JP2003027922A - 排気ガス浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両の低速走行時であっても確実に排気ガス
の再生を行うことができる排気ガス浄化装置を提供する
こと。 【解決手段】 この排気ガス浄化装置１１は、ケーシン
グ１８、フィルタ２３、触媒担体２２及びフィルタ加熱
手段３１を備える。ケーシング１８は、内燃機関１２の
排気流路上に設けられる。フィルタ２３は、ケーシング
１８内に収容され、内燃機関１２から排出される排気ガ
ス中の粒子状物質を捕集する。触媒担体２２は、ケーシ
ング１８内においてフィルタ２３よりも上流側の位置に
離間して配設された多孔状熱反射材２２ａに、酸化触媒
を担持してなる。フィルタ加熱手段３１は、フィルタ２
３と触媒担体２２との間に配設される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気ガ
ス中に含まれる粒子状物質（ＰＭ）等を除去するための
排気ガス浄化装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車の台数は飛躍的に増加しており、
それに比例して自動車の内燃機関から出される排気ガス
の量も急激な増加の一途を辿っている。特にディーゼル
エンジンの出す排気ガス中に含まれる種々の物質（即ち
ＰＭ，ＮＯｘ，ＣＯ，ＨＣ等）は、汚染を引き起こす原
因となる。そして現在、これらの物質は世界環境にとっ
て深刻な影響を与えつつある。

【０００３】ＰＭ，ＮＯｘ，ＣＯ，ＨＣ等を除去しうる
従来の排気ガス浄化装置としては、例えばエンジンの排
気流路上に設けられたケーシング内の下流側にハニカム
フィルタを設け、上流側に酸化触媒が担持された触媒担
体を設けたものがある。

【０００４】この装置によれば、排気ガスが触媒担体を
通過する際、酸化触媒の作用によってＮＯｘ，ＣＯ，Ｈ
Ｃが低減される。また、排気ガスがハニカムフィルタを
通過する際、セル壁によってＰＭが捕集されるととも
に、捕集されたＰＭが酸化反応によって燃焼除去され
る。その結果、排気ガスが浄化されるようになってい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この種の排
気ガス浄化装置において確実な浄化を達成するために
は、排気ガスの温度が、酸化触媒の活性化温度やＰＭの
酸化温度よりもある程度高いことが必須となる。

【０００６】しかしながら、自動車が市街地を走行する
ときには、信号待ちや渋滞等による影響を受けて低速走
行にならざるを得なく、結果として排気ガスの温度が酸
化触媒の活性化温度やＰＭの酸化温度よりも低くなる。
このため、ＰＭの低減がよりシビアに要求される市街地
において、再生に必要な条件を満たさなくなり、装置が
十分に機能しなくなるという問題がある。

【０００７】本発明は上記の課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、車両の低速走行時であっても確実
に排気ガスの再生を行うことができる排気ガス浄化装置
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明では、内燃機関の排気流路
上に設けられたケーシングと、そのケーシング内に収容
され、内燃機関から排出される排気ガス中の粒子状物質
を捕集するフィルタと、前記ケーシング内において前記
フィルタよりも上流側の位置に離間して配設された多孔
状熱反射材に、酸化触媒を担持させてなる触媒担体と、
前記フィルタと前記触媒担体との間に配設されたフィル
タ加熱手段とを備えることを特徴とする排気ガス浄化装
置をその要旨とする。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１におい
て、前記触媒担体は前記フィルタよりもガス透過性に優
れているとした。請求項３に記載の発明は、請求項１ま
たは２において、前記多孔状熱反射材は、珪素系多孔質
セラミックからなるハニカム構造体であるとした。

【００１０】請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３
のいずれか１項において、前記フィルタ加熱手段の近傍
には、前記ケーシング内の雰囲気温度を検出するための
温度検出手段が当該フィルタ加熱手段と非接触状態で配
設されているとした。

【００１１】請求項５に記載の発明は、請求項４におい
て、前記ケーシング内の雰囲気温度を検出した結果に基
づき、前記フィルタ加熱手段の温度制御を行う温度制御
手段を備えるとした。

【００１２】請求項６に記載の発明では、ディーゼルエ
ンジンの排気流路上に設けられたケーシングと、そのケ
ーシング内に収容され、ディーゼルエンジンから排出さ
れる排気ガス中の粒子状物質を捕集する多孔質炭化珪素
製のハニカムフィルタと、前記ケーシング内において前
記ハニカムフィルタよりも上流側の位置に離間して配設
されるとともに多孔質コーディエライト製のハニカム構
造体に、酸化触媒を担持させてなる触媒担体と、前記ハ
ニカムフィルタと前記触媒担体との間に配設された電気
ヒータと、前記電気ヒータの近傍において当該電気ヒー
タと非接触状態で配設され、前記ケーシング内の雰囲気
温度を検出する温度検出手段と、前記ケーシング内の雰
囲気温度を検出した結果に基づき、前記電気ヒータの温
度制御を行う温度制御手段とを備えることを特徴とする
排気ガス浄化装置をその要旨とする。

【００１３】以下、本発明の「作用」について説明す
る。請求項１に記載の発明によると、フィルタと触媒担
体との間に配設されたフィルタ加熱手段の熱により、フ
ィルタと触媒担体とが加熱される。また、多孔状熱反射
材からなる触媒担体はいわばヒータの熱を反射するリフ
レクタとしての役割も果たすため、この作用によっても
フィルタが加熱される。従って、車両の低速走行時であ
っても熱を効率よく利用することができ、酸化触媒の活
性化温度及びＰＭの酸化温度を維持することができる。
ゆえに、確実に排気ガスの再生を行うことができる。

【００１４】請求項２に記載の発明によると、触媒担体
はフィルタよりもガス透過性に優れているため、フィル
タの上流側に配設された場合であっても排気ガスの流通
を妨げにくい。このため、圧力損失の小さい装置を実現
することができる。

【００１５】請求項３に記載の発明によると、多孔状熱
反射材は珪素系多孔質セラミックからなるハニカム構造
体であるため、熱反射性やガス透過性に優れるばかりで
なく、機械的強度や耐熱性にも優れている。

【００１６】請求項４に記載の発明によると、フィルタ
加熱手段と非接触状態で配設された温度検出手段によっ
て、その周辺の雰囲気温度が検出される。即ち、フィル
タ加熱手段の温度が間接的に検出される。また、フィル
タ加熱手段と温度検出手段とは非接触状態であるため、
両者の接触不良に起因する検出精度の低下といった問題
も起こらない。

【００１７】請求項５に記載の発明によると、温度制御
手段がケーシング内の雰囲気温度を検出した結果に基づ
きフィルタ加熱手段の温度制御を行うため、フィルタ加
熱手段の部分毎の温度バラツキに影響を受けにくい。つ
まり、正確な温度検出結果に基づいて温度制御が行われ
ることになり、温度制御の信頼性が向上する。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態の排気ガス浄化装置を図１〜図４に基づき詳細に説
明する。

【００１９】図１に示すように、本実施形態の排気ガス
浄化装置１１は、内燃機関としてのディーゼルエンジン
１２から排出される排気ガスを浄化するための装置であ
る。ディーゼルエンジン１２は、図示しない複数の気筒
を備えている。各気筒には、金属材料からなる排気マニ
ホールド１３の分岐部１４がそれぞれ連結されている。
各分岐部１４は１本のマニホールド本体１５にそれぞれ
接続されている。従って、各気筒から排出された排気ガ
スは、一箇所に集中する。

【００２０】排気マニホールド１３の下流側には、金属
材料からなる第１排気管１６及び第２排気管１７が配設
されている。第１排気管１６の上流側端は、マニホール
ド本体１５に連結されている。そして、排気ガス浄化装
置１１は、第１排気管１６と第２排気管１７との間に配
設されている。

【００２１】この排気ガス浄化装置１１は、両端が窄ま
った円筒状のケーシング１２を備えている。ケーシング
１８は例えばステンレス等のような耐熱性の金属材料か
らなる。ケーシング１８の上流側端（図１における左
端）は、第１排気管１６の下流側端に連結されている。
ケーシング１８の下流側端（図１における右端）は、第
２排気管１７の上流側端に連結されている。即ち、排気
流路を構成する排気管１６，１７の途中にケーシング１
８が配設されていると把握することができる。そして、
この結果、第１排気管１６、ケーシング１８及び第２排
気管１７の内部領域が互いに連通し、その中を排気ガス
が流れるようになっている。

【００２２】図１及び図２に示すように、本実施形態の
排気ガス浄化装置１は、ハニカムフィルタ２３と触媒担
体２２とを備えている。まず、触媒担体１３について詳
しく説明する。

【００２３】図２，図３に示されるように、触媒担体２
１は、排気ガス中に含まれる有害成分、即ちＮＯｘ，Ｃ
Ｏ，ＨＣ等を酸化させる役割を果たす。本実施形態の触
媒担体２１は、多孔状熱反射材２１ａに酸化触媒を担持
させることによって構成されている。多孔状熱反射材２
１ａとしては多孔質セラミック焼結体を用いることが好
適であり、ここでは珪素を含む珪素系多孔質セラミック
焼結体の一種である多孔質コーディエライト焼結体を用
いている。コーディエライト以外の多孔質焼結体とし
て、例えば炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化珪素（Ｓｉ
₃Ｎ₄）、ムライト等の多孔質焼結体を選択することもで
きる。

【００２４】本実施形態の触媒担体２１は、円柱状をし
たハニカム構造体である。触媒担体２１には、断面略正
方形状をなす複数の貫通孔２５がその軸線方向に沿って
規則的に形成されている。各貫通孔２５は内壁２６によ
って互いに隔てられている。各貫通孔２５は両端面２１
ａ，２１ｂ側において開口されている。その結果、触媒
担体２１は、多数のセルが形成されている。全てのセル
は触媒担体２１の上流側端面２１ａ及び下流側端面２１
ｂの両方において開口している。セルの内壁には、白金
（Ｐｔ）が酸化触媒として担持されている。白金以外に
も、例えばロジウム（Ｒｈ）、鉄（Ｆｅ）、バナジウム
（Ｖ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、セリウ
ム（Ｃｅ）、またはこれらの酸化物等を、酸化触媒とし
て用いることが可能である。

【００２５】このような触媒担体２２は、ケーシング１
８の大径部分における上流端側に収容されている。この
場合、触媒担体２２の外周面とケーシング１８の内周面
との間には、マット状の断熱材２４が介在される。前記
断熱材２４としては、例えばアルミナ繊維等のセラミッ
ク繊維を含んで形成されたものが使用される。

【００２６】そして、ケーシング１８内に収容された触
媒担体２２には、上流側端面２２ａの側から排気ガスが
供給される。第１排気管１６を経て供給されてくる排気
ガスは、まず、上流側端面２２ａ側からセル内に流入す
る。次いで、この排気ガスは貫通孔２５を通過して下流
側端面２２ｂから流出する。これにより、排気ガス中に
含まれる有害物質が酸化され、無害のまたは比較的害の
少ない物質に転換される。その結果、排気ガス中におけ
る上記有害物質の含有量が低減されるようになってい
る。

【００２７】続いて、ハニカムフィルタ２３について詳
しく説明する。図２，図４に示されるように、このフィ
ルタ２３は前記触媒担体２１と同様に円柱状のハニカム
構造体となっている。即ち、ハニカムフィルタ２３に
は、断面略正方形状をなす複数の貫通孔２５がその軸線
方向に沿って規則的に形成されている。各貫通孔２５は
内壁２６によって互いに隔てられている。ただし、触媒
担体２２とは異なり、ハニカムフィルタ２３における各
貫通孔２５は、いずれか一方の端面２３ａ，２３ｂ側に
おいてのみ開口されている。言い換えると、いずれか一
方の端面２３ａ，２３ｂ側において、前記各貫通孔２５
は封止体２７（ここでは多孔質炭化珪素焼結体からなる
小片）により封止されている。ハニカムフィルタ２３に
おける多数のセルのうち、約半数のものは上流側端面２
３ａにおいて開口し、残りのものは下流側端面２３ｂに
おいて開口している。セルの内壁には、白金（Ｐｔ）が
触媒として担持されている。白金以外にも、例えばロジ
ウム（Ｒｈ）、鉄（Ｆｅ）、バナジウム（Ｖ）、金（Ａ
ｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、セリウム（Ｃｅ）、ま
たはこれらの酸化物等を、触媒として用いることが可能
である。

【００２８】ハニカムフィルタ２３としては、多孔質セ
ラミック焼結体を用いることが好適であり、ここでは珪
素を含む珪素系多孔質セラミック焼結体の一種である多
孔質炭化珪素焼結体を用いている。炭化珪素以外の多孔
質焼結体として、例えばコーディエライト、窒化珪素、
ムライト等の多孔質焼結体を選択することもできる。

【００２９】また、ハニカムフィルタ２３の軸線方向長
さは、触媒担体２２の軸線方向長さよりもいくぶん長め
に設定されている。具体的にいうと、触媒担体２２の軸
線方向長さは、５０ｍｍ〜２００ｍｍ程度、特には１０
０ｍｍ〜１５０ｍｍ程度に設定されることがよい。一
方、ハニカムフィルタ２３の軸線方向長さは１００ｍｍ
〜４００ｍｍ程度、特には２００ｍｍ〜３００ｍｍ程度
に設定されることがよい。触媒担体２２よりもフィルタ
２３のほうを長くしたのは、排気ガス中に含まれるＰＭ
を捕集するために大きな面積を確保せんとしたことによ
る。なお、本実施形態のハニカムフィルタ２３は、ディ
ーゼルエンジン１２が出すＰＭを除去するものゆえ、デ
ィーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）とも呼ば
れる。

【００３０】このようなハニカムフィルタ２３は、ケー
シング１８の大径部分における下流端側に収容されてい
る。ハニカムフィルタ２３の外周面とケーシング１８の
内周面との間には、上述したマット状の断熱材２４が介
在されている。

【００３１】ケーシング１８内に収容されたフィルタ２
３には、上流側端面２３ａの側から排気ガスが供給され
る。触媒担体２２を経て供給されてくる排気ガスは、ま
ず、上流側端面２３ａにおいて開口するセル内に流入す
る。次いで、この排気ガスは内壁２６を通過し、それに
隣接しているセル、即ち下流側端面２３ｂにおいて開口
するセルの内部に到る。そして、排気ガスは、同セルの
開口を介してハニカムフィルタ２３の下流側端面２３ｂ
から流出する。しかし、排気ガス中に含まれるＰＭは内
壁２６を通過することができず、そこにトラップされて
しまう。その結果、浄化された排気ガスがハニカムフィ
ルタ２３の下流側端面２３ｂから排出される。浄化され
た排気ガスは、更に第２排気管１７を通過した後、最終
的には大気へと放出される。

【００３２】ここで、触媒担体２２はハニカムフィルタ
２３よりも排気ガス透過性に優れていることが望まし
い。その理由は、ハニカムフィルタ２３よりも排気ガス
透過性に劣る触媒担体２３をハニカムフィルタ２３の上
流側に配設した場合、排気ガスの流通が妨げられ、圧力
損失の増大につながってしまうからである。なお、本実
施形態では、触媒担体２２における各貫通孔２５が非封
止状態であるのに対し、ハニカムフィルタ２３における
各貫通孔２５は封止状態になっている。この点におい
て、触媒担体２２のほうがハニカムフィルタ２３に比べ
て排気ガス透過性に優れたものとなっている。

【００３３】図１，図２に示されるように、触媒担体２
２及びハニカムフィルタ２３は、各々の軸線方向に沿っ
て互いに離間した状態で、ケーシング１８内に収容され
ている。即ち、触媒担体２２の下流側端面２２ｂと、ハ
ニカムフィルタ２３の上流側端面２３ａとの間には、あ
る程度のスペースが設けられている。ここで、触媒担体
２２及びハニカムフィルタ２３の離間距離は、３０ｍｍ
〜２００ｍｍ程度、特には５０ｍｍ〜１００ｍｍ程度で
あることが好ましい。前記離間距離をこのような好適範
囲内にて設定することにより、ハニカムフィルタ２３の
燃焼効率・捕集効率の向上を図ることができるからであ
る。

【００３４】つまり、触媒担体２２とハニカムフィルタ
２３との間の距離が短すぎると、その間の箇所に触媒担
体２２を通過したＰＭが堆積しやすくなる。そのため、
排気ガスがハニカムフィルタ２３を通過する際に抵抗を
受け、圧力損失が大きくなるからである。しかも、触媒
担体２２とハニカムフィルタ２３との間のスペースにフ
ィルタ加熱手段を収容することが困難になる。

【００３５】逆に、触媒担体２２とハニカムフィルタ２
３との間の距離が長すぎると、ハニカムフィルタ２３内
に温度差ができやすく、着火温度にまで達しない部分が
できやすい。それに加え、触媒担体２２及びフィルタ２
３を配置するためにケーシング１８を大きくする必要性
が生じ、装置全体の大型化につながるおそれもあるから
である。

【００３６】図１及び図２に示すように、本実施形態の
排気ガス浄化装置１１は、フィルタ加熱手段としての電
熱ヒータ３１（より具体的にはＡＣヒータ）を備えてい
る。この電熱ヒータ３１は、ハニカムフィルタ２３と触
媒担体２２との間にできるスペースに配設されている。
本実施形態の電熱ヒータ３１は被覆電線を渦巻き状に巻
くことによって形成されている。従って、排気ガスは電
熱ヒータ３１の上流側端面から下流側端面へと無理なく
通過することができる。被覆電線は、導電体からなるニ
クロム線のコアを、絶縁性に優れたマグネシア等からな
る鞘部で被覆した構造を有している。電熱ヒータ３１の
上流側端面は触媒担体２２の下流側端面２２ｂと所定間
隔を隔てた状態で対向配置されており、電熱ヒータ３１
の下流側端面はハニカムフィルタ２３の上流側端面２３
ａと所定間隔を隔てた状態で対向配置されている。即
ち、本実施形態において電熱ヒータ３１は、ハニカムフ
ィルタ２３及び触媒担体２２の双方から離間している。

【００３７】電熱ヒータ３１の両端部はケーシング１８
の外周部を貫通してその外部に引き出されるとともに、
図示しないガラスチューブを介して図示しないコネクタ
に電気的に接続されている。このコネクタは、ハニカム
フィルタ２３の再生動作を制御するコントロールユニッ
トＵ１のドライバ回路に電気的に接続されている。その
結果、コントロールユニットＵ１を介して、必要時には
外部電源Ｂ１から電力が供給される。そして、このよう
な通電により、電熱ヒータ３１全体が発熱してその温度
が８００〜９００℃程度に上昇する。

【００３８】図２に示されるように、本実施形態の排気
ガス浄化装置１１は、さらに温度検出手段としての温度
センサ３２を備えている。温度センサ３２は、全体とし
て棒状であって、その先端に温度検出部３２ａを有して
いる。具体的にいうと、本実施形態の温度センサ３２
は、シーズ熱電対にステンレス等からなる保護管を被覆
し、その先端から温度検出部３２ａを露出させた構造を
有する。温度検出器３２の基端側は、ケーシング１８の
外周部を貫通した状態でその外部に引き出されている。
この温度センサ３２は、ケーシング１８内かつ電気ヒー
タ３１の近傍において、電気ヒータ３１と接触しないよ
うな状態で配設されている。そして、この温度センサ３
２は、ケーシング１８内の雰囲気温度（詳しくは電熱ヒ
ータ３１付近を流れる排気ガスの温度）を検出する役割
を果たしている。換言すると、温度センサ３２は電気ヒ
ータ３１の温度を間接的に検出する。そして、電熱ヒー
タ３１への通電量は、上記雰囲気温度の検出結果に基づ
いてフィードバック制御されるようになっている。

【００３９】なお、温度検出部３２ａは、電熱ヒータ３
１の外周部ではなく極力中心部に近い位置に配置される
ことがよい。中心部に近いほど温度安定度が高いため、
検出結果におけるばらつきが小さくなるからである。

【００４０】次に、上記のように構成された排気ガス浄
化装置１１の作用について説明する。エンジン１２をか
けて排気ガス浄化装置１１に排気ガスを通じた場合、ハ
ニカムフィルタ２３及び触媒担体２２は、排気ガスその
ものの熱により加熱されるばかりでなく、電熱ヒータ３
１の熱によっても加熱される。しかも、ハニカムフィル
タ２３の上流側には、多孔状熱反射材２２ａからなる触
媒担体２２が配置されている。このような触媒担体２２
はいわば電熱ヒータ３１の熱を反射するリフレクタとし
て機能する。ゆえに、ハニカムフィルタ２３は触媒担体
２２の下流側端面２２ｂにより反射される熱によっても
加熱される。また、排気ガスが触媒担体２２を通過する
際、有害物質が酸化するとき発熱反応により排気ガス自
体の温度が上昇する。そして、このことによってもハニ
カムフィルタ２３が加熱される。

【００４１】従って、本実施形態によれば以下のような
効果を得ることができる。 （１）本実施形態の排気ガス浄化装置１１では、ハニカ
ムフィルタ２３と触媒担体２２との間に電熱ヒータ３１
を配設したことを特徴とする。従って、たとえエンジン
１２の回転数が低い車両低速走行時であっても、排気ガ
ス及び電熱ヒータ１２の熱を効率よく利用することがで
きる。このため、酸化触媒の活性化温度及びＰＭの酸化
温度を維持することができる。ゆえに、確実に排気ガス
の再生を行うことができる。

【００４２】（２）本実施形態の排気ガス浄化装置１１
では、触媒担体２２はハニカムフィルタ２３よりもガス
透過性に優れている。このため、触媒担体２２をハニカ
ムフィルタ２３の上流側に配設したとしても、排気ガス
の流通を殆ど妨げることがない。このため、圧力損失の
小さい排気ガス浄化装置１１を実現することができる。

【００４３】（３）本実施形態の排気ガス浄化装置１１
では、多孔状熱反射材２２ａは珪素系多孔質セラミック
からなるハニカム構造体である。このため、熱反射性や
ガス透過性に優れるばかりでなく、機械的強度や耐熱性
にも優れている。

【００４４】（４）フィルタ加熱手段と非接触状態で配
設された温度検出手段によって、その周辺の雰囲気温度
が検出される。即ち、フィルタ加熱手段の温度が間接的
に検出される。また、フィルタ加熱手段と温度検出手段
とは非接触状態であるため、両者の接触不良に起因する
検出精度の低下といった問題も起こらない。

【００４５】（５）温度制御手段がケーシング内の雰囲
気温度を検出した結果に基づきフィルタ加熱手段の温度
制御を行うため、フィルタ加熱手段の部分毎の温度バラ
ツキに影響を受けにくい。つまり、正確な温度検出結果
に基づいて温度制御が行われることになり、温度制御の
信頼性が向上する。

【００４６】なお、本発明の実施形態は以下のように変
更してもよい。 ・ 図５に示すように、あらかじめ作製しておいた複数
個の触媒担体小片Ｃ１，Ｃ２をセラミック質接着剤によ
り接着することにより、１つの大きな触媒担体４１を構
成してもよい。より具体的に説明すると、触媒担体４１
の中心部に、四角柱状をした触媒担体小片Ｃ１を複数個
配置する。各触媒担体小片Ｃ１の周囲に、四角柱状でな
い異型の触媒担体小片Ｃ２を複数個配置する。全体とし
てみると円柱状の触媒担体４１を構成する。この構成に
すれば、加熱による温度勾配に起因する応力によってク
ラックが発生することが防止され、熱衝撃にも強くな
る。従って、触媒担体４１を大型化した場合に特に有効
的である。

【００４７】・ 図６に示すように、あらかじめ作製し
ておいた複数個のハニカムフィルタ小片Ｆ１，Ｆ２をセ
ラミック質接着剤により接着することにより、１つの大
きなハニカムフィルタ４２を構成してもよい。より具体
的に説明すると、ハニカムフィルタ４２の中心部に、四
角柱状をしたハニカムフィルタ小片Ｆ１を複数個配置す
る。各ハニカムフィルタ小片Ｆ１の周囲に、四角柱状で
ない異型のハニカムフィルタ小片Ｆ２を複数個配置す
る。全体としてみると円柱状のハニカムフィルタ４１を
構成する。この構成にすれば、加熱による温度勾配に起
因する応力によってクラックが発生することが防止さ
れ、熱衝撃にも強くなる。従って、ハニカムフィルタ４
１を大型化した場合に特に有効的である。

【００４８】・ 断熱材２４は実施形態のようにセラミ
ック繊維を主材料とするものに限定されず、例えば金属
線材などを主材料とするものであってもよい。 ・ ハニカムフィルタ２２に対して充分に高温の排気ガ
スが供給されるような場合には、断熱材１０を省略する
ことも許容される。

【００４９】・ 触媒担体２２やフィルタ２３は、ハニ
カム構造体であることのみに限定されず、ハニカム構造
を持たないもの（例えば単なる網目状を持つもの等）で
あってもよい。

【００５０】・ 触媒担体２２及びフィルタ２３の形成
材料としてセラミック焼結体以外のもの、例えば金属や
合金を選択することもできる。 ・ 温度センサ３２として、例えば、熱電対、サーミス
タ、抵抗温度計、半導体式温度センサ等を使用してもよ
い。

【００５１】・ フィルタ加熱手段として、実施形態に
て示したＡＣヒータに代え、ＤＣヒータを用いてもよ
い。このほか、電気力を利用した加熱手段のみならず、
バーナー等のような電気力以外の力を利用した加熱手段
を用いてもよい。

【００５２】次に、特許請求の範囲に記載された技術的
思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技
術的思想をその効果とともに以下に列挙する。 （１） 請求項１〜６のいずれかにおいて、前記フィル
タ及び前記触媒担体の外周面には、セラミック繊維を主
原料とする断熱材が設けられていること。従って、この
技術的思想１に記載の発明によれば、フィルタや触媒担
体の外周部からケーシング側へ熱が逃げ出しにくくな
り、熱のロスが少なくなる。

【００５３】（２） 請求項１〜５のいずれかにおい
て、前記フィルタは、多孔質セラミック焼結体からなる
複数のフィルタ小片の外周面同士をセラミック質接着剤
を用いて接着し、前記各フィルタ小片を一体化すること
により構成されていること。従って、この技術的思想２
に記載の発明によれば、全体の大型化を図ることができ
るとともに、その場合であっても、加熱温度勾配に起因
する応力によるクラックの発生が防止でき、熱衝撃にも
強くすることができる。

【００５４】（３） 請求項１〜５のいずれかにおい
て、前記触媒担体は、多孔質セラミック焼結体からなる
複数の担体小片の外周面同士をセラミック質接着剤を用
いて接着し、前記各担体小片を一体化することにより構
成されていること。従って、この技術的思想３に記載の
発明によれば、全体の大型化を図ることができるととも
に、その場合であっても、加熱温度勾配に起因する応力
によるクラックの発生が防止でき、熱衝撃にも強くする
ことができる。

【００５５】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜６に記
載の発明によれば、車両の低速走行時であっても確実に
排気ガスの再生を行うことができる排気ガス浄化装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を具体化した排気ガス浄化装置を示す概
略図。

【図２】実施形態においてケーシング内に触媒担体、ハ
ニカムフィルタ及び電熱ヒータを収容した状態を示す断
面図。

【図３】実施形態の触媒担体の側面図。

【図４】実施形態のハニカムフィルタの側面図。

【図５】別例の触媒担体の側面図。

【図６】別例のハニカムフィルタの側面図。

【符号の説明】

１１…排気ガス浄化装置、１２…内燃機関としてのディ
ーゼルエンジン、１６…排気流路を構成する第１排気
管、１７…排気流路を構成する第２排気管、１８…ケー
シング、２２…触媒担体、２２ａ…多孔状熱反射材とし
てのハニカム構造体、２３…フィルタとしてのハニカム
フィルタ、３１…フィルタ加熱手段としての電気ヒー
タ、３２…温度検出手段としての温度センサ、３３…温
度制御手段。

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１４Ｒ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３１４ ３６０Ｃ ３６０ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０３Ｃ Ｆターム(参考） 3G084 AA01 BA24 DA10 EB12 FA27 3G090 AA03 BA04 CA01 CB12 DA13 DB07 EA02 3G091 AA02 AA18 AB02 AB13 AB14 BA04 BA07 BA17 BA22 CA04 FB01 GA06 GB17X 4D048 AA14 AB01 BA06X BA10X BA19Y BA23Y BA30X BA33Y BA34Y BA35Y BA36Y BA41Y BA45X BA46X BB02 BB14 CA01 CC52 CC63 CD05 CD08 DA01 DA02 DA03 DA06 DA20 4D058 JA32 JB06 JB22 MA42 PA14 SA08 TA06 UA01

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内燃機関の排気流路上に設けられたケーシ
   ングと、 そのケーシング内に収容され、内燃機関から排出される
   排気ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタと、 前記ケーシング内において前記フィルタよりも上流側の
   位置に離間して配設された多孔状熱反射材に、酸化触媒
   を担持させてなる触媒担体と、 前記フィルタと前記触媒担体との間に配設されたフィル
   タ加熱手段とを備えることを特徴とする排気ガス浄化装
   置。
2. 【請求項２】前記触媒担体は前記フィルタよりもガス透
   過性に優れていることを特徴とする請求項１に記載の排
   気ガス浄化装置。
3. 【請求項３】前記多孔状熱反射材は、珪素系多孔質セラ
   ミックからなるハニカム構造体であることを特徴とする
   請求項１または２に記載の排気ガス浄化装置。
4. 【請求項４】前記フィルタ加熱手段の近傍には、前記ケ
   ーシング内の雰囲気温度を検出するための温度検出手段
   が当該フィルタ加熱手段と非接触状態で配設されている
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載
   の排気ガス浄化装置。
5. 【請求項５】前記ケーシング内の雰囲気温度を検出した
   結果に基づき、前記フィルタ加熱手段の温度制御を行う
   温度制御手段を備えたことを特徴とする請求項４項に記
   載の排気ガス浄化装置。
6. 【請求項６】ディーゼルエンジンの排気流路上に設けら
   れたケーシングと、 そのケーシング内に収容され、ディーゼルエンジンから
   排出される排気ガス中の粒子状物質を捕集する多孔質炭
   化珪素製のハニカムフィルタと、 前記ケーシング内において前記ハニカムフィルタよりも
   上流側の位置に離間して配設されるとともに多孔質コー
   ディエライト製のハニカム構造体に、酸化触媒を担持さ
   せてなる触媒担体と、 前記ハニカムフィルタと前記触媒担体との間に配設され
   た電気ヒータと、 前記電気ヒータの近傍において当該電気ヒータと非接触
   状態で配設され、前記ケーシング内の雰囲気温度を検出
   する温度検出手段と、 前記ケーシング内の雰囲気温度を検出した結果に基づ
   き、前記電気ヒータの温度制御を行う温度制御手段とを
   備えることを特徴とする排気ガス浄化装置。