JPH0412113A - 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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- JPH0412113A JPH0412113A JP2113312A JP11331290A JPH0412113A JP H0412113 A JPH0412113 A JP H0412113A JP 2113312 A JP2113312 A JP 2113312A JP 11331290 A JP11331290 A JP 11331290A JP H0412113 A JPH0412113 A JP H0412113A
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- exhaust gas
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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
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)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
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。
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
近椴 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）力＼ 生体に与
える影響か問題視され始めた 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
法か試みられている。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
電力か大きく、車載用としては不適である。
どの可燃性微粒子（パティキュレート）力＼ 生体に与
える影響か問題視され始めた 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
法か試みられている。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
電力か大きく、車載用としては不適である。
特開昭５９−５８１１．４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
（表 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。
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
（表 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 上記技術で（よ 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
とがあっ九そこで本発明（よ 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上記の問題点を
解決する技術的手段は ディーゼルの排気管の途中に置
かれたセラミックハニカム構造のフィルタにマグネトロ
ンから発せられたマイクロ波が照射される装置において
、 ２個以上のマグネトロンを用（＼ それらが発する
マイクロ波を重ね合わせることによって、電界強度の最
大となる領域をフィルタの長手方向の１／２より排ガス
流入側になるようにマグネトロンと缶ケース内のフィル
タの相対位置を設定し九 そして微粒子の燃焼用空気を
フィルタの前方から送り込まれる構成とした 作用 上記構成によれは 電波の強度をフィルタの前方側に移
行Ｌ 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（表 燃焼ガスと共
に後部に移送され後部の微粒子の燃焼を助ける。
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
とがあっ九そこで本発明（よ 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上記の問題点を
解決する技術的手段は ディーゼルの排気管の途中に置
かれたセラミックハニカム構造のフィルタにマグネトロ
ンから発せられたマイクロ波が照射される装置において
、 ２個以上のマグネトロンを用（＼ それらが発する
マイクロ波を重ね合わせることによって、電界強度の最
大となる領域をフィルタの長手方向の１／２より排ガス
流入側になるようにマグネトロンと缶ケース内のフィル
タの相対位置を設定し九 そして微粒子の燃焼用空気を
フィルタの前方から送り込まれる構成とした 作用 上記構成によれは 電波の強度をフィルタの前方側に移
行Ｌ 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（表 燃焼ガスと共
に後部に移送され後部の微粒子の燃焼を助ける。
実施例
以下、本発明の排ガス浄化装置の一実施例を図面にもと
づいて説明すも 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）・
レートに通過できないようにしである。セラミックフィ
ルタ１（よ外周に加熱膨張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に収納されている。
づいて説明すも 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）・
レートに通過できないようにしである。セラミックフィ
ルタ１（よ外周に加熱膨張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に収納されている。
缶ケース６の前部はコーン状に絞られて、その壁面には
２本の円筒状の導波管７ａ、 ７ｂが接続されている。
２本の円筒状の導波管７ａ、 ７ｂが接続されている。
導波管７ａ、 ７ｂの端部には各々、マイクロ波の発信
源であるマグネトロン８ａ、 ８ｂが装備されている。
源であるマグネトロン８ａ、 ８ｂが装備されている。
この構成によって缶ケース６はその容積全体でマイクロ
波の共鳴室９になると共へ マイクロ波の導入口である
導波管７ａ、 ７ｂ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
大となム セラミックフィルタ１の前方、缶ケース１に
は排ガス導入管ＩＯが接続され エンジン排気管１１か
らの排ガスカ丈 またはエアポンプ１２から給気管１３
を経た空気力丈 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１
５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ｌ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１．７ ａ、 Ｘ７ｂ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。
波の共鳴室９になると共へ マイクロ波の導入口である
導波管７ａ、 ７ｂ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
大となム セラミックフィルタ１の前方、缶ケース１に
は排ガス導入管ＩＯが接続され エンジン排気管１１か
らの排ガスカ丈 またはエアポンプ１２から給気管１３
を経た空気力丈 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１
５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ｌ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１．７ ａ、 Ｘ７ｂ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。
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（よ 機関の運転に
より微粒子を含んだ排ガスか流れる。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ＩＯを流れ
共鳴室９に入る。ここで導波管７３、７ｂ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。
より微粒子を含んだ排ガスか流れる。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ＩＯを流れ
共鳴室９に入る。ここで導波管７３、７ｂ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（表 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・ソクフィルタ１内に微粒子を溜め
る作業（よ 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かり、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になる
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。
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・ソクフィルタ１内に微粒子を溜め
る作業（よ 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かり、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になる
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を回転させ、エンジン排気管１
１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１
３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ａ 次にマグネトロン８ａ、 ８ｂの電
源をいれ導波管７ａ、７ｂを介して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
部で放電か起こり、微粒子は加熱される。このとき導波
管７ａ、 ７ｂの取り付は位置と角度により、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も そ
してこの状態を約１０分間保持した後、マグネトロン８
ａ、 ８ｂ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ｌの後部に堆積した微粒子の燃焼に寄与する。
１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１
３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ａ 次にマグネトロン８ａ、 ８ｂの電
源をいれ導波管７ａ、７ｂを介して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
部で放電か起こり、微粒子は加熱される。このとき導波
管７ａ、 ７ｂの取り付は位置と角度により、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も そ
してこの状態を約１０分間保持した後、マグネトロン８
ａ、 ８ｂ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ｌ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か燃えつきてしまう。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。
の微粒子はほとんどか燃えつきてしまう。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。
そして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。
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Ｌ 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九 よってセラ
ミックフィルタ１の排ガスの人口 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嵌 今
までのように微粒子か燃え尽きるまでマイクロ波の照射
をする必要がなくなつｔ島発明の効果 本発明によれ（戯 複数のマグネトロンを使用しその取
り付は位置と角度でもって、ディーゼル排ガス浄化用の
セラミックフィルタの前半部でマイクロ波の電界強度を
最大にすることにより、フィルタのセルの入口付近に堆
積した微粒子をよく燃焼させる。よって微粒子で通路が
閉塞され フィルタか不能になることもなｌ、％ ま
たフィルタ前半に堆積した微粒子カミ 常に高再生率を
達成することができも よって燃焼熱かフィルタ後半の
微粒子の燃焼に寄与するたぬ 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。
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Ｌ 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九 よってセラ
ミックフィルタ１の排ガスの人口 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嵌 今
までのように微粒子か燃え尽きるまでマイクロ波の照射
をする必要がなくなつｔ島発明の効果 本発明によれ（戯 複数のマグネトロンを使用しその取
り付は位置と角度でもって、ディーゼル排ガス浄化用の
セラミックフィルタの前半部でマイクロ波の電界強度を
最大にすることにより、フィルタのセルの入口付近に堆
積した微粒子をよく燃焼させる。よって微粒子で通路が
閉塞され フィルタか不能になることもなｌ、％ ま
たフィルタ前半に堆積した微粒子カミ 常に高再生率を
達成することができも よって燃焼熱かフィルタ後半の
微粒子の燃焼に寄与するたぬ 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゛°セラミツクフイル久 ２ａ、 ２ｂ・・セル、４
ａ、 ４ｂ・・プラクｌ ５・・緩衝材、 ６・・缶ケ
ー人７ａ、 ７ｂ・・導波管、 ８ａ、 ８ｂ・・マグ
ネトロン、１１・・エンジン排気管、 １２自エアポン
プ、 １４・・四方弁、 １７ａ、 １７ｂ・・金属格
子、 １８・・バイパス管。
。 １゛°セラミツクフイル久 ２ａ、 ２ｂ・・セル、４
ａ、 ４ｂ・・プラクｌ ５・・緩衝材、 ６・・缶ケ
ー人７ａ、 ７ｂ・・導波管、 ８ａ、 ８ｂ・・マグ
ネトロン、１１・・エンジン排気管、 １２自エアポン
プ、 １４・・四方弁、 １７ａ、 １７ｂ・・金属格
子、 １８・・バイパス管。
Claims (2)
- （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
るための複数のマイクロ波発生器を具備し、前記複数の
マイクロ波発生器から発せられたマイクロ波を重ね合わ
せることにより、前記フィルタ内の任意の位置でマイク
ロ波の強度を大きくしたことを特徴とするディーゼル排
ガス浄化装置。 - （２）フィルタの排ガス流入方向軸に対して中間より前
方でマイクロ波の強度を最大にしたことを特徴とする請
求項１記載のディーゼル排ガス浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11331290A JP2553735B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | ディーゼル排ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11331290A JP2553735B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | ディーゼル排ガス浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0412113A true JPH0412113A (ja) | 1992-01-16 |
| JP2553735B2 JP2553735B2 (ja) | 1996-11-13 |
Family
ID=14609041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11331290A Expired - Lifetime JP2553735B2 (ja) | 1990-04-27 | 1990-04-27 | ディーゼル排ガス浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2553735B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997015374A1 (en) * | 1995-10-26 | 1997-05-01 | Schwartz, Ansel, M. | Particulate filter regeneration using microwave energy |
| US6375695B2 (en) * | 1994-03-23 | 2002-04-23 | Ngk Insulators, Ltd. | Method and apparatus for processing exhaust gas |
| KR100451427B1 (ko) * | 2001-08-31 | 2004-10-06 | 주식회사제4기한국 | 마이크로웨이브를 이용한 디젤 자동차의 배기가스 정화장치 |
| US10603617B2 (en) | 2015-10-30 | 2020-03-31 | Fujitsu Limited | Microwave irradiation apparatus and exhaust gas purification apparatus |
-
1990
- 1990-04-27 JP JP11331290A patent/JP2553735B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6375695B2 (en) * | 1994-03-23 | 2002-04-23 | Ngk Insulators, Ltd. | Method and apparatus for processing exhaust gas |
| WO1997015374A1 (en) * | 1995-10-26 | 1997-05-01 | Schwartz, Ansel, M. | Particulate filter regeneration using microwave energy |
| KR100451427B1 (ko) * | 2001-08-31 | 2004-10-06 | 주식회사제4기한국 | 마이크로웨이브를 이용한 디젤 자동차의 배기가스 정화장치 |
| US10603617B2 (en) | 2015-10-30 | 2020-03-31 | Fujitsu Limited | Microwave irradiation apparatus and exhaust gas purification apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2553735B2 (ja) | 1996-11-13 |
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