JPS6252126B2 - - Google Patents
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- JPS6252126B2 JPS6252126B2 JP4210781A JP4210781A JPS6252126B2 JP S6252126 B2 JPS6252126 B2 JP S6252126B2 JP 4210781 A JP4210781 A JP 4210781A JP 4210781 A JP4210781 A JP 4210781A JP S6252126 B2 JPS6252126 B2 JP S6252126B2
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- Japan
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- main body
- dust collection
- soot
- collection box
- rotor
- Prior art date
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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
- F01N3/01—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust by means of electric or electrostatic separators
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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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)
- Electrostatic Separation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、内燃機関から排出される排気吐煙に
含まれる煤粒子を電気的に集塵し、それを燃焼し
除去する装置に関するものである。
含まれる煤粒子を電気的に集塵し、それを燃焼し
除去する装置に関するものである。
一般に内燃機関、特にデイーゼルエンジンから
排出される排気吐煙には直径２ミクロン以下の煤
粒子が多く含まれている。この物質を捕える装置
として、例えば、従来の遠心分離機を使用した場
合、装置の排気抵抗が極めて大きくなり、しかも
大型化する。またフイルター装置によつて捕集し
ようとすると、捕集に伴ないフイルターの目結り
を起こし、その結果背圧が上昇するなどの問題点
がある。さらに、これらの方法以外に触媒を用い
煤の酸化を促進させる方法も考えられるが、現状
においては、十分な低温活性の触媒が見い出され
ていない。
排出される排気吐煙には直径２ミクロン以下の煤
粒子が多く含まれている。この物質を捕える装置
として、例えば、従来の遠心分離機を使用した場
合、装置の排気抵抗が極めて大きくなり、しかも
大型化する。またフイルター装置によつて捕集し
ようとすると、捕集に伴ないフイルターの目結り
を起こし、その結果背圧が上昇するなどの問題点
がある。さらに、これらの方法以外に触媒を用い
煤の酸化を促進させる方法も考えられるが、現状
においては、十分な低温活性の触媒が見い出され
ていない。
これらに対して、コロナ放電により荷電された
煤粒子を電界によるクーロン力により円筒形集塵
電極内面に付着させる電気集塵がある。これは、
一般に極めて細かい（0.1ミクロン）粒子をも高
い捕集効率で集塵することができ、自動車排気吐
煙程度の温度および圧力の雰囲気でも使用可能と
されている。さらに、消費電力は僅かであり、か
つ通風損失が極めて少ない等多くの利点を備えて
いる。しかしながら欠点として集塵電極上への煤
の堆積に伴ない再飛散現象や逆電離現象などの発
生する場合があり、さらに電極間絶縁体汚損によ
る電流のリークや集塵物質の処理等の末解決の問
題がある。
煤粒子を電界によるクーロン力により円筒形集塵
電極内面に付着させる電気集塵がある。これは、
一般に極めて細かい（0.1ミクロン）粒子をも高
い捕集効率で集塵することができ、自動車排気吐
煙程度の温度および圧力の雰囲気でも使用可能と
されている。さらに、消費電力は僅かであり、か
つ通風損失が極めて少ない等多くの利点を備えて
いる。しかしながら欠点として集塵電極上への煤
の堆積に伴ない再飛散現象や逆電離現象などの発
生する場合があり、さらに電極間絶縁体汚損によ
る電流のリークや集塵物質の処理等の末解決の問
題がある。
本発明の排気吐煙の集塵装置は前述した欠点を
除き、多量の煤等を集塵し燃焼処理するものであ
る。すなわち、本発明の装置は、内燃機関の排気
吐煙が通り、内壁面を集塵電極とする管状の本体
と、この本体の下部に設けられ、本体の内部空間
に開口する集塵箱と、集塵箱内に設けられた点火
装置と、本体の内壁面にそつて回転するロータ
と、本体の内部空間中央に設けられた中心電極と
よりなり、電極間に静電圧を印加し、集塵電極に
煤等を付着させ、付着した煤等をロータで集塵箱
に集め、点火装置で着火焼却することを特徴とす
るものである。
除き、多量の煤等を集塵し燃焼処理するものであ
る。すなわち、本発明の装置は、内燃機関の排気
吐煙が通り、内壁面を集塵電極とする管状の本体
と、この本体の下部に設けられ、本体の内部空間
に開口する集塵箱と、集塵箱内に設けられた点火
装置と、本体の内壁面にそつて回転するロータ
と、本体の内部空間中央に設けられた中心電極と
よりなり、電極間に静電圧を印加し、集塵電極に
煤等を付着させ、付着した煤等をロータで集塵箱
に集め、点火装置で着火焼却することを特徴とす
るものである。
以下、実施例を基に説明する。
第１図および第２図に本発明の一実施例を示
す。本装置は金属ないし導電材料からなり集塵電
極を兼ねる管状の本体１と、本体１の下部に設け
られ、本体１の内部空間に開口する長い直方体状
の集塵箱２、集塵箱２内に設けられた電気抵抗発
熱コイルよりなる着火装置３、本体１の一端面中
央で軸支され、本体内壁面にそつて回転するロー
タ４、および本体１の他端中央に固定され、本体
１の内部空間中央に設けられた中心電極５とより
なる。
す。本装置は金属ないし導電材料からなり集塵電
極を兼ねる管状の本体１と、本体１の下部に設け
られ、本体１の内部空間に開口する長い直方体状
の集塵箱２、集塵箱２内に設けられた電気抵抗発
熱コイルよりなる着火装置３、本体１の一端面中
央で軸支され、本体内壁面にそつて回転するロー
タ４、および本体１の他端中央に固定され、本体
１の内部空間中央に設けられた中心電極５とより
なる。
本体１の一端に近い周壁には排気吐煙を導入す
るための導入口１１が開口しており、そこに排気
吐煙の導入煙管１２（第２図、２点破線で示す）
が結合している。一方、本体の他端に近い導入口
１１と反対側の周壁には排気吐煙の導出口１３
（第１図１点破線で示す）が開口し、そこに排気
吐煙の導出煙管１４が結合している。導出口１３
に近い本体１の端部中央にはロータ４の中心軸４
１を通す開口１５が設けられている。開口１５の
反対側端部には中心孔を有する円盤状のセラミツ
ク製隔壁１６が設けられ、さらにその外側に蓋１
７が設けられている。そして、この隔壁１６と蓋
１７の間に空気室１８が形成されている。蓋１７
の中央にはネジ穴が設けられ、ここに中心電極５
がネジ止めされている。
るための導入口１１が開口しており、そこに排気
吐煙の導入煙管１２（第２図、２点破線で示す）
が結合している。一方、本体の他端に近い導入口
１１と反対側の周壁には排気吐煙の導出口１３
（第１図１点破線で示す）が開口し、そこに排気
吐煙の導出煙管１４が結合している。導出口１３
に近い本体１の端部中央にはロータ４の中心軸４
１を通す開口１５が設けられている。開口１５の
反対側端部には中心孔を有する円盤状のセラミツ
ク製隔壁１６が設けられ、さらにその外側に蓋１
７が設けられている。そして、この隔壁１６と蓋
１７の間に空気室１８が形成されている。蓋１７
の中央にはネジ穴が設けられ、ここに中心電極５
がネジ止めされている。
集塵箱２は本体１の下部に一体的に結合され、
集塵箱２の上端は本体１の内部空間に開口してい
る。本体１の導入口１１に近い集塵箱２の端部に
は煤等を燃やすための空気を導入する空気導入管
２１が、その反対側の端部には燃焼ガスを排出す
る排気管２２が設けられている。排気管２２は本
体１の導出煙管１４と結ばれ、燃焼ガスは、この
導出煙管１４に放出される。
集塵箱２の上端は本体１の内部空間に開口してい
る。本体１の導入口１１に近い集塵箱２の端部に
は煤等を燃やすための空気を導入する空気導入管
２１が、その反対側の端部には燃焼ガスを排出す
る排気管２２が設けられている。排気管２２は本
体１の導出煙管１４と結ばれ、燃焼ガスは、この
導出煙管１４に放出される。
点火装置３はコイル状のニクロム線からなり、
集塵箱２内の空気導入管２１に近い所に設けられ
ている。ニクロム線の端子は集塵箱２の壁を電気
絶縁的に貫通し、電源（図示せず）に結合され
る。
集塵箱２内の空気導入管２１に近い所に設けられ
ている。ニクロム線の端子は集塵箱２の壁を電気
絶縁的に貫通し、電源（図示せず）に結合され
る。
ロータ４は中心軸４１と本体１の内径とほぼ同
一径のロータ部材４２および中心軸４１とロータ
部材４２とを結ぶ３本の支柱４３よりなる。ロー
タ部材４２はその両端に各々位置するリング４４
と、そのリング４４の間を結ぶ３枚のつめ板４５
よりなる。ロータ４の中心軸４１は本体１の開口
１５で回転自在に支持され、中心軸４１の他端は
本体１の外部に突出し、そこに固定された歯車４
６を介して外部機構（図示せず）により駆動され
る。ロータ４はその回転によりつめ板４５が本体
１の内壁面にそつて回動し、内壁面に付着した煤
等を削り取り集塵箱２内に集めるものである。
一径のロータ部材４２および中心軸４１とロータ
部材４２とを結ぶ３本の支柱４３よりなる。ロー
タ部材４２はその両端に各々位置するリング４４
と、そのリング４４の間を結ぶ３枚のつめ板４５
よりなる。ロータ４の中心軸４１は本体１の開口
１５で回転自在に支持され、中心軸４１の他端は
本体１の外部に突出し、そこに固定された歯車４
６を介して外部機構（図示せず）により駆動され
る。ロータ４はその回転によりつめ板４５が本体
１の内壁面にそつて回動し、内壁面に付着した煤
等を削り取り集塵箱２内に集めるものである。
中心電極５は表面に多数の突起を形成した棒状
の電極部材５１と他端を被覆するセラミツク部材
５２およびその先端にある端子５３よりなる。セ
ラミツク部材５２の外側面に本体１の蓋１７の中
央ネジ穴に係合する金属製のネジ部が固定されて
いる。中心電極５は蓋１７に固定され、空気室１
８および隔壁１６の中心孔を通り、本体１の内部
空間の中央部に配置されている。隔壁１６の中心
孔の内壁面と中心電極５のセラミツク部材５２の
外側面の間にはリング状の間隙が形成され、空気
が空気室１８よりこの間隙を通つて本体１の内部
空間内に噴出する。なお、空気は蓋１７の空気供
給管１９を通つて外部より供給される。
の電極部材５１と他端を被覆するセラミツク部材
５２およびその先端にある端子５３よりなる。セ
ラミツク部材５２の外側面に本体１の蓋１７の中
央ネジ穴に係合する金属製のネジ部が固定されて
いる。中心電極５は蓋１７に固定され、空気室１
８および隔壁１６の中心孔を通り、本体１の内部
空間の中央部に配置されている。隔壁１６の中心
孔の内壁面と中心電極５のセラミツク部材５２の
外側面の間にはリング状の間隙が形成され、空気
が空気室１８よりこの間隙を通つて本体１の内部
空間内に噴出する。なお、空気は蓋１７の空気供
給管１９を通つて外部より供給される。
この実施例の排気吐煙の処理装置は以上の構成
よりなる。この装置の導入口１１より内燃機関の
排気吐煙が本体１内に入り、中心電極５を負極と
して、この電極の電極部材５１と対極となる本体
１の内壁面との間に静電圧が印加され両極間にコ
ロナ放電を発生させると排気吐煙に含まれる煤等
はコロナ放電により荷電され、クーロン力により
本体１の内壁面に吸引されて付着する。煤等が除
かれた排気吐煙は導出口１３より導出煙管１４を
通つて外部に排出される。一方、本体１の内壁面
に付着した煤等は、ロータ４が外部動力により歯
車４６を介して駆動され、このロータ４の回転に
よりつめ板４５が本体１の内壁面にそつて移動
し、内壁面に付着した煤等を削り取り、さらに下
方に煤等を移送し、最終的に集塵箱２内に煤等を
集める。集塵箱２内に集められた煤等は間欠的に
点火装置３で点火され空気導入管２１より送られ
る空気により燃やされ、燃焼ガスは排気管２２よ
り排出され、煤等は集塵箱２より排除される。
よりなる。この装置の導入口１１より内燃機関の
排気吐煙が本体１内に入り、中心電極５を負極と
して、この電極の電極部材５１と対極となる本体
１の内壁面との間に静電圧が印加され両極間にコ
ロナ放電を発生させると排気吐煙に含まれる煤等
はコロナ放電により荷電され、クーロン力により
本体１の内壁面に吸引されて付着する。煤等が除
かれた排気吐煙は導出口１３より導出煙管１４を
通つて外部に排出される。一方、本体１の内壁面
に付着した煤等は、ロータ４が外部動力により歯
車４６を介して駆動され、このロータ４の回転に
よりつめ板４５が本体１の内壁面にそつて移動
し、内壁面に付着した煤等を削り取り、さらに下
方に煤等を移送し、最終的に集塵箱２内に煤等を
集める。集塵箱２内に集められた煤等は間欠的に
点火装置３で点火され空気導入管２１より送られ
る空気により燃やされ、燃焼ガスは排気管２２よ
り排出され、煤等は集塵箱２より排除される。
この装置では、本体１の内壁面に付着した煤等
はつめ板４５より周期的に削り取られるため、煤
等の再飛散が少い。また本体１の内壁面にそつて
集塵電極が形成されているため集塵面積が広く、
それだけ煤等の集塵効率が高い。さらに、隔壁１
６の中心孔と中心電極５の間のリング状間隙より
噴出する空気により煤等が吹き飛ばされ、中心電
極５の表面に煤等が付着しにくくなつている。こ
のため煤の付着による漏電を、より効果的に予防
している。
はつめ板４５より周期的に削り取られるため、煤
等の再飛散が少い。また本体１の内壁面にそつて
集塵電極が形成されているため集塵面積が広く、
それだけ煤等の集塵効率が高い。さらに、隔壁１
６の中心孔と中心電極５の間のリング状間隙より
噴出する空気により煤等が吹き飛ばされ、中心電
極５の表面に煤等が付着しにくくなつている。こ
のため煤の付着による漏電を、より効果的に予防
している。
この装置では、本体１として円筒状のものを使
用したが、その内壁面にそつてロータが回転でき
るもの、言葉を変えると、本体は、任意の形状の
ロータを作り、そのロータの軸を中心に回転して
できる回転体の形状を内壁面とするものであれば
よい。また、本実施例では、排気吐煙の導入煙管
１２および導出煙管１４を本体１の周壁に垂直に
取り付けたが、例えば、第３図に示すように、本
体１′の接線方向に排気吐煙の導入煙管１２′およ
び導出煙管１４′を設けることもできる。
用したが、その内壁面にそつてロータが回転でき
るもの、言葉を変えると、本体は、任意の形状の
ロータを作り、そのロータの軸を中心に回転して
できる回転体の形状を内壁面とするものであれば
よい。また、本実施例では、排気吐煙の導入煙管
１２および導出煙管１４を本体１の周壁に垂直に
取り付けたが、例えば、第３図に示すように、本
体１′の接線方向に排気吐煙の導入煙管１２′およ
び導出煙管１４′を設けることもできる。
集塵箱２の形状についても、本実施例の形状に
限られることはない。また、捕集された煤等を燃
焼させる空気導入管２１、排気管２２もかならず
しも必要とするものではない。しかし、この場合
には、本体１の内部空間から集塵箱２内に十分な
空気の供給が必要となる。集塵箱２に集められた
煤等が本体１内の気体の流れで飛散するような場
合には本体１と集塵箱２の間に金網、多孔板を設
け、気体が集塵箱２内に入るのをさまたげ再飛散
を防止することもできる。
限られることはない。また、捕集された煤等を燃
焼させる空気導入管２１、排気管２２もかならず
しも必要とするものではない。しかし、この場合
には、本体１の内部空間から集塵箱２内に十分な
空気の供給が必要となる。集塵箱２に集められた
煤等が本体１内の気体の流れで飛散するような場
合には本体１と集塵箱２の間に金網、多孔板を設
け、気体が集塵箱２内に入るのをさまたげ再飛散
を防止することもできる。
中心電極５もかならずしも本実施例の形状に限
ることはない。また１本だけでなく複数本使用す
ることもできる。両極間の電圧はコロナ放電が発
生するに必要な電圧とする。電圧は直流電圧が好
ましいが、本体１内で煤等が部分的に燃焼可能な
場合にはパルス電圧とすることもできる。
ることはない。また１本だけでなく複数本使用す
ることもできる。両極間の電圧はコロナ放電が発
生するに必要な電圧とする。電圧は直流電圧が好
ましいが、本体１内で煤等が部分的に燃焼可能な
場合にはパルス電圧とすることもできる。
その他点火装置３、ロータ４についても、本実
施例に限られることはない。点火装置３について
は煤等の点火が可能なものであれば火炎バーナ等
を採用することもできる。またロータ４について
は本体１の内壁面にそつて回動可能なものであれ
ばよい。ロータ４の回動速度は本体１の内壁面に
付着する煤等の付着速度に依存すべきものである
が、実用上１分間に１回転あるいはそれ以下でも
よい。
施例に限られることはない。点火装置３について
は煤等の点火が可能なものであれば火炎バーナ等
を採用することもできる。またロータ４について
は本体１の内壁面にそつて回動可能なものであれ
ばよい。ロータ４の回動速度は本体１の内壁面に
付着する煤等の付着速度に依存すべきものである
が、実用上１分間に１回転あるいはそれ以下でも
よい。
本実施例の装置の効果を確認するためデイーゼ
ルエンジンの排気マニホールドに本装置を取り付
けエンジンから排出される吐煙に対する性能試験
を行なつた。
ルエンジンの排気マニホールドに本装置を取り付
けエンジンから排出される吐煙に対する性能試験
を行なつた。
実験に用いたデイーゼルエンジンは排気量2188
c.c.である。運転条件は、回転数2000rpm、負荷６
Kgｍであり、中心電極にはマイナス17〜20KVの
直流電圧とくり返し周波数500Hz、巾0.3msのパ
ルス状の電圧もちいた。なお本装置の本体１の内
径は60mmでありその長さは200mmである。中心電
極５の突起を形成した部分の長さは約150mmであ
る。
c.c.である。運転条件は、回転数2000rpm、負荷６
Kgｍであり、中心電極にはマイナス17〜20KVの
直流電圧とくり返し周波数500Hz、巾0.3msのパ
ルス状の電圧もちいた。なお本装置の本体１の内
径は60mmでありその長さは200mmである。中心電
極５の突起を形成した部分の長さは約150mmであ
る。
なお、中心電極５の煤等の付着を防止するた
め、空気室１８には空気を毎分50の割合で供給
した。また集塵箱２内で煤等を燃焼させる時には
空気供給管１９より空気を毎分１の割合で供給
した。以上の条件で実験を行ない、次の様な方法
により煤等の粒子の測定を行なつた。エンジンか
ら排出される排気吐煙を本装置に導き本体１を通
過した後に導出煙管１４内部より毎分約２の割
合で積算20のガスをフイルターを通しサンプリ
ングし、フイルター上にトラツプされた煤等の粒
子重量について変化を調らべた。
め、空気室１８には空気を毎分50の割合で供給
した。また集塵箱２内で煤等を燃焼させる時には
空気供給管１９より空気を毎分１の割合で供給
した。以上の条件で実験を行ない、次の様な方法
により煤等の粒子の測定を行なつた。エンジンか
ら排出される排気吐煙を本装置に導き本体１を通
過した後に導出煙管１４内部より毎分約２の割
合で積算20のガスをフイルターを通しサンプリ
ングし、フイルター上にトラツプされた煤等の粒
子重量について変化を調らべた。
その結果本装置に直流電圧を印加した場合は、
印加しない場合にくらべて約40ωｔ％の重量減少
が認められた。なおロータ４の回転速度は１回
転／分で行なつた。さらに集塵箱２に集められた
煤は連続的に燃焼することが分つた。
印加しない場合にくらべて約40ωｔ％の重量減少
が認められた。なおロータ４の回転速度は１回
転／分で行なつた。さらに集塵箱２に集められた
煤は連続的に燃焼することが分つた。
パルス電圧を同装置に使用した場合は30ωｔ％
の重量減少が認められた。
の重量減少が認められた。
第１図は本発明の実施例である排気吐煙の処理
装置の横断面図、第２図は同じ装置の縦断面図、
第３図は他の装置の縦断面図である。図中符号は
１は本体、２は集塵箱、３は点火装置、４はロー
タ、５は中心電極を示す。
装置の横断面図、第２図は同じ装置の縦断面図、
第３図は他の装置の縦断面図である。図中符号は
１は本体、２は集塵箱、３は点火装置、４はロー
タ、５は中心電極を示す。
Claims (1)
- １ 内燃機関の排気吐煙が通り、内壁面を集塵電
極とする管状の本体と、この本体の下部に設けら
れ、本体の内部空間に開口する集塵箱と、集塵箱
内に設けられた点火装置と、本体の内壁面にそつ
て回転するロータと、本体の内部空間中央に設け
られた中心電極とよりなり、電極間に静電圧を印
加し、集塵電極に煤等を付着させ、付着した煤等
をロータで集塵箱に集め、点火装置で着火焼却す
ることを特徴とする内燃機関の排気吐煙の処理装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4210781A JPS57157008A (en) | 1981-03-23 | 1981-03-23 | Disposer for exhaust and smoke from internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4210781A JPS57157008A (en) | 1981-03-23 | 1981-03-23 | Disposer for exhaust and smoke from internal combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57157008A JPS57157008A (en) | 1982-09-28 |
| JPS6252126B2 true JPS6252126B2 (ja) | 1987-11-04 |
Family
ID=12626733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4210781A Granted JPS57157008A (en) | 1981-03-23 | 1981-03-23 | Disposer for exhaust and smoke from internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57157008A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2533305A (en) * | 2014-12-15 | 2016-06-22 | Edward Sanders Simon | A lampshade frame system that drapes the flexible shading material |
| WO2024127071A1 (en) | 2022-12-15 | 2024-06-20 | Kuregyan Kamo | Method for neutralizing exhaust gases of internal combustion engines and a device for its implementation |
-
1981
- 1981-03-23 JP JP4210781A patent/JPS57157008A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57157008A (en) | 1982-09-28 |
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