JP3881880B2 - 排気浄化装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【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)

1. 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。
2. 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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