(57)【要約】【課題】  選択的なブロック要素を有する微粒子トラップを提供する。【解決手段】  微粒子トラップは、入口と出口とを有するハウジングを有する。微粒子トラップはまた、入口と出口との間のハウジング内に積層された流体的に隔離された複数のフィルタを有する。積層された複数のフィルタは積層方向と横断方向とを有し、また排気流は複数のフィルタを通して横断方向に方向付けられる。さらに、微粒子トラップは、複数のフィルタのそれぞれを通した排気流を選択的にブロックするための線形移動のために構成されたブロック部分を有するアクチュエータを有する。【選択図】  図２ａ
2006046336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微粒子トラップであって、
入口と出口とを有するハウジングと、
入口と出口との間のハウジング内に積層された実質的に流体的に隔離された複数のフィルタであって、フィルタが積層方向と横断方向とを有し、微粒子トラップが、排気流を複数のフィルタを通して横断方向に方向付けるように構成される複数のフィルタと、
複数のフィルタのそれぞれを通した排気流を選択的にブロックするための線形移動のために構成されたブロック部分を有するアクチュエータと、
を備える微粒子トラップ。
【請求項２】
複数のフィルタのそれぞれが複数のサブカートリッジを含み、またブロック部分が、複数のサブカートリッジのそれぞれを通した排気流をブロックするように構成される、請求項１に記載の微粒子トラップ。
【請求項３】
アクチュエータが送りねじをさらに含み、またブロック部分が送りねじに係合して、送りねじが回転されるときにブロック部分を送りねじに沿って積層方向に移動させるように構成される、請求項１に記載の微粒子トラップ。
【請求項４】
微粒子トラップを操作する方法であって、
積層方向に共に積層された実質的に流体的に隔離された複数のフィルタで排気流から微粒子を濾過するステップであって、排気が積層方向に対して横断方向に流れるステップと、
微粒子トラップの動作パラメータを測定するステップと、
測定された動作パラメータが所定の条件を満たすとき、ブロック部分を積層方向に線形移動して、複数のフィルタのそれぞれを通した排気流を選択的にブロックするステップと、
複数のフィルタのそれぞれを通した排気流がブロックされるときに複数のフィルタのそれぞれに電流を選択的に印加するステップと、
を含む方法。
【請求項５】
動力システムであって、
排気流を生成するように動作可能な動力源と、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の微粒子トラップと、
を備える動力システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書は、一般に、微粒子トラップ、より詳しくは、選択的なブロック要素を有する微粒子トラップに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン、天然ガスエンジン、および公知の他のエンジンを含む内燃機関は、大気汚染物質の複合混合物を排出し得る。大気汚染物質は、ガス状化合物、および煤と呼ばれる未燃焼炭素粒子を含む可能性がある固体微粒子物質から構成され得る。
【０００３】
環境に対する関心が高まったことにより、排気基準が一層厳しくなっている。エンジンから放出される微粒子量は、エンジンタイプ、エンジンサイズ、および／またはエンジンクラスに応じて調整可能である。環境に排出される微粒子物質の規制に従うためにエンジン製造業者によって実行される１つの方法は、微粒子トラップを用いてエンジンの排気流から微粒子物質を除去することであった。微粒子トラップは、例えばワイヤメッシュフィルタ媒体に微粒子物質を捕捉するように設計されたフィルタである。期間を延長して微粒子トラップを使用すると、微粒子物質がワイヤメッシュフィルタ媒体に蓄積する可能性があり、これによって、フィルタ機能性およびエンジン性能が低下する。
【０００４】
様々な再生技術を使用して、微粒子物質の蓄積効果に対処することが可能である。例えば、１９９１年４月２３日にハウ（Ｈｏｗｅ）らに交付された米国特許公報（特許文献１）は、燃焼生成物から微粒子物質を濾過するために排気処理装置を使用することを記述している。米国特許公報（特許文献１）の排気処理装置は、ディーゼルエンジンに使用するために設計され、排気流から微粒子物質を除去するための主基材と補助基材とを含む。排気処理装置の通常動作中、排気流は、主基材を収容する第１の領域内に方向付けられる。再生中、プロセッサハウジングに旋回可能に結合された弁は、排気が第１の領域に流入する第１の位置から、排気が第１の領域からブロックされ、かつ補助基材を有する第２の領域を通して流れることが許容される第２の位置に移動される。旋回可能に結合された弁は、専用のアクチュエータによって第１の位置から第２の位置に移動される。基材を加熱して、捕捉された微粒子物質を酸化させるようにバーナが作動され、これによって基材を再生する。再生の完了後、旋回弁は第１の位置に戻る。米国特許公報（特許文献１）は、排気流を主基材から補助基材にまたその逆に方向転換するための摺動可能に移動可能な弁を含む代わりの実施形態を記述している。
【０００５】
米国特許公報（特許文献１）の排気処理装置は、環境に排出される微粒子物質を低減し、また排気処理装置内の微粒子物質の形成を低減し得るが、排気処理装置は大型で高価である場合がある。例えば、排気処理装置に結合されたエンジンシステム内の過度の背圧を防止するために、排気処理装置の主領域および補助領域の両方は、排気流全体を処理する程度に十分に大きくなければならない。このサイズ要件は排気処理装置のコストを増加させる。さらに、旋回弁および摺動可能に移動可能な弁の両方は、２つの基材のみをブロックするように構成され、米国特許公報（特許文献１）の排気処理装置の拡張を制限する。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第５，００９，０６５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
開示した微粒子トラップは、上述の課題の１つ以上を克服することに向けられる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一形態では、本明細書は、入口と出口とを有するハウジングを有する微粒子トラップに関する。微粒子トラップはまた、入口と出口との間のハウジング内に積層された流体的に隔離された複数のフィルタを有する。複数のフィルタは積層方向と横断方向とを有する。微粒子トラップは、排気流を複数のフィルタを通して横断方向に方向付けるように構成される。さらに、微粒子トラップは、複数のフィルタのそれぞれを通した排気流を選択的にブロックするための線形移動のために構成されたブロック部分を有するアクチュエータを有する。
【０００９】
他の形態では、本明細書は、微粒子トラップを操作する方法に関する。本方法は、積層方向に共に積層された流体的に隔離された複数のフィルタで排気流から微粒子を濾過するステップを含む。排気は、積層方向に対して横断方向に流れる。さらに、本方法は、微粒子トラップの動作パラメータを測定するステップと、測定された動作パラメータが所定の条件を満たすとき、ブロック部分を積層方向に線形移動して、複数のフィルタのそれぞれを通した排気流を選択的にブロックするステップとを含む。さらに、本方法は、複数のフィルタのそれぞれを通した排気流がブロックされるときに複数のフィルタのそれぞれに電流を選択的に印加するステップを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、例示的な微粒子トラップ１２を有するエンジン１０を示している。エンジン１０は、エンジン１０の排気流を微粒子トラップ１２と連結する排気マニホールド１４を含むことが可能である。制御装置１６は、通信ライン１８を介して微粒子トラップ１２と、通信ライン２２を介してモータ２０とに通信することが可能である。図２ａと図２ｂに示したように、微粒子トラップ１２は、ハウジング２４、音響要素２６、モジュール式および独立して交換可能な１つ以上のフィルタ２８、およびアクチュエータ３０を含み得る。
【００１１】
ハウジング２４は、排気マニホールド１４に連結された入口３２、主室３４、および出口３６を有することが可能である。ハウジング２４は、長さ方向に沿って略卵形の断面を有してもよく、また丸い外面４２を含んでもよい。ハウジング２４は、例えば、円筒状、正方形、長方形のような卵形以外の断面形状、または適切な他の形状を有し得ることも考えられる。入口３２および出口３６の少なくとも一部分は、略円形の断面を有してもよい。入口３２および出口３６は、正方形、長方形、三角形のような異なる形状の断面、または適切な他の断面を有し得ることも考えられる。入口３２および出口３６はハウジング２４の長さ方向と略位置合わせしてもよく、また主室３４の反対側に配置してもよい。入口３２および出口３６の両方は主室３４の全長に延在して、それぞれのフィルタ２８へのまたそこからの排気流を平行に提供し得る。入口３２は主室を通過して延在して、微粒子トラップ１２の第１の端部３８からハウジング２４の長さ方向に突出することが可能である。出口３６は主室３４を通過して延在して、微粒子トラップ１２の第２の端部４０から突出し得る。
【００１２】
音響要素２６は、外面４２と共に共振室４３が形成されるように入口３２と主室３４との間に位置付けられた有孔プレートを含んでもよい。エンジン燃焼ノイズは、音響要素２６および外面４２からの音波反射による位相消去によって減衰させることが可能であり、一方、音響要素２６の孔４４により、エンジン１０からの排気が微粒子トラップ１２を通して流れることが可能である。音響要素２６は反応要素として示されているが、音響要素２６は、散逸要素、吸収要素、またはエンジン１０の燃焼ノイズを低減するための他の任意の手段を含み得ることも考えられる。さらに、音響要素２６を主室３４と出口３６との間に交互に位置付け得ることが考えられる。
【００１３】
それぞれのフィルタ２８は、ディバイダ４６とシールマット４８とによって他のフィルタ２８から分離かつシールすることが可能である。一方のフィルタ２８を隣接フィルタ２８から電気絶縁するために、ディバイダ４６を非導電性材料から形成し得る。シールマット４８をディバイダ４６の間に圧縮可能に間挿して、ディバイダ４６の間の空間を満たすことが可能であり、これによって、一方のフィルタ２８を隣接フィルタ２８から流体的に隔離する。ディバイダ４６および／またはシールマット４８を構造的に支持するために、鋼支持プレート５０を含め得る。代わりに、支持プレート５０は、例えば、セラミック材料、プラスチック材料のような鋼以外の材料、または適切な他の材料から製造してもよい。しかし、電気絶縁の必要性、流体隔離の必要性、および微粒子トラップ１２の構造的支持の必要性を補う単一部材をフィルタ２８の間に配置し得ることが考えられる。
【００１４】
それぞれのフィルタ２８は、追加の電気絶縁ディバイダ５６によって隣接積層のサブカートリッジ５２の金属繊維媒体５４から分離されたＳ字状の１つ以上の金属繊維媒体５４を有する永久的なサブカートリッジ５２を含むことが可能である。代わりに、サブカートリッジ５２のそれぞれは、セラミックフィルタ媒体内に織り合わされるかまたは分散された導電性繊維を有する導電性セラミックフィルタ媒体または非導電性セラミックフィルタ媒体を含んでもよい。層に積層されたサブカートリッジ５２の単一のコラムが図２〜図７に示されているが、微粒子トラップ１２は、サブカートリッジ５２の多数の列および／または行を有するフィルタ２８を含み得ることを留意すべきである。
【００１５】
絶縁ディバイダ５６は、ハウジング２４と共に、入口５８と出口６０とを有するそれぞれのサブカートリッジ５２を通した別々の流体路を形成し得る。排気流は、入口５８からサブカートリッジ５２のＳ字状の金属繊維媒体５４に横断方向に交差して出口６０に方向付けることが可能である。代わりに、フィルタ２８をハウジング２４に対して回転してもよく、この結果、金属繊維媒体５４と長手方向に交差して排気流を方向付けてもよい。
【００１６】
図２Ｂと図３は、金属繊維媒体５４の第１の端部６４から延在する第１の電気コネクタ６２と、金属繊維媒体５４の第２の端部７０から延在する第２の電気コネクタ６８とを含むそれぞれのサブカートリッジ５２を示している。第１の端部６４および第２の端部７０は、入口５８から出口６０を通した排気流に略直角に配向し得る。第１および第２の電気コネクタ６２、６８は、所定の時間に１つ以上のサブカートリッジ５２を動力源（図示せず）に連結して、電気回路を形成することが可能である。第１および第２の電気コネクタ６２、６８はハウジング２４を通して延在可能であり、永久または急速遮断コネクタを介して動力源に連結し得る。さらに、第１の電気コネクタ６２は、共通のバスバー７４を介して互いに連結してもよい。第１の電気コネクタ６２は、かしめられたコネクタ、リング端子を介してまたは公知の他の任意の方法で互いに連結し得ることも考えられる。さらに、第２の電気コネクタ６８を共通のバスを介してそれぞれ互いに連結し得ることが考えられる。
【００１７】
図４に示したように、多数の金属繊維媒体５４が単一のサブカートリッジ５２に含められる場合、共通の電気コネクタ７２は、同一のサブカートリッジ５２内の金属繊維媒体５４のそれぞれを電気的に相互連結することが可能である。第１のコネクタ６２および共通の電気コネクタ７２は、所定の時間に１つ以上のサブカートリッジ５２を動力源に連結して、電気回路を形成し得る。共通の電気コネクタ７２はまた、ハウジング２４を通して延在可能であり、永久または急速遮断コネクタを介して動力源に連結することが可能である。共通の電気コネクタ７２は、共通のバスバーを介して互いに連結し得ることが考えられる。
【００１８】
図５に示したように、アクチュエータ３０は、モータ２０（図１参照）に連結された駆動手段７６と、ブロック部分７８とを含むことが可能である。駆動手段７６は、ボールねじ、遊星ローラねじ、摩擦ローラねじのような送りねじ８０、またはモータ２０の回転運動をブロック部分７８の線形運動に変換する他の任意のタイプの送りねじを含んでもよい。駆動手段７６は第１の端部３８に回転可能に連結してもよく、また微粒子トラップ１２の第２の端部４０を通して延在して、モータ２０と連結可能である。アクチュエータ３０は主室３４と出口３６との間に配置してもよい（図２Ａ参照）。代わりに、アクチュエータ３０を入口３２と主室３４との間に配置し得ることも考えられる。
【００１９】
ブロック部分７８は、それぞれのサブカートリッジ５２と関連付けられた１つ以上の出口６０を通過する線形運動によって、それぞれのサブカートリッジ５２を通した排気流を選択的にブロックするように構成可能である。ブロック部分７８は、長さと幅と厚さ方向とを有する略長方形であり得る。ブロック部分７８は、ブロック部分７８の長さおよび幅方向に対して中央に位置決めされた雌ねじ８６を含むことが可能である。雌ねじ８６は中央貫通孔を中心に円周方向に配置し得る。雌ねじ８６は存在しなくてもよく、また軸受、または送りねじ８０のねじ部に係合するための他の任意の手段を含み得ることが考えられる。ブロック部分７８は、送りねじ８０が回転されてブロック部分７８の線形並進運動を引き起こすときに、サブカートリッジ５２に対してブロック部分７８の一定の向きを維持するための手段を含むことが可能である。このような手段は、例えば、ハウジング２４内のチャネルに係合するように構成されたブロック部分７８の反対端の突出部、ハウジング２４に連結された履帯内で動作するように構成された軸受、ハウジング２４に取り付けられかつブロック部分７８内の軸受スリーブに係合するように構成された１つ以上のガイドロッド、ブロック部分７８内の追加の雌ねじに係合するように構成された第２の送りねじ、または公知の他の任意の手段を含み得る。ブロック部分７８がサブカートリッジ５２に対してブロック位置にあるときでも、クリアランス１１４を絶縁ディバイダ５６とブロック部分７８との間に維持して、ある排気の流れを可能にし得る。ブロックという用語は、本明細書に関し、部分的制限から完全制限までの任意の大きさの空気流制限を指し得る。
【００２０】
図６に示した例示的な実施形態では、アクチュエータ３０は、第１のスプール９６と第２のスプール９８とベルト１００とを有する駆動手段９４を含むことが可能であり、ブロック部分１０２はベルト１００に取り付けられる。第１および第２のスプール９６、９８は、例えば、プーリ、スプロケット、はめ歯のようなモータ２０をベルト１００に連結するための任意の手段、または公知の他の任意の手段を含むことが可能である。第１のスプール９６は、微粒子トラップ１２の第１の端部３８に向かって配置して、モータ２０に動作可能に連結可能である。第２のスプール９８は、微粒子トラップ１２の第２の端部４０に向かって配置し得る。ベルト１００は、例えば、可撓性強化ポリマ、リンクチェーン、金属ケーブルのようなモータ２０の回転をブロック部分１０２の線形運動に変換するための公知の任意の手段、または公知の他の任意の手段であり得る。ベルト１００は、第１および第２のスプール９６、９８の周りに巻き付けられたエンドレスタイプのベルトであってもよい。しかし、ベルト１００は、第１のスプール９６の周りに巻き付けられた第１の端部と、第２のスプール９８の周りに巻き付けられた第２の端部とを有し得ることも考えられる。第１のスプール９６とモータ２０とを係合させて、モータ２０が回転するときにベルト１００を移動させ、かつ第２のスプール９８をスレーブ回転して動作させることが可能である。第２のスプール９８をモータ２０によって直接駆動してもよく、また第１のスプール９６がスレーブスプールとして動作可能であることも考えられる。さらに、モータ２０によってまたは別々のモータによって、第１および第２のスプール９６、９８の両方を直接駆動し得ることが考えられる。
【００２１】
ブロック部分１０２は、長さ方向と幅方向と厚さ方向とを有する略長方形を有し得る。ベルト１００に取り付けられたブロック部分１０２は、ベルト１００と共に長さ方向に線形移動して、サブカートリッジ５２の排気流出口６０を選択的にブロックすることが可能である。ブロック部分１０２は、ブロック部分１０２とサブカートリッジ５２の出口６０とを位置合わせするための、および絶縁ディバイダ５６とブロック部分１０２との間のクリアランス１１４を維持するための位置合わせ手段を有しても、有しなくてもよい。これらの位置合わせ手段は、例えば、ハウジング２４内のチャネルに係合するように構成されたブロック部分７８の反対端の突出部、ハウジング２４に連結された履帯内で動作するように構成された軸受、または公知の他の任意の手段を含み得る。
【００２２】
図７の例示的な実施形態では、アクチュエータ３０は、ベルト１００に取り付けられた２つのブロック部分１０６を有する駆動手段１０４を含むことが可能である。本実施形態では、アクチュエータ３０はまた、それぞれのサブカートリッジ５２と関連付けられかつ第１の位置と第２の位置とを有するヒンジ結合部分１０８を含み得る。第１の位置では、排気は、それぞれの個々のサブカートリッジ５２を通して流れることが可能にされる。第２の位置では、排気をブロックし得る。図５と図６のブロック部分７８と１０２と対照的に、図７のブロック部分１０６は、それぞれのサブカートリッジ５２を通した排気を直接ブロックしない。しかし、ブロック部分１０６は、それぞれのヒンジ結合部分１０８を第１の位置から第２の位置に移動させるように構成可能であり、これによって、排気流を間接的にブロックする。図５と図６の実施形態と同様に、絶縁ディバイダ５６とヒンジ結合部分１０８との間のクリアランス１１４を維持し得る。
【００２３】
ブロック部分１０６のそれぞれは、第１の位置から第２の位置へのそれぞれのヒンジ結合部分１０８の移動中にヒンジ結合部分１０８に誘導された応力を低減するように構成可能である。特に、ブロック部分１０６は、ブロック部分１０６の移動方向に対向する第１の角度付き面１１０と、第１の角度付き面１１０の反対側に配置された第２の角度付き面１１２とを有し得る。第１および第２の角度付き面１１０と１１２は、ブロック部分１０６がヒンジ結合部分１０８に係合しまたそこから係合解除するときに、ヒンジ結合部分１０８に付与された応力を低減することが可能である。ブロック部分１０６は、多いかまたは少ない数の角度付き面を有し得るか、または表面が、例えば丸形のような角度付き以外の形状であり得ることも考えられる。それぞれのブロック部分１０６は、所定距離だけ離間してベルト１００に沿って互いに離すことが可能であり、また排気を１つ以上のサブカートリッジ５２を通して同時にブロックするように構成可能である。
【００２４】
制御装置１６（図１参照）は、微粒子トラップ１２を操作するために、例えば、メモリ、二次記憶装置およびプロセッサのような様々な構成部材を含むことが可能である。例えば、電源回路、信号調整回路、ソレノイド駆動回路、および他の適切な回路のような様々な回路は、制御装置１６と関連付けることが可能である。
【００２５】
モータ２０（図１参照）は、図２ａ、図３、図４および図５の送りねじ８０に、あるいは図６と図７の第１のスプール９６および／または第２のスプール９８に連結して、端部３８と４０の間の微粒子トラップの長さ方向にブロック部分７８、１０２および１０６を線形移動させることが可能である。モータ２０は連続的または段階的に回転可能である。モータ２０は、電気駆動、機械駆動、油圧駆動、空圧駆動、または公知の他の任意の方法で駆動可能である。モータ２０は、送りねじ８０、第１のスプール９６、および／または第２のスプール９８に直接連結し得るか、あるいはラチェット装置、プーリシステム、ギヤシステムを介してまたは他の任意の適切な方法で連結し得る。
【００２６】
モータ２０が存在せず、例えば、油圧装置、ソレノイド装置、圧電装置、または作動するための他の手段のような異なるアクチュエータを含め得ることも考えられる。異なるアクチュエータは、ラチェット機構、ラックとギヤ機構、ねじとギヤ機構を介してまたは公知の他の任意の方法で、駆動手段７６、９４または１０４に連結可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
開示した微粒子トラップは、例えばエンジン、炉のような任意の燃焼型装置、または排気流からの微粒子物質の除去が望まれる公知の他の任意の装置に適用し得る。微粒子トラップ１２は、環境に排出される微粒子物質の量を低減するための簡単、廉価、およびコンパクトな解決方法であり得る。微粒子トラップのモジュール設計および共通の駆動手段とブロック部分のため、微粒子トラップ１２は、フィルタ処理要件の範囲を受け入れるように容易に拡張可能である。さらに、フィルタ２８は独立して交換可能であるので、制限された、損傷した、さもなければ使用できないフィルタ２８は、微粒子トラップ１２全体の交換に必要とされるよりも低コストで容易にかつ独立して交換可能である。別々に再生可能なサブカートリッジ５２は、再生のための所要電力が小さく、低コストのパワーエレクトロニクスおよび高いエンジン効率を可能にする。さらに、開示した微粒子トラップは、中央集中の弁アセンブリを必要としないので、微粒子トラップ１２は高度の設計柔軟性を有し得る。次に、微粒子トラップ１２の動作について、詳細に説明する。
【００２８】
微粒子トラップ１２の例示的な実施形態によれば、排気流は、図２ａに示したように、入口３２を通して微粒子トラップ１２の共振室４３内に方向付けることが可能である。上述のように、共振室４３は、音響要素２６および外面４２からの音波反射による位相消去によって、エンジン１０の燃焼ノイズ出力を低減し得る。次に、排気流は、音響要素２６の孔４４を通して、主室３４内に配置されたフィルタ２８を通して方向付けられ、出口３６を介して微粒子トラップ１２を出ることが可能である。
【００２９】
排気がフィルタ２８を通して流れるとき、サブカートリッジ５２の金属繊維媒体５４によって微粒子物質を排気流から除去し得る。時間の経過につれ、微粒子物質は金属繊維媒体５４に蓄積する可能性がある。点検されない場合、微粒子物質の形成は、金属繊維媒体５４を通した排気流を部分的にまたは完全にも制限する程度に大きい可能性があり、エンジン１０の排気システム内の圧力増大をもたらす。エンジン１０の背圧の増加により、新気を吸い込むエンジンの能力が低減されることがあり、エンジン１０の性能低下をもたらす。
【００３０】
微粒子トラップ１２内の微粒子物質の望ましくない蓄積を防止するために、特定のフィルタ２８内の個別のサブカートリッジ５２を独立して再生することが可能である。再生は周期的であるかまたはトリガ状態に基づくことが可能である。トリガ状態は、例えば、エンジン動作の経過時間、微粒子トラップ１２にわたって測定される差圧、または公知の他の任意の状態であり得る。
【００３１】
制御装置１６は、サブカートリッジ５２の再生を引き起こすように構成可能である。再生が必要であることが図２ａ〜図５の制御装置１６により決定された場合（例えば、所定期間エンジンが動作した場合、または微粒子トラップ１２にわたって測定された圧力が所定値よりも大きい場合）、制御装置１６は、送りねじ８０をハウジング２４に対して回転させることが可能である。送りねじ８０が回転するとき、ブロック部分７８は、線形に並進して少なくとも１つのサブカートリッジ５２の出口６０と位置合わせし、少なくとも１つのサブカートリッジ５２を通した排気をブロックする。ブロック時にサブカートリッジ５２のそれぞれを通した排気流は、例えば、ブロックされていないサブカートリッジ５２を通した流れの約０．５％〜２．０％に限定されることが可能である。ブロックされたサブカートリッジ５２を通したある排気流は、サブカートリッジ５２内に捕捉された微粒子物質の燃焼に十分な酸素を提供する必要があり得る。
【００３２】
同様に、再生が必要であることが図６と図７の制御装置１６により決定された場合、制御装置１６は、ベルト１００を第１および第２のスプール９６、９８の周りで移動させることが可能である。ベルト１００が第１および第２のスプール９６、９８の周りを移動するとき、図６のブロック部分１０２は少なくとも１つのサブカートリッジ５２の出口６０と位置合わせして、サブカートリッジ５２を通した排気をブロックする。同様に、ベルト１００が図７の第１および第２のスプール９６、９８の周りを移動するとき、ブロック部分１０６はヒンジ結合部分１０８に係合して、ヒンジ結合部分１０８を第１の位置から第２の位置に移動させ、これによって、少なくとも１つのサブカートリッジ５２を通した排気流をブロックする。
【００３３】
排気流がサブカートリッジ５２を通してブロックされた場合、制御装置１６は、第１および第２の電気コネクタ６２、６８、および／または共通の電気コネクタ７２を介して、ブロックされたサブカートリッジ５２に動力源を連結し得る。動力源からの電流は、ブロックされたサブカートリッジ５２がブロックされた少なくとも１つのサブカートリッジ５２内に捕捉された微粒子物質の燃焼温度より高く抵抗的に加熱するようにし、これによって、微粒子物質の形成を燃焼除去することが可能である。
【００３４】
再生サブカートリッジ５２からの排気流をブロックすることにより、再生に必要なエネルギを低減し得るが、この理由は、再生温度に対して比較的低温である排気流が、再生工程中の熱を除去し得るからである。さらに、再生を受けるサブカートリッジ５２は、同一の微粒子トラップ１２内の他のサブカートリッジ５２から実質的に流体的に隔離されるので、未再生のサブカートリッジ５２を通して流れる排気は、流体的に隔離されたサブカートリッジ５２の再生に必要なエネルギ量に影響を及ぼさない。さらに、単一のサブカートリッジ５２を所定の時間にブロックし得るので、背圧の増加を無視してもよく、また微粒子トラップ１２の全体寸法を低減することが可能である。
【００３５】
開示した微粒子トラップに様々な修正および変更をなし得ることが当業者には明白であろう。他の実施形態は、開示した微粒子トラップの明細書と実施を考慮すれば当業者には明白であろう。明細書および実施例は例示的なものに過ぎないと考えるべきであり、真の範囲は、特許請求の範囲およびそれらの等価物によって示されることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】開示した例示的な実施形態による微粒子トラップを有するエンジンの概略図である。
【図２ａ】開示した例示的な実施形態による微粒子トラップの正面断面図である。
【図２ｂ】開示した例示的な実施形態による微粒子トラップの側面図である。
【図３】開示した例示的な実施形態による微粒子トラップの平面断面図である。
【図４】開示した例示的な実施形態による微粒子トラップの平面断面図である。
【図５】開示した例示的な実施形態による微粒子トラップ用のサブカートリッジの正面断面図である。
【図６】開示した例示的な実施形態による微粒子トラップ用のサブカートリッジの正面断面図である。
【図７】開示した例示的な実施形態による微粒子トラップ用のサブカートリッジの正面断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０  エンジン
１２  微粒子トラップ
１４  排気マニホールド
１６  制御装置
１８  通信ライン
２０  モータ
２２  通信ライン
２４  ハウジング
２６  音響要素
２８  フィルタ
３０  アクチュエータ
３２  入口
３４  主室
３６  出口
３８  第１の端部（微粒子トラップ）
４０  第２の端部（微粒子トラップ）
４２  外面
４３  共振室
４４  孔
４６  ディバイダ
４８  シールマット
５０  支持プレート
５２  サブカートリッジ
５４  金属繊維媒体
５６  絶縁ディバイダ
５８  入口
６０  出口
６２  第１の電気コネクタ
６４  第１の端部（金属繊維媒体）
６８  第２の電気コネクタ
７０  第２の端部（金属繊維媒体）
７２  共通の電気コネクタ
７４  共通のバスバー
７６  駆動手段
７８  ブロック部分
８０  送りねじ
８６  雌ねじ
９４  駆動手段
９６  第１のスプール
９８  第２のスプール
１００  ベルト
１０２  ブロック部分
１０４  駆動手段
１０６  ブロック部分
１０８  ヒンジ結合部分
１１０  第１の角度付き面
１１２  第２の角度付き面
１１４  クリアランス
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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