JP2015183638A - エンジン装置並びにこれを備えた定置型作業機 - Google Patents
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Abstract
【課題】排気ガス処理装置2を高剛性に支持できるものでありながら、エンジン装置のコンパクト化を図れるようにする。【解決手段】本願発明のエンジン装置は、コンプレッサや発電機といった作業部268を駆動させるエンジン1と、前記エンジン1の排気ガスを処理する排気ガス処理装置2とを備える。前記エンジン1の一側部に冷却ファン9を設ける一方、前記エンジン1の他側部にフライホイルハウジング10を設ける。前記フライホイルハウジング10内のフライホイル11に前記作業部268を動力伝達可能に連結する。前記フライホイルハウジング10の上面側に前記排気ガス処理装置2を取り付け、前記排気ガス処理装置2を前記作業部268の上方に位置させる。【選択図】図15
Description
本願発明は、コンプレッサや発電機といった作業部を駆動させるエンジンと、前記エンジンの排気ガスを処理する排気ガス処理装置とを備えるエンジン装置、並びに、これを備えた定置型作業機に関するものである。
昨今、ディーゼルエンジン(以下単にエンジンという)に関する高次の排ガス規制が適用されるのに伴い、エンジンを搭載する定置型作業機や建設土木機械に、排気ガス中の大気汚染物質を浄化処理する排気ガス処理装置を搭載することが要請されている。排気ガス処理装置としては、排気ガス中の粒子状物質等を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ(以下、DPFという)が知られている(例えば特許文献1及び2等参照)。
ところで、例えば定置型作業機の機筐内に排気ガス処理装置を設けるにあたっては、消音器(マフラ)に比べて排気ガス処理装置は重量物であるから、強固な支持構造を採用する必要がある。しかし、強固な支持構造を採用すれば、支持構造用の部品コストが嵩むと共に、支持構造ひいては定置型作業機自体の大型化を招来するという問題があった。本願発明は、排気ガス処理装置を高剛性に支持できるものでありながら、エンジン装置(ひいては定置型作業機)のコンパクト化を図ること第1の技術的課題としている。
また、例えば定置型作業機の機筐内に排気ガス処理装置を設けた場合は、エンジン停止後に機筐内に熱気が滞留してこもり易い。このため、排気ガス処理装置自体や機筐等に対する熱害の発生を抑制するのが難しいという問題があった。本願発明は、排気ガス処理装置自体や機筐等に対する熱害の発生を抑制することを第2の技術的課題としている。
請求項1の発明は、コンプレッサや発電機といった作業部を駆動させるエンジンと、前記エンジンの排気ガスを処理する排気ガス処理装置とを備えるエンジン装置において、前記エンジンの一側部に冷却ファンを設ける一方、前記エンジンの他側部にフライホイルハウジングを設け、前記フライホイルハウジング内のフライホイルに前記作業部を動力伝達可能に連結し、前記フライホイルハウジングの上面側に前記排気ガス処理装置を取り付け、前記排気ガス処理装置を前記作業部の上方に位置させているというものである。
請求項2の発明は、コンプレッサや発電機といった作業部と、請求項1に記載のエンジン装置と、前記作業部及び前記エンジン装置を収容する機筐とを備える定置型作業機において、前記機筐の上面には前記機筐内外を連通させる通気口を設け、前記通気口に前記排気ガス処理装置を下方から臨ませているというものである。
請求項3の発明は、請求項2に記載の定置型作業機において、前記機筐内には前記通気口を開閉するシャッター板を配置し、前記エンジン駆動時は前記冷却ファンの冷却風によって前記シャッター板が閉止し、前記エンジン停止時は前記シャッター板が自重によって
開放するように構成しているというものである。
開放するように構成しているというものである。
請求項4の発明は、コンプレッサや発電機といった作業部と、請求項1に記載のエンジン装置と、前記作業部及び前記エンジン装置を収容する機筐とを備える定置型作業機において、前記機筐の上面には前記機筐内外を連通させる通気口を設け、前記通気口に前記排気ガス処理装置を下方から臨ませる一方、前記シャッター板を開閉駆動させるアクチュエータを備え、前記アクチュエータによってキースイッチのオン作動時に前記シャッター板を閉止させ、前記キースイッチのオフ作動時に前記シャッター板を開放させるように構成しているというものである。
請求項1の発明によると、コンプレッサや発電機といった作業部を駆動させるエンジンと、前記エンジンの排気ガスを処理する排気ガス処理装置とを備えるエンジン装置において、前記エンジンの一側部に冷却ファンを設ける一方、前記エンジンの他側部にフライホイルハウジングを設け、前記フライホイルハウジング内のフライホイルに前記作業部を動力伝達可能に連結し、前記フライホイルハウジングの上面側に前記排気ガス処理装置を取り付け、前記排気ガス処理装置を前記作業部の上方に位置させているから、前記エンジンの高剛性部品である前記フライホイルハウジングを用いて前記排気ガス処理装置を高剛性に支持し、振動等による前記排気ガス処理装置の損傷を防止できる。また、前記作業部上方のスペースを前記排気ガス処理装置の配置空間として有効利用でき、エンジン装置を収容する機筐内スペースの利用効率を向上できる。
請求項2の発明によると、コンプレッサや発電機といった作業部と、請求項1に記載のエンジン装置と、前記作業部及び前記エンジン装置を収容する機筐とを備える定置型作業機において、前記機筐の上面には前記機筐内外を連通させる通気口を設け、前記通気口に前記排気ガス処理装置を下方から臨ませているから、前記排気ガス処理装置から発する過剰な熱気を前記通気口経由で前記機筐外に逃がすことが可能であり、前記機筐内部のヒートバランス最適化に貢献する。
請求項3の発明によると、前記機筐内には前記通気口を開閉するシャッター板を配置し、前記エンジン駆動時は前記冷却ファンの冷却風によって前記シャッター板が閉止し、前記エンジン停止時は前記シャッター板が自重によって開放するように構成しているから、前記エンジンの駆動中は、塵埃等が前記通気口を通じて前記機筐内に入るのを確実に防止できる。前記エンジンの停止後は、前記排気ガス処理装置から発する熱気を前記通気口経由で前記機筐外に逃がすことが可能であり、前記機筐内部に熱気をこもるのを抑制できる。前記排気ガス処理装置自体や前記機筐等に対する熱害の発生を抑制できる。
請求項4の発明によると、コンプレッサや発電機といった作業部と、請求項1に記載のエンジン装置と、前記作業部及び前記エンジン装置を収容する機筐とを備える定置型作業機において、前記機筐の上面には前記機筐内外を連通させる通気口を設け、前記通気口に前記排気ガス処理装置を下方から臨ませる一方、前記シャッター板を開閉駆動させるアクチュエータを備え、前記アクチュエータによってキースイッチのオン作動時に前記シャッター板を閉止させ、前記キースイッチのオフ作動時に前記シャッター板を開放させるように構成しているから、請求項3の場合と同様に、前記エンジンの駆動中は、塵埃等が前記通気口を通じて前記機筐内に入るのを確実に防止できる。前記エンジンの停止後は、前記排気ガス処理装置から発する熱気を前記通気口経由で前記機筐外に逃がすことが可能であり、前記機筐内部に熱気をこもるのを抑制できる。前記排気ガス処理装置自体や前記機筐等に対する熱害の発生を抑制できる。
以下、図1〜図15を参照して、本願発明のエンジン装置及び当該エンジン装置を備える定置型作業機の実施形態を図面に基づいて説明する。
まず、図1〜図12を参照して、本願発明のエンジン装置について、後述する定置型作業機に原動機として搭載されるエンジン1(以下、単にエンジン1という)を例に挙げて以下に説明する。上記したように、エンジン1は、排気絞り装置65を介して接続される排気ガス処理装置2を備える。排気ガス処理装置2は、エンジン1の排気ガス中の粒子状物質(PM)の除去に加え、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。
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ルハウジング10を設ける。フライホイルハウジング10内にフライホイル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内には潤滑油が貯留されている。オイルパン12内の潤滑油は、シリンダブロック4内における左側面寄りの部位に配置されたオイルポンプ(図示省略)にて吸引され、シリンダブロック4の左側面に配置されたオイルクーラ18並びにオイルフィルタ13を介して、ディーゼルエンジン70の各潤滑部に供給される。各潤滑部に供給された潤滑油は、その後オイルパン12に戻される。オイルポンプ(図示省略)はクランク軸3の回転にて駆動するように構成されている。オイルクーラ18は冷却水にて潤滑油を冷却するためのものである。
オイルクーラ18は、シリンダブロック4の左側面に、オイルパン12の上方に取り付
けられている。オイルクーラ18は、冷却水配管18a,18bが接続されており、その内部を冷却水が循環する構造を有する。オイルフィルタ13は、オイルクーラ18の左側に重なるようにして設置されている。すなわち、互いに左右で連結したオイルフィルタ13及びオイルクーラ18が、オイルパン12の上方となる位置で、シリンダブロック4の左側面から外側(左側)に突出するように設置される。
けられている。オイルクーラ18は、冷却水配管18a,18bが接続されており、その内部を冷却水が循環する構造を有する。オイルフィルタ13は、オイルクーラ18の左側に重なるようにして設置されている。すなわち、互いに左右で連結したオイルフィルタ13及びオイルクーラ18が、オイルパン12の上方となる位置で、シリンダブロック4の左側面から外側(左側)に突出するように設置される。
シリンダブロック4の左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の後面右寄りの部位には、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、エンジン1を冷却する。なお、冷却水ポンプ21の右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、防振ゴムを有すると共に機関脚体34(図15参照)がそれぞれボルト締結される。エンジン1は、各機関脚体34を介して後述する定置型作業機の機枠台251(図15参照)に防振支持される。これにより、エンジン1の振動が機枠台251へ伝達することを抑止できる。
更に、EGR装置26(排気ガス再循環装置)を説明する。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の排気ガスの一部(排気マニホールドからの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。再循環排気ガス管30は、フライホイルハウジング10上方で、シリンダヘッド5の前面を迂回するように配管される。また、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、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、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、管継ぎ手部材62と連結された再循環排気ガス管30は、排気ガス処理装置2の浄化入口管36の下側を潜るようにして、シリンダヘッド5前面に向けて配管される。すなわち、再循環排気ガス管30と浄化入口管36とが、フライホイルハウジング10の上方で、浄化入口管36が上側となるように交差する。従って、シリンダヘッド5前方におけるフライホイルハウジング10上方では、再循環排気ガス管30がシリンダヘッド5の右側面から左側面に向かって延説される一方、浄化入口管36が、再循環排気ガス管30の情報を跨ぐように、前後方向に延説される。
このように、シリンダブロック4の右側面には、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。従って、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、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を設ける。これにより、冷却水ポンプ21からの冷却水は、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。
また、シリンダヘッド5の右側方において、エンジン1の排気圧を高める排気絞り装置65を備える。排気マニホールド7の排気出口を上向きに開口させている。排気マニホールド7の排気出口は、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、排気絞り弁を内蔵する絞り弁ケース68と、排気絞り弁を開動制御するモータ(アクチュエータ)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、前記モータは、その回転軸が、絞り弁ケース68内の排気絞り弁の回転軸とギア等で連動可能に構成される。
排気マニホールド7の排気出口に絞り弁ケース68を上載し、絞り弁ケース68に中継管66を上載し、4本のボルトにて排気マニホールド7の排気出口体に絞り弁ケース68を介して中継管66を締結する。排気マニホールド7の排気出口体に絞り弁ケース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の下面側開口部が固着される。排気ガス処理装置2の浄化入口管36に中継管66の横向き開口部を連結する。
従って、上記した排気ガス処理装置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、絞り弁ケース68及び中継管66を介して排気ガス処理装置2内に移動した排気ガスは、排気ガス処理装置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。
また、中継管66は、排気絞り装置65と排気ガス処理装置2の排気入口管36との間となる位置に、排気マニホールド7と連結する連結支持部66xを備える。連結支持部66xは、中継管66の外周面より排気マニホールド7に向かって突出させた翼状のプレートで構成されており、排気マニホールド7の右側面で締結されている。中継管66は、排気入口を排気絞り装置65を介して排気マニホールド7の排気出口と連結するとともに、排気ガスが排気入口管36に向かって流れる管部を排気マニホールド7の側面と連結して、排気マニホールド7により支持される。従って、中継管66は、高剛性の排気マニホールド7に支持されており、中継管66を介した排気ガス処理装置2との支持構造を高剛性に構成できる。
上記の構成により、排気ガス処理装置2における差圧センサ44にて検出された圧力差に基づいて排気絞り装置65の前記モータ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の排気絞り弁を閉動する制御にて、エンジン1の排気圧を高くすることにより、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を排気圧の強制上昇にて排気昇温機構として作用させて、スートフィルタ40を再生でき、排気ガス処理装置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の制御にてエンジン1の排気圧を高くすることにより、エンジン1からの排気ガスの温度を高温にして、エンジン1の暖機を促進できる。
上記したように、排気絞り装置65が、上向きに開口させた排気マニホールド7の排気出口に、絞り弁ケース68の排気ガス取入れ側を締結することで、中継管66が、絞り弁ケース68を介して排気マニホールド7に接続される。したがって、高剛性の排気マニホールド7に排気絞り装置65を支持でき、排気絞り装置65の支持構造を高剛性に構成できるものでありながら、例えば排気マニホールド7に中継管66を介して絞り弁ケース68を接続する構造に比べ、排気絞り装置65の排気ガス取入れ側の容積を縮小し、排気マニホールド7内の排気圧を高精度に調節できる。例えば、排気ガス処理装置2などに供給する排気ガスの温度を、排気ガスの浄化に適した温度に簡単に維持できる。
また、排気マニホールド7の上面側に絞り弁ケース68を締結し、絞り弁ケース68の上面側にエルボ状の中継管66を締結し、排気マニホールド7に対して絞り弁ケース68と中継管66を多層状に配置し、最上層部の中継管66に排気管72を連結している。し
たがって、排気絞り装置65の支持姿勢を変更することなく、また中継管66の仕様を変更することなく、例えば排気ガス処理装置2の取付け位置などに合わせて中継管66の取付け姿勢(排気管72の連結方向)を変更できる。
たがって、排気絞り装置65の支持姿勢を変更することなく、また中継管66の仕様を変更することなく、例えば排気ガス処理装置2の取付け位置などに合わせて中継管66の取付け姿勢(排気管72の連結方向)を変更できる。
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の上面側に絞り弁ケース68を設け、絞り弁ケース68の上面側に絞り弁ガス出口を形成すると共に、絞り弁ケース68の下方に、排気マニホールド7を挟んで、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、排気絞り装置65と、EGRクーラ29をコンパクトに設置できる。
このように、エンジン1は、排気絞り装置65の上面側に中継管66を締結し、排気マニホールド7に対して排気絞り装置65と中継管66を多層状に配置し、最上層部の中継管66に排気絞り装置65の排気ガス入口を連結している。従って、排気マニホールド7と排気ガス処理装置2の間に、排気絞り装置65をコンパクトに近接配置でき、限られたエンジン設置スペースに排気絞り装置65をコンパクトに組付けることができる。また、中継管66の形状を変更するだけで排気ガス処理装置2を所定位置に容易に配置できる。
エンジン1の右側方(排気マニホールド7側)に設けた冷却水配管経路について、説明する。冷却水ポンプ21に一端が接続された冷却水戻りホース(冷却水ポンプ吸入側配管)75の他端に、水冷ケース70の冷却水出口管76を接続する。水冷ケース70の冷却水入口管77と一端が接続された中継ホース(EGRクーラ吐出側配管)78の他端に、EGRクーラ29の冷却水排水口を接続する。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(EGRクーラ吸入側配管)79を介してシリンダブロック4に接続されている。
すなわち、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75,78,79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の下流側に、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。
また、水冷ケース70は、冷却水出口管76及び冷却水入口管77それぞれを、その背面側(ファン9側)から冷却水ポンプ21に向かって突出させている。すなわち、冷却水出口管76及び冷却水入口管77の先端が冷却水ポンプ21に向くように、水冷ケース70が絞り弁ケース68よりも後側(ファン9側)に配置される。これにより、水冷ケース70の冷却水出口管76を冷却水ポンプ21に接近させて配置でき、戻りホース75を短尺に形成できる。そして、冷却水出口管76が、冷却水入口管77の上側(排気絞り出口側)に配置されている。
上述のように、クランク軸3を挟んで、吸気マニホールド6側にオイルクーラ18が、排気マニホールド7側に後述するEGRクーラ29がそれぞれ配置されている。すなわち、平面視において、エンジン1のクランク軸3を挟んで吸気マニホールド6側にオイルクーラ18が配置されており、排気マニホールド7側にEGRクーラ29が配置されているから、EGRクーラ29用の冷却水流通系統とオイルクーラ18用の冷却水流通系統とが、クランク軸3を挟んで左右両側に振り分けられることになる。このため、それぞれの冷却水流通系統の配置が分かり易く、組付け作業性やメンテナンス性を向上できる。
排気絞り装置65は、絞り弁ケース68における排気絞り弁の回転軸線方向(アクチュエータケース69内におけるモータの回転軸線方向)65aがヘッドカバー8の右側面に
対して斜行するように、冷却ファン9側(後方)に向かってヘッドカバー8の右側面から離間させて配置されている。従って、絞り弁ケース68の左側前端が、ヘッドカバー8の右側面に対して最近接するとともに、アクチュエータケース69の右側後端がヘッドカバー8の右側面から最も離れた位置となる。
対して斜行するように、冷却ファン9側(後方)に向かってヘッドカバー8の右側面から離間させて配置されている。従って、絞り弁ケース68の左側前端が、ヘッドカバー8の右側面に対して最近接するとともに、アクチュエータケース69の右側後端がヘッドカバー8の右側面から最も離れた位置となる。
すなわち、エンジン1の右側面に対して、排気絞り装置65を平面視で斜設させ、ヘッドカバー8の右側面と排気絞り装置65の内側面(左側面)との間に、間隙8aを形成している。そのため、排気絞り装置65は、その背面側(冷却ファン9側)において、冷却水用配管(冷却水戻りホース75及び冷却水中継ホース78)との接続部(冷却水出口管76及び冷却水入口管77)を外向きに形成できる。従って、エンジン1の右側面に近接させて排気絞り装置65をコンパクトに支持できるものでありながら、前記冷却水用配管が機械振動にてエンジン1と接触して損傷するのを容易に防止できる。
排気絞り装置65において、アクチュエータケース69が絞り弁ケース68に対して右側に配置され、水冷ケース70の後端左側に、冷却水出口管76及び冷却水入口管77が上下に配置されている。すなわち、水冷ケース70の背面側(冷却ファン9側)において、アクチュエータケース69の左側面とヘッドカバー8の右側面との間に、冷却水戻りホース75及び冷却水中継ホース78を配管させるのに十分な空間を確保できる。従って、冷却水戻りホース75及び冷却水中継ホース78が機械振動にてエンジン本体と接触して損傷するのを容易に防止できる。
排気マニホールド7は、圧力取出し口83に排気圧センサパイプ85を接続した構成を備える。すなわち、排気マニホールド7の上面に設けられた圧力取り出し口83は、ヘッドカバー8の右側面に沿って延設された排気圧センサパイプ85の一端と接続されている。また、ヘッドカバー8の後端側(冷却水ポンプ21側)に、排気圧力センサ84が設置されており、この排気圧力センサ84が、可とう性ゴムホースなどで構成される排気圧ホース86(接続部品)を介して、排気圧センサパイプ85の他端と接続される。
すなわち、排気圧センサパイプ85は、ヘッドカバー8と排気絞り装置65との間の間隙8aを通過するように延設している。従って、排気マニホールド7の圧力取り出し口83から排気圧力センサ84までの接続経路を他の構成部品を迂回させることなく、排気圧センサパイプ85を短尺に形成でき、排気圧センサパイプ85及び接続部品の防振構造を簡略化できる。また、間隙8aは、ヘッドカバー8に最も近接する水冷ケース70の左端面とヘッドカバー8との間の空間も確保されている。そのため、冷却水配管(冷却水戻りホース75及び冷却水中継ホース78)を排気圧センサパイプ85に対して間隔をおいて並設できる。従って、上記冷却水配管が機械振動にてエンジン本体と接触して損傷するのを容易に防止できる。
圧力取り出し口83は、排気マニホールド7の上面において、シリンダヘッド5と中継管66の間となる位置に配置されている。また、排気マニホールド7の上面には、圧力取り出し口83よりも外側(中継管66側)に、排気マニホールド7内の排気ガス温度を測定するガス温度センサ82が付設されている。ガス温度センサ82の電気配線87は、ヘッドカバー8の前端(フライホイール9側)上部を通過させて、左側面のコネクタに接続されている。
ラジエータ24は、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。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、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。従って、冷却
ファン9が回転駆動することで、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。
ファン9が回転駆動することで、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。
次いで、図9〜図12を参照して、排気ガス処理装置2について説明する。排気ガス処理装置2は、浄化入口管36及び浄化出口管37を有する排気ガス浄化ケース38を備える。この排気ガス浄化ケース38は、左右方向に長く延びた円筒形状に構成される。そして、排気ガス浄化ケース38の右側(排気ガス移動方向上流側)及び左側(排気ガス移動方向下流側)それぞれに、浄化入口管36及び浄化出口管37それぞれが設けられる。
また、排気ガス処理装置2は、フライホイルハウジング10上で固定されて、シリンダヘッド5及びヘッドカバー8前方に配置される。このとき、浄化入口管36が、排気ガス浄化ケース38における円筒形状側面の右側後方に設けられる。そして、浄化入口管36は、再循環排気ガス管30を跨ぐように、後方に向かって斜め上方に屈曲した形状とされ、中継管66と着脱可能にボルト締結される。一方、浄化出口管37は、排気ガス浄化ケース38の円筒形状側面の左側下方に設けられ、テールパイプ135が接続される。
排気ガス浄化ケース38の内部に、二酸化窒素(NO2)を生成する白金等のディーゼル酸化触媒39(ガス浄化体)と、捕集した粒子状物質(PM)を比較的低温で連続的に酸化除去するハニカム構造のスートフィルタ40(ガス浄化体)とを、排気ガスの移動方向に沿って直列に並べている。なお、排気ガス浄化ケース38の一側部を消音器41にて形成し、消音器41には、テールパイプ135と連結される浄化出口管37を設けている。
上記の構成により、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)から供給される。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。エンジン1の排気ガス中の粒状物質(PM)の除去に加え、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。
また、サーミスタ形の上流側ガス温度センサ42と下流側ガス温度センサ43が、排気ガス浄化ケース38に付設される。ディーゼル酸化触媒39のガス流入側端面の排気ガス温度を、上流側ガス温度センサ42にて検出する。ディーゼル酸化触媒39のガス流出側端面の排気ガス温度を、下流側ガス温度センサ43にて検出する。
更に、排気ガス浄化ケース38に、排気ガス圧力センサとしての差圧センサ44を付設する。スートフィルタ40の上流側と下流側間の排気ガスの圧力差を、差圧センサ44にて検出する。スートフィルタ40の上流側と下流側間の排気圧力差に基づき、スートフィルタ40における粒子状物質の堆積量が演算され、スートフィルタ40内の詰り状態を把握できるように構成している。
電気配線コネクタ51を一体的に設けた差圧センサ44は、ガス温度センサ42,43の電気配線コネクタ55と共に、略L字板状のセンサブラケット(センサ支持体)46に支持される。このセンサブラケット46は、出口挟持フランジ45における一方の円弧体に形成されたセンサ支持部56に、着脱可能に取り付けられる。すなわち、センサ支持部56は、浄化入口管36側から最も遠い消音側の出口挟持フランジ45の一部に形成されている。そして、円弧体のセンサ支持部56にセンサブラケット46の鉛直板部をボルト締結することによって、消音側の出口挟持フランジ45にセンサブラケット46が着脱可能に取り付けられる。なお、センサブラケット46は、出口挟持フランジ45に限らず、
排気ガス浄化ケース38を組み立てる際に締結される中央挟持フランジなどの別の挟持フランジに締結されるものとしてもよい。
排気ガス浄化ケース38を組み立てる際に締結される中央挟持フランジなどの別の挟持フランジに締結されるものとしてもよい。
差圧センサ44には、上流側センサ配管47と下流側センサ配管48の一端側がそれぞれ接続される。排気ガス浄化ケース38内のスートフィルタ40を挟むように、上流側と下流側の各センサ配管ボス体49,50が排気ガス浄化ケース38に配置される。各センサ配管ボス体49,50に、上流側センサ配管47と下流側センサ配管48の他端側がそれぞれ接続される。
上記の構成により、スートフィルタ40の流入側の排気ガス圧力と、スートフィルタ40の流出側の排気ガス圧力の差(排気ガスの差圧)が、差圧センサ44を介して検出される。スートフィルタ40に捕集された排気ガス中の粒子状物質の残留量が排気ガスの差圧に比例するから、スートフィルタ40に残留する粒子状物質の量が所定以上に増加したときに、差圧センサ44の検出結果に基づき、スートフィルタ40の粒子状物質量を減少させる再生制御(例えば排気温度を上昇させる制御)が実行される。また、再生制御可能範囲以上に、粒子状物質の残留量が更に増加したときには、排気ガス浄化ケース38を着脱分解して、スートフィルタ40を掃除し、粒子状物質を人為的に除去するメンテナンス作業が行われる。
次に、排気ガス処理装置2の取付け構造を説明する。排気ガス処理装置2における排気ガス浄化ケース38は、下流側の出口挟持フランジ45に連結脚体(左ブラケット)80がボルト締結により着脱可能に取り付けられるとともに、固定脚体(右ブラケット)81が溶接固着される。このとき、連結脚体80の取り付けボス部が、出口挟持フランジ45の円弧体に設けられた貫通穴付きの脚体締結部に、ボルト締結されて取り付けられる。また、固定脚体81が、浄化入口管36側で、排気ガス浄化ケース38の外周面に対して溶接で固着される。すなわち、固定脚体81が、排気ガス浄化ケース38の入口側(上流側)に設置され、連結脚体80が、排気ガス浄化ケース38の出口側(下流側)に設置される。なお、連結脚体80は、出口挟持フランジ45に限らず、排気ガス浄化ケース38を組み立てる際に締結される中央挟持フランジなどの別の挟持フランジに締結されるものとしてもよい。
この排気ガス浄化ケース38の外周に設けられた連結脚体80及び固定脚体81それぞれが、フライホイルハウジング10の上面側に形成された浄化装置取付け部(DPF取付け部)89にボルト締結される。つまり、排気ガス処理装置2は、連結脚体80及び固定脚体81によって、高剛性部材であるフライホイルハウジング10上に安定的に連結支持される。従って、排気ガス処理装置2をエンジン1の振動系に含めるものの、エンジン1の構成部品の一つとして、高剛性部品であるフライホイルハウジング10に排気ガス処理装置2を強固に連結でき、エンジン1の振動による排気ガス処理装置2の損傷を防止できる。エンジン1の製造場所で排気ガス処理装置2をエンジン1に組み込んで出荷できる。また、エンジン1の排気マニホールド7に排気ガス処理装置2を至近距離で連通できるから、排気ガス処理装置2を適正温度に維持し易く、高い排気ガス浄化性能を維持できる。
上述したように、排気ガス浄化装置(DPF)2は、耐熱金属材料製のDPFケーシング(排気ガス浄化ケース)38に、円筒型の内側ケース(図示省略)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が直列に並べて収容された構造である。排気ガス処理装置2は、支持体としてのフランジ側ブラケット脚(連結脚体)80とケーシング側ブラケット脚(固定脚体)81を介して、フライホイルハウジング10に取付けられている。この場合、フランジ側ブラケット脚80の一端側は、DPFケーシング38の外周側に出口挟持フランジ45を介して着脱可能にボルト締結されている。ケーシング側ブラケット脚81の一端側は、DPFケーシング38の外周面に一
体的に溶接固定されている。
体的に溶接固定されている。
一方、フランジ側ブラケット脚80の他端側は、フライホイルハウジング10の上面(DPF取付け部)に、先付けボルト90と後付けボルト91にて着脱可能に締結される。すなわち、フランジ側ブラケット脚80にボルト貫通穴90a,91aを開設する。DPF取付け部89にネジ穴90b,91bを上向きに開設する。DPF取付け部89の扁平な上面にケーシング側ブラケット脚81を載せ、ネジ穴90b,91bにボルト貫通穴90a,91aを介して先付けボルト91及び後付けボルト91を締結させ、フライホイルハウジング78上面にフランジ側ブラケット脚80を介して排気ガス処理装置2を着脱可能に固定させるように構成している。
また、ケーシング側ブラケット脚81の他端側は、フライホイルハウジング10上面のDPF取付け部89に、2本の後付けボルト91にて着脱可能に締結される。すなわち、ケーシング側ブラケット脚81にボルト貫通穴91aを開設する。DPF取付け部89にネジ穴91bを上向きに開設する。DPF取付け部89の扁平な上面にケーシング側ブラケット脚81を載せ、ネジ穴91bにボルト貫通穴91aを介して後付けボルト91を締結させて、フライホイルハウジング10上面にケーシング側ブラケット脚81を介して排気ガス処理装置2を着脱可能に固定させるように構成している。
更に、フランジ側ブラケット脚80の他端側には、ボルト貫通穴90aに先付けボルト90を係入させるための切欠き溝92が形成されている。エンジン1に排気ガス処理装置2を組付けるときに、切欠き溝92の開口部が先頭に位置するように、フランジ側ブラケット脚80の前端縁に切欠き溝92が開放されている。なお、切欠き溝92の開放縁部は、末広がり状(先広がり状)のテーパに形成されている。
上記の構成により、エンジン1に排気ガス処理装置2を組付ける場合、先ず、フライホイルハウジング10上面のDPF取付け部89にネジ穴90bを介して先付けボルト90を不完全に螺着させる。DPF取付け部89上面から、フランジ側ブラケット脚80の板厚以上に先付けボルト90の頭部が離反した状態で、DPF取付け部89に先付けボルト90を支持させる。そして、作業者が両手で排気ガス処理装置2を持上げて、先付けボルト90の頭部に切欠き溝92を介してフランジ側ブラケット脚80のネジ穴90bを係止させ、フライホイルハウジング10上面に排気ガス処理装置2を仮止めする。その状態で排気ガス処理装置2から作業者が両手を離すことができる。
その後、フランジ側ブラケット脚80とケーシング側ブラケット脚81とを、3本の後付けボルト91によってフライホイルハウジング10上面のDPF取付け部89に締結させる。一方、埋込みボルト36xと入口フランジ用ナット36yを介して、中継管66に入口フランジ体36aを締結させ、中継管66に排気ガス入口管(浄化入口管)36を固着させる。
次いで、フライホイルハウジング10上面のDPF取付け部89に先付けボルト90を完全に締結させて、中継管66の排気ガス出口側とフライホイルハウジング10上面とに排気ガス処理装置2を着脱可能に固着させ、エンジン1に排気ガス処理装置2を組付ける作業を完了する。なお、DPFケーシング38の着脱方向の前面側に、切欠き溝92を介してフランジ側ブラケット脚80の前側縁にボルト差込み用のボルト貫通穴90aを開放したから、先付けボルト90を不完全な締結(半固定)姿勢に仮止め装着した状態で、DPFケーシング38を両手で持ち上げて、エンジン1(又は本機)の取付け部位、すなわちフライホイルハウジング10上面に移動させることによって、その先付けボルト90に切欠き溝92を介してボルト貫通穴90aを係合できる。
排気浄化装置2が取り付けられたエンジン1を、その上面から視たとき、DPF取付け部89における先付けボルト90の取付け位置が、再循環排気ガス管61の配管位置と重なる。一方、DPF取付け部89における後付けボルト91の取付け位置は、再循環排気ガス管61の配管位置と重なっていない。すなわち、DPF取付け部89におけるネジ穴90bは、シリンダヘッド5前方に配管される再循環排気ガス管61の下側に配置されるが、平面視において、ネジ穴91bは、再循環排気ガス管61の配管位置から外れた位置に配置される。
従って、作業者は、DPF取付け部89に先付けボルト90を仮止めする際は、再循環排気ガス管61の下側に位置するネジ穴90bに先付けボルト90に螺着させるものの、排気浄化装置2の取付け前なので、エンジン1の前側(フライホイールハウジング10前方)から容易に取り付けることができる。そして、先付けボルト90の仮止め後、脚体(ブラケット脚)80,81の下面をDPF取付け部89の上面に沿わせることで、エンジン1の前側(フライホイールハウジング10前方)からシリンダヘッド5前面に向かって、排気浄化装置2をスライドさせる。すなわち、先付けボルト90が切欠き溝92を通るようにして、排気浄化装置2をスライドさせて、DPF取付け部89上に脚体(ブラケット脚)80,81を設置する。
これにより、フランジ側ブラケット脚80のボルト貫通穴90aを先付けボルト90に係止させた状態で、排気浄化装置2がDPF取付け部89上に載置される。このとき、DPF取付け部89のネジ穴91bの上側に、脚体(ブラケット脚)80,81のボルト貫通穴91aが位置することとなる。そして、作業者は、エンジン1の上側から、上下に重なって連通しているボルト貫通穴91a及びネジ穴91bの位置を、再循環排気ガス管61の周囲となる位置で確認できる。すなわち、ボルト貫通穴91a及びネジ穴91bが、平面視で再循環排気ガス管61と重ならない位置となるため、ボルト貫通穴91a及びネジ穴91bの真上から後付けボルト91を挿入して締結できる。
上記のように組みつけるとき、作業者は、DPFケーシング38から手を離した状態で、後付ボルト91(ボルト)を締付けてフランジ側ブラケット脚80及びケーシング側ブラケット脚81を締結できる。なお、前記と逆の手順にて、排気ガス処理装置2を取外すことができる。その結果、排気ガス処理装置2(DPFケーシング38)は、前記各ブラケット脚80,81と中継管66とにより、高剛性部材であるフライホイルハウジング10の上部で、エンジン1の前部に安定良く連結支持できる。また、1人の作業者によって、エンジン1への排気ガス処理装置2の着脱作業を実行できる。
このように、エンジン1は、排気ガスを処理する排気ガス処理ケース2を備え、エンジン1の上面側に排気ガス処理装置2を配置している。そして、エンジン1または排気ガス処理装置2の一方に仮止め係止体90を設け、他方に仮止め係止ノッチ92を設ける構造であって、エンジン1の付設部品の下方側に仮止め係止体87または仮止め係止ノッチ92を配置している。従って、付設部品から外れた位置で排気ガス処理装置2の後付けボルト91を締結でき、排気ガス処理装置2の着脱作業性を向上できる。
エンジン1は、フライホイルハウジング10上に排気ガス処理装置2を搭載する構造であって、エンジン1と排気ガス処理装置2の間に付設部品としての再循環排気ガス管61を延設している。従って、エンジン1の側面(正面側側面)に再循環排気ガス管61を迂回させて取付け高さをコンパクトに形成できる。そして、フライホイルハウジング10上面側に仮止め係止体90を介して排気ガス処理装置2を仮止め支持して、締結作業性を向上できる。
また、エンジン1は、排気マニホールド7に排気スロットルバルブケース(絞り弁ケー
ス)68を介して排気出口管(中継管)66を固着し、排気ガス処理装置2の入口管36に排気出口管66を連結している。従って、排気出口管66の仕様を変更するだけで、排気ガス処理装置2の取付け位置などを容易に変更でき、各種作業車両のエンジンルームスペースに簡単に対応させて、排気ガス処理装置2が載置されたエンジン1を搭載できる。
ス)68を介して排気出口管(中継管)66を固着し、排気ガス処理装置2の入口管36に排気出口管66を連結している。従って、排気出口管66の仕様を変更するだけで、排気ガス処理装置2の取付け位置などを容易に変更でき、各種作業車両のエンジンルームスペースに簡単に対応させて、排気ガス処理装置2が載置されたエンジン1を搭載できる。
以下、図13〜図15を参照しながら、上記エンジン1を搭載した定置型作業機について図面に基づき説明する。実施形態では、定置型作業機として空気調和機(図示省略)用のエンジン駆動式コンプレッサを採用している。図13〜図15は、エンジン駆動式コンプレッサの説明図である。
図13〜図15に示す如く、機枠台251上に四角箱形の機筐252を載置する。機枠台251上面のうち機筐252の内部中央にエンジン1を設置する。エンジン1前面側の冷却ファン9設置側にラジエータ24を配置する。エンジン1背面側にコンプレッサ268が配置され、コンプレッサ268設置側の機筐252側壁に操作パネル部257と外気取入れ口部258を設けている。なお、機枠台251にも、機筐252内に外部空気を導入する下部外気取入れ口部284を複数箇所設けている。
また、エンジン1の右側面側の吸気マニホールド6設置部に、外部空気を除塵・浄化するエアクリーナ32と、吸気マニホールド3からエンジン1の各気筒に排気ガスの一部を還流させる排気ガス再循環装置(EGR)26を設ける。排気ガス再循環装置26と吸気管33とを介して、吸気マニホールド6にエアクリーナ32を接続させ、エアクリーナ32からエンジン1に新気を供給している。
一方、エンジン1の左側面側の排気マニホールド7設置部に、排気スロットルバルブ(排気絞り装置)65を設ける。排気スロットルバルブ65を介して排気マニホールド7に、フライホイルハウジング10上に固定された排気ガス処理装置2の浄化入口管36を接続させる。また、排気ガス処理装置2がテールパイプ135に接続されており、ディーゼルエンジン3の排気ガスは、テールパイプ135の排気口136から機筐252の外部に放出される。テールパイプ135はラジエータ24設置側に延びて中途部で上向きに湾曲している。テールパイプ135の排気口136は機筐252上面を貫通して開口している。
機筐252上面のうちテールパイプ135の排気口136の近傍に、機筐252内外を連通させる暖気排出口部285を設けている。暖気排出口部285には格子状の排出枠体286を装着している。ラジエータ24設置側の機枠台251上面に、エンジン1用の燃料タンク260を配置する。また、機筐252の側壁にドア270を開閉可能に設け、エアクリーナ32または排気ガス浄化ケース21のメンテナンス作業などを行う。作業者は、このドア270から機筐252内部に出入可能に構成できる。冷却ファン9の回転によって機筐252の外気取入れ口部258から取り込まれた外部空気(冷却風)は、コンプレッサ268、エンジン1及びラジエータ24に吹き当たった後、機筐252の暖気排出口部259から外部に排出される。
エンジン1のフライホイルハウジング10に作業部としてのコンプレッサ268を取付けている。作業者が手動操作にて継断させるPTOクラッチ269を介して、エンジン1のクランク軸3にコンプレッサ268の駆動軸を連結させ、エンジン1にてコンプレッサ268を作動させる。例えばコンプレッサ268で空気調和機の冷媒を圧縮し、貨物輸送用のコンテナ内の温度を冷凍貨物の保存に適した保冷温度(例えば−20℃程度)に保持するように構成する。なお、コンプレッサ268と同様に、エンジン1にて駆動する発電機又は油圧ポンプ等を設け、建築工事や土木工事等に使用する定置型作業機を構成することも可能である。
図13及び図15に示すように、機筐252の上面には機筐252内外を連通させる通気口261を形成している。通気口261には排気ガス処理装置2を下方から臨ませている。通気口261には格子状の通気枠体262を装着している。機筐252内には通気口261を開閉するシャッター板263を配置している。この場合、機筐252上部内面における通気口261外周部の左右両側に、一対の支持プレート264を下向きに突設している。シャッター板263に設けた横長の枢支軸265の左右両端側を左右両支持プレート264に回動可能に軸支している。従って、シャッター板263は枢支軸265回りに上下回動可能になっている。機筐252上部内面における通気口261の外周縁部には、通気口261を取り囲むゴム材等の緩衝材266を貼着している。跳ね上げ回動したシャッター板263が機筐252の上部内面側に勢いよく衝突するのを緩衝材266の存在によって防止し、騒音の発生を抑制している。
上記の構成において、エンジン1駆動時は、冷却ファン9の回転によって外気取入れ口部258から暖気排出口部259に向けて流れる冷却風がシャッター板263の一側面側に吹き当たり、シャッター板263を枢支軸265回りに跳ね上げ回動させて、機筐252の上部内面に沿う姿勢で保持する。その結果、エンジン1駆動時は、機筐252上面の通気口261がシャッター板263で閉止される。逆にエンジン1停止時は、冷却ファン9が回転停止して機筐252内を冷却風が流れなくなるので、シャッター板263は自重によって枢支軸265回りに下向き回動する。その結果、機筐252上面の通気口261が開放されることになり、エンジン1停止後も、通気口261を介して自然に機筐252内部の熱気を排出できる。
上記の記載並びに図13〜図15から明らかなように、コンプレッサや発電機といった作業部268を駆動させるエンジン1と、前記エンジン1の排気ガスを処理する排気ガス処理装置2とを備えるエンジン装置において、前記エンジン1の一側部に冷却ファン9を設ける一方、前記エンジン1の他側部にフライホイルハウジング10を設け、前記フライホイルハウジング10内のフライホイル11に前記作業部268を動力伝達可能に連結し、前記フライホイルハウジング10の上面側に前記排気ガス処理装置2を取り付け、前記排気ガス処理装置2を前記作業部268の上方に位置させているから、前記エンジン1の高剛性部品である前記フライホイルハウジング10を用いて前記排気ガス処理装置2を高剛性に支持し、振動等による前記排気ガス処理装置2の損傷を防止できる。また、前記作業部268上方のスペースを前記排気ガス処理装置2の配置空間として有効利用でき、エンジン装置を収容する機筐252内スペースの利用効率を向上できる。
上記の記載並びに図13〜図15から明らかなように、前記機筐252内には前記通気口261を開閉するシャッター板263を配置し、前記エンジン1駆動時は前記冷却ファン9の冷却風によって前記シャッター板263が閉止し、前記エンジン1停止時は前記シャッター板263が自重によって開放するように構成しているから、前記エンジン1の駆動中は、塵埃等が前記通気口261を通じて前記機筐252内に入るのを確実に防止できる。前記エンジン1の停止後は、前記排気ガス処理装置2から発する熱気を前記通気口261経由で前記機筐252外に逃がすことが可能であり、前記機筐252内部に熱気をこもるのを抑制できる。前記排気ガス処理装置2自体や前記機筐252等に対する熱害の発生を抑制できる。
図16は、シャッター板263の開閉制御に関する別実施形態を説明する機能ブロック図を示している。機筐252の操作パネル部257に配置したコントローラ275は、キースイッチ276のオンオフや機筐252内の温度に基づきシャッター板263を開閉制御するものであり、中央演算装置(CPU)や記憶手段等を備えている。コントローラ275には、電源印加用のキースイッチ276を介してバッテリ277を接続している。バ
ッテリ277とコントローラ275との間には、コントローラ275からの指令によってコントローラ275自身に対するバイパスの電力供給が可能なスイッチング回路278をキースイッチ276と並列に接続している。コントローラ275の入力側には、機筐252内の温度を検出する温度検出部材としての温度センサ279を接続している。コントローラ275の出力側には、シャッター板263を開閉駆動させるアクチュエータとしてのシャッターモータ280に対するモータ駆動回路281を接続している。詳細な図示は省略するが、シャッターモータ280は、シャッター板263の枢支軸265に回転動力を伝達可能に連結している。
ッテリ277とコントローラ275との間には、コントローラ275からの指令によってコントローラ275自身に対するバイパスの電力供給が可能なスイッチング回路278をキースイッチ276と並列に接続している。コントローラ275の入力側には、機筐252内の温度を検出する温度検出部材としての温度センサ279を接続している。コントローラ275の出力側には、シャッター板263を開閉駆動させるアクチュエータとしてのシャッターモータ280に対するモータ駆動回路281を接続している。詳細な図示は省略するが、シャッターモータ280は、シャッター板263の枢支軸265に回転動力を伝達可能に連結している。
上記の構成において、オペレータがキースイッチ276をオン作動させてエンジン1を始動させたときは、コントローラ275の指令によってシャッターモータ280を例えば正転駆動させ、シャッター板263を枢支軸265回りに跳ね上げ回動させて、機筐252の上部内面に沿う姿勢で保持する。その結果、エンジン1駆動時は、機筐252上面の通気口261がシャッター板263で閉止される。逆にオペレータがキースイッチ276をオフ作動させてエンジン1を停止させたときは、スイッチング回路278を通じたバイパスの電力供給によって、コントローラ275の作動を所定時間維持し、コントローラ275の指令によってシャッターモータ280を例えば逆転駆動させ、シャッター板263を枢支軸265回りに下向き回動させる。その結果、機筐252上面の通気口261が開放されることになり、エンジン1停止後も、通気口261を介して自然に機筐252内部の熱気を排出できる。キースイッチ276オフから所定時間経過すると、スイッチング回路278がオフし、コントローラ275は、次のキースイッチ276オンまでの間、自身の電力消費を停止する。
また、エンジン1の駆動中に機筐252内が所定温度以上(高温)であることを温度センサ279が検出すると、コントローラ275の指令によってシャッターモータ280を例えば逆転駆動させて、シャッター板263を枢支軸265回りに下向き回動させる。その結果、シャッター板263が開放され、冷却ファン9による冷却風では不足する分、外気を機筐252内に案内導入できる。従って、排気ガス処理装置2の外周温度が過剰に上昇するのを抑制できる。機筐252内が所定温度未満であることを温度センサ279が検出すると、コントローラ275の指令によってシャッターモータ280を例えば正転駆動させ、シャッター板263を枢支軸265回りに跳ね上げ回動させて、シャッター板263が閉止される。
上記の記載並びに図13〜図16から明らかなように、コンプレッサや発電機といった作業部268と、エンジン装置と、前記作業部268及び前記エンジン装置を収容する機筐252とを備える定置型作業機において、前記機筐252の上面には前記機筐252内外を連通させる通気口261を設け、前記通気口261に前記排気ガス処理装置2を下方から臨ませる一方、前記シャッター板263を開閉駆動させるアクチュエータ280を備え、前記アクチュエータ280によってキースイッチ276のオン作動時に前記シャッター板263を閉止させ、前記キースイッチ276のオフ作動時に前記シャッター板263を開放させるように構成しているから、前記エンジン1の駆動中は、塵埃等が前記通気口261を通じて前記機筐252内に入るのを確実に防止できる。前記エンジン1の停止後は、前記排気ガス処理装置2から発する熱気を前記通気口261経由で前記機筐252外に逃がすことが可能であり、前記機筐252内部に熱気をこもるのを抑制できる。前記排気ガス処理装置2自体や前記機筐252等に対する熱害の発生を抑制できる。
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。例えば図17に示すように、通気口261開閉用のシャッター板263を省略しても差し支えない。図17に示すように、コンプレッサや発電機といった作業部268と、エンジン装置と、前記作業部268及び前記エンジン装置を収容する機筐252とを備え
る定置型作業機において、前記機筐252の上面には前記機筐252内外を連通させる通気口261を設け、前記通気口261に前記排気ガス処理装置2を下方から臨ませると、前記排気ガス処理装置2から発する過剰な熱気を前記通気口261経由で前記機筐252外に逃がすことが可能であり、前記機筐252内部のヒートバランス最適化に貢献する。また、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。
る定置型作業機において、前記機筐252の上面には前記機筐252内外を連通させる通気口261を設け、前記通気口261に前記排気ガス処理装置2を下方から臨ませると、前記排気ガス処理装置2から発する過剰な熱気を前記通気口261経由で前記機筐252外に逃がすことが可能であり、前記機筐252内部のヒートバランス最適化に貢献する。また、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 排気ガス処理装置
7 排気マニホールド
10 フライホイルハウジング
251 機枠台
252 機筐
257 操作パネル部
258 外気取入れ口部
259 暖気排出口部
260 燃料タンク
268 コンプレッサ(作業部)
269 PTOクラッチ
2 排気ガス処理装置
7 排気マニホールド
10 フライホイルハウジング
251 機枠台
252 機筐
257 操作パネル部
258 外気取入れ口部
259 暖気排出口部
260 燃料タンク
268 コンプレッサ(作業部)
269 PTOクラッチ
Claims (4)
- コンプレッサや発電機といった作業部を駆動させるエンジンと、前記エンジンの排気ガスを処理する排気ガス処理装置とを備えるエンジン装置において、
前記エンジンの一側部に冷却ファンを設ける一方、前記エンジンの他側部にフライホイルハウジングを設け、前記フライホイルハウジング内のフライホイルに前記作業部を動力伝達可能に連結し、前記フライホイルハウジングの上面側に前記排気ガス処理装置を取り付け、前記排気ガス処理装置を前記作業部の上方に位置させている、
エンジン装置。 - コンプレッサや発電機といった作業部と、請求項1に記載のエンジン装置と、前記作業部及び前記エンジン装置を収容する機筐とを備える定置型作業機において、
前記機筐の上面には前記機筐内外を連通させる通気口を設け、前記通気口に前記排気ガス処理装置を下方から臨ませている、
定置型作業機。 - 前記機筐内には前記通気口を開閉するシャッター板を配置し、前記エンジン駆動時は前記冷却ファンの冷却風によって前記シャッター板が閉止し、前記エンジン停止時は前記シャッター板が自重によって開放するように構成している、
請求項2に記載の定置型作業機。 - コンプレッサや発電機といった作業部と、請求項1に記載のエンジン装置と、前記作業部及び前記エンジン装置を収容する機筐とを備える定置型作業機において、
前記機筐の上面には前記機筐内外を連通させる通気口を設け、前記通気口に前記排気ガス処理装置を下方から臨ませる一方、
前記シャッター板を開閉駆動させるアクチュエータを備え、前記アクチュエータによってキースイッチのオン作動時に前記シャッター板を閉止させ、前記キースイッチのオフ作動時に前記シャッター板を開放させるように構成している、
定置型作業機。
Priority Applications (7)
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JP2014062475A JP2015183638A (ja) | 2014-03-25 | 2014-03-25 | エンジン装置並びにこれを備えた定置型作業機 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2014
- 2014-03-25 JP JP2014062475A patent/JP2015183638A/ja active Pending
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