CN101828009A - 黑烟净化装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种通过使巨大化的PM很好地与氧化催化剂接触、能够保持发动机性能的黑烟净化装置。黑烟净化装置(100)包括：入口部(110)、设置部(120)、出口部(130)、氧化催化剂转换器(140)及DPF(150)。氧化催化剂转换器(140)具有在内壁面(143)上载置氧化催化剂的小室(141)的集合体，将小室(141)的入口侧的开口面积设定成从发动机排出的、巨大化了的PM(例如烟灰剥离片)能够通过的大小，并且，设定得比小室(141)的出口侧的开口面积大。

Description

黑烟净化装置

技术领域

本发明涉及黑烟净化装置。

背景技术

从柴油发动机(下面称之为“发动机”)中排出的PM(颗粒物质)，由以碳为主要成分的煤烟(soot，烟灰)、燃烧残留的燃料及作为润滑油成分的SOF(Soluble Organic Fraction：可溶性有机成分)等构成。

SOF在高温下变成蒸气，但是，当温度下降时液化，使烟灰彼此粘结。从发动机排出的烟灰容易被SOF粘结、巨大化并被排出。

例如，在日本特开2002-276332号公报中公开了氧化除去这种巨大化的烟灰的技术。

日本特开2002-276332号公报中公开的排气净化装置包括具有载置氧化催化剂的小室的氧化催化剂转换器，前述小室的密度从上游侧起依次增大。借此，利用排气中的PM的扩散作用，使PM与氧化催化剂接触，在上游侧的小室中将SOF氧化，可以使SOF与烟灰分离。另外，在下游侧的小室中，通过依次将分离的烟灰微细化及氧化，可以良好地净化排气。

一般地，在黑烟净化装置与发动机之间的排气管中，附着从发动机排出的烟灰。该烟灰被同样从该发动机中排出的SOF粘结并堆积，变得比包含在排气中的烟灰多。之后，由于发动机的振动等，堆积的烟灰剥离，变成“烟灰剥离片”并和排气一起流向黑烟净化装置侧。

由于烟灰剥离片与排气中的烟灰相比变得巨大，并且，变得比小室的入口面积大，所以，不能流入小室内，会将入口堵塞。这样，由于烟灰剥离片不能与氧化催化剂接触，所以，为了良好地净化排气，会花费时间。

另外，由于小室的入口被烟灰剥离片堵塞，氧化催化剂转换器整体的入口面积变小，所以，成为排气气压上升的原因，导致发动机性能的恶化。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过使巨大化了的PM与氧化催化剂良好地接触而能够保持发动机性能的黑烟净化装置。

本发明的黑烟净化装置包括氧化催化剂转换器，该氧化催化剂转换器具有在壁面上载置氧化催化剂的小室的集合体，利用前述氧化催化剂净化从发动机排出的PM，前述小室的入口侧的开口面积设定成从前述发动机排出并被巨大化的PM能够通过的大小，并且，设定得比前述小室的出口侧的开口面积大。

这样，可以使烟灰剥离片等巨大化了的PM流入小室内，能够借助壁面的氧化催化剂将其微细化及氧化。

在本发明的第一种方式中，优选地，前述氧化催化剂转换器包括：主体部分；第一部分，所述第一部分设置在前述主体部分的上游侧，并且具有与前述主体部分的小室相比、上游侧开口面积大的小室；第二部分，所述第二部分设置在前述第一部分的上游侧，并且具有与前述主体部分的小室相比、上游侧开口面积大的小室；前述第一部分的小室和前述第二部分的小室相互不同地配置。

由此，在巨大化了的PM流入氧化催化剂转换器内时，由于与第一部分的小室端面碰撞而破碎，变得容易与小室的内壁面接触。

在本发明的第二种方式中，在前述小室的上游侧开口部分的侧端部形成切口，以便将多个小室的上游侧开口作为一组，形成一个上游侧开口。

由此，利用加工现有技术中的氧化催化剂转换器的入口侧这样简单的方法，可以实现能够使巨大化了的PM良好地流入氧化催化剂转换器内的小室。

另外，优选利用前述切口形成的前述小室的上游侧开口部分的形状是四棱锥形。

因此，可以容易形成前述切口。

另外，优选利用前述切口形成的前述小室的上游侧开口部分的形状是圆锥形。

由此，可以容易地形成前述切口。

在本发明的第三种方式中，前述氧化催化剂转换器具有主体部分和设置在前述主体部分的上游侧的前段部分，作为前述前段部分的小室内的空间的排气通路以从上游侧向下游侧呈锥形变窄的方式形成，前述前段部分的小室的上游侧开口面积比前述主体部分的小室的上游侧开口面积大。

由此，PM与氧化催化剂转换器的接触面积向下游侧逐渐增大。

此外，优选前述排气通路的截面形状为以下形状，即，垂直于排气在该排气通路内流动的方向的截面为四边形。

由此，在可以容易地形成小室的同时，也能够容易地构成锥形部分。

此外，优选在前述前段部分设置连通孔，该连通孔将一个小室的排气通路与另一个小室的排气通路连通。

由此，在比上游侧开口部变得巨大的PM万一流入氧化催化剂转换器内并将小室的上游侧开口部堵塞的情况下，排气也可以从其它的小室通过前述连通孔流入上游侧开口部堵塞的小室的排气通路，能够将排气均匀地送往主体部分，不会降低氧化催化剂的氧化作用。

此外，优选在前述前段部分与主体部分之间设置空间部分。

由此，即使在一部分小室的上游侧开口部或连通孔堵塞的情况下，也可以使通过前段部分的排气在前述空间部分扩散，进而可以大致均匀地对前述主体部分的氧化催化剂供应所述排气，所以，不会使氧化催化剂的氧化作用降低。

根据本发明的黑烟净化装置，可以提供一种通过使巨大化了的PM良好地与氧化催化剂接触，在能够良好地净化黑烟的同时，能够保持发动机性能的黑烟净化装置。

附图说明

图1是表示本发明的黑烟净化装置的第一实施方式的概略图。

图2是表示氧化催化剂转换器的图示，(A)是侧视图，(B)是正视剖视图。

图3是图2所示的氧化催化剂转换器的部分分解立体图。

图4是表示本发明的黑烟净化装置的第二实施方式的概略图。

图5是表示氧化催化剂转换器的图示，(A)是侧视图，(B)是正视剖视图。

图6是图5所示的催化剂转换器的部分分解立体图。

图7是图5所示的氧化催化剂转换器的另外的实施方式的部分分解立体图。

图8是表示根据本发明的黑烟净化装置的第三实施方式的概略图。

图9是表示氧化催化剂转换器的图示，(A)是侧视图，(B)是正视剖视图。

图10是图9所示的催化剂转换器的部分分解立体图。

具体实施方式

[第一实施方式]

下面，对作为本发明的黑烟净化装置的第一实施方式的柴油发动机用黑烟净化装置(下面称之为“黑烟净化装置”)100进行说明。另外，在下面的描述中，将排气10的流动方向的上游侧作为前，将下游侧作为后，在垂直于所述前后方向的面上，决定上下左右。

如图1所示，黑烟净化装置100包括：入口部110、设置部120、出口部130、氧化催化剂转换器140及微粒过滤器(下面称之为“DPF”)150。

从发动机排出的排气10从入口部110被导入到黑烟净化装置100内，依次通过入口部110→设置在设置部120内的氧化催化剂转换器140及DPF150→出口部130。即，通过使排气10通过黑烟净化装置100，将其净化并排出。

入口部110和出口部130分别形成在外壳111、131内。设置部120配置在外壳111、131之间，氧化催化剂转换器140配置在设置部120的上游侧，DPF150配置在下游侧，两者隔开规定的间隔配置。

在设置部120与外壳111及131之间，利用衬垫112及132保持气密性，并且，设置部120与外壳111及131之间是可拆卸地安装的。

在入口部110，配置从图中未示出的发动机导入排气10的入口管116。入口管116形成圆筒形。入口管116沿着大致铅直的方向插入贯通入口部110，其一端经由图中未示出的排气管与发动机连接，其另外一端被密封。在入口管116的侧壁上设置有多个小孔117、117、…。排气10经由该小孔117被从入口管116导入到入口部110内。

另外，在入口部110配置隔热吸音材料113，该隔热吸音材料113利用隔热吸音材料压板114、115压在入口部110的内壁上。隔热吸音材料113抑制被导入到入口部110的排气10的温度向外壳111传递，吸收排气10的噪音。

在出口部130设置排出排气10的出口管133和与出口管133平行并降低排气10排出时的噪音的共鸣管134。

如图1～图3所示，氧化催化剂转换器140是具有小室141的集合体并利用间隔壁142将邻接的小室141、141之间间隔开的蜂窝结构体。氧化催化剂转换器140由堇青石等陶瓷或者不锈钢等金属形成。

小室141是具有四边形的截面形状的筒状构件，是在其上下左右配置邻接的小室141、141、141、141的结构。在小室141的内壁面143载置Pt等氧化催化剂。

另外，与排气10的流动方向正交的面上的小室141的截面形状并不局限于本实施方式的四边形，例如，也可以是三角形或六边形等多边形或圆形等。

另外，作为氧化催化剂，在本实施方式中使用Pt等，但是，没有特定的限制，也可以利用Pd、Rh、Ir等。

如图1所示，DPF150是具有小室151的集合体并利用多孔体的间隔壁152间隔开的蜂窝过滤器。DPF150由堇青石等陶瓷形成。DPF150是壁流式微粒过滤器，具有在相互平行地形成的小室151、151的邻接的入口部153、153和出口部154、154上交互地设置密封部155的结构。

小室151是具有四边形截面形状的筒状构件。

另外，与排气10的流动方向正交的面上的小室151的截面形状并不局限于本实施方式的四边形，例如，也可以是三角形或六边形等多边形或圆形等。

另外，也可以采用在DPF150的小室151的壁面上载置Pt、Pd、Rh、Ir等与用于氧化催化剂转换器140的材料相同的氧化催化剂的结构。

在发动机排气10中含有PM，该PM含有将烟灰与烟灰粘结起来的SOF。排气10在烟灰被SOF粘结并巨大化的状态下流入氧化催化剂转换器140的小室141内，与载置在小室141的内壁面143上的氧化催化剂接触。借此，SOF氧化、燃烧，SOF的粘结力变弱。并且，烟灰被粉碎(更严格地说，由于氧化催化剂，SOF的粘结力变弱，烟灰分离)并微细化。

然后，烟灰从氧化催化剂转换器140流入DPF150，被多孔体的间隔壁152表面捕集。然后，利用氧化催化剂转换器140产生的二氧化氮的氧化力使被捕集的烟灰氧化燃烧，或者，在DPF150的小室151的壁面载置氧化催化剂的情况下，利用其氧化力使之氧化燃烧。

[氧化催化剂转换器140]

如图1～图3所示，氧化催化剂转换器140由主体部分140a、第一部分140b、第二部分140c构成，沿着排气10的流动方向从上游侧起依次配置第二部分140c→第一部分140b→主体部分140a。

小室141的集合体由设置在主体部分140a上的小室141a的集合体、设置在第一部分140b上的小室141b的集合体、设置在第二部分140c上的小室141c的集合体构成。

主体部分140a具有小室141a的集合体。主体部分140a配置在氧化催化剂转换器140的下游侧，即出口侧。小室141a的开口面积的大小被设定成比第一部分141b、第二部分141c的小室141b、141c的开口面积小。

小室141a是将排气10的流动方向作为长度方向的四角筒状构件，以在上下左右与四个小室141a、141a、141a、141a相接的状态并列地设置。

第一部分140b具有小室141b的集合体。第一部分140b设置在主体部分140a的上游侧。将小室141b的开口面积设定得比小室141a的开口面积大。小室141b的一边是小室141a的两倍，小室141b的开口面积的大小是小室141a的开口面积的四倍左右。

小室141b是将排气10的流动方向作为长度方向的四角筒状构件，以在上下左右与四个小室141b、141b、141b、141b相接的状态并列地设置。

第一部分140b和主体部分140a连续地配置，以便第一部分140b和主体部分140a在主体部分140a的小室141a的间隔壁142的上游侧端面形成相互不同的部分144。即，如图3所示，呈四个小室141a和一个小室141b连接地状态。相互不同的部分144是在小室141a的间隔壁142的上游侧端面中与第一部分140b的小室141b的下游侧开口面对向的部分。从而，当烟灰从小室141b内流入小室141a内时，与相互不同的部分144碰撞，将烟灰破碎。

第二部分140c具有小室141c的集合体。第二部分140c设置在第一部分140b的上游侧。将小室141c的开口面积设定得与小室141b的开口面积大致相同，各个开口部具有相同的形状。

小室141c是以排气10的流动方向作为长度方向的四角筒状构件，以在上下左右与四个小室141c、141c、141c、141c相接的状态下并列地设置。

以第二部分140c和第一部分140b在第一部分140b的小室141b中的间隔壁142的上游侧端面形成相互不同的部分145的方式，配置第二部分140c和第一部分140b。即，如图3所示，相互不同地配置具有大致相同大小的小室141b和小室141c。相互不同的部分145是小室141b的间隔壁142的上游侧端面中与第二部分140c的小室141c的下游侧开口面对向的部分。从而，在烟灰从小室141c内流入小室141b内时，与相互不同的部分145碰撞，烟灰被破碎。

在小室141a、141b、141c的内壁面143上分别载置氧化催化剂。

对于小室内的与排气10的流动方向垂直的截面的面积(下面，称之为“小室截面面积”)，小室141a的截面面积大约为小室141b及小室141c的截面面积的四分之一左右。即，小室141a(小室141的出口侧开口部)的截面面积比小室141c(小室141的入口侧开口部)的截面面积小。从而，与PM流入小室141b内时相比，流入配置在其下游侧的小室141a内时，容易与内壁面143的氧化催化剂接触。从而，在氧化催化剂转换器140内，可确保氧化·微细化的PM和小室141a的接触面积。

下面，对于作为“巨大化的PM”的一个例子的烟灰剥离片流入氧化催化剂转换器140内的情况进行说明。

从发动机排出的排气10中的烟灰通过附着堆积到将前述发动机和黑烟净化装置100连接起来的排气管上而变得巨大。并且，该巨大化的烟灰通过振动等从前述排气管上剥离，变成“烟灰剥离片”，流入氧化催化剂转换器140(小室141内)。

这时，由于小室141c的截面面积(小室141的入口侧开口面积)被设定得比设想的烟灰剥离片的外部轮廓大，所以，烟灰剥离片流入小室141c内。即，将配置在氧化催化剂转换器140的入口侧的小室141c的开口面积设定成即使在从发动机排出的PM巨大化并变成烟灰剥离片的情况下PM也能通过的大小，并且，设定得比设置于一般的黑烟净化装置中的氧化催化剂转换器的入口侧开口面积大。

另外，在尺寸比小室141c的截面面积大的烟灰剥离片流入的情况下，由于烟灰剥离片和小室141c的上游侧开口部分的接触面积小，所以，这种大尺寸的烟灰剥离片容易借助发动机的排气压力等流入小室141c内。从而，在超过预先设想的烟灰剥离片的尺寸的烟灰剥离片流入的情况下，也不会堵塞小室141c的上游侧开口部分。

如上所述，包含流入小室141c内的烟灰剥离片的排气10按照下面(1)～(4)所示那样被净化。

(1)通过与载置在小室141c的内壁面143上的氧化催化剂接触而被氧化，被氧化·微细化。(2)当从小室141c流入小室141b时，通过与相互不同的部分145碰撞而被破碎，进而流入小室141b内，与小室141b的氧化催化剂接触被氧化·微细化。(3)当从小室141b流入小室141a时，与相互不同的部分144碰撞并被破碎，进而流入小室141a内，与小室141a的氧化催化剂接触，并被氧化·微细化。(4)被从小室141的出口(小室141a的下游侧开口部分)排出，被DPF150捕集。

如上所述，在氧化催化剂转换器140中，可以使烟灰剥离片流入小室141内并将其很好地粉碎。从而，可以防止由于烟灰剥离片在小室141中堵塞而引起的发动机的排气气压上升，防止发动机的排气效率恶化，防止油耗的恶化，良好地保持发动机的性能。

另外，由于小室141内不被烟灰剥离片堵塞，可以避免发生氧化催化剂转换器140堵塞的状况，所以，不会发生将烟灰剥离片堵塞氧化催化剂转换器140的状况误判为DPF150堵塞的状况的情况。从而，能够可靠地判定DPF150的闭塞状况。

另外，如前面所述，流入小室141内的PM随着接近小室141的出口侧而被微细化。但是，由于小室141的出口侧的截面面积设定得比小室141的入口侧的截面面积小，下游侧的通路的截面面积设定得比上游侧小，所以，即使被微细化也可以确保与内壁面143的氧化催化剂的接触机会。

另外，黑烟净化装置100制成氧化催化剂转换器140和DPF150的两段结构，但是，也可以采用只有氧化催化剂转换器的单段结构。

另外，氧化催化剂转换器140是具有主体部分140a、第一部分140b和第二部分140c的三段结构，但是，也可以是省略第二部分140c的两段结构，或者是在第二部分140c的前段追加同样的氧化催化剂的多段结构。

另外，配置在上游侧的小室141b·142c的开口面积的大小是配置在下游侧的小室141a的开口面积的四倍左右的大小，但是，并不局限于此，可以考虑设想的烟灰剥离片的尺寸、数量等进行适当地决定。

另外，使小室141b和小室141c的截面面积的大小大致相同，但是，并不局限于此，也可以加大小室141c的截面面积，只要配置在上游侧的小室的截面面积在配置在下游侧的小室的截面面积以上即可。

[第二实施方式]

下面，对作为本发明的氧化催化剂转换器的第二实施方式的氧化催化剂转换器240进行说明。

如图4所示，黑烟净化装置100具有氧化催化剂转换器240。

[氧化催化剂转换器240]

如图5及图6所示，氧化催化剂转换器240具有小室241的集合体。小室241是将排气10的流动方向作为长度方向的四角筒状构件，以在上下左右连接四个小室241、241、241、241的状态并列地设置。

在小室241的内壁面243载置有氧化催化剂。

在形成小室241的上游侧开口部分的侧端部的间隔壁242的上游侧端部，形成有切口244。

将多个小室241(在本实施方式中，是四个小室241)作为一组小室群，在间隔壁242的上游侧端部中，通过使将该小室群分隔成各个小室241的部分比其它部分(构成该小室群的外框的部分)在下游侧凹入，形成切口244。

这样，在间隔壁242的上游侧端部中，通过使成为前述小室群的外框的部分比分隔各个小室241的部分向上游侧突出，形成一个入口。换句话说，四个小室241、241、241、241的入口结合，形成一个入口。

另外，将这样形成的切口244的开口部分的大小设定得比作为巨大化了的PM的烟灰剥离片大。

由切口244形成的241、241、241、241所形成的小室群的入口部分的形状为四棱锥形，例如，如图6所示，呈与四棱锥形的构件245嵌合的形状。

这样，在形成切口244的情况下，将四角锥形构件245以其顶点向下游侧突出的状态压入，从而嵌合到前述小室群的入口部分，由此形成所述切口。

如上所述，在氧化催化剂转换器240中，通过切口244将四个小室241、241、241、241的入口结合，形成一个入口，由此，开口面积相当于一个小室241的开口面积的大约四倍左右。

另外，由于将利用小室241、241、241、241形成的小室群的入口侧开口面积设定得比设想的烟灰剥离片的外部轮廓大，所以，烟灰剥离片流入各个小室241内。即，将切口244的开口面积设定成即使在从发动机排出的PM巨大化并成为烟灰剥离片的情况下PM也能够通过的大小，并且设定得比设置在一般的黑烟净化装置上的氧化催化剂转换器的入口侧开口面积大，前述切口244形成配置于氧化催化剂转换器240的入口侧的小室241的开口部。

另外，在比切口244的开口面积大的尺寸的烟灰剥离片流入的情况下，由于烟灰剥离片和切口244的开口部分的接触面积小，所以，借助发动机的排气压力，这种大的尺寸的烟灰剥离片也变得容易流入小室241内。从而，在超过预先设想的烟灰剥离片的尺寸的烟灰剥离片流入的情况下，也不会堵塞切口244的上游侧开口部分。

包含如上所述的经由切口244流入小室241内的烟灰剥离片的排气10按照下述方法被净化。

烟灰剥离片与间隔壁242的端面碰撞并被破碎，同时，通过与载置在小室241的壁面243上的氧化催化剂接触而被氧化·微细化，前述间隔壁242是分隔形成切口244的小室241、241、241、241的部分。另一方面，包含在排气10内的SOF、烟灰等物质通过与载置在小室241的内壁面243上的氧化催化剂接触而被氧化·微细化。并且，这些被氧化·微细化后的PM被从小室241的出口排出，被DPF150捕集。

如上所述，在氧化催化剂转换器240中，可以在早期粉碎到达入口部分的烟灰剥离片。从而，可以防止由于烟灰剥离片堵塞小室241引起的发动机的排气压力的上升，可以防止发动机的排气效率的恶化，防止油耗的恶化，能够良好地保持发动机性能。

另外，由于小室241内不被烟灰剥离片堵塞，可以避免氧化催化剂转换器240发生堵塞的状况，所以，不会将烟灰剥离片堵塞氧化催化剂转换器240的状况误判为DPF150的堵塞状况的情况。从而，能够可靠地判定DPF150的堵塞状况。

另外，由于将出口侧开口面积设定得比小室241的入口侧开口面积小，所以，在进行氧化·微细化的下游侧，也可以确保载置在内壁面243上的氧化催化剂和PM的接触机会。

另外，通过在现行的氧化催化剂基体材料进行切口等追加加工，可以廉价地设置切口244。

另外，黑烟净化装置100采用氧化催化剂转换器240和DPF150两段结构，但是，也可以采用只有氧化催化剂转换器的单段结构。

另外，将四个小室241、241、241、241的入口作为一组，对各组的入口的每一个施行切口244，但是，对于设置切口244的一组小室241的数目没有特定的限制，可以考虑烟灰剥离片的大小和量等适当地决定。

另外，对于切口244的开口部分的大小、切口深度等，也可以考虑烟灰剥离片的大小等适当决定。

另外，利用切口244形成的小室241的入口部分的形状是与四棱锥形的构件245配合的形状，但是，并不局限于此，也可以是与圆锥状的构件246(参照图7)或三角锥状的构件等配合的形状。另外，也可以制成与小室的截面形状相一致的多棱纺锤形的切口。

[第三实施方式]

下面，对作为本发明的的氧化催化剂转换器的第三实施方式的氧化催化剂转换器340进行说明。

如图8所示，黑烟净化装置100具有氧化催化剂转换器340。

[氧化催化剂转换器340]

如图9及图10所示，氧化催化剂转换器340由主体部分340a、前段部分340b构成，在排气10的流动方向上，从上游侧依次配置前段部分340b→主体部分340a。

氧化催化剂转换器340具有小室341的集合体。小室341的集合体由设置在主体部分340a上的小室341a的集合体和设置在前段部分340b上的小室341b的集合体构成。

主体部分340a具有小室341a的集合体。主体部分340a配置在氧化催化剂转换器340的下游侧，即配置在出口侧。将小室341a的开口面积的尺寸设定得比前段部分340b的小室341b的开口面积小。

小室341a是以排气10的流动方向作为长度方向的四角筒状构件，以在上下左右与四个小室341a、341a、341a、341a相接的状态并列设置。

前段部分340b具有小室341b的集合体。前段部分340b设置在主体部分340a的上游侧。将小室341b的开口面积设定得比小室341a的开口面积大。另外，将前段部分340b的小室341b的上游侧开口面积的尺寸设定成主体部分340a的小室341a的开口面积的四倍左右。

小室341b是将排气10的流动方向作为长度方向的四角筒状构件，以在上下左右与四个小室341b、341b、341b、341b相接的状态并列地配置。

作为前段部分340b的小室341b内的空间的排气通路344具有从上游侧朝向下游侧的锥形形状，向着下游侧变窄地形成。另外，将小室341b的上游侧开口部分的开口面积设定得比作为巨大化了的PM的一个例子的烟灰剥离片大。

另外，前段部分340b的小室341b与小室341a的集合体重合，该小室341a的集合体是将主体部分340a的四个小室341a上下左右合起来而成。

排气通路344的截面形状从与排气10的流动方向垂直的方向观察时成四边形的形状。

在小室341a、341b的内壁面343上载置有氧化催化剂。

在前段部分340b的上下左右的间隔壁342、342、342、342上，形成将一个小室341b的排气通路344与另外一个小室341b的排气通路344连通的多个连通孔345。

连通孔345由上游侧的第一连通孔345a和设置在比第一连通孔345a更靠下游侧的第二连通孔345b构成。第一连通孔345a及第二连通孔345b在相对于排气10的流动方向垂直的方向上延伸，连接到上下左右邻接的小室341b、341b、341b、341b的排气通路344上。第一连通孔345a及第二连通孔345b的截面形状呈四边形，但是，其形状也可以是圆形等，没有特定的限制。

在氧化催化剂转换器340的前段部分340b与主体部分340a之间，设置没有小室的空间部分346，经由空间部分346，前段部分340b和主体部分340a连通。

如上所述，在氧化催化剂转换器340中，由于将配置在上游侧的小室341b的上游侧开口面积设定成比设想的烟灰剥离片的外部轮廓大，所以，烟灰剥离片流入各个小室341b内。即，将配置在氧化催化剂转换器340的入口侧的小室341b的开口部的开口面积设定成即使在从发动机排出的PM巨大化并变成烟灰剥离片的情况下PM也能够通过的大小，并且，设定得比设置在一般的黑烟净化装置上的氧化催化剂转换器的入口侧开口面积大。

另外，在比小室341b的上游侧开口面积大的尺寸的烟灰剥离片流入的情况下，由于烟灰剥离片与小室341b的开口部分的接触面积小，所以，这种大尺寸的烟灰剥离片容易借助发动机的排气压力等流入小室341b内。从而，在超过预先设想的烟灰剥离片的尺寸的烟灰剥离片流入的情况下，也不会堵塞小室341b的上游侧开口部分。

另外，流入一个排气通路344的排气10可以通过第一连通孔345a及第二连通孔345b流入其它的排气通路344。借此，借助第一连通孔345a及第二连通孔345b使排气10分散流动，防止集中在特定的排气通路344中流动。从而，排气10从前段部分340b向主体部分340a均匀地流动，在各个小室341a内进行主体部分340a的氧化催化剂与排气10的接触，可以高效率地确保主体部分340a的氧化催化剂有效地起作用的区域。

通过在前段部分340b与主体部分340a之间设置空间部分346，可以使从前段部分340b排出的排气10暂时在空间部分346中扩散，更均匀地供应给主体部分340a的各个小室341a。借此，在各个小室341a内进行主体部分340a的氧化催化剂与排气10的接触，可以高效率地确保主体部分340a的氧化催化剂有效地起作用的区域。

如上述那样包含流入小室341b内的烟灰剥离片的排气10被按照下述方式净化。

流入小室341b内的烟灰剥离片通过与载置在小室341b的壁面343上的氧化催化剂接触而被氧化·微细化。另一方面，包含在排气10内的SOF、烟灰等物质通过与载置在小室341a·341b的内壁面343上的氧化催化剂接触而被氧化·微细化。并且，这些被氧化·微细化后的PM被从小室341a的出口排出，被DPF150捕集。

如上所述，在氧化催化剂转换器340中，可以在早期粉碎到达入口部分的烟灰剥离片。借此，可以防止由于烟灰剥离片堵塞小室341a、341b而引起的发动机排气压力的上升，防止发动机的排气效率恶化，防止油耗的恶化，良好地保持发动机的性能。

由于小室341a、341b内不被烟灰剥离片堵塞，可以避免发生氧化催化剂转换器340堵塞的状况，所以，不会发生将烟灰剥离片堵塞氧化催化剂转换器340的状误判为DPF150的堵塞状况的情况。从而，能够可靠地判定DPF150的堵塞状况。

另外，由于将小室341a的出口侧开口面积设定得比小室341b的入口侧开口面积小，所以，在进行氧化·微细化的下游侧，可以确保载置在内壁面343上的氧化催化剂与PM接触的机会。

此外，黑烟净化装置100制成氧化催化剂转换器340和DPF150的两段结构，但是，也可以采用只有氧化催化剂转换器的单段结构。

另外，配置在上游侧的小室341b的上游侧开口面积的大小为配置在下游侧的小室341a的开口面积的四倍左右，但是，并不局限于此，可以考虑设想的烟灰剥离片的尺寸、数量等而适当地决定。

另外，可以将连通孔345制成由上游侧的第一连通孔345a和下游侧的第二连通孔345b构成的两段结构，但是，也可以制成单段结构或者三段结构等。

另外，通过改变第一连通孔345a和第二连通孔345b的大小或位置，能够充分进行分散，在该情况下，也可以不设置空间部分346。

工业上的应用可能性

本发明可以用于净化从发动机排出的PM的黑烟净化装置。

Claims (9)

1.一种黑烟净化装置，包括氧化催化剂转换器，该氧化催化剂转换器具有在壁面上载置氧化催化剂的小室的集合体，前述黑烟净化装置利用前述氧化催化剂净化从发动机排出的PM，其特征在于，

将前述小室的入口侧的开口面积设定成从前述发动机排出并巨大化的PM能够通过的大小，并且，设定得比前述小室的出口侧的开口面积大。

2.如权利要求1所述的黑烟净化装置，其特征在于，前述氧化催化剂转换器包括：主体部分；第一部分，所述第一部分设置在前述主体部分的上游侧，并且具有与前述主体部分的小室相比、上游侧开口面积大的小室；第二部分，所述第二部分设置在前述第一部分的上游侧，并且具有与前述主体部分的小室相比、上游侧开口面积大的小室；前述第一部分的小室和前述第二部分的小室相互不同地配置。

3.如权利要求1所述的黑烟净化装置，其特征在于，在前述小室的上游侧开口部分的侧端部形成切口，以便将多个小室的上游侧开口作为一组，形成一个上游侧开口。

4.如权利要求3所述的黑烟净化装置，其特征在于，利用前述切口形成的前述小室的上游侧开口部分的形状是四棱锥形。

5.如权利要求3所述的黑烟净化装置，其特征在于，利用前述切口形成的前述小室的上游侧开口部分的形状是圆锥形。

6.如权利要求1所述的黑烟净化装置，其特征在于，前述氧化催化剂转换器具有主体部分和设置在前述主体部分的上游侧的前段部分，作为前述前段部分的小室内的空间的排气通路以从上游侧向下游侧呈锥形变窄的方式形成，前述前段部分的小室的上游侧开口面积比前述主体部分的小室的上游侧开口面积大。

7.如权利要求6所述的黑烟净化装置，其特征在于，前述排气通路的截面形状为如下形状：垂直于排气在该排气通路内流动的方向的截面为四边形。

8.如权利要求6或权利要求7所述的黑烟净化装置，其特征在于，在前述前段部分，设置将一个小室的排气通路与另一个小室的排气通路连通的连通孔。

9.如权利要求6～权利要求8中任何一项所述的黑烟净化装置，其特征在于，在前述前段部分与前述主体部分之间设置空间部分。

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