JPH09329015A - コロナ放電素子およびそれを用いたガス処理装置 - Google Patents
コロナ放電素子およびそれを用いたガス処理装置Info
- Publication number
- JPH09329015A JPH09329015A JP15253396A JP15253396A JPH09329015A JP H09329015 A JPH09329015 A JP H09329015A JP 15253396 A JP15253396 A JP 15253396A JP 15253396 A JP15253396 A JP 15253396A JP H09329015 A JPH09329015 A JP H09329015A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- discharge
- gas
- porous filter
- electrodes
- corona discharge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0892—Electric or magnetic treatment, e.g. dissociation of noxious components
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
- F01N2240/28—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a plasma reactor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Electrostatic Separation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 排ガス中の粒子状汚染物質とガス状汚染物質
を同時に除去する。 【解決手段】 一対の電極間に誘電体で作成された多孔
質フィルタ層と、稠密な誘電体で作成された誘電体層を
介在し、両電極間に交流高圧電源を接続し、多孔質フィ
ルタの表面とその内部の細孔の壁面に発生するラジカル
やオゾンで、そこを通過するガス状及び粒子状有害物質
を酸化及び還元して安全なガスにする。
を同時に除去する。 【解決手段】 一対の電極間に誘電体で作成された多孔
質フィルタ層と、稠密な誘電体で作成された誘電体層を
介在し、両電極間に交流高圧電源を接続し、多孔質フィ
ルタの表面とその内部の細孔の壁面に発生するラジカル
やオゾンで、そこを通過するガス状及び粒子状有害物質
を酸化及び還元して安全なガスにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はディーゼルエンジ
ン、各種ボイラーなどの排気ガス中に含まれる粒子状汚
染物質ならびにガス状汚染物質を除去・分解したり、各
種有機溶剤や有機塩素剤、悪臭などを含有するガスを浄
化するためのコロナ放電素子ならびにそれを用いたガス
処理装置に関するものである。
ン、各種ボイラーなどの排気ガス中に含まれる粒子状汚
染物質ならびにガス状汚染物質を除去・分解したり、各
種有機溶剤や有機塩素剤、悪臭などを含有するガスを浄
化するためのコロナ放電素子ならびにそれを用いたガス
処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のコロナ放電素子は図９に示すよう
に２つの絶縁された電極１ａ、４ａ間に稠密な誘電体２
ａを挟み込み、該両電極間に交流高電圧またはパルス電
圧９を印加することにより無声放電と呼ばれる形式の放
電を発生させたり、図１０に示すように稠密な誘電体２
ａの一側面に誘導電極１ａを、他側面に放電電極４ｂを
設け該両電極間に交流高電圧またはパルス電圧を印加す
ることにより沿面放電と呼ばれる形式の放電を発生させ
ていた。
に２つの絶縁された電極１ａ、４ａ間に稠密な誘電体２
ａを挟み込み、該両電極間に交流高電圧またはパルス電
圧９を印加することにより無声放電と呼ばれる形式の放
電を発生させたり、図１０に示すように稠密な誘電体２
ａの一側面に誘導電極１ａを、他側面に放電電極４ｂを
設け該両電極間に交流高電圧またはパルス電圧を印加す
ることにより沿面放電と呼ばれる形式の放電を発生させ
ていた。
【０００３】また、ディーゼルエンジンの排気ガス中に
含まれる粒子状汚染物質を除去するために図１１に示す
ような蜂の巣状のセラミックフィルタ１１を用い、処理
対象ガス５がガス入口１２から入って多孔質セラミック
フィルタ１１を通過ガス１０で示すように通過する際に
粒子状汚染物質を分離除去し、ガス出口１３から処理終
了ガス６として排出していた。
含まれる粒子状汚染物質を除去するために図１１に示す
ような蜂の巣状のセラミックフィルタ１１を用い、処理
対象ガス５がガス入口１２から入って多孔質セラミック
フィルタ１１を通過ガス１０で示すように通過する際に
粒子状汚染物質を分離除去し、ガス出口１３から処理終
了ガス６として排出していた。
【０００４】このような従来の無声放電コロナ放電素子
や沿面放電コロナ放電素子ではプラズマを発生させ、プ
ラズマ中に生成されるラジカルと排ガス中のガス状汚染
物質との化学反応を発生させることはできたが、粒子状
汚染物質は除去することはできなかった。
や沿面放電コロナ放電素子ではプラズマを発生させ、プ
ラズマ中に生成されるラジカルと排ガス中のガス状汚染
物質との化学反応を発生させることはできたが、粒子状
汚染物質は除去することはできなかった。
【０００５】また、無声放電コロナ放電素子や沿面放電
コロナ放電素子で発生するプラズマは放電空間３ａの空
隙で疎らに発生する極細いチャネルや稠密な誘電体の表
面で形成される結果、ラジカルと排ガス中のガス状汚染
物質の分子との衝突確率が小さく処理に時間がかかって
いた。
コロナ放電素子で発生するプラズマは放電空間３ａの空
隙で疎らに発生する極細いチャネルや稠密な誘電体の表
面で形成される結果、ラジカルと排ガス中のガス状汚染
物質の分子との衝突確率が小さく処理に時間がかかって
いた。
【０００６】一方、セラミックフィルタではディーゼル
排ガス中のカーボンを主成分とする粒子状汚染物質は除
去することはできたが、ガス状汚染物質に対しては効果
がなかった。
排ガス中のカーボンを主成分とする粒子状汚染物質は除
去することはできたが、ガス状汚染物質に対しては効果
がなかった。
【０００７】さらに、セラミックフィルタで排ガス中よ
り除去した粒子状汚染物質はフィルタ上に蓄積され目詰
りを生じるため、定期的に加熱してカーボンを燃焼させ
て取り除く作業が必要であった。
り除去した粒子状汚染物質はフィルタ上に蓄積され目詰
りを生じるため、定期的に加熱してカーボンを燃焼させ
て取り除く作業が必要であった。
【０００８】その際、局所的に温度が異常上昇してセラ
ミックフィルタが破損する場合があった。
ミックフィルタが破損する場合があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は排ガ
ス中の粒子状汚染物質とガス状汚染物質を同時に除去す
ることで清浄なガスとして外部に放出できるようにする
ことである。
ス中の粒子状汚染物質とガス状汚染物質を同時に除去す
ることで清浄なガスとして外部に放出できるようにする
ことである。
【００１０】他の目的はプラズマで生成されるラジカル
とガス状汚染物質分子との衝突確率を高めて、そのガス
状汚染物質分子を酸化作用と還元作用で分解して安全な
分子に変換するために要する時間（処理時間）を短くす
ることである。
とガス状汚染物質分子との衝突確率を高めて、そのガス
状汚染物質分子を酸化作用と還元作用で分解して安全な
分子に変換するために要する時間（処理時間）を短くす
ることである。
【００１１】また他の目的は、ディーゼル排ガス中のカ
ーボンを主成分とする粒子状汚染物質を分解する場合、
プラズマにより低温で二酸化炭素として除去し、前記セ
ラミックフィルタの局所加熱による破損などを防止する
ことである。
ーボンを主成分とする粒子状汚染物質を分解する場合、
プラズマにより低温で二酸化炭素として除去し、前記セ
ラミックフィルタの局所加熱による破損などを防止する
ことである。
【００１２】さらに他の目的は、ディーゼル排ガス中の
カーボンを主成分とする粒子状汚染物質を排ガス中の窒
素酸化物の還元剤として作用させ、窒素酸化物を窒素に
変換して処理することである。
カーボンを主成分とする粒子状汚染物質を排ガス中の窒
素酸化物の還元剤として作用させ、窒素酸化物を窒素に
変換して処理することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この発明のコロナ放電素
子およびそれを用いた処理装置は金属や半導体などで作
製された互に絶縁された一対の電極間に、セラミックな
どの誘電体で作製した多孔質フィルタとアルミナなどの
セラミックや、石英ガラスなどのガラスで作製した稠密
な誘電体を夫々少なくとも１つずつ挟み込んでコロナ放
電素子を構成し、該両電極間に交流高電圧もしくはパル
ス高電圧を印加して沿面放電、無声放電、ボイド放電の
少なくとも１つの放電形態を有するコロナ放電を発生さ
せ、非平衡プラズマを発生させるものである。
子およびそれを用いた処理装置は金属や半導体などで作
製された互に絶縁された一対の電極間に、セラミックな
どの誘電体で作製した多孔質フィルタとアルミナなどの
セラミックや、石英ガラスなどのガラスで作製した稠密
な誘電体を夫々少なくとも１つずつ挟み込んでコロナ放
電素子を構成し、該両電極間に交流高電圧もしくはパル
ス高電圧を印加して沿面放電、無声放電、ボイド放電の
少なくとも１つの放電形態を有するコロナ放電を発生さ
せ、非平衡プラズマを発生させるものである。
【００１４】この時、排ガスなどの処理対象ガスを該多
孔質フィルタを通過させる過程で粒子状汚染物質を多孔
質フィルタ上に堆積して排ガスから分離するものであ
る。
孔質フィルタを通過させる過程で粒子状汚染物質を多孔
質フィルタ上に堆積して排ガスから分離するものであ
る。
【００１５】同時に、多孔質フィルタ表面上では沿面放
電が、内部の微小空隙状の細孔内ではボイド放電が、多
孔質フィルタの両側もしくは片側では無声放電が、それ
らの各放電の少なくとも１つが発生しており、放電プラ
ズマで生成されるラジカルとガス状汚染物質が多孔質フ
ィルタの表面及び内部の細孔内で衝突するために、従来
の放電空間におけるガス中のみで衝突する場合と比較し
て衝突確率が大きくなり、ガス状汚染物質の酸化・還元
反応が促進され処理時間が低減できる。
電が、内部の微小空隙状の細孔内ではボイド放電が、多
孔質フィルタの両側もしくは片側では無声放電が、それ
らの各放電の少なくとも１つが発生しており、放電プラ
ズマで生成されるラジカルとガス状汚染物質が多孔質フ
ィルタの表面及び内部の細孔内で衝突するために、従来
の放電空間におけるガス中のみで衝突する場合と比較し
て衝突確率が大きくなり、ガス状汚染物質の酸化・還元
反応が促進され処理時間が低減できる。
【００１６】特に、ディーゼルエンジンから排出される
排ガスでは、排ガス中のカーボンを主成分とする粒子状
汚染物質は多孔質フィルタで濾過される際、そのフィル
タ上に堆積するが、そこに存在する放電プラズマ中の酸
化性ラジカルの作用で二酸化炭素に酸化され、ガス状物
質となって前記フィルタ上から除去される。
排ガスでは、排ガス中のカーボンを主成分とする粒子状
汚染物質は多孔質フィルタで濾過される際、そのフィル
タ上に堆積するが、そこに存在する放電プラズマ中の酸
化性ラジカルの作用で二酸化炭素に酸化され、ガス状物
質となって前記フィルタ上から除去される。
【００１７】この時、カーボンを主成分とする粒子状汚
染物質の二酸化炭素への酸化反応は低温で進行するた
め、セラミックフィルタの損傷につながる局所加熱など
の問題は発生しない。
染物質の二酸化炭素への酸化反応は低温で進行するた
め、セラミックフィルタの損傷につながる局所加熱など
の問題は発生しない。
【００１８】また、ディーゼルエンジンから排出される
排ガスは酸素濃度が高いため、放電生成プラズマだけで
は排ガス中の窒素酸化物は一層高次の酸化物、例えば一
酸化窒素は二酸化窒素に酸化されるのみで、排ガス中の
窒素酸化物を除去することが難しいが、カーボン状粒子
の共存で、特に、セラミックフィルタの表面で放電生成
プラズマの作用を受けると窒素酸化物は窒素にまで還元
されるため、排ガス中の窒素酸化物を除去することが可
能となる。
排ガスは酸素濃度が高いため、放電生成プラズマだけで
は排ガス中の窒素酸化物は一層高次の酸化物、例えば一
酸化窒素は二酸化窒素に酸化されるのみで、排ガス中の
窒素酸化物を除去することが難しいが、カーボン状粒子
の共存で、特に、セラミックフィルタの表面で放電生成
プラズマの作用を受けると窒素酸化物は窒素にまで還元
されるため、排ガス中の窒素酸化物を除去することが可
能となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】金属や半導体などで作製された互
に絶縁された一対の電極間にアルミナセラミックなどの
誘電体で作製した多孔質フィルタと、アルミナなどのセ
ラミックや石英ガラスなどのガラスで作製した稠密な誘
電体を、少なくとも１つずつ挟み込んだコロナ放電素子
を構成し、両電極間に交流高電圧もしくはパルス高電圧
を印加することで沿面放電、無声放電、ボイド放電の少
なくとも１つの放電形態を有するコロナ放電を発生させ
非平衡プラズマを発生させる。
に絶縁された一対の電極間にアルミナセラミックなどの
誘電体で作製した多孔質フィルタと、アルミナなどのセ
ラミックや石英ガラスなどのガラスで作製した稠密な誘
電体を、少なくとも１つずつ挟み込んだコロナ放電素子
を構成し、両電極間に交流高電圧もしくはパルス高電圧
を印加することで沿面放電、無声放電、ボイド放電の少
なくとも１つの放電形態を有するコロナ放電を発生させ
非平衡プラズマを発生させる。
【００２０】処理対象排ガスを上記コロナ放電素子の多
孔質フィルタを通過させて浄化する場合は、該多孔質フ
ィルタの内部にそこを通過させるためのガス流路を設け
る。
孔質フィルタを通過させて浄化する場合は、該多孔質フ
ィルタの内部にそこを通過させるためのガス流路を設け
る。
【００２１】処理対象排ガス中の粒子状汚染物質は多孔
質フィルタにより濾過される際、除去され、ガス状汚染
物質は放電プラズマで生成されるラジカルにより安全な
ガスに分解して除去される。
質フィルタにより濾過される際、除去され、ガス状汚染
物質は放電プラズマで生成されるラジカルにより安全な
ガスに分解して除去される。
【００２２】特に、処理対象排ガスがディーゼルエンジ
ンの排ガスの場合、カーボンを主成分とする粒子状汚染
物質は多孔質フィルタで濾過される際、放電プラズマの
作用で低温酸化して二酸化炭素に変換されて放出される
ため、多孔質フィルタは常に目詰まりのない状態が保持
されるうえに、排ガス中のガス状汚染物質の窒素酸化物
を放電プラズマの作用の下で還元して安全な窒素ガスと
して放出できる。
ンの排ガスの場合、カーボンを主成分とする粒子状汚染
物質は多孔質フィルタで濾過される際、放電プラズマの
作用で低温酸化して二酸化炭素に変換されて放出される
ため、多孔質フィルタは常に目詰まりのない状態が保持
されるうえに、排ガス中のガス状汚染物質の窒素酸化物
を放電プラズマの作用の下で還元して安全な窒素ガスと
して放出できる。
【００２３】
【実施例】この発明のコロナ放電素子の実施例を添付の
図面で説明すると図１に示すように、アルミナなどのセ
ラミックや石英などのガラスで作製した稠密な誘電体２
ａに密着して、導体または半導体の板、網、蒸着膜など
で作製した誘導電極１ａと、これに平行して放電極４ａ
を配置して、誘電体２ａ、放電極４ａの間にセラミック
などの誘電体で構成された板状の多孔質フィルタ１４ａ
を置いて放電空間３ａ、３ｂを形成する。
図面で説明すると図１に示すように、アルミナなどのセ
ラミックや石英などのガラスで作製した稠密な誘電体２
ａに密着して、導体または半導体の板、網、蒸着膜など
で作製した誘導電極１ａと、これに平行して放電極４ａ
を配置して、誘電体２ａ、放電極４ａの間にセラミック
などの誘電体で構成された板状の多孔質フィルタ１４ａ
を置いて放電空間３ａ、３ｂを形成する。
【００２４】そして、両電極１ａ、４ａは互に絶縁して
保持し、該両電極１ａ、４ａ間にリード線７、８を介し
て交流高圧電源もしくは高圧パルス電源９を接続するも
のである。
保持し、該両電極１ａ、４ａ間にリード線７、８を介し
て交流高圧電源もしくは高圧パルス電源９を接続するも
のである。
【００２５】該電極間に交流高電圧もしくは高圧パルス
電圧を印加すると図２に示す如く放電空間３ａ、３ｂで
無声放電３ｄが、また、多孔質フィルタ１４ａの表面１
４ｓで、並びに稠密な誘電体２ａの放電空間３ａに接し
た表面２ｓで沿面放電１４ｓｄおよび２ｓｄがさらに、
多孔質フィルタ１４ａ内部の細孔１４ｖではボイド放電
１４ｖｄが発生する。
電圧を印加すると図２に示す如く放電空間３ａ、３ｂで
無声放電３ｄが、また、多孔質フィルタ１４ａの表面１
４ｓで、並びに稠密な誘電体２ａの放電空間３ａに接し
た表面２ｓで沿面放電１４ｓｄおよび２ｓｄがさらに、
多孔質フィルタ１４ａ内部の細孔１４ｖではボイド放電
１４ｖｄが発生する。
【００２６】これらの無声放電３ｄ、沿面放電１４ｓ
ｄ、２ｓｄ、ボイド放電１４ｖｄでプラズマを生成し、
放電空間３ａ、３ｂもしくは多孔質フィルタ１４ａ内部
の細孔１４ｖに存在するガス分子を励起し、反応性に富
むラジカル例えば図示してないが、酸化性ラジカルとし
てＮＯ*、Ｏ2*、ＯＨなど、還元性ラジカルとしてＮ*、
Ｎ2*、ＣＯ*などやオゾンを大量に生成する。
ｄ、２ｓｄ、ボイド放電１４ｖｄでプラズマを生成し、
放電空間３ａ、３ｂもしくは多孔質フィルタ１４ａ内部
の細孔１４ｖに存在するガス分子を励起し、反応性に富
むラジカル例えば図示してないが、酸化性ラジカルとし
てＮＯ*、Ｏ2*、ＯＨなど、還元性ラジカルとしてＮ*、
Ｎ2*、ＣＯ*などやオゾンを大量に生成する。
【００２７】また上述のコロナ放電素子を用いたガス処
理装置の実施例も図１に示す通りの装置であって、その
装置の作用状況を示す図２において、ディーゼルエンジ
ン、各種ボイラーなどの排ガスや、有機溶剤、有機塩素
剤、悪臭などを含む空気などの処理対象ガス５を多孔質
フィルタ１４ａの一側の放電空間３ａ内に、その多孔質
フィルタ１４を通過ガス１０として多孔質フィルタ１４
ａの他側の放電空間３ｂを通過するように導入すると、
その際、処理対象ガス５中のガス状汚染物質は放電生成
プラズマ中の電子の射突を直接受けると同時に、プラズ
マで生成されるラジカルやオゾン分子と衝突して酸化・
還元反応し、無害化され処理終了ガス６としてガス処理
装置の外部に放出される。
理装置の実施例も図１に示す通りの装置であって、その
装置の作用状況を示す図２において、ディーゼルエンジ
ン、各種ボイラーなどの排ガスや、有機溶剤、有機塩素
剤、悪臭などを含む空気などの処理対象ガス５を多孔質
フィルタ１４ａの一側の放電空間３ａ内に、その多孔質
フィルタ１４を通過ガス１０として多孔質フィルタ１４
ａの他側の放電空間３ｂを通過するように導入すると、
その際、処理対象ガス５中のガス状汚染物質は放電生成
プラズマ中の電子の射突を直接受けると同時に、プラズ
マで生成されるラジカルやオゾン分子と衝突して酸化・
還元反応し、無害化され処理終了ガス６としてガス処理
装置の外部に放出される。
【００２８】同時に多孔質フィルタ１４ａは処理対象ガ
ス５を瀘過する際、その中に含まれる粒子状汚染物質を
その表面１４ｓ上に堆積するので、前述の処理対象ガス
５のガス状汚染物質と粒子状汚染物質を同時に除去でき
る。
ス５を瀘過する際、その中に含まれる粒子状汚染物質を
その表面１４ｓ上に堆積するので、前述の処理対象ガス
５のガス状汚染物質と粒子状汚染物質を同時に除去でき
る。
【００２９】特に、処理対象ガス５がディーゼルエンジ
ン排ガスの場合には粒子状汚染物質はカーボンを主成分
としており、多孔質フィルタ１４ａ上にカーボンが濾過
堆積するが、放電生成プラズマの作用により、低温酸化
され二酸化炭素として無害化されガスとなって放出され
る。
ン排ガスの場合には粒子状汚染物質はカーボンを主成分
としており、多孔質フィルタ１４ａ上にカーボンが濾過
堆積するが、放電生成プラズマの作用により、低温酸化
され二酸化炭素として無害化されガスとなって放出され
る。
【００３０】また、処理対象ガス５がディーゼルエンジ
ン排ガスの場合には図２に示すように一酸化窒素ＮＯを
主とする窒素酸化物がガス状汚染物質として多く含有さ
れているが、多孔質フィルタ１４ａの表面１４ｓ上に濾
過堆積されたカーボンＣが同図の楕円内の放電プラズマ
中での反応状況に示す如く放電生成プラズマ下では還元
剤として作用し、カーボンＣが低温酸化されて二酸化炭
素ＣＯ2となる反応に付随して、窒素酸化物は還元反応
により窒素Ｎ2となって無害化され処理終了ガス６とな
って外部に排出される。
ン排ガスの場合には図２に示すように一酸化窒素ＮＯを
主とする窒素酸化物がガス状汚染物質として多く含有さ
れているが、多孔質フィルタ１４ａの表面１４ｓ上に濾
過堆積されたカーボンＣが同図の楕円内の放電プラズマ
中での反応状況に示す如く放電生成プラズマ下では還元
剤として作用し、カーボンＣが低温酸化されて二酸化炭
素ＣＯ2となる反応に付随して、窒素酸化物は還元反応
により窒素Ｎ2となって無害化され処理終了ガス６とな
って外部に排出される。
【００３１】この発明のコロナ放電素子及びそれを用い
たガス処理装置実施例は図１に示すものに限定されるも
のでなく、この発明の範囲内で部分的に変更したり、付
加して実施することができる。例えば図１の実施例のよ
うにする代りに、図３のように稠密な誘電体２ｂに密着
して導体または半導体の板、網、蒸着膜などで作製した
放電極４ａを誘導電極１ａに平行に絶縁配置してもよ
い。
たガス処理装置実施例は図１に示すものに限定されるも
のでなく、この発明の範囲内で部分的に変更したり、付
加して実施することができる。例えば図１の実施例のよ
うにする代りに、図３のように稠密な誘電体２ｂに密着
して導体または半導体の板、網、蒸着膜などで作製した
放電極４ａを誘導電極１ａに平行に絶縁配置してもよ
い。
【００３２】また、図４のように多孔質フィルタ１４ａ
上に直接、スリット状、網状、パンチング状などガスが
通過できるように導体または半導体の板、網、蒸着膜な
どで作製したコロナ放電極４ｂを誘導電極１ａに平行に
絶縁配置してもよい。
上に直接、スリット状、網状、パンチング状などガスが
通過できるように導体または半導体の板、網、蒸着膜な
どで作製したコロナ放電極４ｂを誘導電極１ａに平行に
絶縁配置してもよい。
【００３３】さらに図１の実施例のように、誘導電極１
ａ、板状稠密誘電体２ａ、放電空間５、板状誘電体製セ
ラミックフィルタ１４ａでコロナ放電素子を形成する代
りに、平行電極構造のみならず、図５に示すように円筒
状誘導電極４ｃ、放電空間３ａ、３ｂ、円筒状誘電体製
セラミックフィルタ１４ｂ、円筒状稠密誘電体２ｃ、誘
導電極１ｂで同心的に形成してもよい。
ａ、板状稠密誘電体２ａ、放電空間５、板状誘電体製セ
ラミックフィルタ１４ａでコロナ放電素子を形成する代
りに、平行電極構造のみならず、図５に示すように円筒
状誘導電極４ｃ、放電空間３ａ、３ｂ、円筒状誘電体製
セラミックフィルタ１４ｂ、円筒状稠密誘電体２ｃ、誘
導電極１ｂで同心的に形成してもよい。
【００３４】或は、図６の実施例のように前記図５の実
施例における、円筒状誘電体円筒状誘導電極４ｃの内面
に稠密な円筒状誘電体２ｄを配置することもできる。
施例における、円筒状誘電体円筒状誘導電極４ｃの内面
に稠密な円筒状誘電体２ｄを配置することもできる。
【００３５】また或は図７に示すように、前記図５の実
施例における円筒状誘導電極４ｃを設ける代りに、円筒
状誘電体製セラミックフィルタ１４ｂの外周に接触して
リング状、若しくは螺旋状コロナ放電極４ｄを配置する
こともできる。
施例における円筒状誘導電極４ｃを設ける代りに、円筒
状誘電体製セラミックフィルタ１４ｂの外周に接触して
リング状、若しくは螺旋状コロナ放電極４ｄを配置する
こともできる。
【００３６】さらに或は図８に示すように前記図７の実
施例におけるリング状若しくは螺旋状コロナ放電極４ｄ
の代りに、金網状コロナ放電極４ｅを設けることも可能
である。
施例におけるリング状若しくは螺旋状コロナ放電極４ｄ
の代りに、金網状コロナ放電極４ｅを設けることも可能
である。
【００３７】上記図３乃至図８に示した実施例の図面符
号中図１及び２に示す図面符号と同一の部分について
は、その部分の名称及び機能についても同一である。
号中図１及び２に示す図面符号と同一の部分について
は、その部分の名称及び機能についても同一である。
【００３８】
【発明の効果】互に絶縁された一対の電極間に誘電体で
構成された多孔質フィルタおよび稠密な誘電体を夫々少
なくとも１つずつ挟み込んでいることによって処理対象
ガスが該多孔質フィルタを通過する際に、単に放電空間
を通過させるだけの場合に比較して、該多孔質フィルタ
の表面や内部細孔で発生する放電生成プラズマの作用
（電子の射突やラジカル・オゾンとの衝突）を大幅に向
上させることが可能となる。
構成された多孔質フィルタおよび稠密な誘電体を夫々少
なくとも１つずつ挟み込んでいることによって処理対象
ガスが該多孔質フィルタを通過する際に、単に放電空間
を通過させるだけの場合に比較して、該多孔質フィルタ
の表面や内部細孔で発生する放電生成プラズマの作用
（電子の射突やラジカル・オゾンとの衝突）を大幅に向
上させることが可能となる。
【００３９】しかも、多孔質フィルタの表面、内部の細
孔の壁面がラジカル・オゾンとガス状有害物質分子との
反応の場となり酸化・還元反応が促進される。
孔の壁面がラジカル・オゾンとガス状有害物質分子との
反応の場となり酸化・還元反応が促進される。
【００４０】これらの結果、単に放電空間を通過させる
だけの場合に比較してガス処理時間を大幅に短縮するこ
とが可能となる。
だけの場合に比較してガス処理時間を大幅に短縮するこ
とが可能となる。
【００４１】また、処理対象ガスが粒子状有害物質を含
有する場合には、ガス状有害物質と粒子状有害物質を同
時に除去できる。
有する場合には、ガス状有害物質と粒子状有害物質を同
時に除去できる。
【００４２】特に処理対象ガスがディーゼルエンジン排
ガスの場合には多孔質フィルタに濾過・蓄積されたカー
ボンが放電生成プラズマの作用を受け低温酸化され、同
時に窒素酸化物が還元され、それぞれ二酸化炭素、窒素
に変換され無害な処理終了ガスとして放出される。
ガスの場合には多孔質フィルタに濾過・蓄積されたカー
ボンが放電生成プラズマの作用を受け低温酸化され、同
時に窒素酸化物が還元され、それぞれ二酸化炭素、窒素
に変換され無害な処理終了ガスとして放出される。
【図１】この発明の実施例の断面図である。
【図２】図１の実施例における作用状況を示す拡大断面
図である。
図である。
【図３】この発明の別の実施例の構造断面図である。
【図４】この発明の他の実施例の構造断面図である。
【図５】図１の放電素子を同心円筒状構造にした実施例
である。
である。
【図６】図２の放電素子を同心円筒状構造にした実施例
である。
である。
【図７】図４の放電素子を同心円筒状構造にした実施例
である。
である。
【図８】図７の実施例を部分的に変更した実施例であ
る。
る。
【図９】従来の放電素子の断面図である。
【図１０】従来の沿面放電コロナ放電素子の構造断面図
である。
である。
【図１１】従来のディーゼルエンジン用セラミックフィ
ルタとその内部の部分的拡大断面図である。
ルタとその内部の部分的拡大断面図である。
１ａ、１ｂ 誘導電極 ２ａ、２ｂ 板状稠密誘電体 ２ｃ、２ｄ 円筒状稠密誘電体 ２ｓ 誘電体の放電空間に接した表面 ２ｓｄ 沿面放電 ３ａ、３ｂ 放電空間 ３ｄ 無声放電 ４ａ 放電極 ４ｂ コロナ放電極 ４ｃ 円筒状誘導電極 ４ｄ リング状または螺旋状コロナ放電極 ４ｅ 金網状コロナ放電極 ５ 処理対象ガス ６ 処理終了ガス ７、８ リード線 ９ 交流高圧電源または高圧パルス電源 １０ 通過ガス １１ 多孔質セラミック壁 １２、１３ ガス出入口孔 １４ａ 多孔質フィルタ １４ｂ 円筒状誘電体製セラミックフィルタ １４ｖ 細孔 １４ｖｄ ボイド放電 １４ｓ 多孔質フィルタの表面 １４ｓｄ 沿面放電
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｔ 23/00 Ｂ０３Ｃ 3/14
Claims (2)
- 【請求項１】 互に絶縁された一対の電極間に交流高電
圧またはパルス高電圧を印加してコロナ放電を発生させ
るコロナ放電素子において、該一対の電極間に誘電体で
構成された多孔質フィルタおよび稠密な誘電体を夫々少
なくとも１つずつ挟み込んだことを特徴とするコロナ放
電素子。 - 【請求項２】 互に絶縁された一対の電極間に交流高電
圧電源またはパルス高電圧電源を接続し、該一対の電極
間に被処理ガスが通過して濾過されるような細孔を有す
る誘電体で構成された多孔質フィルタおよび調密な誘電
体を夫々少なくとも一つずつ介在することを特徴とする
コロナ放電素子を用いたガス処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15253396A JP4016134B2 (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | ガス処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15253396A JP4016134B2 (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | ガス処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09329015A true JPH09329015A (ja) | 1997-12-22 |
| JP4016134B2 JP4016134B2 (ja) | 2007-12-05 |
Family
ID=15542529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15253396A Expired - Fee Related JP4016134B2 (ja) | 1996-06-13 | 1996-06-13 | ガス処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4016134B2 (ja) |
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001087622A (ja) * | 1999-09-24 | 2001-04-03 | Anzai Setsu | 排気ガス浄化装置 |
| WO2002042615A1 (de) * | 2000-11-21 | 2002-05-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur verminderung kohlenstoffhaltiger partikelemissionen von dieselmotoren und zugehörige anordnung |
| WO2002074435A1 (en) * | 2001-03-21 | 2002-09-26 | Accentus Plc | A reactor for plasma assisted treatment of gaseous |
| JP2003509615A (ja) * | 1999-09-14 | 2003-03-11 | トゥブール，ダニエル | 内燃機関を備える発動機の排気ガス処理装置 |
| JP2003077619A (ja) * | 2001-09-04 | 2003-03-14 | Japan Vilene Co Ltd | 電界装置及びそれを用いる処理方法 |
| KR100395707B1 (ko) * | 2000-05-19 | 2003-08-25 | 사단법인 고등기술연구원 연구조합 | 내연기관의 배출가스 정화장치 |
| JP2004000976A (ja) * | 2000-02-25 | 2004-01-08 | Matsushita Ecology Systems Co Ltd | 集塵装置 |
| EP1441112A1 (en) * | 2003-01-15 | 2004-07-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | An exhaust gas purifying apparatus |
| JP2004216201A (ja) * | 2002-11-22 | 2004-08-05 | Research Institute Of Innovative Technology For The Earth | 燃焼排気黒煙、不完全燃焼物およびｎｏｘの除去方法および装置 |
| KR100462505B1 (ko) * | 2002-06-17 | 2004-12-17 | 주식회사 블루플래닛 | 세라믹 박판을 사용한 판대판형 플라즈마 반응기 및 그제조 방법 |
| WO2005083241A1 (en) * | 2004-02-27 | 2005-09-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Plasma reactor power source, plasma reactor, exhaust gas purification device and exhaust gas purifying method |
| WO2005087348A1 (en) * | 2004-03-09 | 2005-09-22 | Accentus Plc | Non-thermal plasma reactor |
| FR2871848A1 (fr) * | 2004-06-18 | 2005-12-23 | Bosch Gmbh Robert | Procede et dispositif de regeneration definie de surfaces encombrees de suie |
| CN100408816C (zh) * | 2003-06-04 | 2008-08-06 | 日野自动车株式会社 | 排气净化装置 |
| US7442218B2 (en) | 2002-08-05 | 2008-10-28 | Ngk Insulators, Ltd. | Exhaust gas treatment apparatus |
| RU2486719C1 (ru) * | 2011-12-27 | 2013-06-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Плазма-Про" | Способ очистки, деструкции и конверсии газа |
| KR101306966B1 (ko) * | 2011-05-12 | 2013-09-09 | 한국에너지기술연구원 | 이온화 전극 적용 공기정화용 필터 |
| CN105649714A (zh) * | 2014-12-02 | 2016-06-08 | 丰田自动车株式会社 | 废气净化装置 |
| US20160160716A1 (en) * | 2014-12-05 | 2016-06-09 | Toyota Boshoku Kabushiki Kaisha | Oil separator |
| CN107497260A (zh) * | 2017-09-01 | 2017-12-22 | 江苏大学 | 放电自由基协同海藻生物炭脱除有机物和细颗粒物的装置 |
| CN113217140A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-08-06 | 江苏大学 | 一种基于多孔材料的等离子体尾气处理装置及方法 |
| EP3934389A1 (en) * | 2020-07-03 | 2022-01-05 | terraplasma emission control GmbH | Plasma source apparatus |
-
1996
- 1996-06-13 JP JP15253396A patent/JP4016134B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003509615A (ja) * | 1999-09-14 | 2003-03-11 | トゥブール，ダニエル | 内燃機関を備える発動機の排気ガス処理装置 |
| JP4870303B2 (ja) * | 1999-09-14 | 2012-02-08 | トゥブール，ダニエル | 内燃機関を備える発動機の排気ガス処理装置 |
| JP2001087622A (ja) * | 1999-09-24 | 2001-04-03 | Anzai Setsu | 排気ガス浄化装置 |
| JP2004000976A (ja) * | 2000-02-25 | 2004-01-08 | Matsushita Ecology Systems Co Ltd | 集塵装置 |
| KR100395707B1 (ko) * | 2000-05-19 | 2003-08-25 | 사단법인 고등기술연구원 연구조합 | 내연기관의 배출가스 정화장치 |
| WO2002042615A1 (de) * | 2000-11-21 | 2002-05-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren zur verminderung kohlenstoffhaltiger partikelemissionen von dieselmotoren und zugehörige anordnung |
| WO2002074435A1 (en) * | 2001-03-21 | 2002-09-26 | Accentus Plc | A reactor for plasma assisted treatment of gaseous |
| JP2003077619A (ja) * | 2001-09-04 | 2003-03-14 | Japan Vilene Co Ltd | 電界装置及びそれを用いる処理方法 |
| KR100462505B1 (ko) * | 2002-06-17 | 2004-12-17 | 주식회사 블루플래닛 | 세라믹 박판을 사용한 판대판형 플라즈마 반응기 및 그제조 방법 |
| US7442218B2 (en) | 2002-08-05 | 2008-10-28 | Ngk Insulators, Ltd. | Exhaust gas treatment apparatus |
| JP2004216201A (ja) * | 2002-11-22 | 2004-08-05 | Research Institute Of Innovative Technology For The Earth | 燃焼排気黒煙、不完全燃焼物およびｎｏｘの除去方法および装置 |
| CN100365251C (zh) * | 2003-01-15 | 2008-01-30 | 丰田自动车株式会社 | 排气净化装置 |
| EP1441112A1 (en) * | 2003-01-15 | 2004-07-28 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | An exhaust gas purifying apparatus |
| US7514047B2 (en) | 2003-01-15 | 2009-04-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purifying apparatus |
| CN100408816C (zh) * | 2003-06-04 | 2008-08-06 | 日野自动车株式会社 | 排气净化装置 |
| WO2005083241A1 (en) * | 2004-02-27 | 2005-09-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Plasma reactor power source, plasma reactor, exhaust gas purification device and exhaust gas purifying method |
| GB2425072B (en) * | 2004-03-09 | 2007-06-27 | Accentus Plc | Non-thermal plasma reactor |
| GB2425072A (en) * | 2004-03-09 | 2006-10-18 | Accentus Plc | Non-thermal plasma reactor |
| WO2005087348A1 (en) * | 2004-03-09 | 2005-09-22 | Accentus Plc | Non-thermal plasma reactor |
| FR2871848A1 (fr) * | 2004-06-18 | 2005-12-23 | Bosch Gmbh Robert | Procede et dispositif de regeneration definie de surfaces encombrees de suie |
| US7963106B2 (en) | 2004-06-18 | 2011-06-21 | Robert Bosch Gmbh | Method and apparatus for the defined regeneration of sooty surfaces |
| KR101306966B1 (ko) * | 2011-05-12 | 2013-09-09 | 한국에너지기술연구원 | 이온화 전극 적용 공기정화용 필터 |
| RU2486719C1 (ru) * | 2011-12-27 | 2013-06-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Плазма-Про" | Способ очистки, деструкции и конверсии газа |
| CN105649714A (zh) * | 2014-12-02 | 2016-06-08 | 丰田自动车株式会社 | 废气净化装置 |
| JP2016107173A (ja) * | 2014-12-02 | 2016-06-20 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス浄化装置 |
| CN105649714B (zh) * | 2014-12-02 | 2018-07-20 | 丰田自动车株式会社 | 废气净化装置 |
| US20160160716A1 (en) * | 2014-12-05 | 2016-06-09 | Toyota Boshoku Kabushiki Kaisha | Oil separator |
| US9903243B2 (en) * | 2014-12-05 | 2018-02-27 | Toyota Boshoku Kabushiki Kaisha | Oil separator |
| CN107497260A (zh) * | 2017-09-01 | 2017-12-22 | 江苏大学 | 放电自由基协同海藻生物炭脱除有机物和细颗粒物的装置 |
| EP3934389A1 (en) * | 2020-07-03 | 2022-01-05 | terraplasma emission control GmbH | Plasma source apparatus |
| WO2022002553A1 (en) * | 2020-07-03 | 2022-01-06 | Terraplasma Emission Control Gmbh | Plasma source apparatus |
| CN113217140A (zh) * | 2021-05-26 | 2021-08-06 | 江苏大学 | 一种基于多孔材料的等离子体尾气处理装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4016134B2 (ja) | 2007-12-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4016134B2 (ja) | ガス処理装置 | |
| US6517786B1 (en) | Device and method for decomposing harmful substances contained in flue gas | |
| JP2001087620A (ja) | 物質処理方法および装置 | |
| US20050214181A1 (en) | Dielectric, gas treatment apparatus using the same, and plasma generator | |
| JPH0615143A (ja) | 窒素酸化物分解装置のプラズマ反応容器 | |
| US10792611B2 (en) | Air purification device and process | |
| JPH06106025A (ja) | 窒素酸化物分解装置のプラズマ反応容器 | |
| KR100487544B1 (ko) | 입체형 셀 구조의 플라즈마 필터를 이용한 공기정화 장치및 그 방법 | |
| JP2002336653A (ja) | プラズマ触媒反応器、空気浄化装置、窒素酸化物浄化装置、燃焼排ガス浄化装置、ダイオキシン分解装置、及びフロンガス分解装置 | |
| JP2003053129A (ja) | プラズマ式ガス浄化装置及びストリーマ放電回路 | |
| JP3632579B2 (ja) | 空気浄化装置 | |
| KR100996671B1 (ko) | 배기가스처리시스템 | |
| Mohapatro et al. | Cascaded cross flow DBD-adsorbent technique for NO x abatement in diesel engine exhaust | |
| JP2001314748A (ja) | プラズマリアクタ | |
| EP1642633B1 (en) | Apparatus and method of treating exhaust gas by adjustable pulse-plasma | |
| KR100472751B1 (ko) | 유전체장벽구조를 갖는 혼합일체형 유해가스정화장치 | |
| JP2002213228A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP2003290623A (ja) | 沿面放電電極およびこれを用いたガス処理装置、ガス処理方法 | |
| JP2006187766A (ja) | ガス処理装置およびガス処理用カートリッジ | |
| JP2000300650A (ja) | 光触媒型空気浄化装置 | |
| JPH05237337A (ja) | 排ガス処理方法および排ガス処理装置 | |
| JP2001187319A (ja) | ガス浄化方法およびガス浄化装置 | |
| JP2002336645A (ja) | プラズマ触媒反応器、空気浄化装置、窒素酸化物浄化装置、及び燃焼排ガス浄化装置 | |
| US7534401B2 (en) | Arcing electron stream apparatus and method | |
| US20060119278A1 (en) | Gas decomposition apparatus and gas treatment cartridge |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061221 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070130 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070330 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070515 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070629 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070807 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070830 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100928 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130928 Year of fee payment: 6 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130928 Year of fee payment: 6 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |