JPS63272911A - Engine exhaust gas purifying device - Google Patents
Engine exhaust gas purifying deviceInfo
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- JPS63272911A JPS63272911A JP10540287A JP10540287A JPS63272911A JP S63272911 A JPS63272911 A JP S63272911A JP 10540287 A JP10540287 A JP 10540287A JP 10540287 A JP10540287 A JP 10540287A JP S63272911 A JPS63272911 A JP S63272911A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、無声放電場を利用したエンジンの排気浄化装
置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an engine exhaust purification device that utilizes a silent discharge field.
(従来技術)
ガソリンエンジンあるいはディーゼルエンジン(以下、
単にエンジンという)の排気ガス中には、Co(−酸化
炭素)、C07(二酸化炭素)、HC(炭化水素)、N
0x(窒素酸化物)等が含有されており、これらのうち
でも窒素酸化物NOxは、光化学スモッグの主原因とな
るものであり、最も有害なものとされている。(Prior art) Gasoline engine or diesel engine (hereinafter referred to as
The exhaust gas of an engine (simply referred to as an engine) contains Co (-carbon oxide), C07 (carbon dioxide), HC (hydrocarbon), and N.
It contains 0x (nitrogen oxide) and the like, and among these, nitrogen oxide NOx is the main cause of photochemical smog and is considered to be the most harmful.
そこで、この窒素酸化物NOXを除去するために、従来
から種々の方法が試みられている。例えば、触媒コンバ
ータにより有害ガスを還元せしめて無害化する方法等が
採用されているが、この還元法では、排気中に0.が十
分存在する時は窒素酸化物NOxの除去が行えない場合
が生ずるという問題が残る。Therefore, various methods have been tried in the past in order to remove this nitrogen oxide NOX. For example, a method has been adopted in which harmful gases are reduced and rendered harmless using a catalytic converter, but with this reduction method, 0. The problem remains that when there is a sufficient amount of nitrogen oxide NOx, it may not be possible to remove the nitrogen oxide NOx.
一方、近年、窒素酸化物NOXの除去に電気エネルギー
を用いる方法の研究が進められており、無声放電(ガラ
ス等の誘電体を電極間に介在させて高電圧をかけたとき
に空隙中に生ずる放電)により、窒素酸化物NOXが0
.とN!とに分解せしめられるとの報告がある。この点
に着目した先行技術としては、エンジンの排気管にコロ
ナ放電により窒素酸化物を解離除去する如く作用する解
離筒を接続したものが既に提案されており、この場合に
おける解離筒は、該解離筒周壁に軸心方向に向けて突設
したコロナ放電針と軸心部に設置されたセンターボール
との間にコロナ放電を生起せしめるように構成されてい
る(特開昭61−31615号公報参照)。On the other hand, in recent years, research has been progressing on methods that use electrical energy to remove nitrogen oxides (NOx). discharge), nitrogen oxide NOX is reduced to 0.
.. And N! There are reports that it can be broken down into As a prior art that focuses on this point, it has already been proposed that a dissociation tube is connected to the exhaust pipe of an engine, which acts to dissociate and remove nitrogen oxides by corona discharge. It is configured to generate a corona discharge between a corona discharge needle protruding from the cylinder peripheral wall toward the axial center and a center ball installed at the axial center (see Japanese Patent Laid-Open No. 61-31615). ).
(発明が解決しようとする問題点)
上記公知例の場合、排気管に接続された解離筒内におい
ては、コロナ放電場による窒素酸化物NOxの解離が行
なわれるが、該放電場における排気の流れに対する対策
、即ち、放電場と排気との接触面積の増大あるいは排気
の乱流化促進等が図られていないため、窒素酸化物NO
Xの解離除去が不十分となるおそれかある。(Problems to be Solved by the Invention) In the case of the above-mentioned known example, nitrogen oxide NOx is dissociated by a corona discharge field in the dissociation cylinder connected to the exhaust pipe, but the exhaust flow in the discharge field Because no countermeasures have been taken, such as increasing the contact area between the discharge field and the exhaust gas or promoting turbulence in the exhaust gas, nitrogen oxides NO.
There is a possibility that the dissociative removal of X will be insufficient.
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、正負の電
極を交互に排気通路内に配設することによって、放電場
の多層化および排気の乱流化促進を図り、以って放電場
と排気との接触面積を増大せしめて、窒素酸化物NOX
の解離除去作用の増大を企図する。ことを目的とするも
のである。The present invention has been made in view of the above points, and by disposing positive and negative electrodes alternately in the exhaust passage, the discharge field is multi-layered and the exhaust gas is made turbulent. By increasing the contact area between the field and the exhaust gas, nitrogen oxides (NOx) are
It is intended to increase the dissociative removal effect of. The purpose is to
(問題点を解決するための手段)
本発明では、上記問題点を解決するための手段として、
エンジンからの排気が流通する排気通路内に、排気流通
方向に正負交互に配列された多数の放電用電極を配設す
るとともに、これらの電極を、排気流通方向に直交する
方向に横切る導電線を排気の流通を許容すべく構成され
た絶縁体に担持せしめて構成している。(Means for solving the problems) In the present invention, as means for solving the above problems,
In the exhaust passage through which exhaust from the engine flows, a large number of discharge electrodes are arranged alternately in positive and negative directions in the exhaust flow direction, and conductive wires are installed that cross these electrodes in a direction perpendicular to the exhaust flow direction. It is supported on an insulator configured to allow the flow of exhaust gas.
(作 用)
本発明では、上記手段によって次のような作用が得られ
る。(Function) In the present invention, the following effects can be obtained by the above means.
即ち、排気通路内においては、排気流通方向(ど多層配
列された電極によって多層化された無声放電場が生起せ
しめられることとなり、排気と放電場との接触面積の増
大が図られるとともに、放電強度も増大せしめられるこ
ととなり、排気中の窒素酸化物NOxの解離除去作用が
大幅に向上することとなる。また、電極が、排気流通方
向に直交する方向に横切る導電線を排気の流通を許容す
べく構成された絶縁体に担持せしめて構成されているこ
とにより、排気通路内への電極の組付および電極間の間
隔の安定性向上が図れるとともに、電極による排気の乱
流化促進による放電場と排気との接触面積増大をも図れ
る。上記の如き接触面積の増大は、排気中の窒素酸化物
NOxの解離除去率の向上に大いに寄与することとなる
。That is, in the exhaust passage, a multilayered silent discharge field is generated by the electrodes arranged in multiple layers in the exhaust flow direction (in the direction of exhaust flow), and the contact area between the exhaust and the discharge field is increased, and the discharge intensity is increased. This will greatly improve the dissociation and removal effect of nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas.Also, if the electrodes allow the exhaust gas to flow through the conductive wire that crosses the direction perpendicular to the exhaust gas flow direction, the By having the electrodes supported on an insulator constructed as shown in FIG. It is also possible to increase the contact area between the exhaust gas and the exhaust gas.The increase in the contact area as described above greatly contributes to improving the dissociation removal rate of nitrogen oxides NOx in the exhaust gas.
(実施例)
以下、添付の図面を参照して、本発明の好適な実施例を
説明する。(Embodiments) Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
本実施例にかかる排気浄化装置は、第1図図示の如く、
エンジンlからの排気通路2の途中に形成された放電室
2a内に設けられる電極3.3・・・と、これらの電極
3,3・・・に対して高電圧を印加する高電圧発生装置
4とによって構成されている。前記各電極3は、絶縁体
を構成する円盤状のセラミックフオーム5の一方側表面
に複数の導電線6.6・・・を網目状に担持さ仕て構成
されている。前記セラミックフオーム5は、第2図に拡
大図示する如く、アトランダムな方向に向かう多数の通
孔7.7・・・を有する多孔質部材であり且つ非常に耐
熱性に富んだ部材である。つまり、このセラミックフオ
ーム5は、前記通孔7゜7・・・の存在により排気Gの
流通を許容することとなっているのである。しかして、
これら電極3.3・・・は、放電室2a内において排気
Gの流通方向に前記導電線6.6・・・側が直面する如
くして適宜間隔をおいて配設されており、正負電極が交
互に配列されるように面記高電圧発生〜装置4に接続さ
れている。かくして、各電極3.3・・・に高電圧発生
装置4からの高電圧を印加せしめることにより、電極3
,3・・・間に無声放電が生起せしめられることとなり
、該無声放電により生起された放電場を流通する排気G
中の窒素酸化物NOxは、酸素0.と窒素N、とに解離
されることとなるのである。なお、解離後の酸素0.は
、分子間の親和力の差によって窒素N、と再結合するこ
となく、排気G中の一酸化炭素COと結合して無害の二
酸化炭素C02となって系外へ排出され、その結果、窒
素酸化物NOxの解離によって生じた無害の窒素N、は
、そのままの状態で系外へ排出されることとなる。The exhaust purification device according to this embodiment is as shown in FIG.
Electrodes 3.3... provided in the discharge chamber 2a formed in the middle of the exhaust passage 2 from the engine 1, and a high voltage generator that applies high voltage to these electrodes 3, 3... 4. Each of the electrodes 3 is constructed by carrying a plurality of conductive wires 6, 6, . As shown in an enlarged view in FIG. 2, the ceramic foam 5 is a porous member having a large number of through holes 7, 7, . In other words, this ceramic form 5 allows the exhaust gas G to flow through due to the presence of the through holes 7.7. However,
These electrodes 3.3... are arranged at appropriate intervals such that the conductive wires 6.6... side face the flow direction of the exhaust gas G in the discharge chamber 2a, and the positive and negative electrodes are arranged at appropriate intervals. The high voltage generators are connected to the device 4 in an alternating manner. Thus, by applying a high voltage from the high voltage generator 4 to each electrode 3,3...
, 3... A silent discharge is generated between the two, and the exhaust G flowing through the discharge field generated by the silent discharge.
The nitrogen oxide NOx in the air contains 0. This results in dissociation into nitrogen and N. Note that oxygen after dissociation is 0. Due to the difference in affinity between molecules, it does not recombine with nitrogen N, but combines with carbon monoxide CO in the exhaust gas G to become harmless carbon dioxide CO2 and is discharged from the system, resulting in nitrogen oxidation. The harmless nitrogen N generated by the dissociation of NOx is discharged out of the system as is.
前記放電室2aの上流側には、排気通路2内を流通する
排気G中に含まれるパティキュレート(即ち、微粒子状
排出物質)におけるDRY 5OOT(即ち、炭化物
等)の濃度変動を検出するための電流検出器8が付設さ
れている。該電流検出器8は、その検出端子8 a、
8 aを排気通路2内に臨ましめることにより、これら
検出端子8 a、 8 a間における排気Gの導電性の
変動を検出する作用をなすものであり、該導電性の変動
は、排気G中において導電性に富んでいるDRY 5
OOTの濃度変動を表している。なお、排気G中におけ
るDRYSOOTの濃度変動と窒素酸化物NOXの濃度
変動との間には相関性があることは良く知られている事
実である。従って、前記電流検出器8による導電性変動
の検出により、排気G中における窒素酸化物NOxの濃
度変動が検出されることとなる。On the upstream side of the discharge chamber 2a, there is a device for detecting concentration fluctuations of DRY 5OOT (i.e., carbide, etc.) in particulates (i.e., fine particulate discharged substances) contained in the exhaust gas G flowing in the exhaust passage 2. A current detector 8 is attached. The current detector 8 has its detection terminals 8a,
By exposing terminal 8 a into the exhaust passage 2, it serves to detect variations in the conductivity of the exhaust G between these detection terminals 8 a, 8 a. DRY 5 is highly conductive in
It represents the concentration fluctuation of OOT. It is a well-known fact that there is a correlation between the concentration fluctuations of DRYSOOT in the exhaust gas G and the concentration fluctuations of nitrogen oxide NOX. Therefore, by detecting the conductivity variation by the current detector 8, the concentration variation of nitrogen oxide NOx in the exhaust gas G is detected.
そこで、本実施例では、前記電流検出器8により検出さ
れた電流変動を増幅手段9によって増幅させた後、電力
制御手段10にフィードバックし、該電力制御手段IO
によって前記高電圧発生装置4の出力電圧を制御するよ
うにしている。このようにすると、電流検出器8の検出
値(換言すれば、排気G中の窒素酸化物NOxの濃度)
に対応させて高電圧発生装置4による印加電圧の制御が
行えることとなり、必要最小限の消費電力での無声放電
により所期の目的である窒素酸化物NOxの解離除去が
行えることとなるのである。Therefore, in this embodiment, the current fluctuation detected by the current detector 8 is amplified by the amplification means 9, and then fed back to the power control means 10, and the current fluctuation detected by the current detector 8 is fed back to the power control means IO.
The output voltage of the high voltage generator 4 is controlled by. In this way, the detected value of the current detector 8 (in other words, the concentration of nitrogen oxide NOx in the exhaust gas G)
The applied voltage by the high voltage generator 4 can be controlled in accordance with this, and the intended purpose of dissociating and removing nitrogen oxides NOx can be achieved by silent discharge with the minimum necessary power consumption. .
ついで、図示の実施例にかかる排気浄化装置の作用を説
明する。Next, the operation of the exhaust purification device according to the illustrated embodiment will be explained.
エンジン1の作動により生じた排気Gは、排気通路2を
通って放電室2aに至るが、該放電室2aにおいては、
高電圧発生装置4により高電圧を印加された電極3.3
・・・間に無声放電による放電場が生起せしめられてい
る。従って、放電室2a内に流入せしめられた排気G中
に含まれる有害な窒素酸化物NOxは、前記放電場の作
用により酸素O7と窒素N、とに解離せしめられること
となる。そして、解離後の酸素O1は、分子間の親和力
の差により窒素N、と再結合することなく、排気G中の
一酸化炭素COと結合して無害の二酸化炭素CO1とな
って系外へ排出される。かくして、窒素酸化物NOXの
解離によって生じた無害の窒素N、は、そのままの状態
で系外へ排出されることとなるのである。Exhaust gas G generated by the operation of the engine 1 passes through the exhaust passage 2 and reaches the discharge chamber 2a.
Electrode 3.3 to which high voltage is applied by high voltage generator 4
...A discharge field is generated by silent discharge in between. Therefore, the harmful nitrogen oxide NOx contained in the exhaust gas G flowing into the discharge chamber 2a is dissociated into oxygen O7 and nitrogen N by the action of the discharge field. The dissociated oxygen O1 does not recombine with nitrogen N due to the difference in affinity between molecules, but instead combines with carbon monoxide CO in the exhaust gas G to become harmless carbon dioxide CO1 and is discharged from the system. be done. In this way, the harmless nitrogen N generated by the dissociation of the nitrogen oxide NOX is discharged out of the system as is.
本実施例の場合、放電室2aにおける放電場が、排気流
通方向に多段配列された電極3,3・・・により生起せ
しめられる多層の放電場となるとともに、電極3,3・
・・の絶縁体(即ち、セラミックフオーム)5に形成さ
れている多数の通孔7.7・・・の存在により排気Gが
乱流化されるところから、排気Gと放電場との接触面積
が大幅に増大せしめられ、窒素酸化物NOxの解離増進
に大いに寄与することとなる。In the case of this embodiment, the discharge field in the discharge chamber 2a becomes a multilayer discharge field generated by the electrodes 3, 3, . . . arranged in multiple stages in the exhaust flow direction.
The contact area between the exhaust G and the discharge field is large because the exhaust G becomes turbulent due to the presence of a large number of through holes 7.7 formed in the insulator (i.e., ceramic foam) 5. is greatly increased, greatly contributing to the promotion of dissociation of nitrogen oxides NOx.
また、本実施例における電極3の如く、絶縁体5として
のセラミックフオームに導電線6.6・・・を担持する
構成とすると、放電室2aへの電極3の組付および電極
3.3・・・間の間隔の安定性確保を極めて容易に行う
ことかできる。Further, when the electrode 3 in this embodiment is configured such that the ceramic foam as the insulator 5 supports the conductive wires 6.6, the assembly of the electrode 3 to the discharge chamber 2a and the electrode 3.3. ...It is extremely easy to ensure the stability of the spacing between the two.
上記実施例における電極3としては、第1図図示のもの
の他、第3図図示の如く、多数の通孔7゜7・・・を有
するガラス製絶縁体5内に導電線6゜6・・・を網目状
に配設したもの、あるいは第4図図示の如く、絶縁体と
して作用する渦巻き状のパイレックス管5内に導N線6
を配設したものなどを採用してもよい。要するに、電極
3としては、排気流通方向に直交する方向に横切る導電
線6を排気Gの流通を許容すべく構成された絶縁体5に
担持せしめて構成されたものであればよいのである。な
お、導電線6として、コイル状のものを使用してもよく
、その場合、放電表面積が増大するところから、放電強
度が増大する。さらに、高電圧発生部を金属材料で構成
してアースさせ、且つリード線部分をシールド線で構成
することにより、ノイズ発生を防止するようにすること
が望ましい。In addition to the electrodes 3 shown in FIG. 1, the electrodes 3 in the above embodiment include conductive wires 6.6...・A conductive N wire 6 arranged in a mesh pattern, or as shown in FIG.
It is also possible to adopt a device with a . In short, the electrode 3 may be constructed by carrying a conductive wire 6 that crosses in a direction perpendicular to the exhaust gas flow direction on an insulator 5 configured to allow the flow of the exhaust gas G. Note that a coiled wire may be used as the conductive wire 6, and in that case, the discharge intensity increases because the discharge surface area increases. Furthermore, it is desirable to prevent noise generation by constructing the high voltage generating section with a metal material and grounding it, and constructing the lead wire portion with a shield wire.
本発明は、上記実施例の構成に限定されるものではなく
、発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜設計変更可
能なことは勿論である。It goes without saying that the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiments, and that the design can be changed as appropriate without departing from the gist of the invention.
(発明の効果)
叙上の如く、本発明によれば、エンジンからの排気が流
通する排気通路内に、排気流通方向に正負交互に配列さ
れた多数の放電用電極を配設すると、ともに、これらの
電極を、排気流通方向に直交する方向に横切る導電線を
排気の流通を許容すべく構成された絶縁体に担持せしめ
て構成するようにしたので、排気通路内において、排気
流通方向に多層配列された電極によって多層化された無
声放電場が生起せしめられるとともに、電極による排気
の乱流化も促進されるところから、排気と放電場との接
触面積の増大が図られ、しかも放電強度も増大せしめら
れることとなり、排気中の窒素酸化物NOXの解離除去
作用が大幅に向上するという優れた効果がある。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, when a large number of discharge electrodes arranged alternately in positive and negative directions in the exhaust gas flow direction are arranged in the exhaust passage through which exhaust gas from the engine flows, both These electrodes are constructed by supporting conductive wires that cross in a direction perpendicular to the exhaust gas flow direction on an insulator configured to allow exhaust gas flow. The arranged electrodes generate a multi-layered silent discharge field, and the electrodes also promote turbulence in the exhaust, increasing the contact area between the exhaust and the discharge field, and increasing the discharge intensity. This has the excellent effect of greatly improving the dissociation and removal effect of nitrogen oxides (NOx) in the exhaust gas.
また、電極が、排気流通方向に直交する方向に横切る導
電線を排気の流通を許容すべく構成された絶縁体に担持
せしめて構成されていることにより、排気通路内への電
極の組付作業性の向上および電極間の間隔の安定性の確
保を図り得るという効果もある。In addition, since the electrode is constructed by carrying a conductive wire that crosses in a direction perpendicular to the exhaust flow direction on an insulator configured to allow the flow of exhaust gas, it is easy to assemble the electrode into the exhaust passage. This also has the effect of improving the properties and ensuring the stability of the spacing between the electrodes.
第1図は本発明の実施例にかかるエンジンの排気浄化装
置の概略を示す断面図、第2図は第1図の排気浄化装置
に使用されている電極におけろ絶縁体であるセラミック
フオームの拡大表面図、第3図および第4図は電極の二
つの変形例を示す部分正面図および正面図である。
1・・・・・・・エンジン
2・・・・・・・排気通路
3・・・・・・・電極
5・・・・・・・絶縁体
6・・・・・・・導電線
G・・・・・・・排気
第4図FIG. 1 is a cross-sectional view showing the outline of an engine exhaust purification device according to an embodiment of the present invention, and FIG. The enlarged surface view, FIGS. 3 and 4 are a partial front view and a front view showing two variations of the electrode. 1... Engine 2... Exhaust passage 3... Electrode 5... Insulator 6... Conductive wire G.・・・・・・Exhaust Figure 4
Claims (1)
流通方向に正負交互に配列された多数の放電用電極が配
設されており、これらの電極は、排気流通方向に直交す
る方向に横切る導電線を排気の流通を許容すべく構成さ
れた絶縁体に担持せしめて構成されていることを特徴と
するエンジンの排気浄化装置。1. A large number of discharge electrodes are arranged in an alternating positive and negative direction in the exhaust flow direction in the exhaust passage through which the exhaust from the engine flows, and these electrodes cross in a direction perpendicular to the exhaust flow direction. 1. An engine exhaust gas purification device comprising a conductive wire supported on an insulator configured to allow exhaust gas flow.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10540287A JPH0713456B2 (en) | 1987-04-28 | 1987-04-28 | Engine exhaust purification device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP10540287A JPH0713456B2 (en) | 1987-04-28 | 1987-04-28 | Engine exhaust purification device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPS63272911A true JPS63272911A (en) | 1988-11-10 |
JPH0713456B2 JPH0713456B2 (en) | 1995-02-15 |
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ID=14406631
Family Applications (1)
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JP10540287A Expired - Lifetime JPH0713456B2 (en) | 1987-04-28 | 1987-04-28 | Engine exhaust purification device |
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JP (1) | JPH0713456B2 (en) |
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1987
- 1987-04-28 JP JP10540287A patent/JPH0713456B2/en not_active Expired - Lifetime
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