JPH0334362B2

JPH0334362B2 -

Info

Publication number: JPH0334362B2
Application number: JP21709083A
Authority: JP
Inventors: Hisao Kojima
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-11-19
Filing date: 1983-11-19
Publication date: 1991-05-22
Also published as: JPS60110312A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、デイーゼルエンジンや産業用エン
ジン等の排気ガス中に含まれる可燃性微粒子、特
に自動車の排気ガス中に含まれるカーボン等の可
燃性微粒子、燃焼炉、ボイラー、粉じん発生器等
の各種産業設備から排出される微粒子、調理場等
において発生する油煙、液体中の微粒子等を除去
するためのフイルタ装置に関する。

従来、例えば自動車エンジンの排気ガス中に含
まれるカーボン微粒子を除去するために、排気系
または排気還流系に、フイルタを用いることが提
案されているが、長期の使用ではカーボンが堆積
して目詰りを起こし、圧力損失を生ずるという欠
点があつた。この欠点を解消するものとして、多
孔質の導電性セラミツクで形成されたハニカム構
造フイルタや海綿状構造体フイルタを使用してカ
ーボン微粒子を除去するフイルタ装置（特開昭58
−137423号）又は油煙を含んだ空気をハニカム状
に成型したセラミツク抵抗発熱体上の触媒被覆層
と接触させて油煙を浄化する油煙浄化方法（特開
昭58−30324号）等の種々のフイルタ装置が提案
されている。

この発明は斯かる技術的背景のもとになされた
ものであつて、構造が簡素で製造が容易であり、
単位容積当りの濾過面積が大きく、かつ流体の撹
拌混合効果を有する新規なフイルタ装置を提供す
ることを目的とする。この発明に係るフイルタ装
置は、自動車、特に排気ガス濃度が高いデイーゼ
ルエンジンを使用した自動車の排気ガス浄化用フ
イルタ、燃焼炉、ボイラー、粉じん発生器等の各
種産業設備から排出される微粒子、調理場におい
て発生する油煙、液体中の微粒子等を除去するこ
とに利用可能である。

この発明に係るフイルタ装置は、濾過機能を有
する筒状体をその長手方向に複数個配設した通路
管と、各筒状体内に設けられ夫々筒状体の長手方
向に螺旋状にねじれた複数個の羽根体とを有し、
この通路管を流体源に向けて配設し隣り合う羽根
体の端縁どおしを交差させて配置したことを特徴
とするものである。

以下、添付の図面を参照して、この発明の実施
例につき、具体的に説明する。第１図乃第４図
は、フイルタ装置の筒状体と羽根体とを一体成形
したエレメントを示す。第１図に示す90゜右回転
型エレメント１は、円筒状の筒状体５と、その内
部に設けられその長手方向に螺旋状にねじられた
羽根体６とを有する。羽根体６は筒状体５の内側
の半径方向断面を２分割し、筒状体５の長手方向
に時計方向に90゜だけ回転している。第２図には
90゜左回転型エレメント２が示されている。この
エレメント２は、円筒状の筒状体７と、その内部
に設けられその長手方向に反時計方向に90゜だけ
螺旋状にねじられた羽根体８とを有する。第３図
に示す180゜右回転型エレメント３及び第４図に示
す180゜左回転型エレメント４は、夫々筒状体９及
び１１と、その内部に設けられた羽根体１０及び
１２とを有する。羽根体１０及び１２は、筒状体
９及び１１の長手方向に螺旋状にねじられてお
り、羽根体１０及び１２は夫々時計方向及び反時
計方向に回転している。これらのエレメント１〜
４においては、筒状体と羽根体とは一体成形によ
り形成されており、例えば射出成形法、押出成形
法、又は粉末成形法等により、容易に製造するこ
とができる。各エレメント１〜４は、ステンレス
等の金属材料、プラスチツク材料、セラミツク材
料、又は炭素繊維、ガラス、活性炭等、あるいは
これら材料の複合材料等から製造される流体中の
微粒子の濾過機能を呈する多孔性物質である。第
５図に一例として、エレメント１の拡大斜視図を
示す如く、これらの各エレメントの筒状体５等の
端縁には、一方の端縁に外側の環状突起１３が、
また他方の端縁に内側の環状突起１４が形成され
ている。そして、外側の環状突起１３を内側の環
状突起１４に嵌合させることにより、エレメント
をその長手方向に連結することができ、これによ
り、内側に羽根体を有する通路管が構成される。
なお、エレメントの連結点においては、筒状体ど
おしを溶接又は接着等により固定してもよいが、
各エレメントを厚み方向に多数の穴のあいたパイ
プ又は円柱状または角柱状等の多孔質体の中に嵌
め込んで固定してもよい。

次に、このようなエレメントを組み合わせて構
成されるフイルタ装置について説明する。第６図
は、90゜右回転型エレメント１と、90゜左回転型エ
レメント２とを組み合わせたフイルタ装置１５を
示す。このフイルタ装置は、エレメント１とエレ
メント２とを交互に配置し、その羽根体６及び８
の端縁どおしを直交させたものである。このよう
なフイルタ装置１５の長手方向を流体源に向けて
設置すると、流体が筒状体５又は７内の羽根体６
又は８により仕切られた通路を螺旋状に通流し、
各エレメントの連結点において他方の通路を通流
してきた流体と混合される。而して、流体が通路
を通流する間に、螺旋状の羽根体の面に沿つて回
転する流体は筒状体によつて濾過される。このよ
うにして、流体が螺旋状の羽根体により仕切られ
た通路を通流し、合流、分割作用を受けて撹拌混
合をしながら濾過が効率よく行なわれる。

各エレメントの組み合わせは種々設定すること
が可能であるが、その代表例を第７図から第１０
図に示す。第７図のフイルタ装置１６は、180゜回
転型のエレメント３及び４を交互に配置し、その
羽根体１０及び１２の端縁どおしを直交させたも
のである。この外にも、例えば右回転型エレメン
トのみを連結するとか、又は左回転型エレメント
のみを連結する等の組合わせ態様が考えられる
が、第８図に示す如く、エレメント１又は２と、
エレメント１又は２との間に、筒状体５及び７と
同一の内外周直径を有する円筒状のスペーサ１８
を介装してもよい。また、第９図に示す如く、末
広がりの円錐台状のエレメント２１ａ，２１ｂ，
２１ｃ…をその長手方向に連結してフイルタ装置
２０を組み立てることもできる。この場合に、フ
イルタ装置２０の通路断面積が小さい側の端部を
流体源に向けるのが好ましい。

なお、これらの各ヘイルタ装置におけるフイル
タ効果を一層高めるために、第１０図な示す如
く、各エレメントの外周面自体を多孔質体２３で
覆うことにより、そのフイルタ効果を一層高める
ことも可能である。

上述の如く構成されるフイルタ装置を、液体の
浄化として使用する場合は、第１１図に示す如
く、円筒管２４内にフイルタ装置１５を設置し、
液体FAをフイルタ装置１５内に通流させればよ
い。濾過された濾過液は濾過液出口２５ａ，２５
ｂより排出され、また濃縮液Ｂは出口側より排出
される。一方、自動車等の排気ガス浄化用フイル
タとして使用する場合は、第１２図に示す如く、
排気管の途中に設置し、排気ガスをフイルタ装置
１５内に通流させればよい。また、より一層フイ
ルタ効果を高めるためには、第１３図に示す如
く、複数個のフイルタ装置１５を設置し、かつフ
イルタ装置１５の出口側を閉じて構成すればよ
い。更にフイルタ効果を高めるためには、第１４
図に示す如く、半径方向に並列に配置されている
フイルタ装置１５の端部を互い違いに一方を開口
状態とし、他方を閉塞状態にして構成すればよ
い。

この場合に各エレメント及び多孔質体を触媒作
用のある金属材料等又は触媒金属を担持させたセ
ラミツク材料等で形成することにより、排気ガス
がフイルタ装置内を通流する間に、排気ガス中の
窒素酸化物（NOX）等を除去することができる。
又、各エレメント及び多孔質体を導電性セラミツ
ク材料等で形成することにより、カーボン等の可
燃性微粒子を通電加熱して燃焼除去することが可
能である。さらに、排気ガスの流動方向に各エレ
メント及び多孔質体の孔目の径が小さくなるよう
に配置することにより、濾過持続時間の長期化、
濾過効率の増大化等が達成可能となる。一方、油
煙浄化用フイルタとして使用する場合は、第１５
図に示す如く、例えばフイルタ装置１５をその半
径方向に多数並置して束状に構成すればよい。こ
の場合に、各フイルタ装置１５間の隙間は、多孔
質のプラスチツク材料等の各エレメントの構成材
料又は接着剤等で充填させてもよい。さらに、よ
り一層効果的に浄化するために、第１６図に示し
た如く、円柱状の多孔質体３０の長手方向に、複
数の通路孔を設けて、これら通路孔に各エレメン
トを配置して構成してもよい。この場合に、各エ
レメント及び多孔質体を撥水、揆油作用のある金
属材料、プラスチツク材料またはセラミツク材料
等で形成すること、あるいはシリコン化合物、ジ
ルコニウム化合物、フツ素樹脂等の揆水、揆油作
用を有する物質を担持することにより、油煙の除
去を効率よく行なうことが可能となる。なお、多
孔質体は円柱状であるが、本発明フイルタ装置の
適用個所に応じて、様々な形状、例えば、直方
体、三角形状、六角形状等の形状を採用すること
は可能である。

以上詳細に説明した如く、この発明によれば、
撹拌混合効果を有し、フイルタ効果が高く製造が
容易であるフイルタ装置を得ることができる。

各エレメントの直径及び長さ等の寸法は任意に
設定することができ、流体の種類により適切なも
のを選択可能である。また、エレメントは上記実
施例の如く２分割通路型のものに限らず、例えば
羽根体が筒状体の内側を３分割し、長手方向に
60゜だけ螺旋回転する型式のものを使用すること
もことも可能であり、これによりフイルタ効果を
一層高めることができる。なお、上記実施例にお
いては、羽根体と筒状体とを一体成形によい形成
することとしたが、これらを別体で形成しておい
て、羽根体を筒状体内に嵌入し、その長手方向に
連結することとしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図はエレメントの斜視図、第５
図は第１図に示すエレメントの拡大詳細図、第６
図乃至第１０図はフイルタ装置の模式図、第１１
図乃至第１６図はフイルタ装置の適用例を示す模
式図である。１，２，３，４……エレメント、５，７，９，
１１……筒状体、６，８，１０，１２……羽根
体、１５，１６，１７，２０，２２……フイルタ
装置、１８……スペーサ、２３，２６，２７，２
８，２９，３０……多孔質体。

Claims

【特許請求の範囲】１濾過機能を有する筒状体をその長手方向に複
数個配設した通路管と、各筒状体内に設けられた
夫々筒状体の長手方向に螺旋状にねじられた複数
個の羽根体とを有し、隣り合う羽根体の端縁どお
しを交差させて配置したことを特徴とするフイル
タ装置。２前記筒状体は円柱状をなすことを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載のフイルタ装置。３前記筒状体は流体源から離隔する方向に末広
がりの円錐台状をなすことを特徴とする特許請求
の範囲第１項に記載のフイルタ装置。４前記通路管はその半径方向に複数個配設され
ていることを特徴とする特許請求の範囲第２項又
は第３項に記載のフイルタ装置。５前記羽根体は筒状体の長手方向に90゜だけね
じられ、筒状体の内部を２分割していることを特
徴とする特許請求の範囲第２項乃至第４項のいず
れか１項に記載のフイルタ装置。６前記羽根体は筒状体の長手方向に60゜だけね
じられ、筒状体の内部を３分割していることを特
徴とする特許請求の範囲第２項乃至第４項のいず
れか１項に記載のフイルタ装置。