JPH063131B2 - Engine exhaust gas removal device - Google Patents
Engine exhaust gas removal deviceInfo
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- JPH063131B2 JPH063131B2 JP57228590A JP22859082A JPH063131B2 JP H063131 B2 JPH063131 B2 JP H063131B2 JP 57228590 A JP57228590 A JP 57228590A JP 22859082 A JP22859082 A JP 22859082A JP H063131 B2 JPH063131 B2 JP H063131B2
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- exhaust gas
- gas
- engine
- dust collecting
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0892—Electric or magnetic treatment, e.g. dissociation of noxious components
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- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、エンジンの排気管から導出された排気ガスを
大気に放出せず、新鮮な空気と同様な気体として、これ
をエンジンの吸気管を介してエンジンの燃焼室に全還流
し、排気ガスを有効活用した新規なエンジン排気ガス除
去装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention does not discharge the exhaust gas derived from the exhaust pipe of the engine to the atmosphere, but makes it a gas similar to fresh air, and uses this gas as a gas through the intake pipe of the engine and the combustion chamber of the engine. The present invention relates to a new engine exhaust gas removing device that completely recirculates into an exhaust gas and makes effective use of exhaust gas.
従来のエンジン排気ガス再循環システムにおいては、エ
ンジン、特にディーゼルエンジンの排気ガスに、ＣＯ
（一酸化炭素）、ＣＯ２（二酸化炭素）、ＨＣ（炭化水
素）等の化学物質が含有しており、この排気ガスを再循
環させ、エンジンの燃焼室に送り込んでいた。In a conventional engine exhaust gas recirculation system, CO is added to the exhaust gas of an engine, especially a diesel engine.
Chemical substances such as (carbon monoxide), CO 2 (carbon dioxide), and HC (hydrocarbons) are contained, and this exhaust gas is recirculated and sent to the combustion chamber of the engine.
而して、排気ガス中に上記の化学物質を含有した状態で
あるので、燃焼時の温度が低下し、燃焼率が悪く最悪の
場合はエンジンの作動が停止することもあった。Since the exhaust gas contains the above-mentioned chemical substances, the temperature at the time of combustion is lowered, the combustion rate is poor, and in the worst case, the operation of the engine may be stopped.
本発明は、叙上の問題点を解消すると共に大気汚染を防
止すべく創作したものであり、エンジンの排気管の出口
に、排気ガス中の化学物質をそれぞれの分子に解離する
解離室を配設し、更に、ろ過器、サイクロン集塵胴及び
ガス溜を介してエンジンの吸気管に接続し、排気ガスを
浄化して新鮮な空気状態に再生すると共に全還流するこ
とにより、排気ガスの有効活用を図るエンジン排気ガス
除去装置を提供することを目的としたものである。The present invention was created to solve the above problems and prevent air pollution.At the outlet of the engine exhaust pipe, a dissociation chamber for dissociating chemical substances in exhaust gas into respective molecules is provided. Installed, and connected to the intake pipe of the engine through a filter, cyclone dust collecting cylinder, and gas reservoir to purify the exhaust gas to regenerate it into a fresh air state and also to completely recirculate it, thereby making the exhaust gas effective. The purpose of the present invention is to provide an engine exhaust gas removing device that can be utilized.
以下、本発明に係るエンジン排気ガス除去装置の一実施
例を詳細に説明する。Hereinafter, one embodiment of the engine exhaust gas removing device according to the present invention will be described in detail.
１はエンジンの本体であり、内部に燃焼室を備えてい
る。２は吸気調整器であり、公知のスロットル板１１を
備えている。３は吸気管であり、エンジンの本体１に接
続し、新鮮な空気とほぼ同様に再生した排気ガスを燃焼
室に導入している。Reference numeral 1 denotes a main body of the engine, which has a combustion chamber inside. Reference numeral 2 is an intake air regulator, which is provided with a known throttle plate 11. Reference numeral 3 is an intake pipe, which is connected to the main body 1 of the engine and introduces regenerated exhaust gas into the combustion chamber in the same manner as fresh air.
４は排気管であり、多岐状に形成され、前記エンジンの
本体１の燃焼室に接続している。Reference numeral 4 denotes an exhaust pipe, which is formed in various shapes and connected to the combustion chamber of the main body 1 of the engine.
５は、排気管４の出口に一体形成した解離室である。解
離室５の内部には、耐熱セラミック部材６を内蔵してい
る。耐熱セラミック部材６の上端には、第２図で示す高
電圧印加用端子２０を装着している。Reference numeral 5 is a dissociation chamber integrally formed at the outlet of the exhaust pipe 4. A heat-resistant ceramic member 6 is built in the dissociation chamber 5. A high voltage application terminal 20 shown in FIG. 2 is attached to the upper end of the heat resistant ceramic member 6.
耐熱セラミック部材６は内部には、白金細線２１を張設
している。白金細線２１は、高電圧印加用端子２０及び
高圧ケーブル６ａを介して、高電圧装置６ｂに接続して
いる。Inside the heat-resistant ceramic member 6, a platinum thin wire 21 is stretched. The platinum thin wire 21 is connected to the high voltage device 6b via the high voltage applying terminal 20 and the high voltage cable 6a.
８はろ過器であり、排気伝導管７を介して解離室５の出
口に接続している。該ろ過器８はセラミック粒を内蔵
し、解離室５から導入した排気ガスの残留不純物を吸着
して、排気ガスをろ過する。Reference numeral 8 denotes a filter, which is connected to the outlet of the dissociation chamber 5 via the exhaust conduction pipe 7. The filter 8 incorporates ceramic particles, adsorbs residual impurities in the exhaust gas introduced from the dissociation chamber 5, and filters the exhaust gas.
１２はサイクロン集塵胴であり、上面には外筒１２ａを
突設している。該サイクロン集塵胴１２の内部には、放
電線１６を張設している。Reference numeral 12 is a cyclone dust collecting cylinder, and an outer cylinder 12a is projectingly provided on the upper surface. A discharge wire 16 is provided inside the cyclone dust collecting cylinder 12.
外筒１２ａの上端には、先端に端子１７を固着した絶縁
体１５を嵌挿している。放電線１６の一端は、絶縁体１
５及び端子１７を貫通し、高圧ケーブル１２ｂを介して
高電圧装置１２ｃに接続している。放電線１６の他端
は、絶縁碍子１８に固定している。サイクロン集塵胴１
２の下部には、集塵溜１９を設置している。該サイクロ
ン集塵胴１２の上部側壁には導入管１３を形成し、ろ過
器８の出口に接続している。An insulator 15 having a terminal 17 fixed to the tip thereof is fitted and inserted into the upper end of the outer cylinder 12a. One end of the discharge line 16 has an insulator 1
5 and the terminal 17, and is connected to the high voltage device 12c through the high voltage cable 12b. The other end of the discharge wire 16 is fixed to an insulator 18. Cyclone dust collector 1
At the lower part of 2, a dust collecting reservoir 19 is installed. An introduction pipe 13 is formed on the upper side wall of the cyclone dust collecting cylinder 12 and is connected to the outlet of the filter 8.
９は、排気ガスを一時的に貯蔵するガス溜であり、処理
ガス排出管１４を介して外筒１２ａの側壁に接続してい
る。該ガス溜９は、流過経路内の排気ガスの圧力変動を
緩衝するために設けられたものであり、第１図で示すよ
うに内部空間容量を大きく設定すると共に、調整バルブ
９ａを設置し、ガス溜圧を調整している。ガス溜９の出
口は、吸気伝導管１０を介して吸気調整器２に接続して
いる。吸気調整器２の出口は、吸気管３に接続してい
る。Reference numeral 9 denotes a gas reservoir for temporarily storing exhaust gas, which is connected to a side wall of the outer cylinder 12a via a processing gas discharge pipe 14. The gas reservoir 9 is provided in order to buffer the pressure fluctuation of the exhaust gas in the flow passage, and as shown in FIG. 1, the internal space capacity is set large and the adjusting valve 9a is installed. , The gas pressure is adjusted. The outlet of the gas reservoir 9 is connected to the intake regulator 2 via the intake conduction pipe 10. The outlet of the intake regulator 2 is connected to the intake pipe 3.
次に、上記構成における作用を説明する。Next, the operation of the above configuration will be described.
エンジンの本体１の燃焼室は、燃料を燃焼することによ
り排気ガスを発生し、排気管４を介して解離室５へ該排
気ガスを導出する。高電圧装置６ｂは高電圧、例えば、
１〜３万ボルトを解離室５内の白金細線２１に印加す
る。The combustion chamber of the main body 1 of the engine generates exhaust gas by burning fuel, and guides the exhaust gas to the dissociation chamber 5 via the exhaust pipe 4. The high voltage device 6b has a high voltage, for example,
1 to 30,000 V is applied to the platinum thin wire 21 in the dissociation chamber 5.
そこで、白金細線２１は放電現象を奏し、解離室５の内
部に充満している排気ガスの解離を行う。すなわち、排
気ガス中に包含しているＣＯ，ＣＯ２，ＮＯ，ＮＯ２等
の排気ガス化合物はそれぞれ炭化分子と窒素分子と酸素
分子等に解離する。この解離に必要とされるエネルギー
は実験結果によれば、ＣＯは１１．１１ｅＶ、ＣＯ２は
１６．５６ｅＶ、ＮＯは６．４８ｅＶであった。Therefore, the platinum thin wire 21 causes a discharge phenomenon to dissociate the exhaust gas filled in the dissociation chamber 5. That is, the exhaust gas compounds such as CO, CO 2 , NO and NO 2 contained in the exhaust gas are dissociated into carbon molecules, nitrogen molecules and oxygen molecules, respectively. According to the experimental results, the energy required for this dissociation was 11.11 eV for CO, 16.56 eV for CO 2 , and 6.48 eV for NO.
而して、解離した後の排気ガスが排気伝導管７を介して
ろ過器８に導入し、排気ガス中に包含する不純物をろ過
される。更に、排気ガスは導入管１３を介して、サイク
ロン集塵胴１２に導入する。一方、サイクロン集塵胴１
２内に張設している放電線１６には、高電圧装置１２ｃ
から高電圧、例えば、数万ボルトを印加する。Thus, the exhaust gas after dissociation is introduced into the filter 8 through the exhaust conduction pipe 7, and the impurities contained in the exhaust gas are filtered. Further, the exhaust gas is introduced into the cyclone dust collecting cylinder 12 via the introduction pipe 13. On the other hand, cyclone dust collector 1
The discharge line 16 stretched in 2 has a high voltage device 12c.
To a high voltage, for example, tens of thousands of volts.
そこで、放電線１６が放電現象を奏し、排気ガス中の炭
素分子等の微粒子がサイクロン集塵胴１２の集塵溜１９
に集積される。Therefore, the discharge line 16 causes a discharge phenomenon, and fine particles such as carbon molecules in the exhaust gas are collected in the dust collecting reservoir 19 of the cyclone dust collecting cylinder 12.
Accumulated in.
従って、排気ガスは主として窒素、酸素、水素とからな
る新鮮な空気に近い状態に浄化し再生され、処理ガス排
出管１４を介して、ガス溜９に一時的に貯蔵される。Therefore, the exhaust gas is purified and regenerated to a state close to fresh air composed mainly of nitrogen, oxygen, and hydrogen, and is temporarily stored in the gas reservoir 9 via the treated gas discharge pipe 14.
そこで、調整バルブ９ａを制御することにより、ガス溜
圧が調整される。この排気ガスは、吸気調整器２におい
てスロットル板１１で流量制御されて、吸気伝導管１
０、吸気調整器２及び吸気管３を介してエンジンの本体
１の燃焼室へ導入される。Therefore, the gas reservoir pressure is adjusted by controlling the adjusting valve 9a. The flow rate of this exhaust gas is controlled by the throttle plate 11 in the intake regulator 2, and the intake conduction pipe 1
0, the intake regulator 2 and the intake pipe 3 are introduced into the combustion chamber of the engine body 1.
尚、上記調整バルブ９ａは、細管（図示せず）を備えて
おり、この細管を介してガス溜９の内部に外気を導入
し、酸素の補填を行なっている。The adjusting valve 9a includes a thin tube (not shown), and outside air is introduced into the gas reservoir 9 through the thin tube to supplement oxygen.
また、上記調整バルブ９ａに代えて、前記吸気調整器２
により外気を導入し、酸素の不足分を補うことができる
ものである。Further, instead of the adjusting valve 9a, the intake air regulator 2
By this, the outside air can be introduced to supplement the shortage of oxygen.
このように、エンジンの本体１における燃焼室から排出
された高温の排気ガスは、解離室５において放電現象に
より、排気ガス化合物が炭化分子や酸素分子等に解離さ
れ、更に、含有している不純物がろ過器８で除去され、
その後、サイクロン集塵胴１２において再度の放電現象
により、解離された上記炭素分子等の微粒子が除去され
て新鮮な空気とほぼ同様に浄化かつ再生し、ガス溜９に
おいてガス溜圧を調整されて一旦貯蔵され、吸気調整器
２で流量制御されながら、燃焼室に全還流することによ
り全く大気に放出されることなく、当該排気ガスに含ま
れるすべての酸素が、燃料を燃焼するために実質的に有
効活用される。As described above, in the high-temperature exhaust gas discharged from the combustion chamber in the engine body 1, the exhaust gas compound is dissociated into carbonized molecules, oxygen molecules and the like due to the discharge phenomenon in the dissociation chamber 5, and further the impurities contained therein are contained. Is removed by the filter 8,
After that, by the electric discharge phenomenon again in the cyclone dust collecting cylinder 12, the dissociated fine particles such as carbon molecules are removed and purified and regenerated almost like fresh air, and the gas reservoir pressure is adjusted in the gas reservoir 9. Once stored and controlled in flow rate by the intake air regulator 2, all the oxygen contained in the exhaust gas is substantially released to burn the fuel without being totally released into the atmosphere by being totally recirculated to the combustion chamber. Be effectively used for.
本発明に係るエンジン排気ガス除去装置は、上述した構
成、作用を有するので次の効果がある。The engine exhaust gas removal device according to the present invention has the following effects because it has the above-described configuration and operation.
（１）エンジンの本体における燃焼室から排出された高
温の排気ガスは、新鮮な空気とほぼ同様に浄化かつ再生
し、燃焼室に全還流することにより全く大気に放出され
ることなく、当該排気ガスに含まれるすべての酸素が、
燃料を燃焼するために実質的に有効活用される。(1) The high-temperature exhaust gas discharged from the combustion chamber in the engine body is purified and regenerated almost like fresh air, and is totally recirculated to the combustion chamber without being released into the atmosphere at all. All the oxygen contained in the gas
It is effectively utilized to burn fuel.
従って、大気汚染等による公害を防止できると共に、燃
焼効率及びエンジン運転効率の向上を図ることができ
る。Therefore, it is possible to prevent pollution due to air pollution and improve combustion efficiency and engine operating efficiency.
（２）解離室は、エンジンの本体から高温の排気ガスが
直接に流過するが、白金細線を張設する耐熱セラミック
部材を配設して放電現象を奏する構成にしたので、高温
雰囲気中で高電圧を印加した場合にも、破壊や絶縁性の
劣化を防止し、耐久性が向上する。(2) In the dissociation chamber, high-temperature exhaust gas flows directly from the engine body, but a heat-resistant ceramic member stretched with a platinum thin wire is arranged to generate a discharge phenomenon. Even when a high voltage is applied, destruction and deterioration of insulation are prevented, and durability is improved.
（３）全還流の流過経路において、エンジンの本体にお
ける排気ガスの排出量と吸入量とは、当該エンジンの運
転状況により変動して両者が不均衡になり、これに伴い
流過経路内の圧力も変動するが、特にガス溜、調整バル
ブ及びスロット板を結合したので、ガス溜において圧力
変動を緩衝すると共に調整バルブでガス溜圧を調整し、
吸気調整器に備えたスロットル板で吸入量を制御するこ
とにより、両者の流過量を容易に均衡させることができ
る。(3) In the total circulation flow-through path, the exhaust gas discharge amount and the intake amount in the engine main body fluctuate depending on the operating condition of the engine and become imbalanced, and accordingly, in the flow-through path. The pressure also fluctuates, but since the gas reservoir, the adjusting valve and the slot plate were combined, the pressure fluctuation was buffered in the gas reservoir and the gas reservoir pressure was adjusted by the adjusting valve.
By controlling the intake amount with the throttle plate provided in the intake regulator, both flow-through amounts can be easily balanced.
（４）ろ過器は、セラミック粒を内蔵したので、本器が
排気ガスの加熱によって異常温度に上昇することがな
く、火災等の事故を防止することができ、かつ、排気ガ
スの残留不純物を完全に吸着することができる。(4) Since the filter contains ceramic particles, the filter does not rise to an abnormal temperature due to the heating of the exhaust gas, and it is possible to prevent accidents such as fire, and to eliminate residual impurities in the exhaust gas. Can be completely adsorbed.
（５）各種のエンジンに活用でき、本発明の応用範囲は
広いものである。(5) It can be used for various engines, and the application range of the present invention is wide.
第１図は本発明に係るエンジン排気ガス除去装置の一実
施例を示す構成図である。 第２図は本発明装置に備えた解離室に収納されている耐
熱セラミック部材の一部を断面した斜視図である。 第３図は本発明装置に備えたサイクロン集塵胴の一部を
断面した斜視図である。 １……エンジンの本体，２……吸気調整器，３……吸気
管，４……排気管，５……解離室，６……耐熱セラミッ
ク部材，８……ろ過器，９……ガス溜，９ａ……調整バ
ルブ，１１……スロットル板，１２……サイクロン集塵
胴，１６……放電線，２０……高電圧印加用端子，２１
……白金細線。FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of an engine exhaust gas removing apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a perspective view in which a part of the heat-resistant ceramic member housed in the dissociation chamber provided in the device of the present invention is sectioned. FIG. 3 is a perspective view showing a cross section of a part of the cyclone dust collecting cylinder provided in the device of the present invention. 1 ... Engine body, 2 ... Intake regulator, 3 ... Intake pipe, 4 ... Exhaust pipe, 5 ... Dissociation chamber, 6 ... Heat-resistant ceramic member, 8 ... Filter, 9 ... Gas reservoir , 9a ... Adjusting valve, 11 ... Throttle plate, 12 ... Cyclone dust collecting cylinder, 16 ... Discharge line, 20 ... High voltage application terminal, 21
...... Platinum thin wire.
Claims (1)
気ガスを、吸入管を介して当該燃焼室に全還流するエン
ジン排気ガス除去装置において、 前記エンジンの本体の燃焼室から排気ガスを排出する排
気管と、 前記排気管の出口に備えられ、放電現象により排気ガス
中の化合物から酸素分子と他の成分とを解離する解離室
と、 前記解離室の出口に接続し、排気ガス中の残留不純物を
ろ過するろ過器と、 前記ろ過器の出口に接続し、放電現象により排気ガス中
の微粒子を除去するサイクロン集塵胴と、 前記サイクロン集塵胴の処理ガス排出管に接続し、前記
ガス体を一時的に貯蔵するガス溜と、 前記ガス溜の出口側に接続し、スロットル板を備えた吸
気調整器と、 前記吸気調整器の出口に接続し、前記燃焼室に前記ガス
体を導入する吸気管とを備え、 前記解離室は、当該解離室の内部に放電現象を奏すべ
く、高電圧装置に接続された白金細線を張設する、耐熱
セラミック部材を配設し、 前記サイクロン集塵胴は、当該サイクロン集塵胴の内部
に放電現象を奏すべく、高電圧装置に接続した放電線を
張設し、 前記ガス溜は、当該ガス溜内のガス溜圧を調整する調整
バルブを設置し、 前記ろ過器はセラミック粒を内蔵したことを特徴とする
エンジン排気ガス除去装置。Claim: What is claimed is: 1. An engine exhaust gas removing device for totally returning exhaust gas discharged from a combustion chamber of an engine body to the combustion chamber through an intake pipe, the exhaust gas being discharged from the combustion chamber of the engine body. Exhaust pipe to, the dissociation chamber provided at the outlet of the exhaust pipe, for dissociating oxygen molecules and other components from the compound in the exhaust gas by the discharge phenomenon, connected to the outlet of the dissociation chamber, in the exhaust gas A filter for filtering residual impurities, connected to the outlet of the filter, a cyclone dust collecting cylinder for removing fine particles in exhaust gas by a discharge phenomenon, and a processing gas discharge pipe of the cyclone dust collecting cylinder, A gas reservoir for temporarily storing a gas body, an intake regulator connected to the outlet side of the gas reservoir and provided with a throttle plate, and an outlet of the intake regulator, and the gas body in the combustion chamber. Intake pipe to be introduced And dissociation chamber, in order to produce a discharge phenomenon inside the dissociation chamber, a platinum fine wire connected to a high-voltage device is stretched, a heat-resistant ceramic member is disposed, and the cyclone dust collecting cylinder, In order to generate a discharge phenomenon inside the cyclone dust collecting cylinder, a discharge wire connected to a high voltage device is stretched, and the gas reservoir is provided with an adjusting valve for adjusting the gas reservoir pressure in the gas reservoir, The engine exhaust gas removal device is characterized in that the filter contains ceramic particles.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57228590A JPH063131B2 (en) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | Engine exhaust gas removal device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57228590A JPH063131B2 (en) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | Engine exhaust gas removal device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59122719A JPS59122719A (en) | 1984-07-16 |
| JPH063131B2 true JPH063131B2 (en) | 1994-01-12 |
Family
ID=16878741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57228590A Expired - Lifetime JPH063131B2 (en) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | Engine exhaust gas removal device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH063131B2 (en) |
Families Citing this family (3)
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|---|---|---|---|---|
| JPH01178713A (en) * | 1987-12-29 | 1989-07-14 | Niigata Eng Co Ltd | Low pollution engine |
| JP4877415B2 (en) * | 2010-12-09 | 2012-02-15 | トヨタ自動車株式会社 | Exhaust gas recirculation device for internal combustion engine |
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-
1982
- 1982-12-28 JP JP57228590A patent/JPH063131B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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|---|---|
| JPS59122719A (en) | 1984-07-16 |
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