(57)【要約】【課題】還元剤等供給ノズル及び排気管を保温することで、低温時にも、ＳＣＲ触媒による窒素酸化物（ＮＯｘ）の浄化効率の低下を防ぎ、且つ、還元剤等供給ノズルの耐久性を向上させることができるＳＣＲマフラーを提供する。【解決手段】排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を選択的に還元浄化するためのＳＣＲ触媒１と、排気ガスをＳＣＲ触媒１に流入させる排気管２と、排気ガスに還元剤又は還元剤前駆体を供給する還元剤等供給ノズル３とを備えたＳＣＲマフラーにおいて、還元剤等供給ノズル３又は排気管２を、保温性の二重管構造とした。【選択図】    図１
2005226528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を選択的に還元浄化するためのＳＣＲ触媒と、
前記排気ガスを前記ＳＣＲ触媒に流入させる排気管と、
前記排気ガスに還元剤又は還元剤前駆体を供給する還元剤等供給ノズルと  
を備えたＳＣＲマフラーにおいて、
前記還元剤等供給ノズル又は前記排気管は、
二重管構造であることを特徴とするＳＣＲマフラー。
【請求項２】
前記二重管構造は、
内部に保温材を有することを特徴とする請求項１に記載のＳＣＲマフラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を選択的に還元浄化するためのＳＣＲ触媒を備えたＳＣＲマフラーに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排気ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ）や窒素酸化物（ＮＯｘ）については、酸性雨や光化学スモッグ等の環境汚染の問題から、これを浄化する必要性が高い。
【０００３】
このため、従来、内燃機関の排気系に選択還元型のＳＣＲ（＝Selective  Catalytic  Reduction）触媒を備えたＳＣＲマフラーにおいて、その上流側から、還元剤等供給ノズルにより、尿素水等の還元剤又は還元剤前駆体を排気ガスに噴霧供給することで、排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）をＳＣＲ触媒によって選択的に還元浄化する技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
さらに、低温時には、ＳＣＲ触媒による窒素酸化物（ＮＯｘ）の浄化効率が低下してしまうため、マフラーを断熱材で構成し、あるいは、断熱性カバーで覆うことによって、ＳＣＲ触媒を保温する技術もある。
【特許文献１】特開２００１−２０７２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の技術では、ＳＣＲ触媒それ自体は保温されるが、その上流側の還元剤等供給ノズル及び排気管が保温されるわけではない。
【０００６】
このため、低温時には、尿素水等の還元剤又は還元剤前駆体は、還元剤等供給ノズル内で冷却されて固まってしまい、尿素水等の還元剤又は還元剤前駆体を排気ガスに安定して供給することができず、ＳＣＲ触媒による窒素酸化物（Ｏｘ）の浄化効率の低下を防ぐことができないという問題がある。
【０００７】
また、排気ガスに接触混合された後の尿素水等の還元剤又は還元剤前駆体であっても、低温時には、ＳＣＲ触媒に流入する前に、排気管内で冷却されて固まってしまうため、尿素水等の還元剤又は還元剤前駆体をＳＣＲ触媒に安定して流入させることができず、ＳＣＲ触媒による窒素酸化物（ＮＯｘ）の浄化効率の低下を防ぐことができないという問題がある。
【０００８】
さらに、従来の技術では、還元剤等供給ノズルは、車輌振動や排気ガス等の影響を受けて、破損、変形しやすく、耐久性が低いという問題もある。
【０００９】
そこで、本発明は、還元剤等供給ノズル及び排気管を保温することで、低温時にも、ＳＣＲ触媒による窒素酸化物（ＮＯｘ）の浄化効率の低下を防ぎ、且つ、還元剤等供給ノズルの耐久性を向上させることができるＳＣＲマフラー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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は、排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を選択的に還元浄化するためのＳＣＲ触媒と、排気ガスを前記ＳＣＲ触媒に流入させる排気管と、排気ガスに還元剤又は還元剤前駆体を供給する還元剤等供給ノズルとを備えたＳＣＲマフラーにおいて、還元剤等供給ノズル又は排気管は、二重管構造であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、二重管構造が、内部に保温材を有することを特徴としてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ＳＣＲマフラーにおいて、還元剤等供給ノズル及び排気管を保温することで、低温時にも、ＳＣＲ触媒による窒素酸化物（ＮＯｘ）の浄化効率の低下を防ぎ、且つ、還元剤等供給ノズルの耐久性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら、本発明のＳＣＲマフラーを実施するための最良の形態を説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態におけるＳＣＲマフラーの基本模型図であり、排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を選択的に還元浄化するためのＳＣＲ触媒１と、排気ガスを前記ＳＣＲ触媒１に流入させる排気管２と、排気ガスに還元剤又は還元剤前駆体を供給する還元剤等供給ノズル３とを備えたＳＣＲマフラーにおいて、還元剤等供給ノズル３又は排気管２は、保温性の二重管構造となっている。
【００１５】
図１（a）は、還元剤等供給ノズル３を保温性の二重管構造としたＳＣＲマフラーを示しており、他方、図１（ｂ）は、排気管２を保温性の二重管構造としたＳＣＲマフラーを示している。
【００１６】
このような構成のＳＣＲマフラーにおいて、排気ガスは、排気管２を通過して上流側から下流側の方向に流れ、ＳＣＲ触媒１に流入する。
【００１７】
排気ガスには、ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出され、有害物質として、未燃焼炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）及び一酸化窒素（ＮＯ）、二酸化窒素（ＮＯ２）等の窒素酸化物（ＮＯｘ）が含まれる。
【００１８】
このような排気ガスは、ＳＣＲ触媒１に流入するまでの間に、還元剤等供給ノズル３によって還元剤又は還元剤前駆体が供給される。
【００１９】
なお、還元剤又は還元剤前駆体としては、還元剤そのものだけではなく、還元剤を遊離する物質等の還元剤前駆体をも含み、炭化水素、シアヌール酸、アンモニア、炭酸アンモニウム、カルバミン酸アンモニウム、尿素等のうちいずれの物質であってもよく、複数組み合わせてもよい。また、このような還元剤又は還元剤前駆体は、固体、液体、気体の状態のうちいずれの状態であってもよく、複数組み合わせてもよい。
【００２０】
例えば、アンモニアそのものを還元剤として供給してもよいが、アンモニアは臭気が強く、比較的高濃度では毒性が高いため、毒性の低い尿素水を還元剤前駆体として噴霧供給するものが好ましい。この際、尿素水中の尿素は、排気管内の排気ガスと接触混合され、熱分解又は加水分解されて、還元剤であるアンモニアを遊離する。
【００２１】
図１（a）に示すように、還元剤等供給ノズル３を保温性の二重管構造としている場合には、低温時にも、尿素水等の還元剤又は還元剤前駆体は、還元剤等供給ノズル内で冷却されにくい。このため、還元剤等供給ノズル３は詰まりにくくなり、尿素水等の還元剤又は還元剤前駆体を排気ガスに安定して供給される。
【００２２】
なお、図１（a）では、還元剤等供給ノズル３の外側を二重管構造としたものを示しているが、本発明はこれに限られるものではなく、還元剤等供給ノズル３の内側を二重管構造としてもよい。
【００２３】
ここで、二重管構造の内部は、空洞状態であってもよいが、保温性を高めるという観点からすれば、熱伝導性が低い保温材等で空隙を埋めたものが好ましい。
【００２４】
また、上記二重管構造は、還元剤等供給ノズル３を補強する構造でもあるため、還元剤等供給ノズル３の耐久性は向上する。
【００２５】
その後、排気ガスは、さらに下流側の方向に流れていき、ＳＣＲ触媒１に流入すると、排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）は、ＳＣＲ触媒１に吸着されて、選択的に還元浄化される。その結果、窒素酸化物（ＮＯｘ）は、環境に優しい窒素及び水に変換される。
【００２６】
図１（ｂ）に示すように、排気管２を保温性の二重管構造としている場合には、排気ガス熱は、排気管外に放熱されにくく、排気管内は保温された状態にある。このため、低温時にも、排気ガスに噴霧供給された尿素水等の還元剤又は還元剤前駆体は、排気管内で冷却されにくい。その結果、尿素水等の還元剤又は還元剤前駆体は、排気管内で析出されにくく、排気ガスとともにＳＣＲ触媒１に安定して供給される。
【００２７】
なお、図１（ｂ）では、排気管２の内側を保温性の二重管構造とし、その上流側をフランジで固定するとともに、他方、二重管構造の下流側は、排気ガスをＳＣＲ触媒１に流入させやすくするため、排気管口が下流側に向けて徐々に開口し、大きくなるようにしたものを示しているが、本発明はこれに限られるものではない。すなわち、排気管２の外側を保温性の二重管構造としてもよく、二重管構造の下流側を、フランジだけではなく、溶接やボルト等で固定してもよい。また、排気管口を段階的に開口するような二重管構造としてもよい。
【００２８】
ここで、二重管構造の内部は、空洞状態であってもよいが、保温性を高めるという観点からすれば、熱伝導性が低い保温材等で空隙を埋めたものが好ましい。
【００２９】
なお、ＳＣＲ（＝Selective  Catalytic  Reduction）触媒１としては、二酸化チタン（ＴｉＯ２）、五酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）、三酸化タングステン（ＷＯ３）、三酸化モリブデン（ＭoＯ３）、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、硫酸塩、ゼオライト等のうちいずれの物質であってもよく、複数組み合わせてもよい。また、ＳＣＲ触媒１は、ケージングさせてもよく、ハニカム構造を有する触媒担体に担持させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態におけるＳＣＲマフラーの基本模型図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  ＳＣＲ触媒
２  排気管
３  還元剤等供給ノズル
【図１】
2005226528.tif 000003