JP3881880B2 - 排気浄化装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気浄化装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ディーゼルエンジンから排出されるパティキュレート(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SOF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、図3に示す如く、ディーゼルエンジン1からの排気ガス3が流通する排気管4の途中にパティキュレートフィルタ6を装備することが考えられている。
【0003】
ここに図示している例においては、自動車のディーゼルエンジン1(内燃機関)から排気マニホールド2を介して排出された排気ガス3が流通している排気管4のマフラ5内に、酸化触媒を一体的に担持して成る触媒再生型のパティキュレートフィルタ6を収容させた場合を例示しており、該パティキュレートフィルタ6を抱持するフィルタケース7がマフラ5の外筒を成すようになっている。
【0004】
即ち、図4に拡大して示す如く、マフラ5の入口パイプ8と出口パイプ9との間に、多数の連通孔を有する分散板10,11により画定された所要の大きさの収容空間が確保されており、この収容空間に前記パティキュレートフィルタ6が収容されるようになっている。
【0005】
このパティキュレートフィルタ6は、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6a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6a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6aを区画する多孔質薄壁6bを透過した排気ガス3のみが下流側へ排出されるようにしてある。
【0006】
そして、パティキュレートフィルタ6における多孔質薄壁6b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自己燃焼して除去されるか、或いは、必要に応じて装備された何らかの加熱手段による助勢を受けて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6内には、潤滑油を起源として気筒内燃焼で発生するアッシュが徐々に溜まってくるため、パティキュレートフィルタ6に対し直接的にエア洗浄や水洗浄等による清掃を施したり、新たなパティキュレートフィルタ6に交換したりする必要がある。
【0007】
このため、フィルタケース7を前部12と中間部13と後部14とに三分割して相互間をフランジ12a,13a,14aを介しボルト15及びナット16により着脱自在に締結した構造を採用し、パティキュレートフィルタ6を適宜に中間部13ごと取り外して清掃や交換を行い得るようにしてある。
【0008】
尚、フィルタケース7の中間部13内において、パティキュレートフィルタ6は、その入側端面と出側端面の外縁をエンドプレート17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、その外周面部分をステンレス等の金属線材を編み込んで成るネット材18(クッション材)により保持されるようになっており、このネット材18の軸心方向中間位置には、シール材19が介装されて排気ガス3の迂回を阻止し得るようにしてある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、斯かる従来構造においては、フィルタケース7の中間部13に対する前部12及び後部14の締結箇所に何らかの不具合で緩みが生じることによりフランジ12a,13a及びフランジ13a,14aの相互間から排気ガス3が漏出してしまったような場合に、その漏出した排気ガス3がフィルタケース7の胴部に対し直角な向きに沿う向きに噴き出すことになり(図4中の二点鎖線の矢印参照)、フィルタケース7周辺の部品が高温の排気ガス3に晒されて焼損することが懸念された。
【0010】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、万一締結箇所が緩んでフランジ間から排気ガスが漏出してしまったとしても、その漏出した排気ガスによるフィルタケース周辺の部品の焼損を未然に回避し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。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は、排気管の途中に介装したフィルタケースを前部と中間部と後部とに三分割して相互間をフランジを介し着脱自在に締結し、前記フィルタケースの中間部にパティキュレートフィルタを内嵌装着した排気浄化装置において、フィルタケースの前部及び後部のフランジを中間部のフランジよりも外径が小さくなるように形成する一方、該中間部の各フランジに対し外嵌するように中間部周囲にカバーを装着し且つ該カバーの前後端を前記中間部の各フランジより外側へ張り出すように形成し、該カバーの前後端部分の内周面と前記フィルタケースの前部及び後部のフランジの外周面との間に隙間を確保すると共に、前記中間部の各フランジにおける前部及び後部のフランジと対峙する側にスタッドボルトを夫々突設し、該各スタッドボルトを前部及び後部のフランジに通してナットで締結するように構成したことを特徴とするものである。
【0012】
而して、このようにすれば、フィルタケースの中間部に対する前部及び後部の締結部に万一緩みが生じてフランジ間から排気ガスが漏出してしまったとしても、その漏出した排気ガスがカバーの前後端部分の内周面に衝突して隙間に導かれ、フィルタケースの胴部に沿う比較的安全な向きの排気ガスの流れが形成されることになり、フィルタケース周辺の部品が高温の排気ガスに晒されて焼損する虞れが未然に回避される。
【0013】
また、本発明においては、フィルタケースの中間部における両フランジ間の外周面とカバーとの間に断熱材が配設されていることが好ましく、このようにすれば、フィルタケースが外気に晒されることに起因したパティキュレートフィルタの外周部の温度低下が抑制され、該パティキュレートフィルタの外周部におけるパティキュレートの燃焼除去が温度低下により停滞して目詰まりが生じ易くなる不具合が起こり難くなる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【0015】
図1及び図2は本発明を実施する形態の一例を示すもので、前述した図4の場合と略同様に、フィルタケース7を前部12と中間部13と後部14とに三分割して相互間をフランジ12a,13a,14aを介し着脱自在に締結し、フィルタケース7の中間部13にパティキュレートフィルタ6を内嵌装着した排気浄化装置に関し、本形態例においては、フィルタケース7の前部12及び後部14のフランジ12a,14aを中間部13のフランジ13aよりも外径が小さくなるように形成する一方、該中間部13の各フランジ13aに対し外嵌するように中間部13周囲にカバー20を装着し且つ該カバー20の前後端を前記中間部13の各フランジ13aより外側へ張り出すように形成し、該カバー20の前後端部分の内周面と前記フィルタケース7の前部12及び後部14のフランジ12a,14aの外周面との間に隙間Sを確保するようにしている。
【0016】
ここで、フィルタケース7の前部12及び後部14のフランジ12a,14aと中間部13の各フランジ13aとの間を締結するに際しては、中間部13の各フランジ13aにおける前部12及び後部14のフランジ12a,14aと対峙する側にスタッドボルト15’を突設させておき、該各スタッドボルト15’を前部12及び後部14のフランジ12a,14aに通した後にナット16で締結させるようにする。
【0017】
更に、図示する例における中間部13の両フランジ13a間の外周面とカバー20との間には、パティキュレートフィルタ6の外周部の温度低下を抑制し得るよう断熱材21を筒状に配設する。
【0018】
尚、図中22はフランジ13a,14aの相互間に介装されて相互間の気密性を保持するためのガスケットを示している。
【0019】
而して、このように排気浄化装置を構成すれば、フィルタケース7の中間部13に対する前部12及び後部14の締結部に万一緩みが生じてフランジ12a,13a及びフランジ13a,14aの相互間から排気ガス3が漏出してしまったとしても、その漏出した排気ガス3がカバー20の前後端部分の内周面に衝突して隙間Sに導かれ、フィルタケース7の胴部に沿う比較的安全な向きの排気ガス3の流れが形成されることになり、フィルタケース7周辺の部品が高温の排気ガス3に晒されて焼損する虞れが未然に回避される。
【0020】
また、特に本形態例においては、フィルタケース7の中間部13における両フランジ13a間の外周面とカバー20との間に断熱材21が配設されているので、フィルタケース7が外気に晒されることに起因したパティキュレートフィルタ6の外周部の温度低下が抑制され、該パティキュレートフィルタ6の外周部におけるパティキュレートの燃焼除去が温度低下により停滞して目詰まりが生じ易くなる不具合が起こり難くなる。
【0021】
従って、上記形態例によれば、フィルタケース7の中間部13に対する前部12及び後部14の締結箇所に万一緩みが生じてフランジ12a,13a及びフランジ13a,14aの相互間から排気ガス3が漏出してしまったとしても、その漏出した排気ガス3の流れをカバー20により比較的安全なフィルタケース7の胴部に沿う向きに変更することができるので、フィルタケース7周辺の部品が高温の排気ガス3に晒されて焼損する虞れを未然に回避することができる。
【0022】
また、特に本形態例においては、断熱材21によりパティキュレートフィルタ6の外周部の温度低下を抑制することができるので、パティキュレートフィルタ6の外周部におけるパティキュレートの燃焼除去を滞りなく行わしめて目詰まりの発生を極力防止することができる。
【0023】
尚、本発明の排気浄化装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、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。
【0024】
【発明の効果】
上記した本発明の排気浄化装置によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【0025】
(I)本発明の請求項1に記載の発明によれば、フィルタケースの中間部に対する前部及び後部の締結箇所に万一緩みが生じてフランジ間から排気ガスが漏出してしまったとしても、その漏出した排気ガスの流れをカバーにより比較的安全なフィルタケースの胴部に沿う向きに変更することができるので、フィルタケース周辺の部品が高温の排気ガスに晒されて焼損する虞れを未然に回避することができる。
【0026】
(II)本発明の請求項2に記載の発明によれば、断熱材によりパティキュレートフィルタの外周部の温度低下を抑制することができるので、パティキュレートフィルタの外周部におけるパティキュレートの燃焼除去を滞りなく行わしめて目詰まりの発生を極力防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する形態の一例を示す部分断面図である。
【図2】図1の要部を拡大して示す断面図である。
【図3】従来例を示す概略図である。
【図4】図3のフィルタケースの詳細な構造を示す部分断面図である。
【符号の説明】
3 排気ガス
4 排気管
6 パティキュレートフィルタ
7 フィルタケース
12 前部
12a フランジ
13 中間部
13a フランジ
14 後部
14a フランジ
20 カバー
21 断熱材
Claims (2)
- 排気管の途中に介装したフィルタケースを前部と中間部と後部とに三分割して相互間をフランジを介し着脱自在に締結し、前記フィルタケースの中間部にパティキュレートフィルタを内嵌装着した排気浄化装置において、フィルタケースの前部及び後部のフランジを中間部のフランジよりも外径が小さくなるように形成する一方、該中間部の各フランジに対し外嵌するように中間部周囲にカバーを装着し且つ該カバーの前後端を前記中間部の各フランジより外側へ張り出すように形成し、該カバーの前後端部分の内周面と前記フィルタケースの前部及び後部のフランジの外周面との間に隙間を確保すると共に、前記中間部の各フランジにおける前部及び後部のフランジと対峙する側にスタッドボルトを夫々突設し、該各スタッドボルトを前部及び後部のフランジに通してナットで締結するように構成したことを特徴とする排気浄化装置。
- フィルタケースの中間部における両フランジ間の外周面とカバーとの間に断熱材が配設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。
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