(57)【要約】【課題】  低圧力損失，高ＰＭ捕集効率という相反する両性質を満足することが可能になると共に、コンパクト化が可能になるDPFの提供。【解決手段】  積層された複数枚のフィルタ１−１相互間に多数のセル２が形成されたDPFであって、各セルの途中にフィルタによる複数の目封じ部を有し、各セルの本流路がジグザグ状に形成されている。【選択図】      図３
2008188507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層された複数枚のフィルタ相互間に多数のセルが形成されたディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、DPF）であって、
前記各セルの途中にフィルタによる複数の目封じ部を有することを特徴とするDPF。
【請求項２】
請求項１記載のDPFにおいて、前記各セルが非直線状に形成されていることを特徴とするDPF。
【請求項３】
請求項２記載のDPFにおいて、前記各セルの本流路がジグザグ状に形成されていることを特徴とするDPF。
【請求項４】
平板状フィルタと波板状フィルタとを交互に積層することにより両フィルタ相互間に多数のセルが形成されたDPFであって、
前記各セルの途中が仕切りで少なくとも１箇所が閉じられ、
前記仕切りが隣接する前記セル相互間でセル方向に互いにずれた位置に形成されていることを特徴とするDPF。
【請求項５】
平板状フィルタと波板状フィルタとを交互に積層することにより両フィルタ相互間に多数のセルが形成されたDPFであって、
前記平板状フィルタの途中が少なくとも１箇所が前記波板状フィルタの波底方向へ膨出されることにより前記セルの途中の少なくとも一部が前記平板状フィルタの膨出部で閉じられていることを特徴とするDPF。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のDPFにおいて、前記各フィルタには触媒が担持されていることを特徴とするDPF。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気ガスを浄化するDPFに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のDPFは、排気ガスが直流するセル形状となっており、隣接するセルは排気ガス流入側と流出側で交互に目封じされていて、排気ガスが金属繊維または多孔質セラミックからなるセル周壁を貫流する際にＰＭ（ススと未燃燃料分が合わさった物）が捕集される構造になっている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００３−１５４２２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＰＭ捕集性能の面から少なくとも一度は排気ガスがセル周壁を貫通する必要があるが、上述のように従来のDPFにあっては、排気ガスが直通するセル形状となっており、隣接するセルの排気ガス流入側と流出側を交互に目封じすることで各セル（流路）間に生じる圧力差により、排気ガスは一度だけセル周壁を貫流するのみであるため、フィルタの有効表面積が少なく、ＰＭ捕集効率が悪いという問題点があった。
【０００４】
また、上記DPFにおいては十分なＰＭ捕集率を得るためにセル壁の細孔径を小さくする必要があるため、圧力損失が大きくなり、内燃機関の出力低下の原因になる。
【０００５】
また、メタル担体においてセル端部の目封じを行うには、目封じ部に接着剤等を詰め込む方法が考えられるが、型の段階から目封じされた状態で製造されるセラミック製DPFの場合に比べて製造工程が増えてしまう。
【０００６】
本発明の解決しようとする課題は、低圧力損失，高ＰＭ捕集効率という相反する両性質を満足することが可能になると共に、コンパクト化が可能になるDPFを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため請求項１記載のDPFは、積層された複数枚のフィルタ相互間に多数のセルが形成されたディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、DPF）であって、前記各セルの途中にフィルタによる複数の目封じ部を有することを特徴とする手段とした。
【０００８】
請求項４記載のDPFは、平板状フィルタと波板状フィルタとを交互に積層することにより両フィルタ相互間に多数のセルが形成されたDPFであって、前記各セルの途中が仕切りで少なくとも１箇所が閉じられ、前記仕切りが隣接する前記セル相互間でセル方向に互いにずれた位置に形成されていることを特徴とする手段とした。
【０００９】
請求項５記載のDPFは、平板状フィルタと波板状フィルタとを交互に積層することにより両フィルタ相互間に多数のセルが形成されたDPFであって、前記平板状フィルタの途中が少なくとも１箇所が前記波板状フィルタの波底方向へ膨出されることにより前記セルの途中の少なくとも一部が前記平板状フィルタの膨出部で閉じられていることを特徴とする手段とした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明請求項１記載のDPFでは、上述のように、各セルの途中にフィルタによる複数の目封じ部を有する構成としたことで、排気ガス流入側と流出側の交互目封じが無くても、排気ガスが隣接するセルへスムーズかつ頻繁に貫流するようになり、フィルタの有効表面積が増加するので、フィルタの細孔径，気孔率の選択肢が広がり、低圧力損失，高ＰＭ捕集効率という相反する両性質を満足することが可能になると共に、コンパクト化が可能になるという効果が得られる。
【００１１】
請求項４記載のDPFでは、上述のように、前記各セルの途中が仕切りで少なくとも１箇所が閉じられ、仕切りが隣接するセル相互間でセル方向に互いにずれた位置に形成されている構成としたことで、排気ガス流入側と流出側の交互目封じが無くても、排気ガスが隣接するセルへスムーズかつ頻繁に貫流するようになり、排気ガスとフィルタの接触効率が向上するので、フィルタの細孔径，気孔率の選択肢が広がり、低圧力損失，高ＰＭ捕集効率という相反する両性質を満足することが可能になると共に、コンパクト化が可能になるという効果が得られる。
【００１２】
請求項５記載のDPFでは、上述のように、前記平板状フィルタの途中が少なくとも１箇所が波板状フィルタの波底方向へ膨出されることによりセルの途中の少なくとも一部が平板状フィルタの膨出部で閉じられている構成としたことで、排気ガス流入側と流出側の交互目封じが無くても、排気ガスが隣接するセルへスムーズかつ頻繁に貫流するようになり、排気ガスとフィルタの接触効率が向上するので、フィルタの細孔径，気孔率の選択肢が広がり、これにより、低圧力損失，高ＰＭ捕集効率という相反する両性質を満足することが可能になると共に、コンパクト化が可能になるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１４】
この実施例１のDPFは、請求項１〜３に記載の発明に対応する。
【００１５】
まず、この実施例１のDPFを図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１はこの実施例１のDPFを示す正面図、図２はフィルタを示す斜視図、図３は図１のＡ−Ａ線における横断面図である。
【００１７】
このDPFは、図１に示すように、金属繊維製のフィルタ１を複数枚積層することにより、各フィルタ１−１相互間に多数のセル（流路）２が蜂の巣状に形成された構造になっている。
【００１８】
さらに詳述すると、各フィルタ１が、図２に示すように、凹凸状に形成されることにより、図３に示すように、各セル２の途中にフィルタ１で構成される複数の完全目封じ部が形成され、該目封じ部を構成するフィルタ部分１１を介して隣接する各セル２に連通されることにより、その本流路２１がジグザグ状（非直線状）に形成されている。
【００１９】
次に、この実施例１の作用を図３に基づいて説明する。
【００２０】
この実施例１のDPFでは上述のように構成されるため、各セル２内に流入した排気ガスは、複数の目封じ部を構成するフィルタ部分１１で目封じされることで、その周壁を構成する上下両フィルタ１、１の全面及び目封じ部を構成するフィルタ部分１１を経由して隣接する各セル２に貫流する。
【００２１】
以上のように、排気ガスがフィルタ１で構成される周壁及び複数の目封じ部を構成するフィルタ部分１１から隣接する本流路２１側に頻繁に貫流する際に、排気ガスに含まれるＰＭ（ススと未燃燃料分が合わさった物）が効率的に捕集されて浄化される。
【００２２】
次に、この実施例１の効果を説明する。
【００２３】
この実施例１のDPFでは、上述のように、積層される各フィルタ１が、凹凸状に形成されることにより、各セル２の途中にフィルタ１で構成される複数の完全目封じ部が形成され、該目封じ部を構成するフィルタ部分１１を介して隣接する各セル２に連通されている構成としたことで、排気ガス流入側と流出側の交互目封じが無くても、排気ガスの貫流がスムーズかつ頻繁に行われるようになり、排気ガスとフィルタの接触効率が向上するので、フィルタの細孔径，気孔率の選択肢が広がり、低圧力損失，高ＰＭ捕集効率という相反する両性質を満足することが可能になると共に、コンパクト化が可能になるという効果が得られる。
【００２４】
また、隣接するセル端部を排気ガス流入側と流出側で交互に目封じする必要がないため、目封じ部に接着剤等を詰め込む等の余分な工程が不要になる。
【００２５】
また、途中に複数の完全目封じ部が形成された本流路２１がジグザグ状に形成されている構成としたことで、フィルタ１の有効表面積をさらに増やせるため、ＰＭ捕集効率をさらに高めることができるようになる。
【００２６】
次に、他の実施例について説明する。
【実施例２】
【００２７】
この実施例２は、請求項４に記載の発明に対応する。
【００２８】
この実施例２のDPFは、図４（正面図）、図５（図４のＢ−Ｂ線における横断面図、図６（要部の拡大斜視図）に示すように、平板状フィルタ３と波板状フィルタ４とを交互に積層することにより両フィルタ３，４相互間に多数のセル５が形成されたDPFである点が、上記実施例１とは相違したものである。そして、この実施例２では、各セル５の途中が仕切り６で複数箇所閉じられ、この仕切り６が隣接するセル５−５相互間でセル５方向に互いにずれた位置に形成された構成となっている。
【００２９】
この実施例２のDPFでは上述のように構成されるため、各セル５内に流入した排気ガスは、その途中が仕切り６で仕切られることにより、フィルタ３、４で構成される周壁から隣接するセル５側に貫流し、この隣接するセル５側においても、その途中が仕切り６で仕切られることにより、フィルタ３、４で構成される周壁からさらに隣接するセル５側に貫流するというジグザグの流れが繰り返される。
【００３０】
以上のように、排気ガスがフィルタ３、４で構成される周壁から隣接するセル５側に頻繁に貫流する際に、排気ガスに含まれるＰＭ（ススと未燃燃料分が合わさった物）が効率的に捕集されて浄化される。
【００３１】
従って、この実施例２では、排気ガス流入側と流出側の交互目封じが無くても排気ガスをセル周壁へスムーズかつ頻繁に導くことができ、排気ガスとフィルタの接触効率が向上するので、フィルタの細孔径，気孔率の選択肢が広がり、低圧力損失，高ＰＭ捕集効率という相反する両性質を満足することが可能になると共に、コンパクト化が可能になるという効果が得られる。
【実施例３】
【００３２】
この実施例３は、請求項５に記載の発明に対応する。
【００３３】
この実施例３のDPFは、図７（正面図）、図８（図７のＣ−Ｃ線における横断面図、図９（図８のＤ−Ｄ線における拡大縦断面図）に示すように、平板状フィルタ３と波板状フィルタ４とを交互に積層することにより両フィルタ３，４相互間に多数のセル５が形成されたDPFである点が、上記実施例１とは相違したものである。
【００３４】
そして、この実施例３では、平板状フィルタ３の途中が複数箇所において波板状フィルタ３の波底方向へ膨出されることにより、セル５の途中の一部または全部が平板状フィルタ３の膨出部３１で閉じられ、この膨出部３１が隣接するセル５−５相互間でセル５方向に互いにずれた位置に形成された構成となっている。
【００３５】
この実施例３のDPFでは上述のように構成されるため、各セル５内に流入した排気ガスは、その途中が膨出部３１で一部または全部仕切られることにより、その一部または全部がフィルタ３、４で構成される周壁から隣接するセル５側に貫流し、この隣接するセル５側においても、その途中が仕切り６で仕切られることにより、フィルタ３、４で構成される周壁からさらに隣接するセル５側に貫流するというジグザグの流れが繰り返される。
【００３６】
また、排気ガスは、平板状フィルタ３で構成される膨出部３１からも隣接するセル５側に貫流する。
【００３７】
以上のように、排気ガスがフィルタ３、４で構成される周壁及び平板状フィルタ３で構成される膨出部３１から隣接するセル５側に頻繁に貫流する際に、排気ガスに含まれるＰＭ（ススと未燃燃料分が合わさった物）が効率的に捕集されて浄化される。
【００３８】
従って、この実施例３では、排気ガス流入側と流出側の交互目封じが無くても排気ガスをセル周壁へスムーズかつ頻繁に導くことができ、排気ガスは膨出部３１からも隣接するセル５へ貫流するため、排気ガスとフィルタの接触効率が向上し、フィルタの細孔径，気孔率の選択肢が広がるため、低圧力損失，高ＰＭ捕集効率という相反する両性質を満足することが可能になると共に、コンパクト化が可能になるという効果が得られる。
【００３９】
以上本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
【００４０】
例えば、実施例１では、複数のフィルタを積層させたが、フィルタを巻回して作成してもよい。
【００４１】
また、実施例１では、各セル２の途中にフィルタ１による複数の完全目封じ部を形成したが、不完全目封じ部を形成させるようにしてもよい。
【００４２】
また、実施例３では、平板状フィルタ３の複数箇所を波板状フィルタ４の方向へ膨出させたが、波板状フィルタ４の複数箇所を平板状フィルタ３の方向へ膨出させる構造としてもよい。
【００４３】
また、各実施例において、セルの端部を一部閉じるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】実施例１のDPFを示す正面図である。
【図２】フィルタを示す斜視図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線における横断面図である。
【図４】実施例２のDPFを示す正面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線における横断面図である。
【図６】要部の拡大斜視図である。
【図７】実施例３のDPFを示す正面図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ線における横断面図である。
【図９】図８のＤ−Ｄ線における拡大縦断面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  フィルタ
１１  目封じ部を構成するフィルタ部分
２  セル
２１  本流路
３  平板状フィルタ
３１  膨出部
４  波板状フィルタ
５  セル
６  仕切り
【図１】
2008188507.tif 000003
【図２】
2008188507.tif 000004
【図３】
2008188507.tif 000005
【図４】
2008188507.tif 000006
【図５】
2008188507.tif 000007
【図６】
2008188507.tif 000008
【図７】
2008188507.tif 000009
【図８】
2008188507.tif 000010
【図９】
2008188507.tif 000011