JP2005207410A - Particulate removing device and diesel vehicle equipped with the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a diesel particulate removing device capable of regenerating clogged filter easily at low cost. <P>SOLUTION: This diesel particulate removing device is provided with an outer tube 4 built in an exhaust line 2 of a diesel engine 1 and includes openings on a flow-in side and a flow-out side of diesel exhaust gas 3, and a plurality of filter units 5, 5 attached and stored in the outer tube 4 to collect or to collect and burn particulate in the diesel exhaust gas 3. The plurality of filter units 5, 5 are connected mutually along flow of the diesel exhaust gas 3 and are combined with a flow-in opening pipe 6 and a flow-out opening pipe 7 of the diesel exhaust gas 3 to construct an inner tube of a sealed structure excluding flow-in side and flow-out side. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、微粒子除去装置に係り、特には、ディーゼル車、発電機、農機具等で用いられるディーゼルエンジン等の内燃機関の排気中に含まれる微粒子をヒータやフィルタに捕捉し、又は捕捉した微粒子を燃焼除去するために用いて好適な微粒子除去装置及び該除去装置を備えるディーゼル車に関する。   The present invention relates to a particulate removal device, and in particular, captures particulates contained in the exhaust of an internal combustion engine such as a diesel engine used in a diesel vehicle, a generator, an agricultural equipment, or the like, or captures the captured particulates. The present invention relates to a particulate removal device suitable for use in combustion removal and a diesel vehicle equipped with the removal device.

従来、自動車排気ガスの規制に対する注目は、発ガン性物質とされる二酸化窒素を主とする窒素酸化物（ＮＯｘ）等に向けられていた。
ところで、ディーゼル車の排出ガスの中には多量の炭素微粒子（いわゆる黒煙）が存在し、この炭素微粒子は、排気通路を経て空気中に吐き出された後は、長い時間空気中を舞い、最終的に、煤等となって床面や路面や衣服等に舞い降りてくる。ところで、炭素は、ものを良く吸着するので、発ガン関連物質等の様々な化学物質が、空気中を浮遊する炭素微粒子に吸着して、この炭素微粒子を人間が吸い込むことで人体の中に入り込み、ガンや呼吸器系の疾患を起こすとの報告が、近年相次いでなされている。 Conventionally, attention to the regulation of automobile exhaust gas has been directed to nitrogen oxide (NOx) mainly composed of nitrogen dioxide, which is a carcinogenic substance.
By the way, there are a lot of carbon particulates (so-called black smoke) in the exhaust gas of diesel vehicles, and these carbon particulates flew into the air for a long time after being exhausted into the air through the exhaust passage. In particular, it becomes a kite or the like and falls on the floor, road surface, clothes, etc. By the way, since carbon adsorbs things well, various chemical substances such as carcinogenic substances are adsorbed by carbon fine particles floating in the air, and humans inhale these carbon fine particles into the human body. In recent years, it has been reported that cancer and respiratory diseases are caused.

このようなことから、いまや、窒素酸化物（ＮＯｘ）に限らず、ディーゼル車からの粒子状物質（ＰＭ）の排出規制が重要な課題となっている。そこで、環境空気をディーゼル黒煙汚染から守るものとして、車両搭載のディーゼルエンジンの排気通路に金属繊維やハニカム形状のエレメント等からなる黒煙除去フィルタを設置した黒煙捕集装置が提供されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。   For this reason, not only nitrogen oxide (NOx) but also emission control of particulate matter (PM) from diesel vehicles has become an important issue. Therefore, as a means for protecting environmental air from diesel black smoke contamination, there is provided a black smoke collection device in which a black smoke removal filter made of metal fibers, honeycomb-shaped elements, or the like is installed in the exhaust passage of a diesel engine mounted on a vehicle. (For example, refer to Patent Document 1 and Patent Document 2).

しかしながら、この種の黒煙除去フィルタでは、長期間使用すれば、捕集した黒煙によって目詰まりを起こし、圧力損失が増加するという欠点があった。
黒煙の目詰まりを解消する手段として、捕捉粒子の燃焼させてフィルタ機能を再生させるディーゼル粒子除去装置が提案されている（例えば、特許文献３、特許文献４及び特許文献５等参照）。
この種の装置は、排出ガスの入口及び出口を有する筒状容器と、該筒状容器内の入口側に設けられたヒータと、該ヒータの後段に隣接配置された多孔質フォームフィルタと、該多孔質フォームフィルタの後段に隣接配置された触媒担持フィルタとを有して構成されている。 However, when this type of black smoke removal filter is used for a long period of time, there is a drawback in that it is clogged by the collected black smoke and pressure loss increases.
As means for resolving clogging of black smoke, diesel particle removal devices that regenerate the filter function by burning trapped particles have been proposed (see, for example, Patent Document 3, Patent Document 4, and Patent Document 5).
This type of apparatus includes a cylindrical container having an inlet and an outlet for exhaust gas, a heater provided on the inlet side in the cylindrical container, a porous foam filter disposed adjacent to the subsequent stage of the heater, And a catalyst-carrying filter disposed adjacent to the latter stage of the porous foam filter.

このような構成では、入口から導入された排出ガスは、セラミックや金属からなる、加熱されたヒータに接触して着火燃焼し、多孔質フォームフィルタ及び触媒担持フィルタで未燃粒子が捕捉除去される。このとき、ヒータ及び排出ガスの熱が多孔質フォームフィルタに伝導して、多孔質フォームフィルタに捕捉された未燃粒子を着火燃焼させる。より下流側の触媒担持フィルタでは、ヒータ及び排出ガスからの伝導熱は、少なくなるため、温度は低下するが、触媒担持フィルタに担持された触媒により、捕捉粒子の燃焼が促進されるので、失火することなく、多くの捕捉粒子が比較的低温で燃焼除去され、フィルタ機能が再生される。
実開昭６１−５５１１４号公報 実開昭６１−８４８５１号公報 特開平２−１７３３１０号公報 特開平６−２１２９５４号公報 特開平８−１９３５０９号公報 In such a configuration, the exhaust gas introduced from the inlet is ignited and burned in contact with a heated heater made of ceramic or metal, and unburned particles are captured and removed by the porous foam filter and the catalyst-carrying filter. . At this time, the heat of the heater and the exhaust gas is conducted to the porous foam filter, and the unburned particles captured by the porous foam filter are ignited and burned. In the downstream catalyst-carrying filter, the conduction heat from the heater and the exhaust gas decreases, so the temperature decreases. However, the catalyst carried on the catalyst-carrying filter promotes the combustion of trapped particles, so misfiring. Instead, many trapped particles are burned off at a relatively low temperature and the filter function is regenerated.
Japanese Utility Model Publication No. 61-55114 Japanese Utility Model Publication No. 61-84851 JP-A-2-173310 Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-212954 JP-A-8-193509

しかしながら、装置内蔵のヒータにフィルタ再生機能を持たせる構成は、理想的ではあるものの、複雑かつ高価である上、耐久性に乏しいという欠点があった。   However, although the configuration in which the heater built in the apparatus has a filter regeneration function is ideal, it has the disadvantages that it is complicated and expensive and has poor durability.

一方、目詰まりが未だ生じていないフィルタでも、ディーゼル粒子除去装置内に、黒煙とともに多量の酸素を含んだ排出ガスが急激に流入したような場合は、ディーゼル粒子除去装置内で未燃粒子が爆発的に燃焼する、いわゆる酸素フラッシュと呼ばれる現象が引き起こされ、フィルタ等が損傷してしまう虞があった。
例えば、長い下り坂等で、排気を遮断して制動する排気ブレーキを使用した後にアクセルが踏まれたような場合には、ディーゼル微粒子とともに高濃度（例えば通常の４倍）の酸素を含んだ排出ガスが、ディーゼル粒子除去装置内に急激に流入することにより、爆発的にディーゼル微粒子の燃焼が起こり、略１５００℃にも達するために、例えば金属製のフィルタを溶断してしまう虞があった。 On the other hand, even if the filter has not yet been clogged, if exhaust gas containing a large amount of oxygen together with black smoke suddenly flows into the diesel particle removal device, unburned particles will be generated in the diesel particle removal device. A phenomenon called so-called oxygen flash that burns explosively is caused, which may damage the filter and the like.
For example, when the accelerator is depressed after using an exhaust brake that shuts off and brakes on a long downhill, etc., exhaust containing high concentrations (for example, 4 times normal) of oxygen together with diesel particulates When the gas suddenly flows into the diesel particle removing device, diesel particulate combustion occurs explosively and reaches approximately 1500 ° C., so that there is a possibility that, for example, a metal filter is blown out.

この発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであって、目詰まりが進行したフィルタを、容易にかつ低コストで、再生できる微粒子除去装置及び該除去装置を備えるディーゼル車を提供することを第１の目的としている。   The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a particulate removal device that can easily and inexpensively regenerate a filter that has progressed clogging, and a diesel vehicle including the removal device. The first purpose.

また、何らかの原因によるガス中微粒子の爆発的燃焼を防止でき、たとえ、爆発的燃焼が生じたとしても、これに起因する装置の焼損を防ぐことができる微粒子除去装置及び該除去装置を備えるディーゼル車を提供することを第２の目的としている。   Further, a particulate removing device capable of preventing explosive combustion of particulates in a gas due to any cause, and capable of preventing burning of the device due to this even if explosive combustion occurs, and a diesel vehicle equipped with the removing device The second purpose is to provide the above.

上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、ガスの流路上に組み込まれ、当該ガスの流入側と流出側とに開口を有する外管と、当該外管に納着されて、流入された前記ガス中の微粒子を捕捉又は捕捉して燃焼除去するためのフィルタとを備えてなる微粒子除去装置に係り、前記フィルタが内管を構成し、該内管と外管との間の隙間が、前記内管内の圧力が急激に増大したときの、前記ガスの非常時迂回流路として機能する構成になされていることを特徴としている。
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の微粒子除去装置に係り、前記内管には、前記内管内の圧力が急激に増大する際、非常時迂回流路に前記排出ガスを流す安全弁が設けられていることを特徴としている。
また、請求項３記載の発明は、請求項１記載の微粒子除去装置に係り、前記外管の側面には、前記フィルタを取り付け又は取り外すための蓋付きの着脱用開口部が設けられていることを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problems, an invention according to claim 1 is incorporated in a gas flow path, and has an outer pipe having openings on the inflow side and the outflow side of the gas, And a filter for trapping or capturing and removing the particulates in the gas by burning, and the filter constitutes an inner pipe, and a gap between the inner pipe and the outer pipe However, when the pressure in the said inner pipe increases rapidly, it is set as the structure which functions as an emergency bypass flow path of the said gas.
Further, the invention according to claim 2 relates to the particulate removing device according to claim 1, and when the pressure in the inner pipe rapidly increases, the exhaust gas is caused to flow through the emergency bypass flow path in the inner pipe. A safety valve is provided.
The invention according to claim 3 relates to the particulate removing apparatus according to claim 1, wherein a side surface of the outer tube is provided with an attaching / detaching opening with a lid for attaching or removing the filter. It is characterized by.

請求項４記載の発明は、ガスの流路上に組み込まれ、当該ガスの流入側と流出側とに開口を有する外管と、当該外管に納着されて、流入された前記ガス中の微粒子を捕捉又は捕捉して燃焼除去するための複数のフィルタとを備えてなる微粒子除去装置に係り、前記複数のフィルタは、前記ガスの流れに沿って、互いに接続され、さらに、前記ガスの流入口管と流出口管とも組み合わされて、流入側と流出側を除けば、密封構造の内管を構成していることを特徴としている。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an outer tube which is incorporated on a gas flow path and has openings on the inflow side and the outflow side of the gas, and fine particles in the gas which are received and flown into the outer tube. And a plurality of filters for capturing and removing by combustion, wherein the plurality of filters are connected to each other along the gas flow, and further, the gas inlet port. In combination with the pipe and the outlet pipe, the inner pipe of the sealed structure is configured except for the inflow side and the outflow side.

また、請求項５記載の発明は、請求項４記載の微粒子除去装置に係り、前記複数のフィルタ相互の間、最上流側に配置された前記フィルタと前記流入口管との間、及び最下流側に配置された前記フィルタと前記流出口管との間には、ガスケットが挿入されて、密封構造の内管が構成されていることを特徴としている。   Further, the invention according to claim 5 relates to the particulate removing device according to claim 4, wherein the filter is disposed between the plurality of filters, between the filter disposed on the most upstream side and the inlet pipe, and most downstream. A gasket is inserted between the filter arranged on the side and the outlet pipe to form an inner pipe having a sealed structure.

また、請求項６記載の発明は、請求項４記載の微粒子除去装置に係り、前記内管には、前記複数のフィルタ相互を接続するためのガスケット付きのジョイント管が付加されていることを特徴としている。
また、請求項７記載の発明は、請求項４記載の微粒子除去装置に係り、前記外管の側面には、前記各フィルタを取り付け又は取り外すための蓋付きの着脱用開口部が設けられていることを特徴としている。 A sixth aspect of the present invention relates to the particulate removing apparatus according to the fourth aspect, wherein a joint pipe with a gasket for connecting the plurality of filters is added to the inner pipe. It is said.
The invention according to claim 7 relates to the particulate removing apparatus according to claim 4, wherein a side surface of the outer tube is provided with an attaching / detaching opening with a lid for attaching or removing the filters. It is characterized by that.

請求項８記載の発明は、請求項７記載の微粒子除去装置に係り、前記内管を組付ける際には、前記着脱用開口部の蓋部を開け、当該着脱用開口部から、前記各フィルタを挿入して、前記内管を組み付ける一方、前記内管を分解する際には、前記各フィルタを前記着脱用開口部から取り出す着脱手段が設けられていることを特徴としている。   The invention according to claim 8 relates to the particulate removing apparatus according to claim 7, wherein when the inner tube is assembled, the lid of the attachment / detachment opening is opened, and each filter is removed from the attachment / detachment opening. When the inner tube is assembled while the inner tube is assembled, an attaching / detaching means for taking out each filter from the attaching / detaching opening is provided.

また、請求項９記載の発明は、請求項８記載の微粒子除去装置に係り、前記着脱手段が、単数又は複数の長ボルトを有してなることを特徴としている。   A ninth aspect of the invention relates to the particulate removing apparatus according to the eighth aspect of the invention, wherein the attaching / detaching means includes one or a plurality of long bolts.

また、請求項１０記載の発明は、請求項８記載の微粒子除去装置に係り、前記着脱手段が、単数又は複数の長ボルトとダブルナットとを有してなることを特徴としている。   According to a tenth aspect of the invention, there is provided the particulate removing apparatus according to the eighth aspect, wherein the attaching / detaching means includes one or a plurality of long bolts and a double nut.

請求項１１記載の発明は、請求項４記載の微粒子除去装置に係り、流出側又は流入側の前記内管と前記外管との軸方向隙間には、前記内管を前記外管に固定すると共に、熱膨張を吸収するための板ばね部材が設けられていることを特徴としている。   An eleventh aspect of the present invention relates to the particulate removing device according to the fourth aspect, wherein the inner tube is fixed to the outer tube in the axial gap between the inner tube and the outer tube on the outflow side or the inflow side. In addition, a leaf spring member for absorbing thermal expansion is provided.

また、請求項１２記載の発明は、請求項４記載の微粒子除去装置に係り、前記内管を組付ける際には、前記着脱用開口部の蓋部を開け、当該着脱用開口部から、前記各フィルタを挿入して、前記内管を組み付ける一方、前記内管を分解する際には、前記各フィルタを前記着脱用開口部から取り出すための、単数又は複数の長ボルトを有する着脱手段が設けられ、前記外管の流入側端面又は流出側端面に前記着脱手段の前記長ボルトが挿通されていて、かつ、流出側又は流入側の前記内管と前記外管との軸方向隙間に、熱膨張を吸収するための板ばね部材が設けられていて、前記長ボルトを締め付けると、前記板ばね部材が圧迫変形することで、前記内管が前記外管に固定される構成になされていることを特徴としている。   The invention according to claim 12 relates to the particulate removing apparatus according to claim 4, wherein when the inner tube is assembled, the lid of the attachment / detachment opening is opened, and the attachment / detachment opening from the attachment / detachment opening, While inserting each filter and assembling the inner pipe, when disassembling the inner pipe, there is provided an attaching / detaching means having one or more long bolts for taking out each filter from the attaching / detaching opening. The long bolt of the attaching / detaching means is inserted in the inflow side end face or the outflow side end face of the outer pipe, and heat is generated in the axial gap between the inner pipe and the outer pipe on the outflow side or the inflow side. A leaf spring member for absorbing expansion is provided, and when the long bolt is tightened, the leaf spring member is compressed and deformed so that the inner tube is fixed to the outer tube. It is characterized by.

また、請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の微粒子除去装置に係り、前記板ばね部材が、前記流入口管又は流出口管を挿通させる開口部が中央部に設けられている皿ばねからなることを特徴としている。   The invention according to claim 13 relates to the particulate removing apparatus according to claim 12, wherein the leaf spring member has a disc spring provided with an opening through which the inlet pipe or the outlet pipe is inserted at a central portion. It is characterized by consisting of.

また、請求項１４記載の発明は、請求項１２記載の微粒子除去装置に係り、前記内管と外管との隙間が、前記内管内の圧力が急激に増大したときの、前記排出ガスの非常時迂回流路として機能する構成になされていることを特徴としている。   Further, the invention according to claim 14 relates to the particulate removing apparatus according to claim 12, wherein a gap between the inner tube and the outer tube causes an emergency of the exhaust gas when the pressure in the inner tube increases rapidly. It is characterized by being configured to function as a time bypass channel.

また、請求項１５記載の発明は、請求項１４記載の微粒子除去装置に係り、前記内管には、前記内管内の圧力が急激に増大する際、非常時迂回流路に前記排出ガスを流す安全弁が設けられていることを特徴としている。
請求項１６記載の発明は、請求項４記載の微粒子除去装置に係り、前記フィルタの目詰まりを知らせる目詰まりセンサが付加されていることを特徴としている。 The invention described in claim 15 relates to the particulate removing device according to claim 14, wherein when the pressure in the inner pipe rapidly increases, the exhaust gas is caused to flow through the emergency bypass flow path in the inner pipe. A safety valve is provided.
According to a sixteenth aspect of the present invention, there is provided the particulate removing apparatus according to the fourth aspect, wherein a clogging sensor for notifying the clogging of the filter is added.

また、請求項１７記載の発明は、請求項１、２又は３記載の微粒子除去装置に係り、ディーゼルエンジンの排出経路上に組み込まれ、ディーゼル排出ガスの流入側と流出側とに開口を有する外管と、当該外管に納着されて、前記ディーゼル排出ガス中の微粒子を捕捉又は捕捉して燃焼除去するためのフィルタとを備えてなることを特徴としている。
また、請求項１８記載の発明は、請求項４乃至１６の何れか一に記載の微粒子除去装置に係り、ディーゼルエンジンの排出経路上に組み込まれ、ディーゼル排出ガスの流入側と流出側とに開口を有する外管と、当該外管に納着されて、前記ディーゼル排出ガス中の微粒子を捕捉又は捕捉して燃焼除去するための複数のフィルタとを備えてなることを特徴としている。 The invention described in claim 17 relates to the particulate removal apparatus according to claim 1, 2, or 3, and is incorporated on the exhaust path of the diesel engine and has an opening on the inflow side and the outflow side of the diesel exhaust gas. It is characterized by comprising a pipe and a filter that is fitted in the outer pipe and captures or captures particulates in the diesel exhaust gas for combustion removal.
An eighteenth aspect of the present invention relates to the particulate removing device according to any one of the fourth to sixteenth aspects of the present invention, which is incorporated on the exhaust path of the diesel engine, and is open on the inflow side and the outflow side of the diesel exhaust gas. And a plurality of filters that are received in the outer tube and capture or capture and remove the particulates in the diesel exhaust gas by combustion.

また、請求項１９記載の発明は、ディーゼル車に係り、請求項１７に記載の前記微粒子除去装置を備えてなることを特徴とする。
また、請求項２０記載の発明は、ディーゼル車に係り、請求項１８に記載の前記微粒子除去装置を備えてなることを特徴とする。 The invention according to claim 19 relates to a diesel vehicle, comprising the particulate removing device according to claim 17.
A twentieth aspect of the invention relates to a diesel vehicle, wherein the particulate removing device according to the eighteenth aspect of the invention is provided.

以上説明したように、この発明の構成によれば、目詰まりが進行したフィルタを、容易にかつ安価なコストで、再生できる。また、何らかの原因によるディーゼル微粒子の爆発的燃焼を防止でき、たとえ、爆発的燃焼が生じたとしても、これに起因する装置の焼損を防ぐことができる。   As described above, according to the configuration of the present invention, it is possible to regenerate a filter that has progressed clogging easily and at low cost. Moreover, the explosive combustion of the diesel particulates for some reason can be prevented, and even if explosive combustion occurs, the apparatus can be prevented from being burned out.

目詰まりが進行したフィルタを、低コストかつ容易に再生するという目的を、外管と、フィルタ等によって構成される内管との二重管構造とし、内管たるフィルタを着脱するための蓋付きの着脱用開口部を上記外管に設けることで実現した。外管から取り出されたフィルタは、再生炉内で、未然粒子が燃焼されて、再生される。   For the purpose of easily regenerating a clogged filter at a low cost, it has a double tube structure with an outer tube and an inner tube made up of a filter, etc., with a lid for attaching and detaching the filter as the inner tube This was realized by providing an opening for attaching and detaching to the outer tube. The filter taken out from the outer tube is regenerated by burning the particles in the regeneration furnace.

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用いて具体的に行う。
図１は、この発明の一実施例であるディーゼル微粒子除去装置の概略構成を示す模式断面図である。
この例のディーゼル微粒子除去装置１は、ディーゼル車に搭載され、図１に示すように、ディーゼルエンジン１の排出経路２に接続されて、ディーゼル排出ガス３の流入側と流出側とに開口を有する外管４と、当該外管４に納着されて、前記ディーゼル排出ガス３中の微粒子を捕捉又は捕捉して燃焼除去するための複数（この例では２本）のフィルタユニット５,５とを備えてなると共に、前記複数のフィルタユニット５，５は、前記ディーゼル排出ガス３の流れに沿って、互いに接続され、さらに、前記ディーゼル排出ガス３の流入口管６と流出口管７とも組み合わされて、流入側と流出側を除けば、密封構造の内管８が構成されて、全体として二重管構造となっている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The description will be made specifically using examples.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a diesel particulate removing device according to an embodiment of the present invention.
The diesel particulate removal device 1 of this example is mounted on a diesel vehicle and is connected to the exhaust path 2 of the diesel engine 1 and has openings on the inflow side and the outflow side of the diesel exhaust gas 3 as shown in FIG. An outer pipe 4 and a plurality (two in this example) of filter units 5 and 5 that are attached to the outer pipe 4 and trap or capture and remove particulates in the diesel exhaust gas 3 The plurality of filter units 5, 5 are connected to each other along the flow of the diesel exhaust gas 3, and are also combined with the inlet pipe 6 and the outlet pipe 7 of the diesel exhaust gas 3. Thus, except for the inflow side and the outflow side, an inner tube 8 having a sealed structure is formed, and a double tube structure is formed as a whole.

図２は、同ディーゼル微粒子除去装置１の内部構成を分解して示す分解図である。
同図に示すように、前段と後段あわせて２本の円筒型PM(particulate material; 黒鉛微粒子除去)フィルタユニット５，５と、これらのフィルタユニット５，５を接合するガスケット付きのジョイント管９と、流入口管６と、流出口管７とが、ボルトナット構造を持つ着脱手段１２によって締め付け固定されて、機密構造の内管８が構成されている。上記流入口管６には、内管８の前蓋部８Ｂが溶着されていて、上記流出口管７には、内管８の後蓋部８Ｃが溶着されている。上流側に配置されたフィルタユニット５と前蓋部８Ｂ（流入口管６）との間、下流側に配置されたフィルタユニット５と後蓋部８Ｃ（流出口管７）との間にも、図示せぬ環状のガスケットが挿入されて、密封構造が確保されている。これらのガスケットは、環状の金属板の両面が、カーボン粒子で被覆されて構成されている。
各フィルタユニット５は、短尺の内部シリンダ部５Ａと該内部シリンダ部５Ａに軸心を共通にして収納されたロール状のフィルタ部５Ｂと、十字状のフィルタ受け５Ｃ、それぞれ軸芯に沿って設けられた３枚構成又は４枚構成の羽根５Ｄとから概略構成されている。３枚構成又は４枚構成の羽根５Ｄは、後述するように、内管８の外周面と外管４の内周面との間の断面輪帯状の隙間（非常時迂回流路Ｋ）を確保するために寄与するものである。
また、前蓋部８Ｂには、流入口管６の他にも、後述するように、皿ばね当て２０と、バイパス弁（安全弁）１５とが、取着されている。 FIG. 2 is an exploded view showing the internal configuration of the diesel particulate removing device 1 in an exploded manner.
As shown in the figure, two cylindrical PM (particulate material; graphite particulate removal) filter units 5 and 5 in combination with a front stage and a rear stage, and a joint pipe 9 with a gasket for joining these filter units 5 and 5, The inflow pipe 6 and the outflow pipe 7 are fastened and fixed by an attaching / detaching means 12 having a bolt and nut structure to constitute an inner pipe 8 having a confidential structure. A front lid portion 8B of an inner tube 8 is welded to the inlet pipe 6, and a rear lid portion 8C of the inner tube 8 is welded to the outlet tube 7. Between the filter unit 5 arranged on the upstream side and the front lid part 8B (inlet pipe 6), between the filter unit 5 arranged on the downstream side and the rear lid part 8C (outlet pipe 7), An annular gasket (not shown) is inserted to ensure a sealing structure. These gaskets are configured by covering both surfaces of an annular metal plate with carbon particles.
Each filter unit 5 includes a short inner cylinder portion 5A, a roll-shaped filter portion 5B housed in the inner cylinder portion 5A with a common axial center, and a cross-shaped filter receiver 5C along the axis. The three- or four-blade blades 5D are roughly configured. The three-blade or four-blade blade 5D secures a ring-shaped gap (emergency bypass flow path K) between the outer peripheral surface of the inner tube 8 and the inner peripheral surface of the outer tube 4, as will be described later. To contribute.
In addition to the inlet pipe 6, a disc spring abutment 20 and a bypass valve (safety valve) 15 are attached to the front lid portion 8 </ b> B as will be described later.

外管４は、両面開口で長尺の外部シリンダ部４Ａと、前蓋部４Ｂと円板状の後蓋部４Ｃとか概略構成され、上記前蓋部４Ｂには、内管８の流入口管６を挿通させる開口が設けられている。また、上記後蓋部４Ｃには、内管８の流出口管７を挿通させる開口が設けられている。さらに、外管４の周側面には、図３及び図４に示すように、前記各フィルタユニット５等を取り付け又は取り外すための側蓋１０付きの着脱用開口部１１が設けられている。   The outer tube 4 is generally composed of a long outer cylinder portion 4A with a double-sided opening, a front lid portion 4B, and a disc-shaped rear lid portion 4C. The front lid portion 4B includes an inlet pipe of the inner tube 8. An opening through which 6 is inserted is provided. Further, the rear lid portion 4C is provided with an opening through which the outlet pipe 7 of the inner pipe 8 is inserted. Further, as shown in FIGS. 3 and 4, an attachment / detachment opening 11 with a side cover 10 for attaching or removing each filter unit 5 or the like is provided on the peripheral side surface of the outer tube 4.

上記後蓋部４Ｃには、内管８と、該内管８を収納する外管１３とを着脱自在に接合する着脱手段１２が設けられている。この着脱手段１２は、図４、図５及び図６に示すように、単数又は複数（この例では複数）の長ボルト１３Ａ、１３Ａ、…とナット（好適には、ダブルナット）１３Ｂ、１３Ｂ、…とからなっている。内管８の流出口管７の側周面には、上記長ボルト１３Ａ、１３Ａ、…の押圧力を受け止めるための力受け板１３Ｃが嵌合されて溶着されている。   The rear lid portion 4C is provided with attachment / detachment means 12 for detachably joining the inner tube 8 and the outer tube 13 for housing the inner tube 8 therein. As shown in FIGS. 4, 5, and 6, the attaching / detaching means 12 includes one or more (in this example, a plurality) long bolts 13 </ b> A, 13 </ b> A,... And nuts (preferably double nuts) 13 </ b> B, 13 </ b> B, It is made up of ... A force receiving plate 13C for receiving the pressing force of the long bolts 13A, 13A,... Is fitted and welded to the side peripheral surface of the outlet pipe 7 of the inner pipe 8.

流入側における内管８と外管４との軸方向隙間、すなわち、内管８の前蓋部８Ｂと外管４の前蓋部４Ｂとの軸方向隙間には、図６に示すように、皿ばね当て２０を介して、内管８を外管４に押付け固定すると共に、熱膨張を吸収するための、板ばね部材からなる皿ばね１４が設けられている。この皿ばね１４の中央部には、内管４の流入口管６を挿通させるための開口部が設けられている。   The axial gap between the inner tube 8 and the outer tube 4 on the inflow side, that is, the axial gap between the front lid portion 8B of the inner tube 8 and the front lid portion 4B of the outer tube 4, as shown in FIG. A disc spring 14 made of a leaf spring member is provided to press and fix the inner tube 8 to the outer tube 4 through the disc spring abutment 20 and absorb thermal expansion. An opening for inserting the inlet pipe 6 of the inner pipe 4 is provided at the center of the disc spring 14.

この例の構成では、ディーゼルエンジンの運転時、何らかの理由で、内管８の排出ガス３の圧力が急激に増大する際、内管８の外周面と外管４の内周面との間の断面輪帯状の隙間が、例えば酸素フラッシュ等の爆発的燃焼を未然に回避するための非常時迂回流路Ｋとして働く構成となっている（図１及び図６）。このため、内管８には、内管８内の圧力が急激に増大すると、非常時迂回流路Ｋに前記排出ガスを流すバイパス弁（安全弁）１５が設けられている(図１)。
バイパス弁１５では、常時は、図示せぬ圧縮コイルばねのばね力によって、図示せぬ弁棒が弁を塞いでいるが、異常時、内管８内の排気圧が所定のしきい値圧力を超えると、内管８内の排気圧によって、弁棒が後退させられて、弁が開き、そこから、内管８内の排出ガスが、内管８の外周面と外管４の内周面との間の断面輪帯状の隙間（非常時迂回流路Ｋ）に流れ込んで、管外に排出される構成となっている。
なお、外管４の後蓋部４Ｃには、ボルト挿通孔の他にも、非常時排出口が穿孔されていて、非常時迂回流路Ｋを経由する排出ガス３の出口となっている。さらに、安全のため、フィルタユニット５、５の目詰まりを知らせる圧力センサ（目詰まりセンサ）１６が上流側と下流側とに設けられていて、装置中央部には、温度センサも設けられている。前段のフィルタユニット５の上流側には、流入口管６から高速に導入されるディーゼル排出ガス３を、減速させ、かつ、フィルタユニット５内に均等に分散させるために、衝突板１７が設けられている。 In the configuration of this example, when the pressure of the exhaust gas 3 of the inner pipe 8 suddenly increases for some reason during operation of the diesel engine, it is between the outer peripheral surface of the inner pipe 8 and the inner peripheral surface of the outer pipe 4. The gap having a ring-shaped cross section serves as an emergency detour channel K for avoiding explosive combustion such as oxygen flash (FIGS. 1 and 6). For this reason, the inner pipe 8 is provided with a bypass valve (safety valve) 15 that causes the exhaust gas to flow into the emergency bypass flow path K when the pressure in the inner pipe 8 suddenly increases (FIG. 1).
In the bypass valve 15, a valve rod (not shown) normally closes the valve by the spring force of a compression coil spring (not shown), but when an abnormality occurs, the exhaust pressure in the inner pipe 8 reaches a predetermined threshold pressure. If exceeded, the valve rod is retracted by the exhaust pressure in the inner pipe 8 to open the valve, from which the exhaust gas in the inner pipe 8 flows into the outer peripheral surface of the inner pipe 8 and the inner peripheral surface of the outer pipe 4. It flows into the gap with a cross-section annular zone (emergency bypass flow path K) between the two and discharged to the outside of the pipe.
In addition to the bolt insertion hole, an emergency discharge port is perforated in the rear cover portion 4C of the outer tube 4 and serves as an outlet for the exhaust gas 3 via the emergency detour channel K. Furthermore, for safety, pressure sensors (clogging sensors) 16 that notify clogging of the filter units 5 and 5 are provided on the upstream side and the downstream side, and a temperature sensor is also provided in the center of the apparatus. . A collision plate 17 is provided on the upstream side of the upstream filter unit 5 in order to decelerate the diesel exhaust gas 3 introduced from the inlet pipe 6 at a high speed and to uniformly distribute the diesel exhaust gas 3 in the filter unit 5. ing.

次に、図１、図８乃至図１０を参照して、フィルタユニット５のコア部分たるフィルタ部５Ｂについて説明する。
フィルタ部５Ｂは、図１に示すように、上流側に設けられた金属メッシュに担持された白金系の酸化触媒１８と金属フィルタ１９とから概略構成されている。
図８は、この例の装置を構成するフィルタユニットに組み込まれる金属フィルタ１９の構成を模式的に示す一部拡大斜視図である。
この例の金属フィルタは、図８に示すように、縁部に有面突起１０１を持つ多数の貫通孔１０２が穿設され、かつ、正弦波の起伏を繰り返す金属板を多層渦巻状に巻き上げた波型ロール状の金属多孔体１０３からなり、この金属多孔体１０３の層間隙間にディーゼル排出ガスを通し、該ディーゼル排出ガスに含まれる黒煙微粒子を捕捉して除去するためのフィルタであって、上記貫通孔１０２が、上記列状の起伏を構成する山部M及び谷部Vに設けられている。そして、有面突起１０１は、列状凹部１０５側に突出するように設けられている。 Next, the filter unit 5B which is a core part of the filter unit 5 will be described with reference to FIGS. 1 and 8 to 10.
As shown in FIG. 1, the filter unit 5 </ b> B is generally configured by a platinum-based oxidation catalyst 18 and a metal filter 19 supported on a metal mesh provided on the upstream side.
FIG. 8 is a partially enlarged perspective view schematically showing the configuration of the metal filter 19 incorporated in the filter unit constituting the apparatus of this example.
In the metal filter of this example, as shown in FIG. 8, a large number of through-holes 102 having a planar protrusion 101 are formed at the edge, and a metal plate that repeats undulation of a sine wave is wound up in a multi-layered spiral shape. A filter made of a corrugated roll-shaped metal porous body 103, passing diesel exhaust gas through an interlayer gap of the metal porous body 103, and capturing and removing black smoke particulates contained in the diesel exhaust gas, The through-holes 102 are provided in the ridges M and valleys V that form the row of undulations. And the planar protrusion 101 is provided so that it may protrude in the row-shaped recessed part 105 side.

図９は、この例の装置を構成するフィルタユニットに組み込まれる別種の金属フィルタの構成を模式的に示す一部拡大断面図、また、図１０は、同金属フィルタの構成を模式的に一部拡大斜視図である。
この別種の金属フィルタは、図９及び図１０に示すように、正弦波の起伏を繰り返す波型の金属板２６と、この波型の金属板２６に較べれば略平坦で、かつ、波型の金属板２６の幅と略同幅の金属平板２７とが、相互に重ねられた状態で、多層に巻き上げられてなっている。波型の金属板２７は、縁部に有面突起２８を持つ多数の貫通孔２９が穿設され、かつ、正弦波の起伏を繰り返す金属板２７を多層渦巻状に巻き上げたロール状の金属多孔体３０からなっている。これに対して、金属平板２７には、有面突起を持たない多数の貫通孔３１が穿設されている。 FIG. 9 is a partially enlarged cross-sectional view schematically showing the configuration of another type of metal filter incorporated in the filter unit constituting the apparatus of this example, and FIG. 10 is a partial schematic view of the configuration of the metal filter. It is an expansion perspective view.
As shown in FIGS. 9 and 10, this different type of metal filter has a corrugated metal plate 26 that repeats undulation of a sine wave, and is substantially flat and corrugated compared to the corrugated metal plate 26. A metal flat plate 27 having a width substantially the same as the width of the metal plate 26 is wound up in multiple layers in a state where they are overlapped with each other. The corrugated metal plate 27 has a large number of through-holes 29 each having a planar projection 28 at the edge, and is a rolled metal perforated metal plate 27 that is repeatedly rolled up and down in a sine wave. It consists of a body 30. On the other hand, the metal flat plate 27 has a large number of through holes 31 that do not have a planar protrusion.

次に、この例の動作について説明する。
フィルタユニット５，５の装着
まず、フィルタユニット５，５を外管４内に装着する際、換言すれば、外管４内に内管８を組付ける際には、前蓋部８Ｂ（流入口管６）と後蓋部８Ｃ（流出口管７）とが予め外管４内に装着された状態において、着脱用開口部１１の側蓋１０を開け、当該着脱用開口部１１から、各フィルタユニット５，５やガスケット付きのジョイント管９、図示せぬ別種のガスケット等を挿入する。次に、外管４の後蓋４Ｃのボルト挿通孔に着脱手段１２の長ボルト１Ａを挿通して、工具を用いて、ナット（ダブルナット）１３Ｂをねじ込んで、流入側の内管８と外管４との軸方向隙間に、介挿された皿ばね１４を押付ける（図７、図１１及び図１２）。長ボルト１３Ａを締め付けると、皿ばね１４が圧迫変形され、かくして、内管８が外管４に押圧固定されると共に、機密構造の内管８が形成される。 Next, the operation of this example will be described.
Mounting of the filter units 5 and 5 First, when the filter units 5 and 5 are mounted in the outer tube 4, in other words, when the inner tube 8 is assembled in the outer tube 4, the front lid portion 8B (inlet port) In a state where the tube 6) and the rear cover 8C (outlet tube 7) are mounted in the outer tube 4 in advance, the side cover 10 of the attachment / detachment opening 11 is opened, and each filter is removed from the attachment / detachment opening 11. The units 5 and 5, the joint pipe 9 with the gasket, another type of gasket (not shown) and the like are inserted. Next, the long bolt 1A of the attaching / detaching means 12 is inserted into the bolt insertion hole of the rear cover 4C of the outer tube 4, and a nut (double nut) 13B is screwed in using a tool to connect the inner tube 8 and the outer side on the inflow side. The disc spring 14 inserted is pressed into the axial gap with the tube 4 (FIGS. 7, 11, and 12). When the long bolt 13A is tightened, the disc spring 14 is compressed and deformed. Thus, the inner tube 8 is pressed and fixed to the outer tube 4, and the inner tube 8 having a confidential structure is formed.

黒煙微粒子除去装置の作用
上記構成の黒煙微粒子除去装置は、ディーゼル車、すなわち、ディーゼルエンジンの排気経路に組み込まれて使用される。ディーゼルエンジンの運転時、ディーゼル排出ガスが金属フィルタの層間隙間４を通過する際、図８に示すように、有面突起１０１が流れＦの障害物として、具体的には、衝突片・減速片として、進路変更片として、あるいは貫通孔導入片として働くため、排出ガス中に浮遊している未然黒煙微粒子が有面突起１０１や貫通孔１０２近傍の金属フィルタ１９の表裏面に捕捉され易くなる。金属フィルタ１９に捕捉された未然黒煙微粒子のうち、一部は、高温度の当該金属フィルタ１９や周囲雰囲気（排出ガス３）によって加熱されて燃焼し、金属フィルタ１９から除去され、残りは、金属フィルタ１９に付着されたままとなる。この結果、金属フィルタ１９を通過した排出ガス３の流れＦは、黒煙微粒子を含まない正常なガスとして排気されることなる。 Operation of Black Smoke Fine Particle Removal Device The black smoke fine particle removal device having the above-described configuration is used by being incorporated in an exhaust path of a diesel vehicle, that is, a diesel engine. When the diesel engine is operated, when the diesel exhaust gas passes through the interlayer gap 4 of the metal filter, as shown in FIG. Since it works as a course changing piece or as a through-hole introducing piece, the black smoke fine particles floating in the exhaust gas are easily captured on the front and back surfaces of the metal filter 19 in the vicinity of the planar protrusion 101 and the through-hole 102. . Part of the black smoke fine particles captured by the metal filter 19 is heated and burned by the high-temperature metal filter 19 and the ambient atmosphere (exhaust gas 3), removed from the metal filter 19, and the rest It remains attached to the metal filter 19. As a result, the flow F of the exhaust gas 3 that has passed through the metal filter 19 is exhausted as a normal gas that does not contain black smoke particles.

フィルタユニット５，５の取外し・再生
フィルタユニット５（金属フィルタ１９）が目詰まりすると、圧力センサ（目詰まりセンサ）１６が、フィルタユニット５、５の目詰まりを知らせてくれる。この後、操作者は、内管８を分解して、目詰まりしたフィルタユニット５，５を取り出す。
目詰まりしたフィルタユニット５，５を取り出す際には、着脱用開口部１１の側蓋１０を開け、外管４の後蓋４Ｃに取着されている着脱手段１２の長ボルト１Ａを、工具を用いて、緩める。そうすると、皿ばね１４が圧迫から開放され、内管８を構成する各部（フィルタユニット５、５、ガスケット付きのジョイント管９、前蓋部８Ｂ（流入口管６）、後蓋部８Ｃ（流出口管７）の結合が解けて分解される（図７、図１１及び図１２）。そこで、操作者は、目詰まりしたフィルタユニット５，５を開放された着脱用開口部１１から取り出して、専用の再生炉内で所定の時間所定の温度で加熱する。この加熱によって、フィルタユニット５，５を目詰まりさせた未然粒子が燃焼されて、この結果、フィルタユニット５，５が再生される。
なお、着脱用開口部１１から取り出すものは、フィルタユニット５、５に限るものではなく、必要に応じて、ガスケット付きのジョイント管９や前蓋部８Ｂ（流入口管６）や後蓋部８Ｃ（流出口管７）等を取り外しても良く、あるいは、これらを外管４内に残して置いても良い。 When the removal / regeneration filter unit 5 (metal filter 19) of the filter units 5 and 5 is clogged, the pressure sensor (clogging sensor) 16 notifies the clogging of the filter units 5 and 5. Thereafter, the operator disassembles the inner tube 8 and takes out the clogged filter units 5 and 5.
When removing the clogged filter units 5 and 5, the side cover 10 of the opening 11 for attachment / detachment is opened, and the long bolt 1 </ b> A of the attachment / detachment means 12 attached to the rear cover 4 </ b> C of the outer tube 4 is used with a tool. Use and loosen. Then, the disc spring 14 is released from the compression, and each part constituting the inner pipe 8 (the filter units 5 and 5, the joint pipe 9 with the gasket, the front lid part 8B (inlet pipe 6), the rear lid part 8C (outlet) The tube 7) is uncoupled and disassembled (FIGS. 7, 11, and 12), so that the operator takes out the clogged filter units 5 and 5 from the opened opening 11 for attachment and detachment. In this regenerative furnace, heating is performed at a predetermined temperature for a predetermined time, whereby the particles clogging the filter units 5 and 5 are burned, and as a result, the filter units 5 and 5 are regenerated.
In addition, what is taken out from the opening 11 for attachment / detachment is not restricted to the filter units 5 and 5, but the joint pipe 9 with a gasket, the front cover part 8B (inlet pipe 6), and the rear cover part 8C as needed. The (outlet pipe 7) or the like may be removed, or these may be left in the outer pipe 4.

フィルタユニット５，５の再装着
次に、フィルタユニット５，５を外管４内に再装着する際には、再び、着脱用開口部１１の側蓋１０を開け、当該着脱用開口部１１から、各フィルタユニット５，５を挿入する。次に、外管４の後蓋４Ｃのボルト挿通孔に着脱手段１２の長ボルト１Ａを挿通して、工具を用いて、ナット（ダブルナット）１３Ｂをねじ込んで、流入側の内管８と外管４との軸方向隙間に、介挿された皿ばね１４を押付ける（図７、図１１及び図１２）。長ボルト１３Ａを締め付けると、皿ばね１４が圧迫変形され、かくして、内管８が外管４に押圧固定されると共に、機密構造の内管８が再び形成されて再装着が完了する。 Reattaching the filter units 5 and 5 Next, when reattaching the filter units 5 and 5 into the outer tube 4, the side cover 10 of the attachment / detachment opening 11 is opened again, and the attachment / detachment opening 11 is opened. The filter units 5 and 5 are inserted. Next, the long bolt 1A of the attaching / detaching means 12 is inserted into the bolt insertion hole of the rear cover 4C of the outer tube 4, and a nut (double nut) 13B is screwed in using a tool to connect the inner tube 8 and the outer side on the inflow side. The disc spring 14 inserted is pressed into the axial gap with the tube 4 (FIGS. 7, 11, and 12). When the long bolt 13A is tightened, the disc spring 14 is compressed and deformed. Thus, the inner tube 8 is pressed and fixed to the outer tube 4, and the inner tube 8 having a confidential structure is formed again, and the remounting is completed.

安全装置の作用
ディーゼルエンジンの運転時、何らかの理由で、内管８の排出ガス３の圧力が急激に増大したとき、バイパス弁（安全弁）１５が開く。この結果、高圧状態の排出ガス３が、開放されたバイパス弁（安全弁）１５を介して、内管８の外周面と外管４の内周面との間の非常時迂回流路Ｋを経由して、外管４の後蓋部４Ｃに穿孔された非常時排出口から、外部空間に排出される（図１及び図６）。かくして、酸素フラッシュ等の爆発的燃焼による危険や不愉快が未然に防止される。 Operation of the safety device During operation of the diesel engine, when the pressure of the exhaust gas 3 in the inner pipe 8 suddenly increases for some reason, the bypass valve (safety valve) 15 opens. As a result, the exhaust gas 3 in a high pressure state passes through the emergency bypass flow path K between the outer peripheral surface of the inner tube 8 and the inner peripheral surface of the outer tube 4 via the opened bypass valve (safety valve) 15. Then, it is discharged to the external space from the emergency discharge port drilled in the rear lid portion 4C of the outer tube 4 (FIGS. 1 and 6). Thus, danger and unpleasantness due to explosive combustion such as oxygen flash can be prevented.

以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られたものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。例えば、上述の実施例では、排出ガスの流出側に、内管８と外管１３とを着脱自在に接合するための着脱手段１２を設けるようにしたが、これに代えて、排出ガスの流入側に着脱手段１２を設けるようにしても良い。着脱手段は、長ボルト１３Ａ、１３Ａ、…とナット（ダブルナット）１３Ｂ、１３Ｂ、…とに限らない。
また、上述の実施例では、内管８の前蓋部８Ｂと外管４の前蓋部４Ｂとの軸方向隙間に板ばね部材（皿ばね１４）を設けるようにしたが、これに代えて、内管８の後蓋部８Ｃと外管４の後蓋部４Ｃとの軸方向隙間に板ばね部材を設けるようにしても良い。板ばね部材は、皿ばねに限らない。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and even if there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention. Included in the invention. For example, in the above-described embodiment, the attachment / detachment means 12 for detachably joining the inner tube 8 and the outer tube 13 is provided on the exhaust gas outflow side. The detachable means 12 may be provided on the side. The attachment / detachment means is not limited to the long bolts 13A, 13A,... And the nuts (double nuts) 13B, 13B,.
In the above-described embodiment, the leaf spring member (the disc spring 14) is provided in the axial gap between the front lid portion 8B of the inner tube 8 and the front lid portion 4B of the outer tube 4. A leaf spring member may be provided in the axial gap between the rear lid portion 8C of the inner tube 8 and the rear lid portion 4C of the outer tube 4. The leaf spring member is not limited to a disc spring.

この発明の微粒子除去装置は、ディーゼル車に限らず、全ての内燃機関に適用できる。例えば、非常用発電機、自家用発電機、農機具等で用いられる内燃機関にも適用し得る。また、ディーゼルガスの排出経路に限定するものではなく、異種ガスの流路上に組み込むようにしても有益である。   The particulate removing device of the present invention is applicable not only to diesel vehicles but also to all internal combustion engines. For example, the present invention can also be applied to an internal combustion engine used in an emergency generator, a private generator, an agricultural machine, or the like. Further, the present invention is not limited to the diesel gas discharge route, and it is useful to incorporate it into a different gas flow path.

この発明の一実施例であるディーゼル微粒子除去装置の概略構成を示す模式断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of a diesel particulate removing device according to an embodiment of the present invention. 同ディーゼル微粒子除去装置を分解して示す分解図である。It is an exploded view which decomposes | disassembles and shows the diesel particulate removal apparatus. 同ディーゼル微粒子除去装置の外観を示す平面図である。It is a top view which shows the external appearance of the diesel particulate removal apparatus. 同ディーゼル微粒子除去装置において、フィルタユニットを装着する様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that a filter unit is mounted | worn in the diesel particulate removal device. 同ディーゼル微粒子除去装置の構成要素（着脱手段）を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the component (attachment / detachment means) of the diesel particulate removal apparatus. 同ディーゼル微粒子除去装置の全体的機械構成を示す破断的断面図である。It is a fractured sectional view showing the whole mechanical composition of the diesel particulate removal device. 同ディーゼル微粒子除去装置において、フィルタユニットを装着する様子を示す写真である。It is a photograph which shows a mode that the filter unit is mounted | worn in the diesel particulate removal apparatus. 同装置を構成するフィルタユニットに組み込まれる金属フィルタの構成を概略示す一部拡大斜視図である。It is a partially expanded perspective view which shows schematically the structure of the metal filter integrated in the filter unit which comprises the apparatus. 同装置を構成するフィルタユニットに組み込まれる別種の金属フィルタの構成を模式的に示す一部拡大断面図である。It is a partially expanded sectional view which shows typically the structure of another kind of metal filter integrated in the filter unit which comprises the apparatus. 同別種の金属フィルタの構成を概略示す一部拡大斜視図である。It is a partially expanded perspective view which shows the structure of the metal filter of the same kind roughly. 同ディーゼル微粒子除去装置において、フィルタユニットを脱着する様子を示す写真である。It is a photograph which shows a mode that the filter unit is removed | desorbed in the diesel particulate removal apparatus. 同ディーゼル微粒子除去装置において、フィルタユニットを脱着する様子を示す写真である。It is a photograph which shows a mode that the filter unit is removed | desorbed in the diesel particulate removal apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

１ ディーゼルエンジン
２ 排出経路
３ ディーゼル排出ガス
４ 外管
４Ａ 外部シリンダ部
４Ｂ 外管の前蓋部
４Ｃ 外管の後蓋部
５ フィルタユニット(フィルタ)
５Ａ 内部シリンダ部(フィルタ)
５Ｂ フィルタ部(フィルタ)
６ 流入口管
７ 流出口管
８ 内管
８Ｂ 内管の前蓋部
８Ｃ 内管の後蓋部
９ ガスケット付きのジョイント管（ガスケット）
１０ 着脱用開口部の蓋
１１ 着脱用開口部
１２ 着脱手段
１３Ａ 長ボルト
１３Ｂ ナット(ダブルナット)
１３Ｃ 力受け板
１４ 皿ばね（板ばね部材）
Ｋ 非常時迂回流路
１５ バイパス弁（安全弁）
１６ 圧力センサ（目詰まりセンサ）
２０ 皿ばね当て

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Diesel engine 2 Exhaust path 3 Diesel exhaust gas 4 Outer pipe 4A External cylinder part 4B Front cover part of outer pipe 4C Rear cover part of outer pipe 5 Filter unit (filter)
5A Internal cylinder (filter)
5B Filter section (filter)
6 Inlet pipe 7 Outlet pipe 8 Inner pipe 8B Front cover part of inner pipe 8C Rear cover part of inner pipe 9 Joint pipe with gasket (gasket)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Cover of opening part for attachment / detachment 11 Opening part for attachment / detachment 12 Attachment / detachment means 13A Long bolt 13B Nut (double nut)
13C Force receiving plate 14 Disc spring (leaf spring member)
K emergency bypass flow path 15 Bypass valve (safety valve)
16 Pressure sensor (clogging sensor)
20 Disc spring pad

Claims (20)

ガスの流路上に組み込まれ、当該ガスの流入側と流出側とに開口を有する外管と、当該外管に納着されて、流入された前記ガス中の微粒子を捕捉又は捕捉して燃焼除去するためのフィルタとを備えてなる微粒子除去装置であって、
前記フィルタが内管を構成し、該内管と外管との間の隙間が、前記内管内の圧力が急激に増大したときの、前記ガスの非常時迂回流路として機能する構成になされていることを特徴とする微粒子除去装置。 An outer tube incorporated on the gas flow path and having openings on the inflow side and the outflow side of the gas, and attached to the outer tube to capture or capture and remove the particulates in the gas that has flowed in. A particulate removal device comprising a filter for
The filter constitutes an inner pipe, and a gap between the inner pipe and the outer pipe is configured to function as an emergency bypass flow path of the gas when the pressure in the inner pipe increases rapidly. A fine particle removing apparatus characterized by comprising: 前記内管には、前記内管内の圧力が急激に増大したときの、非常時迂回流路に前記ガスを流す安全弁が設けられていることを特徴とする請求項１記載の微粒子除去装置。   2. The particulate removing apparatus according to claim 1, wherein the inner pipe is provided with a safety valve that allows the gas to flow through an emergency bypass flow path when the pressure in the inner pipe suddenly increases. 前記外管の側面には、前記フィルタを取り付け又は取り外すための蓋付きの着脱用開口部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の微粒子除去装置。   2. The particulate removing apparatus according to claim 1, wherein a side surface of the outer tube is provided with an attaching / detaching opening with a lid for attaching or removing the filter. ガスの流路上に組み込まれ、当該ガスの流入側と流出側とに開口を有する外管と、当該外管に納着されて、流入された前記ガス中の微粒子を捕捉又は捕捉して燃焼除去するための複数のフィルタとを備えてなる微粒子除去装置であって、
前記複数のフィルタは、前記ガスの流れに沿って、互いに接続され、さらに、前記ガスの流入口管と流出口管とも組み合わされて、流入側と流出側を除けば、密封構造の内管を構成していることを特徴とする微粒子除去装置。 An outer tube incorporated on the gas flow path and having openings on the inflow side and the outflow side of the gas, and attached to the outer tube to capture or capture and remove the particulates in the gas that has flowed in. A particulate removal device comprising a plurality of filters for performing,
The plurality of filters are connected to each other along the flow of the gas, and are combined with the gas inlet pipe and the outlet pipe to form an inner pipe having a sealed structure except for an inflow side and an outflow side. A fine particle removing apparatus characterized by comprising. 前記複数のフィルタ相互の間、最上流側に配置された前記フィルタと前記流入口管との間、及び最下流側に配置された前記フィルタと前記流出口管との間には、ガスケットが挿入されて、密封構造の前記内管が構成されていることを特徴とする請求項４記載の微粒子除去装置。   Gaskets are inserted between the plurality of filters, between the filter arranged on the most upstream side and the inlet pipe, and between the filter arranged on the most downstream side and the outlet pipe. The fine particle removing apparatus according to claim 4, wherein the inner tube having a sealed structure is configured. 前記内管には、前記複数のフィルタ相互を接続するための前記ガスケット付きのジョイント管が付加されていることを特徴とする請求項５記載の微粒子除去装置。   6. The particulate removing apparatus according to claim 5, wherein a joint pipe with the gasket for connecting the plurality of filters is added to the inner pipe. 前記外管の側面には、前記各フィルタを取り付け又は取り外すための蓋付きの着脱用開口部が設けられていることを特徴とする請求項４記載の微粒子除去装置。   5. The particulate removing apparatus according to claim 4, wherein a side surface of the outer tube is provided with an attaching / detaching opening with a lid for attaching or removing each filter. 前記内管を組付ける際には、前記着脱用開口部の蓋部を開け、当該着脱用開口部から、前記各フィルタを挿入して、前記内管を組み付ける一方、前記内管を分解する際には、前記各フィルタを前記着脱用開口部から取り出す着脱手段が設けられていることを特徴とする請求項７記載の微粒子除去装置。   When assembling the inner tube, when opening the lid of the detachable opening, inserting the filters from the detachable opening, and assembling the inner tube, while disassembling the inner tube 8. The fine particle removing apparatus according to claim 7, further comprising an attaching / detaching means for taking out each of the filters from the attaching / detaching opening. 前記着脱手段が、単数又は複数の長ボルトを有してなることを特徴とする請求項８記載の微粒子除去装置。   9. The particulate removing apparatus according to claim 8, wherein the attaching / detaching means has one or a plurality of long bolts. 前記着脱手段が、単数又は複数の長ボルトとダブルナットとを有してなることを特徴とする請求項８記載の微粒子除去装置。   9. The particulate removing apparatus according to claim 8, wherein the attaching / detaching means includes one or a plurality of long bolts and a double nut. 流出側又は流入側の前記内管と前記外管との軸方向隙間には、前記内管を前記外管に固定すると共に、熱膨張を吸収するための板ばね部材が設けられていることを特徴とする請求項４記載の微粒子除去装置。   A leaf spring member for fixing the inner tube to the outer tube and absorbing thermal expansion is provided in an axial gap between the inner tube and the outer tube on the outflow side or the inflow side. The fine particle removing apparatus according to claim 4, wherein 前記内管を組付ける際には、前記着脱用開口部の蓋部を開け、当該着脱用開口部から、前記各フィルタを挿入して、前記内管を組み付ける一方、前記内管を分解する際には、前記各フィルタを前記着脱用開口部から取り出すための、単数又は複数の長ボルトを有する着脱手段が設けられ、前記外管の流入側端面又は流出側端面に前記着脱手段の前記長ボルトが挿通されていて、かつ、流出側又は流入側の前記内管と前記外管との軸方向隙間に、熱膨張を吸収するための板ばね部材が設けられていて、前記長ボルトを締め付けると、前記板ばね部材が圧迫変形することで、前記内管が前記外管に固定される構成になされていることを特徴とする請求項４記載の微粒子除去装置。     When assembling the inner tube, when opening the lid of the detachable opening, inserting the filters from the detachable opening, and assembling the inner tube, while disassembling the inner tube Is provided with an attaching / detaching means having one or a plurality of long bolts for taking out each filter from the attaching / detaching opening, and the long bolts of the attaching / detaching means are provided on the inflow end face or the outflow end face of the outer pipe. And a leaf spring member for absorbing thermal expansion is provided in the axial gap between the inner tube and the outer tube on the outflow side or the inflow side, and the long bolt is tightened. 5. The fine particle removing apparatus according to claim 4, wherein the inner tube is fixed to the outer tube by the plate spring member being compressed and deformed. 前記板ばね部材は、前記流入口管又は流出口管を挿通させる開口部が中央部に設けられている皿ばねからなることを特徴とする請求項１２記載の微粒子除去装置。   13. The particulate removing apparatus according to claim 12, wherein the leaf spring member is a disc spring having an opening through which the inflow pipe or the outflow pipe is inserted at a central portion. 前記内管と外管との隙間が、前記内管内の圧力が急激に増大したときの前記ガスの非常時迂回流路として機能する構成になされていることを特徴とする請求項１２記載の微粒子除去装置。   13. The fine particles according to claim 12, wherein the gap between the inner tube and the outer tube functions as an emergency bypass channel for the gas when the pressure in the inner tube increases rapidly. Removal device. 前記内管には、前記内管内の圧力が急激に増大する際、非常時迂回流路に前記ガスを流すための安全弁が設けられていることを特徴とする請求項１４記載の微粒子除去装置。   The particulate removing device according to claim 14, wherein the inner pipe is provided with a safety valve for allowing the gas to flow through the emergency bypass flow path when the pressure in the inner pipe increases rapidly. 前記フィルタの目詰まりを知らせる目詰まりセンサが付加されていることを特徴とする請求項４記載の微粒子除去装置。   5. The particulate removing apparatus according to claim 4, further comprising a clogging sensor for informing the clogging of the filter. ディーゼルエンジンの排出経路上に組み込まれ、ディーゼル排出ガスの流入側と流出側とに開口を有する外管と、当該外管に納着されて、前記ディーゼル排出ガス中の微粒子を捕捉又は捕捉して燃焼除去するためのフィルタとを備えてなることを特徴とする請求項１、２又は３記載の微粒子除去装置。   An outer pipe that is incorporated in the exhaust path of the diesel engine and has openings on the inflow side and the outflow side of the diesel exhaust gas, and is placed in the outer pipe to capture or capture particulates in the diesel exhaust gas. 4. The particulate removing device according to claim 1, further comprising a filter for removing the combustion. ディーゼルエンジンの排出経路上に組み込まれ、ディーゼル排出ガスの流入側と流出側とに開口を有する外管と、当該外管に納着されて、前記ディーゼル排出ガス中の微粒子を捕捉又は捕捉して燃焼除去するための複数のフィルタとを備えてなることを特徴とする請求項４乃至１６の何れか一に記載の微粒子除去装置。   An outer pipe that is incorporated in the exhaust path of the diesel engine and has openings on the inflow side and the outflow side of the diesel exhaust gas, and is placed in the outer pipe to capture or capture particulates in the diesel exhaust gas. The fine particle removing apparatus according to any one of claims 4 to 16, further comprising a plurality of filters for removing by combustion. 請求項１７に記載の前記微粒子除去装置を備えてなることを特徴とするディーゼル車。   A diesel vehicle comprising the particulate removing device according to claim 17. 請求項１８に記載の前記微粒子除去装置を備えてなることを特徴とするディーゼル車。
A diesel vehicle comprising the particulate removing device according to claim 18.
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