CN102027215A - 废气处理装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种废气处理装置及其制造方法。本发明提供易于制造的废气处理装置。废气处理装置(1)具有内侧管部(9)、入口管部(6)。内侧管部(9)的内部设有废气能够通过的主体排气通路。并且，内侧管部(9)的第一内侧端部(13)开口。入口管部(6)具有板状部分(25)与管状部分(51)。板状部分(25)封闭第一内侧端部(13)的开口。管状部分(51)的内部设有与主体排气通路联通的第一排气通路。另外，管状部分(51)从内侧管部(9)的外周面朝径向外侧突出，并与板状部分(25)一体化。

Description

废气处理装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种废气处理装置及其制造方法。
背景技术
目前，在内燃机的排气通路中设有废气处理装置。该废气处理装置能够捕获柴油发动机等内燃机排出的废气中的颗粒状物质，能够降低NOx(氮氧化合物)的量。作为这样的废气处理装置，已知有如专利文献1所示的装置。该废气处理装置具有入口管、出口管以及主体管部。入口管与出口管分别设于主体管部的两端部，并从主体管部的外周面朝径向外侧突出。另外，入口管与出口管插入主体管部的内部。来自内燃机的废气从入口管进入主体管部内部，从主体管部的内部经由出口管而被排出。在主体管部的内部，收容有承载(担持)触媒的载体，废气通过载体而被净化。
专利文献1：日本特开2003-90214号公报。
发明内容
发明要解决的技术问题
所述废气处理装置是通过将入口管、主体管部、出口管等多个部件组装并接合而制造的。这里，从提高成品率、降低制造成本的角度出发，希望能够有一种易于制造的废气处理装置。
本发明的课题在于提供一种能够容易制造的废气处理装置及其制造方法。
解决技术问题的手段
第一发明的废气处理装置具有主体管部与闭塞管部。在主体管部的内部设有废气能够通过的主体排气通路。并且，位于主体管部轴向一端侧的端部开口。闭塞管部具有板状部分与管状部分。板状部分封闭主体管部的端部的开口。在管状部分的内部，设有与主体排气通路联通的排气通路。并且，管状部分从主体管部的外周面朝径向外侧突出，并与板状部分一体化。
该废气处理装置中，闭塞管部具有板状部分，板状部分封闭主体管部的端部的开口。因此，通过将板状部分以封闭主体管部的端部的开口的方式安装于主体管部，闭塞管部相对于主体管部被定位。并且，通过沿主体管部的端部的开口进行焊接，能够容易地将闭塞管部与主体管部接合。由此，能够容易地进行该废气处理装置的制造。
第二发明的废气处理装置是在第一发明的废气处理装置的基础上，管状部分具有与板状部分一体成型的第一对开(半割)部、与第一对开部接合的第二对开部。而且，在第一对开部与第二对开部的接合面，设有通过互相卡合而将第一对开部与第二对开部互相定位的凸部以及凹部。
在该废气处理装置中，通过将板状部分以封闭主体管部的端部的开口的方式安装于主体管部，第一对开部相对于主体管部定位。并且，通过将第一对开部与第二对开部的凹凸部以互相卡合的方式安装于彼此，第二对开部相对于第一对开部定位。由此，能够容易地进行该闭塞管部与主体管部的组装。
第三发明的废气处理装置是在第二发明的废气处理装置的基础上，第一对开部与第二对开部具有分别沿第一对开部与第二对开部的边缘设置的凸缘部，并进一步具有环状部件。环状部件嵌于所述管状部分直至与所述凸缘部的端部抵接的位置，并使所述第一对开部和所述第二对开部一体化。
在该废气处理装置中，通过环状部件而使第一对开部与第二对开部一体化。而且，环状部件通过第一对开部与第二对开部的凸缘部的端部而被定位。因此，能够容易地进行该闭塞管部的组装。
第四发明的废气处理装置是在第一发明的废气处理装置的基础上，在主体管部的内周面设有多个朝径向内侧突出并排列于内周面的周向的突起，并进一步具有整流部件。整流部件是在卡止于突起的位置与主体管部的内周面接合的网状部件。
在该废气处理装置中，由于在组装废气处理装置时将主体管部载置于板状部分之上并从其上方载置整流部件，因此能够使整流部件卡止于突起而定位。由此，能够容易地进行废气处理装置的组装。
第五发明的废气处理装置是在第一发明的废气处理装置的基础上，板状部分具有与主体管部的端部的边缘形状相匹配而凹陷的台阶部，而且主体管部的端部通过与台阶部抵接而被定位。
在该废气处理装置中，通过使主体管部的端部与板状部分的台阶部抵接，能够将板状部分相对于主体管部的端部定位。由此，能够更容易地进行闭塞管部与主体管部的组装。
第六发明的废气处理装置是在第一发明的废气处理装置的基础上，主体管部具有：与板状部分接合的内侧管部；设为覆盖内侧管部的外周面的隔热部件；覆盖隔热部件的外周侧并且轴向长度比内侧管部长的外侧管部。
该废气处理装置中，在组装闭塞管部与主体管部时，使内侧管部与板状部分接合，并将隔热部件安装于内侧管部的外周面，然后使外侧管部覆盖安装有隔热部件的内侧管部。因此，能够先进行相对小型的内侧管部与闭塞管部的组装。由此，能够容易地进行闭塞管部与主体管部的组装。
第七发明的废气处理装置是在第一发明的废气处理装置的基础上，管状部分具有越靠近主体管部侧宽度越变宽的形状。
该废气处理装置中，由于能够使闭塞管部中废气的通气阻力降低，因此能够容易地使废气从闭塞管部流入主体管部。
第八发明的废气处理装置的制造方法，是制造具有主体管部与管状部分的废气处理装置的制造方法，具有组装闭塞管部的工序，和将闭塞管部安装于主体管部的工序。在主体管部的内部，设有废气能够通过的主体排气通路，并且位于主体管部轴向一端侧的端部开口。在管状部分的内部，设有与主体排气通路联通的排气通路，并且管状部分从主体管部的外周面朝径向外侧突出。首先，在组装闭塞管部的工序中，在具有板状部分和与板状部分一体成型的第一对开部的第一部件上安装与第一对开部一同构成管状部分的第二对开部。在将闭塞管部安装于主体管部的工序中，以使板状部分封闭主体管部的端部的开口的方式将闭塞管部安装于主体管部。
该废气处理装置的制造方法中，闭塞管部具有板状部分。而且，通过将板状部分以封闭主体管部的端部的开口的方式安装于主体管部，而使闭塞管部相对于主体管部定位。并且，通过沿主体管部的端部的开口进行焊接，能够容易地将闭塞管部与主体管部接合。由此，在该废气处理装置的制造方法中，能够容易地制造废气处理装置。
发明效果
在本发明的废气处理装置中，闭塞管部具有板状部分，并且板状部分封闭主体管部的端部的开口。因此，通过将板状部分以封闭主体管部的端部的开口的方式安装于主体管部，使闭塞管部相对于主体管部定位。并且，通过沿主体管部的端部的开口进行焊接，能够容易地将闭塞管部与主体管部接合。由此，该废气处理装置能够容易地进行制造。
附图说明
图1是废气处理装置的侧面图。
图2是废气处理装置的侧面剖视图。
图3是表示入口组件制造工序的流程图。
图4是表示第一部件的立体图。
图5是表示第二部件安装于第一部件的状态的立体图。
图6是第一部件以及第二部件的凸缘部的放大图。
图7是表示入口管部的立体图。
图8是表示内侧管部安装于入口管部的状态的立体图。
图9是表示整流部件安装于内侧管部的状态的立体图。
图10是表示环部件安装于内侧管部的状态的立体图。
图11是表示隔热部件缠绕于内侧管部的状态的立体图。
图12是表示内侧管部以及外侧管部分离状态的立体图。
附图标记说明
1废气处理装置
5第一主体管部(主体管部)
6入口管部(闭塞管部)
9内侧管部
10整流部件
11隔热部件
12外侧管部
18突起
24第二部件(第二对开部)
25环状部
26板状部
27第一对开部
28台阶部
51管状部分
52、53凸缘部
具体实施方式
废气处理装置的结构
图1以及图2表示本发明的一个实施方式的废气处理装置1。图1是废气处理装置1的侧面图，图2是废气处理装置1的侧面剖视图。该废气处理装置1是净化从柴油发动机等内燃机排出的废气的柴油颗粒滤清装置。废气处理装置1具有入口组件2、处理组件3、出口组件4。
入口组件2
入口组件2相对处理组件3配置于废气流的上游侧，并且连接于内燃机的排气通路(未图示)。入口组件2具有第一主体管部5、入口管部6。
第一主体管部5与处理组件3的第二主体管部31(后述)同轴配置，是与第二主体管部31接合的管状部件。如图2所示，在第一主体管部5的内部设有废气能够通过的主体排气通路R1。并且，第一主体管部5的轴向两端部分别开口。第一主体管部5的轴向一端侧的开口通过后述的板状部分26而被封闭。第一主体管部5的轴向另一端侧的开口与处理组件3内的排气通路R2联通。第一主体管部5具有内侧管部9、整流部件10(参考图9)、隔热部件11、外侧管部12。
如图2以及图12所示，内侧管部9是构成第一主体管部5的内周面的管状部件。内侧管部9的轴向一端部(以下，称为“第一内侧端部13”)开口，并且开口通过第一内侧端部13与板状部分26的接合而被封闭。在内侧管部9的轴向另一端部(以下，称为“第二内侧端部14”)，如图2以及图11所示，安装有用于防止隔热部件11脱落的环部件15。并且，在第二内侧端部14形成有向第一内侧端部13侧凹陷的切口16。该切口16是为了避免与设于外侧管部12的内周面的突起部(ボス)17(参考图2)发生干涉而设置的。并且，如图2以及图8所示，在内侧管部9的内周面，设有多个朝径向内侧突出并沿内周面的周向排列的突起18。
整流部件10是用于对送入入口组件2内的废气进行整流的部件。如图2以及图10所示，整流部件10具有在卡止于突起18的位置与主体管部的内周面接合的网状形状。
隔热部件11是具有隔热性能的垫状部件，如图2以及图12所示，设为覆盖内侧管部9的外周面。通过安装于内侧管部9的环部件15以及板状部分26的凸缘部29(后述)而防止隔热部件11在周向上脱落。
外侧管部12是具有比内侧管部9长的轴向长度的管状部件。如图2以及图12所示，外侧管部12被安装为覆盖缠绕有隔热部件11的内侧管部9，并覆盖隔热部件11的外周侧。如图12所示，外侧管部12的轴向一端部(以下，称为“第一外侧端部19”)，与板状部分26的凸缘部29接合。外侧管部12的轴向另一端部(以下，称为“第二外侧端部21”)设有朝径向外侧突出的凸缘部22。该外侧管部12的凸缘部22与处理组件3的凸缘部32(参考图1以及图2)抵接，通过螺栓和螺帽等固定部件而被固定。另外，在外侧管部12的内周面中与上述内侧管部9的切口16相对的位置，设有用于使压力传感器通过的突起17(参考图2)。
入口管部6连接于内燃机的排气通路(未图示)，是使向第一主体管部5输送的废气通过的部件。如图7所示，入口管部6具有第一部件23(参考图4)、第二部件24、环状部件25。
如图4所示，第一部件23具有板状部分26和第一对开部27。
板状部分26的外形与外侧管部12的第一外侧端部19(参考图12)的形状一致。并且，板状部分26除边缘部外的内侧部分与内侧管部9的第一内侧端部13的边缘形状相匹配而凹陷，由此，形成沿第一内侧端部13的台阶部28。通过第一内侧端部13与该台阶部28抵接，内侧管部9相对于第一部件23被定位(参考图8)。并且，板状部分26的更内侧部分为朝外侧膨胀的形状以与第一对开部27连接(連続)。另外，板状部分26的边缘部为具有大致圆形外形的凸缘部29。并且，外侧管部12的轴向的板状部分26的外侧安装有覆盖板状部分26的盖部件20(参考图1以及图2)。
第一对开部27与板状部分26一体成型，具有半圆筒形状。
如图2以及图5所示的第二部件24具有半圆筒形状，构成与第一对开部27接合的第二对开部。第二部件24与第一对开部27一同构成管状部分51。管状部分51是内部设有与主体排气通路R1联通的第一排气通路R3(参考图2)的管状部分。管状部分51从第一主体管部5的外周面朝径向外侧突出。
第一对开部27与第二部件24具有沿第一对开部27与第二部件24的边缘设置的凸缘部52、53。如图5所示，第一对开部27的凸缘部52与第二部件24的凸缘部53互相抵接，并从管状部分51的第一主体管部5侧的端部至相对侧的端部(以下，称为“入口端部54”)沿管状部分51的轴向设置。该凸缘部52、53的入口端部54侧的前端部55位于比入口端部54更靠第一主体管部5侧的位置。并且，凸缘部52的第一主体管部5侧连结于板状部分26的凸缘部29。而且，如图6所示，在第一半开部27与第二部件24的各自的凸缘部52、53的接合面上，设有通过互相卡合而将第一对开部27与第二部件24定位的凸部56以及凹部57。在本实施方式中，将凸部56设于第一对开部27、将凹部57设于第二部件24，但是也可以相反，将凹部57设于第一对开部27、将凸部56设于第二部件24。
如图7所示的环状部件25从管状部分51的入口端部54嵌入至与凸缘部52、53的前端部55抵接的位置，使第一对开部27与第二部件24一体化。
处理组件3以及出口组件4
处理组件3是用于对送入到废气处理装置1中的废气进行净化的组件。如图2所示，处理组件3具有第二主体管部31、滤清器33。
第二主体管部31是管状部件，其两端分别形成有朝径向外侧突出的凸缘部32、34。位于入口组件2侧的凸缘部32与入口组件2的凸缘部22抵接，通过螺栓、螺母等固定组件而固定。位于出口组件4侧的凸缘部34与出口组件4的凸缘部41抵接，并通过螺栓、螺母等固定组件而固定。
滤清器33由陶瓷形成，是用于净化废气的触媒载体。滤清器33具有圆筒状的形状，并且在外周面缠绕有隔热部件35的状态下收容于第二主体管部31内。
出口组件4相对于处理组件3配置于废气流向的下游侧，经处理组件3净化并从废气处理装置1排出的废气通过出口组件4。出口组件4具有第三主体管部42、出口管部43。第三主体管部42除轴向长度比入口组件2的第一主体管部5短以外，结构与第一主体管部5相同。并且，出口管部43的结构与入口管部6相同。因此，省略对第三主体管部42与出口管部43的详细说明。
废气处理装置1的制造工序
以下，基于图3对废气处理装置1的制造工序、特别是入口组件2的制造工序进行说明。
首先，在步骤S1中，进行第二部件24的安装。这里，将第二部件24相对于图4所示的第一部件23按图5所示方式安装。具体为，以第一对开部27的凸缘部52与第二部件24的凸缘部53抵接的方式将第二部件24载置于第一对开部27上。此时，通过第一对开部27的凸部56与第二部件24的凹部57卡止，第二部件24相对于第一部件23定位(参考图6)。
其后，在步骤S2中，安装环状部件25。这里，如图7所示，将环状部件25嵌在(嵌入)管状部分51上。此时，环状部件25通过与第一对开部27以及第二部件24的凸缘部52、53的前端部55抵接而相对于第一部件23以及第二部件24被定位。
其后，在步骤S3中，安装内侧管部9。这里，如图8所示，将内侧管部9载置于板状部分26上。此时，内侧管部9的第一内侧端部13与板状部分26的台阶部28(参考图7)抵接。因此，内侧管部9相对于板状部分26，即，相对于入口管部6被定位。
其后，在步骤S4中，安装整流部件10。这里，如图9所示，整流部件10插入内侧管部9的内部。此时，整流部件10与设于内侧管部9的内周面的突起18卡止，由此，整流部件10相对于内侧管部9被定位。
其后，在步骤S5中，安装环部件15。这里，如图10所示，环部件15安装于内侧管部9的第二内侧端部14。此时，环部件15通过夹钳等夹具临时固定(仮付け)于内侧管部9。
其后，在步骤S6中，进行焊接。这里，第一部件23通过夹具固定，在步骤S1～S5中组装的各部件通过焊接而接合。具体为，对第一对开部27与第二部件24的接合部以及环状部件25与管状部分51的接合部实施连续焊(連続溶接)。并且，对板状部分26与内侧管部9的第一内侧端部13的接合部分、第二部件24的第一主体管部5侧的端部与内侧管部9的外周面的接合部分、整流部件10与内侧管部9的内周面的接合部分以及环部件15与内侧管部9的第二内侧端部14的接合部分实施断续焊(断続溶接)。
其后，在步骤S7中，安装隔热部件11。这里，如图11所示，垫状的隔热部件11缠绕于内侧管部9的外周面。
其后，在步骤S8中，安装外侧管部12。这里，如图12所示，外侧管部12覆盖在处于缠绕有隔热部件11状态的内侧管部9上，内侧管部9被压入外侧管部12内。
并且，在步骤S9中进行焊接。这里，对外侧管部12的第一外侧端部19与入口管部6的接合部实施连续焊。
另外，出口组件4的制造工序与入口组件2的制造工序相同。
特征
在该废气处理装置1中，入口管部6的第一部件23兼为封闭第一主体管部5的开口的部件。因此，能够削减零件数量，能够容易地进行组装。
并且，在入口组件2的制造工序中，以第一部件23为基准按顺序载置其他各部件并进行定位。另外，各部件能够不使用其他夹具而容易地进行定位。例如，在所述废气处理装置1的制造工序中，除步骤S5的环部件15的安装外，能够在步骤S1～S4、S7、S8中不使用夹具而进行各部件的组装。并且，不需要临时焊(仮付け溶接)。因此，易于组装各部件。
进一步，由于焊接时大部分焊接部位面对外部，所以焊炬不会与部件发生干涉。因此，能够利用焊接机器人容易地进行自动焊接。例如，如上所述，在组装完第一对开部27与第二部件24的状态下，能够利用焊接机器人从外侧自动焊接。并且，由于第一对开部27与第二部件24的焊接线为直线，易于焊接。因此，能够容易地制造入口管部6。
另外，由于如上所述将入口管部6与内侧管部9次组件化(サブユニツト
Figure BPA00001255677600091
)制造，因此能够将入口管部6与内侧管部9构成为焊接部位面对外部。并且，由于入口管部6与内侧管部9组装后的状态比入口组件2的整体更紧凑，所以能够容易地避免焊接入口管部6与内侧管部9时焊炬与部件发生干涉。因此，能够利用机器人自动焊接，能够容易地进行制造。
因此，能够容易地进行该废气装置1的制造。
其他实施方式
在所述实施方式中，管状部分51具有沿轴向的直线形状，但管状部分51的形状并不限定于此。例如，管状部分51也可为越朝主体管部侧越变宽的形状。此情况下，能够易于废气从入口管部6流向第一主体管部5。
产业上利用的可能性
本发明具有能够容易地进行制造的效果，作为废气处理装置以及废气处理装置的制造方法是有效的。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种废气处理装置，其特征在于，具有：
主体管部，其内部设有废气能够通过的主体排气通路，并且，其位于轴向一端侧的端部开口；
闭塞管部，其包含：封闭所述主体管部的所述端部的所述开口的板状部分，以及内部设有与所述主体排气通路联通的排气通路且从所述主体管部的外周面朝径向外侧突出并与所述板状部分一体化的管状部分，
所述管状部分具有：与所述板状部分一体成型的第一对开部，以及与所述第一对开部接合的第二对开部。
2.根据权利要求1所述的废气处理装置，其特征在于，
在所述第一对开部与所述第二对开部的接合面，设有通过互相卡合而将所述第一对开部与所述第二对开部互相定位的凸部及凹部。
3.根据权利要求2所述的废气处理装置，其特征在于，
所述第一对开部与所述第二对开部具有分别沿所述第一对开部与所述第二对开部的边缘设置的凸缘部，
并且进一步具有环状部件，该环状部件嵌于所述管状部分直至与所述凸缘部的端部抵接的位置，使所述第一对开部与所述第二对开部一体化。
4.根据权利要求1所述的废气处理装置，其特征在于，
在所述主体管部的内周面上，设有多个朝径向内侧突出并排列于所述内周面的周向的突起，
并且进一步具有在卡止于所述突起的位置与所述主体管部的内周面接合的网状的整流部件。
5.根据权利要求1所述的废气处理装置，其特征在于，
所述板状部分具有与所述主体管部的所述端部边缘的形状相匹配而凹陷的台阶部，
所述主体管部的所述端部通过与所述台阶部抵接而定位。
6.根据权利要求1所述的废气处理装置，其特征在于，所述主体管部具有：
内侧管部，其与所述板状部分接合；
隔热部件，其设为覆盖所述内侧管部的外周面；
外侧管部，其覆盖所述隔热部件的外周侧并且具有比所述内侧管部长的轴向长度。
7.根据权利要求1所述的废气处理装置，其特征在于，所述管状部分具有越靠近所述主体管部侧宽度越变宽的形状。
8.一种废气处理装置的制造方法，所述废气处理装置具有：内部设有废气能够通过的主体排气通路并且位于轴向一端侧的端部开口的主体管部，以及内部设有与所述主体排气通路联通的排气通路并且从所述主体管部的外周面朝径向外侧突出的管状部分，
所述废气处理装置的制造方法的特征在于，包含：
通过在具有板状部分和与所述板状部分一体成型的第一对开部的第一部件上安装与所述第一对开部一同构成所述管状部分的第二对开部来组装闭塞管部的工序；
以所述板状部分封闭所述主体管部的所述前端部开口的方式将所述闭塞管部安装于所述主体管部的工序。
说明或声明(按照条约第19条的修改)
基于PCT第19条的说明书
在权利要求1中增加了“所述管状部分具有：与所述板状部分一体成型的第一对开部；与所述第一对开部接合的第二对开部”的技术特征；
在权利要求2中删除了“所述管状部分具有：与所述板状部分一体成型的第一对开部；与所述第一对开部接合的第二对开部”的技术特征。

Claims (8)

1.一种废气处理装置，其特征在于，具有：
主体管部，其内部设有废气能够通过的主体排气通路，并且，其位于轴向一端侧的端部开口；
闭塞管部，其包含：封闭所述主体管部的所述端部的所述开口的板状部分，以及内部设有与所述主体排气通路联通的排气通路且从所述主体管部的外周面朝径向外侧突出并与所述板状部分一体化的管状部分。
2.根据权利要求1所述的废气处理装置，其特征在于，
所述管状部分具有：与所述板状部分一体成型的第一对开部，以及与所述第一对开部接合的第二对开部，
在所述第一对开部与所述第二对开部的接合面，设有通过互相卡合而将所述第一对开部与所述第二对开部互相定位的凸部及凹部。
3.根据权利要求2所述的废气处理装置，其特征在于，
所述第一对开部与所述第二对开部具有分别沿所述第一对开部与所述第二对开部的边缘设置的凸缘部，
并且进一步具有环状部件，该环状部件嵌于所述管状部分直至与所述凸缘部的端部抵接的位置，使所述第一对开部与所述第二对开部一体化。
4.根据权利要求1所述的废气处理装置，其特征在于，
在所述主体管部的内周面上，设有多个朝径向内侧突出并排列于所述内周面的周向的突起，
并且进一步具有在卡止于所述突起的位置与所述主体管部的内周面接合的网状的整流部件。
5.根据权利要求1所述的废气处理装置，其特征在于，
所述板状部分具有与所述主体管部的所述端部边缘的形状相匹配而凹陷的台阶部，
所述主体管部的所述端部通过与所述台阶部抵接而定位。
6.根据权利要求1所述的废气处理装置，其特征在于，所述主体管部具有：
内侧管部，其与所述板状部分接合；
隔热部件，其设为覆盖所述内侧管部的外周面；
外侧管部，其覆盖所述隔热部件的外周侧并且具有比所述内侧管部长的轴向长度。
7.根据权利要求1所述的废气处理装置，其特征在于，所述管状部分具有越靠近所述主体管部侧宽度越变宽的形状。
8.一种废气处理装置的制造方法，所述废气处理装置具有：内部设有废气能够通过的主体排气通路并且位于轴向一端侧的端部开口的主体管部，以及内部设有与所述主体排气通路联通的排气通路并且从所述主体管部的外周面朝径向外侧突出的管状部分，
所述废气处理装置的制造方法的特征在于，包含：
通过在具有板状部分和与所述板状部分一体成型的第一对开部的第一部件上安装与所述第一对开部一同构成所述管状部分的第二对开部来组装闭塞管部的工序；
以所述板状部分封闭所述主体管部的所述前端部开口的方式将所述闭塞管部安装于所述主体管部的工序。
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