JP2022098111A - Exhaust treatment device for diesel engine, and the diesel engine - Google Patents

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健太郎 長井
Kentaro Nagai
隆寛 山▲崎▼
Takahiro Yamazaki
怜央 吉田
Reo Yoshida
卓 渡辺
Taku Watanabe
隆志 山口
Takashi Yamaguchi
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Abstract

To provide an exhaust treatment device for a diesel engine and the diesel engine capable of actualizing the longer life of the exhaust treatment device by suppressing the heat deterioration progress of a heat insulation material.SOLUTION: An exhaust treatment device 1 for a diesel engine 100 includes a casing 2 storing a diesel oxidation catalyst 4 and a diesel particulate matter trapping filter 3, an exhaust gas flow path 50 formed in the casing 2 for exhaust gas to pass therethrough, a heat insulation material 5 provided at a position adjacent to the exhaust gas flow path 50, and a partition plate 20 provided between the exhaust gas flow path 50 and the heat insulation material 5 for partitioning the exhaust gas flow path 50 and the heat insulation material 5, the partition plate 20 having an air layer formation part 30 to form an air layer 32 between the exhaust gas flow path 50 and the heat insulation material 5.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、ディーゼルエンジンの排気処理装置およびディーゼルエンジンに関する。 The present invention relates to an exhaust treatment device for a diesel engine and a diesel engine.

ディーゼルエンジンの排気処理装置は、DPFマフラともいい、DPF(ディーゼル・パティキュレート・フィルタ:ディーゼル微粒子捕集フィルタ)およびDOC(ディーゼル酸化触媒)等を有している。DPFは、PM(粒子状物質の略称)を捕集する。DOCは、HC(炭化水素)とCO(一酸化炭素)を酸化させる。DOCは、排気ガスを昇温させ、DPF内のPMを燃焼させる。排気処理装置は、DPFで捕捉したPMの堆積量を予測するために、差圧センサを用いて圧力を測定している。差圧センサは、DPFの上流側と下流側との差圧を検出する。排気処理装置は、DPFにより排気中のPMを捕捉して、差圧センサにより検出したDPFの上流側と下流側との差圧に基づいて、PM堆積量を推定する。PM堆積量が所定の再生要求量になると、排気処理装置は、排気温度を上げて、DPFに堆積したPMを燃焼して除去することで、DPFを再生する。 The exhaust treatment device of a diesel engine, also referred to as a DPF muffler, has a DPF (diesel particulate filter: diesel particulate filter), a DOC (diesel oxidation catalyst) and the like. The DPF collects PM (abbreviation for particulate matter). DOC oxidizes HC (hydrocarbons) and CO (carbon monoxide). The DOC raises the temperature of the exhaust gas and burns the PM in the DPF. The exhaust treatment device measures the pressure using a differential pressure sensor in order to predict the accumulated amount of PM captured by the DPF. The differential pressure sensor detects the differential pressure between the upstream side and the downstream side of the DPF. The exhaust treatment device captures the PM in the exhaust gas by the DPF, and estimates the PM accumulation amount based on the differential pressure between the upstream side and the downstream side of the DPF detected by the differential pressure sensor. When the PM accumulated amount reaches a predetermined regeneration required amount, the exhaust treatment apparatus regenerates the DPF by raising the exhaust temperature and burning and removing the PM deposited on the DPF.

一般的には、排気処理装置では、DOCを活性化させるために、まずは排気ガス温度を200℃付近に保つ必要がある。また、DPF再生時には、排気処理装置自体が高温になるために、周辺部品への熱害の影響にも注意を払う必要がある。従って、排気処理装置の外側には、断熱材が配置されている。特許文献1には、DPFとDOCとを有する排気処理装置が開示されている。 Generally, in an exhaust gas treatment device, it is first necessary to keep the exhaust gas temperature at around 200 ° C. in order to activate the DOC. In addition, since the exhaust gas treatment device itself becomes hot during DPF regeneration, it is necessary to pay attention to the influence of heat damage on peripheral parts. Therefore, a heat insulating material is arranged on the outside of the exhaust gas treatment device. Patent Document 1 discloses an exhaust treatment apparatus having a DPF and a DOC.

特許文献1に記載の排気処理装置では、排気ガスの流路と断熱材が組み込まれている部屋とは、一枚の平板(蓋)によって互いに仕切られている。また、一枚の平板が断熱材に直接的に接触しているために、一枚の平板とともに断熱材自体も高温となってしまう。そのため、断熱材の劣化が熱により進行する。このように、特許文献1に記載の排気処理装置には、排気処理装置の長寿命化を図るという点において改善の余地がある。 In the exhaust treatment device described in Patent Document 1, the flow path of the exhaust gas and the room in which the heat insulating material is incorporated are separated from each other by a single flat plate (cover). Further, since one flat plate is in direct contact with the heat insulating material, the heat insulating material itself becomes hot together with the single flat plate. Therefore, the deterioration of the heat insulating material progresses due to heat. As described above, the exhaust gas treatment device described in Patent Document 1 has room for improvement in terms of extending the life of the exhaust gas treatment device.

特開2011-208571号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-208571

本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、断熱材の劣化が熱により進行するのを抑制して、排気処理装置の長寿命化を図ることができるディーゼルエンジンの排気処理装置およびディーゼルエンジンを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and is an exhaust gas treatment device for a diesel engine capable of suppressing deterioration of the heat insulating material due to heat and extending the life of the exhaust gas treatment device. And to provide diesel engines.

前記課題は、ディーゼル酸化触媒およびディーゼル微粒子捕集フィルタを収容するケーシングと、前記ケーシングの内部に形成され排気ガスを通す排気ガス流路と、前記排気ガス流路と隣り合う位置に設けられた断熱材と、前記排気ガス流路と前記断熱材との間に設けられ、前記排気ガス流路と前記断熱材とを仕切る仕切り板と、を備え、前記仕切り板は、前記排気ガス流路と前記断熱材との間に空気層を形成する空気層形成部を有することを特徴とする本発明に係るディーゼルエンジンの排気処理装置により解決される。 The subject is a casing accommodating a diesel oxidation catalyst and a diesel fine particle collection filter, an exhaust gas flow path formed inside the casing through which exhaust gas passes, and heat insulation provided at a position adjacent to the exhaust gas flow path. The material is provided with a partition plate provided between the exhaust gas flow path and the heat insulating material to partition the exhaust gas flow path and the heat insulating material, and the partition plate is provided between the exhaust gas flow path and the heat insulating material. The problem is solved by the exhaust gas treatment device for a diesel engine according to the present invention, which has an air layer forming portion for forming an air layer between the heat insulating material and the heat insulating material.

本発明のディーゼルエンジンの排気処理装置によれば、排気ガス流路と断熱材との間に、排気ガス流路と断熱材とを仕切る仕切り板が配置されている。仕切り板は、排気ガス流路と断熱材との間に空気層を形成する空気層形成部を有する。そのため、排気ガス流路を流れる高温の排気ガスと断熱材との間は、仕切り板の空気層形成部の空気層により断熱される。これにより、断熱材の劣化が熱により進行するのを抑制して、排気処理装置の長寿命化を図ることができる。 According to the exhaust gas treatment device of the diesel engine of the present invention, a partition plate for partitioning the exhaust gas flow path and the heat insulating material is arranged between the exhaust gas flow path and the heat insulating material. The partition plate has an air layer forming portion that forms an air layer between the exhaust gas flow path and the heat insulating material. Therefore, the space between the high-temperature exhaust gas flowing through the exhaust gas flow path and the heat insulating material is insulated by the air layer of the air layer forming portion of the partition plate. As a result, deterioration of the heat insulating material can be suppressed from progressing due to heat, and the life of the exhaust gas treatment device can be extended.

本発明のディーゼルエンジンの排気処理装置では、好ましくは、前記空気層形成部は、凹部と凸部とを有する凹凸形状部であることを特徴とする。
本発明のディーゼルエンジンの排気処理装置によれば、仕切り板に凹凸形状部を設けるだけの簡単な構成で、排気ガス流路を流れる高温の排気ガスと断熱材との間を仕切り板の空気層形成部の空気層により断熱することができる。これにより、コストアップを抑制しながら、断熱材の劣化が熱により進行するのを抑制して、排気処理装置の長寿命化を図ることができる。
In the exhaust gas treatment device of the diesel engine of the present invention, the air layer forming portion is preferably a concavo-convex shape portion having a concave portion and a convex portion.
According to the exhaust gas treatment device of the diesel engine of the present invention, the air layer of the partition plate is separated between the high-temperature exhaust gas flowing through the exhaust gas flow path and the heat insulating material by simply providing an uneven shape portion on the partition plate. It can be insulated by the air layer of the forming part. As a result, it is possible to suppress the deterioration of the heat insulating material due to heat while suppressing the cost increase, and to extend the life of the exhaust treatment device.

本発明のディーゼルエンジンの排気処理装置では、好ましくは、前記断熱材および前記仕切り板は、前記排気ガスを前記ディーゼル酸化触媒へ導入する排気ガス導入部側の端面部に配置されていることを特徴とする。
本発明のディーゼルエンジンの排気処理装置によれば、高温の排気ガスが導入される排気ガス導入部側の断熱材に対して空気層形成部を有する仕切り板が配置されるので、断熱材の劣化が熱により進行するのを抑制して、排気処理装置の長寿命化を図ることができる。
In the exhaust gas treatment apparatus of the diesel engine of the present invention, preferably, the heat insulating material and the partition plate are arranged at an end face portion on the exhaust gas introduction portion side for introducing the exhaust gas into the diesel oxidation catalyst. And.
According to the exhaust gas treatment device of the diesel engine of the present invention, the partition plate having the air layer forming portion is arranged with respect to the heat insulating material on the exhaust gas introduction part side where the high temperature exhaust gas is introduced, so that the heat insulating material is deteriorated. It is possible to extend the life of the exhaust gas treatment device by suppressing the progress of the exhaust gas due to heat.

また、前記課題は、ディーゼル酸化触媒およびディーゼル微粒子捕集フィルタを収容するケーシングと、前記ケーシングの内部に形成され排気ガスを通す排気ガス流路と、前記排気ガス流路と隣り合う位置に設けられた断熱材と、前記排気ガス流路と前記断熱材との間に設けられ、前記排気ガス流路と前記断熱材とを仕切る仕切り板と、を有するディーゼルエンジンの排気処理装置を備えたディーゼルエンジンであって、前記ディーゼルエンジンの排気処理装置の前記仕切り板は、前記排気ガス流路と前記断熱材との間に空気層を形成する空気層形成部を有することを特徴とする本発明に係るディーゼルエンジンにより解決される。 Further, the subject is provided at a position adjacent to the casing accommodating the diesel oxidation catalyst and the diesel fine particle collection filter, the exhaust gas flow path formed inside the casing and passing the exhaust gas, and the exhaust gas flow path. A diesel engine provided with an exhaust treatment device for a diesel engine having a heat insulating material, a partition plate provided between the exhaust gas flow path and the heat insulating material, and a partition plate for partitioning the exhaust gas flow path and the heat insulating material. Further, according to the present invention, the partition plate of the exhaust gas treatment device of the diesel engine has an air layer forming portion for forming an air layer between the exhaust gas flow path and the heat insulating material. It is solved by the diesel engine.

本発明のディーゼルエンジンによれば、排気処理装置の排気ガス流路と断熱材との間に、排気ガス流路と断熱材とを仕切る仕切り板が配置されている。仕切り板は、排気ガス流路と断熱材との間に空気層を形成する空気層形成部を有する。そのため、排気ガス流路を流れる高温の排気ガスと断熱材との間は、仕切り板の空気層形成部の空気層により断熱される。これにより、断熱材の劣化が熱により進行するのを抑制して、排気処理装置の長寿命化を図ることができる。 According to the diesel engine of the present invention, a partition plate for partitioning the exhaust gas flow path and the heat insulating material is arranged between the exhaust gas flow path and the heat insulating material of the exhaust gas treatment device. The partition plate has an air layer forming portion that forms an air layer between the exhaust gas flow path and the heat insulating material. Therefore, the space between the high-temperature exhaust gas flowing through the exhaust gas flow path and the heat insulating material is insulated by the air layer of the air layer forming portion of the partition plate. As a result, deterioration of the heat insulating material can be suppressed from progressing due to heat, and the life of the exhaust gas treatment device can be extended.

本発明によれば、断熱材の劣化が熱により進行するのを抑制して、排気処理装置の長寿命化を図ることができるディーゼルエンジンの排気処理装置およびディーゼルエンジンを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a diesel engine exhaust treatment device and a diesel engine capable of suppressing the deterioration of the heat insulating material from progressing due to heat and extending the life of the exhaust treatment device.

本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンの排気処理装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the exhaust gas treatment apparatus of the diesel engine which concerns on embodiment of this invention. 図1に示す断熱材を含む領域の構造例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structural example of the region containing the heat insulating material shown in FIG. 図1に示す排気処理装置の内部構造をより詳しく示す断面図である。It is sectional drawing which shows the internal structure of the exhaust gas treatment apparatus shown in FIG. 1 in more detail. 図3に示す断熱材と仕切り板の空気層形成部の構造例を拡大して示す図である。FIG. 3 is an enlarged view showing a structural example of the heat insulating material and the air layer forming portion of the partition plate shown in FIG. 本発明の第2実施形態の仕切り板と断熱材を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the partition plate and the heat insulating material of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の範囲外である比較例を示す図である。It is a figure which shows the comparative example which is outside the scope of this invention.

以下に、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照して詳しく説明する。
なお、以下に説明する実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Since the embodiments described below are suitable specific examples of the present invention, various technically preferable limitations are attached, but the scope of the present invention is particularly limited to the present invention in the following description. Unless otherwise stated, the present invention is not limited to these aspects. Further, in each drawing, the same components are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.

<第1実施形態>
(ディーゼルエンジンの排気処理装置1の構成例)
図1は、本発明の実施形態に係るディーゼルエンジンの排気処理装置を示す断面図である。
図1に示すディーゼルエンジンの排気処理装置1は、例えば産業用のディーゼルエンジンに搭載される。産業用のディーゼルエンジンとしては、例えば建設機械、農業機械、芝刈り機等に搭載されるが、ディーゼルエンジン100が搭載される機器の種類は、特に限定されない。
<First Embodiment>
(Configuration example of exhaust gas treatment device 1 of diesel engine)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an exhaust treatment device for a diesel engine according to an embodiment of the present invention.
The diesel engine exhaust treatment device 1 shown in FIG. 1 is mounted on, for example, an industrial diesel engine. The industrial diesel engine is mounted on, for example, a construction machine, an agricultural machine, a lawn mowing machine, or the like, but the type of the device on which the diesel engine 100 is mounted is not particularly limited.

ディーゼルエンジン100の排気処理装置(以下、排気処理装置という)1は、DPFマフラともいい、耐熱性を有する金属製の円筒状のケーシング2と、DPF(ディーゼル・パティキュレート・フィルタ:ディーゼル微粒子捕集フィルタ)3と、DOC(ディーゼル酸化触媒)4と、一方と他方の断熱材5,6と、排気ガス導入部7と、排気ガス排出部8等を有している。ケーシング2は、DPF3とDOC4を収容している。 The exhaust treatment device (hereinafter referred to as an exhaust treatment device) 1 of the diesel engine 100 is also called a DPF muffler, and has a heat-resistant metal cylindrical casing 2 and a DPF (diesel particulate filter: diesel particulate filter). It has a filter) 3, a DOC (diesel oxidation catalyst) 4, one and the other heat insulating materials 5, 6, an exhaust gas introduction unit 7, an exhaust gas exhaust unit 8, and the like. Casing 2 houses DPF3 and DOC4.

ディーゼルエンジン100から排出される排気ガスGは、矢印で示すように、排気ガス導入部7からケーシング2内の排気ガス流路内に導入され、DOC4に通して排気ガスGの昇温を行うことで排気ガスG中のHCとCOが酸化され、そしてDPF3を通過すると、排気ガスG中のPM(粒子状物質の略称)がDPF3に捕集されてPMは燃焼される。その後、排気ガスGは、排気ガス排出部8からディーゼルエンジン100の排気系に送られる。 As shown by the arrow, the exhaust gas G discharged from the diesel engine 100 is introduced from the exhaust gas introduction unit 7 into the exhaust gas flow path in the casing 2, and is passed through the DOC 4 to raise the temperature of the exhaust gas G. When HC and CO in the exhaust gas G are oxidized and pass through the DPF3, PM (abbreviation of particulate matter) in the exhaust gas G is collected by the DPF3 and the PM is burned. After that, the exhaust gas G is sent from the exhaust gas discharge unit 8 to the exhaust system of the diesel engine 100.

図1に示すディーゼルエンジン100は、排気処理装置1を搭載している。排気処理装置1のケーシング2の断熱材6寄りの位置は、ディーゼルエンジン100に対して、図示しないブラケットとボルト等を用いて固定されている。同様にして、排気処理装置1の断熱材5寄りの位置は、ディーゼルエンジン100に対して、図示しないブラケットとボルト等を用いて固定されている。 The diesel engine 100 shown in FIG. 1 is equipped with an exhaust treatment device 1. The position of the casing 2 of the exhaust treatment device 1 near the heat insulating material 6 is fixed to the diesel engine 100 by using brackets, bolts, or the like (not shown). Similarly, the position of the exhaust gas treatment device 1 near the heat insulating material 5 is fixed to the diesel engine 100 by using brackets, bolts, or the like (not shown).

図2は、図1に示す断熱材5を含む領域Pの構造例を示す斜視図である。
図3は、図1に示す排気処理装置1の内部構造をより詳しく示す断面図である。
ただし、図3に示す排気処理装置1は、図1に示す排気処理装置1を、ケーシング2の中心軸F-Fを中心にして90度回転させた状態である。
FIG. 2 is a perspective view showing a structural example of the region P including the heat insulating material 5 shown in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the internal structure of the exhaust gas treatment device 1 shown in FIG. 1 in more detail.
However, the exhaust treatment device 1 shown in FIG. 3 is in a state in which the exhaust treatment device 1 shown in FIG. 1 is rotated by 90 degrees about the central axis FF of the casing 2.

図3に示すように、ケーシング2は、排気ガス導入部7の付近に、円筒状のケーシング断熱材11を有する。ケーシング断熱材11の一方の開口部12には、DOC4の排気ガス導入端面4Aが配置されている。ケーシング断熱材11の他方の開口部13は、耐熱性を有する円形の金属製の封止板14により封止されている。封止板14の内面には、複数の突起15が形成されている。封止板14の各突起15は、断熱材5の一方の面5Aに突き当てるようにして、断熱材5を支えている。ケーシング断熱材11と断熱材5は一体化もしくは別体化された部材である。断熱材5は、支持用のリング状の金属部材5Cを有しており、金属部材5Cは、例えば複数か所のスポット溶接により、ケーシング断熱材11の内面に固定されていることで、断熱材5を取付けする際の位置決めと断熱材5の補強を行っている。 As shown in FIG. 3, the casing 2 has a cylindrical casing heat insulating material 11 in the vicinity of the exhaust gas introduction portion 7. The exhaust gas introduction end face 4A of the DOC 4 is arranged in one opening 12 of the casing heat insulating material 11. The other opening 13 of the casing heat insulating material 11 is sealed by a circular metal sealing plate 14 having heat resistance. A plurality of protrusions 15 are formed on the inner surface of the sealing plate 14. Each protrusion 15 of the sealing plate 14 supports the heat insulating material 5 so as to abut against one surface 5A of the heat insulating material 5. The casing heat insulating material 11 and the heat insulating material 5 are integrated or separated members. The heat insulating material 5 has a ring-shaped metal member 5C for support, and the metal member 5C is fixed to the inner surface of the casing heat insulating material 11 by spot welding at a plurality of places, for example, so that the heat insulating material 5 is a heat insulating material. Positioning when mounting 5 and reinforcement of the heat insulating material 5 are performed.

(断熱材5と仕切り板20の構造例)
図2と図3に示す断熱材5は、例えば円形の厚みのある断熱板であり、ケーシング2の内部に形成された排気ガス流路50と隣り合う位置に設けられている。断熱材5は、一方の面(外面)5Aと、他方の面(内面)5Bを有する。断熱材5の他方の面5Bには、円形の仕切り板20を備える。仕切り板20は、ケーシング2内の排気ガス流路50と断熱材5の他方の面5Bとの間に配置されていて、仕切り板20は、排気ガス流路50と断熱材5とを仕切っている。仕切り板20は、例えば耐熱性を有する鉄板のような金属板により作られている。しかし、仕切り板20は、金属板以外に、耐熱性を有するセラミクス板等により作られていても良い。
(Structural example of heat insulating material 5 and partition plate 20)
The heat insulating material 5 shown in FIGS. 2 and 3 is, for example, a circular thick heat insulating plate, and is provided at a position adjacent to the exhaust gas flow path 50 formed inside the casing 2. The heat insulating material 5 has one surface (outer surface) 5A and the other surface (inner surface) 5B. The other surface 5B of the heat insulating material 5 is provided with a circular partition plate 20. The partition plate 20 is arranged between the exhaust gas flow path 50 in the casing 2 and the other surface 5B of the heat insulating material 5, and the partition plate 20 partitions the exhaust gas flow path 50 and the heat insulating material 5. There is. The partition plate 20 is made of a metal plate such as an iron plate having heat resistance, for example. However, the partition plate 20 may be made of a ceramic plate having heat resistance or the like, in addition to the metal plate.

図2と図3に示すように、仕切り板20は、排気ガス流路50と断熱材5の他方の面5Bとの間に空気層32を形成するための空気層形成部30を有する。仕切り板20の空気層形成部30は、例えば200℃程度に高温となる排気ガス流路50と、断熱材5との間に、断熱性を向上するための空気層32を形成する。
図4は、図3に示す断熱材5と仕切り板20の空気層形成部30の構造例を拡大して示す断面図である。
図3と図4に示すように、断熱材5は全領域に渡って一定の厚みDを有しており、仕切り板20は、断熱材5の他方の面5Bに重ねて配置されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the partition plate 20 has an air layer forming portion 30 for forming an air layer 32 between the exhaust gas flow path 50 and the other surface 5B of the heat insulating material 5. The air layer forming portion 30 of the partition plate 20 forms an air layer 32 for improving the heat insulating property between the exhaust gas flow path 50 having a high temperature of, for example, about 200 ° C. and the heat insulating material 5.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a structural example of the heat insulating material 5 and the air layer forming portion 30 of the partition plate 20 shown in FIG.
As shown in FIGS. 3 and 4, the heat insulating material 5 has a constant thickness D over the entire region, and the partition plate 20 is arranged so as to overlap the other surface 5B of the heat insulating material 5.

仕切り板20は単純な構造の平板ではなく、空気層形成部30は、簡易な加工装置を用いて平板にディンプル加工あるいはエンボス加工を施すことにより形成され、凹部と凸部を有する凹凸形状部である。本願明細書では、ディンプル加工とは、平板の表面を連続的に例えば半球状に凹ませる加工方式である。エンボス加工とは、逆に平板の裏面をドット状に押し上げて浮かして裏面は凹む加工方式であり、平板の裏面から盛り上がらせる加工をいう。 The partition plate 20 is not a flat plate having a simple structure, and the air layer forming portion 30 is formed by dimple processing or embossing the flat plate using a simple processing device, and is a concave-convex shape portion having concave portions and convex portions. be. In the present specification, the dimple processing is a processing method in which the surface of a flat plate is continuously recessed, for example, in a hemispherical shape. On the contrary, the embossing is a processing method in which the back surface of the flat plate is pushed up in a dot shape to float and the back surface is dented, and the back surface is raised from the back surface of the flat plate.

図4に示すように、仕切り板20の空気層形成部30は、排気ガス流路50と断熱材5の他方の面5Bとの間に断熱用の空気層32を形成する。図3と図4に示す例では、仕切り板20の空気層形成部30の凹凸形状部は、平板をディンプル加工することにより形成されている。各凸部31は、例えばドーム状あるいは断面円弧状に形成されていることから、仕切り板20の内面と断熱材5の他方の面5Bとの間には、断熱材5の他方の面5Bの全面に渡って空気層32を形成することができる。 As shown in FIG. 4, the air layer forming portion 30 of the partition plate 20 forms a heat insulating air layer 32 between the exhaust gas flow path 50 and the other surface 5B of the heat insulating material 5. In the examples shown in FIGS. 3 and 4, the uneven shape portion of the air layer forming portion 30 of the partition plate 20 is formed by dimple processing a flat plate. Since each convex portion 31 is formed, for example, in the shape of a dome or an arc in cross section, between the inner surface of the partition plate 20 and the other surface 5B of the heat insulating material 5, the other surface 5B of the heat insulating material 5 is formed. The air layer 32 can be formed over the entire surface.

空気層32は、ケーシング2内の排気ガス流路50とは、仕切り板20により、完全に区分された空気の層である。仕切り板20が断熱材5の他方の面5B側に配置され、しかも、仕切り板20が空気層形成部30を有している。これにより、空気層形成部30の空気層32があるので、図1の排気ガス導入部7から導入された高温の排気ガスGが、図3に示す排気ガス流路50を通過する際に、排気ガス流路50を通過する高温の排気ガスGの熱が、断熱材5へ直接伝熱されるのを防ぎ、伝熱性が低下する。従って、高温の排気ガスGの熱が、断熱材5を熱劣化させるのを抑制できる。仕切り板20は、断熱材5の劣化が熱により進行するのを抑制して、断熱材5が排気ガスGにより摩耗するのを防ぎ、断熱材5の耐久性を向上できる。空気層形成部30を有する仕切り板20が配置されていることで、断熱材5の圧縮される範囲が減ることと、高温の排気ガスによる受熱を低減できることにより、断熱材5の硬化を抑制できる。従って、断熱材5と排気処理装置1の長寿命化を図ることができる。 The air layer 32 is a layer of air completely separated from the exhaust gas flow path 50 in the casing 2 by a partition plate 20. The partition plate 20 is arranged on the other surface 5B side of the heat insulating material 5, and the partition plate 20 has an air layer forming portion 30. As a result, since there is an air layer 32 of the air layer forming portion 30, when the high-temperature exhaust gas G introduced from the exhaust gas introducing portion 7 of FIG. 1 passes through the exhaust gas flow path 50 shown in FIG. The heat of the high-temperature exhaust gas G passing through the exhaust gas flow path 50 is prevented from being directly transferred to the heat insulating material 5, and the heat transfer property is lowered. Therefore, it is possible to suppress the heat of the high-temperature exhaust gas G from thermally deteriorating the heat insulating material 5. The partition plate 20 can suppress the deterioration of the heat insulating material 5 from progressing due to heat, prevent the heat insulating material 5 from being worn by the exhaust gas G, and improve the durability of the heat insulating material 5. By arranging the partition plate 20 having the air layer forming portion 30, the compression range of the heat insulating material 5 can be reduced, and the heat received by the high-temperature exhaust gas can be reduced, so that the curing of the heat insulating material 5 can be suppressed. .. Therefore, the life of the heat insulating material 5 and the exhaust gas treatment device 1 can be extended.

また、仕切り板20と断熱材5の他方の面5Bとの間には、空気層32が形成されるので、排気ガス流路50を通過する高温の排気ガスの保温性能を向上でき、排気処理装置1の処理性能の劣化を抑制することができる。さらに、仕切り板20は平板ではなく、空気層形成部30は、凹部と凸部を有する凹凸形状部材であることから、仕切り板20は、平板の仕切り板に比べて、機械的な剛性を上げることができ、仕切り板20が排気処理装置1の振動により変形を抑制することができる。仕切り板20は、断熱材5の他方の面5Bに対して、全面接触ではなく、部分接触になる。断熱材5は、DOC4側の排気ガス流路50における排気ガスの保温性能を向上できる。 Further, since the air layer 32 is formed between the partition plate 20 and the other surface 5B of the heat insulating material 5, the heat retention performance of the high-temperature exhaust gas passing through the exhaust gas flow path 50 can be improved, and the exhaust treatment can be performed. Deterioration of the processing performance of the device 1 can be suppressed. Further, since the partition plate 20 is not a flat plate and the air layer forming portion 30 is a concave-convex shape member having concave portions and convex portions, the partition plate 20 increases the mechanical rigidity as compared with the partition plate of the flat plate. The partition plate 20 can be suppressed from being deformed by the vibration of the exhaust treatment device 1. The partition plate 20 makes partial contact with the other surface 5B of the heat insulating material 5 instead of full contact. The heat insulating material 5 can improve the heat retention performance of the exhaust gas in the exhaust gas flow path 50 on the DOC4 side.

<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態を、図5を参照して説明する。
図5は、本発明の第2実施形態の仕切り板20と断熱材5を示す断面図である。
図5に示すように、仕切り板20は単純な平板ではなく、空気層形成部30Aは、平板に、例えばエンボス加工を施すことにより形成されており、凹部と凸部を有する凹凸形状部である。空気層形成部30Aの各凸部31Aは、ドーム型ではなく、ダイヤ形状あるいはピラミッド型である。仕切り板20の空気層形成部30Aは、排気ガス流路50と断熱材5の他方の面5Bとの間に断熱用の空気層32Aを形成することができる。本発明の第2実施形態が発揮する作用効果は、上述した本発明の第1実施形態の作用効果と同じである。
<Second Embodiment>
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the partition plate 20 and the heat insulating material 5 according to the second embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 5, the partition plate 20 is not a simple flat plate, and the air layer forming portion 30A is formed by embossing the flat plate, for example, and is a concave-convex shape portion having concave portions and convex portions. .. Each convex portion 31A of the air layer forming portion 30A is not a dome shape but a diamond shape or a pyramid shape. The air layer forming portion 30A of the partition plate 20 can form a heat insulating air layer 32A between the exhaust gas flow path 50 and the other surface 5B of the heat insulating material 5. The action and effect exhibited by the second embodiment of the present invention are the same as the action and effect of the first embodiment of the present invention described above.

以上説明したように、本発明の実施形態のディーゼルエンジンの排気処理装置1およびディーゼルエンジン100では、排気ガス流路50と断熱材5との間に、排気ガス流路50と断熱材5とを仕切る仕切り板20が配置されており、仕切り板20は、排気ガス流路50と断熱材5との間に空気層32,32Aを形成する空気層形成部30,30Aを有する。これにより、排気ガス流路50に流れる高温の排気ガスGと断熱材5との間は、仕切り板20の空気層形成部30,30Aの空気層32,32Aにより断熱されるので、断熱材5の劣化が熱により進行するのを抑制して、断熱材5と排気処理装置1の長寿命化を図ることができる。 As described above, in the diesel engine exhaust treatment device 1 and the diesel engine 100 of the embodiment of the present invention, the exhaust gas flow path 50 and the heat insulating material 5 are provided between the exhaust gas flow path 50 and the heat insulating material 5. A partition plate 20 is arranged, and the partition plate 20 has an air layer forming portion 30 and 30A forming an air layer 32 and 32A between the exhaust gas flow path 50 and the heat insulating material 5. As a result, the space between the high-temperature exhaust gas G flowing in the exhaust gas flow path 50 and the heat insulating material 5 is insulated by the air layers 32, 32A of the air layer forming portions 30, 30A of the partition plate 20, so that the heat insulating material 5 is used. It is possible to prevent the deterioration of the heat insulating material 5 from progressing due to heat and to extend the life of the heat insulating material 5 and the exhaust gas treatment device 1.

仕切り板20に凹凸形状部を設けるだけの簡単な構成で、排気ガス流路50を流れる高温の排気ガスGと断熱材5との間を、仕切り板20の空気層形成部30,30Aの空気層32,32Aにより断熱できる。このため、コストアップを抑制しながら、断熱材5の劣化が熱により進行するのを抑制できる。 With a simple configuration in which the partition plate 20 is provided with an uneven shape portion, the air in the air layer forming portions 30 and 30A of the partition plate 20 is sandwiched between the high-temperature exhaust gas G flowing through the exhaust gas flow path 50 and the heat insulating material 5. It can be insulated by the layers 32 and 32A. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the heat insulating material 5 due to heat while suppressing the cost increase.

仕切り板20の凹凸形状部は、平板をディンプル加工またはエンボス加工するだけで、容易に形成できる。このため、コストアップを一層抑制できる。高温の排気ガスGが導入される排気ガス導入部7側の断熱材5に対して空気層形成部30,30Aを有する仕切り板20を配置するので、断熱材5の劣化が熱により進行するのを一層抑制できる。 The uneven shape portion of the partition plate 20 can be easily formed only by dimple processing or embossing the flat plate. Therefore, the cost increase can be further suppressed. Since the partition plate 20 having the air layer forming portions 30 and 30A is arranged with respect to the heat insulating material 5 on the exhaust gas introduction portion 7 side into which the high temperature exhaust gas G is introduced, the deterioration of the heat insulating material 5 progresses due to heat. Can be further suppressed.

<比較例>
図6は、本発明の範囲外である比較例を示す図である。
図6には、平板の仕切り板120が、断熱材105の他方の面105Bに配置された例を、比較例として示している。比較例では、平板の仕切り板120が他方の面105Bの全面に密着して配置されているので、仕切り板120と他方の面105Bとの間には、空気層が全く形成されないことから、上述した本発明の第1実施形態の作用効果を得ることができない。
<Comparison example>
FIG. 6 is a diagram showing a comparative example outside the scope of the present invention.
FIG. 6 shows an example in which the flat partition plate 120 is arranged on the other surface 105B of the heat insulating material 105 as a comparative example. In the comparative example, since the flat plate partition plate 120 is arranged in close contact with the entire surface of the other surface 105B, no air layer is formed between the partition plate 120 and the other surface 105B. It is not possible to obtain the effects of the first embodiment of the present invention.

以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。上記実施形態の構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせたりすることができる。
例えば、図3に示す断熱材5が、空気層形成部30,30Aを有する仕切り板20を備える構造を採用している。しかし、図3に示すもう一方の断熱材6が、仕切り板20と同様の空気層形成部を有する仕切り板を備える構造を採用しても良い。空気層形成部30,30Aの各凸部の形状は、図示例に限らず、任意に選択することができる。
例えば、図示例では、ケーシング2の排気ガス流路50は断面円形状の円筒状の部材であるが、ケーシングの排気ガス流路は例えば断面矩形状であっても良い。この場合には、断熱材と仕切り部材は、排気ガス流路の形状に合わせて、円形ではなく矩形状になる。
The embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of claims. The configuration of the above embodiment may be partially omitted or may be arbitrarily combined so as to be different from the above.
For example, the heat insulating material 5 shown in FIG. 3 adopts a structure including a partition plate 20 having air layer forming portions 30 and 30A. However, the other heat insulating material 6 shown in FIG. 3 may adopt a structure including a partition plate having an air layer forming portion similar to that of the partition plate 20. The shape of each of the convex portions of the air layer forming portions 30 and 30A is not limited to the illustrated example, and can be arbitrarily selected.
For example, in the illustrated example, the exhaust gas flow path 50 of the casing 2 is a cylindrical member having a circular cross section, but the exhaust gas flow path of the casing may have a rectangular cross section, for example. In this case, the heat insulating material and the partition member have a rectangular shape instead of a circular shape according to the shape of the exhaust gas flow path.

1:排気処理装置、 2:ケーシング、 3:DPF、 4:DOC、 4A:排気ガス導入端面、 5:断熱材、 5A:一方の面、 5B:他方の面、 5C:金属部材、 6:断熱材、 7:排気ガス導入部、 8:排気ガス排出部、 11:ケーシング断熱材、 12:開口部、 13:開口部、 14:封止板、 15:突起、 20:仕切り板、 30:空気層形成部、 30A:空気層形成部、 31:凸部、 31A:凸部、 32:空気層、 32A:空気層、 50:排気ガス流路、 100:ディーゼルエンジン、 105:断熱材、 105B:他方の面、 120:仕切り板、 D:厚み、 G:排気ガス、 P:領域

1: Exhaust gas treatment device, 2: Casing, 3: DPF, 4: DOC, 4A: Exhaust gas introduction end face, 5: Insulation material, 5A: One side, 5B: The other side, 5C: Metal member, 6: Insulation Material, 7: Exhaust gas introduction part, 8: Exhaust gas discharge part, 11: Casing insulation material, 12: Opening, 13: Opening, 14: Sealing plate, 15: Protrusion, 20: Partition plate, 30: Air Layer forming part, 30A: Air layer forming part, 31: Convex part, 31A: Convex part, 32: Air layer, 32A: Air layer, 50: Exhaust gas flow path, 100: Diesel engine, 105: Insulation material, 105B: The other side, 120: divider, D: thickness, G: exhaust gas, P: area

Claims (4)

ディーゼル酸化触媒およびディーゼル微粒子捕集フィルタを収容するケーシングと、
前記ケーシングの内部に形成され排気ガスを通す排気ガス流路と、
前記排気ガス流路と隣り合う位置に設けられた断熱材と、
前記排気ガス流路と前記断熱材との間に設けられ、前記排気ガス流路と前記断熱材とを仕切る仕切り板と、
を備え、
前記仕切り板は、前記排気ガス流路と前記断熱材との間に空気層を形成する空気層形成部を有することを特徴とするディーゼルエンジンの排気処理装置。
A casing containing a diesel oxidation catalyst and a diesel particulate collection filter,
An exhaust gas flow path formed inside the casing and passing exhaust gas,
A heat insulating material provided at a position adjacent to the exhaust gas flow path,
A partition plate provided between the exhaust gas flow path and the heat insulating material and partitioning the exhaust gas flow path and the heat insulating material,
Equipped with
The partition plate is an exhaust treatment device for a diesel engine, characterized by having an air layer forming portion for forming an air layer between the exhaust gas flow path and the heat insulating material.
前記空気層形成部は、凹部と凸部とを有する凹凸形状部であることを特徴とする請求項1に記載のディーゼルエンジンの排気処理装置。 The exhaust gas treatment device for a diesel engine according to claim 1, wherein the air layer forming portion is a concave-convex shape portion having a concave portion and a convex portion. 前記断熱材および前記仕切り板は、前記排気ガスを前記ディーゼル酸化触媒へ導入する排気ガス導入部側の端面部に配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載のディーゼルエンジンの排気処理装置。 The exhaust gas of a diesel engine according to claim 1 or 2, wherein the heat insulating material and the partition plate are arranged at an end face portion on the exhaust gas introduction portion side for introducing the exhaust gas into the diesel oxidation catalyst. Processing equipment. ディーゼル酸化触媒およびディーゼル微粒子捕集フィルタを収容するケーシングと、
前記ケーシングの内部に形成され排気ガスを通す排気ガス流路と、
前記排気ガス流路と隣り合う位置に設けられた断熱材と、
前記排気ガス流路と前記断熱材との間に設けられ、前記排気ガス流路と前記断熱材とを仕切る仕切り板と、
を有するディーゼルエンジンの排気処理装置を備えたディーゼルエンジンであって、
前記ディーゼルエンジンの排気処理装置の前記仕切り板は、前記排気ガス流路と前記断熱材との間に空気層を形成する空気層形成部を有することを特徴とするディーゼルエンジン。

A casing containing a diesel oxidation catalyst and a diesel particulate collection filter,
An exhaust gas flow path formed inside the casing and passing exhaust gas,
A heat insulating material provided at a position adjacent to the exhaust gas flow path,
A partition plate provided between the exhaust gas flow path and the heat insulating material and partitioning the exhaust gas flow path and the heat insulating material,
A diesel engine equipped with an exhaust treatment device for a diesel engine
A diesel engine, wherein the partition plate of the exhaust gas treatment device of the diesel engine has an air layer forming portion for forming an air layer between the exhaust gas flow path and the heat insulating material.

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