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JPS5853928B2 - 排気ガス清浄装置におけるクリ−ニング機構 - Google Patents
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JPS5853928B2 - 排気ガス清浄装置におけるクリ−ニング機構 - Google Patents

排気ガス清浄装置におけるクリ−ニング機構

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JPS5853928B2
JPS5853928B2 JP56054592A JP5459281A JPS5853928B2 JP S5853928 B2 JPS5853928 B2 JP S5853928B2 JP 56054592 A JP56054592 A JP 56054592A JP 5459281 A JP5459281 A JP 5459281A JP S5853928 B2 JPS5853928 B2 JP S5853928B2
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/038Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of perforated plates defining expansion chambers associated with condensation and collection chambers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は排気ガス清浄装置におけるクリーニング機構
に関するものである。
従来この発明の発明者は内燃機関等の排気ガス清浄装置
として、例えば特許第456190号(特公昭40−9
643号)同第479358号(特公昭41−5483
号)等をはじめとし、これらと同一原理によって作用す
る多数の装置を開発している。
これら一連の装置は、排気ガスを導入排出する清浄筒内
にその内部のガス流を遮断する方向に、多数の小孔(し
ぼり孔)を穿設したしぼり板を設け、その後方に沖適用
捕集材を内挿した捕集室を形成した構造のもので、上記
しぼり板による膨張現象(断熱膨張、ポリトロープ(p
oly−trope)変化、瞬時冷却結合等と称される
現象やこれらの複合的作用を指称する)と、捕集材によ
る濾過作用等を利用したことを特徴としている。
上記原理の装置によれば、排気ガスの清浄過程で、冷却
効果によって生じる水分及びその中に含まれる硫酸イオ
ン等の化学的な有害成分又は煤やパーティクル、重金属
等の固体成分が微細な固体粒子として成長させられて排
気ガスから分離捕集されるので、きわめて高い清浄効果
を得られるが、ここで捕集される煤等の固体成分の装置
内からの除去及び装置の清掃等が新しい課題となってい
る。
特に煤の排出量の多いディーゼルエンジンにこれらの装
置を用いた場合は、捕集材に多量の煤が付着捕集される
ために、装置の耐用時間が限られるので上記捕集物の簡
単な除去が重要な問題となって来る。
上記問題点に対し従来は清浄装置内部に苛性ソーダ溶液
を噴霧して洗浄したり、高圧エアを通して捕集物を払落
す方法等が試られたがいずれも一定の体積を有する捕集
室の内部まで十分にクリーニングすることは事実上困難
であった。
この発明はこの問題に対し、各捕集室内又は捕集室間に
挿入するように、周壁に多数のガス導入孔を穿設した中
空のガス導入室を設け、該導入室を外部に連通せしめて
外部からバキュームポンプで吸引しまたは排気ガスの排
気圧を利用することにより、あるいはさらにこれらによ
って生ずるガス流に脈動を与えることによって捕集室内
の捕集物を払落して外部に取出し得るクリーニング機構
を提供せんとするものである。
以下図示する実施態様につき詳細に説明すると、第1図
は本発明の機構を備えた排気ガスの清浄装置の例を示す
全体断面図で、清浄筒1の中央には冷却用通風管2が同
心的に挿通され、前端にはエンジンからの排気ガスを導
入する排気ガス導入管が開口接続され、後端には浄化さ
れたガスの排気口4が形成されている。
清浄筒1の最前端は排気ガス導入管3を開口せしめ、導
入ガスを瞬時に体積膨張せしめる最初の膨張室5を構成
し、ここでは導入管3から排出されたガスが導入され、
瞬間的に体積膨張を生じてガスの温度低下及びこれに伴
う一部液化を生じる。
5Ici上記膨張室5との間をしぼり板7で仕切られて
最初の膨張室に隣接して設けられている2段目の膨張室
で、上記しぼり板7には小径の多数のしぼり孔8が穿設
されており、排気ガスがしぼり孔8を通過して膨張室5
から凝結室6へ至る過程で膨張現象を生じ、ガスの温度
低下と一部液化をもたらすとともに、内部では複雑な乱
流やガス中の含有固体粒子及び液化されたガス(微細な
水滴・・・ガス中の化学的な諸成分を含んでいる)の衝
突等によって、液化されたガスやその他の固体含有物(
粒子)が順次大きい径への粒子として結合成長する。
9は膨張室5′に続いて形成されている捕集室で、内部
にはステンレスメツシュ等よりなる耐熱、耐食性の捕集
材10が挿入され、その前後は通鋤咄在な通気板11で
仕切られている。
ここでは2段目の膨張室5′を通過したガス、微細な水
滴、煤、パーティクル、重金属類等が捕集材10に衝突
付着し、この過程で上述したガス中の含有物の粒子化が
著しく促進さへより大きな粒子として且つより高い効率
で結合成長せしめられて捕集材に付着捕集される。
上記捕集室9及び膨張室5又は5′は図示する例では3
段設けられており、各捕集室9の後方に設けられた空間
6には同心的な二重円をなすようにドーナツ管状の導入
室本体12bが通風管2に嵌合されて固定的に設置され
、その内部は導入室12をなしている。
上記導入室12のドーナツ管状の導入室本体12bの前
面には、導入室の一部をなす小径管よりなる管状突出部
12aが捕集室10内に挿入されるように多数突設され
、該管状突出部12aの捕集室10内における周壁には
多数の小孔よりなる導入孔13が穿設され、導入室12
には清浄筒1外より導入されている取出管14が開口接
続されている。
最後段の捕集室9の後方にはガスが再度膨張現象を生じ
るようにさらにしぼり板7が設けられ、その後方には後
端に向って径が縮小されている案内筒15が設けられる
とともに、該案内筒15の後方には、その開口端に向っ
て開口し、内部に捕集材を挿填し外部との通風が自在な
補助捕集室16が設けられている。
この補助捕集室16内にも環状のパイプからなる導入室
12が設けられ、その周壁に多数の導入孔13が穿設さ
れている点及び取出管14が接続されている点は前段の
場合と同様である。
補助捕集室16には案内筒15にガイドされて放出した
ガスが衝突し捕集材10に固体粒子等の含有物が付着さ
れ、ガスは排気口4より外部に排出される。
冷却用通風管2は排気口4付近において湾曲し、排気口
4の周壁を貫いて外部に開口している。
他方、排気口4の後部開口端には、必要に応じて排気口
4を例えば1〜数秒間隔で断続的に開閉して清浄筒1内
のガス流に脈動(振動)を与えるようなソレノイドバル
ブ等からなる脈動バルブ17が着脱自在に付設されてい
る。
各導入室12に接続された各取出管14には、清浄装置
作動中排気ガスが取出管14を通じて排出されないよう
に管路を閉じるバルブ18が各設けられる。
取出管14はそのバルブ18の後方において合流管19
に接続さへ合流管19の末端は次のフィルター室20内
のフィルターバック21内に開口するように接続される
が、その間の回路中には短時間間隔(例えば1〜数秒間
隔)に断続的に開閉を繰返すソレノイドバルブ等からな
・るもう1つの脈動バルブ22が介設されている。
フィルター室20の下部には排気管23の板端が接続さ
へ該排気管23にはバキュームポンプ24が設置されて
おり、このバキュームポンプ24の作動により、捕集室
9内から導入室12、取出管14、合流管19、フィル
ター室20を通じてクリーニング用のガス流を形成する
このガスの流れにより、捕集材10に付着している固体
捕集物が払落されてフィルターバック21に導かれ、こ
こで濾過捕集されるが、フィルターバッグ21に濾過さ
れて浄化されたガスは排気管23から大気中に放出され
、あるいは想像線で示すように返送管25を介して清浄
筒1の排気ガス導入側へ戻される。
フィルター室20にはフィルターバッグ21内に付着し
た捕集物を震い落すためのパイブレーク−27が付設さ
れている。
他方フィルター室20の下部開口端には捕集物貯留室2
9が接続して設けられるとともに、フィルターバッグ2
1の下部開口端も貯留室29内に開口し、フィルターバ
ッグ21からバイブレータ−27によって震い落された
捕集物は、貯留室29の底部に順次落下貯留される。
次に上記機構による清浄筒1内のクリーニング作動の一
方法について説明すると、内燃機関の運転中において捕
集室9内に多量の捕集物が溜められて清浄筒1内の濾過
機能が低下した場合、清浄筒1の排気ガス導入側に設け
た圧力センサー26により、バックプレッシャーの上昇
を感知してバルブ18を開かせ、脈動バルブ22とバキ
ュームポンプ24とを作動させる。
このとき他方の脈動パレブ17は装着されていない。
脈動バルブ22は既述のように断続開閉することにより
吸引回路内のガス流に脈動を形成し、この脈動による振
動で捕集材10の付着捕集物を離脱させて導入室12内
に吸引し、フィルター21内へガス流とともに導く。
上記機構中、脈動バルブ22とフィルター室20及び貯
留室29をユニット化し、清浄筒1を定期的にクリーニ
ングするガソリンスタンドや自動車修理工場等に設置し
ておくクリーニング装置とすることもできる。
続いて本発明の機構による2番目の方法でクリーング作
動を行わせる場合について説明する。
これから説明する2番目の方法では、捕集材が捕集物に
よって目づまりを起して濾過機能が低下した場合には、
先ず内燃機関を停止させて排気ガス導入管3に予め設置
したバルブ28を閉じてバルブ18と脈動バルブ22を
全開とし、バキュームポンプ24を作動せしめて吸引作
動を行わしめるとともに、排気口4側の脈動バルブ17
を作動させる。
上記脈動バルブ17の作動により清浄筒1内の吸引によ
るガス流には激しい脈動が与えられ、その振動によって
捕集材10に付着した捕集物が震い落されて、前述の場
合と同様フィルターバッグ21に濾過捕集され、最終的
に貯留室29内に貯留される。
なお、上記方法のほかに清浄装置作動中において内燃機
関の排気のみによるガス流に脈動バルブ22で振動を与
え、これにより捕集物をフィルターバッグ21内に導き
出すことも可能である。
第2図〜第5図は導入室12の他の実施態様を示す断面
図と、一部破断正面図で、第2図A、Bに示すものは導
入室12の導入室本体12bを清浄筒1と同心的な一重
の環状に形成した場合である。
この例においては前面に管状突出部12aを有している
点で基本的構造は第1図の捕集室9に対して設置したも
のと共通している。
第3図A、Bに示す導入室本体12bは長寸のドーナツ
状の缶からなり、その前端面と内外周壁に導入孔13が
穿設された構造をなしこの例では上記導入室本体12b
の前端部が捕集室9内に挿入されている。
第4図A、Hに示す例は、第4図に示す導入室本体12
bの側壁に導入孔13を穿設せず、その代りに各側壁に
近接した捕集室9内にその先端が挿入されるような突出
管12eを適数本突設し、その先端を開口端としたもの
である。
この構造では捕集材10より払落された捕集物は突出管
12eの開口端より導入室12内に導入されることにな
る。
以上の構造において、第1図〜第3図及び第4図に示さ
れた導入室12は、その一部が捕集室9の内部に挿入さ
れるので、クリーニング機能が良く1個当りの捕集室9
の奥行きを深くすることができる。
本発明は以上の如く構成される結果しぼり板による膨張
現象と捕集材による濾過作用を利用した排気ガス清浄装
置において、捕集材に付着した固体捕集物を内燃機関運
転中に、あるいはその作動を停止させてきわめて容易に
且つ効率良く分離除去することができ、一個の捕集室を
捕集効率を良くするように深い奥行をもって形成するこ
とができ、逆に清浄筒内に奥行の浅い(厚みの薄い)捕
集室を多数段連接することも可能である等の利点を有す
る。
また、捕集室の付着補集物は取出されて直ちにフィルタ
ーバッグ等で濾過して再捕集できるので、煤等が飛散し
て二次公害を生じる危険も防止できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本考案の機構を応用した排気ガス清浄装置の1
例を示す断面図、第2図A、B〜第4図A、Bはいずれ
も本考案の機構の要部の他の実施態様を示す側断面図及
び一部破断正面図である。 1:清浄筒、2:通風管、3:排気ガス導入管、4:排
気口、5 、5’ :膨張室、6:空間、7:しぼり板
、8:しぼり子り、9:捕集室、10:捕集材、11:
通気板、12:導入室、12a:管状突出部、12b:
導入室本体、13:導入孔14:取出管、15:案内筒
、16:補助捕集室、17:脈動バルブ、18:バルブ
、19:合流管、20:フィルター室、21 :フィル
ターバッグ、22:脈動バルブ、23:排気管、24:
バキュームポンプ、25:返送管、26:圧力センサー
、2T:パイブレーク−,28:バルブ、29:貯留室

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 清浄筒1内に多数の小孔を穿設したしぼり板7と、
    濾適用捕集材10を充填してなる捕集室9と該捕集室9
    に隣接する空間6とを設けた構造において、上記空間6
    内に清浄筒1と同心をなすようにドーナツ管状の導入室
    本体12bを収容して設け、該導入室本体12bの端部
    を上記捕集室9内に挿入してその端面又は周壁に小孔か
    らなる導入孔13を穿設し、又は前記導入室本体12b
    の端面に、先端部が前記捕集室9内に挿入される小径管
    よりな管状突出部12aを突設し、該管状突出部12a
    はその先端を開口端とし若しくはその周壁に多数の小孔
    からなる導入孔13を穿設した構造とし、前記導入室本
    体12b及び管状突出部12a内を互に連通した導入室
    12となし、上記導入室本体12bはこれに接続される
    取出管14を介して清浄筒1外の合流管19及びその先
    端に設けられたフィルター室20、該フィルター室20
    に取付けられた排気管23とに順次連通ずるように接続
    され、上記合流管19には断続的に開閉作動する脈動バ
    ルブ22を設け、さらに排気管23にはバキュームポン
    プ24を付設してなる排気ガス清浄装置におけるクリー
    ニング機構。
JP56054592A 1981-04-11 1981-04-11 排気ガス清浄装置におけるクリ−ニング機構 Expired JPS5853928B2 (ja)

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JP56054592A JPS5853928B2 (ja) 1981-04-11 1981-04-11 排気ガス清浄装置におけるクリ−ニング機構
DE19823212870 DE3212870A1 (de) 1981-04-11 1982-04-06 Abgas-reinigungsvorrichtung
GB08210311A GB2111853B (en) 1981-04-11 1982-04-07 Exhaust gas purification apparatus and cleaning thereof

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JPS57171411A JPS57171411A (en) 1982-10-22
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US5214215A (en) * 1990-03-30 1993-05-25 Union Carbide Chemicals & Plastics Technology Corporation Selective production of aminoethylethanolamine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS589689Y2 (ja) * 1978-10-02 1983-02-22 三菱電機株式会社 調理テ−ブル

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GB2111853A (en) 1983-07-13
JPS57171411A (en) 1982-10-22
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