JP4216649B2 - 排気浄化装置 - Google Patents
排気浄化装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4216649B2 JP4216649B2 JP2003157678A JP2003157678A JP4216649B2 JP 4216649 B2 JP4216649 B2 JP 4216649B2 JP 2003157678 A JP2003157678 A JP 2003157678A JP 2003157678 A JP2003157678 A JP 2003157678A JP 4216649 B2 JP4216649 B2 JP 4216649B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrodes
- voltage output
- output means
- exhaust
- high voltage
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims description 13
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 5
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 3
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 1
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000004071 soot Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は排気浄化装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンの排気(軽油の燃焼ガス)には、炭素質よりなる煤、及び高沸点炭化水素成分よりなるSOF分(Soluble Organic Fraction:可溶性有機成分)を主成分として、微小量のサルフェート(ミスト状硫酸成分)が加わった組成のパティキュレート(Particulate Matter:粒子状物質)が含まれている。
【0003】
このパティキュレートの大気中への拡散を抑制するために、エンジン排気系統にパティキュレート捕集用のフィルタを組み込むことが行なわれている。
【0004】
パティキュレートフィルタの一例としては、コージライトなどのセラミックスによりハニカムコアを形成し、当該ハニカムコアの多孔質薄壁で区分される多数の通路にエンジン排気を流通させるものがある。
【0005】
上記パティキュレートフィルタでは、平行に並ぶ多数の通路の一端部分を1つおきに封鎖して、これに隣接するガス通路の非封鎖の一端部分へエンジン排気を導くようにし、また、エンジン排気が流入するガス通路の他端部分を封鎖して、これに隣接するガス通路の非封鎖の他端部分をマフラに接続している。
【0006】
すなわち、エンジン排気に含まれているパティキュレートを多孔質薄壁で捕集し、当該多孔質薄壁を透過した排気だけを大気中へ放出する。
【0007】
更に、多孔質薄壁に付着したパティキュレートは、排気温度が高くなる領域にエンジン運転状態が移行した際に自然着火して酸化処理される。
【0008】
ところが、主に市街地を運行する路線バスなどでは、一般に走行速度が低く、パティキュレートの酸化処理に適した排気温度を得ることができるエンジン運転状態が続く機会が少ないため、パティキュレートの捕集量が酸化処理量を上回り、多孔質薄壁が閉塞してしまうことになる。
【0009】
そこで近年、排気温度が低くてもパティキュレートを酸化処理可能なプラズマアシスト型の排気浄化装置(ガス処理反応器)が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0010】
この排気浄化装置では、ステンレス製円筒体に穿設加工を施した外側電極及び内側電極をチャンバ内に同軸に配置し、当該両電極の間の空隙に誘電体よりなるペレットを処理対象のエンジン排気が通過し得るように充填し、チャンバと外側電極の間の空隙へエンジン排気を導くようにしている。
【0011】
すなわち、チェンバと外部電極の間からペレット充填層に送給されるエンジン排気に含まれているパティキュレートをペレットに付着させ、ペレット充填層を通過したエンジン排気だけを大気中に放出する。
【0012】
更にまた、内側電極と外側電極に高電圧を印加し、放電プラズマを発生させてエンジン排気を励起することにより、オゾンや酸素ラジカルなどを発生させる。
【0013】
これにより、排気温度が低い場合でも、ペレットに付着したパティキュレートが自然着火して酸化処理される。
【0014】
【特許文献1】
特表2002−501813号公報
【0015】
【発明が解決しようとする課題】
上述したプラズマアシスト型の排気浄化装置において、放電用の電力が交流である場合、等価回路としては、内側と外側の電極で構成されるコンデンサに交流高電圧を印加する回路になる。
【0016】
ところが、上記コンデンサのキャパシタンスは、パティキュレートの捕集量や排気の成分などにより変化するので、回路のリアクタンスが変動して電圧波形と電流波形の位相にずれが生じ、力率が低下することが想定される。
【0017】
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、パティキュレート捕集量や排気の成分を要因とした力率の低下を回避できる排気浄化装置を提供することを目的としている。
【0018】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、排気の流通経路に配置した一対の電極間でパティキュレートを捕らえる捕集セルと、両電極に放電用交流電力を供給する高電圧出力手段と、該高電圧出力手段及び電極の間に並列接続可能な複数個のインダクタと、両電極に通電される交流電力の位相を検知し且つリアクタンスの変動を減少させるようにインダクタを高電圧出力手段及び電極に接続するインダクタンス制御手段とを備えている。
【0019】
請求項2に記載の発明は、排気の流通経路に配置した一対の電極間でパティキュレートを捕らえる捕集セルと、両電極に放電用交流電力を供給する高電圧出力手段と、該高電圧出力手段及び電極の間に設けた可変インダクタと、両電極に通電される交流電力の位相を検知し且つリアクタンスの変動を減少させるように可変インダクタを調整するインダクタンス制御手段とを備えている。
【0020】
請求項3に記載の発明は、排気の流通経路に配置した一対の電極間でパティキュレートを捕らえる捕集セルと、両電極に放電用交流電力を供給する高電圧出力手段と、該高電圧出力手段及び電極の間に並列接続可能な複数個の可変インダクタと、両電極に通電される交流電力の位相を検知し且つリアクタンスの変動を減少させるように可変インダクタを高電圧出力手段と電極に接続して可変インダクタンスを調整するインダクタンス制御手段とを備えている。
【0021】
請求項1に記載の発明においては、捕集セルの両電極に通電される交流電力の位相を検知するインダクタンス制御手段が、リアクタンス変動の減少を図るように、所定のインダクタンスを高電圧出力手段及び電極に接続する。
【0022】
請求項2に記載の発明においては、捕集セルの両電極に通電される交流電力の位相を検知するインダクタンス制御手段が、リアクタンス変動の減少を図るように、可変インダクタンスを調整する。
【0023】
請求項3に記載の発明においては、捕集セルの両電極に通電される交流電力の位相を検知するインダクタンス制御手段が、リアクタンス変動の減少を図るように、所定の可変インダクタンスを高電圧出力手段及び電極に接続し、更に、当該可変インダクタンスを調整する。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例とともに説明する。
【0025】
図1は本発明の排気浄化装置の実施の形態の第1の例を示すもので、この排気浄化装置は、捕集セル1、放電用交流電力を出力する高電圧出力手段2、複数個のインダクタL1〜L6、及びインダクタンス制御手段3を備えている。
【0026】
捕集セル1は、浄化の対象となる排気Gの流通経路に配置した一対の電極4,5と、一方の電極4を覆うセラミックスなどの誘電体6とを有し、他方の電極5を、パティキュレートを捕集可能な導電性フィルタで形成している。
【0027】
これら電極4,5の形状は、円筒型、平板対向型、あるいは格子型のいずれであってもよい。
【0028】
上記の導電性フィルタとしては、繊維状金属を積層して焼結により一体化したもの、金属粉末の焼結体、微細な金属メッシュを積層して焼結により一体化したもの、あるいは微細な金属メッシュに金属粉末を焼結により担持させたものなどがあり、これらはいずれも、気体の通過性を確保しつつパティキュレートを捕集することができ、また、パティキュレートは、誘電体6の表面にも付着する。
【0029】
インダクタL1〜L6には、それぞれスイッチS1〜S6が直列に接続され、これらインダクタL1〜L6とスイッチS1〜S6の直列接続体は、高電圧出力手段2及び捕集セル1の電極5に対して並列に接続されている。
【0030】
インダクタンス制御手段3は、スイッチS1〜S6のうちの少なくとも1つが閉じた状態で、高電圧出力手段2から電極4,5に通電される交流の電圧波形と電流波形の位相ずれを検知し、そのときのリアクタンスの変動を減少させるのに必要なインダクタンスを算出したうえ、当該算出値に近似(もしくは一致)するインダクタンスが、インダクタL1〜L6の単体、またはこれらの組み合わせで得られるように、回路に接続すべきインダクタL1〜L6に付帯のスイッチS1〜S6を閉じる構成となっている。
【0031】
すなわち、インダクタL1〜L6のインダクタンスが等しい場合は、スイッチS1〜S6の開閉の組み合わせで、5通りのインダクタンス値が得られ、また、インダクタL1〜L6のインダクタンスを相違させた場合には、スイッチS1〜S6の開閉の組み合わせで、最大35通りのインダクタンス値が得られる。
【0032】
このように、インダクタンス制御手段3がリアクタンス変動の減少を図るように、所定のインダクタL1〜L6を高電圧出力手段2及び電極4,5に接続するので、パティキュレート捕集量や排気の成分を要因とした力率の低下を回避でき、エネルギー効率の向上が図られる。
【0033】
よって、捕集セル1のパティキュレート捕集量が過多になったときに、高電圧出力手段2から電極4,5に交流電力を供給して放電プラズマを発生させると、オゾンや酸素ラジカルなどにより、パティキュレートを確実に酸化処理できる。
【0034】
図2は本発明の排気浄化装置の実施の形態の第2の例を示すもので、この排気浄化装置は、捕集セル1、高電圧出力手段2、可変インダクタL7、及びインダクタンス制御手段7を備えており、捕集セル1、及び高電圧出力手段2は、図1のものと同じ構造である。
【0035】
インダクタンス制御手段7は、高電圧出力手段2から電極4,5に通電される交流の電圧波形と電流波形の位相ずれを検知し、そのときのリアクタンスの変動を減少させるのに必要なインダクタンスを算出したうえ、当該算出値に近似(もしくは一致)するインダクタンスが得られるように、可変インダクタL7を調整する構成となっている。
【0036】
すなわち、可変インダクタL7の設計条件に応じた範囲のインダクタンス値が得られる。
【0037】
このように、インダクタンス制御手段7がリアクタンス変動の減少を図るように、可変インダクタL7を調整するので、パティキュレート捕集量や排気の成分を要因とした力率の低下を回避でき、エネルギー効率の向上が図られる。
【0038】
よって、捕集セル1のパティキュレート捕集量が過多になったときに、高電圧出力手段2から電極4,5に交流電力を供給して放電プラズマを発生させると、オゾンや酸化ラジカルなどにより、パティキュレートを確実に酸化処理できる。
【0039】
図3は本発明の排気浄化装置の実施の形態の第3の例を示すもので、この排気浄化装置は、捕集セル1、高電圧出力手段2、可変インダクタL8,L9、及びインダクタンス制御手段8を備えており、捕集セル1、及び高電圧出力手段2は、図1のものと同じ構造である。
【0040】
各可変インダクタL8,L9には、それぞれスイッチS8,S9が直列に接続され、これら可変インダクタL8,L9とスイッチS8,S9の直列接続体は、高電圧出力手段2及び捕集セル1の電極5に対して並列に接続されている。
【0041】
インダクタンス制御手段8は、スイッチS8,S9のうちの少なくとも一方が閉じた状態で、高電圧出力手段2から電極4,5に通電される交流の電圧波形と電流波形の位相ずれを検知し、そのときのリアクタンスの変動を減少させるのに必要なインダクタンスを算出したうえ、当該算出値に近似(もしくは一致)するインダクタンスが、可変インダクタL8,L9の単体、またはその組み合わせで得られるように、回路に接続すべき可変インダクタL8,L9に付帯のスイッチS8,S9を閉じ且つ可変インダクタL8,L9を調整する構成となっている。
【0042】
すなわち、可変インダクタL8,L9の単体の設計条件、もしくは、その組み合わせに応じた範囲のインダクタンス値が得られる。
【0043】
このように、インダクタンス制御手段8がリアクタンス変動の減少を図るように、可変インダクタL8,L9を調整するので、パティキュレート捕集量や排気の成分を要因とした力率の低下を回避でき、エネルギー効率の向上が図られる。
【0044】
よって、捕集セル1のパティキュレート捕集量が過多になったときに、高電圧出力手段2から電極4,5に交流電力を供給して放電プラズマを発生させると、オゾンや酸素ラジカルなどにより、パティキュレートを確実に酸化処理できる。
【0045】
なお、本発明の排気浄化装置は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。
【0046】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の排気浄化装置によれば、下記のような優れた効果を奏し得る。
【0047】
(1)請求項1に記載の発明では、交流電力の位相に基づき、インダクタンス制御手段が所定のインダクタを高電圧出力手段及び電極に接続し、リアクタンス変動を減少させるので、パティキュレート捕集量や排気の成分を要因とした力率の低下を回避することができ、エネルギー効率が向上する。
【0048】
(2)請求項2に記載の発明では、交流電力の位相に基づき、インダクタンス制御手段が可変インダクタを調整し、リアクタンス変動を減少させるので、パティキュレート捕集量や排気の成分を要因とした力率の低下を回避することができ、エネルギー効率が向上する。
【0049】
(3)請求項3に記載の発明では、交流電力の位相に基づき、インダクタンス制御手段が所定の可変インダクタを高電圧出力手段及び電極に接続し、その可変インダクタを調整して、リアクタンス変動を減少させるので、パティキュレート捕集量や排気の成分を要因とした力率の低下を回避することができ、エネルギー効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の排気浄化装置の実施の形態の第1の例を示す概念図である。
【図2】本発明の排気浄化装置の実施の形態の第2の例を示す概念図である。
【図3】本発明の排気浄化装置の実施の形態の第3の例を示す概念図である。
【符号の説明】
1 捕集セル
2 高電圧出力手段
3,7,8 インダクタンス制御手段
4,5 電極
L1〜L6 インダクタ
L7〜L9 可変インダクタ
G 排気
Claims (3)
- 排気の流通経路に配置した一対の電極間でパティキュレートを捕らえる捕集セルと、両電極に放電用交流電力を供給する高電圧出力手段と、該高電圧出力手段及び電極の間に並列接続可能な複数個のインダクタと、両電極に通電される交流電力の位相を検知し且つリアクタンスの変動を減少させるようにインダクタを高電圧出力手段及び電極に接続するインダクタンス制御手段とを備えてなることを特徴とする排気浄化装置。
- 排気の流通経路に配置した一対の電極間でパティキュレートを捕らえる捕集セルと、両電極に放電用交流電力を供給する高電圧出力手段と、該高電圧出力手段及び電極の間に設けた可変インダクタと、両電極に通電される交流電力の位相を検知し且つリアクタンスの変動を減少させるように可変インダクタを調整するインダクタンス制御手段とを備えてなることを特徴とする排気浄化装置。
- 排気の流通経路に配置した一対の電極間でパティキュレートを捕らえる捕集セルと、両電極に放電用交流電力を供給する高電圧出力手段と、該高電圧出力手段及び電極の間に並列接続可能な複数個の可変インダクタと、両電極に通電される交流電力の位相を検知し且つリアクタンスの変動を減少させるように可変インダクタを高電圧出力手段と電極に接続して可変インダクタンスを調整するインダクタンス制御手段とを備えてなることを特徴とする排気浄化装置。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003157678A JP4216649B2 (ja) | 2003-06-03 | 2003-06-03 | 排気浄化装置 |
PCT/JP2004/007611 WO2004109070A1 (ja) | 2003-06-03 | 2004-06-02 | 排気浄化装置 |
US10/558,562 US7364606B2 (en) | 2003-06-03 | 2004-06-02 | Exhaust emission control device |
KR1020057023069A KR20060025158A (ko) | 2003-06-03 | 2004-06-02 | 배기 방출 제어 장치 |
EP04745510A EP1640574A1 (en) | 2003-06-03 | 2004-06-02 | Exhaust gas cleaner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003157678A JP4216649B2 (ja) | 2003-06-03 | 2003-06-03 | 排気浄化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004360513A JP2004360513A (ja) | 2004-12-24 |
JP4216649B2 true JP4216649B2 (ja) | 2009-01-28 |
Family
ID=34051314
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003157678A Expired - Fee Related JP4216649B2 (ja) | 2003-06-03 | 2003-06-03 | 排気浄化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4216649B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5288342B2 (ja) * | 2005-10-05 | 2013-09-11 | ダイハツ工業株式会社 | プラズマ反応器用電極 |
JP5609795B2 (ja) * | 2011-07-12 | 2014-10-22 | 株式会社デンソー | 車両用過給装置 |
-
2003
- 2003-06-03 JP JP2003157678A patent/JP4216649B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004360513A (ja) | 2004-12-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4327506B2 (ja) | 排気浄化装置 | |
US20060207428A1 (en) | Gas purifying apparatus | |
JP4873564B2 (ja) | 排ガス浄化装置 | |
EP1212141B8 (fr) | Dispositif de traitement des gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne | |
JP2006528063A (ja) | ディーゼルエンジンの排出ガスの浄化装置及びこの浄化装置の製造方法、並びに排出ガスの浄化方法 | |
HU216599B (hu) | Eljárás és berendezés kipufogógázok tisztítására | |
JPH06146852A (ja) | デイーゼルエンジン排気ガス浄化装置 | |
WO2014174609A1 (ja) | 排気ガス処理装置及びその制御方法 | |
US7364606B2 (en) | Exhaust emission control device | |
JP4216649B2 (ja) | 排気浄化装置 | |
KR100996671B1 (ko) | 배기가스처리시스템 | |
JP4276474B2 (ja) | 排気浄化装置 | |
JP6242059B2 (ja) | 放電プラズマリアクタ | |
KR100848072B1 (ko) | 플라즈마를 이용해 dpf를 재생하는 차량용 배기가스처리장치 | |
JP2004360512A (ja) | 排気浄化装置 | |
JP2013087696A (ja) | 排気ガス処理装置及びその制御方法 | |
JP4851974B2 (ja) | 浄化装置 | |
JP2004340049A (ja) | 排気浄化装置 | |
JP2001349215A (ja) | Noxを吸着材に付着させて分解する排気ガス浄化装置 | |
JP2004092589A (ja) | 内燃機関の排ガス浄化装置 | |
JP4269768B2 (ja) | Pm浄化リアクター | |
JP2004360589A (ja) | 排気浄化装置 | |
JP2006161595A (ja) | 排気浄化装置 | |
JP2004346827A (ja) | 排気浄化装置 | |
JP2004174383A (ja) | プラズマリアクタ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060525 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081104 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081106 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111114 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111114 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121114 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121114 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131114 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |