JP3538776B2 - 排ガス浄化装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排ガス浄化装置に
関する。さらに詳しくは、ディーゼルエンジンの排ガス
に含まれる黒煙等の粒子状物質を除去する排ガス浄化装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディーゼルエンジンから排出され
る黒煙等の粒子状物質による環境汚染が重大な社会問題
となっているため、排ガス中の粒子状物質を低減するこ
とが重要な課題となっている。かかる課題を解決すべ
く、従来より種々の排ガス浄化装置が提案されている。

【０００３】従来提案されている排ガス浄化装置の一例
を図４に示す。この排ガス浄化装置Ｓ´においては、図
４に示すように、ディーゼルエンジン１０１の排ガス
は、排気管１０２を通って浄化タンク１０３にその下部
から流入し、浄化タンク１０３に貯留されている水等の
浄化液Ｗ´中を通って粒子状物質が除去された後、排気
管１０４から排出される。

【０００４】しかしながら、かかる従来の排ガス浄化装
置Ｓ´においては、排ガスが内径の大きい排気管１０２
から直接浄化液Ｗ´中に放出されるので、浄化液Ｗ´中
で形成される気泡が大きくなる。すなわち、浄化液Ｗ´
と接する表面積が小さくなるため、排ガスから粒子状物
質を充分に除去できないという問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来技
術の課題に鑑みなされたものであって、粒子状物質に対
する除去能力が高い排ガス浄化装置を提供することを目
的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の排ガス浄化装置
は、排ガスが小さな気泡で浄化液中に放出されるように
構成されてなる排ガス浄化装置であって、箱型体を仕切
り板により水平方向に仕切ることにより上下に一体的に
形成された流入室と浄化室とを備え、前記流入室は、排
ガスが流入するようにされ、前記浄化室は、浄化液を上
部に排ガス流路が形成されるようにして貯留し、かつ浄
化後の排ガスが前記排ガス流路を通して排出されるよう
にされ、前記仕切り板は、所定配列とされた所要数の嵌
入孔と、同嵌入孔に嵌入された排ガスを前記流入室から
前記浄化室の浄化液中に導く筒状部材とを有し、前記筒
状部材は、浄化室底面と隙間ができるようにその長さが
調整され、前記筒状部材列間は、前記浄化室内に配設さ
れた浄化室隔壁により仕切られてなることを特徴とす
る。

【０００７】

【０００８】本発明の排ガス浄化装置においては、浄化
液補充機構を備えてなるのが好ましく、また浄化室が下
部に浄化液を排出する排出口を有してなるのが好まし
い。その場合、浄化液補充機構が自動制御により浄化液
を補充するようにされてなるのがさらに好ましく、また
浄化液補充機構が警報装置を備え、補充液の量が所定量
を下回った場合、警報を発するようにされてなるのもさ
らに好ましい。

【０００９】

【００１０】さらに、本発明の排ガス浄化装置において
は、浄化室隔壁が排ガス流路を塞がないようされてなる
のがさらに好ましい。

【００１１】ここで、排ガスは例えばディーゼルエンジ
ンからの排ガスとされる。

【００１２】

【作用】本発明は前記のごとく構成されているので、排
ガスが浄化液と接触する面積が拡大されるため、排ガス
中の粒子状物質が効率よく除去され排ガス浄化能力が向
上する。

【００１３】本発明の好ましい形態においては、浄化液
補充機構が設けられているので、浄化液を適宜浄化室に
補充できるため、浄化性能が劣化するおそれがない。本
発明のさらに好ましい形態においては、浄化液の補充が
自動的になされるので、常に浄化室の液面を所望範囲内
に維持することができる。

【００１４】本発明の別の好ましい形態においては、流
入室に流入した排ガスが、筒状部材を通って浄化液中に
放出されるようにされているので、振動することや傾く
ことの多い自動車などに搭載しても、浄化液の飛散など
により浄化能力が低下するおそれがない。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる
実施形態のみに限定されるものではない。

【００１６】実施形態１ 本発明の実施形態１にかかる排ガス浄化装置を図１およ
び図２に示す。この排ガス浄化装置（以下、単に装置と
いうこともある）Ｓは、ディーゼルエンジンの排ガス中
に含まれる黒煙等の粒子状物質を除去するためのもので
あって、図１および図２に示すように、ディーゼルエン
ジンの排ガスが流入する流入室１１と、排ガスを浄化す
る浄化液Ｗが注入された浄化室１２とが上下に一体的に
形成された装置本体１０と、排ガスを流入室１１から浄
化室１２へ導く所要数のパイプ（筒状部材）２０、２
０、…と、浄化室１２の長手方向に所定間隔で立設され
た浄化室隔壁３０、３０、…とを主要構成要素としてな
る。

【００１７】装置本体１０は、ディーゼルエンジンの排
気量に対応した容積を有する耐熱合成樹脂製やステンレ
ス製の箱型体とされ、その上下面と平行に配設された耐
熱合成樹脂製やステンレス製の仕切り板１３により、上
側の流入室１１と下側の浄化室１２とに２分されてい
る。つまり、箱型体を仕切り板１３により水平方向に仕
切ることにより、流入室１１と浄化室１２とが上下に一
体的に形成される。

【００１８】流入室１１の一端面１１ａにはディーゼル
エンジンの排気管Ｈ１が接続されている一方、浄化室１
２の前記一端面１１ａと対向する面（以下、他端面とい
う）１２ｂ上部には浄化後の排ガスを排出する排気管Ｈ
２が接続されている（図２参照）。

【００１９】また、浄化室１２には、浄化された排ガス
の流路が形成されるように、前記排気管Ｈ２の下方所定
高さまで水などの浄化液Ｗが貯留されている一方、前記
一端面１１ａと同一面１２ａ上部に浄化液Ｗを注入する
注入口１２ｃが設けられるとともに、前記他端面１２ｂ
下部に浄化液Ｗを排出する排出口１２ｄが設けられてい
る。さらに、浄化室１２の一側面には、浄化液Ｗの汚れ
具合などを確認するための覗き窓１２ｅが縦長に形成さ
れている。

【００２０】水平仕切り板１３には、耐熱合成樹脂製や
ステンレス製のパイプ２０、２０、…が嵌め込まれる嵌
入孔１３ａ、１３ａ、…が所定配列、例えば幅方向に１
０〜２０ｍｍ間隔、長手方向に１０〜２０ｍｍ間隔で設
けられている。

【００２１】パイプ２０は、前記嵌入孔１３ａより若干
小さい外径と所定寸法、例えば５〜１５ｍｍの内径とを
有するものとされ、その上端部を前記嵌入孔１３ａに水
平仕切り板１３の下面から上面まで嵌入させ、例えば耐
熱性接着剤や拡管により仕切り板１３に固定されてい
る。また、その下端部と浄化室１２底面との間に所定の
隙間が空くように、その長さが調整されている（図２参
照）。

【００２２】浄化室隔壁３０は、浄化液Ｗの液面高さと
同じか、それよりも若干低い所定高さの長方形状平板と
されて浄化された排ガスの流路を塞がないようにされる
とともに、パイプ２０の幅方向の列と列の中間位置にお
いて、その両側端部および下端部がそれぞれ浄化室１２
の両側面および底面に固定されている。つまり、浄化室
隔壁３０は浄化室１２の底面から立設されている。

【００２３】浄化室隔壁３０の高さは、具体的には、装
置Ｓが揺れたり傾いたりした場合にも、排ガスの浄化に
最低限必要な量の浄化液Ｗが各浄化室隔壁３０、３０間
に残留するように調整されている。

【００２４】このように、この実施形態１によれば、流
入室１１に流入したディーゼルエンジンからの排ガスを
内径の小さい多数のパイプ２０を通して浄化液Ｗ中に放
出しているので、浄化液Ｗ中で形成される気泡が小さく
なる。すなわち、浄化液Ｗと接する表面積が大きくなる
ため、排ガス中の粒子状物質を除去する能力が向上す
る。

【００２５】また、パイプ２０の幅方向の列と列の間を
所定高さの浄化室隔壁３０により仕切っているので、装
置が揺れたり傾いたりした場合にも、すべてのパイプ２
０が一定量以上の浄化液Ｗに浸った状態に保たれるた
め、例えば振動することや傾くことの多い自動車などに
搭載しても浄化能力が低下することがない。

【００２６】実施形態２ 本発明の実施形態２にかかる排ガス浄化装置の要部を図
３に示す。この排ガス浄化装置Ｓ１は、図３に示すよう
に、実施形態１の排ガス浄化装置Ｓを改変してなるもの
であって、浄化液Ｗを浄化室１２に補充するための浄化
液補充機構Ｆを備えてなるものである。なお、実施形態
２のその余の構成は実施形態１と同様とされている。

【００２７】浄化液補充機構Ｆは、補充タンク４０と、
補充タンク４０の補充液流出口４１と浄化室１２の注入
口１２ｃとを連通している補充管４２と、補充管４２に
介装されているオン・オフバルブ４３と、補充タンク４
０の液位および浄化室１２の液面を検出するセンサ群５
０と、警報装置６０と、センサ群５０の検出信号に基づ
いてオン・オフバルブ４３および警報装置６０の制御を
なす制御装置７０とを主要構成要素として備えてなるも
のとされる。

【００２８】補充タンク４０は、例えば１ヵ月分の浄化
液Ｗの補充がなし得る容量の円筒タンクとされ、その底
面に補充液流出口４１が形成されてなるものとされる。

【００２９】補充管４２は、排ガス浄化装置Ｓ１が搭載
されている車両の振動などにより、補充タンク４０や浄
化室１２にクラックなどを発生させないようにするた
め、例えばフレキシブルチューブとされる。

【００３０】センサ群５０は、浄化室１２の低位および
高位液面を検出する低位液面検出センサ５１および高位
液面検出センサ５２と、補充タンク４０の低位液位を検
出する低位検出センサ５３とから構成される。

【００３１】低位液面検出センサ５１は、基準液面高さ
Ｔよりも低い所定高さ位置、すなわち浄化液Ｗを排ガス
の浄化に最低限必要な量だけ貯留した場合の液面高さ位
置に設けられており、また高位液面検出センサ５２は基
準液面高さ位置に設けられている。

【００３２】警報装置６０は、例えばブザーや警報ラン
プなどとされる。

【００３３】制御装置７０は、例えばマイコンとされ
る。この制御装置７０は単独に設けられてもよく、ある
いは車両の制御装置に組み込まれて一体化されてもよ
い。

【００３４】次に、かかる構成とされている浄化液補充
機構Ｆによる浄化液Ｗの補充について説明する。

【００３５】（１）浄化室１２の浄化液Ｗが排ガスの熱
などにより蒸散して液面が低下し、液面が低位液面検出
センサ５１の位置に到達すると、低位液面検出センサ５
１がオンする。

【００３６】（２）低位液面検出センサ５１のオン信号
は制御装置７０に送信される。

【００３７】（３）制御装置７０は低位液面検出センサ
５１からのオン信号により、オン・オフバルブ４３をオ
ンする。

【００３８】（４）オン・オフバルブ４３がオンされる
と、補充タンク４０から補充液が浄化室１２に供給され
る。

【００３９】（５）補充液が供給されて浄化室１２の液
面が上昇し、液面が高位液面検出センサ５２の位置に到
達すると、高位液面検出センサ５２がオンする。

【００４０】（６）高位液面検出センサ５２のオン信号
は制御装置７０に送信される。

【００４１】（７）制御装置７０は高位液面検出センサ
５２からのオン信号により、オン・オフバルブ４３をオ
フする。

【００４２】（８）オン・オフバルブ４３がオフされる
と、補充液の浄化室１２への供給が停止される。

【００４３】（９）（１）〜（７）を繰り返して補充タ
ンク４０の液位が低下し、液位が低位検出センサ５３の
位置に到達すると、低位検出センサ５３がオンする。

【００４４】（10）低位検出センサ５３のオン信号は制
御装置７０に送信される。

【００４５】（11）制御装置７０は低位検出センサ５３
からのオン信号により、警報装置６０をオンする。

【００４６】（12）警報装置６０は、制御装置７０から
のオン信号に応じて警報、例えば警報ブザーを吹奏した
り、警報ランプを点滅させる。

【００４７】このように、この実施形態２によれば、浄
化室１２の液面が常に排ガス浄化に必要なレベルに維持
されるので、継続使用しても排ガス浄化能力で低下する
おそれはない。また、補充タンク４０の液位が低下して
補充液の量が所定量以下になると警報が発せられるの
で、それに応じて補充液を補充すればよいため、作業能
率の向上が図られる。

【００４８】なお、実施形態２のその余の作用・効果は
実施形態１と同様とされている。

【００４９】以上、本発明を実施形態に基づいて説明し
てきたが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるも
のではなく、種々改変が可能である。例えば、実施形態
２では浄化液Ｗの補充を自動制御によりなすようにして
いるが、バルブを手動バルブとして所定時間ごとに点検
して浄化液Ｗの減少に応じて適宜補充するようにしても
よい。

【００５０】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
流入室に流入したディーゼルエンジンからの排ガスが小
さな気泡で浄化液中に放出されているので、排ガスが浄
化液と接する表面積が大きくなるため、排ガス中の粒子
状物質を除去する能力が高いという優れた効果が得られ
る。

【００５１】また、本発明の好ましい形態においては、
パイプの幅方向の列と列の間を所定高さの浄化室隔壁に
より仕切っているので、装置が揺れたり傾いたりした場
合にも、すべてのパイプが一定量以上の浄化液に浸った
状態に保たれるため、例えば振動することや傾くことの
多い自動車などに搭載しても浄化能力が低下するおそれ
がないという優れた効果も得られる。

【００５２】さらに、本発明の別の好ましい形態におい
ては、排ガスの熱により浄化室内の浄化液が蒸発し貯留
量が減少しても補充タンクから浄化液が自動的に補充さ
れるため、長時間連続で使用しても浄化能力が低下する
おそれがないという優れた効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１にかかる排ガス浄化装置の
概略斜視図である。

【図２】同概略側面図である。

【図３】本発明の実施形態２にかかる排ガス浄化装置の
要部概略図である。

【図４】従来の排ガス浄化装置の概略図である。

【符号の説明】

１０ 装置本体 １１ 流入室 １２ 浄化室 １３ 仕切り板 ２０ パイプ ３０ 浄化室隔壁 ４０ 補充タンク ５０ センサ群 ５１ 低位液面検出センサ ５２ 高位液面検出センサ ５３ 低位検出センサ ６０ 警報装置 ７０ 制御装置 Ｆ 浄化液補充機構 Ｓ 排ガス浄化装置 Ｗ 浄化液、補充液

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01N 3/04 B01D 47/02

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排ガスが小さな気泡で浄化液中に放出さ
   れるように構成されてなる排ガス浄化装置であって、 箱型体を仕切り板により水平方向に仕切ることにより上
   下に一体的に形成された流入室と浄化室とを備え、 前記流入室は、排ガスが流入するようにされ、 前記浄化室は、浄化液を上部に排ガス流路が形成される
   ようにして貯留し、かつ浄化後の排ガスが前記排ガス流
   路を通して排出されるようにされ、 前記仕切り板は、所定配列とされた所要数の嵌入孔と、
   同嵌入孔に嵌入された排ガスを前記流入室から前記浄化
   室の浄化液中に導く筒状部材とを有し、 前記筒状部材は、浄化室底面と隙間ができるようにその
   長さが調整され、 前記筒状部材列間は、前記浄化室内に配設された浄化室
   隔壁により仕切られてなる ことを特徴とする排ガス浄化
   装置。
2. 【請求項２】 浄化液補充機構を備えてなることを特徴
   とする請求項１記載の排ガス浄化装置。
3. 【請求項３】 浄化室が、下部に浄化液を排出する排出
   口を有してなることを特徴とする請求項１記載の排ガス
   浄化装置。
4. 【請求項４】 浄化液補充機構が自動制御により浄化液
   を補充するようにされてなることを特徴とする請求項２
   記載の排ガス浄化装置。
5. 【請求項５】 浄化液補充機構が警報装置を備え、補充
   液の量が所定量を下回った場合、警報を発するようにさ
   れてなることを特徴とする請求項４記載の排ガス浄化装
   置。
6. 【請求項６】 浄化室隔壁が、排ガス流路を塞がないよ
   うされてなることを特徴とする請求項１記載の排ガス浄
   化装置。
7. 【請求項７】 前記排ガスは、ディーゼルエンジンから
   の排ガスであることを特徴とする請求項１ないし請求項
   ６のいずれか一項に記載の排ガス浄化装置。