JPH06185337A - Filter regeneration device for internal combustion engine - Google Patents
Filter regeneration device for internal combustion engineInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は自動車などに搭載される
内燃機関の排気ガスから排出されるパティキュレートの
捕集、再生を行う装置に関し、さらに詳細に言えば上記
装置に使用されるパティキュレートを捕集するフィルタ
の支持構成に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for collecting and regenerating particulates discharged from exhaust gas of an internal combustion engine mounted on an automobile or the like, and more specifically, it is used for the above device. The present invention relates to a support structure for a filter that collects.
【0002】[0002]
【従来の技術】地球環境保全に関して、今日では地球温
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。2. Description of the Related Art With respect to global environmental protection, measures against global warming, that is, CO 2 reduction measures have been greatly emphasized today, but measures against acid rain causing deforestation cannot be ignored.
【0003】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自然現象であり、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などの移動
発生源に対して強化される動きにある。Acid rain is a natural phenomenon in which air pollutants such as sulfur oxides and nitrogen oxides are sources of pollution. In recent years, emission regulations of such air pollutants have become common in countries around the world.
There are moves to strengthen fixed sources such as generation and mobile sources such as automobiles.
【0004】軽油を燃料とする内燃機関にあっては、そ
の内燃機関より排出される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。この規制強化へ
の対応としては、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
置にはパティキュレートを捕集するフィルタなどが必要
とされる。In an internal combustion engine that uses light oil as a fuel, the emission control of particulates is strengthened at the same time as the nitrogen oxides emitted from the internal combustion engine. In order to respond to this stricter regulation, it is considered impossible to achieve the emission regulation value only by conventional measures to reduce pollutants in exhaust gas by improving combustion such as delay of fuel injection timing. It is indispensable to attach a processing device. This post-processing device requires a filter or the like for collecting particulates.
【0005】このフィルタは、パティキュレートを捕集
し続けると目詰まりを生じ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に至る。こ
の解決手段として、セラミックスフィルタの捕集能力を
再生させる技術開発が進められているが、耐久性能の確
保が実用上の大きな課題である。When the filter continues to collect the particulates, the filter is clogged, the flow of the exhaust gas is deteriorated, and the engine output is lowered or the engine is stopped. As a means for solving this, technical development for regenerating the trapping ability of the ceramics filter is in progress, but ensuring the durability performance is a major practical problem.
【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。It is known that particulates burn from about 600 ° C. As a means for generating energy to raise the particulates to this high temperature range,
A burner method, an electric heater method, a microwave method, etc. are considered.
【0007】マイクロ波を利用したフィルタ機能再生装
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8に示す。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はマトリックスである
セラミックスフィルタ(以下フィルタと記す)、6はフ
ィルタ5を収納支持した収納部である加熱室、7はマイ
クロ波発生手段、8はマイクロ波発生手段7の発生した
マイクロ波を加熱室6に導く導波管、9はマイクロ波反
射板、10は空気ポンプ、11は空気供給路、12はマ
イクロ波発生手段7の駆動電源、13はマフラー、14
は空気切換バルブ、15は排気ガス流切換バルブであ
る。As a filter function reproducing apparatus using microwaves, there is, for example, JP-A-59-126022. The device disclosed in this publication is shown in FIG. In the figure, 1 is an engine, 2 is an exhaust manifold,
3 is an exhaust pipe, 4 is an exhaust branch pipe, 5 is a ceramics filter (hereinafter referred to as a filter) which is a matrix, 6 is a heating chamber which is an accommodating part for accommodating and supporting the filter 5, 7 is microwave generation means, and 8 is a microwave. A waveguide that guides the microwave generated by the wave generating means 7 to the heating chamber 6, 9 is a microwave reflecting plate, 10 is an air pump, 11 is an air supply path, 12 is a drive power source for the microwave generating means 7, and 13 is Muffler, 14
Is an air switching valve, and 15 is an exhaust gas flow switching valve.
【0008】上記した構成において、フィルタ5の外周
は加熱室6の内壁から離して加熱室内に収納支持されて
いる。この加熱室6の内壁とフィルタ5の外周とのつく
る空間は空気層である。また、エンジンの排気ガスは排
気ガス流切換バルブ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
集サイクルにおいて、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
集されるが前述したようにフィルタ5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15が制御され排気管3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。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7からまた燃焼に必要な空気が
空気ポンプ10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15
が再び制御されてフィルタ5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。In the above structure, the outer periphery of the filter 5 is housed and supported in the heating chamber 6 apart from the inner wall of the heating chamber 6. The space formed by the inner wall of the heating chamber 6 and the outer periphery of the filter 5 is an air layer. Further, the exhaust gas of the engine is guided to the filter 5 by the exhaust gas flow switching valve 15 or directly discharged to the atmosphere. In the particulate collection cycle, the exhaust gas is guided to the filter 5 and the particulates contained in the exhaust gas are collected by the filter 5, but the collection capacity of the filter 5 is finite as described above. When the collection capacity reaches the limit, the exhaust gas flow switching valve 15 is controlled so that the exhaust gas to the exhaust pipe 3 is shut off and all the exhaust gas is discharged to the atmosphere via the exhaust branch pipe 4.
During this time, the filter 5 is regenerated. In this filter regeneration cycle, the energy for heating the particulates is supplied from the microwave generating means 7 and the air required for combustion is supplied from the air pump 10 at the same time. When the filter regeneration is completed after a predetermined time, the exhaust gas flow switching valve 15
Is controlled again to guide the exhaust gas to the filter 5. This cycle of collection and regeneration is repeated.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の内燃機関用フィルタ再生装置に用いられているフィル
タに捕集されたパティキュレートを再生する場合に以下
のような課題を有している。However, when the particulates collected by the filter used in the above-described conventional filter regenerating apparatus for an internal combustion engine are regenerated, there are the following problems.
【0010】第1の課題は、フィルタを収納する収納部
の断熱性能と、フィルタ外周部に捕集されたパティキュ
レートの加熱性能が両立できないことに起因する。すな
わち上記従来の構成(フィルタ収納部内の構成の詳細は
示されていない)において、フィルタの外周はフィルタ
の収納を兼ねる加熱室から離され、フィルタと加熱室と
の間に断熱層として作用する空気層を有する構成にてフ
ィルタが支持されていた。The first problem is caused by the incompatibility between the heat insulation performance of the storage portion for storing the filter and the heating performance of the particulates collected on the outer peripheral portion of the filter. That is, in the above-described conventional configuration (details of the configuration inside the filter storage portion are not shown), the outer periphery of the filter is separated from the heating chamber that also serves as the storage of the filter, and air that acts as a heat insulating layer between the filter and the heating chamber is provided. The filter was supported in a layered construction.
【0011】この空気層の断熱性能を向上させるために
は、フィルタ外周部を加熱室の内壁に近づけて空気層の
厚みをこの層内で対流が生じない程度にまで薄くする必
要があるが、加熱室内壁付近はマイクロ波エネルギの最
小のところでありフィルタ外周部が加熱室の内壁に近づ
きすぎるとフィルタ外周部近傍に捕集されたパティキュ
レートはマイクロ波で十分に加熱されず、燃焼可能温度
にまで達しない。また単純に空気層を形成しただけでは
フィルタ外周部からの熱輻射を防止することはできな
い。In order to improve the heat insulation performance of this air layer, it is necessary to bring the outer peripheral portion of the filter close to the inner wall of the heating chamber and reduce the thickness of the air layer to the extent that convection does not occur in this layer. The vicinity of the wall of the heating chamber is where the microwave energy is the minimum, and if the filter outer periphery gets too close to the inner wall of the heating chamber, the particulates collected near the filter outer periphery will not be sufficiently heated by the microwaves and will reach a combustible temperature. Does not reach Further, merely forming an air layer cannot prevent heat radiation from the outer peripheral portion of the filter.
【0012】またフィルタ外周部近傍のマイクロ波エネ
ルギを強くさせるためには、フィルタの外周と加熱室の
内壁を遠ざけたほうが良いが、フィルタ外周と加熱室の
内壁の間の空気層の厚みが厚くなるとこの層内での空気
の対流により、満足な断熱性能を得ることができない。
また加熱室が必要以上に大きくなってしまう。Further, in order to increase the microwave energy near the outer peripheral portion of the filter, it is better to keep the outer periphery of the filter away from the inner wall of the heating chamber, but the thickness of the air layer between the outer periphery of the filter and the inner wall of the heating chamber is large. Then, due to the convection of air in this layer, a satisfactory heat insulation performance cannot be obtained.
Moreover, the heating chamber becomes larger than necessary.
【0013】このため空気層の断熱性能とフィルタ外周
部に捕集されたパティキュレートの加熱性能を両立でき
ることができず、結局フィルタ外周部の熱がフィルタ収
納を兼ねる加熱室に伝熱することを抑制できず、さらに
フィルタ外周部近傍はマイクロ波によって十分に加熱さ
れないので、フィルタの外周部近傍に捕集されたパティ
キュレートはそれが燃焼可能温度に到達できずに燃え残
りを生じてしまう。このためフィルタに捕集されたパテ
ィキュレートの十分な再生を行なうことができない。Therefore, the heat insulation performance of the air layer and the heating performance of the particulates trapped on the outer peripheral portion of the filter cannot be achieved at the same time, and eventually the heat of the outer peripheral portion of the filter is transferred to the heating chamber also serving as the filter storage. This cannot be suppressed, and since the vicinity of the filter outer periphery is not sufficiently heated by the microwaves, the particulate matter collected near the periphery of the filter cannot reach the combustible temperature and remains unburned. Therefore, it is not possible to sufficiently regenerate the particulates collected by the filter.
【0014】第2の課題は、第1の課題で説明中に記述
したようにフィルタ外周部近傍に捕集されたパティキュ
レートが燃焼しないのでフィルタ内外方向に生ずる温度
勾配により発生する熱応力によりフィルタに機械的な破
損が生ずることである。The second problem is that, as described in the description of the first problem, the particulates collected in the vicinity of the outer peripheral portion of the filter do not burn, so that the filter is caused by the thermal stress generated by the temperature gradient generated in the inside and outside directions of the filter. Mechanical damage occurs.
【0015】また、フィルタの耐振動性を確保すること
を目的の一つとしてガソリン車の3元触媒担体の支持に
用いられている加熱膨張性を有する耐火性の保持材を流
用して、フィルタ収納を兼ねる加熱室とフィルタ外周部
の間に設けることが考えられる。しかしこの保持材は効
果的な断熱性能を有せず、フィルタ外周部の熱はこの保
持材を経由して加熱室に伝熱されてしまい、フィルタの
外周部近傍に捕集されたパティキュレートはそれが燃焼
可能温度に到達できずに燃え残りを生じてしまう。Further, a fire-resistant holding material having a heat-expanding property, which is used for supporting a three-way catalyst carrier of a gasoline vehicle for the purpose of ensuring the vibration resistance of the filter, is diverted to the filter. It may be considered to be provided between the heating chamber that also serves as a storage and the outer peripheral portion of the filter. However, this holding material does not have effective heat insulation performance, and the heat of the filter outer periphery is transferred to the heating chamber via this holding material, and the particulates collected near the outer periphery of the filter are not collected. It fails to reach the combustible temperature and causes unburned residue.
【0016】さらに、断熱性能に優れる断熱材のみでフ
ィルタを支持することが考えられる。しかし断熱材は十
分な加熱膨張性を有しないためにフィルタの安定した支
持が得られない。Further, it is possible to support the filter only by a heat insulating material having excellent heat insulating performance. However, since the heat insulating material does not have sufficient heat expansion property, stable support of the filter cannot be obtained.
【0017】本発明は上記課題を解決するもので、内燃
機関が排出する排気ガスを浄化する装置に用いられる排
気ガスが通流するフィルタの改良された収納支持構造を
提供し、フィルタの安定支持と、断熱効果の向上による
フィルタの基本性能の向上およびフィルタ内に生じる温
度勾配の緩和による耐久性能の向上を図った装置を提供
することを目的としたものである。The present invention solves the above problems, and provides an improved storage support structure for a filter through which exhaust gas used in a device for purifying exhaust gas emitted from an internal combustion engine flows, and a stable support for the filter is provided. Another object of the present invention is to provide a device which improves the basic performance of the filter by improving the heat insulation effect and improves the durability performance by relaxing the temperature gradient generated in the filter.
【0018】[0018]
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、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、フィルタを収納する収
納管と、前記フィルタを収納管内に支持するとともにフ
ィルタから収納管への熱伝達を抑制する少なくとも2層
構造からなるフィルタ支持手段とを備えている。In order to achieve the above object, the present invention stores a filter for collecting particulates contained in exhaust gas of an internal combustion engine, a storage pipe for storing the filter, and the filter. And a filter supporting means having at least a two-layer structure for supporting the inside of the pipe and suppressing heat transfer from the filter to the storage pipe.
【0019】フィルタ支持手段は保持材と断熱材で構成
され、フィルタ支持手段の少なくとも1層は保持材と断
熱材で構成している。The filter support means is composed of a holding material and a heat insulating material, and at least one layer of the filter support means is composed of a holding material and a heat insulating material.
【0020】フィルタ支持手段は保持材と断熱材で構成
され、フィルタ支持手段の少なくとも1層は保持材と断
熱材の両者を配さない領域を有している。The filter supporting means is composed of a holding material and a heat insulating material, and at least one layer of the filter supporting means has a region where neither the holding material nor the heat insulating material is arranged.
【0021】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、フィルタを収納する収
納管とを備え、フィルタを収納管内に支持する2層構造
からなるフィルタ支持手段として、2層構造の内層は、
収納管の内壁に面するフィルタの部分において、排気ガ
ス通流方向の、少なくとも片方の端部近傍に設けた保持
材と、保持材が設けられていない部分に設けた第1の断
熱材とを有する構成とし、2層構造の外層は、保持材と
第1の断熱材の収納管の内壁に面する部分に設けた第2
の断熱材を有する構成としている。Two layers are provided as a filter supporting means having a two-layer structure that includes a filter for collecting particulates contained in the exhaust gas of the internal combustion engine and a storage pipe for storing the filter, and has a two-layer structure for supporting the filter in the storage pipe. The inner layer of the structure is
In a portion of the filter facing the inner wall of the storage pipe, a holding material provided near at least one end in the exhaust gas flow direction and a first heat insulating material provided in a portion where the holding material is not provided are provided. The outer layer of the two-layer structure has a second layer provided in a portion facing the inner wall of the storage pipe of the holding material and the first heat insulating material.
The heat insulating material is included.
【0022】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、フィルタを収納する収
納管とを備え、フィルタを収納管内に支持する3層構造
からなるフィルタ支持手段として、3層構造の内層は、
収納管の内壁に面するフィルタの部分において、排気ガ
ス通流方向の、少なくとも片方の端部近傍に設けた第1
の保持材と、第1の保持材が設けられていない部分に設
けた第1の断熱材を有する構成とし、3層構造の中間層
は、第1の保持材と第1の断熱材の収納管の内壁に面す
る部分に設けた第2の断熱材とを有する構成とし、3層
構造の外層は、収納管の内壁に面する第2の断熱材の部
分において、排気ガス通流方向の、両方の端部近傍に設
けた第2の保持材を有する構成としている。A filter supporting means comprising a filter for collecting particulates contained in the exhaust gas of the internal combustion engine and a storage tube for storing the filter, and having a three-layer structure for supporting the filter in the storage tube, has three layers. The inner layer of the structure is
In the portion of the filter facing the inner wall of the storage pipe, the first portion provided near at least one end in the exhaust gas flow direction.
Holding member and a first heat insulating material provided in a portion where the first holding material is not provided, and the intermediate layer having a three-layer structure stores the first holding material and the first heat insulating material. And a second heat insulating material provided in a portion facing the inner wall of the pipe, and the outer layer of the three-layer structure has a second heat insulating material in a portion of the second heat insulating material facing the inner wall of the storage pipe. , And has a second holding material provided near both ends.
【0023】第1および第2の断熱材を一体構成として
いる。捕集されたパティキュレートを誘電加熱するため
に、収納管内に給電されるマイクロ波を発生するマイク
ロ波発生手段を備えている。The first and second heat insulating materials are integrally formed. In order to dielectrically heat the collected particulates, a microwave generation means for generating microwaves supplied to the storage tube is provided.
【0024】フィルタ支持手段は、マイクロ波吸収材料
を含有している。フィルタ支持手段を構成する第1、第
2の断熱材の内、少なくとも1つがマイクロ波吸収材料
を含有している。The filter support means contains a microwave absorbing material. At least one of the first and second heat insulating materials forming the filter support means contains a microwave absorbing material.
【0025】フィルタ支持手段の少なくとも排気ガス通
流方向上流側の端面を排気ガスから隔離する保護手段を
備えている。A protective means is provided for isolating at least the end surface of the filter supporting means on the upstream side in the exhaust gas flow direction from the exhaust gas.
【0026】[0026]
【作用】上記した構成において、フィルタ支持手段を少
なくとも2層構造にすると層間には少なからずの空気層
領域を有した不完全な層接合領域になり層間の熱伝達が
抑制され、また各層自体にも熱伝達を抑制する手段を設
けることにより、フィルタ内部の熱が収納管へ伝達する
ことを最小限に抑制し、フィルタ内部に熱をためること
ができる。In the above structure, when the filter supporting means has at least a two-layer structure, it becomes an incomplete layer joining region having a considerable air layer region between the layers, heat transfer between the layers is suppressed, and each layer itself. Also, by providing a means for suppressing heat transfer, it is possible to suppress transfer of heat inside the filter to the storage tube to a minimum and store heat inside the filter.
【0027】フィルタ支持手段の少なくとも1層は保持
材と断熱材で構成されているが、加熱膨張性を有する保
持材の介在により、断熱材としてフィルタと断熱材との
隙間無く巻くことが困難な断熱材を用いた場合でも、層
と層、フィルタ、および収納管との隙間を無くし排気ガ
スの支持手段部の通流を防ぐと同時にフィルタの排気ガ
ス圧によるフィルタの位置ずれを防止させることができ
る。At least one layer of the filter supporting means is composed of a holding material and a heat insulating material, but it is difficult to wind the heat insulating material as a heat insulating material without a gap between the filter and the heat insulating material due to the interposition of the heat expandable holding material. Even if a heat insulating material is used, it is possible to eliminate the gaps between the layers, the filter, and the storage pipe to prevent the exhaust gas from flowing through the supporting means and at the same time prevent the filter from being displaced due to the exhaust gas pressure of the filter. it can.
【0028】フィルタの支持手段の少なくとも1層は保
持材のみで構成され、対流が生じない程度の厚みの空間
部を有する構成は、この空気層を断熱層として作用させ
るものである。これにより支持手段の適当な領域は部材
配置を省略できる。At least one layer of the supporting means of the filter is composed only of a holding material, and the air layer acts as a heat insulating layer in the structure having a space portion having a thickness such that convection does not occur. This makes it possible to dispense with member placement in the appropriate areas of the support means.
【0029】フィルタ支持手段を2層構造とし、その内
層として保持材と第1の断熱材を設けることによりフィ
ルタの安定した支持が得れると同時に断熱効果を発揮さ
せることができる。外層に第2の断熱材を設け2層構造
とすることで断熱性能を高め、フィルタから収納管への
熱伝達を抑制することができる。By providing the filter supporting means with a two-layer structure and providing the holding material and the first heat insulating material as the inner layers, stable support of the filter can be obtained and at the same time the heat insulating effect can be exhibited. By providing the second heat insulating material in the outer layer to form a two-layer structure, it is possible to enhance heat insulating performance and suppress heat transfer from the filter to the storage tube.
【0030】フィルタ支持手段を3層構造とし、その内
層に第1の断熱材と、中間層に第2の断熱材と、さらに
外層に断熱層として作用する空間部を設けたことによ
り、断熱性能を高め、フィルタから収納管への熱伝達を
抑制することができる。また内層に第1の保持材と、外
層に第2保持材を設けたことにより、層と層、フィル
タ、および収納管との間の隙間を無くし排気ガスの支持
手段部の通流を防ぐと同時にフィルタの排気ガス圧によ
るフィルタの位置ずれを防止させることができる。The filter supporting means has a three-layer structure, and the first heat insulating material is provided in the inner layer, the second heat insulating material is provided in the intermediate layer, and the space portion acting as the heat insulating layer is further provided in the outer layer. Therefore, heat transfer from the filter to the storage tube can be suppressed. In addition, by providing the first holding material in the inner layer and the second holding material in the outer layer, it is possible to eliminate the gap between the layers and the layers, the filter, and the storage pipe to prevent the exhaust gas from flowing through the support means portion. At the same time, it is possible to prevent the displacement of the filter due to the exhaust gas pressure of the filter.
【0031】フィルタと収納管との間に設けられたフィ
ルタ支持手段を構成する断熱材もしくは保持材が比誘電
率の大きいマイクロ波吸収材料を含有することにより、
フィルタと収納管との間の電気長を大きくし、フィルタ
外周部近傍をマイクロ波エネルギの大きい空間にするこ
とができ、またフィルタ支持手段にマイクロ波エネルギ
を蓄積させることができるので、フィルタの外周部近傍
に捕集されたパティキュレートをマイクロ波によってよ
り強く加熱することができる。Since the heat insulating material or the holding material forming the filter supporting means provided between the filter and the storage tube contains the microwave absorbing material having a large relative dielectric constant,
Since the electric length between the filter and the storage tube can be increased, the vicinity of the filter outer peripheral portion can be made into a space having a large microwave energy, and the microwave energy can be accumulated in the filter supporting means. Particulates collected in the vicinity of the part can be heated more strongly by the microwave.
【0032】第1および第2の断熱材がマイクロ波吸収
材を含有することにより、支持手段の構成を変更するこ
となく、フィルタ支持手段にマイクロ波吸収機能を付加
できる。Since the first and second heat insulating materials contain the microwave absorbing material, the microwave absorbing function can be added to the filter supporting means without changing the structure of the supporting means.
【0033】フィルタ支持手段の少なくとも排気ガス流
通方向上流側の端面に設けた保護手段により、フィルタ
支持手段を構成する保持材あるいは断熱材の少なくとも
排気ガスの通流方向上流側の端面を排気ガスから隔離で
き、保護できる。At least the end surface of the holding material or the heat insulating material constituting the filter support means at least on the upstream side in the exhaust gas flow direction is protected from the exhaust gas by the protection means provided at least on the upstream end surface of the filter support means in the exhaust gas flow direction. Can be isolated and protected.
【0034】[0034]
【実施例】以下本発明の実施例を図1から図7を参照し
て説明する。図1は図2の要部拡大図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is an enlarged view of a main part of FIG.
【0035】図1において、内燃機関(図示せず)より
排出された排気ガスは、前部排気管16、バルブA1
7、助燃気体排出管18、前部接続管19を通してフィ
ルタ20に導かれる。In FIG. 1, exhaust gas discharged from an internal combustion engine (not shown) is a front exhaust pipe 16 and a valve A1.
It is guided to the filter 20 through 7, the auxiliary combustion gas discharge pipe 18, and the front connection pipe 19.
【0036】図2において収納管21とフィルタ20と
の間には、3層構造からなるフィルタ支持手段が構成さ
れ、内層は収納管21の内壁に面するフィルタ20の部
分において、排気ガス通流方向の両方の端部近傍に設け
た第1の保持材22と、第1の保持材22が設けられて
いない部分に設けた第1の断熱材23とを有する構成と
し、中間層は第1の保持材22と第1の断熱材23の収
納管21の内壁に面する部分に設けた第2の断熱材24
とを有する構成とし、外層は収納管21の内壁に面する
第2の断熱材24の部分において、排気ガス通流方向
の、両方の端部近傍に設けた第2の保持材25を有する
構成とし、収納管21と第2の断熱材24と第2の保持
材25との間で空気断熱層として作用する閉じた空間部
26を形成している。さらに、第1の保持材22と第2
の断熱材24と第2の保持材25との排気ガス通流方向
の両端面27に保護手段28を設けている。In FIG. 2, a filter support means having a three-layer structure is formed between the storage pipe 21 and the filter 20, and the inner layer of the filter 20 faces the inner wall of the storage pipe 21, and the exhaust gas flows therethrough. The first holding material 22 provided in the vicinity of both ends in the direction and the first heat insulating material 23 provided in a portion where the first holding material 22 is not provided are configured, and the intermediate layer is the first layer. Second heat insulating material 24 provided in a portion of the holding material 22 and the first heat insulating material 23 facing the inner wall of the storage pipe 21.
And the outer layer has a second holding material 25 provided near both ends in the exhaust gas flow direction in the portion of the second heat insulating material 24 facing the inner wall of the storage pipe 21. A closed space 26 that acts as an air heat insulating layer is formed between the storage pipe 21, the second heat insulating material 24, and the second holding material 25. Further, the first holding member 22 and the second holding member 22
Protective means 28 is provided on both end surfaces 27 of the heat insulating material 24 and the second holding material 25 in the exhaust gas flow direction.
【0037】図1において、フィルタ20を通流し、パ
ティキュレートをフィルタ20により捕集された排気ガ
スは給電管29、後部接続管30、助燃気体供給管3
1、バルブB32、後部排気管33を通して大気中に排
出される。In FIG. 1, the exhaust gas which has passed through the filter 20 and whose particulates have been collected by the filter 20 has a power supply pipe 29, a rear connecting pipe 30, and a supporting gas supply pipe 3.
1, exhausted into the atmosphere through the valve B32 and the rear exhaust pipe 33.
【0038】マイクロ波発生手段34(パティキュレー
トの加熱手段)の発するマイクロ波は導波管35を通し
てマイクロ波作用空間36に供給される。前部接続管1
9の排気ガス流入側にパンチング穴構成あるいはハニカ
ム構成などからなる前部マイクロ波遮蔽手段37、また
給電管29と後部接続管30の間にもパンチング穴構成
あるいはハニカム構成などからなる後部マイクロ波遮蔽
手段38が設けられ、前部接続管19とフィルタ収納管
21と給電管29と前部マイクロ波遮蔽手段37と後部
マイクロ波遮蔽手段38との間でマイクロ波作用空間3
6を形成している。このマイクロ波によりフィルタ20
に捕集されたパティキュレートが誘電加熱される。The microwave generated by the microwave generating means 34 (particulate heating means) is supplied to the microwave action space 36 through the waveguide 35. Front connecting pipe 1
9, a front microwave shielding means 37 having a punching hole structure or a honeycomb structure on the exhaust gas inflow side, and a rear microwave shielding structure having a punching hole structure or a honeycomb structure between the feed pipe 29 and the rear connecting pipe 30. Means 38 are provided, and the microwave action space 3 is provided between the front connecting pipe 19, the filter housing pipe 21, the feeding pipe 29, the front microwave shielding means 37, and the rear microwave shielding means 38.
6 is formed. This microwave filters 20
The particulates collected in the are heated by dielectric heating.
【0039】バルブC39が助燃気体排出管18に、助
燃気体供給手段40と助燃気体供給管31の間にバルブ
D41がそれぞれ取付けられている。また、フィルタ2
0再生時にはバルブA17を切り替えて、排気ガスをバ
イパス管42、マフラ43を通して大気中に排出させ
る。A valve C39 is attached to the auxiliary combustion gas discharge pipe 18, and a valve D41 is attached between the auxiliary combustion gas supply means 40 and the auxiliary combustion gas supply pipe 31. Also, filter 2
During 0 regeneration, the valve A17 is switched to exhaust the exhaust gas into the atmosphere through the bypass pipe 42 and the muffler 43.
【0040】バルブA17、バルブB32、バルブC3
9、バルブD41はパティキュレート捕集時は図1のよ
うに、パティキュレート加熱時は図3のように、助燃気
体供給時には図4のようにぞれぞれ制御される。Valve A17, valve B32, valve C3
9. The valve D41 is controlled as shown in FIG. 1 when collecting particulates, as shown in FIG. 3 when heating particulates, and as shown in FIG. 4 when supplying the auxiliary gas.
【0041】これより以下装置の動作を説明する。内燃
機関から排出される排気ガスは前部排気管16を流れて
フィルタ20に流入し、後部排気管32に流される。こ
のときバルブA17、バルブB32、バルブC39、バ
ルブD41は図1のように制御されている。フィルタ2
0はウォールフロータイプのハニカム構造で構成され、
排気ガスに含まれるパティキュレートを捕集する機能を
有している。このフィルタに捕集されたパティキュレー
トの量が増加すると、フィルタの圧損が増大し内燃機関
であるエンジンの負荷が増大するとともに最悪の場合は
エンジン停止に至る。The operation of the apparatus will be described below. Exhaust gas discharged from the internal combustion engine flows through the front exhaust pipe 16, flows into the filter 20, and flows into the rear exhaust pipe 32. At this time, the valve A17, the valve B32, the valve C39, and the valve D41 are controlled as shown in FIG. Filter 2
0 is composed of a wall flow type honeycomb structure,
It has a function of collecting particulates contained in the exhaust gas. When the amount of particulates collected by the filter increases, the pressure loss of the filter increases, the load of the engine, which is an internal combustion engine, increases, and in the worst case, the engine stops.
【0042】したがって適当な時期にフィルタに捕集さ
れた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。フィルタに捕集されたパティキュレートは加熱燃焼
させて除去される。このプロセスをフィルタ再生と称し
ている。Therefore, it is necessary to remove the particulates collected by the filter at an appropriate time. As a means for determining the appropriate time, a pressure loss level of the filter is detected, an amount of collected particulates by an electric means is detected, or an integrated value of the operating state of the engine is used. The particulates collected by the filter are heated and burned to be removed. This process is called filter regeneration.
【0043】次にフィルタ再生のプロセスを説明する。
フィルタ20が捕集したパティキュレート捕集量がフィ
ルタ再生すべき捕集領域に達すると、フィルタ再生プロ
セスが開始する。Next, the process of filter regeneration will be described.
When the amount of particulates collected by the filter 20 reaches the collection area where the filter should be regenerated, the filter regeneration process is started.
【0044】この再生制御指令は制御部(図示せず)よ
り発せられる。この制御部の指令に基づいてバルブA1
7、バルブB32、バルブC39、バルブD41が図3
のように制御されてフィルタ20へ流入していた排気ガ
スが遮断される。内燃機関が動作しているときは、排気
ガスはバイパス管42に導かれる。またマイクロ波発生
手段34に駆動電圧が供給される。マイクロ波発生手段
34が発生するマイクロ波は導波管35を伝送してフィ
ルタ20をその中に含むマイクロ波作用空間36内に給
電される。これにより、フィルタ20に捕集されたパテ
ィキュレートが誘電加熱されるが、その加熱領域はフィ
ルタ20の内部までの拡がりをもっている。時間経過に
ともなって、マイクロ波入射側のフィルタ20端面近傍
に存在するパティキュレートから順次燃焼可能温度に達
していくが、マイクロ波給電は継続される。燃焼可能温
度に達するとその領域のパティキュレートは赤熱し一部
燃焼状態になるが酸素の欠乏により蒸焼き状態となって
温度上昇は飽和していく。マイクロ波給電の継続によ
り、パティキュレートの燃焼可能温度に至った領域はフ
ィルタ20の約1/2まで拡がる。このとき、マイクロ
波作用空間36への排気ガスおよびその他の気体の流入
はほぼ完全に遮断されているのでマイクロ波加熱された
パティキュレートはその燃焼可能温度の向かって効率よ
く温度上昇していく。This reproduction control command is issued from a control unit (not shown). Based on the command from this control unit, the valve A1
7, valve B32, valve C39, and valve D41 are shown in FIG.
The exhaust gas flowing into the filter 20 under the control of the above is blocked. When the internal combustion engine is operating, the exhaust gas is guided to the bypass pipe 42. Further, a driving voltage is supplied to the microwave generation means 34. The microwave generated by the microwave generation means 34 is transmitted through the waveguide 35 and fed into the microwave action space 36 including the filter 20 therein. As a result, the particulates trapped in the filter 20 are dielectrically heated, but the heating region has a spread to the inside of the filter 20. With the passage of time, the combustible temperature is sequentially reached from the particulates present in the vicinity of the end surface of the filter 20 on the microwave incident side, but the microwave power feeding is continued. When the combustible temperature is reached, the particulates in that region become red-heated and partially burned, but due to the lack of oxygen, it becomes a steaming state and the temperature rise is saturated. By continuing the microwave power feeding, the region where the particulates reach the combustible temperature is expanded to about 1/2 of the filter 20. At this time, the inflow of exhaust gas and other gases into the microwave action space 36 is almost completely blocked, so that the temperature of the microwave-heated particulates efficiently rises toward the combustible temperature thereof.
【0045】この後に、バルブA17、バルブB32、
バルブC39、バルブD41が図4のように制御され、
助燃気体供給手段40の動作が開始される。これにより
外部から酸素を含む助燃気体がフィルタ20に供給さ
れ、フィルタ20内の高温化されたパティキュレートが
燃焼状態に移行する。パティキュレート燃焼領域は気体
の流れ方向に移動しつつフィルタ外周方向に拡大してい
き、適当な時間を経てフィルタ20のほぼ全域のパティ
キュレートが燃焼し除去される。After this, valve A17, valve B32,
The valve C39 and the valve D41 are controlled as shown in FIG.
The operation of the auxiliary combustion gas supply means 40 is started. As a result, the auxiliary combustion gas containing oxygen is supplied to the filter 20 from the outside, and the high temperature particulates in the filter 20 shift to the combustion state. The particulate combustion region expands in the outer circumferential direction of the filter while moving in the gas flow direction, and after a suitable time, almost all the particulates in the filter 20 are burned and removed.
【0046】そしてマイクロ波発生手段34および助燃
気体供給手段40は動作を停止するとともに適当な時期
にバルブA17、バルブB32、バルブC39、バルブ
D41が再び図1のように制御されフィルタ再生サイク
ルが終了する。その後またフィルタ20に排気ガスを流
入させパティキュレートの捕集を実行することができ
る。Then, the microwave generating means 34 and the auxiliary gas supply means 40 stop their operations, and the valve A17, the valve B32, the valve C39, and the valve D41 are controlled again as shown in FIG. 1 at an appropriate timing to end the filter regeneration cycle. To do. After that, the exhaust gas can be made to flow into the filter 20 again to collect the particulates.
【0047】ところで、図5はフィルタ20に捕集され
たパティキュレート捕集量と重量再生率およびパティキ
ュレート再生時のフィルタ内部の最高温度との関係を示
す図である。重量再生率とは捕集されたパティキュレー
トの重量に対する燃焼したパティキュレートの重量の割
合である。図5によるとパティキュレート捕集量が多く
なると重量再生率は高くなるが、最高温度も高くなって
しまう。またパティキュレートの捕集量が少なくなると
最高温度が低くなるが、重量再生率も低くなる。後者
は、フィルタ20外周近傍に捕集されたパティキュレー
トはマイクロ波によって十分に加熱されないことに加
え、パティキュレートの加熱時の熱およびパティキュレ
ートの燃焼時の熱がフィルタ20の外周から逃げてしま
い、このためフィルタ20外周近傍に捕集されたパティ
キュレートの温度が燃焼可能な温度に到達できずパティ
キュレートが燃焼しないためである。By the way, FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the amount of particulates trapped by the filter 20, the weight regeneration rate, and the maximum temperature inside the filter during particulate regeneration. The weight regeneration rate is the ratio of the weight of burned particulates to the weight of collected particulates. According to FIG. 5, when the amount of collected particulates increases, the weight regeneration rate increases, but the maximum temperature also increases. When the amount of particulates collected is small, the maximum temperature is low, but the weight regeneration rate is also low. In the latter case, in addition to the fact that the particulates collected in the vicinity of the outer periphery of the filter 20 are not sufficiently heated by the microwave, the heat of heating the particulates and the heat of burning the particulates escape from the outer periphery of the filter 20. This is because the temperature of the particulates collected in the vicinity of the outer periphery of the filter 20 cannot reach the combustible temperature and the particulates do not burn.
【0048】このためフィルタ20の再生にあたっては
ある程度高い重量再生率(70%以上必要)が得られる
パティキュレート捕集量が多い領域で再生せざるを得
ず、すると最高温度が必要以上に高くなりすぎ、フィル
タ20に機械的破損が生ずる。また最高温度が比較的低
いパティキュレート捕集量で再生を行うと重量再生率が
低すぎ、多くのパティキュレートが再生されず燃え残っ
てしまい、フィルタ20の目ずまりが発生する。これを
解決する方法の一つとして、もともと重量再生率の高い
捕集領域において重量再生率をあまり低下させずに最高
温度を大幅に低下させることが考えられる。もう一つの
解決法としてもともと最高温度が低い捕集領域において
最高温度をあまり上げずに重量再生率を高める対策が考
えられる。本発明は後者に属するものである。For this reason, when the filter 20 is regenerated, it is unavoidable to regenerate it in a region in which the amount of collected particulates is high, in which a high weight regeneration rate (70% or more is required) can be obtained, and the maximum temperature becomes higher than necessary. Too much and mechanical damage to the filter 20 occurs. If the particulate collection amount with a relatively low maximum temperature is used for regeneration, the weight regeneration rate is too low and a large amount of particulates are not regenerated and remain unburned, resulting in clogging of the filter 20. As one of the methods to solve this, it is conceivable to significantly reduce the maximum temperature without significantly reducing the weight regeneration rate in the collection region where the weight regeneration rate is originally high. Another possible solution is to increase the weight regeneration rate without raising the maximum temperature so much in the collection region where the maximum temperature is originally low. The present invention belongs to the latter.
【0049】ところで、フィルタ20を排気管内に支持
する方法は、金属バネなどを利用した支持方法と保持材
を利用した支持方法に大別できる。フィルタがセラミッ
クスなどの材料で構成されている場合にはフィルタと金
属とが直接接合することは熱膨脹の大きな違いによりフ
ィルタの機械的破損を生じる危険性が高い。このために
フィルタ20の支持は保持材を利用する方法が適する。
本発明が属する利用分野においてこの保持材としては加
熱膨張性を有するセラミック系マットが用いられてい
る。このような保持材だけをフィルタ20外周部と収納
管21との間に設けることが考えられるが、一般的に加
熱膨張性マット(保持材)は断熱性能が十分ではなく
(代表的な加熱膨張性マットの、熱伝導率は温度領域2
00から600℃において0.2から0.43kcal
/mh℃)、本発明の目的に対して満足のいく断熱性能
を有しておらず、重量再生率を高めることができなかっ
た。一方、断熱効果に優れた断熱材のみをフィルタ20
外周部と収納管21との間に設けることが考えられる
が、一般的にそのような断熱材は十分な加熱膨張性を有
しておらず、これのみではフィルタ20の保持力が十分
でなく安定なフィルタ支持が得られない。また一部の断
熱材44はそれ単体のみをフィルタ20の外周部全体に
巻き付けると図6のように窪み45が生じてしまい、保
護手段28を設けても窪み45とフィルタ20外周部あ
るいは収納管21との間から排気ガスが漏れてしまう。The method of supporting the filter 20 in the exhaust pipe can be roughly classified into a supporting method using a metal spring or the like and a supporting method using a holding material. When the filter is made of a material such as ceramics, the direct bonding between the filter and the metal has a high risk of causing mechanical damage to the filter due to a large difference in thermal expansion. Therefore, a method of using a holding material is suitable for supporting the filter 20.
In the field of application to which the present invention belongs, a ceramic mat having a thermal expansion property is used as the holding material. It is considered that only such a holding material is provided between the outer peripheral portion of the filter 20 and the storage tube 21, but in general, the heat-expandable mat (holding material) does not have sufficient heat insulation performance (typical heat expansion The thermal conductivity of the mat is in the temperature range 2
0.2 to 0.43 kcal at 00 to 600 ° C
/ Mh ° C), it does not have satisfactory heat insulation performance for the purpose of the present invention, and the weight regeneration rate could not be increased. On the other hand, only the heat insulating material having excellent heat insulating effect is used in the filter 20.
Although it may be possible to provide it between the outer peripheral portion and the storage tube 21, such a heat insulating material generally does not have sufficient heat expansivity, and this alone is not sufficient to retain the filter 20. Stable filter support cannot be obtained. Further, when only a part of the heat insulating material 44 is wound around the entire outer peripheral portion of the filter 20, a dent 45 is generated as shown in FIG. 6, and even if the protection means 28 is provided, the dent 45 and the outer peripheral portion of the filter 20 or the storage tube are provided. Exhaust gas leaks from between 21.
【0050】本発明者らは、収納管21とフィルタ20
との間に3層構造からなるフィルタ支持手段を構成し、
加熱膨張性を有する第1の保持材22、第2の保持材2
5を備えたことにより、本実施例の第1の効果として、
その加熱膨張性を利用してフィルタ20の安定した保持
を得ることができた。また本実施例の第2の効果とし
て、断熱材を2重巻きにした場合でも図7のように加熱
膨張性を有する第1、第2の保持手段の膨張により、層
と層、フィルタ20外周部、および収納管21との隙間
を無くしてその部分からの排気ガスの漏れを防ぐことが
できる。The present inventors have found that the storage tube 21 and the filter 20 are
And a filter supporting means having a three-layer structure between
1st holding material 22 and 2nd holding material 2 which have heat expansion property
As a result of having No. 5, as a first effect of this embodiment,
It was possible to obtain stable holding of the filter 20 by utilizing its heat expansion property. Further, as a second effect of this embodiment, even when the heat insulating material is wound in a double winding, the expansion of the first and second holding means having the heat expansion property as shown in FIG. It is possible to prevent the exhaust gas from leaking from the portion by eliminating the gap between the portion and the storage pipe 21.
【0051】なお、市販されている断熱材の中には、そ
の熱伝導率が静止空気の熱伝導率よりも小さなものがあ
る。このような優れた断熱材を第1の断熱材23、第2
の断熱材24として利用するとさらに効果的である。対
流が生じない程度の空間部26を形成し空気断熱層とし
て作用させ、第1、第2の断熱材23、24を合わせて
3層構造の断熱構造にすることにより、フィルタ20内
部の熱が収納管21へ伝達することを最小限に抑制し、
特にフィルタ20外周部近傍に捕集されたパティキュレ
ートの温度の低下を防ぐことができる。さらにフィルタ
支持手段を多層構成にすることで、フィルタ20と収納
管21とのすきまを大きくすることにより、マイクロ波
エネルギの強い空間にフィルタ20外周近傍を配置で
き、フィルタ20の外周近傍に捕集されたパティキュレ
ートもマイクロ波によってより効果的に昇温させて燃焼
させることが可能になる。これにより、本実施例の第3
の効果としてパティキュレート再生時のフィルタ内部の
最高温度をあまり上昇させることなく重量再生率の向上
がでる。さらには本実施例の第4の効果として、フィル
タ20内外部の温度勾配の緩和によりフィルタ20のク
ラックの発生を防ぐことができる。There are some commercially available heat insulating materials whose thermal conductivity is smaller than that of still air. Such an excellent heat insulating material is used as the first heat insulating material 23 and the second heat insulating material.
It is even more effective when used as the heat insulating material 24. By forming the space 26 that does not generate convection and acting as an air heat insulating layer, and combining the first and second heat insulating materials 23 and 24 into a three-layer heat insulating structure, the heat inside the filter 20 is reduced. Minimize transmission to the storage tube 21,
In particular, it is possible to prevent the temperature of the particulates collected near the outer peripheral portion of the filter 20 from decreasing. Further, by forming the filter supporting means in a multi-layered structure to increase the clearance between the filter 20 and the storage tube 21, the outer periphery of the filter 20 can be arranged in a space where the microwave energy is strong, and the outer periphery of the filter 20 can be collected. The generated particulates can be heated and burned more effectively by the microwave. As a result, the third embodiment
As a result, the weight regeneration rate can be improved without raising the maximum temperature inside the filter during particulate regeneration. Further, as a fourth effect of the present embodiment, it is possible to prevent the occurrence of cracks in the filter 20 by relaxing the temperature gradient inside and outside the filter 20.
【0052】さらに、第1の保持材22と第2の断熱材
24と第2の保持材25との排気ガス通流方向の両端面
27に保護手段28を設けたことにより、本実施例の第
5の効果として、排気ガスの漏れをより完全に防ぐこと
ができ、また本実施例の第6の効果として、排気ガス中
に含まれるパティキュレートあるいはその他の物質によ
る保持材、断熱材の性能劣化を防ぐことができる。さら
に本実施例の第7の効果として、排気ガス、振動などに
よるフィルタ20の位置ずれを完全に防ぐことができ
る。Furthermore, the protection means 28 is provided on both end faces 27 of the first holding material 22, the second heat insulating material 24, and the second holding material 25 in the exhaust gas flow direction of the present embodiment. As a fifth effect, it is possible to prevent exhaust gas from leaking more completely, and as a sixth effect of the present embodiment, the performance of the holding material and the heat insulating material by the particulates or other substances contained in the exhaust gas. Deterioration can be prevented. Further, as a seventh effect of the present embodiment, it is possible to completely prevent the displacement of the filter 20 due to exhaust gas, vibration and the like.
【0053】なお、断熱材の比誘電率が大きな材料を選
択することにより、マイクロ波から見た場合の断熱材の
等価的な厚みは大きくなる。この作用を利用することで
断熱材の実際の厚みを増すことなく、フィルタ20と収
納管21とのすきまを大きくすることができる。By selecting a material having a large relative permittivity as the heat insulating material, the equivalent thickness of the heat insulating material when viewed from the microwave becomes large. By utilizing this action, the clearance between the filter 20 and the storage tube 21 can be increased without increasing the actual thickness of the heat insulating material.
【0054】この種の断熱材としては、マイクロ波吸収
材料(たとえば酸化チタン(TiO 2)を含有したもの
が適合できる。As a heat insulating material of this kind, a microwave absorbing material is used.
Material (eg titanium oxide (TiO 2 2) Containing
Can be adapted.
【0055】図5においてフィルタの支持構成として、
フィルタ20外周部と収納管21との間に、加熱膨張性
を有するある保持材(熱伝導率は温度領域200から6
00℃において0.2から0.43Kcal/mh℃)
のみを利用した構成による性能が点A(空気層でのみ断
熱させていた従来の構成による性能は図5に示さないが
点Aよりもさらに重量再生率が低かった)、本発明によ
る構成による性能が点Bである。捕集量が6.3g/l
の場合、本発明の構成により42%から65%にまでに
大幅に重量再生率が向上している。一方フィルタ内部の
最高温度は660℃から680℃に上昇した。本発明の
支持構成により、最高温度の上昇を抑えつつ、フィルタ
20外周近傍に捕集されたパティキュレートの燃焼をさ
せることを可能にした。捕集、再生を繰り返す場合、再
生第1回目の重量再生率が70%程度あれば第2回目の
再生以降、新たに捕集されたパティキュレートはほぼ1
00%再生でき、一方最高温度は第1回目の最高温度よ
りも最大100℃程度上昇した。これによりフィルタ2
0にクラックが発生するといわれる温度(900℃)以
下でフィルタ20内にクラックを発生させること無く、
安定したフィルタ20の繰り返し再生を行うことができ
る。In FIG. 5, as a support structure of the filter,
Between the outer peripheral portion of the filter 20 and the storage tube 21, there is a holding material having a thermal expansion property (the thermal conductivity is from the temperature range 200 to
0.2 to 0.43 Kcal / mh ° C at 00 ° C)
The performance by the configuration using only the point A (the performance by the conventional configuration in which heat is insulated only in the air layer is not shown in FIG. 5, but the weight regeneration rate is lower than that of the point A), the performance by the configuration according to the present invention. Is point B. Collection amount is 6.3g / l
In the case of, the structure of the present invention significantly improves the weight regeneration rate from 42% to 65%. On the other hand, the maximum temperature inside the filter rose from 660 ° C to 680 ° C. With the support structure of the present invention, it is possible to burn particulates trapped in the vicinity of the outer periphery of the filter 20 while suppressing an increase in the maximum temperature. When the collection and regeneration are repeated, if the weight regeneration rate of the first regeneration is about 70%, the number of newly collected particulates is almost 1 after the second regeneration.
The maximum temperature was about 100 ° C. higher than the first maximum temperature. This allows filter 2
No crack is generated in the filter 20 at a temperature (900 ° C.) or lower at which a crack is said to occur in 0,
The stable repeated reproduction of the filter 20 can be performed.
【0056】次に本発明のその他の実施例を図8を用い
て説明する。図8において前記実施例と異なる点は、第
2の保持材を省略してフィルタ支持手段を2層構造とし
た点である。円筒状に卷いても窪みが生じない断熱材を
利用した場合は図7のような構成をとることができる。
この場合各層の厚さを増すことで前実施例と同等の断熱
性能を持たせることができる。Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 8 is different from the above embodiment in that the second supporting material is omitted and the filter supporting means has a two-layer structure. When a heat insulating material that does not form a hollow even when rolled into a cylindrical shape is used, a configuration as shown in FIG. 7 can be adopted.
In this case, by increasing the thickness of each layer, it is possible to provide the same heat insulation performance as in the previous embodiment.
【0057】なお、第1の保持材22の内、排気ガス下
流側のものは省くことができる。この場合保持材を省略
した部分に第1の断熱材を設ける方がよい。It should be noted that, of the first holding materials 22, those on the exhaust gas downstream side can be omitted. In this case, it is better to provide the first heat insulating material in the portion where the holding material is omitted.
【0058】また、空間部26を無くすように第2の保
持材を設けてもよく、より安定したフィルタ20の支持
が得られる。In addition, a second holding material may be provided so as to eliminate the space 26, and more stable support of the filter 20 can be obtained.
【0059】また、空間部26に新たに第3の断熱材を
設けてもよい。より断熱効果が高まり重量再生率を上げ
ることができる。Further, a third heat insulating material may be newly provided in the space 26. The heat insulation effect is enhanced and the weight regeneration rate can be increased.
【0060】また、第1の断熱材23を省略して、フィ
ルタ20と第1の支持材22と第2の断熱材24とで閉
じた空間部(空気断熱層)を形成するようにしてもよ
い。The first heat insulating material 23 may be omitted and a space (air heat insulating layer) closed by the filter 20, the first support material 22 and the second heat insulating material 24 may be formed. Good.
【0061】また、各断熱材を一体構成にするとフィル
タ20に断熱材を設ける作業がより容易に行える。Further, if each heat insulating material is integrally formed, the work of providing the heat insulating material on the filter 20 can be performed more easily.
【0062】また、マイクロ波吸収材を含有しない断熱
材の場合は酸化チタン(TiO2)などのマイクロ波吸
収材をそれに塗布して利用してもよいし、炭化珪素(S
iC)のような誘電損失の大きい材料を断熱材に塗布し
て断熱材そのものを発熱させても良い。In the case of a heat insulating material which does not contain a microwave absorbing material, a microwave absorbing material such as titanium oxide (TiO 2 ) may be applied to it, or silicon carbide (S
A material having a large dielectric loss such as iC) may be applied to the heat insulating material to heat the heat insulating material itself.
【0063】また、マイクロ波をマイクロ波作用空間に
伝送する手段の構成は、本発明実施例に限定されるもの
ではなく、例えば同軸伝送線を利用することもできる。The structure of the means for transmitting the microwave to the microwave working space is not limited to the embodiment of the present invention, and a coaxial transmission line can be used, for example.
【0064】また、パティキュレートの加熱手段として
はマイクロ波発生手段を1例として説明したが加熱手段
は、例えば電気ヒータ、バーナなどを用いてもよい。The microwave heating means has been described as an example of the particulate heating means, but an electric heater, a burner or the like may be used as the heating means.
【0065】また、支持手段を保護する保護手段の構成
は、本発明実施例に限定されるものではなく、例えば保
護手段と収納管を一体構成にすることもできる。Further, the construction of the protection means for protecting the support means is not limited to the embodiment of the present invention, and for example, the protection means and the accommodating pipe may be integrally formed.
【0066】[0066]
【発明の効果】以上説明したように本発明の内燃機関用
フィルタ再生装置によれば、以下の効果が得られる。As described above, according to the filter regenerating apparatus for an internal combustion engine of the present invention, the following effects can be obtained.
【0067】(1)フィルタ支持手段を少なくとも2層
構造にすることにより層間には少なからずの空気層領域
を有した不完全な層接合領域になり層間の熱伝達が抑制
され、また各層自体にも熱伝達を抑制する手段を設ける
ことにより、フィルタ内部の熱が収納管へ伝達すること
を最小限に抑制し、フィルタ内部に熱をためることがで
きる。(1) By forming the filter supporting means into at least a two-layer structure, an incomplete layer joining region having a considerable air layer region between layers is formed, heat transfer between layers is suppressed, and each layer itself is formed. Also, by providing a means for suppressing heat transfer, it is possible to suppress transfer of heat inside the filter to the storage tube to a minimum and store heat inside the filter.
【0068】(2)フィルタ支持手段の少なくとも1層
は保持材と断熱材で構成されていることにより保持材の
介在により断熱材としてフィルタと断熱材との隙間無く
巻くことが困難な断熱材を用いた場合でも加熱膨張性を
有する保持材を使用することにより、層と層、フィル
タ、および収納管との隙間を無くし排気ガスの支持手段
部の通流を防ぐと同時にフィルタの排気ガス圧によるフ
ィルタの位置ずれを防止させることができる。(2) Since at least one layer of the filter supporting means is composed of a holding material and a heat insulating material, a heat insulating material which is difficult to wind without a gap between the filter and the heat insulating material as a heat insulating material due to the interposition of the holding material. Even if it is used, by using a holding material that has thermal expansion properties, it is possible to eliminate the gaps between layers, layers, filters, and storage pipes to prevent exhaust gas from flowing through the supporting means, It is possible to prevent the displacement of the filter.
【0069】(3)フィルタの支持手段の少なくとも1
層は保持材と断熱材を廃さない領域を有し、この領域を
適当な層厚の空気層で形成させることにより、空気層で
の対流を防止し、空気断熱を行なうことを可能にしてい
る。これにより支持手段の適当な領域は部材配置を省略
できる。(3) At least one of the supporting means of the filter
The layer has an area where the holding material and the heat insulating material are not discarded.By forming this area with an air layer having an appropriate layer thickness, it is possible to prevent convection in the air layer and perform air insulation. There is. This makes it possible to dispense with member placement in the appropriate areas of the support means.
【0070】(4)収納管とフィルタとの間に2層構造
からなるフィルタ支持手段を構成し、加熱膨張性を有す
る保持材を設けたことにより、第1の効果として、フィ
ルタの安定した支持が得れる。また内層に第1の断熱
材、外層に第2の断熱材を設け2層断熱構造とすること
により、断熱効果をより高めることができる。そのため
フィルタ内部の熱が収納管へ伝達することを最小限に抑
制しフィルタ内に捕集されたパティキュレート、特にフ
ィルタ外周部近傍に捕集されたパティキュレートの温度
の低下を防いで、フィルタ外周部近傍に捕集されたパテ
ィキュレートも燃焼可能になったことにより、第2の効
果として、パティキュレート再生時のフィルタ内部の最
高温度をあまり上昇させることなく重量再生率の向上が
でき、さらに第3の効果として、フィルタ内外部の温度
勾配の緩和によりフィルタのクラックの発生を防ぐこと
ができる。(4) The filter supporting means having a two-layer structure is provided between the storage tube and the filter, and the holding material having a heat expansion property is provided, so that the first effect is stable support of the filter. Can be obtained. Further, by providing the first heat insulating material in the inner layer and the second heat insulating material in the outer layer to form a two-layer heat insulating structure, the heat insulating effect can be further enhanced. Therefore, the heat inside the filter is prevented from being transferred to the storage pipe to a minimum, and the temperature of the particulates trapped inside the filter, especially the particulates near the outer circumference of the filter, is prevented from decreasing and the outer circumference of the filter is prevented. Since the particulates collected in the vicinity of the part can also be combusted, the second effect is that the weight regeneration rate can be improved without raising the maximum temperature inside the filter during particulate regeneration so much. As an effect of 3, the occurrence of cracks in the filter can be prevented by relaxing the temperature gradient inside and outside the filter.
【0071】(5)収納管とフィルタとの間に3層構造
からなるフィルタ支持手段を構成し、加熱膨張性を有す
る第1、第2の保持材を備えたことにより、第1の効果
として、その加熱膨張性を利用してフィルタの安定した
保持を得ることができる。また第2の効果として、第
1、第2の断熱材を巻くと発生する窪みによる層と層、
フィルタ外周部、および収納管との隙間を無くして、そ
の部分からの排気ガスの漏れを防ぐことができ、マイク
ロ波吸収特性を有し、しかも優れた断熱特性を持つよう
なある断熱材(隙間なく巻き付けつけることが難しい)
を第1、第2の断熱材として利用できる。また対流が生
じない程度の空間部を形成し空気断熱層として作用さ
せ、第1、第2の断熱層を合わせて3層構造の断熱構造
にすることにより、フィルタ内部の熱が収納管へ伝達す
ることを最小限に抑制し、特にフィルタ外周部近傍に捕
集されたパティキュレートの温度の低下を防ぐことがで
き、さらに第1、第2の断熱材に含まれるマイクロ波吸
収材によりフィルタ外周近傍のマイクロ波エネルギを強
くして、フィルタの外周近傍に捕集されたパティキュレ
ートもマイクロ波によってより効果的に昇温させて燃焼
させることが可能になることにより、第3の効果とし
て、パティキュレート再生時のフィルタ内部の最高温度
をあまり上昇させることなく重量再生率の向上ができ、
さらには第4の効果として、フィルタ内外部の温度勾配
の緩和によりフィルタのクラックの発生を防ぐことがで
きる。(5) Since the filter supporting means having a three-layer structure is formed between the storage tube and the filter and the first and second holding materials having a thermal expansion property are provided, the first effect is obtained. The stable holding of the filter can be obtained by utilizing its heat expansion property. As a second effect, layers and layers due to depressions generated when the first and second heat insulating materials are wound,
It is possible to eliminate the gap between the filter outer periphery and the storage pipe to prevent the exhaust gas from leaking from that portion, have microwave absorption characteristics, and have a certain heat insulation material (gap Difficult to wrap around)
Can be used as the first and second heat insulating materials. In addition, the heat inside the filter is transferred to the storage pipe by forming a space that does not cause convection and acting as an air heat insulating layer, and combining the first and second heat insulating layers to form a three-layer heat insulating structure. The temperature of the particulates trapped near the outer peripheral portion of the filter can be prevented, and the temperature of the particulate trapped in the vicinity of the outer peripheral portion of the filter can be prevented. By increasing the microwave energy in the vicinity and making it possible for the particulate matter collected in the vicinity of the outer periphery of the filter to be more effectively heated by the microwave and burned, the third effect is The weight regeneration rate can be improved without raising the maximum temperature inside the filter during curate regeneration.
Furthermore, as a fourth effect, it is possible to prevent the occurrence of cracks in the filter by relaxing the temperature gradient inside and outside the filter.
【0072】(6)各断熱材を一体構成にすることによ
りフィルタ外周部に断熱材を設ける作業がより容易に行
える。(6) By integrally forming each heat insulating material, the work of providing the heat insulating material on the outer peripheral portion of the filter can be performed more easily.
【0073】(7)フィルタに捕集されたパティキュレ
ートを加熱するエネルギとしてマイクロ波を利用する場
合、支持手段の層厚を大きくすることでフィルタ外周近
傍をマイクロ波エネルギの強い空間に配置させ、フィル
タ外周部近傍に捕集されたパティキュレートを効果的に
加熱し、その部分のパティキュレートも燃焼可能になっ
たことにより、パティキュレート再生時のフィルタ内部
の最高温度をあまり上昇させることなく重量再生率の向
上ができ、さらにはフィルタ内外部の温度勾配の緩和に
よりフィルタのクラックの発生を防ぐことができる。(7) When microwaves are used as the energy for heating the particulates collected by the filter, by increasing the layer thickness of the supporting means, the vicinity of the outer periphery of the filter is arranged in a space where the microwave energy is strong, The particulates collected near the outer periphery of the filter are effectively heated, and the particulates in that area can also be burned, so that the maximum temperature inside the filter during particulate regeneration does not rise too much and the weight is regenerated. The rate can be improved, and further, cracking of the filter can be prevented by relaxing the temperature gradient inside and outside the filter.
【0074】(8)フィルタ支持手段のいずれかの部分
にマイクロ波吸収材を含む物を使用、あるいはマイクロ
波吸収材を塗布することにより、フィルタ外周近傍のマ
イクロ波エネルギを強くし、フィルタの外周近傍に捕集
されたパティキュレートがマイクロ波によってより強く
加熱され、その部分のパティキュレートを効果的に昇温
させ、燃焼させることができ、重量再生率の向上、およ
びフィルタ内外部の温度勾配の緩和によりフィルタのク
ラックの発生を防ぐことができる。(8) The microwave energy in the vicinity of the outer periphery of the filter is strengthened by using a material containing the microwave absorbing material or by applying the microwave absorbing material to any part of the filter supporting means, thereby increasing the outer periphery of the filter. The particulates trapped in the vicinity are heated more strongly by the microwave, and the particulates in that portion can be effectively heated and burned, improving the weight regeneration rate and increasing the temperature gradient inside and outside the filter. The relaxation can prevent the occurrence of cracks in the filter.
【0075】(9)第1および第2の断熱材がマイクロ
波吸収材を含有することにより、支持手段の層厚を等価
的に大きくでき、フィルタ外周近傍をマイクロ波エネル
ギの強い空間に実行的に配置させることができる。(9) Since the first and second heat insulating materials contain the microwave absorbing material, the layer thickness of the supporting means can be equivalently increased, and the vicinities of the outer periphery of the filter can be effectively set in the space where the microwave energy is strong. Can be placed at.
【0076】(10)フィルタ支持手段を構成する保持
材あるいは断熱材の少なくとも排気ガスの通流方向上流
側の端面を排気ガスから隔離するように設けた保護手段
により、排気ガスがフィルタを通流せずに漏れてしまう
ことをより完全に防ぐことができると同時に排気ガス中
に含まれるパティキュレート、あるいはその他の物質に
よる保持材あるいは断熱材の性能劣化を防ぐことがで
き、さらには排気ガス、振動などによるフィルタの位置
ずれを完全に防ぐことができる。(10) The exhaust gas can be made to flow through the filter by the protective means provided so as to isolate at least the end surface of the holding material or the heat insulating material constituting the filter supporting means on the upstream side in the exhaust gas flowing direction. It is possible to prevent more completely from leaking without stopping, and at the same time to prevent deterioration of the performance of the holding material or heat insulating material due to particulates or other substances contained in the exhaust gas. It is possible to completely prevent the displacement of the filter due to the above.
【図1】本発明の一実施例を示す内燃機関用フィルタ再
生装置の構成図FIG. 1 is a configuration diagram of a filter regeneration device for an internal combustion engine showing an embodiment of the present invention.
【図2】図1の要部拡大構成図FIG. 2 is an enlarged configuration diagram of a main part of FIG.
【図3】本発明の一実施例を示す内燃機関用フィルタ再
生装置の構成図FIG. 3 is a configuration diagram of an internal combustion engine filter regenerating apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図4】本発明の一実施例を示す内燃機関用フィルタ再
生装置の構成図FIG. 4 is a configuration diagram of a filter regeneration device for an internal combustion engine showing an embodiment of the present invention.
【図5】本発明の一実施例により得られたフィルタ再生
特性図FIG. 5 is a filter regeneration characteristic diagram obtained according to an embodiment of the present invention.
【図6】本発明の一実施例の構成を用いない時の問題点
を示す図FIG. 6 is a diagram showing a problem when the configuration of the embodiment of the present invention is not used.
【図7】図2のA−A断面図7 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
【図8】本発明のその他の実施例を示す内燃機関用フィ
ルタ再生装置の要部拡大構成図FIG. 8 is an enlarged configuration diagram of a main part of a filter regenerating apparatus for an internal combustion engine showing another embodiment of the present invention.
【図9】従来の内燃機関用フィルタ再生装置の構成図FIG. 9 is a configuration diagram of a conventional filter regeneration device for an internal combustion engine.
20 フィルタ 21 収納管 22 第1の保持材 23 第1の断熱材 24 第2の断熱材 25 第2の保持材 28 保護手段 34 マイクロ波発生手段 20 Filter 21 Storage Pipe 22 First Holding Material 23 First Heat Insulating Material 24 Second Heat Insulating Material 25 Second Holding Material 28 Protecting Means 34 Microwave Generating Means
───────────────────────────────────────────────────── 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 3/28 311 Q ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location F01N 3/28 311 Q
Claims (10)
ュレートを捕集するフィルタと、前記フィルタを収納す
る収納管と、前記フィルタを前記収納管内に支持すると
ともに前記フィルタから前記収納管への熱伝達を抑制す
る少なくとも2層構造からなるフィルタ支持手段とを備
えた内燃機関用フィルタ再生装置。1. A filter for collecting particulates contained in exhaust gas of an internal combustion engine, a storage pipe for storing the filter, a filter for supporting the filter in the storage pipe, and a filter from the filter to the storage pipe. A filter regenerating apparatus for an internal combustion engine, comprising: a filter supporting means having at least a two-layer structure for suppressing heat transfer.
され、前記フィルタ支持手段の少なくとも1層は保持材
と断熱材で構成した請求項1記載の内燃機関用フィルタ
再生装置。2. The filter regenerating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the filter supporting means is composed of a holding material and a heat insulating material, and at least one layer of the filter supporting means is composed of a holding material and a heat insulating material.
され、フィルタ支持手段の少なくとも1層は保持材と断
熱材の両者を配さない領域を有する請求項1記載の内燃
機関用フィルタ再生装置。3. A filter regeneration means for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the filter supporting means is composed of a holding material and a heat insulating material, and at least one layer of the filter supporting means has a region where neither the holding material nor the heat insulating material is arranged. apparatus.
ュレートを捕集するフィルタと、前記フィルタを収納す
る収納管と、前記フィルタを前記収納管内に支持する2
層構造からなるフィルタ支持手段とを備え、前記フィル
タ支持手段の内層は、収納管の内壁に面するフィルタの
部分において、排気ガス通流方向の、少なくとも片方の
端部近傍に設けた保持材と、前記保持材が設けられてい
ない部分に設けた第1の断熱材とを有する構成とし、前
記フィルタ支持手段の外層は、前記保持材と前記第1の
断熱材の前記収納管の内壁に面する部分に設けた第2の
断熱材を有する構成とした内燃機関用フィルタ再生装
置。4. A filter for collecting particulates contained in exhaust gas of an internal combustion engine, a storage pipe for storing the filter, and a support for supporting the filter in the storage pipe.
A filter support means having a layered structure, the inner layer of the filter support means, in the portion of the filter facing the inner wall of the storage pipe, in the exhaust gas flow direction, a holding member provided near at least one end And a first heat insulating material provided in a portion where the holding material is not provided, and the outer layer of the filter supporting means has a surface on the inner wall of the storage tube of the holding material and the first heat insulating material. A filter regeneration device for an internal combustion engine having a second heat insulating material provided in a portion to be filled.
ュレートを捕集するフィルタと、前記フィルタを収納す
る収納管と、前記フィルタを前記収納管内に支持する3
層構造からなるフィルタ支持手段と前記フィルタ支持手
段の内層は、収納管の内壁に面するフィルタの部分にお
いて、排気ガス通流方向の、少なくとも片方の端部近傍
に設けた第1の保持材と、前記第1の保持材が設けられ
ていない部分に設けた第1の断熱材を有する構成とし、
前記フィルタ支持手段の中間層は、前記第1の保持材と
前記第1の断熱材の前記収納管の内壁に面する部分に設
けた第2の断熱材とを有する構成とし、前記フィルタ支
持手段の外層は、前記収納管の内壁に面する前記第2の
断熱材の部分において、前記排気ガス通流方向の、両方
の端部近傍に設けた第2の保持材を有する構成とした内
燃機関用フィルタ再生装置。5. A filter for collecting particulates contained in exhaust gas of an internal combustion engine, a storage pipe for storing the filter, and a support for supporting the filter in the storage pipe.
The filter supporting means having a layered structure and the inner layer of the filter supporting means include a first holding member provided in the vicinity of at least one end in the exhaust gas flow direction in the portion of the filter facing the inner wall of the storage pipe. , A configuration having a first heat insulating material provided in a portion where the first holding material is not provided,
The intermediate layer of the filter supporting means is configured to have the first holding material and a second heat insulating material provided in a portion of the first heat insulating material facing the inner wall of the storage tube, and the filter supporting means is provided. The outer layer of the internal combustion engine has a second holding material provided in the vicinity of both ends in the exhaust gas flow direction in the portion of the second heat insulating material facing the inner wall of the storage pipe. Filter regenerator.
請求項4又は5記載の内燃機関用フィルタ再生装置。6. The filter regenerating apparatus for an internal combustion engine according to claim 4, wherein the first and second heat insulating materials are integrally formed.
るために、収納管内に給電されるマイクロ波を発生する
マイクロ波発生手段を備えた請求項1又は4又は5記載
の内燃機関用フィルタ再生装置。7. The filter regeneration for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising microwave generation means for generating microwaves supplied to the inside of the storage tube for dielectrically heating the collected particulates. apparatus.
を含有する請求項1又は4又は、5記載の内燃機関用フ
ィルタ再生装置。8. A filter regenerating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the filter supporting means contains a microwave absorbing material.
断熱材と第1、第2の保持材のうち、少なくとも1つが
マイクロ波吸収材料を含有する請求項4又は5記載の内
燃機関用フィルタ再生装置。9. The internal combustion engine according to claim 4, wherein at least one of the first and second heat insulating materials and the first and second holding materials which constitute the filter supporting means contains a microwave absorbing material. Filter regenerator.
通流方向上流側の端面を排気ガスから隔離する保護手段
を備えた請求項1から9いずれかに記載の内燃機関用フ
ィルタ再生装置。10. The filter regenerating apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, further comprising a protection means for isolating at least an end surface of the filter support means on the upstream side in the exhaust gas flow direction from the exhaust gas.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4334158A JP2822821B2 (en) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | Filter regeneration device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP4334158A JP2822821B2 (en) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | Filter regeneration device for internal combustion engine |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06185337A true JPH06185337A (en) | 1994-07-05 |
JP2822821B2 JP2822821B2 (en) | 1998-11-11 |
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ID=18274192
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4334158A Expired - Fee Related JP2822821B2 (en) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | Filter regeneration device for internal combustion engine |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP2822821B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6945036B2 (en) | 2000-09-20 | 2005-09-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust emission control filter and method of controlling exhaust emission |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59126022A (en) * | 1983-01-07 | 1984-07-20 | Mitsubishi Electric Corp | Filter regenerating apparatus for internal-combustion engine |
JPH0169112U (en) * | 1987-10-28 | 1989-05-08 |
-
1992
- 1992-12-15 JP JP4334158A patent/JP2822821B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59126022A (en) * | 1983-01-07 | 1984-07-20 | Mitsubishi Electric Corp | Filter regenerating apparatus for internal-combustion engine |
JPH0169112U (en) * | 1987-10-28 | 1989-05-08 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6945036B2 (en) | 2000-09-20 | 2005-09-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust emission control filter and method of controlling exhaust emission |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2822821B2 (en) | 1998-11-11 |
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