JP2827780B2 - 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
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- 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)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
Description
【０００１】
【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をマイクロ波
エネルギを利用して再生する装置に関するものである。
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をマイクロ波
エネルギを利用して再生する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】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。
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。
【０００３】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等の移動発
生源に対して強化される動きにある。特に、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がなされようとしてい
る。
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等の移動発
生源に対して強化される動きにある。特に、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がなされようとしてい
る。
【０００４】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る従来の排気
ガス中の汚染物質低減対策だけでは排出ガス規制値を達
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る従来の排気
ガス中の汚染物質低減対策だけでは排出ガス規制値を達
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。
【０００５】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生じて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りエンジン出力
の低下あるいはエンジンの停止といったことに至る。
けるとフィルタは目詰まりを生じて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りエンジン出力
の低下あるいはエンジンの停止といったことに至る。
【０００６】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すすめられている
が、今だ実用には至っていない。
集能力を再生させるための技術開発がすすめられている
が、今だ実用には至っていない。
【０００７】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エネルギを発生する手段として、
バーナ方式、電気ヒーター方式あるいはマイクロ波方式
などが考えられている。
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エネルギを発生する手段として、
バーナ方式、電気ヒーター方式あるいはマイクロ波方式
などが考えられている。
【０００８】本発明者らは昇温効率の良さ、安全性、装
置構成の容易さあるいは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。
置構成の容易さあるいは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。
【０００９】マイクロ波方式によるフィルタ再生装置と
しては、たとえば特開昭５９−１２６０２２号公報があ
る。同公報に開示されている装置を図３に示す。同図に
おいて、１はエンジン、２は排気マニフールド、３は排
気管、４は排気分岐管、５はフィルタ、６はフィルタを
収納した加熱室、７はマイクロ波発生手段、８はマイク
ロ波発生手段７の発生したマイクロ波を加熱室６に導く
導波管、９はマイクロ波反射板、１０は空気ポンプ、１
１は空気供給路、１２はマイクロ波発生手段７の駆動電
源、１３はマフラー、１４は空気切換バルブ、１５は排
気ガス流切換バルブである。
しては、たとえば特開昭５９−１２６０２２号公報があ
る。同公報に開示されている装置を図３に示す。同図に
おいて、１はエンジン、２は排気マニフールド、３は排
気管、４は排気分岐管、５はフィルタ、６はフィルタを
収納した加熱室、７はマイクロ波発生手段、８はマイク
ロ波発生手段７の発生したマイクロ波を加熱室６に導く
導波管、９はマイクロ波反射板、１０は空気ポンプ、１
１は空気供給路、１２はマイクロ波発生手段７の駆動電
源、１３はマフラー、１４は空気切換バルブ、１５は排
気ガス流切換バルブである。
【００１０】上記した構成において、エンジンの排気ガ
スは排気ガス流切換バルブ１５によってフィルタ５に導
かれたり、直接大気へ排出されたりする。パティキュレ
ート捕集サイクルにおいて、排気ガスはフィルタ５に導
かれ排気ガス中に含まれるパティキュレートはフィルタ
５に捕集されるが前述したようにフィルタ５の捕集能力
は有限である。捕集能力が限界に達すると排気ガス流切
換バルブ１５が制御され排気管３への排気ガスは遮断さ
れ排気ガスのすべては排気分岐管４を経て大気に排出さ
れる。この間にフィルタ５の再生が行われる。このフィ
ルタ再生サイクルにおいてパティキュレートを加熱する
エネルギはマイクロ波発生手段７からまた燃焼に必要な
空気が空気ポンプ１０より同時に供給される。所定の時
間を経てフィルタ再生が完了すると排気ガス流切換バル
ブ１５が再び制御されてフィルタ５に排気ガスが導かれ
る。この捕集と再生のサイクルがくり返される。
スは排気ガス流切換バルブ１５によってフィルタ５に導
かれたり、直接大気へ排出されたりする。パティキュレ
ート捕集サイクルにおいて、排気ガスはフィルタ５に導
かれ排気ガス中に含まれるパティキュレートはフィルタ
５に捕集されるが前述したようにフィルタ５の捕集能力
は有限である。捕集能力が限界に達すると排気ガス流切
換バルブ１５が制御され排気管３への排気ガスは遮断さ
れ排気ガスのすべては排気分岐管４を経て大気に排出さ
れる。この間にフィルタ５の再生が行われる。このフィ
ルタ再生サイクルにおいてパティキュレートを加熱する
エネルギはマイクロ波発生手段７からまた燃焼に必要な
空気が空気ポンプ１０より同時に供給される。所定の時
間を経てフィルタ再生が完了すると排気ガス流切換バル
ブ１５が再び制御されてフィルタ５に排気ガスが導かれ
る。この捕集と再生のサイクルがくり返される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のような構成において、パティキュレートを加熱再生す
るときの燃焼制御は、空気ポンプよりの空気量を調整す
ることにより行なっていた。このとき、パティキュレー
トの燃焼熱が空気ポンプからの空気によりフィルタの下
流側に伝搬するため燃焼の制御が困難であり、フィルタ
内部で部分的に生ずる過度の急速燃焼によりフィルタが
高温となり溶損またはクラックが発生するという課題が
あった。
のような構成において、パティキュレートを加熱再生す
るときの燃焼制御は、空気ポンプよりの空気量を調整す
ることにより行なっていた。このとき、パティキュレー
トの燃焼熱が空気ポンプからの空気によりフィルタの下
流側に伝搬するため燃焼の制御が困難であり、フィルタ
内部で部分的に生ずる過度の急速燃焼によりフィルタが
高温となり溶損またはクラックが発生するという課題が
あった。
【００１２】本発明は上記課題を解決するもので、マイ
クロ波でパティキュレートを選択的に加熱しフィルタが
高温になることを防止して、信頼性の高い内燃機関用フ
ィルタ再生装置を提供することを目的としたものであ
る。
クロ波でパティキュレートを選択的に加熱しフィルタが
高温になることを防止して、信頼性の高い内燃機関用フ
ィルタ再生装置を提供することを目的としたものであ
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、内燃機関の排気ガスを排出する排気管に設
けられた加熱室と、前記加熱室内に収納され前記排気ガ
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、前記加熱室に給電されるマイクロ波を発生させるマ
イクロ波発生手段と、前記加熱室に通じる開閉可能な開
口部と、前記排気管からの排気ガスをバイパスするバイ
パス管とを備え、前記マイクロ波発生手段の動作中に前
記開口部を開放して前記フィルタに自然対流を生じさせ
る構成としたものである。また、加熱室に通じる開口部
は上向きに設けている。さらに、パティキュレートを捕
集するフィルタの壁面温度を測定する温度検出手段を設
け、前記温度検出手段の検出信号が所定レベル以下にな
ると前記マイクロ波発生手段の動作を停止させることと
している。
するために、内燃機関の排気ガスを排出する排気管に設
けられた加熱室と、前記加熱室内に収納され前記排気ガ
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、前記加熱室に給電されるマイクロ波を発生させるマ
イクロ波発生手段と、前記加熱室に通じる開閉可能な開
口部と、前記排気管からの排気ガスをバイパスするバイ
パス管とを備え、前記マイクロ波発生手段の動作中に前
記開口部を開放して前記フィルタに自然対流を生じさせ
る構成としたものである。また、加熱室に通じる開口部
は上向きに設けている。さらに、パティキュレートを捕
集するフィルタの壁面温度を測定する温度検出手段を設
け、前記温度検出手段の検出信号が所定レベル以下にな
ると前記マイクロ波発生手段の動作を停止させることと
している。
【００１４】
【作用】本発明は上記の構成により、フィルタに捕集さ
れたパティキュレートを選択的にマイクロ波で加熱し、
加熱されたパティキュレートに空気が自然対流で供給さ
れ燃焼可能温度に達したパティキュレートが、順次燃焼
をしていく構成をしているので、フィルタが高温になり
すぎることを抑制している。
れたパティキュレートを選択的にマイクロ波で加熱し、
加熱されたパティキュレートに空気が自然対流で供給さ
れ燃焼可能温度に達したパティキュレートが、順次燃焼
をしていく構成をしているので、フィルタが高温になり
すぎることを抑制している。
【００１５】また、マイクロ波はパティキュレートが燃
焼再生され無くなった部分には、供給されずパティキュ
レートのある部分にのみ熱が供給されるので、燃焼制御
が容易になる。
焼再生され無くなった部分には、供給されずパティキュ
レートのある部分にのみ熱が供給されるので、燃焼制御
が容易になる。
【００１６】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。
る。
【００１７】図１において、１６は内燃機関、１７は内
燃機関１６からの排気ガスを排出する排気管、１８は排
気管の途中に設けられた加熱室、１９は加熱室内に収納
され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フィルタ、２０は加熱室１８に
給電するマイクロ波を発生させるマイクロ波発生手段で
あるマグネトロン、２１はマイクロ波発生手段の発生し
たマイクロ波を加熱室１８に伝送する導波管、２２は加
熱室１８の壁面に設けられマイクロ波を加熱室１８に放
射する給電孔、２３は燃焼のための気体が流れる開閉自
在な開口部、２４、２５は加熱室１８外へのマイクロ波
の漏洩を防止するマイクロ波遮蔽作用を有する電波遮蔽
手段、２６はフィルタ１９の外周に設けられフィルタ１
９を加熱室１８の中に支持する断熱材、２７はフィルタ
再生中に排気ガスを流す排気バイパス管、２８は排気ガ
ス流路切り換えバルブである。
燃機関１６からの排気ガスを排出する排気管、１８は排
気管の途中に設けられた加熱室、１９は加熱室内に収納
され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フィルタ、２０は加熱室１８に
給電するマイクロ波を発生させるマイクロ波発生手段で
あるマグネトロン、２１はマイクロ波発生手段の発生し
たマイクロ波を加熱室１８に伝送する導波管、２２は加
熱室１８の壁面に設けられマイクロ波を加熱室１８に放
射する給電孔、２３は燃焼のための気体が流れる開閉自
在な開口部、２４、２５は加熱室１８外へのマイクロ波
の漏洩を防止するマイクロ波遮蔽作用を有する電波遮蔽
手段、２６はフィルタ１９の外周に設けられフィルタ１
９を加熱室１８の中に支持する断熱材、２７はフィルタ
再生中に排気ガスを流す排気バイパス管、２８は排気ガ
ス流路切り換えバルブである。
【００１８】内燃機関の排気ガスは図中矢印で示す方向
に流れる。フィルタ１９を通過する時に排気ガス中に含
まれるパティキュレートが捕集される。フィルタ１９に
排気ガスが導流されている状態において排気ガス流路切
り換えバルブ２８は図中の実線の状態に保たれ排気管外
部へ漏れるのを防止している。
に流れる。フィルタ１９を通過する時に排気ガス中に含
まれるパティキュレートが捕集される。フィルタ１９に
排気ガスが導流されている状態において排気ガス流路切
り換えバルブ２８は図中の実線の状態に保たれ排気管外
部へ漏れるのを防止している。
【００１９】フィルタ１９のパティキュレート捕集量が
予め決められた量に達すると、排気ガス流路切り換えバ
ルブ２８が切り換わりフィルタ１９への排気ガス導流が
停止され、内燃機関１６の排気ガスは排気管１７に付設
した排気バイパス管２７に設けたマフラー２９を通して
排出される。この後、フィルタ１９はマイクロ波によっ
て加熱再生される。
予め決められた量に達すると、排気ガス流路切り換えバ
ルブ２８が切り換わりフィルタ１９への排気ガス導流が
停止され、内燃機関１６の排気ガスは排気管１７に付設
した排気バイパス管２７に設けたマフラー２９を通して
排出される。この後、フィルタ１９はマイクロ波によっ
て加熱再生される。
【００２０】つぎにフィルタ再生のプロセスを述べる。
フィルタ１９で捕集されたパティキュレートの捕集量は
フィルタ１９の圧力損失レベル、内燃機関１６の動作時
間、内燃機関１６が自動車に搭載されているならば自動
車の走行距離あるいはマイクロ波や光を利用した検出セ
ンサによる信号等に基づいて適宜検出され、この捕集量
がフィルタ再生を実行すべき捕集量領域に達すると、フ
ィルタ再生プロセスが開始する。
フィルタ１９で捕集されたパティキュレートの捕集量は
フィルタ１９の圧力損失レベル、内燃機関１６の動作時
間、内燃機関１６が自動車に搭載されているならば自動
車の走行距離あるいはマイクロ波や光を利用した検出セ
ンサによる信号等に基づいて適宜検出され、この捕集量
がフィルタ再生を実行すべき捕集量領域に達すると、フ
ィルタ再生プロセスが開始する。
【００２１】この再生制御指令は本装置の一構成要素で
ある制御部より発せられる。この制御部の指令に基づい
て、マイクロ波発生手段２０にそれを駆動する電源が供
給される。これにより、マイクロ波がフィルタ１９を収
納した加熱室１８に給電され捕集されたパティキュレー
トが加熱される。このとき開口部２３は開放され、燃焼
用の空気の通り路と成る。マイクロ波は、給電孔２２近
傍のパティキュレート（ａ）により多く吸収されるの
で、加熱の初期には（ａ）付近の温度上昇が大きく成
る。パティキュレートは温度が約６００℃以上になる
と、燃焼を開始する。
ある制御部より発せられる。この制御部の指令に基づい
て、マイクロ波発生手段２０にそれを駆動する電源が供
給される。これにより、マイクロ波がフィルタ１９を収
納した加熱室１８に給電され捕集されたパティキュレー
トが加熱される。このとき開口部２３は開放され、燃焼
用の空気の通り路と成る。マイクロ波は、給電孔２２近
傍のパティキュレート（ａ）により多く吸収されるの
で、加熱の初期には（ａ）付近の温度上昇が大きく成
る。パティキュレートは温度が約６００℃以上になる
と、燃焼を開始する。
【００２２】したがって、本実施例では（ａ）近傍のパ
ティキュレートが始めに燃焼する。このとき、燃焼に必
要な空気は排気管１７から流入し開口部２３に抜ける。
こうして（ａ）部の燃焼再生が終了すると、続いてマイ
クロ波によってパティキュレートの残っている（ｂ）部
が加熱される。このようにして順次燃焼可能な温度を超
えた部分からフィルタ１９のパティキュレートが再生燃
焼される。そのとき発生する燃焼熱はフィルタ１９の他
の部分にはほとんど伝搬せず、燃焼用の酸素の供給が少
ないのでフィルタ１９が燃焼熱で高温になり破損するの
を防止できる。
ティキュレートが始めに燃焼する。このとき、燃焼に必
要な空気は排気管１７から流入し開口部２３に抜ける。
こうして（ａ）部の燃焼再生が終了すると、続いてマイ
クロ波によってパティキュレートの残っている（ｂ）部
が加熱される。このようにして順次燃焼可能な温度を超
えた部分からフィルタ１９のパティキュレートが再生燃
焼される。そのとき発生する燃焼熱はフィルタ１９の他
の部分にはほとんど伝搬せず、燃焼用の酸素の供給が少
ないのでフィルタ１９が燃焼熱で高温になり破損するの
を防止できる。
【００２３】マイクロ波給電中にはフィルタ１９を流れ
る排気ガスはほぼ完全に遮断されている。マイクロ波加
熱が進み予め決められた時間を経ると、（この時の予め
決められた時間とは加熱室に給電するマイクロ波エネル
ギ量、予め決めたパティキュレート捕集量領域などによ
って最適な時間が設定される。）パティキュレートの燃
焼が終了する。
る排気ガスはほぼ完全に遮断されている。マイクロ波加
熱が進み予め決められた時間を経ると、（この時の予め
決められた時間とは加熱室に給電するマイクロ波エネル
ギ量、予め決めたパティキュレート捕集量領域などによ
って最適な時間が設定される。）パティキュレートの燃
焼が終了する。
【００２４】マイクロ波加熱によりパティキュレートが
燃焼を始めると、その部分の加熱室内の酸素が徐々に薄
くなるため燃焼が制御されて適当な温度で飽和する。こ
のような各領域の挙動により均一な燃焼が促進される。
均一燃焼はフィルタ１９内でのクラック発生を防止する
ことができフィルタ耐久性能を保証する。
燃焼を始めると、その部分の加熱室内の酸素が徐々に薄
くなるため燃焼が制御されて適当な温度で飽和する。こ
のような各領域の挙動により均一な燃焼が促進される。
均一燃焼はフィルタ１９内でのクラック発生を防止する
ことができフィルタ耐久性能を保証する。
【００２５】パティキュレートの燃焼に必要な酸素は排
気口３０からフィルタ１９に供給され、反対側に設けら
れた開口部２３へ流れる。この開口部２３は空気の流れ
をよくするために開口部は上向きとしており、再生燃焼
空気の上昇する流れを妨げない構造となっている。気体
の流れは加熱されたパティキュレートの温度がパティキ
ュレート燃焼可能温度域である場合に燃焼の促進はする
が気体流の方向へのパティキュレートの燃焼領域を拡げ
る程度の流量ではない。この燃焼によって生じた発熱は
すすの密度によるため、必要以上の高温とはならずフィ
ルタ１９の燃焼温度が抑制される。この状態がフィルタ
の再生完了まで継続される。
気口３０からフィルタ１９に供給され、反対側に設けら
れた開口部２３へ流れる。この開口部２３は空気の流れ
をよくするために開口部は上向きとしており、再生燃焼
空気の上昇する流れを妨げない構造となっている。気体
の流れは加熱されたパティキュレートの温度がパティキ
ュレート燃焼可能温度域である場合に燃焼の促進はする
が気体流の方向へのパティキュレートの燃焼領域を拡げ
る程度の流量ではない。この燃焼によって生じた発熱は
すすの密度によるため、必要以上の高温とはならずフィ
ルタ１９の燃焼温度が抑制される。この状態がフィルタ
の再生完了まで継続される。
【００２６】その後適当な時間経過後にマイクロ波発生
手段の動作を停止する。この停止時期は予め決められた
所定時間によって制御してもよいが、フィルタの温度を
測定することで、より効率の高い再生制御が可能にな
る。図１に示す温度検出手段３１は、フィルタ１９の
（ｃ）部の壁面の温度を測定している。温度検出手段３
１は、マイクロ波をシールドした熱電対またはサーミス
タ等がもちいられている。フィルタ１９の壁面の温度は
内部温度と相関があるため、フィルタ１９の（ｃ）部の
温度が一度上昇した後に所定値以下になると燃焼再生が
終了したと判断でき、マイクロ波発生手段２０の動作停
止を行なう。
手段の動作を停止する。この停止時期は予め決められた
所定時間によって制御してもよいが、フィルタの温度を
測定することで、より効率の高い再生制御が可能にな
る。図１に示す温度検出手段３１は、フィルタ１９の
（ｃ）部の壁面の温度を測定している。温度検出手段３
１は、マイクロ波をシールドした熱電対またはサーミス
タ等がもちいられている。フィルタ１９の壁面の温度は
内部温度と相関があるため、フィルタ１９の（ｃ）部の
温度が一度上昇した後に所定値以下になると燃焼再生が
終了したと判断でき、マイクロ波発生手段２０の動作停
止を行なう。
【００２７】また、この所定時間の決定において再生度
合を検出するための他の手段、たとえばフィタ下流の燃
焼排熱温度の検出、フィルタ圧損の検出などを利用する
ことも可能である。
合を検出するための他の手段、たとえばフィタ下流の燃
焼排熱温度の検出、フィルタ圧損の検出などを利用する
ことも可能である。
【００２８】以上のような再生制御プロセスによりフィ
ルタ再生が完了すると空気流路切り換え手段は初期状態
に制御される。その後いま再生したフィルタに排気ガス
を流入することができる。
ルタ再生が完了すると空気流路切り換え手段は初期状態
に制御される。その後いま再生したフィルタに排気ガス
を流入することができる。
【００２９】図２にフィルタの各部の温度特性を示す。
本発明のフィルタ再生装置のフィルタ各部の温度特性を
実線で示し、従来例の装置の温度特性を破線で示す。図
２で示すように本発明によれば、フィルタの最高温度が
低く制御できるため、フィルタの耐久性を高くすること
が可能である。
本発明のフィルタ再生装置のフィルタ各部の温度特性を
実線で示し、従来例の装置の温度特性を破線で示す。図
２で示すように本発明によれば、フィルタの最高温度が
低く制御できるため、フィルタの耐久性を高くすること
が可能である。
【００３０】従来例では、燃焼のスピードが送風ポンプ
の能力によるため、制御装置が複雑化するとともに、ピ
ーク温度Ｔｐが高い。本発明の構成では、燃焼用の空気
の通路を設けるという簡単な構成でピーク温度Ｔｐも、
小さくなる。
の能力によるため、制御装置が複雑化するとともに、ピ
ーク温度Ｔｐが高い。本発明の構成では、燃焼用の空気
の通路を設けるという簡単な構成でピーク温度Ｔｐも、
小さくなる。
【００３１】また、フィルタの（ｃ）部の温度を検出す
ることで、再生の終了が検出できる。図２に示すよう
に、再生燃焼が終了した時点ｔ１で、フィルタの温度は
所定値Ｔ１より低下する。この所定値はパティキュレー
トが燃焼しない温度である４００度程度である。この温
度を検出するために、フィルタの壁面に温度検出手段３
１を設けている。
ることで、再生の終了が検出できる。図２に示すよう
に、再生燃焼が終了した時点ｔ１で、フィルタの温度は
所定値Ｔ１より低下する。この所定値はパティキュレー
トが燃焼しない温度である４００度程度である。この温
度を検出するために、フィルタの壁面に温度検出手段３
１を設けている。
【００３２】
【発明の効果】以上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、以下の効果が得られる。 （１）マイクロ波給電により、フィルタのパティキュレ
ートを選択的に加熱し、燃焼させるので、フィルタ再生
燃焼温度を抑制できる。 （２）フィルタの加熱燃焼のための熱エネルギを送風を
用いずマイクロ波のみで供給伝達する構成としているた
め、パティキュレートの存在する部分のみが加熱され、
フィルタの再生がパティキュレートの捕集状態によらず
安定する。 （３）燃焼空気供給用のポンプやファンが不要となり、
装置構成の簡素化が可能となる。
フィルタ再生装置によれば、以下の効果が得られる。 （１）マイクロ波給電により、フィルタのパティキュレ
ートを選択的に加熱し、燃焼させるので、フィルタ再生
燃焼温度を抑制できる。 （２）フィルタの加熱燃焼のための熱エネルギを送風を
用いずマイクロ波のみで供給伝達する構成としているた
め、パティキュレートの存在する部分のみが加熱され、
フィルタの再生がパティキュレートの捕集状態によらず
安定する。 （３）燃焼空気供給用のポンプやファンが不要となり、
装置構成の簡素化が可能となる。
【図１】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
生装置の構成図
【図２】フィルタの温度上昇特性図
【図３】従来の内燃機関用フィルタ再生装置の構成図
１７ 排気管 １８ 加熱室 １９ フィルタ ２０ マイクロ波発生手段 ２７ 排気バイパス管 ２３ 開口部 ３１ 温度検出手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 本塚 靖之 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 荻野 俊郎 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 平４−171210（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−265413（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−107717（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F01N 3/02 301 - 341
Claims (3)
- 【請求項１】内燃機関の排気ガスを排出する排気管に設
けられた加熱室と、前記加熱室内に収納され前記排気ガ
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、前記加熱室に給電されるマイクロ波を発生させるマ
イクロ波発生手段と、前記加熱室に通じる開閉可能な開
口部と、前記排気管からの排気ガスをバイパスするバイ
パス管とを備え、前記マイクロ波発生手段の動作中に前
記開口部を開放して前記フィルタに自然対流を生じさせ
る構成とした内燃機関用フィルタ再生装置。 - 【請求項２】加熱室に通じる開口部は上向きに設けてな
る請求項１記載の内燃機関用フィルタ再生装置。 - 【請求項３】パティキュレートを捕集するフィルタの壁
面温度を測定する温度検出手段を設け、前記温度検出手
段の検出信号が所定レベル以下になると前記マイクロ波
発生手段の動作を停止させることとした請求項１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 |
|---|---|---|---|
| JP5007266A JP2827780B2 (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | 内燃機関用フィルタ再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5007266A JP2827780B2 (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | 内燃機関用フィルタ再生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06212945A JPH06212945A (ja) | 1994-08-02 |
| JP2827780B2 true JP2827780B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=11661232
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5007266A Expired - Fee Related JP2827780B2 (ja) | 1993-01-20 | 1993-01-20 | 内燃機関用フィルタ再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2827780B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7174707B2 (en) * | 2000-06-09 | 2007-02-13 | Volvo Lastvagnar Ab | Regeneration of a filter by the use of a tone generator |
| JP2007113873A (ja) * | 2005-10-21 | 2007-05-10 | Takasago Ind Co Ltd | マイクロ波加熱炉 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02107717U (ja) * | 1989-02-15 | 1990-08-28 | ||
| JPH04171210A (ja) * | 1990-11-02 | 1992-06-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 内燃機関用フイルタ再生装置 |
| JPH04265413A (ja) * | 1991-02-20 | 1992-09-21 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気微粒子捕集装置 |
-
1993
- 1993-01-20 JP JP5007266A patent/JP2827780B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06212945A (ja) | 1994-08-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |