(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルタが捕集したパティキュレートを加熱燃焼して前記フィルタを再生する内燃機関用フィルタ再生装置において、前記パティキュレートの燃焼用ガスを通流させる構成を、送風手段が供給する前記パティキュレートの燃焼用ガスを前記フィルタの排ガス排出側に供給する供給管と、前記フィルタの排ガス流入側と排出側とに設けた排ガス排気管とそれぞれ接続し前記フィルタをバイパスするバイパス管と、前記バイパス管に設けバイパス路を開閉する第１の開閉手段と、前記フィルタの排ガス排出側の排ガス排気路を開閉する第２の開閉手段と、前記フィルタを通流後の燃焼用ガスを前記送風手段が吸引する吸引管とで構成し、前記フィルタの排ガス排出側と排気トップとの間の排ガス排気路を前記供給管の接続部と前記第２の開閉手段と前記バイパス管の接続部と前記吸引管の接続部とを順次配設した内燃機関用フィルタ再生装置。
【請求項２】
バイパス管の接続部に略対面する側の排ガス排気路に吸引管の接続部を設けた請求項１記載の内燃機関用フィルタ再生装置。
【請求項３】
排ガス排気路において少なくとも吸引部または吸引管の接続部に対面する領域に排気路仕切り手段を配設した請求項１記載の内燃機関用フィルタ再生装置。
【請求項４】
吸引部または吸引管の接続部は、排ガス排気路内に延在する管部を有する請求項１または３記載の内燃機関用フィルタ再生装置。
【請求項５】
排気路仕切り手段は、吸引管の接続部に対面する部位とバイパス管の接続部との間に存在する仕切り部に複数の開穴を設けた請求項３記載の内燃機関用フィルタ再生装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はディーゼルエンジン（内燃機関）が排出する排ガス中に含まれるパティキュレート（粒子状物質）を捕集するフィルタの捕集性能を永続するために、フィルタに捕集されたパティキュレートを加熱燃焼させて除去し、フィルタの捕集性能を再生する内燃機関用フィルタ再生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンが排出する排ガス中にはパティキュレート（粒子状物質）が含まれ、排気黒煙の原因となっている。また近年、このパティキュレートは発癌性物質を含むとされ排ガス規制の強化が図られつつある。パティキュレートは、主にＳＯＦ(Soluble Organic Fraction)、すす、硫黄化合物の３種類からなり、このパティキュレートを排気系で処理する方法の一つとして排ガス排出路にフィルタを配設しフィルタにてパティキュレートを捕集する方式の実用開発が進められている。
【０００３】
ところが、このフィルタを用いた排ガス浄化方式は、パティキュレートを捕集し続けるとフィルタは目詰まりを生じて排気ガスの流れが悪くなってエンジン出力の低下あるいはエンジンの停止に至る。従って、適当な時期にフィルタの捕集能力を再生させる必要がある。
【０００４】
このフィルタの捕集性能を再生させるタイミングの決定方法としては、フィルタの圧力損失に基づく方式やマイクロ波を利用してフィルタ内の誘電体特性の変化に基づく方式の開発が進められている。
【０００５】
一方、フィルタの捕集性能を再生処理する方法としては、フィルタ内でパティキュレートを燃焼除去する方式やフィルタに高圧空気を供給しフィルタ外にパティキュレートを吹き飛ばしてフィルタ外部でパティキュレートを燃焼除去する方式が提案され開発が進められている。フィルタ内で処理する方式は、高温燃焼によるフィルタの機械的破壊の回避が主課題であり、フィルタ外部で処理する方式は、パティキュレートの除去不良の解消が課題である。これら課題の解決、すなわちフィルタの捕集性能の耐久性の確保が実用化の大きな課題である。
【０００６】
本発明は、フィルタ内でパティキュレートを燃焼除去する方式に関するものである。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させるにはかなりの加熱エネルギーが必要である。加熱エネルギとして電気を使用する場合、電力源が商用電源の場合は電力料金の大小程度が問題であるが、電力源を車載用電源とした場合は容量不足あるいはバッテリー上がりといった実用上の重要な問題を含有する。この問題を解決するには、フィルタの再生周期をできる限り長時間にしさらには再生時の処理時間の短縮化を図る必要がある。これは、換言すればフィルタ再生時にフィルタに堆積したパティキュレートを可能な限り多くし、かつ可能な限り短時間で堆積したパティキュレートを加熱燃焼させることである。
【０００７】
パティキュレートの燃焼温度は、フィルタに堆積したパティキュレート量に依存しパティキュレート量が多くなるにつれて被燃焼量が増すために燃焼温度は高くなる。この燃焼温度を抑制する方策として、フィルタに供給する燃焼用ガスの酸素濃度を低下させることが考えられる。この種の先行技術として、特開平５−３３２１２４号公報あるいは特開平６−３２３１３０号公報がある。特開平５−３３２１２４号公報は、フィルタを通流した後の燃焼用ガスを再びフィルタに供給させるものであり、フィルタ内でのパティキュレート燃焼に対して酸素が消費されるのでフィルタを通流した後の燃焼用ガスは低酸素濃度のガスとなる。この低酸素濃度の燃焼用ガスを再びフィルタに供給することでフィルタ内での酸素量を制限しパティキュレート燃焼を抑制し燃焼温度の高温化を抑制するものである。また、特開平６−３２３１３０号公報はフィルタ通流後の燃焼用ガスの酸素濃度を検出する手段を付加し、フィルタ通流後の燃焼用ガスを再びフィルタに供給するタイミングを酸素濃度に応じて制御している。また、検出した酸素濃度が所定レベルに対して低い場合は二次空気を混合し、フィルタ内でのパティキュレート燃焼の促進を図っている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の装置は、フィルタが堆積した多量のパティキュレート量を短時間で加熱燃焼させる時に次のような課題を有している。
【０００９】
特開平５−３３２１２４号公報に開示された装置においては、燃焼用ガスのフィルタ通流後の温度を検出しその温度が高くなると燃焼用ガスをフィルタに循環供給させてパティキュレートの燃焼温度の高温化を抑制する方策が開示されているが、燃焼用ガス温度とフィルタ内部のパティキュレート燃焼温度との相関を規定することが困難であり、燃焼温度の高温化抑制を主におけば燃焼促進が抑制されて燃焼に長時間を要する課題がある。
【００１０】
また、特開平６−３２３１３０号公報に開示された装置においては、基本的な目的がフィルタを通流した後の燃焼用ガスの浄化であり、本発明の思想と異なるが、この開示された装置を本発明に使用した場合、検出した酸素濃度がフィルタ内でのパティキュレートの燃焼領域とその燃焼温度分布を的確に捉えれない恐れがあり、酸素濃度に基づいて再びフィルタに供給するフィルタ通流後の燃焼用ガス量を制御する場合、燃焼温度の高温化抑制が制御不能になる恐れがある。
【００１１】
本発明は上記課題を解決するもので、フィルタ内に多量に堆積したパティキュレートの燃焼除去に対して燃焼温度の高温化を抑制すると同時に燃焼の促進を図り多量パティキュレートの短時間燃焼を図った、フィルタ通流後の燃焼用ガスを吸引して再びフィルタに供給してパティキュレートを燃焼する改良したフィルタ内処理方式の内燃機関用フィルタ再生装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の手段は、フィルタが捕集したパティキュレートを加熱燃焼して前記フィルタを再生する内燃機関用フィルタ再生装置において、前記パティキュレートの燃焼用ガスを通流させる構成を、送風手段が供給する前記パティキュレートの燃焼用ガスを前記フィルタの排ガス排出側に供給する供給管と、前記フィルタの排ガス流入側と排出側とに設けた排ガス排気管とそれぞれ接続し前記フィルタをバイパスするバイパス管と、前記バイパス管に設けバイパス路を開閉する第１の開閉手段と、前記フィルタの排ガス排出側の排ガス排気路を開閉する第２の開閉手段と、前記フィルタを通流後の燃焼用ガスを前記送風手段が吸引する吸引管とで構成し、前記フィルタの排ガス排出側と排気トップとの間の排ガス排気路を前記供給管の接続部と前記第２の開閉手段と前記バイパス管の接続部と前記吸引管の接続部とを順次配設した構成としている。
【００１３】
また、バイパス管の接続部に略対面する側の排ガス排気路に吸引管の接続部を設けた構成としている。
【００１４】
また、排ガス排気路において少なくとも吸引部または吸引管の接続部に対面する領域に排気路仕切り手段を配設した構成としている。
【００１５】
さらに、吸引部または吸引管の接続部は排ガス排気路内に延在する管部を有する構成としている。また、排気路仕切り手段は、吸引管の接続部に対面する部位とバイパス管の接続部との間に存在する仕切り部に複数の開穴を設けた構成としている。
【００１６】
【作用】
上記構成において、パティキュレートの燃焼用ガスの供給部に対して排ガス排気方向の下流側に設けた吸引部より、フィルタを通流後の燃焼用ガスを送風手段の動作により吸引する。
【００１７】
この燃焼用ガスの吸引において、送風手段の送風量が一定の場合、フィルタ内でのパティキュレート燃焼状態に応じてフィルタ通流後の燃焼用ガスの酸素濃度は変化する。たとえば、パティキュレートが燃焼可能温度まで加熱昇温される期間においては、酸素濃度はほとんど低下しない。従って、吸引される燃焼用ガスの酸素濃度はほぼ一定である。パティキュレートの温度が燃焼可能温度に到達し燃焼が始まるとフィルタ内で酸素が消費されるのでフィルタ通流後の燃焼用ガスの酸素濃度は低下する。従って、吸引される燃焼用ガスの酸素濃度も低下し、この酸素濃度が低い燃焼用ガスがフィルタに供給されるのでフィルタ内でのパティキュレート燃焼は供給される酸素量によって制限を受ける。特に、フィルタ内でのパティキュレート燃焼領域において、燃焼用ガス通流方向の下流側に位置する領域のパティキュレートの燃焼は酸素不足により燃焼温度の抑制が大きい。次に送風手段の送風量を増大した場合、フィルタを通流後の燃焼用ガス量に排ガス排出路の排気トップ側からの吸引が生じ、送風手段が吸引する燃焼用ガスは送風量増大前に比べて酸素濃度が高くなる。酸素濃度が高くなった燃焼用ガスをフィルタに供給することで燃焼が促進される。また、燃焼用ガスの供給量が増したことでフィルタ内でのパティキュレート燃焼領域の燃焼用ガス通流方向における上流領域で消費される酸素量が減り上流部での燃焼温度の高温化が抑制されるとともに、下流側へもある程度の酸素が供給されるので燃焼領域の下流側でも酸素量の制限を受けつつ燃焼が進み、全体として燃焼領域が拡大する。この結果フィルタ内に堆積されたパティキュレートの燃焼処理時間が短縮される。
【００１８】
送風手段と吸引部との間に設けた空気取り込み部は、排気トップ側からの二次空気吸引が困難な位置に吸引部を設けた場合に、この空気取り込み部から所定の二次空気を吸引してパティキュレートを常時燃焼させるのに必要な燃焼用ガスの最低限の酸素濃度を確保させる。
【００１９】
また、排ガス排気路に設けた排気路仕切り板は、吸引する燃焼用ガスの量を制限するとともに排気トップ側からの空気吸引通路を確保し、上述した空気取り込み部と同様に燃焼用ガスの最低限の酸素濃度を確保させている。
【００２０】
吸引部は排ガス排気路内に延在する管部を設けたことにより、吸引方向を規定させることができる。また、この管部を排気トップ側に折曲させることで排ガス通流時に排ガスが送風手段の吸気側に通流することを防止し送風手段の性能の保証および空気取り込み部の配設空間の自由設計を可能にできる。
【００２１】
排気路仕切り板の設けた複数の開穴は、フィルタを通流後の燃焼用ガスの吸引量を可動部材なしで制限し燃焼用ガスの最低限の酸素濃度を確保している。
【００２２】
フィルタ収納空間から検出したマイクロ波検出信号は、パティキュレートの予熱時にはその温度上昇に伴ってマイクロ波吸収度が増し時間的に漸減する。パティキュレートが燃焼可能温度に到達し燃焼が始まると燃焼火炎の存在により、燃焼領域でのマイクロ波吸収が減少し結果的にマイクロ波検出信号は漸増する。この現象に基づいて、パティキュレートの燃焼が始まったことが判定できる。燃焼が始まると酸素の消費が増大するので送風手段の供給する燃焼用ガス量を増大させて酸素供給量を増大し、パティキュレートの燃焼温度を抑制しつつ燃焼を継続促進させる。この結果、フィルタ内のパティキュレート燃焼処理時間の短縮を的確に図ることができる。
【００２３】
【実施例】
以下本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。
【００２４】
図１は、本発明一実施例を示す内燃機関用フィルタ再生装置の構成図である。
【００２５】
図１において、１は内燃機関が排出する排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集するハニカム構造からなるフィルタ、２はフィルタ１を断熱保持材３を介して収納保持するフィルタ収納部、４はフィルタ１に堆積したパティキュレートを加熱するマイクロ波を発生するマイクロ波供給手段、５はマイクロ波供給手段を駆動する駆動電源部、６、７はそれぞれマイクロ波供給手段４が発生するマイクロ波をフィルタ収納部２に伝送する直線状および環状の矩形導波手段、８は環状の矩形導波手段７の終端に設けたマイクロ波を給電する導波孔であり対向配設（対向側の導波孔は図示していない）している。９は排ガス遮蔽手段であり、低誘電損失の耐熱材料から構成している。
【００２６】
１０はポンプ、コンプレッサあるいは送風ファンから構成した送風手段であり、加熱されたパティキュレートの燃焼を促進する燃焼用ガスの供給源である。１１は送風手段１０が供給する燃焼用ガスを搬送する供給管であり、フィルタ１の排ガス排出側の排気ガス排気管１２の所定位置に接続している。
【００２７】
１３はバイパス管であり、その両端はフィルタ１の排ガス流入側と排出側とにそれぞれ設けた排ガス排気管１４、１２とに接続しフィルタ１をバイパスして配設している。１５はバイパス管１３のバイパス路を開閉するポペット型のバルブ（第１の開閉手段）である。１６はバイパス管１２に設けたハニカム構造の酸化触媒体であり、燃焼用ガスを浄化する。
【００２８】
１７は吸引管であり、フィルタ１の排ガス排出側の排ガス排気路へのバイパス管１３の接続位置と排ガス排気管１２の排気トップ１８との間の所定位置に一端を接続し、他端を送風手段１０の吸気側に接続している。
【００２９】
１９はバルブ（第２の開閉手段）であり、フィルタ１の排ガス排出側の排ガス排気路において、送風手段１０が供給する燃焼用ガスを搬送する供給管１１の排ガス排気管１２への接続部２０とバイパス管１３の排ガス排気路への接続部２１（実施例においてはポペット型のバルブ１５の配設位置が該当する）との間に設け、排ガス排気路を開閉する。
【００３０】
２２はフィルタ収納部２の管壁の所定位置に設けたマイクロ波検出手段であり、配設部近傍のフィルタ収納部内に生じたマイクロ波電磁場強度を検出する。この検出信号は、検波して直流化し制御部２３に入力させる。
【００３１】
２４は温度検出手段であり、フィルタ１に流入する排ガスの温度あるいはフィルタ１に供給したパティキュレートの燃焼用ガスのフィルタ１通流後の温度を検出する。この検出信号は制御部２３に入力させる。
【００３２】
制御部２３は、マイクロ波検出手段２２の検出信号に基づいて制御部内で所定の演算処理をし、その演算処理結果に基づいてフィルタ１の再生処理実行タイミングを決定する。また再生処理の実行時には、ポペット型のバルブ１５とバルブ１９とを駆動する駆動源（図示していない）に制御信号を出力し、ポペット型のバルブ１５を開状態、バルブ１９を閉状態に制御する。その後、駆動電源部５および送風手段１０の動作を制御して、フィルタ１に堆積したパティキュレートを加熱燃焼除去する。パティキュレートの燃焼が終了すると各バルブ１５、１９を初期の状態、すなわちポペット型のバルブ１５は閉状態、バルブ１９は開状態に制御する。
【００３３】
上記した構成において、フィルタ１に排ガスを通流させている時、制御部２３は予め決めた適当な周期でマイクロ波供給手段の駆動電源部５を所定時間の間動作させ、フィルタ１を収納した空間にマイクロ波を伝送する。このときにマイクロ波検出手段２２が検出したマイクロ波電磁波強度の信号に基づいてフィルタ１に捕集されているパティキュレート量を制御部２３は判定処理する。この判定において、フィルタを再生する時期かどうかの判定が決定される。
【００３４】
フィルタ再生時期でない場合、制御部２３は次回の駆動電源部５を動作させる時期まで時間カウントする。
【００３５】
フィルタ再生時期と判定した場合、制御部２３の制御信号によるフィルタ１への排ガス流入の遮断、または内燃機関の停止状態において、フィルタ１に堆積したパティキュレートを加熱燃焼してフィルタ１の捕集性能を再生する。
【００３６】
このフィルタ１の再生に対して、制御部２３は各バルブ１５、１９、駆動電源部５および送風手段１０の動作を制御する。送風手段１０が供給する燃焼用ガスの通流路は供給管１１、排ガス排気管１２、フィルタ１、排ガス排気管１４、バイパス管１３、ポペット型のバルブ１５、排ガス排気管１２であり、ポペット型のバルブ１５を経て排ガス排気管１２に通流した燃焼用ガスは吸引管１７を経て送風手段１０に吸引される。すなわち、燃焼用ガスの少なくとも一部はフィルタ１を介して循環する燃焼ガス通流系を構成している。
【００３７】
次にフィルタ１に堆積したパティキュレートの加熱燃焼過程の詳細について図２を用いて説明する。以下の制御内容の指令はすべて制御部２３が発信する。まずバルブ１５、１９を所期の状態に設定する。設定の完了は、位置検出手段の信号あるいは時間制御に基づいて判定する。この設定完了後、マイクロ波供給手段４の駆動電源部５を動作させ、マイクロ波供給手段４を駆動する。マイクロ波供給手段４が発生したマイクロ波は直線状導波手段６を経て２分岐して環状導波管７を伝送し対向配設の導波孔８よりフィルタ収納部２の空間に供給される。このマイクロ波供給によりフィルタ１に堆積したパティキュレートが誘電加熱によって昇温する。誘電加熱によるパティキュレートの温度上昇度合はフィルタ１のマイクロ波供給側が幾分か高いが、その加熱領域はフィルタ１のマイクロ波供給側からフィルタ１の略中央側に亘る。
【００３８】
パティキュレートの燃焼可能な温度帯への昇温を促進させるためにマイクロ波供給開始時点から予め決めた時間においては燃焼用ガスの供給をしない。この予め決めた時間において、パティキュレートの温度は燃焼可能な温度帯である６００℃に対して約１００〜１５０℃低い温度帯まで加熱される。上記の所定時間を経た後、送風手段１０の動作を開始させる。送風手段１０は１０〜２０l／分の燃焼用ガスをフィルタ１に供給する。この燃焼用ガスの供給に伴って、ガス通流による冷却作用を伴ってパティキュレートの加熱昇温度合は幾分低下するが、燃焼用ガスの通流によりパティキュレート加熱領域が燃焼用ガス通流方向のフィルタ下流側に幾分拡張される。
【００３９】
一方、マイクロ波供給時間帯において、マイクロ波検出手段２２が検出する信号の時間的変化を制御部２３が監視している。上記のマイクロ波供給に伴ってマイクロ波検出信号は時間経過に伴って漸減する。燃焼用ガスの供給を開始した後もさらにマイクロ波検出信号は漸減する。これはフィルタ収納管２内に存在するマイクロ波の分布がパティキュレート温度上昇に伴ってフィルタ１内部で吸収される量が増し、フィルタ１の側面側に存在するマイクロ波の量が減少するためである。マイクロ波と燃焼用ガスとの同時供給において、パティキュレートの加熱が進み燃焼可能温度帯に達するまでは燃焼用ガス中に含まれる酸素濃度の消費は少ないのでフィルタ１を通流後の燃焼用ガスを吸引してフィルタ１に供給する燃焼用ガス中に含まれる酸素濃度の低下はほとんどない。マイクロ波加熱が進み、マイクロ波によるパティキュレートの加熱領域内の一部が燃焼可能温度に到達しパティキュレートの燃焼が始まる。この燃焼に伴って燃焼用ガス内の酸素が消費されるのでフィルタ通流後の燃焼用ガスの酸素濃度は幾分低下する。この酸素濃度が幾分低下したフィルタ通流後の燃焼用ガスの一部が吸引されて再度フィルタに供給されるのでフィルタに供給される燃焼用ガスに含まれる酸素濃度は幾分か低下するが燃焼を抑制する程の低い酸素濃度ではない。その後、この部分燃焼領域は徐々に拡大し自己発熱による燃焼領域の拡大が可能な状態、いわゆる火種のレベルに達する。この状態を以下ではパティキュレートが燃焼を開始した状態とする。マイクロ波はパティキュレートが燃焼を開始した時点での燃焼領域の存在を受けてその燃焼領域の内部へのマイクロ波侵入が遮断される。この現象に伴ってフィルタ１の側面側のマイクロ波量が増大する。時刻ｔ１がこのタイミングに相当する。この燃焼開始に伴うマイクロ波検出信号の時間的変化の変曲点を生じる時刻ｔ１より、送風手段１０が供給する燃焼用ガス量を増大させる。この燃焼用ガス供給量の増大により、広い領域でのパティキュレート燃焼促進に最低限必要な酸素を供給する。フィルタ１内でのパティキュレート燃焼領域の燃焼温度は酸素供給量の制約下での燃焼により、燃焼温度の高温化が抑制される。また、必要最低限の酸素供給を継続しているので燃焼領域拡大は進み、マイクロ波供給側から徐々にパティキュレートが燃焼して除去されていく。この間のマイクロ波検出信号の時間的変化は、上述した現象にパティキュレート除去に伴うフィルタ内部でのマイクロ波吸収度合の減少が加味されて漸増特性となる。
【００４０】
フィルタ再生完了（図中の時刻ｔ２）は、時間制御あるいは温度検出手段２４の温度信号の時間的変化に基づく制御あるいはマイクロ波検出信号の時間的変化特性に基づいて判定する。時間制御の場合、再生前に判定したフィルタ内へのパティキュレート堆積量に基づいて時間を設定する。通常の場合、時間固定であるが、再生処理タイミングによっては上記固定時間の前後の適当な時間を選択させてもよい。温度信号に基づく制御の場合、温度信号のピーク時刻以後の所定時間経過により再生完了と判定する。マイクロ波信号に基づく制御の場合、マイクロ波信号レベルが予め決めたレベルを越えた時点あるいは、信号レベルの時間的変化量が所定以下の変化になった時点を基準として完了判定処理を実行する。
【００４１】
図１の実施例において、パティキュレート燃焼期間中の酸素は排気トップ１８側から吸引する。本発明の実施例に示す構成様態は可動部材を含まない簡潔かつ高信頼性の構成としている。このため、吸引管１７の排ガス排気管１２への接続部と排気トップ１８との配設構成が設計の要点である。実施例における吸引管１７の接続部は排気トップ１８から３０ｃｍ以内である。また、バイパス管１３の排ガス排気管１２への接続部と吸引管１７の接続部とは排ガス排気管の略対面する領域に配設し、各接続部は適当な間隔、たとえば１０ｃｍ以上とし、フィルタ通流後の燃焼用ガスの吸引割合を規定させている。
【００４２】
本発明は上記した構成および制御内容を基本思想とし、フィルタを通流した後の燃焼用ガスを再度フィルタに供給し燃焼温度の高温化を抑制しつつ燃焼に必要な最低限の酸素量をフィルタに供給し再生の短時間処理を図ったものである。以下に実装構成上の諸課題に対応させた構成上の実施様態を説明する。
【００４３】
本発明の他の実施例を図３を用いて説明する。図３の図１との構成上の相違点は、吸引管１７の排ガス排気管１２への接続部から排気トップ２６に至る排気管の長さが長いこと、吸引管１７に規定した通流路面積を有する空気取り込み部２５を設けたこと、および吸引管１７の一端２７を排ガス排気管１２内に延在させた点である。
【００４４】
上記構成によれば、パティキュレート燃焼期間中の酸素を空気取り込み部２５から送風手段１０の供給する燃焼用ガス量に応じて規定した空気量を吸引しパティキュレートの燃焼を維持させることができる。
【００４５】
また、この構成は、排気トップ２６側からの酸素の吸引が不十分である場合に対応できると同時に吸引管１７の排ガス排気管１２への接続部の配設位置および配設構造の設計自由度をも図ることができる。
【００４６】
さらには、吸引管１７の一端を排ガス排気路１２内に延在させ吸引部の開穴を若干排気トップ２６側に配向させている。この構成により、排ガス通流時に排ガスが空気取り込み部２５から排出されることを防止している。この作用により、空気取り込み部２５の配設空間の自由設計を可能にしている。
【００４７】
次に本発明のさらに第１の実施例を図４を用いて説明する。図４の図１および図３との相違点は、吸引管１７の排ガス排気管１２への接続部２８に対面する排ガス排気路内に排気仕切り手段２９を配設した構成である。また、この排気仕切り手段２９は吸引管１７の排ガス排気管１２への接続部２８に対面する部位とバイパス管１３の排ガス排気管１２への接続部２１との間に仕切り部３０を延在させ、この仕切り部３０に複数の開穴３１を設けた構成としている。
【００４８】
上記した構成により、バイパス管１３を通流したフィルタ通流後の燃焼用ガスの吸引管１７への吸引量を規定させている。排気仕切り手段２９は排気トップ１８から吸引する空気の通流路をより規定し、排気仕切り手段２９に設けた複数の開穴３１により燃焼用ガスの吸引量を規定させている。このような構成を用いることで、所望の燃焼用ガスの吸引に対する吸引管１７およびその排ガス排気管への接続構成の設計自由度を高め可動部材のない最適な燃焼用ガスの吸引構成を実現している。
【００４９】
以上のフィルタ再生に関する実施様態は排ガス通流方向とは反対側から燃焼用ガスを供給するものであったが、本発明は排ガス通流方向と同一方向から燃焼用ガスを供給する構成の装置に対しても適用できる。図５はこの実施例を示す。
【００５０】
図５において、図１と同一または同一相当部材は同一番号で示す。図において、主要構成要素を再度記述する。１はフィルタ、２はフィルタ収納管、４はマイクロ波供給手段、５はマイクロ波供給手段の駆動電源部、８は導波孔（対向配設した一方の導波孔は図示していない）、１０は送風手段、１１は送風手段が供給する燃焼用ガスを搬送する供給管、１２はフィルタ１の排ガス排出側の排ガス排気管、１４はフィルタ１の排ガス流入側の排ガス排気管、１７はフィルタ１を通流した後の燃焼用ガスを送風手段１０に搬送する吸引管、１８は排気トップ、２０は排ガス排気路への供給管１１の接続部、２２はマイクロ波検出手段、２３は制御部、２４は温度検出手段である。
【００５１】
３２は放熱防止手段であり、セラミック材料からなるハニカム構造体をフィルタ１の排ガス流入側端面に密着または近接して配設している。この放熱防止手段３２のハニカム構造はフィルタ１のハニカム構造に比べて同等以上の大きさの格子構造としている。この放熱防止手段３２はフィルタ１の排ガス流入側端面近くに堆積したパティキュレートをフィルタ１内のパティキュレート燃焼熱を利用してより効果的に燃焼除去する作用がある。
【００５２】
また、図５の構成に図３及び図４に示した構成要件を適用させることができる。
【００５３】
また、図５の構成においてフィルタ１を再生する場合の制御内容は上記した制御内容と同様であるので説明は省略する。
【００５４】
図６は本発明の内燃機関用フィルタ再生装置と内燃機関との接続例を示す構成図を示す。図において、３３は内燃機関（ディーゼルエンジン）、３４は内燃機関３３が排出する排ガスを通流させる排気管、３５、３６は排気管３４から２分岐した排気管、３７、３８は排気管３５、３６の分岐部３９と各排気管の排気トップ４０、４１との間にそれぞれ配設した本発明の内燃機関用フィルタ再生装置、４２は排ガスの通流方向を切り替えるバルブである。
【００５５】
上記構成において、バルブ４２が図示した位置に制御された状態の場合、排ガスは排気管３６に流れ本発明の内燃機関用フィルタ再生装置３８のフィルタを通流して大気に排出される。マイクロ波検出信号に基づいて内燃機関用フィルタ再生装置３８のフィルタを再生処理するタイミングが来るとバルブ４２を切り替えて排ガスを排気管３５に通流させる。この後で内燃機関用フィルタ再生装置３８のフィルタを再生処理し、内燃機関用フィルタ再生装置３７のフィルタが再生処理タイミングに至るまで待機する。内燃機関用フィルタ再生装置３７のフィルタを再生処理するタイミングが来るとバルブ４２を切り替えて排ガスを排気管３６に通流させる。この後で内燃機関用フィルタ再生装置３７のフィルタを再生処理し待機する。以上の如く内燃機関用フィルタ再生装置を並列に排気系に組みこみ交互に排ガスを通流させて交互にフィルタを再生する。
【００５６】
なお、内燃機関の連続動作時間が少ない場合、内燃機関の排気管３４に本発明の内燃機関用フィルタ再生装置を直接配設することもできる。この場合、内燃機関の停止時にフィルタ再生を実行する。
【００５７】
【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。
【００５８】
（１）排ガス通流方向に対して反対側から燃焼用ガスを供給してフィルタを再生する装置に対して、フィルタ通流後の燃焼用ガスをバイパス管を介して排ガス排気路に配流させ、その配流位置と排気トップとの間から燃焼用ガスを吸引する構成により、燃焼維持に必要な酸素を排気トップ側から吸引でき、可動部材不要の簡潔な燃焼用ガス吸引構成を提供できる。
【００５９】
（２）バイパス管の排ガス排気路への接続部と吸引部の接続部とを略対面する排気路側に配設した構成により、燃焼用ガスの供給量が少ない場合でも吸引量を制限できパティキュレート燃焼維持に必要な最低限の酸素の供給を可能にできる。
【００６０】
（３）排気路仕切り手段を配設した構成により、フィルタ通流後の燃焼用ガスの吸引量および排気トップ側からの空気吸入量を可動部材のない簡潔な構造体で最適に規定できるので吸引部と排気トップとの実装構成における設計の自由度が図れる。
【００６１】
（４）吸引管の一端を排ガス排気管内に延在させた構成により、排ガス通流時に吸引管先端部に負圧を形成できるので吸引管内への排ガス流入を防止できる。この結果、吸引管に空気取り入れ部を設けた場合、空気取り入れ部からの排ガス流出を解消できるので、空気取り入れ部の配設空間を自由に設計することができる。
【００６２】
（５）排気路仕切り手段に複数の開穴を設けることにより、送風手段が吸引するフィルタ通流後の燃焼用ガスの吸引量を可動部材のない簡潔な構造体で規定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第一の実施例の内燃機関用フィルタ再生装置を示す構成図
【図２】  本発明の第一の実施例のフィルタ再生時の制御内容を示す図
【図３】  本発明の第二の実施例の内燃機関用フィルタ再生装置の構成図
【図４】  本発明の第三の実施例の内燃機関用フィルタ再生装置の構成図
【図５】  本発明の第四の実施例の内燃機関用フィルタ再生装置の構成図
【図６】  本発明の内燃機関用フィルタ再生装置の内燃機関への接続例を示す構成図
【符号の説明】
１  フィルタ
２  フィルタ収納部
４  マイクロ波供給手段
１０  送風手段
１１  供給管
１２、１４、３４、３５、３６  排ガス排気管
１３  バイパス管
１５  ポペット型のバルブ（第１の開閉手段）
１７  吸引管
１８、２６、４０、４１  排気トップ
１９  バルブ（第２の開閉手段）
２０  供給管の接続部（供給部）
２１  バイパス管の接続部
２２  マイクロ波検出手段
２３  制御部（制御手段）
２５  空気取り込み部
２７  吸引管の延在部
２８  吸引管の接続部（吸引部）
２９  排気路仕切り手段
３１  複数の開穴
【図１】
0003684612.tif 000002
【図２】
0003684612.tif 000003
【図３】
0003684612.tif 000004
【図４】
0003684612.tif 000005
【図５】
0003684612.tif 000006
【図６】
0003684612.tif 000007