JP4342990B2 - フィルタ再生装置 - Google Patents

Description

本発明は、フィルタの再生装置に関する。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型フィルタにおいて、捕捉した粒子状物質を除去してフィルタの濾過性能、圧力損失等を、粒子状物質が捕捉されていない初期状態に戻す再生作業に好適な装置に関する。

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、セラミック製ハニカム型フィルタの１つであるディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦともいう）を用いた装置が知られている。このＤＰＦを用いた装置は、捕捉したＰＭを除去しなければフィルタエレメント（単にエレメントともいう）が最終的に目詰まりを生じるため、定期的な再生を必要とするものである。

ＤＰＦは、内燃機関運転中に排ガス浄化装置に装着したまま、その全体を加熱して燃焼させることによって、再生を行うことが可能であるが、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、エレメントに堆積したＰＭを比較的安定的に燃焼させることが出来る。

又、外部熱源を用いずにＤＰＦ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、エレメント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。

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）がフィルタエレメントに堆積されていき、時を経てエレメントを目詰まりに至らしめるという問題を抱えていた。

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ＤＰＦ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、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ＤＰＦの再生手段の開発が望まれていた。

これに対し、図１２に示されるフィルタ再生装置が知られている。図１２に示されるフィルタ再生装置４００は、エレメント４０１（ＤＰＦ）を上部ハウジング４０３に固定し、その両端面をパッキンでシールした後、蓄圧タンク４０６において所定圧力に保持された逆洗空気を、電磁弁４０７によりエレメント４０１に流入させ、エレメント４０１に付着したダストを除去するものである。除去されたダストは、下部ハウジング４０２で構成されるダストボックス４０８の中に溜まり、一方、エレメント４０１に流入した逆洗空気は、排気用フィルタ４０４によって含有しているダストが分離された後、フィルタ再生装置４００の外部に排出される。

このようなフィルタ再生装置４００においては、継続使用により排気用フィルタ４０４がダストにより閉塞し逆洗空気の外部への排出に時間を要するようになるため、排気用フィルタ４０４の定期的な交換を必要とし、運転コスト高となる上に管理が煩わしい、という問題があった。又、その交換時機を逸すると、排気用フィルタ４０４が閉塞する結果、ダストボックス４０８の内圧が高まり変形する場合がある、という問題があった。

更に、フィルタ再生装置４００は、エレメント４０１の端面全体に一度に逆洗空気を流入させるしくみを有する装置であるため、逆洗操作が必ずしも容易ではなく熟練の腕が求められる場合があるという問題があった。尚更には、必要とする逆洗空気の量が多くそれを貯める蓄圧タンクの容量が大きくなり、装置が大型化し、トラック、バス等の修理工場等においてＤＰＦ等の再生処理を行うには必要スペースが大きすぎるという問題を抱えていた。加えて、専用のコンプレッサやブロアが付属すると煩雑なメンテナンスが必要となるという問題もあった。
特開昭６３−２９７７２２号公報

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、必要な逆洗空気の量が少なく、一般の修理工場等に通常備えられる小型のコンプレッサやブロアで対応可能であって、コンパクト化、省スペース化が図られていて、除去したダストの捕捉を効率的に行え、メンテナンス性に優れ、操作及び管理が容易なフィルタの再生装置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（排ガス透過側）から所定流量の逆洗空気を供給して再生するに際して、フィルタの端面全体に逆洗空気を供給するのではなく、フィルタの端面の一部分に逆洗空気を供給し、部分的に再生することを繰り返して全体を再生する具体的手段を想到し、上記目的を達成することが出来る本発明が完成された。

本発明のフィルタ再生装置は、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再生する装置であって、給気ノズル及び排気ノズルと、その給気ノズル及び排気ノズルの間に形成されたフィルタが収められる収容室と、フィルタが収容室へ収められた際にフィルタの給気ノズルの側から排気ノズルの側をシールするシール手段と、を少なくとも備えるハウジングで構成され、更に、スリットが形成されそのスリットを回転可能にした回転子が、収容室の給気ノズルの側に配設されてなり、給気ノズルから供給される空気を、スリットを回転させながらそのスリットを介して、収容室に収容されたフィルタの排ガス透過側へ供給し、フィルタの排ガス供給側へ通過させて、フィルタから粒子状物質を排除し再生するフィルタ再生装置である。

本発明のフィルタ再生装置は、回転子がスリットを形成したものであり、そのスリットを回転可能としていて、給気ノズルから供給される空気を、そのスリットを回転させながら、そのスリットを介して、収容室に収容されたフィルタの排ガス透過側へ供給し得るところに特徴があり、そうである限りにおいて、回転子の具体的態様を限定するものではない。

本発明のフィルタ再生装置においては、給気ノズルと収容室との間に、逆洗空気室を備え、回転子が、回転可能な逆洗プレート部を有し、その逆洗プレート部にスリットが形成されるとともに、その逆洗プレート部が逆洗空気室と収容室とを区画してなり、給気ノズルから供給される空気を、逆洗空気室からそのスリットを介して、収容室に収容されたフィルタの排ガス透過側へ供給する態様（第１の態様）であることが好ましい。

第１の態様において限定されるものではないが、給気ノズルには給気バルブが備わることが好ましい。その給気バルブを介して外部のコンプレッサ等から供給される逆洗空気が、逆洗空気室に入り、逆洗プレート部のスリットを通じてフィルタの端面全体ではなく、フィルタの端面の一部分に供給され、フィルタを部分的に逆洗し再生する。逆洗プレート部は回転可能であるので、回転させることによりスリットの位置が変わり、逆洗空気が供給されるフィルタの端面の部分も変わる。例えば逆洗プレート部を円盤状として、例えばスリットをその中心から外周に向けて半径を示すように１つ設ければ、逆洗プレート部を一周回すことにより、フィルタの端面全体へ逆洗空気を供給出来る。逆洗プレート部に形成されるスリットの数は１つに限定されるわけではない。

本発明のフィルタ再生装置は、第１の態様において、逆洗空気室から収容室をシールするシールリングが、逆洗プレート部の逆洗空気室側に、固定されずに備わることが好ましい。

このシールリングは、逆洗空気の圧力によって逆洗プレート部に押し付けられ、ハウジングと逆洗プレート部との空隙を埋めて、逆洗空気室と収容室とをシールする。固定しないシールリングは、多少の磨耗があっても使用出来、メンテナンス頻度が少なくて済む。

本発明のフィルタ再生装置は、第１の態様において、逆洗空気室の給気ノズル側に、逆洗空気蓄圧室を具備することが好ましい。

逆洗空気蓄圧室を具備する場合には、その逆洗空気蓄圧室と逆洗空気室とが、圧力開放弁を介して接続され、その圧力開放弁によって、断続的に連通することが好ましい。

圧力開放弁によって、とは、圧力開放弁の機能によることを意味するが、逆洗空気蓄圧室と逆洗空気室とが断続的に連通すればよく、圧力開放弁の機能は限定されない。

又、逆洗空気蓄圧室を具備する場合には、その逆洗空気蓄圧室と逆洗空気室とが、給気孔を介して接続され、回転子に取り付けられ逆洗プレート部と同期して回転するディスクがその給気孔を開閉することによって、断続的に連通することが好ましい。

これは、圧力開放弁の機能によらずに、逆洗空気蓄圧室と逆洗空気室とを断続的に連通する手段である。例えば、ディスクに上記給気孔に対応した連通孔を設けるか、又は、ディスクを櫛歯状（ギヤ状）に形成する等を行っておき、このディスクを逆洗プレート部に同期して回転させることで、給気孔と連通孔との通・不通が繰り返され、若しくは、単に給気孔がディスクで開閉されて、逆洗空気蓄圧室と逆洗空気室とが断続的に連通するようになる。

逆洗空気蓄圧室を具備し、回転子が、逆洗プレート部の他に、その逆洗プレート部に接続されるシャフトと、そのシャフトを摺動可能に保持する軸受と、シャフトに取り付けられるハンドルと、で構成され、シャフトが、逆洗空気蓄圧室と逆洗空気室との貫通をする場合において、その貫通部分を軸封するシールリングが、逆洗空気蓄圧室側に、固定されずに備わることが好ましい。

本発明のフィルタ再生装置においては、回転子が、回転可能な細長筒部を有し、その細長筒部にスリットが形成されるとともに、そのスリットを給気ノズルに直結させてなり、その給気ノズルから供給される空気を、直接、そのスリットを介して、収容室に収容されたフィルタの排ガス透過側へ供給する態様（第２の態様）であることが好ましい。

本発明のフィルタ再生装置は、第１の態様、第２の態様を問わず、排気ノズルに接続された掃除機を具備することが好ましい。

又、第１の態様、第２の態様を問わず、内燃機関がディーゼルエンジンである場合に、特に好適に用いられる。即ち、本発明のフィルタ再生装置は、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を空気により逆洗して再生する装置として、特に有用である。

更に、第１の態様、第２の態様を問わず、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、その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ハニカム型フィルタである場合に、好適に用いられる。特にＤＰＦエレメントの再生に有用である。

本発明のフィルタ再生装置は、第１の態様、第２の態様を問わず、ハウジングにおける収容室の排気ノズル側の態様は限定されないが、フィルタを通過した逆洗空気がスムーズに排気ノズルを介して系外（掃除機）へ排出されるために一定の空間を設けることが好ましい。又、フィルタの圧力損失を測る差圧計を備えることが好ましい。逆洗の前後においてフィルタに逆洗空気を通してフィルタの圧力損失を測ることにより、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。

本発明のフィルタ再生装置は、フィルタの端面の一部分にスリットを介して逆洗空気を供給し、スリットを回転させることによって部分的に再生することを繰り返し、全体を再生するので、一時に必要になる逆洗空気の量が少なくて済み、一般の修理工場等に通常備えられる小型のコンプレッサやブロアで、充分に対応可能であって、バッファタンク等が不要である。従って、コンパクト化、省スペース化が図れる。

又、一時に排出されるダスト及び排気量も少なくなるため、一般の修理工場等に通常備えられる小型の掃除機によって、除去したダストの捕捉を効率的に行える。掃除機を具備したとしても小型のもので充分であるから、大型の装置にはならない。排気用フィルタやダストボックスは、その掃除機で代替出来るので、更に、コンパクト化、省スペース化が図れ、加えて、部品点数が少なく、又、損耗部分が少ないので、メンテナンス性に優れる。逆洗弁や逆洗弁を制御する電気的な制御装置も不要であるから、操作及び管理にかかり熟練の腕を必要とせず、容易に取り扱うことが出来る。

以下、図面に従って、本発明のフィルタ再生装置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。

図１は、本発明のフィルタ再生装置の一実施形態（第１の態様）を示す断面図である。図示されるフィルタ再生装置１００は、（フィルタ）エレメントを空気により逆洗して再生する装置である。図２に、再生対象であるエレメントの端面を示す。図示されるエレメント１０１は、端面が交互目封じされたハニカム型フィルタであるＤＰＦである。

フィルタ再生装置１００は、主に、給気ノズル１３１と排気ノズル１３２とを備えた、上部ハウジング１０３と下部ハウジング１０２とからなるハウジングで構成される。ハウジングには、給気ノズル１３１と排気ノズル１３２の間に、給気ノズル１３１側から順に、逆洗空気室１０３ａとエレメント１０１の収容室１４１とが形成されている。そして、逆洗空気室１０３ａと収容室１４１との間に、回転子１０７が回転可能に備わっている。回転子１０７は、シャフト１０７ａと逆洗プレート部１０７ｂの取付ボス１０６を固定ボルト１１１で締結した構成で、更に、逆洗プレート部１０７ｂには、逆洗空気を通すためのスリット１０５が形成されている。

下部ハウジング１０２は、排気ノズル１３２と調圧ノズル１３３と測圧ノズル１３５を有する有底状を呈するものである。その底部には、複数の平板からなる支えステー１１４が放射状に配置され、その上面にはナイロン等の樹脂材料、ゴム等の弾性材料、又はステンレス線等からなるメッシュ状乃至リング状のクッション１１５が備わる。再生すべきエレメント１０１は、ダスト１０１ａが付着した細孔が下側になるように、クッション１１５の上に載せられてハウジング内に収容される。クッション１１５としてゴム等の弾性材料からなるリング状のパッキンを使用すると、エレメント１０１の下部端面においてダスト１０１ａが付着した細孔を閉塞させずにエレメント１０１の外周を保持可能であり、好ましい。

上部ハウジング１０３は、給気ノズル１３１と測圧ノズル１３４を有する。更に、中央部に開口部があり、回転子１０７を回転自在に軸支する軸受１０８が取付けてある。軸受１０８としては、摺動性のよい焼きつきの発生し難い材料を使用し、りん青銅等の又、ナイロン、ガラス繊維入りのフッソ樹脂も好適に採用される。この軸受１０８と、逆洗プレート部１０７ｂに取り付けられるハンドル１１０とにより、回転子１０７を回転させることが出来る。

回転子１０７のシャフト１０７ｂは、軸受１０８に固定ナット１０９で軸方向に固定されつつ、軸方向に水平な面において回転可能になっている。

図３は、図１に示される逆洗プレート部１０７ｂのみを示す上面図である。逆洗プレート部１０７ｂには、２つの取付けボス１０６が設けられ、その間にエレメント１０１の外径に対応した位置から始まるスリット１０５が、逆洗プレート部１０７ｂの中心を超える位置まで延設されている。このスリット１０５を通じて、ハウジングの逆洗空気室１０３ａから収容室１４１に収容されたエレメント１０１へ向けて逆洗空気が送られる。

スリット１０５の幅は、用いる逆洗空気の圧力と、送風量と、エレメント１０１の寸法と、により決定される。概ね０．５〜２ｍｍ程度が好ましい。又、エレメント１０１において、その外周側の方が逆洗対象となる再生面積が多いことに対応して、スリット１０５の外周側から流出する逆洗空気量が、スリット１０５の中心側の逆洗空気量より、多くなるように、スリット１０５の幅を、外周側に向かって徐々に大きくすることが好ましい。

エレメント１０１は、クッション１１５の上に載せて収容室１４１に収容される。その後、エレメント１０１と下部ハウジング１０２のテーパー部１４５との間に、Ｏリング１１７が、シール手段として、装着される。そして、上部ハウジング１０３がＯリング１１６を挟んで下部ハウジング１０２に載せられ、締結ボルト１１３により、上部ハウジング１０３と下部ハウジング１０２とが固定される。Ｏリング１１６によってハウジングは気密となるとともに、エレメント１０１の上面と逆洗プレート部１０７ｂの軸方向には、１〜３ｍｍの隙間が出来るように設計される。

逆洗空気のほぼ全量が、逆洗プレート部１０７ｂに設けられたスリット１０５からエレメント１０１（フィルタ）の排ガス透過側、即ちハニカム型フィルタ（ＤＰＦ）であるエレメント１０１のクリーンな隔壁の側へ供給されるように、上部ハウジング１０３の内径と逆洗プレート部１０７ｂの外径との隙間は、極小さくする必要がある。これを実現するため、上部ハウジング１０３の内面部分と逆洗プレート部１０７ｂの外周部分を機械加工する場合があるが、長期の使用により、軸受１０８部分が損耗したり、あるいは、エレメント１０１から逆洗により剥離した異物が上記狭い隙間に侵入した場合には、上部ハウジング１０３の内面部分と逆洗プレート部１０７ｂの外周部分が接触して損傷することがある。上部ハウジング１０３の内面部分（内径）と、逆洗プレート部１０７ｂの外周部分（外径）の隙間を、そのような不具合が生じないように拡大し、且つ、逆洗空気が、その空隙を通ってエレメント１０１側に短絡しないようにするための手段としてシールリング１１２が使用される。シールリング１１２は、その外径が上部ハウジング１０３と摺動可能な寸法に加工され、更にその下面（図１中において下側）が、逆洗プレート部１０７ｂの上面に当接して、給気ノズル１３１から供給される逆洗空気の圧力によって、逆洗プレート部１０７ｂに密着することにより、逆洗空気室１０３ａから収容室１４１をシールする。

シールリング１１２は、逆洗空気の圧力で常に逆洗プレート部１０７ｂに圧着されるため、長期の使用においても、常に良好なシール性が確保され、磨耗してもシールリング１１２のみを交換すればよく、又、上部ハウジング１０３の内面部分（内径）を加工する必要もない。使用する材料は、ナイロン、ＰＯＭ（ポリアセタール樹脂）等の耐磨耗性に優れたものが用いられる。上部ハウジング１０３（内径）とシールリング１１２（外径）との空隙は、若干の逆洗空気の漏れがあっても機能上問題ないので、０．０５〜０．２ｍｍに設けてよい。同様に、Ｏリング１１７も、逆洗空気の圧力によって下側に押圧され下部ハウジング１０２のテーパー部１４５にて圧力が受けられるので、下部ハウジング１０２とエレメント１０１（外径）とのシールが逆洗空気の圧力に対応して増強され、逆洗空気の全てが、逆洗プレート部１０７ｂに設けられたスリット１０５からエレメント１０１に流入し、有効に逆洗に使用される。

排気ノズル１３２には、図示されない市販の掃除機につながるチューブ１３６が接続されている。又、給気ノズル１３１には、給気バルブ１３７が取ち付けられ、更に図示されないコンプレッサに接続される。又、測圧ノズル１３４，１３５には、差圧計１４０が取り付けられる。

排気ノズル１３２に接続された掃除機を起動させ、更に給気ノズル１３１からコンプレッサによって圧縮された逆洗空気が送り込まれ、ハンドル１１０を適宜の回転速度で手回しして、差圧計１４０が所定の値になるまで操作する。フィルタ再生装置１００では、工場等において誰でも容易に操作出来るように、逆洗プレート部１０７ｂ、シャフト１０７ａを含む回転子１０７を手動で回転させるために、ハンドル１１０、軸受１０８が採用されているが、逆洗プレート部１０７ｂを回転させるために、電動機等を回転源として自動化、半自動化を図ってもよい。又、この実施形態においては、回転子１０７を連続して回転させることを繰り返してフィルタを再生させる方法を例示して説明しているが、エレメントのピッチに対応して回転停止を連続するステップ回転、あるいは、回転方向を相互に変える遥動回転も採用出来る。

再生時の逆洗空気の流れは、図１中において矢印で示される。図示されないコンプレッサから送り込まれた逆洗空気は、給気バルブ１３７から上部ハウジング１０３内の逆洗空気室１０３ａを経て、回転子１０７の逆洗プレート部１０７ｂのスリット１０５からエレメント１０１の端面へ導入される。逆洗空気によってエレメント１０１から離脱したダスト１０１ａはクッション１１５の開口部を通過して、排気ノズル１３２から図示しない掃除機に吸引され、除去される。掃除機は市販のものを使用可能であるため、ダスト１０１ａを回収するフィルタバッグ等も容易に入手出来、メンテナンスが容易である。

調圧ノズル１３３には、調圧バルブ１３８（ボール弁等）が接続され、給気ノズルからの逆洗空気量と、排気ノズルから吸引される掃除機の吸引量に対応して、適宜調圧バルブの開度を決定して、掃除機の負荷が過大とならないようにすることが出来る。

図４は、本発明のフィルタ再生装置の第１の態様における他の実施形態を示す断面図であり、その上部ハウジングとエレメントの相対関係のみを表している。図示されるフィルタ再生装置６００は、逆洗空気源としてのコンプレッサの風量が小さい場合に特に有用なものであり、上部ハウジング１０３内に逆洗空気蓄圧室１０３ｂを有し、更に逆洗空気蓄圧室１０３ｂに貯められた逆洗空気を、逆洗空気室１０３ａへ断続的に導入するための圧力開放弁１１９が取り付けられている。

圧力開放弁１１９を図５及び図６に例示する。図５に示される圧力開放弁１１９ａは、弁本体１２１にスプリング１２３を付勢手段としてバルブスピンドル１２２を保持するものである。逆洗空気蓄圧室１０３ｂの圧力がエレメント１０１の逆洗に適当となったら、バルブスピンドル１２２が図中下方向に移動して、逆洗空気蓄圧室１０３ｂから逆洗空気室１０３ａへ逆洗空気が送られる。

図６に示される圧力開放弁１１９ｂは、弁本体１２４にチューブリテーナ１２５がネジ込まれてなるものである。チューブリテーナ１２５の中心には連通孔が設けられ、ゴム等の弾性体からなる弾性チューブ１２７がチューブリテーナ１２５の拡径部１２６に挿入されている。逆洗空気蓄圧室１０３ｂの圧力がエレメント１０１の逆洗に適当となったら、弾性チューブ１２７の緊迫力に抗して、逆洗空気蓄圧室１０３ｂの空気が逆洗空気室１０３ａへ送られる。弁本体１２４の弾性チューブ１２７に接触する部分は、チューブリテーナ１２５の拡径部１２６に対応してテーパー状とすると、弾性チューブ１２７の抜けを防止することが出来る。

フィルタ再生装置６００において、逆洗空気蓄圧室１０３ｂとシャフト１０７をシールするために、シールリング１１８が使用される。シールリング１１８の構成、作用、材料等は、既述のシールリング１１２に準じる。

図７は、本発明のフィルタ再生装置の第１の態様における更に他の実施形態を示す断面図であり、その上部ハウジングとエレメントの相対関係を表している。図示されるフィルタ再生装置７００は、上部ハウジング１０３において、逆洗空気蓄圧室１０３ｂの下面（逆洗空気室１０３ａの上面に相当）に複数の給気孔７２６を開口している。そして、逆洗プレート部１０７ｂと連動して回転出来るディスク７２５には、少なくとも１つの連通孔７２７が開口され、シャフト１０７の回転によって給気孔７２６と連通孔７２７とが一致して通じたときに、逆洗空気蓄圧室１０３ｂの逆洗空気が逆洗空気室１０３ａへ送られる。給気孔７２６と連通孔７２７とが通じていないときには、ディスク７２５が給気孔７２６を閉じて、逆洗空気蓄圧室１０３ｂの逆洗空気は逆洗空気室１０３ａへ送られない。

次に、本発明のフィルタ再生装置の第２の態様について説明する。図８は、本発明のフィルタ再生装置の第２の態様における一実施形態を示す断面図であり、その上部ハウジングとエレメントの相対関係を表している。図示されるフィルタ再生装置８００では、上部ハウジング１０３内の、収容室に収容されたエレメント１０１（フィルタ）の排ガス透過側、即ちクリーンな側に、回転可能な細長筒部５０５を有する回転子５０１が備わり、その細長筒部５０５には、スリット５０２が形成されている。そして、スリット５０２は、上部ハウジング１０３の給気ノズル１３１と直結している。

フィルタ再生装置８００の回転子５０１の詳細を、図９〜図１１に示す。図９は、回転子の正面図、図１０は回転子の底面図、図１１は回転子の図１０におけるＡ−Ａ’断面を示す図である。回転子５０１は、上記第１の態様と同様な手段によって軸支され、上部ハウジング１０３の軸受１０４の外側に設けられた給気ノズル１３１から供給された逆洗空気は、軸受１０４の内部に設けられた給気ヘッダ５０７、連通孔５０４、空孔部５０３を経て、スリット５０２から、エレメント１０１の排ガス透過側へ、直接、供給され、エレメメント１０１を逆洗して再生する。スリット５０２が形成された回転子５０１を回転させる方法は、上記第１の態様と同様の手段による。

尚、フィルタ再生装置８００において、給気ヘッダ５０７はスリット５０２に均等に逆洗空気を供給するための逆洗空気室としての機能を有するが、装置全体の大きさを抑えるために、給気ヘッダ５０７は、なるべく小さくすることが好ましい。又、フィルタ再生装置８００は、回転子５０１を小さく出来、又、部品点数を少なくすることが可能になるので、エレメントの直径が、例えばφ１５０ｍｍ以下の小型のエレメントを再生するための装置として好適である。

以上、本発明のフィルタ再生装置について実施形態を説明したが、本発明のフィルタ再生装置は、その再生対象であるフィルタエレメントを、円筒形状に限定するものではなく、筒状であって断面形状が非円形であるもの、例えば六角形、四角形等のものが採用出来る。又、これらエレメントの外周をクッション材を介して金属で補強したキャニング構造を有するエレメントにも適用出来る。更に、ハニカム型のセラミック製フィルタエレメントを、その複数の細孔を目封じせず、排ガスの通過面に触媒を付着させた触媒担体として使用する場合において、そのエレメントの製造、触媒再生、触媒回収処理時に、排ガスの接触面の清掃、触媒回収にも使用することが可能である。又、本発明のフィルタ再生装置は、逆洗に際し、（逆洗）空気の他に、窒素ガス、アルゴンガス、炭酸ガス等も使用することが可能である。

本発明のフィルタ再生装置は、空気逆洗により再生が可能なフィルタの再生装置として有用である。主に、排ガス浄化装置等に使用されるセラミック製ハニカム型フィルタの再生に好適に利用され、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ＤＰＦの再生に有用である。

本発明のフィルタ再生装置の一実施形態を示す断面図である。 本発明のフィルタ再生装置が再生対象とするフィルタの一例を示す上面図であり、その端面を表す図である。 図１に示される逆洗プレート部を示す上面図である。 本発明のフィルタ再生装置の第１の態様における他の実施形態を示す断面図であり、上部ハウジングのみを表す図である。 本発明のフィルタ再生装置に備わる圧力開放弁の一例を示す断面図である。 本発明のフィルタ再生装置に備わる圧力開放弁の他例を示す断面図である。 本発明のフィルタ再生装置の第１の態様における更に他の実施形態を示す断面図であり、上部ハウジングのみを表す図である。 本発明のフィルタ再生装置の第２の態様における一実施形態を示す断面図であり、上部ハウジングのみを表す図である。 本発明のフィルタ再生装置に備わる回転子の一例を示す正面図である。 本発明のフィルタ再生装置に備わる回転子の一例を示す底面図である。 図１０に示される回転子の所定位置における断面図である。 従来のフィルタ再生装置の一例を示す断面図である。

符号の説明

１００，６００，７００，８００…フィルタ再生装置、１０１…エレメント、１０２…下部ハウジング、１０３…上部ハウジング、１０３ａ…逆洗空気室、１０３ｂ…逆洗空気蓄圧室、１０４…軸受、１０５…スリット、１０７ａ…シャフト、１０７ｂ…逆洗プレート部、１０８…軸受、１１０…ハンドル、１１２，１１８…シールリング、１１９，１１９ａ，１１９ｂ…圧力開放弁、１３１…給気ノズル、１３２…排気ノズル、１４１…収容室、４００…フィルタ再生装置（従来技術）、７２５…ディスク、７２６…給気孔、７２７…連通孔。

Claims (9)

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再生する装置であって、
   給気ノズル及び排気ノズルと、前記給気ノズル及び排気ノズルの間に形成された前記フィルタが収められる収容室と、前記フィルタが前記収容室へ収められた際に前記フィルタの給気ノズルの側から前記排気ノズルの側をシールするシール手段と、を少なくとも備えるハウジングで構成され、更に、スリットが形成されそのスリットを回転可能にした回転子が、前記収容室の前記給気ノズルの側に配設されてなり、前記給気ノズルから供給される空気を、前記スリットを回転させながらそのスリットを介して、前記収容室に収容された前記フィルタの排ガス透過側へ供給し、前記フィルタの排ガス供給側へ通過させて、前記フィルタから前記粒子状物質を排除し再生するとともに、
   前記給気ノズルと前記収容室との間に、逆洗空気室を備え、前記回転子が、回転可能な逆洗プレート部を有し、その逆洗プレート部に前記スリットが形成され、その逆洗プレート部が前記逆洗空気室と前記収容室とを区画してなり、前記給気ノズルから供給される空気を、前記逆洗空気室からそのスリットを介して、前記収容室に収容された前記フィルタの排ガス透過側へ供給するものであり、
   前記逆洗空気室から前記収容室をシールするシールリングが、前記逆洗プレート部の前記逆洗空気室側に、固定されずに備わるフィルタ再生装置。
2. 前記逆洗空気室の前記給気ノズル側に、逆洗空気蓄圧室を備える請求項１に記載のフィルタ再生装置。
3. 前記逆洗空気蓄圧室と前記逆洗空気室とが、圧力開放弁を介して接続され、前記圧力開放弁によって、断続的に連通する請求項２に記載のフィルタ再生装置。
4. 前記逆洗空気蓄圧室と前記逆洗空気室とが、給気孔を介して接続され、前記回転子に取り付けられ前記逆洗プレート部と同期して回転するディスクが前記給気孔を開閉することによって、断続的に連通する請求項２に記載のフィルタ再生装置。
5. 前記回転子が、前記逆洗プレート部の他に、その逆洗プレート部に接続されるシャフトと、前記シャフトを摺動可能に保持する軸受と、前記シャフトに取り付けられるハンドルと、で構成され、前記シャフトが、前記逆洗空気蓄圧室と前記逆洗空気室との貫通をする場合において、
   その貫通部分を軸封するシールリングが、前記逆洗空気蓄圧室側に、固定されずに備わる請求項３又は４に記載のフィルタ再生装置。
6. 前記回転子が、回転可能な細長筒部を有し、その細長筒部に前記スリットが形成されるとともに、そのスリットを前記給気ノズルに直結させてなり、
   前記給気ノズルから供給される空気を、直接、そのスリットを介して、前記収容室に収容された前記フィルタの排ガス透過側へ供給する請求項１に記載のフィルタ再生装置。
7. 前記排気ノズルに接続された掃除機を具備する請求項１〜６の何れか一項に記載のフィルタ再生装置。
8. 前記内燃機関がディーゼルエンジンである請求項１〜７の何れか一項に記載のフィルタ再生装置。
9. 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、その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型フィルタである請求項１〜８の何れか一項に記載のフィルタ再生装置。

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