JPH0275711A

JPH0275711A - パティキュレートトラップ装置

Info

Publication number: JPH0275711A
Application number: JP63223479A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Ebato; 江波戸　智; Takaaki Shiyudou; 崇聡首藤; Kazuhiko Takesa; 竹佐　和彦
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1988-09-08
Filing date: 1988-09-08
Publication date: 1990-03-15
Anticipated expiration: 2011-03-06
Also published as: JPH0823288B2

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１例えばディーゼルエンジンなどの内燃機関の
排ガス中からバディキュレート（微粒子）を捕集するパ
ティキュレートトラップ装置に関する。

「従来の技術」デイ−セルエンジンの排ガス中にはカーボンを土とする
微粒子がかなりの濃度で含まれ、公害の原因となってい
る。そこで、ディーゼルエンジンの排ガス中から微粒子
を捕集して除去するための各種のパティキュレートトラ
ップ装置が提案されている。

このようなパティキュレートトラップ装置°に用いられ
ているフィルタについて説明すると、特開昭５６−１２
４４１７号には、第７図に示すようなフィルタ１０が開
示されている。このフィルタ１０は、通気性多孔質なセ
ラミックスの薄壁１１で区画され、かつ、この薄壁１１
を境として相互に隣接する多数の平行なガス通路１２を
有する柱状体（いわゆるセラミックスハニカム体）を基
本構造とし、第７図の斜線ハツチングで示すように、一
方の端面においては各ガス通路の端面が交互に市松模様
状に塞がれ、他方の端面においては」−記一方の端面に
おいて塞がれたガス通路は開口し、上記一方の端面にお
いて開口していたガス通路は塞がれた構造をなしている
。このフィルタ１０の一方の端面からディーゼル排ガス
を通じると、薄壁１１がフィルタとなって微粒子が薄壁
１１の内面に捕集され、微粒子を除去された清浄な排ガ
スが他方の端面から流出する。

また、同じ特開昭５６−１２４４１７号には、第８図に
示すようなセラミックス製のフィルタ２０も開示されて
いる。このフィルタ２０は、全体として直方体状の外形
を有し、相互に平行な複数枚の長方形状の板状体２１（
２枚）、２２（６枚）と、リブ２３．２５と、スペーサ
２４．２６とから構成されている。これらの板状体２１
．２２．リブ２３．２５およびスペーサ２４、２６は、
いずれもフィルタ機能を有する通気性多孔質なセラミッ
クスからなる。板状体２１はフィルタ２０の上面と下面
を形成し、板状体２２は中間面を形成する。となりあう
板状体２１．２２間または２２．２２間には端部に位置
するリブ２３と中間部に位置するスペーサ２４がいずれ
も板状体２１の一つの辺に平行に延在する。リブ２３お
よびスペーサ２４の上縁は上側の板状体２１または２２
と一体的に接しており、リブ２３およびスペーサ２４の
下縁は下側の板状体２２または２１と一体的に接してい
る。これにより両端が開口する複数の含塵ガス通路２７
が形成される。板状体２２の片側にはこうしたリブ２３
およびスペーサ２４が設けられているのに対し、同じ板
状体２２の他の片側にはリブ２３およびスペーサ２４と
は直交する方向に延在するリブ２５とスペーサ２６が設
けられている。走行方向が異なる点の他は、リブ２５、
スペーサ２６はそれぞれリブ２３、スペーサ２４と本質
的に同様である。かくして両端が開口し走行方向が含塵
ガス通路２７と直交する複数の清浄ガス通路２８が形成
されている。このフィルタ２０においては、含塵ガス通
路２７が開口する２つの端面のうち一方の端面を直接ま
たは間接に閉塞しておき、他方の端面からディーゼル排
ガスを導入する。あるいは、含塵ガス通路２７の開口す
る２つの端面から同時に内方にデイー七ル排ガスを導入
する。そして、板状体２２がフィルタ面となって微粒子
が板状体２２の含塵ガス通路２７の面に捕集され、微粒
子を除去された清浄な排ガスが板状体２２を通過して清
浄ガス通路２８を経て系外に流出する。

このようなフィルタを用いたパティキュレートトラップ
装置、においては、フィルタの濾過面に微粒子が堆積し
、フィルタが目づまりを起こし、圧力損失が次第に増加
するという問題を解決する必要があった。

このため、実開昭６２−３５８４９号には、フィルタ体
の排ガス入口上流側にバーナを設け、このバーナからの
高温燃焼ガスによってフィルタの壁面上に堆積した微粒
子を着火、燃焼させて焼却するようにしたパティキュレ
ートトラップ装置が開示されている。

また、特開昭５６−９２３１８号には、排気ガス流路を
２系統に分割し、それぞれの流路にパティキュレートト
ラップを配置し、これらの流路においてフィルタの再生
、微粒子の捕集を交互に行なわせる方式が提案されてい
る。この場合の再生も、上記と同様に微粒子を着火、燃
焼させて焼却する方法が採用されている。

しかしながら、捕集された微粒子を燃焼させる上記従来
の方式では、フィルタが反復して高温に加熱されるため
、フィルタの焼結が進み、当初のポアサイズやボア分布
が変化して捕集効率や圧力損失が経時変化を起こし、安
定した性能を維持することが困難であった。また、燃焼
熱によってフィルタが溶損したり、熱衝撃によってクラ
ックを生じたりすることがあった。さらに、ディーゼル
排ガス中には無視できない量の不燃成分が存在しており
、これらの不燃成分は燃焼によっても除去されずにフィ
ルタに堆積するので、フィルタの圧力損失が長期間経過
すると次第に増大するという問題があった。

このような問題点を解決するため、本出願人は、第９図
に示すようなパティキュレートトラップ装置を既に提案
している。

すなわち、上方、下方および一つの側方に開口部を有す
るケーシング３１の内部に、所要のシール部材３２を介
して直方体状のフィルタ３３が収容されている。フィル
タ３３は、上方から下方に貫通する含塵ガス通路３４（
図中、実線矢印で示す）と、−端が閉じられ他端が側方
に開口する清浄ガス通路３５（図中、破線矢印で示す）
とが通気性多孔質な材質の隔壁で区画されてできている
。

ケーシング３！の上部にはディーゼル排ガスの導入管３
７が設けられている。清浄ガス通路３５が開口する側の
ケーシング３Ｉには清浄ガスの導出管３８が接続してい
る。導出管３８には上流側に向けて開口する加圧気体噴
射用の逆洗ノズル４０が設けられている。

ケーシング３１の下部には微粒子受は部４！が設けられ
ている。微粒子受は部４１は、トレイ４２．電気抵抗加
熱ヒータ４６を備える補助フィルタ４３、開閉可能かつ
通常時は閉じている蓋４７を備える灰分取出し口４４、
補助導出管４５を有する。

トレイ４２の底部がくりぬかれて補助フィルタ４３がは
めこまれており、このトレイ４２と補助フィルタ４３と
が全体としてすべての含塵ガス通路３４の下側開口端を
とり囲んでいる。灰分取出し口４４は、トレイ４２の底
部に開口し、補助フィルタ４３の外側には補助導出管４
５が位置している。補助フィルタ４３は通気性多孔質固
体からなり、その通気抵抗は、導入管３７から導入され
た排ガス量のうち、約２０％以下、特には０．５〜５％
程度がこの補助フィルタ４３を通過し、残りがフィルタ
３３を通過して導出管３８に流出するように選択される
。

ディーゼルエンジンからの排ガスが導入管３７を経てフ
ィルタ３３の含塵ガス通路３４にその上流開口端から導
入される。排ガスの大部分は隔壁を通過して清浄ガス通
路３５を経て導出管３８に流出するが、排ガス中の主と
してカーボン質の微粒子は隔壁を通過できず、含塵ガス
通路３４の内面に付着堆積し、場合によっては微粒子の
一部は含塵ガス通路３４の下側開口端を通って微粒子受
は部４１に流出する。排ガスの一部も微粒子受は部４１
に流出し、補助フィルタ４３を通過して補助導出管４５
へと導かれるが、ここでも排ガス中の微粒子は補助フィ
ルタ４３を通過できず、補助フィルタ４３の内面に付着
堆積する。

こうした集塵操作を適宜な時間継続した後、短時間の逆
洗操作を行なう。逆洗操作では、逆洗ノズル４０から加
圧気体、特には加圧空気を、例えば０．１−１秒程度の
時間噴射する。噴射された気体はパルス流となって清浄
ガス通路３５に流れ込み、隔壁を通って含塵ガス通路３
４へと流れる。その際に含塵ガス通路３４の内面に付着
堆積していた微粒子は剥落し、その一部は含塵ガス通路
３４に浮遊するが、多くは落下して微粒子受は部４１に
入る。

かくして集塵操作において含塵ガス通路３４内面に捕え
られた微粒子は逆洗操作において補助フィルタ４３の内
面に移しかえられ、フィルタ３３のフィルタ機能も再生
される。補助フィルタ４３上の微粒子は電気抵抗加熱ヒ
ータ４６を加熱することによって燃焼除去される。

比較的長期間の使用によって微粒子受は部４１、特には
補助フィルタ４３に不燃性の微粒子、灰分が蓄積したと
きには、蓋４７を開いてこの微粒子や灰分を自然落下さ
せたり、適宜な掻き採り機構によって強制的に排出する
こともできる。

「発明が解決しようとする課題」しかしながら、このパティキュレートトラップ装置では
、逆洗時に逆洗ノズル４０から噴出された高圧ガスが、
フィルタ３３の清浄ガス出口面において、逆洗ノズル４
０に直面した部分には多く、逆洗ノズル４０から離れた
部分には少なく、すなわち不均等なｒＭ量分布で当たり
、清浄ガス通路３５に流入する高圧ガスの流量も不均等
になる。このため、フィルタ３３の中で逆洗が充分にな
される部分と不充分な部分とができて、フィルタ３３全
体としては逆洗効果が低下するという問題点があった。

一方、逆洗ノズル４０の噴出口とフィルタ３３の清浄ガ
ス出口面との距離を充分にとって、高圧ガスの噴出流を
広げてフィルタ３３の清浄ガス出口面に当てることによ
り、高圧ガスの流量分布を均一化することも考えられる
。しかし、この場合には、装置の全長、特に逆洗部の長
さが著しく長大化するという問題点があった。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、逆洗によってフィルタの再生を行
なう場合に、フィルタ全面に亙って効果的な逆洗力が得
られるようにし、かつ装置の全長をできるだけコンパク
トにできるようにしたパティキュレートトラップ装置を
提供することにある。

「課題を解決するための手段」上記目的を達成するため、本発明は、内燃機関の排気通
路にパティキュレートを捕集可能なフィルタが設置され
、このフィルタより下流の排気通路に逆洗手段を配置さ
れたパティキュレートトラップ装置において、前記逆洗
手段で高圧ガスを噴出する逆洗ノズルの噴出口が、前記
フィルタの清浄ガス出口面に対して複数個配置されてい
ることを特徴とする。

本発明においては、前記複数個の噴出口が、前記逆洗ノ
ズル本体より分岐して形成されていることが好ましい。

また、前記噴出口の配列間隔が、前記噴出口の口径の２
〜１０倍とされていることが好ましい。

さらに、前記フィルタの清浄ガス出口面と前記噴出口と
の距離が、５０〜２００ｍｍとされていることが好まし
い。

また、ノズル噴出口とフィルタ出口端面との関係は、フ
ィルタ端面に対して９０°土４５°の範囲が好ましく、
噴出高圧気体の仮想中心がフィルタ端面の中心に向う位
置が好ましい。

一方、前記フィルタは、通気性の多孔質な材質からなる
板状体の一対の対向する端面を貫通して複数の孔を形成
し、この板状体を前記孔の走行方向が揃うように複数枚
平行に配列し、これらの板状体の間を前記孔の走行方向
と交差する方向に延びるリブもしくはスペーサを介して
接合し、これらのリブもしくはスペーサによって前記板
状体の間に前記孔とは交差する方向に貫通する別の通路
を形成して構成されたものであることが好ましい。

さらに、前記逆洗手段より下流の排気通路に。

開閉弁が設けられていることが好ましい。

「作用」本発明では、フィルタの再生な逆洗ノズルから高圧ガス
を噴出する逆洗方式で行なうので、微粒子を燃焼させる
方式におけるフィルタの熱損傷や不燃性成分の堆積など
の問題を解決することができる。

また、逆洗ノズルの噴出口が、フィルタの清浄ガス出口
面に対して複数個配置されているので、逆洗ノズルの噴
出口から噴出される高圧ガスがフィルタの清浄ガス出口
面に均等に当たり、フィルタ全面に亙って均一かつ充分
な逆洗効果を与えることができる。

さらに、逆洗ノズルの噴出口とフィルタの清浄ガス出口
面との距離を長くとることなく、上記の効果が得られる
ので、装置の全長を短く抑えてコンパクト化することが
できる。

本発明の好ましい態様において、複数個の噴出口が逆洗
ノズル本体より分岐して形成されている場合には、個々
に高圧タンクに接続された逆洗ノズルを複数設ける場合
よりも部品点数が減り、かつ各噴出口毎に高圧ガス噴出
の同期をとる必要もなくなるので好都合である。

また、噴出口の配列間隔を噴出口の口径の２〜１０倍と
することにより、高圧ガスがフィルタの清浄ガス出口面
により均等に当たるようになり、本発明の効果を高める
ことができる。

さらに、フィルタの清浄ガス出口面と噴出口との距離を
５０〜２００＋ｎｍとすることにより、噴出する高圧ガ
スが効果的に広がってフィルタの清浄ガス出口面に当た
るようにすると共に、装置−の全長をできるだけ短く抑
えてコンパクト化することができる。

一方、フィルタとして、通気性の多孔質な材質からなる
板状体の一対の対向する端面を貫通して複数の孔を形成
し、この板状体を前記孔の走行方向が揃うように複数枚
平行に配列し、これらの板状体の間を前記孔の走行方向
と交差する方向に延びるリブもしくはスペーサを介して
接合し、これらのリブもしくはスペーサによって前記板
状体の間に前記孔とは交差する方向に貫通する別の通路
を形成して構成したものを使用すれば、フィルタの再生
のための逆洗時の圧力にも充分耐える強度を付与するこ
とができる。

さらに、逆洗手段より下流の排気通路に開閉弁が設けら
れている場合には、逆洗における高圧ガスの噴出時に下
流側の排気通路を閉じることにより、逆洗効果を高める
ことができる。また、逆洗時における騒音等を低減する
効果も得られる。

「実施例」第１図には、本発明によるパティキュレートトラップ装
置の一実施例が示されている。

このパティキュレートトラップ装置１００は、ディーゼ
ルエンジンなどの内燃機関＋０１に適用されるものであ
る。内燃機関１０１には排気管などで構成された排気通
路１０２が接続されており、この排気通路１０２は２つ
の排気通路１０２ａ、　ｌ０２ｂに分岐されている。一
方の排気通路１０２ａは、フィルタケーシング３１ａの
導入管３７ａに接続され、他方の排気通路１０２ｂは、
フィルタケーシング３１ｂの導入管３７ｂに接続されて
いる。フィルタケーシング３１ａ内には、所要のシール
部材３２を介してフィルタ３３ａが収容されており、同
様に、フィルタケーシング３１ｂには、所要のシール部
材３２を介してフィルタ３３ｂが収容されている。

フィルタ３３ａ　、３３ｂによるパティキュレートの捕
集構造は、いずれも第９図に示した装置とほぼ同様な構
造が採用されている。すなわち、フィルタ３３ａ、　３
３ｂは、上方から下方に貫通する含塵ガス通路３４（図
中、実線矢印で示す）と、一端が閉じられ他端が側方に
開口する清浄ガス通路３５とが通気性多孔質な材質の隔
壁で区画されてできている。ケーシング３１ａ、　３１
ｂの下部には微粒子受は部４１が設けられている。微粒
子受は部４１は、トレイ４２、電気抵抗加熱ヒータ４６
を備える補助フィルタ４３、開閉可能かつ通常時は閉じ
ている蓋４７を備える灰分取出し口４４を有する。トレ
イ４２の底部がくりぬかれて補助フィルタ４３がはめこ
まれており、このトレイ４２と補助フィルタ４３とが全
体としてすべての含塵ガス通路３４の下側開口端をとり
囲んでいる。灰分取出し口４４は、トレイ４２の底部に
開口している。清浄ガス通路３５が開口する側のケーシ
ング３１ａ　、　３１ｂには清浄ガスの導出管３８ａ　
、３８ｂがそれぞれ接続されている。

一方の清浄ガス導出管３８ａは排気通路１０３ａに接続
されており、この排気通路１０３ａに開閉弁！０４ａが
設置されている。同様にして、他方の清浄ガス導出管３
８ｂは排気通路１０３ｂに接続されており、この排気通
路１０３ｂに開閉弁１０４ｂが設置されている。開閉弁
ｌ０４ａ、　１０４ｂとしては、例えばトラックなどで
使用されているエキゾーストブレーキ用のバタフライ弁
などが好適に使用される。

高圧タンク＋０５に接続された配管＋０６は、途中から
配管１０６ａ、　ｌ０６ｂに分岐されている。一方の配
管ｌ口６ａは、弁１０７ａを介して逆洗ノズルｌ０８ａ
に接続されている。逆洗ノズル１０８ａは、清浄ガスの
導出管３８ａ内に導入され、その噴出口＋０９が３つに
分岐して、フィルタ３３ａの清浄ガス出口面に向けて配
置されている。同様にして、他方の配管１０６ｂは、弁
＋０７ｂを介して逆洗ノズル１０８ｂに接続されている
。逆洗ノズル１０８ｂは、清浄ガスの導出管３８ｂ内に
導入され、その噴出口＋０９が３つに分岐して、フィル
タ３３ｂの清浄ガス出口面に向けて配置されている。な
お、高圧タンク！０５は、図示しないコンプレッサに接
続されている。この場合、中大型のトラック、バスなど
では、ブレーキ駆動の補助力として空気圧を利用してお
り、このためエアータンクを備えている。本発明では、
このエアータンクを上記高圧タンクＩ（１５として利用
することもできる。

本発明においてフィルタ３３ａ、　３３ｂとしては、通
気性多孔質なセラミックスを材質とするものが好ましく
、例えば前述した第７図、第８図に示すようなものが自
由に使用できる。しかし、本発明のより好ましい態様と
しては、第２図および第３図に示すようなフィルタが使
用される。

第２図は上記フィルタを構成するフィルタ素子５Ｉを示
している。このフィルタ素子５１は、通気性多孔質なセ
ラミックスからなる板状体５２を備えている。板状体５
２の主面とは異なる一対の対向する端面５３．５４を貫
通して複数の孔５５が形成されている。この例では、」
−２孔５５として断面円形の孔（丸孔）が採用されてい
るが、断面楕円形の孔（楕円孔）や、断面正方形の孔や
、断面六角形の孔なども採用することができる。板状体
５２の孔５５が開口する端面５３．５４に沿う一対の端
縁部には、孔５５の軸方向に対し垂直方向に突出するリ
ブ５Ｂが端面５３．５４に沿って延在している。

第３図は上記フィルタ素子５１を複数枚重ね合わせて接
合して構成したフィルタ３３ａまたは３３ｂが示されて
いる。フィルタ素子５１のリブ５８の突出方向端面は、
隣接するフィルタ素子５！に、耐熱性の接着剤、押圧締
め、反応焼結などの手段によって気密的に接合されてい
る。この結果、フィルタ素子５１相互の間隙には、リブ
５８によって区画された清浄ガス通路３５が孔５５の開
口面とは異なる面に開口するように形成される。一方１
．前述した孔５５は排ガスの通路３４を構成することに
なる。

第４図には、逆洗ノズル１０８ａ、１０８ｂのフィルタ
３３ａ　、　３３ｂに対する配置構造を示している。逆
洗ノズル１０８ａ、１０８ｂは、弁１０１．ａ、１０７
ｂから下方に延びる主管＋１０に対してＴ字状に接続さ
れた分岐管Ｉｌｌを有し、この分岐管１１１に複数、こ
の実施例の場合３つの噴出口１０９が取付けられている
。噴出口１０９は、その噴出方向をフィルタ３３ａ　、
　３３ｂの清浄ガス通路３５の出口面に向け、かつ互い
に等間隔で配置されている。噴出口＋０９の形状は、特
に限定されないが、円孔もしくは楕円孔が好ましい。ま
た、噴出口＋０９の大きさは、例えば円孔の直径もしく
は楕円孔の長径が、フィルタ３３ａ。

３３ｂを構成するフィルタ素子５１の厚さの１〜３倍程
度となるようにすることが好ましい、さらに、噴出口１
０９の配列間隔は、噴出口１０９の口径の２〜ｌＯ倍程
度となるようにすることが好ましい。

また、噴出口■９の数について述べると、例えば噴出口
＋０９の口径をフィルタ素子５１の厚さの１．５倍とし
、噴出口＋０９の間隔を上記口径の４倍とした場合には
、フィルタ素子５１の７．５枚毎に噴出口１０９を１つ
設けることになる。なお、第４図は。

構造をわかりやすくするため模式的に描いたものであっ
て、実際の寸法に沿って描いたものではない。

第５図は５噴出口＋０９のフィルタ３３ａ　、　３３ｂ
に対する配置角度を示している。噴出口１０９の噴出方
向とフィルタ３３ａ　、　３３ｂの清浄ガスの出口面と
の角度θは、９０±４５″　となるようにされることが
好ましい。しかも、噴出口＋０９から噴出される高圧ガ
スの仮想中心が、フィルタ３３ａ　、　３３ｂの清浄ガ
スの出口面の中心部に向けられていることが好ましい。

また、噴出口！０９の先端と清浄ガスの出口面との距離
２は、５０〜２００ｍｍとされることが好ましく、７０
〜１００ｍｍとされることがさらに好ましい。距ｌｅｔ
βが５０ｍｍ未満では高圧ガスを清浄ガスの出口面に均
等に当てることが困難となり、距離βが２００ｍｍを超
えると装置をコンパクト化することができなくな″る。

次に、このパティキュレートトラップ装置の作動につい
て説明する。

通常の内燃機関運転状態では、開閉弁１０４ａ。

１０４ｂは両方とも全開となっている。微粒子を含んだ
排ガスは、内燃機関＋０１から排気通路１０２および分
岐された排気通路１０２ａ、　１０２ｂを通り、それぞ
れのフィルタケーシング３１ａ、３１ｂのフィルタ３３
ａ。

３３ｂに流入する。排ガスは、フィルタ３３ａ、　３３
ｂの含塵ガス通路３４を上方から下方に流れ、通気性多
孔質の隔壁を通過して清浄ガス通路３５に流れ込み、清
浄ガスの導出管３８ａ　、３！ｌｂを通り、さらに排気
通路１０３ａ、　１０３ｂを通って外気へ放出される。

排ガスが含塵ガス通路３４から清浄ガス通路３５に流れ
込むときに、通気性多孔質の隔壁によって微粒子が捕集
される。捕集された微粒子は、含塵ガス通路３４の内面
に付着堆積し、場合によっては含塵ガス通路３４の下側
開口端を通って微粒子受は部４Ｉに流出する。なお、排
ガスの一部も微粒子受は部４１に流出し、補助フィルタ
４３を通過して排出されるが、ここでも排ガス中の微粒
子は補助フィルタ４３を通過できず、補助フィルタ４３
の内面に付着堆積する。なお、補助フィルタ４３上に集
められた微粒子の処理操作は、前述した９図の装置と同
じなのでその説明を省略することにする。

捕集された微粒子が含塵ガス通路３４内壁に堆積して、
フィルタ３３ａ、　３３ｂの圧力損失が一定値以上に上
がったときには、逆洗によりフィルタ３３ａ。

３３ｂの再生を行なう必要があるが、逆洗は２つに分割
されたフィルタ３３ａ、　３３ｂにおいて時間をずらし
て交互に行なう。このように、フィルタ３３ａ。

３３ｂの両方を一度に逆洗せずに片側ずつ逆洗すること
により、内燃機関＋０１から排出される排ガスは、一方
のフィルタを逆洗しているときには他方のフィルタを通
して外気へ放出されるので。

排気の流れがせき止められて機関回転数、出力が一時的
に低下するという問題は解消される。

逆洗操作において、開閉弁ｌ０４ａ、　ｌ０４ｂの作動
、および逆洗ノズルｌ０８ａ、　１０８ｂから高圧ガス
を噴出させるため弁ＩＯ？ａ、　１０７ｂの作動は、電
気的信号によって制御される。第６図は、それらの好ま
しい作動状態を示すタイムチャートである。図において
、Ａ、は開閉弁１０４ａを作動させる電気的信号、Ａ。

は弁１０７ａを作動させる電気的信号、Ｂ、は開閉弁１
０４ｂを作動させる電気的信号、Ｂ、は弁１０７ｂを作
動させる電気的信号を表わしている。

フィルタ３３ａの逆洗に際して、先ず開閉弁１０４ａが
全閉され、ｔ１秒後に弁１０７ａが開いて逆洗ノズル１
０８ａから高圧ガスが噴出される。高圧ガスの噴出がし
２秒間なされると、弁１０７ａが閉じて高圧ガスの噴出
が停止する。その後、ｔ５秒後に開閉弁１０４ａが全開
となる。したがって、ｔ＋　＋　ｔｚ　＋　ｔ＊＝ｔ−
ａ秒が１回の逆洗操作に要する時間となる。

フィルタ３３ａの逆洗が終了してからし６秒後に、今度
はフィルタ３３ｂの逆洗が上記と同様にしてなされる。

そして、フィルタ３３ｂの逆洗が終了してからし６秒後
に、再びフィルタ３３ａの逆洗操作が開始される。以後
、このような操作を繰り返して、逆洗操作が行なわれる
ことになる。

Ｌ、〜ｔ６の時間については、フィルタ３３ａ、　３３
ｂの圧力損失が長期に亙って一部レベル以下に維持され
るように、個々のケースにおいて調節されるものである
。通常、１＋は０４１〜３秒、好ましくは０．１〜０．
３秒、ｔ２は０．１〜２秒、好ましくは０．１〜０．３
秒程度とされる。し、はＯ〜３秒程度であればよい。

一例として、第１図のパティキュレートトラップ装置に
おいて、フィルタ３３ａ、３３ｂの濾過面積をそれぞれ
３．５ｎ１″とし、高圧タンク＋０７の内容積を３５β
、内圧を６　ｋｇ／ｃｍ２Ｇとし、内燃機関！０１　と
して排気量６５６０ｃｃのディーゼルエンジンを用いた
とき、Ｌ、を０．２秒、　ｔａを０．１秒、Ｌ３を０．
２秒、Ｌ６およびＬ６をそれぞれ３００秒とし、エンジ
ンの回転数１８００ｒｐｍ、出力トルク５０ｋｇ、ｍと
すると、フィルタ３３ａ、３３ｂの圧力損失は、１３５
０〜１５００ｍｍＡｇの範囲で安定することがわかった
。なお、このデータは、逆洗ノズル！０８ａ、＋０８ｂ
の噴出口１０９として口径２５ｍｍのものが８本取付け
られたものを使用し、それぞれの噴出口１０９から高圧
ガスをＩ　ｌＯｍ／ｓｅｃで噴出させた結果である。

これに対して、上記と同じ条件で、逆洗ノズル１０８ａ
、　ｌ０８ｂの噴出口ｌ口９として口径４０＋ｎｍのも
のが１本取付けられたものを使用し、この噴出口　＋０
９から高圧ガスを３１０ｍ／ｓｅｃで噴出させた場合（
高圧ガスの噴出量はほぼ同じになる）には、フィルタ３
３ａ、　３３ｂの圧力損失は、１６００〜１７００ｍｍ
Ａｇの範囲で安定することがわかった。このように、噴
出口１０９を複数本用いた場合には、フィルタ３３ａ。

３３ｂの圧力損失をより低いレベルで安定させることが
でき、逆洗効果が向上することがわかる。

「発明の効果」以上説明したように、本発明によれば、逆洗ノズルの噴
出口がフィルタの清浄ガス出口面に対して複数個配置さ
れているので、逆洗ノズルの噴出口から噴出される高圧
ガスがフ）ルタの清浄ガス出口面に均等に当たり、フィ
ルタ全面に亙って均一かつ充分な逆洗効果を与えること
ができる。さらに、逆洗ノズルの噴出口とフィルタの清
浄ガス出口面との距離を長くとることなく、上記の効果
が得られるので、装置の全長を短く抑えてコンパクト化
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるパティキュレートトラップ装置の
一実施例を示す概略構成図、第２図は本発明によるパテ
ィキュレートトラップ装置に好ましく適用されるフィル
タのフィルタ素子を示す斜視図、第３図は上記フィルタ
素子で構成されたフィルタを示す斜視図、第４図は本発
明によるパティキュレートトラップ装置における逆洗ノ
ズルの噴出口とフィルタの清浄ガス出口面との配置構造
を示す斜視図、第５図は上記逆洗ノズルの噴出口とフィ
ルタの清浄ガス出口面との配置角度を示す説明図、第６
図は上記パティキュレートトラップ装置の開閉弁と逆洗
ノズルの弁の作動状態を示すタイムチャート、第７図は
従来のパティキュレートトラップ装置で用いられている
フィルタの一例を示す斜視図、第８図は従来のパティキ
ュレートトラップ装置で用いられているフィルタの他の
例を示す斜視図、第９図は本出願人が先に提案している
パティキュレートトラップ装置を示す概略−構成図であ
る。図中、３１ａ　、３１ｂはフィルタケーシング、３３ａ
。３３ｂはフィルタ、　５１はフィルタ素子、５２は板状
体、５５は孔、５８はリブ、１０１は内燃機関、１０２
は排気通路、１０２ａ、　ｌ０２ｂは分岐された排気通
路、１０３ａ、１０３ｂは排気通路、　１０４ａ、　ｌ
０４ｂは開閉弁、１０５は高圧タンク、１０７ａ、１０
７ｂは弁、１０８ａ、　１０８ｂは逆洗ノズル、＋０９
は噴出口である。溌　０？”　　βｊす乙　　　　　　　　　　ｌθデ第
５　図第６図第９図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）内燃機関の排気通路にパティキュレートを捕集可
能なフィルタが設置され、このフィルタより下流の排気
通路に逆洗手段を配置されたパティキュレートトラップ
装置において、前記逆洗手段で高圧ガスを噴出する逆洗
ノズルの噴出口が、前記フィルタの清浄ガス出口面に対
して複数個配置されていることを特徴とするパティキュ
レートトラップ装置。
（２）前記複数個の噴出口が、前記逆洗ノズル本体より
分岐して形成されている請求項１記載のパティキュレー
トトラップ装置。
（３）前記噴出口の配列間隔が、前記噴出口の口径の２
〜１０倍とされている請求項１または２に記載のパティ
キュレートラップ装置。
（４）前記フィルタの清浄ガス出口面と前記噴出口との
距離が、５０〜２００ｍｍとされている請求項１〜３の
いずれか１つに記載のパティキュレートトラップ装置。
（５）前記フィルタは、通気性の多孔質な材質からなる
板状体の一対の対向する端面を貫通して複数の孔を形成
し、この板状体を前記孔の走行方向が揃うように複数枚
平行に配列し、これらの板状体の間を前記孔の走行方向
と交差する方向に延びるリブもしくはスペーサを介して
接合し、これらのリブもしくはスペーサによって前記板
状体の間に前記孔とは交差する方向に貫通する別の通路
を形成して構成されたものである請求項１〜４のいずれ
か１つに記載のパティキュレートトラップ装置。
（６）前記逆洗手段より下流の排気通路に、開閉弁が設
けられている請求項１〜５のいずれか１つに記載のパテ
ィキュレートトラップ装置。