JPH11290631A - ディーゼル機関用排ガス除塵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】従来の装置は、フィルタで捕集された固形物を
除去するための電気ヒータが、フィルタと別体に設けら
れ、熱効率が悪く、多くの電力を必要とし、装置が大型
化する不具合があった。このような不具合を解消できる
ディーゼル機関用排ガス除塵装置を提供する。 【解決手段】ディーゼル機関の作動で発生する排ガスＥ
Ｇを外部に排出するための排気管０１の途中に、排気管
０１の直径よりも大きな直径にされて設置された本体０
２、本体０２内を通過する排ガスＥＧの流れの方向と略
直交させて、本体０２内に設置したセラミックフィルタ
３、排ガスＥＧ中に含まれ本体内を流れ、セラミックフ
ィルタ３に捕集された煤塵等の固形物を加熱、焼却し
て、セラミックフィルタ３から剥落させて除去するよう
にしたセラミックフィルタ３の内部に埋設された電気ヒ
ータ４とからなる。

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
ら排出される排ガス中に含まれ、大気中に排出される大
気汚染の原因となる、ディーゼル機関からの排出物、特
に、排ガス中の煤塵の除去に適用されるディーゼル機関
用排ガス除塵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼル機関から排出される排ガス中
には、大気中に排出されると大気汚染の原因となる一酸
化炭素、亜硫酸ガス等の有害ガスが含まれるとともに、
筒内の燃焼により生じた硫化物、煤塵等の固形物が含ま
れている。このため、従来のディーゼル機関において
は、一酸化炭素、亜硫酸ガス等の有害ガスとともに含ま
れ、これらがそのまま大気中に排出されると、大気汚染
の大きな原因となる煤塵等の固形物を除去するために、
ディーゼル機関から排ガスを排出する排気管の途中に、
ディーゼル機関用排ガス除塵装置を設け、できるだけ、
これらの煤塵等を除去して、固形物を含まないクリーン
な排ガスにして、大気中に放出することが行われてい
る。

【０００３】このような煤塵等を除去する従来のディー
ゼル機関用排ガス除塵装置０１０では、図３に示すよう
に、排ガスＥＧの流路抵抗を小さくするために、排気管
０１の途中に直径を大きくして流速を小さくするように
した本体０２を配設するとともに、本体０２の内部に
は、排ガスＥＧの流れと略直交するように、セラミック
フィルタ０３を張設して、このセラミックフィルタ０３
中に形成されている空隙により、排ガスＥＧ中の煤塵等
の固形物を捕集するようにしている。

【０００４】すなわち、セラミックフィルタ０３は、多
孔質の材質で形成されており、ガス状の排ガスＥＧは、
そのまま通過させるが、排ガスＥＧ中に含まれるガス状
でない煤塵等の固形物質は、多孔質素材の隙間に保留さ
れて通過できず、捕集できるようにしている。

【０００５】また、本体０２の内部に設置されたセラミ
ックフィルタ０３の上流側には、電気ヒータ０４が本体
０２の内部の等軸方向位置の横断面内で、等分布になす
ようにして配置されて、この電気ヒータ０４により加熱
された排ガスＥＧ（温風）を用いて、主として、セラミ
ックフィルタ０３の上流側側面で捕集された煤塵０５等
の可燃固形物を加熱、焼却し、ガス状にしてセラミック
フィルタ０３を通過させるとともに、非可燃物若しくは
焼却されて灰分化された固形物は、セラミックフィルタ
０３から本体０２内に剥落するようにして、煤塵０５等
の固形物の捕集により目詰りを起こし、ディーゼル機関
の背圧が大きくなり、性能を低下させることのあるセラ
ミックフィルタ０３を目詰りのないものにするようにし
ている。

【０００６】しかしながら、従来のディーゼル機関用排
ガス除塵装置０１０では、セラミックフィルタ０３の再
生を行うようにした電気ヒータ０４が、本体０２の内部
に設置され、排ガスＥＧ中の煤塵等の固形物を捕集す
る、セラミックフィルタ０３の設置位置より離れた上流
側に設置されるようにしているために、セラミックフィ
ルタ０３に捕集された煤塵０５等を加熱、焼却し、セラ
ミックフィルタ０３を除去することができるように、排
ガスＥＧを加熱するためには、加熱量の大きい大容量の
電気ヒータ０４を必要とするとともに、電気ヒータの作
動時には大きな電力が必要になる不具合がある。

【０００７】さらに、大容量の電気ヒータ０４が、セラ
ミックフィルタ０３の設置位置より離れた上流側に設置
するようにしているために、本体０２が必要以上に大き
くなり、ディーゼル機関用排ガス除塵装置０１０のコン
パクト化が困難になるという不具合もある。

【０００８】また、前述した説明から明らかなように、
特に、セラミックフィルタ０３の隙間に非可燃物である
固形物が捕集された場合には、電気ヒータ０４により加
熱された排ガスＥＧを用いても、セラミックフィルタ０
３から固形物を剥落させることができない場合が生じる
ことがあり、ディーゼル機関の性能が劣化するととも
に、ディーゼル機関の運転停止時等、頻繁に本体０２内
からセラミックフィルタ０３を取り出し、物理的手段に
より固形物をセラミックフィルタ０３から剥落させざる
を得ないことが生じるという不具合もあった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のディ
ーゼル機関用排ガス除塵装置の上述した不具合を解消す
るため、排ガス中の煤塵等の固形物を回収する、本体内
に設けられたセラミックフィルタで捕集された煤塵等を
除去するために行われる、可燃物の煤塵等を加熱、焼却
に大きな電力を必要とせず、また、本体が必要以上に大
きくならず、コンパクト化が容易になるディーゼル機関
用排ガス除塵装置を提供することを課題とする。

【００１０】また、本発明は、従来のディーゼル機関用
排ガス除塵装置の上述した不具合を解消するため、電気
ヒータの加熱、焼却では、セラミックフィルタからの除
去が困難な非可燃物等を、セラミックフィルタから容易
に除去できるようにした、ディーゼル機関用排ガス除塵
装置を提供することを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このため、本発明のディ
ーゼル機関用排ガス除塵装置は、次の手段とした。

【００１２】（１）ディーゼル機関の作動で発生する排
ガスを外部に排出するための排気管の途中に、内部を流
すようにした排ガスの流れの抵抗を小さくするため、排
気管の直径よりも大きな直径にされた本体を設けた。

【００１３】（２）本体内を通過する排ガスの流れの方
向と略直交させて、ガス状の排ガスが通過できるよう、
多孔材で形成されたセラミックフィルタを、本体内の全
横断面を全てカバーするように設置した。

【００１４】（３）排ガス中に含まれて本体内を流れ、
ガス状の排ガスは通過させるが、排ガス中の固形物は、
内部の隙間に保留されるようにした、セラミックフィル
タに捕集された煤塵等固形物のうちの、可燃物である固
形物を加熱、焼却して、ガス体となったものはセラミッ
クフィルタを通過させ、除去できるようにするととも
に、非可燃物、若しくは焼却により灰分化して固形物と
なったものは、セラミックフィルタから剥落させて除去
できるようにした電気ヒータをセラミックフィルタの内
部に埋設した。

【００１５】これにより、排ガス中の煤塵等の固形物を
回収する本体内に設けられた、セラミックフィルタで捕
集された煤塵等を除去して、セラミックフィルタを再生
するために行われる、可燃物の煤塵等の加熱、焼却が電
気ヒータにより熱効率良くなされ、加熱、焼却に大きな
電力を必要とせず行うことができるようになり、また、
電気ヒータがセラミックフィルタに埋設されることか
ら、本体が必要以上に大きくならず、コンパクト化が容
易なディーゼル機関用排ガス除塵装置とすることができ
る。

【００１６】なお、電気ヒータをタイマにより作動させ
るようにして、煤塵等の加熱、焼却を間欠的に行うよう
にすることにより、さらに少ない電力でセラミックフィ
ルタを再生することができるようになると共に、セラミ
ックフィルタの連続した使用ができるようになる。

【００１７】また、本発明のディーゼル機関用排ガス除
塵装置は、上述した（１）ないし（３）の手段に加え、
次の手段とした。

【００１８】（４）セラミックフィルタに捕集された煤
塵等固形物のうちの可燃物である固形物が、電気ヒータ
により加熱、焼却され、灰分化した固形物、若しくは、
セラミックフィルタに捕集された非可燃固形物をセラミ
ックフィルタの捕集された隙間から本体内に吹き出し、
除去するようにしたアッシュブロー管を、電気ヒータが
埋設された位置より後流側に位置するセラミックフィル
タ内に埋設した。

【００１９】これにより、煤塵等は加熱、焼却されて、
一部はガス状になってセラミックフィルタを通過して除
去されるが、灰分化する残部はセラミックフィルタに残
存するので、いずれは目詰まりを生ずるが、アッシュブ
ロー管からの空気等の気体噴射により目詰まりが抑止さ
れ、長期に使用できるようになるとともに、電気ヒータ
の加熱、焼却では、捕集されたセラミックフィルタから
の除去が困難な非可燃物も、セラミックフィルタから容
易に除去できるようになり、ディーゼル機関用排ガス除
塵装置をより長期間使用できるようになる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明のディーゼル機関用
排ガス除塵装置の実施の一形態を図面に基づき説明す
る。図１は本発明のディーゼル機関用排ガス除塵装置の
実施の一形態を示す図で、図１（ａ）は縦断面図、図１
（ｂ）は図１（ａ）の矢視Ａ−Ａにおける横断面図であ
る。なお、図において図３に示す部材と同一若しくは類
似の部材には、同一符号を付して説明は省略する。

【００２１】図に示すように、本体０１の内部には、多
孔質の材質で形成され、本体０１内に流入するガス状の
排ガスＥＧは、そのまま通過させるが、排ガスＥＧ中に
含まれるガス状でない煤塵等の固形物は、多孔質素材の
隙間で捕集されて通過できないようにされたセラミック
フィルタ３が、本体０２の内部を流れる排ガスＥＧの流
れと略直交するように張設されて、このセラミックフィ
ルタ３により、排ガスＥＧ中の煤塵０５等の固形物を捕
集するようにしている。

【００２２】また、電気ヒータ４はセラミックフィルタ
３の内部に埋設され、外部から電気Ｅが供給されて、セ
ラミックフィルタ３に捕集された煤塵０５等の固形物を
加熱して焼却し、固形物からガス状になったものは、セ
ラミックフィルタ３を通過させて除去するとともに、加
熱により固形状になった灰等固形物は、本体０１内に剥
落させるようにしている。

【００２３】このように、本実施の形態のディーゼル機
関用排ガス除塵装置１０によれば、電気ヒータ４はセラ
ミックフィルタ３中に埋設するようにしているので、排
ガスＥＧ中の煤塵等の固形物を回収する本体０２内に設
けられたセラミックフィルタ３で捕集された煤塵等を除
去して、セラミックフィルタ３を再生するために行われ
る、可燃物の煤塵等の加熱、焼却が電気ヒータ４により
熱効率良くなされ、加熱、焼却に大きな電力Ｅを必要と
せずに、行うことができるようになり、また、電気ヒー
タ４がセラミックフィルタ３内に埋設されていることか
ら、電気ヒータ４の設置場所を本体０２内に特別に必要
とせず、本体０１が必要以上に大きくならず、コンパク
ト化が、容易なディーゼル機関用排ガス除塵装置１０と
することができる。

【００２４】さらに、電気ヒータ４をタイマにより、間
欠的に作動させるようにして、煤塵等の加熱、焼却を行
うようにすることにすれば、さらに少ない電力でセラミ
ックフィルタ３を再生することができるようになると共
に、セラミックフィルタ３の連続した使用ができるよう
になる。

【００２５】次に、図２は本発明のディーゼル機関用排
ガス除塵装置の実施の第２形態を示す図で、図２（ａ）
は縦断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の矢視Ｂ−Ｂにお
ける横断面図である。

【００２６】図に示すように、本実施の形態のディーゼ
ル機関用排ガス除塵装置１０′では、実施の第１形態の
ディーゼル機関用排ガス除塵装置１０に加えて、アッシ
ュブロー管６をセラミックフィルタ３内に埋設するよう
にした。すなわち、図に示すとおり、電気ヒータ４の後
流側のセラミックフィルタ３内にアッシュブロー管６を
埋設し、外部からアッシュブロー管６内に供給した空気
Ａを、アッシュブロー管６に設けたノズルからセラミッ
クフィルタ３の前面側に向けて噴出させるようにした。

【００２７】また、電気ヒータ４には、本実施の形態に
おいては、電気ヒータ４に断続的に電力Ｅを供給できる
ようにしたタイマ７を設けるようにした。

【００２８】本実施の形態のディーゼル機関用排ガス除
塵装置１１′は、上述のように構成されているので、本
体０２に導入された排ガスＥＧをセラミックフィルタ３
に流通させ、セラミックフィルタ３が排ガスに含まれる
煤塵０５を捕集し、電気ヒータ４が捕集された煤塵０５
を加熱除去するとともに、アッシュブロー管６から噴出
される空気Ａによって、加熱除去された煤塵残留物であ
る灰分、若しくは加熱除去できない非可燃物の固形物を
吹き飛ばす。これによって、セラミックフィルタ３で
は、煤塵等の固形物を捕集するとともに、捕集された固
形物はセラミックフィルタ３から定期的に除去されて、
再生されるので、セラミックフィルタ３による排ガスＥ
Ｇからの固形物を除塵し続けることができるようにな
る。

【００２９】

【発明の効果】上述のとおり、本発明のディーゼル機関
用排ガス除塵装置は、ディーゼル機関の作動で発生する
排ガスを外部に排出するための排気管の途中に、内部を
流すようにした排ガスの抵抗を小さくするため、排気管
の直径よりも大きな直径にされた本体、本体内を通過す
る排ガスの流れの方向と略直交させて、ガス状の排ガス
が通過できるよう多孔材で形成され、本体内の全横断面
をカバーするように設置したセラミックフィルタ、排ガ
ス中に含まれ本体内を流れ、ガス状の排ガスは通過させ
るが、排ガス中の固形物は内部の隙間に保留するように
した、セラミックフィルタに捕集された煤塵等の内の可
燃物である固形物を加熱、焼却して、ガス体となったも
のはセラミックフィルタを通過させるとともに、非可燃
物、若しくは焼却により灰分化して固形物となったもの
は、セラミックフィルタから剥落させて除去するように
した、セラミックフィルタの内部に埋設した電気ヒータ
とからなるものにした。

【００３０】これにより、セラミックフィルタにて排ガ
ス中に含まれる煤塵を捕集し、電気ヒータにて煤塵を加
熱し除去して、セラミックフィルタを再生することがで
き、このセラミックフィルタは間欠的に再生され、再度
煤塵を捕集することができるようになる。さらに、電気
ヒータによりセラミックヒータを効率的に加熱すること
により、少ない電力でセラミックフィルタを再生するこ
とができ、連続して使用することができるとともに、コ
ンパクト化が容易になる。

【００３１】また、本発明のディーゼル機関用排ガス除
塵装置は、セラミックフィルタに捕集された煤塵等のう
ちの可燃物である固形物が電気ヒータにより加熱、焼却
され、灰分化した固形物、若しくはセラミックフィルタ
に捕集された非可燃固形物をセラミックフィルタから本
体内に吹き出し、除去するようにしたアッシュブロー管
を、電気ヒータが埋設された位置より後流側に位置する
セラミックフィルタ内に埋設した。

【００３２】これにより、アッシュブロー管によりセラ
ミックフィルタに残る灰等の固形物を吹き飛ばすので、
セラミックフィルタの目詰まりを抑止され、長期にわた
って連続使用できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のディーゼル機関用排ガス除塵装置の実
施の一形態を示す図で、図１（ａ）は縦断面図、図１
（ｂ）は図１（ａ）の矢視Ａ−Ａにおける横断面図、

【図２】本発明のディーゼル機関用排ガス除塵装置の実
施の第２形態を示す図で、図２（ａ）は縦断面図、図２
（ｂ）は図２（ａ）の矢視Ｂ−Ｂにおける横断面図、

【図３】従来のディーゼル機関用排ガス除塵装置を示す
縦断面図である。

【符号の説明】

０１ 排気管 ０２ 本体 ３，０３ セラミックフィルタ ４，０４ 電気ヒータ ０５ 煤塵 ６ アッシュブロー管 ７ タイマ １０，１０′，０１０ ディーゼル機関用排ガス除塵装
置 ＥＧ 排ガス Ａ 空気 Ｅ 電気（電力）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディーゼル機関からの排ガスを外部に排
   出する排気管の途中に介装された本体と、前記本体内を
   通過する排ガスの流れの方向と略直交して前記本体内に
   設置され、前記排ガスを通過させるセラミックフィルタ
   と、前記セラミックフィルタの中に埋設され、前記セラ
   ミックフィルタに捕集された前記排ガス中の煤塵を加
   熱、焼却して、前記セラミックフィルタから除去する電
   気ヒータとを設けたことを特徴とするディーゼル機関用
   排ガス除塵装置。
2. 【請求項２】 前記電気ヒータが埋設された位置より後
   流側の前記セラミックフィルタ内に、前記電気ヒータに
   より煤塵が加熱、焼却され、灰分化した固形物、若しく
   はセラミックフィルタに捕集された非可燃固形物を前記
   セラミックフィルタから前記本体内に除去するようにし
   たアッシュブロー管を埋設したことを特徴とする請求項
   １のディーゼル機関用排ガス除塵装置。