JPH0913944A

JPH0913944A - 排気ガス浄化装置

Info

Publication number: JPH0913944A
Application number: JP7189849A
Authority: JP
Inventors: Toru Awaya; 亨粟屋
Original assignee: Calsonic Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 1995-07-03
Filing date: 1995-07-03
Publication date: 1997-01-14

Abstract

(57)【要約】【課題】必要に応じて、特定期間だけ排気微粒子を捕
獲できるとともに、エンジンの運転時間の経過に伴ない
排気微粒子が十分に蓄積したとき、再生するための炉過
部材の交換を容易に行なえるようにする。【解決手段】平常時は、バルブ１５を開いて排気ガス
をインナパイプ１０内を通過させる。エンジンの高負荷
時は、バルブ１５を閉じて排気ガスの流路抵抗を増大さ
せることにより、排気ガスを透孔１１を通してフィルタ
１４に案内して排気微粒子を捕獲させる。エンジンが所
定時間運転されて排気微粒子の蓄積量が増加したとき、
接合部１２Ｃ、１２Ｄのボルト１８、ナット１９を外す
ことにより、ケーシング１２をインナパイプ１０に対し
て直径方向に開くと、インナパイプ１０を排気通路から
取り外すことなく、フィルタ１４が交換できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ンの排気系に設けられ、排気ガス中に含まれる未燃焼の
排気微粒子を捕獲する排気ガス浄化装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディーゼルエンジンの排気ガス中には未
燃焼の排気微粒子（パーティキュレート）が含まれ、例
えば、急な坂道を登ぼる場合や急な加速を行なった場合
等の高負荷運転時に、排気微粒子が多く排出され易い。
この排気微粒子は、カーボン粉やタール物質で構成さ
れ、排気ガスを黒い煙状に濁らせて排気ガス臭を高め
る。

【０００３】従来、排気微粒子が特に多く排出されると
きに、作動するように構成された排気ガス浄化装置が、
例えば、実開平２ー１２０１５号公報に開示されてい
る。これは、プリマフラ内の貫通孔あき排気管を排気ガ
ス中の微粒子を捕獲する炉過部材により覆うとともに、
貫通孔あき排気管内にバルブを設け、平常時は、バルブ
を開いて排気ガスを貫通孔あき排気管内を通過させる。
エンジンの高負荷時は、バルブを閉じて排気ガスの流路
抵抗を増大させることにより、排気ガスを貫通孔を通し
て炉過部材に案内し、炉過部材に排気微粒子を捕獲させ
るようにしたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の排気ガス浄化装置は、排気経路の途中のプリマフラ
に組み込まれているため、再生等で炉過部材を取り出す
に際して、自動車の車体下に潜り込んで、装置本体を取
り外した後、炉過部材を取り出さなければならないの
で、炉過部材の交換作業が面倒であるという問題があっ
た。

【０００５】本発明は、上記従来の問題点に鑑みて提案
されたもので、必要に応じて、特定期間だけ排気微粒子
を捕獲できるとともに、エンジンの運転時間の経過に伴
ない排気微粒子が十分に蓄積したとき、再生するための
炉過部材の交換を容易に行なえるようにした排気ガス浄
化装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係る排気ガス浄化装置は、排気ガスが内
側を貫流する内管部材の管壁に多数の透孔を形成し、内
管部材に半割り状の外箱部材を着脱自在に固着し、内管
部材と外箱部材とにより、透孔を介して内管部材の内側
に連通する環状の空間を形成し、排気ガス中の微粒子を
捕獲する炉過部材を環状の空間内に配置するとともに、
内管部材の内側にバルブ手段を開閉自在に配置し、バル
ブ手段を閉じて排気ガスの流路抵抗を増大させることに
より、排気ガスを透孔を通して炉過部材に案内して捕獲
させ、炉過部材に排気微粒子が十分捕獲されたときは、
外箱部材を開いて炉過部材を交換するようにしたもので
ある。

【０００７】上記の外箱部材は、内管部材の軸線方向に
半割り状に形成され、半割り状の各部材は、互いに鍔状
の接合部を有し、該接合部で螺子により結合することも
できる。

【０００８】

【作用】本発明に係る排気ガス浄化装置は、内側を排気
ガスが貫流する内管部材の管壁に多数の透孔が形成さ
れ、、透孔を介して前記内管部材の内側に連通する環状
の空間を、外箱部材により前記内管部材の周囲に形成さ
れ、前記環状の空間内に、排気ガス中の微粒子を捕獲す
る炉過部材を配置し、エンジンの高負荷時、バルブ手段
を閉じて内管部材内の流路抵抗を増大させることによ
り、排気ガスを前記透孔を通して前記炉過部材に案内し
て排気微粒子を捕獲させる。エンジンが所定時間運転さ
れて排気微粒子の蓄積量が増加したとき、外箱部材を内
管部材に対して放射方向に開くことにより、内管部材を
排気通路から取り外すことなく、炉過部材が交換され
る。

【０００９】また、外箱部材が、内管部材の軸線方向に
半割り状に形成され、半割り状の各部材は、互いに接合
部を有し、該接合部で螺子により結合すると、螺子を外
して外箱部材を開くことにより、炉過部材が簡単に交換
できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照して説明する。図は、本発明に係る排気ガス浄化装置
の実施例を示すものであり、図１は分解斜視図、図２は
中央縦断面図、図３は側面図、図４は図２のＡーＡ線断
面図、図５は図２のＢーＢ線断面図である。

【００１１】排気ガス浄化装置は、図１、図２に示すよ
うに、内側を排気ガスが貫流し、管壁に多数の透孔１１
が開けられたインナパイプ１０と、アッパ部１２Ａとロ
ア部１２Ｂとから成り、透孔１１を介してインナパイプ
１０の内側に連通する環状の空間１３を形成するケーシ
ング１２と、アッパフィルタ１４Ａとロアフィルタ１４
Ｂとに２分割され、環状の空間１３内に設けられて排気
ガス中の排気微粒子を捕獲するフィルタ１４と、インナ
パイプ１０の内側に設けられ、閉じて流路抵抗を増大さ
せることにより、排気ガスを透孔１１を通してフィルタ
１４に案内するバルブ１５等とにより構成されている。

【００１２】インナパイプ１０は、両端に接続フランジ
１６が設けられ、排気系の任意の位置に接続できるよう
に形成されている。ケーシング１２を構成するアッパ部
１２Ａとロア部１２Ｂは、排気ガスの流れ方向両側にそ
れぞれ鍔状の接合部１２Ｃ、１２Ｄが形成されていると
ともに、両端にそれぞれ縮径部１２Ｅ、１２Ｆが形成さ
れている。そして、アッパ部１２Ａとロア部１２Ｂは、
縮径部１２Ｅ、１２Ｆによりそれぞれガスケット１７
Ａ、１７Ｂを介して両側からインナパイプ１０に被せ、
図３に示すように、接合部１２Ｃ、１２Ｄをボルト１
８、ナット１９で固着されている。

【００１３】アッパフィルタ１４Ａとロアフィルタ１４
Ｂとから成るフィルタ１４は、インナパイプ１０とケー
シング１２とで形成された環状の空間１３内の透孔１１
を覆う位置に充填されている。このフィルタ１４は、耐
熱金属、セラミックの繊維、発砲組織または通気性のあ
るセラミック組織等を使用し、形状に適合するように形
成されている。

【００１４】バルブ１５は、図２に示すように、バタフ
ライ型のバルブであって、インナパイプ１０の内側の流
れ方向略中央部に設けられ、図４に示すように、インナ
パイプ１１を貫通した枢軸２０に固定されている。そし
て、枢軸２０の一端はインナパイプ１０に支持され、他
端はアッパ部１２Ａとロア部１２Ｂとの間に設けた軸受
２１に支持されている。バルブ１５は、軸受２１から突
出した軸端２０Ａのレバー２２を揺動することにより開
閉される。図３に示すように、レバー２２はロッド２３
を介してアクチュエータ２４に接続され、アクチュエー
タ２４はエンジンコントロールユニット２５に接続さ
れ、エンジンコントロールユニット２５によってアクチ
ュエータ２４が制御され、エンジン２６の作動状態に応
じてバルブ１５が開閉される。

【００１５】上記の構成により、エンジンコントロール
ユニット２５が、エンジン回転数及びスロットル開度を
検知して刻々のエンジンの負荷状態を識別する。そし
て、通常の負荷状態では排気微粒子は殆ど排出されない
ため、バルブ１５を開いて排気ガスを素通りさせる。高
負荷時、高加速時、登坂時、また発進時には、排気微粒
子が多く発生するため、バルブ１５を閉じて排気微粒子
をフィルタ１４に捕獲させる。

【００１６】バルブ１５が閉じられると、図２に示すよ
うに、インナパイプ１０に流れ込む排気ガスは、矢印ａ
のようにバルブ１５より上流側の透孔１１を通ってフィ
ルタ１４に流入してフィルタ１４内を貫流し、バルブ１
５より下流側の透孔１１を通って再びインナパイプ１０
内に流れ込む。フィルタ１４の微細な組織は、排気ガス
から排気微粒子を漉し取って保持する。バルブ１５が開
かれると、排気ガスは、矢印ｂのようにインナパイプ１
０内を素通りして、そのまま大気中に排出される。

【００１７】バルブ１５の開及び閉状態を繰り返し、エ
ンジンの運転時間の経過に伴なう排気微粒子の蓄積量が
増加したとき、図１に示すように、ボルト１８、ナット
１９を外してケーシング１２をアッパ部１２Ａとロア部
１２Ｂとに分解すると、アッパフィルタ１４Ａ及びロア
フィルタ１４Ｂもそのまま取り外すことができる。そし
て、フィルタ１４を新しいもの、または再生したものに
取り替え、アッパ部１２Ａとロア部１２Ｂとをフィルタ
１４に被せ、接合部１２Ｃ、１２Ｄをボルト１８・ナッ
ト１９で固着することにより、フィルタ１４の交換を簡
単に行なうことができる。従って、車体の下部、または
排気系の途中等に設置しても、フィルタ交換が簡単にで
きるため、設置範囲の拡大を図ることができる。

【００１８】なお、実施例において、ケーシング１２の
アッパ部１２Ａとロア部１２Ｂとを接合するナット１９
は、接合部１２Ｃ、１２Ｄに螺子加工をほどこすことに
より、一体に形成することもできる。また、フィルタ１
４をアッパフィルタ１４Ａとロアフィルタ１４Ｂとに２
分割したが、複数に分割することも可能である。さら
に、フィルタ１４は、環状の空間１３内に隙間なく充填
することもある。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る排気
ガス浄化装置は、排気ガスが内側を貫流する内管部材の
管壁に多数の透孔を形成し、内管部材に半割り状の外箱
部材を着脱自在に固着し、内管部材と外箱部材とにより
形成される環状の空間に、排気ガス中の微粒子を捕獲す
る炉過部材を配置するとともに、内管部材の内側にバル
ブ手段を開閉自在に配置したので、エンジンの高負荷時
は、バルブ手段を閉じて内管部材内の流路抵抗を増大さ
せることにより、排気ガスを前記透孔を通して炉過部材
に案内すると、排気微粒子が捕獲される。そして、エン
ジンが所定時間運転されて排気微粒子の蓄積量が増加し
たとき、外箱部材を開くと、内管部材を排気系から取り
外すことなく、排気微粒子が蓄積した炉過部材を新しい
ものと容易に交換することができる。従って、車体の下
部、または排気通路の途中に設置しても、フィルタ交換
が簡単にできるため、設置範囲の拡大を図ることができ
る。また、平常時は、バルブ手段を開いて排気ガスを内
管部材内を通過させる。バルブ手段を開いたときは、炉
過部材が吸音材となるため、消音器としても有効であ
る。

【００２０】また、外箱部材が、内管部材の軸線方向に
半割り状に形成され、互いに、前記軸線方向に接合部が
形成され、該接合部で螺子により結合すると、螺子を外
して外箱部材を開くことにより、炉過部材を交換するこ
とができるため、炉過部材の交換作業が容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の分解斜視図である。

【図２】実施例の中央縦断面図である。

【図３】実施例の側面図である。

【図４】実施例の図２におけるＡーＡ断面図である。

【図５】実施例の図２におけるＢーＢ断面図である。

【符号の説明】

１０インナパイプ（内管部材）１１透孔１２ケーシング（１２Ａ、１２Ｂ：外箱部材）１３環状の空間１４フィルタ（炉過部材）１５バルブ（バルブ手段）１８ボルト（螺子）１９ナット（螺子）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排気ガスが内側を貫流し、管壁に多数の
透孔（１１）が形成された内管部材（１０）と、前記内
管部材の直径方向に着脱自在に固着され、前記透孔を介
して前記内管部材の内側に連通する環状の空間（１３）
を前記内管部材の周囲に形成する半割り状の外箱部材
（１２Ａ、１２Ｂ）と、前記内管部材の直径方向に複数
に分割されて前記環状の空間内に配置され、排気ガス中
の微粒子を捕獲する炉過部材（１４）と、前記内管部材
の内側に開閉自在に配置され、閉じて排気ガスの流路抵
抗を増大させることにより、排気ガスを前記透孔を通し
て前記炉過部材に案内するバルブ手段（１５）とを具備
したことを特徴とする排気ガス浄化装置。
【請求項２】前記外箱部材（１２Ａ、１２Ｂ）は、前
記内管部材の軸線方向に半割り状に形成され、該半割り
状の各部材は、互いに鍔状の接合部（１２Ｃ、１２Ｄ）
を有し、該接合部で螺子（１８）により結合されている
ことを特徴とする請求項１記載の排気ガス浄化装置。