WO2019146479A9 - 排気ガス浄化装置 - Google Patents

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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to an exhaust gas purification device that purifies exhaust gas emitted from an engine.
  • An exhaust gas purification device that purifies the exhaust gas of a diesel engine collects and removes particulate matter (PM: ParticulateMatter) in the exhaust gas (usually called Diesel Particulate Filter).
  • PM ParticulateMatter
  • Diesel Particulate Filter usually referred to as "DPF"
  • NOx nitrogen oxides
  • CO carbon monoxide
  • HC hydrocarbons
  • DOC DieselOxidationCatalyst
  • a relatively small pre-stage oxidation catalyst is arranged upstream of an exhaust pipe that exhausts exhaust gas exhausted from a diesel engine to the outside.
  • a configuration in which a NOx storage catalyst and a DPF are arranged on the downstream side is disclosed. Then, the exhaust gas that has passed through the pre-stage oxidation catalyst, the NOx storage catalyst, and the DPF and has been purified is discharged into the atmosphere through a muffler that is separately arranged on the downstream side of the exhaust pipe.
  • the outer cases containing the respective gas purifiers of the diesel oxidation catalyst and the soot filter are arranged and connected in the exhaust gas moving direction.
  • a silencer having an exhaust gas outlet pipe is attached to the outer case on the exhaust downstream side, and each outer case and the silencer are aligned and integrated in the exhaust gas movement direction. It is disclosed.
  • a downstream side purification device having a DPF, an oxidation catalyst, and the like arranged on the downstream side of the front-stage oxidation catalyst is arranged in a narrow space provided on the rear side of the engine. Therefore, when the exhaust gas downstream purification device and the muffler (muffler) are separately arranged, it is difficult to secure a space for arranging the muffler on the rear side of the engine. is there. Further, when the downstream purification device and the muffler are integrally arranged, it is necessary to secure a space for arrangement, which makes it difficult to downsize the forklift.
  • the present invention has been devised in view of such a point, and provides an exhaust gas purification device that can easily secure a space for disposing a muffler and a downstream purification device having a DPF, an oxidation catalyst, or the like.
  • the purpose is to do.
  • a first invention of the present invention is provided so as to cover a front-stage oxidation catalyst arranged in an exhaust gas passage immediately after an engine mounted on a vehicle body and the periphery of the front-stage oxidation catalyst, A muffler for discharging the exhaust gas generated by the engine while muffling the exhaust gas, the muffler being connected to an upstream exhaust pipe immediately after the engine, the inlet port into which the exhaust gas flows, and the downstream exhaust pipe.
  • An exhaust gas purifying apparatus which is connected to the exhaust gas and is exhausted after the exhaust gas flowing from the inflow port passes through the pre-stage oxidation catalyst.
  • a second invention of the present invention is the exhaust gas purifying apparatus according to the first invention, wherein the pre-stage oxidation catalyst comprises a carrier carrying catalyst particles, and a metal base material supporting the carrier. And an exhaust gas purifying device.
  • a third invention of the present invention is the exhaust gas purifying apparatus according to the first invention or the second invention, wherein the muffler is formed in a tubular shape and the pre-stage oxidation catalyst is arranged inside.
  • a first expansion chamber which is provided between the silencer tubular part, the inlet and the pre-stage oxidation catalyst, and into which the exhaust gas flows, and the pre-stage oxidation catalyst, which is provided on the outflow side of the first expansion chamber.
  • First partition wall portion that closes between the outer peripheral surface of the inflow side end portion and the inner peripheral surface of the silencing cylinder body portion, and the outflow side end portion of the pre-stage oxidation catalyst that faces the first partition wall portion.
  • a second partition wall portion that closes the outer peripheral surface of the inner wall surface of the silencing tubular body portion, and an outlet side end portion of the second partition wall portion and the pre-stage oxidation catalyst and the outflow port.
  • a second expansion chamber into which the exhaust gas that has passed through the pre-stage oxidation catalyst flows, wherein the pre-stage oxidation catalyst is formed in the silencing tubular body portion by the first partition wall portion and the second partition wall portion.
  • the exhaust gas purifier is supported by.
  • a fourth invention of the present invention is the exhaust gas purifying apparatus according to the first invention or the second invention, wherein the muffler is formed in a tubular shape and the pre-stage oxidation catalyst is arranged inside.
  • a muffling cylinder part, the inflow port is provided at one end side, and the other end side is connected to an inflow side end part of the pre-stage oxidation catalyst, and exhaust gas flowing into the inflow port is introduced into the inflow side of the pre-stage oxidation catalyst.
  • connection pipe portion that flows out to an end portion, a first partition wall portion that closes a gap between the outer peripheral surface of the inflow side end portion of the pre-stage oxidation catalyst and the inner peripheral surface of the silencing tubular body portion, and the first partition wall portion A second partition wall portion facing the outer peripheral surface of the outflow side end portion of the pre-stage oxidation catalyst and the inner peripheral surface of the silencing tubular body portion, the second partition wall portion and the pre-stage oxidation catalyst.
  • An expansion chamber that is provided between the outflow side end of the exhaust gas and the outflow port and into which the exhaust gas that has passed through the pre-stage oxidation catalyst flows in, and the pre-stage oxidation catalyst includes the first partition wall portion and the The exhaust gas purifying device is supported inside the silencing cylinder by the second partition.
  • a fifth invention of the present invention is the exhaust gas purifying apparatus according to the third invention or the fourth invention, wherein the second partition wall portion is formed on a surface facing the first partition wall portion.
  • An exhaust gas purification device having a plurality of through holes.
  • a sixth invention of the present invention is the exhaust gas purifying apparatus according to the first invention or the second invention, wherein the muffler is formed in a tubular shape and the pre-stage oxidation catalyst is arranged inside.
  • a first expansion chamber which is provided between the silencer tubular part, the inlet and the pre-stage oxidation catalyst, and into which the exhaust gas flows, and the pre-stage oxidation catalyst, which is provided on the outflow side of the first expansion chamber.
  • a first partition wall portion that closes the outer peripheral surface of the inflow side end portion and the inner peripheral surface of the silencing cylinder body portion, one end side of which is connected to the outer peripheral surface of the outflow side end portion of the pre-stage oxidation catalyst, An end side is connected to the outlet and a perforated pipe having a plurality of through-holes formed on the outer peripheral surface, the outer peripheral surface of each of the perforated pipe and the pre-stage oxidation catalyst, and the inside of the silencing cylinder portion.
  • An outer peripheral expansion chamber that is provided between the pre-stage oxidation catalyst and the exhaust gas that has passed through the pre-stage oxidation catalyst and flows in through the plurality of through holes. And an end portion of the perforated pipe, the exhaust gas purifying device being supported in the silencing cylinder.
  • a seventh invention of the present invention is the exhaust gas purifying apparatus according to any one of the first invention to the sixth invention, wherein the exhaust gas purification apparatus is provided in an exhaust gas passage downstream of the muffler, Exhaust gas comprising a downstream side purification device that accommodates a second oxidation catalyst that is larger than the preceding stage oxidation catalyst and a particulate matter removal filter, and the exhaust gas is exhausted to the atmosphere after passing through the downstream side purification device. It is a purification device.
  • the pre-stage oxidation catalyst is relatively small (for example, a capacity of about 0.1 liter to 0.5 liter). Therefore, by providing a muffler so as to cover the surroundings of this pre-stage oxidation catalyst, it becomes possible to place the muffler in the engine mounting space, and effectively utilize the engine mounting space to easily secure the muffler space. can do.
  • the pre-stage oxidation catalyst is, for example, on the surface of a metal base material in which a layer of a carrier formed of aluminum oxide or the like is formed of a honeycomb structure or the like made of a heat-resistant metal such as stainless steel. Is formed and supported by. Further, catalyst particles of platinum (Pt), palladium (Pd), rhodium (Rh), etc. are carried on the carrier. Due to this, since the metal base material has a small heat capacity, the surrounding area of the metal base material is used as an expansion chamber of the muffler, and by increasing the volume of this expansion chamber, the temperature drop of the pre-stage oxidation catalyst is suppressed by the adiabatic effect of exhaust gas. You can
  • the position of the pre-stage oxidation catalyst supported in the silencing cylinder is moved by the first partition wall portion and the second partition wall portion, and the first expansion chamber formed upstream of the pre-stage oxidation catalyst.
  • the volume of the expansion chamber formed on the downstream side of the pre-stage oxidation catalyst is moved by moving the position of the pre-stage oxidation catalyst supported in the silencing tubular body section by the first partition wall portion and the second partition wall portion. Can be changed. As a result, it is possible to set the frequency at which the muffler is desired to mute the sound, and to exert the muffling effect. Further, since the expansion chamber is not provided on the upstream side of the pre-stage oxidation catalyst, the muffler can be further downsized.
  • the exhaust gas flows into the outer peripheral portion of the pre-stage oxidation catalyst from the through hole formed in the surface of the second bulkhead portion facing the first bulkhead portion, thereby reducing the temperature of the pre-stage oxidation catalyst.
  • the silencing effect is provided by the first expansion chamber formed on the upstream side of the pre-stage oxidation catalyst and the outer peripheral expansion chamber formed on the outer periphery where the perforated pipe and the pre-stage oxidation catalyst are continuous.
  • the frequency at which the muffler is desired to be silenced can be set, and the silencing effect can be enhanced.
  • the exhaust gas is discharged into the atmosphere after passing through the downstream purification device that houses the second oxidation catalyst and the particulate matter removal filter (DPF) that are larger than the pre-stage oxidation catalyst. Therefore, since it is not necessary to connect the muffler to the downstream purification device, the space for arranging the downstream purification device can be easily secured. Consequently, it becomes possible to reduce the size of the industrial vehicle, for example, a forklift.
  • DPF particulate matter removal filter
  • FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 2. It is an expanded explanatory view of the A section of FIG. 4 explaining the structure of a front-stage oxidation catalyst. It is a front view of a 1st partition part.
  • FIG. 7 is a sectional view taken along the line VII-VII in FIG. 6. It is a front view of a 2nd partition part.
  • FIG. 9 is a sectional view taken along the line IX-IX in FIG. 8. It is sectional drawing which shows an example which changed the position of the front
  • FIG. 12 is a sectional view taken along line XII-XII of FIG. 11. It is a partial notch side view which shows an example of the muffler which concerns on other 1st Embodiment. It is a partial notch side view which shows an example of the muffler which concerns on other 2nd Embodiment.
  • FIGS. 1 and 2 a schematic configuration of a forklift 10 equipped with the exhaust gas purification device 1 will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • the arrow RR shown in FIGS. 1 to 3 indicates the rear side of the vehicle, and the arrow UPR indicates the upper side of the vehicle. Further, the arrow IN indicates the inner side in the vehicle width direction.
  • a counterweight 12 is mounted on the rear side of the vehicle body 11 of the forklift 10.
  • An engine 15 is mounted in the engine room 14 of the vehicle body 11.
  • the engine 15 is, for example, a diesel engine.
  • An outside air intake (not shown) is provided on the side wall of the engine room 14.
  • a fan 16 driven by the engine 15, that is, rotated is provided on the rear side of the engine 15.
  • a radiator 17 that cools the cooling water of the engine 15 is installed behind the fan 16.
  • the fan 16 drives the engine 15 to take in the outside air (air) from the outside air intake port into the engine room 14 and blow it on the radiator 17.
  • the blown air that has passed through the radiator 17 is provided on the rear side of the radiator 17 and passes through the ventilation chamber 18 that is partitioned into a substantially box-like shape with the front side opened, and the rear wall portion of the counterweight 12 is moved in the front-back direction. It is blown out toward the rear of the vehicle from the rearward-directing blow-out port 19 that penetrates.
  • the rearward outlet 19 has a lateral width that is substantially equal to the length of the ventilation chamber 18 in the vehicle width direction, and is formed in a horizontally long rectangular cross section having a height that is substantially the upper half of the ventilation chamber 18.
  • the air sucked from an air cleaner (not shown) is introduced into the intake manifold 21 and supplied to the engine 15, and is burned in the engine 15 together with the fuel through the exhaust manifold 22 as exhaust gas.
  • One end side of the upstream side exhaust pipe 23 is connected to the outlet port of the exhaust manifold 22, and the other end side of the upstream side exhaust pipe 23 is an inlet port 25A of the muffler 25 arranged on the lateral side of the engine 15 (see FIG. 4). Refer to)). That is, the inflow port 25A of the muffler 25 is connected to the upstream side exhaust pipe 23 immediately after the engine 15.
  • a small-capacity (for example, 0.1 liter to 0.5 liter) pre-stage oxidation catalyst 26 is arranged inside the muffler 25. That is, the front-stage oxidation catalyst 26 is arranged immediately after the engine 15 with the surroundings covered by the muffler 25. Then, the exhaust gas that has flowed in from the inflow port 25A (see FIG. 4) of the muffler 25 passes through the pre-stage oxidation catalyst 26 and then is connected to the outflow port 25B (see FIG. 4) of the muffler 25 as described later. It flows into the side exhaust pipe 27.
  • the pre-stage oxidation catalyst 26 constitutes an exhaust gas passage together with the muffler 25, and as described later, oxidizes and removes harmful substances contained in the exhaust gas while the exhaust gas passes through.
  • One end side of the downstream side exhaust pipe 27 is connected to the outlet 25B of the muffler 25, and the other end side of the downstream side exhaust pipe 27 is drawn out into the ventilation chamber 18 via a connecting pipe 28 formed in a bellows shape. Connected to the upstream side of the downstream purification device 31.
  • the downstream side purification device 31 is arranged in the ventilation chamber 18 formed on the vehicle rear side of the radiator 17 over substantially the entire width along the vehicle width direction, and one end side of the exhaust pipe 30 for discharging exhaust gas to the atmosphere is It is connected to the downstream side.
  • the downstream purification device 31 constitutes an exhaust gas passage together with the downstream exhaust pipe 27, the connection pipe 28, and the exhaust pipe 30, and removes harmful substances contained in the exhaust gas while the exhaust gas passes from the upstream side to the downstream side. To remove. Therefore, the exhaust gas purification device 1 is constituted by the front-stage oxidation catalyst 26 and the downstream purification device 31.
  • the engine 15 is highly efficient and excellent in durability, but does not emit harmful substances such as particulate matter (PM), nitrogen oxides (NOx), carbon monoxide (CO), and hydrocarbons (HC). , Exhausted together with exhaust gas. Therefore, the pre-stage oxidation catalyst 26 oxidizes and removes nitrogen oxides (NOx), carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC) and the like.
  • the downstream purification device 31 has a second oxidation catalyst (DOC: Diesel Oxidation Catalyst) 32 that oxidizes and removes nitrogen oxides (NOx), carbon monoxide (CO), hydrocarbons (HC), etc. on the upstream side.
  • DOC Diesel Oxidation Catalyst
  • the DPF 33 that collects and removes the particulate matter (PM) is disposed on the downstream side.
  • the downstream purification device 31 is mounted on a treatment device support bracket 29 arranged in the ventilation chamber 18, and is arranged below the rearward outlet 19 along the vehicle width direction.
  • the processing device support bracket 29 is formed in a horizontally long quadrangular shape in plan view, which is long in the vehicle width direction. Therefore, as described later, the worker can attach and detach the DPF 33 of the downstream side purification device 31 via the rearward blowing port 19.
  • the downstream side purification device 31 can be attached and removed coaxially between the upstream cylinder 35 arranged on the upstream side, the downstream cylinder 37 arranged on the downstream side, and between the upstream cylinder 35 and the downstream cylinder 37. And a purification cylinder 36 that is connected in series to.
  • the upstream cylinder 35 accommodates the second oxidation catalyst 32, and the purification cylinder 36 accommodates the DPF 33.
  • the upstream tubular body 35 includes an inflow tubular portion 35A into which exhaust gas flows, a cylindrical portion 35B, a flange portion 35C, and a second oxidation catalyst 32 housed in the cylindrical portion 35B.
  • the inflow tubular portion 35A is formed in a tubular shape having a circular cross-section in which the downstream exhaust pipe 27 is connected to the upstream end portion and the diameter is gradually expanded toward the axially downstream side (left side in FIG. 3).
  • the cylindrical portion 35B is formed in a cylindrical shape, and the upstream end is welded to the enlarged downstream end of the inflow cylindrical portion 35A over the entire circumference by welding or the like, and is formed in a substantially cylindrical shape inside.
  • the second oxidation catalyst 32 is fitted over almost the entire length.
  • the flange portion 35C is welded over the entire circumference by welding or the like to the downstream end of the cylindrical portion 35B, and is provided in a flange shape.
  • the second oxidation catalyst 32 is composed of a large-capacity (for example, several liters) cordierite or other ceramic cell-shaped cylindrical body having an outer diameter substantially equal to the inner diameter of the cylindrical portion 35B, and its axial direction. A large number of through-holes are formed in the inner surface of the inner wall, and the inner surface is coated with a noble metal such as platinum (Pt). Then, the second oxidation catalyst 32 allows the exhaust gas to pass through a large number of through holes at a predetermined temperature, so that nitrogen oxides (NOx), carbon monoxide (CO), and hydrocarbons (HC) contained in the exhaust gas. Etc. are oxidized and removed.
  • NOx nitrogen oxides
  • CO carbon monoxide
  • HC hydrocarbons
  • the upper end surface of the plate-shaped support member 41 formed by bending in a crank shape in side view is formed on the lower surface side of the cylindrical portion 35B, and the lower end side of the support member 41 is the inflow tube. It is fixed by welding or the like so as to be located below the portion 35A.
  • a through hole 41A is formed on the lower end side of the support member 41.
  • the support member 41 is placed on the upper surface portion of the processing device support bracket 29 and is bolted by the bolt 42 inserted into the through hole 41A. Will be stopped.
  • the downstream cylindrical body 37 is connected to a cylindrical portion 37A into which the exhaust gas that has passed through the DPF 33 housed in the purification cylindrical body 36 flows, a flange portion 37B, and one end side of the exhaust pipe 30 so as to flow out the exhaust gas. And a discharge tube portion 37C that operates.
  • the cylindrical portion 37A has a substantially same outer diameter as the cylindrical portion 35B of the upstream cylindrical body 35, and is formed in a cylindrical shape whose axial length is slightly shorter than that of the cylindrical portion 35B.
  • the downstream end of the cylindrical portion 37A is closed, a through hole having substantially the same diameter as the discharge cylinder portion 37C is formed in the central portion, and the discharge cylinder portion 37C is coaxially welded to the outside in the axial direction by welding or the like.
  • the flange portion 37B is welded to the upstream end of the cylindrical portion 37A over the entire circumference by welding or the like, and is provided in a flange shape.
  • the upper end surface of the plate-shaped support member 45 formed by bending in a side view crank shape on the lower surface side of the cylindrical portion 37A, and the lower end side of the support member 45 is the cylindrical portion. It is fixed by welding or the like so as to be located on the axial downstream side of 37A.
  • a long hole 45A that is long in the axial direction is formed on the lower end side of the support member 45.
  • the support member 45 is placed on the upper surface of the processing device support bracket 29 and inserted into the long hole 45A. It is bolted by the bolt 46.
  • the bolt 46 is provided at the downstream end of the elongated hole 45A. It is located in the vicinity and bolted.
  • the purification cylinder 36 has a cylindrical cylindrical portion 36A into which the exhaust gas passing through the second oxidation catalyst 32 housed in the upstream cylinder 35 flows, an upstream flange portion 36B, and a downstream flange portion 36C.
  • the grip portion 36D and the DPF 33 housed in the cylindrical portion 36A are configured.
  • the cylindrical portion 36A is formed in a cylindrical shape having substantially the same outer diameter as the cylindrical portion 35B of the upstream cylindrical body 35, and the large-capacity (for example, several liters) DPF 33 formed in a substantially cylindrical shape on the inside has almost the entire length. Has been inserted over.
  • the upstream flange portion 36B is welded to the upstream end of the cylindrical portion 36A over the entire circumference by welding or the like, and is provided in a flange shape.
  • the downstream side flange portion 36C is welded over the entire circumference to the downstream side end portion of the cylindrical portion 36A by welding or the like, and is provided in a flange shape.
  • the upstream side flange portion 36B and the downstream side flange portion 36C have the same configuration.
  • both ends of a rod-shaped gripping portion 36D formed by being bent in a substantially U-shape are welded or the like so as to be positioned along the circumferential direction. It is fixed. Thereby, the worker can grip the grip portion 36D and carry the purification cylinder 36.
  • the DPF 33 is, for example, formed into a columnar shape by a porous member made of a ceramic material or the like, and forms a honeycomb-shaped cellular tubular body having a large number of small holes provided in the axial direction. Alternately different ends are closed by the plugging member. Then, the DPF 33 collects the particulate matter by passing the exhaust gas flowing into each small hole from the upstream side through the porous material, and allows only the exhaust gas to flow out to the downstream side through the adjacent small hole.
  • the particulate matter collected by the DPF 33 is periodically burned up by raising the exhaust gas temperature, but part of it becomes ash and gradually accumulates in the small holes. Further, other unburned residues, such as heavy metals and calcium in engine oil, gradually accumulate. Therefore, as described later, the cleaning cylinder 36 is removed and the DPF 33 is cleaned.
  • the worker moves the downstream cylinder 37 to the purification cylinder 36 side with the bolt 46 inserted into the elongated hole 45A slightly loosened, and moves the flange portion 37B of the downstream cylinder 37 to the purification cylinder. It is brought into contact with the downstream side flange portion 36C of the body 36. Subsequently, the operator may select the upstream flange portion 36B of the purification tubular body 36 and the radial outer peripheral portion of the flange portion 35C of the upstream tubular body 35, and the downstream side flange portion 36C and the downstream tubular body of the purification tubular body 36. An annular clamp coupling tool 47 is attached to the radially outer peripheral portion of the flange portion 37B of 37. In this state, the worker tightens the bolt 46 inserted into the long hole 45A of the support member 45 to fix the downstream cylinder 37 on the processing device support bracket 29 via the support member 45.
  • the clamp coupler 47 includes two semi-arcuate frame bodies 47A and 47A having a substantially U-shaped or V-shaped cross-sectional shape and one end side of each frame body 47A.
  • the hinge portion 47B is rotatably connected, and a bolt/nut type connecting portion 47C is connected to the other end of each frame 47A.
  • the clamp coupler 47 tightens the upstream side flange portion 36B of the purification tubular body 36 and the flange portion 35C of the upstream tubular body 35 in the axial direction by fastening the bolt of the connecting portion 47C.
  • the clamp coupler 47 tightens the bolt of the connecting portion 47C to axially tighten the downstream flange portion 36C of the purification cylinder 36 and the flange portion 37B of the downstream cylinder 37.
  • the flange portions 35C and 36B and the flange portions 36C and 37B are tightened inward in the axial direction by the clamp couplers 47, and are attached and detachably fixed in a state in which they are in axial contact with each other.
  • the purification cylinder 36 is arranged coaxially between the upstream cylinder 35 and the downstream cylinder 37, and the upstream cylinder 35, the purification cylinder 36 and the downstream cylinder 37. It is fixed on the processing device support bracket 29 in a state where the axial alignment is performed.
  • the worker when removing the purification cylinder 36, the worker first inserts the bolt 46 inserted into the long hole 45A of the support member 45 from the vehicle rear side of the counterweight 12 through the rearward blowing port 19. It is slightly loosened so that the downstream cylinder 37 can be moved to the axially downstream side. Then, the worker holds the grip portion 36D of the purification cylinder body 36, removes the bolt of the connection portion 47C of each clamp coupling tool 47 from the nut, and removes each clamp coupling tool 47 to remove the purification cylinder. The body 36 can be taken out from the rearward blowing outlet 19.
  • the purification cylinder 36 accommodating the DPF 33 can be mounted again between the upstream cylinder 35 and the downstream cylinder 37.
  • the muffler 25 includes an inflow cylinder portion 51 into which exhaust gas flows, a cylindrical silencer cylinder portion 52, an exhaust cylinder portion 53 from which exhaust gas flows out, and a silencer cylinder portion 52. And a pre-stage oxidation catalyst 26 accommodated therein.
  • the muffler 25 configured in this manner is fixed in the engine room 14 by bolts or the like via the support member 54 that is L-shaped in a side view and is attached to the axially downstream end surface of the silencing cylinder portion 52. ing.
  • the upstream exhaust pipe 23 is connected to the inlet 25A at the upstream end of the inflow tubular portion 51, and the diameter thereof is gradually increased obliquely upward to the downstream side (left side in FIG. 4) and then predetermined horizontally. It is formed in a tubular shape with a circular cross section that extends for a length (for example, a length of about 25 mm).
  • the muffling cylinder portion 52 is formed in a cylindrical shape, and the upstream end is welded to the expanded downstream end portion of the inflow cylinder portion 51 over the entire circumference by welding or the like, and the inner upstream end portion is welded.
  • a pre-stage oxidation catalyst 26 formed in a substantially cylindrical shape is coaxially arranged in the portion.
  • the pre-stage oxidation catalyst 26 is a small-sized oxidation catalyst having a smaller volume than the second oxidation catalyst 32 (for example, the volume is 0.1 liter to 0.5 liter).
  • the pre-stage oxidation catalyst 26 uses a honeycomb-structured metal base material 26A made of a metal material such as stainless steel as a base material. For example, it is formed in a cylindrical shape. Then, on the surface of the metal base 26A, a layer of a support 26B made of, for example, aluminum oxide is formed as a support for supporting the catalyst particles, and is supported by the metal base 26A. On the carrier 26B, as catalyst particles, for example, noble metals such as platinum (Pt), palladium (Pd), rhodium (Rh), ruthenium (Ru), or nickel (Ni), cobalt (Co), silver is used. A plurality of types of catalyst particles containing a base metal such as (Ag) are supported.
  • a base metal such as (Ag) are supported.
  • a first partition wall portion 55 having a ring shape in front view is arranged and closed between them. Accordingly, a first expansion chamber 56 into which exhaust gas flows through the inflow port 25A is formed between the inflow port 25A of the inflow tube part 51 and the pre-stage oxidation catalyst 26 and the first partition wall part 55.
  • the first partition wall portion 55 is formed of a steel plate having a thickness of about 1 mm to 2 mm, and has a ring-shaped main body portion 55A as viewed from the front and an outer side extending to the opposite sides in the axial direction. It is composed of a flange portion 55B and an inner flange portion 55C.
  • the main body 55A is formed such that the outer diameter thereof is approximately equal to the inner diameter of the silencing tubular portion 52, and a circular opening 55D having an inner diameter substantially equal to the outer diameter of the pre-stage oxidation catalyst 26 is formed in the central portion.
  • the outer flange portion 55B extends from the outer peripheral edge portion of the main body portion 55A over the entire circumference at a predetermined height (for example, a height of about 20 mm) at a substantially right angle.
  • the inner flange portion 55C extends from the inner peripheral edge portion of the opening portion 55D over the entire circumference at a predetermined height (for example, a height of about 20 mm) at a substantially right angle to the side opposite to the outer flange portion 55B in the axial direction. There is. Then, as shown in FIG. 4, the inner flange portion 55C is fitted into the outer peripheral surface of the inflow side end portion of the pre-stage oxidation catalyst 26 and welded over the entire circumference by welding or the like. The outer flange portion 55B is fitted into the inner peripheral surface of the inflow-side end portion of the silencing cylinder portion 52 and welded over the entire circumference by welding or the like.
  • a predetermined height for example, a height of about 20 mm
  • a second partition wall portion 57 which is ring-shaped when viewed from the front, is arranged in between.
  • the downstream end of the muffler cylinder 52 is closed, the outlet 25B having substantially the same diameter as that of the discharge cylinder 53 is formed in the center, and the discharge cylinder 53 is welded axially outside by welding or the like. It is welded coaxially.
  • the discharge cylinder portion 53 is connected to the downstream purification device 31 arranged on the downstream side via the downstream exhaust pipe 27.
  • a second expansion chamber 58 into which exhaust gas flows through the pre-stage oxidation catalyst 26 is formed between the outflow port 25B of the silencing cylinder 52 and the pre-stage oxidation catalyst 26 and the second partition 57. .. That is, the first expansion chamber 56 and the second expansion chamber 58 are in communication with each other through a large number of pores formed in the pre-stage oxidation catalyst 26. Therefore, the exhaust gas that has flowed in from the inflow port 25A flows through the first expansion chamber 56 and the second expansion chamber 58, so that a sound deadening effect can be exhibited.
  • the arrangement position of the pre-stage oxidation catalyst 26 is moved to the downstream side (the left side in FIG. 10) by a predetermined distance, and the volume of the first expansion chamber 56 and the second expansion chamber 58 are reduced.
  • the frequency to be silenced can be changed.
  • the length of the pre-stage oxidation catalyst 26 and changing the volume of the first expansion chamber 56 and the volume of the second expansion chamber 58 the frequency to be silenced can be changed.
  • the second partition wall portion 57 is formed of a steel plate having a thickness of about 1 mm to 2 mm, and has a ring-shaped main body portion 57A as viewed from the front and an outer side extending on the opposite side in the axial direction. It is composed of a flange portion 57B and an inner flange portion 57C.
  • the outer diameter of the main body portion 57A is approximately equal to the inner diameter of the silencing tubular body portion 52, and an opening portion 57D having an inner diameter approximately equal to the outer diameter of the pre-stage oxidation catalyst 26 is formed in the central portion. ing.
  • seven through holes 57E formed in a substantially horizontal arc shape with a central angle of about 22.5 degrees are arranged on a concentric circle at a substantially central portion in the radial direction at intervals of a central angle of about 45 degrees.
  • seven substantially horizontally elongated arc-shaped through holes 57E are formed in the main body portion 57A facing the first partition wall portion 55 at substantially equal intervals.
  • the outer flange portion 57B extends from the outer peripheral edge portion of the main body portion 57A over the entire circumference at a predetermined height (for example, a height of about 20 mm) at a substantially right angle. Further, in FIG. 8, a groove portion 57F having a substantially semi-circular cross section recessed by a predetermined depth inward in the radial direction is provided at the lowermost end portion of the main body portion 57A and the outermost end portion of the outer flange portion over the entire axial height. Has been formed.
  • the inner flange portion 57C extends from the inner peripheral edge portion of the opening portion 57D over the entire circumference at a predetermined height (for example, a height of about 20 mm) at a substantially right angle to the side opposite to the outer flange portion 57B in the axial direction. There is.
  • the inner flange portion 57C is fitted into the outer peripheral surface of the outflow side end portion of the pre-stage oxidation catalyst 26, and welded over the entire circumference by welding or the like.
  • the outer flange portion 57B is fitted into the inner peripheral surface of the inflow side end portion of the sound deadening cylindrical body portion 52, and the outer peripheral surface excluding the groove portion 57F is welded by welding or the like.
  • part of the exhaust gas that has flowed out of the pre-stage oxidation catalyst 26 and has flowed into the second expansion chamber 58 has flowed into the outer peripheral portion of the pre-stage oxidation catalyst 26 through the through holes 57E of the second partition wall portion 57 (arrow 61A). ), flows out from the groove 57F into the second expansion chamber 58 again (arrow 61B), and flows into the outflow port 25B (arrow 52A).
  • the pre-stage oxidation catalyst 26 is kept warm by the adiabatic effect of the exhaust gas flowing into each through hole 57E.
  • the periphery of the pre-stage oxidation catalyst 26 sandwiched by the main body 55A of the first partition 55 and the main body 57A of the second partition 57 also constitutes a part of the second expansion chamber 58. Therefore, the exhaust gas flowing out from the pre-stage oxidation catalyst 26 flows through the through holes 57E of the second partition wall portion 57E around the pre-stage oxidation catalyst 26, so that the silencing effect can be exhibited.
  • seven circular through holes 65 are provided in the main body 57A of the second partition 57 in place of the seven substantially horizontal arc-shaped through holes 57E.
  • the pre-stage oxidation catalyst 26 is relatively small (for example, a capacity of about 0.1 liter to 0.5 liter). Therefore, by providing the muffler 25 so as to cover the surroundings of the pre-stage oxidation catalyst 26, it becomes possible to dispose the muffler 25 in the space in the engine room 14 in which the engine 15 is mounted, that is, in the engine mounting space. Therefore, the installation space of the muffler 25 can be easily secured by effectively utilizing the engine mounting space.
  • the layer of the carrier 26B formed of aluminum oxide or the like is formed on the surface of the metal base material 26A formed of a honeycomb structure or the like made of a heat-resistant metal such as stainless steel. Supported. Further, catalyst particles of platinum (Pt), palladium (Pd), rhodium (Rh), etc. are carried on the carrier 26B.
  • the metal base material 26A has a small heat capacity, the area around the metal base material 26A is made a part of the second expansion chamber 58 of the muffler 25, and the volume of the second expansion chamber 58 is increased so that the exhaust gas Due to the adiabatic effect, it is possible to prevent the temperature of the pre-stage oxidation catalyst 26 from decreasing.
  • first partition chamber 55 and the second partition part 57 move the position of the pre-stage oxidation catalyst 26 supported in the silencing cylinder 52 to move the first expansion chamber formed upstream of the pre-stage oxidation catalyst 26.
  • 56 and each volume of the second expansion chamber 58 formed on the downstream side of the pre-stage oxidation catalyst 26 can be changed.
  • the frequency at which the muffler 25 is desired to be silenced can be set, and the silencing effect can be exerted.
  • the exhaust gas flows into the outer peripheral portion of the pre-stage oxidation catalyst 26 through the through holes 57E formed in the main body 57A of the second partition wall portion 57 that faces the first bulkhead portion 55, and the temperature of the pre-stage oxidation catalyst 26 decreases. Can be effectively suppressed. Further, by changing the number and shape of the through holes formed in the main body portion 57A of the second partition wall portion 57 facing the first partition wall portion 55, it is possible to set the frequency at which the muffler 25 is to be silenced intensively. It is possible to enhance the sound deadening effect.
  • the exhaust gas passes through a downstream purification device 31 containing a second oxidation catalyst 32 larger than the pre-stage oxidation catalyst 26 and a particulate matter removal filter (DPF) 33, and is then discharged into the atmosphere. Therefore, since it is not necessary to connect the muffler to the downstream purification device 31, the arrangement space for the downstream purification device 31 can be easily secured. By pulling, the vehicle body 11 of the forklift 10 can be downsized.
  • DPF particulate matter removal filter
  • the exhaust gas purifying apparatus of the present invention is not limited to the configurations, structures, appearances, shapes, treatment procedures, etc. described in the above embodiments, and various changes and improvements are made within the scope of the present invention. It can be added and deleted.
  • the same reference numerals as those of the exhaust gas purifying apparatus 1 according to the above-described embodiment shown in FIGS. 1 to 12 denote the same or corresponding portions as those of the exhaust gas purifying apparatus 1 according to the above-described embodiment. It is shown.
  • the muffler 71 shown in FIG. 13 may be used instead of the muffler 25 according to the embodiment shown in FIG.
  • the muffler 71 has substantially the same configuration as the muffler 25 according to the embodiment shown in FIG.
  • the muffler 71 is different in that a substantially cylindrical connecting pipe portion 72 is provided instead of the inflow cylinder portion 51.
  • the upstream exhaust pipe 23 is connected to the inflow port 25A of the upstream end of the connecting pipe 72, and the diameter thereof is gradually increased obliquely upward to the downstream (left side in FIG. 13) to form the downstream end. Is in contact with the radially inner base end of the main body 55A (see FIG. 6) of the first partition 55 so as to cover the entire surface of the upstream end of the pre-stage oxidation catalyst 26.
  • the connecting pipe portion 72 has a ring-shaped flange portion 72A that extends radially outward from the downstream end portion by a predetermined length.
  • the flange portion 72A is brought into contact with the radially inner base end portion of the main body portion 55A (see FIG. 6) of the first partition wall portion 55, and welded over the entire circumference by welding or the like.
  • the outer peripheral portion of the inflow side end portion of the front-stage oxidation catalyst 26 into which the exhaust gas flows and the downstream end portion of the connecting pipe portion 72 are closed over the entire circumference and flow into the connecting pipe portion 72.
  • the exhaust gas all flows into the pre-stage oxidation catalyst 26 (arrow 51A).
  • the connecting pipe portion 72 can be made smaller in diameter than the inflow cylinder portion 51 according to the above-described embodiment, and since the expansion chamber is not provided on the upstream side of the pre-stage oxidation catalyst 26, the connecting pipe portion 72 is not connected.
  • the muffler 71 can be shortened and the muffler 71 can be downsized. Further, the position of the pre-stage oxidation catalyst 26 supported in the silencing tubular body part 52 is moved by the first partition wall portion 55 and the second partition wall portion 57, and the second expansion chamber formed on the downstream side of the pre-stage oxidation catalyst 26 is moved.
  • the volume of the (expansion chamber) 58 can be changed. As a result, the frequency at which the muffler 71 is desired to be silenced can be set, and the silencing effect can be exerted.
  • the muffler 81 shown in FIG. 14 may be used instead of the muffler 25 according to the embodiment shown in FIG.
  • the muffler 81 has substantially the same configuration as the muffler 25 according to the embodiment shown in FIG.
  • the muffler 81 is different in that a perforated pipe 82 is provided in place of the second partition 57.
  • the perforated pipe 82 is formed in a substantially cylindrical shape, and the upstream side edge portion (one end side) is the outer peripheral surface of the downstream side edge portion of the pre-stage oxidation catalyst 26, that is, the outer periphery of the outflow side end portion where the exhaust gas flows out. It is fitted into the surface and welded over the entire circumference by welding or the like. Further, the downstream end edge portion (the other end side) of the perforated pipe 82 is in coaxial contact with the base end portion of the outflow port 25B. In addition, the perforated pipe 82 has a ring-shaped flange portion 82A extending radially outward from the downstream end portion by a predetermined length.
  • the flange portion 82A is brought into contact with the peripheral portion of the upstream end portion of the outflow port 25B, and is welded over the entire circumference by welding or the like.
  • the downstream end of the pre-stage oxidation catalyst 26 and the outlet 25B are connected substantially coaxially via the perforated pipe 82.
  • the pre-stage oxidation catalyst 26 is supported in the silencing cylinder 52 by the first partition 55 and the perforated pipe 82.
  • the perforated pipe 82 has a plurality of through holes 82B formed on the outer peripheral surface thereof.
  • the exhaust gas flowing from the pre-stage oxidation catalyst 26 into the perforated pipe 82 flows into the outer peripheral expansion chamber 83 through the plurality of through holes 82B, so that the outer peripheral expansion chamber 83 and the first expansion chamber 56 exhibit a silencing effect. can do. Further, by changing the number and shape of the through holes 82B formed in the perforated pipe 82, the frequency at which the muffler 81 is desired to be silenced can be set, and the silencing effect can be enhanced. Further, the exhaust gas flows from each through hole 82B formed on the outer peripheral surface of the perforated pipe 82 into the outer peripheral expansion chamber 83 covering the outer peripheral portion of the pre-stage oxidation catalyst 26, effectively reducing the temperature of the pre-stage oxidation catalyst 26. Can be deterred.
  • the pre-stage oxidation catalyst 26 may be formed in a columnar shape having a quadrangular cross section.
  • the muffler 25 may have the silencing tubular body 52 formed in a tubular shape having a quadrangular cross section, and the first partition wall portion 55 and the second partition wall portion 57 formed in a rectangular frame shape. Then, a plurality of through holes may be formed in the rectangular frame-shaped main body portion 57A facing the first partition wall portion 55 of the second partition wall portion 57.
  • the DPF 33 is used as the purification processing member for purifying the exhaust gas, but a NOx processing device may be applied as the exhaust gas purification device.
  • the selective reduction catalyst that reduces NOx and the urea water injection valve that injects urea water into this selective reduction catalyst correspond to the purification processing member.
  • the exhaust gas purification device 1 is not limited to the forklift 10 but can be widely mounted on other industrial vehicles using a diesel engine, such as construction machines such as a dump truck, a hydraulic excavator, and a hydraulic crane. it can.

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Abstract

車体に搭載されたエンジン直後の排気ガス通路に配置された前段酸化触媒と、前記前段酸化触媒の周りを覆うように設けられて、前記エンジンにて生成された排気ガスを消音しながら排出するマフラーと、を備え、前記マフラーは、エンジン直後の上流側排気管に接続されて、排気ガスが流入する流入口と、下流側排気管に接続されて、前記流入口から流入した前記排気ガスが、前記前段酸化触媒を通過した後、排出される流出口と、を有するように構成する。

Description

排気ガス浄化装置
　本発明は、エンジンから排出される排気ガスを浄化処理する排気ガス浄化装置に関する。
　ディーゼルエンジンの排気ガスを浄化処理する排気ガス浄化装置は、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を捕集して除去する粒子状物質除去フィルタ（通常、Diesel Particulate Filterと呼ばれ、以下、「ＤＰＦ」という。）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を酸化して除去する酸化触媒（ＤＯＣ：Diesel Oxidation Catalyst）等の浄化処理部材を備えている。
　例えば、下記特許文献１に記載された排気浄化装置では、ディーゼルエンジンから排気された排気ガスを外部へ排気する排気管の上流側に比較的小型の前段酸化触媒を配置し、この前段酸化触媒の下流側に、ＮＯｘ吸蔵触媒、ＤＰＦが配置された構成が開示されている。そして、前段酸化触媒、ＮＯｘ吸蔵触媒、ＤＰＦを通過して浄化処理された排気ガスは、排気管の下流側に別体に配置された消音装置（マフラー）を通って大気中に排出される。
　また、下記特許文献２に記載された排気ガス浄化装置では、ディーゼル酸化触媒とスートフィルタの各ガス浄化体を内蔵した各外側ケースが排気ガス移動方向に並べられて連結されている。そして、排気下流側の外側ケースに、排気ガス出口管を有する消音器（マフラー）が取り付けられて、各外側ケースと消音器が排気ガス移動方向に並べられて一体化されて配置される構成が開示されている。
特開２０１２－１７６９２号公報 特開２０１１－１９６３４４号公報
　しかしながら、産業車両、例えば、フォークリフトでは、前段酸化触媒の下流側に配置されるＤＰＦや酸化触媒等を有する下流側浄化装置は、エンジンの後方側に設けられた狭いスペース内に配置される。このため、排気ガスの下流側浄化装置と消音装置（マフラー）とを別体に配置する場合には、消音装置（マフラー）を配置するスペースをエンジンの後方側に確保することが難しいという問題がある。また、下流側浄化装置と消音装置（マフラー）とを一体化して配置する場合には、配置スペースを確保する必要があるため、フォークリフトの小型化が難しいという問題がある。
　そこで、本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、ＤＰＦや酸化触媒等を有する下流側浄化装置とマフラーの配置スペースを容易に確保することができる排気ガス浄化装置を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するため、本発明の第１の発明は、車体に搭載されたエンジン直後の排気ガス通路に配置された前段酸化触媒と、前記前段酸化触媒の周りを覆うように設けられて、前記エンジンにて生成された排気ガスを消音しながら排出するマフラーと、を備え、前記マフラーは、エンジン直後の上流側排気管に接続されて、排気ガスが流入する流入口と、下流側排気管に接続されて、前記流入口から流入した前記排気ガスが、前記前段酸化触媒を通過した後、排出される流出口と、を有する、排気ガス浄化装置である。
　次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る排気ガス浄化装置において、前記前段酸化触媒は、触媒粒子を担持する担持体と、前記担持体を支持するメタル基材と、を有する、排気ガス浄化装置である。
　次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明又は第２の発明に係る排気ガス浄化装置において、前記マフラーは、筒状に形成されて内部に前記前段酸化触媒が配置される消音用筒体部と、前記流入口と前記前段酸化触媒との間に設けられ、前記排気ガスが流入する第１膨張室と、前記第１膨張室の流出側に設けられて前記前段酸化触媒の流入側端部の外周面と前記消音用筒体部の内周面との間を閉塞する第１隔壁部と、前記第１隔壁部に対向して、前記前段酸化触媒の流出側端部の外周面と前記消音用筒体部の内周面との間を閉塞する第２隔壁部と、前記第２隔壁部及び前記前段酸化触媒の流出側端部と前記流出口との間に設けられ、前記前段酸化触媒を通過した前記排気ガスが流入する第２膨張室と、を有し、前記前段酸化触媒は、前記第１隔壁部と前記第２隔壁部とによって前記消音用筒体部内に支持されている、排気ガス浄化装置である。
　次に、本発明の第４の発明は、上記第１の発明又は第２の発明に係る排気ガス浄化装置において、前記マフラーは、筒状に形成されて内部に前記前段酸化触媒が配置される消音用筒体部と、一端側に前記流入口が設けられ、他端側が前記前段酸化触媒の流入側端部に接続されて、前記流入口に流入した排気ガスを前記前段酸化触媒の流入側端部に流出する接続管部と、前記前段酸化触媒の流入側端部の外周面と前記消音用筒体部の内周面との間を閉塞する第１隔壁部と、前記第１隔壁部に対向して、前記前段酸化触媒の流出側端部の外周面と前記消音用筒体部の内周面との間を閉塞する第２隔壁部と、前記第２隔壁部及び前記前段酸化触媒の流出側端部と前記流出口との間に設けられ、前記前段酸化触媒を通過した前記排気ガスが流入する膨張室と、を有し、前記前段酸化触媒は、前記第１隔壁部と前記第２隔壁部とによって前記消音用筒体部内に支持されている、排気ガス浄化装置である。
　次に、本発明の第５の発明は、上記第３の発明又は第４の発明に係る排気ガス浄化装置において、前記第２隔壁部は、前記第１隔壁部に対向する面に形成された複数の貫通孔を有する、排気ガス浄化装置である。
　次に、本発明の第６の発明は、上記第１の発明又は第２の発明に係る排気ガス浄化装置において、前記マフラーは、筒状に形成されて内部に前記前段酸化触媒が配置される消音用筒体部と、前記流入口と前記前段酸化触媒との間に設けられ、前記排気ガスが流入する第１膨張室と、前記第１膨張室の流出側に設けられて前記前段酸化触媒の流入側端部の外周面と前記消音用筒体部の内周面との間を閉塞する第１隔壁部と、一端側が前記前段酸化触媒の流出側端部の外周面に接続され、他端側が前記流出口に接続されると共に、外周面に複数の貫通孔が形成された孔開きパイプと、前記孔開きパイプ及び前記前段酸化触媒のそれぞれの外周面と前記消音用筒体部の内周面との間に設けられ、前記前段酸化触媒を通過した前記排気ガスが前記複数の貫通孔を介して流入する外周膨張室と、を有し、前記前段酸化触媒は、前記第１隔壁部と前記孔開きパイプの一端側とによって前記消音用筒体部内に支持されている、排気ガス浄化装置である。
　次に、本発明の第７の発明は、上記第１の発明乃至第６の発明のいずれか１つに係る排気ガス浄化装置において、前記マフラーよりも下流側の排気ガス通路に設けられて、前記前段酸化触媒よりも大きい第２酸化触媒と粒子状物質除去フィルタを収容する下流側浄化装置を備え、前記排気ガスが前記下流側浄化装置を通過した後、大気中に排出される、排気ガス浄化装置である。
　第１の発明によれば、前段酸化触媒は比較的小型（例えば、約０．１リットル～０．５リットルの容量）である。このため、この前段酸化触媒の周りを覆うようにマフラーを設けることによって、エンジン搭載スペースにマフラーを配置することが可能となり、エンジン搭載スペースを有効に活用して、マフラーの配置スペースを容易に確保することができる。
　第２の発明によれば、前段酸化触媒は、例えば、酸化アルミニウム等で形成された担持体の層が、ステンレス鋼等の耐熱金属からなるハニカム構成等にて形成されたメタル基材の表面上に形成され、支持されている。また、担持体上には、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の触媒粒子が担持されている。これにより、メタル基材は熱容量が少ないため、メタル基材周りをマフラーの膨張室とし、この膨張室の容積を大きくすることによって、排気ガスの断熱効果により前段酸化触媒の温度低下を抑止することができる。
　第３の発明によれば、第１隔壁部と第２隔壁部で消音用筒体部内に支持される前段酸化触媒の位置を動かして、前段酸化触媒の上流側に形成される第１膨張室と、前段酸化触媒の下流側に形成される第２膨張室の各容積を変更することができる。これにより、マフラーの重点的に消音させたい周波数を設定することができ、消音効果を発揮させることができる。
　第４の発明によれば、第１隔壁部と第２隔壁部で消音用筒体部内に支持される前段酸化触媒の位置を動かして、前段酸化触媒の下流側に形成される膨張室の容積を変更することができる。これにより、マフラーの重点的に消音させたい周波数を設定することができ、消音効果を発揮させることができる。また、前段酸化触媒の上流側に膨張室を設けない構成のため、マフラーの更なる小型化を図ることができる。
　第５の発明によれば、第２隔壁部の第１隔壁部に対向する面に形成された貫通孔から前段酸化触媒の外周部に排気ガスが流入して、前段酸化触媒の温度低下を効果的に抑止することができる。第２隔壁部の第１隔壁部に対向する面に形成された貫通孔の個数、形状を変更することによって、マフラーの重点的に消音させたい周波数を設定することができ、消音効果を高めることができる。
　第６の発明によれば、前段酸化触媒の上流側に形成される第１膨張室と、孔開きパイプと前段酸化触媒との連続する外周部に形成された外周膨張室とによって、消音効果を発揮させることができる。更に、孔開きパイプの外周面に形成された貫通孔の個数、形状を変更することによって、マフラーの重点的に消音させたい周波数を設定することができ、消音効果を高めることができる。また、孔開きパイプの外周面に形成された各貫通孔から前段酸化触媒の外周部を覆う外周膨張室に排気ガスが流入して、前段酸化触媒の温度低下を効果的に抑止することができる。
　第７の発明によれば、排気ガスは、前段酸化触媒よりも大きい第２酸化触媒と粒子状物質除去フィルタ（ＤＰＦ）を収容する下流側浄化装置を通過した後、大気中に排出される。従って、下流側浄化装置にマフラーを接続する必要がないため、下流側浄化装置の配置スペースを容易に確保することができる。引いては、産業車両、例えば、フォークリフトの小型化を図ることが可能となる。
[規則91に基づく訂正 09.03.2020]　
本実施形態に係る排気ガス浄化装置を備えたフォークリフトの一例を示す側面図である。 エンジンルームとカウンタウエイト内の排気ガス浄化装置の配置状態を説明する要部側断面図である。 下流側浄化装置の正面図である。 図２のＩＶ－ＩＶ矢視断面図である。 前段酸化触媒の構造を説明する図４のＡ部分の拡大説明図である。 第１隔壁部の正面図である。 図６のＶＩＩ－ＶＩＩ矢視断面図である。 第２隔壁部の正面図である。 図８のＩＸ－ＩＸ矢視断面図。 前段酸化触媒の位置を変更した一例を示す断面図である。 第２隔壁部の貫通孔の形状を変更した一例を示す正面図である。 図１１のＸＩＩ－ＸＩＩ矢視断面図である。 他の第１実施形態に係るマフラーの一例を示す部分切欠き側面図である。 他の第２実施形態に係るマフラーの一例を示す部分切欠き側面図である。
　以下、本発明に係る排気ガス浄化装置をフォークリフトについて適用した一実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、排気ガス浄化装置１が搭載されるフォークリフト１０の概略構成について図１及び図２に基づいて説明する。尚、図１乃至図３に示される矢印ＲＲは、車両後方側を示し、又、矢印ＵＰＲは車両上方側を示している。更に、矢印ＩＮは、車幅方向内側を示している。
　図１に示すように、フォークリフト１０の車体１１の後方側には、カウンタウエイト１２が搭載されている。車体１１のエンジンルーム１４内には、エンジン１５が搭載されている。このエンジン１５は、例えば、ディーゼルエンジンにより構成されている。エンジンルーム１４の側壁には、不図示の外気取入れ口が設けられている。エンジン１５の後側には、エンジン１５によって駆動される、つまり、回転されるファン１６が設けられている。
　ファン１６の後方側には、エンジン１５の冷却水を冷却するラジエータ１７が設置されている。ファン１６は、エンジン１５の駆動によって、外気取入れ口から外気（空気）をエンジンルーム１４に取り入れてラジエータ１７に吹き付ける。これにより、エンジン１５の冷却水が冷却される。そして、ラジエータ１７を通過した送風は、ラジエータ１７の後側に設けられて、前方側が開放された略箱体状に区画された通風室１８を経て、カウンタウエイト１２の後壁部を前後方向に貫通する後向き吹き出し口１９から車両後方へ吹き出される。後向き吹き出し口１９は、例えば、通風室１８の車幅方向の長さにほぼ等しい横幅で、通風室１８の略上半分の高さを有する横長の断面長方形状に形成されている。
　図１及び図２に示すように、不図示のエアクリーナから吸入された空気は吸気マニホールド２１に導入されてエンジン１５に供給され、エンジン１５内で燃料と共に燃焼し、排気ガスとして排気マニホールド２２を介して上流側排気管２３に流入する。この上流側排気管２３の一端側は、排気マニホールド２２の流出口に接続され、上流側排気管２３の他端側は、エンジン１５の横側に配置されたマフラー２５の流入口２５Ａ（図４参照）に接続されている。つまり、マフラー２５の流入口２５Ａは、エンジン１５直後の上流側排気管２３に接続されている。
　このマフラー２５の内部には、小容量（例えば、０．１リットル～０．５リットルである。）の前段酸化触媒２６が配置されている。つまり、前段酸化触媒２６は、マフラー２５によって周りを覆われて、エンジン１５の直後に配置されている。そして、マフラー２５の流入口２５Ａ（図４参照）から流入した排気ガスは、後述のように、前段酸化触媒２６を通過した後、マフラー２５の流出口２５Ｂ（図４参照）に接続された下流側排気管２７に流入する。
　この前段酸化触媒２６は、マフラー２５と共に排気ガス通路を構成し、後述するように、排気ガスが通過する間に、排気ガスに含まれる有害物質を酸化して除去するものである。下流側排気管２７の一端側は、マフラー２５の流出口２５Ｂに接続され、下流側排気管２７の他端側は、蛇腹状に形成された接続配管２８を介して、通風室１８内に引き出されて、下流側浄化装置３１の上流側に接続される。
　下流側浄化装置３１は、ラジエータ１７の車両後方側に形成された通風室１８内に車幅方向に沿って略全幅に渡って配置され、排気ガスを大気中に排出する排気管３０の一端側が下流側に接続されている。下流側浄化装置３１は、下流側排気管２７、接続配管２８及び排気管３０と共に排気ガス通路を構成し、上流側から下流側に排気ガスが通過する間に、排気ガスに含まれる有害物質を除去するものである。従って、前段酸化触媒２６及び下流側浄化装置３１によって排気ガス浄化装置１が構成される。
　ここで、エンジン１５は、高効率で耐久性にも優れているが、粒子状物質（ＰＭ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等の有害物質を、排気ガスと一緒に排出してしまうものである。そこで、前段酸化触媒２６は、窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を酸化して除去する。また、下流側浄化装置３１は、窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を酸化して除去する第２酸化触媒（ＤＯＣ：Diesel Oxidation Catalyst）３２を上流側に配置し、粒子状物質（ＰＭ）を捕集して除去するＤＰＦ３３を下流側に配置して構成されている。
　次に、下流側浄化装置３１の概略構成について図３に基づいて説明する。図３に示すように、下流側浄化装置３１は、通風室１８内に配置された処理装置支持ブラケット２９上に取り付けられて、後向き吹き出し口１９よりも下側に、車幅方向に沿って配置されている。処理装置支持ブラケット２９は、車幅方向に長い平面視横長四角形状に形成されている。従って、後述のように、作業者は、後向き吹き出し口１９を介して、下流側浄化装置３１のＤＰＦ３３を取り付け、取り外しすることができる。
　下流側浄化装置３１は、上流側に配置される上流筒体３５と、下流側に配置される下流筒体３７と、上流筒体３５と下流筒体３７との間に同軸に取り付け、取り外し可能に直列接続される浄化用筒体３６と、から構成されている。上流筒体３５には、第２酸化触媒３２が収容され、浄化用筒体３６には、ＤＰＦ３３が収容されている。
　上流筒体３５は、排気ガスが流入する流入筒部３５Ａと、円筒部３５Ｂと、フランジ部３５Ｃと、円筒部３５Ｂ内に収容される第２酸化触媒３２と、から構成されている。流入筒部３５Ａは、上流側端部に下流側排気管２７が接続されて軸方向下流側（図３中、左側）へ徐々に拡径された断面円形状の筒状に形成されている。円筒部３５Ｂは、円筒状に形成されて、上流側端部が流入筒部３５Ａの拡径された下流側端部に溶接等によって全周に渡って溶着され、内側に略円柱状に形成された第２酸化触媒３２がほぼ全長に渡って嵌入されている。フランジ部３５Ｃは、円筒部３５Ｂの下流側端部に溶接等によって全周に渡って溶着されて鍔状に設けられている。
　第２酸化触媒３２は、円筒部３５Ｂの内径寸法にほぼ等しい外径寸法を有する大容量（例えば、数リットルである。）のコージェライト等のセラミック製のセル状筒体からなり、その軸方向には多数の貫通孔が形成され、内面に白金（Ｐｔ）等の貴金属がコーティングされている。そして、第２酸化触媒３２は、所定の温度下で多数の貫通孔に排気ガスを通すことにより、排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を酸化して除去する。
　このように構成された上流筒体３５は、円筒部３５Ｂの下面側に、側面視クランク状に折り曲げて形成された板状の支持部材４１の上端面が、この支持部材４１の下端側が流入筒部３５Ａの下側に位置するように溶接等で固着されている。そして、支持部材４１の下端側には、貫通孔４１Ａが形成されており、この支持部材４１が処理装置支持ブラケット２９の上面部に載置されて、貫通孔４１Ａに挿通されたボルト４２によりボルト止めされる。
　下流筒体３７は、浄化用筒体３６に収容されたＤＰＦ３３を通った排気ガスが流入する円筒状の円筒部３７Ａと、フランジ部３７Ｂと、排気管３０の一端側が接続されて排気ガスを流出する排出筒部３７Ｃと、から構成されている。円筒部３７Ａは、上流筒体３５の円筒部３５Ｂとほぼ同じ外径で、軸方向の長さが円筒部３５Ｂよりも少し短い円筒状に形成されている。そして、円筒部３７Ａは、下流側端部が閉塞されて、中央部に排出筒部３７Ｃとほぼ同径の貫通孔が形成され、軸方向外側に排出筒部３７Ｃが溶接等により同軸に溶着されている。フランジ部３７Ｂは、円筒部３７Ａの上流側端部に溶接等によって全周に渡って溶着されて鍔状に設けられている。
　このように構成された下流筒体３７は、円筒部３７Ａの下面側に、側面視クランク状に折り曲げて形成された板状の支持部材４５の上端面が、この支持部材４５の下端側が円筒部３７Ａよりも軸方向下流側に位置するように溶接等で固着されている。そして、支持部材４５の下端側には、軸方向に長い長孔４５Ａが形成されており、この支持部材４５が処理装置支持ブラケット２９の上面部に載置されて、長孔４５Ａに挿通されたボルト４６によりボルト止めされる。ここで、図３に示すように、上流筒体３５と下流筒体３７との間に浄化用筒体３６が同軸に取り付けられた場合には、ボルト４６は長孔４５Ａの下流側端部の近傍に位置して、ボルト止めされている。
　浄化用筒体３６は、上流筒体３５に収容された第２酸化触媒３２を通った排気ガスが流入する円筒状の円筒部３６Ａと、上流側フランジ部３６Ｂと、下流側フランジ部３６Ｃと、把持部３６Ｄと、円筒部３６Ａ内に収容されるＤＰＦ３３と、から構成されている。円筒部３６Ａは、上流筒体３５の円筒部３５Ｂとほぼ同じ外径の円筒状に形成され、内側に略円柱状に形成された大容量（例えば、数リットルである。）のＤＰＦ３３がほぼ全長に渡って嵌入されている。
　上流側フランジ部３６Ｂは、円筒部３６Ａの上流側端部に溶接等によって全周に渡って溶着されて鍔状に設けられている。下流側フランジ部３６Ｃは、円筒部３６Ａの下流側端部に溶接等によって全周に渡って溶着されて鍔状に設けられている。この上流側フランジ部３６Ｂと下流側フランジ部３６Ｃは、同じ構成である。また、円筒部３６Ａの外周面の軸方向中央部には、略コの字状に折り曲げられて形成された棒状の把持部３６Ｄの両端部が、周方向に沿って位置するように溶接等で固着されている。これにより、作業者は、把持部３６Ｄを握って、浄化用筒体３６を持ち運ぶことができる。
　ＤＰＦ３３は、例えば、セラミックス材料等からなる多孔質な部材によって円柱状に形成され、軸方向に多数の小孔が設けられたハニカム構造のセル状筒体をなし、各小孔は、隣同士で交互に異なる端部が目封じ部材によって閉塞されている。そして、ＤＰＦ３３は、上流側から各小孔に流入する排気ガスを多孔質材料に通すことで粒子状物質を捕集し、排気ガスのみを隣の小孔を通じて下流側へと流出させる。
　この場合、ＤＰＦ３３によって捕集された粒子状物質は、定期的に排気ガス温度を上昇させて燃焼除去されるが、その一部は灰となって小孔内に徐々に堆積する。また、その他の未燃焼残留物、例えば、エンジンオイル中の重金属、カルシウム等も徐々に堆積する。そこで、後述のように、浄化用筒体３６を取り外し、ＤＰＦ３３をクリーニングする構成となっている
　次に、上記のように構成された下流側浄化装置３１の浄化用筒体３６を上流筒体３５と下流筒体３７との間に取り付ける手順について図３に基づいて説明する。作業者は、カウンタウエイト１２の車両後方側から、浄化用筒体３６の直径よりも大きい上下方向の高さを有する後向き吹き出し口１９を介して、先ず、浄化用筒体３６の把持部３６Ｄを持って、該浄化用筒体３６を上流筒体３５と下流筒体３７との間に位置させる。そして、作業者は、浄化用筒体３６を上流筒体３５側へ移動させて、浄化用筒体３６の上流側フランジ部３６Ｂを、上流筒体３５のフランジ部３５Ｃに当接させる。尚、上流筒体３５は、ボルト４２によって支持部材４１を介して処理装置支持ブラケット２９上に固定されている。
　その後、作業者は、長孔４５Ａに挿通されるボルト４６を少し緩めた状態で、下流筒体３７を浄化用筒体３６側へ移動させて、下流筒体３７のフランジ部３７Ｂを浄化用筒体３６の下流側フランジ部３６Ｃに当接させる。続いて、作業者は、浄化用筒体３６の上流側フランジ部３６Ｂと上流筒体３５のフランジ部３５Ｃの径方向外周部、及び、浄化用筒体３６の下流側フランジ部３６Ｃと下流筒体３７のフランジ部３７Ｂの径方向外周部に、それぞれ環状のクランプ結合具４７を組み付ける。この状態で、作業者は、支持部材４５の長孔４５Ａに挿通されるボルト４６を締め付けて、下流筒体３７を支持部材４５を介して処理装置支持ブラケット２９上に固定する。
　ここで、クランプ結合具４７は、図３に示すように、略Ｕ字形又は略Ｖ字形の断面形状を有する半円弧状の２個の枠体４７Ａ、４７Ａと、各枠体４７Ａの一端側を回動可能に連結するヒンジ部４７Ｂと、各枠体４７Ａの他端側を接続するボルト・ナット式の接続部４７Ｃとから構成されている。そして、クランプ結合具４７は、接続部４７Ｃのボルトを締め付けることによって、浄化用筒体３６の上流側フランジ部３６Ｂと上流筒体３５のフランジ部３５Ｃとを軸方向に締め付けるものである。また、クランプ結合具４７は、接続部４７Ｃのボルトを締め付けることによって、浄化用筒体３６の下流側フランジ部３６Ｃと下流筒体３７のフランジ部３７Ｂとを軸方向に締め付けるものである。
　これにより、各フランジ部３５Ｃ、３６Ｂ、及び、各フランジ部３６Ｃ、３７Ｂが、各クランプ結合具４７によって軸方向内側へ締め付けられて、それぞれ互いに軸方向に当接した状態で取り付け、取り外し可能に固定される。また、下流側浄化装置３１は、浄化用筒体３６が上流筒体３５と下流筒体３７との間に同軸に配置されると共に、上流筒体３５、浄化用筒体３６及び下流筒体３７の軸方向の位置合わせが行われた状態で、処理装置支持ブラケット２９上に固定される。
　従って、浄化用筒体３６を取り外す場合には、作業者は、先ず、カウンタウエイト１２の車両後方側から、後向き吹き出し口１９を介して、支持部材４５の長孔４５Ａに挿通されるボルト４６を少し緩めて、下流筒体３７を軸方向下流側へ移動可能にする。そして、作業者は、浄化用筒体３６の把持部３６Ｄを持って、各クランプ結合具４７の接続部４７Ｃのボルトをナットから外して、各クランプ結合具４７を取り外すことによって、該浄化用筒体３６を後向き吹き出し口１９から取り出すことができる。
　そして、浄化用筒体３６内に収容されたＤＰＦ３３に、例えば、エアガン等を用いて圧縮空気を吹き付け、小孔内に堆積した粒子状物質の灰、未燃焼残留物を除去することにより、ＤＰＦ３３をクリーニングすることができる。従って、ＤＰＦ３３をクリーニングした後には、このＤＰＦ３３を収容した浄化用筒体３６を再度、上流筒体３５と下流筒体３７との間に取り付けることができる。
　次に、マフラー２５の構成について図４乃至図９に基づいて説明する。図４に示すように、マフラー２５は、排気ガスが流入する流入筒部５１と、円筒状の消音用筒体部５２と、排気ガスが流出する排出筒部５３と、消音用筒体部５２内に収容される前段酸化触媒２６と、から構成されている。このように構成されたマフラー２５は、消音用筒体部５２の軸方向下流側の端面に取り付けられた側面視Ｌ字形の支持部材５４を介して、エンジンルーム１４内にボルト止め等によって固定されている。
　流入筒部５１は、上流側端部の流入口２５Ａに上流側排気管２３が接続されて、下流側（図４中、左側）へ斜め上方向に徐々に拡径された後、水平に所定長さ（例えば、約２５ｍｍの長さ）延出された断面円形状の筒状に形成されている。消音用筒体部５２は、円筒状に形成されて、上流側端部が流入筒部５１の拡径された下流側端部に溶接等によって全周に渡って溶着され、内側の上流側端部に略円柱状に形成された前段酸化触媒２６が同軸に配置されている。前段酸化触媒２６は、第２酸化触媒３２よりも体積が小さい小型（例えば、体積が０．１リットル～０．５リットルである。）の酸化触媒である。
　図４及び図５に示すように、前段酸化触媒２６は、基材として、ステンレス鋼等の金属材料で作られたハニカム構造のメタル基材２６Ａが用いられ、排気ガスが流れる方向に沿って、例えば、円柱状に形成されている。そして、メタル基材２６Ａの表面上には、触媒粒子を担持する担持体として、例えば、酸化アルミニウムからなる担持体２６Ｂの層が形成され、メタル基材２６Ａによって支持されている。この担持体２６Ｂ上には、触媒粒子として、例えば、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）等の貴金属、あるいは、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、銀（Ａｇ）等の卑金属を含む複数種類の触媒粒子が担持されている。
　また、図４に示すように、前段酸化触媒２６の上流側端部の外周面、つまり、排気ガスが流入する流入側端部の外周面と、消音用筒体部５２の内周面との間には、正面視リング状の第１隔壁部５５が配置されて、閉塞されている。これにより、流入筒部５１の流入口２５Ａと、前段酸化触媒２６及び第１隔壁部５５との間には、流入口２５Ａを通じて排気ガスが流入する第１膨張室５６が形成される。
　ここで、第１隔壁部５５の構成について図６及び図７に基づいて説明する。図６及び図７に示すように、第１隔壁部５５は、厚さ約１ｍｍ～２ｍｍの鋼板によって形成され、正面視リング状の本体部５５Ａと、互いに軸方向反対側に延出された外側フランジ部５５Ｂと内側フランジ部５５Ｃとから構成されている。本体部５５Ａは、外径が消音用筒体部５２の内径にほぼ等しい寸法に形成されると共に、中心部に前段酸化触媒２６の外径にほぼ等しい寸法の内径を有する円形の開口部５５Ｄが形成されている。外側フランジ部５５Ｂは、本体部５５Ａの外周縁部から全周に渡って所定高さ（例えば、高さ約２０ｍｍ）略直角に延出されている。
　内側フランジ部５５Ｃは、開口部５５Ｄの内周縁部から全周に渡って、外側フランジ部５５Ｂに対して軸方向反対側へ所定高さ（例えば、高さ約２０ｍｍ）略直角に延出されている。そして、図４に示すように、内側フランジ部５５Ｃは、前段酸化触媒２６の流入側端部の外周面に嵌入されて、溶接等によって全周に渡って溶着される。また、外側フランジ部５５Ｂは、消音用筒体部５２の流入側端部の内周面に嵌入されて、溶接等によって全周に渡って溶着される。これにより、前段酸化触媒２６の排気ガスが流入する流入側端部の外周面と、消音用筒体部５２の流入側端部の内周面との間が閉塞されて、第１膨張室５６に流入した排気ガスは、前段酸化触媒２６に全て流入する（矢印５１Ａ）。
　また、図４に示すように、前段酸化触媒２６の下流側端部の外周面、つまり、排気ガスが流出する流出側端部の外周面と、消音用筒体部５２の内周面との間には、正面視リング状の第２隔壁部５７が配置されている。また、消音用筒体部５２は、下流側端部が閉塞されて、中央部に排出筒部５３とほぼ同径の流出口２５Ｂが形成され、軸方向外側に排出筒部５３が溶接等により同軸に溶着されている。排出筒部５３は、下流側排気管２７を介して下流側に配置された下流側浄化装置３１に接続されている。
　これにより、消音用筒体部５２の流出口２５Ｂと、前段酸化触媒２６及び第２隔壁部５７との間には、前段酸化触媒２６を通じて排気ガスが流入する第２膨張室５８が形成される。つまり、第１膨張室５６と第２膨張室５８とは、前段酸化触媒２６に形成された多数の細孔を介して連通している。従って、流入口２５Ａから流入した排気ガスが、第１膨張室５６と第２膨張室５８を流れることによって、消音効果を発揮することができる。
　従って、例えば、図１０に示すように、前段酸化触媒２６の配置位置を下流側（図１０中、左側）へ所定距離だけ移動して、第１膨張室５６の容積と第２膨張室５８の容積を変更することによって、消音させたい周波数を変化させることができる。また、前段酸化触媒２６の長さを変化させて、第１膨張室５６の容積と第２膨張室５８の容積を変更することによって、消音させたい周波数を変化させることができる。
　次に、第２隔壁部５７の構成について図８及び図９に基づいて説明する。図８及び図９に示すように、第２隔壁部５７は、厚さ約１ｍｍ～２ｍｍの鋼板によって形成され、正面視リング状の本体部５７Ａと、互いに軸方向反対側に延出された外側フランジ部５７Ｂと内側フランジ部５７Ｃとから構成されている。本体部５７Ａは、外径が消音用筒体部５２の内径にほぼ等しい寸法に形成されると共に、中心部に前段酸化触媒２６の外径にほぼ等しい寸法の内径を有する開口部５７Ｄが形成されている。
　また、本体部５７Ａは、中心角約２２．５度の略横長円弧状に形成された７個の貫通孔５７Ｅが、半径方向略中央部の同心円上にほぼ中心角約４５度の間隔で配置されている。つまり、第２隔壁部５７は、第１隔壁部５５に対向する本体部５７Ａに、７個の略横長円弧状の貫通孔５７Ｅが、ほぼ等間隔で形成されている。
[規則91に基づく訂正 09.03.2020]　
　外側フランジ部５７Ｂは、本体部５７Ａの外周縁部から全周に渡って所定高さ（例えば、高さ約２０ｍｍ）略直角に延出されている。また、図８中、本体部５７Ａの最下端部、及び外側フランジ部の最下端部には、半径方向内側へ所定深さ窪んだ断面略半円弧状の溝部５７Ｆが軸方向全高さに渡って形成されている。内側フランジ部５７Ｃは、開口部５７Ｄの内周縁部から全周に渡って、外側フランジ部５７Ｂに対して軸方向反対側へ所定高さ（例えば、高さ約２０ｍｍ）略直角に延出されている。
　そして、図４に示すように、内側フランジ部５７Ｃは、前段酸化触媒２６の流出側端部の外周面に嵌入されて、溶接等によって全周に渡って溶着される。また、外側フランジ部５７Ｂは、消音用筒体部５２の流入側端部の内周面に嵌入されて、溝部５７Ｆを除く外周面が溶接等によって溶着される。これにより、前段酸化触媒２６から流出した排気ガスは、第２膨張室５８に流入して、流出口２５Ｂを介して排出筒部５３に流入する（矢印５２Ａ）。
　また、前段酸化触媒２６から流出して第２膨張室５８に流入した排気ガスの一部は、第２隔壁部５７の各貫通孔５７Ｅから前段酸化触媒２６の外周部に流入した後（矢印６１Ａ）、溝部５７Ｆから再度第２膨張室５８に流出して（矢印６１Ｂ）、流出口２５Ｂに流入する（矢印５２Ａ）。これにより、前段酸化触媒２６が、各貫通孔５７Ｅ流入した排気ガスの断熱効果によって保温される。
　また、第１隔壁部５５の本体部５５Ａと第２隔壁部５７の本体部５７Ａとによって挟まれた前段酸化触媒２６の周囲も、第２膨張室５８の一部を構成することとなる。従って、前段酸化触媒２６から流出した排気ガスが、第２隔壁部５７の各貫通孔５７Ｅから前段酸化触媒２６の周囲を流れることによって、消音効果を発揮することができる。
　従って、例えば、図１１及び図１２に示すように、第２隔壁部５７の本体部５７Ａに、７個の略横長円弧状の貫通孔５７Ｅに替えて、７個の円形の貫通孔６５を設けることによって、消音させたい周波数を変化させることができる。つまり、本体部５７Ａに形成される複数の貫通孔の形状や個数を変更することによって、消音させたい周波数を変化させることができる。
　以上詳細に説明した通り、本実施形態に係る排気ガス浄化装置１では、前段酸化触媒２６は比較的小型（例えば、約０．１リットル～０．５リットルの容量）である。このため、この前段酸化触媒２６の周りを覆うようにマフラー２５を設けることによって、エンジン１５を搭載するエンジンルーム１４内のスペース、つまり、エンジン搭載スペースにマフラー２５を配置することが可能となる。従って、エンジン搭載スペースを有効に活用して、マフラー２５の配置スペースを容易に確保することができる。
　また、前段酸化触媒２６は、例えば、酸化アルミニウム等で形成された担持体２６Ｂの層が、ステンレス鋼等の耐熱金属からなるハニカム構成等にて形成されたメタル基材２６Ａの表面上に形成され、支持されている。また、担持体２６Ｂ上には、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）等の触媒粒子が担持されている。これにより、メタル基材２６Ａは熱容量が少ないため、メタル基材２６Ａの周りをマフラー２５の第２膨張室５８の一部とし、この第２膨張室５８の容積を大きくすることによって、排気ガスの断熱効果により前段酸化触媒２６の温度低下を抑止することができる。
　また、第１隔壁部５５と第２隔壁部５７で消音用筒体部５２内に支持される前段酸化触媒２６の位置を動かして、前段酸化触媒２６の上流側に形成される第１膨張室５６と、前段酸化触媒２６の下流側に形成される第２膨張室５８の各容積を変更することができる。これにより、マフラー２５の重点的に消音させたい周波数を設定することができ、消音効果を発揮させることができる。
　また、第２隔壁部５７の第１隔壁部５５に対向する本体部５７Ａに形成された各貫通孔５７Ｅから前段酸化触媒２６の外周部に排気ガスが流入して、前段酸化触媒２６の温度低下を効果的に抑止することができる。また、第２隔壁部５７の第１隔壁部５５に対向する本体部５７Ａに形成された貫通孔の個数、形状を変更することによって、マフラー２５の重点的に消音させたい周波数を設定することができ、消音効果を高めることができる。
　また、排気ガスは、前段酸化触媒２６よりも大きい第２酸化触媒３２と粒子状物質除去フィルタ（ＤＰＦ）３３を収容する下流側浄化装置３１を通過した後、大気中に排出される。従って、下流側浄化装置３１にマフラーを接続する必要がないため、下流側浄化装置３１の配置スペースを容易に確保することができる。引いては、フォークリフト１０の車体１１の小型化を図ることが可能となる。
　本発明の排気ガス浄化装置は、前記実施形態で説明した構成、構造、外観、形状、処理手順等に限定されることはなく、本発明の要旨を変更しない範囲内で種々の変更、改良、追加、削除が可能である。尚、以下の説明において上記図１～図１２の前記実施形態に係る排気ガス浄化装置１の構成等と同一符号は、前記実施形態に係る排気ガス浄化装置１の構成等と同一あるいは相当部分を示すものである。
　［他の第１実施形態］
　（Ａ）例えば、図１０に示す前記実施形態に係るマフラー２５に替えて、図１３に示すマフラー７１を用いてもよい。図１３に示すように、マフラー７１は、図１０に示す前記実施形態に係るマフラー２５とほぼ同じ構成である。但し、マフラー７１は、流入筒部５１に替えて、略円筒状の接続管部７２が設けられている点で異なっている。
　接続管部７２は、上流側端部の流入口２５Ａに上流側排気管２３が接続されて、下流側（図１３中、左側）へ斜め上方向に徐々に拡径されて、下流側端部が前段酸化触媒２６の上流側端部の全面を覆うように、第１隔壁部５５の本体部５５Ａ（図６参照）の半径方向内側基端部に当接されている。また、接続管部７２は、下流側端部から半径方向外方へ所定長さ延出されるリング状のフランジ部７２Ａを有している。
　そして、フランジ部７２Ａは、第１隔壁部５５の本体部５５Ａ（図６参照）の半径方向内側基端部に当接されて、溶接等によって全周に渡って溶着される。その結果、前段酸化触媒２６の排気ガスが流入する流入側端部の外周部と、接続管部７２の下流側端部との間が全周に渡って閉塞され、接続管部７２に流入した排気ガスは、前段酸化触媒２６に全て流入する（矢印５１Ａ）。
　これにより、接続管部７２は、前記実施形態に係る流入筒部５１よりも小径化を図ることができると共に、前段酸化触媒２６の上流側に膨張室を設けないため、当該接続管部７２を短くすることが可能となり、引いては、マフラー７１の小型化を図ることが可能となる。また、第１隔壁部５５と第２隔壁部５７で消音用筒体部５２内に支持される前段酸化触媒２６の位置を動かして、前段酸化触媒２６の下流側に形成される第２膨張室（膨張室）５８の容積を変更することができる。これにより、マフラー７１の重点的に消音させたい周波数を設定することができ、消音効果を発揮させることができる。
　［他の第２実施形態］
　（Ｂ）また、例えば、図１０に示す前記実施形態に係るマフラー２５に替えて、図１４に示すマフラー８１を用いてもよい。図１４に示すように、マフラー８１は、図１０に示す前記実施形態に係るマフラー２５とほぼ同じ構成である。但し、マフラー８１は、第２隔壁部５７に替えて、孔開きパイプ８２が設けられている点で異なっている。
[規則91に基づく訂正 09.03.2020]　
　孔開きパイプ８２は、略円筒状に形成され、上流側端縁部（一端側）が前段酸化触媒２６の下流側端縁部の外周面、つまり、排気ガスが流出する流出側端部の外周面に嵌入されて、溶接等によって全周に渡って溶着されている。また、孔開きパイプ８２の下流側端縁部（他端側）は、流出口２５Ｂの基端部に同軸に当接されている。また、孔開きパイプ８２は、下流側端部から半径方向外方へ所定長さ延出されるリング状のフランジ部８２Ａを有している。
[規則91に基づく訂正 09.03.2020]　
　そして、フランジ部８２Ａは、流出口２５Ｂの上流側端部の周縁部に当接されて、溶接等によって全周に渡って溶着される。その結果、前段酸化触媒２６の下流側端部と、流出口２５Ｂとは、孔開きパイプ８２を介してほぼ同軸に接続される。この結果、前段酸化触媒２６は、第１隔壁部５５と孔開きパイプ８２とによって消音用筒体部５２内に支持されている。また、孔開きパイプ８２は、外周面に複数の貫通孔８２Ｂが形成されている。また、孔開きパイプ８２及び前段酸化触媒２６のそれぞれの外周面と消音用筒体部５２の内周面との間には、前段酸化触媒２６から孔開きパイプ８２に流入した排気ガスが、複数の貫通孔８２Ｂを通じて流入する外周膨張室８３が形成される。
　従って、前段酸化触媒２６から孔開きパイプ８２に流入した排気ガスが、複数の貫通孔８２Ｂを通じて外周膨張室８３に流れることにより、この外周膨張室８３と第１膨張室５６とによって消音効果を発揮することができる。更に、孔開きパイプ８２に形成された貫通孔８２Ｂの個数、形状を変更することによって、マフラー８１の重点的に消音させたい周波数を設定することができ、消音効果を高めることができる。また、孔開きパイプ８２の外周面に形成された各貫通孔８２Ｂから前段酸化触媒２６の外周部を覆う外周膨張室８３に排気ガスが流入して、前段酸化触媒２６の温度低下を効果的に抑止することができる。
　（Ｃ）また、例えば、前段酸化触媒２６を断面四角形の柱状に形成してもよい。そして、マフラー２５の消音用筒体部５２を断面四角形の筒状に形成すると共に、第１隔壁部５５と第２隔壁部５７を四角枠状に形成してもよい。そして、第２隔壁部５７の第１隔壁部５５に対向する四角枠状の本体部５７Ａに複数の貫通孔を形成するようにしてもよい。これにより、エンジン搭載スペースを有効に活用して、マフラー２５の配置スペースを容易に確保することができる。
　（Ｄ）また、例えば、排気ガスを浄化処理するための浄化処理部材としてＤＰＦ３３を用いたが、排気ガス浄化装置としてＮＯｘ処理装置を適用してもよい。この場合には、ＮＯｘを還元する選択還元触媒と、この選択還元触媒に尿素水を噴射する尿素水噴射弁が浄化処理部材に該当する。
　（Ｅ）また、例えば、排気ガス浄化装置１は、フォークリフト１０に限らず、ダンプトラック、油圧ショベル、油圧クレーン等の建設機械等、ディーゼルエンジンを用いた他の産業車両にも広く搭載することができる。
　１　　排気ガス浄化装置
　１１　　車体
　１５　　エンジン
　２３　　上流側排気管
　２５、７１、８１　　マフラー
　２５Ａ　　流入口
　２５Ｂ　　流出口
　２６　　前段酸化触媒
　２６Ａ　　メタル基材
　２６Ｂ　　担持体
　２７　　下流側排気管
　３１　　下流側浄化装置
　３２　　第２酸化触媒
　３３　　粒子状物質除去フィルタ（ＤＰＦ）
　５１　　流入筒部
　５２　　消音用筒体部
　５５　　第１隔壁部
　５６　　第１膨張室
　５７　　第２隔壁部
　５７Ｅ、６５　　貫通孔
　５８　　第２膨張室（膨張室）
　７２　　接続管部
　８２　　孔開きパイプ
　８２Ｂ　　貫通孔
　８３　　外周膨張室

Claims (7)

  1. 　車体に搭載されたエンジン直後の排気ガス通路に配置された前段酸化触媒と、
    　前記前段酸化触媒の周りを覆うように設けられて、前記エンジンにて生成された排気ガスを消音しながら排出するマフラーと、
    　を備え、
    　前記マフラーは、
    　エンジン直後の上流側排気管に接続されて、排気ガスが流入する流入口と、
    　下流側排気管に接続されて、前記流入口から流入した前記排気ガスが、前記前段酸化触媒を通過した後、排出される流出口と、
    　を有する、
    　排気ガス浄化装置。
  2. 　請求項１に記載の排気ガス浄化装置において、
    　前記前段酸化触媒は、
    　触媒粒子を担持する担持体と、
    　前記担持体を支持するメタル基材と、
    　を有する、
    　排気ガス浄化装置。
  3. 　請求項１又は請求項２に記載の排気ガス浄化装置において、
    　前記マフラーは、
    　筒状に形成されて内部に前記前段酸化触媒が配置される消音用筒体部と、
    　前記流入口と前記前段酸化触媒との間に設けられ、前記排気ガスが流入する第１膨張室と、
    　前記第１膨張室の流出側に設けられて前記前段酸化触媒の流入側端部の外周面と前記消音用筒体部の内周面との間を閉塞する第１隔壁部と、
    　前記第１隔壁部に対向して、前記前段酸化触媒の流出側端部の外周面と前記消音用筒体部の内周面との間を閉塞する第２隔壁部と、
    　前記第２隔壁部及び前記前段酸化触媒の流出側端部と前記流出口との間に設けられ、前記前段酸化触媒を通過した前記排気ガスが流入する第２膨張室と、
    　を有し、
    　前記前段酸化触媒は、前記第１隔壁部と前記第２隔壁部とによって前記消音用筒体部内に支持されている、
    　排気ガス浄化装置。
  4. 　請求項１又は請求項２に記載の排気ガス浄化装置において、
    　前記マフラーは、
    　筒状に形成されて内部に前記前段酸化触媒が配置される消音用筒体部と、
    　一端側に前記流入口が設けられ、他端側が前記前段酸化触媒の流入側端部に接続されて、前記流入口に流入した排気ガスを前記前段酸化触媒の流入側端部に流出する接続管部と、
    　前記前段酸化触媒の流入側端部の外周面と前記消音用筒体部の内周面との間を閉塞する第１隔壁部と、
    　前記第１隔壁部に対向して、前記前段酸化触媒の流出側端部の外周面と前記消音用筒体部の内周面との間を閉塞する第２隔壁部と、
    　前記第２隔壁部及び前記前段酸化触媒の流出側端部と前記流出口との間に設けられ、前記前段酸化触媒を通過した前記排気ガスが流入する膨張室と、
    　を有し、
    　前記前段酸化触媒は、前記第１隔壁部と前記第２隔壁部とによって前記消音用筒体部内に支持されている、
    　排気ガス浄化装置。
  5. 　請求項３又は請求項４に記載の排気ガス浄化装置において、
    　前記第２隔壁部は、前記第１隔壁部に対向する面に形成された複数の貫通孔を有する、
    　排気ガス浄化装置。
  6. 　請求項１又は請求項２に記載の排気ガス浄化装置において、
    　前記マフラーは、
    　筒状に形成されて内部に前記前段酸化触媒が配置される消音用筒体部と、
    　前記流入口と前記前段酸化触媒との間に設けられ、前記排気ガスが流入する第１膨張室と、
    　前記第１膨張室の流出側に設けられて前記前段酸化触媒の流入側端部の外周面と前記消音用筒体部の内周面との間を閉塞する第１隔壁部と、
    　一端側が前記前段酸化触媒の流出側端部の外周面に接続され、他端側が前記流出口に接続されると共に、外周面に複数の貫通孔が形成された孔開きパイプと、
    　前記孔開きパイプ及び前記前段酸化触媒のそれぞれの外周面と前記消音用筒体部の内周面との間に設けられ、前記前段酸化触媒を通過した前記排気ガスが前記複数の貫通孔を介して流入する外周膨張室と、
    　を有し、
    　前記前段酸化触媒は、前記第１隔壁部と前記孔開きパイプの一端側とによって前記消音用筒体部内に支持されている、
    　排気ガス浄化装置。
  7. 　請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の排気ガス浄化装置において、
    　前記マフラーよりも下流側の排気ガス通路に設けられて、前記前段酸化触媒よりも大きい第２酸化触媒と粒子状物質除去フィルタを収容する下流側浄化装置を備え、
    　前記排気ガスが前記下流側浄化装置を通過した後、大気中に排出される、
    　排気ガス浄化装置。
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