JP2009138576A - 煤一次粒子の排出量を低減する方法 - Google Patents
煤一次粒子の排出量を低減する方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009138576A JP2009138576A JP2007314062A JP2007314062A JP2009138576A JP 2009138576 A JP2009138576 A JP 2009138576A JP 2007314062 A JP2007314062 A JP 2007314062A JP 2007314062 A JP2007314062 A JP 2007314062A JP 2009138576 A JP2009138576 A JP 2009138576A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel
- microwave
- soot
- burning
- primary particles
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
【解決手段】本発明の方法は、炭素を含有する燃料を燃焼し、燃焼中の燃料にマイクロ波をプラズマ非生成条件で照射する手順を含む。これにより、燃料中の燃料における煤が昇温し、排出される煤一次粒子の粒径が低減するとともに、結晶性が向上することを通じ、煤一次粒子の排出量を低減できる。
【選択図】図11
Description
前記マイクロ波照射手段は、燃焼中の燃料にマイクロ波をプラズマ非生成条件で照射し、
排出される煤一次粒子の粒径が低減される内燃機関。
前記制御手段は、燃料の非燃焼時には、前記マイクロ波照射手段によるマイクロ波の照射を停止する停止制御手段を有する(4)から(6)いずれか記載の内燃機関。
本発明に係る方法は、炭素を含有する燃料を燃焼し、燃焼中の燃料にマイクロ波をプラズマ非生成条件で照射する手順を含む。本明細書における「プラズマ非生成条件」は、マイクロ波が照射された燃焼場が実質的にプラズマ化されないと理論上期待される条件を指し、実際に燃焼場にてプラズマがまったく生成されないことまでを要求するものではない。
本発明に係る内燃機関は、前述の煤の低減方法を応用したものである。図2に示される内燃機関としてのディーゼルエンジン10は、燃料が燃焼される燃焼室20を備える。この燃焼室20には導入手段としての空気導入部30及び燃料導入部40が設けられ、空気導入部30から酸化剤としての酸素ガスを含有する空気が導入されるとともに、燃料導入部40から液体燃料としての軽油が噴射される。
空気供給部130、燃料導入部140:内径29mm
隙間C:13.5mm
両端開放チューブ135,145:内径2mm、外径3mm、長さ25mm
以上の装置100を用いて、次のような試験を行った。空気供給部130から1.3L/分の流量で空気を供給し、燃料導入部140から1.35L/分で混合気(窒素ガス1.15L/分、C2H2ガス0.2L/分)を供給した。隙間Cに導入されたガスを着火させ、燃焼中の燃料に向かって周波数2.45GHzのマイクロ波を照射した(700W)。このとき隙間Cに発生した拡散火炎の画像を、マイクロ波無照射の場合の画像とともに図6に示す。
次に、隙間Cの火炎に占める煤の体積分率を、レーザ誘起赤熱法(LII)を用いて測定した。具体的には、パルスNd3+:YAGレーザ「LQ129」(SolarLaserSystems社製)を用い、第2高調波(532nm)のレーザ(出力0.15〜0.19J/cm2)を、装置100の隙間Cの拡散火炎に照射した。レーザ照射は、マグネトロン151で発生したマイクロ波の出力が175W、350W、525W、700Wである各場合について行った。
w:レーザービーム幅
λ:干渉フィルタ中心波長
E(m):煤の吸収係数
試験例1における拡散火炎に、直径1mm以下のセラミック棒を接近させて、棒表面に煤を堆積させ、この煤を電子顕微鏡で観察した。図12は対照区(マイクロ波非照射)におけるSEM像及びTEM像を示し、図13はマイクロ波照射区におけるSEM像及びTEM像を示す。
本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
20 燃焼室
30 空気導入部(導入手段)
40 燃料導入部(導入手段)
50 マイクロ波導入部(マイクロ波導入手段)
70 制御装置(制御手段)
71 停止制御部(停止制御手段)
73 条件調節部(条件調節手段)
Claims (8)
- 炭素を含有する燃料を燃焼し、燃焼中の燃料にマイクロ波をプラズマ非生成条件で照射することで、煤一次粒子の排出量を低減する方法。
- 炭素を含有する燃料を燃焼し、燃焼中の燃料にマイクロ波をプラズマ非生成条件で照射することで、排出される煤一次粒子の粒径を低減する方法。
- 炭素を含有する燃料を燃焼し、燃焼中の燃料にマイクロ波をプラズマ非生成条件で照射することで、排出される煤一次粒子の結晶性を向上する方法。
- 燃料が燃焼される燃焼室と、この燃焼室に液体又は気体の燃料及び酸化剤を導入する導入手段と、前記燃焼室内にマイクロ波を照射するマイクロ波照射手段と、を備える内燃機関であって、
前記マイクロ波照射手段は、燃焼中の燃料にマイクロ波をプラズマ非生成条件で照射し、
排出される煤一次粒子の粒径が低減される内燃機関。 - 前記プラズマ非生成条件は、排出される煤一次粒子の結晶性が向上する条件である請求項4記載の内燃機関。
- 前記マイクロ波照射手段は、シングルモード又はマルチモードのマイクロ波を照射する請求項4又は5記載の内燃機関。
- 前記マイクロ波照射手段を制御する制御手段を更に備え、
前記制御手段は、燃料の非燃焼時には、前記マイクロ波照射手段によるマイクロ波の照射を停止する停止制御手段を有する請求項4から6いずれか記載の内燃機関。 - 前記制御手段は、前記燃焼室内の空燃比の増減に応じて、マイクロ波の周波数及び出力からなる群より選ばれる1種以上を減増する条件調節手段を更に有する請求項7記載の内燃機関。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007314062A JP4955524B2 (ja) | 2007-12-04 | 2007-12-04 | 煤一次粒子の排出量を低減する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007314062A JP4955524B2 (ja) | 2007-12-04 | 2007-12-04 | 煤一次粒子の排出量を低減する方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009138576A true JP2009138576A (ja) | 2009-06-25 |
JP4955524B2 JP4955524B2 (ja) | 2012-06-20 |
Family
ID=40869452
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007314062A Expired - Fee Related JP4955524B2 (ja) | 2007-12-04 | 2007-12-04 | 煤一次粒子の排出量を低減する方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4955524B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7406316B2 (ja) | 2019-07-04 | 2023-12-27 | 一般財団法人電力中央研究所 | 燃焼設備および燃焼方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05264020A (ja) * | 1992-03-23 | 1993-10-12 | Satoru Yoshinaka | 焼却装置 |
JP2001317360A (ja) * | 2000-05-01 | 2001-11-16 | Shigeru Nagano | ディーゼルエンジン |
JP2005340108A (ja) * | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Hiroshi Enomoto | 加熱装置、これを備えたパワープラント、燃焼装置および液体噴出装置 |
JP2007113570A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-05-10 | Imagineering Kk | 点火装置、内燃機関、点火プラグ、プラズマ装置、排ガス分解装置、オゾン発生・滅菌・消毒装置及び消臭装置 |
JP2007239653A (ja) * | 2006-03-09 | 2007-09-20 | Toyota Motor Corp | 燃料供給装置及び内燃機関の燃料供給制御装置 |
-
2007
- 2007-12-04 JP JP2007314062A patent/JP4955524B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05264020A (ja) * | 1992-03-23 | 1993-10-12 | Satoru Yoshinaka | 焼却装置 |
JP2001317360A (ja) * | 2000-05-01 | 2001-11-16 | Shigeru Nagano | ディーゼルエンジン |
JP2005340108A (ja) * | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Hiroshi Enomoto | 加熱装置、これを備えたパワープラント、燃焼装置および液体噴出装置 |
JP2007113570A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-05-10 | Imagineering Kk | 点火装置、内燃機関、点火プラグ、プラズマ装置、排ガス分解装置、オゾン発生・滅菌・消毒装置及び消臭装置 |
JP2007239653A (ja) * | 2006-03-09 | 2007-09-20 | Toyota Motor Corp | 燃料供給装置及び内燃機関の燃料供給制御装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7406316B2 (ja) | 2019-07-04 | 2023-12-27 | 一般財団法人電力中央研究所 | 燃焼設備および燃焼方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4955524B2 (ja) | 2012-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6606855B1 (en) | Plasma reforming and partial oxidation of hydrocarbon fuel vapor to produce synthesis gas and/or hydrogen gas | |
Gan et al. | Combustion of nanofluid fuels with the addition of boron and iron particles at dilute and dense concentrations | |
US8601819B2 (en) | Method and device for the combustion of hydrocarbon-containing fuels | |
Al-Qurashi et al. | The deconvolution of the thermal, dilution, and chemical effects of exhaust gas recirculation (EGR) on the reactivity of engine and flame soot | |
JP4151645B2 (ja) | 排ガス浄化装置及びその制御方法 | |
JP2005524799A (ja) | プラズマ支援エンジン排気処理システム及びその方法 | |
Pilla et al. | Stabilization of a swirled propane–air flame using a nanosecond repetitively pulsed plasma | |
US6530215B2 (en) | Method and apparatus for processing exhaust gas from an internal combustion engine | |
JP4955524B2 (ja) | 煤一次粒子の排出量を低減する方法 | |
JP4301094B2 (ja) | 燃料又は還元剤添加装置及び方法、並びにプラズマトーチ | |
KR100893735B1 (ko) | 매연여과장치용 플라즈마 반응기와 이를 이용한 매연저감장치 | |
JP2006307839A (ja) | 光伝導体発火システム | |
Qi et al. | Soot characteristics from diffusion flames coupled with plasma | |
Srilomsak et al. | A role of NO 2 on soot oxidation in DPFs and effect of soot cake thickness in catalyzed DPFs using temperature-programmed oxidation and electron microscopic visualization | |
WO2018101991A1 (en) | Ducted fuel injection | |
RU2670633C9 (ru) | Способ эксплуатации дизельного двигателя | |
US9546787B2 (en) | Device for stabilizing dilute combustion in a cold-wall combustion chamber | |
JP2018066587A (ja) | 粒子状物質発生装置 | |
Qi et al. | Effective reduction on flame soot via plasma coupled with carbon dioxide | |
US10801395B1 (en) | Ducted fuel injection | |
DE102009053379B4 (de) | Abgasanlage einer Brennkraftmaschine mit einem Brenner | |
Yamamoto et al. | Effects of dielectric-barrier-discharge plasma on soot and NOx in diffusion flame | |
KR20210031084A (ko) | 희박연소 엔진 배출 탄소입자상물질의 저온 연소를 위한 세리아 촉매 적용 오존 산화 시스템 및 방법 | |
Chandra et al. | Burning characteristics of boron/jp10 nanofuel droplets | |
KR20140040295A (ko) | 배기열 및 초음파를 이용한 디젤자동차용 배출가스 정화장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091214 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091214 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110616 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110621 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110809 |
|
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: 20120228 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120315 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4955524 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150323 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |