JP2006037899A - Exhaust gas treating device for internal combustion engine - Google Patents
Exhaust gas treating device for internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006037899A JP2006037899A JP2004221643A JP2004221643A JP2006037899A JP 2006037899 A JP2006037899 A JP 2006037899A JP 2004221643 A JP2004221643 A JP 2004221643A JP 2004221643 A JP2004221643 A JP 2004221643A JP 2006037899 A JP2006037899 A JP 2006037899A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust
- exhaust gas
- internal combustion
- combustion engine
- current
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
Description
本発明は、内燃機関の排気ガスに含まれる排気微粒子をコロナ放電を利用して捕集する排気処理装置に関する。 The present invention relates to an exhaust treatment device that collects exhaust particulates contained in exhaust gas of an internal combustion engine using corona discharge.
内燃機関の排気に含まれる微粒子の処理が大きな課題となっており、排気管内において、コロナ放電を利用して微粒子を静電捕集方法が検討されている。下記特許文献2には、煙や排気微粒子を含むガスが流入する筒内に、筒の軸線方向に伸びる複数の直線状の放電電極が配置された装置が開示されている。放電電極を囲む筒壁を集塵電極として放電電極との間に高電圧を印加し、発生するコロナ放電によって排気中の微粒子が帯電し、静電力で集塵電極側へ移動して筒内面に吸着する。この装置では、さらに筒に、ガスの吹き込み口を筒の周方向に向けて取付け、筒内に旋回流が形成されるようにすることで、筒内を流通するガスが筒内面と接触し得る長さを実質的に延長するとともに、排気微粒子に遠心力を作用させ、捕集性の向上を企図している。
しかしながら、特許文献1の技術では、筒内面への吸着性は向上しても、必ずしも排気微粒子の凝集性は向上しない。
However, in the technique of
そこで、本発明は、排気微粒子の凝集性を向上することのできる内燃機関の排気処理装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an exhaust treatment device for an internal combustion engine that can improve the cohesiveness of exhaust particulates.
請求項1記載の発明では、内燃機関の排気管内に、放電電極と集塵電極との2種類の電極を配設して該電極間に高電圧を印加することによりコロナ放電を発生させて排ガス中の排気微粒子を帯電、捕集する内燃機関の排気処理装置において、
捕集された排気微粒子に帯電された電荷を回収する電流路の途中に、該電流路に流れる電流を抑制する電流抑制手段を設ける。
According to the first aspect of the present invention, two kinds of electrodes, that is, a discharge electrode and a dust collection electrode are disposed in an exhaust pipe of an internal combustion engine, and a high voltage is applied between the electrodes to generate a corona discharge to generate an exhaust gas. In an exhaust treatment device for an internal combustion engine that charges and collects exhaust particulates in the interior,
In the middle of the current path for collecting the electric charges charged in the collected exhaust particulates, a current suppressing means for suppressing the current flowing in the current path is provided.
帯電した排気微粒子が集塵電極に到達すると、排気微粒子は電荷を集塵電極に放出して、放出電荷が電流路より回収される。電流抑制手段の作用で電流が抑制されるから、集塵電極に到達した排気微粒子の帯電状態が一定時間持続する。ここで、帯電電荷は排気微粒子の集塵電極側に移動しているので、排気微粒子は、集塵電極とは反対側が前記帯電電荷とは正負が反対の電荷を帯びる。この電荷によるクーロン力で、まだ集塵電極に未到達でコロナ放電による電荷を帯びた排気微粒子の凝集が促進される。 When the charged exhaust particulates reach the dust collection electrode, the exhaust particulates release electric charges to the dust collection electrodes, and the emitted charges are collected from the current path. Since the current is suppressed by the action of the current suppressing means, the charged state of the exhaust particulates reaching the dust collecting electrode lasts for a certain time. Here, since the charged charge has moved to the dust collecting electrode side of the exhaust particulate, the exhaust particulate has a charge opposite in polarity to the charged charge on the side opposite to the dust collecting electrode. The coulomb force due to this charge promotes the aggregation of exhaust particulates that have not yet reached the dust collection electrode and are charged by corona discharge.
請求項2記載の発明では、請求項1の発明の構成において、前記電流抑制手段は、インダクタにより構成する。 According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect of the present invention, the current suppressing means is constituted by an inductor.
効率よく電流を抑制することができる。 Current can be efficiently suppressed.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1、図2にディーゼルエンジンの排気処理装置を示す。エンジンの排気マニホールドに連なる排気管1はその内側が円形断面の排気ガスの通路となっており、ここに、放電電極であるコロナ放電電極2と集塵電極である導電性網4が配設されて、排気ガス中の排気微粒子(以下、適宜、PMという)を捕集するようになっている。コロナ放電電極2は全体形状が細長で、排気管1の管壁の開口部101を閉鎖する保持プレート3に、これを貫通して取付けられる。コロナ放電電極2の、排気管1内に突出する部分21は、排気管1の軸線C位置でL字状に屈曲して先端側部分を排気流の下流方向に向けてある。コロナ放電電極2の先端側部分は図示しない直流高電圧電源からの負の高電圧が供給される放電部211となっている。放電部211は、例えば板厚方向を軸線方向にとった、複数の突起を有する星型の平板状部材である。コロナ放電電極2は排気管1から電気的に絶縁され、接地されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2 show an exhaust treatment device for a diesel engine. The
導電性網4は、コロナ放電電極2の放電部211よりも排気流の下流に配置される。導電性網4は排気ガスが流通可能な網目を有する導電性の板状部材を円形に成形したもので、大きさが、その取付け位置における排気管1の内径よりもやや小径としてある。導電性網4と排気管1との接続は導電性網4の外周部に沿って導電性網4の周方向に等間隔に配置された複数(図例では4)のインダクタであるコイル5によりなされる。コイル5は導電性の線材により構成され、その一端が導電性網4の周縁部と溶接され、他端が排気管1とその内周面で溶接される。これにより、導電性網4が排気管1とコイル5を介して機械的かつ電気的に接続される。
The conductive net 4 is arranged downstream of the exhaust flow from the
上記構成の排気処理装置の作動を説明する。図3において、放電電極2に、直流高電圧電源から負の直流高電圧(例えば、−20KV)を印加すると、放電部211近傍においてコロナ放電が発生し、電子が放射される(図中(1))。これにより、電子親和性の高い酸素がマイナスイオン化し(図中(2))、付近のPMに付着してこれを負に帯電させる(図中(3))。PMは、クーロン力と排気流によって移動し(図中(4))、導電性網4に静電捕集される(図中(5))。PMを負に帯電させた前記電子は導電性網4へと放出される(図中(6))。
The operation of the exhaust treatment apparatus having the above configuration will be described. In FIG. 3, when a negative DC high voltage (for example, −20 KV) is applied to the discharge electrode 2 from a DC high voltage power supply, a corona discharge is generated in the vicinity of the
放出された電子は導電性網4から移動してコイル5を介して接地部に回収される。このとき、コイル5における逆起電力の発生により、移動する電子の量すなわち電流は図4に示すように漸増する特性を示し、電流値が抑制される。この特性は電流をI、導電性網と接地間の電圧をV、コイル5の抵抗をR、コイル5のインダクタンスをL、経過時間をtとして、式(1)により表される。
I=(V/R)×[1−exp(−Rt/L)]・・・(1)
The emitted electrons move from the conductive net 4 and are collected by the grounding part via the
I = (V / R) × [1-exp (−Rt / L)] (1)
すなわち、PMを帯電させた電子は、PMの導電性網4への到達により瞬時に接地部へと回収されてしまうのではなく、コイル5のインダクタンスに応じた時間、一時、とどまることになる。
That is, the electrons charged with PM are not temporarily recovered to the grounding portion when PM reaches the conductive net 4, but stay temporarily for a time corresponding to the inductance of the
さて、図5に示すように、PMが導電性網4に到達し、電子がPMの導電性網4側(すなわち排気流下流側)に移動すると、PMの、導電性網4とは反対側が正に帯電するが、PMの導電性網4側に移動した電子が前記コイル5の電流抑制作用で導電性網4側にとどまることで、導電性網4とは反対側(すなわち排気流上流側)でPMの正帯電状態が持続する。これにより、導電性網4に未到達で負に帯電したPMとの間でクーロン力が作用し、PMの凝集が促進される。
Now, as shown in FIG. 5, when the PM reaches the conductive net 4 and the electrons move to the conductive net 4 side of the PM (that is, the exhaust stream downstream side), the side of the PM opposite to the conductive net 4 is Electrons that are positively charged but have moved to the conductive net 4 side of the PM stay on the conductive net 4 side due to the current suppressing action of the
なお、図6は、電流の立ち上がり速度と、捕集されたPMを導電性網4が保持する時間(導電性網保持時間)との関係を示すものである。電流の立ち上がり速度は例えば式(1)においてt=0における電流Iの変化速度で表すものとする。式(1)より知られるように、電流の立ち上がり速度はコイル5のインダクタンスを小さくするほどが速くなる。電流立ち上がり速度が速すぎると、PMが導電性網4に到達すると瞬時に電子が導電性網4に放出され、コイル5を介して接地部へ回収されてしまうので、PMが一旦、捕集されても排気流で流されやすくなる傾向が現れ、導電性網保持時間は短くなる。一方、電流立ち上がり速度が遅く実質的に接地抵抗が大きすぎると、導電性網4からのクーロン力が十分に得られない。このため、PMが捕集されずにそのまま排気流で流されやすくなる傾向を呈し、導電性網保持時間は短くなる。したがって、かかる相反する傾向を考慮して電流立ち上がり速度を規定するコイル5のインダクタンスを十分大きな導電性網保持時間が得られる値に設定するのが望ましい。
FIG. 6 shows the relationship between the rising speed of the current and the time for which the conductive net 4 holds the collected PM (conductive net holding time). For example, the rising speed of the current is represented by the changing speed of the current I at t = 0 in the equation (1). As known from the equation (1), the rising speed of the current increases as the inductance of the
また、コイル5は排気管1内に導電性網4とともに配置しているが、必ずしもこの構成に限定されるものではなく、排気処理装置を車両に固定し接地部となる固定部材と、排気管との間に介設するのでもよい。この場合、導電性網を排気管の管壁に溶接等で導通させるか、導電性網から前記固定部材まで配線してその途中にコイルを接続することになる。
Further, the
また、コイルに代えて、抵抗器などの電流抑制手段を用いるのもよい。 Further, a current suppressing means such as a resistor may be used instead of the coil.
1 排気管
2 コロナ放電電極(放電電極)
4 導電性網(集塵電極)
5 コイル(インダクタ、電流抑制手段)
1 Exhaust pipe 2 Corona discharge electrode (discharge electrode)
4 Conductive mesh (dust collection electrode)
5 Coils (inductors, current suppression means)
Claims (2)
捕集された排気微粒子に帯電された電荷を回収する電流路の途中に、該電流路に流れる電流を抑制する電流抑制手段を設けたことを特徴とする内燃機関の排気処理装置。 Two types of electrodes, a discharge electrode and a dust collection electrode, are arranged in the exhaust pipe of an internal combustion engine, and a high voltage is applied between the electrodes to generate a corona discharge to charge and trap exhaust particulates in the exhaust gas. In an exhaust gas processing device for an internal combustion engine,
An exhaust treatment apparatus for an internal combustion engine, characterized in that a current suppressing means for suppressing a current flowing in the current path is provided in the middle of a current path for collecting electric charges charged in the collected exhaust particulates.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004221643A JP2006037899A (en) | 2004-07-29 | 2004-07-29 | Exhaust gas treating device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004221643A JP2006037899A (en) | 2004-07-29 | 2004-07-29 | Exhaust gas treating device for internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006037899A true JP2006037899A (en) | 2006-02-09 |
Family
ID=35903139
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004221643A Pending JP2006037899A (en) | 2004-07-29 | 2004-07-29 | Exhaust gas treating device for internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006037899A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009001993A1 (en) | 2008-03-31 | 2009-10-01 | Denso Corporation, Kariya-City | Exhaust gas cleaning device for cleaning exhaust gas from internal combustion engine by oxidation reaction, comprises cylindrical housing, which is arranged on exhaust gas duct, which is connected with internal combustion engine |
-
2004
- 2004-07-29 JP JP2004221643A patent/JP2006037899A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009001993A1 (en) | 2008-03-31 | 2009-10-01 | Denso Corporation, Kariya-City | Exhaust gas cleaning device for cleaning exhaust gas from internal combustion engine by oxidation reaction, comprises cylindrical housing, which is arranged on exhaust gas duct, which is connected with internal combustion engine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2698804B2 (en) | Diesel engine exhaust particulate collection device by electrical control | |
KR101535362B1 (en) | Device for treating exhaust gas containing soot particles | |
JP4339049B2 (en) | Exhaust gas treatment method and exhaust gas treatment apparatus | |
JP4483714B2 (en) | Exhaust treatment device for internal combustion engine | |
CN101636563A (en) | Exhaust gas cleaning device | |
JP2011052544A (en) | Exhaust gas treatment apparatus | |
JP6203051B2 (en) | Method and apparatus for reducing soot particles in exhaust gas of an internal combustion engine | |
JP4896629B2 (en) | Exhaust gas treatment equipment | |
JP2007021380A (en) | Particle-packed bed dust collecting device | |
JP2006105081A (en) | Exhaust emission control device | |
JP2006037899A (en) | Exhaust gas treating device for internal combustion engine | |
JP4345568B2 (en) | Aggregator for exhaust treatment equipment | |
JP6177258B2 (en) | Treatment device for gas flow flowing radially outward from the central region | |
US9217356B2 (en) | Mounting having at least one electrode and exhaust line device having at least one mounting | |
JP5531978B2 (en) | Exhaust treatment device for internal combustion engine | |
JP4492286B2 (en) | Exhaust purification device | |
KR20050057465A (en) | Improvement in and relating to gas cleaning devices | |
US20210252524A1 (en) | Device for purifying a gaseous medium loaded with particles | |
JP2006112246A (en) | Exhaust emission control device for internal combustion engine | |
JP5062242B2 (en) | Exhaust purification device | |
JP6006208B2 (en) | Holder for at least one electrode of the exhaust gas line | |
JP2011112026A (en) | Electric power supply device for exhaust emission control device | |
JPH04121411A (en) | Exhaust gas purifying device of diesel engine for car | |
JP2006112393A (en) | Exhaust emission control device | |
JP5556503B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060914 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090526 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090528 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20091006 |