JP5274234B2 - ディーゼルエンジンの排気浄化装置 - Google Patents
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Description
図1はディーゼルエンジンの排気浄化装置の第1実施形態を示す一部断面した概略構成図である。このディーゼルエンジンの排気浄化装置は、排気通路中に備えたDPFによってエンジンから排出されるPMを捕集し除去するもので、排気管1と、フィルタカートリッジ2とを備える。
図2は、図1に示すケーシング部5の分解斜視図である。上流側ケーシング6は、排気下流端にフランジ8を有している。このフランジ8には、周方向均等な複数箇所(ここでは2箇所)に、締結孔9が形成されている。
下流側ケーシング7は、排気上流端にフランジ10を有し、このフランジ10には、上流側ケーシング6のフランジ8の締結孔9と対応する締結孔11が形成されている。なお、上流側ケーシング6は、本発明の上流側排気管に相当し、下流側ケーシング7は、本発明の下流側排気管に相当する。
カートリッジケース12は、下流側ケーシング7の内径より小さな外径の筒状に形成され、一端に下流側ケーシング7のフランジ10と略同じ外径のフランジ14が設けられている。また、このフランジ14には、上流側ケーシング6のフランジ8の締結孔9及び下流側ケーシング7のフランジ10の締結孔11と対応する締結孔15が設けられている。
DPF13は、カートリッジケース12の内径と略同じ外径の円柱状に形成され、カートリッジケース12の内部に装着されている。このDPF13は、例えばセラミックスなどの多孔性部材からなる隔壁により排気流と略平行に延びるセルが多数形成され、各セルの入口と出口とが目封材により互い違いに千鳥格子状に目封じされて形成されている。このような構成により、出口が塞がれたセル内に流入した排気が、隔壁を介して入口が塞がれている隣接セルに流入するとき、隔壁の多孔性部材によって排気中のPMが捕集され浄化されるようになっている。
図3は、第2実施形態の排気浄化装置におけるケーシング部5の平面図を示し、図4は、図3に示すケーシング部5の分解斜視図を示している。この第2実施形態は、図1及び図2に示す第1実施形態に対して、さらに、カートリッジケース12のフランジ14に、露出部18を設けたものである。
露出部18は、カートリッジケース12のフランジ14の複数箇所(ここでは、上下方向2箇所)を下流側ケーシング7のフランジ10より径方向外方に鍔状に延出することにより形成されている。このようにしたので、露出部18は、排気下流側から見て下流側ケーシング7のフランジ10に対して露出した状態となる。
図5は、第3実施形態の排気浄化装置におけるケーシング部5の平面図を示し、図6は、図5に示すケーシング部5の分解斜視図を示している。この第3実施形態は、図2及び図3に示す第2実施形態に対して、さらに、露出部18を排気上流側に折り返したものである。以下、露出部18の排気上流側に折り返された部分を折り返し部19と呼ぶ。
折り返し部19は、カートリッジケース12のフランジ14の複数箇所(ここでは、上下方向2箇所)に設けられ、締結状態において上流側ケーシング6のフランジ8の外周面に当接する。
なお、折り返し部19をカートリッジケース12のフランジ14の3箇所以上に設ける場合、フィルタカートリッジ2が上流側ケーシング6に対して仮保持可能となるように、例えば、周方向均等に設けることが好ましい。また、折り返し部19は、カートリッジケース12のフランジ14の全周に亘って設けられてもよい。
図7において、ハンドル取り付け孔20は、露出部18に一箇所以上(ここでは、2箇所)設けられている。ハンドル22は、例えばコ字状に形成され、ハンドル22の両端部がおねじとなっている。そして、ハンドル22は、取り付け孔20に対して例えばナットを利用して締結される。
図8において、ハンドル取り付け孔21は、折り返し部19に一箇所以上(ここでは、1箇所)設けられ、めねじとなっている。ハンドル23は、例えば角形の持ち手の一辺に固定用の脚が設けられ、固定用の脚の先端部がおねじとなっている。そして、ハンドル23の固定用の脚を取り付け孔19に対してねじ込むことにより締結される。
なお、ハンドル22及び23は、ハンドル取り付け孔20又は21に挿入する取り付け部を、例えばL字フック状にしてもよい。この場合、ハンドルを取り付ける際、L字状フックの先端部をハンドル取り付け孔20又は21に挿入するだけで、露出部18又は折り返し部19に対して引き抜き力を与えることが可能となる。したがって、ナットの締め付け作業等が必要なく、ハンドルの取り付け作業を容易にすることができる。
図9は、第4実施形態の排気浄化装置におけるケーシング部5の排気下流側から見た分解斜視図を示し、図10は、図9に示す分解されたケーシング部が締結された状態を示している。この第4実施形態は、図1及び図2に示す第1実施形態に対して、さらに、下流側ケーシング7のフランジ10の外周に、凹部24を設けたものである。
凹部24は、下流側ケーシング7のフランジ10の複数箇所(ここでは、上下方向2箇所)に設けられ、下流側ケーシング7のフランジ10を切り欠いて、この下流側ケーシング7のフランジ10の外周をカートリッジケース12のフランジ14よりも径方向内方に凹ますことにより形成されている。このようにしたので、締結状態において、凹部24に対応するカートリッジケース12のフランジ14の部分が、排気下流側から見て下流側ケーシング7のフランジ10に対して露出する。以下、この凹部24によって露出するカートリッジケース12のフランジ14の部分を、露出部25と呼ぶ。
なお、露出部25をカートリッジケース12のフランジ14の3箇所以上に設ける場合、周方向均等に設けることが好ましい。また、カートリッジケース12のフランジ14の1箇所にのみ設けてもよいし、全周に亘って設けてもよい。
図11は、第5実施形態の排気浄化装置におけるケーシング部5の断面図を示している。この第5実施形態は、図1及び図2に示す第1実施形態に対して、さらに上流側ケーシング6に、温度センサ26及び酸化触媒(DOC: Diesel Oxidation Catalyst)27を備えたものである。
温度センサ26は、上流側ケーシング6の排気下流端近傍において、上流側ケーシング6の側面を外から内に貫通して着脱可能に備えられている。この温度センサ26は、DPF13に流入する排気温度を検出するもので、この検出された温度信号が、例えば排気温度制御部に送られて、排気の温度がDPFにおけるPMの燃焼除去に必要な温度に制御される。
DOC27は、上流側ケーシング6内において、温度センサ26の排気上流に備えられている。このDOC27は、上流側ケーシング6の内径と略同じ外径の円柱状に形成され、例えば、多孔質セラミックのハニカムストレート構造の担持体に白金等を担持して形成されている。そして、排気中の一酸化窒素(NO)等を酸化して二酸化窒素(NO2)等を生成し、生成したNO2によって、DPF13に捕集されたPMの連続的な燃焼除去を可能にしている。
2…フィルタカートリッジ
3…ディーゼルエンジン
6…上流側ケーシング(上流側排気管)
7…下流側ケーシング(下流側排気管)
8…上流側ケーシングのフランジ(上流側排気管のフランジ)
10…下流側ケーシングのフランジ(下流側排気管のフランジ)
12…カートリッジケース
13…DPF
14…カートリッジケースのフランジ
17…折り返し部
18,25…露出部
26…温度センサ
27…DOC
Claims (2)
- 排気通路中に、排気中の粒子状物質を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタが配設されたディーゼルエンジンの排気浄化装置であって、
排気下流端にフランジ部を有する上流側排気管と、
排気上流端にフランジ部を有する下流側排気管と、
一端にフランジ部を有するカートリッジケース内に、前記ディーゼルパティキュレートフィルタが装着されたフィルタカートリッジと、
前記上流側排気管に取り付けられた温度センサと、
を備え、
前記フィルタカートリッジは、前記カートリッジケースのフランジ部が排気上流側に配置され、該カートリッジケースのフランジ部が前記上流側排気管のフランジ部と前記下流側排気管のフランジ部とに挟まれて取り付けられていると共に、
前記カートリッジケースのフランジ部の少なくとも一部を前記下流側排気管のフランジ部より径方向外方に延出させた露出部を排気上流側に向けて折り返した折り返し部が、前記上流側排気管のフランジ部の外周面に当接可能である、
ことを特徴とするディーゼルエンジンの排気浄化装置。 - 前記上流側排気管に、少なくとも一酸化窒素を二酸化窒素に酸化させる酸化触媒が備えられていることを特徴とする請求項1記載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。
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