JP6978881B2 - クランクケースブリーザの除氷方法及びクランクケースブリーザ - Google Patents

Description

本発明はエンジンのクランクケース内のガスを放気するクランクケースブリーザの除氷方法，及び前記除氷方法の実施に使用されるクランクケースブリーザに関する。

作動中のエンジンのクランクケース内部は，圧縮・燃焼行程で燃焼室から漏出したブローバイガス，温度上昇に伴って膨張した内部空気，並びに熱によって蒸発したオイル等のガス（以下，これらを総称して「ブローバイガス」と言う。）によって圧力が高くなっている。

このようなクランクケース内の圧力上昇は，エンジンの動作に悪影響を与えることから，エンジンのクランクケースには，ブローバイガスを放出するためにクランクケースブリーザと呼ばれるガス抜き機構が設けられている。

このクランクケースブリーザとしては，各種構造のものが知られているが，防音箱内にエンジンと該エンジンによって駆動される発電機や圧縮機等の作業機を収容したエンジン駆動型作業機に搭載されているエンジンでは，クランクケースに設けたブローバイガスの排出孔にブリーザパイプと呼ばれる配管の一端を接続し，このブリーザパイプの他端を防音箱外まで延設して大気開放する，所謂「大気開放型」と呼ばれる構造が一般的に採用されている。

このように，ブリーザパイプを介してクランクケースより放気されるブローバイガスには，大気汚染の原因となる未燃焼ガスや蒸発したオイルが含まれることから，未燃焼ガスやオイルの大気放出を抑制するための構造を備えた大気開放型のクランクケースブリーザも提案されている。

このような大気開放型のクランクケースブリーザの構造として，図９に示すように防音箱１０９内をエンジン１０５及び作業機本体（発電機）１０３を搭載する搭載部１０９ａと，前記搭載部１０９ａに連通し，前記搭載部１０９ａ内に空気を吸気する吸気ダクト部１０９ｂに分割し，ブリーザパイプ１７０を，吸気ダクト部１０９ｂを通過させた後，機外に延在させると共に，前記ブリーザパイプ１７０の排出口を基端部（エンジン１０５側の端部）よりも上方に配置する構成が提案されている（特許文献１）。

また，図１０に示すように，防音箱２０９内部を少なくともエンジン２０５と作業機２０３を配置したエンジン室２０９ａと，該エンジン室２０９ａに連通し，少なくともエンジン室２０９ａを冷却した冷却風が送風される排風処理室２０９ｂを設け，該排風処理室２０９ｂ内にオイル捕集箱２７２を配置し，該オイル捕集箱２７２の上部空間とエンジン２０５とをブリーザパイプ２７０で連結し，該オイル捕集箱２７２の上部壁面に，前記オイル捕集箱２７２内の上部空間を前記排風処理室２０９ｂと連通する連通口２７２ａを設けると共に，オイル捕集箱２７２の上部空間とエンジン駆動作業機の防音箱２０９外とを連通する配管部材２７２ｂを設けた構造のクランクケースブリーザも提案されている（特許文献２）。

特開２００６−２５０１００号公報 特開２００６−３３６６２９号公報

上記で先行技術文献として紹介した文献中，特許文献１に記載の構成では，ブリーザパイプ１７０内を通過するブローバイガスは，吸気ダクト部１０９ｂを通過する際に冷却されてブローバイガス中に含まれる未燃焼ガスやオイルがブリーザパイプ１７０内で凝集すると共に，ブリーザパイプ１７０の排出口を基端部（エンジン１０５側の端部）よりも上方に配置したことで，凝集した未燃焼ガスやオイルをエンジン１０５側に戻すことができるようになっており，これにより未燃焼ガスやオイル等の大気放出を抑制することができるようになっている。

また，特許文献２に記載の構成では未燃焼ガスや蒸発したオイルは，オイル捕集箱２７２内に捕集できるようになっており，オイル捕集箱２７２を通過した後のブローバイガスを放気することで，未燃焼ガスやオイルの大気放出を抑制することができるようになっている。

しかし，大気開放型のクランクケースブリーザでは，ブローバイガスを機外へ放気するために，エンジンのクランクケースから防音箱外まで比較的長い距離，ブリーザパイプを延設する必要があることから，エンジン駆動型作業機を寒冷地で使用すると，エンジンの停止後，ブローバイガス中に含まれる水分がブリーザパイプ内で凝集して防音箱外に延設されたブリーザパイプの先端部内で凍結し，氷でブリーザパイプ内の流路を狭め，又は流路を塞ぐことで，エンジンのクランクケース内の圧力を逃がすことができなくなる場合がある。

そのため，寒冷地等で使用する場合，このような凍結が生じた場合であっても，クランクケース内の圧力を逃がすことができる構造を備えたクランクケースブリーザが必要となる。

この点に関し，前掲の特許文献１として紹介したエンジン駆動作業機のクランクケースブリーザのように，ブリーザパイプ１７０を，吸気ダクト部１０９ｂ内を通過させて冷却する構成では，吸気ダクト部１０９ｂ内で冷却されたブローバイガスはブリーザパイプ１７０を加熱する能力が低いため，寒冷地等での使用によってブリーザパイプ１７０が一旦凍結して目詰まりすると，長時間にわたってこの目詰まりを解消することができず，また，極低温環境での使用では冷却の際にブローバイガスに含まれる水分が凝集して更に凍結による目詰まりを悪化させるおそれもある。

一方，引用文献２に記載の構成では，オイル捕集箱２７２から防音箱２０９外へ延設された配管部材２７２ｂが凍結等によって詰まった場合であっても，オイル捕集箱２７２の上部空間は連通口２７２ａを介して排風処理室２０９ｂ内の空間と連通していることで，ブリーザパイプ２７０を介してオイル捕集箱２７２内に導入されたブローバイガスを放気することができることから，配管部材２７２ｂが凍結した場合であってもクランクケース内の圧力を逃がすことはできるようになっている。

しかし，特許文献２に記載のクランクケースブリーザでは，最も凍結の生じ易い配管部材２７２ｂの凍結を防止し，又は，凍結が生じた場合に除氷する構成を備えていない。

しかも，特許文献２に記載の構成では，ブリーザパイプ２７０がブローバイガスと共に吐出したオイルが配管部材２７２ｂ内に入り込まないようにするために，配管部材２７２ｂの入口を，ブリーザパイプ２７０の出口の延長上からずらした位置に配置しているため（特許文献２の図１及び図２参照），ブリーザパイプ２７０より吐出された温かいブローバイガスが配管部材２７２ｂ内に直接導入されることがなく，また，オイル捕集箱２７２には連通口２７２ａが設けられており，オイル捕集箱２７２内の圧力，従って配管部材２７２ｂ内の圧力が上昇することもないため，配管部材２７２ｂを塞ぐ氷が押し出されることもなく，配管部材２７２ｂ内の除氷が完了するまでに長時間を必要とする。

このように，配管部材２７２ｂの凍結による目詰まりが長時間にわたって継続すると，未燃焼ガスやオイルを含むブローバイガスが長時間にわたって連通口２７２ａを介して排風処理室２０９ｂ内に放気され続けることとなり，排風処理室２０９ｂ内が汚れるおそれがある。

しかも，特許文献２に記載のクランクケースブリーザの構造では，ブリーザパイプ２７０が凍結によって詰まった場合には，クランクケース内の圧力を逃がすことができなくなる。

従って，クランクケースブリーザで凍結が生じた場合であっても早期に除氷することができる構造を備えたクランクケースブリーザが要望される。

このような構成として，ブリーザパイプ１７０，２７０（前掲の特許文献２に記載の構成では更に配管部材２７２ｂ）の外周に断熱材を巻き付けることも考えられるが，この方法は積極的にブリーザパイプ１７０，２７０を加熱する構成を備えていないため，一旦凍結が生じると，除氷が完了するまでには比較的長時間を必要とする。

また，断熱材の巻き付けによって外径が増大したブリーザパイプの配置スペースを確保する必要があると共に，断熱材やその取り付けに使用する器具等の部品点数の増加と，断熱材を取り付けるための作業工数の増加によって，エンジンや該エンジンを搭載したエンジン駆動型作業機の製造コストが増加する。

また，ブリーザパイプを除氷する方法としては，前述した断熱材の代わりに，テープヒータ（電気式保温材）をブリーザパイプ等の外周に巻き付けて積極的に加熱することも考えられる。

この方法では，断熱材を巻き付ける場合に比較してブリーザパイプの外径が増大することを抑えることができると共に，ブリーザパイプを保温するだけでなく，積極的に加熱することで，凍結が生じた場合であっても比較的短い時間内に除氷を完了することが可能となる。

しかし，テープヒータは断熱材よりも更に高価であると共に，取り付けに際しては電気的な配線作業が必要となる等，断熱材を巻き付ける場合に比較して更にエンジンやエンジン駆動型作業機の製造コストを増大させる。

しかも，テープヒータの作動によって電力が消費されるため，エンジンに設けたオルタネータ等の発電機の負荷が増大することでエンジンの燃料消費量が増大するため，エンジンの燃費を悪化させる。

そこで本発明は，上記従来技術の欠点を解消するために成されたもので，比較的簡単な構成により，かつ，エンジンの燃費を悪化させることなく，しかも，エンジンが始動してから比較的短い時間でブリーザパイプを加熱することができるクランクケースブリーザの除氷方法及び前記方法を実施可能な構造を備えたクランクケースブリーザを提供することを目的とする。

以下に，課題を解決するための手段を，発明を実施するための形態で使用する符号と共に記載する。この符号は，特許請求の範囲の記載と，発明を実施するための形態の記載との対応を明らかにするためのものであり，言うまでもなく，本願発明の技術的範囲の解釈に制限的に用いられるものではない。

上記目的を達成するために，本発明のクランクケースブリーザ６０の除氷方法は，
エンジン５のクランクケースに設けたブローバイガスの排出孔６１に一端７０ａが連通され，他端７０ｂを大気開放したブリーザパイプ７０を備えた大気開放型のクランクケースブリーザ６０において，
前記エンジン５の排気管１０に，排気ガスを浄化する排気ガス後処理装置４０を設けると共に，前記ブリーザパイプ７０の少なくとも前記他端７０ｂから所定範囲を被加熱部７２とし，該被加熱部７２を内管７４と外管７５から成る二重管構造とし，前記内管７４を前記ブローバイガスが導入されるブローバイガス流路７３と成すと共に，前記内管７４の外周面と前記外管７５の内周面間に，前記排気ガス後処理装置４０を通過した後の排気ガスの一部から成る熱媒ガスを導入する熱媒ガス流路７６を設け，
前記熱媒ガス流路７６に前記熱媒ガスを導入することにより，前記ブリーザパイプ７０の前記被加熱部７２を加熱すると共に，前記加熱に使用した後の前記熱媒ガスを大気放出することを特徴とする（請求項１）。

前記熱媒ガスの前記大気放出は，前記ブリーザパイプ７０内を流れる前記ブローバイガスと合流させて行うものとしても良い（請求項２，図５参照）。

この場合，前記エンジン５が，発電機や圧縮機等の作業機本体（図示せず）と共に防音箱９内に収容されたエンジン駆動型作業機１のエンジン５である場合には，前記ブリーザパイプ７０の前記他端７０ｂを前記防音箱９外に延設すると共に，前記熱媒ガスと前記ブローバイガスの前記合流を，前記ブリーザパイプ７０の前記他端７０ｂ近傍において行うことが好ましい（請求項３，図５参照）。

また，同様に前記エンジン５が，作業機本体（図示せず）と共に防音箱９内に収容されたエンジン駆動型作業機１のエンジン５である場合，前記ブリーザパイプ７０の前記他端７０ｂを前記防音箱９外に突設すると共に，前記合流による大気放出に代えて，前記熱媒ガスの大気放出を，前記防音箱９外において，前記ブローバイガスの放出位置の近傍で行うようにするものとしても良い（請求項４，図６参照）。

また，本発明のクランクケースブリーザ６０は，
エンジン５のクランクケースに設けたブローバイガスの排出孔６１に一端７０ａが連通され，他端７０ｂを大気開放したブリーザパイプ７０を備えた大気開放型のクランクケースブリーザ６０において，
前記エンジン５の排気管１０に，排気ガスを浄化する排気ガス後処理装置４０を設けると共に，前記ブリーザパイプ７０の少なくとも前記他端７０ｂから所定範囲を被加熱部７２とし，
前記被加熱部７２を内管７４と外管７５から成る二重管構造とし，前記内管７４を前記ブローバイガスが導入されるブローバイガス流路７３と成すと共に，前記内管７４の外周面と前記外管７５の内周面間に前記排気ガス後処理装置４０を通過した後の排気ガスの一部から成る熱媒ガスを導入する熱媒ガス流路７６を設け，前記ブローバイガス流路７３に導入されたブローバイガスと，前記熱媒ガス流路７６に導入された熱媒ガスの熱交換を可能とし，
前記熱媒ガス流路７６を通過した熱媒ガスを大気放出可能とする，前記熱媒ガス流路７６の出口７６ｂを設けたことを特徴とする（請求項５）。

上記構成のクランクケースブリーザ６０において，前記ブリーザパイプ７０の前記他端７０ｂ寄りの位置で前記被加熱部７２に設けた前記熱媒ガス流路７６の前記出口７６ｂを前記ブローバイガス流路７３に連通し，前記熱媒ガスの前記大気放出を，前記ブローバイガス流路７３の出口７３ｂを介して行うように構成するものとしても良い（請求項６，図５参照）。

上記構成に代えて，前記熱媒ガス流路７６の前記出口７６ｂを前記ブローバイガス流路７３の出口７３ｂ近傍に開口する構成としても良い（請求項７，図６，図７参照）。

前記ブリーザパイプ７０の他端７０ｂ側における前記内管７４の端部（内管７４の他端７４ｂ）を前記外管７５の端部（外管７５の他端７５ｂ）よりも短く形成して前記ブローバイガス流路７３の出口７３ｂを，前記外管７５内の奥まった位置で開口させるものとしても良い（請求項８，図７参照）。

上記いずれの構成においても，前記エンジン５が作業機本体（図示せず）と共に防音箱９内に収容されたエンジン駆動型作業機１のエンジン５である場合，前記ブリーザパイプ７０の前記他端７０ｂを前記防音箱９外に突設させるものとすることができる（請求項９）。

この場合，ブローバイガス流路７３の出口７３ｂを，前記外管７５内の奥まった位置で開口させた構成では，前記防音箱９外に配置された部分の前記外管７５の側壁にガス抜き孔となる貫通孔７９を設けておくことが好ましい（請求項１０，図７，図８参照）。

以上で説明した本発明の構成により，本発明では以下の顕著な効果を得ることができた。

ブリーザパイプ７０の少なくとも他端７０ｂから所定範囲，すなわち，凍結による目詰まりが生じ易い範囲を被加熱部７２とし，この部分を，排気ガス後処理装置４０を通過した後の排気ガスの一部から成る高温の熱媒ガスによって加熱することで，ブリーザパイプ７０の前記被加熱部７２を効率的に加熱することができ，ブローバイガス中の水分の凍結による被加熱部７２の目詰まりが生じた場合であっても，エンジン５の始動後，比較的早期に凍結によって生じた氷を除去することができた。

しかも，被加熱部７２の加熱に使用する熱媒ガスは，排気ガス後処理装置４０を通過した後のクリーンな排気ガスであるため，加熱に使用した後は，これをそのまま大気放出することが可能である。

更に，本発明の方法及び装置では，ブリーザパイプ７０の加熱を，排気ガス後処理装置４０の排熱を利用して行うことから，加熱を行うための電力等の消費がなく，エンジン５の燃費を悪化させることなくブリーザパイプ７０の除氷を行うことができた。

前記熱媒ガスを，前記ブリーザパイプ７０内を流れる前記ブローバイガスと合流させて大気放出する構成では，ブローバイガスの温度を上昇させることでブリーザパイプ７０の他端７０ｂ部が凍結によって塞がれている場合であっても早期に氷を溶かすことができると共に，高温のブローバイガスによって氷を吹き飛ばすことができた。

特に，前記エンジン５が，作業機本体（図示せず）と共に防音箱９内に収容されたエンジン駆動型作業機１のエンジン５であり，前記ブリーザパイプ７０の前記他端７０ｂを前記防音箱９外に突設した構成では，ブリーザパイプ７０のうち，防音箱９外に延設された部分が低温となりやすく，凍結し易いものとなるが，ブローバイガスに対する熱媒ガスの合流をブリーザパイプ７０の他端７０ｂ寄りの位置で行うことで，又は，熱媒ガスの大気放出を，前記防音箱９外において，前記ブローバイガスの放出位置の近傍で行うことで，ブリーザパイプ７０のうち最も凍結が生じ易い他端７０ｂ部分を確実に加熱することができた。

ブリーザパイプ７０の被加熱部７２を内管７４と外管７５から成る二重管構造とし，内管７４内をブローバイガス流路７３，内管７４の外周面と外管７５の内周面間の間隔を熱媒ガス流路７６としたことで，比較的簡単に熱媒ガス流路７６を形成することが可能であり，しかもこの構成では，ブローバイガス流路７３の外周に熱媒ガス流路７６が形成されることで，ブローバイガス流路７３内を流れるブローバイガスの外周を温度の高い熱媒ガスで覆うことにより，熱媒ガスを熱媒としてのみならず，断熱材としても機能させることができ，ブローバイガスを保温しつつ加熱することで，より高い温度のブローバイガスを他端７０ｂ部に導入することができた。

前記ブリーザパイプ７０の他端７０ｂ側における前記内管７４の端部（内管７４の他端７４ｂ）を前記外管７５の端部（外管７５の他端７５ｂ）よりも短く形成して前記ブローバイガス流路７３の出口を，前記外管７５内部の奥まった位置で開口させた構成では，ブリーザパイプ７０の他端７０ｂの開口径が外管７５の径となるため大きくなり，凍結等が生じた場合であっても氷によって開口部全体が塞がれ難くなり，また，仮に氷で全体が塞がれた場合であっても，ブローバイガスと熱媒ガスとで容易に吹き飛ばすことができた。

特に，防音箱９より突出した部分の外管７５の側壁に貫通孔７９を設けた構成では，仮にブリーザパイプ７０の他端７０ｂ（外管７５の他端７５ｂ）が氷で塞がれた場合であっても，この貫通孔７９がガス抜き用の孔として機能することで，ブローバイガスの排気が妨げられることを防止できた。

本発明のクランクケースブリーザを備えたエンジン駆動型作業機の正面透視図（排気ガス後処理装置より被加熱部に直接熱媒ガスを導入する構成例）。 図１の構成における熱媒ガスの導入経路の説明図。 本発明のクランクケースブリーザを備えたエンジン駆動型作業機の正面透視図（エキゾーストパイプを加熱した後の熱媒ガスを被加熱部に導入する例）。 図３の構成における熱媒ガスの導入経路の説明図。 ブリーザパイプの被加熱部の断面図。 ブリーザパイプの被加熱部の断面図。 ブリーザパイプの被加熱部の断面図。 図７の被加熱部におけるブローバイガスと熱媒ガスの放気時の流れを説明した説明図であり，（Ａ）は通常時，（Ｂ）は凍結時を示す。 従来のクランクケースブリーザを備えたエンジン駆動型作業機の説明図（特許文献１の図１に対応）。 従来のクランクケースブリーザを備えたエンジン駆動型作業機の説明図（特許文献２の図１に対応）。

以下，添付図面を参照しながら説明する。

〔エンジン駆動型作業機の全体構成〕
本発明のクランクケースブリーザ６０を備えたエンジン駆動型作業機１の全体構造を図１及び図３に示す。

図示のエンジン駆動型作業機１は，圧縮機や発電機等の作業機（図示せず）と，この作業機を駆動するエンジン（ディーゼルエンジン）５，後述する排気ガス後処理装置４０を備えた排気管１０，その他の必要な機器を防音箱９内に収容して構成されている。

作業機を駆動するエンジン５には，図示せざる排気再循環（EGR: Exhaust Gas Recirculation）システムを設けて，排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯ_Ｘ）の発生を抑制するようにしてもよい。このＥＧＲシステムは，排気ガスの一部を吸気に循環・混合させるもので，エンジンの吸気通路と排気通路とを繋ぐ再循環通路と，再循環する排気ガス量を調整するバルブとを備え，エンジンのシリンダ内で酸素濃度が低い状態で燃料を燃焼させることで燃焼温度の低下を図り，窒素酸化物（ＮＯ_Ｘ）の発生を抑制する。

図示の実施形態において，前述の防音箱９内は，仕切壁９２によって紙面左右方向に２室に仕切られており，一方の室を作業機やエンジン５を収容するエンジン室９ａ，他方の室を通気室９ｂと成すと共に，前記仕切壁９２に設けた連通口９３に対向してエンジン５や作業機を冷却するためのラジエータやインタークーラ，オイルクーラ（図示の例ではラジエータ８）を配置すると共に，連通口９３及びラジエータ８を通過する冷却風を発生させるファン７を前記ラジエータ８に対向して配置し，エンジン５の作動時，このファン７の回転によってラジエータ８と連通口９３を通過する冷却風を発生させることができるようにしている。

図示の実施形態では，エンジン５の作動時，ファン７によってエンジン室９ａ側から通気室９ｂ側に向かう冷却風の流れを発生させ，通気室９ｂの上方において防音箱９の天板に形成した開口部９１を介して防音箱９内の空気を放出する，所謂「吹き出し式」の構成を採用しているが，これとは逆に，ファン７の回転によって通気室９ｂからエンジン室９ａに向かう冷却風の流れを生じさせることで，開口部９１及び通気室９ｂを介して防音箱９内に導入された外気を，ラジエータ８を通過させた後，エンジン室９ａ内に導入する，所謂「吸い込み式」として構成しても良い。

なお，図示の実施形態では，前述した開口部９１を通気室９ｂの上方における防音箱９の天板に開口しているが，開口部９１は，防音箱９の天板に限らず側壁に設けるものとしても良く，防音箱９内の空気を防音箱９外に放出し得るものであれば，いずれの位置に設けるものとしても良い。

〔排気管〕
エンジン室９ａに収容されたエンジン５の排気口５ａには，排気口５ａを介して排出されたエンジン５の排気ガスを防音箱９外に導出する排気管１０が取り付けられている。

図示の実施形態では，この排気管１０は，エンジン５の排気口５ａに連通されたエキゾーストマニホールド２０（以下，「エキマニ」と略称する。），このエキマニ２０に連通されたエキゾーストパイプ３０（以下，「エキパイ」と略称する。），エキパイ３０に入口が連通された排気ガス後処理装置４０，及び，前記排気ガス後処理装置４０の出口に連通されたテールパイプ５０によって構成されており，エンジン５からの排気ガスが，排気ガス後処理装置４０内を通過して浄化された後，テールパイプ５０を介して防音箱９外に放出されるよう構成されている。

なお，排気ガス後処理装置４０の出口とテールパイプ５０の間には，必要に応じて更にマフラー（消音器）を設け，マフラーによって消音した後の排気ガスを機外に放出するように構成しても良い。

図１及び図３に示すように，本実施形態では排気ガス後処理装置４０とテールパイプ５０は前述の通気室９ｂに設けられており，エンジン室９ａに設けられたエンジン５の排気口５ａと排気ガス後処理装置４０の入口間が，同じくエンジン室９ａ内に収容されたエキマニ２０とエキパイ３０によって連通されている。

前述の排気ガス後処理装置４０は，エンジン（ディーゼルエンジン）５の排気を浄化する装置であり，図２に示すようにＰＭを捕集するＤＰＦ（微粒子除去フィルタ）４２と，ＤＰＦ４２の一次側に配置されたＤＯＣ（酸化触媒）４１を備えており，必要に応じて窒素酸化物（ＮＯ_Ｘ）を浄化するための尿素ＳＣＲ（選択式還元触媒）４３を備えている。

図２は，尿素ＳＣＲ４３を備えた排気ガス後処理装置の構成例を示したもので，排気ガス後処理装置４０は，第１ケーシング４４内にＤＯＣ４１とＤＰＦ４２を収容して成るＰＭ除去部４０ａと，第２ケーシング４５内に尿素ＳＣＲ４３を収容して成る窒素酸化物（ＮＯ_Ｘ）除去部４０ｃ，及び，ＰＭ除去部４０ａとＮＯ_Ｘ除去部４０ｃを連通する配管内に設けられた，尿素水噴射装置４０ｂによって構成されている。

これにより，エンジン５の排気ガスは，排気ガス後処理装置４０内を通過する際にＰＭとＮＯ_Ｘが除去されて浄化された後，機外に排出されるように構成されている。

なお，図示の実施形態では排気ガス後処理装置４０として尿素ＳＣＲ４３や尿素水噴射装置４０ｂを備えた構成のものを採用しているが，例えば前述した排気再循環（EGR: Exhaust Gas Recirculation）システムの採用等により，排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯ_Ｘ）の発生が抑制されている場合等には，尿素ＳＣＲ４３や尿素水噴射装置４０ｂを設けず，ＤＯＣ４１とＤＰＦ４２によって構成された排気ガス後処理装置４０を採用するものとしても良い。

〔クランクケースブリーザ〕
クランクケース内のブローバイガスを放出させるクランクケースブリーザ６０は，図１に示すようにエンジン５のクランクケースカバーに設けられたブローバイガスの排出孔６１と，該排出孔６１に一端７０ａを連通され，他端７０ｂを防音箱９外に延設されたブリーザパイプ７０によって構成され，エンジン５の作動時，燃焼室からのブローバイガスの流入や内部空気の熱膨張，及びオイルの蒸発等によって圧力が上昇したクランクケース内の圧力を逃がすことができるように構成されている。

図示の実施形態では，クランクケースカバーに設けた排出孔６１とブリーザパイプ７０の一端７０ａ間にオイルセパレータ６２を設け，排出孔６１より放出されたブローバイガス中に含まれるオイルをオイルセパレータ６２で分離，回収し，ドレンホース６３を介してエンジン５に戻すことができるように構成している。

なお，図示の例では，ブローバイガス中に含まれるオイルを回収するための構成として，オイルセパレータ６２を設ける構成を採用したが，オイルセパレータ６２に代え，オイルキャッチャを設け，オイルキャッチャで回収したオイルをエンジンに戻すことなくオイルキャッチャ内に貯めておくように構成するものとしても良い。

また，エンジンの排気量が小さい等，ブローバイガスと共に排出されるオイル量が比較的少量である場合等には，前述したオイルセパレータ６２やオイルキャッチャを設けることなく，ブリーザパイプ７０の一端７０ａを直接，クランクケースカバーに設けた排出孔６１に連通するものとしても良い。

クランクケースに設けた排出孔６１より排出されたブローバイガスを防音箱９外に導出する前述のブリーザパイプ７０には，少なくとも防音箱９外に配置される他端７０ｂから所定の範囲を，排気ガス後処理装置４０を通過した排気ガスの一部から成る熱媒ガスによって加熱される被加熱部７２として構成する。

図示の実施形態では，フリーザパイプ７０の一端７０ａから全長の約４０％程度をゴムホース等の可撓性を有する材質によって変形可能に構成された導入部７１とし，他端７０ｂから全長の約６０％程度を直線状に形成し，この部分を前述した被加熱部７２としている。

もっとも，被加熱部７２の形成範囲は，図示の実施形態に限定されず，図示の例に比較してより広い範囲，例えばブリーザパイプ７０の全長に亘って被加熱部７２を形成するものとしても良く，又は，図示の例に比較してより短い範囲を被加熱部７２とするものとしても良く，想定されるエンジン駆動作業機１の使用環境に合わせてブリーザパイプ７０の除氷が必要となる範囲で被加熱部７２を形成すれば良い。

また，図示の例では被加熱部７２を直線状に形成したが，被加熱部７２の形状はこれに限定されず，例えば湾曲形状等に形成するものとしても良い。

この被加熱部７２の構造としては，例えばブローバイガス流路７３（又は熱媒ガス流路７６）となる管の外周に，熱媒ガス流路７６（又はブローバイガス流路７３）となる一又は複数の金属管を平行に接触配置し，あるいはスパイラル状に巻き付けて配置する等して，熱媒ガス流路７６に導入され熱媒ガスによって，ブローバイガス流路７３やこれを通過するブローバイガスの加熱を行うことができるものであれば図示の構成に限定されない。

本実施形態では，図５〜７に示すように前述した被加熱部７２を，内管７４と該内管７４の外周を覆う外管７５から成る二重管構造とすることで，内管７４内にブローバイガス流路７３を形成すると共に，内管７４の外周面と外管７５の内周面間の間隔に熱媒ガス流路７６を形成している。

この外管７５の一端７５ａ（導入部７１側の端部）は閉塞されており，図示の実施形態では，外管７５の一端７５ａを，その内径を内管７４の外径と一致する太さとなるまで絞り，一端７５ａを内管７４に接合（例えば溶接）することによって閉塞している。

このようにして閉塞された外管７５の一端７５ａ側には，該外管７５の外壁を貫通して熱媒ガス流路７６の入口７６ａを設けることで，熱媒ガス流路７６に対し熱媒ガスを導入することができるように構成すると共に，導入された熱媒ガスを，外管７５の他端７５ｂ側にも設けた後述する熱媒ガス流路７６の出口７６ｂに向かって移動させることで，高温の熱媒ガスによって内管７４とその中を流れるブローバイガスを加熱することができるように構成している。

ブリーザパイプ７０の他端７０ｂを成す，被加熱部７２の端部は，一例として図５に示すように内管７４の他端７４ｂを外管７５の他端７５ｂよりも突出させて設けるものとしても良く，この構成では，外管７５の他端７５ｂについても前記一端７５ａと同様に閉塞する。

この図５に示した構成では，外管７５によって覆われている部分の内管７４のうちの他端７４ｂ寄りの部分に，内管７４の壁面を貫通する貫通孔を設け，この貫通孔を熱媒ガス流路７６の出口７６ｂとすることで，入口７６ａを介して熱媒ガス流路７６に導入された熱媒ガスを，前記出口７６ｂを介してブリーザパイプ７４内に導入し，ブリーザパイプ７４内のブローバイガスと合流させてブローバイガス流路７３の出口７３ｂより大気放出することができるように構成した。

エンジンからの排気ガスは，排気ガス後処理装置４０に設けられた酸化触媒（ＤＯＣ）４１を通過することにより一例として５００〜６００℃程度の比較的高い温度となっており，このような高温の排気ガスの一部である熱媒ガスは，熱媒ガス流路７６に導入されて内管７４やその中のブロ―バイガス流路７３を流れるブローバイガスと熱交換した後においても依然として高い温度を維持している。

従って，内管７４の他端７４ｂ寄りの位置に設けた出口７６ｂを介して，ブローバイガス流路７３内を流れるブローバイガスにこの高温の熱媒ガスを合流させて排出するように構成したことで，防音箱９の壁面を貫通して防音箱９外に突出している，最も凍結が生じ易いブリーザパイプ７０の他端７０ｂ付近を効果的に加熱することができるものとなっている。

なお，ブリーザパイプ７０の他端７０ｂにおける内管７４と外管７５の端部構造は，図５を参照して説明した構造に代えて，一例として図６及び図７に示した構造としても良い。

図６は，内管７４の他端７４ｂと外管７５の他端７５ｂが同じ位置となるように構成した例であり，この構成では，外管７５の他端７５ｂの内壁とブリーザパイプ７４の他端７４ｂの外壁間の間隔に熱媒ガス流路７６の出口７６ｂが形成されている。

従って，防音箱９の壁面を貫通して外管７５の他端７５ｂを防音箱９外に延設することで，熱媒ガス流路７６の出口７６ｂとブローバイガス流路７３の出口７３ｂを共に防音箱９外で開口させることができると共に，熱媒ガスの放気を，ブローバイガスの放気位置の外周を覆うようにして行うことで，ブローバイガス流路７３の出口７３ｂである内管７４の他端７４ｂを効果的に加熱することができる。

更に，図７に示す構成例では，内管７４の他端７４ｂを外管７５内部の奥まった位置で終端させて，内管７４の他端７４ｂよりも外管７５の他端７５ｂを突出させた例である。

この構成では，内管７４の他端７４ｂ外周と，外管７５の内周面間の間隔によって形成される熱媒ガス流路７６の出口７６ｂと，内管７４の他端７４ｂに形成されるブローバイガス流路７３の出口７３ｂは，いずれも外管７５内部の奥まった位置で開口される。

このように，外管７５の他端７５ｂを，内管７４の他端７４ｂよりも突出させた構成としたことで，ブリーザパイプ７０の他端７０ｂの開口径が，外管７５の径となって比較的大なものとなるため，凍結等が生じた場合であっても，ブリーザパイプ７０の出口全体が氷によって塞がれることを防止できると共に，仮にブリーザパイプ７０の出口全体が氷で塞がれた場合であっても，熱媒ガスとブローバイガスの噴射によって比較的容易に吹き飛ばすことが可能となる。

なお，図７に示すように，外管７５の他端７５ｂを，内管７４の他端７４ｂよりも突出させた構成では，防音箱９の壁面を貫通して防音箱９外に露出させた部分の外管７５の側壁に，ガス抜き穴となる貫通孔７９を設けることが好ましい。

このような貫通孔７９を設けることで，図８（Ａ）に示したように外管７５の他端７５ｂ部分に凍結等が生じていない正常な状態では，ブローバイガス流路７３の出口７３ｂを介して放出されたブローバイガスと，熱媒ガス流路７６の出口７６ｂを介して放出された熱媒ガスは，外管７５内で合流し，外管７５の他端７５ｂを介して放出される。

一方，外管７５の他端７５ｂ，すなわちブリーザパイプ７０の他端７０ｂが凍結によって塞がれるような事態が生じた場合には，前述の貫通孔７９が設けられていることで，図８（Ｂ）に示すように，ブローバイガス流路７３の出口７３ｂより放出されたブローバイガスや熱媒ガス流路７６の出口７６ｂより放出された熱媒ガスを，いずれも前述の貫通孔７９を介して防音箱９外に放気することができ，凍結による目詰まりが生じた場合であってもクランクケース内の圧力を好適に逃がすことができる。

しかも，貫通孔７９を防音箱９外に設けていることから，ブローバイガス中に含まれる未燃焼ガスやオイル等で防音箱９内を汚すこともない。

以上で説明した被加熱部７２の熱媒ガス流路７６に導入される熱媒ガスは，被加熱部７２の加熱に使用された後には大気放出されることから，熱媒ガスはクリーンなものであることが要求される。

そのため，本発明では，排気ガス後処理装置４０を通過した後のクリーンな排気ガスを熱媒ガスとし，これを前述した被加熱部７２に設けた熱媒ガス流路７６の入口７６ａに導入している。

排気ガス後処理装置４０として，ＤＯＣ４１やＤＰＦ４２の他に，尿素ＳＣＲ４３を備える構成のものを採用した図示の実施形態では，図２及び図４に示すように尿素ＳＣＲ４３を通過した後の排気ガスの一部を熱媒ガスとして熱媒ガス流路７６の入口７６ａに導入するが（図２及び図４参照），排気ガス後処理装置４０に尿素ＳＣＲ４３を設けない構成では，ＤＰＦ４２を通過した後の排気ガスの一部を熱媒ガスとして導入する。

いずれの構成においても，熱媒ガス流路７６に導入される熱媒ガスは，ＰＭ等の有害物質が除去されていることから，これをそのまま大気放出しても問題ないだけでなく，このような熱媒ガスは，熱媒ガス流路７６内に導入しても熱媒ガス流路７６内に煤（ＰＭ）の堆積等に伴う目詰まりが生じることもない。

排気ガス後処理装置４０を通過した後の排気ガスの一部を取り出すために，図２及び図４に示す例ではテールパイプ５０の側壁を貫通する開孔を熱媒ガス取出口５１として設けると共に，この熱媒ガス取出口５１にテールパイプ５０内を流れる排気ガスの一部を誘導する誘導板５２をテールパイプ５０の内壁面に設けている。

熱媒ガス取出口５１より取り出された熱媒ガスは，熱媒ガス取出口５１に一端が連通され，他端を，被加熱部７２に設けた熱媒ガス流路７６の入口７６ａに連通した還流流路５３（又は５３ａ，５３ｂ）を介して熱媒ガス流路７６に導入されるように構成した。

図１及び図２に示す実施形態にあっては，排気ガス後処理装置４０を通過した後の排気ガスの一部を直接，被加熱部７２に設けた熱媒ガス流路７６の入口７６ａに導入する構成を示したが，この構成に代え，排気ガス後処理装置４０を通過した排気ガスの一部を，防音箱９内に収容されている他部材の加熱に使用した後，前述した熱媒ガス流路７６の入口７６ａに導入するように構成しても良い。

図３及び図４に示す実施形態では，排気ガス後処理装置４０の一次側に設けられているエキパイ３０を，内管３０ａと外管３０ｂから成る二重管構造とし（図４参照），このエキパイ３０の内管３０ａ内をエンジン５からの排気ガスが通過する内側流路３１と成すと共に，内管３０ａの外面と外管３０ｂの内面間に形成された間隔内に，排気ガス後処理装置を通過した後の排気ガスの一部である熱媒ガスを導入する外側流路３２を形成している。

そして，テールパイプ５０に設けた熱媒ガス取出口５１とエキパイ３０に設けた外側流路３２の入口３３を第１の還流流路５３ａで連通すると共に，この外側流路３２の出口３４とブリーザパイプ７０の被加熱部７２に設けた熱媒ガス流路７６の入口７６ａを第２の還流流路５３ｂで連通することにより，排ガス後処理装置４０を通過した後の排気ガスの一部を，被加熱部７２に設けた熱媒ガス流路７６の入口７６ａに導入することができるように構成している。

排気ガス後処理装置のＤＯＣ４１を通過した後の排気ガスは，ＤＯＣを通過する前の排気ガスに対し高温（一例として２００℃以上）となっており，上記のように構成したエンジン駆動型作業機では，エキパイ３０に形成された外側流路３２に熱媒ガスを導入することで，排気ガス後処理装置４０に導入される前の排気ガス温度を上昇させることができ，その結果，寒冷時等においてエンジン５からの排気ガスの温度が低い状態となっている場合であっても，排気ガス後処理装置４０に導入される排気ガス温度をＤＯＣ４１の活性化温度に上昇させて，ＤＰＦ４２の目詰まりを防止することができる。

しかも，エキパイ３０に設けた外側流路３２を通過した後も熱媒ガスは外気に対し依然として大幅に高い温度を維持していることから，エキパイ３０を通過させた後の熱媒ガスを被加熱部７２に設けた熱媒ガス流路７６に導入した場合であっても，被加熱部７２を好適に加熱することができ，ブリーザパイプの凍結に伴うクランクケースのガス抜き不良の発生を好適に防止することができる。

このように，本発明のクランクケースブリーザ６０の構造では，いずれの構造においても被加熱部７２においてブローバイガス流路７３の外周は，熱媒ガス流路７６によって覆われていると共に，熱媒ガス流路７６には，排気ガス後処理装置４０を通過して温度が上昇した排気ガスの一部が熱媒ガスとして導入されていることで，被加熱部７２及び被加熱部７２におけるブローバイガス流路７３内を流れるブローバイガスを加熱して容易に除氷することができるものとなっている。

しかも，被加熱部７２を二重管構造として内周側にブローバイガス流路７３，外周側に熱媒ガス流路７６を設けたことから，熱媒ガスは，ブローバイガスが冷えることを防止する断熱材としても機能する。

その結果，エンジン５のクランクケースから排出されたブローバイガスは，被加熱部７２を通過する際に冷却されないだけでなく，熱媒によって加熱された後に防音箱９外に放気されることで，ブリーザパイプ７０の他端７０ｂやその近傍部分を好適に加熱することができる。

しかも，このような加熱による除氷はエンジン５の排気熱を利用して行うものであるから，除氷のための新たなエネルギー消費がなく，エンジン５の燃費等を悪化させることなく，前述した除氷を行うことが可能である。

１ エンジン駆動型作業機
５ エンジン（ディーゼルエンジン）
５ａ 排気口
７ ファン
８ ラジエータ
９ 防音箱
９ａ エンジン室
９ｂ 通気室
９１ 開口部
９２ 仕切壁
９３ 連通口
１０ 排気管
２０ エキマニ（エキゾーストマニホールド）
３０ エキパイ（エキゾーストパイプ）
３０ａ 内管
３０ｂ 外管
３１ 内側流路
３２ 外側流路
３３ 入口（外側流路の）
３４ 出口（外側流路の）
４０ 排気ガス後処理装置
４０ａ ＰＭ除去部
４０ｂ 尿素水噴射装置
４０ｃ 窒素酸化物（ＮＯ_Ｘ）除去部
４１ ＤＯＣ（酸化触媒）
４２ ＤＰＦ（微粒子除去フィルタ）
４３ 尿素ＳＣＲ（選択式還元触媒）
４４ 第１ケーシング
４５ 第２ケーシング
５０ テールパイプ
５１ 熱媒ガス取出口
５２ 誘導板
５３ 還流流路
５３ａ 第１の還流流路
５３ｂ 第２の還流流路
６０ クランクケースブリーザ
６１ 排出孔
６２ オイルセパレータ
６３ ドレンホース
７０ ブリーザパイプ
７０ａ 一端
７０ｂ 他端
７１ 導入部（ゴムホース）
７２ 被加熱部
７３ ブローバイガス流路
７３ａ 入口（ブローバイガス流路の）
７３ｂ 出口（ブローバイガス流路の）
７４ 内管
７４ａ 一端（内管の）
７４ｂ 他端（内管の）
７５ 外管
７５ａ 一端（外管の）
７５ｂ 他端（外管の）
７６ 熱媒ガス流路
７６ａ 入口（熱媒ガス流路の）
７６ｂ 出口（熱媒ガス流路の）
７９ 貫通孔（ガス抜き孔）
１０３ 作業機本体
１０５ エンジン
１０９ 防音箱
１０９ａ 搭載部
１０９ｂ 吸気ダクト部
１７０ ブリーザパイプ
２０３ 作業機
２０５ エンジン
２０９ 防音箱
２０９ａ エンジン室
２０９ｂ 排風処理室
２７０ ブリーザパイプ
２７２ オイル捕集箱
２７２ａ 連通口
２７２ｂ 配管部材

Claims (10)

1. エンジンのクランクケースに設けたブローバイガスの排出孔に一端が連通され，他端を大気開放したブリーザパイプを備えた大気開放型のクランクケースブリーザにおいて，
   前記エンジンの排気管に，排気ガスを浄化する排気ガス後処理装置を設けると共に，前記ブリーザパイプの少なくとも前記他端から所定範囲を被加熱部とし，該被加熱部を内管と外管から成る二重管構造とし，前記内管を前記ブローバイガスが導入されるブローバイガス流路と成すと共に，前記内管の外周面と前記外管の内周面間に前記排気ガス後処理装置を通過した後の排気ガスの一部から成る熱媒ガスを導入する熱媒ガス流路を設け，
   前記熱媒ガス流路に前記熱媒ガスを導入することにより，前記ブリーザパイプの前記被加熱部を加熱すると共に，前記加熱に使用した後の前記熱媒ガスを大気放出することを特徴とするクランクケースブリーザの除氷方法。
2. 前記熱媒ガスの前記大気放出を，前記ブリーザパイプ内を流れる前記ブローバイガスと合流させて行うことを特徴とする請求項１記載のクランクケースブリーザの除氷方法。
3. 前記エンジンが，作業機本体と共に防音箱内に収容されたエンジン駆動型作業機のエンジンであり，
   前記ブリーザパイプの前記他端を前記防音箱外に延設すると共に，前記熱媒ガスと前記ブローバイガスの前記合流を，前記ブリーザパイプの前記他端近傍において行うことを特徴とする請求項２記載のクランクケースブリーザの除氷方法。
4. 前記エンジンが，作業機本体と共に防音箱内に収容されたエンジン駆動型作業機のエンジンであり，
   前記ブリーザパイプの前記他端を前記防音箱外に突設すると共に，前記熱媒ガスの大気放出を，前記防音箱外において，前記ブローバイガスの放出位置の近傍で行うことを特徴とする請求項１記載のクランクケースブリーザの除氷方法。
5. エンジンのクランクケースに設けたブローバイガスの排出孔に一端が連通され，他端を大気開放したブリーザパイプを備えた大気開放型のクランクケースブリーザにおいて，
   前記エンジンの排気管に，排気ガスを浄化する排気ガス後処理装置を設けると共に，前記ブリーザパイプの少なくとも前記他端から所定範囲を被加熱部とし，
   前記被加熱部を内管と外管から成る二重管構造とし，前記内管を前記ブローバイガスが導入されるブローバイガス流路と成すと共に，前記内管の外周面と前記外管の内周面間に前記排気ガス後処理装置を通過した後の排気ガスの一部から成る熱媒ガスを導入する熱媒ガス流路を設け，前記ブローバイガス流路に導入されたブローバイガスと，前記熱媒ガス流路に導入された熱媒ガスの熱交換を可能とし，
   前記熱媒ガス流路を通過した熱媒ガスを大気放出可能とする，前記熱媒ガス流路の出口を設けたことを特徴とするクランクケースブリーザ。
6. 前記ブリーザパイプの前記他端寄りの位置で前記熱媒ガス流路の前記出口を前記ブローバイガス流路に連通し，前記熱媒ガスの前記大気放出を，前記ブローバイガス流路の出口を介して行うことを特徴とする請求項５記載のクランクケースブリーザ。
7. 前記熱媒ガス流路の前記出口を前記ブローバイガス流路の出口近傍に開口することを特徴とする請求項５記載のクランクケースブリーザ。
8. 前記ブリーザパイプの他端側における前記内管の端部を前記外管の端部よりも短く形成して前記ブローバイガス流路の出口を，前記外管内で開口させたことを特徴とする請求項５記載のクランクケースブリーザ。
9. 前記エンジンが，作業機本体と共に防音箱内に収容されたエンジン駆動型作業機のエンジンであり，
   前記ブリーザパイプの前記他端を前記防音箱外に突設させたことを特徴とする請求項５〜８いずれか１項記載のクランクケースブリーザ。
10. 前記エンジンが，作業機本体と共に防音箱内に収容されたエンジン駆動型作業機のエンジンであり，
    前記ブリーザパイプの前記他端を前記防音箱外に突設させると共に，前記防音箱外に配置された部分の前記外管の側壁に貫通孔を設けたことを特徴とする請求項８記載のクランクケースブリーザ。

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