WO2005052328A1 - 排気浄化装置 - Google Patents

排気浄化装置

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Toshiki Ohya
Hiroshi Endou
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Hino Motors, Ltd.
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S55/00—Gas separation
    • Y10S55/30—Exhaust treatment

Definitions

  • the present invention relates to an exhaust gas purification device.
  • Particulate matter (particulate matter) emitted from a diesel engine mainly consists of soot composed of carbonaceous matter and SOF (Soluble Organic Fraction: soluble organic matter) composed of high-boiling hydrocarbon components.
  • SOF Soluble Organic Fraction: soluble organic matter
  • a particulate filter is installed in the exhaust pipe through which exhaust gas flows. Has been done in the past.
  • the particulate filter has a porous honeycomb structure made of a ceramic such as cordierite, and the inlets of the respective flow paths partitioned in a lattice are alternately sealed, and the inlets are sealed.
  • the outlets of the flow channels and the flow channels are sealed so that only the exhaust gas that has passed through the porous thin wall that defines each flow channel is discharged to the downstream side.
  • particulates are collected on the inner surface of the porous thin wall.
  • the particulate filter Since the mesh that cannot be burned and removed due to the lubricating oil accumulates in the particulate filter, the particulate filter is appropriately removed and directly cleaned by air cleaning, water cleaning, or the like. It is necessary to replace the particulate filter with a new one, and it is necessary to make the particulate filter detachable from the muffler.
  • Patent Document 1 in a box-shaped muffler, An exhaust gas purifying device has been proposed in which an inner shell is fixedly installed, and a filter cartridge unitized by integrally holding a particulate filter with a cartridge shell is inserted into the inner shell and mounted. .
  • Patent Document 1 JP 2003-97248 A
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and while reliably improving the insertability of a filter cartridge into an inner shell, it is possible to reliably prevent exhaust gas from being diverted to a particulate filter and rattling of the filter cartridge. It is an object of the present invention to provide an exhaust gas purifying apparatus capable of performing such operations.
  • the present invention provides a filter cartridge unitized by fixing an inner shell in a muffler provided in the middle of an exhaust pipe and integrally holding a particulate filter with a cartridge shell.
  • the inner diameter of the inner shell is made larger than the outer diameter of the cartridge shell through an insertion clearance, and the inner shell is located at a required length from the inner end of the inner shell.
  • a tapered portion that gradually reduces in diameter in the insertion direction of the filter cartridge is formed, and a portion deeper than the tapered portion is formed as a small-diameter portion with the insertion clearance narrowed, while the inner portion of the cartridge shell is formed.
  • a sealing material and a cushioning material are mounted on the outer peripheral surface of the side end over the entire circumference, and the sealing material and the cushioning material are pressed and held between the small diameter portion of the inner shell when the filter cartridge is mounted. It is characterized by having been configured.
  • the filter cartridge can be easily inserted by using the insertion clearance secured between the inner diameter of the inner shell and the outer diameter of the cartridge shell.
  • the sealing material and cushioning material at the inner end of the cartridge shell are guided by the tapered portion on the inner side of the inner shell. Is centered and eventually concentrically fits in the inner shell.
  • the sealing material at the far end of the cartridge shell and the tapered portion of the cushion material on the side of the shell are subjected to wedge action and smoothly compressed to a narrow insertion clearance defined by the inner diameter of the small diameter portion.
  • the specified compression amount of the sealing material and the cushioning material can be reliably obtained, and at the same time, the centering of the filter cartridge equalizes the surface pressure applied to the sealing material and the cushioning material in the circumferential direction.
  • the sealing performance by the material and the cartridge holding performance by the cushioning material will be greatly improved compared to the past.
  • a first stopper is provided on an outer peripheral surface of the cartridge shell which is receded to the front side by a required length from a rear end of the cartridge shell, and a first stopper is provided at the time of mounting the filter cartridge. It is preferable to provide a second stopper in the inner shell so that the seal member and the cushion member can be held therebetween.
  • the cartridge shell A mat material made of heat-resistant fiber is used as a sealing material on the outer peripheral surface of the back end over the entire circumference, and a net material made of metal wire is used as a cushion material to cover the entire circumference at the back and near sides of the sealing material.
  • a tapered ring that is configured so that the cushion material attached to the back of the cartridge shell extends beyond the cartridge shell by a required length, or the second stopper gradually decreases in diameter toward the cartridge shell side.
  • it has a maximum diameter that is slightly larger than the outer diameter of the cartridge shell.
  • the filter cartridge can be easily inserted by securing the insertion clearance between the inner diameter of the inner shell and the outer diameter of the cartridge shell.
  • the work load at the time of inserting the filter cartridge can be remarkably reduced, and the sealing force and the cushioning material can be surely compressed to a specified compression amount while improving the insertability of the filter cartridge in this way.
  • the surface pressure applied to the sealing material and the cushioning material can also be equalized in the circumferential direction, the sealing performance by the sealing material and the cartridge holding performance by the cushioning material can be significantly improved. Prevent exhaust gas from bypassing the particulate filter and avoid rattling of the filter cartridge. BRIEF drawings that an excellent effect can be maintained in the description
  • FIG. 1 is a partially cutaway perspective view of an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the muffler of FIG. 1.
  • FIG. 3 is a perspective view relating to the filter cartridge of FIG. 2.
  • FIG. 4 is an enlarged view showing details of an IV part in FIG. 2.
  • Stopper ring (first stopper)
  • FIG. 1 and FIG. 4 show an embodiment of the present invention.
  • the casing 2 of the muffler 1 formed in a box shape has first and second chambers 5, 6, 6
  • a cylindrical inner shell 8 is fixedly installed through the separator 4 from the second chamber 6 to the third chamber 7, and is installed in the casing 2 of the muffler 1 by the inner chamber 8.
  • the accommodation space for the particulate filter 9 is defined.
  • the particulate filter 9 is a filter cartridge 11 united by being integrally held by a cylindrical cartridge shell 10, and the filter cartridge 11 is attached to the inner shell 8 with respect to the inner shell 8.
  • the muffler 1 can be inserted from the rear side of the casing 2 of the muffler 1.
  • the cartridge shell 10 holding the particulate filter 9 has a flange 12 at a front end in the insertion direction thereof.
  • the flange 12 is bolted to the rear surface of the casing 2 of the muffler 1 together with the outer edge of the lid 13 that closes the front opening of the cartridge shell 10. It is supposed to be.
  • an inlet pipe 16 for introducing exhaust gas 15 from an exhaust pipe 14 on the upstream side (see FIG. 2).
  • the exhaust gas 15 introduced by the inlet pipe 16 flows into the first chamber 5.
  • the air is released through the air diffusion holes 16a.
  • a catalyst shell 17 is fixedly installed in the first chamber 5 through the separator 3 so as to be continuous with the inner shell 8, and a particulate filter is provided inside the catalyst shell 17.
  • a straight-flow type oxidation catalyst 18 for assisting the burning and removal of the particulate matter trapped in the catalyst shell 9 is accommodated, and the catalyst shell 17 is opposed to the end surface of the oxidation catalyst 18 on the side opposite to the particulate filter 9.
  • the exhaust gas 15 of the first chamber 5 is introduced from the slit 17a.
  • the exhaust gas 15 that has passed through the oxidation catalyst 18 flows into the particulate filter 9 in the inner shell 8 and passes through the particulate filter 9 to collect particulates.
  • the air is discharged to the third chamber 7 through a slit 10a near the front end of the inner shell 8 and a slit 8a opened correspondingly to the inner shell 8 side.
  • an outlet pipe 19 for discharging the exhaust gas 15 purified by the particulate filter 9 is inserted in parallel with the inlet pipe 16 from the front surface of the casing 2 of the muffler 1 to the third chamber 7.
  • the exhaust gas 15 discharged into the third chamber 7 is drawn through the outlet pipe 19 to a downstream exhaust pipe (not shown) through the outlet pipe 19 because the distal end is opened.
  • the inner clearance of the inner shell 8 is sufficient for the insertion clearance C with respect to the outer diameter of the cartridge shell 10.
  • a tapered portion 8b is formed at a position where the inner shell 8 is retracted to the front side by a required length from the far end of the inner shell 8 toward the insertion direction of the filter cartridge 11.
  • a portion deeper than the tapered portion 8b is formed as a small-diameter portion 8c in which the insertion clearance C is narrowed.
  • a mat member made of a heat-resistant fiber is mounted on the outer peripheral surface of the rear end portion of the cartridge shell 10 as a seal member 20 over the entire circumference, and a net member made of a metal wire is used as a cushion member 21.
  • the seal member 20 is attached to the entire periphery on the back side and the front side, and the cushion member 21 attached to the back side extends a required length from the force cartridge shell 10 to the back side.
  • a stopper ring 22 (first stopper) is provided on an outer peripheral surface of the cartridge shell 10 which is receded to the front side by a required length from a rear end, and the stopper ring 22 is provided when the filter cartridge 11 is mounted.
  • a taper is provided which gradually decreases in diameter toward the cartridge shell 10.
  • a stopper ring 23 having a ring shape and having a maximum diameter slightly larger than the outer diameter of the cartridge seal 10 is provided.
  • reference numeral 24 denotes a sealing material interposed between the particulate filter 9 and the cartridge shell 10
  • 25 denotes a cushion material interposed between the particulate filter 9 and the cartridge shell 10
  • Reference numeral 26 denotes an end plate for holding the particulate filter 9 in the axial direction
  • reference numeral 27 denotes a cushion material interposed between the end plate 26 and the particulate filter 9
  • reference numeral 28 denotes an oxidation catalyst 18 and a catalyst shell 17.
  • 29 is an end plate for holding the oxidation catalyst 18 in the axial direction
  • 30 is a cushion material interposed between the end plate 29 and the oxidation catalyst 18. Is shown.
  • the exhaust clearance C secured between the inner diameter of the inner shell 8 and the outer diameter of the cartridge shell 10 is used.
  • the filter cartridge 11 can be easily inserted.When the filter cartridge 11 is inserted deep into the inner shell 8, the cartridge shell is formed by the taper portion 8b on the inner side of the inner shell 8. The seal member 20 and the cushion member 21 at the rear end portion of the guide 10 are guided, whereby the filter cartridge 11 is centered and finally fits concentrically in the inner shell 8.
  • the seal member 20 and the cushion member 21 at the rear end of the cartridge shell 10 are subjected to a wedge action by the tapered portion 8b on the inner shell 8 side, and a narrow insertion defined by the inner diameter of the small-diameter portion 8c.
  • the compression is smoothly performed up to the clearance C, whereby the specified compression amount of the sealing material 20 and the cushioning material 21 can be reliably obtained, and the pressing force is simultaneously set by centering the filter cartridge 11.
  • the surface pressure received by the cushion material 21 is equalized in the circumferential direction.
  • the sealing member 20 and the cushion member 21 are also held between the stopper ring 22 and the stopper ring 23, so that the sealing member 20 and the cushion member 21 are deeper than the cartridge shell 10.
  • the cushioning material 21 that projects the required length to the side receives a wedge action with the small diameter portion 8c due to the tapered shape of the stopper ring 23, and is pressed well without buckling and is compressed and held. 20 and the cushioning material 21 are more reliably compressed, and the sealing performance by the sealing material 20 and the cartridge holding performance by the cushioning material 21 are further improved.
  • the insertion clearance C can be secured between the inner diameter of the inner shell 8 and the outer diameter of the cartridge shell 10, so that the filter cartridge 11 can be easily inserted. Therefore, the work load at the time of insertion of the filter cartridge 11 can be remarkably reduced, and the sealing material 20 and the cushion material 21 can be compressed to a specified pressure while improving the insertability of the filter cartridge 11 in this way.
  • the seal material 20 and the cushion material 21 can be evenly compressed in the circumferential direction, so that the sealing performance with the seal material 20 and the cartridge holding with the cushion material 21 can be achieved.
  • the performance of the filter cartridge 11 can be significantly improved, and the filter cartridge 11 It can be held well without sticking.
  • the exhaust gas purifying apparatus of the present invention is not limited to the above-described embodiment.
  • the oxidation catalyst does not always need to be arranged in series in front of the filter cartridge, and the muffler has a box shape.
  • the present invention is not limited thereto, and the shapes of the first and second stoppers are not limited to the illustrated examples, and various changes may be made without departing from the scope of the present invention.

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Abstract

　インナシェルへのフィルタカートリッジの挿入性を高めながらも、パティキュレートフィルタに対する排出ガスの迂回やフィルタカートリッジのガタつきを確実に防止する。 　マフラ内のインナシェル８にフィルタカートリッジ１１を差し込んで装着する排気浄化装置に関し、インナシェル８の内径をカートリッジシェル１０の外径に対し挿入クリアランスＣを介し大きく形成し、インナシェル８の奥側にフィルタカートリッジ１１の挿入方向へ向け徐々に縮径するテーパ部８ｂを形成し、これより奥側の部分を挿入クリアランスＣを絞り込んだ小径部８ｃとして形成し、カートリッジシェル１０の奥側端部の外周面にシール材２０及びクッション材２１を全周に亘り装着し、これらがフィルタカートリッジ１１の装着時に小径部８ｃとの間で挾圧保持されるようにする。

Description

明 細 書
排気浄化装置
技術分野
[0001] 本発明は、排気浄化装置に関するものである。
背景技術
[0002] ディーゼルエンジンから排出されるパティキュレート（Particulate Matter :粒子状物 質）は、炭素質から成る煤と、高沸点炭化水素成分力 成る SOF分（Soluble Organic Fraction :可溶性有機成分）とを主成分とし、更に微量のサルフェート（ミスト状硫酸 成分）を含んだ組成を成すものである力 この種のパティキュレートの低減対策として は、排出ガスが流通する排気管の途中に、パティキュレートフィルタを装備することが 従来より行われている。
[0003] ここで、パティキュレートフィルタは、コージエライト等のセラミックから成る多孔質の ハニカム構造となっており、格子状に区画された各流路の入口が交互に目封じされ、 入口が目封じされてレヽなレ、流路につレ、ては、その出口が目封じされるようになってお り、各流路を区画する多孔質薄壁を透過した排出ガスのみが下流側へ排出されて、 前記多孔質薄壁の内側表面にパティキュレートが捕集されるようにしてある。
[0004] この種のパティキュレートフィルタを装備するにあたり、トラクタ等のホイールベース の短い車両の場合には、各種の補器類が既に緊密な状態でレイアウトされていて、こ れらの補器類との干渉を避けながら新たにパティキュレートフィルタの搭載スペースを 確保することが難しいため、マフラにパティキュレートフィルタを内蔵させて、両者を同 じ搭載スペースに効率良く配置できるようにすることが検討されている。
[0005] そして、パティキュレートフィルタ内には、潤滑油を起源として燃焼除去できないアツ シュが溜まってくるため、パティキュレートフィルタを適宜に取り出して直接的にエア 洗浄や水洗浄等による清掃を施したり、新たなパティキュレートフィルタに交換したり しなければならず、マフラに対しパティキュレートフィルタを着脱自在な構造とする必 要がある。
[0006] 例えば、本発明と同じ出願人による下記の特許文献 1においては、箱形のマフラ内 にインナシェルを固定設置し、パティキュレートフィルタをカートリッジシェルで一体的 に抱持してユニット化したフィルタカートリッジを前記インナシェルに対し差し込んで 装着するようにした排気浄化装置が提案されてレ、る。
特許文献 1 :特開 2003 - 97248号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] しかしながら、このようにマフラ内のインナシェルに対しフィルタカートリッジを一方向 力 差し込んで装着する場合、インナシェルとフィルタカートリッジとの間の挿入クリア ランスを大きくとればとるほどインナシェルへのフィルタカートリッジの挿入が容易に行 えることになる力 その一方でパティキュレートフィルタに対する排出ガスの迂回ゃフ ィルタカートリッジのガタつきを招き易くなるという二律背反の問題があった。
[0008] また、パティキュレートフィルタに対する排出ガスの迂回やフィルタカートリッジのガ タっきを防ぐ上では、インナシェルとフィルタカートリッジとの間の隙間にシール材ゃ クッション材を介装する必要がある力 S、これらシール材ゃクッション材を規定の圧縮量 まで圧縮させて介装することは非常に難しぐし力、も、インナシェルに対しフィルタ力 ートリッジが偏心配置されることでシール材ゃクッション材の面圧が周方向にばらつ いてしまうため、必要なシール性能及びカートリッジ保持性能が得られ難いという問 題もあった。
[0009] 本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、インナシェルへのフィルタカートリッジ の挿入性を高めながらも、パティキュレートフィルタに対する排出ガスの迂回やフィル タカートリッジのガタつきを確実に防止し得るようにした排気浄化装置を提供すること を目的としている。
課題を解決するための手段
[0010] 本発明は、排気管の途中に介装されたマフラ内にインナシェルを固定設置し、パテ ィキュレートフィルタをカートリッジシェルで一体的に抱持することによりユニット化した フィルタカートリッジを前記インナシェルに差し込んで装着するようにした排気浄化装 置において、インナシェルの内径をカートリッジシェルの外径に対し揷入クリアランス を介し大きく形成すると共に、前記インナシェルの奥側端から所要長さだけ手前側へ 後退した位置にフィルタカートリッジの挿入方向へ向け徐々に縮径するテーパ部を形 成し且つ該テーパ部より奥側の部分を前記挿入クリアランスを絞り込んだ小径部とし て形成する一方、カートリッジシェルの奥側端部の外周面にシール材及びクッション 材を全周に亘り装着し、これらシール材及びクッション材がフィルタカートリッジの装 着時に前記インナシェルの小径部との間で挾圧保持されるように構成したことを特徴 とするものである。
[0011] 而して、このようにすれば、インナシェルの内径とカートリッジシェルの外径との間に 確保された揷入クリアランスを利用してフィルタカートリッジの揷入を容易に行うことが 可能となり、し力、も、フィルタカートリッジをインナシェルの深部まで差し込んだ際に、 インナシェルの奥側にあるテーパ部によりカートリッジシェルの奥側端部のシール材 及びクッション材がガイドされ、これによりフィルタカートリッジがセンタリングされて最 終的にインナシェル内で同心状に収まることになる。
[0012] この際、カートリッジシェルの奥側端部のシール材及びクッション材カ インナシェ ル側のテーパ部により楔作用を受けながら小径部の内径により規定される狭い挿入 クリアランスまで円滑に圧縮され、これによりシール材及びクッション材についての規 定の圧縮量が確実に得られ、しかも、同時にフィルタカートリッジがセンタリングされる ことでシール材及びクッション材が受ける面圧が周方向に均等化されるので、シール 材によるシール性能及びクッション材によるカートリッジ保持性能が従来より大幅に向 上されることになる。
[0013] 更に、本発明においては、カートリッジシェルの奥側端から所要長さだけ手前側へ 後退した外周面に第一のストッパを設けると共に、フィルタカートリッジの装着時に前 記第一のストツバとの間でシール材及びクッション材を挾圧保持し得るよう前記インナ シェル内に第二のストツバを設けることが好ましい。
[0014] このようにすれば、フィルタカートリッジの装着時に、シール材及びクッション材が第 一のストツバと第二のストツバとの間でも挾圧保持されることになるので、シール材及 びクッション材がより一層確実に圧縮され、シール材によるシール性能及びクッション 材によるカートリッジ保持性能の更なる向上が図られる。
[0015] また、本発明をより具体的に実施するにあたっては、例えば、カートリッジシェルの 奥側端部の外周面に、耐熱繊維力 成るマット材をシール材として全周に亘り装着 すると共に、金属線材から成るネット材をクッション材として前記シール材の奥側と手 前側で全周に亘り装着し且つその奥側に装着されたクッション材がカートリッジシェル より奥側へ所要長さ張り出すように構成したり、第二のストツバがカートリッジシェル側 に向け徐々に縮径するテーパ付きのリング形状を成し且つカートリッジシェルの外径 よりも若干大きな最大径を有するものとしたりすると良い。
発明の効果
[0016] 上記した本発明の排気浄化装置によれば、インナシェルの内径とカートリッジシェ ルの外径との間に挿入クリアランスを確保してフィルタカートリッジの挿入を容易に行 うことができるので、該フィルタカートリッジの挿入時の作業負担を著しく軽減すること ができ、し力も、このようにしてフィルタカートリッジの挿入性を高めながらも、シール材 及びクッション材を規定の圧縮量まで確実に圧縮することができ、これらシール材及 びクッション材が受ける面圧も周方向に均等化することができるので、シール材による シール性能及びクッション材によるカートリッジ保持性能を従来より大幅に向上するこ とができ、パティキュレートフィルタに対する排出ガスの迂回を阻止しつつ、フィルタ力 ートリッジをガタつかないよう良好に保持することができるという優れた効果を奏し得る 図面の簡単な説明
[0017] [図 1]本発明の実施例の一部切り欠き斜視図である。
[図 2]図 1のマフラに関する縦断面図である。
[図 3]図 2のフィルタカートリッジに関する斜視図である。
[図 4]図 2の IV部分の詳細を示す拡大図である。
符号の説明
[0018] 1 マフラ
8 インナシェノレ
8b テーパ部
8c 小径部
9 パティキュレートフィルタ 10 カートリッジシェノレ
11 フイノレタカートリッジ
14 排気管
15 非出ガス
20 シール材
21 クッション材
22 ストッパリング（第一のストッパ）
23 ストッパリング（第二のストッパ）
C 挿入クリアランス
発明を実施するための最良の形態
[0019] 以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。
[0020] 図 1一図 4は本発明の実施例を示すもので、箱形に形成されているマフラ 1のケー シング 2内がセパレータ 3, 4により第一室 5、第二室 6、第三室 7に三分割されており 、第二室 6から第三室 7に亘りセパレータ 4を貫通して円筒状のインナシェル 8が固定 設置され、このインナシェル 8によりマフラ 1のケーシング 2内にパティキュレートフィル タ 9の収容空間が画定されている。
[0021] 他方、パティキュレートフィルタ 9は、円筒状のカートリッジシェル 10により一体的に 抱持することによりユニットィ匕したフィルタカートリッジ 11となっており、該フィルタカー トリッジ 11を前記インナシェル 8に対し前記マフラ 1のケーシング 2の後面側から差し 込んで装着し得るようにしてある。
[0022] ここで、図 2及び図 3に示されている通り、パティキュレートフィルタ 9を抱持している カートリッジシェル 10は、その揷入方向における手前側端にフランジ 12を有しており 、カートリッジシェル 10をインナシェル 8に差し込んで収めた後に、前記カートリッジシ エル 10の手前側開口部を塞ぐ蓋体 13の外縁部分と一緒に前記フランジ 12がマフラ 1のケーシング 2の後面に対しボルト締結されるようになっている。
[0023] また、上流側の排気管 14 (図 2参照）から排出ガス 15を導き入れるための入口パイ プ 16力 マフラ 1のケーシング 2の前面から一枚目のセパレータ 3まで挿入されて先 端を閉塞されており、前記入口パイプ 16により導入された排出ガス 15が、第一室 5に 対し散気孔 16aを介して放出されるようにしてある。
[0024] ここで、この第一室 5には、前記インナシェル 8に対し連続するようにセパレータ 3を 貫通して触媒シェル 17が固定設置され、該触媒シェル 17内には、パティキュレートフ ィルタ 9に捕集されるパティキュレートの燃焼除去を助勢するためのストレートフロー 型の酸化触媒 18が収容されており、該酸化触媒 18の反パティキュレートフィルタ 9側 の端面に対し、前記触媒シェル 17のスリット 17aから第一室 5の排出ガス 15が導入さ れるようにしてある。
[0025] 更に、前記酸化触媒 18を経た排出ガス 15は、インナシェル 8内のパティキュレート フィルタ 9へと流れ込み、該パティキュレートフィルタ 9を通過してパティキュレートを捕 集された後に、カートリッジシェル 10の手前側端近傍のスリット 10a、並びに、これら に対応してインナシェル 8側に開口されたスリット 8aを介して第三室 7へ放出されるよ うにしてある。
[0026] ここで、パティキュレートフィルタ 9により浄化された排出ガス 15を排出するための出 口パイプ 19が、入口パイプ 16と並列にマフラ 1のケーシング 2の前面から第三室 7ま で挿入されて先端を開放されているので、前記第三室 7に放出された排出ガス 15が 、前記出口パイプ 19を介して図示しない下流側の排気管へと抜き出されるようになつ ている。
[0027] そして、このように構成された排気浄化装置に関し、本実施例においては、図 4に 拡大して示す通り、インナシェル 8の内径がカートリッジシェル 10の外径に対し十分 な挿入クリアランス Cを介し大きく形成されていると共に、前記インナシェル 8の奥側 端から所要長さだけ手前側へ後退した位置に、フィルタカートリッジ 11の挿入方向へ 向け徐々に縮径するテーパ部 8bが形成され、しかも、このテーパ部 8bより奥側の部 分が前記揷入クリアランス Cを絞り込んだ小径部 8cとして形成されている。
[0028] 一方、カートリッジシェル 10の奥側端部の外周面には、耐熱繊維から成るマット材 がシール材 20として全周に亘り装着されていると共に、金属線材力 成るネット材が クッション材 21として前記シール材 20の奥側と手前側で全周に亘り装着されており、 しかも、その奥側に装着されたクッション材 21が力ートリッジシェル 10より奥側へ所要 長さ張り出すようにしてある。 [0029] 更に、カートリッジシェル 10の奥側端から所要長さだけ手前側へ後退した外周面に ストッパリング 22 (第一のストッパ）が設けられていると共に、フィルタカートリッジ 11の 装着時に前記ストッパリング 22との間でシール材 20及びクッション材 21を挾圧保持 し得るよう前記インナシェル 8内に入り込んだ触媒シェル 17の端部に、カートリッジシ エル 10側に向け徐々に縮径するテーパ付きのリング形状を成し且つカートリッジシヱ ル 10の外径よりも若干大きな最大径を有するストッパリング 23が設けられている。
[0030] 尚、図 4中における 24はパティキュレートフィルタ 9とカートリッジシェル 10との間に 介装されたシール材、 25はパティキュレートフィルタ 9とカートリッジシェル 10との間に 介装されたクッション材、 26はパティキュレートフィルタ 9を軸心方向に保持するため のエンドプレート、 27は該エンドプレート 26とパティキュレートフィルタ 9との間に介装 されたクッション材、 28は酸化触媒 18と触媒シェル 17との間に介装されたクッション 材、 29は酸化触媒 18を軸心方向に保持するためのエンドプレート、 30は該エンドプ レート 29と酸化触媒 18との間に介装されたクッション材を夫々示している。
[0031] 而して、以上のように本実施例の排気浄化装置を構成すれば、インナシェル 8の内 径とカートリッジシェル 10の外径との間に確保された挿入クリアランス Cを利用してフ ィルタカートリッジ 11の挿入を容易に行うことが可能となり、し力も、フィルタカートリツ ジ 11をインナシェル 8の深部まで差し込んだ際に、インナシェル 8の奥側にあるテー パ部 8bによりカートリッジシェル 10の奥側端部のシール材 20及びクッション材 21が ガイドされ、これによりフィルタカートリッジ 11がセンタリングされて最終的にインナシェ ノレ 8内で同心状に収まることになる。
[0032] この際、カートリッジシェル 10の奥側端部のシール材 20及びクッション材 21が、ィ ンナシェル 8側のテーパ部 8bにより楔作用を受けながら小径部 8cの内径により規定 される狭い揷入クリアランス Cまで円滑に圧縮され、これによりシール材 20及びクッシ ヨン材 21についての規定の圧縮量が確実に得られることになり、し力も、同時にフィ ルタカートリッジ 11がセンタリングされることでシール材 20及びクッション材 21が受け る面圧が周方向に均等化されることになる。
[0033] また、特に本実施例においては、シール材 20及びクッション材 21がストッパリング 2 2とストツパリング 23との間でも挾圧保持されることになり、カートリッジシェル 10より奥 側へ所要長さ張り出すクッション材 21がストツパリング 23のテーパ形状により小径部 8cとの間で楔作用を受け、座屈なく良好に押え込まれて圧縮保持されることになるの で、シール材 20及びクッション材 21がより一層確実に圧縮され、シール材 20による シール性能及びクッション材 21によるカートリッジ保持性能の更なる向上が図られる
[0034] 従って、上記実施例によれば、インナシェル 8の内径とカートリッジシェル 10の外径 との間に揷入クリアランス Cを確保してフィルタカートリッジ 11の揷入を容易に行うこと ができるので、該フィルタカートリッジ 11の揷入時の作業負担を著しく軽減することが でき、し力 、このようにしてフィルタカートリッジ 11の揷入性を高めながらも、シール 材 20及びクッション材 21を規定の圧縮量まで確実に圧縮することができ、これらシー ル材 20及びクッション材 21が受ける面圧も周方向に均等化することができるので、シ ール材 20によるシール性能及びクッション材 21によるカートリッジ保持性能を従来よ り大幅に向上することができ、パティキュレートフィルタ 9に対する排出ガス 15の迂回 を阻止しつつ、フィルタカートリッジ 11をガタつかないよう良好に保持することができ る。
産業上の利用可能性
[0035] 本発明の排気浄化装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなぐフィルタ カートリッジの前段には必ずしも酸化触媒を直列配置しなくて良いこと、また、マフラ の形状は箱形に限定されないこと、更に、第一及び第二のストツバの形状は図示例 に限定されないこと、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。

Claims

請求の範囲
[1] 排気管の途中に介装されたマフラ内にインナシェルを固定設置し、パティキュレート フィルタをカートリッジシェルで一体的に抱持することによりユニット化したフィルタ力 ートリッジを前記インナシェルに差し込んで装着するようにした排気浄化装置におい て、インナシェルの内径をカートリッジシェルの外径に対し揷入クリアランスを介し大き く形成すると共に、前記インナシェルの奥側端から所要長さだけ手前側へ後退した 位置にフィルタカートリッジの挿入方向へ向け徐々に縮径するテーパ部を形成し且 っ該テーパ部より奥側の部分を前記挿入クリアランスを絞り込んだ小径部として形成 する一方、カートリッジシェルの奥側端部の外周面にシール材及びクッション材を全 周に亘り装着し、これらシール材及びクッション材がフィルタカートリッジの装着時に 前記インナシェルの小径部との間で挾圧保持されるように構成してなる排気浄化装 置。
[2] カートリッジシェルの奥側端から所要長さだけ手前側へ後退した外周面に第一のス トツパを設けると共に、フィルタカートリッジの装着時に前記第一のストツバとの間でシ ール材及びクッション材を挾圧保持し得るよう前記インナシェル内に第二のストッパを 設けた、請求項 1に記載の排気浄化装置。
[3] カートリッジシェルの奥側端部の外周面に、耐熱繊維から成るマット材をシール材と して全周に亘り装着すると共に、金属線材から成るネット材をクッション材として前記 シール材の奥側と手前側で全周に亘り装着し且つその奥側に装着されたクッション 材がカートリッジシェルより奥側へ所要長さ張り出すように構成した、請求項 1に記載 の排気浄化装置。
[4] カートリッジシェルの奥側端部の外周面に、耐熱繊維から成るマット材をシール材と して全周に亘り装着すると共に、金属線材から成るネット材をクッション材として前記 シール材の奥側と手前側で全周に亘り装着し且つその奥側に装着されたクッション 材がカートリッジシェルより奥側へ所要長さ張り出すように構成した、請求項 2に記載 の排気浄化装置。
[5] 第二のストツバがカートリッジシェル側に向け徐々に縮径するテーパ付きのリング形 状を成し且つカートリッジシェルの外径よりも若干大きな最大径を有するものである、 請求項 3に記載の排気浄化装置。
第二のストツバがカートリッジシェル側に向け徐々に縮径するテーパ付きのリング形 状を成し且つカートリッジシェルの外径よりも若干大きな最大径を有するものである、 請求項 4に記載の排気浄化装置。
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