JP2606913Y2 - 車両排気系消音器に於けるパティキュレイトトラップフィルタの取付構造 - Google Patents

車両排気系消音器に於けるパティキュレイトトラップフィルタの取付構造

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JP2606913Y2 JP1993066510U JP6651093U JP2606913Y2 JP 2606913 Y2 JP2606913 Y2 JP 2606913Y2 JP 1993066510 U JP1993066510 U JP 1993066510U JP 6651093 U JP6651093 U JP 6651093U JP 2606913 Y2 JP2606913 Y2 JP 2606913Y2
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Description

【考案の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本考案は、車両排気系消音器に於
けるパティキュレイトトラップフィルタの取付構造に関
する。
【0002】
【従来の技術】ディーゼルエンジンから放出される排気
ガス中には、パティキュレイト(カーボン粒子等の微粒
子成分)が多く含まれ、ディーゼルエンジンの排気浄化
を実施するに当たりこのパティキュレイトを除去するこ
とが不可欠とされている。
【0003】そのため、従来では、実開昭62−418
13号公報に開示されるように、パティキュレイトを捕
集するパティキュレイトトラップフィルタ(以下「トラ
ップフィルタ」という)を車両排気系に装着して排気ガ
スの浄化を図り、又、パティキュレイトの捕集が進むに
つれトラップフィルタに目詰まりが生じて通気抵抗が増
大するため、捕集されたパティキュレイトを適当な周期
でヒータ等の加熱装置で燃焼除去して、トラップフィル
タを再生する手段が講じられている。
【0004】図3は従来のトラップフィルタの取付構造
を示し、図中、1は排気管3の管路に装着された筒状の
フィルタケースで、フィルタケース1はケース本体1a
と蓋体1bとに分割され、当該フィルタケース1内にト
ラップフィルタ5が収容されている。
【0005】トラップフィルタ5は、ヒータ(図示せ
ず)を内蔵した鋼製の孔あきチューブ(フィルタチュー
ブ)7の外周にセラミックスファイバ9が巻回されてな
り、孔あきチューブ7の上流側端部に成形したフランジ
7aに、フィルタケース1の内径と同一寸法の円盤状の
電極プレート11がボルト締めされている。
【0006】そして、孔あきチューブ7の下流側は閉塞
されて、当該下流側端部に、ケース本体1aに設けた電
極挿着孔13に挿通する螺杆状の電極(+)15が孔あ
きチューブ7の軸線上に突設されており、絶縁材17,
19を介して電極挿着孔13から突出する当該電極15
にナット21を締め付け、且つケース本体1aに蓋体1
bを接合することで、フィルタケース1内にトラップフ
ィルタ5が収容,保持された構造となっている。
【0007】尚、図3では1本のトラップフィルタ5し
か図示していないが、通常、フィルタケース1内には複
数本のトラップフィルタ5が並列して収容されている。
而して、排気管3を通ってフィルタケース1内に流入し
た排気ガスGは、孔あきチューブ7の周壁に設けた複数
の孔23からセラミックスファイバ9を通過して下流側
の消音器へと導かれ、排気ガスG中のパーティキュレイ
トはセラミックスファイバ9に捕集される。そして、適
当な周期でヒータを加熱してセラミックスファイバ9に
捕集されたパーティキュレイトを燃焼することで、トラ
ップフィルタ5の再生が行われる。
【0008】
【考案が解決しようとする課題】然し、上述したよう
に、通常、フィルタケース1内には複数本のトラップフ
ィルタ5を収容するためフィルタケース1が大型化し、
車両排気系のレイアウト上、斯かるフィルタケース1を
装着する床下スペースの確保が難しいといった不具合が
あり、加えて部品点数が多く、フィルタケース1へのト
ラップフィルタ5の取付けが面倒であるといった問題も
指摘されていた。
【0009】本考案は斯かる実情に鑑み案出されたもの
で、車両排気系に装着する消音器に着目し、トラップフ
ィルタ専用の大型化したフィルタケースに代え、この従
来の消音器の組立方法を何ら変更することなく消音器内
へのトラップフィルタの取付けを可能としたトラップフ
ィルタの取付構造を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成するた
め、本考案は、両端開口をエンドプレートで閉塞した外
筒内をバッフルプレートで仕切って、エンドプレートと
これに隣接するバッフルプレートとで区画形成された拡
張室内に、トラップフィルタを装着した車両排気系消音
器に於けるトラップフィルタの取付構造に於て、上記ト
ラップフィルタを、一端側が閉塞されヒータを内蔵した
鋼製の筒状孔あきチューブと、当該孔あきチューブの外
周に巻回したセラミックスファイバとで構成すると共
に、ヒータに通電する電極を上記孔あきチューブの閉塞
された一端側に螺杆状に突設し、この電極から導通した
電気をアースするアース端子を孔あきチューブの他端側
の筒状端部とする一方、上記エンドプレートに電極挿着
孔を形成すると共に、バッフルプレートに、孔あきチュ
ーブの筒径と略同一の内径からなるチューブ挿着孔を電
極挿着孔と同軸上にバーリング加工し、上記電極を絶縁
材を介して電極挿着孔に挿着し、アース端子となる孔あ
きチューブの筒状端部をチューブ挿着孔に嵌合挿着し
て、エンドプレートとバッフルプレートとの間に、トラ
ップフィルタを装着したものである。
【0011】
【作用】本考案によれば、トラップフィルタを消音器内
に装着するに当たり、バッフルプレートに設けたチュー
ブ挿着孔にトラップフィルタの孔あきチューブの上流側
端部を挿入,固着した後、外筒内にバッフルプレートと
共にトラップフィルタを組み込んで、エンドプレートで
外筒を閉塞する際に、電極挿着孔に電極をナットで固定
すれば、トラップフィルタが消音器内に取り付くことと
なる。 そして、斯かる消音器を車両排気系に装着する
と、消音器内に流入した排気ガスが、孔あきチューブの
周壁に設けた孔を通ってセラミックスファイバを通過す
るとき、排気ガス中のパーティキュレイトがセラミック
スファイバに捕集される。
【0012】そして、従来と同様な制御方法により適当
な周期でヒータが加熱されて、トラップフィルタの再生
が行われることとなる。
【0013】
【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は本考案の一実施例に係る車両排気系消
音器に於けるトラップフィルタの取付構造を示し、図
中、25は両端開口をエンドプレート27,29で閉塞
した外筒で、外筒25の内部は、2枚のバッフルプレー
ト31,33によって上流側のエンドプレート27側か
ら第1室35,第2室37,第3室39が順次区画形成
されている。
【0014】そして、上流側のエンドプレート27に
は、バッフルプレート31を貫通する排気導入管41が
挿着されてその挿入側端部が第2室37に開口し、一
方、下流側のエンドプレート29には、第3室39に開
口する排気導出管43が挿着されている。又、バッフル
プレート31には第1室35と第2室37とを連通する
共鳴管45が挿着されて、第1室35が共鳴室として機
能するようになっている。そして、上記バッフルプレー
ト33と下流側のエンドプレート29との間に、トラッ
プフィルタ47が排気導入管41と同軸上に架設されて
いる。
【0015】図2に示すように本実施例に於けるトラッ
プフィルタ47は、図3に示す従来のトラップフィルタ
5と同様、ヒータ(図示せず)を内蔵し下流側端部が閉
塞された鋼製の孔あきチューブ(フィルタチューブ)4
9の外周にセラミックスファイバ51を巻回してなり、
閉塞されたその下流側端部には螺杆状の電極(+)53
が突設されている。
【0016】セラミックスファイバ51は、孔あきチュ
ーブ49の両端部を除く外周に巻回されて、その周壁に
設けた総ての孔54を被覆しており、後述するように、
排気ガスGが孔54を介してセラミックスファイバ51
を通過するとき、排気ガスG中のパーティキュレイトが
セラミックスファイバ51に捕集され、そして、従来と
同様な制御方法により適当な周期でヒータを加熱して、
トラップフィルタ47の再生が行われるようになってい
る。
【0017】又、図3に示す従来のトラップフィルタ5
では、孔あきチューブ7の上流側端部にフランジ7aを
設けて当該フランジ7aに電極プレート11をボルト締
めしていたが、本実施例に於けるトラップフィルタ47
の孔あきチューブ49は全体が筒状に成形されている。
そして、バッフルプレート33には孔あきチューブ49
の筒径と略同一の内径からなるチューブ挿着孔55がバ
ーリング加工されて、当該チューブ挿着孔55に孔あき
チューブ49の上流側端部49aが挿着されており、本
実施例は、チューブ挿着孔55に挿着した孔あきチュー
ブ49の上流側端部49aを、電極53から導通した電
気をアースするアース端子として機能させている。
【0018】又、エンドプレート29には、チューブ挿
着孔55と同軸上に電極挿着孔57が穿設されており、
当該電極挿着孔57に電極53が絶縁材59,61を介
してナット63で固定されている。
【0019】本実施例のトラップフィルタ47はこのよ
うに消音器65内に取り付けられているから、図1に示
すように排気導入管41から消音器65の第2室37に
流入した排気ガスGは、当該第2室37に開口する孔あ
きチューブ49を介してその周壁に設けた孔54を通過
して第3室39,排気導出管43を経て外部に流出する
ので、第2室37及び第3室39は夫々拡張室として機
能する。
【0020】従って、これらの拡張室に於ける拡張作用
によって排気騒音を減衰させ、且つ排気ガスGを減圧さ
せると共に、共鳴室として機能する第1室35が、予め
チューニングされた低周波数領域の排気騒音を取り込み
減衰させる。
【0021】そして、消音器65内に流入した排気ガス
Gが孔54を通ってセラミックスファイバ51を通過す
るとき、排気ガスG中のパーティキュレイトがセラミッ
クスファイバ51に捕集され、そして、従来と同様な制
御方法により適当な周期でヒータが加熱されてトラップ
フィルタ47の再生が行われることとなる。
【0022】このように、消音器65内にトラップフィ
ルタ47を組み込むことによっても排気ガスG中のパテ
ィキュレイトの除去を行うことが可能で、本実施例によ
れば、従来と同様、ディーゼルエンジンの排気浄化が図
られ、然も、消音器65内にトラップフィルタ47を組
み込んだため、従来の如きトラップフィルタ専用のフィ
ルタケースが不要となり、因って、フィルタケースを装
着する床下スペースの確保といった問題が解消されるこ
ととなった。
【0023】又、本実施例によれば、孔あきチューブ4
9の上流側端部49aを筒状とすると共に、孔あきチュ
ーブ49の筒径と略同一の内径を以ってチューブ挿着孔
55を形成したので、トラップフィルタ47を消音器6
5内に装着するに当たり、チューブ挿着孔55に孔あき
チューブ49の上流側端部49aをそのまま挿入,固着
すればよいため、バッフルプレート33へのトラップフ
ィルタ47の取付けがきわめて容易であり、この後、外
筒25内にバッフルプレート33と共にトラップフィル
タ47を組み込んで、エンドプレート29で外筒25を
閉塞する際に、電極挿着孔57に電極53をナット63
で固定するというように従来の消音器の組立方法を何ら
変更する必要もないので、従来の消音器部品の設計や生
産ラインを大幅に変更する必要がなく、更に又、消音器
65へのトラップフィルタ47の取付けが容易で、部品
点数も従来に比し少なく重量の軽減が可能となる。更に
又、本実施例によれば、孔あきチューブ49の筒径と略
同一の内径を以ってチューブ挿着孔55が形成されてい
るので、トラップフィルタ47に導入される排ガスが絞
られることがなく排ガスの導通が円滑である利点を有す
る。
【0024】尚、上記実施例は、一本のトラップフィル
タ47を消音器65内に組み込んだ構造であるが、バッ
フルプレート33とエンドプレート29との間に複数本
のトラップフィルタ47を同様に組み込むことが可能で
ある。
【0025】更に、上記実施例では、下流側のエンドプ
レート29とこれに隣接するバッフルプレート33の間
にトラップフィルタ47を架設したが、上流側のエンド
プレート27とこれに隣接するバッフルプレート31と
で構成される第1室35を拡張室として機能させる場合
には、当該エンドプレート27とバッフルプレート31
との間にトラップフィルタ47を同様に架設してもよ
い。
【0026】
【考案の効果】以上述べたように、本考案によれば、車
両排気系に装着される消音器内にトラップフィルタを組
み込んだため、従来の如きトラップフィルタ専用のフィ
ルタケースが不要となり、因って、フィルタケースを装
着する床下スペースの確保といった問題が解消されるこ
ととなった。
【0027】又、本考案によれば、従来の消音器部品の
設計や生産ラインを大幅に変更する必要がなく、更に
又、消音器へのトラップフィルタの取付けが容易で、
品点数も従来に比べ少なく重量の軽減が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本考案の一実施例に係るトラップフィルタの取
付構造を示す消音器の断面図である。
【図2】トラップフィルタの分解図である。
【図3】従来のトラップフィルタの分解図である。
【符号の説明】
25 外筒 27,29 エンドプレート 31,33 バッフルプレート 41 排気導入管 43 排気導出管 47 トラップフィルタ 49 孔あきチューブ 51 セラミックスファイバ 53 電極 54 孔 55 チューブ挿着孔 57 電極挿着孔 59,61 絶縁材 65 消音器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−330723(JP,A) 実開 平1−174509(JP,U) 実開 昭62−41813(JP,U) 実開 平1−144427(JP,U) 実開 昭62−160717(JP,U) 実開 平1−149515(JP,U) 実開 平5−92409(JP,U) 実開 平6−3138(JP,U) 実開 昭63−143714(JP,U) 実開 昭62−114116(JP,U) 実公 昭59−5138(JP,Y2) 実公 昭47−24547(JP,Y1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01N 3/02

Claims (1)

    (57)【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】 両端開口をエンドプレート(27,2
    9)で閉塞した外筒(25)内をバッフルプレート(3
    1,33)で仕切って、エンドプレート(29)とこれ
    に隣接するバッフルプレート(33)とで区画形成され
    た拡張室内に、パティキュレイトトラップフィルタ(4
    7)を装着した車両排気系消音器に於けるパティキュレ
    イトトラップフィルタの取付構造に於て、 上記パティキュレイトトラップフィルタ(47)を、一
    端側が閉塞されヒータを内蔵した鋼製の筒状孔あきチュ
    ーブ(49)と、当該孔あきチューブ(49)の外周に
    巻回したセラミックスファイバ(51)とで構成すると
    共に、ヒータに通電する電極(53)を上記孔あきチュ
    ーブ(49)の閉塞された一端側に螺杆状に突設し、こ
    の電極(53)から導通した電気をアースするアース端
    子を孔あきチューブ(49)の他端側の筒状端部とする
    一方、 上記エンドプレート(29)に電極挿着孔(57)を形
    成すると共に、バッフルプレート(33)に、孔あきチ
    ューブ(49)の筒径と略同一の内径からなるチューブ
    挿着孔(55)を電極挿着孔(57)と同軸上にバーリ
    ング加工し、 上記電極(53)を絶縁材(59,61)を介して電極
    挿着孔(57)に挿着し、アース端子となる孔あきチュ
    ーブ(49)の筒状端部をチューブ挿着孔(55)に嵌
    合挿着して、 エンドプレート(29)とバッフルプレート(33)と
    の間に、パティキュレイトトラップフィルタ(47)を
    装着したことを特徴とする車両排気系消音器に於けるパ
    ティキュレイトトラップフィルタの取付構造。
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