JP2000345834A - 排気ガス浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内燃機関の排気管より排出される排気ガスの
浄化を図ること。 【解決手段】 排気管７の管端側にゴムパッキング１０
を介して固定した本体取付治具８に、浄化装置本体１を
長ねじ５により着脱自在に設ける。浄化装置本体１内に
は、捕捉部材３を設け、浄化装置本体１内を通過する排
気ガスの大気汚染成分を除き浄化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車などの排気
ガスに含まれている大気汚染物質を除去する装置に関
し、特に、簡単な構成で自動車の排気口に容易に取付け
られ、上記目的を達することができる装置である。

【０００２】

【従来の技術】ガソリンエンジンや、ディーゼルエンジ
ンなどの内燃機関では、ガソリンや経由の燃焼による排
気ガスが発生する。排気ガス内には、例えばガソリンエ
ンジンを使用する場合には、炭化水素を主成分とするガ
ソリンの燃焼により、二酸化炭素、一酸化炭素、水、酸
素、水素および窒素などが含まれる。微量成分として、
窒素酸化物、未燃焼のガソリン成分である炭化水素も排
出される。

【０００３】ディーゼルエンジンでは、軽油を使用する
ため、ガソリンエンジンに比べて窒素酸化物が多い。ま
た、軽油に含まれる少量の硫黄分による硫黄酸化物の排
出も認められる。

【０００４】近年は、上記ガソリン、軽油に代わり、ア
ルコールを燃料として使用する内燃機関も見られ、低公
害型内燃機関として知られている。

【０００５】かかる内燃機関は、自動車、オートバイ、
耕運機などの農耕用機械、さらには、鉄道など種々の分
野で使用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ガソリンや軽油などを
燃料として使用する内燃機関からの排気ガスに基づく大
気汚染が、近年公害として大きな問題となっている。大
気中に放出される排気ガス中の大気汚染成分には、不完
全燃焼に基づく酸化物質が多いため、酸化触媒などを使
用して極力酸化を促進して、少しでも不完全燃焼を解消
する技術努力がなされている。

【０００７】かかる内燃機関の排気ガスに含まれる大気
汚染成分が、簡単な構成で手軽に個人レベルで普段に行
えるようにすれば、少しづつでも内燃機関の排気ガスに
基づく汚染状況を改善できると本発明者は考えた。

【０００８】特に、内燃機関として我々の身近にあるも
のとしては自動車のエンジンが考えられるが、かかる自
動車のエンジンからの排気ガスの浄化が行えればより好
ましい。

【０００９】本発明の目的は、内燃機関の排気ガスの排
出管に着脱自在に取付けることにより、機械などの特段
の知識を有しない者でも簡単に装着、交換ができ、使用
する側の個人レベルで排気ガスの浄化努力が行えるよう
にすることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、内燃機関の排
気管から排気される排気ガスを浄化する排気ガス浄化装
置であって、前記排気ガスの流入用開口端と、前記排気
ガスの排出用開口端とを有し、前記流入用開口端と前記
排出用開口端との間に、前記排気ガス中の大気汚染成分
を捕捉する捕捉部材で囲んだ排気ガス浄化路を有する浄
化装置本体と、前記排気管に固定され、前記浄化装置本
体が着脱自在に取り付けられる本体取付治具と、排気ガ
スの通過可能な多孔面で前記排出用開口端を覆う蓋部材
とを有することを特徴とする。

【００１１】前記浄化装置本体の前記本体取付治具への
着脱自在の取付は、前記蓋部材を前記浄化装置本体の前
記排出用開口端に被せた状態で、前記蓋部材から前記浄
化装置本体内部を前記本体取付治具まで長ねじを貫通さ
せて、前記本体取付治具と前記長ねじとを着脱自在にね
じ止めして行うことを特徴とする。

【００１２】前記捕捉部材には、表面に波形部を設けた
段ボールを使用すればよい。段ボール以外にも、表面に
ガス吸着材を有する吸着シートを使用してもよい。

【００１３】上記構成では、自動車、オートバイ、トラ
クターなどの農耕用車両などのエンジンから排出される
排気ガス中の窒素酸化物、硫黄酸化物、さらには微量で
はあるがダイオキシン類などを、捕捉部材で捕捉するこ
とにより、排気ガスの浄化を行うことができる。

【００１４】上記浄化装置本体の本体取付治具への取付
は、浄化装置本体の排出用開口端に蓋部材の多孔面を被
せて、その状態で長ねじを通して、長ねじで本体取付治
具へねじ止めする構成を採用することにより、機械や装
置などの組み付けを苦手とする者でも、簡単に着脱自在
に取付けすることができる。

【００１５】着脱自在の構成を採用することにより、浄
化機能が劣化した場合には新しい浄化装置本体と簡単に
交換することができる。

【００１６】浄化装置本体の排出用開口端側は、蓋部材
で覆われているので、雨水などが浄化装置本体内へ侵入
するのを防止することができる。併せて、その多孔面で
浄化装置本体の排出用開口端を覆うことにより、排気ガ
スの圧力損失が大きくならないように調節することもで
きる。

【００１７】捕捉部材としては、波形部を設けた段ボー
ルを使用することができる。本発明者は、梱包時の緩衝
材として専ら使用されていた段ボールに、排気ガス中の
ダイオキシン類の捕捉効果があることを見出し、本発明
に至ったものである。

【００１８】段ボールは、古紙を再生して製造される場
合が多く、単価的にも安価であるため、他の新規素材を
使用する場合に比べて浄化装置本体を低価格で提供する
ことができる。

【００１９】本発明者は、特に、低廉な素材を使用する
ことにより、製品の低価格化を実現して製品の普及を図
り、もって排気ガスによる大気汚染などの汚染環境を積
極的に改善しようと考えている。

【００２０】本発明者は、上記段ボール以外にも、比較
的安価な捕捉部材として、表面にガス吸着能を有するピ
ロシートなどの吸着シートの使用も可能であることを見
出した。

【００２１】上記捕捉部材としては、上記段ボール、吸
着シート以外にも、例えば、素材表面に従来より知られ
ている多孔性の吸着材や、薬品を付着させた吸着材を使
用すればよい。

【００２２】尚、本発明で使用する捕捉部材は、排気ガ
スを透過させて、透過の際にガス成分を濾過するフィル
タ部材とは異なる。そのため、フィルタを通して排気ガ
スを排出する場合と比べて、排気ガスの流量を極端に制
限することがなく、自動車エンジンなどの排気効率に影
響を与えることがない。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００２４】図１は、内燃機関の排気管への本発明の排
気ガス浄化装置の取付け状況を示す断面図である。図２
は、排気ガス浄化装置の浄化装置本体を示す斜視図であ
る。図３は、排気ガス浄化装置の一部切欠端面図であ
る。

【００２５】排気ガス浄化装置には、図１、２に示すよ
うに、大径筒部１ａと、小径筒部１ｂとがテーパ部１ｃ
を介して一体に形成された筒状の浄化装置本体１が設け
られている。

【００２６】大径筒部１ａの一端部は、大径開口部に形
成され、排気ガスの排出用開口端として使用される。大
径筒部１ａ内には、筒方向中心に、長ねじ挿通筒２が貫
通させて設けられている。長ねじ挿通筒２は、排気ガス
中の酸性ガスなどにより腐蝕しない材質で形成されてい
る。

【００２７】長ねじ挿通筒２の外周には、平板状に形成
した多数の捕捉部材３が放射状に設けられている。捕捉
部材３同士は互いに微小間隙離されており、この捕捉部
材３に囲まれたこの微小間隙からなる空間が排気ガス浄
化路として使用される。

【００２８】捕捉部材３には、表面に排気ガス内の窒素
酸化物、硫黄酸化物などのガス、あるいは微量のダイオ
キシン類などの大気汚染成分を吸着するピロシートなど
の吸着シートを使用すればよい。あるいは、吸着シート
に代えて、表面に波形部を形成した片面段ボールを使用
することもできる。

【００２９】排気ガス浄化路内を排気ガスが通過する際
に、上記捕捉部材３の表面側で排気ガス中の上記大気汚
染成分の吸着が行われ、排気ガスの浄化がなされる。大
気汚染成分が除かれた排気ガスが、排気ガス用開口端か
ら排出されることとなる。

【００３０】排出用開口端側には、図３に示すように、
蓋面が多孔面に形成された蓋部材４が被せられるように
なっている。蓋部材４は、中心に長ねじ５を通すねじ孔
が設けられ、その周囲に排気ガスの通過する孔６が多数
設けられている。

【００３１】蓋部材４は、大径筒部１ａの排出用開口端
に被せ、その状態で長ねじ５を長ねじ挿通筒２内に挿通
させて、浄化装置本体１をねじ止めにより取付ける際
に、浄化装置本体１に取付けされるようになっている。

【００３２】浄化装置本体１の大径筒部１ａの上記排出
用開口端とは反対側は、テーパ部１ｃを介して小径筒部
１ｂに連通され、小径開口端が、排気ガスの流入用開口
端として使用される。

【００３３】小径筒部１ｂは、例えば自動車のエンジン
などの内燃機関の排気管７の管端側に、本体取付治具８
を介して取付けされるようになっている。本体取付治具
８は小径筒状に形成され、浄化装置本体１の小径筒部１
ｂ内に二重筒状に差し込みできるように構成されてい
る。

【００３４】図１に示す場合には、本体取付治具８は、
排気管７の外径と同一外径の筒状に構成され、一方の開
口端が多孔板部８ａで塞がれた構成になっている。多孔
板部８ａの中心部には、内面にねじ溝を切った長ねじ螺
合部９が設けられている。

【００３５】かかる構成の筒状の本体取付治具８は、筒
状に形成したゴムパッキング１０を使用して、排気管７
の管端側に固定させられる。本実施の形態の構成では、
ゴムパッキング１０は、排気管７と本体取付治具８との
連結部からの排気ガスの漏れ防止の目的と、併せて排気
管７と本体取付治具８との連結機能とを有している。ゴ
ムパッキング１０の内周側は、小径部分１０ａと大径部
分１０ｂとが段部１１を介して一体に形成されている。

【００３６】小径部分１０ａの内径は、排気管７の外径
（本体取付治具８の外径と同一）と同じ径に構成されて
いる。そのため、図１に示すように、本体取付治具８の
端部を排気管７の管端部とを合わせた状態で、双方の外
周面を一緒にゴムパッキング１０の小径部分１０ａ内周
面で密着挟持して、本体取付治具８を排気管７の管端側
に取付け固定している。

【００３７】一方、大径部分１０ｂの内径は、図１に示
すように、浄化装置本体１の小径筒部１ｂの外径と同一
径に構成されている。そのため、排気管７の管端部に固
定された本体取付治具８の多孔板部８ａの側から、浄化
装置本体１の小径筒部１ｂを、筒状の本体取付治具８に
ゴムパッキング１０の段部１１に突き当たるまで差し込
むことで、浄化装置本体１の小径筒部１ｂは、本体取付
治具８にゴムパッキング１０により仮止めされる。

【００３８】なお、大径部分１０ｂの外周面側には、図
１に示すように、リング状に突設したゴムバンド部１０
ｃが一体に設けられ、上記取付け時の小径筒部１ｂと本
体取付治具８とをより強く締め付けできるように構成さ
れている。

【００３９】上記のように構成された排気ガス浄化装置
の排気管７への取付けは、以下のようにして行う。

【００４０】排気管７の管端側に、ゴムパッキング１０
の小径部分１０ａ側を二重筒状になるように差し込む。
差し込んだ状態では、排気管７の管端手前側に小径部分
１０ａが一部残るようにして差し込んでおく。この状態
で、多孔板部８ａを手前にした状態で筒状の本体取付治
具８をゴムパッキング１０の管端手前側の小径部分１０
ａ側に二重筒状になるように差し込む。排気管７の管端
に突き当たるまで奥まで確実に差し込む。

【００４１】その後、浄化装置本体１の小径筒部１ｂ
を、多孔板部８ａ側から筒状の本体取付治具８に二重筒
状に被せるようにして差し込む。ゴムパッキング１０の
大径部分１０ｂ内周面と本体取付治具８の外周面との間
に、小径筒部１ｂを、小径筒部１ｂの端部が段部１１に
突き当たるまで差し込む。

【００４２】小径筒部１ｂを上記のように差し込んだ状
態では、浄化装置本体１内を筒方向に貫通させた長ねじ
挿通筒２の先端の段部が、多孔板部８ａに設けたねじ螺
合部９に噛み合わせられ、本体取付治具８と浄化装置本
体１との軸方向（長ねじ５を通す方向）が直線方向に一
致させられている。

【００４３】このようにして、本体取付治具８と浄化装
置本体１とを、両軸方向を直線方向に一致させた状態で
仮止めし、その状態で浄化装置本体１の排出用開口端に
蓋部材４被せる。

【００４４】蓋部材４を排出用開口端に被せた状態で、
座金１２を介して蓋部材４表面側から、長ねじ５を、浄
化装置本体１内の長ねじ挿通筒２内に通す。通した長ね
じ５の蝶部分５ａを指で掴んで回すことにより、長ねじ
５の先端側に設けたねじ部５ｂを、本体取付治具８の多
孔板部８ａの長ねじ螺合部９に螺合させ、蓋部材４、浄
化装置本体１を、排気管７に固定した本体取付治具８に
着脱自在にねじ止めで取付ける。

【００４５】このようにして排気管７の管端側に着脱自
在に排気ガス浄化装置を取付けることにより、排気管７
から排出された排気ガスは、本体取付治具８の多孔板部
８ａを通過して、浄化装置本体１のテーパ部１ｃ内に流
入する。

【００４６】テーパ部１ｃ内に流入した排気ガスは、多
数の捕捉部材３に囲まれた微細間隙からなる多数の排気
ガス洗浄路内に分流されて、排気用開口端側に向けて高
速で流れていく。

【００４７】捕捉部材３間に多数分流されて細い流束と
なった排気ガスは、捕捉部材３の表面に接触しながら通
過し、通過中に排気ガス内の窒素酸化物、硫黄酸化物、
ダイオキシン類などの大気汚染成分が、捕捉部材３の表
面に捕捉される。大気汚染成分が上記捕捉により除去さ
れ、浄化された排気ガスは、蓋部材４の多孔面側から、
大気に排出されることとなる。

【００４８】また、所定期間装着して使用することによ
り排気ガス浄化装置の浄化機能が劣化した場合には、長
ねじ５を本体取付治具８から外し、小径筒部１ｂを本体
取付治具８から抜けば、浄化装置本体１だけを簡単に取
り外すことができる。予め準備しておいた交換用の浄化
装置本体１を、前記要領で本体取付治具８に取付ければ
よい。

【００４９】上記説明の本発明の排気ガス浄化装置は、
図４（ａ）に示すように、例えば、自動車の排気管７の
管端側に着脱自在に取付けるようにすればよい。排気ガ
ス浄化装置の作製に当たっては、軽量素材を使用するこ
とにより、排気管７への荷重負担が大きくならないよう
に、また、排気管７への取付け構成が複雑にならないよ
うにすることが必要である。

【００５０】図４（ａ）に示す場合には、本発明の排気
ガス浄化装置を排気管７に対して軸方向に直線状になる
ように取り付けるため、本体取付治具８、ゴムパッキン
グ１０を直筒状に形成したが、図４（ｂ）に示すよう
に、屈曲筒状に形成してもよい。かかる屈曲形状に構成
することにより、例えば、自動車のタイヤと本発明の排
気ガス浄化装置との間を２０ｃｍ以上の車検に定められ
た通りに調節することもできる。

【００５１】本発明は前記の形態に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更しても構わ
ない。

【００５２】例えば、上記構成では、捕捉部材３にピロ
シートを使用した場合について説明したが、図５（ａ）
に示すように、表面に波形部を形成した片面段ボールを
使用しても排気ガス内から上記物質を除去することがで
きる。

【００５３】図５（ａ）では、波形部を片面に形成した
片面段ボールが、平行に設けられている。使用する段ボ
ールは、両面に波形が形成されたものでも構わない。排
気ガスは、波形部の内側、外側を通過する際に、大気汚
染成分などが段ボール面で吸着されるなどして捕捉さ
れ、浄化されることとなる。

【００５４】上記説明では、排出用開口端を蓋部材４の
多孔面で覆う構成について説明したが、図５（ｂ）に示
すように、排気ガスの圧損失の問題がない範囲で、金網
などの適当なメッシュ部材を使用しても一向に構わな
い。

【００５５】図６に示す場合には、浄化装置本体１内に
設ける捕捉部材３の取付け方法の変形例であるが、かか
る場合には、捕捉部材３の片面段ボールは、同心円状に
多数設けられている。

【００５６】上記説明の蓋部材４は、長ねじ５を使用し
た浄化装置本体１の取付け時に、浄化装置本体１に取付
けるようにしても構わないし、あるいは当初より浄化装
置本体１に一体に取り付けておいても構わない。

【００５７】また、例えば図７に示すように、長ねじ挿
通筒２の外周面に放射状に設けた状態で、長ねじ挿通筒
２と捕捉部材３との一体構成部分のみを交換するように
してもよい。浄化装置本体１を構成する筒部の交換は不
要とすることができる。

【００５８】

【発明の効果】本発明によれば、自動車のエンジンなど
の内燃機関からの排出ガスを浄化することができる。

【００５９】排気管に本体取付治具を介して、浄化装置
本体を着脱自在に設ける構成とすることにより、浄化機
能が衰えた場合の浄化装置本体の交換ができる。

【００６０】特に、ねじ止めの構成とすることにより、
浄化装置本体の交換を容易に行うことができる。

【００６１】本発明によれば、従来梱包時の緩衝材とし
て使用していた段ボールを捕捉部材として使用して、排
気ガスの浄化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の排気ガス浄化装置の排気管への取付け
状況を示す断面図である。

【図２】排気ガス浄化装置の浄化装置本体を示す斜視図
である。

【図３】排気ガス浄化装置の一部切欠端面図である。

【図４】（ａ）は、本発明の排気ガス浄化装置を自動車
の排気管に装着した様子を示す説明図である。（ｂ）
は、本発明の排気ガス浄化装置の取付けに際して、屈曲
状に取り付けた様子を示す部分斜視図である。

【図５】（ａ）は、捕捉部材の片面段ボールを平行に設
けた構成を示す一部切欠端面図である。（ｂ）は、蓋部
材の多孔面をメッシュ面に構成した変形例を示す一部切
欠端面図である。

【図６】（ａ）、片面段ボールを同心円状に設けた場合
の浄化装置本体内の構成を示す断面図であり、（ｂ）は
片面段ボールを同心円状に構成した様子を示す断面図で
ある。

【図７】（ａ）は、長ねじ挿通筒に設けた捕捉部材を交
換可能に構成した様子を示す一部省略斜視図である。
（ｂ）は、（ａ）の端面図である。

【符号の説明】

１ 浄化装置本体 １ａ 大径筒部 １ｂ 小径筒部 １ｃ テーパ部 ２ 長ねじ挿通筒 ３ 捕捉部材 ４ 蓋部材 ５ 長ねじ ５ａ 蝶部 ５ｂ ねじ部 ６ 孔 ７ 排気管 ８ 本体取付治具 ８ａ 多孔板部 ９ ねじ螺合部 １０ ゴムパッキング １０ａ 小径部分 １０ｂ 大径部分 １１ 段部 １２ 座金

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の排気管から排気される排気ガ
   スを浄化する排気ガス浄化装置であって、 前記排気ガスの流入用開口端と、前記排気ガスの排出用
   開口端とを有し、前記流入用開口端と前記排出用開口端
   との間に、前記排気ガス中の大気汚染成分を捕捉する捕
   捉部材で囲んだ排気ガス浄化路を有する浄化装置本体
   と、 前記排気管に固定され、前記浄化装置本体が着脱自在に
   取り付けられる本体取付治具と、 排気ガスの通過可能な多孔面で前記排出用開口端を覆う
   蓋部材とを有することを特徴とする排気ガス浄化装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の排気ガス浄化装置におい
   て、 前記浄化装置本体の前記本体取付治具への着脱自在の取
   付は、前記蓋部材を前記浄化装置本体の前記排出用開口
   端に被せた状態で、前記蓋部材から前記浄化装置本体内
   部を前記本体取付治具まで長ねじを貫通させて、前記本
   体取付治具と前記長ねじとを着脱自在にねじ止めして行
   うことを特徴とする排気ガス浄化装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の排気ガス浄化装
   置において、 前記捕捉部材には、表面に波形部を設けた段ボールが使
   用されていることを特徴とする排気ガス浄化装置。
4. 【請求項４】 請求項１または２記載の排気ガス浄化装
   置において、 前記捕捉部材には、表面にガス吸着材を有する吸着シー
   トが使用されていることを特徴とする排気ガス浄化装
   置。