JP2715629B2 - ディーゼル排ガス浄化装置 - Google Patents
ディーゼル排ガス浄化装置Info
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- JP2715629B2 JP2715629B2 JP11619190A JP11619190A JP2715629B2 JP 2715629 B2 JP2715629 B2 JP 2715629B2 JP 11619190 A JP11619190 A JP 11619190A JP 11619190 A JP11619190 A JP 11619190A JP 2715629 B2 JP2715629 B2 JP 2715629B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- exhaust gas
- fine particles
- ceramic filter
- microwave
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- 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 本発明は内燃機関などが排出する有害な可燃性微粒子
を除去し、排ガスを浄化するための装置に関する。
を除去し、排ガスを浄化するための装置に関する。
従来の技術 近年、ディーゼル機関の排ガス中に含まれるカーボン
などの可燃性微粒子（パティキュレート）が、生体に与
える影響が問題視され始めた。そのためセラミックスな
どからできたフィルタを用いてこの微粒子を捕集し、ま
た一定期間後にバーナや電気ヒータで加熱・焼却する方
法が試みられている。しかしバーナは部品数も多く、信
頼性やコストに難点がある。また電気ヒータでは消費電
力が大きく、車載用としては不適である。
などの可燃性微粒子（パティキュレート）が、生体に与
える影響が問題視され始めた。そのためセラミックスな
どからできたフィルタを用いてこの微粒子を捕集し、ま
た一定期間後にバーナや電気ヒータで加熱・焼却する方
法が試みられている。しかしバーナは部品数も多く、信
頼性やコストに難点がある。また電気ヒータでは消費電
力が大きく、車載用としては不適である。
特開昭59−58114号公報に記載の技術はこれらを解決
する一例であり、セラミックハニカムのフィルタとマグ
ネトロンを組み合わせた装置である。この装置では、フ
ィルタで微粒子を捕集し、マグネトロンの発するマイク
ロ波によって溜った微粒子を選択的に加熱・焼却する。
そしてフィルタを再生しながら、繰り返し使用するもの
である。
する一例であり、セラミックハニカムのフィルタとマグ
ネトロンを組み合わせた装置である。この装置では、フ
ィルタで微粒子を捕集し、マグネトロンの発するマイク
ロ波によって溜った微粒子を選択的に加熱・焼却する。
そしてフィルタを再生しながら、繰り返し使用するもの
である。
発明が解決しようとする課題 しかし、上記従来技術においては、マグネトロンから
発せられたマイクロ波がフィルタの中心付近の微粒子を
加熱し、そこで生じた燃焼熱が主としてフィルタの後部
に移送される。その結果、フィルタの前部で微粒子は燃
焼せずに残り、セルの入口付近を閉塞してフィルタを不
能にすることがあった。
発せられたマイクロ波がフィルタの中心付近の微粒子を
加熱し、そこで生じた燃焼熱が主としてフィルタの後部
に移送される。その結果、フィルタの前部で微粒子は燃
焼せずに残り、セルの入口付近を閉塞してフィルタを不
能にすることがあった。
そこで本発明は、セラミックハニカムフィルタの前部
に堆積した微粒子も燃焼可能とし、フィルタの入口が閉
塞されずに有効な排ガス浄化機能を果たせるディーゼル
排ガス浄化装置を提供することを目的とする。
に堆積した微粒子も燃焼可能とし、フィルタの入口が閉
塞されずに有効な排ガス浄化機能を果たせるディーゼル
排ガス浄化装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明は、排ガス中に含まれる可燃性微粒子を捕集す
るフィルタと、前記フィルタに堆積した微粒子を加熱・
焼却するためのマイクロ波の発生器を構成要素とし、前
記フィルターを収納する缶ケースをマイクロ波の共鳴容
積として、前記フィルタの位置を排ガス流入方向に対し
て中間より後方に設置し、前記マイクロ波発生器を前方
に設置し、前記フィルターの中間より前方でマイクロ波
の強度を最大にしたことを特徴とするディーゼル排ガス
浄化装置である。
るフィルタと、前記フィルタに堆積した微粒子を加熱・
焼却するためのマイクロ波の発生器を構成要素とし、前
記フィルターを収納する缶ケースをマイクロ波の共鳴容
積として、前記フィルタの位置を排ガス流入方向に対し
て中間より後方に設置し、前記マイクロ波発生器を前方
に設置し、前記フィルターの中間より前方でマイクロ波
の強度を最大にしたことを特徴とするディーゼル排ガス
浄化装置である。
作用 上記構成によれば、電波の強度をフィルタの前方側に
移行し、フィルタの前部または前面を有効に加熱する。
このとき、前部で燃焼した微粒子の熱は、燃焼ガスと共
に後部に移動され後部の微粒子の燃焼を助けることがで
きる。
移行し、フィルタの前部または前面を有効に加熱する。
このとき、前部で燃焼した微粒子の熱は、燃焼ガスと共
に後部に移動され後部の微粒子の燃焼を助けることがで
きる。
実施例 以下、本発明の排ガス浄化装置の一実施例を添付図面
にもとづいて説明する。
にもとづいて説明する。
図は本発明の排ガス浄化装置である。図中１はセラミ
ックをハニカム構造にしたフィルタで、内部にガスの流
路となる矩形のセル2aまたは2bがセル壁３で区分され、
多数存在する。セル2aと2bの一端はそれぞれ交互にプラ
グ4a、4bにより封じられ、排ガスがストレートに通過で
きないようにしてある。セラミックフィルタ１は、外周
に加熱膨脹性の蛭石とセラミック繊維とバインダとから
なるシート状緩衝材５を巻いた後、耐熱ステンレス製の
缶ケース６の後部に片寄って収納されている。缶ケース
６の前部には円筒状の導波管７が接続され、その端部に
はマイクロ波の発信源であるマグネトロン８が装備され
ている。このことによって缶ケース６はその容積全体で
マイクロ波の共鳴室９を構成し、マイクロ波の導入口で
ある導波管７の端部とセラミックフィルタ１との関係
で、セラミックフィルタ１の前部でマイクロ波が最大と
なる。セラミックフィルタ１の前方、缶ケース１には排
ガス導波管10が接続され、エンジン排気管11からの排ガ
スが、またエアポンプ12から給気管13を経た空気が、四
方弁14を介してセラミックフィルタ１に導かれる。缶ケ
ース６の後部はマフラー接続管15によってマフラー（図
示せず）に結合されている。缶ケース６の内側にはセラ
ミックフィルタ１の前後で、緩衝材５を固定するように
ストッパ16a、16bが溶接されている。排ガス導入管10お
よびマフラー接続管15の内部には金属格子17a、17bを取
り付け、電波の外部への漏洩を防いでいる。また四方弁
14にはエンジン排気管11を流れる排ガスをセラミックフ
ィルタ１を経ないでマフラー接続口15に流すバイパス管
18が接続されている。
ックをハニカム構造にしたフィルタで、内部にガスの流
路となる矩形のセル2aまたは2bがセル壁３で区分され、
多数存在する。セル2aと2bの一端はそれぞれ交互にプラ
グ4a、4bにより封じられ、排ガスがストレートに通過で
きないようにしてある。セラミックフィルタ１は、外周
に加熱膨脹性の蛭石とセラミック繊維とバインダとから
なるシート状緩衝材５を巻いた後、耐熱ステンレス製の
缶ケース６の後部に片寄って収納されている。缶ケース
６の前部には円筒状の導波管７が接続され、その端部に
はマイクロ波の発信源であるマグネトロン８が装備され
ている。このことによって缶ケース６はその容積全体で
マイクロ波の共鳴室９を構成し、マイクロ波の導入口で
ある導波管７の端部とセラミックフィルタ１との関係
で、セラミックフィルタ１の前部でマイクロ波が最大と
なる。セラミックフィルタ１の前方、缶ケース１には排
ガス導波管10が接続され、エンジン排気管11からの排ガ
スが、またエアポンプ12から給気管13を経た空気が、四
方弁14を介してセラミックフィルタ１に導かれる。缶ケ
ース６の後部はマフラー接続管15によってマフラー（図
示せず）に結合されている。缶ケース６の内側にはセラ
ミックフィルタ１の前後で、緩衝材５を固定するように
ストッパ16a、16bが溶接されている。排ガス導入管10お
よびマフラー接続管15の内部には金属格子17a、17bを取
り付け、電波の外部への漏洩を防いでいる。また四方弁
14にはエンジン排気管11を流れる排ガスをセラミックフ
ィルタ１を経ないでマフラー接続口15に流すバイパス管
18が接続されている。
次に、この実施例の構成における動作を、まずディー
ゼルエンジンの通常運転時から説明する。ディーゼルエ
ンジンの排気管11には、機関の運転により微粒子を含ん
だ排ガスが流れる。そこから排ガスは、四方弁14によっ
て連通した排ガス導入管10を流れ、共鳴室９に入る。こ
こで導波管７側に開口しているセラミックフィルタ１の
セル2aに入り、セル壁３を透過してマフラー接続管15側
に開口しているセル2bに入る。このとき排ガス中に含ま
れている微粒子は、セル壁３を透過できず、セル2a内に
留まって堆積する。一方、微粒子を取り除かれて浄化さ
れた排ガスは、マフラー接続管15に入り、排気マフラー
を経て大気に放出される。このようにセラミックフィル
タ１内に微粒子を溜める作業は、１時間から２時間かけ
て継続して行なわれる。そして十分に微粒子が溜って背
圧が上がり、これ以上運転を続けるとエンジンに悪影響
を与える段階となると、微粒子を焼却するセラミックフ
ィルタ１の再生に入る。
ゼルエンジンの通常運転時から説明する。ディーゼルエ
ンジンの排気管11には、機関の運転により微粒子を含ん
だ排ガスが流れる。そこから排ガスは、四方弁14によっ
て連通した排ガス導入管10を流れ、共鳴室９に入る。こ
こで導波管７側に開口しているセラミックフィルタ１の
セル2aに入り、セル壁３を透過してマフラー接続管15側
に開口しているセル2bに入る。このとき排ガス中に含ま
れている微粒子は、セル壁３を透過できず、セル2a内に
留まって堆積する。一方、微粒子を取り除かれて浄化さ
れた排ガスは、マフラー接続管15に入り、排気マフラー
を経て大気に放出される。このようにセラミックフィル
タ１内に微粒子を溜める作業は、１時間から２時間かけ
て継続して行なわれる。そして十分に微粒子が溜って背
圧が上がり、これ以上運転を続けるとエンジンに悪影響
を与える段階となると、微粒子を焼却するセラミックフ
ィルタ１の再生に入る。
再生ではまず四方弁14を回転さす。エンジン排気管11
とバイパス管18、給気管13と排ガス導入管10とを連通さ
す。このことによって排ガスをバイパス管18に逃がし、
同時にエアポンプ12を作動させ、給気管13を経て排ガス
導入管10より、セラミックフィルタ１に空気を送り込
む。次にマグネトロン８の電源をいれ、マイクロ波をセ
ラミックフィルタ１に照射する。すると堆積した微粒子
の内部で放電が起こり、微粒子は加熱される。このとき
セラミックフィルタ１は共鳴室９の後部に位置している
ため、マイクロ波の強度はセラミックフィルタ１の前部
で強くなる。よって、セラミックフィルタ１の前部に堆
積している微粒子が主として加熱され、空気に触れて燃
焼を始める。そしてこの状態を約10分間保持した後、マ
グネトロン８の電源を切る。すると、セラミックフィル
タ１の内部で微粒子の燃焼熱が後部に移行し、セラミッ
クフィルタ１の後部に堆積した微粒子の燃焼に寄与す
る。この状態を約10分続けると、セラミックフィルタ１
内の微粒子はほとんどが燃えつきてしまう。その後エア
ポンプ12の電源を切り、四方弁14を元の位置に戻して再
生は完了する。そしまた初期のようにセラミックフィル
タ１に微粒子を堆積する状態に戻る。
とバイパス管18、給気管13と排ガス導入管10とを連通さ
す。このことによって排ガスをバイパス管18に逃がし、
同時にエアポンプ12を作動させ、給気管13を経て排ガス
導入管10より、セラミックフィルタ１に空気を送り込
む。次にマグネトロン８の電源をいれ、マイクロ波をセ
ラミックフィルタ１に照射する。すると堆積した微粒子
の内部で放電が起こり、微粒子は加熱される。このとき
セラミックフィルタ１は共鳴室９の後部に位置している
ため、マイクロ波の強度はセラミックフィルタ１の前部
で強くなる。よって、セラミックフィルタ１の前部に堆
積している微粒子が主として加熱され、空気に触れて燃
焼を始める。そしてこの状態を約10分間保持した後、マ
グネトロン８の電源を切る。すると、セラミックフィル
タ１の内部で微粒子の燃焼熱が後部に移行し、セラミッ
クフィルタ１の後部に堆積した微粒子の燃焼に寄与す
る。この状態を約10分続けると、セラミックフィルタ１
内の微粒子はほとんどが燃えつきてしまう。その後エア
ポンプ12の電源を切り、四方弁14を元の位置に戻して再
生は完了する。そしまた初期のようにセラミックフィル
タ１に微粒子を堆積する状態に戻る。
このようにしてセラミックフィルタ１の前部、とりわ
けセル2aの入口付近の微粒子が良く燃焼し、微粒子が完
全に燃えつきないまでも、繰り返しの再生でプラグ4aの
付近の微粒子が増加することがなくなった。よってセラ
ミックフィルタ１の排ガスの入口、プラグ4aの周辺に微
粒子が堆積し、セル3aを閉塞してフィルタ１を不能にす
るようなことがなくなった。またセラミックフィルタ１
の前部で生じた熱を後部で有効に利用するため、今まで
のように微粒子が燃え尽きるまでマイクロ波の照射をす
る必要がなくなった。
けセル2aの入口付近の微粒子が良く燃焼し、微粒子が完
全に燃えつきないまでも、繰り返しの再生でプラグ4aの
付近の微粒子が増加することがなくなった。よってセラ
ミックフィルタ１の排ガスの入口、プラグ4aの周辺に微
粒子が堆積し、セル3aを閉塞してフィルタ１を不能にす
るようなことがなくなった。またセラミックフィルタ１
の前部で生じた熱を後部で有効に利用するため、今まで
のように微粒子が燃え尽きるまでマイクロ波の照射をす
る必要がなくなった。
発明の効果 本発明によれば、燃焼熱がフィルタ後半の微粒子の燃
焼に寄与するため、マグネトロンの運転を短縮しても、
有効に燃焼が継続する。そのためエネルギの消費も少な
くなり、実用的な機能を発揮できる。
焼に寄与するため、マグネトロンの運転を短縮しても、
有効に燃焼が継続する。そのためエネルギの消費も少な
くなり、実用的な機能を発揮できる。
図は本発明の一実施例の排ガス浄化装置の断面図であ
る。 １……セラミックフィルタ、2a,2b……セル、4a,4b……
プラグ、５……緩衝材、６……缶ケース、７……導波
管、８……マグネトロン、11……エンジン排気管、12…
…エアポンプ、14……四方弁、17a、17b……金属格子、
18……バイパス管。
る。 １……セラミックフィルタ、2a,2b……セル、4a,4b……
プラグ、５……緩衝材、６……缶ケース、７……導波
管、８……マグネトロン、11……エンジン排気管、12…
…エアポンプ、14……四方弁、17a、17b……金属格子、
18……バイパス管。
Claims (1)
- 【請求項１】排ガス中に含まれる可燃性微粒子を捕集す
るフィルタと、前記フィルタに堆積した微粒子を加熱・
焼却するためのマイクロ波の発生器を構成要素とし、前
記フィルターを収納する缶ケースをマイクロ波の共鳴容
積として、前記フィルタの位置を排ガス流入方向に対し
て中間より後方に設置し、前記マイクロ波発生器を前方
に設置し、前記フィルターの中間より前方でマイクロ波
の強度を最大にしたことを特徴とするディーゼル排ガス
浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11619190A JP2715629B2 (ja) | 1990-05-02 | 1990-05-02 | ディーゼル排ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11619190A JP2715629B2 (ja) | 1990-05-02 | 1990-05-02 | ディーゼル排ガス浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0417712A JPH0417712A (ja) | 1992-01-22 |
| JP2715629B2 true JP2715629B2 (ja) | 1998-02-18 |
Family
ID=14681090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11619190A Expired - Lifetime JP2715629B2 (ja) | 1990-05-02 | 1990-05-02 | ディーゼル排ガス浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2715629B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1600202A1 (en) * | 2004-05-24 | 2005-11-30 | Nederlandse Organisatie voor toegepast-natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO | Method and means for chemically modifying gases of fumes |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03210010A (ja) * | 1990-01-10 | 1991-09-13 | Mazda Motor Corp | ディーゼルエンジンの排気微粒子浄化装置 |
| JPH03210013A (ja) * | 1990-01-10 | 1991-09-13 | Mazda Motor Corp | ディーゼルエンジンの排気微粒子浄化装置 |
-
1990
- 1990-05-02 JP JP11619190A patent/JP2715629B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0417712A (ja) | 1992-01-22 |
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