JPS5864109A - 排気ガス清浄器における固体補集装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は主として内燃機関その他の燃焼機械の排煙等
を浄化する排気ガス清浄器における固体捕集方法及びそ
の装置に関するものである。

従来、排気ガスの清浄装置、特に筒状の清浄筒内を多数
の小孔（しぼり孔）を穿設したしばり板と、固体粒子付
着用の捕集材を内挿した捕集室とで仕切って、ここに高
温排ガスを流通せしめて、ガスのポリトロープ変化等に
よる冷却や固定粒子の成長及び付着（又は濾過）作用を
利用して排気ガスの浄化を行う装置がある（例えば特公
昭４０−９６４３号、同４１−５４８３開発）。

そして上記のような原理を利用しながら、清浄器後端で
バックフィルターにより捕集固体粒子を外部に取出して
処理するもの（特開昭５４−６５２１４号他）が開発さ
れている。

しかし、清浄器の内部で高速度で流通するガス中の煤等
の粒子を清浄器後端でパックフィルターで捕集する場合
、排気温度や排気圧等の条件によってその捕集性能にむ
らが生じるという問題があり、確実な安定した捕集がで
きるものが求められていた。

この発明はこれらの問題点な解消する排気ガス清浄器に
おける捕集方法及びその製電を提供するもので、その特
徴は排気ガス清浄器の後端部に冷却機構を伴う粒子付看
板を設けてここに大小の粒子を付着せしめて外部に取出
すことである。

第１図は本発明の清浄器の構造を示す断面図である。ｌ
は排気ガス浄化用諸機構を内蔵する清浄間で、中央に通
風自在な冷却用通風管２を挿通している。前端にはエン
ジン等からの排気ガスを導入する導入管３が開口し、後
端は浄化したガスを大気中に放出する排気口４をなして
いる。

清浄間１の最前端は導入管３の開口せしめている最初の
膨張室５を構成し、ここでは導入管３から排出されたガ
スが導入され、瞬間的に体積膨張を生じてガスの温度低
下及びこれに伴う一部液化及び一部の固体微粒子の成長
作用（膨張現象）を生じる。６は上記膨張室５との藺を
しぼり板７で仕切られて膨張室に隣接して設けられてい
る凝結室で、上記しぼり板７には小径をなす多数のしぼ
り孔８が穿設されており排気ガスがしばり孔８を通過し
て膨張室５から凝結室６へ至る過程で膨張現象を生じ、
ガスの温度低下と一部液化をもたらすとともに、内部で
は複雑な乱流やガス中の含有固体粒子及び液化されたガ
ス（微細な水滴］の衝突等によって、液化されたガスや
その他の固体含有物（粒子）が順次大きい径への粒子と
して結合成長する。

凝結室６に続いて形成されている捕集室９の内部にはス
テンレスメツシュ等よりなる耐熱・耐食性の補集材ｌＯ
が挿入され、その前後は通気が自在な通気板１１で仕切
られている。ここでは凝結室６を通過したガス、微細な
水滴、煤、パーティクル、重金属類等が補集材１０　Ｋ
　［ｉ突又は付着し、この過程で上述したガス中の含有
物の粒子化が著しく促進され、より大きな粒子として且
つより高い効率で結合成長せしめられ、ここで成長した
粒子の大部分は補集材に付着捕集される。

上記のような膨張室５．しぼり板７．凝結富６、捕集室
９は図示するように２段又はそれ以上設けても、あるい
は１段だけ設けてもよい。

１２は最後段の捕集室９の後方（排気側）Ｋ形成されて
いるガス流制御板で、次の付着ｇ１３の開口部の径内に
排ガスが排出されるようにガスの流れを規制するもので
ある。付着室１３は前方に向って椀形に開口し、その内
部でガス流を転回させるような構造罠なっている。１７
は落下した固体粒子な外部の処理機構に導く取出管であ
る。

付着室１３内に流入したガスはその後壁を形成する粒子
付着板１４に衝突し、成長したガス中の粒子は一旦その
表面に付着し、あるいは清浄間ｌの底部方向に落下して
外部に取出される。上記粒子付着板１３０表面はそこに
ガス中の固体粒子が一時的に付着し易いように後方より
例えば木ねじ状の突起物１５を貫通させて突出せしめる
ととＫより凹凸面を形成せしめており、その後方（裏面
側）Ｋは冷却室１６が形成され、エア等の冷媒の導入管
１Ｂ及び排出管１９を通じて外部から冷媒が循環して付
着板１３を冷却する構造となっている。

上記粒子付着板１４の表面を凹凸状にし、付着板１４自
体を冷却するのは、ガス中の煤を主体とした固体粒子は
高温状態では他のものに付着し難いので、その表面温度
を低下させ且つ凹凸面は七の付着面積を広くするととも
に冷却効率を高めるためである。

上記のように付着板を冷却することによって煤の付着性
が良好になる点に関し、本発明者は軽石表面をバーナー
又はヒーター等で加熱しながらその途中において煤を接
触せしめてそれぞれの温度上昇時点で煤の付着状況を調
べたところ、軽石表面の塩度が低い程煤の付着性が良い
ことを確認している。この現象は温度差のある二つの物
体に対してエアゾールを噴霧すると、エアゾールは低温
物体の方へより多く付着するという性質（熱泳動又は熱
沈着という）Ｋよるものと考えられる。

したがって付着板１４の内面の凹凸は図のようＫくぎ状
の突起物１５を突出せしめる構造に限らず、付着板１４
の内面自体を凹凸面に形成し、あるいは冷却効果が良く
且つ表面積も大きくなるように付着板自体をひだ状に折
曲げ若しくは簿板なプレス加工等して表裏ともに凹凸に
形成することも可能である。

第２図はこの発明の装着の２番目の実施態様を示す要部
断面図で、この例では前、Ｋ述べた冷却室１６及び冷媒
導入管１８及び排出管１９がなく、これに代えて付着室
１３内にリング状のエア噴出管２１を設置し、このエア
噴出管２１は外部からエアを導入するエア供給管２０　
Ｋ連通するとともに、その周１１には多数のエア噴出孔
２２を穿設している。この構造により外部から冷却用の
エアを供給し、噴出孔２２より付着室１３内にエアを噴
出せしめ、直接付着板内の凹凸面を冷却する構造である
。

第３図はこの発明の装置の３番目の実施態様を示すもの
で、この例では前記第２図の構造に加えて、エア噴出管
２１のまわりにステンレスメツＶユ等からなる耐熱性の
捕集材２３を挿填し、この補集材２３を冷却して固体粒
子の付着を行わしめるとともに、併せて付着板１４内面
の凹凸面をも冷却せしめ、前述の例と同様にここにも捕
集物の付着を行わしめこれを取出管１７より外部に取出
す構造である。

この発明の方法及び装置は以上の如く構成されるので、
清浄筒後方に設けた粒子付着板にガス中の粒子が、排ガ
スの温度や圧力の変動に大きく左右されずに確実且つ安
定的に付着し、ガス中の固体粒子の捕集効率が著しく良
好になるという効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の全体構造を示す断面図、第２図
及び第３図は同じくその要部の他の実施態様を示す部分
断面図である。 ｌ：清浄筒　　　　２：通風管 ３：導入管　　　　４：排気口 ５：膨張室　　　　６：凝結室 フ：しぼり板　　　８：しばり孔 ９：捕集室　　　　ｌＯ：捕集材 １１：通気板　　　　１２：制御板 １３：付着室　　　　１４：粒子付着板１５：突起物　
　　　１６：冷却室 １７：取出管　　　　１８：冷媒導入管１９：冷媒排出
管　　２０：エア供給管２１：エア噴出管　　２２：エ
ア噴出孔２３：捕集材 特許出願人　青　　井　　　　　堅

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）清浄筒内を仕切るように設置された多数のしぼり孔
   を穿設してなるしばり板と、その後方に設けた耐熱性捕
   集材を充填してなる捕集室とく高温の排ガスを通すとと
   により排ガスに膨張現象を生じせしめてガス中の固体粒
   子を捕集する方法において、前記清浄器の排気口側にお
   いて、上記膨張現象を経た後の排気ガスを表面に凹凸を
   形成した粒子付着板に衝突させて該凹凸面に上記粒子を
   付着させるとともに、該粒子の付着性能を高めるために
   上記付着板を外部からの冷媒の供給により冷却すること
   を特徴とした排気ガス清浄器にお４する固体捕集方法。 ２）排気ガスを導入する清浄筒内を多数のしばり孔を穿
   設したしぼり板で仕切り、その後方に耐熱性捕集材を充
   填してなる捕集室を設けた構造において、該捕集室の後
   方にはガス中の固体粒子を衝突せしめて一時的に付着せ
   しめるように、表面に多数の凹凸を有する粒子付着板を
   設け、該粒子付着板の背面又は正面側には外部からの冷
   媒によって粒子付着板を冷却する冷却機構を設けてなる
   排気ガス清浄器における固体捕集装置。 ３）粒子付着板の表面の凹凸を、粒子付着板の表面に多
   数の突起物を突出せしめて形成した特許請求の範囲第２
   項に記載の排気ガス清浄器における固体捕集装置。