(57)【要約】【課題】本考案は、溜まったカーボンを自動で取り除き排気ガスの排出をスムーズにすることを可能にするとともに、酸性の排気ガスを中和して排気ガスの温度を素早く下げ、排気ガスに対して最良の浄化処理を行うことが可能な、車から排出された黒煙と排気ガスの中和浄化処理装置を提供する。【解決手段】排気管に連結される第一浄化処理装置と、前記第一浄化処理装置に連結される連結管と、前記連結管に連結される第二浄化処理装置とによって構成する。第一浄化処理装置には、燃焼システムと濾過システムが設けられる。前記連結管は、アルカリ性液体霧化ノズルを備える。前記第二浄化処理装置は、前記連結管の他端に連結される排気ガス輸送ユニットと、前記排気ガス輸送ユニットに連結される排気ガス浄化処理ユニットとを備える。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
第一浄化処理装置と、連結管と、第二浄化処理装置とによって構成する車から排出された黒煙と排気ガスの中和浄化処理装置であって、
前記第一浄化処理装置には、排気管内の排気ガス進入端部から排気ガス排出端部の方向に向かって、燃焼システムと、濾過システムとが設けられ、
前記燃焼システムには管体が設けられ、前記管体内には火噴出装置が連結され、前記火噴出装置には、燃料管に連結されるノズルが設けられ、前記ノズルの周囲には自動点火装置が設けられ、前記燃料管は、加圧ポンプによって燃料を燃料管からノズルに送って燃料を霧化して噴出させるために、ポンプ燃料ボックスに連結され、前記点火装置は、最も適切なタイミングで火花を発生させてノズルから噴出した霧化燃料を点火させて燃焼させるために、制御システムに電気的に接続され、前記火噴出装置の前方には第一圧力センサが設けられ、
前記濾過システムは、排気ガスを濾過するために貴金属セラミックフィルタエレメントが用いられ、前記濾過システムの後方の排気ガス排出端部には第二圧力センサが設けられ、
前記連結管の一端は、前記第一浄化処理装置の排気ガス排出端部に連結され、前記連結管は、アルカリ性液体を前記連結管内に進入させ排気ガスの酸性を中和するためのアルカリ性液体霧化ノズルを備え、
前記第二浄化処理装置は、前記連結管の他端に連結される排気ガス輸送ユニットと、前記排気ガス輸送ユニットに連結される排気ガス浄化処理ユニットとを備え、前記排気ガス輸送ユニットは、それぞれ独立し且つ優れた放熱効果をもつ複数の輸送管を備え、各輸送管の両端は、前記連結管と前記排気ガス浄化処理ユニットに連通し、輸送管の間は距離が保たれ、それにより、前記連結管から排出された排気ガスは前記輸送管を通過した後、素早く温度が下げられ、前記排気ガス浄化処理ユニットに送られ浄化処理が行われることを特徴とする、車から排出された黒煙と排気ガスの中和浄化処理装置。
【請求項２】
前記濾過システムには、ハニカム型貴金属觸媒セラミックフィルタエレメントが設けられることを特徴とする、請求項１に記載の車から排出された黒煙と排気ガスの中和浄化処理装置。
【請求項３】
前記輸送管は、幾重にも曲げられた管部材、或いは螺旋状の管部材であり、前記排気ガス浄化処理ユニットは、空洞部を有するヘッド部と、前記ヘッド部に連結されるパイプとを備え、前記ヘッド部には、発生させた気体物質を前記空洞部内に送り排気ガスと混合させる浄化気体発生器が設けられ、前記パイプには、複数の孔を備えた触媒セラミックフィルタエレメントが設けられることを特徴とする、請求項１に記載の車から排出された黒煙と排気ガスの中和浄化処理装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、車のエンジンの排気管後端に取り付けられた排気ガス濾過システムに溜まったカーボンを自動で取り除き、車のエンジンの排気ガスの排出をスムーズになるようにメンテナンスするとともに、酸性の排気ガスを中和して排気ガスの温度を素早く下げ、さらに排気ガス淨化ユニットを介して排気ガスに対して最良の浄化処理を行う装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガソリンエンジンとディーゼルエンジンは、いずれも使用時に排気ガスを排出し深刻な大気汚染をまねく。特に、ディーゼル車から排出される排気ガスによる汚染はより深刻であり、ディーゼルエンジンの排気ガスの汚染をどのような技術或いはどのような規制で減らし、空気の質を改善するかは、現在の重要な課題である。また、ガソリンエンジンから生じる汚染は、ディーゼルエンジンほどではないものの、炭化水素などの有毒物質を排出するため、人体の健康や環境にある程度の危害をあたえている。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
排気管内に濾過システムが取り付けられた従来の車のエンジンは、エンジンの作動温度を上げることにより濾過システムのフィルタエレメントの表面に溜まったカーボンを燃焼させている。しかしながら、この従来の装置は、車の走行環境と条件、及び運転するドライバーの習慣の違いにより、エンジンの回転速度を上げることができず、エンジンの作動温度が上がらず、フィルタエレメント表面に溜まったカーボンをスムーズに燃焼させることができずに、カーボンが詰まり、排気ガスのスムーズな排出と車のエンジンの作動に影響を与えるという問題がある。また、車の排気システムに設けられた排気ガス淨化濾過システムは、低い温度環境では、最良の排気ガス初歩浄化効果を得られないという問題もある。  
【０００４】
そこで、本考案は、濾過システムに溜まったカーボンを自動で取り除き、車のエンジンの排気ガスの排出をスムーズにすることを可能にした、車から排出された黒煙と排気ガスの中和浄化処理装置を提供することを目的とする。
【０００５】
また、本考案は、酸性の排気ガスを中和して排気ガスの温度を素早く下げ、排気ガスに対して最良の浄化処理を行うことが可能な、車から排出された黒煙と排気ガスの中和浄化処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本考案による車から排出された黒煙と排気ガスの中和浄化処理装置は、第一浄化処理装置と、連結管と、第二浄化処理装置とによって構成する。前記第一浄化処理装置には、排気管内の排気ガス進入端部から排気ガス排出端部の方向に向かって、燃焼システムと、濾過システムとが設けられる。前記燃焼システムには管体が設けられ、前記管体内には火噴出装置が連結され、前記火噴出装置には、燃料管に連結されるノズルが設けられ、前記ノズルの周囲には自動点火装置が設けられ、前記燃料管は、加圧ポンプによって燃料を燃料管からノズルに送って燃料を霧化して噴出させるために、ポンプ燃料ボックスに連結され、前記点火装置は、最も適切なタイミングで火花を発生させてノズルから噴出した霧化燃料を点火させて燃焼させるために、制御システムに電気的に接続され、前記火噴出装置の前方には第一圧力センサが設けられる。前記濾過システムは、排気ガスを濾過するために貴金属セラミックフィルタエレメントが用いられ、前記濾過システムの後方の排気ガス排出端部には第二圧力センサが設けられる。前記連結管の一端は、前記第一浄化処理装置の排気ガス排出端部に連結され、前記連結管は、アルカリ性液体を前記連結管内に進入させ排気ガスの酸性を中和するためのアルカリ性液体霧化ノズルを備える。前記第二浄化処理装置は、前記連結管の他端に連結される排気ガス輸送ユニットと、前記排気ガス輸送ユニットに連結される排気ガス浄化処理ユニットとを備え、前記排気ガス輸送ユニットは、それぞれ独立し且つ優れた放熱効果をもつ複数の輸送管を備え、各輸送管の両端は、前記連結管と前記排気ガス浄化処理ユニットに連通し、輸送管の間は距離が保たれ、それにより、前記連結管から排出された排気ガスは前記輸送管を通過した後、素早く温度が下げられ、前記排気ガス浄化処理ユニットに送られ浄化処理が行われる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本考案の好ましい実施例を示した平面図である。
【図２】本考案の第二浄化処理装置の実施例１を示した斜視図である。
【図３】本考案の第二浄化処理装置の実施例２を示した斜視図である。
【考案を実施するための形態】
【０００８】
図１に示すように、本考案による車から排出された黒煙と排気ガスの中和浄化処理装置は、第一浄化処理装置１と、第二浄化処理装置２と、アルカリ性液体霧化ノズル４が設けられた連結管３とによって構成する。その内、第一浄化処理装置１は、排気管１１の排気ガス進入端部１１１と排気ガス排出端部１１２の間に順番に設けられた、燃焼システム１１３と、濾過システム１７とを備える。燃焼システム１１３内にはステンレス管体１２４が設けられ、管体１２４内には火噴出装置１２が連結される。火噴出装置１２は、燃料管１２２に連結されるノズル１２１を備え、ノズル１２１の周囲には自動点火装置１３が設けられる。燃料管１２２はポンプ燃料ボックス１２３に連結され、加圧ポンプによって、燃料が燃料管１２２からノズル１２１に送られ霧化されて噴出する。自動点火装置１３は車の直流電源に連結され、全体制御システムに電気的に接続される。それにより、最も適切なタイミングで通電させて火花を発生させ、ノズル１２１から噴き出た霧化燃料を点火して燃焼させることができる。火噴出装置１２の前方には第一圧力センサ１５Ａが設けられ、第一圧力センサ１５Ａは、本考案では圧力を測定する背圧センサとして用いられ、燃焼システム１１３の側壁の適切な位置に設けられるとともに、全体制御システムに電気的に接続される。本考案の実施例では、第一圧力センサ１５Ａとポンプ燃料ボックス１２３は、マイクロコンピューター制御システム１４に電気的に接続される。
【０００９】
本考案の好ましい実施例における濾過システム１７は、貴金属触媒転化器であり、排気管１１の排気ガス排出端部１１２内に取り付けられる。濾過システム１７には、直通型貴金属觸媒セラミックフィルタエレメント１７１と、ハニカム型貴金属觸媒セラミックフィルタエレメント１７２とが順番に設けられる。濾過システム１７の側壁の適切な位置には温度センサ１６が設けられ、排気ガス排出端部１１２の適切な位置には第二圧力センサ１５Ｂが設けられ、温度センサ１６と第二圧力センサ１５Ｂは、いずれもマイクロコンピューター制御システム１４に電気的に接続される。
【００１０】
図１に示すように    本考案の第一浄化処理装置１の排気ガス排出端部１１２には連結管３が連結される。連結管３にはアルカリ性液体霧化ノズル４が設けられる。排気ガスは、第一浄化処理装置１を通過して濾過され、第一次浄化処理が行われた後、連結管３に送られる。この時、連結管３に設けられたアルカリ性液体霧化ノズル４が、タイミングよく適量のアルカリ性の液体（例えば、植物性のアルカリ液、化学合成されたアルカリ液等）を霧化して噴出し連結管３内に進入させる。それにより、排気ガス内の酸性物質が中和されて毒性の無い物質に変化し、それと同時に、排出された排気ガスの温度が下がり、脱臭効果も生じる。中和された後の排気ガスは、第二浄化処理装置２へと排出され第二次浄化処理が行われる。以上のプロセスにより、大量の酸性の機体が大気中に排出されて大気が汚染されるのを防ぐことができる。
【００１１】
（実施例１）
図１と図２を参照する。本考案の連結管３の一端は第二浄化処理装置２に連結される。第二浄化処理装置２は、連結管３に連結される排気ガス輸送ユニット２１と、排気ガス輸送ユニット２１に連結される排気ガス浄化処理ユニット２３とを備える。その内、排気ガス輸送ユニット２１は、複数の輸送管２１１と、第一固定板２１２と、第二固定板２１３とを備える。輸送管２１１は幾重にも曲げられ、それにより、長さが伸びて表面積が増え、空気との接触時間を増やすことができる。輸送管２１１は、銅材料からなる管部材であるため、優れた導熱及び放熱性能を具備する。第一固定板２１２と第二固定板２１３は円形の板部材であり、それぞれに複数の貫通孔が設けられている。第一固定板２１２は、連結管３の排気ガス排出口に取り付けられ、輸送管２１１の両端は、第一固定板２１２と第二固定板２１３の貫通孔を貫通する。なお、組み立てられた各輸送管２１１の間は適切な距離が保たれている。さらに、輸送管２１１の外表面は、熱吸収効果及び放熱効果を高めるために、放熱塗料（例えばボロンナイトライド）を塗ることができる。
【００１２】
図２に示すように、排気ガス浄化処理ユニット２３は、空洞部２３１０を備えるヘッド部２３１と、ヘッド部２３１に連結されるパイプ２３２とを備え、ヘッド部２３１は第二固定板２１３に連結される。ヘッド部２３１には浄化気体発生器２４が設けられ、浄化気体発生器２４は、発生させた気体浄化物質を空洞部２３１０内に送り排気ガスと混合させる。ヘッド部２３１に連結されたパイプ２３２内部には、微細な浮遊粒子を取り除く複数の孔を備えた触媒セラミックフィルタエレメント２５が設けられる。
【００１３】
（実施例２）
図３に示す第二浄化処理装置２の実施例２は、図２の実施例１と同じ構造をもつが、図３の実施例は、排気ガス輸送ユニット２１の各輸送管２１１は螺旋状であり、各輸送管２１１の間には、適切な距離が保たれ放熱空間となる、という点が異なる。排気ガスを浄化する機能と浮遊粒子を取り除く機能は、図１の実施例と同じである。
【００１４】
本考案は、通常の作動状態の時は、第一浄化処理装置１の燃焼システム１１３は作動せず、車のエンジンから排出された排気ガスは、燃焼システム１１３と濾過システム１７を直接通過する。濾過システム１７の直通型貴金属觸媒セラミックフィルタエレメント１７１とハニカム型貴金属觸媒セラミックフィルタエレメント１７２によって、排気ガス内に含まれる汚染物質が濾過された後、排気ガスは連結管３に送られる。この時、アルカリ性液体霧化裝置４が、適量の霧化されたアルカリ性液体（例えば、植物性アルカリ液、化学合成されたアルカリ液等）をタイミングよく連結管３内に噴出して、排気ガス内の酸性物質を中和し、その後、排気ガスはさらに第二浄化処理装置２に送られる。第一浄化処理装置１の排気ガスの排出がスムーズな状態の時に、第一圧力センサ１５Ａによって燃焼システム１１３内の排気ガスの背圧が所定値以下であると感知された場合、全体制御システムは火噴出装置１２を起動させない。そして、一定時間使用された後、濾過システム１７にカーボンが溜まって詰まり、ガスの排出がスムーズでなくなった時、第二圧力センサ１５Ｂは、燃焼システム内の背圧が上がったことを感知し、信号をマイクロコンピューター制御システム１４に送り、それと同時に、制御システムはポンプ燃料ボックス１２３に作動の命令を送り、作動したポンプ燃料ボックス１２３の加圧ポンプによって、燃料が燃料管１２２からノズル１２１に送られ霧化して噴出され、さらに点火装置１３によって霧化された燃料が点火されて燃焼し、加熱される。この高温は、すぐに濾過システム１７に伝わり、直通型貴金属觸媒セラミックフィルタエレメント１７１とハニカム型貴金属觸媒セラミックフィルタエレメント１７２に付着したカーボンは燃焼して取り除かれる。溜まったカーボンが一定の量取り除かれると、濾過システム１７はカーボンが詰まっていないスムーズな状態に戻る。この時、第一圧力センサ１５Ａは、燃焼システム１１３内の背圧が所定値以下に下がったことを感知し、信号をマイクロコンピューター制御システム１４に送り、制御システムは火噴出装置１２に作動停止の命令を送り火噴出装置１２の作動が停止し、ディーゼルエンジンから排出された排気ガスは濾過システム１７を直接通過して濾過された後排出される。以上の動作が繰り返し行われることにより、溜まったカーボンを効率よく取り除くことができる。
【００１５】
そして、排気ガスが連結管３を通過し、霧化したアルカリ性液体によって中和され、第二浄化処理装置２に送られた後、排気ガスは、排気ガス輸送ユニット２１の各輸送管２１１を通過する。輸送管２１１の数は多く、しかも幾重にも曲げられた状態、或いは螺旋状態であり長さが長いため、表面積が大きく、空気によって排気ガス内の一定比率の熱量が吸収される。また、車が走行するときに生じる気流も熱を放出してくれるため、ヘッド部２３１の空洞部２３１０内に進入した排気ガスは適切な温度まで下がる。この時、浄化気体発生器２４から噴き出た気体浄化物質（例えばオゾン或いは尿素等）が空洞部２３１０の低温環境内で排気ガスと混合され、排気ガスに含まれる有毒物質が浄化される。浄化された後の排気ガスはパイプ２３２に送られ、複数の孔を備えた触媒セラミックフィルタエレメント２５を通過して微細な浮遊粒子が取り除かれ、最終的に大気中に排出される。
【符号の説明】
【００１６】
１        第一浄化処理装置
１１      排気管
１１１    排気ガス進入端部
１１２    排気ガス排出端部
１１３    燃焼システム
１２      火噴出装置
１２１    ノズル
１２２    燃料管
１２３    ポンプ燃料ボックス
１２４    管体
１３      点火装置
１４      マイクロコンピューター制御システム
１５Ａ    第一圧力センサ
１５Ｂ    第二圧力センサ
１６      温度センサ
１７      濾過システム
１７１    直通型貴金属觸媒セラミックフィルタエレメント
１７２    ハニカム型貴金属觸媒セラミックフィルタエレメント
２        第二浄化処理装置
２１      排気ガス輸送ユニット
２１１    輸送管
２１２    第一固定板
２１３    第二固定板
２３      排気ガス浄化処理ユニット
２３１    ヘッド部
２３１０  空洞部
２３２    パイプ
２４      浄化気体発生器
２５      複数の孔を備えた触媒セラミックフィルタエレメント
３        連結管
４        アルカリ性液体霧化ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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