JP3186232U - Co2低減装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】内燃機関の排気ガスの流通を促進しつつ排気ガスに含まれる有害物質を浄化する排気ガス浄化装置を提供する。
【解決手段】内燃機関の排気系の端末に装備されるものである。セラミックス材で形成され排気ガスGの上流側へむけて拡開されたテーパ筒形の加速筒1と、セラミックス材で形成され加速筒1の外部を同軸線上で囲む筒形のカバー筒2と、加速筒1に開口された分流口3とを備えている。加速筒1は、内側壁に排気ガスGを旋回させるスパイラル条4が設けられている。これにより、排気ガスが加速筒の内部で旋回され、排気ガスがより加速されるとともに有害物質を浄化するセラミックス材である加速筒,カバー筒との接触経路長が延長される。
【選択図】図1
【解決手段】内燃機関の排気系の端末に装備されるものである。セラミックス材で形成され排気ガスGの上流側へむけて拡開されたテーパ筒形の加速筒1と、セラミックス材で形成され加速筒1の外部を同軸線上で囲む筒形のカバー筒2と、加速筒1に開口された分流口3とを備えている。加速筒1は、内側壁に排気ガスGを旋回させるスパイラル条4が設けられている。これにより、排気ガスが加速筒の内部で旋回され、排気ガスがより加速されるとともに有害物質を浄化するセラミックス材である加速筒,カバー筒との接触経路長が延長される。
【選択図】図1
Description
本考案は、内燃機関の排気ガスの流通を促進しつつ排気ガスに含まれる有害物質を浄化する排気ガス浄化装置に係る技術分野に属する。
内燃機関の排気ガスには、PM(Particulate Matter),HC(Hydrocarbon),NOX(Oxides of Nitrogen),SO2( Sulfur dioxide),CO(carbon monoxide)等の環境に影響があるとされる有害物質が含まれている。これ等の有害物質を除去するために、内燃機関の排気系の途中に触媒構造からなる浄化装置が装備されるようになってきている。
内燃機関の排気系の途中に装備される浄化装置は、排気系における排気ガスの流通抵抗体となることから、内燃機関の背圧を高めて運転性能を低下させているという状況がある。このため、内燃機関の排気系における排気ガスの流通を促進する技術の開発が要望されている。
従来、内燃機関の排気系における排気ガスの流通を促進する技術としては、例えば、特許文献1に記載のものが知られている。
特許文献1には、内燃機関の排気系の端末に装備されるものであって、排気ガスの上流側へむけて拡開されたテーパ筒形の加速筒と、加速筒の外部を同軸線上で囲む筒形のカバー筒と、加速筒に開口された分流口とを備えた排気ガス流通促進装置が記載されている。
特許文献1に係る排気ガス流通促進装置は、加速筒で排気ガスを加速するとともに分流し、加速筒から高速に噴射される中心流の周囲に負圧の雰囲気を生成して加速筒,カバー筒の間を流通してきた周囲流を高度に加速させるもので、加速筒を排気ガスの流通抵抗体とさせることなく排気ガスを排気系の端末で高速化して流通を促進するものである。
特許文献1に係る排気ガス流通促進装では、内燃機関の排気系における排気ガスの流通を促進することができるものの、内燃機関の排気ガスに含まれている有害物質を浄化することができず、内燃機関の排気系の端末に存在するという装備面での利点が有効活用されていないという問題点がある。
本考案は、このような問題点を考慮してなされたもので、内燃機関の排気ガスの流通を促進しつつ排気ガスに含まれる有害物質を浄化することのできる排気ガス浄化装置を提供することを課題とする。
前述の課題を解決するため、本考案に係る排気ガス浄化装置は、実用新案登録請求の範囲の各請求項に記載の手段を採用する。
即ち、本考案に係る排気ガス浄化装置は、内燃機関の排気系の端末に装備されるものであって、セラミックス材で形成され排気ガスの上流側へむけて拡開されたテーパ筒形の加速筒と、セラミックス材で形成され加速筒の外部を同軸線上で囲む筒形のカバー筒と、加速筒に開口された分流口とを備え、加速筒は内側壁に排気ガスを旋回させるスパイラル条が設けられている。
この手段では、特許文献1に係る排気ガス流通促進装置と同様の作用が奏されると同時に排気ガスが加速筒の内部で旋回され、排気ガスがより加速されるとともに有害物質を浄化するセラミックス材である加速筒,カバー筒との接触経路長が延長される。
また、本考案に係る排気ガス浄化装置において、加速筒の外側壁とカバー筒の内側壁とには多数個の小さな溝穴が設けられていることを特徴とする。
この手段では、加速筒の外側壁とカバー筒の内側壁とに溝穴が設けられることで、加速筒,カバー筒の排気ガスとの接触面積が拡張される。
また、本考案に係る排気ガス浄化装置において、カバー筒の排気ガスの下流側端部に加速筒の排気ガスの下流側端部を覆うセラミックス材で形成された排気端末筒が接続されていることを特徴とする。
この手段では、カバー筒にセラミックス材で形成された排気端末筒が接続されることで、最終的に大気に排出される排気ガスが導風されるとともにさらなる有害物質の浄化が行われる。
また、本考案に係る排気ガス浄化装置において、排気端末筒の内側壁には多数個の小さな溝穴が設けられていることを特徴とする。
この手段では、排気端末筒の内側壁に溝穴が設けられることで、排気端末筒の排気ガスとの接触面積が拡張される。
また、本考案に係る排気ガス浄化装置において、カバー筒の排気ガスの下流側端部に排気端末筒の外部を同軸線上で囲み排気ガスの上流側の端部付近に外気取入口が設けられた冷却用筒が接続されていることを特徴とする。
この手段では、カバー筒に外気取入口が設けられた冷却用筒が接続されることで、セラミックス材で形成された加速筒,カバー筒,排気端末筒の通過であまり放熱されなかった排気ガスの冷却が行われる。
本考案に係る排気ガス浄化装置は、特許文献1に係る排気ガス流通促進装置と同様の作用が奏されると同時に排気ガスが加速筒の内部で旋回され、排気ガスがより加速されるとともに有害物質を浄化するセラミックス材である加速筒,カバー筒との接触経路長が延長されるため、内燃機関の排気ガスの流通を促進しつつ排気ガスに含まれる有害物質を浄化することができる効果がある。
さらに、加速筒の外側壁とカバー筒の内側壁とに溝穴が設けられることで、加速筒,カバー筒の排気ガスとの接触面積が拡張されるため、内燃機関の排気ガスに含まれる有害物質がより高度に浄化される効果がある。
さらに、カバー筒にセラミックス材で形成された排気端末筒が接続されることで、最終的に大気に排出される排気ガスが導風されるとともにさらなる有害物質の浄化が行われるため、内燃機関の排気ガスの流通がより促進されるとともに排気ガスに含まれる有害物質がより高度に浄化される効果がある。
さらに、排気端末筒の内側壁に溝穴が設けられることで、排気端末筒の排気ガスとの接触面積が拡張されるため、内燃機関の排気ガスに含まれる有害物質がより高度に浄化される効果がある。
さらに、カバー筒に外気取入口が設けられた冷却用筒が接続されることで、セラミックス材で形成された加速筒,カバー筒,排気端末筒の通過であまり放熱されなかった排気ガスの冷却が行われるため、高温の排気ガスが大気に排出されるのを防止することができる効果がある。
以下、本考案に係る排気ガス浄化装置を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
この形態では、大型貨物自動車(トラック)からなる車両に搭載される内燃機関の排気系の端末に装備するのに好適なものを示してある。
この形態は、図1,図2に示すように、加速筒1,カバー筒2,分流口3,スパイラル条4,排気端末筒5,冷却用筒6を主要部として構成されている。
加速筒1,カバー筒2,排気端末筒5については、セラミックス材で形成される。セラミックス材としては、イオン伝導体特性を有してPMの酸化処理とNOXの還元処理とが同時に実行されるものが好ましい。セラミックス材には、必要に応じて電圧印加等の追加的な手段を加えることもできる。例えば、アルミン酸カルシウム(Ca12Al14O33)を混合したセラミックス電極は、PMの酸化処理とNOXの還元処理とを同時に実行することができるものとして知られている。
加速筒1は、排気ガスGの上流側端部に内燃機関に接続された排気管(図示せず)に接続される断面形状が真円形の接続用ネック部11が設けられ、排気ガスGの下流側端部に円筒形の整流部12が設けられて、全体が排気ガスGの上流側にむけて拡開された楕円形のテーパ筒形に形成されている。楕円形の選択は、走行面との関係で装備スペースに制約のある車両への装備を考慮したものである。なお、接続用ネック部11寄りは、径を大きくした拡張部13が形成されている。従って、接続用ネック部11付近では、排気ガスGの下流側にむけて拡開された格好となっている。外側壁の全面には、小さなディンプル形の溝穴14が多数個設けられている。また、拡張部13付近の外側壁には、カバー筒2が嵌合取付けられる段差構造のカバー筒嵌合部15が設けられている。
カバー筒2は、加速筒1の外部を同軸線上で囲み加速筒1との間にバイパス路7を形成するように楕円筒形に形成されて、加速筒1のカバー筒嵌合部15に嵌合されボルト8によって締付け固定されている。排気ガスGの下流側端部には、排気端末筒5,冷却用筒6が2重に接続される楕円筒形の接続用ネック部21が設けられている。内側壁の全面には、小さなディンプル形の溝穴22が多数個設けられている。なお、軸長は、加速筒1の整流部12が接続用ネック部21近くに位置するように設定されている。
分流口3は、加速筒1の拡張部13から排気ガスGの下流側に丸形に開口され、軸を中心に90度の角度を介して4個が放射状に配置され、加速筒1の内部とバイパス路7とを連通している。
スパイラル条4は、加速筒1の内側面に軸方向へ旋回する格好で突条または溝条として設けられている。このスパイラル条4については、加速筒1の内側面に一体的に形成することもできるし、別個に形成したものを加速筒1の内側面に取付けることもできる。
排気端末筒5は、楕円筒形に形成され、カバー筒2の接続用ネック部21の内側に嵌合取付けされている。内側壁の全面には、小さなディンプル形の溝穴51が多数個設けられている。
冷却用筒6は、排気端末筒5の外部を同軸線上で囲み排気端末筒5との間に冷却空気路9を形成するように楕円筒形に形成され、カバー筒2の接続用ネック部21の外側に嵌合取付けされている。排気ガスGの上流側の端部付近には、冷却空気路9に連通する外気取入口61が開口されている。軸長は、排気端末筒5よりも少し長く設定されている。
この形態によると、図3に示すように、内燃機関に接続された排気管を通った排気ガスGは、特許文献1に係る排気ガス流通促進装置と同様に、加速筒1で加速されて分流口3で分流され、加速筒1から高速に噴射される中心流Gaの周囲に負圧の雰囲気を生成して加速筒1,カバー筒2の間を流通してきた周囲流Gbを高度に加速させることになる。
加速筒1での加速では、スパイラル条4に案内されて排気ガスGが旋回されて特許文献1に係る排気ガス流通促進装置よりも高速に加速されることになる。なお、加速筒1の拡張部13は、加速筒1の内部に浸入した排気ガスGを瞬間的に膨張させて旋回にスムースに移行させる機能を奏する。
排気ガスGから分流口3で分流された中心流Gaは、容積が次第に減少されていくテーパ筒形の加速筒1の内部で旋回しながら圧縮されてさらに加速されることになる。そして、加速筒1の整流部12から高速に噴射される際に、周囲に負圧の雰囲気を生成する。このとき、加速筒1の整流部12付近がカバー筒2,排気端末筒5で覆われているため、加速筒1の整流部12の周囲での負圧の雰囲気の生成が確実に行われる。
排気ガスGから分流口3で分流された周囲流Gbは、容積が次第に拡大されていくバイパス路の内部で旋回しながら膨張されてわずかに減速されることになる。そして、加速筒1の整流部12付近で中心流Gaによって生成された負圧の雰囲気によって再び加速される。
加速筒1の整流部12付近で合流された中心流Ga,周囲流Gbからなる排気ガスGは、排気端末筒5に導風されて大気に排出される。
従って、特許文献1に係る排気ガス流通促進装置よりも排気ガスGが加速されるため、内燃機関の排気ガスGの流通をかなり促進することができる。
さらに、この形態では、前述の排気ガスG(中心流Ga,周囲流Gb)の圧縮,膨張によって、排気音が減衰されることになる。
さらに、この形態では、前述の排気ガスG(中心流Ga,周囲流Gb)の旋回によって、セラミックス材からなる加速筒1,カバー筒2,排気端末筒5との接触経路長が延長されることになる。従って、PMの酸化処理とNOXの還元処理とが同時に確実に実行されて、排気ガスGに含まれている有害物質が浄化される。なお、加速筒1の溝穴14,カバー筒2の溝穴22,排気端末筒5の溝穴51は、排気ガスGとの接触面積を拡張して、排気ガスGに含まれている有害物質の浄化能力を高めるのに寄与する。
なお、冷却用筒6は、外気取入口61から冷却空気路9に冷却用の外気を取入れることで、セラミックス材で形成された加速筒1,カバー筒2,排気端末筒5の通過であまり放熱されなかった排気ガスG(中心流Ga,周囲流Gb)の冷却を行う。従って、高温の排気ガスGが大気に排出されるのを防止することができる。
以上、図示した形態の外に、加速筒1等を円筒形とすることも可能である。
前述の本考案に係る排気ガス浄化装置を実施するための形態について、大型貨物自動車(トラック)からなる車両に搭載される内燃機関の排気系の端末に装備する実験を行った。
この実験によると、図4に示すように、本考案に係る排気ガス浄化装置を実施するための形態を装備することによって、排気ガスGに含まれている有害物質が浄化されることが数値によって裏付けされて明確になっている。
なお、図の表では、PM,NOX以外に、CO,HC,CO2についても浄化の効果が確認することができる。この因果関係の解析は行われていないが、実験による実証はできている。
本考案に係る排気ガス浄化装置は、車両に搭載される内燃機関以外の排気系の端末に装備して広範に利用することが可能である。
1 加速筒
14 溝穴
2 カバー筒
22 溝穴
3 分流口
4 スパイラル条
5 排気端末筒
51 溝穴
6 冷却用筒
G 排気ガス
Ga 中心流
Gb 周囲流
14 溝穴
2 カバー筒
22 溝穴
3 分流口
4 スパイラル条
5 排気端末筒
51 溝穴
6 冷却用筒
G 排気ガス
Ga 中心流
Gb 周囲流
Claims (4)
- 内燃機関の排気系の端末に装備されるものであって、セラミックス材で形成され排気ガスの上流側へむけて拡開されたテーパ筒形の加速筒と、セラミックス材で形成され加速筒の外部を同軸線上で囲む筒形のカバー筒と、加速筒に開口された分流口とを備え、加速筒は内側壁に排気ガスを旋回させるスパイラル条が設けられている排気ガス浄化装置。
- 請求項1の排気ガス浄化装置において、加速筒の外側壁とカバー筒の内側壁とには多数個の小さな溝穴が設けられていることを特徴とする排気ガス浄化装置。
- 請求項1または2の排気ガス浄化装置において、カバー筒の排気ガスの下流側端部に加速筒の排気ガスの下流側端部を覆うセラミックス材で形成された排気端末筒が接続されていることを特徴とする排気ガス浄化装置。
- 請求項3の排気ガス浄化装置において、排気端末筒の内側壁には多数個の小さな溝穴が設けられていることを特徴とする排気ガス浄化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013004030U JP3186232U (ja) | 2013-07-12 | 2013-07-12 | Co2低減装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013004030U JP3186232U (ja) | 2013-07-12 | 2013-07-12 | Co2低減装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009224302A Continuation JP2011074774A (ja) | 2009-09-29 | 2009-09-29 | 六元触媒 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP3186232U true JP3186232U (ja) | 2013-09-26 |
Family
ID=50429910
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013004030U Expired - Lifetime JP3186232U (ja) | 2013-07-12 | 2013-07-12 | Co2低減装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3186232U (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11927122B2 (en) | 2020-06-17 | 2024-03-12 | Kokusho Co., Ltd. | Exhaust promotion device, and exhaust system improvement method for internal combustion engine |
-
2013
- 2013-07-12 JP JP2013004030U patent/JP3186232U/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11927122B2 (en) | 2020-06-17 | 2024-03-12 | Kokusho Co., Ltd. | Exhaust promotion device, and exhaust system improvement method for internal combustion engine |
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