(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パティキュレート捕集用のフィルタを内包し且つ排気流通方向下流端に小径の流通口を有する筒体と、前記流通口の先端に設けた接続用フランジと、互いに向き合う第１、第２の側壁を有する集合室と、前記第１の側壁を接続用フランジに締結するためのボルトと、ボルトが通過可能な大きさの作業孔を有するソケットと、前記作業孔に着脱可能なプラグとを備え、集合室の第１の側壁に、筒体の流通口に連通する開口、及び接続用フランジに対応する第１の孔を穿設し、集合室の第２の側壁に、前記ボルトが通り抜け得る大きさの第２の孔を第１の孔に正対するように穿設し、前記ソケットを第２の孔に合わせて第２の側壁に固着し、ソケットの作業孔から集合室内へボルトを入れて、第１の側壁を流通口の接続用フランジに締結した後、ソケットにプラグを装着したことを特徴とする排気浄化装置。
【請求項２】
ソケットの作業孔の内径を、ボルトに適合するレンチのボックス部分が通過し得るように設定した請求項１に記載の排気浄化装置。
【請求項３】
ソケットの作業孔をねじ孔とし、プラグを作業孔に螺合可能に形成した請求項１または請求項２のいずれかに記載の排気浄化装置。
【請求項４】
パティキュレート捕集用のフィルタを内包し且つ排気流通方向下流端に小径の流通口を有する筒体と、前記流通口の先端に設けた接続用フランジと、互いに向き合う第１、第２の側壁を有する集合室と、前記第１の側壁を接続用フランジに締結するためのボルトと、ボルトが通過可能な大きさの作業孔を有するニップルと、当該ニップルに着脱可能なキャップとを備え、集合室の第１の側壁に、筒体の流通口に連通する開口、及び接続用フランジに対応する第１の孔を穿設し、集合室の第２の側壁に、前記ボルトが通り抜け得る大きさの第２の孔を第１の孔に正対するように穿設し、前記ニップルを第２の孔に合わせて第２の側壁に固着し、ニップルの作業孔から集合室内へボルトを入れて、第１の側壁を流通口の接続用フランジに締結した後、ニップルにキャップを装着したことを特徴とする排気浄化装置。
【請求項５】
ニップルの作業孔の内径を、ボルトに適合するレンチのボックス部分が通過し得るように設定した請求項１に記載の排気浄化装置。
【請求項６】
ニップルの外周面を雄ねじとし、キャップをニップルに螺合可能に形成した請求項４または請求項５のいずれかに記載の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は排気浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、排気に含まれているパティキュレートを捕集するフィルタを、エンジン排気系統に組み込み、同じエンジン排気系統のフィルタ下流側に、酸素共存下でも選択的にＮＯｘをアンモニアに反応させ得る選択還元型触媒を設け、前記フィルタと選択還元型触媒との間に還元用の尿素水を添加して、パティキュレートの捕集、及びＮＯｘの低減を図ることが提案されている。
【０００３】
このような手立てを採る場合、排気に添加した尿素水が、アンモニアと二酸化炭素とに熱分解される時間を充分に確保しようとすれば、尿素水の添加位置から選択還元型触媒に至る距離を長くしなければならないが、パティキュレート捕集用のフィルタと選択還元型触媒を同軸に離間配置すると、車両への搭載性が著しく損なわれてしまう。
【０００４】
そこで本発明の出願人は、特願２００７−２９９２３として図４に示すように、車両への搭載性に優れ、しかも尿素水添加位置から選択還元型触媒に至る距離を長くすることが可能な排気浄化装置を既に提案している。
【０００５】
この排気浄化装置は、パティキュレート捕集用のフィルタ５を内包しているケーシング７、及びＮＯｘを低減するための選択還元型触媒６を内包しているケーシング８を、並列に且つそれぞれの内部での排気３の流れが同じ向きになるように配置し、ケーシング７の排気入側端に、ディーゼルエンジン１の排気マニホールド２に連なる排気管４を接続し、ケーシング７の排気出側端とケーシング８の排気入側端とを連絡流路９によって接続している。
【０００６】
フィルタ５を内包したケーシング７は、車両（トラック）前後方向に延び、フレームのサイドメンバ側面至近に配置され、また、選択還元型触媒６を内包したケーシング８は、車両前後方向に延び、ケーシング７の車両幅方向外側に位置するように、荷台底面至近に配置されている。
【０００７】
連絡流路９は、ケーシング７の排気出側端を包囲してフィルタ５を経た排気３を上向きに集めて導く集合室９Ａと、当該集合室９Ａを通った排気３をケーシング７内の流れとは逆向きにケーシング８の排気入側端の近隣へ導くミキシングパイプ９Ｂと、ケーシング８の排気入側端を包囲し且つミキシングパイプ９Ｂを通った排気３を横向きに散らして導き、ケーシング８内の選択還元型触媒６へ至らせる分散室９Ｃとを有している。
【０００８】
また、ミキシングパイプ９Ｂの集合室９Ａに近い位置には、排気３に対する尿素水添加手段１０が設けてある。
【０００９】
この排気浄化装置では、それぞれの内部において排気３が車両前後方向に沿って流れるケーシング７，８を車両幅方向に並べて、ミキシングパイプ９Ｂをケーシング８の上側に位置させ、装置全体の車両前後方向の寸法、及び車両幅方向の寸法が過大にならないようにしたので、車両への搭載性が良く、しかも、尿素水添加手段１０から選択還元型触媒６に至る距離が長くなり、排気３に添加した尿素水が、アンモニアと二酸化炭素とに熱分解される時間を充分に確保することができる。
【００１０】
更に、ケーシング７内の前段には、排気３に含まれている未燃燃料分を処理するための酸化触媒１１が装備してあり、ケーシング８内の後段には、余剰のアンモニアを酸化処理するためのアンモニア低減触媒１２が装備してある。
【００１１】
酸化触媒１１は、平行に並んだ多数の流路に排気３を流通させるモノリス型の触媒担体を用いている。
【００１２】
フィルタ５は、コージェライトなどのセラミックスによりハニカムコアを形成し、当該ハニカムコアの多孔質薄壁で区分される多数の流路に排気３を流通させる構造のもので、多孔質薄壁が排気３に含まれているパティキュレートを捕集する。
【００１３】
フィルタ５の排気抵抗が増大しないように、多孔質薄壁に堆積したパティキュレートを燃焼処理してフィルタ５を再生することになるが、ディーゼルエンジン１を通常運転している状態では、パティキュレートが自然着火し得る程度にまで排気３の温度が上がる機会が少ない。
【００１４】
そこで、ケーシング７に入る前の排気３に燃料を添加しておき、酸化触媒１１で燃料が反応する際の熱によって排気３の昇温を図り、パティキュレートの燃焼処理を促進させるという手立てを採っているが、ディーゼルエンジン１の気筒内の燃焼で発生した潤滑油に由来するアッシュが徐々にフィルタ５に溜まる。
【００１５】
このため、高圧温水などにより当該フィルタ５を洗浄する必要があり、図３に示すように、ケーシング７の排気出側端から集合室９Ａを取り外せる構造としてある。
【００１６】
フィルタ５を内包しているケーシング７は車両（トラック）前後方向に延び、排気流通方向下流端に小径の流通口１３を有し、当該流通口１３の先端には、接続用フランジ１４が設けてある。
【００１７】
集合室９Ａは、ケーシング７の中心軸線に対して交差する方向へ延びる本体流路部１５と、この本体流路部１５に連通し且つケーシング７に向けて延びるスタンドパイプ１６とを有し、当該スタンドパイプ１６の先端には、前記接続用フランジ１４と同形状の接続用フランジ１７が設けてある。
【００１８】
ケーシング７側の接続用フランジ１４と集合室９Ａ側の接続用フランジ１７は、排気３の洩れを防ぐためのガスケット１８を介して突き合わされ、ボルト１９及びナット２０により締結されている。
【００１９】
接続用フランジ１４には、ボルト孔ごとにナット２０が溶接してあり、接続用フランジ１７には、ボルト孔ごとにボス２１が溶接してある。
【００２０】
なお、パティキュレート捕集用のフィルタと選択還元型触媒を並列に配置した排気浄化装置としては、下記の特許文献１のものがある。
【特許文献１】特開２００５−１５５４０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
図３の排気浄化装置を集合室９Ａ側からケーシング７側に見て、接続用フランジ１７の本体流路部１５が重ならない位置に差し込まれるボルト１９は、Ｔ型ボックスレンチ２２などにより連続的に回すことができるが、接続用フランジ１７の本体流路部１５が重なる位置に差し込まれるボルト１９は、Ｔ型ボックスレンチ２２が使えないので、ラチェット機構を有するＬ型ボックスレンチ２３などを使って断続的に回さなければならない。
【００２２】
しかも、接続用フランジ１７の本体流路部１５が重なる位置へのボルト１９の抜き差しを考慮すると、スタンドパイプ１６の軸線方向の寸法を、少なくともボルト１９の全長を上回るように設定する（この例ではボス２１の厚みを見込む）必要があり、排気浄化装置のケーシング７の軸線方向の寸法を縮められない。
【００２３】
本発明は、整備性に優れ且つ小型化を図れる排気浄化装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、パティキュレート捕集用のフィルタを内包し且つ排気流通方向下流端に小径の流通口を有する筒体と、前記流通口の先端に設けた接続用フランジと、互いに向き合う第１、第２の側壁を有する集合室と、前記第１の側壁を接続用フランジに締結するためのボルトと、ボルトが通過可能な大きさの作業孔を有するソケットと、前記作業孔に着脱可能なプラグとを備え、集合室の第１の側壁に、筒体の流通口に連通する開口、及び接続用フランジに対応する第１の孔を穿設し、集合室の第２の側壁に、前記ボルトが通り抜け得る大きさの第２の孔を第１の孔に正対するように穿設し、前記ソケットを第２の孔に合わせて第２の側壁に固着し、ソケットの作業孔から集合室内にボルトを入れて、第１の側壁を流通口の接続用フランジに締結した後、ソケットにプラグを装着している。
【００２５】
請求項２に記載の発明は、ソケットの作業孔の内径を、ボルトに適合するレンチのボックス部分が通過し得るように設定している。
【００２６】
請求項３に記載の発明は、ソケットの作業孔をねじ孔とし、プラグを作業孔に螺合可能に形成している。
【００２７】
請求項４に記載の発明は、パティキュレート捕集用のフィルタを内包し且つ排気流通方向下流端に小径の流通口を有する筒体と、前記流通口の先端に設けた接続用フランジと、互いに向き合う第１、第２の側壁を有する集合室と、前記第１の側壁を接続用フランジに締結するためのボルトと、ボルトが通過可能な大きさの作業孔を有するニップルと、当該ニップルに着脱可能なキャップとを備え、集合室の第１の側壁に、筒体の流通口に連通する開口、及び接続用フランジに対応する第１の孔を穿設し、集合室の第２の側壁に、前記ボルトが通り抜け得る大きさの第２の孔を第１の孔に正対するように穿設し、前記ニップルを第２の孔に合わせて第２の側壁に固着し、ニップルの作業孔から集合室内へボルトを入れて、第１の側壁を流通口の接続用フランジに締結した後、ニップルにキャップを装着している。
【００２８】
請求項５に記載の発明は、ニップルの作業孔の内径を、ボルトに適合するレンチのボックス部分が通過し得るように設定している。
【００２９】
請求項６に記載の発明は、ニップルの外周面を雄ねじとし、キャップをニップルに螺合可能に形成している。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の排気浄化装置によれば、下記のような優れた効果を奏し得る。
【００３１】
（１）ソケットにプラグを装着していない状態においては、ボルトをソケットの作業孔から集合室の内部へ入れて連続的に回すことができるので、筒体の排気出側端から集合室を取り外す作業、または集合室を筒体の排気出側端に取り付ける作業を効率よく行うことができ、排気浄化装置の整備性が高まる。
【００３２】
（２）ニップルにキャップを装着していない状態においては、ボルトをニップルの作業孔から集合室の内部へ入れて連続的に回すことができるので、筒体の排気出側端から集合室を取り外す作業、または集合室を筒体の排気出側端に取り付ける作業を効率よく行うことができ、排気浄化装置の整備性が高まる。
【００３３】
（３）筒体側の接続用フランジと集合室の第１の側壁とを締結するボルトを、集合室の内部に入れるので、ボルトの抜き差しにあたって集合室の外殻がボルトに干渉せず、このため、ケーシングの軸線方向の寸法を伸ばす部分が不要になって排気浄化装置の小型化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００３５】
図１は本発明の排気浄化装置の第１の例であって、図中、図３、図４と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【００３６】
この排気浄化装置は、パティキュレート捕集用のフィルタ５を高圧温水などにより洗浄するために、ケーシング７の排気出側端から集合室２４を取り外せる構造としてある。
【００３７】
フィルタ５を内包しているケーシング７は車両（トラック）前後方向に延び、排気流通方向下流端に小径の流通口１３を有し、当該流通口１３に先端には、接続用フランジ１４が設けてある。
【００３８】
集合室２４は、ケーシング７の中心軸線に対して交差する方向へ延びる本体流路部２５と、この本体流路部２５に連通し且つケーシング７側の流通口１３の接続用フランジ１４に相対するチャンバ２６とを有している。
【００３９】
集合室２４の排気流通方向下流には、尿素水添加手段が設けてあるミキシングパイプ、及びこのミキシングパイプを通った排気３を散らして別のケーシング内の選択還元型触媒へ至らせる分散室とが連なっている。
【００４０】
チャンバ２６は、互いに向き合う第１、第２の側壁２７，２８を有する平らな外形で、第１の側壁２７は、ボルト１９及びナット２０によって接続用フランジ１４に締結され、第２の側壁２８に、ボルト１９、並びにＴ型ボックスレンチ２２のボルト嵌合部分が通過可能な大きさの作業孔２９を有するソケット３０を取り付けてあり、前記作業孔２９は、プラグ３１が螺合可能なねじ孔になっている。
【００４１】
この集合室２４は、本体流路部２５の約半分及び第１の側壁２７を形作るプレス成形品と、本体流路部２５の残りの半分及び第２の側壁２８を形作る別のプレス成形品とを接合したものである。
【００４２】
第１の側壁２７には、流通口１３に連通する開口３２と、流通口１３の接続用フランジ１４のそれぞれのボルト孔に対応する複数の第１の孔３３とが穿設してあり、第２の側壁２８には、第２の孔３４が第１の孔３３に正対するように穿設してあり、このうち、第２の孔３４には、ソケット３０が嵌め込まれ且つ第２の側壁２８に溶接されている。
【００４３】
ケーシング７側の接続用フランジ１４とチャンバ２６の第１の側壁２７は、ガスケット１８を介して突き合わされ、ボルト１９及びナット２０により締結されている。
【００４４】
接続用フランジ１４には、ボルト孔ごとにナット２０が溶接してあり、第１の側壁２７のチャンバ２６内方の面には、第１の孔３３ごとにボス３５が溶接してある。
【００４５】
プラグ３１を作業孔２９に螺合させるとき（図１の下側参照）には、プラグ３１の軸部に外嵌させたガスケット３６を、プラグ３１の頭部とソケット３０のチャンバ２６外部側の端面とによって挟む。
【００４６】
この排気浄化装置では、ソケット３０にプラグ３１が螺合していない状態（図１の上側参照）においては、Ｔ型ボックスレンチ２２のボルト嵌合部分を、ソケット３０の作業孔２９から集合室２４のチャンバ２６の内部へ入れて、どのボルト１９であっても連続的に回すことができる。
【００４７】
つまり、フィルタ５を洗浄するときなどに、ケーシング７の排気出側端から集合室２４を取り外す作業、または集合室２４をケーシング７の排気出側端に取り付ける作業を効率よく行うことができ、排気浄化装置の整備性が高まる。
【００４８】
また、ケーシング７側の接続用フランジ１４と集合室２４側の第１の側壁２７とを締結するボルト１９をチャンバ２６の内部に入れるので、ボルト１９の抜き差しにあたって、集合室２４の本体流路部２５が干渉しない。
【００４９】
これにより、図３におけるスタンドパイプ１６のようなケーシング７の軸線方向の寸法を伸ばす部分が要らず、この分だけ排気浄化装置の小型化を図ることができる。
【００５０】
図２は本発明の排気浄化装置の第２の例であって、図中、図１、図３、図４と同一の符号を付した部分は同一物を表している。
【００５１】
この排気浄化装置は、パティキュレート捕集用のフィルタ５を高圧温水などにより洗浄するために、ケーシング７の排気出側端から集合室２４を取り外せる構造としてあり、集合室２４は、本体流路部２５とチャンバ２６とを有している。
【００５２】
チャンバ２６は、互いに向き合う第１、第２の側壁２７，２８を有する平らな外形で、第１の側壁２７は、ボルト１９及びナット２０によって接続用フランジ１４に締結され、第２の側壁２８に、ボルト１９、並びにＴ型ボックスレンチ２２のボルト嵌合部分が通過可能な大きさの作業孔３７を有するニップル３８を取り付けてあり、当該ニップル３８の外周面は、キャップ３９が螺合可能な雄ねじになっている。
【００５３】
この集合室２４は、本体流路部２５の約半分及び第１の側壁２７を形作るプレス成形品と、本体流路部２５の残りの半分及び第２の側壁２８を形作る別のプレス成形品とを接合したものである。
【００５４】
第１の側壁２７には、流通口１３に連通する開口３２と、流通口１３の接続用フランジ１４のそれぞれのボルト孔に対応する複数の第１の孔３３とが穿設してあり、第２の側壁２８には、第２の孔３４が第１の孔３３に正対するように穿設してあり、このうち、第２の孔３４には、ニップル３８の基端部分ソケット３０が嵌め込まれ且つ第２の側壁２８に溶接されている。
【００５５】
ケーシング７側の接続用フランジ１４とチャンバ２６の第１の側壁２７は、ガスケット１８を介して突き合わされ、ボルト１９及びナット２０により締結されている。
【００５６】
接続用フランジ１４には、ボルト孔ごとにナット２０が溶接してあり、第１の側壁２７のチャンバ２６内方の面には、第１の孔３３ごとにボス３５が溶接してある。
【００５７】
キャップ３９をニップル３８に螺合させるとき（図２の下側参照）には、キャップ３９の凹みに嵌め込んだガスケット４０を、キャップ３９とニップル３８の先端面とによって挟む。
【００５８】
この排気浄化装置では、ニップル３８にキッャプ３９が螺合していない状態（図２の上側参照）においては、Ｔ型ボックスレンチ２２のボルト嵌合部分を、ニップル３８の作業孔３７から集合室２４のチャンバ２６の内部へ入れて、どのボルト１９であっても連続的に回すことができる。
【００５９】
つまり、フィルタ５を洗浄するときなどに、ケーシング７の排気出側端から集合室２４を取り外す作業、または集合室２４をケーシング７の排気出側端に取り付ける作業を効率よく行うことができ、排気浄化装置の整備性が高まる。
【００６０】
また、ケーシング７側の接続用フランジ１４と集合室２４側の第１の側壁２７とを締結するボルト１９をチャンバ２６の内部に入れるので、ボルト１９の抜き差しにあたって、集合室２４の本体流路部２５が干渉しない。
【００６１】
これにより、図３におけるスタンドパイプ１６のようなケーシング７の軸線方向の寸法を伸ばす部分が要らず、この分だけ排気浄化装置の小型化を図ることができる。
【００６２】
なお、本発明の排気浄化装置は、上述した実施の形態のみに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において変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の排気浄化装置は、様々な車種に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の排気浄化装置の第１の一例を示す部分縦断面図である。
【図２】本発明の排気浄化装置の第２の一例を装備した内燃機関の概念図である。
【図３】従来の排気浄化装置の一例を示す部分縦断面図である。
【図４】従来の排気浄化装置の一例を装備した内燃機関の概念図である。
【符号の説明】
【００６５】
５  フィルタ
７  ケーシング（筒体）
１３  流通口
１４  接続用フランジ
１９  ボルト
２２  Ｔ型ボックスレンチ
２４  集合室
２７  第１の側壁
２８  第２の側壁
２９  作業孔
３０  ソケット
３１  プラグ
３２  開口
３３  第１の孔
３４  第２の孔
３７  作業孔
３８  ニップル
３７  キャップ
【図１】
0004833944.tif 000002
【図２】
0004833944.tif 000003
【図３】
0004833944.tif 000004
【図４】
0004833944.tif 000005