(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気ガスをフィルタに通過させることにより、排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集する排気ガス浄化装置において、
外ケーシングと、その外ケーシングの内部に設けられるとともに前記フィルタを収容した内ケーシングとを備え、外ケーシングに対して内ケーシングを着脱可能にし、
前記両ケーシングは筒状に形成され、前記内ケーシングは、外ケーシングの軸線方向に沿って移動可能であるとともに、外ケーシングの下流端に設けられた開口部を介して同外ケーシング内に出し入れ自在であり、
前記内ケーシングには、その着脱時に把持する把持手段が設けられており、
前記内ケーシングを前記外ケーシングに挿入した状態で、前記把持手段が前記外ケーシングの外周面よりも外側に突出して配置されることを特徴とする排気ガス浄化装置。
【請求項２】
前記外ケーシングは、前記内燃機関から延びる排気ガス経路の下流端に接続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。
【請求項３】
前記外ケーシングと内ケーシングとの間には、空隙が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項４】
前記外ケーシングに対し内ケーシングを保持可能な保持手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の排気ガス浄化装置。
【請求項５】
前記保持手段は、前記フィルタの下流側端面から所定の距離をおいて配置されるとともに、同保持手段は、複数の排気ガス排出孔を有し、開口率が２０〜６０％に設定されている請求項４に記載の排気ガス浄化装置。
【請求項６】
前記両ケーシングは、それらの軸線が水平方向に沿って横向きに配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の排気ガス浄化装置。
【請求項７】
排気ガスをフィルタに通過させることにより、排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集する排気ガス浄化装置であって、その排気ガス浄化装置は、外ケーシングと、その外ケーシング内に設けられるとともに前記フィルタが収容された内ケーシングとを備え、外ケーシングに対して内ケーシングを着脱可能にし、前記両ケーシングは筒状に形成され、前記内ケーシングは、外ケーシングの軸線方向に沿って移動可能であるとともに、外ケーシングの下流端に設けられた開口部を介して同外ケーシング内に出し入れ自在であり、前記内ケーシングには、その着脱時に把持する把持手段が設けられており、前記内ケーシングを前記外ケーシングに挿入した状態で、前記把持手段が前記外ケーシングの外周面よりも外側に突出して配置され、前記外ケーシングに対して前記把持手段を把持しながら、内ケーシングを着脱することにより、前記フィルタの着脱を行うようにした排気ガス浄化装置におけるフィルタの着脱方法。
【請求項８】
バスに搭載された内燃機関の排気ガスをフィルタに通過させることにより、排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集するバス用排気ガス浄化装置において、
前記両ケーシングは筒状に形成され、前記内ケーシングは、外ケーシングの軸線方向に沿って移動可能であるとともに、外ケーシングの下流端に設けられた開口部を介して同外ケーシング内に出し入れ自在であり、
前記内ケーシングには、その着脱時に把持する把持手段が設けられており、
前記内ケーシングを前記外ケーシングに挿入した状態で、前記把持手段が前記外ケーシングの外周面よりも外側に突出して配置され、
前記フィルタをバスのトランクルームに設け、そのフィルタに前記内燃機関から延びる排気ガス経路の下流端部を接続したことを特徴とするバス用排気ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気ガスをフィルタに通過させることにより、排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集する排気ガス浄化装置、その排気ガス浄化装置に用いられるフィルタの着脱方法、及びバス用排気ガス浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の台数は飛躍的に増加しており、それに比例して自動車の内燃機関から出される排気ガスの量も急激な増加の一途を辿っている。特にディーゼルエンジンの出す排気ガス中に含まれる種々の物質は、汚染を引き起こす原因となるため、現在では世界環境にとって深刻な影響を与えつつある。又、最近では排気ガス中に含まれるスス等のパティキュレート（微粒子）が、ときとしてアレルギー障害や精子数の減少を引き起こす原因となるとの研究結果も報告されている。つまり、排気ガス中のパティキュレートを除去する対策を講じることが人類にとって急務の課題であると考えられている。
【０００３】
このような事情のもと、多様多種の排気ガス浄化装置が提案されている。図１１に示すように、一般的な排気ガス浄化装置では、内燃機関としてのディーゼルエンジン７９から延びる排気管８０ａ，８０ｂ上に、その上流側から順にインレットユニット８１、フィルタユニット８２及びアウトレットユニット８３が並設されている。各ユニット８１〜８３同士、上流側にある排気管８０ａ及びインレットユニット８１、下流側にある排気管８０ｂ及びアウトレットユニット８３は、それぞれクリップバンド８４により連結されている。各クリップバンド８４は、Ｃ字状の割リング８４ａから構成されており、その切り離し部にはネジ８５が螺合されている。そして、このネジ８５によって各クリップバンド８４が締め付けられ、各ユニット８１，８２，８３同士が強固に連結される。
【０００４】
前記フィルタユニット８２内には、ディーゼルエンジン７９から排出されるパティキュレートを捕集するためのハニカムフィルタ８６が収容されている。フィルタ８６には、格子状のセル壁により複数の貫通孔が区画形成されている。各貫通孔の端部は、封止材により市松模様状に封止されている。そして、排気ガスがフィルタ８６を通り抜ける際、そのセル壁によってパティキュレートがトラップされる。
【０００５】
このフィルタ８６を装着した状態で長期間走行すると、フィルタ８６にはスス等のパティキュレートが堆積し、ディーゼルエンジン７９の負荷が大きくなる。この不具合を解消するため、フィルタ８６に堆積したパティキュレートを除去する必要がある。パティキュレートを除去する方法としては、まずフィルタユニット８２を両ユニット８１，８３から取り外す。次いで、フィルタ８６をヒータ等で加熱し、この加熱によって堆積したパティキュレートを除去する。ちなみに、バス等の車両はパティキュレートの堆積量が多いため、頻繁に（１回／日）フィルタユニット８２を取り外し、フィルタ８６を再生する必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の排気ガス浄化装置においては、フィルタユニット８２を取り外すのにネジ８５を緩めた後、クリップバンド８４を取り外すという面倒な作業を行わなければならない。しかも、商用バス等の大型車両ではフィルタユニット８２自体の重量が大きいため、上述した方法ではフィルタユニット８２の着脱作業性が非常に悪い。又、車両が長時間走行すると、フィルタユニット８２は高温になる。そのため、フィルタユニット８２を十分に冷却してからでないと取り外すことができず、フィルタの着脱作業にいっそう時間がかかる。
【０００７】
更に、バス等の車両においては、そのほとんどが排気ガス浄化装置を装着していないのが現状である。そこで、排気ガス浄化装置を装着していない既存のバスに排気ガス浄化装置を取り付けることが考えられる。しかし、バスのように排気量の大きい大型車両は排気ガスに含まれるパティキュレート量が多いことから、大型の排気ガス浄化装置を装着する必要がある。そのため、排気ガス浄化装置の設置スペースを確保することが難しい。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、フィルタの着脱を簡単にす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。又、その他の目的は、排気ガス浄化装置の設置スペースを特別に確保することなく、低コストでかつ簡単に装着することができるバス用排気ガス浄化装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、内燃機関の排気ガスをフィルタに通過させることにより、排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集する排気ガス浄化装置において、外ケーシングと、その外ケーシングの内部に設けられるとともに前記フィルタを収容した内ケーシングとを備え、外ケーシングに対して内ケーシングを着脱可能にし、前記両ケーシングは筒状に形成され、前記内ケーシングは、外ケーシングの軸線方向に沿って移動可能であるとともに、外ケーシングの下流端に設けられた開口部を介して同外ケーシング内に出し入れ自在であり、前記内ケーシングには、その着脱時に把持する把持手段が設けられており、前記内ケーシングを前記外ケーシングに挿入した状態で、前記把持手段が前記外ケーシングの外周面よりも外側に突出して配置されることを要旨とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の排気ガス浄化装置において、前記両ケーシングは、前記内燃機関から延びる排気ガス経路の下流端に接続されていることを要旨とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、請求項１又は２に記載の排気ガス浄化装置において、前記外ケーシングと内ケーシングとの間には、空隙が設けられていることを要旨とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれかに記載の排気ガス浄化装置において、前記外ケーシングに対し内ケーシングを保持可能な保持手段が設けられていることを要旨とする。
【００１４】
請求項５に記載の発明では、請求項４に記載の排気ガス浄化装置において、前記保持手段は、前記フィルタの下流側端面から所定の距離をおいて配置されるとともに、同保持手段は、複数の排気ガス排出孔を有し、開口率が２０〜６０％に設定されていることを要旨とする。
【００１５】
請求項６に記載の発明では、請求項１〜５のいずれかに記載の排気ガス浄化装置において、前記両ケーシングは、それらの軸線が水平方向に沿って横向きに配置されていることを要旨とする。
【００１７】
請求項７に記載の発明では、排気ガスをフィルタに通過させることにより、排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集する排気ガス浄化装置であって、その排気ガス浄化装置は、外ケーシングと、その外ケーシング内に設けられるとともに前記フィルタが収容された内ケーシングとを備え、外ケーシングに対して内ケーシングを着脱可能にし、前記両ケーシングは筒状に形成され、前記内ケーシングは、外ケーシングの軸線方向に沿って移動可能であるとともに、外ケーシングの下流端に設けられた開口部を介して同外ケーシング内に出し入れ自在であり、前記内ケーシングには、その着脱時に把持する把持手段が設けられており、前記内ケーシングを前記外ケーシングに挿入した状態で、前記把持手段が前記外ケーシングの外周面よりも外側に突出して配置され、前記外ケーシングに対して前記把持手段を把持しながら、内ケーシングを着脱することにより、前記フィルタの着脱を行うようにしたことを要旨とする。
【００１８】
請求項８に記載の発明では、バスに搭載された内燃機関の排気ガスをフィルタに通過させることにより、排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集するバス用排気ガス浄化装置において、前記両ケーシングは筒状に形成され、前記内ケーシングは、外ケーシングの軸線方向に沿って移動可能であるとともに、外ケーシングの下流端に設けられた開口部を介して同外ケーシング内に出し入れ自在であり、前記内ケーシングには、その着脱時に把持する把持手段が設けられており、前記内ケーシングを前記外ケーシングに挿入した状態で、前記把持手段が前記外ケーシングの外周面よりも外側に突出して配置され、前記フィルタをバスのトランクルームに設け、そのフィルタに前記内燃機関から延びる排気ガス経路の下流端部を接続したことを要旨とする。
【００１９】
以下、本発明の「作用」について説明する。
請求項１又は請求項７に記載の発明によれば、外ケーシングから内ケーシングを取り外すことで、排気ガス浄化装置からフィルタを取り出すことができる。又、外ケーシングに内ケーシングを取り付けることで排気ガス浄化装置にフィルタを装着することができる。従って、上述したように作業によって、パティキュレートが捕集されたフィルタを、再生済みフィルタと簡単に交換することができる。また、内ケーシングを外ケーシングの軸線方向に沿って移動させることにより、外ケーシングに対する内ケーシングの着脱がなされる。これにより、フィルタの着脱が更に容易なものとなる。又、内ケーシングを着脱するとき、外ケーシングが内ケーシングの移動をガイドする機能を果たす。この結果、外ケーシングに対する内ケーシングの出し入れをいっそう行いやすくすることが可能になる。さらに、把持手段を持ちながら内ケーシングを移動させることができる。従って、外ケーシングに対する内ケーシングの着脱がいっそう容易になる。
【００２０】
請求項２に記載の発明によれば、外ケーシングは、排気ガス経路の下流端に接続されている。そのため、既存の車両に排気ガス浄化装置を後付けする場合に、それを排気ガス経路上に接続するよりも、排気ガス経路と排気ガス浄化装置との接続部分を少なくすることができる。従って、排気ガス浄化装置の装着コストを低減することが可能となる。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、車両の走行に伴いフィルタが加熱され、そのフィルタの熱が内ケーシングを介して外ケーシングに伝わりにくくなる。これは、空隙の存在により内ケーシングと外ケーシングとの間に所定の距離があるからである。従って、例えば内ケーシングを外ケーシングに保持する器具が外ケーシングの外周面に設けられている場合には、耐熱性を有する高価な器具を使用せずに済む。この結果、排気ガス浄化装置の製造コストが上昇するのを抑えることができる。
【００２３】
請求項４に記載の発明によれば、保持手段により外ケーシングに対し内ケーシングを確実に固定することができる。そのため、車両の走行中に生じる振動を受けても内ケーシングはがたつくことがない。この結果、排気ガスの浄化能力が低下するのを防止することが可能になる。
【００２４】
請求項５に記載の発明によれば、保持手段は、フィルタの下流側端面から所定の距離をおいて配置され、その開口率が２０〜６０％に設定されている。このことから、保持手段における排気ガス排出孔を除く箇所において、フィルタの熱を輻射させることが可能になる。そのため、フィルタの温度を高くすることができるので、排気ガスの熱だけである程度のパティキュレートを燃焼することができる。
【００２５】
請求項６に記載の発明によれば、フィルタは横向きに配置されている。そのため、例えばフィルタが斜め上方に配置されている場合と比較して雨水等が侵入しにくくなる。従って、フィルタに悪影響を及ぼすおそれがない。
【００２７】
請求項８に記載の発明によれば、排気ガス経路の下流端から排出される排気ガスをフィルタに通過させることで、排気ガス中に含まれるパティキュレートが捕集される。このフィルタはバスのトランクルームに配置されている。このことから、既存のバスにフィルタを後付けする際に、フィルタを設置するためのスペースを確保する必要がない。
【００２８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を車両としてのバスに具体化した第１実施形態を、図面に基づき詳細に説明する。
【００２９】
図１，図２に示すように、バス１１の後方側に設けられた内燃機関としてのディーゼルエンジン１２は、図示しない複数の気筒を備えている。各気筒には、排気マニホールド１３の分岐部１４がそれぞれ連結されている。各分岐部１４は１本のマニホールド本体１５にそれぞれ接続されている。従って、各気筒から排出された排気ガスは一箇所に集中する。
【００３０】
排気マニホールド１３の下流側には、第１排気管１６及び第２排気管１７が配設されている。第１排気管１６の上流端は、マニホールド本体１５に連結されている。第１排気管１６と第２排気管１７との間には、マフラー１８が配設されている。そして、第１排気管１６、マフラー１８及び第２排気管１７の内部領域が互いに連通し、その中を排気ガスが流れるようになっている。
【００３１】
第２排気管１７の途中には、排気ガス誘導管１９が接続されている。排気ガス誘導管１９の下流端は、３つに分岐されるとともに、バス１１のエンジンルームの近傍に設けられた収容スペースとしてのトランクルーム２１に延びている。バス１１のトランクルーム２１は、前述した位置に配置されているのが一般的であって、トランクルーム２１の内部には通常荷物や工具部品が収容される。
【００３２】
トランクルーム２１内には、ディーゼルエンジン１２から排出される排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置２２が複数個（３つ）設置されている。本実施形態において、排気ガス浄化装置２２及び前記排気ガス誘導管１９は、もともと排気ガス浄化装置２２が装着されていなかった既存のバス１１に装着したものである。つまり、排気ガス浄化装置２２及び前記排気ガス誘導管１９は、既存のバス１１に後付けしたものである。
【００３３】
排気ガス浄化装置２２の後付けに伴い、第２排気管１７の下流端に開口されている排気ガス排出口は、閉塞部材２３によって閉塞されている。閉塞した理由は、ディーゼルエンジン１２からの排気ガスを、第１排気管１６、マフラー１８、第２排気管１７の上流側部分、排気ガス誘導管１９、排気ガス浄化装置２２を通過させて大気に放出させるためである。従って、本実施形態では、第１排気管１６、第２排気管１７の上流側部分、排気ガス誘導管１９が排気ガス経路となっている。
【００３４】
図１に示すように、バス１１の側面には、トランクルーム２１を開閉するサイド扉２４が設けられている。このサイド扉２４の一部には、メッシュ構造からなる排気ガス通過部２５が設けられている。そして、排気ガス浄化装置２２から排出される排気ガスは、排気ガス通過部２５を通って大気に排出される。
【００３５】
図３〜図５に示すように、排気ガス浄化装置２２は、円筒状の外ケーシング３０を備えており、この外ケーシング３０は取付座３１を介してトランクルーム２１の底部に取り付けられている。外ケーシング３０の上流部には排気管接続口３２が形成され、その排気管接続口３２には前記排気ガス誘導管１９の下流端が接続されている。そして、この排気管接続口３２を介して排気ガスが外ケーシング３０内に導入される。
【００３６】
外ケーシング３０の内部には、円筒状の内ケーシング３３が着脱可能に設けられている。この内ケーシング３３の径は、外ケーシング３０の径よりも小さく設定されている。従って、内ケーシング３３を外ケーシング３０に挿入した状態では、両ケーシング３０，３３との間に空隙２９が形成されるようになっている。この空隙２９の存在により、排気ガスによって加熱された内ケーシング３３の熱が外ケーシング３０に伝わりにくくなっている。
【００３７】
又、内ケーシング３３は、外ケーシング３０の軸線方向に沿って移動可能となっている。内ケーシング３３の軸線方向の長さは、外ケーシング３０の軸線方向の長さよりも若干長くなっている。そのため、外ケーシング３０に内ケーシング３３を収容するとき、その内端面が外ケーシング３０に設けられたガスケット２８に当接することにより、内ケーシング３３の過挿入が規制される。
【００３８】
内ケーシング３３の上流端外周面には、把持手段としての把手３５が２つ設けられている。これらの把手３５は、内ケーシング３３の径方向において互いに対峙するように配置されている。そして、各把手３５は、外ケーシング３０の外周面よりも常に外側に突出されている。このように、各把手３５を外ケーシング３０の外側に張り出すように形成した理由としては、把手３５をつかみ易くするためであり、更に把手３５の放熱性を高めるためである。
【００３９】
外ケーシング３０の下流端部には、凹状のボルト支持部材３６が複数個（本実施形態では６個）設けられている。それらのボルト支持部材３６は、同一円周上において等間隔に配置されている。各ボルト支持部材３６に設けられた支軸３７には、ボルト３８の基端部が回動可能に支持されている。このボルト３８の先端部に形成されたネジ部３８ａには、締付けナット３９が進退可能に設けられている。
【００４０】
外ケーシング３０の下流端部には、内ケーシング３３を押さえ付けるための押さえ部材４２が設けられている。この押さえ部材４２の中心部には１つの排気ガス排出孔４２ａが形成されている。押さえ部材４２は、２０〜６０％、好ましくは３０〜７０％の開口率に設定することが望ましい。
【００４１】
押さえ部材４２の外縁部は、外ケーシング３０の外周面に軸受け４０を介して取り付けられた軸４１に回動可能に支持されている。押さえ部材４２の周縁には、複数（本実施形態では６個）の係合凹部４３が形成されている。それぞれの係合凹部４３は、前記ボルト３８と対応する位置に配置されている。各係合凹部４３には、それぞれに対応する各ボルト３８が係入可能となっている。そして、係合凹部４３にボルト３８を係入した状態で、締付けナット３９を締め付けることにより、押さえ部材４２は、前記内ケーシング３３の下流端外周に突設された環状フランジ４５に対して押圧されるようになっている。従って、本実施形態において、内ケーシング３３を保持するための保持手段は、ボルト３８、締付けナット３９、押さえ部材４２、係合凹部４３、環状フランジ４５等から構成されている。
【００４２】
図３〜図５に示すように、内ケーシング３３内には、フィルタ４９が収容されている。フィルタ４９の外周面と内ケーシング３３の内周面との間には、断熱材層５０が配設されている。断熱材層５０はセラミックファイバを含んで形成されたマット状物である。
【００４３】
本実施形態において用いられるハニカムフィルタ４９は、排気ガス中に含まれるスス等のディーゼルパティキュレートを捕集するものである。そのため、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）とも呼ばれる。フィルタ４９は、セラミックス焼結体の一種である多孔質炭化珪素（ＳｉＣ）焼結体製である。炭化珪素以外の焼結体として、例えば窒化珪素、サイアロン、アルミナ、コーディエライト等のセラミック焼結体を選択することができる。又、フィルタ４９の形成材料をセラミックではなく金属等にすることもできる。
【００４４】
フィルタ４９には、断面略正方形状をなす複数の貫通孔５２がその軸線方向に沿って規則的に形成されている。各貫通孔５２はセル壁５３によって互いに隔てられている。各貫通孔５２の開口部はフィルタ４９の端面側において封止体５４（ここでは多孔質炭化珪素焼結体）によって封止され、フィルタ４９の端面は全体としては市松模様状になっている。その結果、フィルタ４９には、断面四角形状をした多数のセルが形成されている。多数あるセルのうち、約半数のものは上流側端面４９ａにおいて開口し、残りのものは下流側端面４９ｂにおいて開口している。
【００４５】
フィルタ４９には、上流側端面４９ａの側から排気ガスが供給される。排気ガスは、まず上流側端面４９ａにおいて開口するセル内に流入する。次いで、この排気ガスはセル壁５３を通過し、下流側端面４９ｂにおいて開口するセルの内部に到達する。そして、排気ガスは、同セルの開口を介してフィルタ４９の下流側端面４９ｂから流出する。しかし、排気ガス中に含まれるスス等のパティキュレートはセル壁５３を通過することができず、そこに捕集されてしまう。その結果、浄化された排気ガスのみがフィルタ４９の下流側端面４９ｂから排出される。そして、排気ガスは、押さえ部材４２の中心部に形成された排気ガス排出孔４２ａ、排気ガス通過部２５を介して大気に放出される。
【００４６】
次に、上記のように構成された排気ガス浄化装置２２に設けられたフィルタ４９の着脱方法について説明する。
バス１１のサイド扉２４を開けた後、各排気ガス浄化装置２２の締付けナット３９を緩めて係合凹部４３に対するボルト３８の係合を全部解除する。次いで、押さえ部材４２を開放した後、把手３５を把持しながら、内ケーシング３３を外ケーシング３０の軸線方向に沿って外側へ引き出す。これにより、外ケーシング３０の外部に内ケーシング３３が取り出され、その内ケーシング３３を図示しないフィルタ浄化装置に装着する。フィルタ浄化装置に備えられている電気ヒータによってフィルタ４９が加熱されると、フィルタ４９に付着したパティキュレートが燃焼し、フィルタ４９が再生される。フィルタ４９の再生を終えた後は、フィルタ浄化装置から内ケーシング３３を取り外し、上述した動作と逆の動作でもって内ケーシング３３を外ケーシング３０に装着する。この装着によって、フィルタ４９が再び取り付けられることとなる。
【００４７】
従って、本実施形態によれば以下に示す効果を得ることができる。
（１）本実施形態の排気ガス浄化装置２２では、外ケーシング３０と、フィルタ４９を収容した内ケーシング３３とが備えられている。そして、外ケーシング３０内には、その軸線方向に沿って内ケーシング３３が移動可能となっている。よって、外ケーシング３０から内ケーシング３３を出し入れすることにより、フィルタ４９の着脱を簡単に行うことができる。特に、パティキュレートが多い大型路線バス１１に用いられるフィルタ４９は、頻繁に再生する必要があることから、煩わしさを感じさせることなくフィルタ４９を再生することができる。
【００４８】
（２）フィルタ４９は、排気ガス誘導管１９の下流端、つまり排気ガス経路の最下流端に配置されている。そのため、新車納入時に排気ガス浄化装置２２を装着していないバス１１に、排気ガス浄化装置２２を後から装着する場合において、その装着作業に手間がかからない。これは、排気ガス経路上に排気ガス浄化装置２２を装着する場合には、排気ガス浄化装置２２の上流端部と下流端部とに排気ガス経路の接続箇所がある。これに対して本実施形態の排気ガス浄化装置２２では、上流端部のみを排気ガス経路に接続するだけで済むからである。従って、既存のバス１１に排気ガス浄化装置２２を後付けする際のコスト低減を図ることができる。
【００４９】
（３）フィルタ４９は、排気ガス経路の下流端に配置されている。そのため、押さえ部材４２を閉めた状態でフィルタ４９の下流側端面４９ｂを外部から目視することができる。そのため、内ケーシング３３を取り外すことなく、フィルタ４９に捕集されたパティキュレート量を確実に把握することができる。それとともに、パティキュレート量を検出するセンサを省略することができ、コスト低減に貢献することができる。
【００５０】
（４）排気ガス浄化装置２２は、トランクルーム２１に配置されているため、その排気ガス浄化装置２２を既存のバス１１に後付けする際にその設置スペースを確保することができる。
【００５１】
（５）外ケーシング３０の内周面と内ケーシング３３の外周面との間には空隙２９が存在している。このことから、バス１１が長時間走行するのに伴って内ケーシング３３が加熱してもその熱が外ケーシング３０に伝わり難くなる。この結果、ボルト３８及び締付けナット３９が加熱されにくくなるので、内ケーシング３３を取り外す際に締付けナット３９を緩めやすく、又押さえ部材４２の係合凹部４３からボルト３８を外しやすい。要するに、内ケーシング３３を取り外す際の作業性が向上する。それとともに、ボルト３８のネジ部３８ａが熱によって溶融するのを防止することができる。更に、それを防止するために耐熱性を有する高価なボルト３８を使用しなくてもよいので、排気ガス浄化装置２２の製造コストが上昇するのを防止できる。
【００５２】
（６）押さえ部材４２に形成された各係合凹部４３に係合された各ボルト３８を締付けナット３９で締め付けることにより、外ケーシング３０に対して内ケーシング３３が強固に保持されるようになっている。従って、バス１１が走行中するときに生じる振動によって、フィルタ４９が悪影響を受けるのを確実に防止することができる。つまり、フィルタ４９の浄化能力が低下するのを防止できる。
【００５３】
（７）前記フィルタ４９は、その軸線が水平方向に沿って横向きに配置されているため、フィルタ４９が斜め上方に向けられている場合と比較して、内ケーシング３３内に雨水が侵入することが殆どない。
【００５４】
（８）内ケーシング３３には、それを移動させる際に把持する把手３５が設けられている。そのため、把手３５をつかんで内ケーシング３３を移動させることができるので、外ケーシング３０に対する内ケーシング３３の着脱を容易に行うことができる。又、図示しないフィルタ浄化装置に内ケーシング３３を簡単に搬送することができる。
【００５５】
（第２実施形態）
図６に示すように、押さえ部材４２は、多数の排気ガス排出孔５５を有するメッシュ状部材としてのパンチングメタルによって構成されている。各排気ガス排出孔５５は、円形状に形成され、押さえ部材４２全体に点在している。本実施形態において、押さえ部材４２は、２０〜６０％、好ましくは３０〜７０％の開口率に設定することが望ましい。
【００５６】
開口率が２０％未満であると、フィルタ４９を通過した排気ガスが排出されにくくなり、圧損の増大につながる。ここで「圧損」とは、フィルタ上流側の圧力値から下流側の圧力値を引いたものをいう。排気ガスがフィルタを通過する際に抵抗を受けることが、圧損をもたらす最大の要因である。従って、圧損が増大すると、フィルタ４９の耐熱性・機械的強度・捕集効率が低下し、化学的に不安定となる。一方、押さえ部材４２の開口率が６０％を超えると、熱の輻射率及び赤外線の反射率が低下し、フィルタ４９の保温効率が低下するとともに、押さえ部材４２の強度が低下しやすくなる。
【００５７】
又、押さえ部材４２に形成される各排気ガス排出孔５５の直径は、２〜１０ｍｍであることが望ましい。排気ガス排出孔５５の直径が２ｍｍ未満であると、排気ガスの流通をスムーズに行うことができなくなるとともに、前記開口率を確保するために非常に多くの排気ガス排出孔５５を穿設する必要があり、加工コストが高くなる。一方、排気ガス排出孔５５の直径が１０ｍｍを超えると、押さえ部材４２の強度を確保することが困難になるとともに、フィルタ４９の熱の輻射、及び赤外線等の反射量が低下する。
【００５８】
押さえ部材４２は、フィルタ４９の下流側端面４９ｂから下流側へ所定距離をおいて配置されている。本実施形態において、フィルタ４９の下流側端面４９ｂと、押さえ部材４２の内面（フィルタ４９側の面）との間の距離は、２〜３０ｍｍの範囲に設定されている。この距離は、５〜１５ｍｍの範囲に設定するのがより好ましい。フィルタ４９と押さえ部材４２との間の距離を上述した範囲に設定する理由として、２ｍｍ未満であると排気ガスが排出されにくくなり、圧損が増大する。一方、３０ｍｍを超えると、熱の輻射率及び赤外線の反射率が低下し、フィルタ４９の保温効率が低下する。
【００５９】
押さえ部材４２は金属からなるものが望ましい。その理由としては、熱により変形しないように押さえ部材４２に耐熱性を持たせる必要があるからである。押さえ部材４２は、４００〜７００℃における輻射率が０．５％以上であることが望ましい。輻射率が０．５％未満であると、押さえ部材４２から輻射される熱量が少なくなる。
【００６０】
押さえ部材４２の厚さは、１．０〜５．０ｍｍであることが望ましい。押さえ部材４２の厚さが１．０ｍｍ未満であると、押さえ部材４２の強度が低下する。一方、押さえ部材４２の厚さが５ｍｍを超えると、フィルタ４９の熱が吸収されやすくなる。従って、フィルタ４９の熱の輻射効果が低減するとともに、排気ガス浄化装置２２の重量が重くなる。つまり、排気ガス浄化装置２２をバスに組み付けにくくなる。
【００６１】
【実施例及び比較例】
（実施例１）
炭化珪素粉末に有機バインダー、水等を加えて混練した後、押し出し成形を行い、直方体状の成形体を乾燥、脱脂及び焼成する。そして、複数の成形体を接着剤で接合し、その接合したものをダイヤモンドカッターにより円柱状のフィルタ４９となるように切断する。そして、平均気孔径が５〜２０μｍで、セル数が３１個／ｃｍ2で、隔壁の厚さが０．３ｍｍの炭化珪素焼結体からなるフィルタ４９を製造する。
【００６２】
又、押さえ部材４２の素材に既製のステンレス製パンチングメタルを用い、それをプレスによって打ち抜くことで上述した形状を有する押さえ部材４２を得る。押さえ部材４２に穿孔された各排気ガス排出孔５５の直径を８．０ｍｍ、開口ピッチを１２ｍｍとする。従って、押さえ部材４２の開口率を４１．９％に設定する。更に、押さえ部材４２の厚さを２ｍｍ、直径を１７３．８ｍｍ、輻射率を４００〜７００℃において０．９とする。そして、このような押さえ部材４２をフィルタ４９の排気ガス流出側の端面４９ｂから５ｍｍの位置に配置する。
【００６３】
次に、ディーゼルエンジン１２を１５００ｒｐｍ、２０Ｎ・ｍにしてパティキュレート捕集試験を３時間行った。その結果、排気ガスの熱が輻射してフィルタ４９の温度を上昇させることができ、フィルタ４９によって捕集したパティキュレートを燃焼することができた。すなわち、自然着火方式によって捕集したパティキュレートを燃焼させることにより、フィルタ４９を再生することができ、その再生率は８０％であった。又、上記の条件で、押さえ部材４２から１ｍ離れた箇所における音圧を測定したところ、５２ｄｂという結果が得られた。
【００６４】
（実施例２）
ステンレス製の押さえ部材４２に穿孔された各排気ガス排出孔５５の直径を２．５ｍｍ、開口ピッチを４ｍｍとする。従って、押さえ部材４２の開口率を３５．０％に設定する。更に、押さえ部材４２の厚さを１ｍｍ、直径を１７３．８ｍｍ、輻射率を４００〜７００℃において０．９５とする。そして、フィルタ４９の排気ガス流出側の端面４９ｂから１０ｍｍの位置に配置する。
【００６５】
このような排気ガス浄化装置２２を、前記実施例１と同条件でパティキュレート捕集試験を行った。その結果、排気ガスの熱が輻射してフィルタ４９の温度を上昇させることができ、フィルタ４９によって捕集したパティキュレートを燃焼することができた。すなわち、本実施例においても、自然着火方式によって捕集したパティキュレートを燃焼させることによりフィルタ４９を再生することができ、その再生率は８６％であった。又、実施例１と同条件で、音圧を測定したところ、５０ｄｂという結果が得られた。
【００６６】
（比較例）
比較例の押さえ部材４２は、１つの大きい排気ガス排出孔５５が開口されており、この排気ガス排出孔５５の直径は、１３０ｍｍとする。従って、押さえ部材４２の開口率を９５．０％に設定する。このような排気ガス浄化装置を、前記実施例１と同条件でパティキュレート捕集試験を行った。その結果、排気ガスの熱が輻射されないので、前記実施例１及び実施例２と比較してフィルタ４９の温度上昇がみられなかった。つまり、比較例においては、自然着火方式によって捕集したパティキュレートをほとんど燃焼させることができず、その再生率は２１％であった。又、前記各実施例と同様に、音圧を測定したところ６０ｄｂであった。
【００６７】
（試験結果）
実施例１、実施例２及び比較例に示した結果から明らかなように、両実施例に係るフィルタ４９では、比較例のそれよりもパティキュレートの再生率が優れたものであった。又、各実施例の音圧レベルは、比較例のそれよりも低かった。ディーゼルエンジン１２は同条件で駆動していることから、エンジン１２の音は各実施例及び比較例それぞれ音圧レベルは同じである。それにもかかわらず、実施例と比較例において音圧レベルに大きく差が生じるのは、排気ガスの排出音が比較例よりも各実施例の方が低いからであるといえる。
【００６８】
従って、本実施形態によれば以下のような効果を得ることができる。
（１）押さえ部材４２には多数の排気ガス排出孔５５が穿設されていることにより、押さえ部材４２の開口率が２０〜６０％となっている。又、押さえ部材４２は、フィルタ４９の下流側端面４９ｂから２〜３０ｍｍ離れた位置に配置されている。そのため、フィルタ４９の熱は押さえ部材４２によって輻射されやすくなり、フィルタ４９の温度を高くすることができる。よって、排気ガスの熱だけである程度のパティキュレートを燃焼させることができる。この結果、排気ガス浄化装置２２とは別の箇所に設けられた電気ヒータによりフィルタ４９を再生するまでに必要な期間を長くすることができるので、外ケーシング３０からフィルタ４９を頻繁に取り出して再生するという煩わしさがなくなる。
【００６９】
（２）押さえ部材４２はパンチングメタルから構成されているため、排気ガスの排出音を低減することができる。従って、バスの走行音を低減することができる。
【００７０】
なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
・前記実施形態では、浄化する排気ガス浄化装置２２を複数個設けたが、バスの排気量に応じて排気ガス浄化装置２２の数を自由に変更してもよい。
【００７１】
・ボルト３８の先端部を僅かに潰すか、或いはボルト３８に螺刻されたネジ部の先端部分を欠損してもよい。このような構成にすれば、万が一締付けナット３９が緩んでも、バス１１の走行中にボルト３８から締付けナット３９が抜け落ちるのを防止することができる。
【００７２】
・前記実施形態において、大型路線バス１１に排気ガス浄化装置２２を後付けによって装着したが、バス１１を製造する際に排気ガス浄化装置２２を取り付けてもよい。又、ディーゼルエンジン１２を搭載した消防自動車、救急車、トラック、普通乗用車に排気ガス浄化装置２２を装着してもよい。
【００７３】
・把手３５の表面に熱伝導率の低い被覆部材を設けてもよい。この構成にすれば、エンジン停止直後に内ケーシング３３が高熱をもった状態であっても把手３５の表面温度を低く保つことができる。従って、フィルタ４９の着脱をいっそう容易にできる。
【００７４】
・前記実施形態では、排気ガス浄化装置２２を排気ガス経路の下流端に配置したが、排気ガス経路の途中に配置してもよい。この場合、押さえ部材４２にはフレキシブルな排気管を着脱可能に接続することが好ましい。この構成を採用した場合には、押さえ部材４２からフレキシブル排気管を取り外した後、押さえ部材４２を開放すれば外ケーシング３０から内ケーシング３３を取り外すことができる。
【００７５】
・前記実施形態では、フィルタ４９を水平方向（フィルタ４９の軸線がバス１１のサイド扉２４に直交する方向）に沿って配置した。これ以外にも、外ケーシング３０を傾けて設置することにより、フィルタ４９を斜め上方、或いは斜め下方に向けて配置してもよい。フィルタ４９を斜め上方に向けて配置した場合には、外ケーシング３０に対する内ケーシング３３の着脱作業性をいっそう向上することができる。
【００７６】
・径の異なる外ケーシング３０を複数設けてもよい。この場合には、径の大きい外ケーシング３０内に径の小さい外ケーシング３０を設ける。そして、径の小さい外ケーシング３０の内部に内ケーシング３３を設ける。この構成にすれば、内ケーシング３３の熱が外側にある外ケーシング３０によりいっそう伝わりにくくなる。
【００７７】
・前記実施形態において、押さえ部材４２の内面（フィルタ４９側の面）を鏡面加工してもよい。このようにすれば、赤外線等を良好に反射させることができる。更に、押さえ部材４２の内面を粗面加工してもよい。こうすれば、押さえ部材４２の伝熱面積を大きくすることができ、輻射率を向上することができる。
【００７８】
・第２実施形態の別例として、押さえ部材４２の開口率を上述した範囲内であれば、押さえ部材４２に穿設された排気ガス排出孔５５の形状を任意の形状に変更することが許容される。例えば、図８に示すように、排気ガス排出孔５５の形状を正方形にしてもよい。
【００７９】
・図１０（ａ）に示すように、五角形状及び四角形状の排気ガス排出孔５５を混在してもよい。図１０（ｂ）に示すように、排気ガス排出孔５５を鱗状にしてもよい。図１０（ｃ）に示すように、十字状及び円形状の排気ガス排出孔５５を混在してもよい。図１０（ｄ）に示すように、六角形状の排気ガス排出孔５５にしてもよい。図１０（ｅ），（ｆ）に示すように、長孔状の排気ガス排出孔５５にしてもよい。特に、（ｅ）は排気ガス排出孔５５が千鳥状に配置されているのに対して、（ｆ）は排気ガス排出孔５５が同列上に平行配置されている。加えて、図１０（ｇ）に示すように、菱形状の排気ガス排出孔５５としてもよい。
【００８０】
・第２実施形態の別例として、図９に示すように、押さえ部材４２の大部分を開口し、その開口部に網材６０を設けてもよい。
・第２実施形態において、押さえ部材４２をステンレス製のパンチングメタルから構成したが、チタン製又はアルミニウム製等の金属材料に変更してもよい。
【００８１】
次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に示す。
（１）  内燃機関の排気ガス中に含まれるパティキュレートを除去する排気ガス浄化装置を備えた車両であって、内燃機関の近傍において設けられ荷物や備品等を収容するための収容スペースに、請求項１〜６のうちいずれかに記載の排気ガス浄化装置を設置した車両。この構成にすれば、内燃機関の近傍に排気ガス浄化装置の設置スペースを新たに確保することなく、排気ガス浄化装置を装着することができる。従って、既存の車両に排気ガス浄化装置を容易に装着でき、コストの低減に貢献できる。
【００８３】
（２）  請求項１において、前記把持手段は、内ケーシングの下流端部に配置されている。この構成にすれば、温度の高い内ケーシングの上流側に把持手段を配置するよりも、温度の低い下流側に配置した方が把持手段に伝わる熱の温度を低く抑えることが可能になる。
【００８４】
（３）  請求項５において、前記保持手段は、フィルタの下流側端面からの距離が２〜３０ｍｍ、又は５〜１５ｍｍの範囲に配置されていることを特徴とする排気ガス浄化装置。この構成にすれば、圧損が増大することなく、フィルタの熱の輻射性能を確保することができる。
【００８５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、外ケーシングに対して把持手段を持ちながら内ケーシングを着脱できるので、フィルタの着脱作業をいっそう容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態において排気ガス浄化装置をバスに取り付けた図。
【図２】同じく、排気管の配管経路を示す概略説明図。
【図３】排気ガス浄化装置の斜視図。
【図４】内ケーシングを取り外した排気ガス浄化装置の斜視図。
【図５】排気ガス浄化装置の断面図。
【図６】第２実施形態における排気ガス浄化装置の斜視図。
【図７】（ａ）は実施例１の押さえ部材を示す正面図、（ｂ）は実施例２の押さえ部材を示す正面図。
【図８】別の実施形態を示す排気ガス浄化装置の斜視図。
【図９】図８とは異なるタイプの押さえ部材を用いた排気ガス浄化装置の斜視図。
【図１０】（ａ）〜（ｇ）は、排気ガス排出孔の形状が異なるパンチングメタルを示す図。
【図１１】従来技術における排気ガス浄化装置の概略説明図。
【符号の説明】
１１…バス、１２…ディーゼルエンジン（内燃機関）、１６…第１排気管（排気ガス経路）、１７…第２排気管（排気ガス経路）、１９…排気ガス誘導管（排気ガス経路）、２１…トランクルーム（収容スペース）、３０…外ケーシング、３３…内ケーシング、３８…ボルト（保持手段）、３９…締付けナット（保持手段）、４２…押さえ部材（保持手段）、４３…係合凹部（保持手段）、４５…環状フランジ（保持手段）、４９…フィルタ、２９…空隙。
【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】
0004694015.tif 000008
【図８】
0004694015.tif 000009
【図９】
0004694015.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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