JPH0713456B2 - エンジンの排気浄化装置 - Google Patents
エンジンの排気浄化装置Info
- Publication number
- JPH0713456B2 JPH0713456B2 JP10540287A JP10540287A JPH0713456B2 JP H0713456 B2 JPH0713456 B2 JP H0713456B2 JP 10540287 A JP10540287 A JP 10540287A JP 10540287 A JP10540287 A JP 10540287A JP H0713456 B2 JPH0713456 B2 JP H0713456B2
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- JP
- Japan
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- exhaust
- exhaust gas
- discharge
- electrodes
- nitrogen oxide
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、無声放電場を利用したエンジンの排気浄化装
置に関するものである。
置に関するものである。
（従来技術） ガソリンエンジンあるいはディーゼルエンジン（以下、
単にエンジンという）の排気ガス中には、CO（一酸化炭
素）、CO2（二酸化炭素）、HC（炭化水素）、NOx（窒素
酸化物）等が含有されており、これらのうちでも窒素酸
化物NOxは、光化学スモッグの主原因となるものであ
り、最も有害なものとされている。
単にエンジンという）の排気ガス中には、CO（一酸化炭
素）、CO2（二酸化炭素）、HC（炭化水素）、NOx（窒素
酸化物）等が含有されており、これらのうちでも窒素酸
化物NOxは、光化学スモッグの主原因となるものであ
り、最も有害なものとされている。
そこで、この窒素酸化物NOxを除去するために、従来か
ら種々の方法が試みられている。例えば、触媒コンバー
タにより有害ガスを還元せしめて無害化する方法等が採
用されているが、この還元法では、排気中にO2が十分存
在する時は窒素酸化物NOxの除去が行えない場合が生ず
るという問題が残る。
ら種々の方法が試みられている。例えば、触媒コンバー
タにより有害ガスを還元せしめて無害化する方法等が採
用されているが、この還元法では、排気中にO2が十分存
在する時は窒素酸化物NOxの除去が行えない場合が生ず
るという問題が残る。
一方、近年、窒素酸化物NOxの除去に電気エネルギーを
用いる方法の研究が進められており、無声放電（ガラス
等の誘電体を電極間に介在させて高電圧をかけたときに
空隙中に生ずる放電）により、窒素酸化物NOxがO2とN2
とに分解せしめられるとの報告がある。この点に着目し
た先行技術としては、エンジンの排気管にコロナ放電に
より窒素酸化物を解離除去する如く作用する解離筒を接
続したものが既に提案されており、この場合における解
離筒は、該解離筒周壁に軸心方向に向けて突設したコロ
ナ放電針と軸心部に設置されたセンターポールとの間に
コロナ放電を生起せしめるように構成されている（特開
昭61-31615号公報参照）。
用いる方法の研究が進められており、無声放電（ガラス
等の誘電体を電極間に介在させて高電圧をかけたときに
空隙中に生ずる放電）により、窒素酸化物NOxがO2とN2
とに分解せしめられるとの報告がある。この点に着目し
た先行技術としては、エンジンの排気管にコロナ放電に
より窒素酸化物を解離除去する如く作用する解離筒を接
続したものが既に提案されており、この場合における解
離筒は、該解離筒周壁に軸心方向に向けて突設したコロ
ナ放電針と軸心部に設置されたセンターポールとの間に
コロナ放電を生起せしめるように構成されている（特開
昭61-31615号公報参照）。
（発明が解決しようとする問題点） 上記公知例の場合、排気管に接続された解離筒内におい
ては、コロナ放電場による窒素酸化物NOxの解離が行な
われるが、該放電場における排気の流れに対する対策、
即ち、放電場と排気との接触面積の増大あるいは排気の
乱流化促進等が図られていないため、窒素酸化物NOxの
解離除去が不十分となるおそれがある。
ては、コロナ放電場による窒素酸化物NOxの解離が行な
われるが、該放電場における排気の流れに対する対策、
即ち、放電場と排気との接触面積の増大あるいは排気の
乱流化促進等が図られていないため、窒素酸化物NOxの
解離除去が不十分となるおそれがある。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、正負の電
極を交互に排気通路内に配設することによって、放電場
の多層化および排気の乱流化促進を図り、以って放電場
と排気との接触面積を増大せしめて、窒素酸化物NOxの
解離除去作用の増大を企図することを目的とするもので
ある。
極を交互に排気通路内に配設することによって、放電場
の多層化および排気の乱流化促進を図り、以って放電場
と排気との接触面積を増大せしめて、窒素酸化物NOxの
解離除去作用の増大を企図することを目的とするもので
ある。
（問題点を解決するための手段） 本発明では、上記問題点を解決するための手段として、
エンジンからの排気が流通する排気通路内に、排気流通
方向に正負交互に配列された多数の放電用電極を配設す
るとともに、これらの電極を、排気流通方向に直交する
方向に横切る導電線を排気の流通を許容すべく構成され
た絶縁体に担持せしめて構成している。
エンジンからの排気が流通する排気通路内に、排気流通
方向に正負交互に配列された多数の放電用電極を配設す
るとともに、これらの電極を、排気流通方向に直交する
方向に横切る導電線を排気の流通を許容すべく構成され
た絶縁体に担持せしめて構成している。
（作用） 本発明では、上記手段によって次のような作用が得られ
る。
る。
即ち、排気通路内においては、排気流通方向に多層配列
された電極によって多層化された無声放電場が生起せし
められることとなり、排気と放電場との接触面積の増大
が図られるとともに、放電強度も増大せしめられること
となり、排気中の窒素酸化物NOxの解離除去作用が大幅
に向上することとなる。また、電極が、排気流通方向に
直交する方法に横切る導電線を排気の流通を許容すべく
構成された絶縁体に担持せしめて構成されていることに
より、排気通路内への電極の組付および電極間の間隔の
安定性向上が図れるとともに、電極による排気の乱流化
促進による放電場と排気との接触面積増大をも図れる。
上記の如き接触面積の増大は、排気中の窒素酸化物NOx
の解離除去率の向上に大いに寄与することとなる。
された電極によって多層化された無声放電場が生起せし
められることとなり、排気と放電場との接触面積の増大
が図られるとともに、放電強度も増大せしめられること
となり、排気中の窒素酸化物NOxの解離除去作用が大幅
に向上することとなる。また、電極が、排気流通方向に
直交する方法に横切る導電線を排気の流通を許容すべく
構成された絶縁体に担持せしめて構成されていることに
より、排気通路内への電極の組付および電極間の間隔の
安定性向上が図れるとともに、電極による排気の乱流化
促進による放電場と排気との接触面積増大をも図れる。
上記の如き接触面積の増大は、排気中の窒素酸化物NOx
の解離除去率の向上に大いに寄与することとなる。
（実施例） 以下、添付の図面を参照して、本発明の好適な実施例を
説明する。
説明する。
本実施例にかかる排気浄化装置は、第１図図示の如く、
エンジン１からの排気通路２の途中に形成された放電室
2a内に設けられる電極3,3・・・と、これらの電極3,3・
・・に対して高電圧を印加する高電圧発生装置４とによ
って構成されている。前記各電極３は、絶縁体を構成す
る円盤状のセラミックフォーム５の一方側表面に複数の
導電線6,6・・・を網目状に担持させて構成されてい
る。前記セラミックフォーム５は、第２図に拡大図示す
る如く、アトランダムな方向に向かう多数の通孔7,7・
・・を有する多孔質部材であり且つ非常に耐熱性に富ん
だ部材である。つまり、このセラミックフォーム５は、
前記通孔7,7・・・の存在により排気Ｇの流通を許容す
ることとなっているのである。しかして、これら電極3,
3・・・は、放電室2a内において排気Ｇの流通方向に前
記導電線6,6・・・側が直面する如くして適宜間隔をお
いて配設されており、正負電極が交互に配列されるよう
に前記高電圧発生装置４に接続されている。かくして、
各電極3,3・・・に高電圧発生装置４からの高電圧を印
加せしめることにより、電極3,3・・・間に無声放電が
生起せしめられることとなり、該無声放電により生起さ
れた放電場を流通する排気Ｇ中の窒素酸化物NOxは、酸
素O2と窒素N2とに解離されることとなるのである。な
お、解離後の酸素O2は、分子間の親和力の差によって窒
素N2と再結合することなく、排気Ｇ中の一酸化炭素COと
結合して無害の二酸化炭素CO2となって系外へ排出さ
れ、その結果、窒素酸化物NOxの解離によって生じた無
害の窒素N2は、そのままの状態で系外へ排出されること
となる。
エンジン１からの排気通路２の途中に形成された放電室
2a内に設けられる電極3,3・・・と、これらの電極3,3・
・・に対して高電圧を印加する高電圧発生装置４とによ
って構成されている。前記各電極３は、絶縁体を構成す
る円盤状のセラミックフォーム５の一方側表面に複数の
導電線6,6・・・を網目状に担持させて構成されてい
る。前記セラミックフォーム５は、第２図に拡大図示す
る如く、アトランダムな方向に向かう多数の通孔7,7・
・・を有する多孔質部材であり且つ非常に耐熱性に富ん
だ部材である。つまり、このセラミックフォーム５は、
前記通孔7,7・・・の存在により排気Ｇの流通を許容す
ることとなっているのである。しかして、これら電極3,
3・・・は、放電室2a内において排気Ｇの流通方向に前
記導電線6,6・・・側が直面する如くして適宜間隔をお
いて配設されており、正負電極が交互に配列されるよう
に前記高電圧発生装置４に接続されている。かくして、
各電極3,3・・・に高電圧発生装置４からの高電圧を印
加せしめることにより、電極3,3・・・間に無声放電が
生起せしめられることとなり、該無声放電により生起さ
れた放電場を流通する排気Ｇ中の窒素酸化物NOxは、酸
素O2と窒素N2とに解離されることとなるのである。な
お、解離後の酸素O2は、分子間の親和力の差によって窒
素N2と再結合することなく、排気Ｇ中の一酸化炭素COと
結合して無害の二酸化炭素CO2となって系外へ排出さ
れ、その結果、窒素酸化物NOxの解離によって生じた無
害の窒素N2は、そのままの状態で系外へ排出されること
となる。
前記放電室2aの上流側には、排気通路２内を流通する排
気Ｇ中に含まれるパティキュレート（即ち、微粒子状排
出物質）におけるDRY SOOT（即ち、炭化物等）の濃度変
動を検出するための電流検出器８が付設されている。該
電流検出器８は、その検出端子8a,8aを排気通路２内に
臨ましめることにより、これら検出端子8a,8a間におけ
る排気Ｇの導電性の変動を検出する作用をなすものであ
り、該導電性の変動は、排気Ｇ中において導電性に富ん
でいるDRY SOOTの濃度変動を表している。なお、排気Ｇ
中におけるDRY SOOTの濃度変動と窒素酸化物NOxの濃度
変動との間には相関性があることは良く知られている事
実である。従って、前記電流検出器８による導電性変動
の検出により、排気Ｇ中における窒素酸化物NOxの濃度
変動が検出されることとなる。そこで、本実施例では、
前記電流検出器８により検出された電流変動を増幅手段
９によって増幅させた後、電力制御手段10にフィードバ
ックし、該電力制御手段10によって前記高電圧発生装置
４の出力電圧を制御するようにしている。このようにす
ると、電流検出器８の検出値（換言すれば、換気Ｇ中の
窒素酸化物NOxの濃度）に対応させて高電圧発生装置４
による印加電圧の制御が行えることとなり、必要最小限
の消費電力での無声放電により所期の目的である窒素酸
化物NOxの解離除去が行えることとなるのである。
気Ｇ中に含まれるパティキュレート（即ち、微粒子状排
出物質）におけるDRY SOOT（即ち、炭化物等）の濃度変
動を検出するための電流検出器８が付設されている。該
電流検出器８は、その検出端子8a,8aを排気通路２内に
臨ましめることにより、これら検出端子8a,8a間におけ
る排気Ｇの導電性の変動を検出する作用をなすものであ
り、該導電性の変動は、排気Ｇ中において導電性に富ん
でいるDRY SOOTの濃度変動を表している。なお、排気Ｇ
中におけるDRY SOOTの濃度変動と窒素酸化物NOxの濃度
変動との間には相関性があることは良く知られている事
実である。従って、前記電流検出器８による導電性変動
の検出により、排気Ｇ中における窒素酸化物NOxの濃度
変動が検出されることとなる。そこで、本実施例では、
前記電流検出器８により検出された電流変動を増幅手段
９によって増幅させた後、電力制御手段10にフィードバ
ックし、該電力制御手段10によって前記高電圧発生装置
４の出力電圧を制御するようにしている。このようにす
ると、電流検出器８の検出値（換言すれば、換気Ｇ中の
窒素酸化物NOxの濃度）に対応させて高電圧発生装置４
による印加電圧の制御が行えることとなり、必要最小限
の消費電力での無声放電により所期の目的である窒素酸
化物NOxの解離除去が行えることとなるのである。
ついで、図示の実施例にかかる排気浄化装置の作用を説
明する。
明する。
エンジン１の作動により生じた排気Ｇは、排気通路２を
通って放電室2aに至るが、該放電室2aにおいては、高電
圧発生装置４により高電圧を印加された電極3,3・・・
間に無声放電による放電場が生起せしめられている。従
って、放電室2a内に流入せしめられた排気Ｇ中に含まれ
る有害な窒素酸化物NOxは、前記放電場の作用により酸
素O2と窒素N2とに解離せしめられることとなる。そし
て、解離後の酸素O2は、分子間の親和力の差により窒素
N2と再結合することなく、排気Ｇ中の一酸化炭素COと結
合して無害の二酸化炭素CO2となって系外へ排出され
る。かくして、窒素酸化物NOxの解離によって生じた無
害の窒素N2は、そのままの状態で系外へ排出されること
となるのである。
通って放電室2aに至るが、該放電室2aにおいては、高電
圧発生装置４により高電圧を印加された電極3,3・・・
間に無声放電による放電場が生起せしめられている。従
って、放電室2a内に流入せしめられた排気Ｇ中に含まれ
る有害な窒素酸化物NOxは、前記放電場の作用により酸
素O2と窒素N2とに解離せしめられることとなる。そし
て、解離後の酸素O2は、分子間の親和力の差により窒素
N2と再結合することなく、排気Ｇ中の一酸化炭素COと結
合して無害の二酸化炭素CO2となって系外へ排出され
る。かくして、窒素酸化物NOxの解離によって生じた無
害の窒素N2は、そのままの状態で系外へ排出されること
となるのである。
本実施例の場合、放電室2aにおける放電場が、排気流通
方向に多段配列された電極3,3・・・により生起せしめ
られる多層の放電場となるとともに、電極3,3・・・の
絶縁体（即ち、セラミックフォーム）５に形成されてい
る多数の通孔7,7・・・の存在により排気Ｇが乱流化さ
れるところから、排気Ｇと放電場との接触面積が大幅に
増大せしめられ、窒素酸化物NOxの解離増進に大いに寄
与することとなる。
方向に多段配列された電極3,3・・・により生起せしめ
られる多層の放電場となるとともに、電極3,3・・・の
絶縁体（即ち、セラミックフォーム）５に形成されてい
る多数の通孔7,7・・・の存在により排気Ｇが乱流化さ
れるところから、排気Ｇと放電場との接触面積が大幅に
増大せしめられ、窒素酸化物NOxの解離増進に大いに寄
与することとなる。
また、本実施例における電極３の如く、絶縁多５として
のセラミックフォームに導電線6,6・・・を担持する構
成とすると、放電室2aへの電極３の組付および電極3,3
・・・間の間隔の安定性確保を極めて容易に行うことが
できる。
のセラミックフォームに導電線6,6・・・を担持する構
成とすると、放電室2aへの電極３の組付および電極3,3
・・・間の間隔の安定性確保を極めて容易に行うことが
できる。
上記実施例における電極３としては、第１図図示のもの
の他、第３図図示の如く、多数の通孔7,7・・・を有す
るガラス製絶縁体５内に導電線6,6・・・を網目状に配
設したもの、あるいは第４図図示の如く、絶縁体として
作用する渦巻き状のパイレックス管５内に導電線６を配
設したものなどを採用してもよい。要するに、電極３と
しては、排気流通方向に直交する方向に横切る導電線６
を排気Ｇの流通を許容すべく構成された絶縁体５に担持
せしめて構成されたものであればよいのである。なお、
導電線６として、コイル状のものを使用してもよく、そ
の場合、放電表面積が増大するところから、放電強度が
増大する。さらに、高電圧発生部を金属材料で構成して
アースさせ、且つリード線部分をシールド線で構成する
ことにより、ノイズ発生を防止するようにすることが望
ましい。
の他、第３図図示の如く、多数の通孔7,7・・・を有す
るガラス製絶縁体５内に導電線6,6・・・を網目状に配
設したもの、あるいは第４図図示の如く、絶縁体として
作用する渦巻き状のパイレックス管５内に導電線６を配
設したものなどを採用してもよい。要するに、電極３と
しては、排気流通方向に直交する方向に横切る導電線６
を排気Ｇの流通を許容すべく構成された絶縁体５に担持
せしめて構成されたものであればよいのである。なお、
導電線６として、コイル状のものを使用してもよく、そ
の場合、放電表面積が増大するところから、放電強度が
増大する。さらに、高電圧発生部を金属材料で構成して
アースさせ、且つリード線部分をシールド線で構成する
ことにより、ノイズ発生を防止するようにすることが望
ましい。
本発明は、上記実施例の構成に限定されるものではな
く、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜設計変更
可能なことは勿論である。
く、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜設計変更
可能なことは勿論である。
（発明の効果） 叙上の如く、本発明によれば、エンジンからの排気が流
通する排気通路内に、排気流通方向に正負交互に配列さ
れた多数の放電用電極を配設するとともに、これらの電
極を、排気流通方向に直交する方向に横切る導電線を排
気の流通を許容すべく構成された絶縁体に担持せしめて
構成するようにしたので、排気通路内において、排気流
通方向に多層配列された電極によって多層化された無声
放電場が生起せしめられるとともに、排気と放電場との
接触面積の増大が図られ、しかも放電強度も増大せしめ
られることとなり、排気中の窒素酸化物NOxの解離除去
作用が大幅に向上するという優れた効果がある。
通する排気通路内に、排気流通方向に正負交互に配列さ
れた多数の放電用電極を配設するとともに、これらの電
極を、排気流通方向に直交する方向に横切る導電線を排
気の流通を許容すべく構成された絶縁体に担持せしめて
構成するようにしたので、排気通路内において、排気流
通方向に多層配列された電極によって多層化された無声
放電場が生起せしめられるとともに、排気と放電場との
接触面積の増大が図られ、しかも放電強度も増大せしめ
られることとなり、排気中の窒素酸化物NOxの解離除去
作用が大幅に向上するという優れた効果がある。
また、電極が、排気流通方向に直交する方向に横切る導
電線を排気の流通を許容すべく構成された絶縁体に担持
せしめて構成されていることにより、排気通路内への電
極の組付作業性の向上および電極間の間隔の安定性の確
保を図り得るという効果もある。
電線を排気の流通を許容すべく構成された絶縁体に担持
せしめて構成されていることにより、排気通路内への電
極の組付作業性の向上および電極間の間隔の安定性の確
保を図り得るという効果もある。
第１図は本発明の実施例にかかるエンジンの排気浄化装
置の概略を示す断面図、第２図は第１図の排気浄化装置
に使用されている電極における絶縁体であるセラミック
フォームの拡大表面図、第３図および第４図は電極の二
つの変形例を示す部分正面図および正面図である。 １……エンジン ２……排気通路 ３……電極 ５……絶縁体 ６……導電線 Ｇ……排気
置の概略を示す断面図、第２図は第１図の排気浄化装置
に使用されている電極における絶縁体であるセラミック
フォームの拡大表面図、第３図および第４図は電極の二
つの変形例を示す部分正面図および正面図である。 １……エンジン ２……排気通路 ３……電極 ５……絶縁体 ６……導電線 Ｇ……排気
Claims (1)
- 【請求項１】エンジンからの排気が流通する排気通路内
に、排気流通方向に正負交互に配列された多数の放電用
電極が配設されており、これらの電極は、排気流通方向
に直交する方向に横切る導電線を排気の流通を許容すべ
く構成された絶縁体に担持せしめて構成されていること
を特徴とするエンジンの排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10540287A JPH0713456B2 (ja) | 1987-04-28 | 1987-04-28 | エンジンの排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10540287A JPH0713456B2 (ja) | 1987-04-28 | 1987-04-28 | エンジンの排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63272911A JPS63272911A (ja) | 1988-11-10 |
| JPH0713456B2 true JPH0713456B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=14406631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10540287A Expired - Lifetime JPH0713456B2 (ja) | 1987-04-28 | 1987-04-28 | エンジンの排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0713456B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5199257A (en) * | 1989-02-10 | 1993-04-06 | Centro Sviluppo Materiali S.P.A. | Device for removal of particulates from exhaust and flue gases |
| US5419123A (en) * | 1993-03-29 | 1995-05-30 | Unlimited Technologies, Inc. | Emission control device and method |
| US7534401B2 (en) | 2001-03-16 | 2009-05-19 | Global Environmental Concepts, Llc | Arcing electron stream apparatus and method |
| ATE296946T1 (de) * | 2001-03-16 | 2005-06-15 | Global Environmental Concepts | Abgasreinigungsvorrichtung und -verfahren |
-
1987
- 1987-04-28 JP JP10540287A patent/JPH0713456B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63272911A (ja) | 1988-11-10 |
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