JPH10169431A - 排ガス処理装置 - Google Patents
排ガス処理装置Info
- Publication number
- JPH10169431A JPH10169431A JP8352160A JP35216096A JPH10169431A JP H10169431 A JPH10169431 A JP H10169431A JP 8352160 A JP8352160 A JP 8352160A JP 35216096 A JP35216096 A JP 35216096A JP H10169431 A JPH10169431 A JP H10169431A
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- Japan
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- exhaust gas
- plasma generator
- generator
- engine
- nox catalyst
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- Pending
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Classifications
-
- 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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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 プラズマ発生装置を利用して、エンジンの排
ガスを常時浄化できるようにする。 【解決手段】 ディーゼルエンジン1の排ガス路2に、
マフラ3、排ガス冷却装置4、及び、浄化装置5が順次
設置され、浄化装置5内には排ガスの上流側から放電プ
ラズマ発生装置及びNOx触媒装置が連続的に配置され
ると共に、コントロールユニット7により高電圧発生器
10及びパルス発生器11が制御されて、放電プラズマ
発生装置内にコロナ放電が起こされ、排ガス中のNOx
が放電プラズマ発生装置及びNOx触媒装置によりN2
、O2 等に変換されて、排ガスが浄化される。
ガスを常時浄化できるようにする。 【解決手段】 ディーゼルエンジン1の排ガス路2に、
マフラ3、排ガス冷却装置4、及び、浄化装置5が順次
設置され、浄化装置5内には排ガスの上流側から放電プ
ラズマ発生装置及びNOx触媒装置が連続的に配置され
ると共に、コントロールユニット7により高電圧発生器
10及びパルス発生器11が制御されて、放電プラズマ
発生装置内にコロナ放電が起こされ、排ガス中のNOx
が放電プラズマ発生装置及びNOx触媒装置によりN2
、O2 等に変換されて、排ガスが浄化される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン等の排ガ
ス処理装置、とくに、プラズマ発生装置を利用したディ
ーゼルエンジンにおける排ガス処理装置に関する。
ス処理装置、とくに、プラズマ発生装置を利用したディ
ーゼルエンジンにおける排ガス処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の自動車用排ガス処理装置は、特開
平6−335621号公報に例示されているように、エ
ンジンの排気ラインにプラズマ処理装置を挿入し、プラ
ズマ処理装置の下流側に触媒式浄化装置を接続して、エ
ンジンの排ガス温度が低いエンジン始動時、及び、触媒
式浄化装置のみでは排ガスの処理能力を越える自動車の
加速時に限ってプラズマ処理装置を作動させて、プラズ
マ処理装置により排ガスを浄化させる一方、それ以外の
場合にはプラズマ処理装置の作動を停止させて、触媒式
浄化装置のみにより排ガスを浄化させるようにしてい
る。
平6−335621号公報に例示されているように、エ
ンジンの排気ラインにプラズマ処理装置を挿入し、プラ
ズマ処理装置の下流側に触媒式浄化装置を接続して、エ
ンジンの排ガス温度が低いエンジン始動時、及び、触媒
式浄化装置のみでは排ガスの処理能力を越える自動車の
加速時に限ってプラズマ処理装置を作動させて、プラズ
マ処理装置により排ガスを浄化させる一方、それ以外の
場合にはプラズマ処理装置の作動を停止させて、触媒式
浄化装置のみにより排ガスを浄化させるようにしてい
る。
【0003】しかしながら、この装置では、エンジンの
通常運転時にプラズマ処理装置の作動が停止させられ
て、触媒式浄化装置により排ガスが浄化され、従って、
排ガスの浄化作用が触媒式浄化装置に限定されているの
で、排ガスを十分に浄化するためには還元剤添加等の触
媒活性化手段が必要となり、また、プラズマ処理装置は
高温下でスパーク放電を起こしやすくて、プラズマを持
続させにくいため、プラズマ処理装置に高温の排ガスが
流入すると、プラズマとしての排ガスの活性化が阻害さ
れて、プラズマ処理装置での排ガス浄化機能が大幅に低
下するので、排ガスの浄化は触媒式浄化装置によっての
み行わなければならなくなる。
通常運転時にプラズマ処理装置の作動が停止させられ
て、触媒式浄化装置により排ガスが浄化され、従って、
排ガスの浄化作用が触媒式浄化装置に限定されているの
で、排ガスを十分に浄化するためには還元剤添加等の触
媒活性化手段が必要となり、また、プラズマ処理装置は
高温下でスパーク放電を起こしやすくて、プラズマを持
続させにくいため、プラズマ処理装置に高温の排ガスが
流入すると、プラズマとしての排ガスの活性化が阻害さ
れて、プラズマ処理装置での排ガス浄化機能が大幅に低
下するので、排ガスの浄化は触媒式浄化装置によっての
み行わなければならなくなる。
【0004】さらに、酸化触媒や三元触媒では排ガス中
に酸素が存在するとNOxの低減が不可能になると共
に、NOx触媒によるNOxの効果的な低減には排ガス
中にHC成分を必要とするため、排ガスの酸素濃度が比
較的高く、かつ、排ガス中にHC成分が比較的少ないデ
ィーゼルエンジンに対しては、上記装置は事実上利用で
きない不具合がある。
に酸素が存在するとNOxの低減が不可能になると共
に、NOx触媒によるNOxの効果的な低減には排ガス
中にHC成分を必要とするため、排ガスの酸素濃度が比
較的高く、かつ、排ガス中にHC成分が比較的少ないデ
ィーゼルエンジンに対しては、上記装置は事実上利用で
きない不具合がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、プラズマ発
生装置を利用して、エンジン等の排ガスを常時浄化でき
ると共に、ディーゼルエンジンの排ガスをも浄化できる
装置を提供しようとするものである。
生装置を利用して、エンジン等の排ガスを常時浄化でき
ると共に、ディーゼルエンジンの排ガスをも浄化できる
装置を提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】このため、本発明にかか
る排ガス処理装置は、エンジン等の排ガス路中に、排ガ
スの上流側からプラズマ発生装置及びNOx触媒装置が
連続して設置され、上記プラズマ発生装置の排ガス上流
側に排ガス冷却装置が配置されている。
る排ガス処理装置は、エンジン等の排ガス路中に、排ガ
スの上流側からプラズマ発生装置及びNOx触媒装置が
連続して設置され、上記プラズマ発生装置の排ガス上流
側に排ガス冷却装置が配置されている。
【0007】すなわち、排ガス源であるエンジン等の運
転状態等に関係なく、排ガス冷却装置により常に比較的
低温となった排ガスがプラズマ発生装置に送給されるた
め、プラズマ発生装置を常時効果的に作動させて、発生
したコロナ放電により排ガス成分がプラズマとして活性
化されるので、排ガスを確実に浄化させることができ、
さらに、プラズマとして活性化された排ガス成分は、プ
ラズマ発生装置に連続して設置されたNOx触媒装置へ
流入することにより、同触媒装置内のNOx触媒によっ
ても効果的に浄化されるので、排ガスを常に効率よく浄
化することができる。
転状態等に関係なく、排ガス冷却装置により常に比較的
低温となった排ガスがプラズマ発生装置に送給されるた
め、プラズマ発生装置を常時効果的に作動させて、発生
したコロナ放電により排ガス成分がプラズマとして活性
化されるので、排ガスを確実に浄化させることができ、
さらに、プラズマとして活性化された排ガス成分は、プ
ラズマ発生装置に連続して設置されたNOx触媒装置へ
流入することにより、同触媒装置内のNOx触媒によっ
ても効果的に浄化されるので、排ガスを常に効率よく浄
化することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図面に示す本発明の実施形
態例について説明する。図1において、車両に搭載され
たディーゼルエンジン1の排ガス路2には、排ガスの上
流側から順次、マフラ3、排ガス冷却装置4、及び、浄
化装置5が設置され、破線で示されているように、ディ
ーゼルエンジン1の冷却水がディーゼルエンジン1から
ラジエータ6を経て排ガス冷却装置4へ供給され、排ガ
スを冷却した後、ラジエータ6を経てディーゼルエンジ
ン1へ戻されている一方、ディーゼルエンジン1の負荷
信号F及び回転数信号Nと、浄化装置5入口の排ガス温
度もしくは浄化装置5内におけるNOx触媒温度の信号
Tとがそれぞれコントロールユニット7へ送られると共
に、バッテリ8と浄化装置5とを接続する電気回路9中
に配置された高電圧発生器10及びパルス発振器11に
コントロールユニット7からそれぞれ制御信号が送られ
て、それらの作動が制御されるように構成されている。
態例について説明する。図1において、車両に搭載され
たディーゼルエンジン1の排ガス路2には、排ガスの上
流側から順次、マフラ3、排ガス冷却装置4、及び、浄
化装置5が設置され、破線で示されているように、ディ
ーゼルエンジン1の冷却水がディーゼルエンジン1から
ラジエータ6を経て排ガス冷却装置4へ供給され、排ガ
スを冷却した後、ラジエータ6を経てディーゼルエンジ
ン1へ戻されている一方、ディーゼルエンジン1の負荷
信号F及び回転数信号Nと、浄化装置5入口の排ガス温
度もしくは浄化装置5内におけるNOx触媒温度の信号
Tとがそれぞれコントロールユニット7へ送られると共
に、バッテリ8と浄化装置5とを接続する電気回路9中
に配置された高電圧発生器10及びパルス発振器11に
コントロールユニット7からそれぞれ制御信号が送られ
て、それらの作動が制御されるように構成されている。
【0009】排ガス冷却装置4は、図2〜図4に示され
ているように、それぞれ多数の偏平な排ガス通路12及
び冷却水通路13が交互に重ね合わされた多層構造とな
っていて、排ガス通路12内及び冷却水通路13内には
それぞれ波型のフィン14が設けられ、排ガス通路12
内における排ガスの流れと冷却水通路13内における冷
却水の流れとが互いにほぼ逆方向となるように構成さ
れ、排ガス通路12内の排ガスが冷却水通路13内の冷
却水により冷却されている。
ているように、それぞれ多数の偏平な排ガス通路12及
び冷却水通路13が交互に重ね合わされた多層構造とな
っていて、排ガス通路12内及び冷却水通路13内には
それぞれ波型のフィン14が設けられ、排ガス通路12
内における排ガスの流れと冷却水通路13内における冷
却水の流れとが互いにほぼ逆方向となるように構成さ
れ、排ガス通路12内の排ガスが冷却水通路13内の冷
却水により冷却されている。
【0010】また、浄化装置5は、図5に示されている
ように、メタルケース15内へ一体的に連続して配置さ
れた放電プラズマ発生装置16及びNOx触媒装置17
からなり、放電プラズマ発生装置16は、円筒状電極で
あるメタルケース15の中心部に碍子18により保持さ
れた棒状の放電電極19が配置されて、高電圧発生器1
0及びパルス発振器11に対するコントロールユニット
7からの制御信号に基づき、両電極間に高周波の高電圧
パルスを印加することによりコロナ放電を発生させ、ガ
ス分子の効果的な電離によってプラズマ化を行わせるこ
とができるようになっている。
ように、メタルケース15内へ一体的に連続して配置さ
れた放電プラズマ発生装置16及びNOx触媒装置17
からなり、放電プラズマ発生装置16は、円筒状電極で
あるメタルケース15の中心部に碍子18により保持さ
れた棒状の放電電極19が配置されて、高電圧発生器1
0及びパルス発振器11に対するコントロールユニット
7からの制御信号に基づき、両電極間に高周波の高電圧
パルスを印加することによりコロナ放電を発生させ、ガ
ス分子の効果的な電離によってプラズマ化を行わせるこ
とができるようになっている。
【0011】上記装置において、ディーゼルエンジン1
から排出された排ガスは、ディーゼルエンジン1の運転
状態に関係なくマフラ3及び排ガス冷却装置4により常
時冷却されて、450°C以下の比較的低温となった
後、放電プラズマ発生装置16へ送給される一方、ディ
ーゼルエンジン1の運転状態に基づき排ガス中の含有N
Ox量に応じたコントロールユニット7からの制御信号
により、高電圧発生器10及びパルス発振器11から高
周波の高電圧パルスが放電プラズマ発生装置16の円筒
状電極15及び放電電極19間に印加されるので、両電
極間の比較的広範囲にわたってコロナ放電が持続され、
従って、排ガス中に含まれたNO及びNO2 がコロナ放
電によりプラズマとして活性化され、それぞれ活性の高
いNO2 に変ると同時に、排ガス中に含まれたわずかの
HCも十分に活性化される。
から排出された排ガスは、ディーゼルエンジン1の運転
状態に関係なくマフラ3及び排ガス冷却装置4により常
時冷却されて、450°C以下の比較的低温となった
後、放電プラズマ発生装置16へ送給される一方、ディ
ーゼルエンジン1の運転状態に基づき排ガス中の含有N
Ox量に応じたコントロールユニット7からの制御信号
により、高電圧発生器10及びパルス発振器11から高
周波の高電圧パルスが放電プラズマ発生装置16の円筒
状電極15及び放電電極19間に印加されるので、両電
極間の比較的広範囲にわたってコロナ放電が持続され、
従って、排ガス中に含まれたNO及びNO2 がコロナ放
電によりプラズマとして活性化され、それぞれ活性の高
いNO2 に変ると同時に、排ガス中に含まれたわずかの
HCも十分に活性化される。
【0012】これらのNO2 及びHCは高い活性を維持
したまま後続のNOx触媒装置17へ流入すると共に、
触媒装置17内のNOx触媒自体も帯電により触媒作用
が活性化されているので、上記NO2 及びHCは容易に
N2 、CO2 、H2 Oへ変換されて、排ガスが浄化され
ることとなる。
したまま後続のNOx触媒装置17へ流入すると共に、
触媒装置17内のNOx触媒自体も帯電により触媒作用
が活性化されているので、上記NO2 及びHCは容易に
N2 、CO2 、H2 Oへ変換されて、排ガスが浄化され
ることとなる。
【0013】すなわち、放電プラズマ発生装置16及び
NOx触媒装置17がメタルケース15内に一体化され
ていて、コロナ放電によりプラズマとなったNO及びN
O2がそれぞれ活性の高いNO2 に変ると、そのNO2
が直ちにNOx触媒装置17へ流入するため、NO2 は
その活性が失われることなくNOx触媒により効率よく
無害ガスへと変換され、従って、浄化装置5は非常に優
れた排ガスの浄化作用を果たすことができる。
NOx触媒装置17がメタルケース15内に一体化され
ていて、コロナ放電によりプラズマとなったNO及びN
O2がそれぞれ活性の高いNO2 に変ると、そのNO2
が直ちにNOx触媒装置17へ流入するため、NO2 は
その活性が失われることなくNOx触媒により効率よく
無害ガスへと変換され、従って、浄化装置5は非常に優
れた排ガスの浄化作用を果たすことができる。
【0014】また、排ガス中に含まれたわずかのHC成
分も放電プラズマ発生装置16により十分に活性化され
て、触媒装置17におけるNOx触媒の触媒機能を容易
に高めることが可能となり、排ガス中に軽油等のHC成
分をとくに添加する必要性をなくすことができるので、
ディーゼルエンジン1の燃費低下を防止することができ
る。
分も放電プラズマ発生装置16により十分に活性化され
て、触媒装置17におけるNOx触媒の触媒機能を容易
に高めることが可能となり、排ガス中に軽油等のHC成
分をとくに添加する必要性をなくすことができるので、
ディーゼルエンジン1の燃費低下を防止することができ
る。
【0015】さらに、放電プラズマ発生装置16へ送給
される排ガスは、マフラ3に加えて排ガス冷却装置4に
よっても積極的に常時冷却されて、比較的低温となって
いるため、放電プラズマ発生装置16も比較的低温に保
持されて、放電プラズマ発生装置16内にスパーク放電
が発生することは確実に抑制できるので、スパーク放電
による過電流の心配をなくして電力消費を低減させうる
と共に、放電プラズマ発生装置16の作動信頼性を容易
に高めることができる利点がある。
される排ガスは、マフラ3に加えて排ガス冷却装置4に
よっても積極的に常時冷却されて、比較的低温となって
いるため、放電プラズマ発生装置16も比較的低温に保
持されて、放電プラズマ発生装置16内にスパーク放電
が発生することは確実に抑制できるので、スパーク放電
による過電流の心配をなくして電力消費を低減させうる
と共に、放電プラズマ発生装置16の作動信頼性を容易
に高めることができる利点がある。
【0016】なお、上記実施形態例においては、放電プ
ラズマ発生装置へ送給される排ガスがマフラとエンジン
冷却水による冷却装置とによって二重に冷却されている
が、排ガスの冷却作用が十分であるならば、上記のいず
れかを省略することも可能であり、また、上記各実施形
態例におけるディーゼルエンジンをガソリンエンジンに
代えても、それぞれ上記各実施形態例と同様な作用効果
を奏することができるのはいうまでもない。
ラズマ発生装置へ送給される排ガスがマフラとエンジン
冷却水による冷却装置とによって二重に冷却されている
が、排ガスの冷却作用が十分であるならば、上記のいず
れかを省略することも可能であり、また、上記各実施形
態例におけるディーゼルエンジンをガソリンエンジンに
代えても、それぞれ上記各実施形態例と同様な作用効果
を奏することができるのはいうまでもない。
【0017】
【発明の効果】本発明にかかる排ガス処理装置にあって
は、排ガス源であるエンジン等の運転状態等に関係な
く、排ガス冷却装置により常に比較的低温となった排ガ
スがプラズマ発生装置に送給されるため、プラズマ発生
装置を常時効果的に作動させて、発生したコロナ放電に
より排ガス成分がプラズマとして活性化されるので、排
ガスを確実に浄化させることができ、さらに、プラズマ
として活性化された排ガス成分は、プラズマ発生装置に
連続して設置されたNOx触媒装置へ流入することによ
り、同触媒装置内のNOx触媒によっても効果的に浄化
されるので、排ガスを常に効率よく浄化することができ
る長所がある。
は、排ガス源であるエンジン等の運転状態等に関係な
く、排ガス冷却装置により常に比較的低温となった排ガ
スがプラズマ発生装置に送給されるため、プラズマ発生
装置を常時効果的に作動させて、発生したコロナ放電に
より排ガス成分がプラズマとして活性化されるので、排
ガスを確実に浄化させることができ、さらに、プラズマ
として活性化された排ガス成分は、プラズマ発生装置に
連続して設置されたNOx触媒装置へ流入することによ
り、同触媒装置内のNOx触媒によっても効果的に浄化
されるので、排ガスを常に効率よく浄化することができ
る長所がある。
【図1】本発明の実施形態例における概略配置図。
【図2】上記実施形態例の一部斜視図。
【図3】図2のII−II矢視縦断面拡大図。
【図4】図2のIV−IV縦断面拡大図。
【図5】上記実施形態例の要部縦断面図。
1 ディーゼルエンジン 2 排ガス路 3 マフラ 4 排ガス冷却装置 5 浄化装置 7 コントロールユニット 12 排ガス通路 13 冷却水通路 15 メタルケース 16 放電プラズマ発生装置 17 NOx触媒装置 19 放電電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F01N 3/24 B01D 53/34 129C ZAB 53/36 101A 9/00 ZAB
Claims (3)
- 【請求項1】 エンジン等の排ガス路中に、排ガスの上
流側からプラズマ発生装置及びNOx触媒装置が連続し
て設置され、上記プラズマ発生装置の排ガス上流側に排
ガス冷却装置が配置された排ガス処理装置。 - 【請求項2】 請求項1において、上記プラズマ発生装
置及び上記NOx触媒装置が同一容器内に一体的に設置
された排ガス処理装置。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2において、上記
排ガス冷却装置がマフラ及びまたは上記エンジン等の冷
却水による冷却装置である排ガス処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8352160A JPH10169431A (ja) | 1996-12-12 | 1996-12-12 | 排ガス処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8352160A JPH10169431A (ja) | 1996-12-12 | 1996-12-12 | 排ガス処理装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10169431A true JPH10169431A (ja) | 1998-06-23 |
Family
ID=18422195
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8352160A Pending JPH10169431A (ja) | 1996-12-12 | 1996-12-12 | 排ガス処理装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10169431A (ja) |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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KR100368034B1 (ko) * | 2000-10-20 | 2003-01-14 | 채재우 | 플라즈마·촉매 복합 연속 재생 시스템을 이용한 디젤엔진배기가스의 유해물질 제거 장치 및 방법 |
KR100409200B1 (ko) * | 1999-07-14 | 2003-12-11 | 주식회사 포스코 | 집진기에 집진되는 배출가스의 온도 및 습도 제어장치 및 그제어방법 |
KR100444914B1 (ko) * | 2001-07-30 | 2004-08-18 | 주식회사 블루플래닛 | 디젤엔진 배출가스의 질소산화물을 선택적으로 제거하기위한 플라즈마/금촉매 시스템 |
US6955041B2 (en) | 2001-03-08 | 2005-10-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purifying apparatus for internal combustion engine |
KR100679868B1 (ko) | 2006-08-01 | 2007-02-07 | 한국기계연구원 | 플라즈마 반응기 및 이를 이용한 흡장촉매 방식의 NOx저감장치 |
JP2007044628A (ja) * | 2005-08-10 | 2007-02-22 | Osaka Prefecture Univ | 半導体プロセス用排ガス処理方法及び処理装置 |
WO2009046870A1 (de) * | 2007-10-02 | 2009-04-16 | Langner Manfred H | Verfahren und vorrichtung zum reinigen eines heissen luftstroms |
WO2013002315A1 (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-03 | イマジニアリング株式会社 | プラズマ生成装置 |
CN108533363A (zh) * | 2018-06-04 | 2018-09-14 | 江苏大学 | 一种车载dpf在线再生系统及控制方法 |
-
1996
- 1996-12-12 JP JP8352160A patent/JPH10169431A/ja active Pending
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