(57)【要約】【課題】  エネルギー効率の低下を抑制し、コストを抑制することができる排気ガス浄化装置および燃料電池モジュールを提供する。【解決手段】  排気ガス浄化装置は、内部を排気ガスが流動するための流路であって第１吸着材が配置された第１流路と、第１流路の排気ガスの下流側に接続され酸化触媒を担持する第２吸着材が内部に設けられた第２流路と、を備え、第２吸着材の水に対する親和性は、第１吸着材の水に対する親和性よりも高くなっている。第１吸着材を疎水性ゼオライトとし、第２吸着材を親水性ゼオライトとしてもよい。内部を気体または液体が流動可能な流路であって、第２流路と熱交換する熱交換流路をさらに備えていてもよい。【選択図】        図１
2011140012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部を排気ガスが流動するための流路であって、第１吸着材が配置された第１流路と、
前記第１流路の前記排気ガスの下流側に接続され、酸化触媒を担持する第２吸着材が内部に設けられた第２流路と、を備え、
前記第２吸着材の水に対する親和性は、前記第１吸着材の水に対する親和性よりも高いことを特徴とする排気ガス浄化装置。
【請求項２】
前記第１吸着材は、疎水性ゼオライトであり、
前記第２吸着材は、親水性ゼオライトであることを特徴とする請求項１記載の排気ガス浄化装置。
【請求項３】
内部を気体または液体が流動可能な流路であって、前記第２流路と熱交換する熱交換流路をさらに備えることを特徴とする請求項１または２記載の排気ガス浄化装置。
【請求項４】
前記酸化触媒は、白金またはパラジウムであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の排気ガス浄化装置。
【請求項５】
燃料ガスと酸化剤ガスとを利用して発電する燃料電池と、
前記燃料電池の燃料オフガスと酸化剤オフガスとを燃焼させる燃焼部と、
前記燃焼部からの排気ガスが流動する請求項１〜４のいずれかに記載の排気ガス浄化装置と、を備えることを特徴とする燃料電池モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガス浄化装置および燃料電池モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
排気ガス流路に吸着材を配置し、吸着材の両端に酸化触媒を配置するとともにヒータを配置し、排気ガス流路に排気ガスが流れていないときにヒータに通電して酸化触媒を活性温度まで加熱し、吸着材から離脱した汚染成分を酸化触媒で酸化除去する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−０１８５２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術では、酸化触媒をヒータで加熱する必要がある。この技術では、エネルギー効率が低下するとともに、ヒータ部品のコストがかかってしまう。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、エネルギー効率の低下を抑制し、コストを抑制することができる排気ガス浄化装置および燃料電池モジュール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】
【０００６】
本発明に係る排気ガス浄化装置は、内部を排気ガスが流動するための流路であって第１吸着材が配置された第１流路と、第１流路の排気ガスの下流側に接続され酸化触媒を担持する第２吸着材が内部に設けられた第２流路と、を備え、第２吸着材の水に対する親和性は、第１吸着材の水に対する親和性よりも高いことを特徴とするものである。本発明に係る排気ガス浄化装置においては、第１流路の第１吸着材が第２吸着材に比較して水蒸気以外の成分を多く吸着する。それにより、未燃物の排出が抑制される。第２流路においては第２吸着材が第１吸着材に比較して水蒸気を多く吸着するので、気化潜熱を利用して酸化触媒を昇温させることができる。それにより、エネルギー効率低下を抑制することができる。また、ヒータ部品等が不要になるため、コストを抑制することができる。
【０００７】
第１吸着材を疎水性ゼオライトとし、第２吸着材を親水性ゼオライトとしてもよい。内部を気体または液体が流動可能な流路であって、第２流路と熱交換する熱交換流路をさらに備えていてもよい。酸化触媒は、白金またはパラジウムとしてもよい。
【０００８】
本発明に係る燃料電池モジュールは、燃料ガスと酸化剤ガスとを利用して発電する燃料電池と、燃料電池の燃料オフガスと酸化剤オフガスとを燃焼させる燃焼部と、燃焼部からの排気ガスが流動する上記いずれかの排気ガス浄化装置と、を備えることを特徴とするものである。本発明に係る燃料電池モジュールにおいては、第１流路の第１吸着材が第２吸着材に比較して水蒸気以外の成分を多く吸着する。それにより、燃料電池の排気ガス中の未燃物の排出が抑制される。第２流路においては第２吸着材が第１吸着材に比較して水蒸気を多く吸着するので、気化潜熱を利用して酸化触媒を昇温させることができる。それにより、エネルギー効率低下を抑制することができる。また、ヒータ部品等が不要になるため、コストを抑制することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、エネルギー効率の低下を抑制し、コストを抑制することができる排気ガス浄化装置および燃料電池モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（ａ）は例１に係る排気ガス浄化装置の全体構成を示す模式図であり、（ｂ）は第１流路の内部構造を示す模式図であり、（ｃ）は第２流路の内部構造を示す模式図である。
【図２】ゼオライトの一例を立体的に示す斜視図である。
【図３】吸着熱について説明するための模式図である。
【図４】（ａ）は排気ガス浄化装置の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、（ｃ）は排気ガス流路前段の模式的な詳細図であり、（ｄ）は排気ガス流路後段の模式的な詳細図である。
【図５】燃料電池セルの断面を含む部分斜視図である。
【図６】燃料電池モジュールを構成する燃料電池スタックを説明するための斜視図である。
【図７】燃料電池モジュールを構成する燃料電池スタック装置と、改質器とを抜粋して示す斜視図である。
【図８】改質器の詳細を説明するための斜視図である。
【図９】燃料電池モジュールの全体構成を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１２】
（例１）
図１（ａ）は、例１に係る排気ガス浄化装置１０００の全体構成を示す模式図である。図１（ａ）に示すように、排気ガス浄化装置１０００は、第１流路１００および第２流路２００が接続された構造を有する。第１流路１００および第２流路２００は、内部を排気ガスが流動可能に形成されている。第１流路１００が排気ガスの上流側に配置され、第２流路２００が排気ガスの下流側に配置されている。第１流路１００と第２流路２００との間には、他の部材が介在していてもよい。また、第１流路１００と第２流路２００との長さの比は、特に限定されるものではない。
【００１３】
図１（ｂ）は、第１流路１００の内部構造を示す模式図である。図１（ｃ）は、第２流路２００の内部構造を示す模式図である。図１（ｂ）および図１（ｃ）に示すように、第１流路１００および第２流路２００の内部には、排気ガスが流動可能な排気ガス流動空間が形成されている。この排気ガス流動空間には、触媒を担持するゼオライト担体が配置されている。第１流路１００の内部には、第１ゼオライト担体３００が配置されている。第２流路２００の内部には、第２ゼオライト担体４００が配置されている。第１ゼオライト担体３００および第２ゼオライト担体４００は、吸着材として機能する。第１ゼオライト担体３００および第２ゼオライト担体４００は、例えば、排気ガス流路内の部材にコートされたゼオライトコート層である。第１ゼオライト担体３００および第２ゼオライト担体４００は、酸化触媒５００を担持している。酸化触媒５００は、未燃物質の酸化を促進するための触媒であり、例えば、白金、パラジウム等の貴金属である。
【００１４】
ゼオライトは、結晶性含水アルミノケイ酸塩のことであり、正四面体四配位のケイ素とアルミニウムとが酸素を共有して骨格を形成している結晶のことである。ゼオライトは、骨格構造に応じて、固有の形および固有の大きさの細孔を有する。図２は、ゼオライトの一例を立体的に示す斜視図である。図２のゼオライトの化学式は、Ｍ２／ｎＯ・Ａｌ２Ｏ３・ｘＳｉＯ２・ｙＨ２Ｏ（Ｍは金属カチオン、ｎはＭの原子価、ｘは２以上の数、ｙは０以上の数）のように表すことができる。ゼオライトは、組成に応じて親水性または疎水性を示す。
【００１５】
上記ゼオライトの化学式において、「ｘ」はシリカ／アルミナ比と称される。シリカ／アルミナ比が高くなるにつれて、ゼオライトの水に対する親和性が低くなる（疎水性が高くなる）。シリカ／アルミナ比が高くなるにしたがってゼオライトの表面極性が弱くなって、極性物質（特に水）との親和性が低下するためである。逆に、シリカ／アルミナ比が低くなるにつれて、ゼオライトの水に対する親和性が高くなる（親水性が高くなる）。一般的に、シリカ／アルミナ比が低いゼオライト（ｘ＜１０）は親水性ゼオライトであり、シリカ／アルミナ比が高いゼオライト（ｘ＞１０）は疎水性ゼオライトである。
【００１６】
続いて、図１を参照しつつ、排気ガス浄化装置１０００の作用について説明する。排気ガスは、第１流路１００の入口に流入する。排気ガスは、炭化水素、一酸化炭素、水蒸気等を含んでいる。第１ゼオライト担体３００は第２ゼオライト担体４００に比較して高い疎水性を有していることから、第１流路１００においては、第１ゼオライト担体３００は、第２ゼオライト担体４００に比較して、炭化水素、一酸化炭素等を多く吸着する。それにより、排気ガス浄化装置１０００からの炭化水素、一酸化炭素等の未燃物の排出が抑制される。第２ゼオライト担体４００は第１ゼオライト担体３００に比較して高い親水性を有していることから、第２流路２００においては、第２ゼオライト担体４００は、第１ゼオライト担体３００に比較して水蒸気を多く吸着する。
【００１７】
ここで、図３（ａ）および図３（ｂ）を参照しつつ、吸着による発熱について説明する。吸着という現象は、吸着対象物質の自由を束縛する反応と定義付けることができる。したがって、吸着対象物質の自由エネルギーは、吸着によって解放されることになる。その結果、ゼオライト等の吸着材が吸着対象物質を吸着することによって、吸着熱が発生することになる。ゼオライト等の吸着材は、一般的に、低温であるほど高い吸着能を有する。したがって、ゼオライトの吸着能を維持するためには、ゼオライトの温度上昇を抑制することが好ましい。
【００１８】
図３（ａ）に示すように、炭化水素、一酸化炭素等の未燃物は液滴に変化せずに吸着されることから、気化潜熱は解放されない。したがって、炭化水素、一酸化炭素等の未燃物の吸着熱は比較的小さくなる。一方、図３（ｂ）に示すように、水蒸気は吸着と同時に水滴に変化することから、水蒸気の吸着時には気化潜熱が解放されることになる。したがって、水蒸気の吸着熱は、炭化水素、一酸化炭素等の吸着熱に比較して大きくなる。
【００１９】
排気ガス浄化装置の前段において吸着材が水蒸気を多く吸着すれば、排気ガスの流動による熱伝導に起因して、排気ガス浄化装置全体が加熱されてしまう。この場合、酸化触媒の十分な触媒活性が発現する前に、吸着された炭化水素、一酸化炭素等が離脱してしまう。その結果、炭化水素、一酸化炭素等の未燃成分が排出されるおそれがある。
【００２０】
これに対して、本例においては、第１流路１００において水蒸気の吸着が抑制されることから、第１流路１００における温度上昇を抑制することができる。それにより、第１流路１００においては、排気ガス中の水蒸気以外の炭化水素、一酸化炭素等の吸着対象物質の吸着を促進させることができる。それにより、炭化水素、一酸化炭素等の未燃成分の排出が抑制される。
【００２１】
一方、第２流路２００において水蒸気が多く吸着されることから、排気ガス処理の開始後、水蒸気の気化潜熱を利用して早期に酸化触媒５００を昇温させることができる。それにより、ヒータ等を用いなくても、酸化触媒５００の触媒活性を早期に十分に発現させることができる。その結果、離脱した炭化水素、一酸化炭素等を酸化させることができる。したがって、炭化水素、一酸化炭素等の未燃成分の排出が抑制される。なお、酸化触媒５００の熱容量が大きい場合にはヒータ等を必要とする場合もあるが、その場合には、ヒータの消費電力を抑制することができる。また、第２流路２００は第１流路１００の下流側に位置するので、第２流路で生じた吸着熱の第１流路１００への伝導が抑制される。それにより、第１流路１００における吸着能低下が抑制される。
【００２２】
以上のことから、本例によれば、酸化触媒５００の触媒活性の十分な発現前から炭化水素、一酸化炭素等の未燃成分の排出を抑制することができる。また、ヒータを用いずに酸化触媒５００の十分な触媒活性を早期に発現させることができることから、エネルギー効率が高くなる。また、ヒータ部品を設ける必要がないことから、コストの増加を抑制することができる。なお、第１流路１００の温度が上昇して第１ゼオライト３００から未燃成分が脱離する場合には、第２流路２００における酸化触媒５００が十分に触媒活性を発現していることから、未燃成分の排出が抑制される。
【００２３】
（例２）
例１で説明した排気ガス浄化装置は、熱交換器として用いることができる。例２においては、排気ガス浄化装置を熱交換器として用いる例について説明する。図４（ａ）〜図４（ｄ）は、例２に係る排気ガス浄化装置１０００ａを説明するための図である。図４（ａ）は、排気ガス浄化装置１０００ａの斜視図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図４（ｃ）は、排気ガス流路６００前段の模式的な詳細図である。図４（ｄ）は、排気ガス流路６００後段の模式的な詳細図である。
【００２４】
図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、排気ガス浄化装置１０００ａは、複数の排気ガス流路６００が積層された構造を有する。排気ガス流路６００は、内部に排気ガスが流動可能な排気ガス流動空間を有する。各排気ガス流路６００の間には、水道水等の被加熱媒体が流動するための空間が設けられている。この被加熱媒体が流動するための空間を閉じた空間とするため、排気ガス流路６００の積層体を囲むように断熱部材７００が設けられている。例えば、断熱部材７００は、被加熱媒体の流動方向が排気ガス流動方向と直交するように設けられていてもよい。
【００２５】
図４（ｃ）に示すように、各排気ガス流路６００において、前段側（排気ガスの上流側）には第１ゼオライト担体３００が配置されている。図４（ｄ）に示すように、各排気ガス流路６００において、後段側（排気ガスの下流側）には第２ゼオライト担体４００が配置されている。また、第１ゼオライト担体３００および第２ゼオライト担体４００は、酸化触媒５００を担持している。
【００２６】
本例によれば、排気ガス流路６００の前段部において水蒸気の吸着が抑制されることから、前段部における温度上昇を抑制することができる。それにより、前段部においては、排気ガス中の水蒸気以外の炭化水素、一酸化炭素等の吸着対象物質の吸着を促進させることができる。一方で、排気ガス流路６００の後段部において水蒸気が多く吸着されることから、排気ガス処理の開始後、水蒸気の気化潜熱を利用して早期に酸化触媒５００を昇温させることができる。それにより、ヒータ等を用いなくても、酸化触媒５００の触媒活性を早期に十分に発現させることができる。したがって、エネルギー効率が高くなる。また、ヒータ部品を設ける必要がないことから、コストの増加を抑制することができる。また、後段部で生じた吸着熱の前段部への伝導が抑制される。それにより、前段部における吸着能低下が抑制される。
【００２７】
また、本例においては、水蒸気の吸着熱を水道水の昇温に利用することができる。したがって、排気ガス浄化装置１０００ａを、温水生成用の熱交換器として用いることができる。なお、第２ゼオライト担体４００が昇温するにつれて、第２ゼオライト担体４００から水蒸気が離脱するようになる。この場合、水蒸気の発生に伴って第２ゼオライト担体４００から熱が奪われることから、第２ゼオライト担体４００の温度が低下する。この場合、第２ゼオライト担体４００は、新たな水蒸気を吸着する。それにより、新たな水蒸気の吸着熱をさらに温水生成用の熱として利用することができる。このように、排気ガス中の水蒸気が有する熱量を効率よく回収することができるため、装置熱効率が向上する。
【００２８】
（例３）
例２で説明した排気ガス浄化装置は、燃料電池モジュールの排気ガス浄化装置として用いることができる。例３においては、排気ガス浄化装置を燃料電池モジュールに適用する例について説明する。
【００２９】
図５は、燃料電池モジュール１を構成する燃料電池セル１０を抜粋して示しており、燃料電池セル１０の断面を含む部分斜視図である。図５に示すように、燃料電池セル１０は、平板柱状の全体形状を有する。ガス透過性を有する導電性支持体１１の内部に、軸方向に沿って貫通する複数の燃料ガス通路１２が形成されている。一方の平面上に、燃料極１３、固体電解質１４、および酸素極１５が順に積層されている。導電性支持体１１の外周面における他方の平面上には、接合層１６を介してインターコネクタ１７が設けられ、その上に接触抵抗低減用のＰ型半導体層１８が設けられている。それにより、燃料極１３とインターコネクタ１７とは、間に導電性支持体１１を介して対向するように配置されている。
【００３０】
燃料ガス通路１２に水素を含む燃料ガスが供給されることによって、燃料極１３に水素が供給される。一方、燃料電池セル１０の周囲に酸素を含む酸化剤ガスが供給されることによって、酸素極１５に酸素が供給される。それにより、酸素極１５及び燃料極１３において下記の電極反応が生じることによって発電が行われる。発電反応は、例えば、６００℃〜１０００℃で行われる。
酸素極：１／２Ｏ２＋２ｅ−→Ｏ２−（固体電解質）
燃料極：Ｏ２−（固体電解質）＋Ｈ２→Ｈ２Ｏ＋２ｅ−
【００３１】
酸素極１５は、耐酸化性を有し、気相酸素が固体電解質１４との界面に到達できるように多孔質である。固体電解質１４は、酸素極１５から燃料極１３へ酸素イオンＯ２−を移動させる機能を有する。固体電解質１４は、酸素イオン導電性酸化物によって構成される。また、固体電解質１４は、燃料ガスと酸化剤ガスとを物理的に隔離するため、酸化／還元雰囲気中において安定でありかつ緻密質である。燃料極１３は、還元雰囲気中で安定でありかつ水素との親和性を有する材料によって構成され、多孔質である。インターコネクタ１７は、燃料電池セル１０同士を直列接続するために設けられており、燃料ガスと酸化剤ガスとを物理的に隔離するために緻密質である。
【００３２】
例えば、酸素極１５は、電子およびイオンの双方の導電性が高いランタンマンガネート系のペロブスカイト型複合酸化物等から形成される。固体電解質１４は、イオン導電性の高いＹ２Ｏ３を含有するＺｒＯ２（ＹＳＺ）等によって形成される。燃料極１３は、電子導電性の高いＮｉとＹ２Ｏ３を含有するＺｒＯ２（ＹＳＺ）との混合物等によって形成される。インターコネクタ１７は、電子導電性の高い、アルカリ土類酸化物を固溶したＬａＣｒＯ３等によって形成される。これらの材料は、熱膨張率が近いものが好適である。
【００３３】
図６は、燃料電池モジュール１を構成する燃料電池スタック２０を説明するための斜視図である。図６に示すように、燃料電池スタック２０においては、複数の燃料電池セル１０が互いに集電部材を介して積層されている。この場合、各燃料電池セル１０は、燃料極１３側と酸素極１５側とが対向するように積層される。なお、図６において、矢印は燃料ガスの流れを示し、太線矢印は酸化剤ガスの流れを示す。
【００３４】
図７は、燃料電池モジュール１を構成する燃料電池スタック装置と、改質器３０とを抜粋して示す斜視図である。図７に示すように、マニホールド４０上に２個の燃料電池スタック２０が配置され、燃料電池スタック２０の上方に改質器３０が配置されている。
【００３５】
２個の燃料電池スタック２０は、それぞれの燃料電池スタック２０を構成する燃料電池セル１０の積層方向が略平行になるように並列配置されている。改質器３０は、一方の燃料電池スタック２０の上方を燃料電池セル１０の積層方向に沿って伸び、他方の燃料電池スタック２０の上方を燃料電池セル１０の積層方向に沿ってコ字状に折り返す。改質器３０の出口とアノードマニホールド４０の入口とは、燃料ガス配管５０によって接続されている。
【００３６】
燃料電池スタック２０の下端は、マニホールド４０に固定されている。マニホールド４０には、各燃料電池セル１０の燃料ガス通路１２と連通する孔が形成されている。それにより、改質器３０から燃料ガス配管５０、マニホールド４０および燃料ガス通路１２へと連通する燃料ガス流路が形成される。
【００３７】
図８は、改質器３０の詳細を説明するための斜視図である。図８に示すように、改質器３０は、入口側から、気化部３１、加熱部３２、および改質部３３が順に接続された構造を有する。気化部３１は、後述する燃料オフガスの燃焼熱を利用して改質水を気化させる空間部である。
【００３８】
加熱部３２は、燃料オフガスの燃焼熱によって改質水および炭化水素系燃料を加熱する空間部である。加熱部３２には、例えば、セラミックスボールが封入されている。改質部３３は、改質水と炭化水素系燃料との水蒸気改質反応を生じさせるための空間部である。改質部３３には、例えば、ＮｉまたはＲｕなどの触媒金属が担持されたアルミナなどのセラミックスボールが封入されている。
【００３９】
図９は、燃料電池モジュール１の全体構成を説明するための断面図である。図９に示すように、燃料電池モジュール１は、酸化剤ガスが流動するための流路を形成する２重壁からなるケーシング６０内の下部断熱材６１および側部断熱部材６２によって、図７の燃料電池スタック２０、改質器３０、およびマニホールド４０が囲まれた構造を有する。なお、本例においては、燃料電池セル１０の第２端部側（改質器３０側）を上方とし、第１端部側（マニホールド４０側）を下方とする。
【００４０】
ケーシング６０への酸化剤ガスの入口は、ケーシング６０の底面に設けられている。酸化剤ガスは、ケーシング６０の側部の流路を通って、各燃料電池スタック２０の上方に流動する。その後、酸化剤ガスは、一方の燃料電池スタック２０と他方の燃料電池スタック２０との間を通って下方に流動し、各燃料電池スタック２０の下端部側に供給される。図８で説明したように、燃料ガスはマニホールド４０から各燃料電池セル１０の燃料ガス通路１２へと供給される。それにより、各燃料電池セル１０において発電が行われる。
【００４１】
燃料電池セル１０において発電に供されなかった燃料ガス（燃料オフガス）と発電に供されなかった酸化剤ガス（酸化剤オフガス）とは、各燃料電池セル１０の上端において合流する。燃料オフガスには水素等の可燃物が含まれていることから、燃料オフガスは、酸化剤オフガスに含まれる酸素を利用して燃焼する。本例においては、燃料電池セル１０の上端と改質器３０との間において燃料オフガスが燃焼する部位を燃焼部７０と称する。燃焼部７０の燃焼熱は、改質器３０に供給される。それにより、改質器３０の温度を上昇させることができ、改質反応が促進される。
【００４２】
燃焼部７０における燃焼後の燃料オフガスおよび酸化剤オフガス（以下、両者をまとめて排気ガスと称する。）は、酸化剤ガスが流れるケーシング６０の側部の流路と側部断熱部材６２との間に設けられた燃焼オフガス流路を下方に流動する。この場合、ケーシング６０内を流動する酸化剤ガスは、燃焼オフガスによって加熱される。それにより、燃料電池スタック２０への低温ガスの供給が抑制される。その結果、燃料電池スタック２０における温度分布が抑制される。
【００４３】
ケーシング６０の下端には、排気ガスの排出口が設けられるとともに、例２に係る排気ガス浄化装置１０００ａが設けられている。燃料電池モジュール１の排気ガスは、排気ガス浄化装置１０００ａを経由して外部に排出される。
【００４４】
燃料電池モジュール１の起動時には、改質器３０において改質されなかった炭化水素、改質器３０における改質反応によって生成された一酸化炭素、発電に伴って生成された水蒸気等が排気ガスに含まれる。本例によれば、排気ガス流路６００の前段部において水蒸気の吸着が抑制されることから、前段部における温度上昇を抑制することができる。それにより、前段部においては、排気ガス中の炭化水素、一酸化炭素等の吸着対象物質の吸着を促進させることができる。一方で、排気ガス流路６００の後段部において水蒸気が多く吸着されることから、排気ガス処理の開始後、水蒸気の気化潜熱を利用して早期に酸化触媒５００を昇温させることができる。それにより、ヒータ等を用いなくても、酸化触媒５００の触媒活性を早期に十分に発現させることができる。したがって、エネルギー効率が高くなる。また、ヒータ部品を設ける必要がないことから、コストの増加を抑制することができる。さらに、水蒸気の吸着熱を水道水の昇温に利用することができることから、排気ガス浄化装置１０００ａを、温水生成用の熱交換器として用いることができる。
【００４５】
なお、本例の燃料電池セルとして、固体高分子形、固体酸化物形、炭酸溶融塩形等の他のいずれのタイプの燃料電池セルにも適用可能である。
【００４６】
上記各例においては、第１ゼオライトが酸化触媒を担持しているが、それに限られない。第２ゼオライトが酸化触媒を担持していれば、第１ゼオライトが酸化触媒を担持していなくてもよい。また、吸着材としてゼオライトを用いたが、それに限られない。炭化水素、一酸化炭素、水蒸気等の排気ガス成分を吸着可能な吸着材であれば用いることができる。この場合においても、排気ガス流路の前段部に、後段部に比較して疎水性の高い吸着材を配置し、後段部に、前段部に比較して親水性の高い吸着材を配置することによって、ヒータを用いずに未燃成分の排出が抑制される。ただし、ゼオライトは安価な吸着材であることから、ゼオライトを用いることによって原料コストを低減させることができる。
【００４７】
さらに、上記各例に係る排気ガス浄化装置は、内燃機関の冷間時（排気触媒が機能しないとき）のいわゆるコールドエミッション対策に用いることができる。吸着した未燃炭化水素が脱離する頃には排気触媒の触媒活性が発現するので、規制対象物質の大気放出を抑制することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１００  第１流路
２００  第２流路
３００  疎水性ゼオライト担体
４００  親水性ゼオライト担体
５００  酸化触媒
６００  排気ガス流路
７００  断熱部材
１０００  排気ガス浄化装置
【図１】
2011140012.tif 000003
【図２】
2011140012.tif 000004
【図３】
2011140012.tif 000005
【図４】
2011140012.tif 000006
【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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