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浄化装置、浄化方法、及び、排出ガス浄化システム

国内特許コード P07A010053
整理番号 2005-013
掲載日 2007年6月22日
出願番号 特願2005-190047
公開番号 特開2006-200520
登録番号 特許第4660724号
出願日 平成17年6月29日(2005.6.29)
公開日 平成18年8月3日(2006.8.3)
登録日 平成23年1月14日(2011.1.14)
優先権データ
  • 特願2004-368879 (2004.12.21) JP
発明者
  • ▲吉▼原 福全
  • 中西 康文
出願人
  • 学校法人立命館
発明の名称 浄化装置、浄化方法、及び、排出ガス浄化システム
発明の概要 【課題】排出ガスに含まれるディーゼル微粒子の浄化が可能であり、その浄化を効率良く行わせることのできる浄化装置を提供することを目的とする。
【解決手段】酸素イオン導電性を有する固体電解質1と、固体電解質1の両面間に電圧を印加させる印加手段2とを備えている。印加手段2は、ディーゼル微粒子が堆積される固体電解質1の一面10側がアノード側となるよう電圧を印加させる。
【選択図】 図1
従来技術、競合技術の概要


現在、国民の生活や企業活動を支えている物流の主役は、トラックによる輸送とされており、トラックは経済活動にとって不可欠なものとなっている。トラックの動力となるディーゼルエンジンは他の熱機関に比べて熱効率が高く、省エネルギーや地球温暖化に有効である。しかしディーゼルエンジンは窒素酸化物(NOx)や微粒子状物質(PM)といった大気汚染物質を大量に排出しており、環境問題においてトラックが少なからず影響を与えている。そこで、環境負荷の小さいディーゼルエンジン及びその周辺機器を普及させ、経済活動を維持し、さらに発展させていく取り組みが必要とされている。



現在、ディーゼルエンジンから排出されるNOxやPMを浄化させる浄化方法として知られるものに、フィルターを用いるPM浄化方法や触媒によるNOx浄化方法がある。
また、固体電解質を用いた排出ガス浄化システムとして、固体電解質の両面に触媒を含む電極を積層させ、その固体電解質のカソード側に窒素酸化物を含む燃焼ガスを供給し、窒素酸化物の分解過程で生じる活性酸素を、固体電解質を通して強制的に排除することにより、窒素酸化物の分解除去を可能とする方法がある。しかし、これはPMを浄化するものではない。

産業上の利用分野


この発明は、燃焼器から排出される未燃焼微粒子(ディーゼル微粒子)や窒素酸化物の浄化を行う浄化装置、浄化方法、及び、ディーゼル微粒子及び窒素酸化物を含む排出ガスを浄化する排出ガス浄化システムに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
イオン導電性を有して一面側に酸素イオンを与え得る固体電解質と、この固体電解質の一面側と他面側にそれぞれ設けられた第1電極と第2電極と、を有する浄化構造体を備え、
この浄化構造体は、燃焼器から排出される未燃焼微粒子を含む排出ガスを前記第1電極側から前記第2電極側へ通すことによって当該微粒子を当該第1電極側に捕集することができる多孔質であり
前記第1電極側は、捕集した前記微粒子を、前記固体電解質によって当該第1電極側へ与えられた酸素イオンにより酸化させる酸化部であり、
前記第2電極側は、前記浄化構造体を透過した排出ガスに含まれる窒素酸化物を還元する還元部であることを特徴とする浄化装置。

【請求項2】
前記浄化構造体の第2電極側に、前記窒素酸化物を吸着させる吸着材が設けられている請求項に記載の浄化装置。

【請求項3】
前記浄化構造体の第2電極側に、セリア又はセリア酸化物が設けられている請求項に記載の浄化装置。

【請求項4】
前記浄化構造体は、前記第1電極側がアノード側となるよう両電極間に電圧を印加させている状態と、両電極間において印加を止めて閉回路を構成している状態とに切り換え可能な制御手段と接続されている請求項1~3のいずれか一項に記載の浄化装置。

【請求項5】
イオン導電性を有して一面側に酸素イオンを与え得る多孔質からなる固体電解質の当該一面側から他面側へ未燃焼微粒子を含む排出ガスを通すことにより、当該微粒子を当該一面側に捕集し、
捕集したこの微粒子を、前記固体電解質によって前記一面側に与えられた前記酸素イオンにより酸化させ
前記固体電解質の他面側に透過した排出ガスに含まれる窒素酸化物を、当該他面側で還元することを特徴とする浄化方法。

【請求項6】
燃焼器から排出される未燃焼微粒子及び窒素酸化物を含む排出ガスを通過させる排気流路と、この排気流路の一部に設けられている排出ガス浄化装置と、を備えた排出ガス浄化システムであって、
前記排出ガス浄化装置は、イオン導電性を有して一面側に酸素イオンを与え得る固体電解質と、この固体電解質の一面側と他面側にそれぞれ設けられた第1電極と第2電極と、を有する浄化構造体を備え、
この浄化構造体は、前記排気流路からの排出ガスを前記第1電極側から前記第2電極側へ通すことによって前記微粒子を当該第1電極側に捕集することができる多孔質であり、前記第1電極側は、捕集された当該微粒子を、前記固体電解質によって当該第1電極側へ与えられた酸素イオンにより酸化させる酸化部であり、かつ、前記第2電極側は、前記浄化構造体を透過した排出ガスに含まれる窒素酸化物を還元する還元部であることを特徴とする排出ガス浄化システム。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2005190047thum.jpg
出願権利状態 登録
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