JP2002070531A - 排気ガス浄化装置、排気ガス浄化装置のケーシング構造 - Google Patents

排気ガス浄化装置、排気ガス浄化装置のケーシング構造

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 エネルギーのロスが少ないため経済的であっ
て、しかもフィルタに破壊が起こりにくい排気ガス浄化
装置を提供すること。 【解決手段】 内燃機関２の排気流路６，７上には、管
状のケーシング２１が設けられている。ケーシング２１
内には、内燃機関２から排出される排気ガス中のパティ
キュレートを捕集して燃焼除去するフィルタ１３が収容
されている。ケーシング２１は、フィルタ１３の外周面
を保持するインナーケース２３と、そのインナーケース
２３を包囲するアウターケース２４とを備える二重構造
になっている。各ケース２３，２３同士は、互いに隙間
Ｃ１を隔てて配設されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ン等の内燃機関から排出される排気ガスを浄化するため
の排気ガス浄化装置、及びそれにおけるケーシング構造
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ディーゼルエンジンの排気流路上
に設けられた金属管状のケーシング内に、排気ガス浄化
用のセラミックハニカムフィルタを収容した構造の排気
ガス浄化装置が多数提案されている。この装置において
フィルタを長時間使用した場合、排気ガス中に含まれる
スス（ディーゼルパティキュレート）が捕集されてフィ
ルタ内に堆積することにより、エンジンの負荷が次第に
大きくなる。よって、この場合には、ヒータやバーナー
等の加熱手段を用いて、フィルタがススの着火温度（６
００℃〜６３０℃）に加熱される。その結果、ススが燃
焼・除去され、フィルタが再生されるようになってい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の排気
ガス浄化装置においては以下ような問題があった。即
ち、加熱手段によりフィルタが加熱されたとしても、フ
ィルタに接触している他の部材（例えばケーシング等）
への熱伝導によって、熱がフィルタ外部に逃げ、フィル
タの温度上昇が妨げられてしまう。ゆえに、フィルタを
着火温度に加熱するのに多くのエネルギーを必要とし、
極めて不経済であった。しかも、加熱手段が電熱ヒータ
であるような場合、バッテリへの電気的負担が大きくな
り、バッテリの消耗が激しくなるという問題があった。
【０００４】また、フィルタの中心部と外周部とで温度
差が生じることとなるため、例えば多孔質炭化珪素製の
ハニカムフィルタにおいては大きな熱応力が発生し、ク
ラックによるフィルタの破壊が起こりやすくなるという
問題があった。
【０００５】さらに、従来装置の場合、フィルタの交換
が容易ではなく、メインテナンス性が悪かった。本発明
は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的
は、エネルギーのロスが少ないため経済的であって、し
かもフィルタに破壊が起こりにくい排気ガス浄化装置、
排気ガス浄化装置のケーシング構造を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、内燃機関の排気流路上
に設けられた管状のケーシングと、そのケーシング内に
収容され、前記内燃機関から排出される排気ガス中のパ
ティキュレートを捕集して燃焼除去するフィルタとを備
える排気ガス浄化装置において、前記ケーシングは、前
記フィルタの外周面を保持するインナーケースと、その
インナーケースを包囲する少なくとも１つのアウターケ
ースとを備える多重構造であり、前記各ケース同士は、
互いに隙間を隔てて配設されていることを特徴とする排
気ガス浄化装置をその要旨とする。
【０００７】請求項２に記載の発明は、内燃機関の排気
流路上に設けられた管状のケーシングと、そのケーシン
グ内に収容され、前記内燃機関から排出される排気ガス
中のパティキュレートを捕集して燃焼除去するフィルタ
とを備える排気ガス浄化装置において、前記ケーシング
は、前記フィルタの外周面を保持するインナーケース
と、そのインナーケースを包囲するアウターケースとを
備える二重構造であり、前記各ケース同士は、互いに隙
間を隔てて配設されていることを特徴とする排気ガス浄
化装置をその要旨とする。
【０００８】請求項３に記載の発明では、請求項１また
は２において、前記インナーケースの上流側端部に、前
記フィルタの上流側端面が属する空間と前記隙間との連
通を遮断する流体遮断部材を設けるとした。
【０００９】請求項４に記載の発明では、請求項３にお
いて、前記インナーケースの下流側端部に、前記フィル
タの下流側端面が属する空間と前記隙間との連通を遮断
する流体遮断部材を設けるとした。
【００１０】請求項５に記載の発明では、請求項３また
は４において、前記流体遮断部材は、前記インナーケー
スの端部外周面に突設されたフランジ部であり、そのフ
ランジ部は、前記アウターケースのうち最も外側に位置
するものに対して着脱可能に固定されているとした。
【００１１】請求項６に記載の発明では、請求項１乃至
５のいずれか１項において、前記フィルタよりも上流側
にフィルタ再生用のヒータを配設するとともに、そのヒ
ータよりもさらに上流側に多孔状の熱反射材を配設する
とした。
【００１２】請求項７に記載の発明は、内燃機関から排
出される排気ガス中のパティキュレートを捕集して燃焼
除去するフィルタの外周面を保持するインナーケース
と、そのインナーケースを包囲する少なくとも１つのア
ウターケースとを備える多重構造であり、前記各ケース
同士が互いに隙間を隔てて配設されていることを特徴と
する排気ガス浄化装置のケーシング構造をその要旨とす
る。
【００１３】以下、本発明の「作用」について説明す
る。請求項１〜７に記載の発明によると、フィルタの外
周面はインナーケースに接しているものの、インナーケ
ースとアウターケースとの間には隙間が設けられてい
る。従って、各ケース間にいわば空気断熱層が介在され
た状態となり、インナーケースからアウターケースへ熱
が伝導しにくくなる。このため、熱がフィルタ外部に逃
げにくくなり、フィルタの温度を効率よく上昇させるこ
とができる。即ち、エネルギーのロスが少なくて経済的
な排気ガス浄化装置とすることができる。また、フィル
タの外周部からの熱の逃げが防止される結果、フィルタ
の中心部と外周部とで温度差が生じにくくなる。このた
め、クラックによるフィルタの破壊につながるような大
きな熱応力の発生を未然に回避することができる。
【００１４】請求項３に記載の発明によると、インナー
ケースの上流側端部に設けられた流体遮断部材によっ
て、フィルタの上流側端面が属する空間と隙間との連通
が遮断される。従って、空気断熱層のある隙間内に高温
の排気ガスが流れ込まなくなる。このため、排気ガスの
熱がアウターケース側に伝導することによる熱エネルギ
ーのロスが少なくなり、より経済的なものとなる。ま
た、未浄化の排気ガスがフィルタをバイパスして下流側
に流れてしまうこともないため、浄化効率の低下を防止
することができる。
【００１５】請求項４に記載の発明によると、インナー
ケースの下流側端部に設けられた流体遮断部材によっ
て、フィルタの下流側端面が属する空間と隙間との連通
も遮断される。従って、排気ガスの熱がアウターケース
側に伝導することによる熱エネルギーのロスがさらに少
なくなり、よりいっそう経済的なものとなる。
【００１６】請求項５に記載の発明によると、流体遮断
部材であるフランジ部はインナーケースを固定する際の
被固定部を兼ねているため、部品点数の増加や構成の複
雑化を回避することができる。また、フィルタをインナ
ーケースごとアウターケースから取り外すことが可能な
ため、従来に比べてフィルタの交換が容易になり、メイ
ンテナンス性が向上する。
【００１７】請求項６に記載の発明によると、ヒータの
熱が熱反射材によって反射される結果、ヒータの熱エネ
ルギーのロスが小さくなり、フィルタを効率よく加熱す
ることができる。なお、この熱反射材は多孔状であるた
め、フィルタ側への排気ガスの流入を妨げるようなこと
もない。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態の排気ガス浄化装置１を図１〜図５に基づき詳細に
説明する。
【００１９】図１に示されるように、この排気ガス浄化
装置１は、内燃機関としてのディーゼルエンジン２から
排出される排気ガスを浄化するための装置である。ディ
ーゼルエンジン２は、図示しない複数の気筒を備えてい
る。各気筒には、金属材料からなる排気マニホールド３
の分岐部４がそれぞれ連結されている。各分岐部４は１
本のマニホールド本体５にそれぞれ接続されている。し
たがって、各気筒から排出された排気ガスは、一箇所に
集中する。
【００２０】排気マニホールド３の下流側には、金属材
料からなる第１排気管６及び第２排気管７が配設されて
いる。第１排気管６の上流側端は、マニホールド本体５
に連結されている。そして、排気ガス浄化装置１は、第
１排気管６と第２排気管７との間に配設されている。
【００２１】図２に示されるように、この排気ガス浄化
装置１は筒状のケーシング２１を備えており、その中に
は排気ガス浄化用のフィルタ１３が収容されている。こ
こでフィルタ１３について説明する。
【００２２】このフィルタ１３はディーゼルパティキュ
レートを除去するものであるため、ディーゼルパティキ
ュレートフィルタ（ＤＰＦ）とも呼ばれている。図４，
図５に示されるように、本実施形態において用いられる
フィルタ１３は、複数個のハニカム焼結体Ｆを束ねて一
体化したものである。フィルタ中心部に位置するハニカ
ム焼結体Ｆは四角柱状であって、その周囲には、四角柱
状でない異型のハニカム焼結体Ｆが複数個配置されてい
る。その結果、フィルタ１３を全体としてみると円柱状
になっている。
【００２３】これらのハニカム焼結体Ｆは、本実施形態
ではセラミックス焼結体の一種である多孔質炭化珪素
（ＳｉＣ）焼結体製である。炭化珪素以外の焼結体とし
て、例えば窒化珪素、サイアロン、アルミナ、コーディ
エライト等の焼結体を選択することもできる。ハニカム
焼結体Ｆには、断面略正方形状をなす複数の貫通孔１１
がその軸線方向に沿って規則的に形成されている。各貫
通孔１１はセル壁１２によって互いに隔てられている。
各貫通孔１１の開口部は一方の端面１３ａ，１３ｂ側に
おいて封止体１４（ここでは多孔質炭化珪素焼結体）に
より封止されており、端面１３ａ，１３ｂ全体としては
市松模様状になっている。その結果、ハニカム焼結体Ｆ
には、断面四角形状をした多数のセルが形成されてい
る。多数あるセルのうち、約半数のものは上流側端面１
３ａにおいて開口し、残りのものは下流側端面１３ｂに
おいて開口している。
【００２４】図４，図５に示されるように、複数のハニ
カム焼結体Ｆは、接着剤１５により、その外周面同士が
接着されている。接着剤１５はハニカム焼結体Ｆが熱膨
張するのを和らげる役目を担うものである。つまり、こ
の接着剤１５により、熱応力によるクラックの発生を防
止できるようになっている。本実施形態では、接着剤１
５として、セラミック繊維が分散されたセラミック耐熱
接着剤が用いられている。接着剤１５中には、セラミッ
ク繊維に加えて炭化珪素粉末が分散されていることがよ
い。
【００２５】図２，図３に示されるように、フィルタ１
３等を収容するケーシング２１は、複数の金属製管状部
材によって構成されている。より具体的にいうと、本実
施形態では、ヒータケース２２、インナーケース２３及
びアウターケース２４の３つの部材（いずれもＳＵＳ３
０４製）によってケーシング２１が構成されている。加
熱手段収容ケースとしてのヒータケース２２はヒータユ
ニットの一部を構成し、インナーケース２３はフィルタ
ユニットの一部を構成している。
【００２６】ヒータケース２２に設けられた空間内に
は、セラミック繊維を主成分とするマット状の断熱材８
が充填されている。インナーケース２３及びアウターケ
ース２４はいずれも筒状であって、アウターケース２４
内に収容されるインナーケース２３のほうが一回り小さ
く（即ち小径かつ短めに）なっている。従って、ケース
組み付け時には、インナーケース２３の外周面とそれを
包囲するアウターケース２４の内周面との間に、一定間
隔の隙間Ｃ１ができる。本実施形態の場合、前記隙間Ｃ
１の間隔は１mm〜５mm程度に設定されている。なお、イ
ンナーケース２３のフランジ部２５は、フィルタ１３の
上流側端面１３ａが属する空間と隙間Ｃ１との連通を遮
断する流体遮断部材としての役割も兼ねている。
【００２７】両ケース２３，２４の上流側端部における
外周面には、それぞれフランジ部２５，２６が突設され
ている。両フランジ部２５，２６の外径寸法は等しくな
るように設定されている。これらのフランジ部２５，２
６には、取り付け用ボルト２７を挿通させるための複数
のボルト挿通孔２８，２９が等間隔に形成されている。
フランジ部２５におけるボルト挿通孔２９と、フランジ
部２６におけるボルト挿通孔２８とは、対応した位置関
係にある。ヒータケース２２の下流側端面において対応
する位置にも、同様のボルト挿通孔３１が複数個形成さ
れている。従って、各ボルト挿通孔２８，２９，３１に
ボルト２７を通して螺着すれば、各ケース２２，２３，
２４が互いに固定され、１つのケーシング２１が完成す
る。また、前記ボルト２７を外せば、ケーシング２１を
３つに分解することができる。即ち、インナーケース２
３のフランジ部２５は、アウターケース２４のフランジ
部２６の対して着脱可能に固定されていると把握するこ
ともできる。
【００２８】インナーケース２３の内部には、セラミッ
ク繊維を含んで形成されたマット状の断熱材１７を巻き
付けた状態のフィルタ１３が圧入されている。つまり、
このインナーケース２３は、断熱材１７を介してフィル
タ１３の外周面を保持している。インナーケース２３の
下流側端部における内周面には、その全周にわたってフ
ィルタ支持部３０が突設されている。そして、このフィ
ルタ支持部３０には、フィルタ１３の下流側端面１３ｂ
の外周部が当接し、これによってフィルタ１３の下流側
への抜け出しが防止されている。
【００２９】ヒータケース２２の上流側端面における中
央部には接続部３２が突設されており、その接続部３２
は第１排気管６の下流側端に連結されている。一方、ア
ウターケース２４の下流側端面における中央部には接続
部３３が突設されており、その接続部３３は第２排気管
７の上流側端に連結されている。
【００３０】図１及び図２に示されるように、ケーシン
グ２１を構成するヒータケース２２内には、ヒータ３４
及び温度検出器３５が収容されている。電気的加熱手段
としてのフィルタ再生用のヒータ３４は、フィルタ１３
よりも上流側に配設されている。本実施形態において
は、ヒータ３４としてＡＣヒータが用いられている。こ
のヒータ３４は、被覆電線を渦巻き状に巻くことによっ
て形成されている。より具体的にいうと、この被覆電線
は、導電体からなるニクロム線のコアを絶縁性に優れた
マグネシアからなる鞘部で被覆した構造を有している。
このヒータ３４は、フィルタ１３の上流側端面１３ａと
一定間隔を隔てて対向配置されている。ヒータ３４の両
端部３４ａは、ヒータケース２２の外周部を貫通してケ
ーシング２１の外部に引き出されている。そして、ヒー
タ３４の両端部３４ａから延びるコアは、ガラスチュー
ブを介してコネクタに電気的に接続されている。図１に
示されるように、このコネクタは、フィルタ１３の再生
動作を制御するコントロールユニットＵ１のドライバ回
路に電気的に接続されている。その結果、コントロール
ユニットＵ１を介して、必要時には外部電源Ｂ１から電
力が供給される。そして、このような通電によりヒータ
３４全体が発熱して、８００〜９００℃まで昇温するよ
うになっている。
【００３１】図２に示されるように、ヒータ３４のさら
に上流側には、多孔状の熱反射材としてのパンチングプ
レート３８が配設されている。このパンチングプレート
３８は、円盤状の板状部材であり、本実施形態において
はステンレス（ＳＵＳ３０４）によって形成されてい
る。パンチングプレート３８の外周縁は、ヒータケース
２２の内周面に対して、例えば溶接等により接合されて
いる。その結果、パンチングプレート３８は、ヒータケ
ース２２に対して固定されている。また、パンチングプ
レート３８には、ヒータ３４が固定治具３７によって固
定されている。パンチングプレート３８には、多数の貫
通孔３８ａが透設されている。このような貫通孔３８ａ
は、パンチングプレート３８のほぼ全域において規則的
に存在している。このため、第１排気管６から流入した
排気ガスは、これら貫通孔３８ａを通過することによっ
てフィルタ１３に達することができる。また、ヒータ３
４によって発せられた熱は、パンチングプレート３８に
よって反射されるため、外部への放熱が防止される。す
なわち、パンチングプレート３８によって反射された熱
が輻射熱としてフィルタ１３に供与される。したがっ
て、フィルタ１３が効率よく加熱される。
【００３２】図２に示されるように、フィルタ１３の下
流側には、多孔状の熱反射材としてのセラミックフォー
ムリフレクタ３９が配設されている。本実施形態の場
合、セラミックフォームリフレクタ３９は、アウターケ
ース２４の内周面においてその全周にわたって突設され
た熱反射材支持部４０によって支持されている。このセ
ラミックフォームリフレクタ３９は、窒化アルミニウム
等からなる多孔質体であり、流体透過性及び断熱性を有
している。このため、フィルタ１３の下流側においても
上流側と同様に断熱効果を得ることができる。
【００３３】図２に示されるように、ヒータ３４の近傍
には、温度検出器３５が配設されている。温度検出器３
５は棒状体であって、先端に温度検出部３５ａが設けら
れている。本実施形態における温度検出器３５は、シー
ズ熱電対にステンレス等からなる保護管を被覆し、その
先端から温度検出部３５ａを露出させたものである。温
度検出部３５ａは、ヒータ３４において渦巻き状をなす
被覆電線間に配置されている。なお、この温度検出器３
５は前記コントロールユニットＵ１に対して電気的に接
続されている。
【００３４】以上のように構成された排気ガス浄化装置
１の動作について説明する。フィルタ１３を収容したケ
ーシング２１を排気流路上、即ち第１排気管６及び第２
排気管７との間に設けてエンジン２を始動させると、ケ
ーシング２１内に排気ガスが供給されてくる。第１排気
管６を経て供給されてくる排気ガスは、まず、フィルタ
１３の上流側端面１３ａにおいて開口するセル内に流入
する。次いで、この排気ガスはセル壁１２を通過し、そ
れに隣接しているセル、即ち下流側端面１３ｂにおいて
開口するセルの内部に到る。そして、排気ガスは、同セ
ルの開口を介してフィルタ１３の下流側端面１３ｂから
流出する。しかし、排気ガス中に含まれるススはセル壁
１２を通過することができず、そこにトラップされてし
まう。その結果、浄化された排気ガスがフィルタ１３の
下流側端面１３ｂから排出される。浄化された排気ガス
は、さらに第２排気管７を通過した後、最終的には大気
中へと放出される。その後、ヒータ３４への通電により
フィルタ１３を加熱し、助燃用空気を送ることにより、
ススを燃焼除去する。このとき、フィルタ１３の上流側
端面１３ａ付近のススが燃焼を開始し、徐々に燃焼が下
流側端面１３ｂにも伝播する。こうしたススの燃焼を一
定時間行うことにより、フィルタ１３が再生される。
【００３５】従って、本実施形態によれば以下のような
効果を得ることができる。 （１）本実施形態のケーシング２１は、フィルタ１３の
外周面を保持するインナーケース２３と、それを包囲す
る１つのアウターケース２４とからなる二重構造になっ
ている。また、両ケース２３，２４同士は、互いに隙間
Ｃ１を隔てて配設されている。
【００３６】フィルタ１３の外周面はインナーケース２
３に接しているものの、インナーケース２３とアウター
ケース２４との間には隙間Ｃ１が設けられている。従っ
て、両ケース２３，２４間に、いわば空気断熱層が介在
された状態となる。このように、金属に比較して熱伝導
率の低い層が断熱層として介在される結果、インナーケ
ース２３からアウターケース２４へ熱が伝導しにくくな
る。また、隙間Ｃ１内においては空気の対流が起こりに
くくなる。このため、熱がフィルタ１３の外部に逃げに
くくなり、フィルタ１３の温度を効率よく上昇させるこ
とができる。即ち、エネルギーのロスが少なくて経済的
な排気ガス浄化装置１とすることができる。また、フィ
ルタ１３に与える熱エネルギーが少なくて済む結果、ヒ
ータ３４の通電量の低減や再生時間の短縮化を達成する
ことが可能となる。
【００３７】（２）本実施形態のケーシング構造による
と、フィルタ１３の外周部からの熱の逃げが防止される
結果、フィルタ１３の中心部と外周部とで温度差が生じ
にくくなる。このため、クラックによるフィルタ１３の
破壊につながるような大きな熱応力の発生を未然に回避
することができる。従って、強度に優れた高信頼性の排
気ガス浄化装置１を実現することができる。
【００３８】（３）本実施形態のケーシング構造による
と、フィルタ１３の外周部からの熱の逃げが防止される
結果、アウターケース２４の外表面の温度が確実に低く
なる。このため、例えばアウターケース２４の外表面に
取り付けられる部品やアウターケース２４の周囲に配置
される部品については、従来ほど高い耐熱性が要求され
なくなる。
【００３９】（４）本実施形態のケーシング構造による
と、インナーケース２３の上流側端部に設けられた流体
遮断部材としてのフランジ部２５によって、フィルタ１
３の上流側端面が属する空間と隙間Ｃ１との連通が遮断
される。従って、空気断熱層のある隙間Ｃ１内に高温の
排気ガスが流れ込まなくなる。このため、排気ガスの熱
がアウターケース２４側に伝導することがなく、これに
よる熱エネルギーのロスが少なくなる。従って、より経
済的なものとなる。また、未浄化の排気ガスがフィルタ
１３をバイパスして下流側に流れてしまうこともないた
め、浄化効率の低下を防止することができる。
【００４０】（５）本実施形態のケーシング構造による
と、流体遮断部材であるフランジ部２５は、インナーケ
ース２３を固定する際の被固定部を兼ねたものとなって
いる。このため、部品点数の増加や構成の複雑化を回避
することができる。
【００４１】また、この構造であると、フィルタ１３を
インナーケース２３ごとアウターケース２４から取り外
すことができる。このため、従来に比べてフィルタ１３
の交換を容易に行うことができる。しかも、フィルタ１
３の下流側端面１３ｂの大部分の領域は、インナーケー
ス２３から露出した状態となっている。このため、フィ
ルタ１３をケーシング２１から取り出した後に行われる
アッシュ除去作業を比較的容易に行うことができる。以
上のようにこのケーシング構造によればメインテナンス
性を向上させることができる。
【００４２】（６）本実施形態のケーシング構造による
と、ヒータ３４の熱が熱反射材であるパンチングプレー
ト３８によって反射される。また、ヒータ３４により加
熱されたフィルタ１３の熱が、同じく熱反射材であるセ
ラミックフォームリフレクタ３９によって反射される。
この結果、ヒータ３４の熱エネルギーのロスが小さくな
り、フィルタ１３を効率よく加熱することができる。よ
って、これらの構成はフィルタ１３の再生時間の短縮化
に貢献する。なお、これらの熱反射材は多孔状であるた
め、フィルタ１３側への排気ガスの流入や、フィルタ１
３からの排気ガスの流出を妨げるようなこともない。
【００４３】なお、本発明の実施形態は以下のように変
更してもよい。 ・ 図６に示される別例のケーシング２１のように、イ
ンナーケース２３の下流側端部の外周面に、その全周に
わたって突出するフランジ部４１を設けてもよい。この
場合、フィルタ１３の下流側端１３ｂ面が属する空間と
隙間Ｃ１との連通が、流体遮断部材としての前記フラン
ジ部４１により遮断される。ゆえに、実施形態に比べ
て、排気ガスの熱がアウターケース２４側に伝導するこ
とによる熱エネルギーのロスがさらに少なくなる。これ
は、実施形態のときよりも好適な空気断熱層が隙間Ｃ１
の部分に形成されるためである。従って、よりいっそう
経済的なものとすることができる。また、同図に示され
るようにフランジ部４１の外周縁をアウターケース２４
の内周面に当接させておけば、フィルタ１３の固定状態
をよりいっそう向上させることができる。
【００４４】・ ケーシング２１は、実施形態や前記別
例に示すような二重構造に限定されることはなく、三重
以上の多重構造であってもよい。例えば、図７に示され
る別例のケーシング２１では、既存のアウターケース２
４に加えてさらに別のアウターケース４２が１つ追加さ
れており、三重構造となっている。追加されたアウター
ケース４２は、既存のアウターケース２４とインナーケ
ース２３との間に位置している。その結果、空気断熱層
となる隙間Ｃ１が２層形成される。同アウターケース４
２の上流側端部の外周面には、フランジ部４３が突設さ
れている。そして、このフランジ部４３は、フランジ部
２５，２６間に挟み込まれるようにして配置されてい
る。
【００４５】・ 前記実施形態では、多孔状の熱反射材
としてパンチングプレート３８及びセラミックフォーム
リフレクタ３９を用いている。しかし、かかる熱反射材
は、上記のものに限られず、例えば金属メッシュやセラ
ミック繊維の集合体等であってもよい。
【００４６】・ フィルタ１３の下流側に配設されたセ
ラミックフォームリフレクタ３９を、パンチングプレー
ト３８に変更してもよく、さらには前記セラミックフォ
ームリフレクタ３９を省略してもよい。このようにすれ
ば、排気ガス浄化装置１の部品点数を少なくすることが
できる。
【００４７】・ ヒータ３４としてＡＣヒータ以外のも
の、例えばＤＣヒータを用いてもよい。さらには、電熱
ヒータのような電気的加熱手段に代えて、バーナー等の
非電気的加熱手段を用いてもよい。
【００４８】・ 流体遮断部材は、必ずしもインナーケ
ース２３の端部外周面に突設されたフランジ部２５でな
くてもよく、これと別に形成された構造物であってもよ
い。 ・ フランジ部２５は、最外層のアウターケース２４に
対して、例えば溶接等によって着脱不能に固定されてい
てもよい。
【００４９】次に、特許請求の範囲に記載された技術的
思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技
術的思想を以下に列挙する。 （１） 請求項１〜６のいずれか１つにおいて、前記フ
ィルタは、セラミックフィルタであること。
【００５０】（２） 請求項１〜６のいずれか１つにお
いて、前記フィルタは、多孔質炭化珪素からなるハニカ
ム焼結体であること。 （３） 請求項１〜６のいずれか１つにおいて、前記フ
ィルタは、多孔質炭化珪素からなる角柱状のハニカム焼
結体を複数個束ねて接着剤により一体化してなるもので
あること。
【００５１】（４） 内燃機関から排出される排気ガス
中のパティキュレートを捕集して燃焼除去するフィルタ
の外周面を保持するインナーケースと、そのインナーケ
ースを包囲する少なくとも１つのアウターケースと、加
熱手段を収容するとともに前記アウターケースの上流側
に配設される加熱手段収容ケースとを備える多重構造で
あり、前記インナーケースと前記アウターケースとが互
いに隙間を隔てて配設されていることを特徴とする排気
ガス浄化装置のケーシング構造。
【００５２】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜６に記
載の発明によれば、エネルギーのロスが少ないため経済
的であって、しかもフィルタに破壊が起こりにくい排気
ガス浄化装置を提供することができる。
【００５３】請求項３に記載の発明によれば、熱エネル
ギーのロスが低減されるためより経済的なものになるこ
とに加え、浄化効率の低下を防止することができる。請
求項４に記載の発明によれば、熱エネルギーのロスが確
実に低減されるため、よりいっそう経済的なものとな
る。
【００５４】請求項５に記載の発明によれば、部品点数
の増加や構成の複雑化を回避することができるととも
に、メインテナンス性を向上させることができる。請求
項７に記載の発明によれば、エネルギーのロスが少ない
ため経済的であって、しかもフィルタに破壊が起こりに
くい排気ガス浄化装置のケーシング構造を提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の排気ガス浄化装置の使用
例を示す概略図。
【図２】同排気ガス浄化装置の断面図。
【図３】同排気ガス浄化装置のケーシング構造を示す分
解斜視図。
【図４】同排気ガス浄化装置に用いられるフィルタの端
面図。
【図５】同フィルタの一部を示す断面図。
【図６】別例の排気ガス浄化装置の断面図。
【図７】別例の排気ガス浄化装置の断面図。
【符号の説明】
１…排気ガス浄化装置、２…内燃機関としてのディーゼ
ルエンジン、６…排気流路を構成する第１排気管、７…
排気流路を構成する第２排気管、１２…ケーシング、１
３…フィルタ、１４…フィルタ再生用のヒータ、２３…
インナーケース、２４…アウターケース、２５，４１…
流体遮断部材としてのフランジ部、３８…熱反射材とし
てのパンチングプレート、Ｃ１…隙間。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０１Ｎ 7/14 Ｆ０１Ｎ 7/14 7/18 7/18

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】内燃機関の排気流路上に設けられた管状の
    ケーシングと、そのケーシング内に収容され、前記内燃
    機関から排出される排気ガス中のパティキュレートを捕
    集して燃焼除去するフィルタとを備える排気ガス浄化装
    置において、 前記ケーシングは、前記フィルタの外周面を保持するイ
    ンナーケースと、そのインナーケースを包囲する少なく
    とも１つのアウターケースとを備える多重構造であり、
    前記各ケース同士は、互いに隙間を隔てて配設されてい
    ることを特徴とする排気ガス浄化装置。
  2. 【請求項２】内燃機関の排気流路上に設けられた管状の
    ケーシングと、そのケーシング内に収容され、前記内燃
    機関から排出される排気ガス中のパティキュレートを捕
    集して燃焼除去するフィルタとを備える排気ガス浄化装
    置において、 前記ケーシングは、前記フィルタの外周面を保持するイ
    ンナーケースと、そのインナーケースを包囲するアウタ
    ーケースとを備える二重構造であり、前記各ケース同士
    は、互いに隙間を隔てて配設されていることを特徴とす
    る排気ガス浄化装置。
  3. 【請求項３】前記インナーケースの上流側端部に、前記
    フィルタの上流側端面が属する空間と前記隙間との連通
    を遮断する流体遮断部材を設けたことを特徴とする請求
    項１または２に記載の排気ガス浄化装置。
  4. 【請求項４】前記インナーケースの下流側端部に、前記
    フィルタの下流側端面が属する空間と前記隙間との連通
    を遮断する流体遮断部材を設けたことを特徴とする請求
    項３に記載の排気ガス浄化装置。
  5. 【請求項５】前記流体遮断部材は、前記インナーケース
    の端部外周面に突設されたフランジ部であり、そのフラ
    ンジ部は、前記アウターケースのうち最も外側に位置す
    るものに対して着脱可能に固定されていることを特徴と
    する請求項３または４に記載の排気ガス浄化装置。
  6. 【請求項６】前記フィルタよりも上流側にフィルタ再生
    用のヒータを配設するとともに、そのヒータよりもさら
    に上流側に多孔状の熱反射材を配設したことを特徴とす
    る請求項１乃至５のいずれか１項に記載の排気ガス浄化
    装置。
  7. 【請求項７】内燃機関から排出される排気ガス中のパテ
    ィキュレートを捕集して燃焼除去するフィルタの外周面
    を保持するインナーケースと、そのインナーケースを包
    囲する少なくとも１つのアウターケースとを備える多重
    構造であり、前記各ケース同士が互いに隙間を隔てて配
    設されていることを特徴とする排気ガス浄化装置のケー
    シング構造。
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