JP3669441B1 - 微粒子除去装置及びこれを備えるディーゼル車 - Google Patents

Abstract

【課題】 目詰まりしたフィルタを容易にかつ低コストで再生できるディーゼル微粒子除去装置を提供する。
【解決手段】 ディーゼルエンジン１の排出経路２上に組み込まれ、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のフィルタユニット５，５とを備えてなるディーゼル微粒子除去装置であって、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、密封構造の内管を構成している。
【選択図】 図１

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。

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。

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）。

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。

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

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。

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。

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。

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。

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複数のフィルタユニット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ユニットは、短尺の内部シリンダ部にフィルタが収納されてなると共に、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、密封構造の長尺の内管を構成し、かつ、前記外管の側面には、前記各フィルタユニット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。

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ユニット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ユニット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。

また、請求項３記載の発明は、請求項２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ユニット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している。

また、請求項４記載の発明は、請求項３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、前記各フィルタユニットを挿入して、前記内管を組み付ける一方、前記内管を分解する際には、前記各フィルタユニット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。

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。

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。

請求項７記載の発明は、請求項１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。

また、請求項８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、前記各フィルタユニットを挿入して、前記内管を組み付ける一方、前記内管を分解する際には、前記各フィルタユニット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。

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。

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。

また、請求項１１記載の発明は、請求項１０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１２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。

また、請求項１３記載の発明は、請求項１乃至１２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。

また、請求項１４記載の発明は、ディーゼル車に係り、請求項１３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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。

符号の説明

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

Claims (14)

1. 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ユニット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ユニットは、短尺の内部シリンダ部にフィルタが収納されてなると共に、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、密封構造の長尺の内管を構成し、かつ、
   前記外管の側面には、前記各フィルタユニット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微粒子除去装置。
2. 前記複数のフィルタユニット相互の間、最上流側に配置された前記フィルタユニット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ユニット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１記載の微粒子除去装置。
3. 前記内管には、前記複数のフィルタユニット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２記載の微粒子除去装置。
4. 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、前記各フィルタユニットを挿入して、前記内管を組み付ける一方、前記内管を分解する際には、前記各フィルタユニット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３記載の微粒子除去装置。
5. 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４記載の微粒子除去装置。
6. 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４記載の微粒子除去装置。
7. 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１記載の微粒子除去装置。
8. 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、前記各フィルタユニットを挿入して、前記内管を組み付ける一方、前記内管を分解する際には、前記各フィルタユニット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１記載の微粒子除去装置。
9. 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８記載の微粒子除去装置。
10. 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８記載の微粒子除去装置。
11. 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１０記載の微粒子除去装置。
12. 前記フィルタユニット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１記載の微粒子除去装置。
13. 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ユニットとを備えてなることを特徴とする請求項１乃至１２の何れか一に記載の微粒子除去装置。
14. 請求項１３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。

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