(57)【要約】【課題】  排気ガス中に含まれる未燃の炭化水素を単純な構成で効率良くしかも高い信頼性で清浄化することができる排気ガス処理装置を提供する。【解決手段】  排気ガス処理装置は、排気ガス中の炭化水素の少なくとも一部を主に一酸化炭素に転化する炭化水素転化装置３と、炭化水素転化装置３によって処理された排気ガスを触媒を用いて清浄化する触媒式浄化装置４と、排気ガス中の炭化水素の少なくとも一部を主に一酸化炭素に転化させるように炭化水素転化装置３を制御する転化制御装置８とを備える。炭化水素転化装置３としては、放電プラズマを利用して炭化水素を一酸化炭素に転化する放電プラズマ転化装置、または排気ガスとオゾンとを反応させて炭化水素を一酸化炭素に転化させるオゾン反応装置を用いることができる。【選択図】        図１
2005207316.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガス中の炭化水素の少なくとも一部を一酸化炭素に転化する炭化水素転化装置と、
前記炭化水素転化装置によって処理された排気ガスを触媒を用いて清浄化する触媒式浄化装置と、
排気ガス中の炭化水素の少なくとも一部を主に一酸化炭素に転化させるように前記炭化水素転化装置を制御する転化制御装置と、を備える排気ガス処理装置。
【請求項２】
前記転化制御装置は、前記触媒式浄化装置またはその付近における排気ガスの温度が所定の温度となった場合、または、所定の温度であると推定した場合に、前記炭化水素転化装置への給電を停止する制御をさらに行う請求項１記載の排気ガス処理装置。
【請求項３】
前記炭化水素転化装置は放電プラズマを利用して炭化水素を一酸化炭素に転化する放電プラズマ転化装置である請求項１または請求項２記載の排気ガス処理装置。
【請求項４】
前記放電プラズマ転化装置は、放電空間に所定形状のビーズを多数充填して形成された充填層型放電プラズマ転化装置である請求項３記載の排気ガス処理装置。
【請求項５】
前記炭化水素転化装置は、排気ガスとオゾンとを反応させて炭化水素を一酸化炭素に転化させるオゾン反応装置である請求項１または請求項２記載の排気ガス処理装置。
【請求項６】
前記オゾン反応装置は、排気ガスにオゾンを噴射する手段を有するものである請求項５記載の排気ガス処理装置。
【請求項７】
前記オゾン反応装置は、排気ガスに紫外線を照射してオゾンを発生させる紫外線照射手段を有するものである請求項５記載の排気ガス処理装置。
【請求項８】
前記オゾン反応装置は排気ガスに紫外線を照射してオゾンを発生させる紫外線照射手段と光触媒とを有するものである請求項５記載の排気ガス処理装置。
【請求項９】
前記炭化水素転化装置はエンジン本体に近接することになる位置に配置されている請求項１から請求項８のうちのいずれか１項記載の排気ガス処理装置。
【請求項１０】
排気ガス中の炭化水素の少なくとも一部を主に一酸化炭素に転化する炭化水素転化段階と、
前記炭化水素転化段階において処理された排気ガスを触媒を用いて清浄化する触媒反応段階とを有する排気ガス処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関等から排気される排気ガス中の有害成分を清浄化する排気ガス処理装置および排気ガス処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車エンジンから排出される排気ガス中には未燃の炭化水素（hydrocarbon）が含まれている。この排気ガス中に含まれる炭化水素を浄化するためには、通常触媒が用いられている。しかし、触媒はある温度以上にならないと活性を示さない。したがって、エンジン始動直後などの触媒温度が低い状態では、排気ガス中の未燃の炭化水素の浄化は、触媒を用いることによっては充分に実現できない。
【０００３】
そこで、触媒の温度が活性温度に上がるまでの間、吸着剤に未燃の炭化水素を吸着させ、触媒が動作温度以上になった時点で吸着剤に吸着されている未燃の炭化水素を脱離させて触媒で浄化する排気ガス浄化装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
あるいは、エンジンの排気ラインにプラズマ処理装置を挿入し、該プラズマ処理装置の下流側に触媒式浄化装置を接続した自動車用の排気ガス処理装置が提案されている（例えば、特許文献２および３参照）。
【０００４】
【特許文献１】特公平６−１５０１６号公報（第２〜４頁、第２図）
【特許文献２】特開平５−９８９５６号公報（第３〜５頁、図１、３、４）
【特許文献３】特開平６−３３５６２１号公報（第２〜５頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、吸着剤を使用する従来の排気ガス浄化装置の場合には、触媒の温度が動作温度に上がる前に炭化水素が吸着剤から脱離したり、高温にさらされると吸着剤の性能が劣化したりするため、信頼性に欠けるという問題がある。また、このような問題を回避するために吸着剤を使用する従来の排気ガス浄化装置においては、特許文献１に示されているようにバイパス流路や切替弁などを備えた複雑な構成が必要となってしまう。
【０００６】
また、プラズマ処理装置を備える前述したような従来の排気ガス処理装置は、プラズマ処理装置によって、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を窒素（Ｎ２）にして無害化したり、未燃の炭化水素を酸化によって二酸化炭素（ＣＯ２）にしたりするものである。ところが、必要になる電力量が多大となるため、自動車の蓄電池の数を増やす必要が生じて燃費が悪化してしまうため、高効率化という課題を残していた。
【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、排気ガス中に含まれる未燃の炭化水素を効率良く清浄化することができる排気ガス処理装置および排気ガス処理方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る排気ガス処理装置は、排気ガス中の炭化水素の少なくとも一部を一酸化炭素に転化する炭化水素転化装置と、前記炭化水素転化装置によって処理された排気ガスを触媒を用いて清浄化する触媒式浄化装置と、排気ガス中の炭化水素の少なくとも一部を主に一酸化炭素に転化させるように前記炭化水素転化装置を制御する転化制御装置とを、備えたものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の排気ガス処理装置によれば、転化制御装置によって制御された炭化水素転化装置が、炭化水素を主に一酸化炭素に転化させることにより、従来のように炭化水素を二酸化炭素に添加する炭化水素転化装置に比べて少ない電力で炭化水素を転化させることができ、しかも、後続の触媒式清浄化装置は転化された一酸化炭素をエネルギー消費なしで清浄化することができるので、排気ガス処理装置全体として炭化水素を効率よく制浄化できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１における排気ガス処理装置を備えるエンジン装置の基本的な構成を示す模式図である。図１に示すように、このエンジン装置は、エンジン本体１から排気ガス出口６に至る排気ガスの排気経路に順に配置された、排気マニホルド２、炭化水素転化装置３、触媒式浄化装置４、および消音器５を含んで構成されている。なお、排気マニホルド２から排気ガス出口６に至るこれら各部の間は排気管７で接続されている。また、転化制御装置８は、炭化水素転化装置３を制御することによって、排気ガス中の炭化水素の少なくとも一部を主に一酸化炭素に転化させる。
【００１１】
エンジン本体１の内部には、シリンダー（図示せず）が数本備えられており、シリンダー内部で燃焼した排気ガスがエンジン本体１の外部に放出される。排気マニホルド２は、排気管７の一部を成し、これら複数のシリンダーから排気される排気ガスを１本にまとめるものである。排気マニホルド２によってまとめられた排気ガスは炭化水素転化装置３に導入されて転化処理を受ける。ここで言う転化処理とは、排気ガス中に含まれる炭化水素の少なくとも一部を主に一酸化炭素に転化させることである。その後、転化により得られた一酸化炭素を含む排気ガスは、排気管７を介して触媒式浄化装置４に至り、触媒式浄化装置４内において清浄化処理される。ここで言う清浄化処理とは、排気ガスに含まれる一酸化炭素や炭化水素などを二酸化炭素へ転化することである。この触媒式浄化装置４としては、例えば、従来から使用されている蜂の巣状のセラミック基材に白金などの貴金属触媒を担持させたものを排気管の中に充填して形成されたものを用いることができる。
【００１２】
触媒式浄化装置４で清浄化された排気ガスは、消音器５を通過して排気ガス出口６より外部へ排気される。消音器５は排気に伴う騒音を軽減する装置であり、従来から汎用されている装置を用いることができる。
【００１３】
図２は、実施の形態１の排気ガス処理装置を備えるエンジン装置の具体的な構成を示す模式図である。図２に示すように、本実施の形態の排気ガス処理装置は、炭化水素転化装置として放電プラズマ転化装置３１を備えている。放電プラズマ転化装置３１には、転化制御装置としてのプラズマ生成制御装置３２を介して高電圧電源（図示せず）が接続されている。プラズマ生成制御装置３２は、モニタした放電プラズマの生成状況の情報、エンジン本体１の回転数や排気ガス温度などの情報に基づいて、高電圧電源などを制御して放電プラズマ転化装置３１の動作を制御することによってプラズマ生成量を制御する。
【００１４】
図３は放電プラズマ転化装置３１をさらに具体的に示す一部破断斜視図である。放電プラズマ転化装置３１は、排気管２１を備え、その排気管２１の内部を排気ガスが通過する構造になっており、例えば図３において左から右へ排気ガスを通過させることができる。この排気管２１の両端部には、排気マニホルド２や排気管７が接続できるように、フランジ２８を備えている。また、この排気管２１の材質は絶縁物であればよく、一つに限定されるものではないが、例えば酸化アルミニウム等のセラミックを用いることができる。
【００１５】
排気管２１の内部には、メッシュ２３で固定された高電圧電極２２が排気管２１と同軸になるように設置されている。高電圧電極２２に電圧を供給するために、高電圧電極端子２２ａと給電端子２２ｂが高電圧ケーブル２６によって接続されている。この給電端子２２ｂはプラズマ生成制御装置３２とケーブル（図示せず）で接続される。排気管２１の周囲（外周面）には接地電極２４が排気管２１と接触するように取り付けてある。この接地電極２４は固定ネジ２７で締め付けられる。また、この固定ネジ２７によって、プラズマ生成制御装置３２と接続するためのケーブル（図示せず）も取り付けられる。なお、メッシュ２３の材質は絶縁体であればよく、一つに限定されるものではないが、例えば酸化アルミニウム等のセラミックを用いることができる。また、高電圧電極２２および接地電極２４の材質は導電体であればよく、一つに限定されるものではないが、例えばステンレスを用いることができる。
【００１６】
このように構成された放電プラズマ転化装置３１において、高電圧電極２２と接地電極２４間に交流高電圧またはパルス状高電圧を印加することで、高電圧電極２２とセラミック製排気管２１の間の空間に無声放電を発生することができる。無声放電が生じる空間のガス流方向の長さは接地電極２４のガス流方向の長さと同じである。つまり、接地電極２４で囲まれた空間内に無声放電が生じる。この放電プラズマ転化装置に導入された排気ガスはメッシュ２３を通り無声放電空間内を通過する。この通過過程で排気ガスは放電プラズマによって化学反応をする。
【００１７】
次に、図３に示した上述の放電プラズマ転化装置３１を用いて排気ガスを処理した実験結果について述べる。
エンジン本体１の排気ガスを次のように模擬した。
プロパン濃度：７０００ｐｐｍ、
Ｏ２濃度     ：１０％、
この模擬ガスを放電プラズマ転化装置３１に電力を変化させながら通したところ、図４のような結果を得た。なお、この実験では、放電によって消費された電力をＷ［Ｊ／ｓ］とし、模擬ガスの処理流量をＱ［Ｌ／ｓ］としたときに、排気ガス１Ｌあたりの処理に消費されたエネルギーＷ／Ｑという値で評価した。単位体積あたりの消費エネルギー量の増加とともに炭化水素の濃度が低下し、一酸化炭素や二酸化炭素の濃度が増加する、すなわち炭化水素が一酸化炭素や二酸化炭素に転化される割合が増加していくことがわかる。また、その時の一酸化炭素と二酸化炭素の割合は一酸化炭素の方がはるかに多くなっている。単位体積あたりの消費エネルギーが４０［Ｊ／Ｌ］で炭化水素の約半分が転化されて、その大部分は一酸化炭素へと変化している。
【００１８】
単位体積あたりの消費エネルギーが４０［Ｊ／Ｌ］の場合、エンジン本体１からの排気ガス流量を１０［Ｌ／ｓｅｃ］とすると必要電力は４００［Ｗ］となり、従来いわれている１［ｋＷ］程度以上の必要電力に比べて低消費電力の放電プラズマ転化装置となる。これは炭化水素を一酸化炭素まで転化することを目的としているためであり、二酸化炭素までの酸化を行う場合には、さらに数倍の消費電力が必要となる。
【００１９】
なお、放電プラズマ転化装置３１は、排気ガス内の少なくとも一部の炭化水素が前述したように主に一酸化炭素に転化されるように、転化制御装置としてのプラズマ生成制御装置３２によって制御されている。さらに具体的には、プラズマ生成制御装置３２によるこの制御は、例えば、放電プラズマ転化装置３１における、排気ガスの単位体積あたりの消費エネルギーを制御することによって行われる。このように、プラズマ生成制御装置３２は、炭化水素を主に一酸化炭素に転化させるようにプラズマ生成制御装置３２によって制御されるため、炭化水素を二酸化炭素にまで転化させるように動作する場合よりも必要とするエネルギーが遥かに少ない。
【００２０】
また、エンジン本体１からの排気ガスが排気マニホルド２を通って放電プラズマ転化装置３１を通過するときの排気ガスの温度は、エンジン本体１のスタート時には低温であるが、高速走行するほど高温になる。排気ガスの温度が高くなると、放電プラズマ転化装置３１における炭化水素の転化率は向上する。なお、放電プラズマ転化装置３１は、高温にさらされても性能が劣化したりすることがない。
【００２１】
次に、本実施の形態の触媒式浄化装置４について説明する。触媒式浄化装置４に、一般的に使用されているような蜂の巣状のセラミック基材に貴金属系、中でも白金（Ｐｔ）を担持した触媒を使用した場合の触媒式浄化装置４の浄化率の温度特性を図５に示す。この図に示すように、炭化水素の代表であるプロパンは３００℃程度にならないと完全に浄化されないのに対して、一酸化炭素は約８０℃で浄化率が５０％に達し、１００℃でほぼ１００％浄化される。なお、本実施の形態の触媒式清浄化装置４は、排気ガスの熱を利用して動作するため、その動作のためにエネルギー消費を伴うことなく一酸化炭素を清浄化することができる。
【００２２】
触媒式浄化装置４における処理温度は、放電プラズマ転化装置３１が無い場合には炭化水素を直接浄化することができる３００℃まで触媒温度を昇温しなければならない。しかし、触媒式浄化装置４は、その上流で放電プラズマ転化装置３１を用いる場合には主に一酸化炭素を二酸化炭素に無害化する処理を行えばよくなるため、放電プラズマ転化装置３１によって炭化水素が環境基準を満足するために適切な割合まで一酸化炭素に転化されていれば、前述したように触媒式浄化装置４を１００℃以下の処理温度で動作させても放電プラズマ転化装置３１を経た排気ガスを清浄化することができる。したがって、放電プラズマ転化装置３１と触媒式浄化装置４とを用いる本実施の形態の排気ガス処理装置または排気ガス処理方法によれば、エンジン本体１のスタート直後のように低い温度であっても炭化水素を含む排気ガスを清浄化できる。その結果、本実施の形態の排気ガス処理装置は、エンジン本体１や排気ガス処理装置が低温の場合でも確実に排気ガスを清浄化できる信頼性の高い排気ガス処理装置となる。
【００２３】
なお、触媒式浄化装置４で一酸化炭素が無害化（酸化）される反応は発熱を伴うため触媒式浄化装置４の触媒の温度上昇は二酸化炭素が送り込まれる場合より速くなり、炭化水素を直接二酸化炭素に転化できる３００℃に早期に達するようになる。したがって、放電プラズマ転化装置３１で転化されなかった炭化水素を浄化できるようになるまでの時間は加熱や排気ガスの熱による温度上昇のみに頼る場合に比べて早くなる。その結果、触媒式浄化装置４のみの使用によって炭化水素を転化させることが早期に可能となり、放電プラズマ転化装置３１への給電を早期に切断するようにすることによって、それに伴う省エネルギー効果を得ることもできる。
【００２４】
また、エンジン本体１からの排気ガスが排気マニホルド２を通って放電プラズマ転化装置３１そして触媒式浄化装置４を通過するときの排気ガスの温度は、エンジン本体１のスタート時には低温であるが、高速走行するほど高温になる。排気ガスの温度が高くなると、触媒式浄化装置４における浄化率は向上し、所定温度例えば３００度以上になると触媒式浄化装置４だけで炭化水素を無害化することが可能となる。したがって、触媒式浄化装置またはその付近における排気ガスの温度を検出する温度センサを設け、その検出温度が所定の温度になった場合には、省エネルギーの観点から転化制御装置としてのプラズマ生成制御装置３２による制御によって放電プラズマ転化装置３１への電力供給をストップするようにしてもよい。あるいは、エンジンのスタートから所定時間が経過したときに触媒式浄化装置における排気ガスの温度が所定温度に達したものと推定し、プラズマ生成制御装置３２による制御によって放電プラズマ転化装置３１への電力供給をストップするようにしてもよい。このようにして、本実施の形態の排気ガス処理装置における効率をさらに高めることができる。
【００２５】
このように、放電プラズマ転化装置３１と触媒式浄化装置４とを用いる本実施の形態の排気ガス処理装置または排気ガス処理方法では、プラズマ生成制御装置３２によって制御された放電プラズマ転化装置３１に排気ガスを流すことで炭化水素が一酸化炭素に転化され、その一酸化炭素は放電プラズマ転化装置３１の下流に位置する触媒式浄化装置４を通過することで二酸化炭素へと無害化される。すなわち、本実施の形態の排気ガス処理装置または排気ガス処理方法では、プラズマ生成制御装置３２によって制御された放電プラズマ転化装置３１によって排気ガス中の炭化水素の少なくとも一部を主に一酸化炭素に転化させ、放電プラズマ転化装置３１によって処理された排気ガスを触媒式浄化装置４によって清浄化させる。放電プラズマ転化装置３１が炭化水素などを含む排気ガスを一酸化炭素に転化させる場合に必要とするエネルギーは、炭化水素などを含む排気ガスを二酸化炭素などに直接清浄化する場合に放電プラズマ転化装置３１が必要とするエネルギーに比べて遙かに少ない。しかも、後続の触媒式清浄化装置４は、排気ガスの熱を利用して動作するため、エネルギー消費を伴うことなく、一酸化炭素を清浄化することができる。
【００２６】
なお、本実施の形態の排気ガス処理装置または排気ガス処理方法が用いられるエンジン本体１の種類は従来のガソリンエンジンに限定されるものではなく、ディーゼルエンジンやガソリン用リーンバーンエンジンに本実施の形態の排気ガス処理装置または排気ガス処理方法を使用することもできる。従来のガソリンエンジンの場合は、排気ガス中に含まれる酸素の濃度は極めて低いのに対して、ディーゼルエンジンやガソリンリーンバーンエンジンの場合、炭化水素や一酸化炭素に加えて、数％〜１０％程度の酸素が排気ガス中に含まれる。このように排気ガス中における酸素濃度が高いと、放電プラズマ転化装置３１における転化（酸化反応）が進みやすいため、放電プラズマ転化装置３１の効率は高くなる。また、従来のガソリンエンジンからの排気ガスを処理対象とする場合、放電プラズマ転化装置３１の上流側（前段）で空気を混合するように構成し、放電プラズマ転化装置３１における転化（酸化反応）を促進するようにしてもよい。これによって本実施の形態の排気ガス処理装置における効率をさらに高めることができる。
【００２７】
以上のように、本実施の形態の排気ガス処理装置または排気ガス処理方法によれば、炭化水素転化装置としての放電プラズマ転化装置３１は、炭化水素を主に一酸化炭素に転化させるように転化制御装置としてのプラズマ生成制御装置３２によって制御されるため、炭化水素を二酸化炭素にまで転化させる場合よりも遥かに少ないエネルギーで動作させることができる。そして、後続の触媒式清浄化装置４は、排気ガスの熱を利用して動作するため、その動作のためにエネルギー消費を伴うことなく一酸化炭素を清浄化することができる。したがって、本実施の形態の排気ガス処理装置は、炭化水素などを含む排気ガスを炭化水素転化装置によって直接二酸化炭素などに清浄化する場合に比べて、遙かに少ないエネルギー消費で炭化水素を含む排気ガスを清浄化することができ効率が良いという効果が得られる。
【００２８】
また、本実施の形態の排気ガス処理装置または排気ガス処理方法によれば、触媒式浄化装置４の前段として炭化水素転化装置としての放電プラズマ転化装置３１を用いているため、触媒式浄化装置４の前段として吸着剤を備えた装置を用いる場合のように、放電プラズマ転化装置３１が炭化水素を直接無害化できる温度に達する前に吸着剤に吸着された炭化水素が離脱してしまったりする可能性がなく、高い信頼性で排気ガスを処理することができるという効果が得られる。さらに、本実施の形態の排気ガス処理装置または排気ガス処理方法は、触媒式浄化装置４の前段として放電プラズマ転化装置３１を用いているため、触媒式浄化装置４の前段として吸着剤を備えた装置を用いる場合のように、吸着剤が熱により劣化し十分な動作を行えなくなることもなく、この点でも高い信頼性で高い排気ガスを処理することができるという効果が得られる。
【００２９】
さらに、本実施の形態の排気ガス処理装置によれば、触媒式浄化装置４の前段として放電プラズマ転化装置３１を用いており、放電プラズマ転化装置３１は、高温にさらされても性能が劣化したりすることがないため、触媒式浄化装置４の前段として高温によって劣化する可能性がある吸着剤を備えた装置を用いる排気ガス処理装置の場合のように、排気ガスが高温となったときに迂回させるための構成を必要としない。したがって、本実施の形態の排気ガス処理装置は、触媒式浄化装置の前段として吸着剤を備えた装置を用いる場合に比べて、単純な構成の排気ガス処理装置となるという効果が得られる。
【００３０】
実施の形態２．
図６は、実施の形態２の排気ガス処理装置を備えるエンジン装置の要部の構成を模式的に示す部分断面図であり、エンジン本体１の内部のシリンダー部およびその付近を示している。前述した実施の形態１では、放電プラズマ転化装置３１を排気マニホルド２の下流（後段）側に接続したが、本実施の形態では、排気マニホルド２の上流（前段）側、すなわちエンジン本体１に直に放電プラズマ転化装置３１を接続している。なお、本実施の形態における排気ガス処理装置は、炭化水素転化装置として放電プラズマ転化装置３１を備えている。他の構成は、実施の形態１と同様であるので、以下では、主に実施の形態１との相違点について説明する。
【００３１】
図６に示すように、エンジン本体１は、ピストン１３０、吸気バルブ１３１、排気バルブ１３２、吸気管１３３、排気管１３４を備えている。ここではエンジン本体１の動作についての説明は省略し、排気ガスの排気経路（排気ガス流路）と放電プラズマ転化装置３１の配置について説明する。エンジン本体１が動作することによって排気管１３４を通って高温排気ガスがエンジン本体１の外部へ排気される。エンジン本体１の出口には、放電プラズマ転化装置３１が接続されており、その後段には排気マニホルド２００が接続されている。なお、この排気マニホルド２００の全ては図示していないが、この排気マニホルド２００は、複数のシリンダーにそれぞれ対応するように備えられた複数の排気ガス転化装置３１からの排気ガスを１本の排気管にまとめる構成となっている。この排気マニホルド２００の後段には、排気管７が接続されており、排気管７より下流は図１または図２と同じ構成となっている。なお、図示していないが、実施の形態１と同様に、放電プラズマ転化装置３１はプラズマ生成制御装置３２に接続されている。
【００３２】
次に動作について説明する。エンジン本体１内の排気管１３４を通過した排気ガスは、放電プラズマ転化装置３１に導入される。この時、エンジン本体１から排気されたばかりの高温状態の排気ガスが放電プラズマ転化装置３１に導入されるので、排気ガスが高温の状態で放電プラズマ処理を行うことができる。この転化処理によって、排気ガス中の少なくとも一部の炭化水素が主に一酸化炭素に転化される。なお、この転化処理においては、実施の形態１と同様に、プラズマ生成制御装置３２によって、例えば、放電プラズマ転化装置３１における、排気ガスの単位体積あたりの消費エネルギーを制御することによって炭化水素を主に一酸化炭素に転化させる。放電プラズマ転化装置３１を経た排気ガスは、複数のシリンダーからのものが排気マニホルド２００によってまとめられ、排気管７を介して触媒式浄化装置４に導入される。
【００３３】
図７は、さまざまな放電プラズマ転化装置３１の温度において、消費電力を一定に保って排気ガスを放電プラズマ転化装置３１に通した後の排気ガス中の成分濃度の実験結果を示すグラフである。このグラフに示すように、放電プラズマ転化装置３１の温度の上昇とともに炭化水素から一酸化炭素への転化が増加する。
【００３４】
エンジン本体１の始動時や自動車の低速走行時には、エンジン本体１内部の燃焼温度が低い場合がある。このような場合であっても、本実施の形態の排気ガス処理装置または排気ガス処理方法は、エンジン本体１と排気マニホルド２００の間に排気ガス転化装置３１を設けて、炭化水素転化装置３１がエンジン本体１に近接することになる位置に配置されるようにすることで、エンジン本体１の外部で冷却される前に排気ガスを放電プラズマ転化装置３１に導入することができる。これによって、本実施の形態の排気ガス処理装置または排気ガス処理方法は、放電プラズマ転化装置３１において高温の排気ガスを処理することができ、エンジン本体１から離れた位置に炭化水素転化装置例えば放電プラズマ転化装置３１を設けた場合に比べて、図７に示したように、排気ガス転化装置３１における排気ガスの転化が促進される。
【００３５】
以上のように、本実施の形態の排気ガス処理装置または排気ガス処理方法によれば、エンジン本体１内部の燃焼温度が低い場合であっても冷却される前に排気ガスを排気ガス転化装置３１に導入することができ、放電プラズマ転化装置３１において高温の排気ガスを処理することが可能となる。それによって、エンジン本体１から離れた位置に炭化水素転化装置例えば放電プラズマ転化装置３１を設けた場合に比べて排気ガス転化装置３１における排気ガスの転化が促進され、エネルギー効率をさらに向上させることができるという効果を得ることができる。
【００３６】
実施の形態３．
図８は、実施の形態３における排気ガス処理装置を備えるエンジン装置の基本的な構成を示す模式図である。本実施の形態の排気ガス処理装置は、排気ガス中の炭化水素の少なくとも一部を主に一酸化炭素に転化する炭化水素転化装置として、充填層型放電プラズマ転化装置３７を備えている。他の構成は、実施の形態１と同様であるので、以下では、主に実施の形態１との相違点について説明する。
【００３７】
充填層型放電プラズマ転化装置３７は無声放電を発生する装置であり、図９にその具体的な構成例を示す。充填層型放電プラズマ転化装置３７は、図３に示した放電プラズマ転化装置の放電空間にチタン酸バリウムビーズ７０を充填した構成となっている。チタン酸バリウムビーズ７０は、チタン酸バリウムを球状に固めたセラミック状のものである。なお、充填層型放電プラズマ転化装置３７は、図９に示したような形態に限定されず、既に公知となっているチタン酸バリウムを用いた様々な形態の充填層型放電プラズマ転化装置であってもよい。
【００３８】
また、充填層型放電プラズマ転化装置３７は、放電空間内部の温度、すなわち内部の排気ガスの温度を測定するための温度センサ７１も備えている。温度センサ７１は、図８に示したように、温度調節器７２に接続されており、温度調節器７２はプラズマ生成制御装置３２に接続されている。温度調節器７２は、充填層型放電プラズマ転化装置３７内部の排気ガスの温度が設定温度より低い場合、プラズマ生成制御装置３２を介して高電圧電源（図示せず）の出力電圧を増加させて、充填層型放電プラズマ転化装置３７内部で消費する電力を増加させて排気ガスの温度を上昇させる機能を持つ。温度調節器７２は、また、排気ガスの温度が設定上限温度より高くなった場合、プラズマ生成制御装置３２を介して高電圧電源の出力電圧を減少させて排気ガスの温度を下降させる機能も持つ。なお、充填層型放電プラズマ転化装置３７に印加する電圧は、交流高電圧またはパルス状高電圧のいずれでもよい。
【００３９】
また、プラズマ生成制御装置３２による制御には、排気ガス中の炭化水素を主に一酸化炭素に転化させるための制御も含まれる。この制御は、例えば、充填層型放電プラズマ転化装置３７における、排気ガスの単位体積あたりの消費エネルギーを制御することによって行われる。
【００４０】
充填層型放電プラズマ転化装置３７で炭化水素の少なくとも一部が主に一酸化炭素に転化された排気ガスは、排気管７を通過して触媒式浄化装置４に導入される。触媒式浄化装置４およびその下流の構成は、実施の形態１と同じである。
【００４１】
次に、充填層型放電プラズマ転化装置３７内部の排気ガスの温度調節について、より詳細に説明する。温度センサ７１によって検出された充填層型放電プラズマ転化装置３７内の排気ガス温度が低温であるとき、温度調節器７２はプラズマ生成制御装置３２を介して高電圧電源（図示せず）の出力電圧を増加させる。
【００４２】
充填層型放電プラズマ装置３７の内部で高電圧電極２２と接地電極２４に高電圧が印加されると、チタン酸バリウムビーズ７０同士が接触している箇所で無声放電が生じる。この時、チタン酸バリウムビーズ７０自身は、誘電損失が大きい素材であるため、放電の発生に伴ってチタン酸バリウムビーズ７０自身が発熱体となる。この誘電損失で発生する熱は排気ガスを加熱する。よって、本実施の形態の排気ガス処理装置は、充填層型放電プラズマ転化装置３７に印加する電圧を増加させて誘電損失に起因する発熱を増加させることにより、排気ガスをより高温に加熱することができる。
【００４３】
エンジン本体１の動作によってはエンジン本体１から排気される排気ガス温度が低く、排気マニホルド２ですぐに冷却されて低温になる場合がある。例えば、エンジン本体のスタート時や自動車の低速走行時には排気ガスはすぐに冷却される傾向がある。このように排気ガスの温度が低い場合には、本実施の形態の排気ガス処理装置は、充填層型放電プラズマ転化装置３７に印加する電圧を増加させて誘電損失に起因する発熱を増すことで排気ガスを加熱できる。このようにして、排気ガス温度を高温にすることによって、充填層型放電プラズマ装置３７内において炭化水素を十分に一酸化炭素に転化させることが可能となる。このように、本実施の形態の排気ガス処理装置は、充填層型放電プラズマ転化装置３７によって放電処理と加熱処理が同時に行えるので、電熱器（ヒータ）のような構成部品を用いることなく、単純な装置によって充填層型放電プラズマ転化装置３７内の排気ガスを加熱することができる。
【００４４】
なお、前述したように、本実施の形態の排気ガス処理装置または排気ガス処理方法は、温度センサ７１および温度調節器７２を用いることにより確実に排気ガスの温度を調節することができる。しかしながら、温度センサ７１および温度調節器７２を用いなくとも、高電圧電極２２と接地電極２４に適切な高電圧が印加され、チタン酸バリウムビーズ７０同士が接触している箇所で無声放電が生じて発熱することによって、排気ガスを適切な温度まで加熱することができるのであれば、温度センサ７１および温度調節器７２は必ずしも必要ではない。
【００４５】
以上のように、本実施の形態の排気ガス処理装置または排気ガス処理方法によれば、充填層型放電プラズマ転化装置３７に印加する電圧を増加させて誘電損失に起因する発熱を増すことで排気ガスを加熱することによって、充填層型放電プラズマ装置３７内において炭化水素を十分に一酸化炭素に転化させることが可能となる。このように、本実施の形態の排気ガス処理装置または排気ガス処理方法によれば、炭化水素転化装置として備える充填層型放電プラズマ転化装置３７によって放電処理と加熱処理が同時に行えるので、加熱のための構成部品を用いることなく、単純な装置によって充填層型放電プラズマ転化装置３７内の排気ガスを加熱できるという効果を奏することができる。また、これによって充填層型放電プラズマ転化装置３７内の排気ガスの温度を上げて排気ガスの転化を促進し、エネルギー効率をさらに向上させることができるという効果も得ることができる。
【００４６】
実施の形態４．
図１０は、実施の形態４における排気ガス処理装置を備えるエンジン装置の具体的な構成を示す模式図である。実施の形態１では、排気ガス中の有害成分の少なくとも一部を主に一酸化炭素に転化する炭化水素転化装置３として放電プラズマ転化装置３１を含む構成を用いたが、本実施の形態のエンジン装置における排気ガス処理装置では、放電プラズマ転化装置３１に替えて、エアー入口８０、エアーポンプ８１、オゾン発生器８２、オゾン注入ノズル８４が順に接続された構成を備えるオゾン反応装置としてのオゾン供給ライン（排気ガスにオゾンを噴射する手段を有するものに相当する）を用いている。なお、本実施の形態におけるオゾン反応装置としてのオゾン供給ラインは、前述した炭化水素転化装置に相当する。他の構成は、実施の形態１と同様であるので、以下では、主に実施の形態１との相違点について説明する。
【００４７】
図１０に示すように、本実施の形態の排気ガス処理装置を備えるエンジン装置は、エンジン本体１から排気ガス出口６に至る排気ガスの排気経路に順に配置された、排気マニホルド２、触媒式浄化装置４、および消音器５を備えている。なお、排気マニホルド２から排気ガス出口６までにおける、これら各部の間は排気管７で接続されている。エンジン本体１から排気される排気ガスは排気マニホルド２によって１本にまとめられる。排気マニホルド２によってまとめられた排気ガスは排気管７を通過して触媒式浄化装置４に導入される。
【００４８】
また、本実施の形態の排気ガス処理装置は、エアー入口８０、エアーポンプ８１、オゾン発生器８２、オゾン注入ノズル８４が順に接続された構成を含むオゾン供給ラインを備えている。オゾン注入ノズル８４は触媒式浄化装置４の上流側に位置する排気管７の内部に開口するように設置されている。また、オゾン発生器８２には、オゾン発生用電源８３が接続されている。なお、オゾン発生器８２およびオゾン発生用電源８３としては、既に公知である様々な装置や方法を用いることができる。例えば、オゾン発生器８２として無声放電型オゾナイザを用い、オゾン発生用電源８３として高電圧電源を用いた組み合わせとしてもよいし、オゾン発生器８２として電解型オゾン発生器を用い、オゾン発生用電源８３として直流電源を用いた組み合わせとしてもよい。
【００４９】
さらに、本実施の形態の排気ガス処理装置は、図１０に示したように、転化制御装置としてのオゾン発生制御装置８５を備えている。オゾン発生制御装置８５は、オゾン発生器８２およびオゾン発生用電源８３の少なくともいずれかを制御して、オゾンの発生量をコントロールすることによって触媒式浄化装置４の上流側に位置する排気管７の内部において排気ガス中の少なくとも一部の炭化水素を主に一酸化炭素に転化させる。
【００５０】
次に、このように構成された排気ガス処理装置の動作を説明する。エンジン本体１から排気された排気ガスが排気マニホルド２を通過して排気管７を流れる。一方、オゾン供給ラインでは、エアー入口８０から取り入れられた空気がエアーポンプ８１によってオゾン発生器８２に導入される。オゾン発生器８２は、その内部で発生させたオゾン（Ｏ３）を含むオゾン化空気を生成する。このオゾン化空気はオゾン注入ノズル８４を介して、触媒式浄化装置４の上流側に位置する排気管７の内部に注入される。排気管７の内部においてオゾン化空気が排気ガスと混合されると、一部のオゾンは解離して（Ｏ＊）が発生する。（Ｏ＊は、Ｏラジカルを示す。以下同じ。）
Ｏ３→Ｏ＊＋Ｏ２
このＯ＊は、排気ガス中の炭化水素と反応して、炭化水素の少なくとも一部を主に一酸化炭素に転化させる。
【００５１】
なお上記では、実施の形態１の図２で示した排気ガス処理装置における放電プラズマ転化装置３１に替えて、オゾン供給ラインを用いた場合について説明した。しかしながら、本実施の形態の排気ガス処理装置または排気ガス処理方法は、これに限るものではなく、例えば実施の形態２で説明した排気ガス処理装置において、放電プラズマ転化装置３１に替えて本実施の形態のオゾン供給ラインを用いたものとしてもよい。このような排気ガス処理装置または排気ガス処理方法を用いたエンジン装置においても、実施の形態２の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００５２】
以上のように、本実施の形態の排気ガス処理装置または排気ガス処理方法によれば、触媒式浄化装置４の上流側に位置する排気管７の内部に開口するように設置されているオゾン注入ノズル８４を備えるオゾン供給ラインによって炭化水素を含む排気ガスにオゾン化空気を注入し混合することで、排気ガスに含まれる炭化水素に対して前述の放電プラズマ処理と同等の転化作用を及ぼすことができる。そのようにして炭化水素の少なくとも一部が主に一酸化炭素に転化された排気ガスは、後段の触媒式浄化装置４によって効率良く清浄化できる。したがって、本実施の形態の排気ガス処理装置または排気ガス処理方法は、実施の形態１の排気ガス処理装置または排気ガス処理方法と同様な効果を放電プラズマ転化装置を用いることなく奏することができる。
【００５３】
実施の形態５．
図１１は、実施の形態５における排気ガス処理装置を備えるエンジン装置の具体的な構成を示す模式図である。実施の形態１では、排気ガス中の炭化水素の少なくとも一部を主に一酸化炭素に転化する炭化水素転化装置３として、放電プラズマ転化装置３１を用いたが、本実施の形態のエンジン装置における排気ガス処理装置では、排気管７の内部に紫外線ランプ９０（排気ガスに紫外線を照射する紫外線照射手段）を設置した構成が炭化水素転化装置３として用いられている。排気管７の内部に設置された紫外線ランプ９０、すなわち、オゾン反応装置は、排気ガス中の炭化水素の少なくとも一部を主に一酸化炭素に転化する。他の構成は、実施の形態１と同様であるので、以下では、主に実施の形態１との相違点について説明する。
【００５４】
図１１に示すように、本実施の形態の排気ガス処理装置を備えるエンジン装置は、エンジン本体１から排気ガス出口６に至る排気ガスの排気経路に順に配置された、排気マニホルド２、紫外線ランプ９０、触媒式浄化装置４、および消音器５を備えている。排気マニホルド２から排気ガス出口６までにおける、これら各部の間は排気管７で接続されている。エンジン本体１から排気される排気ガスは排気マニホルド２によって１本にまとめられる。排気マニホルド２によってまとめられた排気ガスは、紫外線ランプ９０が設置された排気管７の部分を流れることにより、触媒式浄化装置４の上流側の排気管７内において紫外線ランプ９０による紫外線の照射を受ける。そして、紫外線ランプ９０が設置された排気管７の部分を通過した排気ガスは、触媒式浄化装置４に導入される。
【００５５】
なお、排気ガスに紫外線を照射する紫外線照射手段としては、既に公知である何れの紫外線ランプを用いてもよい。例えば、オゾン発生用の紫外線ランプで例えば１８５ｎｍ付近の低波長の紫外線を発生するもの等を、排気ガスに紫外線照射手段として好ましく用いることができる。
【００５６】
さらに、本実施の形態のエンジン装置は、図１１に示したように、転化制御装置としてのオゾン発生制御装置９２を備えている。オゾン発生制御装置９２は、紫外線ランプ９０の光量を制御して、オゾンの発生量をコントロールすることによって排気ガス中の少なくとも一部の炭化水素を触媒式浄化装置４の上流側の排気管７内において主に一酸化炭素に転化させる。
【００５７】
次に、このように構成された排気ガス処理装置の動作を説明する。エンジン本体１から排気された排気ガスが排気マニホルド２を通過して排気管７を流れる。そして、この排気ガスが紫外線ランプ９０の近傍を通過するとき、紫外線ランプ９０の低波長の光は、排気ガス中に含まれる酸素の一部を解離させ、Ｏ＊を生成させる。
Ｏ２＋紫外線→２Ｏ＊
このＯ＊は寿命が短いため、一部は紫外線ランプ近傍にある炭化水素と反応して、その少なくとも一部を一酸化炭素へ転化させる。また、Ｏ＊の一部は酸素分子と結合してオゾン（Ｏ３）となる。
Ｏ＊＋Ｏ２→Ｏ３
オゾン（Ｏ３）は、Ｏ＊に比べて寿命が長いため、排気管７の内部に拡散して排気ガスと混合する。排気ガスに混合したオゾンの一部は、排気ガスの熱によって再び解離してＯ＊を発生させる。
Ｏ３→Ｏ＊＋Ｏ２
このＯ＊は、排気ガス中の炭化水素と反応して、少なくとも一部を主に一酸化炭素に転化させる。
【００５８】
なお、上記では、実施の形態１の図２で示した排気ガス処理装置または排気ガス処理方法における放電プラズマ転化装置３１に替えて、排気ガスに紫外線を照射する紫外線照射手段を用いた場合について説明した。しかしながら、本実施の形態の排気ガス処理装置または排気ガス処理方法は、これに限るものではなく、実施の形態２で説明した排気ガス処理装置または排気ガス処理方法において、放電プラズマ転化装置３１に替えて本実施の形態の排気ガスに紫外線を照射する紫外線照射手段を用いたものとしてもよい。このような排気ガス処理装置または排気ガス処理方法においても、実施の形態２の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００５９】
以上のように、本実施の形態の排気ガス処理装置または排気ガス処理方法によれば、排気管７内において排気ガスに紫外線ランプ９０によって紫外線を照射することによってＯ＊を生成し、排気ガスに含まれる炭化水素に対して前述の放電プラズマ処理と同等の転化作用を及ぼすことができる。そのようにして炭化水素の少なくとも一部が主に一酸化炭素に転化された排気ガスは、後段の触媒式浄化装置４によって効率良く清浄化できる。したがって、本実施の形態の排気ガス処理装置または排気ガス処理方法によれば、放電プラズマ転化装置３１を用いることなく、実施の形態１の排気ガス処理装置または排気ガス処理方法と同様な作用効果を奏することができる。さらに、本実施の形態の排気ガス処理装置または排気ガス処理方法によれば、排気管７の内部に紫外線ランプ９０を設置するだけでオゾン反応装置が構成できるため、構成部品点数が少なく、排気ガス処理装置を単純化できるという効果も得られる。
【００６０】
実施の形態６．
図１２は、実施の形態６における排気ガス処理装置を含むエンジン装置の基本的な構成を示す模式図である。実施の形態１では、排気ガス中の炭化水素の少なくとも一部を主に一酸化炭素に転化する炭化水素転化装置３として放電プラズマ転化装置３１を含む構成を用いたが、本実施の形態のエンジン装置における排気ガス処理装置では、排気管７の内部に設置された紫外線ランプ９０（排気ガスに紫外線を照射する紫外線照射手段）と排気管７の内壁に設置された光触媒９１とを炭化水素転化装置として用いている。なお、本実施の形態におけるオゾン反応装置は、排気管７の内部に設置された紫外線ランプ９０および光触媒９１を備えて構成されている。また、本実施の形態の排気ガス処理装置は、図１２に示したようにオゾン発生制御装置９２も備えている。他の構成は、実施の形態１と同様であるので、以下では、主に実施の形態１との相違点について説明する。
【００６１】
図１２に示すように、本実施の形態のエンジン装置は、エンジン本体１から排気ガス出口６に至る排気ガスの排気経路に順に配置された、排気マニホルド２、紫外線ランプ９０と光触媒９１、触媒式浄化装置４、および消音器５を備えている。排気マニホルド２から排気ガス出口６までにおける、これら各部の間は排気管７で接続されている。エンジン本体１から排気される排気ガスは排気マニホルド２によって１本にまとめられる。排気マニホルド２によってまとめられた排気ガスは、紫外線ランプ９０と光触媒９１とが設置された部分の排気管７を流れることにより、紫外線ランプ９０による紫外線の照射を受けると同時に、排気ガスの一部が光触媒９１に接触する。そして、紫外線ランプ９０と光触媒９１とが設置された部分の排気管７を通過した排気ガスは、触媒式浄化装置４に導入される。
【００６２】
なお、排気ガスに紫外線を照射する紫外線照射手段としては、実施の形態５の場合と同様に、既に公知である何れの紫外線ランプを用いてもよい。例えば、オゾン発生用の紫外線ランプで、光触媒を介した反応を活性化させるのに有効な４００ｎｍ以下の波長の紫外線を発生するものを、排気ガスに紫外線を照射する紫外線照射手段として好ましく用いることができる。また、光触媒９１としては、例えば、既に公知であるＴｉＯ２触媒を用いることができる。
【００６３】
さらに、本実施の形態のエンジン装置は、図１２に示したように、転化制御装置としてのオゾン発生制御装置９２を備えている。オゾン発生制御装置９２は、紫外線ランプ９０の光量を制御して、オゾンの発生量をコントロールすることによって排気ガス中の少なくとも一部の炭化水素を紫外線ランプ９０と光触媒９１とが設置された付近の排気管７内において主に一酸化炭素に転化させる。
【００６４】
次に、このように構成された排気ガス処理装置の動作を説明する。エンジン本体１から排気された排気ガスが排気マニホルド２を通過して排気管７を流れる。そして、この排気ガスが紫外線ランプ９０の近傍を通過するときに、排気ガスに紫外線ランプ９０の光が照射されることによる排気ガス処理と、紫外線ランプ９０の光が照射された光触媒９１に排気ガスが接触することによる排気ガス処理との２つの処理が行われる。なお、紫外線ランプ９０の照射による排気ガス処理は、実施の形態５と同じであるので説明を省略し、以下では、紫外線ランプ９０の光が照射された光触媒９１に排気ガスが接触することによる排気ガス処理について説明する。
【００６５】
紫外線ランプ９０の光が光触媒９１に照射されると、光触媒９１の表面で排気ガス中の水が解離されてＯＨ＊（ＯＨ＊は、ＯＨラジカルを示す。以下同じ。）が生成される。このＯＨ＊は、排気ガス中の炭化水素と反応して少なくとも一部を主に一酸化炭素に転化させる。
【００６６】
そのようにして炭化水素の少なくとも一部が主に一酸化炭素に転化された排気ガスは、後段の触媒式浄化装置４によって効率良く清浄化される。
【００６７】
なお、上記では、実施の形態１の図２で示した排気ガス処理装置または排気ガス処理方法において、放電プラズマ転化装置３１に替えて排気管７の内部に設置された紫外線ランプ９０と光触媒９１とを用いた場合について説明した。しかしながら、本実施の形態の排気ガス処理装置または排気ガス処理方法は、これに限るものではなく、実施の形態２で説明した排気ガス処理装置または排気ガス処理方法において放電プラズマ転化装置３１に替えて、本実施の形態における排気管７の内部に設置された紫外線ランプ９０と光触媒９１とを用いた排気ガス処理装置または排気ガス処理方法としてもよい。このような排気ガス処理装置または排気ガス処理方法においても、実施の形態２の場合と同様の作用効果を得ることができる。
【００６８】
以上のように、本実施の形態の排気ガス処理装置または排気ガス処理方法によれば、排気ガスに対して紫外線ランプ９０からの紫外線照射による処理と光触媒９０による処理を併用して施すことで、紫外線照射のみで排気ガス中の炭化水素を一酸化炭素に転化させる実施の形態５の場合よりも効率良く排気ガス中の炭化水素を一酸化炭素に転化させることができるという効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明に係る排気ガス処理装置または排気ガス処理方法は、上記各実施の形態で説明したように自動車のエンジンからの排気ガスの清浄化処理に利用できるのは勿論のことであるが、それに限られるものではなく、例えば船舶、ディーゼル発電機などの内燃機関から排気される排気ガスや、火力発電などから排気される排気ガスの清浄化処理にも利用することができる。さらには、焼却炉等の燃焼装置から排気される排気ガスの清浄化処理に利用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】実施の形態１における排気ガス処理装置を備えるエンジン装置の基本的な構成を示す模式図である。
【図２】図１に示した排気ガス処理装置を備えるエンジン装置の具体的な構成を示す模式図である。
【図３】図２に示した放電プラズマ転化装置の具体的な構成を一部破断して示す斜視図である。
【図４】図３に示した放電プラズマ転化装置による処理結果を消費エネルギーに対する排気ガスの各成分の濃度として示すグラフである。
【図５】図１および図２に示した触媒式浄化装置におけるプロパンと一酸化炭素の浄化率の温度特性を示すグラフである。
【図６】実施の形態２の排気ガス処理装置を備えるエンジン装置の要部の構成を模式的に示す部分断面図である。
【図７】放電プラズマ転化装置の温度特性に関する実験結果を示すグラフである。
【図８】実施の形態３における排気ガス処理装置を備えるエンジン装置の具体的な構成を示す模式図である。
【図９】図８に示した充填層型放電プラズマ転化装置の具体的構成を一部破断して示す斜視図である。
【図１０】実施の形態４における排気ガス処理装置を備えるエンジン装置の基本的な構成を示す模式図である。
【図１１】実施の形態５における排気ガス処理装置を備えるエンジン装置の基本的な構成を示す模式図である。
【図１２】実施の形態６における排気ガス処理装置を備えるエンジン装置の基本的な構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  エンジン本体、２  排気マニホルド、３  炭化水素転化装置、４  触媒式浄化装置、５  消音器、６  排気ガス出口、７  排気管、２２  高電圧電極、２２ａ  高電圧電極端子、２２ｂ  給電端子、２３  メッシュ、２４  接地電極、２８  フランジ、３１  放電プラズマ転化装置、３２  プラズマ生成制御装置、３７  充填層型放電プラズマ転化装置、７０  チタン酸バリウムビーズ、７１  温度センサ、７２  温度調節器、８０  エアー入口、８１  エアーポンプ、８２  オゾン発生器、８３  オゾン発生用電源、８４  オゾン注入ノズル、８５  オゾン発生制御装置、９０  紫外線ランプ、９１  光触媒、９２  オゾン発生制御装置、１３０  ピストン、１３１  吸気バルブ、１３２  排気バルブ、１３３  吸気管、１３４  排気管、２００  排気マニホルド。
【図１】
2005207316.tif 000003
【図２】
2005207316.tif 000004
【図３】
2005207316.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005207316.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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