(57)【要約】【課題】ＮＯｘ吸蔵還元触媒や酸化触媒において、Ｓ再生時に、より多くの触媒が必要とされる温度条件を満たし、触媒の不必要な使用を回避する内燃機関の排気浄化装置を提供する。【解決手段】円筒形状のＬＮＴ１０の内部に形成された通路のうちで、排気が流通する方向、別の表現では軸方向に直交する断面に関する中央部分の通路４０には入口側と出口側に栓部１１，１２を形成して、周縁部分の通路４１には栓部を形成しない。これにより排気の流通経路をより周縁部分に移す。また通路４１を囲む壁面には担体が塗布され、さらに触媒、ＮＯｘ吸蔵剤が担持されている。通路４０には、担体、触媒、ＮＯｘ吸蔵剤は配置されていない。【選択図】図２
2009024634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気流路に触媒を担持した触媒部を備えた内燃機関の排気浄化装置であって、
前記触媒部は、内部にハニカム状に細分化されて形成された複数の通路を有し、
前記排気の流通経路を変更させて、排気流通方向に直交する断面に関して前記触媒部の中央部分に形成された通路における排気流通量を減少させ、排気流通方向に直交する断面に関して前記触媒部の周縁部分に形成された通路における排気流通量を増加させるための流通経路変更部を有することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【請求項２】
前記流通経路変更部は、前記排気流通方向に直交する断面に関して前記触媒部の中央部分に形成された通路を塞ぐ栓部であり、
前記通路は、その通路を囲む壁面に触媒が担持された触媒担持通路と、その通路を囲む壁面に触媒が担持されていない非触媒担持通路とのうちのどちらかであり、
前記触媒担持通路は前記栓部を有しない通路であり、前記非触媒担持通路は前記栓部を有する通路である請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項３】
前記流通経路変更部は、排気流通方向に直交する断面に関して前記触媒部の中央部分に形成された通路を囲む壁部の厚さを増加させて、その通路の排気流通方向に直交する断面積を減少させる壁厚増加部である請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
【請求項４】
排気流路に触媒を担持した触媒部を備えた内燃機関の排気浄化装置であって、
前記触媒部は、内部にハニカム状に細分化されて形成された複数の通路を有し、
前記通路は、その通路を囲む壁面に触媒が担持された触媒担持通路と、その通路を囲む壁面に触媒が担持されていない非触媒担持通路とのうちのどちらかであり、
前記触媒担持通路は、排気流通方向に直交する断面に関して前記触媒部の中央部分に形成された通路であり、前記非触媒担持通路は、排気流通方向に直交する断面に関して前記触媒部の周縁部分に形成された通路であることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばディーゼルエンジンやリーンバーンエンジンのように理論空燃比よりも高い空燃比のリーン燃焼を行う内燃機関においては、通常の三元触媒が使用できないために、排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）の浄化のためにＮＯｘ吸蔵還元触媒（ＬＮＴ）が用いられることが多い。ＬＮＴでは、リーン雰囲気においてＮＯｘが吸蔵され、リッチ状態に切り替えられ所定の温度条件が満たされることにより吸蔵されたＮＯｘが還元されて無害な窒素となり排出される。
【０００３】
また、排気浄化のためには、ＨＣ（炭化水素）とＣＯ（一酸化炭素）を酸化する目的で酸化触媒（ディーゼルエンジンの場合はＤＯＣ（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｏｘｉｃｉｄａｔｉｏｎ  Ｃａｔａｌｙｓｔ）を使用することも行われる。こうしたＬＮＴ（Ｌｅａｎ  Ｎｏｘ  Ｔｒａｐ）や酸化触媒といった排気浄化のための触媒の使用では、硫黄成分による被毒の問題（硫黄被毒あるいはＳ被毒）に対する対策が必要である。硫黄被毒とは、触媒（あるいは吸蔵剤）が燃料中、あるいはオイル中の硫黄と結合してしまうことであり、その結果、触媒が排気浄化のための機能を果たせなくなる現象のことである。
【０００４】
硫黄被毒から触媒を再生する（Ｓ被毒再生あるいはＳ再生）ためには、リッチ雰囲気とし、かつ所定の温度条件（目安となるのは摂氏６５０度以上。以下では温度は全て摂氏を用いる。）を満たす必要があるとされている。この目的のために、例えばメイン噴射のあとにポスト噴射を行う、あるいは排気管へ燃料添加弁から燃料を添加する等の方策がとられる。触媒においてＳ被毒が進行したとみなされる毎に、通常こうしたＳ再生を行って、触媒の機能を維持し続ける。
【０００５】
例えば下記特許文献１には、Ｓ被毒回復制御においてＬＮＴの急激な温度上昇を抑える技術が開示されている。この技術は熱乖離により吸蔵されているＮＯｘが放出されてしまうことを抑制するためのものであり、ＬＮＴの温度を検出して、検出温度と触媒反応可能温度やＳ被毒回復目標温度などの設定温度との比較によって制御し、過昇温や熱乖離などを防止している。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２９１０５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、Ｓ再生時において触媒の温度に関して注意すべき点は、上記特許文献１において示されたような点のみではない。特許文献１では、ＬＮＴの出口側に排気温度センサを装備して、この検出温度をもってＬＮＴの内部温度としているが、実際にはＬＮＴ内部の温度は一般に一様ではなく、ある温度分布を有している。その温度分布においては、中央部分の温度が高く、周縁部分では中央部分より温度が低くなる傾向がある。この原因としては、周縁部分は外部と接しているため外部に放熱することが考えられる。
【０００８】
周縁部分が中央部分より温度が低いことにより、中央部分はＳ再生に必要な６５０度以上であっても、周縁部分では６５０度未満でありＳ再生が行えない場合がある。周縁部分の温度を上げるために全体的に温度を上げると、中央部分における温度が上がり過ぎることとなる。一般に温度が上がりすぎると触媒の機能が下がるので望ましくない。したがって、中央部分の温度が高い傾向を変更しないままで触媒の温度を闇雲にあげることはできない。
【０００９】
こうした触媒を担持した部分における内部の温度分布の問題は、上記特許文献１を含めて従来技術で解決されていない問題である。また、Ｓ再生に必要な温度とならずＳ再生できない部分に触媒を担持することは、触媒が高コストな貴金属の場合が多いためコスト面での無駄となる。
【００１０】
そこで本発明が解決しようとする課題は、上記問題点に鑑み、Ｓ再生時により多くの触媒が必要とされる温度条件を満たし、触媒の不必要な使用を回避する内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【００１１】
上記課題を達成するために、第１の本発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、排気流路に触媒を担持した触媒部を備えた内燃機関の排気浄化装置であって、前記触媒部は、内部にハニカム状に細分化されて形成された複数の通路を有し、排気の流通経路を変更させて、排気流通方向に直交する断面に関して前記触媒部の中央部分に形成された通路における排気流通量を減少させ、排気流通方向に直交する断面に関して前記触媒部の周縁部分に形成された通路における排気流通量を増加させるための流通経路変更部を有することを特徴とする。
【００１２】
これにより第１の本発明に係る内燃機関の排気浄化装置では、ハニカム状に細分化されて形成された複数の通路を有する触媒部において、流通経路変更部が排気の流通経路を変更させて、排気流通方向に直交する断面に関して前記触媒部の中央部分に形成された通路における排気流通量を減少させ、触媒部の周縁部分に形成された通路における排気流通量を増加させる。したがって、触媒部のＳ被毒再生時において周縁部分の温度が必要温度まで上昇しない現象の発生が抑えられ、触媒部全体でＳ被毒再生が達成できる可能性が高まる。よってＳ再生がなされた触媒による高い排気浄化性能を有する排気浄化装置を構成できる。
【００１３】
また、前記流通経路変更部は、前記排気流通方向に直交する断面に関して前記触媒部の中央部分に形成された通路を塞ぐ栓部であり、前記通路は、その通路を囲む壁面に触媒が担持された触媒担持通路と、その通路を囲む壁面に触媒が担持されていない非触媒担持通路とのうちのどちらかであり、前記触媒担持通路は前記栓部を有しない通路であり、前記非触媒担持通路は前記栓部を有する通路であるとの構成とすることもできる。
【００１４】
これにより、栓部によって排気流通方向に直交する断面に関して前記触媒部の中央部分に形成された通路を塞ぐので、より多くの排気が周縁部分の通路に流通する。したがって、触媒部のＳ被毒再生時において周縁部分の温度が必要温度まで上昇しない現象の発生が抑えられ、触媒部全体でＳ被毒再生が達成できる可能性が高まる。よってＳ再生がなされた触媒による高い排気浄化性能を有する排気浄化装置を構成できる。
【００１５】
また栓部は形成が容易であるので、容易に作成できる装置構成によって触媒部のより多くの部分でＳ再生ができ、高い排気浄化性能を達成できる。さらに、栓部を形成した通路は触媒を担持しない非触媒担持通路とするので、排気が流通しない通路へ触媒を担持することによる触媒の不必要な使用が回避される。触媒には貴金属を使用する場合が多いので、不必要な触媒の使用の回避により低コスト化が達成できる。
【００１６】
また前記流通経路変更部は、前記排気流通方向に直交する断面に関して前記触媒部の中央部分に形成された通路の壁部の厚さを増加させて、その通路の排気流通方向に直交する断面積を減少させる壁厚増加部であるとしてもよい。
【００１７】
これにより、壁厚増加部によって触媒部の中央部分の通路の壁部の厚さを増加させて、中央部の通路の排気流通方向に直交する方向の断面積を減少させるので、排気の流通経路が変更され、より多くの排気が周縁部分を流通することとなる。したがって、触媒部のＳ被毒再生時において周縁部分の温度が必要温度まで上昇しない現象の発生が抑えられ、触媒部全体でＳ被毒再生が達成できる可能性が高まる。よってＳ再生がなされた触媒による高い排気浄化性能を有する排気浄化装置を構成できる。また壁部を厚く形成することは容易であるので、容易に作成できる装置構成によって触媒部のより多くの部分でＳ再生ができ、高い排気浄化性能を達成できる。
【００１８】
第２の本発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、排気流路に触媒を担持した触媒部を備えた内燃機関の排気浄化装置であって、前記触媒部は、内部にハニカム状に細分化されて形成された複数の通路を有し、前記通路は、その通路を囲む壁面に触媒が担持された触媒担持通路と、その通路を囲む壁面に触媒が担持されていない非触媒担持通路とのうちのどちらかであり、前記触媒担持通路は、排気流通方向に直交する断面に関して前記触媒部の中央部分に形成された通路であり、前記非触媒担持通路は、排気流通方向に直交する断面に関して前記触媒部の周縁部分に形成された通路であることを特徴とする。
【００１９】
これにより第２の本発明に係る内燃機関の排気浄化装置では、ハニカム状に細分化されて形成された複数の通路を有する触媒部において、排気流通方向に直交する断面に関して前記触媒部の周縁部分に形成された通路を、触媒を担持しない非触媒担持通路とするので、排気の流通量が小さく、Ｓ再生時において必要温度まで上昇しないのでＳ再生でない可能性がある周縁部分の通路に対する触媒の使用を回避する。触媒には貴金属を使用することが多いので、こうした不必要な触媒の使用の回避は低コスト化に資する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。まず図１は、本発明に係る排気浄化装置１の実施例１の概略図である。
【００２１】
排気浄化装置１は、４気筒のディーゼルエンジン２（以下単にエンジンと称する）に対して構成されているとする。エンジン２の吸気マニホールド３に、吸気管４が接続されており、吸気管４からエンジン２に空気が供給される。またエンジン２の排気マニホールド５には排気管６が接続され、この排気管６へ排気が排出される。電子制御装置８によりエンジン２の燃料噴射を始めとする多様な制御が行われる。排気管６の途中にＮＯｘ吸蔵還元触媒１０（ＬＮＴ）が配置されている。
【００２２】
このＬＮＴ１０には、後述するようにＮＯｘ吸蔵剤と触媒とが担持されている。ＬＮＴ１０では、ディーゼルエンジン２における理論空燃比よりも空気過剰なリーン雰囲気時に、エンジン２から排出されたＮＯｘ（窒素酸化物）がＮＯｘ吸蔵剤に吸蔵される。そして、吸蔵されたＮＯｘを還元するために、時間間隔を置いてリーン雰囲気からリッチ雰囲気及び所定温度状態（通常２５０度程度以上）へと変えられる。この目的のために実施例１では、例えばエンジン２においてメイン噴射の後にポスト噴射を行い、リッチ雰囲気とし、かつエンジン２から排出される排気の温度を上げることとすればよい。
【００２３】
リッチ雰囲気及び上記所定温度条件下において、ＬＮＴ１０ではＮＯｘ吸蔵剤に吸蔵されたＮＯｘに対して、燃料成分から生成（水性ガスシフト反応）された水素を還元剤として還元反応が起き、無害な窒素が生成される。こうしてエンジン２から排出されたＮＯｘはＬＮＴ１０で浄化される。
【００２４】
しかし、ＬＮＴ１０を使用していると燃料に含まれる硫黄成分がＮＯｘ吸蔵剤に結合する硫黄被毒（Ｓ被毒）と呼ばれる現象が起きる。硫黄のＮＯｘ吸蔵剤への結合はＮＯｘのＮＯｘ吸蔵剤への結合より強く、こうしたＳ被毒によりＮＯｘ吸蔵剤のＮＯｘ吸蔵性能が低下する。したがってＮＯｘ吸蔵剤あるいはＬＮＴ１０から硫黄を排除し、ＬＮＴ１０を再生（Ｓ被毒再生あるいはＳ再生）する必要がある。Ｓ再生のためには、リッチ雰囲気にすることと６５０度以上の温度とすることが必要とされている。Ｓ被毒が進行したとみなされる毎に、リッチ雰囲気及び上記温度状態を形成してＳ再生を行う。
【００２５】
Ｓ再生を行う際に、従来のＬＮＴ１０では中央部分では上記温度条件が満たされている場合でも、外部に近い周縁部分においては、上記温度条件を達成できない場合がある。なお、中央部分とは、円筒形状のＬＮＴ１０において、排気が流通する方向に直行する断面において、別の表現では、ＬＮＴ１０の軸方向に直交する断面に関する中央部分を指すものとする。同様に、周縁部分とは、円筒形状のＬＮＴ１０において軸方向に直交な断面に関する周縁部分を指すものとする。
【００２６】
本実施例のＬＮＴ１０は、このＳ再生において、ＬＮＴ１０のより多くの部位、望ましくは全体で必要な温度条件を達成できるための構造を有する。図２に本実施例におけるＬＮＴ１０の構造が示されている。ただし（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ｂ）のＡ−Ａ断面図、（ｄ）は正面図である。
【００２７】
ＬＮＴ１０は通常よく用いられる円筒形状のハニカム構造を有するとする。図２（ａ）は同構造の基材部分を示している。この基材部分がケーシング内に収納されて排気管６の途中に装備される。例えば基材部分はセラミック製とすればよい。上述のとおり基材は円筒形状のハニカム構造とされ、内部が細い通路に細分されており、この通路を通って排気が流通する。図２のＬＮＴ１０では通路は断面四角形とされている。
【００２８】
図２のＬＮＴ１０では破線３０の内側を中央部分、外側を周縁部分としている。図２（ｃ）、（ｄ）に示されたとおり、ＬＮＴ１０においては、基材に形成された通路のうちで、破線３０の内側である中央部分の通路４０は１つおきに、入口側が栓部１１により、出口側が栓部１２により塞がれている。破線３０の外側である周縁部分の通路４１には栓部は形成されていない。図２（ａ）、（ｄ）で通路のうちで塗りつぶされた全ての部分が栓部１１を示している。
【００２９】
栓部１１，１２で塞がれていない通路４１を囲む壁面には担体がコーティングされているとする。そして、さらにその担体の表面に触媒とＮＯｘ吸蔵剤とが担持されているとする。担体としては例えばガンマアルミナを用いることができる。担体のガンマアルミナを基材にコーティングすれば、その表面に微小な凹凸を形成することができるので、全体の表面積を大きくすることができる。したがって、この大きな表面積を有する表面により多くの触媒とＮＯｘ吸蔵剤とを担持することができる。
【００３０】
触媒としては、例えば白金を用いればよい。ＮＯｘ吸蔵剤としては、例えばバリウム、リチウム、カリウム等の金属類を用いればよい。
【００３１】
以上の構成のＬＮＴ１０を排気浄化装置１で用いると、栓部１１、栓部１２で塞がれた通路４０には排気ガスが流通せず、その分排気ガスは周縁部分の通路４１を流通する。これによりＳ再生時において周縁部分の通路の温度があがる効果を得る。
【００３２】
図７（ｂ）は本実施例のＬＮＴ１０を使用した場合のＬＮＴ１０内部の温度分布を図１のＡ−Ａ断面の図示上半分に関して図示したものである。図７（ａ）は従来のＬＮＴにおけるＳ再生時の温度分布を示している。２つの温度分布を比較すると、ＬＮＴ１０においては周辺部分の温度が上がっており、ＬＮＴ１０の大部分がＳ再生に必要な温度の目安である６５０度以上となっていることがわかる。
【００３３】
したがってＬＮＴ１０のほぼ全体でＳ再生をおこなうことができる。これによりＬＮＴ１０に担持されたほぼ全てのＮＯｘ吸蔵剤が再生制御によりＳ被毒から回復できる可能性が高まるので、ほぼ全てのＮＯｘ吸蔵剤及び触媒を用いてＮＯｘの吸蔵還元をおこなうことができ、高い排気浄化性能を得ることができる。
【００３４】
なお栓部１１と栓部１２とが通路４０の入口側と出口側との両方を塞いでいるので、基材に担体をコーティングするときに、自然に栓部１１、栓部１２が施された通路４０には担体がコーティングされない。さらに担体のうえに触媒、ＮＯｘ吸蔵剤を担持する場合にも同様に、自然に栓部１１、栓部１２が施された通路４０には触媒、ＮＯｘ吸蔵剤が担持されない。したがって、排気ガスが流れない通路４０には、触媒等が担持、塗布されないので、触媒等の不必要な使用を省くことができ、低コスト化につながる。図２（ｃ）では、担体、触媒、ＮＯｘ吸蔵剤を有する通路４１に斜線を施している。
【００３５】
上述のとおり、実施例１のＬＮＴ１０では破線３０の内側の通路４０を１つおきに栓を施したが、本発明はこの形態に限定されず、中央部分の通路に栓をして周縁部分に排気ガスをより多く流通させるとの目的に添って多様な形態が可能である。実施例１の変形例のＬＮＴの正面図が図３に示されている。
【００３６】
図３でも通路のうちで塗りつぶされた部分が栓部１１を示している。例えば図３（ａ）のＬＮＴ１０ａでは、破線３０の内側が中央部分、外側が周縁部分であり、破線３０の内側の通路全てに栓部１１が施されている。図３（ｂ）のＬＮＴ１０ｂでは、破線３３の内側が中央部分、外側が周縁部分であり、破線３１の内部と破線３２と破線３３とに挟まれた領域の通路に栓部１１が施されている。
【００３７】
図３（ｃ）のＬＮＴ１０ｃでは、破線３４の内側が中央部分、外側が周縁部分であり、破線３４内の通路を４つ１組として、交互に４つ１組の通路に栓部が施されている。こうした栓部１１の配置によっても中央部分の排気を周縁部分に移すことができ、Ｓ再生時において周縁部分でも十分な温度とできる可能性が高まる。よってＬＮＴのより多くの部位でＳ再生できて、高い排気浄化性能を得ることができる。これまでに示したように、中央部に栓詰めをすることで触媒の量を減らせられるためのコストダウンの他に、触媒と燃料との反応による反応熱を抑えることができるために中央部における温度上昇を抑えることも可能である。
【００３８】
次に本発明の実施例２を説明する。実施例２のＬＮＴ１０ｄは、軸直交断面において中央部分の通路が周縁部分の通路よりも断面積が狭い構造とする。これにより中央部分に排気が流れにくくなり、周縁部分により多くの排気ガスが流通するので、Ｓ再生時に周縁部分の温度が上昇してＬＮＴ１０ｄのより多くの部分がＳ再生に必要な温度条件を満たす可能性が高まる。
【００３９】
図４にＬＮＴ１０ｄが示されている。ただし（ａ）が正面図であり、（ｂ）は（ａ）における周縁部分の拡大図であり、（ｃ）は（ａ）における中央部分の拡大図である。ＬＮＴ１０ｄでは、破線３５の内側が中央部分、外側が周縁部分とする。
【００４０】
そしてＬＮＴ１０ｄでは、周縁部分の通路を通路４５とし、中央部分の通路を通路４６とする。また通路の断面積とは、通路の軸に直交する断面の面積を指すとする。
【００４１】
図４（ｂ）に示されたとおり、周縁部分ではハニカム状構造の基材２０によって形成された通路４５間の壁部の厚さはｔ１としている。通路４５、４６の表面には担体が塗布され、さらに担体の表面に触媒とＮＯｘ吸蔵剤が担持されているが、これらは図４では省略されている。
【００４２】
図４（ｃ）にはＬＮＴ１０ｄの中央部分の拡大図が示されている。同図のとおり、基材２０の中央部分の通路４６間の壁部の壁厚が領域２１の分増加して形成してある。この領域２１を壁厚増加部と呼ぶ。壁厚増加部２１の厚さは図４（ｃ）ではｔ２で示している。
【００４３】
以上の構成により、中央部分の通路４６の断面積が、周縁部分の通路４５の断面積よりも小さくなる。したがって、中央部分の通路から周縁部分の通路へと排気流通量が移動して、周縁部分により多くの排気が流通する可能性が高まる。よってＳ再生時においても周縁部分の温度が十分に上昇して、ＬＮＴのより多くの部分でＳ再生がなされ、これにより高い排気浄化性能が達成できる可能性が高まる。
【００４４】
図４（ｃ）の構造は、図５に示すように変更することができる。図５では壁厚増加部２２を基材２０の延設ではなく、担体により形成している。図５では触媒、ＮＯｘ吸蔵剤の図示は省略されている。これによって図４と同様に、中央部分の通路４６の断面積を狭くして周縁部分により多くの排気を流通させて、ＬＮＴ１０ｄ全体でＳ再生ができる可能性が高められる。
【００４５】
図５の構造の場合、基材２０は壁部の厚さを全て同じとして形成できる。上述のとおり、基材２０としてはセラミック製を用いる場合があり、セラミックの焼成においては壁厚の違いがあると熱歪みが起き、最悪の場合割れてしまう危険がある。したがって図５のような構造ならば、熱歪み、破損の危険が回避でき得るとの効果を奏する。
【００４６】
次に実施例３を説明する。実施例３においては、実施例１と同じように通路を、担体、触媒、ＮＯｘ吸蔵剤を有する通路と、有さない通路とに分けるが、実施例１と異なり、栓部は形成せず、排気の流通しない、あるいは流通量の少ない通路には担体、触媒、ＮＯｘ吸蔵剤を配置しないとの構成をとる。
【００４７】
実施例３のＬＮＴ１０ｅは図６に示されている。ただし図６は、図２（ｃ）と同様の軸中心を通る断面図である。このＬＮＴ１０ｅでは、中央部の通路４７に担体が塗布され、担体表面に触媒、ＮＯｘ吸蔵剤が担持されている。一方周縁部の通路４８には担体の塗布がなく、触媒、ＮＯｘ吸蔵剤の担持もない。図６では、担体、触媒、ＮＯｘ吸蔵剤の存在を斜線で示している。
【００４８】
こうした構成により、排気の流通量が少なく、Ｓ再生時に温度上昇が不十分となる可能性の高い周縁部分に担体、触媒、ＮＯｘ吸蔵剤を配置しないので、担体、触媒、ＮＯｘ吸蔵剤の不必要な使用を省くことができ、低コスト化につながる。触媒として白金などの貴金属を使用する場合が多いので、不必要な触媒の使用を省くことは特にコスト抑制の効果が著しい。
【００４９】
以上述べた実施例において、ＬＮＴを酸化触媒（エンジンがディーゼルエンジンの場合にはＤＯＣ）に置き換えてもよい。代表的な装置構成を図８から図１０に示す。
【００５０】
図８の構成の排気浄化装置１ａにおいては、排気管６に上流側からＬＮＴ１０、ＤＯＣ５０の順で配置されている。図９の構成の排気浄化装置１ｂにおいては、排気管６に排気燃料添加弁７（添加弁）、ＤＯＣ５０、ＬＮＴ１０の順に配置されている。図１０の構成の排気浄化装置１ｃにおいては、排気管６に排気燃料添加弁７（添加弁）、Ｃ−ＤＰＦ５１、ＬＮＴ１０、ＤＯＣ５０の順で配置されている。Ｃ−ＤＰＦ５１は酸化触媒付きディーゼルパティキュレートフィルタである。
【００５１】
上記図８から図１０の構成においてもＬＮＴ１０は、上で述べた図１のＬＮＴ１０と同様に、エンジン２から排出されるＮＯｘをリーン雰囲気で吸蔵し、リッチ雰囲気で窒素に還元して排出する。そして、燃料中の硫黄成分により被毒し、リッチ雰囲気かつ６５０度以上の温度条件下でＳ再生される。
【００５２】
図８、図９、図１０におけるＤＯＣ５０は、ＬＮＴと同様の構造で、ただしＮＯｘ吸蔵剤の担持のみがないとすればよい。図８、図１０におけるＤＯＣ５０の役割は、特にリッチ雰囲気時にＬＮＴ１０を通り抜けてしまう一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）を酸化して浄化することである。上述のとおりＣＯ及びＨＣはリッチ雰囲気時にはＬＮＴ１０でＮＯｘの還元のために使用されるが、全てが使用されることは保証できず、通常ＬＮＴ１０を通り抜ける分があるためである。
【００５３】
図９では添加弁７から排気管６に燃料をＥＣＵ８の制御で添加することによりリッチ雰囲気を形成する。しかし、添加弁７から添加された燃料そのものがＬＮＴ１０へ流通しても、そのうちのＨＣ成分が重質分であるためＮＯｘの還元反応が起きにくい。図９におけるＤＯＣ５０の役割は、添加弁７から添加された燃料、特にＨＣを軽質化することにより、ＬＮＴ１０におけるＮＯｘの還元効率を高くすることである。
【００５４】
図１０におけるＣ−ＤＰＦ５１は、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）内部の排気通路上に酸化触媒を担持したものであり、酸化触媒の作用により、上で述べた図９におけるＤＯＣ５０と同様の役割を果たす。さらにＤＰＦとしてエンジン２から排出される粒子状物質を捕集する本来の役目を果たすものである。なお図９におけるＤＯＣ５０はＣ−ＤＰＦ５１で置き換えても良い。
【００５５】
図８から図１０におけるＤＯＣ５０に、上で説明した図２から図６のＬＮＴの構造を適用してもよい。ＤＯＣ５０においても、ＬＮＴ１０と同様に燃料に含まれた硫黄成分が触媒に結合してＳ被毒し、触媒の機能が低下するとみなされている。したがって、ＬＮＴ１０と同様にリッチ雰囲気かつ必要な温度条件にして、Ｓ被毒から再生する必要がある。
【００５６】
その際に外部に放熱する周縁部分の温度が上昇せず、必要な温度条件を満たさない場合がある。そこで、図２から図６の構造をＤＯＣ５０に適用することにより、Ｓ再生時におけるＤＯＣ５０の周縁部分により多くの排気ガスを流通させて、同部分の温度をあげてＤＯＣ５０全体でＳ再生できる可能性を高めることができる。これによりＤＯＣ５０において高い触媒性能を達成できる。
【００５７】
本発明においては、内燃機関は上記実施例のようにディーゼルエンジンでもよいが、例えばリーンバーンガソリンエンジンであってもよい。実施例のとおりディーゼルエンジンを用いた場合、ディーゼルエンジンにおいては排気浄化技術のより一層の高度化が急務であるので、本発明によってより多くの触媒がＳ再生されれば、より高い排気浄化性能を達成するとの効果を奏して好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施例における内燃機関の排気浄化装置の概要図。
【図２】実施例１におけるＬＮＴの構造を示す図。
【図３】実施例１におけるＬＮＴの構造の変形例を示す図。
【図４】実施例２におけるＬＮＴの構造を示す図。
【図５】実施例２におけるＬＮＴの構造の変形例を示す図。
【図６】実施例３におけるＬＮＴの構造を示す図。
【図７】ＬＮＴにおける内部の温度分布を示す図。
【図８】本発明の他の実施例における内燃機関の排気浄化装置の概要図。
【図９】本発明の他の実施例における内燃機関の排気浄化装置の概要図。
【図１０】本発明の他の実施例における内燃機関の排気浄化装置の概要図。
【符号の説明】
【００５９】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ    排気浄化装置
２    ディーゼルエンジン（内燃機関）
６    排気管（排気流路）
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ    ＬＮＴ
１１、１２    栓部
２１、２２    壁厚増加部
４０、４１、４５、４６、４７、４８    通路
５０    ＤＯＣ
５１    Ｃ−ＤＰＦ
【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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【図１０】
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