JP2001205039A - 放電型排ガス処理装置 - Google Patents
放電型排ガス処理装置Info
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- B01D53/32—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by electrical effects other than those provided for in group B01D61/00
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プラズマ密度を均一化して、十分な排ガスの
浄化能力を発揮できる放電型排ガス処理装置を提供す
る。 【解決手段】 放電極７と接地極８との間に誘電体５を
配設し、この誘電体５に多数の独立した空隙６を形成
し、高電圧発生器により両極７，８間に電圧を印加して
コロナ放電場を発生させて、各空隙６内を流通するエン
ジンの排ガスを浄化する。各空隙６を独立させることで
放電極７と接地極８とを確実に区画して、コロナ放電に
よるプラズマを両極７，８間で直接生起させることなく
個々の空隙６内で生起させ、その放電距離を短縮化する
ことで均一なプラズマ密度を実現する。
浄化能力を発揮できる放電型排ガス処理装置を提供す
る。 【解決手段】 放電極７と接地極８との間に誘電体５を
配設し、この誘電体５に多数の独立した空隙６を形成
し、高電圧発生器により両極７，８間に電圧を印加して
コロナ放電場を発生させて、各空隙６内を流通するエン
ジンの排ガスを浄化する。各空隙６を独立させることで
放電極７と接地極８とを確実に区画して、コロナ放電に
よるプラズマを両極７，８間で直接生起させることなく
個々の空隙６内で生起させ、その放電距離を短縮化する
ことで均一なプラズマ密度を実現する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、放電極と接地極と
の間に電圧を印加してコロナ放電場を形成し、両極間に
エンジン等の燃焼装置から排出される琲ガスを流通させ
て浄化する放電型排ガス処理装置に関するものである。
の間に電圧を印加してコロナ放電場を形成し、両極間に
エンジン等の燃焼装置から排出される琲ガスを流通させ
て浄化する放電型排ガス処理装置に関するものである。
【０００２】
【関連する背景技術】この種の放電型排ガス処理装置と
して、例えば特開平５−５９９３４号公報に記載のもの
を挙げることができる。この放電型排ガス処理装置は、
線状の放電極を中心として接地極を円筒状に配置してコ
ロナ放電管を構成し、そのコロナ放電管をエンジンの排
気通路に配置している。エンジンの運転時において、エ
ンジンからの排ガスは円筒状の接地極の内部を流通し、
その際に高電圧発生器により両極間に所定の電圧を印加
して、その結果形成されたコロナ放電場により排ガスを
浄化している。そして、この放電型排ガス処理装置で
は、両極間に粒状若しくはペレット状の多数の誘電体を
充填することにより、隣接する誘電体間の近距離で放電
させて電界の均一化を図っている。
して、例えば特開平５−５９９３４号公報に記載のもの
を挙げることができる。この放電型排ガス処理装置は、
線状の放電極を中心として接地極を円筒状に配置してコ
ロナ放電管を構成し、そのコロナ放電管をエンジンの排
気通路に配置している。エンジンの運転時において、エ
ンジンからの排ガスは円筒状の接地極の内部を流通し、
その際に高電圧発生器により両極間に所定の電圧を印加
して、その結果形成されたコロナ放電場により排ガスを
浄化している。そして、この放電型排ガス処理装置で
は、両極間に粒状若しくはペレット状の多数の誘電体を
充填することにより、隣接する誘電体間の近距離で放電
させて電界の均一化を図っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記した公報に記載の
放電型排ガス処理装置では、誘電体として粒状若しくは
ペレット状のものを用いていることから、放電極と接地
極とは各誘電体の僅かな間隙を介して相互に連通してい
る。従って、コロナ放電によるプラズマは各誘電体の間
を縫って主に両極間に生起されてしまい、各誘電体の間
ではほとんど生起されないことから電界が十分に均一化
されず、例えば外周側の接地極付近のようにプラズマ密
度が低い領域では、排ガスが未浄化のまますり抜けて大
気中に排出されてしまう可能性があった。
放電型排ガス処理装置では、誘電体として粒状若しくは
ペレット状のものを用いていることから、放電極と接地
極とは各誘電体の僅かな間隙を介して相互に連通してい
る。従って、コロナ放電によるプラズマは各誘電体の間
を縫って主に両極間に生起されてしまい、各誘電体の間
ではほとんど生起されないことから電界が十分に均一化
されず、例えば外周側の接地極付近のようにプラズマ密
度が低い領域では、排ガスが未浄化のまますり抜けて大
気中に排出されてしまう可能性があった。
【０００４】本発明の目的は、プラズマ密度を均一化し
て、十分な排ガスの浄化能力を発揮することができる放
電型排ガス処理装置を提供することにある。
て、十分な排ガスの浄化能力を発揮することができる放
電型排ガス処理装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明では、燃焼装置の排気通路上に配設
された放電極と接地極との間に電圧を印加し、形成され
たコロナ放電場により放電極と接地極との間を流通する
排ガスを浄化する放電型排ガス浄化装置において、放電
極と接地極との間に誘電体を配設し、誘電体に複数の独
立した空隙を形成して内部に燃焼装置の排ガスを流通さ
せるようにした。
め、請求項１の発明では、燃焼装置の排気通路上に配設
された放電極と接地極との間に電圧を印加し、形成され
たコロナ放電場により放電極と接地極との間を流通する
排ガスを浄化する放電型排ガス浄化装置において、放電
極と接地極との間に誘電体を配設し、誘電体に複数の独
立した空隙を形成して内部に燃焼装置の排ガスを流通さ
せるようにした。
【０００６】そして、このように誘電体の各空隙が独立
して形成されていることから、放電極と接地極が確実に
区画されて、コロナ放電によるプラズマは、放電極と接
地極との間で直接生起されることなく各空隙内で個々に
生起され、その放電距離が短くなって両極間において均
一なプラズマ密度が実現される。又、請求項２の発明で
は、放電極及び接地極を相互に所定間隔をおいて配置
し、誘電体に両極間の方向に複数の空隙を列設して各空
隙内に排ガスを流通させるようにし、放電極及び接地極
間の放電に要する印加電圧Ｖ、分解に必要な空隙層に作
用する電界Ｅa、空隙層の誘電率εa、誘電体層の誘電率
εs、両極間方向の空隙層の総厚さＤa、両極間方向の誘
電体層の総厚さＤs、及び温度及び圧力と相関する相対
ガス密度Ｒの関係を、 Ｖ≧Ｅa×（Ｄs×εa／εs＋Ｄa）×Ｒ を満足するように設定した。
して形成されていることから、放電極と接地極が確実に
区画されて、コロナ放電によるプラズマは、放電極と接
地極との間で直接生起されることなく各空隙内で個々に
生起され、その放電距離が短くなって両極間において均
一なプラズマ密度が実現される。又、請求項２の発明で
は、放電極及び接地極を相互に所定間隔をおいて配置
し、誘電体に両極間の方向に複数の空隙を列設して各空
隙内に排ガスを流通させるようにし、放電極及び接地極
間の放電に要する印加電圧Ｖ、分解に必要な空隙層に作
用する電界Ｅa、空隙層の誘電率εa、誘電体層の誘電率
εs、両極間方向の空隙層の総厚さＤa、両極間方向の誘
電体層の総厚さＤs、及び温度及び圧力と相関する相対
ガス密度Ｒの関係を、 Ｖ≧Ｅa×（Ｄs×εa／εs＋Ｄa）×Ｒ を満足するように設定した。
【０００７】従って、上式を満たすように空隙層や誘電
体層の総厚さＤa，Ｄs、両極間の印加電圧Ｖ等を設定す
れば、これらの各値を理想的な関係に保つことが可能と
なる。更に、請求項３の発明では、放電極及び接地極
を、線状に形成されたいずれか一方を中心として他方を
円筒状に配置し、誘電体を複数の円筒状に形成して中心
側の極を中心として同心円状に配設して、各誘電体間に
形成された円筒状の空隙内に排ガスを流通させるように
し、放電極及び接地極間の放電に要する印加電圧Ｖ、分
解に必要な空隙層に作用する電界Ｅa、両極間の空隙層
及び誘電体層の数をＮ，Ｋとしたときのｎ＝１〜Ｎ，ｋ
＝１〜Ｋまでの総和Σ、ｎ層目の空隙層の誘電率εan、
ｋ層目の誘電体層の誘電率εsk、ｍ層目の空隙層の誘電
率εam、ｎ層目の空隙層の内周側半径ｒa1n、ｎ層目の
空隙層の外周側半径をｒa2n、ｋ層目の誘電体層の内周
側半径ｒs1k、ｋ層目の誘電体層の外周側半径ｒs2k、ｍ
層目の空隙層の内周側半径ｒa1m、ｍ層目の空隙層の外
周側半径ｒa2m、及び温度及び圧力と相関する相対ガス
密度Ｒの関係を、各（ｍ）層の空隙層に対して、 Ｖ≧Ｅa×｛εam×（ｒa2m−ｒa1m）／ｌn（ｒa2m／ｒa
1m）｝×Ｒ×Σ｛ｌn（ｒa2n／ｒa1n）／εan＋ｌn（ｒ
s2k／ｒs1k）／εsk｝ を満足するように設定した。
体層の総厚さＤa，Ｄs、両極間の印加電圧Ｖ等を設定す
れば、これらの各値を理想的な関係に保つことが可能と
なる。更に、請求項３の発明では、放電極及び接地極
を、線状に形成されたいずれか一方を中心として他方を
円筒状に配置し、誘電体を複数の円筒状に形成して中心
側の極を中心として同心円状に配設して、各誘電体間に
形成された円筒状の空隙内に排ガスを流通させるように
し、放電極及び接地極間の放電に要する印加電圧Ｖ、分
解に必要な空隙層に作用する電界Ｅa、両極間の空隙層
及び誘電体層の数をＮ，Ｋとしたときのｎ＝１〜Ｎ，ｋ
＝１〜Ｋまでの総和Σ、ｎ層目の空隙層の誘電率εan、
ｋ層目の誘電体層の誘電率εsk、ｍ層目の空隙層の誘電
率εam、ｎ層目の空隙層の内周側半径ｒa1n、ｎ層目の
空隙層の外周側半径をｒa2n、ｋ層目の誘電体層の内周
側半径ｒs1k、ｋ層目の誘電体層の外周側半径ｒs2k、ｍ
層目の空隙層の内周側半径ｒa1m、ｍ層目の空隙層の外
周側半径ｒa2m、及び温度及び圧力と相関する相対ガス
密度Ｒの関係を、各（ｍ）層の空隙層に対して、 Ｖ≧Ｅa×｛εam×（ｒa2m−ｒa1m）／ｌn（ｒa2m／ｒa
1m）｝×Ｒ×Σ｛ｌn（ｒa2n／ｒa1n）／εan＋ｌn（ｒ
s2k／ｒs1k）／εsk｝ を満足するように設定した。
【０００８】従って、上式を満たすように空隙層及び誘
電体層の半径ｒa1n，ｒa2n，ｒs1k，ｒs2kや両極間の印
加電圧Ｖ等を設定すれば、これらの各値を理想的な関係
に保つことが可能となる。一方、請求項４の発明では、
放電極及び接地極を、線状に形成されたいずれか一方を
中心として他方を円筒状に配置し、誘電体を複数の円筒
状に形成して中心側の極を中心として同心円状に配設し
て、各誘電体間に形成された円筒状の空隙内に排ガスを
流通させるようにし、外周側の空隙の誘電率に対して内
周側の空隙の誘電率を高めるように、空隙内に周方向の
一部を塞ぐ電界調整部を配設した。
電体層の半径ｒa1n，ｒa2n，ｒs1k，ｒs2kや両極間の印
加電圧Ｖ等を設定すれば、これらの各値を理想的な関係
に保つことが可能となる。一方、請求項４の発明では、
放電極及び接地極を、線状に形成されたいずれか一方を
中心として他方を円筒状に配置し、誘電体を複数の円筒
状に形成して中心側の極を中心として同心円状に配設し
て、各誘電体間に形成された円筒状の空隙内に排ガスを
流通させるようにし、外周側の空隙の誘電率に対して内
周側の空隙の誘電率を高めるように、空隙内に周方向の
一部を塞ぐ電界調整部を配設した。
【０００９】従って、各空隙内に配設された電界調整部
により、外周側の空隙の誘電率に対して内周側の空隙の
誘電率が高められ、結果として内周側の空隙ほど静電容
量が増加して電界が低下する。ここで、一方の極を中心
として他方の極を円筒状に配置すると、その外周側ほど
静電容量が増加して電界が低下する傾向となるが、この
電極配置の構造上から生じる電界変化は、上記した電界
調整部による電界変化で相殺される。
により、外周側の空隙の誘電率に対して内周側の空隙の
誘電率が高められ、結果として内周側の空隙ほど静電容
量が増加して電界が低下する。ここで、一方の極を中心
として他方の極を円筒状に配置すると、その外周側ほど
静電容量が増加して電界が低下する傾向となるが、この
電極配置の構造上から生じる電界変化は、上記した電界
調整部による電界変化で相殺される。
【００１０】この請求項４の発明は好適には、外周側の
空隙より内周側の空隙で電界調整部をより広範囲に設け
た放電型排ガス処理装置として具体化できる。この場
合、誘電率が低い空隙内に誘電率が高い電界調整部が部
分的に設けられることから、電界調整部が空隙の全体的
な誘電率を増加させて静電容量も増加させる作用を奏す
る。そして、上記のように電界調整部が内周側ほど広範
囲に設けられていることから、結果として内周側の空隙
ほど静電容量が増加して電界が低下する。
空隙より内周側の空隙で電界調整部をより広範囲に設け
た放電型排ガス処理装置として具体化できる。この場
合、誘電率が低い空隙内に誘電率が高い電界調整部が部
分的に設けられることから、電界調整部が空隙の全体的
な誘電率を増加させて静電容量も増加させる作用を奏す
る。そして、上記のように電界調整部が内周側ほど広範
囲に設けられていることから、結果として内周側の空隙
ほど静電容量が増加して電界が低下する。
【００１１】又、この請求項４の発明は好適には、外周
側の誘電体に対して内周側の誘電体を誘電率の高い材料
で構成した放電型排ガス処理装置として具体化できる。
上記のように内周側の空隙ほど電界調整部を広範囲に設
けると、内周側ほど空隙（排ガス通過部分）の体積が減
少してプラズマ密度をあまり下げることができない可能
性がある。ここで、内周側の誘電体を誘電率の高い材料
で構成すると、電界調整部を設けることによる空隙（排
ガスの通過部分）体積の減少が抑制され、その結果、上
記した体積減少から生じる問題は相殺される。
側の誘電体に対して内周側の誘電体を誘電率の高い材料
で構成した放電型排ガス処理装置として具体化できる。
上記のように内周側の空隙ほど電界調整部を広範囲に設
けると、内周側ほど空隙（排ガス通過部分）の体積が減
少してプラズマ密度をあまり下げることができない可能
性がある。ここで、内周側の誘電体を誘電率の高い材料
で構成すると、電界調整部を設けることによる空隙（排
ガスの通過部分）体積の減少が抑制され、その結果、上
記した体積減少から生じる問題は相殺される。
【００１２】又、請求項５の発明では、放電極及び接地
極を、線状に形成されたいずれか一方を中心として他方
を円筒状に配置し、誘電体を複数の円筒状に形成して中
心側の極を中心として同心円状に配設して、各誘電体間
に形成された円筒状の空隙内に排ガスを流通させるよう
にし、各空隙の半径方向の厚さを、内周側に対して外周
側の方を小さく設定した。
極を、線状に形成されたいずれか一方を中心として他方
を円筒状に配置し、誘電体を複数の円筒状に形成して中
心側の極を中心として同心円状に配設して、各誘電体間
に形成された円筒状の空隙内に排ガスを流通させるよう
にし、各空隙の半径方向の厚さを、内周側に対して外周
側の方を小さく設定した。
【００１３】従って、外周側の空隙では厚さが小さくて
狭いことから、内部を流通する排ガスの流量は自己の粘
性の影響で減少することになる。ここで、外周側の空隙
では電界が弱くて浄化作用が低い傾向があるが、上記し
た流量の減少により空隙内での排ガスの滞留時間が長く
なるため、プラズマの浄化作用をより長く受ける。更
に、請求項６の発明では、放電極及び接地極を、線状に
形成されたいずれか一方を中心として他方を円筒状に配
置し、誘電体を複数の円筒状に形成して中心側の極を中
心として同心円状に配設して、各誘電体間に形成された
円筒状の空隙内に排ガスを流通させるようにし、各誘電
体の表面に空隙内に向けて突出する突起状部を設け、突
起状部の配置密度を、内周側の誘電体に対して外周側の
誘電体の方を高くした。
狭いことから、内部を流通する排ガスの流量は自己の粘
性の影響で減少することになる。ここで、外周側の空隙
では電界が弱くて浄化作用が低い傾向があるが、上記し
た流量の減少により空隙内での排ガスの滞留時間が長く
なるため、プラズマの浄化作用をより長く受ける。更
に、請求項６の発明では、放電極及び接地極を、線状に
形成されたいずれか一方を中心として他方を円筒状に配
置し、誘電体を複数の円筒状に形成して中心側の極を中
心として同心円状に配設して、各誘電体間に形成された
円筒状の空隙内に排ガスを流通させるようにし、各誘電
体の表面に空隙内に向けて突出する突起状部を設け、突
起状部の配置密度を、内周側の誘電体に対して外周側の
誘電体の方を高くした。
【００１４】従って、外周側の誘電体ほど曲率半径の増
加により放電開始電圧が増加して放電し難くなるが、外
周側の誘電体は高い密度で突起状部が設けられており、
その突起状部が電界不均一部分として機能してコロナ放
電を開始させることから、放電開始電圧が半径方向に均
一化される。
加により放電開始電圧が増加して放電し難くなるが、外
周側の誘電体は高い密度で突起状部が設けられており、
その突起状部が電界不均一部分として機能してコロナ放
電を開始させることから、放電開始電圧が半径方向に均
一化される。
【００１５】
【発明の実施の形態】［第１実施形態］以下、本発明を
具体化した放電型排ガス処理装置の第１実施形態を説明
する。図１は第1実施形態の放電型排ガス処理装置のシ
ステム全体を示す構成図、図２はコロナ放電管内の誘電
体及び電極の構成を示す斜視図である。これらの図に示
すように、車両に搭載された燃焼装置としてのエンジン
１の排気通路２には排ガス処理装置のコロナ放電管３が
配置され、そのコロナ放電管３内をエンジン１からの排
ガスが流通するようになっている。コロナ放電管３のケ
ーシング４内には、例えばアルミナ等の誘電体５が全体
として直方体状をなして配設されている。誘電体５には
多数の断面四角状の空隙６が縦横に併設され、これらの
空隙は誘電体の層を介して互いに独立して閉じた空間を
形成している。各空隙６は排ガスの流通方向に誘電体を
貫通するように形成されて、ケーシング４内の上流側と
下流側とを相互に連通させている。
具体化した放電型排ガス処理装置の第１実施形態を説明
する。図１は第1実施形態の放電型排ガス処理装置のシ
ステム全体を示す構成図、図２はコロナ放電管内の誘電
体及び電極の構成を示す斜視図である。これらの図に示
すように、車両に搭載された燃焼装置としてのエンジン
１の排気通路２には排ガス処理装置のコロナ放電管３が
配置され、そのコロナ放電管３内をエンジン１からの排
ガスが流通するようになっている。コロナ放電管３のケ
ーシング４内には、例えばアルミナ等の誘電体５が全体
として直方体状をなして配設されている。誘電体５には
多数の断面四角状の空隙６が縦横に併設され、これらの
空隙は誘電体の層を介して互いに独立して閉じた空間を
形成している。各空隙６は排ガスの流通方向に誘電体を
貫通するように形成されて、ケーシング４内の上流側と
下流側とを相互に連通させている。
【００１６】図２に示すように、誘電体５の上下方向ほ
ぼ中央には、多数の線状の放電極７が排ガスの流通方向
に列設され、これらの放電極７は誘電体５内に埋設され
ている。各放電極７は誘電体５の幅方向全体に延び、そ
の一端は相互に連結されて高電圧発生器９に接続されて
いる。又、誘電体５の上面及び下面には平板状の接地極
８が配設され、これらの接地極８は相互に連結されて接
地されている。尚、誘電体５の左右両側は絶縁体１０に
て覆われている。そして、上記のように各空隙６が誘電
体５の層を介して独立していることから、中央の放電極
７と上下の接地極８とは空隙６を介して互いに連通する
ことなく確実に区画されている。
ぼ中央には、多数の線状の放電極７が排ガスの流通方向
に列設され、これらの放電極７は誘電体５内に埋設され
ている。各放電極７は誘電体５の幅方向全体に延び、そ
の一端は相互に連結されて高電圧発生器９に接続されて
いる。又、誘電体５の上面及び下面には平板状の接地極
８が配設され、これらの接地極８は相互に連結されて接
地されている。尚、誘電体５の左右両側は絶縁体１０に
て覆われている。そして、上記のように各空隙６が誘電
体５の層を介して独立していることから、中央の放電極
７と上下の接地極８とは空隙６を介して互いに連通する
ことなく確実に区画されている。
【００１７】一方、上記した高電圧発生器９にはＥＣＵ
（電子制御ユニット）１１が接続され、このＥＣＵ１１
からの指令に基づいて高電圧発生器９にて生成された所
定の電圧が放電極７に印加されるようになっている。
尚、このＥＣＵ１１はエンジン１や図示しない自動変速
機等の制御も行う。以上のように構成された放電型排ガ
ス処理装置において、運転者にてエンジン１の運転が開
始されると、その排ガスは排気通路２を経てコロナ放電
管３のケーシング４内に導入されて、誘電体５の各空隙
６内を流通した後に、図示しない消音器を経て大気中に
排出される。このエンジン１の運転中において、ＥＣＵ
１１は高電圧発生器９に指令を出力して所定の電圧を放
電極７に印加させ、その結果、放電極７と上下の接地極
８との間にコロナ放電場が形成されて、排ガスの浄化作
用が奏される。
（電子制御ユニット）１１が接続され、このＥＣＵ１１
からの指令に基づいて高電圧発生器９にて生成された所
定の電圧が放電極７に印加されるようになっている。
尚、このＥＣＵ１１はエンジン１や図示しない自動変速
機等の制御も行う。以上のように構成された放電型排ガ
ス処理装置において、運転者にてエンジン１の運転が開
始されると、その排ガスは排気通路２を経てコロナ放電
管３のケーシング４内に導入されて、誘電体５の各空隙
６内を流通した後に、図示しない消音器を経て大気中に
排出される。このエンジン１の運転中において、ＥＣＵ
１１は高電圧発生器９に指令を出力して所定の電圧を放
電極７に印加させ、その結果、放電極７と上下の接地極
８との間にコロナ放電場が形成されて、排ガスの浄化作
用が奏される。
【００１８】そして、本実施形態の排ガス処理装置で
は、上記のように誘電体５の各空隙６を独立して形成す
ることで放電極７と接地極８とを確実に区画しているた
め、コロナ放電によるプラズマは、例えば特開平５−５
９９３４号公報に記載のように放電極７と接地極８との
間で直接生起されることなく各空隙６内で個々に生起さ
れ、その放電距離が極めて短くなる。よって、放電極７
と接地極８との間において均一なプラズマ密度（つま
り、均一な電界）が実現される。
は、上記のように誘電体５の各空隙６を独立して形成す
ることで放電極７と接地極８とを確実に区画しているた
め、コロナ放電によるプラズマは、例えば特開平５−５
９９３４号公報に記載のように放電極７と接地極８との
間で直接生起されることなく各空隙６内で個々に生起さ
れ、その放電距離が極めて短くなる。よって、放電極７
と接地極８との間において均一なプラズマ密度（つま
り、均一な電界）が実現される。
【００１９】しかも、以上のように放電極７と接地極８
との間に誘電体５を配置して個々の空隙６内で放電させ
た場合には、同一の印加電圧Ｖの下でより高い印加電
界、換言すれば浄化能力を向上させることができる。以
下、その根拠を論証する。図３は空隙層と誘電体層の関
係を等価回路で表した説明図である。この図に示すよう
に、放電極７及び接地極８間の方向（図３では上下方
向）では、空隙６の層と誘電体５の層とが交互に配列さ
れることになり、以下、空隙層の厚さをｄa、誘電体層
の厚さｄsとする。そして、これらの関係は、空隙層
（実際には空隙６内を流通する排ガス）と同等の静電容
量Ｃaを有するコンデンサ、及び誘電体５と同等の静電
容量Ｃsを有するコンデンサから構成される等価回路と
して表すことができる。
との間に誘電体５を配置して個々の空隙６内で放電させ
た場合には、同一の印加電圧Ｖの下でより高い印加電
界、換言すれば浄化能力を向上させることができる。以
下、その根拠を論証する。図３は空隙層と誘電体層の関
係を等価回路で表した説明図である。この図に示すよう
に、放電極７及び接地極８間の方向（図３では上下方
向）では、空隙６の層と誘電体５の層とが交互に配列さ
れることになり、以下、空隙層の厚さをｄa、誘電体層
の厚さｄsとする。そして、これらの関係は、空隙層
（実際には空隙６内を流通する排ガス）と同等の静電容
量Ｃaを有するコンデンサ、及び誘電体５と同等の静電
容量Ｃsを有するコンデンサから構成される等価回路と
して表すことができる。
【００２０】ここで、極間方向の空隙層の数をＮ、誘電
体層の数をＫ、放電極７と接地極８との間に印加される
電圧をＶ、個々の空隙層に印加される電圧をＶa、個々
の誘電体層に印加される電圧をＶsとすると、印加電圧
Ｖは、 Ｖ＝Ｋ×Ｖs＋Ｎ×Ｖa ………(1) で表すことができ、電荷Ｑはどの空隙層及び誘電体層で
も同一のため、周知の式Ｑ＝ＣＶより、 Ｖ＝Ｋ×Ｑ／Ｃs＋Ｎ×Ｑ／Ｃa ………(2) と変形することができる。更に、ある空隙層において、
Ｑ＝Ｃa×Ｖaとすると、 Ｖ＝｛Ｋ／Ｃs＋Ｎ／Ｃa｝×（Ｃa×Ｖa） ………(3) とおくことができ、式変形すると、 Ｖa＝（１／Ｃa）／｛Ｋ／Ｃs＋Ｎ／Ｃa｝×Ｖ ………(4) となる。ここで、空隙層の誘電率をεa、誘電体層の誘
電率をεsとして、周知の式Ｃ＝２πε／ｄを代入する
と、 Ｖa＝（ｄa／εa）／｛Ｋ×ｄs／εs＋Ｎ×ｄa／εa｝×Ｖ ………(5) となる。更に、ある空隙層に作用する印加電界Ｅaは、
Ｅa＝Ｖa／ｄaで表すことができるため、上式(5)より、 Ｅa＝（１／εa）／｛Ｋ×ｄs／εs＋Ｎ×ｄa／εa｝×Ｖ ………(6) となる。空隙層の極間方向の総厚さＤaは、Ｄa＝ｄa×
Ｎであり、誘電体層の極間方向の総厚さＤsは、Ｄs＝ｄ
s×（Ｎ＋１）であるため、 Ｅa＝εs／（Ｄs×εa＋Ｄa×εs）×Ｖ ………(7) これに対して、両極間に誘電体５を配置しない場合の平
均的な印加電界Ｅ0は、Ｅ0＝Ｖ／（Ｄs＋Ｄa）で表すこ
とができ、この式により上式（7）中のＶを消去する
と、 Ｅa＝（Ｄs＋Ｄa）／（Ｄs×εa／εs＋Ｄa）×Ｅ0 ………(8) となる。ここで、排ガスの誘電率と誘電体５の誘電率と
の比εa／εsは通常１以上で、例えば誘電体５がアルミ
ナの場合にはεa／εs＝１０程度であることから、常に
εa／εs＜１、つまり、Ｅa＞Ｅ0の関係が成り立ち、誘
電体５を配置した本実施形態の排ガス浄化装置の方が、
同一の印加電圧Ｖの下でより高い印加電界Ｅaが得られ
ることがわかる。
体層の数をＫ、放電極７と接地極８との間に印加される
電圧をＶ、個々の空隙層に印加される電圧をＶa、個々
の誘電体層に印加される電圧をＶsとすると、印加電圧
Ｖは、 Ｖ＝Ｋ×Ｖs＋Ｎ×Ｖa ………(1) で表すことができ、電荷Ｑはどの空隙層及び誘電体層で
も同一のため、周知の式Ｑ＝ＣＶより、 Ｖ＝Ｋ×Ｑ／Ｃs＋Ｎ×Ｑ／Ｃa ………(2) と変形することができる。更に、ある空隙層において、
Ｑ＝Ｃa×Ｖaとすると、 Ｖ＝｛Ｋ／Ｃs＋Ｎ／Ｃa｝×（Ｃa×Ｖa） ………(3) とおくことができ、式変形すると、 Ｖa＝（１／Ｃa）／｛Ｋ／Ｃs＋Ｎ／Ｃa｝×Ｖ ………(4) となる。ここで、空隙層の誘電率をεa、誘電体層の誘
電率をεsとして、周知の式Ｃ＝２πε／ｄを代入する
と、 Ｖa＝（ｄa／εa）／｛Ｋ×ｄs／εs＋Ｎ×ｄa／εa｝×Ｖ ………(5) となる。更に、ある空隙層に作用する印加電界Ｅaは、
Ｅa＝Ｖa／ｄaで表すことができるため、上式(5)より、 Ｅa＝（１／εa）／｛Ｋ×ｄs／εs＋Ｎ×ｄa／εa｝×Ｖ ………(6) となる。空隙層の極間方向の総厚さＤaは、Ｄa＝ｄa×
Ｎであり、誘電体層の極間方向の総厚さＤsは、Ｄs＝ｄ
s×（Ｎ＋１）であるため、 Ｅa＝εs／（Ｄs×εa＋Ｄa×εs）×Ｖ ………(7) これに対して、両極間に誘電体５を配置しない場合の平
均的な印加電界Ｅ0は、Ｅ0＝Ｖ／（Ｄs＋Ｄa）で表すこ
とができ、この式により上式（7）中のＶを消去する
と、 Ｅa＝（Ｄs＋Ｄa）／（Ｄs×εa／εs＋Ｄa）×Ｅ0 ………(8) となる。ここで、排ガスの誘電率と誘電体５の誘電率と
の比εa／εsは通常１以上で、例えば誘電体５がアルミ
ナの場合にはεa／εs＝１０程度であることから、常に
εa／εs＜１、つまり、Ｅa＞Ｅ0の関係が成り立ち、誘
電体５を配置した本実施形態の排ガス浄化装置の方が、
同一の印加電圧Ｖの下でより高い印加電界Ｅaが得られ
ることがわかる。
【００２１】一方、Ｅa＝１０と仮定した上で、上式(7)
を変形すると、 Ｖ≧１０×（Ｄs×εa／εs＋Ｄa）×Ｒ ………(9) となる。ここに、Ｒは、常温（３００Ｋ）、１気圧のガ
ス密度を１としたときの温度及び圧力に相関する相対ガ
ス密度である。つまり、この式(9)を満たすように空隙
層や誘電体層の総厚さＤa，Ｄs、両極間の印加電圧Ｖ等
を設定すれば、これらの各値を理想的な関係に保つこと
ができ、例えば、総厚さＤa，Ｄsが予め定められている
ときには、コロナ放電場を形成可能な必要最小限の適切
な印加電圧を設定でき、逆に、車両の使用等により供給
電圧の上限が定められているときには、その電圧を前提
としてコロナ放電場を形成可能な適切な総厚さＤa，Ｄs
を設定できる。
を変形すると、 Ｖ≧１０×（Ｄs×εa／εs＋Ｄa）×Ｒ ………(9) となる。ここに、Ｒは、常温（３００Ｋ）、１気圧のガ
ス密度を１としたときの温度及び圧力に相関する相対ガ
ス密度である。つまり、この式(9)を満たすように空隙
層や誘電体層の総厚さＤa，Ｄs、両極間の印加電圧Ｖ等
を設定すれば、これらの各値を理想的な関係に保つこと
ができ、例えば、総厚さＤa，Ｄsが予め定められている
ときには、コロナ放電場を形成可能な必要最小限の適切
な印加電圧を設定でき、逆に、車両の使用等により供給
電圧の上限が定められているときには、その電圧を前提
としてコロナ放電場を形成可能な適切な総厚さＤa，Ｄs
を設定できる。
【００２２】このように第1実施形態の放電型排ガス処
理装置によれば、誘電体５に独立した多数の空隙６を形
成したため、両極間の電圧印加により個々の空隙６内の
極めて短い距離でプラズマを生起させて、プラズマ密度
の均一化を達成し、その結果、未浄化の排ガスのすり抜
けを未然に防止して、十分な浄化能力を発揮することが
できる。
理装置によれば、誘電体５に独立した多数の空隙６を形
成したため、両極間の電圧印加により個々の空隙６内の
極めて短い距離でプラズマを生起させて、プラズマ密度
の均一化を達成し、その結果、未浄化の排ガスのすり抜
けを未然に防止して、十分な浄化能力を発揮することが
できる。
【００２３】しかも、上式(8)に基づいて説明したよう
に、誘電体５を配置しない場合の平均的な印加電界Ｅ0
に比較して、同一の印加電圧Ｖの下でより高い印加電界
Ｅaが得られるため、トータルとして浄化能力を向上さ
せることができる。更に、式(9)を満たすように空隙層
や誘電体層の総厚さＤa，Ｄs、両極間の印加電圧Ｖ等を
設定すれば、これらの値を理想的な関係とすることがで
き、その結果、不適切な設定による無駄な電力消費等の
弊害を抑制した上で、確実にプラズマを生起させて排ガ
スの浄化作用を得ることができる。
に、誘電体５を配置しない場合の平均的な印加電界Ｅ0
に比較して、同一の印加電圧Ｖの下でより高い印加電界
Ｅaが得られるため、トータルとして浄化能力を向上さ
せることができる。更に、式(9)を満たすように空隙層
や誘電体層の総厚さＤa，Ｄs、両極間の印加電圧Ｖ等を
設定すれば、これらの値を理想的な関係とすることがで
き、その結果、不適切な設定による無駄な電力消費等の
弊害を抑制した上で、確実にプラズマを生起させて排ガ
スの浄化作用を得ることができる。
【００２４】［第２実施形態］以下、本発明を具体化し
た放電型排ガス処理装置の第２実施形態を説明する。こ
の第2実施形態の排ガス処理装置は、第１実施形態のも
のと比較して放電極７及び接地極８の配置を変更したも
のである。よって、同一箇所の説明は省略し、相違点を
重点的に説明する。
た放電型排ガス処理装置の第２実施形態を説明する。こ
の第2実施形態の排ガス処理装置は、第１実施形態のも
のと比較して放電極７及び接地極８の配置を変更したも
のである。よって、同一箇所の説明は省略し、相違点を
重点的に説明する。
【００２５】図４は第２実施形態の放電型排ガス処理装
置の誘電体及び電極の構成を示す斜視図である。この図
に示すように、本実施形態の放電型排ガス処理装置で
は、接地極２２を平板状から線状に変更して、放電極２
１と同様に排ガスの流通方向に多数列設し、これらの放
電極２１及び接地極２２を上下方向に交互に設けた多層
構造（例えば、放電極２層、接地極３層）としている。
そして、各放電極２１は高電圧発生器９に接続され、各
接地極２２はそれぞれ接地されている。
置の誘電体及び電極の構成を示す斜視図である。この図
に示すように、本実施形態の放電型排ガス処理装置で
は、接地極２２を平板状から線状に変更して、放電極２
１と同様に排ガスの流通方向に多数列設し、これらの放
電極２１及び接地極２２を上下方向に交互に設けた多層
構造（例えば、放電極２層、接地極３層）としている。
そして、各放電極２１は高電圧発生器９に接続され、各
接地極２２はそれぞれ接地されている。
【００２６】以上のように構成した場合でも第１実施形
態と同様の機能を奏し、誘電体５の個々の空隙６内でプ
ラズマが生起されるため、プラズマ密度を均一化して十
分な浄化能力を発揮できると共に、同一の印加電圧Ｖの
下でより高い印加電界Ｅaを得て、トータルとして浄化
能力を向上させることができる。 ［第３実施形態］以下、本発明を具体化した放電型排ガ
ス処理装置の第３実施形態を説明する。
態と同様の機能を奏し、誘電体５の個々の空隙６内でプ
ラズマが生起されるため、プラズマ密度を均一化して十
分な浄化能力を発揮できると共に、同一の印加電圧Ｖの
下でより高い印加電界Ｅaを得て、トータルとして浄化
能力を向上させることができる。 ［第３実施形態］以下、本発明を具体化した放電型排ガ
ス処理装置の第３実施形態を説明する。
【００２７】図５は第３実施形態の放電型排ガス処理装
置の誘電体及び電極の構成を示す断面図である。この図
に示すように、本実施形態の放電型排ガス処理装置で
は、一本の線状の放電極３１を中心として周囲に円筒状
の接地極３２を配置しており、放電極３１は高電圧発生
器９に接続され、接地極３２は接地されている。放電極
３１と接地極３２との間には、多数の円筒状をなすアル
ミナ等の誘電体３３が放電極３１を中心とした同心円状
に配設され、各誘電体３３の間にはそれぞれ円筒状をな
す空隙３４が互いに独立して形成されている。この誘電
体３３はケーシング４（図１に示す）内に収容されて、
エンジン１からの排ガスが各空隙３４内を流通するよう
になっている。
置の誘電体及び電極の構成を示す断面図である。この図
に示すように、本実施形態の放電型排ガス処理装置で
は、一本の線状の放電極３１を中心として周囲に円筒状
の接地極３２を配置しており、放電極３１は高電圧発生
器９に接続され、接地極３２は接地されている。放電極
３１と接地極３２との間には、多数の円筒状をなすアル
ミナ等の誘電体３３が放電極３１を中心とした同心円状
に配設され、各誘電体３３の間にはそれぞれ円筒状をな
す空隙３４が互いに独立して形成されている。この誘電
体３３はケーシング４（図１に示す）内に収容されて、
エンジン１からの排ガスが各空隙３４内を流通するよう
になっている。
【００２８】エンジン１の運転時においては、ＥＣＵ１
１からの指令に基づいて高電圧発生器９により所定の電
圧が放電極３１に印加され、その結果、放電極３１と接
地極３２との間にはコロナ放電場が形成されて、排ガス
の浄化作用が奏される。そして、第１実施形態と同様に
各空隙３４が独立していることから、放電極３１と接地
極３２が確実に区画され，その結果、コロナ放電による
プラズマは、放電極３１と接地極３２との間で直接生起
されることなく各空隙３４内で個々に生起されて、放電
距離が短くなって均一なプラズマ密度が実現される。
１からの指令に基づいて高電圧発生器９により所定の電
圧が放電極３１に印加され、その結果、放電極３１と接
地極３２との間にはコロナ放電場が形成されて、排ガス
の浄化作用が奏される。そして、第１実施形態と同様に
各空隙３４が独立していることから、放電極３１と接地
極３２が確実に区画され，その結果、コロナ放電による
プラズマは、放電極３１と接地極３２との間で直接生起
されることなく各空隙３４内で個々に生起されて、放電
距離が短くなって均一なプラズマ密度が実現される。
【００２９】一方、本実施形態でも第1実施形態と同様
に、空隙層及び誘電体層や印加電圧Ｖの関係を式に基づ
いて最適設定することができ、以下、その手順を説明す
る。本実施形態においても、放電極３１と接地極３２間
の方向（この場合は半径方向）では、空隙３４の層と誘
電体３３の層とが交互に配列されることになり、空隙層
及び誘電体層の数をＮ，Ｋとし、ｎ＝１〜Ｎ，ｋ＝１〜
Ｋまでの総和をΣ、ｎ層目の空隙層の印加電圧をＶan、
ｋ層目の誘電体層の印加電圧をＶskとすると、両極間の
印加電圧Ｖは、 Ｖ＝Σ（Ｖan＋Ｖsk） ………(10) で表すことができ、ｎ層目の空隙層の静電容量をＣan、
ｋ層目の誘電体層の静電容量をＣskとすると、電荷Ｑは
周知の式Ｑ＝ＣＶより、 Ｖ＝Ｑ×Σ（１／Ｃan＋１／Ｃck） ………(11) と変形することができる。更に、ｎ層目の空隙層の誘電
率をεan、ｋ層目の誘電体層の誘電率をεsk、ｎ層目の
空隙層の内周側半径をｒa1n、ｎ層目の空隙層の外周側
半径をｒa2n、ｋ層目の誘電体層の内周側半径をｒs1k、
ｋ層目の誘電体層の外周側半径をｒs2k（内極の外側に
誘電体層がある場合にはｒs2k＝ｒa1k）、ｍ層目の空隙
層の内周側半径をｒa1m、ｍ層目の空隙層の外周側半径
をｒa2mとし、ｍ層目の静電容量をＣm＝２πεm／ｌn
（ｒ2m／ｒ1m）、電荷Ｑ＝Ｃam×Ｖamとすると、 Ｖ＝Σ｛ｌn（ｒa2n／ｒa1n）／εan＋ｌn（ｒs2k／ｒs1k）／εsk｝ ×｛εam／ｌn（ｒa2m／ｒa1m）｝×Ｖam ………(12) とおくことができ、ｍ層目の空隙層に作用する電界Ｅam
は、Ｅam＝Ｖam／（ｒa2m−ｒa1m）で表すことができる
ため、上式(12)より、 Ｖ＝Σ｛ｌn（ｒa2n／ｒa1n）εan＋ｌn（ｒs2k／ｒs1k）／εsk｝ ×｛εam×（ｒa2m−ｒa1m）／ｌn（ｒa2m／ｒa1m）｝×Ｅam ……(13) が得られる。
に、空隙層及び誘電体層や印加電圧Ｖの関係を式に基づ
いて最適設定することができ、以下、その手順を説明す
る。本実施形態においても、放電極３１と接地極３２間
の方向（この場合は半径方向）では、空隙３４の層と誘
電体３３の層とが交互に配列されることになり、空隙層
及び誘電体層の数をＮ，Ｋとし、ｎ＝１〜Ｎ，ｋ＝１〜
Ｋまでの総和をΣ、ｎ層目の空隙層の印加電圧をＶan、
ｋ層目の誘電体層の印加電圧をＶskとすると、両極間の
印加電圧Ｖは、 Ｖ＝Σ（Ｖan＋Ｖsk） ………(10) で表すことができ、ｎ層目の空隙層の静電容量をＣan、
ｋ層目の誘電体層の静電容量をＣskとすると、電荷Ｑは
周知の式Ｑ＝ＣＶより、 Ｖ＝Ｑ×Σ（１／Ｃan＋１／Ｃck） ………(11) と変形することができる。更に、ｎ層目の空隙層の誘電
率をεan、ｋ層目の誘電体層の誘電率をεsk、ｎ層目の
空隙層の内周側半径をｒa1n、ｎ層目の空隙層の外周側
半径をｒa2n、ｋ層目の誘電体層の内周側半径をｒs1k、
ｋ層目の誘電体層の外周側半径をｒs2k（内極の外側に
誘電体層がある場合にはｒs2k＝ｒa1k）、ｍ層目の空隙
層の内周側半径をｒa1m、ｍ層目の空隙層の外周側半径
をｒa2mとし、ｍ層目の静電容量をＣm＝２πεm／ｌn
（ｒ2m／ｒ1m）、電荷Ｑ＝Ｃam×Ｖamとすると、 Ｖ＝Σ｛ｌn（ｒa2n／ｒa1n）／εan＋ｌn（ｒs2k／ｒs1k）／εsk｝ ×｛εam／ｌn（ｒa2m／ｒa1m）｝×Ｖam ………(12) とおくことができ、ｍ層目の空隙層に作用する電界Ｅam
は、Ｅam＝Ｖam／（ｒa2m−ｒa1m）で表すことができる
ため、上式(12)より、 Ｖ＝Σ｛ｌn（ｒa2n／ｒa1n）εan＋ｌn（ｒs2k／ｒs1k）／εsk｝ ×｛εam×（ｒa2m−ｒa1m）／ｌn（ｒa2m／ｒa1m）｝×Ｅam ……(13) が得られる。
【００３０】一方、Ｅam＝１０と仮定した上で、上式(1
3)を変形すると、 Ｖ≧１０×｛εam×（ｒa2m−ｒa1m）／ｌn（ｒa2m／ｒa1m）｝×Ｒ ×Σ｛ｌn（ｒa2n／ｒa1n）／εan＋ｌn（ｒs2k／ｒs1k）／εsk｝ …(14) となり、空隙層及び誘電体層の半径ｒa1n，ｒa2n，ｒs1
k，ｒs2kや両極間の印加電圧Ｖ等の関係を設定すること
ができる。
3)を変形すると、 Ｖ≧１０×｛εam×（ｒa2m−ｒa1m）／ｌn（ｒa2m／ｒa1m）｝×Ｒ ×Σ｛ｌn（ｒa2n／ｒa1n）／εan＋ｌn（ｒs2k／ｒs1k）／εsk｝ …(14) となり、空隙層及び誘電体層の半径ｒa1n，ｒa2n，ｒs1
k，ｒs2kや両極間の印加電圧Ｖ等の関係を設定すること
ができる。
【００３１】このように第３実施形態の放電型排ガス処
理装置によれば、各空隙３４を誘電体３３により区画し
て独立させたため、両極間の電圧印加により個々の空隙
３４内でプラズマを生起させてプラズマ密度を均一化
し、その結果、未浄化の排ガスのすり抜けを未然に防止
して、十分な浄化能力を発揮することができる。又、式
(14)を満たすように空隙層及び誘電体層の半径ｒa1n，
ｒa2n，ｒs1k，ｒs2kや両極間の印加電圧Ｖ等を設定す
れば、これらの値を理想的な関係とすることができ、そ
の結果、不適切な設定による無駄な電力消費等の弊害を
抑制した上で、確実にプラズマを生起させて排ガスの浄
化作用を得ることができる。
理装置によれば、各空隙３４を誘電体３３により区画し
て独立させたため、両極間の電圧印加により個々の空隙
３４内でプラズマを生起させてプラズマ密度を均一化
し、その結果、未浄化の排ガスのすり抜けを未然に防止
して、十分な浄化能力を発揮することができる。又、式
(14)を満たすように空隙層及び誘電体層の半径ｒa1n，
ｒa2n，ｒs1k，ｒs2kや両極間の印加電圧Ｖ等を設定す
れば、これらの値を理想的な関係とすることができ、そ
の結果、不適切な設定による無駄な電力消費等の弊害を
抑制した上で、確実にプラズマを生起させて排ガスの浄
化作用を得ることができる。
【００３２】［第４実施形態］以下、本発明を具体化し
た放電型排ガス処理装置の第４実施形態を説明する。こ
の第４実施形態の排ガス処理装置は、第３実施形態のも
のと比較して誘電体３３の構成を変更したものである。
よって、同一箇所の説明は省略し、相違点を重点的に説
明する。
た放電型排ガス処理装置の第４実施形態を説明する。こ
の第４実施形態の排ガス処理装置は、第３実施形態のも
のと比較して誘電体３３の構成を変更したものである。
よって、同一箇所の説明は省略し、相違点を重点的に説
明する。
【００３３】図６は第４実施形態の放電型排ガス処理装
置の誘電体及び電極の構成を示す断面図である。この図
に示すように、本実施形態の放電型排ガス処理装置で
は、各空隙３４内に部分的にアルミナからなる電界調整
部４１を配置している。これらの電界調整部４１は、誘
電体３３の製造時に同時に形成して、内外の誘電体３３
を連結するように一体的に設けてもよいし、誘電体３３
とは別体として設けてもよい。各電界調整部４１の形成
範囲は、誘電体３３の軸方向（排ガスの流通方向）にお
いては全体に形成され、又、誘電体３３の周方向におい
ては、全ての電界調整部４１が放電極３１を中心とした
角度θの範囲内で形成されている。つまり、個々の電界
調整部４１が空隙３４内で占める割合は等しく、よっ
て、空隙３４に対して均等な影響度を有するようになっ
ている。そして、各空隙３４内の電界調整部４１の数
は、例えば、外周側より２、３、４、８の順に、内周側
ほど増加設定されている。
置の誘電体及び電極の構成を示す断面図である。この図
に示すように、本実施形態の放電型排ガス処理装置で
は、各空隙３４内に部分的にアルミナからなる電界調整
部４１を配置している。これらの電界調整部４１は、誘
電体３３の製造時に同時に形成して、内外の誘電体３３
を連結するように一体的に設けてもよいし、誘電体３３
とは別体として設けてもよい。各電界調整部４１の形成
範囲は、誘電体３３の軸方向（排ガスの流通方向）にお
いては全体に形成され、又、誘電体３３の周方向におい
ては、全ての電界調整部４１が放電極３１を中心とした
角度θの範囲内で形成されている。つまり、個々の電界
調整部４１が空隙３４内で占める割合は等しく、よっ
て、空隙３４に対して均等な影響度を有するようになっ
ている。そして、各空隙３４内の電界調整部４１の数
は、例えば、外周側より２、３、４、８の順に、内周側
ほど増加設定されている。
【００３４】第３実施形態で述べたように個々の空隙３
４内でプラズマを生起させることにより、プラズマ密度
（換言すれば、半径方向の電界変化）をある程度均一化
できるものの、本実施形態や第３実施形態では放電極３
１を中心として円筒状に接地極３２を配置する構成上、
その外周側ほど静電容量が増加して電界が低下する傾向
は依然として有している。
４内でプラズマを生起させることにより、プラズマ密度
（換言すれば、半径方向の電界変化）をある程度均一化
できるものの、本実施形態や第３実施形態では放電極３
１を中心として円筒状に接地極３２を配置する構成上、
その外周側ほど静電容量が増加して電界が低下する傾向
は依然として有している。
【００３５】ここで、上記のように誘電率が低い空隙３
４内に誘電率が高い電界調整部４１が部分的に設けられ
ると、全体的な誘電率が増加して静電容量も増加するこ
とになる。そして、上記のように内周側の空隙３４ほど
多くの電界調整部４１が設けられていることから、結果
として内周側の空隙３４ほど静電容量が大きく増加し
て、上記した電極配置の構造上から生じる電界変化が相
殺される。よって、半径方向の電界変化を抑制してプラ
ズマ密度を更に均一化でき、より高い排ガスの浄化能力
を実現することができる。言うまでもないが、上記した
全体的な誘電率とは、電界調整部４１を含めた上での空
隙３４の正味の誘電率を表すものであり、請求項３のε
an，εamに相当するものである。
４内に誘電率が高い電界調整部４１が部分的に設けられ
ると、全体的な誘電率が増加して静電容量も増加するこ
とになる。そして、上記のように内周側の空隙３４ほど
多くの電界調整部４１が設けられていることから、結果
として内周側の空隙３４ほど静電容量が大きく増加し
て、上記した電極配置の構造上から生じる電界変化が相
殺される。よって、半径方向の電界変化を抑制してプラ
ズマ密度を更に均一化でき、より高い排ガスの浄化能力
を実現することができる。言うまでもないが、上記した
全体的な誘電率とは、電界調整部４１を含めた上での空
隙３４の正味の誘電率を表すものであり、請求項３のε
an，εamに相当するものである。
【００３６】尚、図６では空隙３４内において複数の電
界調整部４１を周方向に等間隔に配置したが、要は電界
調整部４１の形成により空隙３４を減少させて静電容量
を増加できればよいため、例えば空隙３４内で電界調整
部４１を一箇所にまとめて形成してもよい。ところで、
本実施形態のように空隙３４内に電界調整部４１を設け
ると、必然的に空隙３４の体積が減少し、この体積減少
は静電容量を低下させる方向に作用する。従って、例え
ば内周側の空隙３４に対して非常に多数の電界調整部４
１を設定した場合には、内周側において本来の電界調整
部４１による静電容量の増加作用が妨げられてしまい、
プラズマ密度を十分に均一化できない可能性がある。
界調整部４１を周方向に等間隔に配置したが、要は電界
調整部４１の形成により空隙３４を減少させて静電容量
を増加できればよいため、例えば空隙３４内で電界調整
部４１を一箇所にまとめて形成してもよい。ところで、
本実施形態のように空隙３４内に電界調整部４１を設け
ると、必然的に空隙３４の体積が減少し、この体積減少
は静電容量を低下させる方向に作用する。従って、例え
ば内周側の空隙３４に対して非常に多数の電界調整部４
１を設定した場合には、内周側において本来の電界調整
部４１による静電容量の増加作用が妨げられてしまい、
プラズマ密度を十分に均一化できない可能性がある。
【００３７】そこで、内周側の電界調整部４１ほど誘電
率が高い材料（強誘電体）で製造することにより、静電
容量の増加を図る対策が考えられる。具体的な材料とし
ては、例えば内周側の電界調整部４１には、比誘電率１
０００以上のチタン酸バリウム、或いは比誘電率１００
程度のチタニア等を適用し、外周側の電界調整部４１に
は、比誘電率３程度の石英等を適用する。
率が高い材料（強誘電体）で製造することにより、静電
容量の増加を図る対策が考えられる。具体的な材料とし
ては、例えば内周側の電界調整部４１には、比誘電率１
０００以上のチタン酸バリウム、或いは比誘電率１００
程度のチタニア等を適用し、外周側の電界調整部４１に
は、比誘電率３程度の石英等を適用する。
【００３８】これにより、上記した空隙３４の体積減少
から生じる静電容量の変化を相殺できる。その結果、電
界調整部４１の設定数に拘わらず、常に確実にプラズマ
密度を均一化することができる。 ［第５実施形態］以下、本発明を具体化した放電型排ガ
ス処理装置の第５実施形態を説明する。この第５実施形
態の排ガス処理装置は、第３実施形態のものと比較して
誘電体３３の構成を変更したものである。よって、同一
箇所の説明は省略し、相違点を重点的に説明する。
から生じる静電容量の変化を相殺できる。その結果、電
界調整部４１の設定数に拘わらず、常に確実にプラズマ
密度を均一化することができる。 ［第５実施形態］以下、本発明を具体化した放電型排ガ
ス処理装置の第５実施形態を説明する。この第５実施形
態の排ガス処理装置は、第３実施形態のものと比較して
誘電体３３の構成を変更したものである。よって、同一
箇所の説明は省略し、相違点を重点的に説明する。
【００３９】図７は第５実施形態の放電型排ガス処理装
置の誘電体及び電極の構成を示す断面図である。この図
に示すように、本実施形態の放電型排ガス処理装置で
は、各空隙３４の半径方向の厚さｄを外周側ほど小さく
設定しており、その他の構成は第３実施形態と同一であ
る。そして、厚さｄが小さくて空隙３４が狭いほど、内
部を流通する排ガスは自己の粘性の影響を顕著に受ける
ことから、図８の特性図に示すように、外周側ほど排ガ
スの流量が減少すると共に空隙３４内での滞留時間が長
くなる。上記のように外周側では電界が弱くて浄化作用
が低くなる傾向があるが、排ガスが長時間滞留すること
でプラズマの浄化作用をより長く受けることになる。よ
って、半径方向の浄化作用の相違を抑制して、より高い
排ガスの浄化能力を実現することができる。
置の誘電体及び電極の構成を示す断面図である。この図
に示すように、本実施形態の放電型排ガス処理装置で
は、各空隙３４の半径方向の厚さｄを外周側ほど小さく
設定しており、その他の構成は第３実施形態と同一であ
る。そして、厚さｄが小さくて空隙３４が狭いほど、内
部を流通する排ガスは自己の粘性の影響を顕著に受ける
ことから、図８の特性図に示すように、外周側ほど排ガ
スの流量が減少すると共に空隙３４内での滞留時間が長
くなる。上記のように外周側では電界が弱くて浄化作用
が低くなる傾向があるが、排ガスが長時間滞留すること
でプラズマの浄化作用をより長く受けることになる。よ
って、半径方向の浄化作用の相違を抑制して、より高い
排ガスの浄化能力を実現することができる。
【００４０】尚、図７では空隙３４の厚さｄを変化させ
ることにより排ガスの流量を調整したが、例えば誘電体
３３自体は第３実施形態と同様に各空隙３４の厚さが等
しいものを用い、その上流側に図９に示すような流量調
整板５１を配置して、その流量調整板５１に外周側ほど
幅を狭くした同心円状の溝５１ａを形成することで、同
様の流量調整作用を奏するようにしてもよい。
ることにより排ガスの流量を調整したが、例えば誘電体
３３自体は第３実施形態と同様に各空隙３４の厚さが等
しいものを用い、その上流側に図９に示すような流量調
整板５１を配置して、その流量調整板５１に外周側ほど
幅を狭くした同心円状の溝５１ａを形成することで、同
様の流量調整作用を奏するようにしてもよい。
【００４１】［第６実施形態］以下、本発明を具体化し
た放電型排ガス処理装置の第６実施形態を説明する。こ
の第６実施形態の排ガス処理装置は、第３実施形態のも
のと比較して誘電体３３の構成を変更したものである。
よって、同一箇所の説明は省略し、相違点を重点的に説
明する。
た放電型排ガス処理装置の第６実施形態を説明する。こ
の第６実施形態の排ガス処理装置は、第３実施形態のも
のと比較して誘電体３３の構成を変更したものである。
よって、同一箇所の説明は省略し、相違点を重点的に説
明する。
【００４２】図１０は第６実施形態の放電型排ガス処理
装置の電線の巻回状態を示す斜視図である。この図に示
すように、本実施形態の放電型排ガス処理装置では、各
誘電体３３の外周に突起状部としての電線６１を螺旋状
に巻回している。図では最も外周側の誘電体３３を示し
ているが、図示はしないが内周側の誘電体３３ほど電線
６１の巻回数を減少させている。つまり、電線６１の配
置密度は、外周側の誘電体３３ほど高くなっている。
装置の電線の巻回状態を示す斜視図である。この図に示
すように、本実施形態の放電型排ガス処理装置では、各
誘電体３３の外周に突起状部としての電線６１を螺旋状
に巻回している。図では最も外周側の誘電体３３を示し
ているが、図示はしないが内周側の誘電体３３ほど電線
６１の巻回数を減少させている。つまり、電線６１の配
置密度は、外周側の誘電体３３ほど高くなっている。
【００４３】周知のようにコロナ放電は平面上では発生
し難く、突起等の電界不均一部分で発生し易い。例えば
第３実施形態を示した図５等から明らかなように、誘電
体３３は外周側ほど曲率半径が増加するため、コロナ放
電に要求される電圧（放電開始電圧）が高くなって放電
し難い傾向が強くなる。上記した電線６１は電界不均一
部分として機能して図１１のようにコロナ放電を開始さ
せ、結果として放電開始電圧を低下させる役割を果たす
と共に、ストリーマ放電をより均一に発生させる。そし
て、電線６１の巻回数がコロナ放電し難い外周側ほど多
いことから、半径方向に放電開始電圧を均一化して、両
極間に印加した電圧を各空隙３４に均等に作用させるこ
とができ、より高い排ガスの浄化能力を実現することが
できる。
し難く、突起等の電界不均一部分で発生し易い。例えば
第３実施形態を示した図５等から明らかなように、誘電
体３３は外周側ほど曲率半径が増加するため、コロナ放
電に要求される電圧（放電開始電圧）が高くなって放電
し難い傾向が強くなる。上記した電線６１は電界不均一
部分として機能して図１１のようにコロナ放電を開始さ
せ、結果として放電開始電圧を低下させる役割を果たす
と共に、ストリーマ放電をより均一に発生させる。そし
て、電線６１の巻回数がコロナ放電し難い外周側ほど多
いことから、半径方向に放電開始電圧を均一化して、両
極間に印加した電圧を各空隙３４に均等に作用させるこ
とができ、より高い排ガスの浄化能力を実現することが
できる。
【００４４】ここで、図１１において、電線の巻回ピッ
チＰは、その電線６１が配置されている空隙３４の厚さ
ｄ（より具体的には、電線６１から放電すべき相手側の
誘電体３３の内周面との距離）以上に設定する必要があ
る。即ち、巻回ピッチＰが過小であると、隣り合う電線
６１により発生した電界が影響し合って放電し難くなる
ためである。
チＰは、その電線６１が配置されている空隙３４の厚さ
ｄ（より具体的には、電線６１から放電すべき相手側の
誘電体３３の内周面との距離）以上に設定する必要があ
る。即ち、巻回ピッチＰが過小であると、隣り合う電線
６１により発生した電界が影響し合って放電し難くなる
ためである。
【００４５】尚、図１０では誘電体３３の外周に電線６
１を巻回して突起状部として機能させたが、誘電体３３
の製造時にその外周に一体的に突起を形成し、その突起
を突起状部として機能させてもよい。又、この一体的な
突起は誘電体３３の内周側に設けてもよく、この場合で
も上記と同様の作用効果を得ることができる。以上で実
施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態
に限定されるものではない。例えば上記各実施形態で
は、コロナ放電による排ガスの浄化作用のみを利用した
が、触媒による浄化作用を併用するように構成してもよ
い。例えば第１実施形態の排ガス処理装置に適用する場
合には、図１２に示すように、誘電体５の空隙６の内面
に触媒層７１を形成して、空隙６内を流通する排ガスを
触媒にて浄化するように構成する。ここで、通常の三元
触媒やＮＯｘ触媒等では、最大限の排ガスとの接触面積
を確保するために触媒層を全面に形成しているが、上記
各実施形態のように空隙６内でコロナ放電場を形成する
場合には、導体である触媒層７１による短絡でコロナ放
電が妨害されてしまう現象が生じる可能性がある。そこ
で、図に示すように、極間方向（図の上下方向）におい
て区間Ｈに亘って触媒層７１を分断して、触媒層７１に
よる短絡を防止する対策を実施してもよい。尚、図では
極間と直交する方向にも触媒層７１を分断しているが、
この方向は必ずしも分断する必要はない。
１を巻回して突起状部として機能させたが、誘電体３３
の製造時にその外周に一体的に突起を形成し、その突起
を突起状部として機能させてもよい。又、この一体的な
突起は誘電体３３の内周側に設けてもよく、この場合で
も上記と同様の作用効果を得ることができる。以上で実
施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態
に限定されるものではない。例えば上記各実施形態で
は、コロナ放電による排ガスの浄化作用のみを利用した
が、触媒による浄化作用を併用するように構成してもよ
い。例えば第１実施形態の排ガス処理装置に適用する場
合には、図１２に示すように、誘電体５の空隙６の内面
に触媒層７１を形成して、空隙６内を流通する排ガスを
触媒にて浄化するように構成する。ここで、通常の三元
触媒やＮＯｘ触媒等では、最大限の排ガスとの接触面積
を確保するために触媒層を全面に形成しているが、上記
各実施形態のように空隙６内でコロナ放電場を形成する
場合には、導体である触媒層７１による短絡でコロナ放
電が妨害されてしまう現象が生じる可能性がある。そこ
で、図に示すように、極間方向（図の上下方向）におい
て区間Ｈに亘って触媒層７１を分断して、触媒層７１に
よる短絡を防止する対策を実施してもよい。尚、図では
極間と直交する方向にも触媒層７１を分断しているが、
この方向は必ずしも分断する必要はない。
【００４６】又、上記各実施形態では、１つの構成単位
の誘電体５，３３（例えば、図２や図５に示す）を備え
た排ガス処理装置として具体化したが、例えば、排ガス
の流量や要求される浄化能力等によっては、図１３に示
すように第１実施形態で説明した複数の誘電体５を積層
して配置したり、或いは、図１４に示すように第３実施
形態で説明した複数の誘電体３３を縦横に配置したりし
てもよい。
の誘電体５，３３（例えば、図２や図５に示す）を備え
た排ガス処理装置として具体化したが、例えば、排ガス
の流量や要求される浄化能力等によっては、図１３に示
すように第１実施形態で説明した複数の誘電体５を積層
して配置したり、或いは、図１４に示すように第３実施
形態で説明した複数の誘電体３３を縦横に配置したりし
てもよい。
【００４７】更に、上記第１及び第２実施形態では四角
状の空隙６を縦横に併設し、第３乃至第６実施形態では
円筒状の空隙３４を同心円状に配設して、これらの空隙
６，３４内にコロナ放電場を発生させたが、空隙の形状
や配置は、相互に独立して放電距離を短縮化できればど
のようなものでもよい。従って、例えば触媒等で一般的
なハニカム状をなすように空隙を形成してもよい。
状の空隙６を縦横に併設し、第３乃至第６実施形態では
円筒状の空隙３４を同心円状に配設して、これらの空隙
６，３４内にコロナ放電場を発生させたが、空隙の形状
や配置は、相互に独立して放電距離を短縮化できればど
のようなものでもよい。従って、例えば触媒等で一般的
なハニカム状をなすように空隙を形成してもよい。
【００４８】一方、上記各実施形態では、エンジン１を
対象とした放電型排ガス処理装置に具体化したが、浄化
を要する排ガスを排出する燃焼装置を対象としたもので
あれば、これに限定されることはなく、例えばプラント
等から排出される排ガスの浄化を目的とした放電型排ガ
ス処理装置に具体化してもよい。
対象とした放電型排ガス処理装置に具体化したが、浄化
を要する排ガスを排出する燃焼装置を対象としたもので
あれば、これに限定されることはなく、例えばプラント
等から排出される排ガスの浄化を目的とした放電型排ガ
ス処理装置に具体化してもよい。
【００４９】
【発明の効果】以上説明したように請求項１の発明の放
電型排ガス処理装置によれば、放電極と接地極との間の
誘電体に排ガスが流通する多数の独立した空隙を形成し
て、各空隙内でコロナ放電を発生させるようにしたた
め、その放電距離を短縮化してプラズマ密度を均一化で
き、その結果、十分な排ガスの浄化能力を発揮すること
ができる。
電型排ガス処理装置によれば、放電極と接地極との間の
誘電体に排ガスが流通する多数の独立した空隙を形成し
て、各空隙内でコロナ放電を発生させるようにしたた
め、その放電距離を短縮化してプラズマ密度を均一化で
き、その結果、十分な排ガスの浄化能力を発揮すること
ができる。
【００５０】又、請求項２の発明の放電型排ガス処理装
置によれば、空隙層や誘電体層の総厚さＤa，Ｄs、両極
間の印加電圧Ｖ等を理想的な関係とすることができ、そ
の結果、不適切な設定による無駄な電力消費等の弊害を
抑制した上で、確実にプラズマを生起させて排ガスの浄
化作用を得ることができる。更に、請求項３の発明の放
電型排ガス処理装置によれば、空隙層及び誘電体層の半
径ｒa1n，ｒa2n，ｒs1k，ｒs2kや両極間の印加電圧Ｖ等
を理想的な関係とすることができ、その結果、不適切な
設定による無駄な電力消費等の弊害を抑制した上で、確
実にプラズマを生起させて排ガスの浄化作用を得ること
ができる。
置によれば、空隙層や誘電体層の総厚さＤa，Ｄs、両極
間の印加電圧Ｖ等を理想的な関係とすることができ、そ
の結果、不適切な設定による無駄な電力消費等の弊害を
抑制した上で、確実にプラズマを生起させて排ガスの浄
化作用を得ることができる。更に、請求項３の発明の放
電型排ガス処理装置によれば、空隙層及び誘電体層の半
径ｒa1n，ｒa2n，ｒs1k，ｒs2kや両極間の印加電圧Ｖ等
を理想的な関係とすることができ、その結果、不適切な
設定による無駄な電力消費等の弊害を抑制した上で、確
実にプラズマを生起させて排ガスの浄化作用を得ること
ができる。
【００５１】一方、請求項４の発明の放電型排ガス処理
装置によれば、各空隙内に電界調整部を配設して、外周
側の空隙の誘電率より内周側の空隙の誘電率を高めたた
め、内周側の空隙ほど静電容量が増加して電界が低下
し、その結果、電極配置の構造上から生じる半径方向の
電界変化を抑制してプラズマ密度を均一化し、より高い
排ガスの浄化能力を実現することができる。
装置によれば、各空隙内に電界調整部を配設して、外周
側の空隙の誘電率より内周側の空隙の誘電率を高めたた
め、内周側の空隙ほど静電容量が増加して電界が低下
し、その結果、電極配置の構造上から生じる半径方向の
電界変化を抑制してプラズマ密度を均一化し、より高い
排ガスの浄化能力を実現することができる。
【００５２】又、請求項５の発明の放電型排ガス処理装
置によれば、外周側の空隙の厚さを小さくして排ガス流
量を減少させたため、外周側の空隙では排ガスの滞留時
間が長くなってプラズマの浄化作用をより長く受け、そ
の結果、半径方向の浄化作用の相違を抑制して、より高
い排ガスの浄化能力を実現することができる。更に、請
求項６の発明の放電型排ガス処理装置によれば、各誘電
体の表面に電界不均一部分として機能する突起状部を設
け、その突起状部を、曲率半径の増加により放電開始電
圧が増加する傾向にある外周側を内周側より高い密度で
設けたため、放電開始電圧を半径方向に均一化し、その
結果、両極間に印加した電圧を各空隙に均等に作用させ
て、より高い排ガスの浄化能力を実現することができ
る。
置によれば、外周側の空隙の厚さを小さくして排ガス流
量を減少させたため、外周側の空隙では排ガスの滞留時
間が長くなってプラズマの浄化作用をより長く受け、そ
の結果、半径方向の浄化作用の相違を抑制して、より高
い排ガスの浄化能力を実現することができる。更に、請
求項６の発明の放電型排ガス処理装置によれば、各誘電
体の表面に電界不均一部分として機能する突起状部を設
け、その突起状部を、曲率半径の増加により放電開始電
圧が増加する傾向にある外周側を内周側より高い密度で
設けたため、放電開始電圧を半径方向に均一化し、その
結果、両極間に印加した電圧を各空隙に均等に作用させ
て、より高い排ガスの浄化能力を実現することができ
る。
【図１】第1実施形態の放電型排ガス処理装置のシステ
ム全体を示す構成図である。
ム全体を示す構成図である。
【図２】コロナ放電管内の誘電体及び電極の構成を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図３】空隙層と誘電体層の関係を等価回路で表した説
明図である
明図である
【図４】電極の配置を変更した第１実施形態の別例を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図５】第３実施形態の放電型排ガス処理装置の誘電体
及び電極の構成を示す断面図である。
及び電極の構成を示す断面図である。
【図６】第４実施形態の放電型排ガス処理装置の誘電体
及び電極の構成を示す断面図である。
及び電極の構成を示す断面図である。
【図７】第５実施形態の放電型排ガス処理装置の誘電体
及び電極の構成を示す断面図である。
及び電極の構成を示す断面図である。
【図８】排ガス流量を示す特性図である。
【図９】流量調整板を用いた第５実施形態の別例を示す
正面図である。
正面図である。
【図１０】第６実施形態の放電型排ガス処理装置の電線
の巻回状態を示す斜視図である。
の巻回状態を示す斜視図である。
【図１１】空隙の厚さｄと巻回ピッチＰとの関係を示す
誘電体の拡大断面図である。
誘電体の拡大断面図である。
【図１２】誘電体に触媒層を形成した別例を示す拡大断
面図である。
面図である。
【図１３】第１実施形態の誘電体を複数積層した別例を
示す正面図である。
示す正面図である。
【図１４】第３実施形態の誘電体を縦横に複数配置した
別例を示す斜視図である。
別例を示す斜視図である。
１ エンジン（燃焼装置） ２ 排気通路 ５，３３ 誘電体 ６，３４ 空隙 ７，３１ 放電極 ８，３２ 接地極 ４１ 電界調整部 ６１ 電線（突起状部） Ｖ 印加電圧 Ｅa 印加電界 Ｄa 空隙層の総厚さ Ｄs 誘電体層の総厚さ Ｒ 相対ガス密度 εa，εs，εan，εsk，εam 誘電率 ｒa1n，ｒa2n，ｒs1k，ｒs2k，ｒa1m，ｒa2m 半径
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡田 公二郎 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 古賀 一雄 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 中山 修 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 川村 啓介 長崎県長崎市深堀町５丁目717番１号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 河村 陽 愛知県小牧市大字東田中1200番地 三菱重 工業株式会社名古屋誘導推進システム製作 所内 Ｆターム(参考） 4D002 AA00 AA12 AC10 BA07 CA20 EA20 GA01 GB02 GB03 GB04 GB20 4G075 AA03 AA37 BA01 BA05 BD14 BD22 CA15 CA20 CA47 DA02 EB21 EB27 EC06 EC09 EC21 FB02 FB04 FC11 FC15
Claims (6)
- 【請求項１】 燃焼装置の排気通路上に配設された放電
極と接地極との間に電圧を印加し、形成されたコロナ放
電場により上記放電極と接地極との間を流通する排ガス
を浄化する放電型排ガス浄化装置において、 上記放電極と接地極との間に誘電体を配設し、該誘電体
に複数の独立した空隙を形成して内部に上記燃焼装置の
排ガスを流通させることを特徴とする放電型排ガス処理
装置。 - 【請求項２】 上記放電極及び接地極は相互に所定間隔
をおいて配置され、上記誘電体は、上記両極間の方向に
複数の空隙が列設され、各空隙内に排ガスを流通させる
ものであり、 上記放電極及び接地極間の放電に要する印加電圧Ｖ、上
記分解に必要な空隙層に作用する電界Ｅa、上記空隙層
の誘電率εa、上記誘電体層の誘電率εs、上記両極間方
向の空隙層の総厚さＤa、上記両極間方向の誘電体層の
総厚さＤs、及び温度及び圧力と相関する相対ガス密度
Ｒの関係が、 Ｖ≧Ｅa×（Ｄs×εa／εs＋Ｄa）×Ｒ を満足するように設定されたことを特徴とする請求項１
に記載の放電型排ガス処理装置。 - 【請求項３】 上記放電極及び接地極は、線状に形成さ
れたいずれか一方を中心として他方が円筒状に配置さ
れ、上記誘電体は複数の円筒状をなして、上記両極の間
において中心側の極を中心として同心円状に配設され、
各誘電体間に形成された円筒状の空隙内に排ガスを流通
させるものであり、 上記放電極及び接地極間の放電に要する印加電圧Ｖ、上
記分解に必要な空隙層に作用する電界Ｅa、上記両極間
の空隙層及び誘電体層の数をＮ，Ｋとしたときのｎ＝１
〜Ｎ，ｋ＝１〜Ｋまでの総和Σ、ｎ層目の空隙層の誘電
率εan、ｋ層目の誘電体層の誘電率εsk、ｍ層目の空隙
層の誘電率εam、ｎ層目の空隙層の内周側半径ｒa1n、
ｎ層目の空隙層の外周側半径をｒa2n、ｋ層目の誘電体
層の内周側半径ｒs1k、ｋ層目の誘電体層の外周側半径
ｒs2k、ｍ層目の空隙層の内周側半径ｒa1m、ｍ層目の空
隙層の外周側半径ｒa2m、及び温度及び圧力と相関する
相対ガス密度Ｒの関係が、各（ｍ）層の空隙層に対し
て、 Ｖ≧Ｅa×｛εam×（ｒa2m−ｒa1m）／ｌn（ｒa2m／ｒa
1m）｝×Ｒ×Σ｛ｌn（ｒa2n／ｒa1n）／εan＋ｌn（ｒ
s2k／ｒs1k）／εsk｝ を満足するように設定されたことを特徴とする請求項１
に記載の放電型排ガス処理装置。 - 【請求項４】 上記放電極及び接地極は、線状に形成さ
れたいずれか一方を中心として他方が円筒状に配置さ
れ、上記誘電体は複数の円筒状をなして、上記両極の間
において中心側の極を中心として同心円状に配設され、
各誘電体間に形成された円筒状の空隙内に排ガスを流通
させるものであり、 上記外周側の空隙の誘電率に対して内周側の空隙の誘電
率を高めるように、該空隙内に周方向の一部を塞ぐ電界
調整部を配設したことを特徴とする請求項１に記載の放
電型排ガス処理装置。 - 【請求項５】 上記放電極及び接地極は、線状に形成さ
れたいずれか一方を中心として他方が円筒状に配置さ
れ、上記誘電体は複数の円筒状をなして、上記両極の間
において中心側の極を中心として同心円状に配設され、
各誘電体間に形成された円筒状の空隙内に排ガスを流通
させるものであり、 上記各空隙の半径方向の厚さを、内周側に対して外周側
の方を小さく設定したことを特徴とする請求項１に記載
の放電型排ガス処理装置。 - 【請求項６】 上記放電極及び接地極は、線状に形成さ
れたいずれか一方を中心として他方が円筒状に配置さ
れ、上記誘電体は複数の円筒状をなして、上記両極の間
において中心側の極を中心として同心円状に配設され、
各誘電体間に形成された円筒状の空隙内に排ガスを流通
させるものであり、 上記各誘電体の表面に上記空隙内に向けて突出する突起
状部を設け、該突起上部の配置密度を、内周側の誘電体
に対して外周側の誘電体の方を高くしたことを特徴とす
る請求項１に記載の放電型排ガス処理装置。
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