JPH09317443A - 排気浄化システムの排気生成物回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明の目的は、排気中の生成物を効果的
に回収し得て、有害排気成分の放出量を低減することに
ある。 【構成】 このため、この発明は、エンジンの排気に流
体を噴射して排気中の生成物を前記流体に含有させると
ともにこの流体に含有される生成物を分離して浄化した
流体を再び排気に噴射するよう制御する排気浄化システ
ムにおいて、前記排気及びこの排気に噴射された流体を
攪拌混合させて排気中の生成物を流体に含有させるよう
旋回させる旋回手段を設けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は排気浄化システム
の排気生成物回収装置に係り、特に、排気中の生成物を
効果的に回収し得て、有害排気成分の放出量を低減し得
る排気浄化システムの排気生成物回収装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンには、一般に、点火燃焼式のガ
ソリンエンジンや自己着火式のディーゼルエンジン等が
ある。エンジンの排気系には、排気の浄化を図るべく触
媒や、排気音を減少させるべく「サイレンサ」あるいは
「マフラ」と称される消音器が装着されている。

【０００３】前記触媒には、酸化触媒や還元触媒、三元
触媒等があり、形状的にはペレットタイプ（粒状のも
の）やモノリスタイプ（板状のもの）等がある。

【０００４】前記酸化触媒は、酸化現象を利用して排気
ガス中のＣＯ（一酸化炭素）及びＨＣ（炭化水素）を低
減させるものである。また、還元触媒は、還元によって
排気ガス中のＮＯｘ（窒素酸化物）を低減させるもので
ある。そして、前記三元触媒は、排気ガス中のＣＯ及び
ＨＣ、ＮＯｘの３つの成分を低減させるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近時は、車
両から排出される排気の規制、特にディーゼルエンジン
を搭載する車両から排出される排気の規制が強化される
傾向にあり、排気中の黒煙たるカーボンへの対応策が検
討されている。

【０００６】そこで、この発明の出願人は、流体によっ
て排気中のカーボンやＣＯ・ＨＣ・ＮＯｘ等の生成物を
効果的に回収することのできる排気浄化システムを既に
出願している。この排気浄化システムは、エンジンの排
気に流体を噴射して排気中の生成物を前記流体に含有さ
せるとともに、この流体に含有される生成物を分離して
浄化した流体を再び排気に噴射するよう制御するもので
ある。

【０００７】ところが、この排気浄化システムは、排気
に流体を噴射するだけであるため、排気と噴射された流
体とを十分に攪拌混合することができない問題がある。
このため、従来の排気浄化システムは、流体に排気中の
生成物を十分に付着させて含有させることができず、排
気中の生成物を効果的に回収できず、有害排気成分の放
出量を低減し得ない不都合があった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、エ
ンジンの排気に流体を噴射して排気中の生成物を前記流
体に含有させるとともにこの流体に含有される生成物を
分離して浄化した流体を再び排気に噴射するよう制御す
る排気浄化システムにおいて、前記排気及びこの排気に
噴射された流体を攪拌混合させて排気中の生成物を流体
に含有させるよう旋回させる旋回手段を設けたことを特
徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】この発明の排気浄化システムの排
気生成物回収装置は、排気及びこの排気に噴射された流
体を攪拌混合させて排気中の生成物を流体に含有させる
よう旋回させる旋回手段を設けたことにより、旋回によ
る遠心効果によって排気及び流体を良好に攪拌混合させ
ることができるとともに、この攪拌混合により排気中の
生成物を流体に含有させることができる。

【００１０】

【実施例】以下図面に基づいて、この発明の実施例を説
明する。図１は、この発明の第１実施例を示すものであ
る。図１において、２は排気浄化システムである。この
排気浄化システム２は、図示しないエンジン、例えばデ
ィーゼルエンジンの排気ポート（図示せず）から排気管
４により形成される排気通路６の図示しない排気出口ま
での排気系の途中に設けられる。

【００１１】前記排気浄化システム２は、排気管４の途
中に浄化本体８を介装して設けている。これにより、排
気管４は、浄化本体８を挾んで上流側排気管４−１と下
流側排気管４−２とに形成される。浄化本体８は、周壁
１０と長手方向両端の隔壁１２・１４とにより中空円筒
形状に形成され、浄化本体８内に浄化室１６を形成して
設けている。

【００１２】浄化本体８の長手方向一端側の隔壁１２に
は、図示しないエンジンの排気及びこの排気に噴射され
た流体を浄化室１６に導入する導入管１８を接続して設
けている。導入管１８は、一端側を上流側排気管４−１
に接続し、中間部位を隔壁１２に貫通させ、他端側に開
口２０を設けている。

【００１３】また、浄化本体８の長手方向他端側の隔壁
１４には、浄化室１６の排気を外部に導出する導出管２
２を接続して設けている。導出管２２は、一端側に開口
２４を設け、中間部位を隔壁１４に貫通し、他端側を下
流側排気管４−２に接続している。

【００１４】前記排気浄化システム２は、排気に噴射さ
れる流体を貯留する流体タンク２６を浄化本体８の下方
に位置させて設けている。流体タンク２６には、液面を
検出するレベルゲージ２８と、流体の汚損状態を検出す
る汚損センサ３０と、を設けている。この流体タンク２
６には、流体供給管３２の一端側を連絡して設け、この
流体供給管３２の他端側を浄化本体８よりも上流側の上
流側排気管４−１の排気通路６に臨ませた流体噴射ノズ
ル３４に連絡して設けている。

【００１５】前記浄化本体８の周壁１０の下方には、導
出管２２側の隔壁１４近傍に流体排出孔３６を形成して
設け、この流体排出孔３６を形成した周壁１０の外周面
３８に流体排出孔３６を覆うように流体収集部４０を取
付けて設けている。この流体収集部４０には、流体回収
管４２の一端側を連絡して設け、この流体回収管４２の
他端側を前記流体タンク２６に連絡して設けている。流
体回収管４２の途中には、フィルタ４４を介装して設け
ている。このフィルタ４４は、着脱式のフィルタエレメ
ント（図示せず）を内蔵している。

【００１６】前記流体供給管３２の途中には、流体噴射
ノズル３４に流体を圧送する流体圧送部４６を設け、こ
の流体圧送部４６を動作制御する制御部４８を設けてい
る。制御部４８には、前記レベルゲージ２８や汚損セン
サ３０、また、その他のエンジン運転状態（例えば、エ
ンジン回転数、スロットル開度、吸気負圧等）を検出す
るセンサ（図示せず）等を接続している。

【００１７】排気浄化システム２は、前記各種センサ２
８・３０から制御部４８に信号を入力し、この制御部４
８によって、流体圧送部４６を動作制御して流体タンク
２６の流体を流体供給管３２に圧送し、流体噴射ノズル
３４から流体を排気に噴射して霧化状態の流体に排気中
の生成物を含有させる。

【００１８】また、排気浄化システム２は、排気中の生
成物を含有して液化した流体を浄化本体８の下方の流体
排出孔３６から流体収集部４０に収集し、流体回収管４
２によって流体タンク２６に自然落下により回収される
流体に含有される生成物をフィルタ４４により分離して
浄化し、流体タンク２６の浄化した流体を再び流体圧送
部４６により流体噴射ノズル３４から排気に噴射するよ
う制御する。

【００１９】なお、流体回収管４２には、流体を流体タ
ンク２６側に吸引する流体吸引部（図示せず）を設ける
ことにより、流体を自然落下による回収以外に、強制的
に回収することができる。この場合には、流体タンク２
６を浄化本体８の上方に位置させて設けることができ
る。

【００２０】この排気浄化システム２には、排気生成物
回収装置５０を設けている。第１実施例の排気生成物回
収装置５０は、排気浄化システム２の浄化本体８内の浄
化室１６に旋回手段５２を設けている。旋回手段５２
は、浄化本体８内に、この浄化本体８よりも径小且つ短
小の回収本体５４を同軸心上に配設している。回収本体
５４は、周壁５６と長手方向両端の隔壁５８・６０とに
より中空円筒形状に形成され、回収室６２を形成して設
けている。

【００２１】回収本体５４の長手方向一端側の隔壁５８
には、前記導入管１８を接続して設けている。導入管１
８は、中間部位を隔壁５８に貫通させ、他端側の開口２
０を回収室６２に臨ませて設けている。

【００２２】また、回収本体５４の長手方向他端側の隔
壁６０には、前記導出管２２を接続して設けている。こ
の導出管２２は、一端側の開口２４を回収室６２に臨ま
せて設け、中間部位を隔壁６０に貫通させている。

【００２３】前記回収本体５４内の回収室６２には、導
入管１８下流端と導出管２２上流端とを連結する連結部
材６４を設け、この連結部材６４に旋回部材６６を捲回
して設けている。旋回部材６６は、平板形状部材を一側
面が他側面に対向するようにコイル状に捲回して形成さ
れ、回収本体５４の周壁５６の内周面６８と連結部材６
４の外周面７０とに夫々幅方向両側を接続して、連結部
材６４に捲回して設けている。

【００２４】これにより、回収本体５４内の回収室６２
は、旋回部材６６を挟んで導入管１８側の上流側回収室
６２−１と導出管２２側の下流側回収室６２−２とに形
成され、上流側回収室６２−１と下流側回収室６２−２
とを連絡して回収本体５４の長手方向一端側から他端側
に向い螺旋状に旋回する旋回通路７２を形成して設けて
いる。旋回通路７２は、上流側回収室６２に導入された
排気及び流体を旋回させ、攪拌混合させて排気中の生成
物を流体に含有させる。

【００２５】また、前記回収本体５４の旋回通路７２に
臨む周壁５６には、旋回通路７２と前記浄化室１６とを
連通するように流体導出孔７４を形成して設けている。
流体導出孔７４は、旋回通路７２から排気中の生成物を
含有した流体を外側の浄化室１６に導く。

【００２６】次に第１実施例の作用を説明する。

【００２７】排気浄化システム２は、制御部４８によっ
て、流体圧送部４６を動作制御して流体タンク２６の流
体を流体供給管３２に圧送し、流体噴射ノズル３４から
流体を排気に噴射して霧化状態の流体に排気中の生成物
を含有させる。

【００２８】また、排気浄化システム２は、排気中の生
成物を含有して液化した流体を流体排出孔３６から流体
収集部４０に収集し、流体回収管４２により流体タンク
２６に回収される流体に含有される生成物をフィルタ４
４により分離して浄化し、流体タンク２６の浄化した流
体を再び流体圧送部４６により流体噴射ノズル３４から
排気に噴射するよう制御する。

【００２９】この排気浄化システム２に設けた排気生成
物回収装置５０は、排気中の生成物（例えば、カーボ
ン、ＣＯ、ＨＣ、ＮＯｘ等）を回収する際に、排気及び
流体の混合体が上流側排気管４−１により導入管１８に
流入して、開口２０から旋回手段５２の上流側回収室６
２−１に導入される。

【００３０】上流側回収室６２−１に導入された排気及
び流体の混合体は、回収本体５４の長手方向一端側から
他端側に向い螺旋状に旋回する旋回通路７２により旋回
されながら、下流側回収室６２−２に向かって流れる。

【００３１】これにより、旋回通路７２を流れる排気及
び流体の混合体は、旋回による遠心効果によって、攪拌
混合させることができるとともに、この攪拌混合により
排気中の生成物を流体に付着させて含有させることがで
きる。

【００３２】排気中の生成物を含有した流体は、旋回に
よる遠心効果により回収本体５４の周壁５６の内周面６
８側（外周側）に移動され、流体導出孔７４により旋回
通路７２から外側の浄化室１６に導かれる。浄化室１６
に導かれた流体は、流体排出孔３６から外部に排出さ
れ、流体収集部４０に収集される。

【００３３】流体収集部４０に収集された流体は、含有
される生成物をフィルタ４４により分離して浄化され、
流体回収管４２により流体タンク２６に回収される。流
体タンク２６の浄化された流体は、再び流体圧送部４６
により流体噴射ノズル３４から排気に噴射される。

【００３４】また、生成物を除去され排気は、流体に比
べて軽いことにより回収本体５４の周壁５６の内周面６
８側（外周側）に移動されることがなく、連結部材６４
側（中心側）を下流側回収室６２−２に向かって流れ、
開口２４から導出管２２に流入して下流側排気管４−２
により外部に排出される。

【００３５】このように、この排気生成物回収装置５０
は、旋回手段５２によって排気及び流体を旋回させ、こ
の旋回による遠心効果によって排気及び流体を良好に攪
拌混合させることができるとともに、この攪拌混合によ
り排気中の生成物を流体に付着させて含有させることが
できる。

【００３６】このため、この排気生成物回収装置５０
は、排気中の生成物を流体に含有させて良好に回収する
ことができ、有害排気成分の排出量を低減することがで
きる。

【００３７】図２は、この発明の第２実施例を示すもの
である。この第２実施例において、前述第１実施例と同
様の機能を果たす箇所については同一の符号を付して説
明を省略し、また、前述第１実施例と相違する構成につ
いて説明する。

【００３８】第２実施例の排気浄化システム２は、浄化
本体８の周壁１０の下方に、導入管１８側の隔壁１２近
傍から導出管２２側の隔壁１４近傍までにわたり、複数
の流体排出孔３６を形成して設けている。また、これら
流体排出孔３６を形成した周壁１０の外周面３８には、
導入管１８側の隔壁１２から導出管２２側の隔壁１４ま
でに達する流体収集部４０を取付けて設けている。

【００３９】この排気浄化システム２に設けられる排気
生成物回収装置５０は、排気浄化システム２の浄化本体
８内に旋回手段７６を設けている。旋回手段７６は、浄
化本体８内の浄化室１６に中空円筒形状部材をコイル状
に捲回した旋回部材７８を配設している。

【００４０】前記旋回部材７８は、内部に旋回通路８０
を形成して設け、旋回通路８０と前記浄化室１６とを連
通するように流体導出孔８２を形成して設けている。流
体導出孔８２は、旋回通路８０から排気中の生成物を含
有した流体を外側の浄化室１６に導く。前記流体導出孔
８２は、コイル状に捲回した旋回部材７８の外周側に形
成して設けている。

【００４１】前記旋回部材７８は、一端側を浄化本体８
の隔壁１２を貫通して浄化室１６に臨ませた導入管１８
の他端側の開口２０に接続して設け、他端側を浄化本体
８の隔壁１４を貫通して浄化室１６に臨ませた導出管２
２の開口２４に接続せず、導出管２２の開口２４近傍に
位置させて配設している。これにより、旋回通路７８
は、一端側を排気通路６に連通し、他端側を浄化室１６
に臨ませて設けている。

【００４２】また、第２実施例の排気生成物回収装置５
０には、前記旋回手段７６よりも上流側の排気にオゾン
を供給するオゾン供給手段８４を設けている。オゾン供
給手段８４は、高電圧によりオゾンを発生するオゾン発
生器８６を設け、このオゾン発生器８６にオゾン供給管
８８の一端側を連絡して設け、このオゾン供給管８８の
他端側を流体噴射ノズル３４よりも上流側の上流側排気
管４−１の排気通路６に臨ませたオゾン噴射ノズル９０
に連絡して設けている。

【００４３】次に第２実施例の作用を説明する。

【００４４】この第２実施例の排気生成物回収装置５０
は、旋回手段７６よりも上流側の排気にオゾン供給手段
８４によってオゾンを供給することにより、排気中のＮ
Ｏｘを窒素酸化物に酸化させることができる。この窒素
酸化物は、排気中のその他のカーボン等の生成物ととも
に、流体噴射ノズル３４から噴射される流体に旋回手段
７６による遠心効果により含有される。

【００４５】旋回通路８０の窒素酸化物及びその他の生
成物を含有した流体は、コイル状に捲回した旋回部材７
８の外周側の流体導出孔８２から外側の浄化室１６に導
かれて、流体排出孔３６から外部に排出されて流体収集
部４０に収集される。流体収集部４０に収集された流体
は、含有される窒素酸化物及びその他の生成物をフィル
タ４４により分離して浄化され、流体回収管４２より流
体タンク２６に回収される。

【００４６】流体タンク２６の浄化された流体は、再び
流体圧送部４６により流体噴射ノズル３４から排気に噴
射される。また、窒素酸化物及びその他の生成物を除去
され排気は、開口２４から導出管２２に流入して下流側
排気管４−２により外部に排出される。

【００４７】このように、第２実施例の排気生成物回収
装置５０は、旋回手段７６によって排気及び流体を旋回
させ、この旋回による遠心効果によって排気及び流体を
良好に攪拌混合させることができるとともに、この攪拌
混合により排気中の生成物を流体に付着させて含有させ
ることができる。

【００４８】このため、この排気生成物回収装置５０
は、排気中の生成物を流体に含有させて良好に回収する
ことができ、有害排気成分の排出量を低減することがで
きる。りよができる。

【００４９】また、第２実施例の排気生成物回収装置５
０は、旋回手段７６よりも上流側の排気にオゾンを供給
するオゾン供給手段８４を設けていることにより、排気
中のＮＯｘを窒素酸化物に酸化させてその他の排気中の
生成物とともに流体に付着させて含有させることができ
る。

【００５０】このため、この排気生成物回収装置５０
は、第１実施例よりもさらに効率良く排気中のＮＯｘを
流体に含有させて良好に回収することができ、ＮＯｘの
排出量をさらに低減することができる。なお、オゾン供
給手段８４は、第１実施例の排気生成物回収装置５０に
も設けることができる。

【００５１】

【発明の効果】このように、この発明の排気浄化システ
ムの排気生成物回収装置は、排気及びこの排気に噴射さ
れた流体を攪拌混合させて排気中の生成物を流体に含有
させるよう旋回させる旋回手段を設けたことにより、旋
回による遠心効果によって排気及び流体を良好に攪拌混
合させることができるとともに、この攪拌混合により排
気中の生成物を流体に含有させることができる。

【００５２】このため、この排気生成物回収装置は、排
気中の生成物を流体に含有させて良好に回収することが
でき、有害排気成分の排出量を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施例を示す排気生成物回収装
置の概略構成図である。

【図２】この発明の第２実施例を示す排気生成物回収装
置の概略構成図である。

【符号の説明】

２ 排気浄化システム ４ 排気管 ６ 排気通路 ８ 浄化本体 １６ 浄化室 １８ 導入管 ２２ 導出管 ２６ 流体タンク ３２ 流体供給管 ３４ 流体噴射ノズル ３６ 流体排出孔 ４０ 流体収集部 ４２ 流体回収管 ４４ フィルタ ４６ 流体圧送部 ４８ 制御部 ５０ 排気生成物回収装置 ５２ 旋回手段 ５４ 回収本体 ６２ 回収室 ６４ 連結部材 ６６ 旋回部材 ７２ 旋回通路 ７４ 流体導出孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンの排気に流体を噴射して排気中
   の生成物を前記流体に含有させるとともにこの流体に含
   有される生成物を分離して浄化した流体を再び排気に噴
   射するよう制御する排気浄化システムにおいて、前記排
   気及びこの排気に噴射された流体を攪拌混合させて排気
   中の生成物を流体に含有させるよう旋回させる旋回手段
   を設けたことを特徴とする排気浄化システムの排気生成
   物回収装置。
2. 【請求項２】 前記旋回手段よりも上流側の排気にオゾ
   ンを供給するオゾン供給手段を設けたことを特徴とする
   請求項１に記載の排気浄化システムの排気生成物回収装
   置。