JP2002276336A - Diesel exhaust gas particulate removing device - Google Patents

Diesel exhaust gas particulate removing device

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JP2002276336A
JP2002276336A JP2001376307A JP2001376307A JP2002276336A JP 2002276336 A JP2002276336 A JP 2002276336A JP 2001376307 A JP2001376307 A JP 2001376307A JP 2001376307 A JP2001376307 A JP 2001376307A JP 2002276336 A JP2002276336 A JP 2002276336A
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JP
Japan
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exhaust gas
diesel
filter
filter case
ceramic porous
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Application number
JP2001376307A
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Japanese (ja)
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Yasuo Ajisaka
泰雄 鯵坂
Shigeru Kumai
茂 熊井
Yoshihisa Kumai
慶尚 熊井
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Chemical Auto KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To further render hazardous material harmless, realize improvement in soot removing efficiency with a simple device structure, and facilitate replacement of a granular ceramic porous body. SOLUTION: This diesel exhaust gas particulate removing device 10 comprises: a body casing 11 provided with a mounting part which enable mounting to an exhaust port of an exhaust system 9 and an emission opening 15 from which a purified gas is emitted to an atmosphere; and a filter case 12 provided with an introducing port 21 for introducing the exhaust gas and a discharge opening 22 for purifying the exhaust gas to discharge to an inside of the body casing 11. An inner cylinder 23 is arranged inside the filter case 12, and has one end which opens to the introducing port 21 and the other end which opens to an inside of the filter case 12. A metal filter is loaded to the inner cylinder 23, and a space between the inner cylinder 23 and the body casing 11 is filled with the granular ceramic porous bodies 26.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンから排出される排ガス中のパティキュレート(微粒
子)を排気系で捕集し、酸化除去するディーゼル排ガス
の微粒子除去装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for removing particulates (fine particles) contained in exhaust gas discharged from a diesel engine in an exhaust system and removing the particulates by oxidation.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディーゼルエンジンから排出される排ガ
ス中には、煤(炭素;C)や硫酸塩(サルフェート;Su
lfate)等の不溶性有機成分(Insoluble Organic Fract
ion)及び未燃炭化水素(HC)や可溶性有機成分(S
OF;Soluble Organic Fraction)等のパティキュレー
ト(Particulate Matter:微粒子物質)が含まれてい
る。これらは、大気中に排出されることで環境や健康へ
の影響が社会問題となってきている。このため、最近で
はディーゼル車に対して微粒子除去装置の装着を義務化
する条例改正も行われてきている。
2. Description of the Related Art Soot (carbon; C) and sulfate (sulfate; Su) are contained in exhaust gas discharged from a diesel engine.
lfate) and other insoluble organic components (Insoluble Organic Fract)
ion) and unburned hydrocarbons (HC) and soluble organic components (S
OF: Soluble Organic Fraction) and the like. These have become social problems that affect the environment and health by being released into the atmosphere. For this reason, regulations that require the installation of a particulate removal device on diesel vehicles have recently been revised.

【0003】従来から、パティキュレート(以下PMと
と言う)をその排ガスの排気系において捕集するための
パティキュレートフィルタとしては、セラミックス材料
をハニカム状に成形したものが知られている。このハニ
カムフィルタには、ストレートフロー型とウォールフロ
ー型の2種類のものが一般に知られている。ストレート
フロー型ハニカムフィルタは、基材内に多数のセルが形
成されていて、各セル間は薄肉の隔壁で仕切られた構造
からなっている。そしてその隔壁の表面には、酸化触媒
が担持されていて、セル内を貫通する排ガスは、隔壁と
接触する間に、隔壁表面でSOF成分を酸化して排ガス
の浄化を行っている。(従来技術1)一方、ウォールフ
ロー型ハニカムフィルタは、基材が多孔質材料からなっ
ていて、入口と出口が交互に塞がれていて、排ガスは多
孔質の薄い隔壁を通過する間に、PMが、隔壁表面や隔
壁内部の気孔に捕集されるようになっている。(従来技
術2)このウォールフロー型ハニカムフィルタには、セ
ルの隔壁表面及び隔壁内の気孔に触媒が担持されている
ものと、担持されていないものとに分けられる。前者の
場合は、捕集されたPMは触媒と接触することにより、
酸化除去される。又、後者では、捕集されたPMはバー
ナやヒータで燃焼して除去されるようになっている。
Hitherto, as a particulate filter for collecting particulates (hereinafter referred to as PM) in an exhaust gas exhaust system, a filter formed by forming a ceramic material into a honeycomb shape is known. As this honeycomb filter, two types of a straight flow type and a wall flow type are generally known. The straight flow type honeycomb filter has a structure in which a large number of cells are formed in a base material, and the cells are separated by thin partition walls. An oxidation catalyst is carried on the surface of the partition wall, and the exhaust gas penetrating the inside of the cell oxidizes the SOF component on the partition wall surface to purify the exhaust gas while contacting the partition wall. (Prior art 1) On the other hand, in a wall flow type honeycomb filter, a base material is made of a porous material, an inlet and an outlet are alternately closed, and exhaust gas passes through a thin porous partition wall. PM is trapped in pores on the surface of the partition and inside the partition. (Prior art 2) This wall flow type honeycomb filter is divided into those in which a catalyst is carried on the surface of the partition walls of the cell and pores in the partition walls, and those in which the catalyst is not carried. In the former case, the collected PM comes into contact with the catalyst,
Oxidized and removed. In the latter, the trapped PM is burned and removed by a burner or a heater.

【0004】また、ストレートフロー型とウォールフロ
ー型のハニカムフィルタとを組み合わせた排ガス浄化装
置も開示されている(特許第3012249号(特開平
1−318715号公報))。この装置は、ディーゼル
エンジンの排気管に、再生用酸化触媒としてストレート
フロー型のハニカムフィルタを用い、その排ガスの流れ
る下流側にPM捕集用のフィルタとしてウォールフロー
型ハニカムフィルタを用いている。
[0004] An exhaust gas purifying apparatus combining a straight flow type and a wall flow type honeycomb filter is also disclosed (Japanese Patent No. 3012249 (Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 1-318715)). In this device, a straight-flow honeycomb filter is used as an oxidation catalyst for regeneration in an exhaust pipe of a diesel engine, and a wall-flow honeycomb filter is used as a filter for trapping PM downstream of the exhaust gas.

【0005】この装置では、再生用酸化触媒により、排
ガス中のNO(一酸化窒素)が酸化されて酸化力の強い
NO2 (二酸化窒素)が生成される。一方、下流側のウ
ォールフロー型ハニカムフィルタでは、排ガス中のPM
が捕集され、そして、フィルタに捕集されたPMは、再
生用酸化触媒により生成されたNO2 によって酸化され
CO又はCO2 となって、PMの低減が行なわれるよう
になっている。(従来技術3)また、この技術では、フ
ィルタに堆積したPMが連続的に低減されるので、過剰
にPMが堆積してフィルタがPMの捕集を行なえなくな
ることが防止されて、フィルタの性能が維持される。つ
まり、連続的にフィルタの再生処理が行なわれるのであ
る。
In this apparatus, NO (nitrogen monoxide) in exhaust gas is oxidized by a regeneration oxidation catalyst to produce NO 2 (nitrogen dioxide) having a strong oxidizing power. On the other hand, in the downstream wall flow type honeycomb filter, PM in exhaust gas
Is trapped, and PM trapped in the filter is oxidized by NO 2 generated by the regeneration oxidation catalyst to become CO or CO 2 , so that the PM is reduced. (Prior art 3) Further, in this technique, since the PM accumulated on the filter is continuously reduced, it is prevented that the PM is excessively accumulated and the filter cannot collect PM, and the performance of the filter is reduced. Is maintained. That is, the filter regeneration process is performed continuously.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術1は、PM中の煤(炭素C)は酸化されることは
なくそのまま大気中に排出されるという問題があった。
However, the prior art 1 has a problem that soot (carbon C) in PM is discharged to the atmosphere as it is without being oxidized.

【0007】また、エンジン始動時等の排ガス温度が低
いときにおいて発生したPMがセル内壁面に厚く堆積
し、セルが閉鎖して圧力損失が増大したり、捕集されな
かったPMがそのままエンジン外に排出されるという問
題があった。
Also, PM generated when the temperature of exhaust gas is low, such as when the engine is started, accumulates thickly on the inner wall surface of the cell, and the cell closes to increase the pressure loss. There was a problem that was discharged to the.

【0008】前記従来技術2は、セル隔壁の表面及び内
部に触媒が担持されていない場合、セル隔壁面に堆積し
たPMをバーナやヒータで燃焼させるので、バーナやヒ
ータなどの加熱、燃焼手段が必要となり、それだけ装置
が複雑になったり、故障が起こりやすく、又コスト高と
なる。さらにヒータを使用するのでフィルタに堆積した
PMが異常燃焼を引き起こし、フィルター基材の溶損や
割れの問題があった。
In the prior art 2, when the catalyst is not supported on the surface and inside of the cell partition, the PM deposited on the cell partition surface is burned by a burner or a heater. This necessitates additional equipment complexity, failures, and high costs. Furthermore, since a heater is used, PM deposited on the filter causes abnormal combustion, and there is a problem of erosion or cracking of the filter substrate.

【0009】また、セル隔壁に触媒を担持した場合で
は、フィルタに堆積したPMを比較的低温で酸化除去さ
せるので、基材の溶損や割れが生じないという利点はあ
るが、その反面、エンジン始動時、低速時、低負荷運転
時などエンジンの排ガス温度が低い時はPMの酸化が行
われず、PMが堆積するという問題があった。さらに、
排ガスが隔壁気孔内を通過するので、目詰まりを起こし
やすく、目詰まりによって排気圧力の上昇や、排気温度
の上昇で堆積したPMが異常燃焼し、これによるフィル
タの溶損を引き起こすという問題があった。
When the catalyst is carried on the cell partition, the PM deposited on the filter is oxidized and removed at a relatively low temperature, so that there is an advantage that the base material is not melted or cracked. When the exhaust gas temperature of the engine is low, such as during start-up, low speed, and low load operation, PM is not oxidized, and there is a problem that PM accumulates. further,
Since the exhaust gas passes through the pores of the partition walls, clogging is likely to occur.There is a problem that the clogging causes abnormal increase in the exhaust pressure and an abnormal combustion of the deposited PM due to an increase in the exhaust temperature, thereby causing the filter to be damaged. Was.

【0010】従来技術3では、排ガスがフィルタの薄肉
隔壁を通過する時間が僅であるので、NO2がPMを酸
化した残りのNO2はNOに還元されずに、そのまま外
部に排出され、環境汚染に問題があった。
[0010] In the prior art 3, since the time the exhaust gas passes through the thin partition walls of the filter is a small quantity, the remaining NO 2 where NO 2 is oxidized to the PM without being reduced to NO, is directly discharged to the outside, the environment There was a problem with pollution.

【0011】また、このフィルタは、排気温度が、例え
ば、250℃以下の低い状態においては、NO2による
PMの酸化が不十分であり、PMがフィルタの隔壁表面
に堆積してしまい、目詰りを引き起こし、エンジンに負
担が掛かる。また、排気温度の上昇によって、PMが異
常燃焼を起こし、フィルタの熔損という問題が生じるこ
ともある。
Also, in this filter, when the exhaust gas temperature is low, for example, at 250 ° C. or less, PM is not sufficiently oxidized by NO 2 , and the PM is deposited on the surface of the partition wall of the filter, and the filter is clogged. Causes a load on the engine. Further, due to the rise in the exhaust gas temperature, abnormal combustion of PM may occur, which may cause a problem that the filter is melted.

【0012】以上述べたように、従来技術1〜3は、い
ずれにせよ、ストレートフロー型やウォールフロー型の
ハニカムフィルタを使用した場合には排ガスの圧力損失
が少なく、エンジンに対する負荷もかからないという長
所がある。一方、上記の各フィルターに触媒を担持し
て、例えば300℃という比較的低い排ガス温度でPM
を酸化除去しているが渋滞走行などの運転時はフィルタ
ーに流入する排ガス温度は200℃程度であるために触
媒による活性化が進行せず、そのためPMがハニカムフ
ィルタ内に堆積したり、あるいはPMが外部にそのまま
排出してしまうという問題がある。また、ウォールフロ
ー型フィルターは、排ガスが気孔内を通過するので目詰
まりを起こしやすく、目詰まりによって排気圧力の上昇
によりエンジンに負担がかかり、その上排ガス温度も上
昇し、堆積したPMが異常燃焼し、これによるフィルタ
ーの熔損を引き起こすことがある。ストレートフロー型
フィルターでは、隔壁表面にのみ触媒が担持されている
ので隔壁と接触した排ガスだけが浄化され、PMの多く
は触媒と接触せず、そのまま排出され、PM除去率が低
いと欠点がある。
As described above, any of the prior arts 1 to 3 has an advantage that when a straight-flow type or wall-flow type honeycomb filter is used, the pressure loss of exhaust gas is small and no load is applied to the engine. There is. On the other hand, a catalyst is supported on each of the above filters, and the PM
However, during operation such as traffic congestion, the temperature of the exhaust gas flowing into the filter is about 200 ° C., so that activation by the catalyst does not proceed. Therefore, PM accumulates in the honeycomb filter or PM However, there is a problem that it is discharged to the outside as it is. In addition, wall-flow filters tend to be clogged because the exhaust gas passes through the pores, which increases the exhaust pressure and puts a burden on the engine. However, this may cause the filter to be damaged. In the straight flow type filter, only the exhaust gas contacting the partition is purified because the catalyst is supported only on the partition surface, and most of the PM does not come into contact with the catalyst and is discharged as it is. .

【0013】従って、本発明はこのような従来の欠点に
鑑みなされたもので、排ガス中のPMがフィルタにより
捕集され且つ酸化されるPMの除去装置を提供すること
を目的とするものである。
[0013] Accordingly, the present invention has been made in view of such a conventional disadvantage, and has as its object to provide an apparatus for removing PM in which PM in exhaust gas is collected and oxidized by a filter. .

【0014】又本発明は、エンジン始動時等の排ガス温
度が低い場合でも、PMを効率よく捕集し堆積によるフ
ィルタの目詰まりがない微粒子除去装置を提供すること
を目的とする。
It is another object of the present invention to provide a particulate removing apparatus that efficiently collects PM and prevents clogging of a filter due to accumulation even when the temperature of exhaust gas is low when the engine is started or the like.

【0015】さらに本発明は、PMを除去するためのバ
ーナやヒータの使用を不用とし、このため構造が簡単
で、故障が少なく、また、メンテナンスが容易で、安価
な微粒子除去装置を提供することを目的とする。
Further, the present invention provides an inexpensive particulate removing apparatus which does not require the use of a burner or a heater for removing PM, has a simple structure, has few troubles, and is easy to maintain. With the goal.

【0016】また、本発明はフィルタの目詰まりによる
排気圧力の上昇が少なく、エンジンに負担が掛からず、
目詰まりによる排ガス温度の上昇がなく、PMの堆積に
よるPMの異常燃焼が起こらず、これによるフィルタの
溶損が起こりにくい微粒子除去装置を提供することを目
的をする。
Further, according to the present invention, the rise in exhaust pressure due to clogging of the filter is small, and no load is imposed on the engine.
It is an object of the present invention to provide a particulate removing device in which the temperature of exhaust gas does not rise due to clogging, abnormal combustion of PM due to deposition of PM does not occur, and erosion of a filter due to the above does not easily occur.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明に係るディーゼル排ガスの微粒
子除去装置は、ディーゼルエンジンから排出されたディ
ーゼル排ガスを大気中に放出させる排気系統の排気口付
近に取り付けられ、当該排ガスから微粒子を除去した後
に大気中に放出するディーゼル排ガスの微粒子除去装置
において、前記排気系統の排気口に取り付けを可能とす
る取付け部、及び、ディーゼル排ガスから微粒子が除去
されたディーゼル排ガスを大気中に放出する放出開口を
設けた本体ケーシングと、前記排気系統からのディーゼ
ル排ガスを導入する導入口、及び、当該排ガスから微粒
子を除去して前記本体ケーシング内部に排出する排出口
を設けたフィルタケースとを備え、前記フィルタケース
内には内筒が設けられており、当該内筒は一方が導入口
を介して排気系統に接続されるとともに他方がフィルタ
ケース内に開放されていて当該内筒には金属フィルタが
充填されており、かつ、前記内筒と前記フィルタケース
との間には排ガス中の微粒子を除去する粒状セラミック
多孔体が充填されてなることを特徴とする。したがっ
て、請求項1記載の発明によれば、ディーゼルからの排
ガスは、導入口から内筒内に導かれ当該内筒に充填され
た金属フィルタにより一部の煤等が補集され、また、煤
等が補集された後の排ガスが当該内筒の末端からフィル
タケースの内周面と当該内筒の外周面の間に充填された
粒状セラミック多孔体層を通って、さらにPMが捕集さ
れ、導入口側に設けた排出口に向かって通過し、当該排
出口から本体ケーシング内部に入り、本体ケーシングの
内周とフィルタケースの外周面との間の空間を通って放
出開口から大気に放出されることになる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an apparatus for removing fine particles of diesel exhaust gas, comprising: an exhaust system for discharging diesel exhaust gas discharged from a diesel engine into the atmosphere; A device for removing particulates of diesel exhaust gas that is attached near the exhaust port and that is released into the atmosphere after removing particulates from the exhaust gas, wherein an attachment portion that can be attached to the exhaust port of the exhaust system, and particulates from the diesel exhaust gas. A main body casing having a discharge opening for discharging the removed diesel exhaust gas into the atmosphere, an inlet for introducing diesel exhaust gas from the exhaust system, and removing fine particles from the exhaust gas to discharge the exhaust gas into the main body casing. A filter case provided with a discharge port, and an inner cylinder is provided in the filter case. One of the inner cylinders is connected to an exhaust system through an inlet, and the other is opened in a filter case, the inner cylinder is filled with a metal filter, and the inner cylinder is The filter case is filled with a granular ceramic porous body for removing fine particles in exhaust gas. Therefore, according to the first aspect of the present invention, the exhaust gas from the diesel is guided into the inner cylinder from the inlet, and a part of the soot is collected by the metal filter filled in the inner cylinder. After the exhaust gas is collected, the PM is further collected from the end of the inner cylinder through the granular ceramic porous material layer filled between the inner peripheral surface of the filter case and the outer peripheral surface of the inner cylinder. Passes through the discharge port provided on the inlet side, enters the inside of the main body casing from the discharge port, and discharges to the atmosphere from the discharge opening through the space between the inner periphery of the main casing and the outer peripheral surface of the filter case. Will be done.

【0018】請求項2記載の発明では、請求項1におい
て、前記フィルタケースの排出口は、前記フィルタケー
スの導入口側に設けられていることを特徴とするもので
ある。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the outlet of the filter case is provided on the inlet side of the filter case.

【0019】請求項3記載の発明では、請求項1におい
て、前記フィルタケースは、前記本体ケーシングの放出
開口から前記本体ケーシング内部に着脱可能に取り付け
られたものであることを特徴とするものである。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, the filter case is detachably attached to the inside of the main body casing through a discharge opening of the main body casing. .

【0020】請求項4記載の発明では、請求項1におい
て、前記フィルタケースの導入口とは反対側の側面に所
定の大きさの通過孔を設け、かつ、当該通過孔を覆う形
状に安全弁を設けてなることを特徴とするものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect, a through hole having a predetermined size is provided on a side surface of the filter case opposite to the inlet, and the safety valve is formed in a shape covering the through hole. It is characterized by being provided.

【0021】請求項5記載の発明では、請求項1におい
て、前記フィルタケースの排出口と前記通過孔の部分に
は金属フィルタを配置してなるものであることを特徴と
するものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect, a metal filter is disposed at a portion between the outlet of the filter case and the passage hole.

【0022】請求項6記載の発明では、請求項1におい
て、前記内筒と前記フィルタケースとの間には、粒状セ
ラミック多孔体が充填されているとともに所定の間隔で
リング状邪魔板を配置してなるものであることを特徴と
するものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect, a ring-shaped baffle plate is provided between the inner cylinder and the filter case at a predetermined interval and filled with a granular ceramic porous body. It is characterized in that it consists of.

【0023】請求項7記載の発明では、請求項1におい
て、前記本体ケーシングの取付け部には水洗口が設けら
れるとともに、前記本体ケーシングの外周下部には水抜
口が設けられており、水洗い時以外には各口には着脱可
能な栓をしてあるものであることを特徴とするものであ
る。
According to a seventh aspect of the present invention, in the first aspect, a flushing port is provided in an attaching portion of the main body casing, and a water draining port is provided in a lower part of an outer periphery of the main body casing. Is characterized in that each port has a removable plug.

【0024】請求項8記載の発明では、前記請求項4に
おいて、前記安全弁は、前記通過孔を塞ぐ大きさで、か
つ、円筒形状に形成されたケースと、前記ケースの一面
に設けられ台形形状に削られた凹部で構成される弁座
と、台形形状をした弁と、前記弁から立設され弾性体係
止機構と、前記弾性体係止機構と前記ケース内面との間
に配置され前記弁に所定の付勢力を付与する弾性体とを
備え、前記弾性体は、前記弁が受ける排ガス圧力が所定
の圧力になったときに前記弁が開放される程度の弾性力
に設定されてなることを特徴とするものである。
[0024] In the invention according to claim 8, in claim 4, the safety valve has a cylindrical shape and a trapezoidal shape provided on one surface of the case. A valve seat composed of a concave portion cut into, a trapezoidal valve, an elastic body locking mechanism erected from the valve, and disposed between the elastic body locking mechanism and the case inner surface. An elastic body that applies a predetermined urging force to the valve, wherein the elastic body is set to such an elastic force that the valve is opened when the exhaust gas pressure received by the valve reaches a predetermined pressure. It is characterized by the following.

【0025】請求項9記載の発明では、前記請求項1に
おいて、前記金属フィルタは、充填した状態の嵩比重
が、0.8ないし0.1程度のものであることを特徴と
するものである。
According to a ninth aspect of the present invention, in the first aspect, the metal filter has a bulk specific gravity of about 0.8 to 0.1 in a filled state. .

【0026】請求項10記載の発明では、前記請求項1
において、前記本体ケーシング内部には、前記フィルタ
ケースの着脱を容易にする筒状の案内板を設け、当該案
内板の内径を本体ケーシングの放出口とほぼ同一径にし
たことを特徴とするものである。
According to the tenth aspect of the present invention, in the first aspect,
, A cylindrical guide plate is provided inside the main body casing for facilitating attachment and detachment of the filter case, and the inner diameter of the guide plate is substantially the same as the discharge port of the main body casing. is there.

【0027】請求項11記載の発明では、前記請求項1
において、前記粒状セラミック多孔体は気孔と連通孔を
有する三次元網目構造であることを特徴とするものであ
る。
According to the eleventh aspect of the present invention, in the first aspect,
In the above, the granular ceramic porous body has a three-dimensional network structure having pores and communication holes.

【0028】請求項12記載の発明では、前記請求項1
において、前記粒状セラミック多孔体の気孔径は、10
0μm〜1000μmであることを特徴とするものであ
る。
According to the twelfth aspect of the present invention, the first aspect of the present invention is provided.
In the above, the pore diameter of the granular ceramic porous body is 10
It is characterized in that it is 0 μm to 1000 μm.

【0029】請求項13記載の発明では、前記請求項1
1又は12において、前記粒状セラミック多孔体は、シ
リカを主成分として含有したものであることを特徴とす
るものである。
According to the thirteenth aspect, in the first aspect,
(1) or (12), wherein the granular ceramic porous body contains silica as a main component.

【0030】請求項14記載の発明では、請求項11〜
13のいずれかにおいて、前記粒状セラミック多孔体
は、さらに、アルミナ、コージェライト、チタニア、ジ
ルコニア、シリカ-アルミナ、アルミナ-ジルコニア、ア
ルミナ-チタニア、シリカ-チタニア、シリカ-ジルコニ
ア、チタニア-ジルコニア、ムライトの一つ又は二つ以
上が含有されていることを特徴とするものである。
In the fourteenth aspect of the present invention,
13, the granular ceramic porous body, further, alumina, cordierite, titania, zirconia, silica-alumina, alumina-zirconia, alumina-titania, silica-titania, silica-zirconia, titania-zirconia, mullite One or two or more are contained.

【0031】請求項15記載の発明では、請求項11〜
14のいずれかにおいて、前記粒状セラミック多孔体
は、その表面に気孔が露出した形状のものであることを
特徴とするものである。
According to the fifteenth aspect, in the eleventh aspect,
In any one of the fourteenth aspect, the granular porous ceramic body has a shape in which pores are exposed on a surface thereof.

【0032】請求項16記載の発明では、請求項11〜
15のいずれかにおいて、前記粒状セラミック多孔体
は、少なくとも1種の貴金属が担持された触媒であるこ
とを特徴とするものである。
According to the sixteenth aspect of the present invention, there is provided the eleventh aspect.
In any one of the fifteenth to fifteenth aspects, the granular ceramic porous body is a catalyst carrying at least one noble metal.

【0033】請求項17記載の発明では、請求項11〜
15のいずれかにおいて、前記粒状セラミック多孔体
は、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、ロジウム(R
h)等の貴金属触媒の少なくとも1種と酸化セリウム、
酸化プラセオジウム、酸化サマリウム等の酸化物触媒の
少なくとも1種とからなることを特徴とするものであ
る。
According to the seventeenth aspect, in the eleventh aspect,
15, the granular ceramic porous body may be made of platinum (Pt), palladium (Pd), rhodium (R
h) etc. and at least one noble metal catalyst and cerium oxide;
It is characterized by comprising at least one oxide catalyst such as praseodymium oxide and samarium oxide.

【0034】[0034]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0035】[第1の実施の形態]図1乃至図16は本
発明の第1の実施の形態に係るディーゼル排ガスの微粒
子除去装置を説明するための図である。ここに、図1
は、同ディーゼル排ガスの微粒子除去装置の全体を示す
側面図である。図2は、同ディーゼル排ガスの微粒子除
去装置を示す正面図である。図3は、同ディーゼル排ガ
スの微粒子除去装置を示す横断面図である。図4は同デ
ィーゼル排ガスの微粒子除去装置の要部を示す断面斜視
図である。図5は、同ディーゼル排ガスの微粒子除去装
置のフィルタケースと安全弁の要部を切り欠いて示す斜
視図である。図6は、同ディーゼル排ガスの微粒子除去
装置で使用される安全弁の要部を示す斜視図である。図
7は、同ディーゼル排ガスの微粒子除去装置で使用され
る安全弁の要部を示す断面図である。図8は同安全弁の
弁座部の構造を示す断面図である。図9は同安全弁の弁
の構造を示す断面図である。図10は、同安全弁の弾性
体係止機構の係止片を示す断面図である。図11は、同
安全弁の弾性体係止機構の棒体を示す図である。図12
は同ディーゼル排ガスの微粒子除去装置のフィルタケー
スを案内する案内板を示す斜視図である。図13は同デ
ィーゼル排ガスの微粒子除去装置のフィルタケースを本
体ケース内に収納取り付けた状態を示す断面図である。
図14は図13のA−A線断面図である。図15は同デ
ィーゼル排ガスの微粒子除去装置においてフィルタケー
スを本体ケーシングから外した状態を説明するための図
である。図16は同ディーゼル排ガスの微粒子除去装置
をディーゼル車に取り付けた状態を示す斜視図である。
[First Embodiment] FIGS. 1 to 16 are diagrams for explaining a particulate matter removing device for diesel exhaust gas according to a first embodiment of the present invention. Here, FIG.
FIG. 2 is a side view showing the entire diesel particulate removal device. FIG. 2 is a front view showing the diesel particulate removal device. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the diesel particulate removal device. FIG. 4 is a sectional perspective view showing a main part of the diesel exhaust gas particulate removing apparatus. FIG. 5 is a perspective view of the filter device and the safety valve of the apparatus for removing particulates of diesel exhaust gas, with essential parts cut away. FIG. 6 is a perspective view showing a main part of a safety valve used in the diesel exhaust particle removing device. FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a main part of a safety valve used in the diesel exhaust particle removing device. FIG. 8 is a sectional view showing the structure of a valve seat of the safety valve. FIG. 9 is a sectional view showing the structure of the safety valve. FIG. 10 is a sectional view showing a locking piece of an elastic body locking mechanism of the safety valve. FIG. 11 is a diagram showing a rod of an elastic body locking mechanism of the safety valve. FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing a guide plate for guiding a filter case of the diesel exhaust particle removing device. FIG. 13 is a cross-sectional view showing a state in which the filter case of the device for removing particulates of diesel exhaust gas is housed and mounted in a main body case.
FIG. 14 is a sectional view taken along line AA of FIG. FIG. 15 is a view for explaining a state in which the filter case is detached from the main body casing in the particulate matter removing device for diesel exhaust gas. FIG. 16 is a perspective view showing a state in which the diesel particulate removal device is attached to a diesel vehicle.

【0036】本発明の実施の形態に係るディーゼル排ガ
スの微粒子除去装置10は、図16に示すように、従来
のマフラーを取り外した後に取り付けて使用されるもの
であり、エンジンにおいて燃料を燃焼させることにより
発生する排ガスを浄化した後に大気中に放出できる装置
である。このディーゼル排ガスの微粒子除去装置10
は、本体ケーシング11と、この本体ケーシング11内
に着脱可能に設けられたフィルタケース12とに大別さ
れる。
As shown in FIG. 16, a diesel exhaust particulate removing apparatus 10 according to an embodiment of the present invention is used after a conventional muffler is removed, and is used to burn fuel in an engine. It is a device that can release the exhaust gas generated by the process into the atmosphere after purification. This diesel exhaust particulate removal device 10
Are roughly divided into a main body casing 11 and a filter case 12 detachably provided in the main body casing 11.

【0037】本体ケーシング11は、本体部13と、既
存車の排気系統9の後端部8への取付け部14と、排ガ
スを大気に放出させる放出開口15を有する放出部16
とからなり、これら部材は金属板により形成されてい
る。本体部13は、図2に示すように断面楕円形状に構
成されており、かつ、図1に示すように所定の長さLに
形成されることにより所定の容積を有するように構成さ
れている。前記本体部13の一側面には、前記後端部8
の直径と同様な直径を有する取付け部14が設けられて
おり、取付け部14により前記排気系統9の後端部8の
排気口に取り付けを可能となっている。前記本体部13
の他側面には、図1及び図2に示すように、円筒形状の
前記放出部16の一端が設けられている。この放出部1
6の他端には、図2に示すように所定の直径Dの放出開
口15を有し、この放出開口15から浄化された排ガス
を大気中に放出できるようになっている。
The main body casing 11 includes a main body 13, a mounting portion 14 for attaching to the rear end 8 of the exhaust system 9 of the existing vehicle, and a discharge portion 16 having a discharge opening 15 for discharging exhaust gas to the atmosphere.
These members are formed of a metal plate. The main body 13 is configured to have an elliptical cross section as shown in FIG. 2 and to have a predetermined volume by being formed to a predetermined length L as shown in FIG. . The rear end portion 8 is provided on one side surface of the main body portion 13.
A mounting portion 14 having a diameter similar to the diameter of the exhaust system 9 is provided, and the mounting portion 14 can be attached to the exhaust port at the rear end 8 of the exhaust system 9. The main body 13
As shown in FIGS. 1 and 2, one end of the cylindrical discharge portion 16 is provided on the other side surface. This emission part 1
At the other end of 6, as shown in FIG. 2, a discharge opening 15 having a predetermined diameter D is provided, and the exhaust gas purified from the discharge opening 15 can be discharged to the atmosphere.

【0038】前記本体ケーシング11の取付け部14に
は、図1及び図3に示すように、水洗口17が設けられ
ている。前記本体ケーシング11の本体部13の外周下
部には、図1に示すように、水抜口18が設けられてい
る。また、水洗口17及び水抜口18には、水洗い時以
外には、着脱可能な栓19及び栓20をしてある。前記
フィルタケース12は、金属板により閉じた円筒形状に
構成されており、前記排気系統9の後端部8からの排ガ
スを導入する導入口21と、当該排ガスを浄化して前記
本体ケーシング11の内部に排出する排出口22とを設
けてなる。また、前記フィルタケース12の排出口22
は、図3に示すように、前記フィルタケース12の導入
口21側に設けられている。
The mounting portion 14 of the main casing 11 is provided with a flush port 17 as shown in FIGS. As shown in FIG. 1, a drain port 18 is provided at a lower part of the outer periphery of the main body 13 of the main body casing 11. The flushing port 17 and the draining port 18 are provided with detachable plugs 19 and 20 except at the time of washing. The filter case 12 is formed in a cylindrical shape closed by a metal plate, and has an inlet 21 for introducing exhaust gas from the rear end 8 of the exhaust system 9, and a filter for purifying the exhaust gas to form the main casing 11. A discharge port 22 for discharging the inside is provided. The outlet 22 of the filter case 12
Is provided on the inlet 21 side of the filter case 12, as shown in FIG.

【0039】さらに説明すると、前記フィルタケース1
2の内部には、図3に示すように、内筒23が設けられ
ている。当該内筒23の一方の端部は、図3に示すよう
に、導入口21に固定されており、この導入口21が取
付け部14を介して排気系統9の後端部8に接続される
ようにしてある。当該内筒23の他方の端部は、フィル
タケース12の内部に開放されている。当該内筒23の
内部には、図3に示すように、導入口21から当該内筒
23の他方の端部に渡って金属フィルタ25が充填され
ている。また、前記内筒23の外周面と前記フィルタケ
ース12の内周面との間、及び、前記内筒23の他方の
端部と前記フィルタケース12の側面の間には、前記フ
ィルタケース12から排出口22に渡って排ガスを浄化
する粒状セラミック多孔体26が充填されている。
More specifically, the filter case 1
2, an inner cylinder 23 is provided inside the cylinder 2. As shown in FIG. As shown in FIG. 3, one end of the inner cylinder 23 is fixed to an inlet 21, and the inlet 21 is connected to the rear end 8 of the exhaust system 9 via the mounting portion 14. It is like that. The other end of the inner cylinder 23 is open to the inside of the filter case 12. As shown in FIG. 3, the inside of the inner cylinder 23 is filled with a metal filter 25 from the inlet 21 to the other end of the inner cylinder 23. Further, between the outer peripheral surface of the inner cylinder 23 and the inner peripheral surface of the filter case 12 and between the other end of the inner cylinder 23 and the side surface of the filter case 12, The granular ceramic porous body 26 for purifying the exhaust gas is filled over the discharge port 22.

【0040】なお、前記フィルタケース12の排出口2
2,22,…及び前記フィルタケース12の側面に設け
た通過孔27,…には、金属フィルタ28,29を配置
して本発明の粒状セラミック多孔体26が排出口22,
…及び通過孔27,…から排出されないようにしてあ
る。上述した構造のフィルタケース12は、図15に示
すように、前記本体ケーシング11の放出開口15から
前記本体ケーシング11の内部に着脱可能になってい
る。このフィルタケース12は、図13に示すように、
前記本体ケーシング11の本体部13に設けた案内板3
0により容易に着脱可能になっている。
The outlet 2 of the filter case 12
, And through holes 27 formed in the side surface of the filter case 12, metal filters 28, 29 are disposed so that the granular ceramic porous body 26 of the present invention is provided with the outlet 22,
, And through holes 27,. As shown in FIG. 15, the filter case 12 having the above-described structure is detachable from the discharge opening 15 of the main body casing 11 to the inside of the main body casing 11. This filter case 12, as shown in FIG.
Guide plate 3 provided on main body 13 of main body casing 11
0 makes it easily removable.

【0041】前記案内板30は、図12に示すような中
空円筒形状に形成されており、当該円筒の内径が放出筒
16の放出開口15の直径と同一に形成してある。この
案内板30は、図13に示すように、前記本体ケーシン
グ11の内部において放出筒16の内径に合わせた位置
に配置され溶接等で本体ケーシング11に固定されてい
る。また、フィルタケース12の外径は、案内板30及
び放出筒16の内径よりやや小さく形成されている。
The guide plate 30 is formed in a hollow cylindrical shape as shown in FIG. 12, and the inside diameter of the cylinder is formed to be the same as the diameter of the discharge opening 15 of the discharge tube 16. As shown in FIG. 13, the guide plate 30 is arranged at a position corresponding to the inner diameter of the discharge cylinder 16 inside the main body casing 11 and fixed to the main body casing 11 by welding or the like. The outer diameter of the filter case 12 is formed slightly smaller than the inner diameters of the guide plate 30 and the discharge cylinder 16.

【0042】前記フィルタケース12の他の側面には、
図13、図14及び図15に示すように、ネジ31,3
1,31,31が植設されている。また、前記本体ケー
シング11の本体部13の側面には、前記ネジ31,3
1,31,31の位置に合わせて取付孔32,32,3
2,32が穿設されている。前記フィルタケース12の
ネジ31,31,31,31に取付パッキン24を取り
付ける。ついで、フィルタケース12を本体ケーシング
11に挿入し、フィルタケース12のネジ31,31,
31,31を本体ケーシング11の本体部13の側面の
取付孔32,32,32,32に挿入した後に、当該ネ
ジ31,31,31,31にナット33,33,33,
33で螺合することにより、フィルタケース12を本体
ケーシング11の内部に固定できるようになっている。
On the other side of the filter case 12,
As shown in FIG. 13, FIG. 14 and FIG.
1, 31, 31 are planted. The screws 31 and 3 are provided on the side surface of the main body 13 of the main body casing 11.
Mounting holes 32, 32, 3 according to the positions of 1, 31, 31
2, 32 are drilled. The mounting packing 24 is mounted on the screws 31, 31, 31, 31 of the filter case 12. Next, the filter case 12 is inserted into the main casing 11, and the screws 31, 31,
After inserting 31, 31 into the mounting holes 32, 32, 32, 32 on the side surface of the main body 13 of the main body casing 11, nuts 33, 33, 33,
By screwing in at 33, the filter case 12 can be fixed inside the main body casing 11.

【0043】また、前記フィルタケース12の導入口2
1とは反対側の側面には、図5に示すように、所定の大
きさの通過孔27,…が設けられている。当該通過孔2
7,…は、図3及び図5に示すように、安全弁35によ
り覆われる形状になっている。
The inlet 2 of the filter case 12
As shown in FIG. 5, through holes 27,... Of a predetermined size are provided on the side surface opposite to 1. As shown in FIG. The passage hole 2
7,... Are shaped to be covered by the safety valve 35 as shown in FIGS.

【0044】前記安全弁35は、ケース36と、弁座3
7と、弁38と、弾性体係止機構39と、弾性体である
コイルばね40とから構成される。
The safety valve 35 includes a case 36 and a valve seat 3.
7, a valve 38, an elastic body locking mechanism 39, and a coil spring 40 which is an elastic body.

【0045】さらに詳細に説明すると、前記ケース36
は、図3及び図5に示すように、通過孔27,…を塞ぐ
大きさでかつ円筒形状に形成されている。前記弁座37
は、図3及び図8に示すように、前記ケース36の一側
面に設けられ台形形状に削られた凹部で構成されてい
る。前記弁38は、図3及び図9に示すように、台形形
状をした円板形状に形成されており、その中心線部に透
孔を設けている。弾性体係止機構39は、図3、図10
及び図11に示すように、中心線に沿ってねじが設けら
れたばね受け41と、両端にねじが切られたねじ棒42
と、ねじ棒42に螺着されるナット43とからなる。ば
ね受け41にはねじ棒42が螺合され、このねじ棒42
にコイルばね40を挿入し、ばね受け41にコイルばね
40を当接させて弁座37の裏側からねじ棒42を挿入
し、弁38の中心孔にねじ棒42を挿通し、ねじ棒42
にナット43を螺合することにより、図3にしめすよう
な案内板30が構成されることになる。
More specifically, the case 36
As shown in FIG. 3 and FIG. 5, each is formed in a cylindrical shape having a size to cover the passage holes 27,. The valve seat 37
As shown in FIG. 3 and FIG. 8, each of the cases is formed by a recess provided on one side surface of the case 36 and cut into a trapezoidal shape. As shown in FIGS. 3 and 9, the valve 38 is formed in a trapezoidal disk shape, and has a through hole in the center line thereof. The elastic body locking mechanism 39 is shown in FIGS.
As shown in FIG. 11, a spring receiver 41 provided with a screw along a center line, and a screw rod 42 having both ends threaded.
And a nut 43 screwed onto the screw rod 42. A screw rod 42 is screwed into the spring receiver 41, and the screw rod 42 is
, The coil spring 40 is brought into contact with the spring receiver 41, the screw rod 42 is inserted from the back side of the valve seat 37, the screw rod 42 is inserted through the center hole of the valve 38, and the screw rod 42 is inserted.
By screwing the nut 43 into the guide plate 30, the guide plate 30 as shown in FIG. 3 is formed.

【0046】また、弾性体であるコイルばね40は、弾
性体係止機構39のばね受け41と前記ケース36の弁
座37の裏側の内面との間に配置されている。このコイ
ルばね40は、前記弁38が受ける排ガス圧力が所定の
圧力になったときに前記弁38が開放される程度の弾性
力に設定されている。
The coil spring 40, which is an elastic body, is disposed between the spring receiver 41 of the elastic body locking mechanism 39 and the inner surface of the case 36 on the back side of the valve seat 37. The coil spring 40 is set to have such an elastic force that the valve 38 is opened when the exhaust gas pressure received by the valve 38 reaches a predetermined pressure.

【0047】また、前記内筒23の外周面と前記フィル
タケース12の内周面との間に、前記フィルタケース1
2から排出口22に渡って本発明の粒状セラミック多孔
体26が充填する際に、図3及び図4に示すように、充
填する本発明の粒状セラミック多孔体26とともに所定
の間隔で二種類のリング状邪魔板45,46,45,4
6,…を配置する。なお、一つのリング状邪魔板45
は、その外周がフィルタケース12の内周面に当接する
大きさに形成されている。他の一つのリング状邪魔板4
6は、その内周が内筒23の外周に当接する大きさに形
成されている。また、リング状邪魔板45とリング状邪
魔板46とは、所定の間隔で交互に配置することが望ま
しく、あまり密に配置すべきではない。
The filter case 1 is disposed between the outer peripheral surface of the inner cylinder 23 and the inner peripheral surface of the filter case 12.
When the granular ceramic porous body 26 of the present invention fills from 2 to the discharge port 22, as shown in FIG. 3 and FIG. Ring-shaped baffle plate 45, 46, 45, 4
Place 6, ... In addition, one ring-shaped baffle plate 45
Is formed in such a size that its outer periphery is in contact with the inner peripheral surface of the filter case 12. Another ring-shaped baffle 4
Reference numeral 6 denotes a size whose inner circumference is in contact with the outer circumference of the inner cylinder 23. Further, it is desirable that the ring-shaped baffle plates 45 and the ring-shaped baffle plates 46 are alternately arranged at predetermined intervals, and they should not be arranged too densely.

【0048】また、本発明のディーゼル排ガスの微粒子
除去装置10は、図1、図3及び図16に示すように、
排気系統9の後端部8の接続フランジ49に、パッキン
48を介して接続フランジ50を当接し、接続フランジ
49,50にボルト51を挿通し、ボルト51にナット
52を螺合させることにより、排気管に接続されてい
る。また、本発明のディーゼル排ガスの微粒子除去装置
10は、取付金具55により車体に固定されている。
Further, the apparatus 10 for removing particulates from diesel exhaust gas of the present invention, as shown in FIG. 1, FIG. 3 and FIG.
By connecting the connection flange 50 to the connection flange 49 of the rear end 8 of the exhaust system 9 via the packing 48, inserting the bolt 51 into the connection flange 49, 50, and screwing the nut 52 to the bolt 51, Connected to the exhaust pipe. Further, the apparatus 10 for removing particulates from diesel exhaust gas of the present invention is fixed to a vehicle body by a mounting bracket 55.

【0049】このような本発明のディーゼル排ガスの微
粒子除去装置10の作用を以下に説明する。
The operation of the apparatus 10 for removing particulates from diesel exhaust gas according to the present invention will be described below.

【0050】エンジンからの排ガスは、図3に示すよう
に、排気系統9の後端部8を通って取付け部14、導入
口21から前記内筒23内に導かれ当該内筒23の内部
に充填された金属フィルタ25により煤等が補集され
る。
As shown in FIG. 3, the exhaust gas from the engine passes through the rear end portion 8 of the exhaust system 9 and is introduced into the inner cylinder 23 from the mounting portion 14 and the inlet 21 to the inside of the inner cylinder 23. Soot and the like are collected by the filled metal filter 25.

【0051】この金属フィルタ25で煤等が一部補集さ
れた後の排ガスは、図3に示すように、当該内筒23の
末端からフィルタケース12の内周面と当該内筒23の
外周面の間に充填された本発明の粒状セラミック多孔体
26を通ってさらに捕集され導入口21側に設けた排出
口22に向かって通過し、当該排出口22から本体ケー
シング11の本体部13の内部に入り、本体ケーシング
11の本体部13の内周とフィルタケース12の外周面
との間の空間を通って、放出筒16の放出開口15から
大気に放出される。
As shown in FIG. 3, the exhaust gas from which soot and the like are partially collected by the metal filter 25 flows from the end of the inner cylinder 23 to the inner peripheral surface of the filter case 12 and the outer periphery of the inner cylinder 23. Through the granular ceramic porous body 26 of the present invention filled between the surfaces, it is further collected and passes toward the outlet 22 provided on the inlet 21 side, and from the outlet 22 the main body 13 of the main body casing 11 Through the space between the inner periphery of the main body 13 of the main body casing 11 and the outer peripheral surface of the filter case 12, and is discharged to the atmosphere from the discharge opening 15 of the discharge cylinder 16.

【0052】ここで、アクセルを踏み込んでエンジンを
急激に高速回転させると、内筒23内の排ガス圧力が急
激に上昇するが、弁38が受ける圧力が高くなり、コイ
ルばね40の弾性力に勝て弁38が開放されるので、排
ガスは、内筒23の金属フィルタ25、金属フィルタ2
9、通過孔27、弁座37を通り、放出筒16の放出開
口15から大気に放出されることになり、エンジンへの
影響を少なくできる。この際に、少し排ガスが浄化され
ないまま排出されるが、すぐに圧力差がなくなり、元の
浄化状態に戻ることになる。
Here, when the accelerator is depressed and the engine is rapidly rotated at a high speed, the exhaust gas pressure in the inner cylinder 23 sharply increases, but the pressure received by the valve 38 increases, and the elastic force of the coil spring 40 overcomes. Since the valve 38 is opened, the exhaust gas passes through the metal filter 25 of the inner cylinder 23 and the metal filter 2.
9, the gas passes through the passage hole 27 and the valve seat 37, and is discharged to the atmosphere from the discharge opening 15 of the discharge cylinder 16, so that the influence on the engine can be reduced. At this time, the exhaust gas is discharged without being purified, but the pressure difference immediately disappears, and the exhaust gas returns to the original purified state.

【0053】上述したような構造を有し上述したような
作用を奏することから、第1の実施の形態によれば、次
のような利点がある。 (1)構造が簡単で軽量であり、安価に提供できる。 (2)放出筒の放出開口が大気に開放しているので、本
体ケーシングから排ガスの漏れがない。 (3)PMを触媒で酸化除去させ排ガスを効率よくかつ
確実に浄化できる。 (4)ヒータ等の機構を設けることなく、簡単な構成
で、保守が不要である。 (5)水洗口と水抜口を開けてディーゼル排ガスの微粒
子除去装置の内部の金属フィルターなどを簡単に水洗で
きるので、保守が簡単である。 (6)フィルタケースを本体ケーシングから簡単に取り
外すことができるほか、フィルタケースを本体ケーシン
グに簡単に装着することができ、かつ、本発明の粒状セ
ラミック多孔体を簡単に交換できる。 (7)安全弁が取り付けられているので排ガスに圧力負
荷がかかった場合でも排ガスの一部が排出されるのでエ
ンジンに負担をかけることがない。
The first embodiment has the following advantages because it has the above-described structure and has the above-described functions. (1) The structure is simple and lightweight, and can be provided at low cost. (2) Since the discharge opening of the discharge cylinder is open to the atmosphere, no exhaust gas leaks from the main body casing. (3) The exhaust gas can be efficiently and reliably purified by oxidizing and removing PM with a catalyst. (4) A simple configuration without a mechanism such as a heater and no maintenance is required. (5) Maintenance can be easily performed because the metal filter and the like inside the device for removing particulates of diesel exhaust gas can be easily washed by opening the water washing mouth and the water draining mouth. (6) The filter case can be easily removed from the main body casing, the filter case can be easily mounted on the main body casing, and the granular ceramic porous body of the present invention can be easily replaced. (7) Since the safety valve is attached, even when a pressure load is applied to the exhaust gas, a part of the exhaust gas is discharged, so that no burden is imposed on the engine.

【0054】[第2の実施の形態]図17は本発明の第
2の実施の形態に係るディーゼル排ガスの微粒子除去装
置を示す構成図である。図18は同ディーゼル排ガスの
微粒子除去装置を示す側面図である。
[Second Embodiment] FIG. 17 is a block diagram showing an apparatus for removing fine particles of diesel exhaust gas according to a second embodiment of the present invention. FIG. 18 is a side view showing the diesel particulate removal device.

【0055】この第2の実施の形態に係るディーゼル排
ガスの微粒子除去装置10aは、図17及び図18に示
すように、本体ケーシング11aの本体部13aを二つ
のフィルタケース12,12が入る大きさに形成し、取
付け部14aを排気系統9の後端部8の排気口に取付け
る一つの部分に形成するとともにフィルタケース12の
導入口21,21に取付ける二股部分に形成し、放出筒
16を一つ設けた構造になっている。
As shown in FIGS. 17 and 18, in the diesel particulate removal apparatus 10a according to the second embodiment, the main body portion 13a of the main body casing 11a has a size in which the two filter cases 12, 12 can fit. And a mounting portion 14a is formed at one portion attached to the exhaust port of the rear end portion 8 of the exhaust system 9 and at a forked portion attached to the introduction ports 21 and 21 of the filter case 12, and the discharge cylinder 16 is formed at one end. It has a structure provided.

【0056】このような第2の実施の形態に係るディー
ゼル排ガスの微粒子除去装置10aによっても、上述し
た第1の実施の形態と同様な作用効果を奏する。
The operation and effect similar to those of the above-described first embodiment can be achieved by the diesel particulate removal device 10a according to the second embodiment.

【0057】また、この第2の実施の形態に係るディー
ゼル排ガスの微粒子除去装置10aによれば、排気量の
大きい車種の排ガスの浄化ができる。
Further, according to the apparatus 10a for removing particulates from diesel exhaust gas according to the second embodiment, it is possible to purify exhaust gases of vehicles having a large displacement.

【0058】[その他]上記第2の実施の形態は、二つ
のフィルタケース12,12を設けた構成であるか、三
つ以上のフィルタケース12,…を設けるものであって
もよい。
[Others] The second embodiment may have a configuration in which two filter cases 12 are provided, or a configuration in which three or more filter cases 12 are provided.

【0059】[本発明の粒状セラミック多孔体]本発明の
粒状セラミック多孔体は、例えば、特開平8−1415
89に記載される方法によって作ることができる。この
方法によれば、セラミックス原料に球状熱可塑性樹脂、
水及び粘結剤を添加して混練機でペースト状に混合し、
球状熱可塑性樹脂で構成物の体積部分を占有させ、成形
した焼成素材を第1段階の乾燥で80℃〜240℃に加熱す
ると、この第1段階の乾燥では球状熱可塑性樹脂が焼成
素材マトリックスの中で固定され、基本的な骨格ができ
る。すなわち、大きな気孔がこの工程で形成される。
[Granular Ceramic Porous Body of the Present Invention] The granular ceramic porous body of the present invention is described in, for example, JP-A-8-1415.
89 can be made. According to this method, a spherical thermoplastic resin is added to the ceramic raw material,
Add water and binder and mix into a paste with a kneader,
When the volume part of the composition is occupied by the spherical thermoplastic resin, and the formed fired material is heated to 80 ° C. to 240 ° C. in the first-stage drying, the spherical thermoplastic resin is converted into the fired material matrix in the first-stage drying. Fixed inside, creating a basic skeleton. That is, large pores are formed in this step.

【0060】その後、第2段階の乾燥で240℃〜500℃に
加熱することによって、この段階で球状熱可塑性樹脂が
溶融し、分解しながらセラミックス原料粒子の間を流れ
ていき、小さな気孔が形成される。この工程では、球状
熱可塑性樹脂を含むセラミックス原料の一部が溶融し、
球状熱可塑性樹脂から空気が供給されて焼結して、大小
の気孔を保ちながらセラミックス多孔体が形成される。
大きいサイズの球状の樹脂を使用すると、大きい気孔を
得ることができ、小さいサイズのものを使用すると小さ
い気孔を得ることができ、大小サイズのものを適宜選択
使用することによって任意の孔径のものを製造すること
ができる。このようにして人為的に作った大小の気孔が
露出し、そのため粒状セラミック多孔体の表面に凹凸面
が形成されている。セラミック内には縦横に貫通する連
通孔と連通孔の途中にある膨らんだ空間(いわゆる上記
ごとくして人為的に作られた大小の気孔)が多数存在し
ている。粒状セラミック多孔体同士と接触して形成され
る隙間が排ガス通路となる。
Thereafter, by heating to 240 ° C. to 500 ° C. in the second stage of drying, the spherical thermoplastic resin is melted at this stage, flows between the ceramic raw material particles while decomposing, and small pores are formed. Is done. In this step, a part of the ceramic raw material including the spherical thermoplastic resin is melted,
Air is supplied from the spherical thermoplastic resin and sintered to form a ceramic porous body while maintaining large and small pores.
When a large-sized spherical resin is used, large pores can be obtained, and when a small-sized one is used, small pores can be obtained. Can be manufactured. The large and small pores artificially created in this way are exposed, and therefore, an uneven surface is formed on the surface of the granular ceramic porous body. In the ceramic, there are a large number of communication holes penetrating vertically and horizontally, and a large number of swelling spaces (so-called large and small pores artificially created as described above) in the middle of the communication holes. The gap formed by contacting the granular ceramic porous bodies serves as an exhaust gas passage.

【0061】粒状セラミック多孔体の充填層内を通過す
る排ガスは、粒状セラミック多孔体の一つひとつを取り
囲むようにしてその隙間を流れ、PMは粒状セラミック
多孔体表面との接触チャンスが多く、また、排ガスの圧
力によって通気性のある粒状セラミック多孔体内には容
易にPMが侵入でき、侵入したPMは気孔内で排気ガス
の滞留が生じ、気孔内壁にPMは吸着されやすい。
The exhaust gas passing through the packed layer of the granular porous ceramics flows through the gap so as to surround each of the granular porous ceramics, and PM has a large chance of contact with the surface of the granular ceramic porous body. Due to the pressure, PM can easily penetrate into the air-permeable granular ceramic porous body, and the penetrated PM causes the exhaust gas to stay in the pores, so that the PM is easily adsorbed to the pore inner wall.

【0062】このようにして、粒状セラミック多孔体の
一つひとつが捕集能力に優れているため、以下に説明す
るPMの燃焼場としての機能もある。
As described above, since each of the granular ceramic porous bodies has excellent trapping ability, it also has a function as a PM combustion field described below.

【0063】排ガス温度は、通常排気管出口付近では1
50℃〜400℃の範囲で、この温度はエンジンにかか
る負荷によって決まる。つまり、アイドリング時では、
温度は150℃位であり、エンジンの最高回転負荷時で
は400℃以上になることもある。
The exhaust gas temperature is usually 1 near the outlet of the exhaust pipe.
In the range of 50C to 400C, this temperature depends on the load on the engine. In other words, when idling,
The temperature is of the order of 150 ° C. and can reach 400 ° C. or more at the maximum engine load.

【0064】粒状セラミック多孔体に捕集されたPMを
排ガス温度で酸化・燃焼させるためには、排ガス温度が
上記150〜400℃の範囲では、低く、例えば、エア
ー雰囲気中でのPM燃焼域は、600℃以上である。一
方、貴金属触媒、例えばPt(白金)を粒状セラミック多
孔体に担持することで、セラミックに捕集されたPMの
燃焼温度を下げることができる。白金を担持した粒状セ
ラミック多孔体での燃焼温度は250℃辺りからはじま
る。そのことで、粒状セラミック多孔体に白金を担持す
れば、排気ガス温度で充分に酸化燃焼できることにな
る。
In order to oxidize and burn PM trapped in the granular ceramic porous body at the exhaust gas temperature, the exhaust gas temperature is low when the exhaust gas temperature is in the above-mentioned range of 150 to 400 ° C. For example, the PM combustion zone in an air atmosphere is low. , 600 ° C. or higher. On the other hand, by supporting a noble metal catalyst, for example, Pt (platinum) on the granular porous ceramic body, the combustion temperature of PM collected by the ceramic can be reduced. The combustion temperature of the granular ceramic porous body carrying platinum starts at around 250 ° C. Therefore, if platinum is carried on the granular ceramic porous body, oxidizing combustion can be sufficiently performed at the exhaust gas temperature.

【0065】触媒の反応はその表面においてのみ、活性
化するため、粒状セラミック多孔体表面にPMを効率よ
く捕集することが重要である。その点、この発明による
粒状セラミック多孔体の構造は効果がある。また、白金
を粒状セラミック多孔体に担持することで、エンジンで
発生したNOが粒状セラミック多孔体表面上で酸化され
NO2になり、このNO2によりPMの燃焼が行われる。
ここで、エンジンの燃焼で発生するNOxのうち、NO
2は少ないため、触媒との酸化反応により、NO2を発生
しているのである。このNO2は酸化力に優れている。
Since the reaction of the catalyst is activated only on the surface thereof, it is important to efficiently capture PM on the surface of the granular ceramic porous body. In that regard, the structure of the granular ceramic porous body according to the present invention is effective. Further, by supporting platinum on the granular ceramic porous body, NO generated in the engine is oxidized on the surface of the granular ceramic porous body to become NO 2 , and PM is burned by the NO 2 .
Here, of the NOx generated by combustion of the engine,
Since there is little 2 , NO 2 is generated by the oxidation reaction with the catalyst. This NO 2 has excellent oxidizing power.

【0066】粒状セラミック多孔体に担持する触媒は白
金(Pt)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)等
の貴金属触媒と酸化セリウム、酸化プラセオジウム、酸
化サマリウム等の酸化物触媒の1つ又はこれらの組み合
わせたものであり、好ましくは白金(Pt)であるが、
Ptの他の貴金属触媒でも良い。
The catalyst to be supported on the granular ceramic porous body is one of a noble metal catalyst such as platinum (Pt), palladium (Pd) and rhodium (Rh) and an oxide catalyst such as cerium oxide, praseodymium oxide and samarium oxide, or one of these. A combination, preferably platinum (Pt),
Other noble metal catalysts of Pt may be used.

【0067】粒状セラミック多孔体を作るセラミックス
原料は、硅酸質鉱物、例えば硅石、硅酸白土、硅藻土な
ど、アルミナ質鉱物、例えばダイアスポア、ボーキサイ
ト、溶融アルミナなど、シリカアルミナ質鉱物、例えば
粘土鉱物としてのカオリン質である木節粘土、蛙目粘
土、あるいはモンモリロナイト質であるベントナイト
や、蝋石、シリマナイト鉱物など、更にはマグネシア質
鉱物のマグネサイト、ドロマイトなど、石炭質鉱物の石
灰石、けい灰石など、クロム質鉱石のクロム鉄鉱、スピ
ネルなど、ジルコニア質鉱石のジルコン、ジルコニアな
ど、その他の鉱物としてのチタニア質鉱物、炭素質鉱物
のグラファイトなどである。
Ceramic raw materials for forming the granular ceramic porous body include silicate minerals such as silica, silica silicate, and diatomaceous earth; alumina minerals such as diaspore, bauxite, and fused alumina; and silica alumina minerals such as clay. Mineral limestone and wollastonite, such as kaolin-like kibushi clay and frog-eye clay, or montmorillonite-like bentonite, roesite and sillimanite minerals, as well as magnesite minerals such as magnesite and dolomite. Other minerals include chromite ore such as chromite ore, spinel, zirconia ore such as zircon and zirconia, and other minerals such as titania mineral and carbonaceous mineral graphite.

【0068】また、天然鉱物以外の人工のセラミックス
原料、例えば、ジルコニア、窒化硅素、チタニア、電蝕
アルミナ、合成マグネシア、合成ドロマイト、合成ムラ
イトなども利用できる。これらセラミックス原料は単独
または混合して通常の耐火物製造時のように粉末化して
使用する。
Also, artificial ceramic raw materials other than natural minerals, for example, zirconia, silicon nitride, titania, electrolytic corrosion alumina, synthetic magnesia, synthetic dolomite, synthetic mullite and the like can be used. These ceramic raw materials are used alone or in the form of a powder as in the case of ordinary refractory production.

【0069】本発明の粒状セラミック多孔体の粒径は、
5mm〜20mm、好ましくは10mm程度である。粒
径が5mm未満では、排気圧の上昇を引き起こしエンジ
ンに負担がかかりまた粒径が10mmを超えるとPMの
捕集効率が低下する。
The particle size of the granular porous ceramic of the present invention is as follows:
It is 5 mm to 20 mm, preferably about 10 mm. If the particle size is less than 5 mm, the exhaust pressure will increase and a load will be placed on the engine. If the particle size exceeds 10 mm, the PM collection efficiency will decrease.

【0070】本発明の粒状セラミック多孔体に貴金属か
らなる触媒が担持されたものは、PMは、セラミック表
面や内部壁面に吸着され、排ガス温度で、燃焼が始ま
り,PMの堆積が先行することなく、除去される。ま
た、気孔内では、ほぼ閉塞された空間とセラミックは熱
伝導率が低いため、燃焼熱がこもりやすく、さらに伝播
しやすく、さらなる燃焼に発展し、粒状セラミック多孔
体内部での燃焼は効率よく行われる。
When the particulate ceramic porous body of the present invention carries a catalyst made of a noble metal, PM is adsorbed on the ceramic surface or the inner wall surface, combustion starts at the temperature of the exhaust gas, and the deposition of PM does not occur before the deposition. , Will be removed. In the pores, since the almost closed space and the ceramic have low thermal conductivity, combustion heat tends to be trapped and more easily propagated, and further develops combustion, and combustion inside the granular ceramic porous body is performed efficiently. Will be

【0071】[0071]

【実施例】上記第1の実施の形態に係るディーゼル排ガ
スの微粒子除去装置10において、内筒23の外径:約
8[cm]、フィルタケース12の外径:約13[cm]、
本体ケーシング11の内径:約15[cm]、本体ケーシ
ング11の長さL:約35[cm]、粒状セラミック多孔
体26の厚さ:約2.5[cm]、放出筒16の外径:約
13.5[cm]、放出筒16の長さ:約25[cm]から
なるディーゼル排ガスの微粒子除去装置10において、
粒状セラミック多孔体26として、ナガオ(株)社製の
「ナガオポーセルSG1」(製品名)をそれぞれ約2リ
ットルを充填した。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the apparatus 10 for removing particulates from diesel exhaust gas according to the first embodiment, the outer diameter of the inner cylinder 23 is about 8 cm, and the outer diameter of the filter case 12 is about 13 cm.
Inner diameter of main body casing 11: about 15 [cm], length L of main body casing 11: about 35 [cm], thickness of granular ceramic porous body 26: about 2.5 [cm], outer diameter of discharge cylinder 16: In the diesel exhaust particle removing device 10 composed of about 13.5 [cm] and the length of the discharge cylinder 16: about 25 [cm],
As the granular ceramic porous body 26, "Nagao Posel SG1" (product name) manufactured by Nagao Co., Ltd. was filled with about 2 liters each.

【0072】このディーゼル排ガスの微粒子除去装置1
0を搭載した(株)三菱自動車製トラック、原動機型
式:4D32、最高出力:81(110)/3500
[kw(PS)/min-1]、型式:U−FE305B、サイク
ル:4、気筒:4、シリンダ径×行程:104.0×1
05.0[mm]、圧縮比:17.5、総排気量3.56
7[L]を無負荷急加速運転し、排気煙濃度測定装置
(株式会社イヤサカ製 GSM−2)により測定した結
果、表1のようになった。
This diesel exhaust particulate removing device 1
0 equipped with Mitsubishi Motors truck, motor model: 4D32, maximum output: 81 (110) / 3500
[Kw (PS) / min -1 ], model: U-FE305B, cycle: 4, cylinder: 4, cylinder diameter x stroke: 104.0 x 1
05.0 [mm], compression ratio: 17.5, total displacement 3.56
7 [L] was subjected to a no-load rapid acceleration operation and measured by an exhaust smoke concentration measurement device (GSM-2 manufactured by Iyasaka Co., Ltd.).

【0073】[0073]

【表1】 なお、同一条件によりディーゼル排ガスの微粒子除去装
置10を搭載しない場合の測定結果は、表2のようにな
った。
[Table 1] Table 2 shows the measurement results in the case where the device 10 for removing particulates of diesel exhaust gas was not installed under the same conditions.

【0074】[0074]

【表2】 表1及び表2において、汚染度は、表2では平均26
[%]あったものが、表1では10[%]となり、本発
明の実施の形態に係るディーゼル排ガスの微粒子除去装
置10による排気煙を確実に除去していることが判る。
[Table 2] In Tables 1 and 2, the degree of contamination was 26 in Table 2 on average.
What was [%] is changed to 10 [%] in Table 1, and it can be seen that the exhaust gas smoke is reliably removed by the diesel exhaust particulate removing device 10 according to the embodiment of the present invention.

【0075】本発明で使用したナガオ(株)社製の粒状
セラミック多孔体「ナガオポーセルSG1」(製品名)
の概要は次の通りである。
The granular ceramic porous material “Nagao Pocell SG1” (product name) manufactured by Nagao Co., Ltd. used in the present invention.
The outline of is as follows.

【0076】上記粒状セミック多孔体の組成成分は、重
量%で、SiO2 88.9、Al2O3 7.6、Fe2O2 0.3、KO 2.
0 、Na2O2 0.8 、TiO2 0.2、CaO 0.1、MgO 0.1であっ
た。また、粒径は、最大粒径5〜10mm、気孔率74%、比
表面積1m/g、気孔径平均500μmであった。
The composition components of the granular semimic porous material were, in terms of% by weight, SiO 2 88.9, Al 2 O 3 7.6, Fe 2 O 2 0.3, and K 2 O 2.
0, Na 2 O 2 0.8, TiO 2 0.2, CaO 0.1, and MgO 0.1. The particle diameter was 5 to 10 mm, the porosity was 74%, the specific surface area was 1 m 2 / g, and the average pore diameter was 500 μm.

【0077】また、本発明に係るディーゼル排ガスの微
粒子除去装置で使用した金属フィルタ25,28,29
は、次の通りである。材質:ステンレス、形状:二重コ
イル形状で、径は概ね約5〔mm〕、断面:矩形体で0.
8〔mm〕(幅)×0.1〔mm〕(厚さ)のものである。
また、金属フィルタ25,28,29は、弾力性が大き
く多く詰め込むことができ、かつ、空隙もある。さら
に、金属フィルタ25,28,29は、表面積が大き
く、PMの付着による捕集ができた。
The metal filters 25, 28, 29 used in the apparatus for removing particulates from diesel exhaust gas according to the present invention.
Is as follows. Material: Stainless steel, Shape: Double coil shape, diameter is about 5 [mm], Cross section: rectangular shape.
8 [mm] (width) x 0.1 [mm] (thickness).
Further, the metal filters 25, 28, and 29 have a large elasticity and can be packed in a large amount, and also have voids. Further, the metal filters 25, 28, and 29 had a large surface area and could be trapped by PM adhesion.

【0078】また、金属フィルタ25,28,29は、
内筒23や粒状セラミック多孔体からなる本発明のフィ
ルタケース12に充填した状態で嵩比重が0.3程度と
なり非常に軽量である。金属フィルタ25,28,29
は、二重コイル状に形成されているので、排気抵抗が小
さく、排圧がかからずエンジンに負担がかからない。
The metal filters 25, 28, 29
The bulk specific gravity is about 0.3 when filled in the filter case 12 of the present invention made of the inner cylinder 23 and the granular ceramic porous body, and is very light. Metal filters 25, 28, 29
Is formed in a double coil shape, the exhaust resistance is small, no exhaust pressure is applied, and no load is applied to the engine.

【0079】安全弁35は、次のようになっている。ア
イドリング時には、動作しない。エンジン負荷が1[k
g/cm2 ]のときに安全弁35は動作するようになって
いる。又その調整もできる。
The safety valve 35 is as follows. It does not work when idling. The engine load is 1 [k
g / cm 2 ], the safety valve 35 operates. It can also be adjusted.

【0080】また、フィルタケース12の側面に開けた
通過孔27,…は、各孔の直径を10〔mm〕とし、5個
穿設した。これにより、通過孔27の全面積は、3.9
[cm 2 ]となる。また、弁38の隙間の面積は0.63
[cm2 ]である。
The filter case 12 was opened on the side surface.
The passing holes 27,.
Drilled. Thereby, the total area of the passage hole 27 is 3.9.
[cm 2]Becomes The area of the gap of the valve 38 is 0.63.
[cmTwo ].

【0081】コイルばね40の弾性力は、排気抵抗が1
[kg/cm2 ]を超えたときに、安全弁35の弁38が
開くように設定してある。
The elastic force of the coil spring 40 is such that the exhaust resistance is 1
When the pressure exceeds [kg / cm 2 ], the valve 38 of the safety valve 35 is set to open.

【0082】[0082]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、前
記排気系統の排気口に取り付けを可能とし、浄化された
ガスを大気中に放出する放出開口を設けた本体ケーシン
グと、前記排気系統からの排ガスを導入する導入口、当
該排ガスを浄化して前記本体ケーシング内部に排出する
排出口を設けたフィルタケースとを備え、前記フィルタ
ケース内には内筒が設けられており、当該内筒は一方が
導入口を介して排気系統に接続されるとともに他方がフ
ィルタケース内に開放されていて当該内筒には金属フィ
ルタが充填されており、かつ、前記内筒と前記フィルタ
ケースとの間には排ガスを浄化する粒状セラミック多孔
体からなる本発明の粒状セラミック多孔体が充填されて
いるので、次のような利点がある。
As described above, according to the present invention, a main body casing which can be attached to an exhaust port of the exhaust system and has a discharge opening for discharging purified gas into the atmosphere, A filter case provided with an inlet for introducing the exhaust gas from the filter, and an outlet for purifying the exhaust gas and discharging the exhaust gas into the main body casing, wherein an inner cylinder is provided in the filter case, One is connected to the exhaust system through the inlet and the other is opened in the filter case, the inner cylinder is filled with a metal filter, and the space between the inner cylinder and the filter case is Is filled with the granular ceramic porous body of the present invention, which is composed of a granular ceramic porous body that purifies exhaust gas, and has the following advantages.

【0083】(1)構造が簡単で軽量であり、安価に提
供できる。 (2)放出筒の放出開口が大気に開放しているので、本
体ケーシングから排ガスの漏れがない。 (3)PMを触媒で酸化除去させ排ガスを効率よくかつ
確実に浄化できる。 (4)ヒータ等の機構を設けることなく、簡単な構成
で、保守が不要である。 (5)水洗口と水抜口を開けてディーゼル排ガスの微粒
子除去装置の内部の金属フィルターなどを簡単に水洗で
きるので、保守が簡単である。 (6)フィルタケースを本体ケーシングから簡単に取り
外すことができるほか、フィルタケースを本体ケーシン
グに簡単に装着することができ、かつ、本発明の粒状セ
ラミック多孔体を簡単に交換できる。 (7)安全弁が取り付けられているので排ガスに圧力負
荷がかかった場合でも排ガスの一部が排出されるのでエ
ンジンに負担をかけることがない。
(1) The structure is simple and lightweight, and can be provided at low cost. (2) Since the discharge opening of the discharge cylinder is open to the atmosphere, no exhaust gas leaks from the main body casing. (3) The exhaust gas can be efficiently and reliably purified by oxidizing and removing PM with a catalyst. (4) A simple configuration without a mechanism such as a heater and no maintenance is required. (5) Maintenance can be easily performed because the metal filter and the like inside the device for removing particulates of diesel exhaust gas can be easily washed by opening the water washing mouth and the water draining mouth. (6) The filter case can be easily removed from the main body casing, the filter case can be easily mounted on the main body casing, and the granular ceramic porous body of the present invention can be easily replaced. (7) Since the safety valve is attached, even when a pressure load is applied to the exhaust gas, a part of the exhaust gas is discharged, so that no burden is imposed on the engine.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態に係るディーゼル排ガスの
微粒子除去装置の全体を示す側面図である。
FIG. 1 is a side view showing an entire diesel particulate removal apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】同ディーゼル排ガスの微粒子除去装置を示す正
面図である。
FIG. 2 is a front view showing the device for removing fine particles of diesel exhaust gas.

【図3】同ディーゼル排ガスの微粒子除去装置を示す横
断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the diesel particulate removal device.

【図4】同ディーゼル排ガスの微粒子除去装置の要部を
示す断面斜視図である。
FIG. 4 is a cross-sectional perspective view showing a main part of the diesel particulate removal device.

【図5】同ディーゼル排ガスの微粒子除去装置のフィル
タケースと安全弁の要部を切り欠いて示す斜視図であ
る。
FIG. 5 is a perspective view showing a filter case and a safety valve of the diesel exhaust gas particulate removing device, in which main parts of the filter case are cut away.

【図6】同ディーゼル排ガスの微粒子除去装置で使用さ
れる安全弁の要部を示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing a main part of a safety valve used in the diesel exhaust particle removing device.

【図7】同ディーゼル排ガスの微粒子除去装置で使用さ
れる安全弁の要部を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a main part of a safety valve used in the diesel exhaust particle removing device.

【図8】同安全弁の弁座部の構造を示す断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing a structure of a valve seat of the safety valve.

【図9】同安全弁の弁の構造を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing the structure of the safety valve.

【図10】同安全弁の弾性体係止機構の係止片を示す断
面図である。
FIG. 10 is a sectional view showing a locking piece of an elastic body locking mechanism of the safety valve.

【図11】同安全弁の弾性体係止機構の棒体を示す図で
ある。
FIG. 11 is a view showing a rod of an elastic body locking mechanism of the safety valve.

【図12】同ディーゼル排ガスの微粒子除去装置のフィ
ルタケースを案内する案内板を示す斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view showing a guide plate for guiding a filter case of the particulate matter removal device for diesel exhaust gas.

【図13】同ディーゼル排ガスの微粒子除去装置のフィ
ルタケースを本体ケース内に収納取り付けた状態を示す
断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a state in which a filter case of the diesel particulate removal device is housed and mounted in a main body case.

【図14】図13のA−A線断面図である。FIG. 14 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図15】同ディーゼル排ガスの微粒子除去装置におい
てフィルタケースを本体ケーシングから外した状態を説
明するための図である。
FIG. 15 is a view for explaining a state in which the filter case is detached from the main body casing in the apparatus for removing fine particles of diesel exhaust gas.

【図16】同ディーゼル排ガスの微粒子除去装置を車両
と取り付けた状態を示す斜視図である。
FIG. 16 is a perspective view showing a state in which the diesel particulate removal device is attached to a vehicle.

【図17】本発明の第2の実施の形態に係るディーゼル
排ガスの微粒子除去装置を示す構成図である。
FIG. 17 is a configuration diagram illustrating an apparatus for removing particulates from diesel exhaust gas according to a second embodiment of the present invention.

【図18】同ディーゼル排ガスの微粒子除去装置を示す
側面図である。
FIG. 18 is a side view showing the diesel particulate removal device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,10a ディーゼル排ガスの微粒子除去装置 11,11a 本体ケーシング 12 フィルタケース 13,13a 本体部 14,14a 取付け部 15 放出開口 16 放出筒 17 水洗口 18 水抜口 21 導入口 22 排出口 23 内筒 25,28,29 金属フィルタ 30 案内板 35 安全弁 36 ケース 37 弁座 38 弁 39 弾性体係止機構 40 コイルばね 41 ばね受け 45,46 リング状邪魔板 10, 10a Diesel exhaust particulate removal device 11, 11a Main body casing 12 Filter case 13, 13a Main body 14, 14a Attachment 15 Release opening 16 Release cylinder 17 Rinse mouth 18 Drain 21 Inlet 22 Outlet 23 Inner cylinder 25, 28, 29 Metal filter 30 Guide plate 35 Safety valve 36 Case 37 Valve seat 38 Valve 39 Elastic body locking mechanism 40 Coil spring 41 Spring receiver 45, 46 Ring-shaped baffle plate

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F01N 3/18 F01N 3/24 E 3/24 B01D 46/42 B // B01D 46/42 53/36 104B 104A 101Z (72)発明者 熊井 慶尚 埼玉県川口市新堀302 Fターム(参考) 3G090 AA02 AA03 CA04 EA01 3G091 AA02 AA18 AA28 AB02 AB13 BA00 BA15 BA19 FA16 FB10 FC02 GA06 GB01W GB01X GB04W GB05W GB06W GB07W GB10W GB10X GB17X HA14 4D048 AA06 AA14 AB01 AB06 BA01X BA02X BA03X BA06X BA07X BA08Y BA10X BA14X BA18Y BA30Y BA31Y BA32Y BA33Y BA34Y BA36X BA41Y BA42Y BB09 CC41 4D058 JA02 JA60 JB03 JB06 JB24 JB33 MA44 SA08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F01N 3/18 F01N 3/24 E 3/24 B01D 46/42 B // B01D 46/42 53/36 104B 104A 101Z (72) Inventor Yoshihisa Kumai 302 F, Term, Niibori, Kawaguchi City, Saitama Prefecture AA06 AA14 AB01 AB06 BA01X BA02X BA03X BA06X BA07X BA08Y BA10X BA14X BA18Y BA30Y BA31Y BA32Y BA33Y BA34Y BA36X BA41Y BA42Y BB09 CC41 4D058 JA02 JA60 JB03 JB06 JB24 JB33 MA44 SA08

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ディーゼルエンジンから排出されたディ
ーゼル排ガスを大気中に放出させる排気系統の排気口付
近に取り付けられ、当該排ガスから微粒子を除去した後
に大気中に放出するディーゼル排ガスの微粒子除去装置
において、 前記排気系統の排気口に取り付けを可能とする取付け
部、及び、ディーゼル排ガスから微粒子が除去されたデ
ィーゼル排ガスを大気中に放出する放出開口を設けた本
体ケーシングと、 前記排気系統からのディーゼル排ガスを導入する導入
口、及び、当該排ガスから微粒子を除去して前記本体ケ
ーシング内部に排出する排出口を設けたフィルタケース
とを備え、 前記フィルタケース内には内筒が設けられており、当該
内筒は一方が導入口を介して排気系統に接続されるとと
もに他方がフィルタケース内に開放されていて当該内筒
には金属フィルタが充填されており、かつ、前記内筒と
前記フィルタケースとの間には排ガス中の微粒子を除去
する粒状セラミック多孔体が充填されてなることを特徴
とするディーゼル排ガスの微粒子除去装置。
A diesel particulate removal device attached near an exhaust port of an exhaust system for releasing diesel exhaust gas discharged from a diesel engine to the atmosphere, removing particulates from the exhaust gas, and then releasing the exhaust gas to the atmosphere, A mounting portion capable of being attached to an exhaust port of the exhaust system, and a main body casing provided with a discharge opening for discharging diesel exhaust gas in which particulates have been removed from diesel exhaust gas to the atmosphere; and a diesel exhaust gas from the exhaust system. An inlet for introduction, and a filter case provided with an outlet for removing fine particles from the exhaust gas and discharging the exhausted gas into the main body casing, wherein an inner cylinder is provided in the filter case, and the inner cylinder is provided. One is connected to the exhaust system via the inlet and the other is open to the filter case. The inner cylinder is filled with a metal filter, and between the inner cylinder and the filter case, a granular ceramic porous body for removing fine particles in exhaust gas is filled. For removing particulates from diesel exhaust.
【請求項2】 前記フィルタケースの排出口は、前記フ
ィルタケースの導入口側に設けられていることを特徴と
する請求項1記載のディーゼル排ガスの微粒子除去装
置。
2. The apparatus according to claim 1, wherein an outlet of the filter case is provided on an inlet side of the filter case.
【請求項3】 前記フィルタケースは、前記本体ケーシ
ングの放出開口から前記本体ケーシング内部に着脱可能
に取り付けられたものであることを特徴とする請求項1
記載のディーゼル排ガスの微粒子除去装置。
3. The filter case according to claim 1, wherein the filter case is detachably attached to the inside of the main body casing from a discharge opening of the main body casing.
An apparatus for removing particulate matter from diesel exhaust gas as described in the above.
【請求項4】 前記フィルタケースの導入口とは反対側
の側面に所定の大きさの通過孔を設け、かつ、当該通過
孔を覆う形状に安全弁を設けてなることを特徴とする請
求項1記載のディーゼル排ガスの微粒子除去装置。
4. A filter according to claim 1, wherein a through hole having a predetermined size is provided on a side surface of said filter case opposite to the inlet, and a safety valve is provided in a shape covering said through hole. An apparatus for removing particulate matter from diesel exhaust gas as described in the above.
【請求項5】 前記フィルタケースの排出口と前記通過
孔の部分には金属フィルタを配置してなるものであるこ
とを特徴とする請求項1記載のディーゼル排ガスの微粒
子除去装置。
5. An apparatus for removing particulates from diesel exhaust gas according to claim 1, wherein a metal filter is disposed at a portion between the outlet of the filter case and the passage hole.
【請求項6】 前記内筒と前記フィルタケースとの間に
は、粒状セラミック多孔体が充填されているとともに所
定の間隔でリング状邪魔板を配置してなるものであるこ
とを特徴とする請求項1記載のディーゼル排ガスの微粒
子除去装置。
6. The filter according to claim 1, wherein a granular ceramic porous body is filled between said inner cylinder and said filter case, and ring-shaped baffles are arranged at predetermined intervals. Item 2. The particulate matter removing device for diesel exhaust gas according to Item 1.
【請求項7】 前記本体ケーシングの取付け部には水洗
口が設けられるとともに、前記本体ケーシングの外周下
部には水抜口が設けられており、水洗い時以外には各口
には着脱可能な栓をしてあるものであることを特徴とす
る請求項1記載のディーゼル排ガスの微粒子除去装置。
7. A water washing mouth is provided at an attaching portion of the main body casing, and a water drainage mouth is provided at a lower part of an outer periphery of the main body casing. The apparatus for removing particulates from diesel exhaust gas according to claim 1, wherein
【請求項8】 前記安全弁は、前記通過孔を塞ぐ大きさ
で、かつ、円筒形状に形成されたケースと、前記ケース
の一面に設けられ台形形状に削られた凹部で構成される
弁座と、台形形状をした弁と、前記弁から立設され弾性
体係止機構と、前記弾性体係止機構と前記ケース内面と
の間に配置され前記弁に所定の付勢力を付与する弾性体
とを備え、前記弾性体は、前記弁が受ける排ガス圧力が
所定の圧力になったときに前記弁が開放される程度の弾
性力に設定されてなることを特徴とする請求項4記載の
ディーゼル排ガスの微粒子除去装置。
8. The safety valve according to claim 1, wherein the valve has a cylindrical shape and a size that covers the passage hole, and a trapezoidal concave portion provided on one surface of the case. A valve having a trapezoidal shape, an elastic body locking mechanism erected from the valve, and an elastic body arranged between the elastic body locking mechanism and the inner surface of the case to apply a predetermined urging force to the valve. 5. The diesel exhaust gas according to claim 4, wherein the elastic body is set to such an elastic force that the valve is opened when the exhaust gas pressure received by the valve reaches a predetermined pressure. 6. Particle removal equipment.
【請求項9】 前記金属フィルタは、充填した状態の嵩
比重が、0.8ないし0.1程度のものであることを特
徴とする請求項1記載のディーゼル排ガスの微粒子除去
装置。
9. The apparatus for removing particulate matter from diesel exhaust gas according to claim 1, wherein the bulk density of the metal filter in a filled state is about 0.8 to 0.1.
【請求項10】 前記本体ケーシング内部には、前記フ
ィルタケースの着脱を容易にする筒状の案内板を設け、
当該案内板の内径を本体ケーシングの放出口とほぼ同一
径にしたことを特徴とする請求項1記載のディーゼル排
ガスの微粒子除去装置。
10. A cylindrical guide plate for facilitating attachment and detachment of the filter case is provided inside the main body casing,
2. The apparatus according to claim 1, wherein the inner diameter of the guide plate is substantially the same as the discharge port of the main casing.
【請求項11】 前記粒状セラミック多孔体は気孔と連
通孔を有する三次元網目構造であることを特徴とする請
求項1記載のディーゼル排ガスの微粒子除去装置。
11. The diesel particulate removal apparatus according to claim 1, wherein the granular ceramic porous body has a three-dimensional network structure having pores and communication holes.
【請求項12】 前記粒状セラミック多孔体の気孔径
は、100μm〜1000μmであることを特徴とする
請求項11記載のディーゼル排ガスの微粒子除去装置。
12. The apparatus for removing fine particles of diesel exhaust gas according to claim 11, wherein the pore diameter of the granular ceramic porous body is 100 μm to 1000 μm.
【請求項13】 前記粒状セラミック多孔体は、シリカ
を主成分として含有したものであることを特徴とする前
記請求項11又は12記載のディーゼル排ガスの微粒子
除去装置。
13. The diesel particulate removal device according to claim 11, wherein the granular ceramic porous body contains silica as a main component.
【請求項14】 前記粒状セラミック多孔体は、さら
に、アルミナ、コージェライト、チタニア、ジルコニ
ア、シリカ-アルミナ、アルミナ-ジルコニア、アルミナ
-チタニア、シリカ-チタニア、シリカ-ジルコニア、チ
タニア-ジルコニア、ムライトの一つ又は二つ以上が含
有されていることを特徴とする請求項11〜13のいず
れかに記載のディーゼル排ガスの微粒子除去装置。
14. The granular ceramic porous body further comprises alumina, cordierite, titania, zirconia, silica-alumina, alumina-zirconia, alumina
The particulate matter removal device for diesel exhaust gas according to any one of claims 11 to 13, wherein one or more of -titania, silica-titania, silica-zirconia, titania-zirconia, and mullite are contained. .
【請求項15】 前記粒状セラミック多孔体は、その表
面に気孔が露出した形状のものであることを特徴とする
請求項11〜14のいずれかに記載のディーゼル排ガス
の微粒子除去装置。
15. The apparatus for removing particulates from diesel exhaust gas according to claim 11, wherein the granular ceramic porous body has a shape in which pores are exposed on the surface.
【請求項16】 前記粒状セラミック多孔体は、少なく
とも1種の貴金属が担持された触媒であることを特徴と
する請求項11〜15のいずれかに記載のディーゼル排
ガスの微粒子除去装置。
16. The diesel particulate removal device according to claim 11, wherein the granular ceramic porous body is a catalyst supporting at least one noble metal.
【請求項17】 前記粒状セラミック多孔体は、白金
(Pt)、パラジウム(Pd)、ロジウム(Rh)等の
貴金属触媒の少なくとも1種と酸化セリウム、酸化プラ
セオジウム、酸化サマリウム等の酸化物触媒の少なくと
も1種からなることを特徴とする請求項11〜15のい
ずれかに記載のディーゼル排ガスの微粒子除去装置。
17. The granular ceramic porous body includes at least one of a noble metal catalyst such as platinum (Pt), palladium (Pd) and rhodium (Rh) and at least one of an oxide catalyst such as cerium oxide, praseodymium oxide and samarium oxide. The diesel particulate removal device according to any one of claims 11 to 15, comprising one type.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113982731A (en) * 2021-10-14 2022-01-28 中国舰船研究设计中心 Carbon-removing, dust-removing and noise-eliminating integrated device for marine diesel engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113982731A (en) * 2021-10-14 2022-01-28 中国舰船研究设计中心 Carbon-removing, dust-removing and noise-eliminating integrated device for marine diesel engine
CN113982731B (en) * 2021-10-14 2024-03-08 中国舰船研究设计中心 Carbon removing, dust removing and silencing integrated device for marine diesel engine

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