JP2013238219A - 排気ガス浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】消費電力を発生させること無く、拡散部材を加熱することができる排気ガス浄化装置を提供する。
【解決手段】排気ガス浄化装置１は、エンジンと接続された排気管３の途中に設けられ、排気ガス中に含まれるＮＯｘを還元浄化する選択還元触媒（ＳＣＲ）６を備えている。ＳＣＲ６の排気上流側には、尿素水を排気管３内に噴射する噴射弁８が配置されている。排気管３の内部におけるＳＣＲ６と噴射弁８との間には、噴射弁８から噴射された尿素水と排気ガスとを混合拡散させる拡散部材１０が配置されている。また、排気ガス浄化装置１は、アンモニアと化学反応して熱を発生させる反応材料が含有された反応器１３と、反応器１３と接続され、アンモニアを貯蔵することで蓄熱を行う蓄熱器１５とを更に備えている。これらの反応器１３及び蓄熱器１５は、化学蓄熱によって拡散部材１０を加熱する。
【選択図】図２

Description

本発明は、内燃機関から排出される排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置に関するものである。

従来の排気ガス浄化装置としては、例えば特許文献１に記載されているものが知られている。特許文献１に記載の排気ガス浄化装置は、内燃機関に接続された排気管の途中に配置された還元触媒と、この還元触媒の上流側で排気管内に還元剤（尿素水溶液）を噴射する還元剤噴射弁と、還元触媒の上流側であり且つ還元剤噴射弁の噴射位置の下流側に排気管に挟み込まれるように取り付けられ、還元剤噴射弁から噴射された還元剤と排気ガスとを混合して拡散させるミキサーユニットと、このミキサーユニットを加熱する電熱線やグロープラグとを備えている。ミキサーユニットが加熱されることで、還元剤の蒸発が促進される。

特開２０１１−２５２４９８号公報

しかしながら、上記従来技術においては、電熱線やグロープラグといった電気的手段によってミキサーユニット（拡散部材）を加熱するため、消費電力が必要となり、燃費ロスにつながるという問題がある。

本発明の目的は、消費電力を発生させること無く、拡散部材を加熱することができる排気ガス浄化装置を提供することである。

本発明は、内燃機関から排出される排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置において、排気ガスが通る排気管の途中に設けられた還元触媒と、還元触媒の上流側に配置され、排気管内に還元剤を噴射する還元剤噴射部と、還元触媒の上流側に配置され、還元剤と排気ガスとを混合拡散させる拡散部材と、拡散部材を加熱する加熱手段とを備え、加熱手段は、排気管の外部における拡散部材に対応する位置に配置され、吸着媒体と化学反応して熱を発生させる反応材料を含有する反応器と、反応器と接続され、吸着媒体を貯蔵することで蓄熱を行う蓄熱器とを有することを特徴とするものである。

このような本発明の排気ガス浄化装置においては、還元剤噴射部から排気管内に還元剤（ここでは尿素水）が噴射されると、拡散部材によって還元剤が排気ガスと混合拡散される。ここで、排気ガスの温度が所定温度よりも低いときには、蓄熱器から反応器に吸着媒体が供給され、その吸着媒体が反応器に内蔵された反応材料と化学反応することで反応器に熱が発生し、その熱が反応器から拡散部材に伝わり、拡散部材が加熱される。すると、拡散部材において還元剤が加水分解されてアンモニアが生成され、還元触媒においてアンモニアによりＮＯｘが還元浄化される。一方、排気ガスの温度が所定温度よりも高いときには、排気ガスの熱により還元剤が加水分解されることで生成されたアンモニアが、拡散部材で拡散される。すると、上記と同様に、還元触媒においてアンモニアによりＮＯｘが還元浄化される。なお、高温の排気ガスの熱は拡散部材を介して反応器に伝わり、この熱により反応器から分離した吸着媒体は蓄熱器に戻る。このように排気ガスの温度が所定温度よりも低いときには、吸着媒体と反応材料との化学反応（化学蓄熱）を利用した反応器の発熱によって、拡散部材を加熱するので、ヒータ等の電気的手段により拡散部材を加熱する場合と異なり、消費電力を発生させなくて済む。

好ましくは、拡散部材は、反応器と連結されており、吸着媒体がアンモニアである。拡散部材を反応器と連結することにより、拡散部材と反応器との間で熱が伝わりやすくなる。ここで、吸着媒体としてアンモニアを用いる場合、反応器が排気管の内部に配置されていると、高温の排気ガスの熱によってアンモニアが分解してしまうことがある。本発明では、反応器が排気管の外部に配置されているので、吸着媒体としてのアンモニアの分解が防止される。このため、化学蓄熱を行うためのアンモニアの量が確保されるため、化学蓄熱を利用した拡散部材の加熱を安定的に行うことができる。

このとき、好ましくは、拡散部材は、熱伝導性を有する材料からなる部材本体と、部材本体の表面に形成され、アンモニアに対する耐腐食性を有する材料からなる被覆層とを有する。この場合には、部材本体を形成する材料として熱伝導率の高い材料を使用しても、部材本体の表面にはアンモニアに対する耐腐食性を有する被覆層が形成されているため、還元剤が加水分解されて生成されたアンモニアによって拡散部材が溶けてしまうことが防止される。また、部材本体を形成する材料として熱伝導率の高い材料を使用することで、反応器で発生した熱が速く且つ均一に拡散部材に伝わるようになるため、拡散部材を効果的に加熱することができる。

被覆層の熱伝導率は、部材本体の熱伝導率よりも低いことが好ましい。拡散部材を流れる排気ガスは、被覆層に接触するが、部材本体には接触しない。そこで、被覆層の熱伝導率を部材本体の熱伝導率よりも低くすることにより、反応器で発生した熱によって拡散部材が加熱されるときに、拡散部材に伝えられた熱が排気ガスに奪われにくくなる。従って、拡散部材を更に効果的に且つ安定的に加熱することができる。

また、好ましくは、拡散部材は、排気ガスを通過させる格子板状のガス流通部と、排気管の下流側に向けてガス流通部に対して斜めに延びるようにガス流通部に結合された複数のフィン部とを有する。この場合には、還元剤が混合された排気ガス（還元剤混合排気ガス）が拡散部材を通過するときに、複数のフィン部によって還元剤混合排気ガスの渦流や乱流が生じやすくなるため、還元剤混合排気ガスを均等に拡散させることができる。

また、拡散部材は、筒状体と、筒状体の内側にメッシュ状に形成され、排気ガスを通過させるガス流通部とを有していても良い。この場合には、筒状体の軸方向寸法を大きくすることにより、還元剤が拡散部材に保持される時間が長くなるため、還元剤の加水分解が促進され、アンモニアを効果的に生成することができる。

さらに、拡散部材は、排気管の内部に旋回流を発生させる複数枚の羽根板を有していても良い。この場合には、還元剤が混合された排気ガス（還元剤混合排気ガス）が拡散部材を通過するときに、各羽根板によって還元剤混合排気ガスの旋回流が生じるため、還元剤混合排気ガスを均等に拡散させることができる。

また、好ましくは、反応器と排気管との間には断熱材が介在されている。この場合には、排気管から反応器に熱が直接伝わることが抑えられるため、高温の排気ガスの熱によるアンモニア（吸着媒体）の分解が一層防止される。

さらに、好ましくは、拡散部材の表面には、還元剤の加水分解を促進させる触媒が担持されている。この場合には、触媒によって還元剤の加水分解が促進されるため、例えば還元剤として尿素水を用いる際には、アンモニアを効果的に生成することができる。

本発明によれば、消費電力を発生させること無く、拡散部材を加熱することができる。これにより、燃費ロスを抑制することが可能となる。

本発明に係る排気ガス浄化装置の一実施形態を示す概略構成図である。 図１に示した排気ガス浄化装置の主要部を示す概略構成図である。 図２に示した拡散部材において尿素水が加水分解されてアンモニアが生成される様子を示す断面図である。 図３に示した拡散部材を背面側（排気下流側）から見たときの断面図である。 図３に示した反応器と排気管との間に断熱材が介在された状態を示す断面図である。 図３に示した拡散部材の変形例を示す断面図である。 図６に示した拡散部材を背面側（排気下流側）から見たときの断面図である。 図３に示した拡散部材の他の変形例を背面側（排気下流側）から見たときの断面図である。 本発明に係る排気ガス浄化装置の他の実施形態の主要部を示す断面図である。

以下、本発明に係る排気ガス浄化装置の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面において、同一または同等の要素には同じ符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、本発明に係る排気ガス浄化装置の一実施形態を示す概略構成図である。同図において、本実施形態の排気ガス浄化装置１は、エンジン２（ここではディーゼルエンジン）の排気系に設けられ、エンジン２から排出される排気ガス中に含まれる有害物質（環境汚染物質）を浄化する装置である。

排気ガス浄化装置１は、エンジン２と接続された排気管３の途中に排気上流側から排気下流側に向けて順に設けられた酸化触媒４、ディーゼル排気微粒子除去フィルタ（ＤＰＦ）５、選択還元触媒（ＳＣＲ）６及び酸化触媒７を備えている。

酸化触媒４は、排気ガス中に含まれるＨＣやＣＯ等を酸化する触媒である。ＤＰＦ５は、排気ガス中に含まれるＰＭを捕集して取り除くフィルタである。ＳＣＲ６は、アンモニア（ＮＨ_３）を用いて、排気ガス中に含まれるＮＯｘを還元して浄化する触媒である。ＳＣＲ６としては、ゼオライト系（Ｃｕ−ＺＳＭ５やＳＡＰＯ等）、酸化バナジウム系、酸化タングステン系などＮＨ_３−ＳＣＲ活性を示す触媒が使用される。酸化触媒７は、ＮＯｘ還元反応に使われなかったアンモニアを酸化する触媒である。

ＳＣＲ６の排気上流側には、図２にも示すように、還元剤である尿素水を排気管３内に噴射する噴射弁８が配置されている。噴射弁８は、尿素水を貯留する尿素水タンク９と接続されている。尿素水タンク９内の尿素水は、ポンプ（図示せず）により噴射弁８に圧送される。

排気管３の内部におけるＳＣＲ６と噴射弁８との間には、噴射弁８から噴射された尿素水と排気ガスとを混合拡散させる拡散部材１０が配置されている。拡散部材１０の温度が所定温度（１８０℃）以上まで加熱されると、拡散部材１０において尿素水が加水分解されてアンモニアが生成される。

拡散部材１０は、図３及び図４に示すように、排気ガスを通過させる格子板状のガス流通部１１と、このガス流通部１１に結合された複数のフィン部１２とを有している。フィン部１２は、排気管３の排気下流側に向けてガス流通部１１に対して斜めに延びるように形成されている。より具体的には、フィン部１２は、排気管３の下流側に向けて逆ハの字状となるように形成されている。

拡散部材１０は、効率良く加熱されるように熱伝導性を有すると共に、アンモニアによって腐食されて溶けないようにアンモニアに対する耐腐食性を有する材料で形成されている。熱伝導性及びアンモニアに対する耐腐食性を有する材料としては、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）等が挙げられる。また、拡散部材１０の表面には、上記の尿素水の加水分解を促進させる触媒（例えばチタニアやアルミナ等）が担持されているのが望ましい。

また、排気ガス浄化装置１は、リング状の反応器１３と、この反応器１３と管路１４を介して接続された蓄熱器１５とを更に備えている。管路１４には、開閉弁１４ａが設けられている（図１参照）。反応器１３及び蓄熱器１５は、化学反応熱を利用した蓄熱（化学蓄熱）によって拡散部材１０を加熱する加熱手段を構成している。

反応器１３は、図３に示すように、排気管３の外部に配置されていると共に、伝熱部材１６を介して拡散部材１０と連結されている。反応器１３には、吸着媒体であるアンモニアと化学反応して熱を発生させる固体状または粉末状の反応材料が含有されている。反応材料としては、ＣａＣｌ_２、ＭｇＣｌ_２、ＮｉＣｌ_２、ＺｎＣｌ_２、ＳｒＣｌ_２等の金属塩化物、塩素を臭素やヨウ素に変えた金属臭化物、金蔵ヨウ化物等が挙げられる。

蓄熱器１５は、アンモニアを貯蔵することで蓄熱を行う。蓄熱器１５には、アンモニアを物理吸着する活性炭が内蔵されている。活性炭にアンモニアが物理吸着されることで、アンモニアが蓄熱器１５に貯蔵されるようになる。

以上のように構成した排気ガス浄化装置１において、排気管３内を通る排気ガスの温度が上記の尿素水の加水分解反応が起きる温度（１８０℃）よりも低いときは、開閉弁１４ａを開弁させる。すると、蓄熱器１５と反応器１３との圧力差によって、図３（ａ）に示すように、蓄熱器１５に内蔵された活性炭より分離したアンモニアが管路１４を介して反応器１３に供給される。そして、反応器１３に含まれる反応材料（例えばＣａＣｌ_２）とアンモニア（ＮＨ_３）とが化学反応して化学吸着（配位結合）し、反応器１３から熱が発生する。つまり、下記の反応式（Ａ）における左辺から右辺への反応が起こる。
ＣａＣｌ_２＋_ｘＮＨ_３ ⇔ Ｃａ（ＮＨ_３）_ｘＣｌ_２＋熱 …（Ａ）

そして、反応器１３で発生した熱が伝熱部材１６を介して拡散部材１０に伝えられるため、拡散部材１０が加熱される。拡散部材１０が１８０℃以上の温度になると、拡散部材１０において、噴射弁８から噴射された尿素水（（ＮＨ_２）_２ＣＯ）Ｐが加水分解され、下記の反応式（Ｂ）のようにアンモニア（ＮＨ_３）Ｑが生成される。
（ＮＨ_２）_２ＣＯ＋Ｈ_２Ｏ → ２ＮＨ_３＋２ＣＯ_２ …（Ｂ）

生成されたアンモニアＱは、拡散部材１０の下流側で排気ガスと混合される。このとき、拡散部材１０によって、アンモニアＱと排気ガスとの混合が促進される。

そして、拡散部材１０の排気下流側のＳＣＲ６において、下記の反応式（Ｃ）のように、排気ガス中に含まれるＮＯｘがアンモニア（ＮＨ_３）Ｑによって還元浄化されるようになる。
ＮＯ＋ＮＯ_２＋２ＮＨ_３ → ２Ｎ_２＋３Ｈ_２Ｏ …（Ｃ）

一方、排気ガスの温度が尿素水の加水分解反応が起きる温度よりも高いときは、開閉弁１４ａが閉弁され、反応器１３及び蓄熱器１５による化学蓄熱を利用した拡散部材１０の加熱は行われず、排気ガスの熱（排熱）によって、噴射弁８から噴射された尿素水Ｐが加水分解されてアンモニアＱが生成される。そして、ＳＣＲ６において、排気ガス中に含まれるＮＯｘがアンモニアＱによって還元浄化される。

このとき、拡散部材１０には、排気管３の排気下流側に向けてガス流通部１１に対して斜めに延びる複数のフィン部１２が設けられている。このため、排気ガスとアンモニアとの混合ガスが拡散部材１０を通過するときに、各フィン部１２により混合ガスの渦流や乱流が生じるため、アンモニアが排気管３内に均一に拡散するようになる。これにより、アンモニアがＳＣＲ６全体に均一に流入されるため、ＮＯｘの還元浄化を効果的に行うことができる。

エンジン２がより高負荷になることで排気ガスが更に高温になると、開閉弁１４ａが開弁される。このとき、図３（ｂ）に示すように、排熱が拡散部材１０から反応器１３に伝えられ、反応器１３に熱が与えられるため、反応器１３に含まれる反応材料（例えばＣａＣｌ_２）からアンモニア（ＮＨ_３）が分離し、反応器１３内の圧力が蓄熱器１５内の圧力よりも高くなる。つまり、上記の反応式（Ａ）における右辺から左辺への反応が起こる。そして、分離したアンモニアは、管路１４を介して蓄熱器１５に戻り、蓄熱器１５に内蔵された活性炭に物理吸着する。これにより、蓄熱器１５に熱が溜められることになる。

以上のように本実施形態にあっては、アンモニアと化学反応して熱を発生させる反応材料が含有された反応器１３と、アンモニアを貯蔵することで蓄熱を行う蓄熱器１５とを設け、排気ガスの温度が尿素水の加水分解温度よりも低いときは、反応器１３及び蓄熱器１５による化学蓄熱を利用して拡散部材１０を加熱するようにしたので、ヒータ等の電気的手段により拡散部材１０を加熱する場合のような消費電力が必要無くなる。これにより、排気ガスの低温時に、燃費ロス無く、尿素水からアンモニアの生成を促進し、ＮＯｘの浄化を行うことができる。

また、反応器１３を排気管３の外部に配置したので、排気ガスが高温状態（例えば４００℃以上）になったときでも、その排気ガスの熱によるアンモニアの分解を防ぐことができる。その結果、化学蓄熱に使用されるアンモニアの総量が減らずに確保されるため、反応器１３に含まれる反応材料とアンモニアとの化学吸着による熱発生効率の低下を抑制し、拡散部材１０を安定して加熱することが可能となる。

なお、高温状態の排気ガスの熱によるアンモニアの分解を一層防止するためには、図５に示すように、反応器１３と排気管３との間に断熱材１７を介在させるのが好ましい。この場合には、高温状態の排気ガスの熱が排気管３から反応器１３に直接伝わることが抑えられ、当該排気ガスの熱は拡散部材１０から伝熱部材１６を介して反応器１３に伝わることになる。これにより、アンモニアの分解をより確実に防ぐことができる。

また、反応器１３で発生した熱を拡散部材１０に伝える伝熱部材１６としては、特に一部品で形成されるものには限られない。つまり、反応器１３と拡散部材１０との間を、熱を伝える経路として連結する伝熱部材１６としては、例えば複数の部品により構成されていて、一部が接触により熱を伝える構造であっても良く、要は熱を伝える経路を定める構造であれば良い。

拡散部材１０の変形例を図６及び図７に示す。各図において、本変形例の拡散部材２０は、断面円形状の筒状体２１と、この筒状体２１の内側にメッシュ状に形成され、排気ガスを通過させるガス流通部２２とを有している。ガス流通部２２には、特に図示はしないが、ガスの乱流を起こすための複数の穴や切り欠きが形成されている。拡散部材２０には、伝熱部材２３を介して反応器１３が連結されている。

このような構成では、反応器１３の発熱によって拡散部材２０が加熱されたときに、尿素水Ｐが拡散部材２０に付着して保持される時間が長くなるため、尿素水Ｐの加水分解反応が促進される。従って、拡散部材２０においてアンモニアＱを効果的に生成することができる。

拡散部材１０の他の変形例を図８に示す。同図において、本変形例の拡散部材３０は、十字状（クロス状）に形成され、排気ガスを通過させるガス流通部３１と、このガス流通部３１に結合され、排気管３内に旋回流を発生させる４枚の羽根板３２とを有している。なお、羽根板３２としては、特に４枚には限られず、複数枚あれば良い。

このような構成では、排気ガスとアンモニアとの混合ガスが拡散部材３０を通過するときに、各羽根板３２により混合ガスの旋回流が生じるため、アンモニアが排気管３内に均一に拡散するようになる。これにより、アンモニアがＳＣＲ６全体に均一に流入されるため、ＮＯｘの還元浄化を効果的に行うことができる。

図９は、本発明に係る排気ガス浄化装置の他の実施形態の主要部を示す断面図である。同図において、本実施形態の排気ガス浄化装置１は、上記実施形態と同様に、ガス流通部１１及び複数のフィン部１２を有する拡散部材１０と、この拡散部材１０と反応器１３とを連結する伝熱部材１６とを有している。

ガス流通部１１は、流通部本体１１ａと、この流通部本体１１ａの表面全体に形成された被覆層１１ｂとからなっている。流通部本体１１ａは、熱伝導性を有する金属材料で形成されている。流通部本体１１ａは、例えば熱伝導率が高いアルミニウム（熱伝導率：約２００Ｗ／（ｍ・Ｋ））で形成されている。

被覆層１１ｂは、アンモニアに対する耐腐食性を有する材料で形成されている。被覆層１１ｂは、例えば陽極酸化等のメッキ処理によって形成された酸化アルミニウム膜である。酸化アルミニウムは、アルミニウムに比べてアンモニアに対する耐腐食性が十分高いが、アルミニウムに比べて熱伝導率が低い（熱伝導率：約３０Ｗ／（ｍ・Ｋ））。

フィン部１２は、フィン本体１２ａと、このフィン本体１２ａの表面全体に形成された被覆層１２ｂとからなっている。フィン本体１２ａを形成する材料は、上記の流通部本体１１ａと同様であり、被覆層１２ｂを形成する材料は、上記の被覆層１１ｂと同様である。

伝熱部材１６は、部材本体１６ａと、この部材本体１６ａの表面全体に形成された被覆層１６ｂとからなっている。部材本体１６ａを形成する材料は、上記の流通部本体１１ａと同様であり、被覆層１６ｂを形成する材料は、上記の被覆層１１ｂと同様である。

被覆層１１ｂ，１２ｂ，１６ｂの表面には、上記の尿素水の加水分解を促進させる触媒（例えばチタニアやアルミナ等）が担持されているのが望ましい。なお、被覆層１１ｂ，１２ｂ，１６ｂの厚みは、例えば１００μｍ程度である。

このような排気ガス浄化装置１において、排気管３内を通る排気ガスの温度が尿素水の加水分解反応が起きる温度（１８０℃）よりも低いときは、上述したように、反応器１３に含まれる反応材料とアンモニアとの化学反応により反応器１３から熱が発生し、その熱が伝熱部材１６を介して拡散部材１０に伝えられるため、拡散部材１０が加熱される。そして、拡散部材１０において、噴射弁８から噴射された尿素水が加水分解されてアンモニアが生成される。

このとき、ガス流通部１１の流通部本体１１ａ、各フィン部１２のフィン本体１２ａ及び伝熱部材１６の部材本体１６ａは、熱伝導率の高い金属材料で形成されている。このため、反応器１３からの熱が迅速に且つ均一に拡散部材１０全体に伝わるようになる。また、排気ガスが拡散部材１０を通過するときは、排気ガスは拡散部材１０の表面に接することになるが、ガス流通部１１及び各フィン部１２の表面には、流通部本体１１ａ及びフィン本体１２ａよりも熱伝導率の低い被覆層１１ｂ，１２ｂがそれぞれ形成されている。このため、拡散部材１０の熱が放熱されて排気ガスに奪われることが抑制される。以上により、拡散部材１０を効率的に且つ安定的に加熱することができる。その結果、拡散部材１０において尿素水の加水分解を十分促進させることが可能となる。

また、ガス流通部１１及び各フィン部１２の表面に形成された被覆層１１ｂ，１２ｂは、アンモニアに対する耐腐食性を有する材料で形成されている。このため、尿素水の加水分解により生成されたアンモニアによって、拡散部材１０が腐食により破損してしまうことは無い。また、伝熱部材１６の表面に形成された被覆層１６ｂも、アンモニアに対する耐腐食性を有する材料で形成されている。このため、反応器１３内に存在するアンモニアによって、伝熱部材１６が腐食により破損してしまうことも無い。

なお、本実施形態では、ガス流通部１１の流通部本体１１ａ、フィン部１２のフィン本体１２ａ及び伝熱部材１６の部材本体１６ａをアルミニウムで形成し、ガス流通部１１、フィン部１２及び伝熱部材１６の被覆層１１ｂ，１２ｂ，１６ｂを酸化アルミニウムで形成したが、流通部本体１１ａ、フィン本体１２ａ及び部材本体１６ａを形成する材料、被覆層１１ｂ，１２ｂ，１６ｂを形成する材料としては、特にそれには限られない。例えば、流通部本体１１ａ、フィン本体１２ａ及び部材本体１６ａを形成する材料としては、銀、銅、黄銅、アルミニウム合金、マグネシウム合金等を使用しても良い。被覆層１１ｂ，１２ｂ，１６ｂを形成する材料としては、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、ステンレス等を使用しても良い。要は、被覆層１１ｂ，１２ｂ，１６ｂを形成する材料は、流通部本体１１ａ、フィン本体１２ａ及び部材本体１６ａを形成する材料よりも熱伝導率が低く、且つ流通部本体１１ａ、フィン本体１２ａ及び部材本体１６ａを形成する材料よりもアルミニウムに対する耐腐食性が高い材料であれば良い。

また、本実施形態のように表面に被覆層を形成するという構成は、図６及び図７に示すタイプの拡散部材２０、図８に示すタイプの拡散部材３０にも適用可能であることは言うまでもない。

以上、本発明に係る排気ガス浄化装置の好適な実施形態について幾つか説明してきたが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、蓄熱用の吸着媒体をアンモニアとしたが、吸着媒体としては水を使用することも可能である。この場合には、反応器１３に含有される反応材料としてはＭｇＯが使用される。また、吸着媒体としては、他の液体または気体と反応材料との組み合わせも可能であり、要は化学反応により拡散部材を１８０℃以上に加熱できれば良い。

また、蓄熱器１５により放出されるアンモニアの量を制御するために、開閉弁１４ａの開度を可変制御しても良い。また、蓄熱器１５に温度調整手段（例えばヒータ）を設けても良い。

また、上記実施形態では、拡散部材がＳＣＲ６と噴射弁８との間に配置されているが、拡散部材の下流側に噴射弁８に配置し、噴射弁８より還元剤を上流側に向けて噴射しても良い。

１…排気ガス浄化装置、２…エンジン（内燃機関）、３…排気管、６…選択還元触媒（ＳＣＲ）、８…噴射弁（還元剤噴射部）、１０…拡散部材、１１…ガス流通部、１１ａ…流通部本体（部材本体）、１１ｂ…被覆層、１２…フィン部、１２ａ…フィン本体（部材本体）、１２ｂ…被覆層、１３…反応器（加熱手段）、１５…蓄熱器（加熱手段）、１７…断熱材、２０…拡散部材、２１…筒状体、２２…ガス流通部、３０…拡散部材、３２…羽根板、Ｐ…尿素水、Ｑ…アンモニア。

Claims (9)

1. 内燃機関から排出される排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置において、
   前記排気ガスが通る排気管の途中に設けられた還元触媒と、
   前記還元触媒の上流側に配置され、前記排気管内に還元剤を噴射する還元剤噴射部と、
   前記還元触媒の上流側に配置され、前記還元剤と前記排気ガスとを混合拡散させる拡散部材と、
   前記拡散部材を加熱する加熱手段とを備え、
   前記加熱手段は、前記排気管の外部における前記拡散部材に対応する位置に配置され、吸着媒体と化学反応して熱を発生させる反応材料を含有する反応器と、前記反応器と接続され、前記吸着媒体を貯蔵することで蓄熱を行う蓄熱器とを有することを特徴とする排気ガス浄化装置。
2. 前記拡散部材は、前記反応器と連結されており、
   前記吸着媒体がアンモニアであることを特徴とする請求項１記載の排気ガス浄化装置。
3. 前記拡散部材は、熱伝導性を有する材料からなる部材本体と、前記部材本体の表面に形成され、前記アンモニアに対する耐腐食性を有する材料からなる被覆層とを有することを特徴とする請求項２記載の排気ガス浄化装置。
4. 前記被覆層の熱伝導率は、前記部材本体の熱伝導率よりも低いことを特徴とする請求項３記載の排気ガス浄化装置。
5. 前記拡散部材は、前記排気ガスを通過させる格子板状のガス流通部と、前記排気管の下流側に向けて前記ガス流通部に対して斜めに延びるように前記ガス流通部に結合された複数のフィン部とを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の排気ガス浄化装置。
6. 前記拡散部材は、筒状体と、前記筒状体の内側にメッシュ状に形成され、前記排気ガスを通過させるガス流通部とを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の排気ガス浄化装置。
7. 前記拡散部材は、前記排気管の内部に旋回流を発生させる複数枚の羽根板を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の排気ガス浄化装置。
8. 前記反応器と前記排気管との間には断熱材が介在されていることを特徴とする請求項２〜７のいずれか一項記載の排気ガス浄化装置。
9. 前記拡散部材の表面には、前記還元剤の加水分解を促進させる触媒が担持されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項記載の排気ガス浄化装置。

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