KR101260714B1

KR101260714B1 - 배기 처리 장치 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101260714B1
Application number: KR1020107020920A
Authority: KR
Inventors: 유우키 가사오카; 다쓰시 이토; 쇼헤이 나가사카; 히로후미 다카누키
Original assignee: 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
Priority date: 2008-05-14
Filing date: 2009-05-08
Publication date: 2013-05-06
Also published as: EP2287453B1; US8540793B2; WO2009139333A1; CN102027215B; KR20100125338A; JP5054817B2; US20110047963A1; EP2287453A1; JPWO2009139333A1; CN102027215A; EP2287453A4

Abstract

본 발명은, 제조가 용이한 배기 처리 장치를 제공한다. 배기 처리 장치(1)는, 내측 관부(管部)(9)와 입구 관부(6)를 포함한다. 내측 관부(9)의 내부에는, 배기 가스가 통과할 수 있는 본체 배기 통로가 설치되어 있다. 또한, 내측 관부(9)의 제1 내측 단부(13)는 개구되어 있다. 입구 관부(6)는, 판형 부분(25)과 관형 부분(51)을 가진다. 판형 부분(25)은 제1 내측 단부(13)의 개구를 폐쇄한다. 관형 부분(51)의 내부에는, 본체 배기 통로와 연통되는 제1 배기 통로가 설치되어 있다. 또한, 관형 부분(51)은 내측 관부(9)의 외주면으로부터 직경 방향 외측으로 돌출되어 있고, 판형 부분(25)과 일체로 되어 있다.

Description

배기 처리 장치 및 그 제조 방법{EXHAUST TREATMENT DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은, 배기 처리 장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

종래, 내연 기관의 배기 통로에 배기 처리 장치가 설치되는 경우가 있었다. 이 배기 처리 장치는, 디젤 엔진 등의 내연 기관으로부터 배출되는 배기 가스 중의 입자형 물질을 포집(捕集)하거나, NOx량을 저감하거나 할 수 있다. 이와 같은 배기 처리 장치로서는, 특허 문헌 1에 나타낸 바와 같은 장치가 개시되어 있다. 이 배기 처리 장치는, 입구관과 출구관과 본체 관부(管部)를 구비하고 있다. 입구관과 출구관은, 본체 관부의 양 단부(端部)에 각각 설치되고, 본체 관부의 외주면으로부터 직경 방향 외측으로 돌출되어 있다. 또한, 입구관과 출구관은, 본체 관부의 내부에 삽입되어 있다. 내연 기관으로부터의 배기 가스는, 입구관으로부터 본체 관부의 내부에 들어가, 본체 관부의 내부로부터 출구관을 통하여 배출된다. 본체 관부의 내부에는, 촉매가 담지(擔持)된 담체(擔體)가 수용되고 있고, 배기 가스는 담체를 통과함으로써 정화(淨化)된다.

일본공개특허 제2003-90214호 공보

상기한 배기 처리 장치는, 입구관, 본체 관부, 출구관 등의 복수 개의 부품이 조합되어 접합되는 것에 의해 제조된다. 여기서, 수율의 향상이나 제조 비용 저감의 관점으로부터 제조가 용이한 배기 처리 장치가 요구되고 있다.

본 발명의 과제는, 제조가 용이한 배기 처리 장치 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.

제1 발명의 배기 처리 장치는, 본체 관부와, 폐색(閉塞) 관부를 구비한다. 본체 관부의 내부에는, 배기 가스가 통과할 수 있는 본체 배기 통로가 설치되어 있다. 또한, 본체 관부의 축 방향 일단 측에 위치하는 단부는 개구되어 있다. 폐색 관부는, 판형 부분과 관형 부분을 가진다. 판형 부분은, 본체 관부 단부의 개구를 폐쇄한다. 관형 부분의 내부에는, 본체 배기 통로와 연통되는 배기 통로가 설치되어 있다. 또한, 관형 부분은, 본체 관부의 외주면으로부터 직경 방향 외측으로 돌출되어 있고, 판형 부분과 일체로 되어 있다.

이 배기 처리 장치에서는, 폐색 관부가 판형 부분을 가지고 있고, 판형 부분은 본체 관부 단부의 개구를 폐쇄한다. 그러므로, 판형 부분이 본체 관부 단부의 개구를 폐쇄하도록 본체 관부에 장착됨으로써, 폐색 관부가 본체 관부에 대하여 위치결정된다. 또한, 본체 관부의 단부 개구를 따라 용접을 행함으로써, 폐색 관부와 본체 관부를 용이하게 접합할 수 있다. 이로써, 이 배기 처리 장치에서는, 제조를 용이하게 행할 수 있다.

제2 발명의 배기 처리 장치는, 제1 발명의 배기 처리 장치에 있어서, 관형 부분과, 판형 부분과 일체로 성형된 제1 하프부(half portion)와, 제1 하프부와 접합되는 제2 하프부를 가진다. 그리고, 제1 하프부와 제2 하프부와의 접합면에는, 서로 걸어맞추어짐으로써 제1 하프부와 제2 하프부를 서로 위치결정하는 볼록부 및 오목부가 형성되어 있다.

이 배기 처리 장치에서는, 판형 부분이 본체 관부 단부의 개구를 폐쇄하도록 본체 관부에 장착됨으로써, 제1 하프부가 본체 관부에 대하여 위치결정된다. 또한, 제1 하프부와 제2 하프부와의 요철(凹凸)이 걸어맞추어지도록 서로 장착됨으로써, 제2 하프부가 제1 하프부에 대하여 위치결정된다. 이로써, 폐색 관부와 본체 관부와의 조립을 용이하게 행할 수 있다.

제3 발명의 배기 처리 장치는, 제2 발명의 배기 처리 장치에 있어서, 제1 하프부와 제2 하프부는, 제1 하프부와 제2 하프부와의 에지를 따라 각각 형성된 플랜지부를 가지고 있고, 환형 부재를 더 포함한다. 환형 부재는, 플랜지부의 단부와 맞닿는 위치까지 관형 부분에 끼워넣어져, 제1 하프부와 제2 하프부가 일체로 된다.

이 배기 처리 장치에서는, 환형 부재에 의해 제1 하프부와 제2 하프부가 일체로 된다. 그리고, 환형 부재는, 제1 하프부와 제2 하프부와의 플랜지부의 단부에 의해 위치결정된다. 그러므로, 폐색 관부의 조립을 용이하게 행할 수 있다.

제4 발명의 배기 처리 장치는, 제1 발명의 배기 처리 장치에 있어서, 본체 관부의 내주면에는, 직경 방향 내측으로 돌출하고 내주면의 주위 방향으로 배열된 복수 개의 돌기가 형성되어 있고, 정류(整流) 부재를 더 포함한다. 정류 부재는, 돌기에 거는 위치에 있어서 본체 관부의 내주면과 접합되는 망형(網形)의 부재이다.

이 배기 처리 장치에서는, 배기 처리 장치의 조립 시에, 판형 부분의 위에 본체 관부를 탑재하고, 그 위로부터 정류 부재를 탑재함으로써, 정류 부재를 돌기에 걸리게 하여 위치결정할 수 있다. 이로써, 배기 처리 장치의 조립을 용이하게 행할 수 있다.

제5 발명의 배기 처리 장치는, 제1 발명의 배기 처리 장치에 있어서, 판형 부분은, 본체 관부 단부의 에지 형상에 맞추어 오목한 스텝부를 가진다. 그리고, 본체 관부의 단부는, 스텝부와 맞닿음으로써 위치결정된다.

이 배기 처리 장치에서는, 판형 부분의 스텝부에 본체 관부의 단부를 맞닿게함으로써, 판형 부분을 본체 관부의 단부에 대하여 위치결정할 수 있다. 이로써, 폐색 관부와 본체 관부와의 조립을 보다 용이하게 행할 수 있다.

제6 발명의 배기 처리 장치는, 제1 발명의 배기 처리 장치에 있어서, 본체 관부는, 판형 부분과 접합되는 내측 관부와, 내측 관부의 외주면을 덮도록 설치되는 단열재와, 단열재의 외주측을 덮어 내측 관부보다 축 방향 길이가 긴 외측 관부를 가진다.

이 배기 처리 장치에서는, 폐색 관부와 본체 관부와의 조립 시에, 내측 관부와 판형 부분을 접합시키고, 단열재를 내측 관부의 외주면에 장착하고, 그 후, 외측 관부를 단열재가 장착된 내측 관부에 씌운다. 따라서, 비교적 소형의 내측 관부와 폐색 관부와의 조립을 먼저 행할 수 있다. 이로써, 폐색 관부와 본체 관부와의 조립을 용이하게 행할 수 있다.

제7 발명의 배기 처리 장치는, 제1 발명의 배기 처리 장치에 있어서, 관형부 는, 본체 관부 측일수록 광폭(廣幅)의 형상을 가진다.

이 배기 처리 장치에서는, 폐색 관부에서의 배기 가스의 통기(通氣) 저항을 저감시킬 수 있으므로, 배기 가스를 폐색 관부로부터 본체 관부로 흐르기 쉽게 할 수 있다.

제8 발명의 배기 처리 장치의 제조 방법은, 본체 관부와 관형 부분을 구비하는 배기 처리 장치를 제조하는 방법으로서, 폐색 관부를 조립하는 공정과, 폐색 관부를 본체 관부에 장착하는 공정을 포함한다. 본체 관부는, 배기 가스가 통과할 수 있는 본체 배기 통로가 내부에 설치되어 있고, 축 방향 일단 측에 위치하는 단부가 개구되어 있다. 관형 부분은, 본체 배기 통로와 연통되는 배기 통로가 내부에 설치되고, 본체 관부의 외주면으로부터 직경 방향 외측으로 돌출되어 있다. 먼저, 폐색 관부를 조립하는 공정에서는, 판형 부분과 판형 부분과 일체로 성형된 제1 하프부를 가지는 제1 부품에, 제1 하프부와 함께 관형 부분을 구성하는 제2 하프부를 장착한다. 폐색 관부를 본체 관부에 장착하는 공정에서는, 판형 부분이 본체 관부 단부의 개구를 폐쇄하도록, 폐색 관부를 본체 관부에 장착한다.

이 배기 처리 장치의 제조 방법에서는, 폐색 관부가 판형 부분을 가지고 있다. 그리고, 판형 부분이 본체 관부 단부의 개구를 폐쇄하도록 본체 관부에 장착되는 것에 의해, 폐색 관부가 본체 관부에 대하여 위치결정된다. 또한, 본체 관부의 단부 개구를 따라 용접을 행함으로써, 폐색 관부와 본체 관부를 용이하게 접합할 수 있다. 이로써, 이 배기 처리 장치의 제조 방법에서는, 배기 처리 장치를 용이하게 제조할 수 있다.

본 발명에 관한 배기 처리 장치에서는, 폐색 관부가 판형 부분을 가지고 있고, 판형 부분은 본체 관부 단부의 개구를 폐쇄한다. 그러므로, 판형 부분이 본체 관부 단부의 개구를 폐쇄하도록 본체 관부에 장착됨으로써, 폐색 관부가 본체 관부에 대하여 위치결정된다. 또한, 본체 관부의 단부 개구를 따라 용접을 행함으로써, 폐색 관부와 본체 관부를 용이하게 접합할 수 있다. 이로써, 이 배기 처리 장치에서는, 제조를 용이하게 행할 수 있다.

도 1은 배기 처리 장치의 측면도이다.
도 2는 배기 처리 장치의 측면 단면도이다.
도 3은 입구 유닛의 제조 수순을 나타낸 플로 차트이다.
도 4는 제1 부품을 나타낸 사시도이다.
도 5는 제1 부품에 제2 부품을 장착한 상태를 나타낸 사시도이다.
도 6은 제1 부품 및 제2 부품의 플랜지부의 확대도이다.
도 7은 입구 관부를 나타낸 사시도이다.
도 8은 입구 관부에 내측 관부가 장착된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 9는 내측 관부에 정류 부재가 장착된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 10은 내측 관부에 링부재가 장착된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 11은 내측 관부에 단열재가 권취된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 12는 내측 관부 및 외측 관부의 분리 상태를 나타낸 사시도이다.

〈배기 처리 장치의 구성〉

본 발명의 일 실시예에 관한 배기 처리 장치(1)를 도 1 및 도 2에 나타낸다. 도 1은 배기 처리 장치(1)의 측면도이며, 도 2는 배기 처리 장치(1)의 측면 단면도이다. 이 배기 처리 장치(1)는, 디젤 엔진 등의 내연 기관으로부터 배출되는 가스를 정화(淨化)하는 디젤·미립자·필터 장치이다. 배기 처리 장치(1)는, 입구 유닛(2)과, 처리 유닛(3)과, 출구 유닛(4)을 구비한다.

[입구 유닛(2)]

입구 유닛(2)은, 처리 유닛(3)에 대하여 배기 가스 흐름의 상류 측에 배치되어 있고, 내연 기관의 배기 통로(도시하지 않음)와 접속된다. 입구 유닛(2)은, 제1 본체 관부(5)와, 입구 관부(6)를 가지고 있다.

제1 본체 관부(5)는, 처리 유닛(3)의 제2 본체 관부(31)(후술)와 동축(同軸)에 배치되어 있고, 제2 본체 관부(31)와 접합되는 관형의 부재이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 제1 본체 관부(5)의 내부에는, 배기 가스가 통과할 수 있는 본체 배기 통로(R1)가 설치되어 있다. 또한, 제1 본체 관부(5)의 축 방향 양 단부는 각각 개구되어 있다. 제1 본체 관부(5)의 축 방향 일단 측의 개구는, 후술하는 판형 부분(26)에 의해 폐쇄되어 있다. 제1 본체 관부(5)의 축 방향 타단측의 개구는 처리 유닛(3) 내의 배기 통로(R2)와 연통되어 있다. 제1 본체 관부(5)는, 내측 관부(9)와, 정류 부재(10)(도 9 참조)와, 단열재(11)와, 외측 관부(12)를 가진다.

내측 관부(9)는, 도 2 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 제1 본체 관부(5)의 내주면을 구성하는 관형(管形)의 부재이다. 내측 관부(9)의 축 방향 일단부(이하, 「 제1 내색 단부(13)」라고 함)는, 개구되어 있고, 제1 내측 단부(13)가 판형 부분(26)과 접합되는 것에 의해 개구가 폐쇄된다. 내측 관부(9)의 축 방향 타단부(이하, 「 제2 내측 단부(14)」라고 함)에는, 도 2 및 도 11에 나타낸 바와 같이, 단열재(11)의 이탈을 방지하기 위한 링부재(15)가 장착된다. 또한, 제2 내측 단부(14)에는, 제1 내측 단부(13) 측을 향해 오목한 절결부(切缺部)(16)가 형성되어 있다. 이 절결부(16)는, 외측 관부(12)의 내주면에 설치된 보스(17)(도 2 참조)와의 간섭을 회피하기 위해 형성되어 있다. 또한, 도 2 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 내측 관부(9)의 내주면에는, 직경 방향 내측으로 돌출하고 내주면의 주위 방향으로 배열된 복수 개의 돌기(18)가 형성되어 있다.

정류 부재(10)는, 입구 유닛(2) 내에 보내진 배기 가스를 정류하기 위한 부재이다. 도 2 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 정류 부재(10)는, 돌기(18)에 거는 위치에 있어서 본체 관부의 내주면과 접합되는 망형의 형상을 가진다.

단열재(11)는, 단열성을 가지는 매트형의 부재이며, 도 2 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 내측 관부(9)의 외주면을 덮도록 설치된다. 단열재(11)는, 내측 관부(9)에 장착된 링부재(15) 및 판형 부분(26)의 플랜지부(29)(후술)에 의해 축 방향으로의 이탈이 방지된다.

외측 관부(12)는, 내측 관부(9)보다 큰 축 방향 길이를 가지는 관형의 부재이다. 외측 관부(12)는, 도 2 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 단열재(11)가 권취된 내측 관부(9)에 씌워지고, 단열재(11)의 외주측을 덮도록 장착된다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 외측 관부(12)의 축 방향 일단부(이하, 「 제1 외측 단부(19)」라고 함)는, 판형 부분(26)의 플랜지부(29)와 접합된다. 외측 관부(12)의 축 방향 타단부(이하, 「 제2 외측 단부(21)」라고 함)에는 직경 방향 외측으로 돌출하는 플랜지부(22)가 형성되어 있다. 이 외측 관부(12)의 플랜지부(22)는, 처리 유닛(3)의 플랜지부(32)(도 1 및 도 2 참조)와 맞닿고, 볼트와 너트 등의 고정 부재에 의해 고정된다. 그리고, 외측 관부(12)의 내주면 중 전술한 내측 관부(9)의 절결부(16)와 대향하는 위치에는, 압력 센서가 통과하기 위한 보스(17)(도 2 참조)가 형성되어 있다.

입구 관부(6)는, 내연 기관의 배기 통로(도시하지 않음)와 접속되고, 제1 본체 관부(5)로 보내지는 배기 가스가 통과하는 부재이다. 입구 관부(6)는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 제1 부품(23)(도 4 참조)과 제2 부품(24)과 환형 부재(25)를 가진다.

제1 부품(23)은, 도 4에 나타낸 바와 같이, 판형 부분(26)과 제1 하프부(27)를 가진다.

판형 부분(26)은, 외측 관부(12)의 제1 외측 단부(19)(도 12 참조)의 형상과 일치하는 외형을 가진다. 또한, 판형 부분(26)은, 에지부를 제외한 내측 부분이 내측 관부(9)의 제1 내측 단부(13)의 에지 형상에 맞추어 오목하게 되어 있고, 이로써, 제1 내측 단부(13)에 따른 스텝부(28)가 형성되어 있다. 제1 내측 단부(13)가 이 스텝부(28)와 맞닿음으로써 내측 관부(9)가 제1 부품(23)에 대하여 위치결정된다(도 8 참조). 또한, 판형 부분(26)의 보다 내측 부분은, 제1 하프부(27)에 연속되도록 외측으로 팽출한 형상으로 되어 있다. 그리고, 판형 부분(26)의 에지부는, 대략 원형의 외형을 가지는 플랜지부(29)로 되어 있다. 또한, 외측 관부(12)의 축 방향에서의 판형 부분(26)의 외측에는, 판형 부분(26)을 덮는 커버 부재(20)가 장착된다(도 1 및 도 2 참조).

제1 하프부(27)는, 판형 부분(26)과 일체로 성형되어 있고, 반원통 형상을 가지고 있다.

도 2 및 도 5에 나타낸 제2 부품(24)은, 반원통 형상을 가지고 있고, 제1 하프부(27)와 접합되는 제2 하프부를 구성한다. 제2 부품(24)은, 제1 하프부(27)와 함께 관형 부분(51)을 구성한다. 관형 부분(51)은, 본체 배기 통로(R1)와 연통되는 제1 배기 통로(R3)(도 2 참조)가 내부에 설치된 관형의 부분이다. 관형 부분(51)은, 제1 본체 관부(5)의 외주면으로부터 직경 방향 외측으로 돌출되어 있다.

제1 하프부(27)와 제2 부품(24)은, 제1 하프부(27)와 제2 부품(24)과의 에지를 따라 형성된 플랜지부(52, 53)를 가지고 있다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 제1 하프부(27)의 플랜지부(52)와 제2 부품(24)의 플랜지부(53)는 서로 맞닿아 있고, 관형 부분(51)의 제1 본체 관부(5) 측의 단부로부터 반대 측의 단부(이하, 「입구 단부(54)」라고 함)를 따라 관형 부분(51)의 축 방향을 따라 형성되어 있다. 이들 플랜지부(52, 53)의 입구 단부(54) 측의 선단부(55)는, 입구 단부(54)보다 제1 본체 관부(5) 측에 위치하고 있다. 또한, 플랜지부(52)의 제1 본체 관부(5) 측은, 판형 부분(26)의 플랜지부(29)와 연결되어 있다. 또한, 도 6에 나타낸 바와 같이, 제1 하프부(27)와 제2 부품(24)과의 각 플랜지부(52, 53)의 접합면에는, 서로 걸어맞춤으로써 제1 하프부(27)와 제2 부품(24)을 위치결정하는 볼록부(56) 및 오목부(57)가 형성되어 있다. 그리고, 본 실시예에서는, 제1 하프부(27)에 볼록부(56)가 형성되고, 제2 부품(24)에 오목부(57)가 형성되어 있지만, 반대로 제1 하프부(27)에 오목부(57)가 형성되고, 제2 부품(24)에 볼록부(56)가 형성되어도 된다.

도 7에 나타낸 환형 부재(25)는, 관형 부분(51)의 입구 단부(54)로부터 플랜지부(52, 53)의 선단부(55)와 맞닿는 위치까지 끼워넣어져, 제1 하프부(27)와 제2 부품(24)을 일체화시킨다.

[처리 유닛(3) 및 출구 유닛(4)]

처리 유닛(3)은, 배기 처리 장치(1)에 보내진 배기 가스를 정화하기 위한 유닛이다. 처리 유닛(3)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 제2 본체 관부(31)와 필터(33)를 가진다.

제2 본체 관부(31)는, 관형의 부재이며, 양단에는 직경 방향 외측으로 돌출하는 플랜지부(32, 34)가 각각 형성되어 있다. 입구 유닛(2) 측에 위치하는 플랜지부(32)는, 입구 유닛(2)의 플랜지부(22)와 맞닿고, 볼트나 너트 등의 고정 수단에 의해 고정된다. 출구 유닛(4) 측에 위치하는 플랜지부(34)는, 출구 유닛(4)의 플랜지부(41)와 맞닿고, 볼트나 너트 등의 고정 수단에 의해 고정된다.

필터(33)는, 세라믹으로 형성되어 있고, 배기 가스를 정화하기 위한 촉매 담체이다. 필터(33)는 원통형의 형상을 가지고 있고, 외주면에 단열재(35)가 권취된 상태로 제2 본체 관부(31) 내에 수용되어 있다.

출구 유닛(4)은, 처리 유닛(3)에 대하여 배기 가스 흐름의 하류 측에 배치되어 있고, 처리 유닛(3)에 의해 정화되어 배기 처리 장치(1)로부터 배출되는 배기 가스가 통과한다. 출구 유닛(4)은, 제3 본체 관부(42)와, 출구 관부(43)를 가지고 있다. 제3 본체 관부(42)는, 축 방향 길이가 입구 유닛(2)의 제1 본체 관부(5)보다 짧은 점을 제외하고 제1 본체 관부(5)와 동일한 구조이다. 또한, 출구 관부(43)는, 입구 관부(6)와 동일한 구조이다. 그러므로, 제3 본체 관부(42)와 출구 관부(43)에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.

〈배기 처리 장치(1)의 제조 수순〉

이하, 배기 처리 장치(1)의 제조 수순 중, 특히, 입구 유닛(2)의 제조 수순에 대하여 도 3을 참조하여 설명한다.

먼저, 단계 S1에 있어서, 제2 부품(24)의 장착이 행해진다. 여기서는, 도 4에 나타낸 제1 부품(23)에 대하여 제2 부품(24)이 도 5와 같이 장착된다. 구체적으로는, 제1 하프부(27)의 플랜지부(52)와 제2 부품(24)의 플랜지부(53)가 맞닿도록 제1 하프부(27) 상에 제2 부품(24)이 탑재된다. 이 때, 제1 하프부(27)의 볼록부(56)와 제2 부품(24)의 오목부(57)가 걸리는 것에 의해, 제2 부품(24)이 제1 부품(23)에 대하여 위치결정된다(도 6 참조).

다음에, 단계 S2에 있어서, 환형 부재(25)가 장착된다. 여기서는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 환형 부재(25)가 관형 부분(51)에 끼워넣어진다. 이 때, 환형 부재(25)는, 제1 하프부(27) 및 제2 부품(24)의 플랜지부(52, 53)의 선단부(55)와 맞닿는 것에 의해 제1 부품(23) 및 제2 부품(24)에 대하여 위치결정된다.

다음에, 단계 S3에 있어서, 내측 관부(9)가 장착된다. 여기서는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 내측 관부(9)가 판형 부분(26) 상에 탑재된다. 이 때, 내측 관부(9)의 제1 내측 단부(13)가 판형 부분(26)의 스텝부(28)(도 7 참조)와 맞닿는다. 이로써, 내측 관부(9)는 판형 부분(26)에 대하여, 즉 입구 관부(6)에 대하여 위치결정된다.

다음에, 단계 S4에 있어서, 정류 부재(10)가 장착된다. 여기서는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 정류 부재(10)가 내측 관부(9)의 내부에 삽입된다. 이 때, 정류 부재(10)는, 내측 관부(9)의 내주면에 형성된 돌기(18)에 걸린다. 이로써, 정류 부재(10)는, 내측 관부(9)에 대하여 위치결정된다.

다음에, 단계 S5에 있어서, 링부재(15)가 장착된다. 여기서는, 도 10에 나타낸 바와 같이, 내측 관부(9)의 제2 내측 단부(14)에 링부재(15)가 장착된다. 이 때, 링부재(15)는, 클램프 등의 지그에 의해 내측 관부(9)에 가(假)고정된다.

다음에, 단계 S6에 있어서 용접이 행해진다. 여기서는, 제1 부품(23)이 지그에 의해 고정되고, 단계 S1~S5에 있어서 조립된 각 부재가 용접에 의해 접합된다. 구체적으로는, 제1 하프부(27)와 제2 부품(24)과의 접합부 및 환형 부재(25)와 관형 부분(51)과의 접합 부분에 연속 용접이 행해진다. 또한, 판형 부분(26)과 내측 관부(9)의 제1 내측 단부(13)의 접합 부분, 제2 부품(24)의 제1 본체 관부(5) 측의 단부와 내측 관부(9)의 외주면의 접합 부분, 정류 부재(10)와 내측 관부(9)의 내주면의 접합 부분, 및 링부재(15)와 내측 관부(9)의 제2 내측 단부(14)의 접합 부분에 단속적(斷續的)으로 용접이 행해진다.

다음에, 단계 S7에 있어서, 단열재(11)가 장착된다. 여기서는, 도 11에 나타낸 바와 같이, 매트형의 단열재(11)가, 내측 관부(9)의 외주면에 권취된다.

다음에, 단계 S8에 있어서, 외측 관부(12)가 장착된다. 여기서는, 도 12에 나타낸 바와 같이, 단열재(11)가 권취된 상태의 내측 관부(9)에 외측 관부(12)가 씌워지고, 내측 관부(9)가 외측 관부(12) 내에 압입(壓入)된다.

그리고, 단계 S9에 있어서, 용접이 행해진다. 여기서는, 외측 관부(12)의 제1 외측 단부(19)와 입구 관부(6)와의 접합 부분에 연속 용접이 행해진다.

그리고, 출구 유닛(4)의 제조 수순에 대해서는 입구 유닛(2)의 제조 수순과 마찬가지이다.

〈특징〉

이 배기 처리 장치(1)에서는, 입구 관부(6)의 제1 부품(23)이 제1 본체 관부(5)의 개구를 폐색하는 부재를 겸하고 있다. 그러므로, 부품수를 삭감할 수 있어, 조립을 용이하게 행할 수 있다.

또한, 입구 유닛(2)의 제조 수순에 있어서는, 제1 부품(23)을 기준으로 하여 다른 각 부재가 차례로 탑재되어 위치결정된다. 또한, 각 부재는, 별도의 지그를 사용하지 않고 용이하게 위치결정할 수 있다. 예를 들면, 전술한 배기 처리 장치(1)의 제조 수순에서는, 단계 S5의 링부재(15)의 장착을 제외하고, 단계 S1~S4, S7, S8에 있어서 각 부재의 조립을 지그를 사용하지 않고 행할 수 있다. 또한, 가용접이 불필요하다. 그러므로, 각 부재의 조립이 용이하다.

또한, 용접 시에 있어서 용접 개소의 대부분이 외부와 접해 있으므로, 용접 토치와 부재와의 간섭이 없다. 그러므로, 용접 로봇에 의한 자동 용접을 용이하게 행할 수 있다. 예를 들면, 전술한 바와 같이, 제1 하프부(27)와 제2 부품(24)을 조립한 상태에서, 용접 로봇에 의해 외측으로부터 자동으로 용접할 수 있다. 또한, 제1 하프부(27)와 제2 부품(24)과의 용접선이 직선이므로, 용접이 용이하다. 그러므로, 입구 관부(6)를 용이하게 제조할 수 있다.

또한, 상기한 바와 같이 입구 관부(6)와 내측 관부(9)를 서브 유닛화하여 제조함으로써, 용접 개소가 외부와 접하도록 입구 관부(6)와 내측 관부(9)를 구성할 수 있다. 또한, 입구 관부(6)와 내측 관부(9)를 조합한 상태는 입구 유닛(2) 전체와 비교하여 컴팩트하므로, 입구 관부(6)와 내측 관부(9)를 용접할 때 용접 토치와 부재와의 간섭을 용이하게 회피할 수 있다. 그러므로, 로봇에 의한 자동 용접이 가능해져, 제조를 용이하게 행할 수 있다.

이상으로부터, 이 배기 처리 장치(1)에서는, 제조를 용이하게 행할 수 있다.

〈다른 실시예〉

상기한 실시예에서는, 관형 부분(51)은, 축 방향에 따른 스트레이트 형상을 가지고 있지만, 관형 부분(51)의 형상은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 관형부재(51)가 본체 관부 측일수록 광폭의 형상이어도 된다. 이 경우, 배기 가스를 입구 관부(6)로부터 제1 본체 관부(5)로 쉽게 흐르게 할 수 있다.

[산업상 이용 가능성]

본 발명은, 제조를 용이하게 행할 수 있는 효과를 가지고, 배기 처리 장치 및 배기 처리 장치의 제조 방법으로서 유용하다.

1: 배기 처리 장치, 5: 제1 본체 관부(본체 관부), 6: 입구 관부(폐색 관부), 9: 내측 관부, 10: 정류 부재, 11: 단열재, 12: 외측 관부, 18: 돌기, 24: 제2 부품(제2 하프부), 25: 환형 부재, 26: 판형 부분, 27: 제1 하프부, 28: 스텝부, 51: 관형 부분, 52, 53: 플랜지부

Claims

배기 가스가 통과할 수 있는 본체 배기 통로가 내부에 설치되어 있고, 축 방향 일단 측에 위치하는 단부(端部)가 개구되어 있는 본체 관부(管部)와,
상기 본체 관부의 상기 단부의 개구를 폐쇄하는 판형 부분과, 상기 본체 배기 통로와 연통되는 배기 통로가 내부에 설치되고 상기 본체 관부의 외주면으로부터 직경 방향 외측으로 돌출되어 있고, 상기 판형 부재와 일체로 된 관형(管形) 부분을 가지는 폐색(閉塞) 관부
를 포함하고,
상기 관형 부분은, 상기 판형 부분과 일체로 성형된 제1 하프부와, 상기 제1 하프부와는 별도로서 상기 제1 하프부와 접합되는 제2 하프부를 가지고,
상기 제1 하프부와 상기 제2 하프부는, 상기 제1 하프부와 상기 제2 하프부와의 에지를 따라 각각 형성된 플랜지부를 가지고 있고,
상기 플랜지부의 접합면에는, 서로 걸어맞춤으로써 상기 제1 하프부와 상기 제2 하프부를 서로 위치결정하는 볼록부 및 오목부가 형성되어 있고,
상기 플랜지부의 단부와 맞닿는 위치까지 상기 관형 부분에 끼워넣어져, 상기 제1 하프부와 상기 제2 하프부가 일체로 되는 환형 부재를 더 포함하는, 배기 처리 장치.
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제1항에 있어서,
상기 본체 관부의 내주면에는, 직경 방향 내측으로 돌출되고 상기 내주면의 주위 방향으로 배열된 복수 개의 돌기가 형성되어 있고, 상기 돌기에 거는 위치에 있어서 상기 본체 관부의 내주면과 접합되는 망형(網形)의 정류(整流) 부재를 더 포함하는, 배기 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 판형 부분은, 상기 본체 관부의 상기 단부의 에지 형상에 맞추어 오목한 스텝부를 가지고,
상기 본체 관부의 상기 단부는, 상기 스텝부와 맞닿음으로써 위치결정되는, 배기 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 본체 관부는, 상기 판형 부분과 접합되는 내측 관부와, 상기 내측 관부의 외주면을 덮도록 설치되는 단열재와, 상기 단열재의 외주측을 덮고 상기 내측 관부보다 축 방향 길이가 긴 외측 관부를 가지는, 배기 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 관형 부분은, 상기 본체 관부 측일수록 광폭(廣幅)의 형상을 가지는, 배기 처리 장치.
배기 가스가 통과할 수 있는 본체 배기 통로가 내부에 형성되어 있고, 축 방향 일단 측에 위치하는 단부가 개구되어 있는 본체 관부와, 상기 본체 배기 통로와 연통되는 배기 통로가 내부에 설치되고 상기 본체 관부의 외주면으로부터 직경 방향 외측으로 돌출되어 있는 관형 부분을 포함하는 배기 처리 장치를 제조하는 방법으로서,
판형 부분과 상기 판형 부분과 일체로 성형된 제1 하프부를 가지는 제1 부품에, 상기 제1 하프부와 함께 상기 관형 부분을 구성하는 상기 제1 하프부와는 별도인 제2 하프부를 장착함으로써, 폐색 관부를 조립하는 공정과,
상기 제1 하프부와 상기 제2 하프부가 일체로 되도록, 상기 플랜지부의 단부와 맞닿는 위치까지 상기 관형 부분에 환형 부재를 끼워넣는 공정과,
상기 판형 부분이 상기 본체 관부의 상기 단부의 개구를 폐쇄하도록, 상기 폐색 관부를 상기 본체 관부에 장착하는 공정
을 포함하고,
상기 제1 하프부와 상기 제2 하프부는, 상기 제1 하프부와 상기 제2 하프부와의 에지를 따라 각각 형성된 플랜지부를 가지고 있고,
상기 플랜지부의 접합면에는, 서로 걸어맞춤으로써 상기 제1 하프부와 상기 제2 하프부를 서로 위치결정하는 볼록부 및 오목부가 형성되어 있는, 배기 처리 장치의 제조 방법.