JP2579574Y2 - 排気ガス浄化装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、ディーゼル車両の排気
系に装着される排気ガス浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、多くのディーゼル車両の排気系に
は、実開昭５７−１３７７１６号公報に開示されるよう
に排気ガス中に混入しているカーボンを捕集して、排気
ガスを浄化させる排気ガス浄化装置が装着されている。

【０００３】図５はこの種の排気ガス浄化装置を示し、
図中、１は両端開口部が端板３，５で閉塞された外筒
で、外筒１内の前方側には、インレットパイプ７で導入
された排気ガスＧを旋回する旋回室９が形成され、当該
旋回室９の前部には、ルーバ１１を有する円筒状の旋回
流発生体１３がその開口部を端板３に当接して配置され
ている。そして、当該旋回流発生体１３内に、高温の排
気ガスＧを導入するインレットパイプ７が端板３を挿通
して開口されている。

【０００４】又、外筒１内の後方側には、排気ガスＧに
混入しているカーボンを捕集する集塵室１５が、小孔１
７を有する仕切板１９によって形成されており、当該集
塵室１５は更に、小孔２１を有する仕切板２３によって
前部集塵室１５ａと後部集塵室１５ｂとに区画されてい
る。そして、後部集塵室１５ｂには、カーボンを捕集す
るステンレスウールやグラスウールからなる耐熱性吸音
材２５が充填されている。

【０００５】そして、排気ガスＧを外部へ導出するアウ
トレットパイプ２７が、前部集塵室１５ａと後部集塵室
１５ｂの中央を貫通して端板５に挿着されており、その
挿入側端部２７ａが上記旋回室９に開口した構造となっ
ている。又、図中、２９は後部集塵室１５ｂで捕集され
たカーボンを排出するドレンコックで、当該ドレンコッ
ク２９を定期的に外してカーボンを排出するようになっ
ている。

【０００６】而して、斯かる排気ガス浄化装置によれ
ば、インレットパイプ７から導入された排気ガスＧは旋
回流発生体１３のルーバ１１で旋回されてカーボンが遠
心分離され、アウトレットパイプ２７からはカーボンの
除去された排気ガスＧのみが外部に排出されると共に、
分離されたカーボンは各仕切板１９，２３の小孔１７，
２１を通って後部集塵室１５ｂの耐熱性吸音材２５に捕
集されることとなる。

【０００７】又、上記旋回室９及び前部集塵室１５ａ
が、夫々、排気エネルギーを拡張減衰させる拡張室とし
て機能し、後部集塵室１５ｂが排気エネルギーを共鳴減
衰させる共鳴室としても機能することとなる。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】このように、従来の排
気ガス浄化装置では、インレットパイプ７から導入され
た排気ガスＧを、旋回流発生体１３により旋回室９で旋
回させてカーボンを遠心分離させる構造となっている
が、旋回中心付近の排気ガスＧ中にはまだ多くのカーボ
ンが含まれているため、旋回室９で旋回する排気ガスＧ
中のカーボンの一部がアウトレットパイプ２７を通って
外部に排出されてしまう虞があった。

【０００９】又、上述したように、消音対策上、旋回室
９，前部集塵室１５ａは夫々拡張室として機能し、後部
集塵室１５ｂは共鳴室として機能するが、旋回室９にア
ウトレットパイプ２７の挿入側端部２７ａが開口した構
造であるため、アウトレットパイプ２７から排気騒音が
外部に洩れ、十分な消音効果が得られない不具合も指摘
されていた。

【００１０】本考案は斯かる実情に鑑み案出されたもの
で、排気ガス中に含まれるカーボンの除去性能の向上と
排気騒音に対する消音効果の向上を図った排気ガス浄化
装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
め、請求項１に係る排気ガス浄化装置は、両端開口部が
端板で閉塞され、両端板にインレットパイプとアウトレ
ットパイプが夫々挿着された外筒と、当該外筒内を、上
流側から旋回室，前部集塵室，後部集塵室，排気ガス合
流室に順次区画形成する複数の小孔が穿設された第一仕
切板及び小孔を有しない第二仕切板並びに周縁部に複数
の小孔が穿設された第三仕切板と、旋回室に形成され、
インレットパイプにより導入された排気ガスを旋回させ
る旋回流発生体と、上記各仕切板を挿通し、上流側端部
が上記旋回室に開口すると共に、下流側端部がプラグで
閉塞され、後部集塵室に位置する周壁に複数の小孔が穿
設されたマフラパイプと、当該マフラパイプと所定間隔
を開けてこれと中心軸を同じくして第二仕切板と第三仕
切板との間に取り付き、周壁に複数の小孔が穿設された
内筒と、当該内筒とマフラパイプとの間に充填された耐
熱性吸音材とからなり、外筒と内筒との間に形成される
空間は、第三仕切板の周縁部の小孔を介して排気ガス合
流室と連通していることを特徴とする。

【００１２】又、請求項２に係る排気ガス浄化装置は、
両端開口部が端板で閉塞され、両端板にインレットパイ
プとアウトレットパイプが夫々挿着された外筒と、当該
外筒内を、上流側から旋回室，前部集塵室，後部集塵
室，排気ガス合流室に順次区画形成する複数の小孔が穿
設された第一仕切板及び小孔を有しない第二仕切板並び
に周縁部側に複数の小孔が穿設された第三仕切板と、旋
回室に形成され、インレットパイプにより導入された排
気ガスを旋回させる旋回流発生体と、上記各仕切板を挿
通し、上流側端部が上記旋回室に開口すると共に、下流
側端部がプラグで閉塞され、後部集塵室に位置する周壁
に複数の小孔が穿設されたマフラパイプと、当該マフラ
パイプと中心軸を同じくして第二仕切板と第三仕切板と
の間に取り付き、周壁に複数の小孔が穿設されてマフラ
パイプとの間に拡張室を形成する内筒とからなり、外筒
と内筒との間に形成される空間は、第三仕切板に設けた
小孔を介して排気ガス合流室と連通していることを特徴
とする。

【００１３】

【作用】請求項１に係る考案によれば、インレットパイ
プから導入された排気ガスは、旋回室に配置された旋回
流発生体で旋回されて、排気ガス中に混入しているカー
ボンが遠心分離される。そして、カーボンは排気ガスと
共に旋回室と前部集塵室との間を仕切る第一仕切板の小
孔から前部集塵室に流入して、当該前部集塵室に捕集さ
れる。

【００１４】一方、旋回室でカーボンが分離された排気
ガスは、マフラパイプ内に流入した後、その周壁に設け
た小孔を通って後部集塵室に噴出するが、旋回中心付近
の排気ガス中にはまだ多くのカーボンが含まれているた
め、排気ガス中のカーボンは内筒とマフラパイプとの間
に充填された耐熱性吸音材で完全に捕集されることとな
る。そして、カーボンが完全に除去された排気ガスは、
内筒の小孔から空間，第三仕切板の小孔を通って排気ガ
ス合流室で合流した後、アウトレットパイプを介して外
部に放出されることとなる。

【００１５】又、本考案によれば、マフラパイプの下流
側端部をプラグで閉塞し、内筒とマフラパイプとの間に
耐熱性吸音材を充填したので、排気ガスは流路中の抵抗
によって低周波数領域の排気騒音が低減されると共に、
耐熱性吸音材による吸音作用によって高周波数領域の排
気騒音が低減されることとなる。

【００１６】一方、請求項２に係る考案によれば、旋回
室でカーボンが分離された排気ガスは、マフラパイプ内
に流入した後、その周壁に設けた小孔を通って拡張室、
更には、小孔を通って空間を通過するが、斯様に複数の
部屋（拡張室及び空間）を通過することによって、排気
ガス中に残っているカーボンは拡張室と空間で夫々捕集
されることとなる。

【００１７】そして、カーボンが除去された排気ガス
は、第三仕切板の小孔を通って排気ガス合流室で合流し
た後、アウトレットパイプを介して外部に放出されるこ
ととなる。

【００１８】又、本考案によれば、マフラパイプの下流
側端部をプラグで閉塞し、排気ガスを小孔を介して拡張
室に導き、更には内筒に設けた開口率の少ない小孔で再
び排気ガスを縮流させて空間に導くようにして排気ガス
流路に抵抗を設けたので、排気ガスは流路中の抵抗によ
って低周波数領域の排気騒音が低減されると共に、拡張
室に於ける排気エネルギーの拡張減衰作用によって高周
波数領域の排気騒音が低減されることとなる。

【００１９】

【実施例】以下、本考案の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図１は本考案に係る排気ガス浄化装置の第一
実施例を示し、図に於て、３１は両端開口部を端板３
３，３５で閉塞した外筒で、各端板３３，３５には夫々
インレットパイプ３７とアウトレットパイプ３９が挿着
されている。

【００２０】そして、外筒３１内は、複数の小孔４１が
穿設された第一仕切板４３と、小孔を有しない第二仕切
板４５と、周縁部側に複数の小孔４７が穿設された第三
仕切板４９とによって、上流側から旋回室５１，前部集
塵室５３，後部集塵室５５，排気ガス合流室５７が順次
区画形成されており、旋回室５１の前部には、図５に示
す従来例と同様、ルーバ５９を有する円筒状の旋回流発
生体６１がその開口部を端板３３に当接して配置されて
いる。そして、当該旋回流発生体６１の内部にインレッ
トパイプ３７が開口した構造となっており、インレット
パイプ３７で導入された排気ガスＧは、旋回流発生体６
１のルーバ５９により旋回室５１で旋回されてカーボン
が遠心分離され、分離されたカーボンは第一仕切板４３
の小孔４１を通って前部集塵室５３内に捕集されるよう
になっている。

【００２１】又、上記各仕切板４３，４５，４９には、
マフラパイプ６３がインレットパイプ３７と同軸上に挿
通されている。当該マフラパイプ６３は、その上流側端
部６３ａが上記旋回室５１に開口し、下流側端部６３ｂ
がプラグ６５で閉塞された構造となっており、後部集塵
室５５に位置するその周壁には複数の小孔６７が穿設さ
れている。

【００２２】従って、旋回流発生体６１で旋回されてカ
ーボンが遠心分離された排気ガスＧが、当該マフラパイ
プ６３内に流入してその周壁に設けた小孔６７を通って
後部集塵室５５に噴出するようになっている。

【００２３】そして、当該後部集塵室５５には、周壁に
複数の小孔６９が穿設された内筒７１が、上記マフラパ
イプ６３と所定間隔を開けて第二仕切板４５と第三仕切
板４７の間にマフラパイプ６３と同軸上に取り付けられ
ている。尚、本実施例に於ける内筒７１の小孔６９は、
マフラパイプ６３の小孔６７から流入した排気ガスＧが
外筒３１と内筒７１との間に形成された空間７５へ速や
かに流出するように開口率が大きく設定されている。

【００２４】又、内筒７１とマフラパイプ６３との間に
は、グラスウールやステンレスウール等からなる耐熱性
吸音材７３が充填されており、マフラパイプ６３の周壁
に設けた小孔６７から噴出する排気ガスＧ中の残りのカ
ーボンを当該耐熱性吸音材７３で捕集するようになって
いる。

【００２５】そして、後部集塵室５５の外筒３１と内筒
７１との間に形成された空間７５は、第三仕切板４９の
周縁部側に穿設された複数の小孔４７を介して排気ガス
合流室５７と連通した構造となっており、耐熱性吸音材
７３でカーボンが捕集された排気ガスＧが、上記空間７
５から小孔４７を通って排気ガス合流室５７で合流した
後、アウトレットパイプ３９を介して外部に放出される
ようになっている。

【００２６】その他、図中、７７は前部集塵室５３に捕
集されたカーボンを排出するドレンコックである。本実
施例はこのように構成されているから、インレットパイ
プ３７から導入された排気ガスＧは、旋回室５１の前方
側に配置された旋回流発生体６１で旋回されて、排気ガ
スＧ中に混入している多くのカーボンが遠心分離され
る。

【００２７】そして、分離されたカーボンは、旋回室５
１と前部集塵室５３との間を仕切る第一仕切板４３の小
孔４１から前部集塵室５３に流入して、当該前部集塵室
５３に捕集されることとなる。

【００２８】一方、旋回室５１で多くのカーボンが分離
された排気ガスＧは、マフラパイプ６３内に流入した
後、その周壁に設けた小孔６７を通って後部集塵室５５
に噴出するが、旋回中心付近の排気ガスＧ中にはまだカ
ーボンが含まれているため、これらのカーボンは、内筒
７１とマフラパイプ６３との間に充填された耐熱性吸音
材７３で完全に捕集されることとなる。

【００２９】そして、カーボンが完全に除去された排気
ガスＧは、内筒７１の小孔６９から空間７５，第三仕切
板４９の小孔４７を通って排気ガス合流室５７で合流し
た後、アウトレットパイプ３９を介して外部に放出され
ることとなる。

【００３０】従って、本実施例によれば、図５に示す従
来の排気ガス浄化装置に比し、排気ガスＧ中のカーボン
をより確実に除去することが可能である。又、本実施例
は、マフラパイプ６３の下流側端部６３ｂをプラグ６５
で閉塞し、排気ガスＧを耐熱性吸音材７３が充填された
後部集塵室５５に導く構造によって排気ガス流路に抵抗
を設けたので、斯かる構造によって低周波数領域の排気
騒音が低減されると共に、耐熱性吸音材７３による吸音
作用によって高周波数領域の排気騒音が低減されること
となる。

【００３１】図２に示すグラフは、低周波数領域から高
周波数領域に於ける本実施例の排気ガス浄化装置と、図
５に示す従来の排気ガス浄化装置との消音効果の差を実
験に基づいて明らかにしたもので、斜線部分は本実施例
による騒音レベルを示している。

【００３２】而して、図２から明らかなように、本実施
例によれば、従来に比し全周波数領域に於て消音効果を
向上させることができる利点を有する。図３は本考案に
係る排気ガス浄化装置の第二実施例を示し、本実施例
は、上記内筒７１に代えて、その小孔６９よりも１つ宛
の孔径自体は大きいものの、周壁全体の開口率が小さく
なるように個数を減らして小孔７９を周壁に穿設した内
筒８１を、マフラパイプ６３と中心軸を同じくして第二
仕切板４５と第三仕切板４９との間に取り付け、そし
て、上記耐熱性吸音材７３を省略してマフラパイプ６３
と内筒８１の間を積極的に拡張室８３としたものであ
る。

【００３３】尚、その他の構成は上記第一実施例と同様
であるので、同一のものには同一符号を付してそれらの
説明は省略する。本実施例はこのように構成されている
から、上記第一実施例と同様、インレットパイプ３７か
ら導入された排気ガスＧは旋回流発生体６１で旋回され
て、排気ガスＧ中に混入している多くのカーボンが遠心
分離される。

【００３４】そして、分離されたカーボンは、旋回室５
１と前部集塵室５３との間を仕切る第一仕切板４３の小
孔４１から前部集塵室５３に流入して、当該前部集塵室
５３に捕集されることとなる。

【００３５】一方、旋回室５１で多くのカーボンが分離
された排気ガスＧは、マフラパイプ６３内に流入した
後、その周壁に設けた小孔６７を通って拡張室８３、更
には、小孔７９を通って空間７５を通過するが、斯様に
複数の部屋（拡張室８３及び空間７５）を段階的に通過
することによって、排気ガスＧ中に残っているカーボン
は拡張室８３と空間７５で夫々捕集されることとなる。

【００３６】そして、カーボンが除去された排気ガスＧ
は、第三仕切板４９の小孔４７を通って排気ガス合流室
５７で合流した後、アウトレットパイプ３９を介して外
部に放出されることとなる。

【００３７】従って、この第二実施例によっても、図５
に示す従来の排気ガス浄化装置に比し、排気ガスＧ中の
カーボンをより確実に除去することが可能である。又、
本実施例は、マフラパイプ６３の下流側端部６３ｂをプ
ラグ６５で閉塞し、排気ガスＧを小孔６７で縮流させて
拡張室８３に導き、更には小孔７９で再び排気ガスＧを
縮流させて空間７５に導く構造によって排気ガス流路に
抵抗を設けたので、斯かる構造によって低周波数領域の
排気騒音が低減されると共に、拡張室８３に於ける排気
エネルギーの拡張減衰作用によって高周波数領域の排気
騒音が低減されることとなる。

【００３８】図４に示すグラフは、第二実施例の排気ガ
ス浄化装置と図５に示す排気ガス浄化装置との消音効果
の差を実験に基づいて明らかにしたもので、斜線部分は
本実施例による騒音レベルを示している。

【００３９】而して、図４から明らかなように、本実施
例によっても、従来に比し全周波数領域に於て消音効果
を向上させることができる利点を有する。

【００４０】

【考案の効果】以上述べたように、各請求項に記載の考
案によれば、従来の排気ガス浄化装置に比し、排気ガス
中のカーボンをより確実に除去することが可能となると
共に、全周波数領域に亘って消音効果を向上できる利点
を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第一実施例に係る排気ガス浄化装置の
断面図である。

【図２】第一実施例に係る排気ガス浄化装置と従来の排
気ガス浄化装置との消音効果の差異を示すグラフであ
る。

【図３】本考案の第二実施例に係る排気ガス浄化装置の
断面図である。

【図４】第二実施例に係る排気ガス浄化装置と従来の排
気ガス浄化装置との消音効果の差異を示すグラフであ
る。

【図５】従来の排気ガス浄化装置の断面図である。

【符号の説明】

３１ 外筒 ３３，３５ 端板 ３７ インレットパイプ ３９ アウトレットパイプ ４１，４７，６７，６９，７９ 小孔 ４３ 第一仕切板 ４５ 第二仕切板 ４９ 第三仕切板 ５１ 旋回室 ５３ 前部集塵室 ５５ 後部集塵室 ５７ 排気ガス合流室 ６１ 旋回流発生体 ６３ マフラパイプ ７１，８１ 内筒 ７３ 耐熱性吸音材 ７５ 空間 ８３ 拡張室

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 両端開口部が端板（３３，３５）で閉塞
   され、両端板（３３，３５）にインレットパイプ（３
   ７）とアウトレットパイプ（３９）が夫々挿着された外
   筒（３１）と、 当該外筒（３１）内を、上流側から旋回室（５１），前
   部集塵室（５３），後部集塵室（５５），排気ガス合流
   室（５７）に順次区画形成する複数の小孔（４１）が穿
   設された第一仕切板（４３）及び小孔を有しない第二仕
   切板（４５）並びに周縁部に複数の小孔（４７）が穿設
   された第三仕切板（４９）と、 旋回室（５１）に形成され、インレットパイプ（３７）
   により導入された排気ガスを旋回させる旋回流発生体
   （６１）と、 上記各仕切板（４３，４５，４９）を挿通し、上流側端
   部（６３ａ）が上記旋回室（５１）に開口すると共に、
   下流側端部（６３ｂ）がプラグ（６５）で閉塞され、後
   部集塵室（５５）に位置する周壁に複数の小孔（６７）
   が穿設されたマフラパイプ（６３）と、 当該マフラパイプ（６３）と所定間隔を開けてこれと中
   心軸を同じくして第二仕切板（４５）と第三仕切板（４
   ９）との間に取り付き、周壁に複数の小孔（６９）が穿
   設された内筒（７１）と、 当該内筒（７１）とマフラパイプ（６３）との間に充填
   された耐熱性吸音材（７３）とからなり、 外筒（３１）と内筒（７１）との間に形成される空間
   （７５）は、第三仕切板（４９）の周縁部の小孔（４
   ７）を介して排気ガス合流室（５７）と連通しているこ
   とを特徴とする排気ガス浄化装置。
2. 【請求項２】 両端開口部が端板（３３，３５）で閉塞
   され、両端板（３３，３５）にインレットパイプ（３
   ７）とアウトレットパイプ（３９）が夫々挿着された外
   筒（３１）と、 当該外筒（３１）内を、上流側から旋回室（５１），前
   部集塵室（５３），後部集塵室（５５），排気ガス合流
   室（５７）に順次区画形成する複数の小孔（４１）が穿
   設された第一仕切板（４３）及び小孔を有しない第二仕
   切板（４５）並びに周縁部側に複数の小孔（４７）が穿
   設された第三仕切板（４９）と、 旋回室（５１）に形成され、インレットパイプ（３７）
   により導入された排気ガスを旋回させる旋回流発生体
   （６１）と、 上記各仕切板（４３，４５，４９）を挿通し、上流側端
   部（６３ａ）が上記旋回室（５１）に開口すると共に、
   下流側端部（６３ｂ）がプラグ（６５）で閉塞され、後
   部集塵室（５５）に位置する周壁に複数の小孔（６７）
   が穿設されたマフラパイプ（６３）と、 当該マフラパイプ（６３）と中心軸を同じくして第二仕
   切板（４５）と第三仕切板（４９）との間に取り付き、
   周壁に複数の小孔（７９）が穿設されてマフラパイプ
   （６３）との間に拡張室（８３）を形成する内筒（８
   １）とからなり、 外筒（３１）と内筒（８１）との間に形成される空間
   （７５）は、第三仕切板（４９）に設けた小孔（４７）
   を介して排気ガス合流室（５７）と連通していることを
   特徴とする排気ガス浄化装置。