(57)【要約】【課題】  静電分離作用を利用して、排圧の上昇等の悪影響を抑制しながら、効果的に排気を浄化処理する。【解決手段】  内燃機関１の排気通路２に、静電分離装置３、排気後処理装置４を介装する。静電分離装置３は、コロナ放電によって排気通路２を流れる排気中のＰＭを帯電し補捉する集塵機能を備える。静電分離装置３により集められたＰＭは、連通路５を介して、ＰＭ処理装置７に導入されて浄化される。ＰＭ処理装置７から廃棄される熱は、連通路５を介して排気と共に排気後処理装置４に導かれて排気後処理装置４における処理に利用される。【選択図】図１
2007309183.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼を行わせ、静電分離可能な物質を含む気体を排気通路を介して排出する燃焼装置の排気処理装置であって、
前記排気通路に介装され、前記燃焼装置から排出される静電分離可能な物質を含む気体の少なくとも一部を導入し、該気体に含まれる前記物質を静電分離する静電分離手段と、
前記静電分離手段の下流側において前記排気通路に介装され、導入される物質に対して所定の処理を施す第１排気処理手段と、
前記静電分離手段により静電分離された物質を含む気体の少なくとも一部を、前記排気通路とは異なる経路で前記第１排気処理手段へ導く排気分流通路と、
前記排気分流通路に介装され、導入される物質に対して所定の処理を施す第２排気処理手段と、
を含んで構成されることを特徴とする排気処理装置。
【請求項２】
前記第１排気処理手段における所定の処理が、所定温度以上の条件下で効率的に行われることを特徴とする請求項１に記載の排気処理装置。
【請求項３】
前記第１排気処理手段における所定の処理が、ＮＯｘを浄化する処理、又は、導入される物質に対する酸化処理のうちの少なくとも１つの処理を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の排気処理装置。
【請求項４】
前記第２排気処理手段における所定の処理が、所定温度以上の条件下で効率的に行われることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１つに記載の排気処理装置。
【請求項５】
前記第２排気処理手段における所定の処理が、ＮＯｘを還元する処理、導入される物質に対する酸化処理、又は、導入される物質を改質する改質処理のうちの少なくとも１の処理を含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の排気処理装置。
【請求項６】
前記第２排気処理手段の下流側若しくは上流側において前記排気分流通路に介装され、導入される物質に対して所定の処理を施す第３排気処理手段を含んで構成されることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１つに記載の排気処理装置。
【請求項７】
前記第３排気処理手段における所定の処理が、前記第２排気手段とは異なる所定の処理であって、所定温度以上の条件下で効率的に行われる処理、又は、導入される物質の温度を所定に昇温或いは維持する処理のうちの少なくとも１つの処理を含むことを特徴とする請求項６に記載の排気処理装置。
【請求項８】
前記排気分流通路に、流量を制御する流量制御手段が配設されることを特徴とする請求項１から請求項７の何れか１つに記載の排気処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃焼装置から排出され種々の排出物質を含む気体（排気）を処理する排気処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃焼装置からの排気を浄化して大気汚染の拡大を抑制することは重要な課題であるが、例えば、ディーゼル燃焼機関に関しては、排気中のＰＭ（パティキュレートマター：粒子状物質＝主に黒煙（スス）、ＳＯＦと称される燃え残った燃料や潤滑油の成分、サルフェートと称される軽油燃料中の硫黄分から生成される成分を含む）とＮＯｘ（窒素酸化物）の排出量は所謂トレードオフの関係にあり、これまで、これらの規制物質の排出を抑えるには、ＰＭ、ＮＯｘ双方の排気処理装置を搭載することが必要とされてきた。
【０００３】
ＰＭの大気中への排出量を低減するための排気処理装置として、例えば、ディーゼルパティキュレートフィルター（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ）を排気通路に介装し、排気をディーゼルパティキュレートフィルターを通過させることで排気中のＰＭを捕集するものがある。しかしながら、このものはフィルタによる捕集であるため、排圧の上昇が起こり燃焼効率を下げるおそれがある。
このため、例えば、所定の運転時間が経過した場合や、所定の排圧に至った場合に、ディーゼルパティキュレートフィルターを再生する必要がある。既存のディーゼルパティキュレートフィルターの再生方法としては、例えば、貴金属触媒の効果により捕集したＰＭの酸化を促す方法がある。
【０００４】
また、他の再生方法として、エンジン側を制御して、いわゆる燃料ポスト噴射（１回の燃焼のうち、メイン噴射後に行う噴射で、筒内で燃焼させずに排気と共に未燃の炭化水素ＨＣをディーゼルパティキュレートフィルターに供給することを狙った燃料噴射）を行わせることで、未燃の炭化水素を排気と共にディーゼルパティキュレートフィルターに供給してディーゼルパティキュレートフィルターに担持されている触媒上で反応させ、その反応熱を利用してＰＭを燃焼（酸化）させる方法などが知られている。
【０００５】
更に、排気通路に燃料を添加するなどの方法による燃料改質により得られる改質ガスを、排気処理触媒の添加剤として用いて、排気に対して所定の処理を施す方法がある。かかる方法において、効果的に燃料改質反応を得るためには、触媒の温度を、例えば６００°Ｃ以上に昇温及び維持する必要がある。
しかしながら、上述した各方法において、排気流量が多い場合には、排気による熱の持ち去り量が多くなるため、効率よく触媒の温度を昇温或いは維持することが難しいと言う実情がある。
【０００６】
ここで、特許文献１には、静電捕集及び静電分離技術として、金属配管中央に金属棒などを配置し、金属配管と金属棒の両電極間に高電圧を印加する手法が開示されている。このものは、電気集塵の作用によりＰＭを金属配管の内壁付近に集め、金属配管内壁付近と、金属配管の中心付近と、においてＰＭの分離を可能とするものである。そして、このようなＰＭの捕集・分離部の後段に、二重管構造の配管を配置することでＰＭを濃縮させた気体流と、ＰＭをほとんど含まない気体流と、に分離することができる。
【特許文献１】特開２００５−０７６４９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記実情に鑑みなされたもので、静電分離作用を利用して、排圧の上昇等の悪影響を抑制しながら、ＰＭ等の物質及びＮＯｘの双方を同時に低減することなどを含め効果的に排気を浄化処理することができる排気処理装置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】
【０００８】
このため、本発明に係る排気処理装置は、
燃焼を行わせ、静電分離可能な物質を含む気体を排気通路を介して排出する燃焼装置の排気処理装置であって、
前記排気通路に介装され、前記燃焼装置から排出される静電分離可能な物質を含む気体の少なくとも一部を導入し、該気体に含まれる前記物質を静電分離する静電分離手段と、
前記静電分離手段の下流側において前記排気通路に介装され、導入される物質（静電分離可能な物質は勿論、他の物質及び気体を含む概念である。以下、同様）に対して所定の処理を施す第１排気処理手段と、
前記静電分離手段により静電分離された物質を含む気体の少なくとも一部を、前記排気通路とは異なる経路で前記第１排気処理手段へ導く排気分流通路と、
前記排気分流通路に介装され、導入される物質に対して所定の処理を施す第２排気処理手段と、
を含んで構成した。
【０００９】
前記第１排気処理手段における所定の処理は、所定温度以上の条件下で効率的に行われることを特徴とする。
【００１０】
前記第１排気処理手段における所定の処理は、ＮＯｘを浄化する処理、又は、導入される物質に対する酸化処理のうちの少なくとも１の処理を含むことを特徴とする。
【００１１】
前記第２排気処理手段における所定の処理は、所定温度以上の条件下で効率的に行われることを特徴とする。
【００１２】
前記第２排気処理手段における所定の処理は、ＮＯｘを還元する処理、導入される物質に対する酸化処理、又は、導入される物質を改質する改質処理のうちの少なくとも１の処理を含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る排気処理装置は、前記第２排気処理手段の下流側若しくは上流側において前記排気分流通路に介装され、導入される物質に対して所定の処理を施す第３排気処理手段を更に含んで構成することができる。
【００１４】
前記第３排気処理手段における所定の処理が、前記第２排気手段とは異なる所定の処理であって、所定温度以上の条件下で効率的に行われる処理、又は、導入される物質の温度を所定に昇温或いは維持する処理のうちの少なくとも１つの処理を含むことを特徴とする。
【００１５】
また、前記排気分流通路に、流量を制御する流量制御手段を配設することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、静電分離作用を利用して、排圧の上昇等の悪影響を抑制しながら、ＰＭ等の物質及びＮＯｘの双方を同時に低減することなどを含め、効果的に排気を浄化処理することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明に係る排気処理装置の実施例を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施例により、本発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１８】
本発明に係る排気処理装置の実施例１について、図１〜図３に基づいて説明する。
図１に示される内燃機関１は、例えばディーゼル燃焼を行うディーゼルエンジンとすることができるが、これに限定されるものではなく、排気を伴う燃焼装置であれば、ガソリンエンジンその他の内燃機関の他、燃焼方式に拘わらず、あらゆる移動式・定置式の燃焼装置とすることができる。
【００１９】
図１に示すように、内燃機関１には、排気通路２が接続されており、該排気通路２には、静電分離装置３が介装され、その排気下流側には排気後処理装置４が介装されている。
【００２０】
静電分離装置３は、図２及び図３に示すように、例えば、筒状（円筒の他、楕円、矩形など所望の長手方向横断面形状を持つ中空状のものとすることができる）の低電圧電極部３Ａと、その長手方向中心軸近傍において該長手方向に延伸して配設される高電圧電極部３Ｂと、内筒部３Ｃと、を含んで構成される。ここにおいて、静電分離装置３は、本発明に係る静電分離手段に相当する。
【００２１】
低電圧電極部３Ａは、ステンレス等の金属等の導電体で構成されており、第一の実施の形態に係る静電分離装置３は、後述する高電圧電極部３Ｂと当該低電圧電極部３Ａとの間に印加される高電圧により発生するコロナ放電によって、排気通路２を流れる排気６中のＰＭ（粒子状物質）１０を帯電し補捉する集塵機能を備えて構成される。
【００２２】
高電圧電極部３Ｂは、低電圧電極部３Ａとの間でコロナ放電を発生させる放電極（コロナ放電極）であり、例えば、ステンレスワイヤー、ピアノ線、細線、撚り線、棒状部材などで構成することができる。前記低電圧電極部３Ａの長手方向に略直交する方向における該高電圧電極部３Ｂの断面は、例えば、丸状、楕円形、角形など所望の形状で形成することができ、また、材質としては導電性を有するものを用いることができ、例えば、ＳＵＳ（ステンレス）、タングステン、ニッケル、チタン、インコネルなどの耐蝕性に優れた材質などを用いることができる。
【００２３】
内筒部３Ｃは、筒状（長手方向横断面形状は、丸形、楕円形、角形の他、所望の形状とすることができる）の排気分流部材であり、低電圧電極部３Ａと高電圧電極部３Ｂとの間のコロナ放電により低電圧電極部３Ａの内壁付近に集められたＰＭ１０を多く含む高濃度排気６Ａと、それより内側のＰＭ１０の濃度が低い低濃度排気６Ｂと、を分離可能に、図２に示すように、低電圧電極部３の内側で該低電圧電極部３Ｂの排気下流側において該低電圧電極部３Ａと略同心的に配設される。内筒部３Ｃは、導電性部材である必要はなく、金属、セラミック、樹脂など、適宜の材料で形成することができる。
【００２４】
なお、本実施例においては、内筒部３Ｃは、排気最下流部において、後述する排気後処理装置４に連通する排気通路２に連設されるが、例えば、図２に示すように、余剰の高濃度排気６Ａを排気通路２へ戻すことができるような円周上の一部を切り欠いて構成される開口部３Ｄを設けて構成することもできる。
【００２５】
排気後処理装置４は、本発明に係る第１排気処理手段として機能するもので、例えば、ＮＯｘ吸蔵還元型三元触媒、ＤＰＮＲ触媒（多孔質セラミック構造体に、ＮＯｘ吸蔵還元型三元触媒を組み合わせたもので、排気がセラミックの隙間を通る間に触媒で酸化や還元することで、ＰＭやＮＯｘを大幅に低減可能にした触媒）、ＨＣ−ＳＣＲ用触媒（炭化水素を還元剤として用いてＮＯｘを浄化する選択的還元型ＮＯｘ触媒）、尿素ＳＣＲ（ＵＲＥＡ−ＳＣＲ）用触媒（尿素を還元剤として用いてＮＯｘを浄化する選択的還元型ＮＯｘ触媒）、ディーゼルパティキュレートフィルターなど、要求に応じて適宜採用することができる。
【００２６】
なお、排気後処理装置４は、例えば、静電分離装置３の内筒部３Ｃの内側を通って排気下流側へ流出してくる排気の特性（排気中に含まれるＮＯｘ、ＣＯ、ＨＣ、ＰＭなどの各成分の排出量・割合など）に応じて、上述した各種の触媒或いはフィルタのうち何れを或いは全部を採用するか、或いは同種・異種に拘わらず複数を組み合わせて採用するかなどを決定することができる。
【００２７】
ここにおいて、本実施例においては、排気通路２とは別に、静電分離装置３と、排気後処理装置４と、を連通する連通路５が配設されている。連通路５は、低電圧電極部３Ａと高電圧電極部３Ｂとの間のコロナ放電により低電圧電極部３Ａの内壁付近に集められたＰＭ１０を多く含む高濃度排気６Ａの少なくとも一部を、排気後処理装置４へ流入させることが可能に配設される。かかる連通路５が、本発明に係る排気分流通路に相当する。
【００２８】
そして、図１に示すように、連通路５には、ＰＭ処理装置７が介装されている。このＰＭ処理装置７は、本発明に係る第２排気処理手段の一つとして機能するもので、連通路５を通ってＰＭ処理装置７へ流入する高濃度排気６Ａ中に含まれるＰＭ１０を浄化する機能を備えた装置であり、例えば、ＤＰＮＲ触媒（多孔質セラミック構造体に、ＮＯｘ吸蔵還元型三元触媒を組み合わせたもので、排気がセラミックの隙間を通る間に触媒で酸化や還元することで、ＰＭやＮＯｘを大幅に低減可能にした触媒）、ディーゼルパティキュレートフィルターなど、要求に応じて適宜採用することができる。
【００２９】
かかるＰＭ処理装置７では、例えば、燃料添加バーナ、ヒータ、燃料添加、触媒、プラズマ、燃料ポスト噴射等の一部（これらを適宜の組み合わせを含む）若しくは全部を利用した加熱方法により、ＰＭ１０を酸化して除去する。なお、ＰＭ処理装置７は、ＰＭ１０を酸化できるものであれば上記に限定されるものではなく、例えば、ディーゼルパティキュレートフィルターなどの捕集手段を備えずに、燃料添加バーナ、ヒータ、触媒などの昇温手段で構成することもできる。
【００３０】
このように、本実施例においては、内燃機関１からの排気のうち、高濃度排気６Ａのみを連通路５に導入するので、排圧の上昇等の悪影響を抑制しながら、効率良くＰＭ１０を捕集することができると共に、ＰＭ処理装置７には高濃度排気６Ａだけが通過するので排気流量が少なく、従って排気による熱の持ち去り量を少なくできるので、ＰＭ処理装置７の再生（ＰＭ１０の酸化、燃焼）に寄与する部分（例えば、触媒）の温度を効果的に昇温若しくは維持することができる。
【００３１】
このため、例えば、燃料添加バーナ、ヒータ、燃料添加、触媒、プラズマ、燃料ポスト噴射等の昇温手段の小型化（小容量化）、軽量化が可能であると共に、場合によっては省略することも可能で、延いては低コスト化することなどが可能となる。
【００３２】
更に、本実施例では、ＰＭ処理装置７から廃棄される熱を、そのまま外部へ放出することなく、排気下流側に配設されている排気後処理装置４へ連通路５を流れる排気を介して導くようにしているので、ＰＭ処理装置７から廃棄される熱を、排気後処理装置４での後処理（例えば、ＮＯｘ浄化）において有効に利用することができ、以って、例えばＮＯｘを効果的に低減することができる。
【００３３】
このため、排気後処理装置４での後処理を効率的に行わせることができると共に、排気後処理装置４に昇温手段が備えられている場合には、該昇温手段の小型化（小容量化）、軽量化が可能であると共に、場合によっては省略することも可能で、延いては低コスト化することなどが可能となる。
【００３４】
すなわち、本実施例によれば、簡単かつ安価な構成でありながら、排圧の上昇等の悪影響を抑制しながら、ＰＭ処理装置７により効果的にＰＭ１０を除去することができると同時に、排気後処理装置４により効果的に、例えば、ＮＯｘを浄化することができる。
【実施例２】
【００３５】
本発明に係る排気処理装置の実施例２について、図４に基づいて説明する。図４に示すように、内燃機関１には、実施例１と同様に、排気通路２が接続されており、該排気通路２には、静電分離装置３が介装され、その排気下流側には排気後処理装置４が介装されている。なお、実施例１と同様の要素には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３６】
本実施例においては、排気通路２とは別に、静電分離装置３と、排気後処理装置４と、を連通する連通路５が配設され、当該連通路５には、改質装置８（例えば、特開２００５−０９８２２６号公報等参照）が介装されている。
【００３７】
この改質装置８は、本発明に係る第２排気処理手段の一つとして機能するもので、例えば、バーナ式、プラズマ式、触媒式などのいずれか或いはこれらの組み合わせから構成することができ、連通路５を流れる高濃度排気６Ａに作用してＰＭ１０の燃焼を促して、着火性の高い気体、或いは燃焼性の高い気体（ラジカルなどを含む）を効率的に生成する。なお、改質のために、燃料添加手段８Ａを設けて、少量の燃料の添加を行ってもよい。当該改質装置８では、例えば、以下のような反応が期待できる。
ＨＣ→ＣＯ、Ｈ２、Ｒ−ＣＨＯ、Ｒ−ＯＨ
【００３８】
ところで、静電分離装置３では、ＰＭ１０以外の気体、液体、固体を帯電量に応じて分離或いは活性化することも可能である。従って、静電分離の作用により、改質反応に有利な物質と、改質反応に不利な物質と、を分離し、改質反応に有利な物質を効果的に改質装置４に送り込むことで、改質効果を高めるようにすることも可能である。なお、静電分離装置３の排気上流側又はその内部に熱交換器を配設し、静電分離装置３へ導入される排気の温度を所望に制御することで、分離作用をより一層効果的に行わせることも可能である。また、外気を連通路５内に導入することで静電分離装置３へ導入される排気の温度を所望に制御するように構成することも可能である。
【００３９】
そして、本実施例では、この改質された排気を、連通路５を介して排気後処理装置４に導き添加することで、排気後処理装置４における後処理（例えば、ＮＯｘ浄化）の効率を高め、以って、例えば、ＮＯｘを効果的に低減する。
【００４０】
このように、本実施例においては、内燃機関１からの排気のうち、高濃度排気（本実施例では、改質反応に有利な物質を多く含む排気という概念も含む）６Ａのみを連通路５に導入するので、排圧の上昇等の悪影響を抑制しながら、改質装置８において効率良く改質することができると共に、改質装置８には高濃度排気６Ａだけが通過するので排気流量が少なく、従って排気による熱の持ち去り量を少なくできるので、改質装置８の改質に寄与する部分の温度を効果的に昇温若しくは維持することができる。
【００４１】
このため、改質装置８の小型化（小容量化）、軽量化、延いては低コスト化などが可能となる。
更に、本実施例では、改質装置８において改質され昇温された排気を、そのまま外部へ放出することなく、排気下流側に配設されている排気後処理装置４へ連通路５を介して導くようにしているので、改質装置８から廃棄される熱を、排気後処理装置４での後処理において有効に利用することができる。
【００４２】
このため、排気後処理装置４での後処理を効率的に行わせることができると共に、排気後処理装置４に昇温手段が備えられている場合には、該昇温手段の小型化（小容量化）、軽量化が可能であると共に、場合によっては省略することも可能で、延いては低コスト化することなどが可能となる。
【００４３】
すなわち、本実施例によれば、簡単かつ安価な構成でありながら、排圧の上昇等の悪影響を抑制しつつ、改質装置８により効果的に改質することで効果的にＰＭ１０を除去することができると同時に、排気後処理装置４により効果的に、例えばＮＯｘを浄化することができる。
【００４４】
ところで、改質装置８と、排気後処理装置４と、の間の連通路５に、図示しない熱交換装置を介装し、これにより排気後処理装置４に導かれる排気の温度を所定温度に制御しても良いものである。更に、この熱交換装置から熱を取り出して他部で利用するように構成することも可能である。
なお、本実施例では、改質装置８を例としたが、目的に応じて他の処理装置を介装しても良いものである。
【実施例３】
【００４５】
本発明に係る排気処理装置の実施例３について、図５に基づいて説明する。図５に示すように、内燃機関１には、実施例１、２と同様に、排気通路２が接続されており、該排気通路２には、静電分離装置３が介装され、その排気下流側には排気後処理装置４が介装されている。なお、実施例１、２と同様の要素には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４６】
本実施例においては、排気通路２とは別に、静電分離装置３と、排気後処理装置４と、を連通する連通路５が配設され、当該連通路５には、ＰＭ処理装置７と改質装置８が、排気下流側に向かってこの順番で介装されている。しかし、これらを一つのケースに収め、外観上一体的に構成することは勿論可能である。
ここにおいて、ＰＭ処理装置７が本発明に係る第２或いは第３排気処理手段に相当し、改質装置８が本発明に係る第３或いは第２排気処理手段に相当する。
【００４７】
ＰＭ処理装置７は、連通路５を通ってＰＭ処理装置７へ流入する高濃度排気６Ａ中に含まれるＰＭ１０を浄化する機能を備えた装置であり、例えば、ＤＰＮＲ触媒（多孔質セラミック構造体に、ＮＯｘ吸蔵還元型三元触媒を組み合わせたもので、排気がセラミックの隙間を通る間に触媒で酸化や還元することで、ＰＭやＮＯｘを大幅に低減可能にした触媒）、ディーゼルパティキュレートフィルターなど、要求に応じて適宜採用することができる。
【００４８】
かかるＰＭ処理装置７では、例えば、燃料添加バーナ、ヒータ、燃料添加、触媒、プラズマ、燃料ポスト噴射等の一部（これらを適宜の組み合わせを含む）若しくは全部を利用した加熱方法により、ＰＭ１０を酸化して除去する。なお、ＰＭ処理装置７は、ＰＭ１０を酸化できるものであれば上記に限定されるものではなく、例えば、ディーゼルパティキュレートフィルターなどの捕集手段を備えずに、燃料添加バーナ、ヒータ、触媒などの昇温手段で構成することもできる。
【００４９】
改質装置８は、例えば、バーナ式、プラズマ式、触媒式などのいずれか或いはこれらの組み合わせから構成することができ、連通路５を流れる高濃度排気６Ａに作用してＰＭ１０の燃焼を促して、着火性の高い気体、或いは燃焼性の高い気体（ラジカルなどを含む）を効率的に生成する。なお、実施例２と同様に、改質のために、燃料添加手段８Ａを設けて、少量の燃料の添加を行ってもよい。
【００５０】
このように、本実施例においては、内燃機関１からの排気のうち、高濃度排気（本実施例では、改質反応に有利な物質を多く含む排気という概念も含む）６Ａのみを連通路５に導入するので、排圧の上昇等の悪影響を抑制しながら、効率良くＰＭ１０を除去することができると共に、ＰＭ処理装置７には高濃度排気６Ａだけが通過するので排気流量が少なく、従って排気による熱の持ち去り量を少なくできるので、ＰＭ処理装置７の再生（ＰＭ１０の酸化、燃焼）に寄与する部分（例えば、触媒）の温度を効果的に昇温若しくは維持することができる。
【００５１】
このため、例えば、燃料添加バーナ、ヒータ、燃料添加、触媒、プラズマ、燃料ポスト噴射等の昇温手段の小型化（小容量化）、軽量化が可能であると共に、場合によっては省略することも可能で、延いては低コスト化することなどが可能となる。
【００５２】
更に、本実施例では、ＰＭ処理装置７から廃棄される熱を、そのまま外部へ放出することなく、排気下流側に配設されている改質装置８へ排気を介して導くようにしているので、ＰＭ処理装置７から廃棄される熱を、改質装置８での改質処理に有効に利用することができる。
【００５３】
このため、改質装置８での改質処理を効率的に行わせることができると共に、改質装置８に昇温手段が備えられている場合には、該昇温手段の小型化（小容量化）、軽量化が可能であると共に、場合によっては省略することも可能で、延いては低コスト化することなどが可能となる。
【００５４】
そして、本実施例では、この改質された排気を、連通路５を介して排気後処理装置４に導き添加することで、排気後処理装置４における後処理（例えば、ＮＯｘ浄化）の効率を高め、以って、例えば、ＮＯｘを効果的に低減する。
【００５５】
このように、本実施例においては、内燃機関１からの排気のうち、高濃度排気６Ａのみを連通路５に導入するので、ＰＭ処理装置７、改質装置８において効率良くＰＭ１０を燃焼させることができると共に、ＰＭ処理装置７、改質装置８には高濃度排気６Ａだけが通過するので排気流量が少なく、従って排気による熱の持ち去り量を少なくできるので、ＰＭ処理装置７、改質装置８の各処理に寄与する部分の温度を効果的に昇温若しくは維持することができる。
【００５６】
従って、ＰＭ処理装置７、改質装置８の小型化（小容量化）、軽量化、延いては低コスト化などが可能となる。
【００５７】
なお、本実施例では、改質装置８において改質され昇温された排気を、そのまま外部へ放出することなく、排気下流側に配設されている排気後処理装置４へ連通路５を介して導くようにしているので、改質装置８から廃棄される熱を、排気後処理装置４での後処理において有効に利用することができる。
【００５８】
このため、排気後処理装置４での後処理を効率的に行わせることができると共に、排気後処理装置４に昇温手段が備えられている場合には、該昇温手段の小型化（小容量化）、軽量化が可能であると共に、場合によっては省略することも可能で、延いては低コスト化することなどが可能となる。
【００５９】
すなわち、本実施例によれば、簡単かつ安価な構成でありながら、排圧の上昇等の悪影響を抑制しながら、ＰＭ処理装置７及び改質装置８により効果的にＰＭ１０を除去することができると同時に、排気後処理装置４により効果的に、例えば、ＮＯｘを浄化することができる。
【００６０】
ところで、改質装置８と、排気後処理装置４と、の間の連通路５に、図示しない熱交換装置を介装し、これにより排気後処理装置４に導かれる排気の温度を所定温度に制御しても良いものである。更に、この熱交換装置から熱を取り出して他部で利用するように構成することも可能である。
【００６１】
なお、本実施例では、ＰＭ処理装置７と、改質装置８と、を連通路５を挟んで別体で構成した例を用いて説明したが、本実施例は、ＰＭ処理装置７と、改質装置８と、を連通路５を介さずに一体的或いは連続的に構成したものを採用することも可能である。また、本実施例では、ＰＭ処理装置７、改質装置８を例としたが、目的に応じて他の処理装置を介装しても良いものである。
【実施例４】
【００６２】
本発明に係る排気処理装置の実施例４について、図６、図７に基づいて説明する。図６、図７に示すように、本実施例に係る排気処理装置は、流量制御手段９が配設されている点を除いて、上述した各実施例に係る排気処理装置と同様であり、共通する部分についての説明は省略する。
【００６３】
図６に示すように、本実施例が上述した実施例１，２に適用される場合には、絞り弁などを含んで構成される流量制御手段９が、連通路５のＰＭ処理装置７（或いは改質装置８）と排気後処理装置４との間に介装される。
【００６４】
そして、流量制御手段９は、ＰＭ処理装置７（或いは改質装置８）において所望の処理が達成されるように、ＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）等からの信号に基づいて、例えば内燃機関１の運転状態或いはＰＭ処理装置７（或いは改質装置８）における処理状態等に応じて、連通路５を流れる排気流量を制御する。
【００６５】
なお、流量制御手段９は、図６において破線で示すように、適宜に配設位置を増加したり、変更したりできるものである。
【００６６】
また、図７に示したように、本実施例が上述した実施例３に適用される場合には、絞り弁などを含んで構成される流量制御手段９が、連通路５の改質装置８と排気後処理装置４との間に介装される。
【００６７】
そして、流量制御手段９は、ＰＭ処理装置７（或いは改質装置８）において所望の処理が達成されるように、ＥＣＵ等からの信号に基づいて、例えば内燃機関１の運転状態或いはＰＭ処理装置７（或いは改質装置８）における処理状態等に応じて、連通路５を流れる排気流量を制御する。
【００６８】
なお、流量制御手段９は、図７において破線で示すように、適宜に配設位置を増加したり、変更したりできるものである。
本実施例によれば、内燃機関１の運転状態或いはＰＭ処理装置７（或いは改質装置８）における処理状態等に応じて、連通路５を流れる排気流量を制御することができるので、ＰＭ処理装置７或いは改質装置８における処理を一層効果的なものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明に係る実施例１の排気処理装置の構成例を示す図である。
【図２】同上実施例に係る静電分離装置の構成例を示す断面図である。
【図３】図２中のＸ−Ｘ方向矢視図である。
【図４】本発明に係る実施例２の排気処理装置の構成例を示す図である。
【図５】本発明に係る実施例３の排気処理装置の構成例を示す図である。
【図６】本発明に係る実施例４の排気処理装置の構成例を示す図である。
【図７】同上実施例の他の構成例を説明する図である。
【符号の説明】
【００７０】
１    内燃機関
２    排気通路
３    静電分離装置
３Ａ  低電圧電極部
３Ｂ  高電圧電極部
３Ｃ  内筒部
４    排気処理装置
５    連通路
６    排気
６Ａ  高濃度排気
６Ｂ  低濃度排気
７    ＰＭ処理装置
８    改質装置
９    流量制御手段
１０  ＰＭ（パティキュレートマター）
【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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