JP2827922B2 - 内燃機関用フィルタ再生装置のマイクロ波センサ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【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
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
タ再生装置に用いられるマイクロ波センサに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】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。この規制強化に対し、現状で
はエンジン周りで窒素酸化物の低減を図り、パティキュ
レートは排気系で処理することが有望な解決対策と考え
られている。パティキュレートは、主にＳＯＦ(Soluble
Organic Fraction)、すす、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。
酸化触媒方式は、すすの低減ができないためフィルタ方
式が好ましい。

【０００３】ところが、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は目詰まりを生じて排気
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
ンジンの停止に至る。これに対して現在世界中で、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、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は、
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にパティキュレー
トを吹き飛ばしてフィルタ外部でパティキュレートを燃
焼除去する方式が提案され開発が進められている。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である。

【０００４】この燃焼除去過程において、堆積したパテ
ィキュレートが多すぎると高温燃焼を生じ、フィルタに
機械的破損を生じる。また、堆積量が少ない場合、燃え
残りを生じ次回の燃焼除去過程では過大な堆積量の下に
燃焼除去を実施することになり、フィルタの機械的破損
を生じる危険性がある。従って、燃焼除去過程を良好に
実施するためには、フィルタに堆積したパティキュレー
ト捕集量を検出し、その検出した捕集量に応じた最適な
燃焼除去制御を実施する必要がある。

【０００５】パティキュレート捕集量を検出する従来技
術としては、フィルタ前後の圧損に基づく方法、機関の
動作状態を積算して捕集量を推定する方法、マイクロ波
を利用した方法などが提案されている。

【０００６】フィルタ圧損を利用する方法は、機関が過
渡状態で動作している場合に圧損精度を確保することが
困難な課題を有する。また、機関の動作状態の積算は、
時々刻々のすべての状態を監視することが困難であり実
用的な捕集量精度を保証することが困難である。マイク
ロ波を利用する方法は、機関の動作とは独立した信号を
取り扱う特長の下で高精度の捕集量検出が期待でき、様
々な方式の検討がなされている。

【０００７】パティキュレート捕集量をマイクロ波を利
用して検出する方法としては、たとえば、特開昭６１−
１１４１６号公報がある。同公報に開示されている装置
を図５に示す。同図において、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を限定させ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
ロ波加熱空間に伝送するマイクロ波供給路、８、９はマ
イクロ波供給路に設けられマイクロ波の加熱空間への入
射波および加熱空間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。１１はマグネトロン５の駆
動電源、１２はマフラーである。

【０００８】上記した構成において、フィルタ３に捕集
された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している。

【０００９】制御装置１０は、フィルタ３からパティキ
ュレートを除去する適当なタイミングに対応した電圧定
在波比の下限値を記憶している。検出した信号から得ら
れる電圧定在波比がこの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の出力を増大させ、フィル
タに捕集されたパティキュレートを誘電加熱する。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
能温度帯に達すると排気ガス中に含まれる酸素でもって
パティキュレートは燃焼状態に移行する。この燃焼領域
はフィルタの排気ガス通流方向に移動し最終的にはフィ
ルタに堆積したパティキュレートが燃焼除去させるとい
うものである。また、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の動作を停止
させている。なお、電圧定在波比はフィルタ温度によっ
て補正することが開示されている。

【００１０】一方、特開平６−１９３４２８号公報に
は、フィルタ内部に送信アンテナと受信アンテナを配設
し、パティキュレートの堆積領域を含んで容量的に結合
した各アンテナ間の伝送特性を検出して捕集量を決定す
る方式が提案されている。また、この公報に関連したマ
イクロ波検出部の構造が実開平６−３４１１５号公報に
提案されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のマイクロ波を利用した捕集量検出技術は次のような課
題を有している。

【００１２】電圧定在波比を検出する方法は、フィルタ
全体のマイクロ波特性をすべて包含した状態の信号を取
り扱うので、フィルタ全体に均一にパティキュレートが
捕集された状態下では有効な検出方法である。しかし、
パティキュレート燃焼除去過程においては、パティキュ
レート燃焼がフィルタ全体で同時に生じることはなく、
フィルタ全体を包含した信号である電圧定在波比によっ
ては燃焼がどのように進行しているかを判断することが
困難である。

【００１３】また、電圧定在波比の検出には、入射波と
反射波との分離検出構造が必要であり、精密かつ複雑な
構成を必要とし、車両搭載に対応した実用的な構成の実
現が困難である。

【００１４】一方、フィルタ内部に設けたアンテナ間の
伝送特性を検出する方法は、パティキュレート燃焼熱に
対する耐熱性およびフィルタを通流する排気ガスに対す
る耐ガス性がアンテナ部材に要求され、ハニカム構造の
フィルタにあっては挿入するアンテナ部材の直径が１〜
２ｍｍ程度の細さのために耐久性に課題を有する。

【００１５】また、アンテナ間に存在するパティキュレ
ートの特性しか検出できないために、上述したようなパ
ティキュレート燃焼除去過程において、燃焼状態の検出
が不可能な課題を有する。

【００１６】さらにまた、フィルタの排ガス通流端面か
らアンテナ部を挿入する構成のためにアンテナ部に連結
するマイクロ波伝送路が排ガスに曝されるため伝送路の
耐ガス性および耐熱性の確保が要求され信頼性に乏し
い。

【００１７】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の捕集状態あるいは
パティキュレート燃焼除去時の燃焼進行状態の検出性能
の耐久性を保証するとともに組み立て性のよい構成から
なる内燃機関用フィルタ再生装置のマイクロ波センサを
提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の内燃機関用再生装置のマイクロ波センサは請求
項１記載のように、パティキュレートを捕集するフィル
タを収納したフィルタ収納部内に存在するマイクロ波に
結合させるために同軸ケーブルの中心導体から構成した
結合部と同軸接続における中心導体を形成した同軸接続
部とを両端に有する半可撓性同軸ケーブルと、前記結合
部を前記フィルタ収納部内の所定位置に配設規定する位
置決め部と同軸接続における外部導体を形成する同軸接
続部とを両端に有するとともに前記半可撓性同軸ケーブ
ルを挿通した後、一体的に折曲して半可撓性同軸ケーブ
ルを支持固定する中空管とを備えている。

【００１９】また、請求項２記載のように、上記中空管
は不銹鋼材料で構成している。

【００２０】また、請求項３記載のように、半可撓性同
軸ケーブルの結合部にて検出したマイクロ波を伝送する
可撓性同軸ケーブルからなる伝送部と、前記伝送部の一
端に設けた同軸接続部と前記半可撓性同軸ケーブルの同
軸接続部とを接続固定する弾力性の留め金具とを備えて
いる。

【００２１】また、請求項４記載のように、結合部は、
フィルタをフィルタ収納部内に断熱支持する空間に配設
している。

【００２２】

【００２３】

【００２４】

【作用】上記した本発明の構成において、結合部を一端
に有する同軸ケーブルは中空管に挿通させたことによ
り、同軸ケーブルの機械的破損を回避し性能を保証して
いる。

【００２５】結合部を一端に有する半可撓性同軸ケーブ
ルと中空管とを一体的に折曲して同軸ケーブルを中空管
内に支持固定させたことにより、ろう付けあるいは溶接
などの高熱組み立て加工なしで半可撓性同軸ケーブルの
機械的強度を維持し、内燃機関の動作による振動あるい
は車両走行時の振動に対して同軸ケーブルの耐久性能を
保証している。

【００２６】また、中空管を不銹鋼材料で構成したこと
により、排気ガスに含まれる各種ガスに対しての耐腐食
性を保持し内部に挿通した同軸ケーブルを保護してい
る。

【００２７】結合部はフィルタをフィルタ収納部内に断
熱支持する空間に配設したことにより、結合部は排気ガ
スに曝されないため結合部の汚染がなく検出性能を保証
できる。

【００２８】

【００２９】また伝送部は可撓性同軸ケーブルにて構成
している。これにより、実装時の配線を容易にできる。
また、フィルタ収納部に生じる内燃機関からの振動を吸
収できる。これにより伝送部に後続するたとえば伝送し
たマイクロ波量を直流化する検波部側への内燃機関から
の振動伝達を抑制できるので、検波部と可撓性同軸ケー
ブルとの接続は、ハンダ付け加工が可能である。

【００３０】また、半可塑性同軸ケーブルと伝送部との
同軸接続部の接続固定は弾力性の留め金具にて行う。こ
の留め金具を用いることにより、接続部の緩み止めを確
実に保証させるとともに同軸接続部の接続および切り離
しの作業を容易にできる。また、接続部をねじ組み立て
構成とした場合、接続組み立て時に螺子を締付けすぎて
同軸接続部の性能を劣化させる危険性があるがこの危険
性を解消できる。また、フィルタ収納部が耐用年数を経
て交換する場合の作業を容易にできる。

【００３１】また中空管と強固に組み立てた位置決め部
により同軸ケーブルの一端に形成した結合部をフィルタ
部内の所定位置へ確実に組み込むことができる。

【００３２】マイクロ波収納管内に存在するマイクロ波
の信号検出及びその信号を伝送する部材として半可撓性
同軸ケーブルを使用したことにより、その同軸ケーブル
の中心導体をマイクロ波と結合するアンテナに容易に形
状加工できるとともに同軸接続においても接続形状を容
易に形成できる。また、中心導体を外部導体に対して保
持させる部材が不要である。

【００３３】

【実施例】以下本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

【００３４】図１は、本発明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る。図１において、１３
は内燃機関（ディーゼルエンジン）１４の排気ガスを排
出する排気管、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、１６はフィルタ１５を断熱保持した
フィルタ収納部、１７はフィルタ１５の排気ガス上流側
に設けたインレット部、１８はフィルタ１５が捕集した
パティキュレートを誘電加熱するためにフィルタ１５に
給電するマイクロ波を発生するマイクロ波発生手段、１
９、２０はそれぞれマイクロ波発生手段１８の発生する
マイクロ波をフィルタ１５に伝送する直線状および環状
の矩形導波管、２１はマイクロ波を給電する給電孔、２
２は環状矩形導波管２０と一体的に構成したアウトレッ
ト部である。

【００３５】２３は排気ガス切換バルブであり、通常は
内燃機関１４より排出された排気ガスをフィルタ１５に
通流させるが、フィルタ１５に堆積したパティキュレー
トを加熱燃焼除去する時にはバルブ位置を切り換えて
（図１中の破線で示す）排気ガスを排気分岐管２４に通
流させる。２５はフィルタ１５に供給する酸素を含む気
体を発生させる気体供給手段、２６、２７はそれぞれ酸
素を含む気体のフィルタ１５への通流を制御する第一の
バルブと第二のバルブであり、この通流に対して第一の
バルブは遮蔽状態に、第二のバルブは開放状態に制御す
る。

【００３６】２８は排気管１３から分岐させて設けた分
岐経路であり、再生時にフィルタに通流させた気体の排
出路である。この分岐経路２８の末端には第二のバルブ
２７を設けている。第二のバルブ２７の下流側には排気
管２９を介して酸化触媒を付加したマフラー３０を設け
ている。

【００３７】３１はマイクロ波検出部、３２はフィルタ
１５の側面に対面する収納壁の所定位置に設けマイクロ
波検出部３１を取り付ける取付け部、３３はマイクロ波
検出部が検出したマイクロ波を検波部３４に伝送する伝
送部、３５はマイクロ波検出部３１と伝送部３３とを同
軸接続固定する弾力性の留め金具である。これら部材で
本発明のマイクロ波センサを構成している。３６は制御
手段である。

【００３８】検波部３４は、伝送入力したマイクロ波電
力を直流化する検波ダイオードを備え、その出力電圧を
制御手段３６に入力させる。また、３７は温度検出部で
あり、分岐経路２８とインレット部１７との間の排気管
に設け、管内を通流する排気ガスの温度あるいは気体供
給手段２５より供給された気体のフィルタ１５通流後の
温度を検出する。この温度検出信号も制御手段３６に入
力される。

【００３９】制御手段３６は、マイクロ波検出部３１お
よび温度検出部３７が検出した信号に基づいて、制御手
段３６内に予め記憶させた諸情報との照合を図り、適当
なタイミングで排気ガス切換バルブ２３、第一のバルブ
２６、第二のバルブ２７、マイクロ波発生手段１８およ
び気体供給手段２５の動作を制御する。

【００４０】なお、３７、３８はフィルタ１５に給電し
たマイクロ波を実質的に閉じ込める電波遮蔽部材であ
る。また、直線状の導波管１９を伝送したマイクロ波は
２分配させて環状の導波管２０に伝送させる構成として
いる。従って、給電孔２１と対面する位置に図示してい
ない給電孔が配設されている。各給電孔より給電される
マイクロ波は１８０°の位相差としている。

【００４１】上記したマイクロ波の給電方法により、フ
ィルタを収納した空間にはＴＥモードの励振が生じる。
このモードはフィルタの排ガス通流方向と同一方向に進
行する波を形成する。この波の波長はフィルタに堆積し
たパティキュレート捕集量が増すにつれて短くなる。ま
た、波高（電磁場の強さ）はフィルタの内部にマイクロ
波が進行するにつれて弱くなる。このような現象に基づ
いて、パティキュレートのフィルタ内への堆積量が増大
するにつれてフィルタ側面でのマイクロ波検出量が漸減
する位置を選択できる。

【００４２】このような位置はフィルタの排気ガス通流
方向においては、フィルタ内部での実質的なマイクロ波
伝搬波長の２分の１の長さ毎にあり、その位置での排気
ガス通流方向に垂直な断面においては、ほぼ任意に選択
することが可能である。

【００４３】さらには、排気ガス通流方向において、選
択できる位置を可変させる方法もある。たとえば、フィ
ルタの収納位置やインレット部の形状を変化させたりす
ることで可能である。この理由から、たとえばフィルタ
の一端に電気ヒータを配した再生装置においても、本発
明のマイクロ波センサは流用可能である。

【００４４】上記した構成において、フィルタ１５を断
熱支持するフィルタ収納部１６にマイクロ波検出部３１
を配設したことにより、マイクロ波検出部３１は排気ガ
スの汚染に曝されることなく検出性能を維持することが
できる。また、断熱部の外周に設けたのでマイクロ波検
出部３１の環境温度は、高々１５０℃程度であり、マイ
クロ波検出部を構成する部材に高温耐用材を使用しなく
てもよいので構成上の利便性が図れる。

【００４５】また、フィルタ内部にパティキュレートの
燃焼火炎が生じた場合にはマイクロ波はこの火炎領域を
回避しフィルタの側面側を伝搬する。この現象により、
フィルタ内部に燃焼火炎が生じるとフィルタ側面の局所
に存在するマイクロ波は増大する。フィルタ側面にマイ
クロ波検出部３１を設けた構成により、フィルタ内部の
局所での燃焼状態の把握が可能である。

【００４６】次に本発明の一実施例を示すマイクロ波セ
ンサの詳細構成を図２を用いて説明する。フィルタ１５
はその側面に断熱材３９（たとえば、マイクロサーム；
日本アエロジル製やＭＣペーパー；日本無機製）を配し
この断熱材３９の外周には加熱膨張性断熱材４０（たと
えば、インタラム；３Ｍ製）を配しフィルタ収納部１６
内に保持固定している。

【００４７】フィルタ収納部１６のフィルタ１５の側面
に対面する所定位置には結合孔４１を形成している。こ
の結合孔４１にはマイクロ波伝送部３１を取り付ける取
付け部３２を配設している。この取付け部３２は、結合
管４２と接続板４３から構成している。規定の絞り深さ
に加工した結合管４２は収納壁内側方向から結合穴４１
に嵌め込み組み立て後、収納壁に溶接組み立てしてい
る。結合管４２の絞り面には所定の穴加工を施してい
る。また、この結合管４２の絞り面にはマイクロ波検出
部３１を接続組み立てする接続板４３を設けている。こ
の接続板４３には、結合管４２の絞り面に設けた穴径と
同一の径の穴加工を施しており、各穴が重なった状態で
溶接組み立てしている。また、接続板４１には雌ねじ加
工（図示していない）を施している。

【００４８】マイクロ波検出部３１は、同軸ケーブル４
４（たとえば、半可撓性同軸ケーブルであるセミリジッ
ドケーブル：外径３．５８ｍｍ）、不銹鋼材料からなる
中空管４５（たとえば外径４．７６ｍｍ／内径３．７６
ｍｍのステンレスパイプ）、中空管４５の一端に設けた
位置決め部４６および中空管４５の他端に設け同軸接続
における外部導体を形成する同軸接続部４７から構成し
ている。以下の説明において、同軸ケーブル４４は半可
撓性同軸ケーブルと称する。位置決め部４６および同軸
接続部４７は中空管４５をはめ合い挿入する所定の穴加
工を施しており、それぞれ中空管４５とろう付け組み立
てしている。この組み立てにおいて位置決め部４６の接
続板４３に接続する側の面と中空管４５の一端面とは同
一面に形成する。

【００４９】半可撓性同軸ケーブル４４は上記中空管の
組み立て後の全長を基準として同軸ケーブル全長を決定
している。この半可撓性同軸ケーブル４４の一端には、
フィルタ収納部内のマイクロ波と結合する結合部４８を
形成している。この結合部４８は、半可撓性同軸ケーブ
ル４４の中心導体を用いて構成している。この加工は、
半可撓性同軸ケーブルの外部導体を所定長さ取り除くと
ともにその後外部導体と中心導体とを絶縁する絶縁部を
所定長さ取り除いて構成している。

【００５０】半可撓性同軸ケーブル４４の他端は、伝送
部３３と同軸接続における中心導体を形成するために外
部導体と絶縁部とを所定長取り除くとともに中心導体の
先端を鋭角加工した構成としている。

【００５１】このような構成からなる半可撓性同軸ケー
ブル４４を中空管４５内に挿通させ半可撓性同軸ケーブ
ル４４の外部導体の一端面を位置決め部４６の接続板４
３に接続する側の面と同一にした状態で半可撓性同軸ケ
ーブル４４と中空管４５とを一体的に折曲する。この折
曲加工により半可撓性同軸ケーブル４４は中空管４５に
支持固定される。

【００５２】このような構成からなるマイクロ波検出部
３１を接続板４６にねじ組み立てする。この組み立てに
よって、半可撓性同軸ケーブル４４の一端に設けた結合
部４８を形成する中心導体がフィルタ収納部内に所定の
位置に確実に配設される。この状態での半可撓性同軸ケ
ーブル４４の中心導体の先端位置は、加熱膨張性断熱材
４０の内部に存在させている。なお、この先端位置は、
加熱膨張性断熱材４０より外部でも構わないが、断熱材
３９の内部に至ることは避けるべきである。

【００５３】次に伝送部３３について説明する。伝送部
３３は可撓性同軸ケーブル４９、同軸接続部５０および
検波部３４を構成するプリント基板との接続部（図示し
ていない）とから構成している。

【００５４】同軸接続部５０は、接続部本体５１、可撓
性同軸ケーブル４９の中心導体と接続したピン５２、ピ
ン５２を接続本体５１と同心状に支持する絶縁部５３、
可撓性同軸ケーブル４９の外部導体を接続本体５１に接
続させる金属板５４、弾力性のシール部材５５および接
続本体５１と螺合する螺子部５６とから構成している。

【００５５】ピン５３は、一端よりマイクロ波伝送部３
１の半可撓性同軸ケーブル４４の一端の中心導体を挿入
する嵌め合い部を有する。

【００５６】マイクロ波検出部３１と伝送部３３との同
軸接続部４７、５０は嵌め合い組み立てする構成とし、
それぞれ凹部と凸部を形成している。この組み立て後、
弾力性を有する留め金具３５にて係り止めする。

【００５７】上記した構成において、マイクロ波検出部
３１は着脱自在な構成としたことにより、万が一のフィ
ルタ異常あるいはマイクロ波検出部異常に対して個別に
補修あるいは交換ができる。

【００５８】また、半可撓性同軸ケーブル４４を使用し
たことにより、マイクロ波との結合部および同軸接続に
対する接続形状を同軸ケーブルを直接加工して一体的に
容易に形成できる。従って、結合部に連結する同軸線路
の中心導体を外部導体に対して保持させる部材を不要に
できる。

【００５９】さらに、半可撓性同軸ケーブル４４を挿通
させた中空管４５と一体的に折曲して同軸ケーブルを支
持固定させた構成により半可撓性同軸ケーブル４４の所
定位置への取り付けに対して付属させる部材を中空管側
に配設できる。この構成により半可撓性同軸ケーブル４
４は組み立て時に溶接あるいはろう付けによる熱加工が
不要であり、同軸ケーブルの性能保証ができる。

【００６０】また、半可撓性同軸ケーブル４４の外部導
体を中空管で覆った構成により、半可撓性同軸ケーブル
４４の外部導体を排ガスによる腐食から保護するととも
に中空管を不銹鋼材料で構成したことにより中空管の耐
腐食性を保証している。

【００６１】伝送部３３には、可撓性同軸ケーブル４９
を配した構成により、実装時の配線を容易にできる。ま
た、フィルタ収納部１６に生じる内燃機関１４からの振
動を可撓性同軸ケーブル４９が吸収するので、検波部３
４側への振動伝達を抑制し、検波部３４と可撓性同軸ケ
ーブル４９との接続は、ハンダ付け加工が可能である。

【００６２】伝送部３３とマイクロ波検出部３１との同
軸接続部の係止に弾力性の留め金具３５を使用する構成
としたことにより、螺子接続構成で生じる接続部の緩み
発生の解消や組み立て時の螺子締めトルク管理を不要に
できるとともに接続および接続切り離しに関する作業を
容易にできる。

【００６３】以上に示した構成において、マイクロ波セ
ンサは一つのみ図示しているが、複数個設けてもよい。
複数個設ける場合その配設位置はフィルタの排気ガス通
流方向に平行に配設する。

【００６４】マイクロ波検出部３１のフィルタ収納部１
６壁面への取り付けに関する他の実施例を図３と図４に
示す。図３において、図２との相違点は結合管４２と接
続板４３とを一体的に形成した第二の取付け部５７をフ
ィルタ収納部１６の壁面に溶接組み立てしたことであ
る。この構成によれば、第二の取付け部５７の組み立て
をフィルタ１５をフィルタ収納管１６に収納組み立てし
た後の適当なタイミングで実施できる利便性を持たせる
ことができる。

【００６５】また図４において、図２および図３との相
違点は、マイクロ波検出部３１を螺子組み立てによって
フィルタ収納部１６の壁面に取り付ける構成としたこと
である。マイクロ波検出部３１の中空管４５の一端に
は、位置決め部５８を溶接あるいはろう付けにて配設し
ている。また、雌螺子部５９を有し中空管４５に対して
自由に回転する部材６０を設けている。部材６０の内部
には、弾力性のリング６１たとえばスプリングワッシャ
を配設する。

【００６６】一方フィルタ収納部１６の壁面には雄螺子
部６２と位置決め部５８が接合する接合面６３及びフィ
ルタ収納部１６の壁面に設けた結合穴４１に挿入する嵌
め合い部６４を有する第三の取付け部６５を溶接組み立
てしている。なお、位置決め部５８は弾力性リング６１
と接合面６３とによって固定支持される。また、部材６
０は中空管４５の折曲部によって係止めされる。

【００６７】この構成によれば、マイクロ波検出部３１
を第三の取付け部６４の所定位置へ挿入後、螺子締め組
み立てすればよいので組み立て性がより容易である。な
お、本発明実施例においては、フィルタに堆積したパテ
ィキュレートを加熱する手段としてマイクロ波発生手段
を示したが、加熱手段はその他の手段たとえば電気ヒー
タやバーナでも構わない。電気ヒータを使用する場合、
電気ヒータを配設したフィルタ端面とは反対側のフィル
タ端面方向からマイクロ波を給電させる。電気ヒータの
形状によりマイクロ波検出位置の選択をすればよい。こ
の位置はフィルタ内のマイクロ波進行波の特性を把握す
ることで決定できる。

【００６８】また、フィルタ内部でパティキュレートを
燃焼除去させるフィルタ再生装置に限定されない。たと
えば、フィルタ収納部を取り外してフィルタに堆積した
パティキュレートを高圧空気によってブロー排出する方
式のフィルタ再生装置にも本発明のマイクロ波センサは
適用できる。

【００６９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の内燃機関用
フィルタ再生装置のマイクロ波センサによれば、以下の
効果が得られる。

【００７０】（１）同軸ケーブルを中空管で覆ったこと
により、同軸ケーブルの機械的破損あるいは排気ガスに
よる腐食を防止し、同軸ケーブルの性能を保証できる。

【００７１】（２）半可撓性同軸ケーブルとこの同軸ケ
ーブルを挿通させた中空管とを一体的に折曲した構成に
より、同軸伝送線路における中心導体の支持部材を不要
にできる。また、組み立て上の熱処理なしに固定支持し
たので半可撓性同軸ケーブルの性能を保証できる。ま
た、半可撓性同軸ケーブルの外部導体を中空管で覆った
ので外部導体の排気ガスによる腐食を解消でき耐久性能
を保証できる。

【００７２】（３）中空管を不銹鋼材料で構成したこと
により、排気ガスや水に対しての耐腐食性を保証でき
る。これにより、内部を挿通させた同軸ケーブルの性能
保証をより高めることができる。

【００７３】（４）半可撓性同軸ケーブルをフィルタ収
納管に着脱自在に組立て可能な構成としたことにより、
半可撓性同軸ケーブルのメンテナンス性を単独に確保で
きる。

【００７４】（５）伝送部のマイクロ波伝送線路として
可撓性同軸ケーブルを設けたことにより、実装配線を容
易にできるとともに内燃機関からの振動を吸収できる。
これにより、伝送部と検波部との接続は、簡単な接続方
法たとえばハンダ付け加工が採用できる。

【００７５】（６）伝送部と半可塑性同軸ケーブルとの
同軸接続部に弾力性の留め金具を使用する構成により、
接続の緩み止めを確実に保証でき、マイクロ波信号伝達
性能を保証できる。また、メンテナンス時の接続切り離
しおよび接続を簡単に実施できる。

【００７６】（７）中空管の一端に位置決め部を設けた
ことにより、十分な機械的強度を持たせた状態で結合部
をフィルタ収納部内の所定位置に配設固定でき、検出性
能の耐久性を保証できる。

【００７７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の内燃機関用フィルタ再生装
置の構成図

【図２】同内燃機関用フィルタ再生装置のマイクロ波セ
ンサの主要部構成図

【図３】本発明の第二の実施例の内燃機関用フィルタ再
生装置のマイクロ波センサの主要部構成図

【図４】本発明の第三の実施例の内燃機関用フィルタ再
生装置のマイクロ波センサの主要部構成図

【図５】従来の内燃機関用フィルタ再生装置の構成図

【符号の説明】

１５ フィルタ １６ フィルタ収納部 ３１ マイクロ波検出部 ３２、５７ 取付け部 ３３ 伝送部 ３５ 留め金具 ４４ 半可撓性同軸ケーブル（同軸ケーブル） ４５ 中空管 ４６、５８ 位置決め部 ４７ 同軸接続部（マイクロ波検出部の同軸接続部） ４８ 結合部 ４９ 可撓性同軸ケーブル ５０ 同軸接続部（伝送部の同軸接続部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 垰 統雄 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 野口 正夫 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６−34115（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−235314（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−47622（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−21571（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F01N 3/02 321 F01N 3/00 G01N 22/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パティキュレートを捕集するフィルタを収
   納したフィルタ収納部内に存在するマイクロ波に結合さ
   せるために同軸ケーブルの中心導体から構成した結合部
   と同軸接続における中心導体を形成した同軸接続部とを
   両端に有する半可撓性同軸ケーブルと、前記結合部を前
   記フィルタ収納部内の所定位置に配設規定する位置決め
   部と同軸接続における外部導体を形成する同軸接続部と
   を両端に有するとともに前記半可撓性同軸ケーブルを挿
   通した後、一体的に折曲して半可撓性同軸ケーブルを支
   持固定する中空管とを備えた内燃機関用フィルタ再生装
   置のマイクロ波センサ。
2. 【請求項２】中空管は、不銹鋼材料で構成した請求項１
   記載の内燃機関用フィルタ再生装置のマイクロ波セン
   サ。
3. 【請求項３】半可撓性同軸ケーブルの結合部にて検出し
   たマイクロ波を伝送する可撓性同軸ケーブルからなる伝
   送部と、前記伝送部の一端に設けた同軸接続部と前記半
   可撓性同軸ケーブルの同軸接続部とを接続固定する弾力
   性の留め金具とを備えた請求項１記載の内燃機関用フィ
   ルタ再生装置のマイクロ波センサ。
4. 【請求項４】結合部は、フィルタをフィルタ収納部内に
   断熱支持する空間に配設した請求項１または請求項３記
   載の内燃機関用フィルタ再生装置のマイクロ波センサ。