(57)【要約】【課題】室温あるいは数十度以下の温度においてＮＨ３の吸蔵及び放出を圧力調整により行うことができ、１ｇ当たりのＮＨ３の吸蔵量がＣａＣｌ２より多く、同量のＮＨ３を吸蔵した状態で体格を小さくすることを可能にする。【解決手段】排気ガス浄化システム１０は、内燃機関（ディーゼルエンジン１１）から排出された排気ガスが流通する排気通路１２と、排気通路１２に設けられた選択還元触媒（ＳＣＲ触媒１３）と、ＮＨ３を吸蔵するとともに排気通路１２に管路を介してＮＨ３を放出するアンモニア吸蔵放出装置１４と、制御装置２５とを備えている。アンモニア吸蔵放出装置１４は、アンモニア吸蔵放出材料１５としてＬｉＣｌを貯蔵するアンモニア供給タンク１６等を備えている。制御装置２５は、排気通路１２内のＮＯｘ量に対応してアンモニア吸蔵放出装置１４から排気通路１２へのＮＨ３の放出量を制御する。【選択図】図１
2015071989.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンモニア吸蔵放出材料を貯蔵するタンクと、
前記タンク内に貯蔵されたアンモニア吸蔵放出材料と、
前記タンク内に加圧状態のＮＨ３の導入及び前記タンク内のＮＨ３の放出の少なくとも一方に使用され、途中にバルブを備えた配管と、
前記タンク内のＮＨ３を放出するアンモニア放出配管と、
前記アンモニア放出配管から放出されるＮＨ３の量を調整する調整手段と
を備え、
前記アンモニア吸蔵放出材料はＬｉＣｌであることを特徴とするアンモニア吸蔵放出装置。
【請求項２】
前記調整手段は、前記アンモニア放出配管の途中に設けられたリザーブタンクと、前記リザーブタンク内の圧力を検知する圧力センサと、前記アンモニア放出配管の途中に設けられ、前記リザーブタンクより下流側に設けられた第１の調整バルブと、前記リザーブタンクより前記タンク側に設けられた第２の調整バルブと、前記第１の調整バルブ及び前記第２の調整バルブの開度を制御する制御手段とを備えている請求項１に記載のアンモニア吸蔵放出装置。
【請求項３】
内燃機関から排出された排気ガスが流通する排気通路と、
前記排気通路に設けられた選択還元触媒（ＳＣＲ）と、
ＮＨ３を吸蔵するとともに前記排気通路に管路を介してＮＨ３を放出するアンモニア吸蔵放出装置と、
前記排気通路内のＮＯｘ量に対応して前記アンモニア吸蔵放出装置から前記排気通路へのＮＨ３の放出量を制御する制御装置と
を備え、
前記アンモニア吸蔵放出装置として請求項１又は請求項２に記載のアンモニア吸蔵放出装置を備えていることを特徴とする排気ガス浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンモニア吸蔵放出装置及び排気ガス浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関が排出する排気ガス中のＮＯｘ（窒素酸化物）はＮＯｘ浄化装置により浄化されているが、特に、ディーゼルエンジンで用いられるＮＯｘ浄化装置はその排気系にＳＣＲ（選択還元触媒）が用いられている。このＮＯｘ浄化装置においては、尿素などの還元剤をＳＣＲ触媒に供給し、尿素から発生するアンモニア（ＮＨ３）をＳＣＲ触媒に吸着させ、この吸着させたアンモニアにより排気ガス中のＮＯｘの選択還元を行っている。
【０００３】
また、アンモニアを吸蔵するアンモニア吸蔵材料を使用して、ＳＣＲ触媒にアンモニアを供給する方法も提案されている（特許文献１及び特許文献２）。特許文献１には、好ましいアンモニア吸蔵材料として、Ｍｇ（ＮＨ３）６Ｃｌ２が挙げられている。また、特許文献２には、好ましいアンモニア吸蔵材料としてＭｇＣｌ２、ＣａＣｌ２、ＳｒＣｌ２もしくはそれらの混合物が挙げられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００８−５０８１８６号公報
【特許文献２】特表２００８−５２８４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＮＨ３を吸蔵する物質として知られている金属塩化物の中でもＣａＣｌ２はモル比で８倍量のＮＨ３を吸蔵可能である。
ＣａＣｌ２＋８ＮＨ３→Ｃａ（ＮＨ３）８Ｃｌ２
ところが塩化物は分子量が大きく、１モル当たりのＮＨ３の吸蔵量が同じ場合、重量当たりの吸蔵量は分子量が小さな化合物に比べて少なくなる。
【０００６】
また、吸蔵されたＮＨ３の離脱（放出）温度が高いため、ＮＨ３の供給（放出）に必要な熱量が大きくなる。特許文献１には、アンモニアは、好ましくは１００℃〜７００℃の、さらに好ましくは１５０℃〜５００℃の温度範囲において、金属アンミン塩を加熱することによって金属アンミン塩から放出されうると記載されている。また、特許文献２には、金属アンミン塩錯体は、好ましくは３０℃〜７００℃の温度まで、より好ましくは１００℃〜５００℃の温度まで加熱されると記載されている。内燃機関の熱をアンモニアの加熱に使用することも可能であるが、その場合、加熱のための設備が複雑になる。また、ヒーター加熱方式を採用すれば、内燃機関の熱を利用する場合に比べて設備は簡単になるが、消費電力が大きくなる。
【０００７】
本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、室温あるいは数十度以下の温度においてＮＨ３の吸蔵及び放出を圧力調整により行うことができ、１ｇ当たりのＮＨ３の吸蔵量がＣａＣｌ２より多く、同量のＮＨ３を吸蔵した状態で体格を小さくできる吸蔵放出材料を用いたアンモニア吸蔵放出装置及びそれを用いた排気ガス浄化システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するアンモニア吸蔵放出装置は、アンモニア吸蔵放出材料を貯蔵するタンクと、前記タンク内に貯蔵されたアンモニア吸蔵放出材料と、前記タンク内に加圧状態のＮＨ３の導入及び前記タンク内のＮＨ３の放出の少なくとも一方に使用され、途中にバルブを備えた配管と、前記タンク内のＮＨ３を放出するアンモニア放出配管と、前記アンモニア放出配管から放出されるＮＨ３の量を調整する調整手段とを備え、前記アンモニア吸蔵放出材料はＬｉＣｌである。ここで、「タンク内に加圧状態のＮＨ３の導入及びタンク内のＮＨ３の放出の少なくとも一方に使用され、途中にバルブを備えた配管」が「タンク内のＮＨ３を放出するアンモニア放出配管」を兼用してもよい。
【０００９】
この構成によれば、途中にバルブを備えた配管からタンク内に加圧状態でＮＨ３が導入され、導入されたＮＨ３はタンク内に貯蔵されているアンモニア吸蔵放出材料に吸蔵される。アンモニア吸蔵放出材料を構成する物質（ＬｉＣｌ）は、１ｇ当たりのＮＨ３の吸蔵量がＣａＣｌ２より多く、室温あるいは数十度以下の温度でアンモニア放出配管から放出されるＮＨ３の圧力を調整手段で調整することにより、目的とする量のＮＨ３が放出される。また、ＬｉＣｌの分子量は４２．４であり、ＣａＣｌ２の分子量１１１に比べてほぼ２／５と小さいため、同量のＮＨ３を吸蔵した状態で体格を小さくできる。
【００１０】
前記調整手段は、前記アンモニア放出配管の途中に設けられたリザーブタンクと、前記リザーブタンク内の圧力を検知する圧力センサと、前記アンモニア放出配管の途中に設けられ、前記リザーブタンクより下流側に設けられた第１の調整バルブと、前記リザーブタンクより前記タンク側に設けられた第２の調整バルブと、前記第１の調整バルブ及び前記第２の調整バルブの開度を制御する制御手段とを備えていることが好ましい。この構成によれば、アンモニア吸蔵放出材料が貯蔵されたタンクからＮＨ３を直接、目的とする箇所に目的の圧力で放出（供給）するのではなく、リザーブタンクに貯留した後、目的とする箇所に目的の圧力で放出（供給）する。したがって、放出するＮＨ３の圧力調整を精度良く行うことが容易になる。
【００１１】
上記課題を解決する排気ガス浄化システムは、内燃機関から排出された排気ガスが流通する排気通路と、前記排気通路に設けられた選択還元触媒（ＳＣＲ）と、ＮＨ３を吸蔵するとともに前記排気通路に管路を介してＮＨ３を放出するアンモニア吸蔵放出装置と、前記排気通路内のＮＯｘ量に対応して前記アンモニア吸蔵放出装置から前記排気通路へのＮＨ３の放出量を制御する制御装置とを備え、前記アンモニア吸蔵放出装置として前記アンモニア吸蔵放出材料のＬｉＣｌを貯蔵するタンク等を備えた前記アンモニア吸蔵放出装置を備えている。
【００１２】
この構成によれば、前記排気通路に設けられた選択還元触媒（ＳＣＲ）に供給するＮＨ３の量、即ちアンモニア吸蔵放出装置から排気通路へのＮＨ３の放出量が、排気通路内のＮＯｘ量に対応して制御装置により制御されるため、排気通路内の排気ガスが選択還元触媒（ＳＣＲ）を通過する際に、ＮＯｘが適切に還元処理される。排気通路内のＮＯｘ量は、例えば、ＮＯｘセンサで排気管内のＮＯｘ量を検出したり、内燃機関の負荷と排気通路内のＮＯｘ量との関係を予め調べておき、内燃機関の負荷から排気通路内のＮＯｘ量を演算したりすることで把握される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、室温あるいは数十度以下の温度においてＮＨ３の吸蔵及び放出を圧力調整により行うことができ、１ｇ当たりのＮＨ３の吸蔵量がＣａＣｌ２より多く、同量のＮＨ３を吸蔵した状態で体格を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】排気ガス浄化システムの構成を示す模式図。
【図２】アンモニア吸蔵量を測定する装置の構成図。
【図３】ＬｉＣｌの０℃におけるＰＣＴ曲線を示す図。
【図４】ＬｉＣｌの２０℃におけるＰＣＴ曲線を示す図。
【図５】ＬｉＣｌの４０℃におけるＰＣＴ曲線を示す図。
【図６】ＬｉＣｌの５０℃におけるＰＣＴ曲線を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、排気ガス浄化システムの一実施形態を図１〜図６にしたがって説明する。
図１に示すように、排気ガス浄化システム１０は、内燃機関としてのディーゼルエンジン１１から排出された排気ガスが流通する排気通路１２と、排気通路１２に設けられたＳＣＲ触媒（選択還元触媒）１３と、アンモニア吸蔵放出装置１４とを備えている。
【００１６】
アンモニア吸蔵放出装置１４は、アンモニア吸蔵放出材料１５を貯蔵したタンクとしてのアンモニア供給タンク１６を備えている。アンモニア供給タンク１６には、図示しない蓋部が設けられ、蓋部を開けてアンモニア吸蔵放出材料１５をアンモニア供給タンク１６内に入れるように構成されている。アンモニア吸蔵放出材料１５として、ＬｉＣｌが使用される。
【００１７】
アンモニア供給タンク１６には、アンモニア供給タンク１６内に加圧状態のＮＨ３を導入するアンモニア導入配管１７が連結され、アンモニア導入配管１７にはバルブ１７ａが設けられている。アンモニア導入配管１７は、タンク（アンモニア供給タンク１６）内に加圧状態のＮＨ３の導入及びタンク内のＮＨ３の放出の少なくとも一方に使用され、途中にバルブを備えた配管を構成する。この実施形態では、配管は加圧状態のＮＨ３の導入にのみ使用される。アンモニア供給タンク１６は、アンモニア放出配管としての供給管１８を介して排気通路１２におけるＳＣＲ触媒１３の上流側に連結されている。なお、アンモニア供給タンク１６における供給管１８の接続はアンモニア供給タンク１６の上部に配置するなどアンモニア吸蔵放出材料１５が供給管１８に混入あるいは流入しない構成とすることが好ましい。供給管１８の途中にはリザーブタンク１９が設けられ、供給管１８の排気通路１２側の端部にはＮＨ３を排気通路１２に噴射する噴射ノズル２０が設けられている。供給管１８のリザーブタンク１９より噴射ノズル２０側、即ち下流側には第１の調整バルブとしての電磁弁Ｖ１が、リザーブタンク１９よりアンモニア供給タンク１６側には第２の調整バルブとしての電磁弁Ｖ２がそれぞれ設けられている。リザーブタンク１９は、アンモニア供給タンク１６から供給されるＮＨ３を一時貯留し、所望の圧力で噴射ノズル２０に供給するためのものである。
【００１８】
排気通路１２における供給管１８との連結部の上流側には、排気ガス中のＮＯｘ量を検知するためのＮＯｘセンサ２１が配置されている。アンモニア供給タンク１６には、アンモニア供給タンク１６内の圧力を検知する圧力センサ２２と、アンモニア供給タンク１６内の温度を検知する温度センサ２３とが設けられている。また、リザーブタンク１９には、リザーブタンク１９内のＮＨ３の圧力を検知する圧力センサ２４が設けられている。
【００１９】
排気通路１２へのＮＨ３の供給量を制御する制御装置２５は、ＮＯｘセンサ２１、圧力センサ２２、温度センサ２３及び圧力センサ２４と電気的に接続されている。また、制御装置２５は、電磁弁Ｖ１，Ｖ２に制御信号を出力して電磁弁Ｖ１，Ｖ２の開度を調整する。制御装置２５は、ＮＯｘセンサ２１の検出信号に基づいて排気通路１２へのＮＨ３の供給量を演算する。制御装置２５には、ＮＯｘセンサ２１の検出信号から求めたＮＯｘの濃度と、排気通路１２へ供給すべきＮＨ３の供給量との関係を示すマップあるいは関係式がメモリに記憶されており、それに基づいてＮＨ３の供給量を演算する。また、制御装置２５は、圧力センサ２２、温度センサ２３及び圧力センサ２４の検出信号を入力してそれらの検出信号と、排気通路１２へ供給すべきＮＨ３の供給量に基づいて、電磁弁Ｖ１，Ｖ２の開度を制御する。
【００２０】
リザーブタンク１９、圧力センサ２４、電磁弁Ｖ１，Ｖ２及び制御装置２５により、供給管１８から排気通路１２へ放出されるＮＨ３の量を調整する調整手段が構成されている。
【００２１】
次にアンモニア吸蔵放出材料としてのＬｉＣｌについて説明する。
ＬｉＣｌは、分子量が４２．４でＣａＣｌ２の分子量１１１に比べて半分以下（約３８％）である。また、ＬｉＣｌは、ＮＨ３の圧力を真空から０．６ＭＰａまで上昇させた場合に吸蔵したＮＨ３を数十度以下で全て放出することが可能である。しかし、ＣａＣｌ２は、ＮＨ３の圧力を０．１ＭＰａから０．６ＭＰａまで上昇させた場合にＣａＣｌ２（ＮＨ３）８の構造でＮＨ３を吸蔵するが、圧力を０．６ＭＰａから０．１ＭＰａまで低下させてＮＨ３を放出後はＣａＣｌ２（ＮＨ３）２の構造となり、吸蔵したＮＨ３の一部は吸蔵されたまま残る。
【実施例】
【００２２】
以下、実施例により詳細に説明する。
ＬｉＣｌのＮＨ３の吸蔵量を図２に示す測定装置を用いて測定した。
測定装置３０は、リアクタ３１とバッファ３２とを備え、リアクタ３１とバッファ３２とは配管３３を介して連結され、配管３３の途中にはバルブ３４が設けられている。バッファ３２にはバルブ３５を備えた配管３６が連結されている。バッファ３２には圧力計３７が設けられ、バッファ３２内の圧力を検出可能になっている。リアクタ３１には図示しない蓋が設けられ、蓋を開けた状態でリアクタ３１内に試料３８を入れることが可能になっている。バッファ３２の体積は約７．２ｃｍ３、リアクタ３１の体積は３０．２ｃｍ３である。また、試料量は１〜２ｍｍｏｌで行った。
【００２３】
試験は、試料をリアクタ３１内に入れた後、バルブ３４を閉じた状態でバルブ３５を開いて、バッファ３２内にＮＨ３を所定量貯める。その後、バルブ３５を閉じて、バルブ３４を開くことにより、リアクタ３１内の試料３８とＮＨ３が接触してＮＨ３を吸蔵可能な状態になる。バッファ３２内に貯めたＮＨ３を０．３〜０．８ＭＰａ（７．８〜２０．８ｍｍｏｌ）とし、バルブ３４を開けた後、各圧力における保持時間を２〜３０分の間で、変化が大きい場合は２分、変化が小さい場合は３０分として、測定を行い、ブランクとの圧力差からＮＨ３の吸蔵量を算出した。この実験を繰り返してＰＣＴ測定を行い、ＰＣＴ曲線（圧力−組成等温曲線）を求めた。また、圧力が０．１ＭＰａと０．６ＭＰａのＮＨ３の吸蔵量から可逆的なＮＨ３の吸蔵量を求めた。比較のためＣａＣｌ２についても同様の条件で測定を行った。
【００２４】
結果を図２〜図６に示す。図２〜図６において、横軸は試料がＮＨ３を吸蔵した状態における試料１ｍｏｌに対するＮＨ３の量をｍｏｌで表している。縦軸は試料が存在する雰囲気、即ちリアクタ３１内のＮＨ３の圧力を表している。
【００２５】
図３に示す０℃におけるＬｉＣｌのＰＣＴ曲線から、０℃では、ＮＨ３の圧力が低い状態から吸蔵が行われ、ＮＨ３の圧力が０．０６３ＭＰａで、ＬｉＣｌ１ｍｏｌに対してＮＨ３が２．５ｍｏｌ程度まで吸蔵され、ＮＨ３の圧力が約０．０８ＭＰａで、ＬｉＣｌ１ｍｏｌに対してＮＨ３が３．５ｍｏｌ程度まで吸蔵される。そして、ＮＨ３の圧力が０．１３ＭＰａで、ＬｉＣｌ１ｍｏｌに対してＮＨ３が３．８ｍｏｌ程度まで吸蔵され、最終的にＮＨ３の圧力が０．４２ＭＰａで、ＬｉＣｌ１ｍｏｌに対してＮＨ３が４．０ｍｏｌ程度まで吸蔵される。
【００２６】
図４に示す２０℃におけるＬｉＣｌのＰＣＴ曲線から、２０℃では、ＮＨ３の圧力が低い状態、０．０２ＭＰａからＮＨ３の吸蔵が行われ、ＮＨ３の圧力が約０．１８ＭＰａで、ＬｉＣｌ１ｍｏｌに対してＮＨ３が３．１ｍｏｌ程度まで吸蔵される。そして、ＮＨ３の圧力が約０．１８ＭＰａから０．２７ＭＰａまで上昇する間に、ＬｉＣｌ１ｍｏｌに対してＮＨ３が４．５ｍｏｌ程度まで吸蔵される。次にＮＨ３の圧力が０．６ＭＰａまで上昇する間に、ＬｉＣｌ１ｍｏｌに対してＮＨ３が４．６ｍｏｌ程度まで吸蔵される。
【００２７】
図５に示す４０℃におけるＬｉＣｌのＰＣＴ曲線から、４０℃では、ＮＨ３の圧力が０．３２ＭＰａまではＮＨ３の吸蔵が殆ど行われず、ＮＨ３の圧力が約０．３２ＭＰａより大きくなるとＮＨ３の吸蔵が開始され、ＮＨ３の圧力が０．４ＭＰａで、ＬｉＣｌ１ｍｏｌに対してＮＨ３が２ｍｏｌ吸蔵される。そして、ＮＨ３の圧力が０．４ＭＰａから０．４８ＭＰａまで上昇する間に、ＬｉＣｌ１ｍｏｌに対してＮＨ３が３．８ｍｏｌ程度まで吸蔵され、ＮＨ３の圧力が０．４８ＭＰａから０．８ＭＰａまで上昇する間に、ＬｉＣｌ１ｍｏｌに対してＮＨ３が４．０ｍｏｌ程度まで吸蔵される。
【００２８】
図６に示す５０℃におけるＬｉＣｌのＰＣＴ曲線から、５０℃では、ＮＨ３の圧力が０ＭＰａから０．６４ＭＰａまで上昇する間に、ＬｉＣｌ１ｍｏｌに対してＮＨ３が０．２ｍｏｌ吸蔵される。そして、ＮＨ３の圧力が０．６４ＭＰａに達した後、ＮＨ３の圧力が０．６４ＭＰａの状態で、ＬｉＣｌ１ｍｏｌに対してＮＨ３が３．２ｍｏｌまで吸蔵される。その後、ＮＨ３の圧力が０．７ＭＰａまで上昇した時点でＬｉＣｌ１ｍｏｌに対してＮＨ３が４．２ｍｏｌまで吸蔵され、ＮＨ３の圧力が０．８ＭＰａまで上昇した時点でＬｉＣｌ１ｍｏｌに対してＮＨ３が約４．５ｍｏｌまで吸蔵される。
【００２９】
実施例の結果から、ＬｉＣｌの場合、ＬｉＣｌ１ｍｏｌに対して吸蔵されるＮＨ３の最大量は温度によって異なり、０℃及び４０℃では４．０ｍｏｌ程度まで吸蔵され、２０℃では４．６ｍｏｌ程度まで吸蔵され、５０℃では４．２ｍｏｌまで吸蔵されることが分かった。ＬｉＣｌの場合、ＮＨ３の最大吸蔵状態の構造は、２０℃ではＬｉＣｌ（ＮＨ３）４．６となり、０℃及び４０℃ではＬｉＣｌ（ＮＨ３）４となる。しかし、ＣａＣｌ２と異なり、吸蔵したＮＨ３を全て放出可能なため、放出後の構造は温度に関係なくＬｉＣｌとなる。
【００３０】
ＬｉＣｌ及びＣａＣｌ２についてＮＨ３を吸蔵した吸蔵体の最大ＮＨ３放出量を表１に示す。
【００３１】
【表１】
2015071989.tif 000003
但し、吸蔵体の密度は、いずれも１ｃｃ＝１ｇ（１ｇ＝０，９０９ｃｃ）とした。
【００３２】
表１からＬｉＣｌでは、１ｍｏｌ当たりＮＨ３を４．６ｍｏｌ吸蔵した場合、吸蔵体の体積当たりの放出量は、ＣａＣｌ２に比べて、０．７１／０．４５＝１．５８≒１．６倍となり、吸蔵体の重量当たりの放出量も、０．６５／０．４１＝１．５９≒１．６倍となる。また、１ｍｏｌ当たりＮＨ３を４ｍｏｌ吸蔵した場合、吸蔵体の体積当たりの放出量は、ＣａＣｌ２に比べて、０．６８／４５＝１．５１≒１．５倍となり、吸蔵体の重量当たりの放出量も、０．６２／０．４１＝１．５１≒１．５倍となる。
【００３３】
また、吸蔵体を基準として比較する代わりに、金属塩化物１ｇ当たりの放出可能な吸蔵ＮＨ３［ｇ］及び金属塩化物１ｃｃ当たりの放出可能な吸蔵ＮＨ３［ｇ］で比較すると、次のようになる。
【００３４】
金属塩化物の密度は、ＬｉＣｌで２．１ｇ／ｃｃ、ＣａＣｌ２で２．１５ｇ／ｃｃである。この値を用いてＬｉＣｌ及びＣａＣｌ２について１ｍｏｌ当たりの放出可能な吸蔵ＮＨ３［ｇ］、１ｇ当たりの放出可能な吸蔵ＮＨ３［ｇ］及び１ｃｃ当たりの吸蔵ＮＨ３［ｇ］を計算すると次のようになる。
【００３５】
ＣａＣｌ２（８ｍｏｌ吸蔵して６ｍｏｌ放出）の場合の放出可能な吸蔵ＮＨ３［ｇ］は、１７．０３×６＝１０２．２ｇ／ｍｏｌであり、１ｇ当たりの放出可能な吸蔵ＮＨ３［ｇ］は、１０２．２／１１０．５＝０．９２ｇ／ｇとなり、１ｃｃ当たりの放出可能な吸蔵ＮＨ３［ｇ］は、０．９２×２．１５＝１．９８ｇ／ｃｃとなる。
【００３６】
ＬｉＣｌの場合、１ｍｏｌ当たり４．６ｍｏｌ吸蔵した場合の放出可能な吸蔵ＮＨ３［ｇ］は、１７．０３×４．６＝７８．３ｇ／ｍｏｌである。したがって、１ｇ当たりの放出可能な吸蔵ＮＨ３［ｇ］は、７８．３／４２．４＝１．８５ｇ／ｇとなり、ＣａＣｌ２に比べて、１．８５／０．９２＝２．０１≒２．０倍となる。また、１ｃｃ当たりの放出可能な吸蔵ＮＨ３［ｇ］は、１．８５×２．１＝３．８９ｇ／ｃｃとなり、ＣａＣｌ２に比べて、３．８９／１．９８＝１．９６≒２．０倍となる。
【００３７】
また、１ｍｏｌ当たり４ｍｏｌ吸蔵した場合の放出可能な吸蔵ＮＨ３［ｇ］は、１７．０３×４＝６８．１ｇ／ｍｏｌである。したがって、１ｇ当たりの放出可能な吸蔵ＮＨ３［ｇ］は、６８．１／４２．４＝１．６１ｇ／ｇとなり、ＣａＣｌ２に比べて、１．６１／０．９２＝１．７５≒１．８倍となる。また、１ｃｃ当たりの放出可能な吸蔵ＮＨ３［ｇ］は、１．６１×２．１＝３．３８ｇ／ｃｃとなり、ＣａＣｌ２に比べて、３．３８／１．９８＝１．７１≒１．７倍となる。
【００３８】
次に前記のように構成されたアンモニア吸蔵放出装置１４及び排気ガス浄化システム１０の作用を説明する。アンモニア供給タンク１６にＮＨ３を貯蔵する場合は、バルブ１７ａ及び電磁弁Ｖ１を閉じた状態でアンモニア導入配管１７に、例えば、アンモニアボンベを接続する。そして、バルブ１７ａを開き、所定量のＮＨ３をアンモニア供給タンク１６に導入する。次にバルブ１７ａを閉じて、アンモニア導入配管１７とアンモニアボンベとの接続を解除する。この状態で排気ガス浄化システム１０が作動可能な状態になる。
【００３９】
制御装置２５は、排気ガス浄化システム１０が作動可能な状態になると、電磁弁Ｖ２を開いてリザーブタンク１９内の圧力が予め設定された上限圧力になるまでＮＨ３を供給し、予め設定された圧力になると電磁弁Ｖ２を閉じる。そして、ディーゼルエンジン１１が駆動されると、制御装置２５は、ＮＯｘセンサ２１の検出信号を入力して、ＮＯｘセンサ２１の検出信号に基づいて排気通路１２へのＮＨ３の供給量を演算する。また、制御装置２５は、リザーブタンク１９の圧力センサ２４の検出信号を入力して、その値と排気通路１２へのＮＨ３の供給量の値とから、電磁弁Ｖ１の開度を演算して、その開度となるように、電磁弁Ｖ１に駆動指令信号を出力する。その結果、電磁弁Ｖ１が適切な開度で開き、噴射ノズル２０から排気通路１２へ必要な量のＮＨ３が供給されて、排気ガスがＳＣＲ触媒１３を通過する間に、ＳＣＲ触媒１３により排気ガス中のＮＯｘが還元処理される。即ち、ディーゼルエンジン１１の負荷に応じて適切な量のＮＨ３が排気通路１２に放出されてＮＯｘの還元処理が効率良く行われる。
【００４０】
制御装置２５は、圧力センサ２４の検出信号を入力し、リザーブタンク１９内の圧力が所定の下限圧力まで低下すると、電磁弁Ｖ２を開いてリザーブタンク１９内の圧力が予め設定された上限圧力になるまでＮＨ３を供給する。
【００４１】
また、制御装置２５は、圧力センサ２２及び温度センサ２３の検出信号を入力し、それらの信号に基づいてアンモニア供給タンク１６内の残存ＮＨ３量が予め設定された量以下になると、ディーゼルエンジン１１を停止して、アンモニア供給タンク１６にＮＨ３を導入する。
【００４２】
アンモニア吸蔵放出材料１５としてＬｉＣｌが使用されている。そして、ＬｉＣｌの１ｍｏｌ当たりのＮＨ３の吸蔵量は、前述したように、０℃かつＮＨ３圧力０．４２ＭＰａで４ｍｏｌ、２０℃かつＮＨ３圧力０．６ＭＰａで４．６ｍｏｌ、４０℃かつＮＨ３圧力０．６ＭＰａで４ｍｏｌ、５０℃かつＮＨ３圧力０．６ＭＰａで４．５ｍｏｌである。したがって、２０℃においてＮＨ３圧力０．６ＭＰａでＮＨ３の充填を行えば、吸蔵体の体積当たりの放出量は、ＣａＣｌ２に比べて１．６倍となり、吸蔵体の重量当たりの放出量も、１．６倍となる。また、１ｍｏｌ当たりＮＨ３を４ｍｏｌ吸蔵した場合、吸蔵体の体積当たりの放出量は、ＣａＣｌ２に比べて、１．５倍となり、吸蔵体の重量当たりの放出量も、１．５倍となる。即ち、アンモニア吸蔵放出材料１５としてＣａＣｌ２を使用した場合に比べて重量当たり及び体積当たりのＮＨ３の吸蔵量及び放出量を大幅に増大させることができる。
【００４３】
この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）アンモニア吸蔵放出装置１４は、アンモニア供給タンク１６と、アンモニア供給タンク１６内に貯蔵されたアンモニア吸蔵放出材料１５としてのＬｉＣｌと、アンモニア導入配管１７と、アンモニア放出配管としての供給管１８と、供給管１８から放出されるＮＨ３の量を調整する調整手段とを備えている。アンモニア導入配管１７は、アンモニア供給タンク１６内に加圧状態のＮＨ３の導入及びアンモニア供給タンク１６内のＮＨ３の放出に使用され、途中にバルブ１７ａを備えている。したがって、室温あるいは数十度以下の温度においてＮＨ３の吸蔵及び放出を圧力調整により行うことができ、１ｇ当たりのＮＨ３の吸蔵量がＣａＣｌ２より多く、同量のＮＨ３を吸蔵した状態で体格を小さくできる。
【００４４】
（２）ＮＨ３の放出量を調整する調整手段は、供給管１８の途中に設けられたリザーブタンク１９と、リザーブタンク１９内の圧力を検知する圧力センサ２４とを備えている。調整手段は、供給管１８の途中に設けられ、リザーブタンク１９より下流側に設けられた第１の調整バルブ（電磁弁Ｖ１）と、リザーブタンク１９よりアンモニア供給タンク１６側に設けられた第２の調整バルブ（電磁弁Ｖ２）と、電磁弁Ｖ１，Ｖ２の開度を制御する制御手段（制御装置２５）とを備えている。そして、アンモニア吸蔵放出材料１５が貯蔵されたアンモニア供給タンク１６からＮＨ３を直接、目的とする箇所に目的の圧力で放出（供給）するのではなく、リザーブタンク１９に貯留した後、目的とする箇所に目的の圧力で放出（供給）する。したがって、放出するＮＨ３の圧力調整を精度良く行うことが容易になる。
【００４５】
（３）排気ガス浄化システム１０は、内燃機関（ディーゼルエンジン１１）から排出された排気ガスが流通する排気通路１２と、排気通路１２に設けられた選択還元触媒（ＳＣＲ触媒１３）と、ＮＨ３を吸蔵するとともに排気通路１２に管路を介してＮＨ３を放出するアンモニア吸蔵放出装置１４と、制御装置２５とを備えている。アンモニア吸蔵放出装置１４は、アンモニア供給タンク１６内に貯蔵されたアンモニア吸蔵放出材料１５と、アンモニア供給タンク１６内に加圧状態のＮＨ３の導入及びアンモニア供給タンク１６内のＮＨ３の放出の少なくとも一方に使用され、途中にバルブを備えた配管と、アンモニア供給タンク１６内のＮＨ３を放出するアンモニア放出配管（供給管１８）と、アンモニア放出配管から放出されるＮＨ３の量を調整する調整手段とを備えている。アンモニア吸蔵放出材料１５はＬｉＣｌである。したがって、排気通路１２に設けられたＳＣＲ触媒１３に供給するＮＨ３の量、即ちアンモニア吸蔵放出装置１４から排気通路１２へのＮＨ３の放出量が、制御装置２５により制御されるため、排気通路１２内の排気ガスがＳＣＲ触媒１３を通過する際に、ＮＯｘが適切に還元処理される。
【００４６】
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○  アンモニア吸蔵放出装置１４は、リザーブタンク１９及び電磁弁Ｖ２を備えず、電磁弁Ｖ１の開閉制御でアンモニア供給タンク１６内のＮＨ３を排気通路１２へ供給するようにしてもよい。
【００４７】
○  排気通路１２へのＮＨ３の供給量を制御する場合、電磁弁Ｖ１，Ｖ２の開度を制御する代わりに、電磁弁Ｖ１，Ｖ２として開度調整可能な弁ではなく、オン・オフ弁を使用し、開時間の調整で供給量を制御してもよい。  
【００４８】
○  排気通路１２へのＮＨ３の供給量を制御する構成として、排気ガス中のＮＯｘの量（濃度）をＮＯｘセンサ２１で検出する代わりに、ディーゼルエンジン１１の負荷と、必要なＮＨ３の供給量との関係をマップ又は関係式として制御装置のメモリに記憶させておき、負荷によってＮＨ３の供給量を調整してもよい。ディーゼルエンジン１１の負荷に相当するものとして、例えばアクセルの操作量を使用してもよい。
【００４９】
○  排気ガス浄化システム１０は、ディーゼルエンジン１１に限らず、排気ガス中に除去すべきＮＯｘが存在する内燃機関、例えば、ガソリンエンジンの希薄燃焼エンジンの排気ガスの処理に適用してもよい。
【００５０】
○  排気ガス浄化システム１０は、除去すべき量のＮＯｘが含まれている排気ガスの浄化に適用され、車両や船舶等の移動体に搭載されて使用される内燃機関に限らず、工場などで使用されるボイラー等の排気ガスの浄化に使用してもよい。
【００５１】
○  アンモニア吸蔵放出材料１５が吸蔵していたＮＨ３の放出が進み、再びアンモニア吸蔵放出材料１５にＮＨ３を吸蔵させる必要が有る場合、アンモニア供給タンク１６内のアンモニア吸蔵放出材料１５を取り出して、既にＮＨ３が吸蔵されたアンモニア吸蔵放出材料１５と交換する構成としてもよい。この場合、アンモニア供給タンク１６の大きさによっては、ＮＨ３を吸蔵させるより短時間でアンモニア吸蔵放出装置１４の使用が可能になる。取り出されたアンモニア吸蔵放出材料１５は、別の場所でＮＨ３の吸蔵が行われた後、再使用される。
【００５２】
○  アンモニア供給タンク１６内の材料を交換する代わりに、アンモニア供給タンク１６自体を交換可能としてもよい。この場合、アンモニア供給タンク１６にはアンモニア導入専用のアンモニア導入配管１７を設けずに、加圧状態のＮＨ３の導入及びアンモニア供給タンク１６内のＮＨ３の放出の両方に使用され、途中にバルブを備えた配管を設けてもよい。そして、この配管が図１における供給管１８の電磁弁Ｖ２とリザーブタンク１９との中間部までを構成する構成にする。そして、この配管をパイプ継ぎ手を介してリザーブタンク１９から突出する供給管１８に接続してもよい。この実施形態では、タンク（アンモニア供給タンク１６）内に加圧状態のＮＨ３の導入及びタンク内のＮＨ３の放出の両方に使用され、途中にバルブを備えた配管がタンク内のＮＨ３を放出するアンモニア放出配管を兼用する構成になる。そして、予めアンモニア供給タンク１６内のアンモニア吸蔵放出材料１５に所定量のＮＨ３が吸蔵された状態で、交換すべきアンモニア供給タンク１６と交換される。なお、アンモニア供給タンク１６自体を交換可能とする構成においても、ＮＨ３の導入専用のアンモニア導入配管１７を設けてもよい。
【００５３】
○  アンモニア供給タンク１６にＮＨ３を貯蔵する場合、アンモニア導入専用のアンモニア導入配管１７を介さず、供給管１８を利用してＮＨ３を貯蔵するようにしてもよい。その場合、電磁弁Ｖ２とアンモニア供給タンク１６との間にバルブ１７ａを配置し、電磁弁Ｖ２とバルブ１７ａとの間において供給管１８を分岐可能とする。もしくは、同位置にアンモニアボンベを接続可能な接続口を設け、ＮＨ３をアンモニア供給タンク１６に導入可能となるように電磁弁Ｖ２とバルブ１７ａとを制御する。また、この場合、アンモニア供給タンク１６からリザーブタンク１９へＮＨ３を供給する時には電磁弁Ｖ２とバルブ１７ａと同じ挙動となるように制御する。
【００５４】
○  アンモニア供給タンク１６を加熱可能としてもよい。アンモニア吸蔵放出材料１５に吸蔵されているＮＨ３の量が少なくなった場合、加熱することにより放出し易くなり、吸蔵されたＮＨ３を無駄なく使用ことができる。但し、加熱温度は、従来のアンモニア吸蔵放出材料と異なり数十度以下とすることにより、加熱に電気ヒーターを使用しても消費電力は少なくなる。
【００５５】
○  アンモニア吸蔵放出材料１５にＮＨ３を吸蔵させる際の圧力の上限は０．６ＭＰａに限らず、タンクの耐圧によって変更される。ただし、ＮＨ３は０．９ＭＰａ以上では液化（液体アンモニア）する。ＮＨ３を液体アンモニアにて貯蔵することに対して、本発明のアンモニア吸蔵放出材料の優位点は、液体アンモニアよりも低い圧力で、高い吸蔵量を得ることと、万一のタンク損傷時には、液体アンモニアは一気にアンモニアが蒸散するが、本発明の吸蔵放出材料を用いた場合は、蒸散がゆっくりで比較的安全であるといえることが挙げられる。
【００５６】
○  調整手段は、リザーブタンク１９、圧力センサ２４、電磁弁Ｖ１，Ｖ２、制御装置２５からなる構成に限らない。例えば、リザーブタンク１９、電磁弁Ｖ１（又はＶ２）及び圧力センサ２４を省略して、アンモニア供給タンク１６内の圧力センサ２２により電磁弁Ｖ２（又はＶ１）の開度を制御するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１２…排気通路、１４…アンモニア吸蔵放出装置、１５…アンモニア吸蔵放出材料、１７ａ，３４，３５…バルブ、１９…リザーブタンク、２２，２４…圧力センサ、２５…制御装置、３３，３６…配管。
【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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