JP2006242192A - 排気後処理装置を清掃するための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】過負荷になったディーゼル微粒子フィルタ又はその他の排気後処理装置を点検整備するための改良形装置／方法を提供すること。
【解決手段】パルス掃除機はキャビネット、キャビネット内に配置されパルス清掃中にディーゼル排気処理装置を装着するためのディーゼル排気処理装置取付け台、キャビネット内に配置され清掃中にディーゼル排気処理装置から取り除かれた物質を収集するための収集フィルタを含む。パルス掃除機は、ディーゼル排気処理装置がディーゼル排気処理装置取付け台に装着されたとき、その各々がディーゼル排気処理装置の面の大部分に向けられるパルスを生成するためのパルス発生器も含む。パルス発生器は加圧空気を蓄積するための加圧タンク、及び加圧空気をタンクから流し出すバルブの仕組みを含む。ディーゼル排気処理装置を清掃するための空気のパルスは、タンクから空気が流し出される度ごとに生成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、概してディーゼル微粒子フィルタ又はその他の排気後処理装置を点検整備／清掃するための装置及び方法に関する。

大気汚染を減少させるためにエンジンの排出物質基準がますますより厳しくなってきている。これら厳しい基準を満たすために、後処理装置が開発されてきた。例えばエンジンから排出される有毒ガス（例えば炭化水素、一酸化炭素、酸化窒素他）の濃度を下げるために触媒コンバータが使用されてきた。ディーゼル・エンジンについては排気流中の粒状物質（例えば煤）の濃度を下げるために、ディーゼル微粒子フィルタが使用されてきた。米国特許第４，８５１，０１５号がディーゼル微粒子フィルタの一例を開示している。後処理装置のその他のタイプの事例としては、リーンＮＯｘ触媒装置、選択的接触還元（ＳＣＲ）触媒装置、リーンＮＯｘトラップ、又はその他の汚染物質をエンジン排気流から除去するための装置がある。

時々、後処理装置を点検整備することが必要となる。この点検整備を容易にさせるために後処理装置は、排気システム内にモジュール又は別個のユニットとして締結されることが多い。例えば端部クランプを、後処理装置の対向する端部に隣接して対向して配置されているフランジ・インターフェースの部分に設けることもできる。この端部クランプを取り外すことにより、所与の後処理装置を点検整備のために、その対応する排気システムから取り外すことができる。

使用に当たっては、後処理装置は、エンジン排気内に存在する又はエンジン排気から生成される煤、灰、又はその他の物質で過負荷になることがある。後処理装置が過負荷になると、装置はそれらの対応する排気システム内に望ましくない背圧を引き起こす。後処理装置が、過剰な背圧が問題になる塞がれる状態になる前に点検整備をするために、装置をその対応する排気システムから取り外すことが勧められている。ディーゼル微粒子除去フィルタなどの装置を点検整備するために、加圧空気の束流をフィルタの出口側全面にあらゆる方向に手で移動させ、フィルタに積もった煤／灰を解きほぐすこと作業を行うことが周知である。例えば乾式エア・ガン（例えば３４４．７５ＭＰａ〜６８９．５ＭＰａ（５０ｐｓｉ〜１００ｐｓｉ））を加圧空気の供給源として使用することができる。同時にフィルタの入口側に工業用の真空装置が結合される。この真空装置には、加圧空気によってフィルタから吹き飛ばされた煤／灰を集めるための高効率の微粒子用空気フィルタ又は超低透過空気フィルタが装備されることが一般的である。フィルタを清掃するための合計時間は、フィルタのサイズにもよるが、一般的に３０〜５０分である。

その他のフィルタ適用例においてパルス・クリーナ装置が、フィルタを清掃するために使用されてきた。例えば工業用集塵システムは、空気流から塵を取り除くための「自浄」式フィルタ付で設計されてきた（例えば米国特許第４，１５９，１９７号参照）。これらのシステムは、その本来の位置（つまり稼動中に）で清掃されるフィルタ（例えば板状又は袋状のフィルタ）を有する。例えばシステムは、集塵に使用されている間、定期的にノズルを使用して空気のパルスを逆流方向（つまりフィルタされる空気の流れに対向する方向）でフィルタにあて、集積された塵をフィルタから掻き落とす又は振るい落とすように構成されている。
米国特許第４，８５１，０１５号明細書 米国特許第４，１５９，１９７号明細書

本発明は、過負荷状態になったディーゼル微粒子フィルタ又はその他の排気後処理装置を点検整備するために必要とされる改良形装置／方法の提供を目的としている。

本発明の特定の態様によれば、ディーゼル微粒子フィルタ又はその他の後処理装置を効率よくかつ効果的に清掃するための装置及び方法に関連している。

本発明の様々な態様を表す例が以下の説明に述べられる。本発明の態様は個々の特徴並びに特徴の組合せに関するものであり、上記の全体的な説明及び後述の詳細説明は共に、本発明の態様が如何に実行されるかを示す事例を提供するにすぎず、本発明の態様の広範な精神及び範囲を制限するものではないことを理解されたい。

詳細な記述
下記の詳細説明で、本発明の特定の態様がどのように実施されるかを示す例である様々な実施形態を描写している添付図面への参照がなされることとなる。本発明の態様の広範な範囲から逸脱することなく、その他の実施形態が利用され、構造上及び機能上の変更が実施できることを理解されたい。

本発明は、効率よくかつ効果的にディーゼル微粒子フィルタ（以下、ＤＰＦとも呼ぶ）又はその他の排気後処理装置を清掃するための方法及びシステムに関する。一実施形態では、後処理装置から収集された物質（例えば煤、灰又はエンジン排気から捕捉されたその他の物質）を逆流させるために比較的低圧の加圧空気の比較的大きな容積のパルスが使用される。特定の実施形態では各パルスは、所与の清掃される後処理装置の出口面の断面領域の大部分に向けられる。好ましい実施形態では各パルスは、清掃される後処理装置の出口面の実質上全断面領域に向けられる。これで、加圧空気は確実に後処理装置の全てのチャンネルに向けられ、加圧空気の束流を出口面にあらゆる方向に手で移動する作業が除去される。

本明細書の以下の説明を通して、清掃装置及び方法が主にディーゼル微粒子フィルタに関して説明される。しかし同じ装置及び方法は、その他のタイプのエンジン排気後処理装置を清掃するためにも使用することができることを理解されたい。点検整備が必要になることもあるその他の後処理装置の事例としては、触媒コンバータ、リーンＮＯｘ触装置、選択的接触還元（ＳＣＲ）触媒装置、リーンＮＯｘトラップ、又はその他の汚染物質をエンジン排気流から除去するための装置が挙げられる。これら方法及び掃除機は、その他のタイプのフィルタ／処理装置を清掃するために使用することもでき、エンジン排気の後処理装置だけに限定されるものではない。

ディーゼル微粒子フィルタの基体は、様々な周知の構成を有することができる。ある例示的な構成には、米国特許第４，８５１，０１５号に説明されているような塞がれている通路の「ハニカム」構成を有するモノリス・セラミックの基体がある。このタイプのフィルタは壁流トラップ又はフィルタと呼ぶことができる。壁流フィルタのために使用される一般的な材料には炭化ケイ素及びコージーライトがある。金網、波型金属箔及びその他の流れ通過タイプのフィルタ構成の使用が可能である。特定の実施形態ではフィルタの基体は、触媒を含むことができる。例示的な触媒には白金、パラジウム及びロジウム等の貴金属、及び卑金属又はゼオライト等のその他のタイプの構成要素がある。

本明細書で述べられるように、後処理装置は、入口側又は面並びに出口側又は面を有すると説明されている。後処理装置の入口側又は面は、排気システム内に据え付けられたときに排気の流入流に面する側部である。入口側は、それが排気流からフィルタされた物質が集まる側部であるので「汚れた」側部と呼ぶことができる。後処理装置の出口側又は面は、排気システム内に据え付けられたときに排気の流入流から離れる方向に向いている側部である。出口部は「きれいな」側部と呼ぶことができる。

図１は、本開示の原理による本発明の態様の例である特徴を有する掃除機２０を図示している。掃除機２０は、頂部２２、底部２４、左側２６、右側２８、前側３０及び後側３２を有するキャビネット２１を含む。キャビネット２１は、上側区域３４、中間区域３６及び下側区域３８を含む。キャビネット２１の前側３０は上側区域３４に配置された前壁４０を含む。圧力計４２及び制御パネル４４が前壁４０に装着されている。キャビネット２１の前側は、キャビネット２１の中間区域３６の内部へのアクセスを設けるための第１のドア４６及びキャビネット２１の下側区域３８の内部へのアクセスを設けるための第２のドア４８も含む。キャビネット２１の頂部２２には電気接続用の開口部４５及び空気の入口用の開口部４７が設けられている。キャビネット２１の底部２４にはキャビネット２１を水平にするための調整可能な脚部５０が設けられている。キャビネット２１の側部２８にはクランク・ハンドル５２が設けられている。キャビネット２１の後側３２には空気の出口５４（図２及び５を参照のこと）が設けられている。

図２〜図６を参照すると空気圧力タンク６０がキャビネット２１の上側区域３４に設けられ、ＤＰＦ取付け台６２がキャビネット２１の中間区域３６に設けられ、主フィルタ取付け台６４がキャビネット２１の下側区域３８に配置されている。空気圧力タンク６０及びその対応する流量制御の仕組みが、ＤＰＦ取付け台６２に配置されたＤＰＦ７０を清掃するための空気のパルスを生成するパルス発生器として機能する。主フィルタ取付け台６４に配置された主フィルタ７２が、ＤＰＦ７０から洗い流された物質を捕捉するために機能する。主フィルタ７２を通過した空気が空気出口５４を通ってキャビネット２１から出る前に、その空気を再度フィルタするために安全フィルタ６６が設けられている。

システムの使用に当たって、ＤＰＦ７０がＤＰＦ取付け台６２に載せられ、主フィルタ７２が主フィルタ取付け台６４に装着される。フィルタ７０、７２がキャビネット２１内に装着された状態で、キャビネットのドア４６、４８が閉じられ、圧力タンク６０が空気で加圧される。空気圧力タンク６０が所定の空気圧まで満たされると空気圧力タンク６０が開き、空気のパルスを圧力タンク６０からＤＰＦ７０を通って下方向に流れ出る又は吐き出るようにさせる。空気のパルスがＤＰＦ７０を通して下向きに移動すると、使用中にＤＰＦ７０に蓄積された物質（例えば煤、灰、油、有機可溶成分又はその他の物質）は、ＤＰＦ７０から取り除かれ／洗い流され、主フィルタ７２に捕捉される。空気は主フィルタ７２を通過した後空気出口５４及びその対応する安全フィルタ６６を通ってキャビネット２１を出ることができる。キャビネット２１内には空気パルスと空気パルスの間にＤＰＦ７０の頂部側に連続して正の圧力を与えるためのブロワ７４が設けられている。ブロワ７４からの空気の移動が、空気のパルスによって解き放たれた物質を下向きに主フィルタ７２に移動させるのを助ける。その他の実施形態では、ＰＤＦ７０及び主フィルタ７２を通して空気を連続して引き出すために吸引装置がＤＰＦ及び主フィルタ７２の下流に配置されることもある。

ＤＰＦ７０を、そのフィルタの出口側を上向きに圧力タンク６０に向けてＤＰＦ取付け台６２に装着することが一般的に好まれる。この構成では加圧空気のパルスが収集された物質をＤＰＦから逆流させる。しかしその他の実施形態では、出口側が上向きに圧力タンク６０に向かう第１の向きと、出口側が下向きに圧力タンク６０から離れる第２の向きとを交互にすることによりフィルタが清掃されることもある。清掃中に所与のフィルタの向きを選択的に反転させることによってフィルタに蓄積された物質は、交互に対向する方向からのパルスに曝され、それによって蓄積された物質をフィルタから取り除くことが促進される。

一般的なＤＰＦは、直径が２６６．７又は２８５．８ミリメートル（１０．５又は１１．２５インチ）、長さが３５５．６ミリメートル（１４インチ）である。別の一般的なＤＰＦサイズは直径が３０４．８ミリメートル（１２インチ）、長さが３８１ミリメートル（１５インチ）である。これらのサイズのフィルタを受容するため、ある非制約的な実施形態では空気加圧タンクは約８３．３リットル（約２２ガロン）の容積を有することができ、空気加圧タンクは、その空気の量を吐き出して空気のパルスを生成する前に約５５，１６０〜６８，９５０Ｐａ（約８〜１０ポンド毎平方インチ（ｐｓｉ））に加圧される。その他の実施例では、空気加圧タンクは１８．９〜１８９．２リットル（５〜５０ガロン）の範囲の容積又は少なくとも１８．９リットル（５ガロン）の容積を有することができる。ある非制約的な実施形態では空気タンクは２０，６８５〜１０３，４２５Ｐａ（３〜１５ｐｓｉ）の範囲で１０３，４２５Ｐａ（１５ｐｓｉ）より少ない圧力に加圧される。特定の実施形態では、空気パルスの最中のＤＰＦを通る空気流は６．０１〜３０．５メートル毎秒（２０〜１００フィート毎秒）の範囲又は１５．２〜２１．３メートル（５０〜７０フィート）の範囲の接近速度を有することが望ましい。接近速度は、パルスの最中に清掃されるＤＰＦの直上流の位置で測定される空気の平均速度として定義される。パルスの持続時間の例は１秒の１／５０から１秒の範囲又は１秒の１／３０から０．５秒の範囲である。好ましいパルスの持続時間は約１秒の１／２０である。前記数値情報は例示のみを目的とするものであって、本発明の広範囲な態様を制限するものではないことを理解されたい。

ある実施形態では、パルス清掃の全工程は１５分以下で完了することができる。しかしあるフィルタでは清掃に１５分より長い時間がかかる。したがって本発明の広範囲な態様は特定の時間枠に制限される必要はない。

後処理装置から物質を洗い流すのに最初のパルスが最も効果的であることが分かっている。その後、装置がきれいになるにしたがってパルスは次第に段々少ない量の物質しか清掃される装置から洗い流さないようになる。最初のパルスが特に有効である点を考慮して、ある後処理装置は数パルスだけを使用して或いはパルスを１つだけ使用してでも清掃されることもある。ある方法を実施して１〜１００のパルスが使用されることもある。他の方法を実施して２０〜７０のパルスが使用されることもある。さらなる方法では４０〜６０のパルスが使用されることもある。本開示の広範な概念から逸脱することなく指定した数値以外の数のパルスの使用も可能である。

時には所与のフィルタ又はその他の後処理装置に空気のパルスを通すだけでは充分な清掃をもたらさないこともある。この種の状況に対してはパルス清掃工程は、加熱工程と共に使用することもできる。例えば後処理装置は、先ず上記のようにパルスで清掃することができる。パルス清掃の結果、後処理装置から物質が充分に取り除かれない場合には、フィルタから煤又はその他の可燃物質を焼き取るために後処理装置は加熱することができる。後処理装置から可燃物を焼き取った後、灰又はその他の残存物質を洗い流すために後処理装置は、再度パルス清掃することができる。

図７〜図１０は掃除機２０の空気加圧タンク６０を図示している。図８に示されているように加圧タンク６０は、中央の出口管８１を取り囲む全体的に環状の圧力チャンバ８０を画定する。補強壁８２がチャンバ８０を互いに流体連通している内部と外部サブ・チャンバに分割している。チャンバ８０の頂部は、主壁８４及び主壁８４に止め金具９４によって固定された中央カバー８６によって取り囲まれている。カバー８６の下側にダイヤフラム９２が装着されている。ダイヤフラム９２の周囲を密封するためにダイヤフラム９２の周辺区域がカバー８６と主壁８４の間で締め付けられている。補強板９６がダイヤフラム９２の中央区域に装着されている。図１０及び図１０Ａに示されているように、ダイヤフラムが出口管８１の頂端部上に座りチャンバ８０と出口管８１の内部との流体連通を遮断している。ばね９８は、補強板９６を中央カバー８６に装着されているソレノイド・バルブ８８に連結している。ソレノイド・バルブ８８が作動させられるとダイヤフラム９２が出口管８１の頂端部から上方向に移動させられ、それによって圧力チャンバ８０と管８１の内部の流体連通が開かれる。これが、チャンバ８０内の空気が空気パルスとして管８１を流れ降りることを可能にする。

チャンバ８０を満たすために空気流入ライン１００（図７参照）が使用されている。空気流入ライン１００の一端は加圧空気の供給源に結合されている。空気流入ライン１００のもう一端は、圧力チャンバ８０の頂部で主壁８４に装着されている圧力調整器１０２に結合されている。圧力調整器１０２は、ライン１０３を通して加圧空気をチャンバ８０に供給し、チャンバ８０内の圧力を調整する。空気がチャンバ８０に入る率を制限するために、流入ラインに沿って流量制御オリフィスを設けることができる。圧力調整器１０２の所望圧力を設定するためにハンドル１０４又はノブが使用される。チャンバ８０内の圧力を測定するための圧力計１０６が圧力調整器１０２に結合されている。圧力リリーフ弁１０８も調整器に結合されている。圧力調整に失敗した場合には圧力リリーフ弁１０８が、チャンバ８０内に過剰圧力が蓄積することを防止する。圧力スイッチ１１０（図８参照）がさらに圧力調整器１０２に結合されている。圧力チャンバが所定の空気圧まで加圧されると圧力スイッチ１１０が閉じる。スイッチ１１０が閉じると、ソレノイド・バルブ８８が作動し、ダイヤフラム９２にチャンバ８０と出口管８１の内部との間の流体連通を開くようにさせる。

前述の通りダイヤフラム９２は、チャンバ８０と出口管８１の内部との間の流体連通を開閉するように機能する。チャンバ８０が加圧されているときにはダイヤフラム９２は、出口管８１の頂端部の上に座っておりチャンバ８０と管８１の内部との間の流体連通を閉鎖している。ソレノイド８８及びばね９８がダイヤフラムを管８１の頂端部に対して保持している。チャンバ８０の加圧中ダイヤフラム９２の抽気孔が、主チャンバからの空気がカバー８６とダイヤフラム９２との間の区域に流れ込むことを可能にしている。これが圧力平衡をもたらし、チャンバ８０が加圧されるに従って主チャンバ内の圧力がダイヤフラムを時期尚早に出口管の頂端部から持ち上げることを防止する。バルブ８８を作動させることによってチャンバ８０は、出口管８１の内部との流体連通状態に置かれる。ソレノイド・バルブ８８が作動させられると、ダイヤフラム９２を管８１に対して保持しているばね圧が解除され、それがダイヤフラム９２が上向きに持ちあがる原因になり圧力チャンバ８０と管８１の内部との間の流体連通を開く。

ある実施形態では、チャンバ８０内に集まることもある如何なる湿気凝縮液をもチャンバ８０から吹き飛ばしてしまうことを可能にするためのタンク・ドレイン９３（図９参照）がタンク６０に装備できる。タンク・ドレイン９３は、タンク６０の底部壁を貫通して画定される。プラグ９５は、ばねで閉位置に付勢され通常ドレイン９３を閉じている。ドレイン９３が開かれ、プラグ９５に取り付けられているコード９７が下方向に引っ張られる。

図１０を参照すると、出口管８１は、ブロワ７４を出口管８１の内部に連結するための孔１２０を画定している。パイプ１２２（図６に示されている）が孔１２０からチャンバ８０の外部に延びている。ホース１２４がブロワ７４をパイプ１２２に連結している。一方向逆止弁１２６（図７を参照）は、空気がホース１２４を通ってブロワ７４に向かって進むのを阻止する。これが、空気が加圧チャンバ８０から出口管８１を通ってパルス化されるとき、空気がホースを通って逆流するのを防ぐ。ブロワ７４によって引き込まれる吸入気をフィルタするために空気フィルタ１２８が使用されている。

図２を参照すると、掃除機２０のＤＰＦ取付け台６２は、上側密封コーン１３０及び下側密封コーン１３２を含む。図１１に示されているように、上側密封コーン１３０は、可撓ホース１３４によって加圧チャンバ出口管８１の下端に連結されている。ホース１３４の端部はホース・クランプによって所定位置に保持されている。近接スイッチ１３５が、上側密封コーン１３０に隣接して配置されている。図２を再参照すると下側密封コーン１３２はプラットフォーム１３４上に支持されている。プラットフォーム１３４は、シザー・リフト１３６によって上げ下げすることができる。シザー・リフト１３６は、主フィルタ７２の直上に位置決めされているプレート１４０上に支持されている。プレート１４０は、円形のリム１４２（図７参照）を含む。図１２に示されているように、下側密封コーン１３２は、可撓ホース１４４によってリム１４２に連結されている。ホース１４４の端部はホース・クランプで所定位置に保持されている。各コーン１３０、１３２は、コーン１３０、１３２の円錐形内部表面を覆っている弾力のあるインナ・ライナを含むことが望ましい。ライナは、コーン１３０、１３２の間に装着されたＤＰＦの端部との周辺シールを与えるようになされている。

シザー・リフト１３６は、プラットフォーム１３４の垂直な移動を案内する２対のはさみを含む。シザー・リフト１３６は、キャビネット２１の右側に設けられた手動のクランク・ハンドル５２により駆動される。リンク機構がクランク・ハンドルをプラットフォーム１３４に連結している。リンク機構は、ねじ山を切った部分を有する垂直シャフト１５０（図２、１３及び１４参照）を含み、そのねじ山を切った部分がプラットフォーム１３４に固定された駆動ナット１５２にねじ山を介して係合している。キャビネット２１の右壁に固定されたベアリング１５４が垂直シャフト１５０を支持している。図１４に示されているようにリンク機構は、ハンドル５２に結合された水平シャフト１５６及びトルクを水平シャフト１５６から垂直シャフト１５０に伝達するための直角ドライブ１５８をも含む。垂直軸１５０が軸の周りを第１の方向に回されると、ナット１５２はねじ山に上向きに当たりプラットフォーム１３４を持ち上げる。垂直シャフトがその軸の周りを反対方向に回されると、ナットはねじ山に下向きに当たることでプラットフォーム１３４を下降させる。

使用に当たっては、キャビネット・ドア４６が開かれ、コーン間からその前に清掃したＤＰＦを取り外すために、ハンドル５２を回してコーン１３０、１３２を充分な距離離れるように移動させる。その前に清掃したＤＰＦが取り外された後、点検整備を必要とするＤＰＦがコーン１３０と１３２の間に挿入される。ＤＰＦは、入口側を下側コーン１３２に、出口側を上側コーン１３０に向けて装着することが好ましい。次いで下側コーン１３２を、上向きに上側コーン１３０に向かって近接スイッチ１３５が閉じられるまで移動させるようにハンドル５２が回される。この位置ではＤＰＦは、コーンがＤＰＦの入口端及び出口端の周りで円周方向の密封を構成するように２つのコーン１３０、１３２の間で軸方向に圧縮される。次いでパルス・システムは、加圧チャンバ８０で生成された空気のパルス各々が、コーン１３０と１３２の間に保持されたＤＰＦの実質上出口面全てに向けられるように作動させることができる。パルスは、時間設定された清掃期間持続する。或いは背圧ゲージ４２が、ＤＰＦが充分に清掃されたという表示を与えるまでパルスは持続することができる。パルス清掃が終了させられた後、清掃されたＤＰＦはキャビネットから取り外すことができる。その後に続くＤＰＦは、その後清掃することができる。

近接スイッチ１３５は、スイッチ１３５が閉じられていない限り掃除機２０が運転されることを防止する制御器とインターフェースで接続されている。ドア４６、４８には近接スイッチ１７０、１７２も設けられている。スイッチ１７０、１７２も、スイッチ１７０、１７２が閉じられていない限り掃除機２０が運転されることを防止する制御器とインターフェースで接続されている。システムのさらなる安全機能は、中間区域に隣接したキャビネットの壁部に設けられた圧力リリーフ・パネル１３３（図７参照）である。キャビネット２１内に過剰圧力が蓄積した場合にはパネル１３３が開いて圧力を解放する。ある実施形態では、パネル１３３は脆いパネルのように壊れて外れるパネルとすることができる。或いはパネル１３３を、キャビネット内の圧力が所定の量を超えた場合にスイング・オープンするスイング・ドアとすることができる。ドアを閉位置に保持するために機械的なばね式ラッチ又はその他の手段（例えば磁石）の使用が可能である。パネル１３３が開いたときにキャビネットを出る空気をフィルタするためにパネル１３３の前にパネル・フィルタの設置が可能である。

掃除機２０の主フィルタ７２は異なった構成をいくつでも有することができる。ある実施形態（図２０参照）ではフィルタ７２は、円筒形であり中央で円筒形の長手方向の開口部３０２を画定している中央部円筒形ライナ又はコア３００（例えば金属又はプラスチックのコア）を含む。コア３００は複数の貫通孔３０４を画定し、環状のひだが付いたフィルタ媒体３０６に取り巻かれている。エンド・キャップ３１０、３１１のフィルタ７２の頂部及び底部への設置が可能である。頂部エンド・キャップ３１０は、コア３００の中央部長手方向の開口部３０２と流体連通している中央開口部３１４を画定している。中央開口部３１４を取り囲んでいるフィルタの頂部に端面シール３１２の設置が可能である。空気のパルス期間中、媒体の外側へのふくらみを防止するためにフィルタ媒体３０６は、コア３００にしっかりと固定されることが好ましい。例えば媒体３０６の内部ひだの先端のコア３００への接着が可能である。ある実施形態では内部ひだの先端が、熱溶融型接着材等の接着材料でコア３０３に接着されている。例えば熱溶融型接着剤の滴３１５を螺旋形状でコア内部へ適用可能である。熱溶融型接着材が、コア３００内部へ適用されると接着剤が貫通孔３０４を通って流れ内部ひだの先端に触れ内部ひだの先端をコア３００の外側に接着する。外側ライナ３１３のフィルタ媒体３１６周りへの設置も可能である。

使用中ＤＰＦを通過した空気は、中央開口部３１４、３０２を通って主フィルタ７２に入り、次いでひだの付いたフィルタ媒体３０６を通って径方向外向きに流れる。空気が媒体を通って流れるにつれて空気中の煤、灰、油又はその他の物質はフィルタ媒体３０６に捕捉される。ひだの付いたフィルタ媒体を通過後、空気は安全フィルタ６６を通って出口５４からキャビネット２１を出ることができる。図５に示されているように、安全フィルタ６６は１つ又は複数のパネル・フィルタ（例として４つのパネル・フィルタが図示されている）を含むことができる。主フィルタは、取り替えが必要になる前に比較的多数のＤＰＦからの物質を蓄積するための容量を有することが好ましい。

掃除機２０の主フィルタ取付け台６４には、前面ドア４８を開くことによってアクセスすることができる。図２に示されているように主フィルタ取付け台６４は、カム・リフト１８０を含み、そのカム・リフトが主フィルタ７２を持ち上げてフィルタの端面シールをプレート１４０の下側に向かって押しつけフィルタ７２の頂部とプレートの下側の間に密封を形成する。フィルタが取付け台６４に座っているときにはフィルタ７２の中央開口部は、プレート１４０のリム１４２によって画定された孔と位置があっていることが好ましい。フィルタ７２を密封位置に持ち上げるには、カム・リフトのハンドル１８２を下がった位置（図１５の破線で示されている）から上がった位置（図１５の実線で示されている）に上向きに旋回させる。

図１８は、キャビネット２１の前面に設けられた圧力ゲージ４２の拡大図である。その圧力ゲージは出口管８１内の空気圧を測定する。ある実施形態では、ホース８５（図２参照）がゲージ４２を、圧力チャンバ８０を通って出口管８１の内部に延びているパイプ８９（図８参照）のフィティング８７（図７参照）に連結している。

圧力ゲージ４２はブロワ７２と一緒に働き、ＤＰＦの清浄さに関する目安を提供する。例えばパルスの間ブロワ７４は一様な空気流をＤＰＦの上側に与える。ＤＰＦによるこの空気流への抵抗がＤＰＦの上側に背圧を引き起こす。圧力計４２がこの背圧を測定する。ＤＰＦの目詰まりが少なくなるにつれて背圧が下がる。したがってパルス間の背圧のレベルを監視することによってＤＰＦの清浄さを評価することが可能である。例えば背圧が所定値を下回ったとき又は初期背圧に関して所定の量を下げたとき、清掃工程の停止が可能である。

図１９は、キャビネット２１の前面に設けられた制御パネル４４の拡大図である。パネル４４は、システムの様々な電子部品（例えば圧力スイッチ１１０、ソレノイド８８、ブロワ、センサ１３５、１７０、１７２他）の動作を整合させる制御器とインターフェースで接続されている。パネル４４は、掃除機２０を入り／切りするための電源スイッチ２００を含む。パネル４４は、ＤＰＦがＤＰＦ取付け台６２に適切に装着されたときに光るＬＥＤ２０２も含む。パネル４４は、ブロワのみを作動させる（「テスト」）ため並びにブロワ及びパルス発生器を一緒に作動させるためのスイッチ２０４をさらに含む。スイッチが「テスト」に設定されると、ブロワ７４のみが作動され、運転者に、圧力計４２の背圧の読みを評価することによるＤＰＦの清浄さを評価する機会を与える。スイッチが「パルス」に設定されるとブロワが作動され、同時にキャビネット２１内のＤＰＦを清掃するためにパルス発生器が作動される。パネルは、所与の清掃運転の持続を設定するためのタイマ２０６をさらに含む。パネルにはパルス発生器によって生成されたパルスの数を数えるためにパルス・カウンタを装備することもできる。所与のＤＰＦを清掃するために必要なパルスの数又は主フィルタを取り替えるまでの適切な時間を決めるためにパルス・カウンタの使用が可能である。保証の目的にもパルス・カウンタの使用が可能である。

上記明細書は、本発明の特定の態様がどのように実施されるかの例を提供している。本発明の特定の態様が、本発明の態様の精神及び範囲から逸脱することなく本明細書に具体的に示され説明されたものより他の方式で実施されることが可能であることを理解されたい。

は、本開示の原理による本発明の態様の例である特徴を有する或る後処理装置掃除機の透視図である。 は、内部構成部品を示すためにキャビネットの壁部を取り除いた図１の掃除機の透視図である。 は、２つの前面ドアを取り外した図１の掃除機の正面図である。 は、側壁を取り除いた図１の掃除機の右側面図である。 は、図１の掃除機の背面図である。 は、頂部壁を取り除いた図１の掃除機の平面図である。 は、図１の掃除機の圧力タンク及び送風機アセンブリの透視図である。 は、図７の圧力タンクの平面図である。 は、図８の圧力タンクの正面図である。 は、図８の切断線１０〜１０に沿って取った断面図である。 は、図１０の一部の拡大詳細図である。 は、図１の掃除機の上部ＤＰＦ装着コーンの正面図である。 は、図１の掃除機のシザー・リフトの一部分を図示する図である。 は、図１２のシザー・リフトの透視図である。 は、図１３のシザー・リフトを駆動するための駆動リンク機構の透視図である。 は、図１の掃除機のフィルタ・カム・リフトの側面図である。 は、図１５のフィルタ・カム・リフトの正面図である。 は、図１５のフィルタ・カム・リフトの平面図である。 は、図１の掃除機の前面圧力ゲージの正面図である。 は、図１の掃除機の前面制御パネルの正面図である。 は、図１の掃除機で使用するための主フィルタの一例の透視図である。

符号の説明

２０ 掃除機、２１ キャビネット、２２ 頂部、２４ 底部、２６ 左側、
２８ 右側、３０ 前部、３２ 後側、３４ 上側区域、３６ 中間区域、３８ 下側区域、４０ 前壁、４２ 圧力ゲージ、４４ 制御パネル、４５ 電気接続用開口部、
４６ ドア、４７ 空気入口用開口部、４８ ドア、５０ 脚部、５２ クランク・ハンドル、５４ 空気出口、６０ 加圧タンク、６２ ディーゼル微粒子フィルタ取付け台
６４ 主フィルタ取付け台、６６ 安全フィルタ、７０ ディーゼル微粒子フィルタ
７２ 主フィルタ、７４ ブロワ、８０ 圧力チャンバ、８１ 出口管、８２ 補強壁
８４ 主壁、８５ ホース、８６ 中央カバー、８７ フィティング、８８ ソレノイド・バルブ、８９ パイプ、９２ ダイヤフラム、９３ タンク・ドレイン、９４ 止め金具、９５ プラグ、９６ 補強板、９８ ばね、１００ 空気流入ライン、１０２ 圧力調整器、１０３ ライン、１０４ ハンドル、１０６ 圧力ゲージ、１０８ 圧力リリーフ弁、１１０ 圧力スイッチ、１２０ 孔、１２２ パイプ、１２４ ホース、１２６ 逆止弁、１２８ 空気フィルタ、１３０ 上側密閉コーン、１３２ 下側密封コーン、１３３ 圧力リリーフ・パネル、１３４ プラットフォーム、１３５ 近接スイッチ、１３６ シザー・リフト、１４０ プレート、１４２ 円形リム、１４４ 可撓ホース、１５０ 垂直シャフト、１５２ 駆動ナット、１５４ ベアリング、１５６ 水平シャフト、１５８ 直角ドライブ、１７０ 近接スイッチ、１７２ 近接スイッチ、１８２ ハンドル、２００ 電源スイッチ、２０２ ＬＥＤ、２０４ スイッチ、２０６ タイマ、
３００ 中央部円筒形ライナ又はコア、３０２ 中央部長手方向開口部、３０３ コア、３０４ 貫通孔、３０６ フィルタ媒体、３１０ エンド・キャップ、３１１ エンド・キャップ、３１２ 端面シール、３１４ 中央開口部、３１５ 滴、ＤＰＦ ディーゼル微粒子フィルタ

Claims (26)

1. ディーゼル・エンジン排気処理装置を清掃するための方法であって、
   前記ディーゼル排気処理装置をパルス式清掃キャビネット内に配置する工程と、
   前記ディーゼル排気処理装置が前記パルス式清掃キャビネット内に存在している間に、空気のパルスを前記ディーゼル排気処理装置に導くことで前記ディーゼル排気処理装置を清掃するために前記空気のパルスの各々が前記ディーゼル排気処理装置の面の大部分に指向される工程と、
   清掃後に、前記ディーゼル排気処理装置を前記パルス式清掃キャビネットから取り外す工程と、を備えることを特徴とする方法。
2. 前記ディーゼル排気処理装置がディーゼル微粒子フィルタを備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記ディーゼル微粒子フィルタが、通路が塞がれているハニカム構成を有するセラミックの基体を含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
4. 前記ディーゼル微粒子フィルタが、炭化ケイ素又はコージーライトを含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
5. 前記ディーゼル微粒子フィルタが、金網を含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
6. 前記ディーゼル微粒子フィルタが、波型金属箔を含むことを特徴とする請求項２に記載の方法。
7. 前記空気のパルスが、前記ディーゼル排気処理装置の第１の面から第２の面に広がる第１の方向で進行し、パルス発生中に空気が前記ディーゼル排気処理装置を通って前記第１の方向に移動させられることを特徴とする請求項１に記載の方法。
8. パルス発生中に前記ディーゼル排気処理装置を通して前記第１の方向で空気を吹き込むためのブロワが使用されることを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記第１の面が前記ディーゼル排気処理装置の出口面であり前記第２の面が前記ディーゼル排気処理装置の入口面であることを特徴とする請求項７に記載の方法。
10. 前記ディーゼル排気処理装置から洗い流された物質を、前記パルス式清掃キャビネット内の前記ディーゼル排気装置の下流に配置されたフィルタで捕集する手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
11. 前記清掃工程は１５分以下の時間を要することを特徴とする請求項１に記載の方法。
12. 前記清掃工程は１〜１００のパルス数を使用することを特徴とする請求項１に記載の方法。
13. 前記パルスは６．１〜３０．５メートル毎秒（２０〜１００フィート毎秒）の範囲の進入速度を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
14. 前記パルスの各々が１／５０〜１秒の範囲の持続期間を有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
15. 前記ディーゼル排気処理装置の清掃の前後に背圧のレベルを監視する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
16. キャビネットと、
    パルス清掃中にディーゼル排気処理装置を装着するために前記キャビネット内に配置されたディーゼル排気処理装置取付け台と、
    清掃中に前記ディーゼル排気処理装置から取り除かれた物質を収集するために前記キャビネット内に配置される収集フィルタと、
    前記ディーゼル排気処理装置が前記ディーゼル排気処理装置取付け台に装着されたときに、その各々が前記ディーゼル排気処理装置の面の大部分に向けられるパルスを発生するためのパルス発生器であって、
    前記パルス発生器は、加圧された空気を蓄積するための加圧タンク及び前記加圧空気をタンクから流れ出させるためのバルブの仕組み、とを含み、
    前記タンクから空気が流し出される度に、前記ディーゼル排気処理装置を清掃するための空気のパルスが生成されるパルス発生器と、を備えることを特徴とするディーゼル排気処理装置を清掃するためのパルス掃除機。
17. 前記パルス発生器が前記キャビネットの上側区域に配置され、前記ディーゼル排気処理装置取付け台が前記キャビネットの中間区域に配置され、前記収集フィルタが前記キャビネットの下側区域に配置されることを特徴とする請求項１６に記載のパルス掃除機。
18. 前記空気のパルスを前記パルス発生器から前記ディーゼル排気処理装置取付け台に導く管路をさらに備えることを特徴とする請求項１６に記載のパルス掃除機。
19. 前記ディーゼル排気処理装置取付け台は、その間に前記ディーゼル排気処理装置が装着される第１及び第２の密封コーンを含み、前記パルス掃除機が、前記第１のコーンと前記パルス発生器の間に流体連通を設ける第１の管路と、前記第２のコーンと前記収集フィルタの間に流体連通を設ける第２の管路とを含むことを特徴とする請求項１６に記載のパルス掃除機。
20. 前記加圧タンクが１８．９〜１８９．２リットル（５〜５０ガロン）の範囲の容積を有し、前記加圧タンクから空気が流し出される時点で前記加圧タンクが１０３・４２５Ｐａ（１５ポンド毎平方インチ）より少ない空気圧に加圧されることを特徴とする請求項１６に記載のパルス掃除機。
21. 前記パルスが、前記収集フィルタに向かう方向で前記ディーゼル排気処理装置を通って進み、前記パルス掃除機が、パルスの間に空気を主フィルタに向かう方向で強制的に前記ディーゼル排気処理装置を通過させるためのブロワをさらに備えることを特徴とする請求項１６に記載のパルス掃除機。
22. 前記ディーゼル排気処理装置の背後に生成される前記背圧を測定するための圧力ゲージをさらに備えることを特徴とする請求項２１に記載のパルス掃除機。
23. 前記ブロワが空気を強制的に前記ディーゼル排気処理装置を通過させ続けている間に前記パルス発生器の動作を停止させるためのスイッチをさらに備えることを特徴とする請求項２２に記載のパルス掃除機。
24. 前記管路の端部が、前記パルスからの空気が前記ディーゼル排気処理装置を迂回するのを防ぐために密封されることを特徴とする請求項１８に記載のパルス掃除機。
25. 前記管路の端部がクランプで密封されることを特徴とする請求項２４に記載のパルス掃除機。
26. 空気のパルス発生中に空気を逆方向に強制的にブロワに通過するのを防ぐための逆止弁をさらに備えることを特徴とする請求項２１に記載のパルス掃除機。

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