JPH09184417A - ディーゼル機関用煤塵除去装置 - Google Patents
ディーゼル機関用煤塵除去装置Info
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- JPH09184417A JPH09184417A JP7342952A JP34295295A JPH09184417A JP H09184417 A JPH09184417 A JP H09184417A JP 7342952 A JP7342952 A JP 7342952A JP 34295295 A JP34295295 A JP 34295295A JP H09184417 A JPH09184417 A JP H09184417A
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- dust
- gas
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- incineration
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 煤塵除去装置内の濾過材を再生する加熱の効
率を向上させる。 【解決手段】 排気集合管２４内の濾過材２６は、ディ
ーゼル機関２１から排出される排ガス中に含まれる煤塵
を捕集し、排ガスを清浄化する。濾過材２６に捕集され
た煤塵は、過給機２７のブロア３３からディーゼル機関
２１に供給する空気の一部を分流し、熱交換器３０で排
ガスと熱交換して予熱し、ヒータ４０によって加熱して
濾過材２６に吹き付けて焼却させる。濾過材２６の焼却
による再生に使用した空気は、再循環ライン７０を介し
て再循環させる。
率を向上させる。 【解決手段】 排気集合管２４内の濾過材２６は、ディ
ーゼル機関２１から排出される排ガス中に含まれる煤塵
を捕集し、排ガスを清浄化する。濾過材２６に捕集され
た煤塵は、過給機２７のブロア３３からディーゼル機関
２１に供給する空気の一部を分流し、熱交換器３０で排
ガスと熱交換して予熱し、ヒータ４０によって加熱して
濾過材２６に吹き付けて焼却させる。濾過材２６の焼却
による再生に使用した空気は、再循環ライン７０を介し
て再循環させる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼル機関か
ら排出される煤塵を捕集しながら濾過材の再生が可能な
ディーゼル機関用煤塵除去装置に関する。
ら排出される煤塵を捕集しながら濾過材の再生が可能な
ディーゼル機関用煤塵除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、ディーゼル機関、たとえば船
舶用ディーゼル機関から排出される燃焼ガスに含まれる
煤塵は、スートブロー等によって煙突から飛散する火の
粉による危険、煤塵付着による各部の効率低下、大気汚
染への影響等の問題を生じるので、除去が必要である。
ディーゼル機関の排ガス中に含まれる煤塵を除去する際
には、排ガスを濾過材に通しながら煤塵を捕集し、捕集
した煤塵を焼却して濾過材を再生する方法が用いられて
いる。典型的な先行技術は、たとえば特開昭５９−１５
５５２４や特開平５−１２５９２６などに開示されてい
る。これらの先行技術では、ディーゼル機関の排ガス中
に含まれているパティキュレートと呼ばれる粒子を、３
次元の網目構造の通気路が形成されている濾過材を通過
させる際に捕集し、捕集した煤塵を燃焼させて濾過材の
再生を行う。濾過材の再生処理は、たとえば２系列ある
煤塵除去装置を切換えて行う。
舶用ディーゼル機関から排出される燃焼ガスに含まれる
煤塵は、スートブロー等によって煙突から飛散する火の
粉による危険、煤塵付着による各部の効率低下、大気汚
染への影響等の問題を生じるので、除去が必要である。
ディーゼル機関の排ガス中に含まれる煤塵を除去する際
には、排ガスを濾過材に通しながら煤塵を捕集し、捕集
した煤塵を焼却して濾過材を再生する方法が用いられて
いる。典型的な先行技術は、たとえば特開昭５９−１５
５５２４や特開平５−１２５９２６などに開示されてい
る。これらの先行技術では、ディーゼル機関の排ガス中
に含まれているパティキュレートと呼ばれる粒子を、３
次元の網目構造の通気路が形成されている濾過材を通過
させる際に捕集し、捕集した煤塵を燃焼させて濾過材の
再生を行う。濾過材の再生処理は、たとえば２系列ある
煤塵除去装置を切換えて行う。
【０００３】図１８は、本件出願人によって特開平６−
３１７１３８で開示しているディーゼル機関用煤塵除去
装置の構成を示す。この先行技術では、ディーゼル機関
１の各気筒２から管路３を介して排出される排ガスを、
排気集合管４に導く。排気集合管４の出口側の管路５に
排ガスが導かれる間に、グラニュラ方式で小型の煤塵除
去装置６を通過して煤塵が捕集される。煤塵が捕集され
て清浄化された排ガスは、管路５から過給機７のタービ
ン８に導かれ、タービン８を駆動する。タービン８から
排出される排ガスは、管路９から脱硝装置１０、排ガス
エコノマイザ１１および煙突１２を経て大気中に放出さ
れる。このようにして、煤塵による火の粉の危険や大気
汚染を防ぎ、過給機７や排ガスエコノマイザ１１、脱硝
装置１０への煤塵付着による効率低下およびこれに係る
メンテナンス作業の増大を避けることができる。
３１７１３８で開示しているディーゼル機関用煤塵除去
装置の構成を示す。この先行技術では、ディーゼル機関
１の各気筒２から管路３を介して排出される排ガスを、
排気集合管４に導く。排気集合管４の出口側の管路５に
排ガスが導かれる間に、グラニュラ方式で小型の煤塵除
去装置６を通過して煤塵が捕集される。煤塵が捕集され
て清浄化された排ガスは、管路５から過給機７のタービ
ン８に導かれ、タービン８を駆動する。タービン８から
排出される排ガスは、管路９から脱硝装置１０、排ガス
エコノマイザ１１および煙突１２を経て大気中に放出さ
れる。このようにして、煤塵による火の粉の危険や大気
汚染を防ぎ、過給機７や排ガスエコノマイザ１１、脱硝
装置１０への煤塵付着による効率低下およびこれに係る
メンテナンス作業の増大を避けることができる。
【０００４】過給機７のタービン８は、ブロア１３を回
転駆動する。ブロア１３が回転すると、管路１４を介し
て大気中から空気が吸入されてブロア１３で昇圧され、
１００〜１５０℃に昇温された空気が管路１５を介して
エアクーラ１６に導かれる。エアクーラ１６で冷却され
た空気は、管路１７から掃気管１８を経てディーゼル機
関１の各気筒２に供給される。ブロア１３から管路１５
を介して供給される空気の一部は、管路１９を介して煤
塵除去装置６に焼却用ガスとして供給され、５００℃以
上に加熱して煤塵を焼却する。このような構成によっ
て、ディーゼル機関１を運転しながら煤塵除去装置６の
一部を再生し、煤塵除去装置６を連続的に使用すること
ができる。
転駆動する。ブロア１３が回転すると、管路１４を介し
て大気中から空気が吸入されてブロア１３で昇圧され、
１００〜１５０℃に昇温された空気が管路１５を介して
エアクーラ１６に導かれる。エアクーラ１６で冷却され
た空気は、管路１７から掃気管１８を経てディーゼル機
関１の各気筒２に供給される。ブロア１３から管路１５
を介して供給される空気の一部は、管路１９を介して煤
塵除去装置６に焼却用ガスとして供給され、５００℃以
上に加熱して煤塵を焼却する。このような構成によっ
て、ディーゼル機関１を運転しながら煤塵除去装置６の
一部を再生し、煤塵除去装置６を連続的に使用すること
ができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】煤塵除去装置の再生を
定期的に行う特開昭５９−１５５５２４や特開平５−１
２５９２６の先行技術では、濾過材を通過する焼却用ガ
ス全量を一度に加熱するので非常に大きなヒータ容量が
必要であり、さらに煤塵除去装置を２系列切換えて使用
するため取付けスペースが大きくなる。
定期的に行う特開昭５９−１５５５２４や特開平５−１
２５９２６の先行技術では、濾過材を通過する焼却用ガ
ス全量を一度に加熱するので非常に大きなヒータ容量が
必要であり、さらに煤塵除去装置を２系列切換えて使用
するため取付けスペースが大きくなる。
【０００６】特開平６−３１７１３８の先行技術では、
ディーゼル機関１の運転中に煤塵除去装置６の再生処理
を行い、排ガスの有する運動エネルギや熱エネルギは過
給機７や排ガスエコノマイザ１１などでそれぞれ回収す
ることができる。しかしながら、煤塵除去装置６の再生
を行う焼却用ガスは、過給機７のブロア１３から供給さ
れる空気を分流しているだけであるので、焼却に必要な
温度まで加熱するための熱エネルギを煤塵除去装置６内
の加熱用ヒータから供給する必要がある。
ディーゼル機関１の運転中に煤塵除去装置６の再生処理
を行い、排ガスの有する運動エネルギや熱エネルギは過
給機７や排ガスエコノマイザ１１などでそれぞれ回収す
ることができる。しかしながら、煤塵除去装置６の再生
を行う焼却用ガスは、過給機７のブロア１３から供給さ
れる空気を分流しているだけであるので、焼却に必要な
温度まで加熱するための熱エネルギを煤塵除去装置６内
の加熱用ヒータから供給する必要がある。
【０００７】本発明の目的は、煤塵除去装置の濾過材の
再生のために供給する焼却用ガスの加熱エネルギを低減
することが可能なディーゼル機関用煤塵除去装置を提供
することである。
再生のために供給する焼却用ガスの加熱エネルギを低減
することが可能なディーゼル機関用煤塵除去装置を提供
することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、ディーゼル機
関からの排ガス中に含まれる煤塵を濾過材で捕集し、煤
塵を捕集した濾過材の一部に高温の焼却用ガスを供給す
ることによって、煤塵を焼却して濾過材を再生すること
が可能な煤塵除去手段と、煤塵除去手段に、濾過材の再
生に使用した焼却用ガスを再循環させる再循環手段とを
含むことを特徴とするディーゼル機関用煤塵除去装置で
ある。 本発明に従えば、一旦濾過材の再生に使用した焼却用ガ
スを、再循環させて濾過材の再生を行うので、焼却時に
温度が上昇した焼却用ガスを有効に利用して加熱に要す
るエネルギの低減を図ることができる。
関からの排ガス中に含まれる煤塵を濾過材で捕集し、煤
塵を捕集した濾過材の一部に高温の焼却用ガスを供給す
ることによって、煤塵を焼却して濾過材を再生すること
が可能な煤塵除去手段と、煤塵除去手段に、濾過材の再
生に使用した焼却用ガスを再循環させる再循環手段とを
含むことを特徴とするディーゼル機関用煤塵除去装置で
ある。 本発明に従えば、一旦濾過材の再生に使用した焼却用ガ
スを、再循環させて濾過材の再生を行うので、焼却時に
温度が上昇した焼却用ガスを有効に利用して加熱に要す
るエネルギの低減を図ることができる。
【０００９】本発明は、ディーゼル機関からの排ガス中
に含まれる煤塵を濾過材で捕集し、煤塵を捕集した濾過
材の一部に高温の焼却用ガスを供給することによって、
煤塵を焼却して濾過材を再生することが可能な煤塵除去
手段と、煤塵除去手段に供給する焼却用ガスを、ディー
ゼル機関からの排ガスと熱交換して予熱する予熱手段と
を含むことを特徴とするディーゼル機関用煤塵除去装置
である。 本発明に従えば、煤塵除去手段に捕集した濾過材の再生
用として供給する焼却用ガスを、予熱手段によってディ
ーゼル機関からの排ガスの熱を利用して予熱するので、
焼却に必要な加熱エネルギを低減することが可能であ
る。
に含まれる煤塵を濾過材で捕集し、煤塵を捕集した濾過
材の一部に高温の焼却用ガスを供給することによって、
煤塵を焼却して濾過材を再生することが可能な煤塵除去
手段と、煤塵除去手段に供給する焼却用ガスを、ディー
ゼル機関からの排ガスと熱交換して予熱する予熱手段と
を含むことを特徴とするディーゼル機関用煤塵除去装置
である。 本発明に従えば、煤塵除去手段に捕集した濾過材の再生
用として供給する焼却用ガスを、予熱手段によってディ
ーゼル機関からの排ガスの熱を利用して予熱するので、
焼却に必要な加熱エネルギを低減することが可能であ
る。
【００１０】また本発明は、前記焼却用ガスを、過給機
ブロア出口の空気を分流して供給する分流手段を有する
ことを特徴とする。 本発明に従えば、過給機ブロア出口の空気を分流して予
熱し煤塵除去手段の濾過材の再生に利用するので、排ガ
スのエネルギを有効に利用して焼却に必要な加熱エネル
ギを低減することができる。
ブロア出口の空気を分流して供給する分流手段を有する
ことを特徴とする。 本発明に従えば、過給機ブロア出口の空気を分流して予
熱し煤塵除去手段の濾過材の再生に利用するので、排ガ
スのエネルギを有効に利用して焼却に必要な加熱エネル
ギを低減することができる。
【００１１】また本発明は、前記焼却用ガスを供給する
ために、ディーゼル機関から独立した空気源を有するこ
とを特徴とする。 本発明に従えば、ディーゼル機関外の空気源の有する熱
エネルギを利用して、焼却に必要な加熱エネルギを低減
することができる。
ために、ディーゼル機関から独立した空気源を有するこ
とを特徴とする。 本発明に従えば、ディーゼル機関外の空気源の有する熱
エネルギを利用して、焼却に必要な加熱エネルギを低減
することができる。
【００１２】さらに本発明は、ディーゼル機関からの排
ガス中に含まれる煤塵を濾過材で捕集し、煤塵を捕集し
た濾過材の一部に高温の焼却用ガスを供給することによ
って、煤塵を焼却して濾過材を再生することが可能な煤
塵除去手段と、煤塵除去手段に、予め定める温度以上
で、予め定める含有量以上の酸素を含むガスを焼却用ガ
スとして供給するガス供給手段とを含むことを特徴とす
るディーゼル機関用煤塵除去装置である。 本発明に従えば、煤塵除去手段の濾過材の再生用には、
予め定める温度以上で予め定める含有量以上の酸素を含
むガスを焼却用ガスとして供給するので、燃焼効率を高
め、熱エネルギの有効利用を図ることができる。
ガス中に含まれる煤塵を濾過材で捕集し、煤塵を捕集し
た濾過材の一部に高温の焼却用ガスを供給することによ
って、煤塵を焼却して濾過材を再生することが可能な煤
塵除去手段と、煤塵除去手段に、予め定める温度以上
で、予め定める含有量以上の酸素を含むガスを焼却用ガ
スとして供給するガス供給手段とを含むことを特徴とす
るディーゼル機関用煤塵除去装置である。 本発明に従えば、煤塵除去手段の濾過材の再生用には、
予め定める温度以上で予め定める含有量以上の酸素を含
むガスを焼却用ガスとして供給するので、燃焼効率を高
め、熱エネルギの有効利用を図ることができる。
【００１３】また本発明の前記ガス供給手段は、排ガス
の一部を焼却用ガスとして供給することを特徴とする。 本発明に従えば、排ガスの一部を焼却用ガスとして供給
するので、排ガスの含有する熱を有効に活用して煤塵除
去手段の濾過材の再生に活用することができる。
の一部を焼却用ガスとして供給することを特徴とする。 本発明に従えば、排ガスの一部を焼却用ガスとして供給
するので、排ガスの含有する熱を有効に活用して煤塵除
去手段の濾過材の再生に活用することができる。
【００１４】また本発明の前記ガス供給手段は、そのデ
ィーゼル機関とは異なる熱機関からの排ガスを焼却用ガ
スとして供給することを特徴とする。 本発明に従えば、ガス供給手段は、そのディーゼル機関
とは異なる熱機関からの排ガスを焼却ガスとして供給す
るので、ディーゼル機関に隣接する熱機関の排ガスの熱
エネルギを有効に利用してプラント全体の熱効率を向上
させることができる。
ィーゼル機関とは異なる熱機関からの排ガスを焼却用ガ
スとして供給することを特徴とする。 本発明に従えば、ガス供給手段は、そのディーゼル機関
とは異なる熱機関からの排ガスを焼却ガスとして供給す
るので、ディーゼル機関に隣接する熱機関の排ガスの熱
エネルギを有効に利用してプラント全体の熱効率を向上
させることができる。
【００１５】また本発明の前記煤塵除去手段は、ディー
ゼル機関本体と過給機との間に設置されることを特徴と
する。 本発明に従えば、煤塵除去手段は過給機よりも上流側に
配置されるので、下流側の各種装置を清浄な排ガスを供
給して動作させることができる。
ゼル機関本体と過給機との間に設置されることを特徴と
する。 本発明に従えば、煤塵除去手段は過給機よりも上流側に
配置されるので、下流側の各種装置を清浄な排ガスを供
給して動作させることができる。
【００１６】また本発明の前記煤塵除去手段は、過給機
と排気エコノマイザとの間に設置されることを特徴とす
る。 本発明に従えば、煤塵除去手段は過給機と排気エコノマ
イザとの間に設置されるので、ディーゼル機関の周囲で
設置場所に余裕がないような場合であっても、過給機の
出側には相対的に空間的余裕があり、充分に煤塵除去手
段を設置して排気エコノマイザを清浄な排ガスで運転さ
せることができる。
と排気エコノマイザとの間に設置されることを特徴とす
る。 本発明に従えば、煤塵除去手段は過給機と排気エコノマ
イザとの間に設置されるので、ディーゼル機関の周囲で
設置場所に余裕がないような場合であっても、過給機の
出側には相対的に空間的余裕があり、充分に煤塵除去手
段を設置して排気エコノマイザを清浄な排ガスで運転さ
せることができる。
【００１７】また本発明の前記煤塵除去手段は、排気エ
コノマイザの出口側に設置されることを特徴とする。 本発明に従えば、煤塵除去手段を排気エコノマイザの出
口側に設置するので、既存のディーゼル機関などにでも
容易に煤塵除去手段を付加することができる。
コノマイザの出口側に設置されることを特徴とする。 本発明に従えば、煤塵除去手段を排気エコノマイザの出
口側に設置するので、既存のディーゼル機関などにでも
容易に煤塵除去手段を付加することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の第１形態
によるディーゼル機関用煤塵除去装置の構成を示す。た
とえば船舶用などの２サイクルエンジンであるディーゼ
ル機関２１の気筒２２から、管路２３を経て排気集合管
２４に排ガスが導かれる。排気集合管２４から管路２５
を経て排出される排ガスは、濾過材２６を通過して濾過
され、含まれているパティキュレートなどの煤塵が濾過
材２６に捕集される。濾過材２６によって煤塵が除去さ
れた排ガスは、過給機２７のタービン２８に導かれ、さ
らにその出側の管路２９を介して排出される。過給機２
７のタービン２８と排気集合管２４との間には、排ガス
中の熱エネルギを回収するための熱交換器３０が設けら
れる。管路２９から排出される排ガスは、排ガスエコノ
マイザ３１を介して煙突３２から大気中に放出される。
によるディーゼル機関用煤塵除去装置の構成を示す。た
とえば船舶用などの２サイクルエンジンであるディーゼ
ル機関２１の気筒２２から、管路２３を経て排気集合管
２４に排ガスが導かれる。排気集合管２４から管路２５
を経て排出される排ガスは、濾過材２６を通過して濾過
され、含まれているパティキュレートなどの煤塵が濾過
材２６に捕集される。濾過材２６によって煤塵が除去さ
れた排ガスは、過給機２７のタービン２８に導かれ、さ
らにその出側の管路２９を介して排出される。過給機２
７のタービン２８と排気集合管２４との間には、排ガス
中の熱エネルギを回収するための熱交換器３０が設けら
れる。管路２９から排出される排ガスは、排ガスエコノ
マイザ３１を介して煙突３２から大気中に放出される。
【００１９】過給機２７のタービン２８が排ガスによっ
て駆動されると、ブロア３３が回転駆動される。ブロア
３３によって、管路３４を介して大気中の空気が吸引さ
れ、管路３５を介して吐出される。この空気の圧力はた
とえば３ｋｇ／ｃｍ2 であり、酸素（Ｏ2 ）濃度は２１
％である。なお、本明細書中での圧力はゲージ圧を示
す。空気は管路３５から、エアクーラ３６および管路３
７に分岐する。エアクーラ３６は空気を冷却し、掃気管
３８を介してディーゼル機関２１の各気筒２２に供給す
る。管路３７に分岐した空気は１００〜１５０℃程度で
あり、熱交換器３０で管路２５を介して排気集合管２４
から排出される排ガスと熱交換して予熱され、管路３９
を介してヒータ４０に導かれ、濾過材２６の再生のため
に必要な温度まで加熱されて焼却用ガスとなる。管路３
７と熱交換器３０との間には、濾過材２６の再生を行う
ときに開くバルブ４１が設けられている。濾過材２６
は、たとえば直径約１ｍｍのシリカ−アルミナ系のムラ
イトボール（グラニュラ）が円筒状のホルダ内に充填さ
れている。ホルダは一定時間間隔をおいて角変位し、煤
塵を捕集した濾過材２６を焼却部で順次再生する。再生
に要する時間は、本件発明者の実験によれば６００℃で
５分程度、５５０℃で１０分程度であれば充分である。
排ガスの温度は４００℃程度であり、予熱によって３０
０℃程度まで上昇する。
て駆動されると、ブロア３３が回転駆動される。ブロア
３３によって、管路３４を介して大気中の空気が吸引さ
れ、管路３５を介して吐出される。この空気の圧力はた
とえば３ｋｇ／ｃｍ2 であり、酸素（Ｏ2 ）濃度は２１
％である。なお、本明細書中での圧力はゲージ圧を示
す。空気は管路３５から、エアクーラ３６および管路３
７に分岐する。エアクーラ３６は空気を冷却し、掃気管
３８を介してディーゼル機関２１の各気筒２２に供給す
る。管路３７に分岐した空気は１００〜１５０℃程度で
あり、熱交換器３０で管路２５を介して排気集合管２４
から排出される排ガスと熱交換して予熱され、管路３９
を介してヒータ４０に導かれ、濾過材２６の再生のため
に必要な温度まで加熱されて焼却用ガスとなる。管路３
７と熱交換器３０との間には、濾過材２６の再生を行う
ときに開くバルブ４１が設けられている。濾過材２６
は、たとえば直径約１ｍｍのシリカ−アルミナ系のムラ
イトボール（グラニュラ）が円筒状のホルダ内に充填さ
れている。ホルダは一定時間間隔をおいて角変位し、煤
塵を捕集した濾過材２６を焼却部で順次再生する。再生
に要する時間は、本件発明者の実験によれば６００℃で
５分程度、５５０℃で１０分程度であれば充分である。
排ガスの温度は４００℃程度であり、予熱によって３０
０℃程度まで上昇する。
【００２０】図２は、本発明の実施の第２形態の構成を
示す。本実施形態は実施第１形態に類似し、対応する部
分には同一の参照符を付す。注目すべきは、排気集合管
４４内に焼却ガスの予備加熱を行うための熱交換器４５
が設けられており、濾過材２６より上流側の排ガスの有
する熱を利用して焼却ガスの予備加熱を行うことであ
る。このような予備加熱によって、焼却に必要なエネル
ギを４０％程度低減することができる。
示す。本実施形態は実施第１形態に類似し、対応する部
分には同一の参照符を付す。注目すべきは、排気集合管
４４内に焼却ガスの予備加熱を行うための熱交換器４５
が設けられており、濾過材２６より上流側の排ガスの有
する熱を利用して焼却ガスの予備加熱を行うことであ
る。このような予備加熱によって、焼却に必要なエネル
ギを４０％程度低減することができる。
【００２１】図３および図４は、本発明の実施の第３お
よび第４形態の構成をそれぞれ示す。これらの実施形態
は実施の第１形態に類似し、対応する部分には同一の参
照符を付す。注目すべきは、濾過材２６を含む煤塵除去
装置４６が過給機２７の下流側に設けられていることで
ある。図３の実施第３形態では過給機２７と排ガスエコ
ノマイザ３１との間、図４の実施第４形態では排ガスエ
コノマイザ３１と煙突３２との間にそれぞれ設けられ
る。煤塵除去装置４６を過給機２７よりも下流側に設け
るので、ディーゼル機関２１の排気集合管などに濾過材
２６を収納するスペースがないような場合や、既存のデ
ィーゼル機関２１に煤塵除去装置４６を付加する場合な
どに適用することができる。
よび第４形態の構成をそれぞれ示す。これらの実施形態
は実施の第１形態に類似し、対応する部分には同一の参
照符を付す。注目すべきは、濾過材２６を含む煤塵除去
装置４６が過給機２７の下流側に設けられていることで
ある。図３の実施第３形態では過給機２７と排ガスエコ
ノマイザ３１との間、図４の実施第４形態では排ガスエ
コノマイザ３１と煙突３２との間にそれぞれ設けられ
る。煤塵除去装置４６を過給機２７よりも下流側に設け
るので、ディーゼル機関２１の排気集合管などに濾過材
２６を収納するスペースがないような場合や、既存のデ
ィーゼル機関２１に煤塵除去装置４６を付加する場合な
どに適用することができる。
【００２２】図５、図６および図７は、本発明の実施の
第５、第６および第７形態の構成をそれぞれ示す。これ
らの実施形態は、実施の第１、第３および第４形態にそ
れぞれ類似し、対応する部分には同一の参照符を付す。
注目すべきは、焼却ガスを空気源５０から供給するよう
にしていることである。空気源５０は、たとえばコンプ
レッサからの空気あるいはタービン途中から抽気した空
気など、温度が高い空気を利用し、少ない加熱エネルギ
で必要な温度にまで容易に加熱可能にしている。ただ
し、酸素含有量は１５％以上必要であり、温度は６５０
℃以上であると加熱用のヒータが不要となるので好まし
い。４００℃〜６００℃であれば、加熱用エネルギの低
減効果は大きい。
第５、第６および第７形態の構成をそれぞれ示す。これ
らの実施形態は、実施の第１、第３および第４形態にそ
れぞれ類似し、対応する部分には同一の参照符を付す。
注目すべきは、焼却ガスを空気源５０から供給するよう
にしていることである。空気源５０は、たとえばコンプ
レッサからの空気あるいはタービン途中から抽気した空
気など、温度が高い空気を利用し、少ない加熱エネルギ
で必要な温度にまで容易に加熱可能にしている。ただ
し、酸素含有量は１５％以上必要であり、温度は６５０
℃以上であると加熱用のヒータが不要となるので好まし
い。４００℃〜６００℃であれば、加熱用エネルギの低
減効果は大きい。
【００２３】図８、図９、図１０および図１１は、本発
明の実施の第８、第９、第１０および第１１形態をそれ
ぞれ示す。これらの実施形態は、実施の第１、第２、第
３および第４形態にそれぞれ類似し、対応する部分には
同一の参照符を付す。各実施形態で注目すべきは、焼却
用ガスとしてディーゼル機関２１からの排ガスを利用し
ていることである。ディーゼル機関２１の排ガスは、温
度が高くなっているので予熱は不要である。酸素
（Ｏ2）濃度は、１３〜１５％程度あり、圧力はたとえ
ば２ｋｇ／ｃｍ2である。濾過材２６の再生のための焼
却ガスは、圧力を高めて供給する必要があるので、ブロ
ア５３が設けられ、必要な圧力までの差圧分の昇圧を行
う。
明の実施の第８、第９、第１０および第１１形態をそれ
ぞれ示す。これらの実施形態は、実施の第１、第２、第
３および第４形態にそれぞれ類似し、対応する部分には
同一の参照符を付す。各実施形態で注目すべきは、焼却
用ガスとしてディーゼル機関２１からの排ガスを利用し
ていることである。ディーゼル機関２１の排ガスは、温
度が高くなっているので予熱は不要である。酸素
（Ｏ2）濃度は、１３〜１５％程度あり、圧力はたとえ
ば２ｋｇ／ｃｍ2である。濾過材２６の再生のための焼
却ガスは、圧力を高めて供給する必要があるので、ブロ
ア５３が設けられ、必要な圧力までの差圧分の昇圧を行
う。
【００２４】図１２、図１３および図１４は、本発明の
実施の第１２、第１３および第１４形態の構成をそれぞ
れ示す。これらの実施形態は実施の第８、第１０および
第１１形態にそれぞれ類似し、対応する部分には同一の
参照符を付す。注目すべきは、焼却用ガスとして熱機関
６０の排ガスを用い、その有する熱エネルギを有効に利
用していることである。熱機関６０としては、たとえば
ディーゼルエンジンやガスタービン等があり、ディーゼ
ル機関２１の近傍に設置されて独立に可動している機関
を活用する。排ガスに必要な条件は、実施の第５〜第７
形態と同様である。
実施の第１２、第１３および第１４形態の構成をそれぞ
れ示す。これらの実施形態は実施の第８、第１０および
第１１形態にそれぞれ類似し、対応する部分には同一の
参照符を付す。注目すべきは、焼却用ガスとして熱機関
６０の排ガスを用い、その有する熱エネルギを有効に利
用していることである。熱機関６０としては、たとえば
ディーゼルエンジンやガスタービン等があり、ディーゼ
ル機関２１の近傍に設置されて独立に可動している機関
を活用する。排ガスに必要な条件は、実施の第５〜第７
形態と同様である。
【００２５】図１５は、実施の第１〜第１４形態で使用
する濾過材２６を再生するための構成を示す。濾過材２
６は、大略的に円筒状のホルダを構成する外筒６１およ
び内筒６２の間にセラミック造粒物として充填されてい
る。セラミック造粒物は、前述のように、熱的に安定な
アルミナ、ムライトおよびシリカなどの安定な粒子であ
り、その外径は１〜３ｍｍφ程度である。セラミック造
粒物には、たとえば白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐ
ｄ）、酸化マンガン（ＭｎＯ）、酸化ニッケル（Ｎｉ
Ｏ）などの煤塵燃焼促進に効果のある触媒粒子などを混
合することもある。このような濾過材２６についての詳
細な説明は、たとえば特開平６−３１７１３８号公報の
明細書第２３段落などに記載されている。
する濾過材２６を再生するための構成を示す。濾過材２
６は、大略的に円筒状のホルダを構成する外筒６１およ
び内筒６２の間にセラミック造粒物として充填されてい
る。セラミック造粒物は、前述のように、熱的に安定な
アルミナ、ムライトおよびシリカなどの安定な粒子であ
り、その外径は１〜３ｍｍφ程度である。セラミック造
粒物には、たとえば白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐ
ｄ）、酸化マンガン（ＭｎＯ）、酸化ニッケル（Ｎｉ
Ｏ）などの煤塵燃焼促進に効果のある触媒粒子などを混
合することもある。このような濾過材２６についての詳
細な説明は、たとえば特開平６−３１７１３８号公報の
明細書第２３段落などに記載されている。
【００２６】濾過材２６は周方向の仕切り６３によって
複数の区画に分割され、焼却部６４を除いた残余の区画
で排ガスを半径方向に通過させることによって煤塵の捕
集を行う。焼却部６４では、カバー６５で密閉しながら
焼却用ガス６６を吹出し、濾過材の粒子に捕集された煤
塵の焼却を行う。ブロア３３，５３は、焼却用ガスの圧
力が不足するときの昇圧用に用いるけれども、焼却用ガ
スが充分な圧力を有しているときには省略可能である。
複数の区画に分割され、焼却部６４を除いた残余の区画
で排ガスを半径方向に通過させることによって煤塵の捕
集を行う。焼却部６４では、カバー６５で密閉しながら
焼却用ガス６６を吹出し、濾過材の粒子に捕集された煤
塵の焼却を行う。ブロア３３，５３は、焼却用ガスの圧
力が不足するときの昇圧用に用いるけれども、焼却用ガ
スが充分な圧力を有しているときには省略可能である。
【００２７】図１６は、本発明の実施の第１５形態の構
成を示す。本実施形態では濾過材２６の再生に使用した
焼却用ガスを再循環して焼却に利用するので、熱効率を
さらに向上させることができる。焼却用ガスの再循環の
ために、新たな焼却用ガスの供給経路には逆止弁６７が
設けられ、焼却部６４は外カバー６８および内カバー６
９によって密閉される。焼却用ガス再循環のための再循
環ライン７０は、外カバー６８内をカバー仕切り７１に
よって分割した出側から逆止弁６７とブロア３３，５３
との間に焼却用ガスを導く。ブロア３３，５３で昇圧さ
れ、ヒータ４０で加熱された焼却用ガスは、外カバー６
８のカバー仕切り７１で仕切られた入側に供給される。
このような、再循環によって、さらに５０％の効率向上
を達成することができる。
成を示す。本実施形態では濾過材２６の再生に使用した
焼却用ガスを再循環して焼却に利用するので、熱効率を
さらに向上させることができる。焼却用ガスの再循環の
ために、新たな焼却用ガスの供給経路には逆止弁６７が
設けられ、焼却部６４は外カバー６８および内カバー６
９によって密閉される。焼却用ガス再循環のための再循
環ライン７０は、外カバー６８内をカバー仕切り７１に
よって分割した出側から逆止弁６７とブロア３３，５３
との間に焼却用ガスを導く。ブロア３３，５３で昇圧さ
れ、ヒータ４０で加熱された焼却用ガスは、外カバー６
８のカバー仕切り７１で仕切られた入側に供給される。
このような、再循環によって、さらに５０％の効率向上
を達成することができる。
【００２８】図１７は、図１６の構成を含む実施の第１
５形態によるディーゼル機関煤塵除去装置の構成を示
す。本構成は実施の第１形態に類似し、対応する部分に
は同一の参照符を付す。注目すべきは、前述のように、
再循環ライン７０を設けて濾過材２６を焼却した焼却用
ガスを再循環させることである。焼却用ガスを再循環さ
せる考え方は、実施の第１〜第１４形態にもそれぞれ適
用可能である。
５形態によるディーゼル機関煤塵除去装置の構成を示
す。本構成は実施の第１形態に類似し、対応する部分に
は同一の参照符を付す。注目すべきは、前述のように、
再循環ライン７０を設けて濾過材２６を焼却した焼却用
ガスを再循環させることである。焼却用ガスを再循環さ
せる考え方は、実施の第１〜第１４形態にもそれぞれ適
用可能である。
【００２９】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、煤塵除去
手段の再生時に焼却用ガスを再循環させるので、再生の
ための加熱に要するエネルギを低減することができる。
手段の再生時に焼却用ガスを再循環させるので、再生の
ための加熱に要するエネルギを低減することができる。
【００３０】さらに本発明によれば、煤塵除去手段の濾
過材を予熱した焼却用ガスで再生するので、再生のため
の加熱に要するエネルギを低減することができ、濾過材
に捕集された煤塵の焼却に必要なエネルギを排ガスの有
するエネルギを有効利用して著しく低減することができ
る。
過材を予熱した焼却用ガスで再生するので、再生のため
の加熱に要するエネルギを低減することができ、濾過材
に捕集された煤塵の焼却に必要なエネルギを排ガスの有
するエネルギを有効利用して著しく低減することができ
る。
【００３１】また本発明によれば、焼却用ガスには過給
機ブロア出口の空気を分流して供給するので、ディーゼ
ル機関の排ガスのエネルギを有効に活用することができ
る。
機ブロア出口の空気を分流して供給するので、ディーゼ
ル機関の排ガスのエネルギを有効に活用することができ
る。
【００３２】また本発明によれば、焼却用ガスには、デ
ィーゼル機関とは独立した空気源から焼却用ガスを供給
するので、空気源のエネルギを有効に活用することがで
きる。
ィーゼル機関とは独立した空気源から焼却用ガスを供給
するので、空気源のエネルギを有効に活用することがで
きる。
【００３３】さらに本発明によれば、ガス供給手段が供
給する焼却用ガスは、予め定める温度以上で予め定める
含有量以上の酸素を含むので、加熱に必要なエネルギを
低減し、熱効率よく煤塵除去手段の濾過材を再生するこ
とができる。
給する焼却用ガスは、予め定める温度以上で予め定める
含有量以上の酸素を含むので、加熱に必要なエネルギを
低減し、熱効率よく煤塵除去手段の濾過材を再生するこ
とができる。
【００３４】また本発明によれば、排ガスの一部を焼却
用ガスとして供給するので、排ガスの有する熱を有効に
利用して煤塵除去手段の濾過材を再生することができ
る。
用ガスとして供給するので、排ガスの有する熱を有効に
利用して煤塵除去手段の濾過材を再生することができ
る。
【００３５】また本発明によれば、ディーゼル機関の外
部の熱機関からの排ガスを有効に利用して煤塵除去手段
の濾過材を再生することができる。
部の熱機関からの排ガスを有効に利用して煤塵除去手段
の濾過材を再生することができる。
【００３６】また本発明によれば、過給機およびそれよ
り下流側の機器を清浄な排ガスで動作させ、煤塵付着を
防ぐことができる。
り下流側の機器を清浄な排ガスで動作させ、煤塵付着を
防ぐことができる。
【００３７】また本発明によれば、煤塵除去手段の設置
が容易で、排気エコノマイザへの煤塵付着を防ぐことが
できる。
が容易で、排気エコノマイザへの煤塵付着を防ぐことが
できる。
【００３８】また本発明によれば、既存のディーゼル機
関でも容易に煤塵除去を行うことができる。
関でも容易に煤塵除去を行うことができる。
【図１】本発明の実施の第１形態の概略的な構成を示す
系統図である。
系統図である。
【図２】本発明の実施の第２形態の概略的な構成を示す
系統図である。
系統図である。
【図３】本発明の実施の第３形態の概略的な構成を示す
系統図である。
系統図である。
【図４】本発明の実施の第４形態の概略的な構成を示す
系統図である。
系統図である。
【図５】本発明の実施の第５形態の概略的な構成を示す
系統図である。
系統図である。
【図６】本発明の実施の第６形態の概略的な構成を示す
系統図である。
系統図である。
【図７】本発明の実施の第７形態の概略的な構成を示す
系統図である。
系統図である。
【図８】本発明の実施の第８形態の概略的な構成を示す
系統図である。
系統図である。
【図９】本発明の実施の第９形態の概略的な構成を示す
系統図である。
系統図である。
【図１０】本発明の実施の第１０形態の概略的な構成を
示す系統図である。
示す系統図である。
【図１１】本発明の実施の第１１形態の概略的な構成を
示す系統図である。
示す系統図である。
【図１２】本発明の実施の第１２形態の概略的な構成を
示す系統図である。
示す系統図である。
【図１３】本発明の実施の第１３形態の概略的な構成を
示す系統図である。
示す系統図である。
【図１４】本発明の実施の第１４形態の概略的な構成を
示す系統図である。
示す系統図である。
【図１５】本発明の実施の第１〜第１４形態による濾過
材再生のための構成を示す簡略化した断面図である。
材再生のための構成を示す簡略化した断面図である。
【図１６】本発明の実施の第１５形態による濾過材再生
のための構成を示す簡略化した断面図である。
のための構成を示す簡略化した断面図である。
【図１７】本発明の実施の第１５形態の概略的な構成を
示す系統図である。
示す系統図である。
【図１８】先行技術の概略的な構成を示す系統図であ
る。
る。
２１ ディーゼル機関 ２２ 気筒 ２４，４４，５４ 排気集合管 ２６ 濾過材 ２７ 過給機 ２８ タービン ３０，４５ 熱交換器 ３１ 排ガスエコノマイザ ３２ 煙突 ３３，５３ ブロア ４０ ヒータ ５０ 空気源 ６０ 熱機関 ６３ 仕切り ６４ 焼却部 ６５ カバー ６６ 焼却用ガス ６８ 外カバー ６９ 内カバー ７０ 再循環ライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 尚 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内 (72)発明者 中山 信義 兵庫県神戸市中央区東川崎町３丁目１番１ 号 川崎重工業株式会社神戸工場内
Claims (10)
- 【請求項１】 ディーゼル機関からの排ガス中に含まれ
る煤塵を濾過材で捕集し、煤塵を捕集した濾過材の一部
に高温の焼却用ガスを供給することによって、煤塵を焼
却して濾過材を再生することが可能な煤塵除去手段と、 煤塵除去手段に、濾過材の再生に使用した焼却用ガスを
再循環させる再循環手段とを含むことを特徴とするディ
ーゼル機関用煤塵除去装置。 - 【請求項２】 ディーゼル機関からの排ガス中に含まれ
る煤塵を濾過材で捕集し、煤塵を捕集した濾過材の一部
に高温の焼却用ガスを供給することによって、煤塵を焼
却して濾過材を再生することが可能な煤塵除去手段と、 煤塵除去手段に供給する焼却用ガスを、ディーゼル機関
からの排ガスと熱交換して予熱する予熱手段とを含むこ
とを特徴とするディーゼル機関用煤塵除去装置。 - 【請求項３】 前記焼却用ガスを、過給機ブロア出口の
空気を分流して供給する分流手段を有することを特徴と
する請求項１または２記載のディーゼル機関用煤塵除去
装置。 - 【請求項４】 前記焼却用ガスを供給するために、ディ
ーゼル機関から独立した空気源を有することを特徴とす
る請求項１または２記載のディーゼル機関用煤塵除去装
置。 - 【請求項５】 ディーゼル機関からの排ガス中に含まれ
る煤塵を濾過材で捕集し、煤塵を捕集した濾過材の一部
に高温の焼却用ガスを供給することによって、煤塵を焼
却して濾過材を再生することが可能な煤塵除去手段と、 煤塵除去手段に、予め定める温度以上で、予め定める含
有量以上の酸素を含むガスを焼却用ガスとして供給する
ガス供給手段とを含むことを特徴とするディーゼル機関
用煤塵除去装置。 - 【請求項６】 前記ガス供給手段は、排ガスの一部を焼
却用ガスとして供給することを特徴とする請求項５記載
のディーゼル機関用煤塵除去装置。 - 【請求項７】 前記ガス供給手段は、そのディーゼル機
関とは異なる熱機関からの排ガスを焼却用ガスとして供
給することを特徴とする請求項５記載のディーゼル機関
用煤塵除去装置。 - 【請求項８】 前記煤塵除去手段は、ディーゼル機関本
体と過給機との間に設置されることを特徴とする請求項
１〜７のいずれかに記載のディーゼル機関用煤塵除去装
置。 - 【請求項９】 前記煤塵除去手段は、過給機と排気エコ
ノマイザとの間に設置されることを特徴とする請求項１
〜７のいずれかに記載のディーゼル機関用煤塵除去装
置。 - 【請求項１０】 前記煤塵除去手段は、排気エコノマイ
ザの出口側に設置されることを特徴とする請求項１〜７
のいずれかに記載のディーゼル機関用煤塵除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07342952A JP3073152B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | ディーゼル機関用煤塵除去装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07342952A JP3073152B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | ディーゼル機関用煤塵除去装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09184417A true JPH09184417A (ja) | 1997-07-15 |
| JP3073152B2 JP3073152B2 (ja) | 2000-08-07 |
Family
ID=18357791
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07342952A Expired - Fee Related JP3073152B2 (ja) | 1995-12-28 | 1995-12-28 | ディーゼル機関用煤塵除去装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3073152B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003049635A (ja) * | 2001-08-08 | 2003-02-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排ガス処理装置 |
| WO2008127755A2 (en) * | 2007-01-27 | 2008-10-23 | Borgwarner Inc. | Secondary air system for a combustion engine breathing system |
| JP2018048642A (ja) * | 2013-04-15 | 2018-03-29 | ハルドール・トプサー・アクチエゼルスカベット | エンジン排気ガスから微粒子物質の煤、灰及び重金属を除去するための方法及びシステム |
-
1995
- 1995-12-28 JP JP07342952A patent/JP3073152B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003049635A (ja) * | 2001-08-08 | 2003-02-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排ガス処理装置 |
| WO2008127755A2 (en) * | 2007-01-27 | 2008-10-23 | Borgwarner Inc. | Secondary air system for a combustion engine breathing system |
| WO2008127755A3 (en) * | 2007-01-27 | 2009-02-26 | Borgwarner Inc | Secondary air system for a combustion engine breathing system |
| JP2018048642A (ja) * | 2013-04-15 | 2018-03-29 | ハルドール・トプサー・アクチエゼルスカベット | エンジン排気ガスから微粒子物質の煤、灰及び重金属を除去するための方法及びシステム |
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|---|---|
| JP3073152B2 (ja) | 2000-08-07 |
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