JP2008163809A - Engine - Google Patents

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combustion chamber
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nitrogen
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Kiyoshi Kawaguchi
清 川口
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    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the generation of nitrogen oxides in exhaust gas more than conventional one. <P>SOLUTION: This engine 1 has a combustion chamber 2 providing motive power by burning fuel inside, and a first centrifugal separator 5 capable of supplying heavy component gas having molecular weight larger than at least nitrogen to the combustion chamber 2 by centrifugally separating the gas. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車などの動力源として用いられ排ガスを分離する低公害のエンジンに関する。   The present invention relates to a low pollution engine that is used as a power source of an automobile or the like and separates exhaust gas.

従来、自動車などの動力源として用いられるエンジンは、燃焼室の内部で燃料を爆発させて動力を得るようになっている。   2. Description of the Related Art Conventionally, an engine used as a power source for an automobile or the like obtains power by exploding fuel inside a combustion chamber.

近年、このようなエンジンの燃焼室には、低公害化の観点から、いわゆるＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）装置が接続されている（例えば、特許文献１参照）。このＥＧＲ装置は、燃焼室から排出される排気ガスの一部を再び燃焼室に供給することにより、燃焼室への供給ガスの温度を下げ、窒素酸化物（ＮＯx）の発生を抑制するようになっている。
特許第３３５２６２５号公報 In recent years, a so-called EGR (Exhaust Gas Recirculation) device is connected to the combustion chamber of such an engine from the viewpoint of reducing pollution (see, for example, Patent Document 1). This EGR device reduces the temperature of the supply gas to the combustion chamber by supplying part of the exhaust gas discharged from the combustion chamber to the combustion chamber, thereby suppressing the generation of nitrogen oxides (NO x ). It has become.
Japanese Patent No. 3352625

しかしながら、上記特許文献のエンジンでは、燃焼室に供給されるガス中の窒素成分の量を低減することはできないため、依然として窒素酸化物が生じてしまう。   However, in the engine of the above-mentioned patent document, the amount of nitrogen component in the gas supplied to the combustion chamber cannot be reduced, so that nitrogen oxides are still generated.

本発明の課題は、従来と比較して排気ガス中の窒素酸化物の発生を低減することができるエンジンを提供することである。   The subject of this invention is providing the engine which can reduce generation | occurrence | production of the nitrogen oxide in exhaust gas compared with the past.

請求項１記載の発明は、エンジンにおいて、
内部で燃料を燃焼させて動力を得る燃焼室と、
気体を遠心分離して、少なくとも窒素より分子量の大きい重成分気体を前記燃焼室に供給可能な第１遠心分離装置とを備えることを特徴とする。 The invention according to claim 1 is an engine,
A combustion chamber that burns fuel inside to obtain power,
A first centrifugal separator capable of centrifuging the gas and supplying at least a heavy component gas having a molecular weight larger than that of nitrogen to the combustion chamber.

請求項１記載の発明によれば、少なくとも窒素より分子量の大きい酸素などの重成分気体が第１遠心分離装置から燃焼室に供給されるので、燃焼室に窒素が供給されるのを防止することができる。従って、燃焼室の内部での窒素酸化物の生成を防止し、排気ガス中の窒素酸化物の発生を低減することができる。   According to the first aspect of the present invention, since at least a heavy component gas such as oxygen having a molecular weight larger than that of nitrogen is supplied from the first centrifugal separator to the combustion chamber, it is possible to prevent nitrogen from being supplied to the combustion chamber. Can do. Therefore, generation of nitrogen oxides in the combustion chamber can be prevented, and generation of nitrogen oxides in the exhaust gas can be reduced.

請求項２記載の発明は、請求項１記載のエンジンにおいて、
前記燃焼室から排出される気体を遠心分離して、少なくとも窒素より分子量の大きい重成分気体（例えば、ＣＯ2など）を前記燃焼室に供給する第２遠心分離装置を備えることを特徴とする。
ここで、窒素酸化物は、ＣＯ2の多くＮ2の少ない高温条件下では酸素が反応しても生成されない。 The invention according to claim 2 is the engine according to claim 1,
A second centrifuge is provided for centrifuging the gas discharged from the combustion chamber and supplying a heavy component gas (for example, CO 2 or the like) having a molecular weight larger than at least nitrogen to the combustion chamber.
Here, nitrogen oxides are not generated even when oxygen reacts under high temperature conditions with a large amount of CO 2 and a small amount of N 2 .

請求項２記載の発明によれば、燃焼室から排出される気体の一部（ＣＯ2）が第２遠心分離装置を介して再び燃焼室に供給される、つまり、いわゆる排気再循環法が用いられるので、燃焼室内部の温度を下げるとともに、Ｎ2の少ない状態を作ることができる。
また、第２遠心分離装置は少なくとも窒素より分子量の大きい重成分気体（例えば、ＣＯ2など）を燃焼室に多く供給するので、燃焼室からの排気中に窒素が含まれる場合であっても、当該窒素が排気再循環法によって再び燃焼室に供給されるのを防止し、燃焼室の内部での窒素酸化物の生成を防止することができる。
よって、排気ガス中の窒素酸化物の発生をいっそう低減することができる。 According to the second aspect of the present invention, a part of the gas (CO 2 ) discharged from the combustion chamber is supplied again to the combustion chamber via the second centrifugal separator, that is, a so-called exhaust gas recirculation method is used. As a result, the temperature inside the combustion chamber can be lowered and a state of low N 2 can be created.
Further, since the second centrifugal separator supplies a large amount of heavy component gas (for example, CO 2 ) having a molecular weight larger than that of nitrogen to the combustion chamber, even when nitrogen is contained in the exhaust gas from the combustion chamber, The nitrogen can be prevented from being supplied again to the combustion chamber by the exhaust gas recirculation method, and the generation of nitrogen oxides inside the combustion chamber can be prevented.
Therefore, the generation of nitrogen oxides in the exhaust gas can be further reduced.

請求項３記載の発明は、請求項１記載のエンジンにおいて、
気体を圧縮して前記第１遠心分離装置に供給する複数の過給器を、多段に接続された状態で備えることを特徴とする。 The invention according to claim 3 is the engine according to claim 1,
A plurality of superchargers that compress gas and supply the compressed gas to the first centrifugal separator are provided in a multi-stage connected state.

請求項３記載の発明によれば、気体が圧縮されて第１遠心分離装置に供給されるので、第１遠心分離装置の内圧が高まる結果、当該第１遠心分離装置での遠心分離の効率が高められる。   According to the invention described in claim 3, since the gas is compressed and supplied to the first centrifugal separator, the internal pressure of the first centrifugal separator increases, so that the centrifugal efficiency in the first centrifugal separator is increased. Enhanced.

請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載のエンジンにおいて、
内部に空気を供給するための吸気口及び内部の空気を排出するための２つの排気口が設けられた筒状の装置本体と、
前記吸気口から前記排気口に向かって前記装置本体の内部で気体を圧送させる圧送装置とを備え、
前記装置本体は、
当該装置本体の内部を、前記２つの排気口の一方に連通する内側空間と、他方に連通する外側空間とに仕切るとともに、少なくとも１部においてこれら内側空間及び外側空間を連通させる筒状の仕切部材を有し、
前記仕切部材の表面及び当該装置本体の内面の少なくとも一方には、螺旋状のフィンが設けられ、
当該装置本体内部で圧送される空気を前記フィンによって回転させることにより、気体を前記内側空間と前記外側空間とに遠心分離することを特徴とする。 The invention according to claim 4 is the engine according to any one of claims 1 to 3,
A cylindrical apparatus body provided with an intake port for supplying air to the inside and two exhaust ports for discharging the internal air;
A pumping device that pumps gas inside the apparatus main body from the intake port toward the exhaust port;
The apparatus main body is
A cylindrical partition member that partitions the inside of the apparatus main body into an inner space that communicates with one of the two exhaust ports and an outer space that communicates with the other, and at least one part communicates the inner space and the outer space. Have
At least one of the surface of the partition member and the inner surface of the apparatus main body is provided with a helical fin,
By rotating the air pumped inside the apparatus main body with the fins, the gas is centrifuged into the inner space and the outer space.

請求項４記載の発明によれば、空気を回転させることにより遠心分離を行うことができるため、回転等して磨耗を生ずるような機械的機構によって遠心分離を行う場合と比較して、長期間に亘って遠心分離を行うことができる。   According to the invention described in claim 4, since the centrifugal separation can be performed by rotating the air, the centrifugal separation is performed for a long time as compared with the case where the centrifugal separation is performed by a mechanical mechanism that causes wear by rotation. Centrifugation can be performed over

請求項５記載の発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載のエンジンにおいて、
前記第１遠心分離装置は、
回転子内に中空の内部空間を有する永久磁石式同期電動機を備え、
前記回転子は、前記内部空間に空気を供給するための供給口を下端部中央に、前記内部空間内の空気を排出するための排気口を上端部中央及び側周部に有することを特徴とする。 The invention according to claim 5 is the engine according to any one of claims 1 to 3,
The first centrifuge is
A permanent magnet synchronous motor having a hollow internal space in the rotor;
The rotor has a supply port for supplying air to the internal space at the center of the lower end portion, and an exhaust port for discharging air in the internal space at the center of the upper end portion and the side periphery. To do.

請求項５記載の発明によれば、同期電動機の回転子内の内部空間で遠心分離を行い、軽い空気を上端部中央の排気口、重い気体を側周部の排気口から排出することができるため、供給される空気が低圧であっても、遠心分離を行うことができる。   According to the fifth aspect of the present invention, centrifugal separation is performed in the internal space in the rotor of the synchronous motor, and light air can be discharged from the exhaust port in the center of the upper end and heavy gas can be discharged from the exhaust port in the side periphery. Therefore, even if the supplied air is at a low pressure, the centrifugal separation can be performed.

請求項１記載の発明によれば、燃焼室の内部での窒素酸化物の生成を防止し、排気ガス中の窒素酸化物の発生を低減することができる。   According to the first aspect of the present invention, the generation of nitrogen oxides in the combustion chamber can be prevented, and the generation of nitrogen oxides in the exhaust gas can be reduced.

請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の発明と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、第１遠心分離装置での遠心分離が不十分で燃焼室に窒素が供給される場合であっても、燃焼室の内部での窒素酸化物の生成を防止することができる。また、燃焼室からの排気中に窒素が含まれる場合であっても、当該窒素が排気再循環法によって再び燃焼室に供給されるのを防止し、燃焼室の内部での窒素酸化物の生成を防止することができる。よって、排気ガス中の窒素酸化物の発生をいっそう低減することができる。   According to the second aspect of the present invention, it is possible to obtain the same effect as the first aspect of the invention. In addition, the first centrifugal separator is not sufficiently centrifuged and nitrogen is supplied to the combustion chamber. Even in this case, generation of nitrogen oxides inside the combustion chamber can be prevented. Further, even when nitrogen is contained in the exhaust from the combustion chamber, the nitrogen is prevented from being supplied again to the combustion chamber by the exhaust gas recirculation method, and the generation of nitrogen oxides inside the combustion chamber is prevented. Can be prevented. Therefore, the generation of nitrogen oxides in the exhaust gas can be further reduced.

請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の発明と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、第１遠心分離装置での遠心分離の効率が高められる。   According to the invention described in claim 3, the same effect as that of the invention described in claim 1 can be obtained, and the efficiency of centrifugation in the first centrifugal separator can be enhanced.

請求項４記載の発明によれば、請求項１〜３の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、長期間に亘って遠心分離を行うことができる。   According to the invention described in claim 4, it is possible to obtain the same effect as the invention described in any one of claims 1 to 3, and to perform centrifugation for a long period of time. it can.

請求項５記載の発明によれば、請求項１〜３の何れか一項に記載の発明と同様の効果を得ることができるのは勿論のこと、供給される空気が低圧であっても、遠心分離を行うことができる。   According to the fifth aspect of the present invention, the same effect as the first aspect of the present invention can be obtained, and even if the supplied air is low pressure, Centrifugation can be performed.

＜第１の実施の形態＞
以下、図面を参照しつつ、本発明の第１の実施の形態について説明する。
まず、本発明に係るエンジンの吸気系統について説明する。 <First Embodiment>
The first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
First, an intake system for an engine according to the present invention will be described.

図１は、本発明に係るエンジン１の概略構成を示す模式図である。
この図に示すように、エンジン１は、自動車などの動力源として用いられるものであり、エンジン本体２を備えている。なお、本実施の形態においては、エンジン１をハイブリッド自動車の動力源として説明し、エンジン本体２をディーゼルエンジンとして説明する。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an engine 1 according to the present invention.
As shown in this figure, the engine 1 is used as a power source for an automobile or the like, and includes an engine body 2. In the present embodiment, engine 1 will be described as a power source for a hybrid vehicle, and engine body 2 will be described as a diesel engine.

エンジン本体２は、図２に示すように、筒状のシリンダヘッド２ａと柱状のピストン２ｂとの間の内部空間で燃料を燃焼させる燃焼室２０を有している。この燃焼室２０には、図１に示すように、燃焼用の空気を供給するための吸気口２１ａと、燃焼後の空気を排出するための排気口２１ｂとが設けられている。   As shown in FIG. 2, the engine body 2 has a combustion chamber 20 in which fuel is burned in an internal space between a cylindrical cylinder head 2a and a columnar piston 2b. As shown in FIG. 1, the combustion chamber 20 is provided with an intake port 21a for supplying combustion air and an exhaust port 21b for discharging air after combustion.

吸気口２１ａには、気流方向Ｘの下流側から上流側に向かって、冷却装置３０、スーパーチャージャ４ａ，４ｂ、第１遠心分離装置５及びスーパーチャージャ４ｃがこの順で多段に接続されている。
冷却装置３０は、エンジン本体２に供給される気体を冷却するものであり、エンジン本体２のオーバーヒートを防ぐようになっている。 The cooling device 30, the superchargers 4a and 4b, the first centrifugal separator 5 and the supercharger 4c are connected to the intake port 21a in this order from the downstream side in the airflow direction X toward the upstream side.
The cooling device 30 cools the gas supplied to the engine body 2 and prevents the engine body 2 from overheating.

スーパーチャージャ４ａ〜４ｃは、気流方向Ｘの上流側から供給される気体を圧縮して下流側に供給するものであり、エアコンプレッサ４０ａ〜４０ｃを備えている。これらエアコンプレッサ４０ａ〜４０ｃは、圧縮空気を生成するコンプレッサホイールと、当該コンプレッサホイールを回転させるモータとを有している。なお、スーパーチャージャ４ｃには、エアクリーナ３１等によって粉塵などの除去された空気が供給されるようになっている。   The superchargers 4a to 4c compress the gas supplied from the upstream side in the airflow direction X and supply the compressed gas to the downstream side, and include air compressors 40a to 40c. These air compressors 40a to 40c have a compressor wheel that generates compressed air and a motor that rotates the compressor wheel. The supercharger 4c is supplied with air from which dust or the like has been removed by the air cleaner 31 or the like.

第１遠心分離装置５は、供給される気体を、少なくとも窒素より分子量の大きい酸素などの重成分気体と、残りの軽成分気体とに遠心分離するものであり、図３，図４に示すように、軸線Ｌを中心軸とする略円筒状の装置本体５０を備えている。なお、本実施の形態においては、軸線Ｌが上下方向に延在するように装置本体５０は立設されている。   The first centrifugal separator 5 centrifuges the supplied gas into at least a heavy component gas such as oxygen having a molecular weight larger than nitrogen and the remaining light component gas, as shown in FIGS. 3 and 4. In addition, a substantially cylindrical device main body 50 having an axis L as a central axis is provided. In the present embodiment, the apparatus main body 50 is erected so that the axis L extends in the vertical direction.

この装置本体５０の側周部の上端には、スーパーチャージャ４ｃから空気が供給される吸気口５１ａが設けられており、上端部の中央，側周部の下端には、装置本体５０の内部から気体を排出する排気口５１ｂ，５１ｃが設けられている。なお、吸気口５１ａに供給される気体と、排気口５１ｂ，５１ｃから排出される気体との間には、スーパーチャージャ４ｃや、図示しない加圧装置、減圧装置などによって気圧差が付けられており、吸気口５１ａから排気口５１ｂに向かって気体を圧送させるようになっている。   An air inlet 51a to which air is supplied from the supercharger 4c is provided at the upper end of the side peripheral portion of the apparatus main body 50. The center of the upper end portion and the lower end of the side peripheral portion are provided from the inside of the apparatus main body 50. Exhaust ports 51b and 51c for discharging gas are provided. A pressure difference is given between the gas supplied to the intake port 51a and the gas discharged from the exhaust ports 51b and 51c by the supercharger 4c, a pressurization device, a decompression device (not shown), or the like. The gas is pumped from the intake port 51a toward the exhaust port 51b.

また、装置本体５０の内部には、仕切部材５２ａ〜５２ｃによって遠心分離室５３、重成分室５４及び軽成分室５５が形成されている。なお、仕切部材５２ａ〜５２ｃは、例えば支持部材５２ｄ等によってそれぞれ支持されている。また、遠心分離室５３、重成分室５４及び軽成分室５５はそれぞれ軸線Ｌに対して略線対称となっている。   Further, a centrifugal separation chamber 53, a heavy component chamber 54, and a light component chamber 55 are formed inside the apparatus main body 50 by partition members 52a to 52c. In addition, the partition members 52a-52c are each supported by the support member 52d etc., for example. Further, the centrifugal separation chamber 53, the heavy component chamber 54, and the light component chamber 55 are substantially line symmetric with respect to the axis L, respectively.

遠心分離室５３は、側周部において吸気口５１ａと連通しており、上下方向において軽成分室５５及び重成分室５４の間に介在している。この遠心分離室５３の内壁面、本実施の形態においては仕切部材５２ａ，５２ｂの遠心分離室５３側の面や、装置本体５０の内周面には、軸線Ｌを中心軸とする螺旋状のフィンＦが設けられている。これにより、吸気口５１ａから遠心分離室５３に供給される気体は軸線Ｌを中心として回転する結果、遠心分離されるようになっている。   The centrifuge chamber 53 communicates with the intake port 51a at the side periphery, and is interposed between the light component chamber 55 and the heavy component chamber 54 in the vertical direction. The inner wall surface of the centrifuge chamber 53, the surface of the partition members 52a and 52b on the centrifuge chamber 53 side in the present embodiment, and the inner peripheral surface of the apparatus main body 50 have a spiral shape with the axis L as the central axis. Fins F are provided. As a result, the gas supplied from the intake port 51a to the centrifuge chamber 53 rotates about the axis L, and is thus centrifuged.

重成分室５４は、本発明における外側空間であり、側周部の上端部で遠心分離室５３と連通するとともに、側周部の下端部で排気口５１ｃと連通している。これにより、重成分室５４は、遠心分離室５３から重成分気体の供給を受けて排気口５１ｃに排出するようになっている。この排気口５１ｃから排出される重成分気体は、図１に示すように、スーパーチャージャ４ｂに供給されるようになっている。   The heavy component chamber 54 is an outer space in the present invention, and communicates with the centrifuge chamber 53 at the upper end portion of the side peripheral portion and communicates with the exhaust port 51c at the lower end portion of the side peripheral portion. Thus, the heavy component chamber 54 is supplied with the heavy component gas from the centrifugal separation chamber 53 and is discharged to the exhaust port 51c. The heavy component gas discharged from the exhaust port 51c is supplied to the supercharger 4b as shown in FIG.

軽成分室５５は、本発明における内側空間であり、図３，図４に示すように、内周部の下端部で遠心分離室５３と連通するとともに、内周部の上端部で排気口５１ｂと連通している。これにより、軽成分室５５は、遠心分離室５３から軽成分気体の供給を受けて排気口５１ｂに排出するようになっている。なお、本実施の形態においては、軽成分室５５の内部に重成分気体が混入した場合には、当該重成分気体が仕切部材５２ｂ，５２ｃを介して遠心分離室５３に再度戻されるようになっている。また、排気口５１ｂから排出される軽成分気体は、図１に示すように、大気中に放出されるようになっている。   The light component chamber 55 is an inner space in the present invention. As shown in FIGS. 3 and 4, the light component chamber 55 communicates with the centrifugal separation chamber 53 at the lower end portion of the inner peripheral portion, and the exhaust port 51 b at the upper end portion of the inner peripheral portion. Communicated with. Thus, the light component chamber 55 is supplied with the light component gas from the centrifugal separation chamber 53 and is discharged to the exhaust port 51b. In the present embodiment, when the heavy component gas is mixed into the light component chamber 55, the heavy component gas is returned to the centrifugal separation chamber 53 again through the partition members 52b and 52c. ing. Moreover, the light component gas discharged | emitted from the exhaust port 51b is discharge | released in air | atmosphere as shown in FIG.

なお、以上の第１遠心分離装置５における重成分気体としては、例えば、図５に示すように、酸素や一酸化窒素、アルゴンなどがあり、軽成分気体としては窒素や一酸化炭素、各種の炭化水素などがある。また、本実施の形態においては、第１遠心分離装置５は合金鋼やカーボン等によって形成されている。また、第１遠心分離装置５の吸気口５１ａと排気口５１ｃとの間では前記加圧装置または減圧装置によって２Ｐａの気圧差がつけられており、装置本体５０内の気体の流速は約マッハ１となっている。更に、装置本体５０の直径は約０．１ｍとなっており、これにより装置本体５０の内部での遠心力が２４６０００Ｇ、回転数が６６０００回転／分となっている。但し、装置本体５０の直径を約０．２ｍとすることにより、遠心力を１２３０００Ｇ、回転数を３３０００回転／分としても良い。このような第１遠心分離装置５としては、従来より公知の気体遠心分離装置を直列または並列に多段に組合せてカスケード状にしたものを用いることができる。   As the heavy component gas in the first centrifugal separator 5 described above, for example, as shown in FIG. 5, there are oxygen, nitrogen monoxide, argon and the like, and as the light component gas, nitrogen, carbon monoxide, various kinds of gases are used. There are hydrocarbons. In the present embodiment, the first centrifugal separator 5 is made of alloy steel, carbon, or the like. Further, a pressure difference of 2 Pa is given between the intake port 51a and the exhaust port 51c of the first centrifugal separator 5 by the pressurizing device or the decompressing device, and the flow rate of the gas in the device main body 50 is about Mach 1. It has become. Further, the diameter of the apparatus main body 50 is about 0.1 m, whereby the centrifugal force inside the apparatus main body 50 is 246000 G and the rotation speed is 66000 rotations / minute. However, by setting the diameter of the apparatus main body 50 to about 0.2 m, the centrifugal force may be 123000 G and the rotation speed may be 33000 rpm. As such a first centrifuge 5, a conventionally known gas centrifuge can be used that is cascaded in series or in parallel in multiple stages.

続いて、エンジン１の排気系統について説明する。
図１に示すように、エンジン本体２の排気口２１ｂには、気流方向Ｘの上流側から下流側に向かって、タービン４５ａ〜４５ｃ、第２遠心分離装置６がこの順に接続されている。 Next, the exhaust system of the engine 1 will be described.
As shown in FIG. 1, turbines 45 a to 45 c and a second centrifugal separator 6 are connected to the exhaust port 21 b of the engine body 2 in this order from the upstream side to the downstream side in the airflow direction X.

タービン４５ａ〜４５ｃは、対応するエアコンプレッサ４０ａ〜４０ｃと協働することによってターボチャージャとして機能するものである。より詳細には、これらタービン４５ａ〜４５ｃは、エンジン本体２の排気ガスによって回転するタービンホイールを有しており、タービンホイールで生じる回転力をエアコンプレッサ４０ａ〜４０ｃの前記コンプレッサホイールに伝達するようになっている。   The turbines 45a to 45c function as turbochargers by cooperating with the corresponding air compressors 40a to 40c. More specifically, these turbines 45a to 45c have a turbine wheel that is rotated by the exhaust gas of the engine body 2, and transmit the rotational force generated in the turbine wheel to the compressor wheels of the air compressors 40a to 40c. It has become.

第２遠心分離装置６は、タービン４５ｃから排気される排気ガスを、少なくとも窒素より分子量の大きい重成分気体と、その他の軽成分気体とに遠心分離するものである。なお、このような第２遠心分離装置５としては、上記第１遠心分離装置５と同様のものを用いることができる。また、この第２遠心分離装置６における重成分気体としては、例えば図５に示すように、窒素酸化物（ＮＯx）や二酸化炭素などがあり、軽成分気体としては窒素や炭化水素などがある。但し、これらの重成分気体や軽成分気体には、パーティクルマター（ＰＭ）や、スス（ＨＣＮＯ）、潤滑油分（ＳＯＦ）、硫黄酸化物（ＳＯx）、メタルサルフェート（金属粉）等が含まれている。また、この第２遠心分離装置６に供給される気体の成分はエンジン１の動作時間などによって変動するため、この変動に伴って重成分気体や残りの気体の内容も変化することとなる。   The second centrifugal separator 6 centrifuges the exhaust gas exhausted from the turbine 45c into a heavy component gas having a molecular weight higher than that of nitrogen and other light component gases. In addition, as such 2nd centrifuge 5, the thing similar to the said 1st centrifuge 5 can be used. Further, as the heavy component gas in the second centrifugal separator 6, for example, as shown in FIG. 5, there are nitrogen oxide (NOx), carbon dioxide and the like, and as the light component gas, there are nitrogen, hydrocarbon and the like. However, these heavy component gases and light component gases include particle matter (PM), soot (HCNO), lubricating oil (SOF), sulfur oxide (SOx), metal sulfate (metal powder), and the like. ing. Moreover, since the component of the gas supplied to the second centrifugal separator 6 varies depending on the operating time of the engine 1, the contents of the heavy component gas and the remaining gas also vary with the variation.

この第２遠心分離装置６から排出される軽成分気体は、マフラー（サイレンサー）６１から大気中に放出されるようになっている。これら第２遠心分離装置６とマフラー６１との間には、ＤＰＦ（diesel particlate filter）装置６２が介在しており、排気ガスからメタルサルフェートやＳＯx、ＳＰＭなどの微粒子を除去するようになっている。   The light component gas discharged from the second centrifugal separator 6 is discharged from the muffler (silencer) 61 into the atmosphere. A DPF (diesel particlate filter) device 62 is interposed between the second centrifugal separator 6 and the muffler 61 so as to remove fine particles such as metal sulfate, SOx, and SPM from the exhaust gas. .

また、第２遠心分離装置６から排出される重成分気体は、冷却装置６３及びタービン４５ｄを介してエアコンプレッサ４０ａに供給されるようになっている。つまり、第２遠心分離装置６は、ＥＧＲ装置として機能するようになっている。   In addition, the heavy component gas discharged from the second centrifugal separator 6 is supplied to the air compressor 40a via the cooling device 63 and the turbine 45d. That is, the second centrifuge device 6 functions as an EGR device.

ここで、冷却装置６３は、エンジン本体２に供給される気体を冷却するものであり、エンジン本体２のオーバーヒートを防ぐようになっている。この冷却装置６３と第２遠心分離装置６との間には、図示しないフィルターが介在しており、重成分気体からメタルサルフェートやＳＯx、ＳＰＭなどの微粒子を除去するようになっている。また、タービン４５ｄは、タービン４５ｂと同様に、エアコンプレッサ４０ｂと協働することでターボチャージャ（過給機）として機能するものである。   Here, the cooling device 63 cools the gas supplied to the engine main body 2 and prevents the engine main body 2 from overheating. A filter (not shown) is interposed between the cooling device 63 and the second centrifugal separator 6 so as to remove fine particles such as metal sulfate, SOx, and SPM from the heavy component gas. Similarly to the turbine 45b, the turbine 45d functions as a turbocharger (supercharger) by cooperating with the air compressor 40b.

続いて、エンジン１の燃料系統及び駆動系統について説明する。
エンジン本体２の燃焼室２０には、燃料ポンプ２２、コモンレール（高圧共通配管）２３及びインジェクタ２４を介して燃料タンク２５から燃料が供給されるようになっている。また、インジェクタ２４は、電子制御ユニット２６によって制御されるようになっている。 Next, the fuel system and drive system of the engine 1 will be described.
Fuel is supplied from a fuel tank 25 to the combustion chamber 20 of the engine body 2 via a fuel pump 22, a common rail (high-pressure common pipe) 23, and an injector 24. The injector 24 is controlled by the electronic control unit 26.

また、エンジン本体２で生じた駆動力は、減速装置１０、電力発電機１１、差動装置／減速装置１２を介して車輪１３に伝達されるようになっている。また、電動発電機１１に伝達された駆動力の一部はインバータ／コンバータ１５を介して電力に変換され、蓄電器１６に充電されるようになっている。   The driving force generated in the engine body 2 is transmitted to the wheels 13 via the speed reducer 10, the power generator 11, and the differential / speed reducer 12. Further, a part of the driving force transmitted to the motor generator 11 is converted into electric power via the inverter / converter 15 so that the battery 16 is charged.

続いて、エンジン１の動作について説明する。
まず、エンジン１の吸気系統において、エアコンプレッサ４０ｃの前記モータが駆動すると、コンプレッサホイールが回転して第１遠心分離装置５に圧縮空気を供給する。 Subsequently, the operation of the engine 1 will be described.
First, in the intake system of the engine 1, when the motor of the air compressor 40 c is driven, the compressor wheel rotates to supply compressed air to the first centrifugal separator 5.

次に、第１遠心分離装置５は、供給された新鮮な気体を遠心分離し窒素等を除いた重成分気体を、エアコンプレッサ４０ｂ，４０ａ及び冷却装置３を介してエンジン本体２の吸気口２１ａに供給する。このように、エアコンプレッサ４０ｃによって第１遠心分離装置５に圧縮空気を供給するので、第１遠心分離装置５の内圧が高まる結果、当該第１遠心分離装置５での遠心分離の効率が高められる。また、窒素より分子量の大きい気体のみをエンジン本体２に供給することにより、エンジン本体２への窒素の供給が防止される。   Next, the first centrifugal separator 5 centrifuges the supplied fresh gas and removes heavy component gas from which nitrogen or the like has been removed, through the air compressors 40b and 40a and the cooling device 3, and the intake port 21a of the engine body 2. To supply. Thus, since compressed air is supplied to the 1st centrifugal separator 5 by the air compressor 40c, the internal pressure of the 1st centrifugal separator 5 increases, As a result, the efficiency of the centrifugation in the said 1st centrifugal separator 5 is improved. . Further, supplying only the gas having a molecular weight larger than that of nitrogen to the engine body 2 prevents the supply of nitrogen to the engine body 2.

次に、エンジン１の燃焼系統や駆動系統等において、エンジン本体２が内部で気体を燃料とともに燃焼させ、得られた駆動力を車輪１３等に出力するとともに、排気ガスを排気口２１ｂから排出する。これにより、タービン４５ａ〜４５ｃのタービンホイールが回転してエアコンプレッサ４０ａ〜４０ｃのコンプレッサホイールを回転させる結果、第１遠心分離装置５やエンジン本体２に供給される気体が更に圧縮される。   Next, in the combustion system and drive system of the engine 1, the engine body 2 internally burns the gas together with the fuel, outputs the obtained driving force to the wheels 13 and the like, and exhausts the exhaust gas from the exhaust port 21b. . As a result, the turbine wheels of the turbines 45a to 45c rotate to rotate the compressor wheels of the air compressors 40a to 40c. As a result, the gas supplied to the first centrifugal separator 5 and the engine body 2 is further compressed.

そして、エンジン１の排気系統等において、第２遠心分離装置６がエンジン本体２の排気ガスを遠心分離し、二酸化炭素や窒素酸化物（ＮＯx）等の重成分気体の一部を、第１遠心分離装置５から排出される酸素などの重成分気体と混合させ、冷却装置６３、タービン４５ｄ、エアコンプレッサ４０ａ及び冷却装置３を介してエンジン本体２の吸気口２１ａに戻す。また、第２遠心分離装置６は、窒素などの軽成分気体を、ＤＰＦ装置６２及びマフラー６１を介して大気中に放出する。このように、第２遠心分離装置６を介して排気ガスのＣＯ2を再びエンジン本体２に供給することにより、エンジン本体２内部の温度が下がり、窒素酸化物が生成され難くなる。また、エンジン本体２からの排気ガス中に窒素が含まれる場合であっても、窒素より分子量の大きい重成分気体をエンジン本体２に供給することにより、この窒素が再びエンジン本体２に供給されるのが防止される。 Then, in the exhaust system of the engine 1, the second centrifugal separator 6 centrifuges the exhaust gas of the engine body 2, and a part of heavy component gas such as carbon dioxide and nitrogen oxide (NOx) is subjected to the first centrifugation. It is mixed with a heavy component gas such as oxygen discharged from the separation device 5, and returned to the intake port 21 a of the engine body 2 through the cooling device 63, the turbine 45 d, the air compressor 40 a and the cooling device 3. The second centrifugal separator 6 releases a light component gas such as nitrogen into the atmosphere via the DPF device 62 and the muffler 61. Thus, by supplying the exhaust gas CO 2 to the engine body 2 again via the second centrifugal separator 6, the temperature inside the engine body 2 is lowered, and nitrogen oxides are hardly generated. Further, even when nitrogen is contained in the exhaust gas from the engine body 2, this nitrogen is again supplied to the engine body 2 by supplying a heavy component gas having a molecular weight larger than that of nitrogen to the engine body 2. Is prevented.

以上のエンジン１によれば、エンジン本体２に窒素が供給されるのを第１遠心分離装置５によって防止することができるため、エンジン本体２の燃焼室２０内部での窒素酸化物の生成を大幅に防止することができる。   According to the engine 1 described above, the nitrogen supply to the engine body 2 can be prevented by the first centrifugal separator 5, so that the generation of nitrogen oxides in the combustion chamber 20 of the engine body 2 is greatly increased. Can be prevented.

また、第１遠心分離装置５での遠心分離が不十分でエンジン本体２に窒素が供給される場合など、エンジン本体２からの排気ガス中に窒素が含まれる場合であっても、当該窒素が再びエンジン本体２の燃焼室２０に供給されるのを第２遠心分離装置６によって防止することができるため、燃焼室２０の内部での窒素酸化物の生成をより大幅に防止することができる。   Further, even when the first centrifugal separator 5 is not sufficiently centrifuged and nitrogen is supplied to the engine body 2, even if the exhaust gas from the engine body 2 contains nitrogen, the nitrogen is Since the second centrifugal separator 6 can prevent the fuel from being supplied to the combustion chamber 20 of the engine body 2 again, the generation of nitrogen oxides inside the combustion chamber 20 can be more significantly prevented.

また、第２遠心分離装置６をＥＧＲ装置として用いることによって窒素酸化物を生成され難くすることができるため、第１遠心分離装置５での遠心分離が不十分でエンジン本体２に窒素が供給される場合であっても、エンジン本体２の内部で窒素酸化物が生成されるのをより大幅に防止することができる。
よって、排気ガス中の窒素酸化物の発生を低減することができる。 Moreover, since it is possible to make it difficult for nitrogen oxides to be generated by using the second centrifugal separator 6 as an EGR device, the centrifugal separation in the first centrifugal separator 5 is insufficient and nitrogen is supplied to the engine body 2. Even if it is a case, it can prevent much more that a nitrogen oxide is produced | generated inside the engine main body 2. FIG.
Accordingly, generation of nitrogen oxides in the exhaust gas can be reduced.

また、例えばＳＰＭ（suspended particulate matter：浮遊粒子状物質）除去フィルターの後段の触媒フィルターによって窒素酸化物を除去する場合と比較して、窒素酸化物による当該ＳＰＭ除去フィルターの目詰まりを防止することができるため、メンテナンスの手間を省くことができる。   In addition, for example, the clogging of the SPM removal filter due to nitrogen oxides can be prevented as compared with the case where nitrogen oxides are removed by a catalytic filter subsequent to a suspended particulate matter (SPM) removal filter. Therefore, maintenance work can be saved.

また、第１遠心分離装置５及び第２遠心分離装置６は空気を回転させることにより遠心分離を行うことができるため、回転等して磨耗を生ずるような機械的機構によって遠心分離を行う場合と比較して、長期間に亘って遠心分離を行うことができる。   In addition, since the first centrifugal separator 5 and the second centrifugal separator 6 can perform the centrifugal separation by rotating the air, the centrifugal separation is performed by a mechanical mechanism that causes wear due to the rotation. In comparison, centrifugation can be performed over a long period of time.

＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、上記第１の実施の形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。 <Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to the said 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted.

図１に示すように、本実施の形態におけるエンジン１Ａは、第１遠心分離装置５，第２遠心分離装置６の代わりに第１遠心分離装置７Ａ，第２遠心分離装置７Ｂを備えている。
これら第１遠心分離装置７Ａ，第２遠心分離装置７Ｂは、図６に示すように、軸線Ｌを中心軸とする略円筒状の装置本体７０を備えている。なお、本実施の形態においては、装置本体７０は永久磁石同期電動機であり、軸線Ｌが上下方向に延在するように立設されている。 As shown in FIG. 1, the engine 1A according to the present embodiment includes a first centrifuge 7A and a second centrifuge 7B instead of the first centrifuge 5 and the second centrifuge 6.
The first centrifuge 7A and the second centrifuge 7B are provided with a substantially cylindrical device body 70 having an axis L as a central axis, as shown in FIG. In the present embodiment, the apparatus main body 70 is a permanent magnet synchronous motor, and is erected so that the axis L extends in the vertical direction.

この装置本体７０の下端部の中央には、スーパーチャージャ４ｃから圧縮空気が供給される吸気口７１ａが設けられており、上端部の中央，側周部の下端には、装置本体７０の内部から気体を排出する排気口７１ｂ，７１ｃが設けられている。   In the center of the lower end portion of the apparatus main body 70, an intake port 71a to which compressed air is supplied from the supercharger 4c is provided. The center of the upper end portion and the lower end of the side peripheral portion are provided from the inside of the apparatus main body 70. Exhaust ports 71b and 71c for discharging gas are provided.

また、装置本体７０の内部の下端部にはスラスト軸受け７２が、上端部にはラジアル軸受け７４が、それぞれ軸線Ｌを中心としてリング状に設けられている。   In addition, a thrust bearing 72 is provided at the lower end portion inside the apparatus main body 70, and a radial bearing 74 is provided at the upper end portion in a ring shape around the axis L.

これらスラスト軸受け７２及びラジアル軸受け７４には、本発明における回転子としてのフライホイール回転体７６が軸支されている。このフライホイール回転体７６は、軸線Ｌを中心とする略筒状に形成されており、内部に中空の内部空間を有している。   The thrust bearing 72 and the radial bearing 74 are supported by a flywheel rotating body 76 as a rotor in the present invention. The flywheel rotator 76 is formed in a substantially cylindrical shape centered on the axis L, and has a hollow internal space.

筒状のフライホイール回転体７６の下端部には、永久磁石７９が設けられている。この永久磁石７９は、装置本体７０の下端部に設けられたコイル７３と協働することによってフライホイール回転体７６を回転させるものである。   A permanent magnet 79 is provided at the lower end of the cylindrical flywheel rotating body 76. The permanent magnet 79 rotates the flywheel rotating body 76 by cooperating with a coil 73 provided at the lower end of the apparatus main body 70.

また、フライホイール回転体７６の下端部の中央には、吸気口７７ａが設けられており、この吸気口７７ａは装置本体７０の吸気口７１ａと連通している。また、フライホイール回転体７６の上端部の中央には、排気口７７ｂが設けられており、この排気口７１ｂは装置本体７０の排気口７１ｂと連通している。更に、フライホイール回転体７６の側周部の上端には、排気口７７ｃが設けられており、この排気口７７ｃはフライホイール回転体７６と装置本体７０との間隙を介して装置本体７０の排気口７１ｃと連通している。   An air inlet 77 a is provided at the center of the lower end of the flywheel rotator 76, and the air inlet 77 a communicates with the air inlet 71 a of the apparatus main body 70. Further, an exhaust port 77 b is provided at the center of the upper end portion of the flywheel rotator 76, and the exhaust port 71 b communicates with the exhaust port 71 b of the apparatus main body 70. Further, an exhaust port 77 c is provided at the upper end of the side peripheral portion of the flywheel rotator 76, and the exhaust port 77 c exhausts the device body 70 through a gap between the flywheel rotator 76 and the device body 70. It communicates with the mouth 71c.

これら吸気口７７ａ及び排気口７７ｂの間には、筒状のフライホイール回転体７６と一体的に回転する軸状の回転部材７８が介在しており、吸気口７７ａからフライホイール回転体７６の内部に供給される気体を側周部に案内するようになっている。なお、この回転部材７８は、図示しない支持部材によってフライホイール回転体７６の上下端部に固定されている。   Between the intake port 77a and the exhaust port 77b, a shaft-like rotating member 78 that rotates integrally with the cylindrical flywheel rotator 76 is interposed, and the inside of the flywheel rotator 76 from the intake port 77a. The gas supplied to is guided to the side periphery. The rotating member 78 is fixed to the upper and lower ends of the flywheel rotating body 76 by a support member (not shown).

なお、以上のフライホイール回転体７６は、装置本体７０の上端部に設けられた永久磁石７９によって上方に引きつけられている。そのため、スラスト軸受け７２等に対するフライホイール回転体７６の荷重が軽減されている。   The above flywheel rotator 76 is attracted upward by a permanent magnet 79 provided at the upper end of the apparatus main body 70. Therefore, the load of the flywheel rotator 76 on the thrust bearing 72 and the like is reduced.

このような第１遠心分離装置７Ａ，第２遠心分離装置７Ｂにおいては、吸気口７１ａから気体が供給された状態で筒状のフライホイール回転体７６が回転することにより、装置本体７０の内部の気体がフライホイール回転体７６につられて回転する結果、遠心分離されるようになっている。そして、吸気口７１ａに供給される気体のうち、軽成分気体は排気口７１ｂから排出され、重成分気体は排気口７１ｃから排出される。
以上のエンジン１Ａによっても、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、同期電動機の回転子としてのフライホイール回転体７６の内部空間で遠心分離を行うことができるため、供給される空気が低圧であっても、遠心分離を行うことができる。 In the first centrifuge 7A and the second centrifuge 7B, the cylindrical flywheel rotator 76 rotates with the gas supplied from the air inlet 71a, so that the inside of the apparatus main body 70 is increased. As a result of the gas being rotated by the flywheel rotor 76, the gas is centrifuged. Of the gas supplied to the intake port 71a, the light component gas is discharged from the exhaust port 71b, and the heavy component gas is discharged from the exhaust port 71c.
Also with the engine 1A described above, the same effect as in the first embodiment can be obtained. Further, since the centrifugal separation can be performed in the internal space of the flywheel rotor 76 as the rotor of the synchronous motor, the centrifugal separation can be performed even if the supplied air is at a low pressure.

なお、上記第１及び第２の実施の形態によれば、エンジン１の動作時には第１遠心分離装置５，７Ａが駆動してエンジン本体２への窒素の供給を防止することとして説明したが、エンジン１の動作開始時などには第１遠心分離装置５，７Ａが駆動しないこととしても良い。この場合には、燃焼室２０の内部で酸素濃度が高くなり過ぎて燃焼温度が過剰に上昇するのを防止することができる。   According to the first and second embodiments, the first centrifugal separators 5 and 7A are driven to prevent the supply of nitrogen to the engine body 2 when the engine 1 is operating. The first centrifugal separators 5 and 7A may not be driven when the engine 1 starts to operate. In this case, it is possible to prevent the combustion temperature from excessively rising due to the oxygen concentration becoming too high inside the combustion chamber 20.

また、エンジン１はＥＧＲ装置としての第２遠心分離装置６，７Ｂを備えることとして説明したが、備えないこととしても良い。この場合には、燃焼室２０の内部での燃焼温度を上げることができるため、硫黄酸化物などのＳＰＭの発生を防止することができる。   Further, although the engine 1 has been described as including the second centrifugal separators 6 and 7B as the EGR device, the engine 1 may be omitted. In this case, since the combustion temperature in the combustion chamber 20 can be raised, the generation of SPM such as sulfur oxide can be prevented.

また、エンジン本体２の吸気口２１ａと第１遠心分離装置５，７Ａとの間には、エンジン本体２に供給される気体から窒素を除去する窒素除去フィルターとして、例えばゼオライトを用いた触媒フィルター等が配設されることとしても良い。この場合には、排気ガス中の窒素酸化物の発生をいっそう低減することができる。   Further, between the inlet 21a of the engine body 2 and the first centrifugal separators 5 and 7A, as a nitrogen removal filter for removing nitrogen from the gas supplied to the engine body 2, for example, a catalyst filter using zeolite or the like May be arranged. In this case, generation of nitrogen oxides in the exhaust gas can be further reduced.

また、エンジン１は３つのスーパーチャージャ４ａ〜４ｃを備えることとして説明したが、１つのみ備えることとしても良い。また、スーパーチャージャ４ａ〜４ｃは直列に接続されることとして説明したが、並列に接続されることとしても良い。
また、エンジン本体２をディーゼルエンジンとして説明したが、ガソリンエンジンなど他の種類のエンジンとしても良い。 In addition, the engine 1 has been described as including three superchargers 4a to 4c, but only one may be provided. Moreover, although supercharger 4a-4c was demonstrated as connecting in series, it is good also as connecting in parallel.
Moreover, although the engine main body 2 was demonstrated as a diesel engine, it is good also as other types of engines, such as a gasoline engine.

本発明に係るエンジンの概略構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing a schematic structure of an engine concerning the present invention. 燃焼室を説明するための図である。It is a figure for demonstrating a combustion chamber. 遠心分離装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a centrifuge. 遠心分離装置を図３の上側から見た場合の概念図である。It is a conceptual diagram at the time of seeing a centrifugal separator from the upper side of FIG. 遠心分離される気体の組成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the composition of the gas centrifuged. 遠心分離装置の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification of a centrifuge.

符号の説明Explanation of symbols

１ エンジン
４ａ〜４ｃ スーパーチャージャ（過給機）
５ 第１遠心分離装置
６ 第２遠心分離装置
２０ 燃焼室
５０ 装置本体
５１ａ 吸気口
５１ｂ 他方の排気口
５１ｃ 一方の排気口
５２ａ〜５２ｃ 仕切り部材
５４ 重成分室（外側空間）
５５ 軽成分室（内側空間）
７０ 装置本体（永久磁石式同期電動機）
７１ａ 吸気口
７１ｂ，７１ｃ 排気口
Ｆ フィン 1 Engine 4a-4c Supercharger (supercharger)
5 First Centrifugal Device 6 Second Centrifugal Device 20 Combustion Chamber 50 Device Main Body 51a Inlet 51b Other Exhaust Port 51c One Exhaust Port 52a-52c Partition Member 54 Heavy Component Chamber (Outside Space)
55 Light component room (inside space)
70 Device body (permanent magnet synchronous motor)
71a Intake port 71b, 71c Exhaust port F Fin

Claims (5)

内部で燃料を燃焼させて動力を得る燃焼室と、
気体を遠心分離して、少なくとも窒素より分子量の大きい重成分気体を前記燃焼室に供給可能な第１遠心分離装置とを備えることを特徴とするエンジン。 A combustion chamber that burns fuel inside to obtain power,
An engine comprising: a first centrifuge capable of centrifuging gas and supplying at least a heavy component gas having a molecular weight larger than nitrogen to the combustion chamber. 請求項１記載のエンジンにおいて、
前記燃焼室から排出される気体を遠心分離して、少なくとも窒素より分子量の大きい重成分気体を前記燃焼室に供給する第２遠心分離装置を備えることを特徴とするエンジン。 The engine according to claim 1.
An engine comprising: a second centrifuge for centrifuging gas discharged from the combustion chamber to supply a heavy component gas having a molecular weight larger than at least nitrogen to the combustion chamber. 請求項１記載のエンジンにおいて、
気体を圧縮して前記第１遠心分離装置に供給する複数の過給器を、多段に接続された状態で備えることを特徴とするエンジン。 The engine according to claim 1.
An engine comprising a plurality of superchargers that compress gas and supply the compressed gas to the first centrifugal separator in a multi-stage connected state. 請求項１〜３の何れか一項に記載のエンジンにおいて、
前記第１遠心分離装置は、
内部に空気を供給するための吸気口及び内部の空気を排出するための２つの排気口が設けられた筒状の装置本体と、
前記吸気口から前記排気口に向かって前記装置本体の内部で気体を圧送させる圧送装置とを備え、
前記装置本体は、
当該装置本体の内部を、前記２つの排気口の一方に連通する内側空間と、他方に連通する外側空間とに仕切るとともに、少なくとも１部においてこれら内側空間及び外側空間を連通させる筒状の仕切部材を有し、
前記仕切部材の表面及び当該装置本体の内面の少なくとも一方には、螺旋状のフィンが設けられ、
当該装置本体内部で圧送される空気を前記フィンによって回転させることにより、気体を前記内側空間と前記外側空間とに遠心分離することを特徴とするエンジン。 The engine according to any one of claims 1 to 3,
The first centrifuge is
A cylindrical apparatus body provided with an intake port for supplying air to the inside and two exhaust ports for discharging the internal air;
A pumping device that pumps gas inside the apparatus main body from the intake port toward the exhaust port;
The apparatus main body is
A cylindrical partition member that partitions the inside of the apparatus main body into an inner space that communicates with one of the two exhaust ports and an outer space that communicates with the other, and at least one part communicates the inner space and the outer space. Have
At least one of the surface of the partition member and the inner surface of the apparatus main body is provided with a helical fin,
An engine characterized by centrifuging gas into the inner space and the outer space by rotating air fed inside the apparatus main body by the fins. 請求項１〜３の何れか一項に記載のエンジンにおいて、
前記第１遠心分離装置は、
回転子内に中空の内部空間を有する永久磁石式同期電動機を備え、
前記回転子は、前記内部空間に空気を供給するための供給口を下端部中央に、前記内部空間内の空気を排出するための排気口を上端部中央及び側周部に有することを特徴とするエンジン。 The engine according to any one of claims 1 to 3,
The first centrifuge is
A permanent magnet synchronous motor having a hollow internal space in the rotor;
The rotor has a supply port for supplying air to the internal space at the center of the lower end portion, and an exhaust port for discharging air in the internal space at the center of the upper end portion and the side periphery. To engine.
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