[发明专利]内燃机过滤器再生装置

说明书

本发明涉及到一种内燃机过滤器的再生装置，确切地说，涉及到一种用来清除内燃机排出废气中所含有粒子的再生式过滤器。更确切地说，本发明涉及到一种具有改进了的检测装置的过滤器再生装置，该检测装置测量过滤器利用电波所清除的粒子数量。

在全球环境保护领域中，怎样处理全球性的变暖问题和怎样减少大气层中二氧化碳的含量是当今世界一个非常重要的课题。并且，怎样减少碳坏森林的酸雨同样至关重要。

酸雨是一种自然现象，它是由于受化学物质如氧化硫和氧化氮污染空气所引起的，最近在全球范围内，无论是对固定污染源(由同生系统造成的)还是对如运输工具这样的活动污染源，都要严格控制所排出的这些污染大气层的化学物质。对于来自运输工具的废气密度进行严格地控制已经引起了人们的特别关注。最值得注意的是，当今是否能用数量的控制代替目前的密度控制，是人们所讨论的话题。此外，还规划大幅度降低这种污染量的极限值。

在运输工具中，利用内燃机的交通工具受到了较严格的限制，人们已经意识到，必须严格地控制废气的粒子及氧化氮。过去，包含在废气中的污染大气层的化学物质已经通过改进燃烧的方法如，延缓燃料喷射时间得以减少。可是人们认为，这种方法不能达到世界环境保护的目的。

因此，目前世界需要附加一种废气后期处理装置。后期处理装置包括一个清除粒子的过滤器。可是，如果清除下的粒子充满了过滤器，很快就会堵塞过滤器。因此，降低过滤能力，妨碍废气畅通地流过过滤器。结果，显著地减少或停止内燃机的输出。

在这种情况下，在世界范围内，进行了再生过滤器的技术偿试，但没有一种偿试得到实际应用。

众所周知，在600℃或较高的温度条件下粒子能够燃烧。将粒子加热到这种高温产生能量的方法有燃烧器，电加热器、微波等。无论利用哪种方法，由过滤器所清除的粒子数量都必须经过检测，以便有效地恢复过滤器的能力。

利用电波检测粒子数量的方法，已经在美国第4477771号专利中公开。在本申请图6中，表示出该专利申请的装置。该装置包括一个排气管1，内燃机排出的废气经过该排气管流动；一个设置在该排气管1的一部分中的加热室2；一个容纳在加热室2中的过滤器3；用来清除废气中的粒子；一个用来产生微波并将微波供给到加热室2中的微波发生装置4；一根微波供给天线5，用来发射加热室2中的微波发生装置4所产生的微波；以及一根微波检测天线6，用来检测来自加热室2并通过过滤器所返回的微波能级。过滤器所清除的粒子数量，在本文中简称为“粒子量”。

在上述结构中，当粒子量增加时，有效的介电因素改变。因此，加热室2中微波的共振条件改变。根据微波的传播特性的改变，监测共振条件的改变，这样便可以测出粒子量。

这种常规装置在检测粒子量和结构方面还存在有缺点，其结构妨碍了粒子量进行非常准确地检测。最大问题归用于与微波有关的粒子性能，该粒子的主要成分是碳。前述专利实施的一个原理仅仅是利用过滤器静态特性。换言之，仅简单地依据包含过滤器的空间的介电因素变化来测定粒子量。当粒子量增加时，上述空间的有效介电因素增加。由于粒子吸收微波，上述空间的介电损失也增加。结果，加热室2中的微波集中在上述空间。而且，过滤器的有效介电因素和介电损失两者的变化，也会增加贮存在过滤器3中的微波能量级。

由于过滤器3是放在微波供给天线5和微波检测天线6之间，所以微波检测天线6检测的能级信号，以复杂的方式伴随着微波分布和贮存在过滤器3的微波能级两者的变化而变化。所以，非常准确地检测粒子量，以便确定合适的加热燃烧粒子的时间。使过滤器再生，这是很困难的。

这种常规装置的另一个问题是，微波检测天线6设置在加热室2中。用这种结构，很难设置微波检测天线6，也很难设置可足以防止燃烧粒子所产生的热的相关外围设备。此外，在微波检测天线6的附近有粒子堆积，从而不可能取得稳定的检测准确性。结果，检测天线6不能实现非常可靠的检测。

另外，日本专利申请公开公报昭59-126022公开了一种用来除去内燃机的废气中会有的粒子的过滤器的再生装置。该装置包括：两支排气分支管，在分支点处设有排气切换阀，在一排气通道中设有微波反射板和微粒过滤器及收容这部件的壳体，另一排气通道则以过滤器旁通管的形式与上述排气通道于消声器之前汇合，上述壳体并设有微波供给道和空气供给道，以将附着于过滤器上的微粒加热燃烧，使过滤器再生。

但上述过滤器再生装置没有微粒量检测装置，所以不能及时有效地检测附着于过滤器上的微粒量并将之加热燃烧。

本发明的目的是，提供一种内燃机过滤器再生装置，该装置以高精度检测过滤器所清除的粒子量。