FI105228B - Laite polttomoottorin vahingollisten kampikammiopäästöjen erottamiseksi - Google Patents

Description

105228

Laite polttomoottorin vahingollisten kampikammiopäästöjen erottamiseksi

T

Tämä keksintö liittyy polttomoottorista tulevien haitallisten kampikammiopäästöjen 5 aiheuttaman ilman saastumisen valvonnan piiriin ja vielä erityisemmin suodatmlait-teeseen näiden päästöjen pienentämiseksi.

Polttomoottorin kampikammiossa on haitallisia saastuttavia aineita. Nämä saastuttajat aiheutuvat polttokammion ohipuhalluskaasuista ja kampikammiossa olevan kam-10 men pyörimisliikkeestä. Aiemmin nämä haitalliset päästöt päästettiin ilmaan huoho-tusputken kautta tai paineen säätöventtiilin kautta moottorin polttokammioon.

Lukuisat keksinnöt ovat yrittäneet pienentää kampikammiopäästöjä vaihtelevalla menestyksellä. Aikaisemmista tämän alan keksinnöistä ks. patentteja 3 450 114; 15 3 463 132; 3 779 221; 4 089 309; 4 167 164 ja 4 370 971. Näissä keksinnöissä on yhteistä joko päästäminen ulkoilmaan, säiliö haitallisten päästöjen keräämiseksi tai monissa tapauksissa niiden yhdistelmä.

Tunnetut tavat käyttävät tavallisesti näistä tavoista toista tai kumpaakin suodatta-20 maan tai erottamaan haitalliset kampikammiopäästöt. Tällaisten rakenneosien käyttö on ongelmallista ainakin kahdesta syystä.

Ulkoilmaan päästäminen sallii ilman sisäänvedon kampikammioon. Tämä vaikuttaa haitallisesti tietokoneistettuihin autoihin. Tietokoneistettu ajoneuvo on suunniteltu 25 sallimaan ilman oton polttokammioon vain imusaijan kautta. California Air Recour-ces Board ei salli patentissa 4 370 971 esitettyä ilmaan päästämistä autoissa, jotka on varustettu joko kolmitiekatalysaattorilla tai hapetuskatalysaattorilla. Katso California Air Recources Board'in toimeenpanomääräystä no D-69-4. Tämän tuotteen myynti on sallittu Kaliforniassa vain, jos tuuletus ulkoilmaan on tukittu.

30 . . Myöskään erillisesti kampikammiosta tulevien kampikammiopäästöjen kiinteät ja nestemäiset osat säilyttävä keräyskammio ei myrkyllisten jätteiden syntymisen vuoksi ole suotava. Tämän lisäksi tämä myrkyllinen jäte on sitten sijoitettava jonnekin ja se muodostaa siten käyttäjälle tarpeettomia ja hankalia ongelmia.

35

Esillä oleva keksintö on suunniteltu pienentämään päästöjä ilman keräyskammiota, joten siinä ei tapahdu minkäänlaista jätteiden kerääntymistä. Se suorittaa tämän pienentämisen ainutlaatuisen suodatusjärjestelmän avulla, joka erottaa suodatusaineen 2 105228 ilmaraoilla ja sallii raskaiden hiilivetyjen takaisinvirtauksen polttokammioon. Esillä oleva keksintö on parannus verrattuna aikaisempiin keksintöihin, koska se saa aikaan täydellisemmän raskaampien palamattomien hiilivetyjen suodatuksen käyttämättä ulkoilmaan tapahtuvaa tuuletusta tai varastoimatta kampikammiopäästöjen 5 nestemäistä osaa.

Tämän keksinnön eräs tarkoitus on kehittää saastumisen säätölaite pienentämään polttomoottorin kampikammiosta tulevia haitallisia päästöjä.

10 Tämän keksinnön eräs lisätarkoitus on kehittää laite, joka voidaan sovittaa lukuisiin polttomoottoreihin.

Eräs seuraava tämän keksinnön tarkoitus on kehittää saastumisen säätölaite, joka on helppo asentaa, taloudellinen käyttää eikä vaadi huoltoa toimiakseen moitteettomasti 15 erityisen, polttomoottorissa haitallisten kampikammiopäästöjen erottamiseen aikaisemmin käyttämättömän suodatinjäijestelmän avulla.

Eräs tämän keksinnön lisätarkoitus on estää muissa, erotettujen ohipuhalluskaasujen säilytykseen keräyskammiota käyttävissä laitteissa syntyvien myrkyllisten jätteiden 20 muodostuminen.

Eräs tämän keksinnön tarkoitus on myös kehittää suodatinerotin, jossa ei ole tuuletusta ulkoilmaan, auttamaan ohipuhalluskaasujen erotuksessa.

25 Edelleen eräs tämän keksinnön tarkoitus on kehittää valittavasti säädettävällä vir-tausmittauksella varustettu suodatin.

Eräs seuraava tämän keksinnön tarkoitus on kehittää suodatin, jota voidaan käyttää yksilöllisesti erikokoisissa moottoreissa, koska siinä on valittavasti säädettävä vir-30 tausmittaus.

• r *

Edellä mainittujen tarkoitusten toteuttamiseksi on keksitty patenttivaatimuksen 1 mukainen laite.

35 Lyhyesti sanottuna: Jotta saataisiin aikaan kyseessä olevan keksinnön halutut tarkoitukset sen ensisijaisella suoritusmuodolla, on järjestetty kotelon omaava suodatinlai-te, sisäänmeno koteloon kampikammiopäästöjen vastaanottamiseksi, polttokammi- 3 105228 oon yhdistetty ulostulo ja suodatinaine. Suodatumme on päällystetty viskoosisella nesteellä. Laitteessa on lisäksi lähellä ulostuloa säätövälineet päästöjen säätämiseksi valitusti kotelosta polttokammioon. Suodattimen kanssa voidaan käyttää moottorin kylkeen laitettua paineen säätöventtiiliä, mutta ensisijaisessa suoritusmuodossa on 5 kotelossa mittausvälineet säätämään valittavasti kotelosta tulevien päästöjen poistoja, eikä paineensäätöventtiili ole tarpeen.

Suodatiname voi olla joko silikageelin ja hiilihiukkasten seosta, pelkkää silikageeliä, pelkkiä hiilihiukkasia tai piihappopalleroita. Tämä aine voidaan päällystää öljyllä tai 10 öljyä parantavalla aineella, kuten STP:llä, Energy Releasella tai Morey'n stabilisaattorilla.

Kyseessä olevan keksinnön edellä mainitut ja muut erityiset tarkoitukset ja edut käyvät ammattimiehelle selvemmiksi seuraavista edullisten rakennemuotojen yksi-15 tyiskohtaisista kuvauksista yhdessä piirrosten kanssa, joissa: kuvio 1 on keksinnön perspektiivikuva; kuvio 2 on keksinnön kuvion 1 mukaisen rakennemuodon leikkauskuva pitkin kuviossa 1 kuvatun keksinnön vastaavan rakennemuodon keskiviivaa; 20 kuvio 3 on sivukuva keksinnön kuvion 1 vaihtoehtoisesta rakennemuodosta; kuvio 4 on keksinnön kuvion 3 osiinsa hajotettua rakennetta esittävä kuva; kuvio 5 on sivukuva keksinnön toisesta vaihtoehtoisesta rakenteesta; kuvio 6 on keksinnön kuvion 5 mukaisen vaihtoehtoisen rakennemuodon leikkauskuva; ja 25 kuvio 7 on keksinnön kuvion 6 mukaisen rakennemuodon osiinsa hajotettua rakennetta esittävä kuva.

Kun tämän keksinnön kampikammiosuodatinta voidaan käyttövaatimuksista riippuen helposti tehdä lukuisina eri rakenteellisina suoritusmuotoina, on tässä kuvatuista 30 ja esitetyistä rakennemuodoista tehty ja koestettu monia, ja kaikki ovat toimineet haitallisten päästöjen pienentämisessä erinomaisin tuloksin.

Yksi esillä olevan keksinnön suoritusmuoto on esitetty kuviossa 1 merkittynä viitenumerolla 20. Kuviossa 2 on esitetty suodattimen leikkauskuva, ja tässä viitataan 35 siihen kokonaisuutena. Kuviossa 1 kuvattua kampikammion suodatinta 20 käytetään (ei kuvatun) polttomoottorin yhteydessä.

4 105228

Kaksi kuorta, ylempi kuori 25 ja alempi kuori 29 pitävät sisällään keksinnön sisällystä. Kuvatussa rakennemuodossa on kuori 25 ja kuori 29 puristussovitettu yhteen ylemmällä kuoren laipalla 22 ja alemmalla kuoren laipalla 31. Tätä puristussovi-tettua liitosta voidaan edelleen vahvistaa käyttämällä liimaa, hitsausta tai sulatusta.

5

Sisääntulokuori 32 on liitetty moottorin kampikammioon joko suoraan tai letkulla ja se sallii kampikammion haitallisten päästöjen sisääntulon suodattuneen aukon 24 kautta. Ulosmenossa on aukko 28, mikä sallii suodatettujen kaasujen poistamisen polttokammioon auton paineensäätöventtiilin tai dieselmoottorin imusarjan kautta. 10 Kuten on esitetty, on ulostulossa 27 myös haijanteet pitämään tiukasti kiinni pu-ristuksensäätöventtiilin linjaa tai imusaijaa.

Sisäänmeno 32 on suunniteltu sopimaan polttomoottorin kampikammion ulostuloon. Sisääntulon 32 kuori on puristussovitettu kuoreen 29. Kuten ennenkin, on vino pinta 15 23 sijoitettu juuri sisääntulon 32 yläpuolelle sallimaan raskaampien hiilivetyjen vir taus takaisin kampikammioon. Vinon pinnan 23 yläpuolelle on laitettu sihti 26a pidättämään raskaiden hiilivetyjen poissuodattamiseen käytettyjen pidättävien piihap-popalleroiden hiukkasten lajitelmaa 21. Piihappopalleroiden hiukkaset ovat tavallisesti piidioksidia. Piihappopallerohiukkasten toiminnan on havaittu parantuvan suu-20 resti kastelemalla ne öljyä parantavalla tuotteella, kuten STP:llä, Morey'n stabilisaattorilla tai Energy Release'lla. Suodatinaine voi vaihtoehtoisesti olla silikageeliä, hii-lihiukkasia tai niiden yhdistelmää.

Piihappopalleroiden päälle on laitettu sihti 26b pitämään niitä paikoillaan. Sihdit 25 26a ja 26b voivat tuotantovaatimuksista riippuen olla tehtyjä joko muovista tai ruostumattomasta teräksestä tai niiden yhdistelmästä.

Kuten kuviossa 2 on kuvattu, voidaan nykyaikaisissa mottoreissa tavallinen paineen-säätöventtiili myös sisällyttää tähän suodattuneen yksinkertaistamaan edelleen yksi-30 kön asentamista. Sisääntulo 32 sisältää jousen 39 ja venttiilin 38, jotka toimivat pai-neensäätöventtiilinä. Venttiilin 38 suljetun asennon ylläpitäjänä käytetään alusren-gasta 40. Ammattimiehet käsittävät, että paineesäätöventtiilillä varustetuissa moottoreissa tai moottoreissa, jotka eivät tarvitse paineensäätöventtiiliä, voidaan aluslaat-ta 40, jousi 39 ja venttiili 38 jättää pois.

35 5 105228

Kuviot 3 ja 4 kuvaavat vielä erästä vaihtoehtoista rakennemuotoa. Tämä vaihtoehtoinen rakennemuoto muistuttaa suuresti viimeksi kuvattua, mutta tässä on metalli-kuori.

5 Metallikuoresta johtuen ovat vaipat 25a ja 25b kiinnitettyjä toisiinsa ruuveilla. Edelleen on aukolla 48 varustettu ulostulo 47 liitetty ulostulosovittimeen 46. Ulostu-losovitin 46 liittyy koteloon 25a liittimellä 42.

Eräs toinen merkittävä, aikaisempaan rakennemuotoon sisällytettävissä oleva omi-10 naisuus on sisääntulokuoren 32a olake 37. Olake 37 sallii kotelon 32a sisääntyön-tämisen ennalta määrätylle syvyydelle ja säätämään siten kulkevaa virtausta.

Viitaten kuvioon 5 on siinä esitetty keksinnön toinen vaihtoehtoinen rakennemuoto. Lisänä kuvioissa 1 ja 3 esitettyihin samanlaisiin rakennemuotoihin tämä rakenne-15 muoto sisältää ilmansäätöruuvin 52.

Kuvio 6 on leikkauskuva kuviossa 5 esitetystä rakennemuodosta ja kuvaa selvemmin ilmansäätöruuvia 52 ja toista muutettua yksityiskohtaa, venttiiliä 54. Kääntämällä ilmansäätöruuvia 52 myötäpäivään kuoren kierteissä 62 liikkuu se sisäänpäin kuris-20 taen siten säädettävästi virtausta ulostulon 56 läpi. Ilmansäätöruuvin 52 kääntäminen kuoren kierteissä 62 vastapäivään kierteitä 62 vasten liikuttaa ilmansäätöruuvia 52 ulospäin ja lisää siten virtausta ulostulon 56 läpi nimellismäärään. Tämä mahdollisuus lisätä tai pienentää virtausta määrätyissä rajoissa tuottaa mahdollisuuden suodattimen 50 säätämiseksi erikokoisille moottoreille.

• ' 25

Venttiili 54 on samanlainen kuvion 4 paineensäätöventtiilin 38 kanssa, mutta sitä on lyhennetty. Koska tällainen venttiili 54 ei venttiilin 38 tavoin säädä virtausta, toimii se silti laipan 60 pienen raapimisvaikutuksen ansiosta suodatettujen jäännösten puhdistajana pinnalta 58.

30 L Kuvio 7 on rakennemuodon 50 osiinsa hajotettu kuva. Ulostulokokoonpanossa 70 on kauluksella 66 varustettu kuori 64. Kaulus 66 sopii suodatinkotelon yläosaan 72. Ammattimiehelle tulisi olla ilmeistä, että tässä kuvattuja eroja lukuunottamatta on suodatin 50 muuten samanlainen kuvioissa 3 ja 4 esitettyjen rakennemuotojen kans-35 sa.

6 105228

Kuvioissa 1-4 esitetyissä rakennemuodoissa imetään kampikammion päästöt tyhjöllä paineensäätöventtiilin 38 ohi sisääntuloon 32, jossa ne koskettavat öljyn lisäaineella päällystettyjä piihappopalleroiden hiukkasia 21. Pinnoite silloittaa piihappopalleroi-den väliset raot. Vaihtoehtoisena suodatinaineena 21 voi olla silikageeli, hiilihiukka-5 set tai näiden yhdistelmä.

Tämä pinnoite muodostaa suodatinaineen 21 rakojen väliin limamaisen membraa-niesteen. Tämä membraani estää nesteiden ja kiinteiden aineiden pääsyn polttokam-mioon. Vain puhtaiden, palavien kaasujen sallitaan kulkea tämän suodattimen läpi. 10 Kampikammiopäästöjen nestemäiset osat virtaavat takaisin kampikammioon joka kerran, kun moottori pysäytetään, ja täten poistetaan nesteiden keräysastian tarve.

Kuvioissa 5-7 kuvattu vaihtoehtoinen rakennemuoto sisältää ilmansäätöruuvin 52. Tämän rakennemuodon toiminta on samanlainen muiden kanssa. Paineensäätövent-15 tiili voidaan jättää pois, koska virtaus on säädettävissä ilmavirtauksen säätöruuvilla 52.

Ammattimiehelle ilmenee helposti erilaisia muutoksia ja muunnelmia tähän kuvaa-mistarkoituksessa valittuihin rakennemuotoihin. Siinä laajuudessa kun nämä tällaiset 20 muunnelmat ja muutokset eivät poikkea keksinnön hengestä, on ne tarkoitettu sisältyviksi sen piiriin, jota on arvioitava yksinomaan seuraavien patenttivaatimusten tasapuolisella tulkinnalla.

Kun kyseessä olevaa keksintöä ja sen vaihtoehtoisia edullisia rakennemuotoja on nyt 25 kuvattu ja esitetty selvin ja suppein termein sallimaan ammattimiehen ymmärtää ja käyttää sitä, ovat keksinnön patenttivaatimukset:

Claims (9)

1. Laite polttomoottorin haitallisten kampikammiopäästöjen erottamiseksi, jossa laitteessa on 5 kotelo (50), jossa on kampikammion huohotusputkeen yhdistetty sisääntulo (32) kampikammiopäästöjen vastaanottamiseksi ja polttomoottorin polttokammioon yhdistetty ulostulo (56); ja kotelossa sijoitettuna sisääntulon (32) ja ulostulon (56) väliin viskoosisella nesteellä päällystetty suodatinaine (21), 10 tunnettu siitä, että laitteessa on lisäksi lähelle ulostuloa sijoitetut säätövälineet (52) päästöjen säätämiseksi valitusti kotelosta (50) polttokammioon.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että suodatinaine on päällystetty öljyllä. 15

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu suodatinaine on päällystetty öljyä parantavalla tuotteella.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen laite, tunnettu siitä, että suodatinai-20 ne on silikageelin ja hiilihiukkasten seos.

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen laite, tunnettu siitä, että suodatinaine on silikageeli.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen laite, tunnettu siitä, että suodatinai ne on hiilihiukkaset.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu suodatinaine on piihappopallerot. 30

7 105228

8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen laite, tunnettu siitä, että säätöväli-neissä on käännettävä ilmansäätöruuvi (52).

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että säätövälineet (52) 35 koostuvat koteloon ruuvatusta nimiosasta, joka on sijoitettu hidastamaan mainitusta kotelosta tulevien päästöjen virtausta. g 105228