JP2006112246A

JP2006112246A - Exhaust emission control device for internal combustion engine

Info

Publication number: JP2006112246A
Application number: JP2004297758A
Authority: JP
Inventors: Miyao Arakawa; 宮男荒川
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2004-10-12
Filing date: 2004-10-12
Publication date: 2006-04-27

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently coagulate by simply constituting an exhaust particulate purifying device using corona discharge. <P>SOLUTION: Since a metallic mesh or a filter is arranged in a muffler housing 1 continuously connected to an internal combustion engine via an exhaust pipe 2 and is constituted by arranging a discharge electrode 4 in the exhaust pipe 2 in the vicinity of this side of a muffler inlet, the whole exhaust particulate can be electrified by adding discharge to the whole exhaust gas, and the exhaust particulate is further easily coagulated and collected by reducing a flow speed of the exhaust gas in a muffler, and exhaust emission is efficiently controlled with a simple constitution. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、内燃機関の排気ガスに含まれる排気微粒子を帯電させて凝集し、捕集する内燃機関用排気浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine that charges, aggregates and collects exhaust particulates contained in exhaust gas of the internal combustion engine.

内燃機関（エンジン）の排気に含まれる微粒子の処理が大きな課題となっている。従来技術として、特許文献１があり、ディーゼルエンジンから排出される排気微粒子を、排気管内に設けた衝突ガイド部材に衝突させて凝集させた後、帯電体により負に帯電させて、正の帯電体（金網）に吸着させることにより、捕集する内燃機関用排気浄化装置が提案されている。正の帯電体（金網）を通過した排気微粒子は下流のフィルターで捕集され、正の帯電体（金網）に通電することにより焼却除去される。 The treatment of fine particles contained in the exhaust gas of an internal combustion engine (engine) has become a major issue. As a prior art, there is Patent Document 1, and after exhaust particles discharged from a diesel engine collide with a collision guide member provided in an exhaust pipe and agglomerate, they are negatively charged by a charged body, and are charged positively. There has been proposed an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine that is collected by being adsorbed by a (wire mesh). The exhaust particulates that have passed through the positively charged body (metal mesh) are collected by a downstream filter, and are removed by incineration by energizing the positively charged body (wire net).

しかしながら、上記内燃機関用排気浄化装置は流路構成が複雑となるため圧損が高くなる欠点があり、製作も容易ではない。また、衝突による凝集では十分な凝集効果が得られず、排気微粒子が凝集しないまま装置を通り抜けて放出される恐れがある。 However, the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine has a drawback that the pressure loss is high due to a complicated flow path configuration, and it is not easy to manufacture. In addition, agglomeration due to collision does not provide a sufficient agglomeration effect, and exhaust particles may be discharged through the apparatus without agglomeration.

一方、特許文献２の従来技術では、マフラー内部に集塵室を設け、同室内に放電電極を設置することにより、ディーゼルエンジンから排出される排気微粒子を負に帯電させ、正の帯電体に吸着させることにより捕集する内燃機関用排気浄化装置が提案されている。集塵室内に流入した排気中の排気微粒子は放電電極により負イオン化され、集塵極である集塵室隔壁に吸着された後、集塵室内に自然落下し捕集される。 On the other hand, in the prior art of Patent Document 2, a dust collection chamber is provided inside the muffler, and a discharge electrode is installed in the muffler to negatively charge exhaust particulate discharged from the diesel engine and adsorb it to a positive charged body. An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine that collects by performing the process has been proposed. The exhaust particulates in the exhaust gas flowing into the dust collection chamber are negatively ionized by the discharge electrode, adsorbed by the dust collection chamber partition wall, which is the dust collection electrode, and then spontaneously falls and collected in the dust collection chamber.

特開２００１−４１０２４号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-41024 実開昭５２−１６３６２１号公報Japanese Utility Model Publication No. 52-163621

ところが、上記特許文献２の内燃機関用排気浄化装置の構成では、マフラー内部に特別な集塵室を設け同室内に放電電極を配備するため、構成が複雑となり、製作も容易ではない。また、この構成では、排ガスの全てが集塵室に誘導されることは困難であり、その結果、全ての排ガスが帯電されることは望めない。従って、排ガスの一部にしか放電が加わらず、一部の排気中の排気微粒子しか捕集できず、残った排気中の排気微粒子はそのまま外部に放出される恐れがある。
このため、上記構成では、効率よい凝集、集塵が難しく、また、装置が大型化して車載が困難になる問題がある。 However, in the configuration of the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine of Patent Document 2 described above, a special dust collection chamber is provided inside the muffler and a discharge electrode is provided in the same chamber, so the configuration becomes complicated and the manufacture is not easy. Also, with this configuration, it is difficult for all of the exhaust gas to be guided to the dust collection chamber, and as a result, it cannot be expected that all the exhaust gas is charged. Therefore, discharge is applied only to a part of the exhaust gas, and only a part of the exhaust particulates in the exhaust gas can be collected, and the remaining exhaust particulates in the exhaust gas may be discharged to the outside as they are.
For this reason, in the above configuration, there is a problem that efficient aggregation and dust collection are difficult, and that the apparatus becomes large and is difficult to mount on the vehicle.

そこで、本発明の目的は、コロナ放電を利用して排気微粒子を凝集し捕集させる装置を簡易に構成するとともに、効率よい凝集、捕集を可能とし、小型かつ高性能な内燃機関用排気浄化装置を実現することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to easily construct a device that agglomerates and collects exhaust particulates using corona discharge, and enables efficient agglomeration and collection. To implement the device.

請求項１の内燃機関用排気浄化装置は、内燃機関の排気管内において、電極間に高電圧を印加することによりコロナ放電を発生させて排気微粒子を帯電し、帯電した排気微粒子を凝集させて捕集する内燃機関用排気浄化装置において、上記排気管に設けたマフラー内に接地電極として機能する金属製のメッシュ又はフィルターを配設すると共に、マフラー入り口手前近傍の排気管内に排気微粒子帯電機構を備えたことを特徴とするものである。 The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 applies corona discharge by applying a high voltage between the electrodes in the exhaust pipe of the internal combustion engine to charge the exhaust particulates, and aggregates and collects the charged exhaust particulates. In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine to be collected, a metal mesh or filter functioning as a ground electrode is disposed in the muffler provided in the exhaust pipe, and an exhaust particulate charging mechanism is provided in the exhaust pipe near the entrance of the muffler. It is characterized by that.

上記排気浄化装置においては、マフラー入り口手前近傍の排気管内に備えられた排気微粒子帯電機構で排気ガス全体に放電が加えられることとなるので、発生するイオンによって排気微粒子全体が帯電させられることとなる。また、マフラー入り口手前近傍では排気ガスの温度がかなり低下しているため放電電極に高電圧が印可できイオン発生を増加し排気微粒子の帯電が一層容易になる。帯電させられた排気微粒子は、マフラー内に配設された金属製のメッシュ又はフィルターに向かってクーロン力によって押付けられると共に、マフラー内に入ってから金属製のメッシュ又はフィルターに向かうため流速が下がって凝集及び捕集が一層容易になる。凝集して粗大化した排気微粒子は、金属製のメッシュ又はフィルターにて電子を放出した後、メッシュ或いはフィルターの孔を通過して下流へ向かう。 In the exhaust purification apparatus, since the exhaust gas is charged by the exhaust particulate charging mechanism provided in the exhaust pipe near the entrance of the muffler, the entire exhaust particulate is charged by the generated ions. . In addition, since the temperature of the exhaust gas is considerably lowered in the vicinity of the entrance of the muffler, a high voltage can be applied to the discharge electrode, ion generation is increased, and charging of the exhaust particles becomes easier. The charged exhaust particles are pressed by the Coulomb force toward the metal mesh or filter disposed in the muffler, and the flow velocity decreases because the exhaust particles are directed to the metal mesh or filter after entering the muffler. Aggregation and collection become easier. The exhaust particles that have been aggregated and coarsened emit electrons with a metal mesh or filter, and then pass downstream through the holes of the mesh or filter.

このように、上記構成によれば、装置を大型化することなく、簡易な構成で効率よく排気微粒子を凝集子、捕集することができるので、車載が容易で実用的な内燃機関用排気浄化装置を実現することができる。 As described above, according to the above configuration, exhaust particulates can be efficiently collected and collected with a simple configuration without increasing the size of the apparatus. An apparatus can be realized.

請求項２の発明のように、好ましくは、上記金属製のメッシュ又はフィルターを排気微粒子帯電機構近傍に配設する。 Preferably, the metal mesh or filter is disposed in the vicinity of the exhaust particulate charging mechanism.

一般に、排気微粒子の帯電量は距離と共に減衰していくことが実証されており、上記のように構成することによりこの帯電量の低下を極力抑えることができ、特に図―４に示すようなストレートタイプマフラーの場合はこのように構成することにより一層効果的に排気微粒子を凝集し、捕集することができる。 In general, it has been demonstrated that the charge amount of exhaust particles attenuates with distance. By configuring as described above, the decrease in the charge amount can be suppressed as much as possible. Especially, the straight type as shown in Fig. 4 In the case of a muffler, exhaust particulates can be more effectively aggregated and collected by configuring in this way.

請求項３のように、具体的には、上記金属製のメッシュ又はフィルターがマフラー内の排気流路入り口部に配設されることができる。 More specifically, the metal mesh or filter may be disposed at the exhaust channel inlet in the muffler.

このように構成することにより、図―２に見られるように金属製のメッシュ又はフィルターとマフラー内排気流路入り口が隙間なく結合されるので帯電した排気微粒子が洩れなく全て金属製のメッシュ又はフィルターを通過することとなり、また、金属製のメッシュ又はフィルターが排気流路の入り口部に配設されているので排気微粒子帯電機構から比較的近い距離となり、排気微粒子の帯電量の低下を極力抑えることができ、一層効果的に凝集、捕集を行うことができる。 With this configuration, as shown in Fig.-2, the metal mesh or filter and the exhaust passage entrance in the muffler are connected without gaps, so that the charged exhaust particulates do not leak and are all made of metal mesh or filter. In addition, since a metal mesh or filter is disposed at the entrance of the exhaust flow path, the distance from the exhaust particulate charging mechanism is relatively close, and the decrease in the charge amount of the exhaust particulate is suppressed as much as possible. Can be aggregated and collected more effectively.

請求項４の発明では、上記金属製のメッシュ又はフィルターがマフラー内の排気流路入り口部に加えて排気流路出口部にも配設する構成となっている。 According to a fourth aspect of the present invention, the metal mesh or filter is arranged not only in the exhaust passage inlet in the muffler but also in the exhaust passage outlet.

このように構成することにより、図―３に見られるように、請求項３の発明の作用効果に加えて、排気流路出口部にも金属製のメッシュ又はフィルターを設置したことにより排気流路入り口部の金属製のメッシュ又はフィルターを帯電したまま通過した排気微粒子を排気流路出口部で凝集させ電子を放出させて下流へ通過させることができる。従って、排気流路入り口部及び出口部の金属製のメッシュ又はフィルターが相互に補完し合ってより効率の良い排気微粒子の凝集、捕集が可能となる。 With this construction, as shown in FIG. 3, in addition to the effect of the invention of claim 3, the exhaust passage is provided by installing a metal mesh or filter at the outlet of the exhaust passage. Exhaust particulates that have passed through the metal mesh or filter at the entrance while being charged can be aggregated at the exit of the exhaust flow path to emit electrons and pass downstream. Accordingly, metal meshes or filters at the inlet and outlet portions of the exhaust flow channel complement each other, so that exhaust particles can be more efficiently aggregated and collected.

請求項５の発明では、排気管より分岐した複数の排気流路を備えるタイプのマフラーであって、上記金属製のメッシュ又はフィルターが、各排気流路の入り口部に配設される構成となっている。 The invention according to claim 5 is a muffler of a type having a plurality of exhaust passages branched from the exhaust pipe, wherein the metal mesh or filter is arranged at the entrance of each exhaust passage. ing.

このように構成することにより、特に、デユアルタイプマフラーにおいて、図―５に見られるように、排気管がマフラーハウジング内で分岐する構成となっているため、分岐後に排ガスの流速が下がり、排気微粒子の金属製のメッシュ又はフィルターへの凝集、補足が一層容易に行なわれることとなる。 With this configuration, particularly in a dual type muffler, the exhaust pipe is branched in the muffler housing as seen in FIG. The agglomeration and supplementation on the metal mesh or filter are more easily performed.

請求項６の発明では、排気管より分岐した複数の排気流路を備えるタイプのマフラーであって、上記金属製のメッシュ又はフィルターが、各排気流路の入り口部に加えて出口部にも配設される構成となっている。 The invention of claim 6 is a muffler of a type having a plurality of exhaust passages branched from the exhaust pipe, wherein the metal mesh or filter is arranged at the outlet portion in addition to the inlet portion of each exhaust passage. It is a configuration to be installed.

このように構成することにより、特に、デユアルタイプマフラーにおいて、図―６に見られるように、請求項５の発明の作用効果に加えて、排気流路出口部にも金属製のメッシュ又はフィルターを設置したことにより、排気流路入り口部の金属製のメッシュ又はフィルターを帯電したまま通過した排気微粒子を排気流路出口部で凝集させ電子を放出させて下流へ通過させることができる。従って、排気流路入り口部及び出口部の金属製のメッシュ又はフィルターが相互に補完し合ってより効率の良い排気微粒子の凝集、捕集が可能となる。
このように、上記構成によれば、装置を大型化することなく、簡易な構成で効率よく排気微粒子を凝集することができるので、車載が容易で実用的な内燃機関の排気処理装置を実現することができる。 In this way, in particular, in a dual type muffler, as seen in FIG. 6, in addition to the function and effect of the invention of claim 5, a metal mesh or filter is also provided at the exhaust passage outlet. By installing, exhaust fine particles that have passed through the metal mesh or filter at the inlet of the exhaust channel while being charged can be aggregated at the outlet of the exhaust channel to emit electrons and be allowed to pass downstream. Accordingly, metal meshes or filters at the inlet and outlet portions of the exhaust flow channel complement each other, so that exhaust particles can be more efficiently aggregated and collected.
Thus, according to the above configuration, exhaust particulates can be efficiently agglomerated with a simple configuration without increasing the size of the device, thereby realizing an exhaust treatment device for an internal combustion engine that is easy to mount and practical. be able to.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の内燃機関用排気浄化装置を組み込んだエンジン系統の全体構成を示すもので、エンジンからの排気管の途中に通常使用されている触媒燃焼方式の排ガス処理装置を介在させて、本発明の排気浄化装置をエンジンからの排気管に接続しているものである。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an overall configuration of an engine system incorporating an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present invention. A catalytic combustion type exhaust gas treatment apparatus usually used is interposed in the middle of an exhaust pipe from the engine. The exhaust purification device of the present invention is connected to the exhaust pipe from the engine.

図２は、本発明の第一の実施の形態を示すもので、マフラーハウジング１の左側壁５下部には、その他端部をエンジン（図示されていない）に連接している排気管２端部が挿嵌され、その末端はマフラーハウジング１内に配設されている金属製のメッシュ又はフィルター３の下方部分に挿嵌されている。また、金属製のメッシュ又はフィルター３は、その上部位置において、出口部１０がマフラーハウジング１の右側壁６上部に挿嵌されその周囲に適宜吸音材８を装着されたマフラー内排気流路７の入り口部９を挿嵌支持している。一方、マフラー入り口手前近傍の排気管２内には排気微粒子帯電機構である放電電極４の電極先端部４１が配備され、即ち、排気管２のマフラーハウジング１挿嵌部外側において同左側壁５の近傍位置の排気管２外壁には、その電極先端部４１が排気管２内の半径方向中心部に位置するように、放電電極４が適当な固定手段により固定されている。放電電極４は図１に示されるように直流高電圧電源に接続されている。また、金属製のメッシュ又はフィルター３は、図示していないが、電気的に接地されている。本発明では、放電電極４を負極とし、負の直流高電圧を印加することにより、コロナ放電を発生させる構成となっている。なお、１１はパンチ孔、１２は共鳴室である。 FIG. 2 shows a first embodiment of the present invention, and an exhaust pipe 2 end portion connected to an engine (not shown) at the other end of the left side wall 5 of the muffler housing 1. Is inserted, and the end thereof is inserted into a lower part of a metal mesh or filter 3 disposed in the muffler housing 1. Further, the metal mesh or filter 3 has an outlet portion 10 inserted into the upper portion of the right side wall 6 of the muffler housing 1 at an upper position thereof, and an exhaust passage 7 in the muffler in which a sound absorbing material 8 is appropriately attached around the outlet portion 10. The entrance 9 is inserted and supported. On the other hand, in the exhaust pipe 2 near the entrance of the muffler, an electrode tip 41 of the discharge electrode 4 which is an exhaust particulate charging mechanism is provided, that is, in the vicinity of the left side wall 5 outside the muffler housing 1 insertion part of the exhaust pipe 2. The discharge electrode 4 is fixed to the outer wall of the exhaust pipe 2 at a position by an appropriate fixing means so that the electrode tip 41 is located at the center in the radial direction in the exhaust pipe 2. The discharge electrode 4 is connected to a DC high voltage power source as shown in FIG. The metal mesh or filter 3 is electrically grounded, although not shown. In the present invention, the discharge electrode 4 is a negative electrode, and a negative DC high voltage is applied to generate a corona discharge. In addition, 11 is a punch hole and 12 is a resonance chamber.

具体的には、電極先端部４１は、図示しないが、例えば、多数の突起が星型状に径方向に突出する形状となっている。このように、鋭角の先端部を多数有する形状とすることで、放電率を高めるとともに、排気管２内に均等にコロナ放電を発生させて、凝集効果を高めることができる。なお、電極先端部４１は、説明した星型に限らず、複数の突起が放射状に位置する形状であればよい。突起の数や形状も、必要に応じて適宜設定変更することができる。 Specifically, the electrode tip portion 41 has a shape in which a large number of protrusions protrude in the radial direction in a star shape, for example, although not shown. Thus, by making it the shape which has many sharp-angled front-end | tip parts, while increasing a discharge rate, it can generate | occur | produce a corona discharge equally in the exhaust pipe 2, and can improve the aggregation effect. The electrode tip 41 is not limited to the star shape described above, but may be any shape as long as a plurality of protrusions are located radially. The number and shape of the protrusions can be set and changed as necessary.

金属製のメッシュ又はフィルター３はマフラーハウジング１の横断内周面と同形状をしており、排ガスの流れと直交するように通路を横切って配置され、マフラーハウジング１の横断内周面に沿って固定されている。網目によって形成される多数の通気孔は、凝集して粗大化した排気微粒子が電子を放出して通過するのを妨げない大きさとされ、例えば、一辺が１〜２ｍｍ程度となっていればよい。 The metal mesh or filter 3 has the same shape as the transverse inner peripheral surface of the muffler housing 1, is disposed across the passage so as to be orthogonal to the flow of exhaust gas, and extends along the transverse inner peripheral surface of the muffler housing 1. It is fixed. The large number of air holes formed by the mesh have a size that does not prevent the aggregated and coarse exhaust fine particles from discharging and passing electrons, and may be, for example, about 1 to 2 mm on a side.

上記構成の内燃機関用排気浄化装置の作動を説明する。図７において、放電電極４に、図示しない、直流高電圧電源から負の直流高電圧（例えば、−２０ＫＶ）を印加すると、電極先端部近傍においてコロナ放電が発生し、電子が放射される。これにより、電子親和性の高い酸素がマイナスイオン化し、付近の排気微粒子（ＰＭ）に付着してこれを負に帯電させる。帯電した排気微粒子（ＰＭ）は、クーロン力によって金属製のメッシュ又はフィルター３位置に移動し、凝集して粗大化すると共に電子を放出して金属製のメッシュ又はフィルター３を通過していく。
ここで、クーロン力Ｆは次のように表される。
Ｆ＝ｑ・Ｅ
（ｑ：電荷量、Ｅ：電界強度） The operation of the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine having the above configuration will be described. In FIG. 7, when a negative DC high voltage (for example, −20 KV) is applied to the discharge electrode 4 from a DC high voltage power source (not shown), a corona discharge is generated in the vicinity of the tip of the electrode, and electrons are emitted. As a result, oxygen with high electron affinity is negatively ionized and adheres to nearby exhaust particulates (PM), which are negatively charged. The charged exhaust particulates (PM) move to the position of the metal mesh or filter 3 due to the Coulomb force, aggregate and coarsen, emit electrons, and pass through the metal mesh or filter 3.
Here, the Coulomb force F is expressed as follows.
F = q · E
(Q: charge amount, E: electric field strength)

このように、本実施の形態によれば、マフラー入り口手前近傍の排気管内に備えられた排気微粒子帯電機構即ち放電電極４で排気ガス全体に放電が加えられることとなるので、発生するイオンによって排気微粒子全体が帯電させられることとなる。また、マフラー入り口手前近傍では排気ガスの温度がかなり低下してきており放電電極に高電圧が印可できイオン発生を増加し排気微粒子の帯電が容易になる。帯電させられた排気微粒子は、マフラー内に配設された金属製のメッシュ又はフィルター３に向かうため流速が下がって凝集及び捕集が一層容易になる。凝集して粗大化した排気微粒子は、金属製のメッシュ又はフィルター３にて電子を放出した後、メッシュ或いはフィルター３の孔を通過して下流へ向かう。金属製のメッシュ又はフィルター３を通過した凝集した排気微粒子は、大気中に拡散しても浮遊粒子となりにくい大きさ（通常、１μｍ以上）となっており、自重落下しやすい。
このように、上記の構成によれば、装置を大型化することなく、簡易な構成で効率よく排気微粒子を凝集することができるので、車載が容易で実用的な内燃機関用排気浄化装置を実現することができる。 As described above, according to the present embodiment, since the exhaust gas is charged by the exhaust particle charging mechanism provided in the exhaust pipe near the entrance of the muffler, that is, the discharge electrode 4, the exhaust gas is exhausted by the generated ions. The entire fine particles are charged. In addition, the temperature of the exhaust gas is considerably lowered near the entrance of the muffler, so that a high voltage can be applied to the discharge electrode, increasing the generation of ions and facilitating charging of the exhaust particulates. Since the charged exhaust particulates are directed to the metal mesh or filter 3 disposed in the muffler, the flow velocity is reduced, and aggregation and collection are further facilitated. The exhaust particles that have been aggregated and coarsened emit electrons through a metal mesh or filter 3, and then pass downstream through the holes of the mesh or filter 3. Agglomerated exhaust particulates that have passed through a metal mesh or filter 3 have a size (usually 1 μm or more) that is difficult to become suspended particles even if they diffuse into the atmosphere, and are likely to fall by their own weight.
As described above, according to the above configuration, exhaust particulates can be efficiently aggregated with a simple configuration without increasing the size of the device, so that an on-board and practical exhaust purification device for an internal combustion engine is realized. can do.

図３〜６により、本発明の他の実施の形態について説明する。図３は、先に説明した実施の形態におけるマフラー内排気流路７の入り口部９に加えて出口部１０にも金属製のメッシュ又はフィルター３を配設する構成となっている。このように構成することにより、排気流路７の入り口部９の金属製のメッシュ又はフィルター３を帯電したまま通過した排気微粒子を排気流路出口部１０の金属製のメッシュ又はフィルター３で凝集させ電子を放出させて下流へ通過させることができる。従って、排気流路入り口部９及び出口部１０の金属製のメッシュ又はフィルターが相互に補完し合ってより効率の良い排気微粒子の凝集、捕集が可能となる。 3 to 6, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 shows a configuration in which a metal mesh or filter 3 is disposed at the outlet 10 in addition to the inlet 9 of the exhaust passage 7 in the muffler in the embodiment described above. With this configuration, exhaust particles that have passed through the metal mesh or filter 3 at the inlet 9 of the exhaust passage 7 while being charged are aggregated by the metal mesh or filter 3 at the outlet 10 of the exhaust passage. Electrons can be emitted and passed downstream. Therefore, the metal meshes or filters of the exhaust passage inlet 9 and the outlet 10 complement each other so that the exhaust particles can be more efficiently aggregated and collected.

図４は、所謂、ストレートタイプのマフラーにおける場合で、このタイプでは、排ガスの流速の変化がないので、金属製のメッシュ又はフィルター３を、帯電が大きく減衰しない範囲、即ち、放電電極４近傍に配設したものである。
一般に、排気微粒子の帯電量は距離と共に減衰していくことが実証されており、上記のように構成することによりこの帯電量の低下を極力抑えることができ、排気微粒子の帯電をより容易にすることができる。 FIG. 4 shows the case of a so-called straight type muffler. In this type, there is no change in the flow rate of the exhaust gas. Therefore, the metal mesh or filter 3 is placed in a range where the charge is not greatly attenuated, that is, in the vicinity of the discharge electrode 4. It is set.
In general, it has been demonstrated that the charge amount of exhaust particulates attenuates with distance, and by configuring as described above, this decrease in charge amount can be suppressed as much as possible, and the charge of exhaust particulates can be made easier. be able to.

図５は、排気管２より分岐した複数の排気流路７１，７２を備えるタイプのマフラーであって、具体的には、デユアルタイプマフラーが図示されている。このタイプの場合、排気管２がマフラーハウジング１の中に入ってから分岐し、それぞれのマフラー内排気流路７１,７２の端部と接合される。このタイプでは分岐後排ガスの流速が下がるので、上記金属製のメッシュ又はフィルター３１，３２は、分岐後の各排気流路７１，７２の入り口部９１，９２に配設される構成が望ましい。排ガスの流速が下がるため金属製のメッシュ又はフィルター３１，３２への排気微粒子の凝集、捕集が一層容易に行なわれることとなる。 FIG. 5 shows a muffler of a type provided with a plurality of exhaust passages 71 and 72 branched from the exhaust pipe 2, and more specifically, a dual type muffler is shown. In the case of this type, the exhaust pipe 2 branches after entering the muffler housing 1 and is joined to the end portions of the exhaust passages 71 and 72 in the muffler. Since the flow rate of the exhaust gas after branching is lowered in this type, the metal mesh or the filters 31 and 32 are preferably arranged at the inlet portions 91 and 92 of the exhaust passages 71 and 72 after branching. Since the flow rate of the exhaust gas is lowered, the exhaust particles are more easily aggregated and collected on the metal mesh or the filters 31 and 32.

図６は、同じくデユアルタイプのマフラーであって、上記金属製のメッシュ又はフィルター３１，３２が、各排気流路の入り口部９１，９２及び出口部１０１，１０２の両方に配設される構成となっている。
このように構成することにより、特に、デユアルタプマフラーにおいて、図―６に見られるように、上述の各排気流路７１，７２の入り口部９１，９２のみに金属製のメッシュ又はフィルター３１，３２を配設した形態のものに比較して、排気流路出口部１０１，１０２にも金属製のメッシュ又はフィルター３１，３２を設置しているので、排気流路入り口部９１，９２の金属製のメッシュ又はフィルター３１，３２を帯電したまま通過した排気微粒子を排気流路出口部１０１，１０２の金属製のメッシュ又はフィルター３１，３２で凝集させ電子を放出させて下流へ通過させることができる。従って、排気流路入り口部９１，９２及び出口部１０１，１０２の金属製のメッシュ又はフィルター３１，３２が相互に補完し合ってより効率の良い排気微粒子の凝集、捕集が可能となる。
このように、上記構成によれば、装置を大型化することなく、簡易な構成で効率よく排気微粒子を凝集することができるので、車載が容易で実用的な内燃機関の排気処理装置を実現することができる。 FIG. 6 is also a dual type muffler, in which the metal mesh or filters 31 and 32 are disposed at both the inlet portions 91 and 92 and the outlet portions 101 and 102 of each exhaust passage. It has become.
With this configuration, particularly in a dual tap muffler, as shown in FIG. 6, only the inlet portions 91 and 92 of the exhaust passages 71 and 72 are made of metal mesh or filters 31 and 32. Since the metal mesh or the filters 31 and 32 are also installed in the exhaust passage outlet portions 101 and 102 in comparison with the configuration in which the exhaust passage is disposed, the exhaust passage inlet portions 91 and 92 are made of metal. The exhaust particles that have passed through the mesh or the filters 31 and 32 while being charged can be aggregated by the metal mesh or the filters 31 and 32 at the exhaust passage outlet portions 101 and 102 to emit electrons, and can be passed downstream. Therefore, the metal mesh or the filters 31 and 32 of the exhaust passage inlet portions 91 and 92 and the outlet portions 101 and 102 complement each other, so that exhaust particles can be more efficiently aggregated and collected.
Thus, according to the above configuration, exhaust particulates can be efficiently agglomerated with a simple configuration without increasing the size of the device, thereby realizing an exhaust treatment device for an internal combustion engine that is easy to mount and practical. be able to.

本発明の実施の形態における内燃機関用排気浄化装置を組み込んだエンジン系統の概略システム構成図である。1 is a schematic system configuration diagram of an engine system incorporating an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine in an embodiment of the present invention. 本発明の第一の実施の形態における内燃機関用排気浄化装置の全体概略構成図である。1 is an overall schematic configuration diagram of an exhaust purification device for an internal combustion engine in a first embodiment of the present invention. 本発明の第二の実施の形態における内燃機関用排気浄化装置の全体概略構成図である。It is a whole schematic block diagram of the exhaust gas purification apparatus for internal combustion engines in 2nd embodiment of this invention. 本発明の第三の実施の形態における内燃機関用排気浄化装置の全体概略構成図である。It is a whole schematic block diagram of the exhaust gas purification apparatus for internal combustion engines in 3rd embodiment of this invention. 本発明の第四の実施の形態における内燃機関用排気浄化装置の全体概略構成図である。It is a whole schematic block diagram of the exhaust gas purification apparatus for internal combustion engines in 4th embodiment of this invention. 本発明の第五の実施の形態における内燃機関用排気浄化装置の全体概略構成図である。It is a whole schematic block diagram of the exhaust gas purification device for internal combustion engines in the fifth embodiment of the present invention. 本発明の作動を説明するための模式的な図で、内燃機関用排気浄化装置における放電電極と金属製のメッシュ又はフィルターとの間の部分拡大断面図である。It is a schematic diagram for explaining the operation of the present invention, and is a partially enlarged cross-sectional view between a discharge electrode and a metal mesh or filter in an exhaust purification device for an internal combustion engine.

符号の説明Explanation of symbols

１マフラーハウジング
２排気管
３、３１，３２金属製のメッシュ又はフィルター
４放電電極
４１電極先端部
５マフラーハウジング左側壁
６マフラーハウジング右側壁
７、７１，７２マフラー内排気流路
８吸音材
９、９１、９２排気流路入り口部
１０、１０１、１０２排気流路出口部
１１パンチング穴
１２共鳴室 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Muffler housing 2 Exhaust pipe 3, 31, 32 Metal mesh or filter 4 Discharge electrode 41 Electrode tip part 5 Muffler housing left side wall 6 Muffler housing right side wall 7, 71, 72 Muffler exhaust flow path 8 Sound absorbing material 9, 91 , 92 Exhaust flow path inlet 10, 101, 102 Exhaust flow path outlet 11 Punching hole 12 Resonance chamber

Claims

内燃機関の排気管内に、電極間に高電圧を印加することによりコロナ放電を発生させて排気微粒子を帯電・凝集させて捕集する内燃機関用排気浄化装置において、上記排気管に設けたマフラー内に接地電極として機能する金属製のメッシュ又はフィルターを配設すると共に、マフラー入り口手前近傍の排気管内に排気微粒子帯電機構を備えたことを特徴とする内燃機関用排気浄化装置。 In an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine that collects exhaust particulates by charging and agglomerating by generating a corona discharge by applying a high voltage between the electrodes in the exhaust pipe of the internal combustion engine, in the muffler provided in the exhaust pipe An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, wherein a metal mesh or filter functioning as a ground electrode is disposed on the exhaust pipe and an exhaust particulate charging mechanism is provided in an exhaust pipe near the entrance of the muffler.

上記金属製のメッシュ又はフィルターが、排気微粒子帯電機構の下流近傍に配設される請求項１記載の内燃機関用排気浄化装置。 The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the metal mesh or filter is disposed in the vicinity of the downstream side of the exhaust particle charging mechanism.

上記金属製のメッシュ又はフィルターが、マフラー内排気流路入り口部に配設される請求項１または２記載の内燃機関用排気浄化装置。 The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the metal mesh or filter is disposed at an exhaust passage inlet portion in the muffler.

上記金属製のメッシュ又はフィルターが、マフラー内排気流路入り口部及び出口部に配設される請求項１または２記載の内燃機関用排気浄化装置。 The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the metal mesh or filter is disposed at an inlet portion and an outlet portion of an exhaust passage in the muffler.

上記排気管より分岐した複数の排気流路を備えるタイプのマフラーであって、上記金属製のメッシュ又はフィルターが、各排気流路の入り口部に配設される請求項１または２記載の内燃機関用排気浄化装置。 3. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the muffler is a type of muffler having a plurality of exhaust passages branched from the exhaust pipe, wherein the metal mesh or filter is disposed at an inlet portion of each exhaust passage. Exhaust gas purification device.

上記排気管より分岐した複数の排気流路を備えるタイプのマフラーであって、上記金属製のメッシュ又はフィルターが、各排気流路の入り口部及び出口部に配設される請求項１または２記載の内燃機関用排気浄化装置。 3. A muffler of a type having a plurality of exhaust passages branched from the exhaust pipe, wherein the metal mesh or filter is disposed at an inlet portion and an outlet portion of each exhaust passage. Exhaust gas purification device for internal combustion engine.