JP5806967B2 - ディーゼルエンジンの排気処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ディーゼルエンジンの排気処理装置に関し、詳しくは、放出ガス中のＮＯｘ濃度を低減させることができる、ディーゼルエンジンの排気処理装置に関する。
この明細書及び特許請求の範囲で用いる用語中、ＥＧＲガスは排気還流ガス、ＤＰＦはディーゼル・パティキュレート・フィルタ、ＰＭは排気中に含まれる粒子状物質の略称であり、ＮＯｘは窒素酸化物の総称、Ｎ２は窒素の分子式である。
従来、排気経路に排気分流器を設け、排気分流器で排気をＰＭの偏在するＥＧＲガスと残りの放出ガスとに分流させ、ＥＧＲガスを燃焼室に還流させ、放出ガスを大気側に放出するようにしたものがある(例えば、特許文献１参照)。
この種のディーゼルエンジンの排気処理装置によれば、ＥＧＲガスに含まれるＰＭがエンジン運転中に燃焼室の燃焼熱で焼却処理される。このため、ＤＰＦを無くすことができる。或いは、ＤＰＦと排気分流器とを併用することにより、ＤＰＦを小型化することができる。すなわち、排気分流器は、多くのＰＭを保存しておく必要がないため、ＤＰＦよりも小型化することができ、ＤＰＦに代えて排気分流器を用いる場合、ＤＰＦと排気分流器とを併用する場合のいずれの場合も、エンジンを小型化することができる利点がある。
しかし、この従来技術では、放出ガスに対するＮＯｘ低減処理がなされないため、問題がある。
特開特開２０１０−２７６０１２号公報(図２参照)
《問題》 放出ガス中のＮＯｘ濃度が高い。
放出ガスに対するＮＯｘ低減処理がなされないため、放出ガス中のＮＯｘ濃度が高い。
本発明の課題は、放出ガス中のＮＯｘ濃度を低減させることができる、ディーゼルエンジンの排気処理装置を提供することにある。
請求項１に係る発明の発明特定事項は、次の通りである。
図１に例示するように、排気経路(１)に排気分流器(２)を設け、排気分流器(２)で排気(３)をＰＭの偏在するＥＧＲガス(４)と残りの放出ガス(５)とに分流させ、ＥＧＲガス(４)を燃焼室(６)に還流させ、放出ガス(５)を大気側に放出するようにした、ディーゼルエンジンの排気処理装置において、
図２または図３に例示するように、排気分流器(２)に第１コロナ放電通路(７)と第２コロナ放電通路(８)とを設け、
第１コロナ放電通路(７)でのコロナ放電により、排気(３)中のＰＭと水蒸気と酸素に電子付着を起こさせ、静電気力で、排気(３)を、電子付着したＰＭと水蒸気と酸素が偏在するＥＧＲガス(４)と、残りの放出ガス(５)とに分流させ、放出ガス(５)を第２コロナ放電通路(８)に導き、第２コロナ放電通路(８)でのコロナ放電により、放出ガス(５)のガス分子に解離を起こさせ、放出ガス(５)中のＮＯｘをＮ２に還元し、
図２または図３に例示するように、排気分流器(２)の中心部に中心筒(９)を配置し、この中心筒(９)の周囲に排気旋回通路(１０)を設け、排気旋回通路(１０)を第１コロナ放電通路(７)とし、中心筒(９)を第１コロナ放電通路(７)の負電極とし、排気旋回通路(１０)の外周壁(１１)を第１コロナ放電通路(７)の正電極とし、
排気旋回通路(１０)を旋回する排気(３)中の電子付着ＰＭを静電気力と遠心力とで排気旋回通路(１０)の外周壁(１１)寄りに偏在させ、偏在させた電子付着ＰＭを含むＥＧＲガス(４)を排気旋回通路終端部(１２)に分流させ、
第１コロナ放電通路(７)の負電極となる中心筒(９)に放出ガス進入口(１３)を設け、中心筒(９)内を放出ガス導出通路(１４)とし、排気旋回通路(１０)の中心筒(９)寄りの放出ガス(５)を放出ガス進入口(１３)から放出ガス導出通路(１４)内に分流させ、
中心筒(９)の放出ガス導出方向の下流側に、中心筒(９)と同心状の下流側中心筒(１５)を設け、この下流側中心筒(１５)内を第２コロナ放電通路(８)とし、下流側中心筒(１５)を第２コロナ放電通路(８)の正電極とし、下流側中心筒(１５)の中心部に挿通させた芯材(１６)を第２コロナ放電通路(８)の負電極とし、中心筒(９)と下流側中心筒(１５)との間に電気絶縁体の中継筒(１７)を介在させ、中継筒(１７)内を放出ガス中継通路(１８)とし、この放出ガス中継通路(１８)を介して放出ガス導出通路(１４)と第２コロナ放電通路(８)とを連通させるとともに、芯材(１６)を中心筒(９)と電気的に接続し、下流側中心筒(１５)の外側を排気旋回通路(１０)の排気上流側に位置する旋回助走通路(１９)とした、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
(請求項１に係る発明)
請求項１に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》 放出ガス中のＮＯｘ濃度を大幅に低減させることができる。
図１に例示するように、ＥＧＲガス(４)に水蒸気が偏在するため、比熱の大きな水蒸気で燃焼室(６)の燃焼温度を低く抑えることにより、ＮＯｘの発生量を低減させることができる。
ＥＧＲガス(４)に水蒸気と酸素が偏在するため、放出ガス(５)中のこれら成分の比率は減少する。水蒸気と酸素はコロナ放電によるＮＯｘの還元反応の阻害因子となるため、水蒸気と酸素の比率が減少した放出ガス(５)中のＮＯｘは第２コロナ放電通路(８)でのコロナ放電により効率的にＮ２に還元される。
これらの理由により、放出ガス(５)中のＮＯｘ濃度を大幅に低減させることができる。
《効果》 エンジン出力の向上を図ることができる。
ＥＧＲガス(４)に酸素が偏在するため、燃焼室(６)の酸素濃度を増加させることができ、燃料噴射量の増加により、エンジン出力の向上を図ることができる。
《効果》 ＥＧＲガスのＰＭ濃度を高めることができる。
図２または図３に例示するように、排気旋回通路(１０)を旋回する排気(３)中の電子付着ＰＭを静電気力と遠心力とで排気旋回通路(１０)の外周壁(１１)寄りに偏在させ、偏在させた電子付着ＰＭを含むＥＧＲガス(４)を排気旋回通路終端部(１２)に分流させるので、ＰＭは排気旋回通路(１０)の外周壁(１１)寄りに効率的に偏在し、ＥＧＲガス(４)のＰＭ濃度を高めることができる。このため、ＰＭが大気側に放出されにくい。
《効果》 重さや粒径が異なるＰＭを偏りなくＥＧＲガス中に取り込むことができる。
図２または図３に例示するように、排気旋回通路(１０)を旋回する排気(３)中の電子付着ＰＭを静電気力と遠心力とで排気旋回通路(１０)の外周壁(１１)寄りに偏在させ、偏在させた電子付着ＰＭを含むＥＧＲガス(４)を排気旋回通路終端部(１２)に分流させるので、遠心力が効果的に作用する重いＰＭも、静電気力が効果的に作用する軽いＰＭもＥＧＲガス(４)に偏りなく取り込むことができ、重さや粒径が異なるＰＭを偏りなくＥＧＲガス(４)中に取り込むことができる。このため、ＰＭが大気側に放出されにくい。
《効果》 排気中の電子付着成分が中心筒内の放出ガス導出通路に進入しにくい。
図２または図３に例示するように、第１コロナ放電通路(７)の負電極となる中心筒(９)に放出ガス進入口(１３)を設け、中心筒(９)内を放出ガス導出通路(１４)とし、排気旋回通路(１０)の中心筒(９)寄りの放出ガス(５)を放出ガス進入口(１３)から放出ガス導出通路(１４)内に分流させるので、電子付着したＰＭと水蒸気と酸素が静電気力で中心筒(９)から遠ざけられ、これらが中心筒(９)の放出ガス進入口(１３)に進入しにくい。このため、ＰＭと水蒸気と酸素とが大気中に放出されにくく、これらはＥＧＲガス(４)の偏在成分として燃焼室(６)に効率的に供給される。
《効果》 排気分流器をコンパクトに構成することができる。
図２または図３に例示するように、旋回助走通路(１９)、第１コロナ放電通路(７)となる排気旋回通路(１０)、放出ガス導出通路(１４)、放出ガス中継通路(１８)、第２コロナ放電通路(８)を、同心二重筒の通路構造で構成することができ、排気分流器(２)をコンパクトに構成することができる。
(請求項２に係る発明)
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 ＰＭがＥＧＲ旋回室から排気旋回通路終端部に逆流するのを防止することができる。
図２または図３に例示するように、排気旋回通路終端部(１２)の隣にＥＧＲガス旋回室(２０)を設け、ＥＧＲガス旋回室(２０)の周囲を取り囲むＥＧＲガス旋回室周壁(２１)にＥＧＲガス出口(２２)を設け、排気旋回通路終端部(１２)とＥＧＲガス旋回室(２０)との間に隔壁(２３)を設け、この隔壁(２３)の周縁部とＥＧＲガス旋回室周壁(２１)との隙間を介して排気旋回通路終端部(１２)からＥＧＲガス旋回室(２０)にＥＧＲガス(４)が導入されるようにしたので、排気旋回通路終端部(１２)からＥＧＲガス出口(２２)にＥＧＲガス(４)が短絡することがなく、燃焼室(６)へのＥＧＲガス(４)の供給が停止または減少した場合でも、ＥＧＲガス旋回室(２０)でのＥＧＲガス(４)の旋回が維持され、ＰＭがＥＧＲ旋回室(２０)から排気旋回通路終端部(１２)に逆流するのを防止することができる。
(請求項３に係る発明)
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 電源から各コロナ放電通路の電極に電気を供給するための高圧ケーブルを排気処理装置の外部で配線する必要がない。
図２または図３に例示するように、排気分流器(２)の下端部に給電中継ボックス(２４)を取り付け、この給電中継ボックス(２４)の横側に電源ボックス(２５)を取り付け、排気分流器(２)の下端壁(２６)に電気絶縁体(２７)を設け、電気絶縁体(２７)を貫通させた導電体(２８)を給電中継ボックス(２４)から排気分流器(２)に導入し、この導電体(２８)を介して電源ボックス(２５)内の電源(２９)から排気分流器(２)の両コロナ放電通路(７)(８)の電極に電流を供給するようにしたので、電源(２９)から各コロナ放電通路(７)(８)の電極に電気を供給するための高圧ケーブルを排気処理装置の外部で配線する必要がない。
(請求項４に係る発明)
請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 各コロナ放電通路の適正箇所での効率的なコロナ放電を得ることができる。
電源(２９)にパルス重畳型直流電源を用い、排気分流器(２)の両コロナ放電通路(７)(８)の電極に直流電流とこれに重畳させたパルス電流を供給するので、電気絶縁体(２７)の表面に付着する煤に直流電流を定常的にリークさせ、リーク電流による煤の発熱除去により煤の過剰な付着を防止し、煤が電極となって発生する不適正箇所でのコロナ放電を抑制し、各コロナ放電通路(７)(８)の適正箇所での効率的なコロナ放電を得ることができる。
《効果》 整ったパルス電流波形が得られる。
電源(２９)にパルス重畳型直流電源を用い、排気分流器(２)の両コロナ放電通路(７)(８)の電極に直流電流とこれに重畳させたパルス電流を供給するので、電流パルスの電圧昇圧時間が短縮され、整ったパルス電流波形が得られる。
(請求項５に係る発明)
請求項５に係る発明は、請求項３または請求項４に係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 給電中継ボックス内部の過熱が防止される。
図２または図３に例示するように、給電中継ボックス(２４)の下端部に外気導入口(３０)をあけ、給電中継ボックス(２４)の上部に内部空気導出口(３１)をあけ、給電中継ボックス(２４)内の熱による空気の対流で、内部空気導出口(３１)から給電中継ボックス(２４)の内部空気(４１)が排出されるとともに、外気導入口(３０)から給電中継ボックス(２４)内に外気(４０)が導入されるようにしたので、給電中継ボックス(２４)内の換気が行われ、給電中継ボックス(２４)内部の過熱が防止される。
(請求項６に係る発明)
請求項６に係る発明は、請求項３から請求項５のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 電源ボックス内の電源の過熱が防止される。
図２に例示するように、電源ボックス(２５)に浄気入口(３２)と内部空気出口(３３)とを設け、浄気入口(３２)をエアクリーナ(３４)に連通させ、内部空気出口(３３)を過給機(３５)のエアコンプレッサ入口(３６)に連通させ、過給機(３５)の吸引力で内部空気出口(３３)から電源ボックス(２５)内の内部空気(４３)が排出されるとともに、浄気入口(３２)から電源ボックス(２５)内にエアクリーナ(３４)の浄気(４２)が導入されるようにしたので、電源ボックス(２５)内の換気が行われ、電源ボックス(２５)内の電源(２９)の過熱が防止される。
(請求項７に係る発明)
請求項７に係る発明は、請求項３から請求項６のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 排気処理装置をコンパクトに構成することができる。
図２、図５、図６(Ａ)(Ｂ)に例示するように、排気分流器(２)の上部の横側に、電源ボックス(２５)の真上に位置する過給機(３５)を取り付けたので、排気処理装置をコンパクトに構成することができる。
(請求項８に係る発明)
請求項８に係る発明は、請求項３から請求項７のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 排気処理装置をコンパクトに構成することができる。
図５、図６(Ｂ)に例示するように、過給機(３５)のエアコンプレッサ入口(３６)に吸気入口管(３７)を取り付け、この吸気入口管(３７)にＥＧＲ弁ケース(３８)を取り付け、排気分流器(２)の下部の横側に、電源ボックス(２５)の真上に位置するＥＧＲクーラ(３９)を取り付け、ＥＧＲクーラ(３９)を介して排気分流器(２)のＥＧＲガス出口(２２)をＥＧＲ弁ケース(３８)に連通させたので、排気処理装置をコンパクトに構成することができる。
本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンの排気処理装置の模式図である。 本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンの排気処理装置の一部縦断側面図である。 図２のIII−III線断面図である。 図２のVI方向矢視図で、排気分流器から過給機等を取り外し、電源ボックスを縦断した図である。 本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンの排気処理装置の側面図である。 図６(Ａ)は図５のVIA方向矢視図、図６(Ｂ)は図５のVIB方向矢視図である。 図７(Ａ)はエンジン本体の平面図、図７(Ｂ)はこのエンジン本体に取り付ける本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンの排気処理装置の平面図である。
図１〜図７は本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンの排気処理装置を説明する図であり、この実施形態では、多気筒ディーゼルエンジンの排気処理装置について説明する。
図１に示すように、排気経路(１)に排気分流器(２)を設け、排気分流器(２)で排気(３)をＰＭの偏在するＥＧＲガス(４)と残りの放出ガス(５)とに分流させ、ＥＧＲガス(４)を燃焼室(６)に還流させ、放出ガス(５)を大気側に放出するようにしている。
ＥＧＲガス(４)は、ＥＧＲクーラ(３９)とＥＧＲ弁ケース(３８)を介して過給機(３５)のエアコンプレッサ入口(３６)に吸い込まれる。図中の矢印の符号(４２)はエアクリーナからの浄気である。
図２または図３に示すように、排気分流器(２)に第１コロナ放電通路(７)と第２コロナ放電通路(８)とを設け、第１コロナ放電通路(７)でのコロナ放電により、排気(３)中のＰＭと水蒸気と酸素に電子付着を起こさせ、静電気力で、排気(３)を、電子付着したＰＭと水蒸気と酸素が偏在するＥＧＲガス(４)と、残りの放出ガス(５)とに分流させ、放出ガス(５)を第２コロナ放電通路(８)に導き、第２コロナ放電通路(８)でのコロナ放電により、放出ガス(５)のガス分子に解離を起こさせ、放出ガス(５)中のＮＯｘをＮ２に還元する。
図２または図３に示すように、排気分流器(２)の中心部に中心筒(９)を配置し、この中心筒(９)の周囲に排気旋回通路(１０)を設け、排気旋回通路(１０)を第１コロナ放電通路(７)とし、中心筒(９)を第１コロナ放電通路(７)の負電極とし、排気旋回通路(１０)の外周壁(１１)を第１コロナ放電通路(７)の正電極としている。
排気旋回通路(１０)を旋回する排気(３)中の電子付着ＰＭを静電気力と遠心力とで排気旋回通路(１０)の外周壁(１１)寄りに偏在させ、偏在させた電子付着ＰＭを含むＥＧＲガス(４)を排気旋回通路終端部(１２)に分流させる。
図３に示すように、第１コロナ放電通路(７)の負電極となる中心筒(９)の外周には複数の針状突起(４４)を周方向に並べ、この複数の針状突起(４４)の列を第１コロナ放電通路(７)の通路形成方向に複数列並べている。この第１コロナ放電通路(７)では、負極性コロナ放電を行わせる。
中心筒(９)の周囲の外周壁(１１)の内径は、排気分流器(２)の他の内径よりも径大にし、針状突起(４４)による通路断面積の減少を回復させている。
図２または図３に示すように、第１コロナ放電通路(７)の負電極となる中心筒(９)に放出ガス進入口(１３)を設け、中心筒(９)内を放出ガス導出通路(１４)とし、排気旋回通路(１０)の中心筒(９)寄りの放出ガス(５)を放出ガス進入口(１３)から放出ガス導出通路(１４)内に分流させる。
図２または図３に示すように、中心筒(９)の放出ガス導出方向の下流側に、中心筒(９)と同心状の下流側中心筒(１５)を設け、この下流側中心筒(１５)内を第２コロナ放電通路(８)とし、下流側中心筒(１５)を第２コロナ放電通路(８)の正電極とし、下流側中心筒(１５)の中心部に挿通させた芯材(１６)を第２コロナ放電通路(８)の負電極とし、中心筒(９)と下流側中心筒(１５)との間に電気絶縁体の中継筒(１７)を介在させ、中継筒(１７)内を放出ガス中継通路(１８)とし、この放出ガス中継通路(１８)を介して放出ガス導出通路(１４)と第２コロナ放電通路(８)とを連通させるとともに、芯材(１６)を中心筒(９)と電気的に接続し、下流側中心筒(１５)の外側を排気旋回通路(１０)の排気上流側に位置する旋回助走通路(１９)としている。
図３に示すように、第２コロナ放電通路(８)の負電極となる芯材(１６)の外周には複数の針状突起(４６)を周方向に並べ、この複数の針状突起(４６)の列を第２コロナ放電通路(８)の通路形成方向に複数列並べている。この第２コロナ放電通路(８)では、負極性コロナ放電を行わせる。
中継筒(１７)の外周には凹凸を設け、中継筒(１７)の表面積を増加させることにより、中継筒(１７)に付着する煤の付着面積を増加させることにより、煤の電気抵抗を高め、過剰なリーク電流の発生を防止している。
旋回助走通路(１９)には、螺旋案内羽根(４５)が内装されている。
図２または図３に示すように、排気旋回通路終端部(１２)の隣にＥＧＲガス旋回室(２０)を設け、ＥＧＲガス旋回室(２０)の周囲を取り囲むＥＧＲガス旋回室周壁(２１)にＥＧＲガス出口(２２)を設け、排気旋回通路終端部(１２)とＥＧＲガス旋回室(２０)との間に隔壁(２３)を設け、この隔壁(２３)の周縁部とＥＧＲガス旋回室周壁(２１)との隙間を介して排気旋回通路終端部(１２)からＥＧＲガス旋回室(２０)にＥＧＲガス(４)が導入されるようにしている。
図２または図３に示すように、排気分流器(２)の下端部に給電中継ボックス(２４)を取り付け、この給電中継ボックス(２４)の横側に電源ボックス(２５)を取り付け、排気分流器(２)の下端壁(２６)に電気絶縁体(２７)を設け、電気絶縁体(２７)を貫通させた導電体(２８)を給電中継ボックス(２４)から排気分流器(２)に導入し、この導電体(２８)を介して電源ボックス(２５)内の電源(２９)から排気分流器(２)の両コロナ放電通路(７)(８)の電極に電流を供給するようにしている。
給電中継ボックス(２４)内では、導電片(５３)を介して電源(２９)と導電体(２８)の電気的な接続が行われている。
図２または図３に示すように、排気分流器(２)は上下方向に長い二重筒構造で、外周側は、上から順に、旋回助走通路(１９)、排気旋回通路(１０)の一部を兼ねた第１コロナ放電通路(７)、排気旋回通路周端部(１２)、ＥＧＲガス旋回室(２０)が配置され、中心側は、下から順に放出ガス導出通路(１４)、放出ガス中継通路(１８)、第２コロナ放電通路(８)が配置されている。図２に示すように、第２コロナ放電通路(８)はその下流に配置した排気マフラ(５２)と連通させている。
電気絶縁体(２７)のうち、排気旋回通路終端部(１２)内にある部分の外周には凹凸を設け、電気絶縁体(２７)の表面積を増加させることにより、電気絶縁体(２７)の煤の付着面積を増加させることにより、煤の電気抵抗を高め、過剰なリーク電流の発生を防止している。
電源(２９)にパルス重畳型直流電源を用い、排気分流器(２)の両コロナ放電通路(７)(８)の電極に直流電流とこれに重畳させたパルス電流を供給する。
図２または図３に示すように、給電中継ボックス(２４)の下端部に外気導入口(３０)をあけ、給電中継ボックス(２４)の上部に内部空気導出口(３１)をあけ、給電中継ボックス(２４)内の熱による空気の対流で、内部空気導出口(３１)から給電中継ボックス(２４)の内部空気(４１)が排出されるとともに、外気導入口(３０)から給電中継ボックス(２４)内に外気(４０)が導入されるようにしている。
図２に示すように、電源ボックス(２５)に浄気入口(３２)と内部空気出口(３３)とを設け、浄気入口(３２)をエアクリーナ(３４)に連通させ、内部空気出口(３３)を過給機(３５)のエアコンプレッサ入口(３６)に連通させ、過給機(３５)の吸引力で内部空気出口(３３)から電源ボックス(２５)内の内部空気(４３)が排出されるとともに、浄気入口(３２)から電源ボックス(２５)内にエアクリーナ(３４)の浄気(４２)が導入されるようにしている。
図２、図５、図６(Ａ)(Ｂ)に示すように、排気分流器(２)の上部の横側に、電源ボックス(２５)の真上に位置する過給機(３５)を取り付けている。
排気分離器(２)は上下方向に長い
図７(Ａ)(Ｂ)に示すように、過給機(３５)はシリンダヘッド(５０)に取り付ける排気マニホルド(５１)に取り付ける。
図５、図６(Ｂ)に示すように、過給機(３５)のエアコンプレッサ入口(３６)に吸気入口管(３７)を取り付け、この吸気入口管(３７)にＥＧＲ弁ケース(３８)を取り付け、排気分流器(２)の下部の横側に、電源ボックス(２５)の真上に位置するＥＧＲクーラ(３９)を取り付け、ＥＧＲクーラ(３９)を介して排気分流器(２)のＥＧＲガス出口(２２)をＥＧＲ弁ケース(３８)に連通させている。
吸気入口管(３７)にはブリーザパイプ(４９)を連通させ、吸気入口管(３７)にブローバイガス(５５)が導入されるようになっている。
ＥＧＲ弁ケース(３８)の上部には、ＥＧＲ弁(３８ａ)の弁駆動アクチュエータ(４７)が取り付けられている。
ＥＧＲクーラ(３９)には、シリンダヘッド(５０)の冷却水ジャケット(図外)からエンジン冷却水出口部(４８)を経てエンジン冷却水(５４)が供給される。
(１) 排気経路
(２) 排気分流器
(３) 排気
(４) ＥＧＲガス
(５) 放出ガス
(６) 燃焼室
(７) 第１コロナ放電通路
(８) 第２コロナ放電通路
(９) 中心筒
(１０) 排気旋回通路
(１１) 外周壁
(１２) 排気旋回通路終端部
(１３) 放出ガス進入口
(１４) 放出ガス導出通路
(１５) 下流側中心筒
(１６) 芯材
(１７) 中継筒
(１８) 放出ガス中継通路
(１９) 旋回助走通路
(２０) ＥＧＲガス旋回室
(２１) ＥＧＲガス旋回室周壁
(２２) ＥＧＲガス出口
(２３) 隔壁
(２４) 給電中継ボックス
(２５) 電源ボックス
(２６) 下端壁
(２７) 電気絶縁体
(２８) 導電体
(２９) 電源
(３０) 外気導入口
(３１) 内部空気導出口
(３２) 浄気入口
(３３) 内部空気出口
(３４) エアクリーナ
(３５) 過給機
(３６) エアコンプレッサ入口
(３７) 吸気入口管
(３８) ＥＧＲ弁ケース
(３９) ＥＧＲクーラ
(４０) 外気
(４１) 内部空気
(４２) 浄気
(４３) 内部空気

Claims (8)

  1. 排気経路(１)に排気分流器(２)を設け、排気分流器(２)で排気(３)をＰＭの偏在するＥＧＲガス(４)と残りの放出ガス(５)とに分流させ、ＥＧＲガス(４)を燃焼室(６)に還流させ、放出ガス(５)を大気側に放出するようにした、ディーゼルエンジンの排気処理装置において、
    排気分流器(２)に第１コロナ放電通路(７)と第２コロナ放電通路(８)とを設け、
    第１コロナ放電通路(７)でのコロナ放電により、排気(３)中のＰＭと水蒸気と酸素に電子付着を起こさせ、静電気力で、排気(３)を、電子付着したＰＭと水蒸気と酸素が偏在するＥＧＲガス(４)と、残りの放出ガス(５)とに分流させ、放出ガス(５)を第２コロナ放電通路(８)に導き、第２コロナ放電通路(８)でのコロナ放電により、放出ガス(５)のガス分子に解離を起こさせ、放出ガス(５)中のＮＯｘをＮ２に還元し、
    排気分流器(２)の中心部に中心筒(９)を配置し、この中心筒(９)の周囲に排気旋回通路(１０)を設け、排気旋回通路(１０)を第１コロナ放電通路(７)とし、中心筒(９)を第１コロナ放電通路(７)の負電極とし、排気旋回通路(１０)の外周壁(１１)を第１コロナ放電通路(７)の正電極とし、
    排気旋回通路(１０)を旋回する排気(３)中の電子付着ＰＭを静電気力と遠心力とで排気旋回通路(１０)の外周壁(１１)寄りに偏在させ、偏在させた電子付着ＰＭを含むＥＧＲガス(４)を排気旋回通路終端部(１２)に分流させ、
    第１コロナ放電通路(７)の負電極となる中心筒(９)に放出ガス進入口(１３)を設け、中心筒(９)内を放出ガス導出通路(１４)とし、排気旋回通路(１０)の中心筒(９)寄りの放出ガス(５)を放出ガス進入口(１３)から放出ガス導出通路(１４)内に分流させ、
    中心筒(９)の放出ガス導出方向の下流側に、中心筒(９)と同心状の下流側中心筒(１５)を設け、この下流側中心筒(１５)内を第２コロナ放電通路(８)とし、下流側中心筒(１５)を第２コロナ放電通路(８)の正電極とし、下流側中心筒(１５)の中心部に挿通させた芯材(１６)を第２コロナ放電通路(８)の負電極とし、中心筒(９)と下流側中心筒(１５)との間に電気絶縁体の中継筒(１７)を介在させ、中継筒(１７)内を放出ガス中継通路(１８)とし、この放出ガス中継通路(１８)を介して放出ガス導出通路(１４)と第２コロナ放電通路(８)とを連通させるとともに、芯材(１６)を中心筒(９)と電気的に接続し、下流側中心筒(１５)の外側を排気旋回通路(１０)の排気上流側に位置する旋回助走通路(１９)とした、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
  2. 請求項１に記載したディーゼルエンジンの排気処理装置において、
    排気旋回通路終端部(１２)の隣にＥＧＲガス旋回室(２０)を設け、ＥＧＲガス旋回室(２０)の周囲を取り囲むＥＧＲガス旋回室周壁(２１)にＥＧＲガス出口(２２)を設け、排気旋回通路終端部(１２)とＥＧＲガス旋回室(２０)との間に隔壁(２３)を設け、この隔壁(２３)の周縁部とＥＧＲガス旋回室周壁(２１)との隙間を介して排気旋回通路終端部(１２)からＥＧＲガス旋回室(２０)にＥＧＲガス(４)が導入されるようにした、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
  3. 請求項１または請求項２に記載したディーゼルエンジンの排気処理装置において、
    排気分流器(２)の下端部に給電中継ボックス(２４)を取り付け、この給電中継ボックス(２４)の横側に電源ボックス(２５)を取り付け、排気分流器(２)の下端壁(２６)に電気絶縁体(２７)を設け、電気絶縁体(２７)を貫通させた導電体(２８)を給電中継ボックス(２４)から排気分流器(２)に導入し、この導電体(２８)を介して電源ボックス(２５)内の電源(２９)から排気分流器(２)の両コロナ放電通路(７)(８)の電極に電流を供給するようにした、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
  4. 請求項３に記載したディーゼルエンジンの排気処理装置において、
    電源(２９)にパルス重畳型直流電源を用い、排気分流器(２)の両コロナ放電通路(７)(８)の電極に直流電流とこれに重畳させたパルス電流を供給する、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
  5. 請求項３または請求項４に記載したディーゼルエンジンの排気処理装置において、
    給電中継ボックス(２４)の下端部に外気導入口(３０)をあけ、給電中継ボックス(２４)の上部に内部空気導出口(３１)をあけ、給電中継ボックス(２４)内の熱による空気の対流で、内部空気導出口(３１)から給電中継ボックス(２４)の内部空気(４１)が排出されるとともに、外気導入口(３０)から給電中継ボックス(２４)内に外気(４０)が導入されるようにした、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
  6. 請求項３から請求項５のいずれかに記載したディーゼルエンジンの排気処理装置において、
    電源ボックス(２５)に浄気入口(３２)と内部空気出口(３３)とを設け、浄気入口(３２)をエアクリーナ(３４)に連通させ、内部空気出口(３３)を過給機(３５)のエアコンプレッサ入口(３６)に連通させ、過給機(３５)の吸引力で内部空気出口(３３)から電源ボックス(２５)内の内部空気(４３)が排出されるとともに、浄気入口(３２)から電源ボックス(２５)内にエアクリーナ(３４)の浄気(４２)が導入されるようにした、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
  7. 請求項３から請求項６のいずれかに記載したディーゼルエンジンの排気処理装置において、
    排気分流器(２)の上部の横側に、電源ボックス(２５)の真上に位置する過給機(３５)を取り付けた、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
  8. 請求項３から請求項７のいずれかに記載したディーゼルエンジンの排気処理装置において、
    過給機(３５)のエアコンプレッサ入口(３６)に吸気入口管(３７)を取り付け、この吸気入口管(３７)にＥＧＲ弁ケース(３８)を取り付け、排気分流器(２)の下部の横側に、電源ボックス(２５)の真上に位置するＥＧＲクーラ(３９)を取り付け、ＥＧＲクーラ(３９)を介して排気分流器(２)のＥＧＲガス出口(２２)をＥＧＲ弁ケース(３８)に連通させた、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
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