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JP5707178B2 - 排気浄化装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ディーゼルエンジン等の内燃機関からの排気を浄化する排気浄化装置に関する。
従来より、特許文献１に示すように、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関の排気流路に介装される触媒により浄化、あるいは、排気流路中に尿素を噴射して浄化する排気浄化装置は、筒状シェル内にフィルタや触媒等を収納し、筒状シェルの径方向から筒状シェル内に流路管を挿入し、流路管を排気流路に接続して、排気が通る流路を形成している。
特開２００８−２６７２２５号公報
しかしながら、こうした従来のものでは、筒状シェルの軸方向長さが長くなり、装置が大型化するという問題があった。例えば、図５に示すように、筒状シェル５０の径方向に一対の貫通孔５２，５４を同芯上に形成し、両貫通孔５２，５４に流路管５６を挿入している。筒状シェル５０の一方の端には、蓋部材５８を取り付けて閉塞している。
蓋部材５８を筒状シェル５０の一方の端に取り付ける際には、蓋部材５８の外周を筒状シェル５０側に筒状に折り返して、筒状シェル５０に嵌着するようにしているので、流路管５６から蓋部材５８までの軸方向の長さａが長くなり、装置が大型化するという問題があった。
本発明の課題は、小型化を図った排気浄化装置を提供することにある。
かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
排気が通る筒状シェルの径方向に流路管を配置し、前記流路管を内燃機関の排気流路に接続して、通過する前記排気を浄化する排気浄化装置において、
前記筒状シェルの一方の端を塞ぐ蓋部材を設け、前記筒状シェルの前記一方の端に前記流路管を嵌着可能なシェル側嵌着溝を形成すると共に、前記蓋部材に前記流路管を嵌着可能な蓋側嵌着溝を形成し、前記両嵌着溝に前記流路管を嵌着して前記流路管を挟んだことを特徴とする排気浄化装置がそれである。
前記各嵌着溝に沿って折返し部を形成した構成としてもよい。また、前記筒状シェルと前記蓋部材とに一対の前記シェル側嵌着溝と一対の前記蓋側嵌着溝とを同芯上に形成した構成としてもよい。その際、前記流路管の外周に複数の貫通孔を形成すると共に、前記流路管の一端を閉塞した構成とするとよい。また、前記流路管の端は前記筒状シェル内で開口した構成としてもよい。
本発明の排気浄化装置は、流路管を筒状シェルと蓋部材とにより挟んだ構成としたので、流路管から蓋部材までの軸方向の長さが短くなり、小型化できるという効果を奏する。
本発明の一実施形態としての排気浄化装置の要部断面図である。 本実施形態の排気浄化装置の要部分解斜視図である。 本実施形態の折返し部の拡大斜視図である。 第２実施形態の排気浄化装置の要部分解斜視図である。 従来の排気浄化装置の要部断面図である。
以下本発明を実施するための形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、１は排気浄化装置で、排気浄化装置１は図示しない排気流路に介装されており、例えば、排気浄化装置１は酸化触媒６とディーゼル・パティキュレート・フィルタ（以下、ＤＰＦという。）８とを備えると共に、酸化触媒６とＤＰＦ８とを収納する容器１０を備えている。
酸化触媒６は、排気中の炭化水素を二酸化炭素と水に変化させ、一酸化炭素を酸化して二酸化炭素に変化させる。また、排気中の窒素酸化物の内、一酸化窒素を二酸化窒素に変化させる周知のものである。ＤＰＦ８は排気中のすすを捕捉して燃焼させる周知のものである。
本実施形態では、容器１０は、酸化触媒６やＤＰＦ８を収納する筒状シェル１２と、筒状シェル１２にフランジ接続され流路管１４が設けられた筒状シェル１６とを備えている。また、筒状シェル１６の一方の端には蓋部材１８が取り付けられて閉塞されている。流入した排気は、酸化触媒６を通ってから、ＤＰＦ８を通り、流路管１４を介して、下流側の排気流路に流出するように接続されている。尚、酸化触媒６とＤＰＦ８との両方を容器１０に収納した場合を例としたが、これに限らず、一方のみを収納したものでもよい。また、本実施形態では、筒状シェル１２の排気流出側端に、流路管１４、筒状シェル１６、蓋部材１８を設けた場合を例としたが、これに限らず、筒状シェル１２の排気流入側端に、同様に、流路管１４、筒状シェル１６、蓋部材１８を設けてもよい。
流路管１４が設けられる筒状シェル１６には、図２に示すように、その一方の端に、一対のシェル側嵌着溝２０，２２が形成されている。一対のシェル側嵌着溝２０，２２は、筒状シェル１６の壁を窪ませると共に、シェル側嵌着溝２０，２２に沿って折り返した折返し部２４，２６を形成して構成されている。
一対の折返し部２４，２６はそれぞれ筒状シェル１６から外側に向かって筒状シェル１６の径方向に突出されて形成されて、一対のシェル側嵌着溝２０，２２が筒状シェル１６の径方向に形成されている。また、一対のシェル側嵌着溝２０，２２は同芯上に形成されている。
一対のシェル側嵌着溝２０，２２は、流路管１４を嵌着可能な大きさに、本実施形態では円筒状の流路管１４の外周の約半分を一対のシェル側嵌着溝２０，２２に嵌着可能に、半円状に形成されている。折返し部２４，２６も断面形状が半円状に形成されている。
筒状シェル１６の他方の端には、フランジ部材２８が取り付けられており、隣の筒状シェル１２とフランジ結合できるように構成されている。尚、本実施形態では、容器１０を、複数の筒状シェル１２，１６により形成したが、１つの一体の筒状シェルとして構成しても実施可能である。
流路管１４は、本実施形態では、その長さが筒状シェル１６の直径よりも長く形成されており、流路管１４を一対のシェル側嵌着溝２０，２２に嵌着した際に、筒状シェル１６の内部にある流路管１４には多数の貫通孔３０が穿設されている。
また、筒状シェル１６から外側に突き出した流路管１４の一方の先端側には、フランジ部材３２が取り付けられて、下流側の排気流路を形成する排気管にフランジ結合できるように構成されている。流路管１４の他方の端には、キャップ部材３４が嵌着されて、流路管１４の他方の端を閉塞している。
蓋部材１８は、円盤状に形成されており、筒状シェル１６の一方の端の外周に嵌着できるように、蓋部材１８の外周に沿って筒状シェル１６側に折り曲げられた嵌合部３６が形成されている。嵌合部３６は筒状シェル１６の外周に嵌着可能に形成されている。
蓋部材１８にも、一対の蓋側嵌着溝４０，４２が形成されており、一対の蓋側嵌着溝４０，４２は一対のシェル側嵌着溝２０，２２に対向して形成されている。一対の蓋側嵌着溝４０，４２は、嵌合部３６の壁を窪ませると共に、蓋部材１８を筒状シェル１６の軸方向に窪ませてて形成されている。また、一対の蓋側嵌着溝４０，４２は、蓋側嵌着溝４０，４２に沿って折り返した折返し部４４，４６を形成して構成されている。
一対の折返し部４４，４６はそれぞれ蓋部材１８から外側に向かって筒状シェル１６の径方向に突出されて形成されて、一対の蓋側嵌着溝４０，４２が筒状シェル１６の径方向に形成されている。折返し部４４，４６も断面形状が半円状に形成されている。
一対の蓋側嵌着溝４０，４２は、流路管１４を嵌着可能な大きさに、本実施形態では円筒状の流路管１４の外周の略半分を一対の蓋側嵌着溝４０，４２に嵌着可能に、半円状に形成されている。
蓋部材１８は、中央が軸方向外側に膨らまされると共に、図３に示すように、筒状シェル１６の一方の端の外周に蓋部材１８の嵌合部３６を嵌着した際には、嵌合部３６が筒状シェル１６の外周に重なり合うと共に、筒状シェル１６の折返し部２４，２６と蓋部材１８の折返し部４４，４６とが重なり合うように、蓋部材１８の折返し部４４，４６の一部が外側に膨らまされている。
組立の際には、例えば、流路管１４の一方の端にフランジ部材３２を溶接により固定すると共に、流路管１４の他方の端にキャップ部材３４を嵌着して、溶接により固定する。そして、流路管１４を筒状シェル１６の一対のシェル側嵌着溝２０，２２に嵌着して、蓋部材１８を筒状シェル１６の一方の端に被せる。蓋部材１８の蓋側嵌着溝４０，４２に流路管１４を嵌着すると共に、嵌合部３６を筒状シェル１６の外周に嵌着する。
そして、嵌合部３６に沿って、蓋部材１８と筒状シェル１６とを溶接すると共に、筒状シェル１６の折返し部２４，２６と蓋部材１８の折返し部４４，４６とに沿って、各折返し部２４，２６，４４，４６と流路管１４とを溶接して固定する。
次に、前述した本実施形態の排気浄化装置の作動について説明する。
図示しない内燃機関からの排気が排気流路を介して、容器１０内に流入すると、排気は酸化触媒６とＤＰＦ８とを通り、酸化触媒６により、排気中の炭化水素を二酸化炭素と水に変化させ、一酸化炭素を酸化して二酸化炭素に変化させる。また、排気中の窒素酸化物の内、一酸化窒素を二酸化窒素に変化させる。また、ＤＰＦ８により、排気中のすすが燃焼され、排気が浄化される。
酸化触媒６とＤＰＦ８とを通って浄化された排気は、筒状シェル１６内に流入し、筒状シェル１６内から貫通孔３０を介して、流路管１４内に流入する。そして、流路管１４から下流側の排気流路に流出する。
このように、流路管１４を筒状シェル１６と蓋部材１８とにより挟んだ構成としたので、図１に示すように、流路管１４から蓋部材１８までの軸方向の長さａが短くなり、排気浄化装置を小型化できる。
次に、前述した実施形態と異なる第２実施形態について、図４によって説明する。尚、前述した実施形態と同じ部材については同一番号を付して詳細な説明を省略する。
本第２実施形態では、筒状シェル１６の一方の端に、シェル側嵌着溝２０が１箇所形成されており、シェル側嵌着溝２０に沿って折返し部２４が形成されている。また、第２実施形態の流路管１４ａは、前述した実施形態の流路管１４よりも長さが短く、シェル側嵌着溝２０に流路管１４ａを嵌着した際に、流路管１４ａの先端が筒状シェル１６内で開口するように形成されている。
また、蓋部材１８ａにも蓋側嵌着溝４０が１箇所形成されると共に、蓋側嵌着溝４０に沿って折返し部４４が形成されている。蓋側嵌着溝４０は流路管１４ａの長さよりも長く形成されて、蓋部材１８ａのほぼ中央付近に達するまで形成されている。
この第２実施形態の場合でも、流路管１４ａを筒状シェル１６と蓋部材１８ａとにより挟んだ構成としたので、流路管１４ａから蓋部材１８ａまでの軸方向の長さが短くなり、排気浄化装置を小型化できる。
以上本発明はこの様な実施形態に何等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において種々なる態様で実施し得る。
１…排気浄化装置 ６…酸化触媒
８…ＤＰＦ １０…容器
１２，１６，５０…筒状シェル １４，１４ａ，５６…流路管
１８，１８ａ，５８…蓋部材 ２０，２２…シェル側嵌着溝
２４，２６，４４，４６…折返し部 ２８…フランジ部材
３０…貫通孔 ３４…キャップ部材
３６…嵌合部 ４０，４２…蓋側嵌着溝

Claims (4)

  1. 排気が通る筒状シェルの径方向に流路管を配置し、前記流路管を内燃機関の排気流路に接続して、通過する前記排気を浄化する排気浄化装置において、
    前記筒状シェルの一方の端を塞ぐ蓋部材を設け、前記筒状シェルの前記一方の端に前記流路管を嵌着可能なシェル側嵌着溝を形成すると共に、前記蓋部材に前記流路管を嵌着可能な蓋側嵌着溝を形成し、前記両嵌着溝に前記流路管を嵌着して前記流路管を挟んでおり、
    前記筒状シェル及び前記蓋部材は、前記各嵌着溝に沿って折り返した折返し部を有し、
    前記筒状シェルの前記折返し部と前記蓋部材の前記折返し部とが重なり合うように、前記蓋部材の前記折返し部の一部が外側に膨らんでいることを特徴とする排気浄化装置。
  2. 前記筒状シェルと前記蓋部材とに一対の前記シェル側嵌着溝と一対の前記蓋側嵌着溝とを同芯上に形成したことを特徴とする請求項１に記載の排気浄化装置。
  3. 前記流路管の外周に複数の貫通孔を形成すると共に、前記流路管の一端を閉塞したことを特徴とする請求項２に記載の排気浄化装置。
  4. 前記流路管の端は前記筒状シェル内で開口した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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