KR20110058805A - 엔진 장치 - Google Patents

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KR20110058805A
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exhaust gas
engine
filter
catalyst
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KR1020117005592A
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마사타카 미츠다
타카유키 오노데라
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얀마 가부시키가이샤
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Abstract

엔진(70)의 구성 부품의 하나로서 엔진(70)에 가스 정화 필터(1)를 고강성으로 배치할 수 있고 차량 등의 기기마다의 배기 가스 대책을 불필요하게 해서 엔진(70)의 범용성을 향상시킬 수 있게 한 엔진 장치를 제공하는 것이다. 배기 매니폴드(71)를 갖는 엔진(70)과 엔진(70)이 배출한 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터(1)를 구비해서 이루어지는 엔진 장치에 있어서 엔진(70)의 일측면에 설치된 전후의 기관 다리 장착부(82)에 가스 정화 필터(1)를 지지하는 전후의 필터 지지체(19)를 구비하고, 가스 정화 필터(1)에 전후의 필터 지지체(19)를 설치해서 전후의 기관 다리 장착부(82)에 전후의 필터 지지체(19)를 연결하도록 구성된 것이다.

Description

엔진 장치{ENGINE DEIVCE}
본 발명은 배기 매니폴드를 갖는 디젤 엔진 등의 엔진 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진으로부터 배출시키는 배기 가스 중의 입자상 물질[매연, 파티큐레이트(particulate)] 또는 NOx(질소 산화물) 등을 제거하는 가스 정화 필터를 구비한 엔진 장치에 관한 것이다.
종래, 주행 기체 등에 탑재되는 디젤 엔진의 배기 가스 배출 경로 중에 디젤 파티큐레이트 필터(또는, NOx 촉매) 등이 설치되어 디젤 엔진으로부터 배출된 배기 가스가 디젤 파티큐레이트 필터(또는, NOx 촉매) 등에 의해 정화 처리되도록 한 기술이 있다(특허문헌 1, 특허문헌 2, 특허문헌 3). 또한, 케이싱(외측 케이스) 내에 필터 케이스(내측 케이스)를 설치하고 필터 케이스 내에 파티큐레이트 필터를 배치하는 기술도 공지되어 있다(특허문헌 4 참조).
: 일본 특허 공개 제 2000-145430 호 공보 : 일본 특허 공개 제 2003-27922 호 공보 : 일본 특허 공개 제 2008-82201 호 공보 : 일본 특허 공개 제 2001-173429 호 공보
디젤 엔진의 배기 가스 배출 경로 중에 파티큐레이트 필터를 배치한 구조에 있어서 디젤 엔진으로부터 이간시켜서 파티큐레이트 필터를 부착한 경우 디젤 엔진이 탑재된 차량 등의 기기마다 파티큐레이트 필터를 설치할 필요가 있다. 예를 들면, 디젤 엔진과 파티큐레이트 필터를 개별적으로 차량 등의 기기에 부착함으로써 디젤 엔진의 배기 가스 대책이 차량 등의 기기마다 달라지는 등의 문제가 있다. 또한, 디젤 엔진에 탑재되어 있었던 소음기 대신에 디젤 엔진에 파티큐레이트 필터를 탑재한 경우 소음기에 비해서 파티큐레이트 필터가 무거워지므로 소음기의 지지 구조를 이용한 것만으로는 파티큐레이트 필터를 부착할 수 없는 등의 문제가 있다.
본 발명의 목적은 엔진의 구성 부품의 하나로서 엔진에 파티큐레이트 필터를 고강성으로 배치할 수 있고 차량 등의 기기마다의 배기 가스 대책을 불필요하게 해서 엔진의 범용성을 향상시킬 수 있게 한 엔진 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해서 청구항 1에 따른 발명의 엔진 장치는 배기 매니폴드를 갖는 엔진과 이 엔진이 배출한 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터를 구비해서 이루어지는 엔진 장치에 있어서, 상기 엔진의 일측면에 설치된 전후의 기관 다리 장착부에 상기 가스 정화 필터를 지지하는 전후의 필터 지지체를 구비하고, 상기 가스 정화 필터에 상기 전후의 필터 지지체를 설치해서 상기 전후의 기관 다리 장착부에 상기 전후의 필터 지지체를 연결하도록 구성된 것이다.
청구항 2에 기재된 발명은 청구항 1에 기재된 엔진 장치에 있어서, 상기 엔진 중 배기 매니폴드 설치측의 일측면의 기관 다리 장착부에 상기 필터 지지체를 착탈 가능하게 연결하도록 구성된 것이다.
청구항 3에 기재된 발명은 청구항 1에 기재된 엔진 장치에 있어서, 상기 엔진의 하면측의 오일 팬의 일측면에 대향시켜서 상기 배기 가스 정화 필터를 설치하고, 상기 오일 팬과 대략 동일한 설치 높이 위치에 상기 오일 팬의 일측 바깥쪽을 따르게 해서 상기 배기 가스 정화 필터를 설치하도록 구성된 것이다.
청구항 4에 기재된 발명은 청구항 1에 기재된 엔진 장치에 있어서, 상기 엔진 중 배기 매니폴드 설치측의 일측면의 낮은 위치에 상기 필터 지지체를 통해서 상기 배기 가스 정화 필터를 배치한 것이다.
청구항 5에 기재된 발명은 배기 매니폴드를 갖는 엔진과 이 엔진이 배출한 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터를 구비해서 이루어지는 엔진 장치에 있어서, 상기 엔진의 양측면에 설치된 좌우의 기관 다리 장착부에 상기 가스 정화 필터를 지지하는 좌우의 필터 지지체를 구비하고, 상기 기관 다리 장착부에 상기 좌우의 필터 지지체를 통해서 상기 가스 정화 필터를 연결하도록 구성된 것이다.
청구항 6에 기재된 발명은 청구항 5에 기재된 엔진 장치에 있어서, 상기 엔진 중 냉각 팬 설치측의 좌우 측면의 기관 다리 장착부에 상기 필터 지지체를 배치하고, 상기 엔진의 하면측의 오일 팬의 전면과 상기 엔진의 냉각 팬의 하면에 대향시켜서 상기 배기 가스 정화 필터를 설치하고, 상기 엔진의 냉각 팬의 좌우 양측방에 상기 배기 가스 정화 필터의 배기 가스 입구와 배기 가스 출구를 분리해서 배치한 것이다.
청구항 7에 기재된 발명은 배기 매니폴드를 갖는 엔진과 이 엔진이 배출한 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터를 구비해서 이루어지는 엔진 장치에 있어서, 상기 배기 가스 정화 필터를 지지하는 필터 지지체를 구비하고, 상기 엔진 중 플라이휠 하우징의 하측방에 상기 필터 지지체를 설치하고, 상기 플라이휠 하우징에 복수개의 상기 필터 지지체를 통해서 상기 배기 가스 정화 필터를 연결한 것이다.
청구항 8에 기재된 발명은 청구항 7에 기재된 엔진 장치에 있어서, 상기 플라이휠 하우징 중 상기 엔진을 지지하기 위한 기관 다리 장착부에 상기 필터 지지체를 배치하고, 상기 엔진의 하면측의 오일 팬의 일측면과 상기 플라이휠 하우징의 하면에 대향시켜서 상기 배기 가스 정화 필터를 설치하고, 상기 플라이휠 하우징의 좌우 양측방에 상기 배기 가스 정화 필터의 배기 가스 입구와 배기 가스 출구를 분리해서 배치한 것이다.
<발명의 효과>
청구항 1에 기재된 발명에 의하면 배기 매니폴드를 갖는 엔진과 이 엔진이 배출한 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터를 구비해서 이루어지는 엔진 장치에 있어서, 상기 엔진의 일측면에 설치된 전후의 기관 다리 장착부에 상기 가스 정화 필터를 지지하는 전후의 필터 지지체를 구비하고, 상기 가스 정화 필터에 상기 전후의 필터 지지체를 설치해서 상기 전후의 기관 다리 장착부에 상기 전후의 필터 지지체를 연결하도록 구성된 것이므로 상기 엔진의 구성 부품의 하나로서 상기 엔진에 가스 정화 필터를 고강성으로 배치할 수 있고, 작업 차량 등의 기기마다의 배기 가스 대책을 불필요하게 해서 상기 엔진의 범용성을 향상시킬 수 있다. 즉, 상기 엔진의 고강성부인 상기 기관 다리 장착부의 이용에 의해 상기 가스 정화 필터를 고강성으로 지지할 수 있다. 진동 등에 의한 상기 가스 정화 필터의 손상을 방지할 수 있다. 상기 엔진의 제조 장소에서 상기 엔진에 상기 가스 정화 필터를 조립해서 출하할 수 있다. 상기 엔진을 탑재하는 작업기마다의 출하 신청 수고 등을 생략한다. 상기 배기 매니폴드에 상기 가스 정화 필터를 지근(至近) 거리에서 연통할 수 있고 상기 가스 정화 필터를 적정 온도로 간단히 유지할 수 있어 높은 배기 가스 정화 성능을 유지할 수 있다. 상기 가스 정화 필터를 소형으로 구성할 수 있다.
청구항 2에 기재된 발명에 의하면 상기 엔진 중 배기 매니폴드 설치측의 일측면의 기관 다리 장착부에 상기 필터 지지체를 착탈 가능하게 연결하도록 구성된 것이므로 상기 엔진의 저부 근방이며 냉각풍이 닿기 어려운 위치에 상기 가스 정화 필터를 콤팩트하게 설치할 수 있다. 또한, 상기 엔진의 기관 다리 장착부의 이용에 의해 상기 가스 정화 필터를 고강성으로 지지할 수 있다. 진동 등에 의한 상기 가스 정화 필터의 손상을 방지할 수 있다.
청구항 3에 기재된 발명에 의하면 상기 엔진의 하면측의 오일 팬의 일측면에 대향시켜서 상기 배기 가스 정화 필터를 설치하고, 상기 오일 팬과 대략 동일한 설치 높이 위치에 상기 오일 팬의 일측 바깥쪽을 따르게 해서 상기 배기 가스 정화 필터를 설치하도록 구성된 것이므로 상기 엔진의 저부 근방이며 상기 냉각 팬의 바람이 직접 닿지 않는 상기 오일 팬 설치 위치에 상기 가스 정화 필터를 배치할 수 있다. 또한, 상기 엔진의 중심을 낮게 해서 상기 엔진의 방진성을 향상시킬 수 있다. 상기 엔진의 방진 지지 구조를 간단히 구성할 수 있다. 예를 들면, 상기 오일 팬의 측면에 인접시켜서 상기 가스 정화 필터를 콤팩트하게 설치할 수 있다. 상기 엔진의 상면측을 간결하게 구성해서 상기 엔진의 메인터넌스 작업성을 향상시킬 수 있다.
청구항 4에 기재된 발명에 의하면 상기 엔진 중 배기 매니폴드 설치측의 일측면의 낮은 위치에 상기 필터 지지체를 통해서 상기 배기 가스 정화 필터를 배치한 것이므로 상기 엔진 하면의 오일 팬의 일측면에 근접시켜서 상기 가스 정화 필터를 지지할 수 있다. 상기 배기 매니폴드에 상기 가스 정화 필터를 지근 거리에서 연통할 수 있고 상기 가스 정화 필터를 적정 온도로 간단히 유지할 수 있어 높은 배기 가스 정화 성능을 유지할 수 있다.
청구항 5에 기재된 발명에 의하면 배기 매니폴드를 갖는 엔진과 이 엔진이 배출한 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터를 구비해서 이루어지는 엔진 장치에 있어서, 상기 엔진의 양측면에 설치된 좌우의 기관 다리 장착부에 상기 가스 정화 필터를 지지하는 좌우의 필터 지지체를 구비하고, 상기 기관 다리 장착부에 상기 좌우의 필터 지지체를 통해서 상기 가스 정화 필터를 연결하도록 구성된 것이므로 청구항 1의 경우와 같이, 상기 엔진의 구성 부품의 하나로서 상기 엔진에 가스 정화 필터를 고강성으로 배치할 수 있고 작업 차량 등의 기기마다의 배기 가스 대책을 불필요하게 해서 상기 엔진의 범용성을 향상시킬 수 있다.
청구항 6에 기재된 발명에 의하면 상기 엔진 중 냉각 팬 설치측의 좌우 측면의 기관 다리 장착부에 상기 필터 지지체를 배치한 것이므로 상기 냉각 팬의 하방이며 냉각풍이 닿기 어려운 위치에 상기 가스 정화 필터를 콤팩트하게 설치할 수 있다. 또한, 상기 엔진의 기관 다리 장착부의 이용에 의해 상기 가스 정화 필터를 고강성으로 지지할 수 있다. 진동 등에 의한 상기 가스 정화 필터의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 상기 엔진의 하면측의 오일 팬의 전면과 상기 엔진의 냉각 팬의 하면에 대향시켜서 상기 배기 가스 정화 필터를 설치한 것이므로 상기 엔진의 냉각 팬의 하방이며 상기 냉각 팬의 바람이 직접 닿지 않는 하측 위치에 상기 가스 정화 필터를 설치할 수 있다. 게다가, 상기 엔진의 중심을 낮게 해서 방진성을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 오일 팬의 전면 등에 인접시켜서 상기 가스 정화 필터를 콤팩트하게 설치할 수 있다. 상기 엔진의 상면측을 간결히 구성해서 상기 엔진의 메인터넌스 작업성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 엔진의 냉각 팬의 좌우 양측방에 상기 배기 가스 정화 필터의 배기 가스 입구와 배기 가스 출구를 분리해서 배치한 것이므로 상기 냉각 팬의 하면에 근접시켜서 상기 가스 정화 필터를 지지할 수 있다. 상기 배기 매니폴드에 상기 가스 정화 필터를 지근 거리에서 연통할 수 있고 상기 가스 정화 필터를 적정 온도로 간단히 유지할 수 있어 높은 배기 가스 정화 성능을 유지할 수 있다.
청구항 7에 기재된 발명에 의하면 배기 매니폴드를 갖는 엔진과 이 엔진이 배출한 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터를 구비해서 이루어지는 엔진 장치에 있어서, 상기 배기 가스 정화 필터를 지지하는 필터 지지체를 구비하고, 상기 엔진 중 플라이휠 하우징의 하측방에 상기 필터 지지체를 설치하고, 상기 플라이휠 하우징에 복수개의 상기 필터 지지체를 통해서 상기 배기 가스 정화 필터를 연결한 것이므로 청구항 1 및 청구항 5의 경우와 같이 상기 엔진의 구성 부품의 하나로서 상기 엔진에 가스 정화 필터를 고강성으로 배치할 수 있고 작업 차량 등의 기기마다의 배기 가스 대책을 불필요하게 해서 상기 엔진의 범용성을 향상시킬 수 있다.
청구항 8에 기재된 발명에 의하면 상기 플라이휠 하우징 중 상기 엔진을 지지하기 위한 기관 다리 장착부에 상기 필터 지지체를 배치한 것이므로 상기 플라이휠 하우징의 기관 다리 장착부의 이용에 의해 상기 가스 정화 필터를 고강성으로 지지할 수 있다. 진동 등에 의한 상기 가스 정화 필터의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 상기 엔진의 하면측의 오일 팬의 일측면과 상기 플라이휠 하우징의 하면에 대향시켜서 상기 배기 가스 정화 필터를 설치한 것이므로 상기 엔진의 냉각 팬의 풍하(風下)이며 상기 냉각 팬의 바람이 직접 닿지 않는 상기 플라이휠 하우징의 하측 위치에 상기 가스 정화 필터를 설치할 수 있다. 상기 엔진의 중심을 낮게 해서 방진성을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 상기 오일 팬의 측면이나 상기 플라이휠 하우징 등에 인접시켜서 상기 가스 정화 필터를 콤팩트하게 설치할 수 있다. 상기 엔진의 상면측을 간결하게 구성해서 상기 엔진의 메인터넌스 작업성을 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 플라이휠 하우징의 좌우 양측방에 상기 배기 가스 정화 필터의 배기 가스 입구와 배기 가스 출구를 분리해서 배치한 것이므로 상기 플라이휠 하우징의 하면에 근접시켜서 상기 가스 정화 필터를 지지할 수 있다. 상기 배기 매니폴드에 상기 가스 정화 필터를 지근 거리에서 연통시킬 수 있고 상기 가스 정화 필터를 적정 온도로 간단히 유지할 수 있어 높은 배기 가스 정화 성능을 유지할 수 있다.
도 1은 배기 가스 정화 장치의 정면으로부터 바라본 단면도이다.
도 2는 동 외관 저면도이다.
도 3은 동 배기 가스 유입측으로부터 바라본 좌측면도이다.
도 4는 동 배기 가스 배출측으로부터 바라본 우측 단면도이다.
도 5는 도 1의 정면으로부터 바라본 분해 단면도이다.
도 6은 동 배기 가스 배출측의 정면으로부터 바라본 확대 단면도이다.
도 7은 동 배기 가스 배출측의 측면으로부터 바라본 확대 단면도이다.
도 8은 동 배기 가스 유입측의 확대 저면도이다.
도 9는 동 배기 가스 유입측의 평면으로부터 바라본 확대 단면도이다.
도 10은 도 9의 변형예를 나타내는 배기 가스 유입측의 평면으로부터 바라본 확대 단면도이다.
도 11은 도 9의 변형예를 나타내는 배기 가스 유입측의 평면으로부터 바라본 확대 단면도이다.
도 12는 도 9의 변형예를 나타내는 배기 가스 유입측의 평면으로부터 바라본 확대 단면도이다.
도 13은 도 9의 변형예를 나타내는 배기 가스 유입측의 평면으로부터 바라본 확대 단면도이다.
도 14는 도 9의 변형예를 나타내는 배기 가스 유입측의 평면으로부터 바라본 확대 단면도이다.
도 15는 제 1 실시형태에 있어서의 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 카의 측면도이다.
도 22는 포크리프트 카의 평면도이다.
도 23은 제 2 실시형태에 있어서의 디젤 엔진의 좌측면도이다.
도 24는 디젤 엔진의 평면도이다.
도 25는 디젤 엔진의 정면도이다.
도 26은 디젤 엔진의 배면도이다.
도 27은 제 3 실시형태에 있어서의 디젤 엔진의 좌측면도이다.
도 28은 디젤 엔진의 평면도이다.
도 29는 디젤 엔진의 정면도이다.
도 30은 디젤 엔진의 배면도이다.
이하에 본 발명을 구체화한 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다. 도 1은 배기 가스 정화 장치의 정면으로부터 바라본 단면도, 도 2는 동 외관 저면도, 도 3은 동 배기 가스 유입측으로부터 바라본 좌측면도, 도 4는 동 배기 가스 배출측으로부터 바라본 우측 단면도, 도 5는 도 1의 정면으로부터 바라본 분해 단면도, 도 6은 동 배기 가스 배출측의 정면으로부터 바라본 확대 단면도, 도 7은 동 배기 가스 배출측의 측면으로부터 바라본 확대 단면도, 도 8은 동 배기 가스 유입측의 확대 저면도, 도 9는 동 배기 가스 유입측의 평면으로부터 바라본 확대 단면도이다. 도 1 내지 도 5를 참조하면서 배기 가스 정화 장치의 전체 구조에 대해서 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는 배기 가스 유입측을 단지 좌측이라 칭하고, 마찬가지로 배기 가스 배출측을 단지 우측이라 칭한다.
도 1 내지 도 9를 참조해서 연속 재생식의 디젤 파티큐레이트 필터(1)(이하, DPF라고 함)의 구조를 설명한다. 도 1 내지 도 5에 나타내는 바와 같이, 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)와, 포집한 입자상 물질(PM)을 비교적 저온에서 연속적으로 산화 제거하는 허니컴(honeycomb) 구조의 수트 필터(3)를 배기 가스의 이동 방향(도 1의 좌측으로부터 우측 방향)으로 직렬로 배열된 구조로 되어 있다. DPF(1)는 수트 필터(3)가 연속적으로 재생되도록 구성되어 있다. DPF(1)에 의해 배기 가스 중의 입자상 물질(PM)의 제거에 추가해서, 배기 가스 중의 일산화탄소(CO)나 탄화수소(HC)를 저감할 수 있다.
도 1 및 도 5를 참조해서 디젤 산화 촉매(2)의 부착 구조를 설명한다. 도 1 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 엔진이 배출한 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터로서의 디젤 산화 촉매(2)는 내열 금속 재료제의 대략 통 형상의 촉매 내측 케이스(4)에 내장시키고 있다. 촉매 내측 케이스(4)는 내열 금속 재료제의 대략 통 형상의 촉매 외측 케이스(5)에 내장시키고 있다. 즉, 디젤 산화 촉매(2)의 외측에 매트 형상의 세라믹 파이버(ceramic fiber)제 촉매 단열재(6)를 통해서 촉매 내측 케이스(4)를 피감(被嵌)시키고 있다. 또한, 촉매 내측 케이스(4)의 외측에 단부면 I자 형상의 박판제 지지체(7)를 통해서 촉매 외측 케이스(5)를 피감시키고 있다. 또한, 촉매 단열재(6)에 의해 디젤 산화 촉매(2)가 보호된다. 촉매 내측 케이스(4)에 전해지는 촉매 외측 케이스(5)의 응력(변형력)을 박판제 지지체(7)에 의해 저감시킨다.
도 1 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 촉매 내측 케이스(4) 및 촉매 외측 케이스(5)의 좌측 단부에 원판 형상의 좌측 덮개(8)를 용접에 의해 고착하고 있다. 좌측 덮개(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 덮개(8)를 가스 유입 공간용 일정 거리(L1)만큼 이간시켜서 대향시킨다. 디젤 산화 촉매(2)의 좌측 단부면(2a)과 좌측 덮개(8) 사이에 배기 가스 유입 공간(11)을 형성하고 있다. 또한, 센서 접속 플러그(10)에는 도면에 나타내지 않은 입구측 배기 가스 압력 센서나 입구측 배기 가스 온도 센서 등이 접속된다.
도 1, 도 5, 도 9에 나타내는 바와 같이, 배기 가스 유입 공간(11)이 형성된 촉매 내측 케이스(4) 및 촉매 외측 케이스(5)의 좌측 단부에 타원 형상의 배기 가스 유입구(12)를 개구시키고 있다. 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 방향[상기 케이스(4, 5)의 원주 방향]과 직교하는 방향을 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 형상으로 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 나타내는 바와 같이, 배기 가스 유입구(12)가 형성된 촉매 외측 케이스(5)의 외측면에 배기 가스 입구관(16)이 배치되어 있다. 배기 가스 입구관(16)의 소경측의 진원 형상의 개구 단부(16a)에 배기 접속 플랜지체(17)가 용접되어 있다. 배기 접속 플랜지체(17)는 볼트(18)를 통해서 후술하는 디젤 엔진(70)의 배기 매니폴드(71)에 체결되어 있다. 배기 가스 입구관(16)의 대경측의 진원 형상의 개구 단부(16b)는 촉매 외측 케이스(5)의 외측면에 용접되어 있다. 배기 가스 입구관(16)은 소경측의 진원 형상의 개구 단부(16a)로부터 대경측의 진원 형상의 개구 단부(16b)를 향해서 벌어지는 형상(트렘펫 형상)으로 형성되어 있다.
도 1, 도 5, 도 8에 나타내는 바와 같이, 촉매 외측 케이스(5)의 외측면 중 촉매 외측 케이스(5)의 개구 가장자리(14)의 좌측 단부의 외측면에 대경측의 진원 형상의 개구 단부(16b)의 좌측 단부가 용접되어 있다. 즉, 타원 형상의 배기 가스 유입구(12)에 대해서 배기 가스 입구관(16)[대경측의 진원 형상의 개구 단부(16b)]이 배기 가스 이동 하류측[촉매 외측 케이스(5)의 우측]에 오프셋되어서 배치되어 있다. 즉, 타원 형상의 배기 가스 유입구(12)는 배기 가스 입구관(16)[대경측의 진원 형상의 개구 단부(16b)]에 대해서 배기 가스 이동 상류측[촉매 외측 케이스(5)의 좌측]에 오프셋되어서 촉매 외측 케이스(5)에 형성되어 있다.
상기 구성에 의해 디젤 엔진(70)의 배기 가스가 배기 매니폴드(71)로부터 배기 가스 입구관(16)에 들어가고, 배기 가스 입구관(16)으로부터 배기 가스 유입구(12)를 통해서 배기 가스 유입 공간(11)에 들어가고, 디젤 산화 촉매(2)에 이 좌측 단부면(2a)으로부터 공급된다. 디젤 산화 촉매(2)의 산화 작용에 의해 이산화질소(NO2)가 생성된다. 또한, 후술하는 디젤 엔진(70)에 지지 다리체(19)를 통해서 DPF(1)를 고착시킨다.
도 1 및 도 5를 참조해서 수트 필터(3)의 장착 구조를 설명한다. 도 1 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 디젤 엔진(70)이 배출한 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터로서의 수트 필터(3)는 내열 금속 재료제의 대략 통 형상의 필터 내측 케이스(20)에 내장시키고 있다. 내측 케이스(4)는 내열 금속 재료제의 대략 통 형상의 필터 외측 케이스(21)에 내장시키고 있다. 즉, 수트 필터(3)의 외측에 매트 형상의 세라믹 파이버제 필터 단열재(22)를 통해서 필터 내측 케이스(20)를 피감시키고 있다. 또한, 필터 단열재(22)에 의해 수트 필터(3)가 보호된다.
도 1 및 도 5에 나타내는 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 중간과 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, 원통형의 촉매 내측 케이스(4)의 직경 치수와 원통형의 필터 내측 케이스(20)의 직경 치수가 대략 동일 치수이다. 또한, 원통형의 촉매 외측 케이스(5)의 직경 치수와 원통형의 필터 외측 케이스(21)의 직경 치수가 대략 동일 치수이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 촉매측 플랜지(25)와 필터측 플랜지(26)를 통해서 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 이간해서 대치한다. 즉, 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 도면에 나타내지 않은 필터 입구측 배기 가스 압력 센서나 필터 입구측 배기 가스 온도 센서(서미스터) 등이 접속된다.
도 5에 나타내는 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)가 길게 형성되어 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)가 짧게 형성되어 있다. 센서 장착 공간(29)의 일정 간격(L2)과 촉매 내측 케이스(4)의 원통 길이(L3)와 필터 내측 케이스(20)의 원통 길이(L5)를 가산한 길이(L2+L3+L5)가 촉매 외측 케이스(5)의 원통 길이(L4)와 필터 외측 케이스(21)의 원통 길이(L6)를 가산한 길이(L4+L6)와 대략 같도록 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 돌출한다. 즉, 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.
상기 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 추가해서, 디젤 엔진(70)의 배기 가스 중의 일산화탄소(CO)나 탄화수소(HC)가 저감된다.
도 1 내지 도 5에 나타내는 바와 같이, 디젤 엔진(70)이 배출한 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터로서의 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3)와, 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3)를 내측에 설치하는 촉매 내측 케이스(4)나 필터 내측 케이스(20)와, 촉매 내측 케이스(4)나 필터 내측 케이스(20)를 내측에 설치하는 촉매 외측 케이스(5)나 필터 외측 케이스(21)를 구비해서 이루어지는 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 대해서 촉매 외측 케이스(5)나 필터 외측 케이스(21)를 연결하는 플랜지체로서의 촉매측 플랜지(25)나 필터측 플랜지(26)를 오프셋시키도록 구성된 것이므로 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3)의 접합부의 간격을 축소해서 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 있기 때문에 촉매 외측 케이스(5)나 필터 외측 케이스(21) 등의 강성의 향상이나 경량화를 도모할 수 있다.
도 1 내지 도 5에 나타내는 바와 같이, 2종류의 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3)를 설치하는 구조로서, 한쪽의 수트 필터(3)를 내측에 설치하는 필터 내측 케이스(20)에 다른쪽의 디젤 산화 촉매(2)의 촉매 내측 케이스(4)를 내측에 설치하는 촉매 외측 케이스(5)가 오버랩하도록 구성된 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 오버랩하는 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 노출되기 때문에 촉매 내측 케이스(4)[다른쪽의 디젤 산화 촉매(2)]의 노출 범위가 많아지고, 한쪽의 수트 필터(3)의 수트(매연) 제거 등의 메인터넌스 작업을 간단히 실행할 수 있다.
도 1 내지 도 5에 나타내는 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 구성된 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 수트의 제거 등의 메인터넌스 작업을 용이하게 실행할 수 있다.
도 1 내지 도 5에 나타내는 바와 같이, 2종류의 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3)를 설치하는 구조로서, 한쪽의 디젤 산화 촉매(2)를 내측에 설치하는 촉매 내측 케이스(4)와 다른쪽의 수트 필터(3)를 내측에 설치하는 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 단축해서 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 나타내는 바와 같이, 필터 내측 케이스(20)에 오버랩시키는 촉매 외측 케이스(5)에 센서 지지체로서의 센서 접속 플러그(50)를 부착하고, 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3)의 접속 경계 위치에 센서 접속 플러그(50)를 통해서 도면에 나타내지 않은 필터 입구측 배기 가스 압력 센서나 필터 입구측 배기 가스 온도 센서(서미스터) 등의 가스 센서를 배치시키도록 구성된 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 콤팩트하게 설치할 수 있다.
도 1 내지 도 5, 도 8에 나타내는 바와 같이, 디젤 엔진(70)이 배출한 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터로서의 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3)와, 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3)를 내측에 설치하는 내측 케이스로서의 촉매 내측 케이스(4) 또는 필터 내측 케이스(20)와, 촉매 내측 케이스(4) 또는 필터 내측 케이스(20)를 내측에 설치하는 외측 케이스로서의 촉매 외측 케이스(5) 또는 필터 외측 케이스(21)를 구비해서 이루어지는 배기 가스 정화 장치에 있어서, 촉매 내측 케이스(4) 및 촉매 외측 케이스(5)의 일단측의 둘레면에 배기 가스 유입구(12)를 형성하고, 촉매 외측 케이스(5)의 외주 중 상기 배기 가스 유입구(12)의 외측에 배기 가스 입구관(16)을 배치하고, 배기 가스 입구관(16)의 배기 가스 입구측의 개구 단부면의 면적보다 배기 가스 입구관(16)의 배기 가스 출구측의 개구 단부면의 면적을 크게 형성하고 있다. 따라서, 디젤 산화 촉매(2) 설치부 부근에 배기 가스 입구관을 배치할 수 있고, 디젤 산화 촉매(2)의 배기 가스 상류측의 촉매 외측 케이스(5)(케이싱)의 배기 가스 이동 방향의 길이를 간단히 단축할 수 있다. 즉, 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 이동 방향의 상류측의 단부면에 디젤 산화 촉매(2)의 단부면을 간단히 접근시켜서 배치할 수 있다. 또한, 배기 가스 입구관(16)의 배기 가스 입구측의 개구 단부면의 면적보다 배기 가스 입구관(16)의 배기 가스 출구측의 개구 단부면의 면적을 크게 형성함으로써 촉매 외측 케이스(5)의 외주면에 배기 가스 입구관(16)을 용접할 수 있고, 종래와 같은 촉매 외측 케이스(5)와 배기 가스 입구관(16)의 연결용 보강 부재를 설치하지 않고, 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 입구측에 있어서의 배기 가스 입구관(16)의 장착 강도를 유지하면서 촉매 외측 케이스(5)나 배기 가스 입구관(16)에 있어서의 배기 가스의 배기압 손실을 저감할 수 있다.
도 1 및 도 2, 도 5, 도 8에 나타내는 바와 같이, 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 입구의 외주면에 배기 가스 입구관(16)의 배기 가스 출구측의 단부 가장자리를 고착하고, 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 유입구(12)에 대해서 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 하류측에 배기 가스 입구관(16)을 오프셋시키도록 구성되어 있다. 따라서, 배기 가스 입구관(16)의 배기 가스 하류측의 개구 가장자리보다 배기 가스의 상류측에 디젤 산화 촉매(2)의 배기 가스 상류측 단부면을 배치할 수 있고, 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 이동 방향의 길이 중 배기 가스 상류측의 길이를 간단히 단축할 수 있다. 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 이동 방향의 길이를 콤팩트하게 형성할 수 있다. 즉, 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 이동 방향의 상류측의 측단면으로부터 이간시켜서 배기 가스 입구관(16)의 배기 가스 출구측을 배치할 수 있다. 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 이동 방향의 치수를 단축해서 종래보다 부품수를 적게 하고, 저코스트로 콤팩트하고 또한 경량으로 구성할 수 있다.
도 1 및 도 2, 도 5, 도 8에 나타내는 바와 같이, 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 이동 방향으로 촉매 외측 케이스(5) 및 촉매 내측 케이스(4)의 배기 가스 유입구(12)의 개구 치수보다 배기 가스 입구관(16)의 배기 가스 출구측의 개구 치수를 크게 형성하고 있다. 따라서, 종래와 같은 보강 부재를 설치하지 않고 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 입구측에 있어서의 배기 가스 입구관(16)의 장착 강도를 유지할 수 있고, 배기 가스 입구관(16)이나 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 유입구(12) 등의 배기압 손실을 저감할 수 있다. 종래의 보강 부재를 설치한 구조에 비해서 구성 부품수를 삭감해서 저코스트로 구성할 수 있다. 촉매 외측 케이스(5)의 외형을 콤팩트하게 형성할 수 있고, 또한 경량화 등을 간단히 도모할 수 있는 것이므로 촉매 외측 케이스(5)나 배기 가스 입구관(16) 등의 배기 가스 입구측을 고강성으로 구성할 수 있다. 즉, 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 이동 방향의 상류측의 측단면에 근접시켜서 촉매 외측 케이스(5) 및 촉매 내측 케이스(4)의 배기 가스 입구를 형성할 수 있다. 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 이동 방향의 치수를 단축해서 종래보다 부품수를 적게 하고, 저코스트로 콤팩트하고 또한 경량으로 구성할 수 있다.
도 1 및 도 2, 도 5, 도 8에 나타내는 바와 같이, 배기 가스 입구관(16)의 배기 가스 출구측 중 배기 가스 이동 하류측의 단부보다 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3)의 배기 가스 이동 상류측의 단부면이 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 이동 상류측에 배치되도록 구성되어 있다. 따라서, 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 이동 방향의 길이 중 배기 가스 상류측의 길이를 간단히 단축할 수 있어 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 이동 방향의 길이를 콤팩트하게 형성할 수 있다.
도 1 및 도 2, 도 5, 도 8에 나타내는 바와 같이, 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 유입구(12)의 개구 가장자리 중 배기 가스 이동 상류측의 배기 가스 유입구(12)의 개구 가장자리에 배기 가스 입구관(16)의 배기 가스 출구측의 단부를 연결시키도록 구성된 것이므로 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 이동 방향의 길이 중 배기 가스 상류측의 길이를 간단히 단축할 수 있는 것이면서 촉매 외측 케이스(5)나 배기 가스 입구관(16)에 있어서의 배기 가스의 배기압 손실을 저감할 수 있다.
또한, 상기한 바와 같이, 엔진이 배출한 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터로서 디젤 산화 촉매(2) 및 수트 필터(3)를 설치했지만 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)와, NOx 선택 환원 촉매로부터 배출되는 잔류 암모니아를 제거하는 암모니아 제거 촉매를 설치해도 좋다.
상기된 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 나타내는 바와 같이, 디젤 엔진(70)이 배출한 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터로서의 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3)와, 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3)를 내측에 설치하는 촉매 내측 케이스(4)나 필터 내측 케이스(20)와, 촉매 내측 케이스(4)나 필터 내측 케이스(20)를 내측에 설치하는 촉매 외측 케이스(5)나 필터 외측 케이스(21)를 구비해서 이루어지는 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 연결되어 외적인 응력이 부가되는 입구 구성 부품으로서의 배기 가스 입구관(16) 및 지지체로서의 지지 다리체(19)를 촉매 외측 케이스(5)에 배치하고 있다.
따라서, 촉매 외측 케이스(5)에 의해 외적인 응력을 지지할 수 있어 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 있는데다가, 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 나타내는 바와 같이, 복수 세트의 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3)와, 촉매 내측 케이스(4)나 필터 내측 케이스(20)와, 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) 및 지지 다리체(19)의 구성이나 복수 세트의 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3) 사이의 배기 가스의 이동 등을 고려해서 복수 세트의 촉매 내측 케이스(4)나 필터 내측 케이스(20)나 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 나타내는 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 대해서 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 나타내는 바와 같이, 복수 세트의 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3)와, 촉매 내측 케이스(4)나 필터 내측 케이스(20)와, 촉매 외측 케이스(5)나 필터 외측 케이스(21)를 구비하고, 복수 세트의 디젤 산화 촉매(2)나 수트 필터(3)의 접합 위치에 대해서 복수 세트의 촉매 외측 케이스(5)나 필터 외측 케이스(21)를 연결하는 촉매측 플랜지(25)나 필터측 플랜지(26)를 오프셋시키도록 구성되고, 한쪽의 수트 필터(3)에 대향한 필터 내측 케이스(20)에 다른쪽의 디젤 산화 촉매(2)에 대향한 촉매 외측 케이스(5)가 오버랩하도록 구성되어 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 단축해서 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 축소해서 복수 세트의 촉매 외측 케이스(5)나 필터 외측 케이스(21)의 배기 가스 이동 방향의 길이를 단축할 수 있다.
도 1, 도 5, 도 8 내지 도 14에 나타내는 바와 같이, 디젤 엔진(70)이 배출한 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터로서의 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3)와, 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3)를 내측에 설치하는 내측 케이스로서의 촉매 내측 케이스(4) 또는 필터 내측 케이스(20)와, 촉매 내측 케이스(4) 또는 필터 내측 케이스(20)를 내측에 설치하는 외측 케이스로서의 촉매 외측 케이스(5) 또는 필터 외측 케이스(21)를 구비해서 이루어진다. 또한, 촉매 외측 케이스(5)의 외측에 배기 가스 입구관(16)을 배치하고, 배기 가스 입구관(16)의 배기 가스 출구측에 대향시켜서 촉매 내측 케이스(4) 또는 필터 내측 케이스(20) 및 촉매 외측 케이스(5) 또는 필터 외측 케이스(21)에 배기 가스 유입구(12)를 개구시키고, 촉매 외측 케이스(5) 또는 필터 외측 케이스(21)의 배기 가스 이동 방향의 상류측의 촉매 외측 케이스(5)의 단부면과 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3)의 단부면 사이에 정류실로서의 배기 가스 유입 공간(11)을 형성하고, 배기 가스 입구관(16)에 배기 가스 유입구(12)를 통해서 배기 가스 유입 공간(11)을 연통시키도록 구성되어 있다. 따라서, 예를 들면 촉매 내측 케이스(4) 내에 그것의 중심선과 직교하는 전단 방향으로부터 디젤 엔진(70)의 배기 가스를 넣는 구조에 있어서 배기 가스 유입 공간(11) 내에 배기 가스 입구관(16)을 삽입할 필요가 없다. 그 때문에, 배기 가스 입구관(16)을 설치하는 촉매 외측 케이스(5) 구조의 구성 부품점수를 저감해서 저코스트로 구성할 수 있고, 또한 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3)의 배기 가스 상류측의 촉매 내측 케이스(4) 또는 필터 내측 케이스(20) 및 촉매 외측 케이스(5) 또는 필터 외측 케이스(21)의 배기 가스 이동 방향의 길이를 간단히 단축할 수 있다. 즉, 디젤 산화 촉매(2)의 배기 가스 입구측과 그것에 대향한 촉매 내측 케이스(4) 및 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 이동 방향의 상류측 단부면의 상대 간격을 간단히 단축할 수 있다. 배기 가스 이동 상류측의 촉매 내측 케이스(4) 및 촉매 외측 케이스(5) 단부면에 근접시켜서 디젤 산화 촉매(2)를 배치할 수 있고, 촉매 내측 케이스(4) 또는 필터 내측 케이스(20) 및 촉매 외측 케이스(5) 또는 필터 외측 케이스(21)의 배기 가스 이동 방향의 치수를 단축해서 종래보다 부품수를 적게 하고, 저코스트로 콤팩트하고 또한 경량으로 구성할 수 있다.
도 1, 도 5, 도 8 내지 도 14에 나타내는 바와 같이, 촉매 외측 케이스(5) 또는 필터 외측 케이스(21)의 배기 가스 이동 방향의 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 유입구(12)의 개구 치수보다 배기 가스 이동 방향과 직교하는 방향의 배기 가스 유입구(12)의 개구 치수를 크게 형성한 것이므로 촉매 외측 케이스(5)로의 배기 가스 입구관(16)의 장착 강성을 유지하면서 촉매 내측 케이스(4) 또는 필터 내측 케이스(20) 및 촉매 외측 케이스(5) 또는 필터 외측 케이스(21)의 배기 가스 이동 방향의 치수를 단축해서 종래보다 부품수를 적게 하고, 저코스트로 콤팩트하고 또한 경량으로 구성할 수 있다.
도 1, 도 5, 도 8 내지 도 14에 나타내는 바와 같이, 촉매 외측 케이스(5) 또는 필터 외측 케이스(21)의 배기 가스 이동 방향으로 배기 가스 입구관(16)의 배기 가스 출구의 개구 치수보다 배기 가스 유입구(12)의 개구 치수를 작게 형성한 것이므로 배기 가스 유입 공간(11)으로부터 디젤 산화 촉매(2)의 배기 가스 입구측으로 배기 가스를 균등하게 공급할 수 있고, 디젤 산화 촉매(2)의 가스 정화 기능을 유지하면서 촉매 내측 케이스(4) 또는 필터 내측 케이스(20) 및 촉매 외측 케이스(5) 또는 필터 외측 케이스(21)를 콤팩트하고 또한 경량으로 구성할 수 있다.
도 1, 도 5, 도 8 내지 도 14에 나타내는 바와 같이, 배기 가스 유입구(12)의 개구 형상을 타원형, 직사각형, 긴구멍형, 또는 그들의 유사형 중 어느 하나의 형상으로 형성하고, 촉매 외측 케이스(5) 또는 필터 외측 케이스(21)의 배기 가스 이동 방향의 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 유입구(12)의 개구 치수와 배기 가스 입구관(16)의 배기 가스 입구측의 개구 직경 치수를 대략 같은 치수로 형성한 것이므로 배기 가스 입구관(16)의 배기 가스 입구측의 개구 면적보다 배기 가스 유입구(12)의 개구 면적을 크게 형성할 수 있다. 디젤 산화 촉매(2)의 배기 가스 이동 방향과 직교하는 방향으로 배기 가스를 분산시키면서 배기 가스 유입구(12)로부터 배기 가스 유입 공간(11) 내로 배기 가스를 이동시킬 수 있어 디젤 산화 촉매(2)에 대한 배기 가스의 편류를 저감할 수 있다.
도 1, 도 5, 도 8 내지 도 14에 나타내는 바와 같이, 촉매 외측 케이스(5) 또는 필터 외측 케이스(21)의 배기 가스 이동 방향의 촉매 외측 케이스(5)의 배기 가스 유입구(12)의 개구 치수와 배기 가스 입구관(16)의 배기 가스 입구측의 개구 직경 치수를 대략 같은 치수로 형성하고, 배기 가스 이동 방향과 직교하는 방향의 배기 가스 유입구(12)의 개구 치수와 배기 가스 입구관(16)의 배기 가스 출구측의 개구 직경 치수를 대략 같은 치수로 형성하고, 배기 가스 유입구(12)의 개구 가장자리 중 배기 가스 이동 상류측의 배기 가스 유입구(12)의 개구 가장자리에 배기 가스 입구관(16)의 배기 가스 출구측의 단부를 연결시키도록 구성되어 있다. 따라서, 디젤 산화 촉매(2)의 배기 가스 이동 방향과 직교하는 방향으로 배기 가스를 분산시켜 배기 가스 유입구(12)로부터 디젤 산화 촉매(2)의 배기 가스 입구측으로 배기 가스를 균등하게 이동시킬 수 있다. 디젤 산화 촉매(2)에 대한 배기 가스의 편류를 저감할 수 있어 디젤 산화 촉매(2)의 배기 가스 정화 능력을 향상시킬 수 있다.
도 1 내지 도 3, 및 도 5 내지 도 7을 참조해서 소음기(30)의 장착 구조를 설명한다. 도 1 내지 도 3, 도 5에 나타내는 바와 같이, 디젤 엔진(70)이 배출한 배기 가스음을 감쇠시키는 소음기(30)는 내열 금속 재료제의 대략 통 형상의 소음 내측 케이스(31)와, 내열 금속 재료제의 대략 통 형상의 소음 외측 케이스(32)와, 소음 내측 케이스(31) 및 소음 외측 케이스(32)의 우측 단부에 용접에 의해 고착된 원판 형상의 우측 덮개(33)를 갖는다. 소음 외측 케이스(32)에 소음 내측 케이스(31)를 내측에 설치하고 있다. 또한, 원통형의 촉매 외측 케이스(5)의 직경 치수와 원통형의 필터 외측 케이스(21)의 직경 치수와 원통형의 소음 외측 케이스(32)가 대략 동일 치수이다. 원통형의 촉매 내측 케이스(4)의 직경 치수와 원통형의 필터 내측 케이스(20)의 직경 치수와 원통형의 소음 내측 케이스(31)가 대략 동일 치수이다. 또한, 원통형의 촉매 내측 케이스(4)의 직경 치수와 원통형의 필터 내측 케이스(20)의 직경 치수와 원통형의 소음 내측 케이스(31)가 동일 치수가 아니어도 좋다.
도 4 내지 도 7에 나타내는 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 덮개(35)에 의해 폐쇄되어 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 통해서 배기 가스 출구관(34)에 연통되어 있다. 도면에 나타내지 않은 소음기나 테일(tail) 파이프가 배기 가스 출구관(34)의 타단측에 접속된다.
도 6, 도 7에 나타내는 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 통해서 소음 내측 케이스(31)와 소음 외측 케이스(32) 사이에 연통되어 있다. 소음 내측 케이스(31)와 소음 외측 케이스(32) 사이의 공간은 우측 덮개(33)와 박판제 지지체(38)에 의해 폐쇄되어 있다. 소음 내측 케이스(31)와 소음 외측 케이스(32) 사이에 세라믹 파이버제 소음재(39)가 충전되어 있다. 소음 내측 케이스(31)의 배기 가스 이동 상류측(좌측)의 단부가 박판제 지지체(38)를 통해서 소음 외측 케이스(32)의 배기 가스 이동 상류측(좌측)의 단부에 연결되어 있다.
상기 구성에 의해 소음 내측 케이스(31) 내로부터 배기 가스 출구관(34)을 통해서 배기 가스가 배출된다. 또한, 소음 내측 케이스(31)의 내부에 있어서 다수의 소음 구멍(37)으로부터 소음재(39)에 배기 가스음(주로 고주파대의 음)이 흡음된다. 배기 가스 출구관(34)의 출구측으로부터 배출되는 배기 가스의 소음이 감쇠된다.
도 1 및 도 5에 나타내는 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)가 고착되어 있다. 센서 접속 플러그(44)에는 도면에 나타내지 않은 출구측 배기 가스 압력 센서나 출구측 배기 가스 온도 센서(서미스터) 등이 접속된다.
도 1, 도 2, 도 5 내지 도 7에 나타내는 바와 같이, 디젤 엔진(70)이 배출한 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터로서의 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3)와, 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3)를 내측에 설치하는 내측 케이스로서의 촉매 내측 케이스(4) 또는 필터 내측 케이스(20)와, 촉매 내측 케이스(4) 또는 필터 내측 케이스(20)를 내측에 설치하는 외측 케이스로서의 촉매 외측 케이스(5) 또는 필터 외측 케이스(21)를 구비해서 이루어지는 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 기설된 소음기의 소음 기능을 더 향상시키는 배기 구조 등을 용이하게 구성할 수 있다. 또한, 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3)부에서의 실시가 곤란한 배기 가스의 고주파 저감 대책을 간단히 실행할 수 있다. 예를 들면, 펀치 구멍과 섬유상 매트 등에 의해 형성되는 소음 구조[소음재(39)]를 간단히 설치할 수 있다.
도 5 내지 도 7에 나타내는 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 구성된 것이므로 소음기(30)의 착탈에 의해 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3)부에 있어서의 배기 가스의 소음 기능을 간단히 변경할 수 있다.
도 5 내지 도 7에 나타내는 바와 같이, 소음재(39)를 갖는 소음기(30)를 구비하고, 촉매 외측 케이스(5) 또는 필터 외측 케이스(21) 및 소음기(30)를 대략 동일 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 통해서 소음재(39)를 착탈 가능하게 연결시키도록 구성된 것이므로 대략 동일 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 콤팩트하게 장착할 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 고주파 저감 대책을 간단히 실행할 수 있다.
도 5 내지 도 7에 나타내는 바와 같이, 소음재(39)가 내장된 소음기 케이싱으로서의 소음 내측 케이스(31) 및 소음 외측 케이스(32)와, 일단측을 폐쇄하고 또한 타단을 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 관통시켜 필터 외측 케이스(21)의 배기 가스 출구측 단부에 필터측 출구 플랜지(40)를 통해서 소음 내측 케이스(31) 및 소음 외측 케이스(32)를 착탈 가능하게 연결시키도록 구성된 것이므로 소음 내측 케이스(31) 및 소음 외측 케이스(32)의 착탈에 의해 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3)부에 있어서의 배기 가스의 소음 기능을 간단히 변경할 수 있다. 예를 들면, 소음 내측 케이스(31) 및 소음 외측 케이스(32)는 별도로 소음기(도시 생략)를 설치함으로써 배기 가스의 소음 기능을 더 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)부에서의 실시가 곤란한 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 나타내는 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 배치시키며, 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 내측에 설치하는 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)]을 구성할 수 있다. 디젤 산화 촉매(2) 또는 수트 필터(3)를 내측에 설치시키기 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 이용해서 상기 소음기 케이싱의 소음 내측 케이스(31)나 소음 외측 케이스(32)를 형성할 수 있다. 상기 소음기 케이싱의 제조 코스트를 간단히 저감할 수 있다.
도 10 내지 도 14를 참조해서 배기 가스 유입구(12)의 변형 구조를 설명한다. 상기 실시형태에 있어서, 도 9에 나타내는 바와 같이, 배기 가스 유입구(12)는 촉매 내측 케이스(4) 및 촉매 외측 케이스(5)에 대략 타원형의 관통 구멍을 형성함으로써 형성되어 있었다. 도 10에 나타내는 바와 같이, 촉매 내측 케이스(4) 및 촉매 외측 케이스(5)에 대략 4각형의 관통 구멍을 형성함으로써 배기 가스 유입구(12)를 형성할 수 있다. 또한, 도 11에 나타내는 바와 같이, 촉매 내측 케이스(4) 및 촉매 외측 케이스(5)에 대략 타원형의 관통 구멍을 형성함으로써 배기 가스 유입구(12)를 형성할 수 있다. 또한, 도 12에 나타내는 바와 같이, 촉매 내측 케이스(4) 및 촉매 외측 케이스(5)에 대략 다각형의 관통 구멍을 형성함으로써 배기 가스 유입구(12)를 형성할 수 있다. 또한, 도 13에 나타내는 바와 같이, 촉매 내측 케이스(4) 및 촉매 외측 케이스(5)에 대략 6각형의 관통 구멍을 형성함으로써 배기 가스 유입구(12)를 형성할 수 있다. 또한, 도 14에 나타내는 바와 같이, 촉매 내측 케이스(4) 및 촉매 외측 케이스(5)에 부정형의 관통 구멍을 형성함으로써 배기 가스 유입구(12)를 형성할 수 있다.
도 15 내지 도 18을 참조해서 디젤 엔진(70)에 상기 DPF(1)를 설치한 제 1 실시형태를 설명한다. 도 15 내지 도 18에 나타내는 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) 위에 탑재된다. 실린더 블록(75)의 전면과 후면으로부터 엔진 출력축(74)의 전단과 후단을 돌출시킨다. 실린더 블록(75)의 전면에 냉각 팬(76)을 설치한다. 엔진 출력축(74)의 전단측으로부터 V벨트(77)를 통해서 냉각 팬(76)에 회전력을 전달하도록 구성되어 있다.
도 15, 도 16, 도 18에 나타내는 바와 같이, 실린더 블록(75)의 후면에 플라이휠 하우징(78)을 고착하고 있다. 플라이휠 하우징(78)에 플라이휠(79)을 내측에 설치한다. 엔진 출력축(74)의 후단측에 플라이휠(79)을 축지지시키고 있다. 후술하는 백호우(100)나 포크리프트(120) 등의 작동부에 플라이휠(79)을 통해서 디젤 엔진(70)의 동력을 인출하도록 구성되어 있다. 또한, 실린더 블록(75)의 하면에 오일 팬(81)을 배치하고 있다. 실린더 블록(75)의 측면과 플라이휠 하우징(78)의 측면에 기관 다리 장착부(82)를 설치한다. 기관 다리 장착부(82)에는 방진 고무를 갖는 기관 다리체(83)가 볼트(80)에 의해 체결된다. 주행 차량[백호우(100), 포크리프트 카(120)] 등의 엔진 장착 섀시(84)에 기관 다리체(83)를 통해서 디젤 엔진(70)이 지지된다.
도 15, 도 17, 도 18에 나타내는 바와 같이, 촉매 외측 케이스(5) 및 소음 외측 케이스(32)에 전후의 지지 다리체(19)의 일단측을 용접하고 있다. 실린더 블록(75)의 좌측면의 전후의 기관 다리 장착부(82)에 전후의 지지 다리체(19)의 타단측을 볼트(80)에 의해 체결하고 있다. 상기 DPF(1)는 지지 다리체(19)를 통해서 고강성의 실린더 블록(75)에 지지된다. 디젤 엔진(70)의 전방부에 배기 가스 입구관(16)을 배치하고 디젤 엔진(70)의 후방부에 배기 가스 출구관(34)을 배치하고 있다. 냉각 팬(76)보다 하방이며 오일 팬(81)의 좌측 바깥쪽에 DPF(1)의 배기 가스 이동 방향이 전후 방향이 되도록 DPF(1)가 배치되어 있다.
또한, 디젤 엔진(70)의 배기 매니폴드(71)에 전방측 배기관(85)을 통해서 배기 가스 입구관(16)을 연결하고 있다. 디젤 엔진(70)의 배기 매니폴드(71)로부터 전방측 배기관(85)과 배기 가스 입구관(16)을 통해서 DPF(1)의 내부로 배기 가스가 이동하고, DPF(1)에 의해 배기 가스가 정화되며, 배기 가스 출구관(34)으로부터 테일 파이프(도시 생략)로 배기 가스가 이동하고, 배기 가스가 기기 외부로 배출되도록 구성되어 있다. 또한, 도 15에 나타내는 바와 같이, 플라이휠 하우징(78)에 형성된 기관 다리 장착부(82)에 후방측의 지지 다리체(19)를 체결하고 플라이휠 하우징(78)에 DPF(1)의 후방부를 지지해도 좋다.
도 15 내지 도 18에 나타내는 바와 같이, 배기 매니폴드(71)를 갖는 디젤 엔진(70)과 디젤 엔진(70)이 배출한 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터로서의 DPF(1)(디젤 파티큐레이트 필터)를 구비해서 이루어지는 엔진 장치에 있어서, 디젤 엔진(70)의 일측면에 설치된 전후의 기관 다리 장착부(82)에 DPF(1)를 지지하는 전후의 필터 지지체로서의 지지 다리체(19)를 구비하고, DPF(1)에 전후의 지지 다리체(19)를 설치해서 전후의 기관 다리 장착부(82)에 전후의 지지 다리체(19)를 각각 연결하도록 구성되어 있다. 따라서, 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 해서 디젤 엔진(70)의 범용성을 향상시킬 수 있다. 즉, 디젤 엔진(70)의 고강성부인 전후의 기관 다리 장착부(82)의 이용에 의해 DPF(1)를 고강성으로 지지할 수 있다. 진동 등에 의한 DPF(1)의 손상을 방지할 수 있다. 디젤 엔진(70)의 제조 장소에서 디젤 엔진(70)에 DPF(1)를 조립해서 출하할 수 있다. 디젤 엔진(70)을 탑재하는 작업기마다의 출하 신청 수고 등을 생략할 수 있다. 배기 매니폴드(71)에 DPF(1)를 지근 거리에서 연통시킬 수 있고 DPF(1)를 적정 온도로 간단히 유지할 수 있어 높은 배기 가스 정화 성능을 유지할 수 있다. DPF(1)를 소형으로 구성할 수 있다.
도 15 내지 도 18에 나타내는 바와 같이, 디젤 엔진(70) 중 배기 매니폴드(71) 설치측의 일측면에 형성된 전후의 기관 다리 장착부(82)에 전후의 지지 다리체(19)를 착탈 가능하게 연결하도록 구성된 것이므로 디젤 엔진(70)의 저부 근방이며 냉각풍이 닿기 어려운 위치에 DPF(1)를 콤팩트하게 설치할 수 있다. 또한, 디젤 엔진(70)의 전후의 기관 다리 장착부(82)의 이용에 의해 DPF(1)를 고강성으로 지지할 수 있다. 진동 등에 의한 DPF(1)의 손상을 방지할 수 있다.
도 15 내지 도 18에 나타내는 바와 같이, 디젤 엔진(70)의 하면측의 오일 팬(81)의 일측면에 대향시켜서 DPF(1)를 설치하고, 오일 팬(81)과 대략 동일한 설치 높이 위치에서 오일 팬(81)의 일측 바깥쪽을 따르게 해서 DPF(1)를 설치하도록 구성되어 있다. 따라서, 디젤 엔진(70)의 저부 근방이고 냉각 팬(76)의 바람이 직접 닿지 않는 오일 팬(81) 설치 위치에 DPF(1)를 배치할 수 있다. 또한, 디젤 엔진(70)의 중심을 낮게 해서 디젤 엔진(70)의 방진성을 향상시킬 수 있다. 디젤 엔진(70)의 방진 지지 구조를 간단히 구성할 수 있다. 예를 들면, 오일 팬(81)의 측면에 인접시켜서 DPF(1)를 콤팩트하게 설치할 수 있다. 디젤 엔진(70)의 상면측을 간결하게 구성해서 디젤 엔진(70)의 메인터넌스 작업성을 향상시킬 수 있다.
도 15 내지 도 18에 나타내는 바와 같이, 디젤 엔진(70) 중 배기 매니폴드(71) 설치측의 일측면의 낮은 위치에 전후의 지지 다리체(19)를 통해서 DPF(1)를 배치한 것이므로 디젤 엔진(70) 하면의 오일 팬(81)의 일측면에 근접시켜서 DPF(1)를 지지할 수 있다. 배기 매니폴드(71)에 DPF(1)를 지근 거리에서 연통시킬 수 있고 DPF(1)를 적정 온도로 간단히 유지할 수 있어 높은 배기 가스 정화 성능을 유지할 수 있다.
도 19 및 도 20을 참조해서 백호우(100)에 상기 디젤 엔진(70)을 탑재한 구조를 설명한다. 도 19 및 도 20에 나타내는 바와 같이, 백호우(100)는 좌우 한 쌍의 주행 크롤러(103)를 갖는 크롤러 트랙형(crawler track type)의 주행 장치(102)와, 주행 장치(102) 상에 설치된 선회 기체(104)를 구비하고 있다. 선회 기체(104)는 도면에 나타내지 않은 선회용 유압 모터에 의해 360°의 전방위에 걸쳐 수평 선회 가능하게 구성되어 있다. 주행 장치(102)의 후방부에는 대지 작업용 토공판(105)이 승강 이동 가능하게 장착되어 있다. 선회 기체(104)의 좌측부에는 조종부(106)와 디젤 엔진(70)이 탑재되어 있다. 선회 기체(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)과, 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 퍼올리기 및 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 구성되어 있다.
도 21 및 도 22를 참조해서 포크리프트 카(120)에 상기 디젤 엔진(70)을 탑재한 구조를 설명한다. 도 21 및 도 22에 나타내는 바와 같이, 포크리프트 카(120)는 좌우 한 쌍의 전륜(122) 및 후륜(123)을 갖는 주행 기체(124)를 구비하고 있다. 주행 기체(124)에는 조종부(125)와 디젤 엔진(70)이 탑재되어 있다. 주행 기체(124) 전방측부에는 하역 작업을 위한 포크(126)를 갖는 작업부(127)가 설치되어 있다. 조종부(125)에는 오퍼레이터가 착석하는 조종 좌석(128)과, 조종 핸들(129)과, 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 하물(荷物)을 실은 팔레트(도시 생략)를 포크(126) 위에 탑재시켜 주행 기체(124)를 전후진 이동시켜 상기 팔레트의 운반 등의 하역 작업을 실행하도록 구성되어 있다.
이어서, 도 23 ~ 도 26을 참조하면서 디젤 엔진(70)에 DPF(1)를 탑재한 제 2 실시형태에 대해서 설명한다. 여기서, 제 2 실시형태 이후의 실시형태에 있어서 구성 및 작용이 제 1 실시형태와 같은 것에는 제 1 실시형태와 동일한 부호를 부여해서 그 상세한 설명을 생략한다. 이하에는 제 2 실시형태 중 제 1 실시형태와의 차이점을 설명한다.
도 23, 도 25 및 도 26에 나타내는 바와 같이, 촉매 외측 케이스(5) 및 소음 외측 케이스(32)에 지지 다리체(19')의 일단측을 용접하고 있다. 실린더 블록(75) 전방측의 좌우 측면의 좌우의 기관 다리 장착부(82)에 좌우의 지지 다리체(19')의 타단측을 볼트(80')에 의해 체결하고 있다. 상기 DPF(1)는 지지 다리체(19')를 통해서 고강성의 실린더 블록(75)에 지지된다. 냉각 팬(76)보다 하방이며 오일 팬(81)보다 전방에 DPF(1)의 배기 가스 이동 방향이 좌우 방향이 되도록 DPF(1)가 배치되어 있다.
또한, 디젤 엔진(70)의 배기 매니폴드(71)에 전방측 배기관(85')을 통해서 배기 가스 입구관(16)을 연결하고 있다. 디젤 엔진(70)의 배기 매니폴드(71)로부터 전방측 배기관(85')과 배기 가스 입구관(16)을 통해서 DPF(1)의 내부로 배기 가스가 이동하고, DPF(1)에 의해 배기 가스가 정화되며, 배기 가스 출구관(34)으로부터 테일 파이프(도시 생략)로 배기 가스가 이동하고, 배기 가스가 기기 외부로 배출되도록 구성되어 있다.
도 23 내지 도 26에 나타내는 바와 같이, 배기 매니폴드(71)를 갖는 디젤 엔진(70)과 디젤 엔진(70)이 배출한 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터로서의 DPF(1)(디젤 파티큐레이트 필터)를 구비해서 이루어지는 엔진 장치에 있어서, 디젤 엔진(70)의 양측면에 설치된 좌우의 기관 다리 장착부(82)에 DPF(1)를 지지하는 좌우의 필터 지지체로서의 지지 다리체(19')를 구비하고, 기관 다리 장착부(82)에 좌우의 지지 다리체(19')를 통해서 DPF(1)를 연결하도록 구성된 것이므로 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 해서 디젤 엔진(70)의 범용성을 향상시킬 수 있다. 즉, 디젤 엔진(70)의 고강성부에 DPF(1)를 고강성으로 지지할 수 있다. 진동 등에 의한 DPF(1)의 손상을 방지할 수 있다. 디젤 엔진(70)의 제조 장소에서 디젤 엔진(70)에 DPF(1)를 조립해서 출하할 수 있다. 디젤 엔진(70)을 탑재하는 작업기마다의 출하 신청 수고 등을 생략할 수 있다. 배기 매니폴드(71)에 DPF(1)를 지근 거리에서 연통시킬 수 있고 DPF(1)를 적정 온도로 간단히 유지할 수 있어 높은 배기 가스 정화 성능을 유지할 수 있다. DPF(1)를 소형으로 구성할 수 있다.
도 23 내지 도 26에 나타내는 바와 같이, 디젤 엔진(70) 중 냉각 팬(76) 설치측의 좌우 측면의 기관 다리 장착부(82)에 지지 다리체(19')를 배치한 것이므로 냉각 팬(76)의 하방이며 냉각풍이 닿기 어려운 위치에 DPF(1)를 콤팩트하게 설치할 수 있다. 또한, 디젤 엔진(70)의 기관 다리 장착부(82)의 이용에 의해 DPF(1)를 고강성으로 지지할 수 있다. 진동 등에 의한 DPF(1)의 손상을 방지할 수 있다.
도 23 내지 도 26에 나타내는 바와 같이, 디젤 엔진(70)의 하면측의 오일 팬(81)의 전면과 냉각 팬(76)의 하면에 대향시켜서 DPF(1)를 설치한 것이므로 냉각 팬(76)의 하방이며 냉각 팬(76)의 바람이 직접 닿지 않는 하측 위치에 DPF(1)를 설치할 수 있다. 또한, 디젤 엔진(70)의 중심을 낮게 해서 방진성을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 오일 팬(81)의 전면 등에 인접시켜서 DPF(1)를 콤팩트하게 설치할 수 있다. 디젤 엔진(70)의 상면측을 간결하게 구성해서 디젤 엔진(70)의 메인터넌스 작업성을 향상시킬 수 있다.
도 23 내지 도 26에 나타내는 바와 같이, 냉각 팬(76)의 좌우 양측방에 DPF(1)의 배기 가스 입구로서의 배기 가스 입구관(16)과 배기 가스 출구로서의 배기 가스 출구관(34)을 분리해서 배치한 것이므로 냉각 팬(76)의 하면에 근접시켜서 DPF(1)를 지지할 수 있다. 배기 매니폴드(71)에 DPF(1)를 지근 거리에서 연통시킬 수 있고 DPF(1)를 적정 온도로 간단히 유지할 수 있어 높은 배기 가스 정화 성능을 유지할 수 있다.
이어서, 도 27 ~ 도 30을 참조하면서 디젤 엔진(70)에 DPF(1)를 탑재한 제 3 실시형태에 대해서 설명한다. 이하에는 제 3 실시형태 중 제 1 및 제 2 실시형태의 차이점을 설명한다.
도 27, 도 29, 및 도 30에 나타내는 바와 같이, 촉매 외측 케이스(5) 및 소음 외측 케이스(32)에 지지 다리체(19")의 일단측을 용접하고 있다. 플라이휠 하우징(78)의 좌우 측면의 기관 다리 장착부(82)에 좌우의 지지 다리체(19")의 타단측을 볼트(80")에 의해 체결하고 있다. 상기 DPF(1)는 지지 다리체(19")를 통해서 고강성의 플라이휠 하우징(78)에 지지된다. 플라이휠 하우징(78)보다 하방이며 오일 팬(81)보다 후방에 DPF(1)의 배기 가스 이동 방향이 좌우 방향으로 되도록 DPF(1)가 배치된다.
또한, 디젤 엔진(70)의 배기 매니폴드(71)에 전방측 배기관(85")을 통해서 배기 가스 입구관(16)을 연결하고 있다. 디젤 엔진(70)의 배기 매니폴드(71)로부터 전방측 배기관(85")과 배기 가스 입구관(16)을 통해서 DPF(1)의 내부로 배기 가스가 이동하고, DPF(1)에 의해 배기 가스가 정화되며, 배기 가스 출구관(34)으로부터 테일 파이프(도시 생략)로 배기 가스가 이동해서 배기 가스가 기기 외부로 배출되도록 구성되어 있다.
도 27 내지 도 30에 나타내는 바와 같이, 배기 매니폴드(71)를 갖는 디젤 엔진(70)과 디젤 엔진(70)이 배출한 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터로서의 DPF(1)(디젤 파티큐레이트 필터)를 구비해서 이루어지는 엔진 장치에 있어서, DPF(1)를 지지하는 필터 지지체로서의 지지 다리체(19")를 구비하고, 디젤 엔진(70) 중 플라이휠 하우징(78)의 하측방에 지지 다리체(19")를 설치하고, 플라이휠 하우징(78)에 복수개의 지지 다리체(19")를 통해서 DPF(1)를 연결하고 있다. 따라서, 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 해서 디젤 엔진(70)의 범용성을 향상시킬 수 있다. 즉, 디젤 엔진(70)의 고강성 부품인 플라이휠 하우징(78)의 이용에 의해 DPF(1)를 고강성으로 지지할 수 있다. 진동 등에 의한 DPF(1)의 손상을 방지할 수 있다. 디젤 엔진(70)의 제조 장소에서 디젤 엔진(70)에 DPF(1)를 조립해서 출하할 수 있다. 디젤 엔진(70)을 탑재하는 작업기마다의 출하 신청 수고 등을 생략할 수 있다. 배기 매니폴드(71)에 DPF(1)를 지근 거리에서 연통시킬 수 있고 DPF(1)를 적정 온도로 간단히 유지할 수 있어 높은 배기 가스 정화 성능을 유지할 수 있다. DPF(1)를 소형으로 구성할 수 있다.
도 27 내지 도 30에 나타내는 바와 같이, 플라이휠 하우징(78) 중 디젤 엔진(70)을 지지하기 위한 기관 다리 장착부(82)에 지지 다리체(19")를 배치한 것이므로 플라이휠 하우징(78)의 기관 다리 장착부(82)의 이용에 의해 DPF(1)를 고강성으로 지지할 수 있다. 진동 등에 의한 DPF(1)의 손상을 방지할 수 있다.
도 27 내지 도 30에 나타내는 바와 같이, 디젤 엔진(70)의 하면측의 오일 팬(81)의 일측면과 상기 플라이휠 하우징(78)의 하면에 대향시켜서 DPF(1)를 설치하고 있다. 따라서, 디젤 엔진(70)의 냉각 팬(76)의 풍하이며 냉각 팬(76)의 바람이 직접 닿지 않는 플라이휠 하우징(78)의 하측 위치에 DPF(1)를 설치할 수 있다. 디젤 엔진(70)의 중심을 낮게 해서 방진성을 향상시킬 수 있다. 예를 들면, 오일 팬(81)의 측면이나 플라이휠 하우징(78) 등에 인접시켜서 DPF(1)를 콤팩트하게 설치할 수 있다. 디젤 엔진(70)의 상면측을 간결하게 구성해서 디젤 엔진(70)의 메인터넌스 작업성을 향상시킬 수 있다.
도 27 내지 도 30에 나타내는 바와 같이, 플라이휠 하우징(78)의 좌우 양측방에 DPF(1)의 배기 가스 입구[배기 가스 입구관(16)]와 배기 가스 출구[배기 가스 출구관(34)]를 분리해서 배치하고 있다. 따라서, 플라이휠 하우징(78)의 하면에 근접시켜서 DPF(1)를 지지할 수 있다. 배기 매니폴드(71)에 DPF(1)를 지근 거리에서 연통시킬 수 있고 DPF(1)를 적정 온도로 간단히 유지할 수 있어 높은 배기 가스 정화 성능을 유지할 수 있다.
또한, 제 2 및 제 3 실시형태의 DPF(1)가 부착된 디젤 엔진을 상술한 백호우(100)나 포크리프트 카(120)에 탑재 가능한 것은 말할 필요도 없다. 또한, 본 발명에 있어서의 각 부의 구성은 도면에 나타내는 실시형태에 한정되는 것은 아니고 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러가지로 변경이 가능하다.
1 : 디젤 파티큐레이트 필터(DPF)(가스 정화 필터)
19 : 지지 다리체(필터 지지체) 70 : 디젤 엔진
71 : 배기 매니폴드 81 : 오일 팬
82 : 기관 다리 장착부

Claims (8)

  1. 배기 매니폴드를 갖는 엔진과 이 엔진이 배출한 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터를 구비해서 이루어지는 엔진 장치에 있어서:
    상기 엔진의 일측면에 설치된 전후의 기관 다리 장착부에 상기 가스 정화 필터를 지지하는 전후의 필터 지지체를 구비하고, 상기 가스 정화 필터에 상기 전후의 필터 지지체를 설치해서 상기 전후의 기관 다리 장착부에 상기 전후의 필터 지지체를 연결하도록 구성된 것을 특징으로 하는 엔진 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 엔진 중 배기 매니폴드 설치측의 일측면의 기관 다리 장착부에 상기 필터 지지체를 착탈 가능하게 연결하도록 구성된 것을 특징으로 하는 엔진 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 엔진의 하면측의 오일 팬의 일측면에 대향시켜서 상기 배기 가스 정화 필터를 설치하고, 상기 오일 팬과 대략 동일한 설치 높이 위치에 상기 오일 팬의 일측 바깥쪽을 따르게 해서 상기 배기 가스 정화 필터를 설치하도록 구성된 것을 특징으로 하는 엔진 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 엔진 중 배기 매니폴드 설치측의 일측면의 낮은 위치에 상기 필터 지지체를 통해서 상기 배기 가스 정화 필터를 배치한 것을 특징으로 하는 엔진 장치.
  5. 배기 매니폴드를 갖는 엔진과 이 엔진이 배출한 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터를 구비해서 이루어지는 엔진 장치에 있어서:
    상기 엔진의 양측면에 설치된 좌우의 기관 다리 장착부에 상기 가스 정화 필터를 지지하는 좌우의 필터 지지체를 구비하고, 상기 기관 다리 장착부에 상기 좌우의 필터 지지체를 통해서 상기 가스 정화 필터를 연결하도록 구성된 것을 특징으로 하는 엔진 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 엔진 중 냉각 팬 설치측의 좌우 측면의 기관 다리 장착부에 상기 필터 지지체를 배치하고, 상기 엔진의 하면측의 오일 팬의 전면과 상기 엔진의 냉각 팬의 하면에 대향시켜서 상기 배기 가스 정화 필터를 설치하고, 상기 엔진의 냉각 팬의 좌우 양측방에 상기 배기 가스 정화 필터의 배기 가스 입구와 배기 가스 출구를 분리해서 배치한 것을 특징으로 하는 엔진 장치.
  7. 배기 매니폴드를 갖는 엔진과 이 엔진이 배출한 배기 가스를 정화하는 가스 정화 필터를 구비해서 이루어지는 엔진 장치에 있어서:
    상기 배기 가스 정화 필터를 지지하는 필터 지지체를 구비하고, 상기 엔진 중 플라이휠 하우징의 하측방에 상기 필터 지지체를 설치하고, 상기 플라이휠 하우징에 복수개의 상기 필터 지지체를 통해서 상기 배기 가스 정화 필터를 연결한 것을 특징으로 하는 엔진 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 플라이휠 하우징 중 상기 엔진을 지지하기 위한 기관 다리 장착부에 상기 필터 지지체를 배치하고, 상기 엔진의 하면측의 오일 팬의 일측면과 상기 플라이휠 하우징의 하면에 대향시켜서 상기 배기 가스 정화 필터를 설치하고, 상기 플라이휠 하우징의 좌우 양측방에 상기 배기 가스 정화 필터의 배기 가스 입구와 배기 가스 출구를 분리해서 배치한 것을 특징으로 하는 엔진 장치.
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