JPS62216617A - 気体から粒状物を除去する濾過装置 - Google Patents

気体から粒状物を除去する濾過装置

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JPS62216617A
JPS62216617A JP62045088A JP4508887A JPS62216617A JP S62216617 A JPS62216617 A JP S62216617A JP 62045088 A JP62045088 A JP 62045088A JP 4508887 A JP4508887 A JP 4508887A JP S62216617 A JPS62216617 A JP S62216617A
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filtration
particulate matter
housing
removing particulate
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ショク、サントリー
イアン、マーティン、ジャクソン
バーウィン、セドリック、トーマス
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POORASU EREMENTO HIITEINGU Ltd
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は気体から粒状物を除去するための装置に係り、
より詳細には可燃性粒状物、例えば、ヂーゼルエンジン
の排気ガスから炭素及び炭化水素の粒子を除去する瀘過
装置に関する。
〔従来技術及びその問題点〕
ヂーゼルエンジンのυト気ガスから粒状物、通常炭素及
び炭化水素の粒状物を効率良く、角°効に減少させるこ
とに対する関心が高まり、これに応える装置が提案され
ている。その装置は、ヂーゼルエンジンのｖｔ気糸系統
取り付けられ、その排気系統の中で、炭素の粒子を捕捉
するものである。しかしながら、この提案された瀘過装
置は極めて詰まり易く、そのために、この瀘過装置を取
り付けたヂーゼルエンジンの運転中に、上記瀘過装置か
ら炭素粒子を頻繁に除去しなければならない。この炭素
粒子を除去するために、１−配慮過装置の上流に加熱装
置を取り付け、この加熱装ｊ４を間欠的に作動させて、
−に起源過装置に流入する排気ガスを上記炭素粒子が燃
焼する温度まで加熱することが提案された。
〔発明の概要〕
本発明は、第１の気体から可燃性粒状物を除去する瀘過
装置を提供することを目的とするものであり、この目的
は、第１の気体から可燃性粒状物を除去するために使用
され、ハウジングを有し、」二記ハウジングを上記第１
の気体が通過し、上記ハウジングは気体の入口及び出口
を有し、上記ハウジングの内部に濾過部材が取り付けら
れ、使用１１ｊｔに１，２第１の気体が上記通過部材を
通過する描込の気体から粒状物を除去する瀘過装置にお
いて、１、記気体から７．：、状物を除去する瀘過装置
は、導電性材料で作られたＬ起源過部材と、に起源過部
材を電源装置に接続するための接続装置とを（−ｊ　Ｌ
、電源装置の電流を用いて上記濾過部材を−に起源過部
＋４に捕捉された粒状物を燃焼させ得る温度まで加熱す
る事により、−［−起源過部材を再生することを特徴と
する気体から粒状物を除去する瀘過装置によって達成さ
れる。
上記濾過部材を作るための材料としては、もちろん、上
記濾過部材を電源に接続して、上記可燃性粒状物を燃焼
させるために必要な１８度まで上記濾過部材を加熱でき
るような電気抵抗を釘する材料を使用する。
上記；点適部材に捕捉された粒状物を上記濾過部材から
除去する時には、上記濾過部材に電気を供給して上記粒
状物を燃焼させるために必要な温度まで上記濾過部材を
加熱する。この構造の瀘過装置は、従来の瀘過装置のよ
うに瀘過装置に通ず気体を加熱して粒状物を燃焼させる
間接加熱方式でなく、濾過部材を加熱してその濾過部材
のｉｌｌ燃性粉状物を燃焼させるＯ゛［接加熱方式であ
るから、−上記粒状物を燃焼させるために必要な電力を
少なくする。二とができる。
１−２瀘過装置Ｉ４°に、上記／ｉ通過材を通過する上
記第１の気体の流量を実質的に減少させる装置を設ける
のが好ましい。この第１の気体の流量を実質的に減少さ
せる装置は、上記濾過部材が電源に接続されたときに、
上記濾過部材の上記第１の気体による冷却を最少に押さ
え、上記濾過部材の熱エネルギーの損失を最少にするた
めのものである。
１−２粒状物を燃焼させるために必要な気体は少量であ
り、そのための気体として、上記第１の気体、又は上記
粒状物を燃焼させるための補助気体を使用することがで
き、その二も上記粒状物を燃焼させるための酸素を供給
するだけで足りる。
上記濾過部材は、環状とし一方の端部を閉じて上記ハウ
ジングの中に配置し、上記第１の気体を上記濾過部材の
内部に概ね甲径方向に流入させ、−ト起源過部材の開い
た端部から流出させる構造にすることができる。このよ
うな構造を採用することにより、」−起源過部材の開い
た端部から上記濾過部材の中に上記燃焼を継続さけるた
めの気体を供給し、この気体に１・記１ル気ガスの上記
通過部材への流入を実質的に阻ＩＬする作用をさせるこ
とができる。
Ｉ−２瀘過装置に複数の濾過部材を設け、この濾過部材
を、１−起源過すべき第１の気体を同時に通しｉするよ
うに平行に配置し、また１ユ記瀘過装置に一ヒ足金ての
濾過部材を電源に同時又は逐次に接続できる接続装置を
設けることかできる。これは、上足金ての濾過部材を、
同時又は逐次的に再生できるようにするためである。
〔実施例〕
以ド、本発明の実施例を図によって詳細に説明する。
第１図に本発明に基く瀘過装置を含むヂーゼルエンジン
の排気管１を示す。この排気管の中を上記エンジンの排
気ガスが、矢印２で示す方向に流れる。このような排気
ガスは、従来は、上記排気管１から直接、又は必要に応
じてマフラ（図示せず）を通して人気中に排出されてい
た。第１図に示すように、上記排気管１は分岐管３を有
し、この分岐管３は濾過装置４を含み、この瀘過装置４
は上記排気中の粒状物を除去する。上記排気中の粒状物
は、通常炭素又は炭化水素等である。上記分岐管４の上
流側に上記排気管３が取り付けられ、この排気管３に弁
５が取り付けられる。また、他のυＩ気管１に弁６が取
り付けられ、このυｒ気管１の上流側の端部は上記分岐
管３に接続される。上記弁５．６は、上記エンジンの運
転中交互に開閉し、上記エンジンの排気ガスを、排気管
１、又は排気管３と瀘過装置４とを通して排出する。こ
れについては、後で説明する。
１−２弁５は、図には瀘過装置ｔの下流側に取り付ける
ように示しであるか、濾過装置の１．流側に取り付けて
も差し支えない。これについては改めて説明するまでも
ないであろう。また、］−記記弁。
６を多位置弁の形に組み合わせ、この多位置弁を−上記
排気管１及び分岐管３の上流側又は下流側に取り付ける
こともできる。
瀘過装置４は、第２図に示すように、１個以上の濾過部
材を含み、この濾過部材を上記排気ガスが流れ、この排
気ガス中の粒状物が上記濾過部材によって捕捉されて、
この濾過部材の口に詰まる。
上記エンジンを始動さけると、最ｔｊノに上記弁６が閉
じ上記弁５か開く。これは、上記υ［気ガスが上記分岐
管３及び瀘過装置４を通るようにするためである。この
瀘過装置４を通る排気ガスは上記濾過部材又はその各ａ
力部材を通過するが、」−８１：！排気ガス中のｉ、７
状物がに起源過部亭」に詰まれば、上記排気ガスが上記
Ｉ点退部材又はその各ｆ濾過部材を通過出来なくなり、
そのために１１．氾ｌ慮過装置４の内部圧力カ四二昇す
る。この瀘過装置４の内部圧力の１．昇は徐々に進行す
るから、上記、瀘過装置４の内部圧力を上記瀘過装置４
の入口で検知することができる。このｉ点Ａ装置４の内
部圧力を検知するためには、例えば圧力検知器７を使用
する。この圧力検知器７が検知した圧力が所定の値に達
した時に、上記弁５を閉じ上記弁６を開く。これは、上
記排気ガスを上記主端部パネル１から人気中にυ［出さ
せるためである。上記弁５．６の開閉は、制御装置８を
用いて自動的に行う。この制御装置８に、上記圧力検知
器７の出力信号を人力する。
上記；点適部材又は各；濾過部材を−に足置過装置４の
中に取り付け、この濾過部月は導゛市性ヰ」料で作る。
このような購造にするのは、上記濾過部ヰ］それ自体を
加熱器として作用させるためである。この加熱器、すな
わち上記濾過部材は、この加熱器の中に捕１足された炭
素又は炭化水素をこの炭素又は炭化水素が燃焼する温度
まで加熱するためのものである。上記ａ力部材又は各濾
過部材は、後で説明するスイッチにより、例えば上記デ
ーセルエンジンのバッテリ又は交流発電機に接続される
。
上記スイッチは、制御装置８で制御され、上記弁５が閉
じた時に、上記全濾過部材又は各濾過部材を、電流を供
給できるように電源に接続する。このように電流を供給
するのは、１−足金濾過部材又は各濾過部Ｈの温度を−
上記炭素又は炭化水素が燃焼する温度まで１−げろため
であり、この加熱を行うのは、１．起源過部材を１１ｆ
生ずるためである。−１上記炭素又は炭化水素を燃焼さ
せるために必要な酸素は少はであり、この少量の酸素を
供給するためには、１−２弁５が「閉じた」位置にある
時に、この弁５を完全に閉じるのではなく、部分的に閉
じて、上記燃焼を継続させ得る程度の量の排気ガスを通
過させるという方法を採用する。この方法の代りに、上
記燃焼を継続させるために必要な補助的な気体、すなわ
ち補助気体、例えば空気を、上記全濾過部１（又は各濾
過部材に供給するという方法を採用することもできる。
その場合には、第１図に示すように、空気を管９から上
記、）！過装置４の入口に供給する。この管９には弁１
０が取り付けられ、上記弁５が（この弁５の開口部を閉
じることにより）閉じた時に、上記制御装置８が上記管
１０を開くようにする。上記管９に対して空気を供給す
るためには、例えば上記デーセルエンジンを搭載した自
動「１（のコンプレッサ、又は任意の適当な空気の供給
装置、或いは１壬意の適当な酸素の供給装置を使用こと
かできる。
上記全濾過部材又は各；濾過部材の炭素又は炭化水素が
完全に、又はほぼ完全に燃え尽きた時に、１−足金濾過
部材又は各ａ力部材の上流側の圧力か変化するようにす
れば、この圧力の変化を第２の圧力検知器７ａで検知す
ることができる。この第２の圧力検知器７ａが、上記全
濾過部材又は各濾過部材の炭素又は炭化水素が完全に、
又はほぼ完全に燃尽したことを検知した時に、直ちに上
記制御装置８が上記弁１０を閉じ、上記弁５を再び開き
弁６を閉じる。これは、上記排気ガスを再び上記分岐管
３及び瀘過装置４に通すためである。この（１，ｌｌ造
を改良して、上記燃焼を継続さけるために補助的に加え
る気体を、上記全濾過部材又は各濾過部Ｈに上記濾過装
置４４の入口に供給し１．上記排気ガスとは逆の方向に
流すこともできる。　以上説明した排気ガス瀘過装置を
改良して、上記デーセルエンジンから出る全ての排気ガ
スを濾過できるようにする場合には、上記瀘過装置４に
対応する瀘過装置を上記主端部パネル１に取り付け、こ
の２個のＩ瀘過装置を交互に再生させるようにすること
ができる。
さらに、上記瀘過装置及び弁５，６．１０の作動の開始
及び終了をｉｌ制御するための圧力検知器７の代りに、
制御装置８にタイミング装置を設け、このタイミング装
置を用いて、上記瀘過装置及び弁の作動の開始及び終ｊ
′を制御することもできる。
このようなタイミング装置を用いて、上記全濾過８１目
Ａ又は各濾過部材を−上記ヂーゼルエンジンの運転中に
所定の時間間隔で＋＋ｊ生させ、上記全濾過部材又は各
１点適部材を１り生させる時間的間隔を−ｌ二二足−ゼ
ルエンジンの運転条件に合わせて決めれば、全濾過部材
又は各濾過部材を過）立に詰まらないうちに再生するこ
とができる。
第１図の瀘過装置４の細部を第２図に示す。この瀘過装
置４はハウジング２０を有し、このハウジング２０は入
り口２１及び出口２２を角°し、この出口２２は−上記
端部バネル３に接続される。上記ハウジング２０の内部
に１隻数の濾過部材２３゜２３・・・が設けられる。こ
の濾過部材２３は、第２図では３個である。この３個の
濾過部材２３゜２３・・・は、排気ガスを同時に通し得
るように、並行に取り付けである。上記ｍＡ部材は円筒
形であり、環状の壁体を有し、その一方の端部２４が開
放され、他方の端部２５が閉じている。
板状部材２６は上記ハウジングの出口２２に隣接し、こ
の出口２２の一方の端部から他方の端部まで延び、この
ハウジングを入口マニホールド、すなわちチャンバ２７
と、出口マニホールド、すなわちチャンバ２８とに分割
する。上記入口マニホールド２７は上記板状部材２６と
入口２１との間に形成され、上記出口マニホールド２８
は上記板状部材２６と上記出口２２との間に形成される
。
上記濾過部材２３．２３・・・は上記入口マニホールド
２７の中で伸び、上記板状部材２６は穴２９゜２９・・
・を有し、この穴２９は上記濾過部材２３゜２３・・・
の開放された端部２４，２４・・・に整列し、上記出ロ
マニホールド２８は上記他を貫通して上記濾過部Ｈの内
部に接続され、−に起源過部材の閉じである端部２５は
上記入ロマニホールド２７の中にある。
上記濾過装置を使用する時には、排気ガスを入口２１か
ら入れ、このυｒ気ガスを、」；起源過部材２３．２３
・・・の外側の周囲を通過させ、上記濾過部材２３．２
３・・・の壁体をほぼ半径方向に通過させて上記濾過部
材の中に入れ、上記穴２９．　２９・・・を通過させて
上記出口マニホールド２８に入れる。
電源装置を上記濾過部材２３．２３・・・に接続するた
めに、上記濾過部材２３の各端部２４，２５に接続板３
０．３１を設ける。この接続板３０は環状であり、上記
接続板３１は上記濾過部材の端部２５を閉じる蓋になる
。上記接続板３０．３１を絶縁された電線３３．３３・
・・に接続し、この電線３３．３３・・・を上記ハウジ
ング２０の外部に取り付けである１ｌｉＪ７’に接続す
る。
上記濾過部材２３．２３・・・及び接続板３０，３１を
、絶縁部月３５．３６によって、上記ハウジングに対し
て絶縁する。上記絶縁部材３５は環状であり、確実に上
記接続板３０に係合すると共に１〕記板状部材２６の各
穴２９に嵌合できる形状である。また、上記絶縁部材３
６は板状部材であり、上記接続板３１に確実に係合出来
る形状である。
に起源過部材２３、接続板３０．３１及び絶縁部材３５
．　３６を組み立てた組立体はそれぞれ、つる巻きばね
３７に押されて、相互に、かつ上記板状部材２６に確実
に係合出来る形状である。上記つる巻きばね３７は上記
絶縁板３８と、上記ハウジング２０の内部に取り付けら
れたブラケット３８との間で上記押し付ける作用する。
上記濾過部材２３．２３・・・は、第３図に示すように
、適当な動力源装置４０、例えば上記ヂーゼルエンジン
のバッテリ又は交流発電機に・１し列に接続され、この
接続四路はスイッチ４１を含み、このスイッチ４１は上
記制御装置８に制御されて、既に説明したように開閉す
る。上記濾過部材２３゜２３・・・は、−１，記スイッ
チ４１及び動力源装置４０と並列でなく直列に接続して
も差し支えない。
−［起源過部材２３は、図に示した数が３個であるが、
以１−に説明によって明らかなように、１個でも、２個
でも、或いは３個より多くても差し支えない。この濾過
部材２３の数は、上記ｔＪＦ気ガスの発生量、上記各濾
過部材２３の大きさ、及び上記各濾過部材２３の効率に
応じて選定する。
上記第１図ないし第３図に示した瀘過装置４は、第４図
ないし第６図に示すような構造の発生する全てのＩ）！
、気ガスを通し得るタイプに改良することかできる。こ
の改造を行うためには、改良された瀘過装置４ａを、第
６図に示すように、上記ヂーゼルエンジンの排気管１に
直接結合させる。これについては後に説明する。−上記
改良された瀘過装置４ａには、バイパス３及び弁５，６
を設けない。
後に説明するように、上記瀘過装置４ａは１ａ敗の濾過
部材を含み、この；濾過部材に、それぞれ燃焼を継続さ
せるための気体を供給する装置を設ける。
従って、この第６図に示した瀘過装置は、第１図の示し
た瀘過装置と同様に、気体を供給する管９を白“し、こ
の気体を供給する管９は弁１０を白“する。ただし、こ
の場合、上記弁１０は閉じる位置と開く位置とを何する
多位置弁である。上π己燃焼を継続させるための気体を
供給する給気管９ａ。
９ａ・・・は、それぞれ各濾過部材に対して、個々に上
記燃焼を継続させるための気体を供給するためのもので
あり、上記多位置弁１０が上記開く位置にある時に、上
記給気管９ａ、９ａ・・・に、上記燃焼を継続さけるた
めの気体が供給される。既に説明したと同様に、上記弁
１０は制御装置８によって制御される。この制御装置８
は、上記弁１０の開閉時期と、上記濾過部材の再生の開
始時期及び停止時期とを同期させる同期装置を有する。
これについては、後に説明する。
−１−起源過装置は、第４図に細部を示すように、第２
図に示す瀘過装置とほぼ同様である。上記瀘過装置の、
第２図に示した瀘過装置と共通する部分には、第２図の
濾過部材と同じ７１号を使用し、細部の説明を省略する
。上記第４図の瀘過装置と第２図に示す瀘過装置とのｔ
Ｕ違点は、第５図に最も見易い形で示したように、上記
濾過部材２３゜２３・・・の電気的接続が異なること、
及び上記開放された出口側端部２４を構成する部材と上
記燃焼を継続さけるための気体、すなわち燃焼継続用気
体との関係位置が異なることである。後者、すなわち上
記開放された出口側端部２４の構成部材と燃焼継続用気
体との関係位置について説明すれば、上記燃焼継続用気
体は上記各濾過部ヰ４２３に供給されるが、その供給さ
れるノｊ向か、１−起源過部材を通る排気ガスの流れる
ｈ゛向に対して逆であり、供給される燃焼継続用気体が
−１−起源過部材の壁体を通る排気ガスの流れをｆ＝ｉ
°効に阻市する作用をする。従って、この構造において
は、上記濾過部材に対して（Ｊ（給される燃焼継続用気
体が、上記排気ガスの供給をｔｉｌｌ市する弁等と、実
質的に同じ作用をして、しかも」−起源過部材の再生を
行う作用を　　′する。
より具体的には、第４図に示すように、上記各濾過部材
２３の開口部２４にある上記接続板３０の開口部及び絶
縁部材３５の内側の周囲は、この部分を通過する上記排
気ガスの流れを制限する形状である。図に示すように、
上記排気ガスが流れる部分の断面積は、徐々に減少した
後徐々に増加し、絶縁部）Ａ３５は第２図に示した絶縁
部材よりも軸線方向に長く延びている。さらに、各濾過
部材２３に燃焼継続用気体を供給するための給気管９ａ
の出口５０の端部の形状は、弾丸に似ており、この弾丸
に似ている部分の軸線は上記ｔ）！退部Ｈの軸線に整列
し、上記気体のための出口５１は上記排気ガスの流れる
方向に対向する方向の軸線に沿うようにｈ°向付けられ
ている。
上記；濾過部材２３．２３・・・は、そのうちの２個の
濾過部材が、常に上記ヂーゼルエンジンから出る排気ガ
スを充分に濾過し得る形状であり、上記濾過部材の内の
任意の１　ｆｌＡＩを再生する時間的間隔は、各、濾過
部材を再生するために必要な時間の１／３又はぞれ以ド
である。
−１−起源過部材と」−配電源装置との接続について説
明すれば、上記名通過部材が、第５図に示すように、多
位置スイッチ４１を介し、制御装置８の制御のドに、そ
れぞれ独ｑ（；１−配電源装置４０に接続され、１．２
多位置スイッチ４１は弁１０と同期して作動する。
１−２瀘過装置を使用する時には、ｌ濾過部材２３が再
生を必要とする状態になったｊＪｊｉ点で、弁１０を開
いた状態、すなわち上記燃焼継続用気体を上記給気管９
ａに供給する位置に移動させ、それと同時に同期スイッ
チ４１を接続位置、すなわち濾過部材を上記電源装置に
接続させる位置に移動させる。上記燃焼継続用気体を上
記濾過部材の内部に供給すれば、既に説明したように、
この燃焼継続用気体か上記濾過部材への排気ガスの流入
をほぼ完全に阻止する作用を行うので、上記濾過部材が
、この濾過部材に捕捉された粒状物の燃焼開始温度まで
加熱される。燃焼は発熱反応であるから、上記濾過部材
と電源装置との電気的な接続は上記燃焼の完了前に切る
ことができる。この電源を切る時点は、上記濾過部材が
上記燃焼を自動的に継続できる温度まで加熱された時で
ある。上記燃焼継続用気体は、上記電源を切った後も、
上記濾過部材の１１ｆ生か終了するまで継続的に送り込
まれる。
上記濾過部材の再生が終了した時点で、上記弁１０が閉
じる位置に移動し、上記濾過部材が濾過部材としての作
動を再開する。上記制御装置８は、１−起源過部月２３
の再生を制御する作用を行うか、その内生制御要領は、
濾過部材２３を両生させ、続いて、任意の時点で２個以
−１，の濾過部材２３を濾過部材として作動させ、残余
の濾過部材すなわち第３の濾過部材を再生させる。−上
記′通過部材の再生を制御するためには、例えば、既に
例として示したように、タイマを使用すれば便利である
。
このようにタイマを使用する代りに、第１図ないし第３
図で説明した瀘過装置と同様に、圧力の変化を利用する
こともできるが、この方法では上記瀘過装置が高価にな
る。
上記ヂーゼルエンジンの運転を止める場合に、上記ヂー
ゼルエンジンのスイッチを切れば、制御装置８のための
タイマの電源も切れる。その後、１、記ヂーゼルエンジ
ンを＋４度始動させれば、それに引き続いて上記濾過部
材の再生が行われる。この濾過部材の再生は、そのヂー
ゼルエンジンの排気装置に上記瀘過装置が組み込まれて
いるかぎり、逐次確実に行われる。
改めて説明する程の必要もないことであるが、上記濾過
部材か大きい場合、又は排気ガスの量が少ない場合には
、上記濾過部材を２個取り付け、この２個の濾過部材を
交互に再生し、また小型の濾過部材を使用する場合、又
は排気ガスの量が非常に多い場合には、上記濾過部Ｈの
数を増加させればよい。任意の１個の濾過部ヰ］の再生
時間が、連続的に行う；濾過部材の再生時間を濾過部Ｈ
の数で割った値より大きい場合には、１−起源過部材を
群として電気的に接続して、その再生を連続的に行う。
この接続を行う場合の電気的な回路を第７図に示す。こ
の第７図に示す場合には、上記各群は２個の濾過部材か
らなり、上記瀘過装置は３群の濾過部材からなり、従っ
て上記瀘過装置の濾過部材の総数は６個である。
上記瀘過装置を次のように改良することができる。すな
わち、上記瀘過装置にｌＪ１′気ガスをバイパスさせる
ための管を設け、この管に第１図の瀘過装置４の排気ガ
スをバイパスさせるための管と同じ作用をさせる。この
管に弁を取り付け、この弁を上記各濾過部材に対応する
形の弁、又は多位置弁とすることにより、上記瀘過装置
又は上記バイパス管を通過させる排気ガスの流れを制御
することができる。この改良に付した場合、上記各濾過
部Ｈに対応するタイプの弁、又は多位置弁の作動は、上
記制御装置８で制御する。すなわち、この制御装置８に
、圧力検知器の圧力検知出力信号を人力し、この信号に
基づいてこの制御装置８が上記弁を制御する。上記圧力
検知器は１−２瀘過装置４の中に取り付ける。この圧力
検知器で検知するのは１−起源退部Ｈの−１−流側又は
下流側の排気ガスの圧力であり、しかも、この圧力検知
器が検知する圧力は、上記瀘過装置４に異常作動が発生
した場合の上記バイパス管の圧力のみである。このよう
にする理由は、上記濾過部材の再生が十分でなく、上記
濾過部材が充分に作動しなければ、上記濾過ご１目、イ
の上流側の圧力が所定の圧力値より大きくなるか、或い
は、上記濾過部材の上流側の圧力か所定の圧力値より小
さくなるからである。
以１−説明した濾過部材２３は、シリコンカーバイドの
繊維の索線をランダムに配列して作るものであり、気体
を通すだめの曲がりくねった経路を自゛する。上記シリ
コンカーバイドのＩｎ　Ｉｌｔで作る濾過部材は中空と
するのが好ましい。このような濾過部材は公知の炭素繊
維で作ることができる。この繊維で作られた公知の部材
としては、例えば、英国特許第１６００２５３号に開示
されたものがあり、この開示された繊維部材を作るため
のｍ維飼料は英国特許第１５０３６４４号に開示されて
いる。上記英国特許第１６００２５３号に開示さた繊維
部材は、見掛は比重が、例えば７０ないし１［ＪＯｍｇ
／ｒｒｒである。このような炭素繊維で作られた部材を
、炉の中で６８０°Ｃ程度まで加熱する。
この場合、上記炉を減圧し、この炉の中に不活性ガス、
例えばアルゴンガスを反応ガスと共に尋人する。この反
応ガスは、シラン６０パーセント及びエチレン４０パー
セントからなり、蒸着剤としてリン化水素を１パーセン
ト加えたものであり、アルゴンに混合させる。上記真空
加熱により、シリコンカーバイドを−１，記炭素繊維部
材に薄青させて、シリコンカーバイドの肢罠層を形成す
る。このシリコンカーバイドの彼覆層の厚さは、例えば
８ミクロンにする。このようにして作った雀維部材を、
さらに約８００°Ｃに加熱する。この加熱を行うのは上
記繊維部材の炭素繊維を酸化消滅させて、中空のシリコ
ンカーバイド繊維部材を作るためである。このようにし
て作った中空のシリコンカーバイド繊維部材を、さらに
熱処理する。すなわち、例えば、不活性ガス、例えば、
アルゴンガスの雰囲気の中で約１３５０℃に加熱する。
この熱処理を行うのは、上記中空のシリコンカーバイド
ｍ維部材に所便の抵抗率を付与するためである。
このようにして作ったＩｌｌ　１１１部材は、さらにａ
退部材としての所定の寸法にするための機械加工を行い
、この繊維部材の両端に、例えばステンレス鋼又はニク
ロムの粉末又は線材を火炎焼付けを行う。これは、この
濾過部材の繊維の端部と上記接触板３０．３１との接触
抵抗を少なくするためである。
このようにして作るａ退部ヰ」は、その形状が環状であ
る場合には、外径を６０ミリメートル、内径を５２ミリ
メートル、長さを１２Ｌｌミリメートルにすることがで
きる。また、電気抵抗を０．２ないし２．０オームにす
るが、この電気抵抗の値は、接続する電源装置の電圧に
応じて適当に選択することができる。
以１−説明した濾過部材は、気体の流れに対する抵抗が
比較的小さく、例えば背圧を２５４ミリメートル水柱（
１０インチ水柱）程度、又はそれ以下にすることができ
、また、粒状物の捕捉率を高く、６０ないし８０パーセ
ントに出来ることを確認した。ちなみに従来の瀘過装置
では、濾過部材　　″に粒状物が詰まり、そのために濾
過部材の背圧が約１３６２ミリメートル水柱（約３０イ
ンチ水柱）に達した１１．冒こは、その、！！退部材を
再生しなければならないとされてきた。
本発明に基く上記瀘過装置は、捕捉した炭素又は炭化水
素の燃焼を開始させるために、濾過部材自体を加熱する
構造であるから、従来の瀘過装置よりも再生のために必
要な電力を大１１１に節約することができる。
上記濾過部材には、上記炭素粒状物及び炭化水素の燃焼
温度を下げるための触媒を含ませることができる。この
触媒を使用すれば、通常６００ないし６２５℃で、炭素
粒状物を燃焼させることができる。上記触媒は、１−起
源退部）４の繊維の表面に付イ（ｉさピるか、又は１−
起源退部材の繊維の中に取り込む形で」−起源退部材に
含ませることができる。この触媒は、例えばアルミナ、
シリカ、又はアルミナとシリカとの混合物を１−起源過
部材の繊維に水洗い出来るようにコーティングしたもの
、又はこれに類似したものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に拭く濾過装置を含むヂーゼルエンジン
の排気装置の一部分を不ず略図、第２図は第１図の本発
明に基く瀘過装置を含むヂーゼルエンジンの排気装置の
断面図、第３図は第１図及び第２図の瀘過装置に関連を
有する回路の略図、第４図は本発明に基く他の濾過装置
の断面図、第５図は第４図の瀘過装置に関連を自°する
回路の略図、第６図は第４図に示した本発明に基＜ｉ濾
過装置を含むヂーゼルエンジンのｔＳ気装置の一部分を
示す略図、第７図は第４図の瀘過装置に関連を釘する改
良された回路の略図である。 ５．５０・・・弁、８・・・制御装置、９，１０・・・
補助気体供給装置、２０・・・ハウジング、２１・・・
気体の人１コ、２２・・・気体の出口、２３・・・；点
適部材、２４・・・濾過部例の端部、２６・・・壁体、
２７・・・気体の流入部分、２８・・・気体の流出部分
、２４・・・スイッチ。 Ｆ／σ２ ！ ＦｔＧ、４゜

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、第１の気体から可燃性粒状物を除去するために使用
    され、ハウジング（２０）を有し、上記第１の気体が上
    記ハウジング（２０）を通過し、上記ハウジング（２０
    ）は気体の入口（２１）及び出口（２２）を有し、上記
    ハウジング（２０）の内部に濾過部材（２３）が取り付
    けられ、使用時に上記第１の気体が上記濾過部材（２３
    ）を通過する構造の気体から粒状物を除去する濾過装置
    において、上記気体から粒状物を除去する瀘過装置は、
    導電性材料で作られた上記濾過部材（２３）と、上記瀘
    過部材（２３）を加熱するために上記濾過部材（２３）
    を電源装置（４０）に接続する接続装置（３３、４１）
    とを有し、上記電源装置の電流を用いて上記瀘過部材を
    上記濾過部材に捕捉された粒状物を燃焼させ得る温度ま
    で加熱する事により、上記瀘過部材を再生することを特
    徴とする気体から粒状物を除去する濾過装置。 ２、上記濾過部材（２３）を上記電源装置に接続した状
    態の時に、上記濾過部材（２３）を通過する上記第１の
    気体の流れを実質的に減少させるために、気体流量減少
    装置（５、５０）を有することを特徴とする特許請求の
    範囲第１項記載の気体から粒状物を除去する濾過装置。 ３、上記濾過部材（２３）を通過する上記第１の気体の
    流れを実質的に減少させるための気体流量減少装置は弁
    （５）を有し、上記弁（５）は上記ハウジング（２０）
    の入口（２２）に流入する気体の流れを制御するために
    上記ハウジング（２０）の入口（２２）に接続されるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の気体から粒
    状物を除去する濾過装置。 ４、上記弁（５）は、上記弁（５）が閉じた状態の時に
    上記ハウジングに流入する気体の流れを減少させ、かつ
    上記燃焼を充分に継続させ得る酸素を供給できるように
    配置されることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載
    の気体から粒状物を除去する濾過装置。 ５、補助気体供給装置（９、１０）を有し、上記補助気
    体供給装置（９、１０）は、上記瀘過部材が上記電源装
    置に接続された状態の時に、上記ハウジング（２０）に
    対して、上記燃焼の継続を補助するための補助気体を供
    給することを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第
    ３項のいずれかに記載の気体から粒状物を除去する濾過
    装置。 ６、制御装置（８）を有し、上記制御装置 （８）は、上記濾過部材を通過する上記第１の気体の流
    れを減少させる装置と、上記ハウジングに上記補助気体
    を供給する上記補助気体供給装置と、上記濾過部材を電
    源装置に接続する接続装置とを制御することを特徴とす
    る特許請求の範囲第５項記載の気体から粒状物を除去す
    る瀘過装置。 ７、上記補助気体供給装置（９、１０、５０）は、上記
    補助気体供給装置（９、１０、５０）を通過する上記補
    助気体を用いて、上記瀘過部材を通過する上記第１の気
    体の流れを、少なくとも実質的に減少させるように配置
    されることを特徴とする特許請求の範囲第５項又は第６
    項記載の気体から粒状物を除去する濾過装置。 ８、上記濾過部材（２３）は、ほぼ円筒形であり、環状
    の壁体を有し、上記壁体が概ねその半径方向に上記第１
    の気体を通過させ得るように上記ハウジングの内部に配
    置されることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
    第７項のいずれかに記載の気体から粒状物を除去する瀘
    過装置。 ９、上記濾過部材は、上記ハウジングの中に取り付けら
    れ、上記ハウジングの中で上記第１の気体を概ね上記壁
    体の半径方向に上記瀘過部材の外部から内部に向けて上
    記濾過部材の壁体を通過させるように配置されることを
    特徴とする特許請求の範囲第８項記載の気体から粒状物
    を除去する濾過装置。 １０、上記濾過部材（２３）の一方の端部 （２５）を閉じると共に、上記第１の気体を上記濾過部
    材の内部から上記ハウジング（２０）の出口（２２）に
    流すために、上記濾過部材（２３）の一方の端部（２４
    ）を開く装置（３１）を有することを特徴とする特許請
    求の範囲第９項記載の気体から粒状物を除去する濾過装
    置。 １１、上記補助気体供給装置（９、１０）は出口の穴（
    ５０）を有し、上記穴（５０）は、上記補助気体を上記
    濾過部材（２３）の内部に流入させるために、上記濾過
    部材（２３）の開いた端部（２４）の付近に設けられる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第１０項記載の気体か
    ら粒状物を除去する濾過装置。 １２、上記濾過部材（２３）の開かれた端部（２４）の
    付近に、上記端部（２４）から上記補助気体供給装置の
    出口の穴（５０）に向かう気体の経路が形成され、上記
    気体の経路は上記補助気体を上記濾過部材の内部に供給
    するためのものであり、上記濾過部材の内部への補助気
    体の供給は、上記濾過部材を通る上記第１の気体の流れ
    を実質的に止めるように行われることを特徴とする特許
    請求の範囲第１１項記載の気体から粒状物を除去する濾
    過装置。 １３、上記濾過部材（２３）の開かれた端部（２４）の
    付近では、上記端部（２４）から出る上記気体の経路が
    上記濾過部材の内部の気体の経路より狭く、上記気体の
    経路は、上記濾過部材から出る気体の流れる方向に徐々
    に狭められ、上記狭められた部分より下流で徐々に拡が
    る形状であることを特徴とする特許請求の範囲第１１項
    又は第１２項記載の気体から粒状物を除去する濾過装置
    。 １４、上記補助気体供給装置の出口の部分 （５０）は、上記濾過部材（２３）の上記開いた端部（
    ２４）の部分のほぼ中央に上記気体を上記濾過部材の中
    に軸線方向に流入させるように配置され、上記補助気体
    供給装置の出口の部分（５０）は外形が弾丸の似た形状
    であることを特徴とする特許請求の範囲第１３項記載の
    気体から粒状物を除去する濾過装置。 １５、上記ハウジングの内部に複数の濾過部材（２３、
    ２３・・・）を取り付け、上記気体を上記複数の濾過部
    材（２３、２３・・・）に同時に流すことを特徴とする
    特許請求の範囲第１項ないし第１４項のいずれかに記載
    の気体から粒状物を除去する濾過装置。 １６、上記ハウジングに壁体（２６）を設け、上記壁体
    （２６）を用いて、上記ハウジングの内部を気体の流入
    部分（２７）と気体の流出部分（２８）とに分離し、複
    数の上記濾過部材の開いた端部（２４、２４・・・）を
    上記壁体（２６）の開口部に整列するように取り付け、
    上記瀘過部材を上記気体の流入部分の内部で延びている
    状態にすることを特徴とする特許請求の範囲第１０項な
    いし第１４項のいずれかに記載の気体から粒状物を除去
    する濾過装置。 １７、上記濾過部材（２３、２３・・・）を電源装置に
    接続するための上記接続装置を有し、上記接続装置はス
    イッチ装置（４１）を有し、上記スイッチ装置（４１）
    は上記濾過部材を電源装置に直列に接続することを特徴
    とする特許請求の範囲第１５項又は第１６項記載の気体
    から粒状物を除去する濾過装置。 １８、上記濾過部材（２３、２３・・・）を電源装置に
    接続するための上記接続装置を有し、上記濾過部材（２
    ３、２３・・・）は群を形成し、上記接続装置は、上記
    群を構成する各濾過部材を並列に接続する装置と、上記
    濾過部材の各群を電源装置に順次接続するスイッチ装置
    （４１）とを有することを特徴とする特許請求の範囲第
    １５項又は第１６項記載の気体から粒状物を除去する濾
    過装置。 １９、上記濾過部材（２３、２３・・・）を電源装置に
    接続するための上記接続装置は、上記濾過部材を並列に
    接続する装置と、上記濾過部材を同時に電源装置に接続
    させるスイッチ装置（４１）とを有することを特徴とす
    る特許請求の範囲第１５項又は第１６項記載の気体から
    粒状物を除去する濾過装置。 ２０、上記濾過部材（２３）は繊維をランダムに配列し
    て作ったものであり、上記繊維は導電性材料で作られて
    いるものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
    ないし第１９項のいずれかに記載の気体から粒状物を除
    去する濾過装置。 ２１、上記繊維はシリコンカーバイドを有するものであ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第２０項記載の気体
    から粒状物を除去する濾過装置。 ２２、上記繊維は中空であることを特徴とする特許請求
    の範囲第２１項記載の気体から粒状物を除去する濾過装
    置。 ２３、上記繊維は、アルミナ、シリカ、又はアルミナと
    シリカの混合物でコーティングされることを特徴とする
    特許請求の範囲第２０項ないし第２２項のいずれかに記
    載の気体から粒状物を除去する濾過装置。 ２４、上記全ての濾過部材、又は各濾過部材は、上記可
    燃性の粒状物の燃焼温度を下げるための触媒を含むこと
    を特徴とする特許請求の範囲第２０項ないし第２３項の
    いずれかに記載の気体から粒状物を除去する濾過装置。
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