(57)【要約】【課題】平板状の誘電体フィルタを用いて捕集率及び耐久性を高めることができ、且つ排気温度が低い運転領域でもパティキュレートを効率良く酸化処理し得る排気浄化装置を提供する。【解決手段】平板状の誘電体フィルタ１を所要間隔をあけて多数積層するように並設することにより排気ガス２の流路３を区画形成し、各流路３の入口を栓体４により交互に目封じし、入口が目封じされていない流路３の出口を栓体５により目封じし、各流路３を区画する誘電体フィルタ１を透過した排気ガス２のみが下流側へ排出されるようにし、入口が目封じされている流路３側の誘電体フィルタ１表面に、排気ガス２が透過可能な導電体６を配置すると共に、入口が目封じされていない流路３内に、誘電体バリア７で被覆された電極８を配設し、入口が目封じされていない流路３側の誘電体フィルタ１表面に沿面放電を発生させるよう構成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平板状の誘電体フィルタを所要間隔をあけて多数積層するように並設することにより排気ガスの流路を区画形成し、該区画形成された各流路の入口を栓体により交互に目封じし、入口が目封じされていない流路の出口を栓体により目封じし、各流路を区画する誘電体フィルタを透過した排気ガスのみが下流側へ排出されるようにした排気浄化装置であって、
入口が目封じされている流路側の誘電体フィルタ表面に、排気ガスが透過可能な導電体を配置すると共に、入口が目封じされていない流路内に、誘電体バリアで被覆された電極を配設し、入口が目封じされていない流路側の誘電体フィルタ表面に沿面放電を発生させるよう構成したことを特徴とする排気浄化装置。
【請求項２】
電極と導電体との間に、沿面放電に必要な電圧を印加するようにした請求項１記載の排気浄化装置。
【請求項３】
電極間に、沿面放電に必要な電圧を印加するようにした請求項１記載の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンから排出されるパティキュレート（Particulate Matter：粒子状物質）は、炭素質から成る煤と、高沸点炭化水素成分から成るＳＯＦ分（Soluble Organic Fraction：可溶性有機成分）とを主成分とし、更に微量のサルフェート（ミスト状硫酸成分）を含んだ組成を成すものであるが、この種のパティキュレートの低減対策としては、排気ガスが流通する排気管の途中に、パティキュレートフィルタを装備することが従来より行われている。
【０００３】
この種のパティキュレートフィルタは、コージェライト等のセラミックスから成る多孔質のハニカム構造となっており、格子状に区画された各流路の入口が交互に目封じされ、入口が目封じされていない流路については、その出口が目封じされるようになっており、各流路を区画する多孔質薄壁を透過した排気ガスのみが下流側へ排出されるようにしてある。
【０００４】
そして、排気ガス中のパティキュレートは、前記多孔質薄壁の内側表面に捕集されて堆積し、排気温度が高い運転領域に移行した際に自然燃焼して除去されるようになっているが、例えば都内の路線バス等のように渋滞路ばかりを走行するような車輌では、必要な所定温度以上での運転が長く継続しないため、パティキュレートの処理量よりも堆積量の方が上まわり、パティキュレートフィルタが目詰まりを起こす虞れがあった。
【０００５】
このため、排気温度が低い運転領域でもパティキュレートを良好に燃焼除去（酸化処理）し得るようプラズマアシスト型の排気浄化装置の開発が進められており、この種の排気浄化装置で排気ガス中に放電してプラズマを発生させれば、排気ガスが励起してＯラディカルやＯＨラディカル等の活性のラディカルが発生し、排気温度が低い運転領域でもパティキュレートを良好に酸化処理することが可能となる。
【０００６】
例えば、下記の特許文献１や特許文献２には、穿孔処理された円筒状ステンレススチールから成る外側電極と内側電極との間に誘電体を成すセラミックスのペレットを充填し、該ペレットの充填層を通過するように排気ガスを流して該排気ガス中のパティキュレートを捕集する一方、外側電極と内側電極との間で放電してプラズマを発生させるようにしたプラズマアシスト型の排気浄化装置が提案されている。
【特許文献１】特表２００２−５０１８１３号公報
【特許文献２】特表２００２−５１１３３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来提案されているプラズマアシスト型の排気浄化装置にあっては、先の特許文献１や特許文献２にも示されている通り、穿孔処理された円筒状ステンレススチールから成る外側電極と内側電極との間に誘電体を成すセラミックスのペレットを充填し、該ペレットの充填層を通過するように排気ガスを流して該排気ガス中のパティキュレートを捕集する一方、外側電極と内側電極との間で放電してプラズマを発生させるようにしたものが一般的であるが、自動車に実装することを想定した場合、走行振動によりセラミックスのペレット同士が擦れ合って短期間に摩耗してしまう虞れがあり、その耐久性に関する課題が残っているのが実情である。又、ペレットでは、高捕集率化が困難となっていた。
【０００８】
本発明は、斯かる実情に鑑み、平板状の誘電体フィルタを用いて捕集率及び耐久性を高めることができ、且つ排気温度が低い運転領域でもパティキュレートを効率良く酸化処理し得る排気浄化装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、平板状の誘電体フィルタを所要間隔をあけて多数積層するように並設することにより排気ガスの流路を区画形成し、該区画形成された各流路の入口を栓体により交互に目封じし、入口が目封じされていない流路の出口を栓体により目封じし、各流路を区画する誘電体フィルタを透過した排気ガスのみが下流側へ排出されるようにした排気浄化装置であって、
入口が目封じされている流路側の誘電体フィルタ表面に、排気ガスが透過可能な導電体を配置すると共に、入口が目封じされていない流路内に、誘電体バリアで被覆された電極を配設し、入口が目封じされていない流路側の誘電体フィルタ表面に沿面放電を発生させるよう構成したことを特徴とする排気浄化装置にかかるものである。
【００１０】
前記排気浄化装置においては、電極と導電体との間に、沿面放電に必要な電圧を印加することができる。
【００１１】
又、前記排気浄化装置においては、電極間に、沿面放電に必要な電圧を印加するようにしても良い。
【００１２】
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
【００１３】
排気ガスは、入口が目封じされていない流路から平板状の誘電体フィルタと導電体を通過して流れ、該誘電体フィルタを通過する際に排気ガス中のパティキュレートが捕集されていくが、必要に応じて、入口が目封じされていない流路側の誘電体フィルタ表面に沿面放電を発生させると、パティキュレートが効率良く酸化処理されることになる。
【００１４】
又、平板状の誘電体フィルタを用いているため、自動車に実装した場合、従来提案されているプラズマアシスト型の排気浄化装置のように、走行振動によりセラミックスのペレット同士が擦れ合って短期間に摩耗してしまうことがなく、耐久性を高めることも可能となり、更に、ペレットでは困難であった高捕集率化も可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の排気浄化装置によれば、沿面放電を利用した場合に、フィルタ表面のパティキュレートを効率的に酸化処理できることから、平板状の誘電体フィルタを用いて捕集率及び耐久性を高めることができ、且つ排気温度が低い運転領域でもパティキュレートを効率良く酸化処理し得るという優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００１７】
図１〜図３は本発明を実施する形態の一例であって、コージェライト等のセラミックスから成る平板状の誘電体フィルタ１（特に表面濾過式のものが好ましい）を所要間隔をあけて多数積層するように並設することにより排気ガス２の流路３を区画形成し、該区画形成された各流路３の入口を栓体４により交互に目封じし、入口が目封じされていない流路３の出口を栓体５により目封じし、各流路３を区画する誘電体フィルタ１を透過した排気ガス２のみが下流側へ排出されるようにし、入口が目封じされている流路３側の誘電体フィルタ１表面に、排気ガス２が透過可能な金属メッシュ等の導電体６を配置すると共に、入口が目封じされていない流路３内に、誘電体バリア７で被覆された排気ガス２流通方向へ延びる棒状の電極８を、排気ガス２流通方向と直角な方向へ所要間隔をあけて配設し、入口が目封じされていない流路３側の誘電体フィルタ１表面に沿面放電を発生させるよう構成したものである。
【００１８】
本図示例の場合、前記電極８と導電体６に、高電圧（交流高電圧、交流パルス高電圧、又は直流パルス高電圧等）を印加可能な電源９を接続し、該電極８と導電体６との間に、沿面放電に必要な電圧を印加するようにしてある。
【００１９】
尚、前記電源９に対しては、図３に示す如く、電極８の排気ガス２流通方向下流端側と、導電体６の排気ガス２流通方向上流端側とをつなぐようにしてある。
【００２０】
次に、上記図示例の作用を説明する。
【００２１】
排気ガス２は、入口が目封じされていない流路３から平板状の誘電体フィルタ１と導電体６を通過して流れ、該誘電体フィルタ１を通過する際に排気ガス２中のパティキュレートが捕集されていくが、必要に応じて、電源９をオンにして電極８と導電体６との間に高電圧を印加すると、入口が目封じされていない流路３側の誘電体フィルタ１表面に沿面放電が発生し、パティキュレートが効率良く酸化処理されることになる。
【００２２】
ここで、前記電源９に対し、図３に示す如く、電極８の排気ガス２流通方向下流端側と、導電体６の排気ガス２流通方向上流端側とをつなぐようにしてあるため、入口が目封じされていない流路３側の誘電体フィルタ１表面全体に沿面放電を発生させる上でより有効となっている。尚、前記電源９に対し、電極８の排気ガス２流通方向上流端側と、導電体６の排気ガス２流通方向下流端側とをつなぐようにしても良いことは言うまでもない。
【００２３】
又、平板状の誘電体フィルタ１を用いているため、自動車に実装した場合、従来提案されているプラズマアシスト型の排気浄化装置のように、走行振動によりセラミックスのペレット同士が擦れ合って短期間に摩耗してしまうことがなく、耐久性を高めることも可能となる。
【００２４】
こうして、平板状の誘電体フィルタ１を用いて捕集率及び耐久性を高めることができ、且つ排気温度が低い運転領域でもパティキュレートを効率良く酸化処理し得る。
【００２５】
図４及び図５は本発明を実施する形態の他の例であって、図中、図１〜図３と同一の符号を付した部分は同一物を表わしており、基本的な構成は図１〜図３に示すものと同様であるが、本図示例の特徴とするところは、図４及び図５に示す如く、電極８間に、高電圧（交流高電圧、交流パルス高電圧、又は直流パルス高電圧等）を印加可能な電源９を接続し、該電極８間に、沿面放電に必要な電圧を印加するようにした点にある。
【００２６】
尚、前記電源９に対しては、図５に示す如く、排気ガス２流通方向と直角な方向へ所要間隔をあけて互いに隣り合う電極８のうち、一方の電極８の排気ガス２流通方向上流端側と、他方の電極８の排気ガス２流通方向下流端側とをつなぐようにしてある。
【００２７】
図４及び図５に示す例においては、排気ガス２は、入口が目封じされていない流路３から平板状の誘電体フィルタ１と導電体６を通過して流れ、該誘電体フィルタ１を通過する際に排気ガス２中のパティキュレートが捕集されていくが、必要に応じて、電源９をオンにして電極８間に高電圧を印加すると、入口が目封じされていない流路３側の誘電体フィルタ１表面に沿面放電が発生し、パティキュレートが効率良く酸化処理されることになる。
【００２８】
ここで、前記電源９に対し、図５に示す如く、排気ガス２流通方向と直角な方向へ所要間隔をあけて互いに隣り合う電極８のうち、一方の電極８の排気ガス２流通方向上流端側と、他方の電極８の排気ガス２流通方向下流端側とをつなぐようにしてあるため、入口が目封じされていない流路３側の誘電体フィルタ１表面全体に沿面放電を発生させる上でより有効となっている。
【００２９】
尚、図１〜図３に示す例においては、電極８と導電体６との間に高電圧を印加するようにしてあるため、入口が目封じされていない流路３側の誘電体フィルタ１表面における電極８の周辺（数ミリ程度）にのみ沿面放電が発生することから、どちらかというと、電極８の数を増やし、それらを比較的密に配設しなければならないが、図４及び図５に示す例においては、電極８間に高電圧を印加するようにしてあるため、それぞれの電極８の周辺に発生した沿面放電のプラズマが、互いに隣り合う電極８の電位差によってつながることから、沿面放電の範囲を広げることが可能となる。
【００３０】
又、図４及び図５に示す例においても、図１〜図３に示す例と同様、平板状の誘電体フィルタ１を用いているため、自動車に実装した場合、従来提案されているプラズマアシスト型の排気浄化装置のように、走行振動によりセラミックスのペレット同士が擦れ合って短期間に摩耗してしまうことがなく、耐久性を高めることも可能となり、更に、ペレットでは困難であった高捕集率化も可能となる。
【００３１】
こうして、図４及び図５に示す例の場合も、図１〜図３に示す例の場合と同様、平板状の誘電体フィルタ１を用いて捕集率及び耐久性を高めることができ、且つ排気温度が低い運転領域でもパティキュレートを効率良く酸化処理し得る。
【００３２】
尚、本発明の排気浄化装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す概略図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】本発明を実施する形態の一例を示す斜視図である。
【図４】本発明を実施する形態の他の例を示す概略図である。
【図５】本発明を実施する形態の他の例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  誘電体フィルタ
２  排気ガス
３  流路
４  栓体
５  栓体
６  導電体
７  誘電体バリア
８  電極
９  電源
【図１】
2006342699.tif 000003
【図２】
2006342699.tif 000004
【図３】
2006342699.tif 000005
【図４】
2006342699.tif 000006
【図５】
2006342699.tif 000007