JPH06185348A - 排気ガス浄化装置 - Google Patents

排気ガス浄化装置

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JPH06185348A
JPH06185348A JP4352046A JP35204692A JPH06185348A JP H06185348 A JPH06185348 A JP H06185348A JP 4352046 A JP4352046 A JP 4352046A JP 35204692 A JP35204692 A JP 35204692A JP H06185348 A JPH06185348 A JP H06185348A
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exhaust gas
gas
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電力等の外部エネルギーを用いることなく排
気ガスを充分に浄化することができる排気ガス浄化装置
を提供することを目的とする。 【構成】 本発明の排気ガス浄化装置は、排気ガスによ
り貯水室5の水を加熱して水蒸気を発生させ、この水蒸
気を水蒸気供給管7によって排気ガスに供給して排気ガ
スと水蒸気との混合ガスとし、この混合ガスを処理筒体
9に通過させる。処理筒体9は、混合ガス中の排気ガス
の熱により加熱されるとともに、水蒸気を含む混合ガス
がいわゆる水性ガスと同様に発熱反応を生じて、更に処
理筒体9を加熱する。従って、処理筒体9は短時間で未
燃焼ガス成分を処理するのに必要な高い温度まで加熱さ
れる。しかも、触媒体に形成された排気ガス通路の溝3
3は傾斜されているから、通過する混合ガスとの接触面
積が広く及び接触時間を長くとれるので、処理筒体9に
より排気ガス中の未燃焼成分を充分に分解することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、自動車エンジ
ン等から排出される未燃焼の炭化水素、一酸化炭素、窒
素酸化物等を含む排気ガスを浄化することのできる排気
ガス浄化装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、自動車エンジン等から排出される
排気ガスが公害を引き起こすことから、排気ガスに含ま
れている未燃焼の炭化水素、一酸化炭素、窒素酸化物等
を完全燃焼させることにより浄化する技術が種々提案さ
れている。この種の排気ガス浄化装置は、一般に、加熱
した金属触媒(触媒体)に排気ガスを通過させて排気ガ
スの未燃焼成分を完全燃焼させるものであり、金属触媒
は排気ガスの熱により加熱されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、排気ガ
スの熱による加熱のみでは金属触媒を充分に加熱するこ
とができず、特に運転初期時においては、金属触媒が充
分に加熱されないため、排気ガスの浄化を充分にできな
いという問題点があった。
【0004】このような問題点に対して、例えば、特開
平4−78422号公報には、金属触媒として貴金属を
用いるとともに、高周波電力により金属触媒を加熱する
技術が提案されているが、かかる技術では装置が高価に
なるとともに電力という外部エネルギーを必要とすると
いう不都合がある。
【0005】従って、本発明の目的は、電力等の外部エ
ネルギーを用いることなく、各種の排気ガスを充分に浄
化することができる排気ガス浄化装置を提供することに
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記事情に鑑
みなされたもので、排気ガスの熱により加熱されて水蒸
気を発生する貯水室と、前記貯水室から水蒸気を導いて
排気ガス入口から導入された排気ガスに水蒸気を混合す
る水蒸気供給管と、水蒸気と排気ガスとの混合ガスが通
過する多数の傾斜溝が形成された処理筒体とを備えるこ
とを特徴とする排気ガス浄化装置を提供することにより
上記目的を達成したものである。
【0007】
【作用】本発明の排気ガス浄化装置は、まず排気ガスに
より直接又は間接に貯水室の水を加熱して水蒸気を発生
させ、この水蒸気を水蒸気供給管によって排気ガスに供
給して排気ガスと水蒸気との混合ガスとし、次いでこの
混合ガスを処理筒体に通過させる。処理筒体は、混合ガ
ス中の排気ガスの熱により加熱されるとともに、水蒸気
を含む混合ガスがいわゆる水性ガスと同様に発熱反応を
生じて、更に処理筒体を加熱する。従って、処理筒体は
短時間で未燃焼ガス成分を処理するのに必要な高い温度
まで加熱される。しかも、処理筒体に形成された排気ガ
ス通路の溝は多数であり、傾斜されているから、通過す
る混合ガスとの接触面積が広く及び接触時間を長くする
ことができ、処理筒体により排気ガス中の未燃焼成分を
充分に処理することができるのである。尚、水性ガスと
は、一般に、一酸化炭素等の未燃焼成分と水蒸気との混
合ガスをいう。
【0008】
【実施例】以下に、添付図面を参照して、本発明の実施
例を詳細に説明する。まず、図1及び図2を参照して本
発明の第1の実施例について説明する。第1の実施例に
かかる排気ガス浄化装置1は、主として、自動車エンジ
ンの排気管に装着されるものであって、排気ガスが導入
されるケーシング3と、貯水室5と、貯水室5で発生し
た蒸気を導入された排気ガスに供給する水蒸気供給管7
と、排気ガスと水蒸気とを混合した混合ガスが通過する
処理筒体9とから構成されている。
【0009】ケーシング3は円筒形状に形成されてお
り、その一側部に排気ガス入口11、他側部に浄化処理
後の排気ガスを排出する排気ガス出口13が形成されて
おり、ケーシング3の中央部には、その実質的内径と等
しい外径の処理筒体9が収納されるようになっている。
【0010】貯水室5は、ケーシング3の外筒と仕切壁
15の内筒との間に形成されており、排気ガス入口11
からケーシング3に導入された排気ガスにより貯水室5
内の水が加熱されるようになっており、この貯水室5に
は、注水口17より水タンク(図示せず)から水が常時
注水されている。尚、貯水室5は、処理筒体9が加熱さ
れた後は、該処理筒体9を介しても加熱されることにな
る。
【0011】水蒸気供給管7は、貯水室5から蒸気収容
室19、導管21、23を介して、排気ガス出口13側
から処理筒体9の中央に導かれ、そこから処理筒体9の
軸線にそって排気ガス入口11側に延出し、その先端部
25には周囲を5等分した位置に噴射穴27が形成され
ており、蒸気を周囲に噴射して、排気ガス入口11から
導入された排気ガスと混合するようになっている。尚、
蒸気収容室19には、蒸気抜き穴29a、29b及び蒸
気調節弁31が設けられており、噴射蒸気圧を一定の圧
に保持することができるようになっている。
【0012】処理筒体9は、図1及び図2に示すよう
に、円筒形状の金属に軸方向に沿って斜めに傾斜する傾
斜溝33が多数形成されており、排気ガスと水蒸気との
混合ガスがこの傾斜溝を通過して排気ガス出口13へ導
かれるようになっている。この処理筒体9には、通常、
金属材料が用いられるが、本実施例では、耐熱性、熱伝
導性、腐食に優れるステンレス鋼310を用いている。
又、傾斜溝33は、図2に示すように、処理筒体9に略
放射状に多数形成されており、このように、ガスが通過
する溝を処理筒体9の軸線に対して傾斜させて形成する
ことによって、傾斜溝33を形成する処理筒体9の壁と
の接触面積の増加と接触効率の増加を図るようにしてい
る。
【0013】次に、本実施例の作用を説明する。始め
に、排気ガス入口11から導入された排気ガスは、処理
筒体9及び仕切壁15を介して貯水室9を約600℃程
度に加熱するので、貯水室9の水から水蒸気が発生す
る。発生された水蒸気は、蒸気収納室19及び導管2
1、23を通過して先端部25の噴射穴から噴射され
る。噴射された水蒸気は、排気ガス入口11から導入さ
れた排気ガスと混合して、熱量の高いいわゆる水性ガス
を構成する。即ち、排気ガス中の一酸化炭素等の未燃焼
成分と水蒸気との混合ガスとなるのである。
【0014】この混合ガスは、図5に示すように、処理
筒体9の傾斜溝33を通過する際に、処理筒体9におけ
る傾斜溝33内で蛇行しつつ処理筒体9に満遍なく擦り
合うようにして接触し、未燃焼成分が分解され、この
時、混合ガスの水蒸気は、還元されて水素を発生して所
定の熱を放出するので、この熱が、混合ガス(排気ガ
ス)の熱に加えて更に処理筒体を加熱すると考えられ
る。従って、処理筒体9は、急激に加熱(約1400
度)され、この熱は、処理筒体を加熱する一方で、更に
貯水室5を加熱し、水蒸気の発生をも助長させる。そし
て、上記混合ガスは、処理筒体9の傾斜溝33を通過す
ることにより、未燃焼成分が完全に分解された後、二酸
化炭素、窒素等の無害なガスとなって、空気中に放出さ
れ、地表面に滞留することがない。
【0015】このように、本発明では混合ガスの接触面
は、常時混合ガスの接触により清浄化され、排煙が付着
することがないので、従来装置のような排煙の付着によ
る二次公害の発生を防ぐことができる。又、本実施例に
よる排気ガス浄化装置1を実施したところ、排気ガス中
の未燃焼成分の完全燃焼を図ることのほか、従来に比較
して排気音も極めて小さくすることができた。尚、実際
に本発明装置をトラックに装着し、運転をしたところ、
当該トラックの走行に悪影響を与えることなく、むしろ
本発明装置を装着しない場合に比較して最高速度を7K
m増加させることができた。
【0016】次に、図3及び図4を参照して本発明の第
2及び第3実施例について説明する。尚、以下の第2及
び第3実施例の説明において、第1実施例と同一部分に
は同一の符号を付することによって、その部分の詳細な
説明を省略する。
【0017】第2実施例は、図3に示すように、自動車
用消音器(マフラー)に組み入れる構成としており、傾
斜溝33の角度を第1実施例より深くする(約20度〜
25度、溝幅2.5mm〜3.0mm)とともに、貯水
室5の外側に予備水室37を設け、この予備水室37に
注入口17を設けている点が、上述の第1実施例と異な
っている。このように、本実施例では傾斜溝33の傾斜
角度を深くして処理筒体の温度が高なるようにしている
ので、排気ガスの未燃焼成分の燃焼を更に促進するとと
もに、予備水室37を設けてケーシングの加熱を防止し
ている。
【0018】第3実施例は、火力発電所等での排気ガス
処理に用いるもので、排気ガス処理熱をエネルギーとし
て利用するようになっている。この第3実施例は、図4
に示すように、小型の排気ガス浄化装置と、大型の排気
ガス浄化装置とを直列に2段に配置してなり、大型の排
気ガス浄化装置の排気ガス出口側には、タービン用の蒸
気発生装置40が配置されている。更に、大型の排気ガ
ス浄化装置の傾斜溝の傾斜角度は、小型の排気ガス浄化
装置の傾斜溝の傾斜角度より深く形成されており、本実
施例では、大型の排気ガス浄化装置の傾斜溝の傾斜角度
と溝幅は、約20度〜35度/3.0mm〜5.0mm
であり、小型の排気ガス浄化装置の傾斜溝の傾斜角度と
溝幅は、約25度〜30度/3.0mm〜5.0mmと
されている。
【0019】蒸気発生装置40には、注入口41より水
が注入された多数の蒸気用水室43が設けられており、
各蒸気用水室43の間には、排気ガスが通過する熱交換
用の通路44が形成されている。そして、各蒸気用水室
43で発生した蒸気は、蒸気取入孔46を介して導出管
45に導かれて、タービン用蒸気として、処理された排
気ガスは適宜の熱源として、それぞれ利用されるように
なっている。
【0020】本発明は上述した実施例に限定されず、本
発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例
えば、処理筒体は、ステンレス鋼に限らず、アルミナ等
の他の金属等であっても同様な効果を得ることができ
る。
【0021】又、図6に示すように、予備水室37への
給水及び上記調整弁31の操作を、トラック等の運転席
から行えるようにしても、図7に示すように、蒸気導入
室19に連通する管47にスプリングにより蒸気出口に
押圧される蒸気調整水位弁49を配置し、湯滴を防止す
るように構成することもできる。更に、図8に示すよう
に貯水室5には、ここで発生する水蒸気の一部を各段の
処理室51、53へ導入する蒸気導入路55、57を設
けたりすることもでき、この場合は、各段に新たな水蒸
気が導入されるので、各段における排気ガスの処理効率
を一層高めることができる。
【0022】
【発明の効果】本発明の排気ガス浄化装置は、排気ガス
に水蒸気を混合するとともに、処理筒体を通過するガス
の溝を傾斜した構成としたから、電力等の外部エネルギ
ーを用いることなく金属触媒の充分な加熱を図り、これ
により排気ガスを充分に浄化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の第1実施例による排気ガス浄
化装置の縦断面図である。
【図2】図2は、図1に示す処理筒体の底面図である。
【図3】図3は、本発明の第2実施例による排気ガス浄
化装置の縦断面図である。
【図4】図4は、本発明の第3実施例による排気ガス浄
化装置の縦断面図である。
【図5】図5は、混合ガスが傾斜溝内を流れる様子を示
す縦断面図である。
【図6】図6は、本発明の他の実施例による排気ガス浄
化装置の縦断面図である。
【図7】図7は、本発明の他の実施例による排気ガス浄
化装置の縦断面図である。
【図8】図8は、本発明の他の実施例による排気ガス浄
化装置の縦断面図である。
【符号の説明】
1 排気ガス浄化装置 5 貯水室 7 水蒸気供給管 9 処理筒体 33 傾斜溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F01N 3/20 ZAB K 5/02 ZAB C

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 排気ガスの熱により加熱されて水蒸気を
    発生する貯水室と、前記貯水室から水蒸気を導いて排気
    ガス入口から導入された排気ガスに水蒸気を混合する水
    蒸気供給管と、水蒸気と排気ガスとの混合ガスが通過す
    る多数の傾斜溝が形成された処理筒体とを備えることを
    特徴とする排気ガス浄化装置。
JP4352046A 1992-12-08 1992-12-08 排気ガス浄化装置 Expired - Lifetime JPH0781523B2 (ja)

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JP4352046A JPH0781523B2 (ja) 1992-12-08 1992-12-08 排気ガス浄化装置

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JP4352046A JPH0781523B2 (ja) 1992-12-08 1992-12-08 排気ガス浄化装置

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JPH06185348A true JPH06185348A (ja) 1994-07-05
JPH0781523B2 JPH0781523B2 (ja) 1995-08-30

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5920516A (ja) * 1982-07-23 1984-02-02 Toshihiko Kojima デイ−ゼル機関の排気浄化及び黒媒煙放出制御装置
JPH04100518A (ja) * 1990-03-14 1992-04-02 Iseki & Co Ltd エンジンの排気ガス処理装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5920516A (ja) * 1982-07-23 1984-02-02 Toshihiko Kojima デイ−ゼル機関の排気浄化及び黒媒煙放出制御装置
JPH04100518A (ja) * 1990-03-14 1992-04-02 Iseki & Co Ltd エンジンの排気ガス処理装置

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JPH0781523B2 (ja) 1995-08-30

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