JP2820040B2 - Filter regeneration device for internal combustion engine - Google Patents

Filter regeneration device for internal combustion engine

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JP2820040B2
JP2820040B2 JP6240059A JP24005994A JP2820040B2 JP 2820040 B2 JP2820040 B2 JP 2820040B2 JP 6240059 A JP6240059 A JP 6240059A JP 24005994 A JP24005994 A JP 24005994A JP 2820040 B2 JP2820040 B2 JP 2820040B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼルエンジン
(内燃機関)が排出する排気ガス中に含まれるパティキ
ュレート(粒子状物質)を捕集するフィルタの捕集性能
を永続するために、フィルタに捕集されたパティキュレ
ートを加熱燃焼させて除去し、フィルタの捕集性能を再
生する内燃機関用フィルタ再生装置に関するものであ
り、さらに詳細に言えば、再生実行時に排気ガスが通流
する分岐経路管の構成に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a filter for collecting particulates (particulate matter) contained in exhaust gas discharged from a diesel engine (internal combustion engine). More specifically, the present invention relates to a filter regeneration device for an internal combustion engine that regenerates the trapping performance of a filter by removing trapped particulates by heating and burning, and more specifically, a branch path through which exhaust gas flows during regeneration. It relates to the configuration of the tube.

【0002】[0002]

【従来の技術】ディーゼルエンジンは、ガソリンエンジ
ンに比べて高い燃焼効率であり耐久性に優れる特徴があ
る一方で、大気汚染物質を多く排出する欠点を有してい
る。ディーゼルエンジンが排出する排気ガスの中には窒
素酸化物とともに、呼吸器系疾患などの元凶とされるパ
ティキュレートが含まれており、排気ガス規制の強化が
進められている。パティキュレートは、主にSOF(Sol
uble Organic Fraction)、煤、硫黄化合物の3種類から
なり、このパティキュレートを排気系で処理する方法と
して、SOFを減少させる酸化触媒方式や、フィルタを
用いてパティキュレートを捕集する方式が進められてい
るが、酸化触媒方式は煤の低減ができないためフィルタ
方式が好ましい。しかしフィルタ方式は、パティキュレ
ートを捕集し続けると、フィルタに目詰まりを生じ排気
ガスの流れが悪くなり、エンジン出力の低下あるいはエ
ンジンの停止に至るため、現在世界中でフィルタの捕集
能力を再生させる技術開発が進められており、耐久性能
の確保が実用上の大きな課題になっている。フィルタの
捕集性能を再生する方法として、フィルタ内でパティキ
ュレートを燃焼除去する方式や、フィルタに高圧空気を
供給しフィルタ外部にパティキュレートを吹き飛ばして
パティキュレートを燃焼除去する方式が提案され進めら
れているが、フィルタ外部で処理する方式はパティキュ
レートの除去を完全に行うことに課題があり、再生方式
の主流はフィルタ内で燃焼除去させる方式となってい
る。
2. Description of the Related Art Diesel engines are characterized by high combustion efficiency and excellent durability as compared with gasoline engines, but have the disadvantage of emitting a large amount of air pollutants. Exhaust gas emitted by diesel engines contains nitrogen oxides, as well as particulates that are responsible for respiratory illness, and exhaust gas regulations are being tightened. Particulates are mainly SOF (Sol
The method of treating these particulates in the exhaust system includes an oxidation catalyst method to reduce SOF and a method of collecting particulates using a filter. However, in the oxidation catalyst method, the filter method is preferable because the soot cannot be reduced. However, if the filter system continues to collect particulates, the filter will become clogged and the flow of exhaust gas will deteriorate, leading to a decrease in engine output or engine shutdown. The technology for regenerating is being developed, and securing a durable performance is a major practical issue. As a method of regenerating the trapping performance of the filter, a method of burning and removing particulates in the filter and a method of supplying high-pressure air to the filter and blowing off the particulates to the outside of the filter to burn and remove the particulates have been proposed and advanced. However, the method of processing outside the filter has a problem in that particulates are completely removed, and the mainstream of the regeneration method is a method of burning and removing inside the filter.

【0003】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おり、パティキュレートを、この
高温度域に昇温するためのエネルギーを発生する手段と
して、バーナ方式、電気ヒータ方式あるいはマイクロ波
方式などが考えられているが、マイクロ波加熱方式によ
るフィルタ再生装置としては、例えば特開昭61−11
416号公報があり、図7は同公報に開示されている装
置である。図7において、1はエンジン、2は排気管、
3はフィルタ、4はマイクロ波加熱空間、5は加熱手段
であるマイクロ波発生手段(マグネトロン)、6はマイ
クロ波加熱空間4を限定するマイクロ波漏洩防止手段、
7はマグネトロンが発生するマイクロ波をマイクロ波加
熱空間4に伝送するマイクロ波供給路、8、9はマイク
ロ波供給路7に設けられたマイクロ波加熱空間4への入
射波および加熱空間4からの反射波を検出する検出手
段、10は制御装置であり、マイクロ波の入射波、反射
波およびエンジン運転時間の信号に基づいてマグネトロ
ン5の動作を制御する装置である。
[0003] It is known that particulates burn from about 600 ° C. As means for generating energy for raising the particulates to this high temperature range, a burner method, an electric heater method, or a microwave method is used. However, as a filter regeneration apparatus using a microwave heating method, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-11 / 1986
No. 416, and FIG. 7 shows an apparatus disclosed in the publication. In FIG. 7, 1 is an engine, 2 is an exhaust pipe,
3 is a filter, 4 is a microwave heating space, 5 is a microwave generating means (magnetron) as a heating means, 6 is a microwave leakage preventing means for limiting the microwave heating space 4,
Reference numeral 7 denotes a microwave supply path for transmitting microwaves generated by the magnetron to the microwave heating space 4, and reference numerals 8 and 9 denote incident waves to the microwave heating space 4 provided in the microwave supply path 7 and light from the heating space 4. Detecting means 10 for detecting the reflected wave is a control device that controls the operation of the magnetron 5 based on the microwave incident wave, the reflected wave, and the signal of the engine operation time.

【0004】上記した構成において、エンジン1の排気
ガス中に含まれるパティキュレートはフィルタ3を通流
するときにフィルタ3に捕集される。フィルタ3に捕集
されるパティキュレート量は時間経過とともに増大する
が、この過程で制御装置10の出力信号によりマグネト
ロン5を一定の周期で動作させる。マグネトロン5が発
生するマイクロ波は加熱空間4に入射され、フィルタ3
の排気ガス流入側からフィルタ3内部を伝送して下流側
の加熱空間4壁まで達し、そこで反射して再びフィルタ
3を経てマグネトロン5に戻ってくる。このマイクロ波
伝送において、加熱空間4への入射波と加熱空間4から
の反射波との信号を検出し、これら信号に基づいて加熱
空間4全体のマイクロ波特性の変化を電圧定在波比とし
て測定する。
[0004] In the above configuration, the particulates contained in the exhaust gas of the engine 1 are collected by the filter 3 when flowing through the filter 3. The amount of particulates collected by the filter 3 increases with the passage of time. In this process, the magnetron 5 is operated at a constant cycle by an output signal of the control device 10. The microwave generated by the magnetron 5 enters the heating space 4 and the filter 3
From the exhaust gas inflow side to the inside of the filter 3 and reaches the wall of the heating space 4 on the downstream side, where it is reflected and returns to the magnetron 5 via the filter 3 again. In this microwave transmission, a signal of an incident wave into the heating space 4 and a signal of a reflected wave from the heating space 4 are detected, and a change in microwave characteristics of the entire heating space 4 is detected based on these signals. Measured as

【0005】フィルタ3に捕集されたパティキュレート
の量があまりに多くなるとエンジンに対しての負荷が増
し、最悪の場合エンジン停止に至るので適当な時期にパ
ティキュレートを除去する必要がある。この適当な時
期、すなわち適当なパテキュレート量の捕集時に相当す
る電圧定在波比の下限値を制御装置10に記憶させてい
る。
If the amount of particulates collected in the filter 3 becomes too large, the load on the engine increases, and in the worst case, the engine stops, so it is necessary to remove the particulates at an appropriate time. The lower limit value of the voltage standing wave ratio corresponding to this appropriate time, that is, at the time of collecting an appropriate amount of particulates, is stored in the control device 10.

【0006】検出した信号から得られる電圧定在波比
が、記憶させた電圧定在波比の下限値以下になるとマグ
ネトロン5の出力を増大させる。このマイクロ波はフィ
ルタ3の排気ガス流入側より供給されるので、フィルタ
3に捕集されたパティキュレートの、フィルタ3の排気
ガス流入側に堆積しているパティキュレートが強く誘電
加熱される。適当な加熱時間を経て加熱されたパティキ
ュレートは、燃焼可能温度帯に昇温する。この温度帯に
達すると、排気ガス中に含まれる酸素によりパティキュ
レートは燃焼状態に移行する。この燃焼領域はフィルタ
3の排気ガス通流方向に移動し、最終的にはフィルタ3
に堆積したパティキュレートを燃焼除去させるものであ
る。
When the voltage standing wave ratio obtained from the detected signal falls below the lower limit of the stored voltage standing wave ratio, the output of the magnetron 5 is increased. Since this microwave is supplied from the exhaust gas inflow side of the filter 3, the particulates collected by the filter 3 and deposited on the exhaust gas inflow side of the filter 3 are strongly heated by dielectric heating. The particulate heated after an appropriate heating time rises to a combustible temperature zone. When the temperature reaches this temperature range, the particulates shift to a combustion state due to oxygen contained in the exhaust gas. This combustion region moves in the exhaust gas flow direction of the filter 3 and finally the filter 3
It burns and removes the particulates deposited on the surface.

【0007】燃焼除去完了の判定は、パティキュレート
燃焼期間中の電圧定在波比が所定の上限値以上になった
ことに基づいて判定し、マグネトロン5の動作を停止さ
せている。
[0007] Completion of combustion removal is determined based on the fact that the voltage standing wave ratio during the particulate combustion period has exceeded a predetermined upper limit, and the operation of the magnetron 5 has been stopped.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の装置は、パティキュレートを誘電加熱し燃焼させる時
に次のような課題を有している。
However, the above-mentioned conventional apparatus has the following problems when dielectrically heating and burning the particulates.

【0009】パティキュレートが強く誘電加熱される領
域は、フィルタの排気ガス流入側であるが、流入側のフ
ィルタ端面およびその近傍に堆積したパティキュレート
は、燃焼状態に移行可能な温度帯まで昇温することが困
難である。それは、フィルタ端面近傍の空気は加熱され
にくいので、その空気温度はフィルタ内部の温度に対し
て非常に低いことに起因し、フィルタ端面近傍に堆積し
たパティキュレートは燃焼状態に移行可能な温度帯まで
昇温しないためである。この課題は、フィルタの排気ガ
ス流入側に堆積したパティキュレートの燃焼除去が困難
であることを示唆し、これによりフィルタの排気ガス上
流側にはパティキュレートの堆積が積算されるので、目
詰まりを生じることになり排気ガスの通流が阻害されて
エンジンの動作異常を来す恐れがある。
The region where the particulates are intensely dielectrically heated is on the exhaust gas inflow side of the filter, and the particulates deposited on the filter end face on the inflow side and in the vicinity thereof are heated up to a temperature zone where transition to a combustion state is possible. Is difficult to do. This is because the air near the filter end face is difficult to heat, and the air temperature is very low compared to the temperature inside the filter. This is because the temperature does not rise. This problem suggests that it is difficult to remove and remove the particulates accumulated on the exhaust gas inflow side of the filter, thereby accumulating the particulate accumulation on the filter exhaust gas upstream side. As a result, the flow of exhaust gas is obstructed, which may cause an abnormal operation of the engine.

【0010】本発明は上記課題を解決するもので、フィ
ルタに捕集されたパティキュレートを、排気ガス通流方
向とは逆方向より燃焼除去する装置において、フィルタ
捕集性能の再生を保証するため、フィルタの再生実行時
に排気ガスが通流する分岐経路管の構成を提供すること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is intended to ensure regeneration of filter collecting performance in a device for burning and removing particulates collected by a filter in a direction opposite to a flow direction of exhaust gas. It is another object of the present invention to provide a configuration of a branch path pipe through which exhaust gas flows when regeneration of a filter is performed.

【0011】[0011]

【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、下記の構成
とした。
In order to achieve the above object, a filter regeneration device for an internal combustion engine according to the present invention has the following configuration.

【0012】すなわち、パティキュレートを捕集したフ
ィルタを排気ガス通流方向とは逆方向よりマイクロ波発
生手段からのマイクロ波を給電して再生する装置におい
て、前記フィルタの上流側に排気ガスを流入する排気入
口管を形成し、前記フィルタの下流側には大気に開放す
る排気出口管を形成するとともに、前記排気入口管と前
記排気出口管をバイパスする入口分岐管と出口分岐管を
フィルタの下流壁と矩形導波管の連結面で接続して、一
連の分岐経路管を形成する構成とした。
That is, the filter that collects the particulates is subjected to microwave generation in a direction opposite to the exhaust gas flow direction.
In an apparatus for feeding and reproducing microwaves from a raw means, an exhaust inlet pipe for flowing exhaust gas is formed upstream of the filter, and an exhaust outlet pipe for opening to the atmosphere is formed downstream of the filter. And an inlet branch pipe and an outlet branch pipe that bypass the exhaust inlet pipe and the exhaust outlet pipe.
The downstream wall of the filter is connected to the connection surface of the rectangular waveguide to form a series of branch path tubes.

【0013】また、前記フィルタは、フィルタを支持す
る上流壁および下流壁を各々、排気入口管側と排気出口
管側とガスケットを介して着脱自在に連結するととも
に、分岐経路管の一部を前記上流壁と下流壁間に一体的
に形成する構成とした。
In the filter, an upstream wall and a downstream wall supporting the filter are detachably connected to an exhaust inlet pipe side and an exhaust outlet pipe side via a gasket, and a part of the branch path pipe is connected to the filter. It was configured to be integrally formed between the upstream wall and the downstream wall .

【0014】さらに、分岐経路管に、多数の蛇腹部を形
成する構成とした。
[0014] Further, a large number of bellows portions are formed in the branch path tube.

【0015】[0015]

【作用】本発明は、上記した構成によって下記の作用を
有する。
The present invention has the following functions by the above-described configuration.

【0016】すなわち、本発明の内燃機関用フィルタ再
生装置は、排気ガスが通流するフィルタの上流・下流間
をバイパスする分岐管を少なくとも一対の連結面で接続
して、一連の分岐経路管を形成することにより、再生実
行時の排気ガスの通流経路を、単に連結面の接続のみで
確保することを保証している。
That is, in the filter regeneration device for an internal combustion engine of the present invention, a series of branch path pipes are connected by connecting at least one pair of branch pipes that bypass between the upstream and downstream of the filter through which exhaust gas flows. This guarantees that the flow path of the exhaust gas at the time of regeneration is ensured simply by connecting the connection surfaces.

【0017】また、フィルタを支持する上流壁と下流壁
間に分岐経路管の一部を一体的に形成することにより、
寿命等でフィルタの交換が必要な場合に、他の分岐管を
脱着する必要がないので、付け忘れ、締め忘れといった
ような単純ミスを生じることが一切なく、フィルタユニ
ットの交換作業のみに集中することができるとともに、
フィルタユニットの交換が必要最少限の部品交換で完了
することができる。
Also, by forming a part of the branch path pipe integrally between the upstream wall and the downstream wall supporting the filter,
When the filter needs to be replaced due to its service life, there is no need to remove and attach another branch pipe, so there is no simple mistake such as forgetting to attach or forget to tighten, and the focus is only on replacing the filter unit. While being able to
The replacement of the filter unit can be completed with the minimum necessary parts replacement.

【0018】さらに、必要な分岐管に多数の蛇腹部を形
成することにより、この蛇腹部は伸びることができるの
で、排気ガスの通流方向に部品を積み重ねることにより
生じる組立寸法誤差を蛇腹部で容易に補正吸収すること
ができる。
Further, by forming a large number of bellows on the necessary branch pipe, the bellows can be extended, so that assembly dimensional errors caused by stacking components in the direction of flow of exhaust gas can be reduced by the bellows. The correction can be easily absorbed.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面にもとづいて
説明する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0020】図1から図3は、本発明の一実施例を示す
内燃機関用フィルタ再生装置の構成図であり、図1は、
フィルタにパティキュレートを捕集する時の動作状態を
示し、図2は、フィルタを再生実行するときの動作状態
を示す。
FIGS. 1 to 3 are block diagrams of a filter regeneration apparatus for an internal combustion engine showing one embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows an operation state when particulates are collected in the filter, and FIG. 2 shows an operation state when the filter is regenerated.

【0021】図1から図3において、11は内燃機関
(ディーゼルエンジン)で、12は前記内燃機関11の
排気ガスを排出する排気管、13はこの排気管12に接
続された排気入口管で、もう一方は加熱空間14に連結
されている。15は排気ガスが通過する間に排気ガス中
に含まれるパティキュレートを捕集するハニカム構造か
らなるフィルタで、外周に排気ガスの大気排出を抑制す
る断熱材16と管壁17、およびこの管壁17の外周上
下を支持する連結面である上流・下流壁18、19とか
らなり、前記加熱空間14とはこの上流壁18で連結さ
れている。
1 to 3, reference numeral 11 denotes an internal combustion engine (diesel engine), 12 denotes an exhaust pipe for discharging exhaust gas from the internal combustion engine 11, and 13 denotes an exhaust inlet pipe connected to the exhaust pipe 12. The other is connected to the heating space 14. Reference numeral 15 denotes a filter having a honeycomb structure for trapping particulates contained in the exhaust gas while the exhaust gas passes therethrough. Upstream / downstream walls 18 and 19, which are connection surfaces that support the upper and lower sides of the outer periphery of 17, are connected to the heating space 14 by the upstream wall 18.

【0022】20はパティキュレートを誘電加熱するた
めに前記加熱空間14に給電するマイクロ波を発生する
マイクロ波発生手段(加熱手段)、21、22はそれぞ
れマイクロ波発生手段20の発生するマイクロ波を加熱
空間14に伝送する直線状および環状からなる矩形導波
管で、前記フィルタ15の下流壁19と排気ガスの大気
排出を抑制するガスケット23を介して連結されてい
る。24、(25)は加熱空間14にマイクロ波を給電
する二箇所の給電孔である。26は前記矩形導波管22
のもう一方に接続され、出口を大気に開放する排気出口
管で、その途中に前記加熱空間14に供給する酸素を含
む気体を発生する気体供給手段27(図中A/Pと記
す)と、フィルタ15へのそれぞれ酸素を含む気体の通
流を制御する第一のバルブ28と通流穴29を開閉する
第二のバルブ30を配設している。31、32はパンチ
ング穴構成あるいはハニカム構成などからなるマイクロ
波遮蔽手段で、マイクロ波を実質的に閉じ込める空間を
限定するものである。
Reference numeral 20 denotes microwave generating means (heating means) for generating microwaves for feeding the heating space 14 for dielectric heating of the particulates, and reference numerals 21 and 22 denote the microwaves generated by the microwave generating means 20 respectively. A linear and annular rectangular waveguide for transmitting to the heating space 14 is connected to a downstream wall 19 of the filter 15 via a gasket 23 for suppressing exhaust gas from being discharged into the atmosphere. 24 and (25) are two power supply holes for supplying microwaves to the heating space 14. 26 is the rectangular waveguide 22
A gas supply means 27 (referred to as A / P in the figure) for generating a gas containing oxygen to be supplied to the heating space 14 in the middle of the exhaust outlet pipe which is connected to the other of the above and which opens the outlet to the atmosphere; A first valve 28 for controlling the flow of the gas containing oxygen to the filter 15 and a second valve 30 for opening and closing the flow hole 29 are provided. Reference numerals 31 and 32 denote microwave shielding means having a punching hole configuration, a honeycomb configuration, or the like, which limits a space for substantially confining microwaves.

【0023】33は前記排気入口管13から分岐させた
分岐経路管であり、フィルタ再生時にフィルタ15に通
流させた気体の排出口で、その出口を前記第二のバルブ
30で開閉する通流穴29を介して前記排気出口管26
に合流させている。また、この分岐経路管33は、入口
分岐管34と出口分岐管35とからなり、それぞれ略中
間部に位置する連結面であるフィルタ下流壁19と矩形
導波管22の一面で接続され一連の分岐経路管33を形
成している。
Reference numeral 33 denotes a branch passage pipe branched from the exhaust inlet pipe 13 and a discharge port for gas flowing through the filter 15 at the time of filter regeneration, and a flow passage whose outlet is opened and closed by the second valve 30. The exhaust outlet pipe 26 through the hole 29
To join. The branch path pipe 33 includes an inlet branch pipe 34 and an outlet branch pipe 35. The branch path pipe 33 is connected to the filter downstream wall 19, which is a connection surface located at a substantially intermediate portion, on one surface of the rectangular waveguide 22, and is connected to a series. A branch path tube 33 is formed.

【0024】36は排気ガスの排気分岐管37への通流
を制御する排気ガス切換バルブ、38は大気に開放する
マフラーである。
An exhaust gas switching valve 36 controls the flow of the exhaust gas to the exhaust branch pipe 37, and a muffler 38 opens to the atmosphere.

【0025】39は前記フィルタ15の排気ガス非通流
空間に配設され、マイクロ波発生手段20の動作により
配設空間近傍に存在するマイクロ波量を検出するマイク
ロ波検出手段、40は前記排気入口管13に配設され、
内燃機関11の動作時には排気ガス温度を、フィルタ1
5の再生実行時にはフィルタ15を通流した気体温度を
検出する温度検出手段で、前記マイクロ波検出手段39
とともに検出信号は、電子制御ユニット(図中ECUと
記す)である制御手段41に入力させている。42は前
記第一・第二のバルブ28、30の駆動手段である駆動
用モータ(図中Mvと記す)で、43は前記マイクロ波
発生手段20の駆動電源である。
Reference numeral 39 denotes a microwave detecting means disposed in the exhaust gas non-flow space of the filter 15 for detecting the amount of microwaves present in the vicinity of the installation space by the operation of the microwave generating means 20; Disposed in the inlet pipe 13,
When the internal combustion engine 11 is operating, the temperature of the exhaust gas is
5 is a temperature detecting means for detecting the temperature of the gas flowing through the filter 15 when the regeneration is performed.
At the same time, the detection signal is input to control means 41 which is an electronic control unit (denoted as ECU in the figure). Reference numeral 42 denotes a driving motor (referred to as Mv in the figure) as driving means for the first and second valves 28 and 30, and reference numeral 43 denotes a driving power supply for the microwave generating means 20.

【0026】また前記制御手段41は、予め規定した捕
集量判定マップを有し、フィルタ15の捕集性能を再生
することを許可する捕集量の下限値と上限値を予め記憶
している。内燃機関11の動作中に周期的に前記マイク
ロ波発生手段20を動作させて、前記マイクロ波検出手
段39が検出するマイクロ波量と、その検出時点での内
燃機関11の動作時間の積算値とを前記捕集量マップに
照合させて現在の捕集量を判定する。この現在捕集量が
フィルタ15の再生実行を許可する捕集量範囲にある時
に、制御手段41がマイクロ波発生手段20、気体供給
手段27、駆動用モータ42の動作制御を行うものであ
る。
The control means 41 has a trapping amount determination map defined in advance, and stores in advance a lower limit value and an upper limit value of the trapping amount that permits the filter 15 to regenerate the trapping performance. . The microwave generation means 20 is periodically operated during the operation of the internal combustion engine 11, and the amount of microwaves detected by the microwave detection means 39 and the integrated value of the operation time of the internal combustion engine 11 at the time of the detection. Is compared with the collection amount map to determine the current collection amount. The control means 41 controls the operation of the microwave generation means 20, the gas supply means 27, and the drive motor 42 when the current collection amount is within the collection amount range in which the regeneration of the filter 15 is permitted.

【0027】次に排気ガスの流れの説明であるが、フィ
ルタ15にパティキュレートを捕集する期間、すなわち
通常の内燃機関11の動作時には、排気ガス切換バルブ
36は遮断状態に、第一のバルブ28は通流状態に、第
二のバルブ30は遮断状態に制御され、排気ガスをフィ
ルタ15に通流させる。
Next, the flow of exhaust gas will be described. During the period in which particulates are collected by the filter 15, that is, during normal operation of the internal combustion engine 11, the exhaust gas switching valve 36 is shut off, and the first valve is closed. 28 is controlled to a flow state, and the second valve 30 is controlled to a shut-off state, so that the exhaust gas flows to the filter 15.

【0028】また、フィルタ15を再生実行する期間で
内燃機関11の動作時には、排気ガス切換バルブ36を
通流状態に制御し、排気ガスを排気分岐管37に通流さ
せるとともに、第一のバルブ28は遮断状態に、第二の
バルブ30は通流状態に制御され、マイクロ波発生手段
20によりパティキュレートの温度上昇後、気体供給手
段27を動作させ、パティキュレートの燃焼を促進させ
る気体をフィルタ15に通流させることにより、パティ
キュレートを燃焼除去し、その排気ガスは分岐経路管3
3、通流穴29を経て大気に排出されるものである。
During the operation of the internal combustion engine 11 during the regeneration period of the filter 15, the exhaust gas switching valve 36 is controlled to flow through, so that the exhaust gas flows through the exhaust branch pipe 37 and the first valve 28 is controlled to a shut-off state, the second valve 30 is controlled to a flowing state, and after the temperature of the particulates is increased by the microwave generating means 20, the gas supply means 27 is operated to filter the gas for promoting the combustion of the particulates. 15, the particulates are burned and removed, and the exhaust gas is passed through the branch passage pipe 3.
3. It is discharged to the atmosphere through the through hole 29.

【0029】上記構成において、排気ガスが通流するフ
ィルタ15の上流・下流間をバイパスする入口分岐管3
4と出口分岐管35を、連結部品すなわちフィルタ下流
壁19と矩形導波管22の連結面で接続して、一連の分
岐経路管33を形成することにより、単に連結部品(1
9、22)の接続のみで再生実行時の排気ガスの通流経
路の確保を保証することができる。
In the above configuration, the inlet branch pipe 3 that bypasses between the upstream and downstream of the filter 15 through which the exhaust gas flows.
4 and the outlet branch 35 are connected by a connecting part, i.e., the connecting surface of the filter downstream wall 19 and the rectangular waveguide 22, to form a series of branch path pipes 33.
It is possible to guarantee the flow path of the exhaust gas at the time of the regeneration only by the connection of (9, 22).

【0030】次に本発明の他の実施例を図4から図6を
用いて説明する。図4、図5において、前記実施例と相
違する点は、ひとつに排気分岐管37を備えていないこ
とであり、このような構成の再生装置は内燃機関11が
非動作の時にのみフィルタ15の再生を実行する。図1
と同一および同一機能の部位は同一符号で示し説明を省
略するが、44はマイクロ波発生手段20を駆動させる
駆動電源43へ駆動電力を商用電源から供給する電源ケ
ーブルである。
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5 are different from the above-described embodiment in that one of them is not provided with the exhaust branch pipe 37, and the regenerating apparatus having such a configuration has the filter 15 only when the internal combustion engine 11 is not operating. Execute playback. FIG.
The parts having the same functions and the same functions as those described above are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.

【0031】また相違する点の一つは、フィルタ15を
支持する上流壁18と下流壁19を各々、加熱空間1
4、矩形導波管22と排気ガスの大気排出を抑制するガ
スケット23を介して着脱自在に連結するとともに、新
たに分岐経路管の一部45を前記上流・下流壁18、1
9間に一体的に形成し、一連の分岐経路管33を入口分
岐管34、分岐経路管の一部45、出口分岐管35の三
本で構成したことにあり、フィルタユニットのみ着脱で
きるので、寿命等でフィルタ15の交換が必要な場合
に、ほかの入口分岐管34、出口分岐管35を脱着する
必要がない。したがって両分岐管(34、35)の付け
忘れ、締め忘れといったような単純ミスを生じることが
一切なく、フィルタユニットの交換作業のみに集中する
ことができるとともに、フィルタユニットの交換が必要
最少限の部品交換で完了することができる。
One of the differences is that the upstream wall 18 and the downstream wall 19 supporting the filter 15
4. The rectangular waveguide 22 is detachably connected to the rectangular waveguide 22 via a gasket 23 for suppressing exhaust gas emission to the atmosphere, and a part 45 of the branch path pipe is newly connected to the upstream / downstream walls 18, 1
9 is formed integrally, and a series of branch path pipes 33 are constituted by three of the inlet branch pipe 34, a part 45 of the branch path pipe, and the outlet branch pipe 35. Since only the filter unit can be attached and detached, When the filter 15 needs to be replaced due to its service life or the like, there is no need to remove and attach the other inlet branch pipe 34 and outlet branch pipe 35. Therefore forgot both branch pipes (34, 35), it is not at all occur a simple mistake such as forgetting to fasten, it is possible to concentrate on the replacement of the filter units, replacement of the filter unit is minimum required It can be completed by replacing parts.

【0032】なお図5は、前記フィルタユニットを取り
外した時の構成図である。図6において、前記実施例と
相違する点は、出口分岐管35に多数の蛇腹部46を形
成したことにあり、排気ガスの通流方向に部品を積み重
ねることで組立寸法誤差、ばらつきを生じても、蛇腹部
46を有した出口分岐管35を所定寸法より短く形成す
ることにより、取付時には前記蛇腹部46すなわち出口
分岐管35が排気ガスの通流方向に伸びて、容易に補正
吸収することができる。
FIG. 5 is a configuration diagram when the filter unit is removed. In FIG. 6, the point different from the above-described embodiment is that a large number of bellows portions 46 are formed in the outlet branch pipe 35, and assembling parts in the flow direction of the exhaust gas causes assembly dimensional errors and variations. Also, by forming the outlet branch pipe 35 having the bellows section 46 shorter than a predetermined dimension, the bellows section 46, that is, the outlet branch pipe 35, extends in the flow direction of the exhaust gas at the time of mounting, and easily absorbs and corrects. Can be.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上の実施例で説明したように本発明の
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。
According to the filter regeneration apparatus for an internal combustion engine of the present invention as described in the above embodiment, the following effects can be obtained.

【0034】(1)排気ガスが通流するフィルタの上流
下流間をバイパスする分岐管をフィルタの下流壁と矩
形導波管の連結面で接続して、一連の分岐経路管を形成
することにより、単に連結部品の接続のみで再生実行時
の排気ガスの通流経路の確保を保証することができる。
(1) Upstream of the filter through which exhaust gas flows
The branch pipe that bypasses between the filter and the downstream
By forming a series of branch path pipes by connecting them at the connection surfaces of the shaped waveguides, it is possible to guarantee the flow path of the exhaust gas at the time of regeneration by simply connecting the connection parts.

【0035】(2)フィルタを支持する上流壁と下流壁
間に分岐経路管の一部を一体的に形成することにより、
寿命等でフィルタの交換が必要な場合に、他の分岐管を
脱着する必要がないので、付け忘れ、締め忘れといった
ような単純ミスを生じることが一切なく、フィルタユニ
ットの交換作業のみに集中することができるとともに、
フィルタユニットの交換が必要最少限の部品交換で完了
することができる。
(2) By forming a part of the branch path pipe integrally between the upstream wall and the downstream wall supporting the filter,
When the filter needs to be replaced due to its service life, there is no need to remove and attach another branch pipe, so there is no simple mistake such as forgetting to attach or forget to tighten, and the focus is only on replacing the filter unit. While being able to
The replacement of the filter unit can be completed with the minimum necessary parts replacement.

【0036】(3)必要な分岐管に多数の蛇腹部を形成
することにより、この蛇腹部は伸びることができるの
で、排気ガスの通流方向に部品を積み重ねることにより
生じる組立寸法誤差、ばらつきを蛇腹部で容易に補正吸
収することができる。
(3) By forming a large number of bellows on a required branch pipe, the bellows can be extended, so that assembly dimensional errors and variations caused by stacking parts in the flow direction of exhaust gas can be reduced. Correction and absorption can be easily performed at the bellows.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例における内燃機関用フィルタ
再生装置の捕集時の動作状態を示す構成図
FIG. 1 is a configuration diagram showing an operation state at the time of collection of a filter regeneration device for an internal combustion engine in one embodiment of the present invention.

【図2】同内燃機関用フィルタ再生装置のフィルタ再生
時の動作状態を示す構成図
FIG. 2 is a configuration diagram showing an operation state of the internal combustion engine filter regeneration device during filter regeneration.

【図3】図1、図2の要部拡大構成図FIG. 3 is an enlarged configuration diagram of a main part of FIGS. 1 and 2;

【図4】本発明の他の実施例における内燃機関用フィル
タ再生装置のフィルタ再生時の動作状態を示す構成図
FIG. 4 is a block diagram showing an operation state of a filter regeneration device for an internal combustion engine according to another embodiment of the present invention at the time of filter regeneration.

【図5】同内燃機関用フィルタ再生装置のフィルタユニ
ットを取り外した時の構成図
FIG. 5 is a configuration diagram of the internal combustion engine filter regeneration device when a filter unit is removed.

【図6】本発明の他の実施例を示す構成図FIG. 6 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.

【図7】従来の内燃機関用フィルタ再生装置の構成図FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional filter regeneration device for an internal combustion engine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

13 排気入口管 14 加熱空間 15 フィルタ 18 上流壁 19 下流壁 22 矩形導波管(連結面) 23 ガスケット 26 排気出口管 33 分岐経路管 34 入口分岐管 35 出口分岐管 45 分岐経路管の一部 46 蛇腹部DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Exhaust inlet pipe 14 Heating space 15 Filter 18 Upstream wall 19 Downstream wall 22 Rectangular waveguide (connection surface) 23 Gasket 26 Exhaust outlet pipe 33 Branch path pipe 34 Inlet branch pipe 35 Exit branch pipe 45 Part of branch path pipe 46 Bellows

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 孝広 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 藤原 宣彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−28009(JP,A) 特開 平5−106428(JP,A) 特開 昭64−87814(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F01N 3/02 301 - 341──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Takahiro Matsumoto, Inventor 1006 Kazuma Kadoma, Osaka Prefecture Inside Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-59-28009 (JP, A) JP-A-5-106428 (JP, A) JP-A-64-87814 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) F01N 3/02 301-341

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】パティキュレートを捕集したフィルタを排
気ガス通流方向とは逆方向よりマイクロ波発生手段から
のマイクロ波を給電して再生する装置において、前記フ
ィルタの上流側に排気ガスを流入する排気入口管を形成
し、前記フィルタの下流側には大気に開放する排気出口
管を形成するとともに、前記排気入口管と前記排気出口
管をバイパスする入口分岐管と出口分岐管をフィルタの
下流壁と矩形導波管の連結面で接続して、一連の分岐経
路管を形成してなる内燃機関用フィルタ再生装置。
1. A filter that collects particulates is removed from a microwave generating means in a direction opposite to a flow direction of exhaust gas.
In an apparatus for feeding and reproducing microwaves, an exhaust inlet pipe for flowing exhaust gas is formed on the upstream side of the filter, and an exhaust outlet pipe for opening to the atmosphere is formed on the downstream side of the filter. The inlet branch pipe and the outlet branch pipe that bypass the exhaust inlet pipe and the exhaust outlet pipe are
A filter regeneration device for an internal combustion engine, wherein a filter is connected to a downstream wall at a connection surface of a rectangular waveguide to form a series of branch path tubes.
【請求項2】フィルタは、フィルタを支持する上流壁お
よび下流壁を各々、排気入口管側と排気出口管側とガス
ケットを介して着脱自在に連結するとともに、分岐経路
管の一部を前記上流壁と下流壁間に一体的に形成してな
る請求項1記載の内燃機関用フィルタ再生装置。
2. A filter, comprising: an upstream wall supporting the filter;
Each downstream wall and, thereby detachably connected to the exhaust inlet pipe side via the exhaust outlet pipe side and the gasket, branch path
The filter regeneration device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a part of the pipe is formed integrally between the upstream wall and the downstream wall .
【請求項3】分岐経路管に、多数の蛇腹部を形成してな
る請求項1または請求項2記載の内燃機関用フィルタ再
生装置。
3. The filter regeneration device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a plurality of bellows portions are formed in the branch path pipe.
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