JPH04298623A - 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

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JPH04298623A
JPH04298623A JP3064454A JP6445491A JPH04298623A JP H04298623 A JPH04298623 A JP H04298623A JP 3064454 A JP3064454 A JP 3064454A JP 6445491 A JP6445491 A JP 6445491A JP H04298623 A JPH04298623 A JP H04298623A
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JP
Japan
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filter
cavity
waveguide
particulates
internal combustion
Prior art date
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Pending
Application number
JP3064454A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Nitta
昌弘 新田
Tomotaka Nobue
等隆 信江
Yu Fukuda
祐 福田
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPH04298623A publication Critical patent/JPH04298623A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust 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
    • F01N3/023Exhaust 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
    • F01N3/027Exhaust 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
    • F01N3/028Exhaust 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

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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  • Processes For Solid Components From Exhaust (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。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の排気ガス中
の炭素を含む微粒子(パティキュレート)を除去するた
めのフィルタの再生装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より内燃機関(特にディーゼルエン
ジン)の排気ガス内のパティキュレートを捕集するため
のフィルタ及び、フィルタに蓄積したパティキュレート
を除去再生する装置に関しては、大気汚染を防止し環境
保全に努めるために排気ガスの規制が年々厳しくなるに
従って種々検討がおこなわれており、フィルタについて
もその構成によりフォームタイプやモノリシスタイプ等
があり、また再生装置の熱源についても石油バーナー、
電気ヒーターに加え、マイクロ波を用いる考案もなされ
ているが実用化には至っていない。
【0003】以下図2とともに熱源にマイクロ波を用い
た従来例(特開平1−290910号公報)について説
明する。同図において1はエンジン、2,3はTM01
p モードが励振される円筒状の空胴共振器、4はマイ
クロ波放射アンテナ、5は導波管、6はマイクロ波発生
手段、7は多孔質セラミック隔壁にパティキュレートを
捕集するフィルタ、8は排気ガス流の切換弁である。こ
の様な構成においてフィルタは空胴共振器の管軸方向の
略中心部に配設されたフィルタと空胴共振器の両端面と
の間にそれぞれ空間9,10が設けられている。
【0004】マイクロ波発生手段6が発生するマイクロ
波は導波管5を通って上記空間9,10内に突出した放
射アンテナ4より空胴共振器2または3に給電される。 フィルタの多孔質セラミック隔壁に捕集されたパティキ
ュレートは給電されたマイクロ波によって誘電加熱され
600℃程度になると着火し燃焼してフィルタは再生さ
れる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この構
成において単一のマイクロ波発生手段6から導波管5を
経由して放射アンテナ4により空胴共振器2に2ヶ所よ
りマイクロ波を給電しているため、フィルタ7のパティ
キュレートの付着状態(燃焼によるパティキュレートの
減少も含む)によって負荷の比誘電率および誘電正接が
変化することにより、空胴共振器2の等価寸法が変わり
安定してTM01p モードが励振しえなかった。
【0006】更に、再生時フィルタ7の外周部は空胴共
振器2を介して放熱が激しいため、マイクロ波を放射し
てフィルタ7内の堆積するパティキュレートを加熱して
も充分な温度上昇を得られない為、着火しなかったりあ
るいは一旦着火しても燃焼が持続しなかったりして未再
生部分が発生する恐れがあり、再生時のパティキュレー
ト捕集の際、未再生部分でフィルタの圧力損失が増大し
、エンジンの良好運転の障害になるばかりでなく、前面
部で目詰まりをおこし、まったくフィルタ機能を失って
しまう危険性があった。また、パティキュレートの燃焼
に要する酸素を排気ガスの一部を用いると酸素濃度が低
く酸素の拡散が悪いため同じく未再生部分が発生する恐
れがあった。再生時に専用の酸素を含む流体を用いると
任意の酸素濃度に調整出来るが流体通路を別個に設ける
必要性があり、構造が複雑になるなどの問題があった。
【0007】そこで、本発明は、フィルタ内に堆積した
パティキュレートを短時間でかつ確実に燃焼でき、加熱
効率が良く再生能力を継続的に維持できる信頼性の高い
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
ている。
【0008】
【課題を解決するための手段】そこで目的を達成するた
めに本発明の内燃機関用フィルタ再生装置は、内燃機関
の排気通路に設けられた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、前記フィルタを収納保
持するキャビティと、前記フィルタに蓄積されたパティ
キュレートを誘電加熱し燃焼させるマイクロ波発振器と
、前記マイクロ波発振器で発振されたマイクロ波を前記
キャビティに搬送する導波管とを有し、前記導波管を前
記フィルタの位置する前記キャビティの周囲に環状に配
置させる構成としている。
【0009】また、導波管よりキャビティ内へマイクロ
波を放射する開口をキャビティ壁に複数個設ける構成と
している。
【0010】また、内燃機関の排気通路に設けられた排
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、前記フィルタを収納保持するキャビティと、前記
フィルタに蓄積されたパティキュレートを誘電加熱し燃
焼させるマイクロ波発振器と、前記マイクロ波発振器で
発振されたマイクロ波を前記キャビティに搬送する導波
管と、パティキュレートの燃焼に必要な酸素を含む流体
供給手段とを有し、前記流体供給手段より前記キャビテ
ィに供給される流体通路を前記導波管とする構成として
いる。
【0011】
【作用】本発明の内燃機関用フィルタ再生装置は、内燃
機関の排気通路に設けられた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、前記フィルタを収
納保持するキャビティと、前記フィルタに蓄積されたパ
ティキュレートを誘電加熱し燃焼させるマイクロ波発振
器と、前記マイクロ波発振器で発振されたマイクロ波を
前記キャビティに搬送する導波管とを有し、前記導波管
を前記フィルタの位置する前記キャビティの周囲に環状
に配置させる構成であるから、マイクロ波によるパティ
キュレートの加熱時、フィルタ外周部よりの放熱が導波
管内の空気層で抑制されるので断熱効果があり、また導
波管の壁面はマイクロ波壁面電流が流れ僅かながらも発
熱するため更に放熱抑制に効果的である。
【0012】また、導波管よりキャビティ内へマイクロ
波を放射する開口を、環状に配置した導波管に対向する
キャビティ壁に複数個設ける構成としているので、容易
に複数箇所からマイクロ波を放射できキャビティの共振
モードに関係なくキャビティ内のマイクロ波電界分布が
均一化され、フィルタ内のパティキュレートを有効に加
熱燃焼できる。
【0013】また、内燃機関の排気通路に設けられた排
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、前記フィルタを収納保持するキャビティと、前記
フィルタに蓄積されたパティキュレートを誘電加熱し燃
焼させるマイクロ波発振器と、前記マイクロ波発振器で
発振されたマイクロ波を前記キャビティに搬送する導波
管と、パティキュレートの燃焼に必要な酸素を含む流体
供給手段とを有し、前記流体供給手段より前記キャビテ
ィに供給される流体通路を前記導波管とする構成である
から、限られた空間の中でパティキュレートの加熱燃焼
に必要なマイクロ波エネルギーと酸素を含む流体をキャ
ビティ内のフィルタに供給でき装置を小型化できる。ま
た、導波管の壁面はマイクロ波壁面電流が流れ僅かなが
らも発熱するため、流体を予熱することができ、再生時
の酸素の拡散が活性化され再生効率が向上する。
【0014】
【実施例】以下本発明の一実施例における内燃機関用フ
ィルタ再生装置について、図面とともに説明する。
【0015】図1のシステム及び主要部の断面図におい
て、12はエンジンの排気をキャビティ13に導入する
排気導入管、14はキャビティ13内に設けられたパテ
ィキュレートを捕集するためのフィルタであり、ハニカ
ム形状で隣接する貫通孔を交互に風上,風下側で閉塞し
ており、隔壁を排気ガスが通過する際にパティキュレー
トが隔壁に堆積する。15はフィルタ14を断熱および
緩衝するためのスペーサーである。16はパティキュレ
ートの加熱源のマイクロ波発振器であるマグネトロン、
17はマグネトロン16より発振されたマイクロ波をキ
ャビティ13に搬送する導波管であり、キャビティ13
内に位置するフィルタ14を囲むように環状に設けられ
ている。18は導波管17に対向するキャビティ13壁
に同心的に複数個設けられたマイクロ波放射用の開口で
ある。19はパティキュレートの燃焼に必要な酸素を含
む流体をキャビティ13に供給する流体供給手段であり
、導波管17の側壁に設けられた小孔群20より導波管
17内を通過して開口18よりキャビティ13に搬入さ
れる。21は流体供給手段19と導波管17壁の小孔群
20とを連通する流体導入管である。
【0016】エンジンが運転されている間は、パティキ
ュレートを含む排気ガスは排気導入管12より図中A方
向よりキャビティ13内のフィルタ14に流入し、フィ
ルタ14の隔壁でパティキュレートが除去され大気中に
放出される。一定時間エンジンが運転されるとパティキ
ュレートの堆積によりフィルタ14の圧力損失が増大し
、エンジンの良好な運転が維持できなくなるため、前述
の圧力損失を検知してフィルタ14の再生を行なう。 再生サイクルにおいて、エンジン11よりの排気ガスを
弁(図示せず)等で排気導入管12への導入は停止され
、マグネトロン16より発振されたマイクロ波は導波管
17を伝送し、開口18よりキャビティに放射され、対
向するフィルタ前面近傍のパティキュレート加熱昇温さ
せる。パティキュレートが着火温度に達すると流体供給
手段19は燃焼用空気を吐出し始める。流体供給手段1
9より吐出された流体は流体導入管21を経て導波管1
7の壁面の小孔群20より導波管17を流通し開口18
よりキャビティ13に入る。フィルタ前面近傍ではじま
ったパティキュレートの燃焼は供給される流体中の酸素
と反応し次第に風下側に広がってゆき、やがて燃焼は終
了しフィルタ14は再生され流体供給手段も停止される
。マイクロ波の供給はパティキュレートが着火したこと
を検出した後、速やかに停止させればよい。このように
して再生が終了すれば再び排気ガスをフィルタに導入し
パティキュレートの捕集を再開する。
【0017】
【発明の効果】以上のように、本発明の内燃機関用フィ
ルタおよび、フィルタ再生装置によれば、下記の効果を
得ることが出来る。
【0018】(1)内燃機関の排気通路に設けられた排
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、前記フィルタを収納保持するキャビティと、前記
フィルタに蓄積されたパティキュレートを誘電加熱し燃
焼させるマイクロ波発振器と、前記マイクロ波発振器で
発振されたマイクロ波を前記キャビティに搬送する導波
管とを有し、前記導波管を前記フィルタの位置する前記
キャビティの周囲に環状に配置させる構成であるから、
マイクロ波によるパティキュレートの加熱時、フィルタ
外周部よりの放熱が導波管内の空気層で抑制されるので
断熱効果があり、また導波管の壁面はマイクロ波壁面電
流が流れ僅かながらも発熱するため更に放熱抑制に効果
的であり再生効率が向上する。
【0019】(2)導波管よりキャビティ内へマイクロ
波を放射する開口を、環状に配置した導波管に対向する
キャビティ壁に複数個設ける構成としているので、容易
に複数箇所からマイクロ波を放射できキャビティの共振
モードに関係なくキャビティ内のマイクロ波電界分布が
均一化され、フィルタ内のパティキュレートを有効に加
熱燃焼でき再生効率が向上する。
【0020】(3)内燃機関の排気通路に設けられた排
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、前記フィルタを収納保持するキャビティと、前記
フィルタに蓄積されたパティキュレートを誘電加熱し燃
焼させるマイクロ波発振器と、前記マイクロ波発振器で
発振されたマイクロ波を前記キャビティに搬送する導波
管と、パティキュレートの燃焼に必要な酸素を含む流体
供給手段とを有し、前記流体供給手段より前記キャビテ
ィに供給される流体通路を前記導波管とする構成である
から、限られた空間の中でパティキュレートの加熱燃焼
に必要なマイクロ波エネルギーと酸素を含む流体をキャ
ビティ内のフィルタに供給できるので装置を小型化でき
る。
【0021】(4)導波管の壁面はマイクロ波壁面電流
が流れ僅かながらも発熱するため、流体を予熱すること
ができ、再生時の酸素の拡散が活性化され再生効率が向
上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における内燃機関用フィルタ
再生装置の正面及び側面の断面図
【図2】従来の内燃機関用フィルタ再生装置の構成を示
す断面図
【符号の説明】
12  排気導入管 13  キャビティ 14  フィルタ 16  マグネトロン 17  導波管 18  開口 19  流体供給手段

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内燃機関の排気通路に設けられた排気ガス
    中に含まれるパティキュレートを捕集するフィルタと、
    前記フィルタを収納保持するキャビティと、前記フィル
    タに蓄積されたパティキュレートを誘電加熱し燃焼させ
    るマイクロ波発振器と、前記マイクロ波発振器で発振さ
    れたマイクロ波を前記キャビティに搬送する導波管とを
    有し、前記導波管を前記フィルタの位置する前記キャビ
    ティの周囲に環状に配置させる構成とした内燃機関用フ
    ィルタ再生装置。
  2. 【請求項2】導波管よりキャビティ内へマイクロ波を放
    射する開口をキャビティ壁に複数個設ける構成とした請
    求項1に記載の内燃機関用フィルタ再生装置。
  3. 【請求項3】内燃機関の排気通路に設けられた排気ガス
    中に含まれるパティキュレートを捕集するフィルタと、
    前記フィルタを収納保持するキャビティと、前記フィル
    タに蓄積されたパティキュレートを誘電加熱し燃焼させ
    るマイクロ波発振器と、前記マイクロ波発振器で発振さ
    れたマイクロ波を前記キャビティに搬送する導波管と、
    パティキュレートの燃焼に必要な酸素を含む流体供給手
    段とを有し、前記流体供給手段より前記キャビティに供
    給される流体通路を前記導波管とする構成とした内燃機
    関用フィルタ再生装置。
JP3064454A 1991-03-28 1991-03-28 内燃機関用フィルタ再生装置 Pending JPH04298623A (ja)

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JP3064454A JPH04298623A (ja) 1991-03-28 1991-03-28 内燃機関用フィルタ再生装置

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JP (1) JPH04298623A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6080976A (en) * 1993-02-02 2000-06-27 Naraseiki Kabushiki Kaisha Heating apparatus utilizing microwaves
EP3301270A1 (en) * 2016-09-28 2018-04-04 Fujitsu Limited Filter regeneration device, filter plugging detection device, and exhaust gas treatment apparatus
US10221739B2 (en) 2016-01-18 2019-03-05 Fujitsu Limited Particulate filter and exhaust gas purifier

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6080976A (en) * 1993-02-02 2000-06-27 Naraseiki Kabushiki Kaisha Heating apparatus utilizing microwaves
US10221739B2 (en) 2016-01-18 2019-03-05 Fujitsu Limited Particulate filter and exhaust gas purifier
EP3301270A1 (en) * 2016-09-28 2018-04-04 Fujitsu Limited Filter regeneration device, filter plugging detection device, and exhaust gas treatment apparatus
US10526944B2 (en) 2016-09-28 2020-01-07 Fujitsu Limited Filter regeneration device, filter plugging detection device, exhaust gas treatment apparatus, and filter plugging determination method

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