JP2014173503A - Exhaust gas treatment device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust gas treatment device capable of suppressing temperature rise of a microwave generation source due to heat of exhaust gas.SOLUTION: The exhaust gas treatment device includes an exhaust pipe, the microwave generation source, a ridge waveguide, a retention metal pipe, and a fine particle collection filter. The ridge waveguide propagates microwave generated from the microwave generation source. The ridge waveguide includes a plurality of internal fins disposed along the propagation direction of the microwave and is made of metal. The retention metal pipe has an opening part connected with an emission part of the ridge waveguide on the lateral surface and is connected with an engine side exhaust pipe. The fine particle collection filter is retained on an inner part of the retention metal pipe and is made of a porous body which collects fine particles in exhaust gas flowing-in from the engine side exhaust pipe. The fine particles collected by the fine particle collection filter are thermally decomposed by the porous body which is heated by the microwave emitted from the emission part and are exhausted to an external part.

Description

本発明の実施形態は、排気ガス処理装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to an exhaust gas processing apparatus.

エンジンなどからの排気ガスを浄化して大気汚染を低減することが要求されている。特にディーゼルエンジンの排気ガス規制は厳しくなっている。   It is required to purify exhaust gas from an engine or the like to reduce air pollution. In particular, exhaust gas regulations for diesel engines are becoming stricter.

排気ガス中に含まれる未燃炭化水素、窒素酸化物(NO)、一酸化炭素、硫酸塩混合物などの有害物質を熱分解すると、無害物質とすることができる。 When harmful substances such as unburned hydrocarbons, nitrogen oxides (NO x ), carbon monoxide, and sulfate mixtures contained in the exhaust gas are thermally decomposed, they can be made harmless substances.

たとえば、マイクロ波加熱装置を用い微粒子捕集フィルタを加熱すると、堆積した有害物質を短い時間で分解できる。   For example, when the particulate collection filter is heated using a microwave heating apparatus, the deposited harmful substances can be decomposed in a short time.

微粒子捕集フィルタは排気管内に設けられる。このため、加熱された空気がマイクロ波伝送路である導波管内を通過しマイクロ波発生源を構成する電子部品などを劣化させる場合がある。   The particulate collection filter is provided in the exhaust pipe. For this reason, the heated air may pass through the inside of the waveguide, which is a microwave transmission path, and may deteriorate the electronic components that constitute the microwave generation source.

特開2005−108449号公報JP 2005-108449 A

排気ガスの熱によるマイクロ波発生源の温度上昇を抑制可能な排気ガス処理装置を提供する。   Provided is an exhaust gas processing apparatus capable of suppressing a temperature rise of a microwave generation source due to heat of exhaust gas.

実施形態の排気ガス処理装置は、マイクロ波発生源と、リッジ導波管と、保持金属管と、微粒子捕集フィルタと、を有する。前記リッジ導波管は、マイクロ波発生源から発生されたマイクロ波を伝搬する。前記リッジ導波管は、前記マイクロ波の伝搬方向に沿って設けられた内部フィンを複数含み金属からなる。前記保持金属管は、前記リッジ導波管の出射部と連結された開口部を側面に有し、エンジン側排気管と連結される。前記微粒子捕集フィルタは、前記保持金属管の内部に保持され、前記エンジン側排気管から流入した排気ガス中の微粒子を捕集する多孔質体からなる。前記微粒捕集フィルタに捕集された前記微粒子は、前記出射部から出射した前記マイクロ波により加熱された前記多孔質体により熱分解されて外部に排出される。   The exhaust gas treatment apparatus of the embodiment includes a microwave generation source, a ridge waveguide, a holding metal tube, and a particulate collection filter. The ridge waveguide propagates a microwave generated from a microwave source. The ridge waveguide is made of metal including a plurality of internal fins provided along the propagation direction of the microwave. The holding metal tube has an opening connected to the emission portion of the ridge waveguide on the side surface, and is connected to the engine side exhaust pipe. The particulate collection filter is held in the holding metal tube and is made of a porous body that collects particulates in the exhaust gas flowing in from the engine side exhaust pipe. The fine particles collected by the fine particle collection filter are thermally decomposed by the porous body heated by the microwave emitted from the emission part and discharged to the outside.

図1(a)は本発明の第1の実施形態にかかる排気ガス処理装置の模式斜視図、図1(b)はA−A線に沿った模式断面図、である。FIG. 1A is a schematic perspective view of an exhaust gas processing apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a schematic cross-sectional view taken along the line AA. 微粒子捕集フィルタの模式断面図である。It is a schematic cross section of a particulate collection filter. 比較例にかかる排気ガス処理装置の部分模式斜視図である。It is a partial model perspective view of the exhaust-gas processing apparatus concerning a comparative example. 図4(a)は第2の実施形態にかかる排気ガス処理装置のリッジ導波管、図4(b)は第2の実施形態の変形例のリッジ導波管、の模式断面図、である。FIG. 4A is a schematic cross-sectional view of a ridge waveguide of an exhaust gas processing apparatus according to the second embodiment, and FIG. 4B is a schematic cross-sectional view of a ridge waveguide of a modification of the second embodiment. . 第3の実施形態にかかる排気ガス処理装置のリッジ導波管の模式断面図である。It is a schematic cross section of the ridge waveguide of the exhaust gas processing apparatus concerning 3rd Embodiment. 微粒子捕集フィルタの変形例の模式断面図である。It is a schematic cross section of the modification of a particulate collection filter.

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について説明する。
図1(a)は本発明の第1の実施形態にかかる排気ガス処理装置の模式斜視図、図1(b)はA−A線に沿った模式断面図、である。
図1(a)に表すように、排気ガス処理装置10は、マイクロ波発生源22と、リッジ導波管30と、保持金属管22と、微粒子捕集フィルタ24と、を有する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1A is a schematic perspective view of an exhaust gas processing apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a schematic cross-sectional view taken along the line AA.
As shown in FIG. 1A, the exhaust gas treatment device 10 includes a microwave generation source 22, a ridge waveguide 30, a holding metal tube 22, and a particulate collection filter 24.

エンジン側排気管20に連結された保持金属管22の一方の端部には、エンジンからの排気ガスF1が流入する。また、マフラー側排気管26からは、浄化された排気ガスF2が外部へ排出される。   The exhaust gas F1 from the engine flows into one end portion of the holding metal tube 22 connected to the engine side exhaust tube 20. Further, the purified exhaust gas F2 is discharged from the muffler side exhaust pipe 26 to the outside.

マイクロ波発生源22は、マイクロ波加熱装置に割り当てられた周波数(たとえば、0.9GHz近傍、2.45GHz近傍)のマイクロ波を発生する。発生源としては、マグネトロン、クライストロン、GaN HEMT(High Electron Mobility Transistor)などからなる半導体発振器などとすることができる。   The microwave generation source 22 generates a microwave having a frequency (for example, near 0.9 GHz, near 2.45 GHz) assigned to the microwave heating apparatus. The generation source may be a semiconductor oscillator made of magnetron, klystron, GaN HEMT (High Electron Mobility Transistor), or the like.

リッジ導波管30は、その内部断面の長辺(幅W)の中央部近傍に、金属からなる複数の内部フィンを含むリッジ部32を有し、マイクロ波発生源22から発生されたマイクロ波を負荷まで伝搬する。   The ridge waveguide 30 has a ridge portion 32 including a plurality of internal fins made of metal in the vicinity of the central portion of the long side (width W) of the internal cross section, and the microwave generated from the microwave generation source 22. Is propagated to the load.

保持金属管22の側面には、開口部22aが設けられる。リッジ導波管30は、保持金属管22の側面と連結される。リッジ導波管30の出射部30aから出射したマイクロ波は、開口部22aから保持金属管22に入射する。   An opening 22 a is provided on the side surface of the holding metal tube 22. The ridge waveguide 30 is connected to the side surface of the holding metal tube 22. The microwaves emitted from the emission portion 30a of the ridge waveguide 30 enter the holding metal tube 22 through the opening 22a.

微粒子捕集フィルタ24は、保持金属管22の内部に保持され、排気管20から流入した排気ガスF1中の微粒子を捕集する多孔質体からなる。保持金属管22の開口部22aから入射したマイクロ波は、多孔質体の側面を照射したのち、広がりつつ多孔質体に吸収され多孔質体を加熱する。すなわち、リッジ導波管22の出射部22aから、保持金属管22に囲まれた微粒子捕集フィルタをみたとき、共振器のように動作するとマイクロ波が効率よく微粒子捕集フィルタを加熱できる。   The particulate collection filter 24 is held inside the holding metal tube 22 and is made of a porous body that collects particulates in the exhaust gas F <b> 1 flowing from the exhaust pipe 20. The microwave incident from the opening 22a of the holding metal tube 22 irradiates the side surface of the porous body, and then is absorbed by the porous body while spreading and heats the porous body. That is, when the particle collection filter surrounded by the holding metal tube 22 is viewed from the emission portion 22a of the ridge waveguide 22, the microwave can efficiently heat the particle collection filter when operated like a resonator.

また、微粒子捕集フィルタ24とエンジン側排気管20との間、および微粒子捕集フィルタ24とマフラー側排気管26との間、に金属メッシュなどからなるマイクロ波遮断手段22a、22bを保持金属管22と接続するように設けることができる。マイクロ波遮断手段22a、22bを設けると、マイクロ波が外部へ漏れることが抑制され、安全も確保される。   Also, microwave blocking means 22a and 22b made of a metal mesh or the like are held between the particulate collection filter 24 and the engine side exhaust pipe 20 and between the particulate collection filter 24 and the muffler side exhaust pipe 26. 22 can be provided. When the microwave blocking means 22a and 22b are provided, leakage of the microwave to the outside is suppressed, and safety is ensured.

図1(b)に表すように、リッジ導波管30は、複数の内部フィンからなるリッジ部32を有する。内部フィンは、マイクロ波の伝搬方向に沿った複数のフィンを含む。伝搬方向と平行であると、加熱された空気から効率よく熱を奪うことができるのでより好ましい。もし、内部フィンの間隔Gをリッジ導波管30の幅Wの4分の1以下とすると、内部フィンの連結板32aを設けなくともリッジ部32として機能する。図1(b)は、TE10モードを表す。電界は矢印の方向であり、その強度Eは中央部で最大となる。 As shown in FIG. 1B, the ridge waveguide 30 has a ridge portion 32 composed of a plurality of internal fins. The internal fin includes a plurality of fins along the propagation direction of the microwave. Parallel to the propagation direction is more preferable because heat can be efficiently taken from the heated air. If the interval G between the internal fins is set to a quarter or less of the width W of the ridge waveguide 30, it functions as the ridge portion 32 without providing the connection plate 32a for the internal fins. FIG. 1 (b) represents the TE 10 mode. The electric field is in the direction of the arrow, and its intensity E is maximum at the center.

排気ガスは、未燃炭化水素、窒素酸化物(NO)、一酸化炭素、硫黄酸化物などの微粒子からなる有害物質を含んでいる。これらの微粒子は、多孔質体を通過するときに捕集される。しかしながら、長く使用を続けると、多孔質体の捕集効果が低下し、そのまま外部に排出されるようになる。このため、定期的に、有害な微粒子を除去することが好ましい。これらの微粒子は、たとえば、600℃以上とすると効率よく熱分解を生じ、短い時間で有害物質を無害化できる。 The exhaust gas contains harmful substances composed of fine particles such as unburned hydrocarbons, nitrogen oxides (NO x ), carbon monoxide, and sulfur oxides. These fine particles are collected when passing through the porous body. However, if the use is continued for a long time, the effect of collecting the porous material is lowered and the material is discharged to the outside as it is. For this reason, it is preferable to periodically remove harmful fine particles. For example, when these fine particles are set to 600 ° C. or higher, thermal decomposition efficiently occurs, and harmful substances can be rendered harmless in a short time.

なお、マイクロ波による加熱を行わない状態でも、高温の排気ガスが通過するため、微粒子捕集フィルタ24を構成する多孔質体は、数百℃以上となる。対流熱または輻射熱は、保持金属管22の開口部22aから導波管30の内部に流入し、マイクロ波発生源22の内部温度を上昇させる。マイクロ波発生源22は、電子部品などを含んでいるので、たとえば、100℃以下であることが好ましい。   Even when heating by microwaves is not performed, the high-temperature exhaust gas passes through, so the porous body constituting the particulate collection filter 24 has a temperature of several hundred degrees Celsius or higher. The convection heat or radiant heat flows into the waveguide 30 from the opening 22 a of the holding metal tube 22 and raises the internal temperature of the microwave generation source 22. Since the microwave generation source 22 includes electronic components and the like, for example, the temperature is preferably 100 ° C. or lower.

第1の実施形態では、リッジ導波管30に、リッジ部32が設けられている。リッジ部32を構成する複数の内部フィンは、対流熱または輻射熱を奪い、リッジ導波管30の外壁から外部へ放出する。このため、冷却効果が高まり、マイクロ波発生源22の温度上昇を抑制できる。   In the first embodiment, a ridge portion 32 is provided in the ridge waveguide 30. The plurality of internal fins constituting the ridge portion 32 take away convective heat or radiant heat and discharge it from the outer wall of the ridge waveguide 30 to the outside. For this reason, a cooling effect increases and the temperature rise of the microwave generation source 22 can be suppressed.

図2は、微粒子捕集フィルタ24の模式断面図である。
微粒子捕集フィルタ24を構成する多孔質体は、炭化シリコン(SiC)、炭素(C)、金属などを含む複合酸化物、セラミックなどからなる材料とすることができる。これらの材料は、マイクロ波吸収体として作用する。なお、多孔質体は、ハニカム構造体を含むものとずる。微粒子捕集フィルタ24の断面が円形状であるとき、その直径D24は、たとえば、3〜10cmなどとすることができる。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the particulate collection filter 24.
The porous body constituting the particulate collection filter 24 can be a material made of a composite oxide containing silicon carbide (SiC), carbon (C), metal, or the like, or a ceramic. These materials act as microwave absorbers. Note that the porous body includes a honeycomb structure. When the cross section of the particulate collection filter 24 is circular, the diameter D24 can be, for example, 3 to 10 cm.

多孔質体をハニカム構造体とする場合、アルミナ、ジルコニアなどの材料とすることができる。また、電波吸収体は、亜鉛、銅、マンガン、コバルトなどの酸化物や、複合酸化物などとし、ハニカム構造体の内部表面に設けることができる。   When the porous body is a honeycomb structure, a material such as alumina or zirconia can be used. The radio wave absorber may be an oxide such as zinc, copper, manganese, cobalt, or a composite oxide, and may be provided on the inner surface of the honeycomb structure.

リッジ導波管30の出射部30aから放出されたマイクロ波が多孔質体に効率良く吸収されるように、保持金属管22のサイズを適正に選択することができる。   The size of the holding metal tube 22 can be appropriately selected so that the microwave emitted from the emission portion 30a of the ridge waveguide 30 is efficiently absorbed by the porous body.

通常のエンジン動作時、微粒子捕集フィルタ24にはマイクロ波が照射されていない。しかし、エンジン始動時以外はマイクロ波の非照射状態でも、排気ガスは高温である。リッジ導波管30の出射部30aと、リッジ部32と、の間に、排気ガス遮断部34を設けると、高温排気ガスの流入を阻止できる。   During normal engine operation, the particulate collection filter 24 is not irradiated with microwaves. However, the exhaust gas is hot even in the non-radiation state of the microwave except when the engine is started. If the exhaust gas blocking part 34 is provided between the emission part 30a of the ridge waveguide 30 and the ridge part 32, the inflow of high-temperature exhaust gas can be prevented.

図3は、比較例にかかる排気ガス処理装置の部分模式斜視図である。
排気ガス処理装置は、微粒子捕集フィルタ124と、マイクロ波発生源122と、導波管130と、空洞共振器131と、保持金属管122と、微粒子捕集フィルタ124と、を有する。空洞共振器131は、可動短絡板131aおよび可変結合窓131bなどにより定在波を制御することができる。
FIG. 3 is a partial schematic perspective view of an exhaust gas treatment apparatus according to a comparative example.
The exhaust gas treatment apparatus includes a particulate collection filter 124, a microwave generation source 122, a waveguide 130, a cavity resonator 131, a holding metal tube 122, and a particulate collection filter 124. The cavity resonator 131 can control standing waves by the movable short-circuit plate 131a and the variable coupling window 131b.

微粒子捕集フィルタ124は、空洞共振器131を貫通するように設けられる。空洞共振器131と、マイクロ波発生源122と、は、導波管130により接続されている。このため、排気ガスで加熱された空気(ドット線)は、導波管130の内部を流路としてマイクロ波発生源122の内部の電子部品を高温にさらす。たとえば、マグネトロンの耐熱温度は200℃程度と低く、電源回路を構成する電子部品の最大定格温度は200℃以下と低い。   The particulate collection filter 124 is provided so as to penetrate the cavity resonator 131. The cavity resonator 131 and the microwave generation source 122 are connected by a waveguide 130. For this reason, the air (dot line) heated by the exhaust gas exposes the electronic components inside the microwave generation source 122 to a high temperature using the inside of the waveguide 130 as a flow path. For example, the heat-resistant temperature of the magnetron is as low as about 200 ° C., and the maximum rated temperature of the electronic components constituting the power circuit is as low as 200 ° C.

ところで、高い出力が得られ、燃費がよい軽油を使用するディーゼルエンジンは、自動車、鉄道用気動車、船舶などに用いられる。ディーゼルエンジンからの排気ガスに含まれる微粒子成分は、ディーゼル排気微粒子(Diesel Particulate Matter:DPM)と呼ばれ、濃度が高いと黒煙となる。この成分は、房状に連なった炭素の微粒子、可溶性有機成分である高分子炭化水素、硫黄が酸化した硫酸塩(サルフェート)の混合物、などを含む。   By the way, a diesel engine that uses light oil that has high output and good fuel efficiency is used in automobiles, railcars, ships, and the like. The particulate component contained in the exhaust gas from the diesel engine is called diesel exhaust particulate (Diesel Particulate Matter: DPM), and becomes black smoke when the concentration is high. This component includes tufted carbon fine particles, a polymer hydrocarbon which is a soluble organic component, a mixture of sulfate (sulfate) oxidized with sulfur, and the like.

ディーゼル排気微粒子が、排気ガス処理に用いられる三元触媒の表面を覆うように付着すると、排気ガス処理性能が低下する。このため、排気流路にディーゼル排気微粒子を捕集するフィルターを設け、ガソリンエンジンのフィルタよりも高い頻度でクリーニングをすることが必要である。   If the diesel exhaust particulates adhere to cover the surface of the three-way catalyst used for exhaust gas treatment, the exhaust gas treatment performance deteriorates. For this reason, it is necessary to provide a filter for collecting diesel exhaust particulates in the exhaust flow path and perform cleaning more frequently than a gasoline engine filter.

比較例にかかる排気ガス処理装置では、ディーゼル捕集フィルター(Diesel Particulate Filter:DPF)を高い頻度でクリーニングする度に、マイクロ波発生源122の電子部品が高温下で動作を強いられるのでその寿命を低下させやすい。   In the exhaust gas treatment device according to the comparative example, every time the diesel collection filter (Diesel Particulate Filter: DPF) is cleaned at a high frequency, the electronic components of the microwave generation source 122 are forced to operate at a high temperature. Easy to lower.

これに対して、第1の実施形態の排ガス処理装置の微粒子捕集フィルター24は、クリーニング期間内で、マイクロ波発生源22の電子部品の動作温度は低く保たれている。このため、高い頻度でクリーニングを行っても、排気ガス処理装置の寿命を長く保つことが容易である。   In contrast, in the particulate collection filter 24 of the exhaust gas treatment apparatus of the first embodiment, the operating temperature of the electronic components of the microwave generation source 22 is kept low during the cleaning period. For this reason, even if cleaning is performed frequently, it is easy to keep the life of the exhaust gas treatment device long.

また、多孔質体の内部表面に、金属(白金、パラジウム、ロジウム)などからなる三元触媒や、酸化物(銅、マンガン、コバルト)などからなる触媒を設けることができる。これらの触媒を設けると、NO、一酸化炭素などの有害物質を、窒素、二酸化炭素、水蒸気などに変換させることができる。すなわち、ガソリンエンジンからの排気ガスの浄化を行うこともできる。 A three-way catalyst made of metal (platinum, palladium, rhodium) or a catalyst made of oxide (copper, manganese, cobalt) or the like can be provided on the inner surface of the porous body. When these catalysts are provided, harmful substances such as NO x and carbon monoxide can be converted into nitrogen, carbon dioxide, water vapor and the like. That is, the exhaust gas from the gasoline engine can be purified.

図4(a)は第2の実施形態にかかる排気ガス処理装置のリッジ導波管、図4(b)は第2の実施形態の変形例のリッジ導波管、の模式断面図、である。
導波管30は、ダブルリッジ構造であってもよい。図4(a)に表すように、2つのリッジ部32a、32bは、リッジ導波管30の内側で互いに対向する側に設けられる。このため、リッジ部32a、32bは、対流熱および輻射熱を奪い、リッジ導波管30の外壁から30b、30cから外部へそれぞれ放出する。放熱路が2つとなるため、マイクロ波発生源22の温度上昇は、さらに低減できる。
FIG. 4A is a schematic cross-sectional view of a ridge waveguide of an exhaust gas processing apparatus according to the second embodiment, and FIG. 4B is a schematic cross-sectional view of a ridge waveguide of a modification of the second embodiment. .
The waveguide 30 may have a double ridge structure. As shown in FIG. 4A, the two ridge portions 32 a and 32 b are provided on the inner side of the ridge waveguide 30 on the sides facing each other. For this reason, the ridge portions 32a and 32b take convective heat and radiant heat, and release them from the outer wall of the ridge waveguide 30 to the outside from 30b and 30c, respectively. Since there are two heat radiation paths, the temperature rise of the microwave generation source 22 can be further reduced.

また、図4(b)に表すように、内部フィンの間隔Gをリッジ導波管30の内部長辺の幅Wの4分の1以下とすると、複数のフィンの上部を横方向に接続しなくてもリッジ部32として機能する。このようにすると、構造を簡素にできる。   Further, as shown in FIG. 4B, when the interval G between the internal fins is set to be equal to or less than a quarter of the width W of the internal long side of the ridge waveguide 30, the upper portions of the plurality of fins are connected in the horizontal direction. Even if not, it functions as the ridge portion 32. In this way, the structure can be simplified.

図5は、第3の実施形態にかかる排気ガス処理装置のリッジ導波管の模式断面図である。
第3の実施形態では、外部冷却フィン33が、リッジ導波管30の外壁にそれぞれ設けられる。このため、内部フィンにより奪われた熱は、リッジ導波管30の外部冷却フィン33からさらに放熱される。このため、マイクロ波発生源22の温度がさらに低減される。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a ridge waveguide of the exhaust gas processing apparatus according to the third embodiment.
In the third embodiment, the external cooling fins 33 are respectively provided on the outer wall of the ridge waveguide 30. For this reason, the heat taken away by the internal fins is further dissipated from the external cooling fins 33 of the ridge waveguide 30. For this reason, the temperature of the microwave generation source 22 is further reduced.

図6は、微粒子捕集フィルタの変形例の模式断面図である。
微粒子捕集フィルタ25は、多孔質体25aと、多孔質部25aを取り囲むバルク部25bと、を有する。バルク部25は多孔質ではないので排出ガスの流出を抑制できる。排気ガスが導波管30の出射部30aからマイクロ波発生源22へ流入しないので、マイクロ波発生源22の寿命を長く保つことができる。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a modified example of the particulate collection filter.
The particulate collection filter 25 includes a porous body 25a and a bulk portion 25b surrounding the porous portion 25a. Since the bulk part 25 is not porous, the outflow of exhaust gas can be suppressed. Since the exhaust gas does not flow into the microwave generation source 22 from the emission part 30a of the waveguide 30, the lifetime of the microwave generation source 22 can be kept long.

第1〜第3の実施形態にかかる排気ガス処理装置は、排気ガスの熱によるマイクロ波発生源の温度上昇を抑制可能である。このため、微粒子捕集フィルタを高い頻度で使用してもマイクロ波発生源を構成する電子部品などの寿命を長く保つことができる。この結果、たとえば、ディーゼルエンジンから排出されるディーゼル微粒子を確実に捕集し排気ガスを浄化できる。   The exhaust gas treatment apparatus according to the first to third embodiments can suppress the temperature rise of the microwave generation source due to the heat of the exhaust gas. For this reason, even if it uses a particulate collection filter with high frequency, the lifetime of the electronic components etc. which comprise a microwave generation source can be maintained long. As a result, for example, diesel particulates discharged from a diesel engine can be reliably collected and exhaust gas can be purified.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

10 排気ガス処理装置、20 エンジン側排気管、22 保持金属管、22a 開口部、24、25 微粒子捕集フィルタ、30 リッジ導波管、30a 出射部、32、32a、32b、32c、32d リッジ部、33 外部冷却フィン、34 排気ガス遮断部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Exhaust gas processing apparatus, 20 Engine side exhaust pipe, 22 Holding metal pipe, 22a Opening part, 24, 25 Particulate collection filter, 30 Ridge waveguide, 30a Output part, 32, 32a, 32b, 32c, 32d Ridge part , 33 External cooling fins, 34 Exhaust gas blocking part

Claims (7)

マイクロ波発生源と、
前記マイクロ波発生源から発生されたマイクロ波を伝搬するリッジ導波管であって、前記マイクロ波の伝搬方向に沿って設けられた内部フィンを複数含み、金属からなるリッジ部を有する、リッジ導波管と、
前記リッジ導波管の出射部と連結された開口部が側面に設けられ、エンジン側排気管と連結される保持金属管と、
前記保持金属管の内部に保持され、前記エンジン側排気管から流入した排気ガス中の微粒子を捕集する多孔質体からなる微粒子捕集フィルタと、
を備え、
前記微粒捕集フィルタに捕集された前記微粒子は、前記出射部から出射した前記マイクロ波により加熱された前記多孔質体により熱分解されて外部に排出される排気ガス処理装置。
A microwave source;
A ridge waveguide for propagating microwaves generated from the microwave generation source, the ridge waveguide including a plurality of internal fins provided along the propagation direction of the microwaves and having a ridge portion made of metal. A wave tube,
An opening connected to the emission portion of the ridge waveguide is provided on a side surface, and a holding metal tube connected to the engine side exhaust pipe,
A particulate collection filter comprising a porous body that is retained inside the holding metal tube and collects particulates in the exhaust gas flowing from the engine side exhaust pipe;
With
The exhaust gas processing apparatus, wherein the fine particles collected by the fine particle collecting filter are thermally decomposed by the porous body heated by the microwave emitted from the emission part and discharged to the outside.
前記マイクロ波の前記伝搬方向と、前記内部フィンと、は、平行である請求項1記載の排気ガス処理装置。   The exhaust gas processing apparatus according to claim 1, wherein the propagation direction of the microwave is parallel to the internal fin. 前記リッジ導波管は、ダブルリッジ構造である請求項1または2に記載の排気ガス処理装置。   The exhaust gas processing apparatus according to claim 1, wherein the ridge waveguide has a double ridge structure. 前記リッジ部の前記内部フィンの間隔は、前記リッジ導波管の断面幅の4分の1以下である請求項1〜3のいずれか1つに記載の排気ガス処理装置。   The exhaust gas processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein a distance between the internal fins of the ridge portion is equal to or less than a quarter of a cross-sectional width of the ridge waveguide. 前記微粒子捕集フィルタは、前記多孔質体に分散された触媒をさらに有する請求項1〜4のいずれか1つに記載の排気ガス処理装置。   The exhaust gas processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the particulate collection filter further includes a catalyst dispersed in the porous body. 前記微粒子捕集フィルタは、前記多孔質体に分散された電波吸収体をさらに有する請求項1〜5のいずれか1つに記載の排気ガス処理装置。   The exhaust gas processing apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the particulate collection filter further includes a radio wave absorber dispersed in the porous body. 前記導波管は、前記排気ガスを遮断するが前記マイクロ波を通す排気ガス遮断板を有する請求項1〜6のいずれか1つに記載の排気ガス処理装置。   The exhaust gas processing apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the waveguide includes an exhaust gas blocking plate that blocks the exhaust gas but allows the microwave to pass therethrough.
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