(57)【要約】【課題】排気ガスの活性を高めて有害物質を燃焼させ易くし、有害物質を確実に浄化でき、浄化した排気ガスの温度を下げ、排気ガスを消音でき、内燃機関にスムーズに供給でき、構成簡素で、コンパクトで、メンテナンス容易で、経済的な内燃機関用排気ガス浄化装置を提供する。【解決手段】内燃機関Ａの排気マニホールドに連結する遠赤外線発生器Ｂと、遠赤外線発生器Ｂに連結する触媒コンバータＣと、触媒コンバータＣに連結する排気ガス冷却器Ｄと、排気ガス冷却器Ｄに連結する消音器Ｅと、消音器Ｅに連結するエアボックスＦとを備え、排気ガスは、遠赤外線発生器Ｂ、触媒コンバータＣ、排気ガス冷却器Ｄ、消音器Ｅを順次通過して浄化し、これをエアボックスＦ内に送り込むよう構成し、エアボックスＦ内の浄化した排気ガスを、エアクリーナＨを介して内燃機関Ａに供給できるよう構成する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気ポートに接続した排気マニホールドに連結される遠赤外線発生器と、この遠赤外線発生器に連結される触媒コンバータと、この触媒コンバータに連結される排気ガス冷却器と、この排気ガス冷却器に連結される消音器と、この消音器に連結されるエアボックスとを備え、排気ガスは、遠赤外線発生器、触媒コンバータ、排気ガス冷却器、消音器を順次通過して浄化されると共に、エアボックス内に送り込まれるように構成し、このエアボックス内の浄化された排気ガスを、エアクリーナを介して内燃機関に供給できるように構成したことを特徴とする内燃機関用排気ガス浄化装置。
【請求項２】
前記遠赤外線発生器は、その両端に排気ガスの入口と出口が設けられた中空円柱状のケーシングと、このケーシングの内周面に形成される遠赤外線発生基材と、この遠赤外線発生基材を加熱可能なヒーター線とを備え、このヒーター線への通電よって遠赤外線発生基材を加熱できるように構成したことを特徴とする請求項１記載の内燃機関用排気ガス浄化装置。
【請求項３】
前記排気ガス冷却器は、その両端に排気ガスの入口と出口が設けられた中空円柱状のケーシングと、螺旋状に巻装された状態でケーシング内に収容されると共に、その両端がケーシングの入口と出口に接続される内管と、ケーシングの外周表面に巻装される外装管とからなり、内管には多数の小孔を穿設して、排気ガスが通過自在となるように形成し、外装管内には冷媒ガスが流されて、ケーシング内の排気ガスを冷却できるように構成したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の内燃機関用排気ガス浄化装置。
【請求項４】
前記消音器は、その両端に排気ガスの入口と出口が設けられた中空円柱状のケーシングと、このケーシング内を入口から出口に向う方向に於いて区画する複数の仕切壁と、この複数の仕切壁を貫通すると共に、捩れ状態に形成される複数の貫通内管とからなり、この貫通内管には、多数の小孔を穿設して、排気ガスが通過自在となるように形成し、複数の仕切壁にあっては、入口がわの仕切壁を除いて多数の小孔を穿設すると共に、出口に近い順に仕切壁の小孔の数を増すように構成したことを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３記載の内燃機関用排気ガス浄化装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、主に、自動車やオートバイやその他のエンジンから排出される排気ガスをより確実に且つ効率良く浄化処理できるように工夫した内燃機関用排気ガス浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の内燃機関用排気ガス浄化装置としては、例えば、特許文献１に示すような内燃機関排気ガス浄化装置が開示されている。
これは、内燃機関の排気マニホールドと消音マフラーとの間の排気管内のＮＯｘ触媒と排気ガス温度が１８０℃〜４５０℃のときにＮＯｘ触媒の上流側の排気ガス流に外部源から炭化水素燃料を添加、導入して反応させるためのポンプ、及び排気管内配置スパイラル状反応管を含む外部炭化水素燃料導入系から構成される排気ガス浄化装置であって：内燃機関の回転数、内燃機関への燃料の負荷及びＮＯｘ触媒の上流側における排気ガス温度を検出し、これらの各信号を入力し、それらに応じて最適量の外部炭化水素燃料を反応管へ送るようにポンプの作動を制御するコンピュータを備え、かつ上記スパイラル状反応管内に粒状クラッキング触媒を充填したものである。
すなわち、炭化水素系燃料（還元剤）噴射方式の排気ガス浄化装置のコンパクト化、迅速応答化、経済化、ＮＯｘ低減効果の向上ならびにＮＯｘ触媒活性温度範囲の拡大化により実用的価値を増大させたものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２１２９３２号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、本願考案者は、前述のような排気ガス浄化装置よりも更に優れた排気ガスの浄化処理が可能となるような内燃機関用排気ガス浄化装置を提供すべく、その研究・開発を続けていたもので、今般その案出に成功したものである。すなわち、排気ガスの活性を高めて有害物質を燃焼させ易くし、排気ガス中の有害物質をより確実に浄化できるようにし、しかも、浄化された排気ガスの温度を下げられ、これをより確実に消音できるようにしてから、内燃機関の吸気ポートに送り込めるようにし、加えて、構成が簡素で、比較的コンパクトに構成でき、メンテナンスが容易で、経済的な内燃機関用排気ガス浄化装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
しかして、前述の如き課題を達成できるようにすべく、本考案の請求項１記載の内燃機関用排気ガス浄化装置にあっては、内燃機関Ａの排気ポートに接続した排気マニホールドに連結される遠赤外線発生器Ｂと、この遠赤外線発生器Ｂに連結される触媒コンバータＣと、この触媒コンバータＣに連結される排気ガス冷却器Ｄと、この排気ガス冷却器Ｄに連結される消音器Ｅと、この消音器Ｅに連結されるエアボックスＦとを備え、排気ガスは、遠赤外線発生器Ｂ、触媒コンバータＣ、排気ガス冷却器Ｄ、消音器Ｅを順次通過して浄化されると共に、エアボックスＦ内に送り込まれるように構成し、このエアボックスＦ内の浄化された排気ガスを、エアクリーナＨを介して内燃機関Ａに供給できるように構成する手段を採用した。
【０００６】
また、本考案の請求項２記載の内燃機関用排気ガス浄化装置にあっては、前記遠赤外線発生器Ｂは、その両端に排気ガスの入口と出口が設けられた中空円柱状のケーシング１と、このケーシング１の内周面に形成される遠赤外線発生基材２と、この遠赤外線発生基材２を加熱可能なヒーター線３とを備え、このヒーター線３への通電よって遠赤外線発生基材２を加熱できるように構成する手段を採用した。
【０００７】
更に、本考案の請求項３記載の内燃機関用排気ガス浄化装置にあっては、前記排気ガス冷却器Ｄは、その両端に排気ガスの入口と出口が設けられた中空円柱状のケーシング５と、螺旋状に巻装された状態でケーシング５内に収容されると共に、その両端がケーシング５の入口と出口に接続される内管６と、ケーシング５の外周表面に巻装される外装管８とからなり、内管６には多数の小孔７を穿設して、排気ガスが通過自在となるように形成し、外装管８内には冷媒ガスが流されて、ケーシング５内の排気ガスを冷却できるように構成する手段を採用した。
【０００８】
そして、本考案の請求項４記載の内燃機関用排気ガス浄化装置にあっては、前記消音器Ｅは、その両端に排気ガスの入口と出口が設けられた中空円柱状のケーシング１０と、このケーシング１０内を入口から出口に向う方向に於いて区画する複数の仕切壁１１と、この複数の仕切壁１１を貫通すると共に、捩れ状態に形成される複数の貫通内管１３とからなり、この貫通内管１３には、多数の小孔１４を穿設して、排気ガスが通過自在となるように形成し、複数の仕切壁１１にあっては、入口がわの仕切壁１１を除いて多数の小孔１２を穿設すると共に、出口に近い順に仕切壁１１の小孔１２の数を増すように構成する手段を採用した。
【考案の効果】
【０００９】
従って、請求項１の内燃機関用排気ガス浄化装置によれば、遠赤外線発生器Ｂで排気ガスの活性を高めて有害物質を燃焼させ易くし、触媒コンバータＣで排気ガス中の有害物質をより確実に浄化できるようになる。しかも、排気ガス冷却器Ｄで浄化された排気ガスの温度を下げられ、消音器Ｅで排気ガスを消音でき、エアボックスＦでより確実に排気ガスを消音してから、エアクリーナＨを介して内燃機関Ａにスムーズに供給できるようになる。
加えて、構成が簡素で、比較的コンパクトに構成でき、メンテナンスが容易で、経済的な内燃機関用排気ガス浄化装置となる。
【００１０】
また、請求項２の内燃機関用排気ガス浄化装置によれば、ヒーター線３への通電によって遠赤外線発生基材２を加熱することにより、遠赤外線の発生量が増すようになると共に、通過する排気ガスが高温となると共に、その活性を高めることができ、有害物質を燃焼させることができるようになる。
しかも、遠赤外線発生器Ｂ自体の構成が簡素で、メンテナンスが容易となる。
【００１１】
更に、請求項３の内燃機関用排気ガス浄化装置によれば、加熱された排気ガスを確実に且つ効率良く冷却できるようになる。しかも、排気ガス冷却器Ｄ自体の構成が比較的簡素で、メンテナンスも容易となる。
【００１２】
そして、請求項４の内燃機関用排気ガス浄化装置によれば、冷却された排気ガスを確実に且つ効率良く消音できるようになる。しかも、消音器Ｅ自体の構成が比較的簡素で、メンテナンスも容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本考案の排気ガス浄化装置を例示する概略図である。
【図２】本考案の排気ガス浄化装置で利用される遠赤外線発生器を例示する断面図である。
【図３】本考案の排気ガス浄化装置で利用される排気ガス冷却器を例示する一部切欠斜視図である。
【図４】本考案の排気ガス浄化装置で利用される消音器を例示する一部切欠斜視図である。
【考案を実施するための形態】
【００１４】
以下、本考案を説明すると、次の通りである。
本考案は、主に、自動車やオートバイやその他のエンジン（内燃機関Ａ）から排出される排気ガスをより確実に且つ効率良く浄化処理できるようにした内燃機関用排気ガス浄化装置に係るものである。
具体的には、内燃機関Ａの排気ポートに接続した排気マニホールドに連結される遠赤外線発生器Ｂと、この遠赤外線発生器Ｂに連結される触媒コンバータＣと、この触媒コンバータＣに連結される排気ガス冷却器Ｄと、この排気ガス冷却器Ｄに連結される消音器Ｅと、この消音器Ｅに連結されるエアボックスＦとを備えたものである。
そして、排気ガスは、内燃機関Ａから、遠赤外線発生器Ｂ、触媒コンバータＣ、排気ガス冷却器Ｄ、消音器Ｅを順次通過して浄化や、冷却や、消音されながら、エアボックスＦ内に送り込まれるように構成し、このエアボックスＦ内の浄化された排気ガスを、エアクリーナＨを介して内燃機関Ａに供給できるように構成することで、前記課題を達成する。
【実施例】
【００１５】
前記遠赤外線発生器Ｂは、例えば、その両端に排気ガスの入口と出口が設けられた中空円柱状の金属製ケーシング１と、このケーシング１の内周面に形成される円筒状の遠赤外線発生基材２と、この遠赤外線発生基材２内に埋設される（或いは、外装される）加熱可能なヒーター線３とを備え、このヒーター線３への通電よって遠赤外線発生基材２を加熱できるように構成されている。
【００１６】
前記ケーシング１は、中空円柱状以外の形状でも良いし、金属製でなくても良い。
【００１７】
また、前記遠赤外線発生基材２は、加熱することにより遠赤外線を発生するような材料（天然石や、天然石を加工したものや、パウダー状に形成したものや、パウダー状のものを焼成して適宜形状に固形化したもの等）によって円筒状に成形されている。尚、遠赤外線発生基材２は、パウダー状に形成したものをケーシング１の内周面に接着したり、塗布したり、溶着したりしたものでも良いし、或いはケーシング１内周面にパウダー収納空間を形成し、この中にパウダーを充填させて構成したものであっても良い（図示せず）。
【００１８】
更に、前記ヒーター線３は、遠赤外線発生基材２内に螺旋状に埋設したものであっても良いし（図２参照）、遠赤外線発生基材２（或いは、ケーシング１）に螺旋状に外装させたものであっても良い（図示せず）。しかも、ヒーター線３に於いて、ケーシング１の排気ガスの入口がわにある一端には、マイナスの電極が接続され、ケーシング１の排気ガスの出口がわにある他端には、プラスの電極が接続されるようにして、遠赤外線発生器Ｂを通過する排気ガスの活性がより高められるようにしても良い。
【００１９】
前記触媒コンバータＣは、例えば、その両端に排気ガスの入口と出口が設けられた中空円柱状の金属製ケーシングと、このケーシング内装される適宜触媒（例えば、白金、チタン、その他）とによって形成され、排気ガス中の有害成分を還元・酸化によって浄化できるように構成されたものが採用されている。尚、この触媒コンバータＣには、遠赤外線発生器Ｂで加熱されると共に活性が高められた排気ガスが送られてくるため、この排気ガス中の有害成分の還元・酸化による浄化がより促進されるようになる。
【００２０】
前記排気ガス冷却器Ｄは、例えば、その両端に排気ガスの入口と出口が設けられた中空円柱状の金属製ケーシング５と、螺旋状に巻装された状態でケーシング５内に収容されると共に、その両端がケーシング５の入口と出口に接続される金属製内管６と、ケーシング５の外周表面に螺旋状に巻装される金属製外装管８とからなっている。
そして、内管６には多数の円形状の小孔７を穿設して、排気ガスが通過自在となるように形成し、外装管８内には冷媒ガスが流されて、ケーシング５内の排気ガスを冷却できるように構成されている。すなわち、加熱された排気ガスを確実に且つ効率良く冷却できるように構成されている。
【００２１】
前記消音器Ｅは、例えば、その両端に排気ガスの入口と出口が設けられた中空円柱状のケーシング１０と、このケーシング１０内を入口から出口に向う方向に於いて区画する複数の円板状仕切壁１１と、この複数の仕切壁１１を貫通すると共に、捩れ状態に形成される複数の貫通内管１３とからなっている。
そして、貫通内管１３には、多数の円形状の小孔１４を穿設して、排気ガスが通過自在となるように形成し、複数の仕切壁１１にあっては、入口がわの仕切壁１１を除いて多数の円形状の小孔１２を穿設すると共に、出口に近い順に仕切壁１１の小孔１２の数を増すように構成されている。すなわち、冷却された排気ガスを確実に且つ効率良く消音できるように構成されている。
【００２２】
前記エアボックスＦは、例えば、偏平で比較的容量の大きな中空ボックス状に形成されており、車のボンネットの下方等に配置できるように形成されている。そして、このエアボックスＦ内に、消音器Ｅによって消音された排気ガスが送り込まれると、更に消音されてエアダクトＧに送り込めるように形成されている。
尚、エアボックスＦは、その中に別途消音装置を内蔵しても良いし、或いは、ボンネットに設けた空気取入れ口から外部の空気が取り込まれるように形成しても良い。
【００２３】
前記エアダクトＧは、例えば、外部の空気を取り込んでエアクリーナＨに送り込めるように形成されたもので、その側壁部とエアボックスＦとが適宜パイプ材によって連通されている。
【００２４】
本考案の内燃機関用排気ガス浄化装置は、以上に述べた実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲内で各種の変更が可能なものである。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
しかして、本考案の内燃機関用排気ガス浄化装置によれば、遠赤外線発生器Ｂで排気ガスの活性を高めて有害物質を燃焼させ易くし、触媒コンバータＣで排気ガス中の有害物質をより確実に浄化でき、排気ガス冷却器Ｄで浄化された排気ガスの温度を下げられ、消音器Ｅで排気ガスを消音でき、エアボックスＦでより確実に排気ガスを消音してから、エアクリーナＨを介して内燃機関Ａにスムーズに供給でき、排気ガス中の有害物質を低減できるようになる。
【符号の説明】
【００２６】
Ａ      内燃機関
Ｂ      遠赤外線発生器
Ｃ      触媒コンバータ
Ｄ      排気ガス冷却器
Ｅ      消音器
Ｆ      エアボックス
Ｇ      エアダクト
Ｈ      エアクリーナ
１      ケーシング
２      遠赤外線発生基材
３      ヒーター線
５      ケーシング
６      内管
７      小孔
８      外装管
１０    ケーシング
１１    仕切壁
１２    小孔
１３    貫通内管
１４    小孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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