WO2001021289A1

WO2001021289A1 - Purificateur de gaz d'echappement

Info

Publication number: WO2001021289A1
Application number: PCT/JP2000/006490
Authority: WO
Inventors: Mutsuyo Naruke
Original assignee: Nasa Auto
Priority date: 1999-09-24
Filing date: 2000-09-22
Publication date: 2001-03-29
Also published as: US6740148B2; EP1230969A1; US20030010214A1

Description

(84) 指定国 (^広域リ：ヨーロッパ特許（AT, BE, CH, CY, DE, 請求の範囲の補正の期限前の公開であり、補正書受

DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LU， MC, NL, PT, SE). 領の際には再公開される。

2文字コード及び他の略語については、定期発行される添付公開書類：各尸 CTガゼットの巻頭に掲載されている「コードと略語国際調査報告寥のガイダンスノート」を参照。

(57)要約: 本発明は、トラック及びバス等のディーゼル自動車の排気ガスから煤煙を効果的に除去でき、しかも構造の単純な排気ガス浄化装置、及び前記排気ガスから炭化水素に加えて C O、 N O x及ぴ S O x等も効果的に除去できる排気ガス浄化装置を提供することを目的とする。

本発明の排気ガス浄化装置は、潤滑油類及び動植物油類から選択される排気ガス浄化液を内部に収容した排気ガス浄化槽と、前記排気ガス浄化槽の底部に設けられた排気ガス導入流路と、前記排気ガス浄化液中を流通した排気ガスを前記排気ガス浄化槽外に導出する排気ガス導出流路とを備える。

本発明はまた、 .前記排気ガス浄化槽と同様の第 1排気ガス浄化槽に加えて、水又はアル'力リ溶液等の N O x除去液を収容する第 2排気ガス浄化槽を備える排気ガス浄化装置も包含する。明細

排気ガス浄化装置技術分野

本発明は、排気ガス浄化装置に関し、特に、ディーゼルエンジンなどの排気ガスに含まれる煤を効果的に除去できる排気ガス浄化装置に関する。背景技術

大都市および幹線道路沿いの地域等においては、近年、自動車の排気ガスによる大気汚染が深刻になっている。

ガソリン自動車については、この数十年の間に排気ガス規制が強化され、ェンジンにおける燃焼制御、および酸化還元触媒 ·三元処理触媒等による排気ガス中の有害成分の酸化 ·還元等によリ、排気ガスを浄化することが一般に行われるようになつてきた。しかし、前記何れの手段によっても排気ガス中の炭化水素類および一酸化炭素を完全に除去することができなかった。

又、ディーゼル自動車についても、排気ガス浄化手段として、エンジンにおける燃焼制御、過給圧の増大、およびモータ等とのハイブリッド化等の各種手段が検討されてきた。

しかし、これらの排気ガス浄化手段は、排気ガス中における煤煙等の除去性能の点で満足できず、又、エンジンの構造が複雑になるという問題点もあった。そこで、エンジンの排気ガス中に含まれる炭化水素を除去する排気ガス浄化装置が各種提案された。

このような排気ガス浄化装置としては、例えば、特開昭 5 1— 1 1 3 0 2 3号公報において、

a . エンジンの排気経路中に炭化水素を吸収するための吸収装置を設け、 b . 該吸収装置内に、液体吸着材を流下させるように設け、

1 C . 前記吸収装置に、炭化水素を吸収した液体吸着材を炭化水素脱離装置に導く管路を設け、

d . 前記炭化水素脱離装置はエンジンの排気熱によって過熱されるとともに、出口側がェンジンの吸気側に連通されている

内燃機関の排気浄化装置が提案されている（特開昭 5 1 - 1 1 3 0 2 3号公報の第 1頁左下欄第 5〜 1 3行）。

更に、特開昭 6 1 - 0 7 2 6 1 5号公報には、内燃機関からの廃棄ガス配管に浄化液を含有するタンクを設けた内燃機関の廃棄ガス浄化装置が記載され（特開昭 6 1— 0 7 2 6 1 5号公報の第 1頁左下欄第 5〜7行目）、前記浄化液として水、有機酸の希薄混合液、および木酢液が開示されている（特開昭 6 1 - 0 7 2 6 1 5号公報の第 1頁左下欄第 8行〜同頁右下欄第 1 4行）。

更に、特開平 0 7— 2 2 4 6 3 8号公報には、排気ガス中の窒素酸化物、硫黄酸化物、粉塵等を同時に除去する水溶液を入れる容器と、この中に挿入した散気管よりなる排気ガス浄化装置が記載されている（特開平 0 7— 2 2 4 6 3 8号公報の [特許請求の範囲] の欄）。

しかし、特開昭 5 1 - 1 1 3 0 2 3号公報に記載の排気浄化装置は、排気ガス中から揮発性の炭化水素を除去することを目的としてはいるが、煤を除去することを目的としてはいない。

また、特開昭 6 1 - 0 7 2 6 1 5号公報および特開平 0 7— 2 2 4 6 3 8号公報に記載の排気ガス浄化装置においては、前述のように、水、木酢液、排気ガス中の窒素酸化物等を除去する水溶液等の水性の浄化液が使用されているが、これらの浄化液は、水と同様に粘度が低い。一方、トラックおよびバス等のエンジンのように大排気量のディーゼルエンジンの排気圧は、 5〜 6気圧と高圧である。したがって、前記ディーゼルエンジンの排気ガスを前記排気ガス浄化装置に導入すると、排気ガスの圧力で前記浄化液が飛散し、前記浄化液に吸着された前記排気ガス中の煤煙が、前記浄化液とともに再び排気ガス中に戻るという問題があつた。

又、前記ディーゼルエンジンの排気ガスは、温度が 3 0 0〜5 0 0 °Cにも達す

2 るから、前記ディーゼルエンジンの排気ガスを前記排気ガス浄化装置に導入すると、前記排気ガス浄化装置におけるタンク又は容器中の浄化液が、前記排気ガスにより加熱されて蒸発してしまうという問題もあった。

本発明は、トラックおよびバス等のディーゼル自動車の排気ガスから煤煙を効果的に除去でき、しかも構造の単純な排気ガス浄化装置、および前記排気ガスから、前記炭化水素に加えて一酸化炭素、窒素酸化物、および硫黄酸化物等も効果的に除去できる排気ガス浄化装置を提供することを目的とする。発明の開示

本発明の第 1の態様は、潤滑油類および動植物油類から選択される排気ガス浄化液を内部に収容してなる排気ガス浄化槽と、前記排気ガス浄化槽の底部に設けられてなリ、前記排気ガス浄化槽に収容されてなる排気ガス浄化液中に、浄化しようとする排気ガスを導入する排気ガス導入流路と、前記排気ガス浄化液中を流通した排気ガスを前記排気ガス浄化槽外に導出する排気ガス導出流路とを備えることを特徴とする排気ガス浄化装置である。

本発明の第 2の態様は、滑油類および動植物油類から選択される排気ガス浄化液を内部に収容してなる第 1排気ガス浄化槽と、窒素酸化物および硫黄酸化物に対して親和性を有する窒素酸化物除去液を内部に収容してなる第 2排気ガス浄化槽と、前記第 1排気ガス浄化槽の底部に設けられてなり、前記第 1排気ガス浄化槽に収容されてなる排気ガス浄化液中に、浄化しょうとする排気ガスを導入する第 1排気ガス導入流路と、前記第 2排気ガス浄化槽の底部に設けられてなり、前記第 1排気ガス浄化槽から導出された排気ガスを、前記第 2排気ガス浄化槽に収容されてなる窒素酸化物除去液中に導入する第 2排気ガス導入流路と、前記排気ガス浄化液中に導入された排気ガスを前記第 2排気ガス浄化槽外に導出する排気ガス導出流路とを備えることを特徴とする排気ガス浄化装置である。

本発明の第 3の態様は、前記排気ガス浄化槽に貯留された排気ガス浄化液が前記排気ガス浄化液中を流通した排気ガスに随伴して前記排気ガス浄化槽の外部に排出されることを防止する浄化液排出防止手段を、前記排気ガス浄化槽が備えて

3 なる排気ガス浄化装置である。

本発明の第 4の態様は、前記第 2の態様に係る排気ガス浄化装置において、前記第 1排気ガス浄化槽が、前記第 1排気ガス浄化槽に収容された排気ガス浄化液力前期排気ガス浄化液中を流通した排気ガスに随伴して前記第 1排気ガス浄化槽の外部に排出されることを防止する浄化液排出防止手段を備えてなる排気ガス浄化装置である。

本発明の第 5の態様は、前記第 2の態様に係る排気ガス浄化装置において、前記第 2排気ガス浄化槽に貯留された窒素酸化物除去液が、前記窒素酸化物除去液中を流通した排気ガスに随伴して前記第 2排気ガス浄化槽の外部に排出されることを防止する窒素酸化物除去液排出防止手段を、前記第 2排気ガス浄化槽が備えてなる排気ガス浄化装置に関する。

本発明の第 6の態様は、前記浄化液排出防止手段が、排気ガスの導出方向に交差する方向に沿って拡大 ·縮小可能であり、内部を排気ガスが流通可能に形成された遊動球体収容室と、遊動球体収容室内に収容された一群の球体である遊動球体とを有する遊動球体フィルタ、および排気ガスの流れを屈曲させる排気ガス流屈曲手段の少なくとも一方を備えてなる排気ガス浄化装置に関する。

本発明の第 7の態様は、前記窒素酸化物除去液排出防止手段が、排気ガスの導出方向に交差する方向に沿って拡大 ·縮小可能であり、内部を排気ガスが流通可能に形成された遊動球体収容室と、遊動球体収容室内に収容された一群の球体である遊動球体とを有する多孔容器とを備える遊動球体フィルタ、および排気ガスの流れを屈曲させる排気ガス流屈曲手段の少なくとも一方を備える排気ガス浄化装置に関する。

本発明の第 8の態様は、潤滑油類および動植物油類から選択された排気ガス浄化液を内部に収容してなる排気ガス浄化槽と、前記排気ガス浄化槽内に設けられ、前記排気ガス浄化槽に収容された排気ガス浄化液中に排気ガスを導入する排気ガス導入手段と、前記排気ガス浄化液中を流通した排気ガスを導出する排気ガス導出流路とを有し、前記排気ガス導入手段が、排気ガスを一定の方向に噴出する排気ガス噴出部と、前記排気ガス噴出部における排気ガスの噴出方向に沿って延

4 在してなるとともに、一端に、前記排気ガス浄化液が流入する開口部が設けられ、他端に、内部を流通した排気ガス浄化液が流出する開口部が設けられてなり、前記一端に設けられた開口部の近傍に前記排気ガス噴出部を収容してなる排気ガス流誘導ダクトとを備えてなることを特徴とする排気ガス浄化装置に関する。本発明の第 9の態様は、前記排気ガス流誘導ダクトにおける前記他端に設けられた開口部の近傍に、前記排気ガス流誘導ダクト内部から流出する排気ガス浄化液を攪拌する排気ガス浄化液攪拌部が形成されてなる排気ガス浄化装置に関する本発明の第 1 0の態様は、前記排気ガス噴出部が、上方乃至斜め上方に排気ガスを噴出するように形成されてなる排気ガス浄化装置に関する。

本発明の第 1 1の態様は、前記排気ガス浄化液攪拌部が、排気ガスが流通可能に形成されてなる攪拌球体収容室と、前記攪拌球体収容室の内部に遊動可能に収容されてなる攪拌球体とを備える排気ガス浄化装置に関する。

本発明の第 1 2の態様は、前記攪拌球体収容室が、水平方向に伸びる軸線の周リに回転可能に形成された攪拌球体回転容器である排気ガス浄化装置に関する。図面の簡単な説明

図 1は、本発明における第 1の実施態様に係る排気ガス浄化装置の一例を示す縦断面図である。

図 2は、図 1に示す排気ガス浄化装置が備える遊動球体フィルタの内部構造を示す断面図である。

図 3は、本発明における第 2の実施態様に係る排気ガス浄化装置の一例を示す縦断面図である。

図 4は、本発明における第 2の実施態様に係る排気ガス浄化装置の別の例を示す縦断面図である。

図 5は、図 4に示す排気ガス浄化装置が備える巻取りフィルタの構造の詳細を示す断面図である。

図 6は、本発明における第 8の実施態様に係る排気ガス浄化装置の一例を示す

5 縦断面図である。

図 7は、図 6に示す排気ガス浄化装置において使用される攪拌球体の別の例を示す斜視図である。

図 8は、本発明における第 8の実施態様に係る排気ガス浄化装置の別の例を示す断面図である。

図 9は、図 8に示す排気ガス浄化装置における攪拌球体房の詳細を示す拡大断面図である。

図 1 0は、図 9に示す攪拌球体房の内部における攪拌球体の運動の様子を示す拡大断面図である。

図 1 1は、本発明における第 1 0の実施態様に係る排気ガス浄化装置の別の例を示す断面図である。

図 1 2は、図 1 1に示す排気ガス浄化装置が備える攪拌球体回転容器の構造を示す斜視図である。

図 1 3は、本発明における第 8の実施態様に係る排気ガス浄化装置の更に別の例を示す断面図である。

2 排気ガス浄化槽

4 排気ガス噴出部

A 排気ガス導入管

6 排気ガス流誘導ダクト

8 攪拌球体収容室

8 A 攪拌球体房

8 0 攪拌球体回転容器

8 2 端板

8 4 ドーナツ状板

8 6 ドーナツ状板保持部材

1 0 攪拌球体

1 2 遊動球体収容室

1 4 遊動球体 1 6 遊動球体フィルタ

1 8 排気ガスクリーナ

4 4 第 1飛沫防止フード

4 6 第 2飛沫防止フード

6 0 窒素酸化物除去槽

7 0 窒素酸化物除去槽発明を実施するための最良の形態

1 . 実施形態

( 1 ) 実施形態 1

本発明の第 1の実施態様に係る排気ガス処理装置の一例を図 1に示す。図 1に示す排気ガス処理装置は、トラックおよびバスなどの大型ディーゼル自動車に好適に使用される。

図 1に示すように、実施形態 1に係る排気ガス浄化装置は、排気ガス浄化液としてエンジン油が内部に貯留されている排気ガス浄化槽 2と、前記エンジン油中にディーゼルエンジン等の排気ガスを導入する排気ガス導入管 4 Aと、前記排気ガス浄化槽 2で浄化された排気ガスを外界に導出する排気ガス導出流路の一部を形成する排気ガスクリーナ 1 8とを備える。

実施形態 1の排気ガス浄化装置において、排気ガス浄化槽 2は、縦長な直方体の形状を有し、底板 2 Aと、前記底板 2 Aに対して平行な天井板 2 Bとを備えている。尚、排気ガス浄化槽 2は、円柱形等の形状を有してもよい。

図 1に示すように、前記排気ガス浄化槽 2の内部には、円形の孔を全面に多数開口したパンチメタル板から形成された飛沫返し板 2 0 Aが底板 2 Aに対して平行に設けられ、前記飛沫返し板 2 O Aの上方には、中板 2 0 Bが、前記飛沫返し板 2 O Aに対して平行に設けられている。飛沫返し板 2 O Aにおける円孔の孔径は 3 m m程度が好ましい。したがって、前記排気ガス浄化槽 2の内部は、飛沫返し板 2 O A中板 2 0 Bとによって上中下に 3つの区画に分割されている。

排気ガス浄化槽 2の内部における最下段、即ち底板 2 Aと飛沫返し板 2 O Aと

7 の間に挟まれた区画には、エンジン油等の排気ガス浄化液が貯留されている。排気ガス導入管 4 Aは、図 1に示すように、排気ガス浄化槽 2の側壁 2 Cにおける底板 2 A近傍を貫通し、前記底板 2 Aに沿って延在している。排気ガス導入管 4 Aには、排気ガス浄化槽 2の内部に位置する部分における全長に亘つて排気ガスを導入する排気ガス噴出口 4 aが多数設けられている。

排気ガス浄化槽 2における排気ガス導入管 4 Aと底板 2 Aとの間には、図 1に示すように、排気ガス噴出口 4 aからの排気ガスの喷流が底板 2 Aに直接当たらないようにするロアープレート 2 2が水平方向に設けられ、ロア一プレート 2 2 と前記底板 2 Aとの間には、排気泥分離プレート 2 4が水平に設けられている。排気泥分離プレート 2 4と前記底板 2 Aとの間には、排気ガス導入管 4 Aからの排気ガスに含まれる煤煙で汚染されたエンジン油が溜まる浄化液溜リ 2 Dが形成されている。前記排気泥分離プレート 2 4の中央部には、開口部 2 4 Aが設けられている。

前記ロア一プレート 2 2の外周と排気ガス浄化槽 2の内壁面との間には約 1 0 m m程の隙間が形成されているので、前記ロアープレート 2 2と排気泥分離プレート 2 4とにより、排気ガス浄化槽 2における排気ガス中の煤などが吸着される部分から浄化液溜まり 2 Dに至るエンジン油の流路が形成される。底板 2 Aには、浄化液溜まり 2 Dに溜まった排気ガス浄化液等を排出するドレン弁（図示せず。）が設けられている。

排気ガス浄化槽 2に収容される排気ガス浄化液は、潤滑油類および動植物油類から選択される。

前記排気ガス浄化液は、室温において実質的に非揮発性であることが好ましい。ここで、室温において実質的に非揮発性の液体としては、例えば室温（2 5 °C ) における蒸気圧が約 1 O m m H g以下であり、好ましくは 5 m m H g以下であリ、特に好ましくは 1 m m H g以下である液体が挙げられる。

前記潤滑油類としては、例えば、前記エンジン油の他、ギヤ油、マシン油、タ一ビン油、軸受け油、油圧作動油、工作機械油、真空ポンプ油、およびコンプレッサ油等を包含する各種潤滑油が挙げられる。前記各種潤滑油としては、石油系

8 潤滑油の他、エステル系合成潤滑油油およびエーテル系合成潤滑油等の合成潤滑油等も使用できる。前記潤滑油類の粘度は、例えば 3 7 . 8。C (華氏 1 0 0 ° ) で 5〜2， O O O c S tであることが好ましく、特に前記温度において 1 0〜 1 ， 5 0 0 c S tであることが好ましく、特に 1 0 0〜 1， 5 0 0 c S tであることが好ましい。

動植物油類としては、菜種油、大豆油、綿実油、向日葵油、米糠油、落花生、およびひまし油等の植物性油、並びにラード、ヘッド、鯨油、魚油、および水添魚油等の動物性油脂等が挙げられる。前記動植物油類としては、ほかに飲食店および食品工場等から排出される廃食用油等も挙げられる。

排気ガス浄化液としては、排気ガス中の煤煙などの炭化水素類と特になじみが良い点、安価である点、および劣化後は燃料として再利用できる点から、潤滑油類が好ましい。

排気ガス浄化液としては、更に、前記潤滑油類、および動植物油類からなる群より選択される少なくとも一種の液体に、炭素数 3〜 1 5程度の脂肪族ァミン類、および炭素数 6〜 1 2程度の芳香族ァミン類等のアミン類を溶解させた混合液も挙げられる。前記混合液は、煤煙等の炭化水素に加えて窒素酸化物および硫黄酸化物も除去できると考えられる。

排気ガス浄化槽 2の内部における飛沫返し板 2 O Aの上方には、図 1に示すように、遊動球体フィルタ 1 6が設けられている。

遊動球体フィルタ 1 6の構造の詳細を図 2に示す。

図 2に示すように、遊動球体フィルタ 1 6は、排気ガスの導出方向に対して直角な方向、言い替えれば水平方向に拡大 ·縮小可能に形成された扁平な略直方体状の遊動球体収容室 1 2と、遊動球体収容室 1 2内に収容された一群の球体である遊動球体 1 4とを有する。

遊動球体収容室 1 2の底板 1 2 Aは、パンチメタル板から形成され、天井板 1 2 Bは、中央部に、排気ガスを導出する排気ガス導出ダクト 1 2 Cを有する。排気ガス導出ダクト 1 2。は、中板 2 0 Bに開口し、前記開口は、パンチメタル板 2 0 Dで覆われている。

9 遊動球体収容室 1 2は、 4本のマウンテンボルト 1 2 Gによって中板 2 0 Bの下面に固定されている。

遊動球体収容室 1 2の内部には、遊動球体 1 4を挟んで互いに反対側に位置する一対の遊動壁 1 2 Dが設けられている。遊動壁 1 2 Dは、遊動球体収容室 1 2 の内部を水平方向に摺動可能に形成され、遊動壁 1 2 Dと遊動球体収容室 1 2の側壁 1 2 Eとの間に介装されたパネ 1 2 Fによって遊動球体 1 4に向かう方向、即ち遊動球体収容室 1 2の中央部に向かう方向に付勢されている。遊動壁 1 2 D における遊動球体 1 4に当接する側の面は、垂直方向に形成されている。

遊動壁 1 2 Dは、モータ又は油圧モータなどの原動機により、図 1における左右方向に常時往復動するように形成することができる。遊動壁 1 2 Dは、又、排出源であるディ一ゼルエンジン等の内燃機関の回転によリ往復動するように形成してもよい。

遊動球体 1 4は、遊動球体収容室 1 2の内部を遊動できる程度であれば、特に個数に制限はない。

遊動球体 1 4としては、真球度が高く、 1個の重さが或る程度以上有る球体であれば、パチンコ玉、ボールベアリング球等の鋼球およびそれ以外の金属球等が使用できる。前記金属球としては、例えばステンレス鋼球、砲金球、青銅球、ァルミニゥム青銅球、燐青銅球、ベリリウム銅球、および白銅球等が挙げられる。遊動球体 1 4としては、ほかに、前記金属球の表面をゴム、熱可塑性エラストマ一、および軟質樹脂、例えば軟質塩化ビニル樹脂等の軟質材料で被覆した軟質材料被覆球、およびセラミックス球等も挙げられる。

ここで、図 1に示す排気ガス浄化装置は、通常、トラックなどの大型自動車に積載されて使用されるから、使用時においては、路面からの振動を常に受ける。したがって、排気ガス浄化槽 2も水平方向の加速度を受け、遊動球体フィルタ 1 6、および遊動球体フィルタ 1 6に収容された遊動球体 1 4も又、水平方向の加速度を受ける。

前記水平方向の加速度を受けた遊動球体 1 4は、前記加速度が作用する側にある遊動壁 1 2 Dを、前記遊動壁 1 2 Dがパネ 1 2 Fを挟んで相対する側の側壁 1

10 2 Eに向かって押す。これにより、前記パネ 1 2 Fが前記加速度の方向に縮むから、前記遊動壁 1 2 Dは、前記はね 1 2 Fからの付勢力により、遊動球体収容室 1 2の中央部に向かって移動し、遊動球体 1 4も、前記遊動壁 1 2 Dに押されて遊動球体収容室 1 2の中央部に戻る。

遊動球体 1 4が遊動球体収容室 1 2の中央部に戻った後も、遊動球体 1 4は、慣性により、前記加速度の方向とは反対の方向に移動し、先に押した遊動壁 1 2 Dとは反対側の遊動壁 1 2 Dを押す。遊動球体 1 4に押された遊動壁 1 2 Dは、羽 1 2 Fからの付勢力により、遊動球体収容室 1 2の中央部に向かうから、遊動球体 1 4も、前記遊動壁 1 2 Dに押されて遊動球体収容室 1 2の中央部に戻る。このように、遊動球体 1 4は、遊動球体フィルタ 1 6の内部を遊動するから、遊動球体 1 4の表面にエンジン油が付着しても、遊動球体 1 4同士が固着して 1 つの塊になることがない。そして、遊動球体 1 4の表面に付着するエンジン油の量が多くなると、前記エンジン油は、遊動球体 1 4の表面から滴下し、遊動球体収容室 1 2の底板 1 2 Aの孔を通って排気ガス浄化槽 2に戻る。

図 1に示すように、前記中板 2 0 Bの上面には、排気ガス導出ダクト 1 2 Cの開口部を覆うように、角錐台状の第 1飛沫防止フード 4 4が設けられている。第 1飛沫防止フード 4 4の斜面における頂部近傍には、排気ガスの出口である第 1 排気ガス出口 4 4 aが設けられ、周囲には、前記第 1飛沫防止フード 4 4の内部に向かってリブ状の飛沫返しリブ 4 4 bが設けられている。第 1排気ガス出口 4 4 aにはパンチメタル板 4 4 cが嵌装されている。

前記第 1飛沫防止フード 4 4は、前記第 1飛沫防止フード 4 4とほぼ相似な角錐台状に形成された第 2飛沫防止フード 4 6により上方から覆われている。第 2 飛沫防止フード 4 6の斜面における底部近傍には、第 2排気ガス出口 4 6 aが設けられている。前記第 2飛沫防止フ一ド 4 6における第 2排気ガス出口 4 6 aの周囲にも、前記第 1飛沫防止フード 4 4と同様に、前記第 2飛沫防止フードの内部に向かって飛沫返しリブ 4 6 bが形成されている。更に、前記第 2排気ガス出口 4 6 aにも、前記第 1排気ガス出口 4 4 aと同様に、パンチメタル板 4 6 じが嵌装されている。

1 1 図 1において矢印で示すように、前記第 1飛沫防止フード 4 4に流入した排気ガスは、前記第 1排気ガス出口 4 4 aから流出すると、第 2飛沫防止フード 4 6 の内壁面に沿って下方に流れ、前記第 2排気ガス出口 4 6 aから外部に流出する。このように、前記第 1飛沫防止フード 4 4および第 2飛沫防止フード 4 6は、遊動球体フィルタ 1 6から流出した排気ガスの流れを屈曲させる機能を有する。前記遊動球体フィルタ 1 6、第 1飛沫防止フード 4 4、および第 2飛沫防止フード 4 6は、本発明の排気ガス浄化装置における浄化液排出防止手段に相当する。前記第 1飛沫防止フード 4 4および第 2飛沫防止フード 4 6は、本発明の排気ガス浄化装置における排気ガス流屈曲手段に相当する。

図 1に示すように、前記中板 2 0 Bにおける第 1飛沫防止フード 4 4の外壁面と第 2飛沫防止フード 4 6の内壁面との間の部分、および第 2飛沫防止フード 4 6の外壁面の近傍には、中板 2 0 Bの上面に溜まった排気ガス浄化液を抜く浄化液抜き孔 4 8が開口している。前記中板 2 0 Bの下面における浄化液抜き孔 4 8 が開口した部分には、前記浄化液抜き孔 4 8から抜き出された排気ガス浄化液を集める漏斗型の浄化液ポート 5 0が設けられている。前記浄化液ポート 5 0における漏斗の脚に相当する部分には、前記浄化液ポート 5 0に溜まった排気ガス浄化液を排気ガス浄化槽 2における中板 2 0 Bと飛沫返し板 2 0 Aとの間に戻す浄化液戻し管路 5 2が設けられている。前記浄化液戻し管路 5 2は、図 1に示すように先端がループ状に形成されている。

図 1に示すように、排気ガス浄化槽 2における天井板 2 Bの近傍には、第 2飛沫防止フード 4 6の頂面において、前記第 2飛沫防止フード 4 6を保持するアツパープレート 2 0 C力前記天井板 2 Bに対して平行に設けられている。前記ァッパープレート 2 0 Cの下面には、前記遊動球体フィルタ 1 6と同様の構造を有する遊動球体フィルタ 5 4および 5 6力前記第 2飛沫防止フード 4 6を挟むように設けられている。

前記天井板 2 Bの上方には、図 1に示すように、水平方向に延びる円柱形の排気ガスクリーナ 1 8が設けられている。

排気ガスクリーナ 1 8は、水平方向に設けられた略円柱状の排気ガスクリーナ

12 本体 1 8 Aと、排気ガスクリーナ本体 1 8 Aの内部に収容された排気ガスフィルタ 1 8 Bと、排気ガスフィルタ 1 8 Bを透過した排気ガスを外部に排出する排気管 1 8 Cと、誘導球体フィルタ 1 6を通過した排気ガスを排気ガスクリーナ本体 1 8 Aに導く排気ガス導入管 1 8 Dとを有する。

以下、実施形態 1の排気ガス浄化装置の作用について説明する。図 1の矢印は、実施形態 1の排気ガス浄化装置における排気ガスの流れを示す。

トラックおよびバス等のディーゼルエンジンから排出され、マフラーを経由した排気ガスは、排気ガス導入管 4 Aを通り、排気ガス噴出口 4 aから排気ガス浄化槽 2内に導入される。

前記排気ガスは、排気ガス浄化槽 2内部に貯留されたェンジン油などの排気ガス浄化液によって主に煤煙が除去される。前記排気ガス浄化液においては、更に、未燃焼の燃料なども除去される。

前記排気ガス浄化液中を流通した排気ガスは、飛沫返し板 2 O Aに設けられた小孔を通過して遊動球体フィルタ 1 6内に流入する。ディーゼルエンジンの排気圧は、通常 5〜 6気圧程度なので、前記エンジン油の一部は、排気ガス導入管 4 Aから導入された排気ガスの圧力によって、霧状に飛散するだけでなく、滴状に飛散する。したがって、前記排気ガス浄化槽 2からは、前記エンジン油を通過した排気ガスだけでなく、霧状および滴状のエンジン油も排出される。排気ガスに随伴して排出された滴状のエンジン油は、多くの部分が、飛沫返し板 2 O Aに当たって排気ガス浄化槽 2に戻され、一部が、前記排気ガスに随伴して前記遊動球体フィルタ 1 6内に入る。

前記遊動球体フィルタ 1 6内において、排気ガスは遊動球体 1 4の間を流通する。一方、排気ガスに随伴して遊動球体フィルタ 1 6内に侵入した霧状および滴状のエンジン油の大部分は、遊動球体 1 4の表面に付着し、油滴になって飛沫返し板 2 O Aに向かって落下し、排気ガス浄化槽 2内に戻る。

前記遊動球体 1 4は、前述のように、遊動球体フィルタ 1 6内において流動しているから、表面に付着したエンジン油によって互いに付着して一つの塊になることがない。更に、前記遊動球体 1 4の表面は、遊動球体フィルタ 1 6内に飛び

13 込んだエンジン油によって常に洗浄された状態にある。したがって、前記遊動球体 1 4の表面に煤煙が蓄積することがないから、前記遊動球体フィルタ 1 6は、排気ガス中の煤煙等によって目詰まりすることが無、。

前記遊動球体フィルタ 1 6を流出した排気ガスは、図 1において矢印で示すように、第 1飛沫防止フード 4 4の内側に流入し、第 1排気ガス出口 4 4 aを通つて、第 1飛沫防止フード 4 4と第 2飛沫防止フード 4 6との間の空間に流出する。遊動球体フィルタ 1 6によって除去されなかったエンジン油の一部は、第 1排気ガス出口 4 4 aの周囲に設けられた飛沫返しリブ 4 4 bによって阻止され、第 1飛沫防止フード 4 4の内壁面に沿って流下する。

前記第 1排気ガス出口 4 4 aから前記区間に流出した排気ガスは、第 2飛沫防止フード 4 6の内壁面に沿って下方に流れ、前記第 2排気ガス出口 4 6 aから第 2飛沫防止フード 4 6の外部に流出する。一方、前記排気ガス中に残存する霧状のエンジン油および煤煙等は、前記前記第 1排気ガス出口 4 4 aから第 2飛沫防止フード 4 6の内壁面に向かって直進し、第 2飛沫防止フード 4 6の内壁面に付着する。このようにして前記排気ガス中のエンジン油および煤煙の少なくとも一部が前記排ガス中から除去される。

前記第 2飛沫防止フード 4 6の内壁面に沿って流通する排気ガス中に尚残存する霧状のエンジン油および煤は、少なくとも一部が、前記第 2排気ガス出口 4 6 aの周囲に形成された飛沫返しリブ 4 6 bによって阻止される。

前記第 2飛沫防止フード 4 6の外部に流出した排気ガスは、アッパープレート 2 0 Cに取り付けられた遊動球体フィルタ 5 4および 5 6、および排気ガスクリーナ 1 8を通って外界に排出される。

実施形態 1の排気ガス浄化装置によれば、トラック、バス、および建築機械等のディーゼルエンジンから排出される煤煙および炭化水素等の有害成分が極めて効果的に除去される。

それだけでなく、実施形態 1の排気ガス浄化装置をディーゼルエンジンの排気管に接続した状態でディーゼルエンジンを運転すると、ディーゼルエンジンからの排気音は殆ど聞こえなくなり、歯車の嚙み合う音等の機械音しか聞こえなくな

14 るので、ディーゼルェンジンの運転音が極めて小さくなる。

加えて、エンジン油は通常可燃性であるから、排気ガス中の有害成分によって飽和したエンジン油は、燃料として有効に利用できる。したがって、産業廃棄物が発生するという問題も無い。

更に、実施形態 1の排気ガス浄化装置は、発電用ディーゼルエンジン等の固定型ディーゼルエンジン、船舶用ディーゼルエンジン等の大型ディ一ゼルエンジン、および乗用車等のガソリンエンジン等にも用いることができる。

( 2 ) 実施形態 2

本発明の第 2の実施態様に係る排気ガスの浄化装置の一例を図 3に示す。図 3において、図 1および図 2と同一の符号は、特に断らない限り、図 1および図 2において前記符号が示す構成要素と同一の構成要素を示す。

図 3に示すように、例 2の排気ガス浄化装置においても、排気ガス浄化槽 2の内部は、実施形態 1の排気ガス浄化装置における排気ガス浄化槽 2と同様に、飛沫返し板 2 O Aと中板 2 0 Bとにより、上下方向に 3つに区分されている。前記排気ガス浄化槽 2の内部における前記 3つの区分のうち、最下段の区分にェンジン油などの排気ガス浄化液が貯留されている。前記排気ガス浄化槽 2における排気ガス浄化液が貯留された部分は、前記第 2の実施態様に係る排気ガスの浄化装置における第 1排気ガス浄化槽に相当する。

前記中板 2 0 Bの下面には、遊動球体フィルタ 1 6が設けられている。

前記中板 2 0 Bの上面には、遊動球体フィルタ 1 6を通過した排気ガスが導入される角錐台状の排気ガスフード 5 8が設けられ、更に、排気ガスフード 5 8を挟んで 1対の窒素酸化物除去槽 6 0が形成されている。窒素酸化物除去槽 6 0は、前記第 2の実施態様に係る排気ガスの浄化装置における第 2排気ガス浄化槽に相当する。窒素酸化物除去槽 6 0中には水が収容されている。

窒素酸化物除去槽 6 0中には、水を含む各種の窒素酸化物除去液を収容できる。窒素酸化物除去液は、排気ガス中の窒素酸化物および硫黄酸化物等の極性を有する有害成分を前記排気ガスから除去する液体であリ、窒素酸化物および硫黄酸

15 化物と親和性を有する液体から選択される。前記液体としては、水のほかにアル力リ水溶液および有機塩基等が挙げられる。

前記アルカリ水溶液としては、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液、水酸化リチウム水溶液、石灰水、重層水、および炭酸ナトリウム水溶液等が挙げられる。

前記有機塩基としては、例えばジプロピルァミン、ジィソプロピルァミン、ジブチルァミン、トリブチルァミン、ペンチルァミン、ジペンチルァミン、トリべンチルァミン、へキシルァミン、ジへキシルァミン、トリへキシルァミン、ヘプチルァミン、ォクチルァミン、ジォクチルァミン、ノニルァミン、ジノニルアミン、デシルァミン、およびシクロへキシルァミン等の炭素数が 5〜2 5程度の脂肪族ァミン、ァニリン、 N—メチルァニリン、 N， N—ジメチルァニリン、 N， N—ジェチルァニリン、およびトルイジン等の炭素数 6〜 1 2程度の芳香族アミン、ピリジン、ピコリン、キノリン、イソキノリン、およびピリミジン等の複素環有機塩基化合物、並びにエタノールアミン等のアルカノ一ルァミン等が挙げられる。

前記窒素酸化物除去液の内では、安価であり、安全でもある点から水が最も好ましい。

前記排気ガスフード 5 8の上端部近傍には、前記排気ガスフード 5 8からの排気ガスを窒素酸化物除去槽 6 0内に導入する排気ガス導入管 6 2の一端が接続されている。前記排気ガス導入管 6 2の他端は、それぞれ窒素酸化物除去槽 6 0の側壁 6 0 aにおける中板 2 0 Bの近傍を貫通し、前記窒素酸化物除去槽 6 0の内部において、前記中板 2 0 Bの上面に沿って延在している。排気ガス導入管 6 2 には、窒素酸化物除去槽 6 0の内部に収容された水に前記排気ガスフード 5 8からの排気ガスを導入する排気ガス導入孔 6 2 aが長手方向に沿って多数設けられている。

アッパープレート 2 0 Cの下面は、図 3に示すように、窒素酸化物除去槽 6 0 の天井面を形成する。

前記窒素酸化物除去槽 6 0の天井面には、遊動球体フィルタ 5 4および 5 6が

16 設けられている。

前記遊動球体フィルタ 5 4および 5 6は、遊動球体 1 4に代えて砲金球が収容されている点、および図 3に示すように遊動球体フィルタ 5 4および 5 6の開口近傍に、それぞれ砲金の細線をフェルト状に加工したシート状の砲金フィルタ 5 4 aおよび砲金フィルタ 5 6 aを設けた点以外は、前記遊動球体フィルタ 1 6とほぼ同様の構造を有している。前記砲金フィルタ 5 4 aおよび砲金フィルタ 5 6 aは、金束子状フィルタと言い換えることもできる。前記遊動球体フィルタ 5 4 および 5 6に収容される遊動球体としては、前記砲金球のほかに、アルミニウム青銅球、燐青銅球、ベリリウム銅球、白銅球、およびステンレス鋼球等の高耐食性合金球も好ましく用いられる。

実施形態 2の排気ガス浄化装置においては、ディ一ゼルエンジンなどの内燃機関の排気ガスは、実施形態 1の排気ガス浄化装置と同様に、排気ガス導入管 4 A から排気ガス浄化槽 2に導入される。前記排気ガス浄化槽 2においては、主に、前記排気ガス中における煤煙および未燃焼の燃料等の炭化水素が除去される。前記排気ガス浄化槽 2から導出された排気ガスは、遊動球体フィルタ 1 6を通過し、排気ガスフード 5 8内部に導入され、排気ガス導入管 6 2を通じて窒素酸化物除去槽 6 0に導入される。前記窒素酸化物除去槽 6 0において、主に、前記排気ガス中の窒素酸化物および硫黄酸化物が除去される。

実施形態 2の排気ガス浄化装置は、実施形態 1の排気ガス浄化装置の有する特長に加えて、排気ガス中の窒素酸化物および硫黄酸化物を更に効果的に除去できるという特長、および外形がコンパクトであるという特長を有する。

( 3 ) 実施形態 3

本発明の第 2の実施態様に係る排気ガスの浄化装置の別の例を図 4に示す。図 4において、図 1と同一の符号は、特に断らない限り前記符号が図 1において示す要素と同一の要素を示す。

図 4に示すように、実施形態 3の排気ガス浄化装置は、排気ガス浄化液の一例であるエンジン油が内部に収容されている排気ガス浄化槽 2と、前記排気ガス浄

1 7 化槽 2に直列に接続され、内部に水が収容されている窒素酸化物除去槽 7 0とを備えている。排気ガス浄化槽 2は、本発明における第 2の実施態様に係る排気ガス浄化装置における第 1排気ガス浄化槽に相当し、窒素酸化物除去槽 7 0は、前記排気ガス浄化装置における第 2排気ガス浄化槽に相当する。

図 4に示すように、排気ガス浄化槽 2は、縦長の直方体の形状を有し、内部が、下方から飛沫返し板 2 O Aおよび中板 2 0 Bによって 3つに区画されている。そして、底板 2 Aの近傍に、前記排気ガス浄化槽 2に排気ガスを導入する排気ガス導入管 4 Aが設けられている。

排気ガス導入管 4 Aにおける排気ガス嘖出口 4 aが設けられた部分には、パンチメタル板で形成された円筒状の部材である内側脈波緩和管 4 B ,が設けられ、更に、内側脈波緩和管 4 B ,の外側には、同様にパンチメタル板で形成された円筒状の部材である外側脈波緩和管 4 B ₂が同心に設けられている。

中板 2 0 Bの下面には、遊動球体フィルタ 1 6が固定されている。

前記中板 2 0 Bの上面には、遊動球体フィルタ 1 6から導出された排気ガスが導入されるドーム状の飛沫防止フード 6 4が天井板 2 Bに向かって設けられている。前記飛沫防止フード 6 4の周縁部には、前記飛沫防止フード 6 4に導入された排気ガスが流出する排気ガス流出孔 6 4 aが設けられている。更に、飛沫防止フード 6 4の下端部には、後述する巻きフィルタ容器 6 6 aおよび 6 6 bを避けるように凹陥部が形成されている。

図 4に示されるように、前記遊動球体フィルタ 1 6における排気ガス導出口と、前記飛沫防止フード 6 4における排気ガス導入口との間には、金属細線をフエルト状に形成した巻きフィルタ 6 6が間歇的に移動可能に設けられている。更に、前記飛沫防止フード 6 4と遊動球体フィルタ 1 6とを挟む位置に、前記巻きフィルタ 6 6をロール状に巻回された状態で収容するドラム状の巻きフィルタ容器 6 6 aおよび 6 6 bが配置されている。前記巻きフィルタ容器 6 6 a内には、未使用の巻きフィルタ 6 6が収容され、前記巻きフィルタ容器 6 6 b内には、前記巻きフィルタ容器 6 6 aから巻き出され、遊動球体フィルタ 1 6から飛沫防止フード 6 4に向かって流通する排気ガス中の煤煙等によリ汚れた使用済みの巻きフ

18 ィルタ 6 6が収容される。

前記巻きフィルタ容器 6 6 aおよび 6 6 bと巻きフィルタ 6 6とについて、詳細を図 5に示す。図 5に示すように、巻きフィルタ容器 6 6 aおよび 6 6 bは、何れも、前記巻きフィルタ 6 6が巻き取られる巻き取り軸 6 6 cを備えている。前記巻き取り軸 6 6 cには、前記巻きフィルタ 6 6を引き出す機能を有する長方形状の引出シート 6 6 dが固定されている。尚、前記引出シート 6 6 dとしては、前記巻きフィルタ 6 6を一回分の大きさに切断したシート等を用いることができる。また、巻きフィルタ 6 6としては、前記金属細線から形成されたフェルト状のフィルタに代えて、ガラス繊維から形成されたフィルタ、麻、綿、絹、および羊毛等の天然繊維から形成されたフィルタ、並びに砂、石灰岩粉末、活性炭、藁、大鋸屑、又は海綿等を通気性のある紙等に担持したフィルタ等を用いることができる。

巻きフィルタ容器 6 6 aの内部に収容された巻きフィルタ 6 6の一端は、前記引出シート 6 6 dにおける前記巻き取り軸 6 6 cに固定された側の辺とは反対側の辺に、互いに着脱可能に形成された一対の着脱フック 6 6 eを介して取り付けられている。

図 4に示すように、排気ガス浄化槽 2における排気ガス導出口には、窒素酸化物除去槽 7 0に排気ガスを導入する排気ガス導入管 7 2が接続されている。排気ガス導入管 7 2は、窒素酸化物除去槽 7 0の内部を、窒素酸化物除去槽 7 0の底板 7 O Aに沿って延在している。排気ガス導入管 7 2には、窒素酸化物除去槽 7 0に収容された水に排気ガスを導入する排気ガス噴出口 7 2 aが多数穿設され、更に、内側脈波緩和管 4 および外側脈波緩和管 4 B ₂と同様の内側脈緩和管 7 2および外側脈波緩和管 7 2 B ₂が設けられている。

窒素酸化物除去槽 7 0は、図 4に示すように、前記排気ガス浄化槽 2と殆ど同一の構造を有し、内部が、飛沫返し板 7 0 Cおよび中板 7 0 Dにより 3段に区分されている。ただし、内部に水が収容されている点、遊動球体フィルタ 1 6に遊動球体 1 4として砲金球等の耐食性材料で形成された球が収容されている点、および巻きフィルタ 6 6が砲金から形成されている点が、前記排気ガス浄化槽 2と

19 は異なる。

前記窒素酸化物除去槽 7 0の天井版 7 0 Bには、排気ガス導出口が設けられ、前記排気ガス導出口には排気ガスクリーナ 1 8が接続されている。

更に窒素酸化物除去槽 7 0には、補充用の水が貯留されている補充水槽 7 4、および前記補充水槽 7 4からの水を窒素酸化物除去槽 7 0に送水する水補充管路 7 6が接続されている。

実施形態 3の排気ガス浄化装置には、図 4に示すように、排気ガス浄化槽 2に収容されたエンジン油、および窒素酸化物除去槽 7 0に収容された水を冷却する冷却管路 2 8が設けられている。冷却管路 2 8は、排気ガス浄化槽 2および窒素酸化物除去槽 7 0内において、コイル状に巻回されている。冷却管路 2 8には、内部を流通する冷媒を循環させる循環ポンプ 2 8 aが介装されている。

実施形態 3の排気ガス浄化装置の作用について以下に説明する。

実施形態 3の排気ガス浄化装置においては、ディ一ゼルエンジン又はガソリンエンジン等の排気ガスは、実施形態 1および例 2の排気ガス浄化装置と同様に、排気ガス導入管 4 Aを通して排気ガス浄化槽 2に導入される。排気ガス噴出口 4 aから排気ガス浄化槽 2内に放出された排気ガスは、内側パンチメタル円筒 2 b および外側パンチメタル円筒 2 cで吐出圧が弱められるから、前記排気ガスの排気ガス浄化槽 2内部のエンジン油が前記排気ガスの吐出圧で霧状に飛散することが少ない。

前記排気ガス浄化槽 2においては、主に、前記排気ガス中の煤煙等の炭化水素等が除去される。

前記排気ガス浄化槽 2から導出された排気ガスは、遊動球体フィルタ 1 6を通過し、巻きフィルタ 6 6を通過して飛沫防止フード 6 4内部に導入される。

前記排気ガス中のエンジン油の飛沫および煤等の少なくとも一部は、前記巻きフィルタ 6 6によって除去される。前記巻きフィルタ 6 6で除去されなかったェンジン油の飛沫および煤等は、前記飛沫防止フード 6 4内部を直進し、前記飛沬防止フード 6 4内壁における頂部およびその近傍に付着する。一方、排気ガスは、前記飛沫防止フード 6 4の内壁に沿って前記飛沫防止フード 6 4の周縁部に向

20 かって流れ、排気ガス流出口 6 4 aから前記飛沫防止フード 6 4の外部に流出する。

前記飛沫防止フード 6 4の外部に流出した排気ガスは、連結管 2 2を通して窒素酸化物除去槽 7 0に導入される。

窒素酸化物除去槽 7 0において、主に窒素酸化物、硫黄酸化物、および一酸化炭素が除去された廃棄ガスは、遊動球体フィルタ 1 6、および飛沫防止フード 6 4を通り、排気ガスクリーナ 1 8を通して外部に排出される。

実施形態 3の排気ガス浄化装置において、巻きフィルタ容器 6 6 aおよび 6 6 bにおける前記巻きフィルタ 6 6の引き出しおよび巻き取りを以下の手順で行うことができる。

前記巻きフィルタ容器 6 6 a内部の引出シート 6 6 dの末端に固定された着脱フック 6 6 eの一方を、巻きフィルタ 6 6における着脱フック 6 6 eの他方と嚙み合わせ、引き出しシート 6 6 dと巻きフィルタ 6 6とを連結して巻きフィルタ容器 6 6 bの巻き取り軸 6 6 cを回転させて巻きフィルタ 6 6を引き出す。前記巻きフィルタ 6 6が汚れたら、前記巻き取り軸 6 6 cを更に回転させて、前記巻きフィルタ 6 6を 1回分に相当する長さだけ巻きフィルタ容器 6 6 aの内部に巻き込み、巻きフィルタ 6 6の汚れていない部分を、遊動球体フィルタ 1 6と飛沫防止フード 6 4との間に位置させる。巻きフィルタ 6 6が巻きフィルタ容器 6 6 aの内部に全部巻き込まれたら、前記着脱フック 6 6 eを外して巻きフィルタ 6 6と引き出しシート 6 6 dとの連結を解き、前記巻きフィルタ容器 6 6 aを外す尚、前記巻きフィルタ 6 6の引き出しおよび巻き取りは、タイマおよびモータ等を用いて自動的に行うことができる。

実施形態 3の排気ガス浄化装置は、排気ガスの吐出圧が高い場合においても、内部に収容されたエンジン油および水が、排気ガスの吐出圧によって霧状に飛び散ることが少ない。したがって、実施形態 3の排気ガス浄化装置は、特に大排気量のディーゼルエンジンを搭載している大型トラックおよびバス等の大型ディ一ゼル車、並びに大型の建設機械等に好ましく使用できる。

21 ( 4 ) 実施形態 4

本発明における第 8実施態様に係る排気ガス浄化装置の一例を図 6に示す。図 6において図 1および図 2と同一の符号は、前記符号が図 1および図 2において示す要素と同様の要素を示す。

図 6に示すように、実施形態 4に係る排気ガス浄化装置は、エンジン油などの排気ガス浄化液が収容された縦長な直方体状の排気ガス浄化槽 2と、排気ガス浄化槽 2の内部における底板 2 A近傍において、水平方向に延在し、排気ガスを上方に噴出する排気ガス噴出部 4とを備える。

排気ガス浄化槽 2の内部には、更に、排気ガス噴出部 4を底部に収容し、上方、即ち排気ガス噴出部 4からの排気ガスの噴出方向に沿って延在する排気ガス流誘導ダクト 6を備える。

排気ガス浄化槽 2内における前記排気ガス浄化液の液面の高さは、排気ガス流誘導ダクト 6が液面下に没する程度かそれよリ高い。

排気ガス噴出部 4は、図 6に示すように、水平方向に延在し、上半部が半円形状でぁリ、下半部が台形状の断面を有し、しかも上半部の全面に多数の排気ガス噴出口 4 aが穿設された排気ガス噴出管 4 Cと、排気ガス噴出管 4 Cの内側に、排気ガス噴出管 4 Cに対して平行に設けられ、管壁の全面に多数の孔が形成された多孔管である排気ガス導入管 4 Aとを備える。

尚、排気ガス噴出管 4 Cの底部にも、下方に向かって排気ガスを噴出する補助排気ガス噴出口 4 bが穿設されている。

排気ガス導入管 4 Aと排気ガス噴出管 4 Cとの間には、多数の孔が全面に形成された金属板であるパンチメタル板によリ形成された管である脈波緩和管 4 Bが、排気ガス噴出管 4 Cに対して同心に設けられている。

排気ガス流誘導ダクト 6は、図 6に示すように、排気ガス噴出部 4を挟んで互いに反対側に位置する一対の側板 6 Bと、排気ガス噴出部 4の直ぐ下方に位置し、扁平な V字型に形成された底板 6 Cとを備えている。

側板 6 Bは、図 6に示すように、互いにほぼ平行に配置され、上端部において

22 、排気ガス浄化槽 2における側板 2 Cのうち、前後面に位置するものとともに、排気ガス流誘導ダクト 6における排気ガス導出口 6 Aを形成している。以下、「前」は、図 6以降の図面において紙面から飛び出す方向であり、「後」は、図面の紙面に向かう方向である。尚、図 6以下において、排気ガス浄化槽 2における前面に位置する側板 2 Cは省略されている。排気ガス導出口 6 Aは、排気ガス流誘導ダクト 6の上端に位置するから、排気ガス噴出部 4における排気ガスの噴出方向に対して下流側に設けられた開口部とも言い替えられる。

側板 6 Bと底板 6 Cとの間には、スロット状の開口部である浄化液戻り口 6 D が形成されている。浄化液戻リロ 6 Dは、排気ガス流誘導ダクト 6の下端に開口しているから、排気ガス噴出部 4における排気ガスの噴出方向に対して下流側に設けられた開口部とも言い替えられる。

排気ガス流誘導ダクト 6における排気ガス導出口 6 A近傍には、後述する攪拌球体 1 0を収容する攪拌球体収容室 8力形成されている。攪拌球体収容室 8は、垂直方向に沿った壁面である側壁 8 Bによリ、上方から見て碁盤目状に仕切られている。側壁 8 Bは、攪拌球体 1 0からの衝撃を和らげる目的でゴム張りにすることができる。攪拌球体収容室 8において、側壁 8 Bにより仕切られた空間を、以下、「攪拌球体房 8 A」という。

攪拌球体房 8 Aは、図 6に示すように、それぞれパンチメタル板で形成された天井板 8 Cと底板 8 Dとを備えて排気ガスが内部を上下方向に流通可能に形成されている。攪拌球体房 8 Aの内部には、攪拌球体 1 0が収容されている。攪拌球体収容部 8と攪拌球体 1 0とは、本発明の排気ガス浄化装置における排気ガス浄化液攪拌部に相当する。

図 6に示す排気ガス浄化装置においては、攪拌球体房 8 Aの内部には、攪拌球体 1 0がそれぞれの 1 0〜 1 5個づっ収容されているが、攪拌球体房 8 Aに収容される攪拌球体 1 0の個数には特に制限はない。したがって、各攪拌球体房 8 A には、攪拌球体 1 0が 1個づっ収容されていてもよく、又、 2個以上の特定の個数収容されていてもよい。

攪拌球体 1 0としては、たとえば、パチンコ玉およびボールべァリング球等の

23 鋼球、ステンレス鋼球、砲金球、真鍮球、青銅球、アルミニウム青銅球、燐青銅球、ベリリウム青銅球、および白銅球等の金属球が使用できる。

前記金属球としては、通常直径 3〜2 0 m m程度のものが使用されるが、金属球の直径は前記範囲には限定されない。

攪拌球体 1 0としては、ほかに、前記金属球の表面を耐油性のゴムで被覆したゴム被覆金属球も使用できる。又、図 7に示すように、前記金属球の直径方向に貫通孔 1 O Aを穿設した孔明き球体も、攪拌球体 1 0としては好ましい。

排気ガス流誘導ダクト 6の内部における攪拌球体収容部 8と排気ガス噴出部 4 との間には、図 6に示すように、 V字型の断面形状を有し、排気ガス噴出部 4から噴出された排気ガスを各攪拌球体房 8 Aに均等に分配する V字型プレート 6 E が設けられている。

図 6に示す排気ガス浄化装置においては、更に、排気ガス浄化槽 2の天井板 2 B近傍に遊動球体フィルタ 1 6が設けられている。遊動球体フィルタ 1 6の構成は、実施形態 1に係る排気ガス浄化装置のところで述べたとおりである。

排気ガス浄化槽 2の天井板 2 Bの中央部には、遊動球体フィルタ 1 6内を流通した排気ガスを更に浄化する排気ガスクリーナ 1 8が設けられている。前記排気ガスクリーナ 1 8の構成も、実施形態 1に係る排気ガス浄化装置のところで述べた通りである。

排気ガス浄化槽 2の内部における遊動球体フィルタ 1 6の下方には、パンチメタル板で形成された飛沫返し板 2 0が水平に設けられている。

一方、排気ガス浄化槽 2の底板 2 Aと、排気ガス流誘導ダクト 6の底板 6 Cとの間には、図 6に示すように、板状のロア一プレート 2 2が水平方向に設けられ、ロアープレート 2 2と排気ガス浄化槽 2の底板 2 Aとの間には、一対の排気泥分離プレート 2 4が水平に設けられている。

更に、排気ガス浄化槽 2の底板 2 Aの中央部には、ドレン抜き口 2 6が設けられている。ドレン抜き口 2 6は、通常は閉じている。

排気ガス流誘導ダクト 6の側板 6 Bと排気ガス浄化槽 2の側板 2 Cとの間には、図 6に示すように、排気ガス浄化槽 2内のエンジン油を冷却するコイル状の冷

24 却管路 2 8が水平方向に沿って設けられている。

尚、図 6に示す排気ガス浄化装置においては、前記排気ガス浄化装置と同様の構造を有し、排気ガス浄化槽にエンジン油に代えて水またはアルカリ水溶液を充填した第 2段目の排気ガス浄化装置を、排気ガスクリーナ 1 8の代わりに接続することもできる。

前記排気ガス浄化装置によれば、排気ガス中の煤だけでなく、窒素酸化物および硫黄酸化物も効果的に除去できる。

以下において、図 6に示す排気ガス浄化装置の作用について説明する。

ディーゼルェンジン等からの排気ガスを排気ガス導入管 4 Aに導入すると、前記排気ガスは、排気ガス導入管 4 Aの周囲から噴出し、大部分は排気ガス噴出管 4 Cにおける排気ガス噴出口 4 aから、排気ガス流誘導ダクト 6内部を上昇し、排気ガス導出口 6 Aから排気ガス浄化槽 2におけるェンジン油の液面に向かって導出される。そして、前記エンジン油中を通過した排気ガスは、遊動球体フィルタ 1 6および排気ガスクリーナ 1 8を通って排気ガス浄化装置の外部に排出される。

排気ガス導入管 4 Aから導入された排気ガスは、排出源であるディ一ゼルェンジン等の内燃機関におけるサイクルに応じて圧力および流速が変動するから、排気ガス導入管 4 Aの周囲には、前記圧力および流速の変動により、脈波状の波動 (以下、「脈波」という。）が発生する。

前記脈波は、脈波緩和管 4 Bにおいて、ある程度緩和されるが、排気ガス流誘導ダクト 6中に存在するエンジン油を介して攪拌球体収容室 8に伝達される。攪拌球体収容室 8における攪拌球体房 8 Aの天井板 8 Cと底板 8 Dとは、何れも前述のようにパンチメタル板で形成されているから、前記脈波は、攪拌球体 1 0にも伝達される。

したがって、攪拌球体 1 0は、前記脈波によって上下に遊動し、これによつて

、前記脈波は更に緩和される。

排気ガス導入管 4 Aから導入される排気ガスの圧力が高い場合には、排気ガスの圧力でエンジン油が飛沫になって飛散し、排気ガスに混在して排出されること

25 があるが、前記エンジン油の大部分は、飛沫返し板 2 0に当たって排気ガス浄化槽 2中に戻される。

前記エンジン油の一部は、飛沫返し板 2 0の孔を通過するが、前記エンジン油は、排気ガスが遊動球体フィルタ 1 6を通過するときに、遊動球体 1 4の表面に付着する。

ここで、図 6に示す排気ガス浄化装置は、通常、トラックなどの大型自動車に積載されて使用されるから、使用時においては、路面からの振動を常に受け、実施形態 1に係る排気ガス浄化装置のところで述べたように、遊動球体 1 4が遊動球体フィルタ 1 6の内部を遊動する。したがって、遊動球体 1 4の表面にェンジン油が付着しても、遊動球体 1 4同士が固着して 1つの塊になることがなく、また、遊動球体 1 4の表面に付着するエンジン油の量が多くなると、前記エンジン油は、遊動球体 1 4の表面から滴下し、遊動球体収容室 1 2の底板 1 2 Aの孔を通って排気ガス浄化槽 2に戻る。

したがって、前記排気ガス中のエンジン油の飛沫は、遊動球体フィルタ 1 6において殆ど除去されるから、排気ガスクリーナ 1 8の排気ガスフィルタが前記ェンジン油の飛沫で汚れる度合いは少ない。

一方、排気ガス流誘導ダクト 6中のエンジン油は、排気ガス流誘導ダクト 6内部における前記排気ガスの流れに引きずられて、排気ガス流誘導ダクト 6内部を上昇し、攪拌球体収容室 8を通って排気ガス導出口 6 Aから上方に導出される。そして、攪拌球体収容室 8の内部において、攪拌球体 1 0は、排気ガスの脈波によって上下に誘導するから、攪拌球体収容部 8内部においてェンジン油は強く攪拌されて排気ガスと互いに充分に接触し、前記排気ガス中の煤は、前記エンジン油によリ絡め取られて除去される。

上方に向かって導出されたエンジン油は、図 6において矢印 aで示すように、排気ガス浄化槽 2におけるェンジン油の液面において水平方向に向きを変え、排気ガス浄化槽 2における側壁 2 Cに向かう。そして、側壁 2 Cの近傍において、下方に向きを変える。

ここで、排気ガス導出口 6 Aからエンジン油が導出されることにより、排気ガ

26 ス流誘導ダクト 6の内部は減圧されるから、排気ガス浄化槽 2の側壁 2 Cに沿つて下降したエンジン油は、浄化液戻り口 6 Dから排気ガス流誘導ダクト 6の内部に吸い込まれる。

このようにして、排気ガス浄化槽 2の内部には、矢印 aで示すように、ェンジン油の循環流が生じる。

尚、エンジン油中に吸着された煤は、たとえば、排気ガス流誘導ダクト 6の底板 6 C上に蓄積するが、排気ガス導入管 4 Aから導入された排気ガスの一部が、図 1において矢印 bで示すように、排気ガス噴出管 4 Cにおける補助排気ガス噴出口 4 bから底板 6 Cに向かって下方に噴出するから、底板 6 C上に蓄積した煤は、前記排気ガスの噴出流 bによって吹き飛ばされる。

したがって、底板 6 C上に大量に煤が蓄積することが防止される。

実施形態 4に係る排気ガス浄化装置においては、前述のように、排気ガスの噴出流によって、排気ガス浄化槽 2の内部において、エンジン油の上下方向の循環流が生じる。又、前記エンジン油は、攪拌球体収容部 8を通過するときに、攪拌球体 1 0によリ強く攪拌される。

したがって、排気ガスは、エンジン油と効率良く接触する。

更に、エンジン油は、室温で 1 0〜1 0 0， 0 0 0 c S程度と、水に比較して粘度が遥かに高い

以上の理由により、実施形態 4に係る排気ガス浄化装置においては、排気ガス中の煤は、実施形態 1に係る排気ガス浄化装置よりも更に効率良くエンジン油に絡め取られて除去される。

( 5 ) 実施形態 5

本発明に係る排気ガス浄化装置の別の例を図 8に示す。図 8において、図 6および図 7と同一の符号は、特に断らない限り、図 6および図 7において前記符号が示す要素と同一の要素を示す。

図 8に示すように、実施形態 5に係る排気ガス浄化装置においては、攪拌球体収容室 8は、攪拌球体 1 0を収容する小室である攪拌球体房 8 Aに区画されてい

27 る。攪拌球体房 8 Aの内壁は、全体として上方および下方に向かって縮小する形状、言い替えれば、略卵型又は米粒型に形成されている。

攪拌球体房 8 Aの詳細を図 9に示す。

図 9に示すように、攪拌球体房 8 Aの底板 8 Dは、下方に湾曲したパンチメタル板により形成され、底板 8 Dの上面には、攪拌球体 1 0が底板 8 Dに固着することを防止する角状の突起 8 D】が形成されている。攪拌球体房 8 Aの天井板 8 Cは、平板状のパンチメタル板によリ形成されている。

攪拌球体房 8 Aを囲む 4枚の側壁 8 Bは、何れも垂直方向に設けられている。そして、第 1の側壁 8 B の下半部には、第 1の側壁 8 B！に向かい合う第 3の側壁 8 B ₃に向かって傾斜する下部傾斜面 8 E が形成されている。同様に、第 1の側壁 8 B ,に隣接する第 2の側壁 8 B ₂における下半部には、第 2の側壁 8 B ₂に向かい合う第 4の側壁 8 B ₄に向かつて傾斜する下部傾斜面 8 E ₂が形成されている。尚、図 9においては、第 4の側壁 8 B ₄および攪拌球体 1 0は省略されている。下部傾斜面 8 E および 8 E ₂の下端は、底板 8 Dに連続している。一方、第 1の側壁 8 B 〜第 4の側壁 8 B ₄の上端部には、それぞれ上方に向かつて縮小する上端部傾斜面 8 F 〜 8 F ₄が形成されている。

尚、上端部傾斜面 8 F】〜 8 F ₄のうち、第 1の側壁 8 B の上端に位置する上端部傾斜面 8 F 1は、図 4に示すようにパンチメタル板により形成されている。第 4の側壁 8 B ₄の上端に位置する上端部傾斜面 8 F ₄も同様にパンチメタル板により形成されている。尚、図 9において、上端部傾斜面 8 F ₄は省略されている。

攪拌球体房 8 A内部を攪拌球体 1 0が上下動する様子を図 1 0に示す。

底板 8 D上の攪拌球体 1 0は、底板 8 Dからの排気ガスの圧力により、一部は

、図 1 0に示すように、第 3の側壁 8 B ₃に沿って上昇し、残りは、第 4の側壁

8 B ₄に沿って上昇する。

第 3の側壁 8 B ₃に沿って上昇した攪拌球体 1 0は、第 3の側壁 8 B ₃における上端部傾斜面 8 F ₃に沿って上昇し、天井面 8 Cの下面を、第 1の側壁における上端部傾斜面 8 F ,に向かって転動する。そして、上端部傾斜面 8

28 および第 1の側壁 8 B ,に沿って下降する。第 1の側壁 8 Β ,に沿って下降した攪拌球体 1 0は、第 1の側壁 8 Β ,における下部傾斜面 8 Ε ,上を、底板 8 Dに向かって転動する。

同様に、第 4の側壁 8 B ₄に沿って上昇した攪拌球体 1 0は、第 4の側壁 8 B ₄における上端部傾斜面 8 F ₄に沿って上昇し、天井面 8 Cの下面を、第 2の側壁 8 B ₂における上端部傾斜面 8 F ₂に向かって転動する。そして、上端部傾斜面 8 F ₂および第 2の側壁 8 B ₂に沿って下降する。第 2の側壁 8 B ₂に沿って下降した攪拌球体 1 0は、第 2の側壁 8 B ₂における下部傾斜面 8 E ₂上を、底板 8 Dに向かって転動する。

したがって、攪拌球体 1 0は、図 1 0に示すように、攪拌球体房 8 Aの内壁面に沿って半時計回りに楕円状の軌跡を描きつつ上下動するから、第 1実施形態に係る排気ガス浄化装置に比較して、攪拌球体 1 0の運動がより円滑である。又、排気ガスが流通しない状態においては、攪拌球体 1 0は、底板 8 Dにおける突起の先端に接触した状態にあるから、攪拌球体 1 0が底板 8 Dの表面に固着することが防止される。

実施形態 5に係る排気ガス浄化装置は、前記の点を除いては、実施形態 4に係る排気ガス浄化装置と同様の構成を有している。

又、排気ガス噴出部 4からの排気ガスの噴出流により、排気ガス流誘導ダクト 6の排気ガス導出口 6 Aを出て、排気ガス浄化槽 2の内壁にそって排気ガス浄化槽 2の内部を一周し、浄化液戻り口 6 Dを通って排気ガス流誘導ダクト 6内に戻るエンジン油の循環流が生じる点においても、実施形態 5に係る排気ガス浄化装置は、実施形態 4に係る排気ガス浄化装置と同様である。

実施形態 5に係る排気ガス浄化装置は、実施形態 4に係る排気ガス浄化装置の備える特長に加え、エンジンの出力が低いとき、換言すれば排気ガスの吐出圧が低い場合にも、攪拌球体収容室 8における排気ガスの攪拌が、より確実に行なわれるという特長を有する。

( 6 ) 実施形態 6

29 本発明に係る排気ガス浄化装置において、攪拌球体収容室として円筒状の攪拌球体回転容器を用いた例を図 1 1に示す。図 1 1において、図 6および図 7と同一の符号は、特に断らない限り、図 6および図 7において前記符号が示す要素と同一の要素を示す。

図 1 1に示すように、実施形態 6に係る排気ガス浄化装置においては、攪拌球体回転容器 8 0は、略円柱状の形状を有する籠状に形成され、攪拌球体回転容器 8 0の軸線に沿って水平に設けられた回転軸 Sを中心として回転又は回動する。前記排気ガス浄化装置が備える攪拌球体回転容器 8 0の詳細を図 1 2に示す。図 1 1および図 1 2に示すように、攪拌球体回転容器 8 0は、両端に位置する一対の円板状の端板 8 2と、端板 8 2の中心部に、端板 8 2に対して直角に固定された回転軸 Sとを有する。

一対の端板 8 2の間には、外径が端板 8 2と同一であり、ドーナツ状の平面形状を有するド一ナツ状板 8 4力端板 8 2に対して同心に、しかも回転軸 Sの軸線に沿って等間隔に配設されている。互いに隣り合う 2枚のドーナツ状板 8 4の間隔は、ドーナツ状板 8 4の間から攪拌球体 1 0が脱落しないように、攪拌球体 1 0の直径よリも小さいことが好ましい力端板 8 2とドーナツ状板 8 4とを外側から包むように金網又はパンチメタル板を張って攪拌球体 1 0の脱落を防止する場合には、互いに隣り合う 2枚のドーナツ状板 8 4の間隔は、攪拌球体 1 0の直径以上であってもよい。

図 1 2に示すように、ドーナツ状板 8 4は、一対の端板 8 2の間に、回転軸 S に対して平行に設けられた棒状の部材であるドーナツ状板保持部材 8 6により、前記位置に保持されている。

図 1 2に示す例においては、ドーナツ状板保持部材 8 6は、端板 8 2の周縁部に 8本設けられているが、ドーナツ状板保持部材 8 6の本数は、 8本には限定されない。

端板 8 2の周縁部およびドーナツ状板 8 4には、それぞれドーナツ状板保持部材 8 6が揷通する揷通孔が設けられ、ドーナツ状板保持部材 8 6は、前記孔に揷通した状態で、端板 8 2およびドーナツ状板 8 4に固定されている。

30 ドーナツ状板保持部材 8 6としては、例えば金属棒およびボルトが使用できるドーナツ状板保持部材 8 6として金属棒を使用する場合には、ドーナツ状板保持部材 8 6は、端板 8 2とドーナツ状板 8 4とに例えば鱲付け等によリ固定することができる。

ドーナツ状板保持部材 8 6としてボルトを使用する場合には、ドーナツ状板保持部材 8 6における隣り合う 2枚のドーナツ状板 8 4の間に所定の長さのカラ一を揷入し、ドーナツ状板 8 4を前記カラ一の長さに等しい間隔に保持できる。ドーナツ状板保持部材 8 6としてボルトを使用すれば、攪拌球体回転容器 8 0 の組み立て ·分解が容易に行なえるから好ましい。

回転軸 Sは、処理しょうとする排気ガスを排出するエンジンからの出力により回転させることができる。

エンジンからの出力により、回転軸 Sを回転させれば、エンジンの出力の増減に合わせて攪拌球体回転容器 8 0の回転速度も増減でき、したがって、排気ガス浄化装置の能力もエンジンの出力の増減に応じて増減できる。

回転軸 Sは、又、電気モータにより回転させてもよい。電気モータの速度は、エンジン出力に関係無く一定に保持してもよく、又、アクセルを強く踏み込むと、換言すればエンジン出力が増大すると増加するように制御してもよい。

回転軸 Sは、更に、振り子により回動するように形成してもよい。例えば、振リ子の回動軸に大径スプロケットを固定し、回転軸 Sに小径スプロケットを固定し、前記大径スプロケットと小径スプロケットとをチェーンで結ぶことによリ、回転軸 Sを振り子により回動させることができる。

振り子により回転軸 Sを回動させる排気ガス浄化装置においては、攪拌球体回転容器 8 0を回転させるのに特別な動力は不要である。

前記排気ガス浄化装置においては、図 1 1に示すように、排気ガス流誘導ダクト 6の側板 6 Bにおける下端部近傍から、攪拌球体回転容器 8 0に向かって一対の脈流返し板 6 2が設けられている。脈流返し板 6 2は、パンチメタル板からなリ、上方に向かうに従って互いの間隔が狭くなるように設けられている。脈流返

31 し板 6 2は、攪拌球体回転容器 8 0と排気ガス流誘導ダクト 6の側板 6 Bとの間から排気ガスが逸散することを防止し、攪拌球体回転容器 8 0内に排気ガスを誘導する機能を有する。

実施形態 6の排気ガス浄化装置は、攪拌球体収容室が攪拌球体回転容器 8 0である点、および脈流返し板 6 2を有する点を除いては、実施形態 1実施形態に係る排気ガス浄化装置と同様の構成を有している。

実施形態 6の排気ガス浄化装置においては、攪拌球体回転容器 8 0を回転させながら排気ガスを処理することができるから、攪拌球体 1 0は、排気ガス処理中は、攪拌球体回転容器 8 0の内壁面上を転動する。

しかも、攪拌球体回転容器 8 0の内壁面は、ドーナツ状板 2 4の内周面により形成され、ドーナツ状板 2 4は、通常、厚みが薄いから、攪拌球体 1 0が、攪拌球体回転容器 8 0の内壁面に接触する面積はきわめて小さい。

したがって、実施形態 6の排気ガス浄化装置においては、エンジン油などの排気ガス浄化液の粘度が高い場合においても、攪拌球体 1 0が、攪拌球体回転容器 8 0の内壁面に固着することがない。

更に、前記排気ガス浄化液は、排気ガスの脈波によって攪拌球体回転容器 8 0 内で上下運動する攪拌球体 1 0によリ攪拌されるだけでなく、回転軸 Sの周リに回転又は回動する攪拌球体回転容器 8 0そのものによっても攪拌されるから、排気ガスは、排気ガス処理液と、更に激しく接触する。

故に、実施形態 6の排気ガス浄化装置によれば、排気ガス中の煤は、更に完全に除去される。

( 7 ) 実施形態 7

実施形態 4に係る排気ガス浄化装置において、排気ガス浄化槽の外部にェンジン油を循環させる外部循環流路を設けた例を図 1 3に示す。図 1 3において、図 6および図 7と同一の符号は、特に断らない限り、図 6および図 7において前記符号が示す要素と同一の要素を示す。尚、図 1 3においては、冷却管路 2 8は省略されている。

32 図 1 3に示すように、第 4実施形態の排気ガス浄化装置においては、排気ガス浄化槽 2の内部に貯留されているエンジン油が循環する外部循環流路 3 0が、排気ガス浄化槽 2の外側に設けられている。

外部循環流路 3 0の一端部は、排気ガス流誘導ダクト 6における底板 6 Cと、排気ガス浄化槽 2におけるロア一プレート 2 2との間に位置し、他端は、排気ガス浄化槽 2の側壁 2 Cを貫通して、排気ガス流誘導ダクト 6の側板 6 Bに向かつて開口している。

外部循環流路 3 0には、円柱状の攪拌球体収容容器 3 2が介装されている。攪拌球体収容容器 3 2の内部には、攪拌球体 3 4を内部に収容する攪拌球体室 3 6が形成されている。攪拌球体室 3 6の底板 3 6 Aおよび天井板 3 6 Bは、互いに平行に設けられ、しかも、何れもパンチメタル板により形成されている。一方、遊動球体フィルタ 1 6における遊動球体収容室 1 2が備える排気ガス排出ダクト 1 2 Cの内部には、下方に向かって開く漏斗状に形成され、排気ガス排出ダクト 1 2 Cの一部を外部に導出する排気ガス吸い込みダクト 3 8が設けられている。

排気ガス吸い込みダクト 3 8は、管路により、遠心ブロワ 4 0の吸引側に接続されている。

遠心ブロワ 4 0の出口側には、遠心ブロワ 4 0で圧縮された排気ガスを攪拌球体収容容器 3 2内に導く排気ガス吹き込み管路 4 2の一端が接続されている。排気ガス吹き込み管路 4 2の他端部は、攪拌球体収容容器 3 2の内部における攪拌球体収容容器 3 2の底壁面 3 2 Aと攪拌球体室 3 6の底板 3 6 Aとの間の空間に位置し、底板 3 6 Aに向かって開く漏斗状に形成されている。

第 4実施形態に係る排気ガス浄化装置は、図 8に示すように、前記各点を除いては、実施形態 4に係る排気ガス浄化装置と同様の構成を有している。

前記排気ガス浄化装置において、遠心ブロワ 4 0を回転させると、排気ガス排出ダクト 1 2 C内を流通する排気ガスの一部が、図 8において矢印 cで示すように、排気ガス吸い込み管路 3 8から遠心ブロワ 4 0に向かって吸い込まれる。遠心ブロワ 4 0に吸い込まれた排気ガスは、排気ガス吹き込み管路 4 2を通つ

33 て、攪拌球体^又容容器 3 2の底壁面 3 2 Aと攪拌球体室 3 6の底板 3 6 Aとの間に吹き込まれる。

前記排気ガスの圧力により、攪拌球体 3 4が上下運動する。そして、攪拌球体収容容器 3 2内部のエンジン油は上方に押し出されて攪拌球体収容容器 3 2の内部は減圧される。

したがって、外部循環流路 3 0における底板 6 Cとロアープレート 2 2との間に位置する端部から攪拌球体収容容器 3 2内部にエンジン油が吸引される。これにより、図 8において矢印 bで示すような、排気ガス浄化槽 2内部において下方に向かうエンジン油の循環流が生じる。

前記エンジン油の循環流 bは、循環流 aと方向が同じであるから、エンジン油の循環流 aは、循環流 bにより、加速される。

したがって、実施形態 7に係る排気ガス浄化装置においては、排気ガス浄化槽 2の内部に、実施形態 4に係る排気ガス浄化装置よリも更に強い循環流が発生するから、排気ガス中の煤は、更に効率良く排気ガス浄化液に絡め取られて除去される。

2 . 実施例

図 3に示す排気ガス浄化装置を用いてディ一ゼル車およびガソリン車の排気ガスの浄化試験を行った結果を以下に示す。

エンジン油の種類： 1 0 W— 3 0マルチグレード油

エンジン油の量： 8 0リットル

水の量： 2 2リットル

A . ディ一ゼソレ車

ディーゼル車としては、日産自動車（株）製のニッサンアトラス（排気量 3 3 0 0 c c、エンジン形式 E D 3 3 ) およびいす自動車（株）製のいすエルフ (排気量 3 6 0 0 c c、エンジン形式 4 B E 1 ) を用いた。

ディーゼル車の排気ガスについては、前記排気ガス浄化装置に通さない排気ガス、換言すれば浄化前の排気ガスと、前記排気ガス浄化装置に通した後の排気ガ

34 ス、換言すれば浄化後の排気ガスとにっき、煤（黒煙）、窒素酸化物、および硫黄酸化物の濃度を測定した。

煤の濃度は、バンザィ（株）製の黒煙測定器（形式： D S M— 1 0、運輸省番号： D S— 2 ) を用いて測定し、前記黒煙測定器の読み（％) で表した。

前記ディーゼル車のエンジンを約 5 0 O rpmの低速で回転させておき、前記状態からエンジンを吹かして約 1 5 0 O rpmまで回転数を高め、この状態で黒煙濃度の測定を行った。前記測定を 3回繰り返し、平均値をとつた。結果を表 1に示す。

(表 1 )

窒素酸化物および硫黄酸化物の濃度については、前記ディーゼル車のエンジンを 1 7 0 O rpmで 1時間回転させて測定した。浄化前の排気ガスについては、前記排気ガス浄化装置における水槽から採取した水の全窒素濃度および硫酸ィォン濃度を測定した。浄化後の排気ガスについては、前記排気ガス浄化装置における排気ガスクリーナから排出される排気ガスを 1時間水に流通させ、前記水について、浄化前の排気ガスと同様にして測定した。

結果を下記の表 2に示す。

35 (表 2 )

B . ガソリン車

ガソリン車としては、日産自動車（株）製のニッサンブル一バ一ド（排気量 1 8 0 0 c c ) を用いた。

ガソリン車については、浄化前の排気ガスと浄化後の排気ガスとにっき、炭化水素および一酸化炭素の濃度を測定した。

前記排気ガス中の炭化水素および一酸化炭素は、エンジンを Ί 0 O rpmで回転させた状態で、横川電気（株）製の C O · H Cテスター（形式： A U 7 C H、運輸省検査番号 7 M D 6 6 5 3 ) を用いて測定した。結果を下記の表 3に示す。

(表 3 )

前記表 1および表 2に示された結果から、例 2の排気ガス浄化装置によれば、ディーゼル車の排気ガス中の黒煙（煤）を殆ど完全に除去でき、窒素酸化物、および硫黄酸化物もよく除去できることが判る。又、前記表 3に示された結果から、ガソリン車の排気ガス中の一酸化炭素および炭化水素もよく除去できることが判る。産業上の利用分野

本発明の第 1実施態様に係る排気ガス浄化装置においては、浄化しょうとする排気ガスは、前記排気ガス導入流路を通って前記排気ガス浄化槽の底部に導入されるので、前記排気ガスは、排気ガス浄化槽に貯留された排気ガス浄化液中を上昇する。ここで、排気ガス浄化液は、潤滑油類および動植物油類から選択された液体である。前記潤滑油類および動植物油類は、排気ガス中の煤との親和性が高

36 い上に、しかも水よりも表面張力が低く、粘度が高い液体であるから、前記排気ガス浄化液は、排気ガスの上昇流に引きずられて排気ガス浄化槽を上昇する。そして、液面において、前記排気ガス浄化液は、前記上昇流によって、排気ガス浄化槽の側壁に向かって押される。したがって、排気ガス浄化槽の内部においては、排気ガス導入流路から液面に向かって上昇し、排気ガス浄化槽の側壁面に沿つて下降する排気ガス浄化液の循環流が生じる。排気ガス中の煤は、前記循環流により、排気ガス浄化液中に強力に絡めとられるので、本発明の排気ガス浄化装置によれば、排気ガス中の煤が効果的に除去される。

また、大型トラック、バス、建設機械、船舶などのエンジンのように大排気量のディーゼルエンジンにおいては、排気圧は、 5〜 6気圧かそれ以上にも達する力 \ 前述のように、本願発明において使用される排気ガス浄化液は、粘度が高いので、このように排気圧の高い排気ガスを導入した場合においても、排気ガスの圧力によって飛沫になつたり、外部に飛散したりすることがない。

更に、前記排気ガスの温度は、 3 0 0〜5 0 0 °Cにも達することがある力前記排気ガス浄化液として使用される潤滑油類および動植物油類は、いずれも室温において非揮発性であるから、排気ガスの熱によって蒸発することもない。本発明の第 2の実施態様に係る排気ガス浄化装置は、第 1実施態様に係る排気ガス浄化装置における排気ガス浄化槽と同様の第 1排気ガス浄化槽に加え、窒素酸化物および硫黄酸化物に対して親和性を有する窒素酸化物除去液を内部に収容してなる第 2排気ガス浄化槽を有している。

したがって、前記排気ガス浄化装置によれば、排気ガス中の煤だけでなく、窒素酸化物および硫黄酸化物なども効果的に除去される。

本発明の第 3の実施態様に係る排気ガス浄化装置は、排気ガスに随伴して前記排気ガス浄化槽の外部に排出されることを防止する浄化液排出防止手段を、前記第 1の実施形態に係る排気ガス浄化装置が備える排気ガス浄化槽に設けたものである。そして、本発明の第 4の実施態様に係る排気ガス浄化装置は、前記第 2の態様に係る排気ガス浄化装置における第 1排気ガス浄化槽に、前記浄化液排出防止手段を設けている。

37 したがって、排気ガス浄化液の一部が排気ガスの圧力によって飛沫状に飛散しても、前記浄化液排出防止手段により、前記排気ガス浄化槽に戻されるから、前記排気ガス浄化液が排気ガスに随伴して大気中に排出されることが効果的に防止される。

本発明の第 5の実施態様に係る排気ガス浄化装置は、前記第 2の態様に係る排気ガス浄化装置における第 2排気ガス浄化槽に、窒素酸化物除去液が飛散するのを防止する窒素酸化物除去液排出防止手段を設けている。

したがって、前記排気ガス浄化装置において、窒素酸化物除去液が、排気ガスの圧力で霧状に飛散しても、前記窒素酸化物除去液排出防止手段により、第 2排気ガス浄化槽に戻されるから、前記窒素酸化物除去液が排気ガスに随伴して大気中に排出されることが防止される。

本発明の第 6の態様に係る排気ガス浄化装置は、浄化液排出防止手段として、遊動球体フィルタおよび排気ガス流屈曲手段の少なくとも一方を備える。

遊動球体フィルタを備える排気ガス浄化装置においては、排気ガス浄化槽から飛散した排気ガス浄化液は、前記遊動球体フィルタにおける遊動球体の表面に付着して凝集し、油滴に成長して排気ガス浄化槽に向かって滴下する。

一方、前記排気ガス浄化装置の内、排気ガス流屈曲手段を備えたものにおいては、滴状の排気ガス浄化液を含有する排気ガス流は、前記排気ガス流屈曲手段により屈曲する。このとき、前記排気ガス流中の排気ガス浄化液の滴は、排気ガスよりも遥かに質量が大きいから、前記排気ガス流屈曲手段によリ屈曲した排気ガス流に追随できず、排気ガス浄化槽の内壁などに付着して前記排気ガス流から除去される。

遊動球体フィルタおよび排気ガス流屈曲手段は、何れも構造が単純であリながら、排気ガス流から排気ガス浄化液を除去する効果が大きい。

本発明の第 7の態様に係る排気ガス浄化装置は、窒素酸化物除去液排出防止手段として、遊動球体フィルタおよび排気ガス流屈曲手段の少なくとも一方を備え、前記排気ガス浄化装置が備える遊動球体フィルタおよび排気ガス流屈曲手段は、前記第 6の実施態様に係る排気ガス浄化装置における遊動球体フィルタおよ

38 び排気ガス流屈曲手段と同様に機能して排気ガス中に含まれる微細滴状の窒素酸化物除去液を除去する。

したがって、前記排気ガス浄化装置の備える窒素酸化物除去液排出防止手段は、構造が単純でありながら、排気ガス流から窒素酸化物除去液を除去する効果が大きい。

本発明の第 8の態様に係る排気ガス浄化装置は、排気ガス浄化槽と、排気ガス導入手段と、排気ガス導出流路とを有し、前記排気ガス導入手段が排気ガス噴出部と、前記排気ガス噴出部を収容する排気ガス流誘導ダクトとを備えている。前記排気ガス浄化装置においては、前記排気ガス噴出部から噴出された排気ガスは、前記排気ガス流誘導ダクトにおける他端に設けられた開口部から排気ガス浄化槽中に排出されるから、前記排気ガス流誘導ダクトの内部における排気ガス浄化液も、前記排気ガスの流れに引きずられ、前記開口部より排気ガス浄化槽中に導出される。

これにより、排気ガス流誘導ダクトの内部が減圧されるから、前記排気ガス流誘導ダクトにおける一端に設けられた開口部から前記排気ガス流誘導ダクト内部に排気ガス浄化液が流入して、前記排気ガス浄化槽中に排気ガス浄化液の循環流が生じる。

したがって、前記排気ガス中の煤などの有害固形分は、排気ガス浄化液に特に効果的に絡め取られて除去される。

本発明の第 9の態様に係る排気ガス浄化装置においては、前記排気ガス流誘導ダクトにおける前記他端に設けられた開口部の近傍に、排気ガス浄化液攪拌部が設けられているから、排気ガス流誘導ダクトから排気ガス浄化槽内部に導出される排気ガス浄化液は、排気ガス浄化液攪拌部を通過する際に、前記排気ガス浄化液攪拌部において攪拌される。

したがって、排気ガス浄化液は、排気ガスとより激しく接触するから、排気ガス中の煤煙成分は、更に効果的に除去される。

本発明の第 1 0の態様に係る排気ガス浄化装置は、前記排気ガス噴出部が、上方乃至斜め上方に排気ガスを噴出するように形成されているから、排気ガスおよ

39 び排気ガス浄化液の流通に無理がない。

本発明の第 1 1の態様に係る排気ガス浄化装置は、前記排気ガス浄化液攪拌部力 \ 排気ガスが流通可能に形成されてなる攪拌球体収容室と、前記攪拌球体収容室の内部に遊動可能に収容されてなる攪拌球体とを備えているから、攪拌球体収容室を通過する排気ガスにより、攪拌球体が上下左右に遊動する。したがって、攪拌球体収容室を通過する排気ガス浄化液は、前記攪拌球体によって攪拌されて排気ガスと激しく混ざり合う。

本発明の第 1 2の態様に係る排気ガス浄化装置は、前記攪拌球体収容室における攪拌球体回転容器が、軸線の周りに回転可能に形成され、前記攪拌球体回転容器は、排気ガスを処理している間回転している。したがって、排気ガス浄化液が煤を大量に吸着して粘度が上昇した場合、および排気ガス浄化液として高粘度の潤滑油を用いた場合などにおいても、攪拌球体回転容器の内壁に攪拌球体が固着することがない。

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Claims

請求の範囲

1 . 潤滑油類および動植物油から選択される排気ガス浄化液を内部に収容してなる排気ガス浄化槽と、

前記排気ガス浄化槽の底部に設けられてなり、前記排気ガス浄化槽に収容されてなる排気ガス浄化液中に、浄化しょうとする排気ガスを導入する排気ガス導入流路と、

前記排気ガス浄化液中を流通した排気ガスを前記排気ガス浄化槽外に導出する排気ガス導出流路とを

備えることを特徴とする排気ガス浄化装置。

2 . 滑油類および動植物油から選択される排気ガス浄化液を内部に収容してなる第 1排気ガス浄化槽と、

窒素酸化物および硫黄酸化物に対して親和性を有する窒素酸化物除去液を内部に収容してなる第 2排気ガス浄化槽と、

前記第 1排気ガス浄化槽の底部に設けられてなり、前記第 1排気ガス浄化槽に収容されてなる排気ガス浄化液中に、浄化しょうとする排気ガスを導入する第 1 排気ガス導入流路と、

前記第 2排気ガス浄化槽の底部に設けられてなり、前記第 1排気ガス浄化槽から導出された排気ガスを、前記第 2排気ガス浄化槽に収容されてなる窒素酸化物除去液中に導入する第 2排気ガス導入流路と、

前記排気ガス浄化液中に導入された排気ガスを前記第 2排気ガス浄化槽外に導出する排気ガス導出流路とを

備えることを特徴とする排気ガス浄化装置。

3 . 前記排気ガス浄化槽は、前記排気ガス浄化槽に貯留された排気ガス浄化液が、前記排気ガス浄化液中を流通した排気ガスに随伴して前記排気ガス浄化槽の外部に排出されることを防止する浄化液排出防止手段を備えてなる請求の範囲 1 または 2に記載の排気ガス浄化装置。

4 . 前記第 1排気ガス浄化槽は、前記第 1排気ガス浄化槽に収容された排気ガ

41 ス浄化液が、前期排気ガス浄化液中を流通した排気ガスに随伴して前記第 1排気ガス浄化槽の外部に排出されることを防止する浄化液排出防止手段を備えてなる請求の範囲 2に記載の排気ガス浄化装置。

5 . 前記第 2排気ガス浄化槽は、前記第 2排気ガス浄化槽に貯留された窒素酸化物除去液が、前記窒素酸化物除去液中を流通した排気ガスに随伴して前記第 2 排気ガス浄化槽の外部に排出されることを防止する窒素酸化物除去液排出防止手段を備えてなる請求の範囲 2に記載の排気ガス浄化装置。

6 . 前記浄化液排出防止手段は、

排気ガスの導出方向に交差する方向に沿って拡大 ·縮小可能であり、内部を排気ガスが流通可能に形成された遊動球体収容室と、遊動球体収容室内に収容された一群の球体である遊動球体とを有する遊動球体フィル夕、および

排気ガスの流れを屈曲させる排気ガス流屈曲手段

の少なくとも一方を備えてなる請求の範囲 3又は 4に記載の排気ガス浄化装置。

7 . 前記窒素酸化物除去液排出防止手段は、

排気ガスの導出方向に交差する方向に沿って拡大 ·縮小可能であり、内部を排気ガスが流通可能に形成された遊動球体収容室と、遊動球体収容室内に収容された一群の球体である遊動球体とを有する多孔容器とを備える遊動球体フィル夕、および

排気ガスの流れを屈曲させる排気ガス流屈曲手段

の少なくとも一方を備える請求の範囲 5に記載の排気ガス浄化装置。

8 . 潤滑油類および動植物油類から選択された排気ガス浄化液を内部に収容してなる排気ガス浄化槽と、前記排気ガス浄化槽内に設けられ、前記排気ガス浄化槽に収容された排気ガス浄化液中に排気ガスを導入する排気ガス導入手段と、前記排気ガス浄化液中を流通した排気ガスを導出する排気ガス導出流路とを有し、前記排気ガス導入手段は、

排気ガスを一定の方向に噴出する排気ガス噴出部と、

前記排気ガス噴出部における排気ガスの噴出方向に沿って延在してなるとともに、一端に、前記排気ガス浄化液が流入する開口部が設けられ、他端に、内部を

42 流通した排気ガス浄化液が流出する開口部が設けられてなり、前記一端に設けられた開口部の近傍に前記排気ガス噴出部を収容してなる排気ガス流誘導ダク卜とを

備えてなることを特徴とする排気ガス浄化装置。

9 . 前記排気ガス流誘導ダク卜における前記他端に設けられた開口部の近傍に、前記排気ガス流誘導ダクト内部から流出する排気ガス浄化液を攪拌する排気ガス浄化液攪拌部が形成されてなる請求の範囲 8に記載の排気ガス浄化装置。

1 0 . 前記排気ガス噴出部は、上方乃至斜め上方に排気ガスを噴出するように形成されてなる請求の範囲 8または 9に記載の排気ガス浄化装置。

1 1 . 前記排気ガス浄化液攪拌部は、排気ガスが流通可能に形成されてなる攪拌球体収容室と、前記攪拌球体収容室の内部に遊動可能に収容されてなる攪拌球体とを備える請求の範囲 1 0に記載の排気ガス浄化装置。

1 2 . 前記攪拌球体収容室は、水平方向に伸びる軸線の周りに回転可能に形成された攪拌球体回転容器である請求の範囲 1 1に記載の排気ガス浄化装置。

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