JPS5879559A - 内燃機関の排ガスから固体物及び煙霧質を除去するための装置 - Google Patents
内燃機関の排ガスから固体物及び煙霧質を除去するための装置Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は内燃機関の排ガスから固体物及び煙霧質、特に
すす成分を除去するための方法であって、静電界を用い
て固体物の運動を制御することによって当該の除去を行
なう形式のものに関する。
すす成分を除去するための方法であって、静電界を用い
て固体物の運動を制御することによって当該の除去を行
なう形式のものに関する。
例えば発電所のための除塵装置においては、塵芥を静電
界を通して案内しそれによって該塵芥を荷電するように
なっている。この荷電された塵芥は電界プレート(分離
面)上に集積される。そしてこの分離面を形成するフィ
ルタ部分を一定の使用時間の後に交換するか、又は塵芥
を例えば振動装置による機械的な力を以って前記分離面
から引き離しそして捕集容器内に集めるようにする。し
かしこの除塵装置は構造体積が大きく、従って固定的な
設備にのみ使用され自動車等には使用できないという欠
点を有する。
界を通して案内しそれによって該塵芥を荷電するように
なっている。この荷電された塵芥は電界プレート(分離
面)上に集積される。そしてこの分離面を形成するフィ
ルタ部分を一定の使用時間の後に交換するか、又は塵芥
を例えば振動装置による機械的な力を以って前記分離面
から引き離しそして捕集容器内に集めるようにする。し
かしこの除塵装置は構造体積が大きく、従って固定的な
設備にのみ使用され自動車等には使用できないという欠
点を有する。
更にrイツ連邦共和国特許第3041070゜9号明細
書に記載された、内燃機関の排ガスから固体物を除去す
るための方法においては、適切な分離装置を用いて内燃
機関の主ガス流から2つの部分流を生ぜしめ、その内の
一方は固体物で富化し他方からは固体物をほぼ除去する
ようになっている。この方法において用いられる分離装
置は渦巻き式分離器の作用原理に基づいて作動する。こ
の渦巻き式分離器の使用における欠点は、流れ速度が低
い場合その排ガスからのすす成分除去が十分には行なわ
れないことである0 本発明の出発点となった上記の先行技術に対して、特許
請求の範囲第1項に記載された特徴を有する方法と、こ
の方法を実施するための特許請求の範囲第2項及び第6
項にそれぞれ記載された特徴を有する各装置による本発
明の利点は、静電界を用いた分離器と機械的な分離器と
を組み合わせることによって当該の装置の構造体積を極
めて小さく〒きることである。また流れ速度が高い場合
でも低い場合でも、すす成分は極めて良好に分離され得
る。更に煙霧質が分離面上ですす成分と混合されるので
該煙霧質も一緒に分離され有利である。これによって白
煙と青煙との分離も一緒に行なわれる。
書に記載された、内燃機関の排ガスから固体物を除去す
るための方法においては、適切な分離装置を用いて内燃
機関の主ガス流から2つの部分流を生ぜしめ、その内の
一方は固体物で富化し他方からは固体物をほぼ除去する
ようになっている。この方法において用いられる分離装
置は渦巻き式分離器の作用原理に基づいて作動する。こ
の渦巻き式分離器の使用における欠点は、流れ速度が低
い場合その排ガスからのすす成分除去が十分には行なわ
れないことである0 本発明の出発点となった上記の先行技術に対して、特許
請求の範囲第1項に記載された特徴を有する方法と、こ
の方法を実施するための特許請求の範囲第2項及び第6
項にそれぞれ記載された特徴を有する各装置による本発
明の利点は、静電界を用いた分離器と機械的な分離器と
を組み合わせることによって当該の装置の構造体積を極
めて小さく〒きることである。また流れ速度が高い場合
でも低い場合でも、すす成分は極めて良好に分離され得
る。更に煙霧質が分離面上ですす成分と混合されるので
該煙霧質も一緒に分離され有利である。これによって白
煙と青煙との分離も一緒に行なわれる。
本発明の有利な実tM態様は特許請求の範囲第3.4,
5,7.8項に記載したとおりである。特に、のこ歯形
状の放電板によって生ぜしめられるコロナ放電を用いる
ことによって当該の分離率が上昇し有利である。
5,7.8項に記載したとおりである。特に、のこ歯形
状の放電板によって生ぜしめられるコロナ放電を用いる
ことによって当該の分離率が上昇し有利である。
次&J図示の実施例につき本発明を説明する。
第7図には複数の管状ケーシング1が平行に束ねられて
配置されている。各管状ケーシング1には図示されてい
ない直流電源の正極が接続されており、また該ケーシン
グ1が接地されている。ケーシング1の各内壁は分離面
2を形成している。ケーシング1の縦軸線を中心にして
複数の放電板3が桁上下して配置されており、該放電板
3は導線4を介して図示されていない直流電源の負極に
接続されている。放電板3は、例えばのこ歯形状に形成
された複数の先端部を有する。この放電板302つの実
施例が第2図に示されており、先端部でのコロナ放電は
符号20で示されている。
配置されている。各管状ケーシング1には図示されてい
ない直流電源の正極が接続されており、また該ケーシン
グ1が接地されている。ケーシング1の各内壁は分離面
2を形成している。ケーシング1の縦軸線を中心にして
複数の放電板3が桁上下して配置されており、該放電板
3は導線4を介して図示されていない直流電源の負極に
接続されている。放電板3は、例えばのこ歯形状に形成
された複数の先端部を有する。この放電板302つの実
施例が第2図に示されており、先端部でのコロナ放電は
符号20で示されている。
浄化されるべき排ガスは矢印5で示されており管状ケー
シング1の一方端部に導入されている。管状ケーシング
1の他方端部は接続管6に移行しており、該接続管6に
は機械的な分離器7が接続している。この機械的な分離
器7としては例えば遠心式又は衝突式の分離器が用いら
れている。機械的な分離器7は浄化された排ガスのため
の第1の排出口8と、すす成分を富化された排ガスのた
めの排出口9とを有している。
シング1の一方端部に導入されている。管状ケーシング
1の他方端部は接続管6に移行しており、該接続管6に
は機械的な分離器7が接続している。この機械的な分離
器7としては例えば遠心式又は衝突式の分離器が用いら
れている。機械的な分離器7は浄化された排ガスのため
の第1の排出口8と、すす成分を富化された排ガスのた
めの排出口9とを有している。
次に本発明による装置の作用形式を説明する。
浄化されるべき排ガスが管状ケーシング1内に送入され
る。分離面2と放電板3との間には静電界があり、ここ
では負に荷電された放電板3が正の分離面2に対して多
数であることによって仮想に負の電界面が生ぜしめられ
ている。
る。分離面2と放電板3との間には静電界があり、ここ
では負に荷電された放電板3が正の分離面2に対して多
数であることによって仮想に負の電界面が生ぜしめられ
ている。
浄化されるべき排ガス流は分離面2と放電板3との間を
貫通案内される。この際に連行されて来たすす成分のほ
ぼ大部分が負に荷電され、従って正の分離面2の方へ移
動し゛、そこでその荷電を放出する。このすす成分及び
煙霧質を荷電するためには高い度合いで衝突電離が作用
せしめられる。放電板3上の各先端には光る発光層、所
謂コロナが形成され、それがコロナ放電をもたらす。放
電板3がら放出する電子は、その場に形成されている極
めて強い電界に基づいて高加速される。この−次電子は
中性のガス分子との衝突によって二次電子と二次イオン
とを生ぜしめる。この衝突電離によって形成される電子
の1部分がすす成分及び煙霧質に付着し、この該すす成
分等が負に荷電されそして正の分離面2に付着するよう
になる。このすす成分と煙霧質とは分離面2上に、常に
増大していくすす膜10を形成する。分離面2の粗面深
さによって又は該分離面2を格子状に形成することによ
って規定可能である所定の厚さに達すると、すす膜10
は面状にはがれそして大きめのすすフロック11を形成
する。このすす膜10の裂けはがれを振動装置又はブロ
ー装置によって制御することも可能〒ある。すすフロッ
ク11は接続管6を介して機械的な分離器7内に移動し
、該分離器内で公知方法で排ガスから分離される。浄化
された排ガスは第1の排出口8を介して外部へ達し、ま
たすすフロック11で’I化された排ガスは内燃機関の
、排ガス改良のためにいずれにせよ必要な排ガス戻し機
構を介して燃焼のために再び供給される。またすすフロ
ック11は特別のタンク内に集められてもよい。
貫通案内される。この際に連行されて来たすす成分のほ
ぼ大部分が負に荷電され、従って正の分離面2の方へ移
動し゛、そこでその荷電を放出する。このすす成分及び
煙霧質を荷電するためには高い度合いで衝突電離が作用
せしめられる。放電板3上の各先端には光る発光層、所
謂コロナが形成され、それがコロナ放電をもたらす。放
電板3がら放出する電子は、その場に形成されている極
めて強い電界に基づいて高加速される。この−次電子は
中性のガス分子との衝突によって二次電子と二次イオン
とを生ぜしめる。この衝突電離によって形成される電子
の1部分がすす成分及び煙霧質に付着し、この該すす成
分等が負に荷電されそして正の分離面2に付着するよう
になる。このすす成分と煙霧質とは分離面2上に、常に
増大していくすす膜10を形成する。分離面2の粗面深
さによって又は該分離面2を格子状に形成することによ
って規定可能である所定の厚さに達すると、すす膜10
は面状にはがれそして大きめのすすフロック11を形成
する。このすす膜10の裂けはがれを振動装置又はブロ
ー装置によって制御することも可能〒ある。すすフロッ
ク11は接続管6を介して機械的な分離器7内に移動し
、該分離器内で公知方法で排ガスから分離される。浄化
された排ガスは第1の排出口8を介して外部へ達し、ま
たすすフロック11で’I化された排ガスは内燃機関の
、排ガス改良のためにいずれにせよ必要な排ガス戻し機
構を介して燃焼のために再び供給される。またすすフロ
ック11は特別のタンク内に集められてもよい。
上述のように排ガス内のすす成分は分離面2にほとんど
付着堆積される。しかし対極的に荷電された各粒子が放
電板3の各先端上に沈殿してしまうこともありうる。こ
のようなことはどうしても防がなければならず、そうし
ないとコロナ放電の著しい弱化が生じ延いては電気的な
フィルタの分離作用性が低下してしまう。従って放電板
3の各先端が車両振動及び(又は)ガス脈動運動によっ
て励起されて揺動され、それによって付着物が振り落と
されるように該放電板3が形成されている。このために
放電板3は極めて薄く、例えば0.05朋に形成されそ
の中心点フのみ締めとめられている。
付着堆積される。しかし対極的に荷電された各粒子が放
電板3の各先端上に沈殿してしまうこともありうる。こ
のようなことはどうしても防がなければならず、そうし
ないとコロナ放電の著しい弱化が生じ延いては電気的な
フィルタの分離作用性が低下してしまう。従って放電板
3の各先端が車両振動及び(又は)ガス脈動運動によっ
て励起されて揺動され、それによって付着物が振り落と
されるように該放電板3が形成されている。このために
放電板3は極めて薄く、例えば0.05朋に形成されそ
の中心点フのみ締めとめられている。
第3図及び第4図に示された別の実施例においては電気
的なフィルタと機械的な分離器とが互いに統合されてい
る。この場合、機械的な分離器として渦巻き室が用いら
れている。この渦巻き室15は円筒状管12から成り、
″浄化されるべき排ガスを供給する導管13がこの円筒
状管12に接線的に接続している。円筒状管12に対し
て同軸的に肢管12の内室内に穴付き薄板シリンダ14
が位置しており、該シリンダ14の周面上に複数の放電
板3が相上下して配設されている。渦巻き室15の端面
には同軸的に延びて該渦巻き室内部までそう人された案
内管16が配置されており、該案内管16は渦巻き室1
5及び穴付き薄板シリンダ14の中央で開いて終ってい
る。円筒状管12の両端面にはそれぞれ、すすフロック
で富化された排ガスのための排出口17が配置されてい
る。この排出口17から距離を置いてそれぞれ1つの遮
閉板18が配置されており、該遮閉板は端面の1部分を
おおっている。穴付き薄板シリンダ14と延いてはその
上に配置された各放電板3とは電気的導線19を介して
図示されていない直流電源の一方の極に接続されており
、また円筒状管12は当該の直流電源の他方の極に接続
されている0 浄化されるべき排ガスが導管13を介して渦巻き室15
内に達する。第1図の実施例と同様に、すす成分と煙霧
質とが円筒状管12と放電板3との間の静電界内で荷電
され、そして分離面2を形成する円筒状管12の内側面
に付着する。分離面2上のすす膜が一定の厚さに達する
と、すす膜は破裂して大きめのすすフロックが生じる。
的なフィルタと機械的な分離器とが互いに統合されてい
る。この場合、機械的な分離器として渦巻き室が用いら
れている。この渦巻き室15は円筒状管12から成り、
″浄化されるべき排ガスを供給する導管13がこの円筒
状管12に接線的に接続している。円筒状管12に対し
て同軸的に肢管12の内室内に穴付き薄板シリンダ14
が位置しており、該シリンダ14の周面上に複数の放電
板3が相上下して配設されている。渦巻き室15の端面
には同軸的に延びて該渦巻き室内部までそう人された案
内管16が配置されており、該案内管16は渦巻き室1
5及び穴付き薄板シリンダ14の中央で開いて終ってい
る。円筒状管12の両端面にはそれぞれ、すすフロック
で富化された排ガスのための排出口17が配置されてい
る。この排出口17から距離を置いてそれぞれ1つの遮
閉板18が配置されており、該遮閉板は端面の1部分を
おおっている。穴付き薄板シリンダ14と延いてはその
上に配置された各放電板3とは電気的導線19を介して
図示されていない直流電源の一方の極に接続されており
、また円筒状管12は当該の直流電源の他方の極に接続
されている0 浄化されるべき排ガスが導管13を介して渦巻き室15
内に達する。第1図の実施例と同様に、すす成分と煙霧
質とが円筒状管12と放電板3との間の静電界内で荷電
され、そして分離面2を形成する円筒状管12の内側面
に付着する。分離面2上のすす膜が一定の厚さに達する
と、すす膜は破裂して大きめのすすフロックが生じる。
このすすフロックに、渦巻き室15の中心軸線を中心に
旋回する流れに基づいた遠心力が作用され、該遠心力に
よってすすフロックがまずは円筒状管12の壁部に動か
され、そしてそこから2次流の境界層を追って該壁部に
沿って移動し、この際にすすフロックの大部分は遮閉板
18と円筒状管12との間から排出口17に案内され、
残りの部分は遮閉板18に沿って中央に向けて案内され
る。浄化された排ガスは案内管16を介して外部へ達す
る。コロナ放電によって所請電気的な風が生ぜしめられ
、こめ風によって前記の遠心力と2次流との形成とが助
成される。すす〒富化された排ガスのための各排出口は
第1の実施例のように排ガス戻し管に接続されていても
よい。
旋回する流れに基づいた遠心力が作用され、該遠心力に
よってすすフロックがまずは円筒状管12の壁部に動か
され、そしてそこから2次流の境界層を追って該壁部に
沿って移動し、この際にすすフロックの大部分は遮閉板
18と円筒状管12との間から排出口17に案内され、
残りの部分は遮閉板18に沿って中央に向けて案内され
る。浄化された排ガスは案内管16を介して外部へ達す
る。コロナ放電によって所請電気的な風が生ぜしめられ
、こめ風によって前記の遠心力と2次流との形成とが助
成される。すす〒富化された排ガスのための各排出口は
第1の実施例のように排ガス戻し管に接続されていても
よい。
図面は本発明の2つの実施例を示すものであって、第1
図は第1実施例による装置の断面図、第2図は放電板の
ための2つの形状を示す図、第3図は第2実施例による
装置の断面図、第4図は第3図の1−1線に沿った断面
図である。 1・・・管状ケーシング、2・・・分離面、3・・・放
電板、4.19・・・導線、5・・・矢印、6・・・接
続管、7・・・分離器、8,9.17・・・排出口、1
o・・・すす膜、11・・・すすフロック、12・・・
円筒状管、13・・・導管、14・・・穴付き薄板シリ
ンダ、15・・・渦巻き室、16・・・案内管、18・
・・遮閉板、20・・・コロナ放電 第1頁の続き @l! 間者 エルンスト・リンダ−ドイツ連邦共
和国ミュールアラ カ−・ウーラントシュトラーセ 4 ■発明者 ヴイルヘルム・ポーラツバドイツ連邦共和
国メークリンゲ ン・シュトロームベルク・シュ トラーセ18
図は第1実施例による装置の断面図、第2図は放電板の
ための2つの形状を示す図、第3図は第2実施例による
装置の断面図、第4図は第3図の1−1線に沿った断面
図である。 1・・・管状ケーシング、2・・・分離面、3・・・放
電板、4.19・・・導線、5・・・矢印、6・・・接
続管、7・・・分離器、8,9.17・・・排出口、1
o・・・すす膜、11・・・すすフロック、12・・・
円筒状管、13・・・導管、14・・・穴付き薄板シリ
ンダ、15・・・渦巻き室、16・・・案内管、18・
・・遮閉板、20・・・コロナ放電 第1頁の続き @l! 間者 エルンスト・リンダ−ドイツ連邦共
和国ミュールアラ カ−・ウーラントシュトラーセ 4 ■発明者 ヴイルヘルム・ポーラツバドイツ連邦共和
国メークリンゲ ン・シュトロームベルク・シュ トラーセ18
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、 内燃機関の排ガスから固体物及び煙霧質を除去す
るための方法tあって、静電界を用いて固体物の運動を
制御することによって当該の除去を行なう形式のものに
おいて、固体物及び煙霧質をコロナ放電によって荷電し
少なくとも1つの分離面上に付着させ、それによって形
成された固体物と煙霧質とから成る混合体を大きなすす
フロックとして又は比較的に大きな粒子として再び剥離
し続いて機械的な分離器内を排ガスから分離せしめるこ
とを特徴とする、内燃機関の排ガスから固体物及び煙霧
質を除去するための方法。 2、 静電界を用いて固体物及び煙霧質の運動を制御す
ることによって内燃機関の排ガスからその固体物及び煙
霧質を除去するために、該固体物及び煙霧質をコロナ放
電によって荷電。 して少なくとも1つの分離面上に付着させ、それによっ
て形成された固体物と煙霧質とがら成る混合体を大きな
すすフロックとして又は比較的に大きな粒子として再び
剥離し続いて機械的な分離器内で排ガスから分離せしめ
るという方法を実施するための装置において、静電界の
形成のために、第1の電極として形成された分離面(2
)が第2の電極として形成された、複数の尖端部を有す
る少なくとも1つの放電板(3)に向かい合って位置し
ており、浄化されるべき排ガスを案内する供給導管が放
電板(3)と分離面(2)との間の空間に接続され、該
空間は機械的な分離器(7)に接続されており、しかも
該分離器(7)が浄化された排ガスのための第1の排出
口(8)と、固体物及び煙霧質で富化された排ガスのた
めの第2の排出口(9)とを有していることを特徴とす
る、内燃機関の排ガスから固体物及び煙霧質を除去する
ための装置。 3、 分離面(2)が管状ケーシング(1)によって形
成されており、該ケーシング(1)の中央に少なくとも
1つの放電板(3)がそつ人されており、また浄化され
るべき排ガスを案内する供給導管が前記管状ケーシング
(1)の少なくとも一方端部内に案内されており、更に
該管状ケーシング(1)の他方端部には機械的な分離器
(7)が接続されている、特許請求の範囲第2項記載の
装置。 4、 それぞれ中心点f締めとめられた複数の放電板(
3)が桁上下−して配置されている、特許請求の範囲第
2項記載の装置。 5、 それぞれの中央に少なくとも1つの放電板(3)
をそう着された複数の管状ケーシング(1)が相隣接し
て配置されている、特許請求の範囲第2項記載の装置。 6゜ 静電界を用いて固体物及び煙霧質の運動を制御す
ることによって内燃機関の排ガスからその固体物及び煙
霧質を除去するために、該固体物及び煙霧質をコロナ放
電によって荷電して少なくとも1つの分離面上に付着さ
せ、それによって形成された固体物と煙霧質とから成る
混合体を大きなすすフロックとして又は比較的に大きな
粒子として再び剥離し続いて機械的な分離器内で排ガス
から分離せしめるという方法を実施するための装置にお
いて、渦巻き室(15)が配設されており、浄化される
べき排ガス供給のための導管(13)が該渦巻き室(1
5)の半径方向縁範囲の1部分に亘って、接線的に案内
されて接続されており、また渦巻き室(15)の中央に
、複数の尖端部を有する少なくとも1つの放電板(3)
を保持する穴付き薄板シリンダ(14)が配置されてお
り、この穴付き薄板シリンダ(14)と渦巻き室壁部と
の間に静電界が形成されており、更に渦巻き室(15)
の中央から該渦巻き室(15)の軸線に対して同軸的に
少なくとも1つの、浄化された排ガス排出のための案内
管(工6)が案内されており、また渦巻き室(15)の
端面に、固体物と煙霧質とで富化されたガスのための排
出口(17)が設けられており、しかも該排出口(17
)の手前に、当該の渦巻き室端面の1部分をおおう遮閉
板(18)が配置されていることを特徴とする、内燃機
関の排ガスから固体物及び煙霧質を除去するための装置
。 7、 穴付き薄板シリンダ(14)の周面上に複数の放
電板(3)が桁上下して配設されている、特許請求の範
囲第6項記載の装置。 8、 放電板(3)がのこ歯形状に形成されている、特
許請求の範囲第6項記載の装置。
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