JP3253380B2 - 内燃機関の排気ガス浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気ガス浄化装置Info
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- JP3253380B2 JP3253380B2 JP32385792A JP32385792A JP3253380B2 JP 3253380 B2 JP3253380 B2 JP 3253380B2 JP 32385792 A JP32385792 A JP 32385792A JP 32385792 A JP32385792 A JP 32385792A JP 3253380 B2 JP3253380 B2 JP 3253380B2
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- electrode
- internal combustion
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- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車載用内燃機関の排気
ガス浄化装置に関する。
ガス浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】排ガスを吸収液と効率良く気液接触さ
せ、排ガス中の水溶性成分を強制的に吸収液に吸収する
方法として一般的に次のようなものがある。 ・ぬれ壁塔を用いたもの。 吸収塔の内壁面を吸収液が膜を形成しながら流下し、ガ
スがこれに接触・吸収されるもの。 ・噴霧塔、スクラバーを用いたもの。 スプレーノズルから噴霧された吸収液がガス流と接触
し、ガスの吸収が行なわれるもの。 ・充填塔を用いたもの。 吸収液の内部に、一般に磁製の充填物を充填し、吸収液
とガスを向流して流して吸収を行なうもの。 しかし、これらの装置は、いずれもガスの温度が高い場
合には、ガスの吸収液に対する溶解度が低くなり、吸収
効率が低下してしまう問題がある。
せ、排ガス中の水溶性成分を強制的に吸収液に吸収する
方法として一般的に次のようなものがある。 ・ぬれ壁塔を用いたもの。 吸収塔の内壁面を吸収液が膜を形成しながら流下し、ガ
スがこれに接触・吸収されるもの。 ・噴霧塔、スクラバーを用いたもの。 スプレーノズルから噴霧された吸収液がガス流と接触
し、ガスの吸収が行なわれるもの。 ・充填塔を用いたもの。 吸収液の内部に、一般に磁製の充填物を充填し、吸収液
とガスを向流して流して吸収を行なうもの。 しかし、これらの装置は、いずれもガスの温度が高い場
合には、ガスの吸収液に対する溶解度が低くなり、吸収
効率が低下してしまう問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の気液接
触技術においては、吸収液の温度を低くしても、吸収に
対するガス側の境膜抵抗が大きいため吸収効率が上がら
ず、また冷却器等でガスの温度を下げようとすると、ラ
ンニングコストが大幅に向上してしまう問題があった。
例えば、特開昭５１−１１０４７７号公報、特開昭５２
−２４１５５号公報は、排ガス中にコロナ放電を発生さ
せると共に、アルカリ水溶液等の吸収液とガスを接触さ
せてＮＯXを除去するものＮＯXの浄化装置を開示してい
る。しかしながら、上述した公報に記載された装置は、
いずれも大型の装置であって車載エンジンの排気ガス浄
化装置に転用できるものではなかった。本発明は車載用
エンジンに適したコンパクトな排気ガス浄化装置を提供
するものである。
触技術においては、吸収液の温度を低くしても、吸収に
対するガス側の境膜抵抗が大きいため吸収効率が上がら
ず、また冷却器等でガスの温度を下げようとすると、ラ
ンニングコストが大幅に向上してしまう問題があった。
例えば、特開昭５１−１１０４７７号公報、特開昭５２
−２４１５５号公報は、排ガス中にコロナ放電を発生さ
せると共に、アルカリ水溶液等の吸収液とガスを接触さ
せてＮＯXを除去するものＮＯXの浄化装置を開示してい
る。しかしながら、上述した公報に記載された装置は、
いずれも大型の装置であって車載エンジンの排気ガス浄
化装置に転用できるものではなかった。本発明は車載用
エンジンに適したコンパクトな排気ガス浄化装置を提供
するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の排気ガス浄化装
置は、内燃機関の排気系に設けられる反応筒と、反応筒
内にコロナ放電を発生させる電極を有する高電圧発生装
置と、反応筒の冷却装置を備える。
置は、内燃機関の排気系に設けられる反応筒と、反応筒
内にコロナ放電を発生させる電極を有する高電圧発生装
置と、反応筒の冷却装置を備える。
【０００５】
【作用】排ガス気流中にコロナ放電を生じさせることに
より、ＮＯX成分中大部分を占めるＮＯがラジカル化
し、排ガス中の酸素分子と反応してＮＯ2に変化する。
又、反応筒を冷却することにより、排ガス中に含まれる
水分（ディーゼルの場合３〜１０Ｖ１％の水分が含まれ
ている）が凝縮し、反応筒内壁に液（水）膜を形成す
る。ＮＯ2は水溶性であるため、該液（水）膜に溶解
し、もって排ガス中のＮＯXは除去される。この時、コ
ロナ放電による「イオン風」により溶解の推進力が生じ
るため、冷却は反応筒温度を低下させるだけでよく、ガ
ス温度を低下させる必要はない。電極下流に触媒を設け
ると、電極間の放電に加えて、正極から触媒への放電も
起き、触媒上での還元／分解反応が促進され、相乗効果
により浄化率も向上する。
より、ＮＯX成分中大部分を占めるＮＯがラジカル化
し、排ガス中の酸素分子と反応してＮＯ2に変化する。
又、反応筒を冷却することにより、排ガス中に含まれる
水分（ディーゼルの場合３〜１０Ｖ１％の水分が含まれ
ている）が凝縮し、反応筒内壁に液（水）膜を形成す
る。ＮＯ2は水溶性であるため、該液（水）膜に溶解
し、もって排ガス中のＮＯXは除去される。この時、コ
ロナ放電による「イオン風」により溶解の推進力が生じ
るため、冷却は反応筒温度を低下させるだけでよく、ガ
ス温度を低下させる必要はない。電極下流に触媒を設け
ると、電極間の放電に加えて、正極から触媒への放電も
起き、触媒上での還元／分解反応が促進され、相乗効果
により浄化率も向上する。
【０００６】エンジンの運転状態によって、例えば低負
荷・低回転時で排ガス中の水分が少ない場合は、吸収液
添加装置から強制的に水又はアルカリ水溶液を添加して
もよい。この時水分の添加は噴ム又は自然蒸発のどちら
を採用してもよい。又、エンジン運転状態によって、例
えば高負荷・高回転時で炭化水素排出量の少ない場合
は、還元剤添加装置から還元剤（ＨＣ、ＮＨ3等）を添
加すると、浄化率が更に向上する。反応後の吸収液は、
反応筒下部に設けた吸収液回収装置に回収され、該装置
より吸収液添加装置に送り、吸収液として再利用するこ
とも可能である。
荷・低回転時で排ガス中の水分が少ない場合は、吸収液
添加装置から強制的に水又はアルカリ水溶液を添加して
もよい。この時水分の添加は噴ム又は自然蒸発のどちら
を採用してもよい。又、エンジン運転状態によって、例
えば高負荷・高回転時で炭化水素排出量の少ない場合
は、還元剤添加装置から還元剤（ＨＣ、ＮＨ3等）を添
加すると、浄化率が更に向上する。反応後の吸収液は、
反応筒下部に設けた吸収液回収装置に回収され、該装置
より吸収液添加装置に送り、吸収液として再利用するこ
とも可能である。
【０００７】
【実施例】図１は本発明の実施例を示す説明図である。
全体を符号１で示す内燃機関の排気ガス浄化装置は、機
関の排気ポートに連通する排気管１０を有し、排気ガス
Ｇ1が導入される。排気管１０にはＮＯXの還元剤の添加
用ノズル８０と、吸収液の添加用ノズル８５がとりつけ
られる。排気管１０には反応筒２０に連通される。反応
筒２０は絶縁部材を筒状に形成した絶縁筒２２を有し、
中心部には絶縁部材４２に支持された中心電極４０が配
設される。中心電極４０は、ワイヤー、棒、ねじ棒等の
適宜の構造が採用され、ライン４４を介して高電圧発生
装置３０に連結される。
全体を符号１で示す内燃機関の排気ガス浄化装置は、機
関の排気ポートに連通する排気管１０を有し、排気ガス
Ｇ1が導入される。排気管１０にはＮＯXの還元剤の添加
用ノズル８０と、吸収液の添加用ノズル８５がとりつけ
られる。排気管１０には反応筒２０に連通される。反応
筒２０は絶縁部材を筒状に形成した絶縁筒２２を有し、
中心部には絶縁部材４２に支持された中心電極４０が配
設される。中心電極４０は、ワイヤー、棒、ねじ棒等の
適宜の構造が採用され、ライン４４を介して高電圧発生
装置３０に連結される。
【０００８】図２は、高電圧発生装置３０の回路構成の
一例を示す。電源は、例えばＡＣ１００Ｖの交流電源が
利用され、トランス３２０で昇圧される。高圧ダイオー
ド３３０、抵抗器３４０、コンデンサー３５０を介して
ロータリースパークギャップ３６０へ供給され、ロータ
リースパークギャップ３６０で形成された方形波パルス
電圧は負荷３７０側へ出力される。この種の方形波パル
ス高電圧発生装置にかえて、インバータトランスのよう
な高周波高電圧発生装置を利用してもよい。
一例を示す。電源は、例えばＡＣ１００Ｖの交流電源が
利用され、トランス３２０で昇圧される。高圧ダイオー
ド３３０、抵抗器３４０、コンデンサー３５０を介して
ロータリースパークギャップ３６０へ供給され、ロータ
リースパークギャップ３６０で形成された方形波パルス
電圧は負荷３７０側へ出力される。この種の方形波パル
ス高電圧発生装置にかえて、インバータトランスのよう
な高周波高電圧発生装置を利用してもよい。
【０００９】絶縁筒２２の外側には外筒電極５０がとり
つけられ、外筒電極５０はライン５２を介してアース５
４側に連結される。この高電圧発生装置３０、中心電極
４０、外筒電極５０によりコロナ放電部が構成され、反
応筒２０内にコロナ放電９０が発生する。電極の極性は
どちらが正極となってもよいが、システム全体としては
中心電極を正極とする方が便利である。
つけられ、外筒電極５０はライン５２を介してアース５
４側に連結される。この高電圧発生装置３０、中心電極
４０、外筒電極５０によりコロナ放電部が構成され、反
応筒２０内にコロナ放電９０が発生する。電極の極性は
どちらが正極となってもよいが、システム全体としては
中心電極を正極とする方が便利である。
【００１０】反応筒２０の外側には冷却装置６０がとり
つけられる。冷却装置は例えばコイル内に冷却液を流す
形式のものや、空冷式の冷却装置が装備される。ガスと
接触する絶縁筒２０の内面温度は、排気ガスの露点温度
（通常２０℃〜５０℃位）以下に冷却することが望まし
いが、本装置にあっては、均一な液膜が生じなくとも、
コロナ放電による、いわゆる「イオン風」が推進力を生
み出し、吸収効果を促進するので、２５０℃程度でも充
分な浄化性能を得ることができる。反応筒２０の下部に
は、凝縮液回収タンク７０が設けられて反応後の凝縮液
を回収する。トレインバルブ７２を設けて液面を一定に
保つ。浄化後のガスＧ2は出口管２４から排出される。
回収された凝縮液を吸収液ノズル８５へ送って再利用す
ることができる。
つけられる。冷却装置は例えばコイル内に冷却液を流す
形式のものや、空冷式の冷却装置が装備される。ガスと
接触する絶縁筒２０の内面温度は、排気ガスの露点温度
（通常２０℃〜５０℃位）以下に冷却することが望まし
いが、本装置にあっては、均一な液膜が生じなくとも、
コロナ放電による、いわゆる「イオン風」が推進力を生
み出し、吸収効果を促進するので、２５０℃程度でも充
分な浄化性能を得ることができる。反応筒２０の下部に
は、凝縮液回収タンク７０が設けられて反応後の凝縮液
を回収する。トレインバルブ７２を設けて液面を一定に
保つ。浄化後のガスＧ2は出口管２４から排出される。
回収された凝縮液を吸収液ノズル８５へ送って再利用す
ることができる。
【００１１】実験例１ 中心電極４０を正極とし、極長９０mm、極径４．７mmの
ＳＵＳ製電極を用いた。外筒電極５０は、内径１６．５
mmの銅板とし、接地極とした。接地極の内周にあたる管
壁には絶縁体部材を用いた。高電圧発生装置３０は図２
に示すものを用い、方形波パルス高電圧を反応筒２０内
に印加した。排気ガスとしては発電用小型単気筒ディー
ゼルエンジンの排気ガスを用いて、ＮＯ１５０ｐｐｍと
した。排気ガスＧ1の流量は８ｌ/minに調整し、外筒電
極５０を常温にまで冷却した。結果を図３に示す。高電
圧による放電エネルギーを印加するとＮＯXが除去さ
れ、極めて高い浄化率を得られた。タンク７０に回収さ
れた凝縮水は強めて強酸性を示し、ＮＯXが硝酸として
効率よく吸収されていることに示唆した。
ＳＵＳ製電極を用いた。外筒電極５０は、内径１６．５
mmの銅板とし、接地極とした。接地極の内周にあたる管
壁には絶縁体部材を用いた。高電圧発生装置３０は図２
に示すものを用い、方形波パルス高電圧を反応筒２０内
に印加した。排気ガスとしては発電用小型単気筒ディー
ゼルエンジンの排気ガスを用いて、ＮＯ１５０ｐｐｍと
した。排気ガスＧ1の流量は８ｌ/minに調整し、外筒電
極５０を常温にまで冷却した。結果を図３に示す。高電
圧による放電エネルギーを印加するとＮＯXが除去さ
れ、極めて高い浄化率を得られた。タンク７０に回収さ
れた凝縮水は強めて強酸性を示し、ＮＯXが硝酸として
効率よく吸収されていることに示唆した。
【００１２】実験例２ コロナ放電装置は実験例１と同じものを用い、排気ガス
Ｇ1の条件をＮＯ４００ｐｐｍとした以外は実験例１に
ならった。結果を図４に示す。還元剤としてエチレン
（Ｃ2Ｈ4）を５００ｐｐｍ添加すると、無添加時に比
べ、より低い投入エネルギーから浄化が開始され、ある
点以上では平衡に達した。
Ｇ1の条件をＮＯ４００ｐｐｍとした以外は実験例１に
ならった。結果を図４に示す。還元剤としてエチレン
（Ｃ2Ｈ4）を５００ｐｐｍ添加すると、無添加時に比
べ、より低い投入エネルギーから浄化が開始され、ある
点以上では平衡に達した。
【００１３】実験例３ 中心電極４０に極長１０５mm、極径６mmのものを用い
た。ＮＯを４００ｐｐｍとした以外は実験例１にならっ
た。外筒電極５０を常温および２４０℃に冷却したとこ
ろ、図５に示す結果を得た。２４０℃では低い投入エネ
ルギーから浄化性能が立ち上がるが、あるエネルギー以
降平衡に達した。一方常温では投入エネルギーの増大と
共にＮＯX浄化率は向上を続けた。
た。ＮＯを４００ｐｐｍとした以外は実験例１にならっ
た。外筒電極５０を常温および２４０℃に冷却したとこ
ろ、図５に示す結果を得た。２４０℃では低い投入エネ
ルギーから浄化性能が立ち上がるが、あるエネルギー以
降平衡に達した。一方常温では投入エネルギーの増大と
共にＮＯX浄化率は向上を続けた。
【００１４】以上に示した各種の実験により、本発明装
置がディーゼル機関の排気ガスのＮＯXを除去し、浄化
する効果が高いことが実証された。本発明の作用・効果
は以下のように集約される。 ・排ガス気流中にコロナ放電を生じさせることにより、
ＮＯX成分中大部分を占めるＮＯがラジカル化し、排ガ
ス中の酸素分子と反応してＮＯ2に変化する。 ・又、反応筒を冷却することにより、排ガス中に含まれ
る水分（ディーゼルの場合３〜１０Ｖ１％の水分が含ま
れている）が凝縮し、反応筒内壁に液（水）膜を形成す
る。 ・ＮＯ2は水溶性であるため、該液（水）膜に溶解し、
もって排ガス中のＮＯＸは除去される。 ・この時、コロナ放電による「イオン風」により溶解の
推進力が生じるため、冷却は反応筒温度を低下させるだ
けでよく、ガス温度を低下させる必要はない。 ・電極下流に触媒を設けると、電極間の放電に加えて、
正極から触媒への放電も起き、触媒上での還元／分解反
応が促進され、相乗効果により浄化率も向上する。 ・エンジンの運転状態によって、例えば低負荷・低回転
時で排ガス中の水分が少ない場合は、吸収液添加装置か
ら強制的に水又はアルカリ水溶液を添加してもよい。こ
の時水分の添加は噴ム又は自然蒸発のどちらを採用して
もよい。 ・又、エンジン運転状態によって、例えば高負荷・高回
転時で炭化水素排出量の少ない場合は、還元剤添加装置
から還元剤（ＨＣ、ＮＨ３等）を添加すると、浄化率が
更に向上する。 ・反応後の吸収液は、反応筒下部に設けた吸収液回収装
置に回収され、該装置より吸収液添加装置に送り、吸収
液として再利用することも可能である。
置がディーゼル機関の排気ガスのＮＯXを除去し、浄化
する効果が高いことが実証された。本発明の作用・効果
は以下のように集約される。 ・排ガス気流中にコロナ放電を生じさせることにより、
ＮＯX成分中大部分を占めるＮＯがラジカル化し、排ガ
ス中の酸素分子と反応してＮＯ2に変化する。 ・又、反応筒を冷却することにより、排ガス中に含まれ
る水分（ディーゼルの場合３〜１０Ｖ１％の水分が含ま
れている）が凝縮し、反応筒内壁に液（水）膜を形成す
る。 ・ＮＯ2は水溶性であるため、該液（水）膜に溶解し、
もって排ガス中のＮＯＸは除去される。 ・この時、コロナ放電による「イオン風」により溶解の
推進力が生じるため、冷却は反応筒温度を低下させるだ
けでよく、ガス温度を低下させる必要はない。 ・電極下流に触媒を設けると、電極間の放電に加えて、
正極から触媒への放電も起き、触媒上での還元／分解反
応が促進され、相乗効果により浄化率も向上する。 ・エンジンの運転状態によって、例えば低負荷・低回転
時で排ガス中の水分が少ない場合は、吸収液添加装置か
ら強制的に水又はアルカリ水溶液を添加してもよい。こ
の時水分の添加は噴ム又は自然蒸発のどちらを採用して
もよい。 ・又、エンジン運転状態によって、例えば高負荷・高回
転時で炭化水素排出量の少ない場合は、還元剤添加装置
から還元剤（ＨＣ、ＮＨ３等）を添加すると、浄化率が
更に向上する。 ・反応後の吸収液は、反応筒下部に設けた吸収液回収装
置に回収され、該装置より吸収液添加装置に送り、吸収
液として再利用することも可能である。
【００１５】図６は本発明の他の実施例を示す説明図で
ある。このディーゼル機関の排気ガス浄化装置１００
は、図１に示した実施例と同様に、機関の排気ポートに
連通する排気管１０を有し、排気管１０に還元剤の添加
ノズル８０と、吸収液の添加ノズル８５がとりつけられ
る。排気管に連通する反応筒２０Ａは、絶縁筒２２を有
し、絶縁筒２２は、ガラスや各種のセラミックでつくら
れる。絶縁筒２２の内部には、中心電極４０が配設さ
れ、中心電極４０は、反応筒２０Ａの頭部に配設される
絶縁部材４２の中心を貫通し、ライン４４を介して高電
圧発生装置３０に連結される。絶縁筒２２の外周部には
外筒電極５０がとりつけられ、外筒電極５２はライン５
２を介してアース５４側へ通ずる。反応筒２０Ａの外周
側には冷却コイル６０が配設され、必要な冷却を行な
う。
ある。このディーゼル機関の排気ガス浄化装置１００
は、図１に示した実施例と同様に、機関の排気ポートに
連通する排気管１０を有し、排気管１０に還元剤の添加
ノズル８０と、吸収液の添加ノズル８５がとりつけられ
る。排気管に連通する反応筒２０Ａは、絶縁筒２２を有
し、絶縁筒２２は、ガラスや各種のセラミックでつくら
れる。絶縁筒２２の内部には、中心電極４０が配設さ
れ、中心電極４０は、反応筒２０Ａの頭部に配設される
絶縁部材４２の中心を貫通し、ライン４４を介して高電
圧発生装置３０に連結される。絶縁筒２２の外周部には
外筒電極５０がとりつけられ、外筒電極５２はライン５
２を介してアース５４側へ通ずる。反応筒２０Ａの外周
側には冷却コイル６０が配設され、必要な冷却を行な
う。
【００１６】反応筒２０Ａの底部には、金網電極１５０
が設けられる。この金網電極１５０は導電性の材料をメ
ッシュ状に形成したもので、ガスが自由に通過すること
ができる。この金網電極１５０もライン１５２を介して
アース５４に連結される。中心電極４０から放出される
コロナ放電は、外筒電極５０側と金網電極１５０へ向か
う。金網電極１５０上にはハニカム担体触媒１２０が載
置される。この触媒１２０は、例えばコーディライト等
のセラミック材をハニカム構造に成形し、活性アルミナ
をコーティングしたものである。触媒はペレット状でも
よい。コロナ放電により活性化された排気ガスはハニカ
ム担体触媒１２０により反応が促進され、浄化効率はよ
り向上する。排気ガスを冷却して凝縮液としてタンク７
０に回収された液体は、ポンプ７４でノズル８５側へ送
り、吸収液として再利用することができる。したがっ
て、別個に吸収液源を備える必要はなく、車載のシステ
ムとして適応性が高い。
が設けられる。この金網電極１５０は導電性の材料をメ
ッシュ状に形成したもので、ガスが自由に通過すること
ができる。この金網電極１５０もライン１５２を介して
アース５４に連結される。中心電極４０から放出される
コロナ放電は、外筒電極５０側と金網電極１５０へ向か
う。金網電極１５０上にはハニカム担体触媒１２０が載
置される。この触媒１２０は、例えばコーディライト等
のセラミック材をハニカム構造に成形し、活性アルミナ
をコーティングしたものである。触媒はペレット状でも
よい。コロナ放電により活性化された排気ガスはハニカ
ム担体触媒１２０により反応が促進され、浄化効率はよ
り向上する。排気ガスを冷却して凝縮液としてタンク７
０に回収された液体は、ポンプ７４でノズル８５側へ送
り、吸収液として再利用することができる。したがっ
て、別個に吸収液源を備える必要はなく、車載のシステ
ムとして適応性が高い。
【００１７】
【発明の効果】本発明は以上のように、ディーゼルエン
ジンの排気ガスからＮＯX等を除去する装置にあって、
排気ガスが導入される円筒状の絶縁筒を有する反応筒の
中心に中心電極を配設し、絶縁筒の外側に設けた外筒電
極との間に高電圧によるコロナ放電を発生させるととも
に、反応筒の上流側に還元剤の添加ノズルと吸収液の添
加ノズルを設けたものである。また、反応筒を冷却する
とともに、凝縮液の回収手段を配設してある。すなわ
ち、排ガス気流中にコロナ放電を生じさせることによ
り、ＮＯX成分中大部分を占めるＮＯがラジカル化し、
排ガス中の酸素分子と反応してＮＯ2に変化する。又、
反応筒を冷却することにより、排ガス中に含まれる水分
（ディーゼルの場合３〜１０Ｖ１％の水分が含まれてい
る）が凝縮し、反応筒内壁に液（水）膜を形成する。そ
して、ＮＯ2は水溶性であるため、該液（水）膜に溶解
し、もって排ガス中のＮＯXは除去される。この時、コ
ロナ放電による「イオン風」により溶解の推進力が生じ
るため、冷却は反応筒温度を低下させるだけでよく、ガ
ス温度を低下させる必要はない。電極下流に触媒を設け
ると、電極間の放電に加えて、正極から触媒への放電も
起き、触媒上での還元／分解反応が促進され、相乗効果
により浄化率も向上する。エンジンの運転状態によっ
て、例えば低負荷・低回転時で排ガス中の水分が少ない
場合は、吸収液添加装置から強制的に水又はアルカリ水
溶液を添加してもよい。この時水分の添加は噴ム又は自
然蒸発のどちらを採用してもよい。又、エンジン運転状
態によって、例えば高負荷・高回転時で炭化水素排出量
の少ない場合は、還元剤添加装置から還元剤（ＨＣ、Ｎ
Ｈ3等）を添加すると、浄化率が更に向上する。反応後
の吸収液は、反応筒下部に設けた吸収液回収装置に回収
され、該装置より吸収液添加装置に送り、吸収液として
再利用することも可能である。したがって、車載の内燃
機関の排気ガス浄化装置として利用性が高い。
ジンの排気ガスからＮＯX等を除去する装置にあって、
排気ガスが導入される円筒状の絶縁筒を有する反応筒の
中心に中心電極を配設し、絶縁筒の外側に設けた外筒電
極との間に高電圧によるコロナ放電を発生させるととも
に、反応筒の上流側に還元剤の添加ノズルと吸収液の添
加ノズルを設けたものである。また、反応筒を冷却する
とともに、凝縮液の回収手段を配設してある。すなわ
ち、排ガス気流中にコロナ放電を生じさせることによ
り、ＮＯX成分中大部分を占めるＮＯがラジカル化し、
排ガス中の酸素分子と反応してＮＯ2に変化する。又、
反応筒を冷却することにより、排ガス中に含まれる水分
（ディーゼルの場合３〜１０Ｖ１％の水分が含まれてい
る）が凝縮し、反応筒内壁に液（水）膜を形成する。そ
して、ＮＯ2は水溶性であるため、該液（水）膜に溶解
し、もって排ガス中のＮＯXは除去される。この時、コ
ロナ放電による「イオン風」により溶解の推進力が生じ
るため、冷却は反応筒温度を低下させるだけでよく、ガ
ス温度を低下させる必要はない。電極下流に触媒を設け
ると、電極間の放電に加えて、正極から触媒への放電も
起き、触媒上での還元／分解反応が促進され、相乗効果
により浄化率も向上する。エンジンの運転状態によっ
て、例えば低負荷・低回転時で排ガス中の水分が少ない
場合は、吸収液添加装置から強制的に水又はアルカリ水
溶液を添加してもよい。この時水分の添加は噴ム又は自
然蒸発のどちらを採用してもよい。又、エンジン運転状
態によって、例えば高負荷・高回転時で炭化水素排出量
の少ない場合は、還元剤添加装置から還元剤（ＨＣ、Ｎ
Ｈ3等）を添加すると、浄化率が更に向上する。反応後
の吸収液は、反応筒下部に設けた吸収液回収装置に回収
され、該装置より吸収液添加装置に送り、吸収液として
再利用することも可能である。したがって、車載の内燃
機関の排気ガス浄化装置として利用性が高い。
【図１】本発明の実施例を示す説明図。
【図２】高電圧発生装置の回路図。
【図３】本発明の作用効果を示すグラフ。
【図４】本発明の作用効果を示すグラフ。
【図５】本発明の作用効果を示すグラフ。
【図６】本発明の他の実施例を示す説明図。
１０ 排気管 ２０ 反応筒 ２２ 絶縁筒 ３０ 高電圧発生装置 ４０ 中心電極 ５０ 外筒電極 ７０ 凝縮液回収タンク ８０ 還元剤添加ノズル ８５ 吸収液添加ノズル ９０ コロナ放電 １２０ ハニカム担体触媒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水野 彰 愛知県豊橋市北山町字東浦２番地の１ (56)参考文献 特開 平４−47111（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−211218（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−8412（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F01N 3/08 B01D 53/56 B01D 53/74
Claims (2)
- 【請求項１】 内燃機関の排気系に設けられる反応筒
と、反応筒内にコロナ放電を発生させる電極を有する高
電圧発生装置と、反応筒の冷却装置と、反応筒上流に設
けられる吸収液添加装置と、還元剤添加装置を備えてな
る内燃機関の排気ガス浄化装置。 - 【請求項２】 反応筒下部に吸収液回収装置を備え、吸
収液添加装置との間に循環系を有する請求項１記載の内
燃機関の排気ガス浄化装置。
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| JP32385792A JP3253380B2 (ja) | 1992-12-03 | 1992-12-03 | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP32385792A JP3253380B2 (ja) | 1992-12-03 | 1992-12-03 | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
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| JPH06173657A JPH06173657A (ja) | 1994-06-21 |
| JP3253380B2 true JP3253380B2 (ja) | 2002-02-04 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32385792A Expired - Fee Related JP3253380B2 (ja) | 1992-12-03 | 1992-12-03 | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3253380B2 (ja) |
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| KR100623854B1 (ko) * | 2005-04-16 | 2006-09-13 | (주)씨에프텍 | 일체형 반건식반응기 및 전기집진 장치 |
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-
1992
- 1992-12-03 JP JP32385792A patent/JP3253380B2/ja not_active Expired - Fee Related
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