JPH0635813B2 - 排ガス中に含有される炭素を含む粒子のマイクロ波による除去装置 - Google Patents

排ガス中に含有される炭素を含む粒子のマイクロ波による除去装置

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JPH0635813B2
JPH0635813B2 JP2595489A JP2595489A JPH0635813B2 JP H0635813 B2 JPH0635813 B2 JP H0635813B2 JP 2595489 A JP2595489 A JP 2595489A JP 2595489 A JP2595489 A JP 2595489A JP H0635813 B2 JPH0635813 B2 JP H0635813B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱機関の排ガスの中に含まれている炭素を含む
粒子のマイクロ波による除去装置に関する。
本発明は、特に、マイクロ波ソース（発生源）および上
記ソースによって発生させられる電磁場の導体が粒子フ
ィルタのような挿入物を含む排ガス導管の１部材の上に
取付けられた共振器と連結しているディーゼルエンジン
の中に含まれている炭素を含む粒子のマイクロ波による
除去装置に関する。
〔従来の技術〕
フランス公開公報第２，５８８，６１０号は、炭素を含
む粒子に電磁場が最大となる共振器の領域を通過させる
か、あるいはそこに滞在させるかして、その燃焼を得る
ために二つの解決方式を提案している。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明は、工業で入手可能なセラミック製の粒子フィル
タを含む挿入物の使用に適合した共振器を構成している
円筒形の空胴の励起モードの利用に関係している。
本発明の目的は、炭素を含む粒子の除去およびフィルタ
を構成している材料に適合させられた横電磁場を発生さ
せるＴＭ（横電磁場…transverse electromagneticfiel
d）０１ｐ（ｐを共振器の長手方向軸線に沿った場の全
振動数とし、０および１を共振器の長手方向軸線に対す
る角度Ｏで定められた半径方向の振動モードとした円筒
座標系における電磁場の振動モードを表わす）モードに
同調させられ、励起される円筒形の共振器のなかに置か
れたフィルタのマイクロ波による清掃装置を提供するこ
とである。他方、排気ガスの流束の一部はそのフィルタ
を横切り、そのフィルタの中に保持されている炭素を含
む粒子の燃焼に必要な酸素をもたらす。
本発明の第２の目的は、フィルタの前面に附着した炭素
の燃焼を保証し、排気ガスのフィルタを貫通する一方向
の流れを実施する先行技術に較べて、粒子の除去率を改
善する目的で、そのフィルタを貫通するガスの一部の循
環方向の操縦された反転による排ガス温度でのフィルタ
の清掃方法を実施する手段である。
本発明の第３の目的は、直径が共振器の内径よりも著し
く小さく、上流および下流の端が共振空胴の内部に向か
って予め定められた距離だけずらされているフィルタを
含んでいる共振器の完成である。この装置はフィルタの
周囲にとどめられた粒子の燃焼に有利に働き、その構造
を変更することなしにフィルタの最適の利用を可能にす
る。
〔課題を解決するための手段〕
上記本発明の第１の目的は、炭素を含む粒子を燃焼除去
するフィルタを含む挿入物に、電磁場の導体からマイク
ロ波を発生させてフィルタを清掃する手段を設けること
により達成される。
そして、本発明の第２の目的は、フィルタを複数個設
け、排ガス循環方向を切換え、排ガスの温度でのフィル
タの清掃手段を設けることにより達成される。
さらに、本発明の第３の目的は、共振器を設け、フィル
タの周囲に滞留する粒子の燃焼を促進させる手段を設け
ることにより達成される。
本発明の排ガス中に含有される炭素を含む粒子の除去装
置は、粒子を燃焼除去するフィルタの上流および下流の
端は電磁場の二つの到着口がそれぞれ口を開いている二
つの室を共振器で限っている。
そのように構成された装置においては、ＴＭ０１ｐモー
ドの横電磁場によって共振器の空胴をより完全に充填
し、それを励起することが可能である。ここで、０、１
およびｐは、それぞれ円筒座標系における電磁場の振動
モードを表わす記号であり、ｐは共振器の縦方向（長手
方向）の軸線に沿った場の整数の全振動数であり、０お
よび１は、上記長手方向の軸線に対する角度Ｏで定めら
れた半径方向に沿った振動モードである。
〔実施例〕
本発明の装置の一実施例によれば、電磁場は空胴の壁に
垂直な横方行に沿った放射アンテナによって共振空胴の
中を透過させられる。
その装置のその他の特徴および利点は、添付された図面
を参照しながらなされる、その装置の構成の一態様の記
載から明らかになるであろう。
第１図を参照すれば、エンジン１があり、その排気導管
は、本出願人の名前で提出されたフランス公開公報第
２，５８８，６１０号に記載されているようなマイクロ
波による除去装置に原のガスを供給している。エンジン
１には並列に設けられた二つの共振空胴２，３を持った
システムが結合されており、それらの共振空胴には、ア
ンテナ４またはアイリス付きの結合開口を使って、マイ
クロ波ソース６から電磁場の中空導体５によって運ばれ
る波長λのマイクロ波が注いでいる。共振空胴２，３は
それぞれ孔をあけられ、予め定められた距離だけ隔てら
れた正面の壁７，８および円筒形または楕円形の周囲の
壁９を含んでいる。正面の壁７，８はそれぞれ主要な吸
入開口１０および壁７，８の中心に対して同心に設けら
れ、その予め定められた直径がそれらの壁の間の電波の
集中を保証するエンジン１の排ガスのための排気口１１
を持っている。空胴２，３のそれぞれの中には、直径が
こゝで実質上空胴のそれに等しく、従来ガスの循環方向
にしたがって定義されている上流および下流の端が空胴
の内部に向かってずらされ、二つの室１４，１５を限っ
ている、周囲に対して熱的に絶縁されているフィルタ挿
入物１３が置かれている。それらの室の中には、円形ま
たは矩形の開口を通してソース６によって発生させられ
るマイクロ波の注入を可能にするアンテナ４またはアイ
リスが誘電体材料１９を通して口を開いている。
第２図および第３図に示すように、全振動数ｐ＝３とし
て、共振空胴２または３をＴＭ０１ｐモードに励起すれ
ば、電場力線の分布は、その集中が最大となることが分
かる。
例として、ムライト、または誘電体損が少ないかまたは
ゼロで、その耐火性がフィルタの予めの加熱なしに、す
なわち最小のエネルギ消費で、炭素を含む粒子の直接の
燃焼を可能にするあらゆる他の材料の繊維を基礎とする
フィルタを利用するだろう。
使用されるフィルタの直径にしたがって、フィルタの芯
における、軸に沿ったマイクロ波の集中を除去し、温度
を低下させ、過度な加熱の結果起こる破壊の危険を減少
させる目的で、フィルタは上流側正面で塞がれた縦方向
（長手方向）の中央の空所を持っている。何よりもま
ず、フィルタ挿入物１３は物体３０を介在させることに
よって共振空胴から熱的に絶縁されている。
マイクロ波の不十分な集中の結果掃除するのが難しい領
域におけるフィルタの周囲への粒子の付着を抑制する目
的で、フィルタの中で環状の外側の領域を限る、円形の
クラウンの形をした端のマスクを使用する。そこでは粒
子は付着することができない。その結果、そのようにし
て、 （１）フィルタの有効体積中のマイクロ波のより良い分
布。および （２）燃焼させられる粒子の量の増大および燃焼のより
優れた効率 が得られる。
制御される切換え弁１６が、共振器が上流で導管１２に
接続されている動作しているフィルタに向かって排気ガ
スの主要な流れを向ける。
この構造上の措置は制限的ではなく、前に記載されたよ
うな、たゞ一つの主要なフィルタの掃除を行ないなが
ら、フィルタなしのバイパス導管を通して排ガスを一時
的に迂回させることができる。
掃除中のフィルタを横切っている排ガスまたは空気の流
量は粒子の燃焼を維持するのに十分でなければならない
が、その燃焼の維持に関与する、発生する熱を余りにも
急速に排出することを避けるために、制限されなければ
ならないことが注意されるだろう。
この流量は一方向性であることができるが、掃除中のフ
ィルタの中のガスの循環方向の変更が燃焼効率を上昇さ
せることを可能にすることが見られる。
実際、初期には、下流→上流の循環方向はフィルタの中
で中央からフィルタの前面に向かって伸びる燃焼領域の
創造に有利に働き、フィルタは燃焼中掃除されることが
できるだろう。
上流→下流の循環方向は、フィルタの中心から後面に向
かって伸びる、他の等価な燃焼領域の創造に有利に働
く。
図には示されていない制御マイクロプロセッサがフィル
タの掃除過程の全体の運転を保証するだろう。
フィルタが共振空胴と実質上同じ外径を持っていると
き、その有効直径は第２図に示されているような周囲お
よび中央の領域をマスクすることによって低下させられ
るだろう。
第４図は、構造が変更されていないフィルタを記載して
おり、それは普通に市販されているフィルタであること
ができる。
フィルタ１３は、軸方向および半径方向に、誘電体材料
で作られた環２０によって、またはマイクロ波の場が比
較的低く、燃焼に関与しない環状の空間をフィルタの囲
りに限ることを可能にする、あらゆるその他の装置によ
って位置決めされる。環２０はそのようにして環状のク
ラウン１８の機能を果たす。
〔発明の効果〕
本発明の排ガス中に含有される炭素を含む粒子の除去装
置においては、フィルタで炭素を含む粒子を燃焼させな
がらマイクロ波、共振器あるいは排ガスの流れ方向を切
換えることにより効果的にフィルタを清掃することがで
きるので、フィルタで燃焼除去される粒子が増大し、炭
素を含む粒子の除去効率を一段と向上させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は一つの再生システムの中に二つのフィルタを備
える装置の構成の１例を示す図、第２図は励起モードＴ
Ｍ０，１，３における電磁場の力線の分布を示す、１個
のフィルタを含む共振空胴の軸方向断面図、第３図は電
磁場の半径方向の分布を示す共振空胴の半径方向断面
図、第４図は共振空胴の中に置かれたフィルタの構成の
１変形の軸方向断面図である。 １……エンジン、２，３……共振空胴、 ４……アンテナ、５……中空導体、 ６……マイクロ波ソース、 ７，８……共振空胴の正面の壁、 ９……共振空胴の周囲の壁、１０……吸入開口、 １１……排気口、１２……導管、 １３……フィルタ挿入物、１４，１５……室 １６……切換え弁、１７……縦方向（長手方向）の中央
の空所、 １８……端のマスク、１９……誘導体材料、 ２０……環状のクラウン、３０……絶縁材料。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ベルトー アンドレ ジャン フランス国 91210 ドュラヴェーイユア レ デ マロニエール 10 (56)参考文献 特開 昭59−58114（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−11414（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−9611（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−14709（ＪＰ，Ｕ)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】マイクロ波の発生源と、上記マイクロ波を
    運ぶ電磁場の導体が、少なくとも１個の共振器に接続さ
    れているディーゼルエンジンの排ガス中に含まれる炭素
    を含む粒子をマイクロ波により除去する装置であって、
    上記共振器は内部に挿入物を挿着できる空胴を設定し、
    上記共振器は上記排ガス系の排気ガス管に取付けられて
    おり、上記共振器内の挿入物はフィルタを含み、上記挿
    入物の上流側の端部および下流側の端部と共振器空胴の
    排ガス入口側および出口側に、２つの室が形成されるよ
    うに上記挿入物を配設し、上記２つの室内に上記マイク
    ロ波を運ぶ電磁場の導体を接続し、横方向の電磁場を発
    生させて上記共振器の空胴全体にわたり均一に励起する
    ように構成したことを特徴とする排ガス中に含有される
    炭素を含む粒子のマイクロ波による除去装置。
  2. 【請求項２】ｐを、共振器の長手方向軸線に沿った場の
    全振動数とし、０および１を、共振器の長手方向軸線に
    対する角度Ｏで定められた半径方向の振動モードとした
    円筒座標系における電磁場の振動モードを、ＴＭ０１ｐ
    モードで表わした場合に、共振器を上記ＴＭ０１モード
    で励起する円筒状空胴に設定したことを特徴とする特許
    請求の範囲第１項記載の排ガス中に含有される炭素を含
    む粒子のマイクロ波による除去装置。
  3. 【請求項３】マイクロ波を運ぶ電磁場の導体からアンテ
    ナを出すことにより電磁場が各々共振器内に導入される
    構成としたことを特徴とする特許請求の範囲第１項また
    は第２項記載の排ガス中に含有される炭素を含む粒子の
    マイクロ波による除去装置。
  4. 【請求項４】フィルタは、誘電損失の少ない耐火材料を
    ベースとした材料からなることを特徴とする特許請求の
    範囲第１項に記載の排ガス中に含有される炭素を含む粒
    子のマイクロ波による除去装置。
  5. 【請求項５】フィルタは、一端において閉じられた長手
    方向の中央部に空所を有し、かつ環状フィルタの外周部
    の領域には、排ガス中の粒子が付着できないように円形
    クラウンの形をしたマスクを設けたことを特徴とする特
    許請求の範囲第４項記載の排ガス中に含有される炭素を
    含む粒子のマイクロ波による除去装置。
  6. 【請求項６】少なくとも２個の共振器を排気ガス管に並
    列に配設し、切換え手段によって、一方の共振器が排ガ
    ス中の粒子の除去段階となし、他方の共振器は、常に少
    量のエンジンの排ガス流量下で、フィルタに堆積した粒
    子のマイクロ波による除去段階となるように設定したこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の排ガス中に
    含有される炭素を含む粒子のマイクロ波による除去装
    置。
  7. 【請求項７】共振器内に配設するフィルタの直径が、共
    振器の内径より小さく、上記フィルタをリング部材によ
    って上記共振器内に支持固定する構成としたことを特徴
    とする特許請求の範囲第１項または第４項記載の排ガス
    中に含有される炭素を含む粒子のマイクロ波による除去
    装置。
JP2595489A 1988-02-05 1989-02-06 排ガス中に含有される炭素を含む粒子のマイクロ波による除去装置 Expired - Lifetime JPH0635813B2 (ja)

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FR88-1341 1988-02-05
FR8801341A FR2626783B1 (fr) 1988-02-05 1988-02-05 Dispositif d'elimination par micro-ondes des particules carbonees contenues dans les gaz d'echappement de moteurs thermiques

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JPH01290910A JPH01290910A (ja) 1989-11-22
JPH0635813B2 true JPH0635813B2 (ja) 1994-05-11

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JP2595489A Expired - Lifetime JPH0635813B2 (ja) 1988-02-05 1989-02-06 排ガス中に含有される炭素を含む粒子のマイクロ波による除去装置

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US (1) US4934141A (ja)
EP (1) EP0327439B1 (ja)
JP (1) JPH0635813B2 (ja)
DE (1) DE68900455D1 (ja)
ES (1) ES2026730T3 (ja)
FR (1) FR2626783B1 (ja)

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