JPS58146458A - 横置型多段式サイクロン分離器 - Google Patents

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】 この発明は例えば自動車内燃機関の排気伊化用として自
動車に搭載して使用するのに好適な横置型多段式サイク
ロン分ｌｌｌ１器の改良に関する。

周知のように内燃機関、特にジーゼルエンジンはそ（／
Ｊ排気ガスにカーボンを生成分とした０、２μ瓢樺度の
微粒ダストを多く含＾、これが黒煙の原因となっている
。またこの黒煙＋＊除く排気浄化手段として、近年にな
りフィルタの代りｌこ構造、保守の簡単なサイクロン分
離器を採用する試みが研究、開発されてい金。しかして
在米のサイクロン分離器は一般的にその分離限界粒子径
が数μ鴎まであるため、このま才では前記のようｒｊ　
Ｐ１燃屏機関の排気に含まれているミクロン以下のサブ
ミク冨／微粒ダストを効率よ（分離摘果Ｔることができ
ない。このために檎々な工夫が試みられて２つ、このう
ちサイクロン本体を直列多段式として構成Ｔることによ
って、分離限界粒子径が小さくなり、サブミクロンの微
粒子ダストも効率よ（捕集できるようｌこしたものが開
発されるｌこ至っている。

次に上記多段式サイクロン分離器を自動車用内燃ａｉｍ
に過用した例を第１図に示す。図においてｌは自動車の
内燃機関であるエンジン、２はエンジンｃｔ）排気管、
３が直列多段式のサイクロン分離器である。サイクロン
分離４Ｓ３は、円筒部４゜４０と円ＩＩ部４．４０４こ
遅する円錐部５，５０とから成る単位獣の外筒ブロック
ＩとＴＬを直列に結合してサイクロン本体を構成すると
ともに、Ｃ（Ｊ）サイクロン本体に対し前段ブロックｌ
の円ｗ部４には排気管２に遅なる入口管６と、臨水され
てないエキゾーストマフラに接続する出口管７が接続さ
れ、更に恢戚ブロックＩの円錐＠５００）＠＠にはメス
ト傭集ｓ８が接続されて構成されている。

またダスト摘果ｓ８には、捕集ダストの再飛散防止と摘
果ダストの処理を一目的としたダスト捕集箱８１が付設
してあ一す、ここに例えばダスト燃焼用ヒータ９）＄設
置されている。

かかる直列多段式サイクロン分１ｉＩＩｌ器によれば、
入口管６８通じて前段ブロックＩの円筒［４へ簑一方向
から導入される排気流はナイクロ／本体内を旋回しなが
ら円錐部５の方へ移鯛し、その一部は８蟻５ｓｃｏ終端
近くで反転して出口管７へ向うが、残りの気流は更にｔ
ｊｔ波ブロック■へ移行し、同様に円＠％４０を経てＰ
３！１１１ｍ５０の終端近くで反転して出口ｖ７へ同つ
。この気ａｆｔ１／ａ過楊で排気流に含まれているダス
トは、第１獣ブロツクｌでは周分速［ＣＩＪ速い旋１流
によΦ強力な逮心効呆で外筒の内縁面の方へ県中Ｔるよ
うに遍心分離された儀、気流とともに後段ブロックに移
行する。

後段ブロック■は前段ブロックｌ　＃ｃ較べて気流のｆ
ＩＬｔも少な（、シたがって周分速度も低１するので微
粒ダスト同志の凝集が促進され、ダストは大径粒子に凝
集粗大化される。そして円−５５０の終膚でダストは捕
集ｓ８の方へ摘果され、清浄化された気流だけが反転し
出口管７を通じて外方へ排出される。このように直列多
段式構造とすること番こより、ナプンクロンの微粒子も
効率よく分離捕集できる。な声聞示例は２段式を示した
が、更に３段以上で構成される場合もめる０ ところで上記のサイクロン分離器をエイシンの排気浄化
用として目痴単に４ｄＴ６場合には、設置スペースの制
約から園示ようにサイクロン本体の＠を横向き番こして
使用されΦことになる。この場合にもダスト還果性簡は
、たて軸のものと収べて劣らないことが夾験結釆からも
確認されている。

しかしながら上記のように１ＩｌＩＪ阜工ンジ／排気浄
化用として使用する場合には、ここで新たな間層が派生
ＴるｏＴなわち自動車のエンジンは運転走行中の負′４
ｔｉ変前に応じてエンジン回転数が大巾に変節する。こ
の結果、エンジン１からの排気風量も変わり、その傾向
は第４図の特性図のように、エンジン１転歇の低下に伴
って排気風量も低下Ｔる。このために自動車゛の定常層
性運転状態を標準として最適設計された前記の横置臘多
段式サイクロン分離（至）では、エンジンが低負荷運転
に移行して排気風量が減少すると、サイクロン分離器に
導入された排気風ａは、風速が低いためにそり殉どｔＪ
ｓサイクロン本体を構成する各外筒メブロックｌ璽のう
ちの１１１Ｎ”ブロック１の終端から反転して出口管７
へ向って流れ、後段ブロック厘の方には殆ど流れＺ　＜
　ｆする。このため低負荷運転時には排気中に含まれて
いた微粒ダス）ＧＸ、ダスト捕集部８をこ到達する以前
の途中ｈＬｖｉｔｔでダストの大半が前段プロ°ツクＩ
　ＵＪ仮に続く儀設ブロック猛り円＠＠ＣＯの内壁底部
に目重沈槓してしまい、結果としてエンジンの広範囲な
運転状態り変化に対して安定したダスト摘果性舵が得ら
れｒＬ　＜　ｆＡ　；ｏことが種々のテス）Ｍ果から判
明した。

この発明は上記間魅点の解決策としてなされたものであ
り、その目的は、自動車エンジンのように被処理ガスの
風麓が運転状態の変動に伴って変動しても、常に総合的
に安定したダスト捕集性能が得られ、排気を十分に浄化
できるようにしだ横置汲多段式すイクロン分１１！輪を
提供ＴることにあΦＯ η）かる目的はこの発明により、サイクロン本体を構成
Ｔる多段外筒ブロックのうち第１段目を除く中間位置の
円＊Ｓの周撮にダスト回収用スリットを開口し、咳スリ
ットを通じて前記円筒部に遅過するダスト捕集箱を設置
して構成したことにより達成される。

以下この＠＃４を図示実施例に基づき詳述Ｔる。

＃！２図にふいて、サイクロン本体を構成Ｔる前像２段
の外筒ブロック１．ｉのうち、前段！を除く後段ブロッ
ク菖の６箇部４０には、その周壁のＪＥｓにダスト回収
用スリット４１が開口され、更にこの円ｍ部４０の外側
底部にはスリン）４１を介して円ＩＩ部４０の内方に遅
過ずる密閉構造のダスト捕集箱４２が設置されているＯ
この部分の詳細構造を示すと１８３図のとと（である。

丁なわち幽示のようにスリット４１は円筒部４Ｇの底部
にて半径方向に一致して下向きに開口されている。

また図示されてないがダスト捕集箱４２は適宜着脱式構
造とするη）、あるいは必要によりダスト摘果部８の場
合と同様に箱内にダスト燃焼ｌ＆埋用ヒータを設置して
構成される。

さて上記の構成によれば、処理風量が多い場合、つまり
第１１ｆｉに８いてエンジン１が＾速這転の場合には、
サイクロン分ｌ１ｌＫ！ａ３は本来の動作を行い、被Ｉ
＆通ガス中刀）ら分離されたダストは効率よく分ｍ摘果
されてダスト捕集部８へ沈積する。この場合に中間位置
のＦｒ１ｌｌ廊４０に接続されたダスト捕集箱４２は密
閉４造であるからダストの分ｍ抽系鯛作に影響を及ば丁
ことはｔい◎２また導入風量が減少した場合には、甲閾
位１１１の６簀鄭４０の内壁司上へ気流ρ）ら分層して
自憲沈槓したダス）Ｄがスリット４１を通じて矢印Ｐ　
Ｃ／Ｊようにダスト捕集箱４２へ回収されることになり
、こり状態でもダストの彌巣は確実に行える。しかもサ
イクロン本体の内部ρ）ら一旦ダスト摘果釉円に回収さ
れた摘果ダストは、次に運転状麗か変って処理ガス風量
が増化しても再飛散する恐れはなく、この結果低風蓋か
ら高風蓋まで広範囲にｉｔが変化しても常に安定したダ
スト捕系性詑を保持することかできる。

以上述べたようにこの発明によれ−ば、例えば麿岬阜工
／ジンの排気浄化用として自動車に塔賦し、排気中に含
まれているナブミクロンの微粒ダストを捕集するサイク
ロン分＊＊のように、自動車の広範囲な運転状紐の変化
に伴って排気風量が変勘丁０場合にも、常に安定したダ
スト摘果性能を発揮し得る性総の優れた横置型多段式サ
イクロン分＃ｌＩ器を得ることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は内燃機関排気浄化用としての使用状態を示す従
来の横置製多段式サイクロン分離器の構成図、第２凶は
この発明の実り例の構成略示図、ｊ［３脂は第２図に８
ける要部の具体的構造を示Ｔ断ｍ図、第４図はエンジン
１転数と排気風量との関係を表わ丁特性ｉＩ図であるＯ １・・・内燃機関、２・・・排気管、３・・・サイクロ
ン分離器、４．４０Ｈ円筒部、５　、５０−・・円錐部
、６・・・入口管、７・・・出口管、８・・・ダスト摘
果部、４１−・ダスト回収用スリット、４２・・・ダス
ト捕集箱。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）Ｐｊ簡Ｈｚよび円筒部に遅なる円Ｓ部から成る外筒
   ブロックｔ／）ＩＩｉ数段を横一列ｌこ直列結合して構
   成された横軸りサイクロン本体に対し、纂ＩＲ目の外筒
   ブロックの円筒部に入口管２よび出口管を、最ｌＩ＆段
   の外筒ブロックの８錐部にはダスト捕果部をそれぞれ像
   続して成る横置溢多段式サイクロン分離ｓ＃ｃｇいて、
   第１段目を除く中間位置の円筒部の周壁にダスト回収用
   スリットを開口し、咳スリットを通じて前記円＊Ｓに連
   通Ｔるダスト摘果箱を設置したことを籍做とＴる横置鳳
   多段式すイクロン分鴫器。 ２）４Ｉ許虐求の範ＦＩＭ第１積６ζ記載のサイクロン
   分離４！Ｉに８いて、ダスト回収用スリットが円筒部の
   置部に開口され、かつダスト摘果箱がその下方に設置さ
   れていることを特徴とする横置屋多段式すイクロン分ｊ
   ｌ　’Ｉｋ　。