JP2015183548A - 排気ガス浄化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外部から侵入した雨水を排出させることで排気ガス浄化ケースの腐食を防止できる排気ガス浄化装置を提供しようとするものである。
【解決手段】排気ガス浄化装置２は、エンジン１が排出した排気ガスを浄化する複数のフィルタ３９，４０と、各フィルタ３９，４０を内設させる複数のケース３０５，３２１，３３２からなる排気ガス浄化ケース３８とを備える。排気ガス浄化装置２は、排気ガス浄化ケース３８の内外を連通させた水抜き穴３５７，３６０を前記排気ガス浄化ケースに設けて、排気ガス浄化ケース３８内に溜まった水を排出させる水抜き機構を構成している。排気ガス浄化ケース３８の内側における水抜き穴３６０に対して、排気ガスの通過を遮断させるリードバルブ３６４を設けている。
【選択図】図８

Description

本願発明は、ディーゼルエンジン等に搭載される排気ガス浄化装置に係り、より詳しくは、排気ガス中に含まれた粒子状物質（すす、パティキュレート）等を除去する排気ガス浄化装置に関するものである。

従来、ディーゼルエンジン（以下、単にエンジンという）の排気経路中に、排気ガス浄化装置としてディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、ＤＰＦという）を設け、エンジンから排出された排気ガスをＤＰＦにて浄化処理する技術が知られている（特許文献１参照）。また、ＤＰＦにおいては、外側ケースの内部に内側ケースを二重構造に設け、酸化触媒又はスートフィルタ等を内側ケースに内蔵させる技術が知られている（例えば特許文献２参照）。更に、ＤＰＦにおいて、酸化触媒内蔵のケースとスートフィルタ内蔵のケースとを、ボルトによって締結するフランジを介して分離可能に連結する技術も知られている（例えば特許文献３及び４参照）。

特開２００４−２６３５９３号公報 特開２００５−１９４９４９号公報 特開２００９−２２８５１６号公報 特開２００９−９１９８２号公報

ところで、ＤＰＦにおいては、排気ガス温度の低下で結露が発生したり雨水が浸入したりして、ＤＰＦの内部に凝縮水等の水が溜まる場合が往々にしてある。当該水は腐食性が強く、ＤＰＦの外形を構成するケースに悪影響を与える。また、消音器を排気側に設けたＤＰＦにおいては、排気出口を上向きに構成する場合もあり、排気出口を通じて雨水が侵入し、消音器に水が溜まりやすい構造となってしまう。更に、二重構造のＤＰＦでは、内側及び外側ケースとこれらの排気ガス移動方向の両端部を塞ぐ蓋体との間や、内側ケースと外側ケースとの間が水の溜まるスペースになるため、このような水を取り除く必要がある。

そこで、本願発明は、これらの現状を検討して改善を施した排気ガス浄化装置を提供しようとするものである。

請求項１の発明は、エンジンが排出した排気ガスを浄化する複数のフィルタと、前記各フィルタを内設させる複数のケースからなる排気ガス浄化ケースとを備える排気ガス浄化装置において、前記排気ガス浄化ケースの内外を連通させた水抜き穴を前記排気ガス浄化ケースに設けて、前記排気ガス浄化ケース内に溜まった水を排出させる水抜き機構を構成し、前記排気ガス浄化ケースの内側における前記水抜き穴に対して、排気ガスの通過を遮断させるリードバルブを設けたものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載した排気ガス浄化装置において、前記フィルタを通過した排気ガスを外部に排出する排気口を前記排気ガス浄化ケース外周面における上側位置に設けられるとともに、該排気口の対向する下側位置に前記水抜き穴が設けられたもの
である。

請求項３の発明は、請求項１又は２に記載した排気ガス浄化装置において、前記排気ガス浄化ケースの外周面に設けるドレン管を前記水抜き穴に連通させて、前記水抜き機構を構成し、トラップ構造が、当該水抜き機構に、排気ガスと水とを分離させるトラップ構造を設けたものである。

請求項４の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の排気ガス浄化装置において、前記排気ガス浄化ケースが、前記フィルタを内設する内側ケースと、該内側ケースを内包する外側ケースとによる二重管構造を有し、前記内側ケースと前記外側ケースとの間で構成される空間が、前記水抜き機構の一部となるものである。

請求項１の発明によると、エンジンが排出した排気ガスを浄化する複数のフィルタと、前記各フィルタを内設させる複数のケースからなる排気ガス浄化ケースとを備える排気ガス浄化装置において、前記排気ガス浄化ケースの内外を連通させた水抜き穴を前記排気ガス浄化ケースに設けて、前記排気ガス浄化ケース内に溜まった水を排出させる水抜き機構を構成し、前記排気ガス浄化ケースの内側における前記水抜き穴に対して、排気ガスの通過を遮断させるリードバルブを設けたものであるから、雨水及び洗浄水等の外部から侵入して前記排気ガス浄化ケース内に溜まった水を、前記水抜き機構を通じて外部に排出して、前記排気ガス浄化ケースの腐食を防ぐことができる。また、前記リードバルブを前記水抜き機構に設けることで、前記水抜き機構を通じて排気ガスが漏れることを防止できる。

請求項２の発明によると、前記フィルタを通過した排気ガスを外部に排出する排気口を前記排気ガス浄化ケース外周面における上側位置に設けられるとともに、該排気口の対向する下側位置に前記水抜き穴が設けられたものであるから、前記排気口から侵入して前記排気ガス浄化ケース内に溜まった水を、前記水抜き機構を通じて外部に排出して、前記排気ガス浄化ケースの腐食を防ぐことができる。

請求項３の発明によると、前記排気ガス浄化ケースの外周面に設けるドレン管を前記水抜き穴に連通させて、前記水抜き機構を構成し、トラップ構造が、当該水抜き機構に、排気ガスと水とを分離させるトラップ構造を設けたものであるから、前記水抜き機構を、前記ドレン管の管抵抗の制御による機構で容易に構成できるため、前記トラップ構造を設けることで、前記水抜き機構を通じて排気ガスが前記排気ガス浄化ケースから漏れることを防止できる。

請求項４の発明によると、前記排気ガス浄化ケースが、前記フィルタを内設する内側ケースと、該内側ケースを内包する外側ケースとによる二重管構造を有し、前記内側ケースと前記外側ケースとの間で構成される空間が、前記水抜き機構の一部となるものであるから、前記フィルタを有する前記内側ケース内部の水を前記内側ケースの外側に排出できるため、外部からの水の侵入に基づく排気ガス浄化装置の機能低下を防止できる。

本願発明の第１実施形態におけるディーゼルエンジンを冷却ファン側からみた斜視図である。 同エンジンの右側面図である。 同エンジンの左側面図である。 同エンジンの正面図である。 同エンジンの平面図である。 本願発明の第１実施形態における排気ガス浄化装置の断面説明図である。 同排気ガス浄化装置における排気ガス上流側の拡大側面断面図である。 同排気ガス浄化装置における消音器の断面図である。 本願発明の第２実施形態におけるディーゼルエンジンの冷却ファン側からみた斜視図である。 同エンジンをフライホイール側からみた斜視図である。 本願発明の第２実施形態における排気ガス浄化装置を浄化入口管側から見た外観斜視図である。 同排気ガス浄化装置の断面説明図である。 同排気ガス浄化装置の底面図である。 本願発明の排気ガス浄化装置における水抜き機構の別例を示す断面図である。 第１実施形態におけるディーゼルエンジンを搭載したホイルローダの左側面図である。 同ホイルローダの平面図である。 第２実施形態におけるディーゼルエンジンを搭載したフォークリフトカーの側面図である。 同フォークリフトカーの平面図である。

以下、図１〜図８を参照して、本願発明の排気ガス浄化装置及び当該排気ガス浄化装置を備えるエンジン装置の第１実施形態を図面に基づいて説明する。

図１〜図８を参照して、本実施形態のエンジン装置について、建設機械または土木機械または農業機械または荷役機械などに原動機として搭載するディーゼルエンジン１を例に挙げて、以下に説明する。ディーゼルエンジン１は、排気マニホールド７の排気出口に接続される排気ガス浄化装置２を備える。排気ガス浄化装置２は、ディーゼルエンジン１の排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）の除去に加え、ディーゼルエンジン１の排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）を低減する作用を備える。

ディーゼルエンジン１は、エンジン出力用クランク軸３とピストン（図示省略）を内蔵するシリンダブロック４を備える。シリンダブロック４にシリンダヘッド５を上載している。シリンダヘッド５の左側面に吸気マニホールド６を配置する。シリンダヘッド５の右側面に排気マニホールド７を配置する。シリンダヘッド５の上側面にヘッドカバー８を配置する。シリンダブロック４の後側面に冷却ファン９を設ける。シリンダブロック４の前側面にフライホイールハウジング１０を設ける。フライホイールハウジング１０内にフライホイール１１を配置する。

クランク軸３（エンジン出力軸）にフライホイール１１を軸支する。作業車両（バックホウやフォークリフト等）の作動部に、クランク軸３を介してディーゼルエンジン１の動力を取出すように構成している。また、シリンダブロック４の下面にはオイルパン１２を配置する。オイルパン１２内の潤滑油は、シリンダブロック４の側面に配置されたオイルフィルタ１３を介して、ディーゼルエンジン１の各潤滑部に供給される。

シリンダブロック４の側面のうちオイルフィルタ１３の上方（吸気マニホールド６の下方）には、燃料を供給するための燃料供給ポンプ１４を取付ける。電磁開閉制御型の燃料噴射バルブ（図示省略）を有する４気筒分の各インジェクタ１５をディーゼルエンジン１に設ける。各インジェクタ１５に、燃料供給ポンプ１４及び円筒状のコモンレール１６及び燃料フィルタ（図示省略）を介して、作業車両に搭載される燃料タンク（図示省略）を接続する。

前記燃料タンクの燃料が燃料供給ポンプ１４からコモンレール１６に圧送され、高圧の燃料がコモンレール１６に蓄えられる。各インジェクタ１５の燃料噴射バルブをそれぞれ開閉制御することによって、コモンレール１６内の高圧の燃料が各インジェクタ１５からディーゼルエンジン１の各気筒に噴射される。

シリンダブロック４の前面左寄りの部位には、冷却水循環用の冷却水ポンプ２１が冷却ファン９のファン軸と同軸状に配置されている。クランク軸３の回転にて、冷却ファン駆動用Ｖベルト２２を介して、冷却ファン９と共に冷却水ポンプ２１が駆動される。作業車両に搭載されるラジエータ２４内の冷却水が、冷却水ポンプ２１の駆動にて、冷却水ポンプ２１に供給される。そして、シリンダブロック４及びシリンダヘッド５に冷却水が供給され、ディーゼルエンジン１を冷却する。なお、冷却水ポンプ２１の左側方にはオルタネータ２３が設けられている。

シリンダブロック４の左右側面に機関脚取付け部１９がそれぞれ設けられている。各機関脚取付け部１９には、防振ゴム３５を有するとともに機体フレーム９４の左右側壁に連結された機関脚体３４がそれぞれボルト締結される。ディーゼルエンジン１は、各機関脚体３４を介して、作業車両における機体フレーム９４に防振支持される。これにより、ディーゼルエンジン１の振動が、機体フレーム９４へ伝達することを抑止できる。

さらに、ＥＧＲ装置２６（排気ガス再循環装置）を説明する。上向きに突出する吸気マニホールド６の入口部に、ＥＧＲ装置２６（排気ガス再循環装置）を介してエアクリーナ３２を連結する。新気（外部空気）が、エアクリーナ３２から、ＥＧＲ装置２６を介して吸気マニホールド６に送られる。

ＥＧＲ装置２６は、ディーゼルエンジン１の排気ガスの一部（排気マニホールド７からのＥＧＲガス）と新気（エアクリーナ３２からの外部空気）とを混合させて吸気マニホールド６に供給するＥＧＲ本体ケース２７（コレクタ）と、エアクリーナ３２に吸気管３３を介してＥＧＲ本体ケース２７を連通させる吸気スロットル部材２８と、排気マニホールド７にＥＧＲクーラ２９を介して接続される還流管路としての再循環排気ガス管３０と、再循環排気ガス管３０にＥＧＲ本体ケース２７を連通させるＥＧＲバルブ部材３１とを備えている。

すなわち、吸気マニホールド６と新気導入用の吸気スロットル部材２８とがＥＧＲ本体ケース２７を介して接続されている。そして、ＥＧＲ本体ケース２７には、排気マニホールド７から延びる再循環排気ガス管３０の出口側が連通している。ＥＧＲ本体ケース２７は長筒状に形成されている。吸気スロットル部材２８は、ＥＧＲ本体ケース２７の長手方向の一端部にボルト締結されている。ＥＧＲ本体ケース２７の下向きの開口端部が、吸気マニホールド６の入口部に着脱可能にボルト締結されている。

また、再循環排気ガス管３０の出口側が、ＥＧＲバルブ部材３１を介してＥＧＲ本体ケース２７に連結されている。再循環排気ガス管３０の入口側は、ＥＧＲクーラ２９を介して排気マニホールド７の下面側に連結されている。ＥＧＲバルブ部材３１内のＥＧＲバルブ（図示省略）の開度を調節することにより、ＥＧＲ本体ケース２７へのＥＧＲガスの供給量を調節する。

上記の構成により、エアクリーナ３２から吸気スロットル部材２８を介してＥＧＲ本体ケース２７内に新気（外部空気）を供給する一方、排気マニホールド７からＥＧＲバルブ部材３１を介してＥＧＲ本体ケース２７内にＥＧＲガス（排気マニホールドから排出される排気ガスの一部）を供給する。エアクリーナ３２からの新気と、排気マニホールド７からのＥＧＲガスとが、ＥＧＲ本体ケース２７内で混合された後、ＥＧＲ本体ケース２７内
の混合ガスが吸気マニホールド６に供給される。すなわち、ディーゼルエンジン１から排気マニホールド７に排出された排気ガスの一部が、吸気マニホールド６からディーゼルエンジン１に還流されることによって、高負荷運転時の最高燃焼温度が低下し、ディーゼルエンジン１からのＮＯｘ（窒素酸化物）の排出量が低減される。

上記のようにＥＧＲクーラ２９が配置されるとき、排気マニホールド７にＥＧＲガス取出し管６１を一体的に形成する。また、排気マニホールド７に管継ぎ手部材６２をボルト締結する。ＥＧＲクーラ２９のＥＧＲガス入口部をＥＧＲガス取出し管６１にて支持すると共に、再循環排気ガス管３０を接続する管継ぎ手部材６２にて、ＥＧＲクーラ２９のＥＧＲガス出口部を支持することにより、ＥＧＲクーラ２９はシリンダブロック４（具体的には左側面）から離間して配置される。

また、排気マニホールド７の排気出口を上向きに開口し、排気マニホールド７の下方に、ＥＧＲガス冷却用のＥＧＲクーラ２９を配置している。したがって、エンジン１の一側面に沿わせて、排気マニホールド７とＥＧＲクーラ２９をコンパクトに設置できる。そして、ディーゼルエンジン１の右側方（排気マニホールド７側）に、ＥＧＲクーラ２９に冷却水ポンプ２１を接続する冷却水配管経路を設ける。これにより、冷却水ポンプ２１からの冷却水は、ディーゼルエンジン１の水冷部に供給されるだけでなく、その一部をＥＧＲクーラ２９に送るように構成されている。

すなわち、冷却水ポンプ２１と連結する戻りホース７５に合金製中間パイプ７６の一端側を接続し、合金製中間パイプ７６の他端側に可とう性ホース７６ａを介してＥＧＲクーラ２９の冷却水取出し口を接続する。そして、ＥＧＲクーラ２９の冷却水取入れ口が冷却水取出しホース７９を介してシリンダブロック４に接続されている。従って、冷却水ポンプ２１からの冷却水の一部が、シリンダブロック４からＥＧＲクーラ２９に供給され、循環する。

ラジエータ２４は、ディーゼルエンジン１の後方において、冷却ファン９と対向する位置に、ファンシュラウド（図示省略）を介して配置される。このラジエータ２４は、その上側が防振ゴム５９を有する上部支持ブラケット５７を介して機体フレーム９４の左右側壁部と連結されて、防振支持される。すなわち、上部支持ブラケット５７が、機体フレーム９４の左右側壁部に固着された支持部材９５，９６とボルト締結され、機体フレーム９４の左右側壁部の上側を架橋するように固定される。ラジエータ２４は、その上面が上部支持ブラケット５７に接続されることで、防振ゴム５９を介して防振支持される。また、ラジエータ２４の前面には、冷却ファン９と対向するよう、オイルクーラ２５が配置される。

このように、ラジエータ２４及びオイルクーラ２５は、ディーゼルエンジン１の後方の冷却ファン９に対向する位置において、その放熱量が小さい順に、冷却風の吐き出し方向に向けて一列に配置される。したがって、冷却ファン９が回転駆動することで、ディーゼルエンジン１後方から外気を吸引することにより、熱交換器であるラジエータ２４及びオイルクーラ２５はそれぞれ、外気（冷却風）が吹き付けられ、空冷されることになる。

エアクリーナ３２は、その一端側が吸気スロットル部材２８の吸気口と連結する吸気管３３の他端側と連結する。この吸気管３３がディーゼルエンジン１の後方に向かって延設されることで、エアクリーナ３２は、ディーゼルエンジン１の左側後方に配置される。すなわち、エアクリーナ３２は、ディーゼルエンジン１の後方に配置されるラジエータ２４の左側に配置されることとなる。

次いで、図１〜図８を参照して、排気ガス浄化装置２について説明する。排気ガス浄化
装置２は、ディーゼルエンジン１の出力軸（クランク軸）と平行な前後方向に長く延びた略円筒形状に構成され、排気マニホールド７上に配置される。排気ガス浄化装置２の前後両側（排気ガス移動方向上流側と下流側）には、浄化入口管（排気ガス入口管）３６と浄化出口管（排気ガス出口管）３７とが、ディーゼルエンジン１の前後に振り分けて設けられている。そして、排気ガス浄化装置２の排気ガス取入れ側である浄化入口管３６が、ディーゼルエンジン１の排気マニホールド７に着脱可能にボルト締結され、排気ガス浄化装置２の排気ガス排出側である浄化出口管３７には排気管７２を介してテールパイプ１３５が接続される。

図６に示す如く、排気ガス浄化装置２は、耐熱金属材料製である浄化ケーシングとしての排気ガス浄化ケース（ＤＰＦケーシング）３８に、円筒型の内側ケース３０４，３２０を介して、例えば白金等のディーゼル酸化触媒３９とハニカム構造のスートフィルタ４０とを直列に並べて収容した構造になっている。そして、排気ガス浄化ケース３８の後側部分を消音器４１にて形成し、消音器４１に設けられた浄化出口管３７が、排気管７２と連結される。

また、図１〜図５に示すように、排気ガス浄化装置２は、支持体としてのフランジ側ブラケット脚８０（第１ブラケット脚）及びケーシング側ブラケット脚８１（第２ブラケット脚）を介して、ディーゼルエンジン１のシリンダヘッド５及び排気マニホールド７に取り付けられている。この場合、フランジ側ブラケット脚８０の基端側は、排気ガス浄化ケース３８の外周側にある出口挟持フランジ３５３に着脱可能にボルト締結されている。また、ケーシング側ブラケット脚８１の基端側は、排気ガス浄化ケース３８の触媒外蓋体３０９に着脱可能にボルト締結されている。

そして、フランジ側ブラケット脚８０は、その先端側において、シリンダヘッド５における排気マニホールド７側の側面にボルト締結されるとともに、補助ブラケット８０ａを介して、シリンダヘッド５における冷却ファン９側の側面にもボルト締結される。これにより、フランジ側ブラケット８０の先端側は、シリンダヘッド５における冷却ファン９側の側面及び排気マニホールド７側の側面に着脱可能にボルト締結されている。このとき、フランジ側ブラケット８０は、補助ブラケット８０ａと一体に構成されるものであっても構わない
また、ケーシング側ブラケット脚８１の先端側は、補助ブラケット８１ａを介して、シリンダヘッド５におけるフライホイールハウジング１０側の側面に着脱可能にボルト締結されている。このとき、ケーシング側ブラケット脚８１は、フランジ側ブラケット脚８０と同様、補助ブラケット８１ａと一体に構成されるものであっても構わない。

排気マニホールド７の出口部に浄化入口管３６の入口フランジ体３１７を締結させることによって、排気マニホールド７に浄化入口管３６を介して排気ガス浄化装置２を連通接続している。その結果、各ブラケット脚８０，８１によりディーゼルエンジン１に連結された排気ガス浄化装置２は、ディーゼルエンジン１の高剛性部品である排気マニホールド７及びシリンダヘッド５に安定的に連結支持されることになる。従って、振動等による排気ガス浄化装置２の損傷抑制を図れる。

上記の構成において、ディーゼルエンジン１の排気ガスは、ディーゼルエンジン１の排気マニホールド７から、排気ガス浄化ケース３８内のディーゼル酸化触媒３９側に流入し、ディーゼル酸化触媒３９からスートフィルタ４０側に移動して浄化処理される。排気ガス中の粒子状物質は、スートフィルタ４０における各セル間の多孔質形状の仕切り壁を通り抜けできない。すなわち、排気ガス中の粒子状物質はスートフィルタ４０に捕集される。その後、ディーゼル酸化触媒３９及びスートフィルタ４０を通過した排気ガスがテールパイプ１３５から放出される。

排気ガスがディーゼル酸化触媒３９及びスートフィルタ４０を通過する際に、排気ガスの温度が再生可能温度（例えば約３００℃程度）を超えていれば、ディーゼル酸化触媒３９の作用によって、排気ガス中のＮＯ（一酸化窒素）が不安定なＮＯ２（二酸化窒素）に酸化される。そして、ＮＯ２がＮＯに戻る際に放出するＯ（酸素）によって、スートフィルタ４０に捕集された粒子状物質が酸化除去される。なお、スートフィルタ４０に粒子状物質が堆積した場合は、再生可能温度以上に排気ガス温度を保持すれば粒子状物質が酸化除去されるため、スートフィルタ４０の粒子状物質の捕集能力が回復する（スートフィルタ４０が再生する）ことになる。

図６及び図７に示すように、ディーゼル酸化触媒３９は、耐熱金属材料製で略円筒型の触媒内側ケース３０４内に設けられている。触媒内側ケース３０４は、耐熱金属材料製で略円筒型の触媒外側ケース３０５内に設けられている。すなわち、ディーゼル酸化触媒３９の外側に、セラミックファイバー製でマット状の触媒断熱材３０６を介して、触媒内側ケース３０４を被嵌させている。ディーゼル酸化触媒３９と触媒内側ケース３０４の間に触媒断熱材３０６を圧入して、ディーゼル酸化触媒３９を保護している。また、触媒内側ケース３０４の外側に、断面略Ｓ字状の薄板製支持体３０７を介して触媒外側ケース３０５を被嵌させている。触媒外側ケース３０５は前述の排気ガス浄化ケース３８を構成する要素の１つである。触媒内側ケース３０４に伝わる触媒外側ケース３０５の応力（機械振動や変形力）は、薄板製支持体３０７にて低減されることになる。

触媒内側ケース３０４及び触媒外側ケース３０５の一側端部に円板状の触媒内蓋体３０８を溶接にて固着し、この触媒内蓋体３０８の外面側に、触媒外蓋体３０９がボルト及びナットにて締結されている。そして、ディーゼル酸化触媒３９のガス流入側端面３９ａと触媒内蓋体３０８とが、一定距離Ｌ１だけ離間させてあり、ガス流入側端面３９ａと触媒内蓋体３０８との間に排気ガス流入空間３１１が形成される。更に、触媒内側ケース３０４及び触媒外側ケース３０５には、排気ガス流入空間３１１に臨む排気ガス流入口３１２を開口させている。触媒外側ケース３０５における排気ガス流入口３１２の開口縁は、触媒内側ケース３０４に向けて折り曲げ形成している。前記折り曲げ縁によって、触媒内側ケース３０４の開口縁と触媒外側ケース３０５の開口縁の間の隙間を閉鎖しているから、触媒内側ケース３０４と触媒外側ケース３０５の間に排気ガスが流入するのを防止できる。

この排気ガス流入口３１２が形成された触媒外側ケース３０５の外側面に浄化入口管３６を配置している。浄化入口管３６は上向きに開口した半割筒型に形成されており、大径側である矩形状の上向き開口端部３６ｂが、排気ガス流入口３１２を覆い且つ触媒外側ケース３０５の長手（左右）方向に延びるようにして触媒外側ケース３０５の外側面に溶接固定されている。従って、浄化入口管３６の排気ガス出口側である上向き開口端部３６ｂは、触媒外側ケース３０５の排気ガス流入口３１２に連通接続されている。浄化入口管３６のうち触媒外側ケース３０５の長手中途部寄りにある右端部には、排気ガス入口側として、小径真円状の下向き開口端部３６ａを開口させている。下向き開口端部３６ａの外周部に入口フランジ体３１７が溶接固定されている。入口フランジ体３１７は、排気マニホールド７の排気ガス排出側に着脱可能にボルト締結されている。

浄化入口管３６の左端部側が触媒外側ケース３０５の排気ガス流入口３１２を外側から覆っている。浄化入口管３６の右端部に、排気ガス入口側としての下向き開口端部３６ａが形成されている。すなわち、排気ガス流入口３１２に対して浄化入口管３６の下向き開口端部３６ａは、排気ガス浄化ケース３８における排気ガス下流側にオフセットして設けられている（触媒外側ケース３０５の右側に位置をずらして設けられている）。また、浄化入口管３６の上向き開口端部３６ｂは、排気ガス流入口３１２を覆い且つ触媒外側ケー
ス３０５の長手（前後）方向に延びるようにして触媒外側ケース３０５の外側面に溶接固定されている。このため、触媒外側ケース３０５の外側面と浄化入口管３６の管壁２０１内側面とによって、排気ガスの導入通路２００を形成している。

その結果、浄化入口管３６内（導入通路２００内）の排気ガスによって排気ガス浄化ケース３８（触媒外側ケース３０５）を加温でき、排気ガス浄化ケース３８（触媒外側ケース３０５）内を通過する排気ガス温度の低下を抑制することが可能になる。従って、排気ガス浄化装置２の排気ガス浄化性能を向上できる。また、浄化入口管３６を排気ガス浄化ケース３８（触媒外側ケース３０５）の強度メンバーとして利用でき、排気ガス浄化ケース３８（触媒外側ケース３０５）を厚肉化したり部品点数を極端に増やしたりすることなく、簡単な構成で排気ガス浄化ケース３８（触媒外側ケース３０５）の剛性向上を図れる。

また、浄化入口管３６の管壁２０１のうち排気ガス浄化ケース３８（触媒外側ケース３０５）に沿って延びる部分を、浄化入口管３６の排気ガス入口側（下向き開口端部３６ａ）から排気ガス出口側（上向き開口端部３６ｂ）に向かうに連れて、排気ガス浄化ケース３８（触媒外側ケース３０５）の外側面に近付くように傾斜させた長手傾斜部２０２に形成している。換言すると、管壁２０１のうち排気ガス浄化ケース３８（触媒外側ケース３０５）に沿って延びる部分は、側面視で角を斜めに切り落としたような形状の長手傾斜部２０２になっている。浄化入口管３６の長手傾斜部２０２の内側面は、排気ガス浄化ケース３８（触媒外側ケース３０５）の排気ガス流入口３１２に被さっていて、排気マニホールド７から流入する排気ガスを排気ガス流入口３１２の方向に偏流させるように構成している。

上記の構成において、排気マニホールド７から浄化入口管３６に流入する排気ガスは、浄化入口管３６の長手傾斜部２０２の内側面に衝突して排気ガス流入口３１２に向けて偏流し、排気ガス流入口３１２経由で排気ガス流入空間３１１内にスムーズに案内される。すなわち、浄化入口管３６の長手傾斜部２０２の内側面を、排気ガスを排気ガス流入口３１２に送る案内面として用いて、浄化入口管３６を排気ガス浄化ケース３８（触媒外側ケース３０５）の強度メンバーとして利用できる。

これにより、排気ガス浄化ケース３８（触媒外側ケース３０５）を厚肉化したり部品点数を極端に増やしたりすることなく、簡単な構成で排気ガス浄化ケース３８（触媒外側ケース３０５）の剛性向上を図れるものでありながら、浄化入口管３６の長手傾斜部２０２の内側面によって、排気マニホールド７からの排気ガスを排気ガス浄化ケース３８（触媒外側ケース３０５）内にスムーズに案内できる。従って、排気ガス浄化ケース３８（触媒外側ケース３０５）内のガス浄化体であるディーゼル酸化触媒３９の広域に排気ガスを供給でき、ディーゼル酸化触媒３９を効率よく活用するのに寄与する。

一方、浄化入口管３６の管壁２０１のうち排気ガス流出口でもある浄化出口管３７寄りの部分は、浄化入口管３６の排気ガス入口側（下向き開口端部３６ａ）から排気ガス出口側（上向き開口端部３６ｂ）に向かうに連れて、排気ガス入口側（下向き開口端部３６ａ）の中心線Ｃから離れるように傾斜した短手傾斜部２０３に形成している。換言すると、管壁２０１のうち浄化出口管３７寄りの略半部は、下向き開口端部３６ａ上向き開口端部３６ｂに向けて半径の広がるラッパ形状の短手傾斜部２０３になっている。

このように、管壁２０１に短手傾斜部２０３を構成することで、浄化入口管３６の管壁２０１内側面のうち浄化出口管３７寄りの部分では、排気ガスが排気ガス浄化ケース３８（触媒外側ケース３０５）の外側面に衝突するが、当該部分の容積が確保される。そのため、旋回流や乱流の形成が排気ガス流入口３１２より排気ガス上流側でも行えることにな
る。従って、ディーゼル酸化触媒３９の排気ガス上流側の端面３９ａ（ガス流入側端面３９ａ）により一層確実に排気ガスを均等供給できる。

更に、排気ガス浄化ケース３８（触媒外側ケース３０５）における排気ガス流入口３１２寄りの側端部のうち触媒内蓋体３０８の内面側に、外向きに凹む凹面部２０４を形成している。従って、触媒内蓋体３０８は凹面部２０４の存在によって内面側の略中央部を最も凹ませた椀形状になっている。このため、排気ガス浄化ケース３８（触媒外側ケース３０５）の排気ガス流入口３１２から触媒内蓋体３０８の凹面部２０４に向けて排気ガスを供給でき、凹面部２０４による排気ガス拡散作用によって、ディーゼル酸化触媒３９の排気ガス上流側（排気ガス流入空間３１１）において旋回流や乱流を簡単に形成できる。このため、ディーゼル酸化触媒３９の排気ガス上流側の端面（ガス流入側端面３９ａ）に排気ガスをできるだけ均等に供給できる。

上記の構成において、ディーゼルエンジン１の排気ガスが、排気マニホールド７から排気ガス入口管１６に入り、浄化入口管３６から排気ガス流入口３１２を介して排気ガス流入空間３１１に入り、ディーゼル酸化触媒３９に対して、この前側のガス流入側端面３９ａから供給される。フィルタの一つであるディーゼル酸化触媒３９の酸化作用によって二酸化窒素（ＮＯ２）が生成される。

また、フィルタの一つであるスートフィルタ４０は、耐熱金属材料製で略円筒型のフィルタ内側ケース３２０内に設ける。フィルタ内側ケース３２０は、耐熱金属材料製で略円筒型のフィルタ外側ケース３２１内に設ける。すなわち、スートフィルタ４０の外側に、セラミックファイバー製でマット状のフィルタ断熱材３２２を介して、フィルタ内側ケース３２０を被嵌させている。フィルタ外側ケース３２１は、触媒外側ケース３０５と共に、前述した排気ガス浄化ケース３８を構成する要素の１つである。なお、スートフィルタ４０とフィルタ内側ケース３２０の間にフィルタ断熱材３２２を圧入して、スートフィルタ４０を保護している。

稜線が直線の円筒状に形成された触媒内側ケース３０４は、ディーゼル酸化触媒３９を収容する上流側筒部３０４ａと、フィルタ内側ケース３２０が挿入される下流側筒部３０４ｂとにより構成されている。なお、上流側筒部３０４ａと下流側筒部３０４ｂとは略同一径の円筒であり、一体形状になっている。さらに、触媒内側ケース３０４の外周に溶接固定する薄板状リング形の触媒側接合フランジ３２５と、フィルタ内側ケース３２０の外周に溶接固定する薄板状リング形のフィルタ側接合フランジ３２６を備える。触媒側接合フランジ３２５とフィルタ側接合フランジ３２６とは、断面が略Ｌ字のドーナツ形状に形成されている。

触媒内側ケース３０４における下流側筒部３０４ｂの端部には、触媒側接合フランジ３２５の内周側を溶接固定している。触媒外側ケース３０５の外周側（放射方向）に向けて、触媒側接合フランジ３２５の外周側を突出させている。触媒側接合フランジ３２５の折り曲げ角部は、階段状の段部３２５ａになっている。触媒外側ケース３０５における排気ガス下流側の端部が触媒側接合フランジ３２５の段部３２５ａに溶接固定されている。

一方、フィルタ内側ケース３２０の外周のうち長手中途部（排気ガス移動方向の中途部）に、フィルタ側接合フランジ３２６の内周側を溶接固定している。フィルタ外側ケース３２１の外周側（放射方向）に向けて、フィルタ側接合フランジ３２６の外周側を突出させている。フィルタ側接合フランジ３２６の折り曲げ角部も、階段状の段部３２６ａになっている。フィルタ外側ケース３２１における排気ガス上流側の端部が、フィルタ側接合フランジ３２６の段部３２６ａに溶接固定されている。なお、フィルタ内側ケース３２０は、稜線が直線の円筒状に形成されている。フィルタ内側ケース３２０の排気ガス上流側
の端部と排気ガス下流側の端部とは略同一径の円筒であり、一体形状になっている。

ガスケット３２４を介して突き合わせた触媒側接合フランジ３２５とフィルタ側接合フランジ３２６とが、各外側ケース３０５，３２１の外周側を囲う一対の厚板状の中央挟持フランジ３５１，３５２によって、排気ガス移動方向の両側から挟まれた状態で、ボルト締結される。すなわち、ボルト３２７及びナット３２８で各中央挟持フランジ３５１，３５２を締結して、各中央挟持フランジ３５１，３５２が各接合フランジ３２５，３２６を挟持することで、触媒外側ケース３０５とフィルタ外側ケース３２１とが着脱可能に連結される。

そして、各中央挟持フランジ３５１，３５２及び各接合フランジ３２５，３２６を介して、触媒外側ケース３０５の排気ガス下流側の端部にフィルタ外側ケース３２１の排気ガス上流側の端部を連結した状態では、ディーゼル酸化触媒３９とスートフィルタ４０との間に触媒下流側空間３２９が形成される。すなわち、ディーゼル酸化触媒３９のガス流出側端面３９ｂと、スートフィルタ４０（フィルタ内側ケース３２０）の取入れ側端面４０ａとが、センサ取付け用間隔Ｌ２だけ離れて対峙することになる。

上記の構成において、ディーゼル酸化触媒３９の酸化作用によって生成された二酸化窒素（ＮＯ２）が、スートフィルタ４０内に一側端面（取入れ側端面４０ａ）から供給される。ディーゼルエンジン１の排気ガス中に含まれた粒子状物質（ＰＭ）は、スートフィルタ４０に捕集されて、二酸化窒素（ＮＯ２）によって連続的に酸化除去される。ディーゼルエンジン１の排気ガス中の粒状物質（ＰＭ）の除去に加え、ディーゼルエンジン１の排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）の含有量が低減される。

ディーゼルエンジン１が排出した排気ガス音を減衰させる消音器４１は、図６〜図８に示すように、二重筒構造の消音内側ケース３３１及び消音外側ケース３３２を備える。消音内側ケース３３１の他端側（排気上流側の端部）に仕切蓋体３３６が溶接固定されて、消音内側ケース３３１の他端側を仕切蓋体３３６によって塞いでいる。消音内側ケース３３１及び消音外側ケース３３２の一端側（排気下流側の端部）には消音内蓋体３３３が溶接固定されている。消音内蓋体３３３の外端面側には、消音内蓋体３３３を外側から覆う消音外蓋体３３４が溶接固定されている。消音外側ケース３３２は、触媒外側ケース３０５及びフィルタ外側ケース２３１と共に、前述した排気ガス浄化ケース３８を構成する。

消音内蓋体３３３と仕切蓋体３３６との間には一対の連通管（排気ガス導入管）３３８が設けられている。両連通管３３８の一端側は消音内蓋体３３３によって塞がれている。両連通管３３８の他端側は仕切蓋体３３６を貫通している。各連通管３３８における排気ガス上流側の端部はそのまま開口させている。各連通管３３８には多数の連通穴３３９が形成されている。各連通管３３８は連通穴３３９を介して膨張室（共鳴室）３４５に連通している。膨張室３４５は、消音内側ケース３３１の内部（消音内蓋体３３６と消音外蓋体３３３との間）に形成されている。

消音内側ケース３３１及び消音外側ケース３３２には、両連通管３３８の間を通る浄化出口管３７を貫通させている。浄化出口管３７の一端側（下端側）には出口蓋体３３７が溶接固定されており、浄化出口管３７の一端側を出口蓋体３３７によって塞いでいる。浄化出口管３７のうち消音内側ケース３３１内の部分には多数の排気穴３４６が形成されている。従って、消音内側ケース３３１内の両連通管３３８は、連通穴３３９、膨張室３４５及び排気穴３４６を介して浄化出口管３７に連通している。浄化出口管３７の他端側（上端側）は、テールパイプ１３５に接続される。上記の構成において、消音内側ケース３３１の両連通管３３８内に侵入した排気ガスは、連通穴３３８、膨張室３４５及び排気穴３４６を介して浄化出口管３７を通過し、消音器４１外に排出される。

フィルタ内側ケース３２０の排気ガス下流側の端部に、薄板状リング形のフィルタ出口側接合フランジ３４０の内径側が溶接固定されている。フィルタ外側ケース３２１の外周側（半径外側、放射方向）に向けて、フィルタ出口側接合フランジ３４０の外径側を突出させている。フィルタ出口側接合フランジ３４０の外周側に、フィルタ外側ケース３２１の排気ガス下流側の端部が溶接固定されている。消音内側ケース３３１の排気ガス上流側の端部に、消音外側ケース３３２の外周側（半径外側）にはみ出る薄板状の消音側接合フランジ３４１が溶接固定されている。消音側接合フランジ３４１の外周側に、消音外側ケース３３２の排気ガス上流側の端部が溶接固定されている。

ガスケット３２４を介して突き合わせたフィルタ出口側接合フランジ３４０と消音側接合フランジ３４１とが、各外側ケース３２１，３３２の外周側を囲う一対の厚板状の出口挟持フランジ３５３，３５４によって、排気ガス移動方向の両側から挟まれた状態で、ボルト締結される。すなわち、ボルト３４２及びナット３４３で各出口挟持フランジ３５３，３５４を締結して、各出口挟持フランジ３５３，３５４が各接合フランジ３４０，３４１を挟持することで、フィルタ外側ケース３２１と消音外側ケース３３２とが着脱可能に連結される。

このように構成される消音器４１は、消音内側ケース３３１の排気ガス上流側の端部が、消音外側ケース３３２の排気ガス上流側の端部（接合フランジ３４１）から突出するよう構成されている。すなわち、フィルタ外側ケース３２１に消音外側ケース３３２を連結した状態では、消音内側ケース３３１の排気ガス上流側の端部が、フィルタ外側ケース３２１の排気ガス下流側の端部（フィルタ出口側接合フランジ３４０）内に形成されたフィルタ下流側空間３４９に挿入される。

上記のように構成すると、各排気ガス導入管３３８の排気ガス移動方向の長さを確保しつつ、消音器４１（消音外側ケース３３２）の排気ガス移動方向の長さを短縮できることになる。従って、消音器４１を備えた排気ガス浄化装置２において、排気ガス浄化装置２全体としてのコンパクト化と、消音器４１における消音機能の維持向上とを両立できる。

図６及び図７に示すように、排気ガス浄化ケース３８をエンジン１に搭載した状態で各外側ケース３０５，３２１において少なくとも下部に位置する箇所には、内側ケース３０４，３２０と外側ケース３０５，３２１との間に溜まる水を排出させる第１水抜き穴３５７が形成されている。このように構成すると、排気ガス浄化ケース３８を、内側ケース３０４，３２０と外側ケース３０５，３２１との二重構造に構成して断熱性を確保したものでありながら、結露や雨水等によって内側ケース３０４，３２０と外側ケース３０５，３２１との間に溜まる水を第１水抜き穴３５７から排出でき、排気ガス浄化装置２の水抜き性がよくなる。このため、排気ガス浄化装置２の耐腐食性能の更なる向上に寄与できる。

外側ケース３０５，３２１に外壁面には、第１水抜き穴３５７と連通させるドレン管３５８が設けられており、排気ガス浄化ケース３８内に溜まった水が、第１水抜き穴３５７及びドレン管３５８を通じて排気ガス浄化ケース３８外部に排出される。ドレン管３５８は、排気ガスと水とを分離する気液分離部（トラップ構造）３５９を備えている。気液分離部３５９は、図６に示すように、ドレン管３５８の管径を小さくすることで管抵抗が大きくなるように構成されており、排気ガスの通過を禁止しており、ドレン管３５８による排ガスの漏れが防止される。

図６に示すように、消音器４１は、排気ガス浄化ケース３８をエンジン１に搭載した状態で、浄化出口管３７の出口蓋体３３７を下側に配置するとともに、浄化出口管３７のテールパイプ１３５との接続部を上側に配置する。出口蓋体３３７には、内外を連通する第
２水抜き穴３６０が形成されており、排気ガス浄化ケース３８外に水を排出するドレン管３６１と連通している。ドレン管３６１は、出口蓋体３３７の外壁に取り付けられている。浄化出口管３７は、出口蓋体３３７側（下側）の管壁に貫通穴（連通穴）３６２を有している。

消音器４１では、消音内側ケース３３１内部の膨張室３４５に侵入した水が、貫通穴３６２を通じて浄化出口管３７内に流れ込み、出口蓋体３３７の第２水抜き穴３６０及びドレン管３６１から消音器４１外部に排出される。また、テールパイプ１３５側から浄化出口管３７に侵入した水は、浄化出口管３７の底となる出口蓋体３３７に向かって流れるため、第２水抜き穴３６０及びドレン管３６１から消音器４１外部に排出される。

ドレン管３６１は、排気ガスと水とを分離する気液分離部（トラップ構造）３６３を備えている。気液分離部３６３は、図６に示すように、ドレン管３６１の管径（管面積）を小さくすることで管抵抗が大きくなるように構成されており、排気ガスの通過を禁止している。従って、ドレン管３６１からは、浄化出口管３７内に溜まった水が排出され、浄化出口管３７に流入した排気ガスが排気されることはなく、ドレン管３６１による排ガスの漏れが防止される。

浄化出口管３７内において、出口蓋体３３７の内壁面には、リードバルブ３６４が設けられている。リードバルブ３６４は、出口蓋体３３７の第２水抜き穴３６０を覆う位置に配置されている。排気ガスが排気穴３４６を通じて浄化出口管３７に流入したとき、排ガス圧力によりリードバルブ３６４が閉じることで、第２水抜き穴３６０が覆われるため、排気ガスのドレン管３６１への排気を防止できる。一方、ディーゼルエンジン１の駆動が停止しているときなど、浄化出口管３７への排気ガスの流入がない場合は、リードバルブ３６４が開いた状態となるため、浄化出口管３７内の水が、第２水抜き穴３６０及びドレン管３６１を通じて排出される。

図６に詳細に示したように、排気ガス浄化ケース３８の排気ガス移動方向の両端部を塞ぐ蓋体は、内蓋体３０８，３３３と外蓋体３０９，３３４との二重構造に構成されている。そして、浄化ケーシング３８をエンジン１に搭載した状態で外蓋体３０９，３３４において少なくとも下部に位置する箇所に、内蓋体３０８，３３３と外蓋体３０９，３３４との間に溜まる水を排出させる第３水抜き穴３６５が形成されている。外蓋体３０９，３３４は略円盤状の同一形状に形成されている。

第３水抜き穴３６５は、各外蓋体３０９，３３４において排気ガス移動方向の中心線（長手軸線Ａ）を基準にした放射方向の周縁部に形成されている。実施形態の第３水抜き穴３６５は、排気ガス移動方向の中心線（長手軸線Ａ）から見て十字方向の周縁部に開口している（一つの外蓋体３０９，３３４に対して四箇所開口している）。これら第３水抜き穴３６５を介して、内蓋体３０８，３３３と外蓋体３０９，３３４との間が外部に連通している。

このように構成すると、浄化ケーシング３８の排気ガス移動方向の両端部を、内蓋体３０８，３３３と外蓋体３０９，３３４との二重構造で塞いで断熱性を確保したものでありながら、結露や雨水等によって内蓋体３０８，３３３と外蓋体３０９，３３４との間に溜まる水を第３水抜き穴３６５から排出でき、排気ガス浄化装置２の水抜き性がよくなる。このため、排気ガス浄化装置２の耐腐食性能が向上する。

更に、この排気ガス浄化装置２に設置される上流側ガス温度センサ４２及び下流側ガス温度センサの構成について、以下に説明する。触媒内側ケース３０４の外周面のうち上流側筒部３０４ａと下流側筒部３０４ｂの間に、円筒状のセンサボス体４９の一端側が溶接
固定されている。触媒外側ケース３０５のセンサ取付け開口から、当該触媒外側ケース３０５の外側に向けて、放射方向にセンサボス体４９の他端側を延長させている。すなわち、触媒内側ケース３０４の外周面のうちディーゼル酸化触媒３９とスートフィルタ４０との接続境界位置（触媒下流側空間３２９）の近傍に、排気ガスセンサ支持用のセンサボス体４９が触媒外側ケース３０５を貫通するように設けられている。

そして、センサボス体４９の他端側にセンサ取付けボルト６３を螺着する。センサ取付けボルト６３に、例えばサーミスタ形の上流側ガス温度センサ４２を貫通させ、センサボス体４９にセンサ取付けボルト６３を介して上流側ガス温度センサ４２を支持させる。触媒下流側空間３２９内に上流側ガス温度センサ４２の検出部分を突入させている。上記の構成において、ディーゼル酸化触媒３９のガス流出側端面３９ｂから排気ガスが排出された場合は、その排気ガス温度が上流側ガス温度センサ４２にて検出される。

排気ガス上流側のセンサボス体４９は、ディーゼル酸化触媒３９において排気ガス移動方向と直交するガス流出側端面３９ｂの延長上で、且つ、スートフィルタ４０において排気ガス移動方向と直交する取入れ側端面４０ａの延長上に位置している。この場合、ディーゼル酸化触媒３９のガス流出側端面３９ｂ及びスートフィルタ４０の取入れ側端面４０ａと、上流側ガス温度センサ４２との配置間隔を極めて短く設定する（近接させる）ことが可能になるから、排気ガス浄化装置２全体のコンパクト化を図れると共に、上流側ガス温度センサ４２の検出精度を向上でき、排気ガス浄化装置２に対する再生制御等の性能向上に寄与する。

また、フィルタ内側ケース３２０の外周面のうちフィルタ下流側空間３４９の近傍にも、円筒状のセンサボス体５０の一端側が溶接固定されている。フィルタ外側ケース２１のセンサ取付け開口から、当該フィルタ外側ケース３２１の外側に向けて、放射方向にセンサボス体５０の他端側を延長させている。すなわち、フィルタ内側ケース３２０の外周面のうちスートフィルタ４０の接続境界位置の近傍に、排気ガスセンサ支持用のセンサボス体５０がフィルタ外側ケース３２１を貫通するように設けられている。センサボス体５０の他端側にセンサ取付けボルト６４を螺着する。

そして、センサ取付けボルト６４に、例えばサーミスタ形の下流側ガス温度センサ４３を貫通させ、センサボス体５０にセンサ取付けボルト６４を介して下流側ガス温度センサ４３を支持させる。フィルタ下流側空間３４９内に下流側ガス温度センサ４３の検出部分を突入させている。上記の構成において、スートフィルタ４０の排出側端面４０ｂから排気ガスが排出された場合は、その排気ガス温度が下流側ガス温度センサ４３にて検出される。なお、詳細は図示していないが、両ガス温度センサ４２，４３に対するセンサボス体４９，５０と同様に、差圧センサのセンサボス体を構成できることは言うまでもない。

以下、図９〜図１３を参照して、本願発明の排気ガス浄化装置及び当該排気ガス浄化装置を備えるエンジン装置の第２実施形態を図面に基づいて説明する。なお、本実施形態において、第１実施形態と同一の構成部品については、同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。

本実施形態のエンジン装置は、図９及び図１０に示す如く、第１実施形態と異なり、ディーゼルエンジン１の排気圧を高める排気絞り装置６５を備え、排気管７２を介して排気ガス浄化装置２をディーゼルエンジン１に対して遠隔配置した構造を有する。また、排気ガス浄化装置２は、図９〜図１３に示す如く、第１実施形態と異なり、浄化入口管３６の排気ガス出口を排気ガス浄化ケース３８（触媒外側ケース３０５）の排気ガス流入口３１２と重なる位置に配置させている。

排気マニホールド７の排気出口体７ａは、上向きに開口しており、ディーゼルエンジン１の排気圧を調節するための排気絞り装置６５を介して、エルボ状の中継管６６に着脱可能に連結されている。排気絞り装置６５は、排気３を内蔵する絞り弁ケース６８と、排気絞り弁（不図示）を開動制御するモータ（アクチュエータ）６３からの動力伝達機構などを内蔵するアクチュエータケース６９と、絞り弁ケース６８にアクチュエータケース６９を連結する水冷ケース７０を有する。前記動力伝達機構により、モータ６３は、その回転軸が、絞り弁ケース６８内の排気絞り弁（不図示）の回転軸(不図示)とギア等で連動可能に構成される。

排気出口体７ａに絞り弁ケース６８を上載し、絞り弁ケース６８に中継管６６を上載し、４本のボルト７１にて排気出口体７ａに絞り弁ケース６８を介して中継管６６を締結する。排気出口体７ａに絞り弁ケース６８の下面側が固着される。絞り弁ケース６８の上面側に中継管６６の下面側開口部６６ａが固着される。排気管７２を介して浄化入口管３６に中継管６６の横向き開口部６６ｂを連結する。従って、上記した排気ガス浄化装置２に、中継管６６及び排気絞り装置６５を介して排気マニホールド７が接続される。排気マニホールド７の出口部から、浄化入口管３６を介して排気ガス浄化装置２内に移動した排気ガスは、排気ガス浄化装置２にて浄化されたのち、浄化出口管３７からテールパイプ１３５に移動して、最終的に機外に排出されることになる。

上記の構成により、差圧センサ４４にて検出された圧力差に基づいて排気絞り装置６５のモータ６３を作動させることにより、スートフィルタ４０の再生制御が実行される。すなわち、スート（すす）がスートフィルタ４０に堆積したときは、排気絞り装置６５の排気絞り弁（不図示）を閉動する制御にて、ディーゼルエンジン１の排気圧を高くすることにより、ディーゼルエンジン１から排出される排気ガス温度を高温に上昇させ、スートフィルタ４０に堆積したスート（すす）を燃焼する。その結果、スートが消失し、スートフィルタ４０が再生する。

また、負荷が小さく排気ガスの温度が低くなり易い作業（スートが堆積し易い作業）を継続して行っても、排気絞り装置６５による排気圧の強制上昇にてスートフィルタ４０を再生でき、排気ガス浄化装置２の排気ガス浄化能力を適正に維持できる。また、スートフィルタ４０に堆積したスートを燃やすためのバーナー等も不要になる。また、エンジン１始動時も、排気絞り装置６５の制御にてディーゼルエンジン１の排気圧を高くすることにより、ディーゼルエンジン１からの排気ガスの温度を高温にして、ディーゼルエンジン１の暖機を促進できる。

また、ディーゼルエンジン１の左側方（排気マニホールド７側）に、ＥＧＲクーラ２９及び排気絞り装置６５に冷却水ポンプ２１を接続する冷却水配管経路（可とう性冷却水戻りホース７５、絞り出口側パイプ７７、絞り入口側パイプ７８、冷却水取出しホース７９など）を設けている。冷却水ポンプ２１からの冷却水は、ディーゼルエンジン１の水冷部に供給されるだけでなく、その一部をＥＧＲクーラ２９及び排気絞り装置６５に送るように構成されている。

戻りホース７５に合金製中間パイプ７６の一端側を接続し、合金製中間パイプ７６の他端側に可とう性ホース７６ａを介して合金製絞り出口側パイプ７７の一端側を接続する。排気絞り装置６５の水冷ケース７０に絞り出口側パイプ７７の他端側を可とう性ホース７７ａを介して接続すると共に、水冷ケース７０に合金製絞り入口側パイプ７８の一端側を可とう性ホース７８ａを介して接続し、ＥＧＲクーラ２９の冷却水取出し口に絞り入口側パイプ７８の他端側を可とう性ホース７８ｂを介して接続する。なお、ＥＧＲクーラ２９の冷却水取入れ口が冷却水取出しホース７９を介してシリンダブロック４に接続されている。

即ち、本実施形態では、冷却水ポンプ２１に、ＥＧＲクーラ２９及び排気絞り装置６５が直列に接続されている。そして、前記各ホース７５，７６ａ，７７ａ，７８ａ，７８ｂ，７９及び前記各パイプ７６〜７８などにて形成する冷却水流通経路中では、冷却水ポンプ２１とＥＧＲクーラ２９の間に排気絞り装置６５が配置される。ＥＧＲクーラ２９の上流側に、排気絞り装置６５が位置している。冷却水ポンプ２１からの冷却水の一部は、シリンダブロック４からＥＧＲクーラ２９を介して排気絞り装置６５に供給され、循環することになる。

このように冷却水の一部が供給される排気絞り装置６５は、絞り出口側パイプ７７から冷却水が供給されるとともに絞り入口側パイプ７８に冷却水を排出する。したがって、水冷ケース７０への冷却水の給水位置と排水位置が、絞り弁ケース６８内を流れる排気ガスの吸気位置と排気位置と逆となる。すなわち、水冷ケース７０の冷却水の給水位置が排水位置に比べて上側となるため、水冷ケース７０内を流れる冷却水の逆流をより確実に防止できる。

本実施形態においても、第１実施形態と同様、外側ケース３０５，３２１に外壁面には、第１水抜き穴３５７と連通させるドレン管３５８が設けられており、浄化ケーシング３８内に溜まった水が、第１水抜き穴３５７及びドレン管３５８を通じて浄化ケーシング３８外部に排出される。また、出口蓋体３３７に外壁面には、第２水抜き穴３６０と連通させるドレン管３６１が設けられており、浄化ケーシング３８内に溜まった水が、第２水抜き穴３６０及びドレン管３６１を通じて浄化ケーシング３８外部に排出される。また、内蓋体３０８，３３３と外蓋体３０９，３３４との間に溜まる水を排出させる第３水抜き穴３６５も形成されている。

また、第１及び第２実施形態における排気ガス浄化装置２では、ドレン管３５８，３６１それぞれの気液分離部（トラップ構造）３５９，３６３として、管径（管面積）を小さくすることで管抵抗を制御したものとしたが、このような構成に限られるものではない。即ち、ドレン管３５８，３６１において、気液分離部（トラップ構造）３５９，３６３を構成する部分の管抵抗が大きくなるように制御すればよい。

従って、図１４に示すように、ドレン管３５８，３６１にグラスウール３６６を内包させることで、管抵抗が大きくなるように制御し、気液分離部３５９，３６３を構成するものであってもよい。このとき、図１４に示すように、グラスウール３６６を挟んで固定する２枚の支持板３６７が、ドレン管３５８，３６１の内側に固定されており、当該支持板３６７を円環形状としてグラスウール３６６とともに管抵抗を制御させるものとしてもよい。また、気液分離部３５９，３６３で排気ガス漏れを十分に防ぐことができる場合、図１４に示すように、リードバルブ３６４を取り外した構成とし、水抜き機構の構成を簡単な構成とすることができる。

図１５及び図１６を参照して、第１実施形態のディーゼルエンジン１を搭載した構造を説明する。図１５及び図１６に示すホイルローダ２１１は、左右一対の前輪２１３及び後輪２１４を有する走行機体２１６を備えている。走行機体２１６には、操縦部２１７とエンジン１とが搭載されている。走行機体２１６の前側部には、作業部であるローダ装置２１２を装着し、ローダ作業を行うことが可能に構成されている。操縦部２１７には、オペレータが着座する操縦座席２１９と、操縦ハンドル２１８と、エンジン１等を出力操作する操作手段や、ローダ装置２１２用の操作手段としてのレバー又はスイッチ等が配置されている。

ホイルローダ２１１の前部であって前輪２１３の上方には、前述したように、作業部で
あるローダ装置２１２を備えている。ローダ装置２１２は、走行機体２１６の左右両側に配置されたローダポスト２２２と、各ローダポスト２２２の上端に上下揺動可能に連結された左右一対のリフトアーム２２３と、左右リフトアーム２２３の先端部に上下揺動可能に連結されたバケット２２４とを有している。

各ローダポスト２２２とこれに対応したリフトアーム２２３との間には、リフトアーム２２３を上下揺動させるためのリフトシリンダ２２６がそれぞれ設けられている。左右リフトアーム２２３とバケット２２４との間には、バケット２２４を上下揺動させるためのバケットシリンダ２２８が設けられている。この場合、操縦座席２１９のオペレータがローダレバー（図示省略）を操作することによって、リフトシリンダ２２６やバケットシリンダ２２８が伸縮作動し、リフトアーム２２３やバケット２２４を上下揺動させ、ローダ作業を実行するように構成している。

このホイルローダ２１１において、エンジン１は、操縦座席２１９の下側で、フライホイールハウジング１０が走行機体２１６の前部側に位置するように配置される。すなわち、エンジン１は、エンジン出力軸の向きがローダ装置２１２とカウンタウェイト２１５とが並ぶ前後方向に沿うように、エンジン１が配置されている。そして、このエンジン１の右側方上部に、連続再生式の排気ガス浄化装置２（ディーゼルパティキュレートフィルタ）が配置される。

すなわち、排気ガス浄化装置２は、エンジン１の出力軸（クランク軸）と平行な前後方向に長く延びた略円筒形状に構成されるとともに、エンジン１の排気マニホールド７上に配置される。この排気ガス浄化装置２の後側端面に一方の端部が接続される排気管７２が、エンジン１の後方でエンジン１下方に向かって屈曲された構成を有し、カウンタウェイト２１５の下側に配置されるテールパイプ１３５と他方の端部で接続する。

また、エンジン１は、その左側方で、新気（外部空気）を吸引するエアクリーナ３２と連結する。すなわち、エアクリーナ３２は、エンジン１を間に挟んで排気ガス浄化装置２の逆側となる位置に配置され、エアクリーナ３２と排気ガス浄化装置２が離間した位置に配置されることとなる。したがって、樹脂成型品などで構成されて熱的に弱いエアクリーナ３２が、排気ガス浄化装置２からの排熱による、変形などといった影響が及ぶことを抑制できる。

このように、操縦座席２１９下側後方に配置される、エンジン１、排気ガス浄化装置２、ラジエータ２４及びエアクリーナ３２は、カウンタウェイト２１５の上側に配置されるボンネット２２０によって覆われる。このボンネット２２０は、操縦部２１７の後方部分が開閉可能に構成されるとともに、操縦部２１７内の部分が、操縦部２１７の床面から突起したシートフレーム２２１として構成される。

エンジン１は、フライホイールハウジング１０の前面側にミッションケース１３２が連結されている。エンジン１からフライホイール１１を経由した動力は、ミッションケース１３２にて適宜変速され、前輪２１３及び後輪２１４やリフトシリンダ２２６及びバケットシリンダ２２８等の油圧駆動源１３３に伝達されることになる。

次に、図１７及び図１８を参照して、フォークリフトカー１２０に第２実施形態のディーゼルエンジン１を搭載した構造を説明する。図１７及び図１８に示す如く、フォークリフトカー１２０は、左右一対の前輪１２２及び後輪１２３を有する走行機体１２４を備えている。走行機体１２４には、操縦部１２５とディーゼルエンジン１とが搭載されている。走行機体１２４の前側部には、荷役作業のためのフォーク１２６を有する作業部１２７が設けられている。操縦部１２５には、オペレータが着座する操縦座席１２８と、操縦ハ
ンドル１２９と、ディーゼルエンジン1等を出力操作する操作手段や、作業部１２７用の
操作手段としてのレバー又はスイッチ等が配置されている。

作業部１２７の構成要素であるマスト１３０には、フォーク１２６が昇降可能に配置されている。フォーク１２６を昇降動させて、荷物を積んだパレット（図示省略）をフォーク１２６に上載させ、走行機体１２４を前後進移動させて、前記パレットの運搬等の荷役作業を実行するように構成している。

このフォークリフトカー１２０において、ディーゼルエンジン１は、操縦座席１２８の下側に配置されるとともに、排気ガス浄化装置２がディーゼルエンジン１の右側方上側に配置される。そして、ディーゼルエンジン１の後方には冷却ファン９に対峙する位置に、ラジエータ２４が配置され、ディーゼルエンジン１の後方左側に、エアクリーナ３２が配置される。すなわち、エアクリーナ３２は、ディーゼルエンジン１を挟んで排気ガス浄化装置２と反対側となる位置に配置される。

ディーゼルエンジン１は、フライホイールハウジング１０が走行機体１２４の前部側に位置するように配置されている。すなわち、エンジン出力軸７４の向きが作業部１２７とカウンタウェイト１３１とが並ぶ前後方向に沿うように、ディーゼルエンジン１が配置されている。フライホイールハウジング１０の前面側にはミッションケース１３２が連結されている。ディーゼルエンジン１からフライホイール１１を経由した動力は、ミッションケース１３２にて適宜変速され、前輪１２２及び後輪１２３やフォーク１２６の油圧駆動源１３３に伝達されることになる。

なお、本願発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、様々な態様に具体化できる。例えば本願発明に係るエンジン装置は、前述のようなフォークリフトカー１２０及びホイルローダ２１１に限らず、コンバイン、トラクタ等の農作業機やクレーン車等の特殊作業用車両のような各種作業機械に対して広く適用できる。また、本願発明における各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。

１ ディーゼルエンジン
２ 排気ガス浄化装置
５ シリンダヘッド
７ 排気マニホールド
３８ 排気ガス浄化ケース
３９ ディーゼル酸化触媒
４０ スートフィルタ
４１ 消音器
３０４ 触媒内側ケース
３０５ 触媒外側ケース
３０８ 触媒内蓋体
３０９ 触媒外蓋体
３２０ フィルタ内側ケース
３２１ フィルタ外側ケース
３３１ 消音内側ケース
３３２ 消音外側ケース
３３３ 消音内蓋体
３３４ 消音外蓋体
３５７ 第１水抜き穴
３５８ ドレン管
３５９ 気液分離部（トラップ構造）
３６０ 第２水抜き穴
３６１ ドレン管
３６２ 貫通穴（連通穴）
３６３ 気液分離部（トラップ構造）
３６４ リードバルブ
３６５ 第３水抜き穴
３６６ グラスウール
３６７ 支持板

Claims (4)

1. エンジンが排出した排気ガスを浄化する複数のフィルタと、前記各フィルタを内設させる複数のケースからなる排気ガス浄化ケースとを備える排気ガス浄化装置において、
   前記排気ガス浄化ケースの内外を連通させた水抜き穴を前記排気ガス浄化ケースに設けて、前記排気ガス浄化ケース内に溜まった水を排出させる水抜き機構を構成し、
   前記排気ガス浄化ケースの内側における前記水抜き穴に対して、排気ガスの通過を遮断させるリードバルブを設けたことを特徴とする排気ガス浄化装置。
2. 前記フィルタを通過した排気ガスを外部に排出する排気口を前記排気ガス浄化ケース外周面における上側位置に設けられるとともに、該排気口の対向する下側位置に前記水抜き穴が設けられることを特徴とする請求項１に記載の排気ガス浄化装置。
3. 前記排気ガス浄化ケースの外周面に設けるドレン管を前記水抜き穴に連通させて、前記水抜き機構を構成し、トラップ構造が、当該水抜き機構に、排気ガスと水とを分離させるトラップ構造を設けることを特徴とする請求項１又は２に記載の排気ガス浄化装置。
4. 前記排気ガス浄化ケースが、前記フィルタを内設する内側ケースと、該内側ケースを内包する外側ケースとによる二重管構造を有し、
   前記内側ケースと前記外側ケースとの間で構成される空間が、前記水抜き機構の一部となることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の排気ガス浄化装置。

Images