WO2011118527A1 - 排気ガス浄化装置 - Google Patents

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WO2011118527A1
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匡孝 光田
洋志 上原
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ヤンマー株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an exhaust gas purification device mounted on a diesel engine or the like, and more particularly to an exhaust gas purification device that removes particulate matter (soot, particulates) and the like contained in exhaust gas. .
  • DPF diesel particulate filter
  • engine exhaust gas from the engine
  • DPF diesel particulate filter
  • Patent Document 1 a technique in which an inner case is provided in a double structure inside the outer case and an oxidation catalyst or a soot filter is built in the inner case is also known (see, for example, Patent Document 2).
  • the upstream case and the downstream case have the same diameter when connecting the upstream case with a single structure containing an oxidation catalyst and the downstream case with a single structure containing a soot filter.
  • the oxidation catalyst and the soot filter are arranged close to each other by closely fitting the other case to the enlarged diameter portion provided in one case.
  • Patent Document 4 a single-structure upstream case containing an oxidation catalyst and a single-structure downstream case containing a soot filter are connected to each other, and a diameter-enlarged portion provided in one case is connected. Since the other case is tightly fitted to each other, the two cases (tightly fitted portions) may be integrated due to rust and the like and may not be easily separated. Further, since the outer surface of each case becomes hot due to the passage of exhaust gas, there is a problem that it is difficult to improve handling workability because it is necessary to perform maintenance work and the like of the DPF while each case is sufficiently cooled. .
  • the first technical problem of the present invention is to provide an exhaust gas purifying apparatus that has been improved by examining the above problems.
  • the engine has a wide versatility and is used in various fields such as construction machines, agricultural machines, and ships.
  • the mounting space of the engine varies depending on the machine on which it is mounted, but in recent years, the mounting space is often limited (narrow) due to demands for weight reduction and compactness.
  • the temperature of the exhaust gas passing through the DPF is high (for example, 300 ° C. or higher). For this reason, there is a request to attach a DPF to the engine.
  • the present invention has a second technical problem to provide a DPF having a structure in which exhaust gas can flow uniformly without depending on the shape of the exhaust pipe line after examining the present situation.
  • a technique for attaching a silencer to the DPF is also well known.
  • simply connecting a silencer to the DPF having the conventional structure increases the length of the DPF in the exhaust gas movement direction by the amount of the silencer. As a result, the DPF cannot be made compact.
  • the length of the muffler in the exhaust gas movement direction is shortened to make the DPF compact, it is difficult to secure a sufficient exhaust gas movement distance in the muffler this time, which may reduce the muffler performance. There is.
  • a third technical problem of the present invention is to provide an exhaust gas purifying device that can easily add a noise reduction function of exhaust gas while achieving compactness.
  • the invention of claim 1 includes two gas purifying bodies for purifying exhaust gas discharged from the engine, an inner case in which the gas purifying bodies are incorporated, and an outer case in which the inner cases are incorporated,
  • Each of the outer cases is an exhaust gas purifying device connected side by side in the exhaust gas movement direction, and the inner cases adjacent to each other have a double structure in which one is inserted into the other.
  • a loose fitting gap is provided between the inner side surface and the outer side surface of the other inner case.
  • the outer surface of the inner case is provided with a joint flange protruding outward in the radial direction, and is formed on the joint flange.
  • One end portion of the outer case in the exhaust gas movement direction is fixed to the stepped portion, and the adjacent joining flanges are overlapped and detachably connected.
  • the inner case is supported without being in direct contact with the outer case due to the presence of the joining flange.
  • a sensor boss body for supporting an exhaust gas sensor is provided on one outer surface of the adjacent inner cases.
  • the sensor boss body protrudes radially outward from a boss body through hole formed in the outer case, and the outer surface of the one inner case surrounds the sensor boss body and the boss body through hole The collar that closes the door is fixed.
  • a pipe of a differential pressure sensor as the exhaust gas sensor is connected to the sensor boss body, and the pipe is disposed along the outer surface of the outer case. It is to let you.
  • an exhaust gas purifying apparatus wherein an exhaust gas inlet pipe into which exhaust gas from the engine flows, and an exhaust gas outlet from which exhaust gas that has passed through the two gas purifiers flow out. And an exhaust gas introduction passage is formed by the outer side surface of the outer case on the exhaust upstream side and the inner side surface of the exhaust gas inlet tube. It is attached to the outer case, and at least one of the outer side surface of the outer case on the exhaust upstream side and the inner side surface of the exhaust gas inlet pipe is provided with a rectifier for adjusting the flow of exhaust gas. Is.
  • a seventh aspect of the present invention is the exhaust gas purifying apparatus according to the sixth aspect, wherein the flange body connecting the two outer cases is offset with respect to the connection boundary position between the two gas purifying bodies.
  • the rectifier is provided on both an outer side surface of the outer case on the exhaust upstream side and an inner side surface of the exhaust gas inlet pipe.
  • the rectifier on the outer case side is located on the exhaust upstream side, and the rectifier on the exhaust gas inlet pipe side is located on the exhaust downstream side.
  • the invention of claim 9 is the exhaust gas purifying apparatus according to any one of claims 6 to 8, wherein the outer case on the upstream side of the exhaust and the inner case built in the exhaust case are connected to the exhaust gas inlet pipe.
  • a communicating exhaust gas inlet is formed, the exhaust gas inlet is open in a rectangular shape, and its four corners are formed in an arc shape.
  • an exhaust gas inlet pipe into which exhaust gas from the engine flows, and an exhaust gas outlet from which exhaust gas that has passed through both the gas purifiers flow out.
  • a silencer having the exhaust gas outlet pipe is attached to the outer case on the exhaust downstream side, and the exhaust gas extending parallel to the exhaust gas movement direction is installed in the silencer.
  • An introduction pipe is built in, and the exhaust upstream side of the exhaust gas introduction pipe enters the inside case of the exhaust downstream side.
  • the flange body connecting the both outer case bodies is offset with respect to the connection boundary position between the two gas purifying bodies.
  • the flange body connecting the outer case on the exhaust downstream side and the silencer is offset with respect to the connection boundary position of the gas purification body on the exhaust downstream side.
  • an end portion on the exhaust upstream side of the silencer is closed with an inner lid, and the exhaust gas introduction pipe is An exhaust gas intake communicating hole is formed on the exhaust gas upstream side of the inner lid body of the exhaust gas introduction pipe through the inner lid body and entering the inside case of the exhaust downstream side. It is that.
  • a sensor boss body for supporting an exhaust gas sensor is provided so as to pass through the outer case on the exhaust downstream side, and the sensor boss body extends on an end surface orthogonal to the exhaust gas movement direction in the gas purification body, and It is located on the extension of the end face on the exhaust upstream side of the exhaust gas introduction pipe.
  • the first aspect of the present invention there are provided two gas purifying bodies for purifying exhaust gas discharged from the engine, an inner case in which the gas purifying bodies are incorporated, and an outer case in which the inner cases are incorporated.
  • the exhaust gas purifying apparatus in which the outer cases are connected side by side in the exhaust gas movement direction, and the inner cases adjacent to each other have a double structure in which one of the inner cases is inserted into the other. Since there is a loose clearance gap between the inner side surface of the first inner case and the outer side surface of the second inner case, the second inner case is separated from the first inner case, so that A certain gas purification body can be largely exposed to the outside.
  • the inner cases can be easily attached and detached by the existence of the loose fitting gap between the inner cases. That is, for example, in the conventional configuration in which the inner cases are closely fitted to prevent leakage of exhaust gas, the inner cases are integrated with each other due to rust and cannot be easily separated.
  • the invention of claim 1 makes it extremely easy to separate the two inner cases, and in this respect as well, there is an advantage that the maintainability and the exchange workability of each gas purifier can be improved.
  • the outer surface of the inner case is provided with a joint flange protruding outward in the radial direction, and is formed on the joint flange.
  • One end portion of the outer case in the exhaust gas movement direction is fixed to the stepped portion, and the adjacent joining flanges are overlapped and detachably connected to each other.
  • the case can be easily positioned with respect to the joint flange. Further, when the outer case and the joining flange are fixed, it is possible to prevent the outer peripheral side of the joining flange from interfering with a fixing jig such as a welding torch and a welding rod. Can be improved.
  • the inner case is supported by the outer flange without being in direct contact with the outer flange due to the presence of the joining flange.
  • Mechanical vibration and deformation force applied to the outer case are difficult to reach the inner case, and the inner case itself and the gas purifying body in the inner case itself are damaged or the gas purifying body is displaced. Can be prevented.
  • a heat insulation layer heat insulation area
  • a sensor boss body for supporting an exhaust gas sensor is provided on one outer surface of the adjacent inner cases.
  • the sensor boss body projects radially outward from a boss body through hole formed in the outer case, and the outer surface of the one inner case surrounds the sensor boss body and penetrates the boss body. Since the collar which closes the hole is fixed, the presence of the collar can improve the connection strength between the outer case and the inner case. Further, it is possible to easily and reliably prevent the exhaust gas in the inner case from leaking from the boss body through hole.
  • the inner case is provided with an enlarged diameter portion in order to closely fit both inner cases, there is no influence on the pipe allowance of the inner case, the radius of the sensor boss body, the welding allowance, etc.
  • the distance between the end face of the gas purifier and the mounting position of the exhaust gas sensor can be set to the shortest dimension (zero or arbitrary dimension).
  • the overall length of the exhaust gas purification device can be shortened, and the exhaust gas purification device can be easily mounted on various devices. Since the exhaust gas sensor can be brought close to the end face of the gas purification body, it can contribute to improvement of control performance such as automatic regeneration of the exhaust gas purification device.
  • a pipe of a differential pressure sensor as the exhaust gas sensor is connected to the sensor boss body, and the pipe is connected to an outer surface of the outer case. Therefore, the pipe is close to the outer surface of the outer case. For this reason, for example, when the exhaust gas purification device is assembled to the engine, the piping is unlikely to become an obstacle, and the exhaust gas purification device is easy to handle and mount. Therefore, it is easy to mount and assemble the exhaust gas purification device.
  • an exhaust pipe, and the exhaust gas inlet pipe forms an exhaust gas introduction passage by the outer side surface of the outer case on the exhaust upstream side and the inner side surface of the exhaust gas inlet pipe.
  • a rectifier for regulating the flow of exhaust gas is provided on at least one of the outer surface of the outer case on the upstream side of the exhaust and the inner surface of the exhaust gas inlet pipe. Therefore, the presence of the rectifier allows the exhaust gas to be smoothly fed into the exhaust gas purification device without being greatly affected by the shape of the exhaust gas inlet pipe. For this reason, the exhaust gas can be made to flow as uniformly as possible into the gas purification body on the upstream side of the exhaust gas, and the entire area of the gas purification body can be efficiently used.
  • the flange body connecting the both outer cases is offset with respect to the connection boundary position of the both gas purification bodies. It is possible to shorten the length of the outer case in the exhaust gas movement direction while securing the length of each gas purifier in the exhaust gas movement direction. Therefore, the overall length of the exhaust gas purifying device can be made compact (shortened) while improving the rigidity and weight of the outer case and the like. Existence of the flange body for connection also has an advantage that leakage of exhaust gas and the like can be easily prevented.
  • the rectifier is provided on both the outer surface of the outer case on the exhaust upstream side and the inner surface of the exhaust gas inlet pipe. Since the rectifier on the outer case side is located on the exhaust upstream side and the rectifier on the exhaust gas inlet pipe side is located on the exhaust downstream side, the rectifier located in the introduction passage is provided. However, there is an effect that it can be attached to the outer surface of the outer case and the exhaust gas inlet pipe without interfering with each other by a simple processing operation.
  • the exhaust gas inlet pipe is provided between the outer case on the exhaust upstream side and the inner case incorporated therein. Since the exhaust gas inlet is formed in a rectangular shape and the four corners thereof are formed in an arc shape, the exhaust gas inlet is opened in a rectangular shape. Thus, by increasing the opening area as much as possible, the increase in exhaust gas inflow resistance is suppressed, but by making the four corners arcuate, the exhaust gas passing through the exhaust gas inlet is disturbed. It can suppress flowing. Therefore, it is possible to reduce the variation in the inflow pressure of the exhaust gas passing through the exhaust gas inlet and to make the exhaust gas flow into the exhaust gas purification device as uniformly as possible.
  • a silencer having the exhaust gas outlet pipe is attached to the outer case on the exhaust downstream side, and an exhaust gas extending parallel to the exhaust gas movement direction is installed in the silencer. Since the gas introduction pipe is built in and the exhaust upstream side of the exhaust gas introduction pipe is inserted into the inner case on the exhaust downstream side, the length of the exhaust gas introduction pipe in the exhaust gas movement direction is increased. The length of the silencer in the exhaust gas movement direction can be shortened while ensuring. Therefore, in the exhaust gas purification apparatus with the silencer, it is possible to achieve both the compactness of the exhaust gas purification apparatus as a whole and the maintenance and improvement of the silencer function in the silencer.
  • the flange body connecting the both outer case bodies is offset with respect to the connection boundary position of the both gas purifying bodies, and Since the flange body connecting the outer case on the exhaust downstream side and the silencer is offset with respect to the connection boundary position of the gas purification body on the exhaust downstream side, the exhaust gas movement direction of each gas purification body It is possible to shorten the length of the outer case in the direction of moving the exhaust gas while securing the length. It is also possible to shorten the length of the outer case on the exhaust downstream side and the silencer in the exhaust gas movement direction.
  • the exhaust upstream end of the silencer is closed by an inner lid, and the exhaust gas introduction pipe is An exhaust gas intake communicating hole is formed in the exhaust gas introduction pipe on the exhaust upstream side of the inner lid body through the inner lid body and entering the inside case on the exhaust downstream side. Therefore, the communication hole on the exhaust upstream side of the inner lid body contributes to intake of exhaust gas into the silencer. For this reason, although the length of the exhaust gas moving direction of the silencer is shortened, the moving distance of the exhaust gas itself can be sufficiently secured, and the silencer function of the silencer can be further enhanced. Play.
  • the exhaust gas purification device in the exhaust gas purification device according to any one of claims 10 to 12, in the outer peripheral surface of the inner case on the exhaust downstream side, in the vicinity of the connection boundary position of the gas purification body.
  • a sensor boss body for supporting the exhaust gas sensor is provided so as to penetrate the outer case on the exhaust downstream side, and the sensor boss body extends on an end surface orthogonal to the exhaust gas movement direction in the gas purification body, and Since the exhaust gas introduction pipe is positioned on the extension of the end face on the exhaust upstream side, the arrangement interval between the end face of the gas purifier and the exhaust gas sensor can be set very short (close). Therefore, the exhaust gas purification device as a whole can be made compact, the detection accuracy of the exhaust gas sensor can be improved, and the performance of regeneration control and the like for the exhaust gas purification device can be improved.
  • DPF It is a section explanatory view of DPF in a 1st embodiment. It is an external appearance perspective view of DPF. It is an external appearance top view of DPF. It is an external appearance bottom view of DPF. It is an external appearance front view of DPF. It is an external appearance side view of DPF. It is a cross-sectional side view of the upstream of DPF. It is a cross-sectional side view of the downstream of DPF. It is decomposition
  • (A) is an expanded side sectional view of a catalyst side joining flange
  • (b) is an enlarged side sectional view showing a welding mode. It is sectional drawing which shows the attachment part of the sensor boss body with respect to a gas temperature sensor. It is a top view of the diesel engine which provided DPF. It is sectional drawing which shows the attachment part of the sensor boss body with respect to a differential pressure sensor. It is an expanded sectional view which shows the attachment part of the sensor boss body with respect to a gas temperature sensor. It is sectional explanatory drawing of the DPF modification which is a structure which does not insert adjacent inner cases. It is sectional explanatory drawing of the DPF modification which is a structure which abbreviate
  • DPF Downward Planar view of DPF in a 2nd embodiment. It is an external appearance perspective view of DPF. It is an external appearance side view of the exhaust upstream side in DPF. It is an external appearance side view of the exhaust downstream side in DPF. It is separation sectional explanatory drawing of DPF. It is a separation side view of a clamping flange. It is an expanded side sectional view of a catalyst side joining flange. It is an expanded sectional view which shows the attachment part of the sensor boss body in an exhaust gas upstream side. It is an expanded side sectional view of the exhaust upstream side in the DPF. It is an expanded plan sectional view of the exhaust upstream side in the DPF. It is an expanded side sectional view of the exhaust downstream side in the DPF.
  • DPF 1 a continuous regeneration type diesel particulate filter 1 (hereinafter referred to as DPF 1) as an exhaust gas purification device is provided.
  • the DPF 1 reduces carbon monoxide (CO) and hydrocarbons (HC) in the exhaust gas of the diesel engine 70 in addition to removing particulate matter (PM) in the exhaust gas discharged from the diesel engine 70. It is composed.
  • the DPF 1 is for collecting particulate matter (PM) and the like in the exhaust gas.
  • the DPF 1 is configured in a substantially cylindrical shape extending long in the left-right direction intersecting the output shaft (crankshaft) of the diesel engine 70 in plan view.
  • the DPF 1 is disposed on the flywheel housing 78 of the diesel engine 70.
  • An exhaust gas inlet pipe 16 (exhaust gas intake side) and an exhaust gas outlet pipe 34 (exhaust gas discharge side) are provided on the left and right sides (one end side and the other end side in the exhaust gas movement direction) of the DPF 1. They are distributed to the left and right.
  • the exhaust gas inlet pipe 16 on the exhaust gas intake side of the DPF 1 is bolted to the exhaust manifold 71 of the diesel engine 70 so as to be detachable.
  • An exhaust pipe 48 is connected to the exhaust gas outlet pipe 34 on the exhaust gas discharge side of the DPF 1.
  • the DPF 1 includes a DPF casing 60 made of a refractory metal material, a diesel oxidation catalyst 2 such as platinum, and a soot filter 3 having a honeycomb structure via cylindrical inner cases 4 and 20. It is structured to be accommodated in series.
  • the DPF 1 is attached to the flywheel housing 78 via a flange side bracket leg 61 and a casing side bracket leg 62 as a support.
  • one end of the flange side bracket leg 61 is detachably bolted to the outer peripheral side of the DPF casing 60 via a joint flange 26 (details will be described later).
  • One end side of the casing side bracket leg 62 is integrally fixed to the outer peripheral surface of the DPF casing 60 by welding.
  • the other end of the flange side bracket leg 61 is detachably fastened to the upper surface (DPF mounting portion) of the flywheel housing 78 with two retrofitting bolts 88.
  • the other end side of the casing side bracket leg 62 is detachably fastened to the upper surface (DPF attachment portion) of the flywheel housing 78 with a front bolt 87 and a rear bolt 88.
  • a notch hole 89 for engaging the attaching bolt 87 is formed on the other end side of the casing side bracket leg 62.
  • the leading bolt 87 is incompletely screwed onto the upper surface of the flywheel housing 78. Then, the operator lifts the DPF 1 with both hands, and the casing-side bracket leg 62 is locked to the leading bolt 87 through the notch hole 89 to temporarily fix the DPF 1 to the diesel engine 70. In this state, the operator can release both hands from the DPF 1. Thereafter, the inlet flange body 17 is fastened to the exhaust manifold 71, and the exhaust gas inlet pipe 16 is fixed to the exhaust manifold 71.
  • the flange side bracket leg 61 and the casing side bracket leg 62 are fastened to the upper surface of the flywheel housing 78 by three retrofitting bolts 88. Further, the front bolt 87 is also completely fastened, and the DPF 1 is detachably fixed to the upper surface of the flywheel housing 78. The DPF 1 can be removed in the reverse procedure. As a result, the DPF 1 is stably connected and supported to the rear part of the diesel engine 70 by the bracket legs 61 and 62 and the exhaust manifold 71 at the upper part of the flywheel housing 78 that is a highly rigid member. Moreover, the attachment or detachment operation
  • the exhaust gas of the diesel engine 70 flows from the exhaust manifold 71 of the diesel engine 70 to the diesel oxidation catalyst 2 side in the DPF casing 60 and moves from the diesel oxidation catalyst 2 to the soot filter 3 side for purification. It is processed. Particulate matter in the exhaust gas cannot pass through the porous partition walls between the cells in the soot filter 3. That is, the particulate matter in the exhaust gas is collected by the soot filter 3. Thereafter, exhaust gas that has passed through the diesel oxidation catalyst 2 and the soot filter 3 is discharged to the exhaust pipe 48.
  • the soot filter 3 When the exhaust gas passes through the diesel oxidation catalyst 2 and the soot filter 3, if the temperature of the exhaust gas exceeds a renewable temperature (for example, about 300 ° C.), NO (nitrogen monoxide) is oxidized to unstable NO 2 (nitrogen dioxide). The particulate matter collected by the soot filter 3 is oxidized and removed by O (oxygen) released when NO 2 returns to NO. In addition, when particulate matter accumulates on the soot filter 3, the particulate matter is oxidized and removed by maintaining the temperature of the exhaust gas at a temperature higher than the recyclable temperature. Is recovered (the soot filter 3 is regenerated).
  • a renewable temperature for example, about 300 ° C.
  • NO nitrogen monoxide
  • O oxygen
  • the diesel oxidation catalyst 2 is provided in a substantially cylindrical catalyst inner case 4 made of a heat-resistant metal material.
  • the catalyst inner case 4 is formed in a substantially cylindrical catalyst outer case 5 made of a heat-resistant metal material. That is, the catalyst inner case 4 is fitted on the outside of the diesel oxidation catalyst 2 via the ceramic heat insulating material 6 made of ceramic fiber.
  • the diesel oxidation catalyst 2 is protected by press-fitting the catalyst heat insulating material 6 between the diesel oxidation catalyst 2 and the catalyst inner case 4.
  • the catalyst outer case 5 is fitted to the outside of the catalyst inner case 4 via a thin plate support 7 having an L-shaped cross section.
  • the catalyst outer case 5 is one of the elements that constitute the DPF casing 60 described above. Note that the diesel oxidation catalyst 2 is protected by the catalyst heat insulating material 6. The stress (mechanical vibration, deformation force) of the catalyst outer case 5 transmitted to the catalyst inner case 4 is reduced by the thin plate support 7.
  • a disc-shaped side cover 8 is fixed to one end of the catalyst inner case 4 and the catalyst outer case 5 by welding.
  • An outer lid body 9 is fastened to the outer surface side of the side lid body 8 with bolts and nuts.
  • the gas inflow side end face 2a of the diesel oxidation catalyst 2 and the side lid 8 are separated by a certain distance L1 (gas inflow space 11).
  • An exhaust gas inflow space 11 is formed between the gas inflow side end surface 2 a of the diesel oxidation catalyst 2 and the side lid 8.
  • An exhaust gas inlet 12 facing the exhaust gas inflow space 11 is opened in the catalyst inner case 4 and the catalyst outer case 5.
  • a closing ring body 15 is fixed between the opening edge of the catalyst inner case 4 and the opening edge of the catalyst outer case 5 in a sandwiched manner. Since the clearance between the opening edge of the catalyst inner case 4 and the opening edge of the catalyst outer case 5 is closed by the closing ring body 15, the exhaust gas flows between the catalyst inner case 4 and the catalyst outer case 5. Can be prevented.
  • an exhaust gas inlet pipe 16 is disposed on the outer peripheral surface of the catalyst outer case 5 in which the exhaust gas inlet 12 is formed.
  • An inlet flange body 17 is welded and fixed to one open end of the exhaust gas inlet pipe 16.
  • the inlet flange body 17 is detachably bolted to the exhaust manifold 71 of the diesel engine 70.
  • One end of the exhaust gas inlet pipe 16 communicates with the exhaust manifold 71.
  • the other open end of the exhaust gas inlet pipe 16 is welded to the outer peripheral surface of the catalyst outer case 5 so as to cover the exhaust gas inlet 12 from the outside.
  • a pair of reinforcing bracket bodies 18 are fixed by welding between the outer peripheral surface of the catalyst outer case 5 and the side edges of the inlet flange body 17. The presence of both the reinforcing bracket bodies 18 ensures the connection strength between the exhaust manifold 71 and the exhaust gas inlet pipe 16.
  • the exhaust gas of the diesel engine 70 flows into the exhaust gas inlet pipe 16 from the exhaust manifold 71 and enters the exhaust gas inflow space 11 from the exhaust gas inlet pipe 16 through the exhaust gas inlet 12. Then, the exhaust gas that has reached the exhaust gas inflow space 11 is supplied to the diesel oxidation catalyst 2 from the left gas inflow side end surface 2a. Nitrogen dioxide (NO 2 ) is generated by the oxidation action of the diesel oxidation catalyst 2.
  • the soot filter 3 is provided in a substantially cylindrical filter inner case 20 made of a heat-resistant metal material.
  • the filter inner case 20 is provided in a substantially cylindrical filter outer case 21 made of a heat-resistant metal material. That is, the filter inner case 20 is fitted on the outside of the soot filter 3 through the mat-shaped filter heat insulating material 22 made of ceramic fiber.
  • the filter outer case 21 is one of the elements constituting the DPF casing 60 described above together with the catalyst outer case 5.
  • the soot filter 3 is protected by press-fitting a filter heat insulating material 22 between the soot filter 3 and the filter inner case 20.
  • the catalyst inner case 4 formed in a cylindrical shape with a straight ridge line is a downstream side into which an upstream side cylinder portion 4 a for accommodating the diesel oxidation catalyst 2 and a filter inner case 20 described later are inserted. It is comprised by the side cylinder part 4b.
  • the upstream side cylinder part 4a and the downstream side cylinder part 4b are cylinders of substantially the same diameter and are integrally formed.
  • the catalyst inner case 4 and the filter inner case 20 are formed in a cylindrical shape having substantially the same diameter. That is, the catalyst inner case 4 and the filter inner case 20 have a cylindrical shape with a straight ridge line and the diameters at both ends are equal.
  • a heat shield case 190 extending downstream of the exhaust gas is provided on the outer peripheral surface of the downstream cylindrical portion 4b of the catalyst inner case 4.
  • the heat shielding case 190 is one of the elements constituting the catalyst inner case 4.
  • the upstream side of the heat shield case 190 is formed in a cylindrical shape having a smaller diameter than the downstream side.
  • the upstream end 190a of the heat shield case 190 is fitted and fixed to the outer peripheral surface of the downstream cylindrical portion 4b of the catalyst inner case 4 by welding.
  • the upstream end 190a of the heat shield case 190 is located on the exhaust upstream side of the exhaust downstream end surface of the catalyst inner case 4 (open end surface corresponding to the gas outflow side end surface 2b of the diesel oxidation catalyst 2). Yes. Therefore, an upstream gap 23 a is formed between the outer peripheral surface of the downstream cylindrical portion 4 b in the catalyst inner case 4 and the inner surface of the heat shield case 190.
  • the outer diameter of the diesel oxidation catalyst 2 and the outer diameter of the soot filter 3 are formed to be equal.
  • the thickness of the catalyst heat insulating material 6 and the thickness of the filter heat insulating material 22 are also similar.
  • the catalyst inner case 4 and the filter inner case 20 are formed of a material having the same plate thickness.
  • the exhaust upstream side (exhaust gas intake side) of the filter inner case 20 is inserted into the heat shield case 190. That is, the adjacent catalyst inner case 4 and filter inner case 20 have a double structure in which the filter inner case 20 is inserted into the catalyst inner case 4.
  • the double structure may be one in which the catalyst inner case 4 is inserted into the filter inner case 20.
  • the heat shield case 190 is provided on the filter inner case 20 side so as to extend toward the exhaust upstream side.
  • the outer diameter of the filter inner case is smaller than the inner diameter of the heat shielding case 190 on the exhaust downstream side. For this reason, in the state where the exhaust upstream side of the filter inner case 20 is inserted into the heat shield case 190, the downstream gap 23 as a loose fitting gap is provided between the inner surface of the heat shield case 190 and the filter inner case 20. Is formed.
  • the clearance gap of the downstream gap 23 is formed to have a dimension (for example, 2 mm) larger than the plate thickness (for example, 1.5 mm) of each inner case 4, 20. For example, even if each inner case 4, 20 is rusted or thermally deformed, the exhaust upstream side of the filter inner case 20 can be easily put in and out of the heat shield case 190.
  • a thin plate-shaped ring-shaped catalyst side joint flange 25 that is welded and fixed to the outer periphery of the catalyst inner case 4 (in the embodiment, the heat shielding case 190), and a thin ring-shaped ring-shaped filter side that is welded and fixed to the outer periphery of the filter inner case 20
  • a joining flange 26 The catalyst side joining flange 25 and the filter side joining flange 26 are formed in a donut shape having a substantially L-shaped cross section.
  • the inner peripheral side of the catalyst side joining flange 25 is welded and fixed to the exhaust downstream side of the outer periphery of the heat shield case 190.
  • the outer peripheral side of the catalyst side joining flange 25 is projected (protruded) toward the outer peripheral side (radial direction, radially outer side) of the catalyst outer case 5.
  • a stepped step portion 25 a is formed at the bent corner portion of the catalyst side joining flange 25.
  • An end portion on the exhaust gas downstream side of the catalyst outer case 5 is fixed to the step portion 25a by welding.
  • the inner peripheral side of the filter-side joining flange 26 is welded and fixed to a longitudinally middle part (middle part in the exhaust gas movement direction) of the outer periphery of the filter inner case 20.
  • the outer peripheral side of the filter side joining flange 26 is projected (protruded) toward the outer peripheral side (radial direction, radially outer side) of the filter outer case 21.
  • a stepped step portion 26 a is formed at the bent corner portion of the filter side joining flange 26.
  • the exhaust upstream end of the filter outer case 21 is fixed to the step 26a by welding.
  • the catalyst side joining flange 25 and the filter side joining flange 26 are brought into contact with each other through the gasket 24.
  • the joint flanges 25 and 26 are sandwiched from both sides in the exhaust gas movement direction by a pair of thick plate-like central clamping flanges 51 and 52 surrounding the outer peripheral sides of the outer cases 5 and 21.
  • the catalyst outer case 5 and the filter outer case 21 are detachably connected by fastening the center holding flanges 51 and 52 with the bolts 27 and nuts 28 and holding the joint flanges 25 and 26.
  • the exhaust upstream end of the filter outer case 21 is connected to the exhaust downstream end of the catalyst outer case 5 via the center clamping flanges 51 and 52 and the joint flanges 25 and 26.
  • a catalyst downstream space 29 is formed between the diesel oxidation catalyst 2 and the soot filter 3. That is, the gas outflow side end surface 2b of the diesel oxidation catalyst 2 (catalyst inner case 4) and the intake side end surface 3a of the soot filter 3 (filter inner case 20) face each other with a distance L2 for sensor attachment.
  • the cylindrical length L4 of the catalyst outer case 5 in the exhaust gas movement direction is formed longer than the cylindrical length L3 of the upstream cylinder portion 4a in the catalyst inner case 4 in the exhaust gas movement direction.
  • the cylindrical length L6 of the filter outer case 21 in the exhaust gas movement direction is formed shorter than the cylindrical length L5 of the filter inner case 20 in the exhaust gas movement direction.
  • a length (L2 + L3 + L5) obtained by adding the sensor mounting interval L2 in the catalyst downstream space 29, the cylinder length L3 of the upstream cylinder portion 4a in the catalyst inner case 4, and the cylinder length L5 of the filter inner case 20 is It is configured to be substantially equal to a length (L4 + L6) obtained by adding the cylindrical length L4 of the catalyst outer case 5 and the cylindrical length L6 of the filter outer case 21.
  • the exhaust upstream end of the filter inner case 20 protrudes from the exhaust upstream end of the filter outer case 21 by a difference in length between the cases 20 and 21 (L7 ⁇ L5 ⁇ L6). For this reason, in a state where the filter outer case 21 is connected to the catalyst outer case 5, the exhaust downstream side (the catalyst inner case 4 of the catalyst inner case 4 of the catalyst outer case 5 is increased by the upstream dimension L 7 of the filter inner case 20 protruding from the filter outer case 21.
  • the exhaust upstream end of the filter inner case 20 is inserted into the downstream cylindrical portion 4b). That is, the exhaust upstream side of the filter inner case 20 is inserted into the downstream cylinder portion 4b (catalyst downstream space 29) so as to be removable.
  • nitrogen dioxide (NO 2 ) generated by the oxidation action of the diesel oxidation catalyst 2 is supplied from the intake side end face 3 a into the soot filter 3.
  • Particulate matter (PM) contained in the exhaust gas of the diesel engine 70 is collected by the soot filter 3 and continuously oxidized and removed by nitrogen dioxide (NO 2 ).
  • the content of carbon monoxide (CO) and hydrocarbon (HC) in the exhaust gas of the diesel engine 70 is reduced.
  • the silencer 30 includes a substantially cylindrical silencer inner case 31 made of a heat resistant metal material, a substantially cylindrical silencer outer case 32 made of a heat resistant metal material, and a silencer outer case. 32 and a disc-shaped side lid 33 fixed to the side end portion of the downstream side by welding.
  • a silencer inner case 31 is provided in the silencer outer case 32.
  • the muffler outer case 32 and the catalyst outer case 5 and the filter outer case 21 constitute the DPF casing 60 described above.
  • the diameter of the cylindrical silencing outer case 32 is substantially the same as the diameter of the cylindrical catalyst outer case 5 and the diameter of the cylindrical filter outer case 21.
  • Disc-shaped inner lid bodies 36 and 37 are fixed to both ends of the muffler inner case 31 in the exhaust gas movement direction by welding.
  • a pair of exhaust gas introduction pipes 38 is provided between the inner lid bodies 36 and 37.
  • the exhaust upstream side end of each exhaust gas introduction pipe 38 penetrates the upstream inner lid 36.
  • An end portion of each exhaust gas introduction pipe 38 on the exhaust downstream side is closed by a downstream inner lid body 37.
  • a plurality of communication holes 39 are formed in the middle of each exhaust gas introduction pipe 38.
  • An expansion chamber 45 is communicated with each exhaust gas introduction pipe 38 through a communication hole 39.
  • the expansion chamber 45 is formed inside the silencer inner case 31 (between the inner lids 36 and 37).
  • An exhaust gas outlet pipe 34 disposed between the exhaust gas introduction pipes 38 is passed through the silencer inner case 31 and the silencer outer case 32.
  • One end side of the exhaust gas outlet pipe 34 is closed by an outlet lid 35.
  • a large number of exhaust holes 46 are formed in the entire exhaust gas outlet pipe 34 in the silencer inner case 31.
  • Each exhaust gas introduction pipe 38 communicates with the exhaust gas outlet pipe 34 via a plurality of communication holes 39, an expansion chamber 45, and a number of exhaust holes 46.
  • An exhaust pipe 48 is connected to the other end side of the exhaust gas outlet pipe 34.
  • the inner diameter side of the thin plate ring-shaped filter outlet side joining flange 40 is fixed to the end of the filter inner case 20 on the exhaust downstream side by welding.
  • the outer diameter side of the filter outlet side joining flange 40 is projected toward the outer peripheral side (radially outer side, radial direction) of the filter outer case 21.
  • a stepped step 40 a is formed at the bent corner of the filter outlet side joining flange 40.
  • An end portion on the exhaust downstream side of the filter outer case 21 is fixed by welding to a step portion 40 a of the filter outlet side joining flange 40.
  • a thin-plate-like silencer-side joining flange 41 protruding from the outer peripheral side (radially outward) of the silencer outer case 32 is welded and fixed to the exhaust upstream end of the silencer inner case 31.
  • the exhaust upstream side of the silencer inner case 31 protrudes by a predetermined cylindrical dimension L10 toward the exhaust upstream side from the silencer side joining flange 41.
  • the exhaust upstream end of the silencer outer case 32 is welded and fixed to the exhaust downstream side of the silencer side joining flange 41 on the outer peripheral surface of the silencer inner case 31.
  • a pair of thick plate-like shapes that butt the filter outlet side joining flange 40 and the muffler side joining flange 41 through the gasket 24 and surround the outer peripheral sides of the outer cases 21 and 32.
  • the outlet flanges 53 and 54 sandwich the joint flanges 40 and 41 from both sides in the exhaust gas movement direction. Then, the filter outer case 21 and the silencer outer case 32 are detachably connected by fastening the outlet clamping flanges 53 and 54 with the bolts 42 and the nuts 43 and clamping the joint flanges 40 and 41.
  • the cylindrical length L9 of the silencer outer case 32 in the exhaust gas movement direction is formed shorter than the cylindrical length L8 of the silencer inner case 31 in the exhaust gas movement direction.
  • the exhaust upstream end of the silencer inner case 31 protrudes from the exhaust upstream end (joining flange 41) of the silencer outer case 32 by a difference in length between the cases 31 and 32 (L10 ⁇ L8 ⁇ L9). ing.
  • the exhaust downstream side end (filter outlet side joint) of the filter outer case 21 is only the dimension L10 where the upstream end of the silencer inner case 31 protrudes.
  • the exhaust upstream end of the silencer inner case 31 is inserted into the filter downstream space 49 formed in the flange 40).
  • FIG. 1-5 a connection structure between the adjacent outer cases 5, 21, and 32 will be described with reference to FIGS. 1 and 7 to 10.
  • FIG. 1 and 7 to 10 the thick plate-like central clamping flange 51 (52) is divided into a plurality (two in the embodiment) in the circumferential direction of the catalyst outer case 5 (filter outer case 21).
  • the semicircular arc bodies 51a and 51b (52a and 52b) are used.
  • Each semi-arc body 51a, 51b (52a, 52b) is formed in an arc shape (substantially semicircular horseshoe shape).
  • the center clamping flange 51 (52) is provided with a plurality of bolt fastening portions 55 with through holes at equal intervals along the circumferential direction.
  • eight bolt fastening portions 55 are provided on one set of central clamping flanges 51.
  • the bolt fastening portions 55 are provided at four locations at equal intervals along the circumferential direction.
  • bolt holes 56 corresponding to the respective bolt fastening portions 55 of the center clamping flange 51 (52) are formed through the catalyst side joining flange 25 and the filter side joining flange 26.
  • the outer peripheral side of the catalyst outer case 5 is surrounded by the catalyst-side semicircular arcs 51 a and 51 b, and the outer peripheral side of the filter outer case 21 is both on the filter side.
  • the catalyst side joining flange 25 and the filter side joining flange 26, which are enclosed by the semicircular arc bodies 52a, 52b and sandwich the gasket 24, are exhausted by the semicircular arc bodies 51a, 51b, 52a, 52b (central clamping flanges 51, 52). Clamp from both sides in the gas movement direction.
  • the bolts 27 are inserted into the bolt fastening portions 55 of the center clamping flanges 51 and 52 on both sides and the bolt holes 56 of the joint flanges 25 and 26 and tightened with the nuts 28.
  • the joint flanges 25 and 26 are sandwiched and fixed by the center sandwiching flanges 51 and 52, and the connection between the catalyst outer case 5 and the filter outer case 21 is completed.
  • the abutting portions of the end portions of the catalyst-side semicircular arc bodies 51a and 51b and the filter-side semicircular arc bodies 52a and 52b are configured to be positioned with a phase shift of 72 ° from each other.
  • the thick plate-like outlet clamping flange 53 (54) is divided into a plurality (two in the embodiment) in the circumferential direction of the filter outer case 21 (silencer outer case 32).
  • the semicircular arc bodies 53a and 53b (54a and 54b) are used.
  • the semicircular arc bodies 53a, 53b (54a, 54b) of the embodiment have basically the same form as the semicircular arc bodies 51a, 51b (52a, 52b) of the center clamping flange 51 (52).
  • the outlet clamping flange 53 (54) is also provided with a plurality of bolt fastening portions 57 with through holes at equal intervals along the circumferential direction.
  • bolt holes 58 corresponding to the respective bolt fastening portions 57 of the outlet clamping flange 53 (54) are formed through the filter outlet side joining flange 40 and the silencer side joining flange 41.
  • the outer periphery side of the filter outer case 21 is surrounded by both semicircular arcs 53 a and 53 b on the filter outlet side, and the outer periphery side of the silencer outer case 32 is the silencer side.
  • the filter outlet side joining flange 40 and the silencer side joining flange 41 which are enclosed by both the semicircular arc bodies 54a and 54b and sandwich the gasket 24, are formed into a group of semicircular arc bodies 53a, 53b, 54a and 54b (exit clamping flanges 53 and 54). And hold it from both sides in the exhaust gas movement direction.
  • the bolts 42 are inserted into the bolt fastening portions 57 of the outlet clamping flanges 53 and 54 on both sides and the bolt holes 58 of the joint flanges 40 and 41 and tightened with the nuts 43.
  • both the joining flanges 40 and 41 are sandwiched and fixed by the both outlet sandwiching flanges 53 and 54, and the connection between the filter outer case 21 and the muffler outer case 32 is completed.
  • the abutting portions of the end portions of the semicircular arc bodies 53a and 53b on the filter outlet side and the semicircular arc bodies 54a and 54b on the silencing side are configured to be positioned with a phase shift of 72 °.
  • At least one of the sandwiching flanges 51 to 54 has a flange side bracket as a support for supporting the DPF casing 60 (outer cases 5, 21, 32) on the diesel engine 70.
  • a leg 61 is attached.
  • a support fastening portion 59 with a through hole is integrally formed at two locations located between adjacent bolt fastening portions 57 in one semicircular arc member 53a of the outlet holding flange 53 on the filter outlet side.
  • an attachment boss portion 86 corresponding to the support body fastening portion 59 is integrally formed on the flange side bracket leg 61.
  • the mounting boss portion 86 of the flange side bracket leg 61 is bolted to the support fastening portion 59 of one semicircular arc member 53a on the filter outlet side, whereby the outlet clamping flange 53 on the filter outlet side is secured.
  • the flange side bracket leg 61 is detachably fixed.
  • One end side of the casing side bracket leg 62 is welded and fixed to the outer peripheral side of the DPF casing 60 (catalyst outer case 5), and the other end side of both bracket legs 61 and 62 is bolted to the upper surface (DPF attachment portion) of the flywheel housing 78. This is as described above.
  • each gas purification body 2, 3 diesel oxidation catalyst 2, soot filter 3 for purifying exhaust gas discharged from the engine 70, and each gas purification body 2, 3 are provided.
  • Each of the inner cases 4, 20, 31 is built in, and the outer cases 5, 21, 32 in which the inner cases 4, 20, 31 are built.
  • the inner cases 4, 20, 31 are connected to the outer cases 5, 21, 32 via joint flanges 25, 26, 40, 41 that protrude from the outer peripheral side of the outer cases 5, 21, 32.
  • a plurality of combinations of the gas purifiers 2 and 3, the inner cases 4, 20, 31 and the outer cases 5, 21, 32 are provided, and the joining flanges 25, 26 (40, 41) are paired with a pair of sandwiching flanges 51, 52.
  • the plurality of outer cases 5, 21, 32 are connected by being clamped and fixed at (53, 54).
  • the adjacent joining flanges 25 and 26 (40, 41) can be sandwiched from both sides by the sandwiching flanges 51 and 52 (53, 54) and can be pressed (contacted).
  • the sandwiching flanges 51 to 54 are formed separately without welding to the outer cases 5, 21, 32, the stress caused by welding in the relationship between the sandwiching flanges 51 to 54 and the outer cases 5, 21, 32.
  • a substantially uniform pressure contact force can be applied to the entire joining flanges 25 and 26 (40, 41), and the surface pressure of the sealing surfaces (clamping surfaces) of the clamping flanges 51 to 54 can be maintained high. As a result, it is possible to reliably prevent exhaust gas leakage from between the joint flanges 25 and 26 (40 and 41).
  • each of the holding flanges 51 to 54 is formed of horseshoe-shaped semicircular arcs 51a, 51b (52a, 52b, 53a) which are divided into a plurality in the circumferential direction of the outer cases 5, 21, 32. 53b, 54a, 54b), and is configured to surround the outer peripheral side of the outer cases 5, 21, 32 by a plurality of semicircular arc members 51a, 51b (52a, 52b, 53a, 53b, 54a, 54b). Yes.
  • the clamping flanges 51 to 54 formed by a plurality of semicircular arc bodies 51a, 51b (52a, 52b, 53a, 53b, 54a, 54b) can be assembled in the same manner as an integrated object. Therefore, the clamping flanges 51 to 54 can be easily assembled as compared with the ring-shaped flange, and the assembling workability can be improved. Moreover, DPF1 with high sealing performance can be comprised, suppressing processing cost and assembly
  • each joining flange 25, 26, 40 has basically the same structure, the catalyst side joining flange 25 that is welded and fixed to the catalyst inner case 4 and the catalyst outer case 5 will be described as a representative example.
  • a stepped step portion 25 a is formed at the bent corner portion of the catalyst side joining flange 25.
  • the end portion on the exhaust downstream side of the catalyst outer case 5 is fitted on the step portion 25a, and the step portion 25a is fixed to the end portion on the exhaust downstream side of the catalyst outer case 5 by welding.
  • the end portion on the exhaust downstream side of the catalyst outer case 5 is abutted against the step portion 25a of the catalyst side joining flange 25, so that the catalyst outer case 5 is made to the catalyst side joining flange 25 by the presence of the step portion 25a.
  • Easy positioning Further, the welding of the catalyst outer case 5 and the stepped portion 25a is a butt weld, not a fillet weld that is overlapped. Then, the welding torch 192 and the welding rod 193 (see FIG. 11 (b)) are tilted away from the outer peripheral side of the catalyst side joining flange 25 or vertically set, so that the catalyst outer case 5 and the step portion 25a Can be welded close to the butt.
  • the catalyst outer case 5 and the catalyst side joining flange 25 are welded, it is possible to prevent the outer peripheral side of the catalyst side joining flange 25 from interfering with the welding torch 192 and the welding rod 193, and the catalyst outer case 5 and the catalyst side joining flange 25.
  • Welding workability (working workability) can be improved. Even if the length of the catalyst side joining flange 25 in the exhaust gas movement direction is short, the catalyst outer case 5 and the catalyst side joining flange 25 can be welded due to the presence of the stepped portion 25a. In this case, it is possible to reduce the area directly touching the outside air. For this reason, it contributes also to suppressing the fall of the exhaust gas temperature in the catalyst inner case 4 and the filter inner case 20.
  • an L-shaped inner diameter side end 25b of the catalyst side joining flange 25 extends along the exhaust gas movement direction of the catalyst inner case 4 (catalyst outer case 5).
  • the inner diameter side end portion 25b extends toward the exhaust upstream side.
  • the inner diameter side end 25b is fitted on the exhaust gas downstream end of the catalyst inner case 4, and the inner diameter side end 25b is welded and fixed to the outer peripheral surface of the catalyst inner case 4 (fillet welding).
  • an L-shaped outer diameter side end portion 25c (outer peripheral side) of the catalyst side joining flange 25 is extended from the outer periphery of the catalyst outer case 5 in the radial direction (radially outward).
  • the high rigidity of the catalyst side joining flange 25 is ensured by the stepped shape of the cross section of the catalyst side joining flange 25.
  • the catalyst inner case 4 is supported without being in direct contact with the catalyst outer case 5 by interposing the catalyst side joining flange 25. For this reason, mechanical vibration and deformation force applied to the catalyst outer case 5 from the outside hardly reach the catalyst inner case 4, and the catalyst inner case 4 itself and the diesel oxidation catalyst 2 therein are damaged, or the diesel oxidation catalyst. 2 can be prevented from being displaced. Moreover, since the catalyst outer case 5 is covered over the entire outer periphery of the catalyst inner case 4, a heat insulating layer (heat insulating region) can be secured in the entire outer periphery of the catalyst inner case 4. For this reason, the fall of the exhaust gas temperature in the catalyst inner side case 4 can be suppressed reliably. Furthermore, an increase in the surface temperature of the catalyst outer case 5 can also be suppressed.
  • clamping flanges 51 and 52 and the joining flanges 25 and 26 are fastened by screwing the nuts 28 into the bolts 27 penetrating the bolt holes 56 of the sandwiching flanges 51 and 52 and the joining flanges 25 and 26.
  • the outer diameter side end portion 25c of the catalyst side joining flange 25 is sandwiched by the sandwiching flanges 51 and 52.
  • one end side of the cylindrical sensor boss body 110 is fixed by welding to a portion corresponding to the catalyst downstream space 29 in the outer peripheral surface of the catalyst inner case 4 (more specifically, the heat shield case 190).
  • the other end side of the sensor boss body 110 is extended from a boss body through-hole 5a formed in the catalyst outer case 5 in a radial direction (radially outward) toward the outside of the catalyst outer case 5.
  • a sensor mounting bolt 111 is screwed to the other end side of the sensor boss body 110.
  • a thermistor-type upstream gas temperature sensor 109 is passed through the sensor mounting bolt 111, and the upstream gas temperature sensor 109 is supported by the sensor boss body 110 via the sensor mounting bolt 111.
  • a detection portion of the upstream gas temperature sensor 109 is inserted into the catalyst downstream space 29.
  • a collar 194 surrounding the sensor boss body 110 is fixed to the outer peripheral surface of the catalyst inner case 4 (more specifically, the heat shield case 190).
  • the front end surface of the collar 194 is in close contact with the inner peripheral surface of the catalyst outer case 5, and closes the boss body through hole 5a through which the sensor boss body 110 passes from the inside.
  • the presence of the collar 194 can improve the connection strength (rigidity) between the catalyst outer case 5 and the catalyst inner case 4 (more specifically, the heat shield case 190). Further, it is possible to easily and reliably prevent the exhaust gas in the catalyst inner case 4 and the filter inner case 20 from leaking from the boss body through hole 5a.
  • the exhaust gas temperature is detected by the upstream gas temperature sensor 109.
  • the sensor boss body 110 can be disposed on the outer peripheral surface of the catalyst inner case 4 (heat shield case 190) so that the upstream gas temperature sensor 109 approaches the outflow side end surface 2b.
  • each outer case 5, 21, the thickness of each inner case 4, 20 can be reduced, and the diesel oxidation catalyst 2 and the soot filter 3 can be maintained at a temperature higher than the recyclable temperature.
  • the weight of the DPF 1 can be reduced.
  • a thermistor-type downstream gas temperature sensor 112 is attached to the sensor boss body 110 via a sensor mounting bolt 111, and the temperature of the exhaust gas on the discharge side end face 3 b in the soot filter 3. Is detected by the downstream gas temperature sensor 112.
  • the sensor boss body 110 passes through the boss body through hole 21 a of the filter outer case 21.
  • the differential pressure sensor 63 which is an example of the exhaust gas sensor, is for detecting the pressure difference of the exhaust gas between the upstream and downstream sides of the DPF 1 with the soot filter 3 interposed therebetween. Based on the pressure difference, the amount of particulate matter deposited on the soot filter 3 is converted, and the clogged state in the DPF 1 can be grasped. That is, based on the pressure difference of the exhaust gas detected by the differential pressure sensor 63, the regeneration control of the soot filter 3 can be automatically executed by operating, for example, an accelerator control means or an intake throttle control means (not shown). It is configured.
  • the sensor bracket 66 is bolted to the mute-side outlet clamping flange 54 described above, and the sensor bracket 66 is disposed on the upper surface side of the DPF casing 60.
  • a detection main body 67 of the differential pressure sensor 63 is attached to the sensor bracket 66.
  • An upstream pipe joint body 64 and a downstream pipe joint body 65 are connected to a detection main body 67 of the differential pressure sensor 63 via an upstream sensor pipe 68 and a downstream sensor pipe 69, respectively.
  • the sensor boss body 113 is disposed in the DPF casing 60.
  • the upstream side pipe joint body 64 (downstream side pipe joint body 65) is fastened to the sensor boss body 113 by the pipe joint bolt 114.
  • the upstream gap 23 a is formed between the outer peripheral surface of the downstream cylindrical portion 4 b in the catalyst inner case 4 and the inner peripheral surface of the heat shield case 190.
  • One end side of the cylindrical sensor boss body 113 is welded and fixed to the outer peripheral surface of the heat shield case 190 on the upstream side of the exhaust.
  • the other end side of the sensor boss body 113 is extended from the boss body through-hole 5a formed in the catalyst outer case 5 in the radial direction (radially outward) toward the outside of the catalyst outer case 5, and the pipe joint bolt 114
  • the upstream pipe joint body 64 is fastened to the sensor boss body 113.
  • a detection main body 67 of a differential pressure sensor 63 is connected to the upstream pipe joint body 64 via an upstream sensor pipe 68.
  • a collar 194 surrounding the sensor boss body 113 is also fixed, and closes the boss body through-hole 5a from the inside.
  • one end side of the upstream sensor pipe 68 is connected to the upstream side pipe joint body 64 fastened to the sensor boss body 113 from a direction intersecting the protruding direction of the sensor boss body 113.
  • the upstream sensor pipe 68 itself extends along the outer peripheral surface of the catalyst outer case 5, and the other end side of the upstream sensor pipe 68 is connected to a detection main body 67 attached to the sensor bracket 66.
  • a sensor opening 190b for communicating the hollow portion of the sensor boss body 113 with the upstream gap 23a is formed.
  • exhaust gas is discharged from the gas outflow side end face 2b of the diesel oxidation catalyst 2 to the catalyst downstream space 29, a part of the exhaust gas in the catalyst downstream space 29 becomes an upstream gap 23a, a sensor opening 190b, a sensor boss. It is configured to move to the detection main body 67 side through the hollow portion of the body 113, the hollow portion of the upstream side pipe joint body 64, and the upstream side sensor pipe 68.
  • the area of the upstream gap 23a formed over the entire circumference between the catalyst inner case 4 and the heat shield case 190 can be formed larger. Even if particulate matter accumulates in a part of the upstream gap 23a between the sensor 190 and the exhaust gas, exhaust gas is supplied to the sensor opening 190b from the other part (the part where there is no accumulation in the upstream gap). That is, the diesel engine 70 is continuously operated for a long time until the particulate matter is deposited on the entire area of the upstream gap 23a formed over the entire circumference between the catalyst inner case 4 and the heat shielding case 190. Is possible.
  • the maintenance operation time interval for removing the particulate matter deposited in the sensor opening 190b can be set long. While the diesel engine 70 can be continuously operated for a long time, the differential pressure sensor 63 can be maintained in a highly accurate state for a long time.
  • the adjacent inner cases 4, 20 have a double structure in which one is inserted into the other, the inner surface of the one inner case 4 (20) and the other Since there is a gap 23 for loose fitting between the outer side surface of the inner case 20 (4), by separating the other inner case 20 (4) from the one inner case 4 (20), The other inner case 20 ( 4)
  • the gas purifier 3 (2) inside can be greatly exposed to the outside. For this reason, there is an effect that it is possible to improve the workability of maintenance work (cleaning of the gas purification bodies 2 and 3 etc.) performed by separating the outer cases 5 and 21. Further, due to the presence of the loose fitting gap 23 between the inner cases 4 and 20, the inner cases 4 and 20 can be easily attached and detached.
  • the inner cases are integrated with each other due to rust and cannot be easily separated.
  • the separation of the inner cases 4 and 20 is extremely simple, and in this respect as well, there is an advantage that the maintenance performance and replacement workability of the gas purification bodies 2 and 3 can be improved.
  • the outer surfaces of the inner cases 4, 20 are provided with flanges 25, 26 projecting outward in the radial direction.
  • One end of the outer cases 5 and 21 in the direction of moving the exhaust gas is fixed to the step portions 25a and 26a formed on the outer casing 26, and the adjacent joining flanges 25 and 26 are overlapped and detachably connected. Therefore, the outer cases 5 and 21 can be easily positioned with respect to the joint flanges 25 and 26 due to the presence of the step portions 25a and 26a.
  • the modification of FIG. 16 shows a DPF 1 in which adjacent flanges 25 and 26 (40 and 41) are overlapped and detachably connected without inserting adjacent inner cases 4 and 20 together.
  • the heat shield case 190 is omitted, the inner diameter of the catalyst inner case 4 is set larger than the outer diameter of the filter inner case 20, and the exhaust gas upstream of the filter inner case is disposed downstream of the catalyst inner case 4.
  • the DPF1 having a structure with the side inserted is shown.
  • the sensor boss body for supporting the exhaust gas sensors 109, 112, 63 is provided on the outer surface of one of the adjacent inner cases 4, 20 between the adjacent ones. 110, 113 are provided, and the sensor boss bodies 110, 113 project radially outward from boss body through holes 5a, 21a formed in the outer cases 5, 21, and the one inner case 4 , 20 is fixed with a collar 194 that surrounds the sensor boss bodies 110, 113 and closes the boss body through-holes 5a, 21a.
  • the connection strength with the inner cases 4 and 20 can be improved. Further, it is possible to easily and reliably prevent the exhaust gas in the inner cases 4 and 20 from leaking from the boss body through holes 5a and 21a.
  • the distance between the end surfaces of the gas purifying bodies 2 and 3 and the mounting positions of the exhaust gas sensors 109, 112, and 63 can be set to the shortest dimension (zero or arbitrary dimension).
  • the total length of the DPF 1 can be shortened, and the DPF 1 can be easily mounted on various devices. Since the exhaust gas sensors 109, 112, and 63 can be brought close to each other until they come into contact with the end surfaces of the gas purification bodies 2 and 3, it is possible to contribute to improvement of control performance such as automatic regeneration of the DPF 1.
  • the piping 68 of the differential pressure sensor 63 as the exhaust gas sensor is connected to the sensor boss body 113, and the piping 68 is connected to the outside of the outer cases 5 and 21. Since it is along the side surface, the pipe 68 comes close to the outer surface of the outer cases 5 and 21. For this reason, for example, when the DPF 1 is assembled to the engine 70, the piping 68 is unlikely to be an obstacle, and the DPF 1 is easy to handle and mount. Therefore, the DPF 1 can be easily mounted and assembled.
  • FIGS. 18 to 34 show a second embodiment of the present invention.
  • the structures of the exhaust gas inlet pipe 16 and the silencer 30 are different from those in the first embodiment, but are basically the same as those in the first embodiment.
  • differences from the first embodiment will be mainly described.
  • the DPF 1 of the second embodiment is configured in a substantially cylindrical shape extending long in the left-right direction parallel to the output shaft (crankshaft) of the diesel engine 70. Yes.
  • a DPF 1 is disposed on the exhaust manifold 71 of the engine 70.
  • An exhaust gas inlet pipe 16 (exhaust gas intake side) and an exhaust gas outlet pipe 34 (exhaust gas discharge side) are provided on both the left and right sides (one end side and the other end side in the exhaust gas movement direction) of the DPF 1. They are distributed to the left and right.
  • the exhaust gas inlet pipe 16 on the exhaust gas intake side of the DPF 1 is bolted to the exhaust manifold 71 of the diesel engine 70 so as to be detachable.
  • a tail pipe (not shown) is connected to the exhaust gas outlet pipe 34 on the exhaust gas discharge side of the DPF 1.
  • the DPF 1 includes a diesel oxidation catalyst 2 such as platinum and a soot filter 3 having a honeycomb structure through a cylindrical inner case 4 and 20 in a DPF casing 60 made of a refractory metal material. Are arranged side by side in series. As shown in FIGS. 14 to 17, the DPF 1 is attached to the cylinder head 72 and the exhaust manifold 71 of the diesel engine 70 via the flange side bracket legs 61a and 61b and the casing side bracket legs 62a and 62b as support members. ing.
  • a diesel oxidation catalyst 2 such as platinum
  • a soot filter 3 having a honeycomb structure through a cylindrical inner case 4 and 20 in a DPF casing 60 made of a refractory metal material.
  • the DPF 1 is attached to the cylinder head 72 and the exhaust manifold 71 of the diesel engine 70 via the flange side bracket legs 61a and 61b and the casing side bracket legs 62a and 62b as support members.
  • the base end sides of the flange side bracket legs 61a and 61b are detachably bolted to a filter side joining flange 26 (details will be described later) on the outer peripheral side of the DPF casing 60.
  • the base end side of one casing side bracket leg 62 a is integrally welded to the exhaust gas inlet pipe 16 on the outer peripheral side of the DPF casing 60.
  • the base end side of the other casing side bracket leg 62b is detachably bolted to the outer lid body 9 (details will be described later) of the DPF casing 60.
  • the front end side of the flange side bracket legs 61a and 61b is detachably bolted to the side surface of the cylinder head 72 on the cooling fan 76 side and the side surface of the exhaust manifold 71 side.
  • the front end side of one casing side bracket leg 62 a is detachably bolted to the side surface of the exhaust manifold 71.
  • the tip end side of the other casing side bracket leg 62b is detachably bolted to the side surface of the cylinder head 72 on the flywheel housing 78 side.
  • the DPF 1 is connected to the exhaust manifold 71 via the exhaust gas inlet pipe 16 by fastening the inlet flange body 17 (details will be described later) of the exhaust gas inlet pipe 16 to the exhaust gas discharge side of the exhaust manifold 71. .
  • the DPF 1 is stably connected and supported by the bracket legs 61a, 61b, 62a, and 62b to the exhaust manifold 71 and the cylinder head 72, which are high-rigidity parts of the diesel engine 70. Accordingly, it is possible to suppress damage to the DPF 1 due to vibration or the like.
  • the exhaust gas inlet 12 formed in the catalyst inner case 4 and the catalyst outer case 5 is opened in a rectangular shape.
  • the four corners of the exhaust gas inlet 12 are formed in an arc shape. That is, the four corners 12a of the exhaust gas inlet 12 are rounded with rounded corners.
  • the exhaust gas inlet 12 is opened in a rectangular shape to increase the opening area as much as possible, thereby suppressing the increase in exhaust gas inflow resistance. By doing so, it is possible to suppress the exhaust gas passing through the exhaust gas inlet 12 from becoming turbulent. Accordingly, it is possible to reduce the variation in the inflow pressure of the exhaust gas passing through the exhaust gas inlet 12 and to make the exhaust gas flow into the exhaust gas inflow space 11 as uniformly as possible.
  • an exhaust gas inlet pipe 16 is disposed on the outer surface of the catalyst outer case 5 in which the exhaust gas inlet 12 is formed.
  • the exhaust gas inlet pipe 16 is formed in a half-cylinder shape that opens upward, and a rectangular upward opening end portion 16b on the large diameter side covers the exhaust gas inlet 12 and the length of the catalyst outer case 5 ( It is fixed to the outer surface of the catalyst outer case 5 by welding so as to extend in the (left and right) direction. Therefore, the upward opening end portion 16 b on the exhaust gas discharge side of the exhaust gas inlet pipe 16 is connected to the exhaust gas inlet 12 of the catalyst outer case 5.
  • the exhaust gas inlet pipe 16 is provided with a small-diameter perfect circular downward opening end portion 16a on the right end portion of the catalyst outer case 5 near the middle of the longitudinal direction as the exhaust gas intake side.
  • An inlet flange body 17 is fixed to the outer peripheral portion of 16a by welding.
  • the inlet flange body 17 is detachably bolted to the exhaust gas discharge side of the exhaust manifold 71.
  • the left end side of the exhaust gas inlet pipe 16 covers the exhaust gas inlet 12 of the catalyst outer case 5 from the outside.
  • a downward opening end portion 16 a as an exhaust gas inlet side is formed at the right end portion of the exhaust gas inlet pipe 16. That is, the downward opening end portion 16a of the exhaust gas inlet pipe 16 is provided offset to the exhaust downstream side with respect to the substantially rectangular exhaust gas inlet 12 (the position is shifted to the right side of the catalyst outer case 5).
  • the upward opening end portion 16 b of the exhaust gas inlet pipe 16 is welded and fixed to the outer surface of the catalyst outer case 5 so as to cover the exhaust gas inlet 12 and extend in the longitudinal (left and right) direction of the catalyst outer case 5.
  • the exhaust gas introduction passage 200 is constituted by the outer surface of the catalyst outer case 5 and the inner surface of the exhaust gas inlet pipe 16.
  • At least one of the outer surface of the catalyst outer case 5 and the inner surface of the exhaust gas inlet pipe 16 has a rectifying fin 201a as a rectifier that regulates the flow of exhaust gas.
  • 201b are provided. These straightening fins 201a and 201b are formed in a curved piece shape.
  • the upstream flow straightening fin 201 a on the exhaust upstream side is welded and fixed to the outer surface of the catalyst outer case 5.
  • a downstream flow straightening fin 201 b located on the exhaust downstream side is welded and fixed to the inner surface of the exhaust gas inlet pipe 16.
  • Both the rectifying fins 201a and 201b are placed in an offset positional relationship so as not to overlap each other in a state where the exhaust gas inlet pipe 16 is welded and fixed to the outer surface of the catalyst outer case 5.
  • the upstream rectifying fins 201 a play a role of guiding the exhaust gas flowing into the downward opening end portion 16 a of the exhaust gas inlet pipe 16 in the longitudinal direction of the exhaust gas inlet pipe 16.
  • the downstream rectifying fins 201 b play a role of guiding the exhaust gas in the introduction passage 200 toward the exhaust gas inflow space 11 via the exhaust gas inlet 12.
  • the exhaust gas that has flowed into the exhaust gas inlet pipe 16 from the exhaust manifold 71 forms a substantially S-shaped flow when viewed from the side due to the presence of both the rectifying fins 201a and 201b, and is sent to the exhaust gas inlet 12. .
  • exhaust gas can be smoothly fed into the DPF 1 without being greatly affected by the shape of the exhaust gas inlet pipe 16 due to the presence of both the rectifying fins 201a and 201b. 11, and eventually, exhaust gas can be made to flow as uniformly as possible into the diesel oxidation catalyst 2, which can contribute to efficient use of the entire area of the diesel oxidation catalyst 2.
  • the upstream rectifying fins 201a are formed on the outer side surface of the catalyst outer case 5, Since the downstream side rectifying fins 201b are welded and fixed to the inner side surface of the exhaust gas inlet pipe 16, both the rectifying fins 201a and 201b can be attached by a simple processing operation even though they are located in the exhaust gas introduction passage 200. .
  • the soot filter 3 is provided in a substantially cylindrical filter inner case 20 made of a heat-resistant metal material.
  • the filter inner case 20 is provided in a substantially cylindrical filter outer case 21 made of a heat-resistant metal material. That is, the filter inner case 20 is fitted on the outside of the soot filter 3 through the mat-shaped filter heat insulating material 22 made of ceramic fiber.
  • the filter outer case 21 is one of the elements constituting the DPF casing 60 described above together with the catalyst outer case 5.
  • the filter heat insulating material 22 is press-fitted between the soot filter 3 and the filter inner case 20 to protect the soot filter 3.
  • the catalyst inner case 4 formed in a cylindrical shape with a straight ridge line is inserted into the upstream cylinder portion 4 a that houses the diesel oxidation catalyst 2 and a filter inner case 20 described later.
  • the downstream cylinder part 4b is made.
  • the upstream side cylinder part 4a and the downstream side cylinder part 4b are cylinders of substantially the same diameter, and are integrally formed.
  • a thin plate-shaped ring-shaped catalyst side joining flange 25 that is welded and fixed to the outer periphery of the catalyst inner case 4 and a thin plate-shaped ring-shaped filter side joining flange 26 that is welded to the outer periphery of the filter inner case 20 are provided.
  • the catalyst side joining flange 25 and the filter side joining flange 26 are formed in a donut shape having a substantially L-shaped cross section.
  • the inner peripheral side of the catalyst side joining flange 25 is welded and fixed to the end of the downstream side cylinder portion 4b in the catalyst inner case 4.
  • the outer peripheral side of the catalyst side joining flange 25 is protruded toward the outer peripheral side (radial direction) of the catalyst outer case 5.
  • a bent corner portion of the catalyst side joining flange 25 is a stepped step portion 25a.
  • An end portion on the exhaust gas downstream side of the catalyst outer case 5 is welded and fixed to a step portion 25 a of the catalyst side joining flange 25.
  • the inner peripheral side of the filter-side joining flange 26 is welded and fixed to a midway portion in the longitudinal direction (midway portion in the exhaust gas movement direction) of the outer periphery of the filter inner case 20.
  • the outer peripheral side of the filter-side joining flange 26 is projected toward the outer peripheral side (radial direction) of the filter outer case 21.
  • the bent corners of the filter-side joining flange 26 are also stepped step portions 26a.
  • the exhaust upstream end of the filter outer case 21 is fixed by welding to a step portion 26 a of the filter side joining flange 26.
  • the filter inner case 20 is formed in a cylindrical shape whose ridgeline is a straight line.
  • the end on the exhaust upstream side and the end on the exhaust downstream side of the filter inner case 20 are cylinders having substantially the same diameter, and are integrally formed.
  • the outer diameter of the diesel oxidation catalyst 2 and the outer diameter of the soot filter 3 are formed to be equal.
  • the thickness of the catalyst heat insulating material 6 is formed larger than the thickness of the filter heat insulating material 22.
  • the catalyst inner case 4 and the filter inner case 20 are formed of the same plate thickness material.
  • the outer diameter of the filter inner case 20 is smaller than the inner diameter of the downstream cylindrical portion 4b of the catalyst inner case 4.
  • a downstream gap 23 is formed between the inner peripheral surface of the catalyst inner case 4 and the outer peripheral surface of the filter inner case 20.
  • the downstream gap 23 is formed with a dimension (for example, 2 mm) larger than the plate thickness (for example, 1.5 mm) of each of the cases 4 and 20.
  • the catalyst side joining flange 25 and the filter side joining flange 26 are brought into contact with each other through the gasket 24.
  • the joint flanges 25 and 26 are sandwiched from both sides in the exhaust gas movement direction by a pair of thick plate-like central clamping flanges 51 and 52 surrounding the outer peripheral sides of the outer cases 5 and 21.
  • the exhaust upstream end of the filter outer case 21 is connected to the exhaust downstream end of the catalyst outer case 5 via the center clamping flanges 51 and 52 and the joint flanges 25 and 26.
  • a catalyst downstream space 29 is formed between the diesel oxidation catalyst 2 and the soot filter 3. That is, the gas outflow side end surface 2b of the diesel oxidation catalyst 2 and the intake side end surface 3a of the soot filter 3 (filter inner case 20) face each other with a distance L2 for sensor attachment.
  • the cylindrical length L4 of the catalyst outer case 5 in the exhaust gas movement direction is formed longer than the cylindrical length L3 of the upstream cylinder portion 4a of the catalyst inner case 4 in the exhaust gas movement direction.
  • the cylindrical length L6 of the filter outer case 21 in the exhaust gas movement direction is formed shorter than the cylindrical length L5 of the filter inner case 20 in the exhaust gas movement direction.
  • the length (L2 + L3 + L5) obtained by adding the sensor mounting interval L2 in the catalyst downstream space 29, the cylinder length L3 of the upstream cylinder portion 4a of the catalyst inner case 4 and the cylinder length L5 of the filter inner case 20 is It is configured to be substantially equal to a length (L4 + L6) obtained by adding the cylindrical length L4 of the catalyst outer case 5 and the cylindrical length L6 of the filter outer case 21.
  • the exhaust upstream end of the filter inner case 20 protrudes from the exhaust upstream end of the filter outer case 21 by a difference in length between the cases 20 and 21 (L7 ⁇ L5 ⁇ L6). For this reason, in a state where the filter outer case 21 is connected to the catalyst outer case 5, the exhaust downstream side (catalyst inner case 4) of the catalyst outer case 5 is set by the exhaust upstream dimension L7 of the filter inner case 20 protruding from the filter outer case 21.
  • the downstream end portion of the filter inner case 20 is inserted into the downstream cylinder portion 4b). That is, the exhaust upstream side of the filter inner case 20 is inserted into the downstream cylinder portion 4b (catalyst downstream space 29) so as to be removable.
  • Catalyst side joining flange 25 and filter side joining flange 26 are offset. In other words, the attachment positions of the catalyst side joining flange 25 and the filter side joining flange 26 are shifted with respect to the catalyst downstream side space 29.
  • the silencer 30 that attenuates the exhaust gas sound exhausted from the diesel engine 70 is made of a heat-resistant metal material and has a substantially cylindrical sound-absorbing inner case 31 and a heat-resistant metal material. It has a cylindrical silencer outer case 32 and a disk-like side lid 33 fixed to the side end of the silencer outer case 32 on the exhaust downstream side by welding.
  • a silencer inner case 31 is provided in the silencer outer case 32.
  • the muffler outer case 32 and the catalyst outer case 5 and the filter outer case 21 constitute the DPF casing 60 described above.
  • the diameter of the cylindrical silencing outer case 32 is substantially the same as the diameter of the cylindrical catalyst outer case 5 and the diameter of the cylindrical filter outer case 21.
  • a disc-shaped inner lid body 36 is fixed to the middle portion of the silencer inner case 31 by welding.
  • a pair of exhaust gas introduction pipes 38 extending in parallel with the exhaust gas moving direction is provided.
  • the exhaust upstream side of each exhaust gas introduction pipe 38 penetrates the inner lid body 36 and protrudes into the filter inner case 20 (filter downstream space 49, details will be described later).
  • the exhaust upstream end of each exhaust gas introduction pipe 38 is closed by a disk-like introduction pipe lid 37.
  • a number of communication holes 39 are formed in each exhaust gas introduction pipe 38.
  • the communication holes 39 are also formed at locations on the exhaust upstream side of the inner lid body 36 in each exhaust gas introduction pipe 38.
  • Each exhaust gas introduction pipe 38 communicates with the expansion chamber 45 through a communication hole 39.
  • the expansion chamber 45 is formed inside the silencer inner case 31 (between the inner lid body 36 and the side lid body 33).
  • Exhaust gas outlet pipes 34 arranged between the exhaust gas introduction pipes 38 are passed through the side lid 33 of the silencer outer case 32.
  • the exhaust upstream side of the exhaust gas outlet pipe 34 is closed by an inner lid 36.
  • a number of exhaust holes 46 are formed in the exhaust gas outlet pipe 34 at locations in the silencer inner case 31.
  • Each exhaust gas introduction pipe 38 communicates with the exhaust gas outlet pipe 34 via a large number of communication holes 39, an expansion chamber 45 and a large number of exhaust holes 46.
  • a tail pipe (not shown) is connected to the other end side of the exhaust gas outlet pipe 34.
  • the exhaust gas that has entered the both exhaust gas introduction pipes 38 of the muffler inner case 31 passes through the exhaust gas outlet pipe 34 through the plurality of communication holes 39, the expansion chamber 45, and the numerous exhaust holes 46. Then, the sound is discharged out of the silencer 30 through the tail pipe.
  • the inner diameter side of the thin plate-like ring-shaped filter outlet side joint flange 40 is welded and fixed to the exhaust downstream end of the filter inner case 20.
  • the outer diameter side of the filter outlet side joining flange 40 is projected toward the outer peripheral side (radius outside, radial direction) of the filter outer case 21.
  • the exhaust downstream end of the filter outer case 21 is fixed by welding to the outer peripheral side of the filter outlet side joining flange 40.
  • a thin-plate-like silencer-side joining flange 41 protruding from the outer peripheral side (radius outside) of the silencer outer case 32 is welded and fixed to the exhaust upstream end of the silencer inner case 31.
  • An end portion on the exhaust upstream side of the silencer outer case 32 is fixed by welding to the outer peripheral side of the silencer side joining flange 41.
  • the exhaust upstream end of the silencer inner case 31 is protruded by a predetermined cylindrical dimension L10 on the exhaust upstream side of the silencer side flange 41.
  • the filter inner case 20 and the muffler inner case 31 are cylinders having substantially the same diameter
  • the filter outer case 21 and the muffler outer case 32 are cylinders having substantially the same diameter.
  • a pair of thick plate-like shapes that butt the filter outlet side joining flange 40 and the muffler side joining flange 41 through the gasket 24 and surround the outer peripheral sides of the respective outer cases 21 and 32.
  • the outlet flanges 53 and 54 hold the joint flanges 40 and 41 from both sides in the exhaust gas movement direction.
  • the filter outer case 21 and the muffler outer case 32 are detachably connected by fastening the outlet clamping flanges 53 and 54 to the joint flanges 40 and 41 with bolts 42 and nuts 43, respectively.
  • the cylindrical length L9 of the muffler outer case 32 in the exhaust gas movement direction is made shorter than the cylinder length L8 of the noise reduction inner case 31 in the exhaust gas movement direction.
  • the exhaust upstream end of the silencer inner case 31 protrudes from the exhaust upstream end (joining flange 41) of the silencer outer case 32 by a difference in length between the cases 31 and 32 (L10 ⁇ L8 ⁇ L9). ing.
  • the exhaust downstream side end of the filter outer case 21 (the filter outlet side) is the same as the dimension L10 that the exhaust upstream end of the silencer inner case 31 protrudes.
  • the exhaust upstream end of the silencer inner case 31 is inserted into the filter downstream space 49 formed in the joining flange 40).
  • the exhaust upstream end of each exhaust gas introduction pipe 38 protrudes further forward (exhaust upstream) than the exhaust upstream end of the muffler inner case 31. That is, the exhaust upstream side of each exhaust gas introduction pipe 38 is inserted into the filter inner case 20 (see FIGS. 18, 22, 28, and 29).
  • a flange body filter outlet side joining flange
  • connects the filter outer case 21 and the muffler outer case 32 to the connection boundary position (filter downstream space 49) of the soot filter 3. 40 and the silencing side joining flange 41) are offset. In other words, the attachment positions of the filter outlet side joining flange 40 and the muffler side joining flange 41 are shifted with respect to the filter downstream side space 49.
  • each exhaust gas introduction pipe 38 in the exhaust gas movement direction can be secured, and the length of the silencer 30 (silencer outer case 32) in the exhaust gas movement direction can be shortened. Therefore, in the DPF 1 with the silencer 30, it is possible to achieve both the compactness of the DPF 1 as a whole and the maintenance and improvement of the silencing function in the silencer 30.
  • a midway portion in the silencer inner case 31 is closed with a disk-shaped inner lid body 36, and the exhaust gas upstream side of each exhaust gas introduction pipe 38 is passed through the inner lid body 36, and each exhaust gas introduction pipe is passed through.
  • a communication hole 39 is also formed at a location on the exhaust upstream side of the inner lid body 36.
  • the communication hole 39 on the exhaust upstream side of the inner lid body 36 contributes to intake of exhaust gas into the silencer 30. For this reason, while the length of the silencer 30 (silencer outer case 32) in the exhaust gas movement direction is shortened, the movement distance of the exhaust gas itself can be sufficiently secured, and the silencer function of the silencer 30 is further enhanced. Is possible.
  • each outer case 5, 21, 32 which incorporates each inner case 4, 20, 31 is provided.
  • Each inner case 4, 20, 31 is connected to each outer case 5, 21, 32 via joint flanges 25, 26, 40, 41 that protrude from the outer peripheral side of each outer case 5, 21, 32.
  • a plurality of combinations of the gas purifiers 2 and 3, the inner cases 4, 20, 31 and the outer cases 5, 21, 32 are provided, and the joining flanges 25, 26 (40, 41) are paired with a pair of clamping flanges 51, 52 ( 53, 54), the plurality of outer cases 5, 21, 32 are connected.
  • the adjacent joining flanges 25 and 26 (40 and 41) can be sandwiched from both sides by the sandwiching flanges 51 and 52 (53 and 54) and can be pressed (contacted).
  • a substantially uniform pressing force can be applied to the entire joining flanges 25 and 26 (40, 41), and the surface pressure of the sealing surfaces (clamping surfaces) of the clamping flanges 51 to 54 can be maintained at a high level. As a result, it is possible to reliably prevent exhaust gas leakage from between the joint flanges 25 and 26 (40 and 41).
  • clamping flanges 51 to 54 are configured by a plurality of semicircular arc bodies 51a and 51b (52a, 52b, 53a, 53b, 54a, and 54b), the same assembly state as that of the integral object can be achieved. This is the same as in the first embodiment.
  • each joining flange 25,26,40 has basically the same structure, the catalyst side joining flange 25 that is welded and fixed to the catalyst inner case 4 and the catalyst outer case 5 is shown as a representative example with reference to FIG. While explaining.
  • a stepped step portion 25 a is formed at the bent corner portion of the catalyst side joining flange 25.
  • the end portion on the exhaust downstream side of the catalyst outer case 5 is fitted on the step portion 25 a, and the step portion 25 a is welded and fixed to the end portion on the exhaust downstream side of the catalyst outer case 5.
  • an L-shaped inner diameter side end 25b of the catalyst side joining flange 25 is extended in the exhaust gas movement direction of the catalyst inner case 4 (catalyst outer case 5).
  • An inner diameter side end 25 b is fitted on the exhaust downstream side end of the catalyst inner case 4, and the inner diameter side end 25 b is welded and fixed to the catalyst inner case 4.
  • an L-shaped outer diameter side end portion 25c of the catalyst side joining flange 25 is extended from the outer periphery of the catalyst outer case 5 in the radial direction (vertical direction). High rigidity of the catalyst side joining flange 25 is ensured by the L-shaped cross section of the catalyst side joining flange 25 and the presence of the step portion 25a.
  • the nuts 28 are screwed into the bolts 27 that pass through the bolt holes 56 of the sandwiching flanges 51 and 52 and the joining flanges 25 and 26 to fasten the sandwiching flanges 51 and 52 and the joining flanges 25 and 26.
  • the structure in which the outer diameter side end portion 25c of the side joining flange 25 is clamped by the clamping flanges 51 and 52 is as described above.
  • FIG. 18 As shown in FIGS. 18, 25, and 26, one end side of the cylindrical sensor boss body 110 is welded and fixed between the upstream cylindrical portion 4 a and the downstream cylindrical portion 4 b on the outer peripheral surface of the catalyst inner case 4. Yes. The other end side of the sensor boss body 110 is extended in the radial direction from the sensor mounting opening 5 a of the catalyst outer case 5 toward the outside of the catalyst outer case 5.
  • the sensor boss body 110 for supporting the exhaust gas sensor penetrates the catalyst outer case 5 in the vicinity of the connection boundary position (catalyst downstream space 29) between the diesel oxidation catalyst 2 and the soot filter 3 on the outer peripheral surface of the catalyst inner case 4. It is provided to do.
  • a sensor mounting bolt 111 is screwed to the other end side of the sensor boss body 110.
  • a thermistor type upstream gas temperature sensor 109 is passed through the sensor mounting bolt 111, and the upstream gas temperature sensor 109 is supported by the sensor boss body 110 via the sensor mounting bolt 111.
  • a detection portion of the upstream gas temperature sensor 109 is inserted into the catalyst downstream space 29.
  • the sensor boss body 110 on the exhaust upstream side is located on the extension of the gas outflow side end surface 2 b orthogonal to the exhaust gas movement direction in the diesel oxidation catalyst 2 and in the soot filter 3. It is located on the extension of the intake side end face 3a orthogonal to the direction. In this case, it is possible to set (close) the arrangement interval between the gas outlet side end surface 2b of the diesel oxidation catalyst 2 and the intake side end surface 3a of the soot filter 3 and the upstream gas temperature sensor 109.
  • the DPF 1 as a whole can be made compact, and the detection accuracy of the upstream gas temperature sensor 109 can be improved, which contributes to performance improvements such as regeneration control for the DPF 1.
  • one end side of the cylindrical sensor boss body 110 is also welded and fixed to the vicinity of the filter downstream space 49 on the outer peripheral surface of the filter inner case 20.
  • the other end side of the sensor boss body 110 is extended in the radial direction from the sensor mounting opening 21 a of the filter outer case 21 toward the outside of the filter outer case 21. That is, the sensor boss body 110 for supporting the exhaust gas sensor is provided in the vicinity of the connection boundary position of the soot filter 3 on the outer peripheral surface of the filter inner case 20 so as to penetrate the filter outer case 21.
  • a sensor mounting bolt 111 is screwed to the other end side of the sensor boss body 110.
  • the thermistor type downstream gas temperature sensor 112 is passed through the sensor mounting bolt 111, and the downstream gas temperature sensor 112 is supported by the sensor boss body 110 via the sensor mounting bolt 111.
  • the detection portion of the downstream gas temperature sensor 112 is inserted into the filter downstream space 49.
  • the sensor boss body 110 on the exhaust downstream side is located on the exhaust side end surface 3b orthogonal to the exhaust gas movement direction in the soot filter 3 and on the exhaust upstream side in each exhaust gas introduction pipe 38. It is located on the extension of the side end face (introduction tube lid 37).
  • the arrangement interval between the discharge side end surface 3b of the soot filter 3 and the downstream gas temperature sensor 112 can be set to be extremely short (adjacent).
  • the entire DPF 1 can be made compact, and the detection accuracy of the downstream gas temperature sensor 112 can be improved, which contributes to improvement in performance such as regeneration control for the DPF 1.
  • the sensor boss body 113 (see FIGS. 31 to 34) of the differential pressure sensor 63, which will be described later, can be configured in the same manner as the sensor boss body 110 for the two gas temperature sensors 109 and 112.
  • the differential pressure sensor 63 is for detecting a pressure difference of exhaust gas between upstream and downstream sides of the soot filter 3 in the DPF 1. Based on the pressure difference, the amount of particulate matter deposited on the soot filter 3 is converted, and the clogged state in the DPF 1 can be grasped. That is, based on the pressure difference of the exhaust gas detected by the differential pressure sensor 63, the regeneration control of the soot filter 3 can be automatically executed by operating, for example, an accelerator control means or an intake throttle control means (not shown). It is configured.
  • the sensor bracket 66 is bolted to the mute-side outlet clamping flange 54 described above, and the sensor bracket 66 is disposed on the upper surface side of the DPF casing 60.
  • a detection main body 67 of the differential pressure sensor 63 is attached to the sensor bracket 66.
  • An upstream pipe joint body 64 and a downstream pipe joint body 65 are connected to a detection main body 67 of the differential pressure sensor 63 via an upstream sensor pipe 68 and a downstream sensor pipe 69, respectively.
  • the sensor boss body 113 is disposed in the DPF casing 60.
  • the upstream side pipe joint body 64 (downstream side pipe joint body 65) is fastened to the sensor boss body 113 by the pipe joint bolt 114.
  • FIG. 30 shows another example of the silencer 30 structure.
  • a disc-shaped inner lid body 36 is fixed to the end of the silencer inner case 31 on the exhaust upstream side by welding.
  • the exhaust upstream side of each exhaust gas introduction pipe 38 passes through the inner lid body 36, but the exhaust upstream side end of each exhaust gas introduction pipe 38 and the exhaust upstream end of the muffler inner case 31 The positions are almost the same in side sectional view.
  • the exhaust gas upstream end of each exhaust gas introduction pipe 38 is opened as it is.
  • Other configurations are the same as in the previous embodiment.
  • the length of the exhaust gas moving direction of the silencer 30 (silencer outer case 32) can be shortened while ensuring the length of each exhaust gas introducing pipe 38 in the exhaust gas moving direction.
  • the DPF 1 with the sounder 30 it is possible to achieve both the compactness of the DPF 1 as a whole and the maintenance and improvement of the sound deadening function in the silencer 30.
  • Rectifiers 201a and 201b for regulating the flow of exhaust gas are provided on at least one of the outer surface of the outer case 5 on the exhaust upstream side and the inner surface of the exhaust gas inlet pipe 16. Therefore, the presence of the rectifiers 201a and 201b allows the exhaust gas to be smoothly fed into the exhaust gas purification device 1 without being greatly affected by the shape of the exhaust gas inlet pipe 16. For this reason, exhaust gas can be made to flow as uniformly as possible into the gas purification body 2 on the upstream side of the exhaust gas, and it is possible to contribute to efficiently utilizing the entire area of the gas purification body 2. .
  • the flange bodies 25, 26 connecting the outer cases 5, 21 are offset with respect to the connection boundary position 29 of the gas purification bodies 2, 3. Therefore, it is possible to shorten the lengths of the outer cases 5 and 21 in the exhaust gas movement direction while securing the lengths of the gas purification bodies 2 and 3 in the exhaust gas movement direction. Accordingly, the overall length of the exhaust gas purification device 1 can be made compact (shortened) while improving the rigidity and weight of the outer cases 5 and 21 and the like.
  • Existence of the flange bodies 25 and 26 for connection also has an advantage that exhaust gas leakage and the like can be easily prevented.
  • the exhaust gas purification device 1 with the silencer 30 can also be made compact in length ( (Shortening).
  • the gas purifier 3 (2) in the other inner case 20 (4) can be largely exposed to the outside. For this reason, it is possible to improve the workability of maintenance work (cleaning of the gas purification bodies 2 and 3 etc.) performed by separating the outer cases 5 and 21 by releasing the connection of the flange bodies 25 and 26. Play.
  • the presence of the gap 23 between the inner cases 4 and 20 allows the inner cases 4 and 20 to be easily attached and detached. That is, for example, in the conventional configuration in which the inner cases 4 and 20 are closely fitted to prevent exhaust gas leakage, the inner cases 4 and 20 are integrated with each other due to rust or the like and cannot be easily separated. Compared to this, the separation of the inner cases 4 and 20 is extremely simple, and in this respect as well, the maintainability and replacement workability of the gas purifiers 2 and 3 can be improved.
  • the rectifiers 201 a and 201 b are provided on both the outer surface of the outer case 5 on the exhaust upstream side and the inner surface of the exhaust gas inlet pipe 16. And the rectifier 201a on the outer case 5 side is positioned on the exhaust upstream side, and the rectifier 201b on the exhaust gas inlet pipe 16 side is positioned on the exhaust downstream side. Even though the rectifiers 201a and 201b are located at the same position, they can be attached to the outer surface of the outer case 5 and the exhaust gas inlet pipe 16 without interfering with each other by a simple processing operation.
  • the exhaust upstream side outer case 5 and the inner case 4 incorporated therein communicate with the exhaust gas inlet pipe 16.
  • the exhaust gas inlet 12 is formed in a rectangular shape, and the four corners 12a are formed in an arc shape. Therefore, the exhaust gas inlet 12 is rectangular.
  • the increase in the exhaust gas inflow resistance is suppressed by making the opening area as wide as possible, while passing through the exhaust gas inlet 12 by making the four corners 12a arc-shaped.
  • the exhaust gas can be prevented from becoming turbulent. Therefore, it is possible to reduce the variation in the inflow pressure of the exhaust gas passing through the exhaust gas inlet 12 and to make the exhaust gas flow into the exhaust gas purification device 1 as uniformly as possible.
  • a silencer 30 having the exhaust gas outlet pipe 34 is attached to the case 21, and an exhaust gas introduction pipe 38 extending in parallel with the exhaust gas movement direction is built in the silencer 30.
  • the silencing is performed while ensuring the length of each exhaust gas introduction pipe 38 in the exhaust gas movement direction.
  • the length in the exhaust gas movement direction of the container 30 (the silencer outer case 32) can be shortened. Therefore, the exhaust gas purification apparatus 1 with the silencer 30 has an effect that both the exhaust gas purification apparatus 1 as a whole can be made compact and the silencing function of the silencer 30 can be maintained and improved.
  • the exhaust upstream end of the silencer 30 is closed by an inner cover 36, and the exhaust gas introduction pipe 38 penetrates through the inner lid body 38 and enters the inner case 20 on the exhaust downstream side, and is disposed on the exhaust gas upstream side of the inner lid body 36 in the exhaust gas introduction pipe 38 for exhaust gas intake. Therefore, the communication hole 39 on the exhaust upstream side of the inner lid body 36 contributes to the exhaust gas intake into the silencer 30. For this reason, while the length of the silencer 30 in the exhaust gas movement direction is shortened, the movement distance of the exhaust gas itself can be sufficiently secured, and the silencer function of the silencer 30 can be further enhanced. There is an effect.
  • a sensor boss body 110 for supporting the exhaust gas sensor 112 is provided so as to penetrate the outer case 21 on the exhaust downstream side, and the sensor boss body 110 is orthogonal to the exhaust gas movement direction in the gas purification body 3. Since it is located on the extension of the end face 3b or the extension of the end face on the exhaust gas upstream side of the exhaust gas introduction pipe 38, the arrangement interval between the end face 3b of the gas purifier 3 and the exhaust gas sensor 112 is extremely short. It is possible to set (close). Therefore, the exhaust gas purification device 1 as a whole can be made compact, and the detection accuracy of the exhaust gas sensor 112 can be improved, which contributes to improving performance such as regeneration control for the exhaust gas purification device 1.

Abstract

 本願発明は、エンジン70の排気ガスの浄化性能を向上できるものでありながら、エンジン70のメンテナンス等の取扱い作業性を向上できる排気ガス浄化装置1を提供することを目的としたものである。本願発明の排気ガス浄化装置1は、エンジン70が排出した排気ガスを浄化する2つのガス浄化体2,3と、前記各ガス浄化体2,3を内蔵した内側ケース4,20と、前記各内側ケース4,20を内蔵した外側ケース5,21とを備える。前記各外側ケース5,21が排気ガス移動方向に並べて連結される。隣り合う前記内側ケース4,20同士は、一方を他方に挿入した二重構造にする。前記一方の内側ケース4(20)の内側面と前記他方の内側ケース20(4)の外側面との間に遊嵌用隙間23を空ける。

Description

排気ガス浄化装置
 本願発明は、ディーゼルエンジン等に搭載される排気ガス浄化装置に係り、より詳しくは、排気ガス中に含まれた粒子状物質(すす、パティキュレート)等を除去する排気ガス浄化装置に関するものである。
 従来から、ディーゼルエンジン(以下、エンジンという)の排気経路中に、排気ガス浄化装置としてディーゼルパティキュレートフィルタ(以下、DPFという)を設け、エンジンからの排気ガスをDPFにて浄化処理する技術が知られている(例えば特許文献1参照)。DPFにおいて、外側ケースの内部に内側ケースを二重構造に設け、酸化触媒又はスートフィルタ等を内側ケースに内蔵する技術も公知である(例えば特許文献2参照)。DPFにおいて、酸化触媒を収容したケースと、スートフィルタを収容したケースとを、ボルト締結されるフランジを介して分離可能に連結する技術も公知である(例えば特許文献3及び4参照)。
 特許文献4に記載のDPFでは、酸化触媒を内蔵した一重構造の上流側ケースと、スートフィルタを内蔵した一重構造の下流側ケースとを連結するにおいて、上流側ケースと下流側ケースとを同一径の筒状に形成し、一方のケースに設けられた拡径部に他方のケースを密嵌させることによって、酸化触媒とスートフィルタとを近接させて配置している。このような構成を採用すると、ケースにおける酸化触媒とスートフィルタとの間の領域が狭くなる(放熱面積が狭くなる)から、酸化触媒とスートフィルタとの間で排気ガス温度が低下するおそれを抑制できるという利点がある。
特開2004-263593号公報 特開2005-194949号公報 特開2009-228516号公報 特開2009-91982号公報
 しかし、前記特許文献4の構成では、酸化触媒を内蔵した一重構造の上流側ケースと、スートフィルタを内蔵した一重構造の下流側ケースとを連結するにおいて、一方のケースに設けられた拡径部に他方のケースを密嵌させるため、両ケース同士(密嵌部分)が錆等に起因して一体化し簡単に分離できなくなるおそれがあった。また、排気ガスの通過によって各ケースの外面は高温になるため、各ケースが十分冷えた状態でDPFのメンテナンス作業等を行わなければならず、取り扱い作業性の向上を図り難いという問題もあった。
 本願発明は、上記のような問題を検討して改善を施した排気ガス浄化装置を提供することを第1の技術的課題としている。
 ところで、エンジンは汎用性が広く、建設機械、農作業機、船舶といった様々な分野で用いられる。エンジンの搭載スペースは、搭載される機械によって様々であるが、近年は、軽量化・コンパクト化の要請で、搭載スペースに制約がある(狭い)ことが多い。しかも、DPFにおいては、これを通過する排気ガスの温度が高温(例えば300℃以上)であるのが機能的に望ましいとされている。このため、エンジンにDPFを取り付けたいという要請がある。
 エンジンにDPFを取り付ける場合、DPFの取付け位置によっては、排気マニホールドからDPFまでをつなぐ排気管路を長くしたり湾曲させたりすることが必要になる。しかし、排気管路が長ければ長いほど、DPFに到達するまでに排気ガス温度が下がり、DPFの排気ガス浄化性能の低下を招来する。また、排気管路が湾曲していれば、排気ガスは排気管路の湾曲内面に衝突しながら流れるから、排気ガスの流速は当然遅くなる。流速の低下はいきおい排気ガス温度の低下を促すため、この場合もDPFの排気ガス浄化性能の低下を招来する。
 本願発明は、これらの現状を検討した上で、排気管路の形状に依存することなく排気ガスが均一に流入できる構造のDPFを提供することを第2の技術的課題としている。
 さて、DPFに消音器を取り付ける技術もよく知られているが、前記従来構造のDPFに消音器を単に連結しただけでは、消音器の分だけDPFの排気ガス移動方向の長さが長くなってしまい、DPFのコンパクト化を図れない。一方、DPFのコンパクト化のために、消音器の排気ガス移動方向の長さを短くすると、今度は消音器内での排気ガス移動距離を十分に確保するのが難しく、消音性能を低下させるおそれがある。
 そこで、本願発明は、コンパクト化を図りつつも、排気ガスの消音機能を簡単に付加できる排気ガス浄化装置を提供することを第3の技術的課題としている。
 請求項1の発明は、エンジンが排出した排気ガスを浄化する2つのガス浄化体と、前記各ガス浄化体を内蔵した内側ケースと、前記各内側ケースを内蔵した外側ケースとを備えており、前記各外側ケースが排気ガス移動方向に並べて連結されている排気ガス浄化装置であって、隣り合う前記内側ケース同士は一方を他方に挿入した二重構造になっており、前記一方の内側ケースの内側面と前記他方の内側ケースの外側面との間に遊嵌用隙間が空いているというものである。
 請求項2の発明は、請求項1に記載した排気ガス浄化装置において、前記内側ケースの外側面には、半径方向外向きに張り出した接合フランジが設けられており、前記接合フランジに形成された段部に、前記外側ケースにおける排気ガス移動方向の一端部を固着させており、隣り合う前記接合フランジ同士を重ね合わせて着脱可能に連結しているというものである。
 請求項3の発明は、請求項2に記載した排気ガス浄化装置において、前記接合フランジの存在によって、前記外側ケースに前記内側ケースを直接的に接触しない状態で支持させているというものである。
 請求項4の発明は、請求項1~3のうちいずれかに記載した排気ガス浄化装置において、隣り合う前記内側ケース同士のうち一方の外側面に、排気ガスセンサ支持用のセンサボス体が設けられており、前記センサボス体は、前記外側ケースに形成されたボス体貫通孔から半径方向外向きに突出しており、前記一方の内側ケースの外側面には、前記センサボス体を囲い且つ前記ボス体貫通孔を塞ぐカラーが固着されているというものである。
 請求項5の発明は、請求項4に記載した排気ガス浄化装置において、前記排気ガスセンサとしての差圧センサの配管が前記センサボス体に接続されており、前記配管を前記外側ケースの外側面に沿わせているというものである。
 請求項6の発明は、請求項1に記載した排気ガス浄化装置において、前記エンジンからの排気ガスが流入する排気ガス入口管と、前記両ガス浄化体を通過した排気ガスが流出する排気ガス出口管とを更に備えており、排気上流側の外側ケースの外側面と前記排気ガス入口管の内側面とによって排気ガスの導入通路を構成するように、前記排気ガス入口管が前記排気上流側の外側ケースに取り付けられており、前記排気上流側の外側ケースの外側面と前記排気ガス入口管の内側面とのうち少なくとも一方に、排気ガスの流れを整えるための整流体が設けられているというものである。
 請求項7の発明は、請求項6に記載した排気ガス浄化装置において、前記両ガス浄化体の接続境界位置に対して、前記両外側ケースを連結するフランジ体をオフセットさせているというものである。
 請求項8の発明は、請求項6又は7に記載した排気ガス浄化装置において、前記排気上流側の外側ケースの外側面と前記排気ガス入口管の内側面との両方に、前記整流体が設けられており、前記外側ケース側の整流体を排気上流側に位置させ、前記排気ガス入口管側の整流体を排気下流側に位置させているというものである。
 請求項9の発明は、請求項6~8のうちいずれかに記載した排気ガス浄化装置において、前記排気上流側の外側ケースとこれに内蔵された内側ケースとには、前記排気ガス入口管に連通する排気ガス流入口が形成されており、前記排気ガス流入口は矩形状に開口していて、その四隅部が円弧形状に形成されているというものである。
 請求項10の発明は、請求項1に記載した排気ガス浄化装置において、前記エンジンからの排気ガスが流入する排気ガス入口管と、前記両ガス浄化体を通過した排気ガスが流出する排気ガス出口管とを更に備えており、排気下流側の外側ケースには、前記排気ガス出口管を有する消音器が取り付けられており、前記消音器内には、排気ガス移動方向と平行状に延びる排気ガス導入管が内蔵されており、前記排気ガス導入管の排気上流側を、前記排気下流側の内側ケースの内部に入り込ませているというものである。
 請求項11の発明は、請求項10に記載した排気ガス浄化装置において、前記両ガス浄化体の接続境界位置に対して、前記両外側ケース体を連結するフランジ体をオフセットさせていると共に、前記排気下流側のガス浄化体の接続境界位置に対して、前記排気下流側の外側ケースと前記消音器とを連結するフランジ体をオフセットさせているというものである。
 請求項12の発明は、請求項10又は11に記載した排気ガス浄化装置において、前記消音器における排気上流側の端部は内蓋体にて塞がれており、前記排気ガス導入管は前記内蓋体を貫通して前記排気下流側の内側ケースの内部に入り込んでおり、前記排気ガス導入管のうち前記内蓋体よりも排気上流側に、排気ガス取り込み用の連通穴が形成されているというものである。
 請求項13の発明は、請求項10~12のうちいずれかに記載した排気ガス浄化装置において、前記排気下流側の内側ケースの外周面のうち前記ガス浄化体の接続境界位置の近傍には、排気ガスセンサ支持用のセンサボス体が前記排気下流側の外側ケースを貫通するように設けられており、前記センサボス体は、前記ガス浄化体において排気ガス移動方向と直交する端面の延長上、及び、前記排気ガス導入管における排気上流側の端面の延長上に位置しているというものである。
 請求項1の発明によると、エンジンが排出した排気ガスを浄化する2つのガス浄化体と、前記各ガス浄化体を内蔵した内側ケースと、前記各内側ケースを内蔵した外側ケースとを備えており、前記各外側ケースが排気ガス移動方向に並べて連結されている排気ガス浄化装置であって、隣り合う前記内側ケース同士は一方を他方に挿入した二重構造になっており、前記一方の内側ケースの内側面と前記他方の内側ケースの外側面との間に遊嵌用隙間が空いているから、前記一方の内側ケースから前記他方の内側ケースを分離させることによって、前記他方の内側ケース内にある前記ガス浄化体を外部に大きく露出させることができる。このため、前記各外側ケースを分離させて実行するメンテナンス作業(前記各ガス浄化体の掃除等)の作業性を向上できるという効果を奏する。また、前記両内側ケースの間にある前記遊嵌用隙間の存在によって、前記両内側ケース同士を手軽に着脱できる。すなわち、例えば排気ガス漏れ防止のために両内側ケースを密嵌させるという従来の構成では、前記両内側ケース同士が錆等に起因して一体化し簡単に分離できなくなる。これに比べて請求項1の発明では、前記両内側ケースの分離が至極簡単であり、この点でも、前記各ガス浄化体のメンテナンス性や交換作業性を向上できるという利点がある。
 請求項2の発明によると、請求項1に記載した排気ガス浄化装置において、前記内側ケースの外側面には、半径方向外向きに張り出した接合フランジが設けられており、前記接合フランジに形成された段部に、前記外側ケースにおける排気ガス移動方向の一端部を固着させており、隣り合う前記接合フランジ同士を重ね合わせて着脱可能に連結しているから、前記段部の存在によって、前記外側ケースを前記接合フランジに対して簡単に位置決めできる。また、前記外側ケースと前記接合フランジとの固着に際して、前記接合フランジの外周側が例えば溶接トーチ及び溶接棒といった固着用治具と干渉するのを防止でき、前記外側ケースと前記接合フランジとの加工作業性を向上できる。
 請求項3の発明によると、請求項2に記載した排気ガス浄化装置において、前記接合フランジの存在によって、前記外側ケースに前記内側ケースを直接的に接触しない状態で支持させているから、外部から前記外側ケースに加えられた機械振動や変形力が前記内側ケースにまで届き難くなり、前記内側ケース自体及びこの中の前記ガス浄化体が破損したり、前記ガス浄化体が位置ずれしたりするのを防止できる。また、前記内側ケースの外周全域に亘って前記外側ケースを被せられるから、前記内側ケースの外周全域に断熱層(断熱領域)を確保できることになる。このため、前記内側ケース内の排気ガス温度の低下を確実に抑制できる。更に、前記外側ケースの表面温度上昇も抑制できる。
 請求項4の発明によると、請求項1~3のうちいずれかに記載した排気ガス浄化装置において、隣り合う前記内側ケース同士のうち一方の外側面に、排気ガスセンサ支持用のセンサボス体が設けられており、前記センサボス体は、前記外側ケースに形成されたボス体貫通孔から半径方向外向きに突出しており、前記一方の内側ケースの外側面には、前記センサボス体を囲い且つ前記ボス体貫通孔を塞ぐカラーが固着されているから、前記カラーの存在によって、前記外側ケースと前記内側ケースとの連結強度を向上できる。また、前記内側ケース内の排気ガスが前記ボス体貫通孔から漏れることも簡単且つ確実に防止できる。
 しかも、両内側ケースを密嵌させるために一方の内側ケースに拡径部を設ける従来構造に比べて、前記内側ケースの拡管代や、前記センサボス体の半径及び溶接代等に影響されることなく、前記ガス浄化体の端面と前記排気ガスセンサの取付け位置との間隔を最短寸法(零ないし任意寸法)に設定できる。その結果、前記排気ガス浄化装置の全長を短縮でき、各種機器に前記排気ガス浄化装置を簡単に搭載できる。前記ガス浄化体の端面に接触するまで前記排気ガスセンサを近接できることになるから、前記排気ガス浄化装置の自動再生といった制御性能の向上にも貢献できる。
 請求項5の発明によると、請求項4に記載した排気ガス浄化装置において、前記排気ガスセンサとしての差圧センサの配管が前記センサボス体に接続されており、前記配管を前記外側ケースの外側面に沿わせているから、前記配管が前記外側ケースの外側面に近接することになる。このため、例えば前記エンジンに前記排気ガス浄化装置を組付ける場合、前記配管が邪魔になることは少なく、前記排気ガス浄化装置の取り扱い性・搭載性がよい。従って、前記排気ガス浄化装置の搭載・組付け作業がし易い。
 請求項6の発明によると、請求項1に記載した排気ガス浄化装置において、前記エンジンからの排気ガスが流入する排気ガス入口管と、前記両ガス浄化体を通過した排気ガスが流出する排気ガス出口管とを更に備えており、排気上流側の外側ケースの外側面と前記排気ガス入口管の内側面とによって排気ガスの導入通路を構成するように、前記排気ガス入口管が前記排気上流側の外側ケースに取り付けられており、前記排気上流側の外側ケースの外側面と前記排気ガス入口管の内側面とのうち少なくとも一方に、排気ガスの流れを整えるための整流体が設けられているから、前記整流体の存在によって、前記排気ガス入口管の形状に大きく影響されることなく、排気ガスを前記排気ガス浄化装置内にスムーズに送り込めることになる。このため、排気上流側の前記ガス浄化体に対して、排気ガスをできるだけ均一に流入させることが可能になり、前記ガス浄化体の全域を効率よく活用するのに貢献できるという効果を奏する。
 請求項7の発明によると、請求項6に記載した排気ガス浄化装置において、前記両ガス浄化体の接続境界位置に対して、前記両外側ケースを連結するフランジ体をオフセットさせているから、前記各ガス浄化体の排気ガス移動方向の長さを確保しつつ、前記両外側ケースの排気ガス移動方向の長さを短縮することが可能になる。従って、前記両外側ケース等の剛性向上や軽量化を図りつつ、前記排気ガス浄化装置の全長をコンパクト化(短縮)できるという効果を奏する。連結用の前記フランジ体の存在によって、排気ガス漏れ等も簡単に防止できるという利点もある。
 請求項8の発明によると、請求項6又は7に記載した排気ガス浄化装置において、前記排気上流側の外側ケースの外側面と前記排気ガス入口管の内側面との両方に、前記整流体が設けられており、前記外側ケース側の整流体を排気上流側に位置させ、前記排気ガス入口管側の整流体を排気下流側に位置させているから、前記導入通路内に位置する前記整流体でありながら、前記外側ケースの外側面や前記排気ガス入口管に簡単な加工作業にて、互いに干渉することなく取付けできるという効果を奏する。
 請求項9の発明によると、請求項6~8のうちいずれかに記載した排気ガス浄化装置において、前記排気上流側の外側ケースとこれに内蔵された内側ケースとには、前記排気ガス入口管に連通する排気ガス流入口が形成されており、前記排気ガス流入口は矩形状に開口していて、その四隅部が円弧形状に形成されているから、前記排気ガス流入口を矩形状に開口させて当該開口面積をできるだけ広くすることによって、排気ガスの流入抵抗の増大を抑制したものでありながら、前記四隅部を円弧形状にすることによって、前記排気ガス流入口を通過する排気ガスが乱流化するのを抑制できる。従って、前記排気ガス流入口を通過する排気ガスの流入圧力のばらつきを少なくして、前記排気ガス浄化装置内に排気ガスをできるだけ均一に流入させることが可能になるという効果を奏する。
 請求項10の発明によると、請求項1に記載した排気ガス浄化装置において、前記エンジンからの排気ガスが流入する排気ガス入口管と、前記両ガス浄化体を通過した排気ガスが流出する排気ガス出口管とを更に備えており、排気下流側の外側ケースには、前記排気ガス出口管を有する消音器が取り付けられており、前記消音器内には、排気ガス移動方向と平行状に延びる排気ガス導入管が内蔵されており、前記排気ガス導入管の排気上流側を、前記排気下流側の内側ケースの内部に入り込ませているから、前記排気ガス導入管の排気ガス移動方向の長さを確保しつつ、前記消音器の排気ガス移動方向の長さを短縮できることになる。従って、前記消音器付きの前記排気ガス浄化装置において、前記排気ガス浄化装置全体としてのコンパクト化と、前記消音器における消音機能の維持向上とを両立できるという効果を奏する。
 請求項11の発明によると、請求項10に記載した排気ガス浄化装置において、前記両ガス浄化体の接続境界位置に対して、前記両外側ケース体を連結するフランジ体をオフセットさせていると共に、前記排気下流側のガス浄化体の接続境界位置に対して、前記排気下流側の外側ケースと前記消音器とを連結するフランジ体をオフセットさせているから、前記各ガス浄化体の排気ガス移動方向の長さを確保しつつ、前記両外側ケースの排気ガス移動方向の長さを短縮することが可能になる。また、前記排気下流側の外側ケースと前記消音器との排気ガス移動方向の長さを短縮することも可能である。従って、前記両外側ケースや前記消音器等の剛性向上や軽量化を図りつつ、前記排気ガス浄化装置の全長をコンパクト化(短縮)できるという効果を奏する。連結用の前記フランジ体の存在によって、排気ガス漏れ等も簡単に防止できるという利点もある。
 請求項12の発明によると、請求項10又は11に記載した排気ガス浄化装置において、前記消音器における排気上流側の端部は内蓋体にて塞がれており、前記排気ガス導入管は前記内蓋体を貫通して前記排気下流側の内側ケースの内部に入り込んでおり、前記排気ガス導入管のうち前記内蓋体よりも排気上流側に、排気ガス取り込み用の連通穴が形成されているから、前記内蓋体より排気上流側にある前記連通穴は、前記消音器への排気ガス取り込みに寄与することになる。このため、前記消音器の排気ガス移動方向の長さを短縮したものでありながら、排気ガス自体の移動距離を十分確保でき、前記消音器の消音機能をより一層高めることが可能になるという効果を奏する。
 請求項13の発明によると、請求項10~12のうちいずれかに記載した排気ガス浄化装置において、前記排気下流側の内側ケースの外周面のうち前記ガス浄化体の接続境界位置の近傍には、排気ガスセンサ支持用のセンサボス体が前記排気下流側の外側ケースを貫通するように設けられており、前記センサボス体は、前記ガス浄化体において排気ガス移動方向と直交する端面の延長上、及び、前記排気ガス導入管における排気上流側の端面の延長上に位置しているから、前記ガス浄化体の端面と前記排気ガスセンサとの配置間隔を極めて短く設定する(近接させる)ことが可能になる。従って、前記排気ガス浄化装置全体のコンパクト化を図れると共に、前記排気ガスセンサの検出精度を向上でき、前記排気ガス浄化装置に対する再生制御等の性能向上に寄与するという効果を奏する。
第1実施形態におけるDPFの断面説明図である。 DPFの外観斜視図である。 DPFの外観平面図である。 DPFの外観底面図である。 DPFの外観正面図である。 DPFの外観側面図である。 DPFの上流側の断面側面図である。 DPFの下流側の断面側面図である。 DPFの分解断面説明図である。 挟持フランジ(半円弧体)の分離側面図である。 (a)は触媒側接合フランジの拡大側面断面図、(b)は溶接態様を示す拡大側面断面図である。 ガス温度センサに対するセンサボス体の取付け部を示す断面図である。 DPFを設けたディーゼルエンジンの平面図である。 差圧センサに対するセンサボス体の取付け部を示す断面図である。 ガス温度センサに対するセンサボス体の取付け部を示す拡大断面図である。 隣り合う内側ケース同士を挿入し合わない構造であるDPF変形例の断面説明図である。 遮熱ケースを省略した構造であるDPF変形例の断面説明図である。 第2実施形態におけるDPFの断面説明図である。 DPFの外観斜視図である。 DPFにおける排気上流側の外観側面図である。 DPFにおける排気下流側の外観側面図である。 DPFの分離断面説明図である。 挟持フランジの分離側面図である。 触媒側接合フランジの拡大側面断面図である。 排気上流側にあるセンサボス体の取付け部を示す拡大断面図である。 DPFにおける排気上流側の拡大側面断面図である。 DPFにおける排気上流側の拡大平面断面図である。 DPFにおける排気下流側の拡大側面断面図である。 排気下流側にあるセンサボス体の取付け部を示す拡大断面図である。 消音器構造の別例を示す拡大側面断面図である。 DPF搭載のディーゼルエンジンを排気マニホールド側から見た側面図である。 DPFの取付け構造を示す外観側面図である。 DPF搭載のディーゼルエンジンをフライホイール側から見た側面図である。 DPFの取付け構造を示す排気上流側の外観側面図である。
 以下に、本願発明を具体化した排気ガス浄化装置を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、ディーゼルパティキュレートフィルタ1の排気ガス流入口12側を左側とし、同じく消音器30側を右側としている。このような特定の方向や位置を示す用語は説明の便宜のために用いたものであり、本願発明の技術的範囲を限定するものではない。
 1.第1実施形態
 1-1.DPFの概略構造
 まずはじめに、第1実施形態における排気ガス浄化装置の概略構造について説明する。図1、図6及び図13に示す如く、排気ガス浄化装置としての連続再生式のディーゼルパティキュレートフィルタ1(以下、DPF1という)を備える。DPF1によって、ディーゼルエンジン70から排出される排気ガス中の粒子状物質(PM)の除去に加え、ディーゼルエンジン70の排気ガス中の一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC)を低減するように構成している。DPF1は、排気ガス中の粒子状物質(PM)等を捕集するためのものである。平面視でディーゼルエンジン70の出力軸(クランク軸)と交差する左右方向に長く延びた略円筒形状にDPF1を構成している。ディーゼルエンジン70のフライホイールハウジング78上にDPF1を配置する。DPF1の左右(排気ガス移動方向一端側と同他端側)には、排気ガス入口管16(排気ガス取入れ側)と、排気ガス出口管34(排気ガス排出側)とが、ディーゼルエンジン70の左右に振り分けて設けられている。DPF1の排気ガス取入れ側である排気ガス入口管16は、ディーゼルエンジン70の排気マニホールド71に着脱可能にボルト締結されている。DPF1の排気ガス排出側である排気ガス出口管34にエキゾーストパイプ48を接続させる。
 図1~図6に示す如く、DPF1は、耐熱金属材料製のDPFケーシング60に、円筒型の内側ケース4,20を介して、例えば白金等のディーゼル酸化触媒2とハニカム構造のスートフィルタ3と直列に並べて収容した構造になっている。DPF1は、支持体としてのフランジ側ブラケット脚61及びケーシング側ブラケット脚62を介して、フライホイールハウジング78に取付けられている。この場合、フランジ側ブラケット脚61の一端側は、DPFケーシング60の外周側に、接合フランジ26(詳細は後述する)を介して着脱可能にボルト締結されている。ケーシング側ブラケット脚62の一端側は、DPFケーシング60の外周面に一体的に溶接固定されている。
 一方、図1~6及び図13に示す如く、フランジ側ブラケット脚61の他端側は、フライホイールハウジング78の上面(DPF取付部)に、2本の後付けボルト88にて着脱可能に締結される。ケーシング側ブラケット脚62の他端側は、フライホイールハウジング78の上面(DPF取付部)に、先付けボルト87及び後付けボルト88にて着脱可能に締結される。ケーシング側ブラケット脚62の他端側には、先付けボルト87を係入させるための切欠き孔89が形成されている。
 すなわち、ディーゼルエンジン70にDPF1を組付ける場合は先ず、フライホイールハウジング78の上面に先付けボルト87を不完全に螺着させる。そして、作業者が両手でDPF1を持上げて、先付けボルト87に切欠き孔89を介してケーシング側ブラケット脚62を係止させ、ディーゼルエンジン70にDPF1を仮止めする。この状態では、DPF1から作業者が両手を離すことができる。その後、排気マニホールド71に入口フランジ体17を締結させ、排気マニホールド71に排気ガス入口管16を固着させる。
 一方、フランジ側ブラケット脚61とケーシング側ブラケット脚62とを、3本の後付けボルト88によってフライホイールハウジング78の上面に締結させる。また、先付けボルト87も完全に締結させて、フライホイールハウジング78の上面にDPF1を着脱可能に固着させる。なお、前記と逆の手順にてDPF1を取外すことができる。その結果、DPF1は、前記各ブラケット脚61,62と排気マニホールド71とにより、高剛性部材であるフライホイールハウジング78の上部で、ディーゼルエンジン70の後部に安定良く連結支持される。また、1人の作業者によって、ディーゼルエンジン70へのDPF1の着脱作業を実行できる。
 上記の構成において、ディーゼルエンジン70の排気ガスは、ディーゼルエンジン70の排気マニホールド71から、DPFケーシング60内のディーゼル酸化触媒2側に流入し、ディーゼル酸化触媒2からスートフィルタ3側に移動して浄化処理される。排気ガス中の粒子状物質は、スートフィルタ3における各セル間の多孔質形状の仕切り壁を通り抜けできない。すなわち、排気ガス中の粒子状物質は、スートフィルタ3に捕集される。その後、ディーゼル酸化触媒2及びスートフィルタ3を通過した排気ガスがエキゾーストパイプ48に放出される。
 排気ガスがディーゼル酸化触媒2及びスートフィルタ3を通過する際に、排気ガスの温度が再生可能温度(例えば約300℃)を超えていれば、ディーゼル酸化触媒2の作用にて、排気ガス中のNO(一酸化窒素)が不安定なNO(二酸化窒素)に酸化される。そして、NOがNOに戻る際に放出するO(酸素)によって、スートフィルタ3に捕集された粒子状物質が酸化除去される。なお、スートフィルタ3に粒子状物質が堆積した場合、再生可能温度以上に排気ガスの温度を保持することによって、粒子状物質が酸化除去されるから、スートフィルタ3の粒子状物質の捕集能力が回復する(スートフィルタ3が再生する)。
 1-2.ディーゼル酸化触媒の組付け構造
 図1及び図9を参照して、ディーゼルエンジン70が排出した排気ガスを浄化する排気ガス浄化体(フィルタ)の一例であるディーゼル酸化触媒2を組付ける構造を説明する。ディーゼル酸化触媒2は、耐熱金属材料製で略円筒型の触媒内側ケース4内に設けられている。触媒内側ケース4は、耐熱金属材料製で略円筒型の触媒外側ケース5内に設けられている。すなわち、ディーゼル酸化触媒2の外側に、セラミックファイバー製でマット状の触媒断熱材6を介して、触媒内側ケース4を被嵌させている。ディーゼル酸化触媒2と触媒内側ケース4の間に触媒断熱材6を圧入することによって、ディーゼル酸化触媒2が保護されている。
 また、触媒内側ケース4の外側に、断面L字状の薄板製支持体7を介して触媒外側ケース5を被嵌させている。触媒外側ケース5は、前述したDPFケーシング60を構成する要素の1つである。なお、触媒断熱材6によってディーゼル酸化触媒2が保護される。触媒内側ケース4に伝わる触媒外側ケース5の応力(機械振動、変形力)を薄板製支持体7にて低減させる。
 図1及び図9に示す如く、触媒内側ケース4及び触媒外側ケース5の一側端部に円板状の側蓋体8を溶接にて固着している。側蓋体8の外面側には外蓋体9がボルト及びナットにて締結されている。ディーゼル酸化触媒2のガス流入側端面2aと側蓋体8とは、一定距離L1(ガス流入空間11)だけ離間させる。ディーゼル酸化触媒2のガス流入側端面2aと側蓋体8との間に排気ガス流入空間11を形成する。触媒内側ケース4及び触媒外側ケース5には、排気ガス流入空間11に臨む排気ガス流入口12を開口させる。触媒内側ケース4の開口縁と触媒外側ケース5の開口縁の間に閉塞リング体15を挟持状に固着する。触媒内側ケース4の開口縁と触媒外側ケース5の開口縁との間の隙間が閉塞リング体15にて閉鎖されるから、触媒内側ケース4と触媒外側ケース5との間に排気ガスが流入するのを防止できる。
 図1~図6及び図9に示す如く、排気ガス流入口12が形成された触媒外側ケース5の外周面に排気ガス入口管16を配置する。排気ガス入口管16における一方の開口端部に入口フランジ体17を溶接固定する。当該入口フランジ体17はディーゼルエンジン70の排気マニホールド71に着脱可能にボルト締結する。排気マニホールド71に排気ガス入口管16における一方の開口端部を連通させる。排気ガス入口管16における他方の開口端部は、排気ガス流入口12を外側から覆うようにして、触媒外側ケース5の外周面に溶接されている。なお、触媒外側ケース5の外周面と入口フランジ体17の側縁との間に一対の補強ブラケット体18を溶接固定している。両補強ブラケット体18の存在によって、排気マニホールド71と排気ガス入口管16との連結強度を確保している。
 上記の構成により、ディーゼルエンジン70の排気ガスは、排気マニホールド71から排気ガス入口管16に流入して、排気ガス入口管16から排気ガス流入口12を介して排気ガス流入空間11に入る。そして、排気ガス流入空間11に到達した排気ガスが、ディーゼル酸化触媒2に左側のガス流入側端面2aから供給される。ディーゼル酸化触媒2の酸化作用によって、二酸化窒素(NO)が生成される。
 1-3.スートフィルタの組付け構造
 図1及び図9を参照して、ディーゼルエンジン70が排出した排気ガスを浄化する排気ガス浄化体(フィルタ)の一例であるスートフィルタ3を組付ける構造を説明する。スートフィルタ3は、耐熱金属材料製で略円筒型のフィルタ内側ケース20内に設ける。フィルタ内側ケース20は、耐熱金属材料製で略円筒型のフィルタ外側ケース21内に設ける。すなわち、スートフィルタ3の外側に、セラミックファイバー製でマット状のフィルタ断熱材22を介して、フィルタ内側ケース20を被嵌させている。フィルタ外側ケース21は、触媒外側ケース5と共に、前述したDPFケーシング60を構成する要素の1つである。なお、スートフィルタ3とフィルタ内側ケース20との間にフィルタ断熱材22を圧入することによって、スートフィルタ3が保護されている。
 図1及び図9に示す如く、稜線が直線の円筒状に形成された触媒内側ケース4は、ディーゼル酸化触媒2を収容する上流側筒部4aと、後述するフィルタ内側ケース20が挿入される下流側筒部4bとにより構成されている。なお、上流側筒部4aと下流側筒部4bとは略同一径の円筒で且つ一体形状である。触媒内側ケース4とフィルタ内側ケース20とは、略同一径の円筒状に形成されている。すなわち、触媒内側ケース4とフィルタ内側ケース20とは、稜線が直線の円筒形状で且つ両端側の直径が等しくなっている。
 触媒内側ケース4における下流側筒部4bの外周面に、排気下流側に延びる遮熱ケース190を設けている。遮熱ケース190は触媒内側ケース4を構成する要素の1つである。遮熱ケース190の上流側は下流側よりも小径の円筒状に形成されている。触媒内側ケース4における下流側筒部4bの外周面に、遮熱ケース190の上流側端部190aを被嵌して溶接固定している。この場合、遮熱ケース190の上流側端部190aは、触媒内側ケース4の排気下流側端面(ディーゼル酸化触媒2のガス流出側端面2bと対応する開口端面)よりも排気上流側に位置している。このため、触媒内側ケース4における下流側筒部4bの外周面と、遮熱ケース190の内側面との間には、上流側隙間23aが形成されている。
 ディーゼル酸化触媒2の外径とスートフィルタ3の外径とは等しく形成されている。触媒断熱材6の厚み及びフィルタ断熱材22の厚みも同程度になっている。触媒内側ケース4とフィルタ内側ケース20とは同一板厚の材料にて形成されている。フィルタ内側ケース20の排気上流側(排気ガス取入れ側)を遮熱ケース190内に挿入している。すなわち、隣り合う触媒内側ケース4及びフィルタ内側ケース20は、フィルタ内側ケース20を触媒内側ケース4に挿入した二重構造になっている。なお、二重構造としては、触媒内側ケース4をフィルタ内側ケース20に挿入したものでもよい。この場合は、フィルタ内側ケース20側に、遮熱ケース190が排気上流側に向けて延びるように設けられることになる。
 実施形態では、遮熱ケース190における排気下流側の内径に比べて、フィルタ内側ケースの外径を小さく形成している。このため、フィルタ内側ケース20の排気上流側を遮熱ケース190内に挿入した状態では、遮熱ケース190の内側面とフィルタ内側ケース20との間に、遊嵌用隙間としての下流側隙間23が形成される。下流側隙間23の隙間間隔は、各内側ケース4,20の板厚(例えば1.5mm)よりも大きな寸法(例えば2mm)に形成する。例えば、各内側ケース4,20が錆びたり熱変形したりしても、遮熱ケース190に対してフィルタ内側ケース20の排気上流側を簡単に出し入れできる。
 更に、触媒内側ケース4(実施形態では遮熱ケース190)の外周に溶接固定する薄板状リング形の触媒側接合フランジ25と、フィルタ内側ケース20の外周に溶接固定する薄板状リング形のフィルタ側接合フランジ26とを備える。触媒側接合フランジ25とフィルタ側接合フランジ26とは、断面略L字のドーナツ形状に形成されている。遮熱ケース190外周の排気下流側に、触媒側接合フランジ25の内周側を溶接固定する。触媒外側ケース5の外周側(放射方向、半径方向外側)に向けて、触媒側接合フランジ25の外周側を突出させる(張り出させる)。触媒側接合フランジ25の折り曲げ角部には階段状の段部25aを形成する。触媒外側ケース5における排気下流側の端部が段部25aに溶接固定されている。フィルタ内側ケース20外周の長手中途部(排気ガス移動方向の中途部)には、フィルタ側接合フランジ26の内周側を溶接固定する。フィルタ外側ケース21の外周側(放射方向、半径方向外側)に向けて、フィルタ側接合フランジ26の外周側を突出させる(張り出させる)。フィルタ側接合フランジ26の折り曲げ角部に階段状の段部26aを形成する。フィルタ外側ケース21の排気上流側の端部が段部26aに溶接固定されている。
 図1~図5、図9及び図12に示す如く、ガスケット24を介して触媒側接合フランジ25とフィルタ側接合フランジ26とを突き合わせる。各外側ケース5,21の外周側を囲う一対の厚板状の中央挟持フランジ51,52にて、各接合フランジ25,26を排気ガス移動方向の両側から挟む。ボルト27及びナット28にて各中央挟持フランジ51,52を締結して、各接合フランジ25,26を挟持することにより、触媒外側ケース5とフィルタ外側ケース21とが着脱可能に連結される。
 図1及び図12に示す如く、各中央挟持フランジ51,52及び各接合フランジ25,26を介して、触媒外側ケース5の排気下流側の端部にフィルタ外側ケース21の排気上流側の端部を連結した状態では、ディーゼル酸化触媒2とスートフィルタ3の間に触媒下流側空間29が形成される。すなわち、ディーゼル酸化触媒2(触媒内側ケース4)のガス流出側端面2bと、スートフィルタ3(フィルタ内側ケース20)の取入れ側端面3aとが、センサ取付け用間隔L2だけ離れて対峙する。
 図1及び図9に示す如く、触媒内側ケース4における上流側筒部4aの排気ガス移動方向の円筒長さL3よりも、触媒外側ケース5の排気ガス移動方向の円筒長さL4を長く形成する。フィルタ内側ケース20の排気ガス移動方向の円筒長さL5よりも、フィルタ外側ケース21の排気ガス移動方向の円筒長さL6を短く形成する。触媒下流側空間29のセンサ取付け用間隔L2と、触媒内側ケース4における上流側筒部4aの円筒長さL3と、フィルタ内側ケース20の円筒長さL5とを加算した長さ(L2+L3+L5)が、触媒外側ケース5の円筒長さL4と、フィルタ外側ケース21の円筒長さL6とを加算した長さ(L4+L6)にほぼ等しくなるように構成されている。
 また、フィルタ内側ケース20の排気上流側の端部は、フィルタ外側ケース21の排気上流側の端部から、各ケース20,21の長さの差(L7≒L5-L6)だけ突出している。このため、触媒外側ケース5にフィルタ外側ケース21を連結した状態では、フィルタ外側ケース21から突出したフィルタ内側ケース20の上流側寸法L7だけ、触媒外側ケース5の排気下流側(触媒内側ケース4の下流側筒部4b)に、フィルタ内側ケース20の排気上流側の端部が挿入される。すなわち、下流側筒部4b(触媒下流側空間29)内に、フィルタ内側ケース20の排気上流側が抜き差し可能に挿入される。
 上記の構成において、ディーゼル酸化触媒2の酸化作用によって生成された二酸化窒素(NO)が、スートフィルタ3内に取入れ側端面3aから供給される。ディーゼルエンジン70の排気ガス中に含まれた粒子状物質(PM)は、スートフィルタ3に捕集されて、二酸化窒素(NO)によって連続的に酸化除去される。ディーゼルエンジン70の排気ガス中の粒状物質(PM)の除去に加え、ディーゼルエンジン70の排気ガス中の一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC)の含有量が低減される。
 1-4.消音器の組付け構造
 次に、図1、図8及び図9等を参照しながら、ディーゼルエンジン70が排出した排気ガス音を減衰させる消音器30の構造について説明する。図1、図8及び図9に示す如く、消音器30は、耐熱金属材料製で略円筒形の消音内側ケース31と、耐熱金属材料製で略円筒形の消音外側ケース32と、消音外側ケース32の下流側の側端部に溶接にて固着した円板状の側蓋体33とを有する。消音外側ケース32内に消音内側ケース31を設ける。消音外側ケース32は、触媒外側ケース5及びフィルタ外側ケース21と共に、前述したDPFケーシング60を構成する。なお、円筒形の消音外側ケース32の直径は、円筒形の触媒外側ケース5の直径や、円筒形のフィルタ外側ケース21の直径と略同一寸法である。
 消音内側ケース31の排気ガス移動方向の両側端部には、円盤状の内蓋体36,37がそれぞれ溶接にて固着されている。各内蓋体36,37の間には一対の排気ガス導入管38が設けられている。各排気ガス導入管38における排気上流側の端部は上流内蓋体36を貫通している。各排気ガス導入管38における排気下流側の端部は下流内蓋体37にて塞がれている。各排気ガス導入管38の中途部には複数の連通孔39が形成されている。各排気ガス導入管38内に連通孔39を介して膨張室45を連通している。膨張室45は、消音内側ケース31の内部(各内蓋体36,37の間)に形成されている。
 消音内側ケース31及び消音外側ケース32には、各排気ガス導入管38の間に配置した排気ガス出口管34を貫通させている。排気ガス出口管34の一端側は出口蓋体35によって閉塞されている。消音内側ケース31内における排気ガス出口管34の全体に、多数の排気孔46が形成されている。各排気ガス導入管38は、複数の連通孔39、膨張室45及び多数の排気孔46を介して、排気ガス出口管34に連通している。排気ガス出口管34の他端側にエキゾーストパイプ48を接続する。上記の構成において、消音内側ケース31の両排気ガス導入管38内に入り込んだ排気ガスは、複数の連通孔39、膨張室45及び多数の排気孔46を介して排気ガス出口管34を通過し、エキゾーストパイプ48を介して消音器30外に排出される。
 図1及び図9に示す如く、フィルタ内側ケース20の排気下流側の端部に、薄板状リング形のフィルタ出口側接合フランジ40の内径側が溶接固定されている。フィルタ外側ケース21の外周側(半径方向外側、放射方向)に向けて、フィルタ出口側接合フランジ40の外径側を張り出させる。フィルタ出口側接合フランジ40の折り曲げ角部に階段状の段部40aを形成する。フィルタ外側ケース21の排気下流側の端部が、フィルタ出口側接合フランジ40の段部40aに溶接固定されている。消音内側ケース31の排気上流側の端部に、消音外側ケース32の外周側(半径方向外側)にはみ出る薄板状の消音側接合フランジ41が溶接固定されている。なお、消音内側ケース31の排気上流側は、消音側接合フランジ41よりも排気上流側に向けて所定円筒寸法L10だけ突出させている。消音内側ケース31の外周面のうち消音側接合フランジ41よりも排気下流側に、消音外側ケース32における排気上流側の端部が溶接固定されている。
 図1及び図7~図10に示すように、ガスケット24を介してフィルタ出口側接合フランジ40と消音側接合フランジ41とを突き合わせ、各外側ケース21,32の外周側を囲う一対の厚板状の出口挟持フランジ53,54にて、各接合フランジ40,41を排気ガス移動方向の両側から挟む。そして、ボルト42及びナット43にて各出口挟持フランジ53,54を締結して、各接合フランジ40,41を挟持することにより、フィルタ外側ケース21と消音外側ケース32とが着脱可能に連結される。
 図1及び図9に示すように、消音内側ケース31の排気ガス移動方向の円筒長さL8よりも、消音外側ケース32の排気ガス移動方向の円筒長さL9を短く形成してする。消音内側ケース31の排気上流側の端部は、消音外側ケース32の排気上流側の端部(接合フランジ41)から、各ケース31,32の長さの差(L10≒L8-L9)だけ突出している。すなわち、フィルタ外側ケース21に消音外側ケース32を連結した状態では、消音内側ケース31の上流側の端部が突出した寸法L10だけ、フィルタ外側ケース21の排気下流側の端部(フィルタ出口側接合フランジ40)内に形成されたフィルタ下流側空間49に、消音内側ケース31の排気上流側の端部が挿入される。
 1-5.隣り合う外側ケース同士の連結構造
 次に、図1及び図7~図10を参照しながら、隣り合う外側ケース5,21,32同士の連結構造を説明する。図1及び図7~図10に示す如く、厚板状の中央挟持フランジ51(52)は、触媒外側ケース5(フィルタ外側ケース21)の周方向に複数(実施形態では2つ)に分割された半円弧体51a,51b(52a,52b)にて構成されている。各半円弧体51a,51b(52a,52b)は円弧状(略半円状の馬蹄形)に形成されている。触媒外側ケース5にフィルタ外側ケース21を連結した状態では、各半円弧体51a,51b(52a,52b)の端部同士が円周方向に沿って突き合わさる(当接する)。すなわち、各半円弧体51a,51b(52a,52b)によって、触媒外側ケース5(フィルタ外側ケース21)の外周側が環状に囲われることになる。
 中央挟持フランジ51(52)には、周方向に沿った等間隔で、貫通孔付きのボルト締結部55が複数設けられている。実施形態では、1組の中央挟持フランジ51に付き8箇所のボルト締結部55を備えている。各半円弧体51a,51b(52a,52b)単位で見ると、円周方向に沿った等間隔で4箇所ずつボルト締結部55が設けられている。一方、触媒側接合フランジ25及びフィルタ側接合フランジ26には、中央挟持フランジ51(52)の各ボルト締結部55に対応するボルト孔56が貫通形成されている。
 触媒外側ケース5とフィルタ外側ケース21とを連結するに際しては、触媒外側ケース5の外周側を触媒側の両半円弧体51a,51bで囲うと共に、フィルタ外側ケース21の外周側をフィルタ側の両半円弧体52a,52bで囲い、ガスケット24を挟持した触媒側接合フランジ25とフィルタ側接合フランジ26とを、半円弧体51a,51b,52a,52b群(中央挟持フランジ51,52)にて排気ガス移動方向の両側から挟持する。次いで、両側の中央挟持フランジ51,52のボルト締結部55と、両接合フランジ25,26のボルト孔56とに、ボルト27を挿入してナット28で締め付ける。その結果、両接合フランジ25,26が両中央挟持フランジ51,52にて挟み固定され、触媒外側ケース5とフィルタ外側ケース21との連結が完了する。ここで、触媒側の半円弧体51a,51bとフィルタ側の半円弧体52a,52bとの端部同士の突合せ部分は、互いに72°位相をずらして位置させるように構成されている。
 図1及び図7~図10に示す如く、厚板状の出口挟持フランジ53(54)は、フィルタ外側ケース21(消音外側ケース32)の周方向に複数(実施形態では2つ)に分割された半円弧体53a,53b(54a,54b)にて構成されている。実施形態の各半円弧体53a,53b(54a,54b)は、中央挟持フランジ51(52)の半円弧体51a,51b(52a,52b)と基本的に同じ形態のものである。出口挟持フランジ53(54)にも、周方向に沿った等間隔で、貫通孔付きのボルト締結部57が複数設けられている。一方、フィルタ出口側接合フランジ40及び消音側接合フランジ41には、出口挟持フランジ53(54)の各ボルト締結部57に対応するボルト孔58が貫通形成されている。
 フィルタ外側ケース21と消音外側ケース32とを連結するに際しては、フィルタ外側ケース21の外周側をフィルタ出口側の両半円弧体53a,53bで囲うと共に、消音外側ケース32の外周側を消音側の両半円弧体54a,54bで囲い、ガスケット24を挟持したフィルタ出口側接合フランジ40と消音側接合フランジ41とを、半円弧体53a,53b,54a,54b群(出口挟持フランジ53,54)にて排気ガス移動方向の両側から挟持する。次いで、両側の出口挟持フランジ53,54のボルト締結部57と、両接合フランジ40,41のボルト孔58とに、ボルト42を挿入してナット43で締め付ける。その結果、両接合フランジ40,41が両出口挟持フランジ53,54にて挟み固定され、フィルタ外側ケース21と消音外側ケース32との連結が完了する。ここで、フィルタ出口側の半円弧体53a,53bと消音側の半円弧体54a,54bとの端部同士の突合せ部分は、互いに72°位相をずらして位置させるように構成されている。
 図1及び図7~図10に示す如く、挟持フランジ51~54のうち少なくとも1つに、DPFケーシング60(外側ケース5,21,32)をディーゼルエンジン70に支持させる支持体としてのフランジ側ブラケット脚61が取り付けられている。実施形態では、フィルタ出口側の出口挟持フランジ53のうち一方の半円弧体53aに、貫通孔付きの支持体締結部59が、隣り合うボルト締結部57の間に位置する2箇所に一体形成されている。一方、フランジ側ブラケット脚61には、前述の支持体締結部59に対応する取付けボス部86が一体形成されている。
 上記の構成において、フィルタ出口側にある一方の半円弧体53aの支持体締結部59に、フランジ側ブラケット脚61の取付けボス部86をボルト締結することにより、フィルタ出口側の出口挟持フランジ53にフランジ側ブラケット脚61が着脱可能に固定される。ケーシング側ブラケット脚62の一端側がDPFケーシング60(触媒外側ケース5)の外周側に溶接固定され、両ブラケット脚61,62の他端側がフライホイールハウジング78の上面(DPF取付部)にボルト締結されることは、先の説明の通りである。
 図1及び図7~図10に示す如く、エンジン70が排出した排気ガスを浄化する2つのガス浄化体2,3(ディーゼル酸化触媒2,スートフィルタ3)と、各ガス浄化体2,3を内蔵する各内側ケース4,20,31と、各内側ケース4,20,31を内蔵する外側ケース5,21,32とを有している。また、各内側ケース4,20,31は、各外側ケース5,21,32の外周側にはみ出る接合フランジ25,26,40,41を介して、各外側ケース5,21,32に連結させる。ガス浄化体2,3、各内側ケース4,20,31及び各外側ケース5,21,32の組合せを複数組備え、各接合フランジ25,26(40,41)を一対の挟持フランジ51,52(53,54)にて挟持固定することによって、複数の外側ケース5,21,32を連結する。
 このように構成すると、隣り合う接合フランジ25,26(40,41)を、各挟持フランジ51,52(53,54)にて両側から挟み付けて圧接(密着)できる。しかも、挟持フランジ51~54を外側ケース5,21,32に溶接することなく別体に構成するので、挟持フランジ51~54と外側ケース5,21,32との関係において、溶接に起因する応力集中や歪の問題が生ずるおそれはない。このため、各接合フランジ25,26(40,41)の全体に略均一な圧接力を付与できると共に、挟持フランジ51~54のシール面(挟持面)の面圧を高い状態に維持できる。その結果、各接合フランジ25,26(40,41)の間からの排気ガス漏れを確実に防止できる。
 図1及び図7~図10に示す如く、各挟持フランジ51~54は、外側ケース5,21,32の周方向に複数に分割された馬蹄形の半円弧体51a,51b(52a,52b,53a,53b,54a,54b)からなり、複数の半円弧体51a,51b(52a,52b,53a,53b,54a,54b)にて外側ケース5,21,32の外周側を囲うように構成している。従って、複数の半円弧体51a,51b(52a,52b,53a,53b,54a,54b)で構成された挟持フランジ51~54でありながら一体物と同様の組付け状態にできる。このため、リング形状のフランジに比べて挟持フランジ51~54の組付けが容易であり、組付け作業性を向上できる。また、加工コストや組付けコストを抑制しつつ、シール性の高いDPF1を構成できる。
 1-6.接合フランジの詳細構造
 次に、図11(a)(b)を参照しながら、各接合フランジ25,26,40の詳細構造について説明する。各接合フランジ25,26,40はいずれも基本的に同じ構造であるから、触媒内側ケース4と触媒外側ケース5とに溶接固定される触媒側接合フランジ25を代表例として説明する。図11(a)(b)に示す如く、触媒側接合フランジ25の折り曲げ角部に階段状の段部25aが形成されている。当該段部25aに触媒外側ケース5の排気下流側の端部を被嵌させ、触媒外側ケース5の排気下流側の端部に段部25aを溶接固定させている。
 この場合、触媒側接合フランジ25の段部25aに、触媒外側ケース5の排気下流側の端部を突き合わせるので、段部25aの存在によって、触媒外側ケース5を触媒側接合フランジ25に対して簡単に位置決めできる。また、触媒外側ケース5と段部25aとの溶接は、重ね合わせての隅肉溶接ではなく突合せ溶接になる。そして、溶接トーチ192や溶接棒193(図11(b)参照)を、触媒側接合フランジ25の外周側から離れるように倒したり垂直に立てたりして、触媒外側ケース5と段部25aとの突合せ部分に近接させて溶接できる。従って、触媒外側ケース5と触媒側接合フランジ25との溶接に際して、触媒側接合フランジ25の外周側が溶接トーチ192及び溶接棒193と干渉するのを防止でき、触媒外側ケース5と触媒側接合フランジ25との溶接作業性(加工作業性)を向上できる。また、触媒側接合フランジ25の排気ガス移動方向の長さが短くても、段部25aの存在によって触媒外側ケース5と触媒側接合フランジ25との溶接が可能であるから、触媒側接合フランジ25において直接外気に触れる領域を小さくできることになる。このため、触媒内側ケース4やフィルタ内側ケース20内の排気ガス温度の低下を抑制することにも寄与する。
 一方、触媒内側ケース4(触媒外側ケース5)の排気ガス移動方向に沿って、触媒側接合フランジ25におけるL形の内径側端部25bが延出されている。この場合、内径側端部25bは排気上流側に向けて延びている。触媒内側ケース4の排気下流側の端部に内径側端部25bを被嵌させ、触媒内側ケース4の外周面に内径側端部25bを溶接固定している(隅肉溶接)。他方、触媒外側ケース5の外周から放射方向(半径方向外側)に向けて、触媒側接合フランジ25におけるL形の外径側端部25c(外周側)を延出させている。触媒側接合フランジ25の断面階段形状によって、触媒側接合フランジ25の高い剛性が確保されている。
 上記の説明並びに図1及び図9から分かるように、触媒側接合フランジ25を介在させることによって、触媒内側ケース4は触媒外側ケース5に対して直接的に接触しない状態で支持されている。このため、外部から触媒外側ケース5に加えられた機械振動や変形力が触媒内側ケース4にまで届き難くなり、触媒内側ケース4自体及びこの中のディーゼル酸化触媒2が破損したり、ディーゼル酸化触媒2が位置ずれしたりするのを防止できる。また、触媒内側ケース4の外周全域に亘って触媒外側ケース5を被せられるから、触媒内側ケース4の外周全域に断熱層(断熱領域)を確保できることになる。このため、触媒内側ケース4内の排気ガス温度の低下を確実に抑制できる。更に、触媒外側ケース5の表面温度上昇も抑制できる。
 なお、挟持フランジ51,52及び接合フランジ25,26の各ボルト孔56を貫通したボルト27に、ナット28を螺着させることによって、挟持フランジ51,52と接合フランジ25,26とを締結させ、触媒側接合フランジ25の外径側端部25cを挟持フランジ51,52にて挟持するという構造になっていることは、前述した通りである。
 1-7.ガス温度センサの取付け構造
 次に、図1、図12及び図15を参照しながら、DPF1に付設する上流側ガス温度センサ109(下流側ガス温度センサ112)について説明する。隣り合う内側ケース4,20同士のうち半径方向外側にあるものの外周面には、排気ガスセンサの一例であるガス温度センサ109(112)支持用のセンサボス体110が設けられている。実施形態では、触媒内側ケース4(より具体的には遮熱ケース190)の外周面のうち触媒下流側空間29に対応する部位に、円筒状のセンサボス体110の一端側が溶接固定されている。触媒外側ケース5に形成されたボス体貫通孔5aから、該触媒外側ケース5の外側に向けた放射方向(半径方向外側)に、センサボス体110の他端側を延長させる。センサボス体110の他端側にセンサ取付けボルト111を螺着する。例えばサーミスタ形の上流側ガス温度センサ109をセンサ取付けボルト111に貫通させ、センサボス体110にセンサ取付けボルト111を介して上流側ガス温度センサ109を支持させる。触媒下流側空間29内に上流側ガス温度センサ109の検出部分を突入させる。
 図12及び図15に示すように、触媒内側ケース4(より具体的には遮熱ケース190)の外周面には、センサボス体110を囲うカラー194が固着されている。カラー194の先端面は触媒外側ケース5の内周面に密着していて、センサボス体110が貫通するボス体貫通孔5aを内側から塞いでいる。このため、カラー194の存在によって、触媒外側ケース5と触媒内側ケース4(より具体的には遮熱ケース190)との連結強度(剛性)を向上できる。また、触媒内側ケース4やフィルタ内側ケース20内の排気ガスがボス体貫通孔5aから漏れるのを簡単且つ確実に防止できる。
 上記の構成において、ディーゼル酸化触媒2のガス流出側端面2bから排気ガスが排出されたとき、その排気ガス温度が上流側ガス温度センサ109にて検出される。この場合、ディーゼル酸化触媒2のガス流出側端面2bよりも上流側にセンサボス体110の一部を位置させることが可能になるから、ディーゼル酸化触媒2のガス流出側端面2bに接触するまで、ガス流出側端面2bに上流側ガス温度センサ109を接近させるように、触媒内側ケース4(遮熱ケース190)の外周面にセンサボス体110を配置できる。また、各外側ケース5,21の板厚を厚くすることによって、各内側ケース4,20の板厚を薄くすることができ、ディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3を再生可能温度以上に維持できるものでありながら、DPF1の軽量化も図れる。なお、前記と同様に、図1に示す如く、センサボス体110にセンサ取付けボルト111を介して例えばサーミスタ形の下流側ガス温度センサ112を取付け、スートフィルタ3における排出側端面3bの排気ガスの温度を下流側ガス温度センサ112にて検出させる。この場合のセンサボス体110は、フィルタ外側ケース21のボス体貫通孔21aを貫通している。
 1-8.差圧センサの取付け構造
 次に、図13及び14を参照しながら、DPF1に付設する差圧センサ63について説明する。排気ガスセンサの一例である差圧センサ63は、DPF1内においてスートフィルタ3を挟んだ上下流側間の排気ガスの圧力差を検出するためのものである。当該圧力差に基づいてスートフィルタ3の粒子状物質の堆積量が換算され、DPF1内の詰り状態を把握できるように構成している。すなわち、差圧センサ63にて検出された排気ガスの圧力差に基づき、例えば図示しないアクセル制御手段又は吸気スロットル制御手段等を作動させることによって、スートフィルタ3の再生制御を自動的に実行できるように構成されている。
 上述した消音側の出口挟持フランジ54にセンサブラケット66をボルト締結して、DPFケーシング60の上面側にセンサブラケット66を配置させる。差圧センサ63の検出本体67がセンサブラケット66に取付けられる。差圧センサ63の検出本体67には、上流側センサ配管68と下流側センサ配管69を介して上流側管継手体64と下流側管継手体65がそれぞれ接続される。DPFケーシング60には、前記センサボス体110と同様に、センサボス体113が配置される。管継手ボルト114によってセンサボス体113に上流側管継手体64(下流側管継手体65)が締結される。
 前述の通り、触媒内側ケース4における下流側筒部4bの外周面と、遮熱ケース190の内周面との間には、上流側隙間23aが形成されている。遮熱ケース190における排気上流側の外周面に円筒状のセンサボス体113の一端側を溶接固定する。触媒外側ケース5に形成されたボス体貫通孔5aから、該触媒外側ケース5の外側に向けた放射方向(半径方向外側)に、センサボス体113の他端側を延長させ、管継手ボルト114によってセンサボス体113に上流側管継手体64が締結される。上流側管継手体64には、上流側センサ配管68を介して、差圧センサ63の検出本体67が接続される。センサボス体113にはこれを囲うカラー194も固着されていて、ボス体貫通孔5aを内側から塞いでいる。
 この場合、図13及び図14から分かるように、センサボス体113に締結された上流側管継手体64に、上流側センサ配管68の一端側がセンサボス体113の突出方向に交差する方向から接続されている。上流側センサ配管68自体は触媒外側ケース5の外周面に沿って延び、上流側センサ配管68の他端側がセンサブラケット66に取り付けられた検出本体67に接続されている。このように構成すると、上流側センサ配管68がDPFケーシング60に近接するので、例えばディーゼルエンジン70にDPF1を組付ける場合、上流側センサ配管68が邪魔になることは少なく、DPF1の取り扱い性・搭載性がよい。従って、DPF1の搭載・組付け作業がし易い。
 図14に示す如く、上流側隙間23aにセンサボス体113の中空部を連通させるセンサ開口190bが形成されている。ディーゼル酸化触媒2のガス流出側端面2bから触媒下流側空間29に排気ガスが排出されることによって、触媒下流側空間29内の排気ガスの一部が、上流側隙間23a、センサ開口190b、センサボス体113の中空部、上流側管継手体64の中空部、上流側センサ配管68を経て、検出本体67側に移動するように構成している。
 上記の構成において、触媒下流側空間29内の排気ガスがセンサ開口190b方向に移動する際に、排気ガスに含まれる粒子状物質は、触媒内側ケース4の排気下流側の端部(角隅部分)と遮熱ケース190の間に堆積する。従って、触媒下流側空間29に向けてセンサ開口190bが直接開放される構造に比べて、センサ開口190b自体(縁部分)に堆積する粒子状物質の量を格段に低減できる。また、センサ開口190bの排気ガス流入圧力を所定圧力以下に維持できる。
 特に、センサ開口190bの領域に比べて、触媒内側ケース4と遮熱ケース190間の全周に亘って形成される上流側隙間23aの領域を大きく形成できるから、触媒内側ケース4と遮熱ケース190との間の上流側隙間23aの一部に粒子状物質が堆積しても、他の部分(上流側隙間において堆積のない部分)からセンサ開口190bに排気ガスが供給される。すなわち、触媒内側ケース4と遮熱ケース190との間の全周に亘って形成された上流側隙間23aの全域に粒子状物質が堆積するまでには、長時間に亘るディーゼルエンジン70の連続運転が可能である。センサ開口190bに堆積した粒子状物質を除去するためのメンテナンス作業の時間間隔を長く設定できる。長時間に亘ってディーゼルエンジン70を連続して運転できるものでありながら、差圧センサ63を長時間に亘って高精度な状態に維持できる。
 1-9.第1実施形態のまとめ
 上記の記載並びに図1、図9、図12から明らかなように、エンジン70が排出した排気ガスを浄化する2つのガス浄化体2,3と、前記各ガス浄化体2,3を内蔵した内側ケース4,20と、前記各内側ケース4,20を内蔵した外側ケース5,21とを備えており、前記各外側ケース5,21が排気ガス移動方向に並べて連結されている排気ガス浄化装置1であって、隣り合う前記内側ケース4,20同士は一方を他方に挿入した二重構造になっており、前記一方の内側ケース4(20)の内側面と前記他方の内側ケース20(4)の外側面との間に遊嵌用隙間23が空いているから、前記一方の内側ケース4(20)から前記他方の内側ケース20(4)を分離させることによって、前記他方の内側ケース20(4)内にある前記ガス浄化体3(2)を外部に大きく露出させることができる。このため、前記各外側ケース5,21を分離させて実行するメンテナンス作業(前記各ガス浄化体2,3の掃除等)の作業性を向上できるという効果を奏する。また、前記両内側ケース4,20の間にある前記遊嵌用隙間23の存在によって、前記両内側ケース4,20同士を手軽に着脱できる。すなわち、例えば排気ガス漏れ防止のために両内側ケースを密嵌させるという従来の構成では、前記両内側ケース同士が錆等に起因して一体化し簡単に分離できなくなる。これに比べて実施形態では、前記両内側ケース4,20の分離が至極簡単であり、この点でも、前記各ガス浄化体2,3のメンテナンス性や交換作業性を向上できるという利点がある。
 上記の記載並びに図1及び図9から明らかなように、前記内側ケース4,20の外側面には、半径方向外向きに張り出した接合フランジ25,26が設けられており、前記接合フランジ25,26に形成された段部25a,26aに、前記外側ケース5,21における排気ガス移動方向の一端部を固着させており、隣り合う前記接合フランジ25,26同士を重ね合わせて着脱可能に連結しているから、前記段部25a,26aの存在によって、前記外側ケース5,21を前記接合フランジ25,26に対して簡単に位置決めできる。また、前記外側ケース5,21と前記接合フランジ25,26との固着に際して、前記接合フランジ25,26の外周側が例えば溶接トーチ及び溶接棒といった固着用治具と干渉するのを防止でき、前記外側ケース5,21と前記接合フランジ25,26との加工作業性を向上できる。
 上記の記載並びに図1及び図9から明らかなように、前記接合フランジ25,26の存在によって、前記外側ケース5,21に前記内側ケース4,02を直接的に接触しない状態で支持させているから、外部から前記外側ケース5,21に加えられた機械振動や変形力が前記内側ケース4,20にまで届き難くなり、前記内側ケース4,20自体及びこの中の前記ガス浄化体2,3が破損したり、前記ガス浄化体2,3が位置ずれしたりするのを防止できる。また、前記内側ケース4,20の外周全域に亘って前記外側ケース5,21を被せられるから、前記内側ケース4,20の外周全域に断熱層(断熱領域)を確保できることになる。このため、前記内側ケース4,20内の排気ガス温度の低下を確実に抑制できる。更に、前記外側ケース5,21の表面温度上昇も抑制できる。このような作用効果は、図16や図17に示すDPF1の変形例においても同様に得られるものである。ここで、図16の変形例は、隣り合う内側ケース4,20同士を挿入し合わずに、接合フランジ25,26(40,41)を重ね合わせて着脱可能に連結したDPF1を示している。図17の変形例は、遮熱ケース190を省略して、触媒内側ケース4の内径をフィルタ内側ケース20の外径より大きく設定し、触媒内側ケース4の排気下流側にフィルタ内側ケースの排気上流側を挿入した構造のDPF1を示している。
 上記の記載並びに図1、図9、図12及び図14に示すように、隣り合う前記内側ケース4,20同士のうち一方4の外側面に、排気ガスセンサ109,112,63支持用のセンサボス体110,113が設けられており、前記センサボス体110,113は、前記外側ケース5,21に形成されたボス体貫通孔5a,21aから半径方向外向きに突出しており、前記一方の内側ケース4,20の外側面には、前記センサボス体110,113を囲い且つ前記ボス体貫通孔5a,21aを塞ぐカラー194が固着されているから、前記カラー194の存在によって、前記外側ケース5,21と前記内側ケース4,20との連結強度を向上できる。また、前記内側ケース4,20内の排気ガスがボス体貫通孔5a,21aから漏れることも簡単且つ確実に防止できる。
 しかも、両内側ケースを密嵌させるために一方の内側ケースに拡径部を設ける従来構造に比べて、前記内側ケース4,20の拡管代や、前記センサボス体110,113の半径及び溶接代等に影響されることなく、前記ガス浄化体2,3の端面と前記排気ガスセンサ109,112,63の取付け位置との間隔を最短寸法(零ないし任意寸法)に設定できる。その結果、前記DPF1の全長を短縮でき、各種機器に前記DPF1を簡単に搭載できる。前記ガス浄化体2,3の端面に接触するまで前記排気ガスセンサ109,112,63を近接できることになるから、前記DPF1の自動再生といった制御性能の向上にも貢献できる。
 上記の記載並びに図13及び図14から明らかなように、前記排気ガスセンサとしての差圧センサ63の配管68が前記センサボス体113に接続されており、前記配管68を前記外側ケース5,21の外側面に沿わせているから、前記配管68が前記外側ケース5,21の外側面に近接することになる。このため、例えば前記エンジン70に前記DPF1を組付ける場合、前記配管68が邪魔になることは少なく、前記DPF1の取り扱い性・搭載性がよい。従って、前記DPF1の搭載・組付け作業がし易い。
 2.第2実施形態
 図18~図34は、本願発明の第2実施形態を示している。第2実施形態では、排気ガス入口管16や消音器30の構造が第1実施形態と相違するが、基本的に第1実施形態と同じである。以下には、主として第1実施形態との相違点を説明する。
 2-1.DPFの概略構造
 図18及び図31~図34に示す如く、第2実施形態のDPF1は、ディーゼルエンジン70の出力軸(クランク軸)と平行な左右方向に長く延びた略円筒形状に構成されている。エンジン70の排気マニホールド71上にDPF1が配置される。DPF1の左右両側(排気ガス移動方向一端側と同他端側)には、排気ガス入口管16(排気ガス取入れ側)と排気ガス出口管34(排気ガス排出側)とが、ディーゼルエンジン70の左右に振り分けて設けられている。DPF1の排気ガス取入れ側である排気ガス入口管16は、ディーゼルエンジン70の排気マニホールド71に着脱可能にボルト締結されている。DPF1の排気ガス排出側である排気ガス出口管34にはテールパイプ(図示省略)が接続される。
 図18~図21に示す如く、DPF1は、耐熱金属材料製のDPFケーシング60に、円筒型の内側ケース4,20を介して、例えば白金等のディーゼル酸化触媒2とハニカム構造のスートフィルタ3とが直列に並べて収容された構造になっている。図14~図17に示すように、DPF1は、支持体としてのフランジ側ブラケット脚61a,61b及びケーシング側ブラケット脚62a,62bを介して、ディーゼルエンジン70のシリンダヘッド72及び排気マニホールド71に取り付けられている。
 この場合、フランジ側ブラケット脚61a,61bの基端側は、DPFケーシング60の外周側にあるフィルタ側接合フランジ26(詳細は後述する)に着脱可能にボルト締結されている。また、一方のケーシング側ブラケット脚62aの基端側は、DPFケーシング60の外周側にある排気ガス入口管16に一体的に溶接固定されている。他方のケーシング側ブラケット脚62bの基端側は、DPFケーシング60の外蓋体9(詳細は後述する)に着脱可能にボルト締結されている。フランジ側ブラケット脚61a,61bの先端側は、シリンダヘッド72における冷却ファン76側の側面及び排気マニホールド71側の側面に着脱可能にボルト締結されている。一方のケーシング側ブラケット脚62aの先端側は、排気マニホールド71の側面に着脱可能にボルト締結されている。他方のケーシング側ブラケット脚62bの先端側は、シリンダヘッド72におけるフライホイールハウジング78側の側面に着脱可能にボルト締結されている。
 排気マニホールド71の排気ガス排出側に、排気ガス入口管16の入口フランジ体17(詳細は後述する)を締結させることによって、排気マニホールド71に排気ガス入口管16を介してDPF1が連通接続される。その結果、DPF1は、各ブラケット脚61a,61b,62a,62bによって、ディーゼルエンジン70の高剛性部品である排気マニホールド71及びシリンダヘッド72に安定的に連結支持されることになる。従って、振動等によるDPF1の損傷抑制を図れる。
 2-2.ディーゼル酸化触媒の構造
 次に、図18、図22及び図26等を参照しながら、ディーゼル酸化触媒2の構造を説明する。図18、図22、図26及び図27に示す如く、触媒内側ケース4及び触媒外側ケース5に形成された排気ガス流入口12は矩形状に開口している。そして、排気ガス流入口12の四隅部は円弧形状に形成されている。すなわち、排気ガス流入口12の四隅部12aは、角アールが付けられて丸められている。このように構成すると、排気ガス流入口12を矩形状に開口させて当該開口面積をできるだけ広くすることによって、排気ガスの流入抵抗の増大を抑制したものでありながら、四隅部12aを円弧形状にすることによって、排気ガス流入口12を通過する排気ガスが乱流化するのを抑制できる。従って、排気ガス流入口12を通過する排気ガスの流入圧力のばらつきを少なくして、排気ガス流入空間11内に排気ガスをできるだけ均一に流入させることが可能になっている。
 図18、図22及び図26に示す如く、排気ガス流入口12が形成された触媒外側ケース5の外側面に排気ガス入口管16を配置している。排気ガス入口管16は上向きに開口した半割筒型に形成されており、大径側である矩形状の上向き開口端部16bが、排気ガス流入口12を覆い且つ触媒外側ケース5の長手(左右)方向に延びるようにして触媒外側ケース5の外側面に溶接固定されている。従って、排気ガス入口管16の排気ガス排出側である上向き開口端部16bは、触媒外側ケース5の排気ガス流入口12に連通接続されている。排気ガス入口管16のうち触媒外側ケース5の長手中途部寄りにある右端部には、排気ガス取入れ側として、小径真円状の下向き開口端部16aを開口させており、当該下向き開口端部16aの外周部に入口フランジ体17が溶接固定されている。入口フランジ体17は、排気マニホールド71の排気ガス排出側に着脱可能にボルト締結されている。
 図18、図22及び図26に示す如く、排気ガス入口管16の左端部側が触媒外側ケース5の排気ガス流入口12を外側から覆っている。排気ガス入口管16の右端部に、排気ガス入口側としての下向き開口端部16aが形成されている。すなわち、略矩形状の排気ガス流入口12に対して、排気ガス入口管16の下向き開口端部16aは、排気下流側にオフセットして設けられている(触媒外側ケース5の右側に位置をずらして設けられている)。また、排気ガス入口管16の上向き開口端部16bは、排気ガス流入口12を覆い且つ触媒外側ケース5の長手(左右)方向に延びるようにして触媒外側ケース5の外側面に溶接固定されている。このため、触媒外側ケース5の外側面と排気ガス入口管16の内側面とによって、排気ガスの導入通路200が構成されている。
 図18、図22及び図26に示すように、触媒外側ケース5の外側面と排気ガス入口管16の内側面とのうち少なくとも一方には、排気ガスの流れを整える整流体としての整流フィン201a,201bが設けられている。これら整流フィン201a,201bは湾曲片状に形成されている。実施形態では、排気上流側にある上流側整流フィン201aが触媒外側ケース5の外側面に溶接固定されている。排気下流側にある下流側整流フィン201bが排気ガス入口管16の内側面に溶接固定されている。両整流フィン201a,201bは、排気ガス入口管16を触媒外側ケース5の外側面に溶接固定した状態で、互いに重ならないオフセットし合った位置関係におかれている。上流側整流フィン201aは、排気ガス入口管16の下向き開口端部16aに流入した排気ガスを排気ガス入口管16の長手方向に案内する役割を担っている。下流側整流フィン201bは、導入通路200内の排気ガスを、排気ガス流入口12経由で排気ガス流入空間11に向けて案内する役割を担っている。排気マニホールド71から排気ガス入口管16内に流入した排気ガスは、両整流フィン201a,201bの存在によって側面視略S字状の流れを形成して、排気ガス流入口12に送り込まれることになる。
 このように構成すると、両整流フィン201a,201bの存在によって、排気ガス入口管16の形状に大きく影響されることなく、排気ガスをDPF1内にスムーズに送り込めることになるから、排気ガス流入空間11内に、ひいてはディーゼル酸化触媒2に対して、排気ガスをできるだけ均一に流入させることが可能になり、ディーゼル酸化触媒2の全域を効率よく活用するのに貢献できる。また、触媒外側ケース5の外側面と排気ガス入口管16の内側面とによって、排気ガスの導入通路200を構成することを前提として、上流側整流フィン201aを触媒外側ケース5の外側面に、下流側整流フィン201bを排気ガス入口管16の内側面に溶接固定するから、排気ガスの導入通路200内に位置するものでありながら、両整流フィン201a,201bを簡単な加工作業にて取付けできる。
 2-3.スートフィルタの構造
 次に、図18、図22及び図26を参照して、スートフィルタ3の構造を説明する。スートフィルタ3は、耐熱金属材料製で略円筒型のフィルタ内側ケース20内に設ける。フィルタ内側ケース20は、耐熱金属材料製で略円筒型のフィルタ外側ケース21内に設ける。すなわち、スートフィルタ3の外側に、セラミックファイバー製でマット状のフィルタ断熱材22を介して、フィルタ内側ケース20を被嵌させている。フィルタ外側ケース21は、触媒外側ケース5と共に、前述したDPFケーシング60を構成する要素の1つである。なお、スートフィルタ3とフィルタ内側ケース20の間にフィルタ断熱材22を圧入して、スートフィルタ3を保護している。
 図18、図22及び図26に示す如く、稜線が直線の円筒状に形成された触媒内側ケース4は、ディーゼル酸化触媒2を収容する上流側筒部4aと、後述するフィルタ内側ケース20が挿入される下流側筒部4bとにより構成されている。なお、上流側筒部4aと下流側筒部4bとは略同一径の円筒であり、一体形状になっている。さらに、触媒内側ケース4の外周に溶接固定する薄板状リング形の触媒側接合フランジ25と、フィルタ内側ケース20の外周に溶接固定する薄板状リング形のフィルタ側接合フランジ26を備える。触媒側接合フランジ25とフィルタ側接合フランジ26とは、断面が略L字のドーナツ形状に形成されている。
 触媒内側ケース4における下流側筒部4bの端部には、触媒側接合フランジ25の内周側を溶接固定している。触媒外側ケース5の外周側(放射方向)に向けて、触媒側接合フランジ25の外周側を突出させている。触媒側接合フランジ25の折り曲げ角部は、階段状の段部25aになっている。触媒外側ケース5における排気下流側の端部が触媒側接合フランジ25の段部25aに溶接固定されている。一方、フィルタ内側ケース20の外周のうち長手中途部(排気ガス移動方向の中途部)に、フィルタ側接合フランジ26の内周側を溶接固定している。フィルタ外側ケース21の外周側(放射方向)に向けて、フィルタ側接合フランジ26の外周側を突出させている。フィルタ側接合フランジ26の折り曲げ角部も、階段状の段部26aになっている。フィルタ外側ケース21における排気上流側の端部が、フィルタ側接合フランジ26の段部26aに溶接固定されている。なお、フィルタ内側ケース20は、稜線が直線の円筒状に形成されている。フィルタ内側ケース20の排気上流側の端部と排気下流側の端部とは略同一径の円筒であり、一体形状になっている。
 ディーゼル酸化触媒2の外径とスートフィルタ3の外径とは等しく形成される。フィルタ断熱材22の厚みに比べて、触媒断熱材6の厚みを大きく形成する。一方、触媒内側ケース4とフィルタ内側ケース20とは、同一板厚の材料にて形成される。触媒内側ケース4の下流側筒部4bの内径に比べて、フィルタ内側ケース20の外径は小さく形成される。触媒内側ケース4の内周面とフィルタ内側ケース20の外周面との間には、下流側隙間23が形成される。下流側隙間23は、前記各ケース4,20の板厚(例えば1.5ミリメートル)よりも大きな寸法(例えば2ミリメートル)に形成する。このように構成すると、例えば前記各ケース4,20が錆びたり熱変形したりしても、触媒内側ケース4の下流側筒部4bにフィルタ内側ケース20の排気上流側の端部を簡単に出し入れできることになる。
 図18~図22及び図25に示す如く、ガスケット24を介して触媒側接合フランジ25とフィルタ側接合フランジ26とを突き合わせる。各外側ケース5,21の外周側を囲う一対の厚板状の中央挟持フランジ51,52にて、各接合フランジ25,26を排気ガス移動方向の両側から挟む。ボルト27及びナット28にて各中央挟持フランジ51,52を締結して、各中央挟持フランジ51,52にて各接合フランジ25,26を挟持することにより、触媒外側ケース5とフィルタ外側ケース21とが着脱可能に連結される。
 図18及び図25に示す如く、各中央挟持フランジ51,52及び各接合フランジ25,26を介して、触媒外側ケース5の排気下流側の端部にフィルタ外側ケース21の排気上流側の端部を連結した状態では、ディーゼル酸化触媒2とスートフィルタ3との間に触媒下流側空間29が形成される。すなわち、ディーゼル酸化触媒2のガス流出側端面2bと、スートフィルタ3(フィルタ内側ケース20)の取入れ側端面3aとが、センサ取付け用間隔L2だけ離れて対峙することになる。
 図18及び図22に示す如く、触媒内側ケース4における上流側筒部4aの排気ガス移動方向の円筒長さL3よりも、触媒外側ケース5の排気ガス移動方向の円筒長さL4を長く形成する。フィルタ内側ケース20の排気ガス移動方向の円筒長さL5よりも、フィルタ外側ケース21の排気ガス移動方向の円筒長さL6を短く形成する。触媒下流側空間29のセンサ取付け用間隔L2と、触媒内側ケース4の上流側筒部4aの円筒長さL3と、フィルタ内側ケース20の円筒長さL5とを加算した長さ(L2+L3+L5)は、触媒外側ケース5の円筒長さL4と、フィルタ外側ケース21の円筒長さL6とを加算した長さ(L4+L6)にほぼ等しくなるように構成されている。
 また、フィルタ内側ケース20の排気上流側の端部は、フィルタ外側ケース21の排気上流側の端部から、各ケース20,21の長さの差(L7≒L5-L6)だけ突出している。このため、触媒外側ケース5にフィルタ外側ケース21を連結した状態では、フィルタ外側ケース21から突出したフィルタ内側ケース20の排気上流側寸法L7だけ、触媒外側ケース5の排気下流側(触媒内側ケース4の下流側筒部4b)に、フィルタ内側ケース20の排気上流側の端部が挿入される。すなわち、下流側筒部4b(触媒下流側空間29)内に、フィルタ内側ケース20の排気上流側が抜き差し可能に挿入される。上記の説明及び図1から分かるように、ディーゼル酸化触媒2とスートフィルタ3との接続境界位置(触媒下流側空間29)に対して、触媒外側ケース5とフィルタ外側ケース21とを連結するフランジ体(触媒側接合フランジ25及びフィルタ側接合フランジ26)をオフセットさせている。換言すると、触媒下流側空間29に対して、触媒側接合フランジ25及びフィルタ側接合フランジ26の取付け位置をずらしている。
 2-4.消音器の構造
 次に、図18、図22及び図28等を参照しながら、消音器30の構造について説明する。図18、図22及び図28に示す如く、ディーゼルエンジン70が排出した排気ガス音を減衰させる消音器30は、耐熱金属材料製で略円筒形の消音内側ケース31と、耐熱金属材料製で略円筒形の消音外側ケース32と、消音外側ケース32の排気下流側の側端部に溶接にて固着した円板状の側蓋体33とを有する。消音外側ケース32内に消音内側ケース31を設ける。消音外側ケース32は、触媒外側ケース5及びフィルタ外側ケース21と共に、前述したDPFケーシング60を構成する。なお、円筒形の消音外側ケース32の直径は、円筒形の触媒外側ケース5の直径や円筒形のフィルタ外側ケース21の直径と略同一寸法である。
 消音内側ケース31内の中途部には円板状の内蓋体36が溶接にて固着されている。消音内側ケース31内には、排気ガス移動方向と平行状に延びる一対の排気ガス導入管38が設けられている。各排気ガス導入管38の排気上流側は内蓋体36を貫通していて、フィルタ内側ケース20内(フィルタ下流側空間49、詳細は後述する)まで突出している。各排気ガス導入管38における排気上流側の端部は円板状の導入管蓋37にて塞がれている。各排気ガス導入管38には多数の連通穴39が形成されている。連通穴39は、各排気ガス導入管38において内蓋体36よりも排気上流側の箇所にも形成されている。各排気ガス導入管38は連通穴39を介して膨張室45に連通している。膨張室45は、消音内側ケース31の内部(内蓋体36と側蓋体33との間)に形成されている。
 消音外側ケース32の側蓋体33には、各排気ガス導入管38の間に配置した排気ガス出口管34を貫通させている。排気ガス出口管34の排気上流側は内蓋体36によって閉塞されている。排気ガス出口管34のうち消音内側ケース31内の箇所には、多数の排気穴46が形成されている。各排気ガス導入管38は、多数の連通穴39、膨張室45及び多数の排気穴46を介して、排気ガス出口管34に連通している。排気ガス出口管34の他端側にテールパイプ(図示省略)が接続される。上記の構成において、消音内側ケース31の両排気ガス導入管38内に入り込んだ排気ガスは、複数の連通穴39、膨張室45及び多数の排気穴46を介して排気ガス出口管34を通過し、テールパイプを介して消音器30外に排出されることになる。
 図18、図22、図28及び図29に示す如く、フィルタ内側ケース20の排気下流側の端部に、薄板状リング形のフィルタ出口側接合フランジ40の内径側が溶接固定されている。フィルタ外側ケース21の外周側(半径外側、放射方向)に向けて、フィルタ出口側接合フランジ40の外径側を突出させている。フィルタ出口側接合フランジ40の外周側に、フィルタ外側ケース21の排気下流側の端部が溶接固定されている。消音内側ケース31の排気上流側の端部に、消音外側ケース32の外周側(半径外側)にはみ出る薄板状の消音側接合フランジ41が溶接固定されている。消音側接合フランジ41の外周側に、消音外側ケース32の排気上流側の端部が溶接固定されている。なお、消音側接合フランジ41の排気上流側に、消音内側ケース31の排気上流側の端部を、所定円筒寸法L10だけ突出させている。また、フィルタ内側ケース20と消音内側ケース31とは略同一径の円筒であり、フィルタ外側ケース21と消音外側ケース32とは略同一径の円筒である。
 図18~図21及び図23に示すように、ガスケット24を介してフィルタ出口側接合フランジ40と消音側接合フランジ41とを突き合わせ、各外側ケース21,32の外周側を囲う一対の厚板状の出口挟持フランジ53,54にて、各接合フランジ40,41を排気ガス移動方向の両側から挟持させる。そして、ボルト42及びナット43にて、各接合フランジ40,41に各出口挟持フランジ53,54を締結することにより、フィルタ外側ケース21と消音外側ケース32とが着脱可能に連結される。
 図18及び図22に示すように、消音内側ケース31の排気ガス移動方向の円筒長さL8よりも、消音外側ケース32の排気ガス移動方向の円筒長さL9を短く形成している。消音内側ケース31の排気上流側の端部は、消音外側ケース32の排気上流側の端部(接合フランジ41)から、各ケース31,32の長さの差(L10≒L8-L9)だけ突出している。すなわち、フィルタ外側ケース21に消音外側ケース32を連結した状態では、消音内側ケース31の排気上流側の端部が突出した寸法L10だけ、フィルタ外側ケース21の排気下流側の端部(フィルタ出口側接合フランジ40)内に形成されたフィルタ下流側空間49に、消音内側ケース31の排気上流側の端部が挿入される。特に実施形態では、消音内側ケース31の排気上流側の端部よりも更に前方(排気上流側)にまで、各排気ガス導入管38における排気上流側の端部が突出している。すなわち、各排気ガス導入管38の排気上流側をフィルタ内側ケース20の内部にまで入り込ませている(図18、図22、図28及び図29参照)。上記の説明及び図18から分かるように、スートフィルタ3の接続境界位置(フィルタ下流側空間49)に対して、フィルタ外側ケース21と消音外側ケース32とを連結するフランジ体(フィルタ出口側接合フランジ40及び消音側接合フランジ41)をオフセットさせている。換言すると、フィルタ下流側空間49に対して、フィルタ出口側接合フランジ40及び消音側接合フランジ41の取付け位置をずらしている。
 上記のように構成すると、各排気ガス導入管38の排気ガス移動方向の長さを確保しつつ、消音器30(消音外側ケース32)の排気ガス移動方向の長さを短縮できることになる。従って、消音器30付きのDPF1において、DPF1全体としてのコンパクト化と、消音器30における消音機能の維持向上とを両立できる。特に実施形態では、消音内側ケース31内の中途部を円板状の内蓋体36にて塞ぎ、内蓋体36に各排気ガス導入管38の排気上流側を貫通させ、各排気ガス導入管38において内蓋体36より排気上流側の箇所にも連通穴39が形成されている。内蓋体36より排気上流側にある連通穴39は、消音器30への排気ガス取り込みに寄与するものである。このため、消音器30(消音外側ケース32)の排気ガス移動方向の長さを短縮したものでありながら、排気ガス自体の移動距離を十分確保でき、消音器30の消音機能をより一層高めることが可能になる。
 2-5.隣り合う外側ケース同士の連結構造
 次に、図18~図21及び図23を参照しながら、隣り合う外側ケース5,21,32同士の連結構造を説明する。第2実施形態では、第1実施形態と同様に、エンジン70が排出した排気ガスを浄化するガス浄化体2,3と、各ガス浄化体2,3を内蔵する各内側ケース4,20,31と、各内側ケース4,20,31を内蔵する各外側ケース5,21,32とを備える。各内側ケース4,20,31は、各外側ケース5,21,32の外周側にはみ出る接合フランジ25,26,40,41を介して、各外側ケース5,21,32に連結させる。ガス浄化体2,3、各内側ケース4,20,31及び各外側ケース5,21,32の組合せを複数備え、各接合フランジ25,26(40,41)を一対の挟持フランジ51,52(53,54)にて挟持固定することによって、複数の外側ケース5,21,32を連結している。
 従って、隣り合う接合フランジ25,26(40,41)を、各挟持フランジ51,52(53,54)にて両側から挟み付けて圧接(密着)できる。しかも、各接合フランジ25,26(40,41)の全体に略均一な圧接力を付与できると共に、挟持フランジ51~54のシール面(挟持面)の面圧を高い状態に維持できる。その結果、各接合フランジ25,26(40,41)の間からの排気ガス漏れを確実に防止できる。また、複数の半円弧体51a,51b(52a,52b,53a,53b,54a,54b)で構成された挟持フランジ51~54でありながら、一体物と同様の組付け状態にできる点も、第1実施形態と同様である。
 2-6.接合フランジの詳細構造
 次に、各接合フランジ25,26,40の詳細構造を説明する。各接合フランジ25,26,40はいずれも基本的に同じ構造であるから、触媒内側ケース4と触媒外側ケース5とに溶接固定される触媒側接合フランジ25を代表例として、図24を参照しながら説明する。図24に示す如く、触媒側接合フランジ25の折り曲げ角部に階段状の段部25aが形成されている。当該段部25aに触媒外側ケース5の排気下流側の端部を被嵌させ、触媒外側ケース5の排気下流側の端部に段部25aを溶接固定させている。
 一方、触媒内側ケース4(触媒外側ケース5)の排気ガス移動方向に、触媒側接合フランジ25におけるL形の内径側端部25bが延設されている。触媒内側ケース4の排気下流側の端部に内径側端部25bを被嵌させ、触媒内側ケース4に内径側端部25bを溶接固定させている。他方、触媒外側ケース5の外周から放射方向(鉛直方向)に向けて、触媒側接合フランジ25のL形の外径側端部25cを延設させている。触媒側接合フランジ25の断面L字形状と段部25aの存在とによって、触媒側接合フランジ25の高い剛性が確保されている。
 なお、挟持フランジ51,52及び接合フランジ25,26の各ボルト穴56を貫通したボルト27に、ナット28を螺着させることによって、挟持フランジ51,52と接合フランジ25,26を締結させ、触媒側接合フランジ25の外径側端部25cを挟持フランジ51,52にて挟持する構造は、前述した通りである。
 2-7.ガス温度センサの取付け構造
 次に、図18、図25、図26、図28及び図29を参照しながら、DPF1に付設するガス温度センサ109,112について説明する。図18、図25及び図26に示すように、触媒内側ケース4の外周面のうち上流側筒部4aと下流側筒部4bの間に、円筒状のセンサボス体110の一端側が溶接固定されている。触媒外側ケース5のセンサ取付け開口5aから、当該触媒外側ケース5の外側に向けて、放射方向にセンサボス体110の他端側を延長させている。すなわち、触媒内側ケース4の外周面のうちディーゼル酸化触媒2とスートフィルタ3との接続境界位置(触媒下流側空間29)の近傍に、排気ガスセンサ支持用のセンサボス体110が触媒外側ケース5を貫通するように設けられている。センサボス体110の他端側にセンサ取付けボルト111を螺着する。センサ取付けボルト111に、例えばサーミスタ形の上流側ガス温度センサ109を貫通させ、センサボス体110にセンサ取付けボルト111を介して上流側ガス温度センサ109を支持させる。触媒下流側空間29内に上流側ガス温度センサ109の検出部分を突入させている。上記の構成において、ディーゼル酸化触媒2のガス流出側端面2bから排気ガスが排出された場合は、その排気ガス温度が上流側ガス温度センサ109にて検出される。
 図25及び図26に示すように、排気上流側のセンサボス体110は、ディーゼル酸化触媒2において排気ガス移動方向と直交するガス流出側端面2bの延長上で、且つ、スートフィルタ3において排気ガス移動方向と直交する取入れ側端面3aの延長上に位置している。この場合、ディーゼル酸化触媒2のガス流出側端面2b及びスートフィルタ3の取入れ側端面3aと、上流側ガス温度センサ109との配置間隔を極めて短く設定する(近接させる)ことが可能になるから、DPF1全体のコンパクト化を図れると共に、上流側ガス温度センサ109の検出精度を向上でき、DPF1に対する再生制御等の性能向上に寄与する。
 図18、図28及び図29に示すように、フィルタ内側ケース20の外周面のうちフィルタ下流側空間49の近傍にも、円筒状のセンサボス体110の一端側が溶接固定されている。フィルタ外側ケース21のセンサ取付け開口21aから、当該フィルタ外側ケース21の外側に向けて、放射方向にセンサボス体110の他端側を延長させている。すなわち、フィルタ内側ケース20の外周面のうちスートフィルタ3の接続境界位置の近傍に、排気ガスセンサ支持用のセンサボス体110がフィルタ外側ケース21を貫通するように設けられている。センサボス体110の他端側にセンサ取付けボルト111を螺着する。センサ取付けボルト111に、例えばサーミスタ形の下流側ガス温度センサ112を貫通させ、センサボス体110にセンサ取付けボルト111を介して下流側ガス温度センサ112を支持させる。フィルタ下流側空間49内に下流側ガス温度センサ112の検出部分を突入させている。上記の構成において、スートフィルタ3の排出側端面3bから排気ガスが排出された場合は、その排気ガス温度が下流側ガス温度センサ112にて検出される。
 図28及び図29に示すように、排気下流側のセンサボス体110は、スートフィルタ3において排気ガス移動方向と直交する排出側端面3bの延長上で、且つ、各排気ガス導入管38における排気上流側の端面(導入管蓋37)の延長上に位置している。この場合、スートフィルタ3の排出側端面3bと下流側ガス温度センサ112との配置間隔を極めて短く設定する(近接させる)ことが可能になる。この点でも、DPF1全体のコンパクト化を図れると共に、下流側ガス温度センサ112の検出精度を向上でき、DPF1に対する再生制御等の性能向上に寄与する。
 なお、両ガス温度センサ109,112に対するセンサボス体110と同様に、後述する差圧センサ63のセンサボス体113(図31~図34参照)を構成できることは言うまでもない。
 2-8.差圧センサの取付け構造
 次に、図31~図34を参照しながら、DPF1に付設する差圧センサ63について説明する。差圧センサ63は、DPF1内におけるスートフィルタ3を挟んだ上下流側間の排気ガスの圧力差を検出するためのものである。当該圧力差に基づいてスートフィルタ3の粒子状物質の堆積量が換算され、DPF1内の詰り状態を把握できるように構成している。すなわち、差圧センサ63にて検出された排気ガスの圧力差に基づき、例えば図示しないアクセル制御手段又は吸気スロットル制御手段等を作動させることによって、スートフィルタ3の再生制御を自動的に実行できるように構成されている。
 上述した消音側の出口挟持フランジ54にセンサブラケット66をボルト締結して、DPFケーシング60の上面側にセンサブラケット66を配置させる。差圧センサ63の検出本体67がセンサブラケット66に取付けられる。差圧センサ63の検出本体67には、上流側センサ配管68と下流側センサ配管69を介して上流側管継手体64と下流側管継手体65がそれぞれ接続される。DPFケーシング60には、前記センサボス体110と同様に、センサボス体113が配置される。管継手ボルト114によってセンサボス体113に上流側管継手体64(下流側管継手体65)が締結される。
 2-9.消音器構造の別例
 図30は消音器30構造の別例を示している。この場合、消音内側ケース31における排気上流側の端部に円板状の内蓋体36が溶接にて固着されている。各排気ガス導入管38の排気上流側は内蓋体36を貫通しているが、各排気ガス導入管38の排気上流側の端部と、消音内側ケース31の排気上流側の端部との位置は、側面断面視でほぼ一致している。各排気ガス導入管38における排気上流側の端部はそのまま開口させている。その他の構成は先の実施形態と同様である。このように構成した場合も、各排気ガス導入管38の排気ガス移動方向の長さを確保しつつ、消音器30(消音外側ケース32)の排気ガス移動方向の長さを短縮できるので、消音器30付きのDPF1において、DPF1全体としてのコンパクト化と、消音器30における消音機能の維持向上とを両立できることになる。
 2-10.第2実施形態のまとめ
 上記の記載並びに図18、図22及び図26から明らかなように、エンジン70が排出した排気ガスを浄化する2つのガス浄化体2,3と、前記各ガス浄化体2,3を内蔵した内側ケース4,20と、前記各内側ケース4,20を内蔵した外側ケース5,21と、前記エンジン70からの排気ガスが流入する排気ガス入口管16と、前記両ガス浄化体2,3を通過した排気ガスが流出する排気ガス出口管34とを備えており、前記各外側ケース5,21が排気ガス移動方向に並べて連結されている排気ガス浄化装置1であって、排気上流側の外側ケース5の外側面と前記排気ガス入口管16の内側面とによって排気ガスの導入通路200を構成するように、前記排気ガス入口管16が前記排気上流側の外側ケース5に取り付けられており、前記排気上流側の外側ケース5の外側面と前記排気ガス入口管16の内側面とのうち少なくとも一方に、排気ガスの流れを整えるための整流体201a,201bが設けられているから、前記整流体201a,201bの存在によって、前記排気ガス入口管16の形状に大きく影響されることなく、排気ガスを前記排気ガス浄化装置1内にスムーズに送り込めることになる。このため、排気上流側の前記ガス浄化体2に対して、排気ガスをできるだけ均一に流入させることが可能になり、前記ガス浄化体2の全域を効率よく活用するのに貢献できるという効果を奏する。
 上記の記載並びに図18及び図22から明らかなように、前記両ガス浄化体2,3の接続境界位置29に対して、前記両外側ケース5,21を連結するフランジ体25,26をオフセットさせているから、前記各ガス浄化体2,3の排気ガス移動方向の長さを確保しつつ、前記両外側ケース5,21の排気ガス移動方向の長さを短縮することが可能になる。従って、前記両外側ケース5,21等の剛性向上や軽量化を図りつつ、前記排気ガス浄化装置1の全長をコンパクト化(短縮)できるという効果を奏する。連結用の前記フランジ体25,26の存在によって、排気ガス漏れ等も簡単に防止できるという利点もある。
 また、前記排気下流側のガス浄化体3の接続境界位置に対して、前記排気下流側の外側ケース21と前記消音器30とを連結するフランジ体40,41をオフセットさせているから、前記排気下流側の外側ケース21と前記消音器30との排気ガス移動方向の長さを短縮することも可能であり、前記消音器30付きの前記排気ガス浄化装置1においても、その全長のコンパクト化(短縮)を図れることになる。
 上記の記載並びに図18及び図22から明らかなように、一方のガス浄化体2(3)を内蔵した内側ケース4(20)に、他方のガス浄化体3(2)を内蔵した内側ケース20(4)が挿入されており、前記両内側ケース4,20の間には隙間23が空いているから、前記一方の内側ケース4(20)から前記他方の内側ケース20(4)を分離させることによって、前記他方の内側ケース20(4)内にある前記ガス浄化体3(2)を外部に大きく露出させることができる。このため、前記フランジ体25,26の連結解除にて前記各外側ケース5,21を分離させて実行するメンテナンス作業(前記各ガス浄化体2,3の掃除等)の作業性を向上できるという効果を奏する。また、前記両内側ケース4,20の間にある隙間23の存在によって、前記両内側ケース4,20同士を手軽に着脱できる。すなわち、例えば排気ガス漏れ防止のために前記両内側ケース4,20を密嵌させるという従来の構成では、前記両内側ケース4,20同士が錆等に起因して一体化し簡単に分離できなくなる。これに比べて、前記両内側ケース4,20の分離が至極簡単であり、この点でも、前記各ガス浄化体2,3のメンテナンス性や交換作業性を向上できるのである。
 上記の記載並びに図18、図22及び図26から明らかなように、前記排気上流側の外側ケース5の外側面と前記排気ガス入口管16の内側面との両方に、前記整流体201a,201bが設けられており、前記外側ケース5側の整流体201aを排気上流側に位置させ、前記排気ガス入口管16側の整流体201bを排気下流側に位置させているから、前記導入通路200内に位置する前記整流体201a,201bでありながら、前記外側ケース5の外側面や前記排気ガス入口管16に簡単な加工作業にて、互いに干渉することなく取付けできるという効果を奏する。
 上記の記載並びに図18、図22、図26及び図27から明らかなように、前記排気上流側の外側ケース5とこれに内蔵された内側ケース4とには、前記排気ガス入口管16に連通する排気ガス流入口12が形成されており、前記排気ガス流入口12は矩形状に開口していて、その四隅部12aが円弧形状に形成されているから、前記排気ガス流入口12を矩形状に開口させて当該開口面積をできるだけ広くすることによって、排気ガスの流入抵抗の増大を抑制したものでありながら、前記四隅部12aを円弧形状にすることによって、前記排気ガス流入口12を通過する排気ガスが乱流化するのを抑制できる。従って、前記排気ガス流入口12を通過する排気ガスの流入圧力のばらつきを少なくして、前記排気ガス浄化装置1内に排気ガスをできるだけ均一に流入させることが可能になるという効果を奏する。
 上記の記載並びに図18、図22及び図28から明らかなように、エンジン70が排出した排気ガスを浄化する2つのガス浄化体2,3と、前記各ガス浄化体2,3を内蔵した内側ケース4,20と、前記各内側ケース4,20を内蔵した外側ケース5,21と、前記エンジン70からの排気ガスが流入する排気ガス入口管16と、前記両ガス浄化体2,3を通過した排気ガスが流出する排気ガス出口管34とを備えており、前記各外側ケース5,21が排気ガス移動方向に並べて連結されている排気ガス浄化装置1であって、前記排気下流側の外側ケース21には、前記排気ガス出口管34を有する消音器30が取り付けられており、前記消音器30内には、排気ガス移動方向と平行状に延びる排気ガス導入管38が内蔵されており、前記排気ガス導入管38の排気上流側を、前記排気下流側の内側ケース20の内部に入り込ませているから、前記各排気ガス導入管38の排気ガス移動方向の長さを確保しつつ、前記消音器30(消音外側ケース32)の排気ガス移動方向の長さを短縮できることになる。従って、前記消音器30付きの前記排気ガス浄化装置1において、前記排気ガス浄化装置1全体としてのコンパクト化と、前記消音器30における消音機能の維持向上とを両立できるという効果を奏する。
 上記の記載並びに図18、図22、図28及び図29から明らかなように、前記消音器30における排気上流側の端部は内蓋体36にて塞がれており、前記排気ガス導入管38は前記内蓋体38を貫通して前記排気下流側の内側ケース20の内部に入り込んでおり、前記排気ガス導入管38のうち前記内蓋体36よりも排気上流側に、排気ガス取り込み用の連通穴39が形成されているから、前記内蓋体36より排気上流側にある前記連通穴39は、前記消音器30への排気ガス取り込みに寄与することになる。このため、前記消音器30の排気ガス移動方向の長さを短縮したものでありながら、排気ガス自体の移動距離を十分確保でき、前記消音器30の消音機能をより一層高めることが可能になるという効果を奏する。
 上記の記載並びに、図18、図25、図26、図28及び図29から明らかなように、前記排気下流側の内側ケース20の外周面のうち前記ガス浄化体3の接続境界位置49の近傍には、排気ガスセンサ112支持用のセンサボス体110が前記排気下流側の外側ケース21を貫通するように設けられており、前記センサボス体110は、前記ガス浄化体3において排気ガス移動方向と直交する端面3bの延長上、若しくは、前記排気ガス導入管38における排気上流側の端面の延長上に位置しているから、前記ガス浄化体3の端面3bと前記排気ガスセンサ112との配置間隔を極めて短く設定する(近接させる)ことが可能になる。従って、前記排気ガス浄化装置1全体のコンパクト化を図れると共に、前記排気ガスセンサ112の検出精度を向上でき、前記排気ガス浄化装置1に対する再生制御等の性能向上に寄与するという効果を奏する。
 なお、本願発明における各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。
1 DPF(ディーゼルパティキュレートフィルタ)
2 ディーゼル酸化触媒(ガス浄化体)
3 スートフィルタ(ガス浄化体)
4 触媒内側ケース
5 触媒外側ケース
5a,21a ボス体貫通孔
20 フィルタ内側ケース
21 フィルタ外側ケース
25 触媒側接合フランジ
63 差圧センサ(排気ガスセンサ)
70 ディーゼルエンジン
109,112 ガス温度センサ(排気ガスセンサ)
110,113 センサボス体

Claims (13)

  1.  エンジンが排出した排気ガスを浄化する2つのガス浄化体と、前記各ガス浄化体を内蔵した内側ケースと、前記各内側ケースを内蔵した外側ケースとを備えており、前記各外側ケースが排気ガス移動方向に並べて連結されている排気ガス浄化装置であって、
     隣り合う前記内側ケース同士は一方を他方に挿入した二重構造になっており、前記一方の内側ケースの内側面と前記他方の内側ケースの外側面との間に遊嵌用隙間が空いている、
    排気ガス浄化装置。
  2.  前記内側ケースの外側面には、半径方向外向きに張り出した接合フランジが設けられており、前記接合フランジに形成された段部に、前記外側ケースにおける排気ガス移動方向の一端部を固着させており、隣り合う前記接合フランジ同士を重ね合わせて着脱可能に連結している、
    請求項1に記載した排気ガス浄化装置。
  3.  前記接合フランジの存在によって、前記外側ケースに前記内側ケースを直接的に接触しない状態で支持させている、
    請求項2に記載した排気ガス浄化装置。
  4.  隣り合う前記内側ケース同士のうち一方の外側面に、排気ガスセンサ支持用のセンサボス体が設けられており、前記センサボス体は、前記外側ケースに形成されたボス体貫通孔から半径方向外向きに突出しており、前記一方の内側ケースの外側面には、前記センサボス体を囲い且つ前記ボス体貫通孔を塞ぐカラーが固着されている、
    請求項1~3のうちいずれかに記載した排気ガス浄化装置。
  5.  前記排気ガスセンサとしての差圧センサの配管が前記センサボス体に接続されており、前記配管を前記外側ケースの外側面に沿わせている、
    請求項4に記載した排気ガス浄化装置。
  6.  前記エンジンからの排気ガスが流入する排気ガス入口管と、前記両ガス浄化体を通過した排気ガスが流出する排気ガス出口管とを更に備えており、
     排気上流側の外側ケースの外側面と前記排気ガス入口管の内側面とによって排気ガスの導入通路を構成するように、前記排気ガス入口管が前記排気上流側の外側ケースに取り付けられており、前記排気上流側の外側ケースの外側面と前記排気ガス入口管の内側面とのうち少なくとも一方に、排気ガスの流れを整えるための整流体が設けられている、
    請求項1に記載した排気ガス浄化装置。
  7.  前記両ガス浄化体の接続境界位置に対して、前記両外側ケースを連結するフランジ体をオフセットさせている、
    請求項6に記載した排気ガス浄化装置。
  8.  前記排気上流側の外側ケースの外側面と前記排気ガス入口管の内側面との両方に、前記整流体が設けられており、前記外側ケース側の整流体を排気上流側に位置させ、前記排気ガス入口管側の整流体を排気下流側に位置させている、
    請求項6又は7に記載した排気ガス浄化装置。
  9.  前記排気上流側の外側ケースとこれに内蔵された内側ケースとには、前記排気ガス入口管に連通する排気ガス流入口が形成されており、前記排気ガス流入口は矩形状に開口していて、その四隅部が円弧形状に形成されている、
    請求項6~8のうちいずれかに記載した排気ガス浄化装置。
  10.  前記エンジンからの排気ガスが流入する排気ガス入口管と、前記両ガス浄化体を通過した排気ガスが流出する排気ガス出口管とを更に備えており、
     排気下流側の外側ケースには、前記排気ガス出口管を有する消音器が取り付けられており、前記消音器内には、排気ガス移動方向と平行状に延びる排気ガス導入管が内蔵されており、前記排気ガス導入管の排気上流側を、前記排気下流側の内側ケースの内部に入り込ませている、
    請求項1に記載した排気ガス浄化装置。
  11.  前記両ガス浄化体の接続境界位置に対して、前記両外側ケース体を連結するフランジ体をオフセットさせていると共に、前記排気下流側のガス浄化体の接続境界位置に対して、前記排気下流側の外側ケースと前記消音器とを連結するフランジ体をオフセットさせている、
    請求項10に記載した排気ガス浄化装置。
  12.  前記消音器における排気上流側の端部は内蓋体にて塞がれており、前記排気ガス導入管は前記内蓋体を貫通して前記排気下流側の内側ケースの内部に入り込んでおり、前記排気ガス導入管のうち前記内蓋体よりも排気上流側に、排気ガス取り込み用の連通穴が形成されている、
    請求項10又は11に記載した排気ガス浄化装置。
  13.  前記排気下流側の内側ケースの外周面のうち前記ガス浄化体の接続境界位置の近傍には、排気ガスセンサ支持用のセンサボス体が前記排気下流側の外側ケースを貫通するように設けられており、前記センサボス体は、前記ガス浄化体において排気ガス移動方向と直交する端面の延長上、及び、前記排気ガス導入管における排気上流側の端面の延長上に位置している、
    請求項10~12のうちいずれかに記載した排気ガス浄化装置。
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