JPH01125512A - ディーゼルエンジンの排出微粒子処理装置 - Google Patents

ディーゼルエンジンの排出微粒子処理装置

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JPH01125512A
JPH01125512A JP62282393A JP28239387A JPH01125512A JP H01125512 A JPH01125512 A JP H01125512A JP 62282393 A JP62282393 A JP 62282393A JP 28239387 A JP28239387 A JP 28239387A JP H01125512 A JPH01125512 A JP H01125512A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は建設機械等のディーゼルエンジンからの排ガス
中に含まれる排出微粒子（主に黒煙粒子）をろ過および
燃焼させるための処理装置に関し、より詳細にはディー
ゼルエンジンの排気系に介装されかつ排出微粒子をろ過
燃焼させるためにハ二カムタイプのセラミックフィルタ
を用いた処理装置に関する。
（従来の技術とその欠点） 従来、建設機械等のディーゼルエンジンから排出される
排出微粒子をろ過燃焼させるために、ハニカムタイプの
セラミックフィルタを用いた処理装置は公知である。例
えば第６図図示のものは、排気系管路１ａ、ｌｂ間のケ
ース３内にセラミックフィルタ５を緩衝材７を介して一
体に組み込んだものであるが、該構造のものは使用中に
緩衝材７がフィルタ５とケース３との間で熱膨張し、フ
ィルタの取り出しが困難となるため、フィルタ５の交換
時にはケース３よりフィルタを突き崩して取り出し、再
び緩衝材７を介して新たなフィルタを装着する必要があ
るため交換作業が面倒である。
このため、第７図に示すごとく、一体成型のケース３ａ
内にセラミックフィルタ５を緩衝材７を介して収納し、
セラミックフィルタ５をケース３ａより取り出すことな
くケース３ａ毎排気管路１ｃ。
１ｄ間で交換可能としたものがあるが、該構造のものは
複数個のフィルタに適応できず、また構造上の制約から
大きなセラミックフィルタを形成できないために排気量
の大きなエンジンには使用できないという欠点がある。
さらに、上記従来の装着はいずれもセラミックフィルタ
５が目詰まりをおこさないように、ろ過した排出微粒子
を燃焼させるべく排気系に特別の加熱装置を設けるかあ
るいは排気系より取り外して加熱燃焼させることにより
セラミックフィルタを再生する必要があり、処理装置が
複雑となる。
（問題点を解決するための手段） 本発明は上記従来の欠点を除去すべくなされたものであ
って、このため本発明による処理装置は、ディーゼルエ
ンジンの排気系に介装され、該排気中に含まれる排出微
粒子を処理する装置であって、入口側のケーシング部分
と出口側のケーシング部分とからなる開閉可能な半割り
状のケーシング本体と、入口側ケーシング部分に固定さ
れた入口パイプと、出口側ケーシング部分に固定された
出口パイプと、入口側ケーシング部分と出口側ケーシン
グ部分との間に取り外し可能に保持されかつケーシング
本体内部を２つの区分室に分割する仕切り板と、該仕切
り板に設けられた開口内に着脱可能に取り付けられた少
なくとも一つのフィルタアッセンブリとからなり、該フ
ィルタアッセンブリは金属筒体内緩衝材を介して収納さ
れかつ内部通路壁に排出微粒子の燃焼温度を低下せしめ
る触媒を担持されたハニカムタイプのセラミックフィル
タよりなり、該金属筒体ごと仕切り板に着脱可能とした
ことを特徴とする。
（作用） エンジンの排気量に応じた個数のフィルタアッセンブリ
を組み込んだ仕切り板をケーシング内に取り付け、当該
処理装置を排気系に介装させる。
エンジン稼働中セラミックフィルタによりろ過した排出
微粒子を排ガスにより燃焼させる。建設機械の実稼働で
は排ガス温度が５００℃を越える機会は多く、処理装置
に補集された排出微粒子（主に黒煙粒子）は触媒の作用
下で十分燃焼可能である。このため、別の加熱装置例え
ば、バーナや電気ヒータ等は不要であるが、低負荷運転
が続いた時、必要に応じて排音を上昇せしめ再生させる
装置との組合わせが有効である。また長期使用の後セラ
ミックフィルタを交換する際は、まず当該処理装置を排
気系より取り外し、半割り状のケーシングを開いて仕切
り板に取り付けられているフィルタアッセンブリを取り
外して代わりに新たなフィルタアッセンブリを取り付け
る。この際、セラミックフィルタを金属筒体ごと交換で
きるので作業が容易である。また、ケーシング内にフィ
ルタアッセンブリの個数を適宜増減した仕切り板を取り
付けることによりエンジンの排気量に応じた処理装置を
容易に得ることができる。さらに、特別な燃焼装置を設
ける必要がなくフィルタアッセンブリを排気系に取り付
けたままで再生できるので再生が簡単である。
（実施例） 以下、本発明の好適な実施例を添付図面に沿って説明す
る。
第１図および第２図は本発明の一実施例を示す縦方向断
面図および横方向断面図である６図において１１は入口
側のケーシング部分１１ａおよび出口側ケーシング部分
１１ｂよりなる半割り状のケーシング、１３は該入口側
ケーシング部分１１ａに貫通固定された入口パイプ、１
５は出口側ケーシング部分１１ｂに貫通固定された出口
パイプ、１７および１９はそれぞれ入口側ケーシング部
分と出口側ケーシング部分の突き合わせ端間りに設けら
れたリング状のフランジ、２１は該フランジ１７．１９
間に取り外し自在に挟圧保持されかつケーシング１１内
を２つの区分室２３゜２５に分割する仕切り板、２７は
該仕切り板２１に設けられた開口内２１ａに着脱自在に
取り付けられたフィルタアッセンブリ（図示例では２つ
）、２９は該仕切り板のフィルタアッセ、ンブリ２７取
り付は部以外のスペース部分に設置したバイパスバルブ
をそれぞれ示す（図示−では２つ）。
上記仕切り板２１はその周囲部をフランジ１７゜１９間
に挟み該フランジの適数箇所をボルト、ナツト等３１で
共締めすることにより両ケーシング部分１１ａ、ｌｌｂ
の閉止と同時にケーシングに取り付けることができる。
また、仕切り板２１の開口２１ａ内に取り付けられる各
フィルタアッセンブリ２７は、第３図に示すように、セ
ラミックフィルタ３３の周囲を熱膨張シールやワイヤメ
ツシュ等の緩衝材３５を介して金属性の円筒３７で覆っ
てあり、該金属円筒の中央部局りにドーナツ型のフラン
ジ３９が固定されており、該フランジを仕切り板の開口
部２１ａ周りにボルト、ナツト４１等により締め付ける
ことにより仕切り板２１に着脱自在に取り付けることが
できる。該フィルタアッセンブリ２７の個数は当該処理
装置が使用されるエンジンの排気量に応じて適宜変える
ことができ、このため仕切り板の開口数を適宜変えるこ
とができる（図示例では２つ）。
上記セラミックフィルタ３３は、第４図および第５図に
示すように、全体がほぼ円筒状をなし、内部にハニカム
状の通路４３が形成されるように人口および出口を交互
に目封じ材４５で閉じたいわゆるハニカムタイプのフィ
ルタよりなり、排ガスは通路の多孔質薄壁４７を図示矢
印のごとく通過し、排ガス中の排出微粒子はこの多孔質
薄壁で補集される。この多孔質薄壁には排出微粒子の燃
焼温度を低下せしめるための触媒が担持されており、こ
のため排出微粒子は該セラミックフィルタ内でエンジン
からの排ガスにより燃焼される。触媒としては排出微粒
子（主に黒煙粒子）の燃焼温度を低下させる一方、硫酸
塩の生成を抑制し、またＨＣやＣＯ等の有害成分を酸化
させる効果も有する触媒であることが望ましい、この触
媒を例えば多孔質薄壁にコーチングされたアルミナによ
って担持させる。
上記入口側ケーシング部分１１ａは、図示のように、二
重壁構造とされその中に保温材４９を詰めである。これ
により、フィルタの再生（ろ過された排出微粒子の燃焼
）に際しフィルタ直前の排ガス温度を高温に保ち、高い
再生効率を維持することができるにの排ガス温度の高温
維持は、特にバーナ等特別な加熱装置を使用しないシス
テムにおいては重要である。また、図示のようにフィル
タアッセンブリ２７を仕切り板２１により外気と接触す
るケーシング部分１１ａ、ｌｌｂより引き離して高温排
ガス中に保持することにより、再生効率を高めることが
できる。
上記入口パイプ１３は、図示のように、入口側の区分室
２３内に貫入されてその先端部を閉じられ、周囲に複数
の穴１３ａを分散して設けられている。これにより排ガ
スを個々のフィルタアッセンブリ２７に均等に分散せし
めるようになっている。この排ガスの分散は、排気量の
大きいエンジンには、セラミックフィルタの構造上の制
約から比較的小さなサイズのフィルタを複数個搭載しな
ければならないが、この場合再生を均一に行うべく排ガ
スを適正に分流させるために特に重要である。
上記バイパスバルブ２９は、フィルタが目詰まりを起こ
して限界排気圧を越えても再生が行われない場合等に、
フィルタ２７をバイパスして入口側区分室２３と出口側
区分室２５との間を連通せしめるもので、手動または自
動的に開閉されるバタフライ弁あるいはボール弁とする
ことができる。
なお、図示しないが、各ケーシング部分のフランジ１７
．１９と仕切り板２１との間の衝合部および各フィルタ
アッセンブリ２７のフランジ３９と仕切り板２１の開口
部２１ａ周りとの間の衝合部には板状のガスケットが設
けられ、フィルタ部分以外の高シール性を維持している
。
上記構成よりなる処理装置は、ディーゼルエンジンの排
気系に介装させ、セラミックフィルタ３３によりろ過し
た排出微粒子を排ガスにより燃焼させる。建設機械の実
稼動では排ガス温度が５００℃を越える機会は多く、処
理装置に補集された排出微粒子（主に黒煙粒子）は触媒
の作用下で十分燃焼可能である。しかし、長期使用の後
でセラミックフィルタが目詰まりや破損等により交換を
要する場合は、まず当該処理装置を排気系より取り外し
、半割り状のケーシング１１を開いて仕切り板２１に取
り付けられているフィルタアッセンブリ２７を取り外し
て代わりに新たなフィルタアッセンブリを取り付ける。
この際、セラミックフィルタを金属筒体ごと交換できる
ので作業は極めて容易である。
（効果） 以上のように、本発明によればフィルタの交換が比較的
容易であり、またフィルタの個数をエン処理装置を得る
ことができる。また、各フィルタのハニカム通路壁には
排出微粒子の燃焼温度を低下せしめる触媒が担持され排
気系に取り付けたまま排ガスにより再生できるので、特
別な燃焼装置を設ける必要がなく構造および再生作業が
簡単である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による排出微粒子処理装置の一実施例を
示す縦方向断面図、第２図は第１図の■−■線に沿った
断面図、第３図はフイルタア・ソセンブリの縦方向断面
図、第４図および第５図はセラミックフィルタの縦方向
断面図および端面図、第６図および第７図はそれぞれ従
来装置例を一部断面にて示す図である。 １１・・・・・・・ケーシング １１ａ・・・・・入口側ケーシング部分１１ｂ・・・・
・出口側ケーシング部分１３・・・・・・・入口パイプ
　３ａ・・・・・・穴１５・・・・・・・出口パイプ　
１７．１９・・フランジ２１・・・・・・・仕切り板　
　２３．２５・・区分室２７・・・・・・・フィルタア
ッセンブリ２つ・・・・・・・バイパスバルブ ３３・・・・・・・セラミックフィルタ３５・・・・・
・・Ｉ！街材　　　　３７・・・・・・金属筒体３９・
・・・・・・フランジ　　４３・・・・・・内部通路４
７・・・・・・多孔質薄壁 ４９・・・・・・保温材 特許出願人　新キャタピラ−三菱株式会社同　　　日本
ドナルドソン株式会社 （外４名） 第１図 第２図 第６図 第７図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ディーゼルエンジンの排気系に介装され、排気中
    に含まれる排出微粒子を処理する装置であつて、入口側
    のケーシング部分と出口側のケーシング部分とからなる
    開閉可能な半割り状のケーシング本体と、入口側ケーシ
    ング部分に固定された入口パイプと、出口側ケーシング
    部分に固定された出口パイプと、入口側ケーシング部分
    と出口側ケーシング部分との間に取り外し可能に保存さ
    れかつケーシング本体内部を２つの区分室に分割する仕
    切り板と、該仕切り板に設けられた開口内に着脱可能に
    取り付けられた少なくとも一つのフィルタアッセンブリ
    とからなり、該フィルタアッセンブリは金属筒体内に緩
    衝材を介して収納されかつ内部通路壁に排出微粒子の燃
    焼温度を低下せしめる触媒を担持されたハニカム状のセ
    ラミックフィルタよりなり、該金属筒体ごと仕切り板に
    着脱可能としたことを特徴とするディーゼルエンジンの
    排出微粒子処理装置。
  2. （２）前記入口側ケーシング部分の一部または全部が二
    重構造よりなりその中に保温材を介在させてなる第１項
    記載の排出微粒子処理装置。
  3. （３）前記フィルタアッセンブリが仕切り板に複数個設
    けられ、前記入口パイプが入口側の区分室内に伸びて先
    端を閉じられかつ側面に複数の穴を有する円筒パイプよ
    りなることを特徴とする第１項記載の排出微粒子処理装
    置。
  4. （４）前記仕切り板に少なくとも１つの手動または自動
    的に開閉されるバイパスバルブが設けられてなる第１項
    記載の排出微粒子処理装置。
JP62282393A 1987-11-09 1987-11-09 ディーゼルエンジンの排出微粒子処理装置 Granted JPH01125512A (ja)

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US07/217,419 US4866932A (en) 1987-11-09 1988-07-08 Apparatus for treating particulate emission from diesel engine
CA000571822A CA1317885C (en) 1987-11-09 1988-07-12 Apparatus for treating particulate emission from diesel engine

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JP62282393A JPH01125512A (ja) 1987-11-09 1987-11-09 ディーゼルエンジンの排出微粒子処理装置

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JPH0380962B2 JPH0380962B2 (ja) 1991-12-26

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