(57)【要約】【課題】本発明の目的は、碍子室内の碍子及び放電極に粒子状物質が付着するのを防止し、又は付着しても除去することが可能な排ガス浄化装置を提供することである。【解決手段】筒形状をなす外殻２と、外殻２の内側に配置され、集塵極３と集塵フィルタ層４とから構成されている集塵フィルタ装置５と、集塵フィルタ装置５の内側に設けられ、粒子状物質を含む排ガスの流路を形成するガス通路６と、外殻２内の中央部に配置されるとともに外殻２の軸方向に延在し、電圧が印加された際に集塵フィルタ装置５の集塵極３との間にイオン風を発生させる放電極７と、外殻２の上方に延び、内部に碍子１１が配置されている碍子室９と、碍子室９の内部を通ってガス通路６まで延在し、放電極７を支持している放電極支持材１０とを備えている排ガス浄化装置１において、碍子室９の碍子１１の下方において、放電極支持材１０には、電圧を印加するための碍子室用放電極１２が設けられている。【選択図】図１
2009142808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒形状をなす外殻と、該外殻の内側に配置され、集塵極と集塵フィルタ層とから構成されている集塵フィルタ装置と、該集塵フィルタ装置の内側に設けられ、粒子状物質を含む排ガスの流路を形成するガス通路と、前記外殻内の中央部に配置されるとともに前記外殻の軸方向に延在し、電圧が印加された際に前記集塵フィルタ装置の前記集塵極との間にイオン風を発生させる放電極と、前記外殻の上方に延び、内部に碍子が配置されている碍子室と、該碍子室の内部を通って前記ガス通路まで延在し、前記放電極を支持している放電極支持材とを備えている排ガス浄化装置において、
前記碍子室の前記碍子の下方において、前記放電極支持材には、電圧を印加するための碍子室用放電極が設けられていることを特徴とする排ガス浄化装置。
【請求項２】
前記碍子室用放電極が、前記碍子室の内側表面に向かって突出する先端部を有しており、該先端部の端縁は丸み形状で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の排ガス浄化装置。
【請求項３】
前記碍子室の内側表面には、前記放電極支持材に向かって突出する板状部材が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の排ガス浄化装置。
【請求項４】
筒形状をなす外殻と、該外殻の内側に配置され、集塵極と集塵フィルタ層とから構成されている集塵フィルタ装置と、該集塵フィルタ装置の内側に設けられ、粒子状物質を含む排ガスの流路を形成するガス通路と、前記外殻内の中央部に配置されるとともに前記外殻の軸方向に延在し、電圧が印加された際に前記集塵フィルタ装置の前記集塵極との間にイオン風を発生させる放電極と、前記外殻の上方に延び、内部に碍子が配置されている碍子室と、該碍子室の内部を通って前記ガス通路まで延在し、前記放電極を支持している放電極支持材とを備えている排ガス浄化装置において、
前記外殻には、発熱体と、該発熱体を覆うように設けられた絶縁性材料とから構成されている発熱装置が前記碍子室への入口部を塞ぐように設けられており、前記発熱装置は、前記放電極支持材まで突出して前記放電極支持材を支持するように形成されていることを特徴とする排ガス浄化装置。
【請求項５】
筒形状をなす外殻と、該外殻の内側に配置され、集塵極と集塵フィルタ層とから構成されている集塵フィルタ装置と、該集塵フィルタ装置の内側に設けられ、粒子状物質を含む排ガスの流路を形成するガス通路と、前記外殻内の中央部に配置されるとともに前記外殻の軸方向に延在する主部と該主部から突出する複数の先端部とから構成され、電圧が印加された際に前記集塵フィルタ装置の前記集塵極との間にイオン風を発生させる放電極とを備えている排ガス浄化装置において、
前記外殻には、発熱体が内蔵された碍子が設けられており、前記碍子には、前記碍子の内部を通って前記ガス通路まで延在し、前記放電極を支持している放電極支持材が設けられていることを特徴とする排ガス浄化装置。
【請求項６】
筒形状をなす外殻と、該外殻の内側に配置され、集塵極と集塵フィルタ層とから構成されている集塵フィルタ装置と、該集塵フィルタ装置の内側に設けられ、粒子状物質を含む排ガスの流路を形成するガス通路と、前記外殻内の中央部に配置されるとともに前記外殻の軸方向に延在する主部と該主部から突出する複数の先端部とから構成され、電圧が印加された際に前記集塵フィルタ装置の前記集塵極との間にイオン風を発生させる放電極とを備えている排ガス浄化装置において、
前記放電極の先端部が、前記ガス通路の上流側に傾斜していることを特徴とする排ガス浄化装置。
【請求項７】
筒形状をなす外殻と、該外殻の内側に配置され、集塵極と集塵フィルタ層とから構成されている集塵フィルタ装置と、該集塵フィルタ装置の内側に設けられ、粒子状物質を含む排ガスの流路を形成するガス通路と、前記外殻内の中央部に配置されるとともに前記外殻の軸方向に延在し、電圧が印加された際に前記集塵フィルタ装置の前記集塵極との間にイオン風を発生させる放電極と、前記外殻の上方に延びる碍子室と、該碍子室の内部を通って前記ガス通路まで延在し、前記放電極を支持している放電極支持材と、該放電支持材を覆うように配置されるとともに前記碍子室の内部を上下方向に延在している碍子とを備えている排ガス浄化装置において、
前記碍子には、前記碍子の表面を覆うように筒状のプラス電極が設けられ、前記碍子の下端部には、前記プラス電極の下端部と間隔をおいて円盤状のマイナス電極が設けられ、前記プラス電極と前記マイナス電極との間で放電を発生させるように構成されていることを特徴とする排ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、粒子状物質を含む排ガスが流れるガス通路内で、このガスの流れに交差する方向にイオン風を発生させ、ガス中の粒子状物質を捕集する排ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工場ガス、自動車等の排ガスに含まれる粒子状物質（PM：パティキュレート・マター）を除去するために、排ガス浄化装置が使用されている。
【０００３】
図８は、排ガス浄化装置の従来の一例を示している。この排ガス浄化装置２０は、筒形状をなす外殻２１と、外殻２１の内側に配置され、集塵極２２と集塵フィルタ層２３とから構成されている集塵フィルタ装置２４と、集塵フィルタ装置２４の内側に設けられ、粒子状物質を含む排ガスの流路を形成するガス通路２５とを備えており、外殻２１内の中央部には、外殻２１の軸方向と直交する方向に突出する複数の先端部２６ａを有するとともに外殻２１の軸方向に延在する放電極２６が設けられている。
また、排ガス浄化装置２０は、ガス通路２５の下流において外殻２１の上方に延びるとともに内部に碍子２７が配置されている碍子室２８と、碍子室２８の内部を通ってガス通路２５まで延在するとともに放電極２６を支持している放電極支持材２９とを備えている。
そして、この排ガス浄化装置２０は、放電極２６と集塵フィルタ装置２４の集塵極２２との間に高電圧を印加することにより、排ガスの流れに交差する方向にイオン風を発生させ、排ガスに含まれる粒子状物質を集塵フィルタ装置２４で捕集するように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特願２００５−５１３４５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のような構成の場合、ガス通路２５を通過した排ガスは碍子室２８の中に流れ込むため、集塵フィルタ装置２４で捕集されなかった粒子状物質は、碍子２７の表面に付着することになる。このように碍子２７の表面に粒子状物質が付着すると、粒子状物質は電気的な抵抗が低いため、碍子２７の表面に電流が流れることになり、放電極２６に安定して定格な電圧を印加することができなくなるという問題がある。ここで、碍子室２８にエアを送ることにより、粒子状物質が碍子２７に付着するのを防止することも考えられるが、自動車搭載用の排ガス浄化装置等の場合においてはエア源がないため、エアを送って碍子２７に粒子状物質が付着するのを防止することができない。
【０００５】
また、上述のような構成の場合、放電極２６の先端部２６ａに電流が印加されると、電界の勾配に合わせて生じるグレーディエント力により粒子状物質が放電極２６に付着し、放電極２６からの放電が不安定になり、粒子状物質に対する帯電能力が低下するという問題もある。
【０００６】
本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、碍子室内の碍子及び放電極に粒子状物質が付着するのを防止し、又は付着しても除去することが可能な排ガス浄化装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記従来技術の有する課題を解決するために、請求項１の本発明では、筒形状をなす外殻と、該外殻の内側に配置され、集塵極と集塵フィルタ層とから構成されている集塵フィルタ装置と、該集塵フィルタ装置の内側に設けられ、粒子状物質を含む排ガスの流路を形成するガス通路と、前記外殻内の中央部に配置されるとともに前記外殻の軸方向に延在し、電圧が印加された際に前記集塵フィルタ装置の前記集塵極との間にイオン風を発生させる放電極と、前記外殻の上方に延び、内部に碍子が配置されている碍子室と、該碍子室の内部を通って前記ガス通路まで延在し、前記放電極を支持している放電極支持材とを備えている排ガス浄化装置において、前記碍子室の前記碍子の下方において、前記放電極支持材には、電圧を印加するための碍子室用放電極が設けられている。
【０００８】
請求項２の本発明では、前記碍子室用放電極が、前記碍子室の内側表面に向かって突出する先端部を有しており、該先端部の端縁は丸み形状で形成されている。
【０００９】
請求項３の本発明では、前記碍子室の内側表面には、前記放電極支持材に向かって突出する板状部材が設けられている。
【００１０】
請求項４の本発明では、筒形状をなす外殻と、該外殻の内側に配置され、集塵極と集塵フィルタ層とから構成されている集塵フィルタ装置と、該集塵フィルタ装置の内側に設けられ、粒子状物質を含む排ガスの流路を形成するガス通路と、前記外殻内の中央部に配置されるとともに前記外殻の軸方向に延在し、電圧が印加された際に前記集塵フィルタ装置の前記集塵極との間にイオン風を発生させる放電極と、前記外殻の上方に延び、内部に碍子が配置されている碍子室と、該碍子室の内部を通って前記ガス通路まで延在し、前記放電極を支持している放電極支持材とを備えている排ガス浄化装置において、前記外殻には、発熱体と、該発熱体を覆うように設けられた絶縁性材料とから構成されている発熱装置が前記碍子室への入口部を塞ぐように設けられており、前記発熱装置は、前記放電極支持材まで突出して前記放電極支持材を支持するように形成されている。
【００１１】
請求項５の本発明では、筒形状をなす外殻と、該外殻の内側に配置され、集塵極と集塵フィルタ層とから構成されている集塵フィルタ装置と、該集塵フィルタ装置の内側に設けられ、粒子状物質を含む排ガスの流路を形成するガス通路と、前記外殻内の中央部に配置されるとともに前記外殻の軸方向に延在する主部と該主部から突出する複数の先端部とから構成され、電圧が印加された際に前記集塵フィルタ装置の前記集塵極との間にイオン風を発生させる放電極とを備えている排ガス浄化装置において、前記外殻には、発熱体が内蔵された碍子が設けられており、前記碍子には、前記碍子の内部を通って前記ガス通路まで延在し、前記放電極を支持している放電極支持材が設けられている。
【００１２】
請求項６の本発明では、筒形状をなす外殻と、該外殻の内側に配置され、集塵極と集塵フィルタ層とから構成されている集塵フィルタ装置と、該集塵フィルタ装置の内側に設けられ、粒子状物質を含む排ガスの流路を形成するガス通路と、前記外殻内の中央部に配置されるとともに前記外殻の軸方向に延在する主部と該主部から突出する複数の先端部とから構成され、電圧が印加された際に前記集塵フィルタ装置の前記集塵極との間にイオン風を発生させる放電極とを備えている排ガス浄化装置において、前記放電極の先端部が、前記ガス通路の上流側に傾斜している。
【００１３】
請求項７の本発明では、筒形状をなす外殻と、該外殻の内側に配置され、集塵極と集塵フィルタ層とから構成されている集塵フィルタ装置と、該集塵フィルタ装置の内側に設けられ、粒子状物質を含む排ガスの流路を形成するガス通路と、前記外殻内の中央部に配置されるとともに前記外殻の軸方向に延在し、電圧が印加された際に前記集塵フィルタ装置の前記集塵極との間にイオン風を発生させる放電極と、前記外殻の上方に延びる碍子室と、該碍子室の内部を通って前記ガス通路まで延在し、前記放電極を支持している放電極支持材と、該放電支持材を覆うように配置されるとともに前記碍子室の内部を上下方向に延在している碍子とを備えている排ガス浄化装置において、前記碍子には、前記碍子の表面を覆うように筒状のプラス電極が設けられ、前記碍子の下端部には、前記プラス電極の下端部と間隔をおいて円盤状のマイナス電極が設けられ、前記プラス電極と前記マイナス電極との間で放電を発生させるように構成されている。
【発明の効果】
【００１４】
上述の如く、本発明に係る排ガス浄化装置によれば、筒形状をなす外殻と、該外殻の内側に配置され、集塵極と集塵フィルタ層とから構成されている集塵フィルタ装置と、該集塵フィルタ装置の内側に設けられ、粒子状物質を含む排ガスの流路を形成するガス通路と、前記外殻内の中央部に配置されるとともに前記外殻の軸方向に延在し、電圧が印加された際に前記集塵フィルタ装置の前記集塵極との間にイオン風を発生させる放電極と、前記外殻の上方に延び、内部に碍子が配置されている碍子室と、該碍子室の内部を通って前記ガス通路まで延在し、前記放電極を支持している放電極支持材とを備えている排ガス浄化装置において、前記碍子室の前記碍子の下方において、前記放電極支持材には、電圧を印加するための碍子室用放電極が設けられているため、碍子室用放電極の周りにコロナ放電が生じ、碍子室に流れてきた排ガス中の粒子状物質は、このコロナ放電により帯電されることなる。そして、帯電された粒子状物質は、クローン力により、碍子室の内側表面に向かって流れることになる。これにより、粒子状物質が碍子用放電極の上方にある碍子に到達する前に、碍子室の内側表面で粒子状物質が捕集されるため、粒子状物質が碍子に付着することを防止することができる。その結果、碍子の表面に電流が流れることがなくなるため、放電極に安定して定格な電圧を印加することができる。
【００１５】
さらに、本発明に係る排ガス浄化装置によれば、前記碍子室用放電極が、前記碍子室の内側表面に向かって突出する先端部を有しており、該先端部の端縁は丸み形状で形成されているため、碍子室用放電極と碍子室の内側表面との間に火花が発生するのを防止することができる。これにより、火花により放電極に印加される電圧が低下することがなく、放電極に安定して定格な電圧を印加することができる。
【００１６】
また、本発明に係る排ガス浄化装置によれば、前記碍子室の内側表面には、前記放電極支持材に向かって突出する板状部材が設けられているため、ガス通路を流れてきた排ガスが碍子室の碍子の方向に流れにくくすることができる。これにより、粒子状物質が碍子に付着することが防止され、碍子の表面に電流が流れることがなくなるため、放電極に安定して定格な電圧を印加することができる。
【００１７】
また、本発明に係る排ガス浄化装置によれば、筒形状をなす外殻と、該外殻の内側に配置され、集塵極と集塵フィルタ層とから構成されている集塵フィルタ装置と、該集塵フィルタ装置の内側に設けられ、粒子状物質を含む排ガスの流路を形成するガス通路と、前記外殻内の中央部に配置されるとともに前記外殻の軸方向に延在し、電圧が印加された際に前記集塵フィルタ装置の前記集塵極との間にイオン風を発生させる放電極と、前記外殻の上方に延び、内部に碍子が配置されている碍子室と、該碍子室の内部を通って前記ガス通路まで延在し、前記放電極を支持している放電極支持材とを備えている排ガス浄化装置において、前記外殻には、発熱体と、該発熱体を覆うように設けられた絶縁性材料とから構成されている発熱装置が前記碍子室への入口部を塞ぐように設けられており、前記発熱装置は、前記放電極支持材まで突出して前記放電極支持材を支持するように形成されているため、碍子室へ粒子状物質が流れることを防止することができる。また、発熱装置の表面に粒子状物質が付着した場合においても、発熱装置の熱で粒子状物質を燃焼させることにより、発熱装置の表面に粒子状物質が付着することを防止することができる。これにより、粒子状物質が碍子及び発熱装置に付着することが防止されるため、外殻と放電極支持材との間の絶縁性が保たれることになり、放電極に安定して定格な電圧を印加することができる。
【００１８】
また、本発明に係る排ガス浄化装置によれば、筒形状をなす外殻と、該外殻の内側に配置され、集塵極と集塵フィルタ層とから構成されている集塵フィルタ装置と、該集塵フィルタ装置の内側に設けられ、粒子状物質を含む排ガスの流路を形成するガス通路と、前記外殻内の中央部に配置されるとともに前記外殻の軸方向に延在する主部と該主部から突出する複数の先端部とから構成され、電圧が印加された際に前記集塵フィルタ装置の前記集塵極との間にイオン風を発生させる放電極とを備えている排ガス浄化装置において、前記外殻には、発熱体が内蔵された碍子が設けられており、前記碍子には、前記碍子の内部を通って前記ガス通路まで延在し、前記放電極を支持している放電極支持材が設けられているため、従来のように碍子室を設ける必要がなくなる。また、碍子の表面に粒子状物質が付着した場合においても、発熱体の熱で粒子状物質を燃焼させることにより、碍子の表面に粒子状物質が付着することを防止することができる。これにより、外殻と放電極支持材との間の絶縁性を保ちつつ、当該排ガス浄化装置をよりコンパクトに構成することができる。
【００１９】
また、本発明に係る排ガス浄化装置によれば、筒形状をなす外殻と、該外殻の内側に配置され、集塵極と集塵フィルタ層とから構成されている集塵フィルタ装置と、該集塵フィルタ装置の内側に設けられ、粒子状物質を含む排ガスの流路を形成するガス通路と、前記外殻内の中央部に配置されるとともに前記外殻の軸方向に延在する主部と該主部から突出する複数の先端部とから構成され、電圧が印加された際に前記集塵フィルタ装置の前記集塵極との間にイオン風を発生させる放電極とを備えている排ガス浄化装置において、前記放電極の先端部が、前記ガス通路の上流側に傾斜している。これにより、従来では、放電極の先端部により排ガスの流れに乱れが生じ、放電極の先端部の下流側に渦が発生するため、放電極付近の排ガスの流れが減速され、グレーディエント力によって粒子状物質が放電極に付着しやすかったが、放電極の先端部によって生じる排ガスの乱れが従来に比べて小さくなるため、排ガスの流れがスムーズとなり、グレーディエント力が作用しても粒子状物質が放電極に付着することなく、そのまま流れるようになる。その結果、粒子状物質が放電極に付着することを防止することができる。
【００２０】
また、本発明に係る排ガス浄化装置によれば、筒形状をなす外殻と、該外殻の内側に配置され、集塵極と集塵フィルタ層とから構成されている集塵フィルタ装置と、該集塵フィルタ装置の内側に設けられ、粒子状物質を含む排ガスの流路を形成するガス通路と、前記外殻内の中央部に配置されるとともに前記外殻の軸方向に延在し、電圧が印加された際に前記集塵フィルタ装置の前記集塵極との間にイオン風を発生させる放電極と、前記外殻の上方に延びる碍子室と、該碍子室の内部を通って前記ガス通路まで延在し、前記放電極を支持している放電極支持材と、該放電支持材を覆うように配置されるとともに前記碍子室の内部を上下方向に延在している碍子とを備えている排ガス浄化装置において、前記碍子には、前記碍子の表面を覆うように筒状のプラス電極が設けられ、前記碍子の下端部には、前記プラス電極の下端部と間隔をおいて円盤状のマイナス電極が設けられ、前記プラス電極と前記マイナス電極との間で放電を発生させるように構成されているので、碍子の表面に粒子状物質が付着した場合において、プラス電極とマイナス電極との間で発生するストリーマ放電によって、粒子状物質を燃焼、消滅させることができる。これにより、外殻と放電極支持材との間の絶縁性が保たれることになり、放電極に安定して定格な電圧を印加することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る排ガス浄化装置を、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係る排ガス浄化装置の断面図である。
【００２２】
図１に示すように、第１の実施形態に係る排ガス浄化装置１は、筒形状をなす外殻２と、外殻２の内側に配置され、集塵極３と集塵フィルタ層４とから構成されている集塵フィルタ装置５と、集塵フィルタ装置５の内側に設けられ、粒子状物質を含むガスの流路を形成するガス通路６と、外殻２内の中央部に配置され、外殻２の軸方向に延在している放電極７と、外殻２の外側上部に配置されている高電圧発生装置８とを備えている。
【００２３】
外殻２には、外殻２の軸方向に対して上方に延びる碍子室９が設けられている。碍子室９の内部には、碍子室９の上部９ａからガス通路６へ垂下する放電極支持材１０が配設されており、放電極支持材１０は、外殻２と絶縁状態を保持するために、外周面が碍子１１により覆われた状態で、碍子室９の上部９ａに取付られている。碍子１１は、放電極支持材１０を覆うように筒状に形成されており、碍子室９の内部を上下方向に延在している。また、放電極支持材１０のガス通路６側の端部１０ａには、放電極７が固定されている。すわなち、放電極７は、放電極支持材１０を介して外殻２内に吊り下げられた状態で固定されている。
また、放電極支持材１０は、外殻２の外側上部に配置されている高電圧発生装置８に接続されており、高電圧発生装置８からの電圧を放電極７へ印加するように構成されている。
【００２４】
放電極７は、外殻２の軸方向に延在している放電極主部７ａと、外殻２の軸方向と直交する方向に放電極主部７ａから突出する先端部７ｂとから構成されている。放電極７の先端部７ｂは、放電極主部７ａ上に所定の間隔をあけて配置されており、放電極主部７ａ上の同じ位置から放射状に４つ設けられている。
【００２５】
集塵フィルタ装置５は、外殻２の内側に沿って配置されており、集塵極３と集塵フィルタ層４とから構成されている。
集塵極３は、多孔性の板状部材で形成されており、外殻２の内側においてガス通路６側に配置されている。なお、集塵極３は、金網等の導電性の材料から形成されている。また、金網以外にも、エッチングで微小な開口を設けた導電性の膜または電鋳で成形した網状の金属箔から形成してもよい。
一方、集塵フィルタ層４も、多孔性の板状部材で形成されており、外殻２と集塵極３との間において集塵極３に隣接して配置されている。なお、集塵フィルタ層４は、導電性、非導電性を問わず、多孔性の板状部材で形成され、例えば、金網、多孔性のセラミック等によって形成されている。
【００２６】
高電圧発生装置８は、外殻２の外側上部に配置されており、放電極支持材１０を介して放電極７に高電圧を印加するようになっている。また、放電極７と集塵フィルタ装置５の集塵極３との間に高電圧を印加した場合、コロナ放電により放電極７から集塵フィルタ装置５の集塵極３に電流が流入するようになっている。そのため、本実施形態では、放電極７は碍子１１によって外殻２との絶縁状態が保持され、一方、集塵極３は外殻２を介してアースに接するように構成されている。
【００２７】
本実施形態に係る排ガス浄化装置１では、碍子室９の碍子１１の下方において、放電極支持材１０には、電圧を印加するための碍子室用放電極１２が設けられている。また、碍子室用放電極１２は、碍子室９の内側表面に向かって突出する先端部１２ａを有しており、先端部１２ａの端縁は丸み形状で形成されている。
【００２８】
次に、碍子室９に排ガスが流れてきた場合において、粒子状物質が碍子室９の内側表面に捕集される過程を以下に説明する。
本実施形態では、高電圧発生装置８により碍子室用放電極１２に高電圧が印加されると、碍子室用放電極１２の先端部１２ａの周りにコロナ放電が生じる。碍子室９に流れてきた排ガス中の粒子状物質は、このコロナ放電により帯電される。そして、帯電された粒子状物質は、クローン力により、碍子室９の内側表面に向かって流れることになる。その結果、粒子状物質が、碍子室用放電極１２の上方にある碍子１１に到達する前に、碍子室９の内側表面で粒子状物質が捕集されることになる。
以上により、碍子室９に流れてきた排ガスの粒子状物質を捕集することができる。
【００２９】
このように、第１の実施形態に係る排ガス浄化装置１によれば、碍子室９の碍子１１の下方において、放電極支持材１０には、電圧を印加するための碍子室用放電極１２が設けられているため、碍子室用放電極１２の周りにコロナ放電が生じ、碍子室９に流れてきた排ガス中の粒子状物質は、このコロナ放電により帯電されることなる。そして、帯電された粒子状物質は、クローン力により、碍子室９の内側表面に向かって流れることになる。これにより、粒子状物質が碍子室用放電極１２の上方にある碍子に到達する前に、碍子室９の内側表面で粒子状物質が捕集されるため、粒子状物質が碍子１１に付着することを防止することができる。その結果、碍子１１の表面に電流が流れることがなくなるため、放電極７に安定して定格な電圧を印加することができる。
さらに、碍子室用放電極１２の先端部１２ａの端縁は丸み形状で形成されているため、碍子室用放電極１２と碍子室９の内側表面との間に火花が発生するのを防止することができる。これにより、火花により放電極７に印加される電圧が低下することがなく、放電極７に安定して定格な電圧を印加することができる。
【００３０】
次に、図２を用いて、本発明の第２の実施形態に係る排ガス浄化装置を説明する。図２は、本発明の第２の実施形態に係る排ガス浄化装置の断面図である。
なお、前述した第１の実施形態で説明したものと同様の部材については、同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００３１】
図２に示すように、本実施形態に係る排ガス浄化装置１では、碍子室９の内側表面には、放電極支持材１０に向かって突出する板状部材１３が複数設けられている。詳細には、碍子室用放電極１２の下方において、放電極支持材１０に向かって突出する板状部材１３が、放電極支持材１０を挟んで対向するように配置されている。さらに、碍子１１と碍子室用放電極１２との間において、放電極支持材１０に向かって突出する板状部材１３が、放電極支持材１０を挟んで対向するように配置されている。
【００３２】
このように、第２の実施形態に係る排ガス浄化装置１によれば、碍子室用放電極１２の下方において、放電極支持材１０に向かって突出する板状部材１３が、放電極支持材１０を挟んで対向するように複数配置されているため、ガス通路６を流れてきた排ガスが碍子室９に入りにくくすることができる。
さらに、碍子室用放電極１２の下方にある板状部材１３の間を排ガスが通過してきたとしても、第１の実施形態に係る排ガス浄化装置１と同様に、碍子室用放電極１２からの放電により粒子状物質が帯電し、帯電した粒子状物質が碍子室９の内側表面に流れるため、粒子状物質が碍子室用放電極１２の上方にある碍子１１に到達する前に、碍子室９の内側表面で粒子状物質を捕集することができる。その結果、粒子状物質が碍子１１に付着することがなくなり、放電極７に安定して定格な電圧を印加することができる。
【００３３】
次に、図３を用いて、本発明の第３の実施形態に係る排ガス浄化装置を説明する。図３は、本発明の第３の実施形態に係る排ガス浄化装置における集塵フィルタ装置の断面図である。
なお、前述した第１の実施形態で説明したものと同様の部材については、同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００３４】
図３に示すように、本実施形態に係る排ガス浄化装置１では、外殻２には、集塵フィルタ装置５の中央部において、切り欠け部１４が設けられている。この外殻２の切り欠け部１４には、外殻２の軸方向に対して上方に延びる碍子室９が設けられている。碍子室９の内部には、碍子室９の上部９ａからガス通路６へ垂下する放電極支持材１０が配設されている。
また、放電極支持材１０は、外殻２と絶縁状態を保持するために、外周面が碍子１１により覆われた状態で、碍子室９の上部９ａに取付られている。また、放電極支持材１０は、外殻２の外側上部に配置されている高電圧発生装置８に接続されており、ガス通路６側の端部１０ａは、放電極７の中央部を支持している。
【００３５】
このように、第３の実施形態に係る排ガス浄化装置１によれば、以下の効果を奏する。
放電極支持材１０で放電極７の端部を片持支持していた場合では、排ガスの流れの脈動や自動車搭載する場合は自動車の振動により放電極７が振動し、放電極７が損傷したり、放電極７の荷電が不安定となる問題があったが、放電極支持材１０で放電極７の中央部を支持することにより、排ガスの流れの脈動や自動車搭載する場合は自動車の振動によって生じる振動を抑えることができる。これにより、排ガス浄化装置１の安定運転が可能となる。
また、碍子室９をガス経路６の下流側に設けた場合には、碍子室９を設ける分だけ外殻２の長さが長くなってしまうが、集塵フィルタ装置５の中央部において、外殻２に切り欠け部１４を設け、この切り欠け部１４に碍子室９を設けているため、外殻２の長さをより短く構成することができる。これにより、排ガス浄化装置をよりコンパクトに構成することができる。
加えて、第１の実施形態に係る排ガス浄化装置１と同様に、碍子室９に排ガスが流れてきたとしても、碍子室用放電極１２からの放電により粒子状物質が帯電し、帯電した粒子状物質が碍子室９の内側表面に流れるため、粒子状物質が碍子室用放電極１２の上方にある碍子１１に到達する前に、碍子室９の内側表面で粒子状物質を捕集することができる。その結果、粒子状物質が碍子１１に付着することがなくなり、放電極７に安定して定格な電圧を印加することができる。
【００３６】
次に、図４を用いて、本発明の第４の実施形態に係る排ガス浄化装置を説明する。図４は、本発明の第４の実施形態に係る排ガス浄化装置における集塵フィルタ装置の断面図である。
なお、前述した第１の実施形態で説明したものと同様の部材については、同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００３７】
図４に示すように、本実施形態に係る排ガス浄化装置１では、外殻２には、ヒータ１５と、ヒータ１５を覆うように設けられた絶縁性材料１６とから構成されている発熱装置１７が、碍子室９への入口部２ａを塞ぐように２つ設けられている。発熱装置１７は、放電極支持材１０に向かって互いに対向して突出し、放電極支持材１０を挟み込むように支持している。
なお、絶縁性材料１６は、高温でも割れないような材料で形成されており、例えば、セラミックや炭化珪素フェルトで形成されている。
【００３８】
このように、第４の実施形態に係る排ガス浄化装置１によれば、外殻２には、ヒータ１５とヒータ１５を覆うように配置されている絶縁性材料１６とから構成されている発熱装置１７が、碍子室９への入口部２ａを塞ぐように設けられており、発熱装置１７が、放電極支持材１０まで突出して放電極支持材１０を挟み込むように支持しているため、碍子室９へ粒子状物質が流れることを防止することができる。また、発熱装置１７の表面に粒子状物質が付着した場合においても、発熱装置１７の熱で粒子状物質を燃焼させることにより、発熱装置１７の表面に粒子状物質が付着することを防止することができる。これにより、粒子状物質が碍子９及び発熱装置１７に付着することが防止されるため、外殻２と放電極支持材１０との間の絶縁性が保たれることになり、放電極７に安定して定格な電圧を印加することができる。
【００３９】
次に、図５を用いて、本発明の第５の実施形態に係る排ガス浄化装置を説明する。図５は、本発明の第５の実施形態に係る排ガス浄化装置における集塵フィルタ装置の断面図である。
なお、前述した第１の実施形態で説明したものと同様の部材については、同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００４０】
図５に示すように、本実施形態に係る排ガス浄化装置１では、外殻２には、発熱体内蔵型碍子１８が設けられている。なお、発熱体内蔵型碍子１８は、絶縁性材料とヒータとが一体化されたものであり、例えば、本実施形態では、窒化珪素等のセラミックの中にヒータが内蔵されているセラミックヒータを用いている。
また、発熱体内蔵型碍子１８には、発熱体内蔵型碍子１８の内部を通ってガス通路６まで延在している放電極支持材１０が設けられている。放電極支持材１０は、外殻２の外側上部に配置されている高電圧発生装置８に接続されており、ガス通路６側の端部１０ａは、放電極７を支持している。
【００４１】
このように、第５の実施形態に係る排ガス浄化装置１によれば、外殻２には、発熱体内蔵型碍子１８が設けられおり、発熱体内蔵型碍子１８には、発熱体内蔵型碍子１８の内部を通ってガス通路６まで延在し、放電極７を支持している放電極支持材１０が設けられているため、従来のように碍子室を設ける必要がなくなる。また、発熱体内蔵型碍子１８の表面に粒子状物質が付着した場合においても、発熱体内蔵型碍子１８の熱で粒子状物質を燃焼させることにより、発熱体内蔵型碍子１８の表面に粒子状物質が付着することを防止することができる。これにより、外殻２と放電極支持材１０との間の絶縁性を保ちつつ、排ガス浄化装置１をよりコンパクトに構成することができる。
【００４２】
次に、図６を用いて、本発明の第６の実施形態に係る排ガス浄化装置を説明する。図６は、本発明の第６の実施形態に係る排ガス浄化装置における集塵フィルタ装置の断面図である。
なお、前述した第１の実施形態で説明したものと同様の部材については、同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００４３】
図６に示すように、本実施形態に係る排ガス浄化装置１では、放電極７は、外殻２の軸方向に延在している放電極主部７ａと、放電極主部７ａから突出する先端部７ｂとから構成されている。放電極７の先端部７ｂは、放電極主部７ａ上に所定の間隔をあけて配置されており、放電極主部７ａ上の同じ位置から放射状に４つ設けられている。そして、本実施形態では、放電極７の先端部７ｂが、ガス通路６の上流側に傾斜している。
【００４４】
このように、第６の実施形態に係る排ガス浄化装置によれば、以下の効果を奏する。
従来では放電極７の先端部７ｂにより排ガスの流れに乱れが生じ、放電極７の先端部７ｂの下流側に渦が発生するため、放電極７付近の排ガスの流れが減速され、グレーディエント力によって粒子状物質が放電極７に付着しやすかった。
これに対し本実施形態では、放電極７の先端部７ｂが、ガス通路６の上流側に傾斜しているため、放電極７の先端部７ｂによって生じる排ガスの乱れが従来に比べて小さくなり、排ガスの流れがスムーズとなる。これにより、グレーディエント力が作用しても、粒子状物質が放電極７に付着することなく、そのまま流れることになり、粒子状物質が放電極７に付着することを防止することができる。その結果、放電極７からの放電が安定することにより、粒子状物質に対する帯電能力を維持することができる。
【００４５】
次に、図７を用いて、本発明の第７の実施形態に係る排ガス浄化装置を説明する。図７は、本発明の第７の実施形態に係る排ガス浄化装置における集塵フィルタ装置の断面図である。
なお、前述した第１の実施形態で説明したものと同様の部材については、同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００４６】
図７に示すように、碍子室９の上部において、碍子１１には、碍子１１の外周面を覆うように筒状プラス電極３０が設けられている。また、碍子１１の下端部１１ａには、プラス電極３０の下端部３０ａと間隔をおいて円盤状マイナス電極３１が設けられている。ここで、筒状プラス電極３０と円盤状マイナス電極３１との間隔は、火花放電が発生しないような距離で設定されている。また、円盤状マイナス電極３１の直径は、筒状の碍子１１の直径よりも大きく形成されており、円盤状マイナス電極３１の外周の端縁は、丸み形状で形成されている。
以上の構成により、本実施形態の排ガス浄化装置１では、筒状プラス電極３０と円盤状マイナス電極３１との間でストリーマ放電３２が発生するように構成されている。ここで、ストリーマ放電とは、電界で加速された電子が気体分子に衝突することにより次々に気体分子が電離し、その結果、プラズマ状態となるような放電のことをいう。
なお、本実施形態では、筒状プラス電極３０と円盤状マイナス電極３１との間隔を適正な距離に設定することにより、新たな電源を設けることなく、放電極７に電圧を印加する高電圧発生装置８を使用することができる。
【００４７】
このように、第７の実施形態に係る排ガス浄化装置１によれば、筒形状をなす外殻２と、外殻２の内側に配置され、集塵極３と集塵フィルタ層４とから構成されている集塵フィルタ装置５と、集塵フィルタ装置５の内側に設けられ、粒子状物質を含む排ガスの流路を形成するガス通路６と、外殻２内の中央部に配置されるとともに外殻２の軸方向に延在し、電圧が印加された際に集塵フィルタ装置５の集塵極３との間にイオン風を発生させる放電極７と、外殻２の上方に延びる碍子室９と、碍子室９の内部を通ってガス通路６まで延在し、放電極７を支持している放電極支持材１０と、放電支持材１０を覆うように配置されるとともに碍子室９の内部を上下方向に延在している碍子１１とを備えている排ガス浄化装置１において、碍子１１には、碍子１１の表面を覆うように筒状プラス電極３０が設けられ、碍子１１の下端部１１ａには、筒状プラス電極３０の下端部３０ａと間隔をおいて円盤状マイナス電極３１が設けられ、筒状プラス電極３０と円盤状マイナス電極３１との間で放電を発生させるように構成されているので、碍子１１の表面に粒子状物質が付着した場合において、筒状プラス電極３０と円盤状マイナス電極３１との間で発生するストリーマ放電３２によって、粒子状物質を燃焼、消滅させることができる。これにより、外殻２と放電極支持材１０との間の絶縁性が保たれることになり、放電極７に安定して定格な電圧を印加することができる。
また、筒状プラス電極３０と円盤状マイナス電極３１との間隔を適正な距離に設定することにより、放電極７に電圧を印加する高電圧発生装置８を使用することができる。これにより、筒状プラス電極３０と円盤状マイナス電極３１とを設ける際に、新たに電源を設ける必要がない。
【００４８】
以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものでなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
【００４９】
第１の実施形態では、碍子室用放電極１２が碍子室９の内側表面に向かって突出するように形成されているが、この形状に限らず、例えば、碍子室用放電極１２をリング形状としてもよい。
【００５０】
第４の実施形態では、ヒータ１５と、ヒータ１５を覆うように配置されている絶縁性材料１６とから構成されている発熱装置を用いているが、絶縁性の材料とヒータが一体化されている装置、例えば、セラミックヒータを用いてもよい。
【００５１】
第５の実施形態では、発熱体内蔵型碍子１８を集塵フィルタ装置５の下流側に設けているが、集塵フィルタ装置５の中央部において切り欠け部を設けて、集塵フィルタ装置５を貫通するように発熱体内蔵型碍子１８を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る排ガス浄化装置の断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る排ガス浄化装置の断面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る排ガス浄化装置の断面図である。
【図４】本発明の第４の実施形態に係る排ガス浄化装置の断面図である。
【図５】本発明の第５の実施形態に係る排ガス浄化装置の断面図である。
【図６】本発明の第６の実施形態に係る排ガス浄化装置の断面図である。
【図７】本発明の第７の実施形態に係る排ガス浄化装置の断面図である。
【図８】従来の排ガス浄化装置の断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  排ガス浄化装置
２  外殻
３  集塵極
４  集塵フィルタ層
５  集塵フィルタ装置
６  ガス通路
７  放電極
７ａ  放電極主部
７ｂ  放電極の先端部
８  高電圧発生装置
９  碍子室
１０  放電極支持材
１１  碍子
１２  碍子室用放電極
１２ａ  碍子室用放電極の先端部
１３  板状部材
１４  切り欠け部
１５  ヒータ
１６  絶縁性材料
１７  発熱装置
１８  発熱体内蔵型碍子
３０  筒状プラス電極
３１  円盤状マイナス電極
３２  ストリーマ放電
【図１】
2009142808.tif 000003
【図２】
2009142808.tif 000004
【図３】
2009142808.tif 000005
【図４】
2009142808.tif 000006
【図５】
2009142808.tif 000007
【図６】
2009142808.tif 000008
【図７】
2009142808.tif 000009
【図８】
2009142808.tif 000010