JP3077455U - ディーゼルエンジンの排出ガス中のカーボン粉塵の除去を行う処理装置における熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディーゼルエンジンから排出される燃焼ガス
に含まれるカーボン粉塵の除去を行う処理タンクに導入
される排出ガスの温度を低下させるのに有効な処理装置
の熱交換器を提供すること。 【解決手段】 ディーゼルエンジンの排出ガスの入口部
４と出口部８を備えた函体１内に不定形又は定形の螺旋
状に巻かれた冷却管１１、１２を配置すると共に、その
函体に設けた冷却水の入口部９と出口部５に冷却管１
１、１２を連通状に連結してなり、函体内に導入される
高温度の排出ガスを冷却管に通される冷却水により冷却
するように構成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、ディーゼルエンジンの排出ガス中のカーボン粉塵の除去を行う処理 装置における熱交換器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

発電機等に使用されているディーゼルエンジンから排出される燃焼ガス中には 、人体の呼吸器官に有害とされているカーボン微粒子が含まれている。この微粒 子がそのまま大気に放出されると、人体に有害であると共に環境を汚染する要因 ともなる。かかる情況から、排出ガス中の微粒子の発生の抑制、除去装置につい ては、燃焼改善による方法、触媒法、セラミックハニカム構造のフィルタという ように多岐にわたって研究・開発とその実用化が進められている。そこで、本件 出願人は、既に特願２０００−２４８８４６号にてディーゼルエンジンの排出ガ ス中のカーボン粉塵の除去を行う処理装置を提案した。その処理装置は、排出ガ ス中のカーボン粉塵及び同ガスの臭気を除去するためにディーゼルエンジンの排 気口側に金属系吸着材が充填された処理タンクを設け、その排気口から処理タン クの入口に至る管路区間に排出ガスを冷却する熱交換器を設けた概要構成として いる。その熱交換器としては、例えば、図４に示すように、排出ガスの入口部ｉ と出口部ｏを備えた函体ｂ内に排出ガスが通される多数のストレートチューブｃ を平行に配列するように設け、函体ｂ内に冷却水を循環させることによりチュー ブｃ内を通過する排出ガスを冷却する構造のものが公知である。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

本件出願人は前記処理装置及びこれに用いられる熱交換器について鋭意研究・ 開発を行っているところ、金属系吸着材が充填された処理タンクに導入される排 出ガスの温度が低いほうが、カーボン粉塵を効率よく除去することができること に着目した結果、この考案をするに至った。

【０００４】 本考案の目的は、ディーゼルエンジンから排出される燃焼ガスに含まれるカー ボン粉塵の除去を行う処理タンクに導入される排出ガスの温度を低下させるのに 有効な処理装置の熱交換器を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するために請求項１に記載の考案は、ディーゼルエンジンの排 出ガス中のカーボン粉塵及び同ガスの臭気を除去するために当該ディーゼルエン ジンの排気口側に処理タンクを設け、その排気口から該処理タンクの入口に至る 管路区間に排出ガスを冷却する熱交換器を設けた処理装置において、前記熱交換 器は、前記排出ガスの入口部と出口部を備えた函体内に不定形又は定形の螺旋状 に巻かれた冷却管を配置すると共に、該函体に設けた冷却水の入口部と出口部に 該冷却管を連通状に連結してなり、函体内に導入される高温度の排出ガスを冷却 管に通される冷却水により冷却するように構成したことを特徴とする。

【０００６】 同様の目的を達成するために請求項２に記載の考案は、請求項１に記載のディ ーゼルエンジンの排出ガス中のカーボン粉塵の除去を行う処理装置における熱交 換器において、洗浄水を溜めるタンクと、前記函体の適宜位置に取り付けられる ノズルと、該ノズルから前記タンクの出口に至る管路に介装されるフラッシュバ ルブを備えた洗浄装置を設け、該洗浄装置を自動制御又は手動操作により作動さ せて前記ノズルから噴出する洗浄水により、前記冷却管の表面に付着したカーボ ン粉塵を吹き飛ばして除去するように構成したことを特徴とするものである。

【０００７】

【考案の作用及び効果】

（請求項１の考案） 熱交換器の入口部から函体内に流入するディーゼルエンジンの高温度（約９０ 〜１１５℃）の排出ガスは、不定形又は定形の螺旋状に巻かれて外表面積が増加 された冷却管の間を通過する際に、その冷却管に通される冷却水により冷却され て温度が（約５５〜６５℃に）低下した状態で出口部から流出する。

【０００８】 （請求項２の考案） 洗浄装置を自動制御又は手動操作により作動させると、ノズルから洗浄水が噴 出して冷却管の表面に付着したカーボン粉塵は吹き飛ばされて除去される。 しかして、冷却管の表面が清浄化されるので、熱交換器の冷却効率の低下を防 止することができる。

【０００９】 このディーゼルエンジンの排出ガス中のカーボン粉塵の除去を行う処理装置に おける熱交換器によれば、ディーゼルエンジンから排出される燃焼ガスの温度を 顕著に低下させることができて、処理装置によるカーボン粉塵の除去処理に有益 である。

【００１０】

【考案の実施の形態】

以下に、本考案の実施の形態例を図面に基づいて説明する。図１は熱交換器の 縦断正面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は大型ディーゼルエンジン式発 電機に設置された処理装置に適用した熱交換器の説明図である。

【００１１】 図１において、熱交換器Ｃの立形の函体１は、二つに分割された上ケース２と 下ケース６を各々の広い開口部２ａ、６ａを合わせてフランジ３、７を図示しな いボルトにて固定することにより一体に設けられている。その上ケース２には、 ディーゼルエンジンの排出ガスが導入される入口部４と、冷却水の出口部５と連 結口５ａを設けている。また、下ケース６には、排出ガスの出口部８と、冷却水 の入口部９と連結口９ａを設ける。

【００１２】 １１、１２は不定形又は定形の螺旋状に巻かれて函体１内に配置された冷却管 である。それらの冷却管１１、１２は、ステンレス製フレキシブルチューブを用 いるのが好適である。一方の冷却管１１は前記冷却水の出口部５及び連結口６の 内端に接続金具１３を用いて連通状に接続され、他方の冷却管１２は前記冷却水 の入口部９及び連結口１０の内端に接続金具１３を用いて連通状に接続されてい る。また、前記連結口６と連結口１０とは、配管１４により接続されている。

【００１３】 上記函体１には、冷却管１１、１２の表面を洗浄するための洗浄装置１５を設 けている。洗浄装置１５は、上ケース２の天部２ｂの適宜位置に取り付けられる ノズル１６と、洗浄水を溜めるタンク１７と、ノズル１６からタンク１７の出口 １７ａに至る管路１８に介装されるフラッシュバルブ１９とを備えている。この 洗浄装置１５を自動的に作動させる場合には、ディーゼルエンジンの排出ガスの 温度が所定温度以上のときに感知するセンサー（図示せず）を設け、そのセンサ ーの検出信号によりフラッシュバルブ１９を駆動制御するように設ける。 しかして、自動制御又は手動操作によりフラッシュバルブ１９を作動させてノ ズル１６から洗浄水を噴出させ、その洗浄水により前記冷却管１１、１２の表面 に付着したカーボン粉塵を吹き飛ばして除去する洗浄装置１５が構成される。

【００１４】 図３には、大型ディーゼルエンジン式発電機Ｇに設置された処理装置３０に適 用した熱交換器Ｃを示す。その熱交換器Ｃは据え置き式とされており、排出ガス の入口部４と発電機Ｇのディーゼルエンジンの排気口ｅとは連結管３５により接 続され、排出ガスの出口部８は、処理装置３０の偏平なガスタンク３１の入口側 に連結管３６により接続されている。その偏平なガスタンク３１には、下部の吸 気口を連通させるように金属系吸着材３３が充填された多数の小形処理タンク３ ２が取り付けられている。３４は小形処理タンク３２の天部３２ａに設けられた 排気口である。

【００１５】 かかる構成になる熱交換器Ｃの作用については、

【考案の作用及び効果】の項 で既に述べた内容と変わらないので、説明を省略する。

【００１６】 （実験） 図３に示した実施態様における熱交換器Ｃ及び図４に示す従来の熱交換器につ いて、下記の条件にて排出ガスの温度等の測定を行った。その結果を表１に示す 。 熱交換器・・・函体の大きさ 長さ２０００ｍｍ×直径３００ｍｍ 冷却水量 毎分１０リットル ディーゼルエンジン発電機・・・出力２５０馬力、発電機負荷率３５％ 稼働時間 １日当たり５時間

【００１７】

【表１】

【００１８】 実験の結果、本考案の熱交換器Ｃは従来の熱交換器と比べて冷却性能に優れて おり、３ヶ月経過しても冷却管の表面にカーボン粉塵が僅かしか付着しないこと から、冷却効果が低下しないことが確認された。

【００１９】 このディーゼルエンジンの排出ガス中のカーボン粉塵の除去を行う処理装置に おける熱交換器によれば、ディーゼルエンジンから排出される燃焼ガスの温度を 顕著に低下させることができて、処理装置によるカーボン粉塵の除去処理に有益 である。

【図面の簡単な説明】

【図１】熱交換器の縦断正面図

【図２】図２は図１のＡ−Ａ線断面図

【図３】大型ディーゼルエンジン式発電機に設置された
処理装置に適用した熱交換器の説明図

【図４】従来の熱交換器の縦断正面図

【符号の説明】

Ｃ→熱交換器 １→函体 ２→上ケース ４→排出ガスの入口部 ５→
冷却水の出口部 ６→下ケース ８→排出ガスの出口部 ９→冷却水の入
口部 １１、１２→冷却管 １５→洗浄装置 １６→ノズル １７→タンク １８→
管路 １９→フラッシュバルブ ３０→処理装置 ３１→ガスタンク ３２→処理タンク
３４→排気口 ３５、３６→連結管 Ｇ→ディーゼルエンジン式発電機 ｅ→排気口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 竹田 昌史 愛知県海部郡蟹江町大字蟹江本町字ホの割 160番地の１ 株式会社アンレット内 (72)考案者 久米 光一 愛知県海部郡蟹江町大字蟹江本町字ホの割 160番地の１ 株式会社アンレット内 (72)考案者 伊藤 義展 愛知県海部郡蟹江町大字蟹江本町字ホの割 160番地の１ 株式会社アンレット内 (72)考案者 永井 裕次 愛知県海部郡蟹江町大字蟹江本町字ホの割 160番地の１ 株式会社アンレット内 (72)考案者 加藤 雅美 愛知県海部郡蟹江町大字蟹江本町字ホの割 160番地の１ 株式会社アンレット内 (72)考案者 鈴木 巧 愛知県海部郡蟹江町大字蟹江本町字ホの割 160番地の１ 株式会社アンレット内 (72)考案者 戸谷 晴夫 愛知県海部郡蟹江町大字蟹江本町字ホの割 160番地の１ 株式会社アンレット内 (72)考案者 服部 真澄 愛知県海部郡蟹江町大字蟹江本町字ホの割 160番地の１ 株式会社アンレット内 (72)考案者 伊藤 雄二 愛知県海部郡蟹江町大字蟹江本町字ホの割 160番地の１ 株式会社アンレット内 (72)考案者 三輪 信洋 愛知県海部郡蟹江町大字蟹江本町字ホの割 160番地の１ 株式会社アンレット内 (72)考案者 横井 隆志 愛知県海部郡蟹江町大字蟹江本町字ホの割 160番地の１ 株式会社アンレット内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディーゼルエンジンの排出ガス中のカー
   ボン粉塵及び同ガスの臭気を除去するために当該ディー
   ゼルエンジンの排気口側に処理タンクを設け、その排気
   口から該処理タンクの入口に至る管路区間に排出ガスを
   冷却する熱交換器を設けた処理装置において、前記熱交
   換器は、前記排出ガスの入口部と出口部を備えた函体内
   に不定形又は定形の螺旋状に巻かれた冷却管を配置する
   と共に、該函体に設けた冷却水の入口部と出口部に該冷
   却管を連通状に連結してなり、函体内に導入される高温
   度の排出ガスを冷却管に通される冷却水により冷却する
   ように構成したことを特徴とするディーゼルエンジンの
   排出ガス中のカーボン粉塵の除去を行う処理装置におけ
   る熱交換器。
2. 【請求項２】 洗浄水を溜めるタンクと、前記函体の適
   宜位置に取り付けられるノズルと、該ノズルから前記タ
   ンクの出口に至る管路に介装されるフラッシュバルブを
   備えた洗浄装置を設け、該洗浄装置を自動制御又は手動
   操作により作動させて前記ノズルから噴出する洗浄水に
   より、前記冷却管の表面に付着したカーボン粉塵を吹き
   飛ばして除去するように構成したことを特徴とする請求
   項１に記載のディーゼルエンジンの排出ガス中のカーボ
   ン粉塵の除去を行う処理装置における熱交換器。