以下に、本発明を具体化した実施形態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における排気ガス流入口12側を左側とし、同じく消音器30側を右側とする。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description, the exhaust gas inlet 12 side of the diesel particulate filter 1 is the left side, and the silencer 30 side is the right side.
まず、図1乃至図5を参照しながら、排気ガス浄化装置の全体構造について説明する。図1乃至図5に示す如く、本実施形態の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、DPFという)を設けている。DPF1は、排気ガス中の粒子状物質(PM)等を物理的に捕集するためのものである。DPF1は、二酸化窒素(NO2)を生成する白金等のディーゼル酸化触媒2と、捕集した粒子状物質(PM)を比較的低温で連続的に酸化除去するハニカム構造のスートフィルタ3とを、排気ガスの移動方向(図1の左側から右側方向)に直列に並べた構造になっている。DPF1は、スートフィルタ3が連続的に再生されるように構成している。DPF1によって、排気ガス中の粒子状物質(PM)の除去に加え、排気ガス中の一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC)を低減できる。
First, the overall structure of the exhaust gas purification device will be described with reference to FIGS. 1 to 5. As shown in FIGS. 1 to 5, a continuously regenerating diesel particulate filter 1 (hereinafter referred to as DPF) is provided as an exhaust gas purifying apparatus of the present embodiment. The DPF 1 is for physically collecting particulate matter (PM) and the like in the exhaust gas. The DPF 1 exhausts a diesel oxidation catalyst 2 such as platinum that generates nitrogen dioxide (NO2) and a soot filter 3 having a honeycomb structure that continuously oxidizes and removes the collected particulate matter (PM) at a relatively low temperature. The gas is arranged in series in the gas movement direction (from left to right in FIG. 1). The DPF 1 is configured so that the soot filter 3 is continuously regenerated. The DPF 1 can reduce carbon monoxide (CO) and hydrocarbons (HC) in the exhaust gas in addition to the removal of particulate matter (PM) in the exhaust gas.
図1及び図5を参照して、ディーゼル酸化触媒2の取付け構造を説明する。図1及び図5に示す如く、エンジンが排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタとしてのディーゼル酸化触媒2は、耐熱金属材料製の略筒型の触媒内側ケース4に内設させている。触媒内側ケース4は、耐熱金属材料製の略筒型の触媒外側ケース5に内設させている。即ち、ディーゼル酸化触媒2の外側にマット状のセラミックファイバー製触媒断熱材6を介して触媒内側ケース4を被嵌させている。また、触媒内側ケース4の外側に端面I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。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(変形力)を薄板製支持体7にて低減させる。
With reference to FIG.1 and FIG.5, the attachment structure of the diesel oxidation catalyst 2 is demonstrated. As shown in FIGS. 1 and 5, a diesel oxidation catalyst 2 as a gas purification filter for purifying exhaust gas discharged from an engine is installed in a substantially cylindrical catalyst inner case 4 made of a heat-resistant metal material. The catalyst inner case 4 is provided 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 mat-shaped ceramic fiber catalyst heat insulating material 6. Further, the catalyst outer case 5 is fitted on the outer side of the catalyst inner case 4 via a thin plate support 7 having an I-shaped end face. Note that the diesel oxidation catalyst 2 is protected by the catalyst heat insulating material 6. The stress (deformation force) of the catalyst outer case 5 transmitted to the catalyst inner case 4 is reduced by the thin plate support 7.
図1及び図5に示す如く、触媒内側ケース4及び触媒外側ケース5の左側端部に円板状の左側蓋体8を溶接にて固着している。左側蓋体8に座板体9を介してセンサ接続プラグ10を固着している。ディーゼル酸化触媒2の左側端面2aと左側蓋体8とをガス流入空間用一定距離L1だけ離間させて対向させる。ディーゼル酸化触媒2の左側端面2aと左側蓋体8との間に排気ガス流入空間11を形成している。なお、センサ接続プラグ10には、図示しない入口側排気ガス圧力センサや入口側排気ガス温度センサ等が接続される。
As shown in FIGS. 1 and 5, a disc-shaped left lid 8 is fixed to the left end of the catalyst inner case 4 and the catalyst outer case 5 by welding. A sensor connection plug 10 is fixed to the left lid body 8 through a seat plate body 9. The left end face 2a of the diesel oxidation catalyst 2 and the left lid 8 are opposed to each other with a predetermined distance L1 for gas inflow space. An exhaust gas inflow space 11 is formed between the left end face 2 a of the diesel oxidation catalyst 2 and the left lid 8. The sensor connection plug 10 is connected to an unillustrated inlet side exhaust gas pressure sensor, an inlet side exhaust gas temperature sensor, and the like.
図1、図5、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の長手方向一端側に、排気ガス流入口12を開口させている。実施形態の排気ガス流入口12は、触媒内側ケース4及び触媒外側ケース5の左側端部に形成された楕円形状のものである。楕円形状の排気ガス流入口12は、排気ガス移動方向(前記ケース4,5の中心線方向)を短尺直径とし、排気ガス移動方向に直交する方向(前記ケース4,5の円周方向)を長尺直径に形成している。触媒内側ケース4の開口縁13と触媒外側ケース5の開口縁14の間に閉塞リング体15を挟持状に固着している。触媒内側ケース4の開口縁13と触媒外側ケース5の開口縁14の間の隙間が閉塞リング体15によって閉鎖される。触媒内側ケース4と触媒外側ケース5の間に排気ガスが流入するのを、閉塞リング体15によって防止している。
As shown in FIGS. 1, 5, and 9, an exhaust gas inlet 12 is opened at one end in the longitudinal direction of the catalyst inner case 4 and the catalyst outer case 5. The exhaust gas inlet 12 of the embodiment has an elliptical shape formed at the left end portions of the catalyst inner case 4 and the catalyst outer case 5. The elliptical exhaust gas inlet 12 has a short diameter in the exhaust gas movement direction (center line direction of the cases 4 and 5) and a direction orthogonal to the exhaust gas movement direction (circumferential direction of the cases 4 and 5). It has a long diameter. A closing ring body 15 is fixed between the opening edge 13 of the catalyst inner case 4 and the opening edge 14 of the catalyst outer case 5 in a sandwiched manner. A gap between the opening edge 13 of the catalyst inner case 4 and the opening edge 14 of the catalyst outer case 5 is closed by the closing ring body 15. An exhaust ring 15 prevents the exhaust gas from flowing between the catalyst inner case 4 and the catalyst outer case 5.
図1、図3、図5、図8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の排気ガス出口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。
As shown in FIGS. 1, 3, 5, and 8, 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 welded and fixed to the outer surface of the catalyst outer case 5 so as to extend in the (left and right) direction. Therefore, the upward opening end portion 16 b on the exhaust gas outlet side of the exhaust gas inlet pipe 16 is connected to the exhaust gas inlet 12 of the catalyst outer case 5.
排気ガス入口管16のうち触媒外側ケース5の長手方向中途部に当たる右端部には、排気ガス入口側として、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の外周部に排気接続フランジ体17が溶接固定されている。排気接続フランジ体17は、ボルト18を介して、後述するディーゼルエンジン70の排気マニホールド71に着脱可能に締結されている。
The exhaust gas inlet pipe 16 is provided with a small-diameter perfect circular downward opening end portion 16a at the right end portion corresponding to the middle portion in the longitudinal direction of the catalyst outer case 5 as the exhaust gas inlet side, and the downward opening end portion 16a. The exhaust connection flange body 17 is fixed by welding to the outer peripheral portion of the. The exhaust connection flange body 17 is detachably fastened to an exhaust manifold 71 of a diesel engine 70 described later via bolts 18.
図示は省略するが、この場合は、DPF1の左右取り付け向きをひっくり返した状態(左右逆にした状態)でも、排気接続フランジ体17を排気マニホールド71にボルト18締結できるように、排気接続フランジ体17と排気マニホールド71との挿通穴の位置関係が設定されている。すなわち、排気ガス入口管16の下向き開口端部16aは、排気マニホールド71に取り付け向き変更可能に接続されている。
Although illustration is omitted, in this case, the exhaust connection flange body 17 can be fastened to the exhaust manifold 71 with the bolt 18 even in the state where the left and right mounting directions of the DPF 1 are turned upside down (reversed left and right). The positional relationship of the insertion hole of 17 and the exhaust manifold 71 is set. That is, the downward opening end portion 16a of the exhaust gas inlet pipe 16 is connected to the exhaust manifold 71 so that the mounting direction can be changed.
実施形態における排気ガス入口管16の下向き開口端部16aは、DPF1(外側ケース5,21,32)における長手(左右)方向のほぼ中央部に位置している。このため、DPF1の排気ガス移動方向(左右方向)の長さは、排気ガス入口管16の下向き開口端部16aを挟んでほぼ等分される寸法になっている。
The downward opening end portion 16a of the exhaust gas inlet pipe 16 in the embodiment is located at a substantially central portion in the longitudinal (left and right) direction of the DPF 1 (outer cases 5, 21, 32). For this reason, the length of the DPF 1 in the exhaust gas movement direction (left-right direction) has a dimension that is substantially equally divided across the downward opening end portion 16a of the exhaust gas inlet pipe 16.
図1、図5、図8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を覆っており、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、楕円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が、排気ガス移動下流側(触媒外側ケース5の右側)にオフセットして(位置をずらして)設けられている。
As shown in FIGS. 1, 5, and 8, the left end portion side of the exhaust gas inlet pipe 16 covers the exhaust gas inlet port 12 of the catalyst outer case 5, and the right end portion of the exhaust gas inlet pipe 16 is connected to the exhaust gas inlet side. A downward opening end portion 16a is formed. That is, the downward opening end portion 16a of the exhaust gas inlet pipe 16 is offset to the exhaust gas movement downstream side (right side of the catalyst outer case 5) with respect to the elliptical exhaust gas inlet 12 (shifted). Is provided.
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60が構成されることになる。
Further, 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. Therefore, the exhaust gas introduction passage 60 is configured by the outer surface of the catalyst outer case 5 and the inner surface of the exhaust gas inlet pipe 16.
上記の構成により、エンジン70の排気ガスが、排気マニホールド71から排気ガス入口管16に入り込み、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に入り込み、ディーゼル酸化触媒2にこの左側端面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(NO2)が生成される。詳細は後述するが、エンジン70にDPF1を組付ける場合、エンジン70のシリンダヘッド72等に、支持脚体19a〜19cを介して、触媒外側ケース5を固着させる。
With the configuration described above, the exhaust gas of the engine 70 enters the exhaust gas inlet pipe 16 from the exhaust manifold 71, enters the exhaust gas inflow space 11 from the exhaust gas inlet pipe 16 through the exhaust gas inlet 12, and the diesel oxidation catalyst 2. From the left end face 2a. Nitrogen dioxide (NO 2) is generated by the oxidation action of the diesel oxidation catalyst 2. Although details will be described later, when the DPF 1 is assembled to the engine 70, the catalyst outer case 5 is fixed to the cylinder head 72 of the engine 70 via the support legs 19a to 19c.
図1及び図5を参照して、スートフィルタ3の取付け構造を説明する。図1及び図5に示す如く、エンジン70が排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタとしてのスートフィルタ3は、耐熱金属材料製の略筒型のフィルタ内側ケース20に内設させている。内側ケース4は、耐熱金属材料製の略筒型のフィルタ外側ケース21に内設させている。即ち、スートフィルタ3の外側にマット状のセラミックファイバー製フィルタ断熱材22を介してフィルタ内側ケース20を被嵌させている。なお、フィルタ断熱材22によってスートフィルタ3が保護される。
With reference to FIG.1 and FIG.5, the attachment structure of the soot filter 3 is demonstrated. As shown in FIGS. 1 and 5, the soot filter 3 as a gas purification filter for purifying the exhaust gas discharged from the engine 70 is provided in a substantially cylindrical filter inner case 20 made of a heat-resistant metal material. The inner case 4 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 via the mat-shaped ceramic fiber filter heat insulating material 22. The soot filter 3 is protected by the filter heat insulating material 22.
図1及び図5に示す如く、触媒外側ケース5の排気ガス移動下流側(右側)の端部に触媒側フランジ25を溶接する。フィルタ内側ケース20の排気ガス移動方向の中間と、フィルタ外側ケース21の排気ガス移動上流側(左側)の端部にフィルタ側フランジ26を溶接する。触媒側フランジ25と、フィルタ側フランジ26とを、ボルト27及びナット28によって着脱可能に締結している。なお、円筒形の触媒内側ケース4の直径寸法と、円筒形のフィルタ内側ケース20の直径寸法とが略同一寸法である。また、円筒形の触媒外側ケース5の直径寸法と、円筒形のフィルタ外側ケース21の直径寸法とが略同一寸法である。
As shown in FIGS. 1 and 5, the catalyst side flange 25 is welded to the exhaust gas movement downstream side (right side) of the catalyst outer case 5. The filter side flange 26 is welded to the middle of the filter inner case 20 in the exhaust gas movement direction and the end of the filter outer case 21 on the upstream side (left side) of the exhaust gas movement. The catalyst side flange 25 and the filter side flange 26 are detachably fastened by bolts 27 and nuts 28. The diameter of the cylindrical catalyst inner case 4 and the diameter of the cylindrical filter inner case 20 are substantially the same. Further, the diameter of the cylindrical catalyst outer case 5 and the diameter of the cylindrical filter outer case 21 are substantially the same.
図1に示す如く、触媒側フランジ25とフィルタ側フランジ26を介して、触媒外側ケース5にフィルタ外側ケース21が連結された状態では、触媒内側ケース4の排気ガス移動下流側(右側)の端部に、フィルタ内側ケース20の排気ガス移動上流側(左側)の端部が、センサ取付け用一定間隔L2だけ離間して対峙する。即ち、触媒内側ケース4の排気ガス移動下流側(右側)の端部と、フィルタ内側ケース20の排気ガス移動上流側(左側)の端部との間に、センサ取付け空間29が形成される。センサ取付け空間29位置の触媒外側ケース5に、センサ接続プラグ50を固着している。センサ接続プラグ50には、図示しないフィルタ入口側排気ガス圧力センサやフィルタ入口側排気ガス温度センサ(サーミスタ)等が接続される。
As shown in FIG. 1, in a state where the filter outer case 21 is connected to the catalyst outer case 5 via the catalyst side flange 25 and the filter side flange 26, the exhaust gas movement downstream side (right side) end of the catalyst inner case 4 is shown. The end portion on the upstream side (left side) of the exhaust gas movement of the filter inner case 20 faces the portion spaced apart by a fixed interval L2 for sensor attachment. In other words, the sensor mounting space 29 is formed between the exhaust gas movement downstream side (right side) end of the catalyst inner case 4 and the exhaust gas movement upstream side (left side) end of the filter inner case 20. A sensor connection plug 50 is fixed to the catalyst outer case 5 at the sensor mounting space 29 position. The sensor connection plug 50 is connected to a filter inlet side exhaust gas pressure sensor (not shown), a filter inlet side exhaust gas temperature sensor (thermistor), and the like.
図5に示す如く、触媒内側ケース4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を長く形成している。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を短く形成している。センサ取付け空間29の一定間隔L2と、触媒内側ケース4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)に略等しくなるように構成している。フィルタ外側ケース21の排気ガス移動上流側(左側)の端部から、フィルタ内側ケース20の排気ガス移動上流側(左側)の端部が、それらの長さの差(L7=L5−L6)だけ突出する。即ち、触媒外側ケース5にフィルタ外側ケース21を連結した場合、フィルタ内側ケース20の排気ガス移動上流側(左側)の端部が、オーバーラップ寸法L7だけ、触媒外側ケース5の排気ガス移動下流側(右側)に内挿される。
As shown in FIG. 5, the cylindrical length L4 of the catalyst outer case 5 in the exhaust gas movement direction is longer than the cylindrical length L3 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 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 constant interval L2 of the sensor mounting space 29, the cylindrical length L3 of the catalyst inner case 4 and the cylindrical length L5 of the filter inner case 20 is the cylindrical length L4 of the catalyst outer case 5. And a length (L4 + L6) obtained by adding the cylindrical length L6 of the filter outer case 21 to be substantially equal to each other. The exhaust gas movement upstream side (left side) end of the filter outer case 21 and the exhaust gas movement upstream side (left side) end of the filter inner case 20 are only the difference in length (L7 = L5−L6). Protruding. That is, when the filter outer case 21 is connected to the catalyst outer case 5, the exhaust gas movement upstream side (left side) end of the filter inner case 20 is the overlap dimension L7, and the exhaust gas movement downstream side of the catalyst outer case 5 (Right side) is interpolated.
上記の構成により、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(NO2)が、スートフィルタ3にこの左側端面3aから供給される。スートフィルタ3に捕集されたディーゼルエンジン70の排気ガス中の捕集粒状物質(PM)が、二酸化窒素(NO2)によって、比較的低温で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)が低減される。
With the above configuration, nitrogen dioxide (NO2) generated by the oxidation action of the diesel oxidation catalyst 2 is supplied to the soot filter 3 from the left end face 3a. The collected particulate matter (PM) in the exhaust gas of the diesel engine 70 collected by the soot filter 3 is continuously oxidized and removed at a relatively low temperature by nitrogen dioxide (NO2). In addition to the removal of particulate matter (PM) in the exhaust gas of the diesel engine 70, carbon monoxide (CO) and hydrocarbons (HC) in the exhaust gas of the diesel engine 70 are reduced.
図1乃至図5に示す如く、ディーゼルエンジン70が排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタとしてのディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3と、ディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3を内設させる触媒内側ケース4やフィルタ内側ケース20と、触媒内側ケース4やフィルタ内側ケース20を内設させる触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21とを備えてなる排気ガス浄化装置において、複数組のディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3及び触媒内側ケース4やフィルタ内側ケース20及び触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21を備え、ディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の接続境界位置に対して、触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21を連結するフランジ体としての触媒側フランジ25やフィルタ側フランジ26をオフセットさせるように構成したものであるから、ディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の接合部の間隔を縮小して、触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21の連結長さを短縮できる。
As shown in FIGS. 1 to 5, a diesel oxidation catalyst 2 or soot filter 3 as a gas purification filter for purifying exhaust gas discharged from a diesel engine 70, and a catalyst inner case in which the diesel oxidation catalyst 2 or soot filter 3 is installed. 4, a filter inner case 20, a catalyst outer case 5 in which the catalyst inner case 4 and the filter inner case 20 are installed, and a filter outer case 21, a plurality of sets of diesel oxidation catalysts 2 and soot The filter 3, the catalyst inner case 4, the filter inner case 20, the catalyst outer case 5, and the filter outer case 21 are provided, and the catalyst outer case 5 and the filter outer case 21 with respect to the connection boundary position of the diesel oxidation catalyst 2 and the soot filter 3. Catalyst side flange 25 and filter as flange body connecting Since the flange 26 is obtained by configured to offset, by reducing the distance between the junction of the diesel oxidation catalyst 2 or the soot filter 3 can shorten the connection length of the catalyst outer case 5 and the filter outer case 21.
また、ディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の接続境界位置にガスセンサ等を簡単に配置できる。触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21の排気ガス移動方向の長さを短縮できるから、触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21等の剛性の向上や軽量化を図ることができる。
Further, a gas sensor or the like can be easily arranged at the connection boundary position of the diesel oxidation catalyst 2 or the soot filter 3. Since the length of the catalyst outer case 5 and the filter outer case 21 in the exhaust gas movement direction can be shortened, the rigidity and weight reduction of the catalyst outer case 5 and the filter outer case 21 can be achieved.
図1乃至図5に示す如く、2種類のディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3を設ける構造であって、一方のスートフィルタ3を内設させるフィルタ内側ケース20に、他方のディーゼル酸化触媒2の触媒内側ケース4を内設させる触媒外側ケース5がオーバーラップするように構成したものであるから、ディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の排気ガス移動方向の長さを確保しながら、触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21の排気ガス移動方向の長さを短縮できる。
As shown in FIGS. 1 to 5, two types of diesel oxidation catalysts 2 and soot filters 3 are provided, and a filter inner case 20 in which one soot filter 3 is installed is provided in the catalyst of the other diesel oxidation catalyst 2. Since the catalyst outer case 5 in which the inner case 4 is installed is configured to overlap, the catalyst outer case 5 or the soot filter 3 is secured while maintaining the length of the diesel oxidation catalyst 2 or the soot filter 3 in the exhaust gas movement direction. The length of the filter outer case 21 in the exhaust gas movement direction can be shortened.
また、触媒外側ケース5がオーバーラップする触媒内側ケース4(他方のディーゼル酸化触媒2)が、触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21の分離(分解)によって、外部に大きく露出されるから、触媒内側ケース4(他方のディーゼル酸化触媒2)の露出範囲が多くなり、一方のスートフィルタ3のスート(すす)除去等のメンテナンス作業を簡単に実行できる。
Further, since the catalyst inner case 4 (the other diesel oxidation catalyst 2) where the catalyst outer case 5 overlaps is largely exposed to the outside by the separation (disassembly) of the catalyst outer case 5 and the filter outer case 21, the catalyst inner case 4 is exposed. The exposure range of the case 4 (the other diesel oxidation catalyst 2) is increased, and maintenance work such as soot removal of the one soot filter 3 can be easily performed.
図1乃至図5に示す如く、複数組のガス浄化フィルタとしてディーゼル酸化触媒2とスートフィルタ3とを設け、スートフィルタ3の外周側に触媒側フランジ25やフィルタ側フランジ26をオフセットさせるように構成したものであるから、触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21の分離によって、スートフィルタ5の排気ガス入口側の内側ケース20端部を、外側ケース21の端面から大きく露出でき、スートフィルタ3や内側ケース20に付着した煤の除去等のメンテナンス作業を容易に実行できる。
As shown in FIGS. 1 to 5, a diesel oxidation catalyst 2 and a soot filter 3 are provided as a plurality of sets of gas purification filters, and the catalyst side flange 25 and the filter side flange 26 are offset on the outer peripheral side of the soot filter 3. Therefore, by separating the catalyst outer case 5 and the filter outer case 21, the end of the inner case 20 on the exhaust gas inlet side of the soot filter 5 can be greatly exposed from the end surface of the outer case 21. Maintenance work such as removal of soot adhering to the case 20 can be easily performed.
図1乃至図5に示す如く、2種類のディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3を設ける構造であって、一方のディーゼル酸化触媒2を内設させる触媒内側ケース4と、他方のスートフィルタ3を内設させるフィルタ内側ケース20との間に、センサ取付け空間29を形成したものであるから、触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21の排気ガス移動方向の連結長さを短縮して、触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21等の剛性の向上や軽量化を図りながら、ディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の接続境界位置の前記センサ取付け空間29にガスセンサ等を簡単に配置できる。
As shown in FIG. 1 to FIG. 5, two types of diesel oxidation catalysts 2 and soot filters 3 are provided, and a catalyst inner case 4 in which one diesel oxidation catalyst 2 is installed, and the other soot filter 3 in the interior. Since the sensor mounting space 29 is formed between the filter inner case 20 and the filter outer case 20 to be provided, the connection length of the catalyst outer case 5 and the filter outer case 21 in the exhaust gas moving direction is shortened, and the catalyst outer case 5 is reduced. In addition, a gas sensor or the like can be easily arranged in the sensor mounting space 29 at the connection boundary position between the diesel oxidation catalyst 2 and the soot filter 3 while improving the rigidity and weight of the filter outer case 21 and the like.
図1乃至図5に示す如く、フィルタ内側ケース20にオーバーラップさせる触媒外側ケース5にセンサ支持体としてのセンサ接続プラグ50を組付け、ディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の接続境界位置に、センサ接続プラグ50を介して、図示しないフィルタ入口側排気ガス圧力センサやフィルタ入口側排気ガス温度センサ(サーミスタ)等のガスセンサを配置させるように構成したものであるから、触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21等の剛性の向上や軽量化を図りながら、ディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の接続境界位置にセンサ接続プラグ50をコンパクトに設置できる。
As shown in FIGS. 1 to 5, a sensor connection plug 50 as a sensor support is assembled to the catalyst outer case 5 that overlaps the filter inner case 20, and the sensor is installed at the connection boundary position of the diesel oxidation catalyst 2 and the soot filter 3. Since a gas sensor such as a filter inlet side exhaust gas pressure sensor or a filter inlet side exhaust gas temperature sensor (thermistor) (not shown) is arranged through the connection plug 50, the catalyst outer case 5 and the filter outer case are arranged. The sensor connection plug 50 can be compactly installed at the connection boundary position between the diesel oxidation catalyst 2 and the soot filter 3 while improving the rigidity and weight of the engine 21 and the like.
なお、上記のように、エンジンが排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタとして、ディーゼル酸化触媒2及びスートフィルタ3を設けたが、ディーゼル酸化触媒2及びスートフィルタ3に代えて、尿素(還元剤)の添加にて発生したアンモニア(NH3)によってエンジン70の排気ガス中の窒素酸化物(NOx)を還元するNOx選択還元触媒(NOx除去触媒)と、NOx選択還元触媒から排出される残留アンモニアを取り除くアンモニア除去触媒とを設けてもよい。
As described above, the diesel oxidation catalyst 2 and the soot filter 3 are provided as gas purification filters for purifying the exhaust gas discharged from the engine. However, instead of the diesel oxidation catalyst 2 and the soot filter 3, urea (reducing agent) is used. NOx selective reduction catalyst (NOx removal catalyst) for reducing nitrogen oxide (NOx) in the exhaust gas of the engine 70 by ammonia (NH3) generated by the addition of)) and residual ammonia discharged from the NOx selective reduction catalyst You may provide the ammonia removal catalyst to remove.
上記のように、ガス浄化フィルタとして、触媒内側ケース4にNOx選択還元触媒(NOx除去触媒)を設け、フィルタ内側ケース20にアンモニア除去触媒を設けた場合、エンジンが排出した排気ガス中の窒素酸化物(NOx)が還元され、無害な窒素ガス(N2)として排出できる。
As described above, when a NOx selective reduction catalyst (NOx removal catalyst) is provided in the catalyst inner case 4 and an ammonia removal catalyst is provided in the filter inner case 20 as a gas purification filter, nitrogen oxidation in the exhaust gas exhausted by the engine is performed. The substance (NOx) is reduced and can be discharged as harmless nitrogen gas (N2).
図1乃至図5に示す如く、ディーゼルエンジン70が排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタとしてのディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3と、ディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3を内設させる触媒内側ケース4やフィルタ内側ケース20と、触媒内側ケース4やフィルタ内側ケース20を内設させる触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21とを備えてなる排気ガス浄化装置において、触媒内側ケース4やフィルタ内側ケース20が触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21に連結され、外的な応力が付加される入口構成部品としての排気ガス入口管16を触媒外側ケース5に配置している。
As shown in FIGS. 1 to 5, a diesel oxidation catalyst 2 or soot filter 3 as a gas purification filter for purifying exhaust gas discharged from a diesel engine 70, and a catalyst inner case in which the diesel oxidation catalyst 2 or soot filter 3 is installed. 4, a filter inner case 20, and a catalyst outer case 5 and a filter outer case 21 in which the catalyst inner case 4 and the filter inner case 20 are installed. Are connected to the catalyst outer case 5 and the filter outer case 21, and an exhaust gas inlet pipe 16 as an inlet component to which external stress is applied is arranged in the catalyst outer case 5.
従って、触媒外側ケース5によって外的な応力を支持でき、触媒内側ケース4やフィルタ内側ケース20に変形力として作用する外的な応力を低減できる。触媒内側ケース4やフィルタ内側ケース20と触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21の二重構造によってディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の断熱性を向上させて、ディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の処理能力や再生能力を向上できるのに加えて、例えばエンジンからの振動の伝導や溶接加工の歪等によってディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の支持が不適正になるのを簡単に防止できる。
Therefore, external stress can be supported by the catalyst outer case 5, and external stress acting as a deformation force on the catalyst inner case 4 and the filter inner case 20 can be reduced. The double structure of the catalyst inner case 4 or the filter inner case 20 and the catalyst outer case 5 or the filter outer case 21 improves the heat insulating properties of the diesel oxidation catalyst 2 or the soot filter 3, thereby treating the diesel oxidation catalyst 2 or the soot filter 3. In addition to improving the capacity and the regeneration capacity, it is possible to easily prevent improper support of the diesel oxidation catalyst 2 and the soot filter 3 due to, for example, conduction of vibrations from the engine or distortion in welding processing.
図1乃至図5に示す如く、複数組のディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3と、触媒内側ケース4やフィルタ内側ケース20と、触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21を備え、複数組の触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21をフランジ体としての触媒側フランジ25やフィルタ側フランジ26にて連結している。従って、排気ガス入口管16の構成や、複数組のディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3間の排気ガスの移動等に考慮して、複数組の触媒内側ケース4やフィルタ内側ケース20や複数組の触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21を機能的に構成できる。複数組のディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の処理能力や再生能力等を簡単に向上できる。
As shown in FIGS. 1 to 5, a plurality of sets of diesel oxidation catalysts 2 and soot filters 3, a catalyst inner case 4 and a filter inner case 20, and a catalyst outer case 5 and a filter outer case 21 are provided. The case 5 and the filter outer case 21 are connected by a catalyst side flange 25 and a filter side flange 26 as flange bodies. Accordingly, in consideration of the configuration of the exhaust gas inlet pipe 16 and the movement of exhaust gas between the plurality of sets of diesel oxidation catalyst 2 and the soot filter 3, a plurality of sets of catalyst inner cases 4, filter inner cases 20, and a plurality of sets of The catalyst outer case 5 and the filter outer case 21 can be configured functionally. The processing capacity, regeneration capacity, etc. of a plurality of sets of diesel oxidation catalysts 2 and soot filters 3 can be easily improved.
図1乃至図5に示す如く、触媒内側ケース4やフィルタ内側ケース20の排気ガスの移動方向の長さと、触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21の排気ガスの移動方向の長さを異ならせている。従って、複数組のディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の接合位置に対して、触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21を連結するフランジ体をオフセットさせて配置できる。複数組のディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の取付け間隔を簡単に縮小又は拡大できる。
As shown in FIGS. 1 to 5, the length of the catalyst inner case 4 and the filter inner case 20 in the exhaust gas moving direction is different from the length of the catalyst outer case 5 and the filter outer case 21 in the exhaust gas moving direction. Yes. Therefore, the flange body connecting the catalyst outer case 5 and the filter outer case 21 can be offset with respect to the joining position of the plurality of sets of the diesel oxidation catalyst 2 and the soot filter 3. The mounting interval of the plurality of sets of diesel oxidation catalysts 2 and soot filters 3 can be easily reduced or expanded.
図1乃至図5に示す如く、複数組のディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3と、触媒内側ケース4やフィルタ内側ケース20と、触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21を備え、複数組のディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の接合位置に対して、複数組の触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21を連結する触媒側フランジ25やフィルタ側フランジ26をオフセットさせるように構成し、一方のスートフィルタ3に対向したフィルタ内側ケース20に、他方のディーゼル酸化触媒2に対向した触媒外側ケース5がオーバーラップするように構成している。
As shown in FIGS. 1 to 5, a plurality of sets of diesel oxidation catalysts 2 and soot filters 3, a catalyst inner case 4 and a filter inner case 20, a catalyst outer case 5 and a filter outer case 21 are provided. The soot filter 3 is configured such that the catalyst side flange 25 and the filter side flange 26 connecting the plurality of sets of the catalyst outer case 5 and the filter outer case 21 are offset with respect to the joining position of the catalyst 2 and the soot filter 3. A catalyst outer case 5 facing the other diesel oxidation catalyst 2 is configured to overlap with the filter inner case 20 facing the other.
従って、複数組のディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の接合間隔を縮小できるものでありながら、複数組のディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の接合間にセンサ等を簡単に配置できる。複数組の触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21の排気ガス移動方向の長さを短縮して、複数組の触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21等の剛性の向上や軽量化を図ることができる。複数組のディーゼル酸化触媒2やスートフィルタ3の接合間隔を縮小して、複数組の触媒外側ケース5やフィルタ外側ケース21の排気ガス移動方向の長さを短縮できる。
Therefore, while the joint interval between the plurality of sets of diesel oxidation catalysts 2 and the soot filter 3 can be reduced, a sensor and the like can be easily arranged between the joints of the plurality of sets of diesel oxidation catalysts 2 and the soot filter 3. The lengths of the plurality of sets of catalyst outer cases 5 and filter outer cases 21 in the exhaust gas movement direction can be shortened to improve the rigidity and weight of the plurality of sets of catalyst outer cases 5 and filter outer cases 21 and the like. . By shortening the joining interval of the plurality of sets of diesel oxidation catalysts 2 and soot filters 3, the length of the plurality of sets of catalyst outer case 5 and filter outer case 21 in the exhaust gas moving direction can be shortened.
図1乃至図3、及び図5乃至図7を参照して、消音器30の取付け構造を説明する。図1乃至図3、図5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、耐熱金属材料製の略筒型の消音内側ケース31と、耐熱金属材料製の略筒型の消音外側ケース32と、消音内側ケース31及び消音外側ケース32の右側端部に溶接にて固着した円板状の右側蓋体33とを有する。消音外側ケース32に消音内側ケース31を内設させている。なお、円筒形の触媒内側ケース4の直径寸法と、円筒形のフィルタ内側ケース20の直径寸法と、円筒形の消音内側ケース31とが略同一寸法である。また、円筒形の触媒外側ケース5の直径寸法と、円筒形のフィルタ外側ケース21の直径寸法と、円筒形の消音外側ケース32とが略同一寸法である。
The mounting structure of the silencer 30 will be described with reference to FIGS. 1 to 3 and FIGS. 5 to 7. As shown in FIGS. 1 to 3 and 5, the silencer 30 for attenuating the exhaust gas sound discharged from the diesel engine 70 includes a substantially cylindrical silencer inner case 31 made of a heat resistant metal material, and an abbreviation made of a heat resistant metal material. It has a cylindrical silencing outer case 32 and a disc-shaped right lid 33 fixed to the right end of the silencing inner case 31 and the silencing outer case 32 by welding. A silencer inner case 31 is provided in the silencer outer case 32. The diameter size of the cylindrical catalyst inner case 4, the diameter size of the cylindrical filter inner case 20, and the cylindrical sound deadening inner case 31 are substantially the same size. Further, the diameter of the cylindrical catalyst outer case 5, the diameter of the cylindrical filter outer case 21, and the cylindrical silencing outer case 32 are substantially the same.
図4乃至図7に示す如く、消音内側ケース31及び消音外側ケース32に排気ガス出口管34を貫通させている。排気ガス出口管34の一端側が出口蓋体35によって閉塞されている。消音内側ケース31の内部における排気ガス出口管34の全体に多数の排気孔36が開設されている。消音内側ケース31の内部が、多数の排気孔36を介して、排気ガス出口管34に連通されている。図示しない消音器やテールパイプが排気ガス出口管34の他端側に接続される。
As shown in FIGS. 4 to 7, the exhaust gas outlet pipe 34 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 number of exhaust holes 36 are formed in the entire exhaust gas outlet pipe 34 inside the silencer inner case 31. The interior of the muffler inner case 31 is communicated with an exhaust gas outlet pipe 34 via a number of exhaust holes 36. A silencer and a tail pipe (not shown) are connected to the other end side of the exhaust gas outlet pipe 34.
図6、図7に示す如く、消音内側ケース31には、多数の消音孔37が開設されている。消音内側ケース31の内部が、多数の消音孔37を介して、消音内側ケース31と消音外側ケース32との間に連通されている。消音内側ケース31と消音外側ケース32との間の空間は、右側蓋体33と薄板製支持体38によって閉塞されている。消音内側ケース31と消音外側ケース32との間にセラミックファイバー製消音材39が充填されている。消音内側ケース31の排気ガス移動上流側(左側)の端部が、薄板製支持体38を介して、消音外側ケース32の排気ガス移動上流側(左側)の端部に連結されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the muffler inner case 31 has a large number of muffler holes 37. The interior of the silencer inner case 31 is communicated between the silencer inner case 31 and the silencer outer case 32 via a number of silencer holes 37. The space between the silencer inner case 31 and the silencer outer case 32 is closed by the right lid 33 and the thin plate support 38. A ceramic fiber silencer 39 is filled between the silencer inner case 31 and the silencer outer case 32. The exhaust gas movement upstream (left side) end of the muffler inner case 31 is connected to the exhaust gas movement upstream (left side) end of the muffler outer case 32 via a thin plate support 38.
上記の構成により、消音内側ケース31内から排気ガス出口管34を介して排気ガスが排出される。また、消音内側ケース31の内部において、多数の消音孔37から消音材39に排気ガス音(主に高周波帯の音)が吸音される。排気ガス出口管34の出口側から排出される排気ガスの騒音が減衰される。
With the above configuration, exhaust gas is discharged from the muffler inner case 31 through the exhaust gas outlet pipe 34. Further, in the silencer inner case 31, exhaust gas sounds (mainly high frequency band sounds) are absorbed into the silencer 39 from the numerous silencer holes 37. The noise of the exhaust gas discharged from the outlet side of the exhaust gas outlet pipe 34 is attenuated.
図1及び図5に示す如く、フィルタ内側ケース20とフィルタ外側ケース21の排気ガス移動下流側(右側)の端部にフィルタ側出口フランジ40を溶接する。消音外側ケース32の排気ガス移動上流側(左側)の端部に、消音側フランジ41を溶接する。フィルタ側出口フランジ40と、消音側フランジ41とを、ボルト42及びナット43によって着脱可能に締結している。なお、フィルタ内側ケース20とフィルタ外側ケース21にセンサ接続プラグ44を固着している。センサ接続プラグ44には、図示しない出口側排気ガス圧力センサや出口側排気ガス温度センサ(サーミスタ)等が接続される。
As shown in FIGS. 1 and 5, the filter side outlet flange 40 is welded to the exhaust gas movement downstream side (right side) end of the filter inner case 20 and the filter outer case 21. The silencer flange 41 is welded to the exhaust gas movement upstream side (left side) of the silencer outer case 32. The filter side outlet flange 40 and the silencer side flange 41 are detachably fastened by bolts 42 and nuts 43. A sensor connection plug 44 is fixed to the filter inner case 20 and the filter outer case 21. The sensor connection plug 44 is connected to an unillustrated outlet side exhaust gas pressure sensor, an outlet side exhaust gas temperature sensor (thermistor) and the like.
図1、図2、図5乃至図7に示すごとく、ディーゼルエンジン70が排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタとしてのディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3と、ディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3を内設させる内側ケースとしての触媒内側ケース4又はフィルタ内側ケース20と、触媒内側ケース4又はフィルタ内側ケース20を内設させる外側ケースとしての触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21とを備えてなる排気ガス浄化装置において、ディーゼルエンジン70が排出した排気ガスの排気音を減衰させる排気音減衰体としての消音材39を備え、触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21の排気ガス出口側端部に消音材39を配置したものであるから、ディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3の排気ガス浄化機能を維持しながら、ディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3の構造を変更することなく、排気ガスの消音機能を簡単に付加できる。例えば、前記外側ケースにテールパイプを直接連結させる排気構造や、既設の消音器の消音機能をさらに向上させる排気構造等を容易に構成できる。
As shown in FIGS. 1, 2, 5 to 7, a diesel oxidation catalyst 2 or soot filter 3 as a gas purification filter for purifying exhaust gas discharged from the diesel engine 70, and a diesel oxidation catalyst 2 or soot filter 3 are provided. Exhaust gas comprising a catalyst inner case 4 or filter inner case 20 as an inner case to be installed inside, and a catalyst outer case 5 or filter outer case 21 as an outer case in which the catalyst inner case 4 or filter inner case 20 is installed. The gas purification apparatus includes a silencer 39 as an exhaust sound attenuator that attenuates the exhaust sound of the exhaust gas discharged from the diesel engine 70, and the silencer at the exhaust gas outlet side end of the catalyst outer case 5 or the filter outer case 21. 39 is arranged, so that the diesel oxidation catalyst 2 or the soot filter 3 While maintaining the gas-gas purification function, without changing the structure of the diesel oxidation catalyst 2 or the soot filter 3 can be easily added to mute the exhaust gas. For example, an exhaust structure in which a tail pipe is directly connected to the outer case, an exhaust structure that further improves the silencing function of an existing silencer, and the like can be easily configured.
また、ディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3の部位での実施が困難であった排気ガスの高周波低減対策を簡単に実行できる。例えばパンチ孔と繊維状マット等にて形成する消音構造(消音材39)を簡単に設置できる。
Further, it is possible to easily execute the high-frequency reduction measures for exhaust gas, which has been difficult to implement at the site of the diesel oxidation catalyst 2 or the soot filter 3. For example, a silencing structure (silencing material 39) formed by punch holes and a fibrous mat can be easily installed.
図5乃至図7に示すごとく、消音材39を有する消音器30を備え、フィルタ外側ケース21の排気ガス出口側端部に消音器30を着脱可能に連結させるように構成したものであるから、消音器30の着脱によって、ディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3の部位における排気ガスの消音機能を簡単に変更できる。
Since the silencer 30 having the silencer 39 is provided as shown in FIGS. 5 to 7 and the silencer 30 is detachably connected to the exhaust gas outlet side end of the filter outer case 21, By attaching / detaching the silencer 30, the exhaust gas silencing function in the diesel oxidation catalyst 2 or the soot filter 3 can be easily changed.
図5乃至図7に示すごとく、消音材39を有する消音器30を備え、触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21及び消音器30を略同一外径寸法の円筒形状にそれぞれ形成し、フィルタ外側ケース21の排気ガス出口側端部にリング形状のフランジ体としてのフィルタ側出口フランジ40を設け、フィルタ外側ケース21の排気ガス出口側端部に、フィルタ側出口フランジ40を介して、消音材39を着脱可能に連結させるように構成したものであるから、略同一外径寸法の消音器30がフィルタ側出口フランジ40によってフィルタ外側ケース21に連結されることによって、排気ガスの移動方向に触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21の取付け寸法を長くするだけで、消音器30をコンパクトに組込むことができる。例えば、ディーゼルエンジン70の排気ガス排出部の側面に接近させて触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21を簡単に設置できる。
As shown in FIG. 5 to FIG. 7, a silencer 30 having a silencer 39 is provided, and the catalyst outer case 5 or the filter outer case 21 and the silencer 30 are formed in a cylindrical shape having substantially the same outer diameter, respectively. A filter-side outlet flange 40 as a ring-shaped flange body is provided at an end portion of the exhaust gas outlet side of 21, and a silencer 39 is attached to an end portion of the exhaust gas outlet side of the filter outer case 21 via the filter-side outlet flange 40. Since the silencer 30 having substantially the same outer diameter is connected to the filter outer case 21 by the filter-side outlet flange 40, the catalyst outer case is arranged in the exhaust gas moving direction. 5 or the filter outer case 21 can be assembled in a compact manner simply by lengthening the mounting dimension of the filter outer case 21. For example, the catalyst outer case 5 or the filter outer case 21 can be easily installed close to the side surface of the exhaust gas discharge part of the diesel engine 70.
また、排気ガスの温度維持によって、ディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3のガス浄化機能を向上させながら、消音材39の設置によって排気ガスの高周波低減対策を簡単に実行できる。
Moreover, the high frequency reduction measures of exhaust gas can be easily implemented by installing the silencer 39 while improving the gas purification function of the diesel oxidation catalyst 2 or the soot filter 3 by maintaining the temperature of the exhaust gas.
図5乃至図7に示すごとく、消音材39が内蔵されたサイレンサケーシングとしての消音内側ケース31及び消音外側ケース32と、一端側を閉塞し且つ他端側をテールパイプ(図示省略)に連通させる排気ガス出口管34とを備え、消音内側ケース31及び消音外側ケース32に排気ガス出口管34の排気孔36形成部を貫通させ、フィルタ外側ケース21の排気ガス出口側端部に、フィルタ側出口フランジ40を介して、消音内側ケース31及び消音外側ケース32を着脱可能に連結させるように構成したものであるから、消音内側ケース31及び消音外側ケース32の着脱によって、ディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3の部位における排気ガスの消音機能を簡単に変更できる。例えば、消音内側ケース31及び消音外側ケース32とは別に消音器(図示省略)を設置することによって、排気ガスの消音機能をさらに向上させる排気構造等を容易に構成できる。
As shown in FIGS. 5 to 7, the silencer inner case 31 and the silencer outer case 32 as silencer casings in which the silencer 39 is incorporated, the one end side is closed, and the other end side is communicated with a tail pipe (not shown). An exhaust gas outlet pipe 34, and the silencer inner case 31 and the silencer outer case 32 are passed through the exhaust hole 36 forming portion of the exhaust gas outlet pipe 34, and the filter side outlet of the filter outer case 21 is connected to the filter side outlet. Since the silencer inner case 31 and the silencer outer case 32 are detachably connected via the flange 40, the diesel oxidation catalyst 2 or the soot filter can be removed by attaching and detaching the silencer inner case 31 and the silencer outer case 32. It is possible to easily change the exhaust gas silencing function in the third part. For example, by installing a silencer (not shown) separately from the silencer inner case 31 and the silencer outer case 32, an exhaust structure that further improves the exhaust gas silencer function can be easily configured.
一方、消音材39が内蔵されていない消音内側ケース31及び消音外側ケース32の配置によって、フィルタ外側ケース21にテールパイプ(図示省略)を直接連結させる排気構造を容易に構成できる。また、ディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3の部位での実施が困難であった排気ガスの高周波低減対策として、消音内側ケース31及び消音外側ケース32内に、消音材39(パンチ孔と繊維状マット等)消音構造を簡単に構成できる。
On the other hand, the exhaust structure in which the tail pipe (not shown) is directly connected to the filter outer case 21 can be easily configured by the arrangement of the silencer inner case 31 and the silencer outer case 32 in which the silencer 39 is not incorporated. Further, as a countermeasure for reducing the high frequency of exhaust gas, which has been difficult to implement at the site of the diesel oxidation catalyst 2 or the soot filter 3, a silencer 39 (punch hole and fibrous mat) is provided in the silencer inner case 31 and the silencer outer case 32. Etc.) The muffler structure can be easily configured.
図5乃至図7に示すごとく、前記サイレンサケーシングは、円筒形状の消音内側ケース31と円筒形状の消音外側ケース32を有し、消音外側ケース32内に消音内側ケース31を配置させ、消音内側ケース31と消音外側ケース32の間に消音材39を充填させ、消音内側ケース31に多数の消音孔37を形成したものであるから、ディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3を内設させる触媒内側ケース4又はフィルタ内側ケース20や触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21を備えた排気ガス浄化構造に近似させて、前記サイレンサケーシング(消音内側ケース31や消音外側ケース32)を構成できる。
As shown in FIGS. 5 to 7, the silencer casing has a cylindrical silencer inner case 31 and a cylindrical silencer outer case 32, and the silencer inner case 31 is arranged in the silencer outer case 32, and the silencer inner case is arranged. Since the silencer 39 is filled between the silencer 31 and the silencer outer case 32 and a number of silencer holes 37 are formed in the silencer inner case 31, the catalyst inner case 4 in which the diesel oxidation catalyst 2 or the soot filter 3 is installed. Alternatively, the silencer casing (the silencer inner case 31 and the silencer outer case 32) can be configured by approximating an exhaust gas purification structure including the filter inner case 20, the catalyst outer case 5, or the filter outer case 21.
ディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3を内設させるための触媒内側ケース4又はフィルタ内側ケース20や触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21と同一材料(パイプ等)を利用して、前記サイレンサケーシングの消音内側ケース31や消音外側ケース32を形成できる。前記サイレンサケーシングの製造コストを簡単に低減できる。
The silencer casing is silenced by using the same material (pipe or the like) as the catalyst inner case 4 or the filter inner case 20, the catalyst outer case 5 or the filter outer case 21 for installing the diesel oxidation catalyst 2 or the soot filter 3. The inner case 31 and the silencer outer case 32 can be formed. The manufacturing cost of the silencer casing can be easily reduced.
図1、図5、図10乃至図14を参照して、内側ケース支持体7の構造を説明する。図1、図5、図10に示す如く、円筒状の触媒内側ケース4の外側に端面I字状の輪形状の薄板製内側ケース支持体7を介して円筒状の触媒外側ケース5を被嵌させ、触媒外側ケース5の応力(変形力)を薄板製内側ケース支持体7にて低減させるように構成している。図10に示す如く、内側ケース支持体7は、I字状薄板部7aと、外側ケース連結部7bとを有する。触媒内側ケース4の排気ガス移動下流側の外面にI字状薄板部7aの内径側端縁を溶接させる。即ち、触媒内側ケース4の外面にI字状薄板部7aを略垂直に起立させ、触媒内側ケース4の外面から放射方向にI字状薄板部7aを突出させる。I字状薄板部7aの外径側端縁から、略直角に折曲げた方向に外側ケース連結部7bを延長させる。I字状薄板部7aと、外側ケース連結部7bとによって、内側ケース支持体7の断面端面をL形状に形成する。
The structure of the inner case support 7 will be described with reference to FIGS. 1, 5, and 10 to 14. As shown in FIGS. 1, 5, and 10, the cylindrical catalyst outer case 5 is fitted on the outer side of the cylindrical catalyst inner case 4 via a ring-shaped thin plate inner case support 7 having an I-shaped end face. Thus, the stress (deformation force) of the catalyst outer case 5 is reduced by the thin plate inner case support 7. As shown in FIG. 10, the inner case support 7 includes an I-shaped thin plate portion 7a and an outer case connecting portion 7b. The inner edge of the I-shaped thin plate portion 7a is welded to the outer surface of the catalyst inner case 4 on the downstream side of the exhaust gas movement. That is, the I-shaped thin plate portion 7 a is erected substantially vertically on the outer surface of the catalyst inner case 4, and the I-shaped thin plate portion 7 a protrudes radially from the outer surface of the catalyst inner case 4. The outer case connecting portion 7b is extended from the outer diameter side edge of the I-shaped thin plate portion 7a in a direction bent substantially at a right angle. The cross-sectional end surface of the inner case support 7 is formed in an L shape by the I-shaped thin plate portion 7a and the outer case connecting portion 7b.
また、触媒外側ケース5の内面に沿って、排気ガス移動方向(円筒状のケース5中心線方向)に外側ケース連結部7bの端部を延長させる。触媒外側ケース5に開口した溶接加工用孔5aを介して、触媒外側ケース5の排気ガス移動方向の中間部の内面に外側ケース連結部7bを溶接させる。なお、溶接加工用孔5aは、外側ケース連結部7bの溶接加工によって閉塞される。即ち、図1、図10に示す如く、ディーゼルエンジン70が排出した排気ガスを浄化するガス浄化フィルタとしてのディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3と、ディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3を内設させる内側ケースとしての触媒内側ケース4又はフィルタ内側ケース20と、触媒内側ケース4又はフィルタ内側ケース20を内設させる外側ケースとしての触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21とを備えてなる排気ガス浄化装置において、触媒内側ケース4と触媒外側ケース5との間に輪形状の内側ケース支持体7を設ける構造であって、振動減衰機能を有した可とう性材料によって内側ケース支持体7を形成し、触媒外側ケース5に内側ケース支持体7を介して触媒内側ケース4を支持させるように構成している。
Further, the end portion of the outer case connecting portion 7b is extended along the inner surface of the catalyst outer case 5 in the exhaust gas movement direction (in the direction of the center line of the cylindrical case 5). The outer case connecting portion 7b is welded to the inner surface of the intermediate portion of the catalyst outer case 5 in the exhaust gas movement direction through the welding hole 5a opened in the catalyst outer case 5. The welding hole 5a is closed by welding the outer case connecting portion 7b. That is, as shown in FIGS. 1 and 10, the diesel oxidation catalyst 2 or the soot filter 3 as a gas purification filter for purifying the exhaust gas discharged from the diesel engine 70 and the inside where the diesel oxidation catalyst 2 or the soot filter 3 is installed. In an exhaust gas purification apparatus comprising a catalyst inner case 4 or a filter inner case 20 as a case, and a catalyst outer case 5 or a filter outer case 21 as an outer case in which the catalyst inner case 4 or the filter inner case 20 is provided. A ring-shaped inner case support 7 is provided between the catalyst inner case 4 and the catalyst outer case 5, and the inner case support 7 is formed of a flexible material having a vibration damping function. The outer case 5 is configured to support the catalyst inner case 4 via the inner case support 7.
その結果、触媒外側ケース5の振動が内側ケース支持体7によって減衰され、触媒外側ケース5から触媒内側ケース4に伝わる振動を低減でき、ディーゼル酸化触媒2のシール性の低下や、触媒外側ケース5又は触媒内側ケース4又はディーゼル酸化触媒2の損傷又は脱落等を簡単に防止できる。即ち、触媒外側ケース5又は触媒内側ケース4のシール性の低下等を低減させて、ディーゼル酸化触媒2の耐久性を向上できる。
As a result, the vibration of the catalyst outer case 5 is damped by the inner case support 7 and the vibration transmitted from the catalyst outer case 5 to the catalyst inner case 4 can be reduced, the sealing performance of the diesel oxidation catalyst 2 is reduced, and the catalyst outer case 5 is reduced. Alternatively, damage or dropout of the catalyst inner case 4 or the diesel oxidation catalyst 2 can be easily prevented. That is, the durability of the diesel oxidation catalyst 2 can be improved by reducing the sealing performance of the catalyst outer case 5 or the catalyst inner case 4.
また、例えば、ディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3を複数組合せることによって、排気ガスの浄化能力を高くしたフィルタ構成であっても、スートフィルタ3のメンテナンス作業性を簡単に向上できる。また、触媒内側ケース4と触媒外側ケース5との間の空間の断熱作用によって、触媒内側ケース4(ディーゼル酸化触媒2)の温度を簡単に管理できる。触媒適正温度(約300度から500度)にディーゼル酸化触媒2の温度を維持できる。
Further, for example, by combining a plurality of diesel oxidation catalysts 2 or soot filters 3, the maintenance workability of the soot filter 3 can be easily improved even with a filter configuration in which the exhaust gas purification capability is increased. Further, the temperature of the catalyst inner case 4 (diesel oxidation catalyst 2) can be easily managed by the heat insulating action of the space between the catalyst inner case 4 and the catalyst outer case 5. The temperature of the diesel oxidation catalyst 2 can be maintained at an appropriate catalyst temperature (about 300 to 500 degrees).
図1、図5、図10に示す如く、内側ケース支持体7は断面端面がI形の薄板によって形成され、触媒外側ケース5の内面に沿わせる方向に内側ケース支持体7の一端側を延長し、内側ケース支持体7の一端側の延長部分に、触媒外側ケース5に溶接させる外側ケース連結部7bを形成し、触媒外側ケース5の内面に外側ケース連結部7bを固着させるように構成したものであるから、触媒内側ケース4の外面に内側ケース支持体7の他端側を溶接した状態で、触媒外側ケース5内に触媒内側ケース4を挿入して、触媒外側ケース5の外側から触媒外側ケース5に外側ケース連結部7bを溶接できる。溶接作業に制限されない厚みの薄板によって内側ケース支持体7を形成できる。触媒外側ケース5及び触媒内側ケース4の組立作業性を向上できる。
As shown in FIGS. 1, 5, and 10, the inner case support 7 is formed by a thin plate having an I-shaped cross section, and one end of the inner case support 7 is extended in a direction along the inner surface of the catalyst outer case 5. The outer case connecting portion 7b to be welded to the catalyst outer case 5 is formed on the extended portion on one end side of the inner case support 7, and the outer case connecting portion 7b is fixed to the inner surface of the catalyst outer case 5. Therefore, with the other end of the inner case support 7 welded to the outer surface of the catalyst inner case 4, the catalyst inner case 4 is inserted into the catalyst outer case 5, and the catalyst is removed from the outside of the catalyst outer case 5. The outer case connecting portion 7 b can be welded to the outer case 5. The inner case support 7 can be formed by a thin plate having a thickness that is not limited to the welding operation. Assembly workability of the catalyst outer case 5 and the catalyst inner case 4 can be improved.
図1、図5、図10に示す如く、複数のディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3と、触媒内側ケース4又はフィルタ内側ケース20と、触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21を備え、複数のディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3の接合位置に対して、触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21を連結するフランジ体としての触媒側フランジ25又はフィルタ側フランジ26をオフセットさせるように構成し、一方のスートフィルタ3に対向したフィルタ内側ケース20に、他方のディーゼル酸化触媒2に対向した触媒外側ケース5がオーバーラップするように構成したものであるから、前記複数のディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3の排気ガス移動方向の設置長さを確保しながら、前記複数の触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21の排気ガス移動方向の長さを短縮でき、前記複数の触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21等の剛性の向上や軽量化を図ることができる。
As shown in FIGS. 1, 5, and 10, a plurality of diesel oxidation catalysts 2 or soot filters 3, a catalyst inner case 4 or a filter inner case 20, and a catalyst outer case 5 or a filter outer case 21 are provided, and a plurality of diesel engines are provided. One soot is configured so that the catalyst side flange 25 or the filter side flange 26 as a flange body connecting the catalyst outer case 5 or the filter outer case 21 is offset with respect to the joining position of the oxidation catalyst 2 or the soot filter 3. Since the catalyst inner case 20 facing the filter 3 is configured to overlap the catalyst outer case 5 facing the other diesel oxidation catalyst 2, the exhaust of the plurality of diesel oxidation catalysts 2 or the soot filters 3 is configured. The plurality of catalyst outer cases while securing the installation length in the gas moving direction Or the exhaust gas moving direction of the filter outer case 21 can be shortened in length, it can be improved and weight reduction of the rigidity of such a plurality of catalyst outer case 5 or the filter outer case 21.
また、触媒外側ケース5がオーバーラップするフィルタ内側ケース20(排気ガス移動下流側のスートフィルタ3)が、触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21の分離(分解)によって、外部に大きく露出できる。即ち、複数のディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3のうち排気ガス移動下流側に配置されたスートフィルタ3の排気ガス移動上流側端部(排気ガス移動下流側のフィルタ内側ケース20)の露出範囲が多くなり、排気ガス移動下流側のスートフィルタ3のスート(すす)除去等のメンテナンス作業を簡単に実行できる。触媒側フランジ25又はフィルタ側フランジ26の連結部で触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21(触媒内側ケース4又はフィルタ内側ケース20)を分離させて実行するスートフィルタ3の掃除等のメンテナンス作業性を向上できる。
Further, the filter inner case 20 (the soot filter 3 on the exhaust gas movement downstream side) where the catalyst outer case 5 overlaps can be largely exposed to the outside by the separation (disassembly) of the catalyst outer case 5 or the filter outer case 21. That is, the exposure range of the exhaust gas movement upstream end portion (the filter inner case 20 on the exhaust gas movement downstream side) of the soot filter 3 arranged on the exhaust gas movement downstream side of the plurality of diesel oxidation catalysts 2 or the soot filters 3 is set. Maintenance work such as soot removal of the soot filter 3 on the downstream side of the exhaust gas movement can be easily performed. Maintenance workability such as cleaning of the soot filter 3 performed by separating the catalyst outer case 5 or the filter outer case 21 (catalyst inner case 4 or filter inner case 20) at the connecting portion of the catalyst side flange 25 or the filter side flange 26. It can be improved.
図11乃至図14は、図10に開示した内側ケース支持体7の変形構造を示す。上記実施形態では、端面I字状の輪形状の薄板によって、内側ケース支持体7を形成したが、図11に示す如く、端面U字状の輪形状の薄板によって、内側ケース支持体7を形成してもよい。また、図12に示す如く、端面S字状の輪形状の薄板によって、内側ケース支持体7を形成してもよい。図13に示す如く、端面Z字状の輪形状の薄板によって、内側ケース支持体7を形成してもよい。図14に示す如く、Z字状とS字状を組合せた複合形端面を有した輪形状の薄板によって、内側ケース支持体7を形成してもよい。
11 to 14 show a modified structure of the inner case support 7 disclosed in FIG. In the above embodiment, the inner case support 7 is formed by a ring-shaped thin plate having an I-shaped end surface. However, as shown in FIG. 11, the inner case support 7 is formed by a ring-shaped thin plate having an U-shaped end surface. May be. Further, as shown in FIG. 12, the inner case support 7 may be formed of a ring-shaped thin plate having an S-shaped end face. As shown in FIG. 13, the inner case support 7 may be formed of a ring-shaped thin plate having an end face Z-shape. As shown in FIG. 14, the inner case support 7 may be formed of a ring-shaped thin plate having a composite end face combining a Z-shape and an S-shape.
図10乃至図13に示す如く、内側ケース支持体7が、断面端面がI形の薄板(図10参照)、又は断面端面がU形の薄板(図11参照)、又は断面端面がS形の薄板(図12参照)、又は断面端面がZ形の薄板(図13参照)のいずれか1つによって形成され、触媒外側ケース5に内側ケース支持体7を介して触媒内側ケース4を弾性支持させるように構成したものであるから、例えば、複数組の触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21及び触媒内側ケース4又はフィルタ内側ケース20を設け、複数のディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3を組合せることによって、排気ガスの浄化能力を高くしたフィルタ構成であっても、触媒外側ケース5の排気ガス移動方向の途中の内面側に、内側ケース支持体7を介して、触媒内側ケース4の排気ガス移動下流側端部の外面側を高剛性に支持できる。排気ガス移動下流側に配置したスートフィルタ3の排気ガス移動上流側端部のメンテナンス作業性を簡単に向上できる。
As shown in FIGS. 10 to 13, the inner case support 7 has an I-shaped thin plate (see FIG. 10), a U-shaped thin plate (see FIG. 11), or an S-shaped cross-sectional end surface. The catalyst inner case 4 is elastically supported by the catalyst outer case 5 via the inner case support 7, which is formed by any one of a thin plate (see FIG. 12) or a thin plate having a cross-sectional end surface (see FIG. 13). For example, a plurality of sets of catalyst outer case 5 or filter outer case 21 and catalyst inner case 4 or filter inner case 20 are provided, and a plurality of diesel oxidation catalysts 2 or soot filters 3 are combined. Thus, even if the filter configuration has a high exhaust gas purification capability, the catalyst inner case is connected to the inner side of the catalyst outer case 5 in the middle of the exhaust gas movement direction via the inner case support 7. The outer surface of the exhaust gas moves downstream end of the scan 4 can be supported with high rigidity. Maintenance workability of the exhaust gas movement upstream end portion of the soot filter 3 arranged on the downstream side of the exhaust gas movement can be easily improved.
また、ディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3のシール性の低下や、触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21又は触媒内側ケース4又はフィルタ内側ケース20又はディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3の損傷又は脱落等を簡単に防止できる。
Further, the sealing performance of the diesel oxidation catalyst 2 or the soot filter 3 is reduced, or the catalyst outer case 5 or the filter outer case 21 or the catalyst inner case 4 or the filter inner case 20 or the diesel oxidation catalyst 2 or the soot filter 3 is damaged or dropped off. Can be easily prevented.
図14に示す如く、前記内側ケース支持体が、断面端面がI形の薄板(図10参照)、又は断面端面がU形の薄板(図11参照)、又は断面端面がS形の薄板(図12参照)、又は断面端面がZ形の薄板(図13参照)のいずれか2つ以上の複合した形状の薄板(図14参照)によって形成され、触媒外側ケース5に内側ケース支持体7を介して触媒内側ケース4を弾性支持させるように構成したものであるから、例えば、複数組の触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21及び触媒内側ケース4又はフィルタ内側ケース20を設け、複数のディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3を組合せることによって、排気ガスの浄化能力を高くしたフィルタ構成であっても、触媒外側ケース5の排気ガス移動方向の途中の内面側に、内側ケース支持体7を介して、触媒内側ケース4の排気ガス移動下流側端部の外面側を高剛性に支持できる。排気ガス移動下流側に配置したスートフィルタ3の排気ガス移動上流側端部のメンテナンス作業性を簡単に向上できる。
As shown in FIG. 14, the inner case support is a thin plate having an I-shaped cross section (see FIG. 10), a thin plate having a U-shaped cross section (see FIG. 11), or a thin plate having an S-shaped cross section (see FIG. 11). 12), or a cross-sectional end face is formed by a thin plate (see FIG. 14) of any two or more of Z-shaped thin plates (see FIG. 13), and the catalyst outer case 5 via the inner case support 7 Therefore, for example, a plurality of sets of the catalyst outer case 5 or the filter outer case 21 and the catalyst inner case 4 or the filter inner case 20 are provided, and a plurality of diesel oxidation catalysts are provided. 2 or the soot filter 3 in combination, even if the filter configuration has a high exhaust gas purification capability, the inner case is disposed on the inner surface side of the catalyst outer case 5 in the exhaust gas movement direction. Through the support 7, it can support the outer surface side of the exhaust gas moves downstream end of the catalyst inner case 4 with high rigidity. Maintenance workability of the exhaust gas movement upstream end portion of the soot filter 3 arranged on the downstream side of the exhaust gas movement can be easily improved.
また、ディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3のシール性の低下や、触媒外側ケース5又はフィルタ外側ケース21又は触媒内側ケース4又はフィルタ内側ケース20又はディーゼル酸化触媒2又はスートフィルタ3の損傷又は脱落等を簡単に防止できる。
Further, the sealing performance of the diesel oxidation catalyst 2 or the soot filter 3 is reduced, or the catalyst outer case 5 or the filter outer case 21 or the catalyst inner case 4 or the filter inner case 20 or the diesel oxidation catalyst 2 or the soot filter 3 is damaged or dropped off. Can be easily prevented.
図15〜図18と図23とを参照しながら、ディーゼルエンジン70に前記DPF1を設けた構造を説明する。図15乃至図18に示す如く、ディーゼルエンジン70のシリンダヘッド72の左右側面に、排気マニホールド71と、吸気マニホールド73とが配置されている。シリンダヘッド72は、エンジン出力軸74(クランク軸)とピストン(図示省略)を有するシリンダブロック75に上載される。シリンダブロック75の前面と後面からエンジン出力軸74の前端と後端を突出させる。シリンダブロック75の前面に冷却ファン76を設ける。エンジン出力軸74の前端側からVベルト77を介して冷却ファン76に回転力を伝達するように構成している。
A structure in which the DPF 1 is provided in the diesel engine 70 will be described with reference to FIGS. 15 to 18 and FIG. 23. As shown in FIGS. 15 to 18, an exhaust manifold 71 and an intake manifold 73 are arranged on the left and right side surfaces of the cylinder head 72 of the diesel engine 70. The cylinder head 72 is mounted on a cylinder block 75 having an engine output shaft 74 (crankshaft) and a piston (not shown). The front end and the rear end of the engine output shaft 74 are projected from the front and rear surfaces of the cylinder block 75. A cooling fan 76 is provided on the front surface of the cylinder block 75. The rotational force is transmitted from the front end side of the engine output shaft 74 to the cooling fan 76 via the V belt 77.
図15、図16、図18に示す如く、シリンダブロック75の後面にフライホイールハウジング78を固着している。フライホイールハウジング78内にフライホイール79を設ける。エンジン出力軸74の後端側にフライホイール79を軸支させている。後述するバックホウ100やフォークリフト120等の作動部に、フライホイール79を介してディーゼルエンジン70の動力を取り出すように構成している。
As shown in FIGS. 15, 16, and 18, a flywheel housing 78 is fixed to the rear surface of the cylinder block 75. A flywheel 79 is provided in the flywheel housing 78. A flywheel 79 is pivotally supported on the rear end side of the engine output shaft 74. The power of the diesel engine 70 is extracted via a flywheel 79 to operating parts such as a backhoe 100 and a forklift 120 described later.
図15、図17、図18に示す如く、消音外側ケース32には第1支持脚体19aの一端側が溶接固定されている。消音外側ケース32に固着された第1支持脚体19aの他端側は、シリンダヘッド72における冷却ファン76寄りの箇所に取り付けられた第2支持脚体19bの上端側にボルト131にて着脱可能に締結されている。触媒外側ケース5における排気ガス流入口12側の側端面には、第3支持脚体19cの一端側(上端側)がボルト132及びナット133にて着脱可能に締結されている。第3支持脚体19cの他端側(下端側)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側の側端面にボルト134にて着脱可能に締結されている。支持脚体19a〜19cは、DPF1を支持するフィルタ支持体に相当するものである。
As shown in FIGS. 15, 17, and 18, one end of the first support leg 19 a is welded and fixed to the silencer outer case 32. The other end side of the first support leg 19a fixed to the silencer outer case 32 is detachable with a bolt 131 on the upper end side of the second support leg 19b attached to the cylinder head 72 near the cooling fan 76. It is concluded to. One end side (upper end side) of the third support leg 19c is detachably fastened by a bolt 132 and a nut 133 to the side end surface of the catalyst outer case 5 on the exhaust gas inlet 12 side. The other end side (lower end side) of the third support leg 19c is detachably fastened to the side end surface of the cylinder head 72 on the flywheel housing 78 side by a bolt 134. The support legs 19a to 19c correspond to a filter support that supports the DPF 1.
排気マニホールド71のうち排気接続フランジ体17との連結部分71aは、排気マニホールド71の略中央部から上向きに突出して設けられている。排気ガス入口管16の排気接続フランジ体17は、ボルト18を介して、排気マニホールド71の連結部分71aに着脱可能に締結されている。
A connecting portion 71 a of the exhaust manifold 71 with the exhaust connection flange body 17 is provided so as to protrude upward from a substantially central portion of the exhaust manifold 71. The exhaust connection flange body 17 of the exhaust gas inlet pipe 16 is detachably fastened to the connection portion 71 a of the exhaust manifold 71 via bolts 18.
図15〜図18に示すように、実施形態のDPF1は、エンジン出力軸74に沿って長い形態になっていて、シリンダヘッド72上における排気マニホールド71寄りの箇所に寄せて配置されている。従って、シリンダヘッド72における吸気マニホールド73側は外向きに露出していて、メンテナンス作業をし易い状態になっている。また、DPF1における長手方向一端側と長手方向他端側とには、排気ガス流入口12と排気ガス出口管34(排気ガス流出口)とが左右振り分けて配置されている。
As shown in FIGS. 15 to 18, the DPF 1 according to the embodiment has a long shape along the engine output shaft 74, and is disposed close to the exhaust manifold 71 on the cylinder head 72. Therefore, the side of the intake manifold 73 in the cylinder head 72 is exposed outward, so that maintenance work is easy. Further, the exhaust gas inlet 12 and the exhaust gas outlet pipe 34 (exhaust gas outlet) are arranged on the left and right sides of the DPF 1 at one end in the longitudinal direction and the other end in the longitudinal direction.
更に、DPF1の外周側には、冷却ファン76からの風がDPF1に直接当たらないように遮るDPFフード61(図15〜図18の二点鎖線参照)が設けられている。かかるDPFフード61の存在により、冷却ファン76からの風によるDPF1ひいてはDPF1内部の排気ガス温度の低下を抑制して、排気ガス温度の維持を図っている。
Further, a DPF hood 61 (see a two-dot chain line in FIGS. 15 to 18) is provided on the outer peripheral side of the DPF 1 so as to block the wind from the cooling fan 76 from directly hitting the DPF 1. The presence of the DPF hood 61 suppresses a decrease in the DPF 1 and thus the exhaust gas temperature inside the DPF 1 due to the wind from the cooling fan 76, thereby maintaining the exhaust gas temperature.
以上の構成から明らかなように、実施形態のDPF1は、エンジン70の排気マニホールド71に連結されると共に、複数のフィルタ支持体(支持脚体19a〜19c)を介してシリンダヘッド72に連結されている。このため、ディーゼルエンジン70の構成部品の一つとして、ディーゼルエンジン70にDPF1を高剛性に配置でき、作業車両等の機器毎の排気ガス対策を不用にし、ディーゼルエンジン70の汎用性を向上できるという効果を奏する。
As is clear from the above configuration, the DPF 1 of the embodiment is connected to the exhaust manifold 71 of the engine 70 and is connected to the cylinder head 72 via a plurality of filter support bodies (support leg bodies 19a to 19c). Yes. For this reason, as one of the components of the diesel engine 70, the DPF 1 can be disposed with high rigidity in the diesel engine 70, the exhaust gas countermeasures for each equipment such as a work vehicle can be dispensed with, and the versatility of the diesel engine 70 can be improved. There is an effect.
すなわち、ディーゼルエンジン70の高剛性部品であるシリンダヘッド72の利用にてDPF1を高剛性に支持して、振動等によるDPF1の損傷を防止できる。また、ディーゼルエンジン70の製造場所でディーゼルエンジン70にDPF1を組み込んで出荷することが可能になり、ディーゼルエンジン70とDPF1をまとめてコンパクトに構成できるという利点もある。
That is, the DPF 1 can be supported with high rigidity by using the cylinder head 72 which is a high-rigidity part of the diesel engine 70, and damage to the DPF 1 due to vibration or the like can be prevented. Further, it is possible to ship the DPF 1 incorporated in the diesel engine 70 at the manufacturing site of the diesel engine 70, and there is an advantage that the diesel engine 70 and the DPF 1 can be configured in a compact manner.
特に実施形態では、DPF1の長手方向一端側が第1及び第2支持脚体19a,19bを介してシリンダヘッド72に連結され、DPF1の長手方向他端側が第3支持脚体19cを介してシリンダヘッド72に連結されている。そして、DPF1の長手方向中間部は、排気マニホールド71に連結されている。従って、排気マニホールド71及び支持脚体19a〜19cを用いた三点支持によって、DPF1をディーゼルエンジン70上に高剛性に連結できることになり、振動等によるDPF1の損傷防止に効果的である。
Particularly in the embodiment, one end side in the longitudinal direction of the DPF 1 is connected to the cylinder head 72 via the first and second support legs 19a and 19b, and the other end side in the longitudinal direction of the DPF 1 is connected to the cylinder head via the third support leg 19c. 72. The intermediate portion in the longitudinal direction of the DPF 1 is connected to the exhaust manifold 71. Therefore, the three-point support using the exhaust manifold 71 and the support legs 19a to 19c enables the DPF 1 to be connected to the diesel engine 70 with high rigidity, which is effective in preventing damage to the DPF 1 due to vibration or the like.
実施形態のDPF1は、エンジン出力軸74に沿って長い形態になっていて、シリンダヘッド72上における排気マニホールド71寄りの箇所に寄せて配置されているから、シリンダヘッド72のうち細かい部品の多い吸気マニホールド73側を露出でき、ディーゼルエンジン70関連のメンテナンス作業がし易い。また、排気マニホールド71にDPF1を至近距離で連通させることが可能になり、DPF1内を通過する排気ガス温度の低下を極力抑制できる。従って、DPF1の排気ガス浄化性能を高い状態に維持できる。
The DPF 1 according to the embodiment has a long shape along the engine output shaft 74 and is arranged close to a position near the exhaust manifold 71 on the cylinder head 72. The manifold 73 side can be exposed, and maintenance work related to the diesel engine 70 is easy. Further, the DPF 1 can be communicated with the exhaust manifold 71 at a close distance, and a decrease in the temperature of the exhaust gas passing through the DPF 1 can be suppressed as much as possible. Therefore, the exhaust gas purification performance of the DPF 1 can be maintained at a high level.
更に、DPF1における長手方向一端側と長手方向他端側とには、排気ガス流入口12と排気ガス出口管34(排気ガス流出口)とが左右振り分けて配置されているから、シリンダヘッド72の上面に近接させた状態でDPF1を支持できる。このため、シリンダヘッド72の剛性を利用して、振動等によるDPF1の損傷防止に高い効果を発揮できる。
Furthermore, since the exhaust gas inlet 12 and the exhaust gas outlet pipe 34 (exhaust gas outlet) are separately arranged on the one end side in the longitudinal direction and the other end side in the longitudinal direction of the DPF 1, The DPF 1 can be supported while being close to the upper surface. For this reason, using the rigidity of the cylinder head 72, it is possible to exert a high effect in preventing damage to the DPF 1 due to vibration or the like.
図23を参照しながら、DPF1の取り付け向き変更の態様について説明する。前述したように、実施形態のDPF1においては、左右取り付け向きをひっくり返した状態(左右逆にした状態)でも、排気接続フランジ体17を排気マニホールド71にボルト18締結できるように、排気接続フランジ体17と排気マニホールド71との挿通穴の位置関係が設定されている。すなわち、排気ガス入口管16の下向き開口端部16aが、排気マニホールド71に取り付け向き変更可能に接続されている。
With reference to FIG. 23, an aspect of changing the mounting direction of the DPF 1 will be described. As described above, in the DPF 1 according to the embodiment, the exhaust connection flange body is configured so that the exhaust connection flange body 17 can be fastened to the exhaust manifold 71 with the bolt 18 even in the state where the left and right mounting directions are turned upside down. The positional relationship of the insertion hole of 17 and the exhaust manifold 71 is set. That is, the downward opening end portion 16a of the exhaust gas inlet pipe 16 is connected to the exhaust manifold 71 so that the mounting direction can be changed.
図23は、排気マニホールド71に対するDPF1の取り付け向きを図15の状態から180°反転させた場合の一例を示している。この場合、触媒外側ケース5における排気ガス流入口12側の側端面に、第4支持脚体19dの一端側(上端側)がボルト135及びナット136にて着脱可能に締結されている。第4支持脚体19dの他端側(下端側)は、シリンダヘッド72における冷却ファン76寄りの箇所に取り付けられた第2支持脚体19bの上端側にボルト137にて着脱可能に締結されている。
FIG. 23 shows an example when the mounting direction of the DPF 1 with respect to the exhaust manifold 71 is reversed by 180 ° from the state of FIG. In this case, one end side (upper end side) of the fourth support leg 19d is detachably fastened to the side end surface of the catalyst outer case 5 on the exhaust gas inlet 12 side by the bolt 135 and the nut 136. The other end side (lower end side) of the fourth support leg 19d is detachably fastened by a bolt 137 to the upper end side of the second support leg 19b attached to a location near the cooling fan 76 in the cylinder head 72. Yes.
消音外側ケース32には第5支持脚体19eの一端側が溶接固定されている。第5支持脚体19eの他端側は、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側の側端面にボルト138にて着脱可能に締結されている。第4及び第5支持脚体19d,19eも、DPF1を支持するフィルタ支持体に相当するものである。
One end side of the fifth support leg 19e is fixed to the silencer outer case 32 by welding. The other end side of the fifth support leg 19e is detachably fastened to the side end surface of the cylinder head 72 on the flywheel housing 78 side by a bolt 138. The fourth and fifth support legs 19d and 19e also correspond to the filter support that supports the DPF 1.
なお、シリンダヘッド72、排気マニホールド71及びDPF1の高さ関係等に配慮すれば、DPF1は左右にひっくり返す(180°反転させる)だけでなく、排気マニホールド71の連結部分71aを中心に、水平方向に360°に亘って取り付け向きを変更調節するように構成することも可能である。
If the height relationship between the cylinder head 72, the exhaust manifold 71 and the DPF 1 is taken into consideration, the DPF 1 is not only turned over to the left and right (inverted 180 °), but also in the horizontal direction around the connecting portion 71a of the exhaust manifold 71. It is also possible to configure so that the mounting direction is changed and adjusted over 360 °.
以上の構成から明らかなように、実施形態のDPF1は、触媒外側ケース5の長手方向中途部に下向き開口端部16a(排気ガス入口側)を有する排気ガス入口管16を備えており、触媒外側ケース5の長手方向一端側に排気ガス流入口12が設けられており、触媒外側ケース5の排気ガス流入口12に排気ガス入口管16の上向き開口端部16b(排気ガス出口側)が接続されている一方、排気ガス入口管16の下向き開口端部16aが、ディーゼルエンジン70の排気マニホールド71に取り付け向き変更可能に接続されている。
As is apparent from the above configuration, the DPF 1 of the embodiment includes the exhaust gas inlet pipe 16 having the downward opening end portion 16a (exhaust gas inlet side) in the middle portion of the catalyst outer case 5 in the longitudinal direction. An exhaust gas inlet 12 is provided at one end in the longitudinal direction of the case 5, and an upward opening end 16 b (exhaust gas outlet side) of the exhaust gas inlet pipe 16 is connected to the exhaust gas inlet 12 of the catalyst outer case 5. On the other hand, the downward opening end portion 16a of the exhaust gas inlet pipe 16 is connected to the exhaust manifold 71 of the diesel engine 70 so that the mounting direction can be changed.
このため、触媒外側ケース5の構造を変更することなく、触媒外側ケース5からの排気ガス流出口(排気ガス出口管34)の向きを選択・変更できる。特に実施形態では、排気ガス入口管16の下向き開口端部16aが、触媒外側ケース5の長手方向中央部に位置しており、触媒外側ケース5は、ディーゼルエンジン70の一側にある冷却ファン76と他側にあるフライホイールハウジング78との間に位置しており、冷却ファン76側にDPF1の排気ガス出口管34を配置する仕様と、フライホイールハウジング78側にDPF1の排気ガス出口管34を配置する仕様とを、一種類のDPF1の構成で対処できることになる。
Therefore, the direction of the exhaust gas outlet (exhaust gas outlet pipe 34) from the catalyst outer case 5 can be selected and changed without changing the structure of the catalyst outer case 5. In particular, in the embodiment, the downward opening end portion 16 a of the exhaust gas inlet pipe 16 is located at the center in the longitudinal direction of the catalyst outer case 5, and the catalyst outer case 5 is located on one side of the diesel engine 70. The exhaust gas outlet pipe 34 of the DPF 1 is disposed on the cooling fan 76 side, and the exhaust gas outlet pipe 34 of the DPF 1 is disposed on the fly wheel housing 78 side. The specification to be arranged can be dealt with by the configuration of one type of DPF 1.
従って、DPF1自体の構成が変わらないから、DPF1を通過する排気ガス中の排気エミッション(粒子状物質やNOx等)の傾向が変わるおそれはなく、ディーゼルエンジン70を搭載する作業機毎に試験確認したり出荷申請したりする手間等を省略でき、製造コストを抑制できるという効果を奏する。
Accordingly, since the configuration of the DPF 1 itself does not change, there is no possibility that the tendency of exhaust emissions (particulate matter, NOx, etc.) in the exhaust gas passing through the DPF 1 will change, and a test check is performed for each work machine on which the diesel engine 70 is mounted. It is possible to eliminate the trouble of applying for shipping or applying for shipping, and the production cost can be reduced.
また、触媒外側ケース5には、排気ガス流入口12を覆い且つ触媒外側ケース5の長手方向に延びるように、排気ガス入口管16が取り付けられているから、排気ガス入口管16自体が触媒外側ケース5に対する補強メンバーとして機能することになる。従って、専用の補強部材を設けることなく、触媒外側ケース5の剛性を向上できると共に軽量化を図れる。しかも、専用の補強部材を設けた構造に比べて、構成部品数を削減できるから低コストに構成できる。
In addition, since the exhaust gas inlet pipe 16 is attached to the catalyst outer case 5 so as to cover the exhaust gas inlet 12 and extend in the longitudinal direction of the catalyst outer case 5, the exhaust gas inlet pipe 16 itself is outside the catalyst. It functions as a reinforcing member for the case 5. Accordingly, the rigidity of the catalyst outer case 5 can be improved and the weight can be reduced without providing a dedicated reinforcing member. In addition, since the number of components can be reduced compared to a structure in which a dedicated reinforcing member is provided, it can be configured at low cost.
更に、触媒外側ケース5の外側面と排気ガス入口管16の内側面とによって、排気ガスの導入通路61が構成されているから、排気ガス入口管16内(導入通路61内)の排気ガスにて触媒外側ケース5を加温でき、DPF1内を通過する排気ガス温度の低下を抑制することが可能になる。従って、この点でも、DPF1の排気ガス浄化性能の向上に寄与しているのである。
Further, since the exhaust gas introduction passage 61 is constituted by the outer side surface of the catalyst outer case 5 and the inner side surface of the exhaust gas inlet pipe 16, the exhaust gas in the exhaust gas inlet pipe 16 (inside the introduction passage 61) Thus, the catalyst outer case 5 can be heated, and it is possible to suppress a decrease in the exhaust gas temperature passing through the DPF 1. Therefore, this point also contributes to the improvement of the exhaust gas purification performance of the DPF 1.
図19及び図20を参照して、バックホウ100に前記ディーゼルエンジン70を搭載した構造を説明する。図19及び図20に示す如く、バックホウ100は、左右一対の走行クローラ103を有する履帯式の走行装置102と、走行装置102上に設けられた旋回機体104とを備えている。旋回機体104は、図示しない旋回用油圧モータによって、360°の全方位にわたって水平旋回可能に構成されている。走行装置102の後部には、対地作業用の土工板105が昇降動可能に装着されている。旋回機体104の左側部には、操縦部106とディーゼルエンジン70とが搭載されている。旋回機体104の右側部には、掘削作業のためのブーム111及びバケット113を有する作業部110が設けられている。
A structure in which the diesel engine 70 is mounted on the backhoe 100 will be described with reference to FIGS. 19 and 20. As shown in FIGS. 19 and 20, the backhoe 100 includes a crawler-type traveling device 102 having a pair of left and right traveling crawlers 103, and a turning machine body 104 provided on the traveling device 102. The revolving machine body 104 is configured to be horizontally revolved over 360 ° in all directions by a revolving hydraulic motor (not shown). An earthwork plate 105 for ground work is mounted on the rear part of the traveling device 102 so as to be movable up and down. A steering unit 106 and a diesel engine 70 are mounted on the left side of the revolving machine body 104. A working unit 110 having a boom 111 and a bucket 113 for excavation work is provided on the right side of the revolving machine body 104.
操縦部106には、オペレータが着座する操縦座席108と、ディーゼルエンジン70等を出力操作する操作手段や、作業部110用の操作手段としてのレバー又はスイッチ等が配置されている。作業部110の構成要素であるブーム111には、ブームシリンダ112とバケットシリンダ114とが配置されている。ブーム111の先端部には、掘削用アタッチメントとしてのバケット113が、掬い込み回動可能に枢着されている。ブームシリンダ112又はバケットシリンダ114を作動させて、バケット113によって土工作業(作溝等の対地作業)を実行するように構成している。
The control unit 106 is provided with a control seat 108 on which an operator is seated, operation means for operating the diesel engine 70 and the like, and a lever or switch as an operation means for the work unit 110. A boom cylinder 112 and a bucket cylinder 114 are arranged on a boom 111 which is a component of the working unit 110. A bucket 113 as an attachment for excavation is pivotally attached to the tip end portion of the boom 111 so as to be inserted and rotated. The boom cylinder 112 or the bucket cylinder 114 is operated to perform earthwork work (ground work such as grooving) by the bucket 113.
図21及び図22を参照して、フォークリフトカー120に前記ディーゼルエンジン70を搭載した構造を説明する。図21及び図22に示す如く、フォークリフトカー120は、左右一対の前輪122及び後輪123を有する走行機体124を備えている。走行機体124には、操縦部125とディーゼルエンジン70とが搭載されている。走行機体124の前側部には、荷役作業のためのフォーク126を有する作業部127が設けられている。操縦部125には、オペレータが着座する操縦座席128と、操縦ハンドル129と、ディーゼルエンジン70等を出力操作する操作手段や、作業部127用の操作手段としてのレバー又はスイッチ等が配置されている。
A structure in which the diesel engine 70 is mounted on the forklift car 120 will be described with reference to FIGS. 21 and 22. As shown in FIGS. 21 and 22, the forklift car 120 includes a traveling machine body 124 having a pair of left and right front wheels 122 and a rear wheel 123. The traveling body 124 is equipped with a control unit 125 and a diesel engine 70. A working portion 127 having a fork 126 for cargo handling work is provided on the front side portion of the traveling machine body 124. In the control unit 125, a control seat 128 on which an operator is seated, a control handle 129, an operation means for operating the diesel engine 70 and the like, a lever or a switch as an operation means for the working unit 127, and the like are disposed. .
作業部127の構成要素であるマスト130には、フォーク126が昇降可能に配置されている。フォーク126を昇降動させて、荷物を積んだパレット(図示省略)をフォーク126に上載させ、走行機体124を前後進移動させて、前記パレットの運搬等の荷役作業を実行するように構成している。
A fork 126 is arranged on the mast 130 that is a component of the working unit 127 so as to be movable up and down. The fork 126 is moved up and down, a pallet (not shown) loaded with a load is placed on the fork 126, the traveling machine body 124 is moved forward and backward, and a cargo handling operation such as transportation of the pallet is performed. Yes.
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。
In addition, the structure of each part in this invention is not limited to embodiment of illustration, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention.