface of the case 38 of the exhaust pipe, exhaust gas recirculation pipe, etc.
It is housed in a case 38 and is locked on the upstream side of the exhaust gas by a locking protrusion 38a protruding inside the outer cylinder 38, and the case 38 and the funnel-shaped connecting pipe 39 are connected at respective flanges 38b and 39a. The filter device is locked at the other flange 39d of the funnel-shaped connecting pipe 39 on the downstream side of the exhaust gas, and is held in that position.
又、フイルタ装置の内周面のメタライズ層34
の一端45に導線41が溶接等により接続され、
一方、フイルタ31の外周面のメタライズ層33
が直接接触して通電状態にあるケース38の一部
44に導線40が溶接等により接続されている。 Moreover, the metallized layer 34 on the inner circumferential surface of the filter device
A conducting wire 41 is connected to one end 45 by welding or the like,
On the other hand, the metallized layer 33 on the outer peripheral surface of the filter 31
A conducting wire 40 is connected by welding or the like to a portion 44 of the case 38 that is in direct contact with and is energized.
導線41は漏斗状接続管39に設けられた碍子
43を介して外部へ導出され、スイツチ42を介
して電源Eに接続され、一方、導線40は電源E
の反対の極に接続され、導線40側で接地されて
いる。 The conducting wire 41 is led out to the outside through an insulator 43 provided in the funnel-shaped connecting pipe 39, and is connected to the power source E via a switch 42. On the other hand, the conducting wire 40 is connected to the power source E.
The conductor 40 is connected to the opposite pole and grounded on the conducting wire 40 side.
上記のフイルタ31、ケース38、導線40,
41、スイツチ42及び電源E全体で通電加熱回
路を形成している。 The above filter 31, case 38, conducting wire 40,
41, the switch 42, and the power source E together form an energization heating circuit.
以上の構成において、エンジンからのカーボン
微粒子を含んだ排ガスは、イグゾーストマニホー
ルドをそのまま通過して、ケース38に至り、点
線で示す如く排ガス上流方向Fより、フイルタ3
1へ浸入する。このとき、フイルタ31の中心穴
35へは閉鎖管47がふさいでいるので、排ガス
がそのまま排気管側Bへ素通りすることはない。 In the above configuration, the exhaust gas containing carbon particles from the engine passes through the exhaust manifold as it is, reaches the case 38, and passes through the filter 3 from the exhaust gas upstream direction F as shown by the dotted line.
Infiltrate into 1. At this time, since the central hole 35 of the filter 31 is blocked by the closed pipe 47, the exhaust gas does not directly pass through to the exhaust pipe side B.
排ガスがフイルタ31の孔へ浸入すると、排ガ
ス中のカーボン微粒子がフイルタ31の全体に分
散して捕捉され、次いでカーボン微粒子を含まな
い排ガスはフイルタ31の下流側より浸出し、漏
斗状接続管39を通過して、下流側B方向の図示
しない排気管より排出される。 When the exhaust gas enters the holes of the filter 31, the carbon particles in the exhaust gas are dispersed and captured throughout the filter 31, and then the exhaust gas that does not contain carbon particles leaks out from the downstream side of the filter 31 and passes through the funnel-shaped connecting pipe 39. It passes through and is discharged from an exhaust pipe (not shown) in the downstream direction B.
このとき、加熱回路のスイツチ42がオンして
いて金属質電極であるメタライズ層33,34間
に通電が行われていると、フイルタ31中に分散
して捕捉されているカーボン微粒子がフイルタ3
1自体の発熱により、速やかに燃焼消滅する。 At this time, if the heating circuit switch 42 is turned on and electricity is applied between the metallized layers 33 and 34, which are metal electrodes, the carbon fine particles dispersed and captured in the filter 31 will be transferred to the filter 31.
Due to the heat generated by 1 itself, it quickly burns and disappears.
本実施例は第1実施例と同様な効果に加えて、
外周面の電極(メタライズ層)33がケース38
と接触しているので、特別にケース38に孔をあ
けなくとも接地電位側の電極として用いることが
できる。 In addition to the same effects as the first embodiment, this embodiment has
The electrode (metallized layer) 33 on the outer peripheral surface is connected to the case 38
Since it is in contact with the case 38, it can be used as an electrode on the ground potential side without making a special hole in the case 38.
上記第1及び第2実施例において、多孔質導電
性セラミツクフイルタとしては、連通孔が分布状
に有する海綿状構造体であるもの、フエルト状、
織布状成形体等の多数の綿状素体の集合構造体等
の導電性セラミツクフイルタ等を採用することが
できる。 In the above first and second embodiments, the porous conductive ceramic filter is a spongy structure having communicating pores distributed in a distributed manner, a felt-like structure, a felt-like structure,
A conductive ceramic filter, etc., such as an aggregate structure of a large number of cotton-like bodies such as a woven fabric-like molded body, etc., can be employed.
上記の多孔質導電性セラミツクフイルタの製造
方法は組成を焼成時に多孔質となるように配合さ
れた生のセラミツクを焼成製造する以外に、例え
ば、次の如くなされる。炭化珪素あるいは二珪化
モリブデン等に主成分の他に、アルミナ、シリカ
等の原料微粉末、アルギン酸ソーダ、アルギン酸
アンモン、ポリビニールアルコール等の有機バイ
ンダー、水、エチルアルコール等の溶剤を加えて
混練して泥漿状調合物を作り、その中に所定の目
の細かさをもつ、目的とする所定形状のポリウレ
タン等のプラスチフオームを浸漬し、乾燥後大気
雰囲気あるいは窒素雰囲気下1600℃前後で焼成す
ることにより得られる。 The above-mentioned method for manufacturing the porous conductive ceramic filter is performed, for example, in the following manner, in addition to firing raw ceramic whose composition is blended so that it becomes porous upon firing. In addition to the main ingredients such as silicon carbide or molybdenum disilicide, fine raw material powders such as alumina and silica, organic binders such as sodium alginate, ammonium alginate, and polyvinyl alcohol, and solvents such as water and ethyl alcohol are added and kneaded. By making a slurry-like compound, immersing a polyurethane or other plastiform in the desired shape with a predetermined fineness in the slurry, and after drying, baking it at around 1600℃ in an air atmosphere or nitrogen atmosphere. can get.
金属質電極手段は導電性セラミツクフイルタの
両端面に、例えば、白金等の金属粉末ペーストあ
るいはニツケル、コバルト等と珪素との粉末ペー
スト混合物を焼き付けることにより形成される。
この場合、端面全体に形成しなくても、格子状、
縞状等に形成しても良い。 The metallic electrode means are formed by baking a metal powder paste such as platinum or a powder paste mixture of nickel, cobalt, etc. and silicon on both end faces of the conductive ceramic filter.
In this case, even if it is not formed on the entire end face, it can be shaped like a lattice,
It may be formed in a striped shape or the like.
[発明の効果]
以上の説明の如く本発明の排ガス用フイルタ装
置は、導電性セラミツクの筒形状多孔体フイルタ
の外周面に接地電位電極が設けられ、内周面には
もう一方の電極が設けられている。それ故、フイ
ルタを納めているケース自体が外周面電極の導線
の替わりになることからわかるように、外周面電
極からの漏電・シヨートは何ら問題とならず、一
方、内周面電極は、フイルタの構成部分ではケー
スより最も離れた状態にあることにより漏電・シ
ヨートが生ずる可能性が非常に少なくなる。以上
の特徴を有する本発明の排ガス用フイルタ装置の
使用により、フイルタ自体を絶縁するという手段
を考慮することなく、電気エネルギーを有効に利
用することができるのである。[Effects of the Invention] As described above, in the exhaust gas filter device of the present invention, a ground potential electrode is provided on the outer peripheral surface of the cylindrical porous filter made of conductive ceramic, and the other electrode is provided on the inner peripheral surface. It is being Therefore, as can be seen from the fact that the case housing the filter itself replaces the conductor wire for the outer electrode, there is no problem with leakage or shorts from the outer electrode. Since the components are located farthest from the case, the possibility of electrical leakage or shorts occurring is extremely reduced. By using the exhaust gas filter device of the present invention having the above characteristics, electrical energy can be used effectively without having to consider insulating the filter itself.
更に、発熱する導電性セラミツク多孔体は、内
面の中心穴を有しているので、熱の蓄積がなく、
温度勾配が抑えられ、クラツクの発生が防止され
る。 Furthermore, the conductive ceramic porous body that generates heat has a central hole on its inner surface, so there is no accumulation of heat.
Temperature gradients are suppressed and cracks are prevented from occurring.
第1図は本発明の排ガス用フイルタ装置の第1
実施例の断面図、第2図は本発明の第2実施例の
断面図である。
1,13……円筒形状導電性セラミツク多孔
体、3,33……外周面電極(接地側電極)、4,
34……内周面電極、6,35……中心穴、9,
38……フイルタケース。
Figure 1 shows the first part of the exhaust gas filter device of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a second embodiment of the present invention. 1, 13... Cylindrical conductive ceramic porous body, 3, 33... Outer peripheral surface electrode (ground side electrode), 4,
34... Inner peripheral surface electrode, 6, 35... Center hole, 9,
38...Filter case.
Claims (1)
多孔体を、内部に中心穴を有する筒形状に形成
し、その外周面に通電加熱用の一方の電極を、内
周面に他方の電極を設けることにより、該筒形状
多孔体の外周面でケースに支持され、外周面電極
を接地電位側として排ガスを濾過可能とするとと
もに、両電極間の通電により導電性セラミツク多
孔体を発熱させて導電性セラミツク多孔体中に捕
捉された可燃性粒子を焼却可能としたことを特徴
とする排ガス用フイルタ装置。 2 濾過される排ガスが導電性セラミツクの筒状
多孔体の外周面から浸入し、内周面へ排出される
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の排
ガス用フイルタ装置。 3 導電性セラミツクが二珪化モリブデンである
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項あるいは
第2項記載の排ガス用フイルタ装置。 4 導電性セラミツクが炭化珪素であることを特
徴とする特許請求の範囲第1項あるいは第2項記
載の排ガス用フイルタ装置。[Scope of Claims] 1. A conductive ceramic porous body having an exhaust gas filtration action is formed into a cylindrical shape with a center hole inside, and one electrode for electrical heating is provided on the outer circumferential surface of the body, and the other electrode is provided on the inner circumferential surface. By providing an electrode, the outer peripheral surface of the cylindrical porous body is supported by the case, and exhaust gas can be filtered with the outer peripheral surface electrode on the ground potential side, and the conductive ceramic porous body generates heat by passing electricity between both electrodes. An exhaust gas filter device characterized in that combustible particles trapped in the conductive ceramic porous body can be incinerated. 2. The exhaust gas filter device according to claim 1, wherein the exhaust gas to be filtered enters from the outer peripheral surface of the cylindrical porous body made of conductive ceramic and is discharged to the inner peripheral surface. 3. The exhaust gas filter device according to claim 1 or 2, wherein the conductive ceramic is molybdenum disilicide. 4. The exhaust gas filter device according to claim 1 or 2, wherein the conductive ceramic is silicon carbide.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57019419A JPS58137425A (en) | 1982-02-09 | 1982-02-09 | Filter apparatus for exhaust gas |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57019419A JPS58137425A (en) | 1982-02-09 | 1982-02-09 | Filter apparatus for exhaust gas |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58137425A JPS58137425A (en) | 1983-08-15 |
| JPH0153082B2 true JPH0153082B2 (en) | 1989-11-13 |
Family
ID=11998734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57019419A Granted JPS58137425A (en) | 1982-02-09 | 1982-02-09 | Filter apparatus for exhaust gas |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58137425A (en) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61118620U (en) * | 1985-01-11 | 1986-07-26 | ||
| JPH0521614Y2 (en) * | 1986-12-27 | 1993-06-03 | ||
| JPH0644969B2 (en) * | 1988-01-27 | 1994-06-15 | 工業技術院長 | Combustible particle removal device |
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Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57190626A (en) * | 1981-05-19 | 1982-11-24 | Bridgestone Corp | Material for collecting particulate in engine exhaust gas |
-
1982
- 1982-02-09 JP JP57019419A patent/JPS58137425A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58137425A (en) | 1983-08-15 |
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