(57)【要約】【課題】装置のコストが安価でその取り付けやメンテナンスが簡単あり、しかも窒素酸化物と粒子状物質を削減できるディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置を提供する。【解決手段】排気マフラＭの後方に取り付けられるティーゼルエンジンの排気ガス浄化装置であって、排気マフラＭに接続した本体装置Ａと、本体装置Ａに接続した供給タンクＢと、本体装置Ａの状態を表示するインジケータＣとからなり、本体装置Ａは、本体ケース１の排気ガスの入り口５側にアンモニア発生溶液を充填した内部タンク１０を配設するとともに排気ガスの出口６側に金属製のフィルタユニット２０を配設し、排気ガスにより内部タンク１０を加熱してアンモニア発生溶液よりアンモニアガスを発生させ、排気ガス中の窒素酸化物とアンモニアガスを反応させて窒素と水に分解し、フィルタユニット２０により排気ガス中の粒子状物質を吸着する構成とした。【選択図】　　　　　　　図１
2004028095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気マフラの後方に取り付けられるディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置であって、前記排気マフラに接続した本体装置を有し、
前記本体装置は、本体ケースの排気ガスの入り口側にアンモニア発生溶液を充填した内部タンクを配設するとともに排気ガスの出口側に金属製のフィルタユニットを配設し、前記排気ガスにより前記内部タンクを加熱してアンモニア発生溶液よりアンモニアガスを発生させ、前記排気ガス中の窒素酸化物と前記アンモニアガスを反応させて窒素と水に分解し、前記フィルタユニットにより前記排気ガス中の粒子状物資質を吸着することを特徴とするディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項２】
前記アンモニア発生溶液は尿素水溶液であることを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項３】
前記アンモニア発生溶液はアンモニア水であることを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項４】
排気マフラの後方に取り付けられるディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置であって、前記排気マフラに接続した本体装置と、前記本体装置に接続した尿素水溶液の供給タンクと、前記本体装置の状態を表示するインジケータとからなり、
前記本体装置は、本体ケースの排気ガスの入り口側に尿素水溶液を充填した内部タンクを配設するとともに排気ガスの出口側に金属製のフィルタユニットを配設し、前記排気ガスにより前記内部タンクを加熱して尿素水溶液よりアンモニアガスを発生させ、前記排気ガス中の窒素酸化物と前記アンモニアガスを反応させて窒素と水に分解し、前記フィルタユニットにより前記排気ガス中の粒子状物資質を吸着することを特徴とするディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項５】
前記本体ケースは、金属製の箱体で形成し、前部に前記排気マフラの排気ガスの入口を形成するとともに後部に排気ガスの出口を形成し、内部に排気ガスの流れを整流する仕切り板を配設したことを特徴とする請求項４に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項６】
前記フィルタユニットは、複数の孔が形成された金属板と、金属製の不織布を交互に重ね合わせていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項７】
前記フィルタユニットは、前記本体ケースに着脱可能に取り付けてあることを特徴とする請求項５に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項８】
排気マフラの後方に取り付けられるディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置であって、前記排気マフラに接続した本体装置と、前記本体装置に接続したアンモニア水の供給タンクと、前記本体装置の状態を表示するインジケータとからなり、
前記本体装置は、本体ケースの排気ガスの入り口側にアンモニア水を充填した内部タンクを配設するとともに排気ガスの出口側に金属製のフィルタユニットを配設し、前記排気ガスにより前記内部タンクを加熱してアンモニア水よりアンモニアガスを発生させ、前記排気ガス中の窒素酸化物と前記アンモニアガスを反応させて窒素と水に分解し、前記フィルタユニットにより前記排気ガス中の粒子状物資質を吸着することを特徴とするディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項９】
前記本体ケースは、金属製の円筒体に形成し、前部に前記排気マフラの排気ガスの入口を形成するとともに後部に排気ガスの出口を形成し、内部に排気ガスの流れを整流する仕切り板を配設したことを特徴とする請求項８に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項１０】
前記フィルタユニットは、外側に金属製の不織布より蛇腹状に形成された第１フィルタと、前記第１フィルタが取りつけられ楕円または円筒状に形成された第２フィルタと、第２フィルタの内部に装填された金属線よりカール状に形成された第２フィルタとを有することを特徴とする請求項８に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【請求項１１】
前記内部タンクは、上面に前記アンモニアガスの蒸発孔を形成し、内部に液体のレベルセンサを設設し、外部の供給タンクと接続してあることを特徴とする請求項１乃至請求項１０に記載のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジン車の排気ガス浄化装置に係り、特に窒素酸化物（ＮＯｘ）と粒子状物質（パテキュレート）の除去効果に優れたディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にディーゼルエンジンにおいては、ガソリン車に比べて燃焼温度が高いので窒素酸化物（以下ＮＯｘという）の発生量が多く、ディーゼルエンジン特有の排出物質のパテキュレートが発生する。従って、ディーゼルエンジンの排気ガス浄化として、粒子状物質を減らすためには、燃焼温度を上げる必要があるが、燃焼温度を上げるとＮＯｘの発生が多くなる。また、ＮＯｘを減らすためには燃焼温度を下げる必要があり、燃焼温度を下げると粒子状物質が増えてしまう。そのため、ディーゼルエンジンの排気ガス浄化は、ガソリン車に比べて技術的に難しいので、排気ガス規制もガソリン車に比べて国の基準が緩く問題となっていた。ところが、最近一部の自治体より国の基準を上回る規制を行う動きがあり、その対策としてＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ＝ディーゼル微粒子除去装置）の取り付けが義務化される見通しとなってきた。
【０００３】
このＤＰＦに、特開２００２−１３４０９号公報に示すようなＤＰＦがあった。このＤＰＦは、エンジンの排気管に取り付けられるもので、フィルタと電気ヒータを装備した２つのＤＰＦユニットを備え、一方のＤＰＦユニットが一定量のパティキュレートを吸着すると、制御装置が検知して切替えバルブを切り換え、他方のＤＰＦユニットへ排気ガスを流すものである。この間に一方のＤＰＦユニットは電気ヒータによりフィルタが熱せられてパティキュレートを燃焼して除去され、目詰まり状態になったフィルタ機能を回復するものである。２つのＤＰＦユニットでこの作用を交互に繰り返すことにより、連続的なパティキュレートの除去を可能とするものである。また、ＮＯｘについては、ＤＰＦユニットと別体の白金を使用した三元触媒装置などで低減していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置においては、粒子状物質を除去するＤＰＦユニットとＮＯｘを低減する三元触媒装置とは別体であり、一台の車体に二つの装置を取り付けることは、装置の価格とともに、その取り付け費用も高くなりなるという問題があった。そのため、ディーゼルエンジンでも最も需要の多い２トン車クラスのトラックでさえ６０万円以上の費用がかかり、大型トラックの場合は、その値段が３００万円以上と非常にコストが高いので、とても個人レベルで購入できるものでなく、普及させるために最大の障害となっていた。
また、このディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置を取り付ける場合は、新車の製造工場等で予め取り付ける場合が一般的であり、現在使用中の車両に取り付けようとした場合は、大幅な改造が必要となり、取り付け費用も高額になるという問題があった。
さらに、このディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置は、装着して使用した場合には、定期的なメンテナンスが必要となり、簡単にはできないので、整備工場などで行うこととなり、そのメンテナンス費用も必要になるという問題もあった。
【０００５】
本発明は上述した従来の問題点に鑑みなされたもので、装置のコストが安価でその取り付けやメンテナンスが簡単あり、しかも窒素酸化物と粒子状物質を削減できるディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明に係るディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置は、排気マフラの後方に取り付けられるディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置であって、前記排気マフラに接続した本体装置を有し、前記本体装置は、本体ケースの排気ガスの入り口側にアンモニア発生溶液を充填した内部タンクを配設するとともに排気ガスの出口側に金属製のフィルタユニットを配設し、前記排気ガスにより前記内部タンクを加熱してアンモニア発生溶液よりアンモニアガスを発生させ、前記排気ガス中の窒素酸化物と前記アンモニアガスを反応させて窒素と水に分解し、前記フィルタユニットにより前記排気ガス中の粒子状物資質を吸着することを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明に係るディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置における前記アンモニア発生溶液は尿素水溶液またはアンモニア水としてもよい。
【０００８】
また、本発明に係るディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置は、排気マフラの後方に取り付けられるディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置であって、前記排気マフラに接続した本体装置と、前記本体装置に接続した尿素水溶液の供給タンクと、前記本体装置の状態を表示するインジケータとからなり、前記本体装置は、本体ケースの排気ガスの入り口側に尿素水溶液を充填した内部タンクを配設するとともに排気ガスの出口側に金属製のフィルタユニットを配設し、前記排気ガスにより前記内部タンクを加熱して尿素水溶液よりアンモニアガスを発生させ、前記排気ガス中の窒素酸化物と前記アンモニアガスを反応させて窒素と水に分解し、前記フィルタユニットにより前記排気ガス中の粒子状物資質を吸着することを特徴としている。
【０００９】
また、本発明に係るディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置における前記本体ケースは、金属製の箱体で形成し、前部に前記排気マフラの排気ガスの入口を形成するとともに後部に排気ガスの出口を形成し、内部に排気ガスの流れを整流する仕切り板を配設することもできる。
【００１０】
また、本発明に係るディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置における前記フィルタユニットは、複数の孔が形成された金属板と、金属製の不織布を交互に重ね合わせてもよい。
【００１１】
また、本発明に係るディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置における前記フィルタユニットは、前記本体ケースに着脱可能に取り付けてあることを特徴としている。
【００１２】
また、本発明に係るディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置は、排気マフラの後方に取り付けられるディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置であって、前記排気マフラに接続した本体装置と、前記本体装置に接続したアンモニア水の供給タンクと、前記本体装置の状態を表示するインジケータとからなり、前記本体装置は、本体ケースの排気ガスの入り口側にアンモニア水を充填した内部タンクを配設するとともに排気ガスの出口側に金属製のフィルタユニットを配設し、前記排気ガスにより前記内部タンクを加熱してアンモニア水よりアンモニアガスを発生させ、前記排気ガス中の窒素酸化物と前記アンモニアガスを反応させて窒素と水に分解し、前記フィルタユニットにより前記排気ガス中の粒子状物資質を吸着することを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明に係るディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置における前記本体ケースは、金属製の円筒体に形成し、前部に前記排気マフラの排気ガスの入口を形成するとともに後部に排気ガスの出口を形成し、内部に排気ガスの流れを整流する仕切り板を配設したことを特徴としている。
【００１４】
また、本発明に係るディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置における前記フィルタユニットは、外側に金属製の不織布より蛇腹状に形成された第１フィルタと、前記第１フィルタが取りつけられ円筒状に形成たれた第２フィルタと、第２フィルタの内部に装填された金属線よりカール状に形成された第２フィルタとを有することを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明に係るディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置における前記内部タンクは、上面に前記アンモニアガスの蒸発孔を形成し、内部に液体のレベルセンサを設設し、外部の供給タンクと接続してあることを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明に係るディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置の実施の形態を図に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置の構成を示すブロック図、図２は図１のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置の本体ケースを示す透視図、図３は図１のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置よりフィルタユニットを示す一部破断の斜視図、図４は図１のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置に車両に取り付けた状態を示す側面図、図５は本発明のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置の実施例を示すブロック図、図６は図５のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置のフィルタユニット断面図、図７は図５のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置よりフィルタユニットを示す一部破断の斜視図である。
【００１７】
本発明に係るディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置は、図１に示すように、排気マフラの後方に取り付けられるディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置であって、排気マフラに接続された本体装置Ａと、この本体装置Ａに接続され尿素水溶液を供給する供給タンクＢと、本体装置Ａの状態を表示する表示ランプが備えられているインジケータＣとから構成されている。
【００１８】
本体装置Ａは、本体ケース１の排気ガスの入り口側に尿素水溶液を充填した内部タンク１０が配置され、本体ケース１の排気ガスの出口側に金属製のフィルタユニット２０が配置されている。内部タンク１０は、排気ガスにより加熱されて内部の尿素水溶液よりアンモニアガスを発生させるので、このアンモニアガスが排気ガス中の窒素酸化物と反応して窒素と水に分解する。そして、フィルタユニット２０は、前記排気ガス中の粒子状物資質を吸着するように構成されたものである。
【００１９】
本体ケース１は、図２に示すように、ステンレスなどの金属から形成された箱体であり、内部に３枚の仕切り板２，３，４が設けられており、マフラＭ側の前方には排気ガスの入口５が設けられている。仕切り板２は、入口５から流入した排気ガスが内部タンク１０の上面に流れるように整流するものである。また、仕切り板３は、内部タンク１０の上面に流れた排気ガスがストレートに流れてしまわずに、内部タンク１０の上面に留まり、排気ガスのＮＯｘと内部タンク１０から蒸発したアンモニアガスが反応し易くするものである。仕切り板４は、排気ガスをフィルタユニット２１へ導くための整流板である。
【００２０】
また、本体ケース１の後方には、排気ガスを排出するための出口６が設けられており、この出口６には排出管７が取り付けられ、浄化された排気ガスを車外へ排出するようになっている。さらに、本体ケース１の上面には、強制ファン８が取り付けられており、後述する温度センサにより、本体ケース１の温度が所定温度をオーバーすると、自動的に作動し、本体ケース１の温度を適正に保つようになっている。
【００２１】
また、内部タンク１０は、本体ケース１の入口５側に設置されており、入口５から入った排気ガスはこの内部タンク１０に当たるように構成されている。この内部タンク１０には尿素（ＮＨ２ＣＯＮＨ２）水溶液が充填されている。この尿素水溶液は水に尿素（ＮＨ２ＣＯＮＨ２）を溶かしたもので、尿素の濃度は３０％前後である。この尿素の水溶液は、排気ガスが内部タンク１０に当たることにより、排気ガスの熱で加熱されるので、加水分解されアンモニアが発生する。そして、アンモニアガスとなって、内部タンク１０の上面に形成された蒸発孔１１より本体ケース１内に充満するように構成されている。このアンモニアガスに排気ガスのＮＯｘが反応して、排気ガスのＮＯｘを窒素（Ｎ２）と水（Ｈ２Ｏ）に分解するものである。
【００２２】
また、この内部タンク１０の内部には、尿素水溶液のレベルを検出するための公知のレベルゲージ１２が配設されており、尿素水溶液の液面を管理している。すなわち、このレベルゲージ１２で検知した液面は、後述するインジケータＣに表示され、所定の液面レベル（内部タンク１０の半分）以下になると自動的に供給タンクＣのポンプＰが作動し、供給パイプ１３を通じて尿素水溶液が供給されるようになっている。
【００２３】
また、この本体ケース１の出口６側に取り付けられているフィルタユニット２０は、図２、図３に示すように、パンチングメタルと呼ばれ一般に市販されているステンレスなどから形成された孔穿きの金属板２１と、金属製の不織布２２を交互に重ね合わせ、これらを一体の金属ケース２３に収納したものである。このフィルタユニット２０は、本体ケース１に着脱可能に取り付けるために、取り出し面側には４箇所のねじ孔２４ａが形成された取付板２４が取り付けてある。さらに、この取付板２４には、引き抜き用の把手２５を取り付けてあり、本体ケース１には、フィルタユニット２０の出し入れをスムーズにするための４箇所のケースガイド９が形成されており、フィルタユニット２０の着脱がきわめて簡単にできるようになっている。
【００２４】
このフィルタユニット２０を本体ケース１に取り付ける場合は、図３に示すように、一方の側よりフィルタユニット２０を本体ケース１に押し込み、４本の固定ねじ２６で本体ケース１に固定するものである。また、フィルタユニット２０を取り出す場合は、４本の固定ねじ２６を外して把手２５を引き抜くだけなので、きわめて短時間にしかも誰でもが簡単に外すことができる。そして、溶剤などで簡単に洗浄することにより、繰り返し使用することが可能となる。また、フィルタユニット２０は、その能力を高めるために、複数段配置することも可能であり、車両、目的により対応できるようになっている。
【００２５】
このように構成されたディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置は、図４に示すように、車両Ｄの後部にマフラＭに接続して取り付けられる。また、タンクＴは、空いたスペースに取り付けられ、コントロールパネルＣは運転室内に取り付けられる。このディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置の装着は、本体装置Ａの外形寸法が２トン車クラス用で幅３３０ｍｍ、長さ２００ｍｍ、高さ２２０ｍｍである。これに使用する供給タンクＢは標準（４００００ＫＭ用）で２０リットルタンクであり、コンパクトで既存の車両に大幅な改良することなく、従来のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置の装着に比して短時間で済むものである。
【００２６】
また、このディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置の作動状態を示すインジケータＣは、図１に示すように、運転席のダッシュボードなど見え易い場所に取り付けられている。このインジケータＣは、メインスイッチ３０と、パワーランプ３１、ポンプランプ３２、ウォーターランプ３３、テンプランプ３４が備えられている。パワーランプ３１は、強制ファン８に接続されており、強制ファン８の作動状態を示すものである。ポンプランプ３２は、ポンプＰに接続されており、ポンプＰの作動状態を示すものである。ウォーターランプ３３は、レベルセンサ１２に接続されており、内部タンク１０の尿素水溶液のレベル状態を示すものである。テンプランプ３４は、温度センサ１４に接続されており、フィルタユニット２０近傍の温度を表示するものである。
【００２７】
このように構成されたインジケータＣにより、本体装置Ａの作動状態やメンテナンス時期を知ることができる。例えば、ウォーターランプ３３は内部タンク１０の尿素水溶液のレベル状態を示し、所定のレベル（内部タンクの半分）以下になると点灯するようになっている。そのため、運転者または使用者は尿素水溶液を内部タンク１０および供給タンクＢに尿素水溶液を補充するものである。また、フィルタユニット２０に粒子状物質が溜まると、排気ガスの流れが悪くなるのでフィルタユニット２０前の温度が高くなり、この状態が温度センサ１４で検知され、テンプランプ３４を点灯させる。運転者はテンプランプ３４の点灯を確認してフィルタユニット２０のメンテナンス時期であることを知り、フィルタユニット２０を外して清掃することができるものである。
【００２８】
上述のように構成されたディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置による排気ガス浄化作用を図１を参照して説明する。まず、排気マフラＭより排出された排気ガスは、本体装置Ａに本体ケースに形成された入口５から流入して内部タンク１０に当たり、内部タンク１０を加熱する。そした内部タンク１０の尿素水溶液を加熱し、アンモニアガスを発生させる。また、内部タンク１０に当たった排気ガスは、内部タンク１０に沿って矢印に示すように上方へ流れ、仕切板２により内部タンク１０の上面に流れる。この内部タンク１０の上面には内部タンク１０より発生したアンモニアガスが充満しているので、排気ガスのＮＯｘと反応して、排気ガスのＮＯｘを窒素と水に分解し、排気ガスのＮＯｘ成分を低減するものである。
【００２９】
次に、ＮＯｘが低減された排気ガスは、仕切板３と仕切板４により、矢印に示すように、下方に流れフィルタユニット２０へ流入する。フィルタユニット２０へ流入した排気ガスは、フィルタユニット２０内の金属製の不織布２２を通過する間に粒子状物質が９０％以上補足集され、排気ガスが浄化されて外部へ排出されるものである。このようにして、本発明のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置により排気ガス中のＮＯｘと粒子状物質が浄化されるものである。
【００３０】
また、図５乃至図７に示すのは、本発明のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置の実施例を示すもので、排気マフラに接続した本体装置Ｄと、前記本体装置に接続したアンモニア水の供給タンクＥと、前記本体装置の状態を表示するインジケータＣを備えたものである。
【００３１】
この本体装置Ｄは、本体ケース１００の排気ガスの入り口側にアンモニア水を充填した内部タンク１０２を配設するとともに排気ガスの出口側に金属製のフィルタユニット１１０を配設し、排気ガスにより内部タンク１０２を加熱してアンモニア水よりアンモニアガスを発生させ、前記排気ガス中の窒素酸化物と前記アンモニアガスを反応させて窒素と水に分解し、前記フィルタユニット１１０により排気ガス中の粒子状物資質を吸着するものである。
【００３２】
本体ケース１００は、図７に示すように、ステンレスなどの金属から形成された円筒体または楕円筒体であり、図５に示すように、前述した本体ケース１と同様に、内部に３枚の仕切り板２，３，４が設けられている。マフラＭ側の前方には排気ガスの入口５が設けられている。仕切り板２は、入口５から流入した排気ガスが内部タンク１０２の上面に流れるように整流するものである。また、仕切り板３は、内部タンク１０２の上面に流れた排気ガスがストレートに流れてしまわずに、内部タンク１０２の上面に留まり、排気ガスのＮＯｘと内部タンク１０２から蒸発したアンモニアガスが反応し易くするものである。仕切り板４は、排気ガスをフィルタユニット１１０へ導くための整流板である。
【００３３】
また、本体ケース１００の後方には、図６に示すように、後側板１０１がワンタッチ方式の取付具１０４により取り付けられている。この後側板１０１には排気ガスを排出するための出口が設けられており、出口には排出管１０３が取り付けられ、浄化された排気ガスを車外へ排出するようになっている。また、出口にはＥＧＲの導通管１０５が取り付けられこともある。さらに、図５に示すように、本体ケース１００の上面には、強制ファン８が取り付けられており、後述する温度センサにより、本体ケース１００の温度が所定温度をオーバーすると、自動的に作動し、本体ケース１００の温度を適正に保つようになっている。
【００３４】
また、内部タンク１０２は、本体ケース１００の入口５側に設置されており、入口５から入った排気ガスはこの内部タンク１０２に当たるように構成されている。この内部タンク１０２にはアンモニア（ＮＨ３）の水溶液が充填されている。このアンモニア水は水にアンモニア（ＮＨ３）を溶かしたもので、アンモニアの濃度は５％〜２０％前後である。このアンモニア水は、排気ガスが内部タンク１０に当たることにより、排気ガスの熱で加熱されるので、アンモニアガスとなって、内部タンク１０２の上面に形成された蒸発孔より本体ケース１００内に充満するように構成されている。このアンモニアガスに排気ガスのＮＯｘが反応して、排気ガスのＮＯｘを窒素（Ｎ２）と水（Ｈ２Ｏ）に分解するものである。
【００３５】
また、この内部タンク１０２の内部には、アンモニア水のレベルを検出するための公知のレベルゲージ１２が設置されており、アンモニア水の液面を管理している。すなわち、このレベルゲージ１２で検知した液面は、後述するインジケータＣに表示され、所定の液面レベル（内部タンク１０２の半分）以下になると自動的に供給タンクＣのポンプＰが作動し、供給パイプ１３を通じてアンモニア水が供給されるようになっている。
【００３６】
また、この本体ケース１００の出口側に取り付けられているフィルタユニット１１０は、図６、図７に示すように、第１フィルタ１１１、第２フィルタ１１２及び第３フィルタ１１３とを備えている。第１フィルタ１１１は、金属製の不織布を蛇腹状に織り込んだもので、取付支柱１１４によりフィルタユニット１１０と一緒に後側板１０１に取り付けられる。後側板１０１への固定は取付ナット１０５に固定される。
【００３７】
第２フィルタ１１２は、内部にガラス繊維などの耐熱シートを挟み込み外側をパンチングメタルなどのステンレスなどから形成された孔穿きの金属板で覆い、内側をステンレスなどの不織布で覆い円筒または楕円形状に加工したものである。さらに、第３フィルタ１１３は、第２フィルタの内部に銅合金などからカール状に加工された金属材料を収蔵したものである。そして、第２フィルタ１１２の内側の前部に固定された孔あきの固定板１１５に固定シャフト１１６を取り付けられ、前側板１１７に蝶ネジ１１８で固定される。
【００３８】
このように形成されたフィルタユニット１１０は、取付支柱１１４により後側板１０１へ固定され、後側板１０１とともにワンタッチで取付具１０４により簡単に本体ケース１００に取り付けられるものである。従って、取り外す場合も取付具１０４を外すことにより、簡単に取り外すこどでき、メンテナンスも極めて簡単にできるものである。
【００３９】
上述のように構成されたフィルタユニット１１０は、第１フィルタ１１１が蛇腹織りに形成されているので、その表面積は円筒表面を単一の平面に形成されたフィルタに比べ何倍もの表面積を持つものである。その大きさは、織り込みの回数と織り込みの深さにより自由に変えられものである。本実施例によれば、織り込みの回数を３０回とし、その深さを５０ｍｍとしたので、単一平面のフィルタに比べて約５倍の表面積を持つフィルタユニットにすることが可能となった。
【００４０】
このように、表面積の大きなフィルタユニット１１０は、ＤＰＦの吸着する面積が大きいので目詰まりを発生する頻度も少なくなり、メンテナンスの時期を大幅に延長することができる。従って、このフィルタユニット１１０は、メンテナンス時期とメンテナンスの簡易化と相まってメンテナンス費用を大幅に削減することが可能となる。
【００４１】
上述のように構成されたディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置による排気ガス浄化作用を図５を参照して説明する。まず、排気マフラＭより排出された排気ガスは、本体装置Ａに本体ケースに形成された入口５から流入して内部タンク１０２に当たり、内部タンク１０２を加熱する。そして内部タンク１０２のアンモニア水を加熱し、アンモニアガスを発生させる。また、内部タンク１０２に当たった排気ガスは、内部タンク１０２に沿って矢印に示すように上方へ流れ、仕切板２により内部タンク１０２の上面に流れる。この内部タンク１０２の上面には内部タンク１０２より発生したアンモニアガスが充満しているので、排気ガスのＮＯｘと反応して、排気ガスのＮＯｘを窒素と水に分解し、排気ガスのＮＯｘ成分を低減するものである。
【００４２】
次に、ＮＯｘが低減された排気ガスは、仕切板３と仕切板４により、矢印に示すように、下方に流れフィルタユニット１１０へ流入する。フィルタユニット１１０へ流入した排気ガスは、フィルタユニット１１０内の第１フィルタ、第２フィルタ、第３フィルタを通過する間に粒子状物質が９０％以上補足集され、排気ガスが浄化されて外部へ排出されるものである。このようにして、本発明のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置により排気ガス中のＮＯｘと粒子状物質が浄化されるものである。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、排気マフラの後方に取り付けられるディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置であって、前記排気マフラに接続した本体装置と、前記本体装置に接続した供給タンクと、前記本体装置の状態を表示するインジケータとからなり、前記本体装置は、本体ケースの排気ガスの入り口側に尿素水溶液を充填した内部タンクを配設するとともに排気ガスの出口側に金属製のフィルタユニットを配設し、前記排気ガスにより前記内部タンクを加熱して尿素水溶液よりアンモニアガスを発生させ、前記排気ガス中の窒素酸化物と前記アンモニアガスを反応させて窒素と水に分解し、前記フィルタユニットにより前記排気ガス中の粒子状物資質を吸着する構成としたことにより、排気ガス中の窒素酸化を低減し粒子状物資質を吸着するので、１個の装置で効果的にディーゼルエンジンの排気ガスを浄化することができる。
【００４４】
また、前記フィルタユニットは、複数の孔が形成された金属板と、金属製の不織布を交互に重ね合わせ、前記本体ケースに着脱可能に取り付けてあることにより、フィルタユニットの着脱が簡単にできるので、ディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置のメンテンナンスが整備工場などに持ち込まず簡単にできるものである。
【００４４】
さらに、前記フィルタユニットは、前記フィルタユニットは、外側に金属製の不織布より蛇腹状に形成された第１フィルタと、前記第１フィルタが取りつけられ円筒状に形成たれた第２フィルタと、第２フィルタの内部に装填された金属線よりカール状に形成された第３フィルタとを有することにより、表面積を飛躍的に増加することができるので、フィルタが目詰まりを発生する頻度も少なくなり、メンテナンスの時期を大幅に延長することができ、メンテナンスの簡易化と相まってメンテナンス費用を大幅に削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置の構成を示すブロックずである。
【図２】図１のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置の本体ケースを示す透視図である。
【図３】図１のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置のフィルタユニットを示す一部破断の斜視図である。
【図４】図１のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置を車両に取り付けた状態を示す側面図である。
【図５】本発明のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置の実施例を示すブロック図である。
【図６】図５のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置のフィルタユニット断面図である。
【図７】図５のディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置よりフィルタユニットを示す一部破断の斜視図である。
【符号の説明】
Ａ　　　本体装置
Ｂ　　　供給タンク
Ｃ　　　インジケータ
Ｄ　　　車両
Ｍ　　　排気マフラ
Ｐ　　　ポンプ
１　　　本体ケース
２　　　仕切板
３　　　仕切板
４　　　仕切板
５　　　入口ダ
６　　　出口
７　　　排出管
８　　　ファン
９　　　ケースガイド
１０　　　内部タンク
１１　　　蒸発孔
１２　　　レベルゲージ
１３　　　供給パイプ
１４　　　温度センサ
２０　　　フィルタユニット
２１　　　金属板
２２　　　不織布
２３　　　金属ケース
２４　　　取付板
２５　　　把手
２５　　　固定ねじ
３０　　　メインスイッチ
３１　　　パワーランプ
３２　　　ポンプランプ
３３　　　ウォーターランプ
３４　　　テンプランプ３４
【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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