JP2001259334A - 煤塵等除去装置 - Google Patents

煤塵等除去装置

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JP2001259334A
JP2001259334A JP2000079941A JP2000079941A JP2001259334A JP 2001259334 A JP2001259334 A JP 2001259334A JP 2000079941 A JP2000079941 A JP 2000079941A JP 2000079941 A JP2000079941 A JP 2000079941A JP 2001259334 A JP2001259334 A JP 2001259334A
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dust
gas
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mixing chamber
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Kiyomitsu Ono
清光 大野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水の循環使用により排気ガス中の煤塵や微細
な各種分子を排除できて、触媒も薬液も薬液タンクも必
要とせず、簡潔、小型軽量で、各種のディーゼル車、農
作業機器、可搬性機器等の内燃機関にもボイラー等の定
着性の燃焼機関にも支障なく使用できる低コストで火災
の危険のない煤塵等除去装置を提供する。 【解決手段】 排気ガスを導入してその排気ガスの微粒
子に水の粒子乃至微粒子を付着混和させる水分混合室1
と、該水分混合室からの水分混合ガスを導入して該水分
ガスに含まれている煤塵や微細な各種分子をガス中の水
分の水滴化で捕集し、捕集後の清浄ガスを放出する捕集
室2と、該捕集室2からの汚れた水を導入して浄化し、
貯留する水タンク3と、該水タンクからの浄水を上記水
分混合室1へ供給するポンプ4とを有して成る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関や燃焼機関
に用いる煤塵等除去装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ディーゼルエンジン等の内燃機関やボイ
ラー等の燃焼機関から排出される排気ガスには大気汚染
や公害の原因となる窒素酸化物(NOx)、煤塵等が多
く含まれているため、これらの物質を極力除去する必要
からこれまでにも種々の排気ガス浄化装置、煤塵除去装
置等、多数開発されているが、これらの装置の大半は、
触媒を用いて上記窒素酸化物(NOx)、煤塵等を酸化
若しくは燃焼反応させることにより無害な二酸化炭素
(CO2 )又は水分に分解するものである。
【0003】その一つに、特開平8−150316号公
報に示されている「ガス中の煤塵除去装置」がある。
【0004】この煤塵除去装置は、一端から他端へと排
気ガスを流通させる筒状の反応槽を設け、該反応槽内の
上流部に薬液注入ノズルを、また、下流部にハニカム状
の触媒でかつ結晶中に微細な細孔又は空孔を有するゼオ
ライトにより形成された集塵ユニットを配して成り、上
記薬液注入ノズルから極性を有する有機物アルコール
(メタノール、エタノール若しくはプロピルアルコー
ル)又は極性を有し酸素を持つ有機物カルボン酸を噴霧
して、その薬液の霧を反応槽に導入した排気ガスと一体
化させ、これを上記集塵ユニットに通すことでその薬液
とゼオライトとの吸着作用によりガス中の煤塵や微細な
各種分子を吸着除去し、これによってゼオライト内に入
った上記有機物アルコール又は有機物カルボン酸には、
排気ガスの持つ熱により酸化若しくは燃焼反応を起こさ
せ、上記煤塵等には、含有する水分とともに発熱反応を
伴わせて、無害な二酸化炭素(CO2 )又は水分に分解
するものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特開平8
−150316号公報の「ガス中の煤塵除去装置」には
次のような欠点がある。 極性を有する有機物アルコール(メタノール、エタ
ノール若しくはプロピルアルコール)又は極性を有し酸
素を持つ有機物カルボン酸を多量に消費するため、経費
が嵩む。 上記有機物アルコール又は有機物カルボン酸を収容
するための薬液タンクを要し、しかも、その大きさは、
機関の排気量に徴すれば該機関に備えられている燃料タ
ンクと同等乃至より大きなものとなるため、車両等に搭
載するにしても敷地や建物に定置するにしてもかなりの
不都合を伴うこととなり、火災の危険性も格段に増大す
る。 反応槽に納める触媒として、結晶中に微細な細孔又
は空孔が形成されたゼオライトから成るハニカム状の触
媒ユニット(集塵ユニット)を要する。 上記触媒ユニットを納める反応槽として、耐熱性、
断熱性、耐酸化性等を備えた特殊な反応槽を要する。 以上より、装置全体がかなりのコスト高となる。
【0006】また、その他の排気ガス浄化装置、煤塵除
去装置等でも、各種の触媒を要し、該触媒を納める耐熱
性、断熱性、耐酸化性を備えた反応槽等を有し、良好な
反応等を得るためのヒータや自動制御手段等を要して、
装置が複雑化、大型化し、コスト高となり、各種ディー
ゼル車等に適しない欠点がある。
【0007】本発明はそれらの問題点を解決しようとす
るものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】かかる観点から、請求項
1の発明は、排気ガスを導入してその排気ガスの微粒子
に水の粒子乃至微粒子を付着混和させる水分混合室1
と、該水分混合室からの水分混合ガスを導入して該水分
混合ガスに含まれている煤塵や微細な各種分子をその水
分の水滴化で捕集し、捕集後の清浄ガスを放出する捕集
室2と、該捕集室2からの汚れた水を導入して浄化し、
貯留する水タンク3と、該水タンクからの浄水を上記水
分混合室1へ供給するポンプ4とを有して成る。
【0009】請求項2の発明は、請求項1に記載した煤
塵等除去装置にあって、上記水分混合室1内に上記水タ
ンク3からの浄水を噴霧させる噴霧ノズル5を設け、上
記捕集室2内に上記水分混合ガス中の水分を水滴化させ
る通気性、耐水性、耐熱性を有する凝水体6を充填し、
また、上記水タンク3内に汚れた水を浄化する水フィル
タ7を収納して成る。
【0010】請求項3の発明は、請求項1に記載した煤
塵等除去装置にあって、上記水分混合室1内に上記水タ
ンク3からの浄水を噴霧させる噴霧ノズル5を設け、上
記捕集室2内に上記水分混合ガス中の水分を水滴化させ
かつ浄化する通気性のある水フィルタを内装し、また、
上記水タンク3内に汚れた水を浄化する水フィルタ7を
収納して成る。
【0011】請求項4の発明は、請求項1、請求項2又
は請求項3に記載した煤塵等除去装置にあって、上記水
タンク3内に、カルシューム(牡蠣殻等)、石灰石等を
収納させて成る。
【0012】
【発明の実施の形態】その1.図1は、請求項1、請求
項2、請求項4に係る実施の形態を示している。
【0013】図において、Aはディーゼルエンジン、B
は、該ディーゼルエンジンの排気管、Cは、該排気管の
途中に設けられている消音器、Dはその排気管に接続し
た本発明に係る煤塵等除去装置である。
【0014】なお、図示のものでは、ディーゼルエンジ
ンAを対象としているが、その他の内燃機関や燃焼機関
でもよい。また、消音器Cを用いているが、これは既存
の消音器付きのディーゼルエンジンAを想定したからで
あって、本発明に係る煤塵等除去装置Dでは十分な消音
機能を有するので、無くてもよい。
【0015】図示の煤塵等除去装置Dは、上記排気管B
に連結して上記ディーゼルエンジンAから導入した排気
ガスに水分を混和させる水分混合室1を設け、該水分混
合室に連ねて該水分混合室から導入した水分混合ガスに
含まれる煤塵や微細な各種分子を水分の水滴化で捕集し
て清浄ガスだけを外部へ放出する捕集室2を設け、該捕
集室に連ねて該捕集室から導入した汚れた水を浄化しか
つ貯留する水タンク3を設け、該水タンク内の浄水を再
び排気ガスに混和させるべく上記水分混合室1へと供給
するポンプ4を設けている。
【0016】水分混合室1内には噴霧ノズル5を設け
て、該噴霧ノズルから上記水タンク3の浄水を噴霧させ
るようにしている。
【0017】なお、噴霧ノズル5に代えて超音波等の加
湿ヘッドを用いてもよい。
【0018】捕集室2は、2室を併設するとともに、両
者を下部で連通させ、各室内には、それぞれ上記水分混
和ガス中の水分を水滴化させる通気性、耐水性、耐熱性
を有するスチールウール等の凝水体6を充填し、一室の
上部に水分混合室1からの水分混合ガスを導入する導入
口8を、下部に煤塵や微細な各種分子が混入した汚れた
水を排出する排出口9を、かつ他室の上部に捕集後の清
浄ガスを放出する放出口10を配しており、その排出口9
には、捕集室2からの汚れた水を上記水タンク3へと帰
還させる水還流管11を連ねている。
【0019】なお、捕集室2は、2室に限るものではな
く、所要に応じ1室又は一連に連通させた3室以上とし
てもよい。
【0020】水タンク3は、上記捕集室2の下方に配
し、上部に上記水還流管11を連ねて捕集室からの汚れた
水を、その水還流管11を通じて流下させるようにし、水
タンク3内には、水フィルタ7を収納し、タンク上部に
水を補給する注水口15を、タンク下部に必要に応じて使
用する排水口16を設けている。又水タンク内には、流入
した汚れた水を煤塵や微細な各種分子につき分解・浄化
するカルシウム(牡蠣殻等)、石灰石等を収納するとよ
い。
【0021】ポンプ4は、吸水管12を上記水タンク3内
に深く挿入し、給水管13を上記噴霧ノズル5に連ねて、
水タンク内の浄水を噴霧ノズルへと加圧供給することに
より所定の水圧でその噴霧ノズル5から上記水分混合室
1内へと噴霧させるよう設けている。図中、14は、ポン
プ4の駆動モータである。該駆動モータは、アクセルペ
ダルに連動させて、アクセルペダル踏込みにより排気ガ
スが多量に放出されるときは、噴霧量も増大させること
が望ましい。
【0022】如上の構成であり、以下、各部の作用、機
能について説明する。
【0023】ディーゼルエンジンAからの排気ガスを水
分混合室1内に導入すると同時に、ポンプ4を作動させ
て水タンク3内の浄水を吸水管12及び給水管13を通じて
水分混合室1の噴霧ノズル5へと加圧供給し、該噴霧ノ
ズルから水分混合室1内に噴霧させると、水の粒子乃至
微粒子が排気ガスの微粒子に付着して混和し、水分混合
ガスとなる。
【0024】この水分混合ガスが捕集室2に流入して室
内のスチールウール等の凝水体6に触れると、該スチー
ルウール等によって水分混合ガス中の水分が集められて
水滴化され、水分と混和した煤塵や微細な各種分子が水
分とともに水滴として捕集される。そして、煤塵等を含
む汚れた水となって室内を流下し、水還流管11を経て水
タンク3に流入する。こうして煤塵等が水分とともに捕
集された後の清浄ガスは、捕集室2の放出口10から外部
へと放出される。
【0025】水タンク3に流入した汚れた水は、水フィ
ルタ7により浄化され、又タンク内のカルシウム(牡蠣
殻等)、石灰石等により煤塵や微細な各種分子が分解・
浄化され、再びポンプ4により噴霧ノズル5へと送ら
れ、噴霧に供される。
【0026】水タンク3内の水が少なくなれば注水口15
から補給すればよい。水タンク3内の清掃などの際には
タンク内の水を排水口16から抜けばよい。
【0027】凝水体6、水フィルタ7が極度に汚れたと
きは、水洗或いは新しいものと交換すればよい。
【0028】その2.次に、請求項1、請求項3、請求
項4の実施の形態について説明する。
【0029】この場合、図1に示す実施の形態その1.
のものにおいて、上記捕集室2内のスチールウールに代
えて通気性のあるカルシウム(牡蠣殻等)、石灰石等を
充填した水フィルタを用いて成る。
【0030】この場合、水フィルタには、水分混合ガス
中の水分を水滴化させることによる水分と混和した煤塵
や微細な各種分子の捕集とともに、その煤塵や微細な各
種分子の分解・浄化をもなし得るようにしたものであ
る。
【0031】その他の内容は、その1.のものと同じに
つき説明を省略する。
【0032】
【発明の効果】本発明によれば、次の効果を奏する。 煤塵や微細な各種分子の捕集、除去に水を用いれば
よく、しかも、この水を循環させ、その循環系の水タン
ク3内で水フィルタ7により浄化してサイクル使用する
ものであるから、燃焼反応させる消費薬液を一切必要と
せず、経費が極めて低廉である。 上記水タンク3は小容量で足り、勿論大きな薬液タ
ンクを要しないから、車両等に搭載するにしても敷地や
建物に定置するにしても極めて好都合であり、火災の危
険性もない。 捕集室2には通気性のあるスチールウール等の凝水
体6や水フィルタを、また、水タンク3内には水フィル
タ7を収容すればよく、結晶中に微細な細孔又は空孔を
有するゼオライトで形成したハニカム状の触媒ユニット
はもとより、その他の触媒も一切不要である。 捕集室2等には、触媒ユニットを納める反応槽のよ
うな耐熱性、断熱性、耐酸化性等を要しない。 以上より、装置全体を小型にかつ簡潔に構成でき
て、コストを大幅に低減できる。 装置全体を小型軽量に形成できるから、各種のディ
ーゼル車、農作業機器、可搬性機器等の内燃機関に、更
には、ボイラー等の定着性の燃焼機関に支障なく使用で
きる。 水タンク3内にカルシウム(牡蠣殻等)、石灰石等
を収納し、使用することで還流する水に溶け込んだ酸を
中和できて、装置全体の酸化腐食を防止できるととも
に、酸性ガスの放出による酸性雨をも防止できる。 ポンプ4の回転数を、例えばアクセルペダルに連動
させることにより回転機関の回転速度と相関性をもたせ
れば、水の消耗をより少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る煤塵等除去装置の実施の形態を
示す構成要領図である。
【符号の説明】
A…ディーゼルエンジン B…排気管 C…消音器 D…本発明に係る煤
塵等除去装置 1…水分混合室 2…捕集室 3…水タンク 4…ポンプ 5…噴霧ノズル 6…凝水体 7…水フィルタ 8…導入口 9…排出口 10…放出口 11…水還流管 12…吸水管 13…給水管 14…駆動モータ 15…注水口 16…排水口

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 排気ガスを導入してその排気ガスの微粒
    子に水の粒子乃至微粒子を付着混和させる水分混合室1
    と、 該水分混合室からの水分混合ガスを導入して該水分混合
    ガスに含まれている煤塵や微細な各種分子をその水分の
    水滴化で捕集し、捕集後の清浄ガスを放出する捕集室2
    と、 該捕集室2からの汚れた水を導入して浄化し、貯留する
    水タンク3と、 該水タンクからの浄水を上記水分混合室1へ供給するポ
    ンプ4とを有して成ることを特徴とする煤塵等除去装
    置。
  2. 【請求項2】 上記水分混合室1内に上記水タンク3か
    らの浄水を噴霧させる噴霧ノズル5を設け、上記捕集室
    2内に上記水分混合ガス中の水分を水滴化させる通気
    性、耐水性、耐熱性を有する凝水体6を充填し、また、
    上記水タンク3内に汚れた水を浄化する水フィルタ7を
    収納して成る請求項1に記載した煤塵等除去装置。
  3. 【請求項3】 上記水分混合室1内に上記水タンク3か
    らの浄水を噴霧させる噴霧ノズル5を設け、上記捕集室
    2内に上記水分混合ガス中の水分を水滴化させかつ浄化
    する通気性のある水フィルタを内装し、また、上記水タ
    ンク3内に汚れた水を浄化する水フィルタ7を収納して
    成る請求項1に記載した煤塵等除去装置。
  4. 【請求項4】 上記水タンク3内に、カルシューム(牡
    蠣殻等)、石灰石等を収納させて成る請求項1、請求項
    2、又は請求項3に記載した煤塵等除去装置。
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Cited By (4)

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