(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
微粒子を含むガスの処理装置であって、コロナ放電を利用する少なくとも一つの電気式フィルタを具備し、該電気式フィルタ長手方向に延びるハウジングと、
該ハウジング内に位置し且つ長手方向に延びると共に両端が当該電気式フィルタの入口（２２）と出口（２３）とに隣接するガス通路（２８）と、
長手方向に延び且つ上記ガス通路のほぼ中央に位置する放射体（２７、１３１’）と、
上記ガス通路と上記ハウジングとの間に位置し且つ長手方向に延び、ガスに含まれる微粒子を捕獲する場所となる複数のキャビティを有する収集体（２４、１４０’）とを有する処理装置において、
上記放射体が長手方向に延びるガス通路を横断する向きに配置された複数の鋸歯状板（３２、１３４’）を有することを特徴とする処理装置。
【請求項２】
上記鋸歯状板が安定な高電圧を供給する回路に接続された星型部材で構成されることを特徴とする請求項１に記載の処理装置。
【請求項３】
上記収集体が金属メッシュで構成されたセパレータを有することを特徴とする請求項１または２に記載の処理装置。
【請求項４】
上記セパレータが円筒形であり、該セパレータは円筒形の収集体の軸線に沿って並ぶ放射体の鋸歯状板を包囲することを特徴とする請求項３に記載の処理装置。
【請求項５】
上記放射体と上記収集体が支持構造体に取付けられ、これら三つを合わせた構造体が当該処理装置の取り外し可能な濾過カートリッジを構成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の処理装置。
【請求項６】
鋸歯状板が、長手方向に延びる通路を横断する向きに配置された孔開きワッシャまたは孔開き環状部材（３３）と交互に配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の処理装置。
【請求項７】
長手方向に延びるガス通路を横断する方向に延びるガス入口とガス出口とを具備し、上記鋸歯状板が安定な高電圧を供給する回路に接続されたシャフトに支持され、該シャフトは両端がカバーによって保護された絶縁体によって支持されることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の処理装置。
【請求項８】
上記カバー（３８、３９）は、ハウジングの長手方向の端部にある開口を塞ぐ絶縁体の円板（３４、３５）よりもその直径が小さく、且つ上記ガス入口又はガス出口（２２、２３）に近接して配置される、請求項７に記載の処理装置。
【請求項９】
上記円板（３４、３５）に固定された転向部材と、上記カバー（３８、３９）に固定された転向部材であって、共に上記円板とカバーとの間で延びるチューブ状部（３６、３７）を包囲する同心の転向部材をさらに具備する、請求項７に記載の処理装置。
【請求項１０】
孔開き金属板（１３３）の一つの面によって支持される金属製星型部材を有する第二電気式フィルタを具備し、該孔開き金属板が安定な高電圧を供給する回路に接続されると共に金属メッシュから構成される円筒形セパレータ（１３２）の上流に取付けられることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一つに記載の処理装置。
【請求項１１】
上記電気式フィルタの上流に、モノリス担体を有する酸化触媒（１２０）を具備することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一つに記載の処理装置。
【請求項１２】
一つまたは複数の電気式フィルタと、存在すれば酸化触媒（１２０）との上流に位置する物理的フィルタ（１１０）とを具備することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一つに記載の処理装置。
【請求項１３】
上記物理的フィルタ（１１０）が多層金属メッシュフィルタ（１１４）を具備し、該メッシュフィルタは処理装置内に進入するガスが必ず通過する通路を画成し、該メッシュフィルタにはガスの温度を上昇させるための電気抵抗器（１１３）が付属することを特徴とする請求項１２に記載の処理装置。
【請求項１４】
酸化用空気の入口および／または清掃用空気の入口（１４１）を具備することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一つに記載の処理装置。
【請求項１５】
上記電気式フィルタ（１３０、１３０'）の下流に吸引手段（１５０）を具備することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一つに記載の処理装置。
【請求項１６】
一つまたは複数の電気式フィルタと、存在すれば酸化触媒（１２０）および／または物理的フィルタ（１１０）とを収容する少なくとも一つの円筒形ハウジングを具備することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一つに記載の処理装置。
【請求項１７】
最終処理フィルタを更に具備する請求項１〜１６のいずれか１つに記載の処理装置。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか一つに記載の処理装置を利用する内燃機関を備える発動機の排気ガスを処理する方法。
【請求項１９】
請求項１〜１７のいずれか一つに記載の処理装置を搭載した乗物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は微粒子を含むガスの処理に関し、より詳細には内燃機関を備える発動機の排気ガス等のガス中に含まれる固体状、液体状、または気体状の有害成分または不純物の処理に関する。
本発明は特にディーゼル型発動機の排気ガスの浄化に利用されるが、この用途のみに限定されるものではない。
【０００２】
排気ガスから出る汚染物質としては、
−炭素化合物：ＣＯ、ＣＯ２、
−窒素化合物：ＮＯ、ＮＯ２  （一般に窒素酸化物ＮＯｘと呼ばれる）．．．、
−炭化水素（ＨＣ）などの有機化合物、
−硫化物：ＳＯ２、ＳＯ３、．．．、
−有機微粒子等が上げられる。
【０００３】
なお、有機微粒子は特にディーゼル型発動機において目立って排出されるものであり、炭化物（煤）からなる。煤の表面には様々な有機物（ＳＯＦ：可溶性有機溶媒）が吸着している。
【０００４】
内燃機関を備える発動機の排気ガスを処理するのに非常に多くの方法および装置が既に提案されている。
中でもよく知られているのは、特にＣＯと不完全燃焼した炭化水素とを酸化するためにペレット担体またはモノリス担体を有する酸化触媒を用いる方法である。
また、ディーゼル型発動機から排出される微粒子に対しては再生可能な捕獲システムも存在する。
【０００５】
さらに、ヨーロッパ特許第０２９９１９７号（米国特許第４８７１５１５号）公報および米国特許第４４７８６１３号公報に開示されているようにコロナ放電を利用する電気式フィルタを使ったガス処理装置も知られている。
【０００６】
これら二つの公報に記載された装置は異なる原理で動作する。前者の公報に記載された装置では微粒子は収集体に捕獲される。これに対し、後者の公報に記載された装置では、微粒子は収集体の表面に集合体を形成し、この集合体は機械的なセパレータを用いてこの装置から引き離される前に収集体の表面から離れ、この装置内を循環しているガス流によって運び去られる。
【０００７】
本発明の目的は公知の装置を改良すること、特にその効率を向上させることにある。
本発明の目的はさらに、コンパクトで安価で製造が容易な処理装置を提供することにある。
【０００８】
そこで本発明では、微粒子を含むガスの処理装置であって、コロナ放電を利用する少なくとも一つの電気式フィルタを具備し、該電気式フィルタが長手方向に延びるハウジングと、
該ハウジング内に位置し且つ長手方向に延びると共に両端がそれぞれ電気式フィルタの入口と出口に隣接するガス通路と、
長手方向に延び且つガス通路のほぼ中央に位置する放射体と、
ガス通路とハウジングの間に位置し且つ長手方向に延び、ガスに含まれる微粒子を捕獲する場所となる複数のキャビティを有する収集体とを有する処理装置において、
放射体が長手方向に延びるガス通路を横断する向きに配置された複数の鋸歯状板を有することを特徴とする処理装置を提案する。
【０００９】
このような処理装置により、上記要求に応えることができる。この処理装置は微粒子の収集に関して特に有効であることがわかる。これについては以下に詳述する。
【００１０】
収集効率ならびに実施の容易さという理由で、鋸歯状板は安定な高電圧（数ｋＶ）を供給する回路に接続される星型部材で構成される。
なお、鋸歯状板は例えば星型で中央部にくり抜きを有するワッシャでもよい。
孔付きのまたは孔なしの他の形状の部材をこれら星型部材間に配置してもよい。上記他の形状の部材は収集体の方向を向いた複数の先端部を有するのが好ましく、例えば直径の異なる複数の孔が開けられたワッシャまたは環状部材で構成してもよい。
【００１１】
安定な高電圧を供給する回路の可能な一つの実施形態では、制御装置によって０〜１５ｋＶの範囲で調節可能な電圧を供給する変換器または変圧器が用意される。
印加する電圧は負であり、約６ｋＶよりも大きいのが好ましい。
効率上の理由で、収集体は金属メッシュで構成されたセパレータまたは除去層を有するのが好ましい。
【００１２】
好適な実施形態では、金属メッシュは微粒子が金属メッシュ内に容易に侵入できるように垂木状構造である。
変更例として、例えば、溝、条線、窪みなどを有する収集体を利用してもよい。
好適な実施形態では、セパレータは円筒形であり、円筒形収集体の軸線上に並んだ放射体の鋸歯状板を包囲する。
また、放射体と収集体は支持構造体に取付けられ、これら三つを合わせた構造体が処理装置の取り外し可能な濾過カートリッジを構成することが望ましい。
【００１３】
ガスの入口と出口が長手方向に延びるガス通路を横断する方向に延びるような処理装置の場合、鋸歯状板が高電圧を供給する回路に接続されたシャフトに支持されるのが好ましい。なおシャフトの両端は、カバーによって保護された絶縁体によって支持される。
収集効率を向上させるために、当該処理装置は、新規の第二電気式フィルタを有すると共に金属メッシュ製の円筒形セパレータの上流に安定な高電圧を供給する回路に接続された孔開き金属板の一つの面によって支持された複数の金属製星型部材を有することが望ましい。
【００１４】
ガス状有害成分を処理するために、当該処理装置は電気式フィルタの上流にモノリス担体を有する酸化触媒を具備するのが好ましい。
当該処理装置は、一つまたは複数の電気式フィルタと、存在すれば酸化触媒の上流に位置する物理的フィルタとを具備してもよい。それは、例えば逆Ｖ字形をした衝突タイプの多孔性フィルタを用いて例えば油性エマルジョンを保持するためである。
【００１５】
新規の一つの構成によれば、物理的フィルタは金属線を編んで構成された金属メッシュを有する。この金属メッシュは処理装置に進入するガスが必ず通過する通路を画成する。なおこの金属メッシュにはガスの温度を上昇させるための電気抵抗器が付属する。
このような濾過構造により、ガスを酸化触媒が機能する温度にすることができる。しかしこのような濾過構造によって特に可能となるのは、フィルタに捕獲される微粒子を燃焼させることで特にコンパクトな処理装置を構成できることにある。その結果、電気式フィルタで処理すべき微粒子の量が最少になり、したがって処理装置のサイズを可能な限り小さくすることができる。
【００１６】
処理装置には酸化用空気導入口および／または清掃用空気導入口を設けてもよい。
このような処理装置では内燃機関を備える発動機の良好な動作にとって不適な背圧が伴うが、その背圧に対処するために本処理装置が電気式フィルタの下流に吸引手段を有してもよい。
【００１７】
好適な実施形態では、処理装置はさらに一つまたは複数の電気式フィルタを収容する少なくとも一つの円筒形ハウジングを有する。場合によってはさらに、酸化触媒および／または物理的フィルタもそのハウジングに収容される。
【００１８】
また、本発明は上記処理装置を備えた乗物に関する。
【００１９】
本発明の他の目的、特徴、利点は、添付の図面を参照した以下の説明に現われる。
【００２０】
これら図面の説明に移る前に、コロナ放電を利用する電気式フィルタの動作原理を簡単に復習しておく。
このような電気式フィルタは、イオン生成により微粒子を帯電させる側面と、局所的電場の効果を受けた微粒子を収集する側面の組み合わせに基づいている。この励起やイオン化を可能にするエネルギーは、電磁波によって、または衝突による運動エネルギーの移動によってもたらされる。
コロナ放電は、電場が絶縁破壊勾配に達したときにガスがイオン化することによって起こる。
【００２１】
内燃機関を備える発動機の排気ガスを処理するための図１に示した処理装置１は長手方向に延びる少なくとも一つの円筒形ハウジング１０を有し、このハウジング１０の両端はキャップ１１および１２で閉じられる。このハウジング１０内にはコロナ放電を利用する電気式フィルタを有するカートリッジ２０が収容される。
このカートリッジ２０は孔開きプレートからなる円筒形ケース２１を有し、このケース２１がカートリッジ２０のハウジングを形成する。ケース２１には二つの開口２２および２３が互いに対して反対の位置となるように設けられ、これによりこれら開口からカートリッジ２０にガスを出入りさせることができる。また、開口２２、２３はハウジング１０のガス導入路およびガス排出路と通じている。さらに、各開口２２、２３は絶縁体２５、２６と収集体２４との間に、カートリッジ２０の長手方向に沿って配置され、絶縁体２５、２６はコロナ放電を利用する電気式フィルタの放射体２７を支持する。
【００２２】
収集体２４は、二つの開口２２と２３との間において放射体２７を包囲する単一の金属メッシュ部材から成る。したがって、収集体２４は長手方向に延びる円筒形のガス通路２８を画成し、このガス通路２８の両端は開口２２、２３に隣接する。さらに収集体２４の金属メッシュ部材は複数のキャビティを有し、そのキャビティはガス通路２８を通過するガス中に含まれる微粒子の捕獲場所となる。これについては以下に詳述する。
【００２３】
さらに、この金属メッシュが垂木状構造になっていることにより、微粒子が金属メッシュの厚さ方向に容易に侵入することができる。
放射体２７は軸線方向に延びる中央シャフト２９を有する。中央シャフト２９は絶縁体２５、２６を貫通しつつこれら絶縁体に支持される。また、放射体２７の一端には安定高電圧供給回路（図１には図示せず）を接続するための端子３０が設けられる。高電圧供給回路は、０〜１５ｋＶの範囲において制御装置で調節された負電圧を供給する変換装置を有するタイプのものである。変換装置は、処理装置１を搭載した乗物のバッテリーに接続される。
キャップ１１に設けられた開口３１には端子３０を高電圧供給回路に接続するためのケーブルを通すことができる。ケース２１の方、つまり収集体２４の方はアースされる。
【００２４】
図１に示した実施形態では、シャフト２９に取付けられ且つ放射部材である鋸歯状板は複数の金属製星型部材３２から成る。金属製星型部材とは、孔のない中心支持部の外周に三角形の複数のアームが設けられ、各三角形のアームの先端が収集体２４の方を向いた部材である。星型部材３２は長手方向に延びるガス通路２８を横断する向きに配置され、一つ目の星型部材はガス導入用の開口２２と向かい合う位置にある。また、本実施形態ではアームは８本である。
さらに、これら星型部材３２は直径の異なる複数の孔が開けられた金属製のワッシャまたは環状部材３３と交互に配置される。本実施形態ではワッシャまたは環状部材３３の直径は星型部材３２の直径と同一であり、またワッシャまたは環状部材３３は長手方向に延びるガス通路２８を横断する向きにシャフト２９に取付けられる。
【００２５】
絶縁体２５、２６はガラス化したセラミックから成り、それぞれ円板状端部３４、３５を有する。円盤状端部３４、３５によってケース２１の長手方向の両端部にある開口が塞がれる。また、シャフト２９を包囲しつつ対応する円板３４、３５からケース２１の内部に向かってチューブ状中央部３６、３７が延びる。各チューブ状中央部３６、３７の外径は円板３４、３５の外径よりも小さい。
さらに、各チューブ状中央部３６、３７の円板状端部３４、３５と連結されている側とは反対側にカバー３８、３９が固定される。
これらカバー３８、３９は直径が円板３４、３５よりも小さく、開口２２、２３に隣接しており、微粒子を含むガスから絶縁体２５、２６を保護する機能を担っている。
【００２６】
さらに、絶縁体２５、２６の各チューブ状中央部３６、３７は、これらチューブ状中央部３６、３７を包囲する同心の二つの転向部材によって保護される。
円板３４に固定された転向部材を参照番号４０で示し、カバー３８に固定された転向部材を参照番号４１で示し、円板３５に固定された転向部材を参照番号４２で示し、カバー３９に固定された転向部材を参照番号４３で示した。各対の同心の転向部材はカートリッジ２０内に存在するガス流に対する妨害板（そらせ板）を形成する。
【００２７】
最後に、円板状端部３５には取手４４が固定されるため、ハウジング１０からカートリッジ２０を簡単に引き出すことができる。
作動中において、星型部材３２はコロナ放電を利用する電気式フィルタの放射体の役割を果たすだけでなく、局所的な乱流および擾乱を発生させる。乱流および擾乱には特に微粒子を加速しつつ収集体２４の方へ向けるという効果がある。だが、乱流および擾乱によって収集体２４に捕獲された微粒子を再び飛び立たせてしまうことはない。
乱流および擾乱は星型部材３２間に孔開きワッシャまたは孔開き環状部材３３が配置されることにより大きくなる。
このようなシステムの効率を星型部材がある場合とない場合とで測定した。いずれの場合にも、図１に参照番号３３で示したタイプのワッシャまたは環状部材を処理装置から外した。テストする処理装置は、図１に参照番号２０で示したタイプの二つの金属製濾過用カートリッジを収容した金属製ハウジングからなる。カートリッジの電気式フィルタには−１０ｋＶの安定な高電圧を供給した。
【００２８】
触媒を備えたプジョー（登録商標）４０６ＨＤＩという自動車の後部にこの処理装置を取付けた。しかしマフラは外した。
テストは、ＵＤＣ（都市走行サイクル）用とＥＵＤＣ（都市外走行サイクル）用の自動車で認可されたサイクルに従って走行台の上で実施した。処理装置の収集効率の測定は、（処理装置なしの）粗放出と、排気口に処理装置を取付けた放出の場合について行なった。
これらテストは、ＮＦ  ＥＮ  ＩＳＯ  ８１７８−１〜８に基づいて行なった。
【００２９】
これらテストの結果、予期しない結果が明らかになった。実際、星型部材が存在していることで収集効率が２倍になり、また収集効率の平均値は非常に高い約８０％に達した。
また、この処理装置に発生する背圧は非常に小さく、収集装置２４が詰まったとしても大きくならないことがわかる。
なお、収集体２４の清掃は比較的容易である。実際、ハウジング１０内を摺動させながらカートリッジをハウジングから引き出し、例えば超音波浴に浸すだけでよい。
変形例では、清掃は、電気抵抗器を収集体２４に組み込んで微粒子を焼却することで収集体２４を再生させること、またはベンチュリシステムを用いて空気を注入・吸引することによって行われる。
さらに、収集体２４の金属メッシュを厚くすると、処理装置１の中をガスが通過するときに発生する音を小さくできる。
また、このような処理装置１を用いると、特に星型部材３２と収集体２４の間のスペースを許容可能な程度まで小さくしながらオゾンを発生させることができる。このオゾンは、排気ガス中に存在しているある種のガス成分を酸化させるのに有効である。
【００３０】
図２に示した複数段を有する処理装置１００は上流から下流に向かって、すなわち入口１０２と出口１０３との間に、物理的フィルタ１１０と、酸化触媒１２０と、第一電気式フィルタ１３０と、第二電気式フィルタ１３０’と、吸引手段１５０とを有する。
この処理装置は図１の処理装置１と同様にディーゼル型発動機の排気ガスの処理装置である。
上記部品の全ては互いに通じた二つの円筒形ハウジング１６０、１６０’内に収容され、少なくともフィルタ１１０と酸化触媒１２０とが断熱材で覆われる。図３に示した自動車の場合には、上記部品が排気マニホルドとマフラとの間の位置において排気ラインの一部を形成する。
【００３１】
本実施形態では、物理的フィルタ１１０は入口１０２が設けられた取り外し可能なキャップ１６１に固定され、長手方向に延びる円筒形ハウジング１６０の上流側端部を塞ぐ。
この物理的フィルタ１１０は孔開きプレート１１１、１１２から成る同心の二つのフィルタ状円筒を有する。これら二つの円筒１１１、１１２の間には加熱用の電気抵抗器１１３および多層金属メッシュ１１４が配置される。
【００３２】
図２からわかるように、物理的フィルタ１１０は入口１０２から処理装置１００に入ってくる排気ガスが必ず通過する通路となっている。
電気抵抗器１１３は温度制御を行なう公知のタイプの抵抗器である。なお、フィルタ１１０が存在する領域内には温度検出用のプローブ１１５が設けられる。さらに、抵抗器１１３は螺旋状であり、内側の孔開き円筒１１２を包囲する。
【００３３】
さらに、抵抗器１１３は自動車のバッテリーから電気を供給され、物理的フィルタ１１０を通過する排気ガスの温度を上げる。
このような物理的フィルタ１１０により、必要に応じて排気ガスを酸化触媒１２０の作用温度まで上げることができるだけでなく、排気ガス中に含まれる微粒子の少なくとも一部を捕獲して燃焼させることができる。
ここで、金属メッシュ１１４は炭化した微粒子の酸化開始温度を下げるように銅酸化物層である。
実際上は、電気抵抗器１１３は排気ガスを少なくとも２００〜３００℃にできるようなものを選択する。なお、最高温度は７００〜８００℃である。
連続的に再生される物理的フィルタ１１０から出た排気ガスは、次に酸化触媒１２０内を通過する。酸化触媒１２０はセラミックまたは金属でできたモノリス担体を有し、主に一酸化炭素（ＣＯ）、一酸化窒素（ＮＯ）、炭化水素（ＨＣ）を酸化させる。
【００３４】
なお、ＮＯの酸化を犠牲にしてでもＣＯおよび炭化水素の酸化を促進したいのであれば、酸化触媒１２０の上流に空気導入用の弁を設けるとよい。この場合、空気はフィルタ１１０での燃焼を促進するのにも役立つ。
次に、物理的フィルタ１１０には捕獲されなかった排気ガス中の微粒子の少なくとも一部を捕獲するために、酸化触媒１２０を出た排気ガスがコロナ放電を利用する第一電気式フィルタ１３０で処理される。
第一電気式フィルタ１３０は、収集体１３２の上流に放射体１３１を有する。より詳細には、放射体１３１は酸化触媒１２０と向かい合う位置に孔開き円板１３３を有する。孔開き円板１３３はその表面から突起する金属製星型部材１３４を有する。
【００３５】
孔開き円板１３３は軸線方向に延びるネジ山付きのシャフト１３５によって支持される。このシャフト１３５は孔開きプレートからなる２枚の円板１３６ａ、１３６ｂによって支持され、これら２枚の円板の間に収集体１３２が挟まれる。これら円板１３６ａ、１３６ｂは円板１３３よりも直径が大きく、ハウジング１６０の内部で軽く擦り合うように調節される。
ネジ山付きのシャフト１３５の下流側の端部はハウジング１６０の下流端を塞ぐ取外し可能なキャップ１６２を貫通する。この端部は、自動車のバッテリーに接続され且つ電気式フィルタ１３０に安定な高電圧（実際には約１１０ｋＶ）を印加することのできる変圧器ボックス１６３に接続される。
【００３６】
また、放射体１３１を収集体１３２から絶縁するようにネジ山付きのシャフト１３５がセラミック製の絶縁体１３７ａ〜１３７ｃを介して孔開き円板１３６ａ、１３６ｂを貫通する。
絶縁体１３７ａ〜１３７ｃの両側と孔開き円板１３３の両側にはナット１３８ａ〜１３８ｄが取付けられ、これらナット１３８ａ〜１３８ｄにより円板１３３、１３６ａ、１３６ｂとネジ山付きのシャフト１３５とが一体化される。さらに、本実施形態ではこれら円板１３３、１３６ａ、１３６ｂはネジ山付きのシャフト１３５に対して垂直な方向に延びる。
本実施形態において、アースされた収集体１３２は金属メッシュ１４０を有する。金属メッシュ１４０は絶縁体１３７ｂおよびシャフト１３５を包囲し、複数のキャビティを形成し、且つ絶縁体１３７ｂとハウジング１６０との間に広がっている。また、上記金属メッシュ１１４と同様にこの金属メッシュ１４０も多層である。
図２に示したように、星型部材１３４を支持する軸が軸線方向に延びる。さらに、星型部材１３４は８本の三角形のアームを有する。
【００３７】
さらに、第一電気式フィルタ１３０が位置する領域には空気による清掃システムが設けられ、この清掃システムによって周期的に目詰まりを清掃できる。より完全に清掃する場合には、フィルタを取り外す。清掃システムは第一電気式フィルタ１３０の収容領域の一端に位置する流入空気の逆止弁１４１と、キャップ１６２に取付けられた接続部１４２とを有する。接続部１４２には電気式フィルタ１３０を清掃したいときに吸引手段が接続される。
電気式フィルタ１３０により、物理的フィルタ１１０を通り抜けることに成功した微粒子は帯電して収集体１３２に引き寄せられ、収集体１３２において金属メッシュ１４０によって形成された多孔性空間に捕獲される。
また、星型部材１３４が設けられていることにより、放出電極を形成する放射体１３１が微粒子を効果的に帯電させることができるようになり、且つ収集体１３２が電気式フィルタ１３０を通り抜けた微粒子の少なくとも一部を金属メッシュ１４０のキャビティで効果的に捕獲することができるようになる。
さらに、孔開き円板１３３により排気ガスが最適な状態に分配されて収集体１３２内を通過する。
【００３８】
電気式フィルタ１３０から出た排気ガスは電気式フィルタ１３０の下流端とキャップ１６２との間に位置する領域である膨張区画１６４に到達する。膨張区画１６４は円筒形の接続部１６５を介して円筒形ハウジング１６０’の内部と通じており、よって排気ガスは第二電気式フィルタ１３０’へと運ばれる。
第二電気式フィルタ１３０’は放射体１３１’がネジ山付きのシャフト１３５’に取付けられた金属製星型部材１３４’から形成されるという点で、図１に示したものと同様である。
【００３９】
ここでも８本のアームを有する星型部材１３４’はハウジング１６０’の軸線に沿って並ぶ。さらに、星型部材１３４’は互いに角度的にずれている。
それ以外には、孔開き金属製円板１３６’ａ、１３６’ｂ、絶縁体１３７’ａ〜１３７’ｄ、ナット１３８’ａ〜１３８’ｌが図示される。
さらに、収集体１３２’は孔開きプレート１３９’からなる円筒で形成され、この孔開きプレート１３９’は軸線方向に延びつつ星型部材１３４’を包囲すると共に複数のキャビティを形成している金属メッシュ１４０’に包囲される。
放射体１３１’には変圧器ボックス１６３から安定な高電圧（５ｋＶ）が供給される。
コロナ放電を利用する第二電気式フィルタ１３０’により、排気ガスをもう一度処理し、微粒子の追加量、特にコロナ放電を利用する電気式フィルタ１３０から再び離れて流出してきた微粒子を捕獲することが可能になる。
【００４０】
これら電気式フィルタ１３０、１３０'はカートリッジとなっているため、各キャップ１６２、１６２'を外した後に各ハウジング１６０、１６０'に取付けたり、各ハウジングから取り出したりするのが容易である。
良好な作動にとって好ましくない背圧に対処するために、処理装置１００が第二電気式フィルタ１３０'の下流であって出口１０３の上流に吸引手段１５０を有するのが好ましい。吸引手段１５０はハウジング１６０、１６０'内を循環する排気ガスを吸引する。吸引手段１５０は発動機１５２からエネルギーを供給される吸引タービン１５１を有する。
図３に示したように、排気ガスの処理装置１００はディーゼル型発動機を搭載した自動車２００の排気ライン上の排気マニホルドとマフラ１７０との間の位置に公知の取付け手段を用いて取付けられる。
電気抵抗器１１３、変圧器ボックス１６３、吸引手段１５０の作動制御は自動車２００に既に搭載された発動機制御システムを用いることによって、あるいは自律的な追加制御システムによって、あるいは既に搭載されたシステムに接続された追加制御システムによって保証される。
【００４１】
このような処理装置１００により、自動車２００の排気ガスは気体状有害成分と粒子状有害成分に関して特に効率的に処理される。さらに、本処理装置１は自動車２００への取付が容易であり、手入れも簡単である。さらに、得られる利点に対する原価が比較的安い。
より一般に、本発明の処理装置は、あらゆる乗物（自動車、船舶など）において、内燃機関（ディーゼル、ガソリン、ガス）を備える発動機のあらゆる種類の排気ガスを処理するのに用いることができる。本処理装置を台車に取付けて修理工場で修理中の自動車の排気ガスを処理したり、さらに、ガスが有害成分を含んでいる地下道に本処理装置を設置したりすることも可能である。
もちろん、本出願は上述して図示した実施形態に限定されるものではなく、本出願には当業者が考えつくあらゆる応用例が含まれる。
特に、モノリス担体を有する酸化触媒は、ペレット担体を有する酸化触媒または他の任意の酸化触媒、例えば、三元触媒容器に変更されてもよいし、あるいは単純に自動車に既に付属している酸化触媒に適用することもできる。
【００４２】
さらに、図１に示したタイプの電気式フィルタを前後に複数個順番に配列することも可能であり、特に内燃機関の発動機の排気量を考慮して必要とされる場合には複数の円筒形ハウジング内で前後に順番に配列することが可能である。また、第一電気式フィルタ１３０だけで第二電気式フィルタ１３０’なしにすること、またはその逆が可能である。
図１の実施形態において利用される孔開きプレートからなる円筒は金属製メッシュまたは金属を広げたものを基にした円筒に変更してもよい。
他の物理的フィルタ、例えば逆Ｖ字形をした衝突タイプの多孔性フィルタまたは最終フィルタを図２の処理装置１００に追加してもよいし、あるいはそのフィルタをフィルタ１１０または二つの電気式フィルタ１３０、１３０’のいずれか一方と交換してもよい。このような物理的フィルタを利用してガスの分配を最適化したり、処理装置から出るときに発生する騒音を小さくしたりすることには意味のあることがわかる。
【００４３】
電気抵抗器１１３は異なる構成の抵抗器で置き換えることができる。抵抗器を不連続に動作させるようにすることもできる。
空気による清掃システムで第二電気式フィルタ１３０’を清掃することも考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一つの好適な実施形態における排気ガス処理装置の原理図である。
【図２】本発明の別の実施形態における複数段式排気ガス処理装置の原理図である。
【図３】図２の装置を備える自動車の概略図である。
【図１】
0004870303.tif 000002
【図２】
0004870303.tif 000003
【図３】
0004870303.tif 000004