JP5164823B2

JP5164823B2 - 旋回作業機搭載用のエンジン装置

Info

Publication number: JP5164823B2
Application number: JP2008323483A
Authority: JP
Inventors: 洋泰西川
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2008-12-19
Filing date: 2008-12-19
Publication date: 2013-03-21
Anticipated expiration: 2028-12-19
Also published as: JP2010144641A

Description

本発明は、例えばバックホウ、フォークリフト又はトラクタのような旋回作業機に用いられるエンジン装置に係り、より詳しくは、機体上におけるエンジンや排気ガス浄化装置等の配置構造に関するものである。

従来、ディーゼルエンジン等に適用される排気ガス浄化装置を備えたエンジン装置において、走行機体等に搭載されるディーゼルエンジンの排気ガス排出径路中に、ディーゼルパティキュレートフィルタ（又はＮＯｘ触媒）等が設けられ、ディーゼルエンジンから排出された排気ガスが、ディーゼルパティキュレートフィルタ（又はＮＯｘ触媒）等によって浄化処理されるようにした技術がある（特許文献１、特許文献２、特許文献３）。また、ケーシング（管体）内にフィルタケース（内側ケース）を設け、フィルタケース内にパティキュレートフィルタを配置する技術も公知である（特許文献４参照）。
特開２０００−１４５４３０号公報特開２００３−２７９２２号公報特開２００８−８２２０１号公報特開２００１−１７３４２９号公報

ディーゼルエンジンにパティキュレートフィルタを設ける構造において、酸化触媒及びスートフィルタがパティキュレートフィルタのガス浄化ケースに内設された場合、ガス浄化ケースが排気ガスの移動方向に長尺に形成される。即ち、ディーゼルエンジンに長尺なガス浄化ケースを搭載する必要がある。エンジン等の外側方にガス浄化ケースを組付けるには、ガス浄化ケース等のレイアウトに適応させて、エンジンや作業機等の構造を大きく変更する必要がある。特に建設機械のうち旋回作業機では、エンジン又はガス浄化ケースを内設させるボンネット構造を簡単に構成できない等の問題がある。

本発明の目的は、エンジン等の外側方にガス浄化ケースをコンパクトに組付けるでき、旋回作業機のボンネット構造等を簡単に構成できるようにした旋回作業機搭載用のエンジン装置を提供するものである。

前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、機体に搭載され且つボンネットにて覆われたエンジンと、前記エンジンからの排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置とを備えている旋回作業機搭載用のエンジン装置において、前記排気ガス浄化装置は、酸化触媒を内設する酸化触媒ケースと、スートフィルタを内設するスートフィルタケースとを備え、着脱可能な接続管体を介して前記酸化触媒ケースに前記スートフィルタケースを連通するように接続し、前記エンジンとこれを収容するボンネットとの間に、前記酸化触媒ケース、前記接続管体及び前記スートフィルタケースを位置させ、前記エンジンのうち冷却ファン設置側と反対の側面に、前記酸化触媒ケースを前記エンジンの出力軸芯線と直交する姿勢で配置し、前記エンジンのうち吸気マニホールド設置側の側面に、前記スートフィルタケースを前記出力軸芯線と平行な姿勢で配置し、前記エンジンのうち冷却ファン設置側と反対の側方にある油圧ポンプの上方に前記酸化触媒ケースを位置させているものである。

請求項１に記載の発明によれば、機体に搭載され且つボンネットにて覆われたエンジンと、前記エンジンからの排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置とを備えている旋回作業機搭載用のエンジン装置において、前記排気ガス浄化装置は、酸化触媒を内設する酸化触媒ケースと、スートフィルタを内設するスートフィルタケースとを備え、着脱可能な接続管体を介して前記酸化触媒ケースに前記スートフィルタケースを連通するように接続し、前記エンジンとこれを収容するボンネットとの間に、前記酸化触媒ケース、前記接続管体及び前記スートフィルタケースを位置させ、前記エンジンのうち冷却ファン設置側と反対の側面に、前記酸化触媒ケースを前記エンジンの出力軸芯線と直交する姿勢で配置し、前記エンジンのうち吸気マニホールド設置側の側面に、前記スートフィルタケースを前記出力軸芯線と平行な姿勢で配置し、前記エンジンのうち冷却ファン設置側と反対の側方にある油圧ポンプの上方に前記酸化触媒ケースを位置させているものであるから、前記エンジンや作業機等の構造を大きく変更することなく、前記エンジン等のレイアウトに適応させて、前記エンジン等の外側方に前記ガス浄化ケースをコンパクトに設置できる。

また、前記エンジンや作業機等の構造を大きく変更することなく、温度の維持が容易な位置に前記酸化触媒ケース又は前記スートフィルタケースを組付けることができる。前記酸化触媒ケース又は前記スートフィルタケースの支持構造の制約を低減できるものでありながら、前記酸化触媒ケース又は前記スートフィルタケースを高性能に維持可能な位置に設置できる。

しかも、前記ボンネットの外形状を大型化することなく、前記ボンネットの内部に前記酸化触媒ケース又は前記スートフィルタケースを機能的にコンパクトに設置できる。前記エンジンの近傍に前記酸化触媒ケース又は前記スートフィルタケースを柔軟なレイアウトで配置できる。前記酸化触媒ケース又は前記スートフィルタケースの温度等を簡単に管理できる。

更に、前記エンジンの周囲の空間を有効に活用して、前記エンジン周りに前記酸化触媒ケース又は前記スートフィルタケースをコンパクトに配置できる。前記酸化触媒又は前記スートフィルタを高性能に維持可能な位置に設置でき、前記酸化触媒又は前記スートフィルタの温度等を簡単に管理できる。前記酸化触媒ケースに前記スートフィルタケースを短距離で接続でき、前記酸化触媒又は前記スートフィルタの排気ガス浄化機能を向上できる。

その上、前記スートフィルタの排熱によって前記吸気マニホールドの吸気を加温でき、前記エンジンの燃焼効率を向上できる。また、排気マニホールドに前記酸化触媒を短距離で接続することが可能になり、前記酸化触媒ケースに前記スートフィルタケースを短距離で接続でき、前記酸化触媒又は前記スートフィルタの排気ガス浄化機能を向上できる。

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。図１は排気ガス浄化装置の正面視断面図、図２は同外観説明図である。図１及び図２を参照しながら、旋回作業機搭載用のエンジン装置に適用した排気ガス浄化装置の全体構造について説明する。なお、以下の説明では、排気ガス流入側を単に左側と称し、同じく排気ガス排出側を単に右側と称する。

図１及び図２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に直列に連通接続し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されている。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。

図１及び図２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２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。触媒内側ケース４と触媒外側ケース５とによってＤＰＦ１の酸化触媒ケースが形成されている。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。

図１及び図２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座板体９を固着している。座板体９にセンサ接続プラグ１０が固着されている。ディーゼル酸化触媒２の左側端面２ａと座板体９とをガス流入空間１１形成用の一定距離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と座板体９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。

図１及び図２に示す如く、排気ガス流入空間１１が形成された触媒内側ケース４及び触媒外側ケース５の左側端部に楕円形状の排気ガス流入口１２を開口させている。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(前記ケース４,５の円周方向)に直交する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。

図１及び図２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の小径側の真円形の開口端部１６ａに排気接続フランジ体１７を溶接している。排気接続フランジ体１７は、後述するディーゼルエンジン７０の排気マニホールド７１に締結されている。排気ガス入口管１６の大径側の真円形の開口端部１６ｂは、触媒外側ケース５の外側面に溶接されている。排気ガス入口管１６は、小径側の真円形の開口端部１６ａから大径側の真円形の開口端部１６ｂに向けて末広がり形状（ラッパ状）に形成されている。

図１及び図２に示す如く、触媒外側ケース５の外側面のうち、触媒外側ケース５の開口縁１４の左側端部の外側面に、大径側の真円形の開口端部１６ｂの左側端部が溶接されている。即ち、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（大径側の真円形の開口端部１６ｂ）が、排気ガス移動下流側（触媒外側ケース５の右側）にオフセットされて配置されている。即ち、楕円形状の排気ガス流入口１２は、排気ガス入口管１６（大径側の真円形の開口端部１６ｂ）に対して、排気ガス移動上流側（触媒外側ケース５の左側）にオフセットされて、触媒外側ケース５に形成されている。

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。なお、エンジン７０にＤＰＦ１を組付ける場合、後述するエンジン７０のシリンダヘッド７２等に支持ブラケット（図示省略）を介して触媒外側ケース５を固着させる。

図１及び図２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２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。フィルタ内側ケース２０とフィルタ外側ケース２１とによってＤＰＦ１のスートフィルタケースが形成されている。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。

図１及び図２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。触媒内側ケース４及び触媒外側ケース５の排気ガス移動下流側に、フィルタ内側ケース２０及びフィルタ外側ケース２１の排気ガス移動上流側が、接続管体４５にて連通接続されている。

触媒側フランジ２５には、接続管体４５の上流側フランジ４６がボルト２７及びナット２８によって着脱可能に締結されている。フィルタ側フランジ２６には、接続管体４５の下流側フランジ４７がボルト２７及びナット２８によって着脱可能に締結されている。

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。

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。

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。

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。

図１及び図２を参照して、消音器３０の取付け構造を説明する。図１及び図２に示す如く、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。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。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。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とが同一寸法でなくてもよい。

図１及び図２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。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（図示省略）が開設されている。消音内側ケース３１の内部が、前記多数の排気孔を介して、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を介して接続される。

なお、消音内側ケース３１の内部が、多数の消音孔（図示省略）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等によって閉塞される。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（図示省略）等が充填される。消音内側ケース３１の排気ガス移動上流側（左側）の端部が、薄板製支持体等を介して、消音外側ケース３２の排気ガス移動上流側（左側）の端部に連結される。

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（図示省略）から消音材に排気ガス音（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。

図１及び図２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）等が配置される。

図３乃至図７を参照して、旋回作業機としてのバックホウ１００にディーゼルエンジン７０を搭載した構造を説明する。図３及び図４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、旋回用油圧モータ（図示省略）の駆動にて、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の上部には、操縦部１０６とディーゼルエンジン７０とが搭載されている。ディーゼルエンジン７０はボンネット１０７にて上方から覆われており、ボンネット１０７上に操縦座席１０８が設けられている。また、旋回機体１０４の上部には、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。旋回機体１０４のうち作業部１１０と反対側の側部（実施形態では右側部）には、作業部１１０との重量バランスを取るためのカウンタウェイト１０９が設けられている。なお、操縦座席１０８に座乗したオペレータの右側に作業部１１０が位置し、操縦座席１０８の下方にディーゼルエンジン７０が位置するように、ディーゼルエンジン７０、操縦座席１０８、作業部１１０が、旋回機体１０４上にそれぞれ配置されている。

操縦部１０６には、オペレータが着座する操縦座席１０８の他に、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。

図５に示すように、旋回機体１０４は平面視半円状（扇形）に形成されていて、旋回機体１０４の中央部付近には、走行装置２に設けられた旋回用軸受（図示省略）を嵌める開口部１１５が形成されている。当該開口部１１５が旋回機体１０４の旋回中心になっている。旋回機体１０４の左側部から外向きに突出したブラケット取付け部１１６には、ブーム１１１の基端部を構成するブームブラケット１１７が水平回動可能に設けられている。旋回機体１０４における上面の枢支ブラケット１１８に、旋回用油圧シリンダ１１９におけるシリンダ部が水平回動可能に連結されている。旋回用油圧シリンダ１１９のピストンロッドは、ブームブラケット１１７に水平回動可能に連結されている。旋回用油圧シリンダ１１９のピストンロッド伸縮駆動によって、ブーム１１１が水平方向に回動する。

次に、旋回機体１０４とボンネット１０７との間の空間に収容された各装置・部材の詳細について説明する。図６及び図７に示すように、旋回機体１０４のうち、開口部１１５を挟んでブームブラケット１１７の反対側（操縦座席１０８の下方）には、平面視矩形枠状のエンジン支持シャーシ１２１が固定されている。エンジン支持シャーシ１２１に、防振構造の機関脚体（図示省略）を介してディーゼルエンジン７０を載置している。ディーゼルエンジン７０は、冷却ファン７６が旋回機体１０４の右側（ブームブラケット１１７の近傍）に位置するように、旋回機体１０４に対して横置式に配置されている。すなわち、ディーゼルエンジン７０の出力軸芯線の向きが左右方向になるように、ディーゼルエンジン７０が配置されている。

冷却ファン７６の機外側方には、エンジン冷却用のラジエータ１２４とオイルクーラ１２５とが冷却ファン７６に相対向するように配置されている。ラジエータ１２４はエンジン支持シャーシ１２１に取付けられている。ラジエータ１２４の前面側には可動式のルーバ１２７が配置されている。冷却ファン７６の回転駆動にてラジエータ１２４及びオイルクーラ１２５に外気（冷却風）を導入することにより、ラジエータ１２４及びオイルクーラ１２５が空冷される。

図６及び図７に示す如く、開口部１１５に対向したディーゼルエンジン７０の一側面に排気マニホールド７１を配置している。ボンネット１０７に対向したディーゼルエンジン７０の他側面に吸気マニホールド７３を配置している。即ち、ディーゼルエンジン７０のシリンダヘッド７２を挟んで、シリンダヘッド７２の両側面に排気マニホールド７１と吸気マニホールド７３が配置されている。ディーゼルエンジン７０のうちラジエータ１２４設置側と反対のフライホイール設置側（旋回機体１０４の左側部）に隣接させてＤＰＦ１の酸化触媒ケース８が配置されている。排気マニホールド７１に排気ガス入口管１６を介して酸化触媒ケース８が連通接続されている。

図６及び図７に示す如く、ディーゼルエンジン７０の吸気マニホールド７３に隣接させてＤＰＦ１のスートフィルタケース２３が配置されている。酸化触媒ケース８に接続管体４５を介してスートフィルタケース２３を連通接続している。接続管体４５は、ディーゼルエンジン７０と、ディーゼルエンジン７０を内設させるボンネット１０７との間で、ボンネット１０７の曲がり形状に合わせて略Ｌ形状に折り曲げ形成されている。

即ち、排気ガス浄化装置としてのＤＰＦ１は、複数のガス浄化ケースとして、酸化触媒２を内設する酸化触媒ケース８と、スートフィルタ３を内設するスートフィルタケース２３とを備える。ディーゼルエンジン７０の出力軸芯線と直交する方向と、酸化触媒ケース８の排気ガス移動方向とを一致させている。また、ディーゼルエンジン７０の出力軸芯線と、スートフィルタケース２３の排気ガス移動方向とが平行になるように、酸化触媒ケース８とスートフィルタケース２３とが着脱可能な接続管体４５によって連通される。ディーゼルエンジン７０とボンネット１０７との間に、酸化触媒ケース８とスートフィルタケース２３が、Ｌ形状に折り曲げられた接続管体４５を介して配置される。

また、酸化触媒ケース８の機外側方で、酸化触媒ケース８に隣接させてエアクリーナ８８を配置している。エアクリーナ８８は、ボンネット１０７の上部内面のうち酸化触媒ケース８との間の内部スペースに位置している。ボンネット１０７を大型にすることなく、ボンネット１０７のうちカウンタウェイト１０９寄りの上部内面というコーナ部のスペースを有効利用して、酸化触媒ケース８とスートフィルタケース２３とエアクリーナ８８とを近接させて組付けている。

なお、冷却ファン７６設置部と反対側のディーゼルエンジン７０の側部には、ディーゼルエンジン７０の動力にて駆動する油圧ポンプ１３２を配置している。油圧ポンプ１３２の機外側方にはリザーバタンク１３３が設けられている。リザーバタンク１３３に隣接させてコントロールバルブ１３４が設けられている。旋回用油圧シリンダ１１９及び作業部１１０の各シリンダ１１２，１１４等に、油圧ポンプ１３２の駆動にてリザーバタンク１３３から作動油がそれぞれ供給される。

以上の構成から明らかなように、バックホウ１００のボンネット１０７内に、ディーゼルエンジン７０に導入される空気を浄化するエアクリーナ８８と、ディーゼルエンジン７０からの排気ガスを浄化する酸化触媒ケース８及びスートフィルタケース２３を配置している。ディーゼルエンジン７０の出力軸芯線上に設けられた油圧ポンプ１３２の上方に酸化触媒ケース８が配置され、ディーゼルエンジン７０の吸気マニホールド７３設置側にスートフィルタケース２３が配置されている。その結果、ディーゼルエンジン７０の付属構成部品として、ボンネット１０７の内部に酸化触媒ケース８とスートフィルタケース２３をコンパクトに配置できる。

また、排気マニホールド７１に酸化触媒ケース８とスートフィルタケース２３を至近距離で連通できる。その結果、酸化触媒ケース８とスートフィルタケース２３を適正温度に維持し易く、高い排気ガス浄化性能が維持できる。しかも、酸化触媒ケース８とスートフィルタケース２３の側方で且つディーゼルエンジン７０の上面より低い高さ位置に、エアクリーナ８８を配置できる。即ち、ディーゼルエンジン７０の周辺空間を有効利用して、ボンネット１０７の内面とディーゼルエンジン７０との間に、酸化触媒ケース８とスートフィルタケース２３をとエアクリーナ８８とをコンパクトに配置できる。更に、エアクリーナ８８に近接した酸化触媒ケース８の排熱にて、エアクリーナ８８を容易に加温できる。

また、酸化触媒ケース８とスートフィルタケース２３及びエアクリーナ８８の上面高さはディーゼルエンジン７０の上面高さより低く形成できる。その結果、酸化触媒ケース８とスートフィルタケース２３及びエアクリーナ８８を組込んだディーゼルエンジン７０であっても、全高を極力低く抑えた構造に構成できる。酸化触媒ケース８とスートフィルタケース２３に当たる冷却ファン７６からの風量を低減できる。即ち、冷却ファン７６風による酸化触媒ケース８又はスートフィルタケース２３の排気ガス温度の低下を抑制できる。

図６及び図７に示す如く、旋回機体１０４に搭載され且つボンネット１０７にて覆われたディーゼルエンジン７０と、ディーゼルエンジン７０からの排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置としてのＤＰＦ１（ディーゼルパティキュレートフィルタ）とを備えている旋回作業機搭載用のエンジン装置において、ＤＰＦ１は複数のガス浄化ケースとして酸化触媒ケース８やスートフィルタケース２３を備え、着脱可能な接続管体４５によって酸化触媒ケース８やスートフィルタケース２３を接続するように構成している。したがって、ディーゼルエンジン７０や作業機等の構造を大きく変更することなく、ディーゼルエンジン７０等のレイアウトに適応させて、ディーゼルエンジン７０等の外側方に酸化触媒ケース８やスートフィルタケース２３をコンパクトに設置できる。

図６及び図７に示す如く、前記複数のガス浄化ケース８，２３として、ディーゼル酸化触媒２を内設する酸化触媒ケース８と、スートフィルタ３を内設するスートフィルタケース２３とを備え、酸化触媒ケース８に接続管体４５を介してスートフィルタケース２３を連通するように構成している。したがって、ディーゼルエンジン７０や作業機等の構造を大きく変更することなく、温度の維持が容易な位置に酸化触媒ケース８又はスートフィルタケース２３を組付けることができる。酸化触媒ケース８又はスートフィルタケース２３の支持構造の制約を低減できるものでありながら、酸化触媒ケース８又はスートフィルタケース２３を高性能に維持可能な位置に設置できる。

図６及び図７に示す如く、ディーゼルエンジン７０と、ディーゼルエンジン７０を内設させるボンネット１０７との間で、ボンネット１０７の曲がり形状に合わせて接続管体４５を折り曲げ形成し、ディーゼルエンジン７０とボンネット１０７との間に、酸化触媒ケース８とスートフィルタケース２３を配置している。したがって、ボンネット１０７の外形状を大型化することなく、ボンネット１０７の内部に酸化触媒ケース８又はスートフィルタケース２３を機能的にコンパクトに設置できる。ディーゼルエンジン７０の近傍に酸化触媒ケース８又はスートフィルタケース２３を柔軟なレイアウトで配置できる。酸化触媒ケース８又はスートフィルタケース２３の温度等を簡単に管理できる。

図６及び図７に示す如く、ディーゼルエンジン７０の出力軸芯線と直交する方向と平行な方向とに向けて酸化触媒ケース８とスートフィルタケース２３をそれぞれ設置し、冷却ファン７６設置側と反対のディーゼルエンジン７０の側面に酸化触媒ケース８を配置し、排気マニホールド７１設置側と反対のディーゼルエンジン７０の側面に前記スートフィルタケース２３を配置している。したがって、ディーゼルエンジン７０の周囲の空間を有効に活用して、ディーゼルエンジン７０周りに酸化触媒ケース８又はスートフィルタケース２３をコンパクトに配置できる。ディーゼル酸化触媒２又は前記スートフィルタ３を高性能に維持可能な位置に設置でき、ディーゼル酸化触媒２又はスートフィルタ３の温度等を簡単に管理できる。排気マニホールド７１に酸化触媒ケース８を短距離で接続でき、酸化触媒ケース８にスートフィルタケース２３を短距離で接続でき、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向上できる。

図６及び図７に示す如く、冷却ファン７６又は排気マニホールド７１を設置していないディーゼルエンジン７０の側面に酸化触媒ケース８を配置し、吸気マニホールド７３が設置されたディーゼルエンジン７０の側面にスートフィルタケース２３を配置している。したがって、スートフィルタ３の排熱によって吸気マニホールド７３の吸気を加温でき、ディーゼルエンジン７０の燃焼効率を向上できる。また、排気マニホールド７１にディーゼル酸化触媒２を短距離で接続でき、酸化触媒ケース８にスートフィルタケース２３を短距離で接続でき、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向上できる。

本発明の実施形態の排気ガス浄化装置の正面視断面図である。同外観底面図である。バックホウの側面図である。バックホウの平面図である。旋回機体の平面図である。旋回機体上の配置構成を示す平面図である。ガス浄化ケースの配置構成を示す平面図である。

１ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）（排気ガス浄化装置）
２ディーゼル酸化触媒
３スートフィルタ
４触媒内側ケース
５触媒外側ケース
８酸化触媒ケース（ガス浄化ケース）
２０フィルタ内側ケース
２１フィルタ外側ケース
２３スートフィルタケース（ガス浄化ケース）
４５接続管体
７０ディーゼルエンジン
７１排気マニホールド
７３吸気マニホールド
７６冷却ファン
１０７ボンネット

Claims

機体に搭載され且つボンネットにて覆われたエンジンと、前記エンジンからの排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置とを備えている旋回作業機搭載用のエンジン装置において、
前記排気ガス浄化装置は、酸化触媒を内設する酸化触媒ケースと、スートフィルタを内設するスートフィルタケースとを備え、着脱可能な接続管体を介して前記酸化触媒ケースに前記スートフィルタケースを連通するように接続し、前記エンジンとこれを収容するボンネットとの間に、前記酸化触媒ケース、前記接続管体及び前記スートフィルタケースを位置させ、
前記エンジンのうち冷却ファン設置側と反対の側面に、前記酸化触媒ケースを前記エンジンの出力軸芯線と直交する姿勢で配置し、前記エンジンのうち吸気マニホールド設置側の側面に、前記スートフィルタケースを前記出力軸芯線と平行な姿勢で配置し、
前記エンジンのうち冷却ファン設置側と反対の側方にある油圧ポンプの上方に前記酸化触媒ケースを位置させている、
旋回作業機搭載用のエンジン装置。