JP5179286B2 - 排気ガス浄化装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばエンジンから排出される排気ガス中の有害物質を除去するのに用いて好適な排気ガス浄化装置に関する。

一般に、油圧ショベル等の建設機械は、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体の前側に俯仰動可能に設けられた作業装置とにより構成されている。また、上部旋回体は、旋回フレームの後部に油圧ポンプを駆動するためのエンジンを搭載し、前記旋回フレームの前側にキャブ、燃料タンク、作動油タンク等を搭載している。

ここで、油圧ショベルのエンジンには、一般的にディーゼルエンジンが用いられている。このディーゼルエンジンは、粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）、窒素酸化物（ＮＯｘ）等の有害物質を排出するとされている。そこで、油圧ショベルは、エンジンの排気ガス通路を形成する排気管に排気ガス浄化装置を設ける構成としている。

この排気ガス浄化装置は、排気ガス中の粒子状物質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、略してＤＰＦとも呼ばれている）、窒素酸化物（ＮＯｘ）を尿素水溶液を用いて浄化するＮＯｘ浄化装置、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）を酸化除去する酸化触媒等の処理部材を備えている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−１２０２７７号公報

また、特許文献１による排気ガス浄化装置は、例えばエンジンの排気ガスの流れ方向で上流側に配置された筒体と、下流側に配置された筒体と、前記各筒体間に直列に接続して設けられ、内部に粒子状物質除去フィルタ、ＮＯｘ浄化装置、酸化触媒等の処理部材を内蔵した筒体とを備えている。そして、これらの筒体は、フランジ接続等の手段を用いて連結された状態で、上部旋回体に設けられたエンジン等の構造体に取付けられている。

ここで、粒子状物質除去フィルタは、排気ガス中の粒子状物質を捕集するものであるから、捕集して堆積した粒子状物質を定期的に除去するクリーニング作業を行う必要がある。この除去作業では、粒子状物質除去フィルタを収容した筒体を着脱することになる。また、ＮＯｘ浄化装置、酸化触媒等を内蔵した筒体に関しても、定期検査、メンテナンス等を行うために着脱することになる。

しかし、上述した特許文献１による排気ガス浄化装置では、粒子状物質除去フィルタ等を収容した筒体を、Ｕボルトとナットを用いてエンジンに取付けているから、この筒体を取外すときには、フランジ間を締結しているボルト、クランプ等を取外した上に、粒子状物質除去フィルタをエンジン側に固定しているＵボルト、ナットも取外さなくてはならない。このために、粒子状物質除去フィルタ等の取外し作業、取付け作業に手間を要してしまうという問題がある。また、各筒体間を印籠嵌合している場合、粒子状物質除去フィルタ等を収容した筒体を脱着するためには、上流側と下流側の筒体を軸方向に大きくずらす必要があり、より一層作業性が悪くなってしまう。

また、処理部材がＮＯｘ浄化装置である場合、尿素噴射弁、還元触媒等に付着した尿素水溶液から析出される付着物を定期的に除去する必要があり、上述した粒子状物質除去フィルタ等を収容した筒体を脱着するときと同様に、取外し作業、取付け作業に手間を要してしまう。

さらに、上流側の筒体と下流側の筒体はエンジンに固定されていないから、粒子状物質除去フィルタ、尿素噴射弁、還元触媒等を収容した筒体から上流側の筒体と下流側の筒体を切り離すと、これらの筒体は自立できずに転倒する虞があり、組立作業時の作業性が悪くなるという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、処理部材を内蔵した浄化部筒体のうち粒子状物質や付着物を除去する筒体だけを簡単な作業で取外すことができ、処理部材のクリーニング作業、点検作業、修理作業等を容易に行うことができるようにした排気ガス浄化装置を提供することにある。

本発明による排気ガス浄化装置は、車体に搭載されたエンジンの排気ガス通路の上流側に設けられ排気ガスの流入管を有した上流筒体と、前記排気ガス通路の下流側に設けられ排気ガスの流出管を有した下流筒体と、前記上流筒体と下流筒体との間に直列に接続して設けられ内部に排気ガスを浄化するための処理部材が内蔵された１個または複数個の浄化部筒体とを備え、前記浄化部筒体は、内部に粒子状物質を捕らえる粒子状物質除去フィルタを収容したフィルタ用筒体、内部に酸化触媒を収容した酸化触媒用筒体、内部にＮＯｘを還元する選択還元触媒を収容した還元触媒用筒体、尿素水を噴射する尿素水噴射弁を収容した噴射弁用筒体のうちの１個または複数個の組合せとしてなる。

そして、上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記上流筒体、下流筒体、浄化部筒体には、互いに対面して接続される筒体端部に平坦な接続面をもったフランジ部を設け、前記浄化部筒体を前記上流筒体と下流筒体との間に直列に接続するため、前記互いに対面する２つの筒体のフランジ部間は、互いに分解可能に締結部材によって締結する構成とし、前記排気ガス通路を流れる排気ガスの圧力を取出す圧力取出部を前記上流筒体と下流筒体とに設け、温度を計測するための温度センサ取付口は、前記上流筒体に設け、かつ、前記上流筒体および下流筒体には、これらをそれぞれ前記エンジン側に設けた支持ブラケットに固定的に取付けるための支持部材を設け、前記上流筒体および下流筒体を前記支持ブラケットに固定して取付けた状態で、前記浄化部筒体を、前記上流筒体と下流筒体との間に接続して前記締結部材により取付ける構成とすることにより、前記上流筒体と下流筒体とを前記支持ブラケットから取外すことなく、前記浄化部筒体だけを取外して分解することを可能としたことにある。

請求項２の発明は、前記フィルタ用筒体、還元触媒用筒体および噴射弁用筒体のフランジ部には、前記締結部材を取外したときに転動するのを防止する切欠部を設ける構成としたことにある。

請求項３の発明は、前記フィルタ用筒体、還元触媒用筒体および噴射弁用筒体には、前記締結部材を取外してこれら筒体を持ち上げるときに用いる把手部を設ける構成としたことにある。

請求項４の発明は、前記上流筒体と下流筒体の内部には、酸化触媒および／または消音器筒体を設けたことにある。

請求項５の発明は、前記支持部材は、前記筒体に設けられ前記エンジン側に固定される支持脚としたことにある。

請求項６の発明は、前記支持部材は、前記筒体を取囲むＵボルトと、該Ｕボルトを前記エンジン側に締結するナットとにより構成したことにある。

請求項７の発明は、前記締結部材は、対面した前記各フランジ部同士を締結するボルトとナットとしたことにある。

請求項８の発明は、前記締結部材は、対面した前記各フランジ部を囲繞して締結する略Ｖ形状のクランプとしたことにある。

請求項１の発明によれば、上流筒体、下流筒体、浄化部筒体は、それぞれの端部に設けたフランジ部の平坦な接続面を互いに対面させ、この状態で対面するフランジ部間を締結部材によって締結することができる。このように締結した各筒体のうち上流筒体と下流筒体とには、これらをそれぞれエンジン側に設けた支持ブラケットに固定的に取付けるための支持部材を設けているから、これらの筒体を支持部材を用いて前記エンジン側に固定的に支持することができる。

ここで、支持部材によって前記エンジン側に固定的に支持されている筒体は、上流筒体と下流筒体である。これにより、浄化部筒体（例えば、フィルタ用筒体、還元触媒用筒体、噴射弁用筒体）は、前記エンジン側に固定的に支持されていない。

従って、浄化部筒体（例えば、フィルタ用筒体、還元触媒用筒体、噴射弁用筒体）は、それぞれのフランジ部を隣合う筒体のフランジ部に締結している締結部材を取外すことにより、上流筒体と下流筒体とを前記支持ブラケットから取外すことなく、エンジン側に固定したままの状態で、前記浄化部筒体だけを取外して分解することができる。

この結果、定期的なクリーニング作業、点検作業、修理作業等を行う場合に、フィルタ用筒体、還元触媒用筒体、噴射弁用筒体は、締結部材を弛めるという簡単な作業を行うだけで、上流筒体、下流筒体を前記エンジン側に残した状態で取外すことができ、クリーニング作業、点検作業、修理作業等の作業性を向上することができる。

また、上流筒体、下流筒体、浄化部筒体の端部に設けたフランジ部は、接続面を平坦面として形成しているから、浄化部筒体（例えば、フィルタ用筒体、還元触媒用筒体、噴射弁用筒体）は、上流筒体、下流筒体等を軸方向にずらすことなく、締結部材を緩めて取外し上方に持ち上げるだけで簡単に取外すことができる。

しかも、排気ガス通路を流れる排気ガスの圧力を取出す圧力取出部を前記上流筒体と下流筒体とに設け、前記排気ガスの温度を計測するための温度センサ取付口は、前記上流筒体に設けている。従って、浄化部筒体のフィルタ用筒体、還元触媒用筒体、噴射弁用筒体には、圧力センサや温度センサからの配管、配線等が接続されていないから、これらの配管、配線等の取外し作業を行う必要がなく、フィルタ用筒体、還元触媒用筒体、噴射弁用筒体のみを簡単に取外すことができる。

請求項２の発明によれば、フィルタ用筒体、還元触媒用筒体および噴射弁用筒体のフランジ部には、切欠部を設けているから、この切欠部を取付面に接地させることにより、これらの筒体の転動を防止して取付面に安定的に載置することができる。

請求項３の発明によれば、フィルタ用筒体、還元触媒用筒体および噴射弁用筒体には把手部を設けているから、この把手部を掴むことにより筒体を簡単に、かつ安全に持ち上げることができ、またクリーニング作業、点検作業、修理作業等を行う作業場所まで容易に運搬することもできる。

請求項４の発明によれば、上流筒体と下流筒体を利用して、その内部に酸化触媒を設けることができる。そして、酸化触媒を設けた場合には、排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）、一酸化炭素（ＣＯ）を酸化除去することができる。また、上流筒体と下流筒体を利用して、その内部に消音器筒体を設けることができ、排気による騒音を低減することができる。

請求項５の発明によれば、支持部材は、筒体に設けられ前記エンジン側に固定される支持脚であるから、上流筒体、下流筒体および酸化触媒用筒体のいずれかを支持脚を用いて前記エンジン側に固定することができる。

請求項６の発明によれば、支持部材は、筒体を取囲むＵボルトと、該Ｕボルトを前記エンジン側に締結するナットとにより構成しているから、上流筒体、下流筒体および酸化触媒用筒体のいずれかをＵボルトとナットを用いて前記エンジン側に固定することができる。

請求項７の発明によれば、締結部材は、対面した各フランジ部同士を締結するボルトとナットであるから、対面した各フランジ部にボルトを通し、該ボルトにナットを螺着することにより、隣合う２つの筒体を直列に連結することができる。

請求項８の発明によれば、締結部材は、対面した各フランジ部を囲繞して締結するＶ字形状、Ｕ字形状、コ字形状、円弧形状等の略Ｖ形状のクランプであるから、対面した各フランジ部の周囲を囲繞した略Ｖ形状のクランプを締付けることにより、隣合う２つの筒体を直列に連結することができる。

以下、本発明の実施の形態による排気ガス浄化装置を油圧ショベルに搭載した場合を例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。

まず、図１ないし図９は本発明の第１の実施の形態を示している。この第１の実施の形態では、排気ガス浄化装置としてエンジンから排出される粒子状物質（ＰＭ）を粒子状物質除去フィルタ（ＤＰＦ）によって除去する粒子状物質除去装置（以下、ＰＭ除去装置という）を例示している。

そして、この第１の実施の形態に用いる排気ガス除去装置は、酸化触媒と消音器筒体を収容した上流筒体と、消音器筒体を収容した下流筒体と、粒子状物質除去フィルタを収容したフィルタ用筒体との３個の筒体をボルトとナットを用いて直列に連結し、支持脚によりエンジン側に取付ける構成としている。

図１において、１は土砂の掘削作業等に用いられる建設機械の代表例としての油圧ショベルである。この油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回装置３を介して旋回可能に搭載され、該下部走行体２と共に車体をなす上部旋回体４と、該上部旋回体４の前側に俯仰動可能に設けられた作業装置５とにより大略構成されている。また、上部旋回体４は、後述の旋回フレーム６、キャブ７、エンジン８、排気ガス浄化装置２１等により大略構成されている。

６は上部旋回体４の旋回フレームで、該旋回フレーム６は、旋回装置３を介して下部走行体２１上に取付けられている。また、旋回フレーム６は、図２に示す如く、前，後方向に延びる厚肉な底板６Ａと、該底板６Ａ上に立設され、左，右方向に所定の間隔をもって前，後方向に延びた左縦板６Ｂ，右縦板６Ｃと、該各縦板６Ｂ，６Ｃから左，右方向の外向きに延びた複数本の張出しビーム６Ｄと、左，右方向の外側に位置して各張出しビーム６Ｄの先端に取付けられ、前，後方向に延びた左サイドフレーム６Ｅ，右サイドフレーム６Ｆとにより大略構成されている。

７は旋回フレーム６の左前側に搭載されたキャブ（図１参照）で、該キャブ７は、オペレータが搭乗するものである。また、キャブ７の内部には、オペレータが着座する運転席、各種操作レバー（いずれも図示せず）等が配設されている。

８は旋回フレーム６の後側に横置き状態で搭載されたエンジンである。このエンジン８は、例えばディーゼルエンジンとして構成されている。また、エンジン８の右側には、図２に示すように、排気ガスを排出する排気ガス通路の一部をなす排気管９が設けられ、該排気管９には後述の排気ガス浄化装置２１が取付けられている。

また、ディーゼルエンジン８は、高効率で耐久性にも優れているが、粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、一酸化炭素（ＣＯ）等の有害物質が排気ガスと一緒に排出されてしまう。そこで、排気管９に取付けられる排気ガス浄化装置２１は、一酸化炭素（ＣＯ）等を酸化して除去する酸化触媒２５、粒子状物質を捕集して除去する粒子状物質除去フィルタ３４とを含んで構成されている。

１０はエンジン８の右側に取付けられた油圧ポンプで、該油圧ポンプ１０は、エンジン８によって駆動されることにより、制御弁（図示せず）に向けて圧油（作動油）を吐出するものである。ここで、油圧ポンプ１０は、図３、図４に示すように、エンジン８に対面する左側の端部がフランジ部１０Ａとなり、このフランジ部１０Ａがエンジン８にボルト止めされている。また、油圧ポンプ１０のフランジ部１０Ａをエンジン８に取付けるときには、後述の浄化装置支持ブラケット１６が一緒に取付けられている。

１１はエンジン８の左側に位置して設けられた熱交換器で、該熱交換器１１は、例えばラジエータ、オイルクーラ、インタクーラ等を前，後方向に並べて配置する構成となっている。

１２は油圧ポンプ１０の前側に位置して旋回フレーム６の右側に搭載された作動油タンクである。この作動油タンク１２は、油圧ポンプ１０に供給する作動油を貯えるものである。また、１３は作動油タンク１２の前側に設けられた燃料タンクで、この燃料タンク１３は、内部にエンジン８に供給する燃料を貯えるものである。

１４はエンジン８の後側に位置して旋回フレーム６の後端部に取付けられたカウンタウエイトで、該カウンタウエイト１４は、作業装置５との重量バランスをとるものである。また、１５はエンジン８等を覆う建屋カバーを示している。

１６はエンジン８の右側に位置して設けられた浄化装置支持ブラケットで、該浄化装置支持ブラケット１６は、後述の排気ガス浄化装置２１を支持する上部旋回体４側の構造体を構成している。そして、浄化装置支持ブラケット１６は、油圧ポンプ１０のフランジ部１０Ａと一緒にエンジン８に取付けられる支持台１６Ａと、該支持台１６Ａ上に前，後方向に間隔をもって配置され、複数個の防振部材１６Ｂ（２個のみ図示）を介して防振支持された前側取付板１６Ｃ、後側取付板１６Ｄとにより大略構成されている。

次に、エンジン８の排気ガスに含まれる有害物質を除去して浄化する第１の実施の形態による排気ガス浄化装置２１について、図２ないし図９を参照しつつ説明する。この第１の実施の形態の特徴は、排気ガス浄化装置をなすＰＭ除去装置を、後述の酸化触媒２５と粒子状物質除去フィルタ３４から構成したことにある。

即ち、２１はエンジン８の上部右側に位置して排気管９に接続された排気ガス浄化装置で、該排気ガス浄化装置２１は、排気管９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流通する間に、この排気ガスに含まれる有害物質を除去するものである。また、排気ガス浄化装置２１は、前，後方向の前側が上流側となり、後側が下流側となるようにエンジン８の上部に縦置き状態に配置されている。

そして、第１の実施の形態による排気ガス浄化装置２１は、図３、図４に示す如く、後述の上流筒体２２と下流筒体２８と浄化部筒体としてのフィルタ用筒体３２とからなる３個の筒体をボルト３５、ナット３６によって締結する構成となっている。また、図６に示すように、上流筒体２２には、流入管２４の消音器筒体２４Ｂと酸化触媒２５とが収容され、下流筒体２８には、流出管３０の消音器筒体３０Ｂが収容され、取外し可能に設けられたフィルタ用筒体３２には粒子状物質除去フィルタ３４が収容されている。

２２は排気ガス通路の上流側となる排気ガス浄化装置２１の前側位置に設けられた上流筒体で、該上流筒体２２は、排気ガスが流入する入口部分を構成している。即ち、上流筒体２２は、図５ないし図７に示すように、筒状ケース２３、流入管２４、酸化触媒２５、支持脚２６により大略構成されている。

２３は上流筒体２２の外形を構成する筒状ケースで、該筒状ケース２３は、大径な円筒状の円筒部２３Ａと、該円筒部２３Ａの前側（上流側）を閉塞して設けられた蓋部２３Ｂと、前記円筒部２３Ａの後側（下流側）の端部に拡径して設けられたフランジ部２３Ｃとにより構成されている。

ここで、フランジ部２３Ｃは、図６等に示す如く、後側に隣合う後述のフィルタ用筒体３２を構成する筒状ケース３３の前側フランジ部３３Ｂと対面して接続されるもので、その接続面２３Ｃ1は平坦に形成されている。これにより、フランジ部２３Ｃは、後述のボルト３５、ナット３６を外して締結を解除したときに、フィルタ用筒体３２を径方向の上側に持ち上げて取外せるようにしている。また、筒状ケース２３のフランジ部２３Ｃには、周方向に間隔をもって複数個のボルト挿通孔２３Ｄが設けられ、該各ボルト挿通孔２３Ｄには、ボルト３５が挿通される。

さらに、筒状ケース２３には、図３、図４に示すように、円筒部２３Ａの上部に位置して２個の温度センサ取付口２３Ｅが設けられている。この２個の温度センサ取付口２３Ｅは、後述する酸化触媒２５の上流部と下流部の温度を計測する温度センサ３８を取付けるもので、前記酸化触媒２５を前，後方向で挟む位置に配置されている。また、円筒部２３Ａの後側位置には、例えば右側に位置して上流側の圧力取出部２３Ｆが設けられ、該圧力取出部２３Ｆは、排気ガス通路を流れる排気ガスの圧力のうち、粒子状物質除去フィルタ３４の上流側の圧力を取出すもので、後述の圧力センサ３７に上流側配管３７Ａを介して接続されている。

２４は筒状ケース２３の前側（上流側）に設けられた流入管で、該流入管２４は、筒状ケース２３の円筒部２３Ａを直径方向に貫通している。また、流入管２４の一端は、排気管９に接続するようになっており、該排気管９に向け左側に延びている。一方、流入管２４の他端は、閉塞板２４Ａによって閉塞されている。ここで、流入管２４は、筒状ケース２３の内部で消音器筒体２４Ｂを構成している。この消音器筒体２４Ｂは、多数個設けた小孔２４Ｂ1に排気ガスを通すことにより、排気音を低減するものである。

２５は流入管２４の下流側に位置して筒状ケース２３内に収容された酸化触媒で、該酸化触媒２５は、排気ガスを浄化する処理部材の１つを構成している。また、酸化触媒２５は、図６、図７に示すように、例えば円筒部２３Ａの内径寸法と同等の外径寸法をもったセラミックス製のセル状筒体からなり、その軸方向には多数の貫通孔２５Ａが形成され、内面に貴金属等がコーティングされている。そして、酸化触媒２５は、所定の温度下で各貫通孔２５Ａに排気ガスを流通させることにより、この排気ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を酸化して除去し、窒素酸化物（ＮＯ）を二酸化窒素（ＮＯ_２）として除去するものである。

２６は上流筒体２２の円筒部２３Ａの下側に設けられた支持部材としての支持脚で、該支持脚２６は、図８に示す如く、後述のボルト・ナット４０を用いて上流筒体２２を浄化装置支持ブラケット１６の前側取付板１６Ｃに固定的に取付けるものである。なお、第１の実施の形態による支持脚２６は、板体を折曲げて略Ｗ字状に形成しているが、Ｌ字状、逆Ｔ字状等の他の形状としてもよいものである。

また、２７は筒状ケース２３のフランジ部２３Ｃに設けられた２個の位置決め板（図７参照）で、該各位置決め板２７は、フランジ部２３Ｃの下側外周に所定の間隔をもって後側に突出するように取付けられている。そして、各位置決め板２７は、後述のフィルタ用筒体３２を構成する筒状ケース３３の前側フランジ部３３Ｂに下側から当接することにより、このフィルタ用筒体３２の筒状ケース３３を、上流筒体２２とほぼ同軸となる位置に位置決めするものである。

２８は排気ガス通路の下流側となる排気ガス浄化装置２１の後側位置に設けられた下流筒体で、該下流筒体２８は、前述した上流筒体２２と反対側に位置して排気ガスを流出する出口部分を構成している。即ち、下流筒体２８は、図５、図６に示すように、筒状ケース２９、流出管３０、支持脚３１により大略構成されている。

２９は下流筒体２８の外形を構成する筒状ケースで、該筒状ケース２９は、上流筒体２２の筒状ケース２３とほぼ同様に、大径な円筒状の円筒部２９Ａと、該円筒部２９Ａの後側（下流側）を閉塞して設けられた蓋部２９Ｂと、前記円筒部２９Ａの前側（上流側）の端部に拡径して設けられたフランジ部２９Ｃとにより構成されている。

ここで、筒状ケース２９のフランジ部２９Ｃは、前述した上流筒体２２の筒状ケース２３のフランジ部２３Ｃとほぼ同様に、前側に隣合う後述のフィルタ用筒体３２を構成する筒状ケース３３の後側フランジ部３３Ｃとの接続面２９Ｃ1が平坦に形成されている。また、フランジ部２９Ｃには、周方向に間隔をもって複数個のボルト挿通孔２９Ｄが設けられている。

一方、円筒部２９Ａの後側位置には、例えば右側に位置して下流側の圧力取出部２９Ｅが設けられ、該圧力取出部２９Ｅは、排気ガス通路を流れる排気ガスの圧力のうち、粒子状物質除去フィルタ３４の下流側の圧力を取出すもので、後述の圧力センサ３７に下流側配管３７Ｂを介して接続されている。

３０は筒状ケース２９に設けられた尾管と呼ばれる流出管で、該流出管３０は、筒状ケース２９の円筒部２９Ａを直径方向となる上，下方向に貫通している。また、流出管３０の下端は、図６に示すように、閉塞板３０Ａによって閉塞され、流出管３０の上端は、上方に突出して大気に解放されている。ここで、流出管３０は、筒状ケース２９の内部で消音器筒体３０Ｂを構成している。この消音器筒体３０Ｂは、前述した流入管２４の消音器筒体２４Ｂとほぼ同様に、排気ガスを多数個設けた小孔３０Ｂ1に通すことにより、排気音を低減するものである。

３１は下流筒体２８の円筒部２９Ａの下側に設けられた支持部材としての支持脚で、該支持脚３１は、前述した支持脚２６と同様に、略Ｗ字状に形成されている。そして、支持脚３１は、ボルト・ナット４０を用いて下流筒体２８を浄化装置支持ブラケット１６の後側取付板１６Ｄに固定的に取付けるものである。

ここで、上流筒体２２は、支持脚２６によって浄化装置支持ブラケット１６の前側取付板１６Ｃに取付ることができ、下流筒体２８は、支持脚３１によって浄化装置支持ブラケット１６の後側取付板１６Ｄに取付けることができる。この状態では、上流筒体２２と下流筒体２８との間には、後述のフィルタ用筒体３２を取付けるためのスペースを形成することができる。

３２は上流筒体２２と下流筒体２８との間に直列に接続して設けられた１個のフィルタ用筒体で、このフィルタ用筒体３２は、処理部材を内蔵した浄化部筒体を構成している。また、フィルタ用筒体３２は、図７、図８に示すように、後述の筒状ケース３３と粒子状物質除去フィルタ３４とにより大略構成されている。そして、フィルタ用筒体３２は、支持脚が設けられていない点で上流筒体２２、下流筒体２８と相違している。

３３はフィルタ用筒体３２の外形を構成する筒状ケースで、該筒状ケース３３は、上流筒体２２の筒状ケース２３とほぼ同様な直径寸法をもった円筒状の円筒部３３Ａと、該円筒部３３Ａの前側（上流側）の端部に拡径して設けられた前側フランジ部３３Ｂと、前記円筒部３３Ａの後側（下流側）の端部に拡径して設けられた後側フランジ部３３Ｃとにより構成されている。

なお、第１の実施の形態によるＰＭ除去装置では、フィルタ用筒体３２の筒状ケース３３には、上流筒体２２の筒状ケース２３、下流筒体２８の筒状ケース２９と相違し、温度センサ取付口、圧力取出部等の計器取付部分が設けられていない。

ここで、筒状ケース３３の前側フランジ部３３Ｂは、前側に隣合う上流筒体２２の筒状ケース２３に設けられたフランジ部２３Ｃの接続面２３Ｃ1と平坦な接続面３３Ｂ1により対面している。また、前側フランジ部３３Ｂには、ボルト挿通孔２３Ｄに対応する位置に複数個のボルト挿通孔３３Ｄが設けられている。同様に、後側フランジ部３３Ｃは、後側に隣合う下流筒体２８の筒状ケース２９に設けられたフランジ部２９Ｃの接続面２９Ｃ1と平坦な接続面３３Ｃ1により対面している。また、後側フランジ部３３Ｃには、ボルト挿通孔２９Ｄに対応する位置に複数個のボルト挿通孔３３Ｄが設けられている。

これにより、筒状ケース３３は、隣合う上流筒体２２と下流筒体２８を浄化装置支持ブラケット１６から取外すことなく、単品で取外して分解することができる。また、筒状ケース３３は、上流筒体２２と下流筒体２８との間に接続して組立てることもできる。

さらに、各フランジ部３３Ｂ，３３Ｃの下側部位には、図７、図９に示すように、切欠部３３Ｅが設けられている。この切欠部３３Ｅは、後述のボルト３５、ナット３６を取外してフィルタ用筒体３２を載置したときに、転動するのを防止するために例えば平坦面として切欠かれている。なお、切欠部３３Ｅは、取外したフィルタ用筒体３２を安定的に載置することを目的としているため、例えば緩やかなＶ字形状、Ｕ字形状等の他の形状としてもよい。

３４は筒状ケース３３内に収容された粒子状物質除去フィルタ（通常、Diesel Particulate Filter、略してＤＰＦとも呼ばれている）で、該粒子状物質除去フィルタ３４は、処理部材の１つを構成している。この粒子状物質除去フィルタ３４は、エンジン８から排出される排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集し、燃焼して除去することにより、排気ガスを浄化するものである。また、粒子状物質除去フィルタ３４は、例えばセラミックス材料等からなる多孔質な部材に軸方向に多数の小孔３４Ａを設けたセル状筒体をなし、各小孔３４Ａは、隣同士で交互に異なる端部が目封じ部材３４Ｂによって閉塞されている。

これにより、粒子状物質除去フィルタ３４は、一方から小孔３４Ａ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、隣の小孔３４Ａから他方に流出する。そして、捕集した粒子状物質は、燃焼して除去されるが、その一部は灰となって小孔３４Ａ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、粒子状物質除去フィルタ３４は、後述の圧力センサ３７によって上流側の圧力と下流側の圧力を計測し、その圧力差が所定の値に達したときに、取外して堆積物をクリーニングする必要がある。

また、粒子状物質除去フィルタ３４は、筒状ケース３３の軸方向のほぼ中央部に配設されているから、取付けるときに上流と下流とを決める必要がない。これにより、フィルタ用筒体３２の誤組付けを防止できる。また、積極的にフィルタ用筒体３２の組付け方向を反転して使用することができる。

３５は上流筒体２２とフィルタ用筒体３２との間および下流筒体２８とフィルタ用筒体３２との間に設けられたボルト、３６は該ボルト３５に螺着されるナットをそれぞれ示し、このボルト３５とナット３６により締結部材を構成している。

即ち、ボルト３５は、上流筒体２２の筒状ケース２３を形成するフランジ部２３Ｃに設けられたボルト挿通孔２３Ｄとフィルタ用筒体３２の筒状ケース３３を形成する前側フランジ部３３Ｂに設けられたボルト挿通孔３３Ｄとに挿着し、突出したねじ部にナット３６を螺着することにより、各フランジ部２３Ｃ，３３Ｂ間を互いに分解可能に締結することができる。

一方、ボルト３５は、下流筒体２８の筒状ケース２９を形成するフランジ部２９Ｃに設けられたボルト挿通孔２９Ｄとフィルタ用筒体３２の筒状ケース３３を形成する後側フランジ部３３Ｃに設けられたボルト挿通孔３３Ｄとに挿着し、突出したねじ部にナット３６を螺着することにより、各フランジ部２３Ｃ，３３Ｃ間を互いに分解可能に締結することができる。

３７は上流筒体２２の外周側に設けられた圧力センサで、該圧力センサ３７は、粒子状物質、未燃焼残留物等の堆積量を推測するために、粒子状物質除去フィルタ３４の上流側と下流側の圧力（圧力差）を検出するものである。そして、圧力センサ３７は、その上流側配管３７Ａが上流筒体２２の筒状ケース２３の圧力取出部２３Ｆに接続され、下流側配管３７Ｂが下流筒体２８の筒状ケース２９の圧力取出部２９Ｅに接続されている。ここで、各配管３７Ａ，３７Ｂは、フィルタ用筒体３２を上，下方向に取付け、取外しするときに邪魔にならないように、図３、図４に示す如く、横方向に避けた位置に設けられている。

３８は上流筒体２２の筒状ケース２３の上流側に設けられた上流側温度センサである。この上流側温度センサ３８は、筒状ケース２３の上流側に位置する温度センサ取付口２３Ｅに取付けられ、コントローラ（図示せず）に接続されている。そして、上流側温度センサ３８は、酸化触媒２５が機能することができる温度であるか確認するために、筒状ケース２３に流入する排気ガスの温度を検出するものである。

一方、３９は上流筒体２２の筒状ケース２３の下流側に設けられた下流側温度センサで、この下流側温度センサ３９は、粒子状物質除去フィルタ３４による再生が可能であるか確認するために、酸化触媒２５を通過した排気ガスの温度を検出するものである。

第１の実施の形態によるＰＭ除去装置からなる排気ガス浄化装置２１は、上述の如き構成を有するもので、次に、その組立作業について説明する。

まず、上流筒体２２の筒状ケース２３を形成するフランジ部２３Ｃとフィルタ用筒体３２の筒状ケース３３を形成する前側フランジ部３３Ｂとを対面させ、この状態で各ボルト挿通孔２３Ｄ，３３Ｄにボルト３５を挿着し、突出したねじ部にナット３６を螺着する。

同様に、下流筒体２８の筒状ケース２９を形成するフランジ部２９Ｃとフィルタ用筒体３２の筒状ケース３３を形成する後側フランジ部３３Ｃとを対面させ、この状態で各ボルト挿通孔２３Ｄ，３３Ｄにボルト３５を挿着し、突出したねじ部にナット３６を螺着する。

これにより、上流筒体２２と下流筒体２８とフィルタ用筒体３２とを、ほぼ同軸に位置するように直列に組立てることができる。また、ボルト３５、ナット３６を緩めて取外したときには、互いに分解することもできる。

そして、上流筒体２２と下流筒体２８とフィルタ用筒体３２とにより排気ガス浄化装置２１を組立てたら、この排気ガス浄化装置２１を浄化装置支持ブラケット１６の前側取付板１６Ｃ、後側取付板１６Ｄ上に載置する。この状態で、上流筒体２２の支持脚２６をボルト・ナット４０を用いて前側取付板１６Ｃに固定し、下流筒体２８の支持脚３１をボルト・ナット４０を用いて後側取付板１６Ｄに固定することにより、排気ガス浄化装置２１を浄化装置支持ブラケット１６（エンジン８）に取付けることができる。

次に、フィルタ用筒体３２の粒子状物質除去フィルタ３４に堆積した粒子状物質を除去するためのクリーニング作業を行う場合について説明する。

粒子状物質除去フィルタ３４のクリーニング作業では、フィルタ用筒体３２を取外す必要があり、上流筒体２２とフィルタ用筒体３２とを締結するボルト３５、ナット３６を外し、下流筒体２８とフィルタ用筒体３２とを締結するボルト３５、ナット３６を外す。このときに、フィルタ用筒体３２は、印籠嵌合のない平坦なフランジ接続で上流筒体２２、下流筒体２８に取付ける構成としているから、該フィルタ用筒体３２は、引上げることにより上流筒体２２、下流筒体２８間から簡単に取外すことができる。

そして、取外したフィルタ用筒体３２は、例えば作業台上に載せるが、該フィルタ用筒体３２を形成する筒状ケース３３の各フランジ部３３Ｂ，３３Ｃには、下側に切欠部３３Ｅを設けているから、この切欠部３３Ｅを作業台に接地させることにより、フィルタ用筒体３２を転倒しないように安定的に載置することができる。これにより、フィルタ用筒体３２内の粒子状物質除去フィルタ３４に堆積した粒子状物質を例えば圧縮空気等を用いて除去することができる。

次に、第１の実施の形態が適用された油圧ショベル１の動作（操作）について説明する。

まず、オペレータは、上部旋回体４のキャブ７に搭乗し、エンジン８を始動して油圧ポンプ１０を駆動する。これにより、油圧ポンプ１０からの圧油は、制御弁を介して各種アクチュエータに供給される。そして、キャブ７に搭乗したオペレータが走行用の操作レバー（図示せず）を操作したときには、下部走行体２を前進または後退させることができる。一方、作業用の操作レバー（図示せず）を操作することにより、作業装置５を俯仰動させて土砂の掘削作業等を行うことができる。

また、エンジン８の運転時には、その排気管９から有害物質である粒子状物質等が排出される。このときに排気ガス浄化装置２１は、粒子状物質除去フィルタ３４によって粒子状物質を捕集し、捕集した粒子状物質を燃焼して除去（再生）する。これにより、浄化した排気ガスを外部に排出することができる。

かくして、第１の実施の形態によれば、上流筒体２２，下流筒体２８，フィルタ用筒体３２の筒状ケース２３，２９，３３には、平坦な接続面２３Ｃ1，２９Ｃ1，３３Ｂ1，３３Ｃ1を有するフランジ部２３Ｃ，２９Ｃ，３３Ｂ，３３Ｃを設け、対面するフランジ部２３Ｃ，２９Ｃ，３３Ｂ，３３Ｃ間をボルト３５、ナット３６によって締結している。この上で、フィルタ用筒体３２を除いた上流筒体２２と下流筒体２８にエンジン８側の浄化装置支持ブラケット１６に固定するための支持脚２６，３１を設ける構成としている。

従って、上流筒体２２，下流筒体２８は、支持脚２６，３１を用いて浄化装置支持ブラケット１６に固定的に支持することができる。一方、フィルタ用筒体３２は浄化装置支持ブラケット１６に固定的に支持されていない。これにより、フィルタ用筒体３２は、各ボルト３５、ナット３６を取外すことにより、上流筒体２２、下流筒体２８等を車体側に固定したままの状態で、クリーニング作業等が必要なフィルタ用筒体３２だけを簡単に取外すことができる。

この結果、定期的なクリーニング作業、点検作業、修理作業等を行う場合に、フィルタ用筒体３２は、各ボルト３５、ナット３６を弛めるという簡単な作業を行うだけで、上流筒体２２、下流筒体２８をエンジン８側に残した状態で取外すことができ、クリーニング作業、点検作業、修理作業等の作業性を向上することができる。

また、上流筒体２２の筒状ケース２３に２個の温度センサ取付口２３Ｅと圧力取出部２３Ｆを設け、下流筒体２８の筒状ケース２９に圧力取出部２９Ｅを設ける構成としたから、フィルタ用筒体３２には温度センサ取付口、圧力取出部等を設ける必要がなくなる。従って、フィルタ用筒体３２を取外すときに、圧力センサや温度センサからの配管、配線等の取外し作業を行う必要がなく、フィルタ用筒体３２のみを簡単に取外すことができる。

また、フィルタ用筒体３２の筒状ケース３３の各フランジ部３３Ｂ，３３Ｃには、それぞれの下側に水平方向に延びた切欠部３３Ｅを設けているから、この切欠部３３Ｅを例えば作業台上に接地させることにより、フィルタ用筒体３２の転動を防止して作業台に安定的に載置することができる。

さらに、上流筒体２２の内部には、流入管２４の一部をなす消音器筒体２４Ｂと酸化触媒２５とを設けることができる。これにより、消音器筒体２４Ｂによって排気による騒音を低減することができ、しかも、酸化触媒２５によって排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯ）、一酸化炭素（ＣＯ）を酸化除去することができる。また、下流筒体２８の内部には、流出管３０の一部をなす消音器筒体３０Ｂを設けることができ、この消音器筒体３０Ｂによって排気による騒音をより一層低減することができる。

次に、図１０は本発明の第２の実施の形態による排気ガス浄化装置を示している。本実施の形態は、第１の実施の形態と同様に粒子状物質除去装置を構成しているが、その特徴は、フィルタ用筒体に締結部材を取外してフィルタ用筒体を持ち上げるときに掴む把手部を設ける構成としたことにある。なお、第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

４１は第２の実施の形態による排気ガス浄化装置、４２は該排気ガス浄化装置４１のフィルタ用筒体３２に設けられた第２の実施の形態による把手部を示している。この把手部４２は、フィルタ用筒体３２を取付け、取外しするときに掴むものである。また、把手部４２は、例えば長尺な金属板を略Ｃ字状に折曲げて形成され、溶接、ねじ止め等の手段を用いて筒状ケース３３を構成する円筒部３３Ａの上部に固着されている。

かくして、このように構成された第２の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第２の実施の形態では、フィルタ用筒体３２を取付け、取外しするときに把持する把手部４２を設けているから、この把手部４２を掴むことによりフィルタ用筒体３２を簡単に、かつ安全に持ち上げることができる。さらに、各種作業を行う作業台まで安全に運搬することもできる。

次に、図１１ないし図１３は本発明の第３の実施の形態による排気ガス浄化装置を示している。本実施の形態は、第１の実施の形態と同様に粒子状物質除去装置を構成しているが、その特徴は、排気ガス浄化装置を４つの筒体により形成し、Ｕボルトとナットを用いて車体に締結する構成としたことにある。なお、第３の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

図１１において、５１は第３の実施の形態による排気ガス浄化装置、５２は該排気ガス浄化装置５１の上流側に位置する上流筒体を示している。この上流筒体５２は、後述の筒状ケース５３と流入管５４とから構成されている。

５３は上流筒体５２を形成する筒状ケースで、該筒状ケース５３は、図１２に示す如く、第１の実施の形態による筒状ケース２３とほぼ同様に、円筒部５３Ａ、蓋部５３Ｂ、フランジ部５３Ｃ、ボルト挿通孔（図示せず）等により構成されている。しかし、第３の実施の形態による筒状ケース５３は、後述の酸化触媒５７を外した分だけ円筒部５３Ａが短尺に形成されている点と、フランジ部５３Ｃに切欠部５３Ｄが形成されている点とで、第１の実施の形態による筒状ケース２３と相違している。ここで、切欠部５３Ｄは、例えば流入管５４が正しいい角度で延びるように筒状ケース５３を浄化装置支持ブラケット１６上に位置決めするものである。

５４は筒状ケース５３に設けられた第３の実施の形態による流入管で、該流入管５４は、図１３に示す如く、第１の実施の形態による流入管２４とほぼ同様に、筒状ケース５３の直径方向に延びて設けられている。

５５は上流筒体５２とフィルタ用筒体３２との間に直列に接続して設けられた酸化触媒用筒体で、該酸化触媒用筒体５５は、浄化部筒体の１つを構成している。そして、酸化触媒用筒体５５は、図１２に示すように、筒状ケース５６と酸化触媒５７とにより構成されている。

ここで、筒状ケース５６は、円筒部５６Ａ、前側フランジ部５６Ｂ、後側フランジ部５６Ｃからなり、円筒部５６Ａの上部には、２個の温度センサ取付口５６Ｄが設けられている。また、各フランジ部５６Ｂ，５６Ｃの下側には、上流筒体５２の筒状ケース５３の切欠部５３Ｄと同様の切欠部５６Ｅが形成されている。一方、酸化触媒５７は、第１の実施の形態による酸化触媒２５とほぼ同様に構成され、筒状ケース５６の円筒部５６Ａ内に固定されている。さらに、酸化触媒５７は、筒状ケース５６の軸方向のほぼ中央部に配設されているから、取付けるときに上流と下流とを決める必要がない。これにより、酸化触媒用筒体５５の誤組付けを防止できる。

５８は上流筒体５２、下流筒体２８を取囲むように設けられたＵボルト、５９は該Ｕボルト５８を車体側の浄化装置支持ブラケット１６に締結するナットとを示している（図１１、図１３参照）。このＵボルト５８とナット５９は、排気ガス浄化装置５１を浄化装置支持ブラケット１６に固定的に支持する支持部材を構成している。

そして、Ｕボルト５８は、上流筒体５２と下流筒体２８を上側から取囲むように設け、雄ねじが刻設された両先端側を浄化装置支持ブラケット１６の各取付板１６Ｃ，１６Ｄに貫通させ、その突出部にナット５９を螺着することにより、排気ガス浄化装置５１を浄化装置支持ブラケット１６に固定的に支持することができる。

かくして、このように構成された第３の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第３の実施の形態では、排気ガス浄化装置５１を上流筒体５２、酸化触媒用筒体５５および前述したフィルタ用筒体３２、下流筒体２８の４つの筒体により形成することができる。また、市販のＵボルト５８、ナット５９を用いて安価に支持することができる。

次に、図１４は本発明の第４の実施の形態を示している。本実施の形態では、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集して除去する粒子状物質除去装置と、窒素酸化物（ＮＯｘ）を尿素水溶液を用いて浄化する窒素酸化物浄化装置（以下、ＮＯｘ浄化装置という）とを組合せて１つの排気ガス浄化装置として構成した場合を例示している。

即ち、本実施の形態の特徴は、排気ガス浄化装置のうち、ＰＭ除去装置を前述した上流側の酸化触媒２５と粒子状物質除去フィルタ３４から構成し、ＮＯｘ浄化装置を後述の尿素噴射弁６８と選択還元触媒７１から構成したことにある。なお、第４の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

図１４において、６１は第４の実施の形態による排気ガス浄化装置で、該排気ガス浄化装置６１は、第１の実施の形態で述べた上流筒体２２、フィルタ用筒体３２とによりＰＭ除去装置を構成している。一方、後述の下流筒体６２、噴射弁用筒体６６、還元触媒用筒体６９とによりＮＯｘ浄化装置を構成している。そして、排気ガス浄化装置６１は、これら上流筒体２２、フィルタ用筒体３２、下流筒体６２、噴射弁用筒体６６、還元触媒用筒体６９の５つの筒体を直列に連結して構成されている。

まず、ＰＭ除去装置は、排気ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を酸化して除去する酸化触媒２５を収容した上流筒体２２と、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）を捕集し、燃焼して除去する粒子状物質除去フィルタ３４を収容したフィルタ用筒体３２とにより構成されている。

次に、ＮＯｘ浄化装置について具体的に述べると、このＮＯｘ浄化装置は、下流側の酸化触媒６５を収容した下流筒体６２と、尿素水溶液を噴射する尿素噴射弁６８が設けられた噴射弁用筒体６６と、窒素酸化物（ＮＯｘ）をアンモニアによって選択的に還元反応させて水と窒素に分解する選択還元触媒７１を収容した還元触媒用筒体６９とにより構成されている。

即ち、６２は排気ガス浄化装置６１の下流側に位置する下流筒体で、この下流筒体６２は、第１の実施の形態による下流筒体２８とほぼ同様に、筒状ケース６３と流出管６４とを備えている。しかし、第４の実施の形態による下流筒体６２は、筒状ケース６３が軸方向に長尺に形成され、その内部に酸化触媒６５が収容されている点で第１の実施の形態による下流筒体２８と相違している。

ここで、酸化触媒６５は、図１４に示すように、例えば筒状ケース６３の内径寸法と同等な外径寸法をもったセラミックス製のセル状筒体からなり、その軸方向には多数の貫通孔６５Ａが形成され、内面に貴金属がコーティングされている。そして、酸化触媒６５は、後述の選択還元触媒７１で窒素酸化物を還元した後に残った残留アンモニアを酸化し、窒素と水に分離するものである。

６６はフィルタ用筒体３２の下流側に直列でフランジ接続された噴射弁用筒体で、該噴射弁用筒体６６は、浄化部筒体の１つを構成している。また、噴射弁用筒体６６は、筒状ケース６７と、該筒状ケース６７内の排気ガスに向けて尿素水溶液を噴射する尿素噴射弁６８とにより構成されている。ここで、噴射弁用筒体６６は、噴射状態の不具合、尿素水溶液の結晶化による付着物が尿素噴射弁６８に付着するから、取外して付着物をクリーニングする必要がある。

６９は噴射弁用筒体６６と下流筒体６２との間に直列でフランジ接続された還元触媒用筒体で、該還元触媒用筒体６９は、浄化部筒体の１つを構成している。また、還元触媒用筒体６９は、筒状ケース７０と、該筒状ケース７０の内部に収容された選択還元触媒７１とにより構成されている。

ここで、選択還元触媒７１は、例えば筒状ケース７０の内径寸法と同等な外径寸法をもったセラミックス製のセル状筒体からなり、その軸方向には多数の貫通孔７１Ａが形成され、内面に貴金属がコーティングされている。そして、選択還元触媒７１は、通常、エンジン８から排出される排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を、尿素水溶液から生成されたアンモニアによって選択的に還元反応させ、窒素と水に分解するものである。また、選択還元触媒７１には、尿素水溶液の析出による付着物等が付着するから、還元触媒用筒体６９を取外して選択還元触媒７１の付着物をクリーニングする必要がある。

また、第４の実施の形態による排気ガス浄化装置６１は、上流筒体２２、フィルタ用筒体３２、下流筒体６２、噴射弁用筒体６６、還元触媒用筒体６９の５つの筒体を直列に連結して構成されている。そして、上流筒体２２、フィルタ用筒体３２、下流筒体６２、噴射弁用筒体６６、還元触媒用筒体６９のうち、上流筒体２２と下流筒体６２が車体に固定的に支持されている。また、フィルタ用筒体３２、噴射弁用筒体６６、還元触媒用筒体６９は、クリーニング作業、点検作業、修理作業等を行う場合には、容易に取外したり、取付けたりすることができる。

かくして、このように構成された第４の実施の形態においても、ＰＭ除去装置としては前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。しかし、第４の実施の形態では、ＰＭ除去装置にＮＯｘ浄化装置を組合せ、該ＮＯｘ浄化装置を、尿素水溶液を噴射する尿素噴射弁６８と、尿素水溶液から生成されたアンモニアによって排気ガス中のＮＯｘを還元反応させて分解する選択還元触媒７１とにより構成しているから、排気ガスをより一層浄化することができる。

なお、第４の実施の形態では、上流筒体２２、フィルタ用筒体３２からなるＰＭ除去装置と、下流筒体６２、噴射弁用筒体６６、還元触媒用筒体６９からなるＮＯｘ浄化装置とにより排気ガス浄化装置６１を構成している。しかし、本発明はこの構成に限るものではない。即ち、図１５に示す第１の変形例による排気ガス浄化装置８１のように、ＮＯｘ浄化装置だけを設ける構成としてもよい。即ち、排気ガス浄化装置８１を、上流筒体２２、下流筒体８２、噴射弁用筒体８３、還元触媒用筒体８４の４つの筒体を接続し、処理部材として２個の酸化触媒２５，８５と尿素噴射弁８６と選択還元触媒８７とを設ける構成としてもよい。この場合、上流筒体２２に流入管２４を設け、下流筒体８２に流出管８８を設ける構成となっている。

また、上述した第１の変形例ばかりではなく、上流筒体と下流筒体との間に処理部材を内蔵した筒体（浄化部筒体）を直列に接続する構成であれば、これらの連結数に限るものではなく、処理部材の組合せも自由である。

また、第１の実施の形態では、上流筒体２２，下流筒体２８，フィルタ用筒体３２の筒状ケース２３，２９，３３にフランジ部２３Ｃ，２９Ｃ，３３Ｂ，３３Ｃを設け、対面するフランジ部２３Ｃ，２９Ｃ，３３Ｂ，３３Ｃ間を締結部材としてのボルト３５、ナット３６によって互いに分解可能に締結する構成とした。

しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば図１６に示す第２の変形例による排気ガス浄化装置９１のように、対面するフランジ部２３Ｃ′と３３Ｂ′、フランジ部２９Ｃ′と３３Ｃ′を囲繞するクランプ９２を設け、このクランプ９２をボルト等（図示せず）を用いて締付けることにより締結する構成としてもよい。この場合、クランプ９２としては、断面形状がＶ字形状、Ｕ字形状、コ字形状、円弧形状等のもの（これらの形状を総称して略Ｖ形状という）が用いられる。この構成は、他の実施の形態にも同様に適用することができるものである。

また、第３の実施の形態では、下流筒体２８、フィルタ用筒体３２、上流筒体５２、酸化触媒用筒体５５の４つの筒体を接続し、処理部材として酸化触媒２５と粒子状物質除去フィルタ３４とを設け、上流筒体５２と下流筒体２８とをＵボルト５８、ナット５９を用いて浄化装置支持ブラケット１６に支持する構成とした。しかし、例えば図１７に示す第１の参考例による排気ガス浄化装置１０１では、下流筒体２８と酸化触媒用筒体５５に支持脚１０２をそれぞれ取付け、この２個の支持脚１０２を浄化装置支持ブラケット１６に取付ける構成としている。

また、図１８に示す第２の参考例による排気ガス浄化装置１１１では、下流筒体２８、フィルタ用筒体３２、上流筒体１１２、酸化触媒用筒体１１３、噴射弁用筒体１１４、還元触媒用筒体１１５の６つの筒体を接続し、下流筒体２８と酸化触媒用筒体１１３に支持脚１１６をそれぞれ取付け、この２個の支持脚１１６を浄化装置支持ブラケット１６に取付ける構成としている。

一方、第１の実施の形態では、上流筒体２２の流入管２４を筒状ケース２３に対して直径方向に接続し、下流筒体２８の流出管３０を筒状ケース２９に対して直径方向に接続した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、流入管を筒状ケースに対して軸方向に接続してもよい。また、流出管を筒状ケースに対して軸方向に接続してもよい。これらの構成は、他の実施の形態にも同様に適用することができるものである。

また、第２の実施の形態では、フィルタ用筒体３２に把手部４２を設けた場合を例示した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば第４の実施の形態では、噴射弁用筒体６６、還元触媒用筒体６９に把手部４２を設ける構成としてもよい。

さらに、各実施の形態では、排気ガス浄化装置２１，５１，６１をクローラ式の下部走行体２を備えた油圧ショベル１に搭載した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばタイヤ等からなるホイール式の下部走行体を備えた油圧ショベルに搭載する構成としてもよい。それ以外にも、リフトトラック、油圧クレーン等の他の建設機械にも広く搭載することができる。

本発明の第１の実施の形態による排気ガス浄化装置を備えた油圧ショベルを示す正面図である。 上部旋回体をキャブ、建屋カバーを省略した状態で拡大して示す平面図である。 第１の実施の形態による排気ガス浄化装置をエンジンに取付けた状態で示す要部拡大の斜視図である。 第１の実施の形態による排気ガス浄化装置を油圧ポンプと一緒に示す正面図である。 排気ガス浄化装置を拡大して示す斜視図である。 排気ガス浄化装置の内部構造を示す縦断面図である。 上流筒体、下流筒体からフィルタ用筒体を取外した状態を示す斜視図である。 上流筒体を浄化装置支持ブラケットに取付けた状態を図４中の矢示VIII−VIII方向からみた要部拡大の横断面図である。 フィルタ用筒体を拡大して示す右側面図である。 本発明の第２の実施の形態による排気ガス浄化装置を示す斜視図である。 本発明の第３の実施の形態による排気ガス浄化装置をエンジンに取付けた状態で示す斜視図である。 排気ガス浄化装置の内部構造を示す縦断面図である。 上流筒体を浄化装置支持ブラケットに取付けた状態を図１１中の矢示XIII−XIII方向からみた要部拡大の横断面図である。 本発明の第４の実施の形態による排気ガス浄化装置を示す断面図である。 本発明の第１の変形例による排気ガス浄化装置を示す断面図である。 本発明の第２の変形例による排気ガス浄化装置を示す断面図である。 本発明の第１の参考例による排気ガス浄化装置を示す断面図である。 本発明の第２の参考例による排気ガス浄化装置を示す断面図である。

符号の説明

１ 油圧ショベル
２ 下部走行体（車体）
４ 上部旋回体（車体）
８ エンジン
９ 排気管（排気ガス通路）
１６ 浄化装置支持ブラケット
１６Ｃ，１６Ｄ 取付板
２１，４１，５１，６１，８１，９１，１０１，１１１ 排気ガス浄化装置
２２，５２，１１２ 上流筒体
２３，２９，３３，５３，５６，６３，６７，７０ 筒状ケース
２３Ａ，２９Ａ，３３Ａ，５３Ａ，５６Ａ 円筒部
２３Ｂ，２９Ｂ，５３Ｂ 蓋部
２３Ｃ，２９Ｃ，５３Ｃ，２３Ｃ′，２９Ｃ′ フランジ部
２３Ｃ1，２９Ｃ1，３３Ｂ1，３３Ｃ1 接続面
２３Ｄ，２９Ｄ，３３Ｄ ボルト挿通孔
２３Ｅ，５６Ｄ 温度センサ取付口
２３Ｆ，２９Ｅ 圧力取出部
２４，５４，流入管（排気ガス通路）
２４Ａ 閉塞板
２４Ｂ 消音器筒体
２５，５７，６５，８５ 酸化触媒（処理部材）
２６，３１，１０２，１１６ 支持脚（支持部材）
２８，６２，８２ 下流筒体
３０，６４，８８ 流出管（排気ガス通路）
３２ フィルタ用筒体（浄化部筒体）
３３Ｂ，５６Ｂ，３３Ｂ′ 前側フランジ部
３３Ｃ，５６Ｃ，３３Ｃ′ 後側フランジ部
３３Ｅ，５３Ｄ，５６Ｅ 切欠部
３４ 粒子状物質除去フィルタ（処理部材）
３５ ボルト（締結部材）
３６ ナット（締結部材）
３７ 圧力センサ
３８ 温度センサ
４２ 把手部
５５，８４，１１３ 酸化触媒用筒体（浄化部筒体）
５８ Ｕボルト（支持部材）
５９ ナット（支持部材）
６６，８３，１１４ 噴射弁用筒体（浄化部筒体）
６８，８６ 尿素噴射弁（処理部材）
６９，８４，１１５ 還元触媒用筒体（浄化部筒体）
７１，８７ 選択還元触媒（処理部材）
９２ Ｖ字状のクランプ

Claims (8)

1. 車体に搭載されたエンジンの排気ガス通路の上流側に設けられ排気ガスの流入管を有した上流筒体と、前記排気ガス通路の下流側に設けられ排気ガスの流出管を有した下流筒体と、前記上流筒体と下流筒体との間に直列に接続して設けられ内部に排気ガスを浄化するための処理部材が内蔵された１個または複数個の浄化部筒体とを備え、
   前記浄化部筒体は、内部に粒子状物質を捕らえる粒子状物質除去フィルタを収容したフィルタ用筒体、内部に酸化触媒を収容した酸化触媒用筒体、内部にＮＯｘを還元する選択還元触媒を収容した還元触媒用筒体、尿素水を噴射する尿素水噴射弁を収容した噴射弁用筒体のうちの１個または複数個の組合せである排気ガス浄化装置において、
   前記上流筒体、下流筒体、浄化部筒体には、互いに対面して接続される筒体端部に平坦な接続面をもったフランジ部を設け、
   前記浄化部筒体を前記上流筒体と下流筒体との間に直列に接続するため、前記互いに対面する２つの筒体のフランジ部間は、互いに分解可能に締結部材によって締結する構成とし、
   前記排気ガス通路を流れる排気ガスの圧力を取出す圧力取出部を前記上流筒体と下流筒体とに設け、温度を計測するための温度センサ取付口は、前記上流筒体に設け、
   かつ、前記上流筒体および下流筒体には、これらをそれぞれ前記エンジン側に設けた支持ブラケットに固定的に取付けるための支持部材を設け、
   前記上流筒体および下流筒体を前記支持ブラケットに固定して取付けた状態で、前記浄化部筒体を、前記上流筒体と下流筒体との間に接続して前記締結部材により取付ける構成とすることにより、前記上流筒体と下流筒体とを前記支持ブラケットから取外すことなく、前記浄化部筒体だけを取外して分解することを可能としたことを特徴とする排気ガス浄化装置。
2. 前記フィルタ用筒体、還元触媒用筒体および噴射弁用筒体のフランジ部には、前記締結部材を取外したときに転動するのを防止する切欠部を設ける構成としてなる請求項１に記載の排気ガス浄化装置。
3. 前記フィルタ用筒体、還元触媒用筒体および噴射弁用筒体には、前記締結部材を取外してこれら筒体を持ち上げるときに用いる把手部を設ける構成としてなる請求項１または２に記載の排気ガス浄化装置。
4. 前記上流筒体と下流筒体の内部には、酸化触媒および／または消音器筒体を設けてなる請求項１，２または３に記載の排気ガス浄化装置。
5. 前記支持部材は、前記筒体に設けられ前記エンジン側に固定される支持脚である請求項１，２，３または４に記載の排気ガス浄化装置。
6. 前記支持部材は、前記筒体を取囲むＵボルトと、該Ｕボルトを前記エンジン側に締結するナットとにより構成してなる請求項１，２，３または４に記載の排気ガス浄化装置。
7. 前記締結部材は、対面した前記各フランジ部同士を締結するボルトとナットである請求項１，２，３，４，５または６に記載の排気ガス浄化装置。
8. 前記締結部材は、対面した前記各フランジ部を囲繞して締結する略Ｖ形状のクランプである請求項１，２，３，４，５または６に記載の排気ガス浄化装置。

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