JP5285370B2 - Engine equipment - Google Patents
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Description
本発明は、排気マニホールドを有するディーゼルエンジン等のエンジン装置に係り、より詳しくは、エンジンから排出させる排気ガス中の粒子状物質(すす、パティキュレート)、又はNOx(窒素酸化物)等を除去するガス浄化フィルタを備えたエンジン装置に関するものである。 The present invention relates to an engine apparatus such as a diesel engine having an exhaust manifold, and more specifically, removes particulate matter (soot, particulates), NOx (nitrogen oxide), or the like in exhaust gas discharged from the engine. The present invention relates to an engine device provided with a gas purification filter.
従来、走行機体等に搭載されるディーゼルエンジンの排気ガス排出径路中に、ディーゼルパティキュレートフィルタ(又はNOx触媒)等が設けられ、ディーゼルエンジンから排出された排気ガスが、ディーゼルパティキュレートフィルタ(又はNOx触媒)等によって浄化処理されるようにした技術がある(特許文献1、特許文献2、特許文献3)。また、ケーシング(外側ケース)内にフィルタケース(内側ケース)を設け、フィルタケース内にパティキュレートフィルタを配置する技術も公知である(特許文献4参照)。
ディーゼルエンジンの排気ガス排出径路中にパティキュレートフィルタを配置した構造において、ディーゼルエンジンから離間させてパティキュレートフィルタを組付けた場合、ディーゼルエンジンが搭載された車両等の機器毎に、パティキュレートフィルタを設置する必要がある。例えば、ディーゼルエンジンとパティキュレートフィルタを各別に車両等の機器に組付けることによって、ディーゼルエンジンの排気ガス対策が車両等の機器毎に異なる等の問題がある。また、ディーゼルエンジンに搭載していた消音器に代えて、ディーゼルエンジンにパティキュレートフィルタを搭載した場合、消音器に比べてパティキュレートフィルタが重くなるから、消音器の支持構造を利用しただけでは、パティキュレートフィルタを組付けることができない等の問題がある。 In a structure where a particulate filter is placed in the exhaust gas discharge path of a diesel engine, when the particulate filter is assembled away from the diesel engine, a particulate filter is installed on each device such as a vehicle equipped with the diesel engine. It is necessary to install. For example, when a diesel engine and a particulate filter are separately assembled in a device such as a vehicle, there is a problem that exhaust gas countermeasures of the diesel engine differ for each device such as a vehicle. In addition, when the particulate filter is installed in the diesel engine instead of the silencer installed in the diesel engine, the particulate filter becomes heavier than the silencer, so just using the silencer support structure, There is a problem that a particulate filter cannot be assembled.
本発明の目的は、エンジンの構成部品の一つとして、エンジンにパティキュレートフィルタを高剛性に配置でき、車両等の機器毎の排気ガス対策を不用にし、エンジンの汎用性を向上できるようにしたエンジン装置を提供するものである。 It is an object of the present invention to provide a particulate filter with high rigidity as one of engine components, to eliminate exhaust gas countermeasures for each device such as a vehicle, and to improve the versatility of the engine. An engine device is provided.
前記目的を達成するため、請求項1に係る発明のエンジン装置は、排気マニホールドを有するエンジンと、前記エンジンが排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタと、前記ガス浄化フィルタを収容するケースとを備えてなるエンジン装置において、前記エンジンの下面側のオイルパンの一側面と前記フライホイールハウジングの下面とに対向させて前記ケースを配置し、前記ケースの外周面にフィルタ支持体の一端側を固定し、前記エンジンのうちフライホイールハウジングの左右側面に設けた左右の機関脚取付け部に、前記フィルタ支持体の他端側を着脱可能に締結する構造であって、前記フライホイールハウジングの左右両側方に、前記ケースの排気ガス入口と排気ガス出口を振分けて設け、前記ケースの排気ガス移動上流側の端面と前記ガス浄化フィルタの端面との間に排気ガス流入空間を形成し、前記排気ガス入口は、前記ケースにおいて前記排気ガス流入空間と対応する部位に、前記排気ガス移動方向が短径で前記排気ガス移動方向に直交する方向が長径となるように形成し、前記ケースの排気ガス移動上流側の端面と前記ガス浄化フィルタの端面とを、ガス流入空間用一定距離だけ離間させて対向させることによって、前記排気ガス流入空間を形成しているものである。 In order to achieve the object, an engine apparatus according to a first aspect of the present invention includes an engine having an exhaust manifold, a gas purification filter that purifies exhaust gas discharged from the engine, and a case that houses the gas purification filter. In the engine device provided, the case is disposed so as to face one side of the oil pan on the lower surface side of the engine and the lower surface of the flywheel housing, and one end side of the filter support is fixed to the outer peripheral surface of the case The other end side of the filter support is detachably fastened to the left and right engine leg mounting portions provided on the left and right side surfaces of the flywheel housing of the engine, The exhaust gas inlet and the exhaust gas outlet of the case are provided separately, and the end of the case on the upstream side of the exhaust gas movement An exhaust gas inflow space is formed between the gas purification filter and an end face of the gas purification filter, and the exhaust gas inlet is located in a portion corresponding to the exhaust gas inflow space in the case, and the exhaust gas moving direction has a short diameter and the exhaust gas By forming the long direction in the direction perpendicular to the gas movement direction, the end surface of the case on the exhaust gas movement upstream side and the end surface of the gas purification filter are opposed to each other with a predetermined distance for gas inflow space. The exhaust gas inflow space is formed .
請求項1に記載の発明によれば、排気マニホールドを有するエンジンと、前記エンジンが排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタと、前記ガス浄化フィルタを収容するケースとを備えてなるエンジン装置において、前記エンジンの下面側のオイルパンの一側面と前記フライホイールハウジングの下面とに対向させて前記ケースを配置し、前記ケースの外周面にフィルタ支持体の一端側を固定し、前記エンジンのうちフライホイールハウジングの左右側面に設けた左右の機関脚取付け部に、前記フィルタ支持体の他端側を着脱可能に締結する構造であって、前記フライホイールハウジングの左右両側方に、前記ケースの排気ガス入口と排気ガス出口を振分けて設け、前記ケースの排気ガス移動上流側の端面と前記ガス浄化フィルタの端面との間に排気ガス流入空間を形成し、前記排気ガス入口は、前記ケースにおいて前記排気ガス流入空間と対応する部位に、前記排気ガス移動方向が短径で前記排気ガス移動方向に直交する方向が長径となるように形成し、前記ケースの排気ガス移動上流側の端面と前記ガス浄化フィルタの端面とを、ガス流入空間用一定距離だけ離間させて対向させることによって、前記排気ガス流入空間を形成しているものであるから、前記エンジンの構成部品の一つとして、前記エンジンにガス浄化フィルタ用のケースを高剛性に配置でき、作業車両等の機器毎の排気ガス対策を不用にし、前記エンジンの汎用性を向上できる。即ち、前記エンジンの高剛性部品である前記フライホイールハウジングの利用によって、前記ガス浄化フィルタ用のケースを高剛性に支持できる。振動等による前記ガス浄化フィルタの損傷を防止できる。前記エンジンの製造場所で前記エンジンに前記ガス浄化フィルタを組込んで出荷できる。前記エンジンを搭載する作業機毎の出荷申請手間等を省ける。前記排気マニホールドに前記ガス浄化フィルタを至近距離で連通でき、前記ガス浄化フィルタを適正温度に簡単に維持でき、高い排気ガス浄化性能が維持できる。前記ガス浄化フィルタ用のケースを小型に構成できる。 According to the first aspect of the present invention, in an engine apparatus comprising: an engine having an exhaust manifold; a gas purification filter that purifies exhaust gas discharged from the engine; and a case that houses the gas purification filter . The case is disposed so as to face one side of an oil pan on the lower surface side of the engine and the lower surface of the flywheel housing, and one end side of a filter support is fixed to the outer peripheral surface of the case. A structure in which the other end side of the filter support body is detachably fastened to left and right engine leg mounting portions provided on the left and right side surfaces of the wheel housing, and the exhaust gas of the case is provided on both left and right sides of the flywheel housing. An inlet and an exhaust gas outlet are provided separately, an end surface of the case on the upstream side of the exhaust gas movement and an end surface of the gas purification filter An exhaust gas inflow space is formed between the exhaust gas inlet and the exhaust gas inlet at a position corresponding to the exhaust gas inflow space in the case. The exhaust gas inflow space is formed by making the end surface of the case upstream of the exhaust gas movement and the end surface of the gas purification filter face each other with a predetermined distance apart for a gas inflow space. since then those are, as one of the components of the engine, the casing of the gas purifying filter to the engine can be placed in a high rigidity, the unnecessary exhaust gas countermeasures for each device, such as a work vehicle, the engine The versatility of can be improved. That is, the case for the gas purification filter can be supported with high rigidity by using the flywheel housing which is a highly rigid part of the engine. The gas purification filter can be prevented from being damaged due to vibration or the like. The gas purification filter can be incorporated into the engine at the engine production site and shipped. It is possible to save labor for shipping application for each work machine equipped with the engine. The gas purification filter can be communicated with the exhaust manifold at a close distance, the gas purification filter can be easily maintained at an appropriate temperature, and high exhaust gas purification performance can be maintained. The case for the gas purification filter can be configured in a small size.
また、前記ケースの外周面にフィルタ支持体の一端側を固定し、前記エンジンのうちフライホイールハウジングの左右側面に設けた左右の機関脚取付け部に、前記フィルタ支持体の他端側を着脱可能に締結するものであるから、前記フライホイールハウジングの機関脚取付け部の利用によって、前記ガス浄化フィルタ用のケースを高剛性に支持できる。振動等による前記ガス浄化フィルタの損傷を防止できる。 Further, one end side of the filter support is fixed to the outer peripheral surface of the case, and the other end of the filter support can be attached to and detached from the left and right engine leg mounting portions provided on the left and right side surfaces of the flywheel housing of the engine. since it is intended to fastened to, the use of the engine leg mounting portions of the flywheel housing, can support the case for the gas purifying filter with high rigidity. The gas purification filter can be prevented from being damaged due to vibration or the like.
更に、前記エンジンの下面側のオイルパンの一側面と前記フライホイールハウジングの下面とに対向させて前記ケースを配置するものであるから、前記エンジンの冷却ファンの風下で、前記冷却ファンの風が直接当たらない前記フライホイールハウジングの下側位置に前記ガス浄化フィルタを設置できる。前記エンジンの重心を低くして防振性を向上できる。例えば前記オイルパンの側面や前記フライホイールハウジング等に隣接させて、前記ガス浄化フィルタ用のケースをコンパクトに設置できる。前記エンジンの上面側を簡潔に構成して、前記エンジンのメンテナンス作業性を向上できる。 Furthermore, since the case is disposed so as to face one side of the oil pan on the lower surface side of the engine and the lower surface of the flywheel housing, the wind of the cooling fan is leeward of the cooling fan of the engine. The gas purification filter can be installed at a lower position of the flywheel housing that does not directly hit. Vibration reduction can be improved by lowering the center of gravity of the engine. For example , the case for the gas purification filter can be installed compactly adjacent to the side surface of the oil pan or the flywheel housing. It is possible to improve the maintenance workability of the engine by simply configuring the upper surface side of the engine.
しかも、前記フライホイールハウジングの左右両側方に、前記ケースの排気ガス入口と排気ガス出口を振分けて設けたものであるから、前記フライホイールハウジングの下面に近接させて前記ガス浄化フィルタ用のケースを支持できる。前記排気マニホールドに前記ガス浄化フィルタを至近距離で連通でき、前記ガス浄化フィルタを適正温度に簡単に維持でき、高い排気ガス浄化性能を維持できる。 In addition, since the exhaust gas inlet and the exhaust gas outlet of the case are provided separately on the left and right sides of the flywheel housing, the case for the gas purification filter is placed close to the lower surface of the flywheel housing. I can support it. The gas purification filter can be communicated with the exhaust manifold at a close distance, the gas purification filter can be easily maintained at an appropriate temperature, and high exhaust gas purification performance can be maintained.
以下に、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。図1は排気ガス浄化装置の正面視断面図、図2は同外観底面図、図3は同排気ガス流入側から見た左側面図、図4は同排気ガス排出側から見た右側断面図、図5は図1の正面視分解断面図、図6は同排気ガス排出側の正面視拡大断面図、図7は同排気ガス排出側の側面視拡大断面図、図8は同排気ガス流入側の拡大底面図、図9は同排気ガス流入側の平面視拡大断面図である。図1乃至図5を参照しながら、排気ガス浄化装置の全体構造について説明する。なお、以下の説明では、排気ガス流入側を単に左側と称し、同じく排気ガス排出側を単に右側と称する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a front sectional view of the exhaust gas purification device, FIG. 2 is a bottom view of the same, FIG. 3 is a left side view of the exhaust gas inflow side, and FIG. 4 is a right side sectional view of the exhaust gas purification device. 5 is an exploded front sectional view of FIG. 1, FIG. 6 is an enlarged front sectional view of the exhaust gas discharge side, FIG. 7 is an enlarged sectional side view of the exhaust gas discharge side, and FIG. FIG. 9 is an enlarged sectional view of the exhaust gas inflow side in plan view. The overall structure of the exhaust gas purification apparatus will be described with reference to FIGS. 1 to 5. In the following description, the exhaust gas inflow side is simply referred to as the left side, and the exhaust gas discharge side is also simply referred to as the right side.
図1乃至図9を参照して、連続再生式のディーゼルパティキュレートフィルタ1(以下、DPFという)の構造を説明する。図1乃至図5に示す如く、DPF1は、排気ガス中の粒子状物質(PM)等を物理的に捕集するためのものである。DPF1は、二酸化窒素(NO2)を生成する白金等のディーゼル酸化触媒2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3とを、排気ガスの移動方向(図1の左側から右側方向)に直列に並べた構造になっている。DPF1は、スートフィルタ3が連続的に再生されるように構成している。DPF1によって、排気ガス中の粒子状物質(PM)の除去に加え、排気ガス中の一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC)を低減できる。
The structure of a continuously regenerating diesel particulate filter 1 (hereinafter referred to as DPF) will be described with reference to FIGS. As shown in FIGS. 1 to 5, the
図1及び図5を参照して、ディーゼル酸化触媒2の取付け構造を説明する。図1及び図5に示す如く、エンジンが排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタとしてのディーゼル酸化触媒2は、耐熱金属材料製の略筒型の触媒内側ケース4に内設させている。触媒内側ケース4は、耐熱金属材料製の略筒型の触媒外側ケース5に内設させている。即ち、ディーゼル酸化触媒2の外側にマット状のセラミックファイバー製触媒断熱材6を介して触媒内側ケース4を被嵌させている。また、触媒内側ケース4の外側に端面I字状の薄板製支持体7を介して触媒外側ケース5を被嵌させている。なお、触媒断熱材6によってディーゼル酸化触媒2が保護される。触媒内側ケース4に伝わる触媒外側ケース5の応力(変形力)を薄板製支持体7にて低減させる。
With reference to FIG.1 and FIG.5, the attachment structure of the
図1及び図5に示す如く、触媒内側ケース4及び触媒外側ケース5の左側端部に円板状の左側蓋体8を溶接にて固着している。左側蓋体8に座板体9を介してセンサ接続プラグ10を固着している。ディーゼル酸化触媒2の左側端面2aと左側蓋体8とをガス流入空間用一定距離L1だけ離間させて対向させる。ディーゼル酸化触媒2の左側端面2aと左側蓋体8との間に排気ガス流入空間11を形成している。なお、センサ接続プラグ10には、図示しない入口側排気ガス圧力センサや入口側排気ガス温度センサ等が接続される。
As shown in FIGS. 1 and 5, a disc-shaped
図1、図5、図9に示す如く、排気ガス流入空間11が形成された触媒内側ケース4及び触媒外側ケース5の左側端部に楕円形状の排気ガス流入口12を開口させている。楕円形状の排気ガス流入口12は、排気ガス移動方向(前記ケース4,5の中心線方向)を短尺直径とし、排気ガス移動方向(前記ケース4,5の円周方向)に直交する方向を長尺直径に形成している。触媒内側ケース4の開口縁13と触媒外側ケース5の開口縁14の間に閉塞リング体15を挟持状に固着している。触媒内側ケース4の開口縁13と触媒外側ケース5の開口縁14の間の隙間が閉塞リング体15によって閉鎖される。触媒内側ケース4と触媒外側ケース5の間に排気ガスが流入するのを、閉塞リング体15によって防止している。
As shown in FIGS. 1, 5, and 9, an elliptical
図1、図3、図5、図8に示す如く、排気ガス流入口12が形成された触媒外側ケース5の外側面に排気ガス入口管16を配置している。排気ガス入口管16の小径側の真円形の開口端部16aに排気接続フランジ体17を溶接している。排気接続フランジ体17は、ボルト18を介して、後述するディーゼルエンジン70の排気マニホールド71に締結されている。排気ガス入口管16の大径側の真円形の開口端部16bは、触媒外側ケース5の外側面に溶接されている。排気ガス入口管16は、小径側の真円形の開口端部16aから大径側の真円形の開口端部16bに向けて末広がり形状(ラッパ状)に形成されている。
As shown in FIGS. 1, 3, 5, and 8, an exhaust
図1、図5、図8に示す如く、触媒外側ケース5の外側面のうち、触媒外側ケース5の開口縁14の左側端部の外側面に、大径側の真円形の開口端部16bの左側端部が溶接されている。即ち、楕円形状の排気ガス流入口12に対して、排気ガス入口管16(大径側の真円形の開口端部16b)が、排気ガス移動下流側(触媒外側ケース5の右側)にオフセットされて配置されている。即ち、楕円形状の排気ガス流入口12は、排気ガス入口管16(大径側の真円形の開口端部16b)に対して、排気ガス移動上流側(触媒外側ケース5の左側)にオフセットされて、触媒外側ケース5に形成されている。
As shown in FIGS. 1, 5, and 8, of the outer surface of the catalyst
上記の構成により、ディーゼルエンジン70の排気ガスが、排気マニホールド71から排気ガス入口管16に入り込み、排気ガス入口管16から排気ガス流入口12を介して排気ガス流入空間11に入り込み、ディーゼル酸化触媒2にこの左側端面2aから供給される。ディーゼル酸化触媒2の酸化作用によって、二酸化窒素(NO2)が生成される。また、後述するディーゼルエンジン70に支持脚体19を介してDPF1を固着させる。
With the above configuration, the exhaust gas of the
図1及び図5を参照して、スートフィルタ3の取付け構造を説明する。図1及び図5に示す如く、ディーゼルエンジン70が排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタとしてのスートフィルタ3は、耐熱金属材料製の略筒型のフィルタ内側ケース20に内設させている。内側ケース4は、耐熱金属材料製の略筒型のフィルタ外側ケース21に内設させている。即ち、スートフィルタ3の外側にマット状のセラミックファイバー製フィルタ断熱材22を介してフィルタ内側ケース20を被嵌させている。なお、フィルタ断熱材22によってスートフィルタ3が保護される。
With reference to FIG.1 and FIG.5, the attachment structure of the
図1及び図5に示す如く、触媒外側ケース5の排気ガス移動下流側(右側)の端部に触媒側フランジ25を溶接する。フィルタ内側ケース20の排気ガス移動方向の中間と、フィルタ外側ケース21の排気ガス移動上流側(左側)の端部にフィルタ側フランジ26を溶接する。触媒側フランジ25と、フィルタ側フランジ26とを、ボルト27及びナット28によって着脱可能に締結している。なお、円筒形の触媒内側ケース4の直径寸法と、円筒形のフィルタ内側ケース20の直径寸法とが略同一寸法である。また、円筒形の触媒外側ケース5の直径寸法と、円筒形のフィルタ外側ケース21の直径寸法とが略同一寸法である。
As shown in FIGS. 1 and 5, the
図1に示す如く、触媒側フランジ25とフィルタ側フランジ26を介して、触媒外側ケース5にフィルタ外側ケース21が連結された状態では、触媒内側ケース4の排気ガス移動下流側(右側)の端部に、フィルタ内側ケース20の排気ガス移動上流側(左側)の端部が、センサ取付け用一定間隔L2だけ離間して対峙する。即ち、触媒内側ケース4の排気ガス移動下流側(右側)の端部と、フィルタ内側ケース20の排気ガス移動上流側(左側)の端部との間に、センサ取付け空間29が形成される。センサ取付け空間29位置の触媒外側ケース5に、センサ接続プラグ50を固着している。センサ接続プラグ50には、図示しないフィルタ入口側排気ガス圧力センサやフィルタ入口側排気ガス温度センサ(サーミスタ)等が接続される。
As shown in FIG. 1, in a state where the filter
図5に示す如く、触媒内側ケース4の排気ガス移動方向の円筒長さL3よりも、触媒外側ケース5の排気ガス移動方向の円筒長さL4を長く形成している。フィルタ内側ケース20の排気ガス移動方向の円筒長さL5よりも、フィルタ外側ケース21の排気ガス移動方向の円筒長さL6を短く形成している。センサ取付け空間29の一定間隔L2と、触媒内側ケース4の円筒長さL3と、フィルタ内側ケース20の円筒長さL5とを加算した長さ(L2+L3+L5)が、触媒外側ケース5の円筒長さL4と、フィルタ外側ケース21の円筒長さL6とを加算した長さ(L4+L6)に略等しくなるように構成している。フィルタ外側ケース21の排気ガス移動上流側(左側)の端部から、フィルタ内側ケース20の排気ガス移動上流側(左側)の端部が、それらの長さの差(L7=L5−L6)だけ突出する。即ち、触媒外側ケース5にフィルタ外側ケース21を連結した場合、フィルタ内側ケース20の排気ガス移動上流側(左側)の端部が、オーバーラップ寸法L7だけ、触媒外側ケース5の排気ガス移動下流側(右側)に内挿される。
As shown in FIG. 5, the cylindrical length L4 of the catalyst
上記の構成により、ディーゼル酸化触媒2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3にこの左側端面3aから供給される。スートフィルタ3に捕集されたディーゼルエンジン70の排気ガス中の捕集粒状物質(PM)が、二酸化窒素(NO2)によって、比較的低温で連続的に酸化除去される。ディーゼルエンジン70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70の排気ガス中の一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC)が低減される。
With the above configuration, nitrogen dioxide (NO2) generated by the oxidation action of the
図1乃至図5に示す如く、ディーゼルエンジン70が排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタとしてのディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3と、ディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3を内設させる触媒内側ケース4やフィルタ内側ケース20と、触媒内側ケース4やフィルタ内側ケース20を内設させる触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21とを備えてなる排気ガス浄化装置において、複数組のディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3及び触媒内側ケース4やフィルタ内側ケース20及び触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21を備え、ディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の接続境界位置に対して、触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21を連結するフランジ体としての触媒側フランジ25やフィルタ側フランジ26をオフセットさせるように構成したものであるから、ディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の接合部の間隔を縮小して、触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21の連結長さを短縮できる。また、ディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の接続境界位置にガスセンサ等を簡単に配置できる。触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21の排気ガス移動方向の長さを短縮できるから、触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21等の剛性の向上や軽量化を図ることができる。
As shown in FIGS. 1 to 5, a
図1乃至図5に示す如く、2種類のディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3を設ける構造であって、一方のスートフィルタ3を内設させるフィルタ内側ケース20に、他方のディーゼル酸化触媒2の触媒内側ケース4を内設させる触媒外側ケース5がオーバーラップするように構成したものであるから、ディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の排気ガス移動方向の長さを確保しながら、触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21の排気ガス移動方向の長さを短縮できる。また、触媒外側ケース5がオーバーラップする触媒内側ケース4(他方のディーゼル酸化触媒2)が、触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21の分離(分解)によって、外部に大きく露出されるから、触媒内側ケース4(他方のディーゼル酸化触媒2)の露出範囲が多くなり、一方のスートフィルタ3のスート(すす)除去等のメンテナンス作業を簡単に実行できる。
As shown in FIGS. 1 to 5, two types of
図1乃至図5に示す如く、複数組のガス浄化フィルタとしてディーゼル酸化触媒2とスートフィルタ3とを設け、スートフィルタ3の外周側に触媒側フランジ25やフィルタ側フランジ26をオフセットさせるように構成したものであるから、触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21の分離によって、スートフィルタ5の排気ガス入口側の内側ケース20端部を、外側ケース21の端面から大きく露出でき、スートフィルタ3や内側ケース20に付着した煤の除去等のメンテナンス作業を容易に実行できる。
As shown in FIGS. 1 to 5, a
図1乃至図5に示す如く、2種類のディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3を設ける構造であって、一方のディーゼル酸化触媒2を内設させる触媒内側ケース4と、他方のスートフィルタ3を内設させるフィルタ内側ケース20との間に、センサ取付け空間29を形成したものであるから、触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21の排気ガス移動方向の連結長さを短縮して、触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21等の剛性の向上や軽量化を図りながら、ディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の接続境界位置の前記センサ取付け空間29にガスセンサ等を簡単に配置できる。
As shown in FIG. 1 to FIG. 5, two types of
図1乃至図5に示す如く、フィルタ内側ケース20にオーバーラップさせる触媒外側ケース5にセンサ支持体としてのセンサ接続プラグ50を組付け、ディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の接続境界位置に、センサ接続プラグ50を介して、図示しないフィルタ入口側排気ガス圧力センサやフィルタ入口側排気ガス温度センサ(サーミスタ)等のガスセンサを配置させるように構成したものであるから、触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21等の剛性の向上や軽量化を図りながら、ディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の接続境界位置にセンサ接続プラグ50をコンパクトに設置できる。
As shown in FIGS. 1 to 5, a sensor connection plug 50 as a sensor support is assembled to the catalyst
図1乃至図5、図8に示す如く、ディーゼルエンジン70が排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタとしてのディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3と、ディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3を内設させる内側ケースとしての触媒内側ケース4又はフィルタ内側ケース20と、触媒内側ケース4又はフィルタ内側ケース20を内設させる外側ケースとしての触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21とを備えてなる排気ガス浄化装置において、触媒内側ケース4及び触媒外側ケース5の一端側の周面に排気ガス流入口12を形成し、触媒外側ケース5の外周のうち前記排気ガス流入口12の外側に排気ガス入口管16を配置し、排気ガス入口管16の排気ガス入口側の開口端面の面積よりも、排気ガス入口管16の排気ガス出口側の開口端面の面積を大きく形成している。したがって、ディーゼル酸化触媒2設置部寄りに排気ガス入口管を配置でき、ディーゼル酸化触媒2の排気ガス上流側の触媒外側ケース5(ケーシング)の排気ガス移動方向の長さを簡単に短縮できる。即ち、触媒外側ケース5の排気ガス移動方向の上流側の端面にディーゼル酸化触媒2の端面を簡単に接近させて配置できる。また、排気ガス入口管16の排気ガス入口側の開口端面の面積よりも、排気ガス入口管16の排気ガス出口側の開口端面の面積を大きく形成することによって、触媒外側ケース5の外周面に排気ガス入口管16を溶接でき、従来のような触媒外側ケース5と排気ガス入口管16の連結用の補強部材を設けることなく、触媒外側ケース5の排気ガス入口側における排気ガス入口管16の取付け強度を維持しながら、触媒外側ケース5や排気ガス入口管16における排気ガスの排気圧損失を低減できる。
As shown in FIGS. 1 to 5 and 8, a
図1及び図2、図5、図8に示す如く、触媒外側ケース5の排気ガス入口の外周面に排気ガス入口管16の排気ガス出口側の端縁を固着し、触媒外側ケース5の排気ガス流入口12に対して、触媒外側ケース5の排気ガス下流側に排気ガス入口管16をオフセットさせるように構成している。したがって、排気ガス入口管16の排気ガス下流側の開口縁よりも排気ガスの上流側にディーゼル酸化触媒2の排気ガス上流側端面を配置でき、触媒外側ケース5の排気ガス移動方向の長さのうち排気ガス上流側の長さを簡単に短縮できる。触媒外側ケース5の排気ガス移動方向の長さをコンパクトに形成できる。即ち、触媒外側ケース5の排気ガス移動方向の上流側の側端面から離反させて、排気ガス入口管16の排気ガス出口側を配置できる。触媒外側ケース5の排気ガス移動方向の寸法を短縮して、従来よりも部品数を少なくし、低コストで、コンパクトに且つ軽量に構成できる。
As shown in FIG. 1, FIG. 2, FIG. 5, and FIG. 8, the exhaust gas outlet side edge of the exhaust
図1及び図2、図5、図8に示す如く、触媒外側ケース5の排気ガス移動方向で、触媒外側ケース5及び触媒内側ケース4の排気ガス流入口12の開口寸法よりも、排気ガス入口管16の排気ガス出口側の開口寸法を大きく形成している。したがって、従来のような補強部材を設けることなく、触媒外側ケース5の排気ガス入口側における排気ガス入口管16の取付け強度を維持でき、排気ガス入口管16や触媒外側ケース5の排気ガス流入口12等の排気圧損失を低減できる。従来の補強部材を設けた構造に比べて、構成部品数を削減して低コストに構成できる。触媒外側ケース5の外形をコンパクトに形成でき、且つ軽量化等を簡単に図ることができるものでありながら、触媒外側ケース5や排気ガス入口管16等の排気ガス入口側を高剛性に構成できる。即ち、触媒外側ケース5の排気ガス移動方向の上流側の側端面に近接させて、触媒外側ケース5及び触媒内側ケース4の排気ガス入口を形成できる。触媒外側ケース5の排気ガス移動方向の寸法を短縮して、従来よりも部品数を少なくし、低コストで、コンパクトに且つ軽量に構成できる。
As shown in FIGS. 1, 2, 5, and 8, the exhaust gas inlet in the exhaust gas movement direction of the catalyst
図1及び図2、図5、図8に示す如く、排気ガス入口管16の排気ガス出口側のうち排気ガス移動下流側の端部よりも、ディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3の排気ガス移動上流側の端面が、触媒外側ケース5の排気ガス移動上流側に配置されるように構成している。したがって、触媒外側ケース5の排気ガス移動方向の長さのうち排気ガス上流側の長さを簡単に短縮でき、触媒外側ケース5の排気ガス移動方向の長さをコンパクトに形成できる。
As shown in FIG. 1, FIG. 2, FIG. 5, and FIG. 8, the exhaust gas movement of the
図1及び図2、図5、図8に示す如く、触媒外側ケース5の排気ガス流入口12の開口縁のうち、排気ガス移動上流側の排気ガス流入口12の開口縁に、排気ガス入口管16の排気ガス出口側の端部を連結させるように構成したものであるから、触媒外側ケース5の排気ガス移動方向の長さのうち排気ガス上流側の長さを簡単に短縮できるものでありながら、触媒外側ケース5や排気ガス入口管16における排気ガスの排気圧損失を低減できる。
As shown in FIGS. 1, 2, 5, and 8, among the opening edges of the
なお、上記のように、エンジンが排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタとして、ディーゼル酸化触媒2及びスートフィルタ3を設けたが、ディーゼル酸化触媒2及びスートフィルタ3に代えて、尿素(還元剤)の添加にて発生したアンモニア(NH3)によってエンジン70の排気ガス中の窒素酸化物(NOx)を還元するNOx選択還元触媒(NOx除去触媒)と、NOx選択還元触媒から排出される残留アンモニアを取り除くアンモニア除去触媒とを設けてもよい。
As described above, the
上記のように、ガス浄化フィルタとして、触媒内側ケース4にNOx選択還元触媒(NOx除去触媒)を設け、フィルタ内側ケース20にアンモニア除去触媒を設けた場合、エンジンが排出した排気ガス中の窒素酸化物(NOx)が還元され、無害な窒素ガス(N2)として排出できる。
As described above, when a NOx selective reduction catalyst (NOx removal catalyst) is provided in the catalyst
図1乃至図5に示す如く、ディーゼルエンジン70が排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタとしてのディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3と、ディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3を内設させる触媒内側ケース4やフィルタ内側ケース20と、触媒内側ケース4やフィルタ内側ケース20を内設させる触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21とを備えてなる排気ガス浄化装置において、触媒内側ケース4やフィルタ内側ケース20が触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21に連結され、外的な応力が付加される入口構成部品としての排気ガス入口管16及び支持体としての支持脚体19を触媒外側ケース5に配置している。
As shown in FIGS. 1 to 5, a
したがって、触媒外側ケース5によって外的な応力を支持でき、触媒内側ケース4やフィルタ内側ケース20に変形力として作用する外的な応力を低減できる。触媒内側ケース4やフィルタ内側ケース20と触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21の二重構造によってディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の断熱性を向上させて、ディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の処理能力や再生能力を向上できるのに加えて、例えばエンジンからの振動の伝導や溶接加工の歪等によってディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の支持が不適正になるのを簡単に防止できる。
Therefore, external stress can be supported by the catalyst
図1乃至図5に示す如く、複数組のディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3と、触媒内側ケース4やフィルタ内側ケース20と、触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21を備え、複数組の触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21をフランジ体としての触媒側フランジ25やフィルタ側フランジ26にて連結している。したがって、排気ガス入口管16及び支持脚体19の構成や、複数組のディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3間の排気ガスの移動等に考慮して、複数組の触媒内側ケース4やフィルタ内側ケース20や複数組の触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21を機能的に構成できる。複数組のディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の処理能力や再生能力等を簡単に向上できる。
As shown in FIGS. 1 to 5, a plurality of sets of
図1乃至図5に示す如く、触媒内側ケース4やフィルタ内側ケース20の排気ガスの移動方向の長さと、触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21の排気ガスの移動方向の長さを異ならせている。したがって、複数組のディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の接合位置に対して、触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21を連結するフランジ体をオフセットさせて配置できる。複数組のディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の取付け間隔を簡単に縮小又は拡大できる。
As shown in FIGS. 1 to 5, the length of the catalyst
図1乃至図5に示す如く、複数組のディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3と、触媒内側ケース4やフィルタ内側ケース20と、触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21を備え、複数組のディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の接合位置に対して、複数組の触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21を連結する触媒側フランジ25やフィルタ側フランジ26をオフセットさせるように構成し、一方のスートフィルタ3に対向したフィルタ内側ケース20に、他方のディーゼル酸化触媒2に対向した触媒外側ケース5がオーバーラップするように構成している。
As shown in FIGS. 1 to 5, a plurality of sets of
したがって、複数組のディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の接合間隔を縮小できるものでありながら、複数組のディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の接合間にセンサ等を簡単に配置できる。複数組の触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21の排気ガス移動方向の長さを短縮して、複数組の触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21等の剛性向上や軽量化を図ることができる。複数組のディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の接合間隔を縮小して、複数組の触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21の排気ガス移動方向の長さを短縮できる。
Therefore, a sensor or the like can be easily disposed between the joints of the plurality of sets of
図1、図5、図8乃至図14に示す如く、ディーゼルエンジン70が排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタとしてのディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3と、ディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3を内設させる内側ケースとしての触媒内側ケース4又はフィルタ内側ケース20と、触媒内側ケース4又はフィルタ内側ケース20を内設させる外側ケースとしての触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21とを備えてなる。また、触媒外側ケース5の外側に排気ガス入口管16を配置し、排気ガス入口管16の排気ガス出口側に対向させて、触媒内側ケース4又はフィルタ内側ケース20及び触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21に排気ガス流入口12を開口させ、触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21の排気ガス移動方向の上流側の触媒外側ケース5の端面とディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3の端面との間に整流室としての排気ガス流入空間11を形成し、排気ガス入口管16に排気ガス流入口12を介して排気ガス流入空間11を連通させるように構成している。したがって、例えば、触媒内側ケース4内に、それの中心線に直交するせん断方向からディーゼルエンジン70の排気ガスを入れる構造において、排気ガス流入空間11内に排気ガス入口管16を挿入する必要がない。そのため、排気ガス入口管16を設ける触媒外側ケース5構造の構成部品点数を低減して低コストに構成でき、且つディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3の排気ガス上流側の触媒内側ケース4又はフィルタ内側ケース20及び触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21の排気ガス移動方向の長さを簡単に短縮できる。即ち、ディーゼル酸化触媒2の排気ガス入口側と、それに対向した触媒内側ケース4及び触媒外側ケース5の排気ガス移動方向の上流側端面との相対間隔を簡単に短縮できる。排気ガス移動上流側の触媒内側ケース4及び触媒外側ケース5端面に近接させて、ディーゼル酸化触媒2を配置でき、触媒内側ケース4又はフィルタ内側ケース20及び触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21の排気ガス移動方向の寸法を短縮して、従来よりも部品数を少なくし、低コストで、コンパクトに且つ軽量に構成できる。
As shown in FIGS. 1, 5, 8 to 14, a
図1、図5、図8乃至図14に示す如く、触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21の排気ガス移動方向の触媒外側ケース5の排気ガス流入口12の開口寸法よりも、排気ガス移動方向に直交する方向の排気ガス流入口12の開口寸法を大きく形成したものであるから、触媒外側ケース5への排気ガス入口管16の取付け剛性を維持しながら、触媒内側ケース4又はフィルタ内側ケース20及び触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21の排気ガス移動方向の寸法を短縮して、従来よりも部品数を少なくし、低コストで、コンパクトに且つ軽量に構成できる。
As shown in FIGS. 1, 5, 8 to 14, the exhaust gas movement direction is larger than the opening size of the
図1、図5、図8乃至図14に示す如く、触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21の排気ガス移動方向で、排気ガス入口管16の排気ガス出口の開口寸法よりも、排気ガス流入口12の開口寸法を小さく形成したものであるから、排気ガス流入空間11からディーゼル酸化触媒2の排気ガス入口側に排気ガスを均等に供給でき、ディーゼル酸化触媒2のガス浄化機能を維持しながら、触媒内側ケース4又はフィルタ内側ケース20及び触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21をコンパクトに且つ軽量に構成できる。
As shown in FIGS. 1, 5, and 8 to 14, the exhaust gas inlet is larger than the opening size of the exhaust gas outlet of the exhaust
図1、図5、図8乃至図14に示す如く、排気ガス流入口12の開口形状を、楕円形、長方形、長孔形、又はそれらの類似形いずれか一方の形状に形成し、触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21の排気ガス移動方向の触媒外側ケース5の排気ガス流入口12の開口寸法と、排気ガス入口管16の排気ガス入口側の開口直径寸法とを略等しい寸法に形成したものであるから、排気ガス入口管16の排気ガス入口側の開口面積よりも、排気ガス流入口12の開口面積を大きく形成できる。ディーゼル酸化触媒2の排気ガス移動方向に直交する方向に排気ガスを分散させながら、排気ガス流入口12から排気ガス流入空間11内に排気ガスを移動でき、ディーゼル酸化触媒2に対する排気ガスの偏流を低減できる。
As shown in FIGS. 1, 5, and 8 to 14, the opening shape of the
図1、図5、図8乃至図14に示す如く、触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21の排気ガス移動方向の触媒外側ケース5の排気ガス流入口12の開口寸法と、排気ガス入口管16の排気ガス入口側の開口直径寸法とを略等しい寸法に形成し、排気ガス移動方向に直交する方向の排気ガス流入口12の開口寸法と、排気ガス入口管16の排気ガス出口側の開口直径寸法とを略等しい寸法に形成し、排気ガス流入口12の開口縁のうち、排気ガス移動上流側の排気ガス流入口12の開口縁に、排気ガス入口管16の排気ガス出口側の端部を連結させるように構成している。したがって、ディーゼル酸化触媒2の排気ガス移動方向に直交する方向に排気ガスを分散させ、排気ガス流入口12からディーゼル酸化触媒2の排気ガス入口側に排気ガスを均等に移動できる。ディーゼル酸化触媒2に対する排気ガスの偏流を低減でき、ディーゼル酸化触媒2の排気ガス浄化能力を向上できる。
As shown in FIGS. 1, 5, 8 to 14, the opening size of the
図1乃至図3、及び図5乃至図7を参照して、消音器30の取付け構造を説明する。図1乃至図3、図5に示す如く、ディーゼルエンジン70が排出した排気ガス音を減衰させる消音器30は、耐熱金属材料製の略筒型の消音内側ケース31と、耐熱金属材料製の略筒型の消音外側ケース32と、消音内側ケース31及び消音外側ケース32の右側端部に溶接にて固着した円板状の右側蓋体33とを有する。消音外側ケース32に消音内側ケース31を内設させている。また、円筒形の触媒外側ケース5の直径寸法と、円筒形のフィルタ外側ケース21の直径寸法と、円筒形の消音外側ケース32とが略同一寸法である。円筒形の触媒内側ケース4の直径寸法と、円筒形のフィルタ内側ケース20の直径寸法と、円筒形の消音内側ケース31とが略同一寸法である。なお、円筒形の触媒内側ケース4の直径寸法と、円筒形のフィルタ内側ケース20の直径寸法と、円筒形の消音内側ケース31とが同一寸法でなくてもよい。
The mounting structure of the
図4乃至図7に示す如く、消音内側ケース31及び消音外側ケース32に排気ガス出口管34を貫通させている。排気ガス出口管34の一端側が出口蓋体35によって閉塞されている。消音内側ケース31の内部における排気ガス出口管34の全体に多数の排気孔36が開設されている。消音内側ケース31の内部が、多数の排気孔36を介して、排気ガス出口管34に連通されている。図示しない消音器やテールパイプが排気ガス出口管34の他端側に接続される。
As shown in FIGS. 4 to 7, the exhaust
図6、図7に示す如く、消音内側ケース31には、多数の消音孔37が開設されている。消音内側ケース31の内部が、多数の消音孔37を介して、消音内側ケース31と消音外側ケース32との間に連通されている。消音内側ケース31と消音外側ケース32との間の空間は、右側蓋体33と薄板製支持体38によって閉塞されている。消音内側ケース31と消音外側ケース32との間にセラミックファイバー製消音材39が充填されている。消音内側ケース31の排気ガス移動上流側(左側)の端部が、薄板製支持体38を介して、消音外側ケース32の排気ガス移動上流側(左側)の端部に連結されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the muffler
上記の構成により、消音内側ケース31内から排気ガス出口管34を介して排気ガスが排出される。また、消音内側ケース31の内部において、多数の消音孔37から消音材39に排気ガス音(主に高周波帯の音)が吸音される。排気ガス出口管34の出口側から排出される排気ガスの騒音が減衰される。
With the above configuration, exhaust gas is discharged from the muffler
図1及び図5に示す如く、フィルタ内側ケース20とフィルタ外側ケース21の排気ガス移動下流側(右側)の端部にフィルタ側出口フランジ40を溶接する。消音外側ケース32の排気ガス移動上流側(左側)の端部に、消音側フランジ41を溶接する。フィルタ側出口フランジ40と、消音側フランジ41とを、ボルト42及びナット43によって着脱可能に締結している。なお、フィルタ内側ケース20とフィルタ外側ケース21にセンサ接続プラグ44を固着している。センサ接続プラグ44には、図示しない出口側排気ガス圧力センサや出口側排気ガス温度センサ(サーミスタ)等が接続される。
As shown in FIGS. 1 and 5, the filter
図1、図2、図5乃至図7に示すごとく、ディーゼルエンジン70が排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタとしてのディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3と、ディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3を内設させる内側ケースとしての触媒内側ケース4又はフィルタ内側ケース20と、触媒内側ケース4又はフィルタ内側ケース20を内設させる外側ケースとしての触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21とを備えてなる排気ガス浄化装置において、ディーゼルエンジン70が排出した排気ガスの排気音を減衰させる排気音減衰体としての消音材39を備え、触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21の排気ガス出口側端部に消音材39を配置したものであるから、ディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3の排気ガス浄化機能を維持しながら、ディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3の構造を変更することなく、排気ガスの消音機能を簡単に付加できる。例えば、前記外側ケースにテールパイプを直接連結させる排気構造や、既設の消音器の消音機能をさらに向上させる排気構造等を容易に構成できる。また、ディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3部での実施が困難であった排気ガスの高周波低減対策を簡単に実行できる。例えばパンチ孔と繊維状マット等にて形成する消音構造(消音材39)を簡単に設置できる。
As shown in FIGS. 1, 2, 5 to 7, a
図5乃至図7に示すごとく、消音材39を有する消音器30を備え、フィルタ外側ケース21の排気ガス出口側端部に消音器30を着脱可能に連結させるように構成したものであるから、消音器30の着脱によって、ディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3部における排気ガスの消音機能を簡単に変更できる。
Since the
図5乃至図7に示すごとく、消音材39を有する消音器30を備え、触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21及び消音器30を略同一外径寸法の円筒形状にそれぞれ形成し、フィルタ外側ケース21の排気ガス出口側端部にリング形状のフランジ体としてのフィルタ側出口フランジ40を設け、フィルタ外側ケース21の排気ガス出口側端部に、フィルタ側出口フランジ40を介して、消音材39を着脱可能に連結させるように構成したものであるから、略同一外径寸法の消音器30がフィルタ側出口フランジ40によってフィルタ外側ケース21に連結されることによって、排気ガスの移動方向に触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21の取付け寸法を長くするだけで、消音器30をコンパクトに組込むことができる。例えば、ディーゼルエンジン70の排気ガス排出部の側面に接近させて触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21を簡単に設置できる。また、排気ガスの温度維持によって、ディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3のガス浄化機能を向上させながら、消音材39の設置によって排気ガスの高周波低減対策を簡単に実行できる。
As shown in FIG. 5 to FIG. 7, a
図5乃至図7に示すごとく、消音材39が内蔵されたサイレンサケーシングとしての消音内側ケース31及び消音外側ケース32と、一端側を閉塞し且つ他端側をテールパイプ(図示省略)に連通させる排気ガス出口管34とを備え、消音内側ケース31及び消音外側ケース32に排気ガス出口管34の排気孔36形成部を貫通させ、フィルタ外側ケース21の排気ガス出口側端部に、フィルタ側出口フランジ40を介して、消音内側ケース31及び消音外側ケース32を着脱可能に連結させるように構成したものであるから、消音内側ケース31及び消音外側ケース32の着脱によって、ディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3部における排気ガスの消音機能を簡単に変更できる。例えば、消音内側ケース31及び消音外側ケース32とは別に消音器(図示省略)を設置することによって、排気ガスの消音機能をさらに向上させる排気構造等を容易に構成できる。一方、消音材39が内蔵されていない消音内側ケース31及び消音外側ケース32の配置によって、フィルタ外側ケース21にテールパイプ(図示省略)を直接連結させる排気構造を容易に構成できる。また、ディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3部での実施が困難であった排気ガスの高周波低減対策として、消音内側ケース31及び消音外側ケース32内に、消音材39(パンチ孔と繊維状マット等)消音構造を簡単に構成できる。
As shown in FIGS. 5 to 7, the silencer
図5乃至図7に示すごとく、前記サイレンサケーシングは、円筒形状の消音内側ケース31と円筒形状の消音外側ケース32を有し、消音外側ケース32内に消音内側ケース31を配置させ、消音内側ケース31と消音外側ケース32の間に消音材39を充填させ、消音内側ケース31に多数の消音孔37を形成したものであるから、ディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3を内設させる触媒内側ケース4又はフィルタ内側ケース20や触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21を備えた排気ガス浄化構造に近似させて、前記サイレンサケーシング(消音内側ケース31や消音外側ケース32)を構成できる。ディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3を内設させるための触媒内側ケース4又はフィルタ内側ケース20や触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21と同一材料(パイプ等)を利用して、前記サイレンサケーシングの消音内側ケース31や消音外側ケース32を形成できる。前記サイレンサケーシングの製造コストを簡単に低減できる。
As shown in FIGS. 5 to 7, the silencer casing has a cylindrical silencer
図10乃至図14を参照して、排気ガス流入口12の変形構造を説明する。上記実施形態において、図9に示す如く、排気ガス流入口12は、触媒内側ケース4及び触媒外側ケース5に略楕円形の貫通孔を開設することによって形成していた。図10に示す如く、触媒内側ケース4及び触媒外側ケース5に略四角形の貫通孔を開設することによって排気ガス流入口12を形成できる。また、図11に示す如く、触媒内側ケース4及び触媒外側ケース5に略長円形の貫通孔を開設することによって排気ガス流入口12を形成できる。また、図12に示す如く、触媒内側ケース4及び触媒外側ケース5に略多角形の貫通孔を開設することによって排気ガス流入口12を形成できる。また、図13に示す如く、触媒内側ケース4及び触媒外側ケース5に略六角形の貫通孔を開設することによって排気ガス流入口12を形成できる。また、図14に示す如く、触媒内側ケース4及び触媒外側ケース5に不定形の貫通孔を開設することによって排気ガス流入口12を形成できる。
A modified structure of the
図15乃至図18を参照して、ディーゼルエンジン70に前記DPF1を設けた構造を説明する。図15乃至図18に示す如く、ディーゼルエンジン70のシリンダヘッド72の左右側面に、排気マニホールド71と、吸気マニホールド73とが配置されている。シリンダヘッド72は、エンジン出力軸74(クランク軸)とピストン(図示省略)を有するシリンダブロック75に上載される。シリンダブロック75の前面と後面からエンジン出力軸74の前端と後端を突出させる。シリンダブロック75の前面に冷却ファン76を設ける。エンジン出力軸74の前端側からVベルト77を介して冷却ファン76に回転力を伝達するように構成している。
With reference to FIG. 15 thru | or FIG. 18, the structure which provided the said DPF1 in the
図15、図16、図18に示す如く、シリンダブロック75の後面にフライホイールハウジング78を固着している。フライホイールハウジング78にフライホイール79を内設する。エンジン出力軸74の後端側にフライホイール79を軸支させている。後述するバックホウ100やフォークリフト120等の作動部に、フライホイール79を介してディーゼルエンジン70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75の下面にオイルパン81を配置している。シリンダブロック75の側面と、フライホイールハウジング78の側面とに、機関脚取付け部82を設ける。機関脚取付け部82には、防振ゴムを有する機関脚体83がボルト80にて締結される。走行車両(バックホウ100、フォークリフトカー120)等のエンジン取付シャーシ84に機関脚体83を介してディーゼルエンジン70が支持される。
As shown in FIGS. 15, 16, and 18, a
図15、図17、図18に示す如く、触媒外側ケース5及び消音外側ケース32に支持脚体19の一端側を溶接している。フライホイールハウジング78の左右側面の機関脚取付け部82に、左右の支持脚体19の他端側をボルト80にて締結している。上記したDPF1は、支持脚体19を介して、高剛性のフライホイールハウジング78に支持される。フライホイールハウジング78よりも下方で、オイルパン81よりも後方に、DPF1の排気ガス移動方向が左右向きになるように、DPF1が配置される。
As shown in FIGS. 15, 17, and 18, one end of the
また、ディーゼルエンジン70の排気マニホールド71に前側排気管85を介して排気ガス入口管16を連結している。ディーゼルエンジン70の排気マニホールド71から、前側排気管85と排気ガス入口管16を介して、DPF1の内部に排気ガスが移動し、DPF1によって排気ガスが浄化され、排気ガス出口管34からテールパイプ(図示省略)に排気ガスが移動し、排気ガスが機外に排出されるように構成している。
Further, the exhaust
図15乃至18に示す如く、排気マニホールド71を有するディーゼルエンジン70と、ディーゼルエンジン70が排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタとしてのDPF1(ディーゼルパティキュレートフィルタ)とを備えてなるエンジン装置において、DPF1を支持するフィルタ支持体としての支持脚体19を備え、ディーゼルエンジン70のうちフライホイールハウジング78の下側方に支持脚体19を設け、フライホイールハウジング78に複数の支持脚体19を介してDPF1を連結している。したがって、ディーゼルエンジン70の構成部品の一つとして、ディーゼルエンジン70にDPF1を高剛性に配置でき、作業車両等の機器毎の排気ガス対策を不用にし、ディーゼルエンジン70の汎用性を向上できる。即ち、ディーゼルエンジン70の高剛性部品であるフライホイールハウジング78の利用によって、DPF1を高剛性に支持できる。振動等によるDPF1の損傷を防止できる。ディーゼルエンジン70の製造場所でディーゼルエンジン70にDPF1を組込んで出荷できる。ディーゼルエンジン70を搭載する作業機毎の出荷申請手間等を省ける。排気マニホールド71にDPF1を至近距離で連通でき、DPF1を適正温度に簡単に維持でき、高い排気ガス浄化性能が維持できる。DPF1を小型に構成できる。
As shown in FIGS. 15 to 18, in an engine device comprising a
図15乃至18に示す如く、フライホイールハウジング78のうちディーゼルエンジン70を支持するための機関脚取付け部82に、支持脚体19を配置したものであるから、フライホイールハウジング78の機関脚取付け部82の利用によって、DPF1を高剛性に支持できる。振動等によるDPF1の損傷を防止できる。
As shown in FIGS. 15 to 18, since the
図15乃至18に示す如く、ディーゼルエンジン70の下面側のオイルパン81の一側面と前記フライホイールハウジング78の下面とに対向させて、DPF1を設けている。したがって、ディーゼルエンジン70の冷却ファン76の風下で、冷却ファン76の風が直接当たらないフライホイールハウジング78の下側位置にDPF1を設置できる。ディーゼルエンジン70の重心を低くして防振性を向上できる。例えばオイルパン81の側面やフライホイールハウジング78等に隣接させて、DPF1をコンパクトに設置できる。ディーゼルエンジン70の上面側を簡潔に構成して、ディーゼルエンジン70のメンテナンス作業性を向上できる。
As shown in FIGS. 15 to 18, the
図15乃至18に示す如く、フライホイールハウジング78の左右両側方に、DPF1の排気ガス入口(排気ガス入口管16)と排気ガス出口(排気ガス出口管34)を振分けて配置している。したがって、フライホイールハウジング78の下面に近接させてDPF1を支持できる。排気マニホールド71にDPF1を至近距離で連通でき、DPF1を適正温度に簡単に維持でき、高い排気ガス浄化性能を維持できる。
As shown in FIGS. 15 to 18, the exhaust gas inlet (exhaust gas inlet pipe 16) and the exhaust gas outlet (exhaust gas outlet pipe 34) of the
図19及び図20を参照して、バックホウ100に前記ディーゼルエンジン70を搭載した構造を説明する。図19及び図20に示す如く、バックホウ100は、左右一対の走行クローラ103を有する履帯式の走行装置102と、走行装置102上に設けられた旋回機体104とを備えている。旋回機体104は、図示しない旋回用油圧モータによって、360°の全方位にわたって水平旋回可能に構成されている。走行装置102の後部には、対地作業用の土工板105が昇降動可能に装着されている。旋回機体104の左側部には、操縦部106とディーゼルエンジン70とが搭載されている。旋回機体104の右側部には、掘削作業のためのブーム111及びバケット113を有する作業部110が設けられている。
A structure in which the
操縦部106には、オペレータが着座する操縦座席108と、ディーゼルエンジン70等を出力操作する操作手段や、作業部110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110の構成要素であるブーム111には、ブームシリンダ112とバケットシリンダ114とが配置されている。ブーム111の先端部には、掘削用アタッチメントとしてのバケット113が、掬い込み回動可能に枢着されている。ブームシリンダ112又はバケットシリンダ114を作動させて、バケット113によって土工作業(作溝等の対地作業)を実行するように構成している。
The
図21及び図22を参照して、フォークリフトカー120に前記ディーゼルエンジン70を搭載した構造を説明する。図21及び図22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70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70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。
A structure in which the
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。
A
1 ディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)(ガス浄化フィルタ)
16 排気ガス入口管(DPFの排気ガス入口)
19 支持脚体(フィルタ支持体)
34 排気ガス出口管(DPFの排気ガス出口)
70 ディーゼルエンジン
71 排気マニホールド
78 フライホイールハウジング
81 オイルパン
82 機関脚取付け部
1 Diesel particulate filter (DPF) (gas purification filter)
16 Exhaust gas inlet pipe (exhaust gas inlet of DPF)
19 Support leg (filter support)
34 Exhaust gas outlet pipe (DPF exhaust gas outlet)
70
Claims (1)
前記エンジンの下面側のオイルパンの一側面と前記フライホイールハウジングの下面とに対向させて前記ケースを配置し、前記ケースの外周面にフィルタ支持体の一端側を固定し、前記エンジンのうちフライホイールハウジングの左右側面に設けた左右の機関脚取付け部に、前記フィルタ支持体の他端側を着脱可能に締結する構造であって、
前記フライホイールハウジングの左右両側方に、前記ケースの排気ガス入口と排気ガス出口を振分けて設け、前記ケースの排気ガス移動上流側の端面と前記ガス浄化フィルタの端面との間に排気ガス流入空間を形成し、前記排気ガス入口は、前記ケースにおいて前記排気ガス流入空間と対応する部位に、前記排気ガス移動方向が短径で前記排気ガス移動方向に直交する方向が長径となるように形成し、前記ケースの排気ガス移動上流側の端面と前記ガス浄化フィルタの端面とを、ガス流入空間用一定距離だけ離間させて対向させることによって、前記排気ガス流入空間を形成している、
エンジン装置。 In an engine apparatus comprising: an engine having an exhaust manifold; a gas purification filter that purifies exhaust gas discharged from the engine; and a case that houses the gas purification filter .
The case is disposed so as to face one side of an oil pan on the lower surface side of the engine and the lower surface of the flywheel housing, and one end side of a filter support is fixed to the outer peripheral surface of the case. A structure that detachably fastens the other end side of the filter support to the left and right engine leg mounting portions provided on the left and right side surfaces of the wheel housing,
The exhaust gas inlet and the exhaust gas outlet of the case are provided separately on the left and right sides of the flywheel housing, and an exhaust gas inflow space is provided between the end surface of the case on the upstream side of the exhaust gas movement and the end surface of the gas purification filter. The exhaust gas inlet is formed in a portion corresponding to the exhaust gas inflow space in the case so that the exhaust gas movement direction has a short diameter and the direction perpendicular to the exhaust gas movement direction has a long diameter. The exhaust gas inflow space is formed by opposing the end surface of the exhaust gas movement upstream side of the case and the end surface of the gas purification filter with a predetermined distance for the gas inflow space being opposed to each other.
Engine equipment.
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