排ガス浄化装置
【課題】排ガスを十分な性能で浄化できる排ガス浄化装置を提供する。
【解決手段】エンジン２からの排ガスを流す配管に設けられ排ガスを通過させる流路を内側に有する外殻部８と、外殻部８内に設けられ光を透過させる光通過部材９と、光通過部材９の外周面１８にコート又は保持された光触媒２１と、光通過部材９に設けられ光触媒２１に光を供給すべく光通過部材９内に光を入射する発光装置１０とを備えた排ガス浄化装置１において、光通過部材９に、発光装置１０からの光を案内する光導波路部１３を筒状に形成すると共に、光導波路部１３の内周側の光通過部材９と外周側の光通過部材９とに光導波路部１３より屈折率の高い光分散部１４を光導波路部１３に隣接して形成し、光導波路部１３の内周側の光通過部材９に排ガス導入用の空洞１２を形成すると共に空洞１２の内周面１９に光触媒２１をコート又は保持させたものである。
【解決手段】エンジン２からの排ガスを流す配管に設けられ排ガスを通過させる流路を内側に有する外殻部８と、外殻部８内に設けられ光を透過させる光通過部材９と、光通過部材９の外周面１８にコート又は保持された光触媒２１と、光通過部材９に設けられ光触媒２１に光を供給すべく光通過部材９内に光を入射する発光装置１０とを備えた排ガス浄化装置１において、光通過部材９に、発光装置１０からの光を案内する光導波路部１３を筒状に形成すると共に、光導波路部１３の内周側の光通過部材９と外周側の光通過部材９とに光導波路部１３より屈折率の高い光分散部１４を光導波路部１３に隣接して形成し、光導波路部１３の内周側の光通過部材９に排ガス導入用の空洞１２を形成すると共に空洞１２の内周面１９に光触媒２１をコート又は保持させたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンからの排ガスを光触媒を用いて浄化する排ガス浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼルエンジンは、熱効率の点からは、ガソリンエンジンに比べて、有利であるにもかかわらず、黒煙、未燃炭化水素、一酸化炭素、窒素化合物といった有害排出ガスが多いため、現在でも、特に日本国内では商用車を除いて、広く市場に出回っていない。
【０００３】
近年、ディーゼル燃焼後に、後処理を加えることで、黒煙や未燃炭化水素などの有害排出物を減少させる工夫が講じられている。図１３に示す排ガス浄化装置６０は、現在用いられているものであり、黒煙や未燃炭化水素の主成分をなす炭素を酸化することで二酸化炭素として排出するものである。この排ガス浄化装置６０は、排ガス中の一酸化炭素、炭化水素を酸化反応により無害化する酸化触媒６１と、ＰＭ（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ：粒子状物質）を捕集し、燃焼させる触媒化セラミックフィルター６２とを備える。
【０００４】
また、特許文献１（図１４参照）に記載されるように、エンジン６４での燃焼反応によって生成した窒素酸化物を、貴金属等からなるＮＯｘ還元触媒６５を用いて窒素に還元することで浄化する方法も考え出されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３４９２５２号公報
【特許文献２】特開平１０−１１８４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１等にて提案されたように、窒素酸化物を還元し、一方で、未燃炭化水素や一酸化炭素を酸化することで、排ガスを浄化するシステムにおいて、問題とされていることは、燃焼後の未燃炭化水素や一酸化炭素を利用して窒素酸化物の還元を行うことにある。将来想定されるエンジンでは燃費改善の観点から未燃炭化水素や一酸化炭素の利用は困難になるため、窒素酸化物を還元剤を用いずに無害化する必要が生じる。
【０００７】
ところで、現在、光触媒を用いた排ガス浄化装置が提案されている（特許文献２など）。
【０００８】
この排ガス浄化装置は、光ファイバーで光を導入し、かつ、光ファイバーから光が漏れるような構造とした上で、その光ファイバーの表面に光触媒を担持させ、光触媒による酸化反応を行わせることで排ガスを浄化する仕組みとなっている。この場合、還元剤として未燃炭化水素や一酸化炭素を供給する必要もなく、また、排ガス中に残留した未燃炭化水素や一酸化炭素を酸化することで無害な水や二酸化炭素にすることが可能となる。
【０００９】
そこで、図１５（特許文献２）に示すように、排ガスの浄化性能があるとされる酸化チタン光触媒に、エネルギーを供給する必要があるが、光ファイバー６３による光の供給では、光ファイバー６３の円柱形状の表面にしか光が供給できない。そのため、現在用いられている金属系の黒煙、未燃炭化水素酸化触媒のスポンジ状の構造に対して、接触面積が小さくなり、十分な浄化性能が得られない可能性がある。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、光触媒を用いて排ガスを十分な性能で浄化できる排ガス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】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明は、エンジンからの排ガスを流す配管に設けられ排ガスを通過させる流路を内側に有する外殻部と、該外殻部内に設けられ光を透過させる光通過部材と、該光通過部材の外周面にコート又は保持された光触媒と、前記光通過部材に設けられ前記光触媒に光を供給すべく光通過部材内に光を入射する発光装置とを備えた排ガス浄化装置において、前記光通過部材に、前記発光装置からの光を案内する光導波路部を筒状に形成すると共に、該光導波路部の内周側の光通過部材と外周側の光通過部材とに光導波路部より屈折率の高い光分散部を前記光導波路部に隣接して形成し、前記光導波路部の内周側の光通過部材に排ガス導入用の空洞を形成すると共に該空洞の内周面に光触媒をコート又は保持させたものである。
【００１２】
前記光通過部材の外周面と前記空洞の内周面には予め凹凸が形成され、これら凹凸に前記光触媒がコート又は保持されるのが望ましい。
【００１３】
前記空洞は、排ガスの流れ方向上流側に開口する排ガス入口を有すると共に、下流側に開口する排ガス出口を有するのが望ましい。
【００１４】
また、エンジンからの排ガスを流す配管に設けられ排ガスを通過させる流路を内側に有する外殻部と、該外殻部内に設けられ光を透過させる光通過部材と、該光通過部材の外周面にコート又は保持された光触媒と、前記光通過部材に設けられ前記光触媒に光を供給すべく光通過部材内に光を入射する発光装置とを備えた排ガス浄化装置において、前記光通過部材の内部に、前記発光装置からの光を案内する光導波路部を形成すると共に、該光導波路部の外周の光通過部材に光導波路部より屈折率の高い光分散部を前記光導波路部に隣接して形成して光導波路部からの光を外周側に向けて屈折させるようにしたものである。
【００１５】
前記光通過部材の外周面には予め凹凸が形成され、該凹凸に前記光触媒がコート又は保持されるのが望ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、光触媒を用いて排ガスを十分な性能で浄化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は排ガス浄化装置の設置位置を示す説明図である（第１の実施の形態）。
【図２】図２は排ガス浄化装置の全体説明図である。
【図３】図３は排ガス浄化装置の内部構造の説明図である。
【図４】図４は排ガス浄化装置の光通過部材の側面図である。
【図５】図５は図４の要部拡大図である。
【図６】図６は光通過部材の変形例の側面図である。
【図７】図７は図６の光通過部材の表面構造の説明図である。
【図８】図８は図６の光通過部材の使用例を示す説明図である。
【図９】図９は図８の要部拡大断面説明図である。
【図１０】図１０は排ガス浄化装置の他の実施の形態を示す光通過部材の斜視説明図である（第２の実施の形態）。
【図１１】図１１（ａ）は図１０の要部拡大図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）の変形例を示す説明図である。
【図１２】図１２は排ガス浄化装置の他の実施の形態を示す光通過部材の要部拡大図である。
【図１３】図１３は従来の排ガス浄化装置の説明図である。
【図１４】図１４はＮＯｘ還元触媒を用いて浄化する従来の装置（特許文献１）の説明図である。
【図１５】図１５は光触媒を用いて浄化する従来の装置（特許文献２）の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る第１の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１９】
図１に示すように、排ガス浄化装置１は、エンジン２からの排ガスを流す配管たる排気管３と、排ガス再循環部４のＥＧＲ配管５とに設けられる。図中６は排ガスのエンタルピーを回収するタービン、蒸気発生装置又は熱交換器等の排気エンタルピー回収装置であり、７はＥＧＲクーラーである。
【００２０】
図２に示すように、排ガス浄化装置１は、配管３、５に設けられ排ガスを通過させる流路を内側に有する外殻部８と、外殻部８内に設けられ光を透過させる光通過部材９と、光通過部材９にコート又は保持（担持）された光触媒（図示せず）と、光通過部材９に設けられ光触媒に光を供給すべく光通過部材９内に光を入射する発光装置１０とを備える。
【００２１】
図３に示すように、光通過部材９は、細長いファイバー状（繊維状）に形成されており、外殻部８内に複数並行に設けられる。これら光通過部材９の束は、外殻部８内にフィルタ状の層１１を作る。光通過部材９同士の間隔は、圧力損失が大きくなりすぎないように、かつ、排ガスが光通過部材９の上流側から下流側に流れるとき主に後述する空洞１２内を通過するように適宜設定される。光通過部材９間に隙間がなくなると圧力損失が大きくなると共に、浄化性能も良くないと考えられるためである。また、光通過部材９の束から構成される層１１は外殻部８内に排ガスの流れ方向に複数重ねて配置されると共に、隣接する層１１の光通過部材９の向き（延長方向）が互いに異なるように配置される。光通過部材９の束の層１１の間隔は光通過部材９の太さ程度に形成されている。これにより、排ガスを構成する分子ができるだけ多く光触媒と接触して浄化性能が向上するようになっている。なお、図例では層１１の光通過部材９は上下、左右方向に延びるものとしたが、斜めに延びるように配置されていてもよい。
【００２２】
図４及び図５に示すように、光通過部材９には、発光装置１０からの光を案内するための光導波路部１３が筒状に形成され、光導波路部１３の内周の光通過部材９と外周の光通過部材９には、光導波路部１３より屈折率の高い光分散部１４が光導波路部１３に隣接して形成される。光分散部１４は、光導波路部１３の内部を通過する光の供給を受けて、光導波路部１３からの光が外部に漏出するように屈折率を調整されている。また、光導波路部１３の内周の光通過部材９には、排ガス導入用の空洞１２が形成されている。空洞１２は、光通過部材９の中心部に長手方向に沿って形成されると共に、一端を径方向外方に開口され、他端を一端の開口方向とは反対方向に開口されている。一端の開口は、排ガスの上流側に向けられることで排ガスの入口１５を形成し、他端の開口は排ガスの下流側に開口する排ガス出口１６を形成する。また、光通過部材９の外周面１８と空洞１２の内周面１９には予め凹凸１７が形成されており、排ガスの流れが乱流に遷移するように工夫されている。乱流による慣性遮り効果、拡散効果は、排ガスを構成する分子と後述する光触媒２１との衝突を促進する。
【００２３】
光触媒２１は、酸化チタンからなり、紫外光を受けることで触媒として機能する。光触媒２１は、光通過部材９の外周面１８と空洞１２の内周面１９とにコート又は保持（担持）される。光触媒２１は凹凸１７が形成された外周面１８と内周面１９にコート又は保持（担持）されることで排ガスとの接触面積を広くとることができ、排ガスを効率よく浄化できるようになっている。
【００２４】
図２及び図４に示すように、発光装置１０は、紫外線レーザー発生装置からなり、コネクタ２０を介して光通過部材９に接続される。
【００２５】
次に本実施の形態の作用を述べる。
【００２６】
発光装置１０で発生した紫外光は、コネクタ２０を介して光通過部材９の光導波路部１３に入射され、光導波路部１３に入射した紫外光のうち、光導波路部１３と径方向内側の光分散部１４との界面に至った紫外光は、半径方向内側に向かうように屈折して空洞１２の内周面１９の光触媒２１に積極的に供給される。空洞１２の内周面１９に到達した紫外光は、内周面１９の凹凸１７で乱反射し、周囲の光触媒２１にも供給される。
【００２７】
また、光導波路部１３と径方向外側の光分散部１４との界面に至った紫外光は、半径方向外側に向かうように屈折し、光通過部材９の外周面１８の光触媒２１に積極的に供給される。紫外光を供給された光触媒２１はそれぞれ活性化する。光を受けた光触媒２１は励起することで酸素から酸化剤となる活性酸素を生成する。排ガス構成分子は活性酸素によって酸化される。つまり、光触媒２１は、紫外線を受けることによって、酸化性能を発揮することになる。
【００２８】
一方、エンジン２から排出された排ガスは、排気エンタルピー回収装置６を通過した後、排ガス再循環部４を通過して、再度、エンジン２に送り込まれるものと、そのまま車外に排出されるものとに分かれる。
【００２９】
排気管３に設けられた排ガス浄化装置１は、特に車外に排出される直前に、比較的低温の環境下で最終的な排ガスの処理を行う。図３に示すように、排ガス浄化装置１に流入した排ガスは、光通過部材９の排ガス入口１５から空洞１２内に流入するものと、光通過部材９間に流れるものとに分かれる。
【００３０】
図５に示すように、空洞１２内に流入した排ガスは、空洞１２の内周面１９の光触媒２１に触れることで酸化反応し、光通過部材９間に流れた排ガスは、光通過部材９の外周面１８の光触媒２１に触れることで酸化反応する。このとき、空洞１２の内周面１９及び光通過部材９の外周面１８に形成された凹凸１７により空洞１２の内周面１９及び光通過部材９の外周面１８での排ガスの流れが乱流になるように促進され、排ガスを構成する分子が空洞１２の内周面１９及び光通過部材９の外周面１８に衝突し易くなり、効率よく酸化反応する。酸化反応した排ガス中の有害成分は無害化される。具体的には、この酸化反応により排ガス中の黒煙などの炭素が二酸化炭素になり、未燃炭化水素が二酸化炭素と水になり、窒素酸化物が硝酸イオンになる。このとき、酸素の供給が必要になるが、酸素は排ガス中に含まれるため、上述の酸化反応は可能である。
【００３１】
また、図１に示すように、排ガス再循環部４に設けられた排ガス浄化装置１は、前述の排ガス浄化装置１と同様に排ガス構成分子の酸化を行い、排ガス構成分子を二酸化炭素、水、硝酸イオンといった反応に乏しい分子に変換することで、エンジン２に不活性のガスを送り込む。これにより、エンジン２での燃焼反応をより緩慢なものにすることができ、窒素酸化物を削減できるメリットもある。この場合、排ガス構成分子の酸化が完全に行われれば排ガス再循環部４からエンジン２に不活性の物質だけを送り込むことができるという機能を持つ。
【００３２】
ＥＧＲ配管５に排ガス浄化装置１を設けない通常の排ガス再循環装置では、未燃炭化水素、一酸化炭素、黒煙などが再循環することにより、燃焼させるべき物質が増加する一方で、燃焼を不完全にすることで、窒素酸化物の生成が抑えられるメリットの一方、ますます、未燃炭化水素、一酸化炭素、黒煙の発生が増加するというデメリットがあるが、排ガス再循環部４のＥＧＲ配管５の前後双方、又はいずれかに排ガス浄化装置１を設ける仕組みは上記デメリットを回避することができる。
【００３３】
このように、排ガスを通過させる流路を内側に有する外殻部８と、外殻部８内に設けられ光を透過させる光通過部材９と、光通過部材９の外周面１８にコート又は保持（担持）された光触媒２１と、光通過部材９に設けられ光触媒２１に光を供給すべく光通過部材９内に光を入射する発光装置１０とを備えた排ガス浄化装置１において、光通過部材９に、発光装置１０からの光を案内する光導波路部１３を筒状に形成すると共に、光導波路部１３の内周側の光通過部材９と外周側の光通過部材９とに光導波路部１３より屈折率の高い光分散部１４を光導波路部１３に隣接して形成し、光導波路部１３の内周の光通過部材９に排ガス導入用の空洞１２を形成すると共に空洞１２の内周面１９に光触媒２１をコート又は保持（担持）させたため、排ガスとの接触面積を大きくできると共に光通過部材９の外周面１８と空洞１２の内周面１９とに十分に光を供給でき、十分な浄化性能が得られる。
【００３４】
また、光通過部材９の外周面１８と空洞１２の内周面１９には予め凹凸１７が形成され、これら凹凸１７に光触媒２１がコート又は保持されるものとしたため、光通過部材９の外周面１８と空洞１２の内周面１９とで光を乱反射でき、光触媒２１を効率よく活性化できると共に、光通過部材９の外周面１８及び空洞１２の内周面１９での排ガスの流れを乱流にでき、空洞１２の内周面１９及び光通過部材９の外周面１８に排ガス構成分子を衝突し易くでき、排ガス構成分子を効率よく酸化反応させることができる。
【００３５】
空洞１２は、排ガスの流れ方向上流側に開口する排ガス入口１５を有すると共に、下流側に開口する排ガス出口１６を有するものとしたため、排ガスを効率よく空洞１２内に導入でき、排ガス構成分子を効率よく酸化反応させることができる。
【００３６】
従来技術では、排ガスの処理のために電気ヒータやプラズマ加熱装置といった機器を用い、あるいは、窒素酸化物の還元のために意図的に未燃燃料を噴射することを行っていたため、熱損失が大きかった。しかし、光触媒による排ガスの浄化では酸化の方法が異なり、低温で処理できるため、熱損失を小さくすることができる。
【００３７】
また、酸化チタンを代表とする光触媒２１によって生成される酸化剤は、酸化力が強力な物質であるために、従来の酸化触媒では、触媒などの目詰まりによる性能悪化が避けられなかったが、光触媒２１に、十分な光が届き、触媒によって生成される酸化剤が排ガスを構成する物質を酸化する限り性能悪化がない点において信頼性の高い排ガス処理装置となる。
【００３８】
なお、光分散部１４は単層に形成されるものについて説明したが、屈折率の異なる複数の層からなるものとしてもよい。この場合、内周側から外周側に向かうにつれて屈折率が大きくなるように複数の層を積層するとよい。
【００３９】
また、一本の光通過部材９に一つの発光装置１０が接続されるものについて説明したが、これに限るものではない。一つの発光装置１０に複数本の光通過部材９を接続するものとしてもよく、一本の光通過部材９に複数の発光装置１０が接続されるものとしてもよい。
【００４０】
光触媒２１は酸化チタンに限るものではなく他のものであってもよい。光触媒２１が酸化チタンである場合、光触媒２１に供給する光は紫外線が最も効果が高くなるので発光装置１０は紫外線レーザー発生装置としたが、光触媒２１が酸化チタン以外のものである場合、発光装置１０も光触媒２１を最も活性化させるものにするとよい。
【００４１】
光導波路部１３は断面円形の筒状に形成されるものを図示したが、光導波路部の断面形状は四角や他の形状であってもよい。
【００４２】
また、空洞１２の排ガス出口１６は、排ガスの下流側に開口するものとしたが、図６に示すように光通過部材３０の軸方向に開口するものとしてもよい。この場合、図７に示すように、光通過部材３０の外周面１８と空洞３１の内周面３２に凹凸１７を形成するとよい。図中矢印で示すように光通過部材３０の外周面１８と空洞３１の内周面３２での排ガスの流れを乱流にでき、排ガス構成分子を効率よく酸化反応させることができる。
【００４３】
またさらに、図８及び図９に示すように、光通過部材３０の軸方向の開口部３３同士を、多孔質のガラス部材３４を介して接続すると共にガラス部材３４に光触媒２１をコート又は保持（担持）し、一方の光通過部材３０の空洞３１からガラス部材３４を介して他方の光通過部材３０の空洞３１に排ガスを通して排ガスを浄化するものであってもよい。この場合、ガラス部材３４はガラス状物質を発泡させて形成するとよい。具体的には、ガラス粉体に、貝殻を粉砕した貝殻粉体を含有したものを溶融後、冷却固化してガラス発泡体を製造するとよい。溶融時に貝殻粉体に含有する炭酸カルシウムが分解して炭酸ガスを発生させ、溶融したガラスに気泡が形成される。貝殻粉体は焼失して微細孔を形成する。なお、貝殻粉体に代えて炭酸カルシウムの粉体等を用いてもよい。また、ガラス部材３４にはそれぞれの光通過部材３０の空洞３１に接続される穴３５を形成し、穴３５の端部を隔壁３６によって遮るとよい。排ガスを確実にガラス部材３４内に通した上で、ガラス部材３４から外部に漏れることなく、次の空洞３１に排ガスを通すことができ、光触媒２１に排ガスを広い面積で接触させることができる。また、光通過部材３０からの光はガラス部材３４内部まで到達した上で乱反射し、ガラス部材３４にコート又は保持された光触媒２１に到達するため、光触媒２１を容易に活性化できる。
【００４４】
次に光通過部材に変更を加えた第２の実施の形態について述べる。上述と同様の構成については説明を省略する。
【００４５】
図１０に示すように、光通過部材４０は、板状に形成されており、複数組み合わされて三次元的に組み立てられている。光通過部材４０には、発光装置１０がコネクタ等を介して接続されている。
【００４６】
図１１（ａ）に示すように、光通過部材４０には、発光装置１０からの光を案内するための光導波路部１３が筒状に形成され、光導波路部１３の内周の光通過部材４０と外周の光通過部材４０には、光導波路部１３より屈折率の高い光分散部１４が光導波路部１３に隣接して形成される。また、光導波路部１３の内周の光通過部材４０には、排ガス導入用の空洞４１が形成されている。空洞４１は、一方方向に延びて形成されており、両端を開放、又は他の光通過部材４０の空洞４１に接続されている。これにより、空洞４１内で排ガスが流れるようになっている。光通過部材４０の外周面１８と空洞４１の内周面４２には、予め凹凸（図示せず）が形成されると共に光触媒（図示せず）がコート又は保持されている。なお、図１１（ｂ）に示すように、光導波路部１３、光分散部１４及び空洞４１は断面矩形状に形成されていてもよく、他の断面形状に形成されていてもよい。また、空洞４１は長さが一定でなくても良く、縦方向に延びる空洞４１と横方向に延びる空洞４１とが交差して接続されたり、途中でさらに他の空洞４１と接続されてもよい。
【００４７】
このように光通過部材４０を板状に形成しても空洞４１内に排ガスを通過させることができ、排ガスを効率よく浄化できる。
【００４８】
第１の実施の形態の光通過部材に変更を加えた第３の実施の形態について述べる。第１の実施の形態と同様の構成については同符号を付し、説明を省略する。
【００４９】
図１２に示すように、光通過部材５０は、細長いファイバー状（繊維状）に形成されており、光通過部材５０には、発光装置１０からの光を案内するための光導波路部５１が形成されている。また、光導波路部５１の外周の光通過部材５０には、光導波路部５１より屈折率の高い光分散部５２が光導波路部５１に隣接して形成されている。光通過部材５０の外周面５３には予め凹凸１７が形成されると共に、光触媒２１がコート又は保持（担持）されている。
【００５０】
このように、排ガスを通過させる流路を内側に有する外殻部８と、外殻部８内に設けられ光を透過させる光通過部材５０と、光通過部材５０の外周面５３にコート又は保持された光触媒２１と、光通過部材５０に設けられ光触媒２１に光を供給すべく光通過部材５０内に光を入射する発光装置１０とを備えた排ガス浄化装置において、光通過部材５０の内部に、発光装置１０からの光を案内する光導波路部５１を形成すると共に、光導波路部５１の外周の光通過部材５０に光導波路部５１より屈折率の高い光分散部５２を光導波路部５１に隣接して形成して光導波路部５１からの光を外周側に向けて屈折させるようにしても光通過部材５０の外周面５３に十分に光を供給でき、十分な浄化性能が得られる。
【００５１】
また、光通過部材５０の外周面５３には予め凹凸１７が形成され、この凹凸１７に光触媒２１がコート又は保持されるものとしたため、光通過部材５０の外周面５３で光を乱反射でき、光触媒２１を効率よく活性化できると共に、光通過部材５０の外周面５３での排ガスの流れを乱流にでき、光通過部材５０の外周面５３に排ガス構成分子を衝突し易くでき、排ガス構成分子を効率よく酸化反応させることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１ 排ガス浄化装置
２ エンジン
８ 外殻部
９ 光通過部材
１０ 発光装置
１２ 空洞
１３ 光導波路部
１４ 光分散部
１５ 排ガス入口
１６ 排ガス出口
１７ 凹凸
１８ 外周面
１９ 内周面
２１ 光触媒
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンからの排ガスを光触媒を用いて浄化する排ガス浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディーゼルエンジンは、熱効率の点からは、ガソリンエンジンに比べて、有利であるにもかかわらず、黒煙、未燃炭化水素、一酸化炭素、窒素化合物といった有害排出ガスが多いため、現在でも、特に日本国内では商用車を除いて、広く市場に出回っていない。
【０００３】
近年、ディーゼル燃焼後に、後処理を加えることで、黒煙や未燃炭化水素などの有害排出物を減少させる工夫が講じられている。図１３に示す排ガス浄化装置６０は、現在用いられているものであり、黒煙や未燃炭化水素の主成分をなす炭素を酸化することで二酸化炭素として排出するものである。この排ガス浄化装置６０は、排ガス中の一酸化炭素、炭化水素を酸化反応により無害化する酸化触媒６１と、ＰＭ（Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｍａｔｔｅｒ：粒子状物質）を捕集し、燃焼させる触媒化セラミックフィルター６２とを備える。
【０００４】
また、特許文献１（図１４参照）に記載されるように、エンジン６４での燃焼反応によって生成した窒素酸化物を、貴金属等からなるＮＯｘ還元触媒６５を用いて窒素に還元することで浄化する方法も考え出されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３４９２５２号公報
【特許文献２】特開平１０−１１８４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１等にて提案されたように、窒素酸化物を還元し、一方で、未燃炭化水素や一酸化炭素を酸化することで、排ガスを浄化するシステムにおいて、問題とされていることは、燃焼後の未燃炭化水素や一酸化炭素を利用して窒素酸化物の還元を行うことにある。将来想定されるエンジンでは燃費改善の観点から未燃炭化水素や一酸化炭素の利用は困難になるため、窒素酸化物を還元剤を用いずに無害化する必要が生じる。
【０００７】
ところで、現在、光触媒を用いた排ガス浄化装置が提案されている（特許文献２など）。
【０００８】
この排ガス浄化装置は、光ファイバーで光を導入し、かつ、光ファイバーから光が漏れるような構造とした上で、その光ファイバーの表面に光触媒を担持させ、光触媒による酸化反応を行わせることで排ガスを浄化する仕組みとなっている。この場合、還元剤として未燃炭化水素や一酸化炭素を供給する必要もなく、また、排ガス中に残留した未燃炭化水素や一酸化炭素を酸化することで無害な水や二酸化炭素にすることが可能となる。
【０００９】
そこで、図１５（特許文献２）に示すように、排ガスの浄化性能があるとされる酸化チタン光触媒に、エネルギーを供給する必要があるが、光ファイバー６３による光の供給では、光ファイバー６３の円柱形状の表面にしか光が供給できない。そのため、現在用いられている金属系の黒煙、未燃炭化水素酸化触媒のスポンジ状の構造に対して、接触面積が小さくなり、十分な浄化性能が得られない可能性がある。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、光触媒を用いて排ガスを十分な性能で浄化できる排ガス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】
【００１１】
上記課題を解決するために本発明は、エンジンからの排ガスを流す配管に設けられ排ガスを通過させる流路を内側に有する外殻部と、該外殻部内に設けられ光を透過させる光通過部材と、該光通過部材の外周面にコート又は保持された光触媒と、前記光通過部材に設けられ前記光触媒に光を供給すべく光通過部材内に光を入射する発光装置とを備えた排ガス浄化装置において、前記光通過部材に、前記発光装置からの光を案内する光導波路部を筒状に形成すると共に、該光導波路部の内周側の光通過部材と外周側の光通過部材とに光導波路部より屈折率の高い光分散部を前記光導波路部に隣接して形成し、前記光導波路部の内周側の光通過部材に排ガス導入用の空洞を形成すると共に該空洞の内周面に光触媒をコート又は保持させたものである。
【００１２】
前記光通過部材の外周面と前記空洞の内周面には予め凹凸が形成され、これら凹凸に前記光触媒がコート又は保持されるのが望ましい。
【００１３】
前記空洞は、排ガスの流れ方向上流側に開口する排ガス入口を有すると共に、下流側に開口する排ガス出口を有するのが望ましい。
【００１４】
また、エンジンからの排ガスを流す配管に設けられ排ガスを通過させる流路を内側に有する外殻部と、該外殻部内に設けられ光を透過させる光通過部材と、該光通過部材の外周面にコート又は保持された光触媒と、前記光通過部材に設けられ前記光触媒に光を供給すべく光通過部材内に光を入射する発光装置とを備えた排ガス浄化装置において、前記光通過部材の内部に、前記発光装置からの光を案内する光導波路部を形成すると共に、該光導波路部の外周の光通過部材に光導波路部より屈折率の高い光分散部を前記光導波路部に隣接して形成して光導波路部からの光を外周側に向けて屈折させるようにしたものである。
【００１５】
前記光通過部材の外周面には予め凹凸が形成され、該凹凸に前記光触媒がコート又は保持されるのが望ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、光触媒を用いて排ガスを十分な性能で浄化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は排ガス浄化装置の設置位置を示す説明図である（第１の実施の形態）。
【図２】図２は排ガス浄化装置の全体説明図である。
【図３】図３は排ガス浄化装置の内部構造の説明図である。
【図４】図４は排ガス浄化装置の光通過部材の側面図である。
【図５】図５は図４の要部拡大図である。
【図６】図６は光通過部材の変形例の側面図である。
【図７】図７は図６の光通過部材の表面構造の説明図である。
【図８】図８は図６の光通過部材の使用例を示す説明図である。
【図９】図９は図８の要部拡大断面説明図である。
【図１０】図１０は排ガス浄化装置の他の実施の形態を示す光通過部材の斜視説明図である（第２の実施の形態）。
【図１１】図１１（ａ）は図１０の要部拡大図であり、図１１（ｂ）は図１１（ａ）の変形例を示す説明図である。
【図１２】図１２は排ガス浄化装置の他の実施の形態を示す光通過部材の要部拡大図である。
【図１３】図１３は従来の排ガス浄化装置の説明図である。
【図１４】図１４はＮＯｘ還元触媒を用いて浄化する従来の装置（特許文献１）の説明図である。
【図１５】図１５は光触媒を用いて浄化する従来の装置（特許文献２）の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る第１の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００１９】
図１に示すように、排ガス浄化装置１は、エンジン２からの排ガスを流す配管たる排気管３と、排ガス再循環部４のＥＧＲ配管５とに設けられる。図中６は排ガスのエンタルピーを回収するタービン、蒸気発生装置又は熱交換器等の排気エンタルピー回収装置であり、７はＥＧＲクーラーである。
【００２０】
図２に示すように、排ガス浄化装置１は、配管３、５に設けられ排ガスを通過させる流路を内側に有する外殻部８と、外殻部８内に設けられ光を透過させる光通過部材９と、光通過部材９にコート又は保持（担持）された光触媒（図示せず）と、光通過部材９に設けられ光触媒に光を供給すべく光通過部材９内に光を入射する発光装置１０とを備える。
【００２１】
図３に示すように、光通過部材９は、細長いファイバー状（繊維状）に形成されており、外殻部８内に複数並行に設けられる。これら光通過部材９の束は、外殻部８内にフィルタ状の層１１を作る。光通過部材９同士の間隔は、圧力損失が大きくなりすぎないように、かつ、排ガスが光通過部材９の上流側から下流側に流れるとき主に後述する空洞１２内を通過するように適宜設定される。光通過部材９間に隙間がなくなると圧力損失が大きくなると共に、浄化性能も良くないと考えられるためである。また、光通過部材９の束から構成される層１１は外殻部８内に排ガスの流れ方向に複数重ねて配置されると共に、隣接する層１１の光通過部材９の向き（延長方向）が互いに異なるように配置される。光通過部材９の束の層１１の間隔は光通過部材９の太さ程度に形成されている。これにより、排ガスを構成する分子ができるだけ多く光触媒と接触して浄化性能が向上するようになっている。なお、図例では層１１の光通過部材９は上下、左右方向に延びるものとしたが、斜めに延びるように配置されていてもよい。
【００２２】
図４及び図５に示すように、光通過部材９には、発光装置１０からの光を案内するための光導波路部１３が筒状に形成され、光導波路部１３の内周の光通過部材９と外周の光通過部材９には、光導波路部１３より屈折率の高い光分散部１４が光導波路部１３に隣接して形成される。光分散部１４は、光導波路部１３の内部を通過する光の供給を受けて、光導波路部１３からの光が外部に漏出するように屈折率を調整されている。また、光導波路部１３の内周の光通過部材９には、排ガス導入用の空洞１２が形成されている。空洞１２は、光通過部材９の中心部に長手方向に沿って形成されると共に、一端を径方向外方に開口され、他端を一端の開口方向とは反対方向に開口されている。一端の開口は、排ガスの上流側に向けられることで排ガスの入口１５を形成し、他端の開口は排ガスの下流側に開口する排ガス出口１６を形成する。また、光通過部材９の外周面１８と空洞１２の内周面１９には予め凹凸１７が形成されており、排ガスの流れが乱流に遷移するように工夫されている。乱流による慣性遮り効果、拡散効果は、排ガスを構成する分子と後述する光触媒２１との衝突を促進する。
【００２３】
光触媒２１は、酸化チタンからなり、紫外光を受けることで触媒として機能する。光触媒２１は、光通過部材９の外周面１８と空洞１２の内周面１９とにコート又は保持（担持）される。光触媒２１は凹凸１７が形成された外周面１８と内周面１９にコート又は保持（担持）されることで排ガスとの接触面積を広くとることができ、排ガスを効率よく浄化できるようになっている。
【００２４】
図２及び図４に示すように、発光装置１０は、紫外線レーザー発生装置からなり、コネクタ２０を介して光通過部材９に接続される。
【００２５】
次に本実施の形態の作用を述べる。
【００２６】
発光装置１０で発生した紫外光は、コネクタ２０を介して光通過部材９の光導波路部１３に入射され、光導波路部１３に入射した紫外光のうち、光導波路部１３と径方向内側の光分散部１４との界面に至った紫外光は、半径方向内側に向かうように屈折して空洞１２の内周面１９の光触媒２１に積極的に供給される。空洞１２の内周面１９に到達した紫外光は、内周面１９の凹凸１７で乱反射し、周囲の光触媒２１にも供給される。
【００２７】
また、光導波路部１３と径方向外側の光分散部１４との界面に至った紫外光は、半径方向外側に向かうように屈折し、光通過部材９の外周面１８の光触媒２１に積極的に供給される。紫外光を供給された光触媒２１はそれぞれ活性化する。光を受けた光触媒２１は励起することで酸素から酸化剤となる活性酸素を生成する。排ガス構成分子は活性酸素によって酸化される。つまり、光触媒２１は、紫外線を受けることによって、酸化性能を発揮することになる。
【００２８】
一方、エンジン２から排出された排ガスは、排気エンタルピー回収装置６を通過した後、排ガス再循環部４を通過して、再度、エンジン２に送り込まれるものと、そのまま車外に排出されるものとに分かれる。
【００２９】
排気管３に設けられた排ガス浄化装置１は、特に車外に排出される直前に、比較的低温の環境下で最終的な排ガスの処理を行う。図３に示すように、排ガス浄化装置１に流入した排ガスは、光通過部材９の排ガス入口１５から空洞１２内に流入するものと、光通過部材９間に流れるものとに分かれる。
【００３０】
図５に示すように、空洞１２内に流入した排ガスは、空洞１２の内周面１９の光触媒２１に触れることで酸化反応し、光通過部材９間に流れた排ガスは、光通過部材９の外周面１８の光触媒２１に触れることで酸化反応する。このとき、空洞１２の内周面１９及び光通過部材９の外周面１８に形成された凹凸１７により空洞１２の内周面１９及び光通過部材９の外周面１８での排ガスの流れが乱流になるように促進され、排ガスを構成する分子が空洞１２の内周面１９及び光通過部材９の外周面１８に衝突し易くなり、効率よく酸化反応する。酸化反応した排ガス中の有害成分は無害化される。具体的には、この酸化反応により排ガス中の黒煙などの炭素が二酸化炭素になり、未燃炭化水素が二酸化炭素と水になり、窒素酸化物が硝酸イオンになる。このとき、酸素の供給が必要になるが、酸素は排ガス中に含まれるため、上述の酸化反応は可能である。
【００３１】
また、図１に示すように、排ガス再循環部４に設けられた排ガス浄化装置１は、前述の排ガス浄化装置１と同様に排ガス構成分子の酸化を行い、排ガス構成分子を二酸化炭素、水、硝酸イオンといった反応に乏しい分子に変換することで、エンジン２に不活性のガスを送り込む。これにより、エンジン２での燃焼反応をより緩慢なものにすることができ、窒素酸化物を削減できるメリットもある。この場合、排ガス構成分子の酸化が完全に行われれば排ガス再循環部４からエンジン２に不活性の物質だけを送り込むことができるという機能を持つ。
【００３２】
ＥＧＲ配管５に排ガス浄化装置１を設けない通常の排ガス再循環装置では、未燃炭化水素、一酸化炭素、黒煙などが再循環することにより、燃焼させるべき物質が増加する一方で、燃焼を不完全にすることで、窒素酸化物の生成が抑えられるメリットの一方、ますます、未燃炭化水素、一酸化炭素、黒煙の発生が増加するというデメリットがあるが、排ガス再循環部４のＥＧＲ配管５の前後双方、又はいずれかに排ガス浄化装置１を設ける仕組みは上記デメリットを回避することができる。
【００３３】
このように、排ガスを通過させる流路を内側に有する外殻部８と、外殻部８内に設けられ光を透過させる光通過部材９と、光通過部材９の外周面１８にコート又は保持（担持）された光触媒２１と、光通過部材９に設けられ光触媒２１に光を供給すべく光通過部材９内に光を入射する発光装置１０とを備えた排ガス浄化装置１において、光通過部材９に、発光装置１０からの光を案内する光導波路部１３を筒状に形成すると共に、光導波路部１３の内周側の光通過部材９と外周側の光通過部材９とに光導波路部１３より屈折率の高い光分散部１４を光導波路部１３に隣接して形成し、光導波路部１３の内周の光通過部材９に排ガス導入用の空洞１２を形成すると共に空洞１２の内周面１９に光触媒２１をコート又は保持（担持）させたため、排ガスとの接触面積を大きくできると共に光通過部材９の外周面１８と空洞１２の内周面１９とに十分に光を供給でき、十分な浄化性能が得られる。
【００３４】
また、光通過部材９の外周面１８と空洞１２の内周面１９には予め凹凸１７が形成され、これら凹凸１７に光触媒２１がコート又は保持されるものとしたため、光通過部材９の外周面１８と空洞１２の内周面１９とで光を乱反射でき、光触媒２１を効率よく活性化できると共に、光通過部材９の外周面１８及び空洞１２の内周面１９での排ガスの流れを乱流にでき、空洞１２の内周面１９及び光通過部材９の外周面１８に排ガス構成分子を衝突し易くでき、排ガス構成分子を効率よく酸化反応させることができる。
【００３５】
空洞１２は、排ガスの流れ方向上流側に開口する排ガス入口１５を有すると共に、下流側に開口する排ガス出口１６を有するものとしたため、排ガスを効率よく空洞１２内に導入でき、排ガス構成分子を効率よく酸化反応させることができる。
【００３６】
従来技術では、排ガスの処理のために電気ヒータやプラズマ加熱装置といった機器を用い、あるいは、窒素酸化物の還元のために意図的に未燃燃料を噴射することを行っていたため、熱損失が大きかった。しかし、光触媒による排ガスの浄化では酸化の方法が異なり、低温で処理できるため、熱損失を小さくすることができる。
【００３７】
また、酸化チタンを代表とする光触媒２１によって生成される酸化剤は、酸化力が強力な物質であるために、従来の酸化触媒では、触媒などの目詰まりによる性能悪化が避けられなかったが、光触媒２１に、十分な光が届き、触媒によって生成される酸化剤が排ガスを構成する物質を酸化する限り性能悪化がない点において信頼性の高い排ガス処理装置となる。
【００３８】
なお、光分散部１４は単層に形成されるものについて説明したが、屈折率の異なる複数の層からなるものとしてもよい。この場合、内周側から外周側に向かうにつれて屈折率が大きくなるように複数の層を積層するとよい。
【００３９】
また、一本の光通過部材９に一つの発光装置１０が接続されるものについて説明したが、これに限るものではない。一つの発光装置１０に複数本の光通過部材９を接続するものとしてもよく、一本の光通過部材９に複数の発光装置１０が接続されるものとしてもよい。
【００４０】
光触媒２１は酸化チタンに限るものではなく他のものであってもよい。光触媒２１が酸化チタンである場合、光触媒２１に供給する光は紫外線が最も効果が高くなるので発光装置１０は紫外線レーザー発生装置としたが、光触媒２１が酸化チタン以外のものである場合、発光装置１０も光触媒２１を最も活性化させるものにするとよい。
【００４１】
光導波路部１３は断面円形の筒状に形成されるものを図示したが、光導波路部の断面形状は四角や他の形状であってもよい。
【００４２】
また、空洞１２の排ガス出口１６は、排ガスの下流側に開口するものとしたが、図６に示すように光通過部材３０の軸方向に開口するものとしてもよい。この場合、図７に示すように、光通過部材３０の外周面１８と空洞３１の内周面３２に凹凸１７を形成するとよい。図中矢印で示すように光通過部材３０の外周面１８と空洞３１の内周面３２での排ガスの流れを乱流にでき、排ガス構成分子を効率よく酸化反応させることができる。
【００４３】
またさらに、図８及び図９に示すように、光通過部材３０の軸方向の開口部３３同士を、多孔質のガラス部材３４を介して接続すると共にガラス部材３４に光触媒２１をコート又は保持（担持）し、一方の光通過部材３０の空洞３１からガラス部材３４を介して他方の光通過部材３０の空洞３１に排ガスを通して排ガスを浄化するものであってもよい。この場合、ガラス部材３４はガラス状物質を発泡させて形成するとよい。具体的には、ガラス粉体に、貝殻を粉砕した貝殻粉体を含有したものを溶融後、冷却固化してガラス発泡体を製造するとよい。溶融時に貝殻粉体に含有する炭酸カルシウムが分解して炭酸ガスを発生させ、溶融したガラスに気泡が形成される。貝殻粉体は焼失して微細孔を形成する。なお、貝殻粉体に代えて炭酸カルシウムの粉体等を用いてもよい。また、ガラス部材３４にはそれぞれの光通過部材３０の空洞３１に接続される穴３５を形成し、穴３５の端部を隔壁３６によって遮るとよい。排ガスを確実にガラス部材３４内に通した上で、ガラス部材３４から外部に漏れることなく、次の空洞３１に排ガスを通すことができ、光触媒２１に排ガスを広い面積で接触させることができる。また、光通過部材３０からの光はガラス部材３４内部まで到達した上で乱反射し、ガラス部材３４にコート又は保持された光触媒２１に到達するため、光触媒２１を容易に活性化できる。
【００４４】
次に光通過部材に変更を加えた第２の実施の形態について述べる。上述と同様の構成については説明を省略する。
【００４５】
図１０に示すように、光通過部材４０は、板状に形成されており、複数組み合わされて三次元的に組み立てられている。光通過部材４０には、発光装置１０がコネクタ等を介して接続されている。
【００４６】
図１１（ａ）に示すように、光通過部材４０には、発光装置１０からの光を案内するための光導波路部１３が筒状に形成され、光導波路部１３の内周の光通過部材４０と外周の光通過部材４０には、光導波路部１３より屈折率の高い光分散部１４が光導波路部１３に隣接して形成される。また、光導波路部１３の内周の光通過部材４０には、排ガス導入用の空洞４１が形成されている。空洞４１は、一方方向に延びて形成されており、両端を開放、又は他の光通過部材４０の空洞４１に接続されている。これにより、空洞４１内で排ガスが流れるようになっている。光通過部材４０の外周面１８と空洞４１の内周面４２には、予め凹凸（図示せず）が形成されると共に光触媒（図示せず）がコート又は保持されている。なお、図１１（ｂ）に示すように、光導波路部１３、光分散部１４及び空洞４１は断面矩形状に形成されていてもよく、他の断面形状に形成されていてもよい。また、空洞４１は長さが一定でなくても良く、縦方向に延びる空洞４１と横方向に延びる空洞４１とが交差して接続されたり、途中でさらに他の空洞４１と接続されてもよい。
【００４７】
このように光通過部材４０を板状に形成しても空洞４１内に排ガスを通過させることができ、排ガスを効率よく浄化できる。
【００４８】
第１の実施の形態の光通過部材に変更を加えた第３の実施の形態について述べる。第１の実施の形態と同様の構成については同符号を付し、説明を省略する。
【００４９】
図１２に示すように、光通過部材５０は、細長いファイバー状（繊維状）に形成されており、光通過部材５０には、発光装置１０からの光を案内するための光導波路部５１が形成されている。また、光導波路部５１の外周の光通過部材５０には、光導波路部５１より屈折率の高い光分散部５２が光導波路部５１に隣接して形成されている。光通過部材５０の外周面５３には予め凹凸１７が形成されると共に、光触媒２１がコート又は保持（担持）されている。
【００５０】
このように、排ガスを通過させる流路を内側に有する外殻部８と、外殻部８内に設けられ光を透過させる光通過部材５０と、光通過部材５０の外周面５３にコート又は保持された光触媒２１と、光通過部材５０に設けられ光触媒２１に光を供給すべく光通過部材５０内に光を入射する発光装置１０とを備えた排ガス浄化装置において、光通過部材５０の内部に、発光装置１０からの光を案内する光導波路部５１を形成すると共に、光導波路部５１の外周の光通過部材５０に光導波路部５１より屈折率の高い光分散部５２を光導波路部５１に隣接して形成して光導波路部５１からの光を外周側に向けて屈折させるようにしても光通過部材５０の外周面５３に十分に光を供給でき、十分な浄化性能が得られる。
【００５１】
また、光通過部材５０の外周面５３には予め凹凸１７が形成され、この凹凸１７に光触媒２１がコート又は保持されるものとしたため、光通過部材５０の外周面５３で光を乱反射でき、光触媒２１を効率よく活性化できると共に、光通過部材５０の外周面５３での排ガスの流れを乱流にでき、光通過部材５０の外周面５３に排ガス構成分子を衝突し易くでき、排ガス構成分子を効率よく酸化反応させることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１ 排ガス浄化装置
２ エンジン
８ 外殻部
９ 光通過部材
１０ 発光装置
１２ 空洞
１３ 光導波路部
１４ 光分散部
１５ 排ガス入口
１６ 排ガス出口
１７ 凹凸
１８ 外周面
１９ 内周面
２１ 光触媒
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンからの排ガスを流す配管に設けられ排ガスを通過させる流路を内側に有する外殻部と、該外殻部内に設けられ光を透過させる光通過部材と、該光通過部材の外周面にコート又は保持された光触媒と、前記光通過部材に設けられ前記光触媒に光を供給すべく光通過部材内に光を入射する発光装置とを備えた排ガス浄化装置において、前記光通過部材に、前記発光装置からの光を案内する光導波路部を筒状に形成すると共に、該光導波路部の内周側の光通過部材と外周側の光通過部材とに光導波路部より屈折率の高い光分散部を前記光導波路部に隣接して形成し、前記光導波路部の内周側の光通過部材に排ガス導入用の空洞を形成すると共に該空洞の内周面に光触媒をコート又は保持させたことを特徴とする排ガス浄化装置。
【請求項２】
前記光通過部材の外周面と前記空洞の内周面には予め凹凸が形成され、これら凹凸に前記光触媒がコート又は保持された請求項１記載の排ガス浄化装置。
【請求項３】
前記空洞は、排ガスの流れ方向上流側に開口する排ガス入口を有すると共に、下流側に開口する排ガス出口を有する請求項１又は２記載の排ガス浄化装置。
【請求項４】
エンジンからの排ガスを流す配管に設けられ排ガスを通過させる流路を内側に有する外殻部と、該外殻部内に設けられ光を透過させる光通過部材と、該光通過部材の外周面にコート又は保持された光触媒と、前記光通過部材に設けられ前記光触媒に光を供給すべく光通過部材内に光を入射する発光装置とを備えた排ガス浄化装置において、前記光通過部材の内部に、前記発光装置からの光を案内する光導波路部を形成すると共に、該光導波路部の外周の光通過部材に光導波路部より屈折率の高い光分散部を前記光導波路部に隣接して形成して光導波路部からの光を外周側に向けて屈折させるようにしたことを特徴とする排ガス浄化装置。
【請求項５】
前記光通過部材の外周面には予め凹凸が形成され、該凹凸に前記光触媒がコート又は保持された請求項４記載の排ガス浄化装置。
【請求項１】
エンジンからの排ガスを流す配管に設けられ排ガスを通過させる流路を内側に有する外殻部と、該外殻部内に設けられ光を透過させる光通過部材と、該光通過部材の外周面にコート又は保持された光触媒と、前記光通過部材に設けられ前記光触媒に光を供給すべく光通過部材内に光を入射する発光装置とを備えた排ガス浄化装置において、前記光通過部材に、前記発光装置からの光を案内する光導波路部を筒状に形成すると共に、該光導波路部の内周側の光通過部材と外周側の光通過部材とに光導波路部より屈折率の高い光分散部を前記光導波路部に隣接して形成し、前記光導波路部の内周側の光通過部材に排ガス導入用の空洞を形成すると共に該空洞の内周面に光触媒をコート又は保持させたことを特徴とする排ガス浄化装置。
【請求項２】
前記光通過部材の外周面と前記空洞の内周面には予め凹凸が形成され、これら凹凸に前記光触媒がコート又は保持された請求項１記載の排ガス浄化装置。
【請求項３】
前記空洞は、排ガスの流れ方向上流側に開口する排ガス入口を有すると共に、下流側に開口する排ガス出口を有する請求項１又は２記載の排ガス浄化装置。
【請求項４】
エンジンからの排ガスを流す配管に設けられ排ガスを通過させる流路を内側に有する外殻部と、該外殻部内に設けられ光を透過させる光通過部材と、該光通過部材の外周面にコート又は保持された光触媒と、前記光通過部材に設けられ前記光触媒に光を供給すべく光通過部材内に光を入射する発光装置とを備えた排ガス浄化装置において、前記光通過部材の内部に、前記発光装置からの光を案内する光導波路部を形成すると共に、該光導波路部の外周の光通過部材に光導波路部より屈折率の高い光分散部を前記光導波路部に隣接して形成して光導波路部からの光を外周側に向けて屈折させるようにしたことを特徴とする排ガス浄化装置。
【請求項５】
前記光通過部材の外周面には予め凹凸が形成され、該凹凸に前記光触媒がコート又は保持された請求項４記載の排ガス浄化装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１１−１７９４３８（Ｐ２０１１−１７９４３８Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４５７２１（Ｐ２０１０−４５７２１）
【出願日】平成２２年３月２日（２０１０．３．２）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２日（２０１０．３．２）
【出願人】（００００００１７０）いすゞ自動車株式会社 (1,721)
【Ｆターム（参考）】
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