JPS5853620A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

内燃機関の排気浄化装置

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JPS5853620A
JPS5853620A JP56152460A JP15246081A JPS5853620A JP S5853620 A JPS5853620 A JP S5853620A JP 56152460 A JP56152460 A JP 56152460A JP 15246081 A JP15246081 A JP 15246081A JP S5853620 A JPS5853620 A JP S5853620A
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JP
Japan
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exhaust gas
exhaust
cyclone
chamber
combustion
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Pending
Application number
JP56152460A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsuneji Miyasaka
宮坂 恒司
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Fuji Electric Co Ltd
Original Assignee
Fuji Electric Corporate Research and Development Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Electric Corporate Research and Development Ltd filed Critical Fuji Electric Corporate Research and Development Ltd
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Publication of JPS5853620A publication Critical patent/JPS5853620A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/037Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of inertial or centrifugal separators, e.g. of cyclone type, optionally combined or associated with agglomerators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はディーゼル機関などの内燃機関の排気ガス中
に含まれるカーボンを主成分とする微粒子を捕集して焼
却し、排気ガスを浄化する装置に関する〇 内燃機関、特にディーゼルエンジンの排気ガス中にはカ
ーボンを主成分とTる微粒子(以下カーボン微粒子とい
う)が含まれている。このカーボン微粒子は人体に有豐
であることから、このカーボン微粒子を捕集して焼却す
る6檀の排気浄化装置が提案されている〇 この種の従来装置を第1図、第2図および第3図に示T
o !1図において、1はエキゾーストマニホルド、2
は排気管、23は耐熱性セラミックフィルタ、25は空
気供給f20.燃料供給雷21゜グロープラグ22を備
えた焼却手段を示す。この装置lこおいてはエキゾース
トマニホルド1を介して排出される排気ガス中のカーボ
ン微粒子を排気f2の途中に配設したフィルタ2で補集
し、フィルタ2に捕集されたカーボン微粒子を焼却手段
25により焼却する。フィルタ2に捕集されたカーボン
微粒子の焼却はフィルタの目詰まりを防止するためエン
ジン(ロ)転中においても焼却せねばならずカーボン微
粒子の燃焼に必要な約600厩の高温状態を作るために
焼却手段25としては軽油を燃料としたバーナが用いら
れる。ところがこの檜のバーナは1曲格および寿命の点
で問題を有する。
このような問題を解決するために第2図に示す装置が知
られている。第2図Iこおいて、エンジン本体4より排
出される排気ガスは排気管2の途中に配設した凝集器3
を介してサイクロン5に入る〇凝集器3はエンジン本体
4で発生するカーホン微粒子の粒径が0.2μm程度で
あるためにカーホン微粒子を凝集粗大化する。排気ガス
がサイクロン5Jこ入ると旋(9)流が発生し、この旋
1圓訛による遠心力によりカーボン微粒子はサイクロン
壁@ζこ移動する。これにより排気ガス中よりカーホン
微粒子と排気ガスおり)分−され、排気ガスはサイクロ
ン出口112Mより図示しないマフラーを通って大気中
に放出され、一方カーボ/砿粒子はサイクロン壁面に沿
って集じん燃焼室6内に沈降する◎果じん燃焼室6内に
は電熱@7JIIフィルタ7bからなる燃焼手段が配設
され、電熱97mが回転構出スイッチ9aとイグニッシ
ョンスイッチ9bを介して11L源8に接続されている
ことにより、機関回転数が所定(ロ)転数以上になると
電熱@7a#ci!i電されフィルタ7bに捕集された
カーホン微粒子を焼却す6oところが、集じん燃焼室6
内部(こはサイクロン5から相当強い気流が流れ込んで
いるため、フィルタ7bに捕集されるべきカーボン微粒
子が浮遊した状態となり、またフィルタ7b/ζ摘果さ
れたカーボン微粒子をも再飛散させてしまう欠点を有す
る0更に集じん燃焼¥6内の気流が一定していないため
に燃焼に必*な酸素の供給が分散され燃焼が不十分とな
る恐れがある。
第3図は排気ガス中のNOを低減するために燃焼隣ガス
をプロワ9を介してエンジン本体4に戻すhGRご、フ
ィルタ7blこ捕集されたカーホン微粒子の丹飛散を防
止するものである。凝集器3によって凝集粗大化された
カーボン微粒子は軸流サイクロン本俸襲の案内羽根5a
4こよる旋l!l!1流によりサイクロン本体5bの壁
面に沿って移動し集じん燃焼室6に放出され、一方排気
ガスは田口管5Cを介してマフラ5dより大気中に放出
される0集じん燃焼室6(こ放出されたカーボン微粒子
は電熱1i17bにより焼却され、ぞして燃焼済ガスは
プロワ9を介してエンジン本体4に戻される0この装置
によればプロワ9により排気ガスが吸引されているので
、フィルタ71に捕集されたカーホン微粒子が再飛散す
ることがない0しかしながら、EGRはサイクロン本体
を通る排気量の10−以上を必要とするため、電熱#7
bを通る空気量が増大して電熱@7bの熱が奪われるの
で、電熱−の消費エネルギーが増加する欠点を有する。
また、燃焼後の煤はエンジンの寿命を縮めるためにフィ
ルタ71で煤をも捕集しなければならず、フィルタの目
づまりによる圧力補正をプロワ9で行なう必賛があり、
プロワ9の制御が複雑となる欠点を有する・ そこで本発明の目的はこのような従米装筺の欠点を除去
し、カーボン微粒子を確実に捕集し少ないエネルギーで
燃焼させることができ、かつエンジン回転数、すなわち
運転条件に無関係に燃焼させることが可能な装置を提供
することにある0次に本発明の一実施例を図面に基づい
て一細に説明する◎ 第4図は本発明の実施例を示す概略図である0サイクロ
ン人口管2aを介してサイクロン本体50に入るカーボ
ン微粒子を含む排気ガス中からサイクロン本体50内部
でカーボン微粒子が排気ガスより分離されて集じん室6
0に一時的に貯溜され、カーホン微粒子が分離された排
気ガス流はサイクロン出口2b、77ラー13.テール
パイプ2cを通って大気に放出される0果じん室60の
底面には鍜送路10aを介して第2巣じん室を兼ねた焼
却室70が通接され、燃g8室70は戻り流路10bを
介してテールパイプ2cまたは点−で示すようにマフラ
13の前段Jc遅艦されている。8は電源、9はスイッ
チである。サイクロンの作用により果しん室60の紙面
に沈降したカーホン微粒子は、更に凝集し電力により鈑
送路10aの人口憂こ到達すると、サイクロン、マフラ
ー等の流体抵抗(圧力損失)によって建まる気流によっ
て燃焼’470へ搬送される0燃S蔓70ではカーボン
微粒子が(力沈降し、電熱@7bによって加熱され焼却
されるとともに燃焼埼ガスは戻り流路10bを通ってマ
フラーの後段または前段へ、いいかんると果じん蔓60
より圧力の低い′#PLA通路の任意の位置で王排気通
路と合流する。
本発明における装置では外観上サイクロンのプローダウ
ン法と類似するが以下の違いと幼果がある。
すなわち、いわゆるブローダウンはカーボン微粒子分l
I[効果(果しん効果)を改嵜するためのものであって
、サイクロンを通過する排気総風嫉の10チ内外の風量
を必要とするが、本発明においては分離効果とは関係な
く、集じん呈60戚面に沈降し充分に#l!果したカー
ボン微粒子を焼却蔓70に搬送するのみで良いため、!
lll見込は分Mされたカーボン微粒子を搬送するだけ
のサイクロン全風音の1−以下光分である0よって、搬
送気流により電熱@7bの熱が奪われることがないので
焼却に用するエネルギーが非常に小さくてすむ。またカ
ーボン微粒子の捕集と燃焼とをエンジン回転数に無関係
lこ行なうことができ、スイッチ9を手動にすることも
できる。
巣5図は本発明の異なる実施例の焼却蔓を示す。
図において、フィルタ7aは搬送気流を横切るように配
設すしている。搬送気流を横切るようlこフィルタ7a
を開型しても、カーボン微粒子は非常Iこ軽くこれを搬
送する搬送気流は少なくて騎むので、j43図のブロワ
9を設ける必要はない。前記燃焼室7によればサイクロ
ンで分離されたカーボン微粒子を実用上1oOチ捕魅し
、そして燃焼させることが・?きる。
第6図は本発明の異なる実施例の燃焼室を示す。
図においてサイクロン本体5oの集じん至6QO)低部
lζ連設したgl!込路10aの下部−こ燃焼室7oが
形成さイL、この燃焼¥70にプロワ11を介して外気
供#管11aが弾入されている。ディーゼルエンジンで
はガソリンエンジンと異なり排気カス空番こは酸素が光
分に存在するが、それでもエン7ンに力1力する負荷が
壇大すると燃焼榮往に必安な酸素量が低下する。このよ
うにfli2;gitが低下すると土兄全燃焼を、1!
き起こす場合が生じる。これIこ対して第6図に示した
実施例によれば、外気供給當11aによって燃焼室60
に外気が供給されるので、燃・先学6 +1内には燃焼
に必要な甘の酸素が与えられる。よって工ンジ/にかか
る負荷、すなわち運転条件に無関係に安定した燃焼を行
なうことができる◎ 以上に説明したように本発明においては、内燃機関の排
気通路ζこ排気ガス流よりカーボン微粒子を分111A
T6固気分離器を配設したものにおり1て、前記固気分
w器により排気ガス流より分離されたカーボン微粒子を
一時的に貯溜Tる果じん蔓およびカーボン微粒子を捕集
して燃境S却Tる燃腕室を有し、当該燃焼室のガス入口
を前記果じん室と接続し、かつ燃焼室のガス出口を罰紀
東じん室の背圧よりも低い圧力の排気通路に接続または
大気に解放するように構成することにより、果じん冨の
背圧のみの少ない風菫によりカーボンrII1.粒子を
燃焼室に搬送することができるので、電熱縁の熱がカー
ボン搬送風により奪われることなく一熱巌の消賛エネル
ギーを少なくできる0また、燃焼室での燃焼焼却は、同
気分lII器によるm気カス中のカーボン微粒子の分離
部と燃焼室によるカーボン微粒子の捕集、燃焼焼却部と
が分割されているために、燃焼室に捕集されたカーボン
微粒子が排気ガス流により再飛散することがないので、
運転条件に無関係に行なうことができ、焼却のための制
御が容易になる利点を有する・
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図および第3図はそれぞれ異なる従来装置
の概略図、第4図は本発明の一冥抛例の概略図、!5図
3よび第6図は本発明におけるそれぞれ異なる実施例を
示す[略図である。 50:固気分+11[,60:果じん藁、7o:燃焼室
、10a:憾送路、lob :戻り流路。 す  1  図 ヤ  Z  圓 才  3  園

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)内燃機関の排気通路に排気ガス流よりカーボン微粒
    子を分離する固気分離器を配設したものにおいて、前記
    固気分離器により排気ガス流より分離されたカーボン微
    粒子を一時的に貯溜する果しん室およびカーボン微粒子
    を捕集して燃焼焼却する燃焼室を有し、当該燃焼室のガ
    ス入口を前記集じん室と接続し、かつ燃焼室のガス出口
    を前記系しん室の背圧よりも低い圧力の排気通路に接続
    または大気に解放したことを特徴とする内燃機関の排気
    %た浄化装置0
JP56152460A 1981-09-26 1981-09-26 内燃機関の排気浄化装置 Pending JPS5853620A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2730271A1 (fr) * 1995-02-07 1996-08-09 Baba Corneliu Systeme d'echappement a filtration pour les moteurs a combustion interne
FR2753392A1 (fr) * 1996-09-18 1998-03-20 Bellini Jacques Procede et dispositif d'elimination des poussieres d'un flux gazeux et en particulier des particules submicroniques

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2730271A1 (fr) * 1995-02-07 1996-08-09 Baba Corneliu Systeme d'echappement a filtration pour les moteurs a combustion interne
FR2753392A1 (fr) * 1996-09-18 1998-03-20 Bellini Jacques Procede et dispositif d'elimination des poussieres d'un flux gazeux et en particulier des particules submicroniques
WO1998011975A1 (fr) * 1996-09-18 1998-03-26 Jacques Bellini Procede d'elimination des poussieres d'un flux gazeux

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