(57)【要約】【課題】加熱対象物をより効率良く加熱することができる化学蓄熱装置を提供する。【解決手段】化学蓄熱装置１０は、酸化触媒４の内部の前側領域に配置された複数の丸棒状の内部反応器１１と、酸化触媒４の内部の後側領域に配置された複数の丸棒状の内部反応器１２と、反応媒体としてのＮＨ３を吸着して貯蔵する貯蔵器とを有している。内部反応器１１，１２は、ＮＨ３と化学反応して熱を発生させる反応材（例えばＭｇＣｌ２等）を含んでいる。内部反応器１１の容積は、内部反応器１２の容積よりも大きくなっている。このため、内部反応器１１に含まれる反応材の量は、内部反応器１２に含まれる反応材の量よりも多くなっている。【選択図】図２
2014214650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気系に設けられた加熱対象物を加熱する化学蓄熱装置において、
前記加熱対象物の内部に配置され、反応媒体と化学反応して熱を発生させる反応材を含む内部反応器と、
前記内部反応器と媒体供給系を介して接続され、前記反応媒体を貯蔵する貯蔵器とを備え、
前記内部反応器における前記加熱対象物の排気上流側に含まれる前記反応材の量は、前記内部反応器における前記加熱対象物の排気下流側に含まれる前記反応材の量よりも多いことを特徴とする化学蓄熱装置。
【請求項２】
前記内部反応器は、前記加熱対象物の排気上流側に配置され、前記反応材を含む第１反応器と、前記加熱対象物の排気下流側に配置され、前記反応材を含む第２反応器とを有し、
前記第１反応器及び前記第２反応器は、それぞれ前記媒体供給系を介して前記貯蔵器と接続されており、
前記第１反応器に含まれる前記反応材の量は、前記第２反応器に含まれる前記反応材の量よりも多いことを特徴とする化学蓄熱装置。
【請求項３】
前記第２反応器は、前記第１反応器に対して前記加熱対象物の排気方向に垂直な方向にずれて配置されていることを特徴とする請求項２記載の化学蓄熱装置。
【請求項４】
前記貯蔵器から前記内部反応器に前記反応媒体を供給するように、前記媒体供給系を制御する制御手段を更に備え、
前記制御手段は、前記貯蔵器から前記第１反応器に前記反応媒体を供給し、その後に前記貯蔵器から前記第２反応器に前記反応媒体を供給するように、前記媒体供給系を制御することを特徴とする請求項２または３記載の化学蓄熱装置。
【請求項５】
前記内部反応器は、前記加熱対象物の排気上流側から前記加熱対象物の排気下流側に向かって連続的に設けられており、
前記媒体供給系は、前記内部反応器における前記加熱対象物の排気上流側に接続されていることを特徴とする請求項１記載の化学蓄熱装置。
【請求項６】
前記加熱対象物の外側周囲に配置され、前記反応材を含む外部反応器を更に備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の化学蓄熱装置。
【請求項７】
前記外部反応器は、前記内部反応器とつながっていることを特徴とする請求項６記載の化学蓄熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気系に設けられた触媒等の加熱対象物を加熱する化学蓄熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の化学蓄熱装置としては、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に記載の化学蓄熱装置は、触媒の内部に排気ガスの流れに略平行に延びるように所定間隔を開けて配置され、被吸着媒体の吸着・脱離により発熱・吸熱する吸着剤を収納した複数の収納室からなる第１容器と、ガス通路管の外部に配設されると共に各収納室に連通管を介して接続され、被吸着媒体を収納する第２容器とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３１１１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術においては、触媒の内部に第１容器を配置することで、触媒を効率良く加熱することができるが、例えば触媒の排気浄化能力を向上させるためには、触媒体をより効率良く加熱することが望まれている。
【０００５】
本発明の目的は、加熱対象物をより効率良く加熱することができる化学蓄熱装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、エンジンの排気系に設けられた加熱対象物を加熱する化学蓄熱装置において、加熱対象物の内部に配置され、反応媒体と化学反応して熱を発生させる反応材を含む内部反応器と、内部反応器と媒体供給系を介して接続され、反応媒体を貯蔵する貯蔵器とを備え、内部反応器における加熱対象物の排気上流側に含まれる反応材の量は、内部反応器における加熱対象物の排気下流側に含まれる前記反応材の量よりも多いことを特徴とするものである。
【０００７】
このような本発明の化学蓄熱装置においては、貯蔵器から内部反応器に反応媒体が供給されると、内部反応器に含まれる反応材と反応媒体とが化学反応して熱が発生し、その熱により加熱対象物が加熱される。このとき、内部反応器における加熱対象物の排気上流側に含まれる反応材の量を内部反応器における加熱対象物の排気下流側に含まれる反応材の量よりも多くすることにより、加熱対象物の排気上流側の領域が十分に加熱され、これによって暖められた排気ガスが加熱対象物の排気下流側の領域に流れる。このため、加熱対象物の排気下流側の領域は、内部反応器における加熱対象物の排気下流側で発生した熱により加熱されるだけでなく、排気ガスの熱によっても加熱されることになる。これにより、内部反応器における加熱対象物の排気上流側で発生した熱により暖められた排気ガスを有効利用して、加熱対象物をより効率良く加熱することができる。
【０００８】
好ましくは、内部反応器は、加熱対象物の排気上流側に配置され、反応材を含む第１反応器と、加熱対象物の排気下流側に配置され、反応材を含む第２反応器とを有し、第１反応器及び第２反応器は、それぞれ媒体供給系を介して貯蔵器と接続されており、第１反応器に含まれる反応材の量は、第２反応器に含まれる反応材の量よりも多い。
【０００９】
この場合には、加熱対象物の排気下流側の領域は、第２反応器で発生した熱により加熱されるだけでなく、排気ガスの熱によっても加熱されることになる。これにより、第１反応器で発生した熱により暖められた排気ガスを有効利用して、加熱対象物をより効率良く加熱することができる。また、内部反応器を第１反応器と第２反応器とに分けることにより、第１反応器に対する第２反応器の配置の自由度が高くなる。従って、第２反応器を第１反応器に対して適切な位置に配置することができる。
【００１０】
このとき、好ましくは、第２反応器は、第１反応器に対して加熱対象物の排気方向に垂直な方向にずれて配置されている。
【００１１】
加熱対象物の排気下流側の領域における第１反応器に対して加熱対象物の排気方向に垂直な方向にずれた位置は、第１反応器で発生した熱により暖められた排気ガスが流れにくい。そこで、第２反応器を第１反応器に対して加熱対象物の排気方向に垂直な方向にずらして配置することにより、第２反応器で発生した熱と加熱対象物の排気上流側の領域で暖められた排気ガスの熱とによって、加熱対象物の排気下流側の領域が均一に加熱されるようになる。これにより、加熱対象物をより一層効率良く加熱することができる。
【００１２】
また、好ましくは、貯蔵器から内部反応器に反応媒体を供給するように、媒体供給系を制御する制御手段を更に備え、制御手段は、貯蔵器から第１反応器に反応媒体を供給し、その後に貯蔵器から第２反応器に反応媒体を供給するように、媒体供給系を制御する。
【００１３】
この場合には、貯蔵器から第１反応器及び第２反応器に同時に反応媒体を供給する場合に比べて、反応媒体を第１反応器に高い圧力で早期に供給できるため、第１反応器における発熱量を早期に高めることができる。このため、第１反応器で発生した熱による加熱対象物の昇温速度が速くなるため、加熱対象物の排気上流側の領域において排気ガスが速く暖められるようになる。従って、加熱対象物の排気下流側の領域を排気ガスの熱を用いて迅速に加熱することができる。
【００１４】
また、内部反応器は、加熱対象物の排気上流側から加熱対象物の排気下流側に向かって連続的に設けられており、媒体供給系は、内部反応器における加熱対象物の排気上流側に接続されていても良い。
【００１５】
この場合には、内部反応器の数及び媒体供給系の数を必要最小限に抑えることができる。また、内部反応器における加熱対象物の排気上流側に反応媒体が供給されるため、加熱対象物の排気上流側の領域において排気ガスが速く暖められるようになる。従って、加熱対象物の排気下流側の領域を排気ガスの熱を用いて迅速に加熱することができる。
【００１６】
また、好ましくは、加熱対象物の外側周囲に配置され、反応材を含む外部反応器を更に備える。この場合には、貯蔵器から外部反応器に反応媒体が供給されると、外部反応器に含まれる反応材と反応媒体とが化学反応して熱が発生し、その熱により加熱対象物が加熱される。このように加熱対象物の内部で発生した熱により加熱対象物が加熱されるだけでなく、加熱対象物の外部で発生した熱によっても加熱対象物が加熱されるため、加熱対象物全体をより一層効率良く加熱することができる。
【００１７】
このとき、外部反応器は、内部反応器とつながっている。この場合には、内部反応器及び外部反応器に反応媒体を供給するための媒体供給系を共有化することができる。従って、媒体供給系の数が必要最小限に抑えられるため、化学蓄熱装置の構成を簡素化することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、加熱対象物をより効率良く加熱することができる。これにより、例えば加熱対象物が触媒である場合に、触媒の排気浄化能力を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る化学蓄熱装置の第１実施形態を備えた排気浄化システムを示す概略構成図である。
【図２】図１に示した内部反応器を含む酸化触媒の概略断面図である。
【図３】図２のA−A線断面図及びB−B線断面図である。
【図４】本発明に係る化学蓄熱装置の第２実施形態の一部としての内部反応器を含む酸化触媒の概略断面図である。
【図５】図４のA−A線断面図及びB−B線断面図である。
【図６】本発明に係る化学蓄熱装置の第３実施形態の一部としての内部反応器を含む酸化触媒の概略断面図である。
【図７】図３に示した内部反応器の変形例を示す断面図である。
【図８】図３に示した内部反応器の他の変形例を示す断面図である。
【図９】図３に示した内部反応器の更に他の変形例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る化学蓄熱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。
【００２１】
図１は、本発明に係る化学蓄熱装置の第１実施形態を備えた排気浄化システムを示す概略構成図である。同図において、排気浄化システム１は、車両のディーゼルエンジン２（以下、単にエンジン２という）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。
【００２２】
排気浄化システム１は、エンジン２と接続された排気通路３の途中に上流側から下流側に向けて順に設けられた酸化触媒（ＤＯＣ）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（ＡＳＣ）７を備えている。
【００２３】
酸化触媒４は、排気ガス中に含まれるＨＣやＣＯ等を酸化して浄化する触媒である。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、添加弁８により供給された尿素水から生成されたアンモニア（ＮＨ３）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。なお、添加弁８は、尿素水タンク９と接続されている。酸化触媒７は、ＳＣＲ６の下流側に流れたＮＨ３を酸化する触媒である。
【００２４】
このような酸化触媒４等の触媒には、環境汚染物質の浄化能力を発揮させる温度領域（活性温度）が存在する。従って、酸化触媒４の温度を活性温度にするためには、酸化触媒４を加熱する必要がある。
【００２５】
そこで、排気浄化システム１は、エネルギーレスで酸化触媒４を加熱する化学蓄熱装置１０を備えている。化学蓄熱装置１０は、通常は排ガスの熱（排熱）を蓄えておき、必要なときに蓄えた熱を使用するというものである。
【００２６】
化学蓄熱装置１０は、図１〜図３に示すように、酸化触媒４の内部に配置された複数（ここでは３つ）の丸棒状の内部反応器１１と、酸化触媒４の内部における各内部反応器１１の後側（排気下流側）に配置された複数（ここでは３つ）の丸棒状の内部反応器１２と、酸化触媒４の外部に配置され、反応媒体としてのＮＨ３を吸着して貯蔵する貯蔵器１３と、各内部反応器１１と貯蔵器１３とを接続する媒体供給通路１４と、各内部反応器１２と貯蔵器１３とを接続する媒体供給通路１５とを有している。媒体供給通路１４，１５には、電磁式の開閉弁１６，１７がそれぞれ設けられている。
【００２７】
酸化触媒４は、触媒物質を担持するハニカム状（格子状）の基材１８で形成されている。基材１８は、例えばコージェライト等のセラミックスやステンレス等のメタルで形成されている。基材１８に担持される触媒物質としては、白金やパラジウム等の貴金属が用いられる。
【００２８】
内部反応器１１は、酸化触媒４の内部において、酸化触媒４の軸方向（排気方向）の中心よりも前側（排気上流側）の領域に配置されている。内部反応器１１は、ＮＨ３と化学反応して熱を発生させる反応材が円筒ケース内に充填された構造となっている。反応材としては、例えばＭｇＣｌ２、ＣａＣｌ２、ＮｉＣｌ２、ＺｎＣｌ２、ＳｒＣｌ２、ＭｎＣｌ２、ＣｏＣｌ２等が用いられる。
【００２９】
内部反応器１２は、酸化触媒４の内部において、酸化触媒４の軸方向（排気方向）の中心よりも後側（排気下流側）の領域に配置されている。内部反応器１２は、内部反応器１１の真後ろに配置されている。つまり、内部反応器１２の軸心は、内部反応器１１の軸心と一致している。内部反応器１２は、内部反応器１１と同様に、反応材が円筒ケース内に充填された構造となっている。
【００３０】
内部反応器１１の長さは、内部反応器１２の長さと等しくなっている。内部反応器１１の外径は、内部反応器１２の外径よりも大きくなっている。従って、内部反応器１１の容積が内部反応器１２の容積よりも大きくなるため、内部反応器１１に含まれる反応材の量が内部反応器１２に含まれる反応材の量よりも多くなる。
【００３１】
貯蔵器１３には、ＮＨ３を物理吸着する活性炭が内蔵されている。活性炭にＮＨ３が物理吸着されることで、ＮＨ３が貯蔵器１３に高圧状態で貯蔵されるようになる。なお、ＮＨ３を吸着する吸着材としては、活性炭の代わりにゼオライトを用いても良い。
【００３２】
また、化学蓄熱システム１は、開閉弁１６，１７を制御するコントローラ１９を有している。コントローラ１９は、まず開閉弁１６を開くように制御することで、貯蔵器１３から内部反応器１１のみにＮＨ３を供給し、その後に開閉弁１６を開いたまま開閉弁１７を開くように制御することで、貯蔵器１３から内部反応器１１，１２にＮＨ３を供給する。このとき、コントローラ１９は、開閉弁１６を開いてから所定時間が経過した後に開閉弁１７を開いても良いし、或いは開閉弁１６を開いた後、酸化触媒４の温度が所定温度まで上昇した時点で開閉弁１７を開いても良い。
【００３３】
以上のように構成された排気浄化システム１において、エンジン２からの排気ガスの温度が低い状態では、開閉弁１６，１７が開弁されることで、貯蔵器１３に貯蔵されたＮＨ３が媒体供給通路１４，１５を介して内部反応器１１，１２に供給され、内部反応器１１，１２内の反応材（例えばＭｇＣｌ２）とＮＨ３とが化学反応して化学吸着（配位結合）し、反応材から熱が発生する。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。そして、内部反応器１１，１２で発生した熱によって酸化触媒４が活性温度まで加熱される。
ＭｇＣｌ２＋ｘＮＨ３  ⇔  Ｍｇ（ＮＨ３）ｘＣｌ２＋熱      …（Ａ）
【００３４】
すると、下記の反応式（Ｂ）により、酸化触媒４においてＮＯ２が生成される。ＮＯ２は、選択還元触媒６によるＮＯｘの還元を促進させる物質である。
２ＮＯ＋Ｏ２  →  ２ＮＯ２      …（Ｂ）
【００３５】
従って、下記の反応式（Ｃ）により、選択還元触媒６においてＮＯ及びＮＯ２を用いてＮＯｘが効率的に浄化される。
ＮＯ＋ＮＯ２＋２ＮＨ３  →  ２Ｎ２＋３Ｈ２Ｏ      …（Ｃ）
【００３６】
一方、エンジン２からの排気ガスの温度が十分に高くなると、排気ガスの熱（排熱）が内部反応器１１，１２に含まれる反応材に与えられることでＭｇＣｌ２とＮＨ３とが分離する。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、ＭｇＣｌ２から分離したＮＨ３は、媒体供給通路１４，１５を介して貯蔵器１３に戻って回収される。
【００３７】
ここで、内部反応器１１に含まれる反応材の量が内部反応器１２に含まれる反応材の量よりも多いので、内部反応器１１，１２により酸化触媒４が加熱されるときには、酸化触媒４の前側領域が内部反応器１１で発生した熱により十分に加熱され、これによって暖められた排気ガスが酸化触媒４の後側領域に流れる。このため、酸化触媒４の後側領域は、内部反応器１２で発生した熱により直接加熱されるだけでなく、酸化触媒４の前側領域において暖められた排気ガスの熱によっても加熱されることになる。
【００３８】
このとき、まず貯蔵器１３から内部反応器１１のみにＮＨ３を供給し、その後で貯蔵器１３から内部反応器１１，１２にＮＨ３を供給するので、最初にＮＨ３を供給する容積が小さくなり、ＮＨ３を内部反応器１１に高い圧力で早期に供給することができる。このため、内部反応器１１における発熱量を多くすることができ、且つ内部反応器１１を早期に高温にすることができる。従って、酸化触媒４の前側領域の昇温速度が速くなるため、酸化触媒４の前側領域において排気ガスが速く暖められる。その結果、酸化触媒４の後側領域を排気ガスの熱により迅速に加熱することができる。
【００３９】
以上のように本実施形態によれば、内部反応器１１で発生した熱により暖められた排気ガスを有効利用するので、酸化触媒４をより効率良く加熱することができる。これにより、エンジン２からの排気ガスの温度が低い状態でも、ＮＯｘ還元を促進させるＮＯ２を効率的に生成できるため、選択還元触媒６によるＮＯｘの還元速度を向上させることが可能となる。
【００４０】
なお、上記の第１実施形態では、まず内部反応器１１のみにＮＨ３を供給し、その後で内部反応器１１，１２にＮＨ３を供給するようにしたが、特にその手法に限られず、最初から内部反応器１１，１２に同時にＮＨ３を供給しても良いし、或いはまず内部反応器１１のみにＮＨ３を供給し、その後で内部反応器１２のみにＮＨ３を供給しても良い。
【００４１】
図４は、本発明に係る化学蓄熱装置の第２実施形態の一部としての内部反応器を含む酸化触媒の概略断面図であり、図５は、図４のA−A線断面図及びB−B線断面図である。
【００４２】
各図において、本実施形態の化学蓄熱装置１０は、上記の内部反応器１１，１２を有している。内部反応器１２は、内部反応器１１の真後ろではなく、内部反応器１１に対して酸化触媒４の径方向（酸化触媒４の排気方向に垂直な方向）にずれた位置、つまり酸化触媒４の前側領域において暖められた排気ガスが流れにくい位置に配置されている。従って、内部反応器１２の軸心は、内部反応器１１の軸心に対してずれている。
【００４３】
このように暖められた排気ガスが流れにくい位置に内部反応器１２を配置するようにしたので、酸化触媒４の後側領域が内部反応器１２で発生した熱及び排気ガスの熱により均一に加熱されるようになる。これにより、酸化触媒４をより一層効率良く加熱することができる。
【００４４】
なお、上記の第１及び第２実施形態では、内部反応器１１が酸化触媒４の軸方向の中心よりも前側の領域に配置され、内部反応器１２が酸化触媒４の軸方向の中心よりも後側の領域に配置されているが、特にその構造には限られない。例えば、内部反応器１１は酸化触媒４の軸方向の中心よりも後側の領域まで延びるように配置されていても良い。この場合には、その内部反応器１１の後側に内部反応器１２が配置されることとなる。また、内部反応器１２は酸化触媒４の軸方向の中心よりも前側の領域まで延びるように配置されていても良い。この場合には、その内部反応器１２の前側に内部反応器１１が配置されることとなる。
【００４５】
図６は、本発明に係る化学蓄熱装置の第３実施形態の一部としての内部反応器を含む酸化触媒の概略断面図である。
【００４６】
同図において、本実施形態の化学蓄熱装置１０は、上記の内部反応器１１，１２に代えて内部反応器３０を有している。内部反応器３０は、酸化触媒４の前端から後端まで連続的に延びている。内部反応器３０における酸化触媒４の軸方向の中心よりも前側の領域の外径は、内部反応器３０における酸化触媒４の軸方向の中心よりも後側の領域の外径よりも大きくなっている。従って、内部反応器３０における酸化触媒４の前側領域に含まれる反応材の量は、内部反応器３０における酸化触媒４の後側領域に含まれる反応材の量よりも多くなっている。
【００４７】
各内部反応器３０と貯蔵器１３（図１参照）とは、媒体供給通路１４を介して接続されている。媒体供給通路１４は、各内部反応器３０における酸化触媒４の前側領域に接続されている。
【００４８】
従って、各内部反応器３０にＮＨ３が供給されると、最初に酸化触媒４の前側領域が加熱されるため、酸化触媒４の前側領域において排気ガスが速く暖められる。その結果、酸化触媒４の後側領域を排気ガスの熱により迅速に加熱することができる。これにより、酸化触媒４をより効率良く加熱することができる。
【００４９】
なお、上記の第３実施形態では、内部反応器３０における酸化触媒４の前側領域の外径を内部反応器３０における酸化触媒４の後側領域の外径よりも大きくしたが、特にその構成には限られず、例えば酸化触媒４の前端から後端に向けて内部反応器の外径を徐々に小さくしても良い。
【００５０】
以上、本発明に係る化学蓄熱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、複数の丸棒状の内部反応器を用いたが、酸化触媒４の内部に配置される内部反応器の形状としては、特にそれに限られず、種々変形可能である。要は、内部反応器における酸化触媒４の前側領域に含まれる反応材の量が、内部反応器における酸化触媒４の後側領域に含まれる反応材の量よりも多ければ良い。
【００５１】
なお、以下の変形例は、上記第１及び第２実施形態のように酸化触媒４の前側領域に配置された内部反応器と酸化触媒４の後側領域に配置された他の内部反応器とを有する場合には、両方の内部反応器に適用可能であり、上記第３実施形態のように酸化触媒４の前端から後端まで連続的に延びる内部反応器を有する場合には、当該内部反応器にも適用可能である。
【００５２】
例えば図７（ａ）に示す変形例では、酸化触媒４の内部に断面三角枠状の内部反応器２０が配置されている。図７（ｂ）に示す変形例では、酸化触媒４の内部に断面十字状（断面クロス状）の内部反応器２１が配置されている。
【００５３】
このとき、内部反応器２０，２１は、酸化触媒４の外周まで延びている。この場合には、貯蔵器１３（図１参照）と接続される媒体供給通路２２を酸化触媒４の内部に入れなくて済む。また、酸化触媒４を形成する基材１８が作りやすくなる。
【００５４】
図８（ａ）に示す変形例では、酸化触媒４の内部に断面三角枠状の内部反応器２０が配置されていると共に、酸化触媒４の外側周囲にリング状の外部反応器２３が配置されている。外部反応器２３は、内部反応器２０とつながっている。
【００５５】
このような変形例では、酸化触媒４の内部に内部反応器２０が配置されているだけでなく、酸化触媒４の外側周囲に外部反応器２３が配置されているので、内部反応器２０で発生した熱と外部反応器２３で発生した熱とによって酸化触媒４をより一層効率良く加熱することができる。また、外部反応器２３が内部反応器２０とつながっているので、内部反応器２０にＮＨ３を供給する媒体供給通路と外部反応器２３にＮＨ３を供給する媒体供給通路とを別々に設けなくて済み、１つの媒体供給通路２２で共有化することができる。さらに、図７に示す変形例と同様に、媒体供給通路２２を酸化触媒４の内部に入れなくて済むと共に、酸化触媒４を形成する基材が作りやすくなる。
【００５６】
図８（ｂ）に示す変形例では、酸化触媒４の内部に断面十字状（断面クロス状）の内部反応器２１が配置されていると共に、酸化触媒４の外側周囲にリング状の外部反応器２３が配置されている。外部反応器２３は、内部反応器２１とつながっている。本変形例では、図８（ａ）に示す変形例と同様の効果が得られる。
【００５７】
図９に示す変形例では、酸化触媒４の内部にリング状の内部反応器２４が配置されていると共に、酸化触媒４の外側周囲にリング状の外部反応器２３が配置されている。外部反応器２３の外側には、リング状の断熱材２５が配置されている。反応器２３，２４には、媒体供給通路２６が接続されている。
【００５８】
このような変形例でも、酸化触媒４の内部に内部反応器２４が配置されているだけでなく、酸化触媒４の外側周囲にも外部反応器２３が配置されているので、酸化触媒４をより一層効率良く加熱することができる。
【００５９】
また、酸化触媒４の内部に配置される内部反応器の形状としては、上記の変形例以外にも、単なる平板状でも良いし、断面格子状や断面放射状等でも良い。また、酸化触媒４の内部に配置される内部反応器は、酸化触媒４の外周まで延びていなくても良い。
【００６０】
また、上記実施形態では、内部反応器の外径を変更することで、内部反応器における酸化触媒４の排気上流側に含まれる反応材の量を内部反応器における酸化触媒４の排気下流側に含まれる反応材の量よりも多くしたが、特にそれには限られず、内部反応器に含まれる反応材の密度を変更することで、内部反応器における酸化触媒４の排気上流側に含まれる反応材の量を内部反応器における酸化触媒４の排気下流側に含まれる反応材の量よりも多くすることも可能である。
【００６１】
さらに、上記実施形態では、反応媒体であるＮＨ３とＭｇＣｌ２、ＣａＣｌ２等の反応材とを化学反応させて熱を発生させるようにしたが、反応媒体としては、特にＮＨ３には限られず、例えばＨ２Ｏとしても良い。この場合には、Ｈ２Ｏと化学反応させる反応材としては、ＣａＯ等を使用する。
【００６２】
また、上記実施形態は、酸化触媒４を加熱するものであるが、本発明は、選択還元触媒６及び酸化触媒７といった他の排気触媒、添加弁８により供給された尿素水を分散・拡散させる分散器、或いは排気通路３自体を加熱するものにも適用可能である。また、本発明は、ディーゼルエンジンには限られず、ガソリンエンジンの排気系に設けられた排気触媒等を加熱するものにも適用可能である。
【符号の説明】
【００６３】
２…ディーゼルエンジン、３…排気通路（排気系）、４…酸化触媒（加熱対象物）、１１…内部反応器（第１反応器）、１２…内部反応器（第２反応器）、１３…貯蔵器、１４，１５…媒体供給通路（媒体供給系）、１６，１７…開閉弁（媒体供給系）、１９…コントローラ（制御手段）、２０…内部反応器、２１…内部反応器、２２…媒体供給通路（媒体供給系）、２３…外部反応器、２４…内部反応器、２６…媒体供給通路（媒体供給系）、３０…内部反応器。
【図１】
2014214650.tif 000003
【図２】
2014214650.tif 000004
【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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