(57)【要約】【課題】  再循環ガスが冷却されたときに生じる凝縮水の影響による触媒機能の低下を抑制し、長期間にわたり再循環ガスを適切に冷却できる排ガス再循環装置を提供する。【解決手段】  本発明の排ガス再循環装置１００は、排ガス再循環通路をなす再循環ガス管１１０と、再循環ガス管１１０内に配置されて再循環ガスを冷却する冷却装置１３０と、再循環ガス管１１０内のうち冷却装置１３０よりも排気ポート１１側に配置され、少なくとも再循環ガスに含まれる可溶性有機物質を酸化する酸化触媒１２０とを備えている。再循環ガス管１１０と酸化触媒１２０との間には、酸化触媒１２０の鉛直方向下方の位置に、空隙部Ｇ１を設けている。【選択図】  図２
2006257885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路と吸気通路との間を連通し、上記排気通路から流入する再循環ガスを流通させる排ガス再循環通路をなす再循環ガス管と、
上記再循環ガス管内に配置され、上記再循環ガスを冷却する冷却装置と、
上記再循環ガス管内のうち上記冷却装置よりも上記排気通路側に配置され、少なくとも上記再循環ガスに含まれる可溶性有機物質を酸化する酸化触媒と、を備える
排ガス再循環装置であって、
上記酸化触媒は、
複数のセルに区画するセル隔壁を備えるハニカム基材と、
上記ハニカム基材のセル隔壁に担持された触媒金属とを有し、
上記酸化触媒の鉛直方向下方において、上記再循環ガス管と上記酸化触媒との間に空隙が設けられていることを特徴とする
排ガス再循環装置。
【請求項２】
内燃機関の排気通路と吸気通路との間を連通し、上記排気通路から流入する再循環ガスを流通させる排ガス再循環通路をなす再循環ガス管と、
上記再循環ガス管内に配置され、上記再循環ガスを冷却する冷却装置と、
上記再循環ガス管内のうち上記冷却装置よりも上記排気通路側に配置され、少なくとも上記再循環ガスに含まれる可溶性有機物質を酸化する酸化触媒と、を備える
排ガス再循環装置であって、
上記酸化触媒は、
複数のセルに区画するセル隔壁を備えるハニカム基材と、
上記ハニカム基材のセル隔壁に担持された触媒金属とを有し、
上記ハニカム基材は、
鉛直方向下側に位置する下側基材部と、上記下側基材部よりも鉛直方向上方に位置する上側基材部とを含み、
上記セル隔壁のうち上記下側基材部に含まれる下側セル隔壁のなす下側セルの上記鉛直方向の寸法が、上記上側基材部に含まれる上側セル隔壁のなす上側セルの上記鉛直方向の寸法よりも大きいことを特徴とする
排ガス再循環装置。
【請求項３】
前記酸化触媒は、前記触媒金属が、前記上側セル隔壁にのみ担持されてなる
請求項２に記載の排ガス再循環装置。
【請求項４】
前記ハニカム基材は、
前記排ガス再循環通路の断面方向について、前記下側セルの寸法が、前記上側セルの寸法よりも大きい
請求項２または請求項３に記載の排ガス再循環装置。
【請求項５】
前記ハニカム基材は、
その軸線方向に直交する断面において、鉛直方向下端が水平である
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の排ガス再循環装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス再循環装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、内燃機関から排出されるＮＯｘの排出量を抑制することを目的として、排ガスの一部を吸気側に再循環させる排ガス再循環装置が多数提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１８７３２９号公報
【特許文献２】特開２００３−２５４１７０号公報
【０００４】
特許文献１，２の排ガス再循環装置は、いずれも、排ガス再循環通路内に、再循環ガスを冷却する冷却装置を備えている。これにより、再循環ガスの温度を低下させて、内燃機関の燃焼温度の上昇を抑制し、ひいては、ＮＯｘの排出量をより一層低下させることを可能としている。
【０００５】
さらに、特許文献１の排ガス再循環装置では、排ガス再循環通路内のうち冷却装置よりも上流側（排気通路側）の位置に、再循環ガスに含まれるカーボン等を酸化して浄化する触媒（フィルタ）を設けている。これにより、冷却装置よりも上流側で再循環ガスに含まれるカーボン等を除去できるので、カーボン等と凝縮水（冷却装置により再循環ガスを冷却したときに生じる凝縮水）とが融合してなる凝縮物の生成を抑制でき、ひいては、吸気通路内に上記凝縮物が流入するのを抑制できると記載されている。
【０００６】
一方、特許文献２の排ガス再循環装置では、排ガス再循環通路内のうち冷却装置の上流側（排気通路側）の位置及び冷却装置内の少なくとも一方に、再循環ガスに含まれる可溶性有機物質（以下、ＳＯＦとも言う）を吸着して選択的に酸化するＳＯＦ吸着酸化触媒を設けている。これにより、再循環ガスに含まれるＳＯＦを除去できるので、ＳＯＦによる冷却装置の目詰まりや、再循環通路内へのＳＯＦや煤の堆積を抑制でき、ひいては、ＥＧＲ効率を向上できると記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、再循環ガスには、硫黄等の腐食成分が含まれているため、冷却装置により再循環ガスを冷却したときに生じる凝縮水にも、この腐食成分が含まれることになる。従って、特許文献１，２等の従来の排ガス再循環装置５００では、図８に示すように、酸化触媒５２０（ＳＯＦ吸着酸化触媒など）の一部が凝縮水Ｗに浸水すると、酸化触媒５２０の基材５２５のうち凝縮水Ｗで浸水した鉛直方向下側の部位（以下、下側基材部５２５ｃとも言う）が腐食し、触媒機能（酸化浄化機能）が大きく低下する虞があった。
【０００８】
さらには、腐食した下側基材部５２５ｃに含まれるセル（以下、下側セルとも言う）の上流側開口部５２６ｃに、ＳＯＦ等（排ガス中の微粒子状物質）が付着し、下側セルの上流側開口部５２６ｃを閉塞してしまう虞があった。その上、下側セルの上流側開口部５２６ｃに付着したＳＯＦ等を足がかりとして、上側基材部５２５ｂに含まれる上側セル（下側セルより鉛直方向上側に位置するセル）の上流側開口部５２６ｂにもＳＯＦ等の付着が進行して、上側セルの上流側開口部５２６ｂの一部も閉塞されてしまう虞があった。このため、上流側開口部５２６ｂが閉塞された上側セル内の触媒層を活用することができなくなり、触媒機能（酸化浄化機能）がさらに大きく低下する虞があった。
【０００９】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、再循環ガスが冷却されたときに生じる凝縮水の影響による触媒機能の低下を抑制し、長期間にわたり再循環ガスを適切に冷却できる排ガス再循環装置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】
【００１０】
本発明の第１の排ガス再循環装置は、内燃機関の排気通路と吸気通路との間を連通し、上記排気通路から流入する再循環ガスを流通させる排ガス再循環通路をなす再循環ガス管と、上記再循環ガス管内に配置され、上記再循環ガスを冷却する冷却装置と、上記再循環ガス管内のうち上記冷却装置よりも上記排気通路側に配置され、少なくとも上記再循環ガスに含まれる可溶性有機物質を酸化する酸化触媒と、を備える排ガス再循環装置であって、上記酸化触媒は、複数のセルに区画するセル隔壁を備えるハニカム基材と、上記ハニカム基材のセル隔壁に担持された触媒金属とを有し、上記酸化触媒の鉛直方向下方において、上記再循環ガス管と上記酸化触媒との間に空隙が設けられていることを特徴とする排ガス再循環装置である。
【００１１】
さらに好ましくは、前記ハニカム基材は、その軸線方向に直交する断面において、鉛直方向下端が水平である上記の排ガス再循環装置であると良い。
【００１２】
本発明の第２の排ガス再循環装置は、内燃機関の排気通路と吸気通路との間を連通し、上記排気通路から流入する再循環ガスを流通させる排ガス再循環通路をなす再循環ガス管と、上記再循環ガス管内に配置され、上記再循環ガスを冷却する冷却装置と、上記再循環ガス管内のうち上記冷却装置よりも上記排気通路側に配置され、少なくとも上記再循環ガスに含まれる可溶性有機物質を酸化する酸化触媒と、を備える排ガス再循環装置であって、上記酸化触媒は、複数のセルに区画するセル隔壁を備えるハニカム基材と、上記ハニカム基材のセル隔壁に担持された触媒金属とを有し、上記ハニカム基材は、鉛直方向下側に位置する下側基材部と、上記下側基材部よりも鉛直方向上方に位置する上側基材部とを含み、上記セル隔壁のうち上記下側基材部に含まれる下側セル隔壁のなす下側セルの上記鉛直方向の寸法が、上記上側基材部に含まれる上側セル隔壁のなす上側セルの上記鉛直方向の寸法よりも大きいことを特徴とする排ガス再循環装置である。
【００１３】
さらに好ましくは、前記酸化触媒は、前記触媒金属が、前記上側セル隔壁にのみ担持されてなる上記の排ガス再循環装置であると良い。
さらに好ましくは、前記ハニカム基材は、前記排ガス再循環通路の断面方向について、前記下側セルの寸法が、前記上側セルの寸法よりも大きい上記いずれかの排ガス再循環装置であると良い。
さらに好ましくは、前記ハニカム基材は、その軸線方向に直交する断面において、鉛直方向下端が水平である上記いずれかの排ガス再循環装置であると良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の第１の排ガス再循環装置では、冷却装置よりも排気通路側（再循環ガスの流れ方向上流側）に配置され、少なくとも再循環ガスに含まれる可溶性有機物質（ＳＯＦ）を酸化する酸化触媒を備えている。このため、冷却装置よりも排気通路側（再循環ガスの流れ方向上流側）でＳＯＦを酸化して浄化することができるので、ＳＯＦによる冷却装置の目詰まりを抑制することができる。
【００１５】
さらに、本発明の第１の排ガス再循環装置では、酸化触媒の鉛直方向下方において、再循環ガス管と酸化触媒との間に空隙を設けている。換言すれば、例えば、ディーゼルエンジン車に取り付けられた当該排ガス再循環装置では、酸化触媒の鉛直方向下方において、再循環ガス管と酸化触媒との間に空隙が存在する。このため、排ガス再循環通路の断面方向全体に酸化触媒を配置した従来の排ガス再循環装置に比べて、冷却装置により冷却された排ガスから生じる凝縮水の影響を受けにくくなる。
【００１６】
具体的には、上記のように酸化触媒を配置することにより、排ガス再循環通路のうち鉛直方向下方（再循環ガス管内のうち鉛直方向下方）に溜まる凝縮水が、酸化触媒に浸水するのを抑制することができる。従って、酸化触媒の凝縮水による腐食を抑制することができる。さらには、酸化触媒のセルの上流側開口部へのＳＯＦ等の付着を抑制することができるので、セルの上流側開口部の一部が閉塞されてセル内の触媒層の一部を活用できなくなる危険性が小さい。このため、再循環ガスが冷却されたときに生じる凝縮水の影響により、触媒機能（酸化浄化機能）が低下するのを抑制できる。
【００１７】
以上より、本発明の第１の排ガス再循環装置では、冷却装置よりも排気通路側（再循環ガスの流れ方向上流側）に配置した酸化触媒により、長期間にわたり、ＳＯＦを適切に浄化することができる。従って、冷却装置により、長期間にわたり、再循環ガスを適切に冷却することができる。
【００１８】
なお、酸化触媒のハニカム基材としては、例えば、金属製の平板と波板とを交互に積層してなる金属製のハニカム基材を用いることができる。また、コージェライト等の原料を、所定の形状に押し出し成形した後、これを焼成してなるセラミック製のハニカム基材を用いることもできる。また、担持する触媒金属としては、Ｐｔ等の貴金属や、Ｆｅ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｖ，Ｍｏ等の卑金属を用いることができる。
【００１９】
また、本発明の第２の排ガス再循環装置では、冷却装置よりも排気通路側（再循環ガスの流れ方向上流側）に配置され、少なくとも再循環ガスに含まれる可溶性有機物質（ＳＯＦ）を酸化する酸化触媒を備えている。このため、冷却装置より排気通路側（再循環ガスの流れ方向上流側）でＳＯＦを酸化して浄化することができるので、ＳＯＦによる冷却装置の目詰まりを抑制することができる。
【００２０】
さらに、本発明の第２の排ガス再循環装置では、酸化触媒のハニカム基材について、セル隔壁のうち下側基材部に含まれる下側セル隔壁のなす下側セルの鉛直方向の寸法を、上側基材部に含まれる上側セル隔壁のなす上側セルの鉛直方向の寸法よりも大きくしている。このため、上側セルと下側セルの寸法が同一の酸化触媒を用いた従来の排ガス再循環装置に比べて、冷却装置により冷却された排ガスから生じる凝縮水の影響を受けにくくなる。
【００２１】
具体的には、凝縮水により酸化触媒のハニカム基材が腐食すると、腐食した部位では、ＳＯＦが付着し易くなると共にＳＯＦが酸化され難くなるため、内燃機関の運転に伴い、腐食した部位へのＳＯＦ等の付着が進行する傾向にある。このため、従来の排ガス再循環装置では、ハニカム基材の下側基材部が凝縮水で浸水すると、内燃機関の運転に伴い、下側基材部へのＳＯＦ等の付着が進行し、下側セルの上流側開口部が閉塞されてしまう虞があった。さらには、下側セルの上流側開口部を閉塞したＳＯＦ等を足がかりとして、上側セルの上流側開口部にまでもＳＯＦ等の付着が進行し、その一部が閉塞されてしまう虞があった。
【００２２】
これに対し、本発明の第２の排ガス再循環装置では、酸化触媒（ハニカム基材）の下側セルの鉛直方向寸法を大きくしているため、下側基材部が腐食してＳＯＦ等の付着が進行しても、ＳＯＦ等により下側セルの上流側開口部が閉塞され難くなる。さらには、上側セルの上流側開口部へのＳＯＦ等の付着（閉塞）を抑制することができる。従って、上側セルの上流側開口部の一部が閉塞されて上側セル内の触媒層の一部を活用できなくなる危険性が小さくなる。このため、再循環ガスが冷却されたときに生じる凝縮水の影響により、触媒機能（酸化浄化機能）が低下するのを抑制できる。
【００２３】
以上より、本発明の第２の排ガス再循環装置では、冷却装置よりも排気通路側（再循環ガスの流れ方向上流側）に配置した酸化触媒により、長期間にわたり、ＳＯＦを適切に浄化することができる。従って、冷却装置により、長期間にわたり、再循環ガスを適切に冷却することができる。
【００２４】
さらに、本発明の第２の排ガス再循環装置では、酸化触媒として、触媒金属が上側セル隔壁にのみ担持されている酸化触媒を用いることが好ましい。凝縮水により下側基材部（下側セル隔壁）が腐食してしまったとしても、下側セル隔壁には元々触媒金属を担持させていないので、触媒機能（酸化浄化機能）が大きく低下することがないからである。
【００２５】
さらに、本発明の第２の排ガス再循環装置では、酸化触媒として、排ガス再循環通路の断面方向について、下側セルの寸法が上側セルの寸法よりも大きい酸化触媒を用いることが好ましい。このような酸化触媒を用いることにより、ＳＯＦ等による下側セルの上流側開口部の閉塞を、より一層抑制することができる。さらには、上側セルの上流側開口部へのＳＯＦ等の付着を、より一層抑制することができる。なお、排ガス再循環通路の断面方向とは、排ガス再循環通路の軸線方向に直交する断面に沿う方向であり、水平方向などが含まれる。
【００２６】
さらに、本発明の第１及び第２の排ガス再循環装置では、酸化触媒として、ハニカム基材が、その軸線方向に直交する断面において、鉛直方向下端が水平である酸化触媒を用いることが好ましい。このような酸化触媒を、例えば、円筒形の再循環ガス管内に配置することにより、適切に、酸化触媒の鉛直方向下方において、再循環ガス管と酸化触媒との間に空隙を設けることができる。
【実施例１】
【００２７】
図１は、ディーゼルエンジン車のエンジンルーム内を、鉛直方向下方に見た、上面視概略図である。本実施例１の排ガス再循環装置１００は、図１に示すように、再循環ガス管１１０と、酸化触媒１２０と、冷却装置１３０と、ＥＧＲバルブ１４０とを備えている。再循環ガス管１１０は、エンジン１０の排気ポート１１と吸気ポート１５との間を連通する排ガス再循環通路をなしている。冷却装置１３０は、再循環ガス管１１０内に配置されており、エンジン１０から排出される排気ガスのうち排気ポート１１から流入する再循環ガスを冷却する。この冷却装置１３０は、図示していないが、金属箔製の平板と波板とが交互に積層されたメタルハニカム体と、その外周に位置する冷却水通路とを備えている。ＥＧＲバルブ１４０は、吸気ポート１５への再循環ガスの供給量を調整するバルブである。
【００２８】
酸化触媒１２０は、再循環ガス管１１０内のうち冷却装置１３０よりも排気ポート１１側（再循環ガスの流れ方向上流側）に配置されており、再循環ガスに含まれる可溶性有機物質（ＳＯＦ）等を酸化して浄化する。この酸化触媒１２０は、金属製のハニカム基材１２５と、これに担持された触媒金属（本実施例１ではＰｔ）とを備えている。ハニカム基材１２５は、図２（図１のＡ−Ａ断面図）に拡大して示すように、金属製の平板からなる第１セル隔壁１２１と、金属製の波板からなる第２セル隔壁１２２とが交互に積層されてなる。第１セル隔壁１２１と第２セル隔壁１２２とは、ハニカム基材１２５の排気ポート１１側（再循環ガスの流れ方向上流側、図１において上側）と冷却装置１３０側（再循環ガスの流れ方向下流側、図１において下側）とを連通しつつ、排ガス再循環通路（再循環ガス管１１０内）をその断面方向に複数のセル１２３に区画している。
【００２９】
本実施例１の排ガス再循環装置１００では、上述のように、再循環ガス管１１０内のうち冷却装置１１０よりも排気ポート１１側（再循環ガスの流れ方向上流側）に酸化触媒１２０を配置している。このため、冷却装置１３０より排気ポート１１側（再循環ガスの流れ方向上流側）でＳＯＦを酸化して浄化することができるので、ＳＯＦによる冷却装置１３０の目詰まりを抑制することができる。
【００３０】
さらに、本実施例１の排ガス再循環装置１００では、図２に示すように、酸化触媒１２０が、排ガス再循環通路（再循環ガス管１１０内）のうち相対的に鉛直方向上方にのみ位置している。すなわち、酸化触媒１２０の鉛直方向下方において、再循環ガス管１１０と酸化触媒１２０との間に空隙部Ｇ１を設けている。ところで、図２に示すように、ハニカム基材１２５は、その軸線方向に直交する断面において、鉛直方向下端が水平である。このようなハニカム基材１２５を有する酸化触媒１２０を、円筒形の再循環ガス管１１０内に配置することにより、適切に、酸化触媒１２０の鉛直方向下方において、再循環ガス管１１０と酸化触媒１２０との間に空隙部Ｇ１を設けることができる。
【００３１】
なお、本実施例１の排ガス再循環装置１００では、図２に示すように、空隙部Ｇ１の断面寸法のうち、鉛直方向寸法Ｆを９．５ｍｍ、水平方向寸法Ｅを４４．５ｍｍとしている。また、図２に拡大して示すように、酸化触媒１２０のセル１２３の断面寸法は、鉛直方向寸法Ｄ及び水平方向寸法Ｃのいずれも、２〜３ｍｍ程度としている。
【００３２】
本実施例１の酸化触媒１２０は、次のようにして製造した。
（ハニカム基材１２５の製作）
まず、金属製の平板（第１セル隔壁１２１）と金属製の波板（第２セル隔壁１２２）とを用意する。なお、本実施例１では、波板（第２セル隔壁１２２）として、山と谷の高低差（図２のＤ寸法に相当）が約２ｍｍ、隣り合う山の間隔（図２のＣ寸法に相当）が約３ｍｍの波板を用いている。次いで、この平板と波板とを積層した後、これを巻回し、平板と波板とが径方向に交互に積層されたハニカム円柱体を形成する。なお、本実施例１では、ハニカム円柱体の外形寸法を、直径６３ｍｍ×長さ７０ｍｍとしている。
【００３３】
次いで、このハニカム円柱体の一部（図２において空隙部Ｇ１の位置に相当する部位）を切断除去し、図２に示すようなハニカム基材１２５を製作した。具体的には、ハニカム円柱体の底面（円形面）の中心と外周上の一点とを結ぶ直線に対し、その外周上の一点から９．５ｍｍ径方向内側の位置で直交する交線を引き、この交線の位置でハニカム円柱体の軸線方向に沿って切断し、ハニカム円柱体の一部を除去した。なお、ハニカム基材１２５の容量は、約２００ｃｃとしている。
【００３４】
（酸化触媒１２０の製作）
次いで、ハニカム基材１２５（第１セル隔壁１２１及び第２セル隔壁１２２）に、Ａｌ2Ｏ3スラリーをコーティングして、２５０℃の温度で２時間乾燥させた後、５００℃の温度で２時間焼成した。次いで、ジニトロジアミンＰｔ溶液を用いて、焼成したハニカム基材１２５にＰｔを担持させた後、５００℃の温度で１時間焼成した。これにより、図２に示すような酸化触媒１２０を製作した。なお、Ｐｔの担持量は、１．０ｇ／ｌ（ハニカム基材１２５の１リットル当たり、Ｐｔを１．０ｇ担持）としている。
【実施例２】
【００３５】
本実施例２の排ガス再循環装置２００は、実施例１の排ガス再循環装置１００と比較して、酸化触媒（詳細には、ハニカム基材）が異なり、その他の部分についてはほぼ同様である。具体的には、本実施例２の排ガス再循環装置２００は、図１に示すように、実施例１の排ガス再循環装置１００と比較して、酸化触媒１２０に代えて酸化触媒２２０を用いており、排気管１１０に代えて排気管２１０を用いている。
【００３６】
酸化触媒２２０は、図４（図１のＡ−Ａ断面図）に示すように、金属製のハニカム基材２２５と、これに担持された触媒金属（本実施例２でもＰｔ）とを備えている。ハニカム基材２２５は、図４に拡大して示すように、金属製の平板からなる第１セル隔壁２２１と、金属製の波板からなる第２セル隔壁２２２とが交互に積層されてなる。第１セル隔壁２２１と第２セル隔壁２２２とは、ハニカム基材２２５の排気ポート１１側（再循環ガスの流れ方向上流側、図１において上側）と冷却装置１３０側（再循環ガスの流れ方向下流側、図１において下側）とを連通しつつ、排ガス再循環通路（再循環ガス管２１０内）をその断面方向に複数のセル２２３に区画している。
【００３７】
但し、ハニカム基材２２５は、実施例１のハニカム基材１２５と異なり、直方体形状の外形をなしている。具体的には、図４に示すように、縦（図中上下方向の寸法）４７ｍｍ×横（図中左右方向の寸法）６０ｍｍ×長さ（図中紙面に直交する方向の寸法）７０ｍｍの外形寸法を有している。このハニカム基材２２５は、実施例１と同様の金属製の平板（第１セル隔壁２２１となる）と金属製の波板（第２セル隔壁２２２となる）とを、縦方向（図４において上下方向）に交互に積層して製作することができる。
【００３８】
なお、本実施例２でも、実施例１と同様の手法により、ハニカム基材２２５（第１セル隔壁２２１及び第２セル隔壁２２２）に、Ｐｔを担持させて、図４に示すような酸化触媒２２０を製作している。また、Ｐｔの担持量も、実施例１の酸化触媒１２０と同様に、１．０ｇ／ｌ（ハニカム基材２２５の１リットル当たり、Ｐｔを１．０ｇ担持）としている。
【００３９】
排気管２１０は、実施例１の排気管１１０と比較して、酸化触媒２２０を内部に配置する部位を、矩形筒形状に変更（実施例１の排気管１１０では、円筒形状としていた）した点のみが異なる。これは、上述のように、ハニカム基材２２５（酸化触媒２２０）の外形を直方体形状に変更したためである。
【００４０】
ところで、本実施例２の排ガス再循環装置２００でも、実施例１の排ガス再循環装置１００と同様に、図４に示すように、酸化触媒２２０が、排ガス再循環通路（再循環ガス管２１０内）のうち相対的に鉛直方向上方にのみ位置している。すなわち、酸化触媒２２０の鉛直方向下方において、再循環ガス管２１０と酸化触媒２２０との間に空隙部Ｇ２を設けている。なお、本実施例２の排ガス再循環装置２００では、図４に示すように、空隙部Ｇ２の断面寸法のうち、鉛直方向寸法Ｆを１３ｍｍ、水平方向寸法Ｅを６０ｍｍとしている。また、図４に拡大して示すように、酸化触媒２２０のセル２２３の断面寸法は、鉛直方向寸法Ｄを約２ｍｍ、水平方向寸法Ｃを約３ｍｍとしている。
【００４１】
（比較例）
本比較例の排ガス再循環装置５００は、実施例１の排ガス再循環装置１００と比較して、酸化触媒（詳細には、ハニカム基材）が異なり、その他の部分についてはほぼ同様である。具体的には、本比較例の排ガス再循環装置５００では、図７に示すように、円筒形状の外形をなす酸化触媒５２０（ハニカム基材５２５）を用いている。このハニカム基材５２５は、実施例１のハニカム基材１２５と比較して、直径６０ｍｍ×長さ７０ｍｍの外形寸法を有している点のみが異なり、その他の構造は同様である。なお、本比較例の酸化触媒５２０も、実施例１の酸化触媒１２０と同様に、１．０ｇ／ｌの割合でＰｔを担持している。
【００４２】
ところで、本比較例の排ガス再循環装置５００では、実施例１の排ガス再循環装置１００と異なり、図７に示すように、酸化触媒５２０が、排ガス再循環通路（再循環ガス管５１０内）の断面方向全体に位置している。すなわち、再循環ガス管５１０と酸化触媒５２０との間には、酸化触媒５２０の鉛直方向下方の位置に、空隙部が存在しない。
【００４３】
（排ガス再循環装置の評価）
まず、上述した実施例１，２の排ガス再循環装置１００，２００及び比較例の排ガス再循環装置５００を、それぞれ、図１に示すように、エンジン１０（排気量１．４リットルのディーゼルエンジン）に取付けた。なお、排ガス再循環装置１００，２００，５００には、それぞれ、未使用の酸化触媒１２０，２２０，５２０を配置している。
【００４４】
次いで、ＥＧＲバルブ１４０の開度を５０％に設定すると共に、エンジン１０を、２４００ｒｐｍ×２０Ｎｍの条件で、水温を５０℃の低温に保持しつつ駆動させた。このとき、酸化触媒１２０，２２０，５２０の上流側と下流側とにおいて、それぞれ、再循環ガスに含まれるＨＣの濃度を測定した。測定した上流側と下流側のＨＣ濃度から、実施例１，２の排ガス再循環装置１００，２００及び比較例の排ガス再循環装置５００について、それぞれ、初期のＨＣ浄化率を算出した。この結果を、図５のグラフに示す。
【００４５】
次いで、上記と同様の設定条件でエンジン１０を駆動させて、排ガス再循環装置１００，２００，５００について、１００時間の耐久試験を行った。耐久試験後、再び、上記と同様の設定条件でエンジン１０を駆動させて、酸化触媒１２０，２２０，５２０の上流側と下流側とにおいて、それぞれ、再循環ガスに含まれるＨＣの濃度を測定した。測定した上流側と下流側のＨＣ濃度から、実施例１，２の排ガス再循環装置１００，２００及び比較例の排ガス再循環装置５００について、それぞれ、耐久試験後のＨＣ浄化率を算出した。この結果を、図５のグラフに示す。
【００４６】
図５に示すように、初期のＨＣ浄化率は、排ガス再循環装置１００，２００，５００のいずれについても、ほぼ同等であった。詳細には、比較例の排ガス再循環装置５００では、ＨＣ浄化率が９７％と、極めて高い値を示した。これは、比較例の排ガス再循環装置５００では、図７に示すように、酸化触媒５２０を、排ガス再循環通路（再循環ガス管５１０内）の断面方向全体に配置させたことで、再循環ガスに含まれるＳＯＦを好適に浄化できたためと考えられる。
【００４７】
これに対し、実施例１，２の排ガス再循環装置１００，２００では、それぞれ、ＨＣ浄化率が９４，９３％と高い値を示したが、比較例の排ガス再循環装置５００に比べて、やや低い値となった。これは、図２、図４に示すように、酸化触媒１２０，２２０と再循環ガス管１１０，２１０との間に空隙部Ｇ１，Ｇ２を設けているため、空隙部Ｇ１，Ｇ２を通過した再循環ガスを浄化できなかったためと考えられる。
【００４８】
ところが、耐久試験後のＨＣ浄化率を比較すると、実施例１，２の排ガス再循環装置１００，２００のＨＣ浄化率は、比較例の排ガス再循環装置５００のＨＣ浄化率を大きく上回った。詳細には、比較例の排ガス再循環装置５００では、耐久試験後、ＨＣ浄化率が６０％にまで大きく低下した。これに対し、実施例１，２の排ガス再循環装置１００，２００では、耐久試験後のＨＣ浄化率が、それぞれ、７５，７０％となり、比較例の排ガス再循環装置５００のＨＣ浄化率を１０％以上も上回った。
【００４９】
さらに、耐久試験によるＨＣ浄化率の低下を比較する。比較例の排ガス再循環装置５００では、初期のＨＣ浄化率が９７％であったのに対し、耐久試験後のＨＣ浄化率が６０％となったことから、耐久試験によりＨＣ浄化率が３７％低下している。これに対し、実施例１，２の排ガス再循環装置１００，２００では、初期のＨＣ浄化率が９４，９３％であったのに対し、耐久試験後のＨＣ浄化率が７５，７０％となったことから、耐久試験によりＨＣ浄化率は２０％程度低下している。この結果より、実施例１，２の排ガス再循環装置１００，２００では、比較例の排ガス再循環装置５００に比べて、ＨＣ浄化率の低下、換言すれば、触媒機能（酸化浄化機能）の低下が抑制されていると言える。
【００５０】
耐久試験後、実施例１，２の酸化触媒１２０，２２０及び比較例の酸化触媒５２０を調査した。調査の結果、比較例の酸化触媒５２０では、ハニカム基材５２５の下側基材部５２５ｃ（図８参照）が腐食していた。さらには、下側基材部５２５ｃに含まれる下側セルの上流側開口部５２６ｃと、上側基材部５２５ｂに含まれる上側セルの上流側開口部５２６ｂの一部とが、ＳＯＦ等により閉塞されていた。これに対し、実施例１，２の酸化触媒１２０，２２０では、ハニカム基材１２５，２２５がほとんど腐食しておらず、上流側開口部１２３ｂ、２２３ｂ（図３参照）もほとんど閉塞されていなかった。
【００５１】
これは、次のような理由によるものと考えられる。
図８に示すように、耐久試験中には、冷却装置１３０により再循環ガスを冷却することにより、多量の凝縮水Ｗが生じると考えられる。再循環ガスには、硫黄等の腐食成分が含まれているため、凝縮水Ｗにも、この腐食成分が含まれることになる。ところが、比較例の排ガス再循環装置５００では、酸化触媒５２０を、排ガス再循環通路（再循環ガス管５１０内）の断面方向全体に配置しているため、酸化触媒５２０のうち鉛直方向下側の部位が、凝縮水Ｗで浸水してしまう。これにより、酸化触媒５２０のハニカム基材５２５のうち凝縮水Ｗで浸水した下側基材部５２５ｃが腐食したと考えられる。
【００５２】
さらには、下側基材部５２５ｃが腐食することにより、下側セルの上流側開口部５２６ｃに、再循環ガスに含まれるＳＯＦ等が付着し、下側セルの上流側開口部５２６ｃを閉塞したと考えられる。その上、下側セルの上流側開口部５２６ｃを閉塞したＳＯＦ等を足がかりとして、上側セルの上流側開口部５２６ｂにまでＳＯＦ等の付着が進行して、この上側セルの上流側開口部５２６ｂの一部も閉塞されたと推測される。これにより、下側セル内の触媒金属及び上側セル内の一部の触媒金属を活用することができなくなり、触媒機能（酸化浄化機能）がさらに大きく低下したと考えられる。
【００５３】
これに対し、実施例１，２の排ガス再循環装置１００，２００では、図２、図４に示すように、酸化触媒１２０，２２０を、排ガス再循環通路（再循環ガス管１１０，２１０内）のうち相対的に鉛直方向上方にのみ配置している。すなわち、再循環ガス管１１０，２１０と酸化触媒１２０，２２０との間に、酸化触媒１２０，２２０の鉛直方向下方の位置に、空隙部Ｇ１，Ｇ２を設けている。
【００５４】
このため、図３に示すように、たとえ多量の凝縮水Ｗが生じた場合でも、凝縮水Ｗが酸化触媒１２０，２２０にまで届かないので、凝縮水Ｗが酸化触媒１２０，２２０に浸入するのを抑制できる。従って、実施例１，２の排ガス再循環装置１００，２００では、酸化触媒１２０，２２０の凝縮水Ｗによる腐食を抑制することができたと考えられる。さらには、再循環ガスに含まれるＳＯＦ等が、セル１２３，２２３の上流側開口部１２３ｂ、２２３ｂに付着し、その一部が閉塞されるのを抑制できたと考えられる。このため、酸化触媒１２０，２２０の触媒機能（酸化浄化機能）が低下するのを抑制できたと考えられる。
【００５５】
以上において、本発明を実施例１，２に即して説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施例１，２の排ガス再循環装置１００，２００では、図２、図４に示すように、酸化触媒１２０，２２０が、排ガス再循環通路（再循環ガス管１１０，２１０内）のうち相対的に鉛直方向上方にのみ位置するようにした。すなわち、再循環ガス管１１０，２１０と酸化触媒１２０，２２０との間に、酸化触媒１２０，２２０の鉛直方向下方の位置に、空隙部Ｇ１，Ｇ２を設けるようにした。
【００５６】
しかしながら、本発明の排ガス再循環装置は、このような形態に限定されるものではなく、例えば、図６（図１のＡ−Ａ断面図）に示すように、酸化触媒３２０を、排ガス再循環通路（再循環ガス管２１０内）の断面方向全体に配置した排ガス再循環装置３００でも、凝縮水Ｗによる酸化触媒１２０，２２０の触媒機能（酸化浄化機能）の低下を抑制することができる。
【００５７】
具体的には、排ガス再循環装置３００は、図１に示すように、実施例２の排ガス再循環装置２００と比較して、酸化触媒２２０に代えて酸化触媒３２０を配置した点のみが異なる。この酸化触媒３２０のハニカム基材３２５は、図６（図１のＡ−Ａ断面図）に拡大して示すように、鉛直方向下側に位置する下側基材部３２５ｃの下側セル３２３ｃの断面寸法が、これより鉛直方向上方に位置する上側基材部３２５ｂの上側セル３２３ｂの断面寸法よりも大きくなっている。詳細には、下側セル３２３ｃの鉛直方向寸法Ｃ２及び水平方向寸法Ｂ２が、いずれも、上側セル３２３ｂの鉛直方向寸法Ｃ１及び水平方向寸法Ｂ１よりも大きくなっている。
【００５８】
このため、凝縮水により下側基材部３２５ｃが腐食し、下側基材部３２５ｃへのＳＯＦ等の付着が進行しても、ＳＯＦ等により下側セル３２３ｃの上流側開口部が閉塞され難くなる。さらには、上側セル３２３ｂの上流側開口部へのＳＯＦ等の付着（閉塞）を抑制することができる。従って、凝縮水Ｗによる酸化触媒３２０の触媒機能（酸化浄化機能）の低下を抑制することができる。
【００５９】
さらには、酸化触媒３２０では、触媒金属（Ｐｔ等）が上側基材部３２５ｂ（上側セル隔壁３２１ｂ、３２２ｂ）にのみ担持されているのが好ましい。凝縮水Ｗにより下側基材部３２５ｃをなす下側セル隔壁３２１ｃ、３２２ｃが腐食してしまったとしても、下側セル隔壁３２１ｃ、３２２ｃには元々触媒金属を担持させていないので、酸化触媒３２０の触媒機能（酸化浄化機能）が大きく低下することがないからである。
【００６０】
また、本実施例１，２では、酸化触媒をなすハニカム基材として、金属製のハニカム基材１２５，２２５を用いたが、コージェライト等のセラミック製のハニカム基材を用いるようにしても良い。また、酸化触媒１２０，２２０，３２０では、担持する触媒金属としてＰｔを用いたが、Ｐｔに限らず、少なくともＳＯＦを酸化できる物質であれば、いずれも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】実施例１，２の排ガス再循環装置１００，２００の上面視概略図である。
【図２】実施例１の酸化触媒１２０の断面図であり、図１のＡ−Ａ断面図に相当する。
【図３】実施例１，２の排ガス再循環装置１００，２００の要部断面図であり、図１のＢ−Ｂ断面図に相当する。
【図４】実施例２の酸化触媒２２０の断面図であり、図１のＡ−Ａ断面図に相当する。
【図５】実施例１，２の排ガス再循環装置１００，２００及び比較例１の排ガス再循環装置５００の試験結果を示すグラフである。
【図６】他の実施例にかかる酸化触媒３２０の断面図であり、図１のＡ−Ａ断面図に相当する。
【図７】比較例の酸化触媒５２０の断面図であり、図１のＡ−Ａ断面図に相当する。
【図８】比較例の排ガス再循環装置５００の断面図であり、図１のＢ−Ｂ断面図に相当する。
【符号の説明】
【００６２】
１００，２００，３００  排ガス再循環装置
１１０，２１０  再循環ガス管
１２０，２２０，３２０  酸化触媒
１２１，２２１  第１セル隔壁
１２２，２２２  第２セル隔壁
１２３，２２３  セル
１２５，２２５，３２５  ハニカム基材
１３０  冷却装置
３２１ｂ，３２２ｂ  上側セル隔壁
３２１ｃ，３２２ｃ  下側セル隔壁
３２３ｂ  上側セル
３２３ｃ  下側セル
３２５ｂ  上側基材部
３２５ｃ  下側基材部
Ｂ１  上側セルの水平方向寸法
Ｂ２  下側セルの水平方向寸法
Ｃ１  上側セルの鉛直方向寸法
Ｃ２  下側セルの鉛直方向寸法
Ｇ１，Ｇ２  空隙部
【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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