(57)【要約】【課題】熱膨張や振動等による触媒カセットの移動や破損を抑制することができる排気浄化装置の提供を目的とする。【解決手段】触媒であるＮＯｘ触媒が収容された複数の触媒カセットを内部に着脱自在に装着可能な触媒反応器１２を備える排気浄化装置１において、触媒反応器１２の内部に開口部である第１開口部１３ａ、第２開口部１３ｂから隣り合うように装入された各触媒カセットの触媒カセットと触媒カセットとの隙間Ｇにくさび状部材が挿入され、第１開口部１３ａ、第２開口部１３ｂを閉塞する蓋部材である第１蓋部材２６、第２蓋部材２７によって装入された各触媒カセットが付勢される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
触媒が収容された複数の触媒カセットを内部に着脱自在に装着可能な触媒反応器を備える排気浄化装置において、
触媒反応器の内部に開口部から隣り合うようにして装入された触媒カセットと触媒カセットとの隙間にくさび状部材が挿入され、開口部を閉塞する蓋部材によって装入された触媒カセットが付勢される排気浄化装置。
【請求項２】
前記くさび状部材が、くさび状部材の挿入方向に移動自在に前記触媒反応器に支持される請求項１に記載の排気浄化装置。
【請求項３】
前記くさび状部材が、ねじ機構によって伸縮自在に構成される連結部材を介して前記触媒反応器に支持される請求項１または請求項２に記載の排気浄化装置。
【請求項４】
前記くさび状部材が、ばね機構によってくさび状部材の挿入方向に付勢される請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の排気浄化装置。
【請求項５】
前記蓋部材には、前記触媒カセットを付勢する弾性部材が備えられる請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関からの排気に含まれるＮＯｘ（窒素酸化物）を低減させるために、選択還元型のＮＯｘ触媒（ＳＣＲ触媒）を配置した触媒反応器と還元剤であるアンモニアとを用いて、ＮＯｘを窒素と水とに還元する排気浄化装置が知られている。高温の排気中に噴射した尿素水からアンモニアを生成し、ＮＯｘ触媒と接触させることでＮＯｘを窒素と水に還元するものである。
【０００３】
このような排気浄化装置において、触媒反応器のＮＯｘ触媒には、Ｔｉ等の酸化物の担体にＶやＣｒ等の活性成分を含んだ材料を略直方体のハニカム構造に形成して金属の溶接構造の枠体からなるカセットに組み込んだもの（以下、単に触媒カセット）が用いられる。この触媒カセットを触媒反応器に複数配置して、押ねじ等によって着脱可能に触媒反応器に固定したものがある。例えば、特許文献１に記載の如くである。
【０００４】
特許文献１に記載のような排気浄化装置は、溶接構造の触媒カセットの製作誤差を吸収するために耐熱性、柔軟性に優れたグラスファイバー等を介して触媒反応器に固定される。しかし、グラスファイバー等の経時劣化等により触媒反応器と触媒カセットとの固定力が低下し、触媒カセットが触媒反応器内で移動したり破損したりする可能性があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２７５６６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような問題を解決すべくなされたものであり、触媒カセットや触媒反応器の製作誤差による隙間にばらつきが生じても熱膨張や振動等による触媒カセットの移動や破損を抑制することができる排気浄化装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】
すなわち、請求項１においては、触媒が収容された複数の触媒カセットを内部に着脱自在に装着可能な触媒反応器を備える排気浄化装置において、触媒反応器の内部に開口部から隣り合うようにして装入された触媒カセットと触媒カセットとの隙間にくさび状部材が挿入され、開口部を閉塞する蓋部材によって装入された触媒カセットが付勢されるものである。
【０００９】
請求項２においては、前記くさび状部材が、くさび状部材の挿入方向に移動自在に前記触媒反応器に支持されるものである。
【００１０】
請求項３においては、前記くさび状部材が、ねじ機構によって伸縮自在に構成される連結部材を介して前記触媒反応器に支持されるものである。
【００１１】
請求項４においては、前記くさび状部材が、ばね機構によってくさび状部材の挿入方向に付勢されるものである。
【００１２】
請求項５においては、前記蓋部材には、前記触媒カセットを付勢する弾性部材が備えられるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、以上のように構成したので、以下に示す効果を奏する。
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、くさび状部材によってくさび状部材の挿入方向および挿入方向に垂直な方向の動きが規制され、蓋部材によって前記両方向に垂直な方向の動きが規制される。これにより、触媒カセットや触媒反応器の製作誤差による隙間にばらつきが生じても熱膨張や振動等による各触媒カセットの移動や破損を抑制することができる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、各触媒カセットがくさび状部材を介して触媒反応器と一体的に固定される。これにより、触媒カセットや触媒反応器の製作誤差による隙間にばらつきが生じても熱膨張や振動等による各触媒カセットの移動や破損を抑制することができる。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、ねじ機構によってくさび状部材のくさび効果が増大されて各触媒カセットが強固に固定される。これにより、触媒カセットや触媒反応器の製作誤差による隙間にばらつきが生じても熱膨張や振動等による各触媒カセットの移動や破損を抑制することができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、各触媒カセットや触媒反応器が熱膨張してもくさび状部材による付勢力が維持される。これにより、触媒カセットや触媒反応器の製作誤差による隙間にばらつきが生じても熱膨張や振動等による各触媒カセットの移動や破損を抑制することができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、各触媒カセットや触媒反応器が熱膨張しても蓋部材による付勢力が維持される。これにより、触媒カセットや触媒反応器の製作誤差による隙間にばらつきが生じても熱膨張や振動等によるカセットの移動や破損を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る排気浄化装置の全体構成を示す概略図。
【図２】（ａ）本発明に係る排気浄化装置の第一実施形態における触媒反応器の正面図（ｂ）本発明に係る排気浄化装置の第一実施形態における触媒反応器の側面図。
【図３】本発明に係る排気浄化装置の第一実施形態における触媒反応器の斜視図。
【図４】（ａ）本発明に係る排気浄化装置の第一実施形態におけるくさび状部材を示す図（ｂ）本発明に係る排気浄化装置の第一実施形態におけるくさび状部材の使用態様を示す図。
【図５】（ａ）本発明に係る排気浄化装置の第一実施形態および第二実施形態における蓋部材を示す図（ｂ）本発明に係る排気浄化装置の第一実施形態および第二実施形態における蓋部材の使用態様を示す図。
【図６】（ａ）本発明に係る排気浄化装置の第一実施形態における触媒カセットの固定の態様を示す正面図（ｂ）本発明に係る排気浄化装置の第一実施形態における触媒カセットの固定の態様を示す側面図。
【図７】ａ）本発明に係る排気浄化装置の第二実施形態におけるくさび状部材を示す図（ｂ）本発明に係る排気浄化装置の第二実施形態におけるくさび状部材の使用態様を示す図。
【図８】（ａ）本発明に係る排気浄化装置の第二実施形態における触媒カセットの固定の態様を示す正面図（ｂ）本発明に係る排気浄化装置の第二実施形態における触媒カセットの固定の態様を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、図１および図２を用いて本発明に係る排気浄化装置の第一実施形態である排気浄化装置１ついて説明する。なお、本実施形態における「上流側」とは流体の流れ方向における上流側を示し、「下流側」とは流体の流れ方向における下流側を示す。
【００２１】
図１に示すように、排気浄化装置１は、発電機３３等の動力源であるエンジン３１から排出される排気を浄化するものである。排気浄化装置１は、エンジン３１に接続される排気管１１に設けられる。排気浄化装置１は、尿素水噴射ノズル２、尿素供給流路３、空気供給流路４、加圧空気弁５、エアタンク６、加圧空気供給ポンプ（コンプレッサ）７、切替弁８、尿素水供給ポンプ９、尿素水タンク１０、触媒反応器１２、制御装置３０等を具備する。
【００２２】
尿素水噴射ノズル２は、尿素水を排気管１１または触媒反応器１２の内部に供給するものである。尿素水噴射ノズル２は、管状部材から構成され、その一側（下流側）を排気管１１または触媒反応器１２の外部から内部へ挿通するようにして設けられる。尿素水噴射ノズル２には、尿素水の流路である尿素供給流路３が接続される。また、尿素水噴射ノズル２には、加圧空気の流路である空気供給流路４が接続される。
【００２３】
加圧空気弁５は、加圧空気の流路を連通または遮断する。加圧空気弁５は、空気供給流路４に設けられる。加圧空気弁５は、電磁弁で構成されソレノイドが制御装置３０と接続される。加圧空気弁５は、図示しないスプールを摺動させることにより尿素水噴射ノズル２に加圧空気供給ポンプ（コンプレッサ）７によってエアタンク６に加圧された加圧空気を供給可能に構成される。
【００２４】
切替弁８は、尿素水の流路を切り替える。切替弁８は、空気供給流路４の尿素水供給ポンプ９の下流側に設けられる。切替弁８は、図示しないスプールを摺動させることにより尿素水噴射ノズル２に尿素水供給ポンプ９によって尿素水タンク１０の尿素水を供給可能に構成される。
【００２５】
触媒反応器１２は、内部に配置されたＮＯｘ触媒によって排気中のＮＯｘを選択還元するものである。触媒反応器１２は、エンジン３１と接続されている排気管１１の途中部であって尿素水噴射ノズル２の下流側に設けられる。触媒反応器１２は、筐体１３の内部にＮＯｘ触媒を金属の枠体に組み込んだ第１触媒カセット１４、第２触媒カセット１５、第３触媒カセット１６、第４触媒カセット１７、第５触媒カセット１８、第６触媒カセット１９、第７触媒カセット２０および第８触媒カセット２１（以下、単に「各触媒カセット」と記す）が配置される。
【００２６】
制御装置３０は、加圧空気弁５、切替弁８、尿素水供給ポンプ９等を制御する。制御装置３０には、加圧空気弁５、切替弁８、尿素水供給ポンプ９等を制御するための種々のプログラムやデータが格納される。制御装置３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのＬＳＩ等からなる構成であってもよい。また、制御装置３０は、エンジン３１を制御するＥＣＵ３２と一体的に構成することも可能である。
【００２７】
このように構成される排気浄化装置１において、制御装置３０は、加圧空気弁５、切替弁８、尿素水供給ポンプ９等を制御して、排気管１１内に尿素水を噴射する。排気の熱によって噴射された尿素水からアンモニアが生成される。排気浄化装置１は、アンモニアと触媒反応器１２の各触媒カセットに組み込まれるＮＯｘ触媒によってＮＯｘを窒素と水に還元する。
【００２８】
次に、図２から図５を用いて本発明に係る排気浄化装置１における触媒反応器１２について具体的に説明する。
【００２９】
図２に示すように、触媒反応器１２は、筐体１３、各触媒カセット、第１くさび状部材２２、第２くさび状部材２３、第３くさび状部材２４および第４くさび状部材２５（以下、単に「各くさび状部材」と記す）、第１蓋部材２６および第２蓋部材２７を具備する。
【００３０】
筐体１３の一側端部には排気管１１が接続され、筐体１３の他側端部は排気管１１を介して外部に開放されている。つまり、筐体１３は、一側（上流側）から他側（下流側）に向かって（図２黒塗矢印参照）エンジン３１からの排気が流れる排気流路として構成されている。筐体１３の側面には、上流側から順に第１開口部１３ａと第２開口部１３ｂとが形成される。また、筐体１３は、第１開口部１３ａから挿入される触媒カセットを着脱可能に支持する第１取付フレーム１３ｃと、第２開口部１３ｂから挿入される触媒カセットを着脱可能に支持する第２取付フレーム１３ｄとが設けられる。第１開口部１３ａは、第１蓋部材２６によって閉塞可能に構成される。第２開口部１３ｂは、第２蓋部材２７によって閉塞可能に構成される。
【００３１】
図３に示すように、ＮＯｘ触媒は、例えばアルミナ、ジルコニア、バナジア／チタニアまたはゼオライト等の金属を含有する材料を多数の格子状の貫通孔を有する略直方体に生成したものである（図３におけるＡ参照）。各触媒カセットは、ＮＯｘ触媒の貫通孔が開口している側面以外の側面を金属の枠体で覆うようにして構成される（図３におけるＢ参照）。
【００３２】
第１触媒カセット１４と第２触媒カセット１５とは、枠体で覆われた側面同士を隣り合わせにして第１開口部１３ａから筐体１３内の第１取付フレーム１３ｃに支持されるように装入される。さらに、第３触媒カセット１６と第４触媒カセット１７とは、枠体で覆われた側面同士を隣り合わせにして第１開口部１３ａから筐体１３内の第１取付フレーム１３ｃに支持されるように装入される。この際、第３触媒カセット１６は、第１触媒カセット１４と隣り合うように配置される。第４触媒カセット１７は、第２触媒カセット１５と隣り合うように配置される。
【００３３】
同様にして、第５触媒カセット１８および第６触媒カセット１９と、第７触媒カセット２０および第８触媒カセット２１とは、第２開口部１３ｂから筐体１３内の第２取付フレーム１３ｄに支持されるように装入される。この際、第７触媒カセット２０は、第５触媒カセット１８と隣り合うように配置される。第８触媒カセット２１は、第６触媒カセット１９と隣り合うように配置される。
【００３４】
各触媒カセットは、ＮＯｘ触媒の貫通孔の軸方向が排気の流れ方向（図３黒塗矢印参照）と一致するように配置される。つまり、各触媒カセットは、枠体で覆われていない側面が排気の流れに対向するように配置される。従って、触媒反応器１２は、排気が第１取付フレーム１３ｃに配置される第１触媒カセット１４、第２触媒カセット１５、第３触媒カセット１６および第４触媒カセット１７を通過した後、第２取付フレーム１３ｄに配置される第５触媒カセット１８、第６触媒カセット１９、第７触媒カセット２０および第８触媒カセット２１を通過して筐体１３から排出されるように構成される。なお、筐体１３の内部に配置される触媒カセットの数は、本実施形態に限定するものではない。
【００３５】
図２および図４に示すように、各くさび状部材は、各触媒カセットを固定するものである。各くさび状部材は、その一側から他側に向かってその厚みが徐々に厚くなる断面視でＶ字状に形成される略長方形の部材である。各くさび状部材は、他側端部に設けられる連結部材２８を介して筐体１３に支持される。
【００３６】
図４（ａ）に示すように、連結部材２８は、途中部に設けられるねじ機構によって伸縮自在に構成される略棒状の部材である。連結部材２８は、左ねじ部２８ａ、胴部２８ｂおよび右ねじ部２８ｃから構成される。
【００３７】
左ねじ部２８ａは、一方の端部に取付ブラケットが形成される左ねじの雄ねじからなる。左ねじ部２８ａの取付ブラケットは、取付位置が調整可能に形成される。胴部２８ｂは、一側に左ねじの雌ねじが形成され、他側に右ねじの雌ねじが形成される。右ねじ部２８ｃは、一方の端部に取付ブラケットが形成される右ねじの雄ねじからなる。連結部材２８は、胴部２８ｂの一側に左ねじ部２８ａに接続され、胴部２８ｂの他側に右ねじ部２８ｃが接続される。これにより、連結部材２８には、胴部２８ｂを軸周りに回転させることで左ねじ部２８ａと右ねじ部２８ｃとが軸方向に移動可能なねじ機構が構成される。連結部材２８は、左ねじ部２８ａの取付ブラケットが筐体１３に取り付けられ、胴右ねじ部２８ｃの取付ブラケットに各くさび状部材がそれぞれ取り付けられる。
【００３８】
図４（ｂ）に示すように、第１くさび状部材２２は、第１触媒カセット１４と第２触媒カセット１５とを固定するものである。第１くさび状部材２２は、その一側端部が第１触媒カセット１４または第２触媒カセット１５に対向するように配置される。第１くさび状部材２２は、軸方向が排気の流れ方向（図４（ｂ）黒塗矢印参照）と平行になるように配置される連結部材２８を介して筐体１３に支持される。これにより、第１くさび状部材２２は、第１触媒カセット１４の枠体と第２触媒カセット１５の枠体との隙間Ｇに対向し、かつ隙間Ｇに沿うように筐体１３に支持可能に構成される。また、第１くさび状部材２２は、連結部材２８のねじ機構を操作することで排気の流れ方向と平行に移動可能に構成される（図４（ｂ）白塗矢印参照）。
【００３９】
同様にして、第２くさび状部材２３、第３くさび状部材２４および第４くさび状部材２５は、連結部材２８を介して筐体１３に支持される。第２くさび状部材２３は、その一側端部が第３触媒カセット１６の枠体と第４触媒カセット１７の枠体との隙間Ｇに挿入可能に構成される。第３くさび状部材２４は、その一側端部が第５触媒カセット１８の枠体と第６触媒カセット１９の枠体との隙間Ｇに挿入可能に構成される。第４くさび状部材２５は、その一側端部が第７触媒カセット２０の枠体と第８触媒カセット２１の枠体との隙間Ｇに挿入可能に構成される。
【００４０】
図２および図５に示すように、第１蓋部材２６および第２蓋部材２７は、筐体１３の第１開口部１３ａおよび第２開口部１３ｂを閉塞するものである。第１蓋部材２６は第１開口部１３ａを閉塞可能に構成され、第２蓋部材２７は第２開口部１３ｂを閉塞可能に構成される。これにより、第１蓋部材２６および第２蓋部材２７は、筐体１３からの排気の漏れを防止し、排気を各触媒カセットに案内することができる。
【００４１】
第１蓋部材２６の側面には、第３触媒カセット１６に対向する位置と第４触媒カセット１７に対向する位置とに弾性部材であるばね部材２６ａがそれぞれ設けられる。第１蓋部材２６は、筐体１３に第１開口部１３ａを閉塞するように取り付けられた場合、ばね部材２６ａが第３触媒カセット１６と第４触媒カセット１７とを付勢するように構成される。この際、ばね部材２６ａの付勢力は、第３触媒カセット１６および第４触媒カセット１７を介して第１触媒カセット１４と第２触媒カセット１５とに加わる。つまり、第１蓋部材２６は、第１触媒カセット１４、第２触媒カセット１５、第３触媒カセット１６および第４触媒カセット１７を付勢可能に構成される。
【００４２】
同様に、第２蓋部材２７の側面には、第７触媒カセット２０に対向する位置と第８触媒カセット２１に対向する位置とに弾性部材であるばね部材２７ａが設けられる。この際、ばね部材２７ａの付勢力は、第７触媒カセット２０および第８触媒カセット２１を介して第５触媒カセット１８と第６触媒カセット１９とに加わる。つまり、第２蓋部材２７は、第５触媒カセット１８、第６触媒カセット１９、第７触媒カセット２０および第８触媒カセット２１を付勢可能に構成される。なお、本実施形態において、弾性部材は、ばね部材２６ａ、２７ａに限定するものではない。
【００４３】
以下では、図２、図３および図６を用いて、本発明に係る排気浄化装置の第一実施形態である排気浄化装置１における各触媒カセットの固定の態様について説明する。
【００４４】
図２および図３に示すように、第１触媒カセット１４と第２触媒カセット１５とは、触媒反応器１２の第１開口部１３ａから筐体１３の内部に装入される。第１触媒カセット１４と第２触媒カセット１５とは、筐体１３の第１取付フレーム１３ｃに支持される。第３触媒カセット１６と第４触媒カセット１７とは、触媒反応器１２の第１開口部１３ａから筐体１３の内部に装入される。第３触媒カセット１６と第４触媒カセット１７とは、第１触媒カセット１４および第２触媒カセット１５と隣接するようにして筐体１３の第１取付フレーム１３ｃに支持される。
【００４５】
図６（ａ）に示す通り、第１くさび状部材２２を支持する連結部材２８のねじ機構が操作され、連結部材２８が伸長される。第１くさび状部材２２は、第１触媒カセット１４の枠体と第２触媒カセット１５の枠体との隙間Ｇに挿入される。第１触媒カセット１４と第２触媒カセット１５とは、第１くさび状部材２２によって挿入方向（以下、単に「Ｘ方向」と記す）に付勢される。これにより、第１触媒カセット１４と第２触媒カセット１５とは、第１取付フレーム１３ｃと第１くさび状部材２２との間で挟持される。
【００４６】
さらに、第１触媒カセット１４と第２触媒カセット１５とは、第１くさび状部材２２によってくさびの原理に基づきその隙間Ｇを広げる方向に付勢される。この際、第１触媒カセット１４と第２触媒カセット１５とは、第１取付フレーム１３ｃに案内されてＸ方向に垂直な方向（以下、単に「Ｙ方向」と記す）に付勢される。これにより、第１触媒カセット１４と第２触媒カセット１５とは、筐体１３の側面と第１くさび状部材２２との間で挟持される。以上より、第１触媒カセット１４と第２触媒カセット１５とは、第１くさび状部材２２によってＸ方向およびＹ方向の動きが規制される。
【００４７】
同様に、第３触媒カセット１６と第４触媒カセット１７とは、第２くさび状部材２３が第３触媒カセット１６の枠体と第４触媒カセット１７の枠体との隙間Ｇに挿入される。第３触媒カセット１６と第４触媒カセット１７とは、第１取付フレーム１３ｃと第２くさび状部材２３との間、および筐体１３の側面と第２くさび状部材２３との間で挟持される。以上より、第３触媒カセット１６と第４触媒カセット１７とは、第２くさび状部材２３によってＸ方向およびＹ方向の動きが規制される。
【００４８】
図２および図３に示すように、第５触媒カセット１８と第６触媒カセット１９とは、触媒反応器１２の第２開口部１３ｂから筐体１３の内部に装入される。第５触媒カセット１８と第６触媒カセット１９とは、筐体１３の第２取付フレーム１３ｄに支持される。第７触媒カセット２０と第８触媒カセット２１とは、触媒反応器１２の第２開口部１３ｂから筐体１３の内部に装入される。第７触媒カセット２０と第８触媒カセット２１とは、第５触媒カセット１８および第６触媒カセット１９と隣接するようにして筐体１３の第２取付フレーム１３ｄに支持される。
【００４９】
そして、図６（ａ）に示す通り、第５触媒カセット１８と第６触媒カセット１９とは、第２取付フレーム１３ｄと第３くさび状部材２４との間、および筐体１３の側面と第３くさび状部材２４との間で挟持される。第７触媒カセット２０と第８触媒カセット２１とは、第２取付フレーム１３ｄと第４くさび状部材２５との間、および筐体１３の側面と第４くさび状部材２５との間で挟持される。つまり、第５触媒カセット１８と第６触媒カセット１９とは第３くさび状部材２４によって、第７触媒カセット２０と第８触媒カセット２１とは第４くさび状部材２５によって、Ｘ方向およびＹ方向の動きが規制される。
【００５０】
次に、図６（ｂ）に示すように、筐体１３の第１開口部１３ａを閉塞するように第１蓋部材２６が取り付けられる。第１開口部１３ａ近傍の第３触媒カセット１６と第４触媒カセット１７とは、第１蓋部材２６のばね部材２６ａによって付勢される。第１触媒カセット１４と第２触媒カセット１５とは、隣接する第３触媒カセット１６と第４触媒カセット１７とを介してばね部材２６ａによって付勢される。つまり、第１触媒カセット１４、第２触媒カセット１５、第３触媒カセット１６および第４触媒カセット１７は、第１蓋部材２６によってＸ方向とＹ方向とに垂直な方向（以下、単に「Ｚ方向」と記す）の動きが規制される。
【００５１】
同様に、筐体１３の第２開口部１３ｂを閉塞するように第２蓋部材２７が取り付けられる。第５触媒カセット１８および第６触媒カセット１９と第７触媒カセット２０および第８触媒カセット２１とは、第２蓋部材２７のばね部材２７ａによってそれぞれ付勢される。つまり、第５触媒カセット１８、第６触媒カセット１９、第７触媒カセット２０および第８触媒カセット２１は、第２蓋部材２７によってＺ方向の動きが規制される。
【００５２】
このように、第１触媒カセット１４、第２触媒カセット１５、第３触媒カセット１６および第４触媒カセット１７は、Ｘ方向とＹ方向とＺ方向との動きが規制される。同様に、第５触媒カセット１８、第６触媒カセット１９、第７触媒カセット２０および第８触媒カセット２１は、Ｘ方向とＹ方向とＺ方向との動きが規制される。つまり、各触媒カセットは、触媒反応器１２と一体的に固定される。
【００５３】
以上の如く、触媒であるＮＯｘ触媒が収容された複数の触媒カセットである第１触媒カセット１４、第２触媒カセット１５、第３触媒カセット１６、第４触媒カセット１７、第５触媒カセット１８、第６触媒カセット１９、第７触媒カセット２０および第８触媒カセット２１を内部に着脱自在に装着可能な触媒反応器１２を備える排気浄化装置１において、触媒反応器１２の内部に開口部である第１開口部１３ａ、第２開口部１３ｂから隣り合うように装入された各触媒カセットの触媒カセットと触媒カセットとの隙間Ｇにくさび状部材である第１くさび状部材２２、第２くさび状部材２３、第３くさび状部材２４、第４くさび状部材２５が挿入され、第１開口部１３ａ、第２開口部１３ｂを閉塞する蓋部材である第１蓋部材２６、第２蓋部材２７によって装入された各触媒カセットが付勢されるものである。
このように構成することで、各くさび状部材によってＸ方向およびＹ方向の動きが規制され、第１蓋部材２６、第２蓋部材２７によってＺ方向の動きが規制される。これにより、第１触媒カセット１４から第８触媒カセット２１や触媒反応器１２の製作誤差による隙間にばらつきが生じても熱膨張や振動等による各触媒カセットの移動や破損を抑制することができる。
【００５４】
また、各くさび状部材が、各くさび状部材の挿入方向に移動自在に触媒反応器１２に支持されるものである。
このように構成することで、各触媒カセットが各くさび状部材を介して触媒反応器１２と一体的に固定される。これにより、第１触媒カセット１４から第８触媒カセット２１や触媒反応器１２の製作誤差による隙間にばらつきが生じても熱膨張や振動等による各触媒カセットの移動や破損を抑制することができる。
【００５５】
また、各くさび状部材が、ねじ機構である左ねじ部２８ａ、胴部２８ｂおよび右ねじ部２８ｃによって伸縮自在に構成される連結部材２８を介して触媒反応器１２に支持されるものである。
このように構成することで、連結部材２８に構成されるねじ機構によって各くさび状部材のくさび効果が増大されて各触媒カセットが強固に固定される。これにより、第１触媒カセット１４から第８触媒カセット２１や触媒反応器１２の製作誤差による隙間にばらつきが生じても熱膨張や振動等による各触媒カセットの移動や破損を抑制することができる。
【００５６】
また、第１蓋部材２６、第２蓋部材２７には、各触媒カセットを付勢する弾性部材であるばね部材２６ａ、２７ａが備えられるものである。
このように構成することで、各触媒カセットや触媒反応器１２が熱膨張しても第１蓋部材２６、第２蓋部材２７による付勢力が維持される。これにより、第１触媒カセット１４から第８触媒カセット２１や触媒反応器１２の製作誤差による隙間にばらつきが生じても熱膨張や振動等によるカセットの移動や破損を抑制することができる。
【００５７】
次に、図７および図８を用いて、本発明に係る排気浄化装置の第二実施形態である排気浄化装置１について説明する。なお、以下の実施形態において、既に説明した実施形態と同様の点に関してはその具体的説明を省略し、相違する部分を中心に説明する。
【００５８】
図７（ａ）に示すように、各くさび状部材は、連結部材２９を介して筐体１３に支持される。連結部材２９は、途中部にねじ機構とばね機構とによって伸縮自在に構成される略棒状の部材である。連結部材２９は、左ねじ部２９ａ、胴部２９ｂ、右ねじ部２９ｃ、スライド軸２９ｄおよびばね２９ｅから構成される。
【００５９】
右ねじ部２９ｃは、一方の端部に取付ブラケットが形成される中空円筒状の右ねじの雄ねじからなる。連結部材２９は、胴部２９ｂの一側に左ねじ部２９ａに接続され、胴部２９ｂの他側に右ねじ部２８ｃが接続される。これにより、連結部材２９には、ねじ機構が構成される。スライド軸２９ｄは、一方の端部に取付ブラケットが形成される棒状部材からなる。スライド軸２９ｄは、圧縮ばねから構成されるばね２９ｅを介して右ねじ部２９ｃの中空部分に隙間なく摺動可能に挿入される。これにより、連結部材２９には、所定の付勢力によりスライド軸２９ｄが軸方向に摺動するばね機構が構成される。スライド軸２９ｄの取付ブラケットには、各くさび状部材がそれぞれ取り付けられる。
【００６０】
図７（ｂ）に示すように、各くさび状部材は、ねじ機構によって連結部材２９の全長を伸ばして各触媒カセットの枠体と枠体との隙間Ｇに挿入可能に構成されるとともに、連結部材２９のばね機構のばね２９ｅをたわまして各触媒カセットを一定の力で付勢可能に構成される。
【００６１】
以下では、本発明に係る排気浄化装置の第二実施形態である排気浄化装置１における各触媒カセットの固定の態様について説明する。
【００６２】
各触媒カセットが第１取付フレーム１３ｃまたは第２取付フレーム１３ｄに挿入された後、第１くさび状部材２２を支持する連結部材２９のねじ機構が操作され、連結部材２９が伸長される。第１くさび状部材２２は、第１触媒カセット１４の枠体と第２触媒カセット１５の枠体との隙間Ｇに挿入される。この際、連結部材２９のばね機構のばね２９ｅがねじ機構の操作による伸長量に応じてたわむ。第１くさび状部材２２は、第１触媒カセット１４と第２触媒カセット１５とをばね２９ｅのたわみ量に応じた力で付勢する。これにより、第１触媒カセット１４と第２触媒カセット１５とは、第１くさび状部材２２よってＸ方向およびＹ方向の動きが規制される。
【００６３】
同様に、第３触媒カセット１６と第４触媒カセット１７とは第２くさび状部材２３によって、第５触媒カセット１８と第６触媒カセット１９とは第３くさび状部材２４によって、第７触媒カセット２０と第８触媒カセット２１とは第４くさび状部材２５によって、Ｘ方向およびＹ方向の動きが規制される。
【００６４】
以上の如く、各くさび状部材がばね機構のばね２９ｅによって各くさび状部材の挿入方向に付勢されるものである。
このように構成することで、各触媒カセットや触媒反応器１２が熱膨張しても各くさび状部材による付勢力が維持される。これにより、第１触媒カセット１４から第８触媒カセット２１や触媒反応器１２の製作誤差による隙間にばらつきが生じても熱膨張や振動等による各触媒カセットの移動や破損を抑制することができる。
【００６５】
また、外部からの振動が小さい場合や製作誤差による隙間が小さい場合において、各触媒カセットと触媒反応器１２との摩擦力で十分な固定力が得られるときは、各くさび状部材または各ばね部材のうちどちらか一方による固定でもよい。具体的には、各触媒カセットのＸ方向とＹ方向との動きが各くさび状部材によって規制され、Ｚ方向の動きが各触媒カセットと触媒反応器１２との摩擦力で固定される構成でもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１    排気浄化装置
１２    装置ケース
１３ａ  第１開口部
１３ｂ  第２開口部
１４    第１触媒カセット
１５    第２触媒カセット
１６    第３触媒カセット
１７    第４触媒カセット
１８    第５触媒カセット
１９    第６触媒カセット
２０    第７触媒カセット
２１    第８触媒カセット
２２    第１くさび状部材
２３    第２くさび状部材
２４    第３くさび状部材
２５    第４くさび状部材
２６    第１蓋部材
２７    第２蓋部材
Ｇ    隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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