JP3096689U - 内燃機関用浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高温状態と運転状態とを繰り返した場合であっ
ても、熱膨張率の差による弊害を防止することができる
内燃機関用排気浄化装置を提供することである。 【解決手段】 両端に開口１０Ａ、１０Ｂを有する筒状
に形成され、該一方の開口１０Ａから他方の開口１０Ｂ
に排気ガスが流動可能なハウジング１０と、ハウジング
１０内の一方の開口１０Ａ近傍の、ハウジング１０内の
排気ガス流動路１０Ｃ全域に亘って設けられ、一以上の
フィルタ用穴部２６が形成された第１板部材１６と、ハ
ウジング１０内の他方の開口１０Ｂ近傍の、ハウジング
１０内の排気ガス流動路１０Ｃ全域に亘って設けられ、
一以上の排気用穴部３０が形成された第２板部材１８
と、一端が第１板部材１６のフィルタ用穴部２６に接続
され、他端が第２板部材１８の排気用穴部３０以外の部
分に接続されたフィルタ２０と、を備えた内燃機関用排
気浄化装置であって、第１板部材１６は、ハウジング１
０に固定されており、第２板部材１８は、ハウジング１
０に対して排気ガスの流動方向に摺動可能に設けられて
いることを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、自動車、バスなどの内燃機関から排気される排気ガスを浄化する内 燃機関用排気浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来から用いられている自動車、バスなどの内燃機関から排気される排気ガス を浄化する内燃機関用排気浄化装置として、図４に示すものがある。従来の内燃 機関用排気浄化装置は、両端に開口６０Ａ、６０Ｂを有する筒状に形成され、軸 方向に排気ガスが流動可能なハウジング６０と、ハウジング６０の一方の開口６ ０Ａに設けられ、ハウジング６０内に排気ガスを誘導可能な入口部６２と、ハウ ジングの他方の開口６０Ｂに設けられ、ハウジング６０内の排気ガスを排出可能 な出口部６４と、ハウジング６０内の入口部６２近傍の、ハウジング６０内の排 気ガス流動路６０Ｃ全域に亘って設けられ、一以上のフィルタ用穴部６６が形成 された第１板部材６８と、ハウジング６０内の出口部６４近傍の、ハウジング６ ０内の排気ガス流動路６０Ｃ全域に亘って設けられ、一以上のフィルタ用穴部７ ０と一以上の排気用穴部７２が形成された第２板部材７４と、一端が第１板部材 ６８のフィルタ用穴部６６に接続され、他端が第２板部材７４のフィルタ用穴部 ７０に接続された複数のフィルタ７６と、を備えている。従来のこの種の浄化装 置において、フィルタ７６としては、セラミックスフィルタが使用されており、 このフィルタを支持する第１板部材６８、第２板部材７４やハウジング６０など は、ステンレスなどの金属で構成されている。また、第１板部材６８と第２板部 材７４は、ハウジング６０の内側に溶接などにより固定されており、各フィルタ ７６は、第１部材６８と第２部材７４に亘って設けられたボルト部材７８を締め 付けることによって第１部材６８及び第２部材７４に挟持され固定されている。

【０００３】 従来の浄化装置において、排気ガスは、入口部６２からハウジング６０内に誘 導されると、フィルタ７６を介して、第１板部材６８と第２板部材７４の間に誘 導され、浄化される。浄化された排気ガスは、排気ガス用穴部７２から出口部６ ４に誘導され、排出される。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、この種の浄化装置は、使用の際に、フィルタ７６に煤が付着し、そ れが溜まってくると、装置内の排気抵抗が大きくなり、即ち排気ガスの背圧が高 くなり、それに伴い排気ガス温度が上昇し、これによって煤が着火し、燃えるこ とによって、また元の状態に戻る（再生する）というサイクルを繰り返す。した がって、本装置の稼動中は、通常の運転状態の温度と再生時の高温状態とが交互 に繰り返すことになる。

【０００５】 上述のように浄化装置は、一般にフィルタとそれを支持する部材が異なる熱膨 張率の素材で構成されているので、高温状態と運転状態を繰り返すと、フィルタ ７６がハウジング６０などから外れたり、破損したり、またハウジング６０など が変形したりするという熱膨張率の差による弊害が生じている。

【０００６】 そこで、本考案は、高温状態と運転状態とを繰り返した場合であっても、熱膨 張率の差による弊害を防止することができる内燃機関用排気浄化装置を提供する ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

以上の目的を達成するため、本考案は、両端に開口を有する筒状に形成され、 該一方の開口から他方の開口に排気ガスが流動可能なハウジングと、前記ハウジ ング内の前記一方の開口近傍の、前記ハウジング内の排気ガス流動路全域に亘っ て設けられ、一以上のフィルタ用穴部が形成された第１板部材と、前記ハウジン グ内の前記他方の開口近傍の、ハウジング内の排気ガス流動路全域に亘って設け られ、一以上の排気用穴部が形成された第２板部材と、一端が前記第１板部材の 前記フィルタ用穴部に接続され、他端が前記第２板部材の前記排気用穴部以外の 部分に接続されたフィルタと、を備えた内燃機関用排気浄化装置であって、前記 第１板部材は、前記ハウジングに固定されており、前記第２板部材は、前記ハウ ジングに対して排気ガスの流動方向に摺動可能に設けられていることを特徴とす るものである。

【０００８】 以上のように、本考案に係る内燃機関用廃棄浄化装置においては、フィルタの 一端が接続された第２板部材がハウジングに対して摺動可能に設けられているの で、浄化装置内が運転状態と高温状態を繰り返した場合であっても、第２部材の ハウジングに対する摺動により、フィルタとそれを支持するハウジングなどとの 熱膨張率の差を補完することができる。

【０００９】 本考案に係る浄化装置において、前記フィルタは、二以上設けられていること が好ましく、前記フィルタの両端には、前記フィルタを前記第１板部材及び第２ 板部材に固定させる固定部材が設けられていることが好ましい。このようにフィ ルタの両端に固定部材を設けることにより、フィルタそれぞれを第１板部材及び 第２板部材に固定することができるので、ボルトの締め付けによる第１板部材と 第２板部材の挟持によって固定する従来の浄化装置に比し、確実にフィルタを固 定することができる。

【００１０】 また、本考案に係る浄化装置において、前記入口部と前記第１板部材の間には 、前記入口部から誘導された排気ガスを分散させる分散部材が設けられているこ とが好ましく、このように分散部材を設けることによって、排気ガスを各フィル タに均等に送ることができる。

【００１１】 さらに、本考案に係る浄化装置において、前記ハウジングの外周面には、保温 材が設けられていることが好ましく、このように保温材を設けることによって高 温状態を維持することができ、煤を効率的に燃焼させることができるとともに、 前述の高温状態と運転状態の温度差を少なくし、熱膨張率による弊害を少なくす ることができる。

【００１２】

【考案の実施の形態】

次に、本考案に係る内燃機関用排気浄化装置の実施例について図面に基づいて 説明する。図１は、本実施例に係る浄化装置の正面断面図であり、図２は図１の Ａ−Ａ´線に沿った断面図であり、図３は、図１のＢ−Ｂ´線に沿った断面図で ある。本実施例に係る浄化装置は、図１に示すように両端に開口１０Ａ、１０Ｂ を有する円筒状に形成され、一方の開口１０Ａから他方の開口１０Ｂに排気ガス が流動可能なハウジング１０と、ハウジング１０の一方の開口１０Ａに設けられ 、ハウジング１０内に排気ガスを誘導可能な入口部材１２と、ハウジング１０の 他方の開口１０Ｂに設けられ、ハウジング１０内の排気ガスを排出可能な出口部 材１４と、ハウジング１０内の入口部材１２近傍に設けられた第１板部材１６と 、ハウジング１０内の出口部材１４近傍に設けられた第２板部材１８と、一端２ ０Ａが第１板部材１６に接続され、他端２０Ｂが第２板部材１８に接続されたフ ィルタ２０と、を備えている。

【００１３】 ハウジング１０、第１板部材１６及び第２板部材１８は、いずれもステンレス で構成されている。ハウジング１０の外周面は、セラミックで構成された保温材 ２２によって覆われており、保温材２２は、ステンレスで構成されたカバー部材 ２４によって覆われている。

【００１４】 入口部材１２は、ハウジング１０の一方の開口１０Ａを塞ぐように円状に形成 された入口部材本体１２Ａと、ハウジング１０の中心軸と同心の円筒状に形成さ れた入口部１２Ｂと、から構成されており、入口部１２Ｂは、内燃機関の排気口 に接続されている。 出口部材１４は、ハウジング１０の他方の開口１０Ｂを塞ぐように円状に形成さ れた出口部材本体１４Ａと、ハウジング１０の中心軸を偏心とする円筒状に形成 された出口部１４Ｂと、から構成されており、出口部１４Ｂは、排気管に接続さ れている。

【００１５】 第１板部材１６は、円状に形成されており、ハウジング内の排気ガス流動路１ ０Ｃ全域に亘って設けられている。第１板部材１６の周部には、一方の開口１０ Ａに向かって突出するフランジ１６Ａが全周に亘って形成されており、溶接など でこのフランジ１６Ａをハウジング１０の内周面に密着させることによって、第 １板部材１６をハウジング１０に固定している。また、第１板部材１６には、フ ィルタ２０の一端に設けられた第１ジョイント部材３２が挿入可能なフィルタ用 穴２６がフィルタ２０の数だけ形成されている。

【００１６】 第２板部材１８は、ハウジング１０の形状に相応する円状に形成されており、 ハウジング内の排気ガス流動路１０Ｃ全域に亘って設けられている。第２板部材 １８の周部には、他方の開口１０Ｂに向かって突出するフランジ１８Ａが全周に 亘って形成されているが、第１板部材１６と異なり、このフランジ１６Ａは、ハ ウジング１０の内周面に固定されておらず、第２板部材１８は、ハウジング１０ に対して摺動可能に設けられている。また、第２板部材１８には、フィルタ２０ の他端に設けられた第２ジョイント部材４０が挿入可能なフィルタ用穴２８がフ ィルタ２０の数分だけ形成されており、フィルタ用穴２８が形成されていない部 分には、排気ガスが流れる排気用穴３０が複数形成されている。

【００１７】 本実施例に係る浄化装置において、フィルタ２０は、１６本設けられており、 セラミックス繊維等から構成されている。フィルタ２０の一端には、第１ジョイ ント部３２が設けられており、前述したようにこの第１ジョイント部３２は、第 １板部材１６に形成されたフィルタ用穴部２６に挿入される。第１ジョイント部 ３２は、円筒状に形成されており、基端部３２Ａと、基端部３２Ａよりも小径の 先端部３２Ｂとから構成されている。基端部３２Ａには、基端方向に突出するフ ランジが設けられており、このフランジにフィルタ２０の一端が嵌合するように 構成されている。また、先端部３２Ｂの先端側周面には、ナット３４が螺合可能 なネジ山が形成されており、ナット３４と第１板部材１６の間に弾性部材で構成 されたドーナツ状のガスケット３６と金属製のワッシャ３８を介在させてナット ３４を締め付けることにより、フィルタ２０を第１板部材１６に対して固定する ことができる。

【００１８】 フィルタ２０の他端には、第２ジョイント部４０が設けられており、前述した ようにこの第２ジョイント部４０は、第２板部材１８に形成されたフィルタ用穴 部２８に挿入される。第２ジョイント部４０は、円柱状に形成されており、基端 部４０Ａと、基端部４０Ａよりも小径の先端部４０Ｂとから構成されている。基 端部４０Ａには、基端方向に突出するフランジが設けられており、このフランジ にフィルタ２０の他端が嵌合するように構成されている。また、先端部４０Ｂの 先端側周面には、ナット４２が螺合可能なネジ山が形成されており、ナット４２ と第２板部材１８の間に弾性部材で構成されたドーナツ状のガスケット４４と金 属製のワッシャ４６を介在させてナット４２を締め付けることにより、フィルタ ２０を第２板部材１８に対して固定することができる。

【００１９】 ハウジング１０の入口部材１２と第１板部材１６の間の入口部１２Ａ近傍には 、分散板４８が設けられている。この分散板４８は、排気ガスの流動方向に垂直 に設けられており、その両側が排気ガスの流動方向に向かって屈曲している。ま た、分散板４８の中央部には、入口部材１２の入口部１２Ａよりも小径で、かつ 屈曲部分に沿った流動穴４８Ａが形成されている。

【００２０】 本実施例に係る浄化装置において、排気ガスは、入口部材１２の入口部１２Ｂ からハウジング１０内に誘導されると、分散板４８に当たり、入口部材１２と第 １板部材１６の間に分散される。分散された排気ガスは、フィルタ２０の第１ジ ョイント部材３２、フィルタ２０を介して、第１板部材１６と第２板部材１８の 間に誘導される。この際、第１板部材１６は、ハウジング１０の内周面に密着し ており、また第１ジョイント部材３２とナット３６の間にはガスケット３６が介 在されているので、排気ガスがフィルタ２０を介さないで第１板部材１６と第２ 板部材１８の間に誘導されることはない。第１板部材１６と第２板部材１８の間 に誘導された排気ガスは、排気ガス用穴部３０から第２板部材１８と出口部材１ ４の間に誘導され、次いで出口部１４Ｂから排出される。

【００２１】 そして、排気ガスに含まれていた煤がフィルタ２０に付着し、それが溜まって くると、装置内の排気抵抗が大きくなり、即ち排気ガスの背圧が高くなり、それ に伴い排気ガス温度が上昇し、これによって煤が着火し、燃えることによって、 また元の状態に戻る（再生する）というサイクルを繰り返す。したがって、稼動 中は、通常の運転状態の温度と再生時の高温状態とが交互に繰り返すことになる ことになるが、本実施例に係る浄化装置においては、第２板部材１８がハウジン グ１０に対して摺動可能に設けられているので、フィルタ２０とハウジング１０ などとの熱膨張率が異なっていても、互いに負荷を与えることはなく、フィルタ ２０が外れたり、破損したり、またハウジング１０などが変形したりすることは ない。

【００２２】

【考案の効果】

以上のように本考案に係る内燃機関用浄化装置によれば、前記第２板部材を前 記ハウジングに対して排気ガスの流動方向に摺動可能に設けているので、高温状 態と運転状態とを繰り返した場合であっても、熱膨張率の差による弊害を防止す ることができる内燃機関用排気浄化装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る内燃機関用浄化装置の正面断面図
である。

【図２】図１のＡ−Ａ´線に沿った断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ´線に沿った断面図である。

【図４】従来の内燃機関用浄化装置の正面断面図であ
る。

【符号の説明】

１０ ハウジング １０Ａ 一方の開口 １０Ｂ 他方の開口 １０Ｃ 排気ガス流動路 １６ 第１板部材 １８ 第２板部材 ２６ フィルタ用穴部 ３０ 排気用穴部

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 両端に開口を有する筒状に形成され、該
   一方の開口から他方の開口に排気ガスが流動可能なハウ
   ジングと、前記ハウジング内の前記一方の開口近傍の、
   前記ハウジング内の排気ガス流動路全域に亘って設けら
   れ、一以上のフィルタ用穴部が形成された第１板部材
   と、前記ハウジング内の前記他方の開口近傍の、ハウジ
   ング内の排気ガス流動路全域に亘って設けられ、一以上
   の排気用穴部が形成された第２板部材と、一端が前記第
   １板部材の前記フィルタ用穴部に接続され、他端が前記
   第２板部材の前記排気用穴部以外の部分に接続されたフ
   ィルタと、を備えた内燃機関用排気浄化装置であって、
   前記第１板部材は、前記ハウジングに固定されており、
   前記第２板部材は、前記ハウジングに対して排気ガスの
   流動方向に摺動可能に設けられていることを特徴とする
   内燃機関用排気浄化装置。
2. 【請求項２】 前記フィルタは、二以上設けられている
   ことを特徴とする請求項１記載の内燃機関用排気浄化装
   置。
3. 【請求項３】 前記フィルタの両端には、前記フィルタ
   を前記第１板部材及び第２板部材に固定させる固定部材
   が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載
   の内燃機関用浄化装置。
4. 【請求項４】 前記入口部と前記第１板部材の間には、
   前記一方の開口から誘導された排気ガスを分散させる分
   散部材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至
   ３いずれか記載の内燃機関用浄化装置。
5. 【請求項５】 前記ハウジングの外周面には保温材が設
   けられていることを特徴とする請求項１乃至４いずれか
   記載の内燃機関用浄化装置。