(57)【要約】【課題】内燃機関の排気ガスを浄化する触媒やディーゼルパティキュレートフィルタ等の浄化部材を備えた排気ガス処理装置において、浄化部材の保温断熱特性を向上した排気ガス処理装置を提供する。【解決手段】内燃機関から排出される排気ガスを浄化する浄化部材１１と、該浄化部材１１を内部に収容すると共に前記内燃機関の排気通路２に接続されるケーシング部材１２とを備えた排気ガス処理装置１において、前記浄化部材１１を前記ケーシング部材１２に皿ばね１３を介して取り付ける。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関から排出される排気ガスを浄化する浄化部材と、該浄化部材を内部に収容すると共に前記内燃機関の排気通路に接続されるケーシング部材とを備えた排気ガス処理装置において、前記浄化部材を前記ケーシング部材に皿ばねを介して取り付けたことを特徴とする排気ガス処理装置。
【請求項２】
前記皿ばねを前記浄化部材の端部に配置し、前記浄化部材の周囲に形成される前記浄化部材との間の空間部をガスシールしたことを特徴とする請求項１記載の排気ガス処理装置。
【請求項３】
前記皿ばねを高温強度に優れた耐熱合金で形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の排気ガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気ガスを浄化する触媒やディーゼルパティキュレートフィルタ等の浄化部材を備えた排気ガス処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される粒子状物質（ＰＭ）やＮＯｘ（窒素酸化物）等を浄化するために排気ガス処理装置が使用されている。図５に示すように、この排気ガス処理装置１Ｘでは、ＮＯｘ浄化触媒やディーゼルパティキュレートフィルタ等の浄化部材１１をケーシング部材１２の内部に収容して支持し、浄化部材１１を保温すると共に、このケーシング部材１２を排気通路２に接続して、排気ガスＧを浄化部材１１に導入している。この浄化部材１１の保持材１５には、浄化部材１１を保温するための断熱特性が高い、酸化アルミナニウム繊維等で形成されるセラミック系担体保持材が使用されている。
【０００３】
しかしながら、各国の排気ガス規制が厳しくなりつつあり、浄化部材を所定の温度に保持する必要性がより高まってきている一方で、セラミック系担体保持材による浄化部材の保持構造では、浄化部材とケーシング部材との境界面における熱伝達率及び熱通過量を十分に低減できておらず、浄化部材の外周部におけるシール機能が不十分であるため、保温断熱特性が不十分になっているという問題がある。
【０００４】
この対策として、簡単な構成で二重管構造とし、ＤＰＦの保温断熱特性を保持しつつ、センサを容易に取り付けることもできるように、ＤＰＦを保持するための内側円筒管と外側円筒管との間に設けた固定用リングに、接触面積を減少させる切り欠き部を形成すると共にセンサを固定するための取付構造を設けた排気後処理装置用のケース構造が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
しかしながら、このケース構造では、ＤＰＦ（浄化部材）側の内側円筒管とケーシング部材の外側円筒管との間の固定リング経由の熱伝導は減少できるが、内側円筒管と外側円筒管との間に形成される空間部の空気層が、切り欠き部により外部と流通可能になるため、この空気層がにおける対流伝熱が逆に促進されるので、この対流伝熱面でまだ改良の余地がある。
【特許文献１】特開２００５−２５６７４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、内燃機関の排気ガスを浄化する触媒やディーゼルパティキュレートフィルタ等の浄化部材を備えた排気ガス処理装置において、浄化部材の保温断熱特性を向上した排気ガス処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するための本発明の排気ガス処理装置は、内燃機関から排出される排気ガスを浄化する浄化部材と、該浄化部材を内部に収容すると共に前記内燃機関の排気通路に接続されるケーシング部材とを備えた排気ガス処理装置において、前記浄化部材を前記ケーシング部材に皿ばねを介して取り付けて構成される。
【０００８】
また、上記の排気ガス処理装置において、前記皿ばねを前記浄化部材の端部に配置し、前記皿ばねにより前記浄化部材の周囲に形成される前記浄化部材との間の空間部をガスシールして構成される。
【０００９】
更に、上記の排気ガス処理装置において、前記皿ばねを高温強度に優れた耐熱合金で形成して構成される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の排気ガス処理装置によれば、内燃機関から排出される排気ガスを浄化する浄化部材をケーシング部材に皿ばねを介して取り付けるので、浄化部材とケーシング部材との接触面積を小さくして熱抵抗を大きくできる。そのため、浄化部材からケーシング部材への熱流出を減少できる。また、皿ばねは両端の位置ズレに対する追従性が良いので、浄化部材とケーシング部材との熱膨張の差を吸収でき、ケーシング部材から浄化部材に伝達される振動を軽減できる。
【００１１】
また、皿ばねを浄化部材の端部に配置し、前記皿ばねにより浄化部材の周囲に形成される浄化部材とケーシング部材との間の空間部をガスシールすると、皿ばねで線状の接触でより高いシール面圧を確保できるので、よりガスシール効果を得ることができ、このガスシール効果により、浄化部材の外周部への排気ガスの流れ込みを防止できる。これにより、浄化部材とケーシング部材との間の空間部で、対流が少なく断熱効果の高い空気層を形成し、浄化部材の保温断熱特性をより向上できる。
【００１２】
更に、皿ばねを、例えば、インコロイのような、高温強度に優れた耐熱合金で形成すると、セラミック系繊維材のような材料の劣化を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る実施の形態の排気ガス処理装置について、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
図１に示すように、この排気ガス処理装置１は、浄化部材１１、ケーシング部材１２、皿ばね１３、支持プレート１４、断熱保持部材１５を有して構成される。この浄化部材１１は、排気ガスを浄化するための部材であり、酸化触媒やＮＯｘ浄化触媒等の触媒担持体、ディーゼルパティキュレートフィルタ等のフィルタ等で形成される。
【００１５】
ケーシング部材１２は、この浄化部材１１の容器であり、内部に浄化部材１１を収納すると共に、浄化部材１１の両端部に配置された皿ばね１３で、支持部プレート１４ａ，１４ｂを介して浄化部材１１を支持する。排気ガス処理装置１をエンジンに取り付ける時は、このケーシング部材１２の両側がエンジンの排気通路２に接続され、排気ガスＧを浄化部材に案内する。
【００１６】
この皿ばね１３は、図３に示すような中心に穴がある皿形状に形成され、例えば、インコロイのような、高温強度に優れた耐熱合金で形成すると、セラミック系繊維材のような材料の劣化を防止できる。また、支持プレート１４ａ，１４ｂは図４に示すような形状に形成され、ステンレス等の金属やセラミックスで形成される。
【００１７】
上記の構造の排気ガス処理装置１によれば、浄化部材１１の両端部に配置された皿ばね１３の圧縮荷重特性により、ケーシング部材１２と支持部レート１４ａとの間に面圧が作用し、この面圧により、空間部１６のガスシールが可能となるので、皿ばね１３の線状接触でより高いシール面圧を確保できる。そのため、より高いガスシール効果を得ることができる。
【００１８】
この高いガスシール効果により、浄化部材１１の外周部への排気ガスＧの流れ込みを防止して、浄化部材１１とケーシング部材１２との間の空間部１６における対流の発生を抑制して、各壁面での熱伝達率を少なくして断熱効果を高くできるので、浄化部材１１の保温断熱特性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る実施の形態の排気ガス処理装置の構成図である。
【図２】皿ばねによる支持構造部分の部分拡大図である。
【図３】皿ばねの形状を示す図である。
【図４】支持プレートの形状を示す図である。
【図５】従来技術の排気ガス処理装置の構成図である。
【符号の説明】
【００２０】
１    排気ガス処理装置
２    排気通路
１１    浄化部材
１２    ケーシング部材
１３    皿ばね
１４ａ，１４ｂ  支持プレート
１５    断熱保持部材
１６    空間部
Ｇ    排気ガス
【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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