JPH05231127A - 内燃機関用フィルタ再生方法とその装置 - Google Patents
内燃機関用フィルタ再生方法とその装置Info
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- JPH05231127A JPH05231127A JP4029799A JP2979992A JPH05231127A JP H05231127 A JPH05231127 A JP H05231127A JP 4029799 A JP4029799 A JP 4029799A JP 2979992 A JP2979992 A JP 2979992A JP H05231127 A JPH05231127 A JP H05231127A
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 内燃機関の排気ガス中の公害物質となる粒子
状物質を捕集するフィルタに関し、そのフィルタの最高
温度を抑制しつつ、短時間で再生を行う方法とその装置
を提供することを目的としたものである。 【構成】 捕集フィルタ３を収納した加熱室２に空気を
送る送風装置７と、マイクロ波を送るマイクロ波発生装
置４と、フィルタ３の温度を検知する温度計測手段１３
を設け、温度計測手段１３の温度情報をもとに、マイク
ロ波と送風装置７をオフからオンに切り換える構成と
し、最適な再生が行えるようにしている。
状物質を捕集するフィルタに関し、そのフィルタの最高
温度を抑制しつつ、短時間で再生を行う方法とその装置
を提供することを目的としたものである。 【構成】 捕集フィルタ３を収納した加熱室２に空気を
送る送風装置７と、マイクロ波を送るマイクロ波発生装
置４と、フィルタ３の温度を検知する温度計測手段１３
を設け、温度計測手段１３の温度情報をもとに、マイク
ロ波と送風装置７をオフからオンに切り換える構成と
し、最適な再生が行えるようにしている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はディーゼルエンジンなど
の内燃機関から排出される排気ガス中に含まれる粒子状
物質（以下パティキュレートという）を捕集する内燃機
関用フィルタを再生する方法とその装置に関するもので
ある。
の内燃機関から排出される排気ガス中に含まれる粒子状
物質（以下パティキュレートという）を捕集する内燃機
関用フィルタを再生する方法とその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、こん日では地球
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。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。
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。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。
【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。
【０００４】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低下して
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低下して
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。
【０００５】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、未だ実用には至っていない。
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、未だ実用には至っていない。
【０００６】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。
【０００７】そして昇温効率の良さ、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方法とその装置が開発さ
れてきた。
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方法とその装置が開発さ
れてきた。
【０００８】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５に示す。同図に
おいて、５１はエンジンで排気マニホールド５２に連接
されさらに排気管５３と排気分岐管５４に接続されてい
る。５５はフィルタで加熱室５６内に収納されており、
この加熱室５６にはマイクロ波発生手段５７で発生した
マイクロ波が導波管５８により導かれるものである。５
９は加熱室５６外にマイクロ波が漏洩しないようにした
マイクロ波反射板、６０は空気供給路６１により加熱室
５６内に空気を送る空気ポンプ、６２はマイクロ波発生
手段５７の駆動電源、６３はマフラー、６４は加熱室５
６に送る空気の空気切換バルブ、６５は加熱室５６から
排気される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５に示す。同図に
おいて、５１はエンジンで排気マニホールド５２に連接
されさらに排気管５３と排気分岐管５４に接続されてい
る。５５はフィルタで加熱室５６内に収納されており、
この加熱室５６にはマイクロ波発生手段５７で発生した
マイクロ波が導波管５８により導かれるものである。５
９は加熱室５６外にマイクロ波が漏洩しないようにした
マイクロ波反射板、６０は空気供給路６１により加熱室
５６内に空気を送る空気ポンプ、６２はマイクロ波発生
手段５７の駆動電源、６３はマフラー、６４は加熱室５
６に送る空気の空気切換バルブ、６５は加熱室５６から
排気される排気ガス流切換バルブである。
【０００９】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６５によってフィルタ５５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５５
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５５に捕集されるが前述したようにフィルタ５５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６５が制御され排気管５３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５４を経て
大気に排出される。この間にフィルタ５５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５７から
また燃焼に必要な空気が空気ポンプ６０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６５が再び制御されてフィルタ５５
に排気ガスが導かれる。この捕集と再生のサイクルがく
り返されるのである。
スは排気ガス流切換バルブ６５によってフィルタ５５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５５
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５５に捕集されるが前述したようにフィルタ５５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６５が制御され排気管５３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５４を経て
大気に排出される。この間にフィルタ５５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５７から
また燃焼に必要な空気が空気ポンプ６０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６５が再び制御されてフィルタ５５
に排気ガスが導かれる。この捕集と再生のサイクルがく
り返されるのである。
【００１０】
【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は、フィルタに捕集される排気ガ
ス中のすすの量が、常に一定ではないためフィルタの再
生状態にばらつきが生じる。
のような構成においては、フィルタに捕集される排気ガ
ス中のすすの量が、常に一定ではないためフィルタの再
生状態にばらつきが生じる。
【００１１】すなわち、同じようにマイクロ波で加熱再
生すると、排気ガス中のすすの量が適正範囲を越えて多
いときは燃焼が激しくなりフィルタの温度が上昇し耐久
温度をこえてフィルタをついには溶損することがある。
また、すすの量が少ないときはマイクロ波発生装置とす
すの負荷整合が悪くマイクロ波が反射してすすに吸収さ
れず、すすが充分加熱されなくなるため燃え残りが生じ
フィルタの再生率が低下するという問題があった。
生すると、排気ガス中のすすの量が適正範囲を越えて多
いときは燃焼が激しくなりフィルタの温度が上昇し耐久
温度をこえてフィルタをついには溶損することがある。
また、すすの量が少ないときはマイクロ波発生装置とす
すの負荷整合が悪くマイクロ波が反射してすすに吸収さ
れず、すすが充分加熱されなくなるため燃え残りが生じ
フィルタの再生率が低下するという問題があった。
【００１２】また、フィルタに捕集されたすすの加熱燃
焼は温度の高いところから始まるため、燃焼して昇温し
ている部分とまだ温度上昇していない部分に大きな温度
差が生じる。このためフィルタに熱応力が生じ、ひび割
れが発生するという問題があった。
焼は温度の高いところから始まるため、燃焼して昇温し
ている部分とまだ温度上昇していない部分に大きな温度
差が生じる。このためフィルタに熱応力が生じ、ひび割
れが発生するという問題があった。
【００１３】本発明は上記問題を解決することを課題と
するもので、フィルタの温度に応じた加熱再生制御を行
い再生率の高いマイクロ波給電加熱方式の内燃機関用フ
ィルタ再生方法とその装置を提供することを第１の目的
としたものである。
するもので、フィルタの温度に応じた加熱再生制御を行
い再生率の高いマイクロ波給電加熱方式の内燃機関用フ
ィルタ再生方法とその装置を提供することを第１の目的
としたものである。
【００１４】また、さらにフィルタの熱応力による損傷
の少ない加熱制御を行う内燃機関用フィルタ再生方法と
その装置を実現することを解決手段によっては第２の目
的として達成できるものである。
の少ない加熱制御を行う内燃機関用フィルタ再生方法と
その装置を実現することを解決手段によっては第２の目
的として達成できるものである。
【００１５】
【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、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に、上記パティキュレートの
燃焼に必要な熱源としてのマイクロ波と、空気とを送
り、上記マイクロ波の放射量と、空気の送風量とを、共
にフィルタの温度を検知する温度計測手段の温度情報に
よって制御する内燃機関用フィルタ再生方法としたもの
である。
するため、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に、上記パティキュレートの
燃焼に必要な熱源としてのマイクロ波と、空気とを送
り、上記マイクロ波の放射量と、空気の送風量とを、共
にフィルタの温度を検知する温度計測手段の温度情報に
よって制御する内燃機関用フィルタ再生方法としたもの
である。
【００１６】そして、その装置としては内燃機関の排気
ガスを排出する排気管に接続された加熱室と、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、マイクロ波を発生させるマ
イクロ波発生装置と、前記マイクロ波発生装置が発生す
るマイクロ波を前記加熱室に伝送する導波管と、前記加
熱室内に前記パティキュレートを燃焼させるために前記
フィルタに空気を供給する送風装置と、フィルタの温度
を測定する温度計測手段と、前記温度計測手段によるフ
ィルタの温度情報により前記マイクロ波発生装置と前記
送風装置の出力を制御する制御装置を備えたものであ
る。
ガスを排出する排気管に接続された加熱室と、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、マイクロ波を発生させるマ
イクロ波発生装置と、前記マイクロ波発生装置が発生す
るマイクロ波を前記加熱室に伝送する導波管と、前記加
熱室内に前記パティキュレートを燃焼させるために前記
フィルタに空気を供給する送風装置と、フィルタの温度
を測定する温度計測手段と、前記温度計測手段によるフ
ィルタの温度情報により前記マイクロ波発生装置と前記
送風装置の出力を制御する制御装置を備えたものであ
る。
【００１７】また、フィルタの温度測定点として、フィ
ルタの中央部より送風装置による風下側に位置する箇所
とすることもできるものである。
ルタの中央部より送風装置による風下側に位置する箇所
とすることもできるものである。
【００１８】さらに、温度計測手段がパティキュレート
の燃焼が可能な第１の設定温度を越えると送風装置を動
作させ、ついで第１の設定温度以上の第２の設定温度を
越えると前記送風装置の出力を増加する方向に変化させ
る制御装置を備えることもできるものである。さらには
マイクロ波発生手段を経由した気体を導波管に導流する
構成とすることもできるものである。
の燃焼が可能な第１の設定温度を越えると送風装置を動
作させ、ついで第１の設定温度以上の第２の設定温度を
越えると前記送風装置の出力を増加する方向に変化させ
る制御装置を備えることもできるものである。さらには
マイクロ波発生手段を経由した気体を導波管に導流する
構成とすることもできるものである。
【００１９】
【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加熱するマイクロ波給
電部によるマイクロ波の供給とパティキュレートの燃焼
を促進させる送風装置による空気の送風量とをフィルタ
の温度情報に基づき制御するので、パティキュレートの
燃焼状況に応じた加熱が可能である。そのため、フィル
タの再生率を高めるとともに、過剰加熱によるフィルタ
の溶損を防ぐことができる。
れたパティキュレートを選択的に加熱するマイクロ波給
電部によるマイクロ波の供給とパティキュレートの燃焼
を促進させる送風装置による空気の送風量とをフィルタ
の温度情報に基づき制御するので、パティキュレートの
燃焼状況に応じた加熱が可能である。そのため、フィル
タの再生率を高めるとともに、過剰加熱によるフィルタ
の溶損を防ぐことができる。
【００２０】とくに、フィルタの温度測定点をフィルタ
の中央より送風装置の風下に設ける場合は、フィルタの
最高温度部の温度を計測することが可能になる。すなわ
ち、燃焼はフィルタの風上側から発生し、燃焼のピーク
時にはフィルタの中央より風下側で燃焼する。このた
め、フィルタ温度の最高点はフィルタの風下側の点を計
測することで推定可能となる。フィルタの熱による溶損
を回避するために、推定される最高温度を制限するよう
にマイクロ波による加熱と空気の送風を制御すること
で、耐久性能の高いフィルタ再生方法とその装置が実現
できる。
の中央より送風装置の風下に設ける場合は、フィルタの
最高温度部の温度を計測することが可能になる。すなわ
ち、燃焼はフィルタの風上側から発生し、燃焼のピーク
時にはフィルタの中央より風下側で燃焼する。このた
め、フィルタ温度の最高点はフィルタの風下側の点を計
測することで推定可能となる。フィルタの熱による溶損
を回避するために、推定される最高温度を制限するよう
にマイクロ波による加熱と空気の送風を制御すること
で、耐久性能の高いフィルタ再生方法とその装置が実現
できる。
【００２１】
【実施例】以下本発明の一実施例を添付図面を参照して
説明する。
説明する。
【００２２】図１において、１は内燃機関の排気ガスを
排出する排気管でその途中に加熱室２が設けられており
加熱室２内に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フィルタ３が収納さ
れている。４は加熱室２に給電するマイクロ波を発生さ
せるマイクロ波発生装置、５はマイクロ波発生装置４で
発生したマイクロ波を加熱室２に伝送する導波管、６は
加熱室２の壁面に設けられマイクロ波を加熱室２に放射
する給電孔である。７は加熱室２に空気を供給する送風
装置、８は空気通路である風路孔、９ａ、９ｂ、９ｃは
空気および排気ガスの導風経路を切換える風路切換手
段、１０はフィルタ３の外周に設けられフィルタ３を加
熱室２の中に支持する断熱材、１１はフィルタ３の再生
中に排気ガスを流すバイパス管、１２はマイクロ波発生
装置の電源、１３は温度計測器を有する温度計測手段で
フィルタ３の温度を測定するために、加熱室２の壁面に
設けられており、フィルタ３の温度情報を電気信号に変
換して制御部１４に伝達する手段を備えたものである。
排出する排気管でその途中に加熱室２が設けられており
加熱室２内に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フィルタ３が収納さ
れている。４は加熱室２に給電するマイクロ波を発生さ
せるマイクロ波発生装置、５はマイクロ波発生装置４で
発生したマイクロ波を加熱室２に伝送する導波管、６は
加熱室２の壁面に設けられマイクロ波を加熱室２に放射
する給電孔である。７は加熱室２に空気を供給する送風
装置、８は空気通路である風路孔、９ａ、９ｂ、９ｃは
空気および排気ガスの導風経路を切換える風路切換手
段、１０はフィルタ３の外周に設けられフィルタ３を加
熱室２の中に支持する断熱材、１１はフィルタ３の再生
中に排気ガスを流すバイパス管、１２はマイクロ波発生
装置の電源、１３は温度計測器を有する温度計測手段で
フィルタ３の温度を測定するために、加熱室２の壁面に
設けられており、フィルタ３の温度情報を電気信号に変
換して制御部１４に伝達する手段を備えたものである。
【００２３】内燃機関の排気ガスは図１の矢印の方向か
ら流れる。パティキュレート捕集時は風路切換手段９
ａ、９ｂ、９ｃにより、排気ガスがフィルタ３に流れ
る。フィルタ３を通過する時に排気ガス中に含まれるパ
ティキュレートが濾過捕集される。
ら流れる。パティキュレート捕集時は風路切換手段９
ａ、９ｂ、９ｃにより、排気ガスがフィルタ３に流れ
る。フィルタ３を通過する時に排気ガス中に含まれるパ
ティキュレートが濾過捕集される。
【００２４】フィルタ３へのパティキュレート捕集量が
所定の量に達すると、フィルタ３の加熱燃焼再生が行わ
れる。フィルタ３を再生する状態では導風路切換手段９
ａ、９ｂ、９ｃは図中の点線の状態に保たれマイクロ波
発生装置４からのマイクロ波と送風装置７からの空気が
フィルタ３に供給される。
所定の量に達すると、フィルタ３の加熱燃焼再生が行わ
れる。フィルタ３を再生する状態では導風路切換手段９
ａ、９ｂ、９ｃは図中の点線の状態に保たれマイクロ波
発生装置４からのマイクロ波と送風装置７からの空気が
フィルタ３に供給される。
【００２５】つぎにフィルタ再生のプロセスを述べる。
フィルタ３が捕集したパティキュレート捕集量はフィル
タの圧損レベル、内燃機関の動作時間、内燃機関が自動
車に搭載されている場合は自動車の走行距離等に基づい
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。ただし、この捕集量は内燃機関の動作状態により
ばらつきが生じる。
フィルタ３が捕集したパティキュレート捕集量はフィル
タの圧損レベル、内燃機関の動作時間、内燃機関が自動
車に搭載されている場合は自動車の走行距離等に基づい
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。ただし、この捕集量は内燃機関の動作状態により
ばらつきが生じる。
【００２６】この再生制御指令は本装置の一構成要素で
ある制御部１４より発せられる。この制御部１４の指令
に基づいて、マイクロ波発生装置４がそれを駆動する電
源１２によって動作開始する。これにより、マイクロ波
がフィルタ３を収納した加熱室２に給電されフィルタ３
に捕集されたパティキュレートが加熱される。この時、
送風装置７は、パティキュレートの燃焼が可能な温度
（約６００℃）に上昇したのちに駆動を開始しフィルタ
３に空気を送風する。
ある制御部１４より発せられる。この制御部１４の指令
に基づいて、マイクロ波発生装置４がそれを駆動する電
源１２によって動作開始する。これにより、マイクロ波
がフィルタ３を収納した加熱室２に給電されフィルタ３
に捕集されたパティキュレートが加熱される。この時、
送風装置７は、パティキュレートの燃焼が可能な温度
（約６００℃）に上昇したのちに駆動を開始しフィルタ
３に空気を送風する。
【００２７】図２にその送風装置７の風量とフィルタ温
度の関係を示す。図３に空気量とパティキュレート再生
率のグラフを示す。図２において、期間Ａはマイクロ波
のみがフィルタ３に供給されて、フィルタ温度は、時間
とともに徐々に上昇する。フィルタ温度が所定の温度に
上昇した時に、送風装置７から空気をフィルタ３に供給
する（期間Ｂ）と、フィルタ３に捕集されたパティキュ
レートは燃焼を開始し、急激に温度上昇を始める。温度
上昇のカーブは図２に示す通り空気量により異なった特
性を示し、空気量が多いとパティキュレートは短時間で
燃焼再生される。空気量を減らすと徐々にゆっくりと再
生燃焼がおこる。
度の関係を示す。図３に空気量とパティキュレート再生
率のグラフを示す。図２において、期間Ａはマイクロ波
のみがフィルタ３に供給されて、フィルタ温度は、時間
とともに徐々に上昇する。フィルタ温度が所定の温度に
上昇した時に、送風装置７から空気をフィルタ３に供給
する（期間Ｂ）と、フィルタ３に捕集されたパティキュ
レートは燃焼を開始し、急激に温度上昇を始める。温度
上昇のカーブは図２に示す通り空気量により異なった特
性を示し、空気量が多いとパティキュレートは短時間で
燃焼再生される。空気量を減らすと徐々にゆっくりと再
生燃焼がおこる。
【００２８】ところが、図３に示すように空気の送風量
を増やすと再生時間も短いが再生率が低下するという問
題がある。また、空気の送風量が少ないと再生時間も長
いが再生率も高くなる一方フィルタの最高温度も高くな
る。フィルタの再生において、再生時間が短いことは排
ガスの浄化率がよく、再生に要するエネルギー量が少な
くてよいので有利である。一方、フィルタの最高温度が
所定値を越えるとフィルタが溶損するため、最高温度を
抑えることは必要不可欠である。そのために空気量を調
整することは有効であるが、単に量を増加させるだけだ
と前述したように再生率が低くなり、再生装置としての
効果が低いものになってしまう。そこで、再生途中の所
定時間に空気量を変化させることで再生率の低下を防ぐ
とよい。
を増やすと再生時間も短いが再生率が低下するという問
題がある。また、空気の送風量が少ないと再生時間も長
いが再生率も高くなる一方フィルタの最高温度も高くな
る。フィルタの再生において、再生時間が短いことは排
ガスの浄化率がよく、再生に要するエネルギー量が少な
くてよいので有利である。一方、フィルタの最高温度が
所定値を越えるとフィルタが溶損するため、最高温度を
抑えることは必要不可欠である。そのために空気量を調
整することは有効であるが、単に量を増加させるだけだ
と前述したように再生率が低くなり、再生装置としての
効果が低いものになってしまう。そこで、再生途中の所
定時間に空気量を変化させることで再生率の低下を防ぐ
とよい。
【００２９】そこで図４に本発明の一実施例の再生制御
のプロセスを示す。時間ｔ1 まではマイクロ波のみによ
りフィルタ３を加熱するので、徐々にフィルタ温度は上
昇する。フィルタ温度がパティキュレートの燃焼が可能
な第１の設定温度Ｔ1 に達したときに送風装置７が動作
を開始する。その後、徐々に燃焼を行いフィルタの温度
が第２の設定温度Ｔ2 に達した時点のｔ2 で送風装置か
らの空気量を増加させる。この第２の設定温度とはフィ
ルタの最高点温度がフィルタの耐久温度に達しないよう
に、測定温度点から類推される。時間ｔ2 より風量を変
える方法としては、送風装置７に供給される電力を変え
る方法や、風路切換手段９ａ、９ｂ、９ｃを制御しフィ
ルタ３に供給する気体流量を増大させる方法がある。風
量を増加した状態でフィルタの完全な再生の完了まで継
続され、フィルタの最高温度を抑えるとともに再生効率
の低下を防いでいる。
のプロセスを示す。時間ｔ1 まではマイクロ波のみによ
りフィルタ３を加熱するので、徐々にフィルタ温度は上
昇する。フィルタ温度がパティキュレートの燃焼が可能
な第１の設定温度Ｔ1 に達したときに送風装置７が動作
を開始する。その後、徐々に燃焼を行いフィルタの温度
が第２の設定温度Ｔ2 に達した時点のｔ2 で送風装置か
らの空気量を増加させる。この第２の設定温度とはフィ
ルタの最高点温度がフィルタの耐久温度に達しないよう
に、測定温度点から類推される。時間ｔ2 より風量を変
える方法としては、送風装置７に供給される電力を変え
る方法や、風路切換手段９ａ、９ｂ、９ｃを制御しフィ
ルタ３に供給する気体流量を増大させる方法がある。風
量を増加した状態でフィルタの完全な再生の完了まで継
続され、フィルタの最高温度を抑えるとともに再生効率
の低下を防いでいる。
【００３０】フィルタの温度を測定する温度計測手段１
３の温度計器は、フィルタの中央部より送風装置７の風
下に設けられている。フィルタ３に捕集されたパティキ
ュレートの燃焼は、送風装置７の風上から生じて徐々に
燃え広がるため燃焼のピークはフィルタ３の中央部より
やや風下側になる。したがって、フィルタ３の最高温度
を推定するためにはフィルタ３の風下側の温度を測定す
る必要がある。また、複数の温度を測定することにより
温度測定精度はさらに向上するのは言うまでもない。
３の温度計器は、フィルタの中央部より送風装置７の風
下に設けられている。フィルタ３に捕集されたパティキ
ュレートの燃焼は、送風装置７の風上から生じて徐々に
燃え広がるため燃焼のピークはフィルタ３の中央部より
やや風下側になる。したがって、フィルタ３の最高温度
を推定するためにはフィルタ３の風下側の温度を測定す
る必要がある。また、複数の温度を測定することにより
温度測定精度はさらに向上するのは言うまでもない。
【００３１】このように、本実施例ではフィルタの温度
情報をもとに再生制御を行うため、再生効率が高いとと
もに、再生時間の短縮化が図れ、フィルタの高温による
溶損を防ぐことが可能である。なお温度計測手段の計測
点は直接フィルタそのものでなく加熱室内などフィルタ
の温度を間接的に検知する部分としてもよい。
情報をもとに再生制御を行うため、再生効率が高いとと
もに、再生時間の短縮化が図れ、フィルタの高温による
溶損を防ぐことが可能である。なお温度計測手段の計測
点は直接フィルタそのものでなく加熱室内などフィルタ
の温度を間接的に検知する部分としてもよい。
【００３２】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導風路切換手段は初期状態に制御
される。その後適当な時期に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導風路切換手段は初期状態に制御
される。その後適当な時期に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。
【００３３】
【発明の効果】以上実施例で説明したように本発明の内
燃機関用フィルタ再生方法とその装置によれば、以下の
効果が得られる。 （１）温度情報に基づいて、フィルタの再生制御をおこ
なうため、高温によるフィルタの溶損を防ぐことができ
る。 （２）再生温度に基づきフィルタに捕集されたパティキ
ュレートに供給する風量を増加させるため、再生時間の
短縮が図れる。 （３）再生の初期はゆっくりと燃焼再生を行うため、フ
ィルタの再生効率が高い。
燃機関用フィルタ再生方法とその装置によれば、以下の
効果が得られる。 （１）温度情報に基づいて、フィルタの再生制御をおこ
なうため、高温によるフィルタの溶損を防ぐことができ
る。 （２）再生温度に基づきフィルタに捕集されたパティキ
ュレートに供給する風量を増加させるため、再生時間の
短縮が図れる。 （３）再生の初期はゆっくりと燃焼再生を行うため、フ
ィルタの再生効率が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す内燃機関用フィルタ再
生装置の構成略図
生装置の構成略図
【図２】フィルタの再生装置のプロセスとフィルタの温
度特性図
度特性図
【図３】空気の送風量とフィルタ再生率の特性図
【図４】フィルタの再生装置のプロセスとフィルタの温
度特性図
度特性図
【図５】従来例の内燃機関用フィルタ再生装置の構成略
図
図
１ 排気管 ２ 加熱室 ３ フィルタ ４ マイクロ波発生装置 ５ 導波管 ７ 送風装置 １３ 温度計測手段 １４ 制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｎ 9/00 Ｚ 7910−3Ｇ
Claims (4)
- 【請求項１】内燃機関の排気ガス中に含まれる粒子状物
質を捕集するフィルタに、上記粒子状物質の燃焼に必要
な熱源としてのマイクロ波と、空気とを送り、上記マイ
クロ波の放射量と、空気の送風量とを共にフィルタの温
度を直接または間接的に、検知する温度計測手段の温度
情報によって制御する内燃機関用フィルタ再生方法。 - 【請求項２】内燃機関の排気ガスに連通する加熱室と、
前記加熱室に収納され排気ガス中に含まれる粒子状物質
を捕集するフィルタと、マイクロ波を発生させるマイク
ロ波発生装置と、前記マイクロ波発生装置が発生するマ
イクロ波を前記加熱室に伝送する導波管と、前記加熱室
内に前記粒子状物質を燃焼させるために前記フィルタに
空気を供給する送風装置と、フィルタの温度を直接また
は間接的に検知する温度計測手段と、前記温度計測手段
による温度情報により前記マイクロ波発生装置の出力と
前記送風装置の出力とを制御する制御部とを備えた内燃
機関用フィルタ再生装置。 - 【請求項３】請求項２における温度計測手段は、フィル
タの中央部より送風装置の風下側に温度計測器の測定点
を有する内燃機関用フィルタ再生装置。 - 【請求項４】フィルタ温度が粒子状物質の燃焼が可能な
第１の設定温度を越えた以後に送風装置を動作させ、さ
らにフィルタの温度が第１の設定温度以上に設定した第
２の設定温度に達すると前記送風装置の出力を増大する
方向に変化させる制御装置を備えた請求項２乃至３のい
ずれかに記載した内燃機関用フィルタ再生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4029799A JP2909677B2 (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | 内燃機関用フィルタ再生方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4029799A JP2909677B2 (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | 内燃機関用フィルタ再生方法とその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05231127A true JPH05231127A (ja) | 1993-09-07 |
| JP2909677B2 JP2909677B2 (ja) | 1999-06-23 |
Family
ID=12286056
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4029799A Expired - Fee Related JP2909677B2 (ja) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | 内燃機関用フィルタ再生方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2909677B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030012282A (ko) * | 2001-07-31 | 2003-02-12 | 채재우 | 마이크로웨이브를 이용한 디젤엔진 ｐｍ필터의 착탈형재생장치 |
| CN108487969A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-09-04 | 内江至诚铂业科技有限公司 | 一种双通道除尘的汽车尾气净化装置 |
| CN108590812A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-09-28 | 无锡双翼汽车环保科技有限公司 | 多功能再生器 |
| CN114144260A (zh) * | 2020-02-25 | 2022-03-04 | 富士电机株式会社 | 集尘装置 |
-
1992
- 1992-02-18 JP JP4029799A patent/JP2909677B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030012282A (ko) * | 2001-07-31 | 2003-02-12 | 채재우 | 마이크로웨이브를 이용한 디젤엔진 ｐｍ필터의 착탈형재생장치 |
| CN108487969A (zh) * | 2018-04-26 | 2018-09-04 | 内江至诚铂业科技有限公司 | 一种双通道除尘的汽车尾气净化装置 |
| CN108590812A (zh) * | 2018-07-04 | 2018-09-28 | 无锡双翼汽车环保科技有限公司 | 多功能再生器 |
| CN114144260A (zh) * | 2020-02-25 | 2022-03-04 | 富士电机株式会社 | 集尘装置 |
| EP3991850A4 (en) * | 2020-02-25 | 2022-11-02 | Fuji Electric Co., Ltd. | DUST COLLECTOR |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2909677B2 (ja) | 1999-06-23 |
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