KR100870285B1 - 내연기관용 배기가스 정화장치 및 정화방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 덕트를 포함하는 종류의 내연기관용 배기가스 정화장치에 관한 것으로, 상기 덕트는 엔진 배기 매니폴드로부터의 가스를 채널이동시켜서 상기 정화장치내로 주입하며, 상기 정화장치는, (그 안에서 가스가 팽창하는) 방음실과, 제 1 표준 필터와, 버퍼 플레이트와, 제 2 필터와, 집중부재-확산기 조립체를 포함하며, 상기 조립체에서 가스 유동은 두 개의 외부 차가운 주입 공기와 접촉되고 오염가스의 일부는 난류 챔버내로 채널이동하며, 상기 난류 챔버로부터 엔진내로 흡기 가스로서 공급되고, 잔여 유동은 분무기에서 종료되는 튜브내로 배출되며, 분무기로부터 배기 튜브내로 이동하고, 상기 난류 챔버는 고정 버켓내로 배출되는 엔진 포트 부분을 포함하며, 상기 버켓에서 가스는 팽창되어 분무기내로 채널이동되고, 상기 분무기는 엔진으로의 가스 회수 유출구를 구비하는 것을 특징으로 한다.

방음실, 필터, 버퍼 플레이트, 집중부재, 확산기, 난류 챔버

Description

내연기관용 배기가스 정화장치 및 정화방법{EXHAUST GASES PURIFICATION DEVICE AND METHOD FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES}

도 1은 본 발명에 따른 배기가스 정화장치의 전체적인 사시도.

도 2a는 방음실, 탄소입자 정화 플레이트, 필터와, 입자로 가득찬 오염 가스의 수집 및 방출 수단을 도시하는, 상기 장치의 제1부분의 부분 분해 사시도.

도 2b는 유동 냉각용 공기 유입구와, 오염 가스용 전환기 튜브, 및 그 대응 전환기 버켓과 함께 난류 유동을 형성하기 위한 원추체를 구비하는 장치 중간 부분의 전체적인 사시도.

도 2c는 난류 챔버와, 분무기, 및 배기 머플러를 구비하는 장치의 최종 부분의 사시도.

도 3a는 도 1의 IIIa-IIIa 선상에서 취한 단면도.

도 3b는 도 1의 IIIb-IIIb 선상에서 취한 단면도.

도 3c는 도 1의 IIIc-IIIc 선상에서 취한 단면도.

도 4는 도 3c의 IV-IV 선상에서 취한 단면도.

도 5는 난류 챔버를 점진적으로 결합하는 단부를 도시하는, 배기 머플러 또는 최종 배기 튜브의 단부 도시도.

도 6은 오염 가스를 집중시키는 세 분기 덕트를 단일화하는 확산기의 단면도.

도 7은 오염 가스를 다시 엔진으로 명확히 집중시키기 전에 조립된 분무기의 단부 도시도.

도 8은 난류 챔버를 폐쇄하는 나팔꽃형 플레이트의 단부 도시도.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

3 방음실 4 제 1표준 필터

5 분리 플레이트 6 중앙 구멍

10 배출구 18, 19 분기 덕트

20 집중 부재 32 난류 챔버

40 머플러

본 발명은, 디젤 엔진이나 오토(Otto) 엔진, 터보 엔진 등의 모든 종류의 내연기관에 특별히 적용될 수 있는 배기가스 정화 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 내연기관의 배기 매니폴드에서 나오는 유해 가스의 상당한 비율을 제거할 수 있는, 차량용 배기가스 정화 장치에 관한 것이다.

오늘날 자동차(cars), 트럭, 밴(vans), 차량(vehicles) 등에 배기가스 정화 장치를 장착하는 것은, 환경에 대한 주의의 중요성에 관하여 차량 제조회사뿐 아니 라 산업 전반에서의 인식이 점차 높아지므로써, 표준이 되었다. 유럽에서는 예를 들어 유럽차량메이커협회가 모든 유럽 차량 산업에 대해 그들이 제조하는 엔진의 이산화탄소(CO₂) 배출량이 140 g/km (5.6ℓ/100km의 평균 소비)이내일 것을 요구하는 목표를 설정하였다.

일단 방출되면 대기를 오염시키는 일산화탄소, 이산화탄소, 질소산화물, 탄화수소, 미세물질, 검은 매연 등과 같은 유해 가스를 엄청나게 발생시키는 내연기관은 이미 공지되어 있다. 따라서, 멕시코 연방구 또는 칠레의 산티에고 도시와 같이, 그들이 살고 있는 지리적 위치의 특징과 돌아다니는 차량의 양으로 인해, 주민들에 대한 위험한 오염 레벨을 높게 설정하는 도시들이 있다.

따라서, 차량에 촉매 및 기타 배기가스 정화장치를 설치하여, 대안으로서가 아니라 실질적인 필요성에 의해, 엔진이 방출하는 가스로 인한 오염 레벨을 감소시키는 것이다.

당업계에서 공지되어 있는 대부분의 배기가스 정화장치들은 일산화탄소의 처리를 행하는 예비 정화장치와, 질소산화물을 보관 및 처리하는 정화장치를 포함한다. 대부분의 이러한 장치는 HC, CO₂, CO 등과 같은 오염도가 높은 가스를 상당한 정도 감소시킬 수 있다.

종래 기술에는 여러가지의 배기가스 정화장치가 있어왔다. 예를 들어, 후술하는 미국 특허들, 즉 제 6,342,192호, 제 6,340,066호, 제 6,338,244호, 제 6,338,243호가 이러한 목적을 갖고 있는 예시적인 것들이다.

상기 특허들중 어느 것도, 가스 유입구를 차단하는 수단을 설치하지 않고 배기가스 흐름용 층류(laminar) 처리 장치를 통해 가스를 정화시키는, 본 발명에 개시된 목적을 달성하지 못한다. 사실상, 후술되는 본 발명에 의해 달성되는 효과중 한가지는, 엔진의 출력이 증대되고 연료 소모는 줄어든다는 것이다. 실험적으로, 상기 출력의 증대는 기본적으로 배기가스의 전술한 층류 처리에 기인하는 것으로 나타났다. 배기가스의 유출구를 차단하는 것은 엔진 성능에 직접적인 효과를 내며, 전통적인 촉매들은 난류를 유발하여 가스 유출구를 막는 필터 부재를 요하는 것으로 알려져 있다.

따라서, 본 발명은 종래 기술에서 제공된 대부분의 해결책에서 처럼, 오염 입자들을 보류(retain)하기 위해 귀금속을 갖는 촉매, 벌집모양 구조체와 같은 부재들을 전혀 포함하지 않는다.

본 발명이 제공하는 해결책의 필수적인 특징에는 엔진에서 나오는 가스 유동의 층류 처리가 포함되며, 본 발명에 의해 제안된 장치의 어떠한 부분들도 직접적으로 배기가스의 유출로를 막지 않지만, 그것을 층류처리하고, 물리/화학적 특징이 다른 오염 가스를 비오염 가스로부터 분리하여 제거하므로써 배기가스를 정화하는 바, 이는 이하에서 상세히 기술될 것이다.

본 발명은 디젤엔진이든 오토엔진이든 내연기관의 매니폴드에서 나오는 오염가스를 감소 및/또는 제거하기 위한 배기가스 정화장치에 관한 것이다.

제안된 배기가스 정화장치는 유해가스의 방출을 낮추고 매연을 중화시킨다. 상기 배기가스 정화장치는 연소되지 않은 가스(HC, CO₂, CO)들을 회수하여 이들을 전체적인 흐름으로부터 분리해 내고 이것들을 엔진에 흡입 유체로서 보냄으로써 연료 소비를 감소시키고 엔진 출력을 증대시킨다. 상기 배기가스 정화장치는 가스가 지나는 덕트 단면을 변경시켜 유동의 물리적 특징을 변화시키므로써 그 온도에서의 속도를 변화시키도록 설계되었다.

상기 장치는 가동(movable) 부재를 구비하지 않으며, 또한 전기적 부재 및/또는 전자적 부재 또는 기타 가스 유동을 막는 어떠한 부재도 포함하지 않으므로써 유지보수가 전혀 필요치 않다.

본 발명의 배기가스 정화장치는 자동차, 밴, 실용 차량, 경트럭 및 중트럭, 버스, 농기계류, 도로건설 기계류 등과 같은 모든 종류의 차량에 적용될 수 있다.

공지의 엔진 검사 센터에서 이루어지는 실시예에 따르면, 엔진에서 어떠한 종류의 변경이나 수정을 할 필요없이, 배기가스내의 탄화수소량이 현저히, 특정한 경우 10 ppm 에서 2 ppm 으로 감소된다.

마찬가지로, 매연의 양은 0.04 %로, CO는 0 %로, 또한 CO₂ 는 1.3 체적%로 감소된다.

기본적으로, 본 발명은 엔진에서 나오는 가스가 통과하는 방음실(quiet chamber)을 갖는 배기가스 정화장치를 포함하며, 이들 가스는 상기 방음실에서 팽창하고 와류운동을 하며, 이후 집중부재(centralizer)-에멀젼화 부재 장치(emulsifier)-확산기(diffuser) 조립체로 진입하고 이후 적층 가스 튜브, 엔진으로의 가스 회수 유출구를 갖는 난류 챔버를 지나 마지막으로 최종 배기튜브로 이동한다.

본 발명은 또한 내연기관용 배기가스 처리방법을 제공하며, 이 방법은 기본적으로 이하의 단계들, 즉

(a) 내연기관의 배기 매니폴드에서 나오는 배기가스를 채널형성하여 방음실에서 신속히 팽창시키는 단계와,

(b) 상기 배기가스의 유동을 통상의 여과 과정인 제 1 필터로 처리시키는 단계와,

(c) 필터에서 나오는 유동에 충격을 주어 유동에 존재하는 미세물질과 차후 처리를 위해 분기될 CO를 수증기로부터 분리하는 단계와,

(d) 잔여 유동을 긴 수평 구멍을 갖는 플레이트와 제 2 의 통상적인 필터로 이동시키는 단계와,

(e) 상기 필터를 나오는 유동의 속도는 증가되고, 상기 유동에는 두 개의 차가운 공기가 주입되며, 유동의 외부에 위치하는 고온 가스 부분은 차후 처리를 위해 분기시키는 단계와,

(f) 분기되지 않은 잔여 유동의 외측 부분은 상기 (c) 및 (e) 단계에서 이미 분기된 오염 가스의 나머지와 함께 엔진 흡기 매니폴드로 돌아가도록 분기되는 단계, 및

(g) 나머지 분기되지 않은 유동은 장치를 빠져나가는 단계를 포함한다.

실시예

전술한 내용 및 특징에 따르면, 본 발명은 도면부호 1로 도시되는 배기가스 정화장치에 관한 것으로, 이 정화장치는, 그 종축에 관해 어떤 구배 또는 변위를 갖는, 엔진에서 나오는 가스용의, 가스 유입구(2)를 구비하며, 상기 구배는 정화장치 내부의 엔진으로부터 나오는 배기가스 유동을 형성하는 다양한 가스를 원하는 대로 분기시키는 것을 도와준다.

본 발명의 정화장치의 제 1 처리 스테이지는 방음실(3)을 구비하며, 이 방음실에서는 가스 팽창, 압력감소, 및 와류가 발생한다.

이미 압력저하된 가스 유동은 방음실(3)을 빠져나가서, 우선 통상의 제 1표준 필터(4)를 향하고, 이어서 분리 플레이트(5)를 향한다. 상기 플레이트(5)(도 2a 참조)는 버퍼 플레이트(5a), 채널형성 가스 덕트(5b), 및 로킹 플레이트(5c)를 포함한다. 버퍼 플레이트(5a)는 가스 유동이 통과하는 중앙 구멍(6)과, 상기 플레이트(5)를 나사(8)및 너트(9')를 통해 챔버(3)의 나사구멍(3')에 고정하기 위한 몇개의 구멍(7)과, 상기 중앙 구멍(6)을 둘러싸는 몇개의 소구멍(9), 및 구멍(6)의 윗부분을 둘러싸고 패널 포인트(10)에서 종결되는 두개의 플랜지형 가이드(11)를 구비한다. 가스가 플레이트(5)와 충돌하면, 몇가지 효과가 발생하고, 미세 물질의 일부가 소구멍(9)에 유지된다. 버퍼 플레이트(5a)와 로킹 플레이트(5c) 사이에는 가이드(11)와 외부 채널형성 덕트(12)가 주어진다면 챔버가 형성되고, 이 챔버에서는 두가지 효과가 발생하는 바, 한편으로 중앙 가스 유동은 유입구와 마찬가지로 구멍(6')을 통해 계속 밖으로 이동할 것이고, 가스에 함유된 수증기와 오염 가스의, 상기 소구멍(9)내 유동에서 분리된, 미세 입자의 일부분은 가이드(11)를 통해 채널형성 덕트(14)의 유입구(13)쪽으로 채널을 이동한다. 방음실(3)에서 나오는 가스들은 버퍼 플레이트(5a)와 충돌하고, 가스에 함유된 미세 물질의 상당 부분은 소구멍(9)을 통해 이동하는 경향이 있다. 가스가 소구멍들을 통과하자마자, 가스 유동은 스스로 외부 영역으로부터 가이드(11)쪽으로 채널을 형성하며, 이는 다시 배출구(10)쪽으로, 그리고 그곳에서부터 유입구(13)쪽으로, 덕트(14)쪽으로 채널을 형성한다. 상세히 후술될 실시예에 따르면, 상기 스테이지중에, 가스는 속도가 손실되고 그 온도가 저하되며, 질소산화물과 같은 가스 유동에 함유된 다른 오염 가스도 미세 물질과 같은 프로세스를 겪게 된다.

플레이트(5)의 단부에서, 구멍(6')을 통과하는 가스는 다른 제 2 필터(4')를 만나게 되며, 이 제 2 필터(4')는 실제로 가스 튜너로 지칭되는 유닛을 형성하는 챔버(15)에 배치된다. 챔버(15)는 그 단면이 나사구멍(3')과 동일한 나사구멍과 좁은 통로를 형성하는 깔때기(16)를 구비한다. 상기 깔때기는 다시 원형 단면의 중앙 확산 튜브(17)에서 종료된다. 이러한 불변 단면 변화는 그 상이한 가스들 사이에 층류 분리를 생성하도록 가스 유동에 동적 변화를 초래한다. 이러한 간단한 공정은 상이한 시트에서 다양한 가스를 완전히 분리하지는 못하더라도, 특정한 가스에서는 시트를 "풍부하게" 발생시키며, 이들을 각각 따로따로 처리한 후에는 엔진에서 나오는 오염 가스중 일부를 없앨 수 있다(완전히 제거할 수는 없다).

가스는 챔버(15)에 배치된 제 2필터(4')를 빠져나온 후, 가스의 일부가 관통시 채널형성되는 여러개의 노치(17')를 갖는 확산 튜브(17)를 마주하는 바, 이 튜브는 가스가 두개의 분기 덕트(18, 19)를 통해 채널형성되게 만든다. 유동은 통과시 속도를 얻게 되는 깔때기(16)를 지나고 나면, 두개의 공기 유입구(21, 22)를 갖는 원통형 집중 부재(20)에 방출되고, 제 1 공기 유입구(21)는 신선한 공기가 들어올 수 있는 덕트이며, 제 2 신선한 공기 유입구(22)는 좁은 단면부(23)와 같이 벤튜리에 대응하고 있는 덕트이다. 제 1 공기 유입구(21)는 집중 부재(20)에 동축으로 배치되는 튜브(24)를 통과하는 금속 튜브이며, 유동의 중간부위에는 신선한 공기가 전진하는 방식으로 주입된다(도 3b 에 상세히 도시). 한편, 제 2 공기 유입구(22)는 벤튜리 형상의 부재를 형성하는 링(27)의 외측 구멍(26)와 유체 연통한다. 신선한 공기가 통과하는 상기 제 1공기 유입구 및 제 2공기 유입구(21, 22)의 외측 단부는, 이물질이 공기와 함께 여과되는 것을 방지하는 보호 메쉬(25)에 의해 커버된다.

유동의 중심으로 들어오는 신선한 공기는 외측 영역 주위에 머무는 (더 오염된) 고온의 가스를 만들어내며, 한편 중심에는 산소가 농후한 가스가 유지된다. 상기 유동은 집중 부재(20)를 빠져나오자 마자, 차후 처리를 위해 보다 고온의 (오염된) 가스를 채널형성하는 분기 덕트(28, 29, 30)를 만나게 된다. 한편, 유동의 나머지는 계속 그 경로를 이동하여 원통형 중앙 덕트(31)를 지나며, 상기 덕트를 통과한 유동은 난류 챔버(32)로 방출된다. 중앙 덕트(31)는 단부(31')를 포함하며, 또한 여러개의 버켓(36)을 구비하는 조립 고정된 "터빈"(35)에 상당하는 엔진 포트(34)를 구비한다. 따라서, 중앙 덕트(31)에 의해 이전에 채널형성된 가스들은 상기 엔진 포트를 통해서 난류 챔버(32)쪽으로 부분적으로 분기되며, 나머지는 외측 머플러(40)쪽으로 이동한다.

상기 난류 챔버(32)는 제 1 원추체(33)를 구비하며, 이 원추체는 전술한 고온 오염 가스가 배출되는 세 개의 분기 덕트(28 내지 30)와 연통한다. 즉, 앞서 분리된 모든 오염 가스가 난류 챔버(32)로 배출된다. 마찬가지로, 상기 난류 챔버의 가스(도 4 참조)뿐 아니라, 전술한 모든 분기 덕트(14, 18, 19)와 연통하는 확산기(38)에서 나오는 덕트(37)를 통과하는 유동은 상기 난류 챔버를 통과하여 분무기(39)로 배출된다. 따라서, 엔진에서 나오는 중앙 가스 유동으로부터 분리되는 모든 상이한 가스 유동은 상기 분무기에 도달하고, 그 일부는 덕트(37)를 통과하며, 나머지는 난류 챔버를 통과한다. 상기 분무기(39)는 열 발산을 위한 외부 핀(39')과, 중앙 경로(41)(도 7 참조)를 구비하며, 상기 중앙 경로 주위에는 덕트(37)에서 나오는 가스가 도 4에서 가스 유동 라인으로 도시된 바와 같이 재순환시 통과하는 구멍(42)이 여러개 존재한다. 가스 유동은 일단 분무기(39)를 떠나고 나면, 그 흡입 공기 유동과 합류하기 위해, 장치를 빠져나와 가스 회수 유출구(43)를 통해서 다시 엔진으로 이동한다. 사실상, 오염 가스 방출을 감소시키기 위한 흡기 공기로서의 엔진을 향한 재순환 배기가스는 산업상 널리 사용되는 자원이다. 이 자원은 엔진 작동에 영향을 끼치지 않는 필연적인 제약을 가지며, 본 발명의 장치에 의해 실시된 현장 테스트에 의하면 엔진에 악영향이 주어지지 않을뿐더러 보다 큰 출력과 보다 낮은 소비가 달성되었다.

본 발명의 장치는, 중앙 덕트(31)와 연속하여 결합되고 나사(45)를 통해 난류 챔버(32)에 연결되는 내부 동축 튜브(44)의 단부(40')에 상응하는 긴 중공 원통형 구멍으로 이루어진 머플러(40)에서 마무리된다. 정확히 상기 나사(45)에 이웃 하여, 머플러는 신선한 공기가 그 내부로 유입되도록 하기 위한 구멍을 가지며, 이후 최종적인 공기 유동이 유출구(47)에서 빠져나간다.

전술한 내용에 의하면 엔진에서 나오는 가스 유동의 경로는 다음과 같다:

엔진으로부터 배기 매니폴드를 통과하여 유입구(2)로 이동하며, 이 유입구에서 방음실(3)로 진입하여 팽창한다. 이후 유동은 제 1표준 필터(4)를 통과하고, 플레이트(5)에 충돌하여, 그 일부가 유출 구멍(6')을 통과하고 일부는 덕트(14)를 통해 확산기(38)쪽으로 분기된다.

플레이트(5)를 지난 후, 챔버(15)로 진입하고, 일부는 덕트(18, 19)를 통해 확산기(38)쪽으로 분기되고, 나머지는 집중 부재(20)로 이동한다.

집중 부재에서는, 중앙에서는 산소가 풍부하고 측부에서는 CO 등 오염가스가 풍부한 층류를 형성하며, 유입구(21, 22)에서 나오는 외부의 찬 공기와 접촉하게 된다. 그 일부는 튜브(37)를 통해 분무기(39)쪽으로 채널이동한다. 유동이 중앙 덕트(31)에 진입할 때, 튜브 벽에 있는 오염 가스의 나머지들은 분기 덕트(28 내지 30)를 통해 분무기(39)쪽으로 채널이동되고 우선적으로는 난류를 발생시키는 버켓(36)이 존재하는 난류 챔버(32)에서 방출되며 이후에는 분무기(39)쪽으로 채널 이동된다. 중앙 덕트(31)를 통해 순환하지만 분기 덕트(28 내지 30)를 통해 채널이동하지는 않는 나머지 유동은 이후 머플러(40)쪽으로 채널이동하여 그곳에서 배출된다.

실제 엔진에서의 본 발명의 장치의 거동을 분석하기 위해서, 아르헨티나 공화국의 Universidad Tecnologica Nacional 의 엔지니어링 부서가 수차례의 테스트를 책임지고 실시하였다. 그 결과 다음과 같은 결론에 도달하였다:

- 질소산화물 배출의 감소,

- 탄화수소 배출의 감소,

- 미세 물질 배출의 감소

테스트 벤치 엔진에 대해 실시된 테스트에서, 질소산화물의 양은 현저하게 감소되었으며(25 %), 차량에서의 그 농도는 46% 까지 감소되었다. 마찬가지로, 미세 물질의 양은 63% 감소되었고, 탄화수소 배출 농도는 70% 까지 감소되었다.

최종적으로 본 발명의 방법은 기본적으로 이하의 단계들을 포함한다 :

(a) 내연기관의 배기 매니폴드에서 나오는 배기가스를 채널형성하여 방음실에서 신속히 팽창시키는 단계와,

(b) 상기 배기가스유동에 대해 통상적인 제 1 필터를 실시하는 단계,

(c) 중앙 구멍을 갖는 금속 플레이트를 나오는 유동에 충격을 발생시켜 유동에 존재하는 미세 물질의 일부와 차후 처리를 위해 분기될 CO를 수증기로부터 분리시키는 단계와,

(d) 잔여 유동을 긴 수평 구멍과 제 2 의 통상적인 필터를 통과하도록 이동시키는 단계와,

(e) 필터를 나오는 유동의 속도는 증가되고, 상기 유동에는 두 개의 차가운 공기가 주입되며, 유동의 외부에 위치하는 고온 가스 부분은 차후 처리를 위해 분기되는 단계와,

(f) 분기되지 않은 유동의 나머지 외측 부분은 엔진 흡기 매니폴드로 돌아가도록 상기 (c) 및 (e) 단계에서 이미 분기된 오염 가스의 나머지와 함께 분기되는 단계, 및

(g) 나머지 분기되지 않은 유동은 장치를 빠져나가는 단계.
또한 양호하게는, 상기 단계(c)에서는 가스의 속도와 온도에 손실이 발생한다.
상기 단계(e)에서는 제 1 외부 차가운 공기 유동이 이동 방향으로 유동 중심에 주입되고 이후 가스에는 제 2 차가운 공기 유동이 둘레 방향으로 합체된다.
상기 단계(f)에서는 이전 단계들에서의 원(original) 유동으로부터 오염가스가 분리되며 분무기로 채널이동된 후 엔진에 흡기 가스로서 송출된다.
상기 단계(f)에서는 가스가 머플러에서 배출되고, 상기 머플러에서는 최종적으로 축출되기 전에 온도가 낮아지도록 가스에 차가운 공기 유동이 주입된다.

본 발명의 배기가스 정화장치 및 정화방법에 따르면, 질소산화물 배출, 탄화수소 배출, 및 미세 물질 배출이 현저히 감소된다.

Claims (11)

1. 엔진 배기 매니폴드에서 나오는 가스를 채널형성하여 정화장치로 주입하는 덕트를 구비하는 내연기관용 배기가스 정화장치에 있어서,

   상기 정화장치는 가스가 팽창되는 방음실(3)과, 제 1 표준 필터(4)와, 버퍼 플레이트(5a)와, 제 2 필터(4')와, 집중부재-확산기 조립체(20-38)를 포함하며,

   상기 조립체에서는 가스 유동이 외부의 두 차가운 제 1 및 제 2 공기 유입구(21, 22)와 접촉하고 오염 가스의 일부가 난류 챔버(32)로 채널이동하며, 상기 난류 챔버로부터 상기 가스 유동이 엔진으로 흡기 가스로서 공급되고, 잔여 유동이 분무기(39)에서 종결되는 튜브로 방출되어 그리고 상기 분무기로부터 배기 튜브(40: 머플러)로 이동되며,

   상기 난류 챔버(32)는 유동을 고정 버켓(36)으로 배출하는 엔진 포트(34)를 포함하며, 상기 난류 챔버에서 상기 가스는 팽창되어 분무기내로 채널이동되며, 상기 분무기는 엔진으로 복귀되는 가스 회수 유출구(43)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 정화장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 버퍼 플레이트는 중앙 유동을 채널이동시키기 위해 수평으로 배치되어 있는 긴 중앙구멍(6)과, 상기 중앙 구멍에 대한 여러개의 외측 소구멍(7)을 갖는 것을 특징으로 하는 배기가스 정화장치.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 장치는 버퍼 플레이트(5a) 뒤에 제 2 필터(4') 앞에, 상기 버퍼 플레이트와 동일한 로킹 플레이트(5c)를 구비하는 것을 특징으로 하는 배기가스 정화장치.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 집중 부재-확산기 조립체(20-38)는 차례로 제 1 차가운 공기 유동을 주입하는 외부에 연결되는 횡단면 튜브(24)와, 제 2 차가운 공기 유동을 주입하는 외부 구멍(26)용 링(27)을 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 정화장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 집중 부재-확산기 조립체(20-38)는 이후에 유동 외측 가스를 난류 챔버(32)쪽으로 분기시키는 세 개의 분기 덕트(28, 29, 30)를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 정화장치.
6. 제 1 항에서 청구한 바와 같은 내연 기관에 대한 배기가스 정화방법으로서,

   (a) 내연기관의 배기 매니폴드에서 나오는 배기가스를 채널형성하여 방음실에서 신속히 팽창시키는 단계와,

   (b) 상기 배기 가스의 가스 유동을 통상적인 제 1 필터 처리를 실시하는 단계,

   (c) 상기 필터에서 나오는 유동을 긴 중앙 구멍과 여러개의 외측 소구멍이 있는 금속 표면(버퍼 플레이트)에 충격을 주어서 유동에 존재하는 미세 물질의 일부와 차후 처리를 위해 분기될 CO를 수증기로부터 분리시키는 단계와,

   (d) 잔여 유동을 긴 수평 구멍을 갖는 로킹 플레이트와, 통상적인 제 2필터를 통과하도록 이동시키는 단계와,

   (e) 상기 제 2필터를 나오는 유동의 속도는 증가되고, 상기 유동에는 두 개의 차가운 공기가 주입되며, 유동의 외부에 위치하는 고온 가스 부분은 차후 처리를 위해 분기되는 단계와,

   (f) 분기되지 않은 유동의 나머지 외측 부분은 엔진 흡기 매니폴드로 돌아가도록 상기 (c) 및 (e) 단계에서 이미 분기된 오염 가스의 나머지와 함께 분기되는 단계, 및

   (g) 나머지 분기되지 않은 유동은 장치를 빠져나가는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 배기가스 정화방법.
7. 제 6항에 있어서, 상기 단계(a)에서는 가스가 감압되고 방음실에는 와류가 생성되는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 배기가스 정화방법.
8. 제 6항에 있어서, 상기 단계(c)에서는 가스의 속도와 온도에 손실이 발생하는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 배기가스 정화방법.
9. 제 6항에 있어서, 상기 단계(e)에서는 제 1 외부 차가운 공기 유동이 이동 방향으로 유동 중심에 주입되고 이후 가스에는 제 2 차가운 공기 유동이 둘레 방향으로 합체되는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 배기가스 정화방법.
10. 제 6항에 있어서, 상기 단계(f)에서는 이전 단계들에서의 원(original) 유동으로부터 오염가스가 분리되며 분무기로 채널이동된 후 엔진에 흡기 가스로서 송출되는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 배기가스 정화방법.
11. 제 6항에 있어서, 상기 단계(f)에서는 가스가 머플러에서 배출되고, 상기 머플러에서는 최종적으로 축출되기 전에 온도가 낮아지도록 가스에 차가운 공기 유동이 주입되는 것을 특징으로 하는 내연 기관용 배기가스 정화방법.

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