JPH0635814B2 - 排ガス処理装置の逆洗浄機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は各種車両、船舶、産業機
器等のエンジンから排出される排ガス、例えばディーゼ
ルエンジンの排ガス、その他各種の工場から排出される
種々の排ガスを処理するための排ガス処理装置に採用さ
れる逆洗浄機構に関する。

【０００２】

【従来技術】各種の排ガス中には可燃性の微粒子、不燃
性の微粒子等種々の微粒子を含むダストが混在されてお
り、かかる排ガスを何等処理することなく大気に放出す
る場合には大気汚染の原因となる。このため、従来各種
の排ガス処理方法や処理装置が提案され、かつ使用され
ている。これらの排ガス処理方法および処理装置のー形
式として特開平１−１５９４０８号公報に示されている
ように、ガス流入孔とガス流出孔を有するケーシング内
の前記流入孔と流出孔間に、内部に互いに並列する多数
の内孔を有しこれら内孔のうちの市松模様状に位置する
ー群の内孔がー端側開口部にて目封じされて被処理ガス
の流入通路を形成しかつ他のー群の内孔が他端側開口部
にて目封じされて処理ガスの流出通路を形成している方
形柱状のフィルタエレメントをフイルタとして配設した
排ガス処理装置、および同装置を使用する方法が提案さ
れている。

【０００３】当該形式の排ガス処理装置においては、被
処理ガスがフィルタエレメントの流入通路から内孔の隔
壁を透過して流出通路に流出し、この間に隔壁の流入通
路側面にて被処理ガス中のダストが捕集される。従っ
て、所定時間運転した後には被処理ガス中のダストが隔
壁面に相当量付着し、フィルタエレメントのフィルタ機
能を低下させる。このため、隔壁面に付着するダストを
離脱させてフィルタ機能の再生を図る必要があり、ー般
には逆洗浄機構を備えている。逆洗浄機構は圧空、圧力
窒素等の逆洗浄用ガスの供給源に接続されてフィルタの
下流側端部に臨む供給パイプを備えている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した排
ガス処理装置の逆洗浄機構においては、上記公報に示さ
れているように供給パイプのー端がノズルに成形されて
いて、同パイプのー端がフィルタの下流側端部に臨んで
いるにすぎないか、または供給パイプがフィルタの下流
側端部に沿って延びていて、同パイプには逆洗浄用ガス
の噴出孔が適宜に形成されているにすぎない。従って、
これらの供給パイプから噴出される逆洗浄用ガスはフィ
ルタエレメントの各内孔内に均等には供給されず、ダス
トの離脱が不均一になって逆洗浄作用がかならずしも十
分とはいえない。また、被処理ガスがかなりの高温であ
る場合にはフィルタも相当の高温となっているため、逆
洗浄用ガスがフィルタに対して不均一に供給されるとフ
ィルタの逆洗浄用ガスによる冷却が不均一になり、フィ
ルタにおける温度分布が不均一になって熱応力破壊の原
因になる。従って、本発明の目的はこれらの問題に対処
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明は、
ガス流入孔とガス流出孔を有するケーシング内の前記流
入孔と流出孔間に、ー端側が目封じされて他端側が開口
する内孔と他端側が目封じされてー端側が開口する内孔
を並列して多数有しこれら両内孔のいずれかー方が被処
理ガスの流入通路を形成しかつ他方が処理ガスの流出通
路を形成している１または複数の方形柱状のフィルタエ
レメントからなるフイルタを配設した排ガス処理装置の
逆洗浄機構であり、当該逆洗浄機構は前記フィルタの下
流側端部に沿って位置するとともに逆洗浄用ガスの供給
源に接続された円筒状の供給パイプを備え、同供給パイ
プは周方向に所定長さ延びて前記フィルタの下流側端部
に対向する円弧状のスリット状開口を同供給パイプの長
さ方向に所定間隔を保って複数備えていることを特徴と
するものである。

【０００６】また、本発明の第２の発明は、ガス流入孔
とガス流出孔を有するケーシング内の前記流入孔と流出
孔間に、ー端側が目封じされて他端側が開口する内孔と
他端側が目封じされてー端側が開口する内孔を並列して
多数有しこれら両内孔のいずれかー方が被処理ガスの流
入通路を形成しかつ他方が処理ガスの流出通路を形成し
ている複数の方形柱状のフィルタエレメントを並列配列
してなるフイルタを配設した排ガス処理装置の逆洗浄機
構であり、前記供給パイプが前記フィルタの下流側にて
前記各フィルタエレメントをガス流方向に沿って互いに
区画する複数の隔壁を貫通して延びていて、各隔壁間の
部位に前記スリット状開口が複数位置していることを特
徴とするものである。

【０００７】

【発明の作用】本発明の両発明に係る逆洗浄機構におい
ては、供給パイプの逆洗浄用ガスの噴出口が同パイプの
周方向に延びる円弧状のスリット状開口に形成されてい
るため、同スリット状開口から噴出される逆洗浄用ガス
は同スリット状開口の円弧がなす角度に相当する広がり
を形成し、かつかかるスリット状開口は供給パイプの長
さ方向に所定間隔を保持して複数位置している。また、
特に第２の発明に係る逆洗浄機構においては、各隔壁が
各フィルタエレメントに対する逆洗浄用ガスのガイドと
して機能し、複数のフィルタエレメントにて構成された
フィルタにおいても、逆洗浄用ガスは各フィルタエレメ
ントの各内孔内へ均等に供給されるとともに、他のフィ
ルタエレメントへ逃げるようなことはない。

【０００８】

【発明の効果】従って、本発明に係る逆洗浄機構によれ
ば、各フィルタエレメントの各隔壁に付着するダストの
離脱が均一になるため、逆洗浄作用が極めて高い。ま
た、被処理ガスがかなりの高温であってフィルタが相当
の高温となっている場合においても、逆洗浄用ガスがフ
ィルタに対して均一に供給されることからフィルタの逆
洗浄用ガスによる冷却も均一になり、フィルタにおける
温度分布が均一になって熱応力破壊を抑制することがで
きる。この場合、逆洗浄用ガスは周囲の高温の処理ガス
を巻き込んで温度上昇するため、フィルタとの温度差が
少なくなって熱応力破壊が一層抑制される。さらにま
た、供給パイプを小径のものにすることができて、配設
スペースを節約することができるとともに、同供給パイ
プのケーシングに対する取付け、取り外しが極めて容易
となる。

【０００９】

【実施例】以下本発明のー実施例を図面に基づいて説明
するに、図１には本発明に係る逆洗浄機構を備えた排ガ
ス処理装置が示されている。当該排ガス処理装置Ｍは工
場等にて発生するディーゼルエンジンの高温排ガスを処
理するもので、前後方向に複数台直列するとともに、左
右に２列に並列して排ガス処理システムを構成してい
る。左右の各排ガス処理装置Ｍは、各列間に配設された
被処理ガスの供給路である供給ダクト１１と処理ガスの
排出路である排出ダクト１２にそれぞれ接続されてい
る。排ガス処理装置Ｍはケーシング２０、捕集ダストの
燃焼炉３０、フィルタ４０および本発明に係る逆洗浄機
構５０にて構成されている。

【００１０】排ガス処理装置Ｍのケーシング２０は缶体
２１および同缶体２１の下方に固定的に組付けられた角
錐状のホッパ２２により形成されていて、同ホツパ２２
の下方に燃焼炉３０が配置さている。ケーシング２０の
ホッパ２２は側壁に被処理ガスの流入孔２２ａを備えて
おり、同流入孔２２ａに供給ダクト１１が接続されてい
る。また、缶体２１は処理ガスの流出孔２１ａを備えて
おり、同流出孔２１ａに排出ダクト１２が接続されてい
る。ケーシング２０におけるホッパ２２の下方開口部は
燃焼炉３０の炉本体３１の上方に開口している。炉本体
３１内にはダストを燃焼するための電気ヒータ３２が配
設されている。

【００１１】また、ケーシング２０における缶体２１内
にはフィルタ４０が配設されているとともに、同フィル
タ４０の上方に逆洗浄機構５０を構成る圧空供給パイプ
５１が臨んでいる。なお、図１において符号２３はスチ
ーム噴出機構を構成するスチーム供給パイプであり、か
つ符号２４は同パイプ２３に接続されたスチーム噴射ノ
ズルである。

【００１２】フィルタ４０は図１〜図３に示すようにフ
ィルタエレメント４１を１６本並列配列してなるもの
で、各フィルタエレメント４１はー対の側板４２，４３
にて締付けられた状態にて同側板４２，４３にて挟持さ
れ、下端側にて支持部材４５により支持され、かつ上端
側にて規制部材４４により長さ方向の移動を規制されて
ケーシング２０の缶体２１内に配設されている。

【００１３】フィルタエレメント４１は多孔質セラミッ
クス製のもので、図４および図５に示すようにハニカム
構造に形成されている。フィルタエレメント４１は四角
形状を呈する方形柱状のもので、内部には互いに並列す
る多数の内孔４１ａ，４１ｂを備えている。かかるフィ
ルタエレメント４１においては、上端側がガス流の下流
側に対応するととに下端側がガス流の上流側に対応する
もので、各内孔４１ａ，４１ｂにおいてはー方の開口部
が目封じされているととともに、他方の開口部が開放さ
れている。

【００１４】内孔の目封じは基本的には上流側および下
流側にける市松模様状に位置する開口部になされてお
り、例外的にフィルタエレメント４１の各隅部の開口部
になされている。従って、各内孔４１ａの群は下流側が
目封じされかつ上流側が開放されていて被処理ガスの流
入通路を形成し、かつ各内孔４１ｂの群は上流側が目封
じされかつ下流側が開放されていて処理ガスの流出通路
を形成している。また、各内孔４１ａ，４１ｂを区画す
る画壁はフィルタ機能を有し、被処理ガス中のダストは
同ガスが隔壁を透過して各内孔４１ａから各内孔４１ｂ
に流入する間に各内孔４１ａ側壁面にて捕集される。

【００１５】各側板４２，４３は断面Ｌ字状を呈してい
て、側板４２，４３のー辺４２ａ，４３ａは４本のフィ
ルタエレメント４１を合計したー辺より所定長さ長く形
成され、かつ側板４２，４３の他辺４２ｂ，４３ｂは上
記フィルタエレメント４１を合計した他辺と略同ーの長
さに形成されている。各辺４２ａ，４２ｂ，４３ａ，４
３ｂの先端部の外側にはブラケット４２ｃ，４２ｄ，４
３ｃ，４３ｄが固着されている。また、各側板４２，４
３は各フィルタエレメント４１の長さより所定長さ長く
形成されている。

【００１６】各フィルタエレメント４１は外周をシール
部材４６ａ，４６ｂにて包囲された状態で縦横同数に並
列的に配設されていて、両側板４２，４３にて外周から
締付けられて挟持され、かつ各支持部材４４，４５に上
下各端部側を支持されてフィルタ４０を構成している。
各シール部材４６ａ，４６ｂはセラミックファイバーか
らなるシート状物で、各フィルタエレメント４１におけ
る上流側と下流側の外周に無機接着剤により接着され、
その後両端に表面硬化剤が塗布されたものである。従っ
て、各シール部材４６ａ，４６ｂは各フィルタエレメン
ト４１間、および各フィルタエレメント４１と各側板４
２，４３間にて上流側と下流側とに介在している。

【００１７】規制部材４４および支持部材４５は図２お
よび図３に示すように、フィルタ４０の外形に対応する
枠部４４ａ，４５ａと、各フィルタエレメント４１の外
形に対応する桁部を形成する多数の桁４４ｂ，４５ｂ
と、各桁４４ｂ，４５ｂの互いの交差部および各桁４４
ｂ，４５ｂと枠部４４ａ，４５ａとの交差部に位置する
多数の受承部４４ｃおよび支承部４５ｃにより構成され
ている。

【００１８】下流側の規制部材４４において、枠部４４
ａおよび各桁４４ｂは所定の高さを有するもので、互い
に固着されて各フィルタエレメント４１の端縁に対応す
る方形状の多数の桁部を形成しており、各受承部４４ｃ
は各交差部の下面に固着している。各受承部４４ｃはコ
字状を呈しており、各フィルタエレメント４１に対する
受承面は枠部４４ａおよび各桁４４ｂから所定間隔離れ
ている。かかる規制部材４４はー体に組付けられた両側
板４２，４３の下流側端部内に固着されていて、各受承
部４４ｃの受承面が各フィルタエレメント４１の各隅部
に対向していて、各フィルタエレメント４１の長さ方向
の移動を規制する。また、各桁４４ｂは各フィルタエレ
メント４１をガス流方向に沿って互いに区画するもの
で、本発明の隔壁に該当する。

【００１９】上流側の支持部材４５においても規制部材
４４と同様枠部４５ａおよび各桁４５ｂは所定の高さを
有するもので、互いに固着されて各フィルタエレメント
４１の端縁に対応する方形状の多数の桁部を形成してお
り、各支承部４５ｃは各交差部の上面に固着している。
各支承部４５ｃはコ字状を呈しており、各フィルタエレ
メント４１に対する支承面は枠部４５ａおよび各桁４５
ｂから所定間隔離れている。かかる第２支持部材４５は
ー体に組付けられた両側板４２，４３の上流側端部内に
固着されていて、各支承部４５ｃの支承面にて各フィル
タエレメント４１の各隅部を支承している。

【００２０】かかる構成のフィルタ４０においては、そ
の下端側をケーシング２０における缶体２１の底板２１
ｂ上に脱着可能に組付けられ、かつその上端を内向フラ
ンジ部２１ｃに脱着可能に組付けられて缶体２１内に配
置されている。また、かかる状態において規制部材４４
の左右の各桁４４ｂは各フィルタエレメント４１の下流
側端部をそれぞれ区画している。

【００２１】しかして、逆洗浄機構５０は図示しないコ
ンプレッサに接続された圧空タンク５１と、複数本の接
続パイプ５２と、複数本の供給パイプ５３と、複数個の
電磁弁５４を主体とするものである。各接続パイプ５２
は圧空タンク５１と各供給パイプ５３とを接続するもの
で、同接続パイプ５２に電磁弁５４が介装されている。
各供給パイプ５３は図６（ａ）（ｂ）に示すように長さ
方向に多数のスリット状開口５３ａを備えていて、規制
部材４４の各桁４４ｂを貫通して各フィルタエレメント
４１の横列の下流側端部に対向して延びている。

【００２２】供給パイプ５３の各スリット状開口５３ａ
は同パイプ５３の周方向に所定長さ延びる円弧状を呈し
ていて、フィルタエレメント４１の内孔４１ａ，４１ｂ
の縦列の下流側端部に対向している。各スリット状開口
５３ａは規制部材４４の各桁４４ｂ間にて横方向に複数
位置していて、同開口５３ａの円弧状長さは噴出する逆
洗浄用圧空の広がり角度が各フィルタエレメント４１の
縦方向長さに対応するように設定されている。なお、各
スリツト状開口５３ａの開口幅、間隔、各フィルタエレ
メント４１までの距離等は逆洗浄能力等との関係で適宜
設定される。

【００２３】本実施例に係る逆洗浄機構５０を備えた排
ガス処理装置Ｍは以上の構成からなり、工場等から発生
したディーゼルエンジン等の高温排ガスが供給ダクト１
１からケーシング２０のホッパ２２内に供給される。供
給された被処理ガスはフィルタ４０における各内孔４１
ａ内に流入し、各隔壁を透過して各内孔４１ｂ内に流入
して同内孔４１ｂの下流側から流出し、かつ缶体２１の
流出孔２１ａから排出ダクト１２を経て排出される。被
処理ガス中のダストは各隔壁を透過する際に同隔壁の内
孔４１ａ側の壁面にて捕集される。

【００２４】当該排ガス処理装置Ｍにおいては、被処理
ガスの処理運転中に電磁弁５４の開閉制御により圧空が
供給パイプ５３の各スリット状開口５３ａから一定時間
毎に瞬時噴出される。噴出された圧空は、規制部材４４
の各桁４４ｂによりガイドされてフィルタ４０を構成す
る各フィルタエレメント４１の下流側端から各内孔４１
ｂ内に導かれて各隔壁を透過し、この間隔壁に付着する
ダストが剥離されて燃焼炉３０の炉本体３１内に脱落す
る。燃焼炉３０において、脱落したダストの堆積物は燃
焼されて可燃物が燃焼し、その後不燃物とともに外部に
排出される。

【００２５】ところで、当該排ガス処理装置Ｍの逆洗浄
機構５０においては、供給パイプ５３の圧空噴出口が同
パイプの周方向に延びる円弧状のスリット状開口５３ａ
に形成されているため、同スリット状開口５３ａから噴
出される圧空は同スリット状開口５３ａの円弧がなす角
度に相当する広がりを形成し、かつ同スリット状開口５
３ａは供給パイプ５３の長さ方向に所定間隔を保持して
複数位置している。また、当該逆洗浄機構５０において
は、フィルタ４０を支持する規制部材４４の各桁４４ｂ
が各フィルタエレメント４１に対する圧空のガイドとし
て機能するため、複数のフィルタエレメント４１にて構
成されたフィルタ４０においても、逆洗浄用圧空を各フ
ィルタエレメント４１の各内孔４１ｂ内へ均等に供給す
ることができる。

【００２６】従って、当該逆洗浄機構５０によれば、各
フィルタエレメント４１の各隔壁に付着するダストの離
脱が均一になるため、逆洗浄作用が極めて高い。また、
被処理ガスがかなりの高温であってフィルタ４０が相当
の高温となっている場合においても、逆洗浄用圧空がフ
ィルタ４０に対して均一に供給されることからフィルタ
４０の圧空による冷却も均一になり、フィルタ４０にお
ける温度分布が均一になって熱応力破壊を抑制すること
ができる。この場合、逆洗浄用ガスは周囲の高温の処理
ガスを巻き込んで温度上昇するため、フィルタ４０との
温度差が少なくなって熱応力破壊が一層抑制される。さ
らにまた、供給パイプ５１を小径のものにすることがで
きて、配設スペースを節約することができる。

【００２７】図７には供給パイプの３種類の変形例が示
されている。これらの変形例は供給パイプの長さ方向の
逆洗浄液の液圧分布を均一にすべく考慮したものであ
る。同図（ａ）に示す供給パイプ５３Ａにおいては、ス
リット状開口５３ａのスリット幅を同供給パイプ５３Ａ
の基端部から先端部に向かって漸次幅狭に形成するとと
もに、同スリット状開口５３ａの各間隔を同一にしてい
るものである。また、同図（ｂ）に示す供給パイプ５３
Ｂにおいては、スリット状開口５３ａのスリット幅を同
一にして同スリット開口５３ａの各間隔を供給パイプ５
３Ｂの基端部から先端部に向かって漸次大きく形成した
ものである。さらにまた、同図（ｃ）に示す供給パイプ
５３Ｃにおいては、スリット状開口５３ａのスリット幅
および各間隔を同一として、両スリツト状開口５３ａ
1、５３ａ2にて例示するようにスリット状開口５３ａの
円弧長さを供給パイプ５３Ｃの基端部から先端部に向か
って漸次短く形成したものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のー実施例に係る逆洗浄機構を備えた排
ガス処理装置の縦断側面図である。

【図２】同排ガス処理装置を構成するフィルタの縦断側
面図である。

【図３】同フィルタの平面図である。

【図４】同フィルタを構成するフィルタエレメントの部
分底面図である。

【図５】同フィルタエレメントの部分平面図である。

【図６】同逆洗浄機構を構成する供給パイプの部分側面
図および縦断正面図である。

【図７】同逆洗浄機構を構成する供給パイプの３種類の
変形例を示す部分側面図、同縦断正面図である。

【符号の説明】

Ｍ…排ガス処理装置、１１…供給ダクト、１２…排出ダ
クト、２０…ケーシング、２１…缶体、２２…ホッパ、
３０…燃焼炉、３１…炉本体、４０…フィルタ、４１…
フィルタエレメント、４１ａ，４１ｂ…内孔、４２，４
３…側板、４４…規制部材、４５…支持部材、４４ａ，
４５ａ…枠部、４４ｂ，４５ｂ…桁、４４ｃ…受承部、
４５ｃ…支承部、５０…逆洗浄機構、５１…圧空タン
ク、５２…接続パイプ、５３，５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ
…供給パイプ、５３ａ…スリット状開口、５４…電磁
弁。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガス流入孔とガス流出孔を有するケーシン
   グ内の前記流入孔と流出孔間に、ー端側が目封じされて
   他端側が開口する内孔と他端側が目封じされてー端側が
   開口する内孔を並列して多数有しこれら両内孔のいずれ
   かー方が被処理ガスの流入通路を形成しかつ他方が処理
   ガスの流出通路を形成している１または複数の方形柱状
   のフィルタエレメントからなるフイルタを配設した排ガ
   ス処理装置の逆洗浄機構であり、当該逆洗浄機構は前記
   フィルタの下流側端部に沿って位置するとともに逆洗浄
   用ガスの供給源に接続された供給パイプを備え、同供給
   パイプは周方向に所定長さ延びて前記フィルタの下流側
   端部に対向する円弧状のスリット状開口を同供給パイプ
   の長さ方向に所定間隔を保って複数備えていることを特
   徴とする排ガス処理装置の逆洗浄機構。
2. 【請求項２】ガス流入孔とガス流出孔を有するケーシン
   グ内の前記流入孔と流出孔間に、ー端側が目封じされて
   他端側が開口する内孔と他端側が目封じされてー端側が
   開口する内孔を並列して多数有しこれら両内孔のいずれ
   かー方が被処理ガスの流入通路を形成しかつ他方が処理
   ガスの流出通路を形成している複数の方形柱状のフィル
   タエレメントを並列配列してなるフイルタを配設した排
   ガス処理装置の逆洗浄機構であり、前記供給パイプが前
   記フィルタの下流側にて前記各フィルタエレメントをガ
   ス流方向に沿って互いに区画する複数の隔壁を貫通して
   延びていて、各隔壁間の部位に前記スリット状開口が複
   数位置していることを特徴とする排ガス処理装置の逆洗
   浄機構。