JPH08290029A - 排ガス処理方法及び排ガス処理装置 - Google Patents
排ガス処理方法及び排ガス処理装置Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0892—Electric or magnetic treatment, e.g. dissociation of noxious components
-
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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
- F01N3/021—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
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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
- F01N3/028—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 using microwaves
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 排ガス中に含まれるすすなどの微粒子を焼却
除去する排ガス処理装置において、マイクロ波によって
フィルタ全体を加熱するのに加え、フィルタの前段部で
排ガスを効率よくプラズマ化し、発生したプラズマによ
ってフィルタを短時間でさらに高温加熱し、フィルタ部
での微粒子焼却効率を高くする。 【構成】 内導体２と外導体３からなる同軸導波管４に
マグネトロン１が接続され、同軸導波管４の一端は、処
理排ガスが通過できるように穴が開けられた金属網６で
終端され、他端は金属網８で終端された半同軸共振器７
となる構造を有し、同軸導波管４の同軸部分には、誘電
体のフィルタ５が充填され、マイクロ波伝達路のインピ
ーダンス整合をとるために誘電体リング１０が挿入さ
れ、プラズマ９によりフィルタ５を加熱する。
除去する排ガス処理装置において、マイクロ波によって
フィルタ全体を加熱するのに加え、フィルタの前段部で
排ガスを効率よくプラズマ化し、発生したプラズマによ
ってフィルタを短時間でさらに高温加熱し、フィルタ部
での微粒子焼却効率を高くする。 【構成】 内導体２と外導体３からなる同軸導波管４に
マグネトロン１が接続され、同軸導波管４の一端は、処
理排ガスが通過できるように穴が開けられた金属網６で
終端され、他端は金属網８で終端された半同軸共振器７
となる構造を有し、同軸導波管４の同軸部分には、誘電
体のフィルタ５が充填され、マイクロ波伝達路のインピ
ーダンス整合をとるために誘電体リング１０が挿入さ
れ、プラズマ９によりフィルタ５を加熱する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、発電プラント用ボイ
ラ、ディーゼルエンジン、ガスタービン、各種燃焼炉、
さらには自動車など各種燃焼機関から排出される排ガス
などに含まれるすすなどの微粒子を燃焼除去する排ガス
処理方法及び排ガス処理装置に関するものである。
ラ、ディーゼルエンジン、ガスタービン、各種燃焼炉、
さらには自動車など各種燃焼機関から排出される排ガス
などに含まれるすすなどの微粒子を燃焼除去する排ガス
処理方法及び排ガス処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、マイクロ波照射によってフィルタ
を加熱し、排ガスに含まれるすす等の微粒子を焼却除去
する装置としては、たとえば特開平３−２４５８０９号
公報、特開平３−２７５１１０号公報、特開平６−１０
７４７６号公報などがある。例えば、特開平６−１０７
４７６号公報について、その基本構成を図５に示す。図
５において、５１は排ガス導入管、５２はマイクロ波発
振器、５３は導波管、５４はエアポンプ、５５は装置の
胴管中心部に断熱材５６を介して装着されたフィルタ
（ＳｉＣ多孔体）、５７はマイクロ波遮蔽板、５８は浄
化ガス排出管、そして５９は温度測定用の熱電対であ
る。この装置に、エンジン低負荷時の排ガスを排ガス導
入管５１から１０分間導入し、含有する微粒子を捕集す
る。つぎに、排ガスの導入を停止し、エアポンプ５４か
ら空気を送入しながらマイクロ波発振器（２．４５ＧＨ
ｚ，１ｋｗ）を作動させてフィルタにマイクロ波を照射
する。照射されたマイクロ波電力によって、フィルタ５
５と微粒子の両方が同時に加熱されるため、焼却速度が
速く、効果的に再生処理することができる。
を加熱し、排ガスに含まれるすす等の微粒子を焼却除去
する装置としては、たとえば特開平３−２４５８０９号
公報、特開平３−２７５１１０号公報、特開平６−１０
７４７６号公報などがある。例えば、特開平６−１０７
４７６号公報について、その基本構成を図５に示す。図
５において、５１は排ガス導入管、５２はマイクロ波発
振器、５３は導波管、５４はエアポンプ、５５は装置の
胴管中心部に断熱材５６を介して装着されたフィルタ
（ＳｉＣ多孔体）、５７はマイクロ波遮蔽板、５８は浄
化ガス排出管、そして５９は温度測定用の熱電対であ
る。この装置に、エンジン低負荷時の排ガスを排ガス導
入管５１から１０分間導入し、含有する微粒子を捕集す
る。つぎに、排ガスの導入を停止し、エアポンプ５４か
ら空気を送入しながらマイクロ波発振器（２．４５ＧＨ
ｚ，１ｋｗ）を作動させてフィルタにマイクロ波を照射
する。照射されたマイクロ波電力によって、フィルタ５
５と微粒子の両方が同時に加熱されるため、焼却速度が
速く、効果的に再生処理することができる。
【０００３】以上のとおり、特定の組織構造と組成性状
を備えるフィルタ（ＳｉＣ多孔体）によって排ガス中に
含まれる微粒子を効率よく捕集することができ、集めら
れた微粒子をマイクロ波吸収による発熱作用で除去再生
できる排ガス浄化フィルタを供給することができる。
を備えるフィルタ（ＳｉＣ多孔体）によって排ガス中に
含まれる微粒子を効率よく捕集することができ、集めら
れた微粒子をマイクロ波吸収による発熱作用で除去再生
できる排ガス浄化フィルタを供給することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、照射されるマイクロ波によってフィルタが
加熱されて、焼却温度に達するまでの時間が長いという
問題点がある。また、マイクロ波を導入する部分が開口
部のみからであり、さらにマイクロ波照射のみによって
充填されているフィルタを加熱するため、フィルタ全体
を高温に加熱できないという問題点がある。したがっ
て、排ガス中に含まれるすすなどの微粒子成分の焼却を
十分に行うことが困難となる。
の構成では、照射されるマイクロ波によってフィルタが
加熱されて、焼却温度に達するまでの時間が長いという
問題点がある。また、マイクロ波を導入する部分が開口
部のみからであり、さらにマイクロ波照射のみによって
充填されているフィルタを加熱するため、フィルタ全体
を高温に加熱できないという問題点がある。したがっ
て、排ガス中に含まれるすすなどの微粒子成分の焼却を
十分に行うことが困難となる。
【０００５】そこで、マイクロ波電力によってフィルタ
自身を加熱するのに加えて、導入された排ガスを効率よ
く励起しプラズマ化することによって、フィルタを高温
に加熱し、排ガス中に含まれるすすなどの微粒子成分を
効率良く焼却することができる排ガス処理装置を提供す
ることを目的とする。
自身を加熱するのに加えて、導入された排ガスを効率よ
く励起しプラズマ化することによって、フィルタを高温
に加熱し、排ガス中に含まれるすすなどの微粒子成分を
効率良く焼却することができる排ガス処理装置を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の排ガス処理方法は、排ガスが供給され、か
つ前記排ガス中に含まれる微粒子を捕集するフィルタの
排ガス供給側で、マイクロ波発生手段から供給されるマ
イクロ波電力によって、前記排ガスをプラズマ化し、発
生したプラズマによって前記フィルタを加熱することに
より、前記フィルタに捕集された微粒子を焼却すること
を特徴とする。
め、本発明の排ガス処理方法は、排ガスが供給され、か
つ前記排ガス中に含まれる微粒子を捕集するフィルタの
排ガス供給側で、マイクロ波発生手段から供給されるマ
イクロ波電力によって、前記排ガスをプラズマ化し、発
生したプラズマによって前記フィルタを加熱することに
より、前記フィルタに捕集された微粒子を焼却すること
を特徴とする。
【０００７】また、前記方法においては、マイクロ波発
生手段から供給されるマイクロ波電力によってフィルタ
全体を加熱することが望ましい。
生手段から供給されるマイクロ波電力によってフィルタ
全体を加熱することが望ましい。
【０００８】また、前記目的を達成するため、本発明の
排ガス処理装置の第１の構成は、内導体と外導体から構
成される同軸導波管と、前記外導体の内側に排ガスを供
給する手段と、前記同軸導波管の排ガス供給側ではマイ
クロ波を遮弊するための第１の遮蔽手段が外導体のみに
接触しており前記内導体の端面と前記第１の遮蔽手段と
の間に空隙が存在する半同軸共振器構造になっており、
前記同軸導波管の他端では前記内導体と前記外導体がマ
イクロ波を遮蔽するための第２の遮蔽手段と接触してお
り、前記第１及び第２の遮蔽手段の間において前記内導
体と前記外導体間に電力を供給するマイクロ波発生手段
と、前記内導体と前記外導体間に充填された誘電体から
なるフィルタを備えたものである。
排ガス処理装置の第１の構成は、内導体と外導体から構
成される同軸導波管と、前記外導体の内側に排ガスを供
給する手段と、前記同軸導波管の排ガス供給側ではマイ
クロ波を遮弊するための第１の遮蔽手段が外導体のみに
接触しており前記内導体の端面と前記第１の遮蔽手段と
の間に空隙が存在する半同軸共振器構造になっており、
前記同軸導波管の他端では前記内導体と前記外導体がマ
イクロ波を遮蔽するための第２の遮蔽手段と接触してお
り、前記第１及び第２の遮蔽手段の間において前記内導
体と前記外導体間に電力を供給するマイクロ波発生手段
と、前記内導体と前記外導体間に充填された誘電体から
なるフィルタを備えたものである。
【０００９】また、本発明の排ガス処理装置の第２の構
成は、円周方向にらせん状の溝が設けられた円筒管と、
前記円筒管内部に排ガスを供給する手段と、前記らせん
状の溝の両側に接続して電力を供給するマイクロ波発生
手段と、前記円筒管の前記らせん状の溝が設けられた内
部に充填された誘電体からなるフィルタとを備えたもの
である。
成は、円周方向にらせん状の溝が設けられた円筒管と、
前記円筒管内部に排ガスを供給する手段と、前記らせん
状の溝の両側に接続して電力を供給するマイクロ波発生
手段と、前記円筒管の前記らせん状の溝が設けられた内
部に充填された誘電体からなるフィルタとを備えたもの
である。
【００１０】また、本発明の排ガス処理装置の第３の構
成は、矩形導波管と、前記矩形導波管に電力を供給する
マイクロ波発生手段と、前記矩形導波管を貫通している
誘電体円筒管と、前記誘電体円筒管の外周を覆っている
金属円筒管と、前記金属円筒管の内部に位置する誘電体
からなるフィルタと、前記誘電体円筒管および前記金属
円筒管に排ガスを供給する手段とを備えたものである。
成は、矩形導波管と、前記矩形導波管に電力を供給する
マイクロ波発生手段と、前記矩形導波管を貫通している
誘電体円筒管と、前記誘電体円筒管の外周を覆っている
金属円筒管と、前記金属円筒管の内部に位置する誘電体
からなるフィルタと、前記誘電体円筒管および前記金属
円筒管に排ガスを供給する手段とを備えたものである。
【００１１】また、本発明の排ガス処理装置の第４の構
成は、排ガス発生手段と、前記排ガス発生手段に連結し
た排気管と、前記排気管に接続されたフィルタと、前記
フィルタにマイクロ波電力を供給するマグネトロンと、
プラズマ着火を行うためのトリガ手段と、前記マグネト
ロンに電力を供給するとともに前記トリガ手段を駆動さ
せるための電源とを備えたものである。
成は、排ガス発生手段と、前記排ガス発生手段に連結し
た排気管と、前記排気管に接続されたフィルタと、前記
フィルタにマイクロ波電力を供給するマグネトロンと、
プラズマ着火を行うためのトリガ手段と、前記マグネト
ロンに電力を供給するとともに前記トリガ手段を駆動さ
せるための電源とを備えたものである。
【００１２】
【作用】本発明によれば、排ガスをフィルタの前段で効
率よく励起しプラズマ化することができ、さらに、生成
したプラズマによって誘電体からなるフィルタ部を高温
に加熱することができる。
率よく励起しプラズマ化することができ、さらに、生成
したプラズマによって誘電体からなるフィルタ部を高温
に加熱することができる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１は本発明にかかる排ガス処理装置の一実施
例を示す断面図である。
明する。図１は本発明にかかる排ガス処理装置の一実施
例を示す断面図である。
【００１４】図１において、１はマグネトロンであり、
マイクロ波電力を発生させるものである。４は同軸導波
管であり、内導体２および外導体３から構成されてい
る。マグネトロン１のアンテナ部には内導体２が接続さ
れている。内導体２は外導体３と共にＴ字形になってお
り、マグネトロン１から供給される電力を伝達する。同
軸導波管４の一端は、マイクロ波電力を遮断し、しかも
排ガスが通過できるようにたとえば穴が開けられた金属
網６によって、外導体３と内導体２の両者に接続して終
端されている。他方はマイクロ波電力を遮断するため
に、たとえば金属網８で外導体３のみと接続して終端さ
れている。このように、半同軸共振器７の構造となり、
伝達されてきたマイクロ波の定在波が発生し、ここで電
界成分が最大となる。同軸導波管４の同軸部分には、誘
電体からなるフィルタ５が充填されている。フィルタ５
は誘電体損を持つため、伝搬するマイクロ波によって全
体が加熱される。また、マグネトロン１から供給された
マイクロ波がフィルタ５へスムーズに伝達するために、
伝達路のインピーダンスの整合をとる目的で誘電体リン
グ１０を挿入している。９はプラズマである。
マイクロ波電力を発生させるものである。４は同軸導波
管であり、内導体２および外導体３から構成されてい
る。マグネトロン１のアンテナ部には内導体２が接続さ
れている。内導体２は外導体３と共にＴ字形になってお
り、マグネトロン１から供給される電力を伝達する。同
軸導波管４の一端は、マイクロ波電力を遮断し、しかも
排ガスが通過できるようにたとえば穴が開けられた金属
網６によって、外導体３と内導体２の両者に接続して終
端されている。他方はマイクロ波電力を遮断するため
に、たとえば金属網８で外導体３のみと接続して終端さ
れている。このように、半同軸共振器７の構造となり、
伝達されてきたマイクロ波の定在波が発生し、ここで電
界成分が最大となる。同軸導波管４の同軸部分には、誘
電体からなるフィルタ５が充填されている。フィルタ５
は誘電体損を持つため、伝搬するマイクロ波によって全
体が加熱される。また、マグネトロン１から供給された
マイクロ波がフィルタ５へスムーズに伝達するために、
伝達路のインピーダンスの整合をとる目的で誘電体リン
グ１０を挿入している。９はプラズマである。
【００１５】以上のような構成を有する排ガス処理装置
において、マグネトロン１から、たとえば２．４５ＧＨ
ｚのマイクロ波電力を、たとえば３００Ｗ導入する。マ
イクロ波は誘電体リング１０を通り、同軸導波管４、フ
ィルタ５を伝搬していく。半同軸共振器７のため、マイ
クロ波の定在波が発生し、ここで電界成分が最大とな
る。このとき、方向Ａより、たとえばすすを含んだ排気
ガスを、たとえば流量１００l／minで導入する。導入さ
れた排ガスは半同軸共振器７構造のために、その内部の
強電界によって、低い電力でプラズマ化する。この放電
は、半同軸共振器７内全体で安定に発生し、酸化性、還
元性の反応に富んだラジカルを豊富に生成する。さら
に、この放電によって、すすなどの微粒子成分が燃焼、
焼却される効果も期待できる。また、このプラズマ９に
よって、後段のフィルタ５の入射面が高温に加熱され
る。加えて、フィルタ中を伝搬しているマイクロ波によ
ってフィルタ５全体が加熱されるため、フィルタ全体が
さらに高温となる。
において、マグネトロン１から、たとえば２．４５ＧＨ
ｚのマイクロ波電力を、たとえば３００Ｗ導入する。マ
イクロ波は誘電体リング１０を通り、同軸導波管４、フ
ィルタ５を伝搬していく。半同軸共振器７のため、マイ
クロ波の定在波が発生し、ここで電界成分が最大とな
る。このとき、方向Ａより、たとえばすすを含んだ排気
ガスを、たとえば流量１００l／minで導入する。導入さ
れた排ガスは半同軸共振器７構造のために、その内部の
強電界によって、低い電力でプラズマ化する。この放電
は、半同軸共振器７内全体で安定に発生し、酸化性、還
元性の反応に富んだラジカルを豊富に生成する。さら
に、この放電によって、すすなどの微粒子成分が燃焼、
焼却される効果も期待できる。また、このプラズマ９に
よって、後段のフィルタ５の入射面が高温に加熱され
る。加えて、フィルタ中を伝搬しているマイクロ波によ
ってフィルタ５全体が加熱されるため、フィルタ全体が
さらに高温となる。
【００１６】このように本実施例では、同軸導波管内を
伝搬するマイクロ波によってフィルタ全体が加熱される
のに加え、フィルタの前段で発生させたプラズマによっ
て、短時間で、より高温に加熱することができる。従っ
て、フィルタに捕獲されたすすなどの微粒子成分が、高
効率に焼却除去される。
伝搬するマイクロ波によってフィルタ全体が加熱される
のに加え、フィルタの前段で発生させたプラズマによっ
て、短時間で、より高温に加熱することができる。従っ
て、フィルタに捕獲されたすすなどの微粒子成分が、高
効率に焼却除去される。
【００１７】以下、本発明の第２の実施例について、図
面を参照しながら説明する。図２は本発明にかかる排ガ
ス処理装置の第２の実施例を示す断面図である。
面を参照しながら説明する。図２は本発明にかかる排ガ
ス処理装置の第２の実施例を示す断面図である。
【００１８】図２において、１１はマグネトロンであ
り、マイクロ波電力を発生させるものである。１２は円
筒管であり、表面にはスリット型ヘリカルアンテナ１３
が設けられている。スリット型ヘリカルアンテナ１３は
らせん状のスリットを円筒管１２の表面に切ったもので
あり、マグネトロン１１から供給されるマイクロ波をこ
のスリットから放射するものである。マグネトロン１１
のアンテナ部とアース部はこのスリット型ヘリカルアン
テナ１３のスリットの両端に接続されている。また、マ
イクロ波が円筒管１２の外部へ漏洩しないように、誘電
体円筒管１６および金属円筒管１７によって電磁遮弊を
行っている。なお、本実施例では、誘電体円筒管１６お
よび金属円筒管１７を用いたが、マイクロ波を外部へ漏
洩させない構造であればこれに限るものではない。円筒
管１２のスリット型ヘリカルアンテナ１３の内側には、
誘電体からなるフィルタ１４が充填されている。フィル
タ１４は誘電体損をもつため、スリット型ヘリカルアン
テナ１３から放射されるマイクロ波によって外周から加
熱される。なお、１５はプラズマである。
り、マイクロ波電力を発生させるものである。１２は円
筒管であり、表面にはスリット型ヘリカルアンテナ１３
が設けられている。スリット型ヘリカルアンテナ１３は
らせん状のスリットを円筒管１２の表面に切ったもので
あり、マグネトロン１１から供給されるマイクロ波をこ
のスリットから放射するものである。マグネトロン１１
のアンテナ部とアース部はこのスリット型ヘリカルアン
テナ１３のスリットの両端に接続されている。また、マ
イクロ波が円筒管１２の外部へ漏洩しないように、誘電
体円筒管１６および金属円筒管１７によって電磁遮弊を
行っている。なお、本実施例では、誘電体円筒管１６お
よび金属円筒管１７を用いたが、マイクロ波を外部へ漏
洩させない構造であればこれに限るものではない。円筒
管１２のスリット型ヘリカルアンテナ１３の内側には、
誘電体からなるフィルタ１４が充填されている。フィル
タ１４は誘電体損をもつため、スリット型ヘリカルアン
テナ１３から放射されるマイクロ波によって外周から加
熱される。なお、１５はプラズマである。
【００１９】以上のような構成の排ガス処理装置におい
て、マグネトロン１１から、たとえば２．４５ＧＨｚの
マイクロ波電力を、たとえば３００Ｗ導入する。マイク
ロ波はスリット型ヘリカルアンテナ１３を伝搬しながら
放射される。同時に、円筒管１２内部空間へ放射され
る。このとき、方向Ａより、たとえばすすを含んだ排気
ガスを、たとえば流量１００l/minで導入する。
て、マグネトロン１１から、たとえば２．４５ＧＨｚの
マイクロ波電力を、たとえば３００Ｗ導入する。マイク
ロ波はスリット型ヘリカルアンテナ１３を伝搬しながら
放射される。同時に、円筒管１２内部空間へ放射され
る。このとき、方向Ａより、たとえばすすを含んだ排気
ガスを、たとえば流量１００l/minで導入する。
【００２０】導入された排ガスはフィルタ１４の前段の
空間でスリット型ヘリカルアンテナ１３からの電界によ
って、プラズマ化する。この放電は、フィルタ１４の前
段の空間全体で安定に発生し、酸化性、還元性の反応に
富んだラジカルを豊富に生成する。さらに、この放電に
よって、すすなどの成分が焼却される効果も期待でき
る。また、このプラズマ１５により後段のフィルタ１４
の入射面が高温に加熱される。加えて、スリット型ヘリ
カルアンテナ１３から放射されるマイクロ波によってフ
ィルタ１４全体が外周から加熱されるため、より高温と
なる。
空間でスリット型ヘリカルアンテナ１３からの電界によ
って、プラズマ化する。この放電は、フィルタ１４の前
段の空間全体で安定に発生し、酸化性、還元性の反応に
富んだラジカルを豊富に生成する。さらに、この放電に
よって、すすなどの成分が焼却される効果も期待でき
る。また、このプラズマ１５により後段のフィルタ１４
の入射面が高温に加熱される。加えて、スリット型ヘリ
カルアンテナ１３から放射されるマイクロ波によってフ
ィルタ１４全体が外周から加熱されるため、より高温と
なる。
【００２１】このように本実施例では、アンテナから放
射されるマイクロ波によってフィルタ全体が加熱される
のに加え、フィルタの前段で発生させたプラズマ１５に
よって、短時間に、より高温に加熱することができる。
従って、フィルタに捕獲されたすすなどの微粒子成分
が、高効率に焼却除去される。
射されるマイクロ波によってフィルタ全体が加熱される
のに加え、フィルタの前段で発生させたプラズマ１５に
よって、短時間に、より高温に加熱することができる。
従って、フィルタに捕獲されたすすなどの微粒子成分
が、高効率に焼却除去される。
【００２２】以下、本発明の第３の実施例について説明
する。図３は本発明にかかる排ガス処理装置の第３の実
施例を示す断面図である。
する。図３は本発明にかかる排ガス処理装置の第３の実
施例を示す断面図である。
【００２３】図３において、２１はマグネトロンであ
り、マイクロ波電力を発生させるものである。２２は矩
形導波管であり、マグネトロン２１から供給される電力
を伝達する。２３は誘電体からなる円筒管であり、矩形
導波管２２を貫通する構造になっている。誘電体円筒管
２３を覆うように金属円筒管２４が接続されている。金
属円筒管２４の内部には誘電体からなるフィルタ２５が
充填されている。マグネトロン２１から供給されたマイ
クロ波は矩形導波管２２を通り、誘電体円筒管２３へ伝
達される。マイクロ波は誘電体円筒管２３の内部及び表
面を進行波として伝達し、フィルタ２５へ供給される。
フィルタ２５は誘電体損をもつため、伝搬するマイクロ
波によって周囲から加熱される。なお、２６はプラズマ
である。
り、マイクロ波電力を発生させるものである。２２は矩
形導波管であり、マグネトロン２１から供給される電力
を伝達する。２３は誘電体からなる円筒管であり、矩形
導波管２２を貫通する構造になっている。誘電体円筒管
２３を覆うように金属円筒管２４が接続されている。金
属円筒管２４の内部には誘電体からなるフィルタ２５が
充填されている。マグネトロン２１から供給されたマイ
クロ波は矩形導波管２２を通り、誘電体円筒管２３へ伝
達される。マイクロ波は誘電体円筒管２３の内部及び表
面を進行波として伝達し、フィルタ２５へ供給される。
フィルタ２５は誘電体損をもつため、伝搬するマイクロ
波によって周囲から加熱される。なお、２６はプラズマ
である。
【００２４】以上のような構成を有する排ガス処理装置
において、マグネトロン２１から、たとえば２．４５Ｇ
Ｈｚのマイクロ波電力を、たとえば３００Ｗ導入する。
このとき、方向Ａより、たとえばすすを含んだ排気ガス
を、たとえば流量１００ｌ／min で導入する。導入され
た排ガスは誘電体円筒管２３の表面電界によって、プラ
ズマ化する。プラズマ２６は、誘電体円筒管２３に沿っ
て方向Ａに長く生成する。従って、処理ガスが大流量の
場合でも、安定に放電できる特徴を持つ。この放電は、
酸化性、還元性の反応に富んだラジカルを豊富に生成す
る。さらに、この放電によって、すすなどの成分が焼却
される効果も期待できる。また、このプラズマにより後
段のフィルタ２５の入射面が高温に加熱される。
において、マグネトロン２１から、たとえば２．４５Ｇ
Ｈｚのマイクロ波電力を、たとえば３００Ｗ導入する。
このとき、方向Ａより、たとえばすすを含んだ排気ガス
を、たとえば流量１００ｌ／min で導入する。導入され
た排ガスは誘電体円筒管２３の表面電界によって、プラ
ズマ化する。プラズマ２６は、誘電体円筒管２３に沿っ
て方向Ａに長く生成する。従って、処理ガスが大流量の
場合でも、安定に放電できる特徴を持つ。この放電は、
酸化性、還元性の反応に富んだラジカルを豊富に生成す
る。さらに、この放電によって、すすなどの成分が焼却
される効果も期待できる。また、このプラズマにより後
段のフィルタ２５の入射面が高温に加熱される。
【００２５】このように本実施例では、フィルタの前段
で排ガスをプラズマ化し、発生したプラズマによって、
フィルタを短時間で高温に加熱することができる。従っ
て、フィルタに捕獲されたすすなどの微粒子成分が、高
効率に焼却除去される。
で排ガスをプラズマ化し、発生したプラズマによって、
フィルタを短時間で高温に加熱することができる。従っ
て、フィルタに捕獲されたすすなどの微粒子成分が、高
効率に焼却除去される。
【００２６】図４は本発明にかかる排ガス処理装置の第
４の実施例を示す構成図である。実施例１〜３で述べら
れた排ガス処理装置は、たとえば排ガス発生手段４０
（例えばディーゼルエンジン等）に連結され、図４に示
すようなシステムとなる。フィルタ４２を排ガス発生手
段４０に連結する排気管４１の経路内部に介在させる。
フィルタ４２にマイクロ波を供給するマグネトロン４４
と、プラズマの着火を行うためのトリガ手段４６が接続
されている。また、４５は電源であり、マグネトロン４
４に電力を供給し、かつトリガ手段４６を駆動するため
のものである。電源４５は他からの電力を供給するので
はなく、たとえば車載用の装置であれば、バッテリーな
どから電力変換を行って（図示せず）用いている。な
お、トリガ手段４６は必ずしも別の装置である必要はな
く、プラズマ着火を行う制御であってもよい。
４の実施例を示す構成図である。実施例１〜３で述べら
れた排ガス処理装置は、たとえば排ガス発生手段４０
（例えばディーゼルエンジン等）に連結され、図４に示
すようなシステムとなる。フィルタ４２を排ガス発生手
段４０に連結する排気管４１の経路内部に介在させる。
フィルタ４２にマイクロ波を供給するマグネトロン４４
と、プラズマの着火を行うためのトリガ手段４６が接続
されている。また、４５は電源であり、マグネトロン４
４に電力を供給し、かつトリガ手段４６を駆動するため
のものである。電源４５は他からの電力を供給するので
はなく、たとえば車載用の装置であれば、バッテリーな
どから電力変換を行って（図示せず）用いている。な
お、トリガ手段４６は必ずしも別の装置である必要はな
く、プラズマ着火を行う制御であってもよい。
【００２７】尚、本実施例１〜４では示さなかったが、
他の排ガス処理装置（ＮＯx、ＳＯx等の分解処理を行う
触媒の加熱手段）に対しても適用可能である。
他の排ガス処理装置（ＮＯx、ＳＯx等の分解処理を行う
触媒の加熱手段）に対しても適用可能である。
【００２８】
【発明の効果】以上のように本発明は、マイクロ波によ
ってフィルタ全体を加熱するのに加えて、排ガスをフィ
ルタの前段で効率よくプラズマ化し、発生したプラズマ
によってフィルタを加熱するため、短時間でさらに高温
化することができる。
ってフィルタ全体を加熱するのに加えて、排ガスをフィ
ルタの前段で効率よくプラズマ化し、発生したプラズマ
によってフィルタを加熱するため、短時間でさらに高温
化することができる。
【００２９】この結果、たとえばすすなどの微粒子成分
を含んだ排ガスなどに対して、フィルタで捕獲したすす
などの焼却を促進し、分解除去効率を高くすることがで
きるなど優れた効果を得ることができる。
を含んだ排ガスなどに対して、フィルタで捕獲したすす
などの焼却を促進し、分解除去効率を高くすることがで
きるなど優れた効果を得ることができる。
【図１】本発明の実施例１における排ガス処理装置の断
面図
面図
【図２】本発明の実施例２における排ガス処理装置の断
面図
面図
【図３】本発明の実施例３における排ガス処理装置の断
面図
面図
【図４】本発明の実施例４における排ガス処理装置の構
成図
成図
【図５】従来の排ガス処理装置の断面図
１ マグネトロン ４ 同軸導波管 ５ フィルタ ６ 金属網 ７ 半同軸共振器 ８ 金属網 ９ プラズマ １０ 誘電体リング １１ マグネトロン １２ 円筒管 １３ スリット型ヘリカルアンテナ １４、２５ フィルタ １５ プラズマ １６、２３ 誘電体円筒管 １７、２４ 金属円筒管 ２１ マグネトロン ２２ 矩形導波管 ２６ プラズマ ４０ 排ガス発生手段 ４１ 排気管 ４２ フィルタ ４４ マグネトロン ４５ 電源 ４６ トリガ手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水口 信一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 野村 登 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】排ガス中に含まれる微粒子を捕集するフィ
ルタに排ガスを供給するとともに、マイクロ波発生手段
から供給されるマイクロ波電力によって、前記フィルタ
の排ガス供給側で排ガスをプラズマ化し、発生したプラ
ズマによって前記フィルタを加熱することにより、前記
フィルタに捕集された微粒子を焼却することを特徴とす
る排ガス処理方法。 - 【請求項２】マイクロ波発生手段から供給されるマイク
ロ波電力によってフィルタ全体を加熱する請求項１記載
の排ガス処理方法。 - 【請求項３】内導体と外導体から構成される同軸導波管
と、前記外導体の内側に排ガスを供給する手段と、前記
同軸導波管の排ガス供給側ではマイクロ波を遮弊するた
めの第１の遮蔽手段が前記外導体のみに接触しており前
記内導体の端面と前記第１の遮蔽手段との間に空隙が存
在する半同軸共振器構造になっており、前記同軸導波管
の他端では前記内導体と前記外導体がマイクロ波を遮蔽
するための第２の遮蔽手段と接触しており、前記第１及
び第２の遮蔽手段の間において前記内導体と前記外導体
間に電力を供給するマイクロ波発生手段と、前記内導体
と前記外導体間に充填された誘電体からなるフィルタと
を備えた排ガス処理装置。 - 【請求項４】円周方向にらせん状の溝が設けられた円筒
管と、前記円筒管内部に排ガスを供給する手段と、前記
らせん状の溝の両側に接続して電力を供給するマイクロ
波発生手段と、前記円筒管の前記らせん状の溝が設けら
れた内部に充填された誘電体からなるフィルタとを備え
た排ガス処理装置。 - 【請求項５】矩形導波管と、前記矩形導波管に電力を供
給するマイクロ波発生手段と、前記矩形導波管を貫通し
ている誘電体円筒管と、前記誘電体円筒管の外周を覆っ
ている金属円筒管と、前記金属円筒管の内部に位置する
誘電体からなるフィルタと、前記誘電体円筒管および前
記金属円筒管に排ガスを供給する手段を備えた排ガス処
理装置。 - 【請求項６】排ガス発生手段と、前記排ガス発生手段に
連結した排気管と、前記排気管に接続されたフィルタ
と、前記フィルタにマイクロ波電力を供給するマグネト
ロンと、プラズマ着火を行うためのトリガ手段と、前記
マグネトロンに電力を供給するとともに前記トリガ手段
を駆動させるための電源とを備えた排ガス処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9820695A JPH08290029A (ja) | 1995-04-24 | 1995-04-24 | 排ガス処理方法及び排ガス処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9820695A JPH08290029A (ja) | 1995-04-24 | 1995-04-24 | 排ガス処理方法及び排ガス処理装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08290029A true JPH08290029A (ja) | 1996-11-05 |
Family
ID=14213523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9820695A Pending JPH08290029A (ja) | 1995-04-24 | 1995-04-24 | 排ガス処理方法及び排ガス処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08290029A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002339731A (ja) * | 2001-05-18 | 2002-11-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | エンジン排ガスの処理方法およびその装置 |
| EP1400276A1 (de) * | 2002-09-17 | 2004-03-24 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Vorrichtung und Verfahren zur Aufbereitung eines Filters |
| JP2006097476A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Nobuyasu Kondo | 排気ガス浄化フィルタ |
| KR101897802B1 (ko) * | 2017-06-09 | 2018-09-13 | 한국화학연구원 | 아산화질소 함유 기체화합물의 고주파 유도 열분해 장치 |
| WO2022181149A1 (ja) * | 2021-02-25 | 2022-09-01 | 富士電機株式会社 | 電気集塵装置 |
-
1995
- 1995-04-24 JP JP9820695A patent/JPH08290029A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002339731A (ja) * | 2001-05-18 | 2002-11-27 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | エンジン排ガスの処理方法およびその装置 |
| JP4672180B2 (ja) * | 2001-05-18 | 2011-04-20 | 三菱重工業株式会社 | エンジン排ガスの処理方法およびその装置 |
| EP1400276A1 (de) * | 2002-09-17 | 2004-03-24 | Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. | Vorrichtung und Verfahren zur Aufbereitung eines Filters |
| JP2006097476A (ja) * | 2004-09-28 | 2006-04-13 | Nobuyasu Kondo | 排気ガス浄化フィルタ |
| KR101897802B1 (ko) * | 2017-06-09 | 2018-09-13 | 한국화학연구원 | 아산화질소 함유 기체화합물의 고주파 유도 열분해 장치 |
| WO2018225980A1 (ko) * | 2017-06-09 | 2018-12-13 | 한국화학연구원 | 아산화질소 함유 기체화합물의 고주파 유도 열분해 장치 |
| WO2022181149A1 (ja) * | 2021-02-25 | 2022-09-01 | 富士電機株式会社 | 電気集塵装置 |
| CN116056793A (zh) * | 2021-02-25 | 2023-05-02 | 富士电机株式会社 | 电气集尘装置 |
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