JP2019039317A - 排気浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】背圧の上昇を抑制することが可能な排気浄化装置を提供する。
【解決手段】排気浄化装置は、内燃機関から排出される排気を浄化するためのものであり、触媒を担持する触媒担体１と、触媒担体１が収容される筒状のケース２と、触媒担体１の他方端面１ｂ側に配置され、ケース２内における触媒担体１の移動を規制するためのストッパ部材４とを備える。ストッパ部材４は、リング状に形成され、排気が通過可能な円孔４２ｅを有する。
【選択図】図６

Description

本発明は、排気浄化装置に関する。

従来、内燃機関から排出される排気を浄化するための排気浄化装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

特許文献１の排気浄化装置は、ハニカム体（触媒担体）と、ハニカム体を収容する円筒状のケースと、ハニカム体の前端面および後端面にそれぞれ当接するストッパ部材とを備える。ストッパ部材は、リング状に形成され、ケースの内周面に取り付けられており、ハニカム体を保持するように構成されている。

特開２００８−１７３５５５号公報

しかしながら、上記した従来の排気浄化装置では、リング状のストッパ部材により排気の流れが妨げられるので、背圧が上昇するという問題点がある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、背圧の上昇を抑制することが可能な排気浄化装置を提供することである。

本発明による排気浄化装置は、内燃機関から排出される排気を浄化するためのものであり、触媒を担持する触媒担体と、触媒担体が収容される筒状のケースと、触媒担体の一方端面側および他方端面側の少なくともいずれか一方に配置され、ケース内における触媒担体の移動を規制するためのストッパ部材とを備える。ストッパ部材は、リング状に形成され、排気が通過可能な通気部を有する。

このように構成することによって、排気が通気部を通過することにより、ストッパ部材によって排気の流れが妨げられるのを抑制することができる。

本発明の排気浄化装置によれば、背圧の上昇を抑制することができる。

本実施形態による排気浄化装置を示した断面図である。 図１の排気浄化装置のストッパ部材を示した正面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 図２のストッパ部材のリテーナを示した正面図である。 図４のＢ−Ｂ断面図である。 図１の排気浄化装置のストッパ部材近傍を拡大して示した図である。 本実施形態の第１変形例によるストッパ部材のリテーナを示した正面図である。 本実施形態の第２変形例によるストッパ部材のリテーナを示した正面図である。 本実施形態の第３変形例によるストッパ部材のリテーナを示した正面図である。 本実施形態の第４変形例によるストッパ部材のリテーナを示した正面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

まず、図１〜図５を参照して、本発明の一実施形態による排気浄化装置１００の構成について説明する。

排気浄化装置１００は、内燃機関（図示省略）の排気通路に設けられ、内燃機関から排出される排気を浄化するように構成されている。この排気浄化装置１００は、図１に示すように、触媒（図示省略）を担持する触媒担体１と、触媒担体１が収容されるケース２と、触媒担体１を保持する保持部材３と、触媒担体１の移動を規制するためのストッパ部材４とを備える。

触媒担体１は、ハニカム状に形成され、排気が流通する複数のセル（図示省略）を有する。この触媒担体１の表面には触媒が担持されており、排気がセルを流通する際に排気中の有害物質が触媒作用によって浄化されるようになっている。また、触媒担体１は、外形が円柱状に形成され、一方端面１ａおよび他方端面１ｂを有する。一方端面１ａは、排気の流れ方向における上流側（Ｘ１方向側）に配置され、他方端面１ｂは、排気の流れ方向における下流側（Ｘ２方向側）に配置されている。

ケース２は、円筒状に形成され、触媒担体１が収容されている。このケース２は、内燃機関に連通される排気の流入口２ａと、マフラー（図示省略）に連通される排気の流出口２ｂとを有する。

保持部材３は、たとえばアルミナファイバーマットからなり、ケース２内の触媒担体１を固定するために設けられている。この保持部材３は、円筒状に形成され、触媒担体１の外周面とケース２の内周面との間に介在されている。なお、保持部材３は圧縮された状態で触媒担体１とケース２との間に配置され、保持部材３の弾性力によって触媒担体１が固定されている。

ストッパ部材４は、リング状（円環状）に形成され、ケース２の内周面に設けられている。このストッパ部材４は、触媒担体１の他方端面１ｂ側に配置されている。すなわち、ストッパ部材４は、触媒担体１に対して排気の流れ方向における下流側（Ｘ２方向側）に配置されている。このため、ストッパ部材４は、たとえば背圧が想定よりも高くなった場合に、触媒担体１が下流側（Ｘ２方向側）にずれるのを抑制するように構成されている。

具体的には、ストッパ部材４は、図２および図３に示すように、円環状に形成された緩衝材４１と、緩衝材４１を保持するリテーナ４２とを含んでいる。緩衝材４１は、触媒担体１がストッパ部材４に当接する際の衝撃を緩和するために設けられている。この緩衝材４１は、たとえばワイヤメッシュからなり、排気が通過可能に構成されている。リテーナ４２（図４および図５参照）は、ストッパ部材４をケース２に取り付けるための取付部４２ａと、緩衝材４１を保持するための保持部４２ｂと、保持部４２ｂの内側に形成された突部４２ｃとを有する。

取付部４２ａは、円筒状に形成され、ケース２の内周面に取り付けられている。取付部４２ａの外周面は、ケース２の内周面に沿うように形成されている。保持部４２ｂは、取付部４２ａの一方端部（Ｘ１方向側の端部）から内側に延びるように形成されるとともに、正面（Ｘ２方向）から見て円環状に形成されている。このため、保持部４２ｂは、ケース２の内周面から内側に張り出すように設けられている。つまり、保持部４２ｂは、排気の流れ方向に対して交差するように設けられている。保持部４２ｂの触媒担体１側（Ｘ１方向側）の面には、緩衝材４１が取り付けられている。これにより、緩衝材４１は、触媒担体１の他方端面１ｂの外縁部と対向するように配置されている。突部４２ｃは、円筒状に形成され、保持部４２ｂの内側の端部から触媒担体１側に突出するように形成されている。この突部４２ｃは、円環状の緩衝材４１の内側に配置され、緩衝材４１のリテーナ４２に対する位置決め機能を有する。なお、突部４２ｃの高さ（Ｘ１方向の長さ）は、緩衝材４１の厚みよりも小さくなるように設定されている。そして、突部４２ｃの内側には、円形の開口部４２ｄが形成されている。すなわち、このリテーナ４２では、保持部４２ｂの外側（外縁部）に円筒状の取付部４２ａが形成されるとともに、保持部４２ｂの内側（内縁部）に円筒状の突部４２ｃが形成されており、突部４２ｃの直径が取付部４２ａの直径よりも小さく、保持部４２ｂから取付部４２ａおよび突部４２ｃが反対側に延びるように形成されている。

ここで、リテーナ４２の保持部４２ｂには、排気が通過可能な円孔４２ｅ（図４参照）が形成されている。すなわち、ストッパ部材４は、正面から見て円形の円孔４２ｅを有する。この円孔４２ｅは、保持部４２ｂの厚み方向に貫通するように形成され、保持部４２ｂの周方向に間隔を隔てて複数（本実施形態では１６個）設けられている。なお、円孔４２ｅは、本発明の「通気部」の一例である。

−排気浄化装置における排気の流れ−
次に、図１および図６を参照して、本実施形態の排気浄化装置１００における排気の流れについて説明する。

まず、内燃機関から排出された排気は、図１に示すように、排気浄化装置１００の流入口２ａからケース２の内部に流入する。そして、ケース２に流入した排気が触媒担体１を通過する際に、排気中の有害物質が浄化される。次に、図６に示すように、触媒担体１を通過した大部分の排気Ｇ１は、ストッパ部材４の開口部４２ｄを通って流出口２ｂ（図１参照）から流出される。また、触媒担体１を通過した一部の排気Ｇ２は、ストッパ部材４の緩衝材４１および円孔４２ｅを通って流出口２ｂから流出される。なお、一部の排気Ｇ２は、たとえば触媒担体１の外縁部を通過した排気である。これにより、ストッパ部材４の保持部４２ｂにより排気の流れが阻害されるのを抑制することが可能である。

なお、流出口２ｂから流出された浄化後の排気は、マフラー（図示省略）などを介して大気に放出される。

−効果−
本実施形態では、上記のように、ケース２内における触媒担体１の移動を規制するためのストッパ部材４を設けるとともに、ストッパ部材４に排気が通過可能な円孔４２ｅを形成することによって、排気が円孔４２ｅを通過することにより、ストッパ部材４の保持部４２ｂによって排気の流れが妨げられるのを抑制することができる。したがって、背圧の上昇を抑制することができるので、内燃機関の出力低下を抑制することができる。また、ストッパ部材４に円孔４２ｅを形成することにより、ストッパ部材４の軽量化を図ることができる。

−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、本実施形態では、ストッパ部材４が触媒担体１の他方端面１ｂ側のみに設けられる例を示したが、これに限らず、ストッパ部材が触媒担体の一方端面側のみに設けられていてもよい。また、ストッパ部材が触媒担体の一方端面側および他方端面側の両方に設けられていてもよい。この場合には、一対のストッパ部材により触媒担体が保持されていてもよい。そして、一対のストッパ部材により触媒担体が保持される場合には、ケースと触媒担体との間に配置され、触媒担体を保持する保持部材が設けられていなくてもよい。

また、本実施形態では、ストッパ部材４のリテーナ４２に円孔４２ｅが形成される例を示したが、これに限らず、図７に示す第１変形例によるストッパ部材のリテーナ４２１のように、周方向に延びる長孔４２１ｅが形成されていてもよい。また、図８に示す第２変形例によるストッパ部材のリテーナ４２２のように、四角形の角孔４２２ｅが形成されていてもよい。また、図９に示す第３変形例によるストッパ部材のリテーナ４２３のように、内側（突部４２ｃ側）が開放された切欠部４２３ｅが形成されていてもよい。また、図１０に示す第４変形例によるストッパ部材のリテーナ４２４のように、外側（取付部４２ａ側）が開放された切欠部４２４ｅが形成されていてもよい。長孔４２１ｅ、角孔４２２ｅ、切欠部４２３ｅおよび４２４ｅは、排気通過用に形成され、本発明の「通気部」の一例である。すなわち、本発明の通気部の形状は適宜変更可能である。なお、上記した円孔４２ｅ、長孔４２１ｅ、角孔４２２ｅ、切欠部４２３ｅおよび４２４ｅを組み合わせてもよい。

本発明は、内燃機関から排出される排気を浄化するための排気浄化装置に利用可能である。

１ 触媒担体
１ａ 一方端面
１ｂ 他方端面
２ ケース
４ ストッパ部材
４２ｅ 円孔（通気部）
１００ 排気浄化装置
４２１ｅ 長孔（通気部）
４２２ｅ 角孔（通気部）
４２３ｅ 切欠部（通気部）
４２４ｅ 切欠部（通気部）

Claims (1)

1. 内燃機関から排出される排気を浄化するための排気浄化装置であって、
   触媒を担持する触媒担体と、
   前記触媒担体が収容される筒状のケースと、
   前記触媒担体の一方端面側および他方端面側の少なくともいずれか一方に配置され、前記ケース内における前記触媒担体の移動を規制するためのストッパ部材とを備え、
   前記ストッパ部材は、リング状に形成され、排気が通過可能な通気部を有することを特徴とする排気浄化装置。

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