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Dokumentenidentifikation DE112005002751T5 06.09.2007
Titel Dieselpartikelfilter mit Mikrowellenregeneration
Anmelder General Motors Corp., Detroit, Mich., US
Erfinder Gregoire, Daniel J., Thousand Oaks, Calif., US;
Colburn, Joseph S., Pacific Palisades, Calif., US
Vertreter Manitz, Finsterwald & Partner GbR, 80336 München
DE-Aktenzeichen 112005002751
Vertragsstaaten AE, AG, AL, AM, AT, AU, AZ, BA, BB, BG, BR, BW, BY, BZ, CA, CH, CN, CO, CR, CU, CZ, DE, DK, DM, DZ, EC, EE, EG, ES, FI, GB, GD, GE, GH, GM, HR, HU, ID, IL, IN, IS, JP, KE, KG, KM, KP, KR, KZ, LC, LK, LR, LS, LT, LU, LV, LY, MA, MD, MG, MK, MN, MW, MX, MZ, NA, NG, NI, NO, NZ, OM, PG, PH, PL, PT, RO, RU, SC, SD, SE, SG, SK, SL, SM, SY, TJ, TM, TN, TR, TT, TZ, UA, UG, US, UZ, VC, VN, YU, ZA, ZM, ZW, EP, AT, BE, BG, CH, CY, CZ, DE, DK, EE, ES, FI, FR, GB, GR, HU, IE, IS, IT, LT, LU, LV, MC, NL, PL, PT, RO, SE, SI, SK, TR, OA, BF, BJ, CF, CG, CI, CM, GA, GN, GQ, GW, ML, MR, NE, SN, TD, TG, AP, BW, GH, GM, KE, LS, MW, MZ, NA, SD, SL, SZ, TZ, UG, ZM, ZW, EA, AM, AZ, BY, KG, KZ, MD, RU, TJ, TM
WO-Anmeldetag 25.10.2005
PCT-Aktenzeichen PCT/US2005/038487
WO-Veröffentlichungsnummer 2006055192
WO-Veröffentlichungsdatum 26.05.2006
Date of publication of WO application in German translation 06.09.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 06.09.2007
IPC-Hauptklasse B01D 46/00(2006.01)A, F, I, 20051025, B, H, DE

Beschreibung[de]
TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Dieselpartikelfiltersysteme und insbesondere ein Dieselpartikelfiltersystem, das einen keramischen Filter zum Auffangen von Partikelabgas in Kombination mit einem lokalisierten Target eines Mikrowellen absorbierenden Mediums verwendet, das in naher Umgebung von Bereichen mit Partikelanreicherung in dem keramischen Filter angeordnet ist, so dass ein Aufheizen des Targets bewirkt, dass die Partikelanreicherung eine Verbrennung und eine Verdampfung durchmacht, um so den Filter zu reinigen. Der Hohlraum, welcher den keramischen Filter und das Mikrowellen absorbierende Medium aufnimmt, ist geeignet, Eingaben von elektromagnetischer Mikrowellenstrahlung durch Eingangskoppler zu empfangen, die um 90 Grad phasenverschoben zueinander angeregt werden, um eine radiale Ungleichmäßigkeit der Aufheizmuster über das Target zu verringern, um so eine gleichmäßige Partikelentfernung über den Filter zu fördern.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die Verwendung von keramischen Filtern zum Einfangen von Partikeln, die durch eine Dieselmaschinenabgasströmung getragen werden, ist bekannt. Während des Betriebs empfangen derartige keramische Dieselpartikelfilter eine Abgasströmung an einem Ende und fangen Partikel auf, während die Abgase durch dünne Kanalwände hindurchdiffundieren und an dem anderen Ende austreten. Eine Partikelanreicherung, der es ermöglicht wird, fortzudauern, bewirkt, dass der Filter verstopft wird, was dadurch eine unerwünschte erhöhte Druckdifferenz über den Filter hervorruft und zu einem Gegendruck führt, welcher den Maschinenwirkungsgrad verringert. Somit ist es notwendig, die Partikelanreicherung zu beseitigen, bevor kritische Verstopfungsgrade erreicht werden. Eine derartige Partikelentfernung kann durchgeführt werden, indem die Temperatur an dem Ort der Partikelanreicherung auf ein Niveau oberhalb des Flammpunkts der Kohlenwasserstoffpartikel angehoben wird, wodurch eine Verbrennung und Verdampfung der Partikel bewirkt wird. Sobald die Partikel verdampft sind, können die Verbrennungsprodukte durch den Abgasstrom aus dem Filter herausgespült werden.

Damit ein lokalisiertes Aufheizen effizient Partikel aus dem Filter entfernt, wird ein derartiges Aufheizen vorzugsweise im Wesentlichen über den gesamten Querschnitt des Filters angewendet. In dem Fall, dass Zonen über den Filterquerschnitt ungeheizt gelassen werden, werden die Partikel in diesen Zonen nicht verdampft werden und der Filter wird ein Muster von verstopften Zonen ausbilden. Somit ist es erwünscht, ein effizientes Verfahren zum gleichmäßigen Aufheizen über im Wesentlichen die gesamte Ebene des Filters bereitzustellen, um so die Partikelverbrennung über die gesamte Filterebene zu fördern.

Es ist bekannt, dass die Verwendung von elektromagnetischer Mikrowellenstrahlung in anderen Umgebungen wirksam beim Aufheizen von dielektrischen Materialien ist. Eine Herausforderung beim Verwenden von Mikrowellenstrahlung ist jedoch das Erzielen von gleichmäßigen Temperaturverteilungen über ein Targetmaterial. Insbesondere ist die Verwendung von Mikrowellenstrahlung in linear polarisierten Moden in hohem Maße anfällig für die Erzeugung von Target-Hotspots und -Coldspots. Wie oben erklärt wurde, ist eine derartige Ungleichmäßigkeit im Allgemeinen unvereinbar mit den Anforderungen für eine Partikelfilterregeneration. Außerdem stellt die Umgebung eines Partikelfilters in einem Dieselabgassystem Herausforderungen in Bezug auf Platzverfügbarkeit und Kostenbeschränkungen. Wir glauben, dass geeignete Systeme zur Dieselabgasfilterregeneration auf der Grundlage von Mikrowellenerhitzung zuvor nicht verfügbar waren.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung stellt Vorteile und Alternativen gegenüber dem Stand der Technik bereit, indem sie einen Dieselpartikelfilter bereitstellt, der ein Mikrowellen absorbierendes Target an einer definierten Position umfasst, das in einem Hohlleiter angeordnet ist, der geeignet ist, elektromagnetische Mikrowellenstrahlung durch Eingangskoppler zu empfangen, welche um 90 Grad zueinander phasenverschoben sind, um Heizmoden mit Zirkularpolarisation (CP) anzuregen. Durch die Anregung von CP-Moden werden die Modenmuster azimutal zeitlich gemittelt, um die Hotspots und Coldspots in dem Aufheizmuster auszugleichen, wodurch eine größere Gleichmäßigkeit in Bezug auf entsprechende linear polarisierte Moden geschaffen wird. Eine noch weitere Gleichmäßigkeit kann durch Anregen von Kombinationen von CP-Moden realisiert werden, um so radiale kalte Ringe aus dem Aufheizprofil zu beseitigen. Es wird in Erwägung gezogen, dass das Mikrowellen absorbierende Targetmaterial vorzugsweise an oder nahe dem Einlassende des Dieselpartikelfilters eingebettet ist, obwohl andere Positionen entlang der Länge des Filters ebenfalls verwendet werden können, falls gewünscht. Das Aufheizen der Mikrowellen absorbierenden Medien bewirkt, dass die Partikelanreicherung verdampft und durch die Strömung des Abgasstroms aus dem Filter entfernt wird.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die folgenden Zeichnungen, die in diese Beschreibung eingeschlossen sind und einen Teil dieser Beschreibung bilden, stellen eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar und dienen zusammen mit der obigen allgemeinen Beschreibung und der unten ausgeführten detaillierten Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erklären, wobei:

1 eine Schnittansicht eines Dieselpartikelfiltersystems ist, das ein Mikrowellen absorbierendes Target umfasst, das quer über einen keramischen Filter in einem Hohlraum positioniert ist, der geeignet ist, ein aufgeteiltes Signal von elektromagnetischer Mikrowellenstrahlung durch Eingangskoppler zu empfangen, welche um 90 Grad zueinander phasenverschoben sind, um Heizmoden mit zirkularer Polarisation (CP) anzuregen;

2A das Aufheizmuster eines Targets in einem geraden kreisförmigen Hohlraum mit leitfähigen Wänden für die linear polarisierte TE11-Mode darstellt;

2B das Aufheizmuster eines Targets in einem geraden kreisförmigen Hohlraum mit leitfähigen Wänden für die zirkular polarisierte TE11-Mode gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;

3A das Aufheizmuster eines Targets in einem geraden kreisförmigen Hohlraum mit leitfähigen Wänden für die linear polarisierte TE21-Mode darstellt;

3B das Aufheizmuster eines Targets in einem geraden kreisförmigen Hohlraum mit leitfähigen Wänden für die zirkular polarisierte TE21-Mode gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;

4A das Aufheizmuster eines Targets in einem geraden kreisförmigen Hohlraum mit leitfähigen Wänden für die linear polarisierte TE12-Mode darstellt;

4B das Aufheizmuster eines Targets in einem geraden kreisförmigen Hohlraum mit leitfähigen Wänden für die zirkular polarisierte TE12-Mode gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;

5A das Aufheizmuster eines Targets in einem geraden kreisförmigen Hohlraum mit leitfähigen Wänden für die linear polarisierte TE22-Mode darstellt;

5B das Aufheizmuster eines Targets in einem geraden kreisförmigen Hohlraum mit leitfähigen Wänden für die zirkular polarisierte TE22-Mode gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;

6 das Aufheizmuster eines Targets in einem geraden kreisförmigen Hohlraum mit leitfähigen Wänden zur Anregung der Kombination der zirkular polarisierten TE11- und TE21-Moden darstellt; und

7 eine Kurve der Heizintensität in Bezug auf die Entfernung von dem Zentrum des Targets in 6 ist, welche eine beträchtliche Gleichmäßigkeit über einen erweiterten Abschnitt des Radius veranschaulicht.

Während Ausführungsformen der Erfindung oben dargestellt und allgemein beschrieben wurden und nachstehend in Verbindung mit bestimmten potenziell bevorzugten Ausführungsformen und Prozeduren beschrieben werden, ist es zu verstehen und einzusehen, dass die Erfindung in keinem Fall auf derartige Ausführungsformen und Prozeduren beschränkt werden soll, wie sie hier dargestellt und beschrieben sind. Es ist vielmehr beabsichtigt, dass die vorliegende Erfindung sich auf alle Alternativen und Modifikationen erstreckt, wie sie durch die breiten Prinzipien dieser Erfindung innerhalb deren wahren Geists und Umfangs umfasst sein können.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Nun wird auf die verschiedenen Zeichnungen Bezug genommen, wobei in den verschiedenen Ansichten soweit möglich gleiche Elemente durch entsprechende Bezugszeichen bezeichnet werden. In 1 ist eine Dieselpartikelfilteranordnung 10 zur Anordnung entlang dem Abgasströmungsweg stromabwärts einer Dieselmaschine (nicht gezeigt) dargestellt. Die Richtung der Gasströmung ist in der Figur durch den Richtungspfeil dargestellt. Gemäß der dargestellten Konstruktion umfasst der Dieselpartikelfilter einen Hohlraumabschnitt 12, welcher dazu dient, einen porösen keramischen Filter 14 und ein Mikrowellen absorbierendes Material 16 aufzunehmen, das in eingebetteter Kontaktbeziehung im Wesentlichen über den Querschnitt des Filters 14 hinweg angeordnet ist. Der Hohlraumabschnitt 12 kann aus geeigneten Materialien wie zum Beispiel Metall und dergleichen gebildet sein. Bei einer derartigen Konstruktion unter Verwendung eines Metallhohlraums können die Innenwände, welche den Filter 14 umgeben, leitfähig sein. Das Mikrowellen absorbierende Material 16 kann eine beliebige von wohlbekannten Substanzen, welche bei einer Einwirkung von Mikrowellenstrahlung ein Heizen durchmachen, oder eine Kombination davon sein. Beispielsweise können derartige Materialien SiC (Siliziumcarbid), ITO (Indium-Zinnoxid), verschiedene Ferrite und dergleichen umfassen, einschließlich Kombinationen von derartigen Materialien, wie den Fachleuten auf dem Gebiet bekannt ist.

Wie dargestellt ist, ist die Dieselpartikelfilteranordnung 10 mit einem Paar von Mikrowellenkopplungseingangsanschlüssen 20 versehen, wie den Fachleuten auf dem Gebiet wohlbekannt ist, zur funktionsmäßigen Verbindung mit einer externen Hochleistungs-Mikrowellenquelle 22 von mehr als 1 kW, wie zum Beispiel einer standardmäßigen 2,45 GHz/2 kW-Quelle, wie sie wohlbekannt und leicht verfügbar ist. Mikrowellenreflektoren 24, welche eine Gasströmung zulassen, aber eine übermäßige eingeschlossene Mikrowellenenergie verhindern, sind an. dem Einlass- und Auslassende der Dieselpartikelfilteranordnung 10 vorgesehen.

Wie dargestellt ist, ist ein 0–90-Leistungsteiler 26 zwischen der Mikrowellenquelle 22 und den Eingangsanschlüssen 20 angeordnet. Der Leistungsteiler 26 modifiziert die Leistung, indem er sie gleichmäßig zwischen den zwei Eingangsanschlüssen aufteilt, während er gleichzeitig die Phase des Signals, das einem der Eingangsanschlüsse zugeführt wird, um 90 Grad verschiebt. Der Leistungsteiler ist über verlustarme Verbindungen mit den Eingangsanschlüssen verbunden. Die Eingangsanschlüsse 20 liegen vorzugsweise auf einer Ebene des kreisförmigen Querschnitts und sind mit einem Winkelabstand von etwa 90 Grad beabstandet. Der gemeinsame Effekt der Beabstandung zwischen den Eingangsanschlüssen 20 und der 90 Grad-Phasenverschiebung zwischen den Leistungssignalen, die den Eingangsanschlüssen zugeführt werden, soll in dem Hohlraum 12 eine zirkular polarisierte Mode anregen. Durch Anregen von zirkular polarisierten Moden werden Aufheizmuster in Bezug auf linear polarisierte Moden azimutal ausgeglichen, um das Auftreten von Hotspots und Coldspots an einem aufgeheizten Target zugunsten von Übergangstemperaturringen im Wesentlichen zu beseitigen, wodurch ein gleichmäßigeres durchschnittliches Temperaturprofil bereitgestellt wird.

Während des Betriebs tritt Dieselabgas durch eine Einlassöffnung 32 ein, strömt durch Ansaugkanäle in den Filter 14, diffundiert durch die Filterkanalwände hindurch, strömt aus den Filterausgangskanälen und verlässt den Hohlraum durch die Abgasausgangsöffnung 34. Bei dem Strömungsprozess werden durch die Abgasströmung getragene Partikel dort abgelagert, wo die Gase beim Verlassen des Filters durch die Kanalwände hindurchdiffundieren. Während die Maschine weiterläuft, baut sich die Partikelmasse auf, bis die Abgasströmung behindert wird. Bei einem ausgewählten optimalen Punkt auf der Grundlage des gemessenen Gegendrucks in dem System wird die Mikrowellenenergiequelle 22 aktiviert, beispielsweise durch einen Schalter, der mit einem Drucksensor (nicht gezeigt) verbunden ist, und Mikrowellenenergie tritt in die Kammer ein, wodurch das Mikrowellen absorbierende Material 16 aufgeheizt wird. Das Mikrowellen absorbierende Material 16 ist in naher Beziehung zu dem Bereich der Partikelanreicherung angeordnet, und während es Energie absorbiert, heizt es sich auf einen Punkt jenseits des Flammpunkts der angesammelten Kohlenwasserstoffpartikel auf. Die Partikel werden somit entzündet und in verdampfter Form durch die Strömung des Abgases entfernt.

Wie zuvor bemerkt wurde, wird gemäß der potenziell bevorzugten Praxis in dem Hohlraum bewusst eine zirkular polarisierte Mode angeregt, um die Azimutvariation zu beseitigen. Das heißt, Punkte auf einem kreisförmigen, durch das Mikrowellen absorbierende Material definierten Target, welche äquidistant von dem Zentrum sind, sind ungeachtet ihres Positionswinkels durch im Wesentlichen das gleiche Aufheizprofil gekennzeichnet. Dies stellt einen Grad von verbesserter Gleichmäßigkeit für das Aufheizprofil des Targets bereit, indem lokalisierte Hotspots und Coldspots beseitigt werden.

Die verbesserte Gleichmäßigkeit des Aufheizprofils ist durch Vergleich der Aufheizmuster für in 2A, 3A, 4A und 5A dargestellte linear polarisierte Moden mit denjenigen der entsprechenden zirkular polarisierten Moden in 2B, 3B, 4B bzw. 5B veranschaulicht. Insbesondere stellt 2A das Aufheizmuster eines Targets in einem geraden kreisförmigen Hohlraum für die linear polarisierte TE11-Mode dar, während 2B das Aufheizmuster für die zirkular polarisierte TE11-Mode darstellt. 3A stellt das Aufheizmuster eines Targets in einem geraden kreisförmigen Hohlraum für die linear polarisierte TE21-Mode dar, während 3B das Aufheizmuster für die zirkular polarisierte TE21-Mode darstellt. 4A stellt das Aufheizmuster eines Targets in einem geraden kreisförmigen Hohlraum für die linear polarisierte TE12-Mode dar, während 4B das Aufheizmuster für die zirkular polarisierte TE12-Mode darstellt. 5A stellt das Aufheizmuster eines Targets in einem geraden kreisförmigen Hohlraum für die linear polarisierte TE22-Mode dar, und 5B stellt das Aufheizmuster für die zirkular polarisierte TE22-Mode dar. In diesen Figuren entsprechen hellere Bereiche höheren Temperaturen, während dunklere Bereiche niedrigeren Temperaturen entsprechen.

Wie in 2A, 3A, 4A und 5A zu sehen ist, ergeben die linear polarisierten Moden sowohl eine radiale Variation als auch eine Azimut- oder Winkelvariation. Das heißt, Punkte, die äquidistant von dem Zentrum sind, sich aber an verschiedenen Winkeln in Bezug auf eine hypothetische Äquatorlinie befinden, können Temperaturen aufweisen, die deutlich verschieden voneinander sind (das heißt Azimutvariation), ebenso wie sie verschieden von Punkten an dem gleichen Winkel, aber in unterschiedlichen Entfernungen von dem Zentrum sind (das heißt radiale Variation). Umgekehrt, wie in 2B, 3B, 4B und 5B dargestellt ist, beseitigen die zirkular polarisierten Moden das Auftreten einer Azimutvariation, obwohl eine radiale Variation in Form von Ringen in verschiedenen Entfernungen von dem Zentrum immer noch vorhanden sein kann.

Die Beseitigung der Azimutvariation ermöglicht eine regelmäßigere Temperaturverteilung über das Target ohne heiße und kalte Punkte. Somit ist das verfügbare Aufheizen insgesamt gleichmäßiger. Zum Beispiel weisen die zirkular polarisierten TE11-, die zirkular polarisierten TE21- und die zirkular polarisierten TE22-Moden Temperaturvariationen von weniger als 50% über mehr als 50% der Querschnittsfläche auf. Dies ist eine wesentliche Verbesserung gegenüber den Aufheizmustern für linear polarisierte Moden.

Während die Aufheizmuster mit einzelnen zirkular polarisierten Moden eine erhebliche Verbesserung gegenüber den Aufheizmustern mit einer linear polarisierten Mode darstellen, wird in Erwägung gezogen, dass die Aufheizmustergleichmäßigkeit noch weiter verbessert werden kann, indem Kombinationen von zirkular polarisierten Moden angeregt werden, die überlappen, um die radialen kalten Ringe zu beseitigen. Beispielsweise und nicht beschränkend stellt 6 das Aufheizmuster für die Kombination der zirkular polarisierten TE11- und TE21-Mode dar, die überlappen, um den Hotspot im Zentrum des TE11-Modenmusters und die Hochtemperaturzone nahe der Wand des TE21-Modenmusters zu beseitigen. Ein Muster mit einer abgestufteren gemischten radialen Verteilung wird somit erzielt. Diese Vorzüge sind in 7 graphisch dargestellt, wobei zu sehen ist, dass die Intensität des Aufheizmusters um weniger als 50% über den gesamten Querschnitt und um weniger als 20% über 70% des Querschnitts variiert.

Es wird in Erwägung gezogen, dass Standard-Mikrowellenanregungstechniken verwendet werden können, um gleichzeitig zwei Moden in dem Hohlraum 12 anzuregen, ohne irgendeine Notwendigkeit, die in Bezug auf 1 dargestellte und beschriebene Konfiguration der Quelle oder Eingangsanschlusskonfigurationen zu ändern. Lediglich beispielsweise und nicht beschränkend besteht eine Technik zur gleichzeitigen Anregung von zwei Moden darin, den Hohlraumradius und die Länge so zu gestalten, dass sie in beiden Moden gleichzeitig resonant sind, indem die Resonanzlängengleichungen für beide Moden erfüllt werden.

L Bz,TE11 = n und L Bz,TE21 = m

Wobei L die Hohlraumlänge ist, m und n ganze Zahlen sind und Bz,TE11 und Bz,TE21 die jeweiligen Wellenzahlen der axialen Mode sind.

Es ist zu verstehen, dass, während die vorliegende Erfindung in Bezug auf potenziell bevorzugte Ausführungsformen, Konstruktionen und Prozeduren dargestellt und beschrieben wurde, derartige Ausführungsformen, Konstruktionen und Prozeduren nur veranschaulichend sind, und dass die Erfindung in keinem Fall darauf beschränkt werden soll. Eher wird in Erwägung gezogen, dass Modifikationen und Variationen, welche die Prinzipien der Erfindung verkörpern, ohne Zweifel den Fachleuten auf dem Gebiet deutlich werden. Es wird deshalb in Erwägung gezogen und beabsichtigt, dass sich die vorliegende Erfindung auf alle derartigen Modifikationen und Variationen erstreckt, wie sie durch die breiten Aspekte der Erfindung innerhalb deren wahren Geists und Umfangs umfasst sein können.

Zusammenfassung

Ein Dieselpartikelfilter, der ein Mikrowellen absorbierendes Target in einem Hohlleiter umfasst. Der Hohlraum empfängt elektromagnetische Mikrowellenstrahlung durch Eingangskoppler, die um 90 Grad zueinander phasenverschoben sind, um zirkular polarisierte Heizmoden anzuregen. Durch die Anregung von zirkular polarisierten Moden werden Aufheizmuster azimutal zeitlich gemittelt, um die Hotspots und Coldspots auszugleichen, wodurch eine größere Gleichmäßigkeit relativ zu Aufheizmustern für entsprechende linear polarisierte Moden bereitgestellt wird.


Anspruch[de]
Dieselpartikelfiltersystem zur Entfernung von Partikeln aus einem Dieselmaschinenabgasstrom, wobei das Dieselpartikelsystem umfasst:

einen Filter, der in einem Aufnahmehohlraum zwischen einem Hohlraumeinlass zum Empfangen des Maschinenabgasstroms und einem Hohlraumauslass zum Austritt des Maschinenabgasstroms untergebracht ist, so dass Gase des Maschinenabgasstroms durch den Filter hindurchströmen und zumindest ein Teil der Partikel in dem Maschinenabgasstrom in dem Filter eingefangen werden;

ein Target aus Mikrowellen absorbierendem Material, das in den Filter eingebettet ist, wobei das Mikrowellen absorbierende Material Mikrowellenaufheizeigenschaften aufweist, so dass sich das Mikrowellen absorbierende Material bei einer Einwirkung von Mikrowellenstrahlung über die Verbrennungstemperatur von zumindest einem Teil der in dem Filter eingefangenen Partikel aufheizt; und

eine Mikrowellenenergiequelle, die funktionsmäßig mit Mikrowelleneingangsanschlüssen verbunden ist, um mindestens eine zirkular polarisierte Mikrowellenmode in dem Aufnahmehohlraum anzuregen, so dass bei einer Aktivierung der Mikrowellenenergiequelle das Target von Mikrowellen absorbierendem Material in einem Muster im Wesentlichen ohne Azimutvariation aufgeheizt wird und zumindest ein Teil der in dem Filter eingefangenen Partikel in benachbarter Beziehung zu dem Mikrowellen absorbierenden Material verdampft wird, wodurch die Ansammlung der Partikel in dem Filter verringert wird.
Erfindung nach Anspruch 1, wobei der Filter ein keramischer Filter ist. Erfindung nach Anspruch 2, wobei das Mikrowellen absorbierende Material aus der Gruppe bestehend aus SiC (Siliziumcarbid), ITO (Indium-Zinnoxid), Ferrite und Kombinationen davon ausgewählt ist. Erfindung nach Anspruch 1, wobei der Aufnahmehohlraum einen im Wesentlichen zylindrischen Innenquerschnitt aufweist und der Filter zylindrisch mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt ist. Erfindung nach Anspruch 1, wobei der Aufnahmehohlraum Innenwände aus leitfähigem Material umfasst. Erfindung nach Anspruch 5, wobei die Innenwände aus Metall bestehen. Erfindung nach Anspruch 1, wobei die Mikrowellenenergiequelle durch einen Leistungsteiler funktionsmäßig mit einem Paar von Mikrowelleneingangsanschlüssen verbunden ist, so dass Energie von der Mikrowellenenergiequelle im Wesentlichen gleichmäßig zwischen dem Paar von Mikrowelleneingangsanschlüssen aufgeteilt wird. Erfindung nach Anspruch 7, wobei der Leistungsteiler die Phase des einem der Eingangsanschlüsse zugeführten Signals um 90 Grad verschiebt. Erfindung nach Anspruch 8, wobei die Eingangsanschlüsse mit einem Winkelabstand von etwa 90 Grad relativ zueinander um eine kreisförmige Ebene herum angeordnet sind. Erfindung nach Anspruch 1, wobei der Hohlraum in mindestens zwei Moden resonant ist, so dass die mindestens zwei Moden gleichzeitig angeregt werden. Dieselpartikelfiltersystem zur Entfernung von Partikeln aus einem Dieselmaschinenabgasstrom, wobei das Dieselpartikelsystem umfasst:

einen keramischen Filter, der in einem Aufnahmehohlraum zwischen einem Hohlraumeinlass zum Empfangen des Maschinenabgasstroms und einem Hohlraumauslass zum Austritt des Maschinenabgasstroms untergebracht ist, so dass Gase des Maschinenabgasstroms durch den keramischen Filter hindurchströmen und zumindest ein Teil der Partikel in dem Maschinenabgasstrom in dem Filter eingefangen wird;

ein Target aus Mikrowellen absorbierendem Material, das in Querbeziehung zu der Strömungsrichtung des Abgasstroms in den keramischen Filter eingebettet ist, wobei das Mikrowellen absorbierende Material Mikrowellenaufheizeigenschaften aufweist, so dass sich das Mikrowellen absorbierende Material bei einer Einwirkung von Mikrowellenstrahlung über die Verbrennungstemperatur von zumindest einem Teil der in dem Filter eingeschlossenen Partikel aufheizt; und

eine Mikrowellenenergiequelle, die durch einen Leistungsteiler funktionsmäßig mit einem ersten Mikrowelleneingangsanschluss, der geeignet ist, Mikrowellenstrahlung in den Aufnahmehohlraum einzukoppeln, und einem zweiten Mikrowelleneingangsanschluss verbunden ist, der geeignet ist, Mikrowellenstrahlung in den Aufnahmehohlraum einzukoppeln, wobei der Leistungsteiler Leistung von der Mikrowellenenergiequelle im Wesentlichen gleichmäßig zwischen dem ersten und dem zweiten Mikrowelleneingangsanschluss aufteilt, während er die Phase des einem der Eingangsanschlüsse zugeführten Signals um 90 Grad verschiebt, und wobei der erste und der zweite Mikrowelleneingangsanschluss mit einem Winkelabstand von etwa 90 Grad relativ zueinander angeordnet sind, um mindestens eine zirkular polarisierte Mikrowellenmode in dem Aufnahmehohlraum anzuregen, so dass bei einer Aktivierung der Mikrowellenenergiequelle das Target aus Mikrowellen absorbierendem Material in einem Muster aufgeheizt wird, das im Wesentlichen frei von Azimutvariation ist, und zumindest ein Teil der in dem Filter eingefangenen Partikel in benachbarter Beziehung zu dem Mikrowellen absorbierenden Material verdampft wird, wodurch die Ansammlung der Partikel in dem Filter verringert wird.
Erfindung nach Anspruch 11, wobei das Mikrowellen absorbierende Material aus der Gruppe bestehend aus SiC (Siliziumcarbid), ITO (Indium-Zinnoxid), Ferrite und Kombinationen davon ausgewählt ist. Erfindung nach Anspruch 11, wobei der Aufnahmehohlraum einen im Wesentlichen zylindrischen Innenquerschnitt aufweist und der Filter zylindrisch mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt ist. Erfindung nach Anspruch 11, wobei der Aufnahmehohlraum Innenwände aus leitfähigem Material umfasst. Erfindung nach Anspruch 14, wobei die Innenwände aus Metall bestehen. Erfindung nach Anspruch 11, wobei der Hohlraum in mindestens zwei Moden resonant ist, so dass die mindestens zwei Moden gleichzeitig angeregt werden. Dieselpartikelfiltersystem zur Entfernung von Partikeln aus einem Dieselmaschinenabgasstrom, wobei das Dieselpartikelsystem umfasst:

einen in einem Aufnahmehohlraum zwischen einem Hohlraumeinlass zum Empfangen des Maschinenabgasstroms und einem Hohlraumauslass zum Austritt des Maschinenabgasstroms untergebrachten keramischen Filter, so dass Gase des Maschinenabgasstroms durch den keramischen Filter hindurchströmen und zumindest ein Teil der Partikel in dem Maschinenabgasstrom in dem Filter eingefangen werden;

ein Target aus Mikrowellen absorbierendem Material, das in Querbeziehung zu der Strömungsrichtung des Abgasstroms in den keramischen Filter eingebettet ist, wobei das Mikrowellen absorbierende Material Mikrowellenaufheizeigenschaften aufweist, so dass sich das Mikrowellen absorbierende Material bei einer Einwirkung von Mikrowellenstrahlung über die Verbrennungstemperatur von zumindest einem Teil der in dem Filter gefangenen Partikel aufheizt; und

eine Mikrowellenenergiequelle, die durch einen Leistungsteiler funktionsmäßig mit einem ersten Mikrowelleneingangsanschluss, der geeignet ist, Mikrowellenstrahlung in den Aufnahmehohlraum einzukoppeln, und einem zweiten Mikrowelleneingangsanschluss verbunden ist, der geeignet ist, Mikrowellenstrahlung in den Aufnahmehohlraum einzukoppeln, wobei der Leistungsteiler die Leistung von der Mikrowellenenergiequelle im Wesentlichen gleichmäßig zwischen dem ersten und dem zweiten Mikrowelleneingangsanschluss aufteilt, während er die Phase des einem der Eingangsanschlüsse zugeführten Signals um 90 Grad verschiebt, und wobei der erste und der zweite Mikrowelleneingangsanschluss mit einem Winkelabstand von etwa 90 Grad relativ zueinander angeordnet sind, um mindestens eine zirkular polarisierte Mikrowellenmode in dem Aufnahmehohlraum anzuregen, so dass bei einer Aktivierung der Mikrowellenenergiequelle das Target aus Mikrowellen absorbierendem Material in einem Muster aufgeheizt wird, das im Wesentlichen frei von einer Azimutvariation ist, und zumindest ein Teil der in dem Filter eingeschlossenen Partikel in benachbarter Beziehung zu dem Mikrowellen absorbierenden Material verdampft wird, wodurch die Ansammlung der Partikel in dem Filter verringert wird, wobei der Aufnahmehohlraum einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt mit Metallinnenwänden aufweist und wobei der Hohlraum in mindestens zwei Moden resonant ist, so dass die mindestens zwei Moden gleichzeitig angeregt werden.






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