【手続補正書】
【提出日】平成16年5月7日(2004.5.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関からの粒子状物質を含む排ガスを浄化する装置であって、該粒子状物質を帯電させる帯電部と、帯電した該粒子状物質を静電気力によって捕集する捕集部と、放電によって該捕集部に捕集された該粒子状物質を酸化する放電部とを備え、
該捕集部には少なくとも酸化活性を有する触媒を含むことを特徴とする排ガス浄化装置。
【請求項２】
前記捕集部に流入する排ガス及び前記捕集部の少なくとも一方の温度を検出する温度センサを備え、該温度が所定値未満の場合に前記放電部を駆動することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項３】
前記捕集部に流入する排ガスの温度を推定し、該温度が所定値未満の場合に前記放電部を駆動することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項４】
前記捕集部に捕集された前記粒子状物質の捕集量を検出するＰＭセンサを備え、該捕集量が所定値を超えた場合に前記放電部を駆動することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項５】
内燃機関の運転状態から排ガス中の前記粒子状物質の含有量を推定し、該含有量が所定値を超えた場合に前記帯電部及び前記放電部の少なくとも一方を駆動することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項６】
前記触媒は、酸素を放出する機能を有する触媒、NO2 を生成する機能を有する触媒、及び所定温度以上で溶融して捕集された該粒子状物質を酸化燃焼する溶融塩型触媒から選ばれる少なくとも一種であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項７】
前記溶融塩型触媒は、固体担体と、該固体担体に担持された硝酸銀，アルカリ金属の硝酸塩，アルカリ土類金属の硝酸塩及び希土類元素の硝酸塩から選ばれる少なくとも一種を含む触媒成分とからなることを特徴とする請求項６に記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の排ガス浄化装置において、前記捕集部の上流側及び下流側の少なくとも一方に、酸化触媒、三元触媒、NOx 還元触媒及びNOx 吸蔵還元型触媒から選ばれる少なくとも一種をさらに配置したことを特徴とする内燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかに記載の排ガス浄化装置において、前記捕集部の下流側に第２の放電部をもち、該第２の放電部における放電によって該捕集部からの出ガス中の有害成分を浄化することを特徴とする内燃機関の排ガス浄化装置。
【請求項１０】
前記第２の放電部の上流側及び下流側の少なくとも一方に酸化触媒、三元触媒、NOx 還元触媒及びNOx 吸蔵還元型触媒から選ばれる少なくとも一種をさらに配置したことを特徴とする請求項９に記載の内燃機関の排ガス浄化装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
上記排ガス浄化装置において、捕集部に流入する排ガス及び捕集部の少なくとも一方の温度を検出する温度センサを備え、その温度が所定値未満の場合に放電部を駆動することが好ましい。また捕集部に流入する排ガスの温度を推定し、その温度が所定値未満の場合に放電部を駆動することも好ましい。さらに、捕集部に捕集されたＰＭの捕集量を検出するＰＭセンサを備え、その捕集量が所定値を超えた場合に放電部を駆動することも好ましい。そして上記排ガス浄化装置は、内燃機関の運転状態から排ガス中のＰＭの含有量を推定し、その含有量が所定値を超えた場合に帯電部及び放電部の少なくとも一方を駆動することが好ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
また捕集部にある程度のＰＭが堆積した場合にのみ放電部を駆動するようにすることも好ましい。この場合には、捕集部に捕集されたＰＭの捕集量を検出するＰＭセンサを備え、その捕集量が所定値を超えた場合に放電部を駆動するようにすればよい。このＰＭセンサとしては、帯電部の高電圧印加電極と捕集部間の容量変化から求める方法などを用いることができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
また、内燃機関の運転状態から排ガス中のＰＭの含有量を推定し、その含有量が所定値を超えた場合に帯電部及び放電部の少なくとも一方を駆動することも好ましい。このようにすれば、例えば定常走行時など排ガス中のＰＭ量がほとんど存在しない場合に帯電部あるいは放電部が駆動されるのを回避し、エネルギーロスを回避できる。また加速時など排ガス中のＰＭ量が多い場合にのみ放電部を駆動してＰＭの燃焼を補助すれば、ＰＭの排出を効果的に抑制することができる。そして電力の無駄な消費を防止することができ、エネルギー効率が向上する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
一方、ＰＭ堆積量Ｘが臨界堆積量Ａ以下の場合には、ステップ 107でＰＭ堆積量Ｘと定数Ｂとが比較される。ＰＭ堆積量Ｘが所定値Ｂを超えている場合には、ＰＭが再飛散する可能性が大きいので、ステップ 108で排ガス流路10の内壁と針状電極22との間に印加される直流電圧を１kV程度高くしてＰＭの帯電電位を増大させ再飛散を抑制する。ＰＭ堆積量Ｘが所定値Ｂ以下の場合には、何もせずステップ 102へ戻る。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
ステップ 203では、排ガス温度Ｔと活性化温度Ｔc とが比較される。排ガス温度Ｔが活性化温度Ｔc 以上の場合には捕集部20で堆積したＰＭが酸化燃焼されている。そこでステップ 204で排ガス温度Ｔから捕集部20のコート層における現在の酸化触媒の燃焼速度Ｚが算出される。この値も事前に制御装置４に記録された温度と燃焼速度のマップから算出される。そしてステップ 205において、Ｘ＝Ｘ＋Ｙ−Ｚが演算され、現在のＰＭ堆積量Ｘが更新される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７６】
一方、ＰＭ堆積量Ｘが臨界堆積量Ａ以下の場合には、まだＰＭの捕集が可能であるので、何もせず処理はステップ 202へ戻る。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８６】
しかしながら溶融塩型触媒が液相となっているといえども、捕集されたＰＭの堆積量がある程度を超えると、電荷を失って再飛散する現象が生じる。そこでステップ 307で現在のＰＭ堆積量Ｘが更新されると、ステップ 308でＰＭ堆積量Ｘと臨界堆積量Ａが比較され、現在のＰＭ堆積量Ｘが臨界堆積量Ａ以下の場合には、まだＰＭを捕集することが可能であるので何もせずステップ 301へ戻る。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１００
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１００】
加速時には排ガス中のＰＭ、HC及びNOx が多いので、帯電用DC、ＰＭ浄化用AC及び第２放電用AC共にONとされる。また減速時には、帯電用DCはONとしてオイルミストなどを捕集する。そしてＰＭ堆積量Ｘと臨界堆積量Ａとが比較され、Ｘ＞Ａの場合にＰＭ浄化用ACがONとされて放電プラズマにより堆積したＰＭが燃焼除去される。また排ガス中のHC及びNOx は少ないので、第２放電用ACは OFFとされる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2003035128.tif 000001
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９】
2003035128.tif 000002