(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導入側の端面から導入した汚染ガスから粒子状物質を捕集し清浄ガスとして導出側の端面から排出する耐熱性のパティキュレートフィルタを備えた機器から取り外された上記パティキュレートフィルタを加熱して上記粒子状物質を焼くための外部再生形のフィルタ再生装置であって、
内部に空間ができるように形成され、一端に上記空間が上記パティキュレートフィルタの上記導入側の端面および上記導出側の端面のうち一方の端面に連通するように上記パティキュレートフィルタに気密的に接続されることになる接続部が設けられ、上記空間に連通する新気導入口が設けられた容器と、
上記容器の内部に配置され、通気を許容する貫通部を有すると共に通電されると発熱する電気ヒータと、
上記容器と上記電気ヒータとの相対位置を、上記電気ヒータの接続部側の面が上記接続部における上記パティキュレートフィルタの上記一方の端面に対応する位置にある第１相対位置、又は上記電気ヒータが上記第１相対位置のときよりも上記空間の内方に寄っている第２相対位置に位置付け、さらに上記容器および上記電気ヒータが上記第１相対位置にあるときに上記容器と上記電気ヒータとが上記一方の端面に直交する方向に沿って相対的に移動することを許容すると共に上記電気ヒータの上記接続部側の面と上記パティキュレートフィルタの上記一方の端面とを押圧力をもって接触させる移動手段とを備え、
上記移動手段により上記容器および上記電気ヒータを上記第１位置に位置付けたときに上記電気ヒータに通電することが可能となるように構成したフィルタ再生装置。
【請求項２】
上記容器が、当該容器の上記接続部側の部分を構成する第１部材と、上記容器の反接続部側の部分を構成する第２部材とを備えており、
上記第１部材の上記反接続部側に弾性部材が配置されてこれらが接続され、上記弾性部材の上記反接続部側に上記第２部材が配置されてこれらが接続されており、
上記第２部材に上記電気ヒータが設けられており、
上記接続部を上記パティキュレートフィルタに接続したときに上記容器と上記パティキュレートフィルタとを上記一方の端面に直交する方向に沿って押圧する押圧手段が設けられており、
これらによって上記移動手段が構成されている請求項１のフィルタ再生装置。
【請求項３】
請求項２のフィルタ再生装置において、
上記第１部材の上記反接続部側に弾性部材が配置されてこれらが接続され、上記弾性部材の上記反接続部側に上記第２部材が配置されてこれらが接続されていることに代えて、
上記第１部材の上記反接続部側の端部と上記第２部材の上記接続部側の端部とが全周に隙間をあけて嵌まっており、この隙間に円環形の弾性部材が押圧された状態で嵌まり、この弾性部材が上記第１部材および上記第２部材のうち少なくとも一方に係止されているフィルタ再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐熱性のパティキュレートフィルタの技術分野に属し、上記パティキュレートフィルタを加熱して上記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質（パティキュレートマターともいう）を焼くためのフィルタ再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集する排気浄化装置として、排気通路に、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタを設けたものが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２を参照）。このような排気浄化装置では、上記パティキュレートフィルタが目詰まりすると、上記内燃機関を停止してから上記パティキュレートフィルタの排気上流側に設けられた電気ヒータに通電し、この電気ヒータの熱により上記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質を酸化、燃焼させ、これによって上記パティキュレートフィルタを上記内燃機関から取り外すことなく再生するようにしている。このように機器における上記パティキュレートフィルタの排気上流側に設けられた上記電気ヒータを備えたフィルタ再生装置を便宜上、内部再生形のフィルタ再生装置ということにする。これとは別に、上記パティキュレートフィルタが目詰まりすると、上記パティキュレートフィルタを上記内燃機関から取り外して別途に設けたフィルタ再生装置に装着し、このフィルタ再生装置に設けた電気ヒータに通電し、この電気ヒータの熱により上記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質を酸化、燃焼させ、これによって上記パティキュレートフィルタから上記粒子状物質を除去して上記パティキュレートフィルタを再生することが行われている（例えば、特許文献３、非特許文献１を参照）。このように機器から取り外した上記パティキュレートフィルタを装着して上記パティキュレートフィルタを再生するフィルタ再生装置を便宜上、外部再生形のフィルタ再生装置ということにする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−１８５６１１号公報
【特許文献２】特開平１０−１３１７４０号公報
【特許文献３】特開２００２−８９２３５号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】山根浩二ほか三名，「バイオディーゼル燃料使用時のDPFの特性（第１報）−DPFの車両走行およびリグ試験の結果−」，自動車技術会，Vol.35,No.3,July 2004
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これらのフィルタ再生装置で上記パティキュレートフィルタを再生する場合、省電力の面から上記フィルタ再生装置の上記電気ヒータに供給される電力を極力小さくしたいという要請がある。また、上記電気ヒータの消費電力が同等であっても上記パティキュレートフィルタを更に強力に加熱して再生時間を短縮したいという要請もある。ここでは上記内燃機関の上記排気ガスに含まれる上記粒子状物質を捕集する上記パティキュレートフィルタを再生する上記フィルタ再生装置の課題を説明したが、この課題は、導入側の端面から導入した汚染ガスから粒子状物質を捕集し清浄ガスとして導出側の端面から排出する耐熱性のパティキュレートフィルタを加熱して上記粒子状物質を焼くためのフィルタ再生装置に共通する課題である。
【０００６】
本願に開示された発明は、上記従来のフィルタ再生装置では例えば上記パティキュレートフィルタ、上記電気ヒータ、又は上記電気ヒータなどを収容する容器などの部材の寸法のばらつき、上記部材の熱変形などにより上記部材同士が干渉することを防止すること、上記パティキュレートフィルタの上記フィルタ再生装置への装着時および上記フィルタ再生装置からの離脱時に上記部材同士が当たって傷つくことを防止すること、排気ガス流を上記パティキュレートフィルタの上記導入側の端面の全面に導入して上記パティキュレートフィルタの使用効率をあげることなどの理由から上記パティキュレートフィルタと上記電気ヒータとの間に隙間をあけていることに着目してなされたものである。本願に開示された発明の目的は、上記外部再生形のフィルタ再生装置においては機器から取り外した上記パティキュレートフィルタのフィルタ再生装置への装着およびフィルタ再生装置からの離脱を上記パティキュレートフィルタと上記電気ヒータとの間に隙間をあけて行い、上記パティキュレートフィルタのフィルタ再生装置への装着後に上記電気ヒータと上記パティキュレートフィルタの上記一方の端面とを押圧力をもって接触させて上記電気ヒータを発熱させ、また上記内部再生形のフィルタ再生装置においては機器で粒子状物質を捕集するときなどの機器の稼働時にはパティキュレートフィルタと電気ヒータとの間に隙間をあけておき上記パティキュレートフィルタの再生時に上記電気ヒータと上記パティキュレートフィルタの上記一方の端面とを押圧力をもって接触させて上記電気ヒータを発熱させ、こうすることにより、例えば上記パティキュレートフィルタ、上記電気ヒータ、又は上記容器などの部材の寸法のばらつき、上記部材の熱変形などにより上記部材同士が干渉することを防止すること、上記パティキュレートフィルタの上記フィルタ再生装置への装着時および上記フィルタ再生装置からの離脱時に上記部材同士が当たって傷つくことを防止すること、上記内部再生形のフィルタ再生装置においては上記汚染ガス流を上記パティキュレートフィルタの上記導入側の端面の全面に導入して上記パティキュレートフィルタの使用効率をあげることなどを実現させると共に、上記部材が熱変形などしても上記部材にかかる応力を軽減することができ、上記パティキュレートフィルタを効率よく加熱して上記電気ヒータに供給される電力を極力小さくすることができ、また、上記パティキュレートフィルタを効率よく加熱して上記電気ヒータの消費電力が同等であっても上記パティキュレートフィルタを更に強力に加熱して再生時間を短縮することができるフィルタ再生装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本願に開示された第１のフィルタ再生装置は、
導入側の端面から導入した汚染ガスから粒子状物質を捕集し清浄ガスとして導出側の端面から排出する耐熱性のパティキュレートフィルタを加熱して上記粒子状物質を焼くためのフィルタ再生装置であって、
内部に空間ができるように形成され、一端に上記空間が上記パティキュレートフィルタの上記導入側の端面および上記導出側の端面のうち一方の端面に連通するように上記パティキュレートフィルタに気密的に接続されることになる接続部が設けられ、上記空間に連通する新気導入口が設けられた容器と、
上記容器の内部に配置され、通気を許容する貫通部を有すると共に通電されると発熱する電気ヒータと、
上記容器と上記電気ヒータとの相対位置を、上記電気ヒータの接続部側の面が上記接続部における上記パティキュレートフィルタの上記一方の端面に対応する位置にある第１相対位置、又は上記電気ヒータが上記第１相対位置のときよりも上記空間の内方に寄っている第２相対位置に位置付け、さらに上記容器および上記電気ヒータが上記第１相対位置にあるときに上記容器と上記電気ヒータとが上記一方の端面に直交する方向に沿って相対的に移動することを許容すると共に上記電気ヒータの上記接続部側の面と上記パティキュレートフィルタの上記一方の端面とを押圧力をもって接触させる移動手段とを備え、
上記移動手段により上記容器および上記電気ヒータを上記第１相対位置に位置付けたときに上記電気ヒータに通電することが可能となるように構成したフィルタ再生装置である。
上記フィルタ再生装置には、上記導入側の端面から導入した汚染ガスから粒子状物質を捕集し清浄ガスとして上記導出側の端面から排出する耐熱性のパティキュレートフィルタを備えた機器から取り外された上記パティキュレートフィルタを加熱して上記粒子状物質を焼く外部再生形のフィルタ再生装置と、上記導入側の端面から導入した汚染ガスから粒子状物質を捕集し清浄ガスとして上記導出側の端面から排出する耐熱性のパティキュレートフィルタを備えた機器において上記パティキュレートフィルタの上記汚染ガス流上流側に電気ヒータが設けられることで構成され上記パティキュレートフィルタを加熱して上記粒子状物質を焼く内部再生形のフィルタ再生装置とが含まれる。本発明の第１のフィルタ再生装置は、上記外部再生形のフィルタ再生装置である。
【０００８】
上記フィルタ再生装置のうち上記外部再生形のものでは、上記容器の上記接続部に機器から取り外した上記パティキュレートフィルタを接続する装着作業のときも、上記容器の上記接続部から上記パティキュレートフィルタを分離する離脱作業のときも、上記移動手段により上記容器および上記電気ヒータを上記第２相対位置に位置づけておく。そうすると、上記装着作業および上記離脱作業は、上記パティキュレートフィルタと上記電気ヒータとの間に隙間があいた状態で行われる。次いで上記移動手段により上記容器および上記電気ヒータを上記第１相対位置に位置づけると、上記電気ヒータと上記パティキュレートフィルタの上記一方の端面とが押圧力をもって接触し、上記電気ヒータに通電することが可能となる。そして、上記電気ヒータに通電して上記電気ヒータを発熱させると、上記電気ヒータによって上記パティキュレートフィルタが加熱されて上記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質を酸化、燃焼させ、これによって上記パティキュレートフィルタが再生される。
【０００９】
上記フィルタ再生装置のうち上記内部再生形のものでは、機器の稼働時には上記移動手段により上記容器および上記電気ヒータを上記第２相対位置に位置づけて上記パティキュレートフィルタと上記電気ヒータとの間に隙間をあけておく。次いで上記パティキュレートフィルタの再生時には上記移動手段により上記容器および上記電気ヒータを上記第１相対位置に位置づけると、上記電気ヒータと上記パティキュレートフィルタの上記一方の端面とが押圧力をもって接触し、上記電気ヒータに通電することが可能となる。そして、上記電気ヒータに通電して上記電気ヒータを発熱させると、上記電気ヒータによって上記パティキュレートフィルタが加熱されて上記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質を酸化、燃焼させ、これによって上記パティキュレートフィルタが再生される。
【００１０】
その場合、上記容器および上記電気ヒータが上記第２相対位置にあると上記パティキュレートフィルタと上記電気ヒータとの間に隙間があいているので、例えば上記パティキュレートフィルタ、上記電気ヒータ、又は上記容器などの部材の寸法のばらつき、上記部材の熱変形などにより上記部材同士が干渉することを防止すること、上記パティキュレートフィルタの上記フィルタ再生装置への装着時および上記フィルタ再生装置からの離脱時に上記部材同士が当たって傷つくことを防止すること、上記内部再生形のフィルタ再生装置では上記汚染ガス流を上記パティキュレートフィルタの上記導入側の端面の全面に導入して上記パティキュレートフィルタの使用効率をあげることなどが実現する。また、上記容器および上記電気ヒータが上記第１相対位置にあると上記電気ヒータと上記パティキュレートフィルタの上記一方の端面とが押圧力をもって接触するが、上記容器と上記電気ヒータとが上記一方の端面に直交する方向に沿って相対的に移動することを許容するので、上記部材が熱変形などしても上記部材にかかる応力が軽減される。
【００１１】
さらに、上記電気ヒータと上記パティキュレートフィルタの上記一方の端面とが押圧力をもって接触した状態で上記電気ヒータが発熱するので、上記パティキュレートフィルタを効率よく加熱して上記電気ヒータに供給される電力が極力小さくなり、また、上記パティキュレートフィルタを効率よく加熱して上記電気ヒータの消費電力が同等であっても上記パティキュレートフィルタを更に強力に加熱して再生時間が短縮される。
【００１２】
本発明の第２のフィルタ再生装置は、上記第１のフィルタ再生装置において、
上記容器が、当該容器の上記接続部側の部分を構成する第１部材と、上記容器の反接続部側の部分を構成する第２部材とを備えており、
上記第１部材の上記反接続部側に弾性部材が配置されてこれらが接続され、上記弾性部材の上記反接続部側に上記第２部材が配置されてこれらが接続されており、
上記第２部材に上記電気ヒータが設けられており、
上記接続部を上記パティキュレートフィルタに接続したときに上記容器と上記パティキュレートフィルタとを上記一方の端面に直交する方向に沿って押圧する押圧手段が設けられており、
これらによって上記移動手段が構成されているフィルタ再生装置である。
【００１３】
このようにすれば、上記押圧手段により、上記容器と上記パティキュレートフィルタとを上記一方の端面に直交する方向に沿って押圧すると、上記弾性部材が圧縮されて上記容器と上記電気ヒータとの相対位置が上記第２相対位置から上記第１相対位置へと変わり、さらに、上記容器および上記電気ヒータが上記第１相対位置にあるときに、上記弾性部材の弾性変形により、上記容器と上記電気ヒータとが上記一方の端面に直交する方向に沿って相対的に移動することが許容されると共に、上記弾性部材の弾性復原力により、上記電気ヒータの上記接続部側の面と上記パティキュレートフィルタの上記一方の端面とが押圧力をもって接触する。
【００１４】
本発明の第３のフィルタ再生装置は、上記第２のフィルタ再生装置において、
上記第１部材の上記反接続部側に弾性部材が配置されてこれらが接続され、上記弾性部材の上記反接続部側に上記第２部材が配置されてこれらが接続されていることに代えて、
上記第１部材の上記反接続部側の端部と上記第２部材の上記接続部側の端部とが全周に隙間をあけて嵌まっており、この隙間に円環形の弾性部材が押圧された状態で嵌まり、この弾性部材が上記第１部材および上記第２部材のうち少なくとも一方に係止されているフィルタ再生装置である。
【００１５】
このようにすれば、上記押圧手段により、上記容器と上記パティキュレートフィルタとを上記一方の端面に直交する方向に沿って押圧すると、上記弾性部材の変形に抗しながら上記容器と上記電気ヒータとの相対位置が上記第２相対位置から上記第１相対位置へと変わり、さらに、上記容器および上記電気ヒータが上記第１相対位置にあるときに、上記弾性部材の弾性変形により、上記容器と上記電気ヒータとが上記一方の端面に直交する方向に沿って相対的に移動することが許容されると共に、上記弾性部材の弾性復原力により、上記電気ヒータの上記接続部側の面と上記パティキュレートフィルタの上記一方の端面とが押圧力をもって接触する。
【００１６】
また、第４のフィルタ再生装置は、上記第１のフィルタ再生装置において、
上記電気ヒータと上記容器との間に、主シリンダと、この主シリンダにスライド自在に嵌まった主ロッドとを備えて上記主ロッドを上記主シリンダから出し又は上記主シリンダに入れるアクチュエータが設けられ、
上記アクチュエータの上記主ロッドが、副シリンダを有する本体と、この本体の上記副シリンダにスライド自在に嵌まった副ロッドと、上記本体と上記副ロッドとの間に装着された弾性部材とを備えており、
これらによって上記移動手段が構成されているフィルタ再生装置である。
【００１７】
このようにすれば、上記アクチュエータの作動により上記主ロッドが上記主シリンダから出る方向に移動すると上記容器と上記電気ヒータとの相対位置が上記第２相対位置から上記第１相対位置へと変わり、さらに、上記容器および上記電気ヒータが上記第１相対位置にあるときに、上記本体に対する上記副ロッドのスライド動により、上記容器と上記電気ヒータとが上記一方の端面に直交する方向に沿って相対的に移動することが許容されると共に、上記弾性部材の弾性復原力により、上記電気ヒータの上記接続部側の面と上記パティキュレートフィルタの上記一方の端面とが押圧力をもって接触する。
【発明の効果】
【００１８】
本願に開示された上記第１のフィルタ再生装置は、上記容器および上記電気ヒータが上記第２相対位置にあると上記パティキュレートフィルタと電気ヒータとの間に隙間があいているので、例えば上記パティキュレートフィルタ、上記電気ヒータ、又は上記容器などの部材の寸法のばらつき、上記部材の熱変形などにより上記部材同士が干渉することを防止すること、上記パティキュレートフィルタの上記フィルタ再生装置への装着時および上記フィルタ再生装置からの離脱時に上記部材同士が当たって傷つくことを防止すること、上記内部再生形のフィルタ再生装置では上記汚染ガス流を上記パティキュレートフィルタの上記導入側の端面の全面に導入して上記パティキュレートフィルタの使用効率をあげることなどを実現することができる。また、上記容器および上記電気ヒータが上記第１相対位置にあると上記電気ヒータと上記パティキュレートフィルタの上記一方の端面とが押圧力をもって接触するが、上記容器と上記電気ヒータとが上記一方の端面に直交する方向に沿って相対的に移動することを許容するので、上記部材が熱変形などしても上記部材にかかる応力を軽減することができる。さらに、上記電気ヒータと上記パティキュレートフィルタの上記一方の端面とが押圧力をもって接触した状態で上記電気ヒータが発熱するので、上記パティキュレートフィルタを効率よく加熱して上記電気ヒータに供給される電力を極力小さくすることができ、また、上記パティキュレートフィルタを効率よく加熱して上記電気ヒータの消費電力が同等であっても上記パティキュレートフィルタを更に強力に加熱して再生時間を短縮することができる。
【００１９】
本発明の上記第２のフィルタ再生装置により、また本発明の上記第３のフィルタ再生装置により、上記第１のフィルタ再生装置のうち上記外部再生形のものの一例を示すことができた。
【００２０】
また、上記第４のフィルタ再生装置により、上記第１のフィルタ再生装置のうち上記内部再生形のものの一例を示すことができた。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明のフィルタ再生装置の第１の実施形態における縦断面図である。ハンドルは断面していない。容器と電気ヒータとの相対位置は第１相対位置にある。
【図２】図２は、上記第１の実施形態の縦断面図である。ハンドルは断面していない。容器と電気ヒータとの相ハンドルは断面していない。対位置は第２相対位置にある。
【図３】図３は、第１の実施形態における電気ヒータの斜視図である。
【図４】図４は、第１の実施形態の平面図である。
【図５】図５は、上記第１の実施形態に装着されることになるパティキュレートフィルタが装着された内燃機関の排気管の断面図である。上記パティキュレートフィルタは断面していない。矢印は導入される汚染ガスと導出される清浄ガスの流れを示す。
【図６】図６は、本発明のフィルタ再生装置の第２の実施形態における縦断面図である。ハンドルは断面していない。容器と電気ヒータとの相対位置は第２相対位置にある。
【図７】図７は、本発明のフィルタ再生装置の第３の実施形態における縦断面図である。ハンドルは断面していない。容器と電気ヒータとの相対位置は第２相対位置にある。
【図８】図８は、本発明のフィルタ再生装置の参考形態における縦断面図である。アクチュエータの主シリンダは断面していない。容器と電気ヒータとの相対位置は第１相対位置にある。矢印は導入される新気と導出される汚染ガスの流れを示す。
【図９】図９は、上記参考形態の縦断面図である。アクチュエータの主シリンダは断面していない。容器と電気ヒータとの相対位置は第２相対位置にある。矢印は導入される汚染ガスと導出される清浄ガスの流れを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１ないし図４は、本発明のフィルタ再生装置の第１の実施形態を示す。このフィルタ再生装置１００は、耐熱性のパティキュレートフィルタ２００を加熱して上記粒子状物質を焼くためのフィルタ再生装置である。上記パティキュレートフィルタ２００の一端には汚染ガスの導入側の端面２１０が設けられており、上記パティキュレートフィルタ２００の他端には上記汚染ガスの導出側の端面２２０が設けられている。そして、上記パティキュレートフィルタ２００は、上記導入側の端面２１０から導入した上記汚染ガスから粒子状物質を捕集し清浄ガスとして上記導出側の端面２２０から排出するようになっている。この実施形態のフィルタ再生装置１００は、上記外部再生形のフィルタ再生装置であり、機器から取り外したパティキュレートフィルタ２００を装着して上記パティキュレートフィルタ２００を再生するフィルタ再生装置である。この実施形態の場合、上記機器は内燃機関であり、詳しくはディーゼルエンジンである。よって、上記汚染ガスは上記内燃機関の排気ガスであり、上記粒子状物質は主として黒煙であるが、その他の成分の物質も含んでいる。上記内燃機関には、図５に示すように、一端が上記燃焼室に接続され、他端が大気に開放されて、上記燃焼室から排出される上記汚染ガスである排気ガスを外部へ導出する排気通路３００が設けられている。上記排気通路３００は、シリンダに近い側から排気マニフォールド、排気管などの複数の排気通路構成部材の内部通路により一連に構成されている。上記パティキュレートフィルタ２００は、上記内燃機関の筒形の上記排気管３１０の内部に装着されている。上記パティキュレートフィルタは他の上記排気通路構成部材の内部に設けられていることもある。上記機器として、例えばガソリンエンジン若しくはその他の内燃機関、又は外燃機関なども対象となる。さらに、上記機器は上記内燃機関に限定されず、粒子状物質を含んだ汚染ガスを排出する機器を広く含んでいる。したがって、上記機器には、例えばコーヒー焙煎装置などが含まれている。この場合には、上記汚染ガスはコーヒー豆を焙煎したときに出る排煙であり、上記粒子状物質は主としてコーヒー豆の焙煎時に出る煙を構成する粒子、スス、油分などであるが、その他の成分の物質も含んでいる。このコーヒー焙煎装置には、例えば一端がコーヒー焙煎装置におけるコーヒー豆を収容してこれを加熱しつつ攪拌する焙煎室に接続され、他端が大気に開放されて、上記焙煎室から排出される上記汚染ガスである排煙を外部へ導出する排煙通路が設けられる。上記排煙通路は、例えば筒形部材の内部通路により一連に構成され、上記パティキュレートフィルタは、上記筒形部材の内部に装着される。このように上記機器には、上記粒子状物質を含む上記汚染ガスを排出する装置であって、上記導入側の端面から導入した上記汚染ガスから上記粒子状物質を捕集し上記清浄ガスとして上記導出側の端面から排出する耐熱性の上記パティキュレートフィルタを備えた装置が含まれる。
【００２３】
図５に示すように、上記パティキュレートフィルタ２００は上記導入側の端面２１０から上記導出側の端面２２０に至る上記汚染ガスの通路が上記汚染ガス流の方向に沿うように配置されている。上記パティキュレートフィルタ２００の上記導入側の端面２１０は上記排気管３１０において上記汚染ガス流の上流側に向いており、上記導出側の端面２２０は上記汚染ガス流の下流側に向いている。そして、上記排気通路３００を流れる上記汚染ガスはその全量が上記パティキュレートフィルタ２００を通るようになっている。上記パティキュレートフィルタ２００は、上記排気管３１０の内部に収容され、上記排気管３１０に保持されている。上記パティキュレートフィルタ２００は上記排気管３１０に対して脱着自在に設けられている。すなわち、上記排気管３１０の一端が外れるようになっており、例えば上記パティキュレートフィルタ２００が目詰まりしたタイミングなどに上記一端を取り外して内部から上記パティキュレートフィルタ２００を取り出し、また逆に再生された上記パティキュレートフィルタ２００を上記排気管３１０に収容して上記一端を閉めることで上記パティキュレートフィルタ２００を上記排気管３１０に装着することができるようになっている。上記パティキュレートフィルタ２００の筐体の上記汚染ガス流上流側の端部の周縁には上流側フランジ２３１が設けられ、上記筐体の上記汚染ガス流下流側の端部の周縁には下流側フランジ２３２が設けられ、これらのフランジが上記排気管３１０の内面に接触することによって、上記パティキュレートフィルタ２００の外周面が上記排気管３１０の内面から浮くようになっている。しかし、この実施形態の構成によって本発明の対象とする上記パティキュレートフィルタの構成が限定解釈されることはなく、本発明の対象とする上記パティキュレートフィルタは、導入側の端面から導入した上記汚染ガスから粒子状物質を捕集し清浄ガスとして導出側の端面から排出する耐熱性のパティキュレートフィルタであればよい。上記パティキュレートフィルタ２００は、いわゆる目封じタイプである。上記パティキュレートフィルタ２００は、セラミックで構成され、隔壁で区画された複数のセルを有する、いわゆるハニカム体であって、ハニカムを１セルずつ交互にその端を塞いだものであり、上記汚染ガスが壁を通過するときに粒子状物質を捕集する。上記パティキュレートフィルタ２００の導入側の端面２１０では各セルの端面がシール材によって交互に市松模様状に塞がれており、導出側の端面２２０では、上記導入側の端面２１０で塞がれたセルは開口し、上記導入側の端面２１０で開口していたセルはシール材によって塞がれた構造をしている。上記パティキュレートフィルタとしては、他にも例えば多孔体タイプ、繊維タイプなどがあり、これらは、例えば金属等の材料で構成され、上記汚染ガスが多孔体又は繊維の構成体に衝突することで粒子状物質を捕集するように構成されている。しかし、本発明の対象となる上記パティキュレートフィルタの構造は、この実施形態によって限定解釈されるものではなく、汚染ガスに含まれる粒子状物質を捕集する機能を発揮するものであればよい。この実施形態の上記パティキュレートフィルタ２００は、上記コーヒー焙煎装置に接続される上記排煙通路、又は他の上記機器に接続されて上記汚染ガスを通す通路などにも設けることができる。
【００２４】
上記フィルタ再生装置１００は、容器１１０と、上記容器１１０の内部に配置された電気ヒータ１２０と、上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０との相対位置の変更などを行う移動手段とを備えている。上記容器１１０は、中空の部材により内部に空間１１１ができるように形成されている。この実施形態では一端が閉塞されて底部１１２となった円筒形に設けられているが、内部に空間が形成されるように設けられておれば形状は問わない。上記容器１１０の一端には接続部１１３が設けられている。この接続部１１３は、上記空間１１１が上記パティキュレートフィルタ２００の上記導入側の端面２１０および上記導出側の端面２２０のうち一方の端面に連通するように上記パティキュレートフィルタ２００に気密的に接続するように設けられている。すなわち、上記接続部１１３と上記パティキュレートフィルタ２００とを接続したときに、この接続した部分の内側が外部に連通しないようになっている。この実施形態では、上記一方の端面として上記導入側の端面２１０を選択したが、これに代えて上記一方の端面として上記導出側の端面２２０を選択してもよい。しかし、上記パティキュレートフィルタ２００における目詰まりは上記汚染ガス流の上流側から進行していくので、上記接続部１１３を上記パティキュレートフィルタ２００の上記導入側の端面２１０に連通させる方が好ましい。以下、上記一方の端面である上記導入側の端面２１０についての説明は、上記一方の端面として上記導出側の端面を選択したときにも適用することができる。この実施形態では上記容器１１０の一端に上記空間１１１を外部に開放する開口１１３ａが設けられていると共に、上記一端に上記開口１１３ａを囲むようにフランジ１１３ｂが設けられており、これらとその近傍により上記一端に上記接続部１１３が設けられている。よって、上記接続部１１３の上記フランジ１１３ｂを上記パティキュレートフィルタ２００の上記上流側フランジ２３１に合わせてこれら両フランジを密着させることにより、上記接続部１１３が、上記空間１１１が上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面である上記導入側の端面２１０に連通するように上記パティキュレートフィルタ２００に気密的に接続されるようになっている。上記接続部を上記パティキュレートフィルタに気密的に接続する形態として、上記実施形態では上記接続部と上記パティキュレートフィルタの上記フランジ同士を密着させたが、さらに上記フランジ同士をネジ、ボルトナット、又はバックルなどにより締結してもよく、また例えば上記接続部と上記パティキュレートフィルタの端部を嵌合し、又はねじ込むなどしてもよい。上記容器１１０には上記空間１１１に連通する新気導入口１１４が設けられている。この新気導入口１１４は上記容器１１０の上記底部１１２に設けられているが、他の部位に設けてもよい。そして、上記新気導入口１１４には新気供給管４１０が接続され、ブロア（図示省略）から供給された新気が上記新気供給管４１０から上記新気導入口１１４を介して上記容器１１０の内部へ供給されるようになっている。この実施形態では上記ブロアにより上記新気導入口１１４に新気を供給したが、例えば上記ブロアを設けずに上記新気導入口を外部に開放して新気の吸い込みを可能としてもよい。
【００２５】
上記電気ヒータ１２０は、上記容器１１０の内部に配置されている。上記電気ヒータ１２０は、通気を許容する貫通部１２１を有している。上記電気ヒータ１２０は通電されると発熱する。この実施形態の場合、図３に示すように、上記電気ヒータ１２０は、電熱線を収納した導電性のパイプを同一面内で螺旋状に巻いてなり、その両端を引き出している。そして、上記両端から引き出した電熱線に通電すると、上記電気ヒータ１２０が発熱する。そして、上記螺旋状に巻かれたパイプの隣り合うパイプ部分の間に形成された隙間により上記貫通部１２１が形成されている。しかし、上記電気ヒータは、通気を許容する貫通部を有すると共に通電されると発熱するものであればよく、例えば格子形、S字形、網形など他の形状に形成されていてもよい。
【００２６】
上記移動手段は、上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０との相対位置を、上記電気ヒータ１２０の上記接続部側の面が上記接続部１１３における上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面である上記導入側の端面２１０に対応する位置にある第１相対位置（図１に示す位置）、又は上記電気ヒータ１２０が上記第１相対位置のときよりも上記空間１１１の内方に寄っている第２相対位置（図２に示す位置）に位置付ける。上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０との相対位置が上記第１相対位置にあるとき、上記電気ヒータ１２０の上記接続部側の面は上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面である上記導入側の端面２１０に接触する。上記移動手段は、さらに上記容器１１０および上記電気ヒータ１２０が上記第１相対位置にあるときに上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０とが上記一方の端面である上記導入側の端面２１０に直交する方向に沿って相対的に移動することを許容すると共に上記電気ヒータ１２０の上記接続部側の面と上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面である上記導入側の端面２１０とを押圧力をもって接触させる。そして、上記フィルタ再生装置１００は、上記移動手段により上記容器１１０および上記電気ヒータ１２０を上記第１相対位置に位置付けたときに上記電気ヒータ１２０に通電することが可能となるように構成している。これに対し、上記接続部を上記パティキュレートフィルタの上記導出側の端面に連通させたときには、第１相対位置では上記電気ヒータの上記接続部側の面が上記接続部における上記パティキュレートフィルタの上記導出側の端面に対応する位置にあることになる。
【００２７】
この実施形態の場合、上記容器１１０が、当該容器１１０の上記接続部側の部分つまり上記接続部１１３の側の部分を構成する第１部材１１０ａと、上記容器１１０の反接続部側つまり上記接続部１１３とは反対側の部分を構成する第２部材１１０ｂとを備えている。そして、上記第１部材１１０ａの上記反接続部側に弾性部材１１５が配置されてこれらが接続され、上記弾性部材１１５の上記反接続部側に上記第２部材１１０ｂが配置されてこれらが接続されている。上記弾性部材１１５は、耐熱性シリコンの多孔質材料により形成されているが、耐熱性および弾性を有する部材であれば他の材料を用いてもよい。上記弾性部材１１５は、円筒形に形成されている。上記弾性部材１１５は、上記第１部材１１０ａと上記第２部材１１０ｂとの間に配置され、上記弾性部材１１５と上記第１部材１１０ａとの間および上記弾性部材１１５と上記第２部材１１０ｂとの間は、気密的に接続されている。この接続は接着剤を用いた接着により行っているが、他の方法によってもよい。例えば、上記第１部材および上記弾性部材のうち一方に例えば溝などの凹部を形成し、他方に突起などの凸部を設けてこれらを係止してもよく、上記第２部材および上記弾性部材についても同様に係止してもよい。また、上記接着と上記係止構造とを組み合わせて用いてもよい。また、上記第２部材、上記弾性部材および上記第１部材を鉛直方向に並べるときには、これらを単に積み上げるだけでもよい。すなわち、上記弾性部材１１５と上記第１部材１１０ａとの間は、その内側が外部に連通しないようになっており、上記弾性部材１１５と上記第２部材１１０ｂとの間は、その内側が外部に連通しないようになっている。そして、上記第２部材１１０ｂに上記電気ヒータ１２０が設けられている。この実施形態では上記底部１１２に載置台１１０ｃが設けられ、この載置台１１０ｃに上記電気ヒータ１２０が固定されている。また、上記接続部１１３を上記パティキュレートフィルタ２００に接続したときに上記容器１１０と上記パティキュレートフィルタ２００とを上記一方の端面である上記導入側の端面２１０に直交する方向に沿って押圧する押圧手段１３０が設けられている。そして、上記容器１１０、上記弾性部材１１５、上記電気ヒータ１２０および上記押圧手段１３０などの構成によって上記移動手段が構成されている。上記押圧手段１３０は、支持部材１３１と、この支持部材１３１に設けられた加圧装置１３２とを備えている。上記支持部材１３１は、一方側に上記容器１１０が配置される底側部材１３１ａと、この底側部材１３１ａの両側から上記一方側にそれぞれ延びる側方部材１３１ｂとを備えている。図１、図２および図４に示すように、上記加圧装置１３２は、架設部材１３２ａと、この架設部材１３２ａに設けられたハンドル付き押し棒１３２ｂとを備えている。上記架設部材１３２ａは、その両端が、上記二つの側方部材１３１ｂの上記底側部材１３１ａの側と反対側の端部にそれぞれ接続されている。上記架設部材１３２ａの一方の端部は一方の上記側方部材１３１ｂの端部に回動自在に設けられ、上記架設部材１３２ａの他方の端部は他方の上記側方部材１３１ｂの端部にバックルを介して脱着自在に取付られている。上記架設部材の端部の上記二つの側方部材への取付構造は他の取付構造であってもよく、例えば上記パティキュレートフィルタを上記容器から取り外せる限り上記架設部材の端部を上記側方部材の端部に固定してもよい。また、例えば上記側方部材を三本以上にしてもよいし、上記側方部材を上記底側部材の周縁から立ち上がる筒形に形成してもよい。上記ハンドル付き押し棒１３２ｂは、外周に雄ネジが形成されていて上記架設部材１３２ａを貫通して設けられた雌ネジ孔に噛み合っており、上記ハンドル付き押し棒１３２ｂのハンドルを正転させると上記ハンドル付き押し棒１３２ｂの先端が上記パティキュレートフィルタ２００に向かって進み、逆転させると上記ハンドル付き押し棒１３２ｂの先端が上記パティキュレートフィルタ２００から離れるようになっており、正転させることで上記パティキュレートフィルタ２００の下流側フランジ２３２に当てがった接触板１３２ｃを介して上記パティキュレートフィルタ２００を上記容器に向かって押圧するようになっている。１４０は上記底側部材１３１ａと上記容器１１０との間に配置された緩衝部材であって、この緩衝部材１４０により衝撃を吸収して上記パティキュレートフィルタ２００、又は上記電気ヒータなどが損傷を受けるのを防止している。ここでは上記緩衝部材としてコイルスプリングを用いたが、他の弾性部材などで代替可能である。この緩衝部材１４０のばね定数は上記弾性部材１１５のバネ定数よりも数段大きいので、上記加圧装置１３２の押圧力が負荷されたときに上記弾性部材１１５に生じる弾性変形量に対して上記緩衝部材１４０に生じる弾性変形量は非常に少ない。上記新気供給管４１０は上記底側部材１３１ａを貫通しており、この貫通孔の周縁に対して摺動自在に設けられている。４２０は、上記電気ヒータ１２０の付近に配置された一端に温度検出部が設けられ、他端が上記容器１１０の上記底部１１２および上記支持部材１３１の底側部材１３１ａを貫通して外部へ引き出された温度センサであって、上記電気ヒータ１２０の周辺温度を監視するために用いられている。上記緩衝部材は必要に応じて設ければよく、上記パティキュレートフィルタ、又は上記電気ヒータの構造、材質などによっては設けなくてもよい場合がある。上記温度センサは必要に応じて設ければよい。よって、上記ハンドル付き押し棒１３２ｂのハンドルを正転させると上記ハンドル付き押し棒１３２ｂにより上記パティキュレートフィルタ２００が上記容器１１０に向かって押圧され、上記弾性部材１１５が圧縮され、上記第１部材１１０ａが上記第２部材１１０ｂに近づき、上記パティキュレートフィルタ２００が上記電気ヒータ１２０に近づく。すなわち、上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０との相対位置が、上記電気ヒータ１２０の上記接続部側の面が上記接続部１１３における上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面である上記導入側の端面２１０に対応する位置にある第１相対位置に位置付けられ、上記電気ヒータ１２０の上記接続部側の面は上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面である上記導入側の端面２１０に接触する。一方、上記ハンドル付き押し棒１３２ｂのハンドルを逆転させると上記ハンドル付き押し棒１３２ｂにより上記パティキュレートフィルタ２００が上記容器１１０から離れ、上記弾性部材１１５が弾性復原し、上記第１部材１１０ａが上記第２部材１１０ｂから離れ、上記パティキュレートフィルタ２００が上記電気ヒータ１２０から離れる。すなわち、上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０との相対位置が、上記電気ヒータ１２０が上記第１相対位置のときよりも上記空間１１１の内方に寄っている第２相対位置に位置付けられ、上記電気ヒータ１２０の上記接続部側の面は上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面である上記導入側の端面２１０から離れる。また、上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０との相対位置が上記第１相対位置に位置付けられると、上記弾性部材１１５の弾性変形により、上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０とが上記一方の端面である上記導入側の端面２１０に直交する方向に沿って相対的に移動することが許容されると共に、上記弾性部材１１５の弾性復原力により、上記電気ヒータ１２０の上記接続部側の面と上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面である上記導入側の端面２１０とが押圧力をもって接触する。そして、上記容器１１０および上記電気ヒータ１２０を上記第１相対位置に位置付けたときに上記電気ヒータ１２０に通電する。すなわち、上記電気ヒータ１２０に電源からの配線を接続し、この回路にスイッチを設けておき、上記容器１１０および上記電気ヒータ１２０を上記第１相対位置に位置付けたとき上記スイッチを閉じることによって手動で通電することで行われる。これに代えて、上記容器１１０および上記電気ヒータ１２０が上記第１相対位置に位置付けられたことを位置センサーで検出し、この位置センサーの出力を受けて上記スイッチを閉じるように回路を組んでもよい。
【００２８】
したがって、上記外部再生形である上記第１の実施形態のフィルタ再生装置１００の場合、上記容器１１０の上記接続部１１３に上記機器から取り外した上記パティキュレートフィルタ２００を接続する装着作業のときも、上記容器１１０の上記接続部１１３から上記パティキュレートフィルタ２００を分離する離脱作業のときも、上記移動手段により上記容器１１０および上記電気ヒータ１２０を上記第２相対位置に位置づけておく。そうすると、上記装着作業および上記離脱作業は、上記パティキュレートフィルタ２００と上記電気ヒータ１２０との間に隙間があいた状態で行われる。次いで上記移動手段により上記容器１１０および上記電気ヒータ１２０を上記第１相対位置に位置づけると、上記電気ヒータ１２０と上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面である上記導入側の端面２１０とが押圧力をもって接触し、上記電気ヒータ１２０に通電することが可能となる。そして、上記電気ヒータ１２０に通電して上記電気ヒータ１２０を発熱させると、上記電気ヒータ１２０によって上記パティキュレートフィルタ２００が加熱されて上記パティキュレートフィルタ２００に捕集された粒子状物質を酸化、燃焼させ、これによって上記パティキュレートフィルタ２００が再生される。
【００２９】
その場合、上記容器１１０および上記電気ヒータ１２０が上記第２相対位置にあると上記パティキュレートフィルタ２００と上記電気ヒータ１２０との間に隙間があいているので、例えば上記パティキュレートフィルタ２００、上記電気ヒータ１２０、又は上記容器１１０などの部材の寸法のばらつき、上記部材の熱変形などにより上記部材同士が干渉することを防止すること、上記パティキュレートフィルタ２００の上記フィルタ再生装置１００への装着時および上記フィルタ再生装置１００からの離脱時に上記部材同士が当たって傷つくことを防止することなどが実現する。また、上記容器１１０および上記電気ヒータ１２０が上記第１相対位置にあると上記電気ヒータ１２０と上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面である上記導入側の端面２１０とが押圧力をもって接触するが、上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０とが上記一方の端面である上記導入側の端面２１０に直交する方向に沿って相対的に移動することを許容するので、上記部材が熱変形などしても上記部材にかかる応力が軽減される。
【００３０】
さらに、上記電気ヒータ１２０と上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面である上記導入側の端面２１０とが押圧力をもって接触した状態で上記電気ヒータ１２０が発熱するので、上記パティキュレートフィルタ２００を効率よく加熱して上記電気ヒータ１２０に供給される電力が極力小さくなり、また、上記パティキュレートフィルタ２００を効率よく加熱して上記電気ヒータ１２０の消費電力が同等であっても上記パティキュレートフィルタ２００を更に強力に加熱して再生時間が短縮される。
【００３１】
本発明のフィルタ再生装置の上記移動手段は、上記容器と上記電気ヒータとの相対位置を、上記電気ヒータの上記接続部側の面が上記接続部における上記パティキュレートフィルタの上記一方の端面に対応する位置にある第１相対位置、又は上記電気ヒータが上記第１相対位置のときよりも上記空間の内方に寄っている第２相対位置に位置付け、さらに上記容器および上記電気ヒータが上記第１相対位置にあるときに上記容器と上記電気ヒータとが上記一方の端面に直交する方向に沿って相対的に移動することを許容すると共に上記電気ヒータの上記接続部側の面と上記パティキュレートフィルタの上記一方の端面とを押圧力をもって接触させるように構成されておればよい。しかし、そのような種々の実施形態のフィルタ再生装置のなかで、上記第１の実施形態のフィルタ再生装置１００では、上記容器１１０が、当該容器１１０の上記接続部側の部分を構成する第１部材１１０ａと、上記容器１１０の上記反接続部側の部分を構成する第２部材１１０ｂとを備えており、上記第１部材１１０ａの上記反接続部側に上記弾性部材１１５が配置されてこれらが接続され、上記弾性部材１１５の上記反接続部側に上記第２部材１１０ｂが配置されてこれらが接続されており、上記第２部材１１０ｂに上記電気ヒータ１２０が設けられており、上記接続部１１３を上記パティキュレートフィルタ２００に接続したときに上記容器１１０と上記パティキュレートフィルタ２００とを上記一方の端面である上記導入側の端面２１０に直交する方向に沿って押圧する上記押圧手段１３０が設けられており、これらによって上記移動手段が構成されている。このようにすれば、上記押圧手段１３０により、上記容器１１０と上記パティキュレートフィルタ２００とを上記一方の端面である上記導入側の端面２１０に直交する方向に沿って押圧すると、上記弾性部材１１５が圧縮されて上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０との相対位置が上記第２相対位置から上記第１相対位置へと変わり、さらに、上記容器１１０および上記電気ヒータ１２０が上記第１相対位置にあるときに、上記弾性部材１１５の弾性変形により、上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０とが上記一方の端面である上記導入側の端面２１０に直交する方向に沿って相対的に移動することが許容されると共に、上記弾性部材１１５の弾性復原力により、上記電気ヒータ１２０の上記接続部側の面と上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面である上記導入側の端面２１０とが押圧力をもって接触する。よって、上記第１の実施形態により、本発明のフィルタ再生装置のうち上記外部再生形のフィルタ再生装置の一例を示すことができた。
【００３２】
以下、本発明のフィルタ再生装置の他の実施形態を説明する。これらの他の実施形態については主として上記第１の実施形態およびその変形例の構成と異なる構成について説明するが、記載の無い部分については上記第１の実施形態およびその変形例のフィルタ再生装置１００の構成をそのまま引用する。その場合、上記第１の実施形態のフィルタ再生装置１００で用いた符号をそのまま用いる。
【００３３】
図６は、本発明のフィルタ再生装置の第２の実施形態を示す。第２の実施形態のフィルタ再生装置１００の場合、弾性部材が上記第１の実施形態のフィルタ再生装置１００の上記弾性部材１１５と構成を異にしている。まず、主要な構成を説明しておく。このフィルタ再生装置１００は、上記導入側の端面２１０から導入した上記汚染ガスから上記粒子状物質を捕集し上記清浄ガスとして上記導出側の端面２２０から排出する耐熱性の上記パティキュレートフィルタ２００を加熱して上記粒子状物質を焼くためのフィルタ再生装置である。上記フィルタ再生装置１００は、内部に上記空間１１１ができるように形成され、一端に上記空間１１１が上記パティキュレートフィルタ２００の上記導入側の端面２１０および上記導出側の端面２２０のうち一方の端面に連通するように上記パティキュレートフィルタ２００に気密的に接続されることになる上記接続部１１３が設けられ、上記空間１１１に連通する上記新気導入口１１４が設けられた上記容器１１０と、上記容器１１０の内部に配置され、通気を許容する上記貫通部１２１を有すると共に通電されると発熱する上記電気ヒータ１２０と、上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０との相対位置を、上記電気ヒータ１２０の上記接続部側の面が上記接続部１１３における上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面に対応する位置にある第１相対位置、又は上記電気ヒータ１２０が上記第１相対位置のときよりも上記空間１１１の内方に寄っている第２相対位置に位置付け、さらに上記容器１１０および上記電気ヒータ１２０が上記第１相対位置にあるときに上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０とが上記一方の端面に直交する方向に沿って相対的に移動することを許容すると共に上記電気ヒータ１２０の上記接続部側の面と上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面とを押圧力をもって接触させる移動手段とを備え、上記移動手段により上記容器１１０および上記電気ヒータ１２０を上記第１相対位置に位置付けたときに上記電気ヒータ１２０に通電することが可能となるように構成している。
【００３４】
この実施形態の場合、上記容器１１０が、当該容器１１０の上記接続部側の部分を構成する第１部材１１０ａと、上記容器１１０の上記反接続部側の部分を構成する第２部材１１０ｂとを備えており、上記第１部材１１０ａの上記反接続部側に上記弾性部材１１５が配置されてこれらが接続され、上記弾性部材１１５の上記反接続部側に上記第２部材１１０ｂが配置されてこれらが接続されており、上記第２部材１１０ｂに上記電気ヒータ１２０が設けられており、上記接続部１１３を上記パティキュレートフィルタ２００に接続したときに上記容器１１０と上記パティキュレートフィルタ２００とを上記一方の端面に直交する方向に沿って押圧する上記押圧手段１３０が設けられており、これらによって上記移動手段が構成されている。上記押圧手段１３０は、上記支持部材１３１と、この支持部材１３１に設けられた上記加圧装置１３２とを備えている。上記支持部材１３１は、一方側に上記容器１１０が配置される上記底側部材１３１ａと、この底側部材１３１ａの両側から上記一方側にそれぞれ延びる上記側方部材１３１ｂとを備えている。上記加圧装置１３２は、両端が、上記二つの側方部材１３１ｂの上記底側部材１３１ａの側と反対側の端部にそれぞれ接続された上記架設部材１３２ａと、この架設部材１３２ａに設けられた上記ハンドル付き押し棒１３２ｂとを備えている。１４０は上記緩衝部材、４１０は上記新気供給管、４２０は、上記温度センサである。
【００３５】
上記第２の実施形態の上記弾性部材１１５は、耐熱性シリコンにより形成されているが、耐熱性および弾性を有する部材であれば他の材料を用いてもよい。上記弾性部材１１５は、円筒形で且つ蛇腹形に形成されている。上記弾性部材１１５は、フレキシブルチューブと称されることがある。上記弾性部材１１５は、上記第１部材１１０ａと上記第２部材１１０ｂとの間に配置され、一端が上記第１部材１１０ａに外側から嵌まり、他端が上記第２部材１１０ｂに外側から嵌まり、上記弾性部材１１５の上記一端と上記第１部材１１０ａとの間、および上記弾性部材１１５の上記他端と上記第２部材１１０ｂとの間は、気密的に接続されている。すなわち、上記弾性部材１１５と上記第１部材１１０ａとの間は、その内側が外部に連通しないようになっており、上記弾性部材１１５と上記第２部材１１０ｂとの間は、その内側が外部に連通しないようになっている。この場合、上記弾性部材１１５の弾性復原力による押圧により上記接続力と気密性が確保されているが、さらに、上記弾性部材１１５の上記一端と上記第１部材１１０ａとの間、および上記弾性部材１１５の上記他端と上記第２部材１１０ｂとの間を接着剤を用いて接着してもよいし、他の方法で接続してもよい。例えば、上記第１部材および上記弾性部材のうち一方に例えば溝などの凹部を形成し、他方に突起などの凸部を設けてこれらを係止してもよく、上記第２部材および上記弾性部材についても同様に係止してもよい。また、上記接着と上記係止構造とを組み合わせて用いてもよい。よって、上記ハンドル付き押し棒１３２ｂのハンドルを正転させると上記ハンドル付き押し棒１３２ｂにより上記パティキュレートフィルタ２００が上記容器１１０に向かって押圧され、上記弾性部材１１５が圧縮され、上記第１部材１１０ａが上記第２部材１１０ｂに近づき、上記パティキュレートフィルタ２００が上記電気ヒータ１２０に近づく。すなわち、上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０との相対位置が、上記電気ヒータ１２０の上記接続部側の面が上記接続部１１３における上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面である上記導入側の端面２１０に対応する位置にある第１相対位置に位置付けられ、上記電気ヒータ１２０の上記接続部側の面は上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面である上記導入側の端面２１０に接触する。一方、上記ハンドル付き押し棒１３２ｂのハンドルを逆転させると上記ハンドル付き押し棒１３２ｂにより上記パティキュレートフィルタ２００が上記容器１１０から離れ、上記弾性部材１１５が弾性復原し、上記第１部材１１０ａが上記第２部材１１０ｂから離れ、上記パティキュレートフィルタ２００が上記電気ヒータ１２０から離れる。すなわち、上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０との相対位置が、上記電気ヒータ１２０が上記第１相対位置のときよりも上記空間１１１の内方に寄っている第２相対位置に位置付けられ、上記電気ヒータ１２０の上記接続部側の面は上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面である上記導入側の端面２１０から離れる。また、上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０との相対位置が上記第１相対位置に位置付けられると、上記弾性部材１１５の弾性変形により、上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０とが上記一方の端面である上記導入側の端面２１０に直交する方向に沿って相対的に移動することが許容されると共に、上記弾性部材１１５の弾性復原力により、上記電気ヒータ１２０の上記接続部側の面と上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面である上記導入側の端面２１０とが押圧力をもって接触する。そして、上記容器１１０および上記電気ヒータ１２０を上記第１相対位置に位置付けたときに上記電気ヒータ１２０に通電する。すなわち、上記電気ヒータ１２０に電源からの配線を接続し、この回路にスイッチを設けておき、上記容器１１０および上記電気ヒータ１２０を上記第１相対位置に位置付けたとき上記スイッチを閉じることによって手動で通電することで行われる。これに代えて、上記容器１１０および上記電気ヒータ１２０が上記第１相対位置に位置付けられたことを位置センサーで検出し、この位置センサーの出力を受けて上記スイッチを閉じるように回路を組んでもよい。その他の詳細な構成は上記第１の実施形態のフィルタ再生装置１００のものと同様である。そして、上記第２の実施形態のフィルタ再生装置１００の作用および効果は、上記第１の実施形態のフィルタ再生装置１００で得られる作用および効果と同様である。
【００３６】
図７は、本発明のフィルタ再生装置の第３の実施形態を示す。第３の実施形態のフィルタ再生装置１００の場合、第１部材、第２部材および弾性部材の構成が上記第１の実施形態のフィルタ再生装置１００の上記第１部材１１０ａ、上記第２部材１１０ｂおよび上記弾性部材１１５と構成を異にしている。まず、主要な構成を説明しておく。このフィルタ再生装置１００は、上記導入側の端面２１０から導入した上記汚染ガスから上記粒子状物質を捕集し上記清浄ガスとして上記導出側の端面２２０から排出する耐熱性の上記パティキュレートフィルタ２００を加熱して上記粒子状物質を焼くためのフィルタ再生装置である。上記フィルタ再生装置１００は、内部に上記空間１１１ができるように形成され、一端に上記空間１１１が上記パティキュレートフィルタ２００の上記導入側の端面２１０および上記導出側の端面２２０のうち一方の端面に連通するように上記パティキュレートフィルタ２００に気密的に接続されることになる上記接続部１１３が設けられ、上記空間１１１に連通する上記新気導入口１１４が設けられた上記容器１１０と、上記容器１１０の内部に配置され、通気を許容する上記貫通部１２１を有すると共に通電されると発熱する上記電気ヒータ１２０と、上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０との相対位置を、上記電気ヒータ１２０の上記接続部側の面が上記接続部１１３における上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面に対応する位置にある第１相対位置、又は上記電気ヒータ１２０が上記第１相対位置のときよりも上記空間１１１の内方に寄っている第２相対位置に位置付け、さらに上記容器１１０および上記電気ヒータ１２０が上記第１相対位置にあるときに上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０とが上記一方の端面に直交する方向に沿って相対的に移動することを許容すると共に上記電気ヒータ１２０の上記接続部側の面と上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面とを押圧力をもって接触させる移動手段とを備え、上記移動手段により上記容器１１０および上記電気ヒータ１２０を上記第１相対位置に位置付けたときに上記電気ヒータ１２０に通電することが可能となるように構成している。
【００３７】
この実施形態の場合、上記容器１１０が、当該容器１１０の上記接続部側を構成する第１部材１１０ａと、上記容器１１０の上記反接続部側の部分を構成する第２部材１１０ｂとを備えており、上記第１部材１１０ａの上記反接続部側の端部と上記第２部材１１０ｂの上記接続部側の端部とが全周に隙間をあけて嵌まっており、この隙間に円環形の弾性部材１１５が押圧された状態で嵌まり、この弾性部材１１５が上記第１部材１１０ａおよび上記第２部材１１０ｂのうち少なくとも一方に係止されており、上記第２部材１１０ｂに上記電気ヒータ１２０が設けられており、上記接続部１１３を上記パティキュレートフィルタ２００に接続したときに上記容器１１０と上記パティキュレートフィルタ２００とを上記一方の端面に直交する方向に沿って押圧する上記押圧手段１３０が設けられており、これらによって上記移動手段が構成されている。上記押圧手段１３０は、上記支持部材１３１と、この支持部材１３１に設けられた上記加圧装置１３２とを備えている。上記支持部材１３１は、一方側に上記容器１１０が配置される上記底側部材１３１ａと、この底側部材１３１ａの両側から上記一方側にそれぞれ延びる上記側方部材１３１ｂとを備えている。上記加圧装置１３２は、両端が、上記二つの側方部材１３１ｂの上記底側部材１３１ａの側と反対側の端部にそれぞれ接続された上記架設部材１３２ａと、この架設部材１３２ａに設けられた上記ハンドル付き押し棒１３２ｂとを備えている。１４０は上記緩衝部材、４１０は上記新気供給管、４２０は、上記温度センサである。
【００３８】
この実施形態の場合、上記第１部材１１０ａの上記反接続部側の端部の外径よりも上記第２部材１１０ｂの上記接続部側の端部の内径が大きくなるようにしたが、逆に上記第１部材の上記反接続部側の端部の内径が上記第２部材の上記接続部側の端部の外径よりも大きくなるようにしてもよい。この実施形態の場合、上記弾性部材１１５は上記第１部材１１０ａに接着されることで上記第１部材１１０ａに係止されている。こうすることに代えて、例えば上記第１部材１１０ａに周方向に溝を設け、この溝に上記弾性部材を嵌めることで上記弾性部材を上記第１部材に係止してもよい。また、上記弾性部材を上記第１部材ではなく上記第２部材に係止してもよいし、上記弾性部材を上記第１部材および上記第２部材に係止してもよい。上記弾性部材１１５は、耐熱性シリコンの多孔質材料により形成されているが、耐熱性および弾性を有する部材であれば他の材料を用いてもよい。上記弾性部材１１５は、一周する上記隙間の形状にあわせて円環形に形成されている。上記弾性部材１１５は、上記隙間を完全に埋めて上記空間の気密性を確保している。そして、上記第２部材１１０ｂに上記電気ヒータ１２０が設けられている。この実施形態では上記底部１１２に載置台１１０ｃが設けられ、この載置台１１０ｃに上記電気ヒータ１２０が固定されている。よって、上記ハンドル付き押し棒１３２ｂのハンドルを正転させると上記ハンドル付き押し棒１３２ｂにより上記パティキュレートフィルタ２００が上記容器１１０に向かって押圧され、上記弾性部材１１５が圧縮され、上記第１部材１１０ａが上記第２部材１１０ｂに近づき、上記パティキュレートフィルタ２００が上記電気ヒータ１２０に近づく。すなわち、上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０との相対位置が、上記電気ヒータ１２０の上記接続部側の面が上記接続部１１３における上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面である上記導入側の端面２１０に対応する位置にある第１相対位置に位置付けられ、上記電気ヒータ１２０の上記接続部側の面は上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面である上記導入側の端面２１０に接触する。一方、上記ハンドル付き押し棒１３２ｂのハンドルを逆転させると上記ハンドル付き押し棒１３２ｂにより上記パティキュレートフィルタ２００が上記容器１１０から離れ、上記弾性部材１１５が弾性復原し、上記第１部材１１０ａが上記第２部材１１０ｂから離れ、上記パティキュレートフィルタ２００が上記電気ヒータ１２０から離れる。すなわち、上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０との相対位置が、上記電気ヒータ１２０が上記第１相対位置のときよりも上記空間１１１の内方に寄っている第２相対位置に位置付けられ、上記電気ヒータ１２０の上記接続部側の面は上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面である上記導入側の端面２１０から離れる。また、上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０との相対位置が上記第１相対位置に位置付けられると、上記弾性部材１１５の弾性変形により、上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０とが上記一方側の端面である上記導入側の端面２１０に直交する方向に沿って相対的に移動することが許容されると共に、上記弾性部材１１５の弾性復原力により、上記電気ヒータ１２０の上記接続部側の面と上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面である上記導入側の端面２１０とが押圧力をもって接触する。そして、上記容器１１０および上記電気ヒータ１２０を上記第１相対位置に位置付けたときに上記電気ヒータ１２０に通電する。すなわち、上記電気ヒータ１２０に電源からの配線を接続し、この回路にスイッチを設けておき、上記容器１１０および上記電気ヒータ１２０を上記第１相対位置に位置付けたとき上記スイッチを閉じることによって手動で通電することで行われる。これに代えて、上記容器１１０および上記電気ヒータ１２０が上記第１相対位置に位置付けられたことを位置センサーで検出し、この位置センサーの出力を受けて上記スイッチを閉じるように回路を組んでもよい。その他の詳細な構成は上記第１の実施形態のフィルタ再生装置１００のものと同様である。
【００３９】
上記第３の実施形態では、上記押圧手段１３０により、上記容器１１０と上記パティキュレートフィルタ２００とを上記一方の端面である上記導入側の端面２１０に直交する方向に沿って押圧すると、上記弾性部材１１５の変形に抗しながら上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０との相対位置が上記第２相対位置から上記第１相対位置へと変わり、さらに、上記容器１１０および上記電気ヒータ１２０が上記第１相対位置にあるときに、上記弾性部材１１５の弾性変形により、上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０とが上記一方の端面である上記導入側の端面２１０に直交する方向に沿って相対的に移動することが許容されると共に、上記弾性部材１１５の弾性復原力により、上記電気ヒータ１２０の上記接続部側の面と上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面とが押圧力をもって接触する。その他の上記フィルタ再生装置１００の作用および効果は、上記第１の実施形態のフィルタ再生装置１００で得られる作用および効果と同様である。
【００４０】
本発明のフィルタ再生装置の上記移動手段は、上記容器と上記電気ヒータとの相対位置を、上記電気ヒータの上記接続部側の面が上記接続部における上記パティキュレートフィルタの上記一方の端面に対応する位置にある第１相対位置、又は上記電気ヒータが上記第１相対位置のときよりも上記空間の内方に寄っている第２相対位置に位置付け、さらに上記容器および上記電気ヒータが上記第１相対位置にあるときに上記容器と上記電気ヒータとが上記一方の端面に直交する方向に沿って相対的に移動することを許容すると共に上記電気ヒータの上記接続部側の面と上記パティキュレートフィルタの上記一方の端面とを押圧力をもって接触させるように構成されておればよい。しかし、そのような種々の実施形態のフィルタ再生装置のなかで、上記第３の実施形態のフィルタ再生装置１００では、上記容器１１０が、当該容器１１０の上記接続部側を構成する第１部材１１０ａと、上記容器１１０の上記反接続部側を構成する第２部材１１０ｂとを備えており、上記第１部材１１０ａの上記反接続部側の端部と上記第２部材１１０ｂの上記接続部側の端部とが全周に隙間をあけて嵌まっており、この隙間に円環形の上記弾性部材１１５が押圧された状態で嵌まり、この弾性部材１１５が上記第１部材１１０ａおよび上記第２部材１１０ｂのうち少なくとも一方に係止されており、上記第２部材１１０ｂに上記電気ヒータ１２０が設けられており、上記接続部１１３を上記パティキュレートフィルタ２００に接続したときに上記容器１１０と上記パティキュレートフィルタ２００とを上記一方の端面である上記導入側の端面２１０に直交する方向に沿って押圧する上記押圧手段１３０が設けられており、これらによって上記移動手段が構成されている。このようにすれば、上記押圧手段１３０により、上記容器１１０と上記パティキュレートフィルタ２００とを上記一方の端面である上記導入側の端面２１０に直交する方向に沿って押圧すると、上記弾性部材１１５の変形に抗しながら上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０との相対位置が上記第２相対位置から上記第１相対位置へと変わり、さらに、上記容器１１０および上記電気ヒータ１２０が上記第１相対位置にあるときに、上記弾性部材１１５の弾性変形により、上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０とが上記一方の端面である上記導入側の端面２１０に直交する方向に沿って相対的に移動することが許容されると共に、上記弾性部材１１５の弾性復原力により、上記電気ヒータ１２０の上記接続部側の面と上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面である上記導入側の端面２１０とが押圧力をもって接触する。よって、上記第１の実施形態により、本発明のフィルタ再生装置のうち上記外部再生形のフィルタ再生装置の一例を示すことができた。
【００４１】
図８および図９は、本発明のフィルタ再生装置の参考形態を示す。このフィルタ再生装置１００は、耐熱性のパティキュレートフィルタ２００を加熱して上記粒子状物質を焼くためのフィルタ再生装置である。上記パティキュレートフィルタ２００の一端には汚染ガスの導入側の端面２１０が設けられており、上記パティキュレートフィルタ２００の他端には上記汚染ガスの導出側の端面２２０が設けられている。そして、上記パティキュレートフィルタ２００は、上記導入側の端面２１０から導入した上記汚染ガスから粒子状物質を捕集し清浄ガスとして上記導出側の端面２２０から排出するようになっている。この参考形態のフィルタ再生装置１００は、上記内部再生形のフィルタ再生装置であり、機器における上記パティキュレートフィルタ２００の上記汚染ガス流上流側に設けられた電気ヒータを備えたフィルタ再生装置である。この参考形態の場合、上記機器は内燃機関であり、詳しくはディーゼルエンジンである。よって、上記汚染ガスは上記内燃機関の排気ガスであり、上記粒子状物質は主として黒煙であるが、その他の成分の物質も含んでいる。上記内燃機関には、図８に示すように、一端が上記燃焼室に接続され、他端が大気に開放されて、上記燃焼室から排出される上記汚染ガスである排気ガスを外部へ導出する排気通路３００が設けられている。上記排気通路３００は、シリンダに近い側から排気マニフォールド、排気管などの複数の排気通路構成部材の内部通路により一連に構成されている。上記パティキュレートフィルタ２００は、その外周にある筐体が上記内燃機関の上記排気管を構成している。上記機器として、例えばガソリンエンジン若しくはその他の内燃機関、又は外燃機関なども対象となる。さらに、上記機器は上記内燃機関に限定されず、粒子状物質を含んだ汚染ガスを排出する機器を広く含んでいる。したがって、上記機器には、例えばコーヒー焙煎装置などが含まれている。この場合には、上記汚染ガスはコーヒー豆を焙煎したときに出る排煙であり、上記粒子状物質は主としてコーヒー豆の焙煎時に出る煙を構成する粒子、スス、油分などであるが、その他の成分の物質も含んでいる。このコーヒー焙煎装置には、例えば一端がコーヒー焙煎装置におけるコーヒー豆を収容してこれを加熱しつつ攪拌する焙煎室に接続され、他端が大気に開放されて、上記焙煎室から排出される上記汚染ガスである排煙を外部へ導出する排煙通路が設けられる。上記排煙通路は、例えば筒形部材の内部通路により一連に構成され、上記パティキュレートフィルタは、上記筒形部材の内部に装着される。このように上記機器には、上記粒子状物質を含む上記汚染ガスを排出する装置であって、上記導入側の端面から導入した上記汚染ガスから上記粒子状物質を捕集し上記清浄ガスとして上記導出側の端面から排出する耐熱性の上記パティキュレートフィルタを備えた装置が含まれる。
【００４２】
図８に示すように、上記パティキュレートフィルタ２００は上記導入側の端面２１０から上記導出側の端面２２０に至る上記汚染ガスの通路が上記汚染ガス流の方向に沿うように配置されている。上記パティキュレートフィルタ２００の上記導入側の端面２１０は上記排気通路３００において上記汚染ガス流の上流側に向いており、上記導出側の端面２２０は上記排気通路３００において上記汚染ガス流の下流側に向いている。そして、上記排気通路３００を流れる上記汚染ガスはその全量が上記パティキュレートフィルタ２００を通るようになっている。上記パティキュレートフィルタ２００の上記汚染ガス流下流側には上記排気通路構成部材の一つである排気管３１０ｂが接続されているが、他の上記排気通路構成部材を接続してもよいし開放してもよい。この参考形態の場合、例えば整備時などを除き上記パティキュレートフィルタ２００を上記機器から頻繁に取り外すことは想定していない。しかし、上記パティキュレートフィルタを上記排気通路構成部材である容器１１０や上記排気管３１０ｂに対して脱着自在に設けてもよい。上記パティキュレートフィルタ２００は、いわゆる目封じタイプである。上記パティキュレートフィルタ２００は、セラミックで構成され、隔壁で区画された複数のセルを有する、いわゆるハニカム体であって、ハニカムを１セルずつ交互にその端を塞いだものであり、上記汚染ガスが壁を通過するときに粒子状物質を捕集する。上記パティキュレートフィルタ２００の導入側の端面２１０では各セルの端面がシール材によって交互に市松模様状に塞がれており、導出側の端面２２０では、上記導入側の端面２１０で塞がれたセルは開口し、上記導入側の端面２１０で開口していたセルはシール材によって塞がれた構造をしている。上記パティキュレートフィルタとしては、他にも例えば多孔体タイプ、繊維タイプなどがあり、これらは、例えば金属等の材料で構成され、上記汚染ガスが多孔体又は繊維の構成体に衝突することで粒子状物質を捕集するように構成されている。しかし、本発明の対象となる上記パティキュレートフィルタの構造は、この参考形態によって限定解釈されるものではなく、汚染ガスに含まれる粒子状物質を捕集する機能を発揮するものであればよい。この参考形態の上記パティキュレートフィルタ２００は、上記コーヒー焙煎装置に接続される上記排煙通路、又は他の上記機器に接続されて上記汚染ガスを通す通路などにも設けることができる。
【００４３】
上記フィルタ再生装置１００は、容器１１０と、上記容器１１０の内部に配置された電気ヒータ１２０と、上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０との相対位置の変更などを行う移動手段とを備えている。上記容器１１０は、中空の部材により内部に空間１１１ができるように形成されている。この参考形態では一端が閉塞されて底部１１２となった円筒形に設けられているが、内部に空間が形成されるように設けられておれば形状は問わない。この参考形態の場合、上記容器１１０は上記排気通路構成部材としても機能しており、したがって上記空間１１１は上記排気通路３００の一部としても機能している。上記容器１１０の一端には接続部１１３が設けられている。この接続部１１３は、上記空間１１１が上記パティキュレートフィルタ２００の上記導入側の端面２１０および上記導出側の端面２２０のうち一方の端面に連通するように上記パティキュレートフィルタ２００に気密的に接続するように設けられている。すなわち、上記接続部１１３と上記パティキュレートフィルタ２００とを接続したときに、この接続した部分の内側が外部に連通しないようになっている。この参考形態では、上記一方の端面として上記導入側の端面２１０を選択したが、これに代えて上記一方の端面として上記導出側の端面２２０を選択してもよい。しかし、上記パティキュレートフィルタ２００における目詰まりは上記汚染ガス流の上流側から進行していくので、上記接続部１１３を上記パティキュレートフィルタ２００の上記導入側の端面２１０に連通させる方が好ましい。以下、上記一方の端面である上記導入側の端面２１０についての説明は、上記一方の端面として上記導出側の端面を選択したときにも適用することができる。この参考形態では上記容器１１０の一端に上記空間１１１を外部に開放する開口１１３ａが設けられていると共に、上記一端に上記開口１１３ａを囲むようにフランジ１１３ｂが設けられており、これらとその近傍により上記一端に上記接続部１１３が設けられている。よって、上記接続部１１３の上記フランジ１１３ｂを上記パティキュレートフィルタ２００の上記上流側フランジ２３１に合わせてこれら両フランジを密着させてボルトナットなどにより締結することにより、上記接続部１１３が、上記空間１１１が上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面である上記導入側の端面２１０に連通するように上記パティキュレートフィルタ２００に気密的に接続されるようになっている。上記接続部を上記パティキュレートフィルタに気密的に接続する形態として、上記参考形態では上記接続部と上記パティキュレートフィルタの上記フランジ同士を密着させて締結したが、例えば上記接続部と上記パティキュレートフィルタの端部を嵌合し、又はねじ込むなどしてもよい。この参考形態では上記容器１１０と上記パティキュレートフィルタ２００とをそれぞれ独立した部材として設け、これらを分割可能とした。しかし、例えば、上記容器と上記パティキュレートフィルタが収容される筐体とを連続的に、つまり一体的に設けてもよい。そうしたときには、この一体的に設けた部材において、上記容器における上記パティキュレートフィルタの筐体との境界として認められる部分が上記接続部となる。上記容器１１０には上記空間１１１に連通する新気導入口１１４が設けられている。この新気導入口１１４は上記容器１１０の上記底部１１２に設けられているが、他の部位に設けてもよい。そして、上記新気導入口１１４には新気供給管４１０が接続され、ブロア（図示省略）から供給された新気が上記新気供給管４１０から上記新気導入口１１４を介して上記容器１１０の内部へ供給されるようになっている。この参考形態では上記ブロアにより上記新気導入口１１４に新気を供給したが、例えば上記ブロアを設けずに上記新気導入口を外部に開放して新気の吸い込みを可能としてもよい。上記容器１１０には上記排気通路構成部材の一つである排気管３１０ａが接続されている。上記機器である上記内燃機関の稼働時には、上記排気管３１０ａは上記機器から排出される汚染ガスを通し、この汚染ガスを上記空間１１１へ供給すると共に上記新気供給管４１０から上記新気導入口１１４への新気の供給を停止する。一方、上記パティキュレートフィルタ２００の再生時には、上記内燃機関を停止すると共に上記新気供給管４１０から上記新気導入口１１４への新気の供給を行う。上記排気管３１０ａに代えて他の排気通路構成部材を上記容器に接続してもよい。この参考形態では上記排気管３１０ａおよび上記新気導入口１１４を設けたが、変形例として上記排気管３１０ａのみを設け、この排気管３１０ａを上記新気導入口としても機能させるようにしてもよい。すなわち、上記機器である上記内燃機関の稼働時には、上記排気管３１０ａは上記機器から排出される汚染ガスを通し、この汚染ガスを上記空間１１１へ供給する。一方、上記パティキュレートフィルタ２００の再生時には、上記内燃機関を停止してから上記パティキュレートフィルタ２００の排気上流側の上記排気通路３００にブロア（図示省略）から供給された新気を供給して、上記排気管３１０ａに上記新気を通し、この新気を上記空間１１１へ供給する。この変形例の場合、上記排気管３１０ａは、上記汚染ガスを流す排気管本来の機能と、上記新気を供給する新気供給管としての機能を併せ有することになる。この変形例では上記パティキュレートフィルタ２００の排気上流側の上記排気通路３００に上記ブロアにより新気を供給したが、例えば上記ブロアを設けずに上記パティキュレートフィルタの排気上流側の上記排気通路を外部に開放して新気の吸い込みを可能としてもよい。
【００４４】
上記電気ヒータ１２０は、上記容器１１０の内部に配置されている。上記電気ヒータ１２０は、通気を許容する貫通部１２１を有している。上記電気ヒータ１２０は通電されると発熱する。この参考形態の場合、図３に示すように、上記電気ヒータ１２０は、電熱線を収納した導電性のパイプを同一面内で螺旋状に巻いてなり、その両端を引き出している。そして、上記両端から引き出した電熱線に通電すると、上記電気ヒータ１２０が発熱する。そして、上記螺旋状に巻かれたパイプの隣り合うパイプ部分の間に形成された隙間により上記貫通部１２１が形成されている。しかし、上記電気ヒータは、通気を許容する貫通部を有すると共に通電されると発熱するものであればよく、例えば格子形、S字形、網形など他の形状に形成されていてもよい。
【００４５】
上記移動手段は、上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０との相対位置を、上記電気ヒータ１２０の上記接続部側の面が上記接続部１１３における上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面である上記導入側の端面２１０に対応する位置にある第１相対位置（図８に示す位置）、又は上記電気ヒータ１２０が上記第１相対位置のときよりも上記空間１１１の内方に寄っている第２相対位置（図９に示す位置）に位置付ける。上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０との相対位置が上記第１相対位置にあるとき、上記電気ヒータ１２０の上記接続部側の面は上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面である上記導入側の端面２１０に接触する。上記移動手段は、さらに上記容器１１０および上記電気ヒータ１２０が上記第１相対位置にあるときに上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０とが上記一方の端面である上記導入側の端面２１０に直交する方向に沿って相対的に移動することを許容すると共に上記電気ヒータ１２０の上記接続部側の面と上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面である上記導入側の端面２１０とを押圧力をもって接触させる。そして、上記フィルタ再生装置１００は、上記移動手段により上記容器１１０および上記電気ヒータ１２０を上記第１相対位置に位置付けたときに上記電気ヒータ１２０に通電することが可能となるように構成している。これに対し、上記接続部を上記パティキュレートフィルタの上記導出側の端面に連通させたときには、第１相対位置では上記電気ヒータの上記接続部側の面が上記接続部における上記パティキュレートフィルタの上記導出側の端面に対応する位置にあることになる。
【００４６】
この参考形態の場合、上記電気ヒータ１２０と上記容器１１０との間にアクチュエータ１５０が設けられている。上記アクチュエータ１５０は、主シリンダ１５１と、この主シリンダ１５１にスライド自在に嵌まった主ロッド１５２とを備え、上記主ロッド１５２を上記主シリンダ１５１から出し又は上記主シリンダ１５１に入れるように構成されている。この参考形態の場合、上記アクチュエータ１５０はソレノイドを用いた電動式のものを採用したので、常態では上記主シリンダ１５１に内蔵された弾性部材（図示省略）の弾性力により上記主ロッド１５２を上記主シリンダ１５１に入れ、通電すると上記ソレノイドの電磁力により上記主ロッド１５２を上記主シリンダ１５１から出すようにしているが、こ上記弾性部材と上記ソレノイドの機能を逆転してもよい。さらに、上記アクチュエータは上記電動式に限らず、例えばエアー又は油圧を駆動源とするものなどであってもよい。さらに、上記アクチュエータ１５０の上記主ロッド１５２は、副シリンダ１５２ａａを有する本体１５２ａと、この本体１５２ａの上記副シリンダ１５２ａａにスライド自在に嵌まった副ロッド１５２ｂと、上記本体１５２ａと上記副ロッド１５２ｂとの間に装着された弾性部材１５２ｃとを備えている。そして、これらによって上記移動手段が構成されている。この参考形態の場合、上記アクチュエータ１５０は、上記主シリンダ１５１が上記容器１１０の外部に配置されてステーを介して上記容器１１０に接続されている。そして、上記主ロッド１５２が上記容器１１０の底部１１２を貫通して上記電気ヒータ１２０の上記反接触部側の面に接続した板に取付られており、上記主ロッド１５２は上記底部１１２の貫通孔の周縁に対して摺動自在に設けられている。この場合、上記主ロッドを上記電気ヒータに直接に取付けてもよい。また、上記アクチュエータを上記容器のなかに設けてもよい。また、この参考形態では上記アクチュエータ１５０を二つ、上記電気ヒータ１２０の面に沿って離して設けているが、上記アクチュエータの数は一つであっても三つ以上であってもよい。４２０は、上記電気ヒータ１２０の付近に配置された一端に温度検出部が設けられ、他端が上記容器１１０の上記底部１１２を貫通して外部へ引き出された温度センサであって、上記電気ヒータ１２０の周辺温度を監視するために用いられている。上記温度センサは必要に応じて設ければよい。よって、上記アクチュエータ１５０の作動により上記主ロッド１５２が上記主シリンダ１５１から出ると上記電気ヒータ１２０が上記パティキュレートフィルタ２００に押圧される。すなわち、上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０との相対位置が、上記電気ヒータ１２０の上記接続部側の面が上記接続部１１３における上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面である上記導入側の端面２１０に対応する位置にある第１相対位置に位置付けられ、上記電気ヒータ１２０の上記接続部側の面は上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面である上記導入側の端面２１０に接触する。一方、上記アクチュエータ１５０の作動により上記主ロッド１５２が上記主シリンダ１５１に入ると上記電気ヒータ１２０が上記パティキュレートフィルタ２００から離れる。すなわち、上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０との相対位置が、上記電気ヒータ１２０が上記第１相対位置のときよりも上記空間１１１の内方に寄っている第２相対位置に位置付けられ、上記電気ヒータ１２０の上記接続部側の面は上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面である上記導入側の端面２１０から離れる。また、上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０との相対位置が上記第１相対位置にあるときに、上記本体１５２ａに対する上記副ロッド１５２ｂのスライド動により、上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０とが上記一方の端面である上記導入側の端面２１０に直交する方向に沿って相対的に移動することが許容されると共に、上記弾性部材１５２ｃの弾性復原力により、上記電気ヒータ１２０の上記接続部側の面と上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面である上記導入側の端面２１０とが押圧力をもって接触する。そして、上記容器１１０および上記電気ヒータ１２０を上記第１相対位置に位置付けたときに上記電気ヒータ１２０に通電する。すなわち、上記電気ヒータ１２０に電源からの配線を接続し、この回路にスイッチを設けておき、上記容器１１０および上記電気ヒータ１２０を上記第１相対位置に位置付けたとき上記スイッチを閉じることによって手動で通電することで行われる。これに代えて、上記容器１１０および上記電気ヒータ１２０が上記第１相対位置に位置付けられたことを位置センサーで検出し、この位置センサーの出力を受けて上記スイッチを閉じるように回路を組んでもよい。
【００４７】
したがって、上記内部再生形である上記参考形態のフィルタ再生装置１００の場合、機器の稼働時には上記移動手段により上記容器１１０および上記電気ヒータ１２０を上記第２相対位置に位置づけて上記パティキュレートフィルタ２００と上記電気ヒータ１２０との間に隙間をあけておく。次いで上記パティキュレートフィルタ２００の再生時には上記移動手段により上記容器１１０および上記電気ヒータ１２０を上記第１相対位置に位置づけると、上記電気ヒータ１２０と上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面である上記導入側の端面２１０とが押圧力をもって接触し、上記電気ヒータ１２０に通電することが可能となる。そして、上記電気ヒータ１２０に通電して上記電気ヒータ１２０を発熱させると、上記電気ヒータ１２０によって上記パティキュレートフィルタ２００が加熱されて上記パティキュレートフィルタ２００に捕集された粒子状物質を酸化、燃焼させ、これによって上記パティキュレートフィルタ２００が再生される。
【００４８】
その場合、上記容器１１０および上記電気ヒータ１２０が上記第２相対位置にあると上記パティキュレートフィルタ２００と上記電気ヒータ１２０との間に隙間があいているので、例えば上記パティキュレートフィルタ２００、上記電気ヒータ１２０、又は上記容器１１０などの部材の寸法のばらつき、上記部材の熱変形などにより上記部材同士が干渉することを防止すること、例えば上記フィルタ再生装置１００の製造、整備などを行う場合において上記パティキュレートフィルタ２００の上記フィルタ再生装置１００への装着時および上記フィルタ再生装置１００からの離脱時に上記部材同士が当たって傷つくことを防止すること、上記汚染ガス流を上記パティキュレートフィルタ２００の上記導入側の端面２１０の全面に導入して上記パティキュレートフィルタ２００の使用効率をあげることなどが実現する。また、上記容器１１０および上記電気ヒータ１２０が上記第１相対位置にあると上記電気ヒータ１２０と上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面である上記導入側の端面２１０とが押圧力をもって接触するが、上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０とが上記一方の端面である上記導入側の端面２１０に直交する方向に沿って相対的に移動することを許容するので、上記部材が熱変形などしても上記部材にかかる応力が軽減される。
【００４９】
さらに、上記電気ヒータ１２０と上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面である上記導入側の端面２１０とが押圧力をもって接触した状態で上記電気ヒータ１２０が発熱するので、上記パティキュレートフィルタ２００を効率よく加熱して上記電気ヒータ１２０に供給される電力が極力小さくなり、また、上記パティキュレートフィルタ２００を効率よく加熱して上記電気ヒータ１２０の消費電力が同等であっても上記パティキュレートフィルタ２００を更に強力に加熱して再生時間が短縮される。
【００５０】
本発明のフィルタ再生装置の上記移動手段は、上記容器と上記電気ヒータとの相対位置を、上記電気ヒータの上記接続部側の面が上記接続部における上記パティキュレートフィルタの上記一方の端面に対応する位置にある第１相対位置、又は上記電気ヒータが上記第１相対位置のときよりも上記空間の内方に寄っている第２相対位置に位置付け、さらに上記容器および上記電気ヒータが上記第１相対位置にあるときに上記容器と上記電気ヒータとが上記一方の端面に直交する方向に沿って相対的に移動することを許容すると共に上記電気ヒータの上記接続部側の面と上記パティキュレートフィルタの上記一方の端面とを押圧力をもって接触させるように構成されておればよい。しかし、そのような種々の実施形態のフィルタ再生装置のなかで、上記参考形態のフィルタ再生装置１００では、上記電気ヒータ１２０と上記容器１１０との間に、上記主シリンダ１５１と、この主シリンダ１５１にスライド自在に嵌まった上記主ロッド１５２とを備えて上記主ロッド１５２を上記主シリンダ１５１から出し又は上記主シリンダ１５１に入れる上記アクチュエータ１５０が設けられ、上記アクチュエータ１５０の上記主ロッド１５２が、上記副シリンダ１５２ａａを有する上記本体１５２ａと、この本体１５２ａの上記副シリンダ１５２ａａにスライド自在に嵌まった上記副ロッド１５２ｂと、上記本体１５２ａと上記副ロッド１５２ｂとの間に装着された上記弾性部材１５２ｃとを備えており、これらによって上記移動手段が構成されている。このようにすれば、上記アクチュエータ１５０の作動により上記主ロッド１５２が上記主シリンダ１５１から出る方向に移動すると上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０との相対位置が上記第２相対位置から上記第１相対位置へと変わり、さらに、上記容器１１０および上記電気ヒータ１２０が上記第１相対位置にあるときに、上記本体１５２ａに対する上記副ロッド１５２ｂのスライド動により、上記容器１１０と上記電気ヒータ１２０とが上記一方の端面である上記導入側の端面２１０に直交する方向に沿って相対的に移動することが許容されると共に、上記弾性部材１５２ｃの弾性復原力により、上記電気ヒータ１２０の上記接続部側の面と上記パティキュレートフィルタ２００の上記一方の端面である上記導入側の端面２１０とが押圧力をもって接触する。よって、上記参考形態により、本発明のフィルタ再生装置の他に上記内部再生形のフィルタ再生装置の一例を示すことができた。
【００５１】
以上では、上記移動手段の作動などを上記容器と上記電気ヒータとの相対位置を用いて説明したが、上記第１ないし第３の実施形態では、上記容器は上記第１部材と上記第２部材とに分割されているので、上記容器と上記電気ヒータとの相対位置は上記第１部材と上記電気ヒータとの相対位置となる。別の言い方をすれば、上記容器と上記電気ヒータとの相対位置は、上記容器の上記接続部と上記電気ヒータとの相対位置ともいえ、このことは上記参考形態にも妥当する。
【００５２】
上記第１ないし第３の実施形態では、上記第２部材に上記電気ヒータを設け、これに対して上記第１部材を移動するように構成したが、例えば、逆にアクチュエータなどを用いて上記第１部材又は上記容器に対して上記電気ヒータを移動するように構成してもよい。また、上記参考形態では、上記容器に対して上記電気ヒータを移動するように構成したが、例えば、逆に上記電気ヒータに対して上記容器を移動するように構成してもよい。
【００５３】
本願に開示された発明のフィルタ再生装置は、以上で説明した実施形態、参考形態およびその変形例の特徴を組み合わせた実施形態および参考形態を含んでいる。さらに、以上の実施形態、参考形態およびその変形例は、本願に開示された発明のフィルタ再生装置のいくつかの例を示したに過ぎない。したがって、これらの実施形態、参考形態およびその変形例の記載によって本願に開示された発明のフィルタ再生装置がそれぞれ限定解釈されることはない。
【符号の説明】
【００５４】
１００  フィルタ再生装置
１１０  容器
１１１  空間
１１３  接続部
１１４  新気導入口
１１０ａ  第１部材
１１０ｂ  第２部材
１１５  弾性部材
１２０  電気ヒータ
１２１  貫通部
１３０  押圧手段
１５０  アクチュエータ
１５１  主シリンダ
１５２  主ロッド
１５２ａ  本体
１５２ｂ  副ロッド
１５２ｃ  弾性部材
２００  パティキュレートフィルタ
２１０  導入側の端面
２２０  導出側の端面
【図１】
0005971645.tif 000002
【図２】
0005971645.tif 000003
【図３】
0005971645.tif 000004
【図４】
0005971645.tif 000005
【図５】
0005971645.tif 000006
【図６】
0005971645.tif 000007
【図７】
0005971645.tif 000008
【図８】
0005971645.tif 000009
【図９】
0005971645.tif 000010