(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形の排ガス管内に間欠回転可能な円筒形のばいじん捕集ホルダーが配設され、
このばいじん捕集ホルダーは円筒形の通気性支持板からなる二重筒を有し、該二重筒の間に粒状ろ過材が充填されてフィルターが形成されており、
このフィルター内には軸方向の複数の仕切板が放射状に設けられて複数のフィルターエレメントが形成されており、
ばいじん捕集ホルダーの外周部に、加熱された焼却用ガスを導入してフィルターエレメントのばいじんを焼却してろ過材を再生するための焼却用ガス供給管に接続された焼却部シール部材が設けられたばいじん除去装置において、
円筒形の通気性支持板からなる二重筒が、金網と該金網の外側に接触して設けられたパンチングメタルとで形成され、該パンチングメタルを押え部材でボルトを介してばいじん捕集ホルダーに固定し、パンチングメタルと押え部材との間に、相対すべりを良くするためのすべり板を挿入して設けてなることを特徴とするばいじん除去装置。
【請求項２】
円筒形の排ガス管内に間欠回転可能な円筒形のばいじん捕集ホルダーが配設され、
このばいじん捕集ホルダーは円筒形の通気性支持板からなる二重筒を有し、該二重筒の間に粒状ろ過材が充填されてフィルターが形成されており、
このフィルター内には軸方向の複数の仕切板が放射状に設けられて複数のフィルターエレメントが形成されており、
ばいじん捕集ホルダーの外周部に、加熱された焼却用ガスを導入してフィルターエレメントのばいじんを焼却してろ過材を再生するための焼却用ガス供給管に接続された焼却部シール部材が設けられたばいじん除去装置において、
円筒形の通気性支持板からなる二重筒が、金網と該金網の外側に接触して設けられたパンチングメタルとで形成され、少なくともガスの入口側の金網が、複数枚重ねられた金網であり、パンチングメタルを押え部材でボルトを介してばいじん捕集ホルダーに固定し、パンチングメタルと押え部材との間に、相対すべりを良くするためのすべり板を挿入して設けたことを特徴とするばいじん除去装置。
【請求項３】
円筒形の排ガス管内に間欠回転可能な円筒形のばいじん捕集ホルダーが配設され、
このばいじん捕集ホルダーは円筒形の通気性支持板からなる二重筒を有し、該二重筒の間に粒状ろ過材が充填されてフィルターが形成されており、
このフィルター内には軸方向の複数の仕切板が放射状に設けられて複数のフィルターエレメントが形成されており、
ばいじん捕集ホルダーの外周部に、加熱された焼却用ガスを導入してフィルターエレメントのばいじんを焼却してろ過材を再生するための焼却用ガス供給管に接続された焼却部シール部材が設けられたばいじん除去装置において、
フィルター内を円筒形の仕切金網で複数の区画に分割し、ガス流れの上流側区画に充填された粒状ろ過材の径が、ガス流れの下流側区画に充填された粒状ろ過材の径より大きくなるようにし、円筒形の通気性支持板からなる二重筒が、金網と該金網の外側に接触して設けられたパンチングメタルとで形成され、パンチングメタルを押え部材でボルトを介してばいじん捕集ホルダーに固定し、パンチングメタルと押え部材との間に、相対すべりを良くするためのすべり板を挿入して設けたことを特徴とするばいじん除去装置。
【請求項４】
円筒形の排ガス管内に間欠回転可能な円筒形のばいじん捕集ホルダーが配設され、
このばいじん捕集ホルダーは円筒形の通気性支持板からなる二重筒を有し、該二重筒の間に粒状ろ過材が充填されてフィルターが形成されており、
このフィルター内には軸方向の複数の仕切板が放射状に設けられて複数のフィルターエレメントが形成されており、
ばいじん捕集ホルダーの外周部に、加熱された焼却用ガスを導入してフィルターエレメントのばいじんを焼却してろ過材を再生するための焼却用ガス供給管に接続された焼却部シール部材が設けられたばいじん除去装置において、
フィルター内を円筒形の仕切金網で複数の区画に分割し、ガス流れの上流側区画に充填された粒状ろ過材の径が、ガス流れの下流側区画に充填された粒状ろ過材の径より大きくなるようにし、円筒形の通気性支持板からなる二重筒が、金網と該金網の外側に接触して設けられたパンチングメタルとで形成され、少なくともガスの入口側の金網が、複数枚重ねられた金網であり、パンチングメタルを押え部材でボルトを介してばいじん捕集ホルダーに固定し、パンチングメタルと押え部材との間に、相対すべりを良くするためのすべり板を挿入して設けたことを特徴とするばいじん除去装置。
【請求項５】
排ガス管が、ディーゼル機関の排気管である請求項１〜４のいずれかに記載のばいじん除去装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼル機関等から排出される排ガス中に含まれるばいじんを除去する装置、詳しくは、粒状ろ過材の充填層でばいじんを捕集しながら粒状ろ過材の再生を行う装置において、焼却時の熱応力を緩和することができ、また、圧力損失を小さくすることができるばいじん除去装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、ディーゼル機関、例えば、船舶用ディーゼル機関からの排ガス中に含まれるばいじん（パティキュレート）を除去する際には、排ガスを粒状ろ過材層に通しながらばいじんを捕集し、捕集したばいじんを焼却してろ過材を再生する、いわゆるグラニュラ（ｇｒａｎｕｌａｒ）方式のばいじん除去装置が用いられている。
特開平４−３４７３１４号公報には、ディーゼル機関の排気導管と過給機との間の排気集合管内に設けられた、２枚の多孔支持体を対設して回転可能に形成された円盤状体と、この円盤状態内に粒子を充填して形成された粒子充填層と、この粒子充填層に近接して設けられた再生用ガス導管とからなるグラニュラ方式の排ガス浄化装置で、ばいじん（ダスト）の捕集と、捕集されたばいじんの焼却とを１つの粒子充填層で行うようにした技術が開示されている。
【０００３】
また、特開平６−３１７１３８号公報には、複数のフィルターエレメントに仕切られた円筒形の粒状ろ過材層を有するばいじん捕集ホルダーを間欠回転させて、このホルダーの外方向から内方向に含じん排ガスを流過させて集じんし、ばいじん捕集ホルダーの外周部に配置された焼却部シール部材から加熱された焼却用ガスを集じん済みのフィルターエレメントに供給して粒状ろ過材を再生するようにしたグラニュラ方式のばいじん除去装置が開示されている。
【０００４】
これらの公報記載の技術を含めた従来技術を図９及び図１０に基いて説明する。図９はグラニュラ式のばいじん除去装置の立断面の概略を示し、図１０は同装置のＡ−Ａ線断面の概略を示している。１０は円筒形の排ガス管で、この排ガス管１０内にこの排ガス管と同軸に間欠回転可能な円筒形のばいじん捕集ホルダー１２が配設されている。このばいじん捕集ホルダー１２は円筒形の通気性支持板１４、１６からなる二重筒を有し、この二重筒の間に粒状ろ過材（グラニュラ）１８が充填されてフィルター（ろ過材層）２０が形成されている。
このフィルター２０内には軸方向の複数の仕切板２２が放射状に設けられて、複数のフィルターエレメントが形成されている。また、ばいじん捕集ホルダー１２の外周部には、加熱された空気等の焼却用ガスを導入してフィルターエレメントのばいじんを焼却してろ過材を再生するための焼却部シール部材２４が設けられている。この焼却部シール部材２４には焼却用ガス供給管２６が連結されている。２８はヒーター、３０は遮蔽端板、３２は回転軸、３４はモーターである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報記載の従来のばいじん除去装置においては、捕集部の構造は何も限定されていない。また、特開平４−２６７９１３号公報には、セラミックフィルター式のばいじん除去装置が記載されているが、この場合のフィルターエレメントの保持方法では、グラニュラ式への適用は困難である。
従来、ホルダーの金網を溶接で固定する方式も知られているが、ホルダー部は６００〜７００℃の高温の焼却用ガスにさらされるため、熱応力が大きく、溶接部が損傷し金網がほつれたりするという問題がある。
また、グラニュラ式のばいじん除去装置の場合、排ガス流入の上流側に片寄ってばいじんが付着し、圧力損失が大きくなるという問題がある。
【０００６】
本発明は上記の諸点に鑑みなされたもので、その目的は、ばいじん捕集ホルダーの金網をパンチングメタルで保護し、これをボルト付の押え部材で支持・固定することにより、焼却・再生時のホルダーの熱応力を緩和するようにしたばいじん除去装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、金網を複数枚重ねたり、粒状ろ過材の粒径を上流側を大きくし、これを金網で区切ったりすることにより、ガスの拡がりを良好にして圧力損失を小さくし、また、ばいじんを均等に捕集するようにしたばいじん除去装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のばいじん除去装置は、円筒形の排ガス管内に間欠回転可能な円筒形のばいじん捕集ホルダーが配設され、
このばいじん捕集ホルダーは円筒形の通気性支持板からなる二重筒を有し、該二重筒の間に粒状ろ過材が充填されてフィルターが形成されており、
このフィルター内には軸方向の複数の仕切板が放射状に設けられて複数のフィルターエレメントが形成されており、
ばいじん捕集ホルダーの外周部に、加熱された焼却用ガスを導入してフィルターエレメントのばいじんを焼却してろ過材を再生するための焼却用ガス供給管に接続された焼却部シール部材が設けられたばいじん除去装置において、
円筒形の通気性支持板からなる二重筒が、金網と該金網の外側に接触して設けられたパンチングメタルとで形成され、該パンチングメタルを押え部材でボルトを介してばいじん捕集ホルダーに固定して構成されている（図１及び図２参照）。
なお、排ガス管の長手方向の中心軸と、間欠回転可能なばいじん捕集ホルダーの中心軸とは一致する場合もあり、偏心する場合もある。
【０００８】
また、本発明のばいじん除去装置は、円筒形の排ガス管内に間欠回転可能な円筒形のばいじん捕集ホルダーが配設され、
このばいじん捕集ホルダーは円筒形の通気性支持板からなる二重筒を有し、該二重筒の間に粒状ろ過材が充填されてフィルターが形成されており、
このフィルター内には軸方向の複数の仕切板が放射状に設けられて複数のフィルターエレメントが形成されており、
ばいじん捕集ホルダーの外周部に、加熱された焼却用ガスを導入してフィルターエレメントのばいじんを焼却してろ過材を再生するための焼却用ガス供給管に接続された焼却部シール部材が設けられたばいじん除去装置において、
円筒形の通気性支持板からなる二重筒が、金網と該金網の外側に接触して設けられたパンチングメタルとで形成され、少なくともガスの入口側の金網が、複数枚重ねられた金網であることを特徴としている（図３〜図５参照）。
【０００９】
また、本発明のばいじん除去装置は、円筒形の排ガス管内に間欠回転可能な円筒形のばいじん捕集ホルダーが配設され、
このばいじん捕集ホルダーは円筒形の通気性支持板からなる二重筒を有し、該二重筒の間に粒状ろ過材が充填されてフィルターが形成されており、
このフィルター内には軸方向の複数の仕切板が放射状に設けられて複数のフィルターエレメントが形成されており、
ばいじん捕集ホルダーの外周部に、加熱された焼却用ガスを導入してフィルターエレメントのばいじんを焼却してろ過材を再生するための焼却用ガス供給管に接続された焼却部シール部材が設けられたばいじん除去装置において、
フィルター内を円筒形の仕切金網で複数の区画に分割し、ガス流れの上流側区画に充填された粒状ろ過材の径が、ガス流れの下流側区画に充填された粒状ろ過材の径より大きくなるようにしたことを特徴としている（図６〜図８参照）。
このばいじん除去装置（図６〜図８）において、円筒形の通気性支持板からなる二重筒を、金網と該金網の外側に接触して設けられたパンチングメタルとで形成することが好ましい。また、円筒形の通気性支持板からなる二重筒を、金網と該金網の外側に接触して設けられたパンチングメタルとで形成し、さらに、少なくともガスの入口側の金網を、複数枚重ねられた金網とすることが好ましい。
【００１０】
これらのばいじん除去装置において、パンチングメタルを押え部材でボルトを介してばいじん捕集ホルダーに固定するように構成することが好ましい（図５、図８参照）。また、パンチングメタルと押え部材との間に、相対すべりを良くするためのすべり板を挿入して設けることが好ましい（図１、図２、図５、図８参照）。排ガス管として、例えば、ディーゼル機関の排気管が適用される。この場合、ディーゼル機関と過給機との間の排気管とすることが好ましいが、過給機の下流の排気管とすることも可能である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は、本発明の実施の第１形態によるばいじん除去装置の要部の概略構成を示す。本実施形態は、円筒形の通気性支持板からなる二重筒が、金網４０とこの金網４０の外側に接触して設けられたパンチングメタル４２とで形成され、このパンチングメタル４２を押え部材４４、４６でボルト４８、５０、５２を介してばいじん捕集ホルダー１２に固定したものである。１８は粒状ろ過材、２０はフィルター（ろ過材層）である。
また、パンチングメタル４２と押え部材４４との間に、相対すべりを良くするためのすべり板５４が挿入されている。このすべり板５４は、押え部材４４及びばいじん捕集ホルダー１２の材質と異なる材質を用いることが好ましい。このようにすれば、相対すべりを一層良好にすることができる。
【００１２】
焼却用ガスとしては、一般的には空気が用いられるが、酸素濃度が高い（例えば約１２％以上）排ガス等を用いることもできる。また、空気や排ガスに酸素を混合させたガスを用いることもできる。
焼却用ガスはヒーターで６００〜７００℃に加熱されて焼却部シール部材に導入され、図２に示すように、既にばいじんを捕集したフィルターエレメントに捕捉されているばいじんを燃焼・焼却してろ過材１８を再生する。ろ過材１８が再生されると、ホルダー１２はフィルターエレメント１個分だけ間欠回転して、図１に示すようにばいじん除去工程が行われる。ろ過材としては、例えば、直径約１mmのシリカーアルミナ系のムライトボール等が用いられる。
パンチングメタル４２は、高温の焼却用ガスによって熱膨張するので、ボルト締めや溶接固定では、熱応力によりボルトや溶接箇所が損傷したり切断したりして金網がほつれたり、熱変形により金網が抜けたりする。また、損傷により金網の交換ができないという問題が生じる。
また、溶接では金網の押えが少なく金網がづれるという問題があり、ボルト締めの場合は、金網を切断することになり、この部分からほつれてくる。このため、本実施形態におけるように、押え部材で伸びを吸収するように構成する。また、相対すべりを良くするために、パンチングメタルと押え部材との間にすべり板を入れている。
【００１３】
図３〜図５は、本発明の実施の第２、３、４形態を示す。本実施形態は、円筒形の通気性支持板からなる二重筒が、金網４０とこの金網４０の外側に接触して設けられたパンチングメタル４２とで形成され、図３に示す実施の第２形態のように、ガス入口側の金網４０を、複数枚重ねられた金網４０で形成したものである。図３は一例として、３枚の金網４０を重ね合わせた場合を示している。金網を複数枚重ねることにより、パンチングメタル４２の孔を通った排ガス又は焼却用ガスの広がりが良好になり、圧力損失も少なくなる。
また、図４に示す実施の第３形態のように、ガス出口側の金網をも複数枚重ねる場合もある。また、図５に示す実施の第４形態のように、パンチングメタル４２を押え部材４４、４６でボルト４８、５０、５２を介してばいじん捕集ホルダー１２に固定する場合もある。さらに、パンチングメタル４２と押え部材４４との間に、相対すべりを良くするためのすべり板５４を挿入して設ける場合もある。他の構成及び作用は、図１及び図２に示す実施の第１形態の場合と同様である。
【００１４】
図６〜図８は、本発明の実施の第５、６、７形態を示す。本実施形態は、フィルター内を円筒形の仕切金網６０で複数の区画に分割し、ガス流れの上流側区画に充填された粒状ろ過材６２の径が、ガス流れの下流側区画に充填された粒状ろ過材６４の径より大きくなるように構成したものである。
図６に示す実施の第５形態は、一例として、フィルターを中間の仕切金網６０で２区画に分割し、ガス流れの上流側に例えば粒径２〜５mm程度の大径の粒状ろ過材６２を充填し、ガス流れの下流側に粒径１mm程度の小径の粒状ろ過材６４を充填した構成を示している。ばいじんは入口部に堆積しやすいので、本実施形態では、ばいじんを均等に捕集することができ、かつ、圧力損失も小さくなる。なお、区画の数は３以上とすることも可能であり、各区画の厚みの比及び粒状ろ過材の大きさは、任意に変更することができる。また、本実施態様においても、金網４０とパンチングメタル４２を用いることが好ましい。
図７に示す実施の第６形態は、ガス入口側の金網４０を複数枚重ねる場合を示し、図８に示す実施の第７形態は、押え部材４４、４６、すべり板５４を用いる場合を示している。他の構成及び作用は、図１及び図２に示す実施の第１形態の場合と同様である。
【００１５】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成されているので、つぎのような効果を奏する。
（１）  通気性支持板を金網とこの金網を保護するパンチングメタルとで構成し、このパンチングメタルをボルト付の押え部材でばいじん捕集ホルダーに支持・固定しているので、ばいじん捕集ホルダーの焼却・再生時の熱応力を緩和することができ、伸びを吸収して金網及びパンチングメタル取付部の損傷を防止することができる。さらに、パンチングメタルと押え部材との間にすべり板を挿入して設けているので、相対すべりをさらに良くして、上記の効果を一層確実に奏することができる。
（２）  通気性支持板としての金網を複数枚重ねる場合は、フィルターに導入されるガスの拡がりが良好になり、圧力損失を小さくすることができる。
（３）  粒状ろ過材の径をガス流れの上流側を大きくするようにフィルター内を金網で区切る場合は、フィルター入口部に片寄ってばいじんが付着することを回避して、ばいじんを均等に捕集することができ、除じん効率の向上及び圧力損失の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態によるばいじん除去装置の要部の概略断面図で、ばいじん捕集時の状態を示している。
【図２】図１に示す状態から焼却・再生時に切り換わった状態を示す概略断面図である。
【図３】本発明の実施の第２形態を示す概略断面図である。
【図４】本発明の実施の第３形態を示す概略断面図である。
【図５】本発明の実施の第４形態を示す概略断面図である。
【図６】本発明の実施の第５形態を示す概略断面図である。
【図７】本発明の実施の第６形態を示す概略断面図である。
【図８】本発明の実施の第７形態を示す概略断面図である。
【図９】従来のグラニュラ式のばいじん除去装置を示す縦断面図である。
【図１０】図９に示すばいじん除去装置のＡ−Ａ線断面説明図である。
【符号の説明】
１０  排ガス管
１２  ばいじん捕集ホルダー
１４、１６  通気性支持板
１８  粒状ろ過材
２０  フィルター（ろ過材層）
２２  仕切板
２４  焼却部シール部材
２６  焼却用ガス供給管
２８  ヒーター
３０  遮蔽端板
３２  回転軸
３４  モーター
４０  金網
４２  パンチングメタル
４４、４６  押え部材
４８、５０、５２  ボルト
５４  すべり板
６０  仕切金網
６２  大径の粒状ろ過材
６４  小径の粒状ろ過材
【図１】
0003989039.tif 000002
【図２】
0003989039.tif 000003
【図３】
0003989039.tif 000004
【図４】
0003989039.tif 000005
【図５】
0003989039.tif 000006
【図６】
0003989039.tif 000007
【図７】
0003989039.tif 000008
【図８】
0003989039.tif 000009
【図９】
0003989039.tif 000010
【図１０】
0003989039.tif 000011