JP2000202237A - 複合フィルタ―を組み合わせた排気ガス清浄機 - Google Patents
複合フィルタ―を組み合わせた排気ガス清浄機Info
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】ディーゼルエンジンや工場などから排出される
有害物質及び窒素酸化物、炭酸ガスを複合フィルターを
組み合わせた排気ガス清浄機により排気ガス中に含まれ
た二酸化炭素を炭酸カルシュウム粉末とに育生変換させ
る複合フィルターの発明と同時に資源材としてのリサイ
クル利用方法とを発明したものである。 【解決手段】本体ケーシング１水溶液逆流防止弁１４燃
焼中の排気ガス噴出用ノズル５水溶液（水酸化カルシュ
ウム、水酸化カリュウム、界面活性剤を示す）反応槽８
水溶液補給用タンク１６遠心脱水機１７複合フィルター
１２水分除去ファン（水分除去コンプレッサー）９ａ、
９ｂ、９ｃエンジン及び電動モーターからの油圧力４の
回転を利用する吸引用ファン１０と吸引用ファンの回転
軸から構成されている。
有害物質及び窒素酸化物、炭酸ガスを複合フィルターを
組み合わせた排気ガス清浄機により排気ガス中に含まれ
た二酸化炭素を炭酸カルシュウム粉末とに育生変換させ
る複合フィルターの発明と同時に資源材としてのリサイ
クル利用方法とを発明したものである。 【解決手段】本体ケーシング１水溶液逆流防止弁１４燃
焼中の排気ガス噴出用ノズル５水溶液（水酸化カルシュ
ウム、水酸化カリュウム、界面活性剤を示す）反応槽８
水溶液補給用タンク１６遠心脱水機１７複合フィルター
１２水分除去ファン（水分除去コンプレッサー）９ａ、
９ｂ、９ｃエンジン及び電動モーターからの油圧力４の
回転を利用する吸引用ファン１０と吸引用ファンの回転
軸から構成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】排気ガス中の窒素酸化物及び炭酸
ガスその他の有害物質が放散される工場、ディーゼルエ
ンジン車などあらゆる産業上の排気ガスを清浄化するも
のである。
ガスその他の有害物質が放散される工場、ディーゼルエ
ンジン車などあらゆる産業上の排気ガスを清浄化するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】多種多様な方法で清浄化が図られている
が触媒による方法が取られている。
が触媒による方法が取られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】高価な金属触媒材を使
用する事なく安価な水溶液等を利用して目的を達成しよ
うとするものである。
用する事なく安価な水溶液等を利用して目的を達成しよ
うとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】水溶液を排気中に含まれ
ている炭酸ガス、窒素酸化物及び有害物質ともに圧力を
加えて水溶液中に噴出し炭酸ガスを炭酸カルシュウム粉
末に変換させると同時に窒素酸化物を水溶液中の沈澱物
槽に沈澱させて排気ガスを清浄化させて排気させる方法
と沈澱物と炭酸カルシュウム粉末とを資源財としてリサ
イクル利用する方式。
ている炭酸ガス、窒素酸化物及び有害物質ともに圧力を
加えて水溶液中に噴出し炭酸ガスを炭酸カルシュウム粉
末に変換させると同時に窒素酸化物を水溶液中の沈澱物
槽に沈澱させて排気ガスを清浄化させて排気させる方法
と沈澱物と炭酸カルシュウム粉末とを資源財としてリサ
イクル利用する方式。
【０００５】
【作用】工場やディーゼルエンジン車の排気ガス管に排
気ガス清浄機を接続して排気ガス清浄機の機能を発揮す
ることができる。
気ガス清浄機を接続して排気ガス清浄機の機能を発揮す
ることができる。
【０００６】
【実施例】図面によって説明する。
【図１】は複合フィルターを組み合わせた排気ガス清浄
機横断面図である、（１）本体ケーシングは金属製で鉄
板の厚み３．２ｔを使用して製造された。（４）水溶液
の逆流防止弁（車が停止中もしくは傾いているときに反
応槽内の水溶液をエンジン方向へ逆流させなくするため
の弁）を排気ガスが流れて（５）燃焼中の排気ガス噴出
用ノズルにガスが流れて噴出され（８）反応層に蓄積さ
れている水溶液（水酸化カルシュウム液、水酸化カリュ
ウム液、界面活性剤）との混合液に燃焼中排気ガスに含
まれている炭酸ガスを噴出することによって泡が発生さ
れて泡が砕けるときの超音波を利用し超音波の水溶液に
与える振動によって界面活性剤との液体も振動されて排
気中に含まれている窒素酸化物と浮遊粉塵などは界面活
性のもつ構造的な表面張力を低下させる役割とによって
（７）沈澱層に沈澱させるために排気ガスと窒素酸化物
とが外気に流れない機構になっている。炭酸ガス除去方
法として窒素酸化物除去方法と同じであるが水溶液とは
水酸化カルシュウム液と水酸化カリュウム液を（５）の
燃焼中の排気ガス噴出用ノズルとに排気ガスが流れて発
生泡が噴出されて泡が砕けるときの超音波の振動によっ
て（８）反応層に蓄積されている水酸化カルシュウム液
と水酸化カリュウム液とに燃焼中の排気ガスに含まれて
いる炭酸ガスの衝突と摩擦とによって炭酸カルシュウム
粉末に変換されるために炭酸カルシュウムに変換された
量だけが炭酸ガスが軽減される化学的反応を利用したも
のである。このようにして（６）は超音波により泡を出
しこの泡の中には多くの窒素酸化物と浮遊粉塵などが吸
着されており泡が砕けると同時に沈澱される方法を繰り
返すものである（７）水酸化カルシュウム粉末と窒素酸
化物との混合された沈澱物を蓄積する沈澱層である。
（８）反応層から（１３）排気ガス弁を流れた排気ガス
は（３）の排気ガスの吸引パイプを流れて（９ａ）（９
ｂ）（９ｃ）水分除去ファンによって排気ガス中に含ま
れている水分を除去して水溶液の集合室に集められ（１
５）水溶液補給用配管とポンプによって（７）沈澱物槽
の沈澱物と同一に（１７）遠心脱水機横断面図から説明
すると脱水された水溶液は（１）本体ケーシングに設置
してあるバルブによって戻り水溶液として利用される機
構である。（９ｂ）（９ｃ）は水分除去ファンで（９
ａ）により取り除くことができなかった水分を（９ｂ）
（９ｃ）よって水分を取り除く方法である。水分は複合
フィルターによって排気ガス中に含まれている炭酸ガス
の中に含まれている少量的な水分を（９ｂ）（９ｃ）の
ファンの圧力によって（１２）にセットしてある複合フ
ィルター面の（１２ａ）無数の隙間穴と発砲構造体に吹
き付け炭酸カルシュウム粉末を育生させ変換させると同
時に水分を吹き飛ばし除去され適度な時間になると除去
された水分は複合フィルター本体の（１２ｃ）隙間穴構
造体内で炭酸カルシュウム粉末に育生される。水分を６
０％軽減されたガスは（１３ｂ）の排気弁を流れて（１
８）の排気ガス乾燥ヒーターに約５８％まで乾燥され
る。（１９）水分吸収用基布又は発砲体を固着するのは
（１３ａ）（１３ｂ）（１３ｃ）ファンの圧力による水
分と空気圧との衝撃を小さくするための役割をするもの
である。（２０）は排気ガスの流れを示す矢印と（２
１）は遠心脱水機、補給水用水溶液、補給用バルブ、給
水ポンプと配管を示す。（１６）は（８）の反応槽の水
溶液とが減水され一定量でなくなると自動的に（１６）
の水溶液補給用タンクから（８）の反応槽に混合された
炭酸カルシュウム粉末と窒素酸化物との混合液は（１
７）遠心脱水機断面図に説明してある脱水機に設置して
あるフィルターによって水溶液と混合物とが脱水されて
適量的にフィルターを交換して混合物を取り除く機構で
ある。取り除かれた混合物は資源財としてリサイクルで
きる。プラスチック、ゴム、セメント、ペイント、顔
料、特にゴムによる利用効果は大きい。
機横断面図である、（１）本体ケーシングは金属製で鉄
板の厚み３．２ｔを使用して製造された。（４）水溶液
の逆流防止弁（車が停止中もしくは傾いているときに反
応槽内の水溶液をエンジン方向へ逆流させなくするため
の弁）を排気ガスが流れて（５）燃焼中の排気ガス噴出
用ノズルにガスが流れて噴出され（８）反応層に蓄積さ
れている水溶液（水酸化カルシュウム液、水酸化カリュ
ウム液、界面活性剤）との混合液に燃焼中排気ガスに含
まれている炭酸ガスを噴出することによって泡が発生さ
れて泡が砕けるときの超音波を利用し超音波の水溶液に
与える振動によって界面活性剤との液体も振動されて排
気中に含まれている窒素酸化物と浮遊粉塵などは界面活
性のもつ構造的な表面張力を低下させる役割とによって
（７）沈澱層に沈澱させるために排気ガスと窒素酸化物
とが外気に流れない機構になっている。炭酸ガス除去方
法として窒素酸化物除去方法と同じであるが水溶液とは
水酸化カルシュウム液と水酸化カリュウム液を（５）の
燃焼中の排気ガス噴出用ノズルとに排気ガスが流れて発
生泡が噴出されて泡が砕けるときの超音波の振動によっ
て（８）反応層に蓄積されている水酸化カルシュウム液
と水酸化カリュウム液とに燃焼中の排気ガスに含まれて
いる炭酸ガスの衝突と摩擦とによって炭酸カルシュウム
粉末に変換されるために炭酸カルシュウムに変換された
量だけが炭酸ガスが軽減される化学的反応を利用したも
のである。このようにして（６）は超音波により泡を出
しこの泡の中には多くの窒素酸化物と浮遊粉塵などが吸
着されており泡が砕けると同時に沈澱される方法を繰り
返すものである（７）水酸化カルシュウム粉末と窒素酸
化物との混合された沈澱物を蓄積する沈澱層である。
（８）反応層から（１３）排気ガス弁を流れた排気ガス
は（３）の排気ガスの吸引パイプを流れて（９ａ）（９
ｂ）（９ｃ）水分除去ファンによって排気ガス中に含ま
れている水分を除去して水溶液の集合室に集められ（１
５）水溶液補給用配管とポンプによって（７）沈澱物槽
の沈澱物と同一に（１７）遠心脱水機横断面図から説明
すると脱水された水溶液は（１）本体ケーシングに設置
してあるバルブによって戻り水溶液として利用される機
構である。（９ｂ）（９ｃ）は水分除去ファンで（９
ａ）により取り除くことができなかった水分を（９ｂ）
（９ｃ）よって水分を取り除く方法である。水分は複合
フィルターによって排気ガス中に含まれている炭酸ガス
の中に含まれている少量的な水分を（９ｂ）（９ｃ）の
ファンの圧力によって（１２）にセットしてある複合フ
ィルター面の（１２ａ）無数の隙間穴と発砲構造体に吹
き付け炭酸カルシュウム粉末を育生させ変換させると同
時に水分を吹き飛ばし除去され適度な時間になると除去
された水分は複合フィルター本体の（１２ｃ）隙間穴構
造体内で炭酸カルシュウム粉末に育生される。水分を６
０％軽減されたガスは（１３ｂ）の排気弁を流れて（１
８）の排気ガス乾燥ヒーターに約５８％まで乾燥され
る。（１９）水分吸収用基布又は発砲体を固着するのは
（１３ａ）（１３ｂ）（１３ｃ）ファンの圧力による水
分と空気圧との衝撃を小さくするための役割をするもの
である。（２０）は排気ガスの流れを示す矢印と（２
１）は遠心脱水機、補給水用水溶液、補給用バルブ、給
水ポンプと配管を示す。（１６）は（８）の反応槽の水
溶液とが減水され一定量でなくなると自動的に（１６）
の水溶液補給用タンクから（８）の反応槽に混合された
炭酸カルシュウム粉末と窒素酸化物との混合液は（１
７）遠心脱水機断面図に説明してある脱水機に設置して
あるフィルターによって水溶液と混合物とが脱水されて
適量的にフィルターを交換して混合物を取り除く機構で
ある。取り除かれた混合物は資源財としてリサイクルで
きる。プラスチック、ゴム、セメント、ペイント、顔
料、特にゴムによる利用効果は大きい。
【０００７】
【発明の効果】本複合フィルターを組み合わせた排気ガ
ス清浄機による走行テスト結果を説明する。 測定した車両 マツダ ２０００ｃｃディーゼルエンジントラック 測定状況 積載量 １０００ｋｇ 走行テスト平均速度 時速６０ｋｍ で走行 気温 １８℃ 天候 晴れ 測定器具名 北川式ガス採取機 メーカー名 光明理化学工業株式会社 測定検知管 北川式ガス検知管 メーカー名 光明理化学工業株式会社 窒素酸化物 測定範囲 １００〜２５００ｐｐｍ 測定範囲 一酸化窒素 １０〜３００ｐｐｍ 二酸化窒素 １〜４０ｐｐｍ 炭酸ガス 測定範囲 １〜２０％ （１００ｇ／分） 以上の測定器により上記走行中の車両から排出された排
気ガスを電動ポンプで車内に引き込み測定したところ 以上の測定結果から判るとおり炭酸ガスも窒素酸化物
（一酸化窒素、二酸化窒素）約１／１０以下となってい
る。このように本複合フィルターを組み合わせた排気ガ
ス清浄機を車両に付設することにより有害物質を除去す
る効果を発揮することが達成できた。
ス清浄機による走行テスト結果を説明する。 測定した車両 マツダ ２０００ｃｃディーゼルエンジントラック 測定状況 積載量 １０００ｋｇ 走行テスト平均速度 時速６０ｋｍ で走行 気温 １８℃ 天候 晴れ 測定器具名 北川式ガス採取機 メーカー名 光明理化学工業株式会社 測定検知管 北川式ガス検知管 メーカー名 光明理化学工業株式会社 窒素酸化物 測定範囲 １００〜２５００ｐｐｍ 測定範囲 一酸化窒素 １０〜３００ｐｐｍ 二酸化窒素 １〜４０ｐｐｍ 炭酸ガス 測定範囲 １〜２０％ （１００ｇ／分） 以上の測定器により上記走行中の車両から排出された排
気ガスを電動ポンプで車内に引き込み測定したところ 以上の測定結果から判るとおり炭酸ガスも窒素酸化物
（一酸化窒素、二酸化窒素）約１／１０以下となってい
る。このように本複合フィルターを組み合わせた排気ガ
ス清浄機を車両に付設することにより有害物質を除去す
る効果を発揮することが達成できた。
【０００８】
【図１】複合フィルターを組み合わせた排気ガス清浄機
横断面図である。
横断面図である。
【図２】複合フィルターを組み合わせた排気ガス清浄機
側面図である。
側面図である。
【図３】複合フィルターを組み合わせた排気ガス清浄機
の平面図である。
の平面図である。
【図４】複合フィルターを組み合わせた排気ガス清浄機
をディーゼルトラックに付設した状況を示す。
をディーゼルトラックに付設した状況を示す。
【図５】複合フィルターを組み合わせた排気ガス清浄機
を工場等が排出する燃焼中の排気ガスの出入口に複合フ
ィルターを組み合わせた排気ガス清浄機を直列に接続し
た状況を示す。
を工場等が排出する燃焼中の排気ガスの出入口に複合フ
ィルターを組み合わせた排気ガス清浄機を直列に接続し
た状況を示す。
【図６】炭酸ガスを炭酸カルシュウム粉末に育成変換す
る複合フィルターの構造体の断面図、平面図、側面図を
示す。
る複合フィルターの構造体の断面図、平面図、側面図を
示す。
１、本体ケーシング ２、水溶液仕切り板 ３、排気ガスの吸引パイプ ４、回転軸 ５、燃焼中の排気ガス噴出用ノズル ６、超音波により発生された泡を示す ７、沈澱物槽 ８、反応槽 ９ａ、水分除去用ファン（水分除去用コンプレッサー） ９ｂ、水分除去用ファン（水分除去用コンプレッサー） ９ｃ、水分除去用ファン（水分除去用コンプレッサー） １０、排気ガス吸引用ファン １１、水溶液の集合室 １２、複合フィルター本体（炭酸ガスを炭酸カルシュウ
ウム粉末に育生変換するフィルター） １２ａ、無数の隙間穴 １２ｂ、炭酸ガス吹き付けたガスの流れを示す １２ｃ、炭酸カルシュウム粉末を育成変換される隙間穴 １２ｄ、複合フィルターの中空体を示す １３ａ、排気弁 １３ｂ、排気弁 １４、水溶液逆流防止弁 １５、水溶液補給用配管とポンプ １６、水溶液補給用タンク断面図 １７、遠心脱水機断面図 １８、排気ガス乾燥用ヒーター １９、水分吸収用基布又は、発泡体を固着する ２０、排気ガスの流れを示す矢印である ２１、遠心脱水機脱水機補給水用、水溶液補給用バルブ
給水ポンプと配管を示す ２２、複合排気ガス清浄機横カバー断面図
ウム粉末に育生変換するフィルター） １２ａ、無数の隙間穴 １２ｂ、炭酸ガス吹き付けたガスの流れを示す １２ｃ、炭酸カルシュウム粉末を育成変換される隙間穴 １２ｄ、複合フィルターの中空体を示す １３ａ、排気弁 １３ｂ、排気弁 １４、水溶液逆流防止弁 １５、水溶液補給用配管とポンプ １６、水溶液補給用タンク断面図 １７、遠心脱水機断面図 １８、排気ガス乾燥用ヒーター １９、水分吸収用基布又は、発泡体を固着する ２０、排気ガスの流れを示す矢印である ２１、遠心脱水機脱水機補給水用、水溶液補給用バルブ
給水ポンプと配管を示す ２２、複合排気ガス清浄機横カバー断面図
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） // Ｂ０１Ｄ 47/02
Claims (9)
- 【請求項１】本体ケーシング（１）水溶液逆流防止弁
（１４）燃焼中の排気ガス噴出用ノズル（５）水溶液
（水酸化カルシュウム、水酸化カリュウム、界面活性剤
を示す）（２３）反応槽（８）水溶液補給用タンク（１
６）遠心脱水機（１７）複合フィルター（１２）水分除
去ファン（水分除去コンプレッサー）（９ａ、９ｂ、９
ｃ）エンジン及び電動モーターからの油圧力（４）の回
転を利用する吸引用ファン（１０）と吸引用ファンの回
転軸から構成されている。 - 【請求項２】窒素酸化物除去方法 燃焼中の排気ガスが水溶液逆流防止弁（１４）を流れる
排気ガス噴出用ノズル（５）から噴出させて反応槽
（８）に蓄積されている水溶液中（水酸化カルシュウ
ム、水酸化カリュウム、界面活性剤の混合液）に燃焼中
の排気ガスを衝突させて水溶液に泡を作りだし泡に吸着
された窒素酸化物、浮遊粉塵、その他有害物質など特に
界面活性の持つ構造的な表面張力を低下させる役割を持
たせることにより沈殿物槽に沈殿させる機構を持たせた
ことを特徴とする。 - 【請求項３】炭酸ガス除去方法 燃焼中の排気ガスが水溶液逆流防止弁を流れる排気ガス
噴出用ノズルから噴出させて反応槽に蓄積されている水
溶液中（水酸化カルシュウム液、水酸化カリュウムと界
面活性剤との混合液）に燃焼中の排気ガスを衝突させて
泡を作り泡が砕けるときの振動波エネルギーにより超音
波が発生、超音波の液体に与える振動波エネルギーによ
り反応槽に蓄積されている水酸化カルシュウム液と水酸
化カリュウム液を燃焼中の排気ガス中に含まれる炭酸ガ
スを利用して炭酸カルシュウム粉末に変換され炭酸ガス
を軽減する機構を特徴とする。 - 【請求項４】複合フィルター組み合わせた排気ガス清浄
機に設置してある吸引用ファン回転軸の回転力はエンジ
ンからの回転油圧、電動モーターの回転力及び排気ガス
の圧力を利用した回転軸の回転方法を得る機構を特徴と
する。 - 【請求項５】複合フィルターを組み合わせた排気ガス清
浄機に設置してある反応槽は水溶液の仕切り板によって
周囲を囲まれているとともに水分除去用送風ファン（水
分除去用コンプレッサー）（９ａ）を設置その下部には
水溶液集合室（１１）を設置、水分除去用送風ファン
（水分除去用コンプレッサー）（９ｂ，９ｃ）下部には
部屋を設けて炭酸ガスを炭酸カルシュウム粉末に育生変
換する複合フィルター（１２）（炭酸ガス水分吸収用、
水分吸収後は炭酸ガスを利用して炭酸カルシュウム粉末
に変換するフィルター）を設置するとともに排気弁（１
３ｂ）を排気ガスが流れて排気ガス乾燥用ヒーター（１
８）と排気ガスを接触させる方法を取り排気ガス吸引用
ファンによって排気ガスが排気される機構を特徴とす
る。 - 【請求項６】遠心脱水機（１７）により水溶液と沈殿物
とが分離された水溶液が排水管を流れて反応槽に戻り沈
澱槽（７）からの沈殿物は遠心脱水機にセットされてい
るフィルターにより吸着されて適量的にフィルターを交
換する機構を特徴とする。 - 【請求項７】燃焼中の排気ガスの炭酸ガスを取り除く方
法として排気ガスとの圧力を利用する機構と送風ファン
による圧力（コンプレッサーの圧力）により燃焼中に含
まれている排気ガス中の二酸化炭素及び窒素酸化物を沈
殿物に変換し反応槽に沈殿させる機構を特徴とする。 - 【請求項８】燃焼中の排気ガス中に含まれている炭酸ガ
ス、窒素酸化物及び有害物質を取り除く方法として複合
排気ガス清浄機を排気ガスの出口に直列に並べあらゆる
有害物質を含む排気ガスの清浄化を図る機構を持たせる
ことを特徴とする。 - 【請求項９】炭酸ガスを炭酸カルシュウム粉末に育生変
換する複合フィルターの製造方法石灰、炭酸カルシュウ
ム、活性炭及び活性炭と同等物体を混合させてその混合
体に無数の隙間穴と発泡構造体を造り、隙間と発泡構造
体に炭酸ガス中の水分を浸透させる役割をさせることに
よって排気ガス中に含まれる炭酸ガスを複合フィルター
面の無数の隙間穴と発泡構造体に吹き付け炭酸カルシュ
ウム粉末を育生させ変換させる方法を特徴とする。
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