JPH0378514A - 炭素燃焼装置 - Google Patents
炭素燃焼装置Info
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- JPH0378514A JPH0378514A JP1214478A JP21447889A JPH0378514A JP H0378514 A JPH0378514 A JP H0378514A JP 1214478 A JP1214478 A JP 1214478A JP 21447889 A JP21447889 A JP 21447889A JP H0378514 A JPH0378514 A JP H0378514A
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Classifications
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- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
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- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
- F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
- F01N3/2013—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using electric or magnetic heating means
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-
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- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
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- F01N3/027—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using electric or magnetic heating means
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
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- Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はガス状物質中に含まれる粒状炭素を燃焼除去す
る装置に関するものである。
る装置に関するものである。
従来のこの種の燃焼装置は第2図(a)に示すように金
属製反応容器1内にセラミックプラグ2でチャンネル端
を交互に塞いだハニカム状多孔質構造体3を設け、粒状
炭素を含むガス状物t4中の粒状炭素を前記ハニカム状
多孔質構造体3のフィルター作用で除去し、清浄なガス
5として排出し、ハニカム状多孔質構造体3に蓄積した
炭素はバーナー6で600℃以上に加熱して燃焼除去し
ていた。第2図(b)は前記ハニカム状多孔質構造体3
の中央断面図で、7は多孔質セラミック、8は通気孔で
ある。
属製反応容器1内にセラミックプラグ2でチャンネル端
を交互に塞いだハニカム状多孔質構造体3を設け、粒状
炭素を含むガス状物t4中の粒状炭素を前記ハニカム状
多孔質構造体3のフィルター作用で除去し、清浄なガス
5として排出し、ハニカム状多孔質構造体3に蓄積した
炭素はバーナー6で600℃以上に加熱して燃焼除去し
ていた。第2図(b)は前記ハニカム状多孔質構造体3
の中央断面図で、7は多孔質セラミック、8は通気孔で
ある。
発明が解決しようとする!I題
しかしながら上記のような構成では、ハニカム状多孔質
構造体3を600℃以上に昇温するために多くのエネル
ギーを必要とすると同時に、蓄積炭素量が多いと反応熱
で過熱して多孔質セラミック7が焼結してち密化したり
、ある場合には熔融するという課題を有していた。また
圧損を低くするためにハニカム状多孔質構造体3は素焼
状態のため機械的強度が低くく、使用中に目詰り、破損
が起こりやすいという課題を有していた。このため、こ
のような装置をディーゼル車の排ガス浄化などに利用す
ることが困難であるという課題を有していた。
構造体3を600℃以上に昇温するために多くのエネル
ギーを必要とすると同時に、蓄積炭素量が多いと反応熱
で過熱して多孔質セラミック7が焼結してち密化したり
、ある場合には熔融するという課題を有していた。また
圧損を低くするためにハニカム状多孔質構造体3は素焼
状態のため機械的強度が低くく、使用中に目詰り、破損
が起こりやすいという課題を有していた。このため、こ
のような装置をディーゼル車の排ガス浄化などに利用す
ることが困難であるという課題を有していた。
本発明はかかる従来の課題を解決するもので、エネルギ
ー損失が少なく、機械的強度が高く、ディーゼル車に搭
載すると走行中に炭素を燃焼除去できる炭素燃焼装置に
関するものである。
ー損失が少なく、機械的強度が高く、ディーゼル車に搭
載すると走行中に炭素を燃焼除去できる炭素燃焼装置に
関するものである。
課題を解決するための手段
上記課題を解決するために本発明の炭素燃焼装置は金属
製反応容器の内部に、ステンレス、アルミニウム、銅、
ニッケルの群から選ばれた多孔質金属構造体表面に炭酸
カリウムを担持し、前記多孔質金属構造体中に、炭化け
い素、フェライト、遷移金属酸化物の群から選ばれたマ
イクロ波吸収材料で被覆された金属アンテナを埋設した
触媒体を配設し、前記触媒体の前後に1組のマイクロ波
遮断用金網、前記金網の外側に1組の温度検出素子を設
け、前記触媒体の一方の端と一方のマイクロ波遮断用金
網の間に導波管を通してマイクロ波発信管を設け、前記
マイクロ波発信管と1組の温度検出素子をマイクロ波出
力制御回路に電気的に結合した構成としたものである。
製反応容器の内部に、ステンレス、アルミニウム、銅、
ニッケルの群から選ばれた多孔質金属構造体表面に炭酸
カリウムを担持し、前記多孔質金属構造体中に、炭化け
い素、フェライト、遷移金属酸化物の群から選ばれたマ
イクロ波吸収材料で被覆された金属アンテナを埋設した
触媒体を配設し、前記触媒体の前後に1組のマイクロ波
遮断用金網、前記金網の外側に1組の温度検出素子を設
け、前記触媒体の一方の端と一方のマイクロ波遮断用金
網の間に導波管を通してマイクロ波発信管を設け、前記
マイクロ波発信管と1組の温度検出素子をマイクロ波出
力制御回路に電気的に結合した構成としたものである。
作用
本発明は上記した構成によってマグネトロンで発生した
マイクロ波をマイクロ波吸収材料で被覆された金属アン
テナで受信しマイクロ波に変換し、これに接触している
炭酸カリウムを担持した多孔質金属構造体を400°C
以上に加熱し、炭酸カリウムと接触した炭素を燃焼除去
する。触媒担体として多孔質金属構造体を使用すること
により機械的破損がなく、均一加熱ができるとともに、
触媒体の前後にマイクロ波遮断用金網を設けることによ
り電波漏れを防止し、前記マイクロ波遮断用金網の外に
1&[Iの温度検出素子を設け、入口と出口のガス温度
を測定し、その信号をマイクロ波出力制御回路に入力す
ることにより、触媒体温度を一定に保持し触媒体の加熱
を防止するのである0本装置をディーゼル車に搭載して
使用すると触媒体にマイクロ波を照射しても入口ガスに
対して圧力変動などの影響がないため走行中でも炭素を
燃焼除去できる。
マイクロ波をマイクロ波吸収材料で被覆された金属アン
テナで受信しマイクロ波に変換し、これに接触している
炭酸カリウムを担持した多孔質金属構造体を400°C
以上に加熱し、炭酸カリウムと接触した炭素を燃焼除去
する。触媒担体として多孔質金属構造体を使用すること
により機械的破損がなく、均一加熱ができるとともに、
触媒体の前後にマイクロ波遮断用金網を設けることによ
り電波漏れを防止し、前記マイクロ波遮断用金網の外に
1&[Iの温度検出素子を設け、入口と出口のガス温度
を測定し、その信号をマイクロ波出力制御回路に入力す
ることにより、触媒体温度を一定に保持し触媒体の加熱
を防止するのである0本装置をディーゼル車に搭載して
使用すると触媒体にマイクロ波を照射しても入口ガスに
対して圧力変動などの影響がないため走行中でも炭素を
燃焼除去できる。
実施例
以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。
る。
第1図(a)においてlは内径170■、外径172I
、長さ200mのステンレスの金属製反応容器であり、
その内部に触媒7、前記触媒体の前後にマイクロ波遮断
用金網8、前記金網の外側に温度検出素子9を配設し、
前記触媒体7の一方の端と一方のマイクロ波遮断用金網
8の間に導波管10を介してマイクロ波発振管11を設
け、前記マイクロ波発振管11と1組の温度検出素子9
はマイクロ波出力制御回路12に電気的に結合されてい
る。前記触媒体7の中央の断面は第1図(b)に示すよ
うに直径140!Im、長さ150aaのステンレス製
の円筒容器13内にステンレス網からなる多孔質構造体
14の表面に炭酸カリウム15が担持されている。16
は前記多孔質金属構造体14中に埋設したアンテナであ
り、直径5閣のステンレス棒17の外周に炭化けい素か
らなるマイクロ波吸収材料18で被覆されている。
、長さ200mのステンレスの金属製反応容器であり、
その内部に触媒7、前記触媒体の前後にマイクロ波遮断
用金網8、前記金網の外側に温度検出素子9を配設し、
前記触媒体7の一方の端と一方のマイクロ波遮断用金網
8の間に導波管10を介してマイクロ波発振管11を設
け、前記マイクロ波発振管11と1組の温度検出素子9
はマイクロ波出力制御回路12に電気的に結合されてい
る。前記触媒体7の中央の断面は第1図(b)に示すよ
うに直径140!Im、長さ150aaのステンレス製
の円筒容器13内にステンレス網からなる多孔質構造体
14の表面に炭酸カリウム15が担持されている。16
は前記多孔質金属構造体14中に埋設したアンテナであ
り、直径5閣のステンレス棒17の外周に炭化けい素か
らなるマイクロ波吸収材料18で被覆されている。
本実施例では前記触媒体7に約15gの炭素を蓄積し、
入口側から300℃の空気を1200 (N) l i
tres/sinで送風し、出口温度を350℃にな
るようにマイクロ波出力を制御しながら炭素を燃焼除去
した。
入口側から300℃の空気を1200 (N) l i
tres/sinで送風し、出口温度を350℃にな
るようにマイクロ波出力を制御しながら炭素を燃焼除去
した。
この時の所要平均マイクロ波電力は200Wで、約5分
だ完全に除去することができた。
だ完全に除去することができた。
次に本発明の他の実施例を第1図を用いて説明する。前
記実施例と相異する点は軽量化のため多孔質金属構造体
14およびアンテナ16のステンレス棒17をステンレ
スの代りにアルミニウムを使用し、イクロ波吸収材料と
して炭化けい素の代りに酸化鉄−二酸化マンガンー酸化
亜鉛系フェライトを使用した点である。
記実施例と相異する点は軽量化のため多孔質金属構造体
14およびアンテナ16のステンレス棒17をステンレ
スの代りにアルミニウムを使用し、イクロ波吸収材料と
して炭化けい素の代りに酸化鉄−二酸化マンガンー酸化
亜鉛系フェライトを使用した点である。
前記触媒体7に約15gの炭素を蓄積し、入口側から3
00℃の空気を1200 (N) 1itres/si
nで送風し、出口空気温度を350℃になるようにマイ
クロ波出力を制御しながら炭素を燃焼除去した。この時
の所要平均マイクロ波電力は200Wで、約3分で完全
に除去することができた。なお、図中4は従来例と同様
に粒状炭素を含むガス状物質4で、5はガス状物質4が
触媒体7を通ることで浄化され、清浄になったガスであ
る。
00℃の空気を1200 (N) 1itres/si
nで送風し、出口空気温度を350℃になるようにマイ
クロ波出力を制御しながら炭素を燃焼除去した。この時
の所要平均マイクロ波電力は200Wで、約3分で完全
に除去することができた。なお、図中4は従来例と同様
に粒状炭素を含むガス状物質4で、5はガス状物質4が
触媒体7を通ることで浄化され、清浄になったガスであ
る。
発明の効果
以上のように本発明の炭素燃焼装置によれば次の効果が
得られる。
得られる。
(1) 触媒担体として多孔質金属構造体を設けた構
成とすることにより機械的強度が高く、使用中に目詰り
、破損の起らない炭素燃焼装置が得られる。
成とすることにより機械的強度が高く、使用中に目詰り
、破損の起らない炭素燃焼装置が得られる。
(2)多孔質金属構造体に炭酸カリウムを担持した触媒
体を配設することにより、蓄積炭素の燃焼温度が例えば
従来の600℃から400℃に低下するため、省エネル
ギー炭素燃焼装置が得られる。
体を配設することにより、蓄積炭素の燃焼温度が例えば
従来の600℃から400℃に低下するため、省エネル
ギー炭素燃焼装置が得られる。
(3)多孔質触媒体中にマイクロ波吸収材料で被覆され
た金属アンテナを埋設することにより、マイクロ波エネ
ルギーを熱エネルギーに変換して触媒体を加熱する炭素
燃焼装置ができる。
た金属アンテナを埋設することにより、マイクロ波エネ
ルギーを熱エネルギーに変換して触媒体を加熱する炭素
燃焼装置ができる。
(4)金属製反応容器内部に1組の温度検出素子を配設
し、前記素子に連続してマグネトロン出力制御回路、前
記回路にマグネトロンを連結して配設する構成としてい
るので、入口ガス温度と出口ガス温度の差より炭素の燃
焼速度が制御できるため過熱による触媒体のち密化、熔
融などの問題が発生しなくなる。
し、前記素子に連続してマグネトロン出力制御回路、前
記回路にマグネトロンを連結して配設する構成としてい
るので、入口ガス温度と出口ガス温度の差より炭素の燃
焼速度が制御できるため過熱による触媒体のち密化、熔
融などの問題が発生しなくなる。
(5)ディーゼル車に搭載すると走行中に炭素を燃焼除
去することができる。
去することができる。
第1図aおよびbは本発明の実施例における炭素燃焼装
置および触媒体の各断面図、第2図aおよびbは従来の
炭素燃焼装置およびハニカム状多孔質構造体の各断面図
である。 1・・・・・・金属製反応容器、7・・・・・・触媒体
、8・・・・・・マイクロ波遮断用金網、9・・・・・
・温度検出素子、10・・・・・・導波管、If・・・
・・・マイクロ波発振管、12・・・・・・マイクロ波
出力制御回路、13・・・・・・金属製円筒容器、14
・・・・・・多孔質金属構造体、15・・・・・・炭酸
カリウム、16・・・・・・金属アンテナ、18・・・
・・・マイクロ波吸収材料。
置および触媒体の各断面図、第2図aおよびbは従来の
炭素燃焼装置およびハニカム状多孔質構造体の各断面図
である。 1・・・・・・金属製反応容器、7・・・・・・触媒体
、8・・・・・・マイクロ波遮断用金網、9・・・・・
・温度検出素子、10・・・・・・導波管、If・・・
・・・マイクロ波発振管、12・・・・・・マイクロ波
出力制御回路、13・・・・・・金属製円筒容器、14
・・・・・・多孔質金属構造体、15・・・・・・炭酸
カリウム、16・・・・・・金属アンテナ、18・・・
・・・マイクロ波吸収材料。
Claims (1)
- 金属製反応容器の内部に、ステンレス、アルミニウム
、銅、ニッケルの群から選ばれた多孔質金属構造体表面
に炭酸カリウムを担持し、前記多孔質金属構造体中に、
炭化けい素、フェライト、遷移金属酸化物の群から選ば
れたマイクロ波吸収材料で被覆された金属アンテナを埋
設した触媒体を配設し、前記触媒体の前後に1組のマイ
クロ波遮断用金網、前記金網の外側に1組の温度検出素
子を設け、前記触媒体の一方の端と一方のマイクロ波遮
断用金網の間に導波管を介してマイクロ波発信管を設け
、前記マイクロ波発信管と1組の温度検出素子をマイク
ロ波出力制御回路に電気的に結合した炭素燃焼装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1214478A JPH0378514A (ja) | 1989-08-21 | 1989-08-21 | 炭素燃焼装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1214478A JPH0378514A (ja) | 1989-08-21 | 1989-08-21 | 炭素燃焼装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0378514A true JPH0378514A (ja) | 1991-04-03 |
Family
ID=16656383
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1214478A Pending JPH0378514A (ja) | 1989-08-21 | 1989-08-21 | 炭素燃焼装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0378514A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0572335U (ja) * | 1992-03-06 | 1993-10-05 | 豊田工機株式会社 | 工作機械の配線配管構造 |
US5540886A (en) * | 1992-07-08 | 1996-07-30 | Gossler Feuerfest- Und Isoliertechnik Gmbh | Process and device for thermal treatment of gas, in particular thermal and/or catalytic after-burning of waste gas |
KR100451427B1 (ko) * | 2001-08-31 | 2004-10-06 | 주식회사제4기한국 | 마이크로웨이브를 이용한 디젤 자동차의 배기가스 정화장치 |
CN102852598A (zh) * | 2011-06-29 | 2013-01-02 | 南京辉虎环保科技有限公司 | 附微波之引擎排气滤芯 |
CN106762045A (zh) * | 2016-11-24 | 2017-05-31 | 浙江大学 | 三元催化器微波加热系统 |
JP2019167852A (ja) * | 2018-03-22 | 2019-10-03 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化システム |
-
1989
- 1989-08-21 JP JP1214478A patent/JPH0378514A/ja active Pending
Cited By (6)
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