JP5311105B2 - 排ガスの物質浄化装置 - Google Patents
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Description
排ガスの排気通路に設けられる排ガスの物質浄化装置において、排気通路から前記排ガスが導入される一または複数のキャビティと、MHz帯域またはGHz帯域の所定周波数の電磁波を出力する一または複数のパルス電磁放射供給源と、パルス電磁放射供給源からの電磁波を供給され、前記キャビティ内に電磁波を放射する一または複数の電磁波アンテナとを備え、キャビティ内に放射する電磁波を用いて所定のエネルギ分布を形成させることを特徴とするものである。
構成1を有する排ガスの物質浄化装置であって、さらに、電磁波吸収体材料を添加した耐熱性材料で形成され、前記キャビティ内に収納された微粒子捕集用フィルタ、又は電磁波吸収体材料を配した触媒フィルタを備えることを特徴とするものである。
構成1を有する排ガスの物質浄化装置において、電磁波吸収体材料は、カーボンマイクロコイルであることを特徴とするものである。
構成1乃至構成3のいずれか一を有する排ガスの物質浄化装置において、前記キャビティ内にプラズマ生成を行う点火またはプラズマ発生装置と、排気通路内に排ガス中の水分を調整するための調湿手段とを有し、前記調湿手段は、水を除去するための手段を有することを特徴とするものである。
構成4を有する排ガスの物質浄化装置において、除去するための手段により排ガス中より除去された水を貯留する容器を備え、容器内の水分を用いてキャビティ内を洗浄することを特徴とするものである。
構成4を有する排ガスの物質浄化装置において、前記調湿手段は、水を除去するための手段に加えて、除去するための手段により除去された水を貯留する容器と、前記容器に貯留された水を添加するための手段とを備えること特徴とするものである。
構成4乃至構成6のいずれか一を有する排ガスの物質浄化装置において、排気通路内に排ガスの温度を調整するための調温手段を有することを特徴とするものである。
構成4を有する排ガスの物質浄化装置において、排気通路内の排ガスに燃料を添加する燃料添加手段を有することを特徴とするものである。
構成1乃至構成8のいずれか一を有する排ガスの物質浄化装置において、電磁波吸収体材料の添加密度の粗密分布を有した微粒子捕集用フィルタ又は触媒フィルタの構成を有することを特徴とするものである。
構成9を有する排ガスの物質浄化装置において、前記電磁波吸収体材料の添加位置を、排気通路に向かって密から疎へ分布させて配した構成を有することを特徴とするものである。
構成9を有する排ガスの物質浄化装置において、電磁波吸収体材料の添加位置を、微粒子捕集用フィルタ又は触媒フィルタの排ガス流れ断面に対して均一に配した構成を有することを特徴とするものである。
構成9を有する排ガスの物質浄化装置において、電磁波吸収体材料の添加位置を、微粒子捕集用フィルタ又は触媒フィルタの排ガス流れ断面に対して粗密分布を有するよう配した構成を有することを特徴とするものである。
構成9を有する排ガスの物質浄化装置において、電磁波吸収体材料の添加位置を、微粒子捕集用フィルタ又は触媒フィルタの排ガス流れ方向に対して同心状に配した構成を有することを特徴とするものである。
構成9を有する排ガスの物質浄化装置において、電磁波吸収体材料の添加位置を、微粒子捕集用フィルタ又は触媒フィルタの排ガス流れ断面に対してクロス状に配した構成を有することを特徴とするものである。
構成1乃至構成14のいずれか一を有する排ガスの物質浄化装置において、前記キャビティは、前記電磁波アンテナから放射される電磁波を共振させ閉じこめることを特徴とするものである。
構成1乃至構成15のいずれか一を有する排ガスの物質浄化装置において、前記キャビティ内の電場の空間分布を変動させることを特徴とするものである。
本発明に係る排ガスの物質浄化装置1においては、図1に示すように、キャビティ7中の各微粒子捕集用フィルタ2の間に、点火装置6を配置してもよい。点火装置6は、例えば、高電圧放電形式の装置(高圧放電を行うスパークプラグ等)である。
2NO2+2C→N2+2CO2 ・・・・式(2)
なお、マイクロ波を伝送する導波管11、図示していない同軸導波管変換器を介して、同軸ケーブル10の間に、マイクロ波を分配することのできる分配器を設けてもよい。分配器によってマイクロ波の分配を行うことにより、マイクロ波の伝送をそれぞれ空間的、時間的に変化させて行うことができる。
本発明に係る排ガスの物質浄化装置1においては、図1に示すように、上流の排気通路3に、排ガスに水を添加する水添加装置12を設けてもよい。水添加装置12を設けることにより、排ガス中の水蒸気量を調整し、活性なOHラジカルの多量発生を促進することができる。添加する水は、排ガス中の化学成分から化学反応により生成してもよく、また、予め排ガス中に含まれる水分を調整するものであってもよい。また、外部から直接的に水を導入するものであってもよい。
本発明に係る排ガスの物質浄化装置1においては、排ガスに燃料を添加するための燃料添加手段を設けてもよい。燃料添加手段を設けることにより、非熱平衡プラズマ発生による排ガスの再燃効果を促進し、煤や粒子状物質の除去を行うことができる。
本発明に係る排ガスの物質浄化装置1においては、排ガス中の水蒸気を除去するための水分除去器を設けてもよい。水分除去器を設けることにより、非平衡プラズマの効率的な生成を行い、より効果的な煤や粒子状物質の除去を行うことができる。
2 微粒子捕集用フィルタ
3 排気通路
4 マイクロ波吸収体材料
5 排気通路
6 点火装置
7 キャビティ
8 非熱平衡プラズマ発生器本体
9 パルス電磁放射供給源
10 同軸ケーブル
11 導波管
12 水添加手段
13 水分補準手段(水分補準器)
Claims (8)
- 排ガスの排気通路に設けられる排ガスの物質浄化装置において、
前記排気通路から前記排ガスが導入される一又は複数のキャビティと、
所定帯域の周波数の電磁波を出力する一又は複数のパルス電磁放射供給源と、
前記パルス電磁放射供給源からの電磁波を供給され、前記キャビティ内に電磁波を放射する一又は複数の電磁波アンテナと、
カーボンマイクロコイルを添加した耐熱性材料で形成され、前記キャビティ内に収納された微粒子捕集用フィルタ、又はカーボンマイクロコイルを配した触媒フィルタと、
前記キャビティ内にプラズマ着火を行う点火装置と、
前記キャビティの上流側の排気通路内に、排ガス中の水分を調整するための、水分除去器を有する調湿手段と
を備え、
前記キャビティ内に放射する電磁波を用いて所定のエネルギ分布を形成させる
ことを特徴とする排ガスの物質浄化装置。 - 前記調湿手段は、前記水分除去器により排ガス中から除去された水分を貯留する容器を備え、
前記容器内の水分を用いてキャビティ内を洗浄するための洗浄手段を有することを特徴とする請求項1に記載の排ガスの物質浄化装置。 - 前記キャビティの上流側の排気通路内の排ガスに燃料を添加する燃料添加手段を有する
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の排ガスの物質浄化装置。 - 前記微粒子捕集用フィルタ及び触媒フィルタが、カーボンマイクロコイルの添加密度の粗密分布を有する
ことを特徴とする請求項1、請求項2又は請求項3項に記載の排ガスの物質浄化装置。 - 前記カーボンマイクロコイルの添加位置を、排ガス流れ方向に対して密から疎へ分布させて配した構成を有する
ことを特徴とする請求項4に記載の排ガスの物質浄化装置。 - 前記カーボンマイクロコイルの添加位置を、微粒子捕集用フィルタ又は触媒フィルタの排ガス流れ断面に対して粗密分布を有するよう配した構成を有する
ことを特徴とする請求項4に記載の排ガスの物質浄化装置。 - 前記カーボンマイクロコイルの添加位置を、微粒子捕集用フィルタ又は触媒フィルタの排ガス流れ断面に対してクロス状に配した構成を有する
ことを特徴とする請求項4に記載の排ガスの物質浄化装置。 - 前記微粒子捕集用フィルタ及び触媒フィルタが、前記カーボンマイクロコイルを、排ガス流れ断面に対して均一に配した構成を有する請求項1、請求項2又は請求項3に記載の排ガスの物質浄化装置。
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