JPH0718332B2 - エンジンの排気ガス中の煤塵分離装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、エンジンの排気ガス中の煤塵分離装置に関す
る。

以下、請求項１に記載の発明を「第１発明」、請求項２
に記載の発明を「第２発明」という。

［基本構造］ 第１発明の前提となるエンジンの排気ガス中の煤塵分離
装置の基本構造は、次のようになっている。

例えば第１図または第４図に示すように、 「筒形本体１内の始端側Ｓ中央部に排気ガス入口管２
を、終端側Ｅ中央部に排気ガス出口管３を連通させ、 筒形本体１内の始端側Ｓの中央部から周囲部に向かって
順に排気ガス４の旋回案内板５と環状の旋回開始室６と
を設け、 筒形本体１内の終端側Ｅの周囲部に集塵室７を設け、集
塵室７の始端面８に煤塵入口９をあけて構成した」もの
である。

すなわち、この種の煤塵分離装置は、第１図（Ｂ）また
は第４図（Ｂ）に示すように、排気ガス入口管２から流
入する排気ガス４を、旋回案内板５で案内して旋回開始
室６で旋回流23を形成し、そのまま筒形本体１内の旋回
通路30で旋回を繰り返させながら終端側Ｅに向かって進
行させ、旋回による遠心力の作用で、排気ガス４の成分
のうち、高比重の煤塵21を旋回通路30の周囲側に、低比
重のガス分22を中心側にそれぞれ分離させ、煤塵21を集
塵室７に、ガス分22を排気ガス出口管３にそれぞれ流入
させるようにしたものである。

［従来の技術］ 上記基本構造において、旋回案内板５の形状は、従来で
は第４図（Ｂ）に示すように、筒形本体１の軸心12と平
行になるように形成していた。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術では、煤塵の分離性能が低いという問題が
ある。

すなわち、第４図（Ｂ）に示すように、筒形本体１の軸
心12と平行になるように形成した旋回案内板５では、排
気ガス入口管２からの排気ガス４を筒形本体１の周方向
に案内する機能しかないため、排気ガス４の旋回流23は
そのピッチが小さくなり、集塵室７に至るまでの旋回回
数が不要に多くなる。

このため、旋回流23の旋回速度が旋回通路30の途中で低
下し、集塵室７付近では遠心力の低下により、一旦分離
された煤塵21がガス分22に再混入されるので、煤塵21の
分離性能が低いのである。

本発明は、煤塵の分離性能を高めること、をその課題と
する。

［課題を解決するための手段］ （第１発明） 第１発明は、上記課題を解決するため、前記基本構造に
おいて、旋回案内板５の形状を次のように形成したこと
を特徴とする。

例えば第１図（Ｂ）に示すように、「旋回案内板５の形
状を、その始端部10から終端部11に近づくにつれて筒形
本体１の軸心12からの距離が次第に大きくなる傾斜状に
形成した」ものである。

（第２発明） 第２発明は、例えば第１図（Ｂ）に示すように、上記第
１発明において、「旋回案内板５の終端板13から旋回流
案内筒14を終端側Ｅに向けて突出させ、集塵室７の始端
内周部15から煤塵分離筒16を始端側Ｓに向けて突出さ
せ、旋回流案内筒14の終端縁17を煤塵分離筒16の始端縁
18の近傍位置19乃至これよりも終端側Ｅ寄りの位置20に
位置させた」ものである。

［作用］ （第１発明） 第１発明は、次のように作用する。

例えば第１図（Ｂ）に示すように、傾斜状の旋回案内板
５は、排気ガス入口管２から流入する排気ガス４を筒形
本体１の周方向に案内するとともに、筒形本体１の終端
側Ｅに偏向させる機能をも有するため、排気ガス４の旋
回流23はそのピッチが大きく、集塵室７に至るまでの旋
回回数が少ない。

このため、旋回流23の旋回速度は集塵室７に至るまで高
速に維持され、遠心力が大きなまま維持されるので、一
旦分離された煤塵21のガス分22への再混入が防止され、
煤塵21の分離性能が高まる。

（第２発明） 第２発明は、上記第１発明の作用に加え、次のように作
用する。

例えば第１図（Ｂ）に示すように、旋回開始室６を出て
から集塵室７に至るまでの旋回通路30の通路断面積は、
旋回流案内筒14により狭められているので、旋回流23の
速度は高速となり、これにより大きな遠心力を生じさせ
ることができ、煤塵21の分離性能が一層高まる。

旋回通路30の周囲側に集まる煤塵21と中央側に集まるガ
ス分22とは煤塵分離筒16で隔離されるので、一旦分離し
た煤塵21がガス分22により排気ガス出口管３に連れ込ま
れるのを防止でき、煤塵の分離性能が一層高まる。

［効果］ （第１発明） 第１発明は、次の効果・を奏する。

煤塵の分離性能が高まる。

排気ガスの旋回流はそのピッチが大きく、集塵室に至る
までの旋回回数が不要に多くなることがなく、これによ
り旋回流の旋回速度は集塵室に至るまで高速に維持さ
れ、遠心力が大きなまま維持されるので、一旦分離され
た煤塵のガス分へ再混入が防止され、煤塵の分離性能が
高まるのである。

簡易かつ安価に実施できる。

旋回案内板の形状を変形するのみでよいため、簡易かつ
安価に実施できるのである。

（第２発明） 第２発明は、上記第１発明の効果・に加え、次の効
果をも奏する。

煤塵分離性能が一層高まる。

旋回通路の通路断面積は、旋回流案内筒により狭められ
ているので、旋回流の速度は高速となり、これにより大
きな遠心力を生じさせることができる。

旋回通路の周囲側に集まる煤塵と中央側に集まるガス分
とは煤塵分離筒で隔離されるので、一旦分離した煤塵が
ガス分により排気ガス出口管に連れ込まれるのを防止で
きる。

このため、煤塵の分離性能が一層高まるのである。

［実施例］ 本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、符号24は煤塵分離装置を示しており、
この煤塵分離装置24はエンジンの排気経路中に介在さ
せ、排気ガス４を煤塵21とガス分22とに分離し、煤塵21
を集塵室７に集めるためのものである。

第１図（Ａ）・（Ｂ）に示すように、この煤塵分離装置
24は、筒形本体１内の始端側Ｓ中央部に排気ガス入口管
２を、終端側Ｅ中央部に排気ガス出口管３を連通させて
構成してある。

筒形本体１内の始端側Ｓには、その中央部から周囲部に
向かって順に排気ガス４の旋回案内板５と環状の旋回開
始室６とを設けており、旋回案内板５と旋回開始室６と
は具体的には次のように構成してある。

すなわち、筒形本体１内の始端側Ｓの中央部に排気ガス
入口管２を挿入し、排気ガス入口管２の周壁に軸方向長
手状の複数の排気ガス流出口25を形成し、第１図（Ｃ）
に示すように、排気ガス流出口25から流出される排気ガ
ス４を筒形本体１の周方向に案内する湾曲状の旋回案内
板５を排気流出口25に臨ませて排気ガス入口管２の外周
壁に付設し、この旋回案内板５に案内された排気ガス４
が流れ込む旋回案内板５の周囲空間をそのまま旋回開始
室６として利用している。

第１図（Ａ）・（Ｂ）に示すように、筒形本体１内の終
端側Ｅの周囲部には、集塵室７を設け、集塵室７の始端
面８に煤塵入口９をあけて構成しており、集塵室７と煤
塵入口９とは具体的には次のように構成してある。

すなわち、筒形本体１内の終端側Ｅの中央部に排気ガス
出口管３を挿入し、その外周に形成した筒状の集塵室内
周壁26と円環状の集塵室始端壁27とで筒形本体１内の終
端側Ｅの隅部に円環状の集塵室７を形成し、集塵室始端
壁27の上側部に煤塵入口９をあけてある。

集塵室７の外周側面下部に煤塵取出口28をあけ、煤塵取
出口28はプラグ29で開閉可能としてあるが、この煤塵取
出口28は煤塵処理器（図外）に連通させておいてもよ
い。

上述の構成から明らかなように、この煤塵分離装置24
は、第１図（Ｂ）に示すように、排気ガス入口管２から
流入する排気ガス４を、旋回案内板５で案内して旋回開
始室６で旋回流23を形成し、そのまま筒形本体１内の旋
回通路30で旋回を繰り返させながら終端側Ｅに向かって
進行させ、旋回による遠心力の作用で、排気ガス４の成
分のうち、高比重の煤塵21を旋回通路30の周囲側に、低
比重のガス分22を中心側にそれぞれ分離させ、煤塵21を
集塵室７に、ガス分22を排気ガス出口管３にそれぞれ流
入させるようにしたものである。

煤塵21とガス分22との分離性能を高めるため、旋回案内
板５の形状はその始端部10から終端部11に近づくにつれ
て筒形本体１の軸心12からの距離が次第に大きくなる傾
斜状に形成し、排気ガス入口管２から流入する排気ガス
４を筒形本体１の終端側Ｅに偏向させ、排気ガス４の旋
回流23のピッチを大きくし、集塵室７に至るまでの旋回
回数が不要に多くならないようにし、これにより旋回流
23の旋回速度を集塵室７に至るまで高速に維持し、遠心
力を大きなまま維持するようにしてある。

より大きな遠心力を生じさせるため、旋回案内板５の終
端板13から旋回流案内筒14を終端側Ｅに向けて突出させ
ることにより、旋回通路30の通路断面積を旋回流案内筒
14により狭め、旋回流23の速度が高速となるようにして
ある。

一旦分離した煤塵21がガス分22により排気ガス出口管３
に連れ込まれるのを防止するため、集塵室７の始端内周
部15から煤塵分離筒16を始端側Ｓに向けて突出させ、旋
回流案内筒14の終端縁17を煤塵分離筒16の始端縁18の近
傍位置19よりも終端側Ｅ寄りの位置20に位置させること
により、周囲側に集まる煤塵21と中心側に集まるガス分
22とを煤塵分離筒16で隔離できるようにしてある。

集塵室７への煤塵21の流入をより確実にするため、第２
図に示すように、集塵室始端壁27の右側が終端側Ｅ寄り
に位置するように傾けることにより、集塵室始端壁27の
排気ガス旋回方向の始端縁33の終端縁34よりも筒形本体
１の始端側Ｓに偏位させ、集塵室始端壁27の始端縁33と
終端縁34との間の離間空間で形成される煤塵入口９の煤
塵21の侵入方向に対する開口幅S₁を広げ、その開口断面
積を広げてある。

同様の目的は、第３図に示すように、集塵室始端壁27を
螺旋状に形成することにより、集塵室始端壁27の排気ガ
ス旋回方向の始端縁33を終端縁34よりも筒形本体１の始
端側Ｓに偏位させ、開口幅S₂を広げることによっても達
成できる。

煤塵21が煤塵取出口28付近に集まるようにするため、第
２図の実施例では煤塵21の溜まる集塵室７下部を構成す
る集塵室始端壁27下側を終端側Ｅ寄りに位置するように
傾けて集塵室７を下方狭窄状に形成してある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る煤塵分離装置を説明する
図で、第１図（Ａ）は一部切欠斜視図、第１図（Ｂ）は
縦断面側面図、第１図（Ｃ）は第１図（Ｂ）のC-C線断
面図である。 第２図と第３図はそれぞれ異なる変更例の要部平面図で
ある。 第４図は従来技術説明図で、第４図（Ａ）は第１図
（Ａ）相当図、第４図（Ｂ）は第１図（Ｂ）相当図であ
る。 １…筒形本体、Ｓ…１の始端側、Ｅ…１の終端側、２…
排気ガス入口管、３…排気ガス出口管、４…排気ガス、
５…４の旋回案内板、６…旋回開始室、７…集塵室、８
…７の始端面、９…煤塵入口、10…５の始端部、11…５
の終端部、12…１の軸心、13…５の終端板、14…旋回流
案内筒、15…７の始端内周部、16…煤塵分離筒、17…14
の終端縁、18…16の始端縁、19…18の近傍位置、20…19
よりもＥ寄りの位置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】筒形本体１内の始端側Ｓ中央部に排気ガス
   入口管２を、終端側Ｅ中央部に排気ガス出口管３を連通
   させ、 筒形本体１内の始端側Ｓの中央部から周囲部に向かって
   順に排気ガス４の旋回案内板５と環状の旋回開始室６と
   を設け、 筒形本体１内の終端側Ｅの周囲部に集塵室７を設け、集
   塵室７の始端面８に煤塵入口９をあけて構成した、エン
   ジンの排気ガス中の煤塵分離装置において、 旋回案内板５の形状を、その始端部10から終端部11に近
   づくにつれて筒形本体１の軸心12からの距離が次第に大
   きくなる傾斜状に形成した ことを特徴とするエンジンの排気ガス中の煤塵分離装
   置。
2. 【請求項２】請求項１に記載のエンジンの排気ガス中の
   煤塵分離装置において、 旋回案内板５の終端板13から旋回流案内筒14を終端側Ｅ
   に向けて突出させ、 集塵室７の始端内周部15から煤塵分離筒16を始端側Ｓに
   向けて突出させ、 旋回流案内筒14の終端縁17を煤塵分離筒16の始端縁18の
   近傍位置19乃至これよりも終端側Ｅ寄りの位置20に位置
   させた ことを特徴とするエンジンの排気ガス中の煤塵分離装
   置。