(57)【要約】【課題】フィルタユニットを上流側排気管及び下流側排気管に対して容易に離脱させることができ、且つフィルタユニットから周囲への熱の放射を抑えること。【解決手段】ヒートインシュレータ２４には取手部２９が設けられている。作業者は、取手部２９を把持して、ＤＰＦ１０を上流側排気管１３及び下流側排気管１４に対して離間する方向へ移動させることにより、ＤＰＦ１０を上流側排気管１３及び下流側排気管１４に対して容易に離脱させることができる。そして、ヒートインシュレータ２４がＤＰＦ１０のケース２１の外周面２１ａ全周を覆っている。このため、取手部２９がケース２１の外周面２１ａに設けられていることで取手部２９が邪魔になって、ケース２１の外周面２１ａ全周をヒートインシュレータ２４によって覆うことができなくなるといったことが無い。よって、ＤＰＦ１０から周囲への熱の放射をヒートインシュレータ２４によって抑えることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路を構成する上流側排気管と下流側排気管との間に、該上流側排気管及び下流側排気管に対して離脱可能に連結されたフィルタユニットを備える排気ガス浄化装置であって、
前記フィルタユニットは、前記排気通路を流れる排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタを内部に格納するケースと、
前記ケースの外周面全周を覆うヒートインシュレータと、を備え、
前記ヒートインシュレータには取手部が設けられていることを特徴とする排気ガス浄化装置。
【請求項２】
前記ヒートインシュレータは、
前記ケースの外周面を覆う断熱材と、
前記断熱材を覆うように設けられ、前記断熱材を前記ケースに対して保持する保持部材と、を含み、
前記取手部は、前記保持部材に一体形成されていることを特徴とする請求項１に記載の排気ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関から排出される排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載される内燃機関の排気ガス浄化装置は、内燃機関から排出される排気ガスに含まれるＰＭ（Particulate Matter：粒子状物質）をＤＰＦ（Diesel particulate filter：フィルタユニット）によって捕集している。ＤＰＦのＰＭ捕集能力には限界があるため、ＰＭ堆積量が一定量以上になると、排気温度をＰＭ燃焼温度まで上昇させて、ＤＰＦに堆積したＰＭを燃焼除去するＰＭ再生が行われる。
【０００３】
一方、車両の走行距離や走行時間が長くなるにつれて、ＰＭとは別に、排気ガスに含まれるエンジンオイルの成分に起因するアッシュがＤＰＦに堆積していく。アッシュの分解温度は１０００℃以上であるため、通常のＰＭ再生では除去されず、アッシュはＤＰＦに堆積し続ける。このため、ＤＰＦに多量のアッシュが堆積してＤＰＦが目詰まりすることを防止する目的で、定期的にＤＰＦを洗浄するか、ＤＰＦを新しいものに交換するといったメンテナンスが行われる。
【０００４】
例えば特許文献１の排気ガス浄化装置においては、上流側排気管と下流側排気管との間に連結されるＤＰＦのケース外周面に取手を設け、ＤＰＦのメンテナンスを行う際には、作業者は、取手を把持してＤＰＦを上流側排気管及び下流側排気管から取り外している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１９１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、車両に搭載される排気ガス浄化装置においては、搭載場所の制約により、高温となるＤＰＦの周囲にも排気ガス浄化装置や内燃機関の種々の構成部品が配置される。このため、ＤＰＦの放射熱による構成部品への熱害を防止する必要がある。
【０００７】
熱害防止の方法として、ＤＰＦのケース外周面に熱を遮蔽するヒートインシュレータを設けることが考えられるが、特許文献１のように、取手がケースの外周面に設けられた構成では、取手が邪魔になって、ケースの外周面全体をヒートインシュレータで覆うことができないという問題が発生する。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、フィルタユニットを上流側排気管及び下流側排気管に対して容易に離脱させることができ、且つフィルタユニットから周囲への熱の放射を抑えることができる排気ガス浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する排気ガス浄化装置は、内燃機関の排気通路を構成する上流側排気管と下流側排気管との間に、該上流側排気管及び下流側排気管に対して離脱可能に連結されたフィルタユニットを備える排気ガス浄化装置であって、前記フィルタユニットは、前記排気通路を流れる排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するフィルタと、前記フィルタを内部に格納するケースと、前記ケースの外周面全周を覆うヒートインシュレータと、を備え、前記ヒートインシュレータには取手部が設けられている。
【００１０】
これによれば、作業者が取手部を把持して、フィルタユニットを上流側排気管及び下流側排気管に対して離間する方向へ移動させることにより、フィルタユニットを上流側排気管及び下流側排気管に対して容易に離脱させることができる。そして、ヒートインシュレータがケースの外周面全周を覆っているため、フィルタユニットから周囲への熱の放射を抑えることができる。
【００１１】
上記排気ガス浄化装置において、前記ヒートインシュレータは、前記ケースの外周面を覆う断熱材と、前記断熱材を覆うように設けられ、前記断熱材を前記ケースに対して保持する保持部材と、を含み、前記取手部は、前記保持部材に一体形成されているとよい。
【００１２】
これによれば、取手部がヒートインシュレータとは別部材で、取手部がヒートインシュレータに設けられている構成に比べて、部品点数を削減することができるとともに、構成を簡素化することができる。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、フィルタユニットを上流側排気管及び下流側排気管に対して容易に離脱させることができ、且つフィルタユニットから周囲への熱の放射を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】排気ガス浄化装置の側面図。
【図２】図１における２−２線断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、排気ガス浄化装置を具体化した一実施形態を図１及び図２にしたがって説明する。本実施形態の内燃機関の排気ガス浄化装置は、ディーゼルエンジンなどの内燃機関を動力源として搭載した産業車両、例えば、フォークリフトに搭載されている。
【００１６】
図１に示すように、排気ガス浄化装置のＤＰＦ１０（Diesel particulate filter：フィルタユニット）は、内燃機関１１の排気側に接続された排気通路１２に設けられている。ＤＰＦ１０は、排気通路１２を流れる排気ガスに含まれるＰＭ（Particulate Matter：粒子状物質）を捕集する。排気通路１２は、ＤＰＦ１０よりも排気ガスの流れ方向Ｒ１の上流側で排気通路１２の一部を構成する上流側排気管１３と、ＤＰＦ１０よりも排気ガスの流れ方向の下流側で排気通路１２の一部を構成する下流側排気管１４と、を有している。
【００１７】
ＤＰＦ１０と上流側排気管１３とは、上流側Ｖ字クランプ部材１５によって互いに連結されている。ＤＰＦ１０と下流側排気管１４とは、下流側Ｖ字クランプ部材１６によって互いに連結されている。ＤＰＦ１０は、上流側Ｖ字クランプ部材１５及び下流側Ｖ字クランプ部材１６を取り外すことにより、上流側排気管１３及び下流側排気管１４に対して離脱可能になっている。
【００１８】
上流側排気管１３内には、ＤＯＣ１７（酸化触媒）が設けられている。ＤＯＣ１７は、排気ガスのＨＣ（炭化水素）を酸化処理し、ＰＭの燃焼を促進させる触媒である。上流側排気管１３の外周面には、ＤＯＣ用ヒートインシュレータ１３ａが設けられている。ＤＯＣ用ヒートインシュレータ１３ａは、ＤＯＣ１７を内側に有する上流側排気管１３の部位の外周面全周を少なくとも覆っている。ＤＯＣ用ヒートインシュレータ１３ａは、ＤＯＣ１７からの熱を遮蔽する。
【００１９】
また、上流側排気管１３には、上流側温度センサ１８が設けられている。上流側温度センサ１８は、上流側排気管１３におけるＤＯＣ１７よりも下流側に配置されている。上流側温度センサ１８は、上流側排気管１３内においてＤＯＣ１７を通過してＤＰＦ１０を通過する前の排気ガスの温度を検出する。上流側温度センサ１８は、第１配線１８ａを介してフォークリフトのＥＣＵ２０に電気的に接続されている。
【００２０】
下流側排気管１４には、下流側温度センサ１９が設けられている。下流側温度センサ１９は、ＤＰＦ１０を通過して下流側排気管１４内を流れる排気ガスの温度を検出する。下流側温度センサ１９は、第２配線１９ａを介してＥＣＵ２０に電気的に接続されている。
【００２１】
図２に示すように、ＤＰＦ１０は、金属製である略円筒状のケース２１と、ケース２１内に収容されるフィルタ２２と、を有している。したがって、ケース２１は、フィルタ２２を内部に格納している。フィルタ２２は、多孔質のセラミックで構成されており、排気ガスに含まれるＰＭを捕集する。ケース２１の内周面には、円筒状の防振用マット２３が設けられている。防振用マット２３は、例えばガラスウールで構成されている。フィルタ２２は、防振用マット２３の内側で防振用マット２３の内周面に接した状態で配置されている。防振用マット２３によってフィルタ２２の振動がケース２１に伝播したり、ケース２１の振動がフィルタ２２に伝播したりすることが抑制されている。
【００２２】
ＤＰＦ１０には、ケース２１の外周面２１ａ全周を覆うヒートインシュレータ２４が設けられている。ヒートインシュレータ２４は、円筒状の断熱材２５と、円筒状の保持部材２６と、を有している。
【００２３】
断熱材２５は、ケース２１の外周面２１ａ全周を覆うように設けられている。断熱材２５は、例えばガラスウールで構成されている。
保持部材２６は、断熱材２５をケース２１の外周面２１ａに対して保持している。保持部材２６は、第１分割パーツ２７と第２分割パーツ２８とから構成されている。第１分割パーツ２７及び第２分割パーツ２８は、例えばアルミニウム製である。断熱材２５及び保持部材２６は、高温の排気ガスが流れることでケース２１から放出される熱を遮蔽する。
【００２４】
第１分割パーツ２７は、断熱材２５の外周面に沿って断熱材２５の周方向に延びる第１被覆部２７ａと、第１被覆部２７ａにおける周方向の両端部から断熱材２５の径方向外側にそれぞれ突出する板状の一対の第１フランジ２７ｂと、を有している。第１被覆部２７ａは、周方向で１８０度に亘って延びている。したがって、両第１フランジ２７ｂは、第１被覆部２７ａの周方向で１８０度離れた位置に配置されている。
【００２５】
両第１フランジ２７ｂは、平面視すると、長四角板状である。両第１フランジ２７ｂの長手方向は、ケース２１の軸方向に一致する。両第１フランジ２７ｂには、長四角形状の貫通孔２７ｃがそれぞれ形成されている。貫通孔２７ｃの長手方向は、第１フランジ２７ｂの長手方向に一致する。
【００２６】
第２分割パーツ２８は、断熱材２５の外周面に沿って断熱材２５の周方向に延びる第２被覆部２８ａと、第２被覆部２８ａにおける周方向の両端部から断熱材２５の径方向外側にそれぞれ突出する板状の一対の第２フランジ２８ｂと、を有している。第２被覆部２８ａは、周方向で１８０度に亘って延びている。したがって、両第２フランジ２８ｂは、第２被覆部２８ａの周方向で１８０度離れた位置に配置されている。
【００２７】
両第２フランジ２８ｂは、平面視すると、長四角板状である。両第２フランジ２８ｂの長手方向は、ケース２１の軸方向に一致する。両第２フランジ２８ｂには、長四角形状の貫通孔２８ｃがそれぞれ形成されている。貫通孔２８ｃの長手方向は、第２フランジ２８ｂの長手方向に一致する。
【００２８】
第１分割パーツ２７及び第２分割パーツ２８は、両第１フランジ２７ｂと両第２フランジ２８ｂとが重なるとともに、両第１フランジ２７ｂの貫通孔２７ｃと両第２フランジ２８ｂの貫通孔２８ｃとが連通した状態で配置されている。そして、両第１フランジ２７ｂと両第２フランジ２８ｂとの合わせ面がそれぞれ溶接により接合されることにより、第１分割パーツ２７と第２分割パーツ２８とが一体になっている。断熱材２５の外周面全周は、第１分割パーツ２７の第１被覆部２７ａと第２分割パーツ２８の第２被覆部２８ａとによって覆われている。よって、保持部材２６は、断熱材２５の外周面全周を覆っている。
【００２９】
両第１フランジ２７ｂの貫通孔２７ｃ及び両第２フランジ２８ｂの貫通孔２８ｃの内側には、作業者の手が挿入可能である。そして、作業者は、両第１フランジ２７ｂの貫通孔２７ｃ及び両第２フランジ２８ｂの貫通孔２８ｃの内側に挿入された手によって、第１フランジ２７ｂ及び第２フランジ２８ｂを把持可能である。よって、両第１フランジ２７ｂ及び両第２フランジ２８ｂは、メンテナンス時などに作業者が把持可能な取手部２９として機能する。したがって、ヒートインシュレータ２４には取手部２９が一対設けられており、本実施形態において、一対の取手部２９は、保持部材２６に一体形成されている。
【００３０】
次に、本実施形態の作用について説明する。
ＤＰＦ１０では、使用していくにつれてＰＭのフィルタ２２への堆積量が増加していく。フィルタ２２のＰＭ堆積許容量には限界があるため、一定量以上のＰＭが堆積すると、排気ガスの温度を上昇させて、フィルタ２２に堆積したＰＭを燃焼除去するＰＭ再生が行われる。
【００３１】
また、排気ガスには、ＰＭ以外にもアッシュが含まれている。アッシュの分解温度は１０００℃以上とＰＭの燃焼温度よりも高いため、通常のＰＭ再生では除去できない。このため、フィルタ２２にアッシュが多量に堆積してフィルタ２２が目詰まりすることを抑制するために、定期的にフィルタ２２を洗浄するか、ＤＰＦ１０を新しいものに交換するといったメンテナンスを行う必要がある。
【００３２】
ＤＰＦ１０のメンテナンスを行う際には、作業者は、上流側Ｖ字クランプ部材１５及び下流側Ｖ字クランプ部材１６を取り外して、ＤＰＦ１０を上流側排気管１３及び下流側排気管１４に対して離脱可能な状態とし、取手部２９を把持して、ヒートインシュレータ２４と共にＤＰＦ１０を上流側排気管１３及び下流側排気管１４に対して、例えば上方に引き上げる。このように、作業者が取手部２９を把持して、ＤＰＦ１０を上流側排気管１３及び下流側排気管１４に対して離間する方向へ移動させることにより、ＤＰＦ１０を上流側排気管１３及び下流側排気管１４に対して離脱させ、ＤＰＦ１０のメンテナンスを行う。
【００３３】
また、ＰＭ再生などによりケース２１やフィルタ２２は高温になるが、熱を遮蔽するためのヒートインシュレータ２４がケース２１の外周面２１ａ全周を覆っているので、ＤＰＦ１０から外部への熱の放射が抑えられている。よって、ＤＰＦ１０の周囲に存在する上流側温度センサ１８、下流側温度センサ１９、第１配線１８ａ、及び第２配線１９ａ等の構成部品に対する熱害の発生が抑えられる。
【００３４】
上記実施形態では以下の効果を得ることができる。
（１）ヒートインシュレータ２４に取手部２９が設けられているため、作業者が取手部２９を把持して、ＤＰＦ１０を上流側排気管１３及び下流側排気管１４に対して離間する方向へ移動させることにより、ＤＰＦ１０を上流側排気管１３及び下流側排気管１４に対して容易に離脱させることができる。そして、ヒートインシュレータ２４がＤＰＦ１０のケース２１の外周面２１ａ全周を覆っているため、取手部２９がケース２１の外周面２１ａに設けられていることで取手部２９が邪魔になって、ケース２１の外周面２１ａ全周をヒートインシュレータ２４によって覆うことができなくなるといったことが無い。よって、ＤＰＦ１０から周囲への熱の放射をヒートインシュレータ２４によって抑えることができる。
【００３５】
（２）ヒートインシュレータ２４は、ケース２１の外周面２１ａを覆う断熱材２５と、断熱材２５を覆うように設けられ、断熱材２５をケース２１に対して保持する保持部材２６と、を含み、取手部２９は、保持部材２６に一体形成されている。これによれば、取手部２９がヒートインシュレータ２４とは別部材で、取手部２９がヒートインシュレータ２４に設けられている構成に比べて、部品点数を削減することができるとともに、構成を簡素化することができる。
【００３６】
（３）取手部２９がヒートインシュレータ２４に設けられているため、例えば、取手部２９がケース２１に直接取り付けられている場合に比べて、取手部２９がＤＰＦ１０の熱により熱くなり難く、作業者が、取手部２９が冷めるまで取手部２９を把持することを待たなくても良くなる。よって、作業者が、ＤＰＦ１０のメンテナンスをスムーズに行うことができる。
【００３７】
（４）ヒートインシュレータ２４には取手部２９が一対設けられている。これによれば、例えば、ヒートインシュレータ２４に取手部２９が一つだけ設けられている場合に比べて、ＤＰＦ１０を上流側排気管１３及び下流側排気管１４に対して離間させる際に、ＤＰＦ１０の上流側排気管１３及び下流側排気管１４に対する移動方向の選択肢が増え、ＤＰＦ１０のメンテナンスの作業性が向上する。
【００３８】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○  実施形態において、両第１フランジ２７ｂの一方のみに貫通孔２７ｃが形成されるとともに、両第２フランジ２８ｂの一方のみに貫通孔２８ｃが形成されていてもよい。この場合、第１分割パーツ２７及び第２分割パーツ２８は、貫通孔２７ｃが形成された第１フランジ２７ｂと貫通孔２８ｃが形成された第２フランジ２８ｂとが重なるとともに、両貫通孔２７ｃ，２８ｃが連通した状態で配置される。そして、貫通孔２７ｃが形成された第１フランジ２７ｂと貫通孔２８ｃが形成された第２フランジ２８ｂとによって、取手部２９が構成される。したがって、ヒートインシュレータ２４は、取手部２９が一つだけ設けられている構成であってもよい。
【００３９】
○  実施形態において、両第１フランジ２７ｂに貫通孔２７ｃが形成されておらず、両第１フランジ２７ｂの第２フランジ２８ｂとは反対側の面に凹部が形成されていてもよい。同様に、両第２フランジ２８ｂに貫通孔２８ｃが形成されておらず、両第２フランジ２８ｂの第１フランジ２７ｂとは反対側の面に凹部が形成されていてもよい。そして、作業者は、両第１フランジ２７ｂ及び両第２フランジ２８ｂに形成された凹部に、指を引っ掛けるようにして第１フランジ２７ｂ及び第２フランジ２８ｂを把持するようにしてもよい。
【００４０】
○  実施形態において、取手部２９が、ヒートインシュレータ２４とは別部材であってもよく、取手部２９が保持部材２６に取り付けられていてもよい。
○  実施形態の排気ガス浄化装置は、フォークリフト以外の産業車両に搭載されていてもよい。
【００４１】
○  実施形態の排気ガス浄化装置は、産業車両以外の車両に搭載されていてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１０…ＤＰＦ（フィルタユニット）、１１…内燃機関、１２…排気通路、１３…上流側排気管、１４…下流側排気管、２１…ケース、２１ａ…外周面、２２…フィルタ、２４…ヒートインシュレータ、２５…断熱材、２６…保持部材、２９…取手部。
【図１】
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【図２】
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