(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気管の終端部におけるマフラの外筒内にパティキュレートフィルタを装備した排気浄化装置であって、前記マフラの外筒の前端面に少なくとも排気管の口径より大きな口径の入側開口部を形成し、該入側開口部の外縁部に形成した座金部と排気管の終端部に形成したフランジ部とを重ね合わせて相互間を締結し得るように構成すると共に、前記マフラの外筒の後端面に少なくともテールパイプの口径より大きな口径の出側開口部を形成し、該出側開口部の外縁部に形成した座金部とテールパイプの始端部に形成したフランジ部とを重ね合わせて相互間を締結し得るように構成したことを特徴とする排気浄化装置。
【請求項２】
排気管の終端部とテールパイプの始端部とに対しマフラの外筒を前後逆に配置しても相互間を締結し得るように構成したことを特徴とする請求項１に記載の排気浄化装置。
【請求項３】
マフラの外筒の後端面における出側開口部からパティキュレートフィルタの下流側端面に向け該端面の略全域を網羅し得るよう円錐状に拡径しつつ延び且つその周面に吸音孔を有する吸音コーンを設け、該吸音コーンの周囲に吸音室を画成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の排気浄化装置。
【請求項４】
テールパイプと略同じ口径を有して所要長さ延び且つその周面に吸音孔を有する内筒と、該内筒に外嵌装着された吸音材と、該吸音材の表面を被包するカバーとから成る吸音筒を、テールパイプの始端部に対し相互の内部流路が連続するように設けたことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の排気浄化装置。
【請求項５】
吸音筒をテールパイプの始端部に一体的に構成したことを特徴とする請求項４に記載の排気浄化装置。
【請求項６】
吸音筒をテールパイプの始端部とは別体で構成し且つ吸音筒の後端に出側開口部の座金部とテールパイプのフランジ部とに挾圧保持されるようにしたフランジ部を設けたことを特徴とする請求項４に記載の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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から成る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が、この種のパティキュレートの低減対策として、図７に示す如く、ディーゼルエンジン１からの排気ガス２が流通する排気管３の途中にパティキュレートフィルタ４を装備することが考えられている。
【０００３】
図８に示すように、パティキュレートフィルタ４は、コージェ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５の入口が交互に目封じされ、入口が目封じされていない流路５については、その出口が目封じされるようになっており、各流路５を区画する多孔質薄壁６を透過した排気ガス２のみが下流側へ排出されて、前記多孔質薄壁６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】
そして、パティキュレートフィルタ４における多孔質薄壁６の内側表面に捕集されたパティキュレートは、排気温度の高い運転領域にて自己燃焼して除去されるか、或いは、必要に応じて装備された電気ヒータやバーナ等の強制加熱手段により燃焼除去されることになるが、パティキュレートフィルタ４内には、パティキュレートのアッシュが徐々に溜まってくることが考えられ、パティキュレートフィルタ４に対し直接的にエア洗浄や水洗浄を行い得るようにすることが望まれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図９に示す如く、現在考えられているパティキュレートフィルタ４の配置に関する主流の設計思想では、パティキュレートフィルタ４の搭載スペースを新たに確保することが難しいため、既存のマフラ７の配置スペースを有効に利用して該マフラ７の外筒８内にパティキュレートフィルタ４を収容させることが想定されており、このようにマフラ７の外筒８内にパティキュレートフィルタ４を収容させる場合には、マフラ７の外筒８の前後が入口パイプ９と出口パイプ１０となっていて流路が絞り込まれているので、マフラ７の外筒８を排気管３の終端部及びテールパイプ１１の始端部から取り外して内部のパティキュレートフィルタ４を洗浄しようとしても、入口パイプ９及び出口パイプ１０の流路が狭すぎて、作業者がエアホースや洗浄水ホースをつかんだ手を中まで挿し入れることができず、作業性良くエア洗浄や水洗浄を行うことができないという不具合があった。
【０００６】
更に付言すれば、図９に示すもののように、前後を入口パイプ９及び出口パイプ１０により絞り込まれた外筒８を膨張室とし、更には、その内部に収容させたパティキュレートフィルタ４を通過させるようにすれば、ある程度の消音効果を期待することができるが、これ以上の消音効果を得るために、例えば、図１０に示す如く、外筒８内におけるパティキュレートフィルタ４の出口側の空間をセパレータ８Ａにより区画し且つその区画された前後の空間をインナーパイプ８Ｂにより連通した消音構造を採用したような場合には、パティキュレートフィルタ４の後方からの洗浄が殆ど不可能となってしまうことになる。
【０００７】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、マフラの外筒内に収容させたパティキュレートフィルタに対し作業性良くエア洗浄や水洗浄を行い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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、排気管の終端部におけるマフラの外筒内にパティキュレートフィルタを装備した排気浄化装置であって、前記マフラの外筒の前端面に少なくとも排気管の口径より大きな口径の入側開口部を形成し、該入側開口部の外縁部に形成した座金部と排気管の終端部に形成したフランジ部とを重ね合わせて相互間を締結し得るように構成すると共に、前記マフラの外筒の後端面に少なくともテールパイプの口径より大きな口径の出側開口部を形成し、該出側開口部の外縁部に形成した座金部とテールパイプの始端部に形成したフランジ部とを重ね合わせて相互間を締結し得るように構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
而して、このようにすれば、マフラの入側開口部の座金部と排気管の終端部のフランジ部とを取り外し、且つマフラの出側開口部の座金部とテールパイプの始端部のフランジ部とを取り外すことによって、マフラを車体から完全に取り外して前後端面の入側開口部及び出側開口部を大きく開口させ、これら入側開口部及び出側開口部の両方から作業者が実際にエアホースや洗浄水ホースをつかんだ手を挿し入れて作業性良くエア洗浄や水洗浄を行うことが可能となる。
【００１０】
即ち、出側開口部から手を挿し入れて作業性良くエア洗浄や水洗浄を行えることは、パティキュレートフィルタに対し逆洗（通常の通気方向とは逆側からの吹き付けにより目詰まりを解消する洗浄）を効果的に行うことができるという点で非常に有効であり、又、入側開口部から手を挿し入れて作業性良くエア洗浄や水洗浄を行えることは、仕上げ段階等において、パティキュレートフィルタに実際に付着しているアッシュに直接的にエアや水を吹き付けて汚れ落としできるという点で非常に有効である。
【００１１】
又、本発明においては、排気管の終端部とテールパイプの始端部とに対しマフラの外筒を前後逆に配置しても相互間を締結し得るように構成することが好ましく、このようにすれば、洗浄作業の終了後にマフラの外筒を前後逆に配置して一時的に取り付けを行い、然る後に、エンジンをアイドリング状態としてアクセルを適切な量だけ踏み込むことにより、風量の多い排気ガスでパティキュレートフィルタの仕上げの逆洗を行うことが可能となる。
【００１２】
尚、この仕上げの逆洗の完了後には、再びマフラの外筒を正常な向きに戻すように取り付け直しを行うようにすれば良い。
【００１３】
更に、本発明においては、マフラの外筒の後端面における出側開口部からパティキュレートフィルタの下流側端面に向け該端面の略全域を網羅し得るよう円錐状に拡径しつつ延び且つその周面に吸音孔を有する吸音コーンを設け、該吸音コーンの周囲に吸音室を画成すると良い。
【００１４】
即ち、マフラの外筒の後端面に出側開口部を形成したことにより採用不可となった従来の消音構造に換えて、このような構成を採用すれば、吸音コーンの各吸音孔を通し音波を吸音室に導いて壁から壁へ反射させる間に相互に干渉させ合い、これにより音波のエネルギを消耗させて消音を図ることが可能となり、従来の消音構造に劣らない消音効果を得ることが可能となる。
【００１５】
又、本発明に採用可能な消音構造としては、例えば、テールパイプと略同じ口径を有して所要長さ延び且つその周面に吸音孔を有する内筒と、該内筒に外嵌装着された吸音材と、該吸音材の表面を被包するカバーとから成る吸音筒を、テールパイプの始端部に対し相互の内部流路が連続するように設けても良く、このようにした場合には、吸音材により音波のエネルギを吸収させて消音を図ることが可能となる。
【００１６】
この場合、吸音筒をテールパイプの始端部に一体的に構成しても良いし、吸音筒をテールパイプの始端部とは別体で構成し且つ吸音筒の後端に出側開口部の座金部とテールパイプのフランジ部とに挾圧保持されるようにしたフランジ部を設けても良い。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
図１は本発明の第一の形態例を示すもので、図１に示す如く、本形態例の排気浄化装置においては、自動車のディーゼルエンジン１（図７参照）からの排気ガス２が流通する排気管３の終端部に装備されているマフラ７の外筒８内にパティキュレートフィルタ４が収容されている。
【００１９】
そして、前記マフラ７の外筒８の前端面には、少なくとも排気管３の口径より大きな口径の入側開口部１２が形成されており、該入側開口部１２の外縁部には、肉厚の環状体を成す座金部１２ａが形成されている。
【００２０】
他方、前記排気管３の終端部には、前記座金部１２ａの外径と略同径となるように大径化したフランジ部３ａが形成してあり、該フランジ部３ａと前記入側開口部１２の座金部１２ａとを重ね合わせて相互間を締結し得るように構成してある。
【００２１】
更に、前記マフラ７の外筒８の後端面には、少なくともテールパイプ１１の口径より大きな口径の出側開口部１３が形成されており、該出側開口部１３の外縁部には、肉厚の環状体を成す座金部１３ａが形成されている。
【００２２】
他方、前記テールパイプ１１の始端部には、前記座金部１３ａの外径と略同径となるように大径化したフランジ部１１ａが形成してあり、該フランジ部１１ａと前記出側開口部１３の座金部１３ａとを重ね合わせて相互間を締結し得るように構成してある。
【００２３】
又、特に本形態例においては、排気管３の終端部とテールパイプ１１の始端部とに対しマフラ７の外筒８を前後逆に配置しても相互間を締結し得るよう両フランジ部３ａ，１１ａと座金部１２ａ，１３ａが全て同径で且つ締結用のボルト孔等も同じ位置に配置したものとしている。
【００２４】
而して、このようにすれば、マフラ７の入側開口部１２の座金部１２ａと排気管３の終端部のフランジ部３ａとを取り外し、且つマフラ７の出側開口部１３の座金部１３ａとテールパイプ１１の始端部のフランジ部１１ａとを取り外すことによって、マフラ７を車体から完全に取り外して前後端面の入側開口部１２及び出側開口部１３を大きく開口させ、これら入側開口部１２及び出側開口部１３の両方から作業者が実際にエアホースや洗浄水ホースをつかんだ手を挿し入れて作業性良くエア洗浄や水洗浄を行うことが可能となる。
【００２５】
即ち、出側開口部１３から手を挿し入れて作業性良くエア洗浄や水洗浄を行えることは、パティキュレートフィルタ４に対し逆洗（通常の通気方向とは逆側からの吹き付けにより目詰まりを解消する洗浄）を効果的に行うことができるという点で非常に有効であり、又、入側開口部１２から手を挿し入れて作業性良くエア洗浄や水洗浄を行えることは、仕上げ段階等において、パティキュレートフィルタ４に実際に付着しているアッシュに直接的にエアや水を吹き付けて汚れ落としできるという点で非常に有効である。
【００２６】
尚、この仕上げの逆洗の完了後には、再びマフラ７の外筒８を正常な向きに戻すように取り付け直しを行うようにすれば良い。
【００２７】
従って、上記形態例によれば、マフラ７を車体から完全に取り外して前後端面の入側開口部１２及び出側開口部１３から作業者がエアホースや洗浄水ホースをつかんだ手を挿し入れて作業性良くエア洗浄や水洗浄を行うことができるので、パティキュレートフィルタ４に残留したアッシュを良好に除去することができる。
【００２８】
又、本形態例においては、排気管３の終端部とテールパイプ１１の始端部とに対しマフラ７の外筒８を前後逆に配置しても相互間を締結し得るように構成しているので、洗浄作業の終了後にマフラ７の外筒８を前後逆に配置して一時的に取り付けを行い、然る後に、ディーゼルエンジン１（図７参照）をアイドリング状態としてアクセルを適切な量だけ踏み込むことにより、風量の多い排気ガス２でパティキュレートフィルタ４の仕上げの逆洗を行うことができる。
【００２９】
図２は本発明の第二の形態例を示すもので、この形態例においては、マフラ７の外筒８の後端面における出側開口部１３からパティキュレートフィルタ４の下流側端面に向け該端面の略全域を網羅し得るよう円錐状に拡径しつつ延び且つその周面に複数の吸音孔１４を有する吸音コーン１５を設け、該吸音コーン１５の周囲に吸音室１６を画成するようにしている。
【００３０】
而して、マフラ７の外筒８の後端面に出側開口部１３を形成したことにより採用不可となった従来の消音構造に換えて、このような構成を採用すれば、吸音コーン１５の各吸音孔１４を通し音波を吸音室１６に導いて壁から壁へ反射させる間に相互に干渉させ合い、これにより音波のエネルギを消耗させて消音を図ることが可能となり、従来の消音構造に劣らない消音効果を得ることが可能となる。
【００３１】
又、図３は本発明の第三の形態例を示すもので、テールパイプ１１と略同じ口径を有して所要長さ延び且つその周面に吸音孔１７を有する内筒１８と、該内筒１８に外嵌装着された吸音材１９と、該吸音材１９の表面を被包するカバー２０とから成る吸音筒２１を、テールパイプ１１の始端部に対し相互の内部流路が連続するように設けたものであり、このようにした場合には、吸音材１９により音波のエネルギを吸収させて消音を図ることが可能となる。
【００３２】
この図３に示している例では、図４に拡大して示すように、吸音筒２１をテールパイプ１１の始端部に一体的に構成するようにしているが、図５に示す如く、吸音筒２１をテールパイプ１１の始端部とは別体で構成し且つ吸音筒２１の後端に出側開口部１３の座金部１３ａとテールパイプ１１のフランジ部１１ａとに挾圧保持されるようにしたフランジ部２１ａを設けても良い。
【００３３】
更に、図６は本発明の第四の形態例を示すもので、前述した図２の消音構造と図３の消音構造とを組み合わせて用いたものであり、このようにすれば、より効果的な消音を図ることが可能である。
【００３４】
尚、本発明の排気浄化装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、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ことは勿論である。
【００３５】
【発明の効果】
上記した本発明の排気浄化装置によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【００３６】
（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、マフラを車体から完全に取り外して前後端面の入側開口部及び出側開口部から作業者がエアホースや洗浄水ホースをつかんだ手を挿し入れて作業性良くエア洗浄や水洗浄を行うことができるので、パティキュレートフィルタに残留したアッシュを良好に除去することができる。
【００３７】
（ＩＩ）本発明の請求項２に記載の発明によれば、洗浄作業の終了後にマフラの外筒を前後逆に配置して一時的に取り付けを行い、然る後に、エンジンをアイドリング状態としてアクセルを適切な量だけ踏み込むことにより、風量の多い排気ガスでパティキュレートフィルタの仕上げの逆洗を行うことができる。
【００３８】
（ＩＩＩ）本発明の請求項３、４、５、６に記載の発明によれば、マフラの外筒の後端面に出側開口部を形成したことにより採用不可となった従来の消音構造に換えて採用することにより、従来の消音構造に劣らない消音効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の形態例を示す断面図である。
【図２】本発明の第二の形態例を示す断面図である。
【図３】本発明の第三の形態例を示す断面図である。
【図４】図３の吸音筒を拡大して示す断面図である。
【図５】吸音筒をテールパイプの始端部と別体で構成した例を示す断面図である。
【図６】本発明の第四の形態例を示す断面図である。
【図７】従来例を示す概略図である。
【図８】図７のパティキュレートフィルタの詳細を示す断面図である。
【図９】マフラの外筒内にパティキュレートフィルタを収容した例を示す断面図である。
【図１０】図９に消音構造を付した例を示す断面図である。
【符号の説明】
３    排気管
３ａ    フランジ部
４    パティキュレートフィルタ
７    マフラ
８    外筒
１１    テールパイプ
１１ａ    フランジ部
１２    入側開口部
１２ａ    座金部
１３    出側開口部
１３ａ    座金部
１４    吸音孔
１５    吸音コーン
１６    吸音室
１７    吸音孔
１８    内筒
１９    吸音材
２０    カバー
２１    吸音筒
２１ａ    フランジ部
【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】
0003561691.tif 000008
【図８】
0003561691.tif 000009
【図９】
0003561691.tif 000010
【図１０】
0003561691.tif 000011