(57)【要約】【課題】酸化触媒を担持するフィルタの、酸化反応熱を利用したフィルタ再生時の排ガス流路入口側におけるパティキュレート焼却不良を抑制する。【解決手段】フィルタ１Ａの多孔質の隔壁２により仕切られ、流路入口側および流路出口側で隣接する排ガス流路毎に略交互となる何れか一方が封止部４ａ，４ｂにより目封じされた排ガス流路３の、流路入口側の封止部４ａの長さを、流路出口側の封止部４ｂの長さよりも長くし、酸化触媒５の担持範囲をフィルタの排ガス流れ方向にみて排ガス流路の流路入口から流路入口側の封止部４ａの長さを超えない位置までとすることで、必要な酸化触媒５の担持量を確保し、かつ、排ガスが流路入口側の封止部４ａの排ガス流れ方向の下流側で隔壁２を通過するまでに、酸化反応熱によって排ガス温度が十分に上昇し、流路入口側でもパティキュレートの焼却が十分に行われるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
多孔質の隔壁により仕切られた多数の互いに略平行な排ガス流路を形成するハニカム状のフィルタ本体を有し、前記排ガス流路の各々の流路入口側および流路出口側で隣接する排ガス流路毎に略交互となる何れか一方に各排ガス流路を目封じする封止部が設けられ、前記隔壁に酸化触媒が坦持されて成るフィルタを備えた排ガス浄化装置であって、前記酸化触媒を、排ガス流れ方向にみて前記排ガス流路の流路入口から流路入口側の封止部の長さを超えない位置までの範囲で前記隔壁に担持させたことを特徴とする排ガス浄化装置。
【請求項２】
前記流路入口側の封止部の長さを、前記流路出口側の封止部の長さよりも長くすることを特徴とする請求項１記載の排ガス浄化装置。
【請求項３】
前記流路入口側の封止部の長さは、フィルタ外周側に位置する封止部の長さをフィルタ中心側に位置する封止部の長さより長くすることを特徴とする請求項１または２記載の排ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排ガス浄化装置、特に、ディーゼルエンジンの排ガスに含まれる微粒子を捕集し焼却するフィルタを備えた排ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンの排ガスに含まれる微粒子すなわちディーゼルパティキュレート（以下、「パティキュレート」という。）を捕集するフィルタすなわちディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、「フィルタ」という。）を備えたエンジンの排ガス浄化装置においては、捕集されたパティキュレートを焼却してフィルタを再生する必要がある。そして、そのフィルタ再生方法として、フィルタの排気上流側に酸化触媒を設けるか、あるいは、フィルタに酸化触媒を担持させ、フィルタのパティキュレート堆積量が所定以上になると、例えば通常の圧縮行程での燃料噴射とは別にタイミングを遅らせて燃料を追加噴射することで、酸化触媒に未燃燃料を供給し、酸化反応により排ガス温度を急速に上昇させてパティキュレートを焼却することが従来から知られている（例えば、特許文献１参照。）。  
【０００３】
このうち、フィルタ上流に酸化触媒を設けるものは、フィルタに流入するまでに排ガス温度を十分上昇させることができ、フィルタ全体のパティキュレートを焼却することができる点で優れているが、酸化触媒とフィルタとを別個に設けるため、コストが高くなる。それに対し、フィルタに酸化触媒を担持させる場合、図２に示すように、フィルタ１Ｂは、フィルタ本体の多孔質の隔壁２で仕切られた多数の排ガス流路３の各々の流路入口側および流路出口側で隣接する排ガス流路毎に略交互となる何れか一方に各排ガス流路３を目封じする封止部４を設けたものとし、そのフィルタ１Ｂの隔壁２全体に、あるいは流路入口側の少なくとも排ガス流れ方向（図２に矢印で示す）にみて流路入口から流路入口側の封止部４の長さを大きく超える位置までの範囲に酸化触媒５を坦持させるのであって、コスト的には有利となる。しかし、この場合は、例えフィルタ全体に酸化触媒５を担持させたとしても、フィルタ１Ｂの排気上流側、すなわち排ガス流路３の流路入口付近では、酸化反応熱の一部を利用できるだけで、排ガス温度が十分に上昇せず、この部分の隔壁２に捕集されたパティキュレートは十分に焼却することができず、フィルタ１Ｂの目詰まりを引き起こし易い。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−４２３２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、フィルタ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）に捕集したパティキュレート（ディーゼルパティキュレート）を焼却してフィルタを再生するためフィルタに酸化触媒を担持させる場合は、フィルタの排気上流側では酸化反応熱の一部を利用できるだけで、パティキュレートの焼却を十分に行えず、フィルタの目詰まりを引き起こし易いという問題がある。
【０００６】
本発明は、酸化触媒を担持するフィルタを備えた排ガス浄化装置において、酸化反応熱を利用したフィルタ再生時のフィルタ排ガス流路入口側におけるパティキュレート焼却不良を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の排ガス浄化装置は、多孔質の隔壁により仕切られた多数の互いに略平行な排ガス流路を形成するハニカム状のフィルタ本体を有し、排ガス流路の各々の流路入口側および流路出口側で隣接する排ガス流路毎に略交互となる何れか一方に各排ガス流路を目封じする封止部が設けられ、隔壁に酸化触媒（酸化触媒として機能する活性金属）が坦持されて成るフィルタを備えた排ガス浄化装置であって、酸化触媒を、排ガス流れ方向にみて排ガス流路の流路入口から流路入口側の封止部の長さを超えない位置までの範囲で隔壁に担持させたことを特徴とする。
【０００８】
この排ガス浄化装置では、フィルタに流入する排ガスは、流路入口側に封止部が設けられていない排ガス流路に入り、封止部に当接した隔壁部分には流れず、隣接する排ガス流路の流路入口側の封止部の排ガス流れ方向の下流側で多孔質の隔壁を通過して、流路出口側に封止部のない隣接する排ガス流路に流れ、その流路出口から下流側に流出する。その際、排ガス中のパティキュレートは、流路入口側の封止部よりも排ガス流れ方向下流で隔壁に捕集され、その捕集されたパティキュレートが、酸化触媒による酸化反応で排ガス温度が上昇することによって焼却される。そして、この排ガス浄化装置では、特に、流路入口から流路入口側の封止部の長さを越えない位置までの範囲で隔壁に酸化触媒が担持されていることにより、排ガスが流路入口側の封止部の排ガス流れ方向の下流側で隔壁を通過するまでに酸化反応熱によって排ガス温度を十分に上昇させ、流路入口側を含めてパティキュレートの焼却を十分に行えるようにすることができる。
【０００９】
この排ガス浄化装置において、流路入口側の封止部の長さは、流路出口側の封止部の長さよりも長くするのがよい。このように流路入口側の封止部の長さを流路出口側の封止部の長さよりも長くすることで、流路入口から流路入口側の封止部の長さを越えない位置までとした酸化触媒の担持範囲を大きくすることができ、酸化反応を促進できて、十分なパティキュレートの焼却が可能になる。
【００１０】
また、流路入口側の封止部の長さは、フィルタ外周側に位置する封止部の長さをフィルタ中心側に位置する封止部の長さより長くするのがよい。フィルタ外周部は排ガスが流れにくく、中心部よりもパティキュレートの焼却が容易ではないが、フィルタ外周側に位置する封止部の長さをフィルタ中心側に位置する封止部の長さより長くすることで、フィルタ外周部では中心部よりも流路入口側の隔壁部分にパティキュレートが捕集され難くなり、フィルタ外周部での焼却不良発生を防止できる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のとおり、本発明の排ガス浄化装置によれば、フィルタの流路入口から流路入口側の封止部の長さを越えない位置までの範囲で隔壁に酸化触媒が担持されていることにより、排ガスが流路入口側の封止部の排ガス流れ方向の下流側で隔壁を通過するまでに酸化反応熱によって排ガス温度を十分に上昇させることができ、流路入口側を含めてパティキュレートの焼却を十分に行えるようにすることができる。
【００１２】
そして、特に、流路入口側の封止部の長さを流路出口側の封止部の長さよりも長くすることで、流路入口から流路入口側の封止部の長さを越えない位置までとした酸化触媒の担持範囲を大きくすることができ、酸化反応を促進できて、十分なパティキュレートの焼却が可能になる。
【００１３】
また、フィルタ外周側に位置する封止部の長さをフィルタ中心側に位置する封止部の長さより長くすることで、フィルタ外周部では中心部よりも流路入口側の隔壁部分にパティキュレートが捕集され難くなり、フィルタ外周部での焼却不良発生を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施の形態の一例を示すもので、ディーゼルエンジンの排ガスに含まれる微粒子すなわちディーゼルパティキュレート（以下、「パティキュレート」という。）を捕集するフィルタすなわちディーゼルパティキュレートフィルタを備えた排ガス浄化装置のフィルタ構造の模式図である。
【００１５】
この実施の形態の排ガス浄化装置は、ディーゼルエンジン（以下、「エンジン」という。）の排気通路に配設されるもので、図１に示す構造のディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、「フィルタ」という。）１Ａを装置本体を構成するケーシング（図示せず）に内蔵している。
【００１６】
フィルタ１Ａは、フィルタ本体がコージェライト製で、パティキュレートを捕集可能な多孔質の隔壁２により仕切られた多数の互いに略平行な排ガス流路３を形成するようハニカム状に型造られ、それら排ガス流路３の各々の流路入口側および流路出口側で隣接する排ガス流路毎に略交互となる何れか一方に封止部４ａ，４ｂが設けられ、それら封止部４ａ，４ｂにより、各排ガス流路３がその流路入口側あるいは流路出口側の何れか一方で目封じされている。そして、流路入口側の隔壁部分に、酸化触媒（酸化触媒として機能するＰｔなどの活性金属）５を坦持させている。
【００１７】
酸化触媒５は、フィルタ１Ａのパティキュレート堆積量が所定以上になると、通常の圧縮行程での燃料噴射とは別にタイミングを遅らせて燃料を追加噴射することで、酸化触媒５に未燃燃料を供給し、酸化反応により排ガス温度を急速に上昇させてパティキュレートを焼却しフィルタ１Ａを再生するためのもので、十分な酸化反応熱が得られるよう担持範囲の大きさが設定される。そして、その担持範囲は、通常、封止部４ａ，４ｂの目封じとして機能上必要な長さを大きく越えるものとなる。そのため、従来装置では、例えば図２に示すように、流路入口側の排ガス流れ方向にみて流路入口から流路入口側の封止部４の長さを超える範囲の隔壁に酸化触媒５を坦持させることになり、この場合、流路入口付近では酸化反応熱を十分利用できず、パティキュレートを十分に焼却することができない。それに対し、この実施の形態のフィルタ１Ａは、流路入口側の封止部４ａの長さを流路出口側の封止部４ｂの長さよりも長くし、酸化触媒５の担持範囲を、フィルタの排ガス流れ方向（図１に矢印で示す）にみて排ガス流路の流路入口から流路入口側の封止部４ａの長さを超えない位置までの範囲としている。それにより、必要な酸化触媒５の担持量を確保でき、かつ、流路入口側におけるパティキュレート焼却不良を抑制可能となる。
【００１８】
そして、この実施の形態のフィルタ１Ａでは、流路入口側において、酸化触媒５の担持範囲はフィル中心部から外周部まで略同じ長さとし、流路入口側のフィルタ外周側に位置する封止部４ａの長さをフィルタ中心側に位置する封止部４ａの長さより長くしている。
【００１９】
この実施の形態の排ガス浄化装置において、フィルタ１Ａに流入する排ガスは、流路入口側に封止部４ａが設けられていない排ガス流路３に入り、封止部４ａに当接した隔壁部分には流れず、隣接する排ガス流路３の流路入口側の封止部４ａの排ガス流れ方向の下流側で多孔質の隔壁２を通過して、流路出口側に封止部４ｂのない隣接する排ガス流路３に流れ、その流路出口から下流側に流出する。その際、排ガス中のパティキュレートは、流路入口側の封止部４ａよりも排ガス流れ方向下流で隔壁に捕集され、その捕集されたパティキュレートが、酸化触媒５による酸化反応で排ガス温度が上昇することによって焼却される。そして、特に、流路入口から流路入口側の封止部４ａの長さを越えない位置までの範囲で隔壁２に酸化触媒５が担持されていることにより、排ガスが流路入口側の封止部４ａの排ガス流れ方向の下流側で隔壁２を通過するまでに、酸化反応熱によって排ガス温度が十分に上昇する。そのため、流路入口側でもパティキュレートの焼却が十分に行われる。また、フィルタ外周部は排ガスが流れにくく、中心部よりもパティキュレートの焼却が容易ではないが、この実施の形態では、フィルタ外周側に位置する封止部４ａの長さをフィルタ中心側に位置する封止部４ａの長さより長くしたことにより、フィルタ外周部の流路入口側の隔壁部分にパティキュレートが捕集され難くなり、フィルタ外周部での焼却不良発生が防止できる。
【００２０】
本発明は、ディーゼルエンジンの排ガスに含まれる微粒子を捕集し焼却するフィルタ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）を備えた排ガス浄化装置に限定されるものではなく、排ガス中のパティキュレートを捕集するフィルタを備えた他の機関あるいは装置の排ガス浄化装置に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施の形態の一例の排ガス浄化装置のフィルタ構造の模式図である。
【図２】従来のフィルタ構造の模式図である。
【符号の説明】
【００２２】
１Ａ  フィルタ
２  隔壁
３  排ガス流路
４ａ  封止部（流路入口側）
４ｂ  封止部（流路出口側）
５  酸化触媒
【図１】
2007092627.tif 000003
【図２】
2007092627.tif 000004