(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスに含まれる微粒子を捕捉するための、かさ密度１．５〜５の捕捉粒子が堆積した捕集体と、
前記捕集体の下方に前記排気ガスを導入する排気導入路と、
この導入された排気ガスを多数の貫通したノズル孔から捕集体内に噴射する分散板と、
前記捕集体を通過した排気ガスを捕集体の上方から排出する排気導出路とを備え、
前記排気ガスの圧力と捕集体にかかる重力とのバランスによって捕集体を固定層としたり、流動化させて流動層とし、捕集体の層内で微粒子を燃焼させるようにしたことを特徴とする排気ガス処理装置。
【請求項２】
請求項１において、前記排気ガスの速度が、排気ガスによる捕集体の流動化に必要な所定値よりも低い場合には前記微粒子を捕捉粒子に捕捉させ、前記所定値以上の場合は排気ガスにより捕集体を流動化して、その流動層内で微粒子を燃焼させるようにした排気ガス処理装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記捕捉粒子は、アルミナ、シリカ、ゼオライト、ジルコニア及び焼結金属の少なくともいずれかを主成分とする粒子または表面粗度の粗い粒子である排気ガス処理装置。
【請求項４】
請求項１、２または３において、前記捕捉粒子の径が２００μｍ〜１ｍｍである排気ガス処理装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかにおいて、前記捕捉粒子に、排気ガス中の窒素酸化物を除去する脱硝触媒と、排気ガス中の硫黄酸化物を除去する脱硫剤の少なくとも一方を担持又は混合させた排気ガス処理装置。
【請求項６】
請求項１から４のいずれかにおいて、前記捕集体に排気ガスを導く上流側排気通路に酸化触媒を充填した箱を設けるか、あるいは排気導入路の内面及び分散板下面に酸化触媒を塗布し、排気ガス中のＮＯをＮＯ2に変えて、前記流動層内で燃焼促進剤として活用するようにした排気ガス処理装置。
【請求項７】
請求項１から４のいずれかにおいて、前記流動層を複数の区画層に区画する金属板または金網からなる仕切りを設けた排気ガス処理装置。
【請求項８】
請求項１から４のいずれかにおいて、前記捕捉粒子の粒子径よりも目の細かい金網をフィルタとし、これを前記流動層の上方に設置して、捕捉粒子の通過を阻止するようにした排気ガス処理装置。
【請求項９】
請求項８において、前記捕捉粒子の粒子径が２００μｍ〜１ｍｍであり、前記フィルタを形成する金網が４０〜１５０メッシュである排気ガス処理装置。
【請求項１０】
請求項１から４のいずれかにおいて、エンジン、ガスタービン、ボイラまたは焼却炉等のエンジンの燃焼膨張過程での燃料２次噴射を促進し、後燃え現象により排気ガスの温度を上げるか、またはエンジン出口と排気ガス処理装置の入口との間に燃焼器を設けて、間歇的に短時間排気ガスを再燃焼させることにより、排気ガスの温度を上げて前記捕捉粒子に付着した微粒子の燃焼を促進させるようにした排気ガス処理装置。
【請求項１１】
請求項１から４のいずれかにおいて、前記分散板は孔径０．３〜１．０ｍｍの孔を複数個有し、この分散板に４０〜１５０メッシュの金網を付設するか、あるいは前記捕捉粒子の径を前記分散板の孔径よりも大きくするか、あるいは分散板板厚を孔径の３倍以上にしてブリッヂ効果により落下を防止することにより、前記捕捉粒子が分散板の孔から落下するのを防止するようにした排気ガス処理装置。
【請求項１２】
請求項１から４のいずれかにおいて、前記分散板の上流側に孔径５〜１５ｍｍの孔を複数個設けた多孔板を配置するか、あるいは前記排気導入路の内部に多孔板で構成される円筒または楕円状の管を挿入するか、あるいは拡大角を片側で３〜１５度にしたディフューザを前記排気導入路に挿入し、前記流動層内における排気ガスの偏流を抑制するようにした排気ガス処理装置。
【請求項１３】
請求項１から４のいずれかにおいて、前記分散板の下部に設ける排気導入路の内部を複数の区画に分割するか、あるいは排気ガスを流動層に導入する散気管の複数個を流動層内に設置し、分割された各区画あるいは各散気管の入口に切換弁を設置して、排気流量の変動に伴い分割された各区画の使用区画あるいは使用散気管を変え、排気ガスが流入する区画あるいは散気管における排気ガスの最大流量と最小流量の比率を小さくした排気ガス処理装置。
【請求項１４】
請求項１から４のいずれかにおいて、前記流動層の上方に直径数ｍｍから数十ｍｍの孔をあけた管を４０〜１５０メッシュの金網で覆ったフィルタを設置した排気ガス処理装置。
【請求項１５】
請求項１から４のいずれかにおいて、同一垂直面内に直列に流動層を２段または３段にわたって設けた排気ガス処理装置。
【請求項１６】
請求項１から４のいずれかにおいて、排気ガス処理装置の出口側に排気ガス中の窒素酸化物を除去する脱硝触媒を組み込んだ反応器を設けた排気ガス処理装置。
【請求項１７】
請求項１から４のいずれかにおいて、排気ガス処理装置と別個に排ガス温度が６０〜２００℃程度の低温部にアイアンカーバイドを全部又は一部用いた固定層又は流動層からなる排ガス処理器を設けた排気ガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジン、ガソリンエンジン、ガスタービン、ボイラ、または焼却炉などの燃焼装置から排出される排気ガスに多く含まれている固体炭素（すす）のような微粒子を効率的に処理でき、かつ、装置のコンパクト化を図ることができる処理方法と装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ディーゼルエンジンでは、負荷の変動時などに固体炭素からなる１μｍ以下の微粒子が多量に発生して、排気ガスとともに大気に排出される。そこで、従来では、フィルタを用いて微粒子を捕集し、これを燃焼させて処理している（実公平５ー１３９３４号公報）。
【０００３】
しかし、フィルタを用いる捕集手段では、次のような不都合があった。微粒子はフィルタとの衝突によって捕集されるため、微粒子はフィルタの排気ガスの入口側のみで捕集される。このため、フィルタとして膜状の大きな面積のものが必要となり、しかもフィルタは目詰りを起し易い。また、捕集された微粒子は高温で燃焼されるが、このときフィルタは断熱層を形成しているので、フィルタは１０００℃程度の高温となる。したがって、フィルタにはセラミック繊維などの温度に強い材料が使用されているが、この種のフィルタは耐久性が低く、しかも高価格のため、ランニングコストが高くなる。
【０００４】
さらに、フィルタで捕集した微粒子を燃焼させる場合、その燃焼方法は通常のバーナー燃焼の場合と同じく、高温状態で高速燃焼させる必要がある。したがって、フィルタには加熱した空気を供給しながら捕集微粒子の燃焼を行う必要があるので、この間は集塵操作を一旦停止させて、微粒子の集塵は別のフィルタで行う必要がある。このため、２つ以上のフィルタを用意して、これらを切り換えながら運転するバッチ式の操作が必要となる。
【０００５】
また、フィルタに捕集した微粒子を高温で燃焼させる場合、微粒子は炭化して結晶化していく。このため、微粒子を完全に燃焼させようとして温度を上げると、８００℃程度からＳＰ２結合（黒鉛化）が進行し、炭素同士が緻密に結合してグラファイト化する。グラファイト化すると、燃焼速度が遅くなり、完全燃焼に必要な時間が長くなってしまう。
【０００６】
そこで、本発明者等は、以上のような各種の不都合を解決できる遠心流動層方式による排気ガス処理装置を以前に提案した（ＷＯ９３−２４２０７号公報）。この処理装置は、排気ガスの導入管を有する外ケーシングと、これの内部に設けられた円筒形の流動触媒層反応器とからなり、この反応器は、その内部に排気ガスを導入するための多孔状円筒からなる分散板を有するとともに、この分散板の中心軸線回りで回転可能とされ、内部には粉粒状触媒が装填されており、前記反応器には、その中心軸線と同軸的に排気ガスの排気管が接続され、これが前記外ケーシングの外部に突出している。
【０００７】
上記処理装置は、流動触媒層反応器が回転され、反応器内の粉粒状触媒が遠心力によって分散板の内面に張り付くように流動する。一方、排気ガスは、導入管から外ケーシング内に導入され、ガス圧力によって分散板を通って反応器の内部に入り、流動状態の触媒と接触して燃焼処理される。処理により清浄化された排気ガスは、外ケーシングから排気管を介して外部に排出される。この処理装置によれば、燃焼時にグラファイト化が起りにくいので、燃焼速度が速くなって燃焼時間が短くなり、しかもランニングコストも低くなり、またバッチ式とすることなく、連続した処理運転が可能となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、以上の排気ガス処理装置は、流動触媒層反応器を回転駆動させる必要があるので、構造が複雑化して高価となる。また、高出力時だけではなく、低出力時にも常に反応器を回転させる必要があるため、エネルギーの無駄が多くなって効率が悪い。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、従来より、例えば燃焼器、集塵器、消音器、反応器などとして用いられている流動層に改良を加えて、簡単な構造で、排気ガスに含まれる炭素を含んだ固体の微粒子を効率的に処理でき、かつ、装置のコンパクト化を図ることができる排気ガスの処理方法と装置を安価に提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る排気ガス処理方法は、エンジンの排気ガスに含まれる微粒子を捕捉する捕捉粒子が堆積した捕集体に、その下方から前記排気ガスを導入して上方に排出することにより排気ガスを処理する処理方法であって、前記捕捉粒子としてかさ密度１．５〜５の粒子を用い前記排気ガスの圧力と捕集体にかかる重力とのバランスによって捕集体を固定層としたり、流動化させて流動層とし、流動化時に流動層内で前記微粒子を燃焼させる。かさ密度が上記の範囲を超える場合は流動化不良となり、一方、上記の範囲未満の場合は装置が大きくなる。
【００１１】
上記処理方法においてエンジンからの排気ガスは、捕集体の下方から導入されて、排気ガスに含まれる微粒子が捕集体の捕捉粒子により捕捉される。この状態で、前記排気ガスの圧力と捕集体にかかる重力とのバランスによって捕捉粒子が固定層となったり、流動層となったりする。つまり前記圧力が前記重力よりも大きくなったときに捕捉粒子が流動化して、その流動層の全域で、捕捉粒子に捕捉された微粒子が排気ガス中の残存酸素との接触により燃焼（酸化）して効率的に処理される。すなわち、炭素を含む微粒子（固体炭素）が、燃焼により二酸化炭素および水となって無害化され、清浄化された排気ガスが大気に排出される。前記流動層での燃焼は、微粒子が燃え尽きるまで流動しながら継続されるので、微粒子の高い除去効率が得られる。
【００１２】
さらに詳述すると、エンジンの起動時やアイドリング時など排ガス温度が２００℃程度以下の運転時には、排気ガスの圧力が小さいため、捕捉粒子は流動化することなく固定層となって微粒子を捕捉する。しかし、エンジンの回転数が上がって排ガス温度が２００℃程度を超え排気ガスの圧力が高くなると、捕捉粒子が流動化し、つまり、捕捉粒子が浮遊分散された流動層の状態となり、排気ガスに対し新たな捕捉粒子が循環しながら順次接触し、排気ガス中の微粒子を効率的に捕捉する。また、エンジンの回転数が上がることにより排気ガスの温度も上昇するので、前記捕捉粒子に捕捉された微粒子が流動層の全域において速やかに燃焼される。
【００１３】
また、流動層は、熱容量が大きくて熱伝達速度も速いため、流動層が高温に発熱したり急激な温度上昇を伴うことはない。このため、温度が上がれば燃焼速度が速くなり、また燃焼速度が速くなれば温度が上昇するような暴走は発生しない。しかも、従来のフィルタで微粒子を捕捉して燃焼させる場合のように、ホットスポットの発生は起らず、また微粒子が溶融して固まり流動化不良を起すということもない。また、以前に提案した回転流動層方式による排気ガス処理装置のように反応器を回転駆動させる必要がないので、構造が簡略化されて低価格となる。
また、分散板を通過するガスの流速分布を均一化するには、捕集体の下側の風箱入口部の排ガス平均流速を３０m ／s 以下とし、動圧を小さくすることが好ましい。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態における処理方法では、前記排気ガスの流動層内空塔速度（流動対象物（この場合は捕集体）が存在しない場合の速度で、以下、単に「排気ガスの速度」という。）が、排気ガスによる捕集体の流動化に必要な所定値よりも低い場合には前記微粒子を捕捉粒子に捕捉させ、前記所定値以上の場合は排気ガスにより捕集体を流動化して、その流動層内で微粒子を燃焼させる。前記所定値は、例えば０．１ｍ／ｓ〜０．５ｍ／ｓの範囲に設定される。これによれば、前記排気ガスの速度が前記所定値よりも低い場合、捕捉粒子は流動化することなく、捕捉粒子が固定層となって排気ガス中の微粒子を捕捉する。排気ガスの速度が前記所定値よりも大きくなったとき、捕捉粒子は流動化して、排気ガス中の微粒子を捕捉する。このように流動層や固定層の捕捉粒子で捕捉された微粒子は流動層において燃焼処理される。
【００１５】
ここで、捕捉粒子を流動化させると、これを収納するケーシングが摩耗し、また捕捉粒子自身も摩耗してしまう。しかし、以上のように、前記所定値に基づき捕捉粒子を固定層としたり流動層とすることにより、例えばエンジンの起動時やアイドリング時など排気ガス中の微粒子の発生量が比較的少ないときには固定層とし、エンジンの高出力運転時など微粒子の発生量が多いときのみ流動層として、捕捉粒子が流動化している時間をできるだけ少なくすることにより、ケーシングおよび捕捉粒子の早期摩耗が防止される。なお、前記所定値は、上記した範囲を越えると流動層による燃焼の利点が少なくなり、上記した範囲未満であると固定層による磨耗抑制効果が少なくなる。
【００１６】
また、本発明の好ましい実施形態における処理方法は、前記捕捉粒子に脱硝触媒と脱硫剤の少なくとも一方を担持または混合させて、排気ガス中の窒素酸化物と硫黄酸化物の少なくとも一方を除去する。脱硝触媒としては、例えば銅ゼオライトを使用でき、脱硫剤としては、例えば硫化鉄、生石灰などを使用できる。これによれば、前記捕捉粒子によりエンジンからの排気ガスに含まれる窒素酸化物や硫黄酸化物が吸着され、これらが固定炭素とともに燃焼して処理される。例えば、窒素酸化物は燃焼により窒素と二酸化炭素となって無害化され、また硫黄酸化物も固定化されて無害化される。
【００１７】
本発明に係る排気ガス処理装置は、エンジンの排気ガスに含まれる微粒子を捕捉するための、かさ密度１．５〜５、望ましくは２〜３の捕捉粒子が堆積した捕集体と、前記捕集体の下方に前記排気ガスを導入する排気導入路と、この導入された排気ガスを多数の貫通したノズル孔から捕集体内に噴射する分散板と、前記捕集体を通過した排気ガスを捕集体の上方から排出する排気導出路とを備え、前記排気ガスの速度と捕集体にかかる重力とのバランスによって捕集体を固定層としたり、流動化させて流動層とし、流動化時の流動層内で微粒子を燃焼させるように構成される。
【００１８】
上記構成によれば、上記した本発明の処理方法を実行する簡略な処理装置が容易に得られる。
【００１９】
本発明の好ましい実施形態における排気ガス処理装置は、前記排気ガスの速度が、排気ガスによる捕集体の流動化に必要な所定値よりも低い場合には前記微粒子を捕捉粒子に捕捉させ、前記所定値以上の場合は排気ガスにより捕集体を流動化して、その流動層内で微粒子を燃焼させる。
【００２０】
また、本発明の好ましい実施形態における排気ガス処理装置は、前記捕捉粒子をアルミナ、シリカ、ゼオライト、ジルコニア、及び焼結金属の少なくともいずれかを主成分とする粒子または表面粗度が粗い粒子で形成する。この粒子または表面粗度の粗い粒子により、微粒子の確実な捕捉効果が得られ、脱硝触媒や脱硫剤の担持も容易となる。この場合は、表面粗度の粗い粒子を用いることが好ましい。
【００２１】
さらに、本発明の好ましい実施形態における排気ガス処理装置は、前記捕捉粒子の径を２００μｍ〜１ｍｍとする。この粒径範囲では、捕捉粒子が流動化し易くなって、流動層から捕捉粒子が飛び出したりすることなく、流動層内において捕捉粒子で捕捉された微粒子が確実に燃焼される。つまり、微粒子を捕捉した捕捉粒子が流動化された場合、排気ガスが捕捉粒子から微粒子を剥奪しようとするが、一般的に粉粒体に付与される気体の抗力は、粒子径が小さくなるほど小さくなるのに対し、粒子径が小さくなっても捕捉粒子と微粒子の付着力は、ファンデルワールス力によりそれほど小さくはならない。したがって、以上のように、前記捕捉粒子の平均径を２００μｍ〜１ｍｍとすれば、この捕捉粒子は流動層から飛び出すことなく滞留して、流動層内で捕捉粒子で捕捉された微粒子が確実に燃焼される。
【００２２】
また、本発明の好ましい実施形態における排気ガス処理装置は、前記捕捉粒子に、排気ガス中の窒素酸化物を除去する脱硝触媒と、排気ガス中の硫黄酸化物を除去する脱硫剤の少なくとも一方を担持または混合させている。
【００２３】
本発明の好ましい実施形態における排気ガス処理装置は、前記捕集体に排気ガスを導く上流側排気通路に酸化触媒（脱硝触媒）を充填した箱を設けるか、または前記分散板の下面及び排気導入路の内面に酸化触媒（脱硝触媒）を塗布して、排気ガス中のＮＯをＮＯ2に変えて、前記流動層内で燃焼促進剤として活用する。これによれば、流動層内でＮＯ2による微粒子の燃焼が支配的となって、排気ガス中のＯ2の支配下で燃焼させる場合よりも前記流動層の燃焼温度が下がるので、低温での燃焼処理が容易となる。また、酸化触媒を流動層の入口に設けた箱に充填させると、流動層内の捕捉粒子に酸化触媒を担持させる場合と異なり、酸化触媒の機械的摩耗を防げる。
【００２４】
本発明の好ましい実施形態における排気ガス処理装置は、前記流動層を複数の区画に分割する金属板または金網からなる仕切りを設ける。特に、好ましくは前記流動層を前記仕切りにより２または３の区画層に区画する。そして、排気ガス処理装置が傾斜したとき、流動層の高さが片側端部で低くなり過ぎてガスの吹き抜けが起こるのを抑制する。これによれば、排気ガス処理装置を搭載した移動用車両が傾斜地を走行するような場合で前記処理装置が傾いたとき、その一方側に捕捉粒子が偏ってしまうのが前記仕切りにより抑制されて、この仕切り板の間に捕捉粒子が常に滞留するので、流動層の高さが片側端部で低くなり過ぎることによるガスの吹き抜けが起こらない。このため、前記排気ガス中の微粒子が捕捉粒子と接触することなく流動層を吹き抜けるのが阻止され、微粒子は捕捉粒子に確実に捕捉されて、この微粒子が効果的に燃焼する。また、仕切りがあると、流動層が安定して、ガスの吹き抜けが起こりにくくなる。さらに、仕切りに酸化触媒機能を付与すると、流動層内での微粒子の酸化反応が促進される。
【００２５】
本発明の好ましい実施形態における排気ガス処理装置は、前記捕捉粒子の粒子径２００μｍ〜１ｍｍよりも目の細かい例えば４０〜１５０メッシュ程度の金網をフィルタとし、これを前記流動層の上方に設置して、流動層での気泡の破裂や排気ガス処理装置の揺れの影響では捕捉粒子の通過を阻止する。これによれば、前記流動層で気泡（バブル）が破裂したり移動用車両が揺れることが原因でフィルタに向かって強く飛び出す捕捉粒子は、フィルタの金網と衝突して、フィルタを通過することなく、流動層へと戻されるので、捕捉粒子の量が減少せず、流動層内で捕捉粒子に捕捉された微粒子の確実な燃焼処理が行える。
【００２６】
本発明の好ましい実施形態における排気ガス処理装置は、移動用車両に搭載するとき、排気ガス処理装置の長手方向を傾斜角度の小さな、進行方向と直角方向に設定する。これによれば、移動用車両が一般道路を走行する場合、傾斜地で走行する場合のように、進行方向（前後方向）に傾斜して連続的に長時間走行する場合が多いのに対し、これと直角方向（左右方向）に傾斜して連続的に走行する時間は短いので、排気ガス処理装置の長手方向を車両の進行方向と直角方向に設定することにより、この処理装置の長手方向に配設される分散板の傾き、すなわち分散板の一方側への捕捉粒子の偏りを少なくして、前記微粒子を効果的に燃焼させることができる。
【００２７】
本発明の好ましい実施形態における排気ガス処理装置は、エンジンの負荷が低く排気ガス温度が低くて、前記捕捉粒子に捕捉された微粒子が前記流動層で燃えにくい場合、エンジンの燃焼膨張過程での燃料２次噴射を促進し、後燃え現象により排気ガスの温度を上げるか、またはエンジン出口と排気ガス処理装置の入口との間に燃焼器を設けて、間歇的に短時間排気ガスを再燃焼させることにより、排気ガスの温度を上げて前記捕捉粒子に付着した微粒子の燃焼を促進させる。つまり、排気ガス温度が低いときには、前記捕捉粒子に捕捉された微粒子が前記流動層で燃焼されにくいのに対し、燃料供給のタイミングをずらすことによって排気ガスの温度を上げてやるか、前記燃焼器で燃焼させて排気ガスの温度を上げることにより、前記微粒子を確実に燃焼させることができる。排気ガス温度をステンレスの耐久性がある５００〜５５０℃に３〜３０分程度、数百時間の運転毎に昇温してやれば、蓄積された微粒子は燃焼し尽くしてしまう。
【００２８】
本発明の好ましい実施形態における排気ガス処理装置は、前記分散板が孔径０．３〜１．０ｍｍの孔を複数個有し、この分散板に４０〜１５０メッシュの隙間の金網を付設し、分散板からのジェット流を妨げないよう設置した多孔板でこれを固定するか、あるいは前記捕捉粒子の径を前記分散板の孔径よりも大きくするか、あるいは分散板板厚を孔径の３倍以上にしてブリッヂ効果により落下を防止することにより、前記捕捉粒子が分散板の孔から落下するのを防止する。これによれば、前記捕捉粒子が分散板から落下することなく、流動層内に保持されるので、微粒子を前記流動層において確実に燃焼させることができる。
【００２９】
本発明の好ましい実施形態における排気ガス処理装置は、前記分散板の下部に設ける排気導入路の内部に火花を飛ばす装置を設け、この排気導入路内に溜った微粒子を火移りにより燃焼させる。これによれば、前記排気導入路内に溜った微粒子の量が減り、排気ガスの処理が容易に行える。
【００３０】
本発明の好ましい実施形態における排気ガス処理装置は、前記分散板の上流側に孔径５〜１５ｍｍの孔を複数個設けた多孔板を配置するか、あるいは前記分散板の下部に設ける排気導入路の内部に多孔板で構成される円筒または楕円状の管を挿入するか、あるいは拡大角を片側で３〜１５度にしたディフューザを前記排気導入路に挿入し、前記流動層内における排気ガスの偏流を抑制する。これによれば、前記多孔板あるいはディフューザにより、その下流側の流動層において排気ガスの偏流が阻止されて、流動層内に排気ガスが均一に拡散されるので、この排気ガスに含まれる微粒子が前記捕捉粒子によって効果的に捕捉される。
【００３１】
本発明の好ましい実施形態における排気ガス処理装置は、前記分散板として平板ではなく円筒形の散気管を用いる。この散気管を用いれば、前記排気ガス処理装置のケーシングに対する散気管の溶接部長さが短くてすみ、あるいは溶接部が不要となり、製作コストが安くなる。
【００３２】
本発明の好ましい実施形態における排気ガス処理装置は、前記分散板は、平板状の分散板または円筒状の散気管からなり、この分散板に分散板と同じ面積の開口部をもつ平板、または前記散気管に散気管と同じ面積の開口部をもつ円筒状の板を重ね合せ、この平板と分散板の一方を移動または散気管と円筒状の板の一方を回転させることにより、分散板または散気管のノズル開口部面積を制御する。このようにすれば、負荷変動があっても常に分散板の圧力損失を所定値以上に保持し、排気ガスが通過する分散板の上方において良好な流動状態を維持できる。
【００３３】
本発明の好ましい実施形態における排気ガス処理装置は、前記分散板の下部に設ける排気導入路の内部を複数の区画に分割し、分割された各区画の入口に切換弁を設置して、エンジンの排気流量の変動に伴い分割された各区画の使用区画数を変え、排気ガスが流入する区画における排気ガスの最大流量と最小流量の比率を小さくする。あるいは排気ガスを流動層に導入する散気管複数個を流動層内に設置し、この各散気管の入口に切換弁を設置して、エンジンの排気流量の変動に伴い使用散気管数を変え、排気ガスが流入する散気管における排気ガスの最大流量と最小流量の比率を小さくする。一般に流動層においては、前記分散板の圧力損失を十分にとることにより、前記捕捉粒子である流動媒体の流動層での挙動が不安定になっても、前記分散板における各ノズル孔から流動層内に噴出される排気ガス流量の巾が小さくなるようにするが、流動層ボイラ、流動層ごみ焼却炉など流動層の負荷変動幅は通常５０％程度であり、最小負荷時の前記分散板の圧力損失を適正に維持することは難しくはない。しかし、移動用車両に用いるディーゼルエンジンの最大負荷と最小負荷における排気ガス量の比率は、６〜１０：１程度と非常に大きくなる。そこで、前記分散板の下部に設ける排気導入路の内部を複数の区画に分割するか、あるいは排気ガスを流動層に導入する散気管複数個を流動層内に設置して、排気ガスが流入する区画あるいは散気管において常に排気ガスの流入量が最大負荷時に対し一定割合以上となるようにすることにより、排気ガスが流入する区画あるいは散気管における排気ガスの流量変化範囲を適正化することができて、前記分散板あるいは散気管の適正な圧力損失を維持して、良好な流動化状態を保持することができる。
【００３４】
本発明の好ましい実施形態における排気ガス処理装置は、前記分散板の下部に設ける排気導入路の内部を１対２から１対１の間の比率で２分割し、分割された各区画の入口に切換弁を設置して、エンジンの排気量の変動が１対６から１対４の間の比率の範囲では、分割された各区画を通過するガス量が常に設計値の１／２以上となるように設定する。あるいは、排気ガスを流動層に導入する散気管の２本を流動層内に設置し、この各散気管の入口に切換弁を設置して、エンジンの排気量の変動が１対６から１対４の間の比率の範囲では、散気管におけるガス量が常に設計値の１／２以上となるように設定する。２つの区画あるいは散気管のうち１つのみに排気ガスを流入させる場合、ガスが流入されない他方の区画あるいは散気管では流動化が起こらず固定層となるが、運用上問題はない。また、前記排気導入路を１対２から１対１の間の比率で２分割し、または流動層に２本の散気管を設置する場合、通過する排気ガス量を設計値の１／２以上にできるエンジンの排気流量の変動幅は、１対６から１対４の比率となって狭くなるが、切換弁が１個ですむので弁操作が簡単となる。
【００３５】
本発明の好ましい実施形態における排気ガス処理装置は、前記分散板の圧力損失を最大負荷において流動層における圧力損失の１００〜２０００％になるように設定する。このようにすれば、大きな負荷変動や移動用車両の動揺があっても、排気ガスを流動層内に均一に供給できる。
【００３６】
本発明の好ましい実施形態における排気ガス処理装置は、前記流動層の上方に直径数ｍｍから数十ｍｍの孔をあけた管を４０〜１５０メッシュの金網で覆ったフィルタを設置する。これによれば、排気ガス処理装置のケーシングに対するフィルタの溶接部長さが短くてすみ、製作コストが安くなる。
【００３７】
本発明の好ましい実施形態における排気ガス処理装置は、同一垂直面内に直列に流動層を２段または３段にわたって設ける。流動層の集塵においては、分散板のノズル孔から噴出する高速の排気ガスが捕捉粒子に衝突したときに、排気ガス中の微粒子が慣性集塵により前記捕捉粒子に捕捉され易いので、以上のように流動層を２段または３段にわたって設けると、慣性集塵が２度または３度繰り返して行われることとなって、集塵効率が高くなる。とくに、排ガス中の微粒子（ＰＭ）の粒径が０．１mm以上のものが多い時は、２段又は３段とすることが好ましい。
【００３８】
本発明の好ましい実施形態における排気ガス処理装置は、前記分散板として２枚の多孔板を用い、これら多孔板をその孔径よりも小さな範囲でずらせて重ね合わせ、分散板の開口面積、つまり開口方向から見た１つの孔の断面積を小さくする。このようにすれば、分散板のノズル孔から排気ガスがシャープなジェット流となって噴出されるので、分散板の上方において良好な流動化状態を保持して効率の良い集塵効果が得られる。
【００３９】
本発明の好ましい実施形態における排気ガス処理装置は、２枚のうち１枚の前記多孔板を移動または回転させることにより、前記分散板のノズル開口部面積を制御する。これによれば、負荷変動があっても常に分散板の圧力損失を所定値以上に保持し、排気ガスが通過する分散板の上方において良好な流動状態を維持できる。
【００４０】
本発明の好ましい実施形態における排気ガス処理装置は、流動層の界面近傍に１枚または２枚の多孔板あるいは積層した金網を設ける。このようにすれば、前記捕捉粒子である流動媒体が流動化したとき、この流動媒体が前記多孔板あるいは金網に衝突し、または前記多孔板あるいは金網を通過するときに互いに衝突して、流動化状態が緩慢となり、分散板のノズル孔出口には常に流動媒体が充満して微粒子の捕捉効率が高められる。また、一旦流動媒体の表面に捕捉された微粒子は、流動媒体の流動化状態が緩慢なため、再飛散しにくく再飛散する前に燃焼される。しかも、流動媒体は、流動層の界面からの飛び出しが少なくなり、流動層の上方に設けたフィルタでの詰りが少なくなる。つまり、アルミナなどの微粒子の捕捉粒子として使用される流動媒体の場合、最も流動化状態が良好で、微粒子の捕捉性能の高い領域は０．１〜０．２ｍｍの粒径であるが、流動媒体の粒径が小さいほど流動層からの粒子の飛び出しを防止するため、流動層の空塔速度を小さく、すなわち装置を大きくする必要がある。しかし、以上のように、流動層の界面近傍に多孔板あるいは金網を設けて、流動媒体の流動化状態を緩慢とする場合、装置を小さくし、また流動媒体の粒径を例えば０．２ｍｍ程度としても、微粒子の捕捉性能を高くできる。なお、多孔板を用いる場合は、これの圧力損失をできるだけ小さくするため、開口率の大きいものを使用する。
【００４１】
本発明の好ましい実施形態における排気ガス処理装置は、排気ガス処理装置の出口側に排気ガス中の窒素酸化物を除去する脱硝触媒を組み込んだ反応器を設ける。このようにすれば、装置と運転費用を共に低コストとしながら、脱塵効果と脱硝効果が得られる。つまり、ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる窒素酸化物を除去する脱硝触媒は、通常触媒としての活性が得られる温度が２００℃以上であり、それ以下の温度域で使用すると、排気ガス中の煤塵が触媒表面に付着して触媒活性を失い、燃焼しなくなって閉塞する。従って、排気ガス温度はエンジンを調整して常に２００℃以上に保持する必要があるので、燃料消費量が増大する。しかし、以上のように、排気ガス処理装置の出口側に脱硝触媒を組み込んだ反応器を設けると、前記排気ガス処理装置は低負荷時に特に煤塵除去率が高いので、排気ガス温度を２００℃以上に上げなくても、つまり余分な燃料をエンジンに供給しなくても触媒の閉塞は起こらない。また、前記脱硝触媒としては白金などの高価なものが使用されるので、この脱硝触媒だけで脱塵と脱硝を同時に高効率で行おうとする場合、必要な触媒量が多くなって高価となる。これに対し、以上のように排気ガス処理装置を通過させた後に脱硝触媒で排気ガス中の窒素酸化物を除去する場合は、脱塵及び脱硝能が共に８０％以上の処理装置が小型としながら低価格で得られ、また運転コストも低廉となる。
【００４２】
本発明の好ましい実施形態における排気ガス処理装置は、流動層の上方に前記捕捉粒子を捕獲するフィルタを設置し、流動層の静止層高さを前記分散板から前記フィルタまでの５０％以上とし、流動媒体によってフィルタを叩かせるようにしている。このようにすれば、エンジン負荷が低く、付着性の強い煤塵がたとえフィルタ部に付着しても、流動媒体により叩き落されて、フィルタが閉塞するのが防止される。
【００４３】
本発明の好ましい実施形態における排気ガス処理装置は、流動層内、特に流動層上部に長さ、直径が数ｍｍから数十ｍｍの円筒状で両端が開いた金網を多数、固定しない状態で混入させる。このようにすれば、金網の中に入り込んだ粒子群が一時的に大粒径の挙動をし、流動層界面での流動層の動きが制限されて、飛散の少ないおだやかな流動層となり、除塵効率が向上する。
【００４４】
本発明の好ましい実施形態における排気ガス処理装置は、前記流動層の上方に４０〜１５０メッシュの金網製の一次フィルタと酸化触媒の機能を持った４０〜１５０メッシュよりも目の粗い金網を積層させた二次フィルタを設置する。このようにすれば流動層を飛び出した小粒径の煤塵が金網製の一次フィルタを通りぬけたあと、酸化触媒の機能を持った二次フィルタで捕捉され、酸化されることにより除塵効率が向上する。酸化触媒としては、例えばニッケルが使用される。
【００４５】
また、本発明の排気ガス処理装置では、アイドリング等排ガス温度が２００℃程度以下の運転では固定層となり、２００℃程度を超えると流動層となるように、分散板の表面積、捕捉粒子（流動媒体）の粒径及びかさ密度が設定されている。
【００４６】
また、本発明の装置は、分散導入体の孔径は０．３mm〜１．０mmで、排気導入路への入口ダクトは動圧の影響が少なくなるようにするため、拡大角度が片側で３〜１５度程度のディフューザとし、風箱入口部の平均流速が３０m ／s 以下となるように構成されている。また、分散導入体の圧力損失が流動化開始速度で流動層部の圧力損失の１０〜１５％以上であるように構成されている。
【００４７】
また、本発明の装置において、分散板の設置位置の側面を垂直に形成することが好ましい。分散板の端部においても、できるだけ孔のあいていない部分が存在しないようにする。また燃焼時の流動層の最高温度は５５０℃前後であるので、分散板をステンレススチールで形成することができる。
【００４８】
また、本発明の装置において、分散板の上側、及び流動層の上方の多孔板の下側又は多孔管の上側に目開き２８０ミクロン程度の金網を設けた構成としたり、または、流動層上方の多孔板又は多孔管の代りに、ニッケルの多重金網を設け、飛散した未燃分の捕捉、酸化を行うようにした構成とする場合もある。
【００４９】
また、本発明の装置において、捕捉粒子として、酸化触媒としての機能を持つステンレススチールからなる焼結金属の粒子を用いたり、または、捕捉粒子として、表面に銅等の酸化触媒としての機能を持つ材料を塗装してなる粒子を用いたりすることがある。
【００５０】
捕捉粒子（流動媒体）としては、粒子のかさ密度に応じて粒径０．３〜０．７mm（平均０．５mm）、あるいは粒径０．３〜０．５mm（平均０．４mm）のものが用いられる。０．７mmを超えると流動化不良となり、０．３mm未満であると装置が大きくなる。また、捕捉粒子としては表面粗度の粗い粒子がよい。これは、流動化し易くなり、微粒子の捕捉率が上がり、再飛散し難くなるからである。表面粗度が粗い粒子であれば、やわらかく摩耗に弱い銅のような酸化触媒を塗装しても損耗が少ない。
【００５１】
捕捉粒子として焼結金属を用いる場合は、例えば、１００ミクロン以下の金属粉末とポリビニルアルコールのようなバインダーとを混ぜてハイスピードミキサーで造粒し、篩った後、１１００〜１２００℃程度で酸素のない雰囲気下で焼結した粒子を用いる。
また、流動層は消音効果があるので、マフラーは不要である。流動層で２〜５デシベル下がるので、騒音規制強化にも対応できる。
【００５２】
本発明の装置において、運転時間数百時間おきにエンジンの燃料噴射のタイミングをずらすか、あるいはディフューザ部に補助バーナを設け、ガス温度を３分から３０分程度５００〜５５０℃にすることが好ましい。
【００５３】
なお、４００℃以上となる運転時間が半分程度以上ある場合は、前記の間歇的な排ガス温度の上昇操作は不要となる。
【００５４】
本発明の排気ガス処理装置の圧力損失は、既存のマフラー＋５００mmAQ以下とすることが好ましい。また、本発明の排気ガス処理装置は、２サイクルディーゼル排ガスの炭化水素（ＨＣ）及びＣＯ低減用にも使用することができる。
【００５５】
本発明の排気ガス処理装置においては、約１０度の傾斜時に最も流動層の浅いところで約３０mmを確保するためには、流動層の一辺の長さが１ｍのとき層高は約１２０mm以上とし、それ以上になるときは流動層部を分割するようにすることが好ましい。また、振動を加えると、流動化状態はむしろ良好になる。
【００５６】
本発明の装置のメンテナンスにおいては、１年に一回流動媒体を取り替える。平均粒径が小さくなり、量が減るため掃除機で吸引し、側面上部の穴から一定量供給するようにする。また、排気ガス処理装置と別個に排ガス温度が６０〜２００℃程度の低温部にアイアンカーバイドを全部あるいは一部用いた固定層又は流動層からなる排ガス処理器を設けた構成とする場合もある。すなわち、流動媒体、装置内に設置した触媒の触媒効果により８０％程度あるいは別途６０〜２００℃程度の低温部に設置したアイアンカーバイドを全部あるいは一部用いた固定層あるいは流動層の中をとおすことにより９０％以上の脱硝を行う。また同時にこのアイアンカーバイドの固定層あるいは流動層の中をとおすことにより９０％以上の脱硫を行う。
【００５７】
例えば１０トントラックのマフラーは約３５０mm、２トントラックのマフラーは２３０mm、これに合うよう出入り口ダクト部の高さを各約４cmとし、流動層およびその空塔部高さは１０トントラックで約２７０mm、流動層高は約１００mm以下、２トントラックで約１５０mm／６０mm以下とする。
また、エンジン容量１０００cc当たり０．０８m2程度とし、断面積が約０．２５m2以下（１辺の長さが５００mm以下）のときはできるだけ幅と長さを同じ程度にすることが好ましい。
【００５８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の排気ガス処理装置１をディーゼルエンジンＥに取り付けた例を示す第１実施形態の側面図である。排気ガス処理装置１はディーゼルエンジンＥに排気管１０を介して接続されている。この排気ガス処理装置１の長手方向は、ディーゼルエンジンＥが搭載された車両の進行方向Ｘに対し直交する方向Ｙに設定されている。
【００５９】
図２は、排気ガス処理装置１の全体構造を示す縦断面図である。この処理装置１は、円筒形の本体２１と、これの長さ方向両端に設けられた端板２２からなるケーシング２を備え、これの内部の下部側には、本体２１の内面２１ａとの間に、分散板として、所定間隔をおいて多数の貫通したノズル孔３１を有する平坦な分散板３が、上部側には前記内面２１ａとの間に所定間隔をおいて平坦なフィルタ４が、分散板３と平行に配置されている。前記ケーシング２の内部で分散板３とフィルタ４で囲まれる空間には、前記エンジンＥからの排気ガスＧに含まれる炭素を含んだ微粒子（固体炭素）を捕捉するための、かさ密度１．５〜４、望ましくは２〜３の多数の捕捉粒子５からなる捕集体６が収納されている。
【００６０】
前記分散板３のノズル孔３１の孔径は、捕捉粒子５よりも小さくても大きくてもよいが、ここでは、０．３〜１ｍｍ程度に設定されており、これらノズル孔３１が２〜１０ｍｍ程度のピッチ間隔で形成されている。ノズル孔径が捕捉粒子５の外径より大きいときは、捕捉粒子５がノズル孔３１から落下しないように、図２の仮想線で示すように、前記分散板３の下面に沿って、または上面に沿って、４０〜１５０メッシュ（孔径１００〜４００μｍ程度）の隙間を有する金網３２を設ける。これにより、前記捕捉粒子５を分散板３の上方に常に滞留させる。前記分散板３は、平坦な板のほか、横断面円弧形や三角形など種々の公知の形状とすることができる。また、分散導入体として、分散板３に代えて、後述する円筒形の散気管を用いてもよい（図１４参照）。この散気管を用いる場合は、分散板３の前記ケーシング２に対する溶接部長さが短くてすみ、あるいは溶接部が不要となり、熱応力の問題がなくなり、製作コストも安くなる。
【００６１】
前記捕捉粒子５は、好ましくはアルミナ、シリカ、ゼオライト、ジルコニア、またはステンレスなどの金属粉を焼結した多孔質粒子または表面粗度の粗い粒子で形成され、その粒径は２００μｍ〜１ｍｍとする。この多孔質粒子または表面粗度の粗い粒子からなる捕捉粒子５は、排気ガスＧ中の窒素酸化物を除去する銅ゼオライトなどの脱硝触媒や、排気ガスＧ中の硫黄酸化物を除去する硫化鉄または生石灰などの脱硫剤を担持させ易い。これらの触媒等を前記捕捉粒子５に担持させることにより、排気ガスＧの脱硝能や脱硫能が得られる。また、以上の粒径範囲とすれば、捕捉粒子５が流動化し易くなって、流動層Ｆ（図４）から捕捉粒子５が飛び出すのが抑制され、流動層Ｆ内において捕捉粒子５で捕捉された微粒子が確実に燃焼される。一般に、大きな粒子に微粒子が付着して流動化している流動層Ｆは粉粒流動層と呼ばれ、特性が報告されており、１μｍ以下の微粒子は殆ど飛び出さずに流動層Ｆ内に滞留することが知られている。
【００６２】
また、前記フィルタ４としては、前記捕捉粒子５の粒子径２００μｍ〜１ｍｍよりも目の細かい４０〜１５０メッシュ（１００〜４００μｍ程度の目開きに相当）を有する金網を用いて、前記流動層Ｆの上方、つまり捕捉体６の下流側（ガス出口側）に設置する。そして、前記流動層Ｆを経た気体は通過させ、流動層Ｆ内で気泡が破裂したり移動用車両が揺れることが原因で前記フィルタ４に向かって直線的な軌道で高速で飛び出す捕捉粒子５は、前記金網の網目に当てることにより、フィルタ４を通過させることなく、前記流動層Ｆへ戻して、捕捉粒子５に捕捉された微粒子を効果的に燃焼させる。前記フィルタ４としては、捕捉粒子５の平均粒径よりも小さな貫通孔を多数有する多孔板を用いてもよい。また、前記フィルタ４としては、直径数ｍｍから数十ｍｍの孔をあけた管を４０〜１５０メッシュの金網で覆ったものを用いてもよい（図１６参照）。これによれば、前記フィルタ４のケーシング２に対する溶接部長さが短くてすみ、あるいは溶接部が不要となり、熱応力の問題がなくなり、製作コストも安くなる。
【００６３】
また、前記ケーシング２の内方下部側で本体２１の内面２１ａと分散板３の間には、ケーシング２の前方（図２の左側）から前記捕集体６の下方に排気ガスＧを導入する排気導入路７が形成され、ケーシング２の内方上部側でケーシング内面２１ａとフィルタ４の間には、前記捕集体６を通過した排気ガスＧを上方から後方（図２の右側）へ排出する排気導出路８が形成されている。このとき、前記ケーシング２の分散板３の下部側に箱を設けて、これの内部を前記排気導入路７とすることもできる。
【００６４】
また、前記排気導入路７には、図２に示すように、この排気導入路７に溜った微粒子に火花を飛ばす装置として点火プラグ４１を設けている。この点火プラグ４１を設ければ、前記排気導入路７内面にたまった微粒子を燃焼させることができる。
【００６５】
図３に示すように、この処理装置１は、ディーゼルエンジンの一般的な消音器と同様に、そのケーシング２の全体が円筒形状に形成されていて、消音器と取り替えて装着できるようになっている。前記ケーシング２は、円筒形以外にも偏平な楕円形や角型とすることもできる。
【００６６】
図２に示すケーシング１の一方の端板２２には、その下部側に前記排気導入路７に連通する排気ガスＧの導入口２３が形成され、この導入口２３の外部側には前記排気管１０を連結するための連結フランジ２４が取り付けられ、図３に示す端板２２の中央部には前記捕捉粒子５の充填および保守・点検を行うための充填孔２５が形成されて、この充填孔２５には、これを閉鎖する蓋体２６を装着するためのフランジ２７が取り付けられている。また、図２に示す他方側の端板２２には、その上部に前記排気導出路８に連通する排気ガスＧの導出口２８が形成され、この導出口２８の外部側には排出パイプ２９（図１）を連結する連結具３０が取り付けられている。
【００６７】
前記捕集体６は、その重力と排気ガスＧの圧力とのバランスによって固定状態であったり、または流動化したりする。つまり排気ガスＧの速度が、排気ガスＧによる捕集体６の流動化に必要な所定値よりも低い場合、図２のように捕集体６は、前記分散板３上に捕捉粒子５が堆積した状態の固定層Ｓとなる。また、排気ガスＧの速度が前記所定値以上になった場合には、排気ガスＧの速度により捕集体６を流動化させて、図４のように捕捉粒子５がケーシング２の内部に浮遊分散された状態の流動層Ｆとなる。このとき前記所定値は、０．１〜０．５ｍ／ｓの範囲に設定される。また、図２に示す分散板３からフィルタ４までの高さ、詳しくは分散板３のノズル出口（分散板上面）からフィルタ４までの高さをＨとした場合、前記固定層Ｓの高さ，つまり流動層Ｆの静止高さは１／２Ｈ程度とし、前記流動層Ｆは、図４に示すように３／４Ｈ程度に設定される。
【００６８】
次に、以上の処理装置１を用いた排気ガスの処理方法について説明する。
図５は、排気ガスＧに含まれる固体炭素の微粒子ｇを除去処理する場合の模式図を示している。この微粒子ｇは、１μｍ以下の粒径のものが多い。図１のディーゼルエンジンＥから排出された排気ガスＧは、排気管１０から、図２の先ずケーシング２の排気導入路７に送られ、これより分散板３のノズル孔３１から内部の捕捉粒子５に向かって噴射される。このとき、排気ガスＧが保有している速度エネルギーの一部がノズル孔３１によって運動エネルギーに変換され、ノズル孔３１から排気ガスＧは捕捉粒子５に向かって２０〜２５０ｍ・ ｓ-1程度の速度で噴射される。また分散板３は、排気ガスＧを内部に均一に供給するために、通常流動層部での圧力損失に対して分散板３で約１０〜２０％の圧力損失を取るようにしているが、本発明の装置では、流動層Ｆの高さが数十ｍｍ程度と低く、負荷変動が激しくて流動層Ｆが安定しにくいので、前記分散板３で約１００〜２０００％の圧力損失を取るようにしている。このようにすれば、圧力損失により排気ガスＧが加速されて、捕捉粒子５に向かって均一な速度で噴射される。よって、大きな負荷変動や移動用車両の動揺があっても、排気ガスを流動層Ｆ内に均一に供給できる。
【００６９】
エンジンＥの起動時やアイドリング時など排気ガスＧの発生量が少なく、排気ガスＧの微粒子ｇの発生量も少ないとき、前記捕捉粒子５は、その重力の方が排気ガスＧの圧力に基づく捕捉粒子５の押上げ力よりも大きくなって、図２のように分散板３上に堆積した固定層Ｓとなり、図５のノズル孔３１から噴射された排気ガスＧ中の微粒子ｇは、分散板３上の各捕捉粒子５に衝突して捕捉される。このとき、捕捉粒子５が付着性の高いものや多孔質または表面粗度が粗い粒子であれば、微粒子ｇをより確実に捕捉できる。
【００７０】
エンジンＥの回転数が上がって排気ガスＧの圧力が高くなると、この圧力により捕集体６の捕捉粒子５は図４のように流動化し、つまり捕捉粒子５が浮遊分散された状態となって、ノズル孔３１の近くに新たな捕捉粒子５が循環されながら順次供給され、排気ガスＧ中の微粒子ｇが効率的に捕捉される。また、エンジンＥの回転数が上がり、かつ高負荷になると、排気ガスＧの温度も上昇するので、前記固定層Ｓや流動層Ｆの状態で捕捉粒子５に捕捉された微粒子ｇが、流動層Ｆの全域において排気ガスＧ中の残存酸素により速やかに燃焼される。この燃焼により微粒子ｇが除去された捕捉粒子５は、流動化により再びノズル孔３１に至って新たな微粒子ｇの捕捉に寄与する。このとき、流動層Ｆの温度が２４０℃〜４５０℃付近の範囲では、排気ガスＧに含まれたＮＯ2による微粒子ｇの燃焼が支配的であり、４５０℃付近以上では、排気ガスＧに含まれた酸素Ｏ2による微粒子ｇの燃焼が支配的となる。
【００７１】
以上のように、捕捉粒子５を固定層Ｓとしたり流動層Ｆとして、捕捉粒子５が流動化している時間をできるだけ少なくすることにより、捕捉粒子５とケーシング２との接触によるケーシング２の磨耗、および捕捉粒子５同士の接触による捕捉粒子５の摩耗が抑制される。
【００７２】
また、排気ガスＧは振動音を有しているが、この振動音は排気ガスＧの圧力振動により流動層Ｆ内の捕捉粒子５に運動量を与えることで消音される。つまり、運動エネルギーを受け取った捕捉粒子５は、流動層Ｆ内を移動するとき振動が減衰されて熱に変換される。これにより排気ガスＧの騒音は、流動層Ｆ内で熱となって消音される。
【００７３】
こうして微粒子ｇが除去された洗浄な排気ガスＧは、捕集体６の流動層Ｆから離れて、フィルタ４と排気導出路８を通って排出パイプ２９から外部に排出される。
【００７４】
また、前記排気ガス処理装置１の長手方向が車両の進行方向Ｘに対し直角方向Ｙに設定されており、移動車両が一般道路を走行する場合、この直角方向Ｙ（左右方向）に傾斜して連続的に走行する場合は少ないので、処理装置１の長手方向に沿った前記分散板３の傾き、すなわち分散板３の一方側への捕捉粒子５の偏りが防止される。その結果、捕捉粒子５に前記微粒子ｇが確実に捕捉されて、この微粒子ｇをより効果的に燃焼させることができる。
【００７５】
図６の第２実施形態では、捕捉体６に排気ガスＧを導く上流側排気通路、この例では前記エンジンＥの排気管１０（流動層Ｆの入口）に、酸化触媒（脱硝触媒）が充填された箱９を取り付けて、その酸化触媒で排気ガス中のＮＯをＮＯ2に変えて燃焼促進剤として活用し、このＮＯ2の存在下で微粒子ｇの燃焼を行うようにしている。このようにＮＯ2の存在下で燃焼を行えば、前述のとおり、排気ガスＧ中の酸素Ｏ2の支配下で燃焼する場合よりも前記流動層Ｆの燃焼が促進されるので、前記微粒子ｇの低温による燃焼処理が可能となる。また、以上のように前記流動層Ｆの入口に設けた箱９に酸化触媒を充填させれば、流動する捕捉粒子に酸化触媒を担持させる場合と異なり、酸化触媒の機械的摩耗を防ぐことができる。以上の低温による燃焼処理を行うためには、前記分散板３の下面に前記酸化触媒を塗布してもよい。
【００７６】
図７の第３実施形態では、前記流動層Ｆの内部で分散板３とフィルタ４の間に、流動層Ｆを円筒形のケーシング２の長手方向Ａのような一定方向に沿って複数の区画層Ｆ１〜Ｆ４に区画するために、上下方向に延びる複数の仕切り１１を、長手方向Ａに沿って等間隔に取り付けている。この仕切り１１としては、金属板または金網が好適に用いられる。このようにすれば、前記長手方向Ａを車両の前後方向に合致させることで、移動用車両が傾斜地を走行するような場合に、二点鎖線で示すように排気ガス処理装置１が長手方向Ａに傾いたとき、その長手方向一方側に捕捉粒子５が偏在して、流動層Ｆの高さが他方側で低くなり過ぎるのが、前記仕切り１１によって阻止され、この仕切り板１１の間に捕捉粒子５が常に滞留する。このため、排気ガスＧ中の微粒子ｇが捕捉粒子５と局部的に接触することなく流動層Ｆを吹き抜けるのが阻止され、微粒子ｇは捕捉粒子５に確実に捕捉されて、この微粒子ｇが効果的に燃焼する。なお、仕切り１１の長さを短くし、仕切り１１を分散板３に取り付け、仕切り１１の上端とフィルタ４との間に隙間を設けてもよい。
【００７７】
このとき、特に好適には、図８の実施形態で示すように、前記流動層Ｆの内部を前記仕切り１１により２つの区画層Ｆ１，Ｆ２に区画する。また、前記流動層Ｆは、図示しないが、仕切り１１により３つの区画層に区画してもよい。
【００７８】
図９の第４実施形態では、前記エンジンＥの負荷が所定時間にわたって低く、排気ガスＧの温度が低いとき、これを検出して、エンジンＥの燃焼膨張過程での燃料２次噴射を促進し、後燃え現象により、排気ガスＧの温度を上げて捕捉粒子５に付着した微粒子ｇを燃やすようにしている。具体的には、前記エンジンＥを制御するコントローラ１２にエンジンＥの回転数を入力し、この回転数が一定値以下の状態を継続した時間をコントローラ１２内のタイマにより検出し、この継続時間が所定時間に達したとき、前記コントローラ１２からの出力で燃料弁１３を制御してエンジンＥの燃焼膨張過程での燃料２次噴射を一定時間促進させる。ここで、前記エンジンＥの負荷は、急激な加減速時や坂道での走行時を除いて、通常の定速走行時には、言いかえれば長い時間スパンで見たときには、エンジンＥの回転数と比例するので、この回転数を検出することによってエンジンＥの負荷を容易に検出できる。エンジンＥの回転数は、車両に通常備わっているエンジン回転計から変換器を介して検出する。
【００７９】
以上のようにすれば、排気ガスＧの温度が低いときは、捕捉粒子に捕捉された微粒子が流動層Ｆで燃焼されにくいのに対し、エンジンＥの燃焼膨張過程での燃料２次噴射を促進させて排気ガスＧの温度を上げることにより、前記微粒子の燃焼を促進させることができる。また、このように燃焼供給量を増大させるのに代えて、図９に二点鎖線で示すように、前記エンジンＥと排気ガス処理装置１との間に別の燃焼器１４を設けて、前記エンジンＥの低負荷時に排気ガスＧを燃焼させて排気ガスＧの温度を上げるようにしてもよい。つまり、前記流動層Ｆ内では前記微粒子が捕捉粒子５の表面に薄く分散して付着し、粒子間の衝突により境膜が形成されることなく、低温下での燃焼が起こる。例えば５００℃に５〜１０分間維持すれば、捕捉粒子５の表面に付着した厚み１μの微粒子は燃焼してしまう。
【００８０】
図１０の第５実施形態では、前記排気ガス処理装置１を分散板３の断面積が異なる１Ａ，２Ａの２つに分割し、各処理装置１Ａ，２Ａの入口側に三方切換弁１５を取り付けて、前記エンジンＥの排気流量の変動に伴い使用する処理装置を変え、処理装置１Ａ，２Ａに流入する最大流量と最小流量の比率を小さくするようにしている。具体的には、排気流量に比例するエンジン回転数を検出し、エンジン回転数が一定値未満のとき一方の排気ガス処理装置１Ａのみに排気ガスＧを供給し、一定値以上のときには、分散板３の断面積が１Ａよりも広い処理装置２Ａに切り換えて使用し、さらに排気ガス量が増大したときには、両方の排気ガス処理装置１Ａ，２Ａに排気ガスＧを供給する。つまり、排気流量の増大に応じて処理装置１Ａ，２Ａの使用個数を増やす。これにより、各排気ガス処理装置１Ａ，２Ａに流入する排気ガスＧの分散板３の断面積当りの流量変化範囲が小さくなって適正化されるので、微粒子の燃焼を効果的に行うことができる。排気ガス処理装置は３つ以上設けてもよい。
【００８１】
図１１の第６実施形態では、排気ガス処理装置１の流動層Ｆ内における排気ガスＧの偏流を阻止するために、分散板３の上流側の排気導入路７内に孔径５〜１５ｍｍの孔を多数設けた円筒または楕円状の管１６を挿入している。すなわち、前記処理装置１のケーシング２の下部中央に排気ガスＧの排気管１０が接続される導入口２３を設けて、この導入口２３から排気導入路７内に前記管１６を挿入させている。このようにすれば、前記管１６により排気ガスＧの偏流が阻止されて、前記流動層Ｆには排気ガスＧが均一に拡散されるので、この排気ガスＧに含まれる微粒子が前記捕捉粒子５に確実に捕捉される。このとき、前記管１６に変えて、孔径５〜１５ｍｍの孔を多数設けた多孔板を前記排気導入路７に配置してもよい。
【００８２】
図１２の第７実施形態では、前記分散板３に、そのノズル孔３１と同じ面積の開口孔３３を有する平板３４を重ね合せ、この平板３４と分散板３の一方を平行移動させることにより、分散板３のノズル孔３１の開口面積、つまり分散板３の表裏面に直交する開口方向から見た１つの孔の断面積を制御するようにしている。このようにすれば、負荷変動があっても常に分散板３の圧力損失を所定値以上に保持し、排気ガスＧが通過する分散板３の上方において良好な流動状態を維持できる。また、分散導入体として、前記分散板３に代えて、後述する図１４に示すような散気管３５を用いることもできるが、この場合は円筒状の板を用い、この円筒状の板を前記散気管３５の周囲で回転させることにより、散気管３５の開口面積を制御するようにする。
【００８３】
図１３の第８実施形態では、前記分散板３の下部に設ける排気導入路７の内部を仕切り板５１により１対１の比率で２つの区画７Ａ，７Ｂに分割し、この分割された区画７Ａ，７Ｂの入口側に切換弁７１を設けて、エンジンの排気量の変動が１対４の比率では、分割された各区画７Ａ，７Ｂを通過するガス量が常に設計値の１／２以上となるように設定している。前記区画７Ａ，７Ｂは、１対２の比率で分割し、エンジンの排気量の変動が１対６の範囲では、前記区画７Ａ，７Ｂを通過するガス量が常に設計値の１／２以上となるように設定してもよい。
【００８４】
そして、以上のように前記分散板３の下部に設ける排気導入路７の内部を２つの区画７Ａ，７Ｂに分割し、エンジンの排気流量の変動に伴い分割された各区画７Ａ，７Ｂの使用域を前記切換弁７１で変えることにより、排気ガスが流入する区画７Ａ，７Ｂにおける排気ガスの最大流量と最小流量の比率を小さくする。つまり、一般に前記流動層Ｆにおいては、前記分散板３の圧力損失を十分にとることにより、前記捕捉粒子５である流動媒体の流動層Ｆでの挙動が不安定になっても、前記分散板３における各ノズル孔３１からの排気ガス流量の変動量が小さくなるようにするが、通常の流動層装置の負荷変動幅は通常最小負荷で最大負荷の６０％程度であり、最小負荷時の前記分散板３の圧力損失を適正に維持することは難しくはない。しかしながら、移動用車両に用いるディーゼルエンジンの最大負荷と最小負荷における排気ガス量の比率は、６〜１０：１程度と非常に大きくなる。そこで、前記分散板３の下部に設ける排気導入路７の内部を２つの区画７Ａ，７Ｂに分割して、排気ガスが流入する区画７Ａ，７Ｂにおいて常に排気ガスの流入量が最大負荷時に対し一定割合以上となるようにすることにより、排気ガスが流入する区画７Ａ，７Ｂにおける排気ガスの流量変化範囲を適正化することができて、前記分散板３の適正な圧力損失を維持して、良好な流動化状態を保持することができる。
【００８５】
また、図示しないが、前記排気導入路７の内部は、１対２対６から１対１対１の間の比率で３分割し、分割された各区画の入口に切換弁を設置して、エンジンの排気量の変動が１対１８から１対６の間の比率の範囲では、分割された各区画において通過するガス量が常に設計値の１／２〜３／５以上となるように設定してもよい。さらに、前記排気導入路７の内部は、１対２対６対１２から１対１対１対１の間の比率で４分割し、分割された各区画の入口に切換弁を設置して、エンジンの排気量の変動が１対４２から１対８の間の比率の範囲では、分割された各区画において通過するガス量が常に設計値の１／２〜３／５以上となるように設定してもよい。
【００８６】
図１４および図１５の第９実施形態では、分散導入体として、前記分散板３に代えて、排気ガスＧを流動層Ｆに導入する周面に多数の開口孔（ノズル孔）３５ａが形成された散気管３５を用いている。この散気管３５の複数、例えば２本をケーシング２の側壁から対面まで水平方向に流動層Ｆ内の下部を貫通するように取り付け、この散気管３５の２本の内の一本の入口側に弁３６を設けて、エンジンの排気流量の変動に伴い開閉させてやることにより、排気ガスが流入する散気管３５における排気ガスの最大流量と最小流量の比率を小さくしている。この場合も、排気ガスが流入する各散気管３５における排気ガスの流量変化範囲を適正化することができ、各散気管３５の適正な圧力損失を維持して良好な流動化状態を保持することができる。このとき、図１３に示した排気導入路７の内部を仕切り板５１で３または４つに区画する場合のように、前記散気管３５の３または４本をケーシング２の側壁から対面まで水平方向に流動層Ｆ内を貫通するように取り付けてもよい。また、前記散気管の各入口あるいは管群毎に入口弁を設けてもよい。さらに、入口弁３６を割愛してもよいし、散気管３５は１本でもよい。
【００８７】
図１６の第１０実施形態では、前記フィルタ４として、直径数ｍｍから数十ｍｍの孔４０が開設された管５３と、これの周囲を覆う４０〜１５０メッシュの金網４２とからなるフィルタ４を用い、このフィルタ４を前記流動層Ｆの上方に排気導出路８としてケーシング２の側壁から対面まで水平方向に流動層の上方空間を貫通するように取り付けている。このようにすれば、排気ガス処理装置１のケーシング２に対する前記フィルタ４の溶接部長さが短くてすみ、あるいは溶接部が無くてすみ、熱応力の問題が無くなり、製作コストが安くなる。
【００８８】
図１７の第１１実施形態では、前記分散板３（または散気管）の上方の同一垂直面内（つまり真上）に別の分散板３（または散気管）を配置し、分散板３上（または散気管の周り）に流動層Ｆ５を設け，この上方の同一垂直面内に設けられた別の分散板３により流動層Ｆ６を設けている。また、同一垂直面内の更に上方に分散板３をもう一枚配置し、同一垂直面内に３つの流動層を設けてもよい。このようにすれば、分散板３のノズル孔３１から噴出する高速の排気ガスＧが捕捉粒子５に衝突したときに、排気ガスＧ中の微粒子ｇが慣性集塵により前記捕捉粒子５に捕捉され易いので、流動層を２段または３段設けると、慣性集塵が２度または３度繰り返して行われることとなって、集塵効率が高くなる。
【００８９】
図１８の第１２実施形態では、前記分散板３として、パンチ加工で製造できる０．５〜１ｍｍ程度の孔をあけた２枚の多孔板３７，３８を使用し、これら多孔板３７，３８を、その孔３７ａ，３８ａの径よりも小さな範囲でづらして重ね合わせることにより、分散板３のノズル孔３１の断面積を小さくすることができるように構成している。このようにすれば、分散板３のノズル孔３１から排気ガスＧがシャープなジェット流となって噴出されるので、分散板３の上方において良好な流動化状態を保持して効率の良い集塵効果が得られる。
【００９０】
図１９の第１３実施形態では、前記流動層Ｆの界面近傍に１枚または２枚の多孔板１７を配置している。この多孔板１７としては、複数枚積層された金網を配置してもよい。このようにすれば、前記捕捉粒子５である流動媒体が流動化したとき、この流動媒体が前記金網あるいは多孔板１７に衝突し、または各者を通過するときに互いに衝突して流動化状態が緩慢となり、分散板３のノズル孔３１の出口には常に流動媒体が充満して微粒子の捕捉効率が高められる。また、一旦流動媒体の表面に捕捉された微粒子は、流動媒体の流動化状態が緩慢なため、再飛散しにくくて再飛散する前に燃焼される。しかも、流動媒体は、流動層Ｆの界面からの飛び出しが少なくなり、流動層Ｆの上方に設けたフィルタ４での詰りが少なくなる。つまり、アルミナなどの微粒子の捕捉粒子として使用される流動媒体の場合、最も流動化状態が良好で、微粒子の捕捉性能の高い領域は０．１〜０．２ｍｍの粒径であるが、流動媒体の粒径が小さいほど流動層Ｆからの粒子の飛び出しを防止するため、流動層の空塔速度を小さく、すなわち装置を大きくする必要がある。しかし、以上のように流動層Ｆの界面近傍に金網あるいは多孔板１７を配置して、流動媒体の流動化状態を緩慢とする場合、装置を小さくし、また流動媒体の粒径を例えば０．２ｍｍ程度としても、微粒子の捕捉性能を高くすることができる。なお、多孔板１７を用いる場合は、これの圧力損失をできるだけ小さくするため、開口率の大きいものを使用する。
【００９１】
図２０の第１４実施形態では、前記排気ガス処理装置１の出口側に排気ガスＧ中の窒素酸化物を除去する脱硝触媒を組み込んだ反応器１８を設けている。このようにすれば、装置と運転費用を共に低コストとしながら、脱塵効果と脱硝効果が得られる。すなわち、ディーゼルエンジンの排気ガスに含まれる窒素酸化物を除去する脱硝触媒は、通常触媒としての活性が得られる温度が２００℃以上であり、それ以下の温度域で使用すると、排気ガス中の煤塵が触媒表面に付着して触媒活性を失い、燃焼しなくなって閉塞する。従って、排気ガス温度はエンジンを調整して常に２００℃以上に保持する必要があるので、燃料消費量が増大する。しかし、以上のように排気ガス処理装置１の出口側に脱硝触媒を組み込んだ反応器１８を設けると、前記排気ガス処理装置１は低負荷時に特に煤塵除去率が高いので、排気ガス温度を２００℃以上に上げなくても、つまり余分な燃料をエンジンに供給しなくても触媒の閉塞は起こらない。また、前記脱硝触媒としては白金などの高価なものが使用されるので、この脱硝触媒だけで脱塵と脱硝を同時に高効率で行おうとする場合、必要な触媒量が多くなって高価となる。これに対し、以上のように排気ガス処理装置１を通過させた後に反応器１８内の脱硝触媒で排気ガス中の窒素酸化物を除去する場合は、脱塵及び脱硝能が共に８０％以上の処理装置が小型としながら低価格で得られ、また運転コストも低廉で長時間の運転に対しても信頼性が高くなる。
【００９２】
図２１に示す第１５実施形態では、流動層内、特に流動層上方に長さ、直径が数ｍｍから数十ｍｍの円筒状で両端が開いた金網５２を多数、固定しない状態で混入させる。このようにすれば、金網５２の中に入り込んだ粒子群が一時的に大粒径の挙動をし、流動層Ｆ界面での流動層の動きが制限されて、飛散の少ないおだやかな流動層となり、除塵効率が向上する。
【００９３】
図２２に示す第１６実施形態における排気ガス処理装置は、前記流動層の上方に４０〜１５０メッシュの金網製の一次フィルタ４Ａを設置し、その上に、酸化触媒の機能を持った４０〜１５０メッシュよりも目の粗い金網を積層させた二次フィルタ４Ｂを設置する。このようにすれば流動層を飛び出した小粒径の煤塵が４０〜１５０メッシュの金網製の一次フィルタを通りぬけたあと、酸化触媒の機能を持った二次フィルタ４Ｂで捕捉され、酸化されることにより除塵効率が向上する。酸化触媒としては、例えばニッケルが使用され、これが金網にコーティングされる。
【００９４】
また、さらに別の実施形態では、図２に示した分散板３の上面からフィルタ４までの高さＨ、または図１４に示した散気管３５の上面（頂部）からフィルタ４までの高さＨに対し、流動層Ｆの静止高さ（固定層の高さ）を５０％以上で、７０％以下、好ましくは６０％以下とし、流動層Ｆとなったとき、流動媒体によってフィルタ４を叩いてフィルタ４の煤塵による目詰まりを抑制するように構成する。
【００９５】
図２３は本発明の実施の第１７形態による排気ガス処理装置を示している。本実施形態は分散板３の設置位置の本体側面が鉛直になるようにしたものである。このようにすることにより、ガスが円滑に流れてデッドスペースができ難くなる。
また、分散板３の端部においても、できるだけ孔のあいていない部分がないようにすることが好ましい。４は多孔板等のフィルタ（又はフィルタ＋金網）、２３は導入口、２８は導出口である。
【００９６】
図２４は本発明の実施の第１８形態による排気ガス処理装置を示している。本実施形態は、流動層を複数段（図面では一例として２段）設け、分散板３の設置位置の本体壁面が鉛直になるようにしたものである。この効果は実施の第１７形態の場合と同様である。３５は散気管、５４は排気管で、多孔管、又は多孔管及び金網で構成される。
【００９７】
図２５は本発明の実施の第１９形態による排気ガス処理装置を示している。本実施形態は、排気導入路７にディフューザ５５を取り付けたものである。このディフューザ５５は拡大角度を片側３〜１５度程度とすることが好ましい。このようにすることにより、排気導入路への入口ダクトの動圧の影響を少なくすることができる。
【００９８】
図２６は本発明の実施の第２０形態による排気ガス処理装置を示している。本実施形態は、ディフューザ５５の近傍に燃焼器５６を設け、ガス温度を３分〜３０分程度５００〜５５０℃に加熱するように構成したものである。他の構成は実施の第１９形態の場合と同様である。
【００９９】
図２７は本発明の実施の第２１形態による排気ガス処理装置を示している。本実施形態は、排気ガス処理装置と別個に６０〜２００℃程度の低温部に、アイアンカーバイド（Ｆｅ3 Ｃ）を全部又は一部用いた固定層又は流動層からなる排ガス処理器５７を設けたもので、脱硝及び脱硫を行うことができるように構成したものである。
【０１００】
【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）  排気ガスに含まれる固形炭素のような微粒子を効率的、かつ容易で安価に処理することができる。
（２）  捕捉粒子のかさ密度が１．５〜４、望ましくは２〜３であるので、流動化不良を起すことなく、かつ装置をコンパクトにすることができる。
（３）  流動層は消音効果を有しているので、マフラーは不要となる。また、２〜５デシベル下がるので、騒音規制強化にも対応することができる。
（４）  ４サイクルディーゼルエンジン以外にも、２サイクルディーゼルエンジンの排ガス中の炭化水素（ＨＣ）低減用およびＣＯ低減用に使用することができる。
（５）  アイアンカーバイド（Ｆｅ3 Ｃ）の固定層または流動層を有する排ガス処理器を用いる場合は、脱塵以外に脱硝および脱硫を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る排気ガス処理装置をディーゼルエンジンに取り付けた第１実施形態例を示す側面説明図である。
【図２】図１に示す排気ガス処理装置の全体構造を示す縦断面図である。
【図３】図１に示す排気ガス処理装置の正面図である。
【図４】図２に示す装置において、捕捉粒子が流動層となったときの状態を示す処理装置一部の縦断面図である。
【図５】図４に示す装置において、排気ガス中の微粒子が捕捉される状態を示す模式図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る排気ガス処理装置を示す側面図である。
【図７】第３実施形態を示す排気ガス処理装置の一部切欠いた側面図である。
【図８】第３実施形態の別の例を示す排気ガス処理装置の一部切欠いた側面図である。
【図９】第４実施形態を示すエンジンまわりの部分のブロック図である。
【図１０】第５実施形態を示す排気ガス処理装置の部分のブロック図である。
【図１１】第６実施形態を示す排気ガス処理装置の一部切欠いた側面図である。
【図１２】第７実施形態を示す排気ガス処理装置における分散板の断面図である。
【図１３】第８実施形態を示す排気ガス処理装置の一部切欠いた側面図である。
【図１４】第９実施形態を示す排気ガス処理装置の一部を切り欠いた水平断面図である。
【図１５】図１４に示す装置の平断面説明図である。
【図１６】第１０実施形態を示す排気ガス処理装置の一部を切り欠いた縦断面図である。
【図１７】第１１実施形態を示す排気ガス処理装置の一部を切り欠いた側面図である。
【図１８】第１２実施形態を示す排気ガス処理装置における分散板の断面図である。
【図１９】第１３実施形態を示す排気ガス処理装置の一部を切り欠いた縦断面図である。
【図２０】第１４実施形態を示す排気ガス処理装置まわりの部分のブロック図である。
【図２１】第１５実施形態を示す排気ガス処理装置の一部を切り欠いた縦断面図である。
【図２２】第１６実施形態を示す排気ガス処理装置の一部を切り欠いた縦断面図である。
【図２３】第１７実施形態に係る排気ガス処理装置を示す正面図である。
【図２４】第１８実施形態に係る排気ガス処理装置を示す正面断面図である。
【図２５】第１９実施形態に係る排気ガス処理装置を示す側面図である。
【図２６】第２０実施形態に係る排気ガス処理装置を示す側面図である。
【図２７】第２１実施形態に係る排気ガス処理装置を示す側面図である。
【符号の説明】
１…排気ガス処理装置、２…ケーシング、３…分散板、４…フィルタ、５…捕捉粒子、６…捕集体、７…排気導入路、７Ａ，７Ｂ…排気導入路の区画、８…排気導出路、９…酸化触媒を充填した箱、１１…仕切り、１４…燃焼器、１６…管、１７…多孔板、１８…反応器、３１，３５ａ…ノズル孔、３２…金網、３４…平板、３５…散気管、３６…切換弁、３７，３８…多孔板、４１…火花を飛ばす装置（点火プラグ）、５２…円筒状の金網、５４…排気管、５５…ディフューザ、５６…燃焼器、５７…排ガス処理器、７１…切換弁、Ｅ…エンジン、Ｆ…流動層、Ｆ１〜Ｆ６…区画層、Ｇ…排気ガス、ｇ…微粒子、Ｘ…進行方向、Ｙ…直角方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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