(57)【要約】【課題】燃料供給手段から供給された未燃燃料がハニカム触媒の端面に付着しても、未燃燃料が酸化して高粘度化することを抑制することができ、端面にＰＭが付着して端面の開口が閉塞されることを抑制することができる内燃機関の排ガス浄化装置を提供する。【解決手段】排気管７に設けられ、基材に酸化触媒を担持したハニカム構造体１３からなるハニカム触媒と、排ガスの流れ方向の上流側から、ハニカム触媒に対して、未燃燃料を供給する燃料噴射機構１４と、を備える内燃機関の排ガス浄化装置１０であって、ハニカム触媒は、排ガスが流入する側でかつ流れ方向に対して直交する流入側端面２４には酸化触媒が担持されておらず、基材が露出していることを特徴とする。【選択図】図３
2020012446.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気管に設けられ、基材に酸化触媒を担持したハニカム構造体からなるハニカム触媒と、排ガスの流れ方向の上流側から、前記ハニカム触媒に対して、未燃燃料を供給する燃料供給手段と、を備える内燃機関の排ガス浄化装置であって、
前記ハニカム触媒は、前記排ガスが流入する側でかつ前記流れ方向に対して直交する端面には前記酸化触媒が担持されておらず、前記基材が露出していることを特徴とする内燃機関の排ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハニカム構造体を有する内燃機関の排ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の内燃機関の排ガス浄化装置として、担持する触媒の量を多くすることが可能なハニカム構造体を有するハニカム触媒が開示されている（特許文献１参照）。ハニカム構造体は、図９（ａ）に示すように、円筒状の外周壁１と、外周壁１の内側を複数のセル３に区画する多孔質の隔壁からなる基材２を有している。そして、基材２の表面には、図９（ｂ）に示すように、触媒層２ａが形成されている。ハニカム構造体は、排ガスが流入する流入側端面４と、排ガスが流出する流出側端面５とを有し、流入側端面４と流出側端面５との間に亘ってセル３の内部を排ガスが流通するように構成されている。
【０００３】
一般に、ハニカム構造体に触媒を担持させる際には、触媒成分を含む液体と固体の混合物、いわゆるスラリーをディップコートやウォッシュコートなどの塗布方法により、ハニカム構造体に塗布させ、乾燥させる。この乾燥によりハニカム構造体に触媒が担持される。このような塗布方法により得られたハニカム触媒は、ハニカム構造体のうち排ガスの流通方向に垂直に交わる端面部、即ち、排ガスが流入する流入側端面４においても触媒が担持されることが通常考えられる。
【０００４】
このようなハニカム触媒は、例えば粒子状物質（ＰＭ）を捕集するフィルタ（ＤＰＦ等）として採用される。そして、ハニカム触媒では、ＤＰＦの再生を促すために、ハニカム触媒に対して排ガス流れの上流側から未燃燃料を添加し、未燃燃料をハニカム触媒で酸化させ昇温させることが行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−１７１５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ハニカム触媒に添加された未燃燃料が、ハニカム構造体の流入側端面４に坦持されている触媒に付着すると、酸化して高粘度化し、図９（ｂ）に示すように、高粘性脂肪族化合物となって堆積するおそれがある。そして、図９（ｃ）に示すように、高粘性脂肪族化合物の部分にＰＭが堆積して固着することにより、ハニカム構造体の端面の開口が閉塞し、有効面積が低減し、圧力損失が高まってしまうおそれが生ずるという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、燃料供給手段から供給された未燃燃料がハニカム構造体の端面に付着しても、未燃燃料が酸化して高粘度化することを抑制することができ、ハニカム構造体の端面にＰＭが付着して端面の開口が閉塞されることを抑制することができる内燃機関の排ガス浄化装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る内燃機関の排ガス浄化装置は、排気管に設けられ、基材に酸化触媒を担持したハニカム構造体を有するハニカム触媒と、排ガスの流れ方向の上流側から、前記ハニカム触媒に対して、未燃燃料を供給する燃料供給手段と、を備える内燃機関の排ガス浄化装置であって、前記ハニカム触媒は、前記排ガスが流入する側でかつ前記流れ方向に対して直交する端面には前記酸化触媒が担持されておらず、前記基材が露出していることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る内燃機関の排ガス浄化装置は、ハニカム触媒の排ガスが流入する側でかつ流れ方向に対して直交する端面には酸化触媒が担持されていないので、燃料供給手段から供給された未燃燃料がハニカム触媒の端面に付着しても、未燃燃料が酸化して高粘度化することが抑制される。その結果、ハニカム構造体の端面の開口が閉塞されることが抑制され、有効面積が低減することが抑制され圧力損失の増加が抑制される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、燃料供給手段から供給された未燃燃料がハニカム構造体の端面に付着しても、未燃燃料が酸化して高粘度化することを抑制することができ、端面にＰＭが付着して端面の開口が閉塞されることを抑制することができる内燃機関の排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】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る内燃機関の排ガス浄化装置の模式図であり、図１（ａ）は、側面図を示し、図１（ｂ）は、排ガスが流入する側の端面を示す。
【図２】本発明の実施形態に係る内燃機関の排ガス浄化装置の模式図であり、図２（ａ）は、図１（ｂ）に示すハニカム構造体をＡ−Ａで切断した断面図を示し、図２（ｂ）は、ハニカム構造体の端面に高粘性脂肪族化合物および未燃燃料が付着した状態を示し、図２（ｃ）は、ハニカム構造体の端面の酸化が抑制されている状態を示す。
【図３】本発明の実施形態に係る内燃機関の排ガス浄化装置の図であり、図３（ａ）は、端面の一部で触媒層が無いハニカム構造体を示し、図３（ｂ）は、端面の全面で触媒層が無いハニカム構造体を示し、図３（ｃ）は、端面の全面で触媒層が無く中心部のセル密度が外周部よりも高密度のハニカム構造体を示す。
【図４】本発明の実施形態に係る内燃機関の排ガス浄化装置の図であり、図４（ａ）は、端面の全面で触媒層が無く端面の面粗度が小さいハニカム構造体を示し、図４（ｂ）は、端面の全面で触媒層が無く端面の面粗度が小さく中心部のセル密度が外周部よりも高密度のハニカム構造体を示す。
【図５】本発明の実施形態に係る内燃機関の排ガス浄化装置の実施例１の図であり、図５（ａ）は、実施工程を示し、図５（ｂ）は、排ガス浄化装置の側面図を示し、図５（ｃ）は、設定諸元の表を示し、図５（ｄ）は、結果のグラフを示す。
【図６】本発明の実施形態に係る内燃機関の排ガス浄化装置の実施例２の図であり、図６（ａ）は、実施工程を示し、図６（ｂ）は、排ガス浄化装置の側面図を示し、図６（ｃ）は、設定諸元の表を示し、図６（ｄ）は、結果のグラフを示す。
【図７】本発明の実施形態に係る内燃機関の排ガス浄化装置の実施例３の図であり、図７（ａ）は、実施工程を示し、図７（ｂ）は、面粗度の加工の説明図を示し、図７（ｃ）は、排ガス浄化装置の側面図を示し、図７（ｄ）は、設定諸元の表を示し、図７（ｅ）は、結果のグラフを示す。
【図８】本発明の実施形態に係る内燃機関の排ガス浄化装置の実施例４の図であり、図８（ａ）は、実施工程を示し、図８（ｂ）は、面粗度の加工の説明図を示し、図８（ｃ）は、排ガス浄化装置の側面図を示し、図８（ｄ）は、設定諸元の表を示し、図８（ｅ）は、結果のグラフを示す。
【図９】従来構造の内燃機関の排ガス浄化装置の図であり、図９（ａ）は、ハニカム触媒の断面図を示し、図９（ｂ）は、ハニカム構造体の端面に高粘性脂肪族化合物および未燃燃料が付着した状態を示し、図９（ｃ）は、ハニカム構造体の端面が酸化した状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明に係る内燃機関の排ガス浄化装置を適用した実施形態に係る内燃機関の排ガス浄化装置１０について図面を参照して説明する。
【００１３】
排ガス浄化装置１０が適用される内燃機関は、燃料の燃焼によって生じた高温、高圧のガスを直接利用して作動するガソリン機関やディーゼル機関からなり、例えば複数の気筒を備えたディーゼルエンジンで構成されている。各気筒で燃焼された排ガスは、排ガス浄化装置１０で浄化された後、排ガスの流れ方向における排ガス浄化装置１０の下流側で大気中に放出されるように構成されている。
【００１４】
排ガス浄化装置１０は、図１（ａ）に示すように、エンジン（Ｅ／Ｇ）から排出される排ガスの流れ方向の上流側の排気管７と排ガスの流れ方向の下流側の排気管８との間に設けられ、排ガス中に含まれる有害物質である炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）をハニカム触媒により浄化するように構成されている。ハニカム触媒においては、炭化水素が酸化され水と二酸化炭素になり、一酸化炭素が酸化され二酸化炭素になり、窒素酸化物が還元されて窒素になる。なお、本実施形態に係る内燃機関の排ガス浄化装置１０の排気管７および排気管８は、本発明に係る内燃機関の排ガス浄化装置の排気管に対応する。
【００１５】
排ガス浄化装置１０は、排気管７に連結される上流側連結部１１と、排気管８に連結される下流側連結部１２と、上流側連結部１１と下流側連結部１２との間に位置するハニカム触媒であるハニカム構造体１３と、排気管７に設けられた燃料噴射機構１４を備えている。上流側連結部１１および下流側連結部１２の材質については、耐熱性が優れた材質であれば、特に制限はない。
【００１６】
ハニカム触媒であるハニカム構造体１３は、図１（ｂ）および図２（ａ）に示すように、円筒状の外周壁２１と、外周壁２１の内側を複数のセル２３に区画する複数の多孔質の隔壁（基材）２２を有している。隔壁２２は、排ガスが流入する側でかつ流れ方向に対して直交する面である流入側端面２４と、排ガスが流出する流出側端面２５とを有し、流入側端面２４と流出側端面２５との間に亘ってセル３の内部を排ガスが流通するように構成されている。外周壁２１の材質については、耐熱性が優れた材質であれば、特に制限はない。
【００１７】
隔壁２２は、セラミックスや、炭素（Ｃ）とケイ素（Ｓｉ）の化合物からなる炭化珪素（ＳｉＣ）などの多孔質の材料で形成されている。セラミックスとしては、例えば、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）および二酸化珪素（ＳｉＯ２）の３成分からなるセラミックス、いわゆるコージェライトや、酸化チタン(ＩＶ)（ＴｉＯ２）と酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の２成分からなるセラミックス、いわゆるチタン酸アルミニウムが挙げられる。
【００１８】
隔壁２２には、排ガスが流入する流入側端面２４を除いて、酸化触媒が担持されており、触媒層２２ａが形成されている。酸化触媒としては、例えば、貴金属、セリウム（Ｃｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、バリウム（Ｂａ）が挙げられる。貴金属としては、例えば、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）が挙げられる。
【００１９】
燃料噴射機構１４は、排気管７内に未燃燃料を噴射する噴射弁を有し、触媒内で未燃燃料を燃焼させることによって得た熱を利用してハニカム触媒内のＰＭなどの有害物質を低減し目詰まりの発生を抑制することでハニカム触媒の再生を行うように構成されている。再生は、各種のセンサーからの情報に基づいてエンジンコントロールなどの制御装置により行われる。なお、本実施形態に係る内燃機関の排ガス浄化装置の燃料噴射機構１４は、本発明に係る内燃機関の排ガス浄化装置の燃料供給手段に対応する。
【００２０】
燃料噴射機構１４により排気管７内に未燃燃料が噴射されて、図２（ｂ）に示すように、ハニカム構造体１３の流入側端面２４に堆積しても、流入側端面２４には触媒層２２ａが形成されておらず、隔壁２２が露出している。したがって、流入側端面２４において未燃燃料が酸化することはなく、高粘度化せず、図２（ｃ）に示すように、流入型端面２４にＰＭが堆積することもない。
【００２１】
ハニカム構造体１３は、隔壁２２において、排ガスが流入する流入側端面２４には、触媒層２２ａが形成されておらず、隔壁２２が露出しているが、図３（ａ）に示すように、流入側端面２４の一部に触媒層２２ａがある構造であってもよく、図３（ｂ）に示すように、流入側端面２４の全面に触媒層２２ａが形成されていない構造であってもよい。
【００２２】
また、図３（ｃ）に示すように、流入側端面２４の全面に触媒層２２ａが形成されていない構造であって、かつハニカム構造体１３のセル２３の密度、即ち触媒層２２ａの密度が他の部分よりも中心部の方が高密度で形成された構造であってもよい。また、図４（ａ）に示すように、流入側端面２４の全面に触媒層２２ａが形成されていない構造であって、かつ流入側端面２４の面粗度がＲｚ≦１００（μｍ）で形成されている構造であってもよい。なお、Ｒｚ（μｍ）は、表面粗さ、いわゆる面粗度を表しており、高さ方向の最大山高さＲｐ（μｍ）と最大谷深さＲｖ（μｍ）との和で表される。Ｒｚが小さいほど表面が滑らかになり、未燃燃料の付着も少なくなる。
【００２３】
さらに、図４（ｂ）に示すように、流入側端面２４の全面に触媒層２２ａが形成されていない構造であり、かつ流入側端面２４の面粗度がＲｚ≦１００（μｍ）で形成されている構造であって、ハニカム構造体１３のセル２３の密度、即ち触媒層２２ａの密度が他の部分よりも中心部の方が高密度で形成された構造であってもよい。
【００２４】
以上のように構成された実施形態に係る内燃機関の排ガス浄化装置１０の実施例１〜実施例４について効果も含めて説明する。
【００２５】
（実施例１）
本実施形態に係る内燃機関の排ガス浄化装置１０の実施例１は、図３（ｂ）に示す流入側端面２４の全面に触媒層２２ａが形成されていない構造で構成される。
【００２６】
実施例１は、以下の評価条件に基づいて、本実施形態の排ガス浄化装置１０におけるハニカム構造体１３の流入側端面２４の開口面積（ｍｍ２）と、図９（ａ）に示す従来構造のハニカム構造体の流入側端面４の開口面積（ｍｍ２）とを比較して評価を行った。従来構造のハニカム構造体は、実施例１のハニカム構造体１３と比較して、触媒層２２ａが、流入側端面４の全面に形成されている点のみが異なり、他の構成は実施例１の排ガス浄化装置１０におけるハニカム構造体１３と同様に構成されている。
【００２７】
実施例１に係る内燃機関は、図５（ｃ）に示されるように、ＧＤと称される水冷直列４気筒ディーゼルエンジンで構成される。水冷直列４気筒ディーゼルエンジンから排出される排出ガスの質量流量Ｇａ（ｇ／ｓ）は、１０g／ｓ、エンジン回転数（ｒｐｍ）は、１３００ｒｐｍ、燃料噴射機構１４から噴射される燃料噴射量（ｍｍ３／ｓｔ）は、１４ｍｍ３／ｓｔで設定されている。
【００２８】
また、評価時間（ｈｒ）は、２．５ｈｒ、ハニカム構造体１３の隔壁２２の厚み（ｍｍ）、いわゆるセル壁厚は、０．１１５ｍｍ、ハニカム構造体１３のセル２３の密度（個／ｃｍ２）、いわゆるセル密度は、６２個／ｃｍ２、触媒層２２ａの触媒成分は、セリウム（Ｃｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）およびバリウム（Ｂａ）で構成されている。また、触媒層２２ａの貴金属成分は、白金（Ｐｔ）およびパラジウム（Ｐｄ）、触媒量（ｇ／Ｌ）は、１８０ｇ／Ｌで構成されている。
【００２９】
ハニカム構造体１３の流入側端面２４の開口面積（ｍｍ２）に関する閉塞評価を次の要領で行った。図５（ａ）に示すように、前述の評価条件に基づいて、排ガス浄化装置１０を稼働させ、流入側端面２４の閉塞状態を、撮像カメラを備えた画像処理装置１００で測定した。測定は、画像処理装置１００で流入側端面２４を撮像し、撮像データについて多値化により流入側端面２４の面積を測定し、閉塞率を測定することで、実施例１の排ガス浄化装置１０および従来構造の排ガス浄化装置の稼働後の開口面積（ｍｍ２）をそれぞれ求めた。
【００３０】
実施例１の排ガス浄化装置１０の稼働後の開口面積（ｍｍ２）は、図５（ｄ）に示すように、７８０１ｍｍ２であり、従来構造の排ガス浄化装置の稼働後の開口面積（ｍｍ２）は、６２８５ｍｍ２であった。その結果、実施例１の排ガス浄化装置１０は、従来構造の排ガス浄化装置に対して１．２４倍の開口面積（ｍｍ２）を確保することができた。
【００３１】
実施例１の排ガス浄化装置１０は、流入側端面２４に触媒層２２ａが形成されていないので、燃料噴射機構１４から未燃燃料が噴射され流入側端面２４に付着しても、未燃燃料が酸化して高粘度化することが抑制されるという効果が確認できた。その結果、流入側端面２４の開口が閉塞されることが抑制され、有効面積（ｍｍ２）が低減することが抑制され圧力損失の増加が抑制されるという効果が確認できた。
【００３２】
（実施例２）
本実施形態に係る内燃機関の排ガス浄化装置１０の実施例２は、図３（ｃ）に示す流入側端面２４の全面に触媒層２２ａが形成されていない構造であって、かつハニカム構造体の中心部のセル密度が外周部よりも高密度で構成される。
【００３３】
実施例２は、以下の評価条件に基づいて、本実施形態の排ガス浄化装置１０におけるハニカム構造体１３の流入側端面２４の開口面積（ｍｍ２）と、図９（ａ）に示す従来構造のハニカム構造体の流入側端面４の開口面積（ｍｍ２）とを比較して評価を行った。従来構造のハニカム構造体は、実施例２のハニカム構造体１３と比較して、触媒層２２ａが流入側端面４の全面に形成されている点、および、ハニカム構造体の中心部のセル密度が外周部よりも高密度で形成されていない点が異なり、他の構成は実施例２の排ガス浄化装置１０におけるハニカム構造体１３と同様に構成されている。
【００３４】
実施例２に係る内燃機関は、図６（ｃ）に示されるように、ＧＤと称される水冷直列４気筒ディーゼルエンジンで構成される。水冷直列４気筒ディーゼルエンジンから排出される排出ガスの質量流量Ｇａ（ｇ／ｓ）は、１０g／ｓ、エンジン回転数（ｒｐｍ）は、１３００ｒｐｍ、燃料噴射機構１４から噴射される燃料噴射量（ｍｍ３／ｓｔ）は、１４ｍｍ３／ｓｔで設定されている。
【００３５】
また、評価時間（ｈｒ）は、２．５ｈｒ、ハニカム構造体１３の隔壁２２の厚み（ｍｍ）、いわゆるセル壁厚は、内側の高密度の部分が０．０６４ｍｍ、外側の低密度の部分が０．１１５ｍｍ、ハニカム構造体１３のセル２３の密度（個／ｃｍ２）、いわゆるセル密度は、内側の高密度の部分が９３個／ｃｍ２、外側の低密度の部分が６２個／ｃｍ２、高密度の部分と外側の低密度の部分とのセル面積比（Ｓａ／Ｓｂ）が、１．６、触媒層２２ａの触媒成分は、セリウム（Ｃｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）およびバリウム（Ｂａ）で構成されている。また、触媒層２２ａの貴金属成分は、白金（Ｐｔ）およびパラジウム（Ｐｄ）、触媒量（ｇ／Ｌ）は、１８０ｇ／Ｌで構成されている。
【００３６】
ハニカム構造体１３の流入側端面２４の開口面積（ｍｍ２）に関する閉塞評価を次の要領で行った。図６（ａ）に示すように、前述の評価条件に基づいて、排ガス浄化装置１０を稼働させ、流入側端面２４の閉塞状態を、撮像カメラを備えた画像処理装置１００で測定した。測定は、画像処理装置１００で流入側端面２４を撮像し、撮像データについて多値化により流入側端面２４の面積を測定し、閉塞率を測定することで、実施例２の排ガス浄化装置１０および従来構造の排ガス浄化装置の稼働後の開口面積（ｍｍ２）をそれぞれ求めた。
【００３７】
実施例２の排ガス浄化装置１０の稼働後の開口面積（ｍｍ２）は、図６（ｄ）に示すように、８８０７ｍｍ２で、従来構造の排ガス浄化装置の稼働後の開口面積（ｍｍ２）は、６２８５ｍｍ２であった。その結果、実施例２の排ガス浄化装置１０は、従来構造の排ガス浄化装置に対して１．４０倍の開口面積（ｍｍ２）を確保することができた。
【００３８】
実施例２の排ガス浄化装置１０は、実施例１と同様、流入側端面２４に触媒層２２ａが形成されていないので、燃料噴射機構１４から未燃燃料が噴射され流入側端面２４に付着しても、未燃燃料が酸化して高粘度化することが抑制されるという効果が確認できた。その結果、流入側端面２４の開口が閉塞されることが抑制され、有効面積（ｍｍ２）が低減することが抑制され圧力損失の増加が抑制されるという効果が確認できた。また、中心部のセル密度が高いので、セル２３を流通する排ガスの流速が高まり強制対流の効果で未燃燃料の付着が抑制されるという効果も得られる。
【００３９】
（実施例３）
本実施形態に係る内燃機関の排ガス浄化装置１０の実施例３は、図４（ａ）に示す流入側端面２４の全面に触媒層２２ａが形成されていない構造であって、かつ流入側端面２４の面粗度Ｒｚが、Ｒｚ≦１００μｍで構成される。
【００４０】
実施例３は、以下の評価条件に基づいて、本実施形態の排ガス浄化装置１０におけるハニカム構造体１３の流入側端面２４の開口面積（ｍｍ２）と、図９（ａ）に示す従来構造のハニカム構造体の流入側端面４の開口面積（ｍｍ２）とを比較して評価を行った。従来構造のハニカム構造体は、実施例３のハニカム構造体１３の流入側端面２４に形成されていない触媒層２２ａが、流入側端面４の全面に形成されている点、流入側端面４の面粗度Ｒｚが、Ｒｚ≦１００μｍで形成されていない点が異なり、他の構成は実施例３の排ガス浄化装置１０におけるハニカム構造体１３と同様に構成されている。
【００４１】
実施例３に係る内燃機関は、図７（ｄ）に示されるように、ＧＤと称される水冷直列４気筒ディーゼルエンジンで構成される。水冷直列４気筒ディーゼルエンジンから排出される排出ガスの質量流量Ｇａ（ｇ／ｓ）は、１０g／ｓ、エンジン回転数（ｒｐｍ）は、１３００ｒｐｍ、燃料噴射機構１４から噴射される燃料噴射量（ｍｍ３／ｓｔ）は、１４ｍｍ３／ｓｔで設定されている。
【００４２】
また、評価時間（ｈｒ）は、２．５ｈｒ、ハニカム構造体１３の隔壁２２の厚み（ｍｍ）、いわゆるセル壁厚は、０．１１５ｍｍ、ハニカム構造体１３のセル２３の密度（個／ｃｍ２）、いわゆるセル密度は、６２個／ｃｍ２、触媒層２２ａの触媒成分は、セリウム（Ｃｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）およびバリウム（Ｂａ）で構成されている。また、触媒層２２ａの貴金属成分は、白金（Ｐｔ）およびパラジウム（Ｐｄ）、触媒量（ｇ／Ｌ）は、１８０ｇ／Ｌで構成されている。
【００４３】
ハニカム構造体１３の流入側端面２４の開口面積（ｍｍ２）に関する閉塞評価を次の要領で行った。まず、図７（ｂ）に示すように、流入側端面２４の面粗度Ｒｚが、Ｒｚ≦１００μｍになるように、流入側端面２４をサンドペーパーの２０００番で加工した。
【００４４】
図７（ａ）に示すように、前述の評価条件に基づいて、排ガス浄化装置１０を稼働させ、流入側端面２４の閉塞状態を、撮像カメラを備えた画像処理装置１００で測定した。測定は、画像処理装置１００で流入側端面２４を撮像し、撮像データについて多値化により流入側端面２４の面積を測定し、閉塞率を測定することで、実施例３の排ガス浄化装置１０および従来構造の排ガス浄化装置の稼働後の開口面積（ｍｍ２）をそれぞれ求めた。
【００４５】
実施例３の排ガス浄化装置１０の稼働後の開口面積（ｍｍ２）は、図７（ｅ）に示すように、１０１９６ｍｍ２で、従来構造の排ガス浄化装置の稼働後の開口面積（ｍｍ２）は、６２８５ｍｍ２であった。その結果、実施例３の排ガス浄化装置１０は、従来構造の排ガス浄化装置に対して１．６２倍の開口面積（ｍｍ２）を確保することができた。
【００４６】
実施例３の排ガス浄化装置１０は、流入側端面２４に触媒層２２ａが形成されておらず、流入側端面２４の面粗度Ｒｚが、Ｒｚ≦１００μｍで形成されているので、燃料噴射機構１４から未燃燃料が噴射され流入側端面２４に付着しても、未燃燃料が酸化して高粘度化することがより抑制されるという効果が確認できた。その結果、流入側端面２４の開口が閉塞されることが抑制され、有効面積（ｍｍ２）が低減することが抑制され圧力損失の増加が抑制されるという効果が確認できた。また、流入側端面２４の面粗度Ｒｚが、Ｒｚ≦１００μｍで構成されているので、表面の微細な凹凸に入り込んで付着してしまうというアンカ効果を低減することができ、未燃燃料の付着がより抑制されるという効果が得られる。
【００４７】
（実施例４）
本実施形態に係る内燃機関の排ガス浄化装置１０の実施例４は、図４（ｂ）に示す流入側端面２４の全面に触媒層２２ａが形成されていない構造であって、かつハニカム構造体の中心部のセル密度が外周部よりも高密度であり、さらに流入側端面２４の面粗度Ｒｚが、Ｒｚ≦１００μｍで構成される。
【００４８】
実施例４は、以下の評価条件に基づいて、本実施形態の排ガス浄化装置１０におけるハニカム構造体１３の流入側端面２４の開口面積（ｍｍ２）と、図９（ａ）に示す従来構造のハニカム構造体の流入側端面４の開口面積（ｍｍ２）とを比較して評価を行った。従来構造のハニカム構造体は、触媒層２２ａが、流入側端面４の全面に形成されている点、ハニカム構造体の中心部のセル密度が外周部よりも高密度で形成されていない点、および流入側端面４の面粗度Ｒｚが、Ｒｚ≦１００μｍで形成されていない点が異なり、他の構成は実施例４の排ガス浄化装置１０におけるハニカム構造体１３と同様に構成されている。
【００４９】
実施例４に係る内燃機関は、図８（ｄ）に示されるように、ＧＤと称される水冷直列４気筒ディーゼルエンジンで構成される。水冷直列４気筒ディーゼルエンジンから排出される排出ガスの質量流量Ｇａ（ｇ／ｓ）は、１０g／ｓ、エンジン回転数（ｒｐｍ）は、１３００ｒｐｍ、燃料噴射機構１４から噴射される燃料噴射量（ｍｍ３／ｓｔ）は、１４ｍｍ３／ｓｔで設定されている。
【００５０】
また、評価時間（ｈｒ）は、２．５ｈｒ、ハニカム構造体１３の隔壁２２の厚み（ｍｍ）、いわゆるセル壁厚は、内側の高密度の部分が０．０６４ｍｍ、外側の低密度の部分が０．１１５ｍｍ、ハニカム構造体１３のセル２３の密度（個／ｃｍ２）、いわゆるセル密度は、内側の高密度の部分が９３個／ｃｍ２、外側の低密度の部分が６２個／ｃｍ２、高密度の部分と外側の低密度の部分とのセル面積比（Ｓａ／Ｓｂ）が、１．６、触媒層２２ａの触媒成分は、セリウム（Ｃｅ）、ジルコニウム（Ｚｒ）およびバリウム（Ｂａ）で構成されている。また、触媒層２２ａの貴金属成分は、白金（Ｐｔ）およびパラジウム（Ｐｄ）、触媒量（ｇ／Ｌ）は、１８０ｇ／Ｌで構成されている。
【００５１】
ハニカム構造体１３の流入側端面２４の開口面積（ｍｍ２）に関する閉塞評価を次の要領で行った。図８（ａ）に示すように、前述の評価条件に基づいて、排ガス浄化装置１０を稼働させ、流入側端面２４の閉塞状態を、撮像カメラを備えた画像処理装置１００で測定した。測定は、画像処理装置１００で流入側端面２４を撮像し、撮像データについて多値化により流入側端面２４の面積を測定し、閉塞率を測定することで、実施例４の排ガス浄化装置１０および従来構造の排ガス浄化装置の稼働後の開口面積（ｍｍ２）をそれぞれ求めた。
【００５２】
実施例４の排ガス浄化装置１０の稼働後の開口面積（ｍｍ２）は、図８（ｅ）に示すように、１１２０２ｍｍ２で、従来構造の排ガス浄化装置の稼働後の開口面積（ｍｍ２）は、６２８５ｍｍ２であった。その結果、実施例４の排ガス浄化装置１０は、従来構造の排ガス浄化装置に対して１．７８倍の開口面積（ｍｍ２）を確保することができた。
【００５３】
実施例４の排ガス浄化装置１０は、実施例１と同様、流入側端面２４に触媒層２２ａが形成されていないので、燃料噴射機構１４から未燃燃料が噴射され流入側端面２４に付着しても、未燃燃料が酸化して高粘度化することが抑制されるという効果が確認できた。その結果、流入側端面２４の開口が閉塞されることが抑制され、有効面積（ｍｍ２）が低減することが抑制され圧力損失の増加が抑制されるという効果が確認できた。また、流入側端面２４の面粗度Ｒｚが、Ｒｚ≦１００μｍで構成されているので、表面の微細な凹凸に入り込んで付着してしまうというアンカ効果を低減することができ、未燃燃料の付着がより抑制されるという効果が得られる。また、中心部のセル密度が高いので、セル２３を流通する排ガスの流速が高まり強制対流の効果で未燃燃料の付着が抑制されるという効果も得られる。
【００５４】
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。
【符号の説明】
【００５５】
１０・・・内燃機関の排ガス浄化装置、１１・・・上流側連結部、１２・・・下流側連結部、１３・・・ハニカム構造体、１４・・・燃料噴射機構（燃料供給手段）、２１・・・外周壁、２２・・・隔壁（基材）、２２ａ・・・触媒層、２３・・・セル、２４・・・流入側端面（端面）、２５・・・流出側端面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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