(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、連絡流路の途中に適宜に切り離し得る着脱部を設けると共に、選択還元型触媒のケーシングをパティキュレートフィルタのケーシングと独立して車体側に支持せしめ、パティキュレートフィルタのケーシングを車体と選択還元型触媒のケーシングとに対し着脱自在に取り付けて支持せしめたことを特徴とする排気浄化装置。
【請求項２】
車体側のフレームに取り付けた一対のブラケットの相互間に選択還元型触媒のケーシングを配置して該ケーシングを前記各ブラケットの双方に取り付け、選択還元型触媒のケーシングの下方位置にパティキュレートフィルタのケーシングを配置して該ケーシングを一方のブラケットと選択還元型触媒のケーシングとに着脱自在に取り付けたことを特徴とする請求項１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４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】
また、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、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の連結箇所や屈曲箇所などに応力が集中する虞れがあるため、図５に示す如く、パティキュレートフィルタ５と選択還元型触媒６のケーシング７，８相互を軸心方向複数箇所の上下位置で連結部１３，１４を介し連結して相互間に相対的なねじれが生じないようにした上、車体側のフレーム１５に取り付けた一対のブラケット１６，１７間に前記各ケーシング７，８を配置して片方ずつ連結部１８，１９を介して前記各ブラケット１６，１７の夫々に支持させるようにしている。
【００１０】
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】
【００１１】
しかしながら、パティキュレートフィルタ５内には、潤滑油を起源として気筒内燃焼で発生するアッシュが徐々に溜まってくるため、パティキュレートフィルタ５に対し直接的にエア洗浄や水洗浄等による清掃を施したり、新たなパティキュレートフィルタ５に交換したりすることができるようケーシング７を着脱する必要があるが、両ケーシング７，８は、Ｓ字構造の連絡流路９により繋がっているため、パティキュレートフィルタ５のケーシング７だけを取り外すことが困難であり、しかも、前述した図５の如き支持形式では、パティキュレートフィルタ５のケーシング７を取り外すことで選択還元型触媒６のケーシング８が片持ちの状態となって良好な支持状態に維持できなくなってしまうため、両ケーシング７，８を含む排気浄化装置のユニット全体を一緒に取り外すようにしなければならず、パティキュレートフィルタ５のメンテナンスを行うのに多大な労力を要するという問題があった。
【００１２】
本発明は、上述の実情に鑑みてなされたものであり、選択還元型触媒のケーシングを良好な支持状態のまま車体側に残してパティキュレートフィルタのケーシングだけを容易に取り外し得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】
【００１３】
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、連絡流路の途中に適宜に切り離し得る着脱部を設けると共に、選択還元型触媒のケーシングをパティキュレートフィルタのケーシングと独立して車体側に支持せしめ、パティキュレートフィルタのケーシングを車体と選択還元型触媒のケーシングとに対し着脱自在に取り付けて支持せしめたことを特徴とするものである。
【００１４】
而して、このようにすれば、連絡流路の途中の着脱部を切り離した上、パティキュレートフィルタのケーシングを車体と選択還元型触媒のケーシングから切り離すことにより、選択還元型触媒のケーシングを良好な支持状態で車体側に残したままパティキュレートフィルタのケーシングを車体から取り外すことが可能となり、従来のように排気浄化装置のユニット全体を一緒に取り外す場合よりも手間がかからなくなって作業負担が少なくなる。
【００１５】
また、本発明をより具体的に実施するに際しては、車体側のフレームに取り付けた一対のブラケットの相互間に選択還元型触媒のケーシングを配置して該ケーシングを前記各ブラケットの双方に取り付け、選択還元型触媒のケーシングの下方位置にパティキュレートフィルタのケーシングを配置して該ケーシングを一方のブラケットと選択還元型触媒のケーシングとに着脱自在に取り付けるようにすれば良い。
【発明の効果】
【００１６】
上記した本発明の排気浄化装置によれば、選択還元型触媒のケーシングを良好な支持状態のまま車体側に残してパティキュレートフィルタのケーシングだけを容易に取り外すことができるので、従来のように排気浄化装置のユニット全体を一緒に取り外す場合よりも、パティキュレートフィルタのメンテナンスに要する労力を大幅に低減することができるという優れた効果を奏し得る。
【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を参照しつつ説明する。
【００１８】
図１〜図３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各ケーシング７，８の軸心方向から見た正面図、図２は図１の排気浄化装置を斜め上方から見た斜視図、図３は図２の排気浄化装置を支持している構造の詳細を示す分解図を夫々示している。
【００１９】
ここに図示している例では、前述した図４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、連絡流路９の途中に適宜に切り離し得る着脱部２０を設け（図２及び図３を参照）、選択還元型触媒６のケーシング８をパティキュレートフィルタ５のケーシング７と独立して車体側に支持せしめ、パティキュレートフィルタ５のケーシング７を車体と選択還元型触媒６のケーシング８とに対し着脱自在に取り付けて支持せしめるようにしてある。
【００２０】
即ち、連絡流路９を途中で分割し且つその分割端面にフランジ２１，２２を夫々設けて該両フランジ２１，２２を着脱自在にボルト締結することで着脱部２０を構成するようにしており、また、車体側のフレーム１５に取り付けた一対のブラケット１６，１７の相互間に選択還元型触媒６のケーシング８を配置し、該ケーシング８を軸心方向複数箇所の左右位置で連結部２３，２４を介し連結して前記各ブラケット１６，１７の双方に取り付け、選択還元型触媒６のケーシング８の下方位置にパティキュレートフィルタ５のケーシング７を配置して該ケーシング７を一方のブラケット１６と選択還元型触媒６のケーシング８とに対し連結部２５，２６を介して着脱自在に取り付けている。
【００２１】
ここで、選択還元型触媒６のケーシング８を各ブラケット１６，１７の双方に取り付けるための連結部２３，２４は、前記ケーシング８の軸心方向二箇所の分割箇所に設けられているフランジの一部に形成された張出部２７，２８と、これに重ねてボルト締結し得るよう前記各ブラケット１６，１７に取り付けられたブラケットピース２９，３０とにより構成されており、一方のブラケット１６に対しては、後述する中間ブラケット３１を介してブラケットピース２９が取り付けられ、他方のブラケット１７に対しては、ブラケットピース３０が直接取り付けられるようになっている。
【００２２】
更に、パティキュレートフィルタ５のケーシング７を一方のブラケット１６に取り付けるための連結部２５は、前記ケーシング７の軸心方向二箇所の分割箇所に設けられているフランジの一部に形成された張出部３２と、これに重ねてボルト締結し得るよう前記一方のブラケット１６に取り付けられた中間ブラケット３１とにより構成されている。
【００２３】
また、パティキュレートフィルタ５のケーシング７を選択還元型触媒６のケーシング８に取り付けるための連結部２６は、前記張出部３２と同じフランジの別の位置に形成された張出部３３と、これに重ねてボルト締結し得るよう前記張出部２７，２８と同じフランジの別の位置に形成された張出部３４とにより構成されている。
【００２４】
而して、パティキュレートフィルタ５に対し直接的にエア洗浄や水洗浄等による清掃を施したり、新たなパティキュレートフィルタ５に交換したりすることができるようケーシング７を取り外したい場合に、連絡流路９の途中のフランジ２１，２２相互のボルト締結を解除して着脱部２０を切り離した上、張出部３２と中間ブラケット３１とのボルト締結、及び張出部３３，３４相互のボルト締結を解除して、パティキュレートフィルタ５のケーシング７を車体と選択還元型触媒６のケーシング８から切り離すと、選択還元型触媒６のケーシング８を良好な支持状態で車体側に残したままパティキュレートフィルタ５のケーシング７を車体から取り外すことが可能となり、従来のように排気浄化装置のユニット全体を一緒に取り外す場合よりも手間がかからなくなって作業負担が少なくなる。
【００２５】
従って、上記形態例によれば、選択還元型触媒６のケーシング８を良好な支持状態のまま車体側に残してパティキュレートフィルタ５のケーシング７だけを容易に取り外すことができるので、従来のように排気浄化装置のユニット全体を一緒に取り外す場合よりも、パティキュレートフィルタ５のメンテナンスに要する労力を大幅に低減することができる。
【００２６】
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、連絡流路の着脱部の構造や、選択還元型触媒のケーシングの車体側への支持構造、パティキュレートフィルタのケーシングを車体と選択還元型触媒のケーシングとに対する着脱自在な取り付け構造については、必ずしも図示する構造に限定されないこと、その他、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】
【００２７】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す正面図である。
【図２】図１の排気浄化装置を斜め上方から見た斜視図である。
【図３】図２の排気浄化装置を支持している構造の詳細を示す分解図である。
【図４】従来例を示す概略図である。
【図５】図４の排気浄化装置を各ケーシングの軸心方向から見た正面図である。
【符号の説明】
【００２８】
３  排気ガス
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
１５  フレーム
２０  着脱部
２３  連結部
２４  連結部
２５  連結部
２６  連結部
【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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