JP2004156500A - フィルタ洗浄装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1端部及び第2端部と、その両端部の間にわたって延び、いずれかの端部において閉塞部を有する複数のほぼ平行の流路と、その複数の流路の間に形成された仕切り壁部とを有し、第1端部から第2端部へと流れる排気ガス等を濾過する多孔質セラミック製のフィルタ120を洗浄する装置である。フィルタ120の中心軸線回りにフィルタ120を回転させるターンテーブル20と、フィルタ120の第2端部の一部に対して洗浄水を供給する洗浄水供給ノズル60と、フィルタ120の第2端部の一部に対して高温エアを供給する高温エア供給ノズル70と、フィルタ120の第1端部の一部からエアを吸引するエア吸引口部材80とを有する。
【選択図】 図4
Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、多孔質セラミック製のフィルタを洗浄する装置に関するものである。
【0002】
【発明の背景】
近年、自動車等から排出される排気ガスについて関心が高まっている。特に、ディーゼルエンジンを搭載した大型自動車(トラック,バス等)から排出される排気ガスには微小な粒子が多量に含まれており、それによる人体に対する影響が懸念されている。
このため、エンジンの下流側にフィルタ(フィルタ装置)が設けられ、排気ガス(被濾過気体)を濾過することが考慮されている。
【0003】
そのフィルタ装置の一例として、次のものがある。
図1に示すように、フィルタ装置100は円筒状の外壁部110を有し、外壁部110の内側には、多孔質セラミック製のフィルタ120が配設されている。
【0004】
図1〜図3に示すように、フィルタ120は、多孔質セラミックによってほぼ円柱状に形成されており、第1端部121a及び第2端部121bを有している。
そして、図2及び図3に示すように、第1端部121a及び第2端部121bの間にわたってほぼ平行に複数の流路125が形成されている。隣接する流路125の間は、仕切り壁部128とされている。
【0005】
各流路125のうちの一端部には閉塞部126が形成され、各流路125はその部分において閉塞されている。閉塞部126は、隣接する各流路ごとに交互に、第1端部121aに対応する端部/第2端部121bに対応する端部に、形成されている。
第1端部121aにおいて開口して第2端部121bに閉塞部126を有する流路125のことを、第1端部開口流路125aということとする。一方、第2端部121bにおいて開口して第1端部121aに閉塞部126を有する流路125のことを、第2端部開口流路125bということとする。
【0006】
そして、図3に示すように、第1端部121aから第1端部開口流路125aに流入した排気ガスは、第2端部121bに向かって移動しつつ、仕切り壁部128(前述のように多孔質セラミックによって形成され、多数の微孔を有する)の微孔を通過して第2端部開口流路125bに移流し、第2端部開口流路125bの開口部から流出する。
こうして、排気ガス(被濾過気体)は、仕切り壁部128を通過する際に濾過される。
【0007】
なお、図1に示すように、フィルタ120の第1端部121a及び第2端部121bに対応して、外壁部110も第1端部111a及び第2端部111bを有している。
そして、フィルタ120の第2端部121bは、外壁部110の第2端部111bよりも若干外壁部110の第1端部111aの側に位置している。
【0008】
また、外壁部110の内側には、フィルタ120の第1端部121aに隣接して、金属を主体として多数の流路を有する金属製フィルタ130が配設される場合もある(図9(a)以外の各図には、その場合が示されている)。金属製フィルタ130も、フィルタ120に対応して第1端部131a及び第2端部131bを有している。
そして、金属製フィルタ130の第2端部131b(金属製フィルタ130が配設される場合)又はフィルタ120の第1端部121a(金属製フィルタ130が配設されない場合)は、外壁部110の第1端部111aよりも若干外壁部110の第2端部111bの側に位置している。
【0009】
【従来の技術】
ところで、上述のフィルタ120は、長時間使用されることによって、仕切り壁部128(図3参照)の微孔に排気ガス(被濾過気体)中の粒子が詰まり(すなわち、目詰まりが生じ)、濾過機能が低下してくる。
このため、上述のフィルタ120は所定の量の使用がされたごとに洗浄される必要がある。
【0010】
そして、その洗浄の方法として、フィルタ120の第2端部121b(図3参照)に対して高圧の水を供給することが試みられた。これによって、その水が、第2端部開口流路125bの開口部から第2端部開口流路125bに流入し、仕切り壁部128を通過して第1端部開口流路125aに移流し、第1端部開口流路125aの開口部から流出する、ということが期待されたのである。なお、この試みも、本出願の時点において未公開である。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の方法では、フィルタ120の第2端部121bに供給された高圧の水は、フィルタ120の第1端部121aから流出することなく、所定の量以上の水は、第2端部121bからフィルタ120の内部に流入し得なかった。
すなわち、第2端部開口流路125bの開口部から流入した水は、第2端部開口流路125bを流れ、第2端部開口流路125bの閉塞部126によってそれ以上の流れが阻止されるとともに、仕切り壁部128(その微孔)を十分に通過することができなかったのである。
このため、上記従来の方法では、フィルタ120を洗浄することはできなかった。
【0012】
そこで、本発明は、フィルタを適切に洗浄できる装置を提供することを課題とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項1に係る発明は、第1端部及び第2端部と、前記両端部の間にわたって延び前記両端部の間において閉塞部を有する複数のほぼ平行の流路と、前記複数の流路の間に形成された仕切り壁部とを有する多孔質セラミック製のフィルタを洗浄する装置であって、前記フィルタの前記第1端部及び前記第2端部のうちの一方の端部に対して洗浄液を供給する洗浄液供給機構と、前記フィルタの前記第1端部及び前記第2端部のうちの他方の端部からエアを吸引するエア吸引機構とを有するフィルタ洗浄装置である。
【0014】
「前記両端部の間において」とは、両端部を含む意味である。すなわち、「前記両端部の間において閉塞部を有する」とは、前記第1端部又は前記第2端部に閉塞部を有する場合が含まれる。
「洗浄液」には、洗浄剤を含有する液体に限らず、特に洗浄剤を含有しない水(洗浄水)等も含まれる。また、高温の洗浄水(湯)も含まれる。
【0015】
この発明のフィルタ洗浄装置では、洗浄液供給機構によってフィルタの前記一方の端部に対して洗浄液が供給されるとともに、エア吸引機構によってフィルタの前記他方の端部からエアが吸引される。
これによって、フィルタの前記一方の端部から所定の流路(前記一方の端部において開口している流路)に流入した洗浄液は、仕切り壁部を通過して所定の流路(前記他方の端部において開口している流路)に流入し、フィルタの前記他方の端部から流出する。
すなわち、エア吸引機構によって前記他方の端部の側が負圧となっているため、それによって洗浄液が円滑に仕切り壁部(その微孔)等を経て前記他方の端部に向かって流れ、前記他方の端部から流出するのである。
【0016】
このように洗浄液がフィルタの仕切り壁部(その微孔)等を流れることによって、仕切り壁部の微孔に詰まった排気ガス中の粒子が除去される。こうして、フィルタが円滑に洗浄される。
【0017】
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明のフィルタ洗浄装置であって、前記フィルタの前記一方の端部に対して気体を供給する気体供給機構を有するフィルタ洗浄装置である。
【0018】
「気体」には、エアが含まれる。そのうち、高温のエアも含まれる。
【0019】
この発明のフィルタ洗浄装置では、請求項1に係る発明のフィルタ洗浄装置と同様に、洗浄液によってフィルタが洗浄される。そして、その後に、気体供給機構によってフィルタの前記一方の端部に対して気体が供給されるとともに、エア吸引機構によってフィルタの前記他方の端部からエアが吸引される。
これによって、フィルタの前記一方の端部から所定の流路(前記一方の端部において開口している流路)に流入したエアは、仕切り壁部を通過して所定の流路(前記他方の端部において開口している流路)に流入し、フィルタの前記他方の端部から流出する。すなわち、エア吸引機構によって前記他方の端部の側が負圧となっているため、それによって気体が円滑に仕切り壁部(その微孔)等を経て前記他方の端部に向かって流れ、前記他方の端部から流出するのである。
【0020】
このように気体がフィルタの仕切り壁部(その微孔)等を通過することによって、前述のように洗浄液によって洗浄されて湿潤状態となったフィルタが、円滑に乾燥される。
【0021】
請求項3に係る発明は、請求項1に係る発明のフィルタ洗浄装置であって、前記洗浄液供給機構は、前記フィルタの前記一方の端部のうちの一部に対して洗浄液を供給するものであり、前記エア吸引機構は、前記フィルタの前記他方の端部のうちの一部からエアを吸引するものであり、前記フィルタと前記洗浄液供給機構及び前記エア吸引機構との相対的位置関係を変更する相対的位置関係変更機構を有する、フィルタ洗浄装置である。
【0022】
この発明のフィルタ洗浄装置では、洗浄液供給機構によってフィルタの前記一方の端部の一部に対して洗浄液が供給されるとともに、エア吸引機構によってフィルタの前記他方の端部の一部からエアが吸引される。
このため、請求項1に係る発明について説明したように、フィルタの一部が洗浄される。
そして、相対的位置関係変更機構によってフィルタと洗浄液供給機構及びエア吸引機構との相対的位置関係が変更されることにより、フィルタの他の一部が洗浄される。
これが必要に応じて繰り返されることによって、フィルタの全部(ほぼ全部)が洗浄される。
なお、相対的位置関係変更機構によってフィルタと洗浄液供給機構及びエア吸引機構との相対的位置関係が変更されつつ、フィルタの一部が洗浄液供給機構及びエア吸引機構によって洗浄されてもよい。
【0023】
上述のように、この発明のフィルタ洗浄装置では、洗浄液供給機構及びエア吸引機構はフィルタの一部に対応するものであるが、相対的位置関係変更機構によってフィルタの全部(ほぼ全部)を洗浄することができる。
このため、この発明のフィルタ洗浄装置では、洗浄液供給機構及びエア吸引機構がフィルタの全部に対応するものである必要がなく、その分、各機構の規模をコンパクトなものにすることができる。
【0024】
請求項4に係る発明は、請求項2に係る発明のフィルタ洗浄装置であって、前記洗浄液供給機構は、前記フィルタの前記一方の端部のうちの一部に対して洗浄液を供給するものであり、前記気体供給機構は、前記フィルタの前記一方の端部のうちの一部に対して気体を供給するものであり、前記エア吸引機構は、前記フィルタの前記他方の端部のうちの一部からエアを吸引するものであり、前記フィルタと前記洗浄液供給機構及び前記気体供給機構並びに前記エア吸引機構との相対的位置関係を変更する相対的位置関係変更機構を有する、フィルタ洗浄装置である。
【0025】
この発明のフィルタ洗浄装置では、請求項3に係る発明と同様に、洗浄液供給機構及びエア吸引機構並びに相対的位置関係変更機構によって、フィルタの全部(ほぼ全部)が洗浄される。
その後に、気体供給機構によってフィルタの前記一方の端部の一部に対して気体が供給されるとともに、エア吸引機構によってフィルタの前記他方の端部の一部からエアが吸引される。
このため、請求項2に係る発明について説明したように、洗浄液によって洗浄されて湿潤状態となったフィルタの一部が乾燥される。
そして、相対的位置関係変更機構によってフィルタと洗浄液供給機構及び気体供給機構との相対的位置関係が変更されることにより、フィルタの他の一部が乾燥される。
これが必要に応じて繰り返されることによって、フィルタの全部(ほぼ全部)が乾燥される。
なお、相対的位置関係変更機構によってフィルタと気体供給機構及びエア吸引機構との相対的位置関係が変更されつつ、フィルタの一部が気体供給機構及びエア吸引機構によって乾燥されてもよい。
【0026】
上述のように、この発明のフィルタ洗浄装置では、洗浄液供給機構及び気体供給機構並びにエア吸引機構はフィルタの一部に対応するものであるが、相対的位置関係変更機構によってフィルタの全部(ほぼ全部)を洗浄し乾燥させることができる。
このため、この発明のフィルタ洗浄装置では、洗浄液供給機構及び気体供給機構並びにエア吸引機構がフィルタの全部に対応するものである必要がなく、その分、各機構の規模をコンパクトなものにすることができる。
【0027】
請求項5に係る発明は、請求項3又は請求項4に係る発明のフィルタ洗浄装置であって、前記相対的位置関係変更機構は、前記フィルタの前記第1端部と前記第2端部とをつなぐ一仮想軸線回りに当該フィルタを回転させるものである、フィルタ洗浄装置である。
【0028】
「前記フィルタの前記第1端部と前記第2端部とをつなぐ一仮想軸線回りに当該フィルタを回転させる」には、フィルタがほぼ円柱状のものの場合において、前記第1端部の中心と前記第2端部の中心とをつなぐ中心軸線回りに当該フィルタを回転させる、というものの場合が含まれる。
【0029】
この発明のフィルタ洗浄装置では、相対的位置関係変更機構によってフィルタの前記第1端部と前記第2端部とをつなぐ一仮想軸線回りに当該フィルタが回転されるとともに、洗浄液供給機構によってフィルタの前記一方の端部の一部に洗浄液が供給され、エア吸引機構によってフィルタの前記他方の端部の一部からエアが吸引されることによって、フィルタの一部が順々に洗浄される。
また、請求項4に係る発明の従属項の場合は、上述の洗浄の後に、相対的位置関係変更機構によってフィルタの前記第1端部と前記第2端部とをつなぐ一仮想軸線回りに当該フィルタが回転されるとともに、気体供給機構によってフィルタの前記一方の端部の一部に気体が供給され、エア吸引機構によってフィルタの前記他方の端部の一部からエアが吸引されることによって、フィルタの一部が順々に乾燥される。
【0030】
このように、この発明では相対的位置関係変更機構が、フィルタの前記第1端部と前記第2端部とをつなぐ一仮想軸線回りに当該フィルタを回転させるものであるため、円滑にフィルタの一部ずつが洗浄(及び乾燥)され、最終的にはフィルタの全部(ほぼ全部)が洗浄(及び乾燥)される。
【0031】
請求項6に係る発明は、請求項1〜請求項5に係る発明のフィルタ洗浄装置であって、前記フィルタは、被濾過気体が前記他方の端部から流入して前記一方の端部から流出することによって当該被濾過気体を濾過するものである、フィルタ洗浄装置である。
【0032】
この発明のフィルタ洗浄装置では、被濾過気体がフィルタの前記他方の端部から流入して前記一方の端部から流出するとともに、洗浄液(及び気体)は、フィルタの前記一方の端部から流入して前記他方の端部から流出する。すなわち、被濾過気体と洗浄液等とのフィルタ内部における流れの方向は反対である。
このように、この発明のフィルタ洗浄装置では、フィルタの仕切り壁部(その微孔)に被濾過気体中の微小な粒子が詰まった方向とは反対の方向に洗浄液が流れるため、同一の方向に洗浄液が流れる場合よりも、微小な粒子の除去がより円滑に行われ、被濾過部材の濾過がより円滑に行われる。
【0033】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図4及び図5等に示すように、このフィルタ洗浄装置は、上方に開口する水受け用タンク10を有し、水受け用タンク10の上方に、ターンテーブル20等の種々の装置が配設されている。
【0034】
このフィルタ洗浄装置は、ターンテーブル20(相対的位置関係変更機構に該当する)を有している。
図5等に示すように、ターンテーブル20は、水平なほぼ円環状をなしており、以下に述べるように、自身の鉛直な中心軸線を中心に回転するようにされている。
【0035】
図7〜図9に示すように、ターンテーブル20の周側部には、上下一対のフランジ部によって周溝部22が形成されている(図5においては、周溝部22を形成する下側のフランジ部は省略してある)。
ターンテーブル20の上側には、上方に突出する円筒状のフィルタ装置セット部24が形成されている。フィルタ装置セット部24の内面には段差部25が形成されている。
ターンテーブル20の下側には、下方に突出する円筒状の飛散防止部26が設けられている。
【0036】
図6〜図9に示すように、ターンテーブル20は、ともに複数の鉛直方向支持部32及び半径方向支持部34によって支持されている。
鉛直方向支持部32は、ターンテーブル20の半径方向に回転軸線を有するローラ33を有し、ローラ33が周溝部22に嵌合されている。
半径方向支持部34は、鉛直方向に回転軸線を有するローラ35を有し、ローラ35が周溝部22に嵌合されている。
こうして、ターンテーブル20は、鉛直方向及び水平方向(ターンテーブル20の半径方向)における所定の位置において、回転可能とされている。
【0037】
図6及び図8等に示すように、ターンテーブル20に伴ってモータ42が設けられている。そして、モータ42の回転軸に設けられたスプロケット43と、ターンテーブル20に設けられたスプロケット28との間に、チェーン45が掛け渡されている。
このため、モータ42の駆動によって、ターンテーブル20は、自身の中心軸線を中心に回転する。
【0038】
図7及び図9等に示すように、ターンテーブル20のフィルタ装置セット部24には、フィルタ装置100が設置される。フィルタ装置100のうちフィルタ120の第1端部121aの側の端部が下端部となり第2端部121bの側の端部が上端部となるように、フィルタ装置100が縦方向に設置される。
フィルタ装置100のうちの下側部分がフィルタ装置セット部24の内側に嵌合され、フィルタ装置100の下端部(外壁部110の第1端部111a)が段差部25に対して載置される。
【0039】
また、図10に示すように、フィルタ装置100の径に応じて、適宜、アタッチメント50がフィルタ装置セット部24に対して取り付けられる。フィルタ装置100の長さに応じてアタッチメント50が取り付けられる場合もある。
アタッチメント50(50a,50b)はほぼ円筒状をしており、アタッチメント50a,50bのうちの下側部分がターンテーブル20のフィルタ装置セット部24の内側にほぼ密着して嵌合し、アタッチメント50aの下端部/アタッチメント50bの外面の段差部52が、段差部25に対して載置され、アタッチメント50a,50bの外面の段差部53が、フィルタ装置セット部24の上端部に載置される。
【0040】
アタッチメント50(50a,50b)の内面には、1つ又は複数の段差部55が形成されている。そして、段差部55にフィルタ装置100が設置される。アタッチメント50bのように段差部55が複数形成されている場合は、1つのアタッチメント50によって、種々の径のフィルタ装置100に対応できる。
【0041】
図5及び図7に示すように、ターンテーブル20に設置されるフィルタ装置100の上端部(フィルタ120の第2端部121b)に対して、次のように、洗浄水供給機構(洗浄液供給機構)が設けられている。
【0042】
支柱12aに対して、上下動支持部材66が、支柱12aの長さ方向(すなわち、高さ方向)に位置調整可能に設けられている。また、ほぼ水平方向に延びる回動支持部材67が、上下動支持部材66に対して、回動軸68を中心に回動可能に設けられている。
【0043】
回動支持部材67には、複数個(例えば3個)の洗浄水供給ノズル60が設けられている。各洗浄水供給ノズル60は鉛直下方に向かっている。
各洗浄水供給ノズル60は、洗浄水供給ホース62の先端部又はその近傍に接続されている。洗浄水供給ホース62は、回動支持部材67の内部を通り、その基端部は洗浄水供給源69に接続されている。
【0044】
回動支持部材67は、前述のように回動軸68を中心に(すなわち、ほぼ支柱12aの軸回り方向に)位置調整可能であり、洗浄水供給ノズル60がターンテーブル20の上方(フィルタ装置100の上端部の上方)に位置する作動用位置と、ターンテーブル20の上方(フィルタ装置100の上端部の上方)から外れた非作動用位置との間を変位可能である。
【0045】
そして、回動支持部材67が作動用位置にある際には、複数の洗浄水供給ノズル60(その列)は、フィルタ120(ターンテーブル20に設置されるフィルタ装置100のフィルタ120のうちで最大の径のフィルタ120)の半径にほぼ対応する。
すなわち、複数の洗浄水供給ノズル60から流出する洗浄水は、フィルタ120の第2端部121bの一半径部分のほぼすべて(すなわち、フィルタ120の第2端部121bの中心と当該第2端部121bの一周縁部とをつなぐ一仮想線上のほぼすべての部分)に供給されるようにされている。
【0046】
また、同じく図5及び図7に示すように、ターンテーブル20に設置されるフィルタ装置100の上端部(フィルタ120の第2端部121b)に対して、次のように、高温エア供給機構(気体供給機構)が設けられている。
【0047】
支柱12bに対して、上下動支持部材76が、支柱12bの長さ方向(すなわち、高さ方向)に位置調整可能に設けられている。また、ほぼ水平方向に延びる回動支持部材77が、上下動支持部材76に対して、回動軸78を中心に回動可能に設けられている。
【0048】
回動支持部材77には、複数個(例えば4個)の高温エア供給ノズル70が設けられている。各高温エア供給ノズル70は鉛直下方に向かっている。
各高温エア供給ノズル70は、エア供給ホース72の先端部又はその近傍に接続されている。高温エア供給ノズル70の近傍にはヒータ(図示省略)が配設されている。エア供給ホース72は、回動支持部材77の内部を通り、その基端部はエア供給用のポンプ74に接続されている。
このため、エア供給用のポンプ74及びヒータの作動によって、各高温エア供給ノズル70から高温のエアが流出する。
【0049】
回動支持部材77は、前述のように支柱12bの回動軸78を中心に(すなわち、ほぼ支柱12bの軸回り方向に)位置調整可能であり、高温エア供給ノズル70がターンテーブル20の上方(フィルタ装置100の上端部の上方)に位置する作動用位置と、ターンテーブル20の上方(フィルタ装置100の上端部の上方)から外れた非作動用位置との間を変位可能である。
【0050】
そして、回動支持部材77が作動用位置にある際には、複数の高温エア供給ノズル70(その列)は、フィルタ120(ターンテーブル20に設置されるフィルタ装置100のフィルタ120のうちで最大の径のフィルタ120)の半径にほぼ対応する。
すなわち、複数の高温エア供給ノズル70から流出する高温のエアは、フィルタ120の第2端部121bの一半径部分のほぼすべて(すなわち、フィルタ120の第2端部121bの中心と当該第2端部121bの一周縁部とをつなぐ一仮想線上のほぼすべての部分)に供給されるようにされている。
【0051】
図5,図7,図9等に示すように、ターンテーブル20に設置されるフィルタ装置100の下端部(図示のように金属製フィルタ130が設けられている場合は金属製フィルタ130の第1端部131aであり、金属製フィルタ130が設けられていない場合はフィルタ120の第1端部121a)に対して、次のように、エア吸引機構が設けられている。
【0052】
ターンテーブル20の中心軸線上にはエア吸引用パイプ82の基端部の近傍が配設されており、エア吸引用パイプ82の基端部には、エア吸引口部材80が取り付けられる。
図4及び図5に示すように、エア吸引用パイプ82の途中部分にはサイクロン83が設けられ、エア吸引用パイプ82の先端部はエア吸引用のポンプ84に接続されている。
【0053】
図7及び図9に示すように、エア吸引口部材80の基端部には円筒状の接続部86が形成されており、接続部86においてエア吸引用パイプ82の先端部に接続され得る。
図6に示すように、エア吸引口部材80の先端部には、幅細で一方向に延びる開口部87が形成されている。
図6〜図9に示すように、開口部87は、フィルタ120の直径にほぼ対応している。正確にいえば、ターンテーブル20に設置されるフィルタ装置100の金属製フィルタ130(フィルタ装置100が金属製フィルタ130を有する場合)又はフィルタ120(フィルタ装置100が金属製フィルタ130を有さない場合)のうちで、最大の径の金属製フィルタ130/フィルタ120の直径に、ほぼ対応している。
【0054】
前述したように、複数の洗浄水供給ノズル60の列及び複数の高温エア供給ノズル70の列は、ともにフィルタ120の半径にほぼ対応しているのであるが、エア吸引口部材80の開口部87は、その複数の洗浄水供給ノズル60の列及び複数の高温エア供給ノズル70の列に対応して、フィルタ120の直径にほぼ対応している。
すなわち、フィルタ120の中心軸線から1つの遠心方向に延びる複数の洗浄水供給ノズル60の列の当該遠心方向と、同じくフィルタ120の中心軸線から相反する(すなわち180度隔てた)2つの遠心方向に延びる開口部87の当該2つの遠心方向のうちのいずれか一方の方向とは、一致している。
同様に、フィルタ120の中心軸線から1つの遠心方向に延びる複数の高温エア供給ノズル70の列の当該遠心方向と、同じくフィルタ120の中心軸線から相反する(すなわち180度隔てた)2つの遠心方向に延びる開口部87の当該2つの遠心方向のうちのいずれか一方の方向とは、一致している。
【0055】
図10に示すように、必要に応じてアタッチメント50が使用されてターンテーブル20には種々のフィルタ装置100が設置されるのであるが(このことは前述)、フィルタ装置100及びアタッチメント50に応じて、種々の長さのエア吸引口部材80が用意されている。
そして、エア吸引口部材80の開口部87(図6)が、金属製フィルタ130の下端部(フィルタ装置100が金属製フィルタ130を有する場合)又はフィルタ120の下端部(フィルタ装置100が金属製フィルタ130を有さない場合)に近接する。そのようなエア吸引口部材80が選択される。
【0056】
図6〜図9に示すように、ターンテーブル20に設置されるフィルタ装置100の下端部に対して、次のように、フィルタ装置下端部洗浄機構が設けられている。
【0057】
エア吸引用パイプ82と干渉しないように設けられた洗浄水用パイプ91の各端部に、下端部用洗浄水供給ノズル90が形成されている。洗浄水用パイプ91には洗浄水供給ホース92の先端部が接続されており、洗浄水供給ホース92の基端部は洗浄水供給源69に接続されている。
【0058】
両下端部用洗浄水供給ノズル90は、ターンテーブル20の中心軸線を挟んでターンテーブル20の直径を形成する仮想線上に形成されている。各下端部用洗浄水供給ノズル90は鉛直上方に向いており、各下端部用洗浄水供給ノズル90から、洗浄水は、上方にかつ少なくともターンテーブル20の直径方向に拡散するように噴射される。
両下端部用洗浄水供給ノズル90におけるターンテーブル20の中心軸線からの離隔長さは相違している(図6,図9参照)。そして、ターンテーブル20とともにフィルタ装置100が回転することによって、両下端部用洗浄水供給ノズル90から噴射される洗浄水がフィルタ装置100の下端部の全面に到達するようにされている。
【0059】
次に、このフィルタ洗浄装置の使用方法及び作用効果について説明する。
図7及び図9等に示すように、まず、フィルタ装置100がターンテーブル20に対して設置される。前述したように、フィルタ120の第2端部121bの側の端部が上端部となり、同じく第1端部121aの側の端部が下端部となるように、フィルタ装置100はターンテーブル20に対して縦方向に設置される。その際、図10に基づいて前述したように、フィルタ装置100の径に応じて適宜アタッチメント50が使用される。また、フィルタ装置100の長さに応じてアタッチメント50が使用される場合もある。
また、フィルタ装置100及びアタッチメント50に応じて、前述したように、適切なエア吸引口部材80がエア吸引用パイプ82に対して取り付けられる。
【0060】
次に、図5及び図7において矢印で示すように、洗浄水供給機構の回動支持部材67が、回動軸68を中心に(すなわち、ほぼ支柱12aの軸回り方向において)、位置調整される。そして、回動支持部材67が作動位置に位置づけられて洗浄水供給ノズル60がフィルタ装置100の上端部(フィルタ120の第2端部121b)の上方に位置づけられる。
また、特に、フィルタ装置100の長さに応じてアタッチメント50(図10)が使用されることがない場合は、上下動支持部材66が高さ方向に位置調整される場合がある。
【0061】
その状態で、図7及び図11に示すように、ターンテーブル20とともにフィルタ装置100(フィルタ120)が回転しつつ、洗浄水供給ノズル60からフィルタ120の第2端部121bに対して洗浄水が供給されるとともに、エア吸引口部材80(その開口部87(図6参照))からエアが吸引される。
すなわち、各タイミングにおいては、フィルタ120の第2端部121bのうち洗浄水供給ノズル60に対応する所定の半径部分に洗浄水が供給されるとともに、フィルタ120の第1端部121aのうちのエア吸引口部材80の開口部87(図6参照)に対応する所定の直径部分からエアが吸引される。
【0062】
それによって、洗浄水供給ノズル60から供給された洗浄水は、フィルタ120の第2端部121bにおける第2端部開口流路125b(正確には、そのタイミングにおいて洗浄水供給ノズル60に対応する第2端部開口流路125b)の開口部からその第2端部開口流路125bに流入し、仕切り壁部128(その微孔)を通過して、第1端部開口流路125a(正確には、そのタイミングにおいてエア吸引口部材80の開口部87に対応する第1端部開口流路125a)に移流し、その第1端部開口流路125aの開口部から流出する。
【0063】
そして、その洗浄水は金属製フィルタ130(図7)を通過して、そのうちの一部は、エア吸引口部材80の開口部87(図6参照)からエア吸引用パイプ82に流入し、サイクロン83(図4,図5参照)によってエアから除去されて水受け用タンク10内に落下する。また、金属製フィルタ130を通過した洗浄水の一部は、直接的に水受け用タンク10内に落下する。
【0064】
すなわち、図11に示すように、フィルタ120の第1端部121aの側(図7の金属製フィルタ130の第1端部131a)からエアが吸引されるため、フィルタ120の第1端部121aの側が負圧(すなわち、第2端部121bの側よりも低い気圧)となり、それによって洗浄水が円滑に仕切り壁部128の微孔を通過し得るのである。
こうして、該当する仕切り壁部128の微孔に詰まった排気ガス中の粒子が除去される。
【0065】
上述の作用は、前述したように、ターンテーブル20とともにフィルタ装置100(フィルタ120)が回転しつつ行われる。このため、異なるタイミングにおいては、フィルタ120の第2端部121bのうちの異なる半径部分に洗浄水が供給され、フィルタ120の第1端部121aのうちの異なる直径部分からエアが吸引される。
こうして、タイミングを異にして、フィルタ120の第2端部121bの全ての部分に洗浄水が供給されるとともに、フィルタ120の第1端部121aの全ての部分からエアが吸引される。こうして、フィルタ120の全ての仕切り壁部128の微孔を洗浄水が通過して、フィルタ120の全部(ほぼ全部)が洗浄される。
【0066】
また、上述の作用と同時に(又は、異なるタイミングでもよい)、図9に示すように、下端部用洗浄水供給ノズル90から、金属製フィルタ130の第1端部131a(フィルタ装置100が金属製フィルタ130を有さない場合は、フィルタ120の第1端部121a)に対して、洗浄水が供給される。
そして、前述したようにフィルタ装置100が回転することによって、洗浄水は金属製フィルタ130の第1端部131a(又はフィルタ120の第1端部121a)の全面に供給される。こうして、金属製フィルタ130の第1端部131a(又はフィルタ120の第1端部121a)が洗浄される。
【0067】
すなわち、フィルタ装置100が長時間使用されることによって、金属製フィルタ130の第1端部131a(フィルタ装置100が金属製フィルタ130を有さない場合はフィルタ120の第1端部121a)も汚れてくるのであるが、その汚れが上述のようにして落とされるのである。
【0068】
その後に、図5及び図7において矢印で示すように、洗浄水供給ノズル60からの洗浄水の供給が停止され、回動支持部材67が非作動位置に位置づけられる。
【0069】
次に、高温エア供給機構の回動支持部材77が回動軸78を中心に(すなわち、ほぼ支柱12bの軸回り方向において)、位置調整される。そして、回動支持部材77が作動位置に位置づけられて高温エア供給ノズル70がフィルタ装置100の上端部(フィルタ120の第2端部121b)の上方に位置づけられる。また、特に、フィルタ装置100の長さに応じてアタッチメント50(図10)が使用されることがない場合は、上下動支持部材76が高さ方向に位置調整される場合がある。
【0070】
その状態で、図7及び図12に示すように、ターンテーブル20とともにフィルタ装置100(フィルタ120)が引き続き(又は一旦停止された後に再度)回転しつつ、高温エアが高温エア供給ノズル70からフィルタ120の第2端部121bに対して供給されるとともに、エア吸引口部材80(その開口部87(図6参照))からエアが吸引される。
すなわち、各タイミングにおいては、フィルタ120の第2端部121bのうち高温エア供給ノズル70に対応する所定の半径部分に高温エアが供給されるとともに、フィルタ120の第1端部121aのうちのエア吸引口部材80の開口部87に対応する所定の直径部分からエアが吸引される。
【0071】
それによって、高温エア供給ノズル70から供給された高温エアは、フィルタ120の第2端部121bにおける第2端部開口流路125b(正確には、そのタイミングにおいて高温エア供給ノズル70に対応する第2端部開口流路125b)の開口部からその第2端部開口流路125bに流入し、仕切り壁部128(その微孔)を通過して、第1端部開口流路125a(正確には、そのタイミングにおいてエア吸引口部材80の開口部87に対応する第1端部開口流路125a)に移流し、その第1端部開口流路125aの開口部から流出する。
【0072】
そして、その高温エアは、金属製フィルタ130(図7)を通過して、エア吸引口部材80の開口部87(図6参照)からエア吸引用パイプ82に流入し、エア吸引用のポンプ84から外気に排出される。
【0073】
すなわち、図12に示すように、フィルタ120の第1端部121aの側(図7の金属製フィルタ130の第1端部131a)からエアが吸引されるため、フィルタ120の第1端部121aの側が負圧(すなわち、第2端部121bの側よりも低い気圧)となり、それによって高温エアが円滑に仕切り壁部128の微孔を通過し得るのである。
こうして、前述のフィルタ120の洗浄の際にフィルタ120(及び金属製フィルタ130)に残留した洗浄水のうち、上述のように高温エアが通過する部分のものが、気化する。その際、フィルタ120の第1端部121aの側からエアが吸引されるため、フィルタ120(及び金属製フィルタ130)の内部が低圧(すなわち、外気よりも低い気圧)となり、気化点が降下して、その点でも残留した洗浄水がより気化しやすくなるのである。
【0074】
上述の作用は、前述したように、ターンテーブル20とともにフィルタ装置100が回転しつつ行われる。このため、異なるタイミングにおいては、フィルタ120の第2端部121bのうちの異なる半径部分に高温エアが供給され、フィルタ120の第1端部121aのうちの異なる直径部分からエアが吸引される。こうして、タイミングを異にして、フィルタ120の第2端部121bの全ての部分に高温エアが供給されるとともに、フィルタ120の第1端部121aの全ての部分からエアが吸引される。こうして、フィルタ120の全ての流路(及び金属製フィルタ130の全ての流路)及びフィルタ120の全ての仕切り壁部128の微孔を高温エアが通過して、フィルタ120(及び金属製フィルタ130)の全部(ほぼ全部)が乾燥される。
【0075】
その後、すべての機構の作用が停止された後、フィルタ装置100がターンテーブル20から取り外されて、フィルタ装置100(フィルタ120)の洗浄(乾燥を含む)の作業が終了する。
【0076】
なお、上記のものはあくまで本発明の一実施形態にすぎず、当業者の知識に基づいて種々の変更を加えた態様で本発明を実施できることはもちろんである。
【0077】
例えば、上記の実施形態では、複数の洗浄水供給ノズル60の列及び複数の高温エア供給ノズル70の列は、ともにフィルタ120の半径にほぼ対応しているが、そのうちの一方又は両方は、フィルタ120の直径にほぼ対応していてもよい。
そして、その際においても、その複数の洗浄水供給ノズル60の列の方向及び複数の高温エア供給ノズル70の列の方向と、エア吸引口部材80の開口部87の方向とは一致していることが望ましい。
【0078】
また、ターンテーブル20(相対的位置関係変更機構)は必ずしも設けられなくてもよい。その場合は、洗浄水供給ノズル60(洗浄液供給機構)がフィルタ装置100の上端部(フィルタ120の第2端部121b)のほぼ全面に洗浄水を供給するものとされ、高温エア供給ノズル70(気体供給機構)もフィルタ装置100の上端部(フィルタ120の第2端部121b)のほぼ全面に高温エアを供給するものとされ、エア吸引口部材80(エア吸引機構)がフィルタ装置100の下端部(フィルタ装置100が金属製フィルタ130を有する場合は金属製フィルタ130の第1端部131aであり、フィルタ装置100が金属製フィルタ130を有さない場合はフィルタ120の第1端部121aである)のほぼ全面からエアを吸引するものとされることによって、対処され得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のフィルタ洗浄装置の洗浄対象となるフィルタ装置の一例を示す図である。(a)は斜視図であり、(b)は断面図である。
【図2】本発明のフィルタ洗浄装置の洗浄対象となるフィルタ装置の一例のうちのフィルタを示す図である。(a)は斜視図であり、(b)は左端面図、(c)は断面図、(d)は右端面図である。
【図3】本発明のフィルタ洗浄装置の洗浄対象となるフィルタ装置の一例のうちのフィルタの作用を示す拡大断面図である。
【図4】本発明のフィルタ洗浄装置の一実施形態の概略を示す模式図である。
【図5】本発明のフィルタ洗浄装置の一実施形態の要部を示す斜視図である。洗浄水供給機構の回動支持部材が作動用位置にあり、高温エア供給機構の回動支持部材が非作動用位置にある状態を示す。
【図6】本発明のフィルタ洗浄装置の一実施形態(フィルタ装置が設置されていない状態)の一部を示す平面図である。
【図7】本発明のフィルタ洗浄装置の一実施形態(フィルタ装置が設置されている状態)の一部を示す縦断面図である。便宜的に、洗浄水供給機構の回動支持部材及び高温エア供給機構の回動支持部材とも作動用位置にある状態を示す。
【図8】本発明のフィルタ洗浄装置の一実施形態(フィルタ装置が設置されている状態)の一部を示す縦断面図である。図7とは同一の仮想切断線で切断した断面図である。
【図9】本発明のフィルタ洗浄装置の一実施形態(フィルタ装置が設置されている状態)の一部を示す縦断面図である。図7とは異なる仮想切断線で切断した断面図である。
【図10】本発明のフィルタ洗浄装置の一実施形態において使用されるアタッチメントの2つの例を示す縦断面図である。
【図11】本発明のフィルタ洗浄装置の一実施形態の作用を示す図である。洗浄工程を示す。
【図12】本発明のフィルタ洗浄装置の一実施形態の作用を示す図である。乾燥工程を示す。
【符号の説明】
20 ターンテーブル(相対的位置関係変更機構)
60 洗浄水供給ノズル(洗浄液供給機構)
70 高温エア供給ノズル(気体供給機構)
80 エア吸引口部材(エア吸引機構)
100 フィルタ装置
120 フィルタ
121a 第1端部
121b 第2端部
125 流路
125a 第1端部開口流路
125b 第2端部開口流路
126 閉塞部
128 仕切り壁部
Claims (6)
- 第1端部及び第2端部と、前記両端部の間にわたって延び前記両端部の間において閉塞部を有する複数のほぼ平行の流路と、前記複数の流路の間に形成された仕切り壁部とを有する多孔質セラミック製のフィルタを洗浄する装置であって、
前記フィルタの前記第1端部及び前記第2端部のうちの一方の端部に対して洗浄液を供給する洗浄液供給機構と、
前記フィルタの前記第1端部及び前記第2端部のうちの他方の端部からエアを吸引するエア吸引機構と
を有するフィルタ洗浄装置。 - 請求項1に記載のフィルタ洗浄装置であって、
前記フィルタの前記一方の端部に対して気体を供給する気体供給機構
を有するフィルタ洗浄装置。 - 請求項1に記載のフィルタ洗浄装置であって、
前記洗浄液供給機構は、前記フィルタの前記一方の端部のうちの一部に対して洗浄液を供給するものであり、
前記エア吸引機構は、前記フィルタの前記他方の端部のうちの一部からエアを吸引するものであり、
前記フィルタと前記洗浄液供給機構及び前記エア吸引機構との相対的位置関係を変更する相対的位置関係変更機構を有する、フィルタ洗浄装置。 - 請求項2に記載のフィルタ洗浄装置であって、
前記洗浄液供給機構は、前記フィルタの前記一方の端部のうちの一部に対して洗浄液を供給するものであり、
前記気体供給機構は、前記フィルタの前記一方の端部のうちの一部に対して気体を供給するものであり、
前記エア吸引機構は、前記フィルタの前記他方の端部のうちの一部からエアを吸引するものであり、
前記フィルタと前記洗浄液供給機構及び前記気体供給機構並びに前記エア吸引機構との相対的位置関係を変更する相対的位置関係変更機構を有する、フィルタ洗浄装置。 - 請求項3又は請求項4に記載のフィルタ洗浄装置であって、前記相対的位置関係変更機構は、前記フィルタの前記第1端部と前記第2端部とをつなぐ一仮想軸線回りに当該フィルタを回転させるものである、フィルタ洗浄装置。
- 請求項1〜請求項5に記載のフィルタ洗浄装置であって、
前記フィルタは、被濾過気体が前記他方の端部から流入して前記一方の端部から流出することによって当該被濾過気体を濾過するものである、
フィルタ洗浄装置。
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