JPH04353211A - 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
- Publication number
- JPH04353211A JPH04353211A JP3128987A JP12898791A JPH04353211A JP H04353211 A JPH04353211 A JP H04353211A JP 3128987 A JP3128987 A JP 3128987A JP 12898791 A JP12898791 A JP 12898791A JP H04353211 A JPH04353211 A JP H04353211A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- particulates
- exhaust gas
- hole
- heating chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims description 50
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 title 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 105
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 38
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 37
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 37
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 23
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 20
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 19
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 11
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 43
- 230000003405 preventing effect Effects 0.000 abstract description 9
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 35
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 8
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052878 cordierite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 2
- JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N dimagnesium dioxido-bis[(1-oxido-3-oxo-2,4,6,8,9-pentaoxa-1,3-disila-5,7-dialuminabicyclo[3.3.1]nonan-7-yl)oxy]silane Chemical compound [Mg++].[Mg++].[O-][Si]([O-])(O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2)O[Al]1O[Al]2O[Si](=O)O[Si]([O-])(O1)O2 JSKIRARMQDRGJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 2
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004080 punching Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000809 air pollutant Substances 0.000 description 1
- 231100001243 air pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
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
- F01N3/022—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 characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous
- F01N3/0222—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 characterised by specially adapted filtering structure, e.g. honeycomb, mesh or fibrous the structure being monolithic, e.g. honeycombs
-
- 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
- F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
- F01N2240/20—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a flow director or deflector
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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)
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
【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及びパティキ
ュレートが捕集された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及びパティキ
ュレートが捕集された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】近年世界各国では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な
どの移動発生源に対して強化される動きにある。とくに
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
量規制へ移行された規制値自体も大幅な削減となってい
る。
制がコ・ジェネレーションなどの固定発生源や自動車な
どの移動発生源に対して強化される動きにある。とくに
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
量規制へ移行された規制値自体も大幅な削減となってい
る。
【０００３】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を強化する動きに
ある。燃料噴射時期遅延などの燃料改善による低減対策
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
、現状では排気ガスを浄化する後処理装置の付設が不可
欠である。ディーゼルエンジンの後処理装置として排気
ガス流に含まれる黒煙を主成分とするパティキュレート
を捕集するフィルタを用いる方法が検討されている。
と同時にパティキュレートの排出規制を強化する動きに
ある。燃料噴射時期遅延などの燃料改善による低減対策
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
、現状では排気ガスを浄化する後処理装置の付設が不可
欠である。ディーゼルエンジンの後処理装置として排気
ガス流に含まれる黒煙を主成分とするパティキュレート
を捕集するフィルタを用いる方法が検討されている。
【０００４】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温度
に昇温するための加熱手段としてはバーナ方式、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温度
に昇温するための加熱手段としてはバーナ方式、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。
【０００５】図４に加熱手段がマイクロ波方式によるフ
ィルタ再生装置を示す（たとえば特開昭５９−１２６０
２２号公報）。同図において、１はエンジン、２は排気
マニフォールド、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の発生したマイク
ロ波を加熱室に導く導波管、９はマイクロ波反射板、１
０は空気ポンプ、１１は空気供給路、１２はマイクロ波
発生手段の駆動電源、１３はマフラ、１４は空気切換バ
ルブ、１５は排気ガス切換バルブである。
ィルタ再生装置を示す（たとえば特開昭５９−１２６０
２２号公報）。同図において、１はエンジン、２は排気
マニフォールド、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の発生したマイク
ロ波を加熱室に導く導波管、９はマイクロ波反射板、１
０は空気ポンプ、１１は空気供給路、１２はマイクロ波
発生手段の駆動電源、１３はマフラ、１４は空気切換バ
ルブ、１５は排気ガス切換バルブである。
【０００６】ところが上記フィルタはパティキュレート
が捕集され続けると、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ってエンジ
ン出力を低下させたり、あるいはエンジンを停止させる
といった問題を起こす。
が捕集され続けると、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ってエンジ
ン出力を低下させたり、あるいはエンジンを停止させる
といった問題を起こす。
【０００７】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進められているが、未
だ実用に至っていない。
力を再生させるための技術開発が進められているが、未
だ実用に至っていない。
【０００８】上記した構成において、エンジンの排気ガ
スは排気ガス切換バルブ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
ト捕集過程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。捕集能力が限界に達すると排気ガス切換バルブ
１５が制御されて排気管３への排気ガスが遮断され、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。
スは排気ガス切換バルブ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
ト捕集過程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。捕集能力が限界に達すると排気ガス切換バルブ
１５が制御されて排気管３への排気ガスが遮断され、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。
【０００９】このフィルタ再生過程においてフィルタに
捕集されたパティキュレートはマイクロ波発生手段７に
加熱され、燃焼に必要な空気が空気ポンプ１０より供給
されることによって燃焼が開始する。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、捕集を開
始する。この捕集と再生の過程が繰り返される。
捕集されたパティキュレートはマイクロ波発生手段７に
加熱され、燃焼に必要な空気が空気ポンプ１０より供給
されることによって燃焼が開始する。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、捕集を開
始する。この捕集と再生の過程が繰り返される。
【００１０】上記フィルタ再生装置のフィルタ５は図５
に示すようにコーディエライト、ムライトなどの多孔質
セラミックの隔壁より形成される多数の貫通孔１６を有
するハニカム構造体が適用される。そして前記ハニカム
構造体の貫通孔１６の両端には排気ガスが多孔質のセラ
ミックの隔壁を通過して排出されるように交互に気密性
を有する封止栓１７、１８が設けられ、パティキュレー
トは排気ガスの流入側の多孔質セラミックの隔壁に捕集
される。
に示すようにコーディエライト、ムライトなどの多孔質
セラミックの隔壁より形成される多数の貫通孔１６を有
するハニカム構造体が適用される。そして前記ハニカム
構造体の貫通孔１６の両端には排気ガスが多孔質のセラ
ミックの隔壁を通過して排出されるように交互に気密性
を有する封止栓１７、１８が設けられ、パティキュレー
トは排気ガスの流入側の多孔質セラミックの隔壁に捕集
される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記構成
のフィルタ再生過程において燃焼に必要な空気の供給側
のフィルタ端面近傍は前記空気の供給により冷却される
のでパティキュレートの昇温が妨げられ、パティキュレ
ートの燃焼が困難となりパティキュレートの燃焼可能領
域を狭めてしまうためフィルタ全域を効果的に再生する
ことができなかった。その結果、パティキュレートの捕
集、再生の継続的な繰り返しにおいて排気ガスが流入す
る側から燃焼に必要な空気を供給する場合、そのフィル
タ端面近傍は再生されないパティキュレートの堆積によ
って排気ガス流入孔が閉塞されフィルタとしての捕集機
能が失われたり、捕集性能や再生性能が著しく低下する
という課題があった。一方排気ガスが流出する側から燃
焼に必要な空気を供給する場合、そのフィルタ端面近傍
は再生されないパティキュレートの残存によってフィル
タ捕集容積が減少し、フィルタとしての捕集性能が低下
するという課題があった。
のフィルタ再生過程において燃焼に必要な空気の供給側
のフィルタ端面近傍は前記空気の供給により冷却される
のでパティキュレートの昇温が妨げられ、パティキュレ
ートの燃焼が困難となりパティキュレートの燃焼可能領
域を狭めてしまうためフィルタ全域を効果的に再生する
ことができなかった。その結果、パティキュレートの捕
集、再生の継続的な繰り返しにおいて排気ガスが流入す
る側から燃焼に必要な空気を供給する場合、そのフィル
タ端面近傍は再生されないパティキュレートの堆積によ
って排気ガス流入孔が閉塞されフィルタとしての捕集機
能が失われたり、捕集性能や再生性能が著しく低下する
という課題があった。一方排気ガスが流出する側から燃
焼に必要な空気を供給する場合、そのフィルタ端面近傍
は再生されないパティキュレートの残存によってフィル
タ捕集容積が減少し、フィルタとしての捕集性能が低下
するという課題があった。
【００１２】またパティキュレートの燃焼がフィルタ後
方に移動するとフィルタ端面近傍は熱の放散により冷却
され、一方フィルタ内部はパティキュレートの燃焼によ
って高温となり温度差が大きくなるのでフィルタにクラ
ックが発生し、フィルタとしての捕集性能が低下したり
、捕集機能が失われるという課題があった。
方に移動するとフィルタ端面近傍は熱の放散により冷却
され、一方フィルタ内部はパティキュレートの燃焼によ
って高温となり温度差が大きくなるのでフィルタにクラ
ックが発生し、フィルタとしての捕集性能が低下したり
、捕集機能が失われるという課題があった。
【００１３】またフィルタ端面近傍のパティキュレート
を燃焼可能温度に昇温させるためには多くの時間が必要
となり、マイクロ波発生源の駆動電源を自動車に搭載さ
れている電源から供給することが実用的に困難である課
題があった。
を燃焼可能温度に昇温させるためには多くの時間が必要
となり、マイクロ波発生源の駆動電源を自動車に搭載さ
れている電源から供給することが実用的に困難である課
題があった。
【００１４】本発明は上記課題を解決するもので、フィ
ルタ端面近傍に堆積しているパティキュレートの効率的
な再生の実現とクラックの発生を防止し、フィルタとし
ての捕集、再生性能を継続的に維持できるとともに、フ
ィルタ端面近傍のパティキュレートが燃焼する温度まで
昇温する時間を短縮しマイクロ波発生源の駆動電源を自
動車に搭載されている電源から十分に供給できるフィル
タ及び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。
ルタ端面近傍に堆積しているパティキュレートの効率的
な再生の実現とクラックの発生を防止し、フィルタとし
ての捕集、再生性能を継続的に維持できるとともに、フ
ィルタ端面近傍のパティキュレートが燃焼する温度まで
昇温する時間を短縮しマイクロ波発生源の駆動電源を自
動車に搭載されている電源から十分に供給できるフィル
タ及び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。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
、本発明のフィルタは外枠に囲まれた多孔質セラミック
の隔壁より形成される多数の貫通孔を有するハニカム構
造体よりなり、前記ハニカム構造体の貫通孔の一端には
隣接する方向に１個置きの間隔で存在する前記貫通孔に
気密性を有するセラミックセメント材よりなる第１の封
止栓と、前記貫通孔の他端には前記第１の封止栓を設け
ていない貫通孔に気密性を有するセラミックセメント材
よりなる第２の封止栓を設けるとともに、前記第１の封
止栓と第２の封止栓の少なくとも一方は前記ハニカム構
造体の貫通孔の端面よりも内部に位置するように設けた
構成としている。
、本発明のフィルタは外枠に囲まれた多孔質セラミック
の隔壁より形成される多数の貫通孔を有するハニカム構
造体よりなり、前記ハニカム構造体の貫通孔の一端には
隣接する方向に１個置きの間隔で存在する前記貫通孔に
気密性を有するセラミックセメント材よりなる第１の封
止栓と、前記貫通孔の他端には前記第１の封止栓を設け
ていない貫通孔に気密性を有するセラミックセメント材
よりなる第２の封止栓を設けるとともに、前記第１の封
止栓と第２の封止栓の少なくとも一方は前記ハニカム構
造体の貫通孔の端面よりも内部に位置するように設けた
構成としている。
【００１６】また本発明のフィルタ再生装置は内燃機関
の排気ガスを排出する排気管に設けられた加熱室と、前
記加熱室に給電するマイクロ波を発生するマイクロ波発
生手段と、前記加熱室に収納される上述の構成とした前
記内燃機関の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、前記加熱室に酸素を含む気体を供
給する送風手段とを備えた構成としている。
の排気ガスを排出する排気管に設けられた加熱室と、前
記加熱室に給電するマイクロ波を発生するマイクロ波発
生手段と、前記加熱室に収納される上述の構成とした前
記内燃機関の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、前記加熱室に酸素を含む気体を供
給する送風手段とを備えた構成としている。
【００１７】
【作用】本発明のフィルタは上記構成により、マイクロ
波による加熱手段によってフィルタが加熱されると、前
記加熱手段側のフィルタ端面から前記封止栓の位置まで
の放熱防止部（以下、放熱防止部と記す）が加熱された
パティキュレートからの放熱を防止する機能を有するの
でフィルタ自身の昇温速度を速くすることができ、短時
間でパティキュレートを燃焼可能温度に到達させること
ができる。
波による加熱手段によってフィルタが加熱されると、前
記加熱手段側のフィルタ端面から前記封止栓の位置まで
の放熱防止部（以下、放熱防止部と記す）が加熱された
パティキュレートからの放熱を防止する機能を有するの
でフィルタ自身の昇温速度を速くすることができ、短時
間でパティキュレートを燃焼可能温度に到達させること
ができる。
【００１８】また排気ガス流入側に前記放熱防止部が存
在する場合、前記放熱防止部はフィルタ機能がないので
排気ガス中のパティキュレートの前記放熱防止部への堆
積が抑制され、フィルタの排気ガスの流入孔の目詰まり
が防止される。
在する場合、前記放熱防止部はフィルタ機能がないので
排気ガス中のパティキュレートの前記放熱防止部への堆
積が抑制され、フィルタの排気ガスの流入孔の目詰まり
が防止される。
【００１９】またパティキュレートが燃焼可能温度に昇
温した後、燃焼に必要な酸素を含む気体がフィルタに供
給されても前記放熱防止部が存在することにより前記気
体によるフィルタ部の冷却が抑制されるのでパティキュ
レートの燃焼可能領域が拡大され、未燃焼のパティキュ
レートの残存を防止することができる。
温した後、燃焼に必要な酸素を含む気体がフィルタに供
給されても前記放熱防止部が存在することにより前記気
体によるフィルタ部の冷却が抑制されるのでパティキュ
レートの燃焼可能領域が拡大され、未燃焼のパティキュ
レートの残存を防止することができる。
【００２０】また前記気体の供給側からパティキュレー
トが燃焼を開始すると燃焼領域が徐々にフィルタの後方
に移動するが燃焼を完了したフィルタ部分は前記放熱防
止部により、冷却が防止されるのでパティキュレートの
燃焼によって高温になっている部分との温度差を小さく
することができ、熱歪みによるフィルタのクラックの発
生を防止することができる。
トが燃焼を開始すると燃焼領域が徐々にフィルタの後方
に移動するが燃焼を完了したフィルタ部分は前記放熱防
止部により、冷却が防止されるのでパティキュレートの
燃焼によって高温になっている部分との温度差を小さく
することができ、熱歪みによるフィルタのクラックの発
生を防止することができる。
【００２１】一方本発明のフィルタ再生装置は上記構成
により、フィルタのパティキュレートの捕集が予め決め
られた捕集量になるとマイクロ波が加熱室に給電され、
パティキュレートが加熱されるが、上述のフィルタの放
熱防止機能により加熱部からの熱放散が抑制されるので
短時間でパティキュレートを燃焼可能温度に到達させる
ことができ、マイクロ波発生源の駆動電源を自動車に搭
載されている電源から実用的に供給することができる。
により、フィルタのパティキュレートの捕集が予め決め
られた捕集量になるとマイクロ波が加熱室に給電され、
パティキュレートが加熱されるが、上述のフィルタの放
熱防止機能により加熱部からの熱放散が抑制されるので
短時間でパティキュレートを燃焼可能温度に到達させる
ことができ、マイクロ波発生源の駆動電源を自動車に搭
載されている電源から実用的に供給することができる。
【００２２】またパティキュレートの燃焼過程において
、上述のフィルタに施された放熱防止機能により酸素を
含む気体の供給によるフィルタの冷却が抑制されるので
フィルタに捕集されたパティキュレートをほぼ完全に燃
焼させることができ、捕集と再生の繰り返しにおいて、
その性能の低下が防止されるとともに永続的に維持でき
る。
、上述のフィルタに施された放熱防止機能により酸素を
含む気体の供給によるフィルタの冷却が抑制されるので
フィルタに捕集されたパティキュレートをほぼ完全に燃
焼させることができ、捕集と再生の繰り返しにおいて、
その性能の低下が防止されるとともに永続的に維持でき
る。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
説明する。
説明する。
【００２４】図１は本発明の実施例における内燃機関用
フィルタの平面図と断面図である。同図において、１９
は外枠に囲まれた多孔質セラミックの隔壁より形成され
る多数の貫通孔１９ａを有するハニカム構造体であり、
コーディエライト、ムライトなどのセラミック材料で構
成されている。この貫通孔１９ａの一端には隣接する方
向に１個置きの間隔で気密性を有するセラミックセメン
ト材よりなる第１の封止栓２０が貫通孔１９ａの端面よ
りも内部に位置するように設けられており、貫通孔１９
ａの端面から第１の封止栓２０までの間はフィルタ機能
がない放熱防止部２２が存在する。一方貫通孔１９ａの
他端には第１の封止栓２０を設けていない貫通孔１９ａ
に気密性を有するセラミックセメント材よりなる第２の
封止栓２１が設けられている。
フィルタの平面図と断面図である。同図において、１９
は外枠に囲まれた多孔質セラミックの隔壁より形成され
る多数の貫通孔１９ａを有するハニカム構造体であり、
コーディエライト、ムライトなどのセラミック材料で構
成されている。この貫通孔１９ａの一端には隣接する方
向に１個置きの間隔で気密性を有するセラミックセメン
ト材よりなる第１の封止栓２０が貫通孔１９ａの端面よ
りも内部に位置するように設けられており、貫通孔１９
ａの端面から第１の封止栓２０までの間はフィルタ機能
がない放熱防止部２２が存在する。一方貫通孔１９ａの
他端には第１の封止栓２０を設けていない貫通孔１９ａ
に気密性を有するセラミックセメント材よりなる第２の
封止栓２１が設けられている。
【００２５】排気ガスは貫通孔１９ａの一端から流入し
、多孔質セラミックの隔壁を通過して他端の貫通孔１９
ａより排出される。排気ガス中に含まれるパティキュレ
ートは排気ガスの流入側の多孔質セラミックの隔壁に捕
集される。なお、上記フィルタにおいて排気ガスの流入
方向は第１の封止栓２０側でも第２の封止栓２１側でも
よい。
、多孔質セラミックの隔壁を通過して他端の貫通孔１９
ａより排出される。排気ガス中に含まれるパティキュレ
ートは排気ガスの流入側の多孔質セラミックの隔壁に捕
集される。なお、上記フィルタにおいて排気ガスの流入
方向は第１の封止栓２０側でも第２の封止栓２１側でも
よい。
【００２６】図２は本発明の実施例における内燃機関用
フィルタ再生装置の構成を示すものである。なお、上記
本発明のフィルタの作用及び効果は図２を用いて説明す
る。
フィルタ再生装置の構成を示すものである。なお、上記
本発明のフィルタの作用及び効果は図２を用いて説明す
る。
【００２７】同図において、２３は内燃機関の排気ガス
を排出する排気管、２４は排気管２３の途中に設けられ
た加熱室、２５は加熱室２４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
集するフィルタであり、図１に示した少なくともフィル
タ２５の貫通孔１９ａの一端に設けられた放熱防止部２
２を有する本発明のフィルタを配置している。図に示し
たフィルタ２５は放熱防止部２２を排気ガス流入側とな
るように配置した場合である。２６は加熱室２４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、２７
はマイクロ波発生手段２６を冷却する冷却手段、２８は
マイクロ波発生手段２６から発生したマイクロ波を加熱
室２４に伝送する導波管である。２９は加熱室２４に酸
素を含む気体を供給する気体供給手段であり、この気体
供給手段２９は送風機あるいはポンプが適用され、前記
気体は導風管３０を通り加熱室２４に導かれる。導風管
３０の途中には前記気体を通過させるが排気ガスの気体
供給手段２９への流入を防止する逆止弁３１が設けられ
ている。また３２は排気分岐管であり、この排気分岐管
３２とフィルタ２５への排気ガスの流通の制御は排気管
２３に設けられたバルブ３３と排気分岐管３２に設けら
れたバルブ３４の切り替えによって行われる。図示した
バルブ３３、３４の位置はフィルタ２５側に排気ガスを
流通させる場合である。３５、３６は加熱室２４を限定
するマイクロ波遮蔽手段であり、パンチング孔の構成あ
るいはハニカム構成からなる。３７はフィルタ２５の外
周と加熱室２４の内壁との間に設けられた断熱材であり
、加熱室２４内へのフィルタ２５の支持をも兼ねている
。
を排出する排気管、２４は排気管２３の途中に設けられ
た加熱室、２５は加熱室２４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
集するフィルタであり、図１に示した少なくともフィル
タ２５の貫通孔１９ａの一端に設けられた放熱防止部２
２を有する本発明のフィルタを配置している。図に示し
たフィルタ２５は放熱防止部２２を排気ガス流入側とな
るように配置した場合である。２６は加熱室２４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、２７
はマイクロ波発生手段２６を冷却する冷却手段、２８は
マイクロ波発生手段２６から発生したマイクロ波を加熱
室２４に伝送する導波管である。２９は加熱室２４に酸
素を含む気体を供給する気体供給手段であり、この気体
供給手段２９は送風機あるいはポンプが適用され、前記
気体は導風管３０を通り加熱室２４に導かれる。導風管
３０の途中には前記気体を通過させるが排気ガスの気体
供給手段２９への流入を防止する逆止弁３１が設けられ
ている。また３２は排気分岐管であり、この排気分岐管
３２とフィルタ２５への排気ガスの流通の制御は排気管
２３に設けられたバルブ３３と排気分岐管３２に設けら
れたバルブ３４の切り替えによって行われる。図示した
バルブ３３、３４の位置はフィルタ２５側に排気ガスを
流通させる場合である。３５、３６は加熱室２４を限定
するマイクロ波遮蔽手段であり、パンチング孔の構成あ
るいはハニカム構成からなる。３７はフィルタ２５の外
周と加熱室２４の内壁との間に設けられた断熱材であり
、加熱室２４内へのフィルタ２５の支持をも兼ねている
。
【００２８】排気ガスは図２中矢印で示した方向から排
気管２３内を流れフィルタ２５に流入する。そしてフィ
ルタ２５のフィルタ機能により排気ガス中に含まれるパ
ティキュレートが排気ガス流入側の多孔質セラミック隔
壁に捕集され、浄化された排気ガスは上記多孔質セラミ
ック隔壁を通過してフィルタ２５より流出し、大気に排
出される。このときフィルタ２５に設けている放熱防止
部２２はフィルタ機能がないのでパティキュレートの堆
積量はフィルタ機能を有する部分に比べわずかである。 したがって排気ガス流入側に放熱防止部２２が存在する
場合、パティキュレートの放熱防止部２２への堆積が抑
制されるので貫通孔１９の目詰まりが防止され、フィル
タとしての捕集性能の低下が防止される。
気管２３内を流れフィルタ２５に流入する。そしてフィ
ルタ２５のフィルタ機能により排気ガス中に含まれるパ
ティキュレートが排気ガス流入側の多孔質セラミック隔
壁に捕集され、浄化された排気ガスは上記多孔質セラミ
ック隔壁を通過してフィルタ２５より流出し、大気に排
出される。このときフィルタ２５に設けている放熱防止
部２２はフィルタ機能がないのでパティキュレートの堆
積量はフィルタ機能を有する部分に比べわずかである。 したがって排気ガス流入側に放熱防止部２２が存在する
場合、パティキュレートの放熱防止部２２への堆積が抑
制されるので貫通孔１９の目詰まりが防止され、フィル
タとしての捕集性能の低下が防止される。
【００２９】一方フィルタ２５にパティキュレートが捕
集され続けると、フィルタ２５の圧損が増大し内燃機関
であるエンジンの負荷が増加するとともに最悪の場合に
はエンジンが停止する。したがって適当な時期にフィル
タに捕集されパティキュレートを除去する必要がある。 この適当な時期の判断手段としてはフィルタの圧損レベ
ルの検出、電気的手段によるパティキュレート捕集量の
検出あるいはエンジンの動作状態の積算値などによって
なされる。
集され続けると、フィルタ２５の圧損が増大し内燃機関
であるエンジンの負荷が増加するとともに最悪の場合に
はエンジンが停止する。したがって適当な時期にフィル
タに捕集されパティキュレートを除去する必要がある。 この適当な時期の判断手段としてはフィルタの圧損レベ
ルの検出、電気的手段によるパティキュレート捕集量の
検出あるいはエンジンの動作状態の積算値などによって
なされる。
【００３０】次にフィルタ再生の基本プロセスを説明す
る。フィルタ２５内のパティキュレート捕集量が再生を
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。
る。フィルタ２５内のパティキュレート捕集量が再生を
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。
【００３１】この再生制御指令は本装置の一構成要素で
ある制御部（図示せず）より発せられる。この制御部の
指令に基づいてまずバルブ３４が開かれ、引き続いてバ
ルブ３３が閉じられる。これにより、排気ガスは排気分
岐管３２に導かれる。このとき加熱室２４には排気ガス
が流れなくなるので導風管３０に設けられている逆止弁
３１は開いた状態になる。次にマイクロ波発生手段２６
に駆動電力が供給され、発生したマイクロ波は導波管２
８を伝送してフィルタ２５の排気ガス流入側より加熱室
２４内に給電される。そして排気ガス流入側のフィルタ
２５のフィルタ機能を有する部分の端面近傍に捕集され
たパティキュレートが他の領域のパティキュレートに比
べて強く加熱される。このとき排気ガスの流入側にはフ
ィルタ２５の前方に放熱防止部２２が存在し、この放熱
防止部２２は加熱室２４への熱の放散を抑制するように
作用する（断熱作用）のでマイクロ波で加熱されている
フィルタ２５のフィルタ機能を有する端面近傍及びそこ
に存在するパティキュレートからの放熱が抑制される。 この作用によりパティキュレートの昇温速度を速くする
ことができ、短時間でパティキュレートを燃焼可能温度
に到達させることができる。その結果、本発明のフィル
タ再生装置はマイクロ波発生源の駆動電源を自動車に搭
載されている電源から実用的に供給することができる。
ある制御部（図示せず）より発せられる。この制御部の
指令に基づいてまずバルブ３４が開かれ、引き続いてバ
ルブ３３が閉じられる。これにより、排気ガスは排気分
岐管３２に導かれる。このとき加熱室２４には排気ガス
が流れなくなるので導風管３０に設けられている逆止弁
３１は開いた状態になる。次にマイクロ波発生手段２６
に駆動電力が供給され、発生したマイクロ波は導波管２
８を伝送してフィルタ２５の排気ガス流入側より加熱室
２４内に給電される。そして排気ガス流入側のフィルタ
２５のフィルタ機能を有する部分の端面近傍に捕集され
たパティキュレートが他の領域のパティキュレートに比
べて強く加熱される。このとき排気ガスの流入側にはフ
ィルタ２５の前方に放熱防止部２２が存在し、この放熱
防止部２２は加熱室２４への熱の放散を抑制するように
作用する（断熱作用）のでマイクロ波で加熱されている
フィルタ２５のフィルタ機能を有する端面近傍及びそこ
に存在するパティキュレートからの放熱が抑制される。 この作用によりパティキュレートの昇温速度を速くする
ことができ、短時間でパティキュレートを燃焼可能温度
に到達させることができる。その結果、本発明のフィル
タ再生装置はマイクロ波発生源の駆動電源を自動車に搭
載されている電源から実用的に供給することができる。
【００３２】上記パティキュレートが燃焼可能温度に到
達すると酸素を含む気体が気体供給手段２９によって排
気ガス流入側よりフィルタ２５に供給される。酸素を含
む気体が供給されると燃焼可能温度に到達しているパテ
ィキュレートは燃焼状態に移行する。従来、酸素を含む
気体が供給されるとフィルタの端面近傍に存在するパテ
ィキュレートはこの気体によって冷却されることや燃焼
熱の熱放散が大きいために燃焼可能温度温度に到達しな
いことが原因で未燃焼部分が多く残存していた。しかし
本発明ではフィルタ２５の前方に設けた放熱防止部２２
が放熱を防止するように作用するので前記気体によるフ
ィルタ２５のフィルタ機能を有する端面近傍の冷却が抑
制されるとともに燃焼を開始したフィルタ機能を有する
端面近傍の燃焼熱の放熱防止部２２へ向けての熱放散が
抑制され、その部分を高温に保つことができるので従来
残存していたフィルタ端面近傍のパティキュレートをほ
ぼ完全に燃焼させることができる。その結果、本発明の
フィルタはフィルタ機能を有する端面近傍のパティキュ
レートの堆積が抑制されて排気ガスの流入する貫通孔１
９ａの閉塞が防止されるとともに、このフィルタを用い
た本発明のフィルタ再生装置はパティキュレートの捕集
、再生の継続的な繰り返しにおいてフィルタの捕集性能
や再生性能の低下を防止することができるとともにその
性能を永続的に維持することができる。
達すると酸素を含む気体が気体供給手段２９によって排
気ガス流入側よりフィルタ２５に供給される。酸素を含
む気体が供給されると燃焼可能温度に到達しているパテ
ィキュレートは燃焼状態に移行する。従来、酸素を含む
気体が供給されるとフィルタの端面近傍に存在するパテ
ィキュレートはこの気体によって冷却されることや燃焼
熱の熱放散が大きいために燃焼可能温度温度に到達しな
いことが原因で未燃焼部分が多く残存していた。しかし
本発明ではフィルタ２５の前方に設けた放熱防止部２２
が放熱を防止するように作用するので前記気体によるフ
ィルタ２５のフィルタ機能を有する端面近傍の冷却が抑
制されるとともに燃焼を開始したフィルタ機能を有する
端面近傍の燃焼熱の放熱防止部２２へ向けての熱放散が
抑制され、その部分を高温に保つことができるので従来
残存していたフィルタ端面近傍のパティキュレートをほ
ぼ完全に燃焼させることができる。その結果、本発明の
フィルタはフィルタ機能を有する端面近傍のパティキュ
レートの堆積が抑制されて排気ガスの流入する貫通孔１
９ａの閉塞が防止されるとともに、このフィルタを用い
た本発明のフィルタ再生装置はパティキュレートの捕集
、再生の継続的な繰り返しにおいてフィルタの捕集性能
や再生性能の低下を防止することができるとともにその
性能を永続的に維持することができる。
【００３３】また上記パティキュレートの燃焼は酸素を
含む気体の流通方向に移動しつつフィルタの径方向に拡
大され、適当な時間を経てフィルタのほぼ全域のパティ
キュレートが燃焼除去される。このとき燃焼が完了した
フィルタ機能を有する端面近傍は放熱防止部２２の存在
により熱放散が抑制されるので温度の低下が少なく、パ
ティキュレートの燃焼によって高温になっている部分と
の温度差を小さくすることができ、熱歪みによるフィル
タのクラックの発生を防止することができる。その結果
、フィルタの初期の捕集性能を永続させることができる
。
含む気体の流通方向に移動しつつフィルタの径方向に拡
大され、適当な時間を経てフィルタのほぼ全域のパティ
キュレートが燃焼除去される。このとき燃焼が完了した
フィルタ機能を有する端面近傍は放熱防止部２２の存在
により熱放散が抑制されるので温度の低下が少なく、パ
ティキュレートの燃焼によって高温になっている部分と
の温度差を小さくすることができ、熱歪みによるフィル
タのクラックの発生を防止することができる。その結果
、フィルタの初期の捕集性能を永続させることができる
。
【００３４】上記放熱防止部２２はフィルタ２５の端面
に設けているので一体化している。したがって放熱防止
部２２の貫通孔１９とフィルタ２５のそれとは連通して
いるので排気ガスの流入や酸素を含む気体の供給がスム
ーズに行えるとともに加熱室２４に配置する場合、断熱
材３７の巻きつけや装着が簡単となる。
に設けているので一体化している。したがって放熱防止
部２２の貫通孔１９とフィルタ２５のそれとは連通して
いるので排気ガスの流入や酸素を含む気体の供給がスム
ーズに行えるとともに加熱室２４に配置する場合、断熱
材３７の巻きつけや装着が簡単となる。
【００３５】フィルタの再生が終了すると酸素を含む気
体を供給する気体供給手段２９が停止され逆止弁３１が
閉鎖される。その後３３、３４が制御され、図２に示し
た状態になりフィルタ２５に排気ガスが流入されてパテ
ィキュレートの捕集が行われる。
体を供給する気体供給手段２９が停止され逆止弁３１が
閉鎖される。その後３３、３４が制御され、図２に示し
た状態になりフィルタ２５に排気ガスが流入されてパテ
ィキュレートの捕集が行われる。
【００３６】図３は本発明の他の実施例における内燃機
関のフィルタ再生装置の構成を示す。同図において、図
２と同一部材あるいは同一機能部材は同一番号で示して
いる。３８は加熱室２４に酸素を含む気体を供給する気
体供給手段であり、この気体供給手段３８はマイクロ波
発生手段２６の冷却手段を兼ねている。この気体は開閉
バルブ３９を制御することにより導波管４０内への流入
が実行され、導波管４０内を流通して加熱室２４へ導か
れる。４１は連結管であり、酸素を含む気体とパティキ
ュレートの燃焼排気ガスの排出路である。４２は導波管
４０の壁面に設けられたパンチング孔であり、酸素を含
む気体の流通孔とマイクロ波の遮蔽機能を有するもので
ある。
関のフィルタ再生装置の構成を示す。同図において、図
２と同一部材あるいは同一機能部材は同一番号で示して
いる。３８は加熱室２４に酸素を含む気体を供給する気
体供給手段であり、この気体供給手段３８はマイクロ波
発生手段２６の冷却手段を兼ねている。この気体は開閉
バルブ３９を制御することにより導波管４０内への流入
が実行され、導波管４０内を流通して加熱室２４へ導か
れる。４１は連結管であり、酸素を含む気体とパティキ
ュレートの燃焼排気ガスの排出路である。４２は導波管
４０の壁面に設けられたパンチング孔であり、酸素を含
む気体の流通孔とマイクロ波の遮蔽機能を有するもので
ある。
【００３７】排気ガスは図中矢印で示した方向から排気
管２３を流れフィルタ２５に流入する。図２と異なる点
はフィルタ２５に設けた放熱防止部２２が排気ガス流出
側になるように配置していることと、フィルタの再生に
おいて排気ガスが流出する側から燃焼に必要な気体を供
給し、排気ガス流出側からパティキュレートを燃焼させ
る構成としていることである。
管２３を流れフィルタ２５に流入する。図２と異なる点
はフィルタ２５に設けた放熱防止部２２が排気ガス流出
側になるように配置していることと、フィルタの再生に
おいて排気ガスが流出する側から燃焼に必要な気体を供
給し、排気ガス流出側からパティキュレートを燃焼させ
る構成としていることである。
【００３８】上記構成における再生プロセスでは従来、
酸素を含む気体による冷却作用とパティキュレートの燃
焼熱の熱放散が大きいために燃焼可能温度に到達しない
ことが原因で排気ガス流出側のフィルタ端面近傍のパテ
ィキュレートが残存し、フィルタ捕集容積が減少するた
めにフィルタとしての捕集性能が低下する問題があった
。しかし本発明では排気ガス流出側のフィルタ２５の端
面に放熱防止部２２を設けているので放熱防止部２２の
断熱作用により上記気体によるフィルタ機能を有する端
面近傍の冷却が抑制されるとともに燃焼を開始したフィ
ルタ機能を有する端面近傍の燃焼熱の放熱防止部２２へ
向けての熱放散が抑制され、フィルタ端面近傍の温度を
高温に保つことができる。その結果、従来残存していた
フィルタ端面近傍の未燃焼のパティキュレートをほぼ完
全に燃焼させることができるのでフィルタの捕集性能の
低下を防止することができ、初期性能を永続させること
ができる。
酸素を含む気体による冷却作用とパティキュレートの燃
焼熱の熱放散が大きいために燃焼可能温度に到達しない
ことが原因で排気ガス流出側のフィルタ端面近傍のパテ
ィキュレートが残存し、フィルタ捕集容積が減少するた
めにフィルタとしての捕集性能が低下する問題があった
。しかし本発明では排気ガス流出側のフィルタ２５の端
面に放熱防止部２２を設けているので放熱防止部２２の
断熱作用により上記気体によるフィルタ機能を有する端
面近傍の冷却が抑制されるとともに燃焼を開始したフィ
ルタ機能を有する端面近傍の燃焼熱の放熱防止部２２へ
向けての熱放散が抑制され、フィルタ端面近傍の温度を
高温に保つことができる。その結果、従来残存していた
フィルタ端面近傍の未燃焼のパティキュレートをほぼ完
全に燃焼させることができるのでフィルタの捕集性能の
低下を防止することができ、初期性能を永続させること
ができる。
【００３９】また図２の構成と同様に放熱防止部２２の
存在によって短時間でパティキュレートを燃焼可能温度
に到達させることができ、マイクロ波発生源の駆動電源
を自動車に搭載されている電源から実用的に供給するこ
とができるとともに熱歪みによるフィルタのクラックの
発生を防止することができる。
存在によって短時間でパティキュレートを燃焼可能温度
に到達させることができ、マイクロ波発生源の駆動電源
を自動車に搭載されている電源から実用的に供給するこ
とができるとともに熱歪みによるフィルタのクラックの
発生を防止することができる。
【００４０】なお、図２および図３の構成において、放
熱防止部２２はフィルタ２５の両端に設けてもよく、ど
ちらか一端に設ける場合はマイクロ波発生手段２６側の
フィルタ端面に設ける構成が好ましい。
熱防止部２２はフィルタ２５の両端に設けてもよく、ど
ちらか一端に設ける場合はマイクロ波発生手段２６側の
フィルタ端面に設ける構成が好ましい。
【００４１】またマイクロ波発生手段２６の動作はフィ
ルタ全域のパティキュレートの燃焼が完了するまで継続
する必要はなく、フィルタの端面近傍に存在するパティ
キュレートが燃焼状態に移行した後、適当な時期に停止
させたりマイクロ波パワーを低下させたりすることがで
きる。一方、酸素を含む気体の流通時間はフィルタ全域
の再生が完了するまで継続される。
ルタ全域のパティキュレートの燃焼が完了するまで継続
する必要はなく、フィルタの端面近傍に存在するパティ
キュレートが燃焼状態に移行した後、適当な時期に停止
させたりマイクロ波パワーを低下させたりすることがで
きる。一方、酸素を含む気体の流通時間はフィルタ全域
の再生が完了するまで継続される。
【００４２】また再生をより効果的に行うために他の加
熱手段を配置して酸素を含む気体を加熱してもよい。
熱手段を配置して酸素を含む気体を加熱してもよい。
【００４３】
【発明の効果】以上説明したように本発明の内燃機関用
フィルタ及び内燃機関用フィルタ再生装置は、フィルタ
の少なくとも一端に放熱防止機能を有する放熱防止部を
設けた構成としているので、以下の効果が得られる。 （１）フィルタに設けた放熱防止部はフィルタ機能がな
いので排気ガス流入側に放熱防止部が存在する場合、パ
ティキュレートの放熱防止部への堆積が抑制されること
によって貫通孔の目詰まりが防止され、フィルタとして
の捕集性能が向上する。 （２）加熱されたパティキュレートを含むフィルタから
の熱放散が抑制されるのでフィルタ自身の昇温速度を速
くすることができ、短時間でパティキュレートを燃焼可
能温度に到達させることができる。その結果、パティキ
ュレートが燃焼可能温度まで昇温させるのに必要なマイ
クロ波の給電時間を短縮することができ、マイクロ波発
生手段を駆動させる電源を自動車電源によって供給する
ことが容易に実現できるとともに自動車電源の耐久性を
維持することができる。 （３）排気ガス流入側から燃焼に必要な酸素を含む気体
がフィルタに供給されても前記気体による冷却が抑制さ
れ、パティキュレートの燃焼可能領域が拡大されフィル
タ端面の近傍に捕集されたパティキュレートをほぼ完全
に燃焼させることができる。その結果、パティキュレー
トの捕集、再生の継続的な繰り返しにおいてフィルタ端
面近傍はパティキュレートの堆積が防止されて排ガス流
通孔が閉塞されることがなくなり、フィルタとしての捕
集性能や再生性能の低下を防止することができる。 （４）一方排気ガス流出側から燃焼に必要な酸素を含む
気体がフィルタに供給されてもフィルタ端面近傍の前記
気体による冷却が抑制されるとともに燃焼を開始したフ
ィルタの端面近傍からの燃焼熱の熱放散が抑制され、フ
ィルタ温度を高温に保つことができる。その結果、フィ
ルタ端面近傍のパティキュレートをほぼ完全に燃焼させ
ることができるのでフィルタの捕集容積を減少させるこ
とがなく、捕集性能の低下を防止することができる。 （５）燃焼が完了したフィルタ端面近傍は冷却が抑制さ
れるのでパティキュレートの燃焼によって高温になって
いる部分との温度差を小さくすることができ、熱歪みに
よるフィルタのクラックの発生が防止される。その結果
、フィルタとしての捕集性能の低下が防止され、初期の
性能を永続させることができ、耐久性に優れたフィルタ
再生装置を得ることができる。 （６）上記放熱防止部はフィルタの端面に設けているの
で一体化している。したがって放熱防止部の貫通孔とフ
ィルタのそれとは連通しているので排気ガスの流入や酸
素を含む気体の供給がスムーズに行えるとともに、加熱
室に配置する場合、断熱材の巻きつけや装着が簡単とな
る。
フィルタ及び内燃機関用フィルタ再生装置は、フィルタ
の少なくとも一端に放熱防止機能を有する放熱防止部を
設けた構成としているので、以下の効果が得られる。 （１）フィルタに設けた放熱防止部はフィルタ機能がな
いので排気ガス流入側に放熱防止部が存在する場合、パ
ティキュレートの放熱防止部への堆積が抑制されること
によって貫通孔の目詰まりが防止され、フィルタとして
の捕集性能が向上する。 （２）加熱されたパティキュレートを含むフィルタから
の熱放散が抑制されるのでフィルタ自身の昇温速度を速
くすることができ、短時間でパティキュレートを燃焼可
能温度に到達させることができる。その結果、パティキ
ュレートが燃焼可能温度まで昇温させるのに必要なマイ
クロ波の給電時間を短縮することができ、マイクロ波発
生手段を駆動させる電源を自動車電源によって供給する
ことが容易に実現できるとともに自動車電源の耐久性を
維持することができる。 （３）排気ガス流入側から燃焼に必要な酸素を含む気体
がフィルタに供給されても前記気体による冷却が抑制さ
れ、パティキュレートの燃焼可能領域が拡大されフィル
タ端面の近傍に捕集されたパティキュレートをほぼ完全
に燃焼させることができる。その結果、パティキュレー
トの捕集、再生の継続的な繰り返しにおいてフィルタ端
面近傍はパティキュレートの堆積が防止されて排ガス流
通孔が閉塞されることがなくなり、フィルタとしての捕
集性能や再生性能の低下を防止することができる。 （４）一方排気ガス流出側から燃焼に必要な酸素を含む
気体がフィルタに供給されてもフィルタ端面近傍の前記
気体による冷却が抑制されるとともに燃焼を開始したフ
ィルタの端面近傍からの燃焼熱の熱放散が抑制され、フ
ィルタ温度を高温に保つことができる。その結果、フィ
ルタ端面近傍のパティキュレートをほぼ完全に燃焼させ
ることができるのでフィルタの捕集容積を減少させるこ
とがなく、捕集性能の低下を防止することができる。 （５）燃焼が完了したフィルタ端面近傍は冷却が抑制さ
れるのでパティキュレートの燃焼によって高温になって
いる部分との温度差を小さくすることができ、熱歪みに
よるフィルタのクラックの発生が防止される。その結果
、フィルタとしての捕集性能の低下が防止され、初期の
性能を永続させることができ、耐久性に優れたフィルタ
再生装置を得ることができる。 （６）上記放熱防止部はフィルタの端面に設けているの
で一体化している。したがって放熱防止部の貫通孔とフ
ィルタのそれとは連通しているので排気ガスの流入や酸
素を含む気体の供給がスムーズに行えるとともに、加熱
室に配置する場合、断熱材の巻きつけや装着が簡単とな
る。
【図１】本発明の一実施例におけるフィルタの平面図及
び断面図
び断面図
【図２】本発明の一実施例における内燃機関用フィルタ
再生装置の構成図
再生装置の構成図
【図３】本発明の他の実施例における内燃機関用フィル
タ再生装置の構成図
タ再生装置の構成図
【図４】従来の内燃機関用フィルタ再生装置の構成図
【
図５】従来のフィルタの平面図及び断面図
図５】従来のフィルタの平面図及び断面図
１９ 貫通孔
２０ 第１の封止栓
２１ 第２の封止栓
２２ 放熱防止部
２３ 排気管
２４ 加熱室
２５ フィルタ
２６ マイクロ波発生手段
２７ 冷却手段
２８ 導波管
２９ 気体供給手段
３０ 導風管
３１ 逆止弁
３２ 排気分岐管
３３、３４ バルブ
３５、３６ マイクロ波遮断手段
３７ 断熱材
３８ 気体供給手段兼冷却手段
３９ 開閉バルブ
４０ 導波管
４１ 連結管
４２ パンチング孔
Claims (2)
- 【請求項１】外枠に囲まれた多孔質セラミックの隔壁よ
り形成される多数の貫通孔を有するハニカム構造体を備
え、前記ハニカム構造体の貫通孔の一端には隣接する方
向に１個置きの間隔で存在する前記貫通孔に気密性を有
するセラミックセメント材よりなる第１の封止栓と、前
記貫通孔の他端には前記第１の封止栓を設けていない貫
通孔に気密性を有するセラミックセメント材よりなる第
２の封止栓を設けるとともに、前記第１の封止栓と第２
の封止栓の少なくとも一方は前記ハニカム構造体の貫通
孔の端面よりも内部に位置するように設けた内燃機関用
フィルタ。 - 【請求項２】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、前記加熱室に給電するマイクロ波を
発生するマイクロ波発生手段と、前記加熱室に収納され
た前記内燃機関の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、前記加熱室に酸素を含む気体
を供給する送風手段とを備え、前記フィルタは外枠に囲
まれた多孔質セラミックの隔壁より形成される多数の貫
通孔を有するハニカム構造体の前記貫通孔の一端には隣
接する方向に１個置きの間隔で存在する前記貫通孔に気
密性を有するセラミックセメント材よりなる第１の封止
栓と前記貫通孔の他端には前記第１の封止栓を設けてい
ない貫通孔に気密性を有するセラミックセメント材より
なる第２の封止栓を設けるとともに、前記第１の封止栓
と第２の封止栓の少なくとも一方は前記ハニカム構造体
の貫通孔の端面よりも内部に位置するように設けた内燃
機関用フィルタ再生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3128987A JP2924288B2 (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 内燃機関用フィルタ再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3128987A JP2924288B2 (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 内燃機関用フィルタ再生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04353211A true JPH04353211A (ja) | 1992-12-08 |
| JP2924288B2 JP2924288B2 (ja) | 1999-07-26 |
Family
ID=14998324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3128987A Expired - Fee Related JP2924288B2 (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 内燃機関用フィルタ再生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2924288B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1348843A2 (en) * | 2002-03-29 | 2003-10-01 | Hitachi Metals, Ltd. | Ceramic honeycomb filter and exhaust gas-cleaning method |
| EP1375849A3 (en) * | 2002-06-17 | 2004-02-04 | Hitachi Metals, Ltd. | Ceramic honeycomb filter |
| WO2005119021A1 (ja) * | 2004-06-02 | 2005-12-15 | Hino Motors, Ltd. | パティキュレートフィルタ |
| JP2008290077A (ja) * | 2008-08-14 | 2008-12-04 | Hitachi Metals Ltd | セラミックハニカムフィルタ及びセラミックハニカムフィルタの製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5928010A (ja) * | 1982-08-05 | 1984-02-14 | Nippon Denso Co Ltd | 排気ガス浄化用構造物 |
| JPS59126022A (ja) * | 1983-01-07 | 1984-07-20 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関用フイルタ再生装置 |
-
1991
- 1991-05-31 JP JP3128987A patent/JP2924288B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5928010A (ja) * | 1982-08-05 | 1984-02-14 | Nippon Denso Co Ltd | 排気ガス浄化用構造物 |
| JPS59126022A (ja) * | 1983-01-07 | 1984-07-20 | Mitsubishi Electric Corp | 内燃機関用フイルタ再生装置 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1348843A2 (en) * | 2002-03-29 | 2003-10-01 | Hitachi Metals, Ltd. | Ceramic honeycomb filter and exhaust gas-cleaning method |
| US7107763B2 (en) | 2002-03-29 | 2006-09-19 | Hitachi Metals, Ltd. | Ceramic honeycomb filter and exhaust gas-cleaning method |
| EP1375849A3 (en) * | 2002-06-17 | 2004-02-04 | Hitachi Metals, Ltd. | Ceramic honeycomb filter |
| US7090714B2 (en) | 2002-06-17 | 2006-08-15 | Hitachi Metals, Ltd. | Ceramic honeycomb filter |
| WO2005119021A1 (ja) * | 2004-06-02 | 2005-12-15 | Hino Motors, Ltd. | パティキュレートフィルタ |
| JP2008290077A (ja) * | 2008-08-14 | 2008-12-04 | Hitachi Metals Ltd | セラミックハニカムフィルタ及びセラミックハニカムフィルタの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2924288B2 (ja) | 1999-07-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1582708B1 (en) | Device for purifying the exhaust gases of diesel engines | |
| US5397550A (en) | Catalytic converter and cleaning system | |
| JPH02196120A (ja) | 内燃機関の排気微粒子処理装置 | |
| JP2004225579A (ja) | 排気ガス浄化システム | |
| JP2007023997A (ja) | 排気浄化装置 | |
| JPH04353211A (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| JPH04301114A (ja) | 内燃機関の排気ガス浄化用フィルタ | |
| JPH04301115A (ja) | 内燃機関の排気ガス浄化用フィルタ | |
| JPH04353209A (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| JPH04301129A (ja) | 内燃機関の排気ガス浄化用フィルタ | |
| JP2819849B2 (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| JP2871342B2 (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置およびその制御方法 | |
| JPH06241022A (ja) | 排気浄化装置 | |
| JPH04301130A (ja) | 内燃機関の排気ガス浄化用フィルタ | |
| JP2893985B2 (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| JP2689723B2 (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| JP2705340B2 (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| JP2792264B2 (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| JPH04301122A (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| JP2785659B2 (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| JP4363074B2 (ja) | 排気ガス浄化システム | |
| JPH04301116A (ja) | 内燃機関の排気ガス浄化用フィルタ | |
| JPH06117218A (ja) | 内燃機関用フィルタ再生装置 | |
| KR100334409B1 (ko) | 배기가스 정화장치 | |
| JP2004116322A (ja) | 内燃機関の排気後処理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090507 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |