(57)【要約】装置（１０）は、車両のエンジン又は工場の煙突から放出された排ガスを処理するために開示される。この装置は、その中に画成された処理室（１４）と、処理される排ガスを受け入れる入口ポート（１６）と、処理されたガスを放出する出口ポート（１８）とを有するハウジングを有する。該ガスは、該処理室において該入口ポートから該出口ポートへ流れることを許容され、これにより、流れの方向を画成する。この装置は、処理室内に、炭の岩からなる層（２２）と交互に配置される花崗岩の岩からなる層（２０）である処理要素を更に有する。この層はガスの流れの方向に対して略直交するよう伸長する。【選択図】図１
2004510919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排ガス処理装置において、
その中に画成された処理室と、処理される排ガスを受け入れる入口ポートと、処理されたガスを放出する出口ポートとを有するハウジングであって、該ガスは、該処理室において該入口ポートから該出口ポートへ流れることを許容され、これにより、流れの方向を画成する前記ハウジングと、
炭素を含有する材料からなる層と交互に配置される花崗岩を含有する材料からなる層を具備する前記処理室内の処理手段であって、該層は前記ガスの前記流れの方向に対して略直交するよう伸長する前記処理手段と、を具備する、
ことを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項２】
請求項１記載の排ガス処理装置において、
前記花崗岩を含有する材料からなる層は、花崗岩の岩を具備することを特徴とする排ガス処理装置
【請求項３】
請求項１記載の排ガス処理装置において、
前記炭素を含有する材料は、炭であることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項４】
請求項３記載の排ガス処理装置において、
前記炭素を含有する材料からなる層は、炭の岩からつくられることを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項５】
請求項２記載の排ガス処理装置において、
前記花崗岩の岩は、約４分の３インチ（１．９１ｃｍ）の直径を有することを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項６】
請求項４記載の排ガス処理装置において、
前記炭からなる岩は、約２分の１インチ（１．２７ｃｍ）から１インチ（２．５４ｃｍ）までに及ぶ直径を有することを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項７】
請求項１記載の排ガス処理装置において、
前記ハウジングは、前記処理室を換気するための換気手段を具備することを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項８】
請求項７記載の排ガス処理装置において、
前記換気手段は、前記処理室と流体連通する空気導管を具備することを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項９】
請求項８記載の排ガス処理装置において、
前記空気導管は、出口のファンに対して流体連結可能である空気取り入れ口を有することを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項１０】
請求項１記載の排ガス処理装置において、
前記排ガス処理装置は前記処理室の上流に受け入れ室を具備し、該受け入れ室は該処理室と流体連通することを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項１１】
請求項１０記載の排ガス処理装置において、
前記排ガス処理装置は、前記処理室内において処理される前に、排ガスの前記流れを調節するための調節手段を前記受け入れ室内に具備することを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の排ガス処理装置において、
前記調節手段は、複数の整流壁を具備することを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項１３】
請求項１記載の排ガス処理装置において、
前記排ガス処理装置は、前記入口ポートに対して有効に接続された熱センサーを更に具備することを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項１４】
請求項１記載の排ガス処理装置において、
前記排ガス処理装置は、前記出口ポートに対して有効に接続された臭いセンサーを更に具備することを特徴とする排ガス処理装置。
【請求項１５】
請求項１記載の排ガス処理装置の第１の該装置と第２の該装置との組合体において、
前記組合体は、該第１の装置の前記出口ポートを該第２の装置の前記入口ポートに対して流体連結するための連結手段を更に具備することを特徴とする前記組合体。
【請求項１６】
請求項１５記載の組合体において、
前記第２の装置は、該第２の装置の前記ハウジングにおいてガスの前記流れを調節するための調節手段を具備することを特徴とする前記組合体。
【請求項１７】
請求項１６記載の組合体において、
前記第２の装置の前記調節手段は、前記処理室の下流且つ該第２の装置の前記出口の上流にあることを特徴とする前記組合体。
【請求項１８】
請求項１１記載の組合体において、
前記第２の装置の前記調節手段は、少なくとも１つの整流壁を具備することを特徴とする前記組合体
【請求項１９】
排ガスの処理方法において、
（ａ）請求項１において記載された装置を提供するステップと、
（ｂ）排ガスを該装置の前記入口ポートへ供給するステップと、
（ｃ）前記処理室内において該排ガスを処理するステップと、
（ｄ）処理されたガスを該処理室の前記出口ポートから放出するステップと、を具備する、
ことを特徴とする排ガスの処理方法。
【請求項２０】
請求項１９記載の排ガスの処理方法において、
前記排ガスの処理方法は、前記処理室を換気する追加のステップを具備することを特徴とする排ガスの処理方法。
【請求項２１】
請求項１９記載の排ガスの処理方法において、
前記排ガスの処理方法は、ステップ（ｂ）の前に、排ガスの前記流れを調節するステップを具備することを特徴とする排ガスの処理方法。
【請求項２２】
請求項１９記載の排ガスの処理方法において、
前記排ガスの処理方法は、ステップ（ｄ）の後に、他の請求項１において記載された装置において、ステップ（ｃ）において放出された前記ガスを処理するステップを具備することを特徴とする排ガスの処理方法。
【請求項２３】
請求項２２記載の排ガスの処理方法において、
前記排ガスの処理方法は、前記第２の装置において、ガスの前記流れを調節するステップを具備することを特徴とする排ガスの処理方法。
【請求項２４】
排ガス処理装置において、
排ガス処理装置は、
処理される排ガスを受け入れるための入口と、
出口と、
その中にガスの流れを調節するための複数の整流壁と、を有する、
受け入れ室と、
その中に画成された処理室と、
前記受け入れ室の前記出口と流体連通する入口ポートと、
出口ポートと、を有する、
第１ハウジングと、
前記第１ハウジングの下流にある第２ハウジングであって、
その中に画成された処理室と、
前記第１ハウジングの前記出口と流体連通する入口ポートと、
処理されたガスを放出するための出口ポートと、
前記第２ハウジングの前記処理室における処理後、該ガスの流れを調節するための少なくとの１つの整流壁とを有する前記第２ハウジングであって、該ガスは、前記処理室において、前記第１ハウジングの前記入口ポートから前記第２ハウジングの前記出口ポートまでの流れが許容され、これにより、流れの方向を画成する前記第２ハウジングと、
炭の岩からなる層と交互に配置される花崗岩の岩からなる層を具備する前記処理室内の処理手段であって、該層は前記ガスの前記流れの方向に対して略直交するよう伸長する前記処理手段と、
前記処理室を換気するための換気手段であって、該処理室と流体連通する空気導管を具備する前記換気手段と、を具備する、
ことを特徴とする排ガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、概ね排ガスの濾過に関し、特にエンジン又は煙突の排ガスをきれいにすることに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両、又は工場の煙突の排気による汚染は、深刻な大気の品質問題を生じさせている。その上、このような汚染が、「温室」効果の主要な原因であることは、よく知られている。特に大国且つ工業国において、車両及び工場の煙突の排気が、大気の品質劣化の主要な原因になっていることもよく知られている。
【０００３】
このような国の多くは、空気の品質を向上させるために環境政策を採用している。例えば、ある国は、無鉛ガソリンの使用を強く勧めるとともに、車両の還元触媒の使用を厳に要求している。更に、政府は、工場の煙突から生じる大気汚染を減じるための環境議定書及び規定を定めた。しかし、これらの政策、議定書及び規定は、大気汚染問題を完全には解決していない。
【０００４】
エンジンや工場の煙突から生じる排ガスを濾過する装置は当該技術分野においては公知であり、これらの装置も大気の品質を向上させるために使用されてきた。このような先行技術に係る装置の例は、米国特許第５，２０９，９１２号、第６，０７４，６２０号及び第６，１８５，９３４Ｂ１号に開示される。これらの装置は本発明の技術分野において進歩してきたが、たいていのこれらの先行技術に係る装置はこれらの発生源から生じる排ガスを濾過することに成功していないか、十分な効果を上げていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、エンジンや工場の煙突から生じる排ガスを濾過する装置を向上させるニーズはいまなおある。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、排ガス処理装置を向上させることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に従う排ガス処理装置は、この目的を達成する。
この装置は、
その中に画成された処理室と、処理される排ガス受け入れる入口と、処理されたガスを放出する出口とを有するハウジングであって、該ガスは、該処理室において該入口から該出口へ流れることを許容され、これにより、流れの方向を画成する前記ハウジングと、
炭素を含有する材料からなる層と交互に配置される花崗岩を含有する材料からなる層を具備する前記処理室内の処理手段であって、該層は前記ガスの前記流れの方向に対して略直交するよう伸長する前記処理手段と、を具備する、
ことを特徴とする。
【０００８】
本発明は、上述の如く画成された第１及び第２の装置の組み合わせとしても定められる。この組み合わせは、第１の装置の出口を第２の装置の入口へ流体接続するための接続手段を具備する。
【０００９】
本発明は、排ガスを処理する方法の提案をもする。
その処理方法は、
（ａ）上述の如く画成された装置を提供するステップと、
（ｂ）排ガスを装置の入口へ供給するステップと、
（ｃ）処理室内において排ガスを処理するステップと、
（ｄ）処理されたガスを処理室の出口から放出するステップと、を具備する、
ことを特徴とする。
【００１０】
本発明にしたがった排ガス処理装置は革新的な特徴を提案するが、その特徴によりその装置をコンパクトにでき、又製作及び使用が容易になる。更に重要なことに、本発明の装置は、排ガスの処理を単純で効果的な方法で行うことを可能にする。実際、この装置の重要な特徴は、夫々の炭素層間に配置された花崗岩層が、処理室内で流れるガスの温度を下げることを助長することにある。このガスの温度の低下は、排ガスを濾過するために使用される炭素層のダメージが促進するのを防止する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は、排ガス処理装置に関する。本明細書で使用される「排ガスの処理」という用語は、化学的及び／又は物理的プロセスを経由した処理を意味する。しかし、本発明の装置の応用による特に有利な処理プロセスは、例えば自動車、モーターサイクル、トラック、スノーモービル、ボートのような動力化された車両から生じる排ガスを濾過する技術分野にある。本発明に係る装置は、工場の煙突から生じる汚染された空気を処理するために使用されてもよい。
【００１２】
図１に示す如く、本発明に係るガス処理装置（１０）は、その中に画成された処理室（１４）を有するハウジング（１２）を具備する。ハウジング（１２）は、処理される排ガスを受け入れるための入口ポート（１６）及び処理されたガスを放出するための出口（１８）をも具備する。ガスは、処理室（１４）内において、入口ポート（１６）から出口（１８）まで流れることを許容され、これにより、図１中の矢印により示される流れの方向が画成される。更に、本発明に係る装置（１０）は、処理室（１４）内に処理手段を具備する。この処理手段は、炭素を含有する材料からなる層（２２）と交互に配置される花崗岩を含有する材料からなる層（２０）を具備する。図２、３に示す如く、これらの層（２０、２２）は、ガスの流れる方向に対して略直交して伸長し、好ましくは、本質的ではないが、メッシュ状の材料（２６）により夫々の層（２０、２２）が分離されてもよい。炭素を含有する材料からなる層（２２）は岩の形につくられた炭又は他のタイプの石炭でもよいのに対し、花崗岩を含有する材料からなる層（２０）は、好ましくは、花崗岩からなる岩を具備する。
【００１３】
本発明に係る装置（１０）が、車両のエンジンから排出された排ガスを処理ために使用されるシチュエーションにおいては、好ましくは、花崗岩からなる岩（２０）は約４分の３インチ（１．９１ｃｍ）の直径を有し、炭からなる岩（２２）は約２分の１インチ（１．２７ｃｍ）から１インチ（２．５４ｃｍ）までの直径を有する。花崗岩（２０）及び炭（２２）の両方の層は夫々、好ましくは、６オンス（１７０．１ｇ）の材料を有する。
【００１４】
認識される如く、この装置（１０）の重要な特徴は、花崗岩の岩からなる層（２０）が、処理室（１４）内で流れるガスの温度を下げることを助長することにある。このガスの温度の低下は、排ガスを濾過するために使用される炭素の岩（２２）のダメージが促進するのを防止する。このように、花崗岩からなる岩（２０）及び炭素を含有する材料からなる層（２２）の層を交互に配置することにより、驚くことに、排ガスの処理が続けられたとしても、炭の処理能力が維持され寿命が超過して長くなることがわかる。
【００１５】
好ましい実施例によれば、ハウジング（１２）は、処理室（１４）を換気する換気手段を具備してもよい。好ましくは、換気手段は、処理室（１４）と流体連通する空気導管（２８）を具備する。例えば、装置（１０）が動力化された車両に使用されるとき、エンジンから来る熱により装置（１０）がダメージを受けないように、装置（１０）は、好ましくは、車両の後部、又は更に好ましくはエンジンから最も離間したところに取り付けられる。このようなシチュエーションにおいては、車両が高速度で走行するとき、空気の流れが生じる。そこで、この空気の流れが、空気導管（２８）を経由しては入りこむ。代わりに、空気導管（２８）を経由して空気を促進して導入するために、後部（２８）は、出口のファン（図示せず）と流体連結するような空気取り入れ口（３０）を有してもよい。このケースでは、好ましくは、ファンを有する１２ボルト・モーター（車のヒーターに似た）が使用されるが、当業者にとって公知である送風機の類のいかなるものが使用されてもよい。空気導管（２８）内に生じさせられた空気の流れは、好ましくは、制御手段によって制御され、この制御手段は、エンジンが低速になるとき、又は外気温が概ね暑い場合には、華氏約１６０度から１７０度まで（摂氏７１．１度から７６．７度まで）の間に装置（１０）内の温度を維持するために、ファンの制御部に連結された熱センサーを具備してもよい。このような場合には、熱センサーは、好ましくは、装置の入口ポートに対して有効に接続される（図示せず）。好ましくは、空気送風機は、装置（１０）の温度が華氏１２０度から１４０度まで（摂氏４８．９度から６０度まで）の間のとき始動する。
【００１６】
有利になるよう、図２、３に示す如く、本発明に係る装置（１０）は、処理室（１４）の上流に受け入れ室（３２）をも具備してもよい。図３に最もよく示す如く、受け入れ室（３２）は処理室（１４）と流体連通し、処理室（１４）内での処理前に排ガスの流れを調節するための調節手段を具備する。この場合には、処理される排ガスは、受け入れ室（３２）の入口（４２）を経由して入る。調節手段は、排ガスをガスの流れに分割するために途中に配置された複数の整流壁（３４）を具備する。そこで、ガスは、その後処理室（１４）内に入る前に強制的に合流させられる。この接触によりガスの温度を相当低下させることになる。更に、ガスの流れの接触は、排ガス内に含まれるいくらかの不純物を取り除くことにもなる。受け入れ室（３２）は、本発明に係る装置（１０）内の生じた音を減じ又は消す間接的な役割をも有する。
【００１７】
図２、３に示す如く、本発明は、第１（１０ａ）及び第２（１０ｂ）の上述の如く定義した装置の組み合わせもなされる。組み合わせは、第１の装置（１０ａ）の出口（１８）を第２の装置（１０ａ）の入口（３６）に対して流体接続するための接続手段を更に具備する。当業者にとって公知であるどんな種類のコネクターやファスナーでも十分であると理解される。好ましくは、第２の装置（１０ｂ）は、その処理室（１４）内のガスの流れを調節するための調節手段を具備する。第２の装置（１０ｂ）の調節手段は、好ましくは、処理室（１４）の下流であって第２の装置（１０ｂ）の出口（３８）の上流にある。第２の装置（１０ｂ）の調節手段は、少なくとも１つの整流壁（４０）を具備する。これらの整流壁（４０）は、ガスが、第２の装置（１０ｂ）の出口（３８）を経由して放出される前にガスの接触を強制させるべく、図３に示す如く、途中に配置される。上述の如く、ガスの接触は、たとえ不純物が処理されたガスの中に含まれていたとしても、残留不純物は取り除かれることになる。
【００１８】
本発明の他の解釈にしたがって、排ガスを処理する方法が提案される。
その処理方法は、
（ａ）上述の如く画成された装置（１０）を提供するステップと、
（ｂ）排ガスを装置（１０）の入口ポート（１６）へ供給するステップと、
（ｃ）処理室（１４）内において排ガスを処理するステップと、
（ｄ）処理されたガスを処理室（１４）の出口ポート（１８）から放出するステップと、を具備する。
【００１９】
この方法は、処理室（１４）を換気する追加のステップを具備してもよい。有利になるように、この方法は、ステップ（ｂ）の前に排ガスの流れを調節するステップをも具備してもよい。
【００２０】
好ましい実施例にしたがって、この方法は、ステップ（ｄ）の後に、上述の如く画成された他の装置（１０ｂ）内に、ステップ（ｃ）で放出されたガスを処理するステップを更に具備してもよい。このようなシチュエーションでは、好ましくは、この方法は、第２の装置（１０ｂ）内においてガスの流れを調節するステップを具備してよい。
実例
以下に記述する本発明にしたがった装置（１０）の寸法は、車両のエンジンによって排出された排ガスを処理すべく使用されるときの単なる例示である。しかし、この装置の（高さ、長さ、サイズの）寸法を大きくしたり、小さくするには、各部の寸法比率は、同様に保たれることが好ましい。
【００２１】
【表１】
2004510919.tif 000003
本発明に係る装置（１０）は、装置の不調を伝える制御手段が備えられていてもよいと理解される。例えば、装置に出口ポート（１８）に有効に接続された臭いセンサーが備えられており、周囲に悪臭が放出されていないことを確認してもよい。臭いセンサーが何かを検知した場合には、信号が制御部に送られ、例えば、車両のダッシュボードの、警告灯が表示されることになる。
【００２２】
装置（１０）のハウジング（１２）は、装置のメンテナンスが容易であるような方法で、取り付けられてもよい。例えば、装置は、処理室（１４）に容易にアクセスできるようにデザインされ、花崗岩（２０）又は炭（２２）の岩を清掃したり交換できるようにしてもよい。
【００２３】
本発明の好ましい実施例が本明細書において詳細に記述され、添付図面において図示されてきたが、本発明はこれらの実施例に厳密に限定されることはなく、種種の変更や改良が本発明の範囲や趣旨からそれることなくなされてもよいと理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
以下の何ら限定のない好ましい実施例の説明を読んだ後、以下の図面を参照すれば排ガスの処理方法及びその有利点はもっと容易に理解されるであろう。
【図１】
本発明の好ましい１実施例にしたがった排ガス処理装置の概念図である。
【図２】
本発明の好ましい他の実施例にしたがった排ガス処理装置の斜視図である。
【図３】
図２中において排ガス処理装置の概念上の断面図である。
【符号の説明】
１０…排ガス処理装置
１２…ハウジング
１４…処理室
１６…入口ポート
１８…出口ポート
２０…花崗岩を含有する材料からなる層
２２…炭素を含有する材料からなる層
２６…メッシュ状の材料
２８…空気導管
３０…空気取り入れ口
３２…受け入れ室
３４、４０…整流壁
【国際公開パンフレット】
2004510919.tif 000004
2004510919.tif 000005
2004510919.tif 000006
2004510919.tif 000007
2004510919.tif 000008
2004510919.tif 000009
2004510919.tif 000010
2004510919.tif 000011
2004510919.tif 000012
2004510919.tif 000013
2004510919.tif 000014
2004510919.tif 000015
2004510919.tif 000016
2004510919.tif 000017
2004510919.tif 000018
2004510919.tif 000019
【国際調査報告】
2004510919.tif 000020
2004510919.tif 000021
2004510919.tif 000022