JP2003097248A - 排気浄化装置 - Google Patents
排気浄化装置Info
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Abstract
トフィルタに対し作業性良くエア洗浄や水洗浄を行い得
るようにした排気浄化装置を提供する。 【解決手段】 マフラ1の外筒3にパティキュレートフ
ィルタ2を内蔵した排気浄化装置に関し、外筒3内にパ
ティキュレートフィルタ2の収容空間を画定するアウタ
シェル21を固定設置すると共に、パティキュレートフ
ィルタ2をインナシェル19で一体的に抱持することに
よりユニット化したフィルタカセット20を前記アウタ
シェル21に対し摺動自在に内嵌せしめ、このアウタシ
ェル21とフィルタカセット20との内嵌状態をロック
手段22により着脱可能に固定し、フィルタカセット2
0をアウタシェル21から抜脱して外部へ取り出すため
の取出口23をマフラ1の外筒3の適宜位置に開閉可能
に構成する。
Description
するものである。
ィキュレート(Particulate Matter:粒子状物質)は、
炭素質から成る煤と、高沸点炭化水素成分から成るSO
F分(Soluble Organic Fraction:可溶性有機成分)と
を主成分とし、更に微量のサルフェート(ミスト状硫酸
成分)を含んだ組成を成すものであるが、この種のパテ
ィキュレートの低減対策としては、排気ガスが流通する
排気管の途中に、パティキュレートフィルタを装備する
ことが従来より行われている。
ージェライト等のセラミックから成る多孔質のハニカム
構造となっており、格子状に区画された各流路の入口が
交互に目封じされ、入口が目封じされていない流路につ
いては、その出口が目封じされるようになっており、各
流路を区画する多孔質薄壁を透過した排気ガスのみが下
流側へ排出されて、前記多孔質薄壁の内側表面にパティ
キュレートが捕集されるようにしてある。
するにあたり、トラクタ等のホイールベースの短い車両
の場合には、各種の補器類が既に緊密な状態でレイアウ
トされていて、これらの補器類との干渉を避けながら新
たにパティキュレートフィルタの搭載スペースを確保す
ることが難しいため、図8及び図9に示す如く、マフラ
1にパティキュレートフィルタ2を内蔵させて、両者を
同じ搭載スペースに効率良く配置できるようにしたもの
が提案されている。
れているマフラ1の外筒3内がセパレータ4,5,6に
より第一室7、第二室8、第三室9、後室10に四分割
されており、第一室7と後室10との間に、円筒状のシ
ェル11により外周部を抱持されたパティキュレートフ
ィルタ2が配設されている。
気ガス12を導き入れるための入口パイプ13が、マフ
ラ1の外筒3の前面から二枚目のセパレータ5まで挿入
されて先端を閉塞されており、前記入口パイプ13によ
り導入された排気ガス12が、第一室7と第二室8とに
対し散気孔13aを介して放出されるようになってい
る。
レータ4には、パティキュレートフィルタ2の周囲を取
り巻くように連通孔4a(図9参照)が開口されている
ので、第一室7と第二室8に導入された排気ガス12
は、何れも第一室7からパティキュレートフィルタ2に
流れ込むことになり、該パティキュレートフィルタ2を
通過してパティキュレートを捕集された後に後室10に
回収されることになる。
ータ6にもパティキュレートフィルタ2の周囲を取り巻
くように連通孔6a(図9参照)が開口されているの
で、前記後室10に回収された排気ガス12は、前記セ
パレータ6の連通孔6aを介し第三室9に折り返される
ようになっている。
り浄化された排気ガス12を排出するための出口パイプ
14が、入口パイプ13と並列にマフラ1の外筒3の前
面から第三室9まで挿入されて先端を開放されており、
前記後室10から第三室9に折り返された排気ガス12
が、前記出口パイプ14を介して図示しない下流側の排
気管へと抜き出されるようになっている。
入側端面と出側端面の外縁をシェル11内でエンドプレ
ート15,16により掛止されて軸心方向への移動が拘
束されるようになっていると共に、その外周面部分を金
属線材を編み込んで成るネット材17により保持される
ようになっており、このネット材の軸心方向中間位置に
はシール材18が介装されて排気ガス12の迂回を阻止
し得るようにしてある。
二室8に導入された排気ガス12は、何れも第一室7か
らパティキュレートフィルタ2に流れ込んでパティキュ
レートを捕集され、次いで、後室10を介し第三室9に
折り返されて出口パイプ14から抜き出されることにな
り、他方、マフラ1内に入ってきた音波のエネルギー
は、第一室7、第二室8、第三室9、後室10の夫々を
膨張室として減衰されることになる(パティキュレート
フィルタ2を通過することによる減衰効果も付加され
る)。
孔質薄壁の内側表面に捕集されたパティキュレートは、
排気温度の高い運転領域にて酸化触媒の助勢を受ける等
して燃焼除去されるか、或いは、必要に応じて装備され
た電気ヒータ等の強制加熱手段により燃焼除去されるこ
とになるが、パティキュレートフィルタ2内には、パテ
ィキュレートのアッシュが徐々に溜まってくることが考
えられ、パティキュレートフィルタ2に対し直接的にエ
ア洗浄や水洗浄を行い得るようにすることが望まれてい
る。
び図9の如き従来構造においては、パティキュレートフ
ィルタ2を抱持しているシェル11がマフラ1の外筒3
内に固定設置されており、しかも、このマフラ1の外筒
3がパティキュレートフィルタ2の内蔵後に溶接で密閉
されるようになっていたため、パティキュレートフィル
タ2にアッシュが堆積してエア洗浄や水洗浄が必要にな
った際には、マフラ1全体を交換するしか術がなく、メ
ンテナンスコストが高くつくという問題があった。
で、マフラの外筒内に収容させたパティキュレートフィ
ルタに対し作業性良くエア洗浄や水洗浄を行い得るよう
にした排気浄化装置を提供することを目的としている。
にパティキュレートフィルタを内蔵した排気浄化装置で
あって、マフラの外筒内にパティキュレートフィルタの
収容空間を画定するアウタシェルを固定設置すると共
に、パティキュレートフィルタをインナシェルで一体的
に抱持することによりユニット化したフィルタカセット
をアウタシェルに対し摺動自在に内嵌せしめ、このアウ
タシェルとフィルタカセットとの内嵌状態をロック手段
により着脱可能に固定し、フィルタカセットをアウタシ
ェルから抜脱して外部へ取り出すための取出口をマフラ
の外筒の適宜位置に開閉可能に構成したことを特徴とす
るものである。
の取出口を開けてロック手段を解除し、アウタシェルか
らフィルタカセットを抜き出して作業性良くパティキュ
レートフィルタのエア洗浄や水洗浄を行うことが可能と
なり、パティキュレートフィルタに実際に付着している
アッシュに直接的にエアや水を吹き付けて確実に汚れを
落とすことが可能となる。
パティキュレートフィルタのガス出口側となるインナシ
ェルの一端部に設けられたフランジと、該フランジをマ
フラの外筒の適宜位置に締結する締結手段とにより構成
され、フィルタカセットを外部へ取り出す取出口が、パ
ティキュレートフィルタを通過した排気ガスをアウタシ
ェルの外周空間へ折り返す後室形成蓋により閉塞されて
おり、該後室形成蓋が前記インナシェルのフランジと一
緒に締結手段により共締めされるように構成されている
ことが好ましい。
により後室形成蓋を取り外して取出口を開口した際に、
同時にロック手段が解除されることになるので、直ちに
アウタシェルからフィルタカセットを抜き出すことが可
能となり、パティキュレートフィルタのエア洗浄や水洗
浄に関する作業性が一層向上されることになる。
ェルのフランジと一緒に締結手段で共締めする構造を採
用した場合、インナシェルの反フランジ側の他端部にフ
ィルタカセットの挿入方向へ向け縮径するテーパ部が形
成され、該テーパ部に対応する位置におけるアウタシェ
ルの内周面に前記テーパ部に沿うテーパ形状を付したエ
ンドプレートが配設され、該エンドプレートが弾性変位
して前記テーパ部に圧接するようにフィルタカセットが
アウタシェルに内嵌されていることが好ましい。
とアウタシェルの内周面との間にマット材等を充填しな
くても、インナシェルの反フランジ側の他端部がエンド
プレートにより良好に弾性支持されることになり、ま
た、インナシェルの外周面とアウタシェルの内周面との
間にマット材を充填した場合であっても、該マット材が
排気ガスの流れに晒されて飛散してしまう虞れを未然に
回避することが可能となる。
フィルタの外周面とインナシェルの内周面との間に、金
属線材を編み込んで成るネット材が介装されていると共
に、インナシェルの外周面とアウタシェルの内周面との
間に、耐熱繊維から成るマット材が介装されていること
が好ましく、このようにすれば、パティキュレートフィ
ルタに対する排気ガスの迂回を阻止しつつ、フィルタカ
セットをガタつかないよう良好に保持させることが可能
となる。
参照しつつ説明する。
を示すもので、図8及び図9と同一の符号を付した部分
は同一物を表わしている。
においては、マフラ1の外筒3内にパティキュレートフ
ィルタ2の収容空間を画定するアウタシェル21を固定
設置すると共に、パティキュレートフィルタ2をインナ
シェル19で一体的に抱持することによりユニット化し
たフィルタカセット20を前記アウタシェル21に対し
摺動自在に内嵌せしめ、このアウタシェル21とフィル
タカセット20との内嵌状態をロック手段22により着
脱可能に固定し、フィルタカセット20をアウタシェル
21から抜脱して外部へ取り出すための取出口23をマ
フラ1の外筒の適宜位置に開閉可能に構成するようにし
てある。
く、ロック手段22が、パティキュレートフィルタ2の
ガス出口側となるインナシェル19の一端部に設けられ
たフランジ24と、該フランジ24をマフラ1の外筒の
適宜位置に締結するボルト25及びナット26(締結手
段)とにより構成され、また、フィルタカセット20を
外部へ取り出す取出口23が、パティキュレートフィル
タ2を通過した排気ガス12を第三室9(アウタシェル
21の外周空間)へ折り返す後室形成蓋27により閉塞
されており、該後室形成蓋27が前記インナシェル19
のフランジ24と一緒にボルト25及びナット26によ
り共締めされるようになっている。尚、図2中における
28,29はガスケットを示している。
パティキュレートフィルタ2を通過した排気ガス12を
回収する後室30が形成され、この後室30が、図3に
示す如き第三室9の後面を成すセパレータ6の連通孔6
aを介して第三室9と連通するようになっている。
ュレートフィルタ2の出側端面に対し後室形成蓋27は
矩形状を呈しており、その内側に形成される後室30の
四隅が各連通孔6aを被覆するようになっているので、
前記後室30に回収された排気ガス12は、前記セパレ
ータ6の連通孔6aを介し第三室9に折り返されるよう
になっている。
フランジ24も矩形状を呈し且つ前記各連通孔6aと合
致する連通孔24aを有しているので、先の図2のよう
に、このインナシェル19のフランジ24を挟んで前記
セパレータ6と前記後室形成蓋27の外縁部分とをガス
ケット28,29を介し重ね合わせ、これらの各連通孔
6a,24aに干渉しない位置をボルト25及びナット
26(ナット26はセパレータ6の第三室9側の面に溶
接されている)により締結するようにしている。
て示す如く、パティキュレートフィルタ2の外周面とイ
ンナシェル19の内周面との間に、ステンレス等の金属
線材を編み込んで成るネット材17が介装されていると
共に、インナシェル19の反フランジ24側の外周面と
アウタシェル21の内周面との間に、セラミックスファ
イバー等の耐熱繊維から成るマット材31が介装されて
いる。
に示す如く、インナシェル19の反フランジ24側の他
端部にフィルタカセット20の挿入方向(図7中におけ
る左方向)へ向け縮径するテーパ部32を形成すると共
に、該テーパ部32に対応する位置におけるアウタシェ
ル21の内周面に前記テーパ部32に沿うテーパ形状を
付したエンドプレート33を配設するようにして、該エ
ンドプレート33が弾性変位して前記テーパ部32に圧
接するようにフィルタカセット20をアウタシェル21
に内嵌されるようにしても良く、このようにした場合に
は、インナシェル19の反フランジ24側の外周面とア
ウタシェル21の内周面との間にマット材31を介装し
なくても良い(マット材31を介装することも可能)。
装置を構成すれば、締結手段であるボルト25を緩めて
後室形成蓋27を取り外すことによりマフラ1の外筒3
の取出口23を開け且つロック手段22を解除し、図5
に示す如く、アウタシェル21からフィルタカセット2
0を抜き出して作業性良くパティキュレートフィルタ2
のエア洗浄や水洗浄を行うことが可能となり、パティキ
ュレートフィルタ2に実際に付着しているアッシュに直
接的にエアや水を吹き付けて確実に汚れを落とすことが
可能となる。
外筒内からフィルタカセット20を抜き出して作業性良
くパティキュレートフィルタ2のエア洗浄や水洗浄を行
うことができるので、マフラ1全体を交換することなく
パティキュレートフィルタ2の再生化を図ることがで
き、パティキュレートフィルタ2のメンテナンスコスト
を安価に抑えることができる。
を取り外して取出口23を開口することによりロック手
段22を同時に解除することができ、直ちにアウタシェ
ル21からフィルタカセット20を抜き出すことができ
るので、パティキュレートフィルタ2のエア洗浄や水洗
浄に関する作業性を一層向上することができる。
フィルタ2の外周面とインナシェル19の内周面との間
にネット材17を介装し、インナシェル19の反フラン
ジ24側の外周面とアウタシェル21の内周面との間に
マット材31を介装するようにすれば、パティキュレー
トフィルタ2に対する排気ガス12の迂回を阻止しつ
つ、フィルタカセット20をガタつかないよう良好に保
持することができる。
の反フランジ24側の他端部にテーパ部32を形成し、
該テーパ部32に対応する位置におけるアウタシェル2
1の内周面に前記テーパ部32に沿うテーパ形状を付し
たエンドプレート33を配設するようにすれば、インナ
シェル19の外周面とアウタシェル21の内周面との間
にマット材31等を充填しなくても、インナシェル19
の反フランジ24側の他端部をエンドプレート33によ
り良好に弾性支持することができ、また、インナシェル
19の外周面とアウタシェル21の内周面との間にマッ
ト材31を充填した場合であっても、該マット材31が
排気ガス12の流れに晒されて飛散してしまう虞れを未
然に回避することができる。
例にのみ限定されるものではなく、アウタシェルとフィ
ルタカセットとの内嵌状態を固定するロック手段には図
示以外の構造を適用しても良く、フィルタカセットの取
出口を開閉可能に構成するにあたっての構造も図示例に
限定されないこと、また、後室形成蓋をインナシェルの
フランジとは別締めで締結するようにしても良いこと、
更には、パティキュレートフィルタの外周面とインナシ
ェルの内周面との間へのネット材の介装や、インナシェ
ルの外周面とアウタシェルの内周面との間へのマット材
の介装は必要に応じて行えば良いこと、その他、本発明
の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得る
ことは勿論である。
ば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
れば、マフラの外筒内からフィルタカセットを抜き出し
て作業性良くパティキュレートフィルタのエア洗浄や水
洗浄を行うことができるので、マフラ全体を交換するこ
となくパティキュレートフィルタの再生化を図ることが
でき、パティキュレートフィルタのメンテナンスコスト
を安価に抑えることができる。
よれば、後室形成蓋を取り外して取出口を開口すること
によりロック手段を同時に解除することができ、直ちに
アウタシェルからフィルタカセットを抜き出すことがで
きるので、パティキュレートフィルタのエア洗浄や水洗
浄に関する作業性を一層向上することができる。
によれば、インナシェルの外周面とアウタシェルの内周
面との間にマット材等を充填しなくても、インナシェル
の反フランジ側の他端部をエンドプレートにより良好に
弾性支持することができ、また、インナシェルの外周面
とアウタシェルの内周面との間にマット材を充填した場
合であっても、該マット材が排気ガスの流れに晒されて
飛散してしまう虞れを未然に回避することができる。
よれば、パティキュレートフィルタに対する排気ガスの
迂回を阻止しつつ、フィルタカセットをガタつかないよ
う良好に保持することができる。
る。
る。
る。
図である。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 マフラの外筒にパティキュレートフィル
タを内蔵した排気浄化装置であって、マフラの外筒内に
パティキュレートフィルタの収容空間を画定するアウタ
シェルを固定設置すると共に、パティキュレートフィル
タをインナシェルで一体的に抱持することによりユニッ
ト化したフィルタカセットをアウタシェルに対し摺動自
在に内嵌せしめ、このアウタシェルとフィルタカセット
との内嵌状態をロック手段により着脱可能に固定し、フ
ィルタカセットをアウタシェルから抜脱して外部へ取り
出すための取出口をマフラの外筒の適宜位置に開閉可能
に構成したことを特徴とする排気浄化装置。 - 【請求項2】 ロック手段が、パティキュレートフィル
タのガス出口側となるインナシェルの一端部に設けられ
たフランジと、該フランジをマフラの外筒の適宜位置に
締結する締結手段とにより構成され、フィルタカセット
を外部へ取り出す取出口が、パティキュレートフィルタ
を通過した排気ガスをアウタシェルの外周空間へ折り返
す後室形成蓋により閉塞されており、該後室形成蓋が前
記インナシェルのフランジと一緒に締結手段により共締
めされるように構成されていることを特徴とする請求項
1に記載の排気浄化装置。 - 【請求項3】 インナシェルの反フランジ側の他端部に
フィルタカセットの挿入方向へ向け縮径するテーパ部が
形成され、該テーパ部に対応する位置におけるアウタシ
ェルの内周面に前記テーパ部に沿うテーパ形状を付した
エンドプレートが配設されており、該エンドプレートが
弾性変位して前記テーパ部に圧接するようにフィルタカ
セットがアウタシェルに内嵌されていることを特徴とす
る請求項2に記載の排気浄化装置。 - 【請求項4】 パティキュレートフィルタの外周面とイ
ンナシェルの内周面との間に、金属線材を編み込んで成
るネット材が介装されていると共に、インナシェルの外
周面とアウタシェルの内周面との間に、耐熱繊維から成
るマット材が介装されていることを特徴とする請求項
1、2又は3に記載の排気浄化装置。
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