JP5767736B2 - 排気ガス浄化装置 - Google Patents

Description

本願発明は、ディーゼルエンジン等に搭載される排気ガス浄化装置に係り、より詳しくは、排気ガス中に含まれた粒子状物質（すす、パティキュレート）等を除去する排気ガス浄化装置に関するものである。

従来から、ディーゼルエンジン（以下、エンジンという）の排気経路中に、排気ガス浄化装置としてディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、ＤＰＦという）を設け、エンジンからの排気ガスをＤＰＦにて浄化処理する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。ＤＰＦにおいて、外側ケースの内部に内側ケースを二重構造に設け、酸化触媒又はスートフィルタ等を内側ケースに内蔵する技術も公知である（例えば特許文献２参照）。ＤＰＦにおいて、酸化触媒を収容したケースと、スートフィルタを収容したケースとを、ボルト締結されるフランジを介して分離可能に連結する技術も公知である（例えば特許文献３及び４参照）。

特許文献４に記載のＤＰＦでは、酸化触媒を内蔵した一重構造の上流側ケースと、スートフィルタを内蔵した一重構造の下流側ケースとを連結するにおいて、上流側ケースと下流側ケースとを同一径の筒状に形成し、一方のケースに設けられた拡径部に他方のケースを密嵌させることによって、酸化触媒とスートフィルタとを近接させて配置している。このような構成を採用すると、ケースにおける酸化触媒とスートフィルタとの間の領域が狭くなる（放熱面積が狭くなる）から、酸化触媒とスートフィルタとの間で排気ガス温度が低下するおそれを抑制できるという利点がある。

特開２００４−２６３５９３号公報 特開２００５−１９４９４９号公報 特開２００９−２２８５１６号公報 特開２００９−９１９８２号公報

しかし、前記特許文献４の構成では、酸化触媒を内蔵した一重構造の上流側ケースと、スートフィルタを内蔵した一重構造の下流側ケースとを連結するにおいて、一方のケースに設けられた拡径部に他方のケースを密嵌させるため、両ケース同士（密嵌部分）が錆等に起因して一体化し簡単に分離できなくなるおそれがあった。また、排気ガスの通過によって各ケースの外面は高温になるため、各ケースが十分冷えた状態でＤＰＦのメンテナンス作業等を行わなければならず、取り扱い作業性の向上を図り難いという問題もあった。

そこで、本願発明は、上記のような問題を検討して改善を施した排気ガス浄化装置を提供することを技術的課題とするものである。

本願発明の排気ガス浄化装置は、エンジンが排出した排気ガスを浄化する２つのガス浄化体と、前記各ガス浄化体を内蔵した内側ケースと、前記各内側ケースを内蔵した外側ケースとを備えており、前記各外側ケースが排気ガス移動方向に並べて連結されている排気ガス浄化装置であって、隣り合う前記内側ケースは、前記内側ケースの外周に固定する接合フランジを重ね合わせて着脱可能に連結するとともに、前記内側ケースの外側に、薄板製支持体を介して前記外側ケースを被嵌させており、前記接合フランジは、半径方向外向きに張り出しており、前記接合フランジに形成された段部に、前記外側ケースにおける排気ガス移動方向の一端部を固着させており、隣り合う前記内側ケース同士は他方を一方に挿入した二重構造になっており、前記一方の内側ケースの内側面と前記他方の内側ケースの外側面との間に遊嵌用隙間が空いているというものである。

上記排気ガス浄化装置において、前記内側ケースの外側に、薄板製支持体を介して前記外側ケースを被嵌させるものとしても構わない。

本願発明によると、エンジンが排出した排気ガスを浄化する２つのガス浄化体と、前記各ガス浄化体を内蔵した内側ケースと、前記各内側ケースを内蔵した外側ケースとを備えており、前記各外側ケースが排気ガス移動方向に並べて連結されている排気ガス浄化装置であって、隣り合う前記内側ケースは、前記内側ケースの外周に固定する接合フランジを重ね合わせて着脱可能に連結したものであるから、前記接合フランジの存在によって、前記外側ケースに前記内側ケースを直接的に接触しない状態で支持させることができる。従って、外部から前記外側ケースに加えられた機械振動や変形力が前記内側ケースにまで届き難くなり、前記内側ケース自体及びこの中の前記ガス浄化体が破損したり、前記ガス浄化体が位置ずれしたりするのを防止できる。

本願発明によると、前記内側ケースの外側に、薄板製支持体を介して前記外側ケースを被嵌させているから、前記内側ケースに伝わる前記外側ケースの応力（機械振動、変形力）を前記薄板製支持体にて低減できる。

本願発明によると、前記接合フランジは、半径方向外向きに張り出しており、前記接合フランジに形成された段部に、前記外側ケースにおける排気ガス移動方向の一端部を固着させており、隣り合う前記接合フランジ同士を重ね合わせて着脱可能に連結させているから、前記段部の存在によって、前記外側ケースを前記接合フランジに対して簡単に位置決めできる。また、前記外側ケースと前記接合フランジとの固着に際して、前記接合フランジの外周側が例えば溶接トーチ及び溶接棒といった固着用治具と干渉するのを防止でき、前記外側ケースと前記接合フランジとの加工作業性を向上できる。

本願発明によると、隣り合う前記内側ケース同士は他方を一方に挿入した二重構造になっており、前記一方の内側ケースの内側面と前記他方の内側ケースの外側面との間に遊嵌用隙間が空いているから、前記一方の内側ケースから前記他方の内側ケースを分離させることによって、前記他方の内側ケース内にある前記ガス浄化体を外部に大きく露出させることができる。このため、前記各外側ケースを分離させて実行するメンテナンス作業（前記各ガス浄化体の掃除等）の作業性を向上できるという効果を奏する。また、前記両内側ケースの間にある前記遊嵌用隙間の存在によって、前記両内側ケース同士を手軽に着脱できる。すなわち、例えば排気ガス漏れ防止のために両内側ケースを密嵌させるという従来の構成では、前記両内側ケース同士が錆等に起因して一体化し簡単に分離できなくなる。これに比べて本願発明では、前記両内側ケースの分離が至極簡単であり、この点でも、前記各ガス浄化体のメンテナンス性や交換作業性を向上できるという利点がある。

本願発明によると、前記接合フランジの存在によって、前記外側ケースに前記内側ケースを直接的に接触しない状態で支持させることで、外部から前記外側ケースに加えられた機械振動や変形力が前記内側ケースにまで届き難くなり、前記内側ケース自体及びこの中の前記ガス浄化体が破損したり、前記ガス浄化体が位置ずれしたりするのを防止できる。また、前記内側ケースの外周全域に亘って前記外側ケースを被せられるから、前記内側ケースの外周全域に断熱層（断熱領域）を確保できることになる。このため、前記内側ケース内の排気ガス温度の低下を確実に抑制できる。更に、前記外側ケースの表面温度上昇も抑制できる。

本願発明によると、隣り合う前記内側ケース同士のうち一方の外側面に、排気ガスセンサ支持用のセンサボス体が設けられており、前記センサボス体は、前記外側ケースに形成されたボス体貫通孔から半径方向外向きに突出しており、前記一方の内側ケースの外側面には、前記センサボス体を囲い且つ前記ボス体貫通孔を塞ぐカラーが固着されることで、前記カラーの存在によって、前記外側ケースと前記内側ケースとの連結強度を向上できる。また、前記内側ケース内の排気ガスが前記ボス体貫通孔から漏れることも簡単且つ確実に防止できる。

しかも、両内側ケースを密嵌させるために一方の内側ケースに拡径部を設ける従来構造に比べて、前記内側ケースの拡管代や、前記センサボス体の半径及び溶接代等に影響されることなく、前記ガス浄化体の端面と前記排気ガスセンサの取付け位置との間隔を最短寸法（零ないし任意寸法）に設定できる。その結果、前記排気ガス浄化装置の全長を短縮でき、各種機器に前記排気ガス浄化装置を簡単に搭載できる。前記ガス浄化体の端面に接触するまで前記排気ガスセンサを近接できることになるから、前記排気ガス浄化装置の自動再生といった制御性能の向上にも貢献できる。

本願発明によると、前記排気ガスセンサとしての差圧センサの配管が前記センサボス体に接続されており、前記配管を前記外側ケースの外側面に沿わせることで、前記配管が前記外側ケースの外側面に近接することになる。このため、例えば前記エンジンに前記排気ガス浄化装置を組付ける場合、前記配管が邪魔になることは少なく、前記排気ガス浄化装置の取り扱い性・搭載性がよい。従って、前記排気ガス浄化装置の搭載・組付け作業がし易い。

ＤＰＦの断面説明図である。 ＤＰＦの外観斜視図である。 ＤＰＦの外観平面図である。 ＤＰＦの外観底面図である。 ＤＰＦの外観正面図である。 ＤＰＦの外観側面図である。 ＤＰＦの上流側の断面側面図である。 ＤＰＦの下流側の断面側面図である。 ＤＰＦの分解断面説明図である。 挟持フランジ（半円弧体）の分離側面図である。 （ａ）は触媒側接合フランジの拡大側面断面図、（ｂ）は溶接態様を示す拡大側面断面図である。 ガス温度センサに対するセンサボス体の取付け部を示す断面図である。 ＤＰＦを設けたディーゼルエンジンの平面図である。 差圧センサに対するセンサボス体の取付け部を示す断面図である。 ガス温度センサに対するセンサボス体の取付け部を示す拡大断面図である。 隣り合う内側ケース同士を挿入し合わない構造であるＤＰＦ変形例の断面説明図である。 遮熱ケースを省略した構造であるＤＰＦ変形例の断面説明図である。

以下に、本願発明を具体化した排気ガス浄化装置を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、ディーゼルパティキュレートフィルタ１の排気ガス流入口１２側を左側とし、同じく消音器３０側を右側としている。このような特定の方向や位置を示す用語は説明の便宜のために用いたものであり、本願発明の技術的範囲を限定するものではない。

（１）．ＤＰＦの概略構造
まずはじめに、排気ガス浄化装置の概略構造について説明する。図１、図６及び図１３に示す如く、排気ガス浄化装置としての連続再生式のディーゼルパティキュレートフィルタ１（以下、ＤＰＦ１という）を備える。ＤＰＦ１によって、ディーゼルエンジン７０から排出される排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）の除去に加え、ディーゼルエンジン７０の排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）を低減するように構成している。ＤＰＦ１は、排気ガス中の粒子状物質（ＰＭ）等を捕集するためのものである。平面視でディーゼルエンジン７０の出力軸（クランク軸）と交差する左右方向に長く延びた略円筒形状にＤＰＦ１を構成している。ディーゼルエンジン７０のフライホイールハウジング７８上にＤＰＦ１を配置する。ＤＰＦ１の左右（排気ガス移動方向一端側と同他端側）には、排気ガス入口管１６（排気ガス取入れ側）と、排気ガス出口管３４（排気ガス排出側）とが、ディーゼルエンジン７０の左右に振り分けて設けられている。ＤＰＦ１の排気ガス取入れ側である排気ガス入口管１６は、ディーゼルエンジン７０の排気マニホールド７１に着脱可能にボルト締結されている。ＤＰＦ１の排気ガス排出側である排気ガス出口管３４にエキゾーストパイプ４８を接続させる。

図１〜図６に示す如く、ＤＰＦ１は、耐熱金属材料製のＤＰＦケーシング６０に、円筒型の内側ケース４，２０を介して、例えば白金等のディーゼル酸化触媒２とハニカム構造のスートフィルタ３と直列に並べて収容した構造になっている。ＤＰＦ１は、支持体としてのフランジ側ブラケット脚６１及びケーシング側ブラケット脚６２を介して、フライホイールハウジング７８に取付けられている。この場合、フランジ側ブラケット脚６１の一端側は、ＤＰＦケーシング６０の外周側に、接合フランジ２６（詳細は後述する）を介して着脱可能にボルト締結されている。ケーシング側ブラケット脚６２の一端側は、ＤＰＦケーシング６０の外周面に一体的に溶接固定されている。

一方、図１〜６及び図１３に示す如く、フランジ側ブラケット脚６１の他端側は、フライホイールハウジング７８の上面（ＤＰＦ取付部）に、２本の後付けボルト８８にて着脱可能に締結される。ケーシング側ブラケット脚６２の他端側は、フライホイールハウジング７８の上面（ＤＰＦ取付部）に、先付けボルト８７及び後付けボルト８８にて着脱可能に締結される。ケーシング側ブラケット脚６２の他端側には、先付けボルト８７を係入させるための切欠き孔８９が形成されている。

すなわち、ディーゼルエンジン７０にＤＰＦ１を組付ける場合は先ず、フライホイールハウジング７８の上面に先付けボルト８７を不完全に螺着させる。そして、作業者が両手でＤＰＦ１を持上げて、先付けボルト８７に切欠き孔８９を介してケーシング側ブラケット脚６２を係止させ、ディーゼルエンジン７０にＤＰＦ１を仮止めする。この状態では、ＤＰＦ１から作業者が両手を離すことができる。その後、排気マニホールド７１に入口フランジ体１７を締結させ、排気マニホールド７１に排気ガス入口管１６を固着させる。

一方、フランジ側ブラケット脚６１とケーシング側ブラケット脚６２とを、３本の後付けボルト８８によってフライホイールハウジング７８の上面に締結させる。また、先付けボルト８７も完全に締結させて、フライホイールハウジング７８の上面にＤＰＦ１を着脱可能に固着させる。なお、前記と逆の手順にてＤＰＦ１を取外すことができる。その結果、ＤＰＦ１は、前記各ブラケット脚６１，６２と排気マニホールド７１とにより、高剛性部材であるフライホイールハウジング７８の上部で、ディーゼルエンジン７０の後部に安定良く連結支持される。また、１人の作業者によって、ディーゼルエンジン７０へのＤＰＦ１の着脱作業を実行できる。

上記の構成において、ディーゼルエンジン７０の排気ガスは、ディーゼルエンジン７０の排気マニホールド７１から、ＤＰＦケーシング６０内のディーゼル酸化触媒２側に流入し、ディーゼル酸化触媒２からスートフィルタ３側に移動して浄化処理される。排気ガス中の粒子状物質は、スートフィルタ３における各セル間の多孔質形状の仕切り壁を通り抜けできない。すなわち、排気ガス中の粒子状物質は、スートフィルタ３に捕集される。その後、ディーゼル酸化触媒２及びスートフィルタ３を通過した排気ガスがエキゾーストパイプ４８に放出される。

排気ガスがディーゼル酸化触媒２及びスートフィルタ３を通過する際に、排気ガスの温度が再生可能温度（例えば約３００℃）を超えていれば、ディーゼル酸化触媒２の作用にて、排気ガス中のＮＯ（一酸化窒素）が不安定なＮＯ２（二酸化窒素）に酸化される。そして、ＮＯ２がＮＯに戻る際に放出するＯ（酸素）によって、スートフィルタ３に捕集された粒子状物質が酸化除去される。なお、スートフィルタ３に粒子状物質が堆積した場合、再生可能温度以上に排気ガスの温度を保持することによって、粒子状物質が酸化除去されるから、スートフィルタ３の粒子状物質の捕集能力が回復する（スートフィルタ３が再生する）。

（２）．ディーゼル酸化触媒の組付け構造
図１及び図９を参照して、ディーゼルエンジン７０が排出した排気ガスを浄化する排気ガス浄化体（フィルタ）の一例であるディーゼル酸化触媒２を組付ける構造を説明する。ディーゼル酸化触媒２は、耐熱金属材料製で略円筒型の触媒内側ケース４内に設けられている。触媒内側ケース４は、耐熱金属材料製で略円筒型の触媒外側ケース５内に設けられている。すなわち、ディーゼル酸化触媒２の外側に、セラミックファイバー製でマット状の触媒断熱材６を介して、触媒内側ケース４を被嵌させている。ディーゼル酸化触媒２と触媒内側ケース４の間に触媒断熱材６を圧入することによって、ディーゼル酸化触媒２が保護されている。

また、触媒内側ケース４の外側に、断面Ｌ字状の薄板製支持体７を介して触媒外側ケース５を被嵌させている。触媒外側ケース５は、前述したＤＰＦケーシング６０を構成する要素の１つである。なお、触媒断熱材６によってディーゼル酸化触媒２が保護される。触媒内側ケース４に伝わる触媒外側ケース５の応力（機械振動、変形力）を薄板製支持体７にて低減させる。

図１及び図９に示す如く、触媒内側ケース４及び触媒外側ケース５の一側端部に円板状の側蓋体８を溶接にて固着している。側蓋体８の外面側には外蓋体９がボルト及びナットにて締結されている。ディーゼル酸化触媒２のガス流入側端面２ａと側蓋体８とは、一定距離Ｌ１（ガス流入空間１１）だけ離間させる。ディーゼル酸化触媒２のガス流入側端面２ａと側蓋体８との間に排気ガス流入空間１１を形成する。触媒内側ケース４及び触媒外側ケース５には、排気ガス流入空間１１に臨む排気ガス流入口１２を開口させる。触媒内側ケース４の開口縁と触媒外側ケース５の開口縁の間に閉塞リング体１５を挟持状に固着する。触媒内側ケース４の開口縁と触媒外側ケース５の開口縁との間の隙間が閉塞リング体１５にて閉鎖されるから、触媒内側ケース４と触媒外側ケース５との間に排気ガスが流入するのを防止できる。

図１〜図６及び図９に示す如く、排気ガス流入口１２が形成された触媒外側ケース５の外周面に排気ガス入口管１６を配置する。排気ガス入口管１６における一方の開口端部に入口フランジ体１７を溶接固定する。当該入口フランジ体１７はディーゼルエンジン７０の排気マニホールド７１に着脱可能にボルト締結する。排気マニホールド７１に排気ガス入口管１６における一方の開口端部を連通させる。排気ガス入口管１６における他方の開口端部は、排気ガス流入口１２を外側から覆うようにして、触媒外側ケース５の外周面に溶接されている。なお、触媒外側ケース５の外周面と入口フランジ体１７の側縁との間に一対の補強ブラケット体１８を溶接固定している。両補強ブラケット体１８の存在によって、排気マニホールド７１と排気ガス入口管１６との連結強度を確保している。

上記の構成により、ディーゼルエンジン７０の排気ガスは、排気マニホールド７１から排気ガス入口管１６に流入して、排気ガス入口管１６から排気ガス流入口１２を介して排気ガス流入空間１１に入る。そして、排気ガス流入空間１１に到達した排気ガスが、ディーゼル酸化触媒２に左側のガス流入側端面２ａから供給される。ディーゼル酸化触媒２の酸化作用によって、二酸化窒素（ＮＯ２）が生成される。

（３）．スートフィルタの組付け構造
図１及び図９を参照して、ディーゼルエンジン７０が排出した排気ガスを浄化する排気ガス浄化体（フィルタ）の一例であるスートフィルタ３を組付ける構造を説明する。スートフィルタ３は、耐熱金属材料製で略円筒型のフィルタ内側ケース２０内に設ける。フィルタ内側ケース２０は、耐熱金属材料製で略円筒型のフィルタ外側ケース２１内に設ける。すなわち、スートフィルタ３の外側に、セラミックファイバー製でマット状のフィルタ断熱材２２を介して、フィルタ内側ケース２０を被嵌させている。フィルタ外側ケース２１は、触媒外側ケース５と共に、前述したＤＰＦケーシング６０を構成する要素の１つである。なお、スートフィルタ３とフィルタ内側ケース２０との間にフィルタ断熱材２２を圧入することによって、スートフィルタ３が保護されている。

図１及び図９に示す如く、稜線が直線の円筒状に形成された触媒内側ケース４は、ディーゼル酸化触媒２を収容する上流側筒部４ａと、後述するフィルタ内側ケース２０が挿入される下流側筒部４ｂとにより構成されている。なお、上流側筒部４ａと下流側筒部４ｂとは略同一径の円筒で且つ一体形状である。触媒内側ケース４とフィルタ内側ケース２０とは、略同一径の円筒状に形成されている。すなわち、触媒内側ケース４とフィルタ内側ケース２０とは、稜線が直線の円筒形状で且つ両端側の直径が等しくなっている。

触媒内側ケース４における下流側筒部４ｂの外周面に、排気下流側に延びる遮熱ケース１９０を設けている。遮熱ケース１９０は触媒内側ケース４を構成する要素の１つである。遮熱ケース１９０の上流側は下流側よりも小径の円筒状に形成されている。触媒内側ケース４における下流側筒部４ｂの外周面に、遮熱ケース１９０の上流側端部１９０ａを被嵌して溶接固定している。この場合、遮熱ケース１９０の上流側端部１９０ａは、触媒内側ケース４の排気下流側端面（ディーゼル酸化触媒２のガス流出側端面２ｂと対応する開口端面）よりも排気上流側に位置している。このため、触媒内側ケース４における下流側筒部４ｂの外周面と、遮熱ケース１９０の内側面との間には、上流側隙間２３ａが形成されている。

ディーゼル酸化触媒２の外径とスートフィルタ３の外径とは等しく形成されている。触媒断熱材６の厚み及びフィルタ断熱材２２の厚みも同程度になっている。触媒内側ケース４とフィルタ内側ケース２０とは同一板厚の材料にて形成されている。フィルタ内側ケース２０の排気上流側（排気ガス取入れ側）を遮熱ケース１９０内に挿入している。すなわち、隣り合う触媒内側ケース４及びフィルタ内側ケース２０は、フィルタ内側ケース２０を触媒内側ケース４に挿入した二重構造になっている。なお、二重構造としては、触媒内側ケース４をフィルタ内側ケース２０に挿入したものでもよい。この場合は、フィルタ内側ケース２０側に、遮熱ケース１９０が排気上流側に向けて延びるように設けられることになる。

実施形態では、遮熱ケース１９０における排気下流側の内径に比べて、フィルタ内側ケースの外径を小さく形成している。このため、フィルタ内側ケース２０の排気上流側を遮熱ケース１９０内に挿入した状態では、遮熱ケース１９０の内側面とフィルタ内側ケース２０との間に、遊嵌用隙間としての下流側隙間２３が形成される。下流側隙間２３の隙間間隔は、各内側ケース４，２０の板厚（例えば１．５ｍｍ）よりも大きな寸法（例えば２ｍｍ）に形成する。例えば、各内側ケース４，２０が錆びたり熱変形したりしても、遮熱ケース１９０に対してフィルタ内側ケース２０の排気上流側を簡単に出し入れできる。

更に、触媒内側ケース４（実施形態では遮熱ケース１９０）の外周に溶接固定する薄板状リング形の触媒側接合フランジ２５と、フィルタ内側ケース２０の外周に溶接固定する薄板状リング形のフィルタ側接合フランジ２６とを備える。触媒側接合フランジ２５とフィルタ側接合フランジ２６とは、断面略Ｌ字のドーナツ形状に形成されている。遮熱ケース１９０外周の排気下流側に、触媒側接合フランジ２５の内周側を溶接固定する。触媒外側ケース５の外周側（放射方向、半径方向外側）に向けて、触媒側接合フランジ２５の外周側を突出させる（張り出させる）。触媒側接合フランジ２５の折り曲げ角部には階段状の段部２５ａを形成する。触媒外側ケース５における排気下流側の端部が段部２５ａに溶接固定されている。フィルタ内側ケース２０外周の長手中途部（排気ガス移動方向の中途部）には、フィルタ側接合フランジ２６の内周側を溶接固定する。フィルタ外側ケース２１の外周側（放射方向、半径方向外側）に向けて、フィルタ側接合フランジ２６の外周側を突出させる（張り出させる）。フィルタ側接合フランジ２６の折り曲げ角部に階段状の段部２６ａを形成する。フィルタ外側ケース２１の排気上流側の端部が段部２６ａに溶接固定されている。

図１〜図５、図９及び図１２に示す如く、ガスケット２４を介して触媒側接合フランジ２５とフィルタ側接合フランジ２６とを突き合わせる。各外側ケース５，２１の外周側を囲う一対の厚板状の中央挟持フランジ５１，５２にて、各接合フランジ２５，２６を排気ガス移動方向の両側から挟む。ボルト２７及びナット２８にて各中央挟持フランジ５１，５２を締結して、各接合フランジ２５，２６を挟持することにより、触媒外側ケース５とフィルタ外側ケース２１とが着脱可能に連結される。

図１及び図１２に示す如く、各中央挟持フランジ５１，５２及び各接合フランジ２５，２６を介して、触媒外側ケース５の排気下流側の端部にフィルタ外側ケース２１の排気上流側の端部を連結した状態では、ディーゼル酸化触媒２とスートフィルタ３の間に触媒下流側空間２９が形成される。すなわち、ディーゼル酸化触媒２（触媒内側ケース４）のガス流出側端面２ｂと、スートフィルタ３（フィルタ内側ケース２０）の取入れ側端面３ａとが、センサ取付け用間隔Ｌ２だけ離れて対峙する。

図１及び図９に示す如く、触媒内側ケース４における上流側筒部４ａの排気ガス移動方向の円筒長さＬ３よりも、触媒外側ケース５の排気ガス移動方向の円筒長さＬ４を長く形成する。フィルタ内側ケース２０の排気ガス移動方向の円筒長さＬ５よりも、フィルタ外側ケース２１の排気ガス移動方向の円筒長さＬ６を短く形成する。触媒下流側空間２９のセンサ取付け用間隔Ｌ２と、触媒内側ケース４における上流側筒部４ａの円筒長さＬ３と、フィルタ内側ケース２０の円筒長さＬ５とを加算した長さ（Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ５）が、触媒外側ケース５の円筒長さＬ４と、フィルタ外側ケース２１の円筒長さＬ６とを加算した長さ（Ｌ４＋Ｌ６）にほぼ等しくなるように構成されている。

また、フィルタ内側ケース２０の排気上流側の端部は、フィルタ外側ケース２１の排気上流側の端部から、各ケース２０，２１の長さの差（Ｌ７≒Ｌ５−Ｌ６）だけ突出している。このため、触媒外側ケース５にフィルタ外側ケース２１を連結した状態では、フィルタ外側ケース２１から突出したフィルタ内側ケース２０の上流側寸法Ｌ７だけ、触媒外側ケース５の排気下流側（触媒内側ケース４の下流側筒部４ｂ）に、フィルタ内側ケース２０の排気上流側の端部が挿入される。すなわち、下流側筒部４ｂ（触媒下流側空間２９）内に、フィルタ内側ケース２０の排気上流側が抜き差し可能に挿入される。

上記の構成において、ディーゼル酸化触媒２の酸化作用によって生成された二酸化窒素（ＮＯ２）が、スートフィルタ３内に取入れ側端面３ａから供給される。ディーゼルエンジン７０の排気ガス中に含まれた粒子状物質（ＰＭ）は、スートフィルタ３に捕集されて、二酸化窒素（ＮＯ２）によって連続的に酸化除去される。ディーゼルエンジン７０の排気ガス中の粒状物質（ＰＭ）の除去に加え、ディーゼルエンジン７０の排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）の含有量が低減される。

（４）．消音器の組付け構造
次に、図１、図８及び図９等を参照しながら、ディーゼルエンジン７０が排出した排気ガス音を減衰させる消音器３０の構造について説明する。図１、図８及び図９に示す如く、消音器３０は、耐熱金属材料製で略円筒形の消音内側ケース３１と、耐熱金属材料製で略円筒形の消音外側ケース３２と、消音外側ケース３２の下流側の側端部に溶接にて固着した円板状の側蓋体３３とを有する。消音外側ケース３２内に消音内側ケース３１を設ける。消音外側ケース３２は、触媒外側ケース５及びフィルタ外側ケース２１と共に、前述したＤＰＦケーシング６０を構成する。なお、円筒形の消音外側ケース３２の直径は、円筒形の触媒外側ケース５の直径や、円筒形のフィルタ外側ケース２１の直径と略同一寸法である。

消音内側ケース３１の排気ガス移動方向の両側端部には、円盤状の内蓋体３６，３７がそれぞれ溶接にて固着されている。各内蓋体３６，３７の間には一対の排気ガス導入管３８が設けられている。各排気ガス導入管３８における排気上流側の端部は上流内蓋体３６を貫通している。各排気ガス導入管３８における排気下流側の端部は下流内蓋体３７にて塞がれている。各排気ガス導入管３８の中途部には複数の連通孔３９が形成されている。各排気ガス導入管３８内に連通孔３９を介して膨張室４５を連通している。膨張室４５は、消音内側ケース３１の内部（各内蓋体３６，３７の間）に形成されている。

消音内側ケース３１及び消音外側ケース３２には、各排気ガス導入管３８の間に配置した排気ガス出口管３４を貫通させている。排気ガス出口管３４の一端側は出口蓋体３５によって閉塞されている。消音内側ケース３１内における排気ガス出口管３４の全体に、多数の排気孔４６が形成されている。各排気ガス導入管３８は、複数の連通孔３９、膨張室４５及び多数の排気孔４６を介して、排気ガス出口管３４に連通している。排気ガス出口管３４の他端側にエキゾーストパイプ４８を接続する。上記の構成において、消音内側ケース３１の両排気ガス導入管３８内に入り込んだ排気ガスは、複数の連通孔３９、膨張室４５及び多数の排気孔４６を介して排気ガス出口管３４を通過し、エキゾーストパイプ４８を介して消音器３０外に排出される。

図１及び図９に示す如く、フィルタ内側ケース２０の排気下流側の端部に、薄板状リング形のフィルタ出口側接合フランジ４０の内径側が溶接固定されている。フィルタ外側ケース２１の外周側（半径方向外側、放射方向）に向けて、フィルタ出口側接合フランジ４０の外径側を張り出させる。フィルタ出口側接合フランジ４０の折り曲げ角部に階段状の段部４０ａを形成する。フィルタ外側ケース２１の排気下流側の端部が、フィルタ出口側接合フランジ４０の段部４０ａに溶接固定されている。消音内側ケース３１の排気上流側の端部に、消音外側ケース３２の外周側（半径方向外側）にはみ出る薄板状の消音側接合フランジ４１が溶接固定されている。なお、消音内側ケース３１の排気上流側は、消音側接合フランジ４１よりも排気上流側に向けて所定円筒寸法Ｌ１０だけ突出させている。消音内側ケース３１の外周面のうち消音側接合フランジ４１よりも排気下流側に、消音外側ケース３２における排気上流側の端部が溶接固定されている。

図１及び図７〜図１０に示すように、ガスケット２４を介してフィルタ出口側接合フランジ４０と消音側接合フランジ４１とを突き合わせ、各外側ケース２１，３２の外周側を囲う一対の厚板状の出口挟持フランジ５３，５４にて、各接合フランジ４０，４１を排気ガス移動方向の両側から挟む。そして、ボルト４２及びナット４３にて各出口挟持フランジ５３，５４を締結して、各接合フランジ４０，４１を挟持することにより、フィルタ外側ケース２１と消音外側ケース３２とが着脱可能に連結される。

図１及び図９に示すように、消音内側ケース３１の排気ガス移動方向の円筒長さＬ８よりも、消音外側ケース３２の排気ガス移動方向の円筒長さＬ９を短く形成してする。消音内側ケース３１の排気上流側の端部は、消音外側ケース３２の排気上流側の端部（接合フランジ４１）から、各ケース３１，３２の長さの差（Ｌ１０≒Ｌ８−Ｌ９）だけ突出している。すなわち、フィルタ外側ケース２１に消音外側ケース３２を連結した状態では、消音内側ケース３１の上流側の端部が突出した寸法Ｌ１０だけ、フィルタ外側ケース２１の排気下流側の端部（フィルタ出口側接合フランジ４０）内に形成されたフィルタ下流側空間４９に、消音内側ケース３１の排気上流側の端部が挿入される。

（５）．隣り合う外側ケース同士の連結構造
次に、図１及び図７〜図１０を参照しながら、隣り合う外側ケース５，２１，３２同士の連結構造を説明する。図１及び図７〜図１０に示す如く、厚板状の中央挟持フランジ５１（５２）は、触媒外側ケース５（フィルタ外側ケース２１）の周方向に複数（実施形態では２つ）に分割された半円弧体５１ａ，５１ｂ（５２ａ，５２ｂ）にて構成されている。各半円弧体５１ａ，５１ｂ（５２ａ，５２ｂ）は円弧状（略半円状の馬蹄形）に形成されている。触媒外側ケース５にフィルタ外側ケース２１を連結した状態では、各半円弧体５１ａ，５１ｂ（５２ａ，５２ｂ）の端部同士が円周方向に沿って突き合わさる（当接する）。すなわち、各半円弧体５１ａ，５１ｂ（５２ａ，５２ｂ）によって、触媒外側ケース５（フィルタ外側ケース２１）の外周側が環状に囲われることになる。

中央挟持フランジ５１（５２）には、周方向に沿った等間隔で、貫通孔付きのボルト締結部５５が複数設けられている。実施形態では、１組の中央挟持フランジ５１に付き８箇所のボルト締結部５５を備えている。各半円弧体５１ａ，５１ｂ（５２ａ，５２ｂ）単位で見ると、円周方向に沿った等間隔で４箇所ずつボルト締結部５５が設けられている。一方、触媒側接合フランジ２５及びフィルタ側接合フランジ２６には、中央挟持フランジ５１（５２）の各ボルト締結部５５に対応するボルト孔５６が貫通形成されている。

触媒外側ケース５とフィルタ外側ケース２１とを連結するに際しては、触媒外側ケース５の外周側を触媒側の両半円弧体５１ａ，５１ｂで囲うと共に、フィルタ外側ケース２１の外周側をフィルタ側の両半円弧体５２ａ，５２ｂで囲い、ガスケット２４を挟持した触媒側接合フランジ２５とフィルタ側接合フランジ２６とを、半円弧体５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ群（中央挟持フランジ５１，５２）にて排気ガス移動方向の両側から挟持する。次いで、両側の中央挟持フランジ５１，５２のボルト締結部５５と、両接合フランジ２５，２６のボルト孔５６とに、ボルト２７を挿入してナット２８で締め付ける。その結果、両接合フランジ２５，２６が両中央挟持フランジ５１，５２にて挟み固定され、触媒外側ケース５とフィルタ外側ケース２１との連結が完了する。ここで、触媒側の半円弧体５１ａ，５１ｂとフィルタ側の半円弧体５２ａ，５２ｂとの端部同士の突合せ部分は、互いに７２°位相をずらして位置させるように構成されている。

図１及び図７〜図１０に示す如く、厚板状の出口挟持フランジ５３（５４）は、フィルタ外側ケース２１（消音外側ケース３２）の周方向に複数（実施形態では２つ）に分割された半円弧体５３ａ，５３ｂ（５４ａ，５４ｂ）にて構成されている。実施形態の各半円弧体５３ａ，５３ｂ（５４ａ，５４ｂ）は、中央挟持フランジ５１（５２）の半円弧体５１ａ，５１ｂ（５２ａ，５２ｂ）と基本的に同じ形態のものである。出口挟持フランジ５３（５４）にも、周方向に沿った等間隔で、貫通孔付きのボルト締結部５７が複数設けられている。一方、フィルタ出口側接合フランジ４０及び消音側接合フランジ４１には、出口挟持フランジ５３（５４）の各ボルト締結部５７に対応するボルト孔５８が貫通形成されている。

フィルタ外側ケース２１と消音外側ケース３２とを連結するに際しては、フィルタ外側ケース２１の外周側をフィルタ出口側の両半円弧体５３ａ，５３ｂで囲うと共に、消音外側ケース３２の外周側を消音側の両半円弧体５４ａ，５４ｂで囲い、ガスケット２４を挟持したフィルタ出口側接合フランジ４０と消音側接合フランジ４１とを、半円弧体５３ａ，５３ｂ，５４ａ，５４ｂ群（出口挟持フランジ５３，５４）にて排気ガス移動方向の両側から挟持する。次いで、両側の出口挟持フランジ５３，５４のボルト締結部５７と、両接合フランジ４０，４１のボルト孔５８とに、ボルト４２を挿入してナット４３で締め付ける。その結果、両接合フランジ４０，４１が両出口挟持フランジ５３，５４にて挟み固定され、フィルタ外側ケース２１と消音外側ケース３２との連結が完了する。ここで、フィルタ出口側の半円弧体５３ａ，５３ｂと消音側の半円弧体５４ａ，５４ｂとの端部同士の突合せ部分は、互いに７２°位相をずらして位置させるように構成されている。

図１及び図７〜図１０に示す如く、挟持フランジ５１〜５４のうち少なくとも１つに、ＤＰＦケーシング６０（外側ケース５，２１，３２）をディーゼルエンジン７０に支持させる支持体としてのフランジ側ブラケット脚６１が取り付けられている。実施形態では、フィルタ出口側の出口挟持フランジ５３のうち一方の半円弧体５３ａに、貫通孔付きの支持体締結部５９が、隣り合うボルト締結部５７の間に位置する２箇所に一体形成されている。一方、フランジ側ブラケット脚６１には、前述の支持体締結部５９に対応する取付けボス部８６が一体形成されている。

上記の構成において、フィルタ出口側にある一方の半円弧体５３ａの支持体締結部５９に、フランジ側ブラケット脚６１の取付けボス部８６をボルト締結することにより、フィルタ出口側の出口挟持フランジ５３にフランジ側ブラケット脚６１が着脱可能に固定される。ケーシング側ブラケット脚６２の一端側がＤＰＦケーシング６０（触媒外側ケース５）の外周側に溶接固定され、両ブラケット脚６１，６２の他端側がフライホイールハウジング７８の上面（ＤＰＦ取付部）にボルト締結されることは、先の説明の通りである。

図１及び図７〜図１０に示す如く、エンジン７０が排出した排気ガスを浄化する２つのガス浄化体２，３（ディーゼル酸化触媒２，スートフィルタ３）と、各ガス浄化体２，３を内蔵する各内側ケース４，２０，３１と、各内側ケース４，２０，３１を内蔵する外側ケース５，２１，３２とを有している。また、各内側ケース４，２０，３１は、各外側ケース５，２１，３２の外周側にはみ出る接合フランジ２５，２６，４０，４１を介して、各外側ケース５，２１，３２に連結させる。ガス浄化体２，３、各内側ケース４，２０，３１及び各外側ケース５，２１，３２の組合せを複数組備え、各接合フランジ２５，２６（４０，４１）を一対の挟持フランジ５１，５２（５３，５４）にて挟持固定することによって、複数の外側ケース５，２１，３２を連結する。

このように構成すると、隣り合う接合フランジ２５，２６（４０，４１）を、各挟持フランジ５１，５２（５３，５４）にて両側から挟み付けて圧接（密着）できる。しかも、挟持フランジ５１〜５４を外側ケース５，２１，３２に溶接することなく別体に構成するので、挟持フランジ５１〜５４と外側ケース５，２１，３２との関係において、溶接に起因する応力集中や歪の問題が生ずるおそれはない。このため、各接合フランジ２５，２６（４０，４１）の全体に略均一な圧接力を付与できると共に、挟持フランジ５１〜５４のシール面（挟持面）の面圧を高い状態に維持できる。その結果、各接合フランジ２５，２６（４０，４１）の間からの排気ガス漏れを確実に防止できる。

図１及び図７〜図１０に示す如く、各挟持フランジ５１〜５４は、外側ケース５，２１，３２の周方向に複数に分割された馬蹄形の半円弧体５１ａ，５１ｂ（５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂ，５４ａ，５４ｂ）からなり、複数の半円弧体５１ａ，５１ｂ（５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂ，５４ａ，５４ｂ）にて外側ケース５，２１，３２の外周側を囲うように構成している。従って、複数の半円弧体５１ａ，５１ｂ（５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂ，５４ａ，５４ｂ）で構成された挟持フランジ５１〜５４でありながら一体物と同様の組付け状態にできる。このため、リング形状のフランジに比べて挟持フランジ５１〜５４の組付けが容易であり、組付け作業性を向上できる。また、加工コストや組付けコストを抑制しつつ、シール性の高いＤＰＦ１を構成できる。

（６）．接合フランジの詳細構造
次に、図１１（ａ）（ｂ）を参照しながら、各接合フランジ２５，２６，４０の詳細構造について説明する。各接合フランジ２５，２６，４０はいずれも基本的に同じ構造であるから、触媒内側ケース４と触媒外側ケース５とに溶接固定される触媒側接合フランジ２５を代表例として説明する。図１１（ａ）（ｂ）に示す如く、触媒側接合フランジ２５の折り曲げ角部に階段状の段部２５ａが形成されている。当該段部２５ａに触媒外側ケース５の排気下流側の端部を被嵌させ、触媒外側ケース５の排気下流側の端部に段部２５ａを溶接固定させている。

この場合、触媒側接合フランジ２５の段部２５ａに、触媒外側ケース５の排気下流側の端部を突き合わせるので、段部２５ａの存在によって、触媒外側ケース５を触媒側接合フランジ２５に対して簡単に位置決めできる。また、触媒外側ケース５と段部２５ａとの溶接は、重ね合わせての隅肉溶接ではなく突合せ溶接になる。そして、溶接トーチ１９２や溶接棒１９３（図１１（ｂ）参照）を、触媒側接合フランジ２５の外周側から離れるように倒したり垂直に立てたりして、触媒外側ケース５と段部２５ａとの突合せ部分に近接させて溶接できる。従って、触媒外側ケース５と触媒側接合フランジ２５との溶接に際して、触媒側接合フランジ２５の外周側が溶接トーチ１９２及び溶接棒１９３と干渉するのを防止でき、触媒外側ケース５と触媒側接合フランジ２５との溶接作業性（加工作業性）を向上できる。また、触媒側接合フランジ２５の排気ガス移動方向の長さが短くても、段部２５ａの存在によって触媒外側ケース５と触媒側接合フランジ２５との溶接が可能であるから、触媒側接合フランジ２５において直接外気に触れる領域を小さくできることになる。このため、触媒内側ケース４やフィルタ内側ケース２０内の排気ガス温度の低下を抑制することにも寄与する。

一方、触媒内側ケース４（触媒外側ケース５）の排気ガス移動方向に沿って、触媒側接合フランジ２５におけるＬ形の内径側端部２５ｂが延出されている。この場合、内径側端部２５ｂは排気上流側に向けて延びている。触媒内側ケース４の排気下流側の端部に内径側端部２５ｂを被嵌させ、触媒内側ケース４の外周面に内径側端部２５ｂを溶接固定している（隅肉溶接）。他方、触媒外側ケース５の外周から放射方向（半径方向外側）に向けて、触媒側接合フランジ２５におけるＬ形の外径側端部２５ｃ（外周側）を延出させている。触媒側接合フランジ２５の断面階段形状によって、触媒側接合フランジ２５の高い剛性が確保されている。

上記の説明並びに図１及び図９から分かるように、触媒側接合フランジ２５を介在させることによって、触媒内側ケース４は触媒外側ケース５に対して直接的に接触しない状態で支持されている。このため、外部から触媒外側ケース５に加えられた機械振動や変形力が触媒内側ケース４にまで届き難くなり、触媒内側ケース４自体及びこの中のディーゼル酸化触媒２が破損したり、ディーゼル酸化触媒２が位置ずれしたりするのを防止できる。また、触媒内側ケース４の外周全域に亘って触媒外側ケース５を被せられるから、触媒内側ケース４の外周全域に断熱層（断熱領域）を確保できることになる。このため、触媒内側ケース４内の排気ガス温度の低下を確実に抑制できる。更に、触媒外側ケース５の表面温度上昇も抑制できる。

なお、挟持フランジ５１，５２及び接合フランジ２５，２６の各ボルト孔５６を貫通したボルト２７に、ナット２８を螺着させることによって、挟持フランジ５１，５２と接合フランジ２５，２６とを締結させ、触媒側接合フランジ２５の外径側端部２５ｃを挟持フランジ５１，５２にて挟持するという構造になっていることは、前述した通りである。

（７）．ガス温度センサの取付け構造
次に、図１、図１２及び図１５を参照しながら、ＤＰＦ１に付設する上流側ガス温度センサ１０９（下流側ガス温度センサ１１２）について説明する。隣り合う内側ケース４，２０同士のうち半径方向外側にあるものの外周面には、排気ガスセンサの一例であるガス温度センサ１０９（１１２）支持用のセンサボス体１１０が設けられている。実施形態では、触媒内側ケース４（より具体的には遮熱ケース１９０）の外周面のうち触媒下流側空間２９に対応する部位に、円筒状のセンサボス体１１０の一端側が溶接固定されている。触媒外側ケース５に形成されたボス体貫通孔５ａから、該触媒外側ケース５の外側に向けた放射方向（半径方向外側）に、センサボス体１１０の他端側を延長させる。センサボス体１１０の他端側にセンサ取付けボルト１１１を螺着する。例えばサーミスタ形の上流側ガス温度センサ１０９をセンサ取付けボルト１１１に貫通させ、センサボス体１１０にセンサ取付けボルト１１１を介して上流側ガス温度センサ１０９を支持させる。触媒下流側空間２９内に上流側ガス温度センサ１０９の検出部分を突入させる。

図１２及び図１５に示すように、触媒内側ケース４（より具体的には遮熱ケース１９０）の外周面には、センサボス体１１０を囲うカラー１９４が固着されている。カラー１９４の先端面は触媒外側ケース５の内周面に密着していて、センサボス体１１０が貫通するボス体貫通孔５ａを内側から塞いでいる。このため、カラー１９４の存在によって、触媒外側ケース５と触媒内側ケース４（より具体的には遮熱ケース１９０）との連結強度（剛性）を向上できる。また、触媒内側ケース４やフィルタ内側ケース２０内の排気ガスがボス体貫通孔５ａから漏れるのを簡単且つ確実に防止できる。

上記の構成において、ディーゼル酸化触媒２のガス流出側端面２ｂから排気ガスが排出されたとき、その排気ガス温度が上流側ガス温度センサ１０９にて検出される。この場合、ディーゼル酸化触媒２のガス流出側端面２ｂよりも上流側にセンサボス体１１０の一部を位置させることが可能になるから、ディーゼル酸化触媒２のガス流出側端面２ｂに接触するまで、ガス流出側端面２ｂに上流側ガス温度センサ１０９を接近させるように、触媒内側ケース４（遮熱ケース１９０）の外周面にセンサボス体１１０を配置できる。また、各外側ケース５，２１の板厚を厚くすることによって、各内側ケース４，２０の板厚を薄くすることができ、ディーゼル酸化触媒２やスートフィルタ３を再生可能温度以上に維持できるものでありながら、ＤＰＦ１の軽量化も図れる。なお、前記と同様に、図１に示す如く、センサボス体１１０にセンサ取付けボルト１１１を介して例えばサーミスタ形の下流側ガス温度センサ１１２を取付け、スートフィルタ３における排出側端面３ｂの排気ガスの温度を下流側ガス温度センサ１１２にて検出させる。この場合のセンサボス体１１０は、フィルタ外側ケース２１のボス体貫通孔２１ａを貫通している。

（８）．差圧センサの取付け構造
次に、図１３及び１４を参照しながら、ＤＰＦ１に付設する差圧センサ６３について説明する。排気ガスセンサの一例である差圧センサ６３は、ＤＰＦ１内においてスートフィルタ３を挟んだ上下流側間の排気ガスの圧力差を検出するためのものである。当該圧力差に基づいてスートフィルタ３の粒子状物質の堆積量が換算され、ＤＰＦ１内の詰り状態を把握できるように構成している。すなわち、差圧センサ６３にて検出された排気ガスの圧力差に基づき、例えば図示しないアクセル制御手段又は吸気スロットル制御手段等を作動させることによって、スートフィルタ３の再生制御を自動的に実行できるように構成されている。

上述した消音側の出口挟持フランジ５４にセンサブラケット６６をボルト締結して、ＤＰＦケーシング６０の上面側にセンサブラケット６６を配置させる。差圧センサ６３の検出本体６７がセンサブラケット６６に取付けられる。差圧センサ６３の検出本体６７には、上流側センサ配管６８と下流側センサ配管６９を介して上流側管継手体６４と下流側管継手体６５がそれぞれ接続される。ＤＰＦケーシング６０には、前記センサボス体１１０と同様に、センサボス体１１３が配置される。管継手ボルト１１４によってセンサボス体１１３に上流側管継手体６４（下流側管継手体６５）が締結される。

前述の通り、触媒内側ケース４における下流側筒部４ｂの外周面と、遮熱ケース１９０の内周面との間には、上流側隙間２３ａが形成されている。遮熱ケース１９０における排気上流側の外周面に円筒状のセンサボス体１１３の一端側を溶接固定する。触媒外側ケース５に形成されたボス体貫通孔５ａから、該触媒外側ケース５の外側に向けた放射方向（半径方向外側）に、センサボス体１１３の他端側を延長させ、管継手ボルト１１４によってセンサボス体１１３に上流側管継手体６４が締結される。上流側管継手体６４には、上流側センサ配管６８を介して、差圧センサ６３の検出本体６７が接続される。センサボス体１１３にはこれを囲うカラー１９４も固着されていて、ボス体貫通孔５ａを内側から塞いでいる。

この場合、図１３及び図１４から分かるように、センサボス体１１３に締結された上流側管継手体６４に、上流側センサ配管６８の一端側がセンサボス体１１３の突出方向に交差する方向から接続されている。上流側センサ配管６８自体は触媒外側ケース５の外周面に沿って延び、上流側センサ配管６８の他端側がセンサブラケット６６に取り付けられた検出本体６７に接続されている。このように構成すると、上流側センサ配管６８がＤＰＦケーシング６０に近接するので、例えばディーゼルエンジン７０にＤＰＦ１を組付ける場合、上流側センサ配管６８が邪魔になることは少なく、ＤＰＦ１の取り扱い性・搭載性がよい。従って、ＤＰＦ１の搭載・組付け作業がし易い。

図１４に示す如く、上流側隙間２３ａにセンサボス体１１３の中空部を連通させるセンサ開口１９０ｂが形成されている。ディーゼル酸化触媒２のガス流出側端面２ｂから触媒下流側空間２９に排気ガスが排出されることによって、触媒下流側空間２９内の排気ガスの一部が、上流側隙間２３ａ、センサ開口１９０ｂ、センサボス体１１３の中空部、上流側管継手体６４の中空部、上流側センサ配管６８を経て、検出本体６７側に移動するように構成している。

上記の構成において、触媒下流側空間２９内の排気ガスがセンサ開口１９０ｂ方向に移動する際に、排気ガスに含まれる粒子状物質は、触媒内側ケース４の排気下流側の端部（角隅部分）と遮熱ケース１９０の間に堆積する。従って、触媒下流側空間２９に向けてセンサ開口１９０ｂが直接開放される構造に比べて、センサ開口１９０ｂ自体（縁部分）に堆積する粒子状物質の量を格段に低減できる。また、センサ開口１９０ｂの排気ガス流入圧力を所定圧力以下に維持できる。

特に、センサ開口１９０ｂの領域に比べて、触媒内側ケース４と遮熱ケース１９０間の全周に亘って形成される上流側隙間２３ａの領域を大きく形成できるから、触媒内側ケース４と遮熱ケース１９０との間の上流側隙間２３ａの一部に粒子状物質が堆積しても、他の部分（上流側隙間において堆積のない部分）からセンサ開口１９０ｂに排気ガスが供給される。すなわち、触媒内側ケース４と遮熱ケース１９０との間の全周に亘って形成された上流側隙間２３ａの全域に粒子状物質が堆積するまでには、長時間に亘るディーゼルエンジン７０の連続運転が可能である。センサ開口１９０ｂに堆積した粒子状物質を除去するためのメンテナンス作業の時間間隔を長く設定できる。長時間に亘ってディーゼルエンジン７０を連続して運転できるものでありながら、差圧センサ６３を長時間に亘って高精度な状態に維持できる。

（９）．まとめ
上記の記載並びに図１、図９、図１２から明らかなように、エンジン７０が排出した排気ガスを浄化する２つのガス浄化体２，３と、前記各ガス浄化体２，３を内蔵した内側ケース４，２０と、前記各内側ケース４，２０を内蔵した外側ケース５，２１とを備えており、前記各外側ケース５，２１が排気ガス移動方向に並べて連結されている排気ガス浄化装置１であって、隣り合う前記内側ケース４，２０同士は他方を一方に挿入した二重構造になっており、前記一方の内側ケース４（２０）の内側面と前記他方の内側ケース２０（４）の外側面との間に遊嵌用隙間２３が空いているから、前記一方の内側ケース４（２０）から前記他方の内側ケース２０（４）を分離させることによって、前記他方の内側ケース２０（４）内にある前記ガス浄化体３（２）を外部に大きく露出させることができる。このため、前記各外側ケース５，２１を分離させて実行するメンテナンス作業（前記各ガス浄化体２，３の掃除等）の作業性を向上できるという効果を奏する。また、前記両内側ケース４，２０の間にある前記遊嵌用隙間２３の存在によって、前記両内側ケース４，２０同士を手軽に着脱できる。すなわち、例えば排気ガス漏れ防止のために両内側ケースを密嵌させるという従来の構成では、前記両内側ケース同士が錆等に起因して一体化し簡単に分離できなくなる。これに比べて実施形態では、前記両内側ケース４，２０の分離が至極簡単であり、この点でも、前記各ガス浄化体２，３のメンテナンス性や交換作業性を向上できるという利点がある。

上記の記載並びに図１及び図９から明らかなように、前記内側ケース４，２０の外側面には、半径方向外向きに張り出した接合フランジ２５，２６が設けられており、前記接合フランジ２５，２６に形成された段部２５ａ，２６ａに、前記外側ケース５，２１における排気ガス移動方向の一端部を固着させており、隣り合う前記接合フランジ２５，２６同士を重ね合わせて着脱可能に連結しているから、前記段部２５ａ，２６ａの存在によって、前記外側ケース５，２１を前記接合フランジ２５，２６に対して簡単に位置決めできる。また、前記外側ケース５，２１と前記接合フランジ２５，２６との固着に際して、前記接合フランジ２５，２６の外周側が例えば溶接トーチ及び溶接棒といった固着用治具と干渉するのを防止でき、前記外側ケース５，２１と前記接合フランジ２５，２６との加工作業性を向上できる。

上記の記載並びに図１及び図９から明らかなように、前記接合フランジ２５，２６の存在によって、前記外側ケース５，２１に前記内側ケース４，２０を直接的に接触しない状態で支持させているから、外部から前記外側ケース５，２１に加えられた機械振動や変形力が前記内側ケース４，２０にまで届き難くなり、前記内側ケース４，２０自体及びこの中の前記ガス浄化体２，３が破損したり、前記ガス浄化体２，３が位置ずれしたりするのを防止できる。また、前記内側ケース４，２０の外周全域に亘って前記外側ケース５，２１を被せられるから、前記内側ケース４，２０の外周全域に断熱層（断熱領域）を確保できることになる。このため、前記内側ケース４，２０内の排気ガス温度の低下を確実に抑制できる。更に、前記外側ケース５，２１の表面温度上昇も抑制できる。このような作用効果は、図１６や図１７に示すＤＰＦ１の変形例においても同様に得られるものである。ここで、図１６の変形例は、隣り合う内側ケース４，２０同士を挿入し合わずに、接合フランジ２５，２６（４０，４１）を重ね合わせて着脱可能に連結したＤＰＦ１を示している。図１７の変形例は、遮熱ケース１９０を省略して、触媒内側ケース４の内径をフィルタ内側ケース２０の外径より大きく設定し、触媒内側ケース４の排気下流側にフィルタ内側ケースの排気上流側を挿入した構造のＤＰＦ１を示している。

上記の記載並びに図１、図９、図１２及び図１４に示すように、隣り合う前記内側ケース４，２０同士のうち一方４の外側面に、排気ガスセンサ１０９，１１２，６３支持用のセンサボス体１１０，１１３が設けられており、前記センサボス体１１０，１１３は、前記外側ケース５，２１に形成されたボス体貫通孔５ａ，２１ａから半径方向外向きに突出しており、前記一方の内側ケース４，２０の外側面には、前記センサボス体１１０，１１３を囲い且つ前記ボス体貫通孔５ａ，２１ａを塞ぐカラー１９４が固着されているから、前記カラー１９４の存在によって、前記外側ケース５，２１と前記内側ケース４，２０との連結強度を向上できる。また、前記内側ケース４，２０内の排気ガスがボス体貫通孔５ａ，２１ａから漏れることも簡単且つ確実に防止できる。

しかも、両内側ケースを密嵌させるために一方の内側ケースに拡径部を設ける従来構造に比べて、前記内側ケース４，２０の拡管代や、前記センサボス体１１０，１１３の半径及び溶接代等に影響されることなく、前記ガス浄化体２，３の端面と前記排気ガスセンサ１０９，１１２，６３の取付け位置との間隔を最短寸法（零ないし任意寸法）に設定できる。その結果、前記ＤＰＦ１の全長を短縮でき、各種機器に前記ＤＰＦ１を簡単に搭載できる。前記ガス浄化体２，３の端面に接触するまで前記排気ガスセンサ１０９，１１２，６３を近接できることになるから、前記ＤＰＦ１の自動再生といった制御性能の向上にも貢献できる。

上記の記載並びに図１３及び図１４から明らかなように、前記排気ガスセンサとしての差圧センサ６３の配管６８が前記センサボス体１１３に接続されており、前記配管６８を前記外側ケース５，２１の外側面に沿わせているから、前記配管６８が前記外側ケース５，２１の外側面に近接することになる。このため、例えば前記エンジン７０に前記ＤＰＦ１を組付ける場合、前記配管６８が邪魔になることは少なく、前記ＤＰＦ１の取り扱い性・搭載性がよい。従って、前記ＤＰＦ１の搭載・組付け作業がし易い。

なお、本願発明における各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本願発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。

１ ＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）
２ ディーゼル酸化触媒（ガス浄化体）
３ スートフィルタ（ガス浄化体）
４ 触媒内側ケース
５ 触媒外側ケース
５ａ，２１ａ ボス体貫通孔
２０ フィルタ内側ケース
２１ フィルタ外側ケース
２５ 触媒側接合フランジ
６３ 差圧センサ（排気ガスセンサ）
７０ ディーゼルエンジン
１０９，１１２ ガス温度センサ（排気ガスセンサ）
１１０，１１３ センサボス体

Claims (1)

1. エンジンが排出した排気ガスを浄化する２つのガス浄化体と、前記各ガス浄化体を内蔵した内側ケースと、前記各内側ケースを内蔵した外側ケースとを備えており、前記各外側ケースが排気ガス移動方向に並べて連結されている排気ガス浄化装置であって、
   隣り合う前記内側ケースは、前記内側ケースの外周に固定する接合フランジを重ね合わせて着脱可能に連結するとともに、前記内側ケースの外側に、薄板製支持体を介して前記外側ケースを被嵌させており、
   前記接合フランジは、半径方向外向きに張り出しており、前記接合フランジに形成された段部に、前記外側ケースにおける排気ガス移動方向の一端部を固着させており、
   隣り合う前記内側ケース同士は他方を一方に挿入した二重構造になっており、前記一方の内側ケースの内側面と前記他方の内側ケースの外側面との間に遊嵌用隙間が空いている、ことを特徴とする、
   排気ガス浄化装置。
   

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