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公開番号2025152877
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024055046
出願日2024-03-28
発明の名称車載エンジンのCO2回収システム
出願人マツダ株式会社
代理人弁理士法人前田特許事務所
主分類F01N 3/08 20060101AFI20251002BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】CO₂の貯蔵効率を向上させる。
【解決手段】CO₂回収システムSは、排気触媒23の下流に配置された第1吸着装置27Aと、第1吸着装置27Aと並列に接続された第2吸着装置27Bと、第1及び第2吸着装置27A,27Bの下流に配置されたガス貯蔵タンク51と、第1及び第2吸着装置27A,27Bをそれぞれ吸着状態と脱離状態とに切り替える流路切替装置5と、を備え、ガス貯蔵タンク51は、該ガス貯蔵タンク51に流入したCO₂含有ガスを外部へ放出させる放出口51bを有する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
車載エンジンのシリンダと、排気管の下流端との間に配置され、前記シリンダから排出された排気ガスを流通させるとともに、該排気ガス中のＣＯ
２
を回収する車載エンジンのＣＯ
２
回収システムであって、
排気触媒の下流に配置され、高圧時及び低温時の少なくとも一方に際しては排気ガス中のＣＯ
２
を吸着し、低圧時及び高温時の少なくとも一方に際しては吸着したＣＯ
２
を脱離するＣＯ
２
吸着材を含んで構成された第１吸着装置と、
排気ガスの流れ方向において前記第１吸着装置と並列に接続され、前記ＣＯ
２
吸着材を含んで構成された第２吸着装置と、
前記第１及び第２吸着装置の下流に配置され、該第１及び第２吸着装置の一方から脱離させたＣＯ
２
を含んだＣＯ
２
含有ガスを流入させるとともに、前記ＣＯ
２
吸着材が内蔵されたガス貯蔵タンクと、
前記第１及び第２吸着装置を、それぞれ、前記排気触媒と前記下流端との間に接続した吸着状態と、前記排気触媒から切り離されかつ前記ガス貯蔵タンクに接続された脱離状態と、に切り替える流路切替装置と、を備え、
前記ガス貯蔵タンクは、該ガス貯蔵タンクに流入したＣＯ
２
含有ガスを、該ガス貯蔵タンクの外部へ放出させる放出口を有する
ことを特徴とする車載エンジンのＣＯ
２
回収システムであって、
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
請求項１に記載された車載エンジンのＣＯ
２
回収システムにおいて、
前記放出口に接続され、前記ガス貯蔵タンクから流出するＣＯ
２
含有ガスが流れる第１流通管と、
前記第１流通管に配置され、該第１流通管を通じて流出するＣＯ
２
含有ガスの量を調整するガス量調整部と、
前記ガス量調整部を制御するコントローラと、を備え、
前記コントローラは、前記ガス量調整部を制御することで、前記第１及び第２吸着装置のうち、前記脱離状態とした吸着装置から前記ガス貯蔵タンクに流入したＣＯ
２
含有ガスのうちの所定量を、該ガス貯蔵タンクの外部へと流出させる
ことを特徴とする車載エンジンのＣＯ
２
回収システム。
【請求項３】
請求項２に記載された車載エンジンのＣＯ
２
回収システムにおいて、
前記コントローラは、前記第１及び第２吸着装置の一方からのＣＯ
２
の脱離に際し、
前記排気管のうち、前記吸着状態と前記脱着状態とで共通となる排気管の容積と、前記第１及び第２吸着装置のうち、前記脱着状態にある一方の容積と、の合算値を算出し、
前記所定量が前記合算値となるように、前記ガス量調整部を制御する
ことを特徴とする車載エンジンのＣＯ
２
回収システム。
【請求項４】
請求項２に記載された車載エンジンのＣＯ
２
回収システムにおいて、
前記第１流通管は、前記ガス貯蔵タンクを、前記第１及び第２吸着装置上流の前記排気管に接続し、
前記コントローラは、前記ガス量調整部を制御することで、前記ガス貯蔵タンクの外部へと流出させたガスを、前記第１流通管を介して前記第１及び第２吸着装置の上流に循環させる
ことを特徴とする車載エンジンのＣＯ
２
回収システム。
【請求項５】
請求項４に記載された車載エンジンのＣＯ
２
回収システムにおいて、
前記コントローラは、前記第１及び第２吸着装置の一方からのＣＯ
２
の脱離に際し、
前記一方の吸着装置から、所定の脱離期間にわたってＣＯ
２
を脱離させ、
前記脱離期間と同じ期間にわたって、前記第１流通管を介してＣＯ
２
含有ガスを放出させるとともに、該放出時におけるＣＯ
２
含有ガスの流量が一定になるように、前記ガス量調整部を制御する
ことを特徴とする車載エンジンのＣＯ
２
回収システム。
【請求項６】
請求項４に記載された車載エンジンのＣＯ
２
回収システムにおいて、
前記コントローラは、前記第１及び第２吸着装置の一方からのＣＯ
２
の脱離に際し、
前記一方の吸着装置からのＣＯ
２
の脱離期間中、前記排気管における排気ガスの圧力が所定圧力以下となるように、前記ガス量調整部を制御し、
前記コントローラは、前記車載エンジンの運転状態に基づいて、前記所定圧力を決定する
ことを特徴とする車載エンジンのＣＯ
２
回収システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、車載エンジンのＣＯ
２
回収システムに関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、内燃機関のＣＯ
２
分離装置が開示されている。この分離装置は、第１及び第２ＣＯ
２
吸着器と、第１及び第２ＣＯ
２
吸着器の下流に配置されたガス貯蔵タンクと、上流側切替バルブ及び下流側切替バルブと、を備えている。
【０００３】
ここで、ＣＯ２吸着器には、温度に応じてＣＯ
２
を吸着及び脱離可能な所定の吸着材が設けられている。上流側切替バルブ及び下流側切替バルブは、第１及び第２ＣＯ
２
吸着器と、ガス貯蔵タンクとを結んだ流路構造を切り替える。上流側切替バルブ及び下流側切替バルブを制御することで、第１及び第２ＣＯ
２
吸着器のうち、排気ガスからＣＯ
２
を吸着する一方と、ガス貯蔵タンクに接続されて脱離したＣＯ
２
を貯蔵させる他方と、を互い違いに切り替えることができる。
【０００４】
また、特許文献２には、二酸化炭素回収装置の一例が開示されている。この装置は、第１吸着材が収容された吸着タンクを備えている。ここで、第１吸着材は、排気ガスに含まれる二酸化炭素を吸着するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２３－１１８５２８号公報
特開２０１６－１３１９２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、前記特許文献１に記載されているように流路構造を切り替えるように構成した場合、排気ガスを流通させて、その排気ガスからＣＯ
２
を吸着するＣＯ
２
吸着器と、排気ガスの流通から切り離されて、ガス貯蔵タンクへと脱離したＣＯ
２
を送り込むＣＯ
２
吸着器と、がそれぞれ交互に切り替わることになる。
【０００７】
この場合、脱離したＣＯ
２
を送り込む側のＣＯ
２
吸着器も、それ以前は排気ガスが流通していたことになる。その場合、ＣＯ
２
吸着器からガス貯蔵タンクへと通じる排気管の一部には、窒素等、ＣＯ
２
以外の排気ガス含有物が残存することになる。
【０００８】
そのため、ガス貯蔵タンクには、ＣＯ
２
吸着器から脱離したＣＯ
２
に加えて、排気管の一部に残存した窒素等の含有物も送り込まれることになる。ガス貯蔵タンクは、窒素等の含有物が送られた分だけ高圧になる。ガス貯蔵タンクの最大圧力には限度があるため、その限度内に収めるためには、ガス貯蔵タンクにおけるＣＯ
２
の貯蔵量を犠牲にする必要がある。このことは、ＣＯ
２
の貯蔵効率を確保する上で不都合である。
【０００９】
こうした問題に対し、特許文献２に記載されているような第１吸着材の代わりに、窒素ガスを吸着可能な吸着材をガス貯蔵タンクに内蔵させることが考えられる。しかしながら、そのような方策は、ガス貯蔵タンクの製造コスト、吸着材のレイアウト等の観点で不都合である。
【００１０】
本開示は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ＣＯ
２
の貯蔵効率を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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