(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気管の途中に装備されて排気ガス中のパティキュレート及び該パティキュレートより大きな大径粒子を除去する排気浄化装置であって、前記排気管途中のフィルタケース内の上流側に、ＮＯ2生成触媒を担持し且つ排気ガス中の大径粒子を除去する荒目の前段フィルタを配し、前記排気管途中のフィルタケース内の下流側に、酸化触媒を担持し且つ排気ガス中のパティキュレートを除去する細目の後段フィルタを配したことを特徴とする排気浄化装置。
【請求項２】
排気管の途中に装備されて排気ガス中のパティキュレート及び該パティキュレートより大きな大径粒子を除去する排気浄化装置であって、前記排気管途中のフィルタケース内の上流側に、ＮＯ2生成触媒を担持し且つ排気ガス中の大径粒子を除去する荒目の前段フィルタを配し、前記排気管途中のフィルタケース内の下流側に、ＮＯ2低減触媒を担持すると共に、ＮＯ2低減触媒に向かって噴射する還元剤噴射管を備え、且つ排気ガス中のパティキュレートを除去する細目の後段フィルタを配したことを特徴とする排気浄化装置。
【請求項３】
前段フィルタを無機焼成フィルタとした請求項１又は２に記載の排気浄化装置。
【請求項４】
前段フィルタを金属繊維フィルタとした請求項１又は２に記載の排気浄化装置。
【請求項５】
前段フィルタを発泡金属フィルタとした請求項１又は２に記載の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジン等の内燃機関に適用される排気浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンから排出されるパティキュレート（Particulate Matter：粒子状物質）は、炭素質から成る煤と、高沸点炭化水素成分から成るＳＯＦ分（Soluble Organic Fraction：可溶性有機成分）とを主成分とし、更に微量のサルフェート（ミスト状硫酸成分）を含んだ組成を成すものであるが、この種のパティキュレートの低減対策として、図９、図１０に示す如く、ディーゼルエンジン１からの排気ガス２が流通する排気管３の途中に外筒体４を設け、外筒体４の内部に上流から下流に向かって順に触媒モノリス５、パティキュレートフィルタ６をシール材７を介して装備している。
【０００３】
図１０〜図１２は触媒モノリス５及びパティキュレートフィルタ６の第一の例を示しており、第一の例の触媒モノリス５は、図１１に示す如く金属から成る多孔質のハニカム構造を形成し、且つ該ハニカム構造にＮＯ2生成触媒を担持するＮＯ2生成触媒モノリスとなっている。又、ＮＯ2生成触媒は、排気ガス２中に存在する窒素酸化物をＮＯ2まで酸化する高い活性を備えている。
【０００４】
第一の触媒モノリス５の下流に位置する第一の例のパティキュレートフィルタ６は、図１２に示す如くセラミックから成る多孔質のハニカム構造となっており、格子状に区画された各流路８の入口９が交互に目封じされ、入口９が目封じされていない流路８については、その出口１０が目封じされるようになっており、各流路８を区画する多孔質の薄壁１１を透過した排気ガス２のみが下流側へ排出されるようになっている。
【０００５】
排気ガス２が外筒体４に流れ込んだ際には、排気ガス２中の窒素酸化物が、第一の例の触媒モノリス５であるＮＯ2生成触媒よりＮＯ2になって第一の例のパティキュレートフィルタ６に流れ、第一の例のパティキュレートフィルタ６では、排気ガス２のフィルタリングを行うよう、排気ガス２中のパティキュレートを多孔質の薄壁１１の内側表面に捕集する。
【０００６】
又、ＮＯ2は排気ガス２中のパティキュレートに対して酸化力を備えているので、パティキュレートフィルタ６に捕獲されたパティキュレートを燃やし、パティキュレートフィルタ６の再生をする。
【０００７】
一方、触媒モノリス５及びパティキュレートフィルタ６には第一の例と異なる第二の例があり、第二の触媒モノリス５は、金属から成る多孔質のハニカム構造を形成し、且つ該ハニカム構造に酸化触媒を担持する酸化触媒モノリスとなっている。又、酸化触媒は、燃料に添加されたセリア等の燃料添加材を酸化する活性を備えている。
【０００８】
第二の例の触媒モノリス５の下流に位置する第二の例のパティキュレートフィルタ６は、第一の例のパティキュレートフィルタ６と略同様にセラミックから成る多孔質のハニカム構造となっており、格子状に区画された各流路８の入口９が交互に目封じされ、入口９が目封じされていない流路８については、その出口１０が目封じされるようになっており、各流路８を区画する多孔質の薄壁１１を透過した排気ガス２のみが下流側へ排出されるようにしてある。又、パティキュレートフィルタ６には酸化触媒を担持しており、パティキュレートフィルタ６の酸化触媒は、酸化したセリア等の燃料添加材から酸素を放出させる活性を備えている。
【０００９】
排気ガス２が外筒体４に流れ込んだ際には、第二の例の触媒モノリス５である酸化触媒より排気ガス２中の燃料添加材を酸化して第二のパティキュレートフィルタ６に流し、第二の例のパティキュレートフィルタ６では、排気ガス２のフィルタリングを行うよう、排気ガス２中のパティキュレートを多孔質の薄壁１１の内側表面に捕集する。
【００１０】
又、酸化された燃料添加材は第二の例のパティキュレートフィルタ６の酸化触媒によって酸素を放出し、放出された酸素により第二の例のパティキュレートフィルタ６に捕獲されたパティキュレートを燃やし、パティキュレートフィルタ６の再生をする。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
このように、触媒モノリス５及びパティキュレートフィルタ６によれば、微粒径のパティキュレートをフィルタリングすると共にパティキュレートを燃やしてパティキュレートフィルタ６を再生するが、排気ガス２中には、エンジンの摩耗物質のアッシュ、オイル中のカルシウム及びリン、錆等の大径粒子が含まれているため、これらの大径粒子がパティキュレートフィルタ６に付着し、更に煤等のパティキュレートも付着してケーキ層を形成し、パティキュレートフィルタ６が目づまりするという問題があった。又、同時にパティキュレートフィルタ６を目づまりさせたケーキ層は触媒等により燃焼させることができないという問題もあった。
【００１２】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、排気ガス中の大径粒子によりフィルタが目づまりすることを防止する排気浄化装置を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、排気管の途中に装備されて排気ガス中のパティキュレート及び該パティキュレートより大きな大径粒子を除去する排気浄化装置であって、前記排気管途中のフィルタケース内の上流側に、ＮＯ2生成触媒を担持し且つ排気ガス中の大径粒子を除去する荒目の前段フィルタを配し、前記排気管途中のフィルタケース内の下流側に、酸化触媒を担持し且つ排気ガス中のパティキュレートを除去する細目の後段フィルタを配したことを特徴とする排気浄化装置、に係るものである。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、排気管の途中に装備されて排気ガス中のパティキュレート及び該パティキュレートより大きな大径粒子を除去する排気浄化装置であって、前記排気管途中のフィルタケース内の上流側に、ＮＯ2生成触媒を担持し且つ排気ガス中の大径粒子を除去する荒目の前段フィルタを配し、前記排気管途中のフィルタケース内の下流側に、ＮＯ2低減触媒を担持すると共に、ＮＯ2低減触媒に向かって噴射する還元剤噴射管を備え、且つ排気ガス中のパティキュレートを除去する細目の後段フィルタを配したことを特徴とする排気浄化装置、に係るものである。
【００１５】
請求項１又は２に記載の発明において、請求項３〜請求項５に示す如く、前段フィルタを、無機焼成フィルタとしてもよいし、金属繊維フィルタとしてもよいし、発泡金属フィルタとしてもよい。
【００１６】
【００１７】
排気ガスがフィルタケースに流れ込んだ際には、前段フィルタの荒目により大径粒子を捕捉し、下流の後段フィルタの細目によりパティキュレートを捕捉する。又、同時に前段フィルタの触媒及び後段フィルタの触媒により大径粒子及びパティキュレートを燃やす。
【００１８】
このように、請求項１によれば、排気ガスを浄化する際には排気ガス中の大径粒子を前段フィルタにより除去し、且つパティキュレートを後段フィルタにより除去するので、細目の後段フィルタに大径粒子が付着することがなく、後段フィルタの目づまりを防止することができる。同時に前段フィルタのＮＯ2生成触媒で生じたＮＯ2によって大径粒子を燃やし、後段フィルタの酸化触媒で生じた酸素及び前段フィルタで生じたＮＯ2によってパティキュレートを燃やすので、前段フィルタ及び後段フィルタを再生することができる。
【００１９】
又、請求項２によれば、排気ガスを浄化する際には排気ガス中の大径粒子を前段フィルタにより除去し、且つパティキュレートを後段フィルタにより除去するので、細目の後段フィルタに大径粒子が付着することがなく、後段フィルタの目づまりを防止することができる。同時に前段フィルタのＮＯ2生成触媒で生じたＮＯ2によって大径粒子及びパティキュレートを燃やすので、前段フィルタ及び後段フィルタを再生することができる。又、後段フィルタの触媒をＮＯ2低減触媒とすると共に、ＮＯ2低減触媒に向かって噴射する還元剤噴射管を備えるので噴射管より噴射された還元剤を接触させることによりＮＯ2低減触媒を再生することができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明に示す如く、請求項１又は２の前段フィルタを無機焼成フィルタとすると、フィルタ容積を低減し得るので、前段フィルタの温度が上昇し前段フィルタを容易に再生をすることができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明に示す如く、請求項１又は２の前段フィルタを金属繊維フィルタとすると、前段フィルタにおける排気ガスとの接触面積を増大するので、排気ガス中の大径粒子を充分に除去することができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明に示す如く、請求項１又は２の前段フィルタを発泡金属フィルタとすると、耐久性が向上するので、交換することなく長期間、排気ガスをフィルタリングすることができる。
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００２６】
図１〜図３は本発明を実施する形態の第一の例を示す排気浄化装置である。
【００２７】
第一の例の排気浄化装置においては、ディーゼルエンジンからの排気ガス１２が流通する排気管の途中に外筒状のフィルタケース１３を設けており、該フィルタケース１３の上流側にはシール材１４を介して前段フィルタ１５を装備している。
【００２８】
第一の例の排気浄化装置に装備される前段フィルタ１５は、無機物のコージェライトを焼成して製造した無機焼成フィルタであり、図２に示す如く、無機焼成フィルタは薄壁１６に荒目の多孔質を備えたハニカム構造で形成され、荒目の孔径を１００ｎｍより大きなサイズにしている。又、ハニカム構造の格子状に区画された各流路１７の入口１８は交互に目封じされ、入口１８が目封じされていない流路１７については、その出口１９が目封じされるようになっており、各流路１７を区画する荒目の多孔質の薄壁１６を透過した排気ガス１２のみが下流側へ排出されるようになっている。
【００２９】
更に、前段フィルタ１５の無機焼成フィルタには、ＮＯ2生成触媒を担持しており、ＮＯ2生成触媒は、排気ガス１２中に存在する窒素酸化物をＮＯ2まで酸化する高い活性を備えている。
【００３０】
一方、フィルタケース１３の下流側にはシール材１４を介して後段フィルタ２０を装備しており、第一の例の排気浄化装置に装備される後段フィルタ２０は、無機物のコージェライト等を焼成して製造した無機焼成フィルタであり、図３に示す如く、後段フィルタ２０は薄壁２１に細目の多孔質を備えたハニカム構造で形成され、細目の孔径を２０ｎｍ〜１００ｎｍ以下の小さなサイズとしている。又、ハニカム構造の格子状に区画された各流路２２の入口２３は前段フィルタ１５と略同様に交互に目封じされ、入口２３が目封じされていない流路２２については、その出口２４が目封じされるようになっており、各流路２２を区画する荒目の多孔質の薄壁２１を透過した排気ガス１２のみが下流側へ排出されるようになっている。
【００３１】
更に、後段フィルタ２０の無機焼成フィルタには、酸化触媒を担持しており、酸化触媒は、上流で酸化した燃料添加材から酸素を放出させる活性を備えている。
【００３２】
以下、本発明を実施する形態の第一の例の作用を説明する。
【００３３】
排気ガス１２が第一の例の排気浄化装置のフィルタケース１３に流れ込んだ際には、前段フィルタ１５である無機焼成フィルタの荒目の孔により、排気ガス１２中に含まれるエンジンの摩耗物質のアッシュ、オイル中のカルシウム及びリン、錆等の大径粒子を捕捉し、下流の後段フィルタ２０である無機焼成フィルタの細目の孔により大径粒子より小さいパティキュレートを捕捉する。
【００３４】
同時に前段フィルタ１５のＮＯ2生成触媒により排気ガス１２中の窒素酸化物をＮＯ2にし、ＮＯ2により前段フィルタ１５の荒目の孔に捕捉された大径粒子を燃やす。
【００３５】
後段フィルタ２０では、酸化触媒により燃料添加材から酸素を放出させ、放出された酸素及び前段フィルタ１５で生じたＮＯ2によって、後段フィルタ２０の細目の孔に捕捉されたパティキュレートを燃やす。ここで、燃料添加材は上流で予め他の触媒等により酸化されている。
【００３６】
このように、排気ガス１２を浄化する際には排気ガス１２中のエンジンの摩耗物質のアッシュ、オイル中のカルシウム及びリン、錆等の大径粒子を前段フィルタ１５の荒目の孔により除去し、且つパティキュレートを後段フィルタ２０の細目の孔により除去するので、細目の後段フィルタ２０に大径粒子が付着することがなく、後段フィルタ２０の目づまりを防止することができる。同時に前段フィルタ１５のＮＯ2生成触媒により生じたＮＯ2より大径粒子を燃やし、後段フィルタ２０の酸化触媒により生じた酸素及び前段フィルタ１５で生じたＮＯ2によってパティキュレートを燃やすので、前段フィルタ１５及び後段フィルタ２０を再生することができる。
【００３７】
又、前段フィルタ１５を無機焼成フィルタとすると、フィルタ容積を低減し得るので、前段フィルタ１５及び後段フィルタ２０の温度が上昇し前段フィルタ１５及び後段フィルタ２０の再生を容易にすることができる。
【００３８】
更に、前段フィルタ１５の触媒をＮＯ2生成触媒とすると、排気ガス１２中の窒素酸化物を、酸化力のあるＮＯ2にするので、該ＮＯ2により前段フィルタ１５に捕獲された大径粒子、及び後段フィルタ２０に捕獲されたパティキュレートを夫々燃やし、結果的に前段フィルタ１５及び後段フィルタ２０を再生することができる。
【００３９】
図４、図５は本発明を実施する形態の第二の例を示す排気浄化装置であって、第二の例の排気浄化装置は、第一の例の排気浄化装置の前段フィルタを変更したものであり、図中、図１〜図３と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００４０】
第二の例の排気浄化装置に装備される前段フィルタ２５は、微小径の繊維に加工された金属をまとめて製造した金属繊維フィルタであり、金属繊維フィルタは荒目のメッシュを備えた構造で形成され、荒目のメッシュを１００ｎｍより大きなサイズにしている。又、荒目のメッシュは、透過した排気ガス１２のみを下流側へ排出するようになっている。
【００４１】
更に、前段フィルタ２５の金属繊維フィルタには、第一の例と略同様にＮＯ2生成触媒を担持しており、ＮＯ2生成触媒は、排気ガス１２中に存在する窒素酸化物をＮＯ2まで酸化する高い活性を備えている。
【００４２】
一方、フィルタケース１３の下流側にはシール材１４を介して後段フィルタ２０を装備しており、第二の例の排気浄化装置に装備される後段フィルタ２０は、第一の例と略同じ構成で同じ触媒を備えている。
【００４３】
以下、本発明を実施する形態の第二の例の作用を説明する。
【００４４】
排気ガス１２が第二の例の排気浄化装置のフィルタケース１３に流れ込んだ際には、前段フィルタ２５である金属繊維フィルタの荒目のメッシュにより、排気ガス１２中に含まれるエンジンの摩耗物質のアッシュ、オイル中のカルシウム及びリン、錆等の大径粒子を捕捉し、下流の後段フィルタ２０である無機焼成フィルタの細目により大径粒子より小さいパティキュレートを捕捉する。
【００４５】
同時に前段フィルタ２５のＮＯ2生成触媒により、第一の例と略同様に排気ガス１２中の窒素酸化物をＮＯ2にし、ＮＯ2により前段フィルタ２５の荒目のメッシュに捕捉された大径粒子を燃やす。又、後段フィルタ２０でも、酸化触媒により燃料添加材から酸素を放出させ、放出された酸素及び前段フィルタ２５で生じたＮＯ2によって、後段フィルタ２０の細目のメッシュに捕捉されたパティキュレートを燃やす。ここで、燃料添加材は上流で予め他の触媒等により酸化されている。
【００４６】
このように、排気ガス１２を浄化する際には、第一の例と略同様に、細目の後段フィルタ２０に大径粒子が付着することがなく、後段フィルタ２０の目づまりを防止することができる。同時に前段フィルタ２５のＮＯ2生成触媒により生じたＮＯ2より大径粒子を燃やし、後段フィルタ２０の酸化触媒により生じた酸素及び前段フィルタ２５で生じたＮＯ2によってパティキュレートを燃やすので、前段フィルタ２５及び後段フィルタ２０を再生することができる。
【００４７】
又、前段フィルタ２５を金属繊維フィルタとすると、前段フィルタ２５における排気ガス１２との接触面積を増大するので、排気ガス１２中の大径粒子を充分に除去することができる。
【００４８】
更に、第二の例の排気浄化装置の作用は、第一の例と同様な作用効果を得ることができる。
【００４９】
図６、図７は本発明を実施する形態の第三の例を示す排気浄化装置であって、第三の例の排気浄化装置は、第一の例の排気浄化装置の前段フィルタを変更したものであり、図中、図１〜図３と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００５０】
第三の例の排気浄化装置に装備される前段フィルタ２６は、金属内に無数の気泡を取り込んで製造した発泡金属フィルタであり、発泡金属フィルタは荒目の多孔質を備えた構造で形成され、荒目の孔径を１００ｎｍより大きなサイズにしている。又、荒目の孔は、透過した排気ガス１２のみを下流側へ排出するようになっている。
【００５１】
更に、前段フィルタ２６の発泡金属フィルタには、第一の例と略同様にＮＯ2生成触媒を担持しており、ＮＯ2生成触媒は、排気ガス１２中に存在する窒素酸化物をＮＯ2まで酸化する高い活性を備えている。
【００５２】
一方、フィルタケース１３の下流側にはシール材１４を介して後段フィルタ２０を配置しており、第三の例の排気浄化装置に装備される後段フィルタ２０は、第一の例と略同じ構成で同じ触媒を備えている。
【００５３】
以下、本発明を実施する形態の第三の例の作用を説明する。
【００５４】
排気ガス１２が第三の例の排気浄化装置のフィルタケース１３に流れ込んだ際には、前段フィルタ２６である発泡金属フィルタの荒目の孔により、排気ガス１２中に含まれるエンジンの摩耗物質のアッシュ、オイル中のカルシウム及びリン、錆等の大径粒子を捕捉し、下流の後段フィルタ２０である無機焼成フィルタの細目の孔により大径粒子より小さいパティキュレートを捕捉する。
【００５５】
同時に前段フィルタ２６のＮＯ2生成触媒により、第一の例と略同様に排気ガス１２中の窒素酸化物をＮＯ2にし、ＮＯ2により前段フィルタ２６の荒目のメッシュに捕捉された大径粒子を燃やす。又、後段フィルタ２０でも、酸化触媒により燃料添加材から酸素を放出させ、放出された酸素及び前段フィルタ２６で生じたＮＯ2によって、後段フィルタ２０の細目のメッシュに捕捉されたパティキュレートを燃やす。ここで、燃料添加材は上流で予め他の触媒等により酸化されている。
【００５６】
このように、排気ガス１２を浄化する際には、第一の例と略同様に、細目の後段フィルタ２０に大径粒子が付着することがなく、後段フィルタ２０の目づまりを防止することができる。同時に前段フィルタ２６のＮＯ2生成触媒により生じたＮＯ2より大径粒子を燃やし、後段フィルタ２０の酸化触媒により生じた酸素及び前段フィルタ２６で生じたＮＯ2によってパティキュレートを燃やすので、前段フィルタ２６及び後段フィルタ２０を再生することができる。
【００５７】
又、前段フィルタ２６を発泡金属フィルタとすると、耐久性が向上するので、交換することなく長期間、排気ガス１２をフィルタリングすることができる。
【００５８】
更に、第三の例の排気浄化装置の作用は、第一の例と同様な作用効果を得ることができる。
【００５９】
【００６０】
【００６１】
【００６２】
【００６３】
【００６４】
【００６５】
【００６６】
【００６７】
【００６８】
図８は本発明を実施する形態の第四の例を示す排気浄化装置であって、第四の例の排気浄化装置は、第一の例の排気浄化装置に装備される後段フィルタ２０の触媒を変更し、且つ触媒の変更に伴うよう他の部分の構成を備えたものであり、図中、図１〜図３と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００６９】
第四の例の排気浄化装置に装備される前段フィルタ１５は、第一の例と略同じ構成で同じ触媒を備えている。
【００７０】
一方、フィルタケース１３の下流側にはシール材１４を介して後段フィルタ２８を装備しており、第四の例の排気浄化装置に装備される後段フィルタ２８は、第一の例と略同様な薄壁に細目の多孔質を備えたハニカム構造の無機焼成フィルタであり、後段フィルタ２８の無機焼成フィルタには、排気ガス１２中のＮＯ2を吸蔵するＮＯ2低減触媒を担持している。
【００７１】
又、前段フィルタ１５及び後段フィルタ２８の間には、後段フィルタ２８に向かって還元剤を噴射し得る還元剤噴射管２９を備えている。
【００７２】
以下、本発明を実施する形態の第四の例の作用を説明する。
【００７３】
排気ガス１２が第四の例の排気浄化装置のフィルタケース１３に流れ込んだ際には、第一の例と略同様に、前段フィルタ１５の荒目の孔により大径粒子を、後段フィルタ２８の細目の孔によりパティキュレートを、夫々捕捉する。又、前段フィルタ１５においてはＮＯ2生成触媒により排気ガス１２中の窒素酸化物をＮＯ2にし、ＮＯ2により前段フィルタ１５の荒目の孔に捕捉された大径粒子を燃やす。
【００７４】
更に後段フィルタ２８においては、前段フィルタ１５により生じたＮＯ2により後段フィルタ２８の細目の孔に捕捉されたパティキュレートを燃やすと共に、ＮＯ2低減触媒によりＮＯ2を吸蔵して排気ガス１２中のＮＯ2の濃度を低減する。
【００７５】
ここで、後段フィルタ２８のＮＯ2低減触媒は所定量のＮＯ2を吸蔵すると、ＮＯ2低減触媒の活性が著しく低下するので、還元剤噴射管２９から還元剤を噴射することによってＮＯ2低減触媒の活性を再生させる。
【００７６】
このように、排気ガス１２を浄化する際には、第一の例と略同様に、細目の後段フィルタ２８に大径粒子が付着することがなく、後段フィルタ２８の目づまりを防止することができる。同時に前段フィルタ１５のＮＯ2生成触媒により生じたＮＯ2よって大径粒子及びパティキュレートを燃やすので、前段フィルタ１５及び後段フィルタ２８を再生することができる。
【００７７】
又、後段フィルタ２８の触媒をＮＯ2低減触媒とすると共に、ＮＯ2低減触媒に向かって噴射する還元剤噴射管２９を備えると、ＮＯ2低減触媒によりＮＯ2を吸蔵して排気ガス１２中のＮＯ2の濃度を低減することができ、更に、ＮＯ2低減触媒に対して、還元剤噴射管２９より噴射された還元剤を接触させることによりＮＯ2低減触媒を再生することができる。
【００７８】
更に又、第四の例の排気浄化装置の作用は、第一の例と同様な作用効果を得ることができる。
【００７９】
ここで、第四の例の排気浄化装置は、第一の例の後段フィルタ２０における酸化触媒をＮＯ2低減触媒に変更すると共に他の部分の構成を変更したものであるが、第二の例に代用してもよく、又、第三の例に代用してもよい。更に、このように第二の例及び第三の例に代用した場合には、第四の例の作用効果と共に、夫々、第二の例及び第三の例と同じ作用効果を示す。
【００８０】
尚、本発明の排気浄化装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００８１】
【発明の効果】
上記した本発明の排気浄化装置によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【００８２】
（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、排気ガスを浄化する際には排気ガス中の大径粒子を前段フィルタにより除去し、且つパティキュレートを後段フィルタにより除去するので、細目の後段フィルタに大径粒子が付着することがなく、後段フィルタの目づまりを防止することができる。同時に前段フィルタのＮＯ2生成触媒で生じたＮＯ2によって大径粒子を燃やし、後段フィルタの酸化触媒で生じた酸素及び前段フィルタで生じたＮＯ2によってパティキュレートを燃やすので、前段フィルタ及び後段フィルタを再生することができる。
【００８３】
（ＩＩ）本発明の請求項２に記載の発明によれば、排気ガスを浄化する際には排気ガス中の大径粒子を前段フィルタにより除去し、且つパティキュレートを後段フィルタにより除去するので、細目の後段フィルタに大径粒子が付着することがなく、後段フィルタの目づまりを防止することができる。同時に前段フィルタのＮＯ2生成触媒で生じたＮＯ2によって大径粒子及びパティキュレートを燃やすので、前段フィルタ及び後段フィルタを再生することができる。又、後段フィルタの触媒をＮＯ2低減触媒とすると共に、ＮＯ2低減触媒に向かって噴射する還元剤噴射管を備えるので、ＮＯ2低減触媒によりＮＯ2を吸蔵して排気ガス中のＮＯ2の濃度を低減することができ、更に、ＮＯ2低減触媒に対して、還元剤噴射管より噴射された還元剤を接触させることによりＮＯ2低減触媒を再生することができる。
【００８４】
（ＩＩＩ）本発明の請求項３に記載の発明の如く前段フィルタを無機焼成フィルタとすると、フィルタ容積を低減し得るので、前段フィルタの温度が上昇し前段フィルタを容易に再生をすることができる。
【００８５】
（ＩＶ）本発明の請求項４に記載の発明の如く前段フィルタを金属繊維フィルタとすると、前段フィルタにおける排気ガスとの接触面積を増大するので、排気ガス中の大径粒子を充分に除去することができる。
【００８６】
（Ｖ）本発明の請求項５に記載の発明の如く前段フィルタを発泡金属フィルタとすると、耐久性が向上するので、交換することなく長期間、排気ガスをフィルタリングすることができる。
【００８７】
【００８８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の第一の例を示す概略図である。
【図２】第一の例に使用される前段フィルタを示す概略斜視図である。
【図３】第一の例に使用される後段フィルタを示す概略斜視図である。
【図４】本発明を実施する形態の第二の例を示す概略図である。
【図５】第二の例に使用される前段フィルタを示す概略斜視図である。
【図６】本発明を実施する形態の第三の例を示す概略図である。
【図７】第三の例に使用される前段フィルタを示す概略斜視図である。
【図８】本発明を実施する形態の第四の例を示す概略図である。
【図９】エンジンから外筒体に排気ガスが流れる状態を示す概略図である。
【図１０】従来例を示す概略図である。
【図１１】従来例の触媒モノリスを示す概略斜視図である。
【図１２】従来例のパティキュレートフィルタの詳細を示す断面図である。
【符号の説明】
３  排気管
１２  排気ガス
１３  フィルタケース
１５  前段フィルタ（無機焼成フィルタ）
２０  後段フィルタ（無機焼成フィルタ）
２５  前段フィルタ（金属繊維フィルタ）
２６  前段フィルタ（発泡金属フィルタ）
２８  後段フィルタ（無機焼成フィルタ）
２９  還元剤噴射管
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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