(57)【要約】      （修正有）【課題】大型デイーゼル車等からの排出される黒煙を簡単な装置で効果的に除去し、その黒鉛を再利用するディーゼル自動車排煙除去装置を提供する。【解決手段】デイーゼルエンジンの排気パイプにフレキシブルダクト１６と補助ダクトとその先にフィンの付いたチャンバー２２を設け、制御可能なブースタファン６と２重のフィルターと炭素溜めを設け取り外し可能にし、定期的に洗浄し、溜まった黒鉛を固形化し燃料にする。また、より効果的に排煙微粒子を除去するために、チャンバー内に電極板を配置し、高圧電位を加え、強制的に微粒子を吸い付け、これをソレノイドで定期的に叩き落とす。又、これらに必要な電力は、排気ガスにより発電機を回し、バッテリーに充電する。【選択図】      図１
2004162681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各種自動車の排気ガスの中でも、特に軽油を使用した大型自動車より排出される黒煙を除去する装置において、排出黒煙が最も多く出るエンジン始動時、又は加速のためアクセルを踏み込んだ時、排出口の排出動圧を検知してブースターファンを制御し、補助ダクトとチャンバーを設け、排出黒煙を２重のフィルタと炭素溜めにより集塵し、これを定期的に洗浄し、外部に黒煙類の排出を長期的に限りなく少なくしたことを特徴とした自動車排ガス清浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ジーゼル自動車等が排出する黒煙類を少なくする装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
これまで、光化学スモッグ等の原因となる自動車の排気物として窒素酸化物や硫化水素ガスが環境汚染の代表として問題にされてきたが、これらは、触媒等によって削減の効果が上がってきたが、最近は地球温暖化の原因となる炭酸ガスが社会的な問題になってきた。加えて不完全燃焼による炭素を含む黒煙がクローズアップされて来たが、特に軽油を燃料とするジーゼル大型自動車等から排出される大量の黒煙が環境汚染と人体への影響が問題になってきた。既に走っているこれらの自動車に対する方策が進んでいない現状にある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記のような排出物の中でも特に黒煙を大量に出す大型ジーゼル自動車を主な対象として、その大幅な削減を目指すものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
現在は、かなり改善されて減少できる技術が開発されて来たが、過去に販売された大型ジーゼル自動車は、相変わらず黒煙を上げて町中を走っている。これを安い費用で合理的に除去するためのフィルターや炭素溜めを付加することによって課題を解決するものである。
【０００５】
【作用】
大型ジーゼル自動車は、始動時・加速時に不完全燃焼から来る排出ガスの黒煙の量が多い。過去に販売されたこれらの自動車は、何の対策も立てて居らず、加えてその対策法も効果的なものが無かった。従って、道路周辺の家庭や人体にも大きな影響を与え、社会的な問題になってきた。本発明では、これらの黒煙は出るものとして、これを外部に放出する前にフィルター等で効果的に除去して黒煙による公害を少なくすれば、都会への進入禁止とか、その為のターミナル場を作るなどの物流にマイナスになることは解消する。
本発明は、ジーゼルエンジンの排気口に補助ダクトを取り付け、その先に補助チャンバーを設け、その出口に交換可能なフィルターを２重に取り付け、又、チャンバーの下には炭素溜めを設け、何れも定期的（走行距離により）に掃除する。
又、排気口から出る排ガスの動圧を検出し、ダイヤフラムの作動によってＤＣ電源（バッテリー）のスイッチが入り、ブースタファンが作動するとエンジンの性能を劣化すること無しに効果的に黒煙を除去する。又、動圧の大小によって、ブースタファンの回転をコントロルし、始動時や加速時にブースタファンが早く回転し、黒煙の炭化を早めてフィルターに掛るように自動的にコントロルする。
【０００６】
【実施例】
本発明を実施例の図面により説明する。
（図１）は本発明の一実施例の主要部を示すもので、１．はジーゼルエンジンの排気口で、これに２．補助ダクトが１２．固定バンドで繋ぐ。２．補助ダクトの先が広がってチャンバーとなり、その先に３．４．のフィルターを２重に配置し、内側の３．フィルターは粗めで金属製とし、出口側の４．フィルターは、プラスチック（テフロンやエチレン繊維）製で目を細めにする。これらのフィルターはＡのように引き出して洗浄し、何回でも使用できる。
【０００７】
本発明をより効果的にするために、排ガスの動圧を検出する細いパイプ１１．を流れに逆らうように差し込み、その圧力を９．ダイヤフラムに伝え８．リレーを動作し、７．制御部に電流を流し、１０．圧力計からのデータで７．制御部で電流を制御し、６．ファンモータを回転し、チャンバーに送風する。チャンバーの中には、１４．フィンがあり、乱気流になり炭化が促進し、フィルターに掛りやすくなると同時に、チャンバーの下部に５．炭素溜め箱を設け、１３．底板には沢山の穴が開いており、この穴から５．炭素溜め箱に溜まる。（図２）５．受け箱はＢ方向に抜き掃除をして挿入し固定する。１１．パイプは（図１）と逆方向（流れの方向）に向け、負圧で検出することもできる。
【０００８】
【発明の効果】
簡単な装置で、大型ジーゼル自動車の排ガス中に含まれる黒鉛をエンジンの性能を阻害すること無しに除去し、環境汚染や公害を防止する。特に、現在走行中の中古車が問題で、この様な大型車が都市に乗り入れるには規制値を設け、何らかの対策を施さないと乗り入れ出来なくする。その時にこの装置が有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の主要部を示す平面断面図
【図２】同上側断面図
【符号の説明】
１．ジーゼル車排気ガスパイプ        ７．制御部
２．補助ダクト                      ８．リレー
３．フィルターＡ                    ９．ダイヤフラム
４．フィルターＢ                  １０．圧力計
５．炭素溜め箱                    １３．底板
６．ブースタファン                １４．フィン
【図１】
2004162681.tif 000003
【図２】
2004162681.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成15年4月10日(2003.4.10)
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】各種自動車の排気ガスの中でも、特に軽油を使用した中・大型デイーゼルエンジン自動車より排出される黒煙を除去する装置において、排出黒煙が最も多く出るエンジン始動時、又は加速時、排出ガスの排出動圧を検知してブースターファンを制御し排ガスの炭化を促進し、補助ダクトとチャンバーを設け、排出黒煙を多層のフィルタで集塵し、これをブースタファンより分流した高速エアーにより自動的に下部の黒煙溜めに集め、最終的には集塵袋に入れて黒鉛を再利用するか、固めて燃料として使用する等、効率的な排煙除去とその再利用を考慮したことを特徴としたデイーゼル自動車排煙除去装置。
【請求項２】排煙の炭素粒子を効率的に除去するために、チャンバー部内に排煙の流れ方向に電極板を多数配置し、この電極板に交互にプラス・マイナスの高圧電位を加えて置き、排煙中の炭素粒子を吸い付けて集塵し、これをソレノイドにより下に叩き落とし炭素溜めに集める。その為の高電圧発生器を具備し、又、電極板のプラス・マイナス電位を切替えて炭素を落とし易くしたことを特徴とした請求項１記載のデイーゼル自動車排煙除去装置。
【請求項３】特に大型デイーゼル車から排出されるガスの動圧を利用し、風車を回転しこれを減速し小型の発電機を作動し、排煙除去装置に必要な電力を排気ガスにより賄うようにしたことを特徴とした請求項１記載のデイーゼル自動車排煙除去装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、デイーゼル自動車等が排出する黒煙類を除去する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
これまで、光化学スモッグ等の原因となる自動車の排気物として窒素酸化物や硫化ガスが環境汚染の代表として問題にされてきたが、これらは、触媒等によって削減の効果が上がってきたが、最近は地球温暖化の原因となる炭酸ガスが社会的な問題になってきた。加えて不完全燃焼による炭素を含む黒煙がクローズアップされて来たが、特に軽油を燃料とするデイーゼルエンジンの中・大型自動車等から排出される大量の黒煙が環境汚染と人体への影響が問題になってきた。既に走っているこれらの自動車に対する対策が進んでいない現状にある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記のような排出物の中でも特に黒煙を大量に出す中・大型デイーゼル自動車を主な対象として、低価格で取付けが簡単で効率的に当該黒煙を除去することを課題とすものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
現在販売されているデイーゼル自動車は、かなり改善されて減少できる技術が開発されたが、過去に販売され現在走行中の中・大型デイーゼル自動車は、相変わらず黒煙を上げて町中を走っている。これを除去するためにブースタファンやフィルターや静電気の電極などを利用することによって効率よく排出黒煙を除去する事によって課題を解決するものである。
【０００５】
【作用】
中・大型デイーゼル自動車は、始動時・加速時に不完全燃焼による排出ガスの黒煙の量が多い。過去に販売されたこれらの自動車も規制しようとしている。
本発明では、これらの黒煙は出るものとして、これを外部に放出する前に効果的に除去するもので、先ずデイーゼルエンジンの排気口（マフラーの先）に補助ダクトを取り付け、その先にチャンバーを設け、その出口に交換や洗浄可能なフィルターを取り付け、又、チャンバーの下には炭素溜めを設け、溜まった炭素を再利用する。又、排気口から出る排ガスの動圧を検出し、可変抵抗器と連動させブースタファンの電圧を可変することにより、ブースタファンの回転を制御する。ことにより風量が加減され、エンジンの性能を劣化すること無しに効果的に黒煙を除去する。フィルタに付着した黒煙をブースタファンより分流したエアーで時々払い落とし効果の劣化を防ぐ。又、チャンバーの内側にフィンを複数設け排ガスを乱流とし、むら無く炭化物の黒鉛化を早め、炭素溜め箱に落ち込むようにする。
又、黒煙を効果的に除去するために、排ガスの流れに沿うて高圧電位を帯電した電極板を配置して黒鉛を吸着し、エンジンを切った時にソレノイドを作動して衝撃を与え、下の黒鉛溜めに落とす。フィルタ部にも同様の装置を付ける。又これらに必要な電力を排ガスの動圧で風車を回し、発電機を回転し電力を得て余分な分はバッテリーに蓄電する。
【０００６】
【実施例】
本発明の実施例を図面により説明する。（図１）は本発明の一実施例の主要部を示す平面断面図で、１．はデイーゼルエンジンの排気口で、これと２．補助ダクトとを１６フレキシブルホースを１２．固定バンドで繋ぐ。２．補助ダクトの先が広がって２２．チャンバーとなり、その先に３．粗目４．細目のフィルターを２重に配置する。内側の３．粗目フィルターは金属繊維製とし静電気で炭素が付着しないようにし、出口側の４．細目フィルターは、テフロン繊維製で炭素が付着せずサラサラと下の５．炭素溜め箱に落ちる。これらのフィルターはＡのように引き出して洗浄し、何回でも使用できる。殆どの場合、叩けばポロポロと落ちるので付属の袋に入れる。
【０００７】
（図３）は、本発明をより効果的にするために、排ガスの動圧を検出する９．ダンパーが２．補助ダクトの中を通る１０．シャフトに固定されている。エンジン始動時や加速のためアクセルを効かした時排ガス量が多く、従って動圧が高くなり９．ダンパーを突き上げるためこれに直結した１５．可変抵抗器の軸を回転し、抵抗値を下げ、その情報が７．制御部に伝達され、６．ブースタファンのモータの電圧を制御することによって回転数が上昇し風量が増加し、外気温の冷風を多く入れることによって排ガスから炭素を早く分離し、排ガスがフィルタを通過し外部に放出される。その時、（図２）に示すように１４．フィンをランダムに配置し、排ガスが乱流となり炭化を促進し黒鉛が下の５．黒鉛溜めに落ち易くする。５．炭素溜め箱は、Ｂ方向に引き出して掃除をし再挿入し固定する。
１７．は集塵袋で、これに溜めた炭素を他に再利用するか、固形化して燃料として使用する。
【０００８】
（図４）はフィルタ構造の一実施例であり、排ガスはＤの方向に流れ、３ａと３ｂフィルタが３ｃ枠に２５止め板により挟み２６ネジで固定してある。３ａフィルタは細い金属繊維（ステンレス等）で編んだもので約１．５μ迄の排出粒子を除去する。３ｂは約１．０μ程度迄の排出微粒子を除去する。又同様に、４．のフィルタは、テフロン繊維のような耐熱性の繊維で出来ており、４ａは約０．８μ迄、４ｂは約０．５μ迄の排出微粒子を除去すれば、黒煙の大半は除去することが出来る。Ｅ．Ｆ．Ｇ部は空間になっており、２４．補助パイプによりブースタファンから分流した高速エアーをフィルタに溜まった黒煙を吹き落とす。
【０００９】
（図５）は、他の実施例を示したもので、２２．チャンバー内に２８．電極板を多数配置し、これに２８ａ・２８ｂはプラス・マイナスの高圧電位を加えて、交互に配置し、この間を炭素粒子が通過する時、２８．電極板に付着する。この電極の極性を２９．３０．スイッチにより切替３１．ソレノイドを作動すると上下運動し、５．黒鉛溜め箱にトントンと当てて黒鉛を落とす。３．フィルタにも同様なソレノイドを取付け同様な動作をさせる。
（図６）は、排気方向から見た２８．電極板と３１．ソレノイドとの関係を示し、（図７）は、同様に３．フィルタ部を示す。（図８）は、（図６）の上部を拡大した図で、２２．チャンバーに３１．ソレノイドが固定され、３６．補助板にその先端が固定されている。この３６．補助板に３４．３５．桟が固定され、この桟に２８．電極板がプラス・マイナスが交互になるよう固定されている。
（図９）は、２８．電極板に電位を加えるための構造を示す。３４．桟は、プラスチック等絶縁材で、３７．導体板に１８．スプリングを介して３３．電極板に導通している。３７．導体板の先端に端子を取付け電圧を加える。
（図８）は、以上の構造を判りやすく表した斜視図である。
（図９）は、その全体を表した側断面図である。３２．分流竿子で排ガスが隅の電極にも流れるようにする。
【００１０】
（図１０）（図１１）は、他の実施例を表す。（図１０）は、本実施例の側断面図で、大型デイーゼル自動車の排ガスの量が多いので、この排ガスの動圧を利用して排煙除去に必要な電力を自身の排ガスで賄うのが目的である。
２．補助ダクト内の入口に３８．導入板を設け、３９．ファンを回転し、（図１１）４１．発電機を回転させ、４０．バッテリーに蓄電する。４１ａ．ギヤーボックスで減速し、排ガスの流れを余り阻害しないで発電できるようにする。
７．制御部には、発電機からの電力をＡ／Ｄ変換し、４０．バッテリーに蓄電し、使用時はＤ／Ａ変換し、高圧回路により昇圧して３３．電極板に加える。
１６．フレキシブルダクトは耐熱性のものを使用する。
【００１１】
【発明の効果】
簡単な装置で、中・大型デイーゼル自動車の排ガス中に含まれる黒鉛を、エンジンの性能を阻害すること無しに除去し、環境汚染や公害を防止する。特に、現在走行中の中古車に簡単に取付けられる。今後、何らかの対策を施さないと都会等の規制地区には乗り入れ出来なくする。その時にこの装置が有効である。
（１）排出黒鉛を殆ど除去する。
（イ）排ガスの量に応じてブースタファンの回転をコントロルするため。
（ロ）フィンによりチャンバ内が乱流となり、黒鉛を分離し除去し易くする。
（ハ）フィルタを粗目・細目の２重とし、材質も替えて効果を上げる。
（ニ）フィルタに付着した黒煙は、ブースタファンからの空気だ落とす。
（ホ）チャンバー内に高圧電位を帯電させ、排煙中の微粒子を排除する。
（２）小型で取付け容易。従って全てのジーゼル車に取付け可能。
（３）電源は、自身の排煙で発電し、バッテリーに充電し賄なう。
（４）消音効果も大きい。
（５）除去した炭素は他に再利用できる。（固形にし燃料とする等）
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の主要部を示す平面断面
【図２】同上側断面図
【図３】補助ダクト部の断面図
【図４】フィルタの構造を示す平面図
【図５】他の実施例の原理を示す詳細図
【図６】同上チャンバーに組込んだ正面図
【図７】フィルタ部の正面図
【図８】ソレノイドと電極の関係を示す拡大図
【図９】電極導通部の詳細を示す断面図
【図１０】本実施例の全体を示す斜視断面図
【図１１】同上実施例の側断面図
【図１２】他の実施例の全体を示す側断面図
【図１３】同上平面図
【符号の説明】
１．デイーゼル車排気口    ２．補助ダクト        ３．粗目フィルタ
４．細目フィルタ          ５．炭素溜め箱        ６．ブースタファン
７．制御部                ８．端子箱            ９．ダンパー
１０．シャフト            １１．軸受            １２．固定バンド
１３．底板の穴            １４．フィン          １５．可変抵抗器
１６．フレキシブルダクト  １７．集塵袋          １８．スプリング
２２．チャンバー          ２４．補助パイプ      ２８．電極板
２９．３０．スイッチ接点  ３１．ソレノイド      ３２．分流竿子
３４．導通桟              ３５．絶縁桟          ３６．電極固定板
３７．導体板              ３８．排気導入板      ３９．風車
４０．バッテリー          ４１．発電機          ２７．高電圧装置
４１ａ．変速ギアーボックス


【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004162681.tif 000005
【図２】
2004162681.tif 000006
【図３】
2004162681.tif 000007
【図４】
2004162681.tif 000008
【図５】
2004162681.tif 000009
【図６】
2004162681.tif 000010
【図７】
2004162681.tif 000011
【図８】
2004162681.tif 000012
【図９】
2004162681.tif 000013
【図１０】
2004162681.tif 000014
【図１１】
2004162681.tif 000015
【図１２】
2004162681.tif 000016
【図１３】
2004162681.tif 000017