JP2004137962A - フィルタ逆洗装置及びフィルタ逆洗方法 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関から排出される排ガス中の粒子状物質を捕捉するフィルタのアッシュ除去を含む再生手段を提供すること。
【解決手段】一の開口を有しその一の開口をフィルタ１の濾過処理側に対面させて取り付け可能な逆洗室２５と、逆洗空気供給手段２１と、逆洗室２５と逆洗空気供給手段２１とを接続する配管１９系に設けられる逆洗弁１３と、を備えることを特徴とするフィルタ逆洗装置１０を用いて、フィルタ１の濾過処理側へ、逆洗弁１３を介して逆洗空気を供給し、フィルタ１を通過させて、フィルタ１のガス供給側から排出するフィルタ逆洗方法の提供による。このとき、フィルタ１の濾過面積をＡ（ｍ^２）、逆洗弁１３のＣｖ値をＣｖ、逆洗空気の圧力をＰ（ＭＰａ）とすれば、Ｃｖ×Ｐ／Ａ　＞　０．６を満たす。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フィルタの逆洗装置、及び当該逆洗装置を用いたフィルタの逆洗方法に関する。特に、ディーゼルエンジンから排出される排ガス中の粒子状物質を捕捉するセラミック製ハニカムフィルタの逆洗に好適な装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、内燃機関から排出される粒子状物質（以下、ＰＭともいう）を効率的に除去する排ガス浄化装置等として、ディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、ＤＰＦともいう）を用いた装置が提案されている。このＤＰＦを用いた装置では捕捉したＰＭを除去しなければ、フィルタが最終的に目詰まりを生じてしまうため、フィルタの定期的な再生が必要である。
【０００３】フィルタは、内燃機関運転中に排ガス浄化装置に装着したままＤＰＦを加熱して燃焼させることにより、再生可能であるが、例えばディーゼルエンジンにおいて、その排ガス温度は容易にＰＭの燃焼温度には到達し難い。従って、電気ヒータやバーナ等の外部熱源により、ＤＰＦの温度を上昇させ、ＰＭの主成分であるスート（煤）を燃焼させることが必要となる。この方法によれば、電気ヒータや燃焼バーナの装置が複雑・高価であるが、フィルタに堆積したＰＭを比較的安定的に燃焼させることが出来る。
【０００４】又、外部熱源を用いずにフィルタを再生する方法として、特許文献１において、エンジン自身の動力取出機構によりエンジンの負荷を高めて排ガスの温度を上昇させ、フィルタに付着した粒子を燃焼除去するディーゼル排気浄化装置の再生方法が開示されている。
【０００５】しかしながら、上記何れの方法においても、燃焼による再生を繰り返すことによりスートの燃え残りであるアッシュ（灰）がフィルタに堆積されていき、時を経てフィルタを目詰まりに至らしめるという問題を抱えていた。
【０００６】即ち、従来、内燃機関から排出される排ガス中の粒子状物質を捕捉するフィルタにおいて、その捕捉され堆積したＰＭを除去する方法等は知られていたが、何れも解決すべき問題点を残しており、近時ディーゼルエンジンから排出されるＰＭの人体、環境に対する悪影響が問題になっていることから、特にディーゼルエンジン用の排ガス浄化装置等に使用されるフィルタの再生手段の開発が望まれていた。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭６３−２９７７２２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、内燃機関から排出される排ガス中の粒子状物質を捕捉するフィルタのアッシュ除去を含む再生手段を提供することにある。研究が重ねられた結果、フィルタを排ガス浄化装置から取り外し、濾過処理側から瞬時に所定の流量を供給して逆洗することによって、上記目的を達成することが出来ることが見出された。尚、定期的にフィルタを取り外す方法は、その取扱いが煩雑であり実用的ではないとして、従来、充分な検討が行われてはいない。従って、先行技術文献は見られないようである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に係るフィルタ逆洗装置は、内燃機関から排出される排ガス中の粒子状物質を捕捉するフィルタを空気により逆洗する装置であって、一の開口を有する逆洗室と、逆洗空気供給手段と、前記逆洗室と前記逆洗空気供給手段とを接続する配管系に設けられる逆洗弁と、を備えることを特徴としている。本発明に係るフィルタ逆洗装置は、一の開口をフィルタの濾過処理側に対面させて漏洩なく取り付け可能とし、逆洗室を介してフィルタの濾過処理側（逆洗入口側）の面に向けて逆洗空気を吹き付けることが出来る装置である。フィルタ及びフィルタのガス供給側（逆洗出口側）の態様は限定されないが、例えば上記逆洗室と一体化され、フィルタを収納することが出来、フィルタを通過した逆洗空気が排出される他の開口を有する収納室を設ける態様であってもよい。
【００１０】本発明に係るフィルタ逆洗装置においては、逆洗空気供給手段が、０．０５〜１．０ＭＰａの圧力を保持する逆洗タンクであることが好ましい。逆洗タンクは、高圧空気供給製造手段を備えることを必須の条件とする態様より省スペースであり、メンテナンス性に優れる。逆洗タンクによりフィルタへ逆洗空気が供給されるが、その逆洗空気の圧力が０．０５ＭＰａより低圧であるとフィルタに堆積したアッシュ乃至スート等の除去が充分でなく好ましくない。１．０ＭＰａより高圧にするには配管、弁等が特殊仕様になりコスト増を招く上に高圧にしても相当の効果が現れないので好ましくない。
【００１１】又、逆洗弁の口径が２５〜８０Ａ（ｍｍ）であることが好ましく、４０〜８０Ａであることが更に好ましい。逆洗弁は、閉じている状態からこれを開くことで瞬時に高圧空気を所定の流量で供給する役割を有する。逆洗弁の口径が２５Ａ未満では逆洗空気瞬間流量が不足して逆洗しきれないので好ましくない。逆洗弁としては高圧空気の遮断能力に優れる（リークのない）ダイヤフラム弁を用いることが好ましいが、８０Ａより大きいと特殊仕様になりコスト増を招くので８０Ａを上限としている。
【００１２】上記の逆洗室、逆洗空気供給手段、逆洗弁が、必須構成要素であるが、加えて、フィルタに通ガスするファンと、フィルタの圧力損失を計る差圧計と、を備えることが好ましい。ここで、通ガスするのは、常温の空気でもよい。例えば通常の濾過処理と同様にガス供給側から濾過処理側へフィルタに空気を通ガスして、差圧計によりフィルタの圧力損失を計ることにより、通常使用に近い状態での概略のフィルタ圧力損失を知ることが出来る。又、逆洗の前後においてフィルタに空気を通してフィルタの圧力損失を計ることにより、逆洗の効果による圧力損失の低減量を知ることが出来る。尚、ファンはフィルタのガス供給側に設けてもよく、濾過処理側に設けてもよい。フィルタのガス供給側にファンを設けたときにはファンによりフィルタに向けて空気を吹き込むことで上記通ガスを実現出来る。又、フィルタの濾過処理側にファンを設けたときにはファンによりフィルタを通した空気を吸引することで上記通ガスを実現出来る。
【００１３】又、フィルタのガス供給側（逆洗出口側）にダストボックスを備えることが好ましい。逆洗により除去されたアッシュ乃至スート等を捕集出来、環境上好ましく衛生的だからである。例えば上記した収納室を設けフィルタを通過した逆洗空気が排出される他の開口につながる配管系にダストボックスを設ける態様をとることが出来る。
【００１４】本発明に係るフィルタ逆洗装置においては、フィルタを昇温する加熱手段を備えることが好ましい。フィルタを加熱することにより逆洗の効果、即ち、フィルタに堆積したアッシュ乃至スート等の除去、及び、それに伴うフィルタの圧力損失回復が容易になるからである。水分、油分等を気化するために、フィルタの温度は１００℃以上が好ましい。より好ましくは２００℃以上、更に好ましくは３５０℃以上である。温度上限は、フィルタの材質により決定され限定されるものではないが、例えばコージェライトを用いる場合には９００℃程度である。
【００１５】加熱手段としては、電気ヒータやバーナ等でフィルタ自体を加熱し昇温させる手段でもよく、加熱した空気をあてて昇温する手段でもよい。又、逆洗空気の温度を上昇させる逆洗空気昇温手段を有し、高温の逆洗空気によりフィルタを昇温してもよい。
【００１６】上記した本発明に係るフィルタ逆洗装置は、逆洗後のフィルタの圧力損失ＰＡ、逆洗前のフィルタの圧力損失ＰＢ、初期のフィルタの圧力損失ＰＳとして、（数１式）を満たす効果を得ることが可能である。
【００１７】
【数１】
（（ＰＢ−ＰＡ）／（ＰＢ−ＰＳ））×１００　＞　５０（％）
【００１８】本発明に係るフィルタ逆洗装置は、ディーゼルエンジンから排出される排ガス中の粒子状物質を捕捉するフィルタの再生に好適に用いられる。又、フィルタの態様がセラミック製ハニカムフィルタである場合に、その再生に好適に用いられる。セラミック製ハニカムフィルタとは、セラミック材料を主成分とし、少なくとも２つの端面と、一の端面から他の端面まで延びる多孔質の隔壁と、隔壁により仕切られ一の端面から他の端面まで貫通する多数の流通孔とを有し、一の端面において所定の流通孔が目封止されており、他の端面において残余の所定の流通孔が目封止されているフィルタをいう。
【００１９】次に、本発明により提供されるフィルタ逆洗方法は、内燃機関から排出される排ガス中の粒子状物質を捕捉するフィルタを空気により逆洗する方法、より詳細にはフィルタを燃焼再生して残ったアッシュ乃至燃焼再生で除去出来なかったＰＭ（スート等）を空気により逆洗し除去する方法であり、次の２つの特徴を併せ持つ。第１に、濾過面積がＡ（ｍ^２）であるフィルタの濾過処理側へ、Ｃｖ値がＣｖである逆洗弁を介して圧力Ｐ（ＭＰａ）の逆洗空気を供給し、フィルタを通過させることを特徴とする。第２に、次の（数２式）を満たすことを特徴とする。
【００２０】
【数２】
Ｃｖ×Ｐ／Ａ　＞　０．６
【００２１】本発明に係るフィルタ逆洗方法においては、フィルタの濾過処理側へ供給される逆洗空気の圧力が、０．０５乃至１．０ＭＰａであることが好ましい。０．０５ＭＰａより低圧であるとフィルタに堆積したアッシュ乃至スート等の除去が充分でなく好ましくない。１．０ＭＰａより高圧にするには配管、弁等が特殊仕様になりコスト増を招く上に高圧にしても相当の効果が現れないので好ましくない。
【００２２】又、フィルタの濾過処理側へ逆洗空気を供給する前、及び、供給を止めた後に、フィルタへガスを通過させ、逆洗前後のフィルタの圧力損失と、その差を計る工程を有することが好ましい。通常、フィルタの初期圧力損失の値は明らかになっていることから、それと比較して逆洗しようとするフィルタの負荷のかかり具合（堆積したアッシュ乃至スート等の量）が概ね把握出来るとともに、逆洗の効果が定量的に把握出来るからである。
【００２３】更に、フィルタを昇温しながら若しくは昇温した後に、逆洗空気を供給してフィルタを通過させることが好ましい。水分、油分等が気化され、アッシュ乃至スート等が除去し易くなり、逆洗の効果が良好になるからである。フィルタの温度は１００℃以上が好ましい。より好ましくは２００℃以上、更に好ましくは３５０℃以上である。温度上限は、フィルタの材質により決定され限定されるものではないが、例えばコージェライトを用いる場合には９００℃程度である。
【００２４】温度を上昇させた逆洗空気を供給しフィルタを昇温しながら、逆洗空気をフィルタに通過させることも好ましい。これによって間接的にフィルタを昇温することが出来、上記した効果が得られる。逆洗空気の温度は、フィルタの温度を上記した好ましい条件にするために、フィルタ温度条件より稍高めに設定すればよい。
【００２５】本発明に係るフィルタ逆洗方法はディーゼルエンジンから排出される排ガス中の粒子状物質を捕捉するフィルタの再生に好適に用いられる。又、フィルタの態様がセラミック製ハニカムフィルタである場合に、その再生に好適に用いられる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、図面に従って、本発明のフィルタ逆洗装置及びフィルタ逆洗方法について詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良を加え得るものである。
【００２７】図１は、本発明に係るフィルタ逆洗装置の一実施形態を示すフロー図である。フィルタ逆洗装置１０は、逆洗室２５と、逆洗空気が貯められる逆洗タンク２１（逆洗空気供給手段）と、逆洗室２５と逆洗タンク２１とを接続する配管１９に設けられる逆洗弁１３とを備えている。このフィルタ逆洗装置１０は、本発明に係るフィルタ逆洗装置の最小構成である。
【００２８】逆洗室２５は、逆洗弁１３とは反対側が開口されており（一の開口）、使用時（逆洗時）に、フィルタ１の濾過処理側の面をその開口に漏洩ないように取り付ける。逆洗空気は、逆洗タンク２１から逆洗室２５を経てフィルタ１に供給され、通常の濾過処理とは反対方向にフィルタ１を通過し、ガス供給側へ排出される。
【００２９】逆洗タンク２１には圧力が０．０５〜１．０ＭＰａである空気が貯められている。逆洗タンク２１の容量は少なくとも１度の逆洗で使用される空気の量（ノルマル換算）が入っていることが好ましい。容量は、限定されるものではなく被逆洗体であるフィルタ１の濾過面積や堆積されたアッシュ乃至スート等の想定堆積量で決定される。通常、０．１〜１ｍ^３程度である。逆洗タンク２１の、より具体的態様は、例えば、図示しない高圧空気供給製造装置（例えば工場に別に設置された空気貯槽やコンプレッサ等）と配管で接続され必要に応じ自動弁等を開閉して逆洗空気が供給されるものでもよく、交換式のエアボンベでも構わない。
【００３０】逆洗弁１３は、その口径を、２５〜８０Ａの範囲で、且つ、Ｃｖ値が所定の範囲になるように選定する。ここで、フィルタ１の濾過面積がＡ（ｍ^２）である場合において、逆洗タンク２１に貯められた逆洗空気の圧力をＰ（ＭＰａ）としたときにＣｖ値が、（数２式）を満たすように逆洗弁１３を選定する。あるいは、逆洗弁１３（即ちＣｖ値）を先に決め、逆洗空気の圧力Ｐを変更して（数２式）を満たしてもよい。尚、Ｃｖ値とは弁を全開にして弁の前後の圧力降下を１ｐｓｉとしたときの水の流量（１４．５℃）をｇａｌ／ｍｉｎで表した弁の流量係数である。
【００３１】逆洗弁１３の形式は、限定されるものではないが、遮断性能に優れるダイヤフラム弁が好ましい。その他、ボール弁、等も採用出来る。
【００３２】このフィルタ逆洗装置１０を用いたフィルタ逆洗方法について説明する。先ず、フィルタ１を逆洗室２５の開口に漏洩ないように取り付けるとともに、逆洗弁１３を閉じ、逆洗タンク２１に必要な圧力の逆洗空気を用意する。このとき、フィルタ１は、その濾過処理側が逆洗室２５に対面するように取り付ける。次いで、逆洗弁１３を開き逆洗室２５を介してフィルタ１へ逆洗空気を供給し、通常の濾過処理とは反対方向にフィルタ１を通過させて、フィルタ１のガス供給側から逆洗空気を排出する。こうすると、フィルタ１に堆積したアッシュ乃至スート等が逆洗空気により除去され、逆洗空気とともに排出され、フィルタ１が再生される。
【００３３】図５は、本発明に係るフィルタ逆洗装置の他の実施形態を示すフロー図であり、図示されるフィルタ逆洗装置２０は、上記したフィルタ逆洗装置１０に、フィルタ１を収納する収納室１２を加えた態様である。収納室１２は、逆洗室２５と一体化され、逆洗室２５側からフィルタ１に入りフィルタ１を通過した逆洗空気を排出する逆洗出口２６を有する開閉可能な空間であり、使用時（逆洗時）にフィルタ１が収納される。逆洗弁１３及び逆洗タンク２１はフィルタ逆洗装置１０に準じ設けられる。
【００３４】フィルタ逆洗装置２０では、収納室１２と逆洗室２５とは一体化されているが、逆洗空気が逆洗室２５からフィルタ１を通過せずに収納室１２の逆洗出口２６に移動しないように、フィルタ１を収納室１２に収納したときに、フィルタ逆洗装置１０に準じて、フィルタ１の濾過処理側の面（端面）が逆洗室２５と漏洩なく取り付けられるように構成する。
【００３５】このフィルタ逆洗装置２０を用いたフィルタ逆洗方法について説明する。先ず、フィルタ１を収納室１２に収納するとともに、逆洗弁１３を閉じ、逆洗タンク２１に必要な圧力の逆洗空気を用意する。このとき、フィルタ１は、その濾過処理側が逆洗室２５側になるようにして収納室１２に入れる。次いで、逆洗弁１３を開き逆洗室２５側から逆洗空気を供給し、通常の濾過処理とは反対方向にフィルタ１を通過させて、フィルタ１のガス供給側になる逆洗出口２６側から逆洗空気を排出する。こうすると、フィルタ１に堆積したアッシュ乃至スート等が逆洗空気により除去され、逆洗空気とともに排出され、フィルタ１が再生される。
【００３６】図７は、本発明に係るフィルタ逆洗装置の更に他の実施形態を示すフロー図であり、図示されるフィルタ逆洗装置は、上記したフィルタ逆洗装置２０において、収納室１２の逆洗出口２６側の排出口が開放されず閉フランジ等の閉板２７で閉じた態様である。このように収納室１２を逆洗空気の排出口をなくした閉空間にした場合でも、所定流量の高圧の逆洗空気を逆洗室２５を介して吹き込むことによって、逆洗空気がフィルタ１に瞬間的に流れ、アッシュ乃至スート等をフィルタ１から脱離させ除去することが可能である。本態様によれば、逆洗空気の排出口をなくしているので、アッシュ乃至スート等が系外へ飛散することがなく衛生的である。尚、フィルタ１を収納室１２に収納したときに、フィルタ１の濾過処理側の面（端面）が逆洗室２５と漏洩なく取り付けられるように構成することは、フィルタ逆洗装置２０と同様である。
【００３７】このフィルタ逆洗装置を用いたフィルタ逆洗方法は、先ず、フィルタ１を、その濾過処理側が逆洗室２５側になるようにして収納室１２に入れ、逆洗弁１３を閉じ、逆洗タンク２１に必要な圧力の逆洗空気を用意する。次いで、逆洗弁１３を開き逆洗室２５側から逆洗空気を供給し、フィルタ１に向けて吹き込む。そして、除去されたアッシュ乃至スート等は、逆洗完了後に収納室１２や逆洗出口２６から系外へ搬出する。
【００３８】尚、閉板２７の代わりに弁（自動弁でも手動弁でもよい）を設け、収納室１２の逆洗出口２６側の排出口を開閉自在とすることも好ましい。フィルタ１から除去したアッシュ乃至スート等の逆洗時の飛散を防止出来る上に搬出が容易になるからである。
【００３９】図３は、本発明に係るフィルタ逆洗装置の更に他の実施形態を示すフロー図である。フィルタ逆洗装置３０は、最小構成要素である逆洗室２５、逆洗空気供給手段、逆洗弁１３に加えて、フィルタ１を収納する収納室１２と、ガスをフィルタ１を通過させ吸引可能なファン１５と、収納室１２の逆洗室２５側の圧力と逆洗出口２６側の圧力から圧力損失を計る差圧計３４と、収納室１２の逆洗出口２６側に備わるダストボックス１４と、フィルタ１を昇温するためにフィルタのガス供給側に設けられ通ガスしてフィルタ１を加熱可能なヒータ１６（逆洗空気昇温手段）を有している。尚、逆洗空気供給手段は逆洗タンクではなくコンプレッサ３２及びバッファタンク３１で構成している。
【００４０】以下、個別に説明するが、逆洗室２５及び逆洗弁１３の態様については上記フィルタ逆洗装置１０に準じ、収納室１２については上記フィルタ逆洗装置２０に準じる。逆洗弁１３の口径、あるいは逆洗弁１３のＣｖ値とフィルタ１の濾過面積Ａ（ｍ^２）と逆洗空気の圧力Ｐ（ＭＰａ）との関係が（数２式）を満たすことも上記フィルタ逆洗装置１０に準じる。
【００４１】コンプレッサ３２は、空気を圧力０．０５〜１．０ＭＰａに圧縮し給気する能力を有する。バッファタンク３１は圧力変動の緩衝を目的とするが、その容量は少なくとも１度の逆洗で使用される空気の量（ノルマル換算）であることが好ましい。容量の決定は逆洗タンク２１に準じる。こうすると、コンプレッサ３２を小型化（圧縮空気製造能力を小さく）出来、設備コスト及び運転コストのトータルでより低コスト化が期待出来る。勿論、コンプレッサ３２の圧縮空気製造能力を逆洗に必要な空気量で決定し、バッファタンク３１を小さくする態様でもよい。
【００４２】ファン１５は、図示されるように、例えば、逆洗室２５から見て逆洗弁１３と並列に設置され、吸排気の方向が配管１９から吸気し系外に排気するように接続される。尚、本発明に係るフィルタ逆洗装置は、この例に限定されず、ファンを、逆洗室から見て逆洗弁と反対側（逆洗出口側）に設置し、吸排気の方向が逆洗出口側から吹き込むように接続してもよい。ファン１５の能力は、フィルタ１で通常濾過される排気ガスの流量に近似するように決定することが好ましい。
【００４３】フィルタ逆洗装置３０では、差圧計（図３中でｄＰＩ、ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ｉｎｄｉｃａｔｅｒ）は、圧力検出点を逆洗室２５及び逆洗出口２６の近傍にそれぞれ設けたものである。この例に限定されず、逆洗室及び逆洗出口の近傍にそれぞれ圧力計を設け、その圧力差を算出する形式（電気式、機械式等）でもよい。
【００４４】ダストボックス１４は、逆洗で除去されたアッシュ乃至スート等が重力で集められ、排出される逆洗空気（排気）とともに系外に出ないように、逆洗室の下部に設置することが好ましい。溜まったアッシュ乃至スート等を系外へ容易に排出出来るように、例えばカートリッジ式等のダストボックスを採用することも好ましい。又、図示されるように、排気系に排気用フィルタ３３を設けてもよい。
【００４５】ヒータ１６は、逆洗出口２６側に設けられ、ファン１５によりフィルタ１を通して吸引されるガスを加熱し昇温する。ヒータ１６の形式は限定されないが、例えば、電気式、バーナー式、等を採用することが出来る。ヒータ１６の昇温能力は、昇温した空気をあてることによって、フィルタ１の温度が１００℃以上、より好ましくは２００℃以上、更に好ましくは３５０℃以上になるように決定される。通常、常温のガス（空気）に対し、その所定流量を、上記フィルタの昇温目標温度に昇温出来る能力として求められる。
【００４６】このフィルタ逆洗装置３０を用いたフィルタ逆洗方法について説明する。先ず、フィルタ１を、その濾過処理側が逆洗室２５側になり、且つ、フィルタ１の濾過処理側の面（端面）が逆洗室２５と漏洩のないように、収納室１２に収納する。そして、逆洗弁１３を閉じ、ファン１５を稼動させ、収納室１２に収納されたフィルタ１を通して、逆洗出口２６側から逆洗室２５側へ常圧の空気を通過させる（即ち、通常の排ガスの濾過と同方向の空気の流れである）。そして、逆洗前のフィルタ１が収納された収納室１２の入口出口間の圧力損失（フィルタの圧力損失と擬制する）を、差圧計３４により計測する。
【００４７】続いて、ファン１５を稼動させたまま、ヒータ１６を稼動させ、フィルタ１に吸引される空気を加熱し高温にして、フィルタ１を昇温する。フィルタ１を所望温度に昇温させた後、ファン１５を停止する。
【００４８】次に、逆洗弁１３を閉じたままコンプレッサ３２を稼動し、バッファタンク３１に必要な圧力の逆洗空気を用意する。そして、逆洗弁１３を開き、濾過処理側である逆洗室２５側から逆洗空気を供給し、通常の濾過処理とは反対方向にフィルタ１を通過させて、フィルタ１のガス供給側である逆洗出口２６側から、逆洗空気を排出する。フィルタ１に堆積したアッシュ乃至スート等は逆洗空気により除去され、逆洗空気とともに排出され、逆洗空気は排気用フィルタ３３を通って系外へ排出される一方で、アッシュ乃至スート等はダストボックス１４に収容される。以上によりフィルタ１が再生される。
【００４９】次に、再び、逆洗弁１３を閉じファン１５を稼動させ、収納室１２に収納されたフィルタ１を通して、逆洗出口２６側から逆洗室２５側へ常圧のガス（空気）を通過させる。そして、逆洗後のフィルタ１が収納された収納室１２の入口出口間の圧力損失（フィルタの圧力損失と擬制する）を、差圧計３４により計測する。その後、ファン１５を停止する。尚、ダストボックス１４に集められたアッシュ乃至スート等は、適宜、系外へ排出する。
【００５０】図６は、本発明に係るフィルタ逆洗装置の更に他の実施形態を示すフロー図であり、図示されるフィルタ逆洗装置は、上記したフィルタ逆洗装置３０において、収納室１２の逆洗出口２６側に弁１７（自動弁でも手動弁でもよい）を追加して設け開閉自在とした態様である。逆洗時に、その弁１７を閉じ、収納室１２を逆洗空気の排出口をなくした閉空間にして、所定流量の高圧の逆洗空気を逆洗室２５を介してフィルタ１へ吹き込むことによって、逆洗空気がフィルタ１に瞬間的に流れ、アッシュ乃至スート等をフィルタ１から脱離させ除去することが可能である。その一方で、逆洗空気の排出口をなくしているので、アッシュ乃至スート等が系外へ飛散することがなく衛生的である。
【００５１】このフィルタ逆洗装置を用いたフィルタ逆洗方法は、フィルタ１を、その濾過処理側が逆洗室２５側になるように、且つ、フィルタ１の濾過処理側の面（端面）が逆洗室２５と漏洩ないように、収納室１２に収納し、逆洗前にフィルタ１の差圧を計側し、フィルタ１を昇温し、逆洗の後に再度、フィルタ１の差圧を計側することについては、フィルタ逆洗装置３０の場合と同様である。しかしながら、フィルタ１の逆洗時に、収納室１２の逆洗出口２６側、即ち、フィルタ１のガス供給側を開放しない点において異なる。
【００５２】逆洗前の差圧計側及びフィルタの昇温を終えたら、逆洗弁１３を閉じたままコンプレッサ３２を稼動し、バッファタンク３１に必要な圧力の逆洗空気を用意するとともに、弁１７を閉じ、収納室１２の逆洗出口２６側を閉空間とする。その後、逆洗弁１３を開き、逆洗室２５側から逆洗空気を供給し、フィルタ１に向けて吹き込むとアッシュ乃至スート等はフィルタ１から脱離し、ダストボックス１４に収容される。そして、再び、逆洗弁１３を閉じファン１５を稼動させ、逆洗後の差圧計測を行う。
【００５３】図４は、図３に示すフィルタ逆洗装置３０のうち、逆洗空気供給手段（コンプレッサ３２及びバッファタンク３１）と加熱手段（ヒータ１６）及び排気用フィルタ３３とを除いたフィルタ逆洗ユニット４０をスキッドに組み込んだ態様を示す立面図である。このように、本発明に係るフィルタ逆洗装置はコンパクトにまとめることが出来、又、逆洗空気供給手段や加熱手段として、工場にある既存のユーティリティ（他の用途のために準備されている高圧空気、熱源等）を利用する態様をとることが容易である。
【００５４】尚、本発明に係るフィルタ逆洗装置は、排ガス浄化装置等とは別個に設けられ、フィルタを排ガス浄化装置等から取り外しフィルタ逆洗装置にセットして逆洗することを前提としており、本発明に係るフィルタ逆洗方法は、本発明に係るフィルタ逆洗装置を用いることが好ましい方法であるが、その場合のみに限定されるものではない。又、本発明に係るフィルタ逆洗装置を排ガス浄化装置等に組み込む態様も考えられる。より具体的には、ディーゼルエンジン搭載自動車の排ガス浄化装置に一体化させる態様である。この場合の実施形態として、例えば排ガス浄化装置のフィルタ収納室が本発明に係る収納室を兼ね、小型の逆洗タンクとコンプレッサ、及び逆洗弁を、排ガス浄化装置等に付加した態様を挙げることが出来る。
【００５５】
【実施例】次に、実施例に基づいて、本発明を更に具体的に説明する。
【００５６】図２（ａ）、図２（ｂ）に示すハニカムフィルタ１００を用意し、所定時間、ディーゼルエンジンから排出される排ガス中の粒子状物質を捕捉させ燃焼を繰り返し、圧力損失が２．０ｋＰａになるまでアッシュを付着させた（この圧力損失を逆洗前の圧力損失ＰＢとする）。
【００５７】ハニカムフィルタ１００は、図示されるように、少なくとも２つの端面４２及び４４と、一の端面４２から他の端面４４まで延びる多孔質の隔壁２と、隔壁２により仕切られ、一の端面４２から他の端面４４まで貫通する流通孔３ａ及び３ｂとを有し、一の端面４２において所定の流通孔３ａが目封止されており、図示されていない他の端面４４において残余の所定の流通孔３ｂが目封止されたものである。端面４２から排ガスを流入させると、端面４２において開口している流通孔３ｂより排ガスがフィルタ内へ流入し、多孔質の隔壁２を通過して、端面４４において開口している流通孔３ａから排出される。この際に隔壁２がフィルタとなり、ディーゼルエンジンから排出される粒子状物質等がフィルタ内に捕捉され除去される。そして、燃焼されアッシュとして堆積する。尚、ハニカムフィルタ１００の仕様は、濾過面積Ａが８ｍ^２、初期の圧力損失ＰＳが１．０ｋＰａであり、セラミック材料（コージェライト）を主成分としている。
【００５８】（実施例１〜９、比較例１）
【００５９】図３に示したフィルタ逆洗装置３０を用いて、条件を変えてハニカムフィルタ１００の再生を繰り返し行った。変更した条件は、加熱温度、逆洗弁口径及びＣｖ値、逆洗空気圧力Ｐである。これら及び（Ｃｖ×Ｐ／Ａ）計算値を表１に示す。又、各々の再生を終える毎に、逆洗後のフィルタの圧力損失ＰＡを求めるとともに、（数１式）により回復率を求めた。これらを同じく表１に示す。表１に示すように、（数２式）を満たす場合には５０％以上の回復率を得ることが出来た。
【００６０】
【表１】

【００６１】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明のフィルタ逆洗装置及びフィルタ逆洗方法によれば、内燃機関から排出される排ガス中の粒子状物質を捕捉するフィルタから、その捕捉したスート乃至燃焼して残るアッシュ等を除去し、良好に再生するための条件が開示され、実際にフィルタを再生することが出来た。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るフィルタ逆洗装置の一実施形態を示すフロー図である。
【図２】フィルタの一例を示す図であり、図２（ａ）は斜視図を表し、図２（ｂ）は図２（ａ）の部分拡大図である。
【図３】本発明に係るフィルタ逆洗装置の他の実施形態を示すフロー図である。
【図４】図３に示すフィルタ逆洗装置のうち主構成部分をスキッドに組み込んだ態様を示す立面図である。
【図５】本発明に係るフィルタ逆洗装置の更に他の実施形態を示すフロー図である。
【図６】本発明に係るフィルタ逆洗装置の更に他の実施形態を示すフロー図である。
【図７】本発明に係るフィルタ逆洗装置の更に他の実施形態を示すフロー図である。
【符号の説明】
１…フィルタ、２…隔壁、３ａ，３ｂ…流通孔、１０…フィルタ逆洗装置、１２…収納室、１３…逆洗弁、１４…ダストホッパ、１５…ファン、１６…ヒータ、１７…弁、１９…配管、２０…フィルタ逆洗装置、２１…逆洗タンク、２５…逆洗室、２６…逆洗出口、２７…閉板、３０…フィルタ逆洗装置、３１…バッファタンク、３２…コンプレッサ、３３…排気用フィルタ、３４…差圧計、４０…フィルタ逆洗ユニット、４２，４４…端面、１００…ハニカムフィルタ。

Claims (15)

1. 内燃機関から排出される排ガス中の粒子状物質を捕捉するフィルタを空気により逆洗する装置であって、
   一の開口を有し前記一の開口を前記フィルタの濾過処理側に対面させて取り付けられることができる逆洗室と、逆洗空気供給手段と、前記逆洗室と前記逆洗空気供給手段とを接続する配管系に設けられる逆洗弁と、を備えることを特徴とするフィルタ逆洗装置。
2. 前記逆洗弁の口径が２５乃至８０Ａである請求項１に記載のフィルタ逆洗装置。
3. 前記逆洗空気供給手段が、０．０５〜１．０ＭＰａの圧力を保持する逆洗タンクである請求項１又は２に記載のフィルタ逆洗装置。
4. 前記フィルタに通ガスするファンと、前記フィルタの圧力損失を計る差圧計と、を備える請求項１〜３の何れか一項に記載のフィルタ逆洗装置。
5. 前記フィルタのガス供給側にダストボックスを備える請求項１〜４の何れか一項に記載のフィルタ逆洗装置。
6. 前記フィルタを昇温する加熱手段を備える請求項１〜５の何れか一項に記載のフィルタ逆洗装置。
7. 前記フィルタを昇温するために前記逆洗空気の温度を上昇させる逆洗空気昇温手段を含む請求項１〜６の何れか一項に記載のフィルタ逆洗装置。
8. 逆洗後のフィルタの圧力損失ＰＡ、逆洗前のフィルタの圧力損失ＰＢ、初期のフィルタの圧力損失ＰＳが、次式
   （（ＰＢ−ＰＡ）／（ＰＢ−ＰＳ））×１００　＞　５０（％）
   を満たす請求項１〜７の何れか一項に記載のフィルタ逆洗装置。
9. 前記内燃機関が、ディーゼルエンジンである請求項１に記載のフィルタ逆洗装置。
10. 前記フィルタが、セラミック材料を主成分とし、少なくとも２つの端面と、一の端面から他の端面まで延びる多孔質の隔壁と、前記隔壁により仕切られ一の端面から他の端面まで貫通する多数の流通孔とを有し、一の端面において所定の流通孔が目封止されており、他の端面において残余の所定の流通孔が目封止されているハニカムフィルタである請求項１に記載のフィルタ逆洗装置。
11. 内燃機関から排出される排ガス中の粒子状物質を捕捉するフィルタを空気により逆洗する方法であって、
    濾過面積がＡ（ｍ^２）であるフィルタの濾過処理側へ、Ｃｖ値がＣｖである逆洗弁を介して圧力Ｐ（ＭＰａ）の逆洗空気を供給し、フィルタを通過させ、且つ、次式
    Ｃｖ×Ｐ／Ａ　＞　０．６
    を満たすことを特徴とするフィルタ逆洗方法。
12. フィルタの濾過処理側へ供給される前記逆洗空気の圧力が、０．０５乃至１．０ＭＰａである請求項１１に記載のフィルタ逆洗方法。
13. フィルタの濾過処理側へ逆洗空気を供給する前、及び、供給を止めた後に、フィルタへガスを通過させ、逆洗前後の前記フィルタの圧力損失及びその差を計る工程を有する請求項１１又は１２に記載のフィルタ逆洗方法。
14. 前記フィルタを昇温しながら若しくは昇温した後に、前記逆洗空気を供給しフィルタを通過させる請求項１１に記載のフィルタ逆洗方法。
15. 温度を上昇させた前記逆洗空気を供給しフィルタを昇温しながら、前記逆洗空気をフィルタに通過させる請求項１１に記載のフィルタ逆洗方法。

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