JP3258646B2 - 排ガス中の微粒子除去装置及び方法 - Google Patents

排ガス中の微粒子除去装置及び方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば船舶用、陸
上走行用，陸上定置用の例えばディーゼルエンジン等の
内燃機関、からの排ガス中に含まれる浮遊微粒子（ＳＰ
Ｍ）を分解除去する排ガス中の微粒子除去装置及び除去
方法に関する。
【０００２】
【背景技術】従来、船舶用、陸上走行用、陸上定置用デ
ィーゼルからの排ガス中に含まれる浮遊微粒子（ＳＰ
Ｍ、以下「微粒子」という。）を分解するには、セラミ
ックス製のハニカムフィルタ等によるＤＰＦ（Diesel P
articulate Filter)が提案されており、該ＤＰＦに微粒
子を捕集し、堆積量が増えると排気抵抗が増大するの
で、これを燃焼除去し再生している。この再生方法とし
ては、スロットリングにより排気温度を向上させる方法
やヒータ加熱方法、或いは追い焚き方法等によって排気
ガス温度を上昇させて、捕集微粒子中の未燃焼分を燃焼
させていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
微粒子分解処理方法では、以下のような問題がある。 (1) 再生時における熱衝撃の繰返によりハニカム状のセ
ラミックスフィルタの破損が生じるという問題がある。 (2) 異常燃焼の発生により、フィルタ材の耐熱性、耐熱
衝撃性が不足し、損傷が生じるという問題がある。 (3) ヒータ加熱や追い焚き用の装置及び燃料等のユーテ
ィリティー費用が必要となので、処理コストの低減を図
るという要望がある。 (4) 燃焼が十分でない場合には、圧損が増大し、使用不
能となり、その結果当該フィルタ自身を交換する必要が
ある。
【０００４】本発明は、上記問題に鑑み、従来のような
ヒータ等の加熱手段を用いることなくしかも低温で排ガ
ス中の微粒子を分解することのできる排ガス中の微粒子
除去装置及び除去方法を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決する本発
明の［請求項１］の排ガス中の微粒子除去装置の発明
は、排ガス中の微粒子を除去する排ガス中の微粒子除去
装置であって、上記微粒子を捕集する捕集手段と、上記
捕集手段に捕集した微粒子の表面を覆うように触媒溶液
を溶液状態で接触させると共に、該微粒子の細孔中に触
媒溶液を浸透させる触媒付着手段とを備えてなり、該触
媒を乾燥させた後に微粒子を触媒燃焼分解することを特
徴とする。
【０００６】［請求項２］の発明は、内燃機関から排出
される排ガス中の微粒子を除去する排ガス中の微粒子除
去装置であって、上記微粒子を捕集する捕集手段と、上
記捕集手段に捕集した微粒子の表面を覆うように触媒溶
液を溶液状態で接触させると共に、該微粒子の細孔中に
触媒溶液を浸透させる触媒付着手段とを備えてなり、該
触媒を乾燥させた後に微粒子を触媒燃焼分解することを
特徴とする。
【０００７】［請求項３］の発明は、請求項１又は２に
おいて、上記触媒付着手段が、残りの触媒溶液を回収す
るものであることを特徴とする。
【０００８】［請求項４］の発明は、請求項１乃至３の
いずれか 1項において、上記触媒付着手段が、上記微粒
子を捕集した捕集手段に触媒溶液を噴霧する噴霧手段を
備えてなることを特徴とする。
【０００９】［請求項５］の発明は、請求項１乃至３の
いずれか 1項において、上記微粒子表面に触媒溶液を付
着させる触媒付着手段が、上記微粒子を捕集した捕集手
段を触媒溶液に浸漬する浸漬手段であることを特徴とす
る。
【００１０】［請求項６］の発明は、請求項１乃至５の
いずれか 1項において、上記触媒溶液がアルカリ金属或
いはアルカリ土類金属の少なくとも１種を含む触媒水溶
液、海水、又は上記アルカリ金属或いはアルカリ土類金
属の少なくとも１種を含む海水であることを特徴とす
る。
【００１１】［請求項７］の発明は、請求項１乃至６の
いずれか１項において、上記捕集手段に触媒を担持して
なることを特徴とする。
【００１２】［請求項８］の発明は、請求項１乃至７の
いずれか１項において、上記微粒子を捕集する捕集手段
が、円盤型フィルタ又は円筒型フィルタであることを特
徴とする。
【００１３】［請求項９］の発明は、請求項８におい
て、上記フィルタが、内面側に導入した排ガスを外部へ
排出する内面濾過型又は外面側に導入した排ガスを内部
へ排出する外面濾過型であることを特徴とする。
【００１４】［請求項１０］の発明は、請求項９におい
て、上記フィルタが、強度を保持する支持層と、該支持
層の上に積層してなる微粒子を捕集する捕集層とを備え
た積層構造であることを特徴とする。
【００１５】［請求項１１］の発明は、請求項１０にお
いて、上記微粒子を捕集する捕集層の表面に保護層を設
けたことを特徴とする。
【００１６】［請求項１２］の発明は、請求項８におい
て、上記フィルタが断面凹凸形状であることを特徴とす
る。
【００１７】［請求項１３］の発明は、請求項８におい
て、上記フィルタの表面に多数の円筒管型フィルタを立
設してなることを特徴とする。
【００１８】［請求項１４］の発明は、請求項８におい
て、上記微粒子を捕集する捕集手段が、円盤型フィルタ
であり、上記微粒子表面に触媒溶液を付着させる触媒付
着手段が、円盤表面側に設けられてなり、円盤型フィル
タを回転させ、該円盤表面の同一表面の異なる位置にお
いて、触媒溶液をフィルタ表面に噴霧し、乾燥後に排ガ
ス中の未燃焼微粒子を燃焼することを特徴とする。
【００１９】［請求項１５］の発明は、請求項８におい
て、上記微粒子を捕集する捕集手段が、円筒型フィルタ
であり、排ガス中の微粒子を円筒型フィルタの内面又は
外面側から付着させ、上記微粒子表面に触媒溶液を付着
させる触媒付着手段が、内面濾過の場合には円筒側面の
内側に、又は外面濾過の場合には外側に設け、上記円筒
型フィルタを回転させつつ、触媒溶液をフィルタ表面に
噴霧し、乾燥後に排ガス中の未燃焼微粒子を燃焼するこ
とを特徴とする。
【００２０】［請求項１６］の発明は、請求項８におい
て、上記微粒子を捕集する捕集手段が、円筒型又は多角
形型フィルタであり、排ガス中の微粒子を円筒型又は多
角形型フィルタの外面側から付着させ、上記微粒子表面
に触媒溶液を付着させる触媒付着手段が、フィルタ外面
の周方向に少なくとも２以上配設してなり、触媒付着手
段を切替つつ触媒溶液を周囲から順に切替つつフィルタ
表面に噴霧し、乾燥後に排ガス中の未燃焼微粒子を燃焼
することを特徴とする。
【００２１】［請求項１７］の発明は、請求項８におい
て、上記微粒子を捕集する捕集手段が、端面が市松模様
の閉塞部を備えたハニカム型フィルタであり、排ガス中
の微粒子をフィルタの表面に付着させ、上記微粒子表面
に触媒溶液を噴霧し、乾燥後に排ガス中の未燃焼微粒子
を燃焼することを特徴とする。
【００２２】［請求項１８］の発明は、請求項８におい
て、上記微粒子を捕集する捕集手段が、平板型フィルタ
を積層してなると共に、端部を交互に閉塞した積層型フ
ィルタであり、排ガス中の微粒子をフィルタの表面に付
着させ、上記微粒子表面に触媒溶液を噴霧し、乾燥後に
排ガス中の未燃焼微粒子を燃焼することを特徴とする。
【００２３】［請求項１９］の発明は、請求項８におい
て、上記微粒子を捕集する捕集手段が、平板型フィルタ
を折り曲げてなる積層型フィルタであり、排ガス中の微
粒子をフィルタの表面に付着させ、上記微粒子表面に触
媒溶液を噴霧し、乾燥後に排ガス中の未燃焼微粒子を燃
焼することを特徴とする。
【００２４】［請求項２０］の発明は、請求項８におい
て、上記微粒子を捕集する捕集手段が、中空のドーナツ
円盤型を内筒に複数並設してなり、排ガス中の微粒子を
フィルタの表面に付着させ、上記微粒子表面に触媒溶液
を噴霧し、乾燥後に排ガス中の未燃焼微粒子を燃焼する
ことを特徴とする。
【００２５】［請求項２１］の排ガス中の微粒子除去方
法の発明は、排ガス中の微粒子を除去する排ガス中の微
粒子除去方法であって、上記微粒子を捕集し、該捕集し
た微粒子表面に触媒溶液を付着させ、微粒子を燃焼分解
することを特徴とする。
【００２６】［請求項２２］の発明は、請求項２１にお
いて、上記捕集手段の表面に付着した微粒子表面に、触
媒溶液を噴霧し、該捕集した微粒子表面に触媒溶液を付
着させることを特徴とする。
【００２７】［請求項２３］の発明は、請求項２１にお
いて、上記微粒子が表面にした捕集手段を、触媒溶液に
浸漬し、該捕集した微粒子表面に触媒溶液を付着させる
ことを特徴とする。
【００２８】［請求項２４］の排ガス処理システムの発
明は、排ガスを浄化する排ガス処理システムであって、
排ガスの煙道に介装され、排ガス中の浮遊微粒子を分解
処理する請求項１乃至１９のいずれか一項の微粒子除去
装置を有することを特徴とする。
【００２９】［請求項２５］の発明は、請求項２４にお
いて、上記微粒子除去装置の後流側に排ガス中の窒素酸
化物を分解処理する脱硝装置を有することを特徴とす
る。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３１】本実施の形態にかかる排ガス中の微粒子除
去装置は、例えばディーゼルエンジン等の内燃機関、又
はガス化炉等から排出される排ガス中の微粒子を除去す
る排ガス中の微粒子除去装置であって、上記微粒子を捕
集する捕集手段と、上記捕集手段に捕集した微粒子表面
に触媒溶液を付着させる触媒付着手段と備えてなり、捕
集した微粒子全体を触媒で覆いつつ未燃焼微粒子を燃焼
分解するものである。ここで、上記微粒子を捕集する捕
集手段としては、例えば円盤型フィルタ又は円筒型フィ
ルタを挙げることができるが、その他ハニカム状のフィ
ルタ等の排ガス中の微粒子を捕集し、触媒溶液を付着可
能な形状のフィルタであれば特に限定されるものではな
い。
【００３２】［第１の実施の形態］ 以下、本実施の形態では、図１（Ａ）に示すような円盤
型フィルタ１１を用いた排ガス中の微粒子除去装置につ
いて説明する。
【００３３】図２は第１の実施の形態にかかる排ガス中
の微粒子除去装置の概略図である。図２に示すように、
本実施の形態にかかる排ガス中の微粒子除去装置は、デ
ィーゼルエンジン排ガス１０中の微粒子を除去する排ガ
ス中の微粒子除去装置であって、上記微粒子を捕集する
捕集手段である円盤型フィルタ１１と、上記円盤型フィ
ルタ１１に捕集した微粒子表面に触媒溶液１２を付着さ
せる触媒付着手段である複数のノズル（スプレー型、シ
ャワー型等）１３ａを有するスプレー１３とを備えてな
り、捕集した微粒子全体を触媒で覆いつつ未燃焼微粒子
を燃焼分解するものである。
【００３４】本実施の形態の微粒子除去装置では、鉛直
軸方向に軸芯を有する円盤型のフィルタ１１を用い、該
フィルタ１１の一部が排ガスの煙道２１内に回転自在に
介装され、該煙道２１内において排ガス１０中の微粒子
を捕集する捕集ゾーン２２と、微粒子を捕集したフィル
タ１１が回転され、煙道外において触媒貯槽２３から供
給される触媒溶液１２を散布手段１３により噴霧する触
媒担持ゾーン２４と、担持された触媒が再び煙道２１内
に入り、排ガス１０の熱と触媒作用との併用により未燃
焼分が燃焼する燃焼ゾーン２５とから構成されている。
【００３５】上記触媒貯槽２３内にはアルカリ金属触媒
溶液であるＫ2 ＣＯ3 又は海水が貯蔵タンク２６から供
給され、貯蔵されており、攪拌手段２７により攪拌され
ている。上記触媒貯槽２３内は、上記触媒担持ゾーン２
４で噴霧された残りの触媒溶液１２が回収され、その際
に未燃焼Ｃ（カーボン）が流れ落ちる場合があるので、
当該未燃焼Ｃを含んだものとなっている。
【００３６】本実施の形態によれば、上記微粒子捕集ゾ
ーン２２においてフィルタ１１の表面に排ガス１０中の
微粒子を捕集し、該捕集された微粒子を触媒担持ゾーン
２４において触媒溶液１２で微粒子の表面を覆うように
散布し、フィルタ１２の回転につれて触媒を乾燥させ、
再び煙道内の燃焼ゾーン２５で燃焼することにより、３
００℃程度の低温において当該微粒子中の未燃焼分（ス
ート，タール等）を分解することができ、クリーンガス
２８を排出することができる。
【００３７】図３に微粒子を構成するスート，タール燃
焼試験の結果を示す。図３中、縦軸はスート，タールの
全重量（ｍｇ）を示し、横軸は経過時間（ｈ）を示す。
図３中、実線は本発明にかかるものであり、３００℃で
Ｋ2 ＣＯ3 触媒噴霧の分解効果を示すものであり、時間
の経過と共にスート，タールの重量が減少するのが確認
された。一方、一点鎖線は従来の触媒を噴霧しない場合
についてであり、触媒を噴霧しない場合には、スート，
タールの重量の減少割合が本発明と比べて悪いものであ
った。
【００３８】ここで、本発明で触媒とは、炭酸カリウ
ム，炭酸ナトリウム等のＮａ，Ｋ等のアルカリ金属，ア
ルカリ土類金属のうち少なくとも一種を含むものであ
る。また、アルカリ触媒として海水を利用することもで
きる。また、上記アルカリ金属或いはアルカリ土類金属
の少なくとも１種を海水中に含有するようにしてもよ
い。
【００３９】本発明ではアルカリ触媒溶液をフィルタに
捕集された微粒子の表面を覆うように噴霧することで、
含浸・担持させることにより、当該触媒を均一に配置さ
せることができ、この結果、燃焼場を均一化させること
ができると共に、従来のヒータ等による燃焼温度（４０
０℃以上）よりもより低温側（３００℃以下）において
触媒燃焼を可能とすることができる。
【００４０】このため微粒子を燃焼する際に従来のよう
に異常燃焼を防ぐと共に、燃焼温度によっては触媒溶液
を散布する（触媒溶液の散布量・散布時間、フィルタの
回転速度等の調整）ことにより燃焼温度を制御すること
ができる。
【００４１】上記フィルタ１１のフィルタ材質は燃焼と
水溶液の散布を繰り返すことになるので、耐熱衝撃性に
優れる材料を用いる必要がある。耐熱衝撃性のフィルタ
としては、金属製のフィルタ、耐熱処理されたセラミッ
クスフィルタ等を例示することができる。
【００４２】また、フィルタ強度を保持する支持層の上
に金属フィルタを積層してなる積層金属メッシュ型フィ
ルタや、フィルタ強度を保持する支持層の上に金属不織
布を積層してなる積層金属不織布型フィルタを例示する
ことができる。
【００４３】また、図４（Ａ）に示すように、支持層３
１の上面側にセラミックス層３２を配し、該セラミック
ス層３２を保護する保護メッシュ層３３からなる積層型
セラミックスフィルタ３４を用いることもできる。
【００４４】上記フィルタには、必要に応じて白金等の
金属触媒等を担持するようにしてもよい。ここで、白金
以外に、例えばロジウム、パラジウム等を、また酸化物
触媒としては、例えば酸化チタン、酸化アルミナ、コー
ジュライト、アルミナ・シリカ、ゼオライト、ポーラス
シリケート、ポーラスアルミネート等や、ペロブスカイ
ト型構造、スピネル型構造を有する複合酸化物を例示す
ることができるが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。これにより、フィルタの表面側では上記微粒子
を接触する触媒の触媒作用と微粒子に付着したアルカリ
触媒の触媒作用との併用効果により、さらに分解効率を
向上させることができる。
【００４５】本発明の触媒による微粒子除去の作用・効
果を図４（Ｂ）に示す。図４に示すように、先ずフィル
タ１１の表面に排ガス中の微粒子１０ａが付着する。次
いで、触媒溶液１２を散布すると、触媒溶液１２が微粒
子の表面を覆う。微粒子１０ａに触媒溶液１２が覆いは
じめると微粒子１０ａの細孔中にも触媒溶液１２が浸透
しはじめる。その後、乾燥させると、微粒子１０ａの表
面を覆った触媒溶液が乾燥すると共に、触媒活性を示す
成分が微粒子表面に均一に分散した状態で残留する。ま
た、微粒子内部に侵入した触媒溶液も乾燥し、触媒活性
を示す成分が微粒子内部に均一に残留する。その後、燃
焼により微粒子の表面のみならず内部においても触媒作
用が働き、完全燃焼が可能となる。
【００４６】本発明では、排ガス中の微粒子を分解処理
することができ、内燃機関の種類を何ら特定するもので
はない。例えば船舶用、陸上走行用、陸上定置用ディー
ゼルや発電機等の内燃機関からの排ガス中に含まれる浮
遊微粒子（ＳＰＭ）の未燃焼分を低温で分解処理するこ
とができる。また、内燃機関から排出される排ガス中の
微粒子を分解除去するのみならず、例えば都市ゴミ焼却
炉，産業廃棄物焼却炉，汚泥焼却炉等の各種焼却炉、熱
分解炉、溶融炉等から排ガス中の微粒子も除去すること
ができる。
【００４７】［第２の実施の形態］ 本発明では、上記微粒子表面に触媒溶液を付着させる触
媒付着手段としては、上述したように、上記微粒子を捕
集したフィルタ１１に触媒溶液を噴霧する噴霧手段のほ
かに、上記微粒子を捕集した捕集手段を触媒溶液に浸漬
する浸漬手段を挙げることができる。
【００４８】以下、本実施の形態では、円盤型フィルタ
を用い、浸漬手段により触媒を担持する排ガス中の微粒
子除去装置について説明する。図５は第２の実施の形態
にかかる排ガス中の微粒子除去装置の概略図である。図
５に示すように、本実施の形態にかかる排ガス中の微粒
子除去装置は、鉛直軸方向と直交する方向に軸芯を有す
る円盤型のフィルタ１１を用い、該フィルタ１１の一部
が排ガスの煙道２１に回転自在に介装され、該煙道内に
おいて排ガス１０中の微粒子を捕集する捕集ゾーン２２
と、微粒子を捕集したフィルタ１１が回転され、煙道外
において触媒貯槽２３にフィルタ１１を浸漬させる触媒
担持ゾーン２５と、担持された触媒が再び煙道２１に入
り、燃焼ガスの温度において燃焼する燃焼ゾーン２６と
から構成されている。上記貯蔵タンク２７内は、上記触
媒担持ゾーン２５でフィルタが浸漬されるので、表面に
付着した未燃焼Ｃ（カーボン）を含んだものとなってい
る。微粒子の分解作用は第１の実施の形態と同様である
ので、省略する。
【００４９】この浸漬型の場合には、陸上定置型の内燃
機関の排ガス処理に好適であるが、海上又は陸上を走行
する場合には揺れ防止手段を設けるようにすればよい。
【００５０】［第３の実施の形態］ 本発明では、フィルタ構造としては、特に限定されるも
のではなく図１（Ａ）に示す円盤型フィルタや、図１
（Ｂ），（Ｃ）に示す円筒型フィルタ等を例示すること
ができる。
【００５１】以下、本実施の形態では、円筒型フィルタ
を用い、噴霧手段により触媒を担持する排ガス中の微粒
子除去装置について説明する。図６（Ａ），（Ｂ）は第
３の実施の形態にかかる排ガス中の微粒子除去装置の概
略図である。図６に示すように、本実施の形態にかかる
排ガス中の微粒子除去装置は、微粒子を捕集する捕集手
段が、外面濾過型の円筒型フィルタ４１Ａであり、排ガ
ス１０中の微粒子を円筒型フィルタ４１Ａの外面側から
付着させ、上記微粒子表面に触媒溶液を付着させる触媒
付着手段の噴射ノズル４２Ａを外側に設け、円筒型フィ
ルタ４１Ａを回転させつつ、触媒溶液１２をフィルタ４
１Ａの表面に噴霧し、乾燥後に排ガス中の未燃焼微粒子
を燃焼するものである。図６（Ｂ）中、符号４３はフィ
ルタ４１Ａを回転させる回転ユニットを図示する。
【００５２】本実施の形態の微粒子除去装置では、鉛直
軸方向と直交する方向に軸芯を有する外面濾過型の円筒
型のフィルタ４１Ａを用い、該フィルタ４１Ａが排ガス
処理本体４４内に回転ユニット４３により回転自在に介
装されてなり、排ガス１０中の微粒子を捕集する捕集ゾ
ーン４５と、微粒子を捕集したフィルタ１１が回転さ
れ、噴霧ノズル４２Ａにより触媒貯槽２３から供給され
る触媒溶液１２を散布する触媒担持ゾーン４６と、担持
された触媒が乾燥する乾燥ゾーン４７と排ガス１０の熱
と触媒作用との併用により未燃焼分が燃焼する燃焼ゾー
ン４８とから構成されている。なお、図６において、上
記触媒担持ゾーン４６と、乾燥ゾーン４７及び燃焼ゾー
ン４８は厳密に特定されるものではなく、おおよその目
安を図示したものである。
【００５３】本実施の形態によれば、上記微粒子捕集ゾ
ーン４５においてフィルタ４１Ａの表面に排ガス１０中
の微粒子を捕集し、該捕集された微粒子を触媒担持ゾー
ン４６においてアルカリ触媒溶液１２で微粒子の表面を
覆うように散布し、フィルタ４１Ａの回転につれて触媒
を乾燥させ、燃焼ゾーン４８で燃焼することにより、３
００℃程度の低温において当該微粒子中の未燃焼分（ス
ート，タール等）を分解することができ、クリーンガス
２８を排出することができる。なお、触媒の噴霧は、連
続的に常に噴霧したり、所定回転毎に噴霧するようにし
たり、センサ等を設け微粒子の付着量に応じて触媒を噴
霧するようにすればよい。
【００５４】本実施の形態において、図７に示すよう
に、噴霧ノズル４２Ａを円筒型フィルタ４１Ａの軸方向
に沿って複数個設けるようにしてもよい。
【００５５】本実施の形態において、図８に示すよう
に、円筒型フィルタ４１Ａの回転軸を鉛直軸とした縦置
型として、ノズル４１Ａからの噴霧が下方に流れるよう
にしてノズルの設置本数を少なくするようにしてもよ
い。
【００５６】また、触媒溶液を噴霧する代わりに、上述
した図９のような浸漬型としてもよい。この浸漬型の場
合には、図１０に示すような、フィルタ６１の形状が断
面形状が凸部６１ａと凹部６１ｂとからなる凹凸形状の
ものや、図１１に示すような、円筒管６２の表面に複数
のガス透過性の円柱４１ａを立設したような小型円筒群
型フィルタ６３等のような複雑な形状のフィルタの場合
に好適である。
【００５７】［第４の実施の形態］ 本発明では、図１（Ｃ）に示す内面濾過型円筒型フィル
タを用い、噴霧手段により触媒を担持する排ガス中の微
粒子除去装置について説明する。図１２（Ａ），（Ｂ）
は第４の実施の形態にかかる排ガス中の微粒子除去装置
の概略図である。図１２に示すように、本実施の形態に
かかる排ガス中の微粒子除去装置は、微粒子を捕集する
捕集手段が、内面濾過型の円筒型フィルタ４１Ｂであ
り、排ガス１０中の微粒子を円筒型フィルタ４１Ｂの内
側からガス噴出管５０を介して噴出させ、上記微粒子表
面に触媒溶液を付着させる触媒付着手段の噴射ノズル４
２Ｂを内側に設け、円筒型フィルタ４１Ｂを回転させつ
つ、触媒溶液１２をフィルタ４１Ｂの表面に噴霧し、乾
燥後に排ガス中の未燃焼微粒子を燃焼するものである。
【００５８】本実施の形態の微粒子除去装置では、鉛直
軸方向と直交する方向に軸芯を有する内面濾過型の円筒
型のフィルタ４１Ｂを用い、該フィルタ４１Ｂが排ガス
処理本体４４内に回転ユニット４３により回転自在に介
装されてなり、排ガス１０中の微粒子を捕集する捕集ゾ
ーン４５と、微粒子を捕集したフィルタ１１が回転さ
れ、噴霧ノズル４２Ｂにより触媒貯槽２３から供給され
る触媒溶液１２を散布する触媒担持ゾーン４６と、担持
された触媒が乾燥する乾燥ゾーン４７と排ガス１０の熱
と触媒作用との併用により未燃焼分が燃焼する燃焼ゾー
ン４８とから構成されている。
【００５９】本実施の形態によれば、上記微粒子捕集ゾ
ーン４５においてフィルタ４１Ｂの表面に排ガス１０中
の微粒子を捕集し、該捕集された微粒子を触媒担持ゾー
ン４６においてアルカリ触媒溶液１２で微粒子の表面を
覆うように散布し、フィルタ４１Ｂの回転につれて触媒
を乾燥させ、燃焼ゾーン４８で燃焼することにより、３
００℃程度の低温において当該微粒子中の未燃焼分（ス
ート，タール等）を分解することができ、クリーンガス
２８を排出することができる。
【００６０】［第５の実施の形態］ 本発明では、上述した回転型フィルタを用いた実施の形
態と異なり、フィルタを固定式としたフィルタを用い、
噴霧手段により触媒を担持する排ガス中の微粒子除去装
置について説明する。図１３は第５の実施の形態にかか
る排ガス中の微粒子除去装置の概略図である。図１３に
示すように、本実施の形態にかかる排ガス中の微粒子除
去装置は、微粒子を捕集する捕集手段が、固定型の角柱
型フィルタ７１であり、排ガス１０中の微粒子をフィル
タ７１の外側に付着させ、上記微粒子表面に触媒溶液１
２を付着させる触媒付着手段の噴射ノズル７２Ａ〜Ｄを
外周側に設け、触媒溶液１２をフィルタ７１の表面に順
に噴霧し、乾燥後に排ガス中の未燃焼微粒子を燃焼する
ものである。
【００６１】本実施の形態では固定型フィルタは角柱型
としたが本発明はこれに限定されるものではなく、例え
ば円筒型フィルタや多角形型フィルタとし、ガスを順次
切替えるようにして触媒溶液１２を順次噴霧するように
してもよい。
【００６２】［第６の実施の形態］ 本発明では、固定式としたフィルタを用い、噴霧手段に
より触媒を担持する排ガス中の微粒子除去装置について
説明する。図１４は第６の実施の形態にかかる排ガス中
の微粒子除去装置の概略図である。図１４に示すよう
に、本実施の形態にかかる排ガス中の微粒子除去装置
は、微粒子を捕集する捕集手段が、固定型の角柱型フィ
ルタ８１であり、排ガス１０中の微粒子をフィルタ８１
の表面に付着させ、上記微粒子表面に触媒溶液１２を噴
射ノズル（図示せず）により触媒溶液１２をフィルタ８
１の表面に噴霧し、乾燥後に排ガス中の未燃焼微粒子を
燃焼するものである。
【００６３】本実施の形態の微粒子を捕集するフィルタ
８１は、端面が市松模様の閉塞部８２で交互に塞いでな
るハニカム型フィルタである。
【００６４】また、触媒の付着方法としては、噴霧方法
に限定されるものではなく、例えばフィルタ容器内を触
媒溶液で満たして浸漬するような方法等の触媒を良好に
担持させる方法であれば限定されるものではない。
【００６５】［第７の実施の形態］ 本発明では、固定式としたフィルタを用い、噴霧手段に
より触媒を担持する排ガス中の微粒子除去装置について
説明する。図１５は第７の実施の形態にかかる排ガス中
の微粒子除去装置の概略図である。図１５に示すよう
に、本実施の形態にかかる排ガス中の微粒子除去装置
は、微粒子を捕集する捕集手段が、一枚の平面型フィル
タを溝状に折り畳んだ形状を有する積層型フィルタ９１
であり、排ガス１０中の微粒子をフィルタ９１の表面に
付着させ、上記微粒子表面に触媒溶液１２を噴射ノズル
（図示せず）により触媒溶液１２をフィルタ９１の表面
に噴霧し、乾燥後に排ガス中の未燃焼微粒子を燃焼する
ものである。なお、符号９２は閉塞部分である。
【００６６】また、平面型フィルタを多段に積層し、料
端面を交互に閉塞板９２により閉塞して上記積層型フィ
ルタ９１とするようにしてもよい。
【００６７】本実施の形態の積層型フィルタ９１は、閉
塞部分と異なる部分が貫通しているので、フィルタ表面
に付着した未燃焼物を洗浄除去することが容易である。
【００６８】［第８の実施の形態］ 本発明では、固定式としたフィルタを用い、噴霧手段に
より触媒を担持する排ガス中の微粒子除去装置について
説明する。図１６は第８の実施の形態にかかる排ガス中
の微粒子除去装置の概略図である。図１６に示すよう
に、本実施の形態にかかる排ガス中の微粒子除去装置
は、微粒子を捕集する捕集手段が、中空のドーナツ円盤
型フィルタ９３を内筒９４に複数並設してなるフィルタ
９５であり、排ガス１０中の微粒子をフィルタ９１の表
面に付着させ、上記微粒子表面に触媒溶液１２を噴射ノ
ズル（図示せず）により触媒溶液１２をフィルタ９１の
表面に噴霧し、乾燥後に排ガス中の未燃焼微粒子を燃焼
するものである。
【００６９】本発明にかかるフィルタ装置としては、上
述した円盤型や円筒型フィルタや固定式フィルタ等によ
り排ガス中の微粒子を捕集するものを例示したが、本発
明のフィルタはこれらに限定されるものではなく、排ガ
ス中の微粒子を効率よく捕集することができる形式のフ
ィルタであればいずれでもよい。また、フィルタの設置
形式は種々の設置方式があり、その一例を図１７に示
す。図１７（Ａ）は円筒回転又は固定型フィルタの独立
形式である。図１７（Ｂ）は複数のフィルタを配管を用
いて３本並列型とし、各々切替方式にして、フィルタへ
の微粒子の吸着、乾燥、燃焼を順に行うようなフィルタ
である。図１７（Ｃ）は複数のフィルタを集合させたユ
ニット形式のフィルタである。
【００７０】以下、上述したような本発明の種々の排ガ
ス中の微粒子除去装置を備えた排ガス浄化システムにつ
いての一例を説明するが、本発明はこれらのシステムに
限定されるものではない。
【００７１】［第９の実施の形態］ 図１８は第９の実施の形態にかかる排ガス浄化システム
の概略図である。図１８に示すように、本実施の形態に
かかる排ガス浄化システムは、内燃機関から排出される
排ガスを浄化する排ガス処理システムであって、内燃機
関である船舶用大型のディーゼルエンジン１０１からの
排ガスの煙道に介装され、排ガス１０中の浮遊微粒子を
分解処理する微粒子除去装置１０２を備えてなるもので
あり、該微粒子除去装置１０２の後流側には脱硝装置１
０３を設けて、微粒子の除去及び窒素酸化物等の有害物
質を除去したクリーンなガス１０４を煙突１０５から排
出するようにしている。
【００７２】［第１０の実施の形態］ 図１９は第１０の実施の形態にかかる排ガス浄化システ
ムの概略図である。図１９に示すように、本実施の形態
にかかる排ガス浄化システムは、内燃機関から排出され
る排ガスを浄化する排ガス処理システムであって、内燃
機関である船舶用大型のディーゼルエンジン１０１から
の排ガスの煙道に介装され、排ガス１０中の浮遊微粒子
を分解処理する微粒子除去装置１０２を備えてなるもの
であり、該微粒子除去装置１０２からの排ガスの一部
（約３割り程度）を再びディーゼルエンジン１０１へ還
流循環させてなるものであり、微粒子の除去した排ガス
を還流する排ガス再循環装置（ＥＧＲ）としたものであ
る。
【００７３】これにより燃焼温度を下げる排ガスは微粒
子を除去したクリーンなものを供給することになるの
で、長期に亙って全体としての排ガス中の窒素酸化物の
生成量を低減することができる。本システムは特に船舶
用以外の陸上ディーゼル用に適用することが可能であ
る。
【００７４】［第１１の実施の形態］ 図２０は第１１の実施の形態にかかる排ガス浄化システ
ムの概略図である。図２０に示すように、本実施の形態
にかかる排ガス浄化システムは、内燃機関（例えばトラ
ック，バス，ローラー，フォークリフト，シャベルカー
等の陸上走行用内燃機関やコンプレッサー，発電機等の
ような陸上固定用内燃機関）から排出される排ガスを浄
化する排ガス処理システムであって、内燃機関であるデ
ィーゼルエンジン１０１からの排ガスの煙道に介装さ
れ、排ガス１０中の浮遊微粒子を分解処理する微粒子除
去装置１０２を備えてなるものであり、該微粒子除去装
置１０２の後流側には脱硝装置１０３を設けて、微粒子
の除去及び窒素酸化物等の有害物質を除去したクリーン
なガス１０４を外気へ排出するようにしている。
【００７５】［第１２の実施の形態］ 図２１は第１２の実施の形態にかかる排ガス浄化システ
ムの概略図である。図２１に示すように、本実施の形態
にかかる排ガス浄化システムは、コージェネレーション
システムに対応するものであり、電力を出力するディー
ゼルエンジン発電機１１１からの排ガス１０の煙道に介
装され、排ガス１０中の浮遊微粒子を分解処理する微粒
子除去装置１０２を備えてなるものである。本システム
では、該微粒子除去装置１０２の後流側には脱硝装置１
０３を設けて、微粒子の除去及び窒素酸化物等の有害物
質を除去したクリーンなガス１０４を外気へ排出する際
に、熱回収ボイラ１１２により温水として熱を回収し、
エネルギー利用効率の向上を図るようにしている。
【００７６】このように本発明によれば、例えば船舶
用、陸上走行用、陸上定置用ディーゼル等の内燃機関か
らの排ガス中に含まれる浮遊微粒子（ＳＰＭ）の未燃焼
分を低温で分解処理することができるシステムを構築す
ることが可能となる。
【００７７】［第１３の実施の形態］ 図２２は第１３の実施の形態にかかる排ガス浄化システ
ムの概略図である。図２２に示すように、本実施の形態
にかかる排ガス浄化システムは、ガス化炉から排出され
る排ガスを浄化する排ガス処理システムであって、ガス
化炉１２１からの排ガスの煙道に介装され、排ガス１０
中の浮遊微粒子を分解処理する微粒子除去装置１０２を
備えてなるものであり、該微粒子除去装置１０２の後流
側には脱硝装置１０３を設けて、微粒子の除去及び窒素
酸化物等の有害物質を除去したクリーンなガス１０４を
煙突１０５から排出するようにしている。
【００７８】このように、本発明では、内燃機関から排
出される排ガス中の微粒子を分解除去するのみならず、
例えば都市ゴミ焼却炉，産業廃棄物焼却炉，汚泥焼却炉
等の各種焼却炉、熱分解炉、溶融炉等から排ガス中の微
粒子も除去することができる。
【００７９】
【発明の効果】以上、説明したように本発明の［請求項
１］の排ガス中の微粒子除去装置の発明は、排ガス中の
微粒子を除去する排ガス中の微粒子除去装置であって、
上記微粒子を捕集する捕集手段と、上記捕集手段に捕集
した微粒子の表面を覆うように触媒溶液を溶液状態で接
触させると共に、該微粒子の細孔中に触媒溶液を浸透さ
せる触媒付着手段とを備えてなり、該触媒を乾燥させた
後に微粒子を触媒燃焼分解するので、微粒子表面のみな
らず微粒子の細孔まで触媒溶液がしみ込みさらに、乾燥
した後に、触媒燃焼させるので低温で微粒子の除去が可
能となる。
【００８０】［請求項２］の発明は、内燃機関から排出
される排ガス中の微粒子を除去する排ガス中の微粒子除
去装置であって、上記微粒子を捕集する捕集手段と、上
記捕集手段に捕集した微粒子の表面を覆うように触媒溶
液を溶液状態で接触させると共に、該微粒子の細孔中に
触媒溶液を浸透させる触媒付着手段とを備えてなり、該
触媒を乾燥させた後に微粒子を触媒燃焼分解するので、
微粒子表面のみならず微粒子の細孔まで触媒溶液がしみ
込みさらに、乾燥した後に、触媒燃焼させるので、例え
ばディーゼルエンジン排ガス中の微粒子を低温で除去す
ることが可能となる。
【００８１】［請求項４］の発明は、請求項１におい
て、上記微粒子表面に触媒溶液を付着させる触媒付着手
段が、上記微粒子を捕集した捕集手段に触媒溶液を噴霧
する噴霧手段を備えてなるので、微粒子の表面を効率よ
く覆うことができる。また、振動等があっても安定して
噴霧することができる。
【００８２】［請求項５］の発明は、請求項１におい
て、上記微粒子表面に触媒溶液を付着させる触媒付着手
段が、上記微粒子を捕集した捕集手段を触媒溶液に浸漬
する浸漬手段であるので、フィルタの形状が複雑な場合
であっても微粒子表面を覆うことができる。
【００８３】［請求項６］の発明は、請求項１におい
て、上記触媒溶液がアルカリ金属或いはアルカリ土類金
属の少なくとも１種を含む触媒水溶液、海水、又は上記
アルカリ金属或いはアルカリ土類金属の少なくとも１種
を含む海水であるので、触媒費用が廉価であると共に、
噴霧した後の触媒溶液を再利用することができる。
【００８４】［請求項７］の発明は、請求項１におい
て、上記捕集手段に触媒を担持してなるので、アルカリ
触媒以外の触媒効果による相乗的な微粒子の分解が可能
となる。
【００８５】［請求項８］の発明は、請求項１乃至６の
いずれか１項において、上記微粒子を捕集する捕集手段
が、円盤型フィルタ又は円筒型フィルタであるので、排
ガス処理装置を簡易にしかもコンパクトに製造すること
ができる。
【００８６】［請求項９］の発明は、請求項８におい
て、上記フィルタが、内面側に導入した排ガスを外部へ
排出する内面濾過型又は外面側に導入した排ガスを内部
へ排出する外面濾過型とするので、排ガス中の微粒子を
良好に捕集することができ、特に外面濾過型とすること
により、未燃焼物質の除去が容易となる。
【００８７】［請求項１０］の発明は、請求項８におい
て、上記フィルタが、強度を保持する支持層と、該支持
層の上に積層してなる微粒子を捕集する捕集層とを備え
た積層構造であるので、微粒子を良好に捕集することが
できる。
【００８８】［請求項１１］の発明は、請求項１０にお
いて、上記微粒子を捕集層の表面に保護層を設ることに
より、フィルタの寿命の向上を図ることができる。
【００８９】［請求項１２］の発明は、請求項８におい
て、上記フィルタが断面凹凸形状であるので、濾過面積
が向上する。
【００９０】［請求項１３］の発明は、請求項８におい
て、上記フィルタの表面に多数の円筒管型フィルタを立
設してなるので、フィルタの濾過面積が向上する。
【００９１】［請求項１４］の発明は、請求項８におい
て、上記微粒子を捕集する捕集手段が、円盤型フィルタ
であり、上記微粒子表面に触媒溶液を付着させる触媒付
着手段が、円盤表面側に設けられてなり、円盤型フィル
タを回転させ該円盤表面の同一表面の異なる位置におい
て、触媒溶液をフィルタ表面に噴霧し、乾燥後に排ガス
中の未燃焼微粒子を燃焼するので、微粒子を良好に捕集
でき、しかも効率的に微粒子を燃焼分解するすることが
できる。
【００９２】［請求項１５］の発明は、請求項８におい
て、上記微粒子を捕集する捕集手段が、円筒型フィルタ
であり、排ガス中の微粒子を円筒型フィルタの内面又は
外面側から付着させ、上記微粒子表面に触媒溶液を付着
させる触媒付着手段が、内面濾過の場合には円筒側面の
内側に、又は外面濾過の場合には外側に設け、上記円筒
型フィルタを回転させつつ、触媒溶液をフィルタ表面に
噴霧し、乾燥後に排ガス中の未燃焼微粒子を燃焼するの
で、微粒子を良好に捕集でき、しかも効率的に微粒子を
燃焼分解するすることができる。
【００９３】［請求項１６］の発明は、請求項８におい
て、上記微粒子を捕集する捕集手段が、円筒型又は多角
形型フィルタであり、排ガス中の微粒子を円筒型又は多
角形型フィルタの外面側から付着させ、上記微粒子表面
に触媒溶液を付着させる触媒付着手段が、フィルタ外面
の周方向に少なくとも２以上配設してなり、触媒付着手
段を切替つつ触媒溶液を周囲から順に切替つつフィルタ
表面に噴霧し、乾燥後に排ガス中の未燃焼微粒子を燃焼
するので、微粒子を良好に捕集でき、フィルタを回転さ
せることなく効率的に微粒子を燃焼分解するすることが
できる。
【００９４】［請求項１７］の発明は、請求項８におい
て、上記微粒子を捕集する捕集手段が、端面が市松模様
の閉塞部を備えたハニカム型フィルタであり、排ガス中
の微粒子をフィルタの表面に付着させ、上記微粒子表面
に触媒溶液を噴霧し、乾燥後に排ガス中の未燃焼微粒子
を燃焼するので、微粒子を良好に捕集でき、しかも装置
をコンパクトに製作することができる。
【００９５】［請求項１８］の発明は、請求項８におい
て、上記微粒子を捕集する捕集手段が、平板型フィルタ
を積層してなると共に、端部を交互に閉塞した積層型フ
ィルタであり、排ガス中の微粒子をフィルタの表面に付
着させ、上記微粒子表面に触媒溶液を噴霧し、乾燥後に
排ガス中の未燃焼微粒子を燃焼するので、微粒子を良好
に捕集でき、微粒子を燃焼分解することがでる。また、
装置をコンパクトに製作することができる。また、未燃
焼物質の除去が容易である。
【００９６】［請求項１９］の発明は、請求項８におい
て、上記微粒子を捕集する捕集手段が、平板型フィルタ
を折り曲げてなる積層型フィルタであり、排ガス中の微
粒子をフィルタの表面に付着させ、上記微粒子表面に触
媒溶液を噴霧し、乾燥後に排ガス中の未燃焼微粒子を燃
焼するので、微粒子を良好に捕集でき、微粒子を燃焼分
解することがでる。また、装置をコンパクトに製作する
ことができる。また、未燃焼物質の除去が容易である。
【００９７】［請求項２０］の発明は、請求項８におい
て、上記微粒子を捕集する捕集手段が、中空のドーナツ
円盤型を内筒に複数並設してなり、排ガス中の微粒子を
フィルタの表面に付着させ、上記微粒子表面に触媒溶液
を噴霧し、乾燥後に排ガス中の未燃焼微粒子を燃焼する
ので、微粒子を良好に捕集でき、微粒子を燃焼分解する
ことがでる。また、装置をコンパクトに製作することが
できる。また、未燃焼物質の除去が容易である。
【００９８】［請求項２１］の排ガス中の微粒子除去方
法の発明は、内燃機関から排出される排ガス中の微粒子
を除去する排ガス中の微粒子除去方法であって、上記微
粒子を捕集し、該捕集した微粒子表面に触媒溶液を付着
させ、該触媒で微粒子を覆いつつ未燃焼微粒子を燃焼分
解するので、低温で微粒子の除去が可能となる。
【００９９】［請求項２２］の発明は、請求項２１にお
いて、上記捕集手段の表面に付着した微粒子表面に、触
媒溶液を噴霧し、該捕集した微粒子表面に触媒溶液を付
着させるので、低温で微粒子の除去が可能となる。
【０１００】［請求項２３］の発明は、請求項２１にお
いて、上記微粒子が表面にした捕集手段を、触媒溶液に
浸漬し、該捕集した微粒子表面に触媒溶液を付着させる
ので、低温で微粒子の除去が可能となる。
【０１０１】［請求項２４］の排ガス処理システムの発
明は、内燃機関から排出される排ガスを浄化する排ガス
処理システムであって、内燃機関の排ガスの煙道に介装
され、排ガス中の浮遊微粒子を分解処理する請求項１乃
至１９のいずれか一項の微粒子除去装置を有するので、
微粒子の除去したクリーンなガスを排出するようにして
いる。
【０１０２】［請求項２５］の発明は、請求項２４にお
いて、上記微粒子除去装置の後流側に排ガス中の窒素酸
化物を分解処理する脱硝装置を有するので、微粒子の除
去及び窒素酸化物等の有害物質を除去したクリーンなガ
スを外気へ排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフィルタの一例を示し、（Ａ）は円盤
型フィルタ、（Ｂ）及び（Ｃ）は円筒型フィルタの斜視
図である。
【図２】第１の実施の形態にかかる排ガス中の微粒子除
去装置の概略図である。
【図３】微粒子を構成するスート，タール燃焼試験の結
果を示す図である。
【図４】フィルタの構成の概略図である。
【図５】第２の実施の形態にかかる排ガス中の微粒子除
去装置の概略図である。
【図６】第３の実施の形態にかかる排ガス中の微粒子除
去装置の概略図である。
【図７】第３の実施の形態にかかる複数のノズルを設け
た排ガス中の微粒子除去装置の概略図である。
【図８】第３の実施の形態にかかる縦型排ガス中の微粒
子除去装置の概略図である。
【図９】第３の実施の形態にかかる浸漬型排ガス中の微
粒子除去装置の概略図である。
【図１０】第３の実施の形態にかかる断面形状凹凸のフ
ィルタの概略図である。
【図１１】第３の実施の形態にかかる円筒群型フィルタ
の概略図である。
【図１２】第４の実施の形態にかかる排ガス中の微粒子
除去装置の概略図である。
【図１３】第５の実施の形態にかかる排ガス中の微粒子
除去装置の概略図である。
【図１４】第６の実施の形態にかかる排ガス中の微粒子
除去装置の概略図である。
【図１５】第７の実施の形態にかかる排ガス中の微粒子
除去装置の概略図である。
【図１６】第８の実施の形態にかかる排ガス中の微粒子
除去装置の概略図である。
【図１７】フィルタの設置形式は種々の設置方式があ
り、（Ａ）は円筒回転又は固定型フィルタの独立形式、
（Ｂ）は複数のフィルタを配管を用いて３本並列型と
し、各々切替方式、（Ｃ）は複数のフィルタを集合させ
たユニット形式のフィルタである。
【図１８】第９の実施の形態にかかる排ガス浄化システ
ムの概略図である。
【図１９】第１０の実施の形態にかかる排ガス浄化シス
テムの概略図である。
【図２０】第１１の実施の形態にかかる排ガス浄化シス
テムの概略図である。
【図２１】第１２の実施の形態にかかる排ガス浄化シス
テムの概略図である。
【図２２】第１３の実施の形態にかかる排ガス浄化シス
テムの概略図である。
【符号の説明】
１０ 排ガス １１ 円盤型フィルタ １２ 触媒溶液 １３ａ ノズル １３ スプレー ２１ 煙道 ２２ 捕集ゾーン ２３ 触媒貯槽 ２４ 触媒担持ゾーン ２５ 燃焼ゾーン ２６ 貯蔵タンク ２７ 攪拌手段 ２８ クリーンガス ３１ 支持層 ３２ セラミックス層 ３３ 保護メッシュ層 ３４ 積層型セラミックスフィルタ ４１Ａ，４１Ｂ 円筒型フィルタ ４２Ａ，４２Ｂ 噴霧ノズル ４３ 回転ユニット ４４ 装置排ガス処理本体 ４５ 捕集ゾーン ４６ 触媒担持ゾーン ４７ 乾燥ゾーン ４８ 燃焼ゾーン ６１ａ 凸部 ６１ｂ 凹部 ６１ フィルタ ６２ 円筒管 ６２ 小型円筒群型フィルタ ７１ 角柱型フィルタ ７２Ａ〜Ｄ 噴射ノズル ８１ 角柱型フィルタ ８２ 閉塞部 ９１ 積層型フィルタ ９２ 閉塞部 ９３ 中空のドーナツ円盤型フィルタ ９４ 内筒 ９５ フィルタ １０１ ディーゼルエンジン １０２ 微粒子除去装置 １０３ 脱硝装置 １０４ クリーンガス １０５ 煙突 １１１ ディーゼルエンジン発電機 １１２ 熱回収ボイラ １２１ ガス化炉
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大久保 頼聡 長崎県長崎市深堀町五丁目717番１号 三菱重工業株式会社 長崎研究所内 (72)発明者 安武 昭典 長崎県長崎市深堀町五丁目717番１号 三菱重工業株式会社 長崎研究所内 (72)発明者 小林 敬古 東京都千代田区丸の内二丁目５番１号 三菱重工業株式会社内 (72)発明者 服部 晃 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重 工業株式会社長崎造船所内 (56)参考文献 特開 昭62−206215（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−237812（ＪＰ，Ａ) 特開 昭46−2454（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−30523（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 3/02

Claims (25)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 排ガス中の微粒子を除去する排ガス中の
    微粒子除去装置であって、 上記微粒子を捕集する捕集手段と、 上記捕集手段に捕集した微粒子の表面を覆うように触媒
    溶液を溶液状態で接触させると共に、該微粒子の細孔中
    に触媒溶液を浸透させる触媒付着手段とを備えてなり、該触媒を乾燥させた後に 微粒子を触媒燃焼分解すること
    を特徴とする排ガス中の微粒子除去装置。
  2. 【請求項２】 内燃機関から排出される排ガス中の微粒
    子を除去する排ガス中の微粒子除去装置であって、 上記微粒子を捕集する捕集手段と、 上記捕集手段に捕集した微粒子の表面を覆うように触媒
    溶液を溶液状態で接触させると共に、該微粒子の細孔中
    に触媒溶液を浸透させる触媒付着手段とを備えてなり、該触媒を乾燥させた後に 微粒子を触媒燃焼分解すること
    を特徴とする排ガス中の微粒子除去装置。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２において、 上記触媒付着手段が、残りの触媒溶液を回収するもので
    あることを特徴とする排ガス中の微粒子除去装置。
  4. 【請求項４】 請求項１乃至３のいずれか１項におい
    て、上記触媒付着手段が、 上記微粒子を捕集した捕集手段に
    触媒溶液を噴霧する噴霧手段を備えてなることを特徴と
    する排ガス中の微粒子除去装置。
  5. 【請求項５】 請求項１乃至３のいずれか 1項におい
    て、上記触媒付着手段が、 上記微粒子を捕集した捕集手段を
    触媒溶液に浸漬する浸漬手段であることを特徴とする排
    ガス中の微粒子除去装置。
  6. 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれか 1項におい
    て、 上記触媒溶液がアルカリ金属或いはアルカリ土類金属の
    少なくとも１種を含む触媒水溶液、海水、又は上記アル
    カリ金属或いはアルカリ土類金属の少なくとも１種を含
    む海水であることを特徴とする排ガス中の微粒子除去装
    置。
  7. 【請求項７】 請求項１乃至６のいずれか 1項におい
    て、 上記捕集手段に触媒を担持してなることを特徴とする排
    ガス中の微粒子除去装置。
  8. 【請求項８】 請求項１乃至７のいずれか１項におい
    て、 上記微粒子を捕集する捕集手段が、円盤型フィルタ又は
    円筒型フィルタであることを特徴とする排ガス中の微粒
    子除去装置。
  9. 【請求項９】 請求項８において、 上記フィルタが、内面側に導入した排ガスを外部へ排出
    する内面濾過型又は外面側に導入した排ガスを内部へ排
    出する外面濾過型であることを特徴とする排ガス中の微
    粒子除去装置。
  10. 【請求項１０】 請求項９において、 上記フィルタが、強度を保持する支持層と、該支持層の
    上に積層してなる微粒子を捕集する捕集層とを備えた積
    層構造であることを特徴とする排ガス中の微粒子除去装
    置。
  11. 【請求項１１】 請求項１０において、 上記微粒子を捕集する捕集層の表面に保護層を設けたこ
    とを特徴とする排ガス中の微粒子除去装置。請求項１１
    は、「捕集層」を「微粒子を捕集する捕集層」と限定す
    ると共に、
  12. 【請求項１２】 請求項８において、 上記フィルタが断面凹凸形状であることを特徴とする排
    ガス中の微粒子除去装置。
  13. 【請求項１３】 請求項８において、 上記フィルタの表面に多数の円筒管型フィルタを立設し
    てなることを特徴とする排ガス中の微粒子除去装置。
  14. 【請求項１４】 請求項８において、 上記微粒子を捕集する捕集手段が、円盤型フィルタであ
    り、 上記微粒子表面に触媒溶液を付着させる触媒付着手段
    が、円盤表面側に設けられてなり、 円盤型フィルタを回転させ、該円盤表面の同一表面の異
    なる位置において、触媒溶液をフィルタ表面に噴霧し、
    乾燥後に排ガス中の未燃焼微粒子を燃焼することを特徴
    とする排ガス中の微粒子除去装置。
  15. 【請求項１５】 請求項８において、 上記微粒子を捕集する捕集手段が、円筒型フィルタであ
    り、 排ガス中の微粒子を円筒型フィルタの内面又は外面側か
    ら付着させ、 上記微粒子表面に触媒溶液を付着させる触媒付着手段
    が、内面濾過の場合には円筒側面の内側に、又は外面濾
    過の場合には外側に設け、 上記円筒型フィルタを回転させつつ、触媒溶液をフィル
    タ表面に噴霧し、乾燥後に排ガス中の未燃焼微粒子を燃
    焼することを特徴とする排ガス中の微粒子除去装置。
  16. 【請求項１６】 請求項８において、 上記微粒子を捕集する捕集手段が、円筒型又は多角形型
    フィルタであり、 排ガス中の微粒子を円筒型又は多角形型フィルタの外面
    側から付着させ、 上記微粒子表面に触媒溶液を付着させる触媒付着手段
    が、フィルタ外面の周方向に少なくとも２以上配設して
    なり、 触媒付着手段を切替つつ触媒溶液を周囲から順に切替つ
    つフィルタ表面に噴霧し、乾燥後に排ガス中の未燃焼微
    粒子を燃焼することを特徴とする排ガス中の微粒子除去
    装置。
  17. 【請求項１７】 請求項８において、 上記微粒子を捕集する捕集手段が、端面が市松模様の閉
    塞部を備えたハニカム型フィルタであり、 排ガス中の微粒子をフィルタの表面に付着させ、 上記微粒子表面に触媒溶液を噴霧し、乾燥後に排ガス中
    の未燃焼微粒子を燃焼することを特徴とする排ガス中の
    微粒子除去装置。
  18. 【請求項１８】 請求項８において、 上記微粒子を捕集する捕集手段が、平板型フィルタを積
    層してなると共に、端部を交互に閉塞した積層型フィル
    タであり、 排ガス中の微粒子をフィルタの表面に付着させ、 上記微粒子表面に触媒溶液を噴霧し、乾燥後に排ガス中
    の未燃焼微粒子を燃焼することを特徴とする排ガス中の
    微粒子除去装置。
  19. 【請求項１９】 請求項８において、 上記微粒子を捕集する捕集手段が、平板型フィルタを折
    り曲げてなる積層型フィルタであり、 排ガス中の微粒子をフィルタの表面に付着させ、 上記微粒子表面に触媒溶液を噴霧し、乾燥後に排ガス中
    の未燃焼微粒子を燃焼することを特徴とする排ガス中の
    微粒子除去装置。
  20. 【請求項２０】 請求項８において、 上記微粒子を捕集する捕集手段が、中空のドーナツ円盤
    型を内筒に複数並設してなり、排ガス中の微粒子をフィ
    ルタの表面に付着させ、 上記微粒子表面に触媒溶液を噴霧し、乾燥後に排ガス中
    の未燃焼微粒子を燃焼することを特徴とする排ガス中の
    微粒子除去装置。
  21. 【請求項２１】 排ガス中の微粒子を除去する排ガス中
    の微粒子除去方法であって、 上記微粒子を捕集し、該捕集した微粒子の表面を覆うよ
    うに触媒溶液を溶液状態で接触させると共に、該微粒子
    の細孔中に触媒溶液を浸透させ、該触媒を乾燥させた後
    に微粒子を触媒燃焼分解することを特徴とする排ガス中
    の微粒子除去方法。
  22. 【請求項２２】 請求項２１において、 上記捕集手段の表面に付着した微粒子表面に、触媒溶液
    を噴霧し、該捕集した微粒子表面に触媒溶液を付着させ
    ることを特徴とする排ガス中の微粒子除去方法。
  23. 【請求項２３】 請求項２１において、 上記微粒子が表面にした捕集手段を、触媒溶液に浸漬
    し、該捕集した微粒子表面に触媒溶液を付着させること
    を特徴とする排ガス中の微粒子除去方法。
  24. 【請求項２４】 排ガスを浄化する排ガス処理システム
    であって、 排ガスの煙道に介装され、排ガス中の浮遊微粒子を分解
    処理する請求項１乃至２０のいずれか一項の微粒子除去
    装置を有することを特徴とする排ガス処理システム。
  25. 【請求項２５】 請求項２４において、 上記微粒子除去装置の後流側に排ガス中の窒素酸化物を
    分解処理する脱硝装置を有することを特徴とする排ガス
    処理システム。
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