(57)【要約】    【課題】  主に空気過剰条件で運転する内燃機関又は燃焼機器であっても、排出される有害成分を適切に浄化することができる排気ガス浄化装置を提供する。特に、排気ガス中の窒素酸化物、すす等の粒子状物質等を適切に除去でき、しかもその浄化能力を低下させることなく維持できるようにする。    【解決手段】  内燃機関１の排気通路２に、窒素酸化物を一時的に吸着し、該吸着した窒素酸化物を昇温又は還元雰囲気で脱離する窒素酸化物吸着材４と、前記窒素酸化物吸着材４より排気上流側に配置され、排気又は空気を昇温又は還元雰囲気にする吸着物質脱離手段３と、前記窒素酸化物吸着材４より排気下流側に配置され、空気供給手段１５、燃料供給手段６、及び着火手段７を含む燃焼装置５と、前記燃焼装置５よりも排気下流側に配置され、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕獲可能なフィルター装置４０と、を備える。【選択図】  図１
2006274875.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関又は燃焼機器の排気通路に設置される排気ガス浄化装置において、
前記排気通路に、
窒素酸化物を一時的に吸着し、該吸着した窒素酸化物を昇温又は還元雰囲気で脱離する窒素酸化物吸着材と、
前記窒素酸化物吸着材より排気上流側に配置され、排気又は空気を昇温又は還元雰囲気にする吸着物質脱離手段と、
前記窒素酸化物吸着材より排気下流側に配置され、空気供給手段、燃料供給手段、及び着火手段を含む燃焼装置と、
前記燃焼装置より排気下流側に配置され、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕獲可能なフィルター装置と、
を備えていることを特徴とする排気ガス浄化装置。
【請求項２】
請求項１記載の排気ガス浄化装置において、
前記排気通路が複数の分岐排気通路に分岐されており、
各分岐排気通路の排気入口には、ガスの流通を遮断可能な遮断手段が設けられ、
各分岐排気通路に、前記窒素酸化物吸着材と、前記吸着物質脱離手段と、前記燃焼装置と、前記フィルター装置と、を備えており、
前記吸着物質脱離手段が、空気供給手段を有し且つ空気供給手段からの空気を昇温又は還元雰囲気にするように構成されている、排気ガス浄化装置。
【請求項３】
内燃機関又は燃焼機器の排気通路に設置される排気ガス浄化装置において、
前記排気通路が複数の分岐排気通路に分岐されており、
各分岐排気通路の排気入口及び排気出口に、ガスの流通を遮断可能な遮断手段が設けられており、
各分岐排気通路における排気出入口の前記遮断手段の間には、
窒素酸化物を一時的に吸着し、該吸着した窒素酸化物を昇温又は還元雰囲気で脱離する窒素酸化物吸着材と、
前記窒素酸化物吸着材より排気下流側に配置され、空気供給手段を有するとともに、空気供給手段からの空気を昇温又は還元雰囲気にする吸着物質脱離手段と、
前記窒素酸化物吸着材より排気上流側に配置され、空気供給手段、燃料供給手段、及び着火手段を有する燃焼装置と、
前記燃焼装置より排気上流側に配置され、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕獲可能なフィルター装置と、
前記フィルター装置より排気上流側に配置され、前記分岐排気通路を大気に開閉自在に開放する大気開放部と、
を備えており、
前記吸着物質脱離手段及び前記燃焼装置を作動して再生運転を行うとき、前記分岐排気通路の排気出入口を前記遮断手段により遮断するとともに、前記大気開放部によって前記分岐排気通路を開放し、再生運転により生じるガスを、排気ガスの流れ方向とは逆方向に流して前記大気開放部から排出するように構成していることを特徴とする、排気ガス浄化装置。
【請求項４】
内燃機関又は燃焼機器の排気通路に設置される排気ガス浄化装置において、
前記排気通路が複数の分岐排気通路に分岐されており、
各分岐排気通路の排気入口及び排気出口に、ガスの流通を遮断可能な遮断手段が設けられており、
各分岐排気通路における排気出入口の前記遮断手段の間には、
窒素酸化物を一時的に吸着し、該吸着した窒素酸化物を昇温又は還元雰囲気で脱離する窒素酸化物吸着材と、
前記窒素酸化物吸着材より排気上流側に配置され、硫黄酸化物を一時的に吸着し、吸着した硫黄酸化物を昇温又は還元雰囲気で脱離する硫黄酸化物吸着材と、
前記窒素酸化物吸着材より排気下流側に配置され、空気供給手段を有するとともに、空気供給手段からの空気を昇温又は還元雰囲気にする吸着物質脱離手段と、
前記硫黄酸化物吸着材より排気上流側に配置され、空気供給手段、燃料供給手段、及び着火手段を有する燃焼装置と、
前記燃焼装置より排気上流側に配置され、前記分岐排気通路を大気に開閉自在に開放する大気開放部と、
を備えており、
前記吸着物質脱離手段及び前記燃焼装置を作動して再生運転を行うとき、前記分岐排気通路の排気出入口を遮断手段により遮断するとともに、大気開放部によって前記分岐排気通路を開放し、再生運転により生じるガスを、排気ガスの流れ方向とは逆方向に流して大気開放部から排出するように構成していることを特徴とする、排気ガス浄化装置。
【請求項５】
請求項４に記載の排気ガス浄化装置において、
各分岐排気通路には、前記燃焼装置より排気上流側で前記大気開放部よりも排気下流側に、排気ガスに含まれる微粒子状物質を捕獲可能なフィルター装置を配置している、排気ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼル機関、ガス機関、ガソリン機関あるいはガスタービン機関等の内燃機関又は焼却炉やボイラ等の燃焼機器の排気ガスを浄化する装置に関し、特に排気通路内に設置されて主として窒素酸化物等を除去する排気ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
排気ガス浄化の対象となる物質は、窒素酸化物、一酸化炭素、未燃炭化水素及びすす等粒子状物質であるが、これらの物質を浄化する装置については、従来各種開発されている。
【０００３】
窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減するための装置としてはアンモニアや尿素を還元剤として用いた還元触媒を排気通路中に設置し、窒素酸化物を選択的に還元する脱硝装置等が実用化されている。また、比較的小型のガス機関や自動車用ガソリン機関では、窒素酸化物、一酸化炭素（ＣＯ）及び未燃炭化水素（ＨＣ）の三者を同時に分解できる三元触媒が開発されており、排気ガスの効果的な浄化に寄与している。
【０００４】
しかし、前記三元触媒は、理論空燃比又はそれに近い範囲内で運転されている時には有効に浄化作用を発揮するが、それ以外の条件下、特に空気（酸素）過剰な排気ガス中では有効に作用しないことが判明している。これに対処するため、空気過剰状態で運転されるガス又はガソリン機関においては、前記空気（酸素）過剰条件での運転時に一時的に窒素酸化物を吸蔵材に吸蔵しておき、次に燃料過剰条件で運転することにより、前記吸蔵した窒素酸化物を放出・還元する窒素酸化物吸蔵触媒方式が実用化されている。
【０００５】
しかし、窒素酸化物吸蔵触媒方式は、燃料中の硫黄成分に由来する排気ガス中の硫黄酸化物（ＳＯｘ）によって触媒が被毒し、窒素酸化物の浄化能力が急激に減少することが判明しており、そのため低硫黄含有燃料を使用する機関においてのみ使用されているのが現状である。なお、窒素酸化物浄化塔内において吸蔵材により窒素酸化物を吸蔵し、同じ窒素酸化物浄化塔内において燃焼することにより、吸蔵材に吸着されている窒素酸化物を還元すると共に硫黄酸化物等を放出する構成の浄化装置（特許文献１）も開発されているが、吸蔵材を内蔵する浄化塔内で燃焼する構成のため、現実的に吸蔵材の耐久性が問題となる。
【０００６】
また、すす等の粒子状物質の除去には、電気集塵器やＤＰＦが実用化されている。該ＤＰＦは、フィルターにより粒子状物質を物理的に捕獲し、電気ヒータ等により、前記捕獲した粒子状物質を焼却除去するようになっているが、最近では、酸化作用のある触媒成分を微粒子フィルターに担持させ、粒子状物質を連続的に除去できるＤＰＦも開発されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２７９２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記三元触媒では、既に説明しているように、空気過剰条件で運転される内燃機関や燃料機器では触媒機能を発揮させることができず、また、小型のガス機関や自動車用ガソリン機関で実用化されている前記窒素酸化物吸蔵触媒方式では、硫黄酸化物や粒子状物質が含まれる排気中では、その浄化能力を効果的に発揮させることは困難である。
【０００９】
産業用内燃機関や燃焼機器及び船舶用内燃機関では、空気過剰条件で運転されているものが殆どであり、また、硫黄成分が含まれる燃料を使用していることから、排気ガス中には硫黄酸化物や粒子状物質が多く含まれており、そのような排気ガス中でも、性能が十分に発揮できる排気ガス浄化装置が要望されている。
【００１０】
なお、アンモニアや尿素等を用いて窒素酸化物を選択的に還元する脱硝装置は、比較的大型の産業用内燃機関や燃焼機器に適用されているが、装置自体が大掛かりで非常に高価なものであり、また、還元剤のアンモニアや尿素の維持費も高くなる。さらに、消費されないアンモニアが大気中に放出される可能性も大きい。
【００１１】
（発明の目的）
本発明は、主として空気過剰条件で運転する内燃機関又は燃焼機器であっても、排出される有害成分を適切に浄化することができる排気ガス浄化装置を提供することを主目的とする。
【００１２】
特に、排気ガス中の窒素酸化物、すす等の粒子状物質等を適切に除去でき、しかもその浄化能力を低下させることなく維持できるようにすること、又は、硫黄成分を含有する燃料でも排気ガス中の窒素酸化物、硫黄酸化物等を適切に除去でき、しかもその浄化能力を低下させることなく維持できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１記載の発明は、内燃機関又は燃焼機器の排気通路に設置される排気ガス浄化装置において、前記排気通路に、窒素酸化物を一時的に吸着し、該吸着した窒素酸化物を昇温又は還元雰囲気で脱離する窒素酸化物吸着材と、前記窒素酸化物吸着材より排気上流側に配置され、排気又は空気を昇温又は還元雰囲気にする吸着物質脱離手段と、前記窒素酸化物吸着材より排気下流側に配置され、空気供給手段、燃料供給手段、及び着火手段を含む燃焼装置と、前記燃焼装置より排気下流側に配置され、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕獲可能なフィルター装置と、を備えていることを特徴とする。
【００１４】
このような請求項１の発明によれば、次の作用効果を奏する。
内燃機関等の通常運転中は、吸着物質脱離手段及び燃焼装置が停止されており、排気通路内では、排気ガス中の窒素酸化物が窒素酸化物吸着材に吸着除去され、排気ガスに含まれる微粒子状物質は、フィルター装置により捕獲される。
【００１５】
窒素酸化物吸着材の吸着量、又は、フィルター装置の捕獲量が所定量（例えば、飽和量）に達したとき、吸着物質脱離手段及び燃焼装置を作動して再生運転を行う。窒素酸化物吸着材は、吸着した窒素酸化物が吸着物質脱離手段により脱離されるとともに、脱離した窒素酸化物は、燃焼装置に送り込まれ、燃焼装置により適切に還元除去される。フィルター装置は、捕獲した微粒子状物質が燃焼手段によって焼却除去される。
【００１６】
ここで、窒素酸化物吸着材とフィルター装置とは、通常、飽和量がそれぞれ異なり、再生を行う際の時間、温度等の条件も異なる。したがって、本発明では、吸着物質脱離手段及び燃焼装置の双方を作動し、例えば窒素酸化物吸着材の再生条件に合わせて、窒素酸化物吸着材の再生とフィルター装置の再生とを同時に行い、両者の再生条件の違い等に起因して、フィルター装置の再生が不充分であった場合は、吸着物質脱離手段を停止し、燃焼手段のみを作動してフィルター装置の再生を行うことができる。この際、フィルター装置の再生条件に合わせて燃焼装置を作動することで、効率良くほぼ完全に微粒子状物質を除去できるようになる。したがって、窒素酸化物吸着材とフィルター装置との双方が適切に再生され、浄化能力を低下することなく維持できる。また、燃料コストの節約も可能となる。
【００１７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記排気通路が複数の分岐排気通路に分岐されており、各分岐排気通路の排気入口には、ガスの流通を遮断可能な遮断手段が設けられ、各分岐排気通路に、前記窒素酸化物吸着材と、前記吸着物質脱離手段と、前記燃焼装置と、前記フィルター装置と、を備えており、前記吸着物質脱離手段が、空気供給手段を有し且つ空気供給手段からの空気を昇温又は還元雰囲気にするように構成されていることを特徴とする。
【００１８】
この請求項２の発明によれば、少なくとも１つの分岐排気通路に内燃機関等からの排気ガスを流し、残りの分岐排気通路は排気ガスを遮断して、再生運転を行うことができる。再生運転を行っている分岐排気通路は、排気ガスが遮断されているので、排気ガスの量に関係なく、吸着物質脱離手段及び燃焼装置の各空気供給手段の空気量を自由に設定できる。したがって、通常運転状態の分岐排気通路とは独立に、再生運転状態の分岐排気通路の空気量を少なく設定でき、窒素酸化物吸着材から窒素酸化物を脱離させるために消費するエネルギー（例えば燃料流量）と燃焼装置に供給する燃料流量とを少なく設定でき、燃料コストの節約が達成できる。
【００１９】
請求項３記載の発明は、内燃機関又は燃焼機器の排気通路に設置される排気ガス浄化装置において、前記排気通路が複数の分岐排気通路に分岐されており、各分岐排気通路の排気入口及び排気出口に、ガスの流通を遮断可能な遮断手段が設けられており、各分岐排気通路における排気出入口の前記遮断手段の間には、窒素酸化物を一時的に吸着し、該吸着した窒素酸化物を昇温又は還元雰囲気で脱離する窒素酸化物吸着材と、前記窒素酸化物吸着材より排気下流側に配置され、空気供給手段を有するとともに、空気供給手段からの空気を昇温又は還元雰囲気にする吸着物質脱離手段と、前記窒素酸化物吸着材より排気上流側に配置され、空気供給手段、燃料供給手段、及び着火手段を有する燃焼装置と、前記燃焼装置より排気上流側に配置され、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕獲可能なフィルター装置と、前記フィルター装置よりも排気上流側に配置され、前記分岐排気通路を大気に開閉自在に開放する大気開放部と、を備えており、前記吸着物質脱離手段及び前記燃焼装置を作動して再生運転を行うとき、前記分岐排気通路の排気出入口を前記遮断手段により遮断するとともに、前記大気開放部によって前記分岐排気通路を開放し、再生運転により生じるガスを、排気ガスの流れ方向とは逆方向に流して前記大気開放部から排出するように構成していることを特徴とする。
【００２０】
この請求項３の発明によれば、次の作用効果を奏する。
内燃機関等の通常運転中、排気ガスが流れる分岐排気通路では、吸着物質脱離手段及び燃焼装置が停止されており、排気ガスに含まれる微粒子状物質は、フィルター装置により捕獲され、その後、排気ガス中の窒素酸化物が窒素酸化物吸着材に吸着除去される。したがって、窒素酸化物吸着材に微粒子状物質がつまることがほとんどなく、窒素酸化物吸着材による吸着率の低下を防止することができる。
【００２１】
窒素酸化物吸着材又は硫黄酸化物吸着材の吸着量が所定量（例えば、飽和量）に達した場合、各吸着材の再生運転を行うことができる。再生運転は、遮断手段によって排気出入口を遮断し、大気開放部によって分岐排気通路を大気に開放した状態で、吸着物質脱離手段及び燃焼装置を作動する。吸着物質脱離手段によって、窒素酸化物吸着材に吸着された窒素酸化物が脱離する。脱離した窒素酸化物は、燃焼装置に送り込まれ、該燃焼装置において還元除去される。また、燃焼装置によって、フィルター装置で捕獲した微粒子状物質が焼却除去される。再生運転によって生じるガス（再生ガス）の流れは、排気ガスの流れとは逆になり、大気開放部を介して大気に排出される。
【００２２】
前述したように、窒素酸化物吸着材とフィルター装置とは、通常、飽和量や再生条件も異なる。したがって、本発明では、吸着物質脱離手段及び燃焼装置の双方を作動し、例えば窒素酸化物吸着材の再生条件に合わせて、窒素酸化物吸着材の再生とフィルター装置の再生とを同時に行い、両者の再生条件の違い等に起因して、フィルター装置の再生が不充分であった場合は、吸着物質脱離手段を停止し、燃焼手段のみを作動してフィルター装置の再生を行うことができる。この際、フィルター装置の再生条件に合わせて燃焼装置を作動することで、効率良くほぼ完全に微粒子状物質を除去できるようになる。したがって、窒素酸化物吸着材とフィルター装置との双方が適切に再生され、浄化能力を低下することなく維持できる。また、燃料コストの節約も可能となる。
【００２３】
排気通路は、複数の分岐排気通路に分岐しているので、内燃機関等の通常運転で生じる排気ガスを、少なくとも１つの分岐排気通路に流し、残りの分岐排気通路は排気ガスを遮断して、再生運転を行うことができる。再生運転を行っている分岐排気通路は、排気ガスが遮断されているので、排気ガスの量に関係なく、吸着物質脱離手段及び燃焼装置の各空気供給手段の空気量を自由に設定できる。したがって、通常運転状態の分岐排気通路とは独立に、再生運転状態の分岐排気通路の空気量を少なく設定でき、窒素酸化物吸着材から窒素酸化物を脱離させるために消費するエネルギー（例えば燃料流量）と吸着材下流の燃焼領域に投入する燃料流量を少なくすることができ、燃料コストの節約が達成される。
【００２４】
請求項４記載の発明は、内燃機関又は燃焼機器の排気通路に設置される排気ガス浄化装置において、前記排気通路が複数の分岐排気通路に分岐されており、各分岐排気通路の排気入口及び排気出口に、ガスの流通を遮断可能な遮断手段が設けられており、各分岐排気通路における排気出入口の前記遮断手段の間には、窒素酸化物を一時的に吸着し、該吸着した窒素酸化物を昇温又は還元雰囲気で脱離する窒素酸化物吸着材と、前記窒素酸化物吸着材より排気上流側に配置され、硫黄酸化物を一時的に吸着し、吸着した硫黄酸化物を昇温又は還元雰囲気で脱離する硫黄酸化物吸着材と、前記窒素酸化物吸着材より排気下流側に配置され、空気供給手段を有するとともに、空気供給手段からの空気を昇温又は還元雰囲気にする吸着物質脱離手段と、前記硫黄酸化物吸着材より排気上流側に配置され、空気供給手段、燃料供給手段、及び着火手段を有する燃焼装置と、前記燃焼装置より排気上流側に配置され、前記分岐排気通路を大気に開閉自在に開放する大気開放部と、を備えており、前記吸着物質脱離手段及び前記燃焼装置を作動して再生運転を行うとき、前記分岐排気通路の排気出入口を遮断手段により遮断するとともに、大気開放部によって前記分岐排気通路を開放し、再生運転により生じるガスを、排気ガスの流れ方向とは逆方向に流して大気開放部から排出するように構成していることを特徴とする。
【００２５】
この請求項４の発明によれば、次の作用効果を奏する。
内燃機関等の通常運転中、排気ガスが流れる分岐排気通路では、吸着物質脱離手段及び燃焼装置が停止されており、排出される排気ガス中の硫黄酸化物は、硫黄酸化物吸着材に吸着除去され、窒素酸化物は窒素酸化物吸着材に吸着除去される。
【００２６】
硫黄酸化物吸着材は、窒素酸化物吸着材よりも排気上流側に配置されているので、窒素酸化物吸着材には硫黄酸化物が流入することがほとんどなく、硫黄酸化物の被毒による窒素酸化物吸着材の性能劣化を抑制することができる。
【００２７】
窒素酸化物吸着材又は硫黄酸化物吸着材の吸着量が所定量（例えば、飽和量）に達した場合、各吸着材の再生運転を行うことができる。再生運転は、遮断手段によって排気出入口を遮断し、大気開放部によって分岐排気通路を大気に開放した状態で、吸着物質脱離手段及び燃焼装置を作動する。吸着物質脱離手段によって、窒素酸化物吸着材に吸着された窒素酸化物と、硫黄酸化物吸着材に吸着された硫黄酸化物とがそれぞれ脱離する。脱離した窒素酸化物、硫黄酸化物は、燃焼装置に送り込まれ、窒素酸化物は燃焼装置において還元除去される。再生運転によって生じるガス（再生ガス）の流れは、排気ガスの流れとは逆になり、大気開放部を介して大気に排出される。そのため、硫黄酸化物吸着材から脱離した硫黄酸化物が、窒素酸化物吸着材に流入することはなく、硫黄酸化物の被毒による窒素酸化物吸着材の性能劣化を抑制することができる。
【００２８】
したがって、本発明では、硫黄成分を含有する燃料でも排気ガス中の窒素酸化物、硫黄酸化物を適切に除去でき、その浄化能力を低下させることなく維持できる。
【００２９】
排気通路は、複数の分岐排気通路に分岐しているので、内燃機関等の通常運転で生じる排気ガスを、少なくとも１つの分岐排気通路に流し、残りの分岐排気通路は排気ガスを遮断して、再生運転を行うことができる。再生運転を行っている分岐排気通路は、排気ガスが遮断されているので、排気ガスの量に関係なく、吸着物質脱離手段及び燃焼装置の各空気供給手段の空気量を自由に設定できる。したがって、通常運転状態の分岐排気通路とは独立に、再生運転状態の分岐排気通路の空気量を少なく設定でき、窒素酸化物吸着材及び硫黄酸化物吸着材から窒素酸化物及び硫黄酸化物を脱離させるために消費するエネルギー（例えば、燃料流量）と吸着材下流の燃焼領域に投入する燃料流量を少なくすることができ、燃料コストの節約が達成される。
【００３０】
請求項５記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記各分岐排気通路には、前記燃焼装置より排気上流側で前記大気開放部よりも排気下流側に、排気ガスに含まれる微粒子状物質を捕獲可能なフィルター装置を配置していることを特徴とする。
【００３１】
この請求項５の発明によれば、内燃機関等の通常運転中、排気ガスに含まれる微粒子状物質は、フィルター装置により捕獲され、窒素酸化物吸着材及び硫黄酸化物吸着材に流入しなくなる。したがって、各吸着材の吸着性能が、粒子状物質により悪影響を受けることがない。
【００３２】
吸着物質脱離手段及び燃焼装置を作動して再生運転を行う場合、窒素酸化物吸着材及び硫黄酸化物吸着材は、吸着した窒素酸化物及び硫黄酸化物が吸着物質脱離手段により脱離されるとともに、脱離した窒素酸化物及び硫黄酸化物は、燃焼装置に送り込まれ、窒素酸化物は燃焼装置により適切に還元除去される。フィルター装置は、捕獲した微粒子状物質が燃焼手段によって焼却除去される。
【００３３】
前述のように、窒素酸化物吸着材及び硫黄酸化物吸着材と、フィルター装置とは、通常、飽和量や再生条件が異なる。したがって、本発明では、吸着物質脱離手段及び燃焼装置の双方を作動し、例えば各吸着材の再生条件に合わせて、各吸着材の再生とフィルター装置の再生とを同時に行い、両者の再生条件の違い等に起因して、フィルター装置の再生が不充分であった場合は、吸着物質脱離手段を停止し、燃焼手段のみを作動してフィルター装置の再生を行うことができる。この際、フィルター装置の再生条件に合わせて燃焼装置を作動することで、効率よく微粒子状物質を除去できる。したがって、各吸着材とフィルター装置との双方が適切に再生され、浄化能力を低下することなく維持できる。また、燃料コストの節約も可能となる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、主に空気過剰条件で運転する内燃機関又は燃焼機器であっても、排出される有害成分を適切に浄化することができる。
【００３５】
特に、請求項１〜３の発明では、排気ガス中の窒素酸化物、すす等の粒子状物質等を適切に除去でき、しかもその浄化能力を低下させることなく維持できる。
【００３６】
また、請求項４，５の発明では、硫黄成分を含有する燃料でも排気ガス中の窒素酸化物、硫黄酸化物等を適切に除去でき、しかもその浄化能力を低下させることなく維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態にかかる排気ガス浄化装置の概略図である。本実施形態は、主に請求項１記載の発明に関する実施形態である。排気ガス浄化装置は、内燃機関１又は燃焼機器の単一の排気通路２に配置されている。内燃機関１としては、ディーゼル機関、ガス機関、ガソリン機関、又はガスタービン機関などがあり、燃焼機器としては、産業用ボイラ等がある。
【００３８】
排気通路２には、排気上流側から順に、吸着物質脱離手段３、窒素酸化物吸着材４（以下、「ＮＯｘ吸着材」と称する）、燃焼装置５、フィルター装置４０が、排気流れ方向Ｚ１に間隔をおいて配置されている。
【００３９】
燃焼装置５は、空気供給手段１５、着火手段７、及び燃料供給手段６を備えている。燃料供給手段６は、燃料ノズルを備え、燃料ノズル６は、燃料調量装置１０を介して燃料タンク１１に接続され、電子制御ユニット１２（以下、「ＥＣＵ」と称する）により、燃料の供給量及び供給時期が制御されている。着火手段７は点火装置により構成されている。
【００４０】
空気供給手段１５は、燃料ノズル６の排気下流側に配置され、空気調量装置１６を介して空気供給源１７に接続されている。空気調量装置１６は、ＥＣＵ１２により空気の供給量及び供給時期が制御されている。
【００４１】
ＮＯｘ吸着材４は、特に空気過剰雰囲気においても効率よく窒素酸化物（以下、「ＮＯｘ」と称する）を一時的に吸着することができ、かつ、所定温度に昇温したとき或いは還元雰囲気においては前記吸着したＮＯｘを脱離する性質を有している。本実施形態ではＮＯｘ吸着材４は酸化作用を有する触媒を含み、一酸化炭素（以下「ＣＯ」と称する）、炭化水素（以下「ＨＣ」と称する）等の未燃成分を酸化するようになっている。
【００４２】
吸着物質脱離手段３としては、たとえば排気ガスを所定温度以上に昇温する昇温手段を用いるが、排気ガスを還元雰囲気にする手段を用いることもできる。また、昇温手段に還元剤供給手段を加えた構成とし、それにより、ＮＯｘとＳＯｘの吸着と脱離を効率よく行えるようにすることもできる。前記昇温手段として、たとえば電気ヒータのような発熱抵抗体を用いることができ、それにより迅速かつ確実に昇温させることができる。また、吸着物質脱離手段３の別の例として、燃料供給手段を備えることも可能であり、この場合は、供給される燃焼が還元剤としての役目を果たし、ＮＯｘ吸着材４に含まれる酸化作用を有する触媒上で酸化される時の発熱を利用して、ＮＯｘを脱離する。
【００４３】
フィルター装置４０は、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕獲可能な微粒子フィルターからなる。微粒子フィルター４０としては、粒子状物質を捕獲するだけの機能を有するものでよいが、酸化作用を有する触媒を含み、連続的に粒子状物質を酸化できる機能を有するものでもよい。
【００４４】
（第１実施形態の作用効果）
図１に示す構造において、内燃機関１の通常運転時には、吸着物質脱離手段（昇温手段）３及び燃焼装置５は停止しており、したがって、内燃機関１から排気通路２内に排出される排気ガスは、そのままＮＯｘ吸着材４に至り、ＮＯｘが吸着される。同時に、ＮＯｘ吸着材４に含まれる酸化触媒によりＣＯやＨＣ等の未燃成分が酸化され、無害化される。その後、排気ガスに含まれる粒子状物質が微粒子フィルター４０に物理的に捕獲され、浄化された排気ガスが排気通路２から排出される。
【００４５】
微粒子フィルター４０に対する微粒子状物質の吸着量が飽和状態になり背圧が上昇するか、又は、ＮＯｘ吸着材４の吸着量が所定量（例えば、飽和量）に達した場合には、吸着物質脱離手段３及び燃焼装置５を作動させ、ＮＯｘ吸着材４及び微粒子フィルター４０の再生運転を行う。
【００４６】
吸着物質脱離手段３は、窒素酸化物吸着材４の上流側で排気ガスの温度を所定温度以上に昇温し、ＮＯｘ吸着材４を所定温度以上に昇温する。それによりＮＯｘ吸着材４に吸着されていたＮＯｘは脱離する。
【００４７】
ＮＯｘ吸着材４から脱離したＮＯｘは、排気下流側の燃焼装置５に至る。燃焼装置５は、吸着物質脱離手段３から流れる排気ガスにより、燃料ノズル６から供給した燃料を点火装置７により燃焼させ、空気供給手段１５の排気上流側に燃料過濃燃焼領域Ｘ１を形成する。この燃料過濃燃焼領域Ｘ１において、ＮＯｘ吸着材４から脱離したＮＯｘが還元除去される。すなわち、Ｎ２に無害化され、排出される。
【００４８】
また、燃焼装置５は、空気供給手段１５から供給される空気によって、空気供給手段１５の排気下流側に燃料希薄燃焼領域Ｘ２を形成する。この燃料希薄燃焼領域Ｘ２において、内燃機関１及び燃料過濃燃焼領域Ｘ１から排出されるＣＯやＨＣ及び粒子状物質が燃焼除去される。
【００４９】
燃料過濃燃焼領域Ｘ１と燃料希薄燃焼領域Ｘ２とは、排気通路２の流通断面全体に渡るように形成されるので、燃焼装置５を通過する排気ガス、再生ガスは、必ず両領域Ｘ１，Ｘ２を通過する。したがって、ＮＯｘの還元除去が確実になされ、内燃機関１及び燃料過濃燃焼領域Ｘ１から排出されるＣＯ、ＨＣ及び粒子状物質の燃焼除去が確実になされる。
【００５０】
微粒子フィルター４０で捕獲した粒子状物質は、燃焼装置５の燃焼によって焼却除去される。ここで、ＮＯｘ吸着材４と微粒子フィルター４０とは、通常、再生時間や温度等の再生条件が異なる。例えば、ＮＯｘ吸着材４は、熱による劣化の関係で昇温の上限が限定されるが、微粒子フィルター４０は、この上限温度よりも高温で再生できる場合がある。また、ＮＯｘ吸着材４と微粒子フィルター４０とは、飽和量にも違いがある。したがって、上記再生運転をＮＯｘ吸着材の再生条件で行うと、ＮＯｘ吸着材４の再生が完了しても、微粒子フィルター４０の再生が不充分な場合がある。
【００５１】
この場合、本実施形態では、吸着物質脱離手段３を停止し、燃焼装置５のみを作動して微粒子フィルター４０の再生のみを単独で行うことができる。かかる微粒子フィルター４０の単独再生運転は、ＮＯｘ吸着材４に熱等の影響を与えないため、微粒子フィルター４０の再生条件に合わせて燃焼装置５を高温で作動することができる。したがって、効率よく微粒状物質を燃焼除去することができ、消費される燃料も少なく済むようになっている。
【００５２】
なお、排気ガス中にＳＯｘが含まれている場合には、ＮＯｘ吸着材４の材質を、ＳＯｘを吸着しにくい材質とするか、あるいは、吸着した場合でも、ＳＯｘ脱離温度までＮＯｘ吸着材４を昇温し、必要ならば還元雰囲気にすることにより、ＮＯｘ吸着材４から脱離させる。
【００５３】
［第２実施形態］
図２は、本発明の第２実施形態にかかる排気ガス浄化装置の概略図である。本実施形態は、主に請求項２記載の発明に関する実施形態である。本実施形態の排気ガス浄化装置は、排気通路２が、複数本の分岐排気通路２ａ，２ｂ、例えば、第１，第２の２本の分岐排気通路２ａ，２ｂに分岐している。２本の分岐排気通路２ａ，２ｂは、排気下流側で再度合流し、下流側排気通路２ｃに接続されている。
【００５４】
２本の分岐排気通路２ａ，２ｂの上流側の分岐部分には、切替弁２０が設けられている。切替弁２０を切り換えることにより、内燃機関１からの排気ガスを、分岐排気通路２ａ，２ｂの一方に選択的に排出できるようになっている。この切替弁２０は、分岐排気通路２ａ，２ｂの排気入口において、排気ガスの流通を遮断する遮断手段を構成している。
【００５５】
各分岐排気通路２ａ，２ｂには、第１実施形態と同様に、排気上流側から順に、吸着物質脱離手段３、ＮＯｘ吸着材４、燃焼装置５、フィルター装置４０が配置されている。ＮＯｘ吸着材４、燃焼装置５、フィルター装置４０の構成は、第１実施形態と同様である。
【００５６】
本実施形態の吸着物質脱離手段３は、空気供給手段３３を有し、空気供給手段３３からの空気を昇温又は還元雰囲気にするようになっている。具体的に、吸着物質脱離手段３は、空気供給手段３３と、燃料供給手段３１と、着火手段３２とから構成された吸着物質脱離装置により構成されている。燃料供給手段３１は、燃料ノズルを備えており、前記燃料調量装置１０に接続されている。空気供給手段３３は前記空気調量装置１６に接続され、着火手段３２は点火装置により構成されている。
【００５７】
（第２実施形態の作用効果）
内燃機関１を運転する場合には、切替弁２０によって排気ガス流路を切り替えることにより、両分岐排気通路２ａ、２ｂの一方を内燃機関１の排気ガスの排出流路として利用する。図２の状態は、第２の分岐排気通路２ｂを排気ガスの流路として利用し、第１の分岐排気通路２ａを再生運転に利用している。
【００５８】
図２の状態において、通常運転状態の第２の分岐排気通路２ｂでは、燃焼装置５及び吸着物質脱離手段３は停止しており、排気ガス中のＮＯｘがＮＯｘ吸着材４に吸着され、粒子状物質が微粒子フィルター４０に捕獲される。一方、再生運転状態の第１の分岐排気通路２ａでは、燃焼装置５及び吸着物質脱離手段３を作動させており、吸着物質脱離手段３で燃料ノズル３１からの燃料を空気供給手段３３からの空気で燃焼させることにより、ＮＯｘ吸着材４へ高温の再生ガスを供給し、ＮＯｘ吸着材４からＮＯｘを脱離し、該ＮＯｘを燃焼装置５の燃料過濃燃焼領域Ｘ1において還元除去している。
【００５９】
再生運転状態の第１の分岐排気通路２ａは、内燃機関１からの排気ガスが遮断され、通常運転状態の第２の分岐排気通路２ｂから独立に作動する状態となっており、吸着物質脱離手段３及び燃焼装置５からの燃料供給及び空気供給によって再生運転されているので、内燃機関１からの排気ガス量に関係なく、吸着物質脱離用及び燃焼装置用の空気量を適切に設定でき、前記吸着物質脱離手段３からの燃料供給量及び燃焼装置５における燃料供給量を節約できる。
【００６０】
第２の分岐排気通路２ｂのＮＯｘ吸着材４のＮＯｘ吸着量が所定量（たとえば飽和量）に達すると、切替弁２０を第１の分岐排気通路２ａ側に切り替え、第１の分岐排気通路２ａ内の燃焼装置５及び吸着物質脱離手段３を停止する一方、第２の分岐排気通路２ｂの燃焼装置５及び吸着物質脱離手段３を作動状態とする。すなわち、第１の分岐排気通路２ａで通常運転を行い、同時に第２の分岐排気通路２ｂで再生運転を行う。
【００６１】
このように本実施形態では、１本の分岐排気通路を利用して内燃機関１の通常運転を行いつつ、残りの分岐排気通路の再生運転を行うことができ、特別に再生運転に時間を確保する必要がなくなる。
【００６２】
［第３実施形態］
図３は、本発明の第３実施形態にかかる排気ガス浄化装置の概略図である。本実施形態は、主に請求項４に記載の発明に関する実施形態である。排気ガス浄化装置は、第１，第２実施形態と同様に、内燃機関１又は燃焼機器の排気通路２に配設されている。
【００６３】
排気通路２は、複数の分岐排気通路２ａ，２ｂに分岐している。本実施形態では、第１と第２の２本の分岐排気通路２ａ，２ｂに分岐しており、２本の分岐排気通路２ａ，２ｂは、排気下流側で再度合流し、下流側排気通路２ｃに接続されている。
【００６４】
２本の分岐排気通路２ａ，２ｂの上流側の分岐部分には、上流側切替弁２０が設けられ、下流側の合流部分には、下流側切替弁５８が設けられている。上流側切替弁２０を切り換えることにより、内燃機関１からの排気ガスを、分岐排気通路２ａ，２ｂの一方に選択的に排出できるようになっている。下流側切替弁５８は、排気ガスが流れている一方の分岐排気通路２ｂを下流側排気通路２ｃに接続するとともに、排気ガスが合流部を介して他方の分岐排気通路２ａに流入するのを防止している。上流側切替弁２０や下流側切替弁５８は、分岐排気通路２ａ，２ｂの排気入口及び出口における排気ガスや後述の再生ガスの流通を遮断する遮断手段を構成している。
【００６５】
各分岐排気通路２ａ，２ｂには、排気下流側から順に、吸着物質脱離手段３、窒素酸化物吸着材４（以下、「ＮＯｘ吸着材」と称する）、硫黄酸化物吸着材４２（以下、「ＳＯｘ吸着材」と称する）、燃焼装置５が、排気流れ方向Ｚ１に間隔をおいて配置されている。
【００６６】
燃焼装置５は、第１実施形態と同様に、空気供給手段１５、着火手段７、及び燃料供給手段６を備えている。燃料供給手段６は、燃料ノズルを備え、燃料ノズル６は、燃料調量装置１０を介して燃料タンク１１に接続され、電子制御ユニット１２（以下、「ＥＣＵ」と称する）により、燃料の供給量及び供給時期が制御されている。着火手段７は点火装置により構成されている。
【００６７】
空気供給手段１５は、燃料ノズル６の排気上流側に配置され、空気調量装置１６を介して空気供給源１７に接続されている。空気調量装置１６は、ＥＣＵ１２により空気の供給量及び供給時期が制御されている。
【００６８】
ＮＯｘ吸着材４は、特に空気過剰雰囲気においても効率よく窒素酸化物（以下、「ＮＯｘ」と称する）を一時的に吸着することができ、かつ、所定温度に昇温したとき或いは還元雰囲気においては前記吸着したＮＯｘを脱離する性質を有している。本実施形態ではＮＯｘ吸着材４は酸化作用を有する触媒を含み、一酸化炭素（以下「ＣＯ」と称する）、炭化水素（以下「ＨＣ」と称する）等の未燃成分を酸化するようになっている。また、ＮＯｘ吸着材４は、自身の形状が粒子状物質を捕獲するのに適した形状となっている。
【００６９】
ＳＯｘ吸着材４２は、ＳＯｘを一時的に吸着し、且つ、所定温度に昇温したとき或いは還元雰囲気においては、前記吸着したＳＯｘを脱離する性質を有している。
【００７０】
吸着物質脱離手段３は、空気供給手段３３を有し、空気供給手段３３からの空気を昇温又は還元雰囲気にするようになっている。具体的に、吸着物質脱離手段３は、空気供給手段３３と、燃料供給手段３１と、着火手段３２とから構成された吸着物質脱離装置により構成されている。燃料供給手段３１は、燃料ノズルを備えており、前記燃料調量装置１０に接続されている。空気供給手段３３は前記空気調量装置１６に接続され、着火手段３２は点火装置により構成されている。
【００７１】
前記各分岐排気通路２ａ，２ｂには、燃焼装置５の排気上流側に、大気開放部６０が設けられている。大気開放部６０は、分岐排気通路２ａ，２ｂに接続された大気開放通路６１と、大気開放通路６１に設けられた開閉弁６２とを有している。開閉弁６２を開くことによって大気開放通路６１を介して分岐排気通路２ａ，２ｂを大気に開放し、開閉弁６２を閉じることによって分岐排気通路２ａ，２ｂを大気から遮断する。
【００７２】
（第３実施形態の作用効果）
内燃機関１の通常運転時、排気ガスは、上流側切替弁２０及び下流側切替弁５８によって選択された分岐排気通路２ａ，２ｂに排出される。図３の例では、第２分岐排気通路２ｂに排気ガスが排出される。このとき、第２分岐排気通路２ｂに設けられた吸着物質脱離手段３及び燃焼装置５は停止されている。
【００７３】
排気ガスは、まず、ＳＯｘ吸着材４２に流入し、排気ガスに含まれるＳＯｘがＳＯｘ吸着材４２に吸着される。その後、排気ガスは、ＮＯｘ吸着材４に流入し、排気ガスに含まれるＮＯｘがＮＯｘ吸着材４に吸着され、下流側切替弁５８及び下流側排気通路２ｃを経て排出される。また、ＮＯｘ吸着材４では、酸化触媒によりＣＯやＨＣ等の未燃成分が酸化され、無害化されるとともに、粒子状物質が物理的に捕獲されるようになっている。
【００７４】
一方、第１分岐排気通路２ａでは、内燃機関１の排気ガスが遮断されており、内燃機関１の前記通常運転と同時に、第１分岐排気通路２ａに配置されたＮＯｘ吸着材４やＳＯｘ吸着材４２の再生運転を行うことができるようになっている。
【００７５】
この再生運転は、大気開放部６０の開閉弁６２を開くとともに、吸着物質脱離手段３及び燃焼装置５を作動させることにより行う。
【００７６】
吸着物質脱離手段３は、燃料ノズル３１から供給した燃料を空気供給手段３３からの空気で燃焼させ、ＮＯｘ吸着材４及びＳＯｘ吸着材４２に高温の再生ガスを供給する。これによって、ＮＯｘ吸着材４及びＳＯｘ吸着材４２からＮＯｘ及びＳＯｘを脱離する。
【００７７】
燃焼装置５は、吸着物質脱離手段３から流れる再生ガスを用いて、燃料ノズル６から供給した燃料を点火装置７により燃焼させ、空気供給手段１５の排気下流側に燃料過濃燃焼領域Ｘ１を形成する。この燃料過濃燃焼領域Ｘ１において、ＮＯｘ吸着材４から脱離したＮＯｘが還元除去される。また、燃焼装置５は、空気供給手段１５から供給される空気によって、空気供給手段１５の排気上流側に燃料希薄燃焼領域Ｘ２を形成する。この燃料希薄燃焼領域Ｘ２において、燃料過濃燃焼領域Ｘ１から排出されるＣＯやＨＣ及び粒子状物質が燃焼除去される。その後、再生ガスは、大気開放部６０を通じて大気に放出される。
【００７８】
したがって、再生運転では、排気ガスの流れ方向Ｚ１とは逆の再生ガスの流れ（矢印Ｚ２）が生じるようになっている。
【００７９】
通常運転の排気ガスを流している第２分岐排気通路２ｂにおいて、ＮＯｘ吸着材４又はＳＯｘ吸着材４２の吸着量が所定量（例えば、飽和量）となった場合、上流側切替弁２０及び下流側切替弁５８を切り換えて第１分岐排気通路２ａに排気ガスを排出し、第２分岐排気通路２ｂにおいて上記と同様の再生運転を行う。
【００８０】
上記通常運転において、排気ガスに含まれるＳＯｘは、ＮＯｘ吸着材４に到る前に、ＳＯｘ吸着材４２に吸着されるので、ＳＯｘによるＮＯｘ吸着材４の被毒が防止される。また、再生運転において、ＳＯｘ吸着材４２から離脱したＳＯｘは、ＮＯｘ吸着材４に流入することなく燃焼装置５側へと流れるので、ＳＯｘによるＮＯｘ吸着材４の被毒が防止される。すなわち、本実施形態では、排気ガスの流れと再生ガスの流れとを逆方向とすることによって、通常運転及び再生運転のいずれにおいても、ＮＯｘ吸着材４へのＳＯｘの流入が防止され、ＮＯｘ吸着材４の性能劣化を抑制することができる。
【００８１】
前記燃焼装置５において、燃料過濃燃焼領域Ｘ１と燃料希薄燃焼領域Ｘ２とは、分岐排気通路２ａ，２ｂの流通断面全体に渡るように形成されるので、燃焼装置５を通過する再生ガスは、必ず両領域Ｘ１，Ｘ２を通過する。したがって、ＮＯｘ及びＳＯｘの還元除去が確実になされ、燃料過濃燃焼領域Ｘ１からのＣＯ、ＨＣ及び粒子状物質の燃焼除去が確実になされる。
【００８２】
ＮＯｘ吸着材４及びＳＯｘ吸着材４２の再生運転は、内燃機関１の排気ガスが遮断された分岐排気通路において、吸着物質脱離手段３及び燃焼装置５からの燃料供給及び空気供給によって独立でなされているので、内燃機関１からの排気ガス量に関係なく、吸着物質脱離用及び燃焼装置用の空気量を設定でき、吸着物質脱離手段３からの燃料供給量及び燃焼装置における燃料供給量を節約できる。
【００８３】
本実施形態では、一方の分岐排気通路を利用して内燃機関１の通常運転を行いつつ、同時に、他方の分岐排気通路の再生運転を行うことができるので、特別に再生時間を確保する必要がない。また、分岐排気通路の排気出入口を遮断する遮断手段として、切替弁２０，５８を用いているので、簡単に、一方の分岐排気通路を排気ガスから遮断し、同時に、他方の分岐排気通路に排気ガスを流入可能にすることができる。
【００８４】
［第４実施形態］
図４は、本発明の第４実施形態にかかる排気ガス浄化装置の概略図である。本実施形態は、主に請求項５記載の発明に関する実施形態である。本実施形態では、上記第３実施形態の排気ガス浄化装置に対し、排気ガスに含まれる微粒子状物質を捕獲するフィルター装置４０を設けたものであり、その他の構成は第３実施形態と同様である。フィルター装置４０は、各分岐排気通路２ａ，２ｂにおける各切替弁２０，５８の間の、燃焼装置５の排気上流側に配置された微粒子フィルターからなる。
【００８５】
本実施形態における作用は第３実施形態と略同様であるが、通常運転において、排気ガスに含まれる微粒子状物質は、ＳＯｘ吸着材４２及びＮＯｘ吸着材４に流入する前に微粒子フィルター４０により捕獲される。したがって、ＳＯｘ吸着材４２、ＮＯｘ吸着材４に微粒子状物質がつまることはほとんどなく、各吸着材による吸着率の低下を防止することができる。
【００８６】
通常運転中、微粒子フィルター４０に対する微粒子状物質の吸着量が飽和状態になり背圧が上昇するか、又は、ＮＯｘ又はＳＯｘ吸着量が所定量（例えば、飽和量）に達すると、上記に説明した再生運転に切替える。再生運転により、微粒子フィルター４０に捕獲された微粒子状物質は、主に燃焼装置５の燃焼によって焼却除去され、微粒子フィルター４０が再生されるようになっている。
【００８７】
第１実施形態において説明したように、ＮＯｘ吸着材４やＳＯｘ吸着材４２と、微粒子フィルター４０とは、通常、再生時間や温度等の再生条件や飽和量が異なる。例えば、ＮＯｘ吸着材４は、熱による劣化の関係で昇温の上限が限定されるが、微粒子フィルター４０は、この上限温度よりも高温で再生できる場合がある。したがって、上記再生運転を各吸着材４，４２の再生条件で行うと、各吸着材４，４２の再生が完了しても、微粒子フィルター４０の再生が不充分な場合がある。このような場合、吸着物質脱離手段３を停止し、燃焼装置５のみを作動して微粒子フィルター４０の再生のみを単独で行うことができる。微粒子フィルター４０の単独再生運転は、ＮＯｘ吸着材４等に熱の影響を与えないため、微粒子フィルター４０の再生条件に合わせて燃焼装置５を高温で作動し、効率よく略完全に微粒状物質を除去することができ、無駄に燃料を消費することもなくなる。
【００８８】
なお、微粒子フィルター４０としては、粒子状物質を捕獲するだけの機能を有するものでよいが、酸化作用を有する触媒を含み、連続的に粒子状物質を酸化できる機能を有するものでもよい。
【００８９】
［第５の実施形態］
図５は、本発明の排気ガス浄化装置に係る第５の実施形態を示す概略図である。本実施形態は、主に請求項３記載の発明に関する実施形態である。本実施形態では、第４実施形態におけるＳＯｘ吸着材４２を省略したものであり、その他の構成は同じである。したがって、第４実施形態におけるＳＯｘ吸着材に関わる作用効果以外は、同様の作用効果を奏する。
【００９０】
すなわち、通常運転において、排気ガスに含まれる微粒子状物質は、ＮＯｘ吸着材４に流入する前に微粒子フィルター４０により捕獲される。したがって、ＮＯｘ吸着材４に微粒子状物質がつまることがほとんどなく、ＮＯｘ吸着材による吸着率の低下を防止することができる。
【００９１】
通常運転中、微粒子フィルター４０に対する微粒子状物質の吸着量が飽和状態になり背圧が上昇するか、又は、ＮＯｘ吸着量が所定量（例えば、飽和量）に達すると、上記に説明した再生運転に切替える。再生運転により、微粒子フィルター４０に捕獲された微粒子状物質は、主に燃焼装置５の燃焼によって焼却除去され、微粒子フィルター４０が再生されるようになっている。
【００９２】
ＮＯｘ吸着材４と微粒子フィルター４０との再生条件等の相違のため、ＮＯｘ吸着材４等の再生が完了したが、微粒子フィルター４０の再生が完了していない場合等には、吸着物質脱離手段３を停止し、燃焼装置５のみを作動して微粒子フィルター４０の再生のみを単独で行う。微粒子フィルター４０の単独再生は、ＮＯｘ吸着材４等には影響を与えないため、微粒子フィルター４０の再生条件に合わせて燃焼装置５を作動し、効率よく微粒状物質を除去することができ、無駄に燃料を消費することもなくなる。
【００９３】
［他の実施形態］
第２〜第５実施形態において、排気通路は、３以上の分岐排気通路に分岐することができる。この場合、１の分岐排気通路に排気ガスを流し、他の分岐排気通路で再生運転を行ってもよいし、１の分岐排気通路で再生運転を行い、他の分岐排気通路に排気ガスを流すことができる。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明は、ディーゼル機関、ガス機関、ガソリン機関又はガスタービン機関等の各種内燃機関又は産業用ボイラ等の燃料機器の排気ガス浄化装置として利用されるが、特に、希薄燃焼で運転される内燃機関等のように、排気ガス中にＮＯｘが多く含有される内燃機関に適している。また、ＳＯｘが含まれる産業用ディーゼル機関等にも適用可能であり、さらには排気ガスの熱を再利用する場合にも適しており、ＳＯｘによる被毒少なくし、排熱を効率よく回収できる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る排気ガス浄化装置の概略図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る排気ガス浄化装置の概略図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る排気ガス浄化装置の概略図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る排気ガス浄化装置の概略図である。
【図５】本発明の第５実施形態に係る排気ガス浄化装置の概略図である。
【符号の説明】
【００９６】
１  内燃機関
２  排気通路
２ａ  分岐排気通路
２ｂ  分岐排気通路
３  吸着物質脱離手段
４  窒素酸化物吸着材
５  燃焼装置
６  燃料ノズル（燃料供給手段）
７  点火装置（着火手段）
１５  空気供給手段
２０  上流側切替弁
３１  燃料ノズル（燃料供給手段）
３２  点火装置（着火手段）
３３  空気供給手段
４０  微粒子フィルター（フィルター装置）
４２  硫黄酸化物吸着材
５８  下流側切替弁
６０  大気開放部
【図１】
2006274875.tif 000003
【図２】
2006274875.tif 000004
【図３】
2006274875.tif 000005
【図４】
2006274875.tif 000006
【図５】
2006274875.tif 000007