(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パティキュレートフィルタと、その下流側に備えられて酸素共存下でも選択的にＮＯxをアンモニアと反応せしめる選択還元型触媒とをケーシングにより抱持して夫々の入側端部同士が同じ方向を向くように並列に配置し、パティキュレートフィルタの出側端部から排出された排気ガスを逆向きに折り返して隣の選択還元型触媒の入側端部に導入するＳ字構造の連絡流路を備え、該連絡流路の途中に尿素水を添加し得るように構成した排気浄化装置であって、パティキュレートフィルタ及び選択還元型触媒のケーシングを剛体の拘束部材により一体的に拘束したことを特徴とする排気浄化装置。
【請求項２】
パティキュレートフィルタ及び選択還元型触媒のケーシングにおける軸心方向の複数箇所を拘束部材により個別に拘束し、該各拘束部材同士も連結部材により連結して一体的に拘束したことを特徴とする請求項１に記載の排気浄化装置。
【請求項３】
拘束部材により連絡流路も一緒に拘束したことを特徴とする請求項１又は２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、排気管の途中に排気ガス中のパティキュレートを捕集するパティキュレートフィルタを備えると共に、該パティキュレートフィルタの下流側に酸素共存下でも選択的にＮＯxをアンモニアと反応させ得る選択還元型触媒を備え、該選択還元型触媒と前記パティキュレートフィルタとの間に還元剤として尿素水を添加してパティキュレートとＮＯxの同時低減を図ることが提案されている。
【０００３】
この場合、選択還元型触媒への尿素水の添加は、パティキュレートフィルタと選択還元型触媒との間で行われることになるため、排気ガス中に添加された尿素水がアンモニアと炭酸ガスに熱分解されるまでの十分な反応時間を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までの距離を長くする必要があるが、パティキュレートフィルタと選択還元型触媒とを十分な距離を隔てて離間配置させてしまうと、車両への搭載性が著しく損なわれてしまう。
【０００４】
このため、本発明と同じ出願人により図６に示す如きコンパクトな排気浄化装置が特願２００７−２９９２３として既に提案されており、ここに図示している排気浄化装置では、ディーゼルエンジン１から排気マニホールド２を介して排出される排気ガス３が流通する排気管４の途中に、排気ガス３中のパティキュレートを捕集するパティキュレートフィルタ５と、該パティキュレートフィルタ５の下流側に酸素共存下でも選択的にＮＯxをアンモニアと反応させ得る性質を備えた選択還元型触媒６とをケーシング７，８により夫々抱持して並列に配置すると共に、パティキュレートフィルタ５の出側端部と選択還元型触媒６の入側端部との間を接続し且つその上流側に尿素水添加手段１０を備えたＳ字構造の連絡流路９を設け、この連絡流路９を通しパティキュレートフィルタ５の出側端部から排出された排気ガス３が逆向きに折り返されて隣の選択還元型触媒６の入側端部に導入されるようにしている。
【０００５】
尚、パティキュレートフィルタ５が抱持されているケーシング７内の前段には、排気ガス３中の未燃燃料分を酸化処理する酸化触媒１１が装備されており、また、選択還元型触媒６が抱持されているケーシング８内の後段には、余剰のアンモニアを酸化処理するアンモニア低減触媒１２が装備されている。
【０００６】
そして、このような構成を採用すれば、パティキュレートフィルタ５により排気ガス３中のパティキュレートが捕集されると共に、連絡流路９の上流側で尿素水添加手段１０から尿素水が排気ガス３中に添加されてアンモニアと炭酸ガスに分解され、選択還元型触媒６上で排気ガス３中のＮＯxがアンモニアにより良好に還元浄化される結果、排気ガス３中のパティキュレートとＮＯxの同時低減が図られることになる。
【０００７】
この際、パティキュレートフィルタ５の出側端部から排出された排気ガス３が連絡流路９により逆向きに折り返されてから隣の選択還元型触媒６の入側端部に導入されるようになっているので、尿素水添加手段１０による尿素水の添加位置から選択還元型触媒６までの距離が長く確保されると共に、排気ガス３の流れが折り返されることで乱流化して尿素水と排気ガス３との混合促進が図られる結果、尿素水からアンモニアが生成されるのに十分な反応時間が確保される。
【０００８】
しかも、パティキュレートフィルタ５と選択還元型触媒６とが並列に配置され、これらパティキュレートフィルタ５と選択還元型触媒６との間に沿うように連絡流路９が配置されているので、その全体構成がコンパクトなものとなって車両への搭載性が大幅に向上されることになる。
【０００９】
尚、本発明と関連する先行技術文献情報としては、例えば、下記の特許文献１等が既に存在している。
【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】
【００１０】
しかしながら、このように重量物であるパティキュレートフィルタ５と選択還元型触媒６とを並列に配置してＳ字構造の連絡流路９で連結した構造では、車両への搭載時にパティキュレートフィルタ５と選択還元型触媒６の相互間に相対的なねじれが生じ易く、これらを接続している連絡流路９の連結部や屈曲部などに応力が集中して破損を招く虞れがあった。
【００１１】
本発明は、上述の実情に鑑みてなされたものであり、パティキュレートフィルタと選択還元型触媒の相互間に相対的なねじれを生じることなく車両に対し良好に搭載することが可能な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】
【００１２】
本発明は、パティキュレートフィルタと、その下流側に備えられて酸素共存下でも選択的にＮＯxをアンモニアと反応せしめる選択還元型触媒とをケーシングにより抱持して夫々の入側端部同士が同じ方向を向くように並列に配置し、パティキュレートフィルタの出側端部から排出された排気ガスを逆向きに折り返して隣の選択還元型触媒の入側端部に導入するＳ字構造の連絡流路を備え、該連絡流路の途中に尿素水を添加し得るように構成した排気浄化装置であって、パティキュレートフィルタ及び選択還元型触媒のケーシングを剛体の拘束部材により一体的に拘束したことを特徴とするものである。
【００１３】
而して、このようにすれば、パティキュレートフィルタ及び選択還元型触媒が剛体の拘束部材によりケーシングを介し一体的に拘束されて相互間に相対的なねじれが生じなくなるので、車両への搭載時にパティキュレートフィルタと選択還元型触媒を接続している連絡流路の連結部や屈曲部などに応力が集中して破損を招く虞れがなくなる。
【００１４】
更に、本発明においては、パティキュレートフィルタ及び選択還元型触媒のケーシングにおける軸心方向の複数箇所を拘束部材により個別に拘束し、該各拘束部材同士も連結部材により連結して一体的に拘束することが好ましく、また、パティキュレートフィルタ及び選択還元型触媒のケーシングを拘束部材で拘束するに際しては、連絡流路も一緒に拘束することが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
上記した本発明の排気浄化装置によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【００１６】
（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、剛体の拘束部材によりパティキュレートフィルタ及び選択還元型触媒をケーシングを介し一体的に拘束して相互間の相対的なねじれを防止することができるので、これらパティキュレートフィルタ及び選択還元型触媒を並列に配置してＳ字構造の連絡流路で接続した排気浄化装置の車両への搭載を良好に行うことができ、その搭載時に連絡流路の連結部や屈曲部などに応力が集中して破損を招く虞れを未然に回避することができる。
【００１７】
（ＩＩ）本発明の請求項２に記載の発明によれば、パティキュレートフィルタ及び選択還元型触媒のケーシングにおける軸心方向の複数箇所を拘束部材により個別に拘束し、該各拘束部材同士も連結部材により連結して一体的に拘束するようにしているので、パティキュレートフィルタ及び選択還元型触媒をより強固に拘束することができ、相互間の相対的なねじれを一層確実に防止することができる。
【００１８】
（ＩＩＩ）本発明の請求項３に記載の発明によれば、パティキュレートフィルタ及び選択還元型触媒のケーシングを拘束部材で拘束する際に連絡流路も一緒に拘束することにより、該連絡流路の連結部や屈曲部などへの応力集中を更に確実に防止して破損を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２０】
図１及び図２は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図１は本形態例の排気浄化装置を上方から見た平面図、図２はパティキュレートフィルタ５及び選択還元型触媒６の軸心方向から見た断面図を夫々示している。
【００２１】
ここに図示している例では、前述した図６のものと略同様に、パティキュレートフィルタ５と選択還元型触媒６とをケーシング７，８により抱持して夫々の入側端部同士が同じ方向を向くように並列に配置し、パティキュレートフィルタ５の出側端部から排出された排気ガス３を逆向きに折り返して隣の選択還元型触媒６の入側端部に導入するＳ字構造の連絡流路９を備え、この連絡流路９の途中に尿素水添加手段１０により尿素水を添加し得るように排気浄化装置が構成されているが、パティキュレートフィルタ５及び選択還元型触媒６のケーシング７，８が剛体のプレート１３（拘束部材）により一体的に拘束されて相互間の相対的なねじれが抑え込まれるようにしてある。
【００２２】
即ち、図１に示す如く、本形態例におけるパティキュレートフィルタ５及び選択還元型触媒６のケーシング７，８は、その軸心方向の二箇所をフランジを介して着脱自在に締結された三分割構造を成しており、これらの間の連絡流路９の長手部分も同じ位置でフランジを介し着脱自在に締結された三分割構造を成している。
【００２３】
そして、図２に一例として一方の分割位置を軸心方向から見た断面図で示している通り、前記プレート１３は、当該分割位置でパティキュレートフィルタ５及び選択還元型触媒６におけるケーシング７，８のフランジの上側部分と重複し且つ連絡流路９のフランジの下側部分と重複するようになっており、夫々の重複箇所でフランジ締結用のボルトにより共締めされるようにしてある。
【００２４】
而して、このようにすれば、剛体のプレート１３によりパティキュレートフィルタ５及び選択還元型触媒６のケーシング７，８を一体的に拘束して相互間の相対的なねじれを防止することができるので、これらパティキュレートフィルタ５及び選択還元型触媒６を並列に配置してＳ字構造の連絡流路９で接続した排気浄化装置の車両への搭載を良好に行うことができ、その搭載時に連絡流路９の連結部や屈曲部などに応力が集中して破損を招く虞れを未然に回避することができる。
【００２５】
また、パティキュレートフィルタ５及び選択還元型触媒６のケーシング７，８における軸心方向の複数箇所をプレート１３により個別に拘束しているので、パティキュレートフィルタ５及び選択還元型触媒６をより強固に拘束することができ、相互間の相対的なねじれを一層確実に防止することができ、更には、パティキュレートフィルタ５及び選択還元型触媒６をプレート１３で拘束する際に連絡流路９も一緒に拘束しているので、該連絡流路９の連結部や屈曲部などへの応力集中を更に確実に防止して破損を回避することができる。
【００２６】
図３〜図５は本発明の別の形態例を示すもので、本形態例においては、前述の図１及び図２におけるプレート１３に替えて、パティキュレートフィルタ５及び選択還元型触媒６の並び方向（これらの軸心に対し直交する方向）に延びる一対のブラケット１４（拘束部材）を採用し、これら各ブラケット１４の下面に取付具１５を介してパティキュレートフィルタ５及び選択還元型触媒６の夫々のフランジの上側部分を固定すると共に、これら各ブラケット１４同士も、パティキュレートフィルタ５及び選択還元型触媒６の軸心方向に延びる連結部材１６により連結して一体的に拘束するようにしている。
【００２７】
ここで、前記ブラケット１４は、図５に拡大して示している通り、逆ハット形の断面を有しており、その溝形の底部に締結具を介しＬ字形の断面の取付具１５が取り付けられていて、該取付具１５の下端部がパティキュレートフィルタ５及び選択還元型触媒６の夫々のフランジの上側部分と重複し、夫々の重複箇所でフランジ締結用のボルトにより共締めされるようにしてある。
【００２８】
また、図４に示している通り、前記ブラケット１４の一端部は、下向きにＬ字状に屈曲しており、この部分を車両のフレーム１７の外側面に装着することで排気浄化装置のサポート部材としても機能し得るようになっている。
【００２９】
而して、このようにした場合でも、剛体のブラケット１４によりパティキュレートフィルタ５及び選択還元型触媒６をケーシング７，８を介し一体的に拘束して相互間の相対的なねじれを防止することができるので、これらパティキュレートフィルタ５及び選択還元型触媒６を並列に配置してＳ字構造の連絡流路９で接続した排気浄化装置の車両への搭載を良好に行うことができ、その搭載時に連絡流路９の連結部や屈曲部などに応力が集中して破損を招く虞れを未然に回避することができる。
【００３０】
また、パティキュレートフィルタ５及び選択還元型触媒６のケーシング７，８における軸心方向の複数箇所をブラケット１４により個別に拘束し、該各ブラケット１４同士も連結部材１６により連結して一体的に拘束するようにしているので、パティキュレートフィルタ５及び選択還元型触媒６をより強固に拘束することができ、相互間の相対的なねじれを一層確実に防止することができる。
【００３１】
尚、本発明の排気浄化装置は、上述の形態例にのみ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内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す平面図である。
【図２】図１の排気浄化装置を各ケーシングの軸心方向から見た断面図である。
【図３】本発明の別の形態例を示す平面図である。
【図４】図３の排気浄化装置を各ケーシングの軸心方向から見た断面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ方向の矢視図である。
【図６】従来例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３３】
３  排気ガス
４  排気管
５  パティキュレートフィルタ
６  選択還元型触媒
７  ケーシング
８  ケーシング
９  連絡流路
１０  尿素水添加手段
１３  プレート（拘束部材）
１４  ブラケット（拘束部材）
１６  連結部材
【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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