JP2001182526A - 排気ガス処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、燃焼後の排気ガスに含まれる有害物
質をマイナスイオンで除去する。 【解決手段】排気ノズル３先端に取り付けた筒状の外套
筒９内に、放電用ワイヤ２７を張る。この放電用ワイヤ
２７に電源筐体１１から供給されるマイナスの高電圧を
印加して、放電用ワイヤ２７周りにマイナスイオンを発
生させる。そして、排気ノズル３から噴出されるガスを
マイナスイオン化して外套筒９の内壁に付着させると共
に、定期的に外套筒９内部を洗浄することで、有害物質
が空気中に飛散させることを防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、化石燃料を燃焼さ
せて動力を得る内燃機関の排気ガスを浄化する排気ガス
処理装置に関し、特に排気ノズルにマイナスイオンを供
給若しくは生成して排気ガスを浄化する排気ガス処理装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、環境汚染の一つの原因としてディ
ーゼル自動車、ガソリン自動車等の化石燃料を燃焼させ
る内燃機関から排出されるガスが問題とされている。特
に、ディーゼル自動車のディーゼルエンジンから排出さ
れる、窒素酸化物や硫黄酸化物、浮遊粒子状物質（ＳＰ
Ｍ）等の環境汚染物質を削減することが強く求められて
いる。

【０００３】このような内燃機関から排出される排気ガ
スを浄化するシステムとしては次のようなものが用いら
れている。すなわち、燃焼効率の改善、点火時期の調整
等、内燃機関自体の改善や、パナジウム、酸化チタン等
の触媒による排気ガス内の汚染物質の直接的な除去とい
った方法が用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような、燃焼効率の改善などの内燃機関自体の改良や、
触媒による排気ガスの浄化といった方法は、次のような
問題がある。それは、燃焼効率の改善などは内燃機関の
製造時しか適用できなし、触媒も、自動車の組み立て時
に組み付けねばならない。つまり、触媒等による排気ガ
スの浄化技術は、内燃機関又は自動車等の製造段階での
み装着できる技術である。よって、既に作られて使用状
態にある内燃機関又は自動車に、新たに触媒を取り付け
ることは、不可能か又は極めて困難である。しかも、触
媒の装着は、その触媒自体が比較的大きなものであり、
排気管の途中に装着するのは困難か又は、極めて煩わし
いものである。そこで、完成車にも比較的簡単に装着で
き、しかも、効果的に排気ガス中の汚染物質が処理でき
れば、環境破壊をより低減でき、極めて社会に貢献でき
る。

【０００５】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたものであり、より簡便な構造の排気ガス処理装
置を提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、排気ノズル等の排気管の吹き出し口に取
り付けた中空円筒状の外套体内に、放電用ワイヤ等の電
子放出電極を架設する。この電子放出電極に電源筐体か
ら供給されるマイナスの高電圧を印加して、電子放出電
極周りにマイナスイオンを発生させる。そして、排気管
から噴出される汚染物質にマイナスイオンを混合させる
ことで、汚染物質が空気中に飛散されることが防止され
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】１．構成 図１には、本発明に係る排気ガス処理装置１の第１実施
例の垂直断面が示されている。図２には、この排気ガス
処理装置１の外観が示されている。本発明の排気ガス処
理装置は、全て、内燃機関の排気ガスが噴出される排出
ノズルの先端に装着される。すなわち、図１の排気ノズ
ル３は、円筒形状に作られており、この排気ノズル３の
先端部５から窒素酸化物、硫黄酸化物、浮遊粒子状物質
などを含む排気ガスが噴出される。

【０００８】そして、排気ガス処理装置１は、この先端
部５全体を覆うように、排気ノズル３に被せられて、ボ
ルト７で固定されている。排気ガス処理装置１は、主
に、円筒状の外套筒９とボックス型の電源筐体１１とか
ら構成されている。外套筒９は、中空の円筒状に作られ
ていると共に、その筒先端部分に、中心部が大きく開口
されたリング状の辺１３が設けられている。つまり、外
套筒９の先端部分に、外周から筒中心方向に向けて短く
延びる蓋状の辺１３が設けられている。

【０００９】また、外套筒９の上部外周面には、ボック
ス型の電源筐体１１がビス１５で、外套筒９に固定され
ている。この電源筐体１１内には、蓄電池などの電力供
給部材と、その蓄電池から供給される直流の低電圧を、
直流の高圧電圧に昇圧する直流変換装置（自励変換装
置、負電圧コンバータ、又はＤＣ／ＤＣコンバータ、つ
まり電圧変換手段）等が内蔵されている。さらに、電源
筐体１１の下部には、狭い下部空間室１７が設けられて
おり、この下部空間室１７内に、耐電圧が比較的高いダ
イオード１９が格納されている。

【００１０】このダイオード１９のカソード端子は、電
源筐体１１の高電圧供給端子２１に接続されている。そ
して、この高電圧供給端子２１からはマイナスの高電圧
がダイオード１９のカソード端子に印加されている。ま
た、ダイオード１９のアノード端子は、外套筒９の外周
面に埋め込まれた上部端子２３を経て、放電用ワイヤ２
７の一端に接続されている。なお、上部端子２３は、マ
イカ、ガラス繊維、セラミックスなどの絶縁材料で作ら
れており、外套筒９及び電源筐体１１等の金属部材か
ら、放電用ワイヤ２７を完全に絶縁するのに用いられ
る。

【００１１】放電用ワイヤ２７の他端は、同じく絶縁材
料で作られた下部端子２５に固定されている。この下部
端子２５は、外套筒９の下部外壁に埋め込まれて固定さ
れている。そして、上部端子２３と下部端子２５とは、
外套筒９の直径の両端位置に取り付けられている。これ
により、放電用ワイヤ２７は、外套筒９の内径中心を上
部から下部へ向けて真っ直ぐに張られている。

【００１２】また、排気ガス処理装置１の外套筒９は、
上述されたように、排気ノズル３の先端部５にボルト７
で固定されているが、それら外套筒９の筒中心線と排気
ノズル３の筒中心線とが重ねられている。つまり、外套
筒９は、排気ノズル３の先端部５を覆うと共に、排気ノ
ズル３を延長する方向に固定されている。

【００１３】これにより、排気ノズル３の先端部５から
吹き出された排気ガスは、放電用ワイヤ２７を経て、外
套筒９の先に開口された先端開口部２９から外部へと排
気される。つまり、放電用ワイヤ２７は、流出される排
気ガスのほぼ中央を上下に切るように張り渡されてい
る。そして、電源筐体１１からダイオード１９を経て供
給されるマイナスの高電圧が放電用ワイヤ２７に印加さ
れている。

【００１４】２．次に、本第１実施例の動作について簡
単に説明する。電源筐体１１内にある電力供給部材から
出力されるマイナス電圧が、高電圧変換装置または直流
変換装置によってさらにより低い電圧にされた後（マイ
ナスの高電圧）、ダイオード１９を経て放電用ワイヤ２
７へ印加される。結果、この放電用ワイヤ２７には、マ
イナス数十〜数万ボルト、例えばマイナス数十〜数百ボ
ルトの電圧が印加される。これにより、放電用ワイヤ２
７においてコロナ放電が発生され、周囲の空気中に電子
が放出される。

【００１５】この放出された電子により、放電用ワイヤ
２７周りの空気がマイナスイオンにされる。しかも、排
気ノズル３の先端部５から排出される排気ガス中の公害
物質自体にも電子が帯電され、マイナスイオン化され
る。そして、放電用ワイヤ２７周りのマイナスイオン化
された空気が、排気ノズル３から排出される浮遊粒子状
物質等の公害物質が付加混合される。

【００１６】マイナスイオンが付加混合された公害物質
と、マイナスイオン化した浮遊粒子状物質等の公害物質
そのものとは、外套筒９内部に付着するか、外套筒９の
先端開口部２９から外部へ一部排出されたものは、地表
面へ落下される場合がある。つまり、排気ノズル３の先
端部５から噴出される公害物質の多くは、外套筒９の内
壁面か又は、その一部が地表面に落下され、空気中に拡
散することが極力防止される。

【００１７】また、外套筒９内部に浮遊粒子状物質等の
公害物質が付着している場合は、外套筒９自体が水など
で洗浄されて、洗い流されればよい。つまり、外套筒９
内部に有る程度、浮遊粒子状物質等の有害物質が蓄積さ
れた場合は、外套筒９内部が水などで洗浄されること
で、窒素酸化物などの有害物質の空中への飛散が、さら
に防止される。しかも、外套筒９自体の構造は簡単な筒
状であり、かつ、排気ノズル３の先端部５にボルト７に
よって単純に固定されているので、着脱が容易で有り、
外套筒９内部の洗浄も比較的容易に行える。

【００１８】この結果、排気ノズル３の先端部５から排
出される公害物質の多くが、付加混合されるマイナスイ
オンにより、（外套筒９内壁に付着されるなどして）、
極力、空気中に飛散されることが防止される。つまり、
内燃機関の排気ガスのクリーン化が実現される。

【００１９】また、外套筒９（外套体）が排気ノズル３
に被せるように設置されているので、汚染物質にマイナ
スイオンが付加混合される前に、汚染物質が拡散される
ことがない。また、外套筒９（外套体）の断面積は排気
ノズル３（排気管）の断面積より広く造られているの
で、汚染物質の噴出スピードは、外套筒９内部で多少弱
められ、汚染物質にマイナスイオンがより良く付加混合
される。

【００２０】さらに、放電用ワイヤ２７は、外套筒９の
中に架設された１本の線状の電極であり、しかも外套筒
９の断面積に対して放電用ワイヤ２７の横断面積の比率
は、５パーセント以下、望ましくは１パーセント以下に
作られている。つまり、外套筒９の断面において放電用
ワイヤ２７が占有するその面積比率が５パーセント以下
と極めて狭い（小さい）ので、排気ノズル３から外套筒
９内へ噴出された排気ガスの流れが妨げることが無く、
良好に排気ガスの噴出が行われる。

【００２１】さらにまた、外套筒９（外套体）と排気ノ
ズル３（排気管）との接続部分には隙間４があり、汚染
物質が先端部５から排出されるとき、この隙間４を通じ
て外気が該外套筒９内へ取り入れられる。したがって、
ファンなどの送風手段がなくても、マイナスイオンが外
套筒９内で排気ガスに効果的に混合される。

【００２２】３．次に本発明の第２実施例の排気ガス処
理装置３３について説明する。図３には、第２実施例の
排気ガス処理装置３３の垂直断面の様子が示されてい
る。この第２実施例では、電力供給部材等が外套筒９よ
り分離されて設置されている。さらに、オゾン発生器と
ファン３１とが内蔵されている。以下、その第２実施例
の詳細について説明する。

【００２３】第１実施例と同じように、窒素酸化物、硫
黄酸化物、浮遊粒子状物質等を含む排気ガスが噴出され
る排気ノズル３の先端部５を覆うように、排気ガス処理
装置３３の外套筒３５がボルト７によって固定されてい
る。つまり、外套筒３５の筒中心軸と、排気ノズル３の
中心軸とが重なるように、外套筒３５が固定されてい
る。この外套筒３５は、第１実施例と同じように、円筒
状に作られていると共に、その筒先端部分に、中心部が
大きく開口されたリング状の辺３７が設けられている。
つまり、外套筒３５の先端部分に、外周から筒中心方向
に向けて短く延びる蓋状の辺３７が設けられている。

【００２４】また、外套筒３５と、排気ノズル３外周面
との間にできる基端部分の隙間３９には、中空の絶縁チ
ューブ４１（絶縁管）が挿入されている。この絶縁チュ
ーブ４１は、シリコン、ガラス繊維などの絶縁材料で、
可撓性を持たせて作られている。しかも、この絶縁チュ
ーブ４１内には、放電用ワイヤ４３が貫通されていると
共に、オゾンが導管されるべく内径がやや広めに作られ
ている。つまり、絶縁チューブ４１は自由に曲げること
ができる材料で、しかもやや太めのパイプ状に作られて
いる。

【００２５】そして、絶縁チューブ４１の先端４５か
ら、オゾンとマイナスイオン化された空気とが外套筒３
５内へと噴出される。また、絶縁チューブ４１の基端部
分４７は、第１実施例で使用されたものと同じダイオー
ド１９が、収納された下部ボックス４９に接合されてい
る。この下部ボックス４９は内部が空洞の箱形に作られ
ていると共に、ダイオード１９がその内部に保持固定さ
れている。さらに、下部ボックス４９は、ファン３１が
内蔵された送気ボックス５１に接合されている。

【００２６】この送気ボックス５１内の側部には、第１
実施例と同じ、蓄電池などの電力供給部材と、その蓄電
池から供給される直流の低電圧を、直流の高圧電圧に昇
圧する直流変換装置等から構成される電源５３が内蔵さ
れている。また、ファン３１は電源５３から供給される
電力によって回転される電動機５５の回転軸に固定され
ている。つまり、電動機５５によって回転されたファン
３１によって、下部ボックス４９を経て絶縁チューブ４
１内へと空気が送り込まれる。

【００２７】また、ファン３１の直前には、電源５３に
電気的に接続され、高いマイナス電位に励起されたプレ
ート５７が設置されている。このプレート５７は、銅、
鉄などの良導体で、平板状に作られている。このプレー
ト５７からは、空気中に電子が放出される。この空気中
に放出された電子が、酸素に衝突することにより、オゾ
ンが生成される。つまり、プレート５７近傍で生成され
たオゾンが、ファン３１で起こされる風により絶縁チュ
ーブ４１内へと送り込まれる。

【００２８】また、上記ダイオード１９のカソード端子
は、第１実施例と同じように、電源５３の負電圧供給端
子５９に接続されている。さらに、ダイオード１９のア
ノード端子は、絶縁チューブ４１内にある放電用ワイヤ
４３の一端に接続されている。これにより、放電用ワイ
ヤ４３にマイナスの高電圧が印加される。

【００２９】４．次に、本第２実施例の動作について簡
単に説明する。上述されたように、プレート５７にマイ
ナスの高電圧が、電源５３から供給されている。これに
より、プレート５７の表面から空気中に電子が放出され
る。空気中に放出された電子は、その空気中に存在する
酸素分子（０2）に衝突されることで、酸素分子がオゾ
ン（Ｏ3）に変化させられる。つまり、３個のＯ2＋電子
で、２個のＯ3が生成される。なお、Ｏ2の「２」は原子
数を表す。

【００３０】こうして、プレート５７近傍で生成された
オゾンは、ファン３１で起こされる風により、絶縁チュ
ーブ４１内部へと送られる。一方、電源５３からダイオ
ード１９を経て放電用ワイヤ４３に印加されたマイナス
の高電圧により、放電用ワイヤ４３でコロナ放電が発生
され、電子が放出される。これにより、放電用ワイヤ４
３周りを流れる空気がマイナスイオン化される。よっ
て、プレート５７で作られ、絶縁チューブ４１内に送り
込まれたオゾンもマイナスイオン化される。こうして、
放電用ワイヤ４３周りで作られたマイナスイオンと、プ
レート５７近傍で作られたオゾンとが、ファン３１で作
られる風により、外套筒３５内部へと送り出される（図
３の矢印７５）。

【００３１】そして、外套筒３５内に送り込まれたオゾ
ンを含む空気のマイナスイオンが、排気ノズル３の先端
部５から排出される窒素酸化物や硫黄酸化物などの有害
物質に付加混合される。マイナスイオンが混合されたこ
れらの有害物質は、外套筒３５の内壁面や、一部が地表
面に捕らえられることもある。これにより、排気ノズル
３から排出されるガス中の有害物質が、空気中に飛散さ
れることが低減される。結果、環境破壊が防止される。

【００３２】また、排気ノズル３の吹き出し口である先
端部５に、その断面積が排気ノズル３より大きい外套筒
３５が設けられているので、排気ノズル３から吹き出さ
れる汚染物質にマイナスイオンが付加混合される前に、
汚染物質が空気中に拡散することが防止される。しか
も、外套筒３５の断面積は排気ノズル３（排気管）の断
面積より広いので、先端部５からの汚染物質の噴出スピ
ードは、外套筒３５のところで多少緩やかとなり、放電
用ワイヤ４３によって発生されるマイナスイオンがより
よく付加混合される。

【００３３】さらにまた、外套筒３５（外套体）と排気
ノズル３（排気管）との接続部分には隙間３９があり、
汚染物質が先端部５から排出されるとき、この隙間３５
を通じて外気が該外套筒９内へ取り入れられる。したが
って、電動機５５及びファン３１からなる送風手段によ
って生成される風力が弱いか、又はその送風手段が省略
されて送風が行われなくても、次の理由により外套筒３
５内に絶縁チューブ４１からマイナスイオンが供給され
る。

【００３４】すなわち、隙間３９から外套筒３５内へ取
り込まれる気流による負圧作用（ベルヌーイの法則）に
より、放電用ワイヤ４３によって生成されるマイナスイ
オンが、絶縁チューブ４１から外套筒３５内へと引き込
まれる。結果、マイナスイオンが外套筒９内で排気ガス
に効果的に混合される。

【００３５】この結果、排気ノズル３の先端部５から排
出される公害物質の多くが、マイナスイオンの混合によ
り、空気中に飛散されることが防止され、結果的に内燃
機関（ディーゼル自動車を含む）の排気ガスのクリーン
化が実現される。

【００３６】また、排気ノズル３から排出される一酸化
炭素も、放電用ワイヤ４３で生成されるマイナスイオン
によって外套筒３５の内壁面に付着されることがある。
そして、これらの一酸化炭素は、同じく絶縁チューブ４
１の先端４５から送り込まれるオゾンによって酸化さ
れ、無害な二酸化炭素に変えられる。つまり、絶縁チュ
ーブ４１によって送り込まれたオゾン自体が、排気ノズ
ル３から排出される有害物質の低害化に寄与される。

【００３７】そして、外套筒３５内壁面に有害物質が付
着された場合、外套筒３５自体が水等によって洗浄され
ることで、除去される。これにより、より多くの有害物
質が空気中に飛散されることが防止される。つまり、排
気ノズル３から排出される公害物質にマイナスイオンと
オゾンとが混合されることで、外套筒３５の内壁面、地
表面等に付着されて空気中に拡散されないので、環境破
壊が防止される。

【００３８】なお、外套筒３５内に汚染物質が付着して
蓄積された場合は、外套筒３５自体が水などで洗浄され
て、洗い流されればよい。つまり、外套筒３５内部に有
る程度、浮遊粒子状物質等の有害物質が蓄積された場合
は、外套筒３５内部が水などで洗浄されることで、窒素
酸化物などの有害物質の空中への飛散が、さらに防止さ
れる。しかも、外套筒３５自体の構造は簡単な筒状であ
り、かつ、排気ノズル３の先端部５にボルト７によって
単純に固定されているので、着脱が容易で有り、外套筒
３５内部の洗浄も比較的容易に行える。

【００３９】５．次に、本発明の排気ガス処理装置の第
３実施例について説明する。図４には、本第３実施例の
排気ガス処理装置６１の垂直断面の様子が示されてい
る。図５には、排気ガス処理装置６１をガス噴出方向か
ら見た様子が示されている。本第３実施例の排気ガス処
理装置６１は、上記第１実施例とほぼ同様な部材で構成
されているが、電源筐体１１が外套筒６３から分離され
て設置されているなど、多少の違いがある。

【００４０】すなわち、排気ノズル３の先端部５を覆
う、排気ガス処理装置６１の外套筒６３は、第１実施例
と同じように、中空の円筒状に作られている。そして、
排気ノズル３の先端部５に、ボルト７によって固定され
ている。しかも、外套筒６３の筒中心軸が排気ノズル３
の中心軸と重なるように固定されている。また、外套筒
６３の内部には、内径方向の上端の内壁面に上部端子２
３が、下端の内壁面に下部端子２５がそれぞれ埋め込ま
れて固定されている。

【００４１】そして、これら上部端子２３、下部端子２
５によってＵ字型に湾曲された放電用ワイヤ６５が、外
套筒６３の内部に張られている。つまり、放電用ワイヤ
６５は、外套筒６３の内部を上下に張られているが、そ
のワイヤ中心部分６７が外套筒６３の内壁面に向けて湾
曲されている。これにより、放電用ワイヤ６５は、外套
筒６３の内室において、その内壁面に沿って上下に張ら
れている。したがって、放電用ワイヤ６５はその全線に
おいて、常に外套筒６３の内壁面から同じ間隔が保たれ
ている。

【００４２】また、上部端子２３に連なる外套筒６３の
外面には、絶縁材料で作られた外部端子６９が装着され
ている。これら、上部端子２３、下部端子２５、外部端
子６９は、上記第１、２実施例の端子と同じように、マ
イカ、ガラス繊維、セラミックス、シリコンなどの絶縁
材料でつくられており、その内部を通る導体と、外套筒
６３等の金属部材との間の電気的な絶縁の役目が与えら
れている。

【００４３】そして、外部端子６９には、高電圧ケーブ
ル７１が接続されている。つまり、高電圧ケーブル７１
と放電用ワイヤ６５とが電気的に接続されている。さら
に、高電圧ケーブル７１は、電源筐体１１の下部内室７
３内に収納されているダイオード１９のアノード端子に
接続されている。また、ダイオード１９のカソード端子
は、電源筐体１１の高電圧供給端子２１に接続されてい
る。

【００４４】電源筐体１１内には、上記第１実施例と同
じように、蓄電池などの電力供給部材と、その蓄電池か
ら供給される直流の低電圧を、直流の高圧電圧に昇圧す
る直流変換装置等が内蔵されており、高電圧供給端子２
１にマイナスの高い電圧が供給される。これにより、ダ
イオード１９、高電圧ケーブル７１を経て放電用ワイヤ
６５にマイナスの高電圧が印加される。

【００４５】６．次に本第３実施例の動作について簡単
に説明する。図４の電源筐体１１内にある電力供給部材
から出力されるマイナス電圧が、同じく電源筐体１１内
に内蔵されている直流変換装置によって、さらにより低
い電圧にされた後（マイナス数十〜数百ボルト）、ダイ
オード１９及び高電圧ケーブル７１を経て放電用ワイヤ
６５へ印加される。結果、この放電用ワイヤ６５には、
マイナスの高い電圧が印加される。これにより、放電用
ワイヤ６５においてコロナ放電が発生され、周囲の空気
中に電子が放出される。

【００４６】また、放電用ワイヤ６５は、外套筒６３の
内壁面に沿って湾曲されている。つまり、放電用ワイヤ
６５の各部分と、外套筒６３の内壁面との距離がほぼ均
一とされている。結果、放電用ワイヤ６５全体は、アー
ス電位にある外套筒６３に対して同一距離にあるので、
放電用ワイヤ６５全体にわたってほぼ等しくコロナ放電
が行われる。これにより、放電用ワイヤ６５全体で、ほ
ぼ同じ量の電子が周囲へと放出され、周囲の空気がマイ
ナスイオン化される。つまり、放電用ワイヤ６５全体で
ほぼ等しく、マイナスイオンが生成されるので、より多
くのマイナスイオンが外套筒６３内に充満される。

【００４７】また、放電用ワイヤ６５から放出された電
子により、排気ノズル３の先端部５から排出される排気
ガス中の公害物質自体にも電子が帯電され、マイナスイ
オン化される。こうして、放電用ワイヤ６５周りのマイ
ナスイオン化された空気が、排気ノズル３から排出され
る浮遊粒子状物質等の公害物質に混合されると共に、公
害物質自体がマイナスイオン化される。

【００４８】マイナスイオンが混合された公害物質及
び、マイナスイオン化された浮遊粒子状物質等の公害物
質そのものは、外套筒６３内部に付着することもある。
また、外套筒６３の先端開口部から外部へ一部排出され
たものは、空気中に拡散されることなく、地表面へ迅速
に落下される。つまり、排気ノズル３の先端部５から噴
出される公害物質の多くは、外套筒６３の内壁面若しく
は一部が地表面へ付着されるので、空気中に拡散するこ
とがより少ない。

【００４９】なお、外套筒６３内部に付着した浮遊粒子
状物質等の公害物質は、外套筒６３自体が水などで洗浄
されて、洗い流される。つまり、外套筒６３内部に有る
程度、浮遊粒子状物質等の公害物質が付着された場合、
外套筒６３内部が水などで洗浄されることで、有害物質
の空中への飛散がさらに防止される。しかも、外套筒６
３自体の構造は簡単な筒状であり、しかも排気ノズル３
の先端部５にボルト７によって簡単に固定されているの
で、着脱が容易で有り、外套筒６３内部の洗浄も比較的
容易に行える。

【００５０】つまり、排気ノズル３の吹き出し口である
先端部５に、その断面積が排気ノズル３より大きい外套
筒６３が設けられているので、排気ノズル３から吹き出
される汚染物質にマイナスイオンが付加混合される前
に、汚染物質が空気中に拡散することが防止される。し
かも、外套筒６３の断面積は排気ノズル３（排気管）の
断面積より広いので、先端部５からの汚染物質の噴出ス
ピードは、外套筒６３のところで多少緩やかとなり、放
電用ワイヤ６５によって発生されるマイナスイオンがよ
りよく付加混合される。結果、排気ノズル３の先端部５
から排出される公害物質の多くが、マイナスイオンの混
合により、空気中に飛散されることが防止され、結果的
に内燃機関の排気ガスのクリーン化が実現される。

【００５１】また、放電用ワイヤ６５は、外套筒６３の
中に架設された１本の線状の電極であり、しかも外套筒
６３の断面積に対して放電用ワイヤ６５の横断面積の比
率は、５パーセント以下、望ましくは１パーセント以下
に造られている。つまり、外套筒６３の断面において放
電用ワイヤ６５が占有するその面積比率が５パーセント
以下と極めて狭い（小さい）ので、排気ノズル３から外
套筒６３内へ噴出された排気ガスの流れが妨げることが
無く、良好に排気ガスが噴出される。

【００５２】さらにまた、外套筒６３（外套体）と排気
ノズル３（排気管）との接続部分には隙間４があり、汚
染物質が先端部５から排出されるとき、この隙間４を通
じて外気が該外套筒６３内へ取り入れられる。したがっ
て、第２実施例に示されたファンなどの送風手段がなく
ても、マイナスイオンが外套筒６３内で排気ガスに効果
的に混合される。

【００５３】本発明は上記実施例に限定されず、本発明
の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例え
ば、第１又は第３実施例の中空円筒状に作られた外套筒
９、６３（外套体）が、排気ノズル３の先端部５（吹き
出し口）に複数個縦列に装着されてもよい。しかも各外
套筒内に、それぞれ放電用ワイヤ（電子放出電極）が張
設又は立設（架設）されても良い。また、外套筒９、３
５、６３（外套体）の材質については、本発明は特に限
定しないが、導体である鉄、銅等から、アルミニュウ
ム、チタン、アルミ合金、ステンレス、黄銅等如何なる
ものであっても良い。

【００５４】さらに、外套筒９、３５、６３の内壁面
に、窒素酸化物、硫黄酸化物、浮遊粒子状物質などを含
む汚染物質が付着した場合、それらの汚染物質の洗浄方
法についても、水による洗浄のみならず、刷毛等による
ブラッシングによる除去清掃されてもよいし、ゴム粘土
等の粘性のある部材で、それらの汚染物質が吸着して取
り除かれてもよい。特に、粘性物質で粘着除去して洗浄
されたり、刷毛等で掻き落とされた汚染物質が、処分ボ
ックスなどの専用収納部材内に集められて処分されれ
ば、環境への悪影響をさらに低減できる。

【００５５】また、第２実施例で使用されたプレート５
７（オゾン発生電極）によるオゾン生成が、第１実施例
又は第３実施例でも利用されてもよい。つまり、第１、
３実施例において、マイナス電圧に励起されるプレート
５７が具備され、そのプレート５７により生成されるオ
ゾンが外套筒９又は外套筒６３内に送り込まれても良
い。

【００５６】さらに、放電用ワイヤ２７、４３、６５
（電子放出電極）の材質について、本発明では特に限定
されない。例えば、タングステン、白金、鉄、銀、銅、
アルミニュウム、マンガニン、ニクロム、炭素、ニッケ
ル等から、金、白金、チタン等が上記金属にメッキされ
た線等如何なるものが用いられても良い。また、放電用
ワイヤ２７、４３、６５に代えて、針状に作られたイオ
ン化針や、平板状の電極（電子放出電極）が用いられて
も良い。

【００５７】つまり、外套筒９、３５、６３（外套体）
の内部に突き出た導電性のある金属で作られた針や、外
套筒９、３５、６３内を径方向に突出されて架設された
平板状の電極（電子放出電極）によって、コロナ放電が
行われ、マイナスイオンが生成されてもよい。このイオ
ン化針や平板状電極の材質についても、上記放電用ワイ
ヤ同様、タングステン、白金、鉄、銀、銅、アルミニュ
ウム、マンガニン、ニクロム、炭素、ニッケル等から、
金、白金、チタン等が上記金属にメッキされたものなど
が用いられても良い。

【００５８】また、中空状に作られる外套筒９、３５、
６３の外形についても、上記各実施例のような円筒形の
みならず、断面が楕円形や、方形等の形に作られても良
い。しかも、放電用ワイヤ２７、６５の張り方について
も、直線（直細線）、湾曲、螺旋、蛇腹織り（屈曲細
線）等如何なる形に張設又は立設（架設）されても良
い。しかし、好ましくは、方形、楕円形又は円形等に作
られた外套筒９、３５、６３のその内壁面の形状に沿っ
た形（第３実施例の放電用ワイヤ６５）、すなわち、外
套筒９、６３（外套体）内に架設される放電用ワイヤ２
７、６５全体が、その外套筒の内壁面から常に同じ間隔
（均等間隔）を保持して架設されるのが好ましい。

【００５９】さらに、放電用ワイヤ２７、４３、６５の
形状が、環状、網状、板状、Ｙ字型、Ｘ字型、Ｎ字型、
星形、ロ字型（方形の型）、Ｏ字型、Ｓ字型、Ｔ字型、
Ｕ字型、Ｖ字型等各種形状に作られても良い。また、外
套筒９、３５、６３の外形についても、先端開口部２９
（図１参照）方向、つまり吹き出し方向に広げられたテ
ーパ形状、お椀型や、逆に吹き出し方向に絞られたテー
パ形状、球型、お椀型や、中央部分が膨らまされた樽
型、卵形に形成されてもよい。

【００６０】また、放電用ワイヤと電源との間に介装さ
れ（電気接続される）、負電位（アノード端子側）から
正電位（カソード端子側）へのみ電気を流す働きのダイ
オード１９（整流素子）についても、場合によっては省
略されてもよいし、ダイオード１９に代えて上記各実施
例で真空管等の整流素子が用いられても良い。

【００６１】さらにまた、上記各実施例の電源筐体１１
及び電源５３（電圧供給手段）に使用される蓄電池など
の電力供給部材は、一般的な電池、充電可能な電池、乾
電池等が用いられても良いし、自動車に積載されている
バッテリが援用されても良い。

【００６２】また、上記各実施例の排気ガス処理装置
が、内燃機関（車両、船舶に搭載されるディーゼルエン
ジン、ガソリンエンジン、発電機等）の排気ノズル３途
中に複数介装されると共に、その排気ノズル３の噴出口
に、上記各実施例の排気ガス処理装置が取り付けられて
も良い。すなわち、１つの排気ノズル３に対して、管の
途中と、噴出口とにそれぞれ本発明の排気ガス処理装置
が取り付けられても良い。

【００６３】加えて、本発明の排気ガス処理装置は、デ
ィーゼル自動車のみならず、ガソリン車、船舶用のエン
ジン等の内燃機関から、石油ストーブなどの化石燃料を
燃焼させる各種装置や、工場、ゴミの焼却施設など、各
種排気ガスを噴出するその排気部分等に取り付けられて
も良い。また、ファン３１及び電動機５５からなる送風
手段が、小型のエンジンとファンとで構成されてもよい
し、自動車の移動によって生ずる風によってオゾンが外
套筒３５内へ送り込まれても良い。

【００６４】上記各実施例における外套筒９、３５、６
３（外套体）の断面積は上記排気ノズル３（排気管）の
断面積より広く造られている。しかも、外套筒９、３
５、６３（外套体）と排気ノズル３（排気管）との接続
部分には隙間が設けられている。この隙間により、汚染
物質が排気ノズル３から排出されるとき、この隙間を通
じて外気が外套筒９、３５、６３（外套体）内へ取り入
れられる。

【００６５】したがって、例えば上記第２実施例（図
３）の排気ガス処理装置３３の場合、電動機５５及びフ
ァン３１からなる送風手段によって生成される風力が弱
いか、又はその送風手段が省略されて送風が行われなく
ても、次の理由により外套筒３５内に絶縁チューブ４１
からマイナスイオンが供給される。すなわち、隙間３９
から外套筒３５内へ取り込まれる気流による負圧作用
（ベルヌーイの法則）により、放電用ワイヤ４３によっ
て生成されるマイナスイオンが、絶縁チューブ４１から
外套筒３５内へと引き込まれる。

【００６６】また、上記第１、３実施例の放電用ワイヤ
２７、６５は、外套筒９、６３の中に架設された１本の
線状の電極であり、しかも外套筒９、６３の断面積に対
して放電用ワイヤ２７、６５の横断面積の比率は、５パ
ーセント以下、望ましくは１パーセント以下に造られて
いる。つまり、外套筒９、６３の断面において放電用ワ
イヤ２７、６５が占有するその面積比率が５パーセント
以下と極めて狭い（小さい）ので、排気ノズル３から外
套筒９、６３内へ噴出された排気ガスの流れが妨げるこ
とが無く、良好に排気ガスが噴出される。

【００６７】さらに、上記第１、２、３実施例におい
て、外套筒９、３５、６３、放電用ワイヤ２７、４３、
６５及び電源筐体１１、電源５３等を含む排気ガス処理
装置１、３３、６１全体若しくはその一部がシールドさ
れるなどして、外部への電磁波障害が及ぼされることが
防止されてもよい。

【００６８】さらにまた、放電用ワイヤ２７、４３、６
５等がプラスの高電圧に励起され、それら放電用ワイヤ
２７、４３、６５によって周囲にプラスイオンが作られ
ても良い。つまり、プラスイオン化によって排気ノズル
３から排出される汚染物質が、外套筒９、３５、６３内
壁に吸着されてもよい。

【００６９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、円筒状
の外套筒が、排気ガスを噴出する排気ノズル先端に被せ
られると共に、その外套筒内に金属材が張設又は立設さ
れて、マイナスイオンが生成されるか、又は分離設置さ
れた金属材によって作られるマイナスイオンがその外套
筒内に送り込まれることで、排気ノズルから噴出される
汚染物質が吸着若しくは酸化されて無害化される。これ
により、大気中に汚染物質が飛散することが防止され、
環境破壊が進むことがより低減できる。また、外套筒内
に蓄積された汚染物質が、水洗浄又は粘着剤などで除去
されて処理されるので、より環境破壊を防止できる。さ
らに、外套筒等の構造が簡単なので、補修・メンテナン
スが容易である。また、本発明の排気ガス処理装置は、
排気ノズル先端に取り付ければよいので、既に完成して
走行している車などにも簡単に装着活用でき、現在の環
境を改善する装置としてもより広範囲に活用できる。し
かも、本発明の排気ガス処理装置は、従来からある、貴
金属を多く使った触媒を必要としないので、安価に製造
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の排気ガス処理装置の第１実施例の垂
直断面を示す図である。

【図２】 本発明の排気ガス処理装置の第１実施例の外
観を示す図である。

【図３】 本発明の排気ガス処理装置の第２実施例の垂
直断面を示す図である。

【図４】 本発明の排気ガス処理装置の第３実施例の垂
直断面を示す図である。

【図５】 本発明の排気ガス処理装置の第３実施例の外
套筒６３を示す図である。

【符号の説明】

１…排気ガス処理装置、３…排気ノズル、５…先端部、
７…ボルト、９…外套筒、１１…電源筐体、１３…辺、
１７…下部空間室、１９…ダイオード、２１…高電圧供
給端子、２３…上部端子、２５…下部端子、２７…放電
用ワイヤ、２９…先端開口部、３１…ファン、３３…排
気ガス処理装置、３５…外套筒、３７…辺、３９…隙
間、４１…絶縁チューブ、４３…放電用ワイヤ、４５…
先端、４７…基端部分、４９…下部ボックス、５１…送
気ボックス、５３…電源、５５…電動機、５７…プレー
ト、５９…負電圧供給端子、６１…排気ガス処理装置、
６３…外套筒、６５…放電用ワイヤ、６７…ワイヤ中心
部分、６９…外部端子、７１…高電圧ケーブル、７３…
下部内室、７５…矢印。

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 3/41 Ｆ０１Ｎ 3/02 ３０１Ｚ Ｂ０１Ｄ 53/34 ＺＡＢ 3/49 １３２Ａ Ｆ０１Ｎ 3/02 ３０１ Ｆターム(参考） 3G090 AA06 3G091 AA02 AA04 AA17 AA18 AB14 BA14 BA20 CA15 CA21 GB16X HA07 4D002 AA02 AA12 AC01 AC10 BA05 BA06 BA07 CA20 DA51 GA01 GB20 HA01 HA03 4D054 AA02 BB02 BB04 BB05 CA20 CB01 CB09 EA01 EA08 EA11 EA28

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 汚染物質が排気される排気管の吹き出し
   口に設置される、該排気管の断面積より広い断面積を有
   する中空状の外套体と、 この外套体内に架設されるか、又は外套体近傍に設置さ
   れる電子放出電極と、 この電子放出電極にマイナスの高電圧を生成して印加す
   る電圧供給手段と、 該電圧供給手段と上記電子放出電極との間に介装され
   る、負電位から正電位へのみ電気を流す整流素子とを備
   え、 上記電子放出電極から放出される電子によって上記汚染
   物質にマイナス電荷を付加混合することを特徴とする排
   気ガス処理装置。
2. 【請求項２】 上記外套体が中空円筒形状に造られてい
   ることと、 上記電圧供給手段に、蓄電池又は電池からなる電力供給
   部材と、この電力供給部材から供給される電圧をマイナ
   スの高電圧に変換する電圧変換手段とが備えられている
   ことと、 電子を放出して周囲にオゾンを生成するオゾン発生電極
   と、 このオゾン発生電極によって生成されたオゾンを上記電
   子放出電極周りを経て上記外套体内へ送り込む送風手段
   とを備え、 細線状の上記電子放出電極が中空の絶縁管内に収納され
   ると共に、上記オゾン発生電極によって生成されたオゾ
   ンがこの絶縁管内を通過して上記外套体内へ送り込まれ
   ることを特徴とする請求項１記載の排気ガス処理装置。
3. 【請求項３】 上記外套体が中空円筒形状に作られ、 上記電子放出電極が屈曲細線、直細線、針状又は薄平板
   状に作られると共に、上記外套体の内部において、上記
   外套体の内壁面から均等間隔を保持して該電子放出電極
   が架設されるか又は直線的に架設され、 上記電圧供給手段に、蓄電池又は電池からなる電力供給
   部材と、この電力供給部材から供給される電圧をマイナ
   スの高電圧に変換する電圧変換手段とが備えられること
   を特徴とする請求項１記載の排気ガス処理装置。
4. 【請求項４】 上記外套体が上記排気管の吹き出し口又
   はその排気管の途中の一箇所以上に装着され、該外套体
   と排気管との接続部分に隙間があり、汚染物質が排出さ
   れるとき、この隙間を通じて外気が該外套体内へ取り入
   れられ、 上記電子放出電極からマイナス電荷が汚染物質に対して
   放電され、上記排気管は車両の排気ガスの吹き出し管で
   あり、 上記電子放出電極は上記外套体の中に設けられた１本の
   線状の電極であって、外套体の断面積に対する電子放出
   電極の面積が５パーセント以下、望ましくは１パーセン
   ト以下であり、 上記外套体内に付着した汚染物質が適宜除去されること
   を特徴とする請求項１、２又は３記載の排気ガス処理装
   置。