JPH05332128A - 排気ガス浄化装置 - Google Patents
排気ガス浄化装置Info
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- JPH05332128A JPH05332128A JP4160287A JP16028792A JPH05332128A JP H05332128 A JPH05332128 A JP H05332128A JP 4160287 A JP4160287 A JP 4160287A JP 16028792 A JP16028792 A JP 16028792A JP H05332128 A JPH05332128 A JP H05332128A
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- corona
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- catalyst
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- 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
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
- F01N3/2086—Activating the catalyst by light, photo-catalysts
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- 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
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Combustion & Propulsion (AREA)
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃焼器における排気ガス中の、有害物質の除
去効率を向上する。 【構成】 触媒反応器８は、払子コロナ発生器５を介し
て、燃焼器７の排気ガス口と接続する。払子コロナ発生
器５は、払子コロナ放電を発する。触媒反応器８は、金
属イオン交換ゼオライトの触媒層８ａを備えている。
去効率を向上する。 【構成】 触媒反応器８は、払子コロナ発生器５を介し
て、燃焼器７の排気ガス口と接続する。払子コロナ発生
器５は、払子コロナ放電を発する。触媒反応器８は、金
属イオン交換ゼオライトの触媒層８ａを備えている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車のエンジンやボ
イラなどの各種燃焼器から排出される、排気ガス中に含
有した窒素酸化物（ＮＯx）等の有害物質を除去する、
排気ガス浄化装置の改良に関するものである。
イラなどの各種燃焼器から排出される、排気ガス中に含
有した窒素酸化物（ＮＯx）等の有害物質を除去する、
排気ガス浄化装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＮＯx等による大気汚染が問題に
なり、各種燃焼器から排出される排気ガスの、浄化処理
技術の開発が進められている。例えば、ガソリン自動車
においては、三元触媒法などが用いられ、触媒やシステ
ムの改良研究が進められている。一方、燃費の向上を図
るために、希薄燃焼エンジンの開発も進んでいるが、こ
の場合、空燃比が高いので排気ガス中に多量の酸素が残
留し、ＮＯxの有効な除去が困難になってきている。こ
のような酸素過剰雰囲気下でＮＯxを除去するために、
例えば、特開平１−１３０７３５号公報に示す技術など
が存在する。これは、銅イオン交換ゼオライト等を触媒
として、ＮＯxを除去するものである。
なり、各種燃焼器から排出される排気ガスの、浄化処理
技術の開発が進められている。例えば、ガソリン自動車
においては、三元触媒法などが用いられ、触媒やシステ
ムの改良研究が進められている。一方、燃費の向上を図
るために、希薄燃焼エンジンの開発も進んでいるが、こ
の場合、空燃比が高いので排気ガス中に多量の酸素が残
留し、ＮＯxの有効な除去が困難になってきている。こ
のような酸素過剰雰囲気下でＮＯxを除去するために、
例えば、特開平１−１３０７３５号公報に示す技術など
が存在する。これは、銅イオン交換ゼオライト等を触媒
として、ＮＯxを除去するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術において、単に触媒を用いただけではこの触媒
を十分に活性化できず、排気ガスからＮＯx等の有害物
質を除去する効率が、低いものである。本発明は、上記
問題点に鑑み発明したものであり、金属イオン交換ゼオ
ライトの触媒を用い、この触媒の活性化を図ることによ
り、有害物質の除去を促進することを目的とする。
来の技術において、単に触媒を用いただけではこの触媒
を十分に活性化できず、排気ガスからＮＯx等の有害物
質を除去する効率が、低いものである。本発明は、上記
問題点に鑑み発明したものであり、金属イオン交換ゼオ
ライトの触媒を用い、この触媒の活性化を図ることによ
り、有害物質の除去を促進することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、燃焼器の排気ガス口を、払子コロナ発生器
を介して触媒反応器と接続し、前記払子コロナ発生器
は、表面が凸部形状に形成された導電体からなる第１の
電極と、この第１の電極に対向して配設した導電体から
なる第２の電極と、この第２の電極の少なくとも前記第
１の電極側の面に被着する絶縁層と、前記第１の電極及
び第２の電極に接続する高圧電源で構成し、前記触媒反
応器は、金属イオン交換ゼオライトの触媒を内在したこ
とを特徴とする排気ガス浄化装置を構成する。
するために、燃焼器の排気ガス口を、払子コロナ発生器
を介して触媒反応器と接続し、前記払子コロナ発生器
は、表面が凸部形状に形成された導電体からなる第１の
電極と、この第１の電極に対向して配設した導電体から
なる第２の電極と、この第２の電極の少なくとも前記第
１の電極側の面に被着する絶縁層と、前記第１の電極及
び第２の電極に接続する高圧電源で構成し、前記触媒反
応器は、金属イオン交換ゼオライトの触媒を内在したこ
とを特徴とする排気ガス浄化装置を構成する。
【０００５】
【実施例】本発明に係る好適な一実施例を、添付図面に
基づき詳述する。当該実施例においては、この発明を自
動車の排気ガス中の有害ガスの解離除却装置として応用
した実施例を説示する。図１において、７は自動車のエ
ンジン等の燃焼器、５は払子コロナ発生器、８は触媒反
応器、１０は消音器、９は排気ガス管である。しかし
て、燃焼器７の排気ガス口７ａは、払子コロナ発生器５
を介して触媒反応器８と接続している。
基づき詳述する。当該実施例においては、この発明を自
動車の排気ガス中の有害ガスの解離除却装置として応用
した実施例を説示する。図１において、７は自動車のエ
ンジン等の燃焼器、５は払子コロナ発生器、８は触媒反
応器、１０は消音器、９は排気ガス管である。しかし
て、燃焼器７の排気ガス口７ａは、払子コロナ発生器５
を介して触媒反応器８と接続している。
【０００６】図２は、上記払子コロナ発生器５の垂直断
面図である。払子コロナ発生器５において、第１の電極
１は、例えばステンレス棒をネジ切りした形状に加工し
たものである。ネジ切り形状の加工は、フライス盤等の
切削加工機を用いて行なう方法や、焼結等の型加工機を
用いて行なう方法等を適宜選択すればよい。また、ネジ
切りの山ピッチを変えることによって図３に示すごとく
第１の電極の表面における断面形状が三角形状の凸部１
１や、図４に示すごとく断面形状が台形状の凸部１１を
形成できる。
面図である。払子コロナ発生器５において、第１の電極
１は、例えばステンレス棒をネジ切りした形状に加工し
たものである。ネジ切り形状の加工は、フライス盤等の
切削加工機を用いて行なう方法や、焼結等の型加工機を
用いて行なう方法等を適宜選択すればよい。また、ネジ
切りの山ピッチを変えることによって図３に示すごとく
第１の電極の表面における断面形状が三角形状の凸部１
１や、図４に示すごとく断面形状が台形状の凸部１１を
形成できる。
【０００７】なお、上記の実施例において、第１の電極
１の表面にネジ切りした形状により連続した凸部１１を
形成しているが、これは図１に示すごとく広範囲に払子
コロナを発生させるためのものであり、他の形状、例え
ば、第１の電極１の表面の要所に突起を設けたものであ
ってもよい。
１の表面にネジ切りした形状により連続した凸部１１を
形成しているが、これは図１に示すごとく広範囲に払子
コロナを発生させるためのものであり、他の形状、例え
ば、第１の電極１の表面の要所に突起を設けたものであ
ってもよい。
【０００８】該第１の電極１は、絶縁材料でなる支持具
６によって円筒状に形成された、例えば、セラミックス
や有機ガラスからなる材料で形成した絶縁層３の中央に
支持する。該絶縁層３の外側には、第２の電極２が被着
形成されている。この形成手順としては、例えば、先ず
セラミックス等の絶縁層３の表面に金属ペーストを印刷
し焼成して第２の電極を形成するか、予め金属パイプで
第２の電極２を作成し、次に、この第２の電極２の表面
に、有機ガラス等によって琺瑯加工を加えて、絶縁層３
を形成するようにする。なお、絶縁パイプと金属パイプ
の単なる組合せであってもよい。
６によって円筒状に形成された、例えば、セラミックス
や有機ガラスからなる材料で形成した絶縁層３の中央に
支持する。該絶縁層３の外側には、第２の電極２が被着
形成されている。この形成手順としては、例えば、先ず
セラミックス等の絶縁層３の表面に金属ペーストを印刷
し焼成して第２の電極を形成するか、予め金属パイプで
第２の電極２を作成し、次に、この第２の電極２の表面
に、有機ガラス等によって琺瑯加工を加えて、絶縁層３
を形成するようにする。なお、絶縁パイプと金属パイプ
の単なる組合せであってもよい。
【０００９】前記第１の電極１と第２の電極２とは、高
圧交番電源４を介して電気的結線されている。該高圧交
番電源４は、ある周波数で正負両極の高電圧を発生する
回路であり、その波形は、正弦波やパルス波等のいずれ
のものであってもよい。また、周波数は一定したもので
もよく、イグニションコイル出力等のエンジン回転数に
同期した周波数であってもよい。
圧交番電源４を介して電気的結線されている。該高圧交
番電源４は、ある周波数で正負両極の高電圧を発生する
回路であり、その波形は、正弦波やパルス波等のいずれ
のものであってもよい。また、周波数は一定したもので
もよく、イグニションコイル出力等のエンジン回転数に
同期した周波数であってもよい。
【００１０】上記構成の払子コロナ発生器５は、図５〜
図７で示す原理により作用する。すなわち、高圧交番電
源４によって第１の電極１及び第２の電極２間に高電圧
を印加すると、第２の電極２の内面部に被着する絶縁層
３と第１の電極１との間に、払子コロナが発生する。
図７で示す原理により作用する。すなわち、高圧交番電
源４によって第１の電極１及び第２の電極２間に高電圧
を印加すると、第２の電極２の内面部に被着する絶縁層
３と第１の電極１との間に、払子コロナが発生する。
【００１１】図５は、高圧交番電源４によって第１の電
極１にはプラス電圧が、第２の電極２にはマイナス電圧
が、それぞれ印加された状態を示す。図５中にＥＯで示
す矢印は、第１の電極１及び第２の電極２間に印加され
る高電圧によって発生する電界の方向を示し、ＥＳで示
す矢印は絶縁層３の表面に蓄積された電荷によって生じ
る逆電界の方向を示し、Ｐは絶縁層３の表面に蓄積され
たプラス電荷を示し、Ｃ１は正極性コロナを示しここで
は特に正極性コロナが最も生長した払子コロナを示す。
極１にはプラス電圧が、第２の電極２にはマイナス電圧
が、それぞれ印加された状態を示す。図５中にＥＯで示
す矢印は、第１の電極１及び第２の電極２間に印加され
る高電圧によって発生する電界の方向を示し、ＥＳで示
す矢印は絶縁層３の表面に蓄積された電荷によって生じ
る逆電界の方向を示し、Ｐは絶縁層３の表面に蓄積され
たプラス電荷を示し、Ｃ１は正極性コロナを示しここで
は特に正極性コロナが最も生長した払子コロナを示す。
【００１２】この図５で示す状態では、払子コロナＣ１
が発生すると共に絶縁層３の表面にプラス電荷Ｐが蓄積
され、該プラス電荷Ｐの量に応じて逆電界ＥＳが大きく
なり払子コロナＣ１を抑制し、時間の経過と共に払子コ
ロナＣ１は第１の電極１の近辺にだけ生じるブラシコロ
ナ若しくは膜状コロナへと変化してゆく。この払子コロ
ナＣ１の変化減衰現象は、結局、プラス電荷Ｐの蓄積量
が多く成りすぎたために生じるわけであり、この過剰な
プラス電荷Ｐを少なくする手段を講じることによって、
払子コロナＣ１は増加かつ生長できる。この発明におい
ては、後述する図６及び図７で示す段階を経て過剰なプ
ラス電荷Ｐを中和し、減少することによって、払子コロ
ナＣ１の発生を確保している。
が発生すると共に絶縁層３の表面にプラス電荷Ｐが蓄積
され、該プラス電荷Ｐの量に応じて逆電界ＥＳが大きく
なり払子コロナＣ１を抑制し、時間の経過と共に払子コ
ロナＣ１は第１の電極１の近辺にだけ生じるブラシコロ
ナ若しくは膜状コロナへと変化してゆく。この払子コロ
ナＣ１の変化減衰現象は、結局、プラス電荷Ｐの蓄積量
が多く成りすぎたために生じるわけであり、この過剰な
プラス電荷Ｐを少なくする手段を講じることによって、
払子コロナＣ１は増加かつ生長できる。この発明におい
ては、後述する図６及び図７で示す段階を経て過剰なプ
ラス電荷Ｐを中和し、減少することによって、払子コロ
ナＣ１の発生を確保している。
【００１３】図６は、高圧交番電源４の出力の極性が切
換わる、いわゆる零点の状態を示す。この図６に示す状
態では、コロナの発生は一旦停止する。図７は、上記図
５に示す状態とは逆極性であり、高圧交番電源４によっ
て、第１の電極１にはマイナス電圧が、第２の電極２に
はプラス電圧がそれぞれ印加された状態を示す。図７中
のｅは電子を示し、Ｃ２は負極性コロナを示す。この図
７で示す状態では、第１の電極１から負極性コロナＣ２
及び電子ｅが生じ、電子ｅは絶縁層３の表面に蓄積した
プラス電荷Ｐと結合し、中和する。このことによって過
剰なプラス電荷Ｐは減少され、再び図５で示す状態に進
行したとき、払子コロナＣ１は発生できる。以上、図５
〜図７に示す状態の繰返しによって払子コロナＣ１の継
続的な発生が維持、確保できる。
換わる、いわゆる零点の状態を示す。この図６に示す状
態では、コロナの発生は一旦停止する。図７は、上記図
５に示す状態とは逆極性であり、高圧交番電源４によっ
て、第１の電極１にはマイナス電圧が、第２の電極２に
はプラス電圧がそれぞれ印加された状態を示す。図７中
のｅは電子を示し、Ｃ２は負極性コロナを示す。この図
７で示す状態では、第１の電極１から負極性コロナＣ２
及び電子ｅが生じ、電子ｅは絶縁層３の表面に蓄積した
プラス電荷Ｐと結合し、中和する。このことによって過
剰なプラス電荷Ｐは減少され、再び図５で示す状態に進
行したとき、払子コロナＣ１は発生できる。以上、図５
〜図７に示す状態の繰返しによって払子コロナＣ１の継
続的な発生が維持、確保できる。
【００１４】実験によれば、図１に示す高圧交番電源４
によって周波数が５０Ｈｚの交流を１０〜１５ＫＶ位に
昇圧し、第１の電極１及び第２の電極２間に印加したと
ころ、広範囲にわたって大規模な払子コロナ放電現象が
惹起され観測された。また、得られた払子コロナも減衰
することなく、安定維持かつ確保することが確認され
た。なお、上記高圧交番電源４の代りに高圧直流電源を
使用した場合にも同様の作用効果が得られた。
によって周波数が５０Ｈｚの交流を１０〜１５ＫＶ位に
昇圧し、第１の電極１及び第２の電極２間に印加したと
ころ、広範囲にわたって大規模な払子コロナ放電現象が
惹起され観測された。また、得られた払子コロナも減衰
することなく、安定維持かつ確保することが確認され
た。なお、上記高圧交番電源４の代りに高圧直流電源を
使用した場合にも同様の作用効果が得られた。
【００１５】触媒反応器８は、所定厚の触媒層８ａに金
属イオン交換ゼオライトを触媒として内在している。こ
の金属イオン交換ゼオライトとしては、例えば、銅イオ
ン交換ゼオライトなどがあり、特にＣu−ＺＳＭ−５ゼ
オライトは、低温においても分解活性が極めて高いと共
に、酸素濃度が高い場合の酸素阻害にも強いという特徴
がある。銅イオン交換ゼオライトは、例えば、ゼオライ
ト粉末を酢酸銅溶液に浸漬して銅イオン交換し、その後
に種々の後加工によって製造される。
属イオン交換ゼオライトを触媒として内在している。こ
の金属イオン交換ゼオライトとしては、例えば、銅イオ
ン交換ゼオライトなどがあり、特にＣu−ＺＳＭ−５ゼ
オライトは、低温においても分解活性が極めて高いと共
に、酸素濃度が高い場合の酸素阻害にも強いという特徴
がある。銅イオン交換ゼオライトは、例えば、ゼオライ
ト粉末を酢酸銅溶液に浸漬して銅イオン交換し、その後
に種々の後加工によって製造される。
【００１６】次に、上記構成における排気ガス浄化装置
の作用を説明する。燃焼器７から排出された排気ガスＡ
は、払子コロナ発生器５に導入される。払子コロナ発生
器５の第１の電極１と絶縁層３とで形成した空間には、
大規模な払子コロナＣ１が安定維持して発生しており、
この中を排気ガスＡが通過するとＮＯxやＳＯx等の有害
ガスは払子コロナの作用によって活性化され、かつ、除
塵または解離された排気ガスＢとして排出される。しか
して、排気ガスＡ中に含有するＨＣ，ＣＯ，Ｈ2Ｏ等の
微粒子は、払子コロナ発生器５を通過する際にイオンエ
ネルギーを荷電される。
の作用を説明する。燃焼器７から排出された排気ガスＡ
は、払子コロナ発生器５に導入される。払子コロナ発生
器５の第１の電極１と絶縁層３とで形成した空間には、
大規模な払子コロナＣ１が安定維持して発生しており、
この中を排気ガスＡが通過するとＮＯxやＳＯx等の有害
ガスは払子コロナの作用によって活性化され、かつ、除
塵または解離された排気ガスＢとして排出される。しか
して、排気ガスＡ中に含有するＨＣ，ＣＯ，Ｈ2Ｏ等の
微粒子は、払子コロナ発生器５を通過する際にイオンエ
ネルギーを荷電される。
【００１７】排気ガスＢは、触媒反応器８に導入され、
金属イオン交換ゼオライトからなる触媒層８ａを通過す
る。この時、金属イオン交換ゼオライトは、上述の荷電
された微粒子によって活性化され、排気ガスＢ中のＮＯ
xをＮ2とＯ2に分解する。しかして、排気ガスＢ中のＮ
Ｏxは触媒層８ａを通過することにより極めて低減して
除去される。また、排気ガスＢ中のＳＯxも同様に分解
されて、除去される。
金属イオン交換ゼオライトからなる触媒層８ａを通過す
る。この時、金属イオン交換ゼオライトは、上述の荷電
された微粒子によって活性化され、排気ガスＢ中のＮＯ
xをＮ2とＯ2に分解する。しかして、排気ガスＢ中のＮ
Ｏxは触媒層８ａを通過することにより極めて低減して
除去される。また、排気ガスＢ中のＳＯxも同様に分解
されて、除去される。
【００１８】また、エンジン７の起動直後においては、
触媒層８ａがほぼ常温以下の状態にあり、金属イオン交
換ゼオライトは高温時と比較して不活性である。しか
し、前段に払子コロナ発生器５を介在させたことによ
り、起動時点から、排気ガスＢ中のエネルギー荷電され
た微粒子が金属イオン交換ゼオライトを活性化するの
で、ＮＯxやＳＯx等を分解する効率が高い。
触媒層８ａがほぼ常温以下の状態にあり、金属イオン交
換ゼオライトは高温時と比較して不活性である。しか
し、前段に払子コロナ発生器５を介在させたことによ
り、起動時点から、排気ガスＢ中のエネルギー荷電され
た微粒子が金属イオン交換ゼオライトを活性化するの
で、ＮＯxやＳＯx等を分解する効率が高い。
【００１９】
【発明の効果】以上詳述したように本発明の構成によれ
ば、金属イオン交換ゼオライトの触媒層の前段に払子コ
ロナ発生部を介在したことにより、エネルギー荷電され
た排気ガス中の微粒子によって金属イオン交換ゼオライ
トが活性化されるので、ＮＯx等の有害物質の除去効率
が向上し、酸素過剰雰囲気下においても有効に除去でき
る。
ば、金属イオン交換ゼオライトの触媒層の前段に払子コ
ロナ発生部を介在したことにより、エネルギー荷電され
た排気ガス中の微粒子によって金属イオン交換ゼオライ
トが活性化されるので、ＮＯx等の有害物質の除去効率
が向上し、酸素過剰雰囲気下においても有効に除去でき
る。
【図１】本発明に係る一実施例を示す接続構成図であ
る。
る。
【図２】図１で示す払子コロナ発生器の組立断面図であ
る。
る。
【図３】図２で示す第１の電極の表面に断面形状が三角
形状とする凸部を形成した要部斜視図である。
形状とする凸部を形成した要部斜視図である。
【図４】図２で示す第１の電極の表面に断面形状が台形
状とする凸部を形成した要部斜視図である。
状とする凸部を形成した要部斜視図である。
【図５】図２で示す払子コロナ発生器において正極性コ
ロナ発生状態を説明する説明図である。
ロナ発生状態を説明する説明図である。
【図６】図２で示す払子コロナ発生器において零点状態
を説明する説明図である。
を説明する説明図である。
【図７】図２で示す払子コロナ発生器において負極性コ
ロナ発生状態を説明する説明図である。
ロナ発生状態を説明する説明図である。
【符号の説明】 ５ 払子コロナ発生器 ７ 燃焼器 ８ 触媒反応器 ８ａ 触媒層 ９ 排気ガス管
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年７月２１日
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 排気ガス浄化装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車のエンジンやボ
イラなどの各種燃焼器から排出される、排気ガス中に含
有した窒素酸化物（ＮＯＸ）等の有害物質を除去する、
排気ガス浄化装置の改良に関するものである。
イラなどの各種燃焼器から排出される、排気ガス中に含
有した窒素酸化物（ＮＯＸ）等の有害物質を除去する、
排気ガス浄化装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＮＯＸ等による大気汚染が問題に
なり、各種燃焼器から排出される排気ガスの、浄化処理
技術の開発が進められている。例えば、ガソリン自動車
においては、三元触媒法などが用いられ、触媒やシステ
ムの改良研究が進められている。一方、燃費の向上を図
るために、希薄燃焼エンジンの開発も進んでいるが、こ
の場合、空燃比が高いので排気ガス中に多量の酸素が残
留し、ＮＯＸの有効な除去が困難になってきている。こ
のような酸素過剰雰囲気下でＮＯＸを除去するために、
例えば、特開平１−１３０７３５号公報に示す技術など
が存在する。これは、銅イオン交換ゼオライト等を触媒
として、ＮＯＸを除去するものである。
なり、各種燃焼器から排出される排気ガスの、浄化処理
技術の開発が進められている。例えば、ガソリン自動車
においては、三元触媒法などが用いられ、触媒やシステ
ムの改良研究が進められている。一方、燃費の向上を図
るために、希薄燃焼エンジンの開発も進んでいるが、こ
の場合、空燃比が高いので排気ガス中に多量の酸素が残
留し、ＮＯＸの有効な除去が困難になってきている。こ
のような酸素過剰雰囲気下でＮＯＸを除去するために、
例えば、特開平１−１３０７３５号公報に示す技術など
が存在する。これは、銅イオン交換ゼオライト等を触媒
として、ＮＯＸを除去するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術において、単に触媒を用いただけではこの触媒
を十分に活性化できず、排気ガスからＮＯＸ等の有害物
質を除去する効率が、低いものである。本発明は、上記
問題点に鑑み発明したものであり、触媒を用いると共
に、この触媒の活性化を図ることにより、有害物質の除
去を促進することを目的とする。
来の技術において、単に触媒を用いただけではこの触媒
を十分に活性化できず、排気ガスからＮＯＸ等の有害物
質を除去する効率が、低いものである。本発明は、上記
問題点に鑑み発明したものであり、触媒を用いると共
に、この触媒の活性化を図ることにより、有害物質の除
去を促進することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、燃焼器の排気ガス口を、払子コロナ発生器
を介して触媒反応器と接続し、前記払子コロナ発生器
は、表面が凸部形状に形成された導電体からなる第１の
電極と、この第１の電極に対向して配設した導電体から
なる第２の電極と、この第２の電極の少なくとも前記第
１の電極側の面に被着する絶縁層と、前記第１の電極及
び第２の電極に接続する高圧電源で構成し、前記触媒反
応器は、金属イオン交換ゼオライトの触媒を内在したこ
とを特徴とする排気ガス浄化装置を構成する。また、本
発明は上記目的を達成するために、燃焼器の排気ガス口
を、払子コロナ発生器に接続し、前記払子コロナ発生器
は、表面が凸部形状に形成された導電体からなる第１の
電極と、この第１の電極に対向して配設した導電体から
なる第２の電極と、この第２の電極の少なくとも前記第
１の電極側の面に被着する絶縁層と、前記第１の電極及
び第２の電極に接続する高圧電源で構成し、前記第１の
電極と前記絶縁層との間に、触媒を配設したことを特徴
とする排気ガス浄化装置を構成する。
するために、燃焼器の排気ガス口を、払子コロナ発生器
を介して触媒反応器と接続し、前記払子コロナ発生器
は、表面が凸部形状に形成された導電体からなる第１の
電極と、この第１の電極に対向して配設した導電体から
なる第２の電極と、この第２の電極の少なくとも前記第
１の電極側の面に被着する絶縁層と、前記第１の電極及
び第２の電極に接続する高圧電源で構成し、前記触媒反
応器は、金属イオン交換ゼオライトの触媒を内在したこ
とを特徴とする排気ガス浄化装置を構成する。また、本
発明は上記目的を達成するために、燃焼器の排気ガス口
を、払子コロナ発生器に接続し、前記払子コロナ発生器
は、表面が凸部形状に形成された導電体からなる第１の
電極と、この第１の電極に対向して配設した導電体から
なる第２の電極と、この第２の電極の少なくとも前記第
１の電極側の面に被着する絶縁層と、前記第１の電極及
び第２の電極に接続する高圧電源で構成し、前記第１の
電極と前記絶縁層との間に、触媒を配設したことを特徴
とする排気ガス浄化装置を構成する。
【０００５】
【実施例】本発明に係る好適な一実施例を、添付図面に
基づき詳述する。当該実施例においては、この発明を自
動車の排気ガス中の有害ガスの解離除却装置として応用
した実施例を説示する。先ず、図１〜図７に基づき、第
１実施例を説明する。図１において、７は自動車のエン
ジン等の燃焼器、５は払子コロナ発生器、８は触媒反応
器、１０は消音器、９は排気ガス管である。しかして、
燃焼器７の排気ガス口７ａは、払子コロナ発生器５を介
して触媒反応器８と接続している。
基づき詳述する。当該実施例においては、この発明を自
動車の排気ガス中の有害ガスの解離除却装置として応用
した実施例を説示する。先ず、図１〜図７に基づき、第
１実施例を説明する。図１において、７は自動車のエン
ジン等の燃焼器、５は払子コロナ発生器、８は触媒反応
器、１０は消音器、９は排気ガス管である。しかして、
燃焼器７の排気ガス口７ａは、払子コロナ発生器５を介
して触媒反応器８と接続している。
【０００６】図２は、上記払子コロナ発生器５の垂直断
面図である。払子コロナ発生器５において、第１の電極
１は、例えばステンレス棒をネジ切りした形状に加工し
たものである。ネジ切り形状の加工は、フライス盤等の
切削加工機を用いて行なう方法や、焼結等の型加工機を
用いて行なう方法等を適宜選択すればよい。また、ネジ
切りの山ピッチを変えることによって図３に示すごとく
第１の電極の表面における断面形状が三角形状の凸部１
１や、図４に示すごとく断面形状が台形状の凸部１１を
形成できる。
面図である。払子コロナ発生器５において、第１の電極
１は、例えばステンレス棒をネジ切りした形状に加工し
たものである。ネジ切り形状の加工は、フライス盤等の
切削加工機を用いて行なう方法や、焼結等の型加工機を
用いて行なう方法等を適宜選択すればよい。また、ネジ
切りの山ピッチを変えることによって図３に示すごとく
第１の電極の表面における断面形状が三角形状の凸部１
１や、図４に示すごとく断面形状が台形状の凸部１１を
形成できる。
【０００７】なお、上記の実施例において、第１の電極
１の表面にネジ切りした形状により連続した凸部１１を
形成しているが、これは図１に示すごとく広範囲に払子
コロナを発生させるためのものであり、他の形状、例え
ば、第１の電極１の表面の要所に突起を設けたものであ
ってもよい。
１の表面にネジ切りした形状により連続した凸部１１を
形成しているが、これは図１に示すごとく広範囲に払子
コロナを発生させるためのものであり、他の形状、例え
ば、第１の電極１の表面の要所に突起を設けたものであ
ってもよい。
【０００８】該第１の電極１は、絶縁材料でなる支持具
６によって円筒状に形成された、例えば、セラミックス
や有機ガラスからなる材料で形成した絶縁層３の中央に
支持する。該絶縁層３の外側には、第２の電極２が被着
形成されている。この形成手順としては、例えば、先ず
セラミックス等の絶縁層３の表面に金属ペーストを印刷
し焼成して第２の電極を形成するか、予め金属パイプで
第２の電極２を作成し、次に、この第２の電極２の表面
に、有機ガラス等によって琺瑯加工を加えて、絶縁層３
を形成するようにする。なお、絶縁パイプと金属パイプ
の単なる組合せであってもよい。
６によって円筒状に形成された、例えば、セラミックス
や有機ガラスからなる材料で形成した絶縁層３の中央に
支持する。該絶縁層３の外側には、第２の電極２が被着
形成されている。この形成手順としては、例えば、先ず
セラミックス等の絶縁層３の表面に金属ペーストを印刷
し焼成して第２の電極を形成するか、予め金属パイプで
第２の電極２を作成し、次に、この第２の電極２の表面
に、有機ガラス等によって琺瑯加工を加えて、絶縁層３
を形成するようにする。なお、絶縁パイプと金属パイプ
の単なる組合せであってもよい。
【０００９】前記第１の電極１と第２の電極２とは、高
圧交番電源４を介して電気的結線されている。該高圧交
番電源４は、ある周波数で正負両極の高電圧を発生する
回路であり、その波形は、正弦波やパルス波等のいずれ
のものであってもよい。また、周波数は一定したもので
もよく、イグニションコイル出力等のエンジン回転数に
同期した周波数であってもよい。
圧交番電源４を介して電気的結線されている。該高圧交
番電源４は、ある周波数で正負両極の高電圧を発生する
回路であり、その波形は、正弦波やパルス波等のいずれ
のものであってもよい。また、周波数は一定したもので
もよく、イグニションコイル出力等のエンジン回転数に
同期した周波数であってもよい。
【００１０】上記構成の払子コロナ発生器５は、図５〜
図７で示す原理により作用する。すなわち、高圧交番電
源４によって第１の電極１及び第２の電極２間に高電圧
を印加すると、第２の電極２の内面部に被着する絶縁層
３と第１の電極１との間に、払子コロナが発生する。
図７で示す原理により作用する。すなわち、高圧交番電
源４によって第１の電極１及び第２の電極２間に高電圧
を印加すると、第２の電極２の内面部に被着する絶縁層
３と第１の電極１との間に、払子コロナが発生する。
【００１１】図５は、高圧交番電源４によって第１の電
極１にはプラス電圧が、第２の電極２にはマイナス電圧
が、それそれ印加された状態を示す。図５中にＥＯで示
す矢印は、第１の電極１及び第２の電極２間に印加され
る高電圧によって発生する電界の方向を示し、ＥＳで示
す矢印は絶縁層３の表面に蓄積された電荷によって生じ
る逆電界の方向を示し、Ｐは絶縁層３の表面に蓄積され
たプラス電荷を示し、Ｃ１は正極性コロナを示しここで
は特に正極性コロナが最も生長した払子コロナを示す。
極１にはプラス電圧が、第２の電極２にはマイナス電圧
が、それそれ印加された状態を示す。図５中にＥＯで示
す矢印は、第１の電極１及び第２の電極２間に印加され
る高電圧によって発生する電界の方向を示し、ＥＳで示
す矢印は絶縁層３の表面に蓄積された電荷によって生じ
る逆電界の方向を示し、Ｐは絶縁層３の表面に蓄積され
たプラス電荷を示し、Ｃ１は正極性コロナを示しここで
は特に正極性コロナが最も生長した払子コロナを示す。
【００１２】この図５で示す状態では、払子コロナＣ１
が発生すると共に絶縁層３の表面にプラス電荷Ｐが蓄積
され、該プラス電荷Ｐの量に応じて逆電界ＥＳが大きく
なり払子コロナＣ１を抑制し、時間の経過と共に払子コ
ロナＣ１は第１の電極１の近辺にだけ生じるブラシコロ
ナ若しくは膜状コロナへと変化してゆく。この払子コロ
ナＣ１の変化減衰現象は、結局、プラス電荷Ｐの蓄積量
が多く成りすぎたために生じるわけであり、この過剰な
プラス電荷Ｐを少なくする手段を講じることによって、
払子コロナＣ１は増加かつ生長できる。この発明におい
ては、後述する図６及び図７で示す段階を経て過剰なプ
ラス電荷Ｐを中和し、減少することによって、払子コロ
ナＣ１の発生を確保している。
が発生すると共に絶縁層３の表面にプラス電荷Ｐが蓄積
され、該プラス電荷Ｐの量に応じて逆電界ＥＳが大きく
なり払子コロナＣ１を抑制し、時間の経過と共に払子コ
ロナＣ１は第１の電極１の近辺にだけ生じるブラシコロ
ナ若しくは膜状コロナへと変化してゆく。この払子コロ
ナＣ１の変化減衰現象は、結局、プラス電荷Ｐの蓄積量
が多く成りすぎたために生じるわけであり、この過剰な
プラス電荷Ｐを少なくする手段を講じることによって、
払子コロナＣ１は増加かつ生長できる。この発明におい
ては、後述する図６及び図７で示す段階を経て過剰なプ
ラス電荷Ｐを中和し、減少することによって、払子コロ
ナＣ１の発生を確保している。
【００１３】図６は、高圧交番電源４の出力の極性が切
換わる、いわゆる零点の状態を示す。この図６に示す状
態では、コロナの発生は一旦停止する。図７は、上記図
５に示す状態とは逆極性であり、高圧交番電源４によっ
て、第１の電極１にはマイナス電圧が、第２の電極２に
はプラス電圧がそれそれ印加された状態を示す。図７中
のｅは電子を示し、Ｃ２は負極性コロナを示す。この図
７で示す状態では、第１の電極１から負極性コロナＣ２
及び電子ｅが生じ、電子ｅは絶縁層３の表面に蓄積した
プラス電荷Ｐと結合し、中和する。このことによって過
剰なプラス電荷Ｐは減少され、再び図５で示す状態に進
行したとき、払子コロナＣ１は発生できる。以上、図５
〜図７に示す状態の繰返しによって払子コロナＣ１の継
続的な発生が維持、確保できる。
換わる、いわゆる零点の状態を示す。この図６に示す状
態では、コロナの発生は一旦停止する。図７は、上記図
５に示す状態とは逆極性であり、高圧交番電源４によっ
て、第１の電極１にはマイナス電圧が、第２の電極２に
はプラス電圧がそれそれ印加された状態を示す。図７中
のｅは電子を示し、Ｃ２は負極性コロナを示す。この図
７で示す状態では、第１の電極１から負極性コロナＣ２
及び電子ｅが生じ、電子ｅは絶縁層３の表面に蓄積した
プラス電荷Ｐと結合し、中和する。このことによって過
剰なプラス電荷Ｐは減少され、再び図５で示す状態に進
行したとき、払子コロナＣ１は発生できる。以上、図５
〜図７に示す状態の繰返しによって払子コロナＣ１の継
続的な発生が維持、確保できる。
【００１４】実験によれば、図１に示す高圧交番電源４
によって周波数が５０Ｈｚの交流を１０〜１５ＫＶ位に
昇圧し、第１の電極１及び第２の電極２間に印加したと
ころ、広範囲にわたって大規模な払子コロナ放電現象が
惹起され観測された。また、得られた払子コロナも減衰
することなく、安定維持かつ確保することが確認され
た。なお、上記高圧交番電源４の代りに高圧直流電源を
使用した場合にも同様の作用効果が得られた。
によって周波数が５０Ｈｚの交流を１０〜１５ＫＶ位に
昇圧し、第１の電極１及び第２の電極２間に印加したと
ころ、広範囲にわたって大規模な払子コロナ放電現象が
惹起され観測された。また、得られた払子コロナも減衰
することなく、安定維持かつ確保することが確認され
た。なお、上記高圧交番電源４の代りに高圧直流電源を
使用した場合にも同様の作用効果が得られた。
【００１５】触媒反応器８は、所定厚の触媒層８ａに金
属イオン交換ゼオライトを触媒として内在している。こ
の金属イオン交換ゼオライトとしては、例えば、銅イオ
ン交換ゼオライトなどがあり、特にＣｕ−ＺＳＭ−５ゼ
オライトは、低温においても分解活性が極めて高いと共
に、酸素濃度が高い場合の酸素阻害にも強いという特徴
がある。銅イオン交換ゼオライトは、例えば、ゼオライ
ト粉末を酢酸銅溶液に浸漬して銅イオン交換し、その後
に種々の後加工によって製造される。
属イオン交換ゼオライトを触媒として内在している。こ
の金属イオン交換ゼオライトとしては、例えば、銅イオ
ン交換ゼオライトなどがあり、特にＣｕ−ＺＳＭ−５ゼ
オライトは、低温においても分解活性が極めて高いと共
に、酸素濃度が高い場合の酸素阻害にも強いという特徴
がある。銅イオン交換ゼオライトは、例えば、ゼオライ
ト粉末を酢酸銅溶液に浸漬して銅イオン交換し、その後
に種々の後加工によって製造される。
【００１６】次に、上記第１実施例の構成における排気
ガス浄化装置の作用を説明する。燃焼器７から排出され
た排気ガスＡは、払子コロナ発生器５に導入される。払
子コロナ発生器５の第１の電極１と絶縁層３とで形成し
た空間には、大規模な払子コロナＣ１が安定維持して発
生しており、この中を排気ガスＡが通過するとＮＯＸや
ＳＯＸ等の有害ガスは払子コロナの作用によって活性化
され、かつ、除塵または解離された排気ガスＢとして排
出される。しかして、排気ガスＡ中に含有するＨＣ，Ｃ
Ｏ，Ｈ２Ｏ等の微粒子は、払子コロナ発生器５を通過す
る際にイオンエネルギーを荷電される。
ガス浄化装置の作用を説明する。燃焼器７から排出され
た排気ガスＡは、払子コロナ発生器５に導入される。払
子コロナ発生器５の第１の電極１と絶縁層３とで形成し
た空間には、大規模な払子コロナＣ１が安定維持して発
生しており、この中を排気ガスＡが通過するとＮＯＸや
ＳＯＸ等の有害ガスは払子コロナの作用によって活性化
され、かつ、除塵または解離された排気ガスＢとして排
出される。しかして、排気ガスＡ中に含有するＨＣ，Ｃ
Ｏ，Ｈ２Ｏ等の微粒子は、払子コロナ発生器５を通過す
る際にイオンエネルギーを荷電される。
【００１７】排気ガスＢは、触媒反応器８に導入され、
金属イオン交換ゼオライトからなる触媒層８ａを通過す
る。この時、金属イオン交換ゼオライトは、上述の荷電
された微粒子によって活性化され、排気ガスＢ中のＮＯ
ＸをＮ２とＯ２に分解する。しかして、排気ガスＢ中の
ＮＯＸは触媒層８ａを通過することにより極めて低減し
て除去される。また、排気ガスＢ中のＳＯＸも同様に分
解されて、除去される。
金属イオン交換ゼオライトからなる触媒層８ａを通過す
る。この時、金属イオン交換ゼオライトは、上述の荷電
された微粒子によって活性化され、排気ガスＢ中のＮＯ
ＸをＮ２とＯ２に分解する。しかして、排気ガスＢ中の
ＮＯＸは触媒層８ａを通過することにより極めて低減し
て除去される。また、排気ガスＢ中のＳＯＸも同様に分
解されて、除去される。
【００１８】また、エンジン７の起動直後においては、
触媒層８ａがほぼ常温以下の状態にあり、金属イオン交
換ゼオライトは高温時と比較して不活性である。しか
し、前段に払子コロナ発生器５を介在させたことによ
り、起動時点から、排気ガスＢ中のエネルギー荷電され
た微粒子が金属イオン交換ゼオライトを活性化するの
で、ＮＯＸやＳＯＸ等を分解する効率が高い。
触媒層８ａがほぼ常温以下の状態にあり、金属イオン交
換ゼオライトは高温時と比較して不活性である。しか
し、前段に払子コロナ発生器５を介在させたことによ
り、起動時点から、排気ガスＢ中のエネルギー荷電され
た微粒子が金属イオン交換ゼオライトを活性化するの
で、ＮＯＸやＳＯＸ等を分解する効率が高い。
【００１９】次に、図８〜図１０に基づき第２実施例を
説明する。本実施例は、図１で示す第１実施例の接続構
成から触媒反応器８を廃止すると共に、払子コロナ発生
器５に触媒１２を配設したことを特徴とする。なお、第
１実施例と同構成については、同符号を付し、その説明
を省略する。図８は払子コロナ発生器５の垂直断面図で
ある。払子コロナ発生器５において、第１の電極１と絶
縁層３との間には、触媒１２を配設している。換言すれ
ば、絶縁層３の内壁面には、全周囲にわたり触媒１２を
配設している。この触媒１２は、排気ガスＡとの接触表
面積を広くするために、例えば、図１０で示すような直
径１〜２〔ｍｍ〕程度のセラミックス材料からなる球状
の芯材１２ａの表面に、触媒膜１２ｂを施して触媒粒子
１２ｃとし、これを図９で示すように、絶縁層３の内壁
面に塗布した後、焼成して当該絶縁層３に固着する。こ
の触媒膜１２ｂは、例えばＰｔ，Ｒｈ，Ｐｄなどの貴金
属を組成とする三元触媒や、これらにＣｅ，Ｌａ，Ｚｒ
などの各種卑金属酸化物等を添加した各種の触媒を使用
するが、これに限定されるものではない。
説明する。本実施例は、図１で示す第１実施例の接続構
成から触媒反応器８を廃止すると共に、払子コロナ発生
器５に触媒１２を配設したことを特徴とする。なお、第
１実施例と同構成については、同符号を付し、その説明
を省略する。図８は払子コロナ発生器５の垂直断面図で
ある。払子コロナ発生器５において、第１の電極１と絶
縁層３との間には、触媒１２を配設している。換言すれ
ば、絶縁層３の内壁面には、全周囲にわたり触媒１２を
配設している。この触媒１２は、排気ガスＡとの接触表
面積を広くするために、例えば、図１０で示すような直
径１〜２〔ｍｍ〕程度のセラミックス材料からなる球状
の芯材１２ａの表面に、触媒膜１２ｂを施して触媒粒子
１２ｃとし、これを図９で示すように、絶縁層３の内壁
面に塗布した後、焼成して当該絶縁層３に固着する。こ
の触媒膜１２ｂは、例えばＰｔ，Ｒｈ，Ｐｄなどの貴金
属を組成とする三元触媒や、これらにＣｅ，Ｌａ，Ｚｒ
などの各種卑金属酸化物等を添加した各種の触媒を使用
するが、これに限定されるものではない。
【００２０】次に、上記第２実施例の構成における排気
ガス浄化装置の作用を説明する。燃焼器７から排出され
た排気ガスＡは、払子コロナ発生器５に導入される。払
子コロナ発生器５内において、排気ガスＡは触媒１２に
おける触媒膜１２ｂの触媒作用によって、酸化反応と還
元反応が同時に促進される。従って、排気ガスＡ中のＣ
Ｏ，ＨＣ及びＮＯＸの３成分はＨ２Ｏ，ＣＯ２，Ｎ２，
Ｏ２等に分解し、ほぼ無害化されて排出する。ところ
で、排気ガスＡには多量のＯ２成分も含有しており、他
の成分の酸化・還元反応の促進に伴い、各触媒膜１２ｂ
の周囲にＯ２が吸着される。従って、当該触媒膜１２ｂ
は不活性になり、次第に触媒機能が低下する。
ガス浄化装置の作用を説明する。燃焼器７から排出され
た排気ガスＡは、払子コロナ発生器５に導入される。払
子コロナ発生器５内において、排気ガスＡは触媒１２に
おける触媒膜１２ｂの触媒作用によって、酸化反応と還
元反応が同時に促進される。従って、排気ガスＡ中のＣ
Ｏ，ＨＣ及びＮＯＸの３成分はＨ２Ｏ，ＣＯ２，Ｎ２，
Ｏ２等に分解し、ほぼ無害化されて排出する。ところ
で、排気ガスＡには多量のＯ２成分も含有しており、他
の成分の酸化・還元反応の促進に伴い、各触媒膜１２ｂ
の周囲にＯ２が吸着される。従って、当該触媒膜１２ｂ
は不活性になり、次第に触媒機能が低下する。
【００２１】しかし、払子コロナ発生器５において、第
１の電極１と絶縁層３とで形成した空間には、大規模な
払子コロナＣ１が発生している。しかして、触媒１２の
表面には、前記第１実施例において図５〜図７で説明し
たようにプラス電荷Ｐが蓄積することにより、各触媒膜
１２ｂに吸着しているＯ２を離脱させる。従って、各触
媒膜１２ｂは常に活性化され、触媒機能を維持する。
１の電極１と絶縁層３とで形成した空間には、大規模な
払子コロナＣ１が発生している。しかして、触媒１２の
表面には、前記第１実施例において図５〜図７で説明し
たようにプラス電荷Ｐが蓄積することにより、各触媒膜
１２ｂに吸着しているＯ２を離脱させる。従って、各触
媒膜１２ｂは常に活性化され、触媒機能を維持する。
【００２２】なお、上記触媒１２は、触媒粒子１２ｃを
絶縁層３に固着した構成に限定されるものではなく、例
えば、図１１で示す第３実施例のように、絶縁層３の内
壁面に、２〜３層に触媒膜１２ｄを塗布して焼結する構
成でもよい。
絶縁層３に固着した構成に限定されるものではなく、例
えば、図１１で示す第３実施例のように、絶縁層３の内
壁面に、２〜３層に触媒膜１２ｄを塗布して焼結する構
成でもよい。
【００２３】また、触媒１２は、第１の電極１と絶縁層
３との間に配設した構成であればよく、例えば、図１２
で示す第４実施例のように、第１の電極１の周囲に巻回
した、ステンレス綱材から成るコイル状の芯材１２ｅの
表面に、触媒膜を塗布して焼結する構成でもよい。この
芯材１２ｅは、コイル状の形状に限定されず、束子状や
ブラシ状でもよい。
３との間に配設した構成であればよく、例えば、図１２
で示す第４実施例のように、第１の電極１の周囲に巻回
した、ステンレス綱材から成るコイル状の芯材１２ｅの
表面に、触媒膜を塗布して焼結する構成でもよい。この
芯材１２ｅは、コイル状の形状に限定されず、束子状や
ブラシ状でもよい。
【００２４】更に、触媒１２は、図８で示す第２実施例
において、多数の触媒粒子１２ｃを円筒状の絶縁層３内
に満充填し、これらの触媒粒子１２ｃに吸着しいるＯ２
を、コロナ放電により離脱させる構成でもよい。
において、多数の触媒粒子１２ｃを円筒状の絶縁層３内
に満充填し、これらの触媒粒子１２ｃに吸着しいるＯ２
を、コロナ放電により離脱させる構成でもよい。
【００２５】なお、上記第２実施例〜第４実施例におけ
る払子コロナ発生器５の代替えとして、絶縁層３と同様
の筒体内に、触媒膜を付着させた磁性体から成る複数の
棒材やハニカム材、材料等を、排気ガスＡの流過方向に
配設し、これに外部から磁気を付与する構成に置換して
もよい。磁気の付与方式としては、固定磁石式、断続磁
気付与方式、交番磁気付与方式などを挙げることができ
る。一般に、Ｏ２は弱磁性を有している。排気ガスＡか
ら触媒に吸着したＯ２に、上述の方法で外部から磁気を
印加すると、磁気的反発力によって当該活性酸素が離脱
する。これにより、触媒の活性過化を維持できる。
る払子コロナ発生器５の代替えとして、絶縁層３と同様
の筒体内に、触媒膜を付着させた磁性体から成る複数の
棒材やハニカム材、材料等を、排気ガスＡの流過方向に
配設し、これに外部から磁気を付与する構成に置換して
もよい。磁気の付与方式としては、固定磁石式、断続磁
気付与方式、交番磁気付与方式などを挙げることができ
る。一般に、Ｏ２は弱磁性を有している。排気ガスＡか
ら触媒に吸着したＯ２に、上述の方法で外部から磁気を
印加すると、磁気的反発力によって当該活性酸素が離脱
する。これにより、触媒の活性過化を維持できる。
【００２６】
【発明の効果】以上詳述したように第１の発明の構成に
よれば、金属イオン交換ゼオライトの触媒層の前段に払
子コロナ発生部を介在したことにより、エネルギー荷電
された排気ガス中の微粒子によって金属イオン交換ゼオ
ライトが活性化されるので、ＮＯＸ等の有害物質の除去
効率が向上し、酸素過剰雰囲気下においても有効に除去
できる。
よれば、金属イオン交換ゼオライトの触媒層の前段に払
子コロナ発生部を介在したことにより、エネルギー荷電
された排気ガス中の微粒子によって金属イオン交換ゼオ
ライトが活性化されるので、ＮＯＸ等の有害物質の除去
効率が向上し、酸素過剰雰囲気下においても有効に除去
できる。
【００２７】また、第２の発明の構成によれば、触媒を
払子コロナで常に活性状態に維持するので、当該触媒機
能が安定し、酸素過剰雰囲気下においてもＣＯ，ＨＣ，
ＮＯＸ等の有害物質の除去効率が向上する。また、運転
開始時の低温状態においても、触媒を活性化させて有害
物質の除去を促進できる。
払子コロナで常に活性状態に維持するので、当該触媒機
能が安定し、酸素過剰雰囲気下においてもＣＯ，ＨＣ，
ＮＯＸ等の有害物質の除去効率が向上する。また、運転
開始時の低温状態においても、触媒を活性化させて有害
物質の除去を促進できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施例を示す接続構成図であ
る。
る。
【図２】図１で示す払子コロナ発生器の組立断面図であ
る。
る。
【図３】図２で示す第１の電極の表面に断面形状が三角
形状とする凸部を形成した要部斜視図である。
形状とする凸部を形成した要部斜視図である。
【図４】図２で示す第１の電極の表面に断面形状が台形
状とする凸部を形成した要部斜視図である。
状とする凸部を形成した要部斜視図である。
【図５】図２で示す払子コロナ発生器において正極性コ
ロナ発生状態を説明する説明図である。
ロナ発生状態を説明する説明図である。
【図６】図２で示す払子コロナ発生器において零点状態
を説明する説明図である。
を説明する説明図である。
【図７】図２で示す払子コロナ発生器において負極性コ
ロナ発生状態を説明する説明図である。
ロナ発生状態を説明する説明図である。
【図８】本発明に係る第２実施例を示す払子コロナ発生
器の組立断面図である。
器の組立断面図である。
【図９】図８における絶縁層と触媒回りの要部拡大図で
ある。
ある。
【図１０】図９における触媒粒子の拡大断面図である。
【図１１】本発明に係る第３実施例を示す払子コロナ発
生器における絶縁層と触媒回りの要部拡大図である。
生器における絶縁層と触媒回りの要部拡大図である。
【図１２】本発明に係る第４実施例を示す払子コロナ発
生器の組立断面図である。
生器の組立断面図である。
【符号の説明】 ５ 払子コロナ発生器 ７ 燃焼器 ８ 触媒反応器 ８ａ 触媒層 ９ 排気ガス管１２ 触媒
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図８
【補正方法】追加
【補正内容】
【図８】
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】追加
【補正内容】
【図９】
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】追加
【補正内容】
【図１０】
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】追加
【補正内容】
【図１１】
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】追加
【補正内容】
【図１２】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１ Ｃ
Claims (1)
- 【請求項１】 燃焼器の排気ガス口を、払子コロナ発生
器を介して触媒反応器と接続し、 前記払子コロナ発生器は、表面が凸部形状に形成された
導電体からなる第１の電極と、この第１の電極に対向し
て配設した導電体からなる第２の電極と、この第２の電
極の少なくとも前記第１の電極側の面に被着する絶縁層
と、前記第１の電極及び第２の電極に接続する高圧電源
で構成し、 前記触媒反応器は、金属イオン交換ゼオライトの触媒を
内在したことを特徴とする排気ガス浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4160287A JPH05332128A (ja) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | 排気ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4160287A JPH05332128A (ja) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | 排気ガス浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05332128A true JPH05332128A (ja) | 1993-12-14 |
Family
ID=15711726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4160287A Pending JPH05332128A (ja) | 1992-05-27 | 1992-05-27 | 排気ガス浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05332128A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997013963A1 (en) * | 1995-10-13 | 1997-04-17 | Coral S.P.A. | Device for purifying the exhaust gas of an internal combustion engine |
| WO1999018333A1 (en) * | 1997-10-07 | 1999-04-15 | Litex, Inc. | Method and apparatus for using free radicals to reduce pollutants in the exhaust gases from the combustion of a fuel |
| US6012283A (en) * | 1994-05-18 | 2000-01-11 | Lockheed Martin Corp. | Method and apparatus for reducing pollutants |
| US6047543A (en) * | 1996-12-18 | 2000-04-11 | Litex, Inc. | Method and apparatus for enhancing the rate and efficiency of gas phase reactions |
| WO2000043469A3 (en) * | 1999-01-21 | 2000-11-02 | Litex Inc | Combined plasma reactor catalyst systems for effective emission control over a range of operating conditions |
| US6264899B1 (en) | 1996-06-28 | 2001-07-24 | Litex, Inc. | Method and apparatus for using hydroxyl to reduce pollutants in the exhaust gases from the combustion of a fuel |
| EP1136668A1 (de) * | 2000-03-02 | 2001-09-26 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Abgas |
| US6321531B1 (en) | 1996-12-18 | 2001-11-27 | Litex, Inc. | Method and apparatus for using free radicals to reduce pollutants in the exhaust gases from the combustion of a fuel |
| EP1157196A1 (en) * | 1999-02-26 | 2001-11-28 | Litex, Inc. | Method and apparatus for using free radicals to reduce pollutants in the exhaust gases from the combustion of a fuel |
-
1992
- 1992-05-27 JP JP4160287A patent/JPH05332128A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6012283A (en) * | 1994-05-18 | 2000-01-11 | Lockheed Martin Corp. | Method and apparatus for reducing pollutants |
| US6253544B1 (en) | 1994-05-18 | 2001-07-03 | Lockheed Martin Corporation | Method and apparatus for reducing pollutants |
| US6058698A (en) * | 1995-10-13 | 2000-05-09 | Coral S.P.A. | Device for purifying the exhaust gas of an internal combustion engine |
| WO1997013963A1 (en) * | 1995-10-13 | 1997-04-17 | Coral S.P.A. | Device for purifying the exhaust gas of an internal combustion engine |
| US6264899B1 (en) | 1996-06-28 | 2001-07-24 | Litex, Inc. | Method and apparatus for using hydroxyl to reduce pollutants in the exhaust gases from the combustion of a fuel |
| US6047543A (en) * | 1996-12-18 | 2000-04-11 | Litex, Inc. | Method and apparatus for enhancing the rate and efficiency of gas phase reactions |
| US6029442A (en) * | 1996-12-18 | 2000-02-29 | Litex, Inc. | Method and apparatus for using free radicals to reduce pollutants in the exhaust gases from the combustion of fuel |
| US6321531B1 (en) | 1996-12-18 | 2001-11-27 | Litex, Inc. | Method and apparatus for using free radicals to reduce pollutants in the exhaust gases from the combustion of a fuel |
| US6330794B1 (en) | 1996-12-18 | 2001-12-18 | Litex, Inc. | Method and apparatus for using free radicals to reduce pollutants in the exhaust gases from the combustion of a fuel |
| US6357223B1 (en) | 1996-12-18 | 2002-03-19 | Litex, Inc. | Method and apparatus for enhancing the rate and efficiency of gas phase reactions |
| WO1999018333A1 (en) * | 1997-10-07 | 1999-04-15 | Litex, Inc. | Method and apparatus for using free radicals to reduce pollutants in the exhaust gases from the combustion of a fuel |
| WO2000004989A3 (en) * | 1998-07-24 | 2000-04-27 | Litex Inc | Method and apparatus for enhancing the rate and efficiency of gas phase reactions |
| WO2000043469A3 (en) * | 1999-01-21 | 2000-11-02 | Litex Inc | Combined plasma reactor catalyst systems for effective emission control over a range of operating conditions |
| EP1157196A1 (en) * | 1999-02-26 | 2001-11-28 | Litex, Inc. | Method and apparatus for using free radicals to reduce pollutants in the exhaust gases from the combustion of a fuel |
| EP1157196A4 (en) * | 1999-02-26 | 2003-01-22 | Litex Inc | METHOD AND DEVICE FOR REDUCING THE POLLUTANTS IN THE EXHAUST GAS OF THE FUEL COMBUSTION BY MEANS OF FREE RADICALS |
| EP1136668A1 (de) * | 2000-03-02 | 2001-09-26 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Abgas |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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