JP2000064818A - 排気浄化装置 - Google Patents
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- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Chimneys And Flues (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Electrostatic Separation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃焼機関から排出される排気ガスから、すす
や有害排気ガス等の燃焼生成物を除去し、或いは濃度を
低減させ、排気ガスを清浄化して大気中へ放出する。 【解決手段】 燃焼機関の排気管に連なり電気的にすす
を吸着するすす吸着装置と、すす吸着装置に吸着したす
すを洗浄除去しその吸着能力を回復させる再生装置と、
燃焼機関の排気管に連なりすすを核とする排気ガスの凝
縮液化によってすすや有害排気ガスを除去する核凝縮装
置とから構成した排気浄化装置。
や有害排気ガス等の燃焼生成物を除去し、或いは濃度を
低減させ、排気ガスを清浄化して大気中へ放出する。 【解決手段】 燃焼機関の排気管に連なり電気的にすす
を吸着するすす吸着装置と、すす吸着装置に吸着したす
すを洗浄除去しその吸着能力を回復させる再生装置と、
燃焼機関の排気管に連なりすすを核とする排気ガスの凝
縮液化によってすすや有害排気ガスを除去する核凝縮装
置とから構成した排気浄化装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は各種の燃焼機関から
排出される燃焼生成物を除去し、排気ガスを清浄化して
大気中へ放出するための排気浄化装置に関するものであ
る。本発明において浄化の対象とする燃焼生成物はすす
と有害ガスである。すすは固形炭素微粒子、可溶性有機
成分、及び固形炭素微粒子に付着しているダイオキシン
等である。有害ガスはＮＯx ，ＳＯx ，ＣＯ，ＣＯ2 ，
ＨＣ等である。本発明の装置は自動車、船舶、ガスター
ビン、ボイラ、焼却炉、加熱炉、反応炉、定置用ディー
ゼル発電機などに適用できる。
排出される燃焼生成物を除去し、排気ガスを清浄化して
大気中へ放出するための排気浄化装置に関するものであ
る。本発明において浄化の対象とする燃焼生成物はすす
と有害ガスである。すすは固形炭素微粒子、可溶性有機
成分、及び固形炭素微粒子に付着しているダイオキシン
等である。有害ガスはＮＯx ，ＳＯx ，ＣＯ，ＣＯ2 ，
ＨＣ等である。本発明の装置は自動車、船舶、ガスター
ビン、ボイラ、焼却炉、加熱炉、反応炉、定置用ディー
ゼル発電機などに適用できる。
【０００２】
【従来の技術】自動車などの動力としての燃焼器を備え
たディーゼル機関は、燃料消費率がガソリンおよびガス
機関に比較して低いが、すすとＮＯx 等の燃焼生成物を
排出するという問題があるので、従来より、排気浄化装
置がいろいろ工夫されている。
たディーゼル機関は、燃料消費率がガソリンおよびガス
機関に比較して低いが、すすとＮＯx 等の燃焼生成物を
排出するという問題があるので、従来より、排気浄化装
置がいろいろ工夫されている。
【０００３】図８は従来の排気浄化装置の第１の例の系
統図である。図において、１００は本装置に流入する燃
焼機関からの排気、１０１は６〜１２ｋＶのコロナ放電
電極、１０２はイオン発生領域、１０３は正イオン、１
０４は負イオン、１０５はこの装置の中へ排気と共に流
入する電気的中性のすす、１０６はイオン発生領域１０
２を通過して正に帯電したすす、１０７はイオン発生領
域１０２を通過して負に帯電したすす、１０８は３〜６
ｋｖの正負の集じん電極、１０９はこの装置から流出す
るクリーンな排気である。
統図である。図において、１００は本装置に流入する燃
焼機関からの排気、１０１は６〜１２ｋＶのコロナ放電
電極、１０２はイオン発生領域、１０３は正イオン、１
０４は負イオン、１０５はこの装置の中へ排気と共に流
入する電気的中性のすす、１０６はイオン発生領域１０
２を通過して正に帯電したすす、１０７はイオン発生領
域１０２を通過して負に帯電したすす、１０８は３〜６
ｋｖの正負の集じん電極、１０９はこの装置から流出す
るクリーンな排気である。
【０００４】本装置においては、正帯電すす１０６、負
帯電すす１０７は、集じん電極１０８を通過する時、ク
ーロンの法則によって正負の電極に吸着・捕集され、ク
リーンな排気１０９が大気に放出される。本方法は高温
排気雰囲気中で高電圧を用いるので、電気的絶縁維持材
を必要とし、特に自動車用としては、電源、電圧の確保
および火災発生時の対策などの問題があり、実用化が難
しい。
帯電すす１０７は、集じん電極１０８を通過する時、ク
ーロンの法則によって正負の電極に吸着・捕集され、ク
リーンな排気１０９が大気に放出される。本方法は高温
排気雰囲気中で高電圧を用いるので、電気的絶縁維持材
を必要とし、特に自動車用としては、電源、電圧の確保
および火災発生時の対策などの問題があり、実用化が難
しい。
【０００５】図９は従来の排気浄化装置の第２の例の系
統図である。図において、２０１は燃焼機関からの排気
ガス、２０２はセラミックスフィルタである。このフィ
ルタは、多孔質セラミックスからなり、長手方向に多数
の貫通孔を設けた後、隣なり合う貫通孔において、入口
側と出口側に交互に止栓２０３を設けたものである。排
気ガス２０１がフィルタ２０２へ流入する時、入口側止
栓のない孔から流入し、多孔質セラミックスを横断し、
出口側止栓のない孔から排出される。排気ガス中のすす
は、出口側止栓の内側にトラップすす２０４として滞留
する。２０５はトラップすすを燃焼除去するための燃焼
室、２０６は点火プラグ、２０７は空気取入口、２０８
は高温ガス噴射ノズルである。燃焼機関停止時に、この
燃焼室にクリーン燃料２０９を供給し、更に空気２１０
を供給すると、空気取入口２０７から供給された空気と
クリーン燃料により燃焼室内で高温ガスを生成し、高温
ガス噴射ノズル２０８より、約８００℃以上の高温ガス
がセラミックスフィルタ２０２に供給され、トラップさ
れたすす２０４を燃焼させ、ＣＯ2 に変換して、再生す
るものである。この装置の再生は燃焼機関の停止時か、
または予備を保有し、排気流れを止めて行なわなければ
ならない。セラミックスフィルタ２０２におけるすすの
蓄積は約３０分であるから、実用化するには再生は約３
０分程度で行う必要があるといわれている。
統図である。図において、２０１は燃焼機関からの排気
ガス、２０２はセラミックスフィルタである。このフィ
ルタは、多孔質セラミックスからなり、長手方向に多数
の貫通孔を設けた後、隣なり合う貫通孔において、入口
側と出口側に交互に止栓２０３を設けたものである。排
気ガス２０１がフィルタ２０２へ流入する時、入口側止
栓のない孔から流入し、多孔質セラミックスを横断し、
出口側止栓のない孔から排出される。排気ガス中のすす
は、出口側止栓の内側にトラップすす２０４として滞留
する。２０５はトラップすすを燃焼除去するための燃焼
室、２０６は点火プラグ、２０７は空気取入口、２０８
は高温ガス噴射ノズルである。燃焼機関停止時に、この
燃焼室にクリーン燃料２０９を供給し、更に空気２１０
を供給すると、空気取入口２０７から供給された空気と
クリーン燃料により燃焼室内で高温ガスを生成し、高温
ガス噴射ノズル２０８より、約８００℃以上の高温ガス
がセラミックスフィルタ２０２に供給され、トラップさ
れたすす２０４を燃焼させ、ＣＯ2 に変換して、再生す
るものである。この装置の再生は燃焼機関の停止時か、
または予備を保有し、排気流れを止めて行なわなければ
ならない。セラミックスフィルタ２０２におけるすすの
蓄積は約３０分であるから、実用化するには再生は約３
０分程度で行う必要があるといわれている。
【０００６】セラミックスフィルタを用いる方法は、上
述のように、捕集したすすに空気とクリーン燃料の燃焼
ガスによる約８００℃以上の高温ガスを供給するか、或
いは、別の方法として、ハニカム状のセラミックスフィ
ルタにヒータなどを埋め込んで、すすを燃焼させてＣＯ
2 にして除去する。この方法によると、高温ガスを生成
する燃料貯槽、燃焼室、点火プラグおよび空気供給手段
が必要になり、さらにセラミックスが運転と停止・再生
による熱サイクルによって破損するため、局所温度制御
装置を用いて破損を防止する必要がある。更に、すすは
一般に約３０分程度で、再生しなければならないので、
処理時間を短縮しなければならないという問題がある。
述のように、捕集したすすに空気とクリーン燃料の燃焼
ガスによる約８００℃以上の高温ガスを供給するか、或
いは、別の方法として、ハニカム状のセラミックスフィ
ルタにヒータなどを埋め込んで、すすを燃焼させてＣＯ
2 にして除去する。この方法によると、高温ガスを生成
する燃料貯槽、燃焼室、点火プラグおよび空気供給手段
が必要になり、さらにセラミックスが運転と停止・再生
による熱サイクルによって破損するため、局所温度制御
装置を用いて破損を防止する必要がある。更に、すすは
一般に約３０分程度で、再生しなければならないので、
処理時間を短縮しなければならないという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来技術
の欠点を解消し、自動車の所有しているバッテリの電池
のような低い電圧でもすす等を吸着できるようにして大
気汚染を防止すること、吸着したすす等を液体洗浄剤を
用いて簡便な方法で洗浄し装置を再生すること、および
装置の寿命、即ち運転開始から付着したすすによる背圧
上昇のため燃焼機関を停止して再生を開始するまでの運
転時間、を用途に応じて設定できると共に、有害ガスの
浄化にも貢献する核凝縮装置を用いることなどにより、
燃料消費率の増加を抑制しながら、大気に放出する燃焼
生成物の除去あるいは排出濃度の低減を目的としてい
る。
の欠点を解消し、自動車の所有しているバッテリの電池
のような低い電圧でもすす等を吸着できるようにして大
気汚染を防止すること、吸着したすす等を液体洗浄剤を
用いて簡便な方法で洗浄し装置を再生すること、および
装置の寿命、即ち運転開始から付着したすすによる背圧
上昇のため燃焼機関を停止して再生を開始するまでの運
転時間、を用途に応じて設定できると共に、有害ガスの
浄化にも貢献する核凝縮装置を用いることなどにより、
燃料消費率の増加を抑制しながら、大気に放出する燃焼
生成物の除去あるいは排出濃度の低減を目的としてい
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
したものであって、燃焼機関から排出される排気ガスか
ら、すすや有害排気ガス等の燃焼生成物を除去し、或い
は濃度を低減させ、排気ガスを清浄化して大気中へ放出
するための排気浄化装置において、次の特徴を備えた排
気浄化装置に関するものである。
したものであって、燃焼機関から排出される排気ガスか
ら、すすや有害排気ガス等の燃焼生成物を除去し、或い
は濃度を低減させ、排気ガスを清浄化して大気中へ放出
するための排気浄化装置において、次の特徴を備えた排
気浄化装置に関するものである。
【０００９】（１） 上記燃焼機関の排気管に連なり電
気的にすすを吸着するすす吸着装置と、同すす吸着装置
に吸着したすすを洗浄除去しその吸着能力を回復させる
再生装置と、上記燃焼機関の排気管に連なりすすを核と
する排気ガスの凝縮液化によってすすや有害排気ガスを
除去する核凝縮装置とからなり、上記すす吸着装置は、
上記燃焼機関の排気管の末端に連なり同排気管より大径
で排気排出方向に長いケーシングと、同ケーシングの外
部に置かれた直流電源と、同ケーシングの中に排気流れ
にほぼ垂直に設置され上記直流電源の負極に接続された
導電性材料からなる帯電用金網部と、同帯電用金網部の
後流側において上記直流電源の正極に接続された導電性
材料からなる吸着部とからなり、上記帯電用金網部と吸
着部との組を少なくとも１組以上備え、同帯電用金網部
ですすを負帯電させ吸着部でそのすすを吸着して排気ガ
ス中のすすを除去するものであり、上記再生装置は、上
記ケーシングの上部に設けられた洗浄液噴射ノズルと、
同ケーシングの下部に設けられたドレン排出口と、同排
出口に対して着脱可能な配管を介して連なる洗浄液貯槽
と、同洗浄液貯槽に配管を介して連なる洗浄液ポンプ
と、同洗浄液ポンプに連なり上記ノズルに対し着脱可能
な配管とからなり、燃焼機関停止時に洗浄液を循環させ
上記すす吸着装置の能力を回復させるものであり、上記
核凝縮装置は、上記燃焼機関の排気管の中間部に連なり
排気ガスの一部を排出する排気ガス排出管と、同排出管
に連なる小径の冷却管と、同冷却管の外面に設けられた
空冷用フィンとからなり、排気ガス中の水蒸気をすすを
核として凝縮液化させて排気ガス中のすす及び有害排気
ガスを除去するものであることを特徴とする排気浄化装
置。
気的にすすを吸着するすす吸着装置と、同すす吸着装置
に吸着したすすを洗浄除去しその吸着能力を回復させる
再生装置と、上記燃焼機関の排気管に連なりすすを核と
する排気ガスの凝縮液化によってすすや有害排気ガスを
除去する核凝縮装置とからなり、上記すす吸着装置は、
上記燃焼機関の排気管の末端に連なり同排気管より大径
で排気排出方向に長いケーシングと、同ケーシングの外
部に置かれた直流電源と、同ケーシングの中に排気流れ
にほぼ垂直に設置され上記直流電源の負極に接続された
導電性材料からなる帯電用金網部と、同帯電用金網部の
後流側において上記直流電源の正極に接続された導電性
材料からなる吸着部とからなり、上記帯電用金網部と吸
着部との組を少なくとも１組以上備え、同帯電用金網部
ですすを負帯電させ吸着部でそのすすを吸着して排気ガ
ス中のすすを除去するものであり、上記再生装置は、上
記ケーシングの上部に設けられた洗浄液噴射ノズルと、
同ケーシングの下部に設けられたドレン排出口と、同排
出口に対して着脱可能な配管を介して連なる洗浄液貯槽
と、同洗浄液貯槽に配管を介して連なる洗浄液ポンプ
と、同洗浄液ポンプに連なり上記ノズルに対し着脱可能
な配管とからなり、燃焼機関停止時に洗浄液を循環させ
上記すす吸着装置の能力を回復させるものであり、上記
核凝縮装置は、上記燃焼機関の排気管の中間部に連なり
排気ガスの一部を排出する排気ガス排出管と、同排出管
に連なる小径の冷却管と、同冷却管の外面に設けられた
空冷用フィンとからなり、排気ガス中の水蒸気をすすを
核として凝縮液化させて排気ガス中のすす及び有害排気
ガスを除去するものであることを特徴とする排気浄化装
置。
【００１０】（２） 上記すす吸着装置内の帯電用金網
部は、６０〜５００メッシュの１枚以上１０枚以下のス
テンレス鋼金網からなり、上記吸着部は、６０〜５００
メッシュのステンレス鋼製金網帯電材又はポリマ織布に
Ｃｕ，Ａｇ，もしくはＮｉを無電解または電解メッキし
た導電材１枚以上からなる部分と、炭素繊維などの導電
性フェルト等からなる部分とを複合した構成からなり、
排気流れにほぼ垂直に設置されていることを特徴とする
上記（１）項に記載の排気浄化装置。
部は、６０〜５００メッシュの１枚以上１０枚以下のス
テンレス鋼金網からなり、上記吸着部は、６０〜５００
メッシュのステンレス鋼製金網帯電材又はポリマ織布に
Ｃｕ，Ａｇ，もしくはＮｉを無電解または電解メッキし
た導電材１枚以上からなる部分と、炭素繊維などの導電
性フェルト等からなる部分とを複合した構成からなり、
排気流れにほぼ垂直に設置されていることを特徴とする
上記（１）項に記載の排気浄化装置。
【００１１】（３） 上記帯電用金網部を６０〜５００
メッシュの１枚以上１０枚以下のステンレス鋼製金網帯
電材で構成するとともに、上記吸着部の一部を６０〜５
００メッシュのステンレス鋼製金網を用いて構成し、上
記ステンレス鋼製金網帯電材とステンレス鋼製金網に、
Ｐｔ，Ｐｄ，またはＲｈをメッキしたものを用い、その
触媒作用によりＣＯ，ＨＣまたはＮＯX を低減すること
を特徴とする上記（１）項に記載の排気浄化装置。
メッシュの１枚以上１０枚以下のステンレス鋼製金網帯
電材で構成するとともに、上記吸着部の一部を６０〜５
００メッシュのステンレス鋼製金網を用いて構成し、上
記ステンレス鋼製金網帯電材とステンレス鋼製金網に、
Ｐｔ，Ｐｄ，またはＲｈをメッキしたものを用い、その
触媒作用によりＣＯ，ＨＣまたはＮＯX を低減すること
を特徴とする上記（１）項に記載の排気浄化装置。
【００１２】（４） 上記すす吸着装置内の帯電用金網
部は、６０〜５００メッシュの１枚以上１０枚以下のス
テンレス鋼金網帯電材からなり、上記吸着部は、直流電
源の正極に接続された複数の金属板からなり、排気流れ
に平行に設置されていることを特徴とする上記（１）項
に記載の排気浄化装置。
部は、６０〜５００メッシュの１枚以上１０枚以下のス
テンレス鋼金網帯電材からなり、上記吸着部は、直流電
源の正極に接続された複数の金属板からなり、排気流れ
に平行に設置されていることを特徴とする上記（１）項
に記載の排気浄化装置。
【００１３】（５） 上記すす吸着装置の直流電源の電
圧を、１２〜６００ボルトの範囲内とし、これによって
オゾンの発生を抑制したことを特徴とする上記（１）項
に記載の排気浄化装置。
圧を、１２〜６００ボルトの範囲内とし、これによって
オゾンの発生を抑制したことを特徴とする上記（１）項
に記載の排気浄化装置。
【００１４】（６） 上記排気管の上流部に送風機、圧
縮機、又はエジェクタにより、排気ガスに混合して冷却
するための空気を系外から注入する混合冷却用空気注入
装置を設け、上記排気管内の排気ガスを空冷する冷却用
フィンを同排気管の外部に設け、上記すす吸着装置及び
核凝縮装置の入口ガス温度を約１５０℃以下に低下させ
ることを特徴とする上記（１）項に記載の排気浄化装
置。
縮機、又はエジェクタにより、排気ガスに混合して冷却
するための空気を系外から注入する混合冷却用空気注入
装置を設け、上記排気管内の排気ガスを空冷する冷却用
フィンを同排気管の外部に設け、上記すす吸着装置及び
核凝縮装置の入口ガス温度を約１５０℃以下に低下させ
ることを特徴とする上記（１）項に記載の排気浄化装
置。
【００１５】（７） 上記すす吸着装置のケーシングに
設けられた再生装置の洗浄液噴射ノズルを廃止し、洗浄
液ポンプに連なる配管をフレキシブルなものにすると共
に、その先端に洗浄液噴射ノズルを取付け、同すす吸着
装置の排気出口側から手動にてすすの洗浄を可能にした
ことを特徴とする上記（１）項に記載の排気浄化装置。
設けられた再生装置の洗浄液噴射ノズルを廃止し、洗浄
液ポンプに連なる配管をフレキシブルなものにすると共
に、その先端に洗浄液噴射ノズルを取付け、同すす吸着
装置の排気出口側から手動にてすすの洗浄を可能にした
ことを特徴とする上記（１）項に記載の排気浄化装置。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の第１形態に
係る排気浄化装置の断面図である。本実施形態の排気浄
化装置は、自動車等の移動用燃焼機関において、それ自
身の所有する電源のバッテリを利用して、エンジンから
排出されたすすを負極に接続した帯電用金網部を通過さ
せて負帯電すすにして、正極に接続した吸着部で吸着捕
集するすす吸着装置と、捕集したすすを除去し吸着部を
再生する再生装置と、すすを核として水蒸気を凝縮さ
せ、有害ガスを水滴に溶融して、これらを除去すると共
に、上記すす吸着装置の再生間隔を調節する核凝縮装置
と、同核凝縮装置の機能を増加させる混合冷却用空気注
入装置とからなる。
係る排気浄化装置の断面図である。本実施形態の排気浄
化装置は、自動車等の移動用燃焼機関において、それ自
身の所有する電源のバッテリを利用して、エンジンから
排出されたすすを負極に接続した帯電用金網部を通過さ
せて負帯電すすにして、正極に接続した吸着部で吸着捕
集するすす吸着装置と、捕集したすすを除去し吸着部を
再生する再生装置と、すすを核として水蒸気を凝縮さ
せ、有害ガスを水滴に溶融して、これらを除去すると共
に、上記すす吸着装置の再生間隔を調節する核凝縮装置
と、同核凝縮装置の機能を増加させる混合冷却用空気注
入装置とからなる。
【００１７】図において、１は燃焼機関、２は同燃焼機
関の排気管である。以上の部分は通常の燃焼機関とその
付属物である。本発明に係る部分は以下に述べる各部か
ら構成されている。
関の排気管である。以上の部分は通常の燃焼機関とその
付属物である。本発明に係る部分は以下に述べる各部か
ら構成されている。
【００１８】１０は排気管２内の排気温度を低減させる
ために空気を前記排気管に注入する空気注入装置であ
り、送風機又は圧縮機１１と同送風機又は圧縮機に連な
り排気管２の側部に開口する空気注入配管１２とから構
成されている。１３は大気から取り入れられる比較的温
度の低い空気、１４は空気注入口である。外部の比較的
低温の空気が前記送風機又は圧縮機によって排気管に注
入され、排気ガスの温度が下がる。また１５は排気温度
の冷却を助けるために排気管２の外周に設けてある空冷
用フィンである。これらによって、後述のすす吸着装置
の帯電用金網部と吸着部とを同装置のケーシングに対し
て絶縁する電気的絶縁物の材料の劣化を防ぎ、且つ後述
の核凝縮装置における水蒸気の凝縮を促進することがで
きる。なお、排気ガス温度が１５０℃以下の時は、空気
注入装置と空冷用フィンは省略しても良い。
ために空気を前記排気管に注入する空気注入装置であ
り、送風機又は圧縮機１１と同送風機又は圧縮機に連な
り排気管２の側部に開口する空気注入配管１２とから構
成されている。１３は大気から取り入れられる比較的温
度の低い空気、１４は空気注入口である。外部の比較的
低温の空気が前記送風機又は圧縮機によって排気管に注
入され、排気ガスの温度が下がる。また１５は排気温度
の冷却を助けるために排気管２の外周に設けてある空冷
用フィンである。これらによって、後述のすす吸着装置
の帯電用金網部と吸着部とを同装置のケーシングに対し
て絶縁する電気的絶縁物の材料の劣化を防ぎ、且つ後述
の核凝縮装置における水蒸気の凝縮を促進することがで
きる。なお、排気ガス温度が１５０℃以下の時は、空気
注入装置と空冷用フィンは省略しても良い。
【００１９】２０は排気管２の出口に接続されているす
す吸着装置である。排気ガスはこのすす吸着装置２０を
通過中に浄化され大気へ放出される。２１は同吸着装置
のケーシングである。ケーシングは排気管２に比して大
径で排気排出方向に長い容器状のものである。
す吸着装置である。排気ガスはこのすす吸着装置２０を
通過中に浄化され大気へ放出される。２１は同吸着装置
のケーシングである。ケーシングは排気管２に比して大
径で排気排出方向に長い容器状のものである。
【００２０】２２は同ケーシングの内部の上流側に設け
られた帯電用金網部、２３はその下流側に設けられた金
網等からなる吸着部、２４は帯電用金網部２２と吸着部
２３とに接続された１２〜４８Ｖの直流電源、または交
流から直流交換器により直流になった電圧１００〜６０
０Ｖの電源である。直流電源の負極は帯電用金網部に、
正極は吸着部に接続されている。上記すす吸着装置の直
流電源の電圧は、１２〜６００ボルトの範囲内であるか
ら、これによってオゾンの発生を抑制することができ
る。帯電用金網部と吸着部との組は少なくとも１組備え
るものであるが、複数組を排気排出方向に順次設けてあ
ってもよい。２５は電気的絶縁物であり、約２２０℃以
下において、帯電用金網部２２と吸着部２３とからなる
電極部とすす吸着装置２０のケーシング部との絶縁機能
を維持できるテフロン系高分子材料またはセラミックス
で製作された電気絶縁物である。２６は清浄排気出口管
であり、清浄排気がここから大気へ放出される。
られた帯電用金網部、２３はその下流側に設けられた金
網等からなる吸着部、２４は帯電用金網部２２と吸着部
２３とに接続された１２〜４８Ｖの直流電源、または交
流から直流交換器により直流になった電圧１００〜６０
０Ｖの電源である。直流電源の負極は帯電用金網部に、
正極は吸着部に接続されている。上記すす吸着装置の直
流電源の電圧は、１２〜６００ボルトの範囲内であるか
ら、これによってオゾンの発生を抑制することができ
る。帯電用金網部と吸着部との組は少なくとも１組備え
るものであるが、複数組を排気排出方向に順次設けてあ
ってもよい。２５は電気的絶縁物であり、約２２０℃以
下において、帯電用金網部２２と吸着部２３とからなる
電極部とすす吸着装置２０のケーシング部との絶縁機能
を維持できるテフロン系高分子材料またはセラミックス
で製作された電気絶縁物である。２６は清浄排気出口管
であり、清浄排気がここから大気へ放出される。
【００２１】図２はすす吸着装置内の負極側の帯電金網
部２２の詳細を示す断面図である。帯電用金網部２２
は、６０〜５００メッシュの１枚以上約１０枚以下のス
テンレス鋼製金網帯電材からなっている。ケーシングに
対して電気絶縁物２５で電気的に完全に絶縁されてい
る。
部２２の詳細を示す断面図である。帯電用金網部２２
は、６０〜５００メッシュの１枚以上約１０枚以下のス
テンレス鋼製金網帯電材からなっている。ケーシングに
対して電気絶縁物２５で電気的に完全に絶縁されてい
る。
【００２２】図３はすす吸着装置内の正極側の吸着部２
３の詳細を示す断面図である。２７ａは６０〜５００メ
ッシュのステンレス鋼製金網、又はポリマ織布にＣｕま
たはＡｇ，Ｎｉを無電解または電解メッキしたものなど
の網状導電材１枚以上からなる部分、２７ｂは炭素繊維
などの導電性材料からなる多孔性フェルト、マット、ク
ロス等、又はステンレス鋼製金網、ステンレス鋼線製フ
ェルト、マット、クロス等からなる部分、２７ｃは２７
ａと同じ材料・構成の部分である。２７ａ，２７ｂ，２
７ｃはいずれも導電材である。２７ｄは紙または布製で
アブソリュートフィルタと称される通気のある極めて細
かいフィルタである。導電材２７ａ，２７ｂ，２７ｃ
は、すす吸着装置ケーシングに対して電気絶縁物２５で
電気的に完全に絶縁されている。
３の詳細を示す断面図である。２７ａは６０〜５００メ
ッシュのステンレス鋼製金網、又はポリマ織布にＣｕま
たはＡｇ，Ｎｉを無電解または電解メッキしたものなど
の網状導電材１枚以上からなる部分、２７ｂは炭素繊維
などの導電性材料からなる多孔性フェルト、マット、ク
ロス等、又はステンレス鋼製金網、ステンレス鋼線製フ
ェルト、マット、クロス等からなる部分、２７ｃは２７
ａと同じ材料・構成の部分である。２７ａ，２７ｂ，２
７ｃはいずれも導電材である。２７ｄは紙または布製で
アブソリュートフィルタと称される通気のある極めて細
かいフィルタである。導電材２７ａ，２７ｂ，２７ｃ
は、すす吸着装置ケーシングに対して電気絶縁物２５で
電気的に完全に絶縁されている。
【００２３】燃焼機関から排出されたすすを含む排気ガ
スは直流電圧１２〜４８Ｖの自動車用電池、または交流
から直流交換器により直流になった電圧１００〜６００
Ｖを用いた負極に接続された帯電用金網部で負帯電すす
になり、正極に接続されている吸着部において、クーロ
ン力によって電気的に吸着されて、すすを含まない排気
になって排出される。
スは直流電圧１２〜４８Ｖの自動車用電池、または交流
から直流交換器により直流になった電圧１００〜６００
Ｖを用いた負極に接続された帯電用金網部で負帯電すす
になり、正極に接続されている吸着部において、クーロ
ン力によって電気的に吸着されて、すすを含まない排気
になって排出される。
【００２４】上記帯電用金網部のステンレス鋼製金網帯
電材と、吸着部の一部をなすステンレス鋼製金網との、
一方又は両方に、Ｐｔ，ＰｄまたはＲｈをメッキしたも
のを用いると、触媒作用により、ＣＯ，ＨＣまたはＮＯ
x を低減することができる。
電材と、吸着部の一部をなすステンレス鋼製金網との、
一方又は両方に、Ｐｔ，ＰｄまたはＲｈをメッキしたも
のを用いると、触媒作用により、ＣＯ，ＨＣまたはＮＯ
x を低減することができる。
【００２５】３０は核凝縮装置であり、その構成は次の
通りである。３１は、燃焼機関の排気管２の側部に設け
られた核凝縮装置の排気ガス排出管である。排気ガス排
出管３１は、空気注入口１４とすす吸着装置２０の入口
との間に複数個取り付けられている。３２は排気ガス排
出管に接続されている冷却管である。この排気ガス排出
管及び冷却管は外径が約１６mm以下の配管である。冷却
管はすす吸着装置２０の清浄排気出口管２６と平行に配
置されている。冷却管３２としては、アルミニウム、チ
タン、銅、又はマグネシウム等の熱伝導の良い材料を用
いると効果的である。３３は排気ガスを冷却するために
上記冷却管に設けてある空冷用フィンである。排気管２
内のガス温度が１５０℃以下の時は、冷却管の空冷用フ
ィンは省略してもよい。冷却管３２の中で排気ガスは外
気により冷却されて約５０℃以下になり、水蒸気は水滴
３４になる。水滴はすすを核として内包するか、表面に
付着させて、配管出口部３５から外気中に滴下するの
で、大気へのすすの放出を阻止できる。３６は水滴に内
包されたすすである。水滴３４には、すすのほか、ＮＯ
X ，ＳＯX , ＣＯ2 ＣＯ，及びＨＣ（ＣＨ4 など）の一
部が溶解するので、それらの放出濃度を低減し、公害抑
制に貢献する。水滴は貯水槽３７に貯めることもでき
る。すすは水と分離するので容易に除去される。
通りである。３１は、燃焼機関の排気管２の側部に設け
られた核凝縮装置の排気ガス排出管である。排気ガス排
出管３１は、空気注入口１４とすす吸着装置２０の入口
との間に複数個取り付けられている。３２は排気ガス排
出管に接続されている冷却管である。この排気ガス排出
管及び冷却管は外径が約１６mm以下の配管である。冷却
管はすす吸着装置２０の清浄排気出口管２６と平行に配
置されている。冷却管３２としては、アルミニウム、チ
タン、銅、又はマグネシウム等の熱伝導の良い材料を用
いると効果的である。３３は排気ガスを冷却するために
上記冷却管に設けてある空冷用フィンである。排気管２
内のガス温度が１５０℃以下の時は、冷却管の空冷用フ
ィンは省略してもよい。冷却管３２の中で排気ガスは外
気により冷却されて約５０℃以下になり、水蒸気は水滴
３４になる。水滴はすすを核として内包するか、表面に
付着させて、配管出口部３５から外気中に滴下するの
で、大気へのすすの放出を阻止できる。３６は水滴に内
包されたすすである。水滴３４には、すすのほか、ＮＯ
X ，ＳＯX , ＣＯ2 ＣＯ，及びＨＣ（ＣＨ4 など）の一
部が溶解するので、それらの放出濃度を低減し、公害抑
制に貢献する。水滴は貯水槽３７に貯めることもでき
る。すすは水と分離するので容易に除去される。
【００２６】核凝縮装置３０のすす除去の作用によっ
て、すす吸着装置２０のすす吸着作用が緩和され、すす
吸着装置２０の再生期間を延長することができる。核凝
縮装置を設ける他の理由として、燃焼機関背圧上昇防止
の作用がある。すす吸着装置２０にすすが吸着されて目
づまりし、排気ガスが流れにくくなると、燃焼機関の背
圧が上昇し、燃焼性が悪化し、燃料消費量を増加させ
る。そのようなとき、核凝縮装置３０に排気が流れるの
で、背圧上昇が緩和される。
て、すす吸着装置２０のすす吸着作用が緩和され、すす
吸着装置２０の再生期間を延長することができる。核凝
縮装置を設ける他の理由として、燃焼機関背圧上昇防止
の作用がある。すす吸着装置２０にすすが吸着されて目
づまりし、排気ガスが流れにくくなると、燃焼機関の背
圧が上昇し、燃焼性が悪化し、燃料消費量を増加させ
る。そのようなとき、核凝縮装置３０に排気が流れるの
で、背圧上昇が緩和される。
【００２７】４０はすす吸着装置２０を洗浄し再生させ
る再生装置であり、構成は次のようになっている。４１
は、すす吸着装置２０のケーシング２１の上部において
異なる方向に複数個設置してある洗浄液噴射ノズルであ
る。後述の揮発性洗浄液をフイルタ部２３に噴射し、そ
こに全面的に付着したすすを洗浄するものである。４２
は、ケーシング２１の下部に１個又は複数個設けてある
ドレン排出口であり、すすと共に流れ落ちた洗浄液を回
収排出するものである。４３は、前記ドレン排出口４２
に連なる洗浄液貯槽、４４は同貯槽に連なる洗浄液ポン
プである。配管４５ａ，４５ｂ，４５ｃによってこれら
を結ぶ閉回路が形成され、再生装置４０が構成されてい
る。上記洗浄液貯槽４３、洗浄液ポンプ４４、及び配管
４５ａ，４５ｂ，４５ｃからなる部分は、通常時は、す
す吸着装置２０に設けてある洗浄液噴射ノズル４１とド
レン排出口４２とから切り離された独立の装置として保
管され、再生のときに噴射ノズル４１とドレン排出口４
２とに接続して使用する。なお、噴射ノズル４１は固定
してあってもよいが、上下移動させると吸着部２３にト
ラップしたすすをより確実に除去できる。噴射ノズルは
上下移動させる場合も複数個設けるのがよい。４６は洗
浄液貯槽４３の内部に設けられた金網またはプラスチッ
ク製のフィルタであり、回収された洗浄液に混入してい
るすすをここでトラップする。４７はガソリン、ナフ
サ、灯油等をベースとした揮発性洗浄液、４８は貯槽下
部に溜まった洗浄液４７を吸い上げる吸上管であり、洗
浄液はここから吸い上げられ、洗浄液ポンプ４４を経て
噴射ノズル４１からすす吸着装置２０内へ噴射される。
なお、設置スペースが十分ある場合は、再生装置４０を
すす吸着装置２０の付属品としてそれに一体化してあっ
てもよい。なお、排気浄化装置として、再生装置を設け
ない場合は、運転停止時にすす吸着装置を分解して、吸
着部で捕集したすすを液体洗浄剤で除去して再生し、再
び組み立てて使用してもよい。
る再生装置であり、構成は次のようになっている。４１
は、すす吸着装置２０のケーシング２１の上部において
異なる方向に複数個設置してある洗浄液噴射ノズルであ
る。後述の揮発性洗浄液をフイルタ部２３に噴射し、そ
こに全面的に付着したすすを洗浄するものである。４２
は、ケーシング２１の下部に１個又は複数個設けてある
ドレン排出口であり、すすと共に流れ落ちた洗浄液を回
収排出するものである。４３は、前記ドレン排出口４２
に連なる洗浄液貯槽、４４は同貯槽に連なる洗浄液ポン
プである。配管４５ａ，４５ｂ，４５ｃによってこれら
を結ぶ閉回路が形成され、再生装置４０が構成されてい
る。上記洗浄液貯槽４３、洗浄液ポンプ４４、及び配管
４５ａ，４５ｂ，４５ｃからなる部分は、通常時は、す
す吸着装置２０に設けてある洗浄液噴射ノズル４１とド
レン排出口４２とから切り離された独立の装置として保
管され、再生のときに噴射ノズル４１とドレン排出口４
２とに接続して使用する。なお、噴射ノズル４１は固定
してあってもよいが、上下移動させると吸着部２３にト
ラップしたすすをより確実に除去できる。噴射ノズルは
上下移動させる場合も複数個設けるのがよい。４６は洗
浄液貯槽４３の内部に設けられた金網またはプラスチッ
ク製のフィルタであり、回収された洗浄液に混入してい
るすすをここでトラップする。４７はガソリン、ナフ
サ、灯油等をベースとした揮発性洗浄液、４８は貯槽下
部に溜まった洗浄液４７を吸い上げる吸上管であり、洗
浄液はここから吸い上げられ、洗浄液ポンプ４４を経て
噴射ノズル４１からすす吸着装置２０内へ噴射される。
なお、設置スペースが十分ある場合は、再生装置４０を
すす吸着装置２０の付属品としてそれに一体化してあっ
てもよい。なお、排気浄化装置として、再生装置を設け
ない場合は、運転停止時にすす吸着装置を分解して、吸
着部で捕集したすすを液体洗浄剤で除去して再生し、再
び組み立てて使用してもよい。
【００２８】上記洗浄液は蒸留性状として、約１０〜４
０％（体積）留出量でかつ６０℃以下のものが好まし
い。また引火抑制剤を用いることが望ましい。上記洗浄
液貯槽のフィルタに捕集されたすすは取り出して焼却炉
で燃焼しＣＯ2 に変換する。フィルタを通過して槽内に
落下したすすは、約２〜３時間で下部に沈殿するので、
同様に取り出して焼却炉で燃焼しＣＯ2 に変換する。
０％（体積）留出量でかつ６０℃以下のものが好まし
い。また引火抑制剤を用いることが望ましい。上記洗浄
液貯槽のフィルタに捕集されたすすは取り出して焼却炉
で燃焼しＣＯ2 に変換する。フィルタを通過して槽内に
落下したすすは、約２〜３時間で下部に沈殿するので、
同様に取り出して焼却炉で燃焼しＣＯ2 に変換する。
【００２９】図４は、単気筒１９９ml燃焼機関にすす吸
着装置２０と核凝縮装置３０とを取り付け、すす吸着装
置入口排気温度を１４０℃に調節して、出力１．７ｋ
Ｗ，３０００rpm で運転した場合の試験結果図である。
すす吸着装置出口においてすす除去率が１００％という
ことは、捕集したすすで通気小孔が閉塞したことを意味
する。この場合には、燃焼機関の背圧が著しく上昇し、
燃料消費も増加する。したがって、すす除去率を監視す
ることによって、すすの再生を実施するために燃焼機関
を停止する時期を決める目安とすることができる。試験
例において、燃焼機関を約５０時間運転できたというこ
とは、核凝縮装置３０の効果が高いことを示している。
着装置２０と核凝縮装置３０とを取り付け、すす吸着装
置入口排気温度を１４０℃に調節して、出力１．７ｋ
Ｗ，３０００rpm で運転した場合の試験結果図である。
すす吸着装置出口においてすす除去率が１００％という
ことは、捕集したすすで通気小孔が閉塞したことを意味
する。この場合には、燃焼機関の背圧が著しく上昇し、
燃料消費も増加する。したがって、すす除去率を監視す
ることによって、すすの再生を実施するために燃焼機関
を停止する時期を決める目安とすることができる。試験
例において、燃焼機関を約５０時間運転できたというこ
とは、核凝縮装置３０の効果が高いことを示している。
【００３０】本実施形態の排気浄化装置は、他の種類の
排気浄化装置（例えばＥＧＲ）と併用することができ
る。図５はＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation 排気再
循環装置) と併用した場合の系統図である。
排気浄化装置（例えばＥＧＲ）と併用することができ
る。図５はＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation 排気再
循環装置) と併用した場合の系統図である。
【００３１】図６は本発明の実施の第２形態に係る排気
浄化装置の断面図である。図において、１は燃焼機関、
２は同燃焼機関に連なる排気管、１０は排気管２内の排
気温度を低減させる混合冷却用空気注入装置、３０は排
気管２に連なる核凝縮装置である。以上の部分の構成は
第１実施形態と同じであり、作用効果も同じである。本
第２実施形態の装置が第１実施形態の装置と異なる点
は、すす吸着装置と再生装置に関する部分である。
浄化装置の断面図である。図において、１は燃焼機関、
２は同燃焼機関に連なる排気管、１０は排気管２内の排
気温度を低減させる混合冷却用空気注入装置、３０は排
気管２に連なる核凝縮装置である。以上の部分の構成は
第１実施形態と同じであり、作用効果も同じである。本
第２実施形態の装置が第１実施形態の装置と異なる点
は、すす吸着装置と再生装置に関する部分である。
【００３２】５０は排気管２に連なるすす吸着装置であ
る。５１は同吸着装置のケーシング、５２は同ケーシン
グの入口側の円錐形拡大部、５３は中央の円筒部、５４
は出口収縮部である。ケーシング５１の円錐形拡大部５
２は排気流の流体損失を少なくするためのものである。
円筒部５３の大部分を構成する５５は電気的絶縁物であ
る。５６は円筒部の外側に設けてある直流電源、５７は
同電源の負極に連なる約６０〜５００メッシュの帯電用
金網部、５８は同電源の正極に連なる約６０〜５００メ
ッシュの金網等からなる吸着部である。帯電用金網部と
吸着部とは、円筒部の中に交互に複数個設けてある。最
も上流には帯電用金網部が、最も下流には吸着部が設け
てある。排気管２から排出された電気的中性のすす５９
ａは、排気と共に移動し、帯電用金網部５７を通過する
と負帯電すす５９ｂとなる。同負帯電すすは吸着部５８
を通過しようとする時、クーロン力によって同吸着部に
捕集される。すすが吸着除去され浄化された排気は、出
口収縮部５４から大気中へ排出される。
る。５１は同吸着装置のケーシング、５２は同ケーシン
グの入口側の円錐形拡大部、５３は中央の円筒部、５４
は出口収縮部である。ケーシング５１の円錐形拡大部５
２は排気流の流体損失を少なくするためのものである。
円筒部５３の大部分を構成する５５は電気的絶縁物であ
る。５６は円筒部の外側に設けてある直流電源、５７は
同電源の負極に連なる約６０〜５００メッシュの帯電用
金網部、５８は同電源の正極に連なる約６０〜５００メ
ッシュの金網等からなる吸着部である。帯電用金網部と
吸着部とは、円筒部の中に交互に複数個設けてある。最
も上流には帯電用金網部が、最も下流には吸着部が設け
てある。排気管２から排出された電気的中性のすす５９
ａは、排気と共に移動し、帯電用金網部５７を通過する
と負帯電すす５９ｂとなる。同負帯電すすは吸着部５８
を通過しようとする時、クーロン力によって同吸着部に
捕集される。すすが吸着除去され浄化された排気は、出
口収縮部５４から大気中へ排出される。
【００３３】６０はすす吸着装置内に捕集されたすすを
除去する再生装置であり、通常時にはすす吸着装置から
離して保管されている別置きの装置である。再生装置
は、洗浄液ポンプ６１、洗浄液貯槽６２、洗浄ノズル６
３、及びこれらを連結するフレキシブルパイプ６４から
なっている。金網に捕集されたすすを除去する場合は、
燃焼機関１を停止し、排気の流れを止める。すす吸着装
置５０の下部に設けてあるドレン排出口６５に再生装置
６０の洗浄液貯槽に連なるパイプを接続し、洗浄ノズル
６３からのスプレ６６を手動で移動させて金網５７、５
８に吹きつけ、捕集されたたすすを掃除し装置を再生す
る。除去されたすすは洗浄液と共にドレン排出口から排
出され、洗浄液貯槽６２に入り、ここで下方に沈澱す
る。洗浄液は第１実施形態と同様な揮発性洗浄液を用い
る。本実施形態は、第１実施形態の装置に比して、構造
が簡単であるという特徴がある。
除去する再生装置であり、通常時にはすす吸着装置から
離して保管されている別置きの装置である。再生装置
は、洗浄液ポンプ６１、洗浄液貯槽６２、洗浄ノズル６
３、及びこれらを連結するフレキシブルパイプ６４から
なっている。金網に捕集されたすすを除去する場合は、
燃焼機関１を停止し、排気の流れを止める。すす吸着装
置５０の下部に設けてあるドレン排出口６５に再生装置
６０の洗浄液貯槽に連なるパイプを接続し、洗浄ノズル
６３からのスプレ６６を手動で移動させて金網５７、５
８に吹きつけ、捕集されたたすすを掃除し装置を再生す
る。除去されたすすは洗浄液と共にドレン排出口から排
出され、洗浄液貯槽６２に入り、ここで下方に沈澱す
る。洗浄液は第１実施形態と同様な揮発性洗浄液を用い
る。本実施形態は、第１実施形態の装置に比して、構造
が簡単であるという特徴がある。
【００３４】図７は本発明の実施の第３形態に係る排気
浄化装置の断面図である。図において、１は燃焼機関、
２は同燃焼機関に連なる排気管である。この排気管に
は、送風機又は圧縮機を備えた空気注入装置の代わり
に、エジェクタ３が備えてあり、排気ガスの噴出を利用
して負圧を発生させ低温の外気を引き込むようになって
いる。これによって排気管内のガス温度を下げる。３０
は排気管２に連なる核凝縮装置であり、第１、第２実施
形態のものと同じである。本第３実施形態の装置が第
１、第２実施形態の装置と異なる点は、すす吸着装置に
関する部分である。
浄化装置の断面図である。図において、１は燃焼機関、
２は同燃焼機関に連なる排気管である。この排気管に
は、送風機又は圧縮機を備えた空気注入装置の代わり
に、エジェクタ３が備えてあり、排気ガスの噴出を利用
して負圧を発生させ低温の外気を引き込むようになって
いる。これによって排気管内のガス温度を下げる。３０
は排気管２に連なる核凝縮装置であり、第１、第２実施
形態のものと同じである。本第３実施形態の装置が第
１、第２実施形態の装置と異なる点は、すす吸着装置に
関する部分である。
【００３５】７０は排気管２に連なるすす吸着装置であ
る。７１は同吸着装置のケーシングである。このケーシ
ングはＬ字形になっており、ガス入口部が水平であり、
ガス排出部が鉛直で上向きに開口している。ガス排出部
の直下部に洗浄液貯槽７２が取り付けてある。７３はケ
ーシングの外側に設けてある直流電源、７４はケーシン
グのガス入口部においてケーシングに電気絶縁して取り
付けてあり、上記電源の負極に連なる約６０〜５００メ
ッシュの帯電用金網部、７５はケーシングのガス排出部
においてケーシングに電気絶縁して取り付けてある吸着
部であり、上記電源の正極に連なるアルミニウム又はス
テンレス鋼の金属板である。この金属板は排気流れに対
して平行に設けてある。
る。７１は同吸着装置のケーシングである。このケーシ
ングはＬ字形になっており、ガス入口部が水平であり、
ガス排出部が鉛直で上向きに開口している。ガス排出部
の直下部に洗浄液貯槽７２が取り付けてある。７３はケ
ーシングの外側に設けてある直流電源、７４はケーシン
グのガス入口部においてケーシングに電気絶縁して取り
付けてあり、上記電源の負極に連なる約６０〜５００メ
ッシュの帯電用金網部、７５はケーシングのガス排出部
においてケーシングに電気絶縁して取り付けてある吸着
部であり、上記電源の正極に連なるアルミニウム又はス
テンレス鋼の金属板である。この金属板は排気流れに対
して平行に設けてある。
【００３６】排気管２から排出された電気的中性のすす
は、排気と共に移動し、帯電用金網部７４を通過すると
負帯電すすとなる。同負帯電すすは金属板からなる吸着
部７５の間を通過しようとする時、クーロン力によって
同金属板に捕集される。すすが吸着除去され浄化された
排気は、出口開口部から上向きに大気中へ排出される。
は、排気と共に移動し、帯電用金網部７４を通過すると
負帯電すすとなる。同負帯電すすは金属板からなる吸着
部７５の間を通過しようとする時、クーロン力によって
同金属板に捕集される。すすが吸着除去され浄化された
排気は、出口開口部から上向きに大気中へ排出される。
【００３７】７６は洗浄液貯槽７２に配管７７を介して
連なる洗浄液ポンプ、７８は同ポンプにフレキシブルホ
ース７９を介して連なる手動用の洗浄ノズルである。配
管７７は洗浄液貯槽７２に対して着脱可能である。洗浄
液貯槽７２、配管７７、洗浄液ポンプ７６、フレキシブ
ルホース７９、及び洗浄ノズル７８によって再生装置が
構成されている。この装置の作用効果は第２実施形態の
再生装置と同じである。本実施形態の装置は、全体をコ
ンパクトにまとめ得るという特徴がある。
連なる洗浄液ポンプ、７８は同ポンプにフレキシブルホ
ース７９を介して連なる手動用の洗浄ノズルである。配
管７７は洗浄液貯槽７２に対して着脱可能である。洗浄
液貯槽７２、配管７７、洗浄液ポンプ７６、フレキシブ
ルホース７９、及び洗浄ノズル７８によって再生装置が
構成されている。この装置の作用効果は第２実施形態の
再生装置と同じである。本実施形態の装置は、全体をコ
ンパクトにまとめ得るという特徴がある。
【００３８】上記各実施形態に共通することであるが、
混合冷却用空気注入装置１０或いはエジェクタ３の代わ
りに、図６に示した水添加装置８０を設けてもよい。こ
れは、貯水槽８１を設け、水ポンプ８２と配管とを用い
て排気管２に少量の水を添加して、燃焼機関からの排気
温度を低下させるものである。
混合冷却用空気注入装置１０或いはエジェクタ３の代わ
りに、図６に示した水添加装置８０を設けてもよい。こ
れは、貯水槽８１を設け、水ポンプ８２と配管とを用い
て排気管２に少量の水を添加して、燃焼機関からの排気
温度を低下させるものである。
【００３９】以上詳述したように、各実施形態の排気浄
化装置は、すす吸着装置において排気ガスが帯電用金網
部を通過する際にガス中の電気的に中性のすすを負帯電
すすにして、これを吸着部においてクーロンの法則によ
り捕集するものである。また核凝縮装置において水蒸気
を凝縮させる際にすすや有害ガスを除去すると共に、燃
焼機関の背圧上昇を抑制しすす再生の時間間隔が延長さ
れる。さらに再生装置によって、すす吸着装置の性能を
容易に回復させることができる。なお、上記各実施形態
におけるそれぞれの構成部分によって、上に説明した実
施形態とは異なる組み合わせの装置を作ってもよい。
化装置は、すす吸着装置において排気ガスが帯電用金網
部を通過する際にガス中の電気的に中性のすすを負帯電
すすにして、これを吸着部においてクーロンの法則によ
り捕集するものである。また核凝縮装置において水蒸気
を凝縮させる際にすすや有害ガスを除去すると共に、燃
焼機関の背圧上昇を抑制しすす再生の時間間隔が延長さ
れる。さらに再生装置によって、すす吸着装置の性能を
容易に回復させることができる。なお、上記各実施形態
におけるそれぞれの構成部分によって、上に説明した実
施形態とは異なる組み合わせの装置を作ってもよい。
【００４０】
【発明の効果】本発明の排気浄化装置は、燃焼機関の排
気管に連なり電気的にすすを吸着するすす吸着装置と、
すす吸着装置に吸着したすすを洗浄除去しその吸着能力
を回復させる再生装置と、燃焼機関の排気管に連なりす
すを核とする排気ガスの凝縮液化によってすすや有害排
気ガスを除去すると共に上記すす吸着装置の寿命を延長
する核凝縮装置とからなっているので、燃焼機関から排
出される排気ガスから、すすや有害排気ガス等の燃焼生
成物を効果的に除去し、或いは濃度を低減させ、排気ガ
スを清浄化して大気中へ放出することができる。
気管に連なり電気的にすすを吸着するすす吸着装置と、
すす吸着装置に吸着したすすを洗浄除去しその吸着能力
を回復させる再生装置と、燃焼機関の排気管に連なりす
すを核とする排気ガスの凝縮液化によってすすや有害排
気ガスを除去すると共に上記すす吸着装置の寿命を延長
する核凝縮装置とからなっているので、燃焼機関から排
出される排気ガスから、すすや有害排気ガス等の燃焼生
成物を効果的に除去し、或いは濃度を低減させ、排気ガ
スを清浄化して大気中へ放出することができる。
【図１】本発明の実施の第１形態に係る排気浄化装置の
断面図である。
断面図である。
【図２】上記実施形態におけるすす吸着装置内の帯電用
金網部の断面図である。
金網部の断面図である。
【図３】上記実施形態におけるすす吸着装置内の吸着部
の断面図である。
の断面図である。
【図４】上記実施形態のすす吸着装置と核凝縮装置とを
適用した試験結果図である。
適用した試験結果図である。
【図５】上記実施形態の装置にＥＧＲ（排気再循環装
置) を併用した場合の系統図である。
置) を併用した場合の系統図である。
【図６】本発明の実施の第２形態に係る排気浄化装置の
断面図である。
断面図である。
【図７】本発明の実施の第３形態に係る排気浄化装置の
断面図である。
断面図である。
【図８】従来の排気浄化装置の第１の例の系統図であ
る。
る。
【図９】従来の排気浄化装置の第２の例の系統図であ
る。
る。
１ 燃焼機関
２ 排気管
３ エジェクタ
１０ 混合冷却用空気注入装置
１１ 送風機又は圧縮機
１２ 空気注入配管
１３ 空気
１４ 空気注入口
１５ 空冷用フィン
２０ すす吸着装置
２１ ケーシング
２２ 帯電用金網部
２３ 吸着部
２４ 直流電源
２５ 電気絶縁物
２６ 清浄排気出口管
２７ａ 網状導電材
２７ｂ 導電性フェルト等
２７ｃ 網状導電材
２７ｄ アブソリュートフィルタ
３０ 核凝縮装置
３１ 排気ガス排出管
３２ 冷却管
３３ 空冷用フィン
３４ 水滴
３５ 配管出口部
３６ 水滴に内包されたすす
３７ 貯水槽
４０ 再生装置
４１ 洗浄液噴射ノズル
４２ ドレン排出口
４３ 洗浄液貯槽
４４ 洗浄液ポンプ
４５ａ 配管
４５ｂ 配管
４５ｃ 配管
４６ フィルタ
４７ 揮発性洗浄液
４８ 吸上管
５０ すす吸着装置
５１ ケーシング
５２ 円錐形拡大部
５３ 円筒部
５４ 出口収縮部
５５ 電気絶縁物
５６ 直流電源
５７ 帯電用金網部
５８ 吸着部
５９ａ 電気的中性のすす
５９ｂ 負帯電すす
６０ 再生装置
６１ 洗浄液ポンプ
６２ 洗浄液貯槽
６３ 洗浄ノズル
６４ フレキシブルパイプ
６５ ドレン排出口
６６ スプレ
７０ すす吸着装置
７１ ケーシング
７２ 洗浄液貯槽
７３ 直流電源
７４ 帯電用金網部
７５ 金属板からなる吸着部
７６ 洗浄液ポンプ
７７ 配管
７８ 洗浄ノズル
７９ フレキシブルホース
８０ 水添加装置
８１ 貯水槽
８２ 水ポンプ
１００ 燃焼機関からの排気
１０１ コロナ放電電極
１０２ イオン発生領域
１０３ 正イオン
１０４ 負イオン
１０５ 電気的中性のすす
１０６ 正に帯電したすす
１０７ 負に帯電したすす
１０８ 集じん電極
１０９ クリーンな排気
２０１ 燃焼機関からの排気
２０２ セラミックスフィルタ
２０３ 止栓
２０４ トラップすす
２０５ 燃焼室
２０６ 点火プラグ
２０７ 空気取り入れ口
２０８ 高温ガス噴射ノズル
２０９ クリーン燃料
２１０ 空気
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｂ０３Ｃ 3/47 Ｂ０３Ｃ 3/60
3/60 3/78
3/78 Ｆ０１Ｎ 3/08 Ｃ
Ｆ０１Ｎ 3/08 Ｂ０１Ｄ 53/34 Ｚ
Ｆ２３Ｊ 15/02 Ｆ２３Ｊ 15/00 Ｃ
15/06 Ｋ
Ｆターム(参考） 3G090 AA06 BA08 CB18 DB04 EA06
3G091 AA18 AB02 AB04 AB13 AB14
BA14 BA15 BA19 BA36 GB06W
GB07W HA14
3K070 DA02 DA03 DA06 DA07 DA09
DA25 DA48 DA58 DA83
4D002 AA02 AA08 AA09 AA12 AA21
AA40 BA04 BA07 BA12 BA13
CA20 DA35 DA66 DA70 EA07
EA13 GA01 GB03 GB20 HA03
4D054 AA02 BA04 BB09 BB13 BC25
CA14 CA18 DA06 EA27
Claims (7)
- 【請求項１】 燃焼機関から排出される排気ガスから、
すすや有害排気ガス等の燃焼生成物を除去し、或いは濃
度を低減させ、排気ガスを清浄化して大気中へ放出する
ための排気浄化装置において、上記燃焼機関の排気管に
連なり電気的にすすを吸着するすす吸着装置と、同すす
吸着装置に吸着したすすを洗浄除去しその吸着能力を回
復させる再生装置と、上記燃焼機関の排気管に連なりす
すを核とする排気ガスの凝縮液化によってすすや有害排
気ガスを除去する核凝縮装置とからなり、上記すす吸着
装置は、上記燃焼機関の排気管の末端に連なり同排気管
より大径で排気排出方向に長いケーシングと、同ケーシ
ングの外部に置かれた直流電源と、同ケーシングの中に
排気流れにほぼ垂直に設置され上記直流電源の負極に接
続された導電性材料からなる帯電用金網部と、同帯電用
金網部の後流側において上記直流電源の正極に接続され
た導電性材料からなる吸着部とからなり、上記帯電用金
網部と吸着部との組を少なくとも１組以上備え、同帯電
用金網部ですすを負帯電させ吸着部でそのすすを吸着し
て排気ガス中のすすを除去するものであり、上記再生装
置は、上記ケーシングの上部に設けられた洗浄液噴射ノ
ズルと、同ケーシングの下部に設けられたドレン排出口
と、同排出口に対して着脱可能な配管を介して連なる洗
浄液貯槽と、同洗浄液貯槽に配管を介して連なる洗浄液
ポンプと、同洗浄液ポンプに連なり上記ノズルに対し着
脱可能な配管とからなり、燃焼機関停止時に洗浄液を循
環させ上記すす吸着装置の能力を回復させるものであ
り、上記核凝縮装置は、上記燃焼機関の排気管の中間部
に連なり排気ガスの一部を排出する排気ガス排出管と、
同排出管に連なる小径の冷却管と、同冷却管の外面に設
けられた空冷用フィンとからなり、排気ガス中の水蒸気
をすすを核として凝縮液化させて排気ガス中のすす及び
有害排気ガスを除去するものであることを特徴とする排
気浄化装置。 - 【請求項２】 上記すす吸着装置内の帯電用金網部は、
６０〜５００メッシュの１枚以上１０枚以下のステンレ
ス鋼金網からなり、上記吸着部は、６０〜５００メッシ
ュのステンレス鋼製金網帯電材又はポリマ織布にＣｕ，
Ａｇ，もしくはＮｉを無電解または電解メッキした導電
材１枚以上からなる部分と、炭素繊維などの導電性フェ
ルト等からなる部分とを複合した構成からなり、排気流
れにほぼ垂直に設置されていることを特徴とする請求項
１に記載の排気浄化装置。 - 【請求項３】 上記帯電用金網部を６０〜５００メッシ
ュの１枚以上１０枚以下のステンレス鋼製金網帯電材で
構成するとともに、上記吸着部の一部を６０〜５００メ
ッシュのステンレス鋼製金網を用いて構成し、上記ステ
ンレス鋼製金網帯電材とステンレス鋼製金網に、Ｐｔ，
Ｐｄ，またはＲｈをメッキしたものを用い、その触媒作
用によりＣＯ，ＨＣまたはＮＯX を低減することを特徴
とする請求項１に記載の排気浄化装置。 - 【請求項４】 上記すす吸着装置内の帯電用金網部は、
６０〜５００メッシュの１枚以上１０枚以下のステンレ
ス鋼金網帯電材からなり、上記吸着部は、直流電源の正
極に接続された複数の金属板からなり、排気流れに平行
に設置されていることを特徴とする請求項１に記載の排
気浄化装置。 - 【請求項５】 上記すす吸着装置の直流電源の電圧を、
１２〜６００ボルトの範囲内とし、これによってオゾン
の発生を抑制したことを特徴とする請求項１に記載の排
気浄化装置。 - 【請求項６】 上記排気管の上流部に送風機、圧縮機、
又はエジェクタにより、排気ガスに混合して冷却するた
めの空気を系外から注入する混合冷却用空気注入装置を
設け、上記排気管内の排気ガスを空冷する冷却用フィン
を同排気管の外部に設け、上記すす吸着装置及び核凝縮
装置の入口ガス温度を約１５０℃以下に低下させること
を特徴とする請求項１に記載の排気浄化装置。 - 【請求項７】 上記すす吸着装置のケーシングに設けら
れた再生装置の洗浄液噴射ノズルを廃止し、洗浄液ポン
プに連なる配管をフレキシブルなものにすると共に、そ
の先端に洗浄液噴射ノズルを取付け、同すす吸着装置の
排気出口側から手動にてすすの洗浄を可能にしたことを
特徴とする請求項１に記載の排気浄化装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10234412A JP2000064818A (ja) | 1998-08-20 | 1998-08-20 | 排気浄化装置 |
| BR9902550-7A BR9902550A (pt) | 1998-08-20 | 1999-07-06 | Aparelho de limpeza de gás de descarga |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10234412A JP2000064818A (ja) | 1998-08-20 | 1998-08-20 | 排気浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000064818A true JP2000064818A (ja) | 2000-02-29 |
Family
ID=16970617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10234412A Pending JP2000064818A (ja) | 1998-08-20 | 1998-08-20 | 排気浄化装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000064818A (ja) |
| BR (1) | BR9902550A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103375228A (zh) * | 2012-04-12 | 2013-10-30 | 王金山 | 发动机废气处理器 |
| CN109026381A (zh) * | 2018-07-29 | 2018-12-18 | 合肥市智信汽车科技有限公司 | 一种运输车辆颗粒清洗系统 |
| CN110280391A (zh) * | 2019-06-14 | 2019-09-27 | 珠海格力电器股份有限公司 | 防尘控制方法、装置、存储介质及壁挂炉控制器 |
-
1998
- 1998-08-20 JP JP10234412A patent/JP2000064818A/ja active Pending
-
1999
- 1999-07-06 BR BR9902550-7A patent/BR9902550A/pt not_active Application Discontinuation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103375228A (zh) * | 2012-04-12 | 2013-10-30 | 王金山 | 发动机废气处理器 |
| CN109026381A (zh) * | 2018-07-29 | 2018-12-18 | 合肥市智信汽车科技有限公司 | 一种运输车辆颗粒清洗系统 |
| CN110280391A (zh) * | 2019-06-14 | 2019-09-27 | 珠海格力电器股份有限公司 | 防尘控制方法、装置、存储介质及壁挂炉控制器 |
| CN110280391B (zh) * | 2019-06-14 | 2021-02-02 | 珠海格力电器股份有限公司 | 防尘控制方法、装置、存储介质及壁挂炉控制器 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| BR9902550A (pt) | 2000-04-11 |
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