(57)【要約】【課題】  高電圧の作用により排ガスを浄化するガス浄化装置において、ＰＭの堆積を抑制する。【解決手段】  供給されるガス中の粒子状物質（ＰＭ）を、電界の作用によって吸着部（例えばハニカム構造体１０）に吸着するガス浄化装置１であって、吸着部に酸化促進剤を供給するための酸化促進剤供給源（例えば、放電器４２・パルス電源４３・ポンプ４４および吐出口４０ａ，４０ｂからなるオゾン発生装置）を備える。【選択図】  図１
2006257948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給されるガス中の粒子状物質を電界の作用によって吸着部に吸着するガス浄化装置であって、
前記吸着部に酸化促進剤を供給するための酸化促進剤供給源を備えたことを特徴とするガス浄化装置。
【請求項２】
請求項１に記載のガス浄化装置であって、
前記電界を生じさせるための互いに異極の第一および第二の電極を備え、
前記吸着部が、前記第一および第二の電極の間に配置されており、
前記酸化促進剤が前記吸着部の上流側の端面に供給されることを特徴とするガス浄化装置。
【請求項３】
請求項２に記載のガス浄化装置であって、
前記酸化促進剤の吐出口が、前記第一および第二の電極のうち少なくとも一方の近傍に向けられていることを特徴とするガス浄化装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のガス浄化装置であって、
前記第一および第二の電極のうち一方の電極が、前記吸着部を通って延在し、
前記一方の電極に設けられた内腔が、前記酸化促進剤供給源から前記吐出口への供給経路の少なくとも一部とされており、
前記吐出口は、前記一方の電極の上流側の端部の近傍に設けられ前記内腔に通じる通孔であることを特徴とするガス浄化装置。
【請求項５】
請求項１ないし３のいずれかに記載のガス浄化装置であって、
前記第一および第二の電極のうち一方の電極が、前記吸着部を通って延在し、
前記酸化促進剤供給源から前記吐出口への供給経路の少なくとも一部が、前記一方の電極を囲む筒状にされており、且つ前記吐出口が前記一方の電極を囲んでいることを特徴とするガス浄化装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載のガス浄化装置であって、
前記酸化促進剤は、オゾン、原子状酸素、スーパーオキシドアニオンラジカル、ヒドロキシルラジカル、アルコキシルラジカル、二酸化窒素、酸素からなる群のうちから選択された一または二以上のものであることを特徴とするガス浄化装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載のガス浄化装置であって、
前記酸化促進剤供給源は、空気を処理することによって前記酸化促進剤を生成する処理装置を含むことを特徴とするガス浄化装置。
【請求項８】
請求項１ないし６のいずれかに記載のガス浄化装置であって、
前記酸化促進剤供給源は、前記酸化促進剤を貯蔵するタンクを含むことを特徴とするガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス浄化装置、特にガス中に含まれる粒子状物質を捕捉するガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンやリーンバーンエンジン等の排ガス中の粒子状物質（ＰＭ；Particulate Matter）を除去するための技術として、多孔質のハニカム構造体を用いたＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このＤＰＦは、例えばハニカム構造体の上流側の端面から下流側の端面まで貫通した複数の開口部のうち、一部の開口部を上流側の端部で栓詰し、他の開口部を下流側の端部で栓詰することにより、上流側の開口した開口部から流入した排ガスが、多孔質の隔壁を通って濾過され、これに隣接する開口部であって下流側の開口した開口部から排出されると、その際に排ガス中のＰＭが隔壁に捕集されるようにしている。
【０００３】
他方、上流端および下流端で開口した筒状の外周電極と、この外周電極の上流端の近傍から外周電極の軸心を貫いて延びる１本の棒状の中心電極とを備えた装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。この装置では、中心電極によって帯電させられた排ガス中のＰＭが、その電位と両電極間の電界との相互作用によって、外周電極に吸着される。吸着されたＰＭの一部は燃焼して焼却され、また両電極間の高電圧の印加によりプラズマ状態が生じ、ＮＯｘなどの物質の分解が促進される。
【０００４】
【特許文献１】特公平６−２９５４５号公報
【特許文献２】特開２００４−１９５３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、発明者らは特許文献２の装置の外周電極の内部に、多数のセルを有するハニカム構造体を設置する複合的な装置を試作している。しかし、このような装置では、ハニカム構造体の前端面に堆積するＰＭによって、中心電極と外周電極との間で短絡および漏電が生じてしまい、浄化性能が低下するおそれがあると考えられる。
【０００６】
そこで本発明の目的は、高電圧の作用により排ガスを浄化するガス浄化装置において、ＰＭの堆積を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によるガス浄化装置は、供給されるガス中の粒子状物質を電界の作用によって吸着部に吸着するガス浄化装置であって、前記吸着部に酸化促進剤を供給する酸化促進剤供給源を備えたことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明では、吸着部に向けて酸化促進剤を供給する酸化促進剤供給源を備えたので、吸着部に吸着されているＰＭの酸化および焼却除去が促進される。したがって、吸着部へのＰＭの堆積が抑制される。
【０００９】
本発明は、前記吸着部が、前記電界を生じさせるための互いに異極の第一および第二の電極の間に配置されており、前記酸化促進剤が前記吸着部の上流側の端面に供給されるような構造において、好適に適用できる。
【００１０】
本発明における酸化促進剤の吐出口は、第一および第二の電極のうち少なくとも一方の近傍に向けられていることとすれば、吐出口が向けられた電極の近傍におけるＰＭの付着および堆積を好適に抑制できる。
【００１１】
また、本発明に係るガス浄化装置は、前記第一および第二の電極のうち一方の電極が、前記吸着部を通って延在し、前記一方の電極に設けられた内腔が、前記酸化促進剤供給源から前記吐出口への供給経路の少なくとも一部とされており、前記吐出口は、前記一方の電極の上流側の端部の近傍に設けられ前記内腔に通じる通孔であることとすることができる。
【００１２】
また、本発明に係るガス浄化装置は、前記第一および第二の電極のうち一方の電極が、前記吸着部を通って延在し、前記酸化促進剤供給源から前記吐出口への供給経路の少なくとも一部が、前記一方の電極を囲む筒状にされており、且つ前記吐出口が前記一方の電極を囲んでいることとすることができる。
【００１３】
本発明における酸化促進剤は、オゾン、原子状酸素、スーパーオキシドアニオンラジカル、ヒドロキシルラジカル、アルコキシルラジカル、二酸化窒素、酸素からなる群のうちから選択された一または二以上のものであることとするのが好適である。
【００１４】
本発明における酸化促進剤供給源は、空気を処理することによって酸化促進剤を生成する処理装置を含んでいてもよい。また、本発明における酸化促進剤供給源は、酸化促進剤を貯蔵するタンクを含んでいてもよい。
【００１５】
以下、本発明の実施形態に係るガス浄化装置につき、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明の第１実施形態のガス浄化装置１の概略構成図であり、図２はその要部であるハニカム構造体１０を示す断面図である。ガス浄化装置１は、車両に搭載された不図示のエンジン（ディーゼルまたはリーンバーンガソリンエンジン等）の排気系、すなわちエンジンの排気ポートよりも下流側に設けられる。
【００１７】
ガス浄化装置１は、金属製のケース２を備え、このケース２の内側に支持されたハニカム構造体１０を有している。ケース２とハニカム構造体１０とは密接していてもよく、また、両者の間は図示しないアルミナマットなどにより密封されていてもよい。ケース２は装置の外装シェルとしての機能を有し、また、電気的に接地されることによって受電極としての機能をも有する。なお、ケース２に受電極としての機能を持たせる構成に代えて、ケース２とは別途の筒状の受電極をハニカム構造体１０の外周面に接して設けてもよい。
【００１８】
図２に示されるように、ハニカム構造体１０は、多孔質の隔壁１１により仕切られた多数のセルすなわち排ガス通路１２を備えており、排ガス通路１２はいずれも排ガスの流入方向（図中Ａ方向）に平行である。
【００１９】
ハニカム構造体１０は多孔質のセラミックス材料からなり、具体的にはコーディエライトやＳｉＣ（炭化珪素）等を用いるのが好適である。
【００２０】
ハニカム構造体１０の隔壁１１には、触媒物質として、例えばＬｉ＝３mol／Ｌ、Ｐｔ＝５ｇ／Ｌ、コート材をＡｌ２Ｏ３とするＮＯｘ吸蔵還元触媒（ＮＳＲ；ＮＯｘ Storage Reduction catalysis）がコーティングされている。ＮＯｘ吸蔵還元触媒のコート量は、例えば３００ｇ／Ｌとする。
【００２１】
なお、一般に用いられるハニカム構造体における隔壁の気孔率は一般に５５ないし６０％、隔壁の平均細孔径は９ないし３０μｍであるところ、本実施形態では気孔率を６０〜８０％とし、かつ隔壁の平均細孔径を２０〜６０μｍとしたので、比較的低い排気抵抗を実現できる。また、一般に触媒物質の担持量は１５０ｇ／Ｌ程度であるところ、本実施形態では触媒物質の担持量を１００ないし４００ｇ／Ｌのように比較的大きい値にすることができ、かつ触媒物質を担持させた状態においても排気抵抗を抑制することができる。
【００２２】
再び図1を参照すると、中心電極２０は、ハニカム構造体１０を貫いて延在している。中心電極２０はハニカム構造体１０の軸心の延長上であって、且つ排ガスの流れ方向（図中Ａ方向）と同方向に延びており、その外周面のうち、中心電極２０の上流側の端部である露出部２０ａを除いた部分は、絶縁層２１に被覆されている。絶縁層２１は、ハニカム構造体１０の軸心に設けられた通孔に支持されている。中心電極２０の外周面には、放電を促進するための凹凸、例えばネジ山を形成するのが好適である。
【００２３】
中心電極２０の下流側の端部には、金属結線２２が接続されている。ケース２には、セラミックスなどからなる絶縁性プラグ２７が固定されており、金属結線２２は、絶縁性プラグ２７を通じて、外部に引き出されており、また直流電源３０に接続されている。
【００２４】
中心電極２０は、耐腐食性に優れたクロム鋼（例えば、１０Ｃｒ５Ａｌ）で形成することができるが、それにのみ限定されるものではなく、他の耐腐食性を有する金属その他の導電体を用いることができる。絶縁層２１はセラミックス等の高い耐熱性を有する材料であることが望ましいが、ディーゼルエンジンのように排気系の温度が低いエンジンの場合には、絶縁層２１はアクリル樹脂など耐熱性の比較的低い材料であってもよい。
【００２５】
本実施形態では、放電器４２およびパルス電源４３を含んで構成されたオゾン発生装置が用いられる。ケース２には、酸化促進剤をケース２内に供給するための吐出口４０ａ，４０ｂが固定されている。吐出口４０ａ，４０ｂは、酸化促進剤の供給管４１によって、放電器４２に接続されており、この放電器４２は、これを駆動するためのパルス電源４３に接続されている。パルス電源４３からの給電により、放電器４２内の図示しない一対の電極間にコロナ放電が生じる。放電器４２には、それに外気を導入するためのポンプ４４が接続されている。
【００２６】
吐出口４０ａ，４０ｂは、それらから吐出される酸化促進剤が、排ガス流を受けたときに、受電極であるケース２、およびハニカム構造体１０の上流側の端部に到達するように設置されている。
【００２７】
直流電源３０およびパルス電源４３は、それぞれインバータ回路・トランス・整流用のダイオード・平滑回路等を含んでおり、不図示のバッテリからの直流を昇圧して中心電極２０および放電器４２にそれぞれ給電する。なお、電源３０，４３からの給電の方式は、これらに限られず直流パルス波、交流、交流パルス波、または直流と直流パルスとの重畳など任意の波形および電圧のうちから選択することができる。電源３０，４３は不図示の電子制御ユニット（ＥＣＵ）からの制御出力によって制御される。またＥＣＵは、電極間の短絡などにより直流電源３０に過電流が流れた場合に、直流電源３０の動作を停止させるように構成されている。
【００２８】
以上のとおり構成された第１実施形態のガス浄化装置１では、エンジンから排出されたＰＭを含む排ガスが、排気管を通ってケース２内に導かれると、排ガスは上流端開口の排ガス通路１２からハニカム構造体１０内に侵入すると共に排ガス通路１２から下流側に排出される。
【００２９】
他方、エンジンの始動と同時に直流電源３０がオンされ、中心電極２０とケース２との間に高電圧が印加されると、排ガス中のＰＭが中心電極２０からの放電によって負極に帯電され、また中心電極２０とケース２との間に電界が形成されるため、ＰＭは電気的吸引力によりハニカム構造体１０に向けて吸引される。ハニカム構造体１０に吸着されたＰＭは、排ガスから供給される熱と、高電圧の印加に伴って発生する活性ガスとにより、その酸化ないし燃焼が促進されることになる。
【００３０】
他方、パルス電源４３からの給電により、放電器４２内の不図示の電極間にコロナ放電が生じ、ポンプ４４の動作によって供給された空気に作用して、活性種または酸化促進剤であるオゾンが生成される。より詳細には、空気中の酸素分子Ｏ２に電子が衝突して酸素原子が生じ（Ｏ２⇒Ｏ＋Ｏ＋ｅ−）、この酸素原子が酸素分子と結合してオゾンＯ３が生成される（Ｏ＋Ｏ２＋Ｏ２⇒Ｏ３＋Ｏ２）。このようにして生成されたオゾンは、吐出口４０ａ，４０ｂからケース２内に吐出され、受電極であるケース２、およびハニカム構造体１０の周縁を含む上流側の端部に向けて供給される。このオゾンによって、排ガス中に含まれるＰＭおよびハニカム構造体１０に付着したＰＭ（炭素Ｃを主成分とする）の酸化ないし燃焼が促進されることになる。その結果、本実施形態では、酸化促進剤が用いられない場合（約６５０〜７００°Ｃ）に比べて低温（例えば３００°Ｃ以下）でＰＭを燃焼ないし酸化させることが可能になる。
【００３１】
以上のとおり、本実施形態では、吸着部であるハニカム構造体１０に、酸化促進剤であるオゾンを供給する酸化促進剤供給源を備えたので、ハニカム構造体１０に吸着されているＰＭの酸化および焼却除去が促進される。したがって、ハニカム構造体１０へのＰＭの堆積が抑制される。また、基材端面を介した電極間の短絡に伴う消費電力の増大が抑制される。
【００３２】
また、ハニカム構造体が、互いに異極の第一および第二の電極である中心電極とケースとの間に配置されているタイプの装置では、ハニカム構造体の上流側の端面にＰＭが堆積して、電極間の短絡および漏電を生じさせ易い。しかしながら本実施形態では、酸化促進剤であるオゾンがハニカム構造体１０の上流側の端面に供給されるようにしたので、本発明による効果を好適に実現することができる。
【００３３】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。上記第１実施形態では、吐出口４０ａ，４０ｂをケース２に固定し、かつ吐出口４０ａ，４０ｂからのオゾンをハニカム構造体１０の上流側の端面に向けたが、本発明における酸化促進剤の供給経路の配置は任意である。以下に述べる第２実施形態は、酸化促進剤の供給経路についての変形である。
【００３４】
図３に示されるように、本発明の第２実施形態のガス浄化装置１０１は、中空の中心電極１２０を有する。中心電極１２０の中空部である内腔（不図示）は、概ね棒状の中心電極１２０の長手にわたって貫通しており、かつ、中心電極１２０の上流側の端面において閉塞され、下流側の端面において開放されている。中心電極１２０の上流側の端部の近傍であって、絶縁層２１に覆われていない露出部１２０ａには、中心電極１２０の内腔と表面とを連通させる多数の通孔１２０ｂが設けられている。
【００３５】
中心電極１２０の下流側の端部には、酸化促進剤の供給管１４１が接続されており、供給管１４１は、中心電極１２０の内腔に流体連通している。供給管１４１は、上記第１実施形態のものと同様の放電器４２に接続されている。なお、第２実施形態の残余の構成は、上記第１実施形態のものと同様であるため、同一符号を付してその詳細の説明を省略する。
【００３６】
以上のとおり構成された第２実施形態では、パルス電源４３からの給電により、放電器４２内の不図示の電極間にコロナ放電が生じ、ポンプ４４の動作によって供給された空気に作用して、活性種または酸化促進剤であるオゾンが生成される。このようにして生成されたオゾンは、吐出口である通孔１２０ｂから、図中Ｂ方向に放射状に吐出され、ハニカム構造体１０の上流側の端面に向けて供給される。このオゾンによって、排ガス中に含まれるＰＭおよびハニカム構造体１０に付着したＰＭ（炭素Ｃを主成分とする）の酸化ないし燃焼が促進されることになる。
【００３７】
以上のとおり、本実施形態では、中心電極１２０が、吸着部であるハニカム構造体１０を通って延在し、中心電極１２０に設けられた内腔が、酸化促進剤供給源から通孔１２０ｂ（吐出口）への供給経路の少なくとも一部とされており、吐出口が、中心電極１２０の上流側の端部の近傍に設けられ内腔に通じる通孔１２０ｂであることとしたので、流体力学的理由からＰＭが特に多く付着すると考えられるハニカム構造体１０の上流側の端面の中央の近傍に、酸化促進剤であるオゾンをよく供給することができる。
【００３８】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態は、本発明における酸化促進剤の供給経路についての別の変形である。
【００３９】
図４に示されるように、本発明の第３実施形態のガス浄化装置２０１は、中実棒状の中心電極２２０が、ハニカム構造体１０を通って延在しており、かつ、中心電極２２０を囲む筒状の供給管２２１が設けられたものである。
【００４０】
供給管２２１の上流側の端部である開口部２２１ａは、酸化促進剤の吐出口となっている。中心電極２２０の上流側の端部は、開口部２２１ａから露出した露出部２２０ａとなっている。
【００４１】
供給管２２１の下流側の端部には、供給管１４１が接続されている。放電器４２からのオゾンは、ポンプ４４の圧力によって供給管１４１および供給管２２１を通って送られ、開口部２２１ａから吐出される。なお、第３実施形態の残余の構成は、上記第１または第２実施形態のものと同様であるため、同一符号を付してその詳細の説明を省略する。
【００４２】
以上のとおり構成された第３実施形態では、パルス電源４３からの給電により、放電器４２内の不図示の電極間にコロナ放電が生じ、ポンプ４４の動作によって供給された空気に作用して、活性種または酸化促進剤であるオゾンが生成される。このようにして生成されたオゾンは、吐出口である開口部２２１ａから、図中Ｃ方向に放射状に吐出され、ハニカム構造体１０の上流側の端面に向けて供給される。このオゾンによって、ハニカム構造体１０に付着したＰＭ（炭素Ｃを主成分とする）の酸化ないし燃焼が促進されることになる。
【００４３】
以上のとおり、本実施形態では、中心電極２２０がハニカム構造体１０を通って延在し、酸化促進剤の供給経路の少なくとも一部が、中心電極２２０を囲む筒状の供給管２２１とされており、且つ中心電極２２０を囲んでいる吐出口２２１ａであって供給管２２１の上流側の端部である吐出口２２１ａから、ハニカム構造体１０の上流側の端面に向けて酸化防止剤すなわちオゾンが供給されるようにしたので、上述した第２実施形態と同様に、流体力学的理由からＰＭが特に多く付着すると考えられるハニカム構造体１０の上流側の端面の中央の近傍に、酸化促進剤であるオゾンをよく供給することができる。また、中心電極２２０が中実のもので足り、内腔を形成する必要がないため、製造コストを抑制することができる。
【００４４】
次に、本発明の第４実施形態について説明する。上述した第１ないし第３実施形態では、ハニカム構造体１０は概ね円柱形であり、また中心電極２０，１２０，２２０がハニカム構造体１０を貫通しているが、本発明における吸着部またはハニカム構造体の形状は任意であり、また中心電極はハニカム構造体を貫通している必要はない。第４実施形態は、本発明における電極および吸着部についての変形である。
【００４５】
図５は本発明の第４実施形態のガス浄化装置３０１の概略構成図である。ガス浄化装置３０１は、金属製の四角筒状のケース３０２を備え、また、このケース３０２の内側に支持されたハニカム構造体３１０を有している。
【００４６】
ハニカム構造体３１０は、排ガスの流れ方向に直交する断面がほぼ長方形または矩形である。ハニカム構造体３１０は、多孔質の隔壁により仕切られた多数のセルすなわち排ガス通路を備えており、排ガス通路はいずれも排ガスの流入方向に平行である。ハニカム構造体３１０は、各セルの上流端および下流端の開放した所謂ストレートフロー型のものであってもよい。あるいは、ハニカム構造体３１０は、上流側閉塞の排ガス通路と下流側閉塞の排ガス通路とが交互に配置された、濾過型ないし所謂ウォールフロー型のものであってもよい。ハニカム構造体３１０の材質、およびハニカム構造体３１０にコーティングされるＮＯｘ吸蔵還元触媒の材質は、上記第１実施形態におけるハニカム構造体１０と同様である。
【００４７】
ハニカム構造体３１０の一方の側面（図５では上面）には、平板状の放電電極３２０が設置されている。放電電極３２０とケース３０２との間は、図示しないアルミナマットなどにより密封されている。放電電極３２０には給電栓３２６のプラグ電極３２６ａが接続されている。プラグ電極３２６ａの周囲は絶縁層３２７で被覆されており、絶縁層３２７によって、プラグ電極３２６ａとケース３０２との間が電気的に絶縁されている。
【００４８】
ハニカム構造体３１０を挟んで、放電電極３２０の反対側（図５では下面）には、ハニカム構造体３１０から所定距離だけ離れて、平板状の受電極３１５が配置されている。受電極３１５は電気的に接地されている。放電電極３２０および受電極３１５の材質としては、ステンレス鋼などの耐熱導電性材料が好適である。
【００４９】
ハニカム構造体３１０に対し排ガスの流れ方向における上流側には、酸化促進剤をケース３０２内に供給するための吐出口３４０ａ，３４０ｂが、ケース２に固定されている。吐出口３４０ａ，３４０ｂは、酸化促進剤の供給管３４１によって、放電器４２に接続されている。吐出口３４０ａ，３４０ｂは、それらから吐出される酸化促進剤が、排ガス流を受けたときに、ハニカム構造体３１０の上流側の端面、および放電電極３２０ならびに受電極３１５に到達するように設置されている。
【００５０】
給電栓３２６には、直流電源３０が接続されている。直流電源３０およびこれを制御する制御系の構成は、上記第１実施形態のものと同様である。なお、第４実施形態の残余の構成は、上記第１実施形態のものと同様であるため、同一符号を付してその詳細の説明を省略する。
【００５１】
以上のとおり構成された第４実施形態の排ガス浄化装置３０１では、エンジンから排出されたＰＭを含む排ガスが、排気管を通ってケース３０２内に導かれると、排ガスは上流端開口の排ガス通路からハニカム構造体３１０内に侵入し、下流端開口の排ガス通路から下流側に排出される。
【００５２】
他方、パルス電源４３からの給電により、放電器４２内の不図示の電極間にコロナ放電が生じ、ポンプ４４の動作によって供給された空気に作用して、活性種または酸化促進剤であるオゾンが生成される。このようにして生成されたオゾンは、吐出口３４０ａ，３４０ｂから吐出され、ハニカム構造体３１０の上流側の端面に向けて供給される。このオゾンによって、排ガス中に含まれるＰＭおよびハニカム構造体３１０に付着したＰＭ（炭素Ｃを主成分とする）の酸化ないし燃焼が促進されることになる。
【００５３】
以上詳述したとおり、第４実施形態では、吸着部であるハニカム構造体３１０に、酸化促進剤であるオゾンを供給する酸化促進剤供給源を備えたので、ハニカム構造体３１０に吸着されているＰＭの酸化および焼却除去が促進される。したがって、ハニカム構造体３１０へのＰＭの堆積が抑制される。
【００５４】
また、本実施形態ではハニカム構造体３１０をほぼ角柱形としたので、装置全体の配置性を高めることができる。
【００５５】
本発明の第１実施形態に係るガス浄化装置を用い、酸化促進剤を供給しない場合と、供給した場合とについてＰＭ浄化率を測定した。直流電源３０の供給電圧は３０ｋＶとした。酸化促進剤は、オゾン１００ｐｐｍを含む乾燥空気５０Ｌ／ｍｉｎとした。ＰＭ量の測定にはＥＬＰＩ（Electrical Low Pressure Impactor）を用いた。酸化促進剤を供給しない場合、図６に示されるように、直流電源３０による電圧印加開始からわずかの時間で、電極間の短絡が生じ、過電流に応答して直流電源３０の動作が停止された。他方、酸化促進剤を供給した場合、図７に示されるように、短絡による過電流が生じず、長時間にわたり安定した浄化性能を得られることが確認された。
【００５６】
なお、上記各実施形態では、本発明をある程度の具体性をもって説明したが、本発明については、特許請求の範囲に記載された発明の精神や範囲から離れることなしに、さまざまな改変や変更が可能であることは理解されなければならない。すなわち、本発明は特許請求の範囲およびその等価物の範囲および趣旨に含まれる修正および変更を包含するものである。
【００５７】
例えば、上記実施形態では酸化促進剤をオゾンとしたが、本発明における酸化促進剤は、オゾンＯ３、原子状酸素Ｏ、スーパーオキシドアニオンラジカルＯ２−、ヒドロキシルラジカルＯＨ−、アルコキシルラジカルＲ−Ｏ２、二酸化窒素ＮＯ２、酸素Ｏ２からなる群のうちから選択された一または二以上のものとすることができる。また、本発明における酸化防止剤は、それが用いられない場合（約６５０〜７００°Ｃ）に比べて低い温度でＰＭの燃焼ないし酸化を可能にするものである限り、これら列挙のものに限定されない。
【００５８】
また、本発明における酸化促進剤供給源は、上述した放電器４２のように空気を処理することによって酸化促進剤を生成する処理装置を含む構成のほか、空気以外の物質を処理することによって酸化促進剤を生成する処理装置を含む構成であってもよく、また、酸化促進剤を貯蔵するタンクを含む構成であってもよい。
【００５９】
また、本発明における各電極は、中心電極２０，１２０，２２０、ケース２、放電電極３２０および受電極３１５のような構造に代えて、例えばメッシュ状の電極を用いるなど、各電極の形状および構造についても種々の変形が可能である。また、本発明における吸着部はハニカム構造体に限らず、電極そのものや金属製のメッシュなど、通過するＰＭを吸着でき耐熱性を有する各種の材料および構造物を選択できる。
【００６０】
また、上記各実施形態においては、中心電極２０，１２０，２２０を負極に接続し、ケース２または受電極１１５を接地する例につき説明したが、本発明では両電極間に所定の高電圧が印加される形態であれば足り、逆の極性であってもよい。また、その印加される電力はその目的に応じて、直流、交流、パルス、交流や直流とパルスとの重畳であってもよい。さらに、それらの電圧印加の形態も上述の常時印加に限られず、ＰＭの捕集要求や燃焼処理要求の必要性に応じて所望の時期に行うようにしてもよい。また、上記各実施形態では本発明を車両の内燃機関の排ガスの浄化のために適用したが、本発明は車両のほか船舶、航空機の排ガスの浄化のために適用でき、また工事現場や工場などで発生する粉塵、トンネル内の浮遊粒子の浄化のために適用することも可能であり、いずれも本発明の範疇に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１実施形態のガス浄化装置を示す概略構成図である。
【図２】ハニカム構造体を示す断面図である。
【図３】本発明の第２実施形態のガス浄化装置を示す概略構成図である。
【図４】本発明の第３実施形態のガス浄化装置を示す概略構成図である。
【図５】本発明の第４実施形態のガス浄化装置を示す概略構成図である。
【図６】本発明の第１実施形態の装置を酸化防止剤を供給せずに使用した場合の排ガス浄化率を示すグラフである。
【図７】本発明の第１実施形態の装置を酸化防止剤を供給しながら使用した場合の排ガス浄化率を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６２】
１，１０１，２０１，３０１        ガス浄化装置
２，３０２      ケース（受電極）
１０，３１０      ハニカム構造体
２０，１２０，２２０      中心電極
２１      絶縁層
３０      直流電源
４０ａ，４０ｂ，３４０ａ，３４０ｂ      吐出口
４２      放電器
４３      パルス電源
３２０        放電電極
３１５        受電極
【図１】
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【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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