JP2018165496A

JP2018165496A - 排出ガス浄化ユニットの洗浄装置

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Publication number: JP2018165496A
Application number: JP2017063358A
Authority: JP
Inventors: 龍祐田中; Ryusuke Tanaka; 孝司森; Koji Mori; 卓哉入江; Takuya Irie
Original assignee: SUZAKU PLASTIC CO Ltd
Current assignee: SUZAKU PLASTIC CO Ltd
Priority date: 2017-03-28
Filing date: 2017-03-28
Publication date: 2018-10-25
Anticipated expiration: 2037-03-28
Also published as: JP6458263B2

Abstract

【課題】ディーゼルエンジンからの排出ガス用の浄化ユニットを洗浄装置内で循環する洗浄液により効率的に洗浄し、浄化ユニットの洗浄に関連する作業効率を改善し、かつ洗浄液の循環機構を含む洗浄装置の大型化を抑制する。【解決手段】本発明の洗浄装置４では、排出ガスを浄化する浄化要素２とそれを収容したケース３とを有する浄化ユニット１がディーゼル機械から取り外された状態で設置され、浄化要素２用の洗浄液Ｃが循環する。この装置４はまた、ケース３の第１開口３ｄに洗浄液Ｃを送る流入管５と、ケース３の第２開口３ｅから洗浄液Ｃを受ける流出管６とを有する。一態様に係る装置４は、流入管５内の洗浄液Ｃの流れを付勢するように圧縮空気を送る注入機構１３を有する。別態様に係る装置４は、洗浄液を溜める貯留槽１１を有し、ケース３が、内部の洗浄液Ｃの流れを水平方向に沿わせて配向され、かつケース３が上面視で貯留槽１１と重ねるように貯留槽１１上方に配置される。【選択図】図２

Description

本発明は、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter、ディーゼル微粒子捕集フィルタ）、尿素ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction、選択触媒還元）等の排出ガス浄化要素を含む排出ガス浄化ユニットを洗浄液によって洗浄する洗浄装置に関する。

ディーゼルエンジンからの排出ガス中には、粒子状物質（ＰＭ、Particulate Matter）、窒素酸化物（ＮＯ_Ｘ）等が含まれる。そのため、ディーゼルエンジンを搭載する自動車、鉄道、船舶、発電機、ポンプ等のディーゼル機械においては、粒子状物質を捕集するためのＤＰＦや、窒素酸化物を低減するための尿素ＳＣＲ等の排出ガス浄化要素が用いられている。例えば、ディーゼル機械、特に、ディーゼル自動車においては、浄化要素とそれを収容したケースとを備える排出ガス浄化ユニットが排出ガスの流路上に配置されている。

ＤＰＦにおいて、捕集された粒子状物質や、エンジンオイルの燃えカスであるアッシュ等が蓄積されると、目詰まりが発生するおそれがある。そのため、蓄積された粒子状物質をヒータ等によって燃焼除去する再生機構が用いられることがある。かかる再生機構と、ＤＰＦを含むＤＰＦユニットとを備える排出ガス浄化装置は、一般的にＤＰＲ（Diesel Particulate active Reduction system）と呼ばれる。しかしながら、ＤＰＲを用いたとしても、粒子状物質もまた燃焼除去しきれずにＤＰＦに堆積することがあり、さらに、アッシュは燃焼除去できないのでＤＰＦに堆積する。また、尿素ＳＣＲにおいては、シアヌル酸等の尿素由来固形物が堆積することがある。そのため、ＤＰＦにおいて堆積する粒子状物質及びアッシュや、尿素ＳＣＲにおいて堆積する尿素由来固形物等のような堆積物質を効率的に除去することが望まれる。そこで、堆積物質を除去するために、ＤＰＦ、尿素ＳＣＲ等の浄化要素単体、又はそれを含むＤＰＦユニット、尿素ＳＣＲユニット等の浄化ユニットをディーゼル機械から取り外し、取り外した浄化要素単体又は浄化ユニットを洗浄装置に設置し、洗浄装置によって浄化要素単体又は浄化要素ユニットを洗浄することがある。

このような洗浄装置について、第１例として、洗剤溶液に浸した後のＤＰＦ単体に空気等のガスを吹き付け、ガスの吹き付け圧によって堆積物質を除去する洗浄装置が挙げられる。（例えば、特許文献１を参照。）第２例としては、ＤＰＦユニットのケースの開口に、この開口よりも細いノズルを挿入した状態で、ノズルから洗浄液をＤＰＦユニット内のＤＰＦに噴霧して、洗浄液の噴霧圧力によって堆積物質を除去する洗浄装置が挙げられる。（例えば、特許文献２を参照。）第３例としては、洗浄液を溜めた槽に洗浄液の循環経路を接続し、ＤＰＦ単体を浸した槽内の洗浄液を循環経路内にて循環させることによって入れ替えながら、ＤＰＦ単体から堆積物質を除去する洗浄装置が挙げられる。（例えば、特許文献３を参照。）第４例としては、ＤＰＦ単体の真上に位置するチャンバ内に洗浄液を一旦溜めて、その後、溜められた洗浄液を、圧縮ガスによって押し出しながらＤＰＦ単体に一気に流すことによって堆積物質を除去する洗浄装置が挙げられる（例えば、特許文献４）。

特開２００４−１６９６６１号公報特開２００２−３０９９２６号公報特開２００６−２０５０４４号公報特表２０１３−５００４２１号公報

しかしながら、第１及び第２例として挙げた洗浄装置においては、ＤＰＦの堆積物質を除去するためにガス又は洗浄液を噴霧するに過ぎないので、ガス又は洗浄液がＤＰＦの堆積物質の存在箇所に十分に当たらずに、堆積物質が依然としてＤＰＦに残存するおそれがある。その結果、ＤＰＦを効率的に洗浄できないおそれがある。第３例として挙げた洗浄装置においては、ＤＰＦ単体が洗浄液を溜めた槽に浸されるに過ぎないので、堆積物質を除去するための圧力がＤＰＦ単体に十分に加わらずに、ＤＰＦを効率的に洗浄できないおそれがある。

第４例として挙げた洗浄装置においては、堆積物質を除去可能とするように十分な洗浄液をチャンバに溜めるためには時間を要するので、ＤＰＦを洗浄するための作業効率が悪くなっている。第１、第２及び第４例として挙げた洗浄装置においては、ディーゼル機械からＤＰＦ単体を取り外す必要があるので、ＤＰＦユニットの分解作業が必要となる。かかる分解作業は煩わしく、ＤＰＦを洗浄するための作業効率が悪くなっている。その一方で、ディーゼル機械、特に、ディーゼル自動車には、その種類に応じて様々な種類のＤＰＦユニットが存在し、ＤＰＦユニットのケースにも様々な構造が存在するので、第３例として挙げた洗浄装置のように、ディーゼル機械からＤＰＦユニットを取り外し、かつ取り外したＤＰＦユニットを洗浄装置に設置する場合であっても、ＤＰＦユニットを洗浄装置に設置するために、ＤＰＦユニットの洗浄装置への設置態様を様々なケースの構造に合わせて変更する必要がある。かかる変更作業は煩わしいものであるので、ＤＰＦを設置するための作業効率を改善することが望まれる。

また、洗浄液によって堆積物質を除去する際に洗浄後の洗浄液を廃棄することは経済的でないので、第３例として挙げた洗浄装置のように、ＤＰＦを洗浄するために循環する洗浄液を用いることが好ましい。しかしながら、洗浄液を循環させる機構を洗浄装置に設けた場合、洗浄装置が大型化するおそれがある。

上記を勘案すると、洗浄装置内にて循環する洗浄液によって排出ガス浄化ユニットを効率的に洗浄すること、排出ガス浄化ユニットの洗浄に関連する作業の効率を改善すること、及び洗浄液を循環させる機構を含む洗浄装置の大型化を抑制することが望まれる。

上記課題を解決すべく、本発明の一態様に係る洗浄装置は、ディーゼルエンジンからの排出ガスを浄化する浄化要素と前記浄化要素を収容したケースとを有し、前記ケースが排出ガスを前記ケースの内部に通すための第１及び第２開口を有する浄化ユニットをディーゼル機械から取り外した状態で設置し、かつ前記浄化要素を洗浄する洗浄液を循環させるように構成される洗浄装置であって、前記ケースの第１開口に洗浄液を送るように前記第１開口に着脱可能に接続される流入管と、前記ケースの第２開口から洗浄液を受けるように前記第２開口に着脱可能に接続される流出管と、前記流入管内の洗浄液をその流れに沿って付勢するように前記流入管内に圧縮気体を送る注入機構とを備える。

本発明の別の一態様に係る排出ガス浄化ユニットの洗浄装置は、ディーゼルエンジンからの排出ガスを浄化する浄化要素と前記浄化要素を収容したケースとを有し、前記ケースがディーゼルエンジンからの排出ガスを前記ケースの内部に通すための第１及び第２開口を有する浄化ユニットをディーゼル機械から取り外した状態で設置し、かつ前記浄化要素を洗浄する洗浄液を循環させるように構成される洗浄装置であって、前記ケースの第１開口に洗浄液を送るように前記第１開口に着脱可能に接続される流入管と、前記ケースの第２開口から洗浄液を受けるように前記第２開口に着脱可能に接続される流出管と、前記流出管から送られた洗浄液を溜める貯留槽と、前記貯留槽内の洗浄液を前記流入管に送る循環機構とを備え、前記ケースが、その内部を通過する洗浄液の流れを水平方向に沿わせるように配向され、かつ前記ケースが上面視で前記貯留槽と重複するように前記貯留槽の上方に配置される。

本発明によれば、洗浄装置内にて循環する洗浄液によって排出ガス浄化ユニットを効率的に洗浄することができ、排出ガス浄化ユニットの洗浄に関連する作業の効率を改善することができ、かつ洗浄液を循環させる機構を含む洗浄装置の大型化を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る洗浄装置を含む洗浄システムを、その天井を省略した状態で概略的に示す上面図である。図１のＡ−Ａ線断面図である。図１のＢ−Ｂ線断面図である。本発明の実施形態に係る流入側接続機構、注入機構及びバブル発生機構を、それらの一部を断面視した状態で概略的に示す上面図である。本発明の実施形態に係る固定板を概略的に示す平面図である。（ａ）本発明の実施形態において、洗浄液濾過機構を収容した濾過タンクを概略的に示す縦断面図である。（ｂ）同濾過タンクを概略的に示す底面図である。

本発明の実施形態に係る洗浄装置を含む洗浄システムについて以下に説明する。特に、本実施形態に係る洗浄装置は、ディーゼル自動車、例えば、ディーゼルエンジンを搭載するトラック、トラクター、バス等に用いられるＤＰＦユニットを洗浄することに適する。しかしながら、本発明の洗浄装置は、ディーゼルエンジンを搭載する鉄道、船舶、発電機、ポンプ等のディーゼル機械に用いられるＤＰＦユニットを洗浄してもよい。さらに、本発明の洗浄装置は、ＤＰＦ以外の排出ガス浄化要素を含む排出ガス浄化ユニットを洗浄してもよい。例えば、洗浄装置は、尿素ＳＣＲを含む尿素ＳＣＲユニットを洗浄してもよい。さらに、洗浄装置は、尿素ＳＣＲユニット及びＤＰＦユニットを排気ガスの流れる方向に接続することによって構成された排出ガス浄化ユニットを洗浄してもよい。

［洗浄システムの概略について］
図１〜図３を参照して、洗浄システムの概略について説明する。洗浄システムは、セラミック製のＤＰＦ２とこのＤＰＦ２を収容するケース３とを有するＤＰＦユニット１を設置し、かつＤＰＦユニット１、特に、ＤＰＦ２を洗浄する洗浄装置４を備える。なお、本発明にて洗浄されるＤＰＦは、セラミック以外の素材から作製されてもよく、例えば、ＤＰＦはステンレス製であってもよい。なお、本発明において、排出ガス浄化ユニットが、上述のように尿素ＳＣＲユニット及びＤＰＦユニットを排気ガスの流れる方向に接続することによって構成される場合には、ケースもまた、尿素ＳＣＲユニット及びＤＰＦユニットのケースを接続することによって構成されるものとして考慮されたい。

本実施形態においては、洗浄システムは２つの洗浄装置４を備える。各洗浄装置４は１つのＤＰＦ２を洗浄するように構成される。ＤＰＦユニット１は、ディーゼル自動車から取り外されたものとなっている。特に、ＤＰＦユニット１は、ディーゼルエンジンからの排出ガスを通過させるディーゼル自動車のマフラーの一部であるとよい。

各洗浄装置４においては、ケース３内を通過する洗浄液ＣによってＤＰＦ２が洗浄される。各洗浄装置４は、洗浄液Ｃを循環させるための循環経路を有する。循環経路は実質的に鉛直平面に沿って配置されると好ましく、さらに、２つの洗浄装置４が循環経路を上面視で並列とするように配置されると好ましい。しかしながら、本発明の洗浄システムが、１つ又は３つ以上の洗浄装置を有してもよい。

洗浄液Ｃは、洗剤を含有する水溶液であるとよく、特に、洗浄液Ｃは発泡性を有する水系発泡液であるとよい。また、堆積物質を効率的に除去するためには、洗剤はアルカリ性であるとよい。しかしながら、本発明に用いられる洗浄液は、ＤＰＦを洗浄可能であれば、洗剤を含有する水溶液以外の液体であってもよい。ＤＰＦから堆積物質を除去可能であれば、本発明で用いられる洗剤は中性であってもよい。

洗浄装置４は、ケース３の内部に洗浄液Ｃを送るようにケース３に接続される流入管５と、ケース３の内部の洗浄液Ｃを受けるようにケース３に接続される流出管６とを備える。洗浄装置４はまた、流入管５及び流出管６それぞれをケース３に接続可能とするように構成された流入側接続機構７と流出側接続機構８とを備える。さらに、ＤＰＦ２の洗浄に伴って循環する洗浄液Ｃに粒子状物質、アッシュ等の堆積物質が混入する。そのため、洗浄装置４は、洗浄液Ｃから堆積物質を除去するように洗浄液Ｃを濾過する洗浄液濾過機構９と、この洗浄液濾過機構９を収容する濾過タンク１０とを備える。洗浄液Ｃは流出管６から濾過タンク１０に送られ、その後、洗浄液Ｃは濾過タンク１０を通過するときに洗浄液濾過機構９によって濾過される。

洗浄装置４はまた、洗浄液濾過機構９によって濾過された洗浄液Ｃを溜める貯留槽１１と、洗浄液Ｃを洗浄装置４内で循環させるべく、貯留槽１１内の洗浄液Ｃを流入管５に向けて送る循環機構１２とを備える。さらに、洗浄装置４は、流入管５内の洗浄液Ｃをその流れに沿って付勢するように流入管５内に圧縮空気を送る注入機構１３を備える。特に、注入機構１３は、洗浄液Ｃが静止している状態で洗浄装置４を起動するときに、圧縮空気を流入管５に送ると好ましい。この場合、圧縮空気は、洗浄液Ｃが静止した状態から洗浄装置４の循環経路をスムーズに流れた状態となるように洗浄液Ｃの流れを勢い付けることができる。なお、本発明において、注入機構は、圧縮空気以外の圧縮気体を送るように構成されてもよい。

洗浄装置４は、洗浄液Ｃを泡立てるバブル発生機構１４をさらに備える。洗浄液Ｃが発泡性を有する場合、各洗浄装置４に消泡剤Ｄが設置されるとよく、消泡剤Ｄは、水系発泡液に対する消泡効果を有するとよい。一例として、消泡剤Ｄは固形型とすることができる。この場合、洗浄装置４は、固形型の消泡剤Ｄを収容可能とするネット部材１５を備えるとよい。例えば、ネット部材１５は、消泡剤Ｄを収容した状態で貯留槽１１内の洗浄液Ｃ中に配置されるとよい。

洗浄システムは、２つの洗浄装置４の水平方向の周囲に配置される共に略鉛直方向に立ち上がる外周枠１６を備えるとよい。外周枠１６の一部には、洗浄システム内にＤＰＦユニット１を搬入するときに作業者が出入りできるように搬入口１６ａが設けられるとよく、搬入口１６ａは、柔軟性を有するカーテン１６ｂによって開閉可能であるとよい。

［ＤＰＦユニットの詳細について］
図１〜図３を参照して、ＤＰＦユニット１の詳細について説明する。ＤＰＦユニット１のケース３は、筒形状の胴体部３ａと、この胴体部３ａの長手方向の両側それぞれに位置し、かつ胴体部３ａよりも細く形成される第１及び第２端部３ｂ，３ｃとを有する。胴体部３ａは直線状に延びている。なお、本発明の浄化ユニットでは、胴体部は湾曲して形成されることもある。例えば、胴体部は、略Ｕ字形状、略Ｓ字形状等に形成されてもよい。

第１及び第２端部３ｂ，３ｃそれぞれには、第１開口３ｄ及び第２開口３ｅが設けられる。特に図示はしないが、ＤＰＦユニット１は、ディーゼル自動車に設置された状態で、排出ガスが第１開口３ｄからケース３の内部に入り、さらに、ケース３の内部のＤＰＦ２を通過した排出ガスが第２開口３ｅから排出されるように構成される。しかしながら、本発明において、ＤＰＦユニット１は、ディーゼル自動車に設置された状態で、排出ガスが第２開口３ｅからケース３の内部に入り、さらに、ケース３の内部のＤＰＦ２を通過した排出ガスが第１開口３ｄから排出されるように構成されてもよい。

第１及び第２端部３ｂ，３ｃは胴体部３ａから互いに反対側に向かって突出し、かつ第１及び第２開口３ｄ，３ｅもまた互いに反対側に向かって開口する。しかしながら、本発明の浄化ユニットにおいて、第１及び第２端部は、胴体部から互いに対してあらゆる方向に向かって突出してもよく、第１及び第２開口は互いに対してあらゆる方向に向かって開口してもよい。例えば、第１及び第２端部が、胴体部から互いに実質的に同方向に突出してもよく、第１及び第２開口が互いに対して実質的に同方向に開口してもよい。

さらに、第１及び第２端部３ｂ，３ｃそれぞれには、第１及び第２フランジ３ｆ，３ｇが設けられる。第１及び第２フランジ３ｆ，３ｇそれぞれは、第１及び第２開口３ｄ，３ｅの周囲にてその中心から外周に向かう方向に突出する。

ＤＰＦ２は、かかるケース３の長手方向、すなわち、排出ガスの流出入方向（矢印Ｌにより示す）に沿って配置される。ＤＰＦ２はまた、ケース３の内部にて、ＤＰＦ２の排出ガスの流出入方向（矢印Ｌにより示す）を洗浄液Ｃの流れ方向（矢印Ｆにより示す）に対応させて配置される。このようなＤＰＦユニット１が、その内部を通過する洗浄液Ｃの流れを水平方向に沿わせるように配向される。

なお、本発明の浄化ユニットにおいて、ディーゼル自動車に設置された状態で他の装置に接続するための孔がケースに形成される場合、特に、尿素ＳＣＲユニットにおいて、ディーゼル自動車に設置された状態で尿素水を注入するための孔がケースに形成される場合において、浄化ユニットを洗浄装置に設置した状態で、このような孔がプラグキャップ等によって封止されるとよい。

［流入管、流出管、並びに流入側及び流出側接続機構の詳細について］
図１、図２、図４及び図５を参照して、流入管５、流出管６、並びに流入側及び流出側接続機構７，８の詳細について説明する。流入管５の長手方向の一端は、流入側接続機構７を介してケース３の第１開口３ｄに接続され、流入管５の長手方向の他端は循環機構１２に接続される。また、流出管６の長手方向の一端は、流出側接続機構８を介してケース３の第２開口３ｅに接続され、流出管６の長手方向の他端は濾過タンク１０に接続される。そのため、流入管５から送られた洗浄液Ｃが第１開口３ｄを通ってケース３の内部に入り、ケース３の内部を通過した洗浄液Ｃが他方口３ｅを通って流出管６に送られる。

流入側接続機構７は、流入管５の一端に取り付けられるアダプタ２１と、このアダプタ２１に取り付けられると共に第１開口３ｄに挿入される接続栓２２と、ケース３及び流入管５の接続を保持するために用いられる固定板２３及びクランプ２４とを有する。なお、図１及び図４においては、一例として、流入側接続機構７が２つのクランプ２４を有する。アダプタ２１は筒形状に形成され、アダプタ２１には、その軸線方向に貫通する流通経路２１ａが形成される。アダプタ２１の横断面は流入管５の横断面よりも大きく形成される。アダプタ２１の流通経路２１ａは、流入管５の一端から送られる洗浄液Ｃを受ける。

接続栓２２は、その基端から先端に向かう方向にて第１開口３ｄに挿入される。接続栓２２には、洗浄液Ｃを流通可能とするようにその基端から先端に向かって貫通する流通経路２２ａが形成される。接続栓２２の流通経路２２ａは、アダプタ２１の流通経路２１ａから送られる洗浄液Ｃを受ける。接続栓２２は、第１開口３ｄに挿入された状態で第１開口３ｄの周縁部に当接する外周面２２ｂを有し、外周面２２ｂは接続栓２２の挿入方向、すなわち、接続栓２２の基端から先端に向かって先細るように形成されるとよい。

固定板２３は略Ｉ字形状の平面を有するように形成される。固定板２３の中央には、流入管５を挿入可能とする挿入孔２３ａが形成される。固定板２３は、挿入孔２３ａに流入管５を挿入した状態でアダプタ２１の一端に当接可能に配置される。クランプ２４は、接続栓２２を第１開口３ｄに挿入した状態で第１フランジ３ｆと固定板２３とを洗浄液Ｃの流れ方向に挟み込むように構成される。クランプ２４によって、接続栓２２の外周面２２ｂが第１開口３ｄの外周縁部に押し付けられて、接続栓２２が第１開口３ｄを密封する。特に、クランプ２４はシャコ万力であると好ましい。

流出側接続機構８は、アダプタ２５と、接続栓２６と、固定板２７と、クランプ２８とを有し、これらは、流入管５の一端をケース３の第１開口３ｄに接続する代わりに、流出管６の一端をケース３の第２開口３ｅに接続する点を除いて、流入側接続機構７のものと同様になっている。特に、流出側接続機構８の接続栓２６について具体的に述べると、かかる接続栓２６もまた、洗浄液Ｃを流通可能とするようにその基端から先端に向かって貫通する流通経路２６ａと、第２開口３ｅに挿入された状態で第２開口３ｅの周縁部に当接する外周面２６ｂとを有し、外周面２６ｂは接続栓２６の挿入方向、すなわち、接続栓２６の基端から先端に向かって先細るように形成されるとよい。図１においては、一例として、流出側接続機構８は２つのクランプ２８を有する。なお、流入側及び流出側接続機構７，８の接続栓２２，２６は、ケース３の第１及び第２開口３ｄ，３ｅの大きさに対応した大きさを有するものに取り替え可能であってもよい。

［洗浄液濾過機構の詳細について］
図６（ａ）を参照して、洗浄液濾過機構９の詳細について説明する。洗浄液濾過機構９は、洗浄液Ｃを濾過可能とする複数の洗浄液フィルタ３１を有し、複数の洗浄液フィルタ３１は洗浄液Ｃの流れ方向（矢印Ｆにより示す）に互いに間隔を空けた状態で並んで配置される。各洗浄フィルタ３１は、洗浄液Ｃを通過可能とし、かつ堆積物質を捕集可能に構成されるとよい。しかしながら、洗浄液を濾過可能であれば、本発明の洗浄液濾過機構は少なくとも１つの洗浄液フィルタを有すればよい。

一例として、図６（ａ）においては、洗浄液濾過機構９は３つの洗浄液フィルタ３１を有する。３つの洗浄液フィルタ３１は、洗浄液Ｃの流れ方向にて、第１〜第３の洗浄液フィルタ３１ａ〜３１ｃの順に並ぶ。第１及び第２の洗浄液フィルタ３１ａ，３１ｂは、網形状に形成するとよく、さらには、ステンレス製の網であると好ましい。第３の洗浄液フィルタ３１ｃは、多孔質体であるとよく、さらには、ポリ塩化ビニル製の多孔質体であると好ましく、特に、クレハンロック（登録商標）のフィルタであると好ましい。

洗浄液濾過機構９は、洗浄液フィルタ３１を取り付け可能に構成される取付用組立体３２をさらに有する。取付用組立体３２は筒形状に形成され、特に、筒形状の取付用組立体３２は鉛直方向に延びると好ましい。３つの洗浄液フィルタ３１は、取付用組立体３２の内部で取付用組立体３２の長手方向に並んで配置される。

具体的には、取付用組立体３２は、洗浄液Ｃを流入可能とする流入側部材３２ａと、洗浄液フィルタ３１を取り付ける取付部材３２ｂと、隣り合う取付部材３２ｂ間の間隔を維持するスペーサ部材３２ｃとを有する。流入側部材３２ａと、取付部材３２ｂと、スペーサ部材３２ｃとは筒形状に形成される。取付部材３２ｂの内周面は洗浄液フィルタ３１の外周縁部に対応して形成されるとよい。取付部材３２ｂの内部には、洗浄液フィルタ３１を載置可能とすると共に洗浄液Ｃを通過可能とする支持部３２ｄが配置される。支持部３２ｄの外周縁部は取付部材３２ｂの内周面に取り付けられるとよい。特に図示はしないが、支持部３２ｄは略十字形状に形成することができる。しかしながら、本発明の支持部は、略十字形状以外の形状、例えば、網形状、リング形状、有孔板形状等に形成されてもよい。

取付用組立体３２においては、流入側部材３２ａの下方で、取付部材３２ｂ及びスペース部材３２ｃが取付用組立体３２の長手方向にて交互に配置されるとよい。この配置関係にて、流入側部材３２ａと、取付部材３２ｂと、スペーサ部材３２ｃとが積み重ねられるとよい。流入側部材３２ａの外周はまた、洗浄液Ｃを受け易くするように取付部材３２ｂ及びスペース部材３２ｃの外周よりも大きく形成されるとよい。

［濾過タンクの詳細について］
図６（ａ）及び図６（ｂ）を参照して、濾過タンク１０の詳細について説明する。濾過タンク１０は筒形状に形成される胴体部１０ａを有する。筒形状の胴体部１０ａは実質的に鉛直方向に延びるとよく、この場合、複数の洗浄液フィルタ３１もまた、胴体部１０ａに対応して鉛直方向に並んで配置される。

さらに、濾過タンク１０は、胴体部１０ａの上端及び下端それぞれに位置する頂部１０ｂ及び底部１０ｃを有する。濾過タンク１０の頂部１０ｂには流出管６の他端が取り付けられる。特に、略Ｌ字形状のコネクタ４１が、濾過タンク１０の頂部１０ｂに形成された流入口１０ｄに取り付けられ、コネクタ４１に流出管６の他端が接続されると好ましい。この場合、洗浄液Ｃは、濾過タンク１０の内部で濾過タンク１０の頂部１０ｂから底部１０ｃに向かって自由落下する。濾過タンク１０の底部１０ｃには、洗浄液Ｃを通過可能とするように複数の流出孔１０ｅが形成される。かかる濾過タンク１０の底部１０ｃ上に取付用組立体３２が載置される。

［貯留槽の詳細について］
図１〜図３を参照して、貯留槽１１の詳細について説明する。貯留槽１１は、桶状に形成され、かつケース３の長手方向に沿って配置される。貯留槽１１の上端部には上部開口１１ａが形成される。貯留槽１１は、その内周側に位置する内側層１１ｂと、その外周側に位置する外側層１１ｃと、内側層１１ｂ及び外側層１１ｃ間に位置する断熱層１１ｄとを有するとよい。例えば、断熱層１１ｄは発泡ウレタン材から構成されると好ましい。

上部開口１１ａには、ケース３を支持可能とする支持部材として複数の支持チェーン５１が配置される。しかしながら、本発明の支持部材は、支持チェーン以外の部材、例えば、細長形状、網形状、シート形状等に形成された部材であってもよい。複数の支持チェーン５１は、ケース３の長手方向に互いに間隔を空けて配置され、さらに、各支持チェーン５１の長手方向は上面視でケース３の長手方向に交差する方向、特に、ケース３の長手方向に直交する方向に配向される。各支持チェーン５１の長手方向の両端は、貯留槽１１の上部開口１１ａの周縁部に取り付けられる。例えば、各支持チェーン５１の両端にフック５１ａが取り付けられて、フック５１ａが貯留槽１１の上部開口１１ａの周縁部に掛けられるとよい。

ＤＰＦユニット１は、複数の支持チェーン５のうち少なくとも２つによってケース３が支持された状態で洗浄装置４に設置される。なお、本発明の洗浄ユニットのケース、特に、尿素ＳＣＲユニットのケースが、当該ケースの長手方向に直交する方向にて貯留槽の上部開口の周縁部よりも大きくなっている大型ケースである場合、大型ケースが周縁部に載置されてもよく、さらに、この大型ケースを支える支持部材が貯留槽又はその外部に設けられてもよい。また、大型ケースが、当該大型ケースの長手方向に直交する方向にて貯留槽の上部開口を跨ぐと共に貯留槽からその外側に突出し、かつ下方に膨らむアーチ形状に形成された複数の支持部材に載置されてもよい。

貯留槽１１には、洗浄液Ｃを加熱可能に構成されるヒータ５２が設置されるとよい。貯留槽１１の上部開口１１ａは蓋５３（仮想線により示す）によって開閉可能であるとよい。蓋５３によって上部開口１１ａを閉じた状態では、貯留槽１１内の洗浄液Ｃが保温され易くなる。蓋５３は、支持チェーン５１の下方に配置されるとよい。

［貯留槽とそれ以外の要素との位置関係について］
ここで、図１〜図３を参照して、貯留槽１１とそれ以外の要素との位置関係について説明する。ＤＰＦユニット１の少なくとも一部、すなわち、ケース３の少なくとも一部は、上面視で貯留槽１１に重複するように貯留槽１１の上方に配置される。特に、ケース３は、上面視でその全体を貯留槽１１に重複させるように貯留槽１１の上方に配置されると好ましい。ケース３はまた、水平方向から見てその少なくとも一部を貯留槽１１と重複させるように配置されると好ましい。言い換えれば、ケース３が、貯留槽１１内の洗浄液Ｃの液面ｃ１上方に配置されると好ましく、さらに、ケース３が、その少なくとも一部を上部開口１１ａから貯留槽１１内に入り込ませるように配置されると好ましい。

また、流入側及び流出側接続機構７，８と、注入機構１３と、バブル発生機構１４とが、上面視でそれらの全体を貯留槽１１に重複させるように貯留槽１１の上方に配置されるとよい。濾過タンク１０が、上面視でその全体を貯留槽１１と重複させるように配置されるとよい。濾過タンク１０はまた、貯留槽１１内に配置されると好ましい。この場合、濾過タンク１０は、貯留槽１１の内部で濾過タンク１０の底部１０ｃを貯留槽１１の底部１１ｅと鉛直方向に間隔を空けた状態で配置されるとよい。濾過タンク１０は、ケース３に対して流出管６側に配置されると好ましい。

［循環機構の詳細について］
図１及び図３を参照して、循環機構１２の詳細について説明する。循環機構１２は、貯留槽１１内の洗浄液Ｃを流入管５に向けて汲み上げるように構成された循環ポンプ６１と、貯留槽１１及び循環ポンプ６１間を連結する循環管６２とを有する。２つの洗浄装置４の循環ポンプ６１は、ケース３の長手方向にて互い違いに配置されると好ましい。循環管６２の長手方向の一端は、貯留槽１１の下部に接続され、特に、ケース３に対して流入管５側で貯留槽１１の下部に接続されると好ましい。循環管６２の長手方向の他端は流入管５の他端に接続される。

［注入機構の詳細について］
図４を参照して、注入機構１３の詳細について説明する。注入機構１３は、流入管５における長手方向のケース３寄りの領域に配置される。注入機構１３は、流入管５上に配置される加圧チャンバ７１と、この加圧チャンバ７１に取り付けられる加圧ノズル７２及び安全弁７３とを有する。加圧チャンバ７１は、流入管５の上流側領域５ａと下流側領域５ｂとを接続するように構成される。具体的には、加圧チャンバ７１は、流入管５の上流側領域５ａに接続される上流側接続部７１ａと、流入管５の下流側領域５ｂに接続される下流側接続部７１ｂとを有する。

加圧チャンバ７１の内部には空洞７１ｃが形成され、この空洞７１ｃ内を洗浄液Ｃが通過する。加圧チャンバ７１の空洞７１ｃは、流入管５を通過する洗浄液Ｃの流れを屈曲させるように略くの字形状に形成される屈曲区域７１ｄを有する。具体的には、屈曲区域７１ｄは、上流側及び下流側接続部７１ａ，７１ｂを通る流体Ｃの流れに沿った軸線を所定の屈曲角度にて交差させるように屈曲する。特に、屈曲区域７１ｄの屈曲角度は鈍角であると好ましい。さらに、空洞７１ｃは、屈曲区域７１ｄからその略くの字形状の突出側に膨らむ膨出区域７１ｅを有する。

加圧ノズル７２は、コンプレッサ等の流体供給手段（図示せず）から供給される圧縮空気を噴出するように構成される。加圧ノズル７２は、加圧チャンバ７１の内部を通過する洗浄液Ｃをその流れ方向に沿って加圧するように配置される。特に、加圧ノズル７２は、加圧チャンバ７１の下流側接続部７１ｂに向けて圧縮空気を噴出するとよい。

加圧ノズル７２は、筒形状に形成されるノズル本体７２ａと、このノズル本体７２ａの先端に圧縮空気を噴出するように形成される噴出口７２ｂとを有する。ノズル本体７２ａには、その周方向に間隔を空けるように配置され、かつ空気を引き込み可能とするようにノズル本体７２ａを貫通する複数の引込孔７２ｃが形成されると好ましい。本実施形態では、一例として、ノズル本体７２ａに４つの引込孔７２ｃが形成されている。流体供給手段から供給される圧縮空気に加えて、引込孔７２ｃからノズル本体７２ａ内に引き込まれる空気を噴出口７２ｂから噴出することができる。そのため、噴出口７２ｂから噴出される空気を増加することができる。

安全弁７３は、加圧チャンバ７１内の圧力が許容限界値以上となった場合に、洗浄液Ｃを加圧チャンバ７１から逃がすように構成される。なお、許容限界値は、ケース３と流入管５との接続が外れること、流出管５と加圧チャンバ７１との接続が外れること、及び加圧チャンバ７１が破損することのうち少なくとも１つを防ぐように定められると好ましい。このような加圧ノズル７２と安全弁７３とは、洗浄液Ｃの流れを避けるように空洞７１ｃの膨出区域７１ｅに配置されるとよい。さらに、加圧ノズル７２と安全弁７３とは、加圧チャンバ７１の下流側接続部７１ｂと対向するように配置されると好ましい。

［バブル発生機構の詳細について］
図４を参照して、バブル発生機構１４の詳細について説明する。バブル発生機構１４は、流入管５の上流側領域５ａを流れる洗浄液Ｃの一部を分岐させ、かつ分岐した洗浄液Ｃの一部を加圧チャンバ７１に送るバイパス管８１と、このバイパス管８１上に配置されるバブル発生器８２とを有する。バイパス管８１の長手方向の一端は流入管５の上流側領域５ａに接続され、バイパス管８１の長手方向の他端は加圧チャンバ７１に接続される。バブル発生器８２は、バイパス管８１を流れる洗浄液Ｃを用いて加圧チャンバ７１内の洗浄液Ｃに気泡を発生させるように構成される。特に、バブル発生器８２は、マイクロバブル発生器、マイクロナノバブル発生器又はナノバブル発生器であると好ましい。

［洗浄装置の循環経路の材料について］
さらに、洗浄装置４の循環経路の材料について説明する。洗浄液Ｃに含有する洗剤がアルカリ性である場合、洗浄液Ｃの循環経路の構成要素は、アルカリ性の洗剤に対して耐性を有する材料を用いて作製されるとよい。

例えば、流入管５と、流出管６と、循環機構１２の循環管６２と、バブル発生機構１４のバイパス管８１とは、ポリ塩化ビニルを用いて作製されるとよく、特に、これらは柔軟性を有すると好ましい。流入側及び流出側接続機構７，８のアダプタ２１，２５と、濾過タンク１０のコネクタ４１とは、ポリプロピレンを用いて作製されるとよい。流入側及び流出側接続機構７，８の接続栓２２，２６は、ゴムを用いて作製されるとよい。洗浄液濾過機構９の取付用組立体３２の流入側部材３２ａと取付部材３２ｂとスペーサ部材３２ｃとは、ポリオレフィン樹脂と炭酸カルシウムとを含有する材料を用いて作製されるとよい。濾過タンク１０と、貯留槽１１の内側層１１ｂ及び外側層１１ｃと、注入機構１３の加圧チャンバ７１とは、ステンレスを用いて作製されるとよい。

以上、本実施形態に係る洗浄装置４によれば、洗浄液Ｃを、洗浄装置４内で循環させながら、流入管５からＤＰＦユニット１のケース３を通って流出管６に継続的に流すことができる。そのため、洗浄装置４内にて循環する洗浄液ＣによってＤＰＦユニット１、特に、ＤＰＦ２を効率的に洗浄することができる。また、ＤＰＦ２を収容したケース３を流入管５と流出管６とに接続するという簡単な作業によって、ＤＰＦ２を含むＤＰＦユニット１を洗浄装置４に設置できるので、ＤＰＦ２の設置作業を容易にできる。よって、ＤＰＦ２の洗浄に関連する作業の効率を改善することができる。

本実施形態に係る洗浄装置４によれば、注入機構１３によって、洗浄液Ｃを効率的に循環させるように洗浄液Ｃの流れをＤＰＦ２に流れる直前で効率的に付勢するので、堆積物質を洗い流すように十分に付勢された洗浄液ＣをＤＰＦユニット１内に流すことができる。そのため、循環する洗浄液ＣによってＤＰＦユニット１、特に、ＤＰＦ２を効率的に洗浄することができる。例えば、洗浄液Ｃが洗浄装置４の起動前に静止している場合であっても、注入機構１３によって、洗浄装置４の起動時に、洗浄液Ｃを即座にスムーズに循環させることができるので、洗浄装置４の起動時からＤＰＦ２を効率的に洗浄することができる。また、注入機構１３が、循環する洗浄液Ｃを効率的に付勢可能な位置に配置されるので、注入機構１３から洗浄液Ｃに加える圧力を抑えることができる。その結果、注入機構１３が洗浄液Ｃに加える圧力を増加させるために大型化することを抑制できる。よって、洗浄液Ｃを循環させるように構成された洗浄装置４の大型化を抑制することができる。

本実施形態に係る洗浄装置４によれば、注入機構１３の加圧チャンバ７１の空洞７１ｃに加圧ノズル７２が配置されるので、循環する洗浄液Ｃの流れを効率的に付勢することができる。そのため、循環する洗浄液ＣによってＤＰＦユニット１、特に、ＤＰＦ２を効率的に洗浄することができる。特に、空洞７１ｃの屈曲区域７１ｄが洗浄液Ｃの主な流路となる一方で、空洞７１ｃの膨出区域７１ｅはこの主な流路から外れるので、加圧ノズル７２を膨出区域７１ｅに配置する場合には、加圧ノズル７２が洗浄液Ｃの流れを遮ることを防止できる。

本実施形態に係る洗浄装置４によれば、ＤＰＦユニット１のケース３が、その内部を通過する洗浄液Ｃの流れを水平方向に沿わせるように配向され、さらに、ケース３が、上面視でケース３を貯留槽１１と重複させるように貯留槽１１の上方に配置されるので、洗浄液Ｃを循環させるように構成された洗浄装置４の大型化を抑制することができる。また、ＤＰＦユニット１及びその周辺部分から洗浄液Ｃが漏れた場合であっても、かかる洗浄液Ｃを上方開口１１ｂから貯留槽１１内にて受けることができるので、洗浄液Ｃが洗浄装置４の外部に漏れることを防止できる。

本実施形態に係る洗浄装置４によれば、濾過タンク１０が、流出管６からの洗浄液Ｃを受けるように流出管６に接続され、さらに、濾過タンク１０が、その内部で洗浄液濾過機構９を通過した洗浄液Ｃを貯留槽１１に送り、かつ上面視で濾過タンク１０の全体を貯留槽１１と重複させるように配置されるので、洗浄液Ｃを循環させるように構成された洗浄装置４の大型化を抑制することができる。

本実施形態に係る洗浄装置４によれば、流入管５及び流出管６の一端に配置された接続栓２２，２６の外周面２２ｂ，２６ｂが先細り形状に形成されるので、かかる接続栓２２，２６を、ＤＰＦユニット１の種類に応じて様々な大きさを有するケース３の第１及び第２開口３ｄ，３ｅに対して接続することができる。その結果、ＤＰＦユニット１の種類に応じた設置態様の変更作業の負担を軽減できて、ＤＰＦ２の設置作業を容易にできる。よって、ＤＰＦ２の洗浄に関連する作業の効率を改善することができる。

ここまで本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明は、その技術的思想に基づいて変形及び変更可能である。

１ＤＰＦユニット、２ＤＰＦ、３ケース、３ｄ第１開口、３ｅ第２開口、４洗浄装置、５流入管、６流出管、９洗浄液濾過機構、１０濾過タンク、１１貯留槽、１２循環機構、１３注入機構、２２，２６接続栓、２２ｂ，２６ｂ外周面、７１加圧チャンバ、７１ｃ空洞、７２加圧ノズル、Ｃ洗浄液

上記課題を解決すべく、本発明の一態様に係る洗浄装置は、ディーゼルエンジンからの排出ガスを浄化する浄化要素と前記浄化要素を収容したケースとを有し、前記ケースが排出ガスを前記ケースの内部に通すための第１及び第２開口を有する浄化ユニットをディーゼル機械から取り外した状態で設置し、かつ前記浄化要素を洗浄する洗浄液を循環させるように構成される洗浄装置であって、前記ケースの第１開口に洗浄液を送るように前記第１開口に着脱可能に接続される流入管と、前記ケースの第２開口から洗浄液を受けるように前記第２開口に着脱可能に接続される流出管と、前記流入管内の洗浄液をその流れに沿って付勢するように前記流入管内に圧縮気体を送る注入機構とを備え、前記注入機構が、前記流入管上に配置される加圧チャンバと、前記加圧チャンバ内の空洞を流れる洗浄液に向けて前記圧縮気体を噴出する加圧ノズルとを有し、前記加圧チャンバ内の空洞が、前記流入管を通過する洗浄液の流れを屈曲させるようにくの字形状に形成される屈曲区域と、前記屈曲区域からそのくの字形状の突出側に膨らむように形成される膨出区域とを有し、前記加圧ノズルが、前記加圧チャンバ内を通過する洗浄液をその流れ方向に沿って加圧するように前記膨出区域内に配置される。

Claims

ディーゼルエンジンからの排出ガスを浄化する浄化要素と前記浄化要素を収容したケースとを有し、前記ケースが排出ガスを前記ケースの内部に通すための第１及び第２開口を有する浄化ユニットをディーゼル機械から取り外した状態で設置し、かつ前記浄化要素を洗浄する洗浄液を循環させるように構成される洗浄装置であって、
前記ケースの第１開口に洗浄液を送るように前記第１開口に着脱可能に接続される流入管と、
前記ケースの第２開口から洗浄液を受けるように前記第２開口に着脱可能に接続される流出管と、
前記流入管内の洗浄液をその流れに沿って付勢するように前記流入管内に圧縮気体を送る注入機構と
を備える洗浄装置。
前記注入機構が、前記流入管上に配置される加圧チャンバと、前記加圧チャンバ内の空洞を流れる洗浄液に向けて前記圧縮気体を噴出する加圧ノズルとを有し、前記加圧ノズルが前記加圧チャンバ内の空洞に配置される、請求項１に記載の洗浄装置。
ディーゼルエンジンからの排出ガスを浄化する浄化要素と前記浄化要素を収容したケースとを有し、前記ケースが排出ガスを前記ケースの内部に通すための第１及び第２開口を有する浄化ユニットをディーゼル機械から取り外した状態で設置し、かつ前記浄化要素を洗浄する洗浄液を循環させるように構成される洗浄装置であって、
前記ケースの第１開口に洗浄液を送るように前記第１開口に着脱可能に接続される流入管と、
前記ケースの第２開口から洗浄液を受けるように前記第２開口に着脱可能に接続される流出管と、
前記流出管から送られた洗浄液を溜める貯留槽と、
前記貯留槽内の洗浄液を前記流入管に送る循環機構と
を備え、
前記ケースが、その内部を通過する洗浄液の流れを水平方向に沿わせるように配向され、かつ前記ケースが上面視で前記貯留槽と重複させるように前記貯留槽の上方に配置される、洗浄装置。
洗浄液を濾過可能とする洗浄液濾過機構を内部に収容し、かつ前記流出管から洗浄液を受けるように前記流出管に接続される濾過タンクをさらに備え、前記濾過タンクが、前記濾過タンクの内部にて前記洗浄液濾過機構を通過する洗浄液を前記貯留槽に送り、かつ上面視で前記濾過タンクの全体を前記貯留槽と重複させるように配置される、請求項３に記載の洗浄装置。
前記流入管の長手方向の一端に配置され、かつ前記ケースの第１開口に挿入されることによって前記第１開口に着脱可能に接続される流入側接続栓と、前記流出管の長手方向の一端に配置され、かつ前記ケースの第２開口に挿入されることによって前記第２開口に着脱可能に接続される流出側接続栓とをさらに備え、前記流入側及び流出側接続栓それぞれが、前記第１及び第２開口に接続された状態で前記第１及び第２開口の周縁部に当接する外周面を有し、前記流入側及び流出側接続栓の外周面のそれぞれがその挿入方向に向かって先細るように形成される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の洗浄装置。