JP4047060B2 - Muffler - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はマフラに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
車両に備えられる箱型マフラには、排ガスを清浄にするために、箱型マフラ内部に円筒型のDPF(ディーゼルパティキュレートフィルタ)を設けたものがあり、斯かる箱型マフラの従来例は図4〜図7に示されている。
【0003】
図中、1は箱型マフラで、箱型マフラ1は断面角筒状の外筒2を備えている。外筒2は外側筒2aと内側筒2bとを備え、外側筒2aと内側筒2bとの間には、例えばグラスウール等の断熱材2cが収納されている。
【0004】
外筒2内には、外筒2の内部空間を軸線方向へ所定の間隔で仕切るよう、第一セパレータ3と第二セパレータ4とが収納され、その外周は外筒2の内側筒2b内周に支持されている。
【0005】
外筒2の一方の端部には、外筒2の前側を塞ぐよう、一端側端板5が着脱可能に設置されている。一端側端板5は外側蓋5aと内側蓋5bとを備え、外側蓋5aと内側蓋5bとの間には、グラスウール等の断熱材5cが収納されている。又、外筒2の他方の端部には、軸心部に貫通孔6aが形成された他端側端板6が着脱可能に取付けられている。
【0006】
第一セパレータ3及び第二セパレータ4の軸心部に形成した貫通孔3a,4aには、例えば外周円筒形のDPF(ディーゼルパティキュレートフィルタ)7がスプリング8を介して支持されている。DPF7は多孔質のハニカム構造となっていて、格子状に区画された各流路の入口が交互に封止され、入口が封止されていない流路については、その出口が封止され、入口が封止されている流路は出口が封止されていない構成となっている。而して、DPF7においては、各流路を区画する多孔質の薄壁を透過した排気ガスGのみが下流側へ排出されるようになっている。
【0007】
DPF7の第二セパレータ4側端部には、DPF7の外径と略同一外径の管路9が取付けられ、管路9は他端側端板6の貫通孔6a内まで延在している。而して、管路9の他端側端板6側端部には、若干の間隔を置いて内側板9aと外側板9bとが固設され、内側板9aと外側板9bとの間には、グラスウールのような断熱材9cが収納されている。
【0008】
管路9の第二セパレータ4と他端側端板6との間の部分の外周には、浄化されてDPF7から導出された排ガスGを、第二セパレータ4と他端側端板6との間の空間10に送出し得るよう、複数の流通孔9dが穿設されている。又、外側板9bは他端側端板6の貫通孔6aの径よりも大径で、外周縁部においてボルト11を取付けることにより、管路9の他端側端板6側端部を他端側端板6に固定し得るようになっている。而して、DPF7は外側板9bを介して、第一セパレータ3、第二セパレータ4の貫通孔3a,4aにセットし、或は取出し得るようになっている。
【0009】
一端側端板5の下部には、一端側端板5及び第一セパレータ3を貫通して、入口管12が配置されており、入口管12の第一セパレータ3側先端は閉止板12aにより閉止されている。又、入口管12の一端側端板5と第一セパレータ3との間に位置する部分の外周には、排ガスGを一端側端板5と第一セパレータ3との間の空間13に導入し、空間13からDPF7へ送給し得るよう、複数の導入孔12bが穿設されている。
【0010】
第二セパレータ4には、第二セパレータ4を軸線方向へ貫通するよう内部管14が設置されている。内部管14は図5に示すように、DPF7を包囲するよう複数配置されている。而して、内部管14の一端は、空間10内に位置し、他端は第一セパレータ3と第二セパレータ4との間の消音室となる空間15内に位置している。
【0011】
一端側端板5の下部には、一端側端板5及び第一セパレータ3に形成した貫通孔3b(図7参照)を貫通して入口管12と並ぶよう出口管16が固設されている。出口管16は外管16aと内管16bとを備え、外管16aと内管16bとの間には、グラスウールのような断熱材16cが収納されている。
【0012】
エンジンから排出された排ガスGは入口管12から導入孔12bを通って空間13に導入され、空間13からDPF7に送給される。而して、排ガスGはDPF7を通過する間に浄化されて管路9内に送出され、管路9から流通孔9dを経て空間10に導出され、空間10から内部管14を通って空間15内へ送出される。而して、小径の内部管14を通った排ガスGは、広い空間15内へ送出され、膨張するため、この容積差により消音される。消音された排ガスGは、空間15から出口管16へ導入されて外部へ排出される。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
上記箱型マフラ1においては、DPF7の上流側と下流側との間はシールする必要がある。しかし、板金部品である第一セパレータ3は大型で、図7に示すように、外筒2の内側筒2bと第一セパレータ3との間に形成された隙間C1はシールすることができない。又第一セパレータ3に形成した貫通孔3bと出口管16の外管16aとの間、第一セパレータ3に形成した貫通孔3aとDPF7の外周との間には、隙間C2,C3を形成しないと、出口管16を第一セパレータ3に形成した貫通孔3b内に組付け、DPF7を第一セパレータ3に形成した貫通孔3aに組付けることができない。
【0014】
更に、空間13に導入される排ガスGは高温であるが、上記箱型マフラ1では、排ガスGの熱が第一セパレータ3から下流側へ伝導し、DPF7へ導入される排ガスGの温度が低下してしまうため、DPF7に溜まった煤の触媒による再生性能が損なわれる虞がある。
【0015】
本発明は、上述の実情に鑑み、DPFの上流側と下流側との間を確実にシールし得るようにすると共に、排ガスの熱が第一セパレータから下流側に伝導しないようにしたマフラを提供することを目的としてなしたものである。
【0016】
【課題を解決するための手段】
請求項1のマフラは、軸線方向両端部を閉止し得るようにした外筒内に軸線方向へ間隔を置いて第一セパレータと第二セパレータとを設置し、前記第一セパレータ1と第二セパレータとの間に、第一セパレータの上流側から送給された排ガスを清浄化するための排ガス浄化手段を備え、前記第二セパレータに、清浄化されて排ガス浄化手段から送出された排ガスを通して第一セパレータと第二セパレータとの間に形成された消音のための空間に送出する管を設けたマフラであって、前記第一セパレータを構成する複数のセパレータ本体の間には断熱材が収納され、前記外筒と第一セパレータとの間、第一セパレータの貫通孔と該貫通孔に嵌入された排ガス浄化手段との間、第一セパレータの貫通孔と、該貫通孔に嵌入された、排ガスを排出する出口管との間を、断熱材のセパレータ本体からはみ出た部分を締代としてシールするものである。
【0017】
請求項2のマフラにおいては、第二セパレータの断熱材はバインダを用いて成形されている。
【0018】
本発明によれば、第一セパレータと外筒との間、第一セパレータに対する排ガス浄化手段及び出口管の貫通部はシールされているため、第一セパレータ上流側の排ガスが第一セパレータの下流側に漏洩することがなく、又、第一セパレータには断熱材が設けてあるため、空間に導入された排ガスの熱が下流側へ伝導されることがなく、従って、排ガス浄化手段へ送給される排ガスを高温に保持できる結果、排ガス浄化手段に溜まった煤の触媒による再生性能が良好に保持され、更に、第一セパレータに設けられた断熱材はバインダを用いて成形されているため、外筒と第一セパレータ、第一セパレータの貫通孔と排ガス浄化手段や出口管との間の隙間が若干大きくても断熱材は飛散せず良好なシールが可能である。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
図1〜図3は本発明を実施する形態の一例であって、図中、図4〜図7と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。而して、本図示例で特徴とするところは、図4〜図7における第一セパレータ3の部分を図1〜図3に示すようにした点にある。
【0020】
すなわち、本図示例では、図4〜図7に示す第一セパレータ3と同様、外筒2内を軸線方向へ仕切るセパレータは第一セパレータ17で、第一セパレータ17は、外筒2内に軸線方向へ若干離反して配置された2枚のセパレータ本体17a,17bを備えている。又、図3に示すように、セパレータ本体17a,17bには、DPF7の上流側端部が挿通する貫通孔17c,17dと、出口管16が挿通する貫通孔17e,17fが形成されている。
【0021】
セパレータ本体17aと17bとの間の間隔は例えば20mmで、セパレータ本体17aと17bとの間には、無機質や有機質のバインダを用いて成形した厚さ30mm程度のグラスウール等の断熱材17gが圧縮、充填されている。又、断熱材17gは第一セパレータ17の外周よりも外方へ突出代aだけ突出しており、第一セパレータ17を外筒2に嵌入した際には、断熱材17gの突出代aは外筒2の内側筒2b内周により締代Δaだけ圧縮されるようになっている。
【0022】
貫通孔17c,17dの部分では、断熱材17gには、DPF7が挿通し得るよう、図3に示すように貫通孔17hが形成されているが、断熱材17gは貫通孔17c,17dの内径よりも突出代bだけ貫通孔17c,17d内へ突出している。而して、第一セパレータ17を外筒2内に嵌入して、貫通孔17hにDPF7を挿通させた際には、断熱材17gの突出代bはDPF7の外周により締代Δbだけ圧縮されるようになっている。
【0023】
貫通孔17e,17fの部分では、断熱材17gには、出口管16が挿通し得るよう、図3に示すように貫通孔17iが形成されているが、断熱材17gは貫通孔17e,17fの内径よりも突出代cだけ貫通孔17e,17f内へ突出している。而して、第一セパレータ17を外筒2内に嵌入して、貫通孔17iに出口管16を挿通させた際には、断熱材17gの突出代cは出口管16の外周により締代Δcだけ圧縮されるようになっている。
【0024】
上記箱型マフラ1において、断熱材17gが充填された第一セパレータ17を外筒2にセットする際には、図3に示すごとく第一セパレータ17を矢印Xの方向へ移動させ、第一セパレータ17の断熱材17gの突出代aの部分を外筒2に圧入し、断熱材17gの突出代bの部分をDPF7に圧入し、断熱材17gの突出代cの部分を出口管16に圧入する。これによって、断熱材17gの突出代aは圧縮されて外筒2の内側筒2bに対し締代Δaが得られ、突出代bは圧縮されてDPF7の外周に対し締代Δbが得られ、突出代cは圧縮されて出口管16の外周に対し締代Δcが得られる。
【0025】
次に本発明の作動について説明する。
本図示例においても、エンジンから排出された排ガスGは入口管12から導入孔12bを通って空間13に導入され、空間13からDPF7に送給される。而して、排ガスGはDPF7を通過する間に浄化されて管路9内に送出され、管路9から流通孔9dを経て空間10に導出され、空間10から内部管14を通って空間15内へ送出される。而して、小径の内部管14を通った排ガスGは、広い空間15内へ送出されるため、この容積差により消音される。消音された排ガスGは、空間15から出口管16へ導入されて外部へ排出される。
【0026】
本発明の図示例によれば、外筒2の内側筒2b内周と第一セパレータ17との間、第一セパレータ17の貫通孔17c,17d内周とDPF7外周との間、第一セパレータ17の貫通孔17e,17f内周と出口管16外周との間は断熱材17gによりシールされているため、入口管12の導入孔12bから空間13へ導入された排ガスGがDPF7の周囲の空間15に漏洩することがない。
【0027】
又、第一セパレータ17には断熱材17gが設けてあるため、空間13に導入された排ガスGの熱が下流側へ伝導されることがなく、従って、DPF7へ送給される排ガスGを高温に保持できるため、DPF7に溜まった煤の触媒による再生性能が良好に保持される。
【0028】
更に又、第一セパレータ17に設けられた断熱材17gはバインダを用いて成形されているため、外筒2と第一セパレータ17との間の隙間、第一セパレータ17の貫通孔17c,17dとDPF7外周との間の隙間、第一セパレータ17と出口管16外周との間の隙間が若干大きくても断熱材17gは飛散せず良好なシールが可能である。
【0029】
なお、本発明の図示例においては排ガス浄化手段としてDPFを用いる場合について説明したが、触媒モノリスを用いた多孔質のハニカム構造としても実施できること、外筒の断面形状を角型にする場合について説明したが、外筒は円筒形であっても実施できること、DPFは円筒形の場合について説明したが、角型であっても実施可能なこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0030】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の請求項1、2記載のマフラによれば、第一セパレータと外筒との間、第一セパレータに対する排ガス浄化手段及び出口管の貫通部はシールされているため、第一セパレータ上流側の排ガスが第一セパレータの下流側に漏洩することがなく、又、第一セパレータには断熱材が設けてあるため、空間に導入された排ガスの熱が下流側へ伝導されることがなく、従って、排ガス浄化手段へ送給される排ガスを高温に保持できるため、排ガス浄化手段に溜まった煤の触媒による再生性能が良好に保持され、更に、第一セパレータに設けられた断熱材はバインダを用いて成形されているため、外筒と第一セパレータ、第一セパレータの貫通孔と排ガス浄化手段や出口管との間の隙間が若干大きくても断熱材は飛散せず良好なシールが可能である、という優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のマフラの実施の形態の一例を示す断面図で、図5のIV−IV方向矢視図に相当する部分の断面図である。
【図2】本発明のマフラの実施の形態の一例を示す断面図で、図5のVI−VI方向矢視図に相当する部分の断面図である。
【図3】本発明のマフラにおいて、第一セパレータを外筒に嵌入する場合の断熱材の突出代や締代の状態を説明するための断面図である。
【図4】従来のマフラの一例を示す断面図で、図5のIV−IV方向矢視図である。
【図5】従来のマフラの一例を示す断面図で、図4のV−V方矢視図である。
【図6】従来のマフラの一例を示す断面図で、図5のVI−VI方向矢視図である。
【図7】図6のVII部拡大図である。
【符号の説明】
1 箱型マフラ(マフラ)
2 外筒
4 第二セパレータ
7 DPF(排ガス浄化手段)
15 空間
16 出口管
17 第一セパレータ
17a セパレータ本体
17b セパレータ本体
17c 貫通孔
17d 貫通孔
17e 貫通孔
17f 貫通孔
17g 断熱材
17h 貫通孔
17i 貫通孔
G 排ガス
Δa 締代
Δb 締代
Δc 締代[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a muffler.
[0002]
[Prior art]
Some box-type mufflers provided in vehicles are provided with a cylindrical DPF (diesel particulate filter) inside the box-type muffler in order to purify exhaust gas. A conventional example of such a box-type muffler is shown in FIG. 4-7.
[0003]
In the figure,
[0004]
A
[0005]
One end
[0006]
For example, an outer cylindrical DPF (diesel particulate filter) 7 is supported via a
[0007]
A
[0008]
On the outer periphery of the part between the
[0009]
An
[0010]
An
[0011]
An
[0012]
The exhaust gas G discharged from the engine is introduced into the
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
In the box-
[0014]
Furthermore, although the exhaust gas G introduced into the
[0015]
In view of the above circumstances, the present invention provides a muffler that can reliably seal between the upstream side and the downstream side of the DPF and that does not conduct heat of exhaust gas from the first separator to the downstream side. It was made for the purpose of doing.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a muffler in which a first separator and a second separator are disposed at an interval in an axial direction in an outer cylinder capable of closing both axial ends. Between the first separator and an exhaust gas purifying means for purifying the exhaust gas supplied from the upstream side of the first separator, the first separator through the exhaust gas purified and sent from the exhaust gas purification means A muffler provided with a pipe that feeds into a space for noise reduction formed between the separator and the second separator, and a heat insulating material is stored between the plurality of separator bodies constituting the first separator, Between the outer cylinder and the first separator, between the through hole of the first separator and the exhaust gas purification means fitted into the through hole, the through hole of the first separator, and the exhaust gas fitted into the through hole Drain Between the outlet tube, it is to seal the protruding portion from the separator body of the heat insulating material as a tightening margin.
[0017]
In the muffler of
[0018]
According to the present invention, the exhaust gas purification means for the first separator and the through-hole of the outlet pipe are sealed between the first separator and the outer cylinder, so that the exhaust gas upstream of the first separator is downstream of the first separator. In addition, since the first separator is provided with a heat insulating material, the heat of the exhaust gas introduced into the space is not conducted to the downstream side, and is therefore fed to the exhaust gas purification means. As a result of maintaining the exhaust gas at a high temperature, the regeneration performance of the soot catalyst accumulated in the exhaust gas purification means is maintained well, and further, the heat insulating material provided in the first separator is molded using a binder. Even if the gap between the tube and the first separator, the through hole of the first separator and the exhaust gas purification means or the outlet pipe is slightly large, the heat insulating material does not scatter and good sealing is possible.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 3 show an example of an embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIGS. 4 to 7 denote the same components. Thus, a feature of the illustrated example is that the portion of the
[0020]
That is, in the illustrated example, as in the
[0021]
The distance between the
[0022]
In the portions of the through
[0023]
In the portions of the through
[0024]
When the
[0025]
Next, the operation of the present invention will be described.
Also in the illustrated example, the exhaust gas G discharged from the engine is introduced into the
[0026]
According to the illustrated example of the present invention, between the inner circumference of the
[0027]
Further, since the
[0028]
Furthermore, since the
[0029]
In the illustrated example of the present invention, the case where the DPF is used as the exhaust gas purification means has been described. However, the present invention can also be implemented as a porous honeycomb structure using a catalyst monolith, and the case where the cross-sectional shape of the outer cylinder is a square shape. However, the description has been given of the case where the outer cylinder is cylindrical, and the DPF is cylindrical. However, the outer cylinder can be implemented even if it is square, and various other modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Of course, changes can be made.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, according to the muffler according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of a muffler of the present invention, and is a cross-sectional view of a portion corresponding to a view taken in the direction of arrows IV-IV in FIG.
2 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of a muffler of the present invention, and is a cross-sectional view of a portion corresponding to a view taken in the direction of arrows VI-VI in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a state of a projection allowance and a tightening allowance of a heat insulating material when a first separator is fitted into an outer cylinder in the muffler of the present invention.
4 is a cross-sectional view showing an example of a conventional muffler, and is a view taken in the direction of arrows IV-IV in FIG.
5 is a cross-sectional view showing an example of a conventional muffler, and is a view taken in the direction of arrows VV in FIG.
6 is a cross-sectional view showing an example of a conventional muffler, and is a view taken in the direction of arrows VI-VI in FIG.
7 is an enlarged view of a VII part in FIG. 6. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Box-type muffler (muffler)
2
15
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