JPS58214657A

JPS58214657A - 排気ガス排出経路にフイルタ−を備えた排気ガス還流装置

Info

Publication number: JPS58214657A
Application number: JP57098109A
Authority: JP
Inventors: Nagatoshi Suzuki; 鈴木　長利
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-06-08
Filing date: 1982-06-08
Publication date: 1983-12-13

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。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は車両等に搭載されているエンジン機関から排出
される排気ガスを還流するいわゆるＥＧＲシステノ、に
おいで、その排気ガスの排出経路にフィルターを備え、
フィルターに係るバックプレッシャーを有効に活用し、
エンジン機関の燃焼効率の向上を図る排気ガス排出経路
にフィルターを備えた排気ガス還流装置に関する。

従来、この種、エンジン機関において、ＥＧＲシステム
（排気ガス還流システム）が実存し、エンジン機関の燃
焼効率を高めるべく企図していた。

しかし、このようなエンジン機関のＥＧＲシステムでは
還流さぜるべき排気ガス量の増大を図ることができず、
その結果所期のエンジン機関の燃焼効率を達成すること
ができないという弊害があった。

本発明はかかる問題点を解消すべ〈発明したものであり
、排気マブホールドから大気に排出される排気カスの排
出経路にセラミック材料等の多孔物質を充填したフィル
ターを備え、このフィルターに排気ガスが流過する際惹
起されるバックプレッシャーにより、排気ガス還流経路
に流入する排気ガス量を増大ぜしめ、エンジン機関の燃
焼効率の向上及び排気ガス中に包含すするカーボン物質
の除塵を図るべくした新規な排気ガス排出経路にフィル
ターを備えた排気ガス還流装置を提供することを目的と
したものである。

以下、添付図面に開示する本発明に係る排気カス排出経
路にフィルターを備えた排気ガス還流装置の一実施例に
つき詳細に説明する。

第１図は本発明に係る装置のエンジン機関、排気ガス還
流経路及び排気ガス排出経路を示す全体構成図である。

第２図は本発明に係る装置の排気ガス還流経路に配置し
たサイクロン集塵部の構成図である。第３図は本発明に
係る装置の吸気マヤホールドの外観構成図である。第４
図は本発明に係る装置の排出ガス排出経路に配設したフ
ィルターの構成図である。

１はエンジン本体であり車両、船舶等に搭載されている
。２はエンジン本体１に備えている燃焼室に連結してい
る吸気マヲホールドである。

該吸気マタポールト２は外気吸入孔２ａを形成しており
、外気を導入している。また該吸気マワボールド２は第
３図に示す如く３つの吸入分枝管２ｂ〜２ｄから構成さ
れている。３は排気マ；ボールドであり、エンジン本体
１から燃焼後に排出される排気ガスを流過導出するため
のものである。該排気マーボール！・３は一般状に分枝
構成されている。４は排気管であり、前記排気マシホー
ルト゛３に連結されており、排気ガスの一部を流過せし
めている。

５ａ、５ｂ、５ｃはそれぞれ還流管であり、該還流管５
ａは排気マシボールド３の出口部に分枝連結し、排気ガ
スの一部を還流させるべく機能を有する。６ａ、６ｂは
それぞれミニフィルタであり、その両者は還流管５ｂを
介して連結している。

該ミニフィルター６ａ、６ｂは内部にセラミック材料等
の多孔物質を充填している。７は第１サイクロン集塵胴
であり、導入管７ａを備えており、該導入管７ａは還流
管５ｃに連結している。

７ｂは第１サイクロン集塵胴７の軸心上及び上部に突出
配置したコットレル管であり、管内には放電線７ｃを張
設している。

また、放電線７ｃの一端には高圧絶線ケーフル７ｄを接
続しており、更に、該高圧絶縁ケーブル７ｄの周囲には
絶縁管７ｅを被包した構成としている。７ｆは集塵部で
あり、第１１ノ−イクロン集塵胴７の下部に着脱自在に
設置しており、排気ガス中に含有しているカーボン粒子
、黒煙微粒子等、塵埃微粒子をコロナ放電現象による集
塵作用で落下収集するものである。すなわち、該集塵部
７ｆに前記塵埃微粒子が所定量堆積すれば、該集塵部７
ｆを第１ザイクロン集塵胴７から取外し、該塵埃微粒子
を取り除き、再び該第１サイクロン集塵胴７に固着する
。７ｇは導出管であり、コツ］・レル管７ｂの上部側面
に連結している。

７ｈは絶縁碍子であり、コットレル管７ｂの上端に固着
している。７１は高圧絶縁ケーブルであり、前記放電線
７ｃの他端に絶縁碍子７ｈを介して接続している。

８は高電圧発生装置であり、高圧絶縁ケーブル７ｊに接
続されている。

９は直流電源であり、高電圧発生装置８に接続されてい
る。７ｊは前記高圧絶縁ケーブル７１の周囲を被包して
いる絶縁管である。１ｏは還流冷却管であり、一端は導
出管７ｇの出口部に連ｌ　結し、他端は吸気マグボール
ド２に連結している排気ガス導入管１１に連結している
。吸気マンボールド２の側面には第３図に示すように、
２つのイオン発生器１２．１２を配置しており、該イオ
ン発生器１２．１２はその先端にイオン針１２ａ、　１
２ａを、本体に絶縁碍子１２ｂ、　１２ｂをそれぞれ一
体形成されている。また、吸気マプボールド２の側面に
は２つのイオン針取付孔２ｅ、２ｅを配設し、前記イオ
ン針１２　ａ　＋　１２　ａを挿入固着している。２ｆ
は高圧電線であり、一端は連結器２ｇ。

２ｇを介してイオン発生器１２．１２に接続している。

その他端は高電圧発生装置１３に接続されている。１４
は直流電源であり、高電圧発生装置１３に接続されてい
る。

１５はフィルタであり、排気管４を介して排気マダポー
ルト３１こ連結している。該フィルタ１５は、例えば第
４図に示す如く円筒状ケース体の内部に粒状のセラミッ
ク材料１５ａを充填している。該セラミック材＄１１５
ａは多孔物質を構成し、いわゆるメツシュを形成してい
る。該フィルタ１５の表面にはグロープラグ１５ｂ及び
燃料注入管１５ｃを配設している。該クロープラク１５
ｂには通電線１５ｄを接続しており、電圧を印加するこ
とによりグロープラグ１５ｂを作動せしめる。該フィル
タ１５は排気ガスを排気マデホールド３から排気管４を
介して流過させる際、該排気ガス中に包含しているカー
ボン物質を付着せしめるお共にバックプレッシャーが発
生し、流過してきた排気ガスをリターンさせる機能を有
するものである。１６は排気管であり、前記フィルタ１
５の出力端に連結されている。

１５ｅは漉網であり、フィルタ１５の入力口に配設して
いる。

１７は第２−リ′イクロン集塵胴てあり、上部側面か前
記排気管と連結している。１８は排気管であり一端を前
記第２ザイクロン集塵胴１７の軸心上面部に他端をマフ
ラー（図示せず。）にそれぞれ連結している。

図中、１９はプロペラシャフトであり、エンジンの出力
を伝導するだめのものである。

次に作用を説明する。

エンジン機関が始動し、エンジン本体１の燃焼室内で燃
料が燃焼し、排気ガスが排気マレボールド３から導出さ
れる。この排気ガスの一部は還流管５　ａ　＋　５　ｂ
　＋　５　ｃ　＋　ミニフィルター６ａ、６ｂを介して
第１ザイクロン集塵胴７に送り込まれる。排気ガスはミ
ニフィルター６ａ、６ｂにより含有しているカーボン物
質が除去される。該ミニフィルター６ａ、ａｂ内のセラ
ミック材料に付着したカーボン物質は例えば、クロープ
ラグ等を使用することにより焼却処理される。

一方、高電圧発生装置８が作動し、高圧絶縁ケーフル７
１を介して放電１ｊ　７　ｃに高電圧が印加される。而
して、コロナ放電現象を奏し、送り込まれた排気ガス中
に包含している数ミクロン程度の排気微粒子、すなわち
パーティキュレートを捕捉し、かつ除去する。集塵部７
ｆはパーティキュレートの極微粒子を集塵することがで
きる。

還流管５ａ、５ｂ、５ｃは例えばフィン付導管で構成さ
れ、冷却作用を有し、流過する排気ガスを冷却すること
ができる。

排気ガスはコットレル管７ｂ、還流冷却管１０を介して
排気ガス導入管１１に送り込才れる。

更に浄化された排気ガスは吸気マブホールド２に送り込
まれる。

一方、高電圧発生装置１３が作動し、高電圧が高圧電線
２ｆを介してイオン発生器１２に印加される。而して、
イオン針１２ａ、　１２ａにより排気ガスがイオン化し
、気筒内で圧縮され、噴射燃料により爆発し、出力エネ
ルギーに変換される。

このようにイオン化された排気混合ガスはエンジン機関
の燃焼効率を高めるが、還流排気ガス中のＣＯ２等によ
りＮｏｗの発生を抑制せしめ、排出すべき排気ガスの酸
化窒素外は十分制御され得るものである。

以上の説明は排気ガスを還流せしめるための作用である
が、次には排気ガスが大気に放出されるための作用等に
ついて説明する。

排気ガスの一部は排気マチホールド３から排気管４に伝
導され、漉網１５ｅを介してフィルタ１５に送り込まれ
る。フィルタ１５内には耐熱性のセラミック材料１５ａ
が充填されており、排気ガスが流過することにより、排
気ガス中に含有しているカーボン物質等のパーティキュ
レートを濾過し、除去せしめる。フィルタ１５内に集積
したパーティキュレ−１・は排気の流過を著しく妨げる
ので、所定量堆積した場合は燃料注入管１５ｃを介して
、フィルタ１５内に燃料を流し込み、更に通電線１５ｄ
を介して電圧をクロープラク１５ｂに印加し、カーボン
を主成分とするパーティキュレ一トを焼却せしめる。

実験によれは、フィルタ１５を乙００°Ｃまで上昇すれ
はカーホンを完全に焼却かつ消滅するこ吉ができる。

然るに排気ガスかフィルタ１５内を流過するとき、充填
されているセラミック材料がガス流過阻止抵抗機能を奏
し、いわゆるバックプレッシャを発生し得ることとなる
。このバックプレッシャーにより排気管４から流過して
来る排気ガスを抑制し、排気マシポールＩパ３から排出
された排気ガスの一部を還流さぜる機能を増長せしめる
ことができる。

而して、還流排気ガスの流入量を増大せしめることとな
り、エンジン機関の燃焼効率の向上と出力の増加を図る
ことができるものである。

実験の結果によれば、フィルタ１５のハックプレッシャ
ーが発生ずることにより還流排気ガスの流入量の増加を
招来しスロットル弁を開いた吉きと同一条件となり、工
５ンジンの出力の低下かないことは勿論、出力がｌｏ係
以」二増加することか判明した。

フィルタ１５内を流過した排気カスは第２ザイクロン集
塵胴１７を介して排気管１８に送り込まれ、大気に放出
される。

本発明に係る排気ノＪス排出経路にフィルターを備えた
排気ガス還流装置は叙」−の構成９作用を有するので次
の利点かある。

すなわち、排気ガスの排出経路にセラミック材料を充填
したフィルタを備え、このフィルタ内に排気ガスが流過
する際、発生する背圧いわゆるハックプレッシャを有効
活用し、このバックプレッシャーにより還流する排気ガ
スの流入量を増大せしめ、エンジン機関の燃焼効率の向
上を図ると共にエンジンの出力を増加さぜるこ吉ができ
る。

また、従来のＥ（、Ｒシステムに技術構成を伺加するの
みで、達成でき、構成が極めて簡素であり量産性にもす
ぐれている等の種々の効果がある。　　　　　　′・

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る排気ツＪス排出経路にフィルタを
備えた排気ガス還流装置の一実施例を示す全体構成図、
第２図は本発明に係る装置に使用されている第１ザイク
ロン集塵胴の実施例を示す一部断面した斜視図、第３図
は本発明に係る装置に使用されている吸気マ；ボールド
２の実施例を示す斜視図、第４図は本発明に係る装置に
使用されているフィルターの実施例を示す斜視図である
。１・・・・・エンジン本体、２・・・・・吸気マ；ボー
ルド、３・・・・・排気マシポールｌ包４．１６．１８
・・・・・・排気管、５ａ、５ｂ、５ｃ・・曲還流管、
７・・・・・・第１サイクロン集塵胴、１５・・曲フィ
ルター。１５ａ・・・・・セラミック材料、１７・・・・・第２
ザイクロン集塵胴。以上特　　許　　出　　願　　人　　　鈴　　　木　　　長
　　　利手続補正書昭和５７年８Ｊ］２１．１１、事件の表示　　　　　　、、ｆ７弓メρ／Ｄ／昭和
５７年６月８日提出の特許願（２）２、発明の名称排気〃ス排出経路にフィルターを備えた排気力゛ス還流
装置３、補正をする考事件との関係　　　　　　　　　　特許出願人５、補正
の則象補正の内容 −９明細書第７頁第２行［珪・・・・に接続されている
。」の後に、［まだ、訪記イオン発生器１２、］２はレ
ーザ尤線発生器に置き換えれば、より効果的に同一・目
的を８’４ることができる。−１を追記する。二、　明細書第８頁第１９行目［・・・焼却処理される
。」の後に、［また、当該焼却処理に、レーザ光線を使
用することも考えられる。１を追記する。玉、　明細書第１０頁第２０行目「・・・焼却せしめる
。」の後に、「また、当該焼却処理にレーザ光線を使用
すれば、より効果的に行なうことができる。」を追記す
る。以−１−

Claims

【特許請求の範囲】らの排気ガスの一部を還流すべく、還流管、第１ザイク
ロン集塵胴及び吸気マ＃ホールドで構成された排気ガス
還流経路さ、排気ガス該排気ガス排出経路にバックプレ
ッシャを発生すべく多孔質材料を充填したフィルターを
配設したことを特徴とする排気ガス排出経路にフィルタ
ーを備えた排気ガス還流装置。（２）　　フィルターが粒状のセラミック材料を充填し
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の排気ガ
ス排出経路にフィルターを備えた排気ガス還流装置。