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公開番号2025176469
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-04
出願番号2024082647
出願日2024-05-21
発明の名称排気浄化装置
出願人株式会社豊田自動織機,株式会社豊田中央研究所
代理人個人,個人,個人,個人
主分類F01N 3/20 20060101AFI20251127BHJP(機械または機関一般;機関設備一般;蒸気機関)
要約【課題】アンモニアの分解処理の完了を待たずに、任意のタイミングでエンジンを停止させることができる排気浄化装置を提供する。
【解決手段】排気浄化装置1は、アンモニアエンジン2と接続された排気流路3に配設された第1触媒4と、第1触媒4よりも下流側に配設された第2触媒5と、第2触媒5の温度を検出する温度検出部と、第2触媒5を加熱する電気ヒータ6と、アンモニアエンジン2が停止した状態で、第2触媒5に吸着されたアンモニアの量が予め決められた規定量以下であるかどうかを判断する判断部12と、温度検出部により検出された第2触媒5の温度が分解活性温度以上であるかどうかを判定する温度判定部14と、第2触媒5に吸着されたアンモニアの量が規定量以下でないと判断されると共に、第2触媒5の温度が分解活性温度以上でないと判定されたときに、電気ヒータ6をONにする加熱制御部15とを備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
エンジンから発生した排気ガスを浄化する排気浄化装置であって、
前記エンジンと接続された排気流路に配設され、前記排気流路を流れる前記排気ガス中に含まれるアンモニア及びＮＯｘを酸化・還元する機能を有する第１触媒と、
前記排気流路における前記第１触媒よりも下流側に配設され、前記第１触媒を通り抜けたアンモニアを吸着・分解する機能を有する第２触媒と、
前記第２触媒の温度を検出する温度検出部と、
前記第２触媒を加熱する加熱器と、
前記エンジンが停止した状態で、前記第２触媒に吸着されたアンモニアの量が予め決められた規定量以下であるかどうかを判断する判断部と、
前記温度検出部により検出された前記第２触媒の温度が前記アンモニアの分解が可能となる分解活性温度以上であるかどうかを判定する温度判定部と、
前記判断部により前記第２触媒に吸着されたアンモニアの量が前記規定量以下でないと判断されると共に、前記温度判定部により前記第２触媒の温度が前記分解活性温度以上でないと判定されたときに、前記加熱器をＯＮにする加熱制御部とを備える排気浄化装置。
続きを表示（約 310 文字）【請求項２】
前記第２触媒の加熱が一定時間以上継続したかどうかを測定する加熱時間測定部を更に備え、
前記加熱制御部は、前記加熱時間測定部により前記第２触媒の加熱が一定時間以上継続したと測定されたときは、前記加熱器をＯＦＦにする請求項１記載の排気浄化装置。
【請求項３】
前記排気流路における前記第２触媒よりも下流側には、前記アンモニアの分解ガスの排気を促進するためのファンが配設されている請求項１記載の排気浄化装置。
【請求項４】
前記排気流路は、前記アンモニアの分解ガスを外部に排気するための排気口が前記第２触媒よりも上方に位置するように延びている請求項１記載の排気浄化装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気浄化装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
排気浄化装置としては、例えば特許文献１に記載されている技術が知られている。特許文献１に記載の排気浄化装置は、アンモニアエンジンと接続された排気管に配置され、排気中のアンモニア、ＮＯｘ及び水素を浄化する三元触媒と、排気管における三元触媒よりも下流側に配置され、アンモニアを還元剤として排気中のＮＯｘを浄化するＳＣＲ触媒とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－１６７８２３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、排気浄化装置においては、三元触媒である第１触媒よりも下流側に、アンモニアの吸着機能とアンモニアの分解機能とを有する第２触媒が配置されることがある。この場合、第２触媒の温度が低い状態では、第１触媒を通り抜けた未燃のアンモニアが第２触媒に吸着される。その後、第２触媒が分解活性温度まで昇温すると、第２触媒に吸着されたアンモニアが水素及び窒素に分解される。
【０００５】
しかし、第２触媒においてアンモニアの分解処理が完了する前に、アンモニアエンジンを停止させると、次回のアンモニアエンジンの始動時に、第２触媒にアンモニアが既に吸着されているため、第２触媒において未燃のアンモニアが吸着しきれないことがある。この場合には、アンモニアが排気管を流れて排出されてしまう。従って、アンモニアエンジンが始動された後は、第２触媒においてアンモニアの分解処理が完了するまでアンモニアエンジンを停止させることができない。
【０００６】
本発明の目的は、アンモニアの分解処理の完了を待たずに、任意のタイミングでエンジンを停止させることができる排気浄化装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の一態様は、エンジンから発生した排気ガスを浄化する排気浄化装置であって、エンジンと接続された排気流路に配設され、排気流路を流れる排気ガス中に含まれるアンモニア及びＮＯｘを酸化・還元する機能を有する第１触媒と、排気流路における第１触媒よりも下流側に配設され、第１触媒を通り抜けたアンモニアを吸着・分解する機能を有する第２触媒と、第２触媒の温度を検出する温度検出部と、第２触媒を加熱する加熱器と、エンジンが停止した状態で、第２触媒に吸着されたアンモニアの量が予め決められた規定量以下であるかどうかを判断する判断部と、温度検出部により検出された第２触媒の温度がアンモニアの分解が可能となる分解活性温度以上であるかどうかを判定する温度判定部と、判断部により第２触媒に吸着されたアンモニアの量が規定量以下でないと判断されると共に、温度判定部により第２触媒の温度が分解活性温度以上でないと判定されたときに、加熱器をＯＮにする加熱制御部とを備える。
【０００８】
このような排気浄化装置において、エンジンの通常運転時には、第１触媒を通り抜けたアンモニアが第２触媒に吸着され、第２触媒が昇温された状態において第２触媒に吸着したアンモニアが分解される。エンジンが停止した状態になると、第２触媒に吸着されたアンモニアの量が規定量以下であるかどうかが判断されると共に、第２触媒の温度が分解活性温度以上であるかどうかが判定される。そして、第２触媒に吸着されたアンモニアの量が規定量よりも多いと共に、第２触媒の温度が分解活性温度よりも低いときは、加熱器がＯＮされる。すると、加熱器により第２触媒が直接加熱される。そして、第２触媒が分解活性温度まで昇温すると、第２触媒に吸着されたアンモニアが分解される。したがって、エンジンの停止時に第２触媒に吸着されたアンモニアの分解処理が完全に完了していなくても、加熱器により第２触媒を強制的に加熱することにより、第２触媒に吸着されたアンモニアが除去される。これにより、アンモニアの分解処理の完了を待たずに、任意のタイミングでエンジンを停止させることができる。
【０００９】
（２）上記の（１）において、排気浄化装置は、第２触媒の加熱が一定時間以上継続したかどうかを測定する加熱時間測定部を更に備え、加熱制御部は、加熱時間測定部により第２触媒の加熱が一定時間以上継続したと測定されたときは、加熱器をＯＦＦにしてもよい。
【００１０】
このような構成では、第２触媒の加熱が一定時間以上継続したかどうかが測定される。第２触媒の加熱が一定時間以上継続すると、第２触媒におけるアンモニアの分解が十分に進行する。更に、第２触媒の加熱が一定時間以上継続したときは、加熱器をＯＦＦにすることにより、第２触媒に吸着されたアンモニアが十分に除去されると共に、加熱器の省電力化が図られる。
（【００１１】以降は省略されています）

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