KR101539474B1

KR101539474B1 - 배기 가스 처리 장치

Info

Publication number: KR101539474B1
Application number: KR1020107012776A
Authority: KR
Inventors: 도모유끼 사이또오; 도시히로 아베; 히로유끼 가마따
Original assignee: 히다찌 겐끼 가부시키가이샤
Priority date: 2008-07-10
Filing date: 2009-03-26
Publication date: 2015-07-24
Also published as: US8420019B2; CN102016255A; JP5220855B2; EP2320045B1; US20100269494A1; JPWO2010004790A1; KR20110029106A; EP2320045A1; CN102016255B; EP2320045A4; WO2010004790A1

Abstract

상류 통체(22)의 플랜지부(23C)에는 상향 경사 접속면(23E)을 형성하고, 하류 통체(27)의 플랜지부(28C)에는 상향 경사 접속면(28E)을 형성하고, 필터용 통체(31)의 상류측 플랜지부(32B)에는 하향 경사 접속면(32F)을 형성하고, 하류측 플랜지부(32C)에는 하향 경사 접속면(32G)을 형성한다. 이에 의해, 상류 통체(22)와 하류 통체(27) 사이에, 하방으로부터 상방을 향해 서서히 커지는 대략 V자 형상의 삽입 공간(S)을 형성할 수 있다. 이에 의해, 상류 통체(22)와 하류 통체(27) 사이에 필터용 통체(31)를 장착, 제거할 때의 공간을 확보할 수 있다. 이 결과, 상류 통체(22)와 하류 통체(27)에 대해, 필터용 통체(31)를 용이하게 장착, 제거할 수 있다.

Description

배기 가스 처리 장치{EXHAUST GAS TREATMENT APPARATUS}

본 발명은, 예를 들어 엔진으로부터 배출되는 배기 가스의 배기음을 저감시키고, 또한 배기 가스 중에 포함되는 유해 물질을 제거하는 데 이용하기 적합한 배기 가스 처리 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 유압 셔블 등의 건설 기계는, 자주(自走) 가능한 하부 주행체와, 상기 하부 주행체 상에 선회 가능하게 탑재된 상부 선회체와, 상기 상부 선회체의 전방부측에 부앙동(俯仰動) 가능하게 설치된 작업 장치에 의해 구성되어 있다. 또한, 상부 선회체는, 선회 프레임의 후방부측에 유압 펌프를 구동하기 위한 엔진을 탑재하고, 선회 프레임의 전방부측에 캡, 연료 탱크, 작동유 탱크 등을 탑재하고 있다.

여기서, 유압 셔블의 엔진에는, 일반적으로 디젤 엔진이 사용되고 있다. 이 디젤 엔진은, 입자상 물질(PM : Particulate Matter), 질소 산화물(NOx) 등의 유해 물질을 배출한다고 되어 있다. 따라서, 유압 셔블은 엔진의 배기 가스 통로를 형성하는 배기관에 배기 가스 처리 장치를 설치하는 구성으로 하고 있다.

이 배기 가스 처리 장치는, 배기 가스 중의 입자상 물질을 포집하여 제거하는 입자상 물질 제거 필터(통상, Diesel Particulate Filter, 줄여서 DPF라고도 칭해지고 있음), 질소 산화물(NOx)을 요소 수용액을 사용하여 정화하는 선택 환원 촉매, 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC)를 산화 제거하는 산화 촉매 등의 처리 부재를 구비하고 있다(특허 문헌 1 : 일본 특허 출원 공개 제2003-120277호 공보 참조).

여기서, 특허 문헌 1에 의한 배기 가스 처리 장치는, 예를 들어 엔진의 배기 가스의 흐름 방향에서 상류측에 배치된 상류 통체와, 하류측에 배치된 하류 통체와, 이들 각 통체 사이에 직렬로 설치된 정화부 통체를 구비하고, 이 정화부 통체의 내부에, 입자상 물질 제거 필터, 산화 촉매, 요소수 분사 밸브, 선택 환원 촉매 등의 처리 부재를 수용하고 있다. 그리고 이들 상류 통체, 정화부 통체, 하류 통체는, 각각 통체의 축선 방향(통체의 길이 방향)에 대해 대략 직교하는 플랜지 형상의 접속면을 갖고, 이들 각 접속면을, 가스킷 등을 통해 대면시킨 상태에서 체결구를 사용하여 체결된다. 이와 같이 하여, 배기 가스 처리 장치는, 상류 통체와 하류 통체 사이에 정화부 통체가 축선 방향으로 직렬로 접속된 상태에서, 상부 선회체에 설치된 엔진 등의 구조체에 장착되는 구성으로 되어 있다.

그런데, 배기 가스를 정화 처리하는 입자상 물질 제거 필터는, 배기 가스 중의 입자상 물질을 포집하는 것이므로, 포집되어 퇴적된 입자상 물질을 정기적으로 제거하는 클리닝 작업을 행할 필요가 있다. 여기서, 입자상 물질 제거 필터의 클리닝 작업을 행하는 경우에는, 우선 정화부 통체로부터 상류 통체와 하류 통체를 제거한 상태에서, 엔진 등의 구조체로부터 정화부 통체를 제거하고, 이 정화부 통체 내에 수용된 입자상 물질 제거 필터를 외부로 취출하여 클리닝을 행한다.

그리고 클리닝이 종료된 입자상 물질 제거 필터를, 정화부 통체 내에 장착한 후, 정화부 통체를 다시 엔진 등의 구조체에 장착하고, 상류 통체와 하류 통체를 정화부 통체에 장착한다.

그러나 상술한 특허 문헌 1에 의한 배기 가스 처리 장치에서는, 입자상 물질 제거 필터 등을 수용한 정화부 통체를, U볼트와 너트를 사용하여 엔진에 장착하고 있다. 이로 인해, 정화부 통체를 제거할 때에는, 정화부 통체의 접속면을, 상류 통체 및 하류 통체의 접속면으로부터 제거한 상태에서, 정화부 통체를 엔진측에 고정하고 있는 U볼트, 너트를 제거할 필요가 있다.

이 결과, 입자상 물질 제거 필터에 대한 클리닝 작업, 점검 작업, 수리 작업 등의 메인터넌스 작업을 행할 때에, 이 입자상 물질 제거 필터를 내장한 정화부 통체를, 상류 통체와 하류 통체에 대해 장착, 제거하는 작업에 수고를 필요로 하여, 메인터넌스 작업의 작업성이 저하되어 버린다는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제에 비추어 이루어진 것으로, 처리 부재를 내장한 정화부 통체를 상류 통체 및 하류 통체에 대해 용이하게 장착, 제거할 수 있어, 처리 부재에 대한 메인터넌스 작업의 작업성을 높일 수 있도록 한 배기 가스 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

(1). 상술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 차체에 탑재된 엔진의 배기 가스 통로에 설치된 상류 통체와, 상기 상류 통체의 하류측에 설치된 하류 통체와, 상기 상류 통체와 하류 통체 사이에 상기 각 통체의 축선 방향으로 직렬로 장착, 제거 가능하게 접속하여 설치되고 배기 가스를 정화 처리하기 위한 처리 부재가 내장된 정화부 통체를 구비하여 이루어지는 배기 가스 처리 장치에 적용된다.

그리고 본 발명의 특징은, 상기 상류 통체, 하류 통체, 정화부 통체에는, 서로 대면한 상태에서 접속되는 접속면을 갖는 플랜지부를 설치하고, 상기 상류 통체와 정화부 통체를 접속하는 플랜지부의 접속면 및/또는 상기 하류 통체와 정화부 통체를 접속하는 플랜지부의 접속면은, 상기 각 통체의 축선 방향과 직교하는 방향에 대해 비스듬히 경사진 경사 접속면에 의해 형성된 것에 있다.

이와 같이 구성함으로써, 상류 통체와 하류 통체에 대해, 정화부 통체를 축선 방향과 직교하는 방향으로 장착, 제거할 때에, 상류 통체와 하류 통체 사이에 공간을 확보할 수 있다.

따라서, 정화부 통체를 제거할 때에는, 상류 통체와 하류 통체 사이에 형성된 공간을 통해 정화부 통체를 축선 방향과 직교하는 방향으로 용이하게 제거할 수 있다. 또한, 정화부 통체를 장착할 때에는, 이 정화부 통체를 상류 통체와 하류 통체 사이에 용이하게 삽입할 수 있다. 게다가, 상류 통체와 하류 통체 사이에 정화부 통체를 삽입하였을 때에, 상류 통체 및/또는 하류 통체의 경사 접속면과 정화부 통체의 경사 접속면이 결합된다. 이에 의해, 상류 통체와 하류 통체에 대해 정화부 통체를 축선 방향으로 위치 정렬할 수 있어, 정화부 통체를 장착할 때의 작업성을 높일 수 있다.

이 결과, 상류 통체와 하류 통체 사이로부터 정화부 통체를 제거하는 제거 작업, 이 정화부 통체에 내장된 처리 부재의 클리닝, 점검, 수리 등의 메인터넌스 작업, 다시 정화부 통체를 상류 통체와 하류 통체 사이에 장착하는 장착 작업을, 신속하고 또한 용이하게 행할 수 있어, 정화부 통체에 대한 작업성을 높일 수 있다.

(2). 또한, 본 발명은 상기 정화부 통체에 설치된 상기 경사 접속면은 비스듬히 하향으로 경사진 하향 경사 접속면으로서 형성되고, 상기 상류 통체 및/또는 하류 통체에 형성된 상기 경사 접속면은 비스듬히 상향으로 경사진 상향 경사 접속면으로서 형성되는 구성으로 한 것에 있다.

이 구성의 결과, 상류 통체와 하류 통체 사이에 정화부 통체를 상방으로부터 삽입함으로써, 상류 통체 및/또는 하류 통체의 상향 경사 접속면과 정화부 통체의 하향 경사 접속면을, 상하 방향에서 결합시킬 수 있다. 이에 의해, 상류 통체와 하류 통체 사이에 정화부 통체를 위치 결정 상태로 유지할 수 있으므로, 상류 통체와 하류 통체 사이에 배치한 정화부 통체를 체결구 등을 사용하여 체결할 때에, 중량물인 정화부 통체를 지지할 필요가 없어, 이 정화부 통체의 장착, 제거 작업을 신속하고 또한 용이하게 행할 수 있다.

(3). 한편, 본 발명은 상기 상류 통체와 하류 통체는, 상기 엔진에 대해 상기 각 통체의 축선이 수평 방향이 되도록, 또한 상기 정화부 통체의 삽입 공간을 유지하여 미리 고정적으로 장착해 두고, 상기 정화부 통체는 상기 상류 통체와 하류 통체의 축선은 직교하는 방향으로부터 장착, 제거하는 구성으로 한 것에 있다.

이에 의해, 엔진에 대해 상류 통체와 하류 통체를 고정적으로 장착한 상태에서, 이들 상류 통체와 하류 통체 사이에 정화부 통체용 삽입 공간을 확보할 수 있다. 따라서, 상류 통체와 하류 통체에 대한 정화부 통체의 장착 작업, 제거 작업을, 상류 통체와 하류 통체 사이에 확보된 삽입 공간을 이용하여 원활하게 행할 수 있다.

(4). 또한, 본 발명은 상기 정화부 통체의 상류측 플랜지부에는 상기 상류 통체를 향해 돌출되는 위치 결정 핀을 설치하는 동시에, 상기 하류측 플랜지부에는 상기 하류 통체를 향해 돌출되는 다른 위치 결정 핀을 설치하고, 상기 상류 통체의 플랜지부와 상기 하류 통체의 플랜지부에는, 상기 각 위치 결정 핀이 결합됨으로써 상기 상류 통체와 하류 통체에 대해 상기 정화부 통체를 위치 결정하는 절결 홈을 각각 형성하는 구성으로 할 수 있다.

이 구성에 의해, 상류 통체와 하류 통체 사이에 정화부 통체를 삽입하면, 정화부 통체의 상류측 플랜지부에 설치된 위치 결정 핀이, 상류 통체의 플랜지부에 형성된 절결 홈에 결합되는 동시에, 정화부 통체의 하류측 플랜지부에 설치된 다른 위치 결정 핀이, 하류 통체의 플랜지부에 형성된 절결 홈에 결합되어, 상류 통체와 하류 통체에 대해 정화부 통체를 적정한 장착 위치로 안내할 수 있다. 이에 의해, 상류 통체와 하류 통체에 대해 정화부 통체를 동축이 되도록 위치 결정할 수 있어, 정화부 통체를 장착할 때의 작업성을 한층 높일 수 있다.

(5). 이 경우, 본 발명은 상기 상류 통체의 플랜지부와 상기 정화부 통체의 상류측 플랜지부 사이 및 상기 하류 통체의 플랜지부와 상기 정화부 통체의 하류측 플랜지부 사이에는, 각각 가스킷을 설치하고, 상기 각 가스킷에는 상기 각 위치 결정 핀이 삽입 관통되는 핀 삽입 관통 구멍을 각각 형성하고, 상기 각 가스킷의 상기 핀 삽입 관통 구멍을 상기 각 위치 결정 핀에 삽입 관통한 상태에서, 상기 각 위치 결정 핀을 상기 상류 통체의 절결 홈과 상기 하류 통체의 절결 홈에 각각 결합하는 구성으로 할 수 있다.

이 구성에 따르면, 정화부 통체의 상류측 플랜지부에 설치된 위치 결정 핀에 가스킷의 핀 삽입 관통 구멍을 삽입 관통하고, 정화부 통체의 하류측 플랜지부에 설치된 위치 결정 핀에 가스킷의 핀 삽입 관통 구멍을 삽입 관통함으로써, 정화부 통체의 상류측 플랜지부와 하류측 플랜지부에 각각 가스킷을 임시 고정한 상태에서, 상류 통체와 하류 통체 사이에 정화부 통체를 삽입할 수 있다. 따라서, 상류 통체와 하류 통체 사이에 정화부 통체를 접속하는 작업을 행할 때에, 상류 통체와 정화부 통체 사이에 가스킷을 설치하는 작업과, 하류 통체와 정화부 통체 사이에 가스킷을 설치하는 작업을 동시에 행할 수 있어, 가스킷을 통해 상류 통체와 하류 통체 사이에 정화부 통체를 접속할 때의 작업성을 높일 수 있다.

(6). 또한, 본 발명에 따르면, 상기 정화부 통체 내에 수용되는 상기 처리 부재는, 입자상 물질 제거 필터, 산화 촉매, 요소수 분사 밸브, 선택 환원 촉매 중 1개 또는 복수개의 조합으로 한 것에 있다.

이 구성에 따르면, 입자상 물질 제거 필터, 산화 촉매, 요소수 분사 밸브, 선택 환원 촉매 중 1개 또는 복수개의 조합으로 이루어지는 처리 부재를 수용한 정화부 통체를, 상류 통체와 하류 통체에 대해 용이하게 장착, 제거할 수 있다.

이 경우, 정화부 통체 내에 수용되는 처리 부재인 입자상 물질 제거 필터는, 포집한 입자상 물질을 정기적으로 클리닝할 필요가 있고, 요소수 분사 밸브는, 요소 수용액의 결정화에 의한 부착물을 클리닝하는 작업과, 분사 상태의 문제를 점검, 수리하는 작업이 필요해지고, 또한 선택 환원 촉매는, 요소 수용액의 석출에 의한 부착물을 클리닝할 필요가 있다. 그러나 정화부 통체를 상류 통체와 하류 통체에 대해 용이하게 제거함으로써, 입자상 물질 제거 필터, 산화 촉매, 요소수 분사 밸브, 선택 환원 촉매 등의 클리닝, 점검, 수리 등의 작업성을 높일 수 있다.

(7). 또한, 본 발명에 따르면, 상기 정화부 통체에는, 당해 정화부 통체를 상기 상류 통체와 하류 통체 사이에서 제거하여 다른 장소에 적재할 때에 정규의 적재 상태로 유지하는 적재 다리를 설치할 수 있다.

따라서, 상류 통체와 하류 통체 사이로부터 정화부 통체를 제거하였을 때에, 이 정화부 통체에 설치한 적재 다리를 다른 장소에 적재함으로써, 단일 부재로 된 정화부 통체가 구르는 것을 억제하여, 정화부 통체를 안정된 적재 상태로 유지할 수 있다.

(8). 또한, 본 발명에 따르면, 상기 정화부 통체에는, 이것을 단일 부재로 들어 올릴 때에 파지하기 위한 손잡이부를 설치할 수 있다. 이것에 따르면, 상류 통체와 하류 통체에 대해 정화부 통체를 장착, 제거할 때에, 정화부 통체에 설치한 손잡이부를 파지함으로써, 정화부 통체를 간단하고 또한 안전하게 들어 올려 운반할 수 있다.

(9). 또한, 본 발명에 따르면, 상기 상류 통체와 하류 통체의 하면측에는, 상기 엔진에 설치된 처리 장치 지지 브래킷에 대해 방진 부재를 통해 장착하기 위한 지지 다리를 설치하는 구성으로 할 수 있다. 이에 의해, 엔진의 처리 장치 지지 브래킷에 대해, 상류 통체와 하류 통체를, 각각 지지 다리를 통해 안정된 상태로 장착할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 의한 배기 가스 처리 장치를 구비한 유압 셔블을 도시하는 정면도이다.
도 2는 도 1 중의 상부 선회체를, 캡, 설비 커버를 생략한 상태에서 확대하여 도시하는 평면도이다.
도 3은 제1 실시 형태에 의한 배기 가스 처리 장치를 엔진에 장착 상태에서 도시하는 주요부 확대의 사시도이다.
도 4는 배기 가스 처리 장치를 엔진에 장착된 유압 펌프와 함께 도시하는 정면도이다.
도 5는 배기 가스 처리 장치를 단일 부재로 도시하는 사시도이다.
도 6은 배기 가스 처리 장치의 내부 구조를 도시하는 종단면도이다.
도 7은 상류 통체를 처리 장치 지지 브래킷에 장착한 상태를 도 4 중의 화살표 VII-VII 방향으로부터 본 주요부 확대의 횡단면도이다.
도 8은 상류 통체, 하류 통체, 필터용 통체 등을 도시하는 분해 사시도이다.
도 9는 상류 통체와 하류 통체에 대해 필터용 통체를 장착, 제거하는 상태를 도시하는 정면도이다.
도 10은 제2 실시 형태에 의한 배기 가스 처리 장치를 단일 부재로 도시하는 도 5와 동일한 사시도이다.
도 11은 배기 가스 처리 장치의 내부 구조를 도시하는 도 6과 동일한 종단면도이다.
도 12는 상류 통체, 하류 통체, 필터용 통체, 위치 결정 핀, 절결 홈 등을 도시하는 도 8과 동일한 분해 사시도이다.
도 13은 상류 통체와 하류 통체에 대해 필터용 통체를 장착, 제거하는 상태를 도시하는 정면도이다.
도 14는 필터용 통체의 위치 결정 핀에 가스킷을 삽입 관통한 상태를 도시하는 주요부 확대 단면도이다.
도 15는 필터용 통체의 위치 결정 핀이, 상류 통체의 절결 홈에 결합된 상태를 도시하는 주요부 확대 단면도이다.
도 16은 필터용 통체의 위치 결정 핀이, 절결 홈의 홈 저부에 접촉한 상태를 도시하는 주요부 확대 단면도이다.
도 17은 제1 변형예에 의한 배기 가스 처리 장치를 도시하는 도 9와 동일한 정면도이다.
도 18은 제2 변형예에 의한 배기 가스 처리 장치를 도시하는 도 6과 동일한 종단면도이다.

이하, 본 발명에 관한 배기 가스 처리 장치의 실시 형태를, 유압 셔블에 적용한 경우를 예로 들어, 첨부 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

우선, 도 1 내지 도 9는 본 발명의 제1 실시 형태를 도시하고, 본 실시 형태에서는 배기 가스 처리 장치로서, 엔진으로부터 배출되는 입자상 물질(PM)을 입자상 물질 제거 필터(DPF)에 의해 제거하는 입자상 물질 제거 장치(PM 제거 장치)를 예시하고 있다.

그리고 본 실시 형태에 이용하는 배기 가스 처리 장치는, 산화 촉매와 소음기 통체를 수용한 상류 통체와, 소음기 통체를 수용한 하류 통체와, 입자상 물질 제거 필터를 수용한 필터용 통체의 3개의 통체를 볼트를 사용하여 각 통체의 축선 방향으로 직렬로 연결하고, 장착 다리를 통해 차체측에 장착하는 구성으로 되어 있다.

도면 중, 부호 1은 건설 기계의 대표예로서의 유압 셔블로, 이 유압 셔블(1)은 자주 가능한 크롤러식의 하부 주행체(2)와, 하부 주행체(2) 상에 선회 장치(3)를 통해 선회 가능하게 탑재되고, 상기 하부 주행체(2)와 함께 차체를 구성하는 상부 선회체(4)와, 상부 선회체(4)의 전방부측에 부앙동 가능하게 설치되어 굴삭 작업 등을 행하는 작업 장치(5)에 의해 대략 구성되어 있다. 또한, 상부 선회체(4)는, 후술하는 선회 프레임(6), 캡(7), 엔진(8), 배기 가스 처리 장치(21) 등에 의해 구성되어 있다.

부호 6은 상부 선회체(4)의 베이스가 되는 선회 프레임으로, 상기 선회 프레임(6)은 강고한 지지 구조체를 이루고, 선회 장치(3)를 통해 하부 주행체(2) 상에 장착되어 있다. 여기서, 선회 프레임(6)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 전후 방향으로 연장되는 두꺼운 저판(6A)과, 상기 저판(6A) 상에 세워 설치되고, 좌우 방향으로 소정의 간격을 두고 전후 방향으로 연장된 좌측 종판(6B), 우측 종판(6C)과, 좌측 종판(6B)으로부터 좌측 방향으로 돌출된 복수개의 좌측 돌출 빔(6D)과, 우측 종판(6C)으로부터 우측 방향으로 돌출된 복수개의 우측 돌출 빔(6E)과, 각각 좌측 돌출 빔(6D)의 선단부에 고착되고 전후 방향으로 연장된 좌측 사이드 프레임(6F)과, 각 우측 돌출 빔(6E)의 선단부에 고착되고 전후 방향으로 연장된 우측 사이드 프레임(6G)에 의해 대략 구성되어 있다.

부호 7은 선회 프레임(6)의 좌측 전방부측에 탑재된 캡(도 1 참조)으로, 상기 캡(7)은 작업자의 운전실을 형성하는 것이다. 또한, 캡(7)의 내부에는, 작업자가 착석하는 운전석, 각종 조작 레버(모두 도시하지 않음) 등이 배치되어 있다.

부호 8은 선회 프레임(6)의 후방측에 횡치 상태로 탑재된 엔진으로, 이 엔진(8)은, 예를 들어 디젤 엔진에 의해 구성되어 있다. 또한, 엔진(8)의 우측에는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 배기 가스를 배출하는 배기 가스 통로의 일부를 이루는 배기관(9)이 설치되고, 상기 배기관(9)의 도중 부위에는 후술하는 배기 가스 처리 장치(21)가 장착되어 있다.

여기서, 엔진(8)은 고효율이며 내구성도 우수하지만, 입자상 물질(PM : Particulate Matter), 질소 산화물(NOx), 일산화탄소(CO) 등의 유해 물질을, 배기 가스와 함께 배출해 버리는 것이다. 따라서, 배기관(9)에 장착되는 배기 가스 처리 장치(21)는, 후술하는 바와 같이 일산화탄소(CO) 등을 산화하여 제거하는 산화 촉매(25), 입자상 물질을 포집하여 제거하는 입자상 물질 제거 필터(37)를 포함하여 구성되어 있다.

부호 10은 엔진(8)의 우측에 장착된 유압 펌프로, 상기 유압 펌프(10)는 엔진(8)에 의해 구동됨으로써, 유압 셔블(1)에 탑재된 각종 유압 액추에이터를 향해 작동용 압유를 토출하는 것이다. 여기서, 유압 펌프(10)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 엔진(8)에 대면하는 좌측의 단부가 플랜지부(10A)가 되고, 이 플랜지부(10A)가 엔진(8)에 볼트 고정되어 있다.

부호 11은 엔진(8)의 좌측에 위치하여 설치된 열교환기로, 상기 열교환기(11)는, 예를 들어 라디에이터, 오일 쿨러, 인터쿨러 등으로 이루어지고, 엔진(8)의 작동시에 공급되는 냉각풍 중에 냉매의 열을 방출함으로써, 엔진 냉각수, 작동유, 과급 공기를 냉각하는 것이다.

부호 12는 유압 펌프(10)의 전방측에 위치하여 선회 프레임(6)의 우측에 탑재된 작동유 탱크로, 이 작동유 탱크(12)는 유압 펌프(10)에 공급하는 작동유를 모으는 것이다. 또한, 부호 13은 작동유 탱크(12)의 전방측에 설치된 연료 탱크로, 이 연료 탱크(13)는 내부에 엔진(8)에 공급하는 연료를 모으는 것이다.

부호 14는 엔진(8)의 후방측에 위치하여 선회 프레임(6)의 후단부에 장착된 카운터 웨이트로, 상기 카운터 웨이트(14)는 작업 장치(5)와의 중량 균형을 맞추는 것이다. 또한, 부호 15는 카운터 웨이트(14)의 전방측에 배치된 설비 커버로, 상기 설비 커버(15)는, 엔진(8), 유압 펌프(10), 열교환 장치(11) 등을 수용하는 것이다.

부호 16은 엔진(8)의 우측에 위치하여 설치된 처리 장치 지지 브래킷으로, 상기 처리 장치 지지 브래킷(16)은, 후술하는 배기 가스 처리 장치(21)를 지지하는 것이다. 여기서, 처리 장치 지지 브래킷(16)은, 도 3 및 도 4 등에 도시하는 바와 같이, 유압 펌프(10)의 플랜지부(10A)와 함께 엔진(8)에 장착되는 지지대(16A)와, 상기 지지대(16A) 상에 복수개의 방진 부재(16B)(2개만 도시)를 통해 방진 지지된 전방측 장착판(16C), 후방측 장착판(16D)에 의해 대략 구성되어 있다.

다음에, 엔진(8)으로부터 배출되는 배기 가스를 정화하기 위한 배기 가스 처리 장치에 대해 서술한다.

부호 21은 엔진(8)의 상부 우측에 위치하여 배기관(9)에 접속된 배기 가스 처리 장치로, 상기 배기 가스 처리 장치(21)는 배기관(9)과 함께 배기 가스 통로를 구성하고, 배기 가스에 포함되는 유해 물질을 제거하는 것이다. 또한, 배기 가스 처리 장치(21)는, 상부 선회체(4)에 대해 전후 방향의 전방측이 상류측이 되고 후방측이 하류측이 되도록, 엔진(8)의 상부에 전후 방향으로 연장되는 종치 상태(수평 상태)로 배치되어 있다(도 2 참조).

그리고 배기 가스 처리 장치(21)는, 도 3 내지 도 6에 도시하는 바와 같이, 후술하는 상류 통체(22)와, 하류 통체(27)와, 정화부 통체로서의 필터용 통체(31)로 이루어지는 3개의 통체를, 수평 방향(축선 O-O 방향)으로 직렬로, 또한 장착, 제거 가능하게 접속함으로써 구성되어 있다.

여기서, 부호 22는 배기 가스 통로의 상류측에 설치된 상류 통체를 나타내고 있다. 이 상류 통체(22)는, 배기 가스가 유입되는 입구 부분을 구성하는 덮개가 있는 원통체로 이루어지고, 도 6 내지 도 9에 도시하는 바와 같이, 후술하는 통 형상 케이스(23)와, 유입관(24)과, 산화 촉매(25)와, 지지 다리(26)에 의해 대략 구성되어 있다.

부호 23은 상류 통체(22)의 외피를 구성하는 통 형상 케이스로, 상기 통 형상 케이스(23)는 대직경의 원통 형상을 이루는 원통부(23A)와, 상기 원통부(23A)의 전단부(상류측)를 폐색하여 설치된 덮개부(23B)와, 원통부(23A)의 후단부(하류측)에 전체 둘레에 걸쳐 플랜지 형상으로 설치된 타원형의 플랜지부(23C)에 의해 구성되어 있다. 또한, 플랜지부(23C)에는, 주위 방향으로 간격을 두고 복수개의 볼트 삽입 관통 구멍(23D)이 형성되어 있다.

여기서, 도 9에 도시하는 바와 같이, 원통부(23A)의 전단부는, 축선 O-O 방향과 직교하는 연직 방향으로 연장된 원형 개구 단부가 되고, 덮개부(23B)에 의해 폐색되어 있다. 한편, 원통부(23A)의 후단부는, 연직 방향(상하 방향)에 대해 각도 α만큼 비스듬히 상향으로 경사진 경사 개구 단부로 되어 있다. 따라서, 통 형상 케이스(23)의 원통부(23A)는, 상면측의 치수가 작고 하면측의 치수가 서서히 커지도록 형성되고, 원통부(23A)의 후단부의 개구 단부는, 상하 방향으로 연장되는 타원 형상을 이루고 있다.

한편, 통 형상 케이스(23)의 플랜지부(23C)는, 타원 형상을 한 개구 단부로부터 직경 방향 외향으로 돌출된 플랜지 형상체로서 형성되어 있다. 따라서, 플랜지부(23C)는, 원통부(23A)의 후단부에 대해, 연직 방향에 대해 각도 α만큼 상향으로 경사져 있다.

또한, 통 형상 케이스(23)의 플랜지부(23C)의 외측면에는, 상향 경사 접속면(23E)이 형성되어 있다. 여기서, 상향 경사 접속면(23E)은, 연직 방향에 대해 각도 α만큼 비스듬히 상향으로 경사져 있다. 그리고 이 상류 통체(22)의 상향 경사 접속면(23E)은, 후술하는 필터용 통체(31)의 하향 경사 접속면(32F)과 정면 대향하는 것이다.

또한, 통 형상 케이스(23)에는, 도 6에 도시하는 바와 같이, 원통부(23A)의 상부에 위치하여 2개의 온도 센서 장착구(23F)가 설치되어 있다. 이 2개의 온도 센서 장착구(23F)는, 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 후술하는 온도 센서(43, 44)를 장착하는 것으로, 후술하는 산화 촉매(25)를 전후 방향에서 끼우는 2개소에 배치되어 있다. 또한, 원통부(23A)의 후방측 위치에는, 예를 들어 우측에 위치하여 상류측의 압력 취출부(23G)가 설치되고, 상기 압력 취출부(23G)에는 후술하는 압력 센서(42)가 상류측 배관(42A)을 통해 접속되는 구성으로 되어 있다.

부호 24는 통 형상 케이스(23)의 상류측[산화 촉매(25)의 전방측]에 설치된 유입관으로, 상기 유입관(24)은 통 형상 케이스(23)의 원통부(23A)를 직경 방향으로 관통하고 있다(도 7 참조). 그리고 유입관(24)은, 통 형상 케이스(23)의 내부에서 소음기 통체(24A)를 구성함으로써, 배기음을 저감시키는 것이다.

부호 25는 유입관(24)의 하류측에 위치하여 통 형상 케이스(23) 내에 수용된 산화 촉매로, 상기 산화 촉매(25)는 배기 가스를 정화 처리하는 처리 부재 중 하나를 구성하는 것이다. 여기서, 산화 촉매(25)는, 도 6 및 도 8에 도시하는 바와 같이, 축선 방향으로 다수의 관통 구멍(25A)이 형성된 세라믹스제의 셀 형상 통체에 의해 형성되어 있다. 그리고 산화 촉매(25)는, 각 관통 구멍(25A)에 배기 가스를 유통시킴으로써, 이 배기 가스에 포함되는 질소 산화물(NO), 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC) 등을 정화하는 것이다.

부호 26은 통 형상 케이스(23)[원통부(23A)]의 하면측에 설치된 지지 다리로, 상기 지지 다리(26)는 도 7에 도시하는 바와 같이, 대략 W자 형상으로 절곡된 판체로 이루어져 있다. 그리고 지지 다리(26)의 하단부측은, 처리 장치 지지 브래킷(16)의 전방측 장착판(16C)에 볼트 고정되어 있다.

다음에, 부호 27은 후술하는 필터용 통체(31)를 사이에 두고 상류 통체(22)의 하류측에 설치된 하류 통체를 나타내고 있다. 이 하류 통체(27)는, 배기 가스를 유출하는 출구 부분을 구성하는 덮개가 있는 원통체로 이루어져 있다. 그리고 하류 통체(27)는, 도 6 및 도 8에 도시하는 바와 같이, 후술하는 통 형상 케이스(28)와, 유출관(29)과, 지지 다리(30)에 의해 대략 구성되어 있다.

부호 28은 하류 통체(27)의 외피를 구성하는 통 형상 케이스로, 상기 통 형상 케이스(28)는, 상류 통체(22)의 통 형상 케이스(23)와 거의 마찬가지로, 대직경의 원통 형상을 이루는 원통부(28A)와, 상기 원통부(28A)의 후단부(하류측)를 폐색하여 설치된 덮개부(28B)와, 원통부(28A)의 전단부(상류측)에 전체 둘레에 걸쳐 플랜지 형상으로 설치된 플랜지부(28C)에 의해 구성되어 있다. 그리고 플랜지부(28C)에는, 주위 방향으로 간격을 두고 복수개의 볼트 삽입 관통 구멍(28D)이 형성되어 있다.

여기서, 도 9에 도시하는 바와 같이, 원통부(28A)의 후단부는, 연직 방향으로 연장된 원형 개구 단부로 되고, 덮개부(28B)에 의해 폐색되어 있다. 한편, 원통부(28A)의 전단부는, 연직 방향에 대해 각도 β만큼 비스듬히 상향으로 경사진 경사 개구 단부로 되어 있다. 따라서, 통 형상 케이스(28)의 원통부(28A)는, 상면측의 치수가 작고 하면측의 치수가 서서히 커지도록 형성되고, 원통부(28A)의 전단부의 개구 단부는, 상하 방향으로 연장하는 타원 형상을 이루고 있다.

한편, 통 형상 케이스(28)의 플랜지부(28C)는, 타원 형상을 한 개구 단부로부터 직경 방향 외향으로 돌출된 플랜지 형상체로서 형성되어 있다. 따라서, 플랜지부(28C)는, 원통부(28A)의 전단부에, 연직 방향에 대해 각도 β만큼 상향으로 경사져 있다.

또한, 통 형상 케이스(28)의 플랜지부(28C)에는, 상향 경사 접속면(28E)이 형성되어 있다. 여기서, 이 상향 경사 접속면(28E)은, 연직 방향에 대해 각도 β만큼 비스듬히 상향으로 경사져 있다. 그리고 이 하류 통체(27)의 상향 경사 접속면(28E)은, 후술하는 필터용 통체(31)의 하향 경사 접속면(32G)에 정면 대향하는 것이다.

또한, 원통부(28A)의 후방측 위치에는, 예를 들어 우측에 위치하여 하류측의 압력 취출부(28F)가 설치되고, 상기 압력 취출부(28F)에는, 후술하는 압력 센서(42)가 하류측 배관(42B)을 통해 접속되는 구성으로 되어 있다.

부호 29는 통 형상 케이스(28)의 후방측(하류측)에 설치된 모관이라고 불리는 유출관으로, 상기 유출관(29)은 통 형상 케이스(28)의 원통부(28A)를 직경 방향으로 관통하고 있다(도 6 참조). 또한, 통 형상 케이스(28)로부터 돌출된 유출관(29)의 상단부측은, 도 1에 도시하는 설비 커버(15)의 상방으로 돌출하여 대기에 해방되어 있다. 그리고 유출관(29)은, 통 형상 케이스(28)의 내부에서 소음기 통체(29A)를 구성함으로써, 배기음을 저감시키는 것이다.

부호 30은 통 형상 케이스(28)[원통부(28A)]의 하면측에 설치된 지지 부재로서의 지지 다리로, 상기 지지 다리(30)는 상류 통체(22)의 지지 다리(26)와 마찬가지로, 대략 W자 형상으로 절곡된 판체로 이루어져 있다. 그리고 지지 다리(30)의 하단부측은, 처리 장치 지지 브래킷(16)의 후방측 장착판(16D)에 볼트 고정되어 있다.

다음에, 부호 31은 상류 통체(22)와 하류 통체(27) 사이에 수평 방향으로 직렬로 접속된 1개의 필터용 통체를 나타내고 있다. 이 필터용 통체(31)는, 배기 가스를 정화 처리하기 위한 처리 부재를 내장한 정화부 통체를 구성하는 것이다. 여기서, 필터용 통체(31)는, 도 6 내지 도 9에 도시하는 바와 같이 양단부가 개방된 원통체로 이루어지고, 후술하는 통 형상 케이스(32)와, 입자상 물질 제거 필터(37)에 의해 대략 구성되어 있다.

부호 32는 필터용 통체(31)의 외피를 구성하는 통 형상 케이스로, 상기 통 형상 케이스(32)는 그 내부에 입자상 물질 제거 필터(37)를 수용하는 것이다. 여기서, 통 형상 케이스(32)는, 상류 통체(22)의 통 형상 케이스(23) 및 하류 통체(27)의 통 형상 케이스(28)와 대략 동등한 외경 치수를 갖는 원통부(32A)와, 상기 원통부(32A)의 전단부(상류측)에 전체 둘레에 걸쳐 플랜지 형상으로 설치된 상류측 플랜지부(32B)와, 원통부(32A)의 후단부(하류측)에 전체 둘레에 걸쳐 플랜지 형상으로 설치된 하류측 플랜지부(32C)에 의해 대략 구성되어 있다. 또한, 상류측 플랜지부(32B)에는, 상류 통체(22)를 구성하는 통 형상 케이스(23)의 볼트 삽입 관통 구멍(23D)과 대응하는 위치에 복수개의 볼트 삽입 관통 구멍(32D)이 형성되고, 하류측 플랜지부(32C)에는 하류 통체(27)를 구성하는 통 형상 케이스(28)의 볼트 삽입 관통 구멍(28D)과 대응하는 위치에 복수개의 볼트 삽입 관통 구멍(32E)이 형성되어 있다.

여기서, 도 9에 도시하는 바와 같이, 상류 통체(22)의 통 형상 케이스(23)에 접속되는 원통부(32A)의 전단부는, 연직 방향에 대해 각도 α만큼 비스듬히 하향으로 경사지고, 하류 통체(27)의 통 형상 케이스(28)에 접속되는 원통부(32A)의 후단부는, 연직 방향에 대해 각도 β만큼 비스듬히 하향으로 경사져 있다. 따라서, 통 형상 케이스(32)의 원통부(32A)는, 상면측의 치수가 크고 하면측의 치수가 서서히 작아지도록 형성되고, 원통부(32A)의 양단부의 개구 단부는 각각 상하 방향으로 연장되는 타원 형상을 이루고 있다.

한편, 통 형상 케이스(32)의 상류측 플랜지부(32B)는, 타원 형상을 한 개구 단부로부터 직경 방향 외향으로 돌출된 플랜지 형상체로서 형성되어 있다. 따라서, 상류측 플랜지부(32B)는, 원통부(32A)의 전단부에, 연직 방향에 대해 각도 α만큼 하향으로 경사져 있다.

또한, 통 형상 케이스(32)의 하류측 플랜지부(32C)는, 타원 형상을 한 개구 단부로부터 직경 방향 외향으로 돌출된 플랜지 형상체로서 형성되어 있다. 따라서, 하류측 플랜지부(32C)는, 원통부(32A)의 후단부에, 연직 방향에 대해 각도 β만큼 하향으로 경사져 있다.

또한, 통 형상 케이스(32)의 상류측 플랜지부(32B)에는, 상류측의 하향 경사 접속면(32F)이 형성되어 있다. 여기서, 하향 경사 접속면(32F)은, 연직 방향에 대해 각도 α만큼 비스듬히 하향으로 경사져 있다. 그리고 하향 경사 접속면(32F)은, 상류 통체(22)의 플랜지부(23C)에 형성한 상향 경사 접속면(23E)과 정면 대향하는 것이다.

그리고 상류 통체(22)에 통 형상 케이스(32)를 장착하기 위해서는, 상류측 플랜지부(32B)에 형성한 하향 경사 접속면(32F)을, 후술하는 가스킷(41)을 통해 상류 통체(22)를 구성하는 통 형상 케이스(23)의 플랜지부(23C)에 형성한 상향 경사 접속면(23E)에 정면 대향시킨다. 이 상태에서, 상류측 플랜지부(32B)의 각 볼트 삽입 관통 구멍(32D)과 플랜지부(23C)의 각 볼트 삽입 관통 구멍(23D)에 볼트(33)를 삽입 관통하고, 이 볼트(33)에 너트(34)를 나사 결합한다. 이에 의해, 필터용 통체(31)의 상류측 플랜지부(32B)와 상류 통체(22)의 플랜지부(23C)가 체결되는 구성으로 되어 있다.

또한, 통 형상 케이스(32)의 하류측 플랜지부(32C)에는, 하류측의 하향 경사 접속면(32G)이 형성되어 있다. 여기서, 하향 경사 접속면(32G)은, 연직 방향에 대해 각도 β만큼 비스듬히 하향으로 경사져 있다. 그리고 하향 경사 접속면(32G)은, 하류 통체(27)의 플랜지부(28C)에 형성한 상향 경사 접속면(28E)과 정면 대향하는 것이다.

여기서, 하류 통체(27)에 통 형상 케이스(32)를 장착하기 위해서는, 하류측 플랜지부(32C)에 형성한 하향 경사 접속면(32G)을, 가스킷(41)을 통해 하류 통체(27)를 구성하는 통 형상 케이스(28)의 플랜지부(28C)에 형성한 상향 경사 접속면(28E)에 정면 대향시킨다. 이 상태에서, 하류측 플랜지부(32C)의 각 볼트 삽입 관통 구멍(32E)과 플랜지부(28C)의 각 볼트 삽입 관통 구멍(28D)에 볼트(33)를 삽입 관통하고, 이 볼트(33)에 너트(34)를 나사 결합한다. 이에 의해, 필터용 통체(31)의 하류측 플랜지부(32C)와 하류 통체(27)의 플랜지부(28C)가 체결되는 구성으로 되어 있다.

이와 같이, 상류 통체(22)의 플랜지부(23C)에는, 연직 방향에 대해 각도 α만큼 비스듬히 상향으로 경사진 상향 경사 접속면(23E)이 형성되고, 하류 통체(27)의 플랜지부(28C)에는, 연직 방향에 대해 각도 β만큼 비스듬히 상향으로 경사진 상향 경사 접속면(28E)이 형성되어 있다. 이 결과, 도 9에 도시하는 바와 같이, 상류 통체(22)의 상향 경사 접속면(23E)과 하류 통체(27)의 상향 경사 접속면(28E) 사이에는, 하방으로부터 상방을 향해 서서히 간격이 커져, 필터용 통체(31)가 삽입되는 대략 V자 형상의 삽입 공간(S)이 형성되어 있다.

따라서, 상류 통체(22)와 하류 통체(27) 사이에 상방으로부터 필터용 통체(31)를 장착할 때의 공간을 크게 확보할 수 있고, 또한 상류 통체(22)와 하류 통체(27) 사이에 접속된 필터용 통체(31)를 상방으로 제거할 때의 공간을 크게 확보할 수 있는 구성으로 되어 있다.

또한, 필터용 통체(31)의 상류측 플랜지부(32B)에는, 연직 방향에 대해 각도 α만큼 비스듬히 하향으로 경사진 하향 경사 접속면(32F)을 형성하고, 하류측 플랜지부(32C)에는 연직 방향에 대해 각도 β만큼 비스듬히 하향으로 경사진 하향 경사 접속면(32G)을 형성하는 구성으로 되어 있다. 이에 의해, 필터용 통체(31)를 장착, 제거할 때에는, 하향 경사 접속면(32F)을 상류 통체(22)의 상향 경사 접속면(23E)에 결합시키고, 필터용 통체(31)의 하향 경사 접속면(32G)을 하류 통체(27)의 상향 경사 접속면(28E)에 결합시킬 수 있다.

이에 의해, 상류 통체(22)와 하류 통체(27)에 대해, 필터용 통체(31)를 수평 방향(축선 O-O 방향)으로 위치 정렬할 수 있는 동시에, 상류 통체(22)와 하류 통체(27) 사이에 필터용 통체(31)를 임시 고정 상태로 유지할 수 있는 구성으로 되어 있다.

부호 35는 필터용 통체(31)의 통 형상 케이스(32)에 설치된 손잡이부로, 상기 손잡이부(35)는 필터용 통체(31)를 단일 부재로 들어 올릴 때에 파지하는 것이다. 여기서, 손잡이부(35)는, 예를 들어 평판 형상의 강판재를 대략 ㄷ자 형상으로 절곡함으로써 형성되고, 용접 등의 수단을 이용하여 통 형상 케이스(32)의 원통부(32A)의 상면측에 고착되어 있다.

부호 36은 필터용 통체(31)의 통 형상 케이스(32)에 설치된 적재 다리로, 상기 적재 다리(36)는, 예를 들어 평판 형상의 강판재를 대략 ㄷ자 형상으로 절곡함으로써 형성되고, 용접 등의 수단을 이용하여 통 형상 케이스(32)의 원통부(32A)의 하면측에 고착되어 있다. 그리고 상류 통체(22)와 하류 통체(27) 사이로부터 제거한 필터용 통체(31)를, 작업대(도시하지 않음) 등의 다른 장소에 적재할 때에, 이 작업대 상에 적재 다리(36)를 접촉시킴으로써, 원통 형상을 이루는 필터용 통체(31)가 작업대 상에서 구르는 것을 억제하여, 필터용 통체(31)를 안정된 적재 상태로 유지할 수 있는 구성으로 되어 있다.

부호 37은 통 형상 케이스(32) 내에 수용된 입자상 물질 제거 필터(통상, Diesel Particulate Filter라 불리고, 이하 이 필터(37)를 줄여서「DPF(37)」라 함)이다. 이 DPF(37)는, 배기 가스 처리 장치에 사용되는 처리 부재의 대표예로, 제1 실시 형태에서는 처리 부재의 구체예이다. 그리고 도 6에 도시하는 바와 같이, DPF(37)는 예를 들어 세라믹스 재료 등으로 이루어지는 다공질 부재에 의해 원통 형상으로 형성된 필터 본체(38)와, 상기 필터 본체(38)의 외주측에 전체 둘레에 걸쳐 설치된 완충재층(39)과, 상기 완충재층(39)의 외주측에 전체 둘레에 걸쳐 설치된 단열재층(40)에 의해 대략 구성되어 있다.

여기서, 필터 본체(38)는, 축선 O-O 방향을 따라 다수의 작은 구멍(38A)이 형성된 허니콤 구조의 셀 형상 통체를 이루고, 각 작은 구멍(38A)은 이웃끼리 교대로 다른 단부가 눈 밀봉 부재(38B)에 의해 폐색되어 있다. 그리고 필터 본체(38)는, 상류측으로부터 각 작은 구멍(38A)으로 유입되는 배기 가스를 다공질 재료에 통과시킴으로써 입자상 물질을 포집하고, 배기 가스만을 인접한 작은 구멍(38A)을 통해 하류측으로 유출시킨다.

이 경우, 필터 본체(38)에 의해 포집된 입자상 물질은, 연소되어 제거되지만, 그 일부는 재가 되어 작은 구멍(38A) 내에 서서히 퇴적된다. 또한, 그 밖의 미연소 잔류물, 예를 들어 엔진 오일 중의 중금속, 칼슘 등도 서서히 퇴적된다. 따라서, 후술하는 압력 센서(42)에 의해, DPF(37)의 상류측의 압력과 하류측의 압력을 계측하고, 상류측과 하류측의 압력차가 소정의 값에 도달하였을 때에는, DPF(37)를 필터용 통체(31)의 통 형상 케이스(32)로부터 제거하여, 퇴적물을 클리닝하는 구성으로 되어 있다.

부호 41은 상류 통체(22)의 통 형상 케이스(23)와 필터용 통체(31)의 통 형상 케이스(32) 사이, 하류 통체(27)의 통 형상 케이스(28)와 필터용 통체(31)의 통 형상 케이스(32) 사이에 각각 설치된 가스킷을 나타내고 있다. 여기서, 각 가스킷(41)은, 도 6 및 도 8에 도시하는 바와 같이, 예를 들어 스테인리스 등의 금속판을 이용하여, 통 형상 케이스(32)의 상류측 플랜지부(32B) 및 하류측 플랜지부(32C)와 대략 동일한 환상체로서 형성되어 있다. 그리고 각 가스킷(41)에는, 상류측 플랜지부(32B), 하류측 플랜지부(32C)의 각 볼트 삽입 관통 구멍(32D, 32E)과 대응하는 복수의 볼트 삽입 관통 구멍(41A)이 형성되어 있다.

부호 42는 상류 통체(22)의 외주측에 설치된 압력 센서로, 상기 압력 센서(42)는 입자상 물질, 미연소 잔류물 등의 퇴적량을 추측하기 위해, DPF(37)의 상류측과 하류측의 압력(압력차)을 검출하는 것이다. 그리고 압력 센서(42)는, 그 상류측 배관(42A)이 상류 통체(22)의 통 형상 케이스(23)의 압력 취출부(23G)에 접속되고, 하류측 배관(42B)이 하류 통체(27)의 통 형상 케이스(28)의 압력 취출부(28F)에 접속되어 있다.

부호 43은 상류 통체(22)의 통 형상 케이스(23)의 상류측에 설치된 상류측 온도 센서로, 상기 상류측 온도 센서(43)는 통 형상 케이스(23)의 상류측에 위치하는 온도 센서 장착구(23F)에 장착되고, 컨트롤러(도시하지 않음)에 접속되어 있다. 그리고 상류측 온도 센서(43)는, 산화 촉매(25)가 기능할 수 있는 온도인지 확인하기 위해, 통 형상 케이스(23)에 유입되는 배기 가스의 온도를 검출하는 것이다.

부호 44는 상류 통체(22)의 통 형상 케이스(23)의 하류측에 설치된 하류측 온도 센서로, 이 하류측 온도 센서(44)는 DPF(37)에 의해 포집된 입자상 물질의 산화(재생)가 가능한지 확인하기 위해, 산화 촉매(25)를 통과한 배기 가스의 온도를 검출하는 것이다.

제1 실시 형태에 의한 배기 가스 처리 장치(21)는 상술한 바와 같은 구성을 갖는 것으로, 다음에 배기 가스 처리 장치(21)를 처리 장치 지지 브래킷(16)에 장착하는 장착 수순에 대해 설명한다.

우선, 도 9에 도시하는 바와 같이, 처리 장치 지지 브래킷(16)의 지지대(16A) 상에 방진 부재(16B)를 통해 전방측 장착판(16C)을 장착하는 동시에, 방진 부재(16B)를 통해 후방측 장착판(16D)을 장착한다. 이 상태에서, 전방측 장착판(16C) 상에 상류 통체(22)를 배치하고, 상기 상류 통체(22)의 통 형상 케이스(23)에 설치된 지지 다리(26)를 전방측 장착판(16C)에 볼트 고정한다. 또한, 후방측 장착판(16D) 상에 하류 통체(27)를 배치하고, 상기 하류 통체(27)의 통 형상 케이스(28)에 설치된 지지 다리(30)를 후방측 장착판(16D)에 볼트 고정한다.

이 경우, 상류 통체(22)를 구성하는 통 형상 케이스(23)의 플랜지부(23C)는, 연직 방향에 대해 각도 α만큼 비스듬히 상향으로 경사지고, 하류 통체(27)를 구성하는 통 형상 케이스(28)의 플랜지부(28C)는, 연직 방향에 대해 각도 β만큼 비스듬히 상향으로 경사져 있다. 이에 의해, 상류 통체(22)와 하류 통체(27)는, 엔진(8)에 대해 각 통체(22, 27)의 축선 O-O가 수평 방향이 되고, 또한 양자 사이에 필터용 통체(31)를 삽입하기 위한 대략 V자 형상의 삽입 공간(S)을 유지한 상태에서, 처리 장치 지지 브래킷(16)에 미리 고정적으로 장착된다.

이 상태에서, 필터용 통체(31)를, 각 통체(22, 27)의 연직 방향(상하 방향)으로부터, 상류 통체(22)와 하류 통체(27) 사이의 삽입 공간 내에 삽입한다. 그리고 필터용 통체(31)의 상류측 플랜지부(32B)에 형성한 하향 경사 접속면(32F)을, 상류 통체(22)의 플랜지부(23C)에 형성한 상향 경사 접속면(23E)에 가스킷(41)을 통해 결합시키고, 필터용 통체(31)의 하류측 플랜지부(32C)에 형성한 하향 경사 접속면(32G)을, 하류 통체(27)의 플랜지부(28C)에 형성한 상향 경사 접속면(28E)에 가스킷(41)을 통해 결합시킨다.

그리고 필터용 통체(31)의 상류측 플랜지부(32B)와 상류 통체(22)의 플랜지부(23C)를, 볼트(33) 및 너트(34)를 사용하여 체결하는 동시에, 필터용 통체(31)의 하류측 플랜지부(32C)와 하류 통체(27)의 플랜지부(28C)를, 볼트(33) 및 너트(34)를 사용하여 체결한다. 이에 의해, 상류 통체(22), 하류 통체(27), 필터용 통체(31)를 수평 방향으로 직렬로 접속한 상태에서, 처리 장치 지지 브래킷(16)에 배기 가스 정화 장치(21)를 장착할 수 있다.

다음에, 이와 같이 장착된 배기 가스 처리 장치(21)를 사용한 배기 가스의 처리 동작에 대해 설명한다.

우선, 유압 셔블(1)에 의해 굴삭 작업 등을 행하기 위해 엔진(8)을 작동시키면, 엔진(8)으로부터 배기관(9)에, 입자상 물질, 질소 산화물 등의 유해 물질을 포함하는 배기 가스가 배출되고, 이 배기 가스는 유입관(24)을 통해 배기 가스 처리 장치(21)로 도입된다.

이때, 배기 가스 처리 장치(21)는, 상류 통체(22) 내에 수용된 산화 촉매(25)를 배기 가스가 통과할 때에, 이 배기 가스에 포함되는 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC) 등을 산화하여 제거한다. 그리고 산화 촉매(25)를 통과한 배기 가스가, 필터용 통체(31) 내에 수용된 DPF(37)를 통과할 때에, 이 DPF(37)의 필터 본체(38)에 의해, 배기 가스에 포함되는 입자상 물질을 포집한다. 또한, 포집한 입자상 물질은, 배기 가스를 고온으로 함으로써 연소(재생)하여, 제거한다.

이와 같이, DPF(37)의 필터 본체(38)에 의해 포집된 입자상 물질은, 연소되어 제거되지만, 그 일부는 재가 되어 필터 본체(38)의 작은 구멍(38A) 내에 서서히 퇴적된다. 또한, 그 밖의 미연소 잔류물, 예를 들어 엔진 오일 중의 중금속, 칼슘 등도 서서히 퇴적된다.

이로 인해, 압력 센서(42)에 의해 DPF(37)의 상류측의 압력과 하류측의 압력차를 계측하여, 이 압력차가 소정의 값에 도달하였을 때에는, DPF(37)를 필터용 통체(31)의 통 형상 케이스(32)로부터 제거하여, 퇴적물을 클리닝할 필요가 있다.

따라서, DPF(37)에 퇴적된 입자상 물질을 제거하기 위한 클리닝 작업에 대해 설명한다.

이 클리닝 작업을 행하는 경우에는, 우선 상류 통체(22)의 플랜지부(23C)와 필터용 통체(31)의 상류측 플랜지부(32B)로부터, 각 볼트(33) 및 너트(34)를 제거하는 동시에, 하류 통체(27)의 플랜지부(28C)와 필터용 통체(31)의 하류측 플랜지부(32C)로부터 각 볼트(33) 및 너트(34)를 제거한다.

이 상태에서, 도 9에 도시하는 바와 같이, 필터용 통체(31)에 설치된 손잡이부(35)를 파지하고, 필터용 통체(31)를 상방으로 들어 올린다. 이에 의해, 상류 통체(22)와 하류 통체(27)를 처리 장치 지지 브래킷(16)에 장착한 상태에서, 이들 상류 통체(22)와 하류 통체(27)에 대해, 필터용 통체(31)와 가스킷(41)을 상방으로 제거할 수 있다.

이 경우, 상류 통체(22)의 플랜지부(23C)에는, 연직 방향에 대해 각도 α만큼 비스듬히 상향으로 경사진 상향 경사 접속면(23E)이 형성되고, 하류 통체(27)의 플랜지부(28C)에는, 연직 방향에 대해 각도 β만큼 비스듬히 상향으로 경사진 상향 경사 접속면(28E)이 형성되어 있다. 이로 인해, 상류 통체(22)의 상향 경사 접속면(23E)과 하류 통체(27)의 상향 경사 접속면(28E) 사이에 형성되는 삽입 공간(S)은, 대략 V자 형상을 이루도록 하방으로부터 상방을 향해 서서히 커지고 있다.

따라서, 상류 통체(22)와 하류 통체(27) 사이에서 필터용 통체(31)를 상방을 향해 제거할 때의 공간을 크게 확보할 수 있으므로, 필터용 통체(31)와 각 가스킷(41)을 상방으로 용이하게 제거할 수 있어, 그 작업성을 높일 수 있다.

게다가, 필터용 통체(31)의 상류측 플랜지부(32B)에는, 연직 방향에 대해 각도 α만큼 비스듬히 하향으로 경사진 하향 경사 접속면(32F)이 형성되고, 하류측 플랜지부(32C)에는, 연직 방향에 대해 각도 β만큼 비스듬히 하향으로 경사진 하향 경사 접속면(32G)이 형성되어 있다. 한편, 필터용 통체(31)의 하향 경사 접속면(32F)이, 가스킷(41)을 통해 상류 통체(22)의 상향 경사 접속면(23E)에 상방으로부터 결합되고, 필터용 통체(31)의 하향 경사 접속면(32G)이, 가스킷(41)을 통해 하류 통체(27)의 상향 경사 접속면(28E)에 상방으로부터 결합되어 있다. 따라서, 필터용 통체(31)와 각 가스킷(41)은 상류 통체(22)와 하류 통체(27) 사이에 임시 고정 상태(위치 결정 상태)로 유지해 둘 수 있다.

이로 인해, 상류 통체(22) 및 하류 통체(27)와 필터용 통체(31)를 체결하는 각 볼트(33) 및 너트(34)를 제거할 때에, 중량물인 필터용 통체(31)를 지지할 필요가 없어, 상류 통체(22)와 하류 통체(27) 사이에서 필터용 통체(31)를 제거할 때의 작업성을 한층 높일 수 있다.

이와 같이, 필터용 통체(31)는, 상류 통체(22)와 하류 통체(27)에 대해 단독으로 상방으로 제거할 수 있다. 따라서, 배기 가스 처리 장치(21)가, 엔진(8), 유압 펌프(10) 등의 탑재 기기류와 함께 설비 커버(15) 내의 협애한 공간 내에 배치되어 있는 경우라도, 작업자는 다른 탑재 기기류에 방해되는 일 없이, 안전하고 또한 용이하게 필터용 통체(31)만을 제거할 수 있다.

그리고 필터용 통체(31) 내에 수용된 DPF(37)의 필터 본체(38)에, 예를 들어 에어 분무 건을 이용하여 압축 공기를 내뿜어, 작은 구멍(38A) 내에 퇴적된 입자상 물질의 재, 미연소 잔류물을 제거함으로써 DPF(37)를 클리닝할 수 있다.

여기서, DPF(37)의 클리닝을 행하기 위해, 예를 들어 작업대(도시하지 않음) 등의 다른 장소에 필터용 통체(31)를 단일 부재로 적재하는 경우에는, 필터용 통체(31)[통 형상 케이스(32)]의 하면측에 고착된 적재 다리(36)를 작업대에 얹는다. 이에 의해, 원통 형상을 이루는 필터용 통체(31)가, 작업대 상에서 구르는 것을 억제할 수 있어, 필터용 통체(31)를 안정된 적재 상태로 작업대 상에 적재해 둘 수 있다.

이와 같이 하여, DPF(37)를 클리닝한 후에는, 이 DPF(37)를 수용한 필터용 통체(31)를, 다시 상류 통체(22)와 하류 통체(27) 사이에 장착한다.

이 필터용 통체(31)의 장착 작업을 행하는 경우에는, 도 9에 도시하는 바와 같이, 필터용 통체(31)의 상류측 플랜지부(32B)와 하류측 플랜지부(32C)의 근방에 가스킷(41)을 배치한 상태에서, 이들 필터용 통체(31)와 각 가스킷(41)을, 상방으로부터 상류 통체(22)와 하류 통체(27) 사이에 삽입한다.

이 경우, 상류 통체(22)의 플랜지부(23C)에 형성된 상향 경사 접속면(23E)과 하류 통체(27)의 플랜지부(28C)에 형성된 상향 경사 접속면(28E) 사이에는, 하방으로부터 상방을 향해 서서히 커지는 대략 V자 형상의 삽입 공간(S)이 형성되어 있다. 이로 인해, 필터용 통체(31)와 각 가스킷(41)을, 상방으로부터 상류 통체(22)와 하류 통체(27) 사이에 삽입할 때의 공간을 크게 확보할 수 있다.

이 상태에서, 필터용 통체(31)의 상류측 플랜지부(32B)에 형성한 하향 경사 접속면(32F)을, 가스킷(41)을 통해 상류 통체(22)의 상향 경사 접속면(23E)에 결합시키고, 필터용 통체(31)의 하류측 플랜지부(32C)에 형성한 하향 경사 접속면(32G)을, 가스킷(41)을 통해 하류 통체(27)의 상향 경사 접속면(28E)에 결합시킴으로써, 상류 통체(22)와 하류 통체(27) 사이에 필터용 통체(31)와 각 가스킷(41)을 임시 고정 상태로 유지한다.

그리고 필터용 통체(31)의 상류측 플랜지부(32B), 가스킷(41), 상류 통체(22)의 플랜지부(23C)를 볼트(33) 및 너트(34)를 사용하여 체결하고, 필터용 통체(31)의 하류측 플랜지부(32C), 가스킷(41), 하류 통체(27)의 플랜지부(28C)를 볼트(33) 및 너트(34)를 사용하여 체결한다. 이에 의해, 상류 통체(22)와 하류 통체(27)에 대해, 각각 가스킷(41)을 통해 필터용 통체(31)를 체결할 수 있고, 필터용 통체(31)를, 상류 통체(22)와 하류 통체(27) 사이에 수평 방향으로 직렬로 접속할 수 있다.

이 경우, 필터용 통체(31)와 각 가스킷(41)을, 상류 통체(22)와 하류 통체(27) 사이에 배치하였을 때에는, 필터용 통체(31)의 상류측 플랜지부(32B)의 하향 경사 접속면(32F)이, 상류 통체(22)의 플랜지부(23C)의 상향 경사 접속면(23E)에 가스킷(41)을 통해 상방으로부터 결합되고, 필터용 통체(31)의 하류측 플랜지부(32C)의 하향 경사 접속면(32G)이, 하류 통체(27)의 플랜지부(28C)의 상향 경사 접속면(28E)에 가스킷(41)을 통해 상방으로부터 결합된다.

이에 의해, 상류 통체(22)와 하류 통체(27) 사이에 필터용 통체(31)와 각 가스킷(41)을, 수평 방향으로 확실하게 위치 정렬할 수 있다. 이 결과, 필터용 통체(31)를, 볼트(33) 및 너트(34)를 사용하여 상류 통체(22)와 하류 통체(27)에 체결할 때의 작업성을 높일 수 있다.

이리하여, 본 실시 형태에 따르면, 상류 통체(22)의 플랜지부(23C)에는 상향 경사 접속면(23E)을 형성하고, 하류 통체(27)의 플랜지부(28C)에는 상향 경사 접속면(28E)을 형성하는 동시에, 필터용 통체(31)의 상류측 플랜지부(32B)에는 하향 경사 접속면(32F)을 형성하고, 하류측 플랜지부(32C)에는 하향 경사 접속면(32G)을 형성하는 구성으로 하고 있다. 이에 의해, 상류 통체(22)의 상향 경사 접속면(23E)과 하류 통체(27)의 상향 경사 접속면(28E) 사이에, 하방으로부터 상방을 향해 서서히 커지는 대략 V자 형상의 삽입 공간(S)을 형성할 수 있다.

따라서, 상류 통체(22)와 하류 통체(27) 사이에서 필터용 통체(31)를 상방으로 제거할 때의 공간을 크게 확보할 수 있어, 필터용 통체(31)와 각 가스킷(41)을 상방으로 용이하게 제거할 수 있다. 또한, 필터용 통체(31)를 상방으로부터 상류 통체(22)와 하류 통체(27) 사이에 삽입할 때의 삽입 공간(S)을 크게 확보할 수 있어, 필터용 통체(31)를 상류 통체(22)와 하류 통체(27) 사이에 용이하게 장착할 수 있다.

게다가, 필터용 통체(31)의 하향 경사 접속면(32F)을, 상류 통체(22)의 플랜지부(23C)의 상향 경사 접속면(23E)에 상방으로부터 결합시키고, 필터용 통체(31)의 하향 경사 접속면(32G)을, 하류 통체(27)의 상향 경사 접속면(28E)에 상방으로부터 결합시킴으로써, 상류 통체(22)와 하류 통체(27) 사이에 필터용 통체(31)를 위치 결정 상태(임시 고정 상태)로 유지할 수 있다. 이로 인해, 상류 통체(22) 및 하류 통체(27)와 필터용 통체(31)를 복수의 볼트(33) 및 너트(34)를 사용하여 체결할 때, 혹은 상류 통체(22) 및 하류 통체(27)와 필터용 통체(31)를 체결하는 복수의 볼트(33) 및 너트(34)를 제거할 때에, 중량물인 필터용 통체(31)를 지지할 필요가 없어, 각 볼트(33) 및 너트(34)를 체결하고, 제거할 때의 작업성을 높일 수 있다.

이 결과, 상류 통체(22)와 하류 통체(27) 사이로부터 필터용 통체(31)를 제거하는 제거 작업, 이 필터용 통체(31)에 내장된 DPF(37)에 대한 클리닝, 점검, 수리 등의 메인터넌스 작업, 또한 다시 필터용 통체(31)를 상류 통체(22)와 하류 통체(27) 사이에 장착하는 장착 작업을 신속하고 또한 용이하게 행할 수 있어, 이들 작업을 행할 때의 작업성을 높일 수 있다.

다음에, 도 10 내지 도 17은 본 발명의 제2 실시 형태를 나타내고, 본 실시 형태의 특징은, 정화부 통체의 상류측 플랜지부, 하류측 플랜지부에 위치 결정 핀을 설치하는 동시에, 상류 통체의 플랜지부와 하류 통체의 플랜지부에 절결 홈을 각각 형성하는 구성으로 한 것에 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 상술한 제1 실시 형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.

도면 중, 부호 51은 제2 실시 형태에 의한 배기 가스 처리 장치를 나타내고, 상기 배기 가스 처리 장치(51)는 상술한 제1 실시 형태에 의한 배기 가스 처리 장치(21)와 거의 마찬가지로, 상류 통체(22)와, 하류 통체(27)와, 필터용 통체(31)에 의해 대략 구성되어 있다.

그러나 제2 실시 형태에 의한 배기 가스 처리 장치(51)는, 상류 통체(22)를 구성하는 통 형상 케이스(23)의 플랜지부(23C)에 후술하는 절결 홈(52)을 형성하고, 하류 통체(27)를 구성하는 통 형상 케이스(28)의 플랜지부(28C)에 후술하는 절결 홈(53)을 형성하고, 필터용 통체(31)를 구성하는 통 형상 케이스(32)의 상류측 플랜지부(32B)와 하류측 플랜지부(32C)에, 각각 후술하는 위치 결정 핀(54, 54)을 설치하는 구성으로 하고 있다. 따라서, 제2 실시 형태에서는, 절결 홈(52, 53), 위치 결정 핀(54, 54)을 구비하고 있는 점에서, 제1 실시 형태에 의한 배기 가스 처리 장치(21)와는 다른 것이다.

부호 52는 상류 통체(22)를 구성하는 통 형상 케이스(23)의 플랜지부(23C)에 형성된 절결 홈으로, 상기 절결 홈(52)은 필터용 통체(31)의 상류측 플랜지부(32B)에 설치된 후술하는 위치 결정 핀(54)이 결합되는 것이다. 여기서, 절결 홈(52)은, 도 12에 도시하는 바와 같이, 플랜지부(23C)의 상단부측을 그 외주연부로부터 중심을 향해 절결함으로써, 상하 방향으로 직선 형상으로 연장되는 1개의 세로 홈으로서 형성되고, 그 하단부는 홈 저부(52A)로 되어 있다.

그리고 절결 홈(52)은, 필터용 통체(31)의 위치 결정 핀(54)이 결합됨으로써, 필터용 통체(31)를 상류 통체(22)에 대해 직경 방향으로 안내하고, 절결 홈(52)의 홈 저부(52A)에 위치 결정 핀(54)이 접촉한 상태에서, 필터용 통체(31)를 상류 통체(22)에 대해 동축이 되도록 위치 결정하는 것이다.

부호 53은 하류 통체(27)를 구성하는 통 형상 케이스(28)의 플랜지부(28C)에 형성된 절결 홈으로, 상기 절결 홈(53)은, 필터용 통체(31)의 하류측 플랜지부(32C)에 설치된 후술하는 위치 결정 핀(54)이 결합됨으로써, 상류 통체(22)의 플랜지부(23C)에 형성된 절결 홈(52)과, 전후 방향에서 대략 정면 대향하고 있다. 여기서, 절결 홈(53)도, 도 12에 도시하는 바와 같이, 플랜지부(28C)의 상단부측을 그 외주연부로부터 중심을 향해 절결함으로써, 상하 방향으로 직선 형상으로 연장되는 1개의 세로 홈으로서 형성되고, 그 하단부는 홈 저부(53A)로 되어 있다.

그리고 절결 홈(53)은, 필터용 통체(31)의 위치 결정 핀(54)이 결합됨으로써, 필터용 통체(31)를 하류 통체(27)에 대해 직경 방향으로 안내하고, 절결 홈(53)의 홈 저부(53A)에 위치 결정 핀(54)이 접촉한 상태에서, 필터용 통체(31)를 하류 통체(27)에 대해 동축이 되도록 위치 결정하는 것이다.

부호 54는 필터용 통체(31)를 구성하는 통 형상 케이스(32)의 상류측 플랜지부(32B)와 하류측 플랜지부(32C)에, 각각 1개씩 설치된 위치 결정 핀을 나타내고 있다. 그리고 이들 위치 결정 핀(54)은, 가스킷(41)을 보유 지지하는 동시에, 상류 통체(22)의 플랜지부(23C)에 형성된 절결 홈(52)과, 하류 통체(27)의 플랜지부(28C)에 형성된 절결 홈(53)에 결합되는 것이다.

여기서, 각 위치 결정 핀(54)은, 상술한 각 절결 홈(52, 53)의 홈 폭보다도 약간 소직경인 원기둥 형상의 핀으로 이루어지고, 예를 들어 압입 수단을 사용하여 상류측 플랜지부(32B), 하류측 플랜지부(32C)에 고착되어 있다. 그리고 상류측 플랜지부(32B)에 설치된 위치 결정 핀(54)은, 하향 경사 접속면(32F)으로부터 상류 통체(22)를 향해 돌출되고, 하류측 플랜지부(32C)에 설치된 다른 위치 결정 핀(54)은, 하향 경사 접속면(32G)으로부터 하류 통체(27)를 향해 돌출되어 있다.

또한, 도 12에 도시하는 바와 같이, 가스킷(41)에 형성된 복수의 볼트 삽입 관통 구멍(41A) 중 1개는, 위치 결정 핀(54)이 삽입 관통되는 핀 삽입 관통 구멍(41B)으로 되어 있다. 그리고 위치 결정 핀(54)은, 이 핀 삽입 관통 구멍(41B)에 삽입 관통됨으로써, 가스킷(41)을 보유 지지한 상태에서, 상류 통체(22)의 절결 홈(52) 및 하류 통체(27)의 절결 홈(53)에 결합되는 구성으로 되어 있다.

부호 55는 각 위치 결정 핀(54)의 중간 부위에 형성된 오목 함몰부로, 상기 오목 함몰부(55)는 도 14 내지 도 16에 도시하는 바와 같이, 위치 결정 핀(54)의 상면측을 대략 ㄷ자 형상의 단면 형상을 갖고 절결함으로써 형성되고, 가스킷(41)이 위치 결정 핀(54)의 축 방향으로 이동하는 것을 규제하는 것이다. 여기서, 오목 함몰부(55)는 위치 결정 핀(54)의 선단부측에 위치하고 저부로부터 대략 상향으로 연장되는 수직 상승면(55A)과, 저부로부터 통 형상 케이스(32)를 향해 비스듬히 상향으로 연장되는 경사면(55B)을 갖고 있다.

이에 의해, 도 14에 도시하는 바와 같이, 오목 함몰부(55)의 저부에 가스킷(41)의 핀 삽입 관통 구멍(41B)이 결합된 상태에서는, 오목 함몰부(55)의 수직 상승면(55A)에, 가스킷(41)의 핀 삽입 관통 구멍(41B)의 주연부가 접촉함으로써, 가스킷(41)이 위치 결정 핀(54)으로부터 이탈하는 것을 저지할 수 있다. 한편, 도 15에 도시하는 바와 같이, 가스킷(41)을 통 형상 케이스(32)측으로 이동시켰을 때에는, 가스킷(41)의 핀 삽입 관통 구멍(41B)의 내주연부가, 오목 함몰부(55)의 경사면(55B)을 따라 이동함으로써, 가스킷(41)을 통 형상 케이스(32)와 동축에 위치 결정할 수 있는 구성으로 되어 있다.

제2 실시 형태에 의한 배기 가스 처리 장치(51)는 상술한 바와 같은 구성을 갖는 것으로, 본 실시 형태에 있어서도 상류 통체(22)의 플랜지부(23C)에 형성한 상향 경사 접속면(23E)과 하류 통체(27)의 플랜지부(28C)에 형성한 상향 경사 접속면(28E) 사이에, 하방으로부터 상방을 향해 서서히 커지는 대략 V자 형상의 삽입 공간(S)이 형성되어 있다. 따라서, 상류 통체(22)와 하류 통체(27)에 대해 필터용 통체(31)를 장착, 제거할 때의 작업성을 높일 수 있다.

그런데, 제2 실시 형태에 의한 배기 가스 처리 장치(51)는, 상류 통체(22)와 하류 통체(27) 사이에 필터용 통체(31)를 장착할 때의 작업성을 한층 향상시킬 수 있는 것으로, 이하 필터용 통체(31)의 장착 작업에 대해 설명한다.

이 필터용 통체(31)의 장착 작업을 행하는 경우에는, 우선 도 13에 도시하는 바와 같이, 필터용 통체(31)의 각 위치 결정 핀(54)에 가스킷(41)의 핀 삽입 관통 구멍(41B)을 삽입 관통하고, 필터용 통체(31)의 상류측 플랜지부(32B)와 하류측 플랜지부(32C)에 각각 가스킷(41)을 임시 고정한다.

이 상태에서, 필터용 통체(31)를 상류 통체(22)와 하류 통체(27) 사이에 삽입함으로써, 도 15 및 도 16에 도시하는 바와 같이, 필터용 통체(31)의 상류측 플랜지부(32B)에 설치된 위치 결정 핀(54)이, 상류 통체(22)의 플랜지부(23C)에 형성된 절결 홈(52)에 결합된다. 또한, 필터용 통체(31)의 하류측 플랜지부(32C)에 설치된 위치 결정 핀(54)이, 하류 통체(27)의 플랜지부(28C)에 형성된 절결 홈(53)에 결합된다. 이에 의해, 필터용 통체(31)를, 상류 통체(22)와 하류 통체(27)에 대해 동축이 되도록 위치 결정할 수 있다.

이와 같이 하여, 필터용 통체(31)를, 상류 통체(22)와 하류 통체(27)에 대해 동축에 위치 결정한 상태에서, 필터용 통체(31)의 상류측 플랜지부(32B)와 상류 통체(22)의 플랜지부(23C)를 볼트(33) 및 너트(34)를 사용하여 체결한다. 또한, 필터용 통체(31)의 하류측 플랜지부(32C)와 하류 통체(27)의 플랜지부(28C)를 볼트(33) 및 너트(34)를 사용하여 체결한다. 이에 의해, 필터용 통체(31)를, 상류 통체(22)와 하류 통체(27) 사이에 수평 방향(축선 O-O 방향)으로 직렬로 접속할 수 있다.

이리하여, 제2 실시 형태에 의한 배기 가스 처리 장치(51)에 따르면, 상류 통체(22)와 하류 통체(27) 사이에 필터용 통체(31)를 장착할 때에, 필터용 통체(31)의 상류측 플랜지부(32B)에 설치된 위치 결정 핀(54)이 상류 통체(22)의 절결 홈(52)에 결합되고, 하류측 플랜지부(32C)에 설치된 위치 결정 핀(54)이 하류 통체(27)의 절결 홈(53)에 결합됨으로써, 필터용 통체(31)를, 상류 통체(22)와 하류 통체(27)에 대해 동축이 되도록 위치 결정할 수 있다.

이로 인해, 필터용 통체(31)에 내장된 DPF(37)의 클리닝, 수리 등의 메인터넌스 작업, 필터용 통체(31)를 상류 통체(22)와 하류 통체(27) 사이에 접속하는 접속 작업 등을, 신속하고 또한 용이하게 행할 수 있어, 그 작업성을 높일 수 있다.

또한, 가스킷(41)은, 필터용 통체(31)의 상류측 플랜지부(32B), 하류측 플랜지부(32C)에 각각 설치된 위치 결정 핀(54)에 걸어 고정하는 구성으로 되어 있다. 이에 의해, 필터용 통체(31)의 상류측 플랜지부(32B)와 하류측 플랜지부(32C)에, 각각 가스킷(41)을 위치 결정할 수 있다. 이 결과, 필터용 통체(31)에 대해 가스킷(41)을 설치하는 작업과, 상류 통체(22)와 하류 통체(27)에 대해 필터용 통체(31)를 접속하는 작업을 동시에 행할 수 있어, 필터용 통체(31)를 장착할 때의 작업성을 한층 높일 수 있다.

또한, 상술한 제1 실시 형태에서는, 필터용 통체(31)의 상류측 플랜지부(32B)와 하류측 플랜지부(32C)에는 하향 경사 접속면(32F, 32G)을 형성하고, 상류 통체(22)의 플랜지부(23C)에는 상향 경사 접속면(23E)을 형성하고, 하류 통체(27)의 플랜지부(28C)에는 상향 경사 접속면(28E)을 형성한 경우를 예시하고 있다.

그러나 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 도 17에 도시하는 제1 변형예와 같은 필터용 통체(31')를 사용하는 구성으로 해도 좋다.

즉, 제1 변형예에 의한 필터용 통체(31')는, 원통부(32A'), 상류측 플랜지부(32B'), 하류측 플랜지부(32C') 등으로 이루어지는 통 형상 케이스(32')를 갖고 있다. 이 경우, 통 형상 케이스(32')는, 상류측 플랜지부(32B')에만 하향 경사 접속면(32F')이 형성되고, 하류측 플랜지부(32C')에는, 축선 O-O와 직교하는 연직 방향으로 연장되는 연직 접속면이 형성되어 있다. 한편, 하류 통체(27')는, 원통부(28A'), 덮개부(28B'), 플랜지부(28C') 등으로 이루어지는 통 형상 케이스(28')를 갖고, 플랜지부(28C')에는 연직 방향으로 연장되는 연직 접속면이 형성되어 있다.

그리고 필터용 통체(31')를 상류 통체(22)와 하류 통체(27') 사이에 장착할 때에는, 상류측 플랜지부(32B')의 하향 경사 접속면(32F')을 상류 통체(22)의 상향 경사 접속면(23E)에 접촉시키고, 하류측 플랜지부(32C')의 연직 접속면을 하류 통체(27')의 플랜지부(28C')의 연직 접속면에 접촉시키는 구성으로 해도 좋다.

또한, 상술한 각 실시 형태에서는, 정화부 통체로서, 내부에 처리 부재로서의 DPF(37)를 수용한 필터용 통체(31)를 사용한 경우를 예시하고 있다. 그러나 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 도 18에 도시하는 제2 변형예와 같이 구성해도 좋다.

즉, 도 18에 도시하는 바와 같이, 정화부 통체로서, 처리 부재로서의 요소수 분사 밸브(61)를 내장한 분사 밸브용 통체(62)와, 처리 부재로서의 선택 환원 촉매(63)를 내장한 환원 촉매용 통체(64)를, 상류 통체(22)와 하류 통체(27) 사이에 직렬로 접속하는 구성으로 해도 좋다. 이 경우에는, 분사 밸브용 통체(62)의 상류측 플랜지부(62A)에, 상류 통체(22)의 플랜지부(23C)의 상향 경사 접속면(23E)과 정면 대향하는 하향 경사 접속면(62B)을 형성하고, 환원 촉매용 통체(64)의 하류측 플랜지부(64A)에, 하류 통체(27)의 플랜지부(28C)의 상향 경사 접속면(28E)과 정면 대향하는 하향 경사 접속면(64B)을 형성한다. 이에 의해, 상류 통체(22)와 하류 통체(27)에 대해, 분사 밸브용 통체(62)와 환원 촉매용 통체(64)로 이루어지는 정화부 통체를, 장착, 제거할 때의 작업성을 높일 수 있다. 이 경우, 분사 밸브용 통체(62)와 환원 촉매용 통체(64)는, 단일의 통체에 의해 형성할 수도 있다.

따라서, 요소수 분사 밸브(61)에 대해 행해지는, 요소 수용액의 결정화에 의한 부착물의 클리닝 작업, 분사 상태의 문제에 대한 점검 작업, 선택 환원 촉매(63)에 대해 행해지는, 요소 수용액의 석출에 의한 부착물의 클리닝 작업 등의 메인터넌스 작업을 행할 때의 작업성을 높일 수 있다.

한편, 도 18에 도시하는 제2 변형예의 경우, 정화부 통체로서, 별개의 부재로 이루어지는 분사 밸브용 통체(62)와 환원 촉매용 통체(64)를 직렬 접속한 경우를 예시하였지만, 또한 단일의 통체로 이루어지는 정화부 통체 내에, 산화 촉매, 입자상 물질 제거 필터(DPF)를 일체적으로 내장하는 구성으로 해도 좋은 것이다.

또한, 상술한 실시 형태에서는, 배기 가스 처리 장치(21)를, 크롤러식의 하부 주행체(2)를 구비한 유압 셔블(1)에 탑재한 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 타이어 등으로 이루어지는 휠식의 하부 주행체를 구비한 유압 셔블에 탑재하는 구성으로 해도 좋다. 그 이외에도, 덤프 트럭, 유압 크레인 등의 다른 건설 기계에도 널리 탑재할 수 있다.

1 : 유압 셔블
2 : 하부 주행체(차체)
4 : 상부 선회체(차체)
8 : 엔진
9 : 배기관(배기 가스 통로)
21, 51 : 배기 가스 처리 장치
22 : 상류 통체
23C, 28C : 플랜지부
23E, 28E : 상향 경사 접속면
25 : 산화 촉매(처리 부재)
27, 27' : 하류 통체
31, 31' : 필터용 통체(정화부 통체)
32B, 62A, 32B' : 상류측 플랜지부
32C, 64A, 32C' : 하류측 플랜지부
32F, 32G, 62B, 64B, 32F' : 하향 경사 접속면
35 : 손잡이부
36 : 적재 다리
37 : 입자상 물질 제거 필터(DPF)(처리 부재)
41 : 가스킷
41B : 핀 삽입 관통 구멍
52, 53 : 절결 홈
54 : 위치 결정 핀
61 : 요소수 분사 밸브(처리 부재)
62 : 분사 밸브용 통체(정화부 통체)
63 : 선택 환원 촉매(처리 부재)
64 : 환원 촉매용 통체(정화부 통체)
S : 삽입 공간

Claims

차체에 탑재된 엔진의 배기 가스 통로에 설치된 상류 통체와, 상기 상류 통체의 하류측에 설치된 하류 통체와, 상기 상류 통체와 하류 통체 사이에 상기 각 통체의 축선 방향으로 직렬로 장착, 제거 가능하게 접속하여 설치되고 배기 가스를 정화 처리하기 위한 처리 부재가 내장된 정화부 통체를 구비하고, 상기 정화부 통체는 상기 상류 통체와 하류 통체 사이에서 수평 방향으로 직렬로 접속되어 이루어지는 배기 가스 처리 장치에 있어서,
상기 상류 통체, 하류 통체, 정화부 통체에는, 서로 대면한 상태에서 접속되는 접속면을 갖는 플랜지부를 설치하고,
상기 상류 통체와 정화부 통체를 접속하는 플랜지부의 접속면 및 상기 하류 통체와 정화부 통체를 접속하는 플랜지부의 접속면 중 하나 이상은, 상기 각 통체의 축선 방향과 직교하는 방향에 대해 비스듬히 경사진 경사 접속면에 의해 형성되고,
상기 정화부 통체에 형성된 상기 경사 접속면은, 수평 방향으로 배치된 당해 통체의 상면측보다도 하면측의 길이 치수가 작아지도록 비스듬히 하향으로 경사진 하향 경사 접속면으로서 형성되고,
상기 상류 통체 및 하류 통체 중 하나 이상에 형성된 상기 경사 접속면은 수평 방향으로 배치된 당해 통체의 하면측보다도 상면측의 길이 치수가 작아지도록 비스듬히 상향으로 경사진 상향 경사 접속면으로서 형성되는 구성으로 한 것을 특징으로 하는, 배기 가스 처리 장치.
제1항에 있어서, 상기 상류 통체와 하류 통체는, 상기 엔진에 대해 상기 각 통체의 축선이 수평 방향이 되도록, 또한 상기 정화부 통체의 삽입 공간을 유지하여 미리 고정적으로 장착해 두고,
상기 정화부 통체는, 상기 상류 통체와 하류 통체의 축선과 직교하는 방향으로부터 장착, 제거하는 구성으로 하여 이루어지는, 배기 가스 처리 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 정화부 통체의 상류측 플랜지부에는 상기 상류 통체를 향해 돌출되는 위치 결정 핀을 설치하는 동시에, 상기 정화부 통체의 하류측 플랜지부에는 상기 하류 통체를 향해 돌출되는 다른 위치 결정 핀을 설치하고,
상기 상류 통체의 플랜지부와 상기 하류 통체의 플랜지부에는, 상기 각 위치 결정 핀이 결합됨으로써 상기 상류 통체와 하류 통체에 대해 상기 정화부 통체를 위치 결정하는 절결 홈을 각각 형성하는 구성으로 하여 이루어지는, 배기 가스 처리 장치.
제3항에 있어서, 상기 상류 통체의 플랜지부와 상기 정화부 통체의 상류측 플랜지부 사이 및 상기 하류 통체의 플랜지부와 상기 정화부 통체의 하류측 플랜지부 사이에는 각각 가스킷을 설치하고,
상기 각 가스킷에는 상기 각 위치 결정 핀이 삽입 관통되는 핀 삽입 관통 구멍을 각각 형성하고,
상기 각 가스킷의 상기 핀 삽입 관통 구멍을 상기 각 위치 결정 핀에 삽입 관통한 상태에서, 상기 각 위치 결정 핀을 상기 상류 통체의 절결 홈과 상기 하류 통체의 절결 홈에 각각 결합하는 구성으로 하여 이루어지는, 배기 가스 처리 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 정화부 통체 내에 수용되는 상기 처리 부재는, 입자상 물질 제거 필터, 산화 촉매, 요소수 분사 밸브, 선택 환원 촉매 중 1개 또는 복수개의 조합인, 배기 가스 처리 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 정화부 통체에는, 당해 정화부 통체를 상기 상류 통체와 하류 통체 사이로부터 제거하여 다른 장소에 적재할 때에 정규의 적재 상태로 유지하는 적재 다리를 설치하는 구성으로 하여 이루어지는, 배기 가스 처리 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 정화부 통체에는, 이것을 단일 부재로 들어 올릴 때에 파지하기 위한 손잡이부를 설치하는 구성으로 하여 이루어지는, 배기 가스 처리 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 상류 통체와 하류 통체의 하면측에는, 상기 엔진에 설치된 처리 장치 지지 브래킷에 대해 방진 부재를 통해 장착하기 위한 지지 다리를 설치하는 구성으로 하여 이루어지는, 배기 가스 처리 장치.
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