JP2011012618A - ディーゼルエンジンの排気処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】DOC1を収容したDOCケース2と、DPF3を収容したDPFケース4と、排気出口ケース5とを備え、DOCケース出口側端部6にDPFケース入口側端部7を離脱自在に接続し、DPFケース出口側端部8に排気出口ケース入口側端部9を離脱自在に接続した、ディーゼルエンジンの排気処理装置において、DPFケース入口側端部7からDPF入口側端部10を突出させ、このDPF入口側端部10をDOCケース出口側端部6内に各端部周壁相互間の隙間11を保持して進入させ、この隙間11をDOCケース2内と連通させ、DPF入口側端部10の周壁を上記隙間11に向けて露出させた。
【選択図】図1
Description
この明細書及び特許請求の範囲で、DOCは酸化触媒、DPFはディーゼル・パティキュレート・フィルタ、PMは排気中の粒子状物質を意味する。
DPFケース入口側端部の周壁をDOCケース出口側端部の周壁に沿って内嵌させているため、これら周壁の嵌合や抜き取りに摺動抵抗を受け、DPFケースとDOCケースのケース同士の接続や離脱の作業をスムーズに行うことができない。
DPF入口側端部の周壁とDPFケース入口側端部の周壁との間にクッション材を介在させ、DPFケース入口側端部の周壁をDOCケース出口側端部の周壁に沿って内嵌させているため、排気の熱は、DPF入口側端部の周壁にその内側から入熱されるだけで、その外側からは入熱されず、DPFの周壁の温度が十分に高まらず、DPFの再生を速やかに行うことができない。
請求項1〜5に係る発明に共通の発明特定事項は、次の通りである。
図1〜図6に例示するように、DOC(1)を収容したDOCケース(2)と、DPF(3)を収容したDPFケース(4)と、排気出口ケース(5)とを備え、DOCケース出口側端部(6)にDPFケース入口側端部(7)を離脱自在に接続し、DPFケース出口側端部(8)に排気出口ケース入口側端部(9)を離脱自在に接続した、ディーゼルエンジンの排気処理装置。
請求項1に係る発明に固有の発明特定事項は、次の通りである。
図1〜3に例示するように、DPFケース入口側端部(7)からDPF入口側端部(10)を突出させ、このDPF入口側端部(10)をDOCケース出口側端部(6)内に各端部周壁相互間の隙間(11)を保持して進入させ、この隙間(11)をDOCケース(2)内と連通させ、DPF入口側端部(10)の周壁を上記隙間(11)に向けて露出させた、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
請求項2に係る発明に固有の発明特定事項は、次の通りである。
図4に例示するように、DOCケース出口側端部(6)からDOC出口側端部(12)を突出させ、このDOC出口側端部(12)をDPFケース入口側端部(7)内に各端部周壁相互間の隙間(13)を保持して進入させ、この隙間(13)をDPFケース(4)内と連通させ、DOC出口側端部(12)の周壁を上記隙間(13)に向けて露出させた、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
請求項3に係る発明に固有の発明特定事項は、次の通りである。
図5、図6に例示するように、DOCケース出口側端部(6)にDOC出口側端部(12)を収容し、このDOCケース出口側端部(6)をDPFケース入口側端部(7)内に各端部周壁相互間の隙間(14)を保持して進入させ、この隙間(14)をDPFケース(4)内と連通させ、DOCケース出口側端部(6)の周壁を上記隙間(14)に向けて露出させた、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
請求項4に係る発明に固有の発明特定事項は、次の通りである。
図2、図3に例示するように、DPFケース出口側端部(8)にDPF出口側端部(16)を収容し、このDPFケース出口側端部(8)を排気出口ケース入口側端部(9)内に各端部周壁相互間の隙間(15)を保持して進入させ、この隙間(15)を排気出口ケース(5)内に連通させ、DPFケース出口側端部(8)の周壁を上記隙間(15)に向けて露出させた、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
請求項5に係る発明に固有の発明特定事項は、次の通りである。
図4に例示するように、DPFケース出口側端部(8)からDPF出口側端部(16)を突出させ、このDPF出口側端部(16)を排気出口ケース入口側端部(9)内に各端部周壁相互間の隙間(17)を保持して進入させ、この隙間(17)を排気出口ケース(5)内に連通させ、DPF出口側端部(16)の周壁を隙間(17)に向けて露出させた、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
請求項1に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》 ケース同士の接続や離脱の作業をスムーズに行うことができる。
図1〜図3に例示するように、DPFケース入口側端部(7)からDPF入口側端部(10)を突出させ、このDPF入口側端部(10)をDOCケース出口側端部(6)内に各端部周壁相互間の隙間(11)を保持して進入させたので、これら周壁の嵌合や抜き取りに摺動抵抗がかからず、DOCケース(2)とDPFケース(4)のケース同士の接続や離脱の作業をスムーズに行うことができる。
図1〜図3に例示するように、隙間(11)をDOCケース(2)内と連通させ、DPF入口側端部(10)の周壁を上記隙間(11)に向けて露出させたので、この隙間(11)にDOCケース(2)内の排気が進入し、排気の熱がDPF入口側端部(10)の周壁にその内側からだけでなく、外側からも入熱され、或いは排気の熱によりDPF入口側端部(10)の周壁からDOCケース出口側端部(6)への放熱も防止され、DPF(3)の周壁の温度が高まり、DPF(3)の再生を速やかに行うことができる。
図1〜図3に例示するように、DPFケース入口側端部(7)からDPF入口側端部(10)を突出させ、このDPF入口側端部(10)をDOCケース出口側端部(6)内に進入させたので、DPF入口側端部(10)をDOC出口側端部(12)に接近させることができ、排気処理装置の全長を短くすることができる。
請求項2に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》 ケース同士の接続や離脱の作業をスムーズに行うことができる。
図4に例示するように、DOCケース出口側端部(6)からDOC出口側端部(12)を突出させ、このDOC出口側端部(12)をDPFケース入口側端部(7)内に各端部周壁相互間の隙間(13)を保持して進入させたので、これら周壁の嵌合や抜き取りに摺動抵抗がかからず、DOCケース(2)とDPFケース(4)のケース同士の接続や離脱の作業をスムーズに行うことができる。
図4に例示するように、隙間(13)をDPFケース(4)内と連通させ、DOC出口側端部(12)の周壁を上記隙間(13)に向けて露出させたので、この隙間(13)にDPFケース(4)内の排気が進入し、排気の熱がDOC出口側端部(12)の周壁にその内側からだけでなく、外側からも入熱され、或いは排気の熱によりDOC出口側端部(12)の周壁からDPFケース入口側端部(7)への放熱も防止され、DOC(1)の周壁の温度が高まり、DOC(1)の活性化が促進され、DPF(3)の再生を速やかに行うことができる。
図4に例示するように、DOCケース出口側端部(6)からDOC出口側端部(12)を突出させ、このDOC出口側端部(12)をDPFケース入口側端部(7)内に進入させたので、DOC出口側端部(12)をDPF入口側端部(10)に接近させることができ、排気処理装置の全長を短くすることができる。
請求項3に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》 ケース同士の接続や離脱の作業をスムーズに行うことができる。
図5、図6に例示するように、DOCケース出口側端部(6)にDOC出口側端部(12)を収容し、このDOCケース出口側端部(6)をDPFケース入口側端部(7)内に各端部周壁相互間の隙間(14)を保持して進入させたので、これら周壁の嵌合や抜き取りに摺動抵抗がかからず、DOCケース(2)とDPFケース(4)のケース同士の接続や離脱の作業をスムーズに行うことができる。
図5、図6に例示するように、隙間(14)をDPFケース(4)内と連通させ、DOCケース出口側端部(6)の周壁を上記隙間(14)に向けて露出させたので、この隙間(14)にDPFケース(4)内の排気が進入し、その排気の熱がDOC出口側端部(12)の周壁にその内側からだけでなく、外側からも入熱され、或いは排気の熱によりDOC出口側端部(12)の周壁からDPFケース入口側端部(7)への放熱も防止され、DOC(1)の周壁の温度が高まり、DOC(1)の活性化が促進され、DPF(3)の再生を速やかに行うことができる。
図5、図6に例示するように、DOCケース出口側端部(6)にDOC出口側端部(12)を収容し、このDOCケース出口側端部(6)をDPFケース入口側端部(7)内に進入させたので、DOC出口側端部(12)をDPF入口側端部(10)に接近させることができ、排気処理装置の全長を短くすることができる。
請求項4に係る発明は、請求項1から請求項3のいずれかに係る発明の効果に加え、次の効果を奏する。
《効果》 ケース同士の接続や離脱の作業をスムーズに行うことができる。
図2または図3に例示するように、DPFケース出口側端部(8)にDPF出口側端部(16)を収容し、このDPFケース出口側端部(8)を排気出口ケース入口側端部(9)内に各端部周壁相互間の隙間(15)を保持して進入させたので、これら周壁の嵌合や抜き取りに摺動抵抗がかからず、DPFケース(4)と排気出口ケース(5)のケース同士の接続や離脱の作業をスムーズに行うことができる。
図2または図3に例示するように、隙間(15)を排気出口ケース(5)内に連通させ、DPFケース出口側端部(8)の周壁を上記隙間(15)に向けて露出させたので、この隙間(15)にも排気出口ケース(5)内の排気が進入し、排気の熱がDPF出口側端部(16)の周壁にその内側からだけでなく、外側からも入熱され、或いは排気の熱によりDPFケース出口側端部(8)から排気出口ケース入口側端部(9)への放熱も防止され、DPF(3)の周壁の温度が高まり、DPF(3)の再生を速やかに行うことができる。
DPF(3)の場合、排気がDPF入口側端部(10)からDPF出口側端部(16)に移動する間、DPF(3)の周壁からDPFケース(4)の周壁への放熱により排気の温度が次第に低下してくるので、本発明のように、DPF出口側端部(16)の周壁への入熱やDPFケース出口側端部(8)からの放熱防止は、DPF(3)の周壁の温度を高く維持するうえで有効である。
図2または図3に例示するように、DPFケース出口側端部(8)にDPF出口側端部(16)を収容し、このDPFケース出口側端部(8)を排気出口ケース入口側端部(9)内に進入させたので、排気出口ケース入口側端部(9)をDPF出口側端部(16)の収容部として利用することができ、排気処理装置の全長を短くすることができる。
請求項5に係る発明は、次の効果を奏する。
《効果》 ケース同士の接続や離脱の作業をスムーズに行うことができる。
図4に例示するように、DPFケース出口側端部(8)からDPF出口側端部(16)を突出させ、このDPF出口側端部(16)を排気出口ケース入口側端部(9)内に各端部周壁相互間の隙間(17)を保持して進入させたので、これら周壁の嵌合や抜き取りに摺動抵抗がかからず、DPFケース(4)と排気出口ケース(5)のケース同士の接続や離脱の作業をスムーズに行うことができる。
図4に例示するように、隙間(17)を排気出口ケース(5)内に連通させ、DPF出口側端部(16)の周壁を上記隙間(17)に向けて露出させたので、この隙間(17)にも排気出口ケース(5)内の排気が進入し、排気の熱がDPF出口側端部(16)の周壁にその内側からだけでなく、外側からも入熱され、或いは排気の熱によりDPF出口側端部(16)の周壁から排気出口ケース入口側端部(9)の周壁への放熱も防止され、DPF(3)の周壁の温度が高まり、DPF(3)の再生を速やかに行うことができる。
DPF(3)の場合、排気がDPF入口側端部(10)からDPF出口側端部(16)に移動する間、DPF(3)の周壁からDPFケース(4)の周壁への放熱により排気の温度が次第に低下してくるので、本発明のように、DPF出口側端部(16)の周壁への入熱やここからの放熱防止は、DPF(3)の周壁の温度を高く維持するうえで有効である。
図4に例示するように、DPFケース出口側端部(8)からDPF出口側端部(16)を突出させ、このDPF出口側端部(16)を排気出口ケース入口側端部(9)内に進入させているので、排気出口ケース入口側端部(9)をDPF出口側端部(16)の収容部として利用することができ、排気処理装置の全長を短くすることができる。
請求項6に係る発明は、請求項1から請求項3のいずれかに係る発明の効果に加え、請求項4に係る発明の効果を奏する。
請求項7に係る発明は、請求項1から請求項3のいずれかに係る発明の効果に加え、請求項5に係る発明の効果を奏する。
DOC(1)を収容したDOCケース(2)と、DPF(3)を収容したDPFケース(4)と、排気出口ケース(5)とを備え、DOCケース出口側端部(6)にDPFケース入口側端部(7)を離脱自在に接続し、DPFケース出口側端部(8)に排気出口ケース入口側端部(9)を離脱自在に接続している。
DOCケース(2)内の前寄りで径方向に排気入口管(25)を貫通させ、排気入口管(25)の周壁に多数の排気孔(26)を開孔させている。DOCケース(2)の強度を確保する等の理由で、排気入口管(25)を貫通させない場合もある。
DOCケース(2)、DPFケース(4)、排気出口ケース(5)は、断面が円形の椀形または筒形に形成しているが、これらは、断面が楕円その他の異形の椀形または筒形に形成してもよい。
DPFケース出口側フランジ(31)と排気出口ケース入口側フランジ(36)とを重ね合わせ、これらをボルトナットで連結することにより、DPFケース出口側端部(8)に排気出口ケース入口側端部(9)を離脱自在に接続している。ボルトナットのナット(44)は、排気出口ケース(5)側に配置し、ボルト(45)は、DPFケース(4)側に配置している。DPFケース出口側フランジ(31)と排気出口ケース入口側フランジ(36)との間には、ガスケット(47)を挟み付けている。
エンジン負荷、エンジン回転数、DOC上流側排気温度センサ(24)による検出排気温度、差圧センサ(24)によるDPF(3)の上流と下流の差圧等に基づいて、DPF(3)でのPMの堆積量を推定し、PMの堆積推定量が所定の再生必要量に至った場合には、エンジンECUの指令に基づいてDPF(3)の再生処理を行う。
DPF(3)の再生処理は、次の通りである。
DOC上流側排気温度センサ(24)での検出排気温度が所定のDOC活性化温度に達していない場合には、アフター噴射を行い、排気温度をDOC活性化温度まで上昇させる。排気温度がDOC活性化温度を越えると、ポスト噴射を行い、排気に燃料を混入させ、この燃料をDOC(1)で酸化燃焼させることにより、排気の温度を上昇させ、排気の熱により、PMを焼却除去して、DPF(3)を再生する。この場合、DPF入口側排気温度センサ(29)での検出排気温度に応じてポスト噴射量を調節する。そして、DPF出口側排気温度センサ(41)での検出排気温度が所定の異常検出温度に達すると、ポスト噴射を停止或いは大幅に減少させる。
DPFケース出口側端部(8)にDPF出口側端部(16)を収容し、このDPFケース出口側端部(8)を排気出口ケース入口側端部(9)内に各端部周壁相互間の隙間(15)を保持して進入させ、この隙間(15)を排気出口ケース(5)内に連通させ、DPFケース出口側端部(8)の周壁を上記隙間(15)に向けて露出させている。
排気出口ケース入口側端部(9)はDPF出口側端部(8)よりも径大に形成している。
他の構成は、第1実施形態と同じであり、第1実施形態と同一の要素には、図1と同じ符号を付しておく。
排気出口ケース(5)には内側金属ケース(33)と断熱材(35)を設けていない。
他の構成は、第2実施形態と同じであり、第2実施形態と同一の要素には、図2と同じ符号を付しておく。
DOCケース出口側端部(6)からDOC出口側端部(12)を突出させ、このDOC出口側端部(12)をDPFケース入口側端部(7)内に各端部周壁相互間の隙間(13)を保持して進入させ、この隙間(13)をDPFケース(4)内と連通させ、DOC出口側端部(12)の周壁を上記隙間(13)に向けて露出させた。
DPFケース出口側端部(8)からDPF出口側端部(16)を突出させ、このDPF出口側端部(16)を排気出口ケース入口側端部(9)内に各端部周壁相互間の隙間(17)を保持して進入させ、この隙間(17)を排気出口ケース(5)内に連通させ、DPF出口側端部(16)の周壁を上記隙間(17)に向けて露出させた。
DOCケース(2)と排気出口ケース(5)とは同一形状となっている。
DPF入口側排気温度センサ(29)を取り付けるセンサ取り付けボス(28)と、DPF入口側排気圧導入配管(49)を取り付けるDPF入口側配管取り付けボス(48)は、DPFケース(4)の周壁に設けられている。
他の構成は、第1実施形態と同じであり、第1実施形態と同一の要素には、図1と同じ符号を付しておく。
DOCケース出口側端部(6)にDOC出口側端部(12)を収容し、このDOCケース出口側端部(6)をDPFケース入口側端部(7)内に各端部周壁相互間の隙間(14)を保持して進入させ、この隙間(14)をDPFケース(4)内と連通させ、DOCケース出口側端部(6)の周壁を上記隙間(14)に向けて露出させた。DOC(1)の径は、DPF(3)の径よりも小さくしている。
排気出口ケース入口側端部(9)に沿ってDPFケース出口側端部(8)を内嵌する。
排気出口ケース(5)には内側金属ケース(33)と断熱材(35)を設けていない。
DPF入口側排気温度センサ(29)を取り付けるセンサ取り付けボス(28)と、DPF入口側排気圧導入配管(49)を取り付けるDPF入口側配管取り付けボス(48)は、DPFケース(4)の周壁に設けられている。
他の構成は、第1実施形態と同じであり、第1実施形態と同一の要素には、図1と同じ符号を付しておく。
DOCケース出口側フランジ(21)にDPFケース入口側フランジ(30)がインロー部(53)を介して接合され、インロー部(53)でDOCケース(2)に対するDPFケース(4)の位置決めがなされる。また、インロー部(53)とガスケット(46)とで、DOCケース出口側フランジ(21)とDPFケース入口側フランジ(30)との間の封止性も高まる。インロー部(53)は、DOCケース出口側フランジ(21)に設けた円環溝(54)とこの円環溝(54)の外寄りの溝周面(55)に沿って嵌合される円環突条(56)とで構成され、円環突条(56)はDPFケース入口側フランジ(30)に形成されている。
DPF入口側端部(9)は縮径されている。
他の構成は、第5実施形態と同じであり、第5実施形態と同一の要素には、図5と同じ符号を付しておく。
(2) DOCケース
(3) DPF
(4) DPFケース
(5) 排気出口ケース
(6) DOCケース出口側端部
(7) DPFケース入口側端部
(8) DPFケース出口側端部
(9) 排気出口ケース入口側端部
(10) DPF入口側端部
(11) 隙間
(12) DOC出口側端部
(13) 隙間
(14) 隙間
(15) 隙間
(16) DPF出口側端部
(17) 隙間
Claims (7)
- DOC(1)を収容したDOCケース(2)と、DPF(3)を収容したDPFケース(4)と、排気出口ケース(5)とを備え、DOCケース出口側端部(6)にDPFケース入口側端部(7)を離脱自在に接続し、DPFケース出口側端部(8)に排気出口ケース入口側端部(9)を離脱自在に接続した、ディーゼルエンジンの排気処理装置において、
DPFケース入口側端部(7)からDPF入口側端部(10)を突出させ、このDPF入口側端部(10)をDOCケース出口側端部(6)内に各端部周壁相互間の隙間(11)を保持して進入させ、この隙間(11)をDOCケース(2)内と連通させ、DPF入口側端部(10)の周壁を上記隙間(11)に向けて露出させた、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。 - DOC(1)を収容したDOCケース(2)と、DPF(3)を収容したDPFケース(4)と、排気出口ケース(5)とを備え、DOCケース出口側端部(6)にDPFケース入口側端部(7)を離脱自在に接続し、DPFケース出口側端部(8)に排気出口ケース入口側端部(9)を離脱自在に接続した、ディーゼルエンジンの排気処理装置において、
DOCケース出口側端部(6)からDOC出口側端部(12)を突出させ、このDOC出口側端部(12)をDPFケース入口側端部(7)内に各端部周壁相互間の隙間(13)を保持して進入させ、この隙間(13)をDPFケース(4)内と連通させ、DOC出口側端部(12)の周壁を上記隙間(13)に向けて露出させた、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。 - DOC(1)を収容したDOCケース(2)と、DPF(3)を収容したDPFケース(4)と、排気出口ケース(5)とを備え、DOCケース出口側端部(6)にDPFケース入口側端部(7)を離脱自在に接続し、DPFケース出口側端部(8)に排気出口ケース入口側端部(9)を離脱自在に接続した、ディーゼルエンジンの排気処理装置において、
DOCケース出口側端部(6)にDOC出口側端部(12)を収容し、このDOCケース出口側端部(6)をDPFケース入口側端部(7)内に各端部周壁相互間の隙間(14)を保持して進入させ、この隙間(14)をDPFケース(4)内と連通させ、DOCケース出口側端部(6)の周壁を上記隙間(14)に向けて露出させた、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。 - DOC(1)を収容したDOCケース(2)と、DPF(3)を収容したDPFケース(4)と、排気出口ケース(5)とを備え、DOCケース出口側端部(6)にDPFケース入口側端部(7)を離脱自在に接続し、DPFケース出口側端部(8)に排気出口ケース入口側端部(9)を離脱自在に接続した、ディーゼルエンジンの排気処理装置において、
DPFケース出口側端部(8)にDPF出口側端部(16)を収容し、このDPFケース出口側端部(8)を排気出口ケース入口側端部(9)内に各端部周壁相互間の隙間(15)を保持して進入させ、この隙間(15)を排気出口ケース(5)内に連通させ、DPFケース出口側端部(8)の周壁を上記隙間(15)に向けて露出させた、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。 - DOC(1)を収容したDOCケース(2)と、DPF(3)を収容したDPFケース(4)と、排気出口ケース(5)とを備え、DOCケース出口側端部(6)にDPFケース入口側端部(7)を離脱自在に接続し、DPFケース出口側端部(8)に排気出口ケース入口側端部(9)を離脱自在に接続した、ディーゼルエンジンの排気処理装置において、
DPFケース出口側端部(8)からDPF出口側端部(16)を突出させ、このDPF出口側端部(16)を排気出口ケース入口側端部(9)内に各端部周壁相互間の隙間(17)を保持して進入させ、この隙間(17)を排気出口ケース(5)内に連通させ、DPF出口側端部(16)の周壁を上記隙間(17)に向けて露出させた、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載したディーゼルエンジンの排気処理装置において、
DPFケース出口側端部(8)にDPF出口側端部(16)を収容し、このDPFケース出口側端部(8)を排気出口ケース入口側端部(9)内に各端部周壁相互間の隙間(15)を保持して進入させ、この隙間(15)を排気出口ケース(5)内に連通させ、DPFケース出口側端部(8)の周壁を上記隙間(15)に向けて露出させた、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載したディーゼルエンジンの排気処理装置において、
DPFケース出口側端部(8)からDPF出口側端部(16)を突出させ、このDPF出口側端部(16)を排気出口ケース入口側端部(9)内に各端部周壁相互間の隙間(17)を保持して進入させ、この隙間(17)を排気出口ケース(5)内に連通させ、DPF出口側端部(16)の周壁を隙間(17)に向けて露出させた、ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
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