JP2010216366A - Exhaust emission control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンの排気系に設置される排気浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust purification device installed in an exhaust system of an engine.
排気ガス中に含有される窒素酸化物や硫黄酸化物等を浄化するために、排気系に排気浄化装置が設置される。排気浄化装置は、触媒本体を収容する筒状体と、排気通路に接続されるコーン部とを備えている。 In order to purify nitrogen oxides, sulfur oxides and the like contained in the exhaust gas, an exhaust purification device is installed in the exhaust system. The exhaust purification device includes a cylindrical body that accommodates the catalyst main body and a cone portion connected to the exhaust passage.
従来、触媒本体の容量を大きく確保するために、筒状体の端部にコーン部の大径端部を外嵌して接合部を全周に亘って溶接している(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, in order to ensure a large capacity of the catalyst body, a large-diameter end portion of a cone portion is externally fitted to an end portion of a cylindrical body, and a joint portion is welded over the entire circumference (for example, Patent Document 1). reference).
しかしながら、従来の排気浄化装置は、他の装置等を含めた排気系のレイアウトを考慮したものではなかった。エンジンの排気ポートの直近に排気浄化装置を配置する直下型レイアウトは、暖かい排気によって温度雰囲気が高くなるため、触媒を早期に暖機できる等の利点がある。しかし、直下型レイアウトでは、様々な補機等が多数配置されるエンジンルーム内に排気浄化装置を収容する必要があるため、車両床下に排気浄化装置を配置する床下型レイアウトと比較して、排気浄化装置、特にコーン部の形状に関する制約が大きくなる。 However, the conventional exhaust purification device does not consider the layout of the exhaust system including other devices. The direct layout, in which the exhaust purification device is disposed in the immediate vicinity of the engine exhaust port, has an advantage that the catalyst can be warmed up quickly because the temperature atmosphere is increased by warm exhaust. However, in the direct layout, it is necessary to accommodate the exhaust purification device in the engine room where a large number of various auxiliary machines are arranged. Therefore, compared with the underfloor layout in which the exhaust purification device is disposed under the vehicle floor, The restrictions regarding the shape of the purification device, particularly the cone portion, are increased.
また、排気浄化性能を高めるためには触媒本体の容積が大きいことが望ましく、この点からも、触媒本体を収容する筒状体と排気通路との間に位置するコーン部の形状に関する制約は大きくなる。 In order to improve the exhaust purification performance, it is desirable that the volume of the catalyst body is large. From this point as well, there are large restrictions on the shape of the cone portion located between the cylindrical body that houses the catalyst body and the exhaust passage. Become.
特に、コーン部内の排気通路を急激に湾曲させ、コーン部に接続される排気通路の端部を筒状体の端部に近接させることが可能となれば、上下方向に特に制約が大きい直下型レイアウトにおいて有利になるが、従来の排気浄化装置では、溶接箇所を確保することができなった。 In particular, if the exhaust passage in the cone portion is sharply bent and the end of the exhaust passage connected to the cone portion can be brought close to the end portion of the cylindrical body, the direct type that has particularly great restrictions in the vertical direction Although advantageous in the layout, the conventional exhaust gas purification apparatus cannot secure a welding point.
本発明は、以上の点に鑑み、コーン部に接続される排気通路の端部を筒状体の端部に近接させることが可能な排気浄化装置を提供することを目的とする。 In view of the above, an object of the present invention is to provide an exhaust purification device capable of bringing an end of an exhaust passage connected to a cone portion close to an end of a cylindrical body.
本発明の排気浄化装置は、触媒本体を格納する筒状体と、該筒状体の端部に外嵌され該筒状体と接合される大径端部、排気通路に接続される小径端部、及び、前記大径端部と前記小径端部との間を接続する接続部からなるコーン部とを備え、前記接続部が湾曲して前記大径端部に前記接続部又は前記小径端部が近接し、前記大径端部の前記小径端部に近接する部分を延長し、前記筒状体の端部に外嵌する部分を拡大した拡大部を設けることを特徴とする。 The exhaust emission control device of the present invention includes a cylindrical body that houses a catalyst body, a large-diameter end that is externally fitted to the end of the cylindrical body and joined to the cylindrical body, and a small-diameter end that is connected to the exhaust passage. And a cone portion comprising a connecting portion connecting between the large-diameter end portion and the small-diameter end portion, and the connecting portion is curved so that the large-diameter end portion is connected to the connecting portion or the small-diameter end. An enlarged portion is provided in which the portion is close, the portion of the large-diameter end portion that is close to the small-diameter end portion is extended, and the portion that is externally fitted to the end portion of the cylindrical body is enlarged.
本発明の排気浄化装置によれば、コーン部の大径端部の接続部又は小径端部に近接する部分を延長し、筒状体の端部に外嵌する部分を拡大した拡大部を設けている。これにより、大径端部の接続部又は小径端部に近接する部分における溶接箇所が接続部や小径端部から離れるので、筒状体とコーン部との溶接を良好に行うことが可能となる。なお、コーン部は、円錐形状であることを意味しない。 According to the exhaust emission control device of the present invention, an enlarged portion is provided by extending a portion close to the connection portion or the small diameter end portion of the large diameter end portion of the cone portion and enlarging the portion fitted on the end portion of the cylindrical body. ing. Thereby, since the welding location in the part close | similar to the connection part of a large diameter end part or a small diameter end part leaves | separates from a connection part or a small diameter end part, it becomes possible to perform welding with a cylindrical body and a cone part favorably. . Note that the cone portion does not mean a conical shape.
本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。 Embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1を参照して、排気浄化装置1は、内側に触媒本体A(図3参照)を保持する筒状体2と、その上流側、下流側にそれぞれ接合される上流側コーン部3、下流側コーン部4と、エンジン側の上流側排気管(図示せず)に接続される金属製の上流側フランジ5と、下流側排気管(図示せず)に接続される金属製の下流側フランジ6とからなる。
Referring to FIG. 1, an
排気浄化装置1は、エンジンの排気系、ここでは、排気ポート直下に配置されている。ただし、車両床下の排気系に、排気浄化装置1を配置してもよい。
The
筒状体2は、触媒本体Aを内側に収容する円筒状のケーシングであり、例えば、ステンレス鋼、鋼、マグネシウム系合金等の金属材料から形成されている。触媒本体Aは、例えば、セラミック製やメタル製のモノリス触媒担体や、ディーゼルエンジンから排出されるPM(パティキュレート・マター)をトラップ除去するDPF(ディーゼル・パティキュレート・フィルタ)等である。 The cylindrical body 2 is a cylindrical casing that accommodates the catalyst main body A inside, and is formed of, for example, a metal material such as stainless steel, steel, or a magnesium alloy. The catalyst body A is, for example, a ceramic or metal monolith catalyst carrier, a DPF (diesel particulate filter) that traps PM (particulate matter) discharged from a diesel engine, or the like.
上流側コーン部3は、排気流れ方向に拡径しており、溶接によって上流側フランジ5に接合されている。下流側コーン部4は、排気流れ方向に小径しており、溶接によって下流側フランジ6に接合されている。
The upstream cone portion 3 has an enlarged diameter in the exhaust flow direction, and is joined to the
図2及び図3を参照して、上流側コーン部3は、第1半体7と第2半体8とから構成されている。第1半体7、第2半体8は、共に、ステンレス鋼、鋼等の金属板をプレス加工等して形成されている。第1半体7と第2半体8とは、その嵌合部9同士で嵌合された後、溶接によって接合されている。
Referring to FIGS. 2 and 3, the upstream cone portion 3 is composed of a first half 7 and a
上流側コーン部3は、下流側の大径端部3aと、上流側の小径端部3bと、大径端部3aと小径端部3bとの間を接続する接続部3cとからなっている。小径端部3bは、上流側フランジ5に溶接によって接続されている。大径端部3aは、その内径が筒状体2の外径と合致するように形成されている。筒状体2の上流側端部が上流側コーン部3の大径端部3a内に嵌合された状態で、その段差全周に亘って溶接が行われ、筒状体2と上流側コーン部3とが接合される。
The upstream cone portion 3 includes a downstream large-diameter end portion 3a, an upstream small-diameter end portion 3b, and a connecting
ところで、上流側コーン部3の大径端部3aにおける軸方向と小径端部3bにおける軸方向とのなす角が鋭角になっており、接続部3c内の排気通路は急激に湾曲している。そして、小径端部3bが、大径端部3aに近接するようにせり出している。一方、筒状体2と上流側コーン部3との溶接は、電気抵抗溶接、半自動溶接(MIG溶接)、タングステン電極溶接(TIG溶接)等によって行われるが、溶接装置と上流側フランジ5等との干渉を考慮する必要がある。
By the way, the angle formed by the axial direction at the large-diameter end portion 3a of the upstream cone portion 3 and the axial direction at the small-diameter end portion 3b is an acute angle, and the exhaust passage in the
そこで、大径端部3aの小径端部3bに近接する部分を下流側へ拡大した拡大部3dを設けている。換言すると、大径端部3aが筒状体2の端部に外嵌する重合部の面積が、小径端部3b近傍部分のほうがそれ以外の部分よりも大きくなっている。これにより、小径端部3bに近接する部分において、溶接箇所である段差が下流側に移って離れている。即ち、筒状体2の外周表面と溶接される大径端部3aの下流側端面は、小径端部3bに近接する部分が、他の部分に比べて下流側に位置している。そのため、溶接装置と上流側フランジ5等が干渉することなく良好に溶接を行うことが可能となる。
Therefore, an enlarged
また、大径端部3aの小径端部3b近傍以外の部分は下流側へ拡大せず、熱容量の増加を極力抑制しているので、触媒本体Aの昇温性能(暖機性能)を確保することができる。 Further, the portion other than the vicinity of the small-diameter end portion 3b of the large-diameter end portion 3a is not expanded downstream, and the increase in heat capacity is suppressed as much as possible, so that the temperature rise performance (warm-up performance) of the catalyst body A is ensured. be able to.
なお、小径端部3bの大径端部3aに対する位置は、排気浄化装置1の周囲に配置されている補機等のレイアウトに応じて定まるものであり、接続部3cの湾曲も、これに応じて適宜定めればよい。
The position of the small-diameter end 3b with respect to the large-diameter end 3a is determined according to the layout of auxiliary equipment and the like arranged around the
なお、本発明は、上述したものに限定されない。例えば、実施形態では、小径端部3bが大径端部3aに近接する場合について説明した。しかし、接続部3bの一部分が大径端部3aに近接する場合も同様である。 In addition, this invention is not limited to what was mentioned above. For example, in the embodiment, the case where the small diameter end portion 3b is close to the large diameter end portion 3a has been described. However, the same applies when a part of the connecting portion 3b is close to the large-diameter end portion 3a.
また、実施形態では、上流側コーン部3の大径端部3aに拡大部3dを設ける場合について説明した。しかし、下流側コーン部4の大径端部に拡大部を設けてもよい。
Moreover, in embodiment, the case where the enlarged
また、コーン部3,4にフランジ5,6が接合されている場合について説明した。しかし、コーン部3,4には、フランジ5,6以外の部材、例えば、接続管が接合されていてもよい。また、溶接によって接合される場合について説明した。しかし、ろう付けによって接合してもよい。
Moreover, the case where the
1…排気浄化装置、 2…筒状体、 3…上流側コーン部(コーン部)、 3a…大径端部、 3b…小径端部、 3c…接続部、 3d…拡大部、 5…上流側フランジ、 A…触媒本体。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
該筒状体の端部に外嵌され該筒状体と接合される大径端部、排気通路に接続される小径端部、及び、前記大径端部と前記小径端部との間を接続する接続部からなるコーン部とを備え、
前記接続部が湾曲して前記大径端部に前記接続部又は前記小径端部が近接し、前記大径端部の前記小径端部に近接する部分を延長し、前記筒状体の端部に外嵌する部分を拡大した拡大部を設けることを特徴とする排気浄化装置。 A cylindrical body for storing the catalyst body;
A large-diameter end that is externally fitted to the end of the cylindrical body and joined to the cylindrical body, a small-diameter end connected to the exhaust passage, and a gap between the large-diameter end and the small-diameter end. With a cone part consisting of connecting parts to be connected,
The connecting portion is curved, the connecting portion or the small-diameter end portion is close to the large-diameter end portion, the portion of the large-diameter end portion that is close to the small-diameter end portion is extended, and the end portion of the cylindrical body An exhaust emission control device is provided, which is provided with an enlarged portion in which a portion to be externally fitted is enlarged.
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