特許 5915762 排気ガス浄化装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5915762

(24)【登録日】2016年4月15日

(45)【発行日】2016年5月11日

(54)【発明の名称】排気ガス浄化装置

(51)【国際特許分類】

   F01N 3/20 20060101AFI20160422BHJP

   F01N 3/24 20060101ALI20160422BHJP

   F01N 5/02 20060101ALI20160422BHJP

【ＦＩ】

   F01N3/20 D

   F01N3/24 L

   F01N5/02 B

【請求項の数】4

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2014-536751(P2014-536751)

(86)(22)【出願日】2013年9月6日

(86)【国際出願番号】JP2013074128

(87)【国際公開番号】WO2014045908

(87)【国際公開日】20140327

【審査請求日】2014年12月8日

(31)【優先権主張番号】特願2012-204728(P2012-204728)

(32)【優先日】2012年9月18日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100124062

【弁理士】

【氏名又は名称】三上 敬史

(74)【代理人】

【識別番号】100148013

【弁理士】

【氏名又は名称】中山 浩光

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 秀明

【審査官】 稲村 正義

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０２１４８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１２５１１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０３２５３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０１Ｎ ３／００−５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関から排出される排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置であって、
前記排気ガス浄化装置において加熱が必要な箇所の外周に配設された加熱部と、
前記加熱が必要な箇所の外周面と前記加熱部との隙間に設けられた密着材と、
を備えることを特徴とする排気ガス浄化装置。

【請求項2】

前記密着材は、前記加熱が必要な箇所の外周面に沿って全周に設けられることを特徴とする請求項１に記載の排気ガス浄化装置。

【請求項3】

前記加熱部における前記密着材側の面と前記加熱が必要な箇所における前記密着材側の面とは、前記密着材を介して係合する凹凸形状を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の排気ガス浄化装置。

【請求項4】

前記加熱部のケースの全面又はケースにおける前記加熱が必要な箇所側の面を少なくとも含む一部の面を密着材で形成することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の排気ガス浄化装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関から排出される排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置において加熱が必要な箇所に配設された加熱部を有するものに関する。

【背景技術】

【0002】

車両の排気ガス浄化装置には、エンジンから排出される排気ガスに含まれる環境汚染物質（ＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘ等）を浄化するために、排気管には触媒や触媒に添加する還元剤の分散装置等が設けられている。触媒には浄化能力を活性化するための最適温度（活性温度）があるが、エンジン始動時には排気ガスの温度が低く、活性温度に達するまでに時間を要する。そこで、排気ガス浄化装置には、加熱装置によって触媒を暖機しているものがある。特許文献１には、化学反応の反応熱を利用した蓄熱装置によって触媒を暖機する触媒暖機装置が開示されている。また、還元剤として尿素水を用いた場合、尿素水の加水分解性を高めるために、排気ガス浄化装置には加熱装置によって分散装置を加熱しているものがある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開昭５９−２０８１１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記したような加熱装置の加熱部を排気管の外周面等に設けるが、熱膨張、振動、経年劣化等によって、加熱部と排気管の外周面等との密着性が低下する場合がある。このような場合、加熱部からの熱伝達効率が低下して、加熱効率が低下し、加熱部からの熱をロスする。

【0005】

そこで、本発明は、加熱部からの熱伝達効率の低下を防止する排気ガス浄化装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る排気ガス浄化装置は、内燃機関から排出される排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置であって、排気ガス浄化装置において加熱が必要な箇所に配設された加熱部と、加熱が必要な箇所と前記加熱部との間に設けられた密着材とを備えることを特徴とする。

【0007】

この排気ガス浄化装置には、加熱が必要な箇所に加熱部が配設されている。加熱が必要な箇所としては、例えば、排気管に配設される各種触媒、各種触媒が配設される排気管の上流側の箇所、分散装置の配設される排気管の箇所がある。そして、この排気ガス浄化装置では、その加熱が必要な箇所と加熱部との間に密着材が設けられている。この密着材により、加熱が必要な箇所と加熱部とが密着材を介して常時密着する。そのため、加熱が必要な箇所や加熱部が、熱膨張、振動、経年劣化等しても、加熱が必要な箇所と加熱部とが密着材を介して密着した状態を維持できる。その結果、加熱部から加熱が必要な箇所への熱伝達効率が低下しない。このように、この排気ガス浄化装置は、加熱が必要な箇所と加熱部との間に密着材を設けることにより、加熱部からの熱伝達効率の低下を防止できる。その結果、加熱部による加熱効率が低下せず、熱ロスを防止できる。

【0008】

本発明の上記排気ガス浄化装置では、密着材は、加熱が必要な箇所の外周面に沿って全周に設けられると好適である。このように、この排気ガス浄化装置では、密着材を加熱が必要な箇所の外周面に沿って全周に設けることにより、加熱部から加熱が必要な箇所への熱伝達効率が向上し、密着材の組付構造が簡易となり、組付作業も容易となる。

【0009】

本発明の上記排気ガス浄化装置では、加熱部における密着材側の面と加熱が必要な箇所における密着材側の面とは、密着材を介して係合する凹凸形状を有すると好適である。

【0010】

加熱部における密着材側の面は、凹凸形状を有している。また、加熱が必要な箇所における密着材側の面も、凹凸形状を有している。そして、その加熱部における凹凸形状の面と加熱が必要な箇所における凹凸形状の面との間に密着材が設けられ、密着材を介して加熱部と加熱が必要な箇所とが凹凸形状で係合している。凹凸形状としては、例えば、矩形の凹凸形状、三角形の凹凸形状、波状の凹凸形状がある。このように、凹凸形状とすることにより、密着材を介して加熱部と加熱が必要な箇所との接触面積が大きくなるので、熱伝達効率が向上する。また、凹凸形状とすることにより、加熱が必要な箇所に対する加熱部の位置ズレを防止でき、加熱部で確実に加熱が必要な箇所を加熱できる。このように、この排気ガス浄化装置は、密着材を設ける箇所を凹凸形状とすることにより、熱伝達効力を向上させることができる。

【0011】

本発明の上記排気ガス浄化装置では、加熱部のケースの全面又はケースにおける加熱が必要な箇所側の面を少なくとも含む一部の面を密着材で形成する構成としてもよい。

【0012】

加熱部は、ケースで収納されており、このケースの全面又は加熱が必要な箇所側の面を含む一部の面が密着材で形成されている。このように加熱部を形成することにより、加熱部を加熱が必要な箇所に配設することにより、加熱が必要な箇所との間に加熱部の一部によって密着材が設けられることになる。このように、この排気ガス浄化装置は、加熱部のケースの全面又は一部の面を密着材で形成することにより、密着性が向上するとともに、加熱部から加熱が必要な箇所への熱伝達距離を短縮できる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、加熱が必要な箇所と加熱部との間に密着材を設けることにより、加熱部からの熱伝達効率の低下を防止でき、熱ロスを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本実施の形態に係る排気ガス浄化装置の概略構成図である。

【図2】分散装置周辺の拡大図であり、（ａ）が側断面図であり、（ｂ）が正面図である。

【図3】図２（ａ）の側断面図における密着材周辺の拡大図であり、（ａ）が接触面が平面形状の場合であり、（ｂ）が接触面が矩形の凹凸形状の場合であり、（ｃ）が加熱部のケースを密着材で形成しかつ接触面が平面形状の場合であり、（ｄ）が加熱部のケースを密着材で形成しかつ接触面が矩形の凹凸形状の場合であり、（ｅ）が加熱部のケースを密着材と真空二重管で形成しかつ接触面が平面形状の場合である。

【図4】酸化触媒に配設された加熱部を示した図であり、（ａ）が側断面図であり、（ｂ）が正面図である。

【図5】ガス暖機部材が配設されている箇所の排気管に配設された加熱部を示した図であり、（ａ）が側断面図であり、（ｂ）が正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照して、本発明に係る排気ガス浄化装置の実施の形態を説明する。なお、各図において同一又は相当する要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0016】

本実施の形態では、本発明に係る排気ガス浄化装置を、車両のエンジン（内燃機関）の排気系に設けられる排気ガス浄化装置に適用する。本実施の形態に係る排気ガス浄化装置は、エンジン（特に、ディーゼルエンジン）から排出される排気ガス中に含まれる有害物質（環境汚染物質）を浄化する装置である。本実施の形態に係る排気ガス浄化装置は、触媒の酸化触媒、ＳＣＲ[Selective Catalytic Reduction]とＮＨ３スリップ触媒及びフィルタのＤＰＦ[Diesel Particulate Filter]を備えている。また、本実施の形態に係る排気ガス浄化装置は、ＳＣＲが尿素ＳＣＲであり、還元剤（尿素水）を供給する還元剤供給装置及びその還元剤を分散する分散装置も備えている。さらに、本実施の形態に係る排気ガス浄化装置は、排気管内に配設される分散装置を加熱する加熱装置も備えている。

【0017】

図１及び図２を参照して、本実施の形態に係る排気ガス浄化装置１について説明する。図１は、本実施の形態に係る排気ガス浄化装置の概略構成図である。図２は、分散装置周辺の拡大図であり、（ａ）が側断面図（なお、ＳＣＲより上流側のみ断面図としている）であり、（ｂ）が正面図である。

【0018】

排気ガス浄化装置１は、エンジン２の排気側に接続された排気管３の上流側から下流側に向けて、酸化触媒４、ディーゼル排気微粒子除去フィルタ（ＤＰＦ）５、選択還元触媒（ＳＣＲ）６及びＮＨ３スリップ触媒７を有しており、ＳＣＲ６用の還元剤供給装置８及び分散装置９を有している。

【0019】

酸化触媒４は、排気ガス中に含まれるＨＣやＣＯ等を酸化する触媒である。ＤＰＦ５は、排気ガス中に含まれるＰＭを捕集して取り除くフィルタである。ＳＣＲ６は、還元剤である尿素水から加水分解されたアンモニア（ＮＨ_３）と排気ガス中に含まれるＮＯｘとを化学反応させることによって、ＮＯｘを還元して浄化する触媒である。ＮＨ３スリップ触媒７は、ＳＣＲ６をすり抜けて下流側に流れたアンモニアを酸化する触媒である。

【0020】

還元剤供給装置８は、排気管３におけるＳＣＲ６の上流（特に、分散装置９の上流側）に尿素水（還元剤）を供給するための装置である。具体的には、還元剤供給装置８は、ポンプ（図示せず）、還元剤タンク８ａ、還元剤導入配管８ｂ、インジェクタ８ｃ等を備えている。還元剤タンク８ａは、還元剤としての尿素水を貯蔵するタンクである。ポンプが作動すると、還元剤タンク８ａから尿素水が還元剤導入配管８ｂに送り出される。還元剤導入配管８ｂは、還元剤タンク８ａとインジェクタ８ｃとを接続し、還元剤タンク８ａからインジェクタ８ｃまで尿素水を移動させる配管である。インジェクタ８ｃは、排気管３におけるＤＰＦ５とＳＣＲ６との間（特に、分散装置９の上流側）に配設され、排気管３内に尿素水を噴射する。排気管３内に噴射された尿素水は、分散装置９で均一に分散され、高温下で加水分解し、アンモニアになる。

【0021】

分散装置９は、還元剤供給装置８によって排気管３内に供給された尿素水（特に、加水分解したアンモニア）を分散し、均一にＳＣＲ６に導入させるための装置である。分散装置９は、排気管３におけるＤＰＦ５とＳＣＲ６との間（特に、インジェクタ８ｃの下流側）に配設される。分散装置９は、図２に示すように、所定の厚さを有する円盤状であり、排気管３内に嵌合した状態で配設される。分散装置９における尿素水を分散させる構造は、ミキサ、スワラ等の従来の周知の構造である。分散装置９には、尿素水の加水分解を促進するために、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_３、ＴｉＯ_２、ポリシラザン等の加水分解促進材を付加してもよい。また、分散装置９は、加熱部１０からの熱の熱伝導性を向上させるために、熱伝導性のよい金属で形成されるとよい。

【0022】

尿素水は、高温下で加水分解性が高くなり、アンモニアになり易くなる。しかし、エンジン２の始動直後などは、エンジン２から排出された直後の排気ガスの温度は１００℃程度と比較的低温である。エンジン２の始動直後などでも、尿素水の加水分解性を高くするために、排気管３内の排気ガス中に噴射された尿素水の温度を高くする必要がある。そこで、排気ガス浄化装置１は、分散装置９を加熱するために、分散装置９が配設される排気管３の外周箇所（加熱が必要な箇所）に加熱装置（図１等では、加熱装置の加熱部１０だけを示している）を配設している。なお、排気ガス浄化装置１には、エンジン２から排出された排気ガスの温度を検出する温度センサが設けられている。

【0023】

加熱装置は、排気管３を介して分散装置９を加熱する装置である。加熱装置としては、排気管３を介して加熱できるものであればどのような加熱装置でも適用可能であり、例えば、化学反応の反応熱を利用した蓄熱装置である。加熱装置は、加熱部１０等を有している。加熱部１０は、図２に示すように、所定の厚さを有する環状（内周面の直径が排気管３の外周面の直径より若干長い環状）であり、分散装置９が配設される排気管３の箇所の外周面に沿って全周に配設される。加熱部１０の内周面と排気管３の外周面との間には、隙間がある。加熱部１０は、熱を発生し、排気管３の外側から分散装置９を加熱する。

【0024】

例えば、加熱装置が化学蓄熱装置の場合、アンモニアや水等の化学反応の反応媒体を貯蔵する貯蔵部、反応媒体と化学反応する反応材を有する反応部、反応媒体を貯蔵部と反応部との間で移動させる供給部等を有している。この反応部が、上記の加熱部１０に相当し、ステンレス等で形成されたケースにＭｇＣｌ_２、ＣａＣｌ_２等の反応材を収納している。上記した温度センサで検出された排気ガスの温度が所定温度より低いときに（例えば、エンジン２の始動直後）、供給部によって貯蔵部の反応媒体が反応部に供給され、反応部（加熱部１０）でその供給された反応媒体と反応材とが化学反応して、熱を発生する。

【0025】

なお、加熱部を排気管の外周面に直接接触させた状態で配設した場合、熱膨張、振動や経年劣化等によって、加熱部と排気管との密着性が低下する。そのため、加熱部で発生した熱の排気管（ひいては、分散装置）への熱伝達効率が低下し、分散装置を効率的に加熱できない。そこで、排気ガス浄化装置１では、加熱部１０から排気管３（ひいては、分散装置９）への熱伝達効率が低下するのを防止するために、排気管３と加熱部１０との間に密着材１１を設けている。

【0026】

密着材１１は、加熱部１０と排気管３との隙間に設けられ、加熱部１０と排気管３とを密着させるための部材である。密着材１１は、図２に示すように、加熱部１０の内周面と排気管３の外周面との間に挟み込まれた状態で、分散装置９が配設される排気管３の箇所の外周面に沿って全周に設けられる。したがって、密着材１１も、非常に薄い環状となる。このように、加熱部１０と排気管３との間に密着材１１を介在させることにより、加熱部１０、排気管３や分散装置９において熱膨張、振動、経年劣化等があっても、密着材１１を介して加熱部１０と排気管３との間の密着性を維持できるので、加熱部１０から排気管３（ひいては、分散装置９）への熱伝達効率が低下しない。その結果、加熱部１０による分散装置９に対する加熱効率が低下せず、熱ロスを防止できる。

【0027】

密着材１１の材料としては、超弾性を持ち、容易に形状を変えることができる材料が用いられ、例えば、形状記憶効果のある形状記憶合金や形状記憶ポリマである。このような材料としては、例えば、チタンニッケル合金、鉄―マンガン、Ag-Cd 44/49 at.% Cd、Ag-Cd 46.5/50
at.% Cd、Cu-Al-Ni 14/14.5 wt.% Al and 3/4.5 wt.% Ni、Cu-Snapprox.
15at.% Sn、Cu-Zn 38.5/41.5 wt.% Zn、Cu-Zn-X (X=Si,Al,Sn)、Fe-Pt approx.
25 at.%Pt、Mn-Cu 5/35 at.% Cu、Fe-Mn-Si、Fe-Ni-Co-Al、Pt alloys、Co-Ni-Al、Co-Ni-Ga、Ni-Fe-Ga、Ti-Pd 混合比率は可変、Ni-Ti(〜55% Ni)がある。このような材料の中でも、熱伝導率が高い材料が望ましい。例えば、Ni-Ti(〜55% Ni)の場合、熱伝導率は１２．１Ｗ／ｍ／Ｋである。

【0028】

図３を参照して、密着材１１及びこの密着材１１周辺の排気管３の外周面及び加熱部１０の内周面の形状及び加熱部１０の構成のバリエーションについて説明する。ここでは、加熱部１０は、化学蓄熱装置の反応部とし、ケースとケース内に収納される反応材からなるものとする。図３は、図２（ａ）の側断面図における密着材周辺の拡大図であり、（ａ）が接触面が平面形状の場合であり、（ｂ）が接触面が矩形の凹凸形状の場合であり、（ｃ）が加熱部のケースを密着材で形成しかつ接触面が平面形状の場合であり、（ｄ）が加熱部のケースを密着材で形成しかつ接触面が矩形の凹凸形状の場合であり、（ｅ）が加熱部のケースを密着材と真空二重管で形成しかつ接触面が平面形状の場合である。

【0029】

図３（ａ）を参照して、接触面が平面形状（基本的な形状）の場合について説明する。加熱部１０Ａは、ケース１０Ａａ内に反応材を収納している。ケース１０Ａａは、ステンレス等で形成され、密着材１１Ａ側の面（内周面）が平面形状である。分散装置９が配設されている箇所周辺の排気管３Ａは、密着材１１Ａ側の面（外周面）が平面形状である。したがって、ケース１０Ａａの内周面と排気管３Ａの外周面との隙間に挟み込まれた密着材１１Ａは、排気管３Ａの長手方向に沿った断面形状が長細い矩形状である。

【0030】

図３（ｂ）を参照して、接触面が矩形の凹凸形状の場合について説明する。加熱部１０Ｂは、ケース１０Ｂａ内に反応材を収納している。ケース１０Ｂａは、ステンレス等で形成され、密着材１１Ｂ側の面（内周面）が矩形の凹凸形状（クシ型）である。分散装置９が配設されている箇所周辺の排気管３Ｂは、密着材１１Ｂ側の面（外周面）が密着材１１Ｂを介してケース１０Ｂａの矩形の凹凸形状に係合する矩形の凹凸形状である。したがって、ケース１０Ｂａの内周面と排気管３Ｂの外周面との隙間に挟み込まれた密着材１１Ｂは、排気管３Ｂの長手方向に沿った断面形状が矩形の薄い凹凸形状である。このような矩形の凹凸形状とすることにより、密着材１１Ｂを介した加熱部１０Ｂと排気管３Ｂとの接触面積が増加するとともに、加熱部１０Ｂが排気管３Ｂの長手方向に位置ズレしない。

【0031】

図３（ｃ）を参照して、加熱部のケースを密着材で形成しかつ接触面が平面形状の場合について説明する。加熱部１０Ｃは、ケース１０Ｃａ内に反応材を収納している。ケース１０Ｃａは、全面が形状記憶合金あるいは形状記憶ポリマで形成され、排気管３Ｃ側の面（内周面）が平面形状である。分散装置９が配設されている箇所周辺の排気管３Ｃは、加熱部１０Ｃ側の面（外周面）が平面形状である。加熱部１０Ｃのケース１０Ｃａを形状記憶合金あるいは形状記憶ポリマで形成しているので、ケース１０Ｃａの排気管３Ｃ側の面（内周面）が密着材１１Ｃとして機能する。この密着材１１Ｃは、排気管３Ｃの長手方向に沿った断面形状が長細い矩形状である。このようにケース１０Ｃａを密着材１１Ｃとして機能させることにより、密着性が向上するとともに、加熱部１０Ｃから排気管３Ｃ（ひいては、分散装置９）への熱伝達距離が短くなる。

【0032】

図３（ｄ）を参照して、加熱部のケースを密着材で形成しかつ接触面が矩形の凹凸形状の場合について説明する。加熱部１０Ｄは、ケース１０Ｄａ内に反応材を収納している。ケース１０Ｄａは、全面が形状記憶合金あるいは形状記憶ポリマで形成され、排気管３Ｄ側の面（内周面）が矩形の凹凸形状である。分散装置９が配設されている箇所周辺の排気管３Ｄは、加熱部１０Ｄ側の面（外周面）がケース１０Ｄａの矩形の凹凸形状に係合する矩形の凹凸形状である。このケース１０Ｄａの排気管３Ｄ側の面（内周面）も、密着材１１Ｄとして機能する。この密着材１１Ｄは、排気管３Ｄの長手方向に沿った断面形状が矩形の薄い凹凸形状である。このようにケース１０Ｄａを密着材１１Ｄとして機能させかつ矩形の凹凸形状とすることにより、上記と同様に、密着性が向上するとともに熱伝達距離が短くなり、かつ、接触面積が増加するとともに加熱部１０Ｄが排気管３Ｄの長手方向に位置ズレしない。

【0033】

図３（ｅ）を参照して、加熱部のケースを密着材と真空二重管で形成しかつ接触面が平面形状の場合について説明する。加熱部１０Ｅは、ケース１０Ｅａ内に反応材を収納している。ケース１０Ｅａは、排気管３Ｅ側の面（内周面）だけが形状記憶合金あるいは形状記憶ポリマで形成されるとともにそれ以外の面が真空二重管で形成され、排気管３Ｅ側の面（内周面）が平面形状である。分散装置９が配設されている箇所周辺の排気管３Ｅは、加熱部１０Ｅ側の面（外周面）が平面形状である。加熱部１０Ｅのケース１０Ｅａの排気管３Ｅ側の面（内周面）を形状記憶合金あるいは形状記憶ポリマで形成しているので、その排気管３Ｅ側の面（内周面）が密着材１１Ｅとして機能する。この密着材１１Ｅは、排気管３Ｅの長手方向に沿った断面形状が長細い矩形状である。このようにケース１０Ｅａを密着材１１Ｅとして機能させることにより、上記したように、密着性が向上するとともに熱伝達距離が短くなる。さらに、ケース１０Ｅａにおける排気管３Ｅと接触しない面について真空二重管とすることにより、加熱部１０Ｅで発生する熱を排気管３Ｅ（ひいては、分散装置９）の方向に集中させることができ、熱伝達効率が更に向上する。なお、ケース１０Ｅａにおける真空二重管の代わりに、断熱材等で形成してもよい。また、密着材１１Ｅ周辺の各形状を平面形状ではなく、矩形の凹凸形状としてもよい。

【0034】

この排気ガス浄化装置１によれば、分散装置９が配設される箇所の排気管３と加熱部１０との間に密着材１１を設けることにより、熱膨張、振動、経年劣化等があったとしても、加熱部１０から排気管３（ひいては、分散装置９）への熱伝達効率の低下を防止でき、加熱部１０で発生した熱を分散装置９に効率良く伝達できる。その結果、加熱部１０による分散装置９に対する加熱効率が低下せず、熱ロスを防止できる。そのため、エンジン２の始動直後などの排気ガス温度が低いときから、尿素水の加水分解性を高めることができる。その結果、ＳＣＲ６でのＮＯｘ浄化率を高めることができ、ＮＯｘ浄化性能が向上する。

【0035】

また、排気ガス浄化装置１によれば、密着材１１を排気管３の外周面に沿って全周に設けているので、密着性が向上し、熱伝達効率を向上させることができる。さらに、密着材１１の組付構造が簡易となり、組付作業も容易となる。

【0036】

また、排気ガス浄化装置１によれば、密着材１１を設ける箇所を矩形の凹凸形状とすることにより、接触面積が増え、熱伝達効力を向上させることができる。その結果、加熱部１０による分散装置９に対する加熱効率が向上し、熱ロスを更に防止できる。さらに、排気ガス浄化装置１によれば、矩形の凹凸形状を排気管３の長手方向に沿って設けることにより、加熱部１０が分散装置９の配設位置から排気管３の長手方向に位置ズレするのを防止できるので、加熱部１０で確実に分散装置９を加熱できる。

【0037】

なお、本実施の形態では分散装置９を加熱するために、分散装置９が配設されている箇所の排気管３の外周に沿って加熱部１０を配設する構成としたが、排気ガス浄化装置１において加熱する箇所としては各種触媒、排気管における各種触媒の上流側の箇所など、他の箇所でもよい。

【0038】

すなわち、加熱部１０を、図１に示した酸化触媒４、ＳＣＲ６、ＮＨ３スリップ触媒７の少なくともいずれか一つに配設してもよい。例えば、加熱部１０を酸化触媒４に配設した例を、図４に示す。図４に示すように、酸化触媒４には、所定の厚さを有する円盤状酸化触媒９Ａが、排気管３内に嵌合した状態で配設されている。そして、円盤状酸化触媒９Ａを加熱するために、排気管３の外周箇所に、上述した加熱部と同一または同等の構成の加熱部１０が配設されている。そして、上述した密着材１１が、排気管３と加熱部１０との間に設けられている。そのため、密着材１１を介して加熱部１０と排気管３との間の密着性が維持され、加熱部１０から排気管３（ひいては、円盤状酸化触媒９Ａ）への熱伝達効率の低下が防止される。その上、酸化触媒４に加熱部１０を配設することで、エンジン始動時等において、酸化触媒４を早期に活性化温度まで加熱することができる。なお、ＳＣＲ６やＮＨ３スリップ触媒７に加熱部１０を配設した場合にも、同様の効果を得ることができる。

【0039】

また、加熱部１０を、排気ガスとの熱交換をおこなうガス暖機部材が配設されている箇所の排気管に配設してもよい。例えば、加熱部１０を、酸化触媒４の上流の排気管３のガス暖機部材９Ｂに配設した例を、図５に示す。図５に示すように、ガス暖機部材９Ｂは、所定の厚さを有する円盤状を有し、排気管３内に嵌合した状態で配設されている。ガス暖機部材９Ｂとしては、ハニカム（メタルハニカム、メタライズハニカム、セラミックハニカム等）を用いることができる。そして、ガス暖機部材９Ｂを加熱するために、排気管３の外周箇所に、上述した加熱部と同一または同等の構成の加熱部１０が配設されている。そして、上述した密着材１１が、排気管３と加熱部１０との間に設けられている。そのため、密着材１１を介して加熱部１０と排気管３との間の密着性が維持され、加熱部１０から排気管３（ひいては、ガス暖機部材９Ｂ）への熱伝達効率の低下が防止される。その上、ガス暖機部材９Ｂが配設された排気管３に加熱部１０を配設することで、エンジン始動時等において、ガス暖機部材９Ｂより下流に配設された触媒（酸化触媒４等）を早期に活性化温度まで加熱することができる。なお、加熱部１０により加熱されるガス暖機部材９Ｂは、酸化触媒４の上流の排気管３に設けることで、酸化触媒４以外の触媒（ＤＰＦ５、ＳＣＲ６、ＮＨ３スリップ触媒７）の昇温が図られるため効率が良いが、必要に応じて、ＳＣＲ６やＮＨ３スリップ触媒７のすぐ上流の排気管３に設けてもよい。

【0040】

以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されることなく様々な形態で実施される。

【0041】

例えば、本実施の形態では触媒として酸化触媒、ＳＣＲとＮＨ３スリップ触媒、フィルタとしてＤＰＦを備える排気ガス浄化装置に適用したが、他の様々な構成の排気ガス浄化装置に適用できる。

【0042】

また、本実施の形態では加熱部及び密着材を排気管の外周面に沿って全周（環状）に配置させたが、加熱対象の構造によっては、加熱部及び密着材を外周面に沿って所定間隔で配置、外周面の一部部分に配置など、全周でなくてもよい。

【0043】

また、本実施の形態では密着材周辺の凹凸形状として矩形の凹凸形状としたが、三角形状、波形状等の他の形状の凹凸形状でもよい。また、本実施の形態では排気管の長手方向に沿って凹凸形状を設けたが、排気管の円周方向に沿って凹凸形状を設けてもよい。このように凹凸形状を設けた場合は、加熱部の円周方向の回転を防止することができる。

【0044】

また、本実施の形態では密着材の材料として形状記憶合金や形状記憶ポリマを利用したが、シリコンゴムなど熱伝導性を有する弾性体を用いたり、形状記憶合金などと共にシリコングリースなどの熱伝導性グリースを追加して用いることもできる。

【符号の説明】

【0045】

１ 排気ガス浄化装置
２ エンジン
３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ 排気管
４ 酸化触媒
５ ディーゼル排気微粒子除去フィルタ（ＤＰＦ）
６ 選択還元触媒（ＳＣＲ）
７ ＮＨ３スリップ触媒
８ 還元剤供給装置
８ａ 還元剤タンク
８ｂ 還元剤導入配管
８ｃ インジェクタ
９ 分散装置
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ 加熱部
１０Ａａ，１０Ｂａ，１０Ｃａ，１０Ｄａ，１０Ｅａ ケース
１０Ｅｂ 真空二重管
１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ，１１Ｅ 密着材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】