(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリーツ形成ラインに従ってプリーツが形成されているプリーツ形成金属ファイバフリースを備えており、該金属ファイバフリースのエッジには、該エッジに沿うようなプリーツ開口が設けられ、該プリーツ開口は、ガスが前記金属ファイバフリースを通って流れるようにするために閉鎖され、少なくとも２つの板状体を備えているフィルタエレメントであって、
前記板状体のそれぞれは、熱的かつ電気的絶縁ファブリックと、金属板又はセラミック板のいずれかで形成されている材料層とを備えており、前記熱的かつ電気的絶縁ファブリックは、前記材料層の一方の側面に存在し、これにより前記板状体に熱的かつ電気的に絶縁な側面が設けられ、前記金属ファイバフリースは、前記板状体のそれぞれにある熱的かつ電気的に絶縁な側面の間に取付られており、前記金属ファイバフリースの前記エッジは、前記板状体の間で前記プリーツ形成ラインに実質的に平行な方向に押し付けられるように固定されており、これにより前記プリーツ開口が前記板状体で閉鎖されていることを特徴とするフィルタエレメント。
【請求項２】
前記熱的かつ電気的絶縁ファブリックが、セラミック繊維布で形成されている、請求項１に記載のフィルタエレメント。
【請求項３】
前記熱的かつ電気的絶縁ファブリックが、３ｍｍよりも大きい厚みを有し、かつ前記厚みが６ｍｍ未満で形成されている、請求項１から２のいずれかに記載のフィルタエレメント。
【請求項４】
クランプ力が作用することにより、前記熱的かつ電気的絶縁ファブリックには前記金属ファイバフリースの前記エッジによって凹所が設けられ、前記凹所は、０．５ｍｍよりも大きな深さを有し、前記深さが２ｍｍ未満に形成されている、請求項１から３のいずれかに記載のフィルタエレメント。
【請求項５】
前記金属ファイバフリースは、ステンレススチールファイバで形成されている、請求項１から４のいずれかに記載のフィルタエレメント。
【請求項６】
前記金属ファイバフリースは、波形に設けられ、この波形は、前記金属ファイバフリースの厚みの５倍未満の波長を有する繰り返し凸凹で形成されている、請求項１から５のいずれかに記載のフィルタエレメント。
【請求項７】
前記フィルタエレメントは、少なくとも２つの、前記金属ファイバフリースと電気回路とを電気的に接続するボディを備えており、前記ボディは、前記金属ファイバフリースに電流を供給するために前記金属ファイバフリースに固定されている、請求項１から６のいずれかに記載のフィルタエレメント。
【請求項８】
請求項１から７に記載の少なくとも二つのフィルタエレメントを備え、前記フィルタエレメントは、互いから断熱されている、フィルタユニット。
【請求項９】
請求項８に記載の複数のフィルタユニットを備えているディーゼル排ガスのフィルタパック。
【請求項１０】
前記ボディは、金属フォイルまたは金属編みメッシュである、請求項７に記載のフィルタエレメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気的に再生することができるフィルタエレメントに関する。より詳細には、本発明は、ディーゼル排ガスを濾過するためのフィルタエレメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
プリーツ形成金属ファイバフリースを備えるディーゼルのすす粒子のトラップは、例えば、特許文献１によって公知である。
【０００３】
フィルタエレメント自体の電気的加熱を介して再生することができるディーゼルのすす粒子のトラップは、例えば、特許文献２によって公知である。
【０００４】
電気的な再生に適している現在公知のフィルタエレメントは、熱エネルギーの大部分が熱損失に起因して失われるという不利益を有しており、この熱エネルギーの大部分は、電気エネルギーのジュール効果によって得られ、かつフィルタエレメントを加熱するために使用されている。
【０００５】
熱エネルギーの損失は、３つの効果によって引き起こされることがわかった。
（１）ジュール効果を介して熱エネルギーを発生するフィルタ媒体は、例えば、フィルタハウジングへの熱放射を介して熱エネルギーを失う。
（２）熱エネルギーは、再生中にフィルタ媒体を通過するガスを加熱する対流を介して失われる。この効果は、ストリップがストリーム中で再生される時よりもかなり大きい。
（３）熱エネルギーは、熱伝導に起因して失われる。例えば、フィルタ媒体がハウジングに溶接される時に、多くの熱エネルギーは、フィルタ媒体からハウジングへ両者の接触を介して伝達される。ハウジングは、この熱エネルギー伝導によって不必要に加熱される。
【特許文献１】米国特許第５，７０９，７２２号明細書
【特許文献２】米国特許第５，８００，７９０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、熱エネルギー損失が減少され、電気的に再生されるようになっているフィルタエレメントを提供することである。
【０００７】
また、本発明の目的は、少なくとも二つ、または可能であれば二つ以上のフィルタエレメントを備えるフィルタユニットであって、各フィルタエレメントが個々に再生可能であるフィルタユニットを提供することである。本発明に係るフィルタユニットは、ボート、固定ディーゼルエンジンを用いた列車、あるいは他のモータ車両などに使用するディーゼルエンジンのディーゼル排ガスフィルタパックに使用することができる。
【０００８】
フィルタパックは、ガスストリーム中に設置または使用されるフィルタシステムとして理解されるべきである。このフィルタパックは、ガス入口、ガス出口、および入口と出口との間に設置される少なくとも１つのフィルタユニットを備えている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るフィルタエレメントは、プリーツ形成金属ファイバフリース(a pleated metal fiber fleece)を備えている。この金属ファイバフリースは、好ましくは焼結されており、プリーツ形成ラインに従ってプリーツが形成され、それによって、この金属ファイバフリースのエッジにはプリーツ開口が設けられている。ここで、本願におけるプリーツ開口とは、金属ファイバフリースにプリーツを形成した際に、金属ファイバフリースのエッジに沿うように設けられる開口のことである。
濾過されるガスは、フリースの一方の側（流入側）からそのフリースの他方の側（流出側）へ流れてフリースを通過しなければならない。ガスが金属ファイバフリースを通過するためには、プリーツ開口が閉鎖されなければならず、それによって、金属ファイバフリースを通過することなく、流入側から流出側へガスがバイパスすることを防止している。ここで、本願におけるプリーツ形成ラインとは、折り目線のことである。
【００１０】
本発明に係るフィルタエレメントは、更に、少なくとも二つの板状体を有するフィルタエレメントハウジングを備えている。本発明により、各板状体の少なくとも一方の側面は、熱的および電気的絶縁材料で作られており、それによって、熱的かつ電気的に絶縁な側面を板状体に提供している。
【００１１】
本発明により、プリーツ形成金属ファイバフリースは、その金属ファイバフリースのエッジがこれら板状体の二つの熱的かつ電気的に絶縁な側面と接触するように、これら板状体の二つの熱的かつ電気的に絶縁な側面の間に配置されている。
【００１２】
これら板状体の各々は、熱的かつ電気的絶縁ファブリックと硬い材料層とを備えている。この熱的かつ電気的絶縁ファブリックは、硬い材料層の一方の側面に存在し、それによって、熱的かつ電気的に絶縁な側面を板状体に提供している。金属ファイバフリースは、これら板状体の熱的かつ電気的に絶縁な側面の間に設けられ、これら板状体は、バイパスを防止するためにプリーツ開口を閉鎖すると共に、プリーツ形成ラインに実質的に平行な方向へ金属ファイバフリースのエッジ上にクランプ力を作用させて(exercise)いる。ここで、本願におけるクランプ力とは、金属ファイバフリースを二つの板状体の熱的かつ電気的に絶縁な側面の間に取り付けた際に、金属ファイバフリースのエッジを押さえつけるように作用する力のことである。
【００１３】
本発明により、各板状体の熱的かつ電気的絶縁ファブリック、例えば、セラミックテキスタイル層は、硬い材料層によって支持されている。この硬い材料層は、好ましくは、金属板又はセラミック板、またはリム（枠）を有する金属板又はセラミック板で形成されている。金属ファイバフリースは、板状体の熱的かつ電気的に絶縁な側面がプリーツ開口を閉鎖するように、各板状体の熱的かつ電気的に絶縁な側面の間に設けられている。熱的かつ電気的絶縁ファブリックは、熱的かつ電気的に絶縁な側面を設けているので、熱的かつ電気的絶縁ファブリックは、金属ファイバフリースのエッジと接触するようになる。クランプ力は、プリーツ形成ラインに実質的に平行な方向に金属ファイバフリースのエッジと接触する板状体によって及ぼされることになる。プリーツ形成金属ファイバフリースは、十分な座屈抵抗を有するので、プリーツ形成金属ファイバフリースが熱的かつ電気的絶縁ファブリック内に押し込まれ、これにより、プリーツ形成金属ファイバフリースのエッジによって板状体の熱的かつ電気的絶縁ファブリックに凹所が設けられる。
【００１４】
この凹所の深さは、濾過されるべきガスと共にプリーツ形成金属ファイバフリースが移動するのを防止するのに少なくとも十分であるべきである。この「濾過されるべきガスと共にプリーツ形成金属ファイバフリースが移動する」現象は、「ブロースルー」と呼ばれている。金属ファイバフリースが熱的かつ電気的絶縁ファブリック内に押し込まれる深さである凹所は、０．５ｍｍよりも大きいことが好ましいが、０．５ｍｍ〜２ｍｍの範囲であればよい。
【００１５】
本発明の範囲において、熱的かつ電気的絶縁ファブリックは、不織布、織布、編織物あるいはニット織物として理解されるべきであり、これらは、金属ファイバフリースのエッジと接触すべきファブリックの表面に熱的かつ電気的絶縁ファイバを備える。全てのファブリックは、このような熱的かつ電気的絶縁ファイバで形成されることが最も好ましいが、しかしながら、エッジと接触する側面を熱的かつ電気的絶縁ファイバとし、その反対側の側面を金属ファイバとするような組合せが用いられてもよい。このような熱的かつ電気的絶縁ファイバは、Ａｌ2Ｏ3および／またはＳｉＯ2を含むファイバ、例えば、ＮＥＸＴＥＬ（登録商標）ファイバのようなセラミックファイバであることが好ましい。
【００１６】
このファブリックの厚みは、３〜６ｍｍの間であることが好ましい。織布または不織布が好ましい。
【００１７】
本発明によれば、セラミック板またはリムを有するセラミック板を備える板状体が、本発明に係るフィルタエレメントを提供するために使用される場合、セラミック板やリムを有するセラミック板は、例えば、Ａｌ2Ｏ3および／またはＳｉＯ2或いはマイカベースのセラミック材料を使用して板状体のこの側面を提供することによって得られるようになる。また、本発明により、板状体が、金属板またはリムを有する金属板で形成される場合、好ましくは、ステンレススチールがこの金属板やリムを有する金属板を提供するために使用されている。板状体は、１つの材料から提供されていてもよいし、又複数の異なる材料によって提供される複数の層を備えていても良い。一般に、また、本発明によれば、「硬い材料」は、ある範囲において順応性や柔軟性を欠き、かつセラミック板や金属板で一般的に知られているように、曲がり難い性質を有しているインフレキシブル材料として理解されるべきである。
【００１８】
本発明に係るフィルタエレメントは、更に、上述の板状体と共にフィルタエレメントハウジングを形成する他のエレメントを備えていても良い。また、これらのエレメントは、金属ファイバフリースからこれらのエレメントへの放射に起因して、または熱いガスとハウジングとの間の接触のためにこれらのエレメントの加熱に起因して失われる熱エネルギーを減少するために、熱的および電気的に絶縁されている。例えば、フィルタパック壁の隣接するフィルタユニットに向かう放熱に起因する熱ロスを更に減少するために、穴あき金属スクリーンまたはより透過性のある断熱ファブリックが適用されていてもよい。より透過性のある断熱ファブリックの場合、ＳｉＯ2−格子の織布が使用されるのが好ましい。
【００１９】
本発明により、板状体の熱的かつ電気的に絶縁な側面は、濾過されるべきガスのバイパスを防止するためにプリーツ開口を閉鎖している。これら熱的かつ電気的に絶縁な側面は、金属ファイバフリースをその位置で固定するようになっている。
【００２０】
本発明に係るこのようなフィルタエレメントには、幾つかの利点がある。
【００２１】
プリーツ開口を閉鎖するために使用される板状体の側面は、断熱特性を有しているので、伝導に起因する熱エネルギーロスを防止することになる。金属ファイバフリースは、この側面を介してファイバハウジングと接触しているに過ぎない。また、金属ファイバフリースのプリーツ形成は、１つのプリーツから隣のプリーツへ放射される熱放射を引き起こしている。
【００２２】
金属ファイバフリースを再生するために、電流が金属ファイバフリースへのみ供給されるべきであるので、この金属ファイバフリースは、電気的に絶縁な側面によってフィルタハウジングから電気的に絶縁されるようになっている。
【００２３】
金属ファイバフリースは、膨張に対する抵抗力があることが好ましい。焼結およびプリーツ形成金属ファイバフリースは、エッジを提供するために、プリーツ形成形状に起因するより高い膨張抵抗を有している。
【００２４】
更に、驚くべきことに、熱的および電気的絶縁ファブリックで形成された、本発明に係るフィルタエレメントは、例えば、すすの粒子が負荷されるディーゼル排ガスを濾過するために使用されるときに、フィルタエレメントは、再生の後でさえ、自己シーリングするように働くことを発見した。これは、以下のように説明される。
【００２５】
金属ファイバフリースのエッジは、各板状体の熱的かつ電気的に絶縁な側面の間に取付けられるか、又は、はめ込まれるようになっている。
【００２６】
熱的かつ電気的絶縁ファブリックが使用される場合、このファブリックの性質に起因して、金属ファイバフリースは、ファブリックのある深さまで埋め込まれる。正常の状況下において、金属ファイバフリースによりファブリックに設けられる凹所は、この凹所に隣接するファブリックの全ての空隙(voids)を完全に閉鎖し、それによって、ガスは、熱的かつ電気的絶縁ファブリックを介して金属ファイバフリースをバイパスできなくなっている。金属ファイバフリースにより設けられた凹所によって閉鎖されない小さなボイドがファブリックにある場合、少量の排ガスがこの空隙を介して金属ファイバフリースをバイパスするようになっている。排ガスに存在するすすは、ファブリックにトラップされて、このボイド空間を閉鎖するようになる。金属ファイバフリースが、再生される時、熱的かつ電気的絶縁ファブリックは、空隙の空間でファブリックにトラップされたすすを十分に灰化するようには加熱されない。従って、ファブリックを介するガスのバイパスは、空隙がこのようなバイパスに起因するすすで充填された後は、防止されることになる。このフィルタは、自己シールを行なっている。
【００２７】
本発明の範囲において、金属ファイバフリースは、金属ファイバ、好ましくは、スチールファイバで形成されたフリースを意味している。金属やスチールの合金は、金属ファイバフリースが耐えるべき温度範囲に依存して選択されている。３００、または４００シリーズのＡＩＳＩ合金のステンレススチールファイバやＩｎｃｏｎｅｌ（登録商標）のような合金が好ましい。再生中に高温に耐える必要がある場合、Ｆｅｃｒａｌｌｏｙ（登録商標）のような、Ｆｅ、ＡｌおよびＣｒより成る合金が好ましい。ファイバは、バンドルドローイングやシェービングのような現在公知の製造方法によって得られる。１と１００μｍとの間、好ましくは、２と５０μｍとの間、例えば、１２、１７および２２μｍのような１２と３５μｍとの間のファイバ直径が用いられ、かつフリースは、使用される合金により、適切な焼結状況を使用して焼結されることが好ましい。
【００２８】
金属ファイバは、バンドルドローイング(bundle drawing)やコイルシェービングによって得られることが好ましい。後者については、ＷＯ９７／０４１５２により詳細に記述されている。
【００２９】
また、厚み、平方メートル当りの重量、気孔径および他のフリースのパラメータは、保持されるべき粒子および／またはフィルタエレメントが使用されるべき用途により選択されることができる。
【００３０】
本発明に係るフィルタエレメントを提供するために使用される金属ファイバフリースは、金属ファイバの複数の層からなることが好ましい。各ファイバ層は、ある等価直径（equivalent diameter）を有するファイバで形成されている。最も粗いファイバを有する層がフィルタエレメントの流入側に面していると共に、最も微細なファイバを有する金属ファイバの層がフィルタの流出側に面している時に、最良の濾過結果が得られた。このような層状の金属ファイバフリースの一例としては、３５μｍの等価直径を有する金属ファイバの層と、１７μｍの等価直径を有する金属ファイバの層とで形成された金属ファイバフリースがある。２２μｍの等価直径を有する金属ファイバの層は、可能であれば、これら二つの層の間に位置することができる。８５％を越える有孔率（気孔率）が好ましく、フリースの平方メートル当たりの重量は、例えば、１４５０ｇ／ｍ2のような１５００ｇ／ｍ2未満であることが好ましい。
【００３１】
等価直径は、本願に記載されているファイバを、該ファイバのラジアルカット（半径方向の断面）と同じ表面領域（断面積）を有するような仮想的な円形のファイバに置き換えたときの、その仮想的な円形のファイバのラジアルカットの直径として理解されるべきである。
【００３２】
本発明により、金属ファイバフリースは、金属ファイバで形成されたファイバ媒体のただ１つのストリップ（帯状の材料）で設けられていることが好ましい。このストリップは、矩形であることが最も好ましい。しかしながら、他の例として、金属ファイバフリースは、ストリップが本発明に係るフィルタエレメントの二つの板状体の間に取り付けられるような金属ファイバで形成されている、１つ以上のフィルタ媒体のストリップで形成してもよい。
【００３３】
焼結金属ファイバフリースは、フリースの平坦表面に平行な方向に機械的負荷が課された時に、座屈に対して良好な抵抗を有している。この座屈抵抗を改良するために、フリースは、好ましくはフリースの厚みの５倍未満の波長で、好ましくは繰り返し凸凹を使用して波形（うねり）にされるようになっている。波形の振幅は、フリースの厚みの５倍未満であることが好ましい。座屈抵抗は、周囲状況によって５０％を越える改良が得られる。次に、フリースは、６００℃を越えるように加熱されても、座屈の改良は、なお３０％を越えている。
【００３４】
本発明に係るフィルタエレメントを提供するために使用される金属ファイバフリースは、例えば、金属ファイバフリースにクランプまたは焼結された少なくとも二つのボディ（金属ファイバフリースと電気回路を電気的に接続するボディ）を更に備えている。本発明によれば、このボディは、フィルタエレメントを再生するために、電気回路によって電流が供給されるようになっている。このボディは、金属ファイバフリースの全表面上に適切な方法で電流を分割している。これらのボディは、金属ファイバフリースの両端に焼結された、例えば、Ｎｉ−フォイルのような金属フォイルまたは金属編みメッシュである。
【００３５】
各々が電気回路の一方の極に接触する金属ファイバフリースの両端が互いに近接して位置されるように金属ファイバフリースにプリーツが形成される場合は、特別の注意を払うべきである。双方のボディは、互いから絶縁されるべきである。この絶縁は、両ボディの間に、例えば、マイカプレートのような電気的絶縁板を１つまたはそれより多く挿入することによって行われている。両ボディは、ボルトとナット等を使用してこの電気的絶縁板に接続されることができる。このボディは、該ボディが金属ファイバフリースからフィルタエレメントのストリームから離れる方向へ延出するように端部に適用されている。
【００３６】
本発明に係るフィルタエレメントは、フィルタユニットを提供するために使用されている。幾つかのフィルタエレメントは、例えば、互いに積層される等のように、組み合わされることができる。熱ロスを回避するために、複数のフィルタエレメントは、例えば、編んだＳｉＯ2ファブリックのような、テキスタイルの断熱かつ熱抵抗層のような断熱層によって互いに分離されている。
【００３７】
本発明に係るフィルタエレメントは、ディーゼル内燃機関からの排ガスのようなホットガスを濾過するために使用することができる。
【００３８】
本発明に係る幾つかのフィルタエレメントや複数のフィルタエレメントで形成された複数のフィルタユニットは、例えば、ガスが流れず少なくとも一つのフィルタエレメントを再生して対流熱ロスを減少すると共に他のフィルタエレメントがガスストリームを濾過できるように、並列に使用されることができる。これらのフィルタエレメントやフィルタユニットは、例えば、複数の異なる粒子サイズに対して複数の異なるステップでガスストリームを濾過するように、直列接続されてもよい。
【００３９】
各フィルタエレメントは、好ましくは、１個ずつ、個々に再生されることができる。フィルタエレメントは、ガスがフィルタエレメントを流れ続ける状態で、インラインで再生されてもよいし、あるいは、ガスが部分的に、あるいは完全にフィルタエレメントを流れるのを防止されてオフラインで再生されてもよい。
【００４０】
本発明は、添付の図面を参照してより詳細に説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
本発明に係る好適なフィルタユニットは、図１、図２および図３に示されている。
【００４２】
フィルタユニットは、多数のフィルタエレメント１１を備え、これらのフィルタエレメント１１は、上下に積層されている。これらの全てのフィルタエレメント１１は、環状に形成されている。穴あき金属チューブ１２は、フィルタエレメント１１の内部開口１３の内側に位置されている。夫々のフィルタエレメント１１の間には、ディスク状ＳｉＯ2フェルト材料１４が他のフィルタエレメント１１同士を互いから断熱するために配置されている。図１に示すように、フィルタユニットの両端には、金属板１５が上部および下部のフィルタエレメント１１に対して螺子１６によって固定されている。なお、この螺子１６は、金属板１５をフィルタエレメント１１に向かって押圧している。この金属板１５と上部または下部のフィルタエレメントとの間には、他のディスク状のＳｉＯ2フェルト材料１４が配置されている。
【００４３】
このフィルタユニットが使用された場合、濾過されるガスは、（矢印１７で示される）フィルタエレメント１１の外側からフィルタ媒体１８を通過し、さらに金属チューブ１２の孔を通過して、矢印１９で指示されるように更なる排出システムへ流れるようになっている。
【００４４】
本実施形態の各フィルタエレメントを考察すると、金属ファイバフリースがフィルタ媒体１８として使用されている。「汚染」ガスは、流入側２０を通り、金属ファイバフリース１８を通過し、金属ファイバフリース１８の流出側２１を通過して排出システムに流れ込むようになっている。金属ファイバフリース１８は、二つのボディ２２と２３を介して電気回路２４に接続され、この電気回路２４は、フィルタ媒体中および上にトラップされた汚れ、例えば、すすを再生するために、電流を金属ファイバフリース１８に流している。金属ファイバフリース１８は、再生中にプリーツ２５によって発生される熱放射熱が、矢印２６によって指示されるように、隣接するプリーツへ放熱するようにプリーツが形成されることが好ましい。大切な電力の減少は、濾過除去された粒子の燃焼を伝播しかつ支持するためにこの熱放射を使用して得られる。
【００４５】
本発明の好適な実施形態に係るフィルタエレメントをセットアップした状態が図２に示されている。フィルタエレメント１１の板状体（側面）２８には、リム（枠）を有する金属板である硬い材料層２９が備えられており、この材料層２９の中には、電気的かつ熱的に絶縁されているファブリック３０が配置されている。このファブリック３０は、約３ｍｍの厚みを有するＳｉＯ2フェルト状材料（例えば、不織布）であることが好ましい。プリーツが形成された金属ファイバフリース１８のエッジは、図１に示すように、板状体２８の二つの熱的かつ電気的に絶縁な側面の間に押し込まれている。取付けられると、金属ファイバフリース１８は、約１ｍｍの深さ３１を超えてファブリック３０内に押圧されるようになる。この凹所は、フィルタエレメントが一旦使用されると、金属ファイバフリース１８のブロースルー(blow-through)を回避している。
【００４６】
螺子１６により互いに重ねれられた複数のエレメントを固定することに起因する機械的引張力に対する抵抗を改善するために、幾つかのスタッド３５が各フィルタエレメントの上部および下部リムに溶接されている。図１および図２に示すように、フィルタエレメント１１の周りに、穴あき金属板３９が存在しても良い（明瞭にするために、図では部分的に示されている）。
また、図３は、図１のＢＢ’線断面図である。ここで、金属ファイバフリース１８には、ＢＢ’線の断面に対して垂直方向に延びるプリーツ形成ライン８１が形成されている。そして、プリーツ形成ライン８１に沿って折ることにより、金属ファイバフリース１８にはプリーツが形成されることになる。
【００４７】
図４と図５に示す好適な実施形態におけるボディ２２と２３を参照すると、微細なＮｉシート３６が金属ファイバフリース１８の端部に焼結されている。両方のボディ２２，２３は、一緒にされて絶縁板３７に固定されており、ボディ２２，２３は、絶縁板３７に２つのボルト３８と３９によって固定されている。ボディ２２とボルト３８との間、およびボディ２３とボルト３９との間の電気接触を回避するために、二つのマイカシート４０が絶縁板３７と各ボディ２２，２３との間にそれぞれ挿入されている。
【００４８】
図５は、他のセットアップの状態が示されている。図４の場合と同じセットアップが用いられているが、ボディ２２は、このボディ２２の材料が、ボディ２３を絶縁板３７に固定するようなボルト３８の裏側に存在しないように成形されている。同様に、ボディ２３は、このボディ２３の材料が、ボディ２２を絶縁板３７に固定するようなボルト３９の裏側に存在しないように成形されている。このようなボディを使用することによって、二つのマイカプレート４０の使用を回避することができ、それによってフィルタエレメントの構造が簡単に構成されることになる。
【００４９】
図６は、他の実施形態におけるＢＢ’平面の断面を示している。この実施形態の穴あきチューブは、楕円状断面を有している。また、ここで、金属ファイバフリース１８は、プリーツ形成ラインに従ってプリーツが形成され、再生中に１つのプリーツから他のプリーツへの放熱が可能になっている。図７は、本発明に係るフィルタエレメントの別の実施形態の断面を示している。この実施形態のフィルタエレメント１１は、フィルタエレメント１１の全フィルタ媒体を一緒に形成する二つの金属ファイバフリースストリップを備えている。両金属ファイバフリースストリップは、各一端に二つのボディ（２２と２３）を備え、これらボディは、電気回路２４に接続されている。
【００５０】
図８は、本発明に係るフィルタエレメントの他の実施形態の断面を示している。このフィルタエレメントは、セットの金属ファイバフリースストリップを備え、各ストリップは、１つのプリーツ形成ライン８１上にプリーツが形成されている。全てのストリップは、並べて取付けられている。各金属ファイバフリースストリップは、ストリップの各端部に１つずつ、二つのボディ（２２と２３）を有している。このボディは、一列に並べられ、電気回路２４に接続されている。
【００５１】
図９に示すように、濾過されるガスは、入口９１を介して、図９に示すマフラーシステムに入るようになっている。各々が幾つかのフィルタエレメント９３を備えている幾つかのフィルタユニット９２は、マフラー状のシステムに存在している。矢印９４によって指示すように、濾過されるガスは、各フィルタエレメントのフィルタ媒体を通過し、収集室９６の中の穴あきチューブ９５を介してフィルタユニット９２を出るようになっている。出口９７を介して、濾過された排ガスは、更に、矢印９８で指示すように、排出システムを通って流れるようになっている。
【００５２】
フィルタ媒体には、三層のステンレススチールファイバで形成された焼結媒体ファイバフリースが使用されている。第１の層は、１７μｍの等価直径を有する６００ｇ／ｍ2のＦｅｃｒａｌｌｏｙ（登録商標）ファイバで形成されている。Ｆｅｃｒａｌｌｏｙファイバの第２の層は、第１の層の上に付着されている。この層は、２２μｍの等価直径を有する２５０ｇ／ｍ2のファイバで形成されている。Ｆｅｃｒａｌｌｏｙファイバの第３の層は、第２の層の上に付着され、かつ３５μｍの等価直径を有するファイバを有している。この第３の層は、６００ｇ／ｍ2のファイバで形成されている。
【００５３】
９１％のすすの保持力は、８５％の有孔率（気孔率）を有するステンレススチールフリースを使用して得ることができた。
【００５４】
上述の実施形態の金属ファイバフリースの長さは、１２００ｍｍであることが好ましく、他方、金属ファイバフリースストリップの高さは、３０と３５ｍｍとの間、例えば、３３．７５ｍｍであることが好ましい。
【００５５】
すすは、いわゆる、デプスフィルタ（depth filter）される。上述の実施形態においては、すすの粒子が複数の層（三層）から構成されるフィルタ媒体の全深さを通してトラップされると理解されるべきである。
【００５６】
フィルタユニットを再生するためには、エレメント当りわずか１分を必要とするに過ぎず、また、７５０Ｗ〜１５００Ｗを消費したに過ぎない。再生前に、フィルタエレメントを介する圧力降下は、１００ミリバールに設定されている。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係るフィルタユニットを概略的に示す概略図である。
【図２】図１のフィルタユニットの部分ＡＡ’の概略的な拡大図である。
【図３】図１のフィルタユニットの平面ＢＢ’による概略的な断面図である。
【図４】本発明に係るフィルタエレメントにおける、金属ファイバフリースと電気回路とを電気的に接続するボディを概略的に示している図である。
【図５】本発明に係るフィルタエレメントの別の実施形態のボディを概略的に示している図である。
【図６】本発明に係るフィルタユニットの他の実施形態の平面ＢＢ’による概略的な断面図である。
【図７】本発明に係るフィルタユニットの他の実施形態の平面ＢＢ’による概略的な断面図である。
【図８】本発明に係るフィルタユニットの他の実施形態の平面ＢＢ’による概略的な断面図である。
【図９】本発明に係る複数のフィルタユニットで形成されたマフラー形状のディーゼル排出フィルタシステムである。
【図１】
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【図２】
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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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【図８】
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【図９】
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