JPS63117112A - 内燃機関の排ガスから煤煙を除去する装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は内燃機関、特にディーゼル内燃機関の排ガスか
ら煤煙を除去するための装置であって、排ガス流のだめ
の供給導管片及び排出導管片を備えた金属のケーシング
と、該ケーシング内に設けられたフィルタ挿入体とから
成っており、該フィルタ挿入体が非金属の耐高熱性のフ
ィルタ部材を支持体上に設けられた巻回体の形式で有し
ており、前記フィルタ挿入体がフィルタケーシング内を
未浄化ガス室と浄化済ガス室とに区分しており、フィル
タ部材に堆積した煤煙を制御しながら焼却するだめの電
流源が使用されており、焼却のためにフィルタ挿入体が
適当な電極装置を備えている形式のものに関する。

従来の技術 Ｖイツ連邦共和国特許第３６２２６２３．８号明細書に
記載の装置によればせん孔された管状体に水晶ガラス織
成体又はセラミックファイバ織成体を巻回することによ
って製造される表面フィルタが使用されている。この装
置ではら線状に巻回された２本の巻線電極が、織成巻回
体を固定する為に、かつ電気的な補助エネルギーを巻回
体狭面に析出された煤煙層に導入する為に用いられる。

煤煙自体は電気的熱伝導体として使用される。

前記形式の表面フィルタ（特に電極構成体）の製造はか
なシ費用がかかる。さらに煤煙の除去が依然として最適
に行なわれない。

本発明が解決しようとする問題点 本発明が解決しようとする問題点は冒頭で述べた形式の
表面フィルタを電極構成体を比較的少ない費用で構成し
、又、煤煙が極めて高い程度にまで除去されるように改
良することにある。

問題点を解決するための手段 前述の問題点を解決するために本発明によれば、電極装
置を受は取る巻回体ケージとして支持体が形成されてい
て、巻回体を形成するためによられていない粗糸が使用
され、この粗糸が発明の効果 本発明によシ得られる効果は支持体が電極構成体の機能
と同時に、巻回体ケージの機能を担っているということ
である。実際のフィルタ機能はよられていない粗糸を支
持体に巻回することにより得られる。粗糸という表現は
、複数の繊維から成る糸を意味している（たとえば４朋
幅で０．２朋厚さの粗糸は９μの直径を備えた約４８０
０本の繊維を有している）。この水晶ガラスから成る粗
糸は極めて密接に巻回される。

粗糸を形成する繊維に対して平行に整合された毛状の間
隙に煤煙が極めて効果的に析出される。

形成された煤煙１の導電性は優先方向を２爽良毛状間隙
の形成方向、すなわち巻回体の外周方向に有している。

これは電極間に位置する電界の方向と重なるので、最小
量まで析出される煤煙は糸状に形成される導電性の通路
を形成し、電気的に加熱され、焼却されるという所望の
効果を電界は有している。実際には、電極が常時スイッ
チオンされている場合には煤煙析出過程の結果フィルタ
巻回体の圧力低下率がわずかしか上昇しない（たい積し
た煤煙は発生段階で既に焼却される）。

巻回体を使用するもう１つの利点は各糸間で巻回体の軸
線方向において弾性的な可撓性を増加できるということ
である。この特性はたとえばフィルタ巻回体内に灰汁が
集積した場合に有利である。灰汁が集積すると、巻回体
内の圧力低下率が増加し、灰を満たされた毛状の間隙が
圧力が原因で広がる確率が上昇する。毛状の間隙におい
ては軸線方向の可撓性が大きい局地範囲は半径方向の高
い流過抵抗と関連している（「弾性」及び半径方向の流
過抵抗の軸線方向分布の、統計的に位置分割された微非
均質性）。

広がった間隙から灰が所望の形式で排出される。

灰を取シ除いた間隙のガス通過率は前回よりも高いので
、広がっていない位置と比較して−よシ多くの灰汁が取
り去られる。つま）、これは半径方向の流過抵抗の分配
を所望のように均一に維持しようとする一種の自動制御
である。

実施態様 巻回体ケージの構成は２つの可能性が考えられる。本発
明の１実施態様によれば、角度方向でずらされた、複数
の金属の植込ボルトと、角度方向でずらされた管状部材
とから巻回体ケージが形成されており、植込ボルト及び
管状部材が底部材及び入口部材と結合されている。この
実施態様では、底部材及び入口部材の一部と結合されて
いる植込ボルト及び環状部材によって電極機能が担われ
ている。又１本発明の別の１実施態様によれば、巻回体
ケージがセラミック製であシ、底部材と結合されている
中空シリンダとこの中空シリンダと結合されていて入口
部材の一部分を形成するフランジ面とから成っている。

この実施態様では中空シリンダの外周は所定の範囲（巻
回体範囲）に渡って延びる縦方向切欠きを有してお）、
この切欠きによって切欠き間で延びるウェブ状の中空シ
リンダ壁が形成される。巻回体を支持するウェブの表面
は金属によシライニングされていて、電極機能を担う状
態にある。

粗糸に対する底部材及び入口部材の金属部分の、熱膨張
係数が異なるので、粗糸の高い引張力に基づいて粗糸が
引き裂かれることがないように、本発明の有利な１実施
態様によれば管状部材の端部がその外周に異なる長さに
形成された縦スリットを有していて、半径方向でばね弾
性力が生じる。又、この問題はセラミック製のケージに
おいては生じない、それというのは、ケージ及びフィル
タ部材の熱膨張係数が等しいからである。又、セラミッ
ク製のケージは製造に関してコストが比較的安く済む。

粗糸−巻回体の各巻列間にガスを通過させる間隙が確実
に生じることがないように、巻回体は２層から成ってい
ると有利である。又、オーバーラツプするように巻回さ
れてもよい。フィルタ巻回体の各端部の層の数はシール
性の理由から多い方が有利である。

実施例 第１図は円筒形の薄板外周部から成るフィルタケーシン
グ２を備えた煤煙フィルタ１を示している。フィルタケ
ーシング２の一端面が円板２ａで閉じられているのに対
して、他端面は環状円板２ｂによって形成されている。

環状円板２ｂは入口管片３の７う／ジ面３ａのための取
付フランジの機能をも同時に任っている。フィルタケー
シング２には半径方向で出口管片４が設けられている。

フィルタケーシング２の内部にはフィルタ挿入体５が設
けられている。フィルタ挿入体５によってフィルタケー
シング２の内部が未浄化ガス室６と浄化済ガス室７とに
区分される。フィルタ挿入体５は次のようにして構成さ
れている、すなわち互いに１２０°の角度だけずらされ
て入口管片３の７ランク部分３ａと溶接された６つの植
込みボルト８が底部材１０及び入口部材のだめの支持部
材の役割を果たしている（サンドイッチ形構成体）。底
部材１０は２つの円筒形の金属プレート１５．１６及び
金属の環状円板１７とから成っている。環状円板１７は
やはシ植込ボルト８と溶接されている。前記部材１５．
１６．１７間にはそれぞれセラミック又は雲母−金雲母
から成る絶縁部材（円板１８及び環状円板１９）又セラ
ミック材料又は水晶ガラスから成る繊維構造体が設けら
れている。

植込みボルト８に対して半径方向に向い合って（第２図
参照）底部材１０の内側プレート１６の袋孔及び入口部
材１１の環状円板２０の袋孔内には管状部材９がやはシ
１２０°だけ周方向でずらされて設けられている。これ
らの管状部材９の端部は徨々異なる長さに形成されてい
る縦スリット舌片９ａを有している（第６図参照）。

底部材１０を形成する外側プレート１５及び環状円板１
７は植込ボルト８と結合されて接地電極の機能を担って
いる。電流を流す電極機能は管状部材９と入口部材１１
の金属の環状円板２０と結合されている内側プレート１
６によって担われる。

絶縁円板２２によって内側プレート１６は植込ボルト８
に対して電気的に絶縁される。又、絶縁円板２３によっ
て管状部材９は環状円板１Ｔに対して絶縁され、絶縁円
板２４によって植込ボルト８は入口部材１１の環状円板
２０に対して絶縁される。入口管片３のフランジ側には
、環状円板２０をアースに対して絶縁するために絶縁環
状円板２１が設けられている。前述の絶縁円板及び絶縁
部材は又それぞれシール機能及びセンタリング機能を有
している。サンＶインチ構成体の摩擦接続はねじ結合部
材２７によって行なわれ、植込ボルト軸と溶接された環
状円板１７が支持部材として使用されている。

実際のフィルタ作用は植込ボルト８と管状部材９とから
成るケージの巻回体によって得られる。この場合、第２
因に示すようによられていない粗糸２７が使用される。

この粗糸２７は極めて密接に外周に平行に、つ″！シ巻
きケージ軸線Ｘに対して垂直に巻回される。各より間に
ガスを通過させる間隙が確実に生じないようにするため
に、２層から成る巻回体を使用すると有利である。

とりわけ電極機能を担うために、すべての金属材料は耐
火性又は耐熱性の金属から製造されている。同じことが
未浄化ガス室６から成る絶縁体２６を越えて案内されて
いる電圧を流す導線２５にも当てはまる。

煤煙を積んだ排ガス（矢印２８参照）は入口管片３を越
えて未浄化ガス室６内に流入し粗糸２７を半径方向で通
過し、浄化済ガス室を通過し出口管片４を越えて浄化さ
れた状態でフィルタケーシングから出る。

第４図は、フィルタ部材のための支持体としてセラミッ
ク製の巻回体ケージが使用されている実施例を示してい
る。第４図では第１図に示す実施例に使用されているの
と同じ部材は同じ符号を付されている。

セラミック製の成形体もやはυ底部材１０ａから成って
いる。この底部材１０ａには中空シリンダ１２が結合さ
れており、該中空シリンダ１２には入口部材１１ａが結
合されている。中空シリンダ１２の外周には所定の範囲
（巻線範囲）に渡って延びる縦方向切欠き１３が設けら
れている。この切欠き１３間で形成されていて巻線支持
ウェブ１４として働く中空シリンダ壁の表面は金属によ
シライニングされ、電極機能を担える状態にある（必要
な導管及び絶縁部材は図を簡略化するために省略されて
いる）。

センタリングボルト３０はセラミック製の巻線ケージの
底を保持している。このセラミック製の巻線ケージのフ
ランジ面１２（入口部材１１ａの一部）は耐高熱性の材
料から成るばね３１によってやはシ耐熱性の軟性材料シ
ール部材２９へ押圧される。シール部材２９はフランジ
部分１２ａがフィルタケーシング２に対して半径方向へ
確実に支持されるように形成されている。

各電極装置では各電極が隣接する両電極が対極性を有す
るように配慮されなければならない。

従って電極は必ず偶数になる。電流供給装置の構成に関
してはドイツ連邦共和国特許出願筒３６２２６２３．８
号明細書及びドイツ連邦共和国特許出願筒３６３５０３
８．９号明細書が参照される。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の装置の第１の実施例の縦断面図、第２
図は第１図の装置の、植込ボルトと環状部材とによって
形成される巻回体ケージと、これに巻回される巻回体と
を示す図、第３図は第１図の管状部材の端部を示す図、
第４図はセラミック製の巻回体ケージを使用した本発明
の装置の第２の実施例の縦断面図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内燃機関の排ガスから煤煙を除去する装置であつて
   、排ガス流のための供給導管片及び排出導管片を備えた
   金属のケーシング（２）と、該ケーシング内に設けられ
   たフィルタ挿入体（５）とから成つており、該フィルタ
   挿入体（５）が非金属の耐高熱性のフィルタ部材を支持
   体上に設けられた巻回体の形式で有しており、前記フィ
   ルタ挿入体（５）がフィルタケーシング内を未浄化ガス
   室と浄化済ガス室とに区分しており、フィルタ部材にた
   い積した煤煙を制御しながら焼却するための電流源が使
   用されており、焼却のためにフィルタ挿入体が適当な電
   極装置を備えている形式のものにおいて、支持体が電極
   装置を担う巻回体ケージとして形成されており、巻回体
   を形成するためによられていない粗糸（２７）が使用さ
   れており、この粗糸が外周に平行に、すなわち、巻回体
   ケージ軸線（Ｘ）に対して垂直に巻き付けられているこ
   とを特徴とする、内燃機関の排ガスから出る煤煙を除去
   する装置。 ２、外周を形成する角度方向でずらされた金属の複数の
   植込ボルト（８）及びやはり角度方向でずらされた管状
   部材（９）から巻回体ケージが形成されており、植込ボ
   ルト（８）及び管状部材（９）が底部材（１０）と入口
   部材（１１）と結合されている、特許請求の範囲第１項
   記載の煤煙を除去する装置。 ３、セラミック製の巻回体ケージが使用されており、底
   部材（１０ａ）と結合されている中空シリンダ（１２）
   と、該中空シリンダ （１２）とやはり結合されていて入口部材 （１１ａ）の一部を形成するフランジ面 （１２ａ）とから該巻回体ケージが成つており、前記中
   空シリンダ（１２）の外周が所定の範囲に渡つて延びる
   縦方向切欠き（１３）を有しており、該切欠き（１３）
   間に残るウェブ状の中空シリンダ壁（１４）の表面が金
   属によつてライニングを施こされている、特許請求の範
   囲第１項記載の煤煙を除去する装置。 ４、円筒形で金属の２つのプレート（１５、１６）と、
   金属の環状円板（１７）とから 底部材（１０）が形成されており、両プレート（１５、
   １６）及び環状円板（１７）間にそれぞれ絶縁部材（１
   ８、１９）が設けられており、外側プレート（１５）と
   環状円板 （１７）とが植込ボルト（８）と結合されて接地電極の
   機能を担つており、内側プレート（１６）が管状部材（
   ９）及びアースに対して絶縁されていて入口部材（１１
   ）を形成する、金属の環状円板（２０）と結合されて電
   流を流す電極機能を担つている、特許請求の範囲第１項
   か又は第２項記載の煤煙を除去する装置。 ５、セラミック製の巻回体ケージの、ウェブ状の金属製
   の外周壁（１４）が接地電極機能及び電圧電極機能を担
   つている、特許請求の範囲第１項又は第３項記載の煤煙
   を除去する装置。 ６、管状部材（９）の端部がその外周に種々異なる長さ
   に形成された複数の縦スリット舌片（９ａ）を有してい
   る、特許請求の範囲第２項又は第４項記載の煤煙を除去
   する装置。 ７、巻回体が２層の巻線から成る、特許請求の範囲第１
   項記載の煤煙を除去する装置。 ８、フィルタを形成する巻線の端部が複数層の巻線によ
   つて半径方向で補強されている、特許請求の範囲第１項
   記載の煤煙を取り除くための装置。