JP2003148129A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

内燃機関の排気浄化装置

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JP2003148129A
JP2003148129A JP2001343768A JP2001343768A JP2003148129A JP 2003148129 A JP2003148129 A JP 2003148129A JP 2001343768 A JP2001343768 A JP 2001343768A JP 2001343768 A JP2001343768 A JP 2001343768A JP 2003148129 A JP2003148129 A JP 2003148129A
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Kenji Kodama
健司 児玉
Eiichi Hiruma
栄一 昼間
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Mitsubishi Motors Corp
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  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィルタや触媒による排気ガスの浄化性能を
均一に維持することができる内燃機関の排気浄化装置を
提供する。 【解決手段】 排気浄化装置1は、筒状のケース本体2
内に収容されたDPF6を備え、このDPF6の中央に
フィルタ内部通路8が貫通して形成されている。排気ガ
スは、インレット管10を通じてフィルタ内部通路8を
流通し、蓋部材12の内側で流れ方向を反転させてDP
F6に導入される。またフィルタ内部通路8には内電極
20が配置されており、フィルタ内部通路8およびDP
F6内でそれぞれ排気ガスはプラズマ状態となり、排気
ガス中に活性種が再生成・維持される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気ガ
スをその排気通路上で浄化することができる内燃機関の
排気浄化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の排気浄化装置に関する従来技術
としては、例えば特開平8−290029号公報に記載
された排ガス処理装置や、特開平6−146852号公
報に記載された排気ガス浄化装置等が挙げられる。前者
の排ガス処理装置は排気ガス中に含まれる微粒子を捕集
するフィルタを備えており、フィルタの供給側でマイク
ロ波電力によりプラズマを発生させることにより、フィ
ルタ入射面を高温に加熱するものとしている。この排ガ
ス処理装置によれば、微粒子をフィルタにより捕集して
排気ガスが浄化される一方、捕集された微粒子はフィル
タの加熱により燃焼して除去されるので、フィルタの連
続再生・使用が可能となると考えられる。
【0003】また、後者の排気ガス浄化装置は多孔質セ
ラミックのフィルタ要素を備えており、このフィルタ要
素を挟んで配置された2組のプラズマ処理電極間にフィ
ルタ要素を介して放電を発生させるものとしている。こ
の排気ガス浄化装置によれば、放電のプラズマ化学作用
でラジカルが生成され、このラジカルによりフィルタ要
素に付着した排気ガス中のすすが低温酸化して除去され
るため、前者の排ガス処理装置と同様にフィルタ要素の
連続再生・使用が可能となると考えられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前者の排ガス処理装置
はフィルタの前段で高温のプラズマを発生させているた
め、フィルタ入射面とフィルタ内部との間に温度差が生
じやすい。この場合、フィルタ入射面の近傍では活発に
フィルタの再生が進むものの、これに比較してフィルタ
内部では再生が緩慢となるため、フィルタ全体を均一に
連続再生することは難しい。
【0005】一方、後者の排気ガス浄化装置ではフィル
タ入射面とフィルタ内部との間に極端な温度差は生じな
いと思われるものの、フィルタ内でのすすの酸化に伴い
ラジカルが次第に減少し、フィルタの下流側ではラジカ
ルが維持されにくい場合がある。このため上記と同様
に、フィルタ全体を均一的に連続再生することが難しい
という問題がある。
【0006】上述のように、公知の排ガス処理装置や排
気ガス浄化装置ではフィルタが部分的に連続再生され
ず、装置全体として排気ガスの浄化性能が不均一となる
おそれがある。そこで本発明は、フィルタや触媒等を用
いて排気ガスを浄化する際、その浄化性能を均一に維持
することができる内燃機関の排気浄化装置の提供を課題
としたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の内燃機関の排気
浄化装置(請求項1)は、排気ガスを排気後処理通路に
流通させて浄化するとともに、その上流側に配設された
排気ガスの導入通路および排気後処理通路を流通する排
気ガスをプラズマ状態にして活性種を生成するプラズマ
発生手段を備えることで上記の課題を解決する。具体的
には、排気後処理通路は排気ガス中の微粒子を捕集する
フィルタまたは排気ガス中の有害物質を無害化する触媒
を有しており、排気ガスがフィルタまたは触媒を通過す
ることで排気ガスが浄化される。また排気後処理通路に
は上流側の導入通路を通じて排気ガスが導入されてお
り、これら導入通路および排気後処理通路の両方で排気
ガスはプラズマ状態にされ、排気ガス中に活性種が生成
される。
【0008】上述の排気浄化装置によれば、排気後処理
通路の上流側、つまり、導入通路内でプラズマ状態にさ
れた排気ガスが更に排気後処理通路内でプラズマ状態に
されるため、この流通過程で活性種を再生成し、かつ、
その活性種を維持(持続)することができる。このため
排気後処理通路内での排気ガスの浄化が効率よく行われ
る。
【0009】例えば排気後処理通路がフィルタを有する
場合、排気ガスがフィルタを通過する際に排気ガス中の
微粒子が捕集される。フィルタに捕集された微粒子は、
活性種の導入によって比較的低い排気温度で酸化される
ため、これによりフィルタの連続再生が可能となる。こ
のとき、上述のように排気後処理通路内で活性種が再生
成・維持されることにより、フィルタ全体が均一的に再
生される。また排気ガスはプラズマ状態となることで微
粒子以外の有害物質も無害に転化されるという利点があ
る。
【0010】一方、排気後処理通路が触媒を有する場
合、活性種の導入によって触媒による転化作用が一層促
進される。また同様に、排気後処理通路内で活性種が再
生成・維持されるため、触媒全体で排気ガスが均一的に
浄化されるとともに、プラズマ状態となることで排気ガ
ス自身の転化が促進される。上述した導入通路および排
気後処理通路は、二重構造により実現することができる
(請求項2)。この場合、導入通路が排気後処理通路の
内側に配置されており、導入通路から排気後処理通路へ
排気ガスが流入する際、排気ガスの流通方向が反転する
べく導入通路と排気後処理通路との間が連結されている
態様が好ましい。
【0011】また上述のように2つの通路が二重構造と
なる場合、プラズマ発生手段は導入通路内に配設された
内電極と、排気後処理通路の周囲に配設された外電極
と、これら内外電極間に高電圧を印加して放電を生じさ
せる高電圧源とを含む態様が好ましい(請求項3)。こ
の場合、導入通路はフィルタまたは触媒の内部通路とし
て形成され、この内部通路に内電極が収納される構造と
なるため、排気浄化装置の小型化が図られる。
【0012】より実用的には、本発明の排気浄化装置は
上述の排気後処理通路、導入通路および内外電極を一つ
のケース本体に収容した態様で構成することができる
(請求項4)。このケース本体は筒状をなし、一端が閉
塞されて内部に排気後処理通路および導入通路を形成す
るとともに、導入通路の外側に排気後処理通路を二重に
配置させる。またケース本体にはその一端を貫通して排
気入口部が設けられており、この排気入口部は排気通路
と導入通路とを連通させる。ケース本体の他端には蓋部
材が配設されており、この蓋部材は他端の開口を覆い、
導入通路を通過した排気ガスの流れを反転させて排気後
処理通路に導くための反転空間を形成する。そしてケー
ス本体の一端部には排気出口部が開口して形成されてお
り、この排気出口部は排気後処理通路を通過した排気ガ
スをケース本体から排出させる。内電極は基端が蓋部材
に支持されてケース本体内を延びており、その先端部は
導入通路内に挿通されている。また外電極はケース本体
内にて排気後処理通路の周囲に配置されており、そし
て、これら内外電極間には高電圧源により高電圧を印加
して放電を生じさせることができる。
【0013】上記の構成により、内電極が蓋部材に装着
されるとともに、フィルタまたは触媒を収容するケース
本体の他端側から導入通路内に内電極を挿通して蓋部材
をケース本体に取り付けることで、排気ガスが導入通路
からフィルタまたは触媒に流れ込むための反転空間を形
成することができるので、排気浄化装置がユニット化さ
れたコンパクトな構造により実現される。
【0014】本発明の排気浄化装置は、特にフィルタの
連続再生に好適した構成をとることもできる。具体的に
は、上述の排気後処理通路は排気ガス中の微粒子を捕集
するフィルタを有するとともに、NO2生成機能を有す
る触媒がフィルタの上流側に配置されているか、あるい
はフィルタ上に担持されているものである(請求項
5)。この場合、触媒にて生成されたNO2は低温条件
でもフィルタに捕集された微粒子を酸化させることがで
きるので、フィルタの連続再生が大幅に促進される。
【0015】より実用的には、上述したケース本体およ
び蓋部材によりユニット化された態様にて構成されるこ
とが好ましい(請求項6)。この場合、ケース本体は一
端が閉塞されて筒状をなしており、このケース本体内に
排気後処理通路を構成するべく排気ガス中の微粒子を捕
集するフィルタおよびNO2生成機能を有する触媒がケ
ース本体の一端から他端に向けて順次配置されて配列を
なしている。これらフィルタおよび触媒の内部には、そ
れぞれフィルタ内部通路および触媒内部通路が形成され
ており、これら2つの内部通路はケース本体の一端から
排気ガスの流れ方向に連なって導入通路を構成するべく
配列されている。ケース本体にはその一端を貫通して排
気入口部が設けられており、この排気入口部は排気通路
とフィルタ内部通路とを連通させる。またケース本体の
他端には蓋部材が配設されており、この蓋部材はケース
本体の他端開口を覆い、導入通路を通過した排気ガスの
流れを反転させて排気後処理通路に導くための反転空間
を形成する。そして、ケース本体の一端部に排気出口部
が開口して形成されており、この排気出口部は排気後処
理通路を通過した排気ガスをケース本体から排出させ
る。内電極はその基端が蓋部材に支持されてケース本体
内を延びており、その先端部は導入通路内に挿通されて
いる。外電極はケース本体内にて排気後処理通路の周囲
に配置されており、これら内外電極間には高電圧源によ
り高電圧を印加して放電を生じさせることができる。こ
のような構成により、フィルタの連続再生に好適した態
様で排気浄化装置のコンパクト化が図られる。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明は例えば、車両に搭載され
る内燃機関の排気浄化装置としての実施形態をとること
ができる。ただし本発明は車載用途のみに限定されるも
のではなく、広汎な内燃機関の排気浄化装置としての適
用性を有している。図1および図2は、本発明の第1実
施形態である排気浄化装置1を具体的に示している。排
気浄化装置1は内燃機関の排気通路(図示されていな
い)に設けられており、その排気ガスは排気通路の上流
側から排気浄化装置1に流入し、そして排気浄化装置1
を通過して排気通路の下流側に流通する。
【0017】排気浄化装置1は円筒形状のケース本体2
を有し、その一端(図1では上流側)はエンドプレート
4により閉塞されている。ケース本体2内には、例えば
ディーゼルパティキュレートフィルタ(以下、「DP
F」と略称する。)6が収容されている。DPF6は、
その一端から排気ガスを導入して排気ガスを流通させる
とともに、その中に含まれる微粒子(PM)を捕集する
ことができる。またDPF6の中心部にはトンネル状に
貫通したフィルタ内部通路8が形成されており、このフ
ィルタ内部通路8はDPF6の両端面にて開口してい
る。それゆえDPF6は全体として厚肉の管状をなし、
その中空部分の外周部分がフィルタ材料として構成され
ている。
【0018】ケース本体2内にDPF6が収容された状
態で、フィルタ内部通路(導入通路)8にはインレット
管(排気入口部)10が挿通されている。インレット管
10はDPF6の一端面から突出し、上述のエンドプレ
ート4を貫通して排気通路の上流側に向けて延びてい
る。なおインレット管10は図示しない排気通路に接続
されており、ケース本体2内にはインレット管10を通
じて排気ガスが導入されるものとなっている。DPF6
はフィルタ内部通路8を通じて排気ガスを流通させるこ
とができるが、その周壁には充分な気密性が確保されて
いる。したがって、フィルタ内部通路8を流れる排気ガ
スが周壁を通じてDPF6に流入することはない。
【0019】ケース本体2の他端には蓋部材12が取り
付けられており、ケース本体2と蓋部材12とは互いに
フランジ接合されている。この状態で、蓋部材12はケ
ース本体2の他端開口を覆い、かつ、ケース本体2の内
部を気密にシールしている。図示のように蓋部材12は
カップ状に成形され、その内部にはある程度の大きさの
空間が確保されている。それゆえ、ケース本体2の他端
はその開口にて閉塞されておらず、他端は蓋部材12の
内部に開放されている。
【0020】ケース本体2内には、DPF6とエンドプ
レート4との間に仕切室14が確保されており、この仕
切室14はインレット管10の外周を取り囲んでいる。
またケース本体2の一端部には側方に向けて開口16
(排気出口部)が形成されており、この開口16は仕切
室14に通じている。開口16にはアウトレット管18
が取り付けられており、このアウトレット管18は図示
しない下流側の排気通路に接続されている。
【0021】DPF6のフィルタ内部通路8にはスタッ
ドボルト状の内電極20が挿通されており、この内電極
20はケース本体2の他端から一端に向けてフィルタ内
部通路8のほぼ中心を延びている。内電極20の基端部
は上述の蓋部材12に支持されており、それゆえ内電極
20は蓋部材12と一体的にケース本体2に装着されて
いる。
【0022】より詳しくは、内電極20の基端部には絶
縁体(例えば碍子)からなるホルダ22が被覆されてお
り、このホルダ22の周囲は更に絶縁体からなるインナ
キャップ24に覆われている。インナキャップ24は中
央にネック部26を有しており、インナキャップ24は
このネック部26にホルダ22の一端部を挿通させた状
態で内電極20を支持している。また蓋部材12の中央
には開口28が形成されており、インナキャップ24は
蓋部材12の内面に密着した状態でネック部26を開口
28に挿通させている。蓋部材12の外側ではネック部
26にアウタキャップ30が被せられており、このアウ
タキャップ30はインナキャップ24との間に蓋部材1
2を挟み込むようにして取り付けられている。なお、イ
ンナキャップ24の外周面と蓋部材12の内面との間は
絶縁性のシールマット31によりシールされており、そ
の他、インナキャップ24とホルダ22との間やネック
部26とアウタキャップ30との間等も適宜シールされ
ている。
【0023】内電極20の基端部は蓋部材12から外側
へ突出しており、更にこの突出した部分はアウタキャッ
プ30を貫通している。内電極20の両端部はねじ切り
加工されており、ケース本体2の外側で内電極20には
フランジ付のナット32がねじ込まれている。アウタキ
ャップ30の中央には窪み穴34が形成されており、こ
の窪み穴34にコイルばね36が収容されている。コイ
ルばね36は内電極20の外側に嵌め合わされた状態
で、上述のナット32のねじ込みにより圧縮されてい
る。
【0024】内電極20には、多数の放電板38が長手
方向に配列されている。図2に示されるように、個々の
放電板38は内電極20の外周に固着されて周囲に拡が
っており、その外周縁には内電極20から放射状に延び
る放電チップ40が形成されている。放電チップ40は
フィルタ内部通路8の周壁には接しておらず、その先端
にて無限小の曲率を有している。なお、内電極20を更
に延長し、放電板38をフィルタ内部通路8の全域にわ
たって配列してもよい。
【0025】一方、ケース本体2の内側で内電極20の
先端部にはキャップ型のナット42がねじ込まれてお
り、ナット42の締め付けにより放電板38が内電極2
0に固定されている。内電極20はスペーサ44を介し
てホルダ22の一端に当接し、これにより、ホルダ22
に対する内電極20の軸線方向への移動が拘束されてい
る。また上述のように内電極20がコイルばね36を介
して外側のナット32に締め付けられることにより、ホ
ルダ22に対してスペーサ44が弾力的に押し付けられ
ている。
【0026】また、ケース本体2の内周面に沿って外電
極46が配設されており、この外電極46はDPF6の
外周とケース本体2の内周面との間の全域にわたって拡
がっている。また、上述の内電極20および外電極46
には高電圧発生器(高電圧源)48が接続されており、
それゆえ、これら内外電極20,46間に高電圧が印加
されるものとなっている。
【0027】以上が排気浄化装置1の構成であるが、次
に排気浄化装置1による排気ガスの浄化作用について説
明する。内燃機関の運転時に排気通路からインレット管
10を通じてケース本体2内に排気ガスが導入される
と、排気ガスはDPF6のフィルタ内部通路8に流入す
る。このとき、高電圧発生器48により内外電極20,
46間に放電が生じ、排気ガスはフィルタ内部通路8内
にてプラズマ状態となる。またDPF6のフィルタ内部
通路8を通過した排気ガスは、上述した蓋部材12内部
の空間(反転空間)に抜け出る。そして、この空間内で
排気ガスの流通方向が反転され、ケース本体2の他端開
口から排気ガスがDPF6に導入される(導入通路)。
【0028】排気ガスがDPF6を流通するとき、その
中の微粒子が捕集されて排気ガスは浄化される(排気後
処理通路)。また、ここでも高電圧発生器48により内
外電極20,46間に放電が生じるため、排気ガスはD
PF6内においてもプラズマ状態となる。上述のように
排気ガスがケース本体2内を流通する過程で、排気ガス
はフィルタ内部通路8内およびDPF6内の両方でプラ
ズマ状態となり、いずれにおいても活性種(例えば、O
*,O2-,NO2等)が生成される。これら活性種はDP
F6に捕集された微粒子を比較的低温の条件(例えば1
50℃以上)でも燃焼可能であるため、内燃機関の運転
を通じてDPF6が連続的に再生される。
【0029】またフィルタ内部通路8内でプラズマ状態
となった排気ガスは、DPF6内にて再度プラズマ状態
となるため、この間、活性種が良好に再生成・維持され
る。このため、DPF6の全体を通じて微粒子を均一に
燃焼させることができ、その浄化性能が全体として均一
に保持される。なおプラズマ状態となった排気ガスは、
活性種の働きによってNOxがO2やN2に無害化される
ため、フィルタ内部通路8内およびDPF6内において
も排気ガス自身の浄化が促進される。
【0030】DPF6を通過した排気ガスはケース本体
2内の一端側に抜け出て、上述の仕切室14を介して開
口16に導かれる。そして、排気ガスは開口16からケ
ース本体2の外へ排出され、アウトレット管18を通じ
て下流側の排気通路に流れていく。第2実施形態の排気
浄化装置1は、図1中のDPF6を触媒50に置き換え
ることで実現される。この触媒50は、排気ガス中の有
害成分を無害化させる機能を有するものであり、例えば
三元触媒やNOx吸蔵型触媒等が挙げられる。
【0031】排気浄化装置1が触媒50を有する場合、
その中央には触媒内部通路52が形成され、この触媒内
部通路52は上述のフィルタ内部通路8と同種のものと
なる。第2実施形態の排気浄化装置1にあっては、触媒
内部通路52および触媒50内にて排気ガスがプラズマ
状態となり、活性種の生成により排気ガスの浄化作用が
促進される。また第1実施形態の場合と同様に、触媒内
部通路52から触媒50までの流通過程を通して排気ガ
スがプラズマ状態となり、活性種が良好に再生成・維持
される。
【0032】図3は、第3実施形態の排気浄化装置1を
示している。この場合、ケース本体2内には、その一端
側から他端側に向けて長手方向にDPF6および前段触
媒54が順次配列されている。前段触媒54はNO2
成機能を有する触媒であり、その中央には同様に触媒内
部通路56が形成されている。その他の構成は第1,第
2実施形態とほぼ同様であるが、ケース本体2内にてフ
ィルタ内部通路8と触媒内部通路56との間は連結管5
8により相互に接続されており、連結管58の内部は中
間内部通路60となっている。
【0033】第3実施形態の場合、インレット管10を
通じて導入された排気ガスはフィルタ内部通路8から中
間内部通路60を通じて触媒内部通路56を流通し、そ
して、蓋部材12の内側の空間(反転空間)にて流れ方
向を反転させて前段触媒54に流入する。このとき、前
段触媒54ではその触媒作用により排気ガス中にNO 2
が生成されるので、このNO2がDPF6に導入される
と、捕集された微粒子が良好に燃焼除去される。
【0034】また、高電圧発生器48により内外電極2
0,46間に放電が生じるため、排気ガスはフィルタ内
部通路8、触媒内部通路56、前段触媒54およびDP
F6のそれぞれの内部においてプラズマ状態となる。こ
れにより、排ガス中に生成された活性種により排気ガス
が浄化されるとともに、前段触媒54でのNO2生成作
用が一層促進される。また活性種は、上述のようにDP
F6内での微粒子の燃焼除去に寄与するため、低温条件
であってもDPF6の連続再生が良好に行われることと
なる。また上述の各実施形態の場合と同様に、フィルタ
内部通路8、触媒内部通路56から前段触媒54および
DPF6までの流通過程を通して排気ガスがプラズマ状
態となるため、活性種が良好に再生成・維持される。
【0035】次に第4実施形態は、図1中のDPF6を
触媒担持型のものに置き換えることで実現される。触媒
担持型のDPF6は、そのフィルタ材料自身を担体とし
てNO2生成機能を有する触媒を担持させたものであ
り、この場合、DPF6内で排気ガス中の微粒子の捕集
およびNO2の生成をともに行うことができる。触媒担
持型のDPF6に排気ガスが導入されると、その中の微
粒子が捕集されて排気ガスが浄化されるとともに、排気
ガス中にNO2が生成されて、捕集された微粒子の酸化
除去が連続的に行われる。
【0036】また排気ガスは、フィルタ内部通路8およ
び触媒担持型のDPF6の内部においてそれぞれプラズ
マ状態となるため、フィルタ内部通路8やDPF6内で
は活性種による浄化が進み、またDPF6内では触媒に
よるNO2の生成が促進されるとともに、捕集された微
粒子の酸化除去が一層促進される。また同様に、フィル
タ内部通路8から触媒担持型のDPF6までの流通過程
を通して排気ガスがプラズマ状態となるため、この間、
活性種が良好に再生成・維持される。
【0037】上述した各実施形態では、ケース本体2内
にDPF6や触媒50,54(排気後処理通路)等を収
容し、また、これらの中央にフィルタ内部通路8や触媒
内部通路52,56(導入通路)等を形成しているた
め、ケース本体2内では排気ガスの通路が二重構造とな
っている。そして、ケース本体2の他端に蓋部材12を
取り付けることで、これら二重構造の通路が互いに連結
される構造となっている。したがって、蓋部材12をケ
ース本体2に取り付けるだけで、容易に排気ガスの流れ
方向を反転させる反転空間の形成が容易に実現される。
このため、排気浄化装置1の構造が小型化されるととも
に、その車載性を向上することができる。
【0038】また蓋部材12には内電極20が支持され
ているため、ケース本体2への蓋部材12の取り付けに
より、同時に内電極20がケース本体2に装着される構
造となっている。一方、蓋部材12をケース本体2から
取り外せば、内電極20を容易に取り出すことができる
ので、内電極20の保守点検が容易となる。上述した各
実施形態ではDPFまたは触媒の内側に導入通路を形成
し、この導入通路内で内電極の周囲を通過した排気ガス
の流れを反転させてDPFまたは触媒に流入させている
が、DPFまたは触媒の中央部に排気ガスとは独立の中
空部を設けて内電極を配設する一方、DPFまたは触媒
の外側に導入通路を形成し、該導入通路を通過した排気
ガスの流れを反転させてDPFまたは触媒に流入させて
も良い。
【0039】本発明は上述した各実施形態のみに制約さ
れることなく、各種の変形が可能である。例えば、ケー
ス本体2やDPF6、触媒50等は円筒状のものに限ら
れず、その他の形状(例えば角筒状)であってもよい。
また、あわせてインレット管10やアウトレット管1
8、蓋部材12、ホルダ22等の具体的な形状・仕様は
適宜変形可能である。
【0040】上述の各実施形態では内電極20に放電板
38を取り付けた態様としているが、放電板38の具体
的な形状は各実施形態のものに限られず、良好にプラズ
マ放電を発生させるものであれば適宜変形が可能であ
る。また、特に放電板38を用いなくても内電極20と
外電極46との間にプラズマ放電を発生することは可能
であり、その具体的な仕様は多様に変形が可能である。
【0041】
【発明の効果】本発明の内燃機関の排気浄化装置(請求
項1)は、活性種の再生成・維持によりフィルタまたは
触媒による排気ガス浄化能力の均一化が図られ、安定し
た排気浄化性能を発揮することができる。また、低排気
ガス温度の条件下でもフィルタの連続再生を容易に実現
することができ、あるいは触媒による排気ガスの浄化能
力を大きく向上することができる。
【0042】排気後処理通路の内部に導入通路が二重に
形成されていれば(請求項2)、装置の省スペース化が
図られるし、更に内電極が導入通路内に配設されていれ
ば(請求項3)、排気浄化装置が小型化されて車載性な
どの実用に優れたものとなる。また、本発明の排気浄化
装置(請求項4)は、各種の構成をケース本体に収容で
きる構造であるから装置全体をコンパクトにユニット化
できる。また蓋部材の脱着により内電極の保守点検作業
が行えるため、装置のメインテナンス性も向上する。
【0043】排気後処理通路にフィルタおよびNO2
成機能を有する触媒を有していれば(請求項5)、活性
種の働きによりフィルタの再生が一層効率的に行われ
る。また、これらフィルタおよび触媒をケース本体に収
容する構成であれば(請求項6)、上述のように実用に
優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1、第2および第4実施形態の排気浄化装置
を具体的に示した図である。
【図2】図1中、II−II線に沿う断面図である。
【図3】第3実施形態の排気浄化装置を具体的に示した
図である。
【符号の説明】
1 排気浄化装置 2 ケース本体 6 DPF(フィルタ) 8 フィルタ内部通路(導入通路) 10 インレット管(排気入口部) 12 蓋部材 16 開口(排気出口部) 18 アウトレット管(排気出口部) 20 内電極 38 放電板(内電極) 46 外電極 48 高電圧発生器(高電圧源)
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // B01D 46/42 B01D 53/36 103C 103B Fターム(参考) 3G090 AA01 BA01 EA01 EA02 3G091 AB03 AB06 AB13 AB14 BA01 4D048 AA06 AA14 AA18 AB01 AB05 AB06 CA07 CC21 CC32 CC41 CC44 EA03 4D058 JA32 LA01 MA44 MA60 SA08

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内燃機関の排気通路に設けられ、排気ガ
    ス中の微粒子を捕集するフィルタおよび排気ガス中の有
    害物質を無害化させる触媒のいずれか一方を有した排気
    後処理通路と、 排気ガスの流通方向でみて前記排気後処理通路の上流側
    に配設され、前記排気通路から前記排気後処理通路へ排
    気ガスを導く導入通路と、 前記排気後処理通路および前記導入通路を流通する排気
    ガスをプラズマ状態にして活性種を生成するプラズマ発
    生手段とを具備したことを特徴とする内燃機関の排気浄
    化装置。
  2. 【請求項2】 前記導入通路が前記排気後処理通路の内
    側に配置されて前記導入通路および前記排気後処理通路
    が互いに二重構造をなしており、前記導入通路から前記
    排気後処理通路へ排気ガスが流入する際、排気ガスの流
    通方向が反転するべく前記導入通路と前記排気後処理通
    路との間が連結されていることを特徴とする請求項1に
    記載の内燃機関の排気浄化装置。
  3. 【請求項3】 前記プラズマ発生手段は前記導入通路内
    に配設された内電極と、前記排気後処理通路の周囲に配
    設された外電極と、これら内外電極間に高電圧を印加し
    て放電を生じさせる高電圧源とを含むことを特徴とする
    請求項2に記載の内燃機関の排気浄化装置。
  4. 【請求項4】 一端が閉塞されて内部に前記排気後処理
    通路および前記導入通路を形成するとともに、前記導入
    通路の外側に前記排気後処理通路を二重に配置させる筒
    状のケース本体と、 前記ケース本体の一端を貫通して設けられ、前記排気通
    路と前記導入通路とを連通させる排気入口部と、 前記ケース本体の他端に配設されてその開口を覆い、か
    つ、前記導入通路を通過した排気ガスの流れを反転させ
    て前記排気後処理通路に導くための反転空間を形成する
    蓋部材と、 前記ケース本体の一端部に開口して形成され、前記排気
    後処理通路を通過した排気ガスを排出させる排気出口部
    と、 基端が前記蓋部材に支持されて前記ケース本体内を延
    び、先端部が前記導入通路内に挿通された内電極と、 前記ケース本体内にて前記排気後処理通路の周囲に配置
    された外電極と、 前記内外電極間に高電圧を印加して放電を生じさせる高
    電圧源とを含むことを特徴とする請求項1に記載の内燃
    機関の排気浄化装置。
  5. 【請求項5】 前記排気後処理通路は排気ガス中の微粒
    子を捕集するフィルタを有するとともに、前記フィルタ
    の上流側に配置されたNO2生成機能を有する触媒およ
    び前記フィルタ上に担持されたNO2生成機能を有する
    触媒のうち少なくとも一方を更に有することを特徴とす
    る請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。
  6. 【請求項6】 一端が閉塞された筒状のケース本体と、 前記排気後処理通路を構成するべく前記ケース本体内に
    その一端から他端に向けて順次配置された排気ガス中の
    微粒子を捕集するフィルタおよびNO2生成機能を有す
    る触媒の配列と、 前記フィルタおよび前記触媒の内部にそれぞれ形成され
    て前記導入通路を構成し、前記一端から排気ガスの流れ
    方向に連なるフィルタ内部通路および触媒内部通路の配
    列と、 前記ケース本体の一端を貫通して設けられ、前記排気通
    路と前記フィルタ内部通路とを連通させる排気入口部
    と、 前記ケース本体の他端に配設されてその開口を覆い、か
    つ、前記導入通路を通過した排気ガスの流れを反転させ
    て前記排気後処理通路に導くための反転空間を形成する
    蓋部材と、 前記ケース本体の一端部に開口して形成され、前記排気
    後処理通路を通過した排気ガスを排出させる排気出口部
    と、 基端が前記蓋部材に支持されて前記ケース本体内を延
    び、先端部が前記導入通路内に挿通された内電極と、 前記ケース本体内にて前記排気後処理通路の周囲に配置
    された外電極と、 前記内外電極間に高電圧を印加して放電を生じさせる高
    電圧源とを含むことを特徴とする請求項1に記載の内燃
    機関の排気浄化装置。
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