(57)【要約】【目的】固体アンモニア吸着材を加熱する加熱手段による燃費の悪化を招くことなく還元剤であるアンモニアをＳＣＲ触媒に供給できる排気ガス浄化システムを提供する。【解決手段】ディーゼルエンジン１１の排気ポートには排気管としてエキゾーストマニホルド１２および排気管路１３が接続されおり、排気管路１３内には前段酸化触媒１６、ＳＣＲ触媒１７、後段酸化触媒１８が設けられている。固体アンモニア吸着材［Ｓｒ（ＮＨ３）８ＣＬ２］が収容されたタンク２５を排気管路１３に接触して配置することで、ディーゼルエンジン１１の排気ガスの熱を利用して固体アンモニア吸着材を加熱し、固体アンモニア吸着材から脱離したアンモニアを排気管路１３へと供給してＳＣＲ触媒１７にて排気ガスを浄化する。【選択図】  図１
2012052476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気ポートに接続され、排気ガスを導く排気管と、
前記排気管内に収容され、排気ガス中のＮＯｘを還元する還元触媒と、
アンモニアを吸着かつ脱離可能なアンモニア貯蔵材と、
前記アンモニア貯蔵材を収容するタンクとを備え、
前記アンモニア貯蔵材から脱離されたアンモニアを前記タンクから前記還元触媒の上流側の排気管に供給する排気ガス浄化システムにおいて、
前記タンクは、前記排気管と少なくとも一部が接触するように配置され前記排気ガスの熱が前記タンク内の前記アンモニア貯蔵材に伝達可能なことを特徴とする排気ガス浄化システム。
【請求項２】
前記タンクは、
第一の脱離温度でアンモニアが脱離する第一のアンモニア貯蔵材を収容する第一室と、
前記第一の脱離温度よりも高い第二の脱離温度でアンモニアが脱離する第二のアンモニア貯蔵材を収容する第二室を有することを特徴とする請求項１記載の排気ガス浄化システム。
【請求項３】
前記第一室は、前記排気管に接触し、前記第二室は、前記排気ガスの流通時に前記排気管の前記第一室との接触部と同温もしくはそれより低温となる部分に接触していることを特徴とする請求項２記載の排気ガス浄化システム。
【請求項４】
前記第一室は、前記第二室よりも上流側で前記排気管に接触していることを特徴とする請求項３記載の排気ガス浄化システム。
【請求項５】
前記第一室は、前記排気管に接触し、前記第二室は、前記第一室に接触するとともに、前記第一室を介して前記排気管と間接的に熱的な結合をしていることを特徴とする請求項３記載の排気ガス浄化システム。
【請求項６】
前記タンクは、前記排気管の外周を覆うものであり、
前記第一室と前記第二室とを分離する分離壁を有し、
当該分離壁は、前記排気管の上流から下流に向かうに従い前記第一室の外径が徐々に小さくなるように分離形成することを特徴とする請求項４に記載の排気ガス浄化システム。
【請求項７】
前記タンクには、前記第一のアンモニア貯蔵材を加熱する加熱器が設けられたことを特徴とする請求項２から請求項６のいずれか一項に記載の排気ガス浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、排気ガス浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディーゼルエンジンの排気ガス中のＮＯｘを浄化するシステムとして尿素ＳＣＲシステムが用いられている。尿素ＳＣＲシステムでは、尿素水を加水分解して得たアンモニアをＳＣＲ触媒に供給しＮＯｘを無害な水と窒素に分解するシステムである。また一方では、還元剤として尿素水の代わりに固体アンモニア吸着材を使用する排気ガス浄化システムが提案されている。特許文献１では、断熱処理されたコンテナ内においてアンモニアを吸着した貯蔵物質を加熱手段にて加熱して脱離させたアンモニアを排気ラインに供給している。さらに、特許文献２でも特許文献１と同様に容器内のアンモニア貯蔵媒体を加熱装置にて加熱し脱離させたアンモニアを供給する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１０−５１３００４号公報
【特許文献２】特表２００８−５２８４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、尿素ＳＣＲシステムにおいては、尿素水の加水分解に熱が必要である。また、特許文献１、特許文献２の固体アンモニア吸着材を用いた場合においてもアンモニアを供給する際に加熱手段が必要である。これらのシステムでは、加熱手段を設けて電力を使用するため燃費が悪化している。また、特許文献１には加熱手段としてエンジンからの廃熱を利用可能との記載がある。さらに特許文献２にも、加熱手段として燃焼プロセスからの熱排気ガスからの熱として提供されても良いと記載がある。しかし、具体的な構成および方法は開示されていない。
【０００５】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたもので、本発明は、固体アンモニア吸着材を加熱する加熱手段による燃費の悪化を招くことなく還元剤であるアンモニアをＳＣＲ触媒に供給できる排気ガス浄化システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するための本発明は、エンジンの排気ポートに接続され、排気ガスを導く排気管と、排気管内に収容され、排気ガス中のＮＯｘを還元する還元触媒と、アンモニアを吸着かつ脱離可能なアンモニア貯蔵材と、アンモニア貯蔵材を収容するタンクとを備え、アンモニア貯蔵材から脱離されたアンモニアをタンクから還元触媒の上流側の排気管に供給する排気ガス浄化システムにおいて、タンクは、排気管と少なくとも一部が接触するように配置され排気ガスの熱がタンク内のアンモニア貯蔵材に伝達可能なことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、エンジンからの排気ガスの熱を排気管に接触したタンクに直接伝えることができアンモニア貯蔵材を加熱することができる。これにより従来のように電力を加える必要もなく脱離されたアンモニアをＳＣＲ触媒に供給することができ燃費悪化を招くことはない。
【０００８】
さらに本発明のタンクは、第一の脱離温度でアンモニアを脱離する第一のアンモニア貯蔵材を収容する第一室と、第一の脱離温度よりも高い第二の脱離温度でアンモニアを脱離する第二のアンモニア貯蔵材を収容する第二室を有することを特徴とする。
【０００９】
これにより、異なる脱離温度にてアンモニアを供給すること可能であり、排気ガスの温度に合わせて第一のアンモニア貯蔵材もしくは第二のアンモニア貯蔵材からアンモニアを供給できる。
【００１０】
また、本発明の第一室は、排気管に接触し、第二室は、排気ガスの流通時に排気管の第一室との接触部と同温もしくはそれより低温となる部分に接触させることが好ましい。
なお、本発明の第一室は、第二室よりも上流側で排気管に接触させても良い。
さらに、第一室を排気管に接触させ、第二室は、第一室に接触させるとともに第一室を介して排気管と間接的に熱的な結合をさせても良い。
【００１１】
また、本発明のタンクは排気管の外周を覆い、第一室と第二室とを分離する分離壁を有し、分離壁は、排気管の上流から下流に向かうに従い第一室の外径が徐々に小さくなるように分離形成しても良い。
なお、タンクには、第一のアンモニア貯蔵材を加熱する加熱器が設けても良い。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、固体アンモニア吸着材を加熱する加熱手段による燃費の悪化を招くことなく還元剤であるアンモニアをＳＣＲ触媒に供給できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る排気ガス浄化システムの概要図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るタンクの縦断面図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係るタンクの縦断面図である。
【図４】本発明の第３の実施形態に係るタンクの縦断面図である。
【図５】本発明の第４の実施形態に係るタンクの縦断面図である。
【図６】本発明の変更例に係るタンクの縦断面図である。
【図７】本発明の変更例に係るタンクの横断面図である。
【図８】本発明の変更例に係るタンクの横断面図である。
【図９】本発明の変更例に係るタンクの横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１の実施形態）
以下、第１の実施形態に係る排気ガス浄化システムについて図１および図２に基づいて説明する。
排気ガス浄化システムはディーゼルエンジン１１からの排気ガスを浄化するもので、ディーゼルエンジン１１の複数の排気口には、排気管として、排気ガスを一つの管路に集積するエキゾーストマニホルド１２が接続されている。エキゾーストマニホルド１２には排気管として、排気管路１３が接続されており、排気管路１３を通して排気ガスを大気中に放出する構成である。排気管路１３は、エキゾーストマニホルド１２に接続する部分の管路径よりも大きな径に形成された拡径部１３Ａが設けられるとともに、下流側にさらに別の拡径部１３Ｂが設けられている。拡径部１３Ａには前段酸化触媒１６が収容されており、拡径部１３ＢにはＳＣＲ触媒１７および後段酸化触媒１８が順に収容されている。
【００１５】
排気管路１３の拡径部１３Ａと拡径部１３Ｂの間には、ＮＯｘを還元する還元剤としてアンモニアを供給する供給管２０が接続されており、供給管２０にはアンモニアの供給を制御するための電磁弁２１が接続されている。なお、電磁弁２１は図示しないコントローラに接続されており、ディーゼルエンジン１１の運転状態などをコントローラで判断されて電磁弁２１の開閉が制御されるものである。供給管２０は電磁弁２１の上流側で第一供給管２０Ａと第二供給管２０Ｂに分岐するとともに、第一供給管２０Ａおよび第二供給管２０Ｂは夫々タンク２５に接続されている。なお、第二供給管２０Ｂには逆止弁２２が設けられている。また、供給管２０には圧力計２３が設けられている。
【００１６】
次にタンク２５について詳細を説明する。
タンク２５はアンモニア貯蔵材を収容するものであり、排気管路１３の上流側であるとともに、エキゾーストマニホルド１２の近傍である箇所に設けられている。タンク２５は排気管路１３の上流側を覆うように管路外周に接触している。本実施形態において、タンク２５は排気管路１３の上流側である第一室３１と下流側である第二室３２に区画されている。第二室３２の排気管１３との接触部は、排気ガスの流通時に排気管路１３の第一室３１との接触部より下流側であるので、排気管路１３の第一室３１との接触部と同温もしくはそれより低温となる部分である。第一室３１および第二室３２はともに円環状に形成されている。第一室３１の外周面には第一供給管２０Ａが接続されており、第二室３２の外周面には第二供給管２０Ｂが接続されている。なお、本実施形態では第一室３１および第二室３２は互いに同じ容量で形成されている。
【００１７】
第一室３１には、第一アンモニア貯蔵材４１が収容されており、第二室３２には第二アンモニア貯蔵材４２が収容されている。第一アンモニア貯蔵材４１および第二アンモニア貯蔵材４２は、ともに円環状である第一室３１、第二室３２の中の内周側に配置されており、第一室および第二室の外周側は、第一供給管２０Ａおよび第二供給管２０Ｂにアンモニアを導出するための空間３１Ａと空間３２Ａが夫々確保されている。
【００１８】
第一アンモニア貯蔵材４１は、所定の温度にてアンモニアを脱離する固体アンモニア吸着材であり、本実施形態では塩化ストロンチウム［Ｓｒ（ＮＨ３）８ＣＬ２］を用いている。塩化ストロンチウム［Ｓｒ（ＮＨ３）８ＣＬ２］は、第一脱離温度としておよそ８０度でアンモニアを脱離する固体であり、８０度以下の温度ではアンモニアを吸着することができる。第二アンモニア貯蔵材４２には、塩化マグネシウム［Ｍｇ（ＮＨ３）６ＣＬ２］を用いており、第二脱離温度としておよそ１７０度で脱離を行うものである。第一アンモニア貯蔵材４１および第二アンモニア貯蔵材４２は、粉末を焼結しペレット状に固めて第一室３１および第二室３２に収容している。図２では、第一アンモニア貯蔵材４１に対し第二アンモニア貯蔵材４２のペレットを大きくしているが、各ペレットの大きさは適宜変更可能である。
【００１９】
本実施形態の作用について説明する。
ディーゼルエンジン１１が駆動されると、排気ガスがエキゾーストマニホルド１２を介し排気管路１３に排出されて排気管路１３内を下流側に流れていく。排気管路１３の上流では、タンク２５が接触する部分において排気ガスの熱が排気管路１３の周面を通じタンク２５へと伝わっていく。タンク２５に熱を伝えた排気ガスは拡径部１３Ａへ流れて、前段酸化触媒１６にてＮＯｘ中のＮＯの一部がＮＯ２に酸化され、ＮＯとＮＯ２の割合を１対１に調整される。そして排気ガスはさらに下流の拡径部１３Ｂへと流れていく。
【００２０】
タンク２５では、排気ガスからの熱を受けて上流側の第一室３１にて第一アンモニア貯蔵材４１が昇温する。第一アンモニア貯蔵材４１が第一脱離温度まで昇温されるとアンモニアを気体として放出し、放出されたアンモニアが第一室３１内の空間３１Ａを介して第一供給管２０Ａへと流れていく。第二室３２でも、排気ガスからの熱により第二アンモニア貯蔵材４２が昇温され、第二脱離温度に達した場合に、アンモニアを気体として放出する。第二アンモニア貯蔵材４２から放出されたアンモニアは空間３２Ａを介して第二供給管２０Ｂへと流れていく。第二供給管２０Ｂには逆止弁２２が設けられているが、第二室３２内の圧力が第一室３１よりも高くなると第二供給管２０Ｂから供給管２０へとアンモニアは放出されて流れていく。
【００２１】
第一供給管２０Ａおよび第二供給管２０Ｂを流れるアンモニアは、供給管２０に設けられた電磁弁２１により排気管路１３への放出が制御される。図示しないコントローラは、供給管２０に設けられた圧力計２３およびディーゼルエンジン１１の回転数や燃料噴射量、負荷などの信号から電磁弁２１の開閉量または開閉タイミングを制御して、アンモニアを排気管路１３へ供給する。
【００２２】
拡径部１３Ａを通過した排気ガスは、供給管２０から供給されるアンモニアと混合されて拡径部１３Ｂへと流れていく。拡径部１３Ｂでは、排気ガスはＳＣＲ触媒１７にてアンモニアによる還元反応によりＮＯｘが水と窒素に還元される。そして下流側の後段酸化触媒１８では、ＮＯｘ還元反応に寄与しなかったアンモニアおよびＮＯｘを低減することで、排気ガスを浄化する。浄化された排気ガスは排気管路１３から大気中へ放出される。
【００２３】
ここで、ディーゼルエンジン１１の始動時について説明する。
タンク２５が常温（約２０度）の状態からディーゼルエンジン１１を始動すると、排気ガスの熱はタンク２５、つまり第一室３１および第二室３２へと伝達されて第一アンモニア貯蔵材４１および第二アンモニア貯蔵材４２が昇温される。第一室３１は排気管路１３の上流側に設けられておりエンジンから排出される排気ガスから熱を吸収することができる。第二室３２は第一室３１より下流側に設けられているため、第一室３１内周を通過した排気ガスから熱を吸収する。
【００２４】
さらに、第一室３１では、第一アンモニア貯蔵材４１が第一室３１の中の内周側に配置されており、第一室３１の内周面近傍の第一アンモニア貯蔵材４１はより多くの熱を吸収する。そしてディーゼルエンジン１１の始動から短時間で第一脱離温度であるおよそ８０度まで昇温されてアンモニアを放出することができる。
【００２５】
次にディーゼルエンジン１１が駆動され続けた時を説明する。
ディーゼルエンジン１１が駆動され続けると排気ガスの温度は２００度を越える高温になり、第一室３１および第二室３２には十分な熱が伝達されていく。第一アンモニア貯蔵材４１は第一室３１の内周側だけでなく外周側の第一アンモニア貯蔵材４１も第一脱離温度に達してアンモニアを放出し、さらに、第二アンモニア貯蔵材４２も第二脱離温度である１７０度を越えてアンモニアを放出する。放出されたアンモニアは供給管２０を介してディーゼルエンジン１１の駆動に合わせて電磁弁２１を駆動させＮＯｘの浄化に十分な量が供給される。
【００２６】
次にディーゼルエンジン１１が停止された時について説明する。
ディーゼルエンジン１１が停止されると、コントローラにより電磁弁２１が閉じられ、空間３１Ａ、第一供給管２０Ａ、空間３２Ａ、第二供給管２０Ｂのそれぞれに高圧のアンモニアが滞留される。一方、排気ガスが排気管路１３を流れなくなるのでタンク２５（第一室３１、第二室３２）は加熱されなくなり、第一アンモニア貯蔵材４１および第二アンモニア貯蔵材４２は次第に自然冷却されていく。第二アンモニア貯蔵材４２は第二離脱温度（およそ１７０度）以下に冷えると、第二室内のアンモニア気体を吸着するとともに、第二供給管２０Ｂ内のアンモニアも吸着する。ここで、供給管２０および第一供給管２０Ａ内のアンモニアは逆止弁２２により第二室３２に流れ込むことが無く、第二アンモニア貯蔵材４２により吸着されることは無い。
【００２７】
タンク２５が第二脱離温度から第一脱離温度（およそ８０度）以下まで温度が下がると、第一アンモニア貯蔵材４１でもアンモニアの吸着が開始され、第一室３１内のアンモニアおよび電磁弁２１より上流側である第一供給管２０Ａ内のアンモニアが吸着される。
そして、タンク２５が常温まで冷却された後にディーゼルエンジン１１が再駆動された場合は、既に説明したように排気ガスにより昇温された第一アンモニア貯蔵材４１からアンモニアが供給され、排気ガスが浄化される。
【００２８】
次にアンモニアの充填について説明する。
ディーゼルエンジン１１の駆動を続けると、タンク２５内の第一アンモニア貯蔵材４１および第二アンモニア貯蔵材４２に吸着されていたアンモニアが消費されていく。所定の駆動時間を経過した際には、十分にアンモニアを吸着させた第一アンモニア貯蔵材４１および第二アンモニア貯蔵材４２を収容する替えのタンク２５に交換すれば良い。また、タンク２５を交換しなくても第一室３１および第二室３２に設けた図示しない充填口からアンモニアを充填すれば良い。所定の駆動時間毎にアンモニアを繰り返し充填すれば、充填したアンモニアが第一アンモニア貯蔵材および第二アンモニア貯蔵材に吸着されるため排気ガス浄化システムは有効に機能する。
【００２９】
この第１の実施形態によれば次の効果を得ることができる。
（１）第一アンモニア貯蔵材４１および第二アンモニア貯蔵材４２を収容するタンク２５を排気管路１３に接触して設けている。タンク２５は排気管路１３と熱的に結合するように配置されたので、ディーゼルエンジン１１の排気ガスの熱を利用して第一アンモニア貯蔵材４１および第二アンモニア貯蔵材４２を加熱することができる。従来設けていた加熱用のヒータが不要であり、電力消費を低減し燃費向上を図ることができる。
【００３０】
（２）比較的常温に近い第一脱離温度である第一アンモニア貯蔵材４１と第一脱離温度よりも高い第二脱離温度である第二アンモニア貯蔵材４２を用いることで、排気ガスの温度が低温であるエンジン始動直後でも、アンモニアを放出させることができ、ＳＣＲ触媒１７にてＮＯｘの浄化を行うことができる。
（３）排気ガス温度が高い排気管路１３の上流側であるエキゾーストマニホルド１２の近傍にタンク２５を配置することにより、ディーゼルエンジン１１から排出された直後の高温の排気ガスの熱を利用できる。したがってタンク２５を十分に暖めることができる。
【００３１】
（４）タンク２５内において、離脱温度が第二アンモニア貯蔵材４２より低い第一アンモニア貯蔵材４１を収容する第一室３１を上流側に配置されている。第一室３１は下流側の第二室３２に比べて加熱されやすく、さらに第一アンモニア貯蔵材４１の脱離温度は第二アンモニア貯蔵材４２より低いので、エンジン始動時でも迅速にアンモニアを発生することができる。
（５）第一室３１および第二室３２では、排気管路１３に接触している内周側に第一アンモニア貯蔵材４１および第二アンモニア貯蔵材４２を配置している。したがって、タンク２５の内周面全体から加熱され、第一アンモニア貯蔵材４１、第二アンモニア貯蔵材４２を迅速に加熱することができる。
【００３２】
（６）第一室３１および第二室３２は外周側に空間３１Ａおよび空間３２Ａを設けたため、第一アンモニア貯蔵材４１および第二アンモニア貯蔵材４２から放出されたアンモニアを円滑に第一供給管２０Ａおよび第二供給管２０Ｂに流すことが可能である。
（７）空間３１Ａおよび空間３２Ａを設けたことにより、第一アンモニア貯蔵材４１および第二アンモニア貯蔵材４２がアンモニアを吸着もしくは放出する際に膨張もしくは収縮してもタンク２５が変形することがない。
【００３３】
（８）供給管２０には電磁弁２１を設け、ディーゼルエンジン１１が停止した際に電磁弁２１をコントローラにより閉じるため、空間３１Ａ、第一供給管２０Ａ、空間３２Ａ、第二供給管２０Ｂ、それぞれに存在する高圧のアンモニアを滞留させることができる。そして、第一アンモニア貯蔵材４１および第二アンモニア貯蔵材４２が第一脱離温度もしくは第二脱離温度以下に自然冷却されると、空間３１Ａ、第一供給管２０Ａ、空間３２Ａ、第二供給管２０Ｂ、それぞれに滞留するアンモニアを第一アンモニア貯蔵材４１および第二アンモニア貯蔵材４２に再吸着することができる。
【００３４】
（９）第二供給管２０Ｂには逆止弁２２を設けたので、ディーゼルエンジン１１が停止し第二アンモニア貯蔵材４２が第二脱離温度以下に冷えた場合でも第一供給管２０Ａ内のアンモニアを第一アンモニア貯蔵材４１に吸着させることができ、ディーゼルエンジン１１の再始動の際に第一アンモニア貯蔵材４１からアンモニアを放出することができる。
（１０）第一アンモニア貯蔵材４１のペレットは、第二アンモニア貯蔵材４２のペレットより小さく形成しているため、第一アンモニア貯蔵材４１のペレットは第二アンモニア貯蔵材４２のペレットよりも少ない熱で昇温され迅速にアンモニアを放出することができる。
【００３５】
（第２の実施形態）
以下、第２の実施形態に係る排気ガス浄化システムについて図１及び図３に基づいて説明する。
第２の実施形態では、タンク２５内の第一室および第二室の形状を変更したものである。第一室５１はタンク２５の内周側全面に形成している。第二室５２は、第一室５１の外周面に、つまりタンク２５の外周側に設けたものである。第二室５２は排気管路１３に対し第一室５１により隔てられている。したがって、第二室５２は第一室５１に接触するとともに、第一室５１を介して排気管路１３と間接的に熱的な結合をしている。またこの構成により、第二室５２は排気ガスの流通時に排気管路１３の第一室との接触部と同温もしくはそれより低温となる第一室５１の外周部分に接触している。第一室５１には第一アンモニア貯蔵材４１が収容されており、第二室５２には第二アンモニア貯蔵材４２が収容されている。第一室５１および第二室５２の下流側には空間５１Ａ、空間５２Ａが設けられており、アンモニアが円滑に流れるようになっている。空間５１Ａには第一供給管２０Ａが接続され、空間５２Ａには第二供給管２０Ｂが接続されている。その他は第１の実施形態と同様の構成である。
【００３６】
次に本実施形態の作用について説明する。
ディーゼルエンジン１１が駆動されて排気ガスが排気管路１３を流れると、排気ガスの熱によりタンク２５は暖められるともに排気ガスは拡径部１３Ａへと流れていく。排気ガスは前段酸化触媒１６によりＮＯｘ比を調整し、下流の拡径部１３Ｂへ流れていく。排気ガスにより暖められたタンク２５からは第一アンモニア貯蔵材４１および第二アンモニア貯蔵材４２が第一脱離温度および第二脱離温度に達するとアンモニアを放出し、夫々第一供給管２０Ａおよび第二供給管２０Ｂを経て供給管２０から排気管路１３に流れていく。
【００３７】
排気ガスは供給管２０からのアンモニアとともに、拡径部１３Ｂに流れると、ＳＣＲ触媒１７にてＮＯｘは水と窒素に還元され浄化される。そして後段酸化触媒１８にてアンモニアスリップを防止し、浄化された排気ガスは排気管路１３から大気中に放出される。
【００３８】
ここでディーゼルエンジン１１の始動時について説明する。
タンクが常温（約２０度）の状態からディーゼルエンジン１１を始動すると、排気ガスの熱はタンク２５の第一室５１へと伝達される。第一室５１では第一アンモニア貯蔵材４１が加熱されて第一脱離温度以上になると、アンモニアを気体として放出する。放出されたアンモニアは第一供給管２０Ａを経て供給管２０から排気管路１３内へ流れていく。
【００３９】
ディーゼルエンジン１１が始動されてから駆動され続けると、排気ガスの温度は高くなり、タンク２５への熱の伝達も大きくなる。すると、全ての第一アンモニア貯蔵材４１が昇温されてアンモニアを放出するとともに、第一室５１から第二室５２へと熱が加えられる。第二室５２では、第二アンモニア貯蔵材４２が昇温されて第二脱離温度を超えるとアンモニアを放出する。放出されたアンモニアは供給管２０から排気管路１３に流れ、ＮＯｘを還元する。
【００４０】
この第２の実施形態によれば第１の実施形態の効果（１）（２）（３）（８）（９）（１０）の他に次の効果を得ることができる。
（１１）タンク２５内において、排気ガスの熱を受けやすい内周側に第一室５１を形成し、第一室５１の外周面に第二室５２を接触し配置したので、第一脱離温度の低い第一アンモニア貯蔵材４１を先に暖めることができるともに、広い面積を介して排気ガスから熱を吸収することができるので、エンジン始動直後で排気ガスが低温でもアンモニアを迅速に供給することができる。
【００４１】
（１２）第一室５１および第二室５２の下流側に空間５１Ａおよび空間５２Ａを設けたため、第一アンモニア貯蔵材４１および第二アンモニア貯蔵材４２から放出されたアンモニアを円滑に第一供給管２０Ａおよび第二供給管２０Ｂに流すことが可能である。
（１３）空間５１Ａおよび空間５２Ａを設けたことにより、第一アンモニア貯蔵材４１および第二アンモニア貯蔵材４２がアンモニアを吸着もしくは放出する際に膨張もしくは収縮してもタンク２５が変形することがない。
【００４２】
（１４）第一室５１をタンク２５の内周側全面に渡り接触させて設けることで、排気ガスの熱をより多くの第一アンモニア貯蔵材４１に伝えることでき、エンジン始動直後等の排ガス低温時でも迅速かつ十分な量のアンモニアを供給することができる。
（１５）第一室５１に対し第二室５２は外周側に設けているため第二室５２の体積を大きく確保することが容易であり、脱離温度の高い第二アンモニア貯蔵材４２を沢山収容することができ、ディーゼルエンジン１１の負荷が高い状態が続いても確実にアンモニアを供給することができる。
【００４３】
（第３の実施形態）
以下、第３の実施形態に係る排気ガス浄化システムについて図１及び図４に基づいて説明する。
第３の実施形態では、タンク２５内において第一室６１および第二室６２を分離する分離壁６３を設けており、分離壁６３は排気管路１３の上流から下流に向かうに従い第一室６１の外径が小さくなるように第一室６１および第二室６２を区画している。その他の構成は第１の実施形態と同様である。
【００４４】
本実施形態の作用について説明する。
ディーゼルエンジン１１が駆動されると排気ガスは排気管路１３を流れ、タンク２５を暖めつつ下流の拡径部１３Ａに流れていく。排気ガスは前段酸化触媒１６によりＮＯｘ比を調整されて、下流の拡径部１３Ａへと流れていく。排気ガスにより暖められたタンク２５からは第一アンモニア貯蔵材４１および第二アンモニア貯蔵材４２からアンモニアが放出され、供給管２０から排気管路１３にアンモニアが供給される。
【００４５】
排気ガスはアンモニアとともに拡径部１３ＢのＳＣＲ触媒１７においてＮＯｘを浄化され、さらに後段酸化触媒１８にてアンモニアおよびＮＯｘが低減されて浄化された排気ガスが大気中に放出される。
【００４６】
ディーゼルエンジン１１の始動時について説明する。
タンクが常温（約２０度）の状態でディーゼルエンジン１１を始動すると、排気ガスの熱はタンク２５の第一室６１へと伝達されて内周側の第一アンモニア貯蔵材４１から昇温する。第一室６１を暖めた排気ガスは排気管路１３に直接接触する下流側の第二室６２の内周側を暖めて下流へと流れていく。第一室６１では第一アンモニア貯蔵材４１が第一脱離温度に達するとアンモニアが放出される。放出されたアンモニアは第一供給管２０Ａを経て供給管２０から排気管路１３内へ流れていく。
【００４７】
その後ディーゼルエンジン１１が駆動され続けると、排気ガス温度は高くなり、タンク２５への熱伝達も大きくなる。すると、内周側の第一アンモニア貯蔵材４１も昇温されてアンモニアの放出を継続するとともに、分離壁６３を介して第一室６１から第二室６２へと熱が伝わり第二アンモニア貯蔵材４２は排気管路１３および第一室６１の両方から昇温されて第二脱離温度を越えるとアンモニアを放出する。
【００４８】
本実施形態によれば、第１の実施形態の効果の他に次の効果を得ることができる。
（１６）タンク２５には排気管路１３の上流から下流に向かうに従い第一室６１の外径が小さくなるように第一室６１と第二室６２を分離する分離壁６３を設けたので、第一室６１が排気管路１３に接触する面積を増え、排気ガスの熱を第一アンモニア貯蔵材４１に伝えやすく、エンジン始動直後など排気ガス温度が低温でも迅速に第一アンモニア貯蔵材４１を脱離温度まで昇温することができる。
【００４９】
（第４の実施形態）
以下、第４の実施形態に係る排気ガス浄化システムについて図１及び図５に基づいて説明する。
第４の実施形態では、第３の実施形態におけるタンク２５の第一室６１にヒータ７０を設けたものである。ヒータ７０は第一室６１の上流側の端面から分離壁６３近くまで挿入されている。ヒータ７０は図示しないコントローラにより制御されている。その他の構成は第３の実施形態と同様である。
【００５０】
本実施形態の作用について説明する。
ディーゼルエンジン１１が駆動されると排気ガスは排気管路１３を流れ、タンク２５を暖めつつ下流の拡径部１３Ａに流れていく。排気ガスは前段酸化触媒１６によりＮＯｘ比を調整されて、下流の拡径部１３Ａへと流れていく。排気ガスにより暖められたタンク２５からは第一アンモニア貯蔵材４１および第二アンモニア貯蔵材４２からアンモニアが放出され、供給管２０から排気管路１３にアンモニアが供給される。
【００５１】
排気ガスはアンモニアとともに拡径部１３ＢのＳＣＲ触媒１７においてＮＯｘを浄化され、さらに後段酸化触媒１８にてアンモニアおよびＮＯｘが低減されて浄化された排気ガスが大気中に放出される。
【００５２】
ディーゼルエンジン１１の始動時について説明する。
タンクが常温（約２０度）の状態でディーゼルエンジン１１を始動すると、排気ガスの熱はタンク２５の第一室６１へと伝達されて内周側の第一アンモニア貯蔵材４１から昇温されていく。第一室６１を暖めた排気ガスは排気管路１３に直接接触する下流側の第二室６２の内周側を暖めて下流へと流れていく。また、本実施形態では、ディーゼルエンジン１１の始動を図示しないコントローラが検出するとヒータ７０に通電を行い直接第一アンモニア貯蔵材４１の加熱を行う。第一室６１では第一アンモニア貯蔵材４１が第一脱離温度に達するとアンモニアが放出される。放出されたアンモニアは第一供給管２０Ａを経て供給管２０から排気管路１３内へ流れていく。
【００５３】
その後ディーゼルエンジン１１が駆動され続けると、排気ガス温度は高くなり、タンク２５への熱伝達も大きくなる。すると、内周側の第一アンモニア貯蔵材４１も昇温されてアンモニアの放出を継続するとともに、分離壁６３を介して第一室６１から第二室６２へと熱が伝わり第二アンモニア貯蔵材４２は排気管路１３および第一室６１の両方から昇温されて第二脱離温度を越えるとアンモニアを放出する。このとき、コントローラはディーゼルエンジン１１が所定時間以上の連続駆動されていると判断するとヒータ７０への通電を停止する。
【００５４】
本実施形態によれば、第１の実施形態の効果および第３の実施形態の効果の他に次の効果を得ることができる。
（１７）タンク２５の第一室６１内にヒータ７０を設け、ディーゼルエンジン１１の始動時に第一アンモニア貯蔵材４１を直接加熱するので、ディーゼルエンジン１１の始動からより迅速にアンモニアを供給することができる。
（１８）排気管路１３から排気ガスの熱による第一アンモニア貯蔵材４１の加熱も行うため、ヒータ７０の使用時間を短くすることもでき、電力供給による燃費の悪化を抑えることができる。
【００５５】
本発明は上記実施形態に限られるものではなく、以下に、本発明の変更例について説明する。
○タンク２５は排気管路１３の拡径部１３Ａの上流側に設けたがエキゾーストマニホルド１２に接触するように設けても良い。排気ガスが高温である上流側が好ましく、排気管路１３でもエキゾーストマニホルド１２でもどちらに接触させても良い。なお、本発明の排気管とはエキゾーストマニホルド１２および排気管路１３からなるものである。
【００５６】
○図６に示すように、第１の実施形態のタンク２５において第一室３１を上流側に向かうに従い径が縮小するようなテーパ形状としても良い。第一室８１を先細形状として特に排気ガスの上流側の第一アンモニア貯蔵材４１の量を少なくし部分的に熱容量を下げて暖めやすくすることで、排気ガスの熱をより効率的に昇温に使用することができる。これにより第一アンモニア貯蔵材４１が第一脱離温度に達する時間を短縮できる。
【００５７】
○タンク２５は円環状でなくても良い。図７に示すように第２の実施形態のタンク２５を排気管路１３の一部開放しつつ覆うようにタンク９０（第一室９１、第二室９２）として形成しても良い。また、タンクはその一部（第一室）が排気管路１３に接触していれば良く、排気管路１３を覆うように形成しなくても良い。
【００５８】
○第一室と第二室の形状および大きさは適宜変更可能である。第２の実施形態におけるタンク２５を図８に示すように楕円形状のタンク９３としても良い。第一室９４および第二室９５も楕円形状とし、大きさは適宜調整すれば良い。また、第１の実施形態において第一室３１および第二室３２は同じ容量としたが、第一室３１を短い環状として第二室３２を長い環状と容量を変更しても良い。
【００５９】
○第一室と第二室は排気管の上流から下流に流れる排気経路上の同一箇所に並列に夫々接続しても良い。例えば図９に示すように、タンク９６は排気管路１３を外周全面を覆うように配置され、第一室９７はタンク９６に半円状に形成され、さらに第二室９８はタンク９６内を第一室９７と対称の半円状に形成しても良い。これにより、第一室９７および第二室９８に、排気ガスからの熱を排気管路１３を介して同様に伝えることができる。
【００６０】
○第４の実施形態においてタンク２５に設けたヒータ７０は、他の実施形態においても第一室に同様に設けても良い。ヒータ７０による加熱により排気ガスが低温時でもアンモニアを供給可能となるし、タンク２５をエキゾーストマニホルド１２や排気管路１３に接触させ加熱することによりヒータ７０の通電時間を短くすることができ、燃費の悪化を抑えられる。
【００６１】
○本発明では、第一アンモニア貯蔵材４１として塩化ストロンチウム［Ｓｒ（ＮＨ３）８ＣＬ２］を、第二アンモニア貯蔵材４２として塩化マグネシウム［Ｍｇ（ＮＨ３）６ＣＬ２］を用いたが、他の個体アンモニア吸着材を使用しても良い。例えば塩化カルシウム［Ｃａ（ＮＨ３）８ＣＬ２］でも良く、ディーゼルエンジン１１の排気量やタンク２５を排気管路１３へ接触させる場所などに応じて第一離脱温度や第二離脱温度を適宜変更可能であり、固体アンモニア吸着材も脱離温度に合わせて変更すれば良い。
【符号の説明】
【００６２】
１１  ディーゼルエンジン
１２  エキゾーストマニホルド
１３  排気管路
１３Ａ  拡径部
１３Ｂ  拡径部
１６  前段酸化触媒
１７  還元触媒
１８  後段酸化触媒
２０  供給管
２０Ａ  第一供給管
２０Ｂ  第二供給管
２１  電磁弁
２２  逆止弁
２３  圧力計
２５  タンク
３１  第一室
３１Ａ  空間
３２  第二室
３２Ａ  空間
４１  第一アンモニア貯蔵材
４２  第二アンモニア貯蔵材
【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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【図９】
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