JPH1068312A - 排気ガスの浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水の使用量を少なくしつつ、排気ガス中の有
害物質を効率的に除去でき、また排気ガスを大気に放出
する際の白煙化の発生を防止できる排気ガスの浄化装置
を提供する。 【解決手段】 排気ガス通路4 内を通過する排気ガスに
水を供給し、この水により排気ガスを冷却して有害物質
を分離する浄化手段18を備え、浄化手段18に入る前の未
浄化排気ガスと浄化手段18で浄化された浄化後の浄化排
気ガスとの間で熱交換する熱交換手段19を備えたもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディゼルエンジン
等の排気ガス系に接続して使用する排気ガスの浄化装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車両搭載エンジンから排出される排気ガ
ス中には、黒煙、窒素酸化物、炭化水素、一酸化炭素等
の有害物質が多量に含まれており、この黒煙等の有害物
質が地球の自然環境を破壊する大きな原因の一つとして
問題となっている。特にディゼルエンジンの排気ガス中
には多量のカーボンが含まれており、その排気ガスが排
気管から大気中に放出された時に多量の黒煙を発生する
ため、その排気ガス規制が強化される傾向にある。

【０００３】そこで、排気ガスから黒煙の原因であるカ
ーボン等の有害物質を除去して、排気ガスを浄化する浄
化装置として、触媒を利用するもの、水を利用するもの
等と、従来から種々のものが提案されている。水を利用
する浄化装置は、排気ガス通路の途中に、噴射ノズルを
備えた浄化室を設け、この浄化室を通過する排気ガスに
噴射ノズルから水を高圧で霧状に噴射し、この水により
排気ガスを急速に冷却して排気ガス中の有害物質を除去
し、その除去後の排気ガスを下手側の排気ガス通路を経
て、そのまま排気管から大気中に放出する方法を採って
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この従来の浄化装置で
は、エンジンからの高温の排気ガスを直接浄化手段に入
れて水で冷却するようにしているので、多量の水を使用
しなければ排気ガスを十分に冷却できない。このため、
従来は水の使用量が非常に大になり、浄化室が大型化す
ると共に、大きな水タンクを必要とする欠点がある。ま
た高圧の排気ガスに多量の水を噴射ノズルから高圧で噴
射する必要があるため、高圧のポンプが必要であり、水
タンク等の大型化と相俟って装置全体が非常に大型化す
る欠点がある。

【０００５】しかも、多量の水で排気ガスを冷却して有
害物質を除去しているため、排気ガスと共に比較的粒子
の大きな水蒸気が大気中に多量に放出され、外気温の低
い時は勿論のこと、通常の外気温の場合にも、排気管か
ら放出される排気ガスが白煙状になる等の問題もある。
本発明は、かかる従来の課題に鑑み、水の使用量を少な
くしつつ、排気ガス中の有害物質を効率的に除去でき、
また排気ガスを大気に放出する際の白煙化の発生を防止
できる排気ガスの浄化装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
は、排気ガス通路4 内を通過する排気ガスに水を供給
し、この水により排気ガスを冷却して有害物質を分離す
る浄化手段18を備えた排気ガスの浄化装置において、浄
化手段18に入る前の未浄化排気ガスと浄化手段18で浄化
された浄化後の浄化排気ガスとの間で熱交換する熱交換
手段19を備えたものである。

【０００７】請求項２に記載の本発明は、請求項１に記
載の発明において、熱交換手段19内で未浄化排気ガス及
び浄化排気ガスが浄化手段18内での排気ガスの流れ方向
と逆方向に流れるように、熱交換手段19の下手側を浄化
手段18の上手側に、熱交換手段19の上手側を浄化手段18
の下手側に夫々対応させて配置したものである。

【０００８】請求項３に記載の本発明は、請求項１又は
２に記載の発明において、熱交換手段19に未浄化排気ガ
ス室44,46 と浄化排気ガス室45とを設け、未浄化排気ガ
ス室44,46 内に、浄化手段18からの浄化排気ガスが通る
浄化排気ガス管48,49 を、浄化排気ガス室45内に、浄化
手段18に入る前の未浄化排気ガスが通る未浄化排気ガス
管47を夫々設けたものである。

【０００９】請求項４に記載の本発明は、請求項１〜３
の何れかに記載の発明において、浄化手段18と熱交換手
段19とを並設し、その浄化手段18の浄化手段本体20と熱
交換手段19の熱交換手段本体21とを一体に結合したもの
である。

【００１０】請求項５に記載の本発明は、請求項１〜４
の何れかに記載の発明において、熱交換手段19に、その
上手側から順に第１未浄化排気ガス室44と浄化排気ガス
室45と第２未浄化排気ガス室46とを配置し、排気ガス管
1 を第１未浄化排気ガス室44に、第２未浄化排気ガス室
46を浄化手段18の上手側に夫々接続し、両未浄化排気ガ
ス室44,46 を接続する未浄化排気ガス管47を浄化排気ガ
ス室45内に、浄化手段18の下手側と浄化排気ガス室45と
を接続する第１浄化排気ガス管48を第１未浄化排気ガス
室44内に、浄化排気ガス室45内の浄化排気ガスを外部に
排出する第２浄化排気ガス管49を第２未浄化排気ガス室
46内に夫々配置したものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳述する。図１乃至図１０は本発明の第１の実
施形態を例示する。図１において、1 はディーゼルエン
ジン等の排気ガス管、2 は排気管である。3 は排気ガス
浄化装置で、この排気ガス浄化装置3 は排気ガス管1 と
排気管2 との間に介在され、排気ガス通路4 内を通過す
る排気ガスに水を供給して、排気ガス中の有害物質を除
去するようになっている。

【００１２】5 は水を貯留する水タンクで、給水口6 、
ドレン口7 、ブリーザー管8 等を備え、この水タンク5
は給水管9 と回収管10とを介して排気ガス浄化装置3 に
対して閉回路状に接続されている。給水管9 には水フィ
ルター11、ポンプ12、流量制御弁13が介装されており、
水タンク5 からの水を水フィルター11で濾過した後の水
をポンプ12で圧送し、流量制御弁13で制御しながら排気
ガス浄化装置3 へと所定量づつ供給するようになってい
る。

【００１３】回収管10は、排気ガス浄化装置3 で排気ガ
スから分離し除去されたカーボン等の有害物質を水と共
に水タンク5 に回収するためのものである。14は制御手
段で、ポンプ12、流量制御弁13等を運転・停止制御する
機能と、ディーゼルエンジンのアクセル制御系15からの
信号を入力して、その時のディーゼルエンジンの回転速
度に適した流量の水を排気ガス浄化装置3 へと供給すべ
く流量制御弁13を制御する機能と、ポンプ12の異常時、
水フィルター11の異常時に警報ランプ16,17 を点灯させ
る警報制御機能とを有する。

【００１４】排気ガス浄化装置3 は、図２乃至図１０に
示すように、未浄化排気ガスを水で冷却して有害物質を
分離する浄化手段18と、浄化手段18に入る未浄化排気ガ
スと浄化手段18から出る浄化排気ガスとの間で熱交換す
る熱交換手段19とを逆並列に配置して構成されている。

【００１５】浄化手段18は半円筒状の浄化手段本体20
を、熱交換手段19は半円筒状の熱交換手段本体21を夫々
備え、これら両本体20,21 は外周側が円筒状となるよう
に隔壁22を介して並設され一体に結合されている。な
お、隔壁22は、両本体20,21 間に着脱自在に介在しても
良いし、浄化手段本体20又は熱交換手段本体21の何れか
一方に固定しても良い。

【００１６】浄化手段18は、図３、図４、図６に示す如
く、内部が浄化室23となるように浄化手段本体20の長手
方向の両端を閉塞する閉塞板24a,24b を備え、その浄化
室23内が３枚の区画板25〜27により第１下向き通路28、
第１上向き通路29、第２下向き通路30及び第２上向き通
路31に区画されている。３枚の区画板25〜27は図４、図
６、図８〜図１０に示すように何れも上下方向に配置さ
れており、中央の区画板26は浄化手段本体20内の上側
に、両側の区画板25,27 は上側に夫々隙間ができるよう
に、浄化手段本体20の内側に固定されている。

【００１７】従って、各通路28〜31は、第１下向き通路
28と第１上向き通路29とが下側で、第１上向き通路29と
第２下向き通路30とが上側で、第２下向き通路30と第２
上向き通路31とが下側で夫々連通するように、上下にジ
グザグに屈曲する迷路状に構成されている。

【００１８】第１、第２下向き通路28,30 には、図４及
び図６に示す如く、各下向き通路28,30 を横断し且つ上
下両側に空間を形成するように第１、第２フィルター3
2,33が介在されている。各フィルター32,33 は、冷却後
の排気ガス中から有害物質を除去するためのものであっ
て、ステンレス線材、スチール線材等の金属線材34を適
宜密度の塊状となるようにランダムに纏めて詰め込んだ
ものであって、冷却後の排気ガスが通過する時に、その
排気ガス中のカーボン等の有害物質を捕捉するようにな
っている。なお、第１、第２フィルター32,33 は金属線
材34の密度を同じにしても良いが、第１フィルター32の
密度を小さくし、第２フィルター33を大にしても良い。

【００１９】第１フィルター32の上側には、浄化手段18
の上手側に送り込まれた未浄化排気ガスに対して水を供
給するための給水ノズル35が設けられている。給水ノズ
ル35は複数個の給水孔36を備え、図１０に示す如く、第
１フィルター32の上側で隔壁22のガス供給口37の側方に
対応するように、浄化手段本体20の上側から下方に突出
して固定されている。なお、給水ノズル35は、未浄化排
気ガスの熱によって浄化室23内に適度な水蒸気が発生す
るように、水を雫状に滴下し、又は噴射するようになっ
ている。

【００２０】浄化手段本体20の下側には、図４及び図６
に示す如く、この浄化手段本体20に近接して略平行に回
収管10が配置されている。回収管10は、各フィルター3
2,33の下側で閉塞板24a,24b 、区画板25〜27に近接して
浄化手段本体20の底部側に形成された回収口38,39 に下
側から接続されている。なお、回収管10は、回収口38よ
りも下手側が太くなっている。

【００２１】熱交換手段19は、図３、図５、図７〜図１
０に示す如く、熱交換手段本体21の長手方向の両端を閉
塞する閉塞板40,41 を備え、内部が２枚の区画板42,43
により上手側から順に第１未浄化排気ガス室44、浄化排
気ガス室45及び第２未浄化排気ガス室46に略三等分され
ている。そして、熱交換手段19は、未浄化排気ガス及び
浄化排気ガスが浄化手段18内の排気ガスの流れ方向と逆
方向に流れるように、その上手側が浄化手段18の下手側
に、下手側が浄化手段18の上手側に夫々対応している。

【００２２】第１未浄化排気ガス室44は、上手側の閉塞
板40の上下中央部に固定された排気ガス管1 を介してデ
ィーゼルエンジンに接続され、第２未浄化排気ガス室46
は隔壁22のガス供給口37を介して浄化手段18の上手側に
連通されている。第１未浄化排気ガス室44と第２未浄化
排気ガス室46は、上下２本の未浄化排気ガス管47を介し
て接続されている。

【００２３】２本の未浄化排気ガス管47は、浄化排気ガ
ス室45内に平行に配置され、その両端は各区画板42,43
に固定されている。第１未浄化排気ガス室44内には、浄
化手段18の第２上向き通路31の上端部側と浄化排気ガス
室45とを連通する第１浄化排気ガス管48が配置されてい
る。第１浄化排気ガス管48はくの字状に屈曲しており、
一端が隔壁22に、他端が上下の未浄化排気ガス管47間の
中央で区画板42に夫々固定されている。

【００２４】第２未浄化排気ガス室46内には、浄化排気
ガス室45内の浄化排気ガスを外部に排出する第２浄化排
気ガス管49が配置されている。第２浄化排気ガス管49
は、一端が上下の未浄化排気ガス管47間の中央で区画板
43に固定され、他端側が閉塞板41の中央を貫通して熱交
換手段本体21の外部に突出され、その突出端側が排気管
2 となっている。なお、各区画板42,43 は、熱交換手段
本体21の内周に固定されている。また浄化手段18の閉塞
板24a,24b と熱交換手段19の閉塞板40,41 は、一体の円
板状に構成しても良い。

【００２５】この排気ガス浄化装置3 は、エンジンの運
転時に、次のように働いて排気ガス中のカーボン等の有
害物質を除去し、黒煙等の発生を防止する。先ずエンジ
ンを運転すると、エンジンからの未浄化排気ガスは、排
気ガス管1を経て熱交換手段19に入り、この熱交換手段1
9において浄化手段18からの浄化排気ガスとの熱交換に
より冷却された後、浄化手段18に入って浄化される。そ
して、この浄化手段18で浄化された浄化排気ガスは、熱
交換手段19で未浄化排気ガスとの熱交換により加熱され
て水蒸気を気化させた後、排気管2 から大気中に放出さ
れて行く。

【００２６】即ち、エンジンからの高温の未浄化排気ガ
スは、排気ガス管1 を経て熱交換手段19の第１未浄化排
気ガス室44に入り、この第１未浄化排気ガス室44で第１
浄化排気ガス管48内を通る浄化排気ガスとの間で熱交換
して、この浄化排気ガスにより予備冷却され、その排気
ガス温度が低下する。

【００２７】この第１未浄化排気ガス室44内の未浄化排
気ガスは、浄化排気ガス室45を貫通する２本の未浄化排
気ガス管47を経て第２未浄化排気ガス室46に入り、この
第２未浄化排気ガス室46で第２浄化排気ガス管49内を通
る浄化排気ガスとの間で熱交換して、この浄化排気ガス
により再度予備冷却され、その未浄化排気ガスの排気ガ
ス温度が更に低下する。

【００２８】従って、エンジンからの未浄化排気ガスを
熱交換手段19で予備冷却して、そのガス温度を下げた状
態で浄化手段18側に供給でき、しかも浄化手段18からの
浄化排気ガスの熱を利用して未浄化排気ガスの温度を下
げることができる。各未浄化排気ガス室44,46 を経由し
て予備冷却された未浄化排気ガスは、第２未浄化排気ガ
ス室46からガス供給口37から浄化手段18の浄化室23の上
手側、即ち、第１下向き通路28の上部側に吹き込まれて
行く。

【００２９】エンジンからの未浄化排気ガスは、エンジ
ンが間欠的に排気動作を行うため、脈流状に放出される
ことになるが、熱交換手段19の第１未浄化排気ガス室44
に入り、未浄化排気ガス管47を経て第２未浄化排気ガス
室46に到達する迄に次第に均圧化され、若干脈流が残る
程度の状態で第２未浄化排気ガス室46からガス供給口37
を経て浄化室23へと送られて行く。

【００３０】このためガス供給口37から浄化手段18に供
給される未浄化排気ガスは、熱交換手段19の各未浄化排
気ガス室44,46 で予備冷却されると共に均圧化されてお
り、エンジンから出た直後よりもガス温度が低下し、ま
た圧力変動が少なくなっている。従って、エンジンの回
転速度に応じた未浄化排気ガスを、各未浄化排気ガス室
44,46 で順次予備冷却しながら、浄化室23の上手側に安
定的に供給できる。

【００３１】一方、エンジンの運転中はポンプ12と流量
制御弁13とが作動し、水タンク5 内の水を給水管9 を介
して給水ノズル35に送り、その時のエンジン回転数に応
じた量の水を給水ノズル35から浄化室23の上手側に供給
する。すると予備冷却後とは言え、未だ未浄化排気ガス
のガス温度が高いので、未浄化排気ガスの熱によって水
が蒸発して水蒸気が発生すると共に、その時の気化熱に
よって未浄化排気ガスが急速に冷却され、未浄化排気ガ
スの温度が低下する。

【００３２】ガス供給口37から浄化室23側に供給される
未浄化排気ガスは、熱交換手段19側で既に予備冷却され
ており、エンジンから直接供給される場合に比較してガ
ス温度が既に低下しているため、給水ノズル35から水を
給水する際の給水量を少なくできる。また給水ノズル35
がガス供給口37に対応しており、このガス供給口37から
浄化室23側に供給される未浄化排気ガス流の中央部分に
給水ノズル35から水を給水するので、未浄化排気ガス流
に対して水を効率的に給水でき、しかも未浄化排気ガス
の熱によって水蒸気が確実に発生し、水の無駄を防止で
きる。

【００３３】そして、未浄化排気ガスが水蒸気によって
急速に冷却されると、その未浄化排気ガス中に含有され
る微細な有害物質が冷却によって粉末状又は液滴状等に
なる。この粉末状又は液滴状等になった有害物質と多量
の水蒸気とを含んだ未浄化排気ガスは、浄化室23内の第
１下向き通路28から第１上向き通路29、第２下向き通路
30、第２上向き通路31を経て順次下手側へと流動する。

【００３４】第１、第２下向き通路28,30 内には、金属
線材34を塊状に纏めて構成した第１、第２フィルター3
2,33 があるので、水蒸気等を含んだ未浄化排気ガスが
各下向き通路28,30 内を下方に移動する時に、その各フ
ィルター32,33 により粉末状又は液滴状等の有害物質を
順次捕捉して、排気ガスから有害物質を分離し除去す
る。そして、各フィルター32,33 を通過した排気ガス
は、有害物質の少ない清浄な浄化排気ガスとなって次段
の熱交換手段19に送られて行く。

【００３５】従って、冷却後の未浄化排気ガスをフィル
ター32,33 に通して有害物質を除去することによって、
未浄化排気ガス中の有害物質を確実に除去できる。この
ため、未浄化排気ガスの予備冷却と相俟って、未浄化排
気ガスを単に水で冷却して有害物質を除去する場合に比
べて、給水ノズル35から給水する水の給水量を大幅に削
減できる。

【００３６】また金属線材34を塊状に纏めて各フィルタ
ー32,33 を構成しているので、未浄化排気ガス中の有害
物質が金属線材34に接触した時に、金属線材34の表面に
微細な固体又は液体状となって付着する。特に黒煙の発
生原因となるカーボンは、そのままで排気管2 から大気
に放出すれば、多量の黒煙が発生するが、金属線材34を
塊状に纏めた第１、第２フィルター32,33 を通すことに
よって、その金属線材34に煤状になって付着し、その殆
どを確実に除去でき、黒煙の発生を極力抑制できる。

【００３７】しかも金属線材34を塊状に纏めて構成した
フィルター32,33 を使用しているので、フィルター32,3
3 自体が非常に簡単であり、安価に製造できる。特にフ
ィルター32,33 の金属線材34にステンレス線材を使用す
れば、錆による金属線材34の劣化、フィルター32,33 の
目詰まり等も防止できる。また浄化手段本体20は半円筒
状であって、下向き通路28,30 の横断面積が最大の部分
にフィルター32,33 があるため、フィルター32,33 の金
属線材34の密度を未浄化排気ガスの流れが極端に低下し
ない程度に設定できる。

【００３８】各フィルター32,33 で分離し除去された有
害物質は、水蒸気がフィルター32,33 の金属線材34と接
触してできた水と共に下方に落下して浄化手段本体20の
底部に溜まるので、回収口38,39 から浄化手段本体20の
外部に取り出した後、回収管10を経て水タンク5 に回収
する。

【００３９】この場合、第１、第２下向き通路28,30 内
に各フィルター32,33 を設け、有害物質を含んだ未浄化
排気ガスが各下向き通路28,30 内を下向きに通過する時
に、その有害物質を各フィルター32,33 で捕捉し除去す
るようにしており、水蒸気を多量に含む未浄化排気ガス
が各フィルター32,33 を上から下へと所定の流速で通過
するので、各フィルター32,33 で捕捉された有害物質が
金属線材34の表面に付着しても、その有害物質を未浄化
排気ガス中の多量の水蒸気により洗浄して下方に洗い流
すことができる。

【００４０】従って、未浄化排気ガス中の有害物質を効
率的に捕捉し除去すべくフィルター32,33 を設けている
にも拘わらず、その捕捉された有害物質が堆積してフィ
ルター32,33 が目詰まり状態になることもなく、長期間
に亘って所定の浄化能力を持続できる。しかも、各下向
き通路28,30 内にフィルター32,33 があり、このフィル
ター32,33 により捕捉された有害物質が落下する方向と
未浄化排気ガスの流れ方向が一致しているので、フィル
ター32,33 の金属線材34に付着した有害物質の除去を未
浄化排気ガスの流れによって促進できる。

【００４１】浄化手段18は、その浄化手段本体20内の第
１、第２下向き通路28,30 にフィルター32,33 を夫々設
け、この各フィルター32,33 によって未浄化排気ガス中
の有害物質を段階的に除去する構成であるため、各フィ
ルター32,33 で有害物質を無理なく除去でき、各フィル
ター32,33 の金属線材34の密度を極端に細かくする必要
がなく、この点でもフィルター32,33 の目詰まりの発生
を少なくできる。

【００４２】また浄化手段本体20内の浄化室23を区画板
25〜27でジグザグ状に区画して各通路28〜31を形成し、
その下向き通路28,30 にフィルター32,33 を設けている
ため、浄化手段本体20を小さくしながらも浄化室23内の
通路長さを長くでき、フィルター32,33 を複数個配置す
る際にも、全体を小型化できる。

【００４３】各下向き通路28,30 の各フィルター32,33
を通過して浄化された浄化排気ガスは、第２上向き通路
31の上端側に達した後、熱交換手段19を経て排気管2 か
ら大気に放出されて行く。この時、熱交換手段19では、
浄化手段18からの浄化排気ガスとエンジンからの未浄化
排気ガスとの間で熱交換を行い、水蒸気を含む低温の浄
化排気ガスによって高温の未浄化排気ガスを予備冷却す
ると共に、高温の未浄化排気ガスによって水蒸気を含む
浄化排気ガスを加熱し、その水蒸気を気化させる。

【００４４】即ち、浄化手段18で浄化された浄化排気ガ
スは、第１未浄化排気ガス室44を貫通する第１浄化排気
ガス管48を経て浄化排気ガス室45に入る。そして、この
第１浄化排気ガス管48内を通過する時に、第１未浄化排
気ガス室44内の未浄化排気ガスとの間で熱交換を行い、
未浄化排気ガスを冷却すると共に、その未浄化排気ガス
により加熱されて水蒸気を気化させる。

【００４５】そして、浄化排気ガスは第１浄化排気ガス
管48内を速い流速で通過するが、浄化排気ガス室45内で
は流速が低下し、この浄化排気ガス室45内を低速で通過
しながら、浄化排気ガス室45の両側にある未浄化排気ガ
ス室44,46 内の未浄化排気ガス、及び未浄化排気ガス管
47内を通過する未浄化排気ガスを夫々冷却し、またその
各未浄化排気ガスにより加熱されて水蒸気を気化させ
る。

【００４６】この浄化排気ガス室45内の浄化排気ガス
は、第２未浄化排気ガス室46内を貫通する第２浄化排気
ガス管49内を通過する時に、第２未浄化排気ガス室46内
の未浄化排気ガスとの間で熱交換を行い、未浄化排気ガ
スを再度冷却すると共に、その未浄化排気ガスにより加
熱されて水蒸気を気化させながら、排気管2 を経て大気
に放出されて行く。

【００４７】従って、浄化手段18で浄化後の浄化排気ガ
スには、粒子の比較的大きな水蒸気が多量に含まれてい
るが、その水蒸気を熱交換手段19で気化させることによ
って、排気管2 から大気に放出する時に排気ガスが白煙
状になることがない。

【００４８】また未浄化排気ガスは、その流速が第１未
浄化排気ガス室44では遅く、未浄化排気ガス管47では速
く、第２未浄化排気ガス室46では遅くなり、また浄化手
段18は、第１浄化排気ガス管48では速く、浄化排気ガス
室45では遅く、第２浄化排気ガス管49では速くなるよう
に、未浄化排気ガス及び浄化排気ガスが夫々流速を変え
ながら熱交換手段19内を流れるため、流速が一定のまま
で熱交換手段19を通過する場合に比較して、未浄化排気
ガスと浄化排気ガスとの間で効率的に熱交換できる。

【００４９】浄化手段18と熱交換手段19を隔壁22を介し
て並設し、外周側が円筒状となるように構成しているた
め、浄化手段18と熱交換手段19とを含む全体形状を小型
化できる。なお、この排気ガス浄化装置3 を車両搭載エ
ンジンの排気ガス系に装着すれば、排気ガスが浄化手段
18、熱交換手段19等に経由する間に排気音を小さくで
き、消音効果が向上する利点もある。

【００５０】図１１は本発明の第２の実施形態を例示
し、熱交換手段19に浄化排気ガス室45を１個設けたもの
である。浄化排気ガス室45内には、排気ガス管1 と浄化
室23の上手側とを接続する未浄化排気ガス管47が設けら
れている。そして、排気ガス管1 からの未浄化排気ガス
を未浄化排気ガス管47を介して浄化室23の上手側に送る
と共に、浄化室23からの浄化排気ガスを浄化排気ガス室
45を経て排気管2 から大気に放出しながら、熱交換手段
19で未浄化排気ガスと浄化排気ガスとの熱交換を行う。

【００５１】図１２は本発明の第３の実施形態を例示
し、熱交換手段19に未浄化排気ガス室44を１個設けたも
のである。未浄化排気ガス室44内には、浄化室23の下手
側と排気管2 とを接続する浄化排気ガス管48が設けられ
ている。そして、排気ガス管1 からの未浄化排気ガスを
未浄化排気ガス室44を介して浄化室23の上手側に送ると
共に、浄化室23からの浄化排気ガスを浄化排気ガス管48
を経て排気管2 から大気に放出しながら、熱交換手段19
で未浄化排気ガスと浄化排気ガスとの熱交換を行う。

【００５２】図１３は本発明の第４の実施形態を例示
し、熱交換手段19に未浄化排気ガス室44と浄化排気ガス
室45を夫々１個設けたものである。排気ガス管1 からの
未浄化排気ガスは、浄化排気ガス室45を貫通する未浄化
排気ガス管47を経て未浄化排気ガス室44に入り、この未
浄化排気ガス室44から浄化室23の上手側に送り、また浄
化室23からの浄化排気ガスは、浄化排気ガス室45に入
り、この浄化排気ガス室45から未浄化排気ガス室44を貫
通する浄化排気ガス管48を経て排気管2 から大気に放出
する。そして、熱交換手段19内を通過する間に、前述と
同様にして未浄化排気ガスと浄化排気ガスとの熱交換を
行う。

【００５３】図１４は本発明の第５の実施形態を例示
し、未浄化排気ガス室44の両側に２個の浄化排気ガス室
45a,45b を配置して熱交換手段19を構成したものであ
る。排気ガス管1 からの未浄化排気ガスは、浄化排気ガ
ス室45a を貫通する未浄化排気ガス管47a を経て未浄化
排気ガス室44に入り、この未浄化排気ガス室44から浄化
排気ガス室45b を貫通する未浄化排気ガス管47b を経て
浄化室23の上手側に送り、また浄化室23からの浄化排気
ガスは、浄化排気ガス室45a に入り、この浄化排気ガス
室45a から未浄化排気ガス室44を貫通する浄化排気ガス
管48を経て浄化排気ガス室45b に入った後、浄化排気ガ
ス室45b から排気管2 を介して大気に放出する。そし
て、熱交換手段19内を通過する間に、前述と同様にして
未浄化排気ガスと浄化排気ガスとの熱交換を行う。これ
ら第２〜第５の各実施形態の場合にも、第１の実施形態
と同様に実施し作用効果を奏することが可能である。

【００５４】以上、各実施形態について説明したが、本
発明はこれらに限定されるものではない。例えば、浄化
手段18と熱交換手段19とを並設して一体に構成する場
合、外周側を角筒状に形成しても良い。また浄化手段18
と熱交換手段19は個別に設けても良い。浄化手段18は、
給水ノズル35から未浄化排気ガスに水を供給して冷却す
るものであれば良く、給水ノズル35から水を高圧で噴射
するようにしても良い。また浄化手段18は、フィルター
32,33 のないものでも良い。

【００５５】

【発明の効果】請求項１に記載の本発明によれば、排気
ガス通路4 内を通過する排気ガスに水を供給し、この水
により排気ガスを冷却して有害物質を分離する浄化手段
18を備えた排気ガスの浄化装置において、浄化手段18に
入る前の未浄化排気ガスと浄化手段18で浄化された浄化
後の浄化排気ガスとの間で熱交換する熱交換手段19を備
えているので、未浄化排気ガスを予備冷却でき、未浄化
排気ガスを冷却する際の水の使用量を少なくしつつ、排
気ガス中の有害物質を効率的に除去できると共に、浄化
排気ガスを加熱して水蒸気を気化でき、大気に放出され
た排気ガスが白煙状になることもない。

【００５６】請求項２に記載の本発明によれば、請求項
１に記載の発明において、熱交換手段19内で未浄化排気
ガス及び浄化排気ガスが浄化手段18内での排気ガスの流
れ方向と逆方向に流れるように、熱交換手段19の下手側
を浄化手段18の上手側に、熱交換手段19の上手側を浄化
手段18の下手側に夫々対応させて配置しているので、浄
化手段18と熱交換手段19とを並べて配置でき、全体を小
型化できる。

【００５７】請求項３に記載の本発明によれば、請求項
１又は２に記載の発明において、熱交換手段19に未浄化
排気ガス室44,46 と浄化排気ガス室45とを設け、未浄化
排気ガス室44,46 内に、浄化手段18からの浄化排気ガス
が通る浄化排気ガス管48,49を、浄化排気ガス室45内
に、浄化手段18に入る前の未浄化排気ガスが通る未浄化
排気ガス管47を夫々設けているので、未浄化排気ガスと
浄化排気ガスとの間で効率的に熱交換できると共に、ガ
ス室44〜46とガス管47〜49とを組み合わせた簡単な構造
であり、容易且つ安価に製作できる。

【００５８】請求項４に記載の本発明によれば、請求項
１〜３の何れかに記載の発明において、浄化手段18と熱
交換手段19とを並設し、その浄化手段18の浄化手段本体
20と熱交換手段19の熱交換手段本体21とを一体に結合し
ているので、装置全体を小型化でき、車両搭載エンジン
用に便利である。

【００５９】請求項５に記載の本発明によれば、請求項
１〜４の何れかに記載の発明において、熱交換手段19
に、その上手側から順に第１未浄化排気ガス室44と浄化
排気ガス室45と第２未浄化排気ガス室46とを配置し、排
気ガス管1 を第１未浄化排気ガス室44に、第２未浄化排
気ガス室46を浄化手段18の上手側に夫々接続し、両未浄
化排気ガス室44,46 を接続する未浄化排気ガス管47を浄
化排気ガス室45内に、浄化手段18の下手側と浄化排気ガ
ス室45とを接続する第１浄化排気ガス管48を第１未浄化
排気ガス室44内に、浄化排気ガス室45内の浄化排気ガス
を外部に排出する第２浄化排気ガス管49を第２未浄化排
気ガス室46内に夫々配置しているので、未浄化排気ガス
及び浄化排気ガスが熱交換手段19の各部を経由する間に
熱交換できると共に、熱交換手段19を通過中の未浄化排
気ガス及び浄化排気ガスの流速を変化させて確実に熱交
換でき、しかも構造が簡単で容易且つ安価に製作でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す装置全体の構成
図である。

【図２】本発明の第１の実施形態を示す排気ガス浄化装
置の斜視図である。

【図３】本発明の第１の実施形態を示す排気ガス浄化装
置の横断断面図である。

【図４】本発明の第１の実施形態を示す排気ガス浄化装
置の縦断断面図である。

【図５】本発明の第１の実施形態を示す排気ガス浄化装
置の一部破断正面図である。

【図６】本発明の第１の実施形態を示す浄化手段側の斜
視図である。

【図７】本発明の第１の実施形態を示す熱交換手段側の
一部破断斜視図である。

【図８】図３のＡ−Ａ線断面図である。

【図９】図３のＢ−Ｂ線断面図である。

【図１０】図３のＣ−Ｃ線断面図である。

【図１１】本発明の第２の実施形態を示す排気ガス浄化
装置の構成図である。

【図１２】本発明の第３の実施形態を示す排気ガス浄化
装置の構成図である。

【図１３】本発明の第４の実施形態を示す排気ガス浄化
装置の構成図である。

【図１４】本発明の第５の実施形態を示す排気ガス浄化
装置の構成図である。

【符合の説明】

1 排気ガス管 4 排気ガス通路 18 浄化手段 19 熱交換手段 20 浄化手段本体 21 熱交換手段本体 44 第１未浄化排気ガス室 45 浄化排気ガス室 46 第２未浄化排気ガス室 47 未浄化排気ガス管 48 第１浄化排気ガス管 49 第２浄化排気ガス管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 50/00 ５０２ Ｂ０１Ｄ 50/00 ５０２Ｚ 53/34 Ｆ０１Ｎ 3/02 ＺＡＢＡ 53/77 Ｂ０１Ｄ 53/34 Ｃ Ｆ０１Ｎ 3/02 ＺＡＢ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 排気ガス通路(4) 内を通過する排気ガス
   に水を供給し、この水により排気ガスを冷却して有害物
   質を分離する浄化手段(18)を備えた排気ガスの浄化装置
   において、浄化手段(18)に入る前の未浄化排気ガスと浄
   化手段(18)で浄化された浄化後の浄化排気ガスとの間で
   熱交換する熱交換手段(19)を備えたことを特徴とする排
   気ガスの浄化装置。
2. 【請求項２】 熱交換手段(19)内で未浄化排気ガス及び
   浄化排気ガスが浄化手段(18)内での排気ガスの流れ方向
   と逆方向に流れるように、熱交換手段(19)の下手側を浄
   化手段(18)の上手側に、熱交換手段(19)の上手側を浄化
   手段(18)の下手側に夫々対応させて配置したことを特徴
   とする請求項１に記載の排気ガスの浄化装置。
3. 【請求項３】 熱交換手段(19)に未浄化排気ガス室(44)
   (46)と浄化排気ガス室(45)とを設け、未浄化排気ガス室
   (44)(46)内に、浄化手段(18)からの浄化排気ガスが通る
   浄化排気ガス管(48)(49)を、浄化排気ガス室(45)内に、
   浄化手段(18)に入る前の未浄化排気ガスが通る未浄化排
   気ガス管(47)を夫々設けたことを特徴とする請求項１又
   は２に記載の排気ガスの浄化装置。
4. 【請求項４】 浄化手段(18)と熱交換手段(19)とを並設
   し、その浄化手段(18)の浄化手段本体(20)と熱交換手段
   (19)の熱交換手段本体(21)とを一体に結合したことを特
   徴とする請求項１〜３の何れかに記載の排気ガスの浄化
   装置。
5. 【請求項５】 熱交換手段(19)に、その上手側から順に
   第１未浄化排気ガス室(44)と浄化排気ガス室(45)と第２
   未浄化排気ガス室(46)とを配置し、排気ガス管(1) を第
   １未浄化排気ガス室(44)に、第２未浄化排気ガス室(46)
   を浄化手段(18)の上手側に夫々接続し、両未浄化排気ガ
   ス室(44)(46)を接続する未浄化排気ガス管(47)を浄化排
   気ガス室(45)内に、浄化手段(18)の下手側と浄化排気ガ
   ス室(45)とを接続する第１浄化排気ガス管(48)を第１未
   浄化排気ガス室(44)内に、浄化排気ガス室(45)内の浄化
   排気ガスを外部に排出する第２浄化排気ガス管(49)を第
   ２未浄化排気ガス室(46)内に夫々配置したことを特徴と
   する請求項１〜４の何れかに記載の排気ガスの浄化装
   置。