JP2014188471A - Exhaust emission control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust emission control device for an internal combustion engine.
従来、内燃機関からの排気に含まれるNOx(窒素酸化物)を低減させるために、選択還元型のNOx触媒(SCR触媒)を配置した触媒反応器と還元剤であるアンモニアとを用いて、NOxを窒素と水とに還元する排気浄化装置が知られている。高温の排気中に噴射した尿素水からアンモニアを生成し、NOx触媒と接触させることでNOxを窒素と水に還元するものである。 Conventionally, in order to reduce NOx (nitrogen oxides) contained in exhaust gas from an internal combustion engine, NOx is used by using a catalytic reactor in which a selective reduction type NOx catalyst (SCR catalyst) is arranged and ammonia as a reducing agent. Exhaust gas purification devices that reduce nitrogen to water and nitrogen are known. Ammonia is generated from urea water injected into the high-temperature exhaust gas, and NOx is reduced to nitrogen and water by contacting with the NOx catalyst.
このような排気浄化装置において、触媒反応器のNOx触媒には、Ti等の酸化物の担体にVやCr等の活性成分を含んだ材料を略直方体のハニカム構造に形成して金属の溶接構造の枠体からなるカセットに組み込んだもの(以下、単に触媒カセット)が用いられる。この触媒カセットを触媒反応器に複数配置して、押ねじ等によって着脱可能に触媒反応器に固定したものがある。例えば、特許文献1に記載の如くである。
In such an exhaust purification apparatus, the NOx catalyst of the catalytic reactor is formed of a metal welded structure in which a material containing an active component such as V or Cr in an oxide carrier such as Ti is formed in a substantially rectangular parallelepiped honeycomb structure. (Hereinafter simply referred to as a catalyst cassette) is used. Some of the catalyst cassettes are arranged in the catalyst reactor and fixed to the catalyst reactor so as to be detachable by a push screw or the like. For example, as described in
特許文献1に記載のような排気浄化装置は、溶接構造の触媒カセットの製作誤差を吸収するために耐熱性、柔軟性に優れたグラスファイバー等を介して触媒反応器に固定される。しかし、グラスファイバー等の経時劣化等により触媒反応器と触媒カセットとの固定力が低下し、触媒カセットが触媒反応器内で移動したり破損したりする可能性があった。
An exhaust emission control device as described in
本発明は、このような問題を解決すべくなされたものであり、触媒カセットや触媒反応器の製作誤差による隙間にばらつきが生じても熱膨張や振動等による触媒カセットの移動や破損を抑制することができる排気浄化装置の提供を目的とする。 The present invention has been made to solve such problems, and suppresses movement and breakage of the catalyst cassette due to thermal expansion, vibration, etc., even if gaps due to manufacturing errors of the catalyst cassette or catalyst reactor vary. An object of the present invention is to provide an exhaust emission control device that can perform such a process.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
すなわち、請求項1においては、触媒が収容された複数の触媒カセットを内部に着脱自在に装着可能な触媒反応器を備える排気浄化装置において、触媒反応器の内部に開口部から隣り合うようにして装入された触媒カセットと触媒カセットとの隙間にくさび状部材が挿入され、開口部を閉塞する蓋部材によって装入された触媒カセットが付勢されるものである。
That is, in
請求項2においては、前記くさび状部材が、くさび状部材の挿入方向に移動自在に前記触媒反応器に支持されるものである。 According to a second aspect of the present invention, the wedge-shaped member is supported by the catalytic reactor so as to be movable in the insertion direction of the wedge-shaped member.
請求項3においては、前記くさび状部材が、ねじ機構によって伸縮自在に構成される連結部材を介して前記触媒反応器に支持されるものである。 According to a third aspect of the present invention, the wedge-shaped member is supported by the catalytic reactor via a connecting member configured to be extendable and contractable by a screw mechanism.
請求項4においては、前記くさび状部材が、ばね機構によってくさび状部材の挿入方向に付勢されるものである。 According to a fourth aspect of the present invention, the wedge-shaped member is urged in the insertion direction of the wedge-shaped member by a spring mechanism.
請求項5においては、前記蓋部材には、前記触媒カセットを付勢する弾性部材が備えられるものである。 According to a fifth aspect of the present invention, the lid member is provided with an elastic member that biases the catalyst cassette.
本発明は、以上のように構成したので、以下に示す効果を奏する。 Since this invention was comprised as mentioned above, there exists an effect shown below.
請求項1に記載の発明によれば、くさび状部材によってくさび状部材の挿入方向および挿入方向に垂直な方向の動きが規制され、蓋部材によって前記両方向に垂直な方向の動きが規制される。これにより、触媒カセットや触媒反応器の製作誤差による隙間にばらつきが生じても熱膨張や振動等による各触媒カセットの移動や破損を抑制することができる。 According to the first aspect of the present invention, the wedge-shaped member restricts the insertion direction of the wedge-shaped member and the movement in the direction perpendicular to the insertion direction, and the lid member restricts the movement in the direction perpendicular to both the directions. Thereby, even if the gap due to the manufacturing error of the catalyst cassette or the catalyst reactor varies, the movement or breakage of each catalyst cassette due to thermal expansion or vibration can be suppressed.
請求項2に記載の発明によれば、各触媒カセットがくさび状部材を介して触媒反応器と一体的に固定される。これにより、触媒カセットや触媒反応器の製作誤差による隙間にばらつきが生じても熱膨張や振動等による各触媒カセットの移動や破損を抑制することができる。
According to invention of
請求項3に記載の発明によれば、ねじ機構によってくさび状部材のくさび効果が増大されて各触媒カセットが強固に固定される。これにより、触媒カセットや触媒反応器の製作誤差による隙間にばらつきが生じても熱膨張や振動等による各触媒カセットの移動や破損を抑制することができる。 According to the third aspect of the present invention, the wedge effect of the wedge-shaped member is increased by the screw mechanism, and each catalyst cassette is firmly fixed. Thereby, even if the gap due to the manufacturing error of the catalyst cassette or the catalyst reactor varies, the movement or breakage of each catalyst cassette due to thermal expansion or vibration can be suppressed.
請求項4に記載の発明によれば、各触媒カセットや触媒反応器が熱膨張してもくさび状部材による付勢力が維持される。これにより、触媒カセットや触媒反応器の製作誤差による隙間にばらつきが生じても熱膨張や振動等による各触媒カセットの移動や破損を抑制することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the urging force by the wedge-shaped member is maintained even if each catalyst cassette or catalyst reactor is thermally expanded. Thereby, even if the gap due to the manufacturing error of the catalyst cassette or the catalyst reactor varies, the movement or breakage of each catalyst cassette due to thermal expansion or vibration can be suppressed.
請求項5に記載の発明によれば、各触媒カセットや触媒反応器が熱膨張しても蓋部材による付勢力が維持される。これにより、触媒カセットや触媒反応器の製作誤差による隙間にばらつきが生じても熱膨張や振動等によるカセットの移動や破損を抑制することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the urging force by the lid member is maintained even if each catalyst cassette or catalyst reactor is thermally expanded. Thereby, even if the gap due to the manufacturing error of the catalyst cassette or the catalyst reactor varies, the movement or breakage of the cassette due to thermal expansion or vibration can be suppressed.
以下に、図1および図2を用いて本発明に係る排気浄化装置の第一実施形態である排気浄化装置1ついて説明する。なお、本実施形態における「上流側」とは流体の流れ方向における上流側を示し、「下流側」とは流体の流れ方向における下流側を示す。
Hereinafter, an
図1に示すように、排気浄化装置1は、発電機33等の動力源であるエンジン31から排出される排気を浄化するものである。排気浄化装置1は、エンジン31に接続される排気管11に設けられる。排気浄化装置1は、尿素水噴射ノズル2、尿素供給流路3、空気供給流路4、加圧空気弁5、エアタンク6、加圧空気供給ポンプ(コンプレッサ)7、切替弁8、尿素水供給ポンプ9、尿素水タンク10、触媒反応器12、制御装置30等を具備する。
As shown in FIG. 1, the
尿素水噴射ノズル2は、尿素水を排気管11または触媒反応器12の内部に供給するものである。尿素水噴射ノズル2は、管状部材から構成され、その一側(下流側)を排気管11または触媒反応器12の外部から内部へ挿通するようにして設けられる。尿素水噴射ノズル2には、尿素水の流路である尿素供給流路3が接続される。また、尿素水噴射ノズル2には、加圧空気の流路である空気供給流路4が接続される。
The urea
加圧空気弁5は、加圧空気の流路を連通または遮断する。加圧空気弁5は、空気供給流路4に設けられる。加圧空気弁5は、電磁弁で構成されソレノイドが制御装置30と接続される。加圧空気弁5は、図示しないスプールを摺動させることにより尿素水噴射ノズル2に加圧空気供給ポンプ(コンプレッサ)7によってエアタンク6に加圧された加圧空気を供給可能に構成される。
The pressurized air valve 5 communicates or blocks the flow path of the pressurized air. The pressurized air valve 5 is provided in the air supply flow path 4. The pressurized air valve 5 is composed of an electromagnetic valve, and a solenoid is connected to the control device 30. The pressurized air valve 5 is configured to be able to supply pressurized air pressurized to the air tank 6 by a pressurized air supply pump (compressor) 7 to the urea
切替弁8は、尿素水の流路を切り替える。切替弁8は、空気供給流路4の尿素水供給ポンプ9の下流側に設けられる。切替弁8は、図示しないスプールを摺動させることにより尿素水噴射ノズル2に尿素水供給ポンプ9によって尿素水タンク10の尿素水を供給可能に構成される。
The
触媒反応器12は、内部に配置されたNOx触媒によって排気中のNOxを選択還元するものである。触媒反応器12は、エンジン31と接続されている排気管11の途中部であって尿素水噴射ノズル2の下流側に設けられる。触媒反応器12は、筐体13の内部にNOx触媒を金属の枠体に組み込んだ第1触媒カセット14、第2触媒カセット15、第3触媒カセット16、第4触媒カセット17、第5触媒カセット18、第6触媒カセット19、第7触媒カセット20および第8触媒カセット21(以下、単に「各触媒カセット」と記す)が配置される。
The
制御装置30は、加圧空気弁5、切替弁8、尿素水供給ポンプ9等を制御する。制御装置30には、加圧空気弁5、切替弁8、尿素水供給ポンプ9等を制御するための種々のプログラムやデータが格納される。制御装置30は、CPU、ROM、RAM、HDD等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのLSI等からなる構成であってもよい。また、制御装置30は、エンジン31を制御するECU32と一体的に構成することも可能である。
The control device 30 controls the pressurized air valve 5, the
このように構成される排気浄化装置1において、制御装置30は、加圧空気弁5、切替弁8、尿素水供給ポンプ9等を制御して、排気管11内に尿素水を噴射する。排気の熱によって噴射された尿素水からアンモニアが生成される。排気浄化装置1は、アンモニアと触媒反応器12の各触媒カセットに組み込まれるNOx触媒によってNOxを窒素と水に還元する。
In the exhaust
次に、図2から図5を用いて本発明に係る排気浄化装置1における触媒反応器12について具体的に説明する。
Next, the
図2に示すように、触媒反応器12は、筐体13、各触媒カセット、第1くさび状部材22、第2くさび状部材23、第3くさび状部材24および第4くさび状部材25(以下、単に「各くさび状部材」と記す)、第1蓋部材26および第2蓋部材27を具備する。
As shown in FIG. 2, the
筐体13の一側端部には排気管11が接続され、筐体13の他側端部は排気管11を介して外部に開放されている。つまり、筐体13は、一側(上流側)から他側(下流側)に向かって(図2黒塗矢印参照)エンジン31からの排気が流れる排気流路として構成されている。筐体13の側面には、上流側から順に第1開口部13aと第2開口部13bとが形成される。また、筐体13は、第1開口部13aから挿入される触媒カセットを着脱可能に支持する第1取付フレーム13cと、第2開口部13bから挿入される触媒カセットを着脱可能に支持する第2取付フレーム13dとが設けられる。第1開口部13aは、第1蓋部材26によって閉塞可能に構成される。第2開口部13bは、第2蓋部材27によって閉塞可能に構成される。
An
図3に示すように、NOx触媒は、例えばアルミナ、ジルコニア、バナジア/チタニアまたはゼオライト等の金属を含有する材料を多数の格子状の貫通孔を有する略直方体に生成したものである(図3におけるA参照)。各触媒カセットは、NOx触媒の貫通孔が開口している側面以外の側面を金属の枠体で覆うようにして構成される(図3におけるB参照)。 As shown in FIG. 3, the NOx catalyst is a material in which a metal-containing material such as alumina, zirconia, vanadia / titania or zeolite is formed into a substantially rectangular parallelepiped having a large number of lattice-shaped through holes (in FIG. 3). A). Each catalyst cassette is configured such that a side surface other than the side surface where the through hole of the NOx catalyst is open is covered with a metal frame (see B in FIG. 3).
第1触媒カセット14と第2触媒カセット15とは、枠体で覆われた側面同士を隣り合わせにして第1開口部13aから筐体13内の第1取付フレーム13cに支持されるように装入される。さらに、第3触媒カセット16と第4触媒カセット17とは、枠体で覆われた側面同士を隣り合わせにして第1開口部13aから筐体13内の第1取付フレーム13cに支持されるように装入される。この際、第3触媒カセット16は、第1触媒カセット14と隣り合うように配置される。第4触媒カセット17は、第2触媒カセット15と隣り合うように配置される。
The
同様にして、第5触媒カセット18および第6触媒カセット19と、第7触媒カセット20および第8触媒カセット21とは、第2開口部13bから筐体13内の第2取付フレーム13dに支持されるように装入される。この際、第7触媒カセット20は、第5触媒カセット18と隣り合うように配置される。第8触媒カセット21は、第6触媒カセット19と隣り合うように配置される。
Similarly, the
各触媒カセットは、NOx触媒の貫通孔の軸方向が排気の流れ方向(図3黒塗矢印参照)と一致するように配置される。つまり、各触媒カセットは、枠体で覆われていない側面が排気の流れに対向するように配置される。従って、触媒反応器12は、排気が第1取付フレーム13cに配置される第1触媒カセット14、第2触媒カセット15、第3触媒カセット16および第4触媒カセット17を通過した後、第2取付フレーム13dに配置される第5触媒カセット18、第6触媒カセット19、第7触媒カセット20および第8触媒カセット21を通過して筐体13から排出されるように構成される。なお、筐体13の内部に配置される触媒カセットの数は、本実施形態に限定するものではない。
Each catalyst cassette is arranged so that the axial direction of the through hole of the NOx catalyst coincides with the flow direction of the exhaust gas (see the black arrow in FIG. 3). That is, each catalyst cassette is arranged so that the side surface not covered with the frame faces the flow of exhaust gas. Therefore, the
図2および図4に示すように、各くさび状部材は、各触媒カセットを固定するものである。各くさび状部材は、その一側から他側に向かってその厚みが徐々に厚くなる断面視でV字状に形成される略長方形の部材である。各くさび状部材は、他側端部に設けられる連結部材28を介して筐体13に支持される。
As shown in FIGS. 2 and 4, each wedge-shaped member fixes each catalyst cassette. Each wedge-shaped member is a substantially rectangular member formed in a V shape in a sectional view in which the thickness gradually increases from one side to the other side. Each wedge-shaped member is supported by the
図4(a)に示すように、連結部材28は、途中部に設けられるねじ機構によって伸縮自在に構成される略棒状の部材である。連結部材28は、左ねじ部28a、胴部28bおよび右ねじ部28cから構成される。
As shown in FIG. 4A, the connecting
左ねじ部28aは、一方の端部に取付ブラケットが形成される左ねじの雄ねじからなる。左ねじ部28aの取付ブラケットは、取付位置が調整可能に形成される。胴部28bは、一側に左ねじの雌ねじが形成され、他側に右ねじの雌ねじが形成される。右ねじ部28cは、一方の端部に取付ブラケットが形成される右ねじの雄ねじからなる。連結部材28は、胴部28bの一側に左ねじ部28aに接続され、胴部28bの他側に右ねじ部28cが接続される。これにより、連結部材28には、胴部28bを軸周りに回転させることで左ねじ部28aと右ねじ部28cとが軸方向に移動可能なねじ機構が構成される。連結部材28は、左ねじ部28aの取付ブラケットが筐体13に取り付けられ、胴右ねじ部28cの取付ブラケットに各くさび状部材がそれぞれ取り付けられる。
The left-
図4(b)に示すように、第1くさび状部材22は、第1触媒カセット14と第2触媒カセット15とを固定するものである。第1くさび状部材22は、その一側端部が第1触媒カセット14または第2触媒カセット15に対向するように配置される。第1くさび状部材22は、軸方向が排気の流れ方向(図4(b)黒塗矢印参照)と平行になるように配置される連結部材28を介して筐体13に支持される。これにより、第1くさび状部材22は、第1触媒カセット14の枠体と第2触媒カセット15の枠体との隙間Gに対向し、かつ隙間Gに沿うように筐体13に支持可能に構成される。また、第1くさび状部材22は、連結部材28のねじ機構を操作することで排気の流れ方向と平行に移動可能に構成される(図4(b)白塗矢印参照)。
As shown in FIG. 4B, the first wedge-shaped
同様にして、第2くさび状部材23、第3くさび状部材24および第4くさび状部材25は、連結部材28を介して筐体13に支持される。第2くさび状部材23は、その一側端部が第3触媒カセット16の枠体と第4触媒カセット17の枠体との隙間Gに挿入可能に構成される。第3くさび状部材24は、その一側端部が第5触媒カセット18の枠体と第6触媒カセット19の枠体との隙間Gに挿入可能に構成される。第4くさび状部材25は、その一側端部が第7触媒カセット20の枠体と第8触媒カセット21の枠体との隙間Gに挿入可能に構成される。
Similarly, the second wedge-shaped
図2および図5に示すように、第1蓋部材26および第2蓋部材27は、筐体13の第1開口部13aおよび第2開口部13bを閉塞するものである。第1蓋部材26は第1開口部13aを閉塞可能に構成され、第2蓋部材27は第2開口部13bを閉塞可能に構成される。これにより、第1蓋部材26および第2蓋部材27は、筐体13からの排気の漏れを防止し、排気を各触媒カセットに案内することができる。
As shown in FIGS. 2 and 5, the
第1蓋部材26の側面には、第3触媒カセット16に対向する位置と第4触媒カセット17に対向する位置とに弾性部材であるばね部材26aがそれぞれ設けられる。第1蓋部材26は、筐体13に第1開口部13aを閉塞するように取り付けられた場合、ばね部材26aが第3触媒カセット16と第4触媒カセット17とを付勢するように構成される。この際、ばね部材26aの付勢力は、第3触媒カセット16および第4触媒カセット17を介して第1触媒カセット14と第2触媒カセット15とに加わる。つまり、第1蓋部材26は、第1触媒カセット14、第2触媒カセット15、第3触媒カセット16および第4触媒カセット17を付勢可能に構成される。
On the side surface of the
同様に、第2蓋部材27の側面には、第7触媒カセット20に対向する位置と第8触媒カセット21に対向する位置とに弾性部材であるばね部材27aが設けられる。この際、ばね部材27aの付勢力は、第7触媒カセット20および第8触媒カセット21を介して第5触媒カセット18と第6触媒カセット19とに加わる。つまり、第2蓋部材27は、第5触媒カセット18、第6触媒カセット19、第7触媒カセット20および第8触媒カセット21を付勢可能に構成される。なお、本実施形態において、弾性部材は、ばね部材26a、27aに限定するものではない。
Similarly, on the side surface of the
以下では、図2、図3および図6を用いて、本発明に係る排気浄化装置の第一実施形態である排気浄化装置1における各触媒カセットの固定の態様について説明する。
Below, the fixed aspect of each catalyst cassette in the exhaust
図2および図3に示すように、第1触媒カセット14と第2触媒カセット15とは、触媒反応器12の第1開口部13aから筐体13の内部に装入される。第1触媒カセット14と第2触媒カセット15とは、筐体13の第1取付フレーム13cに支持される。第3触媒カセット16と第4触媒カセット17とは、触媒反応器12の第1開口部13aから筐体13の内部に装入される。第3触媒カセット16と第4触媒カセット17とは、第1触媒カセット14および第2触媒カセット15と隣接するようにして筐体13の第1取付フレーム13cに支持される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
図6(a)に示す通り、第1くさび状部材22を支持する連結部材28のねじ機構が操作され、連結部材28が伸長される。第1くさび状部材22は、第1触媒カセット14の枠体と第2触媒カセット15の枠体との隙間Gに挿入される。第1触媒カセット14と第2触媒カセット15とは、第1くさび状部材22によって挿入方向(以下、単に「X方向」と記す)に付勢される。これにより、第1触媒カセット14と第2触媒カセット15とは、第1取付フレーム13cと第1くさび状部材22との間で挟持される。
As shown in FIG. 6A, the screw mechanism of the connecting
さらに、第1触媒カセット14と第2触媒カセット15とは、第1くさび状部材22によってくさびの原理に基づきその隙間Gを広げる方向に付勢される。この際、第1触媒カセット14と第2触媒カセット15とは、第1取付フレーム13cに案内されてX方向に垂直な方向(以下、単に「Y方向」と記す)に付勢される。これにより、第1触媒カセット14と第2触媒カセット15とは、筐体13の側面と第1くさび状部材22との間で挟持される。以上より、第1触媒カセット14と第2触媒カセット15とは、第1くさび状部材22によってX方向およびY方向の動きが規制される。
Further, the
同様に、第3触媒カセット16と第4触媒カセット17とは、第2くさび状部材23が第3触媒カセット16の枠体と第4触媒カセット17の枠体との隙間Gに挿入される。第3触媒カセット16と第4触媒カセット17とは、第1取付フレーム13cと第2くさび状部材23との間、および筐体13の側面と第2くさび状部材23との間で挟持される。以上より、第3触媒カセット16と第4触媒カセット17とは、第2くさび状部材23によってX方向およびY方向の動きが規制される。
Similarly, in the
図2および図3に示すように、第5触媒カセット18と第6触媒カセット19とは、触媒反応器12の第2開口部13bから筐体13の内部に装入される。第5触媒カセット18と第6触媒カセット19とは、筐体13の第2取付フレーム13dに支持される。第7触媒カセット20と第8触媒カセット21とは、触媒反応器12の第2開口部13bから筐体13の内部に装入される。第7触媒カセット20と第8触媒カセット21とは、第5触媒カセット18および第6触媒カセット19と隣接するようにして筐体13の第2取付フレーム13dに支持される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
そして、図6(a)に示す通り、第5触媒カセット18と第6触媒カセット19とは、第2取付フレーム13dと第3くさび状部材24との間、および筐体13の側面と第3くさび状部材24との間で挟持される。第7触媒カセット20と第8触媒カセット21とは、第2取付フレーム13dと第4くさび状部材25との間、および筐体13の側面と第4くさび状部材25との間で挟持される。つまり、第5触媒カセット18と第6触媒カセット19とは第3くさび状部材24によって、第7触媒カセット20と第8触媒カセット21とは第4くさび状部材25によって、X方向およびY方向の動きが規制される。
As shown in FIG. 6A, the
次に、図6(b)に示すように、筐体13の第1開口部13aを閉塞するように第1蓋部材26が取り付けられる。第1開口部13a近傍の第3触媒カセット16と第4触媒カセット17とは、第1蓋部材26のばね部材26aによって付勢される。第1触媒カセット14と第2触媒カセット15とは、隣接する第3触媒カセット16と第4触媒カセット17とを介してばね部材26aによって付勢される。つまり、第1触媒カセット14、第2触媒カセット15、第3触媒カセット16および第4触媒カセット17は、第1蓋部材26によってX方向とY方向とに垂直な方向(以下、単に「Z方向」と記す)の動きが規制される。
Next, as shown in FIG. 6B, the
同様に、筐体13の第2開口部13bを閉塞するように第2蓋部材27が取り付けられる。第5触媒カセット18および第6触媒カセット19と第7触媒カセット20および第8触媒カセット21とは、第2蓋部材27のばね部材27aによってそれぞれ付勢される。つまり、第5触媒カセット18、第6触媒カセット19、第7触媒カセット20および第8触媒カセット21は、第2蓋部材27によってZ方向の動きが規制される。
Similarly, the
このように、第1触媒カセット14、第2触媒カセット15、第3触媒カセット16および第4触媒カセット17は、X方向とY方向とZ方向との動きが規制される。同様に、第5触媒カセット18、第6触媒カセット19、第7触媒カセット20および第8触媒カセット21は、X方向とY方向とZ方向との動きが規制される。つまり、各触媒カセットは、触媒反応器12と一体的に固定される。
In this way, the
以上の如く、触媒であるNOx触媒が収容された複数の触媒カセットである第1触媒カセット14、第2触媒カセット15、第3触媒カセット16、第4触媒カセット17、第5触媒カセット18、第6触媒カセット19、第7触媒カセット20および第8触媒カセット21を内部に着脱自在に装着可能な触媒反応器12を備える排気浄化装置1において、触媒反応器12の内部に開口部である第1開口部13a、第2開口部13bから隣り合うように装入された各触媒カセットの触媒カセットと触媒カセットとの隙間Gにくさび状部材である第1くさび状部材22、第2くさび状部材23、第3くさび状部材24、第4くさび状部材25が挿入され、第1開口部13a、第2開口部13bを閉塞する蓋部材である第1蓋部材26、第2蓋部材27によって装入された各触媒カセットが付勢されるものである。
このように構成することで、各くさび状部材によってX方向およびY方向の動きが規制され、第1蓋部材26、第2蓋部材27によってZ方向の動きが規制される。これにより、第1触媒カセット14から第8触媒カセット21や触媒反応器12の製作誤差による隙間にばらつきが生じても熱膨張や振動等による各触媒カセットの移動や破損を抑制することができる。
As described above, the
With this configuration, the movement in the X direction and the Y direction is restricted by each wedge-shaped member, and the movement in the Z direction is restricted by the
また、各くさび状部材が、各くさび状部材の挿入方向に移動自在に触媒反応器12に支持されるものである。
このように構成することで、各触媒カセットが各くさび状部材を介して触媒反応器12と一体的に固定される。これにより、第1触媒カセット14から第8触媒カセット21や触媒反応器12の製作誤差による隙間にばらつきが生じても熱膨張や振動等による各触媒カセットの移動や破損を抑制することができる。
Each wedge-shaped member is supported by the
By comprising in this way, each catalyst cassette is integrally fixed with the
また、各くさび状部材が、ねじ機構である左ねじ部28a、胴部28bおよび右ねじ部28cによって伸縮自在に構成される連結部材28を介して触媒反応器12に支持されるものである。
このように構成することで、連結部材28に構成されるねじ機構によって各くさび状部材のくさび効果が増大されて各触媒カセットが強固に固定される。これにより、第1触媒カセット14から第8触媒カセット21や触媒反応器12の製作誤差による隙間にばらつきが生じても熱膨張や振動等による各触媒カセットの移動や破損を抑制することができる。
Each wedge-shaped member is supported by the
With this configuration, the wedge effect of each wedge-shaped member is increased by the screw mechanism configured in the connecting
また、第1蓋部材26、第2蓋部材27には、各触媒カセットを付勢する弾性部材であるばね部材26a、27aが備えられるものである。
このように構成することで、各触媒カセットや触媒反応器12が熱膨張しても第1蓋部材26、第2蓋部材27による付勢力が維持される。これにより、第1触媒カセット14から第8触媒カセット21や触媒反応器12の製作誤差による隙間にばらつきが生じても熱膨張や振動等によるカセットの移動や破損を抑制することができる。
Further, the
With this configuration, the urging force by the
次に、図7および図8を用いて、本発明に係る排気浄化装置の第二実施形態である排気浄化装置1について説明する。なお、以下の実施形態において、既に説明した実施形態と同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。
Next, an
図7(a)に示すように、各くさび状部材は、連結部材29を介して筐体13に支持される。連結部材29は、途中部にねじ機構とばね機構とによって伸縮自在に構成される略棒状の部材である。連結部材29は、左ねじ部29a、胴部29b、右ねじ部29c、スライド軸29dおよびばね29eから構成される。
As shown in FIG. 7A, each wedge-shaped member is supported by the
右ねじ部29cは、一方の端部に取付ブラケットが形成される中空円筒状の右ねじの雄ねじからなる。連結部材29は、胴部29bの一側に左ねじ部29aに接続され、胴部29bの他側に右ねじ部28cが接続される。これにより、連結部材29には、ねじ機構が構成される。スライド軸29dは、一方の端部に取付ブラケットが形成される棒状部材からなる。スライド軸29dは、圧縮ばねから構成されるばね29eを介して右ねじ部29cの中空部分に隙間なく摺動可能に挿入される。これにより、連結部材29には、所定の付勢力によりスライド軸29dが軸方向に摺動するばね機構が構成される。スライド軸29dの取付ブラケットには、各くさび状部材がそれぞれ取り付けられる。
The right-
図7(b)に示すように、各くさび状部材は、ねじ機構によって連結部材29の全長を伸ばして各触媒カセットの枠体と枠体との隙間Gに挿入可能に構成されるとともに、連結部材29のばね機構のばね29eをたわまして各触媒カセットを一定の力で付勢可能に構成される。
As shown in FIG. 7B, each wedge-shaped member is configured such that it can be inserted into the gap G between the frame body of each catalyst cassette by extending the entire length of the
以下では、本発明に係る排気浄化装置の第二実施形態である排気浄化装置1における各触媒カセットの固定の態様について説明する。
Below, the fixed aspect of each catalyst cassette in the exhaust
各触媒カセットが第1取付フレーム13cまたは第2取付フレーム13dに挿入された後、第1くさび状部材22を支持する連結部材29のねじ機構が操作され、連結部材29が伸長される。第1くさび状部材22は、第1触媒カセット14の枠体と第2触媒カセット15の枠体との隙間Gに挿入される。この際、連結部材29のばね機構のばね29eがねじ機構の操作による伸長量に応じてたわむ。第1くさび状部材22は、第1触媒カセット14と第2触媒カセット15とをばね29eのたわみ量に応じた力で付勢する。これにより、第1触媒カセット14と第2触媒カセット15とは、第1くさび状部材22よってX方向およびY方向の動きが規制される。
After each catalyst cassette is inserted into the
同様に、第3触媒カセット16と第4触媒カセット17とは第2くさび状部材23によって、第5触媒カセット18と第6触媒カセット19とは第3くさび状部材24によって、第7触媒カセット20と第8触媒カセット21とは第4くさび状部材25によって、X方向およびY方向の動きが規制される。
Similarly, the
以上の如く、各くさび状部材がばね機構のばね29eによって各くさび状部材の挿入方向に付勢されるものである。
このように構成することで、各触媒カセットや触媒反応器12が熱膨張しても各くさび状部材による付勢力が維持される。これにより、第1触媒カセット14から第8触媒カセット21や触媒反応器12の製作誤差による隙間にばらつきが生じても熱膨張や振動等による各触媒カセットの移動や破損を抑制することができる。
As described above, each wedge-shaped member is urged in the insertion direction of each wedge-shaped member by the
By configuring in this way, the urging force of each wedge-shaped member is maintained even if each catalyst cassette or
また、外部からの振動が小さい場合や製作誤差による隙間が小さい場合において、各触媒カセットと触媒反応器12との摩擦力で十分な固定力が得られるときは、各くさび状部材または各ばね部材のうちどちらか一方による固定でもよい。具体的には、各触媒カセットのX方向とY方向との動きが各くさび状部材によって規制され、Z方向の動きが各触媒カセットと触媒反応器12との摩擦力で固定される構成でもよい。
Further, when a sufficient fixing force can be obtained by the frictional force between each catalyst cassette and the
1 排気浄化装置
12 装置ケース
13a 第1開口部
13b 第2開口部
14 第1触媒カセット
15 第2触媒カセット
16 第3触媒カセット
17 第4触媒カセット
18 第5触媒カセット
19 第6触媒カセット
20 第7触媒カセット
21 第8触媒カセット
22 第1くさび状部材
23 第2くさび状部材
24 第3くさび状部材
25 第4くさび状部材
26 第1蓋部材
27 第2蓋部材
G 隙間
DESCRIPTION OF
Claims (5)
触媒反応器の内部に開口部から隣り合うようにして装入された触媒カセットと触媒カセットとの隙間にくさび状部材が挿入され、開口部を閉塞する蓋部材によって装入された触媒カセットが付勢される排気浄化装置。 In an exhaust emission control device comprising a catalyst reactor that can be detachably mounted inside a plurality of catalyst cassettes containing a catalyst,
A wedge-shaped member is inserted into the gap between the catalyst cassette and the catalyst cassette loaded adjacent to each other from the opening inside the catalyst reactor, and the catalyst cassette loaded by a lid member closing the opening is attached. Exhaust gas purification device.
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