(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気口に連結して該排気口から排出された粒子状物質含有ガスを導入する導入部と、
前記導入部の下流側に設けられ、前記粒子状物質含有ガスを接触させて該粒子状物質の全部又は一部に負電荷を帯電させる帯電装置と、
前記帯電装置の下流側に連設された絶縁管内に設けられ、全部又は一部が負電荷を帯電した前記粒子状物質を、正電極と負電極との間に生じさせた無声放電領域に導入して燃焼させる放電装置と、
前記放電装置の下流側の前記絶縁管に連設され、燃焼後の気体を排出する排出部と、
前記帯電装置と前記放電装置に電場を印加する電源装置と、を有し、
前記放電装置が、前記流路に直交するように設けられた平面状金属繊維メッシュの負電極と、該平面状金属繊維メッシュの負電極の上流側に所定の間隔を空けて対向して設けられた正電極とを有し、該間隔が無声放電領域を形成することを特徴とする粒子状物質燃焼装置。
【請求項２】
内燃機関の排気口に連結して該排気口から排出された粒子状物質含有ガスを導入する導入部と、
前記導入部の下流側に設けられ、前記粒子状物質含有ガスを接触させて該粒子状物質の全部又は一部に負電荷を帯電させる帯電装置と、
前記帯電装置の下流側に連設された絶縁管内に設けられ、全部又は一部が負電荷を帯電した前記粒子状物質を、正電極と負電極との間に生じさせた無声放電領域に導入して燃焼させる放電装置と、
前記放電装置の下流側の前記絶縁管に連設され、燃焼後の気体を排出する排出部と、
前記帯電装置と前記放電装置に電場を印加する電源装置と、を有し、
前記導入部が、前記粒子状物質含有ガスの流れをスパイラル流に変えるガス流変換部材を有し、
前記帯電装置が、前記スパイラル流が流れる管内周に沿って設けられたリング状の正電極を有し、
前記放電装置が、前記絶縁管の内壁に設けられた筒状の負電極と、該負電極の内側に設けられた筒状の誘電体と、該誘電体の内側に所定の間隔を空けて設けられた筒メッシュ状の正電極とを有する、粒子状物質燃焼装置。
【請求項３】
内燃機関の排気口に連結して該排気口から排出された粒子状物質含有ガスを導入する導入部と、
前記導入部の下流側に設けられ、前記粒子状物質含有ガスを接触させて該粒子状物質の全部又は一部に負電荷を帯電させる帯電装置と、
前記帯電装置の下流側に連設された絶縁管内に設けられ、全部又は一部が負電荷を帯電した前記粒子状物質を、正電極と負電極との間に生じさせた無声放電領域に導入して燃焼させる放電装置と、
前記放電装置の下流側の前記絶縁管に連設され、燃焼後の気体を排出する排出部と、
前記帯電装置と前記放電装置に電場を印加する電源装置と、を有し、
前記帯電装置が、前記粒子状物質含有ガスの流路に直交するように設けられた平面メッシュ状の正電極を有し、
前記放電装置が、前記絶縁管の内壁側に該内壁と所定の間隔を空けて設けられた筒状の負電極と、該負電極の内側に設けられた筒状の誘電体と、該誘電体の内側に所定の間隔を空けて設けられた筒メッシュ状の正電極とを有し、且つ、前記平面メッシュ状の正電極で帯電した粒子状物質を前記筒状の誘電体と前記筒メッシュ状の正電極との間の無声放電領域に導くガス流変換部材を有する、粒子状物質燃焼装置。
【請求項４】
請求項１に記載の粒子状物質燃焼装置において、
前記平面状金属繊維メッシュの負電極におけるメッシュの開口が、前記粒子状物質のサイズより小さい、粒子状物質燃焼装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関から排出される粒子状物質を効率的に燃焼するための粒子状物質燃焼装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関から排出される排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ：particulate  matter）を除去する技術が種々研究されている。例えば特許文献１には、セラミックスのハニカムフィルタで粒子状物質を捕獲し、捕獲した粒子状物質が予め設定した許容値を超えたときに昇温して燃焼除去する技術が提案されている。また、特許文献２では、特許文献１で用いたセラミックスのハニカムフィルタが高価で破損し易く取り扱いが難しいという難点を解決するとともに、粒子状物質の燃焼除去に要する消費電力を低減するため、セラミックス繊維製の通気性フィルタと断熱材との間に燃焼用ヒータを配置し、粒子状物質含有ガスの流入を抑制したタイミングでヒータ加熱を行って燃焼する技術が提案されている。【０００３】
上記特許文献１，２の技術は、耐熱性フィルタで粒子状物質を捕獲し、任意のタイミングで捕獲した粒子状物質を加熱燃焼させて除去する技術であるため、急激な温度変化と局部加熱等によるフィルタ寿命の低下が懸念されている。こうした問題に対し、特許文献３では、粒子状物質を捕獲するフィルタに対して急激な温度変化や局部加熱を起こさせないで加熱分解する手段と、燃え残りの粒子状物質をオゾンガスで酸化する酸化手段とを併用する技術が提案されている。【０００４】
また、特許文献４では、ガス流路中に酸化マンガン担持基材を配置して吸着した粒子状物質を酸化分解するとともに、さらにＯＨラジカル、酸素原子、酸素イオン、オゾンガス等の活性種を共存させて粒子状物質の酸化分解を促進させる技術が提案されている。この技術では、プラズマ放電装置での放電時に発生した電子によって粒子状物質が帯電して酸化マンガン担持基板への付着が促進され、酸化マンガンの触媒作用による粒子状物質の酸化分解を効果的に行うことができ、さらに、プラズマ放電装置で発生させたＯＨラジカルやオゾンそれ自体が粒子状物質を酸化分解するので、粒子状物質の酸化除去を促進できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３３７１５３号公報
【特許文献２】特開２００８−６４０１５号公報
【特許文献３】特開２００７−１８７１３６号公報
【特許文献４】特開２００９−５０８４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献３の技術は、粒子状物質を捕獲して加熱分解するフィルタと、オゾンガス等の酸化分解ガスの発生手段とを備えるものであり、特許文献４の技術は、吸着した粒子状物質を加熱して酸化分解する触媒基材と、オゾンガス等の酸化分解ガスの発生手段とを備えるものであり、いずれもヒータ等の加熱装置と酸化分解ガス発生装置とを必要とする。そのため、装置構成が複雑で大型化・高重量化し、省エネルギーの観点から車両等への搭載が問題になる。また、フィルタは目詰まりと加熱劣化等の問題があり、酸化触媒も触媒寿命や加熱劣化等の問題がある。【０００７】
また、従来技術は、いずれもヒータ等で加熱分解する技術を含むものであるが、ヒータ加熱では高い燃焼効率が得られず、それ故、燃焼のタイミングを制御したり、ガスの流入を制御したり、オゾン発生装置等で燃焼を補完したりしているのである。【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、内燃機関から排出される粒子状物質を効率的に燃焼することができ、装置構成が簡単で大型化及び高重量化とならない粒子状物質燃焼装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、粒子状物質を無声放電で燃焼させる際に、無声放電による燃焼を効率的に行うために、粒子状物質が放電エネルギーを受け取る時間を長くするための手段を開発したことにより、効率的な燃焼を実現でき、装置構成が簡単で大型化及び高重量化とならない装置構成を見出し、本発明を完成させた。【００１０】
すなわち、上記課題を解決するための本発明に係る粒子状物質燃焼装置は、内燃機関の排気口に連結して該排気口から排出された粒子状物質含有ガスを導入する導入部と、前記導入部の下流側に設けられ、前記粒子状物質含有ガスを接触させて該粒子状物質の全部又は一部に負電荷を帯電させる帯電装置と、前記帯電装置の下流側に連設された絶縁管内に設けられ、全部又は一部が負電荷を帯電した前記粒子状物質を、正電極と負電極との間に生じさせた無声放電領域に導入し且つ保持時間を増して燃焼させる放電装置と、前記放電装置の下流側の前記絶縁管に連設され、燃焼後の気体を排出する排出部と、前記帯電装置と前記放電装置に電場を印加する電源装置と、を有することを特徴とする。【００１１】
この発明によれば、内燃機関から排出された粒子状物質含有ガスが含む粒子状物質の全部又は一部に帯電装置で負電荷を帯電させ、負電荷を帯電した粒子状物質を下流側の無声放電領域に導入して構成電極に電気的に吸引又は反発させて減速し、その粒子状物質の無声放電領域内での保持時間を増した状態で燃焼させるので、無声放電領域での燃焼効率を高めることができる。その結果、効率的な燃焼を実現でき、しかも簡単な装置構成により装置の小型化と低重量化を実現できる。【００１２】
本発明に係る粒子状物質燃焼装置は、上記技術的特徴を共有する以下の３つの形態をとる。【００１３】
第１形態の粒子状物質燃焼装置は、前記導入部が、前記粒子状物質含有ガスの流れをスパイラル流に変えるガス流変換部材を有し、前記帯電装置が、前記スパイラル流が流れる管内周に沿って設けられたリング状の正電極を有し、前記放電装置が、前記絶縁管の内壁に設けられた筒状の負電極と、該負電極の内側に設けられた筒状の誘電体と、該誘電体の内側に所定の間隔を空けて設けられた筒メッシュ状の正電極とを有する、ように構成する。【００１４】
この第１形態の発明では、ガス流変換部材でスパイラル流に変換されたガス流中の粒子状物質は、リング状の正電極の周りに集まった負の空気電荷（負電荷）を付着する。負の空気電荷を付着した粒子状物質は、スパイラル状のガス流に乗って管内壁面近傍を流れる間に、筒メッシュ状の正電極に静電力で引かれて無声放電領域に入り込む。無声放電領域に入り込んだ粒子状物質の流れは、管の長手方向に延びる無声放電領域のクーロン力で減速する。その結果、多くの放電エネルギーを得て効率的に燃焼することができる。【００１５】
第２形態の粒子状物質燃焼装置は、前記帯電装置が、前記粒子状物質含有ガスの流路に直交するように設けられた平面メッシュ状の正電極を有し、前記放電装置が、前記絶縁管の内壁側に該内壁と所定の間隔を空けて設けられた筒状の負電極と、該負電極の内側に設けられた筒状の誘電体と、該誘電体の内側に所定の間隔を空けて設けられた筒メッシュ状の正電極とを有し、且つ、前記平面メッシュ状の正電極で帯電した粒子状物質を前記筒状の誘電体と前記筒メッシュ状の正電極との間の無声放電領域に導くガス流変換部材を有する、ように構成する。【００１６】
この第２形態の発明では、ガス流中の粒子状物質は、平面メッシュ状の正電極の周りに集まった負の空気電荷を付着する。負の空気電荷を付着した粒子状物質は、ガス流変換部材により管の長手方向に延びる無声放電領域に導かれ、無声放電領域のクーロン力で減速する。その結果、多くの放電エネルギーを得て効率的に燃焼することができる。【００１７】
第３形態の粒子状物質燃焼装置は、前記帯電装置が、前記粒子状物質含有ガスの流路に直交するように設けられた平面メッシュ状の正電極を有し、前記放電装置が、前記流路に直交するように設けられた平面メッシュ状の負電極と、該平面メッシュ状の負電極の上流側に所定の間隔を空けて対向して設けられた正電極とを有し、該間隔が無声放電領域を形成する、ように構成する。【００１８】
この第３形態の発明では、ガス流中の粒子状物質は、平面メッシュ状の正電極の周りに集まった負の空気電荷を付着する。負の空気電荷を付着した粒子状物質は、正電極を通過して無声放電領域に導入するが、平面メッシュ状の負電極により電気的に反発して減速する。その結果、多くの放電エネルギーを得て効率的に燃焼することができる。【００１９】
上記課題を解決するための本発明に係る粒子状物質燃焼方法は、内燃機関から排出された粒子状物質含有ガスが含む粒子状物質の全部又は一部に負電荷を帯電させ、負電荷を帯電した粒子状物質を電気的に吸引又は反発させて減速し、前記粒子状物質を無声放電領域に保持する時間を増し、該無声放電領域での放電エネルギーの印加時間を延ばすことを特徴とする。【００２０】
この発明によれば、粒子状物質を、無声放電領域内での保持時間を増した状態で燃焼させるので、無声放電領域での燃焼効率を高めることができる。その結果、効率的な燃焼を実現できる。【００２１】
第１形態の粒子状物質燃焼方法は、前記負電荷に帯電した粒子状物質が、下流側に設けられたメッシュ状の正電極に静電的に吸引されることにより、前記無声放電領域での保持時間が増すことに特徴を有する。【００２２】
第２形態の粒子状物質燃焼方法は、前記負電荷に帯電した粒子状物質が、下流側に設けられて該粒子状物質を捕獲できるメッシュ状の正電極に吸引し且つ該正電極上に堆積することにより、前記無声放電領域での保持時間が増すことに特徴を有する。【００２３】
第３形態の粒子状物質燃焼方法は、前記負電荷に帯電した粒子状物質が、下流側に設けられたメッシュ状の負電極に静電的に反発し且つ該負電極上に堆積することにより、前記無声放電領域での保持時間が増すことに特徴を有する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係る粒子状物質燃焼装置及び方法によれば、内燃機関から排出された粒子状物質含有ガスが含む粒子状物質の全部又は一部に帯電装置で負電荷を帯電させ、負電荷を帯電した粒子状物質を無声放電領域に導入して構成電極に電気的に吸引又は反発させて減速し、その粒子状物質の無声放電領域内での保持時間を増した状態で燃焼させるので、無声放電領域での燃焼効率を高めることができる。その結果、効率的な燃焼を実現でき、しかも簡単な装置構成により装置の小型化と低重量化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る粒子状物質燃焼装置の配置図である。
【図２】本発明に係る粒子状物質燃焼装置の第１実施形態を示す模式的な構成図である。
【図３】ガス流変換部材の一例を示す模式的な構成図である。
【図４】ガス流変換部材の他の一例を示す模式的な構成図である。
【図５】リング状の正電極の一例を示す構成図である。
【図６】放電装置の一例を示す模式的な構成図である。
【図７】本発明に係る粒子状物質燃焼装置の第２実施形態を示す模式的な構成図である。
【図８】本発明に係る粒子状物質燃焼装置の第３実施形態を示す模式的な構成図である。
【図９】導入部側から見た放電装置の一例を示す模式的な構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
次に、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明は、その技術的思想を含む範囲を包含し、以下に示す説明及び図面等に限定されない。
【００２７】
本発明の粒子状物質燃焼装置及び方法は、粒子状物質を無声放電で燃焼させる際に、無声放電での燃焼を効率的に行うために、放電エネルギーを受け取る時間を長くするための手段を採用してなるものである。なお、「無声放電」とは、一定の間隔をおいた平板の片方又は両方の電極を絶縁体（誘電体）で覆い、交流電圧をかけた場合に起こる放電のことであり、誘電体バリア放電ともいう。電極が絶縁体で覆われているために電極に電荷が流れ込むことができず、大きな電流が流れない。そのため、火花放電やコロナ放電のように放電時に音がせず、そのため無声放電と呼ばれる。
【００２８】
その基本的な構成は、内燃機関から排出された粒子状物質含有ガスが含む粒子状物質の全部又は一部に負電荷を帯電させる手段と、負電荷を帯電した粒子状物質を電気的に吸引又は反発させて減速し、その粒子状物質を無声放電領域に保持する時間を増す手段とを有している。こうした手段により、粒子状物質に対し、無声放電領域での放電エネルギーの印加時間を延ばすことができるので、粒子状物質を、無声放電領域内での保持時間を増した状態で燃焼させることができる。その結果、無声放電領域での燃焼効率を高めることができ、効率的な燃焼を実現できるのである。
【００２９】
本発明に係る粒子状物質燃焼装置１０は、図１に示すように、内燃機関（エンジン）１の排気口２に連結するマフラー３（例えばＳＵＳ製）の途中に設けられるものであって、通常、図１及び図２等に示すような導入部８と排出部９とを有しており、その導入部８が内燃機関１の排気口２に連結し、排出部９がマフラー３に連結して設けられる。粒子状物質燃焼装置１０は、エンジン１からの余熱も有効に利用したいので、図１に示すように、エンジン１の近傍に接続されていることが好ましい。なお、図１中の符号４は、無声放電を行う放電装置に電圧を印加するための電源装置である。
【００３０】
具体的な装置構成としては、図２、図７及び図８に示すように、内燃機関１の排気口２に連結してその排気口２から排出された粒子状物質含有ガス５を導入する導入部８と、導入部８の下流側に設けられ、その粒子状物質含有ガス５を接触させてその粒子状物質含有ガス５に含まれる粒子状物質６の全部又は一部に負電荷を帯電させる帯電装置（１１，２１，３１）と、帯電装置（１１，２１，３１）の下流側に連設された絶縁管１００内に設けられ、全部又は一部が負電荷を帯電した粒子状物質６’を、正電極と負電極との間に生じさせた無声放電領域（Ａ１，Ａ２，Ａ３）に導入して保持時間を増して燃焼させる放電装置（１５，２５，３５）と、放電装置（１５，２５，３５）の下流側の絶縁管１００に連設され、燃焼後のガス７を排出する排出部９と、帯電装置（１１，２１，３１）と放電装置（１５，２５，３５）に電場を印加する電源装置４と、を有している。
【００３１】
本発明は、負電荷を帯電した粒子状物質６’を電気的に吸引又は反発させて減速する態様として第１〜第３の３つの形態に大別できる。
【００３２】
第１形態の粒子状物質燃焼装置及び方法は、図２に示すように、負電荷に帯電した粒子状物質６’が、下流側に設けられた筒メッシュ状の正電極１３３に静電的に吸引されて滞留することにより、その無声放電領域Ａ１での保持時間が増すように構成したものである。
【００３３】
第２形態の粒子状物質燃焼装置及び方法は、図７に示すように、負電荷に帯電した粒子状物質６’が、下流側に設けられて該粒子状物質６’を捕獲できる筒メッシュ状の正電極２３３に吸引し且つ該正電極２３３上に堆積することにより、その無声放電領域Ａ２での保持時間が増すように構成したものである。
【００３４】
第３形態の粒子状物質燃焼装置及び方法は、図８に示すように、負電荷に帯電した粒子状物質６’が、下流側に設けられた平面メッシュ状の負電極３３１に静電的に反発し且つ該負電極３３１上に堆積することにより、その無声放電領域Ａ３での保持時間が増すように構成したものである。
【００３５】
こうした本発明の粒子状物質燃焼装置及び方法によれば、内燃機関１から排出された粒子状物質含有ガス５が含む粒子状物質６の全部又は一部に帯電装置（１１，２１，３１）で負電荷を帯電させ、負電荷を帯電した粒子状物質６’を無声放電領域（Ａ１，Ａ２，Ａ３）に導入して構成電極（１３，２３，３３又は１４，２４，３４）に電気的に吸引又は反発させて減速させる。その結果、その粒子状物質６’の無声放電領域（Ａ１，Ａ２，Ａ３）内での保持時間が増し、その状態で燃焼させることができる。こうした本発明によれば、無声放電領域（Ａ１，Ａ２，Ａ３）での燃焼効率を高めて効率的な燃焼を実現でき、しかも簡単な装置構成により装置の小型化と低重量化を実現できる。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明に係る粒子状物質燃焼装置の代表的な３つの実施形態について、図面を参照しつつ詳しく説明する。【００３７】
［第１実施形態］
第１実施形態の粒子状物質燃焼装置１０Ａは、図２に示すように、負電荷１２２に帯電した粒子状物質６’が、下流側に設けられた筒メッシュ状の正電極１３３に静電的に吸引されて滞留することにより、その無声放電領域Ａ１での保持時間が増すように構成している。具体的には、図２に示すように、導入部８と、帯電装置１１と、放電装置１５と、排出部９と、電源装置４とを有している。【００３８】
粒子状物質燃焼装置１０Ａは、図２に示すように、導入部８と帯電装置１１と放電装置１５と排出部９とが絶縁管１００内に、下流側に向かってその順で構成されていることが好ましいが、各部を別個の部材として下流側に向かってその順で連結したものであってもよい。粒子状物質燃焼装置１０Ａは、断熱性と電気絶縁性を有するセラミックス製の絶縁管１００を基体として構成されていることが望ましい。なお、本願において、上流側とは内燃機関側又は導入部側のことであり、下流側とはマフラー側又は排出部側のことである。以下、各構成について説明する。【００３９】
（導入部）
導入部８は、図１及び図２に示すように、内燃機関１の排気口２に連結してその排気口２から排出された粒子状物質含有ガス５を粒子状物質燃焼装置１０Ａ内に導入するものである。この導入部８は、放電装置１５及び帯電装置１１を含む絶縁管１００（例えばセラミックス管）と一体であることが好ましいが、別部材からなる導入管で導入部８を構成し、絶縁管１００に連結したものであってもよい。なお、導入される粒子状物質含有ガス５は、処理対象である粒子状物質６を含んでいる。【００４０】
この導入部８は、図３及び図４で例示するように、粒子状物質含有ガス５の流れをスパイラル流１０７に変えるガス流変換部材１０１を有している。【００４１】
図３は、ガス流変換部材の一例を示す模式的な構成図である。図３（Ａ）は全体構成図であり、図３（Ｂ）は上流側から見た図であり、図３（Ｃ）は下流側から見た図である。図３に示すガス流変換部材１０１Ａは、複数の捻れた流路１０４にガス流を通過させることによってスパイラル流１０７を生じさせるガス流変換部材であり、複数の流入口１０２と同数の流出口１０３とを有している。流入口１０２から入った粒子状物質含有ガス５は、流路１０４を通過して流出口１０３から出る際に、スパイラル流１０７に変換される。流入口１０２と流出口１０３の数は特に限定されないが、２つ以上で、３つ又は４つが好ましい。流路１０４は、流出口１０３に向かって右回り又は左回りに捻れるようになっており、さらに流出口１０３が絶縁管１００の内壁面に向かうように所定の角度θ（例えば１５°〜４５°）で流路１０４が設けられている。【００４２】
図３の例では、粒子状物質含有ガス５は４つの流入口１０２で４つのガス流に分けられ、流路１０４を通過して流出口１０３からスパイラル流１０７となって流出する。流入口１０２と流出口１０３はそれぞれ等間隔で配置されている。なお、この部材の材質は、耐熱性と耐食性を有するものが好ましい。こうした原理を有するガス流変換部材１０１Ａであれば、図３に示す例に限定されない。【００４３】
図４は、ガス流変換部材の他の一例を示す模式的な構成図である。図４に示すガス流変換部材１０１Ｂは、プロペラ軸１０５に取り付けられた羽根１０６の回転によってスパイラル流１０７を生じさせるガス流変換部材である。プロペラ軸１０５は、自由回転するものであってもよいし、駆動回転するものであってもよい。通常は、駆動回転する装置が採用される。粒子状物質含有ガス５は、プロペラ軸１０５及び羽根１０６の回転によってスパイラル流１０７に変換される。羽根１０６の数は特に制限はないが、通常、３つか４つである。なお、この部材の材質も耐熱性と耐食性を有するものが好ましい。【００４４】
（帯電装置）
帯電装置１１は、導入部８の下流側に設けられ、その粒子状物質含有ガス５を接触させてその粒子状物質含有ガス５に含まれる粒子状物質６の全部又は一部に負の空気電荷１２２（単に「負電荷」ともいう。）を帯電させるための装置である。第１実施形態では、図２及び図５に示すように、スパイラル流１０７が流れる管内周に沿って設けられたリング状の正電極１２１が好ましく用いられる。リング状の正電極１２１は、具体的には、管の長手方向に直交する管内周面から所定の間隔を空けて設けられている。図５に示すリング状の正電極１２１は、リング状の細い金属電極体を４つの支持部材１２４でリング部材１２５に保持した態様である。その金属電極体には、電源装置４から正の高電圧を印加する。なお、リング状の正電極１２１となる金属電極体は、通常、ＳＵＳ（ステンレススチール）等で構成され、１ｍｍ程度の導体径のものが用いられるが特に限定されない。【００４５】
リング状の正電極１２１の周りには負電荷１２２が集まるので、スパイラル流１０７となって管内壁に沿って流れる粒子状物質含有ガス５は正電極１２１に接触し、その結果、粒子状物質含有ガス５中の粒子状物質６は負電荷１２２を付着し、負に帯電した粒子状物質６’はスパイラル流１０７として管内を流れることになる。なお、スパイラル流１０７は粒子状物質６’に遠心力を与えるので、粒子状物質６’には管の内壁方向に向かう力が加わり、管の内壁沿って進むことになる。【００４６】
（放電装置）
放電装置１５は、図２及び図６に示すように、帯電装置１１の下流側に連設された絶縁管１００内に設けられ、全部又は一部が負電荷１２２を帯電した粒子状物質６’を、正電極１３３と負電極１３１との間に生じさせた無声放電領域Ａ１に導入して保持時間を増して燃焼させるための装置である。詳しくは、放電装置１５は、図６に示すように、絶縁管１００の内壁に設けられた筒状の負電極１３１と、その負電極１３１の内側に設けられた筒状の誘電体１３１と、その誘電体１３１の内側に所定の間隔Ｇを空けて設けられた筒メッシュ状の正電極１３３とを有している。【００４７】
放電装置１５は、耐熱性、断熱性及び絶縁性を有するセラミックス製の絶縁管１００内に設けられていることが好ましい。なお、放電装置１５のみならず、上述した帯電装置１１も同様であり、好ましくは、放電装置１５と帯電装置１１とは図２に示すように一体の絶縁管１００内に設けられていることが好ましい。絶縁管１００の内径は特に限定されるものではないが、通常は、内径２０〜１００ｍｍ程度の範囲内のものである。【００４８】
絶縁管１００の内面には、筒状の負電極１３１が設けられており、その負電極１３１は、例えば厚さ０．１ｍｍ程度のステンレス製の金属体であればよい。この筒状の負電極１３１の長手方向の両端（上流側端と下流側端）には、絶縁管１３４，１３４が設けられている。負電極１３１は、絶縁管１００に密着していてもよいし、図６に示すように少し離して配置してもよい。【００４９】
筒状の誘電体１３２は、上記筒状の負電極１３１の内側（管の中央側。以下同じ。）に設けられる。この誘電体１３２は、例えば厚さ１ｍｍ程度のセラミックス製の誘電体であり、詳しくは、アルミナ等の材質で構成されていることが好ましい。通常、負電極１３１に密着して設けられている。【００５０】
筒メッシュ状の正電極１３３は、上記筒状の誘電体１３２の内側であってその誘電体１３２との間に例えば約１ｍｍ程度の隙間Ｇを空けて配置されていることが好ましい。正電極１３３は、粒子状物質６’が進入することができる程度の開口部を持つメッシュ構造体である。その開口部の程度としては、例えば、２μｍの粒子状物質６が自由に通過可能な大きさでればよいが、特にその大きさは限定されない。正電極１３３の材質は特に限定されないが、耐熱性の高いタングステン製メッシュを好ましく用いることができる。例えば、線径０．４ｍｍ、２０メッシュ／インチのタングステン製メッシュを例示できる。【００５１】
負電極１３１と正電極１３３との間には、電源装置４から高電圧高周波が印加され、無声放電が起こる。粒子状物質６’は、スパイラル流１０７に乗って管の内壁近傍を流れるので、管内を真っ直ぐ流れる場合に比べて無声放電領域Ａ１内で放電する作用時間が長くなる。さらに、そのスパイラル流１０７による遠心力で管の内壁面側を流れる粒子状物質６’は、正電極１３３のメッシュ開口部を通って無声放電領域Ａ１に入り易いので、無声放電を受けやすい。さらに、粒子状物質６’は負電荷を帯電しているので、正電極１３３にクーロン力で引き寄せられ、且つ無声放電領域Ａ１内に長く滞留し易い。この滞留により、無声放電の放電エネルギーを長い時間受けることになるので、多くの放電エネルギーによるジュール熱や、粒子状物質６’の燃焼の余熱によってより効率的な燃焼が起こる。【００５２】
なお、粒子状物質含有ガス５中に含まれる有毒ガス成分（ＮＯｘ，ＳＯｘ）も、無声放電領域Ａ１の高電界で改質除去できる。【００５３】
（電源装置）
電源装置４は、帯電装置１１と放電装置１５に電場を印加する装置であり、図２及び図６に示すように、高電圧高周波発生器１４１と電源１４２とを有している。電源１４２は、直流電源でも交流電源でもよいし、電池（バッテリー）であってもよい。こうした電源１４２からは、直流電圧又は交流電圧が高電圧高周波発生器１４１に送られる。高圧高周波発生器１４１では、高電圧の高周波電圧又はパルス電圧に変換される。【００５４】
高電圧高周波発生器１４１の正電圧端子を、帯電装置１１のリング状の正電極１２１と放電装置１５の筒メッシュ状の正電極１３３とに接続する。一方、負電圧端子を、筒状の負電極１３１に接続する。正電圧端子を接続した筒メッシュ状の正電極１３３と、負電圧端子を接続した筒状の負電極１３１と間で無声放電が起こる。また、正電圧端子を接続したリング状の正電極１２は、負の空気電荷１２２を引き寄せる。【００５５】
（排出部）
排出部９は、放電装置１５の下流側の絶縁管１００に連設され、燃焼後のガス１５１を排出する。ここで、「絶縁管１００に連設され」とは、別部材の排出管で排出部を構成して絶縁管１００に接続したものであってもよいし（図７及び図８を参照）、絶縁管１００と一体のものとして構成され、その下流側の端部を排出部としたもの（図２参照）も含む意味で用いている。燃焼処理された後のガスは、排気ガス１５１となり、図１に示すように粒子状物質燃焼装置１０の下流側に接続されたマフラー３から排気される。【００５６】
以上、第１形態の粒子状物質燃焼装置１０Ａでは、ガス流変換部材１０１でスパイラル流１０７に変換されたガス流中の粒子状物質６は、リング状の正電極１２１の周りに集まった負の空気電荷１２２を付着する。負の空気電荷１２２を付着した粒子状物質６’は、スパイラル流１０７に乗って管内壁面近傍を流れる間に、筒メッシュ状の正電極１３３にも静電力で引かれて無声放電領域Ａ１に入り込む。無声放電領域Ａ１に入り込んだ粒子状物質６’の流れは、管の長手方向に延びる無声放電領域Ａ１のクーロン力で減速する。その結果、多くの放電エネルギーを得て効率的に燃焼することができる。【００５７】
こうした粒子状物質燃焼装置１０Ａは、エンジン１の排気口２の近くに接続していること、絶縁管１００で燃焼部を覆って熱損失を防いでいること、粒子状物質６に負電荷１２２を与えてクーロン力で無声放電領域Ａ１での保持時間を増していること、及び、高周波又はパルス放電を用いていること、によって、より省電力下での粒子状物質の燃焼を実現するものとなっている。さらに、粒子状物質含有ガス５中に含まれる他の有害物（ＮＯｘやＳＯｘ）をも分解除去することができる。こうした効率的な燃焼を実現できる本発明の粒子状物質燃焼装置１０は、簡単で小型軽量なので、車等への搭載に適している。【００５８】
［第２実施形態］
第２形態の粒子状物質燃焼装置１０Ｂは、図７に示すように、負電荷２２２に帯電した粒子状物質６’が、下流側に設けられて該粒子状物質６’を捕獲できる筒メッシュ状の正電極２３３に吸引し且つ該正電極２３３上に堆積することにより、その無声放電領域Ａ２での保持時間が増すように構成している。具体的には、図７に示すように、導入部８と、帯電装置２１と、放電装置２５と、排出部９と、電源装置４とを下流側に向かってその順で有している。なお、図７の例では帯電装置２１と放電装置２５とは絶縁管１００内に一体的に構成されているが、必ずしも一体的でなくてもよい。【００５９】
導入部８は、第１形態と同様、内燃機関１の排気口２に連結してその排気口２から排出された粒子状物質含有ガス５を導入するが、図７の例では絶縁管１００よりも小径の管２０１で構成され、前記絶縁管１００の上流側端部に嵌め込むように接続されている。一方、排出部９も第１形態と同様、絶縁管１００に連設されて燃焼後のガス１５１を排出するが、図７の例では絶縁管１００及び管２０１よりもさらに小径の管２４１で構成され、前記絶縁管１００の下流側端部に同軸リング２４２を介して嵌め込むように接続されている。この同軸リング２４２は、後述する無声放電領域Ａ２と内壁面流路２４３を確保するために重要な部材であり、それらの流路を確保できるだけの径方向幅を持っている。【００６０】
なお、上流側とは、図１に示す内燃機関（エンジン）１の側であり、下流側とは図１に示すマフラー３の側である。また、図示の例では排出部９を構成する管２４１が筒メッシュ状の正電極２３３の支持部材として機能するように設けられているので、管２４１は絶縁性であることが好ましい。一方、導入部８を構成する管２０１は電極との接触がないのでステンレススチール製等の金属管であってもよいが、絶縁管であってもよい。【００６１】
この導入部８と排出部９の態様は図示した管接続の例に限定されず、要するに、導入部８を構成する管２０１は、帯電装置２１と放電装置２５とを構成する絶縁管１００に接続されてさえいればよく、排出部９を構成する管２４１も、帯電装置２１と放電装置２５とを構成する絶縁管１００に接続されてさえいればよい。図示の例では、管２４１をより小径なもので構成して、無声放電領域Ａ２と内壁面流路２４３を確保しているが、それらの確保は必ずしも小径な管２４１を採用して行う必要はなく、別部材を採用して行ってもよい。【００６２】
導入部８には、図３及び図４に示すような粒子状物質含有ガス５をスパイラル流１０７に変換するガス流変換部材は設けられていないが、導入された粒子状物質含有ガス５の流路を規制するガス流変換部材として、板状の流路規制部材２３７が設けられている。この板状の流路規制部材２３７は、導入部８に流入して絶縁管１００の長手方向に向かう粒子状物質含有ガス５の流れを堰き止めて、ガス流をその板状の流路規制部材２３７の周縁から無声放電領域Ａ２に流入させるように作用する部材である。この板状の流路規制部材２３７の形状は、放電装置２５の断面形状が円形の場合には円盤状が好ましく、四角形の場合には正四角形状が好ましい。【００６３】
板状の流路規制部材２３７は、後述する平面メッシュ状の正電極２２１の中央部から延びる支柱２３８で支持されている。一方、板状の流路規制部材２３７の周縁は、筒メッシュ状の正電極２３３の上流側を支持している。なお、その筒メッシュ状の正電極２３３の下流側は、排出部９を構成する絶縁管２４１で支持されている。絶縁管２４１は、その外周に嵌め込まれた同軸リング２４２を介して絶縁管１００に固定されている。【００６４】
板状の流路規制部材２３７の材質は特に限定されないが、図７に示すように、筒メッシュ状の正電極２３３と、上流側に配置された平面メッシュ状の正電極２２１とを電気的に接続する場合には、例えばステンレススチール等の金属製であればよい。このとき、支柱２３８も導電材で構成される。一方、平面メッシュ状の正電極２２１に別配線で正電圧を印加する場合や、平面メッシュ状の正電極２２１を電極として作用させずに、板状の流路規制部材２３７を上流側から支持するための単なる支持部材として用いる場合には、金属製のメッシュであっても絶縁性のメッシュであってもよい。このとき、支柱２３８は絶縁材で構成される。【００６５】
板状の流路規制部材２３７の上流側であって導入部８の下流側には、帯電装置２１としての平面メッシュ状の正電極２２１が、粒子状物質含有ガス５の流路に直交するように設けられている。この平面メッシュ状の正電極２２１は、その周囲が筒状の誘電体２３４の上流側端部に嵌め込まれるように支持されている。平面メッシュ状の正電極２２１の中央部には、その下流側に配置される前記板状の流路規制部材２３７を支持するための支柱２３８が設けられている。【００６６】
平面メッシュ状の正電極２２１は、上記第１形態と同様、粒子状物質含有ガス５を接触させてその粒子状物質含有ガス５に含まれる粒子状物質６の全部又は一部に負電荷２２を帯電させる部材である。そのため、電源装置４から正電圧が印加されていることが好ましい。正電圧が印加された平面メッシュ状の正電極２２１には、負の空間電荷（負電荷）２２２が集まるので、その平面メッシュ状の正電極２２１を通過する粒子状物質含有ガス５に含まれる粒子状物質６は負電荷２２２を付着し、負に帯電した粒子状物質６’となって、下流側に流れる。下流側に流れた粒子状物質６’は、板状の流路規制部材２３７で流れが規制され、筒メッシュ状の正電極２３３に電気的に引き寄せられるようにして無声放電領域Ａ２に流れ込む。【００６７】
平面メッシュ状の正電極２２１は、例えば２μｍの粒子状物質６が抵抗なく自由に通過できる開口を持つメッシュ構造であればよい。材質は特に限定されないが、耐熱性の金属メッシュであることが好ましい。例えばタングステン製メッシュやタングステン合金製メッシュが好ましく採用されるが、これらに限定されない。例えば、線径０．４ｍｍ、２０メッシュ／インチのタングステン製メッシュを例示できる。【００６８】
第２形態での放電装置２５は、図７に示すように、帯電装置１１の下流側に連設された絶縁管１００内に設けられ、全部又は一部が負電荷２２２を帯電した粒子状物質６’を、正電極２３３と負電極２３５との間に生じさせた無声放電領域Ａ２に導入して保持時間を増して燃焼させるための装置である。詳しくは、絶縁管１００の内壁側に所定の流路２４３を空けて設けられた筒状の負電極２３５と、その負電極２３５の内側に設けられた筒状の誘電体２３４と、その誘電体２３４の内側に所定の間隔（特に限定されないが、例えば０．５ｍｍ〜３ｍｍ程度の範囲）を空けて設けられた筒メッシュ状の正電極２３３とを有している。【００６９】
筒状の負電極２３５は、絶縁管１００の内壁側にその内壁と所定の間隔（特に限定されないが、例えば１ｍｍ〜１０ｍｍ程度の範囲）を空けて設けられたものであって、例えば厚さ０．５ｍｍ程度のステンレス製の金属体であればよい。負電極２３５は、図７の例では、下記の筒状の誘電体２３４の外面に密着して設けられている。なお、負電極２３５と絶縁管１００との間に、ガス流の流路（内壁面流路）２４３が形成されている。【００７０】
筒状の誘電体２３４は、上記筒状の負電極２３５の内側に設けられる。この誘電体２３４は、複数の支えボルト２３６で絶縁管１００に固定されている。また、誘電体２３４は、例えば厚さ１ｍｍ程度のセラミックス製の誘電体であり、詳しくは、アルミナ等の材質で構成されていることが好ましい。支えボルト２３６で絶縁管内に固定された誘電体２３４は、絶縁管１００との間で、内壁面流路２４３を形成できるだけの空間を作っている。【００７１】
円筒状メッシュの正電極２３３は、耐熱性の金属繊維メッシュ（例えば線径（２０μｍ）、空隙率８０％、厚さ１．３ｍｍ）であることが好ましい。例えばステンレス製が好ましく採用されるが、これらに限定されない。メッシュの開口は、例えば０．１μｍの粒子状物質６’を容易に通過させずに捕獲できる大きさであればよい。【００７２】
この円筒状メッシュの正電極２３３は粒子状物質６’を捕獲できるので、円板状の流路規制部材２３７によって無声放電領域Ａ２に導かれた粒子状物質６’がそのメッシュ構造で捕獲されている間に、その粒子状物質６’には十分な放電エネルギーが与えられる。その結果、効率的な燃焼を実現できる。燃焼後は、燃焼ガス２５０となってメッシュを通過し、排出部９から排気ガス１５１として排出される。【００７３】
図７に示すように、筒状の負電極２３５を絶縁管１００の側に備えた筒状の誘電体２３４と、絶縁管１００との間には、上記所定の隙間（特に限定されないが、例えば１ｍｍ〜１０ｍｍ程度の範囲）を持つ流路２４３がある。この内壁面流路２４３に流れるガス流は、板状の流路規制部材２３７で無声放電領域Ａ２に導かれるガス流とは異なるものである。しかし、その内壁面流路２４３に流入した粒子状物質含有ガス５は、管構造の下流側端部（Ｕターン部、折り返し部）２４４でＵターン（折り返し）して、無声放電領域Ａ２に至る。【００７４】
無声放電領域Ａ２に至った粒子状物質含有ガス５中の粒子状物質６は、筒メッシュ状の正電極２３３の金属繊維メッシュ構造を通過できずに捕獲されるので、捕獲されている間に放電エネルギーを受けて燃焼することになる。【００７５】
この第２形態の粒子状物質燃焼装置１０Ｂは、こうした２ルートの流路を持つ２重管構造とすることにより、円筒状金属繊維メッシュの正電極２３３の上流側からも下流側からも粒子状物質を導く流路を有するので、筒メッシュ状の正電極２３３の長手方向に渡って無駄なく粒子状物質を金属繊維メッシュ２３３の上面に堆積し、放電エネルギーを与えて燃焼させることができる。【００７６】
なお、電源装置４は、第１形態と同様であるので説明を省略する。【００７７】
以上、第２形態の粒子状物質燃焼装置１０Ｂにおいては、ガス流中の粒子状物質６は、平面メッシュ状の正電極２２１の周りに集まった負の空気電荷２２２を付着する。負の空気電荷２２２を付着した粒子状物質６’は、板状の流路規制部材２３７により管１００の長手方向に延びる無声放電領域Ａ２に導かれ、無声放電領域Ａ２のクーロン力で吸引され且つ無声放電領域Ａ２を構成する筒メッシュ状の正電極２３３に捕獲されることにより、無声放電領域Ａ２内での保持時間が増す。その結果、多くの放電エネルギーを得て効率的に燃焼することができる。【００７８】
［第３実施形態］
第３形態の粒子状物質燃焼装置１０Ｃは、図８に示すように、粒子状物質のうち、負の空間電荷３２２に帯電した粒子状物質６’が、下流側に設けられた平面状金属繊維メッシュの負電極３３１に静電的に反発される効果とその負電極３３１を構成する平面状金属繊維メッシュのトラップ効果で、負電極３３１上の堆積を増大させ、燃焼効果を増大させるように構成したものである。具体的には、図８に示すように、導入部８と、帯電装置３１と、放電装置３５と、排出部９と、電源装置４とを下流側に向かってその順で有している。なお、図８の例では帯電装置３１は導入部８に設けられ、放電装置３５は絶縁性の四角柱管１００内に設けられている。【００７９】
導入部８は、第１形態と同様、内燃機関１の排気口２に連結してその排気口２から排出された粒子状物質含有ガス５を導入するが、絶縁管１００よりも小径の管３０１で構成され、前記絶縁管１００の上流側に接続されている。一方、排出部９も第１形態と同様、絶縁管１００に連設されて燃焼後のガス１５１を排出するが、絶縁管１００よりも小径の管３４１で構成され、前記絶縁性の四角柱管１００の下流側に接続されている。絶縁性の四角柱管１００に対する管３０１，３４１の接続態様は特に限定されない。【００８０】
なお、上流側とは、図１に示すエンジン１の側であり、下流側とは図１に示すマフラー３の側である。また、いずれの管３０１，３４１も、セラミックス管のように絶縁性と耐熱性を持っていることが好ましい。また、導入部８には、図３、図４、図７に示すようなガス流変換部材は設けられていない。【００８１】
導入部８の下流側には、帯電装置３１としての平面メッシュ状の正電極３２１が、粒子状物質含有ガス５の流路に直交するように設けられている。この平面メッシュ状の正電極３２１は、図示しない取付部材により、管３０１の内面に取り付けられている。【００８２】
平面メッシュ状の正電極３２１は、上記第１，２形態と同様、粒子状物質含有ガス５を接触させてその粒子状物質含有ガス５に含まれる粒子状物質６の全部又は一部に負電荷を帯電させる部材である。そのため、電源装置４から正電圧が印加されていることが好ましい。正電圧が印加された平面メッシュ状の正電極３２１には、負の空間電荷（負電荷）３２２が集まるので、その平面メッシュ状の正電極３２１を通過する粒子状物質含有ガス５に含まれる粒子状物質の一部６は負電荷３２２を付着し、負に帯電した粒子状物質６’となって、下流側に流れる。【００８３】
平面メッシュ状の正電極３２１は、例えば２μｍの粒子状物質６が抵抗なく自由に通過できる開口を持つメッシュ構造であればよい。材質は特に限定されないが、耐熱性の金属メッシュであることが好ましい。例えば線径０．４ｍｍ、２０メッシュ／インチのタングステン製メッシュやステンレス製メッシュが好ましく採用されるが、これらに限定されない。この正電極３２１と、その正電極３２１の下流側に設けられた負電極３３１との間の距離は、特に限定されないが、通常、１０ｍｍ〜１００ｍｍ程度の範囲内であればよい。【００８４】
第３形態での放電装置３５は、図８に示すように、導入部８に連設された絶縁性の四角柱管（正四角柱管）１００内に設けられている。そして、絶縁性の四角柱管１００内の流路に直交するように設けられた平面状金属繊維メッシュの負電極３３１と、その平面状金属繊維メッシュの負電極３３１の上流側に所定の間隔（特に限定されないが、例えば０．５ｍｍ〜３ｍｍ）を空けて対向して無声放電領域Ａ３を形成するように設けられた誘電体被覆正電極３３０とを有している。なお、誘電体被覆正電極３３０の代わりに金属メッシュを誘電体で被覆した物でもよい。この放電装置３５によって、全部又は一部が負電荷３２２を帯電した粒子状物質６’を、誘電体被覆正電極３３０との間に生じさせた無声放電領域Ａ３に導入して堆積した粒子を燃焼させることができる。【００８５】
誘電体被覆正電極３３０は、図８及び図９に示すように、棒状の正電極３３２と、その正電極３３２の周囲を被覆する誘電体３３３とで構成された複合体である。図示の例では、棒状の誘電体被覆正電極３３０は、等間隔（例えばピッチが２〜６ｍｍで隙間が０．５ｍｍ〜３ｍｍ）で、それぞれ平面状金属繊維メッシュの負電極３３１と一定の距離を保つように、短冊状に配列されている。全ての誘電体被覆正電極３３０は、電気的に接続されている。ガス流に乗った粒子状物質６’は、この短冊状の誘電体被覆正電極３３０を容易に通過する。誘電体被覆正電極の代わりに誘電体被覆メッシュ電極でもよい。【００８６】
誘電体被覆正電極３３０を構成する棒状の正電極３３２は、耐熱性の金属であることが好ましい。例えばタングステン製棒やステンレス棒が好ましく採用されるが、これらに限定されない。その直径は例えば１ｍｍ程度のものを例示できる。なお、誘電体被覆メッシュ電極の場合は、セラミックス被覆線径２ｍｍ、金属線径０．４ｍｍ、１０メッシュ／インチ程度のものが例示できる。【００８７】
棒状の正電極３３２を被覆する誘電体３３３は、例えばセラミックスを挙げることができる。棒状の正電極３３２への被覆は、スパッタリング法等で行うことができる。なお、ここでは、棒状の正電極３３２を被覆すると言っているが、セラミックス管を誘電体３３３として用い、棒状の正電極３３２をそのセラミックス管内に差し込んで構成してもよい。【００８８】
平面状金属繊維メッシュの負電極３３１は、耐熱性の金属メッシュ（例えば、線径２０μｍ、空隙率８３％、厚さ１．３ｍｍ）であることが好ましい。例えばタングステン製メッシュやタングステン合金製メッシュが好ましく採用されるが、これらに限定されない。メッシュの開口は、例えば０．１μｍの粒子状物質６’を容易に通過させずに捕獲できる大きさであればよい。平面状金属繊維メッシュの負電極３３１は、図示のように、保持部材３３６で絶縁性の四角柱管１００内に保持されている。【００８９】
この平面状金属繊維メッシュの負電極３３１は粒子状物質６’を捕獲できるので、無声放電領域Ａ３に導かれた粒子状物質６’がそのメッシュ構造で捕獲されている間に、その粒子状物質６’には十分な放電エネルギーが与えられる。その結果、効率的な燃焼を実現できる。燃焼後は、燃焼ガス３５０となってメッシュを通過し、排出部９から排気ガス１５１として排出される。【００９０】
すなわち、誘電体被覆正電極３３０を通過した粒子のうち負に帯電した粒子状物質６’は、誘電体被覆正電極３３０に静電的に引き寄せられ、減速した状態で通過し、無声放電領域Ａ３に至る。無声放電領域Ａ３内に至った粒子状物質６’は、平面状金属繊維メッシュの負電極３３１に静電的に反発するので、その無声放電領域Ａ３内でさらに減速し、メッシュへの堆積効果が増大する。しかも、平面状金属繊維メッシュの負電極３３１は、帯電には関係なく粒子状物質６を通過させない程度のメッシュで構成されているので、粒子状物質６’をメッシュ上に堆積する（符号３３５を参照）。その結果、帯電粒子及びび帯電しない粒子状物質は、メッシュ表面に堆積し、多くの放電エネルギーを受け、効率的な燃焼を実現できる。【００９１】
なお、電源装置４は、第１，２形態と同様であるので説明を省略する。【００９２】
以上、第３形態の粒子状物質燃焼装置１０Ｃにおいては、平面状金属繊維メッシュのトラップ効果で粒子はメッシュに堆積するが、さらに、ガス流中の粒子状物質６の一部は、平面メッシュ状の正電極３２１の周りに集まった負の空気電荷３２２を付着する。負の空気電荷３２２を付着した粒子状物質６’は、そのまま進行し、誘電体被覆正電極３３０を通過して無声放電領域Ａ３に導かれ、無声放電領域Ａ３の静電気力で反発される。粒子状物質６’は、この２つの効果で無声放電領域Ａ３を構成する平面状金属繊維メッシュの負電極３３１上に堆積することにより、多くの放電エネルギーを得て効率的に燃焼することができる。
【符号の説明】
【００９３】
１  内燃機関
２  排気口
３  マフラー
４  電源装置
５  内燃機関から排出された粒子状物質含有ガス
６  粒子状物質
６’  負電荷を全部又は一部帯電した粒子状物質
８  導入部
９  排出部
１０  粒子状物質燃焼装置
１０Ａ  第１形態の粒子状物質燃焼装置
１０Ｂ  第２形態の粒子状物質燃焼装置
１０Ｃ  第３形態の粒子状物質燃焼装置
１１，２１，３１  帯電装置
１５，２５，３５  放電装置
Ａ１，Ａ２，Ａ３  無声放電領域【００９４】
１００  絶縁管（円管又は正四角柱管、セラミックス管）
１０１，１０１Ａ，１０１Ｂ  ガス流変換部材
１０２  流入口
１０３  流出口
１０４  流路
１０５  プロペラ軸
１０６  羽根
１０７  スパイラル流
１２１  リング状の正電極
１２２  負の空気電荷（負電荷）
１２４  支持部材
１２５  リング部材
１３１  筒状の負電極
１３２  筒状の誘電体
１３３  円筒状金属繊維メッシュの正電極
１３４  絶縁管
１３５  燃焼中の粒子状物質
１４１  高電圧高周波発生装置
１４２  電源
１５１  燃焼処理後の排気ガス【００９５】
２０１  導入管
２２１  平面メッシュ状の正電極
２２２  負の空気電荷（負電荷）
２３３  円筒状金属繊維メッシュの正電極
２３４  円筒状の誘電体（セラミックス管）
２３５  円筒状の負電極
２３６  支えボルト
２３７  板状の流路規制部材
２３８  支柱
２４１  排出管
２４２  同軸リング
２４３  内壁面流路
２４４  下流側端部（下流側のＵターン部、折り返し部）
２５０  燃焼ガス【００９６】
３０１  導入管
３２１  平面メッシュ状の正電極
３２２  負の空気電荷（負電荷）
３３０  誘電体被覆正電極
３３１  平面状金属繊維メッシュの負電極
３３２  棒状の正電極
３３３  誘電体
３３５  堆積した粒子状物質
３３６  負電極の保持部材
３４１  排出管
３５０  燃焼ガス
【図１】
0005572156.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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