JP4505802B2 - Exhaust gas purification device - Google Patents

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Description

本発明は、内燃機関の排ガスを高電圧の印加によって処理する排ガス浄化装置に関する。   The present invention relates to an exhaust gas purification apparatus that processes exhaust gas from an internal combustion engine by applying a high voltage.

車両などの内燃機関の排ガスを浄化するための技術として、近年、円筒形の外周電極と、この外周電極の軸線に沿って排ガスの流れ方向に延びる棒状の内部電極とを有し、両電極間に高電圧を印加してプラズマ状態を生じさせ、通過する排ガスを浄化するような、いわば透過型またはストレートフロー型の排ガス浄化装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。このような装置では、通過する排ガス中のNOxなどの物質がN等に変換されると共に、排ガス中のPM(particulate matter; 粒子状物質)が内部電極からの放電により帯電され、その電荷と内外の電極間の電界との相互作用によってPMが外周電極側に吸着され、または、後方に設けた捕集装置に捕捉され、放電により発生した活性ガス(NO、O、OH等)により低温で焼却処理される。 As a technique for purifying exhaust gas from an internal combustion engine such as a vehicle, in recent years, it has a cylindrical outer peripheral electrode and a rod-shaped inner electrode extending in the exhaust gas flow direction along the axis of the outer peripheral electrode. In other words, a so-called transmission type or straight flow type exhaust gas purifying apparatus has been proposed in which a high voltage is applied to the gas to generate a plasma state and purify exhaust gas passing therethrough (see, for example, Patent Document 1). In such an apparatus, substances such as NOx in the exhaust gas passing through are converted to N 2 etc., and PM (particulate matter) in the exhaust gas is charged by discharge from the internal electrode, The PM is adsorbed on the outer peripheral electrode side by the interaction with the electric field between the inner and outer electrodes, or is captured by the collecting device provided at the rear, and is generated by the active gas (NO 2 , O 3 , OH, etc.) generated by the discharge. Incinerated at low temperature.

特開平8−323147号公報JP-A-8-323147

ところで、この種の装置では長期間の使用によって浄化性能が低下する場合がある。これにつき発明者らは鋭意研究の結果、この浄化性能の低下の大きな原因の一つが、動作中の異常放電にあることを知見した。   By the way, in this type of apparatus, purification performance may be deteriorated by long-term use. As a result of intensive studies, the inventors have found that one of the major causes of the reduction in purification performance is abnormal discharge during operation.

本発明はかかる新知見に基づいてなされたものであり、その目的は、高電圧の作用により排ガスを浄化する排ガス浄化装置において、動作中の異常放電を抑制することにある。   The present invention has been made on the basis of such new knowledge, and an object thereof is to suppress abnormal discharge during operation in an exhaust gas purification apparatus that purifies exhaust gas by the action of a high voltage.

第1の本発明は、外周電極と、当該外周電極の内側に配置される内部電極と、を備え、前記両電極間に高電圧を印加して排ガスを浄化する排ガス浄化装置において、前記内部電極の一方の端部の近傍が、前記内部電極への給電経路を構成する第一の支持体に固定されており、前記内部電極の他方の端部の近傍が、第二の支持体に摺動可能に支持されており、前記内部電極の自由端のみが絶縁層によって被覆されていることを特徴とする排ガス浄化装置である。 1st this invention is equipped with the outer periphery electrode and the internal electrode arrange | positioned inside the said outer periphery electrode, The exhaust gas purification apparatus which purifies waste gas by applying a high voltage between both said electrodes, The said internal electrode The vicinity of one end of the inner electrode is fixed to the first support that constitutes the power feeding path to the internal electrode, and the vicinity of the other end of the internal electrode slides on the second support The exhaust gas purifying apparatus is characterized in that it is supported so that only a free end of the internal electrode is covered with an insulating layer .

第1の本発明では、内部電極の一部が第一の支持体に固定されている一方、内部電極の他の一部が第二の支持体に摺動可能に支持されているので、排ガスの供給によって高温下におかれた場合に内部電極の伸縮が許容され、熱膨張に起因した変形が抑制されるので、内部電極の変形によって生じうる異常放電の抑制によって浄化性能を良好にすることができる。また、内部電極の自由端が絶縁層によって被覆されているので、内部電極の自由端からの異常放電の抑制によって、浄化性能を良好にすることができる。 In the first aspect of the present invention, part of the internal electrode is fixed to the first support, while the other part of the internal electrode is slidably supported by the second support. The internal electrode is allowed to expand and contract when it is placed at a high temperature by the supply of water, and deformation due to thermal expansion is suppressed, so that the purification performance is improved by suppressing abnormal discharge that may be caused by deformation of the internal electrode. Can do. Moreover, since the free end of the internal electrode is covered with the insulating layer, the purification performance can be improved by suppressing abnormal discharge from the free end of the internal electrode.

第2の本発明は、請求項1に記載の排ガス浄化装置であって、単一の前記第一の支持体につき複数の前記内部電極が固定されていることを特徴とする排ガス浄化装置である。   According to a second aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas purification apparatus according to claim 1, wherein a plurality of the internal electrodes are fixed to a single first support. .

第2の本発明では、上記第1の本発明による効果を複数の内部電極を有する装置において好適に実現できる。   In the second aspect of the present invention, the effect of the first aspect of the present invention can be suitably realized in an apparatus having a plurality of internal electrodes.

の本発明は、請求項1または2に記載の排ガス浄化装置であって、前記第一の支持体の横断面における輪郭の曲率半径が、前記内部電極の横断面における輪郭の曲率半径よりも大とされていることを特徴とする排ガス浄化装置である。 The third aspect of the present invention is the exhaust gas purifying apparatus according to claim 1 or 2 , wherein the radius of curvature of the contour in the cross section of the first support is greater than the radius of curvature of the contour in the cross section of the internal electrode. It is an exhaust gas purification device characterized in that it is also large.

の本発明では、第一の支持体からの放電が抑制されるので、異常放電の抑制によって浄化性能を良好にすることができる。 In the third aspect of the present invention, since the discharge from the first support is suppressed, the purification performance can be improved by suppressing the abnormal discharge.

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1において、本発明の実施形態の排ガス浄化装置1は、車両に適用されると好適なものであり、プラズマリアクタまたはコロナリアクタとして構成されている。この排ガス浄化装置1は、図示されない内燃機関の燃焼室から排出される排ガスを浄化するために、当該内燃機関の排気系統を構成する排気管に組み込まれる。   In FIG. 1, an exhaust gas purification apparatus 1 according to an embodiment of the present invention is suitable when applied to a vehicle, and is configured as a plasma reactor or a corona reactor. The exhaust gas purification apparatus 1 is incorporated in an exhaust pipe constituting an exhaust system of the internal combustion engine in order to purify exhaust gas discharged from a combustion chamber of the internal combustion engine (not shown).

排ガス浄化装置1は、上流側ケース2a、下流側ケース2b、および中間ケース3を有する。上流側ケース2a、下流側ケース2bおよび中間ケース3は、金属とくにSUS等の耐熱材料により形成されている。上流側ケース2aの内部には、図1において白抜矢印で示される方向に、内燃機関の燃焼室から排出される排ガスが導入される。そして、中間ケース3の内部で浄化された排ガスは、下流側ケース2bから不図示の排気管を介して外部に排出される。   The exhaust gas purification apparatus 1 includes an upstream case 2a, a downstream case 2b, and an intermediate case 3. The upstream case 2a, the downstream case 2b, and the intermediate case 3 are formed of a metal, particularly a heat resistant material such as SUS. The exhaust gas discharged from the combustion chamber of the internal combustion engine is introduced into the upstream case 2a in the direction indicated by the white arrow in FIG. The exhaust gas purified inside the intermediate case 3 is discharged to the outside from the downstream case 2b through an exhaust pipe (not shown).

上流側ケース2aおよび下流側ケース2bは、排気管に接続するための入口または出口を構成する排気管と概ね同径かつ概ね円筒形の端部21a,21bと、排気管よりも大径の概ねレーストラック形の断面形状を有する大径部と、端部21aと大径部との間および端部21bと大径部との間に形成されたコーン部24a,24bとを含む。   The upstream case 2a and the downstream case 2b are generally the same diameter and substantially cylindrical end portions 21a and 21b as the exhaust pipe constituting the inlet or outlet for connection to the exhaust pipe, and are generally larger in diameter than the exhaust pipe. A large-diameter portion having a racetrack-shaped cross-section, and cone portions 24a and 24b formed between the end portion 21a and the large-diameter portion and between the end portion 21b and the large-diameter portion are included.

このような上流側ケース2aと下流側ケース2bとの間に、概ねレーストラック形の断面形状を有する筒型の中間ケース3が結合されている。中間ケース3の上流側および下流側の開口部には、絶縁ブロック7a,7bがアルミナマットを介して固定されている。絶縁ブロック7a,7bはアルミナなどの絶縁体からなる。   Between the upstream case 2a and the downstream case 2b, a cylindrical intermediate case 3 having a substantially racetrack cross-sectional shape is coupled. Insulating blocks 7a and 7b are fixed to the upstream and downstream openings of the intermediate case 3 via alumina mats. The insulating blocks 7a and 7b are made of an insulator such as alumina.

絶縁ブロック7a,7bの間に、複数(本実施形態では、24体)の処理ユニット6が互いに平行に固定されている。各処理ユニット6は、円筒形の放電管4a、放電管4aの外周面に形成された円筒形の外周電極4b、および細径の直円柱棒状の内部電極5からなる。各放電管4aは、その上流端および下流端を絶縁ブロック7a,7bにそれぞれ固定されており、放電管4aの軸心は、絶縁ブロック7a,7bに多数形成されている円形の通孔7cの軸心に合致させられている。   A plurality (24 in this embodiment) of processing units 6 are fixed in parallel between the insulating blocks 7a and 7b. Each processing unit 6 includes a cylindrical discharge tube 4a, a cylindrical outer peripheral electrode 4b formed on the outer peripheral surface of the discharge tube 4a, and an inner electrode 5 in the shape of a small-diameter right circular cylinder. Each discharge tube 4a has its upstream end and downstream end fixed to the insulating blocks 7a and 7b, respectively, and the axial center of the discharge tube 4a is formed by a circular through hole 7c formed in the insulating blocks 7a and 7b. It is matched with the axis.

絶縁ブロック7a,7bにおける通孔7cの配置は、図2に示されるとおりである。すなわち、縦一列4個の通孔7cからなるセットが3列互いに平行に配置されると共に、これらの縦列の間および両側方に、縦一列3個の通孔7cからなるセットが一列ずつ計4列配置される。各縦列の通孔7cは隣接する縦列の通孔7cに対して上下方向位置を外周電極4bの略半径分シフトして配置され、これにより縦列間の距離の縮小ひいては装置全体の幅方向寸法の縮小が図られている。このように配置された通孔7cのそれぞれに処理ユニット6が固定される。複数の処理ユニット6の外周電極4bの間には、網状のSUSなどからなる電気連結メッシュ9が蛇行状に挿入され、自らの弾発力により保持されている。この電気連結メッシュ9の接触によって、各外周電極4bが互いに導通されている。外周電極4bには、SUSを用いるのが好適である。   The arrangement of the through holes 7c in the insulating blocks 7a and 7b is as shown in FIG. That is, a set of four through-holes 7c in a vertical row is arranged in parallel with each other in three rows, and a set of three through-holes 7c in a vertical row is arranged between these columns and on both sides, a total of four rows. Arranged in columns. The through-holes 7c in each column are arranged so that the vertical position is shifted by the approximate radius of the outer peripheral electrode 4b with respect to the adjacent through-holes 7c, thereby reducing the distance between the columns and thus the width of the entire apparatus. Reduction is being attempted. The processing unit 6 is fixed to each of the through holes 7c arranged in this way. Between the outer peripheral electrodes 4b of the plurality of processing units 6, an electrically connecting mesh 9 made of mesh-like SUS or the like is inserted in a meandering manner and held by its own elasticity. Due to the contact of the electrical connection mesh 9, the outer peripheral electrodes 4 b are electrically connected to each other. It is preferable to use SUS for the outer peripheral electrode 4b.

内部電極5は実質的に剛体であり、外周電極4bの中心軸上に配置されて排ガスの流れ方向に延びる。各内部電極5には、放電特性の良好なタングステンのプレス焼成品あるいはSUSを用いるのが好適である。   The internal electrode 5 is substantially rigid and is disposed on the central axis of the outer peripheral electrode 4b and extends in the exhaust gas flow direction. For each internal electrode 5, it is preferable to use a tungsten press-fired product or SUS having good discharge characteristics.

各内部電極5の長手方向の上流側の端部は、放電管4aおよび外周電極4bの外部で、図1および図2に示されるような電極支持フレーム8に固定され、これによって両者間が導通されている。電極支持フレーム8は、金属とくにSUSなどの耐熱導電性材料からなり、図2に示されるように、概ね鉛直方向を長手とする7本の支持アーム8aと、これら7本の支持アーム8aを横切るように斜行して設けられた2本の支持アーム8aとを組み合わせて構成されている。なお、本実施形態では斜行して設けられた2本の支持アーム8aが、絶縁ブロック7aの通孔7cの前面の遮蔽を可及的に避けるべく概ね通孔7cの間の境界部の前面に配置されている。また、流体力学的な理由からPMの堆積は排ガス流路の中心部に集中する傾向があるため、これら斜行する2本の支持アーム8aは、PMの通過量が比較的多いと考えられる絶縁ブロック7aの中央部を避けるように上下にシフトして配置されており、これによってPMの堆積に起因する漏電の抑制が図られている。   The upstream end of each internal electrode 5 in the longitudinal direction is fixed to the electrode support frame 8 as shown in FIGS. 1 and 2 outside the discharge tube 4a and the outer peripheral electrode 4b. Has been. The electrode support frame 8 is made of a heat-resistant conductive material such as metal, particularly SUS, and as shown in FIG. 2, seven support arms 8 a having a longitudinal direction as a longitudinal direction and the seven support arms 8 a are crossed. In this manner, the two support arms 8a provided obliquely are combined. In the present embodiment, the two support arms 8a provided in a skewed manner generally have a front surface at the boundary between the through holes 7c so as to avoid as much as possible the shielding of the front surface of the through hole 7c of the insulating block 7a. Is arranged. In addition, since PM deposition tends to concentrate in the center of the exhaust gas flow path for hydrodynamic reasons, the two support arms 8a that run obliquely insulate that the amount of PM passing is relatively large. Shifting up and down is arranged so as to avoid the central portion of the block 7a, thereby suppressing leakage due to PM accumulation.

電極支持フレーム8の各支持アーム8aは、図3に断面形状を示すとおりその各コーナー部が丸みづけされており、各支持アーム8aの横断面における輪郭とくに各コーナー部の表面の曲率半径は、断面が円形である内部電極5の周面の曲率半径よりも大きくされ、これにより支持アーム8aから内部電極5への空中放電の抑制が図られている。   Each support arm 8a of the electrode support frame 8 is rounded at each corner as shown in FIG. 3, and the contour in the cross section of each support arm 8a, particularly the radius of curvature of the surface of each corner, is The radius of curvature is larger than the radius of curvature of the peripheral surface of the internal electrode 5 having a circular cross section, thereby suppressing air discharge from the support arm 8a to the internal electrode 5.

各内部電極5と電極支持フレーム8との固定箇所は、例えば図3および図4に示されるように、支持アーム8aに横溝81、縦孔82、および切欠83を形成し、内部電極5の端部に形成された大径の頭部51を、切欠83の誘導斜面84(図4参照)を通じて横溝81内に挿入することで、内部電極5を縦孔82に嵌め込むように構成するのが好適である。この場合には内部電極5の小径の軸部52(図3参照)が、誘導斜面84と縦孔82との境界部に設けられた狭窄部85によって係止される。   As shown in FIGS. 3 and 4, for example, as shown in FIGS. 3 and 4, each internal electrode 5 and the electrode support frame 8 are fixed to each other by forming a lateral groove 81, a vertical hole 82, and a notch 83. The internal electrode 5 is configured to be fitted into the vertical hole 82 by inserting the large-diameter head 51 formed in the portion into the lateral groove 81 through the guide slope 84 (see FIG. 4) of the notch 83. Is preferred. In this case, the small-diameter shaft portion 52 (see FIG. 3) of the internal electrode 5 is locked by the narrowed portion 85 provided at the boundary portion between the guide inclined surface 84 and the vertical hole 82.

また、図3に示されるように、各内部電極5の下流側の端部の近傍は、放電管4aおよび外周電極4bの外側で、下流側の電極支持フレーム18の支持アーム18aによって支持されているが、図3に示されるように、下流側の支持アーム18aは内部電極5の軸部52よりもわずかに大径の通孔181を備えており、内部電極5は通孔181に挿通され隙間ばめされることで、支持アーム18aに摺動可能に支持されている。内部電極5の下流側の端部である自由端53は、碍子などからなる絶縁層54によって被覆されている。   Also, as shown in FIG. 3, the vicinity of the downstream end of each internal electrode 5 is supported by the support arm 18a of the downstream electrode support frame 18 outside the discharge tube 4a and the outer peripheral electrode 4b. However, as shown in FIG. 3, the downstream support arm 18 a includes a through hole 181 having a slightly larger diameter than the shaft portion 52 of the internal electrode 5, and the internal electrode 5 is inserted into the through hole 181. By being fitted into the gap, the support arm 18a is slidably supported. A free end 53 which is an end portion on the downstream side of the internal electrode 5 is covered with an insulating layer 54 made of insulator or the like.

再び図1において、電極支持フレーム8には給電線10が接続されており、給電線10は図示されない電源ユニットに接続されている。また電極支持フレーム8には、給電線10を被覆するスリーブ11、および保持材12が固定されており、電極支持フレーム8はこれらスリーブ11および保持材12を介して絶縁ブロック7aに固定されている。スリーブ11及び保持材12は碍子などの絶縁材からなる。   In FIG. 1 again, a power supply line 10 is connected to the electrode support frame 8, and the power supply line 10 is connected to a power supply unit (not shown). Further, a sleeve 11 covering the power supply line 10 and a holding material 12 are fixed to the electrode support frame 8, and the electrode support frame 8 is fixed to the insulating block 7 a via the sleeve 11 and the holding material 12. . The sleeve 11 and the holding material 12 are made of an insulating material such as an insulator.

24体の処理ユニット6のうち、幅方向中央列最上部の処理ユニット6の外周電極4bには、導電線13が接続されており、導電線13は不図示の車体の適宜のボディアース点に接続されることで電気的に接地されている。導電線13は、碍子などの絶縁体からなるスリーブ14に被覆されており、スリーブ14は中間ケース3に固定されている。上述したとおり、複数の処理ユニット6の外周電極4bの間は電気連結メッシュ9によって互いに導通されているため、これによって全ての処理ユニット6の外周電極4bが接地されることになる。なお、電源ユニットとしては、直流高圧電源、交流高圧電源、直流パルス電源、および直流とパルスとの重畳電源の何れかを用いることができる。   Of the 24 processing units 6, the conductive wire 13 is connected to the outer peripheral electrode 4b of the processing unit 6 at the top of the widthwise central row, and the conductive wire 13 is connected to an appropriate body ground point of a vehicle body (not shown). It is electrically grounded by being connected. The conductive wire 13 is covered with a sleeve 14 made of an insulator such as an insulator, and the sleeve 14 is fixed to the intermediate case 3. As described above, since the outer peripheral electrodes 4b of the plurality of processing units 6 are electrically connected to each other by the electrical connection mesh 9, the outer peripheral electrodes 4b of all the processing units 6 are grounded. As the power supply unit, any one of a DC high voltage power supply, an AC high voltage power supply, a DC pulse power supply, and a DC / pulse superimposed power supply can be used.

以上のとおり構成される排ガス浄化装置1では、内燃機関の始動に合わせて、電源ユニットによって、各処理ユニット6の外周電極4bと内部電極5との間に、内部電極5を陽極として高電圧が印加される。そして、始動した内燃機関の燃焼室からの排ガスが、上流側ケース2aから放電管4aの内部へと導入されると、各処理ユニット6の内部電極5と外周電極4bとの間の空中放電によってプラズマ状態が生じ、排ガス中のNOxなどの所定物質が活性化され、反応が促進されてN等の物質に変換させられる。また、供給される排ガス中のPMが内部電極5からの放電により帯電され、内部電極5と外周電極4bとの間における電界との相互作用によって外周電極4bに吸着され、高電圧の印加に伴って発生する活性ガスにより、その燃焼ないし酸化が促進されることになる。 In the exhaust gas purification apparatus 1 configured as described above, a high voltage is applied between the outer peripheral electrode 4b and the internal electrode 5 of each processing unit 6 by using the internal electrode 5 as an anode in accordance with the start of the internal combustion engine. Applied. When the exhaust gas from the combustion chamber of the started internal combustion engine is introduced from the upstream case 2a into the discharge tube 4a, air discharge between the internal electrode 5 and the outer peripheral electrode 4b of each processing unit 6 occurs. plasma state occurs, the predetermined substance such as NOx in the exhaust gas is activated and is the reaction is promoted is converted into substances such as N 2. Further, PM in the supplied exhaust gas is charged by the discharge from the internal electrode 5 and is adsorbed by the outer peripheral electrode 4b due to the interaction with the electric field between the inner electrode 5 and the outer peripheral electrode 4b. The combustion or oxidation is promoted by the active gas generated.

ここで本実施形態では、内部電極5の一部が電極支持フレーム8の支持アーム8aに固定されている一方、内部電極5の他の一部が電極支持フレーム18の支持アーム18aに摺動可能に支持されているので、排ガスの供給によって高温下におかれた場合に内部電極5の伸縮が許容され、熱膨張に起因した曲がりが抑制されることになる。したがって本実施形態では、曲がりによって生じうる異常放電の抑制によって浄化性能を良好にすることができる。   Here, in this embodiment, a part of the internal electrode 5 is fixed to the support arm 8a of the electrode support frame 8, while the other part of the internal electrode 5 is slidable on the support arm 18a of the electrode support frame 18. Therefore, the expansion and contraction of the internal electrode 5 is allowed when the exhaust gas is supplied at a high temperature, and the bending due to the thermal expansion is suppressed. Therefore, in this embodiment, the purification performance can be improved by suppressing abnormal discharge that may be caused by bending.

また、本実施形態では単一の電極支持フレーム8につき複数の内部電極5が固定されているので、本発明による効果を複数の内部電極を有する装置において好適に実現できる。   In the present embodiment, since the plurality of internal electrodes 5 are fixed to the single electrode support frame 8, the effect of the present invention can be suitably realized in an apparatus having a plurality of internal electrodes.

また本実施形態では、内部電極5の自由端53が絶縁層54によって被覆されているので、自由端53からの放電が抑制され、異常放電の抑制によって浄化性能を良好にすることができる。   Moreover, in this embodiment, since the free end 53 of the internal electrode 5 is covered with the insulating layer 54, the discharge from the free end 53 is suppressed, and the purification performance can be improved by suppressing abnormal discharge.

また本実施形態では、支持アーム8aの横断面における輪郭の曲率半径が、内部電極5の横断面における輪郭の曲率半径よりも大とされているので、支持アーム8aから内部電極5への空中放電が抑制され、異常放電の抑制によって浄化性能を良好にすることができる。   In this embodiment, the radius of curvature of the contour in the cross section of the support arm 8a is larger than the radius of curvature of the contour in the cross section of the internal electrode 5, so that air discharge from the support arm 8a to the internal electrode 5 occurs. And the purification performance can be improved by suppressing abnormal discharge.

なお、本発明は上記実施形態に記載の態様に限定されず、各種の変形が可能である。例えば、上記実施形態では電極支持フレーム8を、図2に示されるように概ね鉛直上下方向を長手として配置された多数の支持アーム8aと、これらを横切って斜行する2本の支持アーム8aとの組合せによって構成したが、本発明における支持アーム8aを備えた電極支持フレームの構造はこのようなものに限られず、例えば図5に示される電極支持フレーム108のように、概ね鉛直上下方向を長手として配置された多数の支持アーム108aと、これらと概ね直交方向に交差する1本の支持アーム108aとの組合せによって構成してもよい。また、上記実施形態では第一および第二の支持体として、多数の支持アーム8a,18aからなる電極支持フレーム8,18を用いたが、本発明では多数本の支持アームを組み合わせることは必須でなく、支持アーム8a,18aをそれぞれ1本だけ用いる構成としてもよいし、第一および第二の支持体がアーム状でなくてもよい。また、支持アーム4aと内部電極5との固定は、図3および図4に示されたような嵌合による結合に限られず、溶接、一体成形などの他の方法によってもよい。   In addition, this invention is not limited to the aspect as described in the said embodiment, A various deformation | transformation is possible. For example, in the above-described embodiment, the electrode support frame 8 includes a large number of support arms 8a arranged with the vertical vertical direction as a longitudinal direction as shown in FIG. 2, and two support arms 8a that run obliquely across the support arms 8a. However, the structure of the electrode support frame provided with the support arm 8a in the present invention is not limited to such a structure. For example, the electrode support frame 108 shown in FIG. It may be configured by a combination of a large number of support arms 108a arranged as a single support arm 108a intersecting these support arms 108a in a substantially orthogonal direction. In the above embodiment, the electrode support frames 8 and 18 including a large number of support arms 8a and 18a are used as the first and second supports. However, in the present invention, it is essential to combine a large number of support arms. Alternatively, only one support arm 8a, 18a may be used, and the first and second supports may not be arm-shaped. Further, the fixing of the support arm 4a and the internal electrode 5 is not limited to the coupling by fitting as shown in FIGS. 3 and 4, and may be performed by other methods such as welding or integral molding.

また、上記実施形態では放電管4aや外周電極4bを円筒形としたが、角筒形など他の形状としてもよい。また、上記実施形態では電極支持フレーム8をスリーブ11または保持材12を介して絶縁ブロック7a,7bに固定することとしたが、電極支持フレーム8の固定構造は他の構造であってもよい。また、上記実施形態では内部電極5の支持構造である電極支持フレーム8,18を処理ユニット6の上流側と下流側とで略対称としたが、両者が略対称である必要はない。また、支持アーム8a,18aの一部(例えば通孔7cの口縁部の近傍)または全部の表面を絶縁層で被覆してもよい。また、外周電極や内部電極に触媒物質を担持させてもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the discharge tube 4a and the outer periphery electrode 4b were made into the cylindrical shape, it is good also as other shapes, such as a rectangular tube shape. In the above embodiment, the electrode support frame 8 is fixed to the insulating blocks 7a and 7b via the sleeve 11 or the holding member 12. However, the electrode support frame 8 may be fixed to other structures. In the above-described embodiment, the electrode support frames 8 and 18 that are the support structure of the internal electrode 5 are substantially symmetric between the upstream side and the downstream side of the processing unit 6, but it is not necessary that both are substantially symmetric. Further, a part of the support arms 8a and 18a (for example, the vicinity of the edge of the through hole 7c) or the entire surface thereof may be covered with an insulating layer. Moreover, you may carry | support a catalyst substance on an outer peripheral electrode or an internal electrode.

さらに、本発明では電極支持フレーム8,18を互いに別体としたが、本発明における第一および第二の支持体は互いに一体であってもよい。また、本発明では単一の内部電極について、周方向や長手方向に互いに分割された複数個の外周電極を設けてもよく、また、外周電極4bに囲まれた空間にセラミックスなどのハニカム構造体を設置するなど、プラズマの利用の有無やPMの濾過如何にかかわらず、電力の作用により排ガスを改質処理しうる各種の構成を用いることができ、いずれも本発明の範疇に属するものである。また本発明は、車両以外の内燃機関について適用できることはいうまでもない。   Furthermore, although the electrode support frames 8 and 18 are separated from each other in the present invention, the first and second supports in the present invention may be integral with each other. In the present invention, a plurality of outer peripheral electrodes divided from each other in the circumferential direction and the longitudinal direction may be provided for a single inner electrode, and a honeycomb structure such as ceramics is formed in a space surrounded by the outer peripheral electrode 4b. Regardless of whether plasma is used or whether PM is filtered, various configurations that can modify exhaust gas by the action of electric power can be used, and all belong to the category of the present invention. . Needless to say, the present invention can be applied to internal combustion engines other than vehicles.

本発明の実施形態に係る排ガス浄化装置を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing an exhaust gas purification device concerning an embodiment of the present invention. 中間ケース、絶縁ブロックおよび電極支持フレームを示す正面図である。It is a front view which shows an intermediate | middle case, an insulation block, and an electrode support frame. 内部電極の支持構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the support structure of an internal electrode. 絶縁ブロックおよび電極支持フレームを示す正面図である。It is a front view which shows an insulation block and an electrode support frame. 電極支持フレームの他の構成例を示す正面図である。It is a front view which shows the other structural example of an electrode support frame.

符号の説明Explanation of symbols

1 排ガス浄化装置
2a 上流側ケース
2b 下流側ケース
3 中間ケース
4a 放電管
4b 外周電極
5 内部電極
6 処理ユニット
8 電極支持フレーム(第一の支持体)
8a 支持アーム
9 電気連結メッシュ
10 給電線
18 電極支持フレーム(第二の支持体)

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exhaust gas purification apparatus 2a Upstream side case 2b Downstream side case 3 Intermediate case 4a Discharge tube 4b Outer electrode 5 Internal electrode 6 Processing unit 8 Electrode support frame (first support)
8a Support arm 9 Electrical connection mesh 10 Feed line 18 Electrode support frame (second support)

Claims (3)

外周電極と、当該外周電極の内側に配置される内部電極と、を備え、前記両電極間に高電圧を印加して排ガスを浄化する排ガス浄化装置において、
前記内部電極の一方の端部の近傍が、前記内部電極への給電経路を構成する第一の支持体に固定されており、
前記内部電極の他方の端部の近傍が、第二の支持体に摺動可能に支持されており、
前記内部電極の自由端のみが絶縁層によって被覆されていることを特徴とする排ガス浄化装置。
In an exhaust gas purifying apparatus comprising an outer peripheral electrode and an internal electrode disposed inside the outer peripheral electrode, and purifying exhaust gas by applying a high voltage between the two electrodes,
The vicinity of one end of the internal electrode is fixed to a first support that constitutes a power feeding path to the internal electrode,
The vicinity of the other end of the internal electrode is slidably supported on the second support ,
Only the free end of the internal electrode is covered with an insulating layer .
請求項1に記載の排ガス浄化装置であって、
単一の前記第一の支持体につき複数の前記内部電極が固定されていることを特徴とする排ガス浄化装置。
The exhaust gas purification device according to claim 1,
An exhaust gas purification apparatus, wherein a plurality of the internal electrodes are fixed to a single first support.
請求項1または2に記載の排ガス浄化装置であって、
前記第一の支持体の横断面における輪郭の曲率半径が、前記内部電極の横断面における輪郭の曲率半径よりも大とされていることを特徴とする排ガス浄化装置。
The exhaust gas purifying device according to claim 1 or 2 ,
An exhaust gas purifying apparatus, wherein a radius of curvature of a contour in a cross section of the first support is larger than a radius of curvature of a contour in a cross section of the internal electrode.
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