JP2008080294A - 放電リアクター - Google Patents
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Abstract
【課題】放電時に外部電極と誘電体間でのオゾン発生を防止して電力消費を抑制すると共に、誘電体の破損及び漏電を防止できる放電リアクターを提供する。
【解決手段】高電圧電極1に接続される中心電極2と、中心電極2に接続された内部電極3と、内部電極3を取り囲むようにしてその周囲に設けられた誘電体4と、誘電体4の外周囲に設けられた外部電極5と、導電性及び弾力性を有し、前記誘電体4と前記外部電極5の間に密着して設けられたワイヤメッシュ8と、を備える。
【選択図】図1
【解決手段】高電圧電極1に接続される中心電極2と、中心電極2に接続された内部電極3と、内部電極3を取り囲むようにしてその周囲に設けられた誘電体4と、誘電体4の外周囲に設けられた外部電極5と、導電性及び弾力性を有し、前記誘電体4と前記外部電極5の間に密着して設けられたワイヤメッシュ8と、を備える。
【選択図】図1
Description
本発明は、例えば放電リアクターに関し、詳細には、コロナ放電(プラズマ放電)の安定化を図ると共に圧力損失の低減を実現する技術に関する。
バリア放電型リアクターは、例えば図6(A)に示すように、ステンレス製ボルトからなる内部電極101と、この内部電極101を取り囲むようにしてその周囲に設けられる石英管102と、この石英管102の外周囲に設けられた外部電極103とからなる(例えば、非特許文献1参照)。
かかるバリア放電型リアクターは、内部電極101と外部電極103との間に高周波交流やパルス電圧を印加させることでリアクター内部にコロナ放電を発生させ、そのコロナ放電によって自動車などから排出される排気ガスを活性化させて浄化するようになっている。
「新版 静電気ハンドブック」 静電気学会編 オーム社 P.31
「新版 静電気ハンドブック」 静電気学会編 オーム社 P.31
このようなバリア放電型リアクターでは、石英管102と外部電極103との間に隙間ができ、放電するとこの隙間でオゾンが発生し電力の消費が発生する。これを防止するために、石英管102と外部電極103を密着させた場合、これら石英管102と外部電極103の熱膨張率差のため石英管102が破損し、漏電が発生することが考えられる。
そこで、本発明は、上記した課題を解決するために、放電時に外部電極と誘電体間でのオゾン発生を防止して電力消費を抑制すると共に、誘電体の破損及び漏電を防止できる放電リアクターを提供することを目的とする。
本発明の放電リアクターは、高電圧電極に接続される中心電極と、前記中心電極に接続された内部電極と、前記内部電極を取り囲むようにしてその周囲に設けられた誘電体と、前記誘電体の外周囲に設けられた外部電極と、導電性及び弾力性を有し、前記誘電体と前記外部電極の間に密着して設けられたワイヤメッシュと、を備える。
また、本発明の放電リアクターは、高電圧電極に接続される中心電極と、前記中心電極に接続された内部電極と、前記内部電極を取り囲むようにしてその周囲に設けられたガラスからなる誘電体と、前記誘電体の外周囲に密着して設けられたコバール金属からなる外部電極と、を備える。
本発明の放電リアクターによれば、誘電体と外部電極との間に密着して導電性及び弾力性を有したワイヤメッシュを設けたので、導電性のあるワイヤメッシュによって、放電時に誘電体と外部電極間に放電が生じずオゾンの発生を無くすことができ、それにより電力消費を抑制することできる。また、この放電リアクターによれば、誘電体と外部電極との熱膨張率の差は弾力性のあるワイヤメッシュによって緩和されるため、熱応力による誘電体の破損が起こらない。
また、本発明の放電リアクターによれば、熱膨張率がガラスに近いコバール金属を外部電極に使用しているので、同じくガラスからなる誘電体との間で熱膨張率差により生じる誘電体の破損を防止することができる。
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
「第1の実施形態」
図1は第1の実施形態の放電リアクターの要部拡大斜視図、図2は図1の要部断面図、図3は内部電極の他の例を示す図である。
図1は第1の実施形態の放電リアクターの要部拡大斜視図、図2は図1の要部断面図、図3は内部電極の他の例を示す図である。
本実施形態の放電リアクターは、図1及び図2に示すように、高電圧電極1に接続される中心電極2と、この中心電極2に接続され、ハニカム構造とされた内部電極3と、この内部電極3を取り囲むようにしてその周囲に設けられた誘電体4と、この誘電体4の外周囲に設けられた外部電極5と、誘電体4と外部電極5の間に密着して設けられたワイヤメッシュ8と、を備え、例えば自動車等から排出される排ガスを浄化して排出させる自動車用排気管6の中途部に接続されている。
中心電極2は、細長い円柱体として形成されており、ガスの流れ方向(図1中矢印Xで示す)にその長手方向を向けて配置されている。この中心電極2には、高電圧電極1が接続されている。リアクター内に挿入される高電圧電極1の挿入部分には、絶縁材料を巻き付けることで形成される絶縁体7が設けられている。この絶縁体7を設けることで、高電圧電極1への放電を防止している。
内部電極3は、中心電極2の先端に設けられている。かかる内部電極3は、図2に示すように、ステンレスからなる波板と平板を、外側が波板、内側が平板となるように、前記中心電極2に複数巻き付けてハニカム構造をなす円筒体として形成されている。このように構成された内部電極3は、波板と平板とから構成されることから、それらの間に圧力損失を低減させる働きをする空孔を複数有する。
誘電体4は、例えばセラミックス、アルミナ、ガラス、石英などによって円筒管として形成されている。この誘電体4は、内部電極3をその内部に収容し、その軸芯方向を排気の流れ方向に向けて配置されている。本実施の形態では、誘電体4には、厚み1.2mmの石英管を使用した。
外部電極5は、誘電体4の外周囲を取り囲むようにしてその周面に設けられている。この外部電極5が設けられる位置は、少なくとも前記内部電極3と対向する位置とされる。本実施の形態では、外部電極5にはコバール金属からなる電極管を使用し、その厚みを1mmとした。
ワイヤメッシュ8は、ステンレスの網をわた状に絡み合わせる(いわゆるメリヤス編み)ことにより形成されたもので(注:この表現で正しいかご検討ください)、導電性と弾力性を有している。かかるワイヤメッシュ8は、誘電体4と外部電極5の間に、これらに対して密着して設けられている。
このように構成された放電リアクターでは、高電圧電極1及び中心電極2を介して内部電極3に高周波交流またはパルス電圧を印加すると、この内部電極3と外部電極5間にコロナ放電(プラズマ)が発生し、そのコロナ放電によって排気ガス中に含まれるNOや残留ハイドロカーボンを活性化させ浄化させることができる。
放電時には、誘電体4と外部電極5との間に隙間があるとこの隙間に放電が生じるが、本実施形態では、誘電体4と外部電極5との間にこれらに密着して導電性を有したワイヤメッシュ8を設けたので、誘電体4と外部電極5間の放電を防止することができる。そのため、本実施形態誘の放電リアクターによれば、誘電体4と外部電極5間のオゾン発生が防止でき、無駄な電力消費の問題を回避することができる。また、本実施形態の放電リアクターによれば、誘電体4と外部電極5との熱膨張率の差は弾力性のあるワイヤメッシュ8によって緩和されるため、熱応力による誘電体4の破損が起こらない。
なお、図1及び図2では、内部電極3をハニカム構造としたが、図3に示すように、外周部分に先端が尖った複数の突起9を波状に形成した鋸歯状電極板11を、スペーサ12を介して中心電極2の軸方向に沿って所定間隔で複数配置することで形成した電極を内部電極3としてもよい。
「第2の実施形態」
図4は第2の実施形態の放電リアクターの要部拡大斜視図、図5は図4の放電リアクターにおける外部電極の製造工程を示す工程図である。
図4は第2の実施形態の放電リアクターの要部拡大斜視図、図5は図4の放電リアクターにおける外部電極の製造工程を示す工程図である。
本実施形態の放電リアクターは、図4に示すように、高電圧電極1に接続される中心電極2と、前記中心電極2に接続された内部電極3と、前記内部電極3を取り囲むようにしてその周囲に設けられたガラスからなる誘電体4と、前記誘電体4の外周囲に設けられたコバール金属からなる外部電極5と、を備えている。
第1の実施形態の放電リアクターと違う部分は、誘電体4をガラスとし、外部電極5をコバール金属として、誘電体4を外部電極5に対して隙間なく密着させた点である。コバール金属は、Fe54%、Ni29%、Co17%程度の金属で微量のMnとSiなどを含有したものである。かかるコバール金属は、熱膨張率が誘電体4と同じくガラスに近いという特性を有している。
第2の実施形態の外部電極5と誘電体4を形成するには、先ず、図5(A)に示すように、コバール金属から円筒管30の内表面30aを酸化し、その内表面30aに有底の硬質ガラス管31を挿入する。硬質ガラス管31には、熱膨張率の小さいホウ珪酸ガラスを使用する。円筒管30の厚みは1mmとし、硬質ガラス管31の厚みは1.2mmとする。
そして、図5(B)に示すように、硬質ガラス管31の内部に空気を導入してこの硬質ガラス管31を膨らませ、前記円筒管30の内表面30aに密着させる。次に、図5(C)に示すように、硬質ガラス管31の両端部を切断して円筒形状とする。この工程を経ることで、コバール金属からなる外部電極5にガラスからなる誘電体4が隙間なく密着した外部電極5と誘電体4との接合構造が完成する。
本実施形態の放電リアクターによれば、熱膨張率がガラスに近いコバール金属を外部電極5に使用いているので、同じくガラスからなる誘電体4との間で熱膨張率差により生じる誘電体4の破損を防止することができる。
以上、本発明を適用した具体的な実施の形態について説明したが、本発明は、上述の実施の形態に制限されることはない。
上述の実施の形態では、リアクターのタイプをバリア放電型としたが、沿面放電型のものに適用しても同様の作用効果が得られる。
1…高電圧電極
2…中心電極
3…内部電極
4…誘電体
5…外部電極
6…自動車用排気管
7…絶縁体
8…ワイヤメッシュ
30…円筒管
31…硬質ガラス管
2…中心電極
3…内部電極
4…誘電体
5…外部電極
6…自動車用排気管
7…絶縁体
8…ワイヤメッシュ
30…円筒管
31…硬質ガラス管
Claims (2)
- 高電圧電極(1)に接続される中心電極(2)と、
前記中心電極(2)に接続された内部電極(3)と、
前記内部電極(3)を取り囲むようにしてその周囲に設けられた誘電体(4)と、
前記誘電体(4)の外周囲に設けられた外部電極(5)と、
導電性及び弾力性を有し、前記誘電体(4)と前記外部電極(5)の間に密着して設けられたワイヤメッシュ(8)と、を備えた
ことを特徴とする放電リアクター。 - 高電圧電極(1)に接続される中心電極(2)と、
前記中心電極(2)に接続された内部電極(3)と、
前記内部電極(3)を取り囲むようにしてその周囲に設けられたガラスからなる誘電体(4)と、
前記誘電体(4)の外周囲に密着して設けられたコバール金属からなる外部電極(5)と、を備えた
ことを特徴とする放電リアクター。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006265408A JP2008080294A (ja) | 2006-09-28 | 2006-09-28 | 放電リアクター |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006265408A JP2008080294A (ja) | 2006-09-28 | 2006-09-28 | 放電リアクター |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008080294A true JP2008080294A (ja) | 2008-04-10 |
Family
ID=39351679
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006265408A Pending JP2008080294A (ja) | 2006-09-28 | 2006-09-28 | 放電リアクター |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2008080294A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010221164A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Ngk Insulators Ltd | リアクタ |
WO2024127071A1 (en) | 2022-12-15 | 2024-06-20 | Kuregyan Kamo | Method for neutralizing exhaust gases of internal combustion engines and a device for its implementation |
-
2006
- 2006-09-28 JP JP2006265408A patent/JP2008080294A/ja active Pending
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JP2010221164A (ja) * | 2009-03-25 | 2010-10-07 | Ngk Insulators Ltd | リアクタ |
WO2024127071A1 (en) | 2022-12-15 | 2024-06-20 | Kuregyan Kamo | Method for neutralizing exhaust gases of internal combustion engines and a device for its implementation |
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