(57)【要約】【課題】  ＮＯｘの浄化を困難とすることなく、ＮＯｘ以外の物質の浄化を適切に行う排ガス浄化装置およびその方法を提供する。【解決手段】  エンジン５０に連通された排気通路６０に設置される排ガス浄化装置において、排気通路６０に配置され、ＮＯｘ浄化能力を有する上流側触媒２０と、上流側触媒２０の下流の排気通路６０に配置される下流側触媒３０と、上流側触媒２０と下流側触媒３０との間の排気通路６０に酸素活性成分を供給する供給手段４０と、を備える。そして、上流側触媒２０で排ガスを浄化し、その浄化後の排ガスに酸素活性成分を供給し、それを下流側触媒３０で浄化することとしている。【選択図】  図１
2006291872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンに連通された排気通路に設置される排ガス浄化装置において、
前記排気通路に配置され、ＮＯｘ浄化能力を有する上流側触媒と、
前記上流側触媒の下流の前記排気通路に配置される下流側触媒と、
前記上流側触媒と前記下流側触媒との間の前記排気通路に酸素活性成分を供給する供給手段と、
を備えることを特徴とする排ガス浄化装置。
【請求項２】
前記下流側触媒に導入される排ガスは、炭化水素化合物を含むことを特徴とする請求項１に記載の排ガス浄化装置。
【請求項３】
前記供給手段は、オゾン、Ｏ２ラジカル、Ｏラジカルの少なくとも一つを前記排気通路へ供給することを特徴とする請求項１または２に記載の排ガス浄化装置。
【請求項４】
前記排気通路の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段により検出された温度に応じて、前記供給手段からの酸素活性成分の供給量を可変させる制御をする制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の排ガス浄化装置。
【請求項５】
前記温度検出手段により検出された温度が所定の温度領域内であるかを判定する判定手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記判定手段により前記温度が所定の温度領域内であると判断された場合、前記供給手段に前記酸素活性成分の供給を行わせることを特徴とする請求項４に記載の排ガス浄化装置。
【請求項６】
エンジンから排気通路を介して排出される排ガスを浄化する排ガス浄化方法において、
前記排気通路に配置され、ＮＯｘ浄化能力を有する上流側触媒で排ガスの浄化を行うステップと、
前記上流側触媒よりも下流の前記排気通路の部分に酸素活性成分を供給するステップと、
前記排気通路の部分よりも下流に配置される下流側触媒で排ガスに含有される炭化水素化合物の浄化を行うステップと、
を備えることを特徴とする排ガス浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンからの排ガスを処理する排ガス浄化装置およびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車等に搭載されるエンジンからの排ガスには、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘが含まれ、これらを浄化すべく、排気通路に三元触媒やＮＳＲ触媒等を配置することが行われている。
【０００３】
一方、従来、メタンを主成分とする炭化水素化合物を含有する排ガスの処理として、高温の排ガス中にオゾンを発生供給し、それら炭化水素化合物の処理を図ることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２８２８４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、エンジンからの排ガスには、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ以外に、例えばメタンなどの炭化水素化合物が含まれることがあり、これら炭化水素化合物を浄化するために、例えば上記の如くオゾンを用いることが考えられる。しかしながら、これら炭化水素化合物を浄化するために、上記特許文献１に記載の如く、エンジンからの排ガス中に直接オゾンが供給されると、酸化力の強いオゾンにより、例えば排ガス中に含まれるＮＯｘに酸化反応が起こる可能性がある。これでは、オゾンが適切に炭化水素化合物の浄化に用いられないばかりか、本来三元触媒等でＮＯｘの浄化を還元作用により達成すべきところ、逆の反応が生じることとなり、ＮＯｘの浄化が困難になる可能性がある。
【０００６】
そこで、本発明は、ＮＯｘの浄化を困難とすることなく、ＮＯｘ以外の物質の浄化を適切に行う排ガス浄化装置およびその方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明による排ガス浄化装置は、エンジンに連通された排気通路に設置される排ガス浄化装置において、排気通路に配置され、ＮＯｘ浄化能力を有する上流側触媒と、上流側触媒の下流の排気通路に配置される下流側触媒と、上流側触媒と下流側触媒との間の排気通路に酸素活性成分を供給する供給手段と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
上記構成により、上流側触媒では、排ガス中のＮＯｘの浄化が行われる。そしてＮＯｘ含有率が低下している排ガスに、酸素活性成分が供給されて酸化反応が促進される。このようにして、上流側触媒で有害物質であるＮＯｘ等の浄化が行われると共に、下流側触媒でＮＯｘ以外の物質の浄化が行われることとなる。すなわち、上記構成により、ＮＯｘの浄化を困難とすることなく、ＮＯｘ以外の物質の浄化が適切に行われることとなる。
【０００９】
そこで、望ましくは、下流側触媒に導入される排ガスは、炭化水素化合物を含むことを特徴とする。この場合には、下流側触媒で炭化水素化合物の酸化が促進されて、炭化水素化合物の浄化が適切に行われることとなる。
【００１０】
また、望ましくは、前記供給手段は、オゾン、Ｏ２ラジカル、Ｏラジカルの少なくとも一つを排気通路へ供給する。これらにより、下流側触媒に導入される排ガスの酸化が促進されることとなる。
【００１１】
さらに、上記本発明による排ガス浄化装置において、排気通路の温度を検出する温度検出手段と、温度検出手段により検出された温度に応じて、供給手段からの酸素活性成分の供給量を可変させる制御をする制御手段と、を備えることを特徴とすると好ましい。これにより、ＮＯｘ以外の物質の浄化に必要な量の酸素活性成分が、適切に下流側触媒に導入される排ガスに供給されることとなる。
【００１２】
特に、温度検出手段により検出された温度が所定の温度領域内であるかを判定する判定手段をさらに備え、制御手段は、判定手段により温度が所定の温度領域内であると判断された場合、供給手段に酸素活性成分の供給を行わせるのが好ましい。これにより、酸素活性成分がＮＯｘ以外の物質の浄化に必要なときにのみ供給されることとなり、酸素活性成分の使用量を節約できる。
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明による排ガス浄化方法は、エンジンから排気通路を介して排出される排ガスを浄化する排ガス浄化方法において、排気通路に配置され、ＮＯｘ浄化能力を有する上流側触媒で排ガスの浄化を行うステップと、上流側触媒よりも下流の排気通路の部分に酸素活性成分を供給するステップと、排気通路の部分よりも下流に配置される下流側触媒で排ガスに含有される炭化水素化合物の浄化を行うステップと、を備えることを特徴とする。
【００１４】
これにより、まず、上流側触媒では、排ガス中のＮＯｘの浄化が行われる。そしてＮＯｘ含有率が低下していて且つ炭化水素化合物を含む排ガスに、酸素活性成分が供給されて、酸化反応が促進される。このようにして、上流側触媒で有害物質であるＮＯｘ等の浄化が行われると共に、下流側触媒で炭化水素化合物の浄化が行われることとなり、換言すると、ＮＯｘの浄化を困難とすることなく、ＮＯｘ以外の物質である炭化水素化合物の浄化が適切に行われることとなる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ＮＯｘ等の浄化を困難とすることなく、ＮＯｘ以外の物質の浄化を適切に行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態に係る排ガス浄化装置およびその方法について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態における排ガス浄化装置１０が、エンジン５０を搭載した車両の排気系に適用されたところを示す概略構成図である。排ガス浄化装置１０は、車両に搭載されたエンジン５０の排気系、すなわちエンジン５０の排気ポート(不図示)よりも下流側の排気通路６０に設置され、その排気通路６０は排気管６２により区画形成されている。なお、本実施形態のエンジン５０はガソリンエンジンであり、エンジン５０からの排ガスにはＮＯｘ以外にメタン等の炭化水素化合物が含まれている。
【００１８】
本実施形態の排ガス浄化装置１０は金属製のケース(触媒コンバーター)１２を備え、このケース１２の内側に第一触媒２０および第二触媒３０が互いに離間されて配置されていて、排気通路６０において第一触媒２０は第二触媒３０よりも上流側に配置されている。この位置関係により第一触媒２０を上流側触媒とすると、第二触媒３０は下流側触媒と称され得る。第一触媒２０と第二触媒３０との間のケース１２、すなわち排気通路６０には、酸素活性成分であるオゾン（Ｏ３）を供給するためのオゾン発生装置４０が接続されている。なお、図１では、オゾン発生装置４０の一部であり、その一端部に位置する吐出ノズル４２がケース１２に接続されている。
【００１９】
第一触媒２０は三元触媒であり、エンジン５０から排出された排ガスからＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘを除去するべく設けられている。これにより、例えば排ガス中のＮＯｘは還元されて窒素（Ｎ２）と酸素（Ｏ２）にされ、そのＯ２によってＣＯやＨＣは酸化されて二酸化炭素（ＣＯ２）や、水（Ｈ２Ｏ）、すなわち水蒸気にされ、排ガスにおけるＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの含有率が低減される。具体的には、第一触媒２０は、ハニカム構造体を有するプラチナ（Ｐｔ）系触媒であり、そこに酸素吸蔵機能を高めるためにセリウム（Ｃｅ）が担持されたものである。触媒成分として、それら以外にパラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、銅（Ｃｕ）、マンガン（Ｍｎ）などが用いられても良い。第一触媒２０は、ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘを浄化可能であることが好ましいが、少なくともＮＯｘを浄化可能であれば三元触媒に限定されず、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒（ＮＳＲ触媒）であっても良い。例えば、ＮＳＲ触媒としては、ＮＯｘ吸蔵機能を高めるためにバリウム（Ｂａ）が担持されたＰｔ／Ｒｈ系触媒がある。
【００２０】
第二触媒３０は酸化触媒であり、ハニカム構造体にＰｔが担持されたものである。上記第一触媒２０から排出される排ガスには、反応性が低いために、第一触媒２０で浄化されずに残った炭化水素化合物が含まれる。また、例えば排ガスがある温度を有し、ある排ガス組成等である場合には、第一触媒２０上でメタン生成反応が生じ、これにより生じたメタンが、第一触媒２０から排出される排ガスに含まれ得る。すなわち、第二触媒３０には、ＮＯｘが浄化されていて、且つ炭化水素化合物を含む排ガスが導かれる。この排ガスの炭化水素化合物は、第二触媒３０で捕捉および酸化されて、例えばＣＯ２やＨ２Ｏにされる。この第二触媒３０で積極的に浄化が図られる炭化水素化合物としては、メタン（ＣＨ４）、プロピレン（Ｃ３Ｈ６）、不燃燃料等がある。特にＣＨ４は反応性が低いため、三元触媒やＮＳＲ触媒等、本実施形態における第一触媒２０では浄化され難く、本実施形態の第二触媒３０上ではＣＨ４の積極的な浄化を狙っている。ＣＨ４の浄化を促進させるために、本実施形態では以下に述べるオゾン発生装置４０が設けられる。
【００２１】
オゾン発生装置４０は、上記の如く、排気通路６０にＯ３を供給すべく設けられる。しかし、このオゾン発生装置４０によれば、Ｏ３のみではなく、Ｏ３を含む空気が排気通路６０に供給される。具体的には、オゾン発生装置４０はポンプ（不図示）、放電器（不図示）およびパルス電源（不図示）を含んで構成され、後述する制御装置（ＥＣＵ）７０の制御出力によって動作させられる。オゾン発生装置４０は、放電器内にポンプによって外部から空気を取り込み、パルス電源からの給電により放電器内の図示しない一対の電極間にコロナ放電を生じさせる。これによりコロナ放電が放電器内の空気に作用し、酸素活性成分の一種であるＯ３が発生させられる。より詳細には、空気中の酸素分子（Ｏ２）に電子が衝突して酸素原子が生じ、この酸素原子が酸素分子と結合してＯ３が生成される。このようにして生成されたＯ３は空気と共に、吐出ノズル４２からケース１２内、すなわち排気通路６０に吐出供給されて、第二触媒３０に流される。ただし、オゾン発生装置４０では、ＮＯｘを極力発生させないようにしつつ、Ｏ３を発生させるように、放電器への供給電力等が適正値に制御される。なお、Ｏ３以外に、酸素活性成分としてＯ２ラジカルやＯラジカルなどが供給されても良い。
【００２２】
排気管６２には温度センサ７２が配設されている。この温度センサ７２により検出される排気通路６０の温度、換言すると排ガスの温度は、ＥＣＵ７０に入力される。なお、温度センサ７２は、第一触媒２０よりも上流側の排気管６２に配設されている。
【００２３】
ＥＣＵ７０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器、入力インタフェース、出力インタフェース等を含み、例えばマイクロコンピュータで構成されていて、入力インタフェースには前記温度センサ７２が電気配線を介して接続されている。そして、本実施形態のオゾン発生装置４０によるオゾン発生量（供給量）は、温度センサ７２からの排気通路６０の温度に基づくＥＣＵ７０からの制御出力で、具体的にはオゾン発生装置４０におけるパルス電源から放電器への供給電力を可変制御させる出力で、後述する如く、「０」、「ｓｐ１」、「ｓｐ２」（０＜ｓｐ１＜ｓｐ２）の間で三段階に可変および調整される。
【００２４】
本実施形態における排ガス浄化装置が上記構成であるので、まず、エンジン５０からの排ガスは排気通路６０を通って第一触媒２０へ至り、主にＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘが、流入した排ガスから浄化される（第一ステップ）。一方で、オゾン発生装置４０により、Ｏ３が、第一触媒２０よりも下流側であり、第二触媒３０よりも上流側である排気通路６０に供給される（第二ステップ）。これにより、第一触媒２０で積極的に浄化されなかったＣＨ４などの炭化水素化合物を含む排ガスが第二触媒３０に流れると共に、第二触媒３０に入ってくる排ガス中の酸素活性成分の割合が多くされ、あたかも第二触媒３０に導入される排ガスはリーン雰囲気であるかのような状態とされる。その結果、第二触媒３０によって、ＮＯｘ以外の物質である、ＣＨ４等の炭化水素化合物の酸化が積極的に行われて、例えばＣＨ４がＨ２ＯやＣＯ２とされ、排ガス中の炭化水素化合物の浄化が行われる（第三ステップ）。
【００２５】
オゾン発生量（供給量）を三段階に可変させるＥＣＵ７０における制御について、図２に基づいて、説明する。図２において、まず、ＥＣＵ７０は、ステップＳ２１０で、排気通路６０の温度を上記温度センサ７２からの出力信号により検出する。この温度が所定の温度領域内の温度、具体的には第一閾値未満の温度であるか否かがステップＳ２２０で判定される。この第一閾値は本実施形態では５００℃であり、この温度は、ＣＨ４などの炭化水素化合物の浄化が第二触媒３０のみである程度行われ得る温度領域と、そのような炭化水素化合物の浄化が第二触媒３０のみでは不十分であるので第二触媒３０とＯ３との相乗効果によりその浄化を行う必要がある温度領域との境界温度である。なお、この第一閾値は、実験により予め求められてＥＣＵ７０のＲＯＭに記憶されている。
【００２６】
ステップＳ２２０で、排気通路６０の温度が第一閾値未満の温度であると判断されると、ステップＳ２３０へ進み、さらにその温度（ステップＳ２１０で検出された排気通路６０の温度）が第二閾値未満であるか否かが判定される。この第二閾値は本実施形態では４００℃であり、この温度は、第二触媒３０に加えて、ＣＨ４などの炭化水素化合物の浄化にＯ３があった方がその浄化が適切に行われる温度領域と、そのような炭化水素化合物の浄化にＯ３が不可欠である温度領域との境界温度である。なお、この第二閾値は、実験により予め求められてＥＣＵ７０のＲＯＭに記憶されている値である。
【００２７】
ステップＳ２３０で排気通路６０の温度が第二閾値未満であると判断されるとステップＳ２４０へ進み、ＥＣＵ７０はオゾン発生装置４０へＯ３を多く発生させるように、すなわちオゾン供給量がｓｐ２となるように出力信号を発する。これにより、４００℃未満の温度でも、ＣＨ４等の炭化水素化合物の浄化が適切に行われるようになる。
【００２８】
また、ステップＳ２３０で排気通路６０の温度が第二閾値未満でないと判断されるとステップＳ２５０へ進み、ＥＣＵはオゾン発生装置４０へＯ３を少なく発生させるように、すなわちオゾン供給量がｓｐ１となるように出力信号を発する。これにより、４００℃以上５００℃未満の温度でＣＨ４等の炭化水素化合物の浄化が適切に行われると共に、第二触媒３０下流に余剰なＯ３が流れることが防止されることとなる。
【００２９】
なお、ステップＳ２２０で排気通路６０の温度が第一閾値未満の温度でないと判断されると、ステップＳ２６０へ進み、オゾン発生装置４０のパルス電源から放電器への供給電力が「ＯＦＦ」にされ、排気通路６０にＯ３が供給されないこと、すなわちオゾン供給量が「０」にされる。
【００３０】
以上の処理によって、排ガスからＮＯｘの浄化が適切に行われると共に、ＮＯｘ以外の物質である炭化水素化合物の浄化も適切に行われることとなる。なお、本発明は、ＮＯｘ以外の物質を、メタンなどの炭化水素化合物に限定するものではない。例えば酸化により浄化が促進されるＨＣ、ＣＯ等をも、ＮＯｘ以外の物質に含めることが可能である。
【００３１】
なお、上記実施形態では、第一触媒２０と第二触媒３０とを同じケース１２に入れたが、別のケースにそれぞれ入れて排気通路６０に配置しても良い。また、第一触媒２０や第二触媒３０はそれぞれ一つの触媒であっても良いし、それぞれ複数の触媒を直列に配列したものであっても良い。また、本発明における各触媒には、当業者が利用可能なあらゆる触媒を利用することが可能である。特に第一触媒２０では、少なくともＮＯｘの浄化能力があれば良く、第二触媒３０では少なくとも酸化が促進されれば良い。なお、第一触媒２０と第二触媒３０とに、同じ触媒、例えば三元触媒を用いても良い。
【００３２】
また、オゾン発生装置４０は上記実施形態では、その一端部にある吐出ノズル４２が第一触媒２０と第二触媒３０との間の排気通路６０に差し込まれた構造とされた、すなわち接続されたが、オゾン発生装置４０からＯ３などの酸化力が強い酸素活性成分が排気通路６０に供給可能であれば、オゾン発生装置４０自体を排気通路６０内に配置しても良いし、排気通路６０の外部にオゾン発生装置４０を配置してオゾン発生装置４０から他の配管を介して排気通路６０にＯ３等を供給しても良い。なお、本発明における供給手段は、酸素活性成分として酸素を排気通路６０に供給するものをも含むものである。
【００３３】
いずれにせよ、第一触媒２０、第二触媒３０、そしてオゾン発生装置４０の選定、構成等は、サイズ、コスト、消費電力等を総合的に勘案して決定されるのが好ましい。
【００３４】
また、本実施形態では、オゾン発生装置４０によるオゾン発生量を三段階的に変更したが、排ガス温度に応じて、連続的にオゾン発生量を可変調整することとしても良い。また、エンジン回転数やエンジン負荷を検出して、エンジン５０の運転状態から排ガスの温度を推定し、排ガスの温度、エンジン５０の運転時間等から排気通路６０、すなわち第一触媒２０および第二触媒３０の温度を求めて、上記制御を行うこととしても良い。さらに、本発明では、Ｏ３等の酸素活性成分の供給時期や供給量を制限せず、常に一定量の酸素活性成分を供給しても良い。
【００３５】
また、本発明における酸素活性成分の供給源は、上述した如く、放電器のように空気を処理することによって酸素活性成分を生成する装置を含むほか、空気以外の物質を処理することによって酸素活性成分を生成する処理装置を含む構成であってもよく、また、酸素活性成分を貯蔵するタンクを含む構成であってもよい。
【００３６】
また、上記実施形態では本発明をガソリンエンジンの排ガスの浄化のために適用したが、本発明は任意の火花点火機関や圧縮点火機関の排気系に適用され得るものである。さらに、上記実施形態では本発明を車両のエンジンの排ガスの浄化のために適用したが、本発明は車両のほか船舶、航空機の排ガスの浄化のために適用できる。
【００３７】
［実施例］
ここで、本発明により如何に排ガスが浄化させるのかを明らかにすべく、一実験結果を示す。図３は実験装置の概略構成図であり、図３では上記実施形態における各部材に対応するものに、同じ番号に「Ｅ」を付した符号を付している。排気管６２Ｅで区画形成された排気通路６０Ｅには、第一触媒２０Ｅおよび第二触媒３０Ｅが、第一触媒を上流側として離隔されて配置されている。そして、その両触媒２０Ｅ、３０Ｅ間の排気通路６０Ｅには、不図示のオゾン発生装置４０Ｅから連通されている吐出ノズル４２Ｅが、Ｏ３を排気通路６０Ｅに供給可能に配置されている。
【００３８】
第一触媒２０Ｅとしては、直径３０ｍｍ、長さ２５ｍｍ、４ｍｉｌ／４００ｃｐｓｉのコージェライト製ハニカムに、Ｃｅ０．６Ｚｒ０．４Ｏ２の固溶体をそのコーティング量を１００ｇ／Ｌとしてコーティングし、コーティング後５００℃で２時間の焼成を行い、ここにジニトロジアンミン白金溶液を用いてＰｔ（白金）をＣｅ０．６Ｚｒ０．４Ｏ２量に対して１ｗｔ％になるように担持したものを用いた。これに対して、第二触媒３０Ｅとしては、直径３０ｍｍ、長さ２５ｍｍ、４ｍｉｌ／４００ｃｐｓｉのコージェライト製ハニカムに、γ−Ａｌ２Ｏ３をそのコーティング量を１２０ｇ／Ｌとしてコーティングし、コーティング後５００℃で２時間の焼成を行い、ここにジニトロジアンミン白金溶液を用いてＰｔをγ−Ａｌ２Ｏ３量に対して１ｗｔ％になるように担持したものを用いた。
【００３９】
吐出ノズル４２Ｅからは、乾燥空気だけ、もしくは１０００ｐｐｍのＯ３を含む乾燥空気を、それぞれ２００ｃｃ／ｍｉｎで排気通路６０Ｅに供給可能として、それぞれに関して実験を行った。
【００４０】
また、実際の排気通路の環境に近づけるために、第一触媒２０Ｅを囲う排気管６２Ｅを囲むように赤外線加熱炉Ｈ１を配置すると共に、第二触媒３０Ｅを囲う排気管６２Ｅを囲むように赤外線加熱炉Ｈ２を配置した。これにより、第一触媒２０Ｅおよび第二触媒３０Ｅの温度は約３００℃に維持され、この温度の下で実験を行った。
【００４１】
排ガスの代わりとして、模擬ガスＧ１を１０Ｌ／ｍｉｎの流量で排気通路６０Ｅへ流した。模擬ガスＧ１としては、２０００ｐｐｍのＣＯ、１０００ｐｐｍのＮＯ、１８００ｐｐｍＣとしたＣ３Ｈ６、２００ｐｐｍのＣＨ４、０．３５％のＯ２、１０％のＣＯ２、３％のＨ２Ｏを含み、残りをＮ２とする成分のガスを用いた。なお、これは、分析計の検出精度に鑑みて、実際のエンジンからの排ガスよりもメタン量が多くされている。
【００４２】
このような構成の下、模擬ガスＧ１を第一触媒２０Ｅの上流側から排気通路６０Ｅに流し、第二触媒３０Ｅ下流から出てきた模擬ガスＧ２を分析計（不図示）へ導いて分析し、ＮＯｘ、ＣＯ、Ｃ３Ｈ６、ＣＨ４浄化率（単位：％）を測定した。その結果を表１に記す。なお、表１には、ＮＯｘ、ＣＯ、Ｃ３Ｈ６、ＣＨ４のそれぞれに関して、次の（１）式により導かれた値が示されている。
【００４３】
【数１】
2006291872.tif 000003
【００４４】
【表１】
2006291872.tif 000004
【００４５】
表１によると、乾燥空気のみを排気通路６０Ｅに供給した場合には、ＮＯｘ、ＣＯ、Ｃ３Ｈ６が９８〜１００％とほぼ浄化されているが、ＣＨ４が約半分の５５％しか浄化されていないことが理解される。これに対して、Ｏ３を含む乾燥空気を排気通路６０Ｅに供給した場合には、ＮＯｘ、ＣＯ、Ｃ３Ｈ６がほぼ浄化されるばかりでなく、ＣＨ４も完全に浄化されている。これらより、ＮＯｘ、ＣＯ、Ｃ３Ｈ６はオゾンが供給されなくてもある程度の温度の触媒で浄化されるが、ＣＨ４はそのような触媒のみでは浄化され難かったところ、Ｏ３が供給されることで、ＣＨ４の浄化が著しく進行することが明らかとなった。なお、乾燥空気のみではＣ３Ｈ６の浄化は完全には行われなかったが、Ｏ３を供給することでその浄化が完全に行われていること（浄化率：１００％）に鑑みると、ＣＨ４以外の炭化水素化合物を浄化する上でも、Ｏ３を供給することが有効であることも示された。
【００４６】
また、このように炭化水素化合物の浄化を適切に行うべく、酸素活性成分であるＯ３と触媒（第二触媒３０Ｅ）との組合せを用いる前に、別の触媒（第一触媒２０Ｅ）でＮＯｘ等の浄化が行われるので、Ｏ３等を排気通路６０Ｅ、すなわち排ガス中に供給してもＮＯｘの浄化が阻害されることがなくなることが明らかとなった。そして、ＮＯｘ等の浄化が行われた後に酸素活性成分が排ガスに供給されるので、適切にＣＨ４を含む炭化水素化合物の浄化が行われ、本発明によりＮＯｘおよび炭化水素化合物が排ガスから適切に浄化されることが示された。
【００４７】
なお、上記実施形態では、本発明をある程度の具体性をもって説明したが、本発明については、特許請求の範囲に記載された発明の精神や範囲から離れることなしに、さまざまな改変や変更が可能であることは理解されなければならない。すなわち、本発明は特許請求の範囲およびその等価物の範囲および趣旨に含まれる修正および変更を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施形態における排ガス浄化装置の概略構成図である。
【図２】実施形態における制御フローチャートである。
【図３】実験装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００４９】
１０  排ガス浄化装置
２０、２０Ｅ  第一触媒
３０、３０Ｅ  第二触媒
４０、４０Ｅ  オゾン発生装置
４２、４２Ｅ  吐出ノズル
５０  エンジン
６０、６０Ｅ  排気通路
６２、６２Ｅ  排気管
【図１】
2006291872.tif 000005
【図２】
2006291872.tif 000006
【図３】
2006291872.tif 000007