JP2002242656A - ディーゼルエンジンのパティキュレート除去装置 - Google Patents
ディーゼルエンジンのパティキュレート除去装置Info
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- JP2002242656A JP2002242656A JP2001044448A JP2001044448A JP2002242656A JP 2002242656 A JP2002242656 A JP 2002242656A JP 2001044448 A JP2001044448 A JP 2001044448A JP 2001044448 A JP2001044448 A JP 2001044448A JP 2002242656 A JP2002242656 A JP 2002242656A
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- Japan
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- cyclone
- exhaust gas
- particulate
- diesel engine
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- Pending
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- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Separating Particles In Gases By Inertia (AREA)
- Cyclones (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ディーゼルエンジンの排気ガス中のパティキ
ュレートを効果的に除去する装置を提供する。 【解決手段】 パティキュレート除去装置１００は、円
筒状の本体１１０を有し、エンジンの排気ガスＧ１の導
入管１２０が取り付けられる。本体内に導入された排気
ガスは、サイクロンスペース１３０で渦流となり、サイ
クロン案内部材１５０に送られるサイクロン案内部材１
５０は先細のテーパー部材であって、サイクロンＣ１は
絞り込まれた旋回数が増大したサイクロン１７０に流
れ、浄化されてフィルタ要素１４０を通過し、排気口１
９０から排出される。
ュレートを効果的に除去する装置を提供する。 【解決手段】 パティキュレート除去装置１００は、円
筒状の本体１１０を有し、エンジンの排気ガスＧ１の導
入管１２０が取り付けられる。本体内に導入された排気
ガスは、サイクロンスペース１３０で渦流となり、サイ
クロン案内部材１５０に送られるサイクロン案内部材１
５０は先細のテーパー部材であって、サイクロンＣ１は
絞り込まれた旋回数が増大したサイクロン１７０に流
れ、浄化されてフィルタ要素１４０を通過し、排気口１
９０から排出される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ン等から排出される排気ガス中の煤を捕集除去するため
の排気ガス浄化装置に関する。
ン等から排出される排気ガス中の煤を捕集除去するため
の排気ガス浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、主として車両用ディーゼルエンジ
ンの排気ガス浄化装置には、排気ガス中のパティキュレ
ートを捕集除去するための集塵器を設けることが提案さ
れている。そして、上記集塵器としては、重力集塵器、
遠心分離集塵器、慣性力集塵器等を用いる。これらの集
塵器は機械的な作用により煤、塵の捕集作用を行う装置
である。又、上記遠心分離集塵器は種々の構成の中で
も、ボルテックスサイクロン型の装置が最も一般的であ
る。
ンの排気ガス浄化装置には、排気ガス中のパティキュレ
ートを捕集除去するための集塵器を設けることが提案さ
れている。そして、上記集塵器としては、重力集塵器、
遠心分離集塵器、慣性力集塵器等を用いる。これらの集
塵器は機械的な作用により煤、塵の捕集作用を行う装置
である。又、上記遠心分離集塵器は種々の構成の中で
も、ボルテックスサイクロン型の装置が最も一般的であ
る。
【０００３】サイクロンによる遠心分離機構だけでは、
１μｍ以下のパティキュレート（微小粒子）の捕集は困
難であることがわかってきた。ボルテックスサイクロン
を利用してパティキュレートを回収するときに、遠心力
による分離効果を向上させるためには、パティキュレー
トを衝突することで凝集させて質量を増加させる必要が
ある。
１μｍ以下のパティキュレート（微小粒子）の捕集は困
難であることがわかってきた。ボルテックスサイクロン
を利用してパティキュレートを回収するときに、遠心力
による分離効果を向上させるためには、パティキュレー
トを衝突することで凝集させて質量を増加させる必要が
ある。
【０００４】図２は、ボルテックスサイクロンを利用し
てパティキュレート除去装置の概要を示す説明図であ
る。（この種の装置は、例えば特開平７−１５８４２０
号公報にも開示されている。）全体を符号１で示すディ
ーゼルエンジンのパティキュレート除去装置は、円筒状
の本体１０を有し、本体１０の一端例にディーゼルエン
ジンからの排気ガスの導入管１２が設けられる。この導
入管１２は、本体１０に送り込まれる排気ガスＧ１が、
円筒状の本体１０の内壁部１４に沿って渦巻き（ボルテ
ックスサイクロン）Ｃ１を発生させるように、本体１０
に対して接線方向に配設される。
てパティキュレート除去装置の概要を示す説明図であ
る。（この種の装置は、例えば特開平７−１５８４２０
号公報にも開示されている。）全体を符号１で示すディ
ーゼルエンジンのパティキュレート除去装置は、円筒状
の本体１０を有し、本体１０の一端例にディーゼルエン
ジンからの排気ガスの導入管１２が設けられる。この導
入管１２は、本体１０に送り込まれる排気ガスＧ１が、
円筒状の本体１０の内壁部１４に沿って渦巻き（ボルテ
ックスサイクロン）Ｃ１を発生させるように、本体１０
に対して接線方向に配設される。
【０００５】円筒状の本体１０の内壁部１４に沿って流
入した排気ガスＥＧは、導入管１２とは反対側の壁面１
６側に向けて流れを形成するとともに、ボルテックスサ
イクロン流ＶＣを発生し、質量の大きなパティキュレー
トＰＭが外側へ押し出され、内壁部１４側に分離され
る。パティキュレートＰＭが分離除去されて浄化された
排気ガスＧ２は、本体１０の軸線に沿って配設された排
気管２０から外方へ排気される。
入した排気ガスＥＧは、導入管１２とは反対側の壁面１
６側に向けて流れを形成するとともに、ボルテックスサ
イクロン流ＶＣを発生し、質量の大きなパティキュレー
トＰＭが外側へ押し出され、内壁部１４側に分離され
る。パティキュレートＰＭが分離除去されて浄化された
排気ガスＧ２は、本体１０の軸線に沿って配設された排
気管２０から外方へ排気される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た構造のボルテックスサイクロンを利用したパティキュ
レート除去装置にあっては、質量の小さな微小粒径のパ
ティキュレートは、サイクロンの中心部の流れＦ１に巻
き込まれて、排気ガスＧ２に含まれたままで排出される
問題がある。ボルテックスサイクロンを利用してＰＭを
回収するときに、回収可能な最小粒径は下記の式で求め
ることができる。
た構造のボルテックスサイクロンを利用したパティキュ
レート除去装置にあっては、質量の小さな微小粒径のパ
ティキュレートは、サイクロンの中心部の流れＦ１に巻
き込まれて、排気ガスＧ２に含まれたままで排出される
問題がある。ボルテックスサイクロンを利用してＰＭを
回収するときに、回収可能な最小粒径は下記の式で求め
ることができる。
【０００７】
【数１】 ここで、Ｂ：サイクロン入口幅 Ｎ：旋回数（一般に５位） ｕＩ：入口速度 ｐＰ：粒子密度 ｐａ：気体密度
【０００８】従って、最少粒径を小さくするためには
入口を小さくする、サイクロンの旋回数を多くする、
入口速度を早くする、の３通りが考えられる。この中
で、機構的に改善可能で特許性があるのはのサイクロ
ンの旋回数を多くする事である。本発明は、サイクロン
の旋回数をふやすための容積を有効に使うための構造を
提供するものである。
入口を小さくする、サイクロンの旋回数を多くする、
入口速度を早くする、の３通りが考えられる。この中
で、機構的に改善可能で特許性があるのはのサイクロ
ンの旋回数を多くする事である。本発明は、サイクロン
の旋回数をふやすための容積を有効に使うための構造を
提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のディーゼルエン
ジンの排気ガス中のパティキュレートを除去する装置
は、円筒状の本体と、本体の軸心部に配設されるフィル
タ要素と、フィルタ要素の外周部と本体の内周部との間
に設けられる環状のサイクロンスペースと、サイクロン
スペースに開口する排気ガスの導入管と、サイクロンス
ペースに開口する入口部から出口部に向けて径寸法が減
少する円錐形状のサイクロン案内部材と、サイクロン案
内部材の出口部に着脱自在に取り付けられるパティキュ
レート回収部材とを備える。そして、フィルタ要素は、
多孔質材でつくられるものである。
ジンの排気ガス中のパティキュレートを除去する装置
は、円筒状の本体と、本体の軸心部に配設されるフィル
タ要素と、フィルタ要素の外周部と本体の内周部との間
に設けられる環状のサイクロンスペースと、サイクロン
スペースに開口する排気ガスの導入管と、サイクロンス
ペースに開口する入口部から出口部に向けて径寸法が減
少する円錐形状のサイクロン案内部材と、サイクロン案
内部材の出口部に着脱自在に取り付けられるパティキュ
レート回収部材とを備える。そして、フィルタ要素は、
多孔質材でつくられるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明のパティキュレー
ト除去装置の構成を示す説明図である。全体を符号１０
０で示すパティキュレート除去装置は、円筒形状の本体
１１０を有し、本体１１０にディーゼルエンジンの排気
ガスＧ１が導入される導入管１２０が取付けられる。導
入管の取付部１２２から本体１１０内に導入された排気
ガスＧ１はサイクロンスペース１３０内でボルテックス
サイクロン（渦流）Ｃ１となって、サイクロン案内部材
１５０側へ流れる。サイクロンスペース１３０の中心部
には、多孔質材のフィルタ１４０が配置される。
ト除去装置の構成を示す説明図である。全体を符号１０
０で示すパティキュレート除去装置は、円筒形状の本体
１１０を有し、本体１１０にディーゼルエンジンの排気
ガスＧ１が導入される導入管１２０が取付けられる。導
入管の取付部１２２から本体１１０内に導入された排気
ガスＧ１はサイクロンスペース１３０内でボルテックス
サイクロン（渦流）Ｃ１となって、サイクロン案内部材
１５０側へ流れる。サイクロンスペース１３０の中心部
には、多孔質材のフィルタ１４０が配置される。
【００１１】サイクロン案内部材１５０は、上流の入口
部１５２から下流の出口部１５４に向けて径寸法が減少
する円錐形状のテーパー部材であって、出口部１５４は
パティキュレート回収部材１７０内に開口するパティキ
ュレート回収部材１７０は、本体１１０の仕切板１６０
に対して取付装置１７４により着脱自在に取り付けられ
る円筒状の部材である。サイクロン案内装置１５０内で
旋回半径が絞られた渦流Ｃ２は、旋回速度が増大し、増
大した渦流Ｃ２はパティキュレート回収部材１７０内で
質量の大きなパティキュレートＰＭが遠心力により分離
される。さらに、渦流Ｃ２はパティキュレート回収部材
１７０の壁面１７２に衝突し、急激に折り返される流れ
Ｃ３となる。この際にも、質量の大きなパティキュレー
トＰＭが分離、回収される。
部１５２から下流の出口部１５４に向けて径寸法が減少
する円錐形状のテーパー部材であって、出口部１５４は
パティキュレート回収部材１７０内に開口するパティキ
ュレート回収部材１７０は、本体１１０の仕切板１６０
に対して取付装置１７４により着脱自在に取り付けられ
る円筒状の部材である。サイクロン案内装置１５０内で
旋回半径が絞られた渦流Ｃ２は、旋回速度が増大し、増
大した渦流Ｃ２はパティキュレート回収部材１７０内で
質量の大きなパティキュレートＰＭが遠心力により分離
される。さらに、渦流Ｃ２はパティキュレート回収部材
１７０の壁面１７２に衝突し、急激に折り返される流れ
Ｃ３となる。この際にも、質量の大きなパティキュレー
トＰＭが分離、回収される。
【００１２】パティキュレートが分離された排気ガスＧ
２は、サイクロン案内装置１５０の軸線に沿って流れ、
フィルタ要素１４０を保持する入口１８０からフィルタ
要素１４０を通過し、さらに浄化されて排気口１９０か
ら排出される。
２は、サイクロン案内装置１５０の軸線に沿って流れ、
フィルタ要素１４０を保持する入口１８０からフィルタ
要素１４０を通過し、さらに浄化されて排気口１９０か
ら排出される。
【００１３】
【発明の効果】本発明は以上のように、ボルテックスサ
イクロン作用を利用したパティキュレート除去装置にお
いて、サイクロンの旋回数を増加させることによって、
装置の小型化を図るとともに、パティキュレートの除去
効果を向上することができるものである。
イクロン作用を利用したパティキュレート除去装置にお
いて、サイクロンの旋回数を増加させることによって、
装置の小型化を図るとともに、パティキュレートの除去
効果を向上することができるものである。
【図１】本発明はディーゼルエンジンのパティキュレー
ト除去装置の構造を示す断面図。
ト除去装置の構造を示す断面図。
【図２】ボルテックスサイクロンを利用したパティキュ
レート除去装置の一般的な構造を示す説明図。
レート除去装置の一般的な構造を示す説明図。
１００ パティキュレート除去装置 １１０ 本体 １２０ ディーゼルエンジンの排気ガス導入管 １３０ サイクロンスペース １４０ フィルタ要素 １５０ サイクロン案内部材 １６０ 仕切板 １７０ パティキュレート回収部材 １９０ 排気口
Claims (2)
- 【請求項１】 ディーゼルエンジンの排気ガス中のパテ
ィキュレートを除去する装置であって、 円筒状の本体と、本体の軸心部に配設されるフィルタ要
素と、フィルタ要素の外周部と本体の内周部との間に設
けられる環状のサイクロンスペースと、サイクロンスペ
ースに開口する排気ガスの導入管と、サイクロンスペー
スに開口する入口部から出口部に向けて径寸法が減少す
る円錐形状のサイクロン案内部材と、サイクロン案内部
材の出口部に着脱自在に取り付けられるパティキュレー
ト回収部材とを備えるディーゼルエンジンのパティキュ
レート除去装置。 - 【請求項２】 フィルタ要素は、多孔質材でつくられる
請求項１記載のディーゼルエンジンのパティキュレート
除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001044448A JP2002242656A (ja) | 2001-02-21 | 2001-02-21 | ディーゼルエンジンのパティキュレート除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001044448A JP2002242656A (ja) | 2001-02-21 | 2001-02-21 | ディーゼルエンジンのパティキュレート除去装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002242656A true JP2002242656A (ja) | 2002-08-28 |
Family
ID=18906438
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001044448A Pending JP2002242656A (ja) | 2001-02-21 | 2001-02-21 | ディーゼルエンジンのパティキュレート除去装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002242656A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2893667A1 (fr) * | 2005-11-24 | 2007-05-25 | Renault Sas | Conduit d'entree pour filtre a particules |
| JP2019055398A (ja) * | 2017-08-10 | 2019-04-11 | 川崎重工業株式会社 | 鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置及び鉄道車両 |
-
2001
- 2001-02-21 JP JP2001044448A patent/JP2002242656A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2893667A1 (fr) * | 2005-11-24 | 2007-05-25 | Renault Sas | Conduit d'entree pour filtre a particules |
| JP2019055398A (ja) * | 2017-08-10 | 2019-04-11 | 川崎重工業株式会社 | 鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置及び鉄道車両 |
| JP7094060B2 (ja) | 2017-08-10 | 2022-07-01 | 川崎車両株式会社 | 鉄道車両用換気装置の塵埃分離装置及び鉄道車両 |
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