(57)【要約】【課題】従来よりも保温性の高い排気系の可撓継手構造を実現し、エンジンから排出された排気ガスの温度を極力低下させずに後処理装置に導入し得るようにする。【解決手段】排気管１の途中にエンジン振動を吸収し得るよう蛇管４を介装し、該蛇管４の外周部に、断熱性セラミック繊維により円筒状に編成したセラミックブレード５（セラミック不織布でも可）を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気管の途中にエンジン振動を吸収し得るよう蛇管を介装し、該蛇管の外周部及び内周部の少なくとも何れか一方に断熱性セラミック繊維から成る円筒状のセラミックブレード又はセラミック不織布を備えたことを特徴とする排気系の可撓継手構造。
【請求項２】
耐熱性金属線材で円筒状に編成した金属ブレードを蛇管の過剰な伸長を拘束し得るよう該蛇管の外周部に装着し、この金属ブレードと蛇管との間にセラミックブレード又はセラミック不織布を備えたことを特徴とする請求項１に記載の排気系の可撓継手構造。
【請求項３】
耐熱性金属線材で円筒状に編成した金属ブレードを蛇管の過剰な伸長を拘束し得るよう該蛇管の外周部に装着し、この蛇管の内周部にセラミックブレード又はセラミック不織布を備えたことを特徴とする請求項１に記載の排気系の可撓継手構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気系の可撓継手構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンから排出されるパティキュレート（Particulate Matter：粒子状物質）は、炭素質から成る煤分と、高沸点炭化水素成分から成るＳＯＦ分（Soluble Organic Fraction：可溶性有機成分）とを主成分とし、更に微量のサルフェート（ミスト状硫酸成分）を含んだ組成を成すものであるが、この種のパティキュレートの低減対策としては、排気ガスが流通する排気管の途中に、パティキュレートフィルタを装備することが従来より行われている。
【０００３】
前記パティキュレートフィルタは、コージェライト等のセラミックから成る多孔質のハニカム構造となっており、格子状に区画された各流路の入口が交互に目封じされ、入口が目封じされていない流路については、その出口が目封じされるようになっており、各流路を区画する多孔質薄壁を透過した排気ガスのみが下流側へ排出されるようにしてある。
【０００４】
そして、排気ガス中のパティキュレートは、前記多孔質薄壁の内側表面に捕集されて堆積するので、目詰まりにより排気抵抗が増加しないうちにパティキュレートを適宜に燃焼除去してパティキュレートフィルタの再生を図る必要があるが、通常のディーゼルエンジンの運転状態においては、パティキュレートが自己燃焼するほどの高い排気温度が得られる機会が少ない為、酸化触媒を一体的に担持させた触媒再生型のパティキュレートフィルタの採用が検討されている。
【０００５】
即ち、このような触媒再生型のパティキュレートフィルタを採用すれば、捕集されたパティキュレートの酸化反応が促進されて着火温度が低下し、従来より低い排気温度でもパティキュレートを燃焼除去することが可能となるのである。
【０００６】
ただし、斯かる触媒再生型のパティキュレートフィルタを採用した場合であっても、排気温度の低い運転領域では、パティキュレートの処理量よりも捕集量が上まわってしまうので、このような低い排気温度での運転状態が続くと、パティキュレートフィルタの再生が良好に進まずに該パティキュレートフィルタが過捕集状態に陥る虞れがある。
【０００７】
そこで、パティキュレートフィルタの入側に、フロースルー型の酸化触媒を別途配置し、パティキュレートの堆積量が増加してきた段階で前記酸化触媒より上流側の排気ガス中に燃料を添加してパティキュレートフィルタの強制再生を行うことが考えられている。
【０００８】
つまり、パティキュレートフィルタより上流側で添加された燃料（ＨＣ）が入側の酸化触媒を通過する間に酸化反応し、その反応熱で昇温した排気ガスの流入により直後のパティキュレートフィルタの触媒床温度が上げられてパティキュレートが燃やし尽くされ、パティキュレートフィルタの再生化が図られることになる。
【０００９】
また、前述したパティキュレートフィルタ以外にも、排気ガス中のＮＯxの除去を目的としたＮＯx選択還元触媒やＮＯx吸蔵還元触媒等を後処理装置として排気管途中に装備することも提案されており、特に近年においては、パティキュレートフィルタにＮＯx吸蔵還元触媒を組み合わせた後処理装置も開発されてきている。
【００１０】
ただし、これらの何れの後処理装置を採用した場合であっても、パティキュレートの確実な燃焼除去や十分な触媒活性を得るために所定温度以上の比較的高い排気温度が必要となることは共通しており、ディーゼルエンジンから排出された排気ガスの温度ができるだけ下がらないうちに後処理装置に排気ガスを導入することが極めて重要となる。
【００１１】
一方、図４に示す如く、後処理装置が装備されることになる排気管１では、図示しないエンジンからの振動により破断応力が作用することを防止するため、クランプ２による車体３（図示する例ではフレーム）側への固定部位とエンジン側との間に、エンジン振動を吸収し得るよう蛇腹構造の伸縮自在な蛇管４が介装されることになるが、斯かる蛇管４では、ベローズの表面積が極めて大きく且つ極薄板となっていて熱放出が大であるため、この部分が排気熱の放熱ポイントとなって下流側の後処理装置の温度条件に悪影響を及ぼす虞れがあった。
【００１２】
尚、この種の排気系の可撓継手構造に関連する先行技術文献情報としては下記の特許文献１等がある。
【特許文献１】特開平１０−２５９７１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、従来においては、前述の特許文献１にも開示されている如き板金のアウタカバー（図４中に図示なし）を蛇管４の伸縮作動を拘束しないように該蛇管４の外周部に配置し、この板金のアウタカバーにより蛇管４における保温性を高めるといった手段が講じられてきたが、単に板金のアウタカバーを蛇管４の外周部に配置するだけでは、蛇管４からの放熱を十分に防ぐことができず、排気温度の低い運転状態における後処理装置の活性を高める観点からも更なる保温性の向上を図ることが望まれている。
【００１４】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、従来よりも保温性の高い排気系の可撓継手構造を実現し、エンジンから排出された排気ガスの温度を極力低下させずに後処理装置に導入し得るようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、排気管の途中にエンジン振動を吸収し得るよう蛇管を介装し、該蛇管の外周部及び内周部の少なくとも何れか一方に断熱性セラミック繊維から成る円筒状のセラミックブレード又はセラミック不織布を備えたことを特徴とする排気系の可撓継手構造、に係るものである。
【００１６】
而して、このようにすれば、蛇管の外周部及び内周部の少なくとも何れか一方でセラミックブレード又はセラミック不織布による効果的な断熱が図られるので、蛇管からの熱放出が著しく抑制されて従来以上の高い保温性が確保されることになる。
【００１７】
更に、本発明をより具体的に実施する際しては、耐熱性金属線材で円筒状に編成した金属ブレードを蛇管の過剰な伸長を拘束し得るよう該蛇管の外周部に装着し、この金属ブレードと蛇管との間にセラミックブレード又はセラミック不織布を備えることが可能である。
【００１８】
また、耐熱性金属線材で円筒状に編成した金属ブレードを蛇管の過剰な伸長を拘束し得るよう該蛇管の外周部に装着し、この蛇管の内周部にセラミックブレード又はセラミック不織布を備えるようにしても良い。
【発明の効果】
【００１９】
上記した本発明の排気系の可撓継手構造によれば、蛇管からの熱放出を著しく抑制することができ、従来以上の高い保温性を確保することができるので、エンジンから排出された排気ガスの温度を極力低下させずに排気管途中の後処理装置に導入することができ、排気温度の低い運転状態における後処理装置の活性を高めて大幅な性能向上を図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】
【００２０】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２１】
図１は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図４と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００２２】
図１に示す如く、本形態例においては、排気管１の途中にエンジン振動を吸収し得るよう介装されている蛇管４の外周部に、断熱性セラミック繊維により円筒状に編成したセラミックブレード５（セラミック不織布でも可）を備えており、このセラミックブレード５は、更に外側に装着されている金属ブレード６と蛇管４との間に配置されるようになっている。
【００２３】
ここで、前記セラミックブレード５は、シリコン、チタン又はジルコニウム、炭素、酸素から成る断熱性セラミック繊維を使用した熱伝導率の極めて低いものとなっており、排気ガス７の流れ方向の上流側端を前記金属ブレード６の上流側端と一緒に固定具８により固定し且つ下流側端を非固定の自由端としている。
【００２４】
他方、前記金属ブレード６は、耐熱性金属線材で円筒状に編成したもので、その上流側端と下流側端の両方を前記蛇管４の上流側端と下流側端の位置にて固定具８，９により固定しており、前記蛇管４の所定範囲内における伸縮作動を許容する一方、該蛇管４の所定範囲を超える過剰な伸長については拘束して前記蛇管４に無理な破損応力がかかることを回避し得るようにしてある。
【００２５】
而して、このように排気系の可撓継手構造を構成すれば、蛇管４の外周部でセラミックブレード５による効果的な断熱が図られるので、蛇管４からの熱放出が著しく抑制されて従来以上の高い保温性が確保されることになる。
【００２６】
この結果、蛇管４からの熱放出を著しく抑制することができ、従来以上の高い保温性を確保することができるので、エンジンから排出された排気ガス７の温度を極力低下させずに排気管１途中の後処理装置に導入することができ、排気温度の低い運転状態における後処理装置の活性を高めて大幅な性能向上を図ることができる。
【００２７】
図２は本発明の別の形態例を示すもので、前述した図１の形態例におけるセラミックブレード５と蛇管４との間に更に別の金属ブレード１０を備え、内外の各金属ブレード６，１０によりセラミックブレード５を挟み込んで保護せしめたものであり、このように構成しても前述した図１の形態例と同様の作用効果を奏することができる。
【００２８】
また、図３は本発明の更に別の形態例を示すもので、金属ブレード６を蛇管４の外周部に装着する一方、この蛇管４の内周部にセラミックブレード５を備えるようにしたものであり、ここに図示している例では、排気ガス７の流れ方向の上流側端を専用の固定具１１により固定し且つ下流側端を非固定の自由端としているが、このようにした場合にも前述の図１の形態例と同様の作用効果を奏するものとなる。
【００２９】
尚、本発明の排気系の可撓継手構造は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、図示例ではセラミックブレードの場合を説明しているが、セラミック不織布であっても良いこと、また、金属ブレードの併用は任意であること、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】
【００３０】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す断面図である。
【図２】本発明の別の形態例を示す断面図である。
【図３】本発明の更に別の形態例を示す断面図である。
【図４】従来の排気系の可撓継手構造の一例を示す側面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  排気管
４  蛇管
５  セラミックブレード
６  金属ブレード
７  排気ガス
１０  金属ブレード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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