(57)【要約】【課題】装置の低コスト化が図れ、触媒の温度に拘らず排ガス中の粒子状物質の燃焼を伴わない低減も可能で、よって触媒加熱用のヒータが不要になるとともに、担体の耐久性も高まる排ガス浄化方法およびその装置を提供する。【解決手段】排気通路１２内で、排ガスと光触媒酸化チタンＴとを接触させるので、排ガス浄化装置１０の低コスト化が図れる。しかも、光触媒酸化チタンＴの温度に拘らず、排ガス中の粒子状物質を燃焼させずに含有量を低減できる。これにより、触媒加熱用のヒータが不要となり、両筒フィルタ１６，１８の耐久性も高まる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼機から排気通路を通して排出される排ガス中の粒子状物質を除去する排ガス浄化方法において、
前記排気通路内で、粒子状物質中の有機物を分解可能な光触媒酸化チタンを排ガスと接触させることにより、前記排ガス中の粒子状物質を分解する排ガス浄化方法。
【請求項２】
前記光触媒酸化チタンは、前記排気通路に出し入れ自在に収納されて粒子状物質を捕集するフィルタに担持され、
前記粒子状物質の捕集後、前記フィルタを排気通路から取り出すことで、該排気通路内から粒子状物質を除去する請求項１に記載の排ガス浄化方法。
【請求項３】
燃焼機から排気通路を通して排出される排ガス中の粒子状物質を除去する排ガス浄化装置において、
前記排気通路に設けられ、該排気通路と連通する内部通路が形成された装置本体と、
該装置本体の内部通路内に出し入れ自在に収納された担体とを有し、
該担体に、粒子状物質中の有機物を分解可能な光触媒酸化チタンを担持させた排ガス浄化装置。
【請求項４】
前記装置本体に、前記光触媒酸化チタンに対して電磁波を照射する電磁波照射手段を設けた請求項３に記載の排ガス浄化装置。
【請求項５】
前記内部通路の通路長さ方向に、前記複数の担体が離間配置された請求項３または請求項４に記載の排ガス浄化装置。
【請求項６】
前記装置本体は、複数の本体部に組み立て分解自在に形成されている請求項３〜請求項５のうち、何れか１項に記載の排ガス浄化装置。
【請求項７】
前記装置本体には、前記粒子状物質の掃除口が形成された請求項３〜請求項６のうち、何れか１項に記載の排ガス浄化装置。
【請求項８】
前記担体は、捕集後に前記排気通路から取り出され、捕集した前記粒子状物質の処理が行われるものである請求項３〜請求項７のうち、何れか１項に記載の排ガス浄化装置。
【請求項９】
前記担体は、数μｍ以上の粒子状物質を捕集可能なフィルタに収納されている請求項３〜請求項８のうち、何れか１項に記載の排ガス浄化装置。
【請求項１０】
燃焼機から排気通路を通して排出される排ガス中の粒子状物質をフィルタを介して除去する排ガス浄化装置において、
前記フィルタは、
前記排気通路を通過する数μｍ以上の粒子状物質を捕集可能で、
捕集後にこの排気通路から取り出され、捕集した前記粒子状物質の処理が行われるフィルタである排ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、排ガス浄化方法およびその装置、詳しくは内燃機関などの燃焼機から排気通路を通して排出される排ガス中の粒子状物質を除去する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、ディーゼルエンジン（燃焼機）の排ガス中には、炭素を主成分とした粒子状物質（以下、ＰＭ）が含まれている。２００２年には改正自動車窒素酸化物・ＰＭ法が施行され、ディーゼル自動車から排出される排ガス中のＰＭ量の低減化が図られることとなった。
従来の排ガス浄化方法として、例えば特許文献１のようなものが知られている。従来法は、ディーゼルエンジンから導出された排気通路の途中に、排ガス中の炭化水素を吸着する炭化水素吸着材が収納された炭化水素トラップと、酸化触媒が担持されたフィルタを順に配置し、炭化水素トラップから送られた多量の炭化水素を、排ガスの熱で活性化した酸化触媒により燃料を燃焼させることで、その燃焼熱を利用し、フィルタに捕集されたＰＭを燃焼させる方法である。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−５０８３３号（第３頁、図１）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の排ガス浄化方法で使用される酸化触媒は、例えば白金などの貴金属であった。この白金の酸化作用によりＰＭを低減し、一酸化炭素および炭化水素も二酸化炭素または水に変化させていた。ただし、白金は高価であることから、価格が高騰するという問題点があった。
さらに、従来法では、フィルタに捕集されたＰＭを、２００℃程度まで加熱して活性化した酸化触媒により燃焼させていた。そのため、この酸化触媒によるＰＭ処理では、触媒加熱用のヒータが必要となる場合が多々あった。しかも、高熱によりフィルタの耐久性が低下するおそれもあった。
【０００５】
そこで、この発明者は鋭意研究の結果、光触媒酸化チタンに着目した。すなわち、排気通路内に光触媒酸化チタンを存在させ、これと排ガスとを接触させれば、光触媒酸化チタンの触媒効果によりＰＭ中に含まれる有機物が分解され、従来の酸化触媒を利用したＰＭの低減方法のように加熱を伴わなくても、排ガス中のＰＭの量を低減できることを知見し、この発明を完成させた。
【０００６】
【発明の目的】
この発明は、装置の低コスト化を図ることができ、触媒の温度に拘らず排ガス中の粒子状物質の燃焼を伴わない低減が可能で、これにより、触媒加熱用のヒータが不要であるとともに、担体の耐久性も高められる排ガス浄化方法およびその装置を提供することを、その目的としている。
また、この発明は、装置の低コスト化を図ることができ、数μｍ以上の粒子状物質を、排気通路内で燃焼させることなく、外部に取り出して処理することができる排ガス浄化装置を提供することを、その目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、燃焼機から排気通路を通して排出される排ガス中の粒子状物質を除去する排ガス浄化方法において、前記排気通路内で、粒子状物質中の有機物を分解可能な光触媒酸化チタンを排ガスと接触させることにより、前記排ガス中の粒子状物質を分解する排ガス浄化方法である。
燃焼機の種類は限定されない。例えば、ディーゼルエンジンなどの内燃機関、軽油やＡ重油などを燃料とする自家発電機、ボイラなどを採用することができる。
粒子状物質の種類は限定されない。例えば、炭素を主成分としたＰＭなどが挙げられる。
【０００８】
ここでいう光触媒酸化チタンは、ガンマ線、Ｘ線、紫外線、可視光線（太陽光を含む）、赤外線、遠赤外線、電波などの電磁波の照射により、有機物の酸化還元反応に対して触媒作用を示すものである。純水な酸化チタンの他、含水酸化チタン、水和酸化チタン、メタチタン酸、オルトチタン酸、水酸化チタンなどを含む。その中でも、酸化チタンまたは酸化チタンより低次酸化状態にあるものが好ましい。酸化チタンの結晶型はアルターゼ型が好ましい。しかしながら、ルチル型、フルッカイト型を含むものでもよい。
【０００９】
また、光触媒酸化チタンに代えて、光の存在がなくても有機物を分解可能な非光触媒酸化チタンを採用してもよい。非光触媒酸化チタンとしては、以下の式で表わされるリン酸チタニウム系化合物またはその縮合物を採用することができる。
Ｔｉ（ＯＨ）ｘ（ＰＯ４）ｙ  （ＨＰＯ４）ｚ  （Ｈ２ＰＯ４）ｌ  （ＯＲ）ｍ
Ｒは炭素数１〜４のアルキル基、ｘ、ｙ、ｚ、ｌおよびｍは、それぞれ０以上の数値であり、ｘ＋３ｙ＋２ｚ＋ｌ＋ｍ＝４を満たす。
【００１０】
このように、Ｒは炭素数１〜４のアルキル基である。炭素数が少なすぎると、溶液の粘度が低く、製膜したときの膜厚が薄くなり、抗菌、消臭または防カビ効果が低い傾向がある。また、炭素数が多すぎると、溶液の粘度が高く、膜厚が大きくなり、製膜したときの皮膜が剥離しやすくなる傾向がある。Ｒは、特にエチル基またはイソプロピル基であることが好ましい。
リン酸チタニウム系化合物としては、たとえば、Ｔｉ（ＯＨ）（Ｈ２ＰＯ４）２（ＯＲ）、Ｔｉ（ＯＨ）（ＰＯ４）、Ｔｉ（ＯＨ）２（Ｈ２ＰＯ４）（ＯＲ）、Ｔｉ（ＯＨ）（ＨＰＯ４）（ＯＲ）、Ｔｉ（ＯＨ）（ＨＰＯ４）（Ｈ２ＰＯ４）、Ｔｉ（ＯＨ）２（Ｈ２ＰＯ４）２、Ｔｉ（ＯＨ）３（Ｈ２ＰＯ４）、Ｔｉ（ＯＨ）３（ＯＲ）などが挙げられる。
その他、空気などの気体の移動に伴い、Ｈ３Ｏ２−を発生させて触媒効果が得られるタイプの光触媒酸化チタンを採用してもよい。
【００１１】
担体としては、例えば、排気通路の形成壁、排気通路に収納されたフィルタなどを採用することができる。排気通路の形成壁の場合、直接、その形成壁の壁面に光触媒酸化チタンを担持させてもよい。
担体に対する光触媒酸化チタンの担持方法は限定されない。例えば、スプレーや刷毛塗りなどの塗布法、シリコン系バインダまたは有機質バインダなどによるバインダ固定法、担体の材料中に添加して混練する混練法、担体を光触媒酸化チタンの溶液に漬ける浸漬法などを採用することができる。
光触媒酸化チタンが担持された担体は、排気通路内に固定してもよいし、その通路の外に出し入れ自在としてもよい。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、前記光触媒酸化チタンは、前記排気通路に出し入れ自在に収納されて粒子状物質を捕集するフィルタに担持され、前記粒子状物質の捕集後、前記フィルタを排気通路から取り出すことで、該排気通路内から粒子状物質を除去する請求項１に記載の排ガス浄化方法である。
フィルタの素材は限定されない。例えば、活性アルミナ、シリカ、ジルコニア、チタニア、シリカ−アルミナ、ゼオライト、セリア、セリア−ジルコニアなどを採用することができる。
フィルタとしては、多孔質部材からなるフィルタでもよい。また、耐熱性を有する布帛（織布、不織布、編布）製のフィルタなどでもよい。その他、ステンレスなどの金属製の束子でもよい。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、燃焼機から排気通路を通して排出される排ガス中の粒子状物質を除去する排ガス浄化装置において、前記排気通路に設けられ、該排気通路と連通する内部通路が形成された装置本体と、該装置本体の内部通路内に出し入れ自在に収納された担体とを有し、該担体に、粒子状物質中の有機物を分解可能な光触媒酸化チタンを担持させた排ガス浄化装置である。
装置本体の素材、形状、大きさなどは限定されない。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、前記装置本体に、前記光触媒酸化チタンに対して電磁波を照射する電磁波照射手段を設けた請求項３に記載の排ガス浄化装置である。
電磁波としては、例えばガンマ線、Ｘ線、紫外線、可視光線（太陽光を含む）、赤外線、遠赤外線、電波などが挙げられる。
電磁波照射手段の構造は、照射される電磁波の種類によって異なる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、前記内部通路の通路長さ方向に、前記複数の担体が離間配置された請求項３または請求項４に記載の排ガス浄化装置である。
担体の設置数は、２つ以上であれば限定されない。隣接する各担体の間隔も限定されない。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、前記装置本体は、複数の本体部に組み立て分解自在に形成されている請求項３〜請求項５のうち、何れか１項に記載の排ガス浄化装置である。
本体部の個数は、２個以上であれば限定されない。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、前記装置本体には、前記粒子状物質の掃除口が形成された請求項３〜請求項６のうち、何れか１項に記載の排ガス浄化装置である。
掃除口の形成数は１つでもよいし、２つ以上でもよい。掃除口には、開閉蓋が装着去れていた方が好ましい。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、前記担体は、捕集後に前記排気通路から取り出され、捕集した前記粒子状物質の処理が行われるものである請求項３〜請求項７のうち、何れか１項に記載の排ガス浄化装置である。
ここでいう粒子状物質の処理とは、粒子状物質が捕集された担体の洗浄、廃棄処分などを採用することができる。
【００１９】
請求項９に記載の発明は、前記担体は、数μｍ以上の粒子状物質を捕集可能なフィルタに収納されている請求項３〜請求項８のうち、何れか１項に記載の排ガス浄化装置である。
担体により捕集可能な粒子状物質の好ましい大きさは、１μｍ以上である。
【００２０】
請求項１０に記載の発明は、燃焼機から排気通路を通して排出される排ガス中の粒子状物質をフィルタを介して除去する排ガス浄化装置において、前記フィルタは、前記排気通路を通過する数μｍ以上の粒子状物質を捕集可能で、捕集後にこの排気通路から取り出され、捕集した前記粒子状物質の処理が行われるフィルタである排ガス浄化装置である。
フィルタが捕集可能な粒子状物質の好ましい大きさは、１μｍ以上である。
フィルタには、光触媒酸化チタンが担持されてもよいし、担持されてなくてもよい。
【００２１】
【作用】
請求項１〜請求項９に記載の発明によれば、燃焼機からの排ガスが排気通路を通過すると、排ガスは排気通路の途中で光触媒酸化チタンと接触する。光触媒酸化チタンは、電磁波の照射により有機物を分解する特殊な触媒効果を有している。そのため、粒子状物質に含まれる有機物が分解される。これにより、従来の酸化触媒を利用した粒子状物質の低減方法のような触媒の加熱および触媒による粒子状物質の燃焼を伴わなくとも、大気開放される排ガスに含まれる粒子状物質の量を、低コストで低減することができる。よって、触媒加熱用のヒータが不要となり、担体の耐久性も高めることができる。
【００２２】
特に、請求項２の排ガス浄化方法および請求項３の排ガス浄化装置にあっては、光触媒酸化チタンが担持される担体が、排気通路に対して出し入れ自在に収納されたフィルタまたはそれに類する部材であれば、粒子状物質の捕集後、このフィルタ類を排気通路から取り出すことで、排気通路内から粒子状物質を簡単に除去することができる。
【００２３】
また、請求項１０に記載の発明によれば、排気通路を通過する排ガスは、その通過途中で、排ガスに含まれる粒子状物質がフィルタにより捕集される。これにより、装置の低コスト化を図ることができ、数μｍ以上の粒子状物質を、排気通路内で燃焼させることなく、外部に取り出して処理することができる。
その後、フィルタを通過した数μｍ未満の粒子状物質を含む排ガスは、そのまま大気開放してもよい。また、大気開放の前に、再燃焼装置により完全燃焼させてもよい。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。まず、第１の実施例を説明する。
図１〜図３において、１０はこの発明の第１の実施例に係る排ガス浄化装置で、この排ガス浄化装置１０は、ディーゼル自動車に搭載されたディーゼルエンジン１１から排気通路１２を通して排出される排ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を除去する装置である。
この排ガス浄化装置１０は、排気通路１２の下流端に設けられ、排気通路１２と連通する内部通路が形成された装置本体１４と、この内部通路内に出し入れ自在に収納され、光触媒酸化チタンＴが担持されたスチール束子１５（担体）とを備えている。
【００２５】
装置本体１４は、排ガス中の粗いＰＭを除去する第１の筒フィルタ１６を収納した第１の本体部１７と、この第１の本体部１７より下流（下方）に、第１の本体部１７と平行に設けられ、第１の本体部１７を通過した排ガス中の微細なＰＭを除去する第２の筒フィルタ１８を収納した第２の本体部１９とを有している。
第１の本体部１７は、第２の本体部１９と同じ直方体の金属箱である。第１の本体部１７の上流側の端板の中央部には、排気通路１２の下流部に連通されたマフラ１３のガス排出口と連通される流入短管２０が突設されている。第１の本体部１７の上流部内には、流入短管２０の元部に連通され、この流入短管２０から第１の本体部１７内に流入された排ガスを、二重螺旋状態で第１の筒フィルタ１６内で旋回させる二重旋回ノズル２１が取り付けられている。
【００２６】
第１の本体部１７の下流側の端板は円弧形状に湾曲し、第２の本体部１９との連通管２２を構成している。連通管２２の下流部は、第２の本体部１９の上流側の端板２３の中央部に突設されたガス流入管に連通されている。第２の本体部１９の下流側の端板の中央部には、下方に湾曲した流出短管２６が連通されている。連通管２２と、第２の本体部１９の上流側の端板２３とは、ビスＢを介して取り外し自在に構成されている。
第１の筒フィルタ１６と第２の筒フィルタ１８とは、空気を通過可能なセラミックス製の筒体である。その厚さは８ｍｍである。第１の筒フィルタ１６の方が、第２の筒フィルタ１８よりも容積は大きく、密度は小さい。また、第２の筒フィルタ１８の下流側の端部には、内部空間を仕切るように同じセラミックス製のフィルタ板２４が、配置されている。なお、各フィルタ１６，１８，２４の密度を同じとしてもよい。
【００２７】
両筒フィルタ１６，１８の内部空間には、前記スチール束子１５が充填されている。スチール束子１５の露出面の全域には、前記光触媒酸化チタンＴがスプレー塗布により担持されている。
図１において、２５は両本体部１７，１９内で、対応する筒フィルタ１６，１８を保持する保持部材、２１ａ，２１ｂは二重螺旋ノズル２１に形成された１対のノズル口である。２６は第２の本体部１９の流出短管である。
【００２８】
次に、第１の実施例の排ガス浄化装置１０の作動を説明する。
ディーゼルエンジン１１から排出された排ガスは排気通路１２に導入され、その後、マフラ１３および排ガス浄化装置１０を通過して車両後部から大気解放される。
その際、マフラ１３を通過した排ガスは、流入短管２０を介して、第１の筒フィルタ１６内に流入し、この第１の筒フィルタ１６内で二重旋回ノズル２１により二重螺旋を描きながら旋回する。このとき、排ガスは、スチール束子１５に担持された光触媒酸化チタンＴと接触する。光触媒酸化チタンＴは、光が照射されなくても有機物を分解する特殊な触媒効果を有している。このため、その接触した排ガス中のＰＭに含まれる有機物が分解される。これにより、従来の酸化触媒を利用したＰＭの低減方法のような触媒の加熱および触媒によるＰＭの燃焼を伴わなくても、大気開放される排ガスに含まれるＰＭの量を、低コストで低減することができる。よって、触媒加熱用のヒータが不要となり、担体の耐久性も高めることができる。
【００２９】
次に、スチール束子１５を通過した排ガスは、第１の筒フィルタ１６を通過する。このとき、排ガスに含まれる火の粉などの粗いＰＭが濾過される。第１の筒フィルタ１６を通過した排ガスは、その後、連通管２２を通して第２の本体部１９に流れ込む。すなわち、排ガスは第２の筒フィルタ１８に流入し、ここで第１の筒フィルタ１６の場合と同じようにスチール束子１５に担持された光触媒酸化チタンＴにより、排ガス中の有機物が分解される。そして、このスチール束子１５を通過した排ガスは、第２の筒フィルタ１８およびフィルタ板２４を通過することで、排ガス中の微細なＰＭが除去される。こうして、ＰＭが完全に除去された排ガスは、第２の本体部１９の流出短管２６を通して大気開放される。
【００３０】
このように、光触媒酸化チタンＴが担持される担体をスチール束子１５とし、しかもこのスチール束子１５を両筒フィルタ１６，１８に収納させたので、ＰＭ捕集後、ビス止めされていた連通管２２および第２の本体部１９の上流側の端板２３を取り外し、このスチール束子１５を両筒フィルタ１６，１８ごと両本体部１７，１９内から取り出すだけで、排気通路１２内より数μｍ以上のＰＭを簡単に除去することができる。
取り出されたスチール束子１５および両筒束子１５は、洗浄後、再使用してもよいし、そのまま廃棄処分してもよい。
【００３１】
次に、図４および図５を参照し、この発明の第２の実施例を説明する。
図４および図５に示すように、第２の実施例の排ガス浄化装置３０は、軸線方向に向かって３分割された円筒形状を有する装置本体１４と、装置本体１４内に軸線方向に向かって離間された１対のフィルタ板３１とを有している。
装置本体１４は、排ガスの流入短管２０が突設されているとともに、軸線方向の長さが最も短い元部側本体部１４Ａと、上流側のフィルタ板３１が収納された中央部側本体部１４Ｂと、下流側のフィルタ板３１が収納されるとともに、徐々に先細り化した先部に排ガスの流出短管が突設された先部側本体部１４Ｃとから構成されている。各本体部１４Ａ〜１４Ｃは、フランジを介してボルト締結されている。
【００３２】
前記流入短管２０は、元部側本体部１４Ａの中央部に配置されている。この流入短管２０の元部の内周面には、周方向に向かって９０度ごとに４枚の捩じり羽根３２が配設されている。中央部側本体部１４Ｂの下部と先部側本体部１４Ｃの下部とには、対応するフィルタ板３１に付着したＰＭを図示しない掃除機によって清掃する際に蓋開される１対の清掃用開口部３３が配設されている。装置本体１４の内外周面には、前記光触媒酸化チタンＴがコーティングされている。
両フィルタ板３１は、下端部側を装置本体１４の上流側に向けて傾斜配置された矩形状を有するベース板３４を本体としている。各ベース板３４の外周部分を除く上流側の面には、数μｍ以上のＰＭを捕集可能な中空のフィルタ本体３５がそれぞれ取り付けられている。各フィルタ本体３５は、ステンレス製または耐蝕アルミニウム製のメッシュフィルタを１０枚重ねしたものである。各メッシュフィルタは、隣接するフィルタ同士で編み目の大きさが異なり、その厚さ方向に対して約４５度の傾斜角度を有したハニカム構造の金網である。隣接するメッシュフィルタの編み目の傾斜方向は、互いに９０度の位相で配置されるように構成される。中央部側本体部１４Ｂ内のフィルタ板３１より上流部分と、先部側本体部１４Ｃ内のフィルタ板３１より上流部分とには、前記光触媒酸化チタンＴ付きのスチール束子１５がそれぞれ出し入れ自在に収納されている。なお、この光触媒酸化チタンＴ付きのスチール束子１５を省略してもよい。
【００３３】
第２の実施例の排ガス浄化装置３０の作動を説明する。
流入短管２０から装置本体１４内に流入したＰＭを含む排ガスは、大半のＰＭが両フィルタ板３１のフィルタ本体３５の吸着作用面に吸着される。しかも、各フィルタ本体３５内の光触媒酸化チタンＴによって、ＰＭ中の有機物が分解される。こうして、流出短管を通して排ガス浄化装置３０から排出される排ガスの中には、数μｍ未満のＰＭだけしか残存しなくなる。
排ガスは、流入短管２０から装置本体１４内に流れ込むとき、４枚の捩じり羽根３２により螺旋状のひねりが加えられる。これにより、排ガスの直進性が高まる。その結果、排ガスが両フィルタ板３１に当接した際の背圧が緩和される。また、両フィルタ板３１は装置本体１４内で傾斜配置されている。そのため、同じ大きさの両フィルタ板３１を装置本体１４の軸線に直交して装置本体１４に収納した際に比べて、装置本体１４の小径化が図れる。
【００３４】
両フィルタ板３１の清掃時には、１対の清掃用開口部３３をそれぞれ開蓋し、両清掃用開口部３３から図示しない掃除機の吸引ノズルを差し込む。これにより、フィルタ本体３５に付着したＰＭを吸引ノズルから掃除機内に吸引し、清掃することができる。また、装置内の大清掃時には、各本体部１４Ａ〜１４Ｃを締結していたボルトを外し、装置本体１４を分解する。これにより、排ガス浄化装置３０の内部を隅々まで清掃することができる。
【００３５】
また、排ガス浄化装置３０の流出短管２６には、必要により、工業用ヒータＨを着脱自在に装着してもよい。これにより、流出短管から排出された排ガスに残存する数μｍ未満のＰＭを完全燃焼させることができる。工業用ヒータＨとしては、例えば間接抵抗加熱ヒータ、赤外線加熱ヒータ、誘電加熱ヒータ、マイクロ波加熱ヒータ、誘導加熱ヒータを採用することができる。工業用ヒータＨ内には、数μｍ未満の微細なＰＭを吸着しやすいハニカム形状を有するセラミックス、またはこの微細なＰＭを吸着しやすい他の物質が装着されているものとする。工業用ヒータＨの外殻ケーシングの内外周面には、光触媒酸化チタンＴがコーティングされている。
排ガス浄化装置３０から排出された排ガス中のナノ粒子のＰＭは、光触媒酸化チタンＴの触媒効果による有機物の分解と化学的処理と、工業用ヒータＨによる燃焼とにより複合的に処理される。こうして清浄化された排ガスは、その後、大気開放される。
その他の構成、作用、効果は、第１の実施例と略同じであるので、説明を省略する。
【００３６】
ここで、実際に１２日間にわたり、ディーゼル自動車のマフラのガス排出口に第２の実施例の排ガス浄化装置を簡略化した装置を装着し、その排ガス中に含まれるＰＭの除去効果を評価したときの結果を報告する。
軽油の使用量は６０リットル、１リットル当たりの走行距離は１５ｋｍとする。ディーゼル自動車が８８６．７ｋｍ走行した際のＰＭの捕集量は１３ｇ（リッター当たり約０．２２ｇ）であった。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１〜請求項９に記載の発明によれば、排気通路内で、排ガスと光触媒酸化チタンとを接触させるように構成したので、排ガス浄化装置の低コスト化を図ることができる。しかも、光触媒酸化チタンの温度に拘らず、排ガス中の粒子状物質を燃焼させずにその含有量を低減することができる。これにより、触媒加熱用のヒータが不要となり、担体の耐久性も高めることができる。
【００３８】
特に、請求項２の排ガス浄化方法および請求項３の排ガス浄化装置にあっては、光触媒酸化チタンが担持される担体が、排気通路に対して出し入れ自在に収納されたフィルタまたはそれに類する部材であれば、粒子状物質の捕集後、このフィルタ類を排気通路から取り出すことで、排気通路内から粒子状物質を簡単に除去することができる。
【００３９】
また、請求項１０に記載の発明によれば、排気通路を通過する排ガスは、その通過途中で、排ガスに含まれる粒子状物質がフィルタにより捕集される。これにより、装置の低コスト化を図ることができ、数μｍ以上の粒子状物質を、排気通路内で燃焼させることなく、外部に取り出して処理することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施例に係る排ガス浄化装置の断面図である。
【図２】この発明の第１の実施例に係る排ガス浄化装置が組み込まれたディーゼル車の排気系統を示す概略図である。
【図３】この発明の第１の実施例に係る排ガス浄化装置の斜視図である。
【図４】この発明の第２の実施例に係る排ガス浄化装置の縦断面である。
【図５】この発明の第２の実施例に係る排ガス浄化装置の横断面図である。
【符号の説明】
１０，３０  排ガス浄化装置、
１２  排気通路、
１４  装置本体、
１５  スチール束子（担体）、
Ｔ  光触媒酸化チタン。
【図１】
2004243278.tif 000003
【図２】
2004243278.tif 000004
【図３】
2004243278.tif 000005
【図４】
2004243278.tif 000006
【図５】
2004243278.tif 000007