(57)【要約】【課題】パティキュレートフィルタ触媒１６及び酸化触媒のうちいずれか一方又は両方を内蔵した浄化ケース１に，前記触媒への排気ガス入口５と，前記触媒からの排気ガス出口８を設けて成る排気ガス浄化装置において，排気ガスに含まれる水分による前記触媒の劣化を低減する。【解決手段】前記浄化ケース１のうち前記触媒１６と前記排気ガス出口８との間に，前記触媒よりも下流側におけるドレンを溜めるようにしたドレン溜まり部６を設ける。【選択図】図１
2008106665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パティキュレートフィルタ触媒及び酸化触媒のうちいずれか一方又は両方を内蔵した浄化ケースに，前記触媒への排気ガス入口と，前記触媒からの排気ガス出口を設けて成る排気ガス浄化装置において，
前記浄化ケースのうち前記触媒と前記排気ガス出口との間に，前記触媒よりも下流側におけるドレンを溜めるようにしたドレン溜まり部が設けられていることを特徴とする内燃機関における排気浄化装置。
【請求項２】
前記請求項１の記載において，前記ドレン溜まり部は，その底部にドレン抜き手段を備えていることを特徴とする内燃機関における排気浄化装置。
【請求項３】
前記請求項２の記載において，前記浄化ケースの内部に，前記ドレンを前記ドレン溜まり部に導くようにしたガイド手段を備えていることを特徴とする内燃機関における排気浄化装置。
【請求項４】
前記請求項２又は３の記載において，前記ドレン抜き手段が，電磁弁であることを特徴とする内燃機関における排気浄化装置。
【請求項５】
前記請求項１〜４のいずれかの記載において，前記触媒を，前記浄化ケース内に着脱可能に挿入したフィルタケースに内蔵されていることを特徴とする内燃機関における排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，ディーゼル機関等の内燃機関において，その排気ガスを浄化処理するための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に，ディーゼル機関等の内燃機関における排気ガスの浄化には，パティキュレートフィルタ及び酸化触媒のうちいずれか一方を使用しており，先行技術としての特許文献１には，前記パティキュレートフィルタ触媒及び／又は酸化触媒を内蔵した浄化ケースに，前記触媒への排気ガス入口と，前記触媒からの排気ガス出口を設けて成る排気ガス浄化装置が記載されている。
【特許文献１】特開２００５−１６３７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし，この先行技術の排気ガス浄化装置においては，前記パティキュレートフィルタ触媒及び／又は酸化触媒を通過することで浄化した排気ガスを，そのまま排気ガス出口から排出するという構成にしているが，前記パティキュレートフィルタ触媒及び／又は酸化触媒を通過することで浄化処理された排気ガスには，その温度が前記パティキュレートフィルタ触媒及び／又は酸化触媒への入口側よりも下がっていることで水滴が発生し，この水滴が集まってドレンになることに加えて，内燃機関の運転を停止したときに，前記パティキュレートフィルタ触媒及び／又は酸化触媒よりも下流側における内面等に結露する水滴が集まってドレンになり，これらのドレンが前記パティキュレートフィルタ触媒及び／又は酸化触媒側に流れ込む（逆流）ことになる。
【０００４】
そして，前記パティキュレートフィルタ触媒及び／又は酸化触媒側に流れ込んだ水ドレンは蒸発して，パティキュレートフィルタ触媒及び／又は酸化触媒を部分的に冷やすことになるから，パティキュレートフィルタ触媒及び／又は酸化触媒における割れ等の劣化を促進することになるという問題があった。
【０００５】
本発明は，これらの問題を解消した排気ガス浄化装置を提供することを技術的課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この技術的課題を達成するため本発明の請求項１は，
「パティキュレートフィルタ触媒及び酸化触媒のうちいずれか一方又は両方を内蔵した浄化ケースに，前記触媒への排気ガス入口と，前記触媒からの排気ガス出口を設けて成る排気ガス浄化装置において，
前記浄化ケースのうち前記触媒と前記排気ガス出口との間に，前記触媒よりも下流側におけるドレンを溜めるようにしたドレン溜まり部が設けられている。」
。」
ことを特徴としている。
【０００７】
また，本発明の請求項２は，
「前記請求項１の記載において，前記ドレン溜まり部は，その底部にドレン抜き手段を備えている。」
ことを特徴としている。
【０００８】
本発明の請求項３は，
「前記請求項２の記載において，前記浄化ケースの内部に，前記ドレンを前記ドレン溜まり部に導くようにしたガイド手段を備えている。」
ことを特徴としている。
【０００９】
本発明の請求項４は，
「前記請求項２又は３の記載において，前記ドレン抜き手段が，電磁弁である。」
ことを特徴としている。
【００１０】
本発明の請求項５は，
「前記請求項１〜４のいずれかの記載において，前記触媒を，前記浄化ケース内に着脱可能に挿入したフィルタケースに内蔵されている。」
ことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載した構成によると，パティキュレートフィルタ触媒及び／又は酸化触媒を通過することで浄化処理された排気ガスは，ドレン溜まり部の箇所に至ったのち排気ガス出口より排出される。
【００１２】
この場合において，前記パティキュレートフィルタ触媒及び／又は酸化触媒よりも下流側におけるドレンは，前記ドレン溜まり部内に溜まることにより，前記ドレンが前記パティキュレートフィルタ触媒及び／又は酸化触媒側に逆流することを少なくできるから，前記パティキュレートフィルタ触媒及び／又は酸化触媒に割れ等の劣化が発生することを確実に低減できる。
【００１３】
前記ドレン溜まり部に溜められたドレンは，請求項２に記載したように，適当な時期において，当該ドレン溜まり部の底部に設けたドレン抜き手段より排出される。
【００１４】
この場合において，請求項３に記載したように，浄化ケース内に，前記ドレンを前記ドレン溜まり部に導くようにしたガイド手段を設けることにより，ドレンを円滑にドレン溜まり部に素早く集めることができるから，ドレンの触媒側への逆流をより確実に阻止することができる。
【００１５】
また，前記ドレン抜き手段を，請求項４に記載したように，電磁弁にすることにより，ドレンの排出を，内燃機関の運転を停止したときに自動的に行うように構成したり，或いは，適宜時間の間隔で行うように構成したり，遠隔操作で行うように構成したりすることが容易にできる。
【００１６】
特に，請求項５に記載した構成にした場合には，前記した効果に加えて，前記パティキュレートフィルタ触媒及び／又は酸化触媒に対する交換又は清掃等のメンテナンスが容易にできる効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下，本発明の実施の形態を，図面について説明する。
【００１８】
図１〜図３は，第１の実施の形態を示す。
【００１９】
この図１〜図３において，符号１は，耐熱金属材料による浄化ケースを示し，この浄化ケース１は，軸線を水平にするか，又は水平に近い横向きの円筒形等の筒型に構成され，その一端の内部は第１の底板２が設けられいる一方，その他端は開口され，この他端における開口は，当該他端に対して蓋体３をバンド体４又は複数本のボルト或いはクリップ体等にて着脱自在に接合することによって塞がれている。
【００２０】
また，前記浄化ケース１における一端部には，図示しないディーゼル機関からの排気ガス入口管５が設けられ，他端部には，その上面に排気ガス出口管８が上向きに突出するように設けられ，その下面には，内部を前記浄化ケース１内に連通するドレン溜まり部６に形成して成るチャンバー７が設けられている。
【００２１】
前記チャンバー７の底部に設けられたドレン抜き孔９には，これを塞ぐようにしたプラグ１０が着脱可能に螺着されている。
【００２２】
この場合，前記ドレン抜き孔９は，これに着脱可能に螺着したプラグ１０にて塞ぐことに代えて，図示していないが，必要に応じて，このドレン抜き孔９に電磁弁を設けるという構成にすることができることはいうまでもない。
【００２３】
そして，前記浄化ケース１の内部には，これより小径の筒型に構成したインナケース１１が挿入され，このインナケース１１のうち前記第１の底板２側の一端における内部には，これを塞ぐ第２の底板１２が設けられているとともに，前記排気ガス入口管５からの排気ガスが導入するように構成され，更に，このインナケース１１のうち前記ドレン溜まり部６付きチャンバー７及び排気ガス出口管８側の端部は，前記浄化ケース１及びインナケース１１の軸線に対して直角の平面に構成した接合部１３を介して前記浄化ケース１の内面に固着されている。
【００２４】
前記浄化ケース１とその内部に挿入したインナケース１１との間，及び，前記第１の底板２と第２の底板１２との間には，ガラスウール１４等の断熱材を充填している。
【００２５】
一方，図１〜図３において，符号１５は，前記インナケース１１の内部に挿入できるように筒型に構成したフィルタケースを示し，このフィルタケース１５には，パティキュレートフィルタ触媒１６を内蔵している。
【００２６】
このフィルタケース１５は，前記浄化ケース１におけるインナケース１１の内部に，前記浄化ケース１における他端の開口より前記蓋体３を取り外した状態で着脱自在に挿入され，更に，当該フィルタケース１５と前記蓋体３との間に介挿したコイルばね１７等の弾性手段にて，軸線方向に押圧されることによって，前記浄化ケース１に対して固定されている。
【００２７】
前記フィルタケース１５のうち前記排気ガス入口管５側の端部は，前記排気ガス入口管５からの排気ガスが当該フィルタケース１５内に流入するように，前記インナケース１１内に開口している一方，前記フィルタケース１５のうち前記チャンバー７側における端部には，前記浄化ケース１内への複数個の連通孔１８が穿設されている。
【００２８】
前記浄化ケース１内のうち前記チャンバー７側の部分には，前記フィルタケース１５の外周面におけるドレンを前記ドレン溜まり部６に導くようにしたガイド手段を備えている。
【００２９】
すなわち，前記フィルタケース１５における各連通孔１８の各々には，図２に示すように，ルーバ１９を，半径方向に外向きで各下向きに傾斜するように設けることにより，前記フィルタケース１５の外面におけるドレンが前記各連通孔１８から再びフィルタケース１５内に進入することを防止するとともに，前記ドレンにおける前記ドレン溜まり部６への流下を円滑にするという構成にしている。
【００３０】
また，前記蓋体３を，帽子状に構成して，その内部に，前記気液分離室６内と細径の連通管２０を介して連通する共鳴室２１を形成している。
【００３１】
なお，第１の実施の形態においては，前記インナケース１１内のうち前記排気ガス入口管５に隣接する部分に，この排気ガス入口管５から流入する排気ガスを，前記フィルタケース１５内に全体に分散するための整流手段としての孔あき板２２が設けられている。
【００３２】
この構成において，ディーゼル機関からの排気ガスは，排気ガス入口管５を介して前記フィルタケース１５内に流入し，このフィルタケース１５内におけるパティキュレートフィルタ触媒１６を通過するとき浄化処理されたのち各連通孔１８から浄化ケース１内のうち排気ガス出口管８側の部分に至り，この部分において前記蓋体３に形成した共鳴室２１にて消音されたのち排気ガス出口管８を介して排出される。
【００３３】
前記浄化ケース１内のうち排気ガス出口管８側の部分においては，前記パティキュレートフィルタ触媒１６よりも下流側におけるドレンが，チャンバー７におけるドレン溜まり部６内に入るように集められ，この集められたドレンは，適当な時期に，前記プラグ１０を取り外すか，又は，前記電磁弁を開くことでドレン溜まり部６の外に排出される。
【００３４】
また，前記フィルタケース１５内から前記浄化ケース１内への各連通孔１８の各々に半径方向に外向きで各下向きに傾斜するようにしたルーバ１９を設けていることにより，前記フィルタケース１５の外面におけるドレンを前記各連通孔１８から再びフィルタケース１５内に進入することを確実に防止できるとともに，前記ドレンにおける前記ドレン溜まり部６への流下を円滑にすることができる。
【００３５】
また，前記フィルタケース１５の周囲は，浄化ケース１とインナケース１１との間に充填したガラスウール１４等の断熱材にて囲われていて，大気中への放熱が阻止されていることにより，前記パティキュレートフィルタ触媒１６を高い温度に保持できるから，高い浄化率を確保できる。
【００３６】
なお，前記第１の実施の形態は，ディーゼル機関における排気ガスに対応するために，前記フィルタケース１５に，パティキュレートフィルタ触媒１６を内蔵する場合であったが，内燃機関における燃料とか，或いは，浄化する排気ガスの性状とか，排気ガス中における浄化物等に応じて，適宜，前記パティキュレートフィルタ触媒に代えて酸化触媒を内蔵したり，パティキュレートフィルタ触媒１６と酸化触媒の両方を内蔵するという構成にできることはいうまでもない。
【００３７】
前記フィルタケース１５は，前記浄化ケース１の他端における蓋体３を取り外した状態において，前記浄化ケース１の他端における開口より自在に出し入れすることができるから，このフィルタケース１５に内蔵したパティキュレートフィルタ触媒１６及び／又は酸化触媒の交換又は清掃等のメンテナンスが容易にできる。
【００３８】
また，前記浄化ケース１とインナケース１１との間に充填したガラスウール１４等の断熱材は，前記インナケース１１のうち気液分離室６側の端部における前記浄化ケース１の内面に対する固着接合部１３にて密封されているので，前記インナケース１１を安定して支持することができるとともに，ガラスウール１４等の断熱材が，排気ガスの流れに引かれて消失することを確実に阻止することができる。
【００３９】
更にまた，前記浄化ケース１内におけるフィルタケース１５は，コイルばね１７等の弾性手段にて，軸線方向に押圧することで前記浄化ケース１に対して固定していることにより，前記フィルタケース１５における軸線方向への熱膨張及び収縮を前記弾性手段にて吸収できるから，前記フィルタケース１５を，前記弾性手段にて，当該フィルタケースにおける軸線方向への自由な熱膨張及び収縮を許容した状態のもとで，確実に固定・定着することができる。
【００４０】
次に，図４は，第２の実施の形態を示す。
【００４１】
この第２の実施の形態は，前記フィルタケース１５の外周にフランジ２３を一体に設け，このフランジ２３を，前記フィルタケース１５を前記インナケース１１内に挿入したときに前記固着接合部１３に対してその間にガスケット２４を挟んで接当し，複数本のボルト２５にし着脱可能に締結するという構成にしたものであり，その他の構成は，前記第１の実施の形態と同様である。
【００４２】
この第２の実施の形態は，前記フィルタケース１５の外周におけるフランジ２３を，前記固着接合部１３に対してその間にガスケット２４を挟んで接合するという構成であることにより，前記フィルタケース１５をより安定して固定することができるとともに，前記排気ガス入口管５からの排気ガスが，前記インナケース１１と前記フィルタケース１５との間の隙間から排気ガス出口管８に直接的にリークをすることを確実に阻止できる。
【００４３】
なお，第２の実施の形態によると，前記フィルタケース１５に，これを持ち運ぶ等の取り扱いの際における把手２６を設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】第１の実施の形態による浄化装置を示す縦断正面図である。
【図２】図１のII−II視断面図である。
【図３】前記浄化装置の分解図である。
【図４】第２の実施の形態による浄化装置を示す縦断正面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１                        浄化ケース
２                        第１の底板
３                        蓋体
５                        排気ガス入口管
６                        ドレン溜まり部
７                        ヘッダー
８                        排気ガス出口管
９                        ドレン抜き孔
１０                      プラグ
１１                      インナケース
１２                      第２の底板
１３                      固着接合部
１４                      ガラスウール（断熱材）
１５                      フィルタケース
１６                      パティキュレートフィルタ触媒
１７                      コイルばね
１８                      連通孔
１９                      ルーバ
２７                      ドレン溜まり
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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