JPH0592409U - 排気ガス浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、排気ガス浄化装置に関し、カーボ
ンの除去性能の向上と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。 【構成】 外筒３１内を旋回室５１，前・後部集塵室５
３，５５，合流室５７に区画する第一・第二・第三仕切
板４３，４５，４９と、旋回室５１に形成された旋回流
発生体６１と、各仕切板４３，４５，４９を挿通し、一
端が旋回室５１に開口し他端部がプラグ６５で閉塞さ
れ、後部集塵室５５に位置する周壁に小孔６７が穿設さ
れたマフラパイプ６３と、マフラパイプ６３と中心軸を
同じくして第二・第三仕切板４５，４９の間に取り付
き、周壁に多数小孔６９を有する内筒７１と、内筒７１
内に充填された吸音材７３とからなり、外筒３１と内筒
７１の間の空間７５は、第三仕切板４９の小孔４７によ
って合流室５７と連通している。

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１ １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１７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３３，３５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６１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４ １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６ ３ａ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７ １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４ ７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７ ３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７５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５１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４ ９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６ ３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５１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)

【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。