KR101583539B1

KR101583539B1 - 배기 가스 정화 장치

Info

Publication number: KR101583539B1
Application number: KR1020117006110A
Authority: KR
Inventors: 마사타카 미츠다
Original assignee: 얀마 가부시키가이샤
Priority date: 2008-09-18
Filing date: 2009-09-07
Publication date: 2016-01-08
Also published as: US20110167807A1; KR20110058816A; JP5215789B2; US8683788B2; EP2333259A4; CN102159805B; WO2010032645A1; CN102159805A; CN103321719A; EP2333259B1; JP2010071178A; CN103321719B; EP2333259A1

Abstract

본 발명은 디젤 엔진에 배기 가스 정화 장치를 장착하는 경우에 배기 가스 정화 장치의 장착 패턴을 늘려 탑재의 범용성을 향상시키는 것을 기술적 과제로 한 것이다. 본 발명의 배기 가스 정화 장치(1)는 디젤 엔진(70)이 배출한 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터(2, 3), 가스 정화 필터(2, 3)를 내설시키는 내측 케이스(4, 20), 및 내측 케이스(4, 20)를 내설시키는 외측 케이스(5, 21)를 구비한다. 외측 케이스(5)의 길이 방향 중도부에 배기 가스 입구측(16a)을 갖는 배기 가스 입구관(16)을 구비한다. 촉매 외측 케이스의 길이 방향 일단측에 배기 가스 유입구(12)를 형성한다. 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 유입구(12)에 배기 가스 입구관(16)의 배기 가스 출구측(16b)을 접속하도록 구성한다.

Description

배기 가스 정화 장치{EXHAUST GAS PURIFYING DEVICE}

본 발명은 디젤 엔진 등에 탑재되는 배기 가스 정화 장치에 관한 것이고, 보다 자세하게는 배기 가스 중에 함유된 입자상 물질(매연, 미립자) 또는 NOx(질소 산화물) 등을 제거하는 배기 가스 정화 장치에 관한 것이다.

종래부터, 디젤 엔진의 배기 경로 중에 배기 가스 정화 장치(후처리 장치)로서 디젤 파티큘레이트 필터(또는 NOx 촉매) 등을 설치하여 디젤 엔진으로부터 배출된 배기 가스를 디젤 파티큘레이트 필터(또는 NOx 촉매) 등에 의해 정화 처리하도록 한 기술이 알려져 있다(특허문헌 1, 특허문헌 2, 특허문헌 3 참조). 또한, 케이싱(외측 케이스) 내에 필터 케이스(내측 케이스)를 설치하고, 필터 케이스 내에 파티큘레이트 필터를 배치하는 기술도 공지이다(특허문헌 4 참조).

일본 특허 공개 제2000-145430호 공보 일본 특허 공개 제2003-27922호 공보 일본 특허 공개 제2008-82201호 공보 일본 특허 공개 제2001-173429호 공보

그런데, 디젤 엔진은 범용성이 넓어 농작업기, 건설 기계, 선박 등의 여러가지 분야에서 사용될 수 있다. 디젤 엔진의 탑재 공간은 탑재되는 기계에 따라 다양하지만, 최근에는 경량화·컴팩트화의 요청으로 탑재 공간에 제약이 있는(좁은) 것이 많다. 게다가, 상술한 배기 가스 정화 장치에 있어서는 이것을 통과하는 배기 가스의 온도가 고온(예를 들면, 300℃ 이상)인 것이 기능적으로 바람직하다고 여겨지고 있다. 이 때문에, 디젤 엔진에 배기 가스 정화 장치를 장착하고 싶다는 요청이 있다.

그러나, 디젤 엔진에 배기 가스 정화 장치를 장착하는 경우에는 구동에 의한 엔진 진동이 배기 가스 정화 장치에 직접 전달되기 쉽다는 것이나, 디젤 엔진에 설치된 냉각 팬으로부터의 냉각풍이 배기 가스 정화 장치에 직접 내뿜어지면 배기 가스 정화 장치, 나아가서는 배기 가스 온도를 내릴 우려가 있다는 것이 문제가 된다.

또한, 1종류의 디젤 엔진에 있어서 탑재의 범용성을 향상시키기 위해서는 배기 경로의 방향이나 부속 기기의 구성을 자유자재로 변경할 수 있는 것이 바람직하다. 다시 말해, 배기 가스 정화 장치의 장착 방향을 변경할 수 있는 것이 바람직하다. 그러나, 디젤 엔진은 외형을 형성하는 실린더 헤드, 실린더 블록, 크랭크 케이스, 흡기 매니폴드 및 배기 매니폴드 등을 주형에 의해 제조하고 있으므로 상기 종래의 구성에서는 배기 가스 정화 장치의 장착 방향을 변경할 때에는 주형의 설계 변경이 필요하게 된다. 그러한 설계 변경에는 제조 비용이 커진다는 문제가 있다.

게다가, 배기 매니폴드를 설계 변경하면 배기 가스 중의 배기 이미션(입자상 물질이나 NOx 등)의 경향이 바뀔 가능성이 있으므로 설계 변경된 배기 매니폴드마다 시험 확인 등을 할 필요가 있다. 따라서, 시험 확인 등에 의한 작업 공정수가 많아져 이 점에서도 제조 비용을 증대시키게 된다.

그래서, 본 발명은 상기의 문제를 해소한 배기 가스 정화 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 청구항 1의 발명은 엔진으로부터의 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터, 상기 가스 정화 필터를 내장한 내측 케이스, 및 상기 내측 케이스를 내장한 외측 케이스를 구비하고 있는 배기 가스 정화 장치로서, 배기 가스 입구측을 갖는 배기 가스 입구관을 구비하는 구조로서, 상기 외측 케이스의 길이 방향 일단측에 배기 가스 유입구를 형성하고, 상기 외측 케이스의 길이 방향 중도부에 상기 배기 가스 입구관을 배치하며, 상기 배기 가스 유입구에 상기 배기 가스 입구관의 배기 가스 출구측을 접속하도록 구성한 것이다.

또한, 청구항 1의 발명은 상기배기 가스 입구관의 상기 배기 가스 입구측은 상기 엔진의 배기 매니폴드에 장착 방향 변경 가능하게 접속되어 있는 것이다.
또한, 청구항 1의 발명은 상기 외측 케이스의 외측면과 상기 배기 가스 입구관의 내측면에 의해 배기 가스의 도입 통로가 구성되어 있는 것이다.

청구항 3의 발명은 청구항 1에 기재된 배기 가스 정화 장치에 있어서, 상기 외측 케이스에는 상기 배기 가스 유입구를 덮고 또한 상기 외측 케이스의 길이 방향으로 연장되도록 상기 배기 가스 입구관이 장착되어 있는 것이다.

삭제

청구항 5의 발명은 청구항 1에 기재된 배기 가스 정화 장치에 있어서, 상기 배기 가스 입구관의 상기 배기 가스 입구측은 상기 외측 케이스의 길이 방향 중앙부에 위치되어 있고, 상기 외측 케이스는 상기 엔진의 일측에 있는 냉각 팬과 타측에 있는 플라이휠 하우징 사이에 위치되어 있는 것이다.

청구항 6의 발명은 청구항 1에 기재된 배기 가스 정화 장치에 있어서, 상기 엔진의 실린더 헤드에는 복수개의 필터 지지체가 장착되어 있고, 상기 외측 케이스에 있어서의 길이 방향 일단측과 길이 방향 타단측은 상기 각 필터 지지체를 통하여 상기 실린더 헤드에 착탈 가능하게 연결되어 있는 것이다.

<발명의 효과>

청구항 1의 발명에 의하면, 엔진으로부터의 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터, 상기 가스 정화 필터를 내장한 내측 케이스, 및 상기 내측 케이스를 내장한 외측 케이스를 구비하고 있는 배기 가스 정화 장치로서, 배기 가스 입구를 갖는 배기 가스 입구관을 구비하는 구조로서, 상기 외측 케이스의 길이 방향 일단측에 배기 가스 유입구를 형성하고 있으므로 상기 외측 케이스의 길이 방향의 길이를 유효하게 이용하여 상기 가스 정화 필터를 길게 형성하거나, 상기 외측 케이스 내에서의 배기 가스의 유통 거리를 길게 형성할 수 있고, 배기 가스 정화 장치에 있어서의 배기 가스 정화 성능의 향상을 도모할 수 있다. 게다가, 상기 외측 케이스의 길이 방향 중도부에 상기 배기 가스 입구관을 배치하여 상기 배기 가스 유입구에 상기 배기 가스 입구관의 배기 가스 출구를 접속하도록 구성한 것이므로 배기 가스 정화 성능의 향상을 도모하면서 상기 외측 케이스의 길이 방향 중도부에 있는 상기배기 가스 입구관에 의해 배기 가스 정화 장치의 안정 지지가 가능하게 된다는 효과를 발휘한다.

또한, 청구항 1의 발명에 의하면, 상기 배기 가스 입구관의 상기 배기 가스 입구측은 상기 엔진의 배기 매니폴드에 장착 방향 변경 가능하게 접속되어 있으므로 상기 외측 케이스의 구조를 변경하지 않고 상기 외측 케이스로부터의 배기 가스 유출구의 방향을 선택·변경할 수 있다. 다시 말해, 상기 배기 가스 유출구의 방향이 다른 복수개의 사양을 1종류의 배기 가스 정화 장치로 대처할 수 있다. 따라서, 상기배기 가스 정화 장치 자체의 구성이 변경되지 않으므로 상기 배기 가스 정화 장치를 통과하는 배기 가스 중의 배기 이미션(입자상 물질이나 NOx 등)의 경향이 바뀔 우려없이 상기 엔진을 탑재하는 작업기마다 시험 확인하거나 출하 신청하는 수고 등을 생략할 수 있고, 제조 비용을 억제할 수 있다는 효과를 발휘한다.
또한, 청구항 1의 발명에 의하면, 상기 외측 케이스의 외측면과 상기 배기 가스 입구관의 내측면에 의해 배기 가스의 도입 통로가 구성되어 있으므로 상기 배기 가스 입구관 내(상기 도입 통로 내)의 배기 가스에 의해 상기 외측 케이스를 가온할 수 있고, 상기 배기 가스 정화 장치 내를 통과하는 배기 가스 온도의 저하를 억제하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 상기 배기 가스 정화 장치의 배기 가스 정화 성능을 향상시킬 수 있다는 이점이 있다.

청구항 3의 발명에 의하면, 상기 외측 케이스에는 상기 배기 가스 유입구를 덮고 또한 상기 외측 케이스의 길이 방향으로 연장되도록 상기 배기 가스 입구관이 장착되어 있으므로 상기 배기 가스 입구관 자체가 상기 외측 케이스에 대한 보강 멤버로서 기능하게 된다. 따라서, 전용 보강 부재를 설치하지 않고 상기 외측 케이스의 강성을 향상시킬 수 있음과 아울러 경량화를 도모할 수 있다는 효과를 발휘한다. 게다가, 전용 보강 부재를 설치한 구조에 비해 구성 부품수를 삭감할 수 있으므로 낮은 비용으로 구성할 수 있다.

삭제

청구항 5의 발명은 청구항 1의 발명을 더욱 구체화한 것이다. 이 경우, 상기배기 가스 입구관의 상기 배기 가스 입구측은 상기 외측 케이스의 길이 방향 중앙부에 위치되어 있고, 상기 외측 케이스는 상기 엔진의 일측에 있는 냉각 팬과 타측에 있는 플라이휠 하우징 사이에 위치되어 있으므로, 예를 들면 상기 냉각 팬측에 상기 외측 케이스로부터의 배기 가스 유출구를 배치하는 사양, 및 상기 플라이휠 하우징측에 상기 외측 케이스로부터의 배기 가스 유출구를 배치하는 사양을 1종류의 배기 가스 정화 장치의 구성으로 대처할 수 있다는 효과를 발휘한다.

청구항 6의 발명에 의하면, 상기 엔진의 실린더 헤드에는 복수개의 필터 지지체가 장착되어 있고, 상기 외측 케이스에 있어서의 길이 방향 일단측과 길이 방향 타단측은 상기 각 필터 지지체를 통하여 상기 실린더 헤드에 착탈 가능하게 연결되어 있으므로 상기 엔진 구성 부품의 하나로서 상기 엔진에 상기 배기 가스 정화 장치를 고강성으로 배치할 수 있고, 작업 차량 등의 기기마다의 배기 가스 대책을 불필요하게 하여 상기 엔진의 범용성을 향상시킬 수 있다는 효과를 발휘한다.

즉, 상기 엔진의 고강성 부품인 상기 실린더 헤드의 이용에 의해 상기 배기 가스 정화 장치를 고강성으로 지지하여 진동 등에 의한 상기 배기 가스 정화 장치의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 상기 엔진의 제조 장소에서 상기 엔진에 상기 배기 가스 정화 장치를 조립하여 출하하는 것이 가능하게 되고, 상기 엔진과 상기 배기 가스 정화 장치를 합하여 컴팩트하게 구성할 수 있다는 이점도 있다.

도 1은 본 발명의 실시형태의 배기 가스 정화 장치의 정면으로부터 본 단면도이다.
도 2는 동 외관 저면도이다.
도 3은 동 배기 가스 유입측으로부터 본 좌측면도이다.
도 4는 동 배기 가스 배출측으로부터 본 우측 단면도이다.
도 5는 도 1의 정면으로부터 본 분해 단면도이다.
도 6은 동 배기 가스 배출측의 정면으로부터 본 확대 단면도이다.
도 7은 동 배기 가스 배출측의 측면으로부터 본 확대 단면도이다.
도 8은 동 배기 가스 유입측의 확대 저면도이다.
도 9는 동 배기 가스 유입측의 평면으로부터 본 확대 단면도이다.
도 10은 내측 케이스 지지체의 확대 단면도이다.
도 11은 도 10의 변형예를 나타내는 내측 케이스 지지체의 확대 단면도이다.
도 12는 도 10의 변형예를 나타내는 내측 케이스 지지체의 확대 단면도이다.
도 13은 도 10의 변형예를 나타내는 내측 케이스 지지체의 확대 단면도이다.
도 14는 도 10의 변형예를 나타내는 내측 케이스 지지체의 확대 단면도이다.
도 15는 디젤 엔진의 좌측면도이다.
도 16은 디젤 엔진의 평면도이다.
도 17은 디젤 엔진의 정면도이다.
도 18은 디젤 엔진의 배면도이다.
도 19는 백호우(backhoe)의 측면도이다.
도 20은 백호우의 평면도이다.
도 21은 포크리프트 카(fork lift car)의 측면도이다.
도 22는 포크리프트 카의 평면도이다.
도 23은 배기 가스 정화 장치의 장착 방향을 도 15의 상태로부터 180°반전시킨 경우의 좌측면도이다.

이하에, 본 발명을 구체화한 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는 디젤 파티큘레이트 필터(1)에 있어서의 배기 가스 유입구(12)측을 좌측이라고 하고, 마찬가지로 소음기(30)측을 우측이라고 한다.

우선, 도 1 내지 도 5를 참조하면서 배기 가스 정화 장치의 전체 구조에 대해서 설명한다. 도 1 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태의 배기 가스 정화 장치로서의 연속 재생식 디젤 파티큘레이트 필터(1)(이하, DPF라고 함)를 설치하고 있다. DPF(1)는 배기 가스 중의 입자상 물질(PM) 등을 물리적으로 포집하기 위한 것이다. DPF(1)는 이산화질소(NO₂)를 생성하는 백금 등의 디젤 산화 촉매(2), 및 포집된 입자상 물질(PM)을 비교적 저온에서 연속적으로 산화 제거하는 허니콤 구조의 수트 필터(3)를 배기 가스의 이동 방향(도 1의 좌측으로부터 우측 방향)으로 직렬로 배열한 구조로 되어 있다. DPF(1)는 수트 필터(3)가 연속적으로 재생되도록 구성하고 있다. DPF(1)에 의해 배기 가스 중의 입자상 물질(PM)의 제거에 추가하여 배기 가스 중의 일산화탄소(CO)나 탄화수소(HC)를 저감할 수 있다.

도 1 및 도 5를 참조하여 디젤 산화 촉매(2)의 장착 구조를 설명한다. 도 1 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 엔진이 배출한 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터로서의 디젤 산화 촉매(2)는 내열 금속 재료로 제작된 대략 통 형상의 촉매 내측 케이스(4)에 내설되어 있다. 촉매 내측 케이스(4)는 내열 금속 재료로 제작된 대략 통 형상의 촉매 외측 케이스(5)에 내설되어 있다. 다시 말해, 디젤 산화 촉매(2)의 외측에 매트 형상의 세라믹 섬유로 제작된 촉매 단열재(6)를 통하여 촉매 내측 케이스(4)를 끼우고 있다. 또한, 촉매 내측 케이스(4)의 외측에 단부면이 I자 형상인 박판으로 제작된 지지체(7)를 통하여 촉매 외측 케이스(5)를 끼우고 있다. 또한, 촉매 단열재(6)에 의해 디젤 산화 촉매(2)가 보호된다. 촉매 내측 케이스(4)에 전달되는 촉매 외측 케이스(5)의 응력(변형력)을 박판으로 제작된 지지체(7)에 의해 저감시킨다.

도 1 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 촉매 내측 케이스(4) 및 촉매 외측 케이스(5)의 좌측 단부에 원판 형상의 좌측 덮개체(8)를 용접에 의해 고착하고 있다. 좌측 덮개체(8)에 좌판체(座板體)(9)를 통해서 센서 접속 플러그(10)를 고착하고 있다. 디젤 산화 촉매(2)의 좌측 단부면(2a)과 좌측 덮개체(8)를 가스 유입 공간용 일정 거리(L1)만큼 이간시켜서 대향시킨다. 디젤 산화 촉매(2)의 좌측 단부면(2a)과 좌측 덮개체(8) 사이에 배기 가스 유입 공간(11)을 형성하고 있다. 또한, 센서 접속 플러그(10)에는 도시되지 않은 입구측 배기 가스 압력 센서나 입구측 배기 가스 온도 센서 등이 접속된다.

도 1, 도 5, 도 9에 나타낸 바와 같이, 촉매 내측 케이스(4) 및 촉매 외측 케이스(5)의 길이 방향 일단측에 배기 가스 유입구(12)를 개구시키고 있다. 실시형태의 배기 가스 유입구(12)는 촉매 내측 케이스(4) 및 촉매 외측 케이스(5)의 좌측 단부에 형성된 타원 형상의 것이다. 타원 형상의 배기 가스 유입구(12)는 배기 가스 이동 방향[상기 케이스(4, 5)의 중심선 방향]을 길이가 짧은 직경으로 하고, 배기 가스 이동 방향과 직교하는 방향[상기 케이스(4, 5)의 원주 방향]을 길이가 긴 직경으로 형성하고 있다. 촉매 내측 케이스(4)의 개구 가장자리(13)와 촉매 외측 케이스(5)의 개구 가장자리(14) 사이에 폐색 링체(15)를 협지 상태로 고착하고 있다. 촉매 내측 케이스(4)의 개구 가장자리(13)와 촉매 외측 케이스(5)의 개구 가장자리(14) 사이의 간극이 폐색 링체(15)에 의해 폐쇄된다. 촉매 내측 케이스(4)와 촉매 외측 케이스(5) 사이에 배기 가스가 유입되는 것을 폐색 링체(15)에 의해 방지하고 있다.

도 1, 도 3, 도 5, 도 8에 나타낸 바와 같이, 배기 가스 유입구(12)가 형성된 촉매 외측 케이스(5)의 외측면에 배기 가스 입구관(16)을 배치하고 있다. 배기 가스 입구관(16)은 상향 개구된 반할 통 형상으로 형성되어 있고, 대경측인 직사각형 형상의 상향 개구 단부(16b)가 배기 가스 유입구(12)를 덮고 또한 촉매 외측 케이스(5)의 길이(좌우) 방향으로 연장되도록 하여 촉매 외측 케이스(5)의 외측면에 용접 고정되어 있다. 따라서, 배기 가스 입구관(16)의 배기 가스 출구측인 상향 개구 단부(16b)는 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 유입구(12)에 연통 접속되어 있다.

배기 가스 입구관(16) 중 촉매 외측 케이스(5)의 길이 방향 중도부에 닿는 우단부에는 배기 가스 입구측으로서 소경 진원 형상의 하향 개구 단부(16a)를 개구하고 있고, 상기 하향 개구 단부(16a)의 외주부에 배기 접속 플랜지체(17)가 용접 고정되어 있다. 배기 접속 플랜지체(17)는 볼트(18)를 통하여 후술하는 디젤 엔진(70)의 배기 매니폴드(71)에 착탈 가능하게 체결되어 있다.

도시는 생략하지만, 이 경우에는 DPF(1)의 좌우 장착 방향을 뒤집은 상태(좌우 반대로 한 상태)에서도 배기 접속 플랜지체(17)를 배기 매니폴드(71)에 볼트(18) 체결 가능하게 배기 접속 플랜지체(17)와 배기 매니폴드(71)의 삽입 통과 구멍의 위치 관계가 설정되어 있다. 다시 말해, 배기 가스 입구관(16)의 하향 개구 단부(16a)는 배기 매니폴드(71)에 장착 방향 변경 가능하게 접속되어 있다.

실시형태에 있어서의 배기 가스 입구관(16)의 하향 개구 단부(16a)는 DPF(1)[외측 케이스(5, 21, 32)]에 있어서의 길이(좌우) 방향의 거의 중앙부에 위치되어 있다. 이 때문에, DPF(1)의 배기 가스 이동 방향(좌우 방향)의 길이는 배기 가스 입구관(16)의 하향 개구 단부(16a)를 사이에 두고 거의 등분되는 치수로 되어 있다.

도 1, 도 5, 도 8에 나타낸 바와 같이, 배기 가스 입구관(16)의 좌단부측이 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 유입구(12)를 덮고 있고, 배기 가스 입구관(16)의 우단부에 배기 가스 입구측으로서의 하향 개구 단부(16a)가 형성되어 있다. 다시 말해, 타원 형상의 배기 가스 유입구(12)에 대하여 배기 가스 입구관(16)의 하향 개구 단부(16a)가 배기 가스 이동 하류측[촉매 외측 케이스(5)의 우측)에 오프셋되어(위치를 어긋나게 하여) 설치되어 있다.

또한, 배기 가스 입구관(16)의 상향 개구 단부(16b)는 배기 가스 유입구(12)를 덮고 또한 촉매 외측 케이스(5)의 길이(좌우) 방향으로 연장되도록 하여 촉매 외측 케이스(5)의 외측면에 용접 고정되어 있으므로 촉매 외측 케이스(5)의 외측면과 배기 가스 입구관(16)의 내측면에 의해 배기 가스의 도입 통로(60)가 구성되게 된다.

상술한 구성에 의해, 엔진(70)의 배기 가스가 배기 매니폴드(71)로부터 배기 가스 입구관(16)으로 들어가고, 배기 가스 입구관(16)로부터 배기 가스 유입구(12)를 통하여 배기 가스 유입 공간(11)으로 들어가고, 디젤 산화 촉매(2)에 이 좌측 단부면(2a)으로부터 공급된다. 디젤 산화 촉매(2)의 산화 작용에 의해 이산화질소(NO₂)가 생성된다. 상세한 것은 후술하지만, 엔진(70)에 DPF(1)를 조립한 경우, 엔진(70)의 실린더 헤드(72) 등에 지지 다리체(19a~19c)를 통하여 촉매 외측 케이스(5)를 고착시킨다.

도 1 및 도 5를 참조하여 수트 필터(3)의 장착 구조를 설명한다. 도 1 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 엔진(70)이 배출한 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터로서의 수트 필터(3)는 내열 금속 재료로 제작된 대략 통 형상의 필터 내측 케이스(20)에 내설되어 있다. 내측 케이스(4)는 내열 금속 재료로 제작된 대략 통 형상의 필터 외측 케이스(21)에 내설되어 있다. 다시 말해, 수트 필터(3)의 외측에 매트 형상의 세라믹 섬유로 제작된 필터 단열재(22)를 통하여 필터 내측 케이스(20)를 끼우고 있다. 또한, 필터 단열재(22)에 의해 수트 필터(3)가 보호된다.

도 1 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 이동 하류측(우측)의 단부에 촉매측 플랜지(25)를 용접한다. 필터 내측 케이스(20)의 배기 가스 이동 방향의 중간, 및 필터 외측 케이스(21)의 배기 가스 이동 상류측(좌측)의 단부에 필터측 플랜지(26)를 용접한다. 촉매측 플랜지(25)와 필터측 플랜지(26)를 볼트(27) 및 너트(28)에 의해 착탈 가능하게 체결하고 있다. 또한, 원통 형상의 촉매 내측 케이스(4)의 직경 치수와 원통 형상의 필터 내측 케이스(20)의 직경 치수가 대략 동일 치수이다. 또한, 원통형의 촉매 외측 케이스(5)의 직경 치수와 원통 형상의 필터 외측 케이스(21)의 직경 치수가 대략 동일 치수이다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 촉매측 플랜지(25)와 필터측 플랜지(26)를 통하여 촉매 외측 케이스(5)에 필터 외측 케이스(21)가 연결된 상태에서는 촉매 내측 케이스(4)의 배기 가스 이동 하류측(우측)의 단부에 필터 내측 케이스(20)의 배기 가스 이동 상류측(좌측)의 단부가 센서 장착용 일정 간격(L2)만큼 이간되어 대치한다. 다시 말해, 촉매 내측 케이스(4)의 배기 가스 이동 하류측(우측)의 단부와 필터 내측 케이스(20)의 배기 가스 이동 상류측(좌측)의 단부 사이에 센서 장착 공간(29)이 형성된다. 센서 장착 공간(29) 위치의 촉매 외측 케이스(5)에 센서 접속 플러그(50)를 고착하고 있다. 센서 접속 플러그(50)에는 도시되지 않은 필터 입구측 배기 가스 압력 센서나 필터 입구측 배기 가스 온도 센서(서미스터) 등이 접속된다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 촉매 내측 케이스(4)의 배기 가스 이동 방향의 원통 길이(L3)보다 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 이동 방향의 원통 길이(L4)를 길게 형성하고 있다. 필터 내측 케이스(20)의 배기 가스 이동 방향의 원통 길이(L5)보다 필터 외측 케이스(21)의 배기 가스 이동 방향의 원통 길이(L6)를 짧게 형성하고 있다. 센서 장착 공간(29)의 일정 간격(L2), 촉매 내측 케이스(4)의 원통 길이(L3), 및 필터 내측 케이스(20)의 원통 길이(L5)를 가산한 길이(L2+L3+L5)가 촉매 외측 케이스(5)의 원통 길이(L4) 및 필터 외측 케이스(21)의 원통 길이(L6)를 가산한 길이(L4+L6)와 대략 같아지도록 구성되어 있다. 필터 외측 케이스(21)의 배기 가스 이동 상류측(좌측)의 단부로부터 필터 내측 케이스(20)의 배기 가스 이동 상류측(좌측)의 단부가 그들 길이의 차(L7=L5-L6)만큼 돌출된다. 다시 말해, 촉매 외측 케이스(5)에 필터 외측 케이스(21)를 연결한 경우, 필터 내측 케이스(20)의 배기 가스 이동 상류측(좌측)의 단부가 오버랩 치수(L7)만큼 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 이동 하류측(우측)에 내삽된다.

상술한 구성에 의해 디젤 산화 촉매(2)의 산화 작용에 의해 생성된 이산화질소(NO₂)가 수트 필터(3)에 이 좌측 단부면(3a)으로부터 공급된다. 수트 필터(3)에 포집된 디젤 엔진(70)의 배기 가스 중의 포집 입상 물질(PM)이 이산화질소(NO₂)에 의해 비교적 저온에서 연속적으로 산화 제거된다. 디젤 엔진(70)의 배기 가스 중의 입상 물질(PM)의 제거에 추가하여, 디젤 엔진(70)의 배기 가스 중의 일산화탄소(CO)나 탄화수소(HC)가 저감된다.

도 1 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 디젤 엔진(70)이 배출한 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터로서의 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3), 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3)를 내설시키는 촉매 내측 케이스(4)나 필터 내측 케이스(20), 및 촉매 내측 케이스(4)나 필터 내측 케이스(20)를 내설시키는 촉매 외측 케이스(5)나 필터 외측 케이스(21)를 구비하여 이루어진 배기 가스 정화 장치에 있어서, 복수 세트의 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3) 및 촉매 내측 케이스(4)나 필터 내측 케이스(20) 및 촉매 외측 케이스(5)나 필터 외측 케이스(21)를 구비하고, 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3)의 접속 경계 위치에 대하여 촉매 외측 케이스(5)나 필터 외측 케이스(21)를 연결하는 플랜지체로서의 촉매측 플랜지(25)나 필터측 플랜지(26)를 오프셋시키도록 구성한 것이므로 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3)의 접합부의 간격을 축소하여 촉매 외측 케이스(5)나 필터 외측 케이스(21)의 연결 길이를 단축할 수 있다.

또한, 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3)의 접속 경계 위치에 가스 센서 등을 간단히 배치할 수 있다. 촉매 외측 케이스(5)나 필터 외측 케이스(21)의 배기 가스 이동 방향의 길이를 단축할 수 있으므로 촉매 외측 케이스(5)나 필터 외측 케이스(21) 등의 강성의 향상이나 경량화를 도모할 수 있다.

도 1 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 2종류의 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3)를 설치하는 구조로서, 한쪽의 수트 필터(3)를 내설시키는 필터 내측 케이스(20)에 다른쪽의 디젤 산화 촉매(2)의 촉매 내측 케이스(4)를 내설시키는 촉매 외측 케이스(5)가 오버랩되도록 구성한 것이므로 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3)의 배기 가스 이동 방향의 길이를 확보하면서 촉매 외측 케이스(5)나 필터 외측 케이스(21)의 배기 가스 이동 방향의 길이를 단축할 수 있다.

또한, 촉매 외측 케이스(5)가 오버랩되는 촉매 내측 케이스(4)[다른쪽의 디젤 산화 촉매(2)]가 촉매 외측 케이스(5)나 필터 외측 케이스(21)의 분리(분해)에 의해 외부에 많이 노출되므로 촉매 내측 케이스(4)[다른쪽의 디젤 산화 촉매(2)]의 노출 범위가 많아져서 한쪽의 수트 필터(3)의 수트(매연) 제거 등의 유지 보수 작업을 간단히 실행할 수 있다.

도 1 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 복수 세트의 가스 정화 필터로서 디젤 산화 촉매(2)와 수트 필터(3)를 설치하고, 수트 필터(3)의 외주측에 촉매측 플랜지(25)나 필터측 플랜지(26)를 오프셋시키도록 구성한 것이므로 촉매 외측 케이스(5)나 필터 외측 케이스(21)의 분리에 의해 수트 필터(5)의 배기 가스 입구측의 내측 케이스(20) 단부를 외측 케이스(21)의 단부면으로부터 많이 노출시킬 수 있어 수트 필터(3)나 내측 케이스(20)에 부착된 매연의 제거 등의 유지 보수 작업을 용이하게 실행할 수 있다.

도 1 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 2종류의 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3)를 설치하는 구조로서, 한쪽의 디젤 산화 촉매(2)를 내설시키는 촉매 내측 케이스(4)와 다른쪽의 수트 필터(3)를 내설시키는 필터 내측 케이스(20) 사이에 센서 장착 공간(29)을 형성한 것이므로 촉매 외측 케이스(5)나 필터 외측 케이스(21)의 배기 가스 이동 방향의 연결 길이를 단축하여 촉매 외측 케이스(5)나 필터 외측 케이스(21) 등의 강성의 향상이나 경량화를 도모하면서 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3)의 접속 경계 위치의 상기 센서 장착 공간(29)에 가스 센서 등을 간단히 배치할 수 있다.

도 1 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 필터 내측 케이스(20)에 오버랩되는 촉매 외측 케이스(5)에 센서 지지체로서의 센서 접속 플러그(50)를 조립하고, 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3)의 접속 경계 위치에 센서 접속 플러그(50)를 통하여 도시되지 않은 필터 입구측 배기 가스 압력 센서나 필터 입구측 배기 가스 온도 센서(서미스터) 등의 가스 센서를 배치시키도록 구성한 것이므로 촉매 외측 케이스(5)나 필터 외측 케이스(21) 등의 강성의 향상이나 경량화를 도모하면서 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3)의 접속 경계 위치에 센서 접속 플러그(50)를 컴팩트하게 설치할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이, 엔진이 배출한 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터로서 디젤 산화 촉매(2) 및 수트 필터(3)를 설치하였지만 디젤 산화 촉매(2) 및 수트 필터(3) 대신에 요소(환원제)의 첨가에 의해 발생된 암모니아(NH₃)에 의해 엔진(70)의 배기 가스 중의 질소 산화물(NOx)을 환원하는 NOx 선택 환원 촉매(NOx 제거 촉매), 및 NOx 선택 환원 촉매로부터 배출되는 잔류 암모니아를 제거하는 암모니아 제거 촉매를 설치하여도 좋다.

상술한 바와 같이, 가스 정화 필터로서 촉매 내측 케이스(4)에 NOx 선택 환원 촉매(NOx 제거 촉매)를 설치하고 필터 내측 케이스(20)에 암모니아 제거 촉매를 설치한 경우, 엔진이 배출한 배기 가스 중의 질소 산화물(NOx)이 환원되어 무해한 질소 가스(N₂)로서 배출될 수 있다.

도 1 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 디젤 엔진(70)이 배출한 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터로서의 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3), 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3)를 내설시키는 촉매 내측 케이스(4)나 필터 내측 케이스(20), 및 촉매 내측 케이스(4)나 필터 내측 케이스(20)를 내설시키는 촉매 외측 케이스(5)나 필터 외측 케이스(21)를 구비하여 이루어진 배기 가스 정화 장치에 있어서, 촉매 내측 케이스(4)나 필터 내측 케이스(20)가 촉매 외측 케이스(5)나 필터 외측 케이스(21)에 연결되고, 외적인 응력이 부가되는 입구 구성 부품으로서의 배기 가스 입구관(16)을 촉매 외측 케이스(5)에 배치하고 있다.

따라서, 촉매 외측 케이스(5)에 의해 외적인 응력을 지지할 수 있고, 촉매 내측 케이스(4)나 필터 내측 케이스(20)에 변형력으로서 작용하는 외적인 응력을 저감할 수 있다. 촉매 내측 케이스(4)나 필터 내측 케이스(20)와 촉매 외측 케이스(5)나 필터 외측 케이스(21)의 이중 구조에 의해 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3)의 단열성을 향상시켜서 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3)의 처리 능력이나 재생 능력을 향상시킬 수 있는 것에 추가하여, 예를 들면 엔진으로부터의 진동의 전도나 용접 가공의 왜곡 등에 의해 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3)의 지지가 부적정하게 되는 것을 간단히 방지할 수 있다.

도 1 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 복수 세트의 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3), 촉매 내측 케이스(4)나 필터 내측 케이스(20), 및 촉매 외측 케이스(5)나 필터 외측 케이스(21)를 구비하고, 복수 세트의 촉매 외측 케이스(5)나 필터 외측 케이스(21)를 플랜지체로서의 촉매측 플랜지(25)나 필터측 플랜지(26)에 의해 연결하고 있다. 따라서, 배기 가스 입구관(16)의 구성이나 복수 세트의 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3) 사이의 배기 가스의 이동 등을 고려하여 복수 세트의 촉매 내측 케이스(4)나 필터 내측 케이스(20), 또는 복수 세트의 촉매 외측 케이스(5)나 필터 외측 케이스(21)를 기능적으로 구성할 수 있다. 복수 세트의 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3)의 처리 능력이나 재생 능력 등을 간단히 향상시킬 수 있다.

도 1 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 촉매 내측 케이스(4)나 필터 내측 케이스(20)의 배기 가스의 이동 방향의 길이와 촉매 외측 케이스(5)나 필터 외측 케이스(21)의 배기 가스의 이동 방향의 길이를 다르게 하고 있다. 따라서, 복수 세트의 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3)의 접합 위치에 대하여 촉매 외측 케이스(5)나 필터 외측 케이스(21)를 연결하는 플랜지체를 오프셋시켜서 배치할 수 있다. 복수 세트의 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3)의 장착 간격을 간단히 축소 또는 확대할 수 있다.

도 1 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 복수 세트의 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3), 촉매 내측 케이스(4)나 필터 내측 케이스(20), 및 촉매 외측 케이스(5)나 필터 외측 케이스(21)를 구비하고, 복수 세트의 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3)의 접합 위치에 대하여 복수 세트의 촉매 외측 케이스(5)나 필터 외측 케이스(21)를 연결하는 촉매측 플랜지(25)나 필터측 플랜지(26)를 오프셋시키도록 구성하고, 한쪽의 수트 필터(3)에 대향하는 필터 내측 케이스(20)에 다른쪽의 디젤 산화 촉매(2)에 대향하는 촉매 외측 케이스(5)가 오버랩되도록 구성하고 있다.

따라서, 복수 세트의 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3)의 접합 간격을 축소할 수 있는 것이면서 복수 세트의 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3)의 접합 사이에 센서 등을 간단히 배치할 수 있다. 복수 세트의 촉매 외측 케이스(5)나 필터 외측 케이스(21)의 배기 가스 이동 방향의 길이를 단축하여 복수 세트의 촉매 외측 케이스(5)나 필터 외측 케이스(21) 등의 강성 향상이나 경량화를 도모할 수 있다. 복수 세트의 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3)의 접합 간격을 축소하여 복수 세트의 촉매 외측 케이스(5)나 필터 외측 케이스(21)의 배기 가스 이동 방향의 길이를 단축할 수 있다.

도 1 내지 도 3, 및 도 5 내지 도 7을 참조하여 소음기(30)의 장착 구조를 설명한다. 도 1 내지 도 3, 도 5에 나타낸 바와 같이, 디젤 엔진(70)이 배출한 배기 가스음을 감쇠시키는 소음기(30)는 내열 금속 재료로 제작된 대략 통 형상의 소음 내측 케이스(31), 내열 금속 재료로 제작된 대략 통 형상의 소음 외측 케이스(32), 및 소음 내측 케이스(31)와 소음 외측 케이스(32)의 우측 단부에 용접에 의해 고착된 원판 형상의 우측 덮개체(33)를 갖는다. 소음 외측 케이스(32)에 소음 내측 케이스(31)를 내설하고 있다. 또한, 원통 형상의 촉매 내측 케이스(4)의 직경 치수, 원통 형상의 필터 내측 케이스(20)의 직경 치수와 원통 형상의 소음 내측 케이스(31)가 대략 동일 치수이다. 또한, 원통 형상의 촉매 외측 케이스(5)의 직경 치수, 원통 형상의 필터 외측 케이스(21)의 직경 치수, 및 원통형의 소음 외측 케이스(32)가 대략 동일 치수이다.

도 4 내지 도 7에 나타낸 바와 같이, 소음 내측 케이스(31) 및 소음 외측 케이스(32)에 배기 가스 출구관(34)을 관통시키고 있다. 배기 가스 출구관(34)의 일단측이 출구 덮개체(35)에 의해 폐색되어 있다. 소음 내측 케이스(31)의 내부에 있어서의 배기 가스 출구관(34) 전체에 다수의 배기 구멍(36)이 형성되어 있다. 소음 내측 케이스(31)의 내부가 다수의 배기 구멍(36)을 통하여 배기 가스 출구관(34)에 연통되어 있다. 도시되지 않은 소음기나 테일 파이프가 배기 가스 출구관(34)의 타단측에 접속된다.

도 6, 도 7에 나타낸 바와 같이, 소음 내측 케이스(31)에는 다수의 소음 구멍(37)이 형성되어 있다. 소음 내측 케이스(31)의 내부가 다수의 소음 구멍(37)을 통하여 소음 내측 케이스(31)와 소음 외측 케이스(32) 사이에 연통되어 있다. 소음 내측 케이스(31)와 소음 외측 케이스(32) 사이의 공간은 우측 덮개체(33)와 박판으로 제작된 지지체(38)에 의해 폐색되어 있다. 소음 내측 케이스(31)와 소음 외측 케이스(32) 사이에 세라믹 섬유로 제작된 소음재(39)가 충전되어 있다. 소음 내측 케이스(31)의 배기 가스 이동 상류측(좌측)의 단부가 박판으로 제작된 지지체(38)를 통하여 소음 외측 케이스(32)의 배기 가스 이동 상류측(좌측)의 단부에 연결되어 있다.

상술한 구성에 의해, 소음 내측 케이스(31) 내로부터 배기 가스 출구관(34)을 통하여 배기 가스가 배출된다. 또한, 소음 내측 케이스(31)의 내부에 있어서 다수의 소음 구멍(37)으로부터 소음재(39)로 배기 가스음(주로, 고주파대의 음)이 흡음된다. 배기 가스 출구관(34)의 출구측으로부터 배출되는 배기 가스의 소음이 감쇠된다.

도 1 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 필터 내측 케이스(20)와 필터 외측 케이스(21)의 배기 가스 이동 하류측(우측)의 단부에 필터측 출구 플랜지(40)를 용접한다. 소음 외측 케이스(32)의 배기 가스 이동 상류측(좌측)의 단부에 소음측 플랜지(41)를 용접한다. 필터측 출구 플랜지(40)와 소음측 플랜지(41)를 볼트(42) 및 너트(43)에 의해 착탈 가능하게 체결하고 있다. 또한, 필터 내측 케이스(20)와 필터 외측 케이스(21)에 센서 접속 플러그(44)를 고착하고 있다. 센서 접속 플러그(44)에는 도시되지 않은 출구측 배기 가스 압력 센서나 출구측 배기 가스 온도 센서(서미스터) 등이 접속된다.

도 1, 도 2, 도 5 내지 도 7에 나타낸 바와 같이, 디젤 엔진(70)이 배출한 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터로서의 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3), 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3)를 내설시키는 내측 케이스로서의 촉매 내측 케이스(4) 또는 필터 내측 케이스(20), 촉매 내측 케이스(4) 또는 필터 내측 케이스(20)를 내설시키는 외측 케이스로서의 촉매 외측 케이스(5) 또는 필터 외측 케이스(21)를 구비하여 이루어진 배기 가스 정화 장치에 있어서, 디젤 엔진(70)이 배출한 배기 가스의 배기음을 감쇠시키는 배기음 감쇠체로서의 소음재(39)를 구비하고, 촉매 외측 케이스(5) 또는 필터 외측 케이스(21)의 배기 가스 출구측 단부에 소음재(39)를 배치한 것이므로 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3)의 배기 가스 정화 기능을 유지하면서 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3)의 구조를 변경하지 않고 배기 가스의 소음 기능을 간단히 부가할 수 있다. 예를 들면, 상기 외측 케이스에 테일 파이프를 직접 연결시키는 배기 구조나 기설의 소음기의 소음 기능을 더욱 향상시키는 배기 구조 등을 용이하게 구성할 수 있다.

또한, 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3)의 부위에서의 실시가 곤란하였던 배기 가스의 고주파 저감 대책을 간단히 실행할 수 있다. 예를 들면, 펀치 구멍과 섬유상 매트 등으로 형성되는 소음 구조[소음재(39)]를 간단히 설치할 수 있다.

도 5 내지 도 7에 나타낸 바와 같이, 소음재(39)를 갖는 소음기(30)를 구비하고 필터 외측 케이스(21)의 배기 가스 출구측 단부에 소음기(30)를 착탈 가능하게 연결시키도록 구성한 것이므로 소음기(30)의 착탈에 의해 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3)의 부위에 있어서의 배기 가스의 소음 기능을 간단히 변경할 수 있다.

도 5 내지 도 7에 나타낸 바와 같이, 소음재(39)를 갖는 소음기(30)를 구비하고 촉매 외측 케이스(5) 또는 필터 외측 케이스(21) 및 소음기(30)를 대략 동일한 외경 치수의 원통 형상으로 각각 형성하고, 필터 외측 케이스(21)의 배기 가스 출구측 단부에 링 형상의 플랜지체로서의 필터측 출구 플랜지(40)를 설치하고, 필터 외측 케이스(21)의 배기 가스 출구측 단부에 필터측 출구 플랜지(40)를 통하여 소음재(39)를 착탈 가능하게 연결시키도록 구성한 것이므로 대략 동일한 외경 치수의 소음기(30)가 필터측 출구 플랜지(40)에 의해 필터 외측 케이스(21)에 연결됨으로써 배기 가스의 이동 방향으로 촉매 외측 케이스(5) 또는 필터 외측 케이스(21)의 장착 치수를 길게 하는 것만으로 소음기(30)를 컴팩트하게 조립할 수 있다. 예를 들면, 디젤 엔진(70)의 배기 가스 배출부의 측면에 접근시켜서 촉매 외측 케이스(5) 또는 필터 외측 케이스(21)를 간단히 설치할 수 있다.

또한, 배기 가스의 온도 유지에 의해 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3)의 가스 정화 기능을 향상시키면서 소음재(39)의 설치에 의해 배기 가스의 고주파저감 대책을 간단히 실행할 수 있다.

도 5 내지 도 7에 나타낸 바와 같이, 소음재(39)가 내장된 소음기 케이싱으로서의 소음 내측 케이스(31) 및 소음 외측 케이스(32), 및 일단측을 폐색하고 또한 타단측을 테일 파이프(도시 생략)에 연통시키는 배기 가스 출구관(34)을 구비하고, 소음 내측 케이스(31) 및 소음 외측 케이스(32)에 배기 가스 출구관(34)의 배기 구멍(36) 형성부를 관통시키고, 필터 외측 케이스(21)의 배기 가스 출구측 단부에 필터측 출구 플랜지(40)를 통하여 소음 내측 케이스(31) 및 소음 외측 케이스(32)를 착탈 가능하게 연결시키도록 구성한 것이므로 소음 내측 케이스(31) 및 소음 외측 케이스(32)의 착탈에 의해 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3)의 부위에 있어서의 배기 가스의 소음 기능을 간단히 변경할 수 있다. 예를 들면, 소음 내측 케이스(31) 및 소음 외측 케이스(32)와는 별도로 소음기(도시 생략)를 설치함으로써 배기 가스의 소음 기능을 더욱 향상시키는 배기 구조 등을 용이하게 구성할 수 있다.

한편, 소음재(39)가 내장되어 있지 않은 소음 내측 케이스(31) 및 소음 외측 케이스(32)의 배치에 의해 필터 외측 케이스(21)에 테일 파이프(도시 생략)를 직접 연결시키는 배기 구조를 용이하게 구성할 수 있다. 또한, 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3)의 부위에서의 실시가 곤란하였던 배기 가스의 고주파 저감 대책으로서 소음 내측 케이스(31) 및 소음 외측 케이스(32) 내에 소음재(39)(펀치 구멍과 섬유상 매트 등) 소음 구조를 간단히 구성할 수 있다.

도 5 내지 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 소음기 케이싱은 원통 형상의 소음 내측 케이스(31)와 원통 형상의 소음 외측 케이스(32)를 갖고, 소음 외측 케이스(32) 내에 소음 내측 케이스(31)를 배치시키고, 소음 내측 케이스(31)와 소음 외측 케이스(32) 사이에 소음재(39)를 충전시키고, 소음 내측 케이스(31)에 다수의 소음 구멍(37)을 형성한 것이므로 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3)를 내설시키는 촉매 내측 케이스(4) 또는 필터 내측 케이스(20)나 촉매 외측 케이스(5) 또는 필터 외측 케이스(21)를 구비한 배기 가스 정화 구조에 근사시켜서 상기 소음기 케이싱[소음 내측 케이스(31)나 소음 외측 케이스(32)]를 구성할 수 있다.

디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3)를 내설시키기 위한 촉매 내측 케이스(4) 또는 필터 내측 케이스(20)나 촉매 외측 케이스(5) 또는 필터 외측 케이스(21)와 동일 재료(파이프 등)를 이용하여 상기 소음기 케이싱의 소음 내측 케이스(31)나 소음 외측 케이스(32)를 형성할 수 있다. 상기 소음기 케이싱의 제조 비용을 간단히 저감할 수 있다.

도 1, 도 5, 도 10 내지 도 14를 참조하여 내측 케이스 지지체(7)의 구조를 설명한다. 도 1, 도 5, 도 10에 나타낸 바와 같이, 원통 형상의 촉매 내측 케이스(4)의 외측에 단부면이 I자 형상인 바퀴 형상의 박판으로 제작된 내측 케이스 지지체(7)를 통하여 원통 형상의 촉매 외측 케이스(5)를 끼우고, 촉매 외측 케이스(5)의 응력(변형력)을 박판으로 제작된 내측 케이스 지지체(7)에 의해 저감시키도록 구성하고 있다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 내측 케이스 지지체(7)는 I자 형상의 박판부(7a)와 외측 케이스 연결부(7b)를 갖는다. 촉매 내측 케이스(4)의 배기 가스 이동 하류측의 외면에 I자 형상의 박판부(7a)의 내경측 단부 가장자리를 용접시킨다. 다시 말해, 촉매 내측 케이스(4)의 외면에 I자 형상의 박판부(7a)를 대략 수직으로 세우고 촉매 내측 케이스(4)의 외면으로부터 방사 방향으로 I자 형상의 박판부(7a)를 돌출시킨다. I자 형상의 박판부(7a)의 외경측 단부 가장자리로부터 대략 직각으로 절곡된 방향으로 외측 케이스 연결부(7b)를 연장시킨다. I자 형상의 박판부(7a)와 외측 케이스 연결부(7b)에 의해 내측 케이스 지지체(7)의 단면 단부면을 L 형상으로 형성한다.

또한, 촉매 외측 케이스(5)의 내면을 따라 배기 가스 이동 방향[원통 형상의 케이스(5) 중심선 방향]으로 외측 케이스 연결부(7b)의 단부를 연장시킨다. 촉매 외측 케이스(5)에 개구한 용접 가공용 구멍(5a)을 통하여 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 이동 방향의 중간부의 내면에 외측 케이스 연결부(7b)를 용접시킨다. 또한, 용접 가공용 구멍(5a)은 외측 케이스 연결부(7b)의 용접 가공에 의해 폐색된다. 다시 말해, 도 1, 도 10에 나타낸 바와 같이, 디젤 엔진(70)이 배출한 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터로서의 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3), 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3)를 내설시키는 내측 케이스로서의 촉매 내측 케이스(4) 또는 필터 내측 케이스(20), 및 촉매 내측 케이스(4) 또는 필터 내측 케이스(20)를 내설시키는 외측 케이스로서의 촉매 외측 케이스(5) 또는 필터 외측 케이스(21)를 구비하여 이루어진 배기 가스 정화 장치에 있어서, 촉매 내측 케이스(4)와 촉매 외측 케이스(5) 사이에 바퀴 형상의 내측 케이스 지지체(7)를 설치하는 구조로서, 진동 감쇠 기능을 가진 가요성 재료에 의해 내측 케이스 지지체(7)를 형성하고, 촉매 외측 케이스(5)에 내측 케이스 지지체(7)를 통하여 촉매 내측 케이스(4)를 지지하도록 구성되어 있다.

그 결과, 촉매 외측 케이스(5)의 진동이 내측 케이스 지지체(7)에 의해 감쇠되어 촉매 외측 케이스(5)로부터 촉매 내측 케이스(4)로 전달되는 진동을 저감할 수 있고, 디젤 산화 촉매(2)의 밀봉성의 저하나 촉매 외측 케이스(5) 또는 촉매 내측 케이스(4) 또는 디젤 산화 촉매(2)의 손상 또는 탈락 등을 간단히 방지할 수 있다. 다시 말해, 촉매 외측 케이스(5) 또는 촉매 내측 케이스(4)의 밀봉성의 저하 등을 저감하여 디젤 산화 촉매(2)의 내구성을 향상시킬 수 있다.

또, 예를 들면, 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3)를 복수개 조합시킴으로써 배기 가스의 정화 능력을 높인 필터 구성이어도 수트 필터(3)의 유지 보수 작업성을 간단히 향상시킬 수 있다. 또한, 촉매 내측 케이스(4)와 촉매 외측 케이스(5) 사이의 공간의 단열 작용에 의해 촉매 내측 케이스(4)[디젤 산화 촉매(2)]의 온도를 간단히 관리할 수 있다. 촉매 적정 온도(약 300도~500도)로 디젤 산화 촉매(2)의 온도를 유지할 수 있다.

도 1, 도 5, 도 10에 나타낸 바와 같이, 내측 케이스 지지체(7)는 단면 단부면이 I형의 박판에 의해 형성되고, 촉매 외측 케이스(5)의 내면을 따른 방향으로 내측 케이스 지지체(7)의 일단측을 연장하고, 내측 케이스 지지체(7)의 일단측의 연장 부분에 촉매 외측 케이스(5)에 용접되는 외측 케이스 연결부(7b)를 형성하고, 촉매 외측 케이스(5)의 내면에 외측 케이스 연결부(7b)를 고착시키도록 구성한 것이므로 촉매 내측 케이스(4)의 외면에 내측 케이스 지지체(7)의 타단측을 용접한 상태로 촉매 외측 케이스(5) 내에 촉매 내측 케이스(4)를 삽입하여 촉매 외측 케이스(5)의 외측으로부터 촉매 외측 케이스(5)로 외측 케이스 연결부(7b)를 용접할 수 있다. 용접 작업에 제한되지 않는 두께의 박판에 의해 내측 케이스 지지체(7)를 형성할 수 있다. 촉매 외측 케이스(5) 및 촉매 내측 케이스(4)의 조립 작업성을 향상시킬 수 있다.

도 1, 도 5, 도 10에 나타낸 바와 같이, 복수개의 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3), 촉매 내측 케이스(4) 또는 필터 내측 케이스(20), 및 촉매 외측 케이스(5) 또는 필터 외측 케이스(21)를 구비하고, 복수개의 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3)의 접합 위치에 대하여 촉매 외측 케이스(5) 또는 필터 외측 케이스(21)를 연결하는 플랜지체로서의 촉매측 플랜지(25) 또는 필터측 플랜지(26)를 오프셋시키도록 구성하고, 한쪽의 수트 필터(3)에 대향하는 필터 내측 케이스(20)에 다른쪽의 디젤 산화 촉매(2)에 대향하는 촉매 외측 케이스(5)가 오버랩되도록 구성한 것이므로 상기 복수개의 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3)의 배기 가스 이동 방향의 설치 길이를 확보하면서 상기 복수개의 촉매 외측 케이스(5) 또는 필터 외측 케이스(21)의 배기 가스 이동 방향의 길이를 단축할 수 있어 상기 복수개의 촉매 외측 케이스(5) 또는 필터 외측 케이스(21) 등의 강성의 향상이나 경량화를 도모할 수 있다.

또한, 촉매 외측 케이스(5)가 오버랩되는 필터 내측 케이스(20)[배기 가스 이동 하류측의 수트 필터(3)]가 촉매 외측 케이스(5) 또는 필터 외측 케이스(21)의 분리(분해)에 의해 외부에 많이 노출될 수 있다. 다시 말해, 복수개의 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3) 중 배기 가스 이동 하류측에 배치된 수트 필터(3)의 배기 가스 이동 상류측 단부[배기 가스 이동 하류측의 필터 내측 케이스(20)]의 노출 범위가 많아져서 배기 가스 이동 하류측의 수트 필터(3)의 수트(매연) 제거 등의 유지 보수 작업을 간단히 실행할 수 있다. 촉매측 플랜지(25) 또는 필터측 플랜지(26)의 연결부에서 촉매 외측 케이스(5) 또는 필터 외측 케이스(21)[촉매 내측 케이스(4) 또는 필터 내측 케이스(20)]를 분리하여 실행하는 수트 필터(3)의 청소 등의 유지 보수 작업성을 향상시킬 수 있다.

도 11 내지 도 14는 도 10에 개시된 내측 케이스 지지체(7)의 변형 구조를 나타낸다. 상기 실시형태에서는 단부면이 I자 형상인 바퀴 형상의 박판에 의해 내측 케이스 지지체(7)를 형성하였지만, 도 11에 나타낸 바와 같이, 단부면이 U자 형상인 바퀴 형상의 박판에 의해 내측 케이스 지지체(7)를 형성하여도 좋다. 또한, 도 12에 나타낸 바와 같이, 단부면이 S자 형상인 바퀴 형상의 박판에 의해 내측 케이스 지지체(7)를 형성하여도 좋다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 단부면이 Z자 형상인 바퀴 형상의 박판에 의해 내측 케이스 지지체(7)를 형성하여도 좋다. 도 14에 나타낸 바와 같이, Z자 형상과 S자 형상을 조합시킨 복합형 단부면을 갖은 바퀴 형상의 박판에 의해 내측 케이스 지지체(7)를 형성하여도 좋다.

도 10 내지 도 13에 나타낸 바와 같이, 내측 케이스 지지체(7)가 단면 단부면이 I 형상인 박판(도 10 참조), 또는 단면 단부면이 U자 형상인 박판(도 11 참조), 또는 단면 단부면이 S자 형상인 박판(도 12 참조), 또는 단면 단부면이 Z자 형상인 박판(도 13 참조) 중 어느 하나에 의해 형성되고, 촉매 외측 케이스(5)에 내측 케이스 지지체(7)를 통하여 촉매 내측 케이스(4)를 탄성 지지하도록 구성한 것이므로 예를 들면, 복수 세트의 촉매 외측 케이스(5) 또는 필터 외측 케이스(21) 및 촉매 내측 케이스(4) 또는 필터 내측 케이스(20)를 설치하고, 복수개의 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3)를 조합시킴으로써 배기 가스의 정화 능력을 높인 필터 구성이어도 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 이동 방향의 도중의 내면측에 내측 케이스 지지체(7)를 통하여 촉매 내측 케이스(4)의 배기 가스 이동 하류측 단부의 외면측을 고강성으로 지지할 수 있다. 배기 가스 이동 하류측에 배치된 수트 필터(3)의 배기 가스 이동 상류측 단부의 유지 보수 작업성을 간단히 향상시킬 수 있다.

또한, 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3)의 밀봉성의 저하나 촉매 외측 케이스(5) 또는 필터 외측 케이스(21) 또는 촉매 내측 케이스(4) 또는 필터 내측 케이스(20) 또는 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3)의 손상 또는 탈락 등을 간단히 방지할 수 있다.

도 14에 나타낸 바와 같이, 상기 내측 케이스 지지체가 단면 단부면이 I자 형상인 박판(도 10 참조), 또는 단면 단부면이 U자 형상인 박판(도 11 참조), 또는 단면 단부면이 S자 형상인 박판(도 12 참조), 또는 단면 단부면이 Z자 형상인 박판(도 13 참조) 중 2개 이상이 복합된 형상의 박판(도 14 참조)에 의해 형성되고, 촉매 외측 케이스(5)에 내측 케이스 지지체(7)를 통하여 촉매 내측 케이스(4)를 탄성 지지하도록 구성한 것이므로 예를 들면, 복수 세트의 촉매 외측 케이스(5) 또는 필터 외측 케이스(21) 및 촉매 내측 케이스(4) 또는 필터 내측 케이스(20)를 설치하고, 복수개의 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3)를 조합시킴으로써 배기 가스의 정화 능력을 높인 구성이어도 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 이동 방향의 도중의 내면측에 내측 케이스 지지체(7)를 통하여 촉매 내측 케이스(4)의 배기 가스 이동 하류측 단부의 외면측을 고강성으로 지지할 수 있다. 배기 가스 이동 하류측에 배치된 수트 필터(3)의 배기 가스 이동 상류측 단부의 유지 보수 작업성을 간단히 향상시킬 수 있다.

도 15 ~ 도 18 및 도 23을 참조하면서 디젤 엔진(70)에 상기 DPF(1)를 설치한 구조를 설명한다. 도 15 내지 도 18에 나타낸 바와 같이, 디젤 엔진(70)의 실린더 헤드(72)의 좌우 측면에 배기 매니폴드(71)와 흡기 매니폴드(73)가 배치되어 있다. 실린더 헤드(72)는 엔진 출력축(74)(크랭크축)과 피스톤(도시 생략)을 갖는 실린더 블록(75) 상에 장착된다. 실린더 블록(75)의 전면과 후면으로부터 엔진 출력축(74)의 전단부과 후단부를 돌출시킨다. 실린더 블록(75)의 전면에 냉각 팬(76)을 설치한다. 엔진 출력축(74)의 전단부측으로부터 V 벨트(77)를 통하여 냉각 팬(76)에 회전력을 전달하도록 구성되어 있다.

도 15, 도 16, 도 18에 나타낸 바와 같이, 실린더 블록(75)의 후면에 플라이휠 하우징(78)을 고착하고 있다. 플라이휠 하우징(78) 내에 플라이휠(79)을 설치한다. 엔진 출력축(74)의 후단부측에 플라이휠(79)을 축지지시키고 있다. 후술하는 백호우(100)나 포크리프트(120) 등의 작동부에 플라이휠(79)을 통하여 디젤 엔진(70)의 동력을 인출하도록 구성하고 있다.

도 15, 도 17, 도 18에 나타낸 바와 같이, 소음 외측 케이스(32)에는 제 1 지지 다리체(19a)의 일단측이 용접 고정되어 있다. 소음 외측 케이스(32)에 고착된 제 1 지지 다리체(19a)의 타단측은 실린더 헤드(72)에 있어서의 냉각 팬(76) 부근의 개소에 장착된 제 2 지지 다리체(19b)의 상단측에 볼트(131)에 의해 착탈 가능하게 체결되어 있다. 촉매 외측 케이스(5)에 있어서의 배기 가스 유입구(12)측의 측단부면에는 제 3 지지 다리체(19c)의 일단측(상단측)이 볼트(132) 및 너트(133)에 의해 착탈 가능하게 체결되어 있다. 제 3 지지 다리체(19c)의 타단측(하단측)은 실린더 헤드(72)에 있어서의 플라이휠 하우징(78)측의 측단부면에 볼트(134)에 의해 착탈 가능하게 체결되어 있다. 지지 다리체(19a~19c)는 DPF(1)를 지지하는 필터 지지체에 상당하는 것이다.

배기 매니폴드(71) 중 배기 접속 플랜지체(17)와의 연결 부분(71a)은 배기 매니폴드(71)의 대략 중앙부로부터 상향으로 돌출되어 형성되어 있다. 배기 가스 입구관(16)의 배기 접속 플랜지체(17)는 볼트(18)를 통하여 배기 매니폴드(71)의 연결 부분(71a)에 착탈 가능하게 체결되어 있다.

도 15 ~ 도 18에 나타낸 바와 같이, 실시형태의 DPF(1)는 엔진 출력축(74)을 따라 긴 형태로 되어 있고, 실린더 헤드(72) 상에 있어서의 배기 매니폴드(71) 부근의 개소에 근접해서 배치되어 있다. 따라서, 실린더 헤드(72)에 있어서의 흡기 매니폴드(73)측은 외측 방향으로 노출되어 있어서 유지 보수 작업을 하기 쉬운 상태로 되어 있다. 또한, DPF(1)에 있어서의 길이 방향 일단측과 길이 방향 타단측에는 배기 가스 유입구(12)와 배기 가스 출구관(34)(배기 가스 유출구)이 좌우 나누어져 배치되어 있다.

또한, DPF(1)의 외주측에는 냉각 팬(76)으로부터의 바람이 DPF(1)에 직접 닿지 않도록 차단하는 DPF 후드(61)(도 15 ~ 도 18의 2점 쇄선 참조)가 설치되어 있다. 그러한 DPF 후드(61)의 존재에 의해 냉각 팬(76)으로부터의 바람에 의한 DPF(1), 나아가서는 DPF(1) 내부의 배기 가스 온도의 저하를 억제하여 배기 가스 온도의 유지를 도모하고 있다.

이상의 구성으로부터 명확해지는 바와 같이, 실시형태의 DPF(1)는 엔진(70)의 배기 매니폴드(71)에 연결됨과 아울러, 복수개의 필터 지지체[지지 다리체(19a~19c)]를 통해서 실린더 헤드(72)에 연결되어 있다. 이 때문에, 디젤 엔진(70)의 구성 부품의 하나로서 디젤 엔진(70)에 DPF(1)를 고강성으로 배치할 수 있고, 작업 차량 등의 기기마다의 배기 가스 대책을 불필요하게 하며, 디젤 엔진(70)의 범용성을 향상시킬 수 있다는 효과를 발휘한다.

즉, 디젤 엔진(70)의 고강성 부품인 실린더 헤드(72)의 이용에 의해 DPF(1)를 고강성으로 지지하여 진동 등에 의한 DPF(1)의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 디젤 엔진(70)의 제조 장소에서 디젤 엔진(70)에 DPF(1)를 조립하여 출하하는 것이 가능하게 되고, 디젤 엔진(70)과 DPF(1)를 합하여 컴팩트하게 구성할 수 있다는 이점도 있다.

특히, 실시형태에서는 DPF(1)의 길이 방향 일단측이 제 1 및 제 2지지 다리체(19a, 19b)를 통하여 실린더 헤드(72)에 연결되고, DPF(1)의 길이 방향 타단측이 제 3 지지 다리체(19c)를 통하여 실린더 헤드(72)에 연결되어 있다. 그리고, DPF(1)의 길이 방향 중간부는 배기 매니폴드(71)에 연결되어 있다. 따라서, 배기 매니폴드(71) 및 지지 다리체(19a~19c)를 사용한 3점 지지에 의해 DPF(1)를 디젤 엔진(70) 상에 고강성으로 연결할 수 있게 되어 진동 등에 의한 DPF(1)의 손상 방지에 효과적이다.

실시형태의 DPF(1)는 엔진 출력축(74)을 따라 긴 형태로 되어 있고, 실린더 헤드(72) 상에 있어서의 배기 매니폴드(71) 부근의 개소에 근접하여 배치되어 있으므로 실린더 헤드(72) 중 작은 부품이 많은 흡기 매니폴드(73)측을 노출할 수 있어 디젤 엔진(70) 관련의 유지 보수 작업이 용이하다. 또한, 배기 매니폴드(71)에 DPF(1)를 지근 거리에서 연통시킬 수 있게 되어 DPF(1) 내를 통과하는 배기 가스 온도의 저하를 최대한 억제할 수 있다. 따라서, DPF(1)의 배기 가스 정화 성능을 높은 상태로 유지할 수 있다.

게다가, DPF(1)에 있어서의 길이 방향 일단측과 길이 방향 타단측에는 배기 가스 유입구(12)와 배기 가스 출구관(34)(배기 가스 유출구)이 좌우 나누어져 배치되어 있으므로 실린더 헤드(72)의 상면에 근접시킨 상태에서 DPF(1)를 지지할 수 있다. 이 때문에, 실린더 헤드(72)의 강성을 이용하여 진동 등에 의한 DPF(1)의 손상 방지에 높은 효과를 발휘할 수 있다.

도 23을 참조하면서 DPF(1)의 장착 방향 변경의 형태에 대해서 설명한다. 상술한 바와 같이, 실시형태의 DPF(1)에 있어서는 좌우 장착 방향을 뒤집은 상태(좌우 반전된 상태)에서도 배기 접속 플랜지체(17)를 배기 매니폴드(71)에 볼트(18) 체결할 수 있도록 배기 접속 플랜지체(17)와 배기 매니폴드(71)의 삽입 통과 구멍의 위치 관계가 설정되어 있다. 다시 말해, 배기 가스 입구관(16)의 하향 개구 단부(16a)가 배기 매니폴드(71)에 장착 방향 변경 가능하게 접속되어 있다.

도 23은 배기 매니폴드(71)에 대한 DPF(1)의 장착 방향을 도 15의 상태로부터 180°반전시킨 경우의 일례를 나타내고 있다. 이 경우, 촉매 외측 케이스(5)에 있어서의 배기 가스 유입구(12)측의 측단부면에 제 4 지지 다리체(19d)의 일단측(상단측)이 볼트(135) 및 너트(136)에 의해 착탈 가능하게 체결되어 있다. 제 4 지지 다리체(19d)의 타단측(하단측)은 실린더 헤드(72)에 있어서의 냉각 팬(76) 부근의 개소에 장착된 제 2 지지 다리체(19b)의 상단측에 볼트(137)에 의해 착탈 가능하게 체결되어 있다.

소음 외측 케이스(32)에는 제 5 지지 다리체(19e)의 일단측이 용접 고정되어 있다. 제 5 지지 다리체(19e)의 타단측은 실린더 헤드(72)에 있어서의 플라이휠 하우징(78)측의 측단부면에 볼트(138)에 의해 착탈 가능하게 체결되어 있다. 제 4 및 제 5 지지 다리체(19d, 19e)도 DPF(1)를 지지하는 필터 지지체에 상당하는 것이다.

또한, 실린더 헤드(72), 배기 매니폴드(71) 및 DPF(1)의 높이 관계 등을 배려하면 DPF(1)는 좌우로 뒤집어질(180°반전될) 뿐만 아니라, 배기 매니폴드(71)의 연결 부분(71a)을 중심으로 수평 방향으로 360°에 걸쳐 장착 방향을 변경 조절하도록 구성하는 것도 가능하다.

이상의 구성으로부터 명확해지는 바와 같이, 실시형태의 DPF(1)는 촉매 외측 케이스(5)의 길이 방향 중도부에 하향 개구 단부(16a)(배기 가스 입구측)를 갖는 배기 가스 입구관(16)을 구비하고 있고, 촉매 외측 케이스(5)의 길이 방향 일단측에 배기 가스 유입구(12)가 형성되어 있으므로 촉매 외측 케이스(5)의 길이 방향의 길이를 유효하게 이용하여 가스 정화 필터[디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3)]를 길게 형성하거나 촉매 외측 케이스(5) 내에서의 배기 가스의 유통 거리를 길게 설정할 수 있어 DPF(1)에 있어서의 배기 가스 정화 성능의 향상을 도모할 수 있다. 게다가, 촉매 외측 케이스(5)의 길이 방향 중도부에 배기 가스 입구관(16)을 배치하고, 배기 가스 유입구(12)에 배기 가스 입구관(16)의 상향 개구 단부(16b)(배기 가스 출구)를 접속하도록 구성한 것이므로 배기 가스 정화 성능의 향상을 도모하면서 촉매 외측 케이스(5)의 길이 방향 중도부에 있는 배기 가스 입구관(16)에 의해 DPF(1)의 안정 지지가 가능하게 된다는 효과를 발휘한다.

또한, 배기 가스 입구관(16)의 하향 개구 단부(16a)(배기 가스 입구측)가 디젤 엔진(70)의 배기 매니폴드(71)에 장착 방향 변경 가능하게 접속되어 있으므로 촉매 외측 케이스(5)의 구조를 변경하지 않고 촉매 외측 케이스(5)로부터의 배기 가스 유출구[배기 가스 출구관(34)]의 방향을 선택·변경할 수 있다. 특히, 실시형태에서는 배기 가스 입구관(16)의 하향 개구 단부(16a)가 촉매 외측 케이스(5)의 길이 방향 중앙부에 위치되어 있고, 촉매 외측 케이스(5)는 디젤 엔진(70)의 일측에 있는 냉각 팬(76)과 타측에 있는 플라이휠 하우징(78) 사이에 위치되어 있고, 냉각 팬(76)측에 DPF(1)의 배기 가스 출구관(34)을 배치하는 사양, 및 플라이휠 하우징(78)측에 DPF(1)의 배기 가스 출구관(34)을 배치하는 사양을 1종류의 DPF(1)의 구성으로 대처할 수 있게 된다.

따라서, DPF(1) 자체의 구성이 변경되지 않으므로 DPF(1)를 통과하는 배기 가스 중의 배기 이미션(입자상 물질이나 NOx 등)의 경향이 변경될 우려없이 디젤 엔진(70)을 탑재하는 작업기마다 시험 확인하거나 출하 신청하는 수고 등을 생략할 수 있어 제조 비용을 억제할 수 있다는 효과를 발휘한다.

게다가, 촉매 외측 케이스(5)에는 배기 가스 유입구(12)를 덮고 또한 촉매 외측 케이스(5)의 길이 방향으로 연장되도록 배기 가스 입구관(16)이 장착되어 있으므로 배기 가스 입구관(16) 자체가 촉매 외측 케이스(5)에 대한 보강 멤버로서 기능하게 된다. 따라서, 전용 보강 부재를 설치하지 않고 촉매 외측 케이스(5)의 강성을 향상시킬 수 있음과 아울러 경량화를 도모할 수 있다. 게다가, 전용 보강 부재를 설치한 구조에 비해 구성 부품수를 삭감할 수 있으므로 낮은 비용으로 구성할 수 있다.

게다가, 촉매 외측 케이스(5)의 외측면과 배기 가스 입구관(16)의 내측면에 의해 배기 가스의 도입 통로(61)가 구성되어 있으므로 배기 가스 입구관(16) 내[도입 통로(61) 내]의 배기 가스에 의해 촉매 외측 케이스(5)를 가온할 수 있고, DPF(1) 내를 통과하는 배기 가스 온도의 저하를 억제하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 이 점에서도 DPF(1)의 배기 가스 정화 성능의 향상에 기여하고 있다.

도 19 및 도 20을 참조하여 백호우(100)에 상기 디젤 엔진(70)을 탑재한 구조를 설명한다. 도 19 및 도 20에 나타낸 바와 같이, 백호우(100)는 좌우 한쌍의 주행 크롤러(103)를 갖는 크롤러식의 주행 장치(102), 및 주행 장치(102) 상에 설치된 선회기체(104)를 구비하고 있다. 선회기체(104)는 도시되지 않은 선회용 유압 모터에 의해 360° 전방위에 걸쳐 수평 선회 가능하게 구성되어 있다. 주행 장치(102)의 후부에는 대지(對地) 작업용 토공판(105)이 승강 이동 가능하게 장착되어 있다. 선회기체(104)의 좌측부에는 조종부(106)와 디젤 엔진(70)이 탑재되어 있다. 선회기체(104)의 우측부에는 굴착 작업을 위한 붐(111) 및 버킷(113)을 갖는 작업부(110)가 설치되어 있다.

조종부(106)에는 오퍼레이터가 착석하는 조종 좌석(108), 및 디젤 엔진(70) 등을 출력 조작하는 조작 수단이나 작업부(110)용 조작 수단으로서의 레버 또는 스위치 등이 배치되어 있다. 작업부(110)의 구성 요소인 붐(111)에는 붐 실린더(112)와 버킷 실린더(114)가 배치되어 있다. 붐(111)의 선단부에는 굴착용 어태치먼트로서의 버킷(113)이 스쿠핑(scooping)하면서 회동 가능하게 피벗 부착되어 있다. 붐 실린더(112) 또는 버킷 실린더(114)를 작동시켜서 버킷(113)에 의해 토공 작업(홈 형성 작업 등의 대지 작업)을 실행하도록 구성하고 있다.

도 21 및 도 22를 참조하여 포크리프트 카(120)에 상기 디젤 엔진(70)을 탑재한 구조를 설명한다. 도 21 및 도 22에 나타낸 바와 같이, 포크리프트 카(120)는 좌우 한쌍의 전륜(122) 및 후륜(123)을 갖는 주행기체(124)를 구비하고 있다. 주행기체(124)에는 조종부(125)와 디젤 엔진(70)이 탑재되어 있다. 주행기체(124)의 전방측부에는 하역 작업을 위한 포크(126)를 갖는 작업부(127)가 설치되어 있다. 조종부(125)에는 오퍼레이터가 착석하는 조종 좌석(128), 조종 핸들(129), 및 디젤 엔진(70) 등을 출력 조작하는 조작 수단이나 작업부(127)용 조작 수단으로서의 레버 또는 스위치 등이 배치되어 있다.

작업부(127)의 구성 요소인 마스트(130)에는 포크(126)가 승강 가능하게 배치되어 있다. 포크(126)를 승강 이동시켜서 화물을 적재한 팰릿(도시 생략)을 포크(126) 상에 장착하고, 주행기체(124)를 전후진 이동시켜서 상기 팰릿의 운반 등의 하역 작업을 실행하도록 구성하고 있다.

또한, 본 발명에 있어서의 각 부의 구성은 도시의 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지 변경이 가능하다.

1: DPF 2: 디젤 산화 촉매(가스 정화 필터)
3: 수트 필터(가스 정화 필터) 4: 촉매 내측 케이스
5: 촉매 외측 케이스 16: 배기 가스 입구관
16a: 하향 개구 단부 16b: 향상 개구 단부
19a~19e: 지지 다리체 20: 필터 내측 케이스
21: 필터 외측 케이스 34: 배기 가스 출구관
60: 배기 가스의 도입 통로 70: 디젤 엔진
71: 배기 매니폴드 72: 실린더 헤드

Claims

엔진으로부터의 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터, 상기 가스 정화 필터를 내장한 내측 케이스, 및 상기 내측 케이스를 내장한 외측 케이스를 구비하고 있는 배기 가스 정화 장치로서,
배기 가스 입구측을 갖는 배기 가스 입구관을 구비하는 구조로서, 상기 외측 케이스의 길이 방향 일단측에 배기 가스 유입구를 형성하고, 상기 외측 케이스의 길이 방향 중도부에 상기 배기 가스 입구관을 배치하며, 상기 배기 가스 유입구에 상기 배기 가스 입구관의 배기 가스 출구측을 접속하며,
상기 배기 가스 입구관의 상기 배기 가스 입구측은 상기 엔진의 배기 매니폴드에 장착 방향 변경 가능하게 접속되어 있고,
상기 외측 케이스의 외측면과 상기 배기 가스 입구관의 내측면에 의해 배기 가스의 도입 통로가 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 외측 케이스에는 상기 배기 가스 유입구를 덮고 또한 상기 외측 케이스의 길이 방향으로 연장되도록 상기 배기 가스 입구관이 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 배기 가스 입구관의 상기 배기 가스 입구측은 상기 외측 케이스의 길이 방향 중앙부에 위치되어 있고, 상기 외측 케이스는 상기 엔진의 일측에 있는 냉각 팬과 타측에 있는 플라이휠 하우징 사이에 위치되어 있는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 엔진의 실린더 헤드에는 복수개의 필터 지지체가 장착되어 있고, 상기 외측 케이스에 있어서의 길이 방향 일단측과 길이 방향 타단측은 상기 각 필터 지지체를 통하여 상기 실린더 헤드에 착탈 가능하게 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 배기 가스 정화 장치.