JP2011064161A - プラズマ放電を用いた排気ガス浄化装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この排気ガス浄化装置は,ハニカム部材10のハニカム通路25の前端を開放し且つ後端を封止した流入側通路1と前端を封止し且つ後端を開放した流出側通路2とを交互に形成し,それらの間を多孔質のセラミックスで濾過層6で構成し,それ以外のハニカム通路25間を緻密質のセラミックスで電気的に絶縁層7に構成し,流入側通路1を挟んで高圧側電極4とアース側電極5を構成する導電部材3を埋め込み,導電部材3間をプラズマ放電のため高電圧が印加可能に構成し,プラズマ放電を発生させて排気ガス中の粒子状物質,NOX を吸着して酸化還元反応させて,排気ガスを浄化する。
【選択図】図3
Description
断面が多角形,楕円形,円形等の形状のハニカム通路が多数列状で且つ多段に配置されたセラミック製ハニカム部材が前記排気ガス通路に配置されており,前記セラミック製ハニカム部材における奇数列の前記ハニカム通路の前端を入口として開放し且つ後端を封止して流入側通路に及び偶数列の前記ハニカム通路の前端を封止し且つ後端を出口として開放して流出側通路に構成されており,前記流入側通路と前記流出側通路とを隔てる壁面が多孔質のセラミックスで濾過層に構成され且つ多段における前記ハニカム通路を隔てる壁面が緻密質のセラミックスで電気的に絶縁層に構成されており,前記流入側通路が互いに対向した前記絶縁層には高圧側電極とアース側電極とを構成する導電部材をそれぞれ埋め込まれており,前記導電部材には前記導電部材間にプラズマ放電のための高電圧が印加されるように構成されており,前記ハニカム通路の壁面に前記粒子状物質を吸着させ燃焼消失させると共に,前記NOX を吸着させ還元消失させて前記排気ガスを浄化することを特徴とするプラズマ放電を用いた排気ガス浄化装置に関する。
2 流出側通路
3 導電部材
4 高圧側電極
5 アース側電極
6 濾過層
7 絶縁層
8 内壁面
9 燃料噴射ノズル
10 セラミック製ハニカム部材
11 温度センサ
12 プラズマ発生用電源
13 酸化触媒浄化装置
14 還元剤
20 コントローラ
21 排気ガス通路
24 入口
25 ハニカム通路
26 出口
28 還元剤供給装置
Claims (11)
- エンジン又は燃焼機器からの排気ガスを排出する排気ガス通路に配置され,前記排気ガス中に含まれるNOX ,粒子状物質等の有害物質をプラズマ放電を用いて消失させて前記排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置において,
断面が多角形,楕円形,円形等の形状のハニカム通路が多数列状で且つ多段に配置されたセラミック製ハニカム部材が前記排気ガス通路に配置されており,前記セラミック製ハニカム部材における奇数列の前記ハニカム通路の前端を入口として開放し且つ後端を封止して流入側通路に及び偶数列の前記ハニカム通路の前端を封止し且つ後端を出口として開放して流出側通路に構成されており,前記流入側通路と前記流出側通路とを隔てる壁面が多孔質のセラミックスで濾過層に構成され且つ多段における前記ハニカム通路を隔てる壁面が緻密質のセラミックスで電気的に絶縁層に構成されており,前記流入側通路が互いに対向した前記絶縁層には高圧側電極とアース側電極とを構成する導電部材をそれぞれ埋め込まれており,前記導電部材には前記導電部材間にプラズマ放電のための高電圧が印加されるように構成されており,前記ハニカム通路の壁面に前記粒子状物質を吸着させ燃焼消失させると共に,前記NOX を吸着させ還元消失させて前記排気ガスを浄化することを特徴とするプラズマ放電を用いた排気ガス浄化装置。 - 前記セラミックスは,絶縁性と高い誘電率を有するアルミナ,コージライト,窒化アルミ,チタン酸アルミ,ゼオライトから選択される一種以上であることを特徴とする請求項1に記載のプラズマ放電を用いた排気ガス浄化装置。
- 前記ハニカム通路の少なくとも前記流入側通路の内側には,γアルミナ,ゼオライト,又はγアルミナとゼオライトが60重量%以上の含有率のスラリーがウォッシュコートされた多孔質セラミックスでなる内壁面が形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のプラズマ放電を用いた排気ガス浄化装置。
- 前記導電部材は,前記セラミックスに予め形成された空洞に金属板を挿入して構成されているか,又は金属ペーストを塗布して焼成されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のプラズマ放電を用いた排気ガス浄化装置。
- 前記ハニカム通路の少なくとも一部の壁面には,NOX 還元触媒が担持されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のプラズマ放電を用いた排気ガス浄化装置。
- 前記セラミック製ハニカム部材の上流側の前記排気ガス通路には,炭化水素系ガス,燃料,アンモニア,尿素等の還元剤を供給する還元剤供給装置が配置されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のプラズマ放電を用いた排気ガス浄化装置。
- 前記還元剤供給装置は,コントローラにより排気ガス温度に応答してON/OFF制御され,前記排気ガス温度が予め決められた温度以下の低温ではOFFされ,それより高温ではONされることを特徴とする請求項6に記載のプラズマ放電を用いた排気ガス浄化装置。
- 前記導電部材に印加される高電圧は,高周波数のパルス電源のプラズマ発生用電源から供給されることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のプラズマ放電を用いた排気ガス浄化装置。
- 前記プラズマ発生用電源は,コントローラにより排気ガス温度に応答してON/OFF制御され,前記排気ガス温度が予め決められた温度以下の低温ではONされ,それより高温ではOFFされることを特徴とする請求項8に記載のプラズマ放電を用いた排気ガス浄化装置。
- 前記還元剤供給装置の上流側の前記排気ガス通路には,酸化触媒浄化装置が配置されていることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載のプラズマ放電を用いた排気ガス浄化装置。
- 前記セラミック製ハニカム部材に流入する排気ガス温度を制御するため,吸気スロットル,ポストインジェクション,前記酸化触媒浄化装置の上流に設けられた燃料噴射装置,及び/又は排気シャッタが設けられていることを特徴とする請求項10に記載のプラズマ放電を用いた排気ガス浄化装置。
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