(57)【要約】　　　（修正有）【課題】ＮＯｘ及び生ガスの処理を高効率で行いＮＯｘ及び生ガスの量を最小限に抑える。【解決手段】フィルタ２０には、隔壁により区画され両端を開放させた複数の通路が排気ガスの流れの方向に延びるように形成され、排気ガスがこの通路の一端から導入され他端から排出される間に、排気ガス中の微粒子が前記側壁に捕捉される。ヒータ部３０には、フィルタ２０の排気ガス導入側に燃料を噴射させる燃料ポンプと、この燃料に着火する種火室３４とが設けられている。フィルタ２０の後方には、排気ガス中のＮＯｘの燃焼を促進するための触媒を含むＮＯｘ還元部４０と残余の燃料を燃焼させるための触媒を含むＨＣＣＯ燃焼部５０とが配置されている。排気ガスの排出元としての燃焼機関の状態と、燃料の最適な噴射量との関係を示すデータが記憶され、このデータと燃焼機関の実際の状態を示す数値とを比較し、燃料ポンプにおける燃料の噴射量を制御する。【選択図】　図２
2004108293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼機関から排出される排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置において、
隔壁により区画され両端を開放させた複数の通路が排気ガスの流れの方向に延びるように形成され、排気ガスが前記複数の通路の一端側から導入されて他端側から排出される間に、排気ガスに含まれる微粒子を前記側壁に捕捉するフィルタと、
前記微粒子を燃焼させるための燃料を前記フィルタの排気ガス導入側に噴射させて前記排気ガスと混合させる燃料噴射部と、
前記燃焼機関の状態と前記燃料の最適な噴射量との関係をデータとして記憶した記憶部を含みこのデータと前記燃焼機関の実際の状態を示す数値とを比較して燃料噴射部における前記燃料の噴射量を制御する噴射量制御部と、
この燃料噴射部から噴射される燃料に着火する着火部と、
前記フィルタの前記他端側に配置され前記排気ガス中の窒素酸化ガスの燃焼を促進するための触媒を含む窒素酸化ガス燃焼促進部と、
前記燃料噴射部から噴射された残余の燃料としてのガスを燃焼させるための触媒を含む残余ガス燃焼促進部とを備えたことを特徴とする排気ガス浄化装置。
【請求項２】
前記燃料噴射部及び前記着火部の近傍には、前記着火部により着火された燃料の燃焼を促進するための触媒が配置された請求項１に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項３】
前記フィルタ近傍に配置される温度センサを備え、前記温度センサの出力に基づいて前記着火部を制御する着火制御部を備えた請求項１に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項４】
前記フィルタと前記窒素酸化ガス燃焼促進部との間に、前記燃料の燃焼を促進するための触媒を配置した請求項１に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項５】
前記触媒は白金ロジウム触媒又は白金パラジウム触媒である請求項２又は４に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項６】
前記残余ガス燃焼促進部と排気ガスを外部に排出する排気ガス排出部との間に配置されるとともに、前記排気ガスを迂回するための迂回路を含み、この迂回により前記排気ガスの排出音を低下させるサイレンサを備えた請求項１に記載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や自家用発電装置など、燃料を燃焼させてエネルギーを得る装置（以下、燃焼機関という）から排出される排気ガスに含まれる黒煙粒子、窒素酸化物（ＮＯｘ）等を除去する排気ガス浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自家製発電装置など、燃料の燃焼エネルギーを利用したエネルギー発生装置からの排気ガスには、人体に有害な窒素酸化物や黒煙粒子（パティキュレート）が含まれている。
【０００３】
こうした黒煙粒子を除去するため、排気ガスの通路に通気性多孔室固体（セラミック）の隔壁を設けて黒煙粒子を濾過する方式の排気ガス浄化装置が種々提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００４】
しかし、上述の濾過方式の排気ガス浄化装置は、排気ガス流の抵抗が増加してしまう等の問題がある。また、側壁で捕捉された黒煙粒子は最終的には焼却され処分されるが、その焼却後に残る灰が排気ガス通路に残留して目詰まりを起こすことがある。これにより、セラミックのフィルタ機能が徐々に低下してしまう等の問題が生じる。
【０００５】
この問題を解決するものとして、本出願人は、特許文献３に示すように、多孔式セラミックスにより、排気ガスの流れの方向に延設された複数の狭い通路を備えたフィルタを形成し、排気ガスがこの複数の通路の一端側から導入されて他端側から排出される間に、排気ガスに含まれる黒煙粒子がその通路の側壁に捕捉されるするとともに、この捕捉された黒煙粒子をヒータにより熱して焼却するようにした排気ガス浄化装置を提案した。この装置によれば、排気ガスの抵抗は著しく低減され、また黒煙粒子を焼却した後に生じる灰の目詰まりの問題もない。
また、この特許文献３では、排気ガス中のＮＯｘや燃料の残余部分としてのＨＣ、一酸化炭素（ＣＯ）等を除去するためのＮＯｘ触媒、ＨＣＣＯ触媒を、フィルタの後段に設けている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１−７７７１５公報（第７―８頁、第１図等）
【特許文献２】
特開平１−１５９４０８号公報（第５―８頁、第１図等）
【特許文献３】
特許第３２８７８５３号明細書（第４―６頁、第１図、第９図等）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このＮＯｘ触媒は、フィルタを通過した排気ガス中に含まれるＮＯｘを、排気ガスと混合されたガス状に変化した燃料（以下、生ガスという）により燃焼させることを促進するためのものである。この触媒反応を高効率で行わせるためには、生ガスの量を最適にキープする必要がある。
また、生ガスの量が多すぎると、ＨＣＣＯ触媒において余った生ガスを処理しきれず、最終的に排気ガス浄化装置から排気されるガス中には多量の生ガスが含まれてしまうことになる。
【０００８】
本発明はこの点に鑑み、ＮＯｘ及び生ガスの処理を高効率で行うことのできる排気ガス浄化装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る排気ガス浄化装置は、燃焼機関から排出される排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置において、隔壁により区画され両端を開放させた複数の通路が排気ガスの流れの方向に延びるように形成され、排気ガスが前記複数の通路の一端側から導入されて他端側から排出される間に、排気ガスに含まれる微粒子を前記側壁に捕捉するフィルタと、前記微粒子を燃焼させるための燃料を前記フィルタの排気ガス導入側に噴射させて前記排気ガスと混合させる燃料噴射部と、前記燃焼機関の状態と前記燃料の最適な噴射量との関係をデータとして記憶した記憶部を含みこのデータと前記燃焼機関の実際の状態を示す数値とを比較して燃料噴射部における前記燃料の噴射量を制御する噴射量制御部と、この燃料噴射部から噴射される燃料に着火する着火部と、前記フィルタの前記他端側に配置され前記排気ガス中の窒素酸化ガスの燃焼を促進するための触媒を含む窒素酸化ガス燃焼促進部と、前記燃料噴射部から噴射された残余の燃料としてのガスを燃焼させるための触媒を含む残余ガス燃焼促進部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、噴射量制御部により、燃料噴射部における燃料の最適な噴射量が、前記燃焼機関の状態と記憶部のデータとから取得される。この最適な噴射量が得られるように、前記噴射量制御部が制御される。記憶部に記憶される最適な噴射量は、例えば実験値に基づいて決定される。すなわち、ある燃料機関の状態のとき、どの位の量の燃料を噴射すると窒素酸化ガス燃焼促進部の触媒部分の触媒反応が最高となるかを実験し、この実験データを前記噴射量のデータとして記憶部に記憶させることができる。これにより、最終的に排出される排気ガスに含まれるＮＯｘ及び生ガスの量は最小限に抑えられ、排気ガスがよりクリーンなものとなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施の形態に係る排気ガス浄化装置について、図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る排気ガス浄化装置２の利用形態を示すものである。図１において、燃焼機関１は、例えば軽油などの燃料を利用して動力を発生させたり発電をしたりするなど、燃料を燃焼させてエネルギーを発生させるためのものであり、具体的にはディーゼルエンジン、自家用発電機等である。この燃焼機関１から排出される排気ガスを、本実施の形態に係る排気ガス浄化装置２の導入口２Ａに導入し、この排気ガス浄化装置２により、排気ガスを浄化して排出口２Ｂより排出するものである。
【００１２】
次に、図１に示す排気ガス浄化装置２の具体的な構成を図２に基づいて説明する図２に示すように、排気ガス浄化装置２は、フィルタ２０と、ヒータ部３０と、ＮＯｘ還元部４０と、ＨＣＣＯ燃焼部５０と、サイレンサ６０と、熱交換部７０，８０，９０とから大略構成されている。フィルタ２０、ヒータ３０、ＮＯｘ還元部４０、ＨＣＣＯ燃焼部５０は、内部カバーＣＩ内に収納されており、この内部カバーＣＩの外側には、この内部カバー全体を覆うようにして外部カバーＣＯが備えられている。
【００１３】
次に、各構成部分の具体的構成を説明する。フィルタ２０は、図２及び図３（ａ）に示すように、排気ガスの流れの方向に配置された第１のフィルタユニット２１、第１のフィルタユニット２２及び第３のフィルタユニット２３とからなる。
第１〜第３のフィルタユニット２１〜２３は、図３（ａ）に示すように、それぞれ所定間隔をおいて排気ガスの流れの方向（導入口２Ａから排出口２Ｂに向かう方向）に沿って配置された複数の隔壁２１Ｗ、２２Ｗ、２３Ｗを備えている。隔壁２１Ｗ、２２Ｗ、２３Ｗは、多孔質セラミック板であり、具体的にはコーデュライト系の通気性多孔質板である。各隔壁２１Ｗ、２２Ｗ、２３Ｗにより、排気ガスの流れの方向に延びる狭い通路２１Ｒ、２２Ｒ、２３Ｒが形成される。これらの通路２１Ｒ、２２Ｒ、２３Ｒを排気ガスが通過することにより、隔壁２１Ｗ、２２Ｗ、２３Ｗの両面で排気ガス中の黒煙粒子が捕捉される。また、図２に示すように、隔壁２１Ｗ、２２Ｗ、２３Ｗの少なくとも一部に、白金パラジウム、白金ロジウム等の触媒２４Ａ，２４Ｂを設置することもできる。これにより、隔壁２１Ｗ、２２Ｗ、２３Ｗでの黒煙粒子の燃焼を更に促進することができる。なお、このフィルタユニット２１〜２３と内部カバーＣＩとの間には、図３（ｂ）に示すように、フィルタユニットを２１〜２３が振動等による破損から保護すると共に、熱による伸縮を吸収するためのクッション部２６が設けられている。なお図３（ｂ）には、熱交換部７０を構成する配管７０Ｐ等が示されているが、これについては後述する。また図２に示すように、フィルタユニット２１〜２３には、フィルタ２０の温度を検出するための温度センサ２９が設けられており、この機能についても後述する。
【００１４】
［ヒータ部３０］
ヒータ部３０は、図４に示すように、燃料噴射ノズル３１、燃料ポンプ３１Ａ、エア供給孔３２と、エアポンプ３２Ａ、ヒータ赤熱部３３、種火室３４、着火用セラミックス３５、燃焼促進用金属触媒３６及び温度センサ３７とから大略構成される。
燃料噴射ノズル３１は、隔壁２１Ｗ、２２Ｗ、２３Ｗの表面に捕捉された黒煙粒子を燃焼させる燃料、例えばブタンガス等を噴射するためのものであり、この燃料は、燃料ポンプ３１Ａにより適宜供給される。この燃料噴射ノズル３１の噴射位置にはヒータ赤熱部３３が配置される。また、ヒータ赤熱部３３の両面には、着火用セラミックス３５が配置され、燃料噴射ノズル３１から噴射された燃料が着火用セラミックスに浸透されるようにしている。ヒータ赤熱部３３が加熱されることにより、着火用セラミックス３５に浸透した燃料が気化する。種火室３４に設けられた図示しないスパークプラグ又はグロープラグによりこの気化した燃料が点火される。燃焼促進用金属触媒３６は、例えば白金ロジウムや白金パラジウムにより形成され、着火用セラミックス３５と密着させて配置されている。気化された燃料がこの触媒３６に当たることにより、着火がし易く消火がし難い状況が作り出される。なお、燃焼促進用金属触媒３６の近傍には、温度センサ３７が設けられている。この温度センサ３７は、種火室３４の種火が点火したことを検知するために設けられるものであり、種火の点火が検出された場合には検出信号を出力し、これにより燃料噴射ノズル３１から燃料が噴射されるようにするものである。
【００１５】
［ＮＯｘ還元部４０］
図２に戻って、ＮＯｘ還元部４０は、排気ガス中に含まれるＮＯｘの燃焼を促進するためのＮＯｘ触媒を備え、ヒータ部３０の熱と燃料により、ＮＯｘの燃焼を促しＮＯｘを窒素（Ｎ２）に変化させるものである。このＮＯｘ還元部４０は、４００度〜４２０度程度の温度とした場合に、最も触媒反応が高まる。このため、この排気ガス浄化装置２は、フィルタ２０付近の温度が７００度〜８００度程度とした場合、ＮＯｘ還元部４０が４００度程度の温度になるように設計されている。ＮＯｘ還元部４０の温度は、モニタリングのための温度センサ４９により計測される。また、ＮＯｘ還元部４０の前方には、硫黄酸化物（ＳＯｘ）を除去するためのＳＯｘフィルタＳｘが設けられている。これにより、排気ガスの温度が高いうち（４００〜７００℃、好ましくは５５０〜６５０℃）に硫黄酸化物が除去され得る。このフィルタＳｘは、定期的に交換される。
【００１６】
［ＨＣＣＯ燃焼部５０］
また、ＨＣＣＯ燃焼部５０は、ヒータ部３０から出された燃料の残余部分（生ガス）及び一酸化炭素（ＣＯ）の燃焼を促進されるためのＨＣＣＯ触媒を備えており、これにより、最終的にサイレンサ６０から排出される排気ガスに生ガスが含まれていないようにするためのものである。ＨＣＣＯ触媒としては、金属製、セラミックス製のいずれでも採用することができる。なお、ＨＣＣＯ触媒は２００度程度のときに最も触媒反応の効率が良くなる。このためＨＣＣＯ燃焼部５０の温度は２００度位になるよう、排気ガス浄化装置２全体の設計がされている。なお、ＨＣＣＯ燃焼部５０には、モニタリングのための温度センサ５９が備えられている。
【００１７】
［サイレンサ６０］
サイレンサ６０は、ＨＣＣＯ燃焼部５０から排出された排気ガスを迂回させるための迂回路６１と、しきい６２とを備えている。この迂回路６１、しきい６２により排気ガスが迂回、衝突を繰り返すことにより、排気ガスの流速が徐々に小さくなる。これにより、最終的に排出口２Ｂから排出される排気ガスが５０度程度に冷却される。また、迂回路６１で迂回させることにより、直接に排出口２Ｂから排気する場合に比べ、排気音が十分消音されるという効果を奏する。　迂回路６１は、多数の中空管の束とすることもできる。これにより、消音効果をさらに高めることができる。なお、図２には図示していないが、迂回路６１の出口に水槽を設け、この出口からの排気ガスを水にくぐらせてバブリングさせると、冷却の度合を更に高めることができる。
なお、排出口２Ｂの排気ガスの温度をモニタリングするため、排出口２Ｂ付近に温度センサ６３を設けることもできる。
【００１８】
［熱交換部７０−９０］
熱交換部７０、８０、９０は、それぞれ、タンク７０Ｔ、８０Ｔ、９０Ｔと、前記内部カバーＣＩの外壁面に張り巡らされた配管７０Ｐ、８０Ｐ、９０Ｐを備えている。熱交換部７０−９０はいずれも基本的には同一の構造を備えており、例えば熱交換部７０は、熱交換水がタンク７０Ｔと配管７０Ｐとの間を循環するようにされている。熱交換部８０，９０も同様に、熱交換水がタンク８０Ｔ（９０Ｔ）と配管８０Ｐ（９０Ｐ）との間を循環するようにされている。すなわち、タンク７０Ｔ、８０Ｔ、９０Ｔからポンプにより送り出される熱交換水を、それぞれ配管７０Ｐ、８０Ｐ、９０Ｐにくぐらせる。そして、配管７０Ｐ、８０Ｐ、９０Ｐの出口から排出される水蒸気及び熱湯を再びそれぞれタンク７０Ｔ、８０Ｔ、９０Ｔに戻す。それぞれのタンク７０Ｔ、８０Ｔ、９０Ｔで冷却された熱交換水は、再びそれぞれ配管７０Ｐ、８０Ｐ、９０Ｐに送り込まれる。配管７０Ｐ、８０Ｐ、９０Ｐは、排気ガスの流れる方向（導入口２Ａから排出口２Ｂへ向かう方向）を長手方向とし、所定の位置において途中で１８０度折り返される形で配置される。すなわち、図３（ｂ）に示すように、配管７０Ｐは、複数個の折り返し部分としての配管部分Ｐ１〜Ｐ１４から構成されている。例えば、配管部分Ｐ１と、配管部分Ｐ２とは連続しているが、その中を流れる熱交換水の流れる方向は１８０度反対方向とされている（図３（ｂ）中、記号ｄ１は紙面に向かう方向に熱交換水が流れることを示し、記号ｄ２はその反対方向に熱交換水が流れることを示している）。
配管部分Ｐ３〜Ｐ７も、隣接する配管部分Ｐｉ同士は同様な関係にある。また、配管部分Ｐ８〜Ｐ１４も配管部分Ｐ１〜７と同様な関係にある。すなわち、本実施の形態では、配管７０Ｐは、内部カバーＣＩの上側の１組Ｐ１〜Ｐ７と、下側の１組Ｐ８〜Ｐ１４とに分離されている。水入口ＩＮから導入された熱交換水が、２手に分離され、複数回１８０度折り返されながら進み、最終的に水出口ＯＵＴから再びタンク７０Ｔに戻されるようにされている。
【００１９】
以下、熱交換部７０の詳細な構成を、図５に基づいて説明する。熱交換部８０、９０も同一の構造のものが採用できるので、説明は省略する。
図５に示すように、熱交換部７０のタンク７０Ｔは、上層部７１、中層部７２、下層部７３の３つに仕切られている。上層部７１と中層部７２との間のしきいには、流下用孔７１Ａが形成されており、同様に中層部７２と下層部７３との間のしきいには、流下用孔７２Ａが形成されている。また、上層部７１には、配管７０Ｐの出口から排出される水蒸気又は熱湯を導入するための導入孔７１Ｂと、水蒸気を外部に排出するための水蒸気排出口７１Ｃが設けられている。
導入孔７１Ｂから導入された水蒸気及び熱湯は、上層部７１にまず注入され、水蒸気の一部は水蒸気排出口７１Ｃから外部に排出される。この水蒸気排出口７１Ｃから排出された水蒸気は、エネルギーとして使用することができ、例えば他の発電機や、冷暖房機器などに接続することにより、エネルギーを効率的に利用することができる。
【００２０】
水蒸気の残余の部分は熱湯となって、元から熱湯だった部分と共に流下用孔７１Ａから中層部７２に流れ落ちる。流れ落ちた熱湯は、流れ落ちる間に熱を奪われて、７０度程度の温度となる。この温度の下がった湯水は、さらに流下用孔７２Ａから下層部７３へ流れ落ち、更に温度を下げる。なお、水蒸気排出口７１Ｃからの排出量が多く、中層部７２の水量が不十分となる場合には、自動注水口７４より、熱交換水の追加が行われる。この熱交換水の追加は、中層部７２の水位を検知する水位センサ７７の出力に基づき、後述する制御回路３００により自動注水口７４のバルブ７４Ｂが開かれることにより行われる。なお、図５では水位センサ７７を中層部７２に配置しているが、下層部７３に配置することも可能である。
【００２１】
下層部７３は、熱交換水を再び配管７０Ｐに送り込むための排出口７５を備えている。排出口７５は、配管７０Ｐの水入口ＩＮ（図３（ｂ））に接続される。排出口７５には、下層部７３にたまった熱交換水を吸い上げるためのポンプ７６が備えられている。
【００２２】
図６は、ヒータ部３０及び熱交換部７０，８０，９０を制御する制御回路３００の構成を示している。図６に示すように、制御回路３００は、燃焼機関１のスタート信号、温度センサ２９、４９、５９の検出信号、燃焼機関１の現在の状態を示す状態データ（例えば回転数、負荷等）、水位センサ７７の検出データ等の入力に基づき、燃料ポンプ３１Ａ、エアポンプ３２Ａ、ヒータ赤熱部３３、種火室３４、バルブ７４Ｂ等を制御するものである。図６に示すテーブル１０１、一致検出部１０２の内容については後述する。
【００２３】
次に、このように構成された排気ガス浄化装置２の動作を、図７のタイムチャートを参照しながら説明する。最初に、ヒータ部３０（燃料ポンプ３１Ａ、エアポンプ３２Ａ、ヒータ赤熱部３３、種火室３４）についての制御の一例を説明する。まず、時刻ｔ１で燃料機関１が始動されると、そのＴ１（例えば１分）の後ｔ２でヒータ赤熱部３３のスイッチがオンになると共に、種火用燃料が種火室３４に供給され、種火が点火される。種火の点火は温度センサ３７により検知される。そのＴ２（例えば１０秒）後のｔ３で燃料ポンプ３１Ａ、エアポンプ３２Ａが共にオンになり、混合ガスがヒータ赤熱部３３付近に導入されてヒータ部３０の着火環境が整う。ヒータ赤熱部３３が赤熱することだけでも着火は可能であるが、より確実な着火を行うため、着火室３４内の図示しないスパークプラグ又はグロープラグによる着火がなされ、燃焼動作が開始される。これによりフィルタ２０内の温度が上昇し、隔壁２１Ｗ，２２Ｗ，２３Ｗの壁面に付着した黒煙粒子が燃焼されて除去される。一旦燃焼動作が開始されたら、ヒータ赤熱部３３の加熱は不要になるので、燃焼動作の確認後、例えば燃焼供給開始からＴ３（例えば３０秒）後の時刻ｔ４でヒータ赤熱部３３のスイッチをオフにする。そして、時刻ｔ５でフィルタ２０の温度が９００度に達したことを温度センサ２９が検出したら、燃料ポンプ３１Ａをオフにする。但し、エアポンプ３２Ａは、オン状態を継続させる。これにより、燃焼に必要な酸素が継続的に供給されて、隔壁２１Ｗ等での燃焼が継続される。しかし、燃料供給停止によってヒータ部３０付近での燃焼が停止しているので、排気ガスによってフィルタ２０の表面温度が徐々に低下する。
【００２４】
時刻ｔ６でフィルタ２０の温度が７３０度まで低下したことを温度センサ２９により検出されたら、再度ヒータ赤熱部３３のスイッチがオンになり、そのＴ２後の時刻ｔ７で燃料ポンプ３１Ａがオンになる。着火室３４による点火動作がなされ、燃料供給からＴ３だけ経過した時刻ｔ８でヒータ赤熱部３３のスイッチはオフになる。そして、時刻ｔ９でフィルタ２０の温度が９００度に達したことを温度センサ２９が検出したら、燃料ポンプ３１Ａをオフにする。以後同様の動作を繰り返す。
以上では温度センサ２９の検出温度のみに基づいて動作する例を示したが、温度センサ４９、５９の検出温度の検出温度データも同様に利用することができる。
【００２５】
次に、燃焼機関１の状態データに基づく燃料ポンプ３１Ａ及びエアポンプ３２Ａの制御について説明する。ＮＯｘ還元部４０において、ＮＯｘの窒素ガスへの還元が効率的に行われ、さらにＨＣＣＯ燃焼部５０から出力される排気ガス中の生ガス含有量を最小にするためには、ＮＯｘ還元部４０の温度が適温（４００度程度）に保たれるだけでなく、ＮＯｘ還元部４０にＮＯｘ還元剤としての燃料（生ガス）が適正な量だけ供給される必要がある。この適正な量は、燃焼機関１の状態によって異なる。例えば、燃焼機関１が自家用発電機であるとした場合、電機子部分の回転数や、負荷（電力）の大きさによって適正な燃料の量が異なる。
【００２６】
このため、本実施の形態では、図６に示すように、燃焼機関としての自家用発電機の現在の状態を示す状態データとして、電機子の回転数、負荷の大きさを入力させる。この入力は、図示しない回転量検出器、電力量計などにより入力させることができる。また、制御回路３００には、テーブル１０１、一致検出回路１０２が接続されている。テーブル１０１には、図８に示すように、電機子の回転数（ｒｐｍ）及び負荷の大きさ（Ｗ）と、最適な燃料の量（ａ，ｂ，ｃ，ｄ・・・ｚ）との関係を示したデータが格納されている。この最適な燃料の量（ａ，ｂ，ｃ，ｄ・・・ｚ）は、実験値に基づいて決定される。すなわち、燃料機関１がある状態にあるとき、どの位の量の燃料を噴射すると窒素酸化ガス燃焼促進部の触媒部分の触媒反応が最高となるかを実験し、この実験データを最適な燃料の量のデータ（ａ，ｂ，ｃ，ｄ・・・ｚ）としてテーブル１０１に記憶させることができる。一致検出回路１０２は、このテーブル１０１の記憶内容と、状態データとを比較して一致した燃料の量データ（ａ，ｂ，ｃ，ｄ…、ｚ）を読み出すことにより、最適な燃料の量を決定する。制御回路３００は、この決定された量に基づき、燃料ポンプ３１Ａを制御する。また、エアポンプ３２Ａからのエア供給量も、これに合わせて制御する。
このように、燃焼機関１の状態が変わると、その状態に合わせて最適な燃料の量も変化し、これに合わせて燃料の供給量、エアの供給量が変化する。これにより、ＮＯｘ還元部４０において、ＮＯｘの窒素ガスへの還元が効率的に行われ、さらにＨＣＣＯ燃焼部５０から出力される排気ガス中の生ガス含有量が最小となる。
【００２７】
次に、制御部３００による熱交換部７０、８０、９０の制御について説明する。上述のように、熱交換部７０、８０、９０とも同一の動作をするので、熱交換部７０の動作のみ説明する。
燃焼機関１の動作が開始されると、図７に示すように、所定時間Ｔ２の経過後、ポンプ７６の運転が開始され、これにより、配管７０Ｐ内での熱交換水の循環が開始される。ポンプ７６の運転は、燃焼機関１が停止した場合には、所定時間後に停止される。内部カバーＣＩの温度が上昇すると、水蒸気７１Ｃからの排出量が増加し、これにより中層部７２及び下層部７３へ流下する熱交換水の量が少なくなる。水位センサ７７がこの中層部７２での熱交換水の量が所定値以下となったことを検知すると、この検知信号が制御回路３００に出力される。制御回路３００は、この検出信号に基づき、バルブ７４Ｂを開くための駆動信号を出力する。給水により、水量が所定値以上となった場合には、水位センサ７７からの検出信号がＯＦＦとなり、制御回路３００はこれに基づいてバルブ７４Ｂを閉じる。このように、水位センサ７７の出力に基づきバルブ７４Ｂが開閉されるので、タンク７０Ｔ内の熱交換水の水量が適量に保たれる。
【００２８】
以上、発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記実施の形態では、タンク７０Ｔ〜９０Ｔを３段構成としていたが、４段又はそれ以上の構成としてもよい。また、上記実施の形態では、タンク７０Ｔ等において、垂直に並ぶ上層部（７１）、中層部（７２）、下層部（７３）を設けているが、タンクを横方向に複数に仕切って横方向に並ぶ複数の部屋を作るようにし、熱交換水が横方向に順々に流れていくようにしてもよい。また、熱湯となった熱交換水の温度を下げるための冷却部を別途設けても良い。また、前記タンク７０Ｔ〜９０Ｔの流下用孔（７１Ａ，７２Ａ）に開閉弁を設け、この開閉弁を水量の増減に応じて適宜開閉させるようにしてもよい。水量の増減は、水位センサ７７と同様の水位センサで検知することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係る排気ガス浄化装置によれば、ＮＯｘ及び生ガスの処理を高効率で行うことができ、最終的に排出される排気ガスに含まれるＮＯｘ及び生ガスの量は最小限に抑えられ、排気ガスがよりクリーンなものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る排気ガス浄化装置２を説明するブロック図である。
【図２】排気ガス浄化装置２の全体構成を示す図である。
【図３】排気ガス浄化装置２のフィルタ２０（フィルタユニット２１〜２３）の構成を示す斜視図である。
【図４】ヒータ部３０の内部構造を示す図である。
【図５】熱交換部７０の詳細な構成を示す図である。
【図６】制御部３００の構成を示す図である。
【図７】排気ガス浄化装置２の作用を示すタイミングチャートである。
【図８】テーブル１０１に記憶されるデータを示す。
【符号の説明】
１…燃焼機関、　２…排気ガス浄化装置、　２Ａ…導入口、　２Ｂ…排出口、２０…フィルタ、　ＣＩ…内部カバー、　ＣＯ…外部カバー、　２１，２２，２３…フィルタユニット、　２４Ａ，２４Ｂ…触媒、　２１Ｗ、２２Ｗ、２３Ｗ…隔壁、　２１Ｒ、２２Ｒ、２３Ｒ…通路、　２６…クッション部、　２９…温度センサ、　３０…ヒータ部、　３１…燃料噴射ノズル、　３１Ａ…燃料ポンプ、　３２…エア供給孔、　３２Ａ…エアポンプ、　３３…ヒータ赤熱部、　３４…種火室、　３５…着火用セラミックス、　３６…燃焼促進用金属触媒、　　３７…温度センサ、　４０…ＮＯｘ還元部、　４９…温度センサ、　５０…ＨＣＣＯ燃焼部、５９…温度センサ、　Ｓｘ…ＳＯｘフィルタ、　６０…サイレンサ、　６１…迂回路、　６２…しきい、　６３…温度センサ、　７０，８０，９０…熱交換部、　７０Ｔ、８０Ｔ、９０Ｔ…タンク、７０Ｐ、８０Ｐ、９０Ｐ…配管、　Ｐ１〜Ｐ１４…配管部分、　７１…上層部、７１Ａ流下用孔、　７１Ｂ…導入孔　７１Ｃ…水蒸気排出口、　７２…中層部、７２Ａ…流下用孔、　７３…下層部、　７４…自動注水口、　７４Ｂ…バルブ、　７５…排出口、　７６…ポンプ、　７７…水位センサ、　１０１…テーブル、１０２…一致検出回路、　３００…制御回路
【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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