JP2689722B2 - 内燃機関用フィルタ再生装置 - Google Patents
内燃機関用フィルタ再生装置Info
- Publication number
- JP2689722B2 JP2689722B2 JP30985090A JP30985090A JP2689722B2 JP 2689722 B2 JP2689722 B2 JP 2689722B2 JP 30985090 A JP30985090 A JP 30985090A JP 30985090 A JP30985090 A JP 30985090A JP 2689722 B2 JP2689722 B2 JP 2689722B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- exhaust gas
- internal combustion
- combustion engine
- microwave
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
- F01N3/027—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using electric or magnetic heating means
- F01N3/028—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles using electric or magnetic heating means using microwaves
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はディーゼルエンジンから排出される排気ガス
中に含まれるパティキュレート（粒子状物質）を捕集す
る内燃機関用フィルタ再生装置に関する。
中に含まれるパティキュレート（粒子状物質）を捕集す
る内燃機関用フィルタ再生装置に関する。
従来の技術 従来および日本などのいわゆる先進国の高度な経済成
長は地球上の文明に大きく貢献してきた。しかしなが
ら、先進国の経済成長を中心とした化石燃料エネルギー
の浪費は地球の大気を汚染してきた。
長は地球上の文明に大きく貢献してきた。しかしなが
ら、先進国の経済成長を中心とした化石燃料エネルギー
の浪費は地球の大気を汚染してきた。
地球環境保全に関して、今日では地球温暖化対策すな
わちCO2低減対策が大きくクローズアップされている
が、森林破壊を招く酸性雨の対策も無視できない。
わちCO2低減対策が大きくクローズアップされている
が、森林破壊を招く酸性雨の対策も無視できない。
酸性雨は硫黄酸化物や窒素酸化物などの大気汚染物質
が汚染源となって生じる自然現象であり、近年、世界各
国でこのような大気汚染物質の排出規制がコ・ジェネレ
ーションなどの固定発生源や自動車などの移動発生源に
対して強化される動きにある。とくに自動車の排気ガス
に関する規制は従来の濃度規制から総量規制へ移行され
規制値自体も大幅な削減となっている。
が汚染源となって生じる自然現象であり、近年、世界各
国でこのような大気汚染物質の排出規制がコ・ジェネレ
ーションなどの固定発生源や自動車などの移動発生源に
対して強化される動きにある。とくに自動車の排気ガス
に関する規制は従来の濃度規制から総量規制へ移行され
規制値自体も大幅な削減となっている。
自動車の中でもディーゼル車は窒素酸化物と同時にパ
ティキュレートの排出規制の強化が行われる。燃料噴射
時期遅延などの燃焼改善により従来の排気ガス中の汚染
物質低減対策だけでは排気ガス規制値を達成することは
不可能とされ、現状では排気ガスの後処理装置の付設が
不可欠である。この後処理装置はパティキュレートを捕
集するフィルタを有するものである。
ティキュレートの排出規制の強化が行われる。燃料噴射
時期遅延などの燃焼改善により従来の排気ガス中の汚染
物質低減対策だけでは排気ガス規制値を達成することは
不可能とされ、現状では排気ガスの後処理装置の付設が
不可欠である。この後処理装置はパティキュレートを捕
集するフィルタを有するものである。
ところが、パティキュレートが捕集され続けると、フ
ィルタは目詰まりを起こし、捕集能力が大幅に低下する
とともに排気ガスの流れが悪くなってエンジン出力の低
下あるいはエンジン停止といったことに至る。
ィルタは目詰まりを起こし、捕集能力が大幅に低下する
とともに排気ガスの流れが悪くなってエンジン出力の低
下あるいはエンジン停止といったことに至る。
したがって、現在世界中でフィルタの捕集能力を再生
させるための技術開発が進められているが、未だ実用に
は至っていない。
させるための技術開発が進められているが、未だ実用に
は至っていない。
パティキュレートは600℃程度から燃焼することが知
られている。パティキュレートをこの高温度域に昇温す
るための熱源を発生する手段として、燃焼方式、電気ヒ
ーター方式あるいはマイクロ波方式などが感がえられて
いる。
られている。パティキュレートをこの高温度域に昇温す
るための熱源を発生する手段として、燃焼方式、電気ヒ
ーター方式あるいはマイクロ波方式などが感がえられて
いる。
燃焼方式による装置は燃焼熱をフィルタに送風してパ
ティキュレートを加熱するものである。また、電気ヒー
ター方式による装置はヒーターをフィルタの入力端面に
近接して設けた構成からなり、ヒーターの輻射熱でパテ
ィキュレートを加熱するものである。さらにマイクロ波
方式による装置はフィルタを収納するキャビティにマイ
クロ波を給電してパティキュレートの誘電損失を利用し
てパティキュレートを加熱するものである。
ティキュレートを加熱するものである。また、電気ヒー
ター方式による装置はヒーターをフィルタの入力端面に
近接して設けた構成からなり、ヒーターの輻射熱でパテ
ィキュレートを加熱するものである。さらにマイクロ波
方式による装置はフィルタを収納するキャビティにマイ
クロ波を給電してパティキュレートの誘電損失を利用し
てパティキュレートを加熱するものである。
本発明者らは昇温効率の良さ、安全性、装置構成の容
易さおよび再生制御性の良さなどを考慮してマイクロ波
方式によるフィルタ再生装置を開発してきた。
易さおよび再生制御性の良さなどを考慮してマイクロ波
方式によるフィルタ再生装置を開発してきた。
マイクロ波方式によるフィルタ再生装置は、たとえば
特開平1-290910号公報に提案されている。同公報に開示
されている装置を第４図に示す。同図において、１はエ
ンジン、2,3はTMOIPモードが励振される円筒状の空胴共
振器、４はマイクロ波放射アンテナ、５は導波管、６は
マイクロ波発生手段、７はフィルタ、８は排気ガス流の
切換弁である。
特開平1-290910号公報に提案されている。同公報に開示
されている装置を第４図に示す。同図において、１はエ
ンジン、2,3はTMOIPモードが励振される円筒状の空胴共
振器、４はマイクロ波放射アンテナ、５は導波管、６は
マイクロ波発生手段、７はフィルタ、８は排気ガス流の
切換弁である。
上記各構成要素の相互の関係と動作を以下に説明す
る。すなわちフィルタ７は、空胴共振器2,3の管軸方向
の略中央部に配置され空胴共振器2,3の管軸方向の両端
面とフィルタ７の端面との間に空間9,10が作られてい
る。マイクロ波発生手段６が発生するマイクロ波は導波
管５を通って上記空間9,10内に突出した放射アンテナ４
より空胴共振器２または３に給電される。フィルタ７に
捕集されているパティキュレートは給電されたマイクロ
波によって誘電加熱され600℃以上に加熱される。一
方、適当な量をもって供給される空気により加熱された
パティキュレートは燃焼しフィルタ７の再生が進行す
る。
る。すなわちフィルタ７は、空胴共振器2,3の管軸方向
の略中央部に配置され空胴共振器2,3の管軸方向の両端
面とフィルタ７の端面との間に空間9,10が作られてい
る。マイクロ波発生手段６が発生するマイクロ波は導波
管５を通って上記空間9,10内に突出した放射アンテナ４
より空胴共振器２または３に給電される。フィルタ７に
捕集されているパティキュレートは給電されたマイクロ
波によって誘電加熱され600℃以上に加熱される。一
方、適当な量をもって供給される空気により加熱された
パティキュレートは燃焼しフィルタ７の再生が進行す
る。
発明が解決しようとする課題 しかしながら上記従来のマイクロ波給電系の構成は、
マイクロ波発生手段６から放射アンテナ４に至るマイク
ロ波伝送経路を中空の導波管５と同軸伝送路とで構成す
ることが必要であり、伝送損失の増大および構造が複雑
になるとともに機械強度の信頼性確保が困難という課題
を有していた。
マイクロ波発生手段６から放射アンテナ４に至るマイク
ロ波伝送経路を中空の導波管５と同軸伝送路とで構成す
ることが必要であり、伝送損失の増大および構造が複雑
になるとともに機械強度の信頼性確保が困難という課題
を有していた。
本発明はこのような従来の課題を解消するものであ
り、第一の目的は燃焼による熱応力や本内燃機関用フィ
ルタ再生装置が自動車に搭載されたときに受ける振動に
対して、同装置の機械的な強度を保持できる構成にする
ことである。
り、第一の目的は燃焼による熱応力や本内燃機関用フィ
ルタ再生装置が自動車に搭載されたときに受ける振動に
対して、同装置の機械的な強度を保持できる構成にする
ことである。
第二の目的はマイクロ波発生手段が発生するマイクロ
波を効率良く金属筺体内に伝送させるマイクロ波伝送路
を構成することである。
波を効率良く金属筺体内に伝送させるマイクロ波伝送路
を構成することである。
さらに第三の目的はフィルタに捕集されたパティキュ
レートを均一にマイクロ波加熱することである。
レートを均一にマイクロ波加熱することである。
課題を解決するための手段 上記目的を達成するために本発明の内燃機関用フィル
タ再生装置は、内燃機関の排気ガス中に含まれるパティ
キュレートを捕集するフィルタと、前記フィルタが格納
される金属筺体と、前記金属筺体の両端に設けられ、排
気ガスの流路として所定の開孔を有する壁面と、この開
孔を有する壁面にて支持されるとともにフィルタの略中
央部を貫通する金属パイプと、前記金属筺体と開孔を有
する前記壁面および金属パイプとで囲まれた空間に給電
されるマイクロ波を発生するマイクロ波発生手段とを備
えて構成したものである。
タ再生装置は、内燃機関の排気ガス中に含まれるパティ
キュレートを捕集するフィルタと、前記フィルタが格納
される金属筺体と、前記金属筺体の両端に設けられ、排
気ガスの流路として所定の開孔を有する壁面と、この開
孔を有する壁面にて支持されるとともにフィルタの略中
央部を貫通する金属パイプと、前記金属筺体と開孔を有
する前記壁面および金属パイプとで囲まれた空間に給電
されるマイクロ波を発生するマイクロ波発生手段とを備
えて構成したものである。
また、フィルタが格納される金属筺体の外周に同心状
に導波管を配設し、この導波管を介してマイクロ波発生
手段が発生するマイクロ波を金属管体内に給電するよう
に構成したものである。
に導波管を配設し、この導波管を介してマイクロ波発生
手段が発生するマイクロ波を金属管体内に給電するよう
に構成したものである。
さらには、マイクロ波が給電される空間はTEOIPの励
振モードを有する構成としたもので、また金属パイプに
はパンチング孔を設けて構成したものである。
振モードを有する構成としたもので、また金属パイプに
はパンチング孔を設けて構成したものである。
作用 本発明は上記した構成によって、金属管体の外周側面
を導波管のＨ面に兼用し導波管をこの金属管体の外周に
直接同心状に配設された構成により、マイクロ波発生手
段が発生するマイクロ波をフィルタ格納空間に給電する
ときのマイクロ波伝送路を中空の導波管のみで構成でき
ることから、装置の機械的な強度を十分に保持できると
ともにマイクロ波の伝送を高効率に行うことができる。
を導波管のＨ面に兼用し導波管をこの金属管体の外周に
直接同心状に配設された構成により、マイクロ波発生手
段が発生するマイクロ波をフィルタ格納空間に給電する
ときのマイクロ波伝送路を中空の導波管のみで構成でき
ることから、装置の機械的な強度を十分に保持できると
ともにマイクロ波の伝送を高効率に行うことができる。
またTEOIPの励振モードが生じる構成により排気ガス
の流路方向に対して直角方向のフィルタ面上では同心状
にマイクロ波電界分布を生じる。さらには、フィルタの
排気ガス流路方向にはＰ＝１の場合一様なマイクロ波電
界分布が生じる。
の流路方向に対して直角方向のフィルタ面上では同心状
にマイクロ波電界分布を生じる。さらには、フィルタの
排気ガス流路方向にはＰ＝１の場合一様なマイクロ波電
界分布が生じる。
しかしながらフィルタ格納空間へのマイクロ波給電位
置はフィルタの排気ガス流入側に配設していることによ
りマイクロ波によるパティキュレートの誘電加熱はフィ
ルタの排気ガス流入側に片寄る。この効用によるフィル
タの排気ガス流入側の全域はほぼ均一にパティキュレー
トの誘電加熱を進行させることができる。
置はフィルタの排気ガス流入側に配設していることによ
りマイクロ波によるパティキュレートの誘電加熱はフィ
ルタの排気ガス流入側に片寄る。この効用によるフィル
タの排気ガス流入側の全域はほぼ均一にパティキュレー
トの誘電加熱を進行させることができる。
また金属パイプはTEOIPモード励振の作用部材である
とともにフィルタの支持固定部材として活用できる。さ
らに、パイプにパンチング孔を設けることにより排気ガ
スの浄化後の汚れをパイプ内に導くことができる。
とともにフィルタの支持固定部材として活用できる。さ
らに、パイプにパンチング孔を設けることにより排気ガ
スの浄化後の汚れをパイプ内に導くことができる。
実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明す
る。
る。
第１図において、11はエンジン（内燃機関）、12はそ
の排気管で、排気管12より分岐して金属管体13がつなが
っている。この金属管体13の内部には排気ガス中に含ま
れるパティキュレートを捕集するフィルタ14を格納して
いる。
の排気管で、排気管12より分岐して金属管体13がつなが
っている。この金属管体13の内部には排気ガス中に含ま
れるパティキュレートを捕集するフィルタ14を格納して
いる。
また、金属管体13は、その外周側面をＨ面とし金属管
体13と同心状にかつ一体的に導波管15を構成配設し、導
波管15にマイクロ波発生手段であるマグネトロン16を設
けている。また排気管12にはフィルタ14の再生時にエン
ジン11の排気ガスをバイパスするための排気ガスバイパ
ス管17を接続している。
体13と同心状にかつ一体的に導波管15を構成配設し、導
波管15にマイクロ波発生手段であるマグネトロン16を設
けている。また排気管12にはフィルタ14の再生時にエン
ジン11の排気ガスをバイパスするための排気ガスバイパ
ス管17を接続している。
フィルタ14はたとえばムライトやコージライトなどの
多硬質セラミックを担体としハニカム形状で構成されて
いる。このフィルタ14はその略中央部に金属パイプ18が
挿入され、その外周囲は断熱材19で覆われている。
多硬質セラミックを担体としハニカム形状で構成されて
いる。このフィルタ14はその略中央部に金属パイプ18が
挿入され、その外周囲は断熱材19で覆われている。
金属管体13は蜂の巣状あるいはパンチング状の形状に
よる所定の開孔を持たせて排気ガスの流路を形成すると
ともに電波遮蔽機能を持つ金属部材20,21によってその
両端壁面が限定されている。フィルタ14の略中央部を貫
通する金属パイプ18はこの金属部材20,21によって支持
固定されている。
よる所定の開孔を持たせて排気ガスの流路を形成すると
ともに電波遮蔽機能を持つ金属部材20,21によってその
両端壁面が限定されている。フィルタ14の略中央部を貫
通する金属パイプ18はこの金属部材20,21によって支持
固定されている。
したがってフィルタ14は金属パイプ18のおよびフィル
タ外周囲の断熱材19により金属管体13内の所定位置に保
持されている。
タ外周囲の断熱材19により金属管体13内の所定位置に保
持されている。
上記のマイクロ波給電構成およびフィルタ支持構成に
よって、本装置は本装置でのパティキュレート燃焼時の
熱応力および本装置に加わる振動に対して機械的な強度
を十分に保持することができる。
よって、本装置は本装置でのパティキュレート燃焼時の
熱応力および本装置に加わる振動に対して機械的な強度
を十分に保持することができる。
また金属管体13の入口上流部および排気ガスバイパス
管17内には排気ガスの流路を開閉する手段のバルブ22,2
3を有している。なお、図はフィルタ14に排気ガスを導
く状態を示している。また、金属管体13の入口と出口部
には圧力検出手段24,25を有し、フィルタ14の排気ガス
流入側およびフィルタ14の排気ガス流出側の排気管内圧
力を検出する。金属管体13の出口下流部には温度検出手
段26を有し、フィルタ14の排気ガス流出側の排気温度を
検出する。なお、27はマグネトロン16の駆動電源、28は
検出された圧力信号、温度信号に基づいてバルブ22,23
および駆動電源27を制御しフィルタ再生を実行させる制
御部である。
管17内には排気ガスの流路を開閉する手段のバルブ22,2
3を有している。なお、図はフィルタ14に排気ガスを導
く状態を示している。また、金属管体13の入口と出口部
には圧力検出手段24,25を有し、フィルタ14の排気ガス
流入側およびフィルタ14の排気ガス流出側の排気管内圧
力を検出する。金属管体13の出口下流部には温度検出手
段26を有し、フィルタ14の排気ガス流出側の排気温度を
検出する。なお、27はマグネトロン16の駆動電源、28は
検出された圧力信号、温度信号に基づいてバルブ22,23
および駆動電源27を制御しフィルタ再生を実行させる制
御部である。
第２図は前記金属管体13の軸方向の要部断面図であ
る。図において、29は金属管体13の外壁に設けられた結
合孔であり、この結合孔29によって金属管体13内と導波
管15との電波結合がなされている。第１図との関係を明
らかにするために主要構成要素は第１図と同一番号で示
している。
る。図において、29は金属管体13の外壁に設けられた結
合孔であり、この結合孔29によって金属管体13内と導波
管15との電波結合がなされている。第１図との関係を明
らかにするために主要構成要素は第１図と同一番号で示
している。
なお、金属パイプ18の外壁面に設けられるパンチング
孔（第３図中に30で示す）の配設領域はフィルタ14の排
気ガス流入側端面から排気ガス下流側に10〜20mm程度の
位置より排気ガス下流側であり、パンチングの孔直径は
１〜2mmである。
孔（第３図中に30で示す）の配設領域はフィルタ14の排
気ガス流入側端面から排気ガス下流側に10〜20mm程度の
位置より排気ガス下流側であり、パンチングの孔直径は
１〜2mmである。
このような構成からなるフィルタ再生装置において、
排気ガスの流れ、パティキュレート捕集のプロセスおよ
び再生プロセスを以下に説明する。
排気ガスの流れ、パティキュレート捕集のプロセスおよ
び再生プロセスを以下に説明する。
内燃機関11の排気ガスは通常はバルブ22が開放状態、
バルブ23が閉止状態になっているので排気管12を通りフ
ィルタ14に導かれる。このフィルタ内を流れる間にパテ
ィキュレートが除去される。浄化された排気ガスは大気
へ放出される。
バルブ23が閉止状態になっているので排気管12を通りフ
ィルタ14に導かれる。このフィルタ内を流れる間にパテ
ィキュレートが除去される。浄化された排気ガスは大気
へ放出される。
フィルタ14はパティキュレートを捕集しつづけると目
詰まりを生じるので適当な時期にフィルタ14の再生を行
わなければならない。この時期は排気管12に設けられた
圧力検出手段24,25の出力の差圧力値が、あらかじめ設
定された圧力値に到達するタイミングで判断される。
詰まりを生じるので適当な時期にフィルタ14の再生を行
わなければならない。この時期は排気管12に設けられた
圧力検出手段24,25の出力の差圧力値が、あらかじめ設
定された圧力値に到達するタイミングで判断される。
この適当な時期に至るバルブ22,23が制御され、排気
ガスは排気バイパス管17に導かれる。その後、フィルタ
14は再生が開始される。制御部28の再生開始指示によっ
て駆動電源27が作動しマグネトロン16を動作させる。マ
グネトロン16が発生するマイクロ波は導波管15、金属管
体13の外周側壁に設けられた結合孔29を通って金属管体
13内に給電される。このマイクロ波によりフィルタ14に
捕集されたパティキュレートは誘電加熱されて昇温し赤
熱する。
ガスは排気バイパス管17に導かれる。その後、フィルタ
14は再生が開始される。制御部28の再生開始指示によっ
て駆動電源27が作動しマグネトロン16を動作させる。マ
グネトロン16が発生するマイクロ波は導波管15、金属管
体13の外周側壁に設けられた結合孔29を通って金属管体
13内に給電される。このマイクロ波によりフィルタ14に
捕集されたパティキュレートは誘電加熱されて昇温し赤
熱する。
この赤熱領域については第３図を用いて説明する。第
３図はマイクロ波の電界分布を模式的に表したものであ
る。同図中の要素部番号は第１図および第２図との関係
を明白にするために同一番号を付している。
３図はマイクロ波の電界分布を模式的に表したものであ
る。同図中の要素部番号は第１図および第２図との関係
を明白にするために同一番号を付している。
金属管体13、開孔を有する壁面20,21および金属パイ
プ18とで囲まれた空間はマグネトロン16が発生するマイ
クロ波の周波数帯においてTEOIPモードでの励振を生じ
るように構成されている。ここで、Ｐ＝1,2…である。
図はＰ＝１を示している。このような構成により金属管
体13内の電界分布31,32と導波管15内の電界分布33とは
金属管体13の壁面に設けられた結合孔29を介して図示し
たような電界分布にて結合している。
プ18とで囲まれた空間はマグネトロン16が発生するマイ
クロ波の周波数帯においてTEOIPモードでの励振を生じ
るように構成されている。ここで、Ｐ＝1,2…である。
図はＰ＝１を示している。このような構成により金属管
体13内の電界分布31,32と導波管15内の電界分布33とは
金属管体13の壁面に設けられた結合孔29を介して図示し
たような電界分布にて結合している。
ところでこの結合位置はフィルタ14の一端面側に片寄
って設けている効用により図中に斜線で示す領域にある
パティキュレートがほぼ均一に誘電加熱され赤熱する。
って設けている効用により図中に斜線で示す領域にある
パティキュレートがほぼ均一に誘電加熱され赤熱する。
TEOIPモード励振によりフィルタ14の赤熱領域を同心
状にできるので赤熱部のフィルタ14全域への拡散を容易
にすることができ、フィルタ内部の温度勾配を緩やかに
できるとともに燃焼時のフィルタ14のクラック発生を抑
制させる効果がある。
状にできるので赤熱部のフィルタ14全域への拡散を容易
にすることができ、フィルタ内部の温度勾配を緩やかに
できるとともに燃焼時のフィルタ14のクラック発生を抑
制させる効果がある。
赤熱したパティキュレートが燃焼するには空気が必要
であるが、空気をフィルタ14に導く前に５〜10分間パテ
ィキュレートを予熱する。そののちバルブ22が制御され
排気ガスの一部がフィルタ14に導かれる。この空気によ
り高温になっているパティキュレートはすみやかに燃焼
状態へ移る。この燃焼状態はマイクロ波加熱をともなっ
てフィルタ14の排気ガス下流方向に移動する。この間、
温度検出手段26はフィルタ下流の排気温度を検出してい
る。
であるが、空気をフィルタ14に導く前に５〜10分間パテ
ィキュレートを予熱する。そののちバルブ22が制御され
排気ガスの一部がフィルタ14に導かれる。この空気によ
り高温になっているパティキュレートはすみやかに燃焼
状態へ移る。この燃焼状態はマイクロ波加熱をともなっ
てフィルタ14の排気ガス下流方向に移動する。この間、
温度検出手段26はフィルタ下流の排気温度を検出してい
る。
この排気温度の変化特性はパティキュレートの量によ
って変わる。このパターンは排気温度の最高値が一つ生
じるパターンといくつかの最高値を生じるパターンに大
別できる。後者のパターンはパティキュレート燃焼がフ
ィルタ径方向の特定領域のみがフィルタ14の長手方向に
進行した結果生じるパターンである。このような種々の
排気パターンに対応してパティキュレート燃焼の完了を
識別するために排気温度がピークになって以降所定時間
（５分程度でよい）だけ排気温度は継続検出する。この
時間中に排気温度の再上昇がないことを基準に燃焼の完
了を識別する。燃焼完了が確認されるとバルブ22,23は
元の状態、すなわちバルブ22は開放、バルブ23は閉止の
状態に制御され排気ガスは再びフィルタ14に導かれる。
これでフィルタ14の再生に関する一連の動作が完了す
る。
って変わる。このパターンは排気温度の最高値が一つ生
じるパターンといくつかの最高値を生じるパターンに大
別できる。後者のパターンはパティキュレート燃焼がフ
ィルタ径方向の特定領域のみがフィルタ14の長手方向に
進行した結果生じるパターンである。このような種々の
排気パターンに対応してパティキュレート燃焼の完了を
識別するために排気温度がピークになって以降所定時間
（５分程度でよい）だけ排気温度は継続検出する。この
時間中に排気温度の再上昇がないことを基準に燃焼の完
了を識別する。燃焼完了が確認されるとバルブ22,23は
元の状態、すなわちバルブ22は開放、バルブ23は閉止の
状態に制御され排気ガスは再びフィルタ14に導かれる。
これでフィルタ14の再生に関する一連の動作が完了す
る。
なお、金属管体13壁面に設けた結合孔29部でのマイク
ロ波電界の位相を揃える手段として導波管15に金属ポス
ト34,35（第３図）の付設あるいは導波管15内のマイク
ロ波伝送方向の一方向化などが利用される。
ロ波電界の位相を揃える手段として導波管15に金属ポス
ト34,35（第３図）の付設あるいは導波管15内のマイク
ロ波伝送方向の一方向化などが利用される。
また、マイクロ波の給電は排気温度が最高値に達する
まで続ける必要はなく、それ以前の適当な時期に給電を
停止させることができる。この停止時期と予熱時間はパ
ティキュレートの捕集量で決めることができる。
まで続ける必要はなく、それ以前の適当な時期に給電を
停止させることができる。この停止時期と予熱時間はパ
ティキュレートの捕集量で決めることができる。
さらには上記説明では燃焼用の空気として排気ガスの
一部を利用する方式を述べたが、専用のエアーポンプを
付加してその発生空気を利用してもよい。
一部を利用する方式を述べたが、専用のエアーポンプを
付加してその発生空気を利用してもよい。
さらにまた、パティキュレートの加熱および燃焼に関
する各部の制御内容は再生装置に設けられた各検出手段
の信号とともにエンジン11の動作状態を知らせる信号も
含めて総合的に決定させることもできる。
する各部の制御内容は再生装置に設けられた各検出手段
の信号とともにエンジン11の動作状態を知らせる信号も
含めて総合的に決定させることもできる。
発明の効果 以上のように本発明の内燃機関用フィルタ再生装置に
よれば、次の効果が得られる。
よれば、次の効果が得られる。
（１） フィルタを格納する金属筺体の外壁を導波管の
壁面と兼用させた構成によりマイクロ波給電系を耐振動
性や耐熱性に対して十分な機械的強度でもって構成する
ことができるとともにマイクロ波の伝送を高い効率でも
って行うことができる。
壁面と兼用させた構成によりマイクロ波給電系を耐振動
性や耐熱性に対して十分な機械的強度でもって構成する
ことができるとともにマイクロ波の伝送を高い効率でも
って行うことができる。
（２） フィルタはその略中央部に挿入した金属パイプ
によりパティキュレート燃焼時に金属パイプを経由して
フィルタの排気ガス流路方向への熱拡散を促進させフィ
ルタ内部の温度勾配を緩やかにしラック発生の抑止ある
いは素材の溶損防止を図ることができる。
によりパティキュレート燃焼時に金属パイプを経由して
フィルタの排気ガス流路方向への熱拡散を促進させフィ
ルタ内部の温度勾配を緩やかにしラック発生の抑止ある
いは素材の溶損防止を図ることができる。
（３） 金属筺体とフィルタの略中央部の金属パイプに
よりフィルタ格納空間にTEOIPモードの励振が生じるよ
うに構成したことによりフィルタの排気ガス流路に垂直
な方向においてパティキュレートの燃焼域を同心状にし
てフィルタ全域へのパティキュレートの加熱拡散を促進
させることができる。
よりフィルタ格納空間にTEOIPモードの励振が生じるよ
うに構成したことによりフィルタの排気ガス流路に垂直
な方向においてパティキュレートの燃焼域を同心状にし
てフィルタ全域へのパティキュレートの加熱拡散を促進
させることができる。
（４） フィルタの略中央部に設けた金属パイプにパン
チング孔を設けたことにより排気ガスの流路を形成して
フィルタのパティキュレート捕集能力を高く維持するこ
とができる。
チング孔を設けたことにより排気ガスの流路を形成して
フィルタのパティキュレート捕集能力を高く維持するこ
とができる。
第１図は本発明の一実施例の内燃機関用フィルタ再生装
置の一部を断面にして示した構成図、第２図は同装置に
おける金属管体の軸方向の要部断面図、第３図（ａ），
（ｂ）は本発明の装置の動作を説明する正面断面図と側
面断面図、第４図は従来の内燃機関用フィルタ再生装置
の構成図である。 11……エンジン（内燃機関）、13……金属管体（金属筺
体）、14……フィルタ、15……導波管、16……マグネト
ロン（マイクロ波発生手段）、18……金属パイプ、20,2
1……開孔を有する壁面、29……結合孔、30……パンチ
ング孔。
置の一部を断面にして示した構成図、第２図は同装置に
おける金属管体の軸方向の要部断面図、第３図（ａ），
（ｂ）は本発明の装置の動作を説明する正面断面図と側
面断面図、第４図は従来の内燃機関用フィルタ再生装置
の構成図である。 11……エンジン（内燃機関）、13……金属管体（金属筺
体）、14……フィルタ、15……導波管、16……マグネト
ロン（マイクロ波発生手段）、18……金属パイプ、20,2
1……開孔を有する壁面、29……結合孔、30……パンチ
ング孔。
Claims (4)
- 【請求項１】内燃機関の排気ガス中に含まれるパティキ
ュレートを捕集するフィルタと、前記フィルタが格納さ
れる金属筺体と、前記金属筺体の両端に設けられ、前記
排気ガスの流路として所定の開孔を有する壁面と、前記
開孔を有する壁面にて支持されるとともに前記フィルタ
の略中央部を貫通する金属パイプと、前記金属筺体と開
孔を有する前記壁面および前記金属パイプとで囲まれた
空間に給電されるマイクロ波を発生するマイクロ波発生
手段とを備えた内燃機関用フィルタ再生装置。 - 【請求項２】内燃機関の排気ガス中に含まれるパティキ
ュレートを捕集するフィルタと、前記フィルタが格納さ
れる金属管体と、前記金属管体の両端に設けられ、前記
排気ガスの流路として所定の開孔を有する壁面と、前記
開孔を有する壁面にて支持されるとともに前記フィルタ
の略中央部を貫通する金属パイプと、前記金属管体と開
孔を有する前記壁面および前記金属パイプとで囲まれた
空間に前記金属管体と同心状に配設された導波管を介し
て給電されるマイクロ波を発生するマイクロ波発生手段
とを備えた内燃機関用フィルタ再生装置。 - 【請求項３】マイクロ波が給電される空間はTEOIPの共
振モードを有する請求項（１）または（２）記載の内燃
機関用フィルタ再生装置。 - 【請求項４】金属パイプは所定のパンチング孔を有する
請求項（１）または（２）記載の内燃機関用フィルタ再
生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30985090A JP2689722B2 (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | 内燃機関用フィルタ再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30985090A JP2689722B2 (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | 内燃機関用フィルタ再生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04179817A JPH04179817A (ja) | 1992-06-26 |
| JP2689722B2 true JP2689722B2 (ja) | 1997-12-10 |
Family
ID=17998041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30985090A Expired - Fee Related JP2689722B2 (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | 内燃機関用フィルタ再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2689722B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4506060B2 (ja) * | 2001-09-14 | 2010-07-21 | 三菱自動車工業株式会社 | パティキュレートフィルタの再生制御装置 |
| JP6597190B2 (ja) | 2015-10-30 | 2019-10-30 | 富士通株式会社 | マイクロ波照射装置及び排気浄化装置 |
| JP2018150853A (ja) * | 2017-03-10 | 2018-09-27 | 富士通株式会社 | マイクロ波照射装置、排気浄化装置、自動車及び管理システム |
| JP6880848B2 (ja) * | 2017-03-10 | 2021-06-02 | 富士通株式会社 | マイクロ波照射装置、排気浄化装置、自動車及び管理システム |
| US10876450B2 (en) * | 2019-05-22 | 2020-12-29 | FEV Europe GmbH | Splitflow catalyst system |
-
1990
- 1990-11-14 JP JP30985090A patent/JP2689722B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04179817A (ja) | 1992-06-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2689722B2 (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| JP2871299B2 (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| JP2841999B2 (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| JP3109092B2 (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| JP2819848B2 (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| JP2819850B2 (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| JP2827554B2 (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| JP2553735B2 (ja) | ディーゼル排ガス浄化装置 | |
| JP2689723B2 (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| JP2924288B2 (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| JP2833270B2 (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| JP2871342B2 (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置およびその制御方法 | |
| JPH04259619A (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置およびその再生制御方法 | |
| JP2910430B2 (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| JPH0472411A (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| JPH04171210A (ja) | 内燃機関用フイルタ再生装置 | |
| JP2705340B2 (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| JPH04301125A (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| JPH0472419A (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| JP2715629B2 (ja) | ディーゼル排ガス浄化装置 | |
| JPH06264712A (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| JP2792264B2 (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| JPH04112912A (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| JPH06235312A (ja) | 排ガス浄化装置 | |
| JP2893985B2 (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |