JP2003239725A - パーティキュレート除去装置 - Google Patents

パーティキュレート除去装置

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JP2003239725A JP2002036298A JP2002036298A JP2003239725A JP 2003239725 A JP2003239725 A JP 2003239725A JP 2002036298 A JP2002036298 A JP 2002036298A JP 2002036298 A JP2002036298 A JP 2002036298A JP 2003239725 A JP2003239725 A JP 2003239725A
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一秀 寺田
Yuichi Matsuo
雄一 松尾
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直義 林
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Abstract

(57)【要約】 【課題】エンジンに連なる排気系の途中に設けられるケ
ース内に、排気ガス中に含まれるパーティキュレートを
捕集するフィルタが収納され、フィルタで捕集されたパ
ーティキュレートを燃焼するための電磁波加熱装置がケ
ースに接続されるパーティキュレート除去装置におい
て、フィルタで捕集したパーティキュレートを燃焼、除
去するにあたって優れたエネルギー効率が得られるよう
にする。 【解決手段】ケース２内でフィルタ３Ａが、上流側フィ
ルタ部４Ａと、下流側フィルタ部５Ａとに二分して配置
され、電磁波加熱装置８が上流側フィルタ部４Ａよりも
上流側でケース２に接続される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンに連なる
排気系の途中に設けられるケース内に、排気ガス中に含
まれるパーティキュレートを捕集するフィルタが収納さ
れ、前記フィルタで捕集されたパーティキュレートを燃
焼するための電磁波加熱装置が前記ケースに接続される
パーティキュレート除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、かかる装置は、たとえば特開平６
−２４１０２０号公報および特開平６−２４１０２１号
公報等で既に知られており、フィルタで捕集したパーテ
ィキュレートを電磁波加熱装置による加熱に伴う燃焼に
よって除去し、排気系から排出されるパーティキュレー
ト量を低減するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報で
開示されたものでは、電磁波加熱装置はフィルタの下流
側でケースに接続されており、電磁波加熱装置によって
ケース内のフィルタ全体を加熱するようにしているの
で、エネルギー効率が高いとは言えない。
【０００４】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、フィルタで捕集したパーティキュレートを燃
焼、除去するにあたって優れたエネルギー効率が得られ
るようにしたパーティキュレート除去装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、エンジンに連なる排気系の
途中に設けられるケース内に、排気ガス中に含まれるパ
ーティキュレートを捕集するフィルタが収納され、前記
フィルタで捕集されたパーティキュレートを燃焼するた
めの電磁波加熱装置が前記ケースに接続されるパーティ
キュレート除去装置において、前記ケース内で前記フィ
ルタが、上流側フィルタ部と、下流側フィルタ部とに二
分して配置され、前記電磁波加熱装置が上流側フィルタ
部よりも上流側で前記ケースに接続されることを特徴と
する。
【０００６】このような請求項１記載の発明の構成によ
れば、電磁波加熱装置により上流側フィルタ部に捕集さ
れたパーティキュレートを燃焼、除去するようにし、そ
の際のパーティキュレートの燃焼によって生じた燃焼熱
と、電磁波加熱装置から上流側フィルタ部に付与された
熱とが下流側フィルタ部に伝わるようにして、下流側フ
ィルタ部で捕集しているパーティキュレートを燃焼、除
去することが可能となる。すなわち電磁波加熱装置が発
揮する熱エネルギーを低減することができ、優れたエネ
ルギー効率が得られるようにして電磁波加熱装置の小型
化が可能となる。
【０００７】また請求項２記載の発明は、上記請求項１
記載の発明の構成に加えて、前記上流側フィルタ部がＳ
ｉＣから成るファイバー型に構成され、前記下流側フィ
ルタ部がコージェライトから成るウォールフロー型に構
成されることを特徴とし、かかる構成によれば、捕集効
率を任意に設定し得るファイバーを用いた上流側フィル
タ部での捕集効率を高く設定することで、パーティキュ
レートの捕集性能を高くすることができるとともに、ウ
ォールフロー型である下流側フィルタ部の耐久性を向上
し、しかも安価なコージェライトを用いることでコスト
ダウンを図ることができる。
【０００８】請求項３記載の発明は、上記請求項１また
は２記載の発明の構成に加えて、前記上流側および下流
側フィルタ部間に電磁波遮蔽板が介設されることを特徴
とし、かかる構成によれば、上流側フィルタ部に効果的
に電磁波を作用させてエネルギー効率をより向上すると
ともに、下流側フィルタ部の耐久性をも向上することが
できる。
【０００９】請求項４記載の発明は、上記請求項１〜３
のいずれかに記載の発明の構成に加えて、前記フィルタ
の表面に触媒が担持されることを特徴とし、かかる構成
によれば、パーティキュレートの着火温度を低下するこ
とができるので、電磁波加熱装置の投入エネルギーを小
さくして、より優れたエネルギー効率を得ることができ
る。
【００１０】さらに請求項５記載の発明は、上記請求項
１〜４のいずれかに記載の発明の構成に加えて、前記上
流側フィルタ部よりも上流側で前記ケース内には触媒が
収納されることを特徴とし、かかる構成によれば、未燃
のＨＣおよびＣＯを触媒によって燃焼することで排気ガ
ス温度が上昇するので触媒がケース内に収納されない場
合に比べて目的とする温度までのフィルタの必要温度上
昇量を小さくして一層効率よくフィルタを加熱すること
ができる。また上流側フィルタ部を電磁波加熱装置で加
熱する際にケースの壁を介して触媒も加熱されることに
なり、それにより、触媒を活性化して排気ガス性状を向
上することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１２】図１は本発明の第１実施例を示すものであ
り、ディーゼルエンジンＥに連なる排気系１の途中には
金属製のケース２が介設され、ディーゼルエンジンＥか
ら排出される排気ガス中に含まれるパーティキュレート
を捕集するためのフィルタ３Ａが、前記ケース２内に収
納される。
【００１３】フィルタ３Ａは、たとえば上流端を開放す
るとともに下流端を閉じた有底円筒状のパンチングメタ
ル６にファイバー７が巻き付けられて成るファイバー型
のものであり、たとえばＳｉＣから成るファイバー７が
パンチングメタル６に巻き付けられる。而してディーゼ
ルエンジンＥからの排気ガスはパンチングメタル６の内
周からファイバー７の外周へとほぼ均等に流通し、排気
ガス中のパーティキュレートはその流れ方向にほぼ均等
にフィルタ３Ａで捕集されることになり、これはパーテ
ィキュレートを燃焼、除去してフィルタ３Ａを再生する
際の除去効率を上げる上で有利となる。
【００１４】またフィルタ３Ａよりも上流側でケース２
には、マイクロ波発生器９と、該マイクロ波発生器９に
連なる導波管１０とから成る電磁波加熱装置８が、前記
フィルタ３Ａで捕集されてパーティキュレートを燃焼、
除去するために接続される。しかも電磁波加熱装置８に
よる加熱対象をフィルタ３Ａの上流側部分に限定するた
めに、前記フィルタ３Ａを、上流側フィルタ部４Ａおよ
び下流側フィルタ部５Ａに二分するための電磁波遮蔽板
１１Ａが、フィルタ３Ａの中間部に介在するようにして
ケース２内に固定される。
【００１５】前記電磁波遮蔽板１１Ａは、マイクロ波発
生器９から導波管１０を介してケース２内に導入される
マイクロ波が、その波長よりも小径の孔たとえば直径５
０ｍｍ以下の孔を通過することができないという性質を
利用して形成されるものであり、たとえばパンチングメ
タルのように多数の小孔を有するものが用いられる。而
してマイクロ波が上流側フィルタ部４Ａから下流側フィ
ルタ部５Ａに伝わることは電磁波遮蔽板１１Ａにより阻
止されることになる。
【００１６】次にこの第１実施例の作用について説明す
ると、ディーゼルエンジンＥの運転によりパーティキュ
レートの捕集量が増加してフィルタ３Ａでの圧力損失が
増加したときには、フィルタ３Ａで捕集したパーティキ
ュレートを電磁波加熱装置８による加熱に伴う燃焼によ
って除去するのであるが、フィルタ３Ａは、ケース２内
において上流側フィルタ部４Ａおよび下流側フィルタ部
５Ａに二分して配置され、電磁波加熱装置８が上流側フ
ィルタ部４Ａよりも上流側でケース２に接続されてい
る。
【００１７】したがって電磁波加熱装置８により上流側
フィルタ部４Ａだけが加熱され、上流側フィルタ部４Ａ
に捕集されたパーティキュレートが燃焼、除去されるこ
とになる。しかも上流側フィルタ部４Ａを電磁波加熱装
置８で加熱する際に、この第１実施例のように、ＳｉＣ
を用いたファイバー型に上流側フィルタ部４Ａを構成し
ておくと、電磁波加熱装置８から与えられるエネルギー
をほぼ１００％の効率で熱に変換し得ることが知られて
おり、ＳｉＣファイバー７が電磁波加熱装置８により直
に加熱され、ＳｉＣファイバー７に捕捉されたパーティ
キュレートを直接的に燃焼、除去することができるの
で、上流側フィルタ部４Ａで捕集されたパーティキュレ
ートを高効率で燃焼、除去することができる。
【００１８】そしてパーティキュレートが燃焼してＣＯ
2 およびＨ2 Ｏに変換される際に発生する熱が下流側フ
ィルタ部５Ａに伝わることになる。また下流側フィルタ
部５Ａには、上流側フィルタ部４Ａに電磁波加熱装置８
からのマイクロ波により発生した熱も伝わることにな
り、その熱で、下流側フィルタ部５Ａで捕集しているパ
ーティキュレートを燃焼、除去することが可能となる。
【００１９】すなわち電磁波加熱装置８は上流側フィル
タ部４Ａだけを加熱するだけのエネルギーを発揮すれば
よく、電磁波加熱装置８が発揮するエネルギーを低減す
ることができ、優れたエネルギー効率が得られるように
して電磁波加熱装置８を小型化することが可能となる。
【００２０】しかも上流側および下流側フィルタ部４
Ａ，５Ａ間に電磁波遮蔽板１１Ａが介設されるので、上
流側フィルタ部４Ａに電磁波加熱装置８からのマイクロ
波を効果的に作用させてエネルギー効率をより向上する
ことができる。
【００２１】ところで、上流側フィルタ３部４Ａのパー
ティキュレートの燃焼によって発生して下流側フィルタ
部５Ａに伝わる熱と、上流側フィルタ部４Ａに電磁波加
熱装置８から付与されて下流側フィルタ部５Ａに伝わる
熱との和は、下流側フィルタ部５Ａをパーティキュレー
トの着火温度以上に維持し得る値となるようにすること
が必要であり、そのために上流側フィルタ部４Ａおよび
下流側フィルタ部５Ａの体積比を適切に設定することが
必要であり、そうすることで最高の熱効率が得られるこ
とになる。
【００２２】またフィルタ３Ａに触媒を担持せしめるこ
とも可能であり、そうすればパーティキュレートの着火
温度を低下することができるので、電磁波加熱装置８の
投入エネルギーを小さくして、より優れたエネルギー効
率を得ることができる。
【００２３】図２は本発明の第２実施例を示すものであ
り、ディーゼルエンジンＥに連なる排気系１の途中には
介設されたケース２内には、パーティキュレートを捕集
するためのフィルタ３Ｂが収納され、このフィルタ３Ｂ
は、上記第１実施例と同様の電磁波遮蔽板１１Ｂにより
上流側フィルタ部４Ｂと下流側フィルタ部５Ｂとに二分
される。
【００２４】上流側フィルタ部４Ｂは、たとえば上流端
を開放するとともに下流端を閉じた有底円筒状のパンチ
ングメタル６′にＳｉＣから成るファイバー７が巻き付
けられて成るファイバー型のものである。また下流側フ
ィルタ部５Ｂは、多数の流通孔１２，１２…を有すると
ともに隣接した流通孔１２，１２…の上流端および下流
端が交互に閉鎖されるようにしたウォールフロー型のも
のであり、たとえば気孔径を２０μｍ以下としたコージ
ェライトにより形成される。
【００２５】また上流側フィルタ４Ｂよりも上流側でケ
ース２には電磁波加熱装置８が接続される。
【００２６】この第２実施例によれば、パーティキュレ
ートの捕集性能を高くすることができるとともに下流側
フィルタ部５Ｂの耐久性を向上し、しかもコストダウン
を図ることができる。
【００２７】すなわち下流側フィルタ部５Ｂを構成する
材料であるコージェライトはＳｉＣに比べて安価である
のに対し、ＳｉＣは、コージェライトに比べて融点が高
いので耐熱性に優れており、しかも上流側フィルタ部４
Ｂはファイバー７を巻き付ける量に応じて捕集効率を任
意に設定し得る利点を有するものである。したがって、
より耐熱性が要求される上流側フィルタ部４ＢをＳｉＣ
から成るファイバー７を用いたファイバー型のものと
し、耐熱性の要求が少ない下流側フィルタ部５Ｂをコー
ジェライトを用いたウォールフロー型のものとすること
で、コストダウンを図ることができる。またファイバー
型の上流側フィルタ部４Ｂではファイバー７の巻き付け
量によって捕集効率を任意に設定可能であるので、上流
側フィルタ部４Ｂでの捕集効率を比較的高く設定するこ
とで、コージェライトから成る下流側フィルタ部５Ｂの
耐久性を向上し、全体の捕集効率向上に寄与することが
できるのである。
【００２８】またフィルタ３Ｂで捕集したパーティキュ
レートの燃焼、除去にあたっては、上記第１実施例と同
様に、電磁波加熱装置８により上流側フィルタ部４Ｂだ
けを加熱すればよく、そうすれば、上流側フィルタ部４
Ｂでのパーティキュレートの燃焼によって生じた熱と、
上流側フィルタ部４Ｂに電磁波加熱装置８のマイクロ波
により発生した熱とが下流側フィルタ部５Ｂに伝わり、
下流側フィルタ部５Ｂで捕集しているパーティキュレー
トを燃焼、除去することが可能となる。したがって電磁
波加熱装置８が発揮するエネルギーを低減することがで
き、優れたエネルギー効率が得られるようにして電磁波
加熱装置８を小型化することが可能となる。
【００２９】ところで、１．６Ｌのディーゼルエンジン
の排気系に第１および第２実施例のパーティキュレート
除去装置と、図３の比較例で示すように、有底円筒状の
パンチングメタル６にＳｉＣからなるファイバー７が巻
き付けられて成るファイバー型のフィルタ３を二分しな
いようにしてケース２内に収納した従来構造のパーティ
キュレート除去装置とで、パーティキュレートの燃焼、
除去に必要とされたエネルギーを比較した。この比較に
あたり、直径を１２０ｍｍとし、長さを１４２ｍｍとし
たケース２を用い、６０ｋｍ／ｈの車両走行速度となる
ようにディーゼルエンジンＥを運転した。またフィルタ
３Ａ，３Ｂ，３の上流側の圧力Ｐ１、フィルタ３Ａ，３
Ｂ，３の下流側の圧力Ｐ２、ならびに各フィルタ３Ａ，
３Ｂ，３の上流部の温度Ｔをそれぞれ検出するように
し、Ｐ１−Ｐ２＞２０ｋＰａとなったときに電磁波加熱
装置８の電源をＯＮとし、Ｐ１−Ｐ２＜０．５ｋＰａと
なったときに電磁波加熱装置８の電源をＯＦＦとするよ
うにした。
【００３０】このような比較実験によれば、第１実施例
のパーティキュレート除去装置ではパーティキュレート
を燃焼、除去するために電磁波加熱装置８で必要とされ
るエネルギーが１４０ｋＪであり、第２実施例のパーテ
ィキュレート除去装置ではパーティキュレートを燃焼、
除去するために電磁波加熱装置８で必要とされるエネル
ギーが１２３ｋＪであり、さらに比較例のパーティキュ
レート除去装置ではパーティキュレートを燃焼、除去す
るために電磁波加熱装置８で必要とされるエネルギーが
２０４ｋＪであった。すなわち第１および第２実施例の
パーティキュレート除去装置によれば、パーティキュレ
ートの燃焼、除去に必要とされるエネルギーを従来のも
のに比べて大幅に低減し得ることが確認された。
【００３１】図４は本発明の第３実施例を示すものであ
り、ディーゼルエンジンＥに連なる排気系１の途中に介
設されたケース２内には、上流側フィルタ部４Ａおよび
下流側フィルタ部５Ａに二分されたフィルタ３Ａが収納
されるとともに、上流側フィルタ部４Ａよりも上流側に
配置される触媒１３と、触媒１３およびフィルタ３Ａ間
に介在する電磁波遮蔽板１４とが収納され、電磁波加熱
装置８は電磁波遮蔽板１４およびフィルタ３Ａ間でケー
ス２に接続される。
【００３２】この第３実施例によれば、上記第１実施例
と同様の効果を得ることができる上に、未燃のＨＣおよ
びＣＯを触媒によって燃焼することで排気ガス温度が上
昇するので触媒がケース２内に収納されない場合に比べ
て目的とする温度までのフィルタ３Ａの必要温度上昇量
を小さくして一層効率よくフィルタ３Ａを加熱すること
ができる。また上流側フィルタ部４Ａを電磁波加熱装置
８で加熱する際にケース２の壁を介して触媒１３も加熱
されることになるので、触媒１３を活性化して排気ガス
性状を向上することができる。
【００３３】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計
変更を行うことが可能である。
【００３４】たとえば上記実施例ではディーゼルエンジ
ンＥに本発明を適用した場合について説明したが、本発
明をガソリンエンジンに適用することも可能である。
【００３５】
【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明によれ
ば、上流側フィルタ部に捕集されたパーティキュレート
を電磁波加熱装置により燃焼したことによって生じた燃
焼熱と、電磁波加熱装置から上流側フィルタ部に付与さ
れた熱とを下流側フィルタ部に伝わらせ、下流側フィル
タ部で捕集しているパーティキュレートを燃焼、除去す
るようにして、電磁波加熱装置が発揮する熱エネルギー
を低減することができ、優れたエネルギー効率が得られ
るようにして電磁波加熱装置の小型化が可能となる。
【００３６】また請求項２記載の発明によれば、捕集効
率を任意に設定し得るファイバーを用いた上流側フィル
タ部での捕集効率を高く設定することで、パーティキュ
レートの捕集性能を高くすることができるとともに、ウ
ォールフロー型である下流側フィルタ部の耐久性を向上
し、しかも安価なコージェライトを用いることでコスト
ダウンを図ることができる。
【００３７】請求項３記載の発明によれば、上流側フィ
ルタ部に効果的に電磁波を作用させてエネルギー効率を
より向上することができる。
【００３８】請求項４記載の発明によれば、電磁波加熱
装置の投入エネルギーを小さくして、より優れたエネル
ギー効率を得ることができる。
【００３９】さらに請求項５記載の発明によれば、目的
とする温度までのフィルタの必要温度上昇量を小さくし
て一層効率よくフィルタを加熱することができ、また上
流側フィルタ部を電磁波加熱装置で加熱する際にケース
の壁を介して触媒も加熱されることになり、それによ
り、触媒を活性化して排気ガス性状を向上することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のパーティキュレート除去装置の縦
断面図である。
【図２】第２実施例のパーティキュレート除去装置の縦
断面図である。
【図３】比較例のパーティキュレート除去装置の縦断面
図である。
【図４】第３実施例のパーティキュレート除去装置の縦
断面図である。
【符号の説明】
１・・・排気系 ２・・・ケース ３Ａ，３Ｂ・・・フィルタ ４Ａ，４Ｂ・・・上流側フィルタ部 ５Ａ，５Ｂ・・・下流側フィルタ部 ８・・・電磁波加熱装置 １１Ａ，１１Ｂ・・・電磁波遮蔽板 １３・・・触媒 Ｅ・・・エンジン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ０１Ｄ 53/94 Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｅ Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｂ０１Ｄ 46/42 Ｂ // Ｂ０１Ｄ 46/42 53/36 １０３Ｃ (72)発明者 林 直義 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3G090 AA03 AA04 BA01 EA01 EA02 3G091 AA18 AB01 AB13 BA13 BA14 BA15 HA15 4D019 AA01 BA05 BB01 BC07 BC12 CB04 4D048 AA14 AB01 BA06X BA10X BA45X BB02 BB08 BB14 CC43 CC53 CD05 CD08 EA03 4D058 JA01 JB06 MA42 MA44 SA08

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジン（Ｅ）に連なる排気系（１）の
    途中に設けられるケース（２）内に、排気ガス中に含ま
    れるパーティキュレートを捕集するフィルタ（３Ａ，３
    Ｂ）が収納され、前記フィルタ（３Ａ，３Ｂ）で捕集さ
    れたパーティキュレートを燃焼するための電磁波加熱装
    置（８）が前記ケース（２）に接続されるパーティキュ
    レート除去装置において、前記ケース（２）内で前記フ
    ィルタ（３Ａ，３Ｂ）が、上流側フィルタ部（４Ａ，４
    Ｂ）と、下流側フィルタ部（５Ａ，５Ｂ）とに二分して
    配置され、前記電磁波加熱装置（８）が上流側フィルタ
    部（４Ａ，４Ｂ）よりも上流側で前記ケース（２）に接
    続されることを特徴とするパーティキュレート除去装
    置。
  2. 【請求項２】 前記上流側フィルタ部（４Ｂ）がＳｉＣ
    から成るファイバー型に構成され、前記下流側フィルタ
    部（５Ｂ）がコージェライトから成るウォールフロー型
    に構成されることを特徴とする請求項１記載のパーティ
    キュレート除去装置。
  3. 【請求項３】 前記上流側（４Ａ，４Ｂ）および下流側
    フィルタ部（５Ａ，５ｂ）間に電磁波遮蔽板（１１Ａ，
    １１Ｂ）が介設されることを特徴とする請求項１または
    ２記載のパーティキュレート除去装置。
  4. 【請求項４】 前記フィルタ（３Ａ，４Ａ）の表面に触
    媒が担持されることを特徴とする請求項１〜３のいずれ
    かに記載のパーティキュレート除去装置。
  5. 【請求項５】 前記上流側フィルタ部（４Ａ）よりも上
    流側で前記ケース（２）内には触媒（１３）が収納され
    ることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のパ
    ーティキュレート除去装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007239469A (ja) * 2006-03-06 2007-09-20 Nissan Motor Co Ltd エンジンの排気浄化装置
JP2009240863A (ja) * 2008-03-28 2009-10-22 Nippon Spindle Mfg Co Ltd フィルタ装置
JP2018176091A (ja) * 2017-04-17 2018-11-15 日本特殊陶業株式会社 マイクロ波加熱用触媒材料、マイクロ波加熱用触媒体、及びマイクロ波加熱用触媒体の製造方法
US10576406B2 (en) 2017-04-04 2020-03-03 Fujitsu Limited Exhaust purification device, internal combustion device, and power generation device
CN111412037A (zh) * 2020-04-22 2020-07-14 扬州工业职业技术学院 一种基于微波加热再生的排气微粒捕集装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102852598A (zh) * 2011-06-29 2013-01-02 南京辉虎环保科技有限公司 附微波之引擎排气滤芯
EP2987975B1 (en) * 2014-08-23 2017-09-20 Advanced Technology Emission Solutions Inc. Catalytic converter system and corresponding control method
JP6711183B2 (ja) * 2016-07-08 2020-06-17 富士通株式会社 微粒子検出器及び排気浄化装置
DE102017219951B4 (de) * 2017-11-09 2019-09-26 Continental Automotive Gmbh System zur Abgasbehandlung für ein Kraftfahrzeug, Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln eines Zustands eines Systems zur Abgasbehandlung für ein Kraftfahrzeug

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4346557A (en) * 1980-05-07 1982-08-31 General Motors Corporation Incineration-cleanable composite diesel exhaust filter and vehicle equipped therewith
US5194078A (en) * 1990-02-23 1993-03-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Exhaust filter element and exhaust gas-treating apparatus
JPH06241020A (ja) * 1993-02-18 1994-08-30 Toyota Motor Corp 排気浄化装置
JPH06241022A (ja) * 1993-02-18 1994-08-30 Toyota Motor Corp 排気浄化装置
JP3773295B2 (ja) 1996-03-11 2006-05-10 電気化学工業株式会社 カルシウムアルミネートトライカーボネートハイドレート及びその合成方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007239469A (ja) * 2006-03-06 2007-09-20 Nissan Motor Co Ltd エンジンの排気浄化装置
JP4735341B2 (ja) * 2006-03-06 2011-07-27 日産自動車株式会社 エンジンの排気浄化装置
JP2009240863A (ja) * 2008-03-28 2009-10-22 Nippon Spindle Mfg Co Ltd フィルタ装置
US10576406B2 (en) 2017-04-04 2020-03-03 Fujitsu Limited Exhaust purification device, internal combustion device, and power generation device
JP2018176091A (ja) * 2017-04-17 2018-11-15 日本特殊陶業株式会社 マイクロ波加熱用触媒材料、マイクロ波加熱用触媒体、及びマイクロ波加熱用触媒体の製造方法
CN111412037A (zh) * 2020-04-22 2020-07-14 扬州工业职业技术学院 一种基于微波加热再生的排气微粒捕集装置

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