JPS60122218A - 排気系浄化装置 - Google Patents

排気系浄化装置

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JPS60122218A
JPS60122218A JP58231166A JP23116683A JPS60122218A JP S60122218 A JPS60122218 A JP S60122218A JP 58231166 A JP58231166 A JP 58231166A JP 23116683 A JP23116683 A JP 23116683A JP S60122218 A JPS60122218 A JP S60122218A
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JP
Japan
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container
ceramic
filter
sheet metal
exhaust
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Pending
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JP58231166A
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English (en)
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Minoru Kimura
実 木村
Masaatsu Ito
伊藤 正篤
Naoto Miwa
直人 三輪
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Denso Corp
Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
NipponDenso Co Ltd
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/0211Arrangements for mounting filtering elements in housing, e.g. with means for compensating thermal expansion or vibration
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は自動車等の排気系浄化装置、たとえばディーゼ
ル機関の排気ガス中の微粒子を捕集するためのフィルタ
を内蔵する微粒子浄化装置や、ガソリン機関の排気ガス
中の不燃性ガスや自身ガスを酸化、還元することにより
浄化する触媒を内蔵する触媒浄化装置に関するものであ
る。
〔従来技術〕
燃費性能の良いことからディーゼル機関が車両用機関と
して使用されるようになってきたが、ガソリン機関に比
べて多量のカーボン微粒子、いわゆるスモークを排出す
るため、このスモークの排出量を低減するために有効な
微粒子浄化装置が取付けられている。微粒子浄化装置&
J排気ガスを浄化するためのフィルタとフィルタを保持
するための容器とから主として構成されており、この容
器は従来ステンレス等の板金製、或いは鋳鉄製容器が選
択され−ζいた。前:fiミステンレスの板金製の容器
は容器の各構成部材を別体として製作した後、一体化す
ることから軽量であり、また板金自体の振動に関しては
耐久性も優れているが、一方においては各板金製構成部
材を溶接等によって組付ける際の板金製作物の寸法精度
としては非品に精度の高いものが要求される。また該溶
接部における耐久性、耐腐蝕性、及びフィルタ介在部位
へのフィルタ取(=Jけ時において正確な位置決めの困
難さという問題があった。
また後者の鋳鉄製容器は構成部材を一体で製作でき、ま
た鋳造後機械加工によりフィルタ介在部位を加工できる
ため寸θ:tQ度も問題ない反面、高重量、耐腐蝕性な
どに問題があった。またエンジン機関に主に用いられる
触媒浄化装置において、触媒と板金製容器の間に充填す
る緩衝材として発泡セラミックが知られ用いられていた
。前記発泡セラミックは断熱性において優れているが、
一方において通気性があるため排気ガスが発泡セラミッ
クで遮断されず板金容器の内壁に達し、前記触媒浄化装
置を長時間使用すると排気ガスにより腐蝕するという問
題があった。
〔発明の目的〕
本発明は上記従来装置の問題点を解決することを目的と
してなされたもので、υ1気ガス浄化装置容器内の腐蝕
を防ぐための第1容器をコージライトなどの気密性を有
するセラミックで”11作し、該セラミック製第1容器
の外周にクッション材介して板金で覆う第2容器を設け
、該板金製容器と排気管をネジ化めすることにより保持
する排気系浄化装置、あるいは前記セラミック製容器の
フランジ部に板金リングを設して排気管に固着する排気
系浄化装置を提供することを目的とする。
〔実施例〕
以後、本発明の詳細を図示の実施例により説明する。
第1図に示すように、微粒子浄化装置1はエンジン2に
排気マニホールド2aを介して取付けられている。次に
、本発明の排気系におりる微粒子浄化装置の実施例の詳
antを第2図に基づいて説明する。本発明の微粒子浄
化装置は、基本的に内燃機関の排気ガス通+i&に設置
したDI気気ガス中微粒子を付着捕集するフィルタ3と
、排気ガス通路のフィルタ3の上流側および下流側を連
通し、全開時には排気ガスの大部分をフィルタ部材を経
ずに流通せしめ得る通気抵抗の低いバイパス通路50と
、該バイパス通路50に設置しこれを開閉することによ
りフィルタ3への排気ガス流入量を制御する開閉バルブ
51より成る。
発泡セラミンク製のフィルタ3は両端部において石綿系
の環状シール部材4.5及び中央部におい゛ζ圧縮性ワ
イヤメソジュロなどのクッション材を介して気密性を有
するセラミック製容器7に収納され、さらに圧縮性ワイ
ヤメソシュ8などのクッション月を介して板金製容器9
で覆い、一方の端はシール材10を介して排気マニホー
ルド11にポル)12で取代りられている。板金製容器
9が圧縮性ワイヤメソシュ8を押さえつりることにより
前記セラミック製容器7は排気マニホールド11ともれ
ることなく接合している。一方排気管13側とはフラン
ジによりボルト14及びナツト15により締結されてい
る。板金製容器の内側に気密性の有するセラミック製容
器を介在させたことにより、排気ガスが接触するQIX
位に微粒子浄化装置の金属部が露出しないため、従来の
板金或いは鋳鉄製容器と異なり腐蝕することがない。
また、セラミックの比重は鉄の1/3程度であり、鋳鉄
製のものよりはるかに軽量化できる。
さらに、前記セラミック製容器は鋳鉄製容器と同様に一
体成形でき、もしくはセラミック製容器の構成部材を射
出成形で分割製作後同種接着剤或いは同種材料を用いて
一体化することも容易にできる他、クッション材、シー
ル材を介しているため、焼成時の収縮率さえ管理できれ
ばセラミック製容器の寸法精度も問題ない。
さて、長期間微粒子浄化装置を使用するとフィルタにス
モークがたまり、エンジン出力及びスモ−り拙策率が低
下しζしまうため、フィルタ上に発熱体16を配し、6
50℃前後までフィルタ温度を上界させ、スモークを焼
き、フィルタを再生する必要がある。この時、開閉バル
ブ51を作動させてフィルタ3側の流路への排気ガス流
を減少させ、バイパス通路50へほとんどの排気ガスが
流れるごとになる。本発明のセラミック製容器を使用す
ることは、鉄の熱伝導率が45〜60 Kacl/mb
℃に比ベセラミノクの熱原動率が4.5 Kcal/ 
mh°C前後であることから排気ガスの温度によりセラ
ミック盟′d器は高温を保持するため、前記フィルタ再
生の際の加熱に必要な熱量が少なくてずみ、熱源に与え
るエネルギを少なくすることができるという効果もある
次に、第3図に基づいて、板金を用いてセラミック製容
器を保持する第2実施例を説明する。セラミック製容器
j7にフランジ部17a、17bを設け、セラミック製
容器17仝体を板金で覆う代わりにフランジfils1
7a、17bのみをフランジ部を有する板金リング18
及び第4図に示すフランジ部19aを有する金具19を
用いて排気マニホールド11及び排気管13と締結する
排気系浄化装置においても同様に効果が期待できる。
第5図は本実施例のセラミック製容器を示す断面図、第
6図は他の実施例として名え得るセラミック製容器を示
す断面図でバイパス通路50がフィルタ収納空間としき
られることなく成形され−ζいる。この場合、セラミッ
ク製容器7とフィルタの接する部分にのみクッション材
を介してフィルタを収納している。
さらに上述の実施例についてはマニハータ型式の微粒子
浄化装置としたが、その他車両床下に微粒子浄化装置を
配する型式の該装置でも耐腐蝕性、フィルタ再生時の昇
温特性、軽量性に有利である。
次に、ガソリン車に多く用いられる排気系浄化装置につ
いて説明する。ガソリン車にばtJl−山ガス浄化のた
めハニカム型状をしたplyl媒或いはペレット触媒な
どが取付けられているが、これらの触媒を保持する容器
についても気密性を有するセラミック製とするこより耐
腐蝕性能向上及び重量軽減ができる。触媒浄化装置につ
いてもガソリン車の排気管のマニホールlに取付りられ
るマニハータ型式のものと、車両床下の1ノ1気配竹途
中に取イ;]けられる床下型式のものとあるが、両1イ
について本発明の装置が利用できる。
第7図はマニハータ型式のガソリンエンジン用排気ガス
触媒浄化装置のマニホールド取イ]げ図である。
ハニカム形状をfrする1t];媒20は中央部におい
てワイヤ不ノ1−などのクッション材21及び両端部に
おいて石綿系シール本122.23.24を介して気密
性を有するセラミック製容器25に内蔵され、更に該容
器はツ任)・イ、ノド系クッション材26を介してフラ
ンジを有する板金製容器27に支持されている。該触媒
nl化装置ばt、IP気系マニホールド28にシール4
A29及びクノンヨン材30を介し゛ζボルト31でネ
ジ止めされる。
同様に床下型式のlJt気ガス触媒浄化装置についても
気密性を有するセラミック製容器をフランジ付板金製容
器で覆うごとにより排気管と締結することができ、排気
ガスが直接板金部分に触れることがないため、耐腐蝕性
の優れた排気ガス触媒浄化装置とすることができる。
また本発明の第2の実施例を適用して、セラミック製容
器全体を板金製容器で覆う代わりに、セラミック製容器
にフランジ部を設り、その外周部に板金部材を配してネ
ジで締結したIJF気ガス触媒浄化装置においても同様
な効果が期待することができる。
更に従来板金製で側腐蝕性能に劣る消音器について本発
明を適用して消音器の外側容器のみ、あるいは全体をセ
ラミックで製作した場合においても耐腐蝕性能をはるか
に向上させ得ることができる。
〔発明の効果〕
以上述べた本発明において、上記フィルタまたは触媒は
外周クッション月を介して気密性を有するセラミック製
容器に内蔵されているから、鋳鉄製容器によるものに比
ベセラミノクの比重が1/3程度であるから軽量化する
ことができる。また板金製容器だけのものに比べて、セ
ラミック製容器の加工時における寸法精度に気づかう必
要がないと同時に、排気ガスの触れる面がセラミック製
であるから高温の排気ガスに対して耐腐蝕性を有してお
り、耐久性の優れた排気系浄化装置を製造できる。なお
、ディーゼル機関における本発明によれば、セラミック
製容器が高温を保持しているからフィルタ再生時に必要
とされる加熱熱量を少なくすることができる’As果も
ある。
また、セラミックス製容器の外周にクッション材を配し
て、セラミック製容器が板金製容器に支持され、板金製
容器に設けられたフランジ部において排気管と連結され
ているから、外部からの振動に対して耐久性をより向上
させることができるという優れた効果がある。
また、セラミック製容器の両端部のフランジ部外周に板
金部材を配置してセラミック製容器が排気管と連結され
ていると、セラミック製容器の連結されたフランジ部の
振動に対する耐久性は、板金部材を配置したことから向
上し、さらに板金製容器が不要となり重量の軽減された
排気系浄化装置を提供することができる。
さらにセラミック製容器は気密性を有し一〇いるから、
排気ガスがセラミック製容器外に漏れることが防止され
、外周に設けられた部材の耐腐蝕性を向上することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は内燃機関に排気系浄化装置が取付けられた状態
を示す全体図、第2図(a)はディーゼル機関における
本発明の実施例を示す排気系浄化装置の断面図、第2図
fblは断面図+8)にお&JるA−A ’線に沿う断
面図、第3図はディーゼル機関における本発明の実施例
を示す排気系浄化装置の断面図、第4図は第3図に示し
た実施例において用いる板金リングの正面図(al及び
側面図(bl、第5図、第6図は本実施例及び他の実施
例を示すJJI気系気化浄化装置ラミック容器の断面図
、第7図はガソリン機関における本発明の実施例を示す
排気系浄化装置の断面図である。 3・・・フィルタ、7・・・セラミック製容器、8・・
・ワイヤメツシュ、9・・・板金容器、17・・・セラ
ミ、り製容器、17a、17b・・・板金リング、20
・・・触媒、25・・・セラミック製容器、26・・・
ワイヤネット系クッション月、27・・・板金製容器。 代理人弁理士 岡 部 隆 第1図 第4図 (a) (b) 9a 第 5 図 第2図 (a) 第3図 第6図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)内燃機関の排気ガス通路に設置され排気ガス中の
    微粒子を捕集するフィルタ部刊、または前記通路中に設
    置され排気ガス中の不燃性ガス及び有毒ガスを酸化、還
    元する触媒部材を有し、前記フィルタ部材または前記触
    媒部材の外周に配置され、前記フィルタ部材または前記
    触媒部材を弾性的に支持するクッション材を有し、かつ
    前記クッション材の外周及び下流111(を覆う気密性
    を有するセラミック製容器が、前記クッション材を介し
    て前記フィルタ部材または前記触媒部材を収納すること
    を特徴とする排気系浄化装置。
  2. (2)上記セラミック製容器の外周にクッション材を介
    して板金製容器を有し、該板金製容器と上流排気管及び
    下流排気管とをそれぞれ連結する手段を有する特許請求
    の範囲第1項記載のIJI気系気化浄化装 置3)上記セラミック製容器の両端部にフランジ部を設
    け、該フランジ部の外周部に板金部材を配置して、上記
    セラミックと上記排気管及び下流排気管とをそれぞれを
    連結する手段を有する特許請求の範囲第1項記載の排気
    系浄化装置。
JP58231166A 1983-12-06 1983-12-06 排気系浄化装置 Pending JPS60122218A (ja)

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JP (1) JPS60122218A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5657734A (en) * 1994-12-13 1997-08-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel evaporative-gas emission preventing apparatus
US5722468A (en) * 1995-04-05 1998-03-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Evaporative-fuel emission preventing apparatus

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US5657734A (en) * 1994-12-13 1997-08-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Fuel evaporative-gas emission preventing apparatus
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