JPS60110312A

JPS60110312A - フィルタ装置

Info

Publication number: JPS60110312A
Application number: JP58217090A
Authority: JP
Inventors: Hisao Kojima; 久夫小嶋
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1983-11-19
Filing date: 1983-11-19
Publication date: 1985-06-15
Also published as: JPH0334362B2

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、ディ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腫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ィルタ装置に関する。

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、フィ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ｖＡう欠点があった。この欠点を解消する
ものとして、多孔質の導電性セラミックで形成されたノ
）二カム構造フィルタや海綿状構造体フィルタを使用し
てカーボン微粒子を除去するフィルタ装置（特開昭５８
−１３７４２３号）又は油煙を含んだ空気をハニカム状
に成型したセラミック紙尻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５８−３０
３２４号）等の腫々のフィ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
って、構造が藺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
規なフィルタ装置を提供することを目的とする。この発
明に係るフィルタ装置は、自動車、特に排気ガス濃度が
高いディーゼルエンジンを使用した自動車の排気ガス浄
化用フィルタ、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と長手方向に複
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ら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図乃至第４図は、フィルタ装
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９０６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９
０６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１８０６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１
２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、プラスチック材料
、セラミック材料、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＠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、筒状体とおしを
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
フィ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
組み合わせたフィルタ装置１５を示す。このフィルタ装
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の端縁どおしを亘交させたものであ
る。このようなフィルタ装置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６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って回転する流体は筒状体によっ
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
図のフィルタ装置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２１ｓｔ２１ｔｚ２１ｃ・・・をその長手方向に
連結してフィルタ装置２０を組み立てることもできる。

この場合に、フィルタ装置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、これらの各フィルタ装置におけるフィルタ効果を
一層高めるために、第１０図に示す如く、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
ィ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ィルタ装置を、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
にフィルタ装置１５を設置し、液体ＦＡをフィルタ装置
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　＋　２５ｂより
排出され、またａ終液Ｂは出口側より排出される。−万
、自動車等の排気ガス浄化用フィ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、
排気ガスをフィルタ装ｆｆ１１５内に通流させればよい
。また、より一層フィルタ効果を高めるためには、第１
３図に示す如く、複数個のフィルタ装置１５を設置し、
かつフィルタ装置１５の出口側を閉じて構成すればよい
。更にフィ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ィルタ装ｆｉ
ｌ１５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ック材料等
で形成することにより、排気ガスがフィルタ装置内を通
流する間に、排気ガス中の窒素酸化物（Ｎ　ＯＸ）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ック材料
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口
の径が示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、油煙浄化用フィルタとして使用する場合は、第１
５図に示す如く、例えばフィルタ装置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、
各フィルタ装置１６間の隙間は、多孔質のプラスチック
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抗水、撓油作用のある金属材料、
プラスチック材料またはセラミッ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
ッ素樹脂等の抗水、撓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、本発明フィルタ
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、フィルタ効果が高く製造が容易であるフィ
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
を使用することも可能であり、これによりフィルタ効果
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り形成することと
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、Ｎ５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
はフィルタ装置の模式図、第１１図乃至第１６図はフィ
ルタ装置の適用例を示す模式図である。ＩＩ２＋３９４・・・エレメント、５，７，９゜１１・
・・筒状体、　６，８．１０．１２・・・羽根体、１５
．１６１１７１２０．２２・・・フィルタ装置、１８・
・・スペーサ、　２３，２６．２７，２８゜２９．３０
・・・多孔質体。第１図　第２図第３図　第４図第６図第１０１〆２３第１２図第１３図第１４図

Claims

【特許請求の範囲】１、濾過機能を有する筒状体を長手方向に配設した通路
管と、各筒状体内に設けられた夫々面状体の長手方向に
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
するフィルタ装置。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ｍ１項に記載のフィルタ装置。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
項に記載のフィルタ装置。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
記載のフィルタ装置。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
のフィルタ装置。６、　前記羽根体は筒状体の長手方向に６０６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
のフィルタ装置。