JP3491026B2 - Exhaust gas treatment method and exhaust gas treatment device - Google Patents
Exhaust gas treatment method and exhaust gas treatment deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車といった車
両、ディーゼルエンジン、各種ボイラあるいはゴミ焼却
設備などの排ガスの処理方法および排ガス処理装置に関
し、より詳細には、車両、ディーゼルエンジン、各種ボ
イラあるいはゴミ焼却設備などから排出される排ガス中
のガス状汚染物質および粒子状汚染物質を分解または除
去するための排ガスの処理方法および排ガス処理装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas treating method and an exhaust gas treating apparatus for vehicles such as automobiles, diesel engines, various boilers or refuse incinerators, and more particularly to vehicles, diesel engines, various boilers or refuse. The present invention relates to an exhaust gas treatment method and an exhaust gas treatment apparatus for decomposing or removing gaseous pollutants and particulate pollutants in exhaust gas discharged from incinerators and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】車両、ディーゼルエンジン、各種ボイラ
あるいはゴミ焼却設備などから排出される排ガス中に
は、ガス状汚染物質として窒素酸化物ＮＯｘや硫黄酸化
物ＳＯｘ、粒子状汚染物質としてすすといった未燃焼炭
素やダストなどが含まれており、これらを分解または除
去する技術が従来より用いられている。従来、窒素酸化
物や硫黄酸化物を分解または除去する方法においては、
グロー放電やコロナ放電によりプラズマを発生させて窒
素や硫黄あるいは酸素に分解処理したり、吸着剤を用い
て窒素酸化物および硫黄酸化物を吸着除去する方法が用
いられている。また、未燃焼炭素やダストといった粒子
状汚染物質を除去する方法においては、多孔質セラミッ
クフィルタなどを用いて分離除去したり、バーナを用い
て燃焼させたり、浄化液を用いて捕集洗浄する方法が用
いられ、これら汚染物質を大気中に放出しないようにし
ている。2. Description of the Related Art In exhaust gas discharged from vehicles, diesel engines, various boilers, refuse incinerators, etc., unburned substances such as nitrogen oxides NOx and sulfur oxides SOx as particulate pollutants and soot as particulate pollutants. Carbon and dust are contained, and techniques for decomposing or removing them have been conventionally used. Conventionally, in the method of decomposing or removing nitrogen oxides and sulfur oxides,
A method is used in which plasma is generated by glow discharge or corona discharge to decompose into nitrogen, sulfur, or oxygen, or nitrogen oxide and sulfur oxide are adsorbed and removed by using an adsorbent. Further, in the method of removing particulate pollutants such as unburned carbon and dust, a method of separating and removing by using a porous ceramic filter, burning by using a burner, or collecting and cleaning by using a cleaning liquid Are used to prevent these pollutants from being released into the atmosphere.
【０００３】また、トンネル内においては、車両から排
出された排ガスがトンネル内に蓄積され、トンネル内の
換気に伴って、車両からの排気ガスが大気中へと放出さ
れることになる。近年における大気汚染等の状況を考え
れば、トンネル内に蓄積された排気ガスを大気中に放出
する際に、窒素酸化物や浮遊粒子状汚染物質（ＳＰＭ）
を可能なだけ除去する必要がある。Further, in the tunnel, exhaust gas discharged from the vehicle is accumulated in the tunnel, and exhaust gas from the vehicle is released into the atmosphere as the tunnel is ventilated. Considering the situation of air pollution in recent years, when releasing exhaust gas accumulated in a tunnel into the atmosphere, nitrogen oxides and suspended particulate matter (SPM)
Need to be removed as much as possible.
【０００４】これまで、上述した窒素酸化物や、粒子状
汚染物質を除去して清浄なガスを放出することができる
装置として、特開平８−２４５５９号公報、特開平９−
３２９０１５号公報、特許第２９９７９１２号公報に開
示されている装置などが用いられている。Heretofore, as a device capable of removing the above-mentioned nitrogen oxides and particulate contaminants and discharging a clean gas, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 8-24559 and 9-
The devices disclosed in Japanese Patent No. 329015 and Japanese Patent No. 2997912 are used.
【０００５】特開平８−２４５５９号公報に開示されて
いる装置によれば、浄化液に回転円盤が浸されており、
その回転円盤を回転させることによりその回転円盤の表
面に浄化液の被膜が形成され、形成された浄化液の被膜
にすすやダストが溶解または吸収されて除去することが
できるようになっている。また、特開平８−２４５５９
号公報に開示されている装置には、放電電極が備えら
れ、この放電電極からの放電によりプラズマを発生させ
て排ガス中の窒素酸化物が分解されるようになってい
る。このようにして窒素酸化物は、窒素や酸素というよ
うに無毒化され、一部酸化して酸を生成したものについ
ては、浄化液にアルカリ液を混合しておくなどして中和
処理することができるようになっている。According to the apparatus disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-24559, the rotary disk is immersed in the cleaning liquid,
By rotating the rotating disk, a film of the cleaning liquid is formed on the surface of the rotating disk, and soot and dust are dissolved or absorbed in the formed film of the cleaning liquid and can be removed. Also, JP-A-8-24559
The apparatus disclosed in the publication is equipped with a discharge electrode, and discharge from this discharge electrode generates plasma to decompose nitrogen oxides in exhaust gas. In this way, nitrogen oxides are detoxified like nitrogen and oxygen, and those that partially oxidize to generate acid should be neutralized by mixing alkaline liquid with the cleaning liquid. You can do it.
【０００６】また、特開平９−３２９０１５号公報に開
示されている装置によれば、アルミナセラミックなどで
作製した多孔質フィルタを電極間に配置し、該両電極間
に交流高圧電圧あるいはパルス高電圧を印加してプラズ
マを発生させるようにされている。特開平９−３２９０
１５号公報に開示されている装置によれば、カーボンを
主成分とする粒子状汚染物質は、多孔質フィルタで濾過
される際、そのフィルタ上に堆積するが、そこに存在す
る放電プラズマ中の酸化性ラジカルの作用で二酸化炭素
に酸化され、ガス状物質となってフィルタから大気へと
放出されるようになっている。また、プラズマの作用を
受けた窒素酸化物は、窒素へ還元されて大気に放出され
る。According to the apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-329015, a porous filter made of alumina ceramic or the like is arranged between the electrodes, and an alternating high voltage or a pulse high voltage is applied between the electrodes. Is applied to generate plasma. Japanese Patent Laid-Open No. 9-3290
According to the apparatus disclosed in Japanese Patent Publication No. 15, the particulate pollutant containing carbon as a main component is deposited on the filter when being filtered by the porous filter, and the particulate pollutant contained in the discharge plasma present therein is present. Oxidizing radicals oxidize carbon dioxide into gaseous substances that are released from the filter into the atmosphere. Further, the nitrogen oxides that have been affected by the plasma are reduced to nitrogen and released to the atmosphere.
【０００７】さらに、特許第２９９７９１２号公報に開
示の装置によれば、排ガスといった処理対象物を供給す
るための処理対象物供給手段と、プラズマ発生部と、酸
素含有ガス供給手段と、補助加熱手段と、分解・燃焼室
と、廃ガス処理手段とから構成された化合物処理装置が
開示されている。特許第２９９７９１２号公報に開示の
装置では、排ガスは、プラズマ発生部からのプラズマに
より排ガス中の窒素酸化物や有機ハロゲン化合物などが
窒素、酸素、ハロゲン、水素あるいは炭素といった成分
に分解される。分解された成分は、酸素含有ガス供給手
段からの酸素を用いてバーナにより燃焼されて水素は水
蒸気に、炭素は二酸化炭素となって窒素、酸素、ハロゲ
ン化水素といったハロゲン化合物とともに廃ガス処理手
段に送られ、ハロゲン化合物を除去した後、大気へ放出
されるようになっている。Further, according to the apparatus disclosed in Japanese Patent No. 2997912, a processing object supply means for supplying an object to be processed such as exhaust gas, a plasma generating part, an oxygen-containing gas supply means, and an auxiliary heating means. There is disclosed a compound treatment device including a decomposition / combustion chamber and a waste gas treatment means. In the device disclosed in Japanese Patent No. 2999712, the exhaust gas decomposes nitrogen oxides, organic halogen compounds and the like in the exhaust gas into components such as nitrogen, oxygen, halogen, hydrogen or carbon by the plasma from the plasma generation unit. The decomposed components are burned by the burner using oxygen from the oxygen-containing gas supply means, hydrogen becomes water vapor, carbon becomes carbon dioxide and becomes a waste gas treatment means together with halogen compounds such as nitrogen, oxygen and hydrogen halide. It is sent to the atmosphere after removing halogen compounds.
【０００８】しかしながら、上述した特開平８−２４５
５９号公報に開示された装置では、除去された未燃焼炭
素やダストなどが装置内に蓄積していくといった問題が
あった。また、回転円盤を回転させるためには、モータ
などの動力源が必要であり、コストもかかり、さらには
装置が大きくなるといった問題があった。However, the above-mentioned Japanese Laid-Open Patent Publication No. 8-245.
The device disclosed in Japanese Patent No. 59 has a problem that the removed unburned carbon, dust and the like are accumulated in the device. Further, in order to rotate the rotary disk, a power source such as a motor is required, which causes a cost and further increases the size of the device.
【０００９】また、上述した特開平９−３２９０１５号
公報に開示された装置においては、特に、船舶やトラッ
ク、発電器などの燃料として軽油や重油が用いられるデ
ィーゼルエンジンに使用する場合、燃焼した後の排ガス
に多くの未燃焼炭素が含まれるため、多孔質フィルタが
目詰まりし、未燃焼炭素を充分に除去することができな
いという問題があった。Further, in the device disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 9-329015, particularly when it is used in a diesel engine in which light oil or heavy oil is used as a fuel for ships, trucks, generators, etc., after burning, Since a large amount of unburned carbon is contained in the exhaust gas, there is a problem that the porous filter is clogged and the unburned carbon cannot be sufficiently removed.
【００１０】さらに、特許第２９９７９１２号公報に開
示の装置は、コンパクトで効率良く排ガスを処理するこ
とができるが、バーナを用いるため燃料が必要であり、
酸素供給設備が必要であるといった設備コストがかかる
問題があった。また、特に車両などから排出される排ガ
スに含まれる有害な成分を除去するためには、十分にコ
ンパクト化することができないといった不都合もあっ
た。Further, the device disclosed in Japanese Patent No. 2999712 is compact and can efficiently treat exhaust gas, but it requires a fuel because it uses a burner,
There is a problem that equipment costs are required, such as the need for oxygen supply equipment. Further, there is also a disadvantage that it cannot be made sufficiently compact in order to remove harmful components contained in exhaust gas discharged from a vehicle or the like.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】従って本発明は、上述
した問題点に鑑み、未燃焼炭素といった粒子状汚染物質
を燃焼することにより無害化して除去することができ、
また大気へ放出する排ガス中の窒素酸化物といったガス
状汚染物質濃度を減少させることが可能で、さらに安価
でコンパクトな排ガスの処理方法および排ガス処理装置
を提供することを目的とする。Therefore, in view of the above-mentioned problems, the present invention can detoxify and remove particulate pollutants such as unburned carbon by burning,
Another object of the present invention is to provide an exhaust gas treatment method and an exhaust gas treatment apparatus, which can reduce the concentration of gaseous pollutants such as nitrogen oxides in the exhaust gas released to the atmosphere, and are inexpensive and compact.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明の上記
目的は、本発明の排ガスの処理方法および排ガス処理装
置を用いることによって達成される。That is, the above object of the present invention is achieved by using the exhaust gas treating method and the exhaust gas treating apparatus of the present invention.
【００１３】本発明の請求項１の発明によれば、排ガス
を中空部材に供給する段階と、前記中空部材に配設した
プラズマ発生手段により前記排ガス中にプラズマを発生
させる段階と、前記プラズマ発生手段の後流側に配置さ
れた抵抗加熱手段にプラズマ処理された前記排ガスを通
じて加熱する段階とを含む排ガスの処理方法が提供され
る。According to the first aspect of the present invention, the step of supplying the exhaust gas to the hollow member, the step of generating plasma in the exhaust gas by the plasma generating means arranged in the hollow member, and the plasma generation Heating the exhaust gas plasma-treated through the resistance heating means arranged downstream of the means.
【００１４】本発明の請求項２の発明によれば、前記プ
ラズマ発生手段は、前記中空部材の周方向にプラズマを
発生させる排ガスの処理方法が提供される。According to a second aspect of the present invention, there is provided a method for treating exhaust gas, wherein the plasma generating means generates plasma in the circumferential direction of the hollow member.
【００１５】本発明の請求項３の発明によれば、前記抵
抗加熱手段を、２００℃〜８００℃に加熱する排ガスの
処理方法が提供される。According to the third aspect of the present invention, there is provided a method for treating exhaust gas, wherein the resistance heating means is heated to 200 ° C to 800 ° C.
【００１６】本発明の請求項４の発明によれば、前記排
ガスに含まれる窒素酸化物または粒子状汚染物質を処理
する排ガスの処理方法が提供される。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for treating exhaust gas for treating nitrogen oxides or particulate pollutants contained in the exhaust gas.
【００１７】本発明の請求項５の発明によれば、前記排
ガスは、車両からの排気ガス、またはトンネル坑内から
の排気ガス、ゴミ焼却設備からの排気ガスである排ガス
の処理方法が提供される。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for treating exhaust gas, wherein the exhaust gas is exhaust gas from a vehicle, exhaust gas from inside a tunnel mine, or exhaust gas from a refuse incineration facility. .
【００１８】本発明の請求項６の発明によれば、排ガス
が供給される中空部材と、前記中空部材に配設され、前
記排ガス中にプラズマを発生させるプラズマ発生手段
と、前記プラズマ発生手段の後流側に配置され、プラズ
マ処理された前記排ガスを加熱するための抵抗加熱手段
とを含む排ガス処理装置が提供される。According to the sixth aspect of the present invention, the hollow member to which the exhaust gas is supplied, the plasma generating means disposed in the hollow member for generating plasma in the exhaust gas, and the plasma generating means. An exhaust gas treatment device is provided which is disposed on the downstream side and includes resistance heating means for heating the plasma-treated exhaust gas.
【００１９】本発明の請求項７の発明によれば、前記プ
ラズマ発生手段は、前記中空部材の周方向にプラズマを
発生させる排ガス処理装置が提供される。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas treating apparatus, wherein the plasma generating means generates plasma in the circumferential direction of the hollow member.
【００２０】本発明の請求項８の発明によれば、前記抵
抗加熱手段を、２００℃〜８００℃に加熱する排ガス処
理装置が提供される。According to the eighth aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas treating apparatus for heating the resistance heating means to 200 ° C. to 800 ° C.
【００２１】本発明の請求項９の発明によれば、前記排
ガスに含まれる窒素酸化物または粒子状汚染物質を処理
する排ガス処理装置が提供される。According to the ninth aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas treating apparatus for treating nitrogen oxides or particulate pollutants contained in the exhaust gas.
【００２２】本発明の請求項１０の発明によれば、前記
排ガスは、車両からの排気ガス、またはトンネル坑内か
らの排気ガス、またはゴミ焼却設備からの排気ガスであ
る排ガス処理装置が提供される。According to a tenth aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas treating apparatus in which the exhaust gas is exhaust gas from a vehicle, exhaust gas from inside a tunnel mine, or exhaust gas from a refuse incineration facility. .
【００２３】[0023]
【発明の実施の形態】以下本発明を図面をもって詳細に
説明する。図１は、本発明の排ガス処理装置を車両とい
った排ガスを放出する装置に接続した図である。図１に
示す実施の形態においては、車両の排気管１に本発明の
排ガス処理装置２がフランジ３を用いて図示しないボル
トおよびナットにより接続され、矢線Ａの方向から排ガ
スが本発明の排ガス処理装置へ供給されている。また、
本発明の排ガス処理装置２には、矢線Ａの方向から順
に、本発明において中空部材として用いられる円筒部材
４にプラズマ発生手段５と、抵抗加熱手段６とが設けら
れている。本発明の排ガス処理装置２に用いるプラズマ
発生手段５としては、電極を用いてアーク放電させるも
のやグロー放電させるものなどが挙げられるが、プラズ
マを発生できるものであればいかなるものでも用いるこ
とができる。また、本発明の排ガス処理装置２の抵抗加
熱手段６へは、図示しない電流供給手段により導線７の
＋側から−側へ電流を流すことができるようにされてい
る。本発明に用いる抵抗加熱手段６としては、導線７を
通して供給される電流により発熱して排ガスを加熱する
ことができ、さらには排ガス中の未燃焼成分が燃焼され
るものを用いることができる。このようなものとして
は、ニクロム線といった導電性で、比抵抗の大きい材料
を用いることができる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram in which the exhaust gas treating apparatus of the present invention is connected to an apparatus for discharging exhaust gas such as a vehicle. In the embodiment shown in FIG. 1, the exhaust gas treatment device 2 of the present invention is connected to an exhaust pipe 1 of a vehicle by a bolt and a nut (not shown) using a flange 3, and the exhaust gas is the exhaust gas of the present invention from the direction of arrow A. Supplied to processing equipment. Also,
In the exhaust gas treating apparatus 2 of the present invention, a plasma generating means 5 and a resistance heating means 6 are provided in order from the direction of arrow A in a cylindrical member 4 used as a hollow member in the present invention. Examples of the plasma generation means 5 used in the exhaust gas treatment apparatus 2 of the present invention include those that cause arc discharge and glow discharge using electrodes, but any means that can generate plasma can be used. . Further, the resistance heating means 6 of the exhaust gas treating apparatus 2 of the present invention can be made to flow a current from the + side of the conductor 7 to the − side by a current supply means (not shown). As the resistance heating means 6 used in the present invention, it is possible to use the one that can generate heat by the current supplied through the lead wire 7 to heat the exhaust gas, and can burn the unburned components in the exhaust gas. As such a material, a material such as nichrome wire which is conductive and has a large specific resistance can be used.
【００２４】本発明に用いるプラズマ発生手段５におい
ては、高圧ボイラやゴミ焼却設備といった高温で燃焼さ
せる装置から多く生成する窒素酸化物を窒素および酸素
に分解することができる。また、プラズマ発生手段５を
用いることにより、排ガス中のダストを電気的に集塵さ
せて除去することも可能である。窒素酸化物を本発明に
用いるプラズマ発生手段５において分解した後の排ガス
は、後流の抵抗加熱手段６へ送られる。In the plasma generating means 5 used in the present invention, it is possible to decompose nitrogen oxides, which are mostly produced from a device such as a high-pressure boiler or a refuse incinerator, which burns at a high temperature into nitrogen and oxygen. Further, by using the plasma generating means 5, it is possible to electrically collect and remove dust in the exhaust gas. The exhaust gas after decomposing the nitrogen oxides in the plasma generating means 5 used in the present invention is sent to the downstream resistance heating means 6.
【００２５】図１に示す本発明の排ガス処理装置２の抵
抗加熱手段６においては、自動車の内燃機関、各種ボイ
ラあるいはゴミ焼却設備などの一次燃焼手段で残存した
未燃焼炭素を無害化して処理する。本発明の排ガス処理
装置２の抵抗加熱手段６の温度としては、排ガス中の未
燃焼炭素を燃焼させるために２００℃〜８００℃とする
ことが好ましい。また、本発明の排ガス処理装置２の抵
抗加熱手段６内においては、主として以下の式（１）に
示す反応が起こる。In the resistance heating means 6 of the exhaust gas treating apparatus 2 of the present invention shown in FIG. 1, unburned carbon remaining in the primary combustion means such as an internal combustion engine of an automobile, various boilers or a refuse incineration facility is detoxified and treated. . The temperature of the resistance heating means 6 of the exhaust gas treatment apparatus 2 of the present invention is preferably 200 ° C to 800 ° C in order to burn unburned carbon in the exhaust gas. Further, in the resistance heating means 6 of the exhaust gas treating apparatus 2 of the present invention, the reaction mainly represented by the following formula (1) occurs.
【００２６】[0026]
【化１】 [Chemical 1]
【００２７】[0027]
【化２】 [Chemical 2]
【００２８】Ｃは排ガス中の未燃焼炭素であり、Ｏ２は
排ガス中に含まれる余剰酸素である。また、上述したプ
ラズマ発生手段５において窒素酸化物を分解する場合に
おいては、上記式（２）に示す反応が起こる。式（２）
中Ｎは、排ガス中の窒素からプラズマにより生成した窒
素ラジカルであり、ＮＯは排ガス中に主として含まれる
一酸化窒素である。また、多次のＮＯ２といった窒素酸
化物は、上述した窒素ラジカルによって一酸化窒素に分
解され、最終的に上記式（２）の反応によって窒素と酸
素とに分解される。上記式（１）に示す反応により生成
した二酸化炭素は、プラズマ発生手段５により式（２）
の反応をともなって分解された窒素や、酸素、一次燃焼
手段で生じた水蒸気といったその他の排ガス成分ととも
に大気中へ放出される。C is unburned carbon in the exhaust gas, and O 2 is excess oxygen contained in the exhaust gas. In the case of decomposing nitrogen oxides in the plasma generating means 5 described above, the reaction represented by the above formula (2) occurs. Formula (2)
Medium N is a nitrogen radical generated by plasma from nitrogen in the exhaust gas, and NO is nitric oxide mainly contained in the exhaust gas. Further, nitrogen oxides such as multi-order NO 2 are decomposed into nitric oxide by the above-mentioned nitrogen radicals, and finally decomposed into nitrogen and oxygen by the reaction of the above formula (2). Carbon dioxide generated by the reaction shown in the above formula (1) is generated by the plasma generating means 5 by the formula (2).
Is released to the atmosphere together with other exhaust gas components such as nitrogen decomposed by the reaction of, and oxygen, and steam generated in the primary combustion means.
【００２９】図１においては、本発明の排ガス処理装置
２が取り外し可能なようにフランジ３により接続してい
るが、外部へ排ガスが漏れることなく本発明の排ガス処
理装置２へ供給できるのであればいかなる接続手段でも
用いることが可能である。さらに、本発明の排ガス処理
装置２と管１との接続サイズが異なる場合には、レデュ
ーサを用いて接続することができる。また、本発明に用
いる中空部材は、図１に示す円筒部材４に限らず、中空
となっていればいかなる形状であっても良い。さらに、
図１に示した本発明の排ガス処理装置においては、円筒
部材４にプラズマ発生手段５と、抵抗加熱手段６とが設
けられているが、サイズや取り扱いといった点から、プ
ラズマ発生手段５と抵抗加熱手段６とが別体となった中
空部材に設け、これらの中空部材をフランジを介して接
続していても良い。In FIG. 1, the exhaust gas treatment apparatus 2 of the present invention is detachably connected by a flange 3, but if the exhaust gas can be supplied to the exhaust gas treatment apparatus 2 of the present invention without leaking to the outside. Any connecting means can be used. Furthermore, when the exhaust gas treatment device 2 of the present invention and the pipe 1 have different connection sizes, they can be connected using a reducer. Further, the hollow member used in the present invention is not limited to the cylindrical member 4 shown in FIG. 1, and may have any shape as long as it is hollow. further,
In the exhaust gas treatment apparatus of the present invention shown in FIG. 1, the cylindrical member 4 is provided with the plasma generating means 5 and the resistance heating means 6. However, in view of size and handling, the plasma generating means 5 and the resistance heating means 6 are provided. The means 6 may be provided in a separate hollow member and these hollow members may be connected via a flange.
【００３０】図２（ａ）は、図１に示した本発明の排ガ
ス処理装置を切断線Ｂ−Ｂに沿った断面図を示す。図２
に示すように本発明の排ガス処理装置の実施の形態にお
いては、プラズマ発生手段５は、上下左右の４箇所に配
設されているのが示されている。FIG. 2 (a) is a sectional view of the exhaust gas treating apparatus of the present invention shown in FIG. 1 taken along the line BB. Figure 2
In the embodiment of the exhaust gas treating apparatus of the present invention, as shown in FIG. 5, the plasma generating means 5 is shown to be arranged at four positions in the vertical and horizontal directions.
【００３１】図２（ｂ）は、図２（ａ）に示したプラズ
マ発生手段５のプラズマ発生方向について示した図であ
る。以下、この図２（ｂ）を用いてプラズマ発生手段５
の使用方法ついて説明する。例えば上部のプラズマ発生
手段５ａに電圧を印加すると、プラズマ発生手段５ａか
ら矢線Ｃに示す左右のプラズマ発生手段５ｂ、５ｄへ放
電される。この場合、上部のプラズマ発生手段５ａは、
放電電極として作用し、左右のプラズマ発生手段５ｂ、
５ｄは、接地電極として作用する。この放電により、プ
ラズマ発生手段５ａと、プラズマ発生手段５ｂあるいは
５ｄとの空間においてプラズマが発生し、このプラズマ
を横断するように排ガスが流れ、排ガス中の窒素酸化物
は上記式（２）の反応を伴って窒素と酸素とに分解され
る。FIG. 2 (b) is a diagram showing the plasma generation direction of the plasma generating means 5 shown in FIG. 2 (a). Hereinafter, the plasma generating means 5 will be described with reference to FIG.
How to use is explained. For example, when a voltage is applied to the upper plasma generating means 5a, the plasma generating means 5a is discharged to the left and right plasma generating means 5b and 5d indicated by the arrow C. In this case, the upper plasma generating means 5a is
Left and right plasma generating means 5b, which act as discharge electrodes,
5d acts as a ground electrode. Due to this discharge, plasma is generated in the space between the plasma generating means 5a and the plasma generating means 5b or 5d, the exhaust gas flows so as to cross the plasma, and the nitrogen oxides in the exhaust gas react with the reaction of the above formula (2). Is decomposed into nitrogen and oxygen.
【００３２】本発明において放電電極は、プラズマ発生
手段５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄのいずれであっても良い
し、複数を用いることも可能である。また、接地電極
は、放電電極として使用するもの以外であれば、いずれ
を用いても良い。さらに、適宜切り替えて使用すること
も可能であるし、分析計を設けてプラズマによる分解後
の排ガス中の窒素酸化物濃度を計測し、所定の濃度以下
となるように適宜放電電極および接地電極を切り替える
ように制御することも可能である。また、放電電圧を増
加または減少させて制御することも可能である。さら
に、図２に示す実施の形態においては、プラズマ発生手
段５は、４箇所に配設されているが、円筒部材４に配設
できるのであればいかなる数のプラズマ発生手段５を配
設しても良い。In the present invention, the discharge electrode may be any of the plasma generating means 5a, 5b, 5c and 5d, or a plurality of discharge electrodes may be used. Any ground electrode may be used as long as it is not used as the discharge electrode. Further, it is also possible to switch and use it appropriately, measure the nitrogen oxide concentration in the exhaust gas after decomposition by plasma by providing an analyzer, and appropriately set the discharge electrode and the ground electrode so that the concentration becomes equal to or lower than a predetermined concentration. It is also possible to control the switching. It is also possible to control by increasing or decreasing the discharge voltage. Further, in the embodiment shown in FIG. 2, the plasma generating means 5 are arranged at four places, but any number of plasma generating means 5 may be arranged as long as they can be arranged on the cylindrical member 4. Is also good.
【００３３】図３は、本発明の排ガス処理装置の抵抗加
熱手段６の第１の実施の形態を示した図である。図３
（ａ）は、本発明の排ガス処理装置の抵抗加熱手段６の
第１の実施の形態を示した概略図である。図３（ａ）に
示す実施の形態においては、中空の円筒部材４内に複数
の円管８が配設されており、さらに円管８内には、電熱
線９が挿通され、これら円管８の内部および円管８と円
筒部材４との隙間１０を排ガスが流れるようになってい
る。また、電熱線９から発生する熱は、円管８を通して
隙間１０を流れる排ガスに伝えられるようになってい
る。FIG. 3 is a diagram showing a first embodiment of the resistance heating means 6 of the exhaust gas treating apparatus of the present invention. Figure 3
(A) is the schematic which showed 1st Embodiment of the resistance heating means 6 of the exhaust gas processing apparatus of this invention. In the embodiment shown in FIG. 3 (a), a plurality of circular tubes 8 are arranged in the hollow cylindrical member 4, and heating wires 9 are inserted into the circular tubes 8 and these circular tubes 8 are inserted. The exhaust gas is allowed to flow through the inside of the pipe 8 and the gap 10 between the circular pipe 8 and the cylindrical member 4. The heat generated from the heating wire 9 is transferred to the exhaust gas flowing through the gap 10 through the circular pipe 8.
【００３４】図３（ａ）に示す中空部材として用いる円
筒部材４としては、炭素鋼、ステンレス鋼などの鋼管な
どいかなるものでも用いることができる。また、本発明
の排ガス処理装置に用いられる円管８としては、内部に
挿設した電熱線９からの熱を伝えることができ、電熱線
９からの電流を流さない非導電性の材質を用いることが
できる。例えば、円管８には、本発明においては、陶器
といったセラミック製のものを用いることができる。さ
らに、円管８の挿設する本数としては、排気ガス中の未
燃焼炭素の濃度に応じて必要な本数を配設することがで
きる。また、図３に示すようにそれぞれの円管８を配列
するために隙間１０に支持部材を用いることができる。
本発明に用いることができる支持部材としては、隙間１
０に排ガスが流れるよう排ガスの流路が確保され、円管
８を固定でき、耐熱性のものであればいかなる材料でも
用いることができる。As the cylindrical member 4 used as the hollow member shown in FIG. 3 (a), any one such as a steel pipe of carbon steel or stainless steel can be used. Further, as the circular tube 8 used in the exhaust gas treatment apparatus of the present invention, a non-conductive material that can transfer heat from the heating wire 9 inserted therein and does not flow current from the heating wire 9 is used. be able to. For example, in the present invention, the circular tube 8 may be made of ceramic such as pottery. Further, the number of circular pipes 8 to be inserted can be set to a required number according to the concentration of unburned carbon in the exhaust gas. Further, as shown in FIG. 3, a support member can be used in the gap 10 in order to arrange the respective circular tubes 8.
As the supporting member that can be used in the present invention, the gap 1
As long as the exhaust gas passage is secured so that the exhaust gas can flow to 0, the circular pipe 8 can be fixed, and any heat-resistant material can be used.
【００３５】図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す抵抗加熱
手段６に使用される円管８と、電熱線９との配置を示し
た図である。図３（ｂ）に示すように電熱線９は、円筒
部材４内に配設した全数の円管８を通して１本の電熱線
９が挿通されている。図３（ｂ）に示す実施の形態にお
いては、電熱線９は、螺旋状とされ、この電熱線９が円
管８内に挿設されている。本発明においては、電熱線９
は、円管８内に挿設できればいかなる形状であっても良
いが、排ガス中の未燃焼炭素を燃焼させるためには螺旋
状にして伝熱面積を大きくとるほうが好ましい。また、
図３（ｂ）においては、１本の電熱線９を用いている
が、複数本設けることも可能である。FIG. 3B is a view showing the arrangement of the circular tube 8 used in the resistance heating means 6 shown in FIG. 3A and the heating wire 9. As shown in FIG. 3B, the heating wire 9 has one heating wire 9 inserted through all the circular tubes 8 arranged in the cylindrical member 4. In the embodiment shown in FIG. 3B, the heating wire 9 has a spiral shape, and the heating wire 9 is inserted into the circular pipe 8. In the present invention, the heating wire 9
May have any shape as long as it can be inserted into the circular pipe 8, but in order to burn the unburned carbon in the exhaust gas, it is preferable to make it spiral to have a large heat transfer area. Also,
Although one heating wire 9 is used in FIG. 3B, a plurality of heating wires 9 can be provided.
【００３６】図４は、本発明の排ガス処理装置の第２の
実施の形態を示した図である。図４においては、中空の
円管８の外側に電熱線９が周設して抵抗加熱手段６とし
ている。図４に示す実施の形態においては、円管８の外
側に電熱線９がコイル状に巻かれており、図示しない電
流供給手段から電熱線９へと電流が流され、電熱線９か
ら発生する熱が円管８から伝達される。円管８の内側に
は、処理される排ガスが通される円筒部材４が収容され
ている。図４に示す円管８としては、電熱線９から電流
が流れないような非導電性で、かつ熱伝導の良い材質の
ものを用いるのが好ましい。FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the exhaust gas treating apparatus of the present invention. In FIG. 4, a heating wire 9 is provided outside the hollow circular tube 8 to form the resistance heating means 6. In the embodiment shown in FIG. 4, a heating wire 9 is wound in a coil on the outside of the circular tube 8, and a current is supplied to the heating wire 9 from a current supply means (not shown) to generate from the heating wire 9. Heat is transferred from the circular tube 8. Inside the circular pipe 8, the cylindrical member 4 through which the exhaust gas to be treated is passed is housed. As the circular tube 8 shown in FIG. 4, it is preferable to use a non-conductive material having good heat conduction so that no current flows from the heating wire 9.
【００３７】また、図４に示す抵抗加熱手段６において
は、円管８の内側に収容された円筒部材４の中心に正電
極１１が配設され、円筒部材４の筒体には、バイアスラ
イン１２が接続されていて、円筒部材４には、正電極１
１と筒体との間にバイアス電圧が加えられるようにされ
ている。このバイアス電位により排ガス中のダストや未
燃焼炭素といった粒子状汚染物質を帯電させて電極に付
着除去させることができる。また、粒子状汚染物質の除
去効率を上げるためには、円筒部材４の筒体表面に突起
を設けるといったように、バイアス電位を加えることが
できる面積を増加させることが好ましい。さらに、本発
明においては、円筒部材４の他に正電極１１に対応する
バイアス電極を円筒部材４の内部に配設することもでき
る。この場合、上述した電極としては、炭素棒や金属板
など導電性を有し、耐熱性のある材料を用いることがで
きる。また、抵抗加熱手段６においてダストなどの粒子
状汚染物質がなく、未燃焼炭素を充分処理できるのであ
れば、電極を設けなくても良い。さらに、電極を設ける
場合、バイアス電圧を加えることができるのであれば、
バイアス電極はいかなる形状とされていても良い。In the resistance heating means 6 shown in FIG. 4, the positive electrode 11 is arranged at the center of the cylindrical member 4 housed inside the circular tube 8, and the cylindrical body of the cylindrical member 4 has a bias line. 12 is connected to the cylindrical member 4 and the positive electrode 1
A bias voltage is applied between 1 and the cylindrical body. By this bias potential, particulate contaminants such as dust and unburned carbon in the exhaust gas can be electrified and attached to and removed from the electrode. In order to increase the efficiency of removing particulate contaminants, it is preferable to increase the area to which a bias potential can be applied, such as by providing a protrusion on the surface of the cylindrical body of the cylindrical member 4. Further, in the present invention, in addition to the cylindrical member 4, a bias electrode corresponding to the positive electrode 11 can be arranged inside the cylindrical member 4. In this case, as the above-mentioned electrode, a conductive and heat-resistant material such as a carbon rod or a metal plate can be used. Further, if there is no particulate contaminant such as dust in the resistance heating means 6 and the unburned carbon can be sufficiently treated, the electrode may not be provided. Further, when the electrodes are provided, if a bias voltage can be applied,
The bias electrode may have any shape.
【００３８】図５は、本発明の排ガス処理装置を使用す
る場合の第１の実施の形態を示した図である。図５にお
いては、車両の排気管１に本発明の排ガス処理装置２が
接続されている。ガソリンまたは軽油といった燃料を燃
焼した後の排気ガスは、排気管１を通り本発明の排ガス
処理装置２へと供給され、本発明の排ガス処理装置２内
において、上述したように窒素酸化物および粒子状汚染
物質が処理されるようになっている。本発明の排ガス処
理装置２を車両に接続する場合において、プラズマ発生
手段に供給する電流は、ディストリビュータからの高電
圧点火電流を用いることができ、また抵抗加熱手段に電
流を供給するための電源としては、バッテリーを用いる
ことができる。FIG. 5 is a diagram showing a first embodiment when the exhaust gas treating apparatus of the present invention is used. In FIG. 5, an exhaust gas treatment device 2 of the present invention is connected to an exhaust pipe 1 of a vehicle. Exhaust gas after burning a fuel such as gasoline or light oil is supplied to the exhaust gas treatment apparatus 2 of the present invention through the exhaust pipe 1, and in the exhaust gas treatment apparatus 2 of the present invention, as described above, nitrogen oxides and particles are generated. Pollutants are being treated. When the exhaust gas treatment device 2 of the present invention is connected to a vehicle, the high-voltage ignition current from the distributor can be used as the current supplied to the plasma generating means, and a power source for supplying the current to the resistance heating means can be used. Can use a battery.
【００３９】図６は、本発明の排ガス処理装置を使用す
る場合の第２の実施の形態を示した図である。図６にお
いては、トンネル１３坑内を通行する車両１４から放出
された排気ガスは、トンネル１３に設けられた通気孔１
５に設置した換気ファン１６により通気孔１５内に吸い
込まれ、換気ファン１６の後流側に設置された本発明の
排ガス処理装置２を通して矢線Ｄの方向の大気中へ放出
されるようになっている。FIG. 6 is a diagram showing a second embodiment in which the exhaust gas treating apparatus of the present invention is used. In FIG. 6, the exhaust gas emitted from the vehicle 14 passing through the tunnel 13 is the ventilation hole 1 provided in the tunnel 13.
5 is sucked into the ventilation hole 15 by the ventilation fan 16 and is discharged into the atmosphere in the direction of the arrow D through the exhaust gas treatment device 2 of the present invention installed on the downstream side of the ventilation fan 16. ing.
【００４０】（実施例）本発明の排ガス処理装置を実施
例をもってより詳細に説明するが、本発明はこの実施例
に示す装置に限定されるわけではない。図７は、車両の
排気管１にフランジ３を用いて本発明の排ガス処理装置
２を接続した図である。円筒部材４としては、内径３イ
ンチの鋼管を用い、抵抗加熱手段６としては、円筒部材
４の内部にセラミック製の円管８を１９本配設し、その
中にニクロム線を挿通した。また、高電圧を供給する自
動車のディストリビュータと、ニクロム線へ供給するバ
ッテリーとを板の上に設置した。また、プラズマ発生手
段５としては、円筒部材４の円周方向に３つのスパーク
リング点火プラグを配設し、この点火プラグにディスト
リビュータからの高電圧点火電流４〜５ｋＶを供給でき
るように配線した。さらに、ニクロム線には、自動車用
２４Ｖのバッテリーから電流を流すことができるように
配線した。(Example) The exhaust gas treating apparatus of the present invention will be described in more detail with reference to an example, but the present invention is not limited to the apparatus shown in this example. FIG. 7 is a diagram in which the exhaust gas treatment device 2 of the present invention is connected to the exhaust pipe 1 of the vehicle by using the flange 3. As the cylindrical member 4, a steel pipe having an inner diameter of 3 inches was used. As the resistance heating means 6, 19 circular ceramic tubes 8 were arranged inside the cylindrical member 4, and a nichrome wire was inserted therein. In addition, an automobile distributor that supplies high voltage and a battery that supplies the nichrome wire are installed on the board. As the plasma generating means 5, three sparkling spark plugs were arranged in the circumferential direction of the cylindrical member 4, and the spark plugs were wired so that a high voltage ignition current of 4 to 5 kV from the distributor could be supplied. Further, the nichrome wire was wired so that an electric current could flow from a 24V battery for automobiles.
【００４１】また、汚染度やＮＯｘ濃度の測定は、例え
ば汚染度の測定においては、図７に示すように本発明の
排ガス処理装置にフランジで接続された管内にサンプル
プローブ１７を挿入することにより行った。以下に実施
例で使用したスモークメータおよびＮＯｘ計の詳細を示
す。Further, for measuring the pollution degree and the NOx concentration, for example, in the measurement of the pollution degree, the sample probe 17 is inserted into a pipe connected to the exhaust gas treating apparatus of the present invention by a flange as shown in FIG. went. The details of the smoke meter and NOx meter used in the examples are shown below.
【００４２】図８には、スモークメータとしては、株式
会社ボッシュオートモーティブシステム製ＤＳＭ−１０
Ｎを用いた。図８に示すスモークメータは、メジャリン
グユニット１８と、排ガスを吸引するためのアクセルス
イッチ１９と、排ガスをメジャリングユニット１８へ導
くためのサンプルプローブ１７とから構成されている。
サンプルプローブ１７を図７に示すように排ガス中に挿
入し、図８に示すアクセルスイッチ１９によってメジャ
リングユニット１８へ吸引する。吸引時間はおよそ１．
４秒で、汚染度は、ＪＩＳ Ｄ８００４による検出方法
により０〜１００％の値で表示部２０に表示されるよう
になっている。また、使用後においては、圧縮空気によ
りサンプリングプローブ１７からメジャリングユニット
１８までを清掃できるようになっている。In FIG. 8, the smoke meter is a DSM-10 manufactured by Bosch Automotive Systems Co., Ltd.
N was used. The smoke meter shown in FIG. 8 includes a measuring unit 18, an accelerator switch 19 for sucking the exhaust gas, and a sample probe 17 for guiding the exhaust gas to the measuring unit 18.
The sample probe 17 is inserted into the exhaust gas as shown in FIG. 7, and is sucked into the measuring unit 18 by the accelerator switch 19 shown in FIG. The suction time is about 1.
In 4 seconds, the contamination degree is displayed on the display unit 20 as a value of 0 to 100% according to the detection method according to JIS D8004. Further, after use, the sampling probe 17 to the measuring unit 18 can be cleaned with compressed air.
【００４３】また、排ガス中のＮＯｘ濃度については、
０〜１００ｐｐｍ、０〜２５０ｐｐｍ、０〜１０００ｐ
ｐｍの３段階に切り替え可能な株式会社ベスト測器製Ｂ
ＣＬ−６１１を用いた。Regarding the NOx concentration in the exhaust gas,
0-100ppm, 0-250ppm, 0-1000p
Best Sokki Co., Ltd. B that can switch to 3 levels of pm
CL-611 was used.
【００４４】以下の表１には、図７に示した排ガス処理
装置を用い、ニクロム線の表面温度を７８０℃になるよ
うにバッテリーから電流を流した場合の測定した未燃焼
炭素による汚染度およびＮＯｘ濃度を示す。図７におい
て燃料のガソリンを燃焼させた排ガスは、矢線Ｅの方向
から供給されて本発明の排ガス処理装置などを通過して
大気中へ放出されるようになっている。汚染度について
は、５回測定し、平均値を求めた。ＮＯｘ濃度について
は、自動車のエンジンの回転数を１２００ｒ．ｐ．ｍ、
２０００ｒ．ｐ．ｍ、２８００ｒ．ｐ．ｍの３ケースの
測定を行った。また、排ガス温度は、汚染度およびＮＯ
ｘ濃度を測定した位置において温度計を用いて測定し
た。In Table 1 below, the pollution degree by unburned carbon measured when an electric current was passed from the battery so that the surface temperature of the nichrome wire was 780 ° C. using the exhaust gas treating apparatus shown in FIG. 7 and The NOx concentration is shown. Exhaust gas obtained by burning gasoline as a fuel in FIG. 7 is supplied from the direction of arrow E, passes through the exhaust gas treating apparatus of the present invention, and is discharged into the atmosphere. The degree of contamination was measured 5 times and the average value was obtained. Regarding the NOx concentration, the engine speed of the automobile is set to 1200 rpm. p. m,
2000r. p. m, 2800r. p. Measurement was performed in 3 cases of m. Further, the exhaust gas temperature depends on the pollution degree and NO.
It measured using the thermometer in the position which measured x density.
【００４５】[0045]
【表１】 [Table 1]
【００４６】（比較例）本発明の排ガス処理装置の効果
を確認するために、図９（ａ）〜図９（ｃ）に示す３つ
のパターンを用いて排ガス中の未燃焼炭素による汚染度
および窒素酸化物濃度を測定し、表１に示す測定結果と
比較した。図９（ａ）〜図９（ｃ）は、いずれも自動車
の排気管１にフランジ３を用いて接続したもので、図９
（ａ）は、本発明の排ガス処理装置を取り付けない場
合、図９（ｂ）は、本発明に用いられるプラズマ発生手
段５のみを配設した場合、図９（ｃ）は、本発明に用い
られる抵抗加熱手段６のみを配設した場合を示してい
る。また、図９（ａ）に示す装置を用いて測定する場合
をパターン１、図９（ｂ）をパターン２、図９（ｃ）を
パターン３とした。(Comparative Example) In order to confirm the effect of the exhaust gas treating apparatus of the present invention, the degree of pollution by the unburned carbon in the exhaust gas and the degree of pollution by the unburned carbon in the exhaust gas are used by using three patterns shown in FIGS. The nitrogen oxide concentration was measured and compared with the measurement results shown in Table 1. 9 (a) to 9 (c) are all connected to the exhaust pipe 1 of an automobile using a flange 3.
9A shows the case where the exhaust gas treatment apparatus of the present invention is not attached, FIG. 9B shows the case where only the plasma generating means 5 used in the present invention is arranged, and FIG. 9C shows the case where the present invention is used. The case where only the resistance heating means 6 is provided is shown. Moreover, the case where measurement is performed using the apparatus shown in FIG. 9A is designated as pattern 1, FIG. 9B is designated as pattern 2, and FIG. 9C is designated as pattern 3.
【００４７】以下の表２には、上述した実施例と同様の
材質、構成とし、本発明の排ガス処理装置部分を図９
（ａ）〜図９（ｃ）に示すパターンのようにしたものを
用いて矢線Ｅの方向から排ガスを流し、上述の方法によ
って測定した未燃焼炭素による汚染度およびＮＯｘ濃度
を示す。The following Table 2 shows the exhaust gas treatment device portion of the present invention, which has the same material and structure as those of the above-mentioned embodiment.
9A to 9C are used to flow exhaust gas from the direction of arrow E to show the pollution degree and NOx concentration by unburned carbon measured by the above method.
【００４８】[0048]
【表２】 [Table 2]
【００４９】図１０は、表１に示した実施例および表２
に示した比較例の各パターンにおける平均の汚染度をグ
ラフ化して示した図である。図１０の縦軸には、汚染度
（％）を、横軸にはパターンを示している。また、表１
に示した実施例をパターン４として示した。図１０のパ
ターン１の汚染度を１００％とすると、パターン２は１
０９％、パターン３は６５％、パターン４は４５％とな
り、パターン３の本発明に用いる抵抗加熱手段６のみで
も汚染度を３５％低減させることができたが、パターン
４に示す本発明の排ガス処理装置を用いることにおいて
は、汚染度を５５％も低減させることができた。FIG. 10 shows the examples shown in Table 1 and Table 2.
It is the figure which showed the average pollution degree in each pattern of the comparative example shown in FIG. In FIG. 10, the vertical axis shows the contamination degree (%) and the horizontal axis shows the pattern. Also, Table 1
The example shown in FIG. Assuming that the contamination degree of pattern 1 in FIG. 10 is 100%, pattern 2 is 1
09%, pattern 3 was 65%, pattern 4 was 45%, and the pollution degree could be reduced by 35% only by the resistance heating means 6 used in the present invention of pattern 3, but the exhaust gas of the present invention shown in pattern 4 In using the processing equipment, the degree of pollution could be reduced by 55%.
【００５０】図１１は、表１に示した実施例および表２
に示した比較例の各パターンにおいて、各エンジン回転
数によるＮＯｘ濃度をグラフ化した図である。図１０中
のａは、エンジン回転数２８００ｒ．ｐ．ｍ、ｂは、エ
ンジン回転数２０００ｒ．ｐ．ｍ、ｃは、エンジン回転
数１２００ｒ．ｐ．ｍを示し、図１０の縦軸には、ＮＯ
ｘ濃度（ｐｐｍ）を、横軸には、パターンを示した。表
１に示した実施例をパターン４とし、表２に示した比較
例を上述と同様にパターン１〜３として示した。各エン
ジンの回転数において本発明の排ガス処理装置を用いる
ことによりＮＯｘ濃度も低減することができた。また、
パターン１と比較してパターン３においてＮＯｘ濃度が
低減していることから、本発明の排ガス処理装置に用い
る抵抗加熱手段６だけでも、未燃焼炭素の燃焼以外にＮ
Ｏｘ濃度を低減させる効果があることを見出すことがで
きた。FIG. 11 shows the examples shown in Table 1 and Table 2.
FIG. 7 is a graph showing the NOx concentration according to each engine speed in each pattern of the comparative example shown in FIG. 10A shows an engine speed of 2800 r. p. m and b are engine speed 2000 r. p. m and c are engine speed 1200 r. p. m is shown, and the vertical axis of FIG.
The x concentration (ppm) is shown, and the horizontal axis shows the pattern. The example shown in Table 1 is shown as pattern 4, and the comparative example shown in table 2 is shown as patterns 1 to 3 as described above. The NOx concentration could also be reduced by using the exhaust gas treatment device of the present invention at each engine speed. Also,
Since the NOx concentration is reduced in Pattern 3 as compared with Pattern 1, only the resistance heating means 6 used in the exhaust gas treatment apparatus of the present invention can generate N in addition to combustion of unburned carbon.
It has been found that there is an effect of reducing the Ox concentration.
【００５１】[0051]
【発明の効果】本発明の排ガスの処理方法および排ガス
処理装置を用いることにより、未燃焼炭素といった粒子
状汚染物質を燃焼することにより無毒化して除去するこ
とができ、また大気へ放出する排ガス中の窒素酸化物と
いったガス状汚染物質濃度を減少させることが可能とな
る。また、装置構成が簡単でコンパクトであり、低コス
トで製造可能であるため、特に自動車の排気ガス処理装
置として有用である。By using the exhaust gas treating method and exhaust gas treating apparatus of the present invention, particulate pollutants such as unburned carbon can be detoxified and removed by burning, and the exhaust gas released to the atmosphere can be removed. It is possible to reduce the concentration of gaseous pollutants such as nitrogen oxides. In addition, the device configuration is simple and compact, and it can be manufactured at low cost, so that it is particularly useful as an exhaust gas treatment device for automobiles.
【図１】 本発明の排ガス処理装置を自動車といった排
ガスを放出する装置に接続した図。FIG. 1 is a diagram in which an exhaust gas treating apparatus of the present invention is connected to an apparatus for discharging exhaust gas such as an automobile.
【図２】 図１に示す本発明の排ガス処理装置の切断面
Ｂ−Ｂに沿った断面図を示した図。FIG. 2 is a diagram showing a cross-sectional view taken along a cutting plane BB of the exhaust gas treating apparatus of the present invention shown in FIG.
【図３】 本発明の排ガス処理装置の抵抗加熱手段の第
１の実施の形態を示した図。FIG. 3 is a diagram showing a first embodiment of resistance heating means of an exhaust gas treating apparatus of the present invention.
【図４】 本発明の排ガス処理装置の抵抗加熱手段の第
２の実施の形態を示した図。FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the resistance heating means of the exhaust gas treating apparatus of the present invention.
【図５】 本発明の排ガス処理装置を使用した第１の実
施の形態を示した図。FIG. 5 is a diagram showing a first embodiment using the exhaust gas treating apparatus of the present invention.
【図６】 本発明の排ガス処理装置を使用した第２の実
施の形態を示した図。FIG. 6 is a diagram showing a second embodiment using the exhaust gas treating apparatus of the present invention.
【図７】 実施例で用いた本発明の排ガス処理装置を示
した図。FIG. 7 is a diagram showing an exhaust gas treating apparatus of the present invention used in Examples.
【図８】 汚染度を測定するスモークメータを示した
図。FIG. 8 is a diagram showing a smoke meter for measuring the degree of pollution.
【図９】 汚染度とＮＯｘ濃度を比較するための比較例
として３つのパターンを示した図。FIG. 9 is a diagram showing three patterns as comparative examples for comparing the pollution degree and the NOx concentration.
【図１０】 ４つのパターンにおいて測定した汚染度を
示した図。FIG. 10 is a diagram showing the degree of contamination measured in four patterns.
【図１１】 ４つのパターンにおいて、エンジンの回転
数ごとに測定したＮＯｘ濃度を示した図。FIG. 11 is a diagram showing the NOx concentration measured for each engine speed in four patterns.
１…排気管 ２…排ガス処理装置 ３…フランジ ４…円筒部材 ５、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ…プラズマ発生手段 ６…抵抗加熱手段 ７…導線 ８…円管 ９…電熱線 １０…隙間 １１…正電極 １２…バイアスライン １３…トンネル １４…車両 １５…通気孔 １６…換気ファン １７…サンプリングプローブ １８…メジャリングユニット １９…アクセルスイッチ ２０…表示部 1 ... Exhaust pipe 2 ... Exhaust gas treatment device 3 ... Flange 4 ... Cylindrical member 5, 5a, 5b, 5c, 5d ... Plasma generating means 6 ... Resistance heating means 7 ... Conductor 8 ... Round tube 9 ... Electric heating wire 10 ... Gap 11 ... Positive electrode 12 ... Bias line 13 ... Tunnel 14 ... Vehicle 15 ... Vent hole 16 ... Ventilation fan 17 ... Sampling probe 18 ... Measuring unit 19 ... Accelerator switch 20 ... Display
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ２３Ｇ 7/06 １０４ Ｆ２３Ｊ 15/00 Ｌ Ｆ２３Ｊ 15/08 (72)発明者 大里 正博 東京都港区虎ノ門一丁目20番10号 西松 建設株式会社内 (72)発明者 行川 起央 東京都港区虎ノ門一丁目20番10号 西松 建設株式会社内 (72)発明者 大和谷 浩一 東京都港区虎ノ門一丁目20番10号 西松 建設株式会社内 (72)発明者 原田 敦 東京都港区虎ノ門一丁目20番10号 西松 建設株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−256056（ＪＰ，Ａ) 特開2000−346323（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−4237（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−285330（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 53/34 - 53/96,53/32 F01N 3/08 Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI F23G 7/06 104 F23J 15/00 L F23J 15/08 (72) Inventor Masahiro Osato 1-20-10 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Nishimatsu Construction Co., Ltd. In-house (72) Inventor Kio Kyukawa 1-20-10 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Nishimatsu Construction Co., Ltd. (72) In-house Koichi Owaya 1-20-10 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Nishimatsu Construction Co., Ltd. 72) Inventor Atsushi Harada 1-20-10 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Nishimatsu Construction Co., Ltd. (56) Reference JP-A-7-256056 (JP, A) JP-A-2000-346323 (JP, A) JP Hei 9-4237 (JP, A) JP-A-6-285330 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B01D 53/34-53/96, 53/32 F01N 3 / 08
Claims (10)
手段により前記排ガス中にプラズマを発生させる段階
と、 前記プラズマ発生手段の後流側に配置され、前記中空部
材の内部に複数の円管が配設され、さらに前記複数の円
管の各々の内部に電熱線が挿設された抵抗加熱手段にプ
ラズマ処理された前記排ガスを通じて加熱する段階とを
含み、 前記複数の電極は、放電電極と接地電極として使用さ
れ、前記放電電極から前記接地電極へ放電することによ
り、前記排ガス中にプラズマを発生させ、 前記電熱線に電流を供給し、前記電熱線を発熱させるこ
とにより、前記複数の円管の各々の内部および前記円管
と前記中空部材との間を通して流れる前記排ガスを加熱
する、 排ガスの処理方法。1. A step of supplying exhaust gas to a hollow member, Arranged in the hollow memberIncludes multiple electrodesPlasma generation
Generating plasma in the exhaust gas by means
When, It is arranged on the downstream side of the plasma generating means., The hollow part
A plurality of circular tubes are arranged inside the material, and
A heating wire was inserted inside each of the tubesResistance heating means
Heating through the exhaust gas that has been subjected to plasma treatment.
IncludingSee The plurality of electrodes are used as a discharge electrode and a ground electrode.
And discharge from the discharge electrode to the ground electrode.
To generate plasma in the exhaust gas, An electric current is supplied to the heating wire to heat the heating wire.
And the inside of each of the plurality of circular tubes and the circular tubes.
And heats the exhaust gas flowing between the hollow member and the hollow member.
To do Exhaust gas treatment method.
の周方向にプラズマを発生させる、請求項１に記載の排
ガスの処理方法。2. The method for treating exhaust gas according to claim 1, wherein the plasma generating means generates plasma in the circumferential direction of the hollow member.
℃に加熱する、請求項１または２に記載の排ガスの処理
方法。3. The resistance heating means, 200 ℃ ~ 800
The method for treating exhaust gas according to claim 1 or 2, wherein the exhaust gas is heated to ℃.
粒子状汚染物質を処理する、請求項１〜３のいずれか１
項に記載の排ガスの処理方法。4. The method according to claim 1, wherein nitrogen oxides or particulate pollutants contained in the exhaust gas are treated.
The method for treating exhaust gas according to the item.
たはトンネル坑内からの排気ガス、またはゴミ焼却設備
からの排気ガスである、請求項１〜４のいずれか１項に
記載の排ガスの処理方法。5. The exhaust gas treatment according to claim 1, wherein the exhaust gas is exhaust gas from a vehicle, exhaust gas from inside a tunnel mine, or exhaust gas from a refuse incineration facility. Method.
生させる複数の電極を含むプラズマ発生手段と、 前記プラズマ発生手段の後流側に配置され、プラズマ処
理された前記排ガスを加熱するための複数の円管と前記
複数の円管の各々の内部に挿設される電熱線とを含む抵
抗加熱手段とを含み、 前記複数の電極は、放電電極と接地電極として使用さ
れ、前記放電電極から前記接地電極へ放電することによ
り、前記排ガス中にプラズマを発生させ、 前記電熱線に電流を供給し、前記電熱線を発熱させるこ
とにより、前記複数の円管の各々の内部および前記円管
と前記中空部材との間を通して流れる前記排ガスを加熱
することを特徴とする、 排ガス処理装置。6. A hollow member to which exhaust gas is supplied, It is arranged in the hollow member and generates plasma in the exhaust gas.
GrowIncludes multiple electrodesPlasma generating means, It is arranged on the downstream side of the plasma generating means and has a plasma treatment.
For heating the treated exhaust gasMultiple circular tubes and above
Including a heating wire inserted inside each of the plurality of circular tubesOften
Including anti-heating meansSee The plurality of electrodes are used as a discharge electrode and a ground electrode.
And discharge from the discharge electrode to the ground electrode.
To generate plasma in the exhaust gas, An electric current is supplied to the heating wire to heat the heating wire.
And the inside of each of the plurality of circular tubes and the circular tubes.
And heats the exhaust gas flowing between the hollow member and the hollow member.
Characterized by Exhaust gas treatment equipment.
の周方向にプラズマを発生させる、請求項６に記載の排
ガス処理装置。7. The exhaust gas treating apparatus according to claim 6, wherein the plasma generating means generates plasma in the circumferential direction of the hollow member.
℃に加熱する、請求項６または７に記載の排ガス処理装
置。8. The resistance heating means is set at 200 ° C. to 800 ° C.
The exhaust gas treatment device according to claim 6 or 7, which is heated to ° C.
粒子状汚染物質を処理する、請求項６〜８のいずれか１
項に記載の排ガス処理装置。9. The method according to claim 6, wherein nitrogen oxides or particulate pollutants contained in the exhaust gas are treated.
The exhaust gas treatment device according to item.
またはトンネル坑内からの排気ガス、またはゴミ焼却設
備からの排気ガスである、請求項６〜９のいずれか１項
に記載の排ガス処理装置。10. The exhaust gas is exhaust gas from a vehicle,
The exhaust gas processing device according to any one of claims 6 to 9, which is an exhaust gas from the tunnel mine or an exhaust gas from a refuse incineration facility.
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