JP5220855B2 - 排気ガス処理装置 - 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の排気音を低減し、かつ排気ガス中に含まれる有害物質を除去するのに用いて好適な排気ガス処理装置に関する。

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、該上部旋回体の前部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側に油圧ポンプを駆動するためのエンジンを搭載し、旋回フレームの前部側にキャブ、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処理装置を設ける構成としている。

この排気ガス処理装置は、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選択還元触媒、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（特許文献１：特開２００３−１２０２７７号公報参照）。

ここで、特許文献１による排気ガス処理装置は、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上流筒体と、下流側に配置された下流筒体と、これら各筒体間に直列に設けられた浄化部筒体とを備え、この浄化部筒体の内部に、粒子状物質除去フィルタ、酸化触媒、尿素水噴射弁、選択還元触媒等の処理部材を収容している。そして、これら上流筒体、浄化部筒体、下流筒体は、それぞれ筒体の軸線方向（筒体の長さ方向）に対してほぼ直交するフランジ状の接続面を有し、これら各接続面を、ガスケット等を介して対面させた状態で締結具を用いて締結される。このようにして、排気ガス処理装置は、上流筒体と下流筒体との間に浄化部筒体が軸線方向に直列に接続された状態で、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る構成となっている。

ところで、排気ガスを浄化処理する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。ここで、粒子状物質除去フィルタのクリーニング作業を行う場合には、まず、浄化部筒体から上流筒体と下流筒体とを取外した状態で、エンジン等の構造体から浄化部筒体を取外し、この浄化部筒体内に収容された粒子状物質除去フィルタを外部に取出してクリーニングを行う。

そして、クリーニングが終了した粒子状物質除去フィルタを、浄化部筒体内に取付けた後、浄化部筒体を再びエンジン等の構造体に取付け、上流筒体と下流筒体とを浄化部筒体に取付ける。

しかし、上述した特許文献１による排気ガス処理装置では、粒子状物質除去フィルタ等を収容した浄化部筒体を、Ｕボルトとナットを用いてエンジンに取付けている。このため、浄化部筒体を取外すときには、浄化部筒体の接続面を、上流筒体および下流筒体の接続面から取外した状態で、浄化部筒体をエンジン側に固定しているＵボルト、ナットを取外す必要がある。

この結果、粒子状物質除去フィルタに対するクリーニング作業、点検作業、修理作業等のメンテナンス作業を行うときに、この粒子状物質除去フィルタを内蔵した浄化部筒体を、上流筒体と下流筒体とに対して取付け、取外しする作業に手間を要し、メンテナンス作業の作業性が低下してしまうという問題がある。

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、処理部材を内蔵した浄化部筒体を上流筒体および下流筒体に対して容易に取付け、取外しすることができ、処理部材に対するメンテナンス作業の作業性を高めることができるようにした排気ガス処理装置を提供することを目的としている。

上述した課題を解決するため本発明は、車体に搭載されたエンジンの排気ガス通路に設けられた上流筒体と、該上流筒体の下流側に設けられた下流筒体と、前記上流筒体と下流筒体との間に前記各筒体の軸線方向に直列に取付け、取外し可能に接続して設けられ排気ガスを浄化処理するための処理部材が内蔵された浄化部筒体とを備え、該浄化部筒体は前記上流筒体と下流筒体との間に水平方向に直列に接続してなる排気ガス処理装置に適用される。

そして、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、互いに対面した状態で接続される接続面を有するフランジ部を設け、前記上流筒体と浄化部筒体とを接続するフランジ部の接続面および／または前記下流筒体と浄化部筒体とを接続するフランジ部の接続面は、前記各筒体の軸線方向と直交する方向に対して斜めに傾斜した傾斜接続面により形成し、前記浄化部筒体に設けられた前記傾斜接続面は、水平方向に配置された当該筒体の上面側よりも下面側の長さ寸法が小さくなるように斜め下向きに傾斜した下向き傾斜接続面として形成し、前記上流筒体および／または下流筒体に設けられた前記傾斜接続面は、水平方向に配置された当該筒体の下面側よりも上面側の長さ寸法が小さくなるように斜め上向きに傾斜した上向き傾斜接続面として形成する構成としたことにある。

このように構成したことにより、上流筒体と下流筒体との間に水平方向に直列に接続される浄化部筒体を、前記上流筒体と下流筒体とに対し、軸線方向と直交する方向に取付け、取外しするときに、上流筒体と下流筒体との間にスペースを確保することができる。

従って、浄化部筒体を取外すときには、上流筒体と下流筒体との間に形成されたスペースを通じて浄化部筒体を軸線方向と直交する方向に容易に取外すことができる。また、浄化部筒体を取付けるときには、この浄化部筒体を上流筒体と下流筒体との間に容易に挿入することができる。しかも、上流筒体と下流筒体との間に浄化部筒体を挿入したときに、上流筒体および／または下流筒体の傾斜接続面と浄化部筒体の傾斜接続面とが係合する。これにより、上流筒体と下流筒体とに対し浄化部筒体を軸線方向に位置合わせすることができ、浄化部筒体を取付けるときの作業性を高めることができる。

この結果、上流筒体と下流筒体との間から浄化部筒体を取外す取外し作業、この浄化部筒体に内蔵された処理部材のクリーニング、点検、修理等のメンテナンス作業、再び浄化部筒体を上流筒体と下流筒体との間に取付ける取付作業を、迅速かつ容易に行うことができ、浄化部筒体に対する作業性を高めることができる。

しかも、請求項１の発明は、前記浄化部筒体に設けられた前記傾斜接続面は、水平方向に配置された当該筒体の上面側よりも下面側の長さ寸法が小さくなるように斜め下向きに傾斜した下向き傾斜接続面として形成し、前記上流筒体および／または下流筒体に設けられた前記傾斜接続面は、水平方向に配置された当該筒体の下面側よりも上面側の長さ寸法が小さくなるように斜め上向きに傾斜した上向き傾斜接続面として形成する構成としている。

この構成の結果、上流筒体と下流筒体との間に浄化部筒体を上方から挿入することにより、上流筒体および／または下流筒体の上向き傾斜接続面と浄化部筒体の下向き傾斜接続面とを、上，下方向で係合させることができる。これにより、上流筒体と下流筒体との間に浄化部筒体を位置決め状態に保持することができるので、上流筒体と下流筒体との間に配置した浄化部筒体を締結具等を用いて締結するときに、重量物である浄化部筒体を支える必要がなく、この浄化部筒体の取付け、取外し作業を迅速かつ容易に行うことができる。

請求項２の発明は、前記上流筒体と下流筒体は、前記エンジンに対して前記各筒体の軸線が水平方向となるように、かつ前記浄化部筒体の挿入スペースを保って予め固定的に取付けておき、前記浄化部筒体は、前記上流筒体と下流筒体の軸線とは直交する方向から取付け、取外しする構成としている。

これにより、エンジンに対して上流筒体と下流筒体とを固定的に取付けた状態で、これら上流筒体と下流筒体との間に浄化部筒体用の挿入スペースを確保することができる。従って、上流筒体と下流筒体とに対する浄化部筒体の取付け作業、取外し作業を、上流筒体と下流筒体との間に確保された挿入スペースを利用して円滑に行うことができる。
請求項３の発明は、前記浄化部筒体の上流側フランジ部には前記上流筒体に向けて突出する位置決めピンを設けると共に、前記下流側フランジ部には前記下流筒体に向けて突出する他の位置決めピンを設け、前記上流筒体のフランジ部と前記下流筒体のフランジ部には、前記各位置決めピンが係合することにより前記上流筒体と下流筒体とに対して前記浄化部筒体を位置決めする切欠溝をそれぞれ設ける構成としている。

この構成により、上流筒体と下流筒体との間に浄化部筒体を挿入すると、浄化部筒体の上流側フランジ部に設けた位置決めピンが、上流筒体のフランジ部に設けた切欠溝に係合すると共に、浄化部筒体の下流側フランジ部に設けた他の位置決めピンが、下流筒体のフランジ部に設けた切欠溝に係合し、上流筒体と下流筒体とに対して浄化部筒体を適正な取付位置へと案内することができる。これにより、上流筒体と下流筒体とに対して浄化部筒体を同軸となるように位置決めすることができ、浄化部筒体を取付けるときの作業性を一層高めることができる。

請求項４の発明は、前記上流筒体のフランジ部と前記浄化部筒体の上流側フランジ部との間、および前記下流筒体のフランジ部と前記浄化部筒体の下流側フランジ部との間には、それぞれガスケットを設け、該各ガスケットには前記各位置決めピンが挿通されるピン挿通孔をそれぞれ設け、前記各ガスケットの前記ピン挿通孔を前記各位置決めピンに挿通した状態で、前記各位置決めピンを前記上流筒体の切欠溝と前記下流筒体の切欠溝とにそれぞれ係合する構成としている。

この構成によると、浄化部筒体の上流側フランジ部に設けた位置決めピンにガスケットのピン挿通孔を挿通し、浄化部筒体の下流側フランジ部に設けた位置決めピンにガスケットのピン挿通孔を挿通することにより、浄化部筒体の上流側フランジ部と下流側フランジ部とにそれぞれガスケットを仮止めした状態で、上流筒体と下流筒体との間に浄化部筒体を挿入することができる。従って、上流筒体と下流筒体との間に浄化部筒体を接続する作業を行うときに、上流筒体と浄化部筒体との間にガスケットを設ける作業と、下流筒体と浄化部筒体との間にガスケットを設ける作業とを同時行うことができ、ガスケットを介して上流筒体と下流筒体との間に浄化部筒体を接続するときの作業性を高めることができる。

請求項５の発明によると、前記浄化部筒体内に収容される前記処理部材は、粒子状物質除去フィルタ、酸化触媒、尿素水噴射弁、選択還元触媒のうちの１個または複数個の組合せとしている。

この構成によれば、粒子状物質除去フィルタ、酸化触媒、尿素水噴射弁、選択還元触媒のうちの１個または複数個の組合せからなる処理部材を収容した浄化部筒体を、上流筒体と下流筒体とに対して容易に取付け、取外しすることができる。

この場合、浄化部筒体内に収容される処理部材である粒子状物質除去フィルタは、捕集した粒子状物質を定期的にクリーニングする必要があり、尿素水噴射弁は、尿素水溶液の結晶化による付着物をクリーニングする作業と、噴射状態の不具合を点検、修理する作業とが必要となり、さらに、選択還元触媒は、尿素水溶液の析出による付着物をクリーニングする必要がある。しかし、浄化部筒体を上流筒体と下流筒体に対して容易に取外しすることにより、粒子状物質除去フィルタ、酸化触媒、尿素水噴射弁、選択還元触媒等のクリーニング、点検、修理等の作業性を高めることができる。

請求項６の発明によると、前記浄化部筒体には、当該浄化部筒体を前記上流筒体と下流筒体との間から取外して他の場所に載置するときに正規の載置状態に保つ載置脚を設ける構成としている。

従って、上流筒体と下流筒体との間から浄化部筒体を取外したときに、この浄化部筒体に設けた載置脚を他の場所に載置することにより、単体となった浄化部筒体が転がるのを抑え、浄化部筒体を安定した載置状態に保つことができる。

請求項７の発明によると、前記浄化部筒体には、これを単体で持上げるときに把持するための把手部を設ける構成としている。これによると、上流筒体と下流筒体とに対して浄化部筒体を取付け、取外しするときに、浄化部筒体に設けた把手部を把持することにより、浄化部筒体を簡単かつ安全に持上げて運搬することができる。

請求項８の発明によると、前記上流筒体と下流筒体の下面側には、前記エンジンに設けられた処理装置支持ブラケットに対して防振部材を介して取付けるための支持脚を設ける構成としている。これにより、エンジンの処理装置支持ブラケットに対し、上流筒体と下流筒体とを、それぞれ支持脚を介して安定した状態で取付けることができる。

本発明の第１の実施の形態による排気ガス処理装置を備えた油圧ショベルを示す正面図である。 図１中の上部旋回体を、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処理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。 排気ガス処理装置をエンジンに取付けられた油圧ポンプと一緒に示す正面図である。 排気ガス処理装置を単体で示す斜視図である。 排気ガス処理装置の内部構造を示す縦断面図である。 上流筒体を処理装置支持ブラケットに取付けた状態を図４中の矢示VII−VII方向からみた要部拡大の横断面図である。 上流筒体、下流筒体、フィルタ用筒体等を示す分解斜視図である。 上流筒体と下流筒体とに対してフィルタ用筒体を取付け、取外す状態を示す正面図である。 第２の実施の形態による排気ガス処理装置を単体で示す図５と同様な斜視図である。 排気ガス処理装置の内部構造を示す図６と同様な縦断面図である。 上流筒体、下流筒体、フィルタ用筒体、位置決めピン、切欠溝等を示す図８と同様な分解斜視図である。 上流筒体と下流筒体とに対してフィルタ用筒体を取付け、取外す状態を示す正面図である。 フィルタ用筒体の位置決めピンにガスケットを挿通した状態を示す要部拡大断面図である。 フィルタ用筒体の位置決めピンが、上流筒体の切欠溝に係合した状態を示す要部拡大断面図である。 フィルタ用筒体の位置決めピンが、切欠溝の溝底部に当接した状態を示す要部拡大断面図である。 第１の変形例による排気ガス処理装置を示す図９と同様な正面図である。 第２の変形例による排気ガス処理装置を示す図６と同様な縦断面図である。

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）
２１，５１ 排気ガス処理装置
２２ 上流筒体
２３Ｃ，２８Ｃ フランジ部
２３Ｅ，２８Ｅ 上向き傾斜接続面
２５ 酸化触媒（処理部材）
２７，２７′ 下流筒体
３１，３１′ フィルタ用筒体（浄化部筒体）
３２Ｂ，６２Ａ，３２Ｂ′ 上流側フランジ部
３２Ｃ，６４Ａ，３２Ｃ′ 下流側フランジ部
３２Ｆ，３２Ｇ，６２Ｂ，６４Ｂ，３２Ｆ′ 下向き傾斜接続面
３５ 把手部
３６ 載置脚
３７ 粒子状物質除去フィルタ（ＤＰＦ） （処理部材）
４１ ガスケット
４１Ｂ ピン挿通孔
５２，５３ 切欠溝
５４ 位置決めピン
６１ 尿素水噴射弁（処理部材）
６２ 噴射弁用筒体（浄化部筒体）
６３ 選択還元触媒（処理部材）
６４ 還元触媒用筒体（浄化部筒体）
Ｓ 挿入スペース

以下、本発明に係る排気ガス処理装置の実施の形態を、油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

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、本実施の形態では、排気ガス処理装置として、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（ＰＭ除去装置）を例示している。

そして、本実施の形態に用いる排気ガス処理装置は、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個の筒体をボルトを用いて各筒体の軸線方向に直列に連結し、取付脚を介して車体側に取付ける構成としている。

図中、１は建設機械の代表例としての油圧ショベルで、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、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と共に車体を構成する上部旋回体４と、上部旋回体４の前部側に俯仰動可能に設けられ掘削作業等を行う作業装置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、排気ガス処理装置２１等により構成されている。

６は上部旋回体４のベースとなる旋回フレームで、該旋回フレーム６は、強固な支持構造体をなし、旋回装置３を介して下部走行体２上に取付けられている。ここで、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、左縦板６Ｂから左方向に張出した複数本の左張出しビーム６Ｄと、右縦板６Ｃから右方向に張出した複数本の右張出しビーム６Ｅと、各左張出しビーム６Ｄの先端に固着され前，後方向に延びた左サイドフレーム６Ｆと、各右張出しビーム６Ｅの先端に固着され前，後方向に延びた右サイドフレーム６Ｇとにより大略構成されている。

７は旋回フレーム６の左前部側に搭載されたキャブ（図１参照）で、該キャブ７は、オペレータの運転室を画成するものである。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、このエンジン８は、例えばディーゼルエンジンにより構成されている。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の途中部位には後述の排気ガス処理装置２１が取付けられている。

ここで、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）等の有害物質を、排気ガスと一緒に排出してしまうものである。そこで、排気管９に取付けられる排気ガス処理装置２１は、後述するように、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３７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、油圧ショベル１に搭載された各種油圧アクチュエータに向けて作動用の圧油を吐出するものである。ここで、油圧ポンプ１０は、図３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。

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、インタクーラ等からなり、エンジン８の作動時に供給される冷却風中に冷媒の熱を放出することにより、エンジン冷却水、作動油、過給空気を冷却するものである。

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、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はカウンタウエイト１４の前側に配設された建屋カバーで、該建屋カバー１５は、エンジン８、油圧ポンプ１０、熱交換装置１１等を収容するものである。

１６はエンジン８の右側に位置して設けられた処理装置支持ブラケットで、該処理装置支持ブラケット１６は、後述の排気ガス処理装置２１を支持するものである。ここで、処理装置支持ブラケット１６は、図３および図４等に示すように、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から排出される排気ガスを浄化するための排気ガス処理装置について述べる。

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処理装置で、該排気ガス処理装置２１は、排気管９と共に排気ガス通路を構成し、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、排気ガス処理装置２１は、上部旋回体４に対して前，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の上部に前，後方向に延びる縦置き状態（水平状態）に配置されている（図２参照）。

そして、排気ガス処理装置２１は、図３ないし図６に示すように、後述の上流筒体２２と、下流筒体２７と、浄化部筒体としてのフィルタ用筒体３１とからなる３個の筒体を、水平方向（軸線Ｏ−Ｏ方向）に直列に、かつ取付け、取外し可能に接続することにより構成されている。

ここで、２２は排気ガス通路の上流側に設けられた上流筒体を示している。この上流筒体２２は、排気ガスが流入する入口部分を構成する有蓋円筒体からなり、図６ないし図９に示すように、後述の筒状ケース２３と、流入管２４と、酸化触媒２５と、支持脚２６とにより大略構成されている。

２３は上流筒体２２の外殻を構成する筒状ケースで、該筒状ケース２３は、大径な円筒状をなす円筒部２３Ａと、該円筒部２３Ａの前端部（上流側）を閉塞して設けられた蓋部２３Ｂと、円筒部２３Ａの後端部（下流側）に全周に亘って鍔状に設けられた楕円形のフランジ部２３Ｃとにより構成されている。また、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が設けられている。

ここで、図９に示すように、円筒部２３Ａの前端部は、軸線Ｏ−Ｏ方向と直交する鉛直方向に延びた円形開口端となり、蓋部２３Ｂによって閉塞されている。一方、円筒部２３Ａの後端部は、鉛直方向（上，下方向）に対して角度αだけ斜め上向きに傾斜した傾斜開口端となっている。従って、筒状ケース２３の円筒部２３Ａは、上面側の寸法が小さく下面側の寸法が徐々に大きくなるように形成され、円筒部２３Ａの後端部の開口端は、上，下方向に延びる楕円形状をなしている。

一方、筒状ケース２３のフランジ部２３Ｃは、楕円形状をした開口端から径方向外向きに突出した鍔状体として形成されている。従って、フランジ部２３Ｃは、円筒部２３Ａの後端部に対し、鉛直方向に対して角度αだけ上向きに傾斜している。

また、筒状ケース２３のフランジ部２３Ｃの外側面には、上向き傾斜接続面２３Ｅが設けられている。ここで、上向き傾斜接続面２３Ｅは、鉛直方向に対して角度αだけ斜め上向きに傾斜している。そして、この上流筒体２２の上向き傾斜接続面２３Ｅは、後述するフィルタ用筒体３１の下向き傾斜接続面３２Ｆと正対するものである。

さらに、筒状ケース２３には、図６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２３Ｆが設けられている。この２個の温度センサ取付口２３Ｆは、図３および図４に示すように、後述の温度センサ４３，４４を取付けるもので、後述の酸化触媒２５を前，後方向で挟む２箇所に配置されている。さらに、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２３Ｇが設けられ、該圧力取出部２３Ｇには、後述の圧力センサ４２が上流側配管４２Ａを介して接続される構成となっている。

２４は筒状ケース２３の上流側（酸化触媒２５の前側）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を径方向に貫通している（図７参照）。そして、流入管２４は、筒状ケース２３の内部で消音器筒体２４Ａを構成することにより、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、排気ガスを浄化処理する処理部材の１つを構成するものである。ここで、酸化触媒２５は、図６および図８に示すように、軸線方向に多数の貫通孔２５Ａが形成されたセラミックス製のセル状筒体により形成されている。そして、酸化触媒２５は、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窒素酸化物（ＮＯ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を浄化するものである。

２６は筒状ケース２３（円筒部２３Ａ）の下面側に設けられた支持脚で、該支持脚２６は、図７に示すように、略Ｗ字状に折曲げられた板体からなっている。そして、支持脚２６の下端側は、処理装置支持ブラケット１６の前側取付板１６Ｃにボルト止めされている。

次に、２７は後述のフィルタ用筒体３１を挟んで上流筒体２２の下流側に設けられた下流筒体を示している。この下流筒体２７は、排気ガスを流出する出口部分を構成する有蓋円筒体からなっている。そして、下流筒体２７は、図６および図８に示すように、後述の筒状ケース２８と、流出管２９と、支持脚３０とにより大略構成されている。

２８は下流筒体２７の外殻を構成する筒状ケースで、該筒状ケース２８は、上流筒体２２の筒状ケース２３とほぼ同様に、大径な円筒状をなす円筒部２８Ａと、該円筒部２８Ａの後端部（下流側）を閉塞して設けられた蓋部２８Ｂと、円筒部２８Ａの前端部（上流側）に全周に亘って鍔状に設けられたフランジ部２８Ｃとにより構成されている。そして、フランジ部２８Ｃには、周方向に間隔をもって複数個のボルト挿通孔２８Ｄが設けられている。

ここで、図９に示すように、円筒部２８Ａの後端部は、鉛直方向に延びた円形開口端となり、蓋部２８Ｂによって閉塞されている。一方、円筒部２８Ａの前端部は、鉛直方向に対して角度βだけ斜め上向きに傾斜した傾斜開口端となっている。従って、筒状ケース２８の円筒部２８Ａは、上面側の寸法が小さく下面側の寸法が徐々に大きくなるように形成され、円筒部２８Ａの前端部の開口端は、上，下方向に延びる楕円形状をなしている。

一方、筒状ケース２８のフランジ部２８Ｃは、楕円形状をした開口端から径方向外向きに突出した鍔状体として形成されている。従って、フランジ部２８Ｃは、円筒部２８Ａの前端部に、鉛直方向に対して角度βだけ上向きに傾斜している。

また、筒状ケース２８のフランジ部２８Ｃには、上向き傾斜接続面２８Ｅが設けられている。ここで、この上向き傾斜接続面２８Ｅは、鉛直方向に対して角度βだけ斜め上向きに傾斜している。そして、この下流筒体２７の上向き傾斜接続面２８Ｅは、後述するフィルタ用筒体３１の下向き傾斜接続面３２Ｇに正対するものである。

さらに、円筒部２８Ａ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２８Ｆが設けられ、該圧力取出部２８Ｆには、後述の圧力センサ４２が下流側配管４２Ｂを介して接続される構成となっている。

２９は筒状ケース２８の後側（下流側）に設けられた尾管と呼ばれる流出管で、該流出管２９は、筒状ケース２８の円筒部２８Ａを径方向に貫通している（図６参照）。また、筒状ケース２８から突出した流出管２９の上端側は、図１に示す建屋カバー１５の上方に突出して大気に解放されている。そして、流出管２９は、筒状ケース２８の内部で消音器筒体２９Ａを構成することにより、排気音を低減するものである。

３０は筒状ケース２８（円筒部２８Ａ）の下面側に設けられた支持部材としての支持脚で、該支持脚３０は、上流筒体２２の支持脚２６と同様に、略Ｗ字状に折曲げられた板体からなっている。そして、支持脚３０の下端側は、処理装置支持ブラケット１６の後側取付板１６Ｄにボルト止めされている。

次に、３１は上流筒体２２と下流筒体２７との間に水平方向に直列に接続された１個のフィルタ用筒体を示している。このフィルタ用筒体３１は、排気ガスを浄化処理するための処理部材を内蔵した浄化部筒体を構成するものである。ここで、フィルタ用筒体３１は、図６ないし図９に示すように両端が開口した円筒体からなり、後述の筒状ケース３２と、粒子状物質除去フィルタ３７とにより大略構成されている。

３２はフィルタ用筒体３１の外殻を構成する筒状ケースで、該筒状ケース３２は、その内部に粒子状物質除去フィルタ３７を収容するものである。ここで、筒状ケース３２は、上流筒体２２の筒状ケース２３および下流筒体２７の筒状ケース２８とほぼ等しい外径寸法を有する円筒部３２Ａと、該円筒部３２Ａの前端部（上流側）に全周に亘って鍔状に設けられた上流側フランジ部３２Ｂと、円筒部３２Ａの後端部（下流側）に全周に亘って鍔状に設けられた下流側フランジ部３２Ｃとにより大略構成されている。また、上流側フランジ部３２Ｂには、上流筒体２２を構成する筒状ケース２３のボルト挿通孔２３Ｄと対応する位置に複数個のボルト挿通孔３２Ｄが設けられ、下流側フランジ部３２Ｃには、下流筒体２７を構成する筒状ケース２８のボルト挿通孔２８Ｄと対応する位置に複数個のボルト挿通孔３２Ｅが設けられている。

ここで、図９に示すように、上流筒体２２の筒状ケース２３に接続される円筒部３２Ａの前端部は、鉛直方向に対して角度αだけ斜め下向きに傾斜し、下流筒体２７の筒状ケース２８に接続される円筒部３２Ａの後端部は、鉛直方向に対して角度βだけ斜め下向きに傾斜している。従って、筒状ケース３２の円筒部３２Ａは、上面側の寸法が大きく下面側の寸法が徐々に小さくなるように形成され、円筒部３２Ａの両端部の開口端は、それぞれ上，下方向に延びる楕円形状をなしている。

一方、筒状ケース３２の上流側フランジ部３２Ｂは、楕円形状をした開口端から径方向外向きに突出した鍔状体として形成されている。従って、上流側フランジ部３２Ｂは、円筒部３２Ａの前端部に、鉛直方向に対して角度αだけ下向きに傾斜している。

また、筒状ケース３２の下流側フランジ部３２Ｃは、楕円形状をした開口端から径方向外向きに突出した鍔状体として形成されている。従って、下流側フランジ部３２Ｃは、円筒部３２Ａの後端部に、鉛直方向に対して角度βだけ下向きに傾斜している。

さらに、筒状ケース３２の上流側フランジ部３２Ｂには、上流側の下向き傾斜接続面３２Ｆが設けられている。ここで、下向き傾斜接続面３２Ｆは、鉛直方向に対して角度αだけ斜め下向きに傾斜している。そして、下向き傾斜接続面３２Ｆは、上流筒体２２のフランジ部２３Ｃに設けた上向き傾斜接続面２３Ｅと正対するものである。

そして、上流筒体２２に筒状ケース３２を取付けるには、上流側フランジ部３２Ｂに設けた下向き傾斜接続面３２Ｆを、後述のガスケット４１を介して上流筒体２２を構成する筒状ケース２３のフランジ部２３Ｃに設けた上向き傾斜接続面２３Ｅに正対させる。この状態で、上流側フランジ部３２Ｂの各ボルト挿通孔３２Ｄとフランジ部２３Ｃの各ボルト挿通孔２３Ｄとにボルト３３を挿通し、このボルト３３にナット３４を螺着する。これにより、フィルタ用筒体３１の上流側フランジ部３２Ｂと上流筒体２２のフランジ部２３Ｃとが締結される構成となっている。

さらにまた、筒状ケース３２の下流側フランジ部３２Ｃには、下流側の下向き傾斜接続面３２Ｇが設けられている。ここで、下向き傾斜接続面３２Ｇは、鉛直方向に対して角度βだけ斜め下向きに傾斜している。そして、下向き傾斜接続面３２Ｇは、下流筒体２７のフランジ部２８Ｃに設けた上向き傾斜接続面２８Ｅと正対するものである。

ここで、下流筒体２７に筒状ケース３２を取付けるには、下流側フランジ部３２Ｃに設けた下向き傾斜接続面３２Ｇを、ガスケット４１を介して下流筒体２７を構成する筒状ケース２８のフランジ部２８Ｃに設けた上向き傾斜接続面２８Ｅに正対させる。この状態で、下流側フランジ部３２Ｃの各ボルト挿通孔３２Ｅとフランジ部２８Ｃの各ボルト挿通孔２８Ｄとにボルト３３を挿通し、このボルト３３にナット３４を螺着する。これにより、フィルタ用筒体３１の下流側フランジ部３２Ｃと下流筒体２７のフランジ部２８Ｃとが締結される構成となっている。

このように、上流筒体２２のフランジ部２３Ｃには、鉛直方向に対して角度αだけ斜め上向きに傾斜した上向き傾斜接続面２３Ｅが設けられ、下流筒体２７のフランジ部２８Ｃには、鉛直方向に対して角度βだけ斜め上向きに傾斜した上向き傾斜接続面２８Ｅが設けられている。この結果、図９に示すように、上流筒体２２の上向き傾斜接続面２３Ｅと下流筒体２７の上向き傾斜接続面２８Ｅとの間には、下方から上方に向けて徐々に間隔が大きくなり、フィルタ用筒体３１が挿入される略Ｖ字状の挿入スペースＳが形成されている。

従って、上流筒体２２と下流筒体２７との間に上方からフィルタ用筒体３１を取付けるときのスペースを大きく確保することができ、かつ、上流筒体２２と下流筒体２７との間に接続されたフィルタ用筒体３１を上方に取外すときのスペースを大きく確保することができる構成となっている。

また、フィルタ用筒体３１の上流側フランジ部３２Ｂには、鉛直方向に対して角度αだけ斜め下向きに傾斜した下向き傾斜接続面３２Ｆを設け、下流側フランジ部３２Ｃには、鉛直方向に対して角度βだけ斜め下向きに傾斜した下向き傾斜接続面３２Ｇを設ける構成となっている。これにより、フィルタ用筒体３１を取付け、取外しするときには、下向き傾斜接続面３２Ｆを上流筒体２２の上向き傾斜接続面２３Ｅに係合させ、フィルタ用筒体３１の下向き傾斜接続面３２Ｇを下流筒体２７の上向き傾斜接続面２８Ｅに係合させることができる。

これにより、上流筒体２２と下流筒体２７とに対し、フィルタ用筒体３１を水平方向（軸線Ｏ−Ｏ方向）に位置合わせすることができると共に、上流筒体２２と下流筒体２７との間にフィルタ用筒体３１を仮止め状態に保持することができる構成となっている。

３５はフィルタ用筒体３１の筒状ケース３２に設けられた把手部で、該把手部３５は、フィルタ用筒体３１を単体で持上げるときに把持するものである。ここで、把手部３５は、例えば平板状の鋼板材を略コ字状に折曲げることにより形成され、溶接等の手段を用いて筒状ケース３２の円筒部３２Ａの上面側に固着されている。

３６はフィルタ用筒体３１の筒状ケース３２に設けられた載置脚で、該載置脚３６は、例えば平板状の鋼板材を略コ字状に折曲げることにより形成され、溶接等の手段を用いて筒状ケース３２の円筒部３２Ａの下面側に固着されている。そして、上流筒体２２と下流筒体２７との間から取外したフィルタ用筒体３１を、作業台（図示せず）等の他の場所に載置するときに、この作業台上に載置脚３６を当接させることにより、円筒状をなすフィルタ用筒体３１が作業台上で転がるのを抑え、フィルタ用筒体３１を安定した載置状態に保つことができる構成となっている。

３７は筒状ケース３２内に収容された粒子状物質除去フィルタ（通常、Diesel Particulate Filterと呼ばれ、以下このフィルタ３７を略して、「ＤＰＦ３７」という）である。このＤＰＦ３７は、排気ガス処理装置に用いられる処理部材の代表例で、第１の実施の形態では処理部材の具体例である。そして、図６に示すように、ＤＰＦ３７は、例えばセラミックス材料等からなる多孔質な部材によって円筒状に形成されたフィルタ本体３８と、該フィルタ本体３８の外周側に全周に亘って設けられた緩衝材層３９と、該緩衝材層３９の外周側に全周に亘って設けられた断熱材層４０とにより大略構成されている。

ここで、フィルタ本体３８は、軸線Ｏ−Ｏ方向に沿って多数の小孔３８Ａが設けられたハニカム構造のセル状筒体をなし、各小孔３８Ａは、隣同士で交互に異なる端部が目封じ部材３８Ｂによって閉塞されている。そして、フィルタ本体３８は、上流側から各小孔３８Ａに流入する排気ガスを多孔質材料に通すことで粒子状物質を捕集し、排気ガスのみを隣の小孔３８Ａを通じて下流側へと流出させる。

この場合、フィルタ本体３８によっ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３８Ａ内に徐々に堆積する。また、その他の未燃焼残留物、例えばエンジンオイル中の重金属、カルシウム等も徐々に堆積する。そこで、後述の圧力センサ４２によって、ＤＰＦ３７の上流側の圧力と下流側の圧力を計測し、上流側と下流側の圧力差が所定の値に達したときには、ＤＰＦ３７をフィルタ用筒体３１の筒状ケース３２から取外し、堆積物をクリーニングする構成となっている。

４１は上流筒体２２の筒状ケース２３とフィルタ用筒体３１の筒状ケース３２との間、下流筒体２７の筒状ケース２８とフィルタ用筒体３１の筒状ケース３２との間にそれぞれ設けられたガスケットを示している。ここで、各ガスケット４１は、図６および図８に示すように、例えばステンレス等の金属板を用いて、筒状ケース３２の上流側フランジ部３２Ｂおよび下流側フランジ部３２Ｃとほぼ同様な環状体として形成されている。そして、各ガスケット４１には、上流側フランジ部３２Ｂ，下流側フランジ部３２Ｃの各ボルト挿通孔３２Ｄ，３２Ｅと対応する複数のボルト挿通孔４１Ａが形成されている。

４２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４２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、ＤＰＦ３７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４２は、その上流側配管４２Ａが上流筒体２２の筒状ケース２３の圧力取出部２３Ｇに接続され、下流側配管４２Ｂが下流筒体２７の筒状ケース２８の圧力取出部２８Ｆに接続されている。

４３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、該上流側温度センサ４３は、筒状ケース２３の上流側に位置する温度センサ取付口２３Ｆ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４３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。

４４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４４は、ＤＰＦ３７によって捕集した粒子状物質の酸化（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排気ガス処理装置２１は上述の如き構成を有するもので、次に、排気ガス処理装置２１を処理装置支持ブラケット１６に取付ける取付手順について説明する。

まず、図９に示すように、処理装置支持ブラケット１６の支持台１６Ａ上に、防振部材１６Ｂを介して前側取付板１６Ｃを取付けると共に、防振部材１６Ｂを介して後側取付板１６Ｄを取付ける。この状態で、前側取付板１６Ｃ上に上流筒体２２を配置し、該上流筒体２２の筒状ケース２３に設けられた支持脚２６を前側取付板１６Ｃにボルト止めする。また、後側取付板１６Ｄ上に下流筒体２７を配置し、該下流筒体２７の筒状ケース２８に設けられた支持脚３０を後側取付板１６Ｄにボルト止めする。

この場合、上流筒体２２を構成する筒状ケース２３のフランジ部２３Ｃは、鉛直方向に対して角度αだけ斜め上向きに傾斜し、下流筒体２７を構成する筒状ケース２８のフランジ部２８Ｃは、鉛直方向に対して角度βだけ斜め上向きに傾斜している。これにより、上流筒体２２と下流筒体２７は、エンジン８に対して各筒体２２，２７の軸線Ｏ−Ｏが水平方向となり、かつ両者間にフィルタ用筒体３１を挿入するための略Ｖ字状の挿入スペースＳを保った状態で、処理装置支持ブラケット１６に予め固定的に取付けられる。

この状態で、フィルタ用筒体３１を、各筒体２２，２７の鉛直方向（上，下方向）から、上流筒体２２と下流筒体２７との間の挿入スペース内に挿入する。そして、フィルタ用筒体３１の上流側フランジ部３２Ｂに設けた下向き傾斜接続面３２Ｆを、上流筒体２２のフランジ部２３Ｃに設けた上向き傾斜接続面２３Ｅにガスケット４１を介して係合させ、フィルタ用筒体３１の下流側フランジ部３２Ｃに設けた下向き傾斜接続面３２Ｇを、下流筒体２７のフランジ部２８Ｃに設けた上向き傾斜接続面２８Ｅにガスケット４１を介して係合させる。

そして、フィルタ用筒体３１の上流側フランジ部３２Ｂと上流筒体２２のフランジ部２３Ｃとを、ボルト３３およびナット３４を用いて締結すると共に、フィルタ用筒体３１の下流側フランジ部３２Ｃと下流筒体２７のフランジ部２８Ｃとを、ボルト３３およびナット３４を用いて締結する。これにより、上流筒体２２、下流筒体２７、フィルタ用筒体３１を水平方向に直列に接続した状態で、処理装置支持ブラケット１６に排気ガス浄化装置２１を取付けることができる。

次に、このように取付けられた排気ガス処理装置２１を用いた排気ガスの処理動作について説明する。

まず、油圧ショベル１によって掘削作業等を行うためにエンジン８を作動させると、エンジン８から排気管９に、粒子状物質、窒素酸化物等の有害物質を含む排気ガスが排出され、この排気ガスは、流入管２４を通じて排気ガス処理装置２１に導入される。

このとき、排気ガス処理装置２１は、上流筒体２２内に収容された酸化触媒２５を排気ガスが通過するときに、この排気ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を酸化して除去する。そして、酸化触媒２５を通過した排気ガスが、フィルタ用筒体３１内に収容されたＤＰＦ３７を通過するときに、このＤＰＦ３７のフィルタ本体３８によって、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集する。さらに、捕集した粒子状物質は、排気ガスを高温にすることによって燃焼（再生）し、除去する。

このように、ＤＰＦ３７のフィルタ本体３８によっ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フィルタ本体３８の小孔３８Ａ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。

このため、圧力センサ４２によってＤＰＦ３７の上流側の圧力と下流側の圧力差を計測し、この圧力差が所定の値に達したときには、ＤＰＦ３７をフィルタ用筒体３１の筒状ケース３２から取外し、堆積物をクリーニングする必要がある。

そこで、ＤＰＦ３７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について説明する。

このクリーニング作業を行う場合には、まず、上流筒体２２のフランジ部２３Ｃとフィルタ用筒体３１の上流側フランジ部３２Ｂから、各ボルト３３およびナット３４を取外すと共に、下流筒体２７のフランジ部２８Ｃとフィルタ用筒体３１の下流側フランジ部３２Ｃから各ボルト３３およびナット３４を取外す。

この状態で、図９に示すように、フィルタ用筒体３１に設けられた把手部３５を把持し、フィルタ用筒体３１を上方に持上げる。これにより、上流筒体２２と下流筒体２７とを処理装置支持ブラケット１６に取付けたままの状態で、これら上流筒体２２と下流筒体２７とに対し、フィルタ用筒体３１とガスケット４１とを上方に取外すことができる。

この場合、上流筒体２２のフランジ部２３Ｃには、鉛直方向に対して角度αだけ斜め上向きに傾斜した上向き傾斜接続面２３Ｅが設けられ、下流筒体２７のフランジ部２８Ｃには、鉛直方向に対して角度βだけ斜め上向きに傾斜した上向き傾斜接続面２８Ｅが設けられている。このため、上流筒体２２の上向き傾斜接続面２３Ｅと下流筒体２７の上向き傾斜接続面２８Ｅとの間に形成される挿入スペースＳは、略Ｖ字状をなすように下方から上方に向けて徐々に大きくなっている。

従って、上流筒体２２と下流筒体２７との間からフィルタ用筒体３１を上方に向けて取外すときのスペースを大きく確保することができるので、フィルタ用筒体３１と各ガスケット４１とを上方へと容易に取外すことができ、その作業性を高めることができる。

しかも、フィルタ用筒体３１の上流側フランジ部３２Ｂには、鉛直方向に対して角度αだけ斜め下向きに傾斜した下向き傾斜接続面３２Ｆが設けられ、下流側フランジ部３２Ｃには、鉛直方向に対して角度βだけ斜め下向きに傾斜した下向き傾斜接続面３２Ｇが設けられている。一方、フィルタ用筒体３１の下向き傾斜接続面３２Ｆが、ガスケット４１を介して上流筒体２２の上向き傾斜接続面２３Ｅに上方から係合し、フィルタ用筒体３１の下向き傾斜接続面３２Ｇが、ガスケット４１を介して下流筒体２７の上向き傾斜接続面２８Ｅに上方から係合している。従って、フィルタ用筒体３１と各ガスケット４１とは、上流筒体２２と下流筒体２７との間に仮止め状態（位置決め状態）で保持しておくことができる。

このため、上流筒体２２および下流筒体２７とフィルタ用筒体３１とを締結する各ボルト３３およびナット３４を取外すときに、重量物であるフィルタ用筒体３１を支える必要がなく、上流筒体２２と下流筒体２７との間からフィルタ用筒体３１を取外すときの作業性を一層高めることができる。

このように、フィルタ用筒体３１は、上流筒体２２と下流筒体２７とに対し単独で上方に取外すことができる。従って、排気ガス処理装置２１が、エンジン８、油圧ポンプ１０等の搭載機器類と共に建屋カバー１５内の狭隘なスペース内に配置されている場合でも、作業者は、他の搭載機器類に邪魔されることなく、安全かつ容易にフィルタ用筒体３１のみを取外すことができる。

そして、フィルタ用筒体３１内に収容されたＤＰＦ３７のフィルタ本体３８に、例えばエア噴霧ガンを用いて圧縮空気を吹付け、小孔３８Ａ内に堆積した粒子状物質の灰、未燃焼残留物を除去することにより、ＤＰＦ３７をクリーニングすることができる。

ここで、ＤＰＦ３７のクリーニングを行うため、例えば作業台（図示せず）等の他の場所にフィルタ用筒体３１を単体で載置する場合には、フィルタ用筒体３１（筒状ケース３２）の下面側に固着された載置脚３６を作業台に乗せる。これにより、円筒状をなすフィルタ用筒体３１が、作業台上で転がるのを抑えることができ、フィルタ用筒体３１を安定した載置状態で作業台上に載置しておくことができる。

このようにして、ＤＰＦ３７をクリーニングした後には、このＤＰＦ３７を収容したフィルタ用筒体３１を、再び上流筒体２２と下流筒体２７との間に取付ける。

このフィルタ用筒体３１の取付け作業を行う場合には、図９に示すように、フィルタ用筒体３１の上流側フランジ部３２Ｂと下流側フランジ部３２Ｃの近傍にガスケット４１を配置した状態で、これらフィルタ用筒体３１と各ガスケット４１とを、上方から上流筒体２２と下流筒体２７との間に挿入する。

この場合、上流筒体２２のフランジ部２３Ｃに設けられた上向き傾斜接続面２３Ｅと下流筒体２７のフランジ部２８Ｃに設けられた上向き傾斜接続面２８Ｅとの間には、下方から上方に向けて徐々に大きくなる略Ｖ字状の挿入スペースＳが形成されている。このため、フィルタ用筒体３１と各ガスケット４１とを、上方から上流筒体２２と下流筒体２７との間に挿入するときのスペースを大きく確保することができる。

この状態で、フィルタ用筒体３１の上流側フランジ部３２Ｂに設けた下向き傾斜接続面３２Ｆを、ガスケット４１を介して上流筒体２２の上向き傾斜接続面２３Ｅに係合させ、フィルタ用筒体３１の下流側フランジ部３２Ｃに設けた下向き傾斜接続面３２Ｇを、ガスケット４１を介して下流筒体２７の上向き傾斜接続面２８Ｅに係合させることにより、上流筒体２２と下流筒体２７との間にフィルタ用筒体３１と各ガスケット４１とを仮止め状態に保持する。

そして、フィルタ用筒体３１の上流側フランジ部３２Ｂ、ガスケット４１、上流筒体２２のフランジ部２３Ｃをボルト３３およびナット３４を用いて締結し、フィルタ用筒体３１の下流側フランジ部３２Ｃ、ガスケット４１、下流筒体２７のフランジ部２８Ｃをボルト３３およびナット３４を用いて締結する。これにより、上流筒体２２と下流筒体２７とに対し、それぞれガスケット４１を介してフィルタ用筒体３１を締結することができ、フィルタ用筒体３１を、上流筒体２２と下流筒体２７との間に水平方向に直列に接続することができる。

この場合、フィルタ用筒体３１と各ガスケット４１とを、上流筒体２２と下流筒体２７との間に配置したときには、フィルタ用筒体３１の上流側フランジ部３２Ｂの下向き傾斜接続面３２Ｆが、上流筒体２２のフランジ部２３Ｃの上向き傾斜接続面２３Ｅにガスケット４１を介して上方から係合し、フィルタ用筒体３１の下流側フランジ部３２Ｃの下向き傾斜接続面３２Ｇが、下流筒体２７のフランジ部２８Ｃの上向き傾斜接続面２８Ｅにガスケット４１を介して上方から係合する。

これにより、上流筒体２２と下流筒体２７との間にフィルタ用筒体３１と各ガスケット４１を、水平方向に確実に位置合わせすることができる。この結果、フィルタ用筒体３１を、ボルト３３およびナット３４を用いて上流筒体２２と下流筒体２７とに締結するときの作業性を高めることができる。

かくして、本実施の形態によれば、上流筒体２２のフランジ部２３Ｃには上向き傾斜接続面２３Ｅを設け、下流筒体２７のフランジ部２８Ｃには上向き傾斜接続面２８Ｅを設けると共に、フィルタ用筒体３１の上流側フランジ部３２Ｂには下向き傾斜接続面３２Ｆを設け、下流側フランジ部３２Ｃには下向き傾斜接続面３２Ｇを設ける構成としている。これにより、上流筒体２２の上向き傾斜接続面２３Ｅと下流筒体２７の上向き傾斜接続面２８Ｅとの間に、下方から上方に向けて徐々に大きくなる略Ｖ字状の挿入スペースＳを形成することができる。

従って、上流筒体２２と下流筒体２７との間からフィルタ用筒体３１を上方に取外すときのスペースを大きく確保することができ、フィルタ用筒体３１と各ガスケット４１とを上方へと容易に取外すことができる。また、フィルタ用筒体３１を上方から上流筒体２２と下流筒体２７との間に挿入するときの挿入スペースＳを大きく確保することができ、フィルタ用筒体３１を上流筒体２２と下流筒体２７との間に容易に取付けることができる。

しかも、フィルタ用筒体３１の下向き傾斜接続面３２Ｆを、上流筒体２２のフランジ部２３Ｃの上向き傾斜接続面２３Ｅに上方から係合させ、フィルタ用筒体３１の下向き傾斜接続面３２Ｇを、下流筒体２７の上向き傾斜接続面２８Ｅに上方から係合させることにより、上流筒体２２と下流筒体２７との間にフィルタ用筒体３１を位置決め状態（仮止め状態）に保持することができる。このため、上流筒体２２および下流筒体２７とフィルタ用筒体３１とを複数のボルト３３およびナット３４を用いて締結するとき、あるいは、上流筒体２２および下流筒体２７とフィルタ用筒体３１とを締結する複数のボルト３３およびナット３４を取外すときに、重量物であるフィルタ用筒体３１を支える必要がなく、各ボルト３３およびナット３４を締結し、取外しするときの作業性を高めることができる。

この結果、上流筒体２２と下流筒体２７との間からフィルタ用筒体３１を取外す取外し作業、このフィルタ用筒体３１に内蔵されたＤＰＦ３７に対するクリーニング、点検、修理等のメンテナンス作業、さらに、再びフィルタ用筒体３１を上流筒体２２と下流筒体２７との間に取付ける取付作業を、迅速かつ容易に行うことができ、これらの作業を行うときの作業性を高めることができる。

次に、図１０ないし図１７は本発明の第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、浄化部筒体の上流側フランジ部、下流側フランジ部に位置決めピンを設けると共に、上流筒体のフランジ部と下流筒体のフランジ部に切欠溝をそれぞれ設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。

図中、５１は第２の実施の形態による排気ガス処理装置を示し、該排気ガス処理装置５１は、上述した第１の実施の形態による排気ガス処理装置２１とほぼ同様に、上流筒体２２と、下流筒体２７と、フィルタ用筒体３１とにより大略構成されている。

しかし、第２の実施の形態による排気ガス処理装置５１は、上流筒体２２を構成する筒状ケース２３のフランジ部２３Ｃに後述の切欠溝５２を設け、下流筒体２７を構成する筒状ケース２８のフランジ部２８Ｃに後述の切欠溝５３を設け、フィルタ用筒体３１を構成する筒状ケース３２の上流側フランジ部３２Ｂと下流側フランジ部３２Ｃとに、それぞれ後述の位置決めピン５４，５４を設ける構成としている。従って、第２の実施の形態では、切欠溝５２，５３、位置決めピン５４，５４を備えている点で、第１の実施の形態による排気ガス処理装置２１とは異なるものである。

５２は上流筒体２２を構成する筒状ケース２３のフランジ部２３Ｃに設けられた切欠溝で、該切欠溝５２は、フィルタ用筒体３１の上流側フランジ部３２Ｂに設けられた後述の位置決めピン５４が係合するものである。ここで、切欠溝５２は、図１２に示すように、フランジ部２３Ｃの上端側をその外周縁部から中心に向けて切欠くことにより、上，下方向に直線状に延びる１個の縦溝として形成され、その下端部は溝底部５２Ａとなっている。

そして、切欠溝５２は、フィルタ用筒体３１の位置決めピン５４が係合することにより、フィルタ用筒体３１を上流筒体２２に対して径方向に案内し、切欠溝５２の溝底部５２Ａに位置決めピン５４が当接した状態で、フィルタ用筒体３１を上流筒体２２に対して同軸となるように位置決めするものである。

５３は下流筒体２７を構成する筒状ケース２８のフランジ部２８Ｃに設けられた切欠溝で、該切欠溝５３は、フィルタ用筒体３１の下流側フランジ部３２Ｃに設けられた後述の位置決めピン５４が係合するもので、上流筒体２２のフランジ部２３Ｃに設けられた切欠溝５２と、前，後方向でほぼ正対している。ここで、切欠溝５３も、図１２に示すように、フランジ部２８Ｃの上端側をその外周縁部から中心に向けて切欠くことにより、上，下方向に直線状に延びる１個の縦溝として形成され、その下端部は溝底部５３Ａとなっている。

そして、切欠溝５３は、フィルタ用筒体３１の位置決めピン５４が係合することにより、フィルタ用筒体３１を下流筒体２７に対して径方向に案内し、切欠溝５３の溝底部５３Ａに位置決めピン５４が当接した状態で、フィルタ用筒体３１を下流筒体２７に対して同軸となるように位置決めするものである。

５４はフィルタ用筒体３１を構成する筒状ケース３２の上流側フランジ部３２Ｂと下流側フランジ部３２Ｃとに、それぞれ１本づつ設けられた位置決めピンを示している。そして、これらの位置決めピン５４は、ガスケット４１を保持すると共に、上流筒体２２のフランジ部２３Ｃに設けられた切欠溝５２と、下流筒体２７のフランジ部２８Ｃに設けられた切欠溝５３とに係合するものである。

ここで、各位置決めピン５４は、上述した各切欠溝５２，５３の溝幅よりも僅かに小径な円柱状のピンからなり、例えば圧入手段を用いて上流側フランジ部３２Ｂ、下流側フランジ部３２Ｃに固着されている。そして、上流側フランジ部３２Ｂに設けられた位置決めピン５４は、下向き傾斜接続面３２Ｆから上流筒体２２に向けて突出し、下流側フランジ部３２Ｃに設けられた他の位置決めピン５４は、下向き傾斜接続面３２Ｇから下流筒体２７に向けて突出している。

また、図１２に示すように、ガスケット４１に設けられた複数のボルト挿通孔４１Ａのうちの１個は、位置決めピン５４が挿通されるピン挿通孔４１Ｂとなっている。そして、位置決めピン５４は、このピン挿通孔４１Ｂに挿通されることにより、ガスケット４１を保持した状態で、上流筒体２２の切欠溝５２および下流筒体２７の切欠溝５３に係合する構成となっている。

５５は各位置決めピン５４の中間部位に設けられた凹窪部で、該凹窪部５５は、図１４ないし図１６に示すように、位置決めピン５４の上面側を略コ字状の断面形状をもって切欠くことにより形成され、ガスケット４１が位置決めピン５４の軸方向に移動するのを規制するものである。ここで、凹窪部５５は、位置決めピン５４の先端側に位置し底部からほぼ上向きに延びる立上り面５５Ａと、底部から筒状ケース３２に向けて斜め上向きに延びる傾斜面５５Ｂとを有している。

これにより、図１４に示すように、凹窪部５５の底部にガスケット４１のピン挿通孔４１Ｂが係合した状態では、凹窪部５５の立上り面５５Ａに、ガスケット４１のピン挿通孔４１Ｂの周縁部が当接することにより、ガスケット４１が位置決めピン５４から離脱するのを阻止することができる。一方、図１５に示すように、ガスケット４１を筒状ケース３２側に移動させたときには、ガスケット４１のピン挿通孔４１Ｂの内周縁部が、凹窪部５５の傾斜面５５Ｂに沿って移動することにより、ガスケット４１を筒状ケース３２と同軸に位置決めすることができる構成となっている。

第２の実施の形態による排気ガス処理装置５１は上述の如き構成を有するもので、本実施の形態においても、上流筒体２２のフランジ部２３Ｃに設けた上向き傾斜接続面２３Ｅと下流筒体２７のフランジ部２８Ｃに設けた上向き傾斜接続面２８Ｅとの間に、下方から上方に向けて徐々に大きくなる略Ｖ字状の挿入スペースＳが形成されている。従って、上流筒体２２と下流筒体２７とに対してフィルタ用筒体３１を取付け、取外しするときの作業性を高めることができる。

然るに、第２の実施の形態による排気ガス処理装置５１は、上流筒体２２と下流筒体２７との間にフィルタ用筒体３１を取付けるときの作業性を一層高めることができるもので、以下、フィルタ用筒体３１の取付け作業について説明する。

このフィルタ用筒体３１の取付け作業を行う場合には、まず、図１３に示すように、フィルタ用筒体３１の各位置決めピン５４にガスケット４１のピン挿通孔４１Ｂを挿通し、フィルタ用筒体３１の上流側フランジ部３２Ｂと下流側フランジ部３２Ｃとに、それぞれガスケット４１を仮止めする。

この状態で、フィルタ用筒体３１を上流筒体２２と下流筒体２７との間に挿入することにより、図１５及び図１６に示すように、フィルタ用筒体３１の上流側フランジ部３２Ｂに設けた位置決めピン５４が、上流筒体２２のフランジ部２３Ｃに設けた切欠溝５２に係合する。また、フィルタ用筒体３１の下流側フランジ部３２Ｃに設けた位置決めピン５４が、下流筒体２７のフランジ部２８Ｃに設けた切欠溝５３に係合する。これにより、フィルタ用筒体３１を、上流筒体２２と下流筒体２７とに対して同軸となるように位置決めすることができる。

このようにして、フィルタ用筒体３１を、上流筒体２２と下流筒体２７とに対して同軸に位置決めした状態で、フィルタ用筒体３１の上流側フランジ部３２Ｂと上流筒体２２のフランジ部２３Ｃとをボルト３３およびナット３４を用いて締結する。また、フィルタ用筒体３１の下流側フランジ部３２Ｃと下流筒体２７のフランジ部２８Ｃとをボルト３３およびナット３４を用いて締結する。これにより、フィルタ用筒体３１を、上流筒体２２と下流筒体２７との間に水平方向（軸線Ｏ−Ｏ方向）に直列に接続することができる。

かくして、第２の実施の形態による排気ガス処理装置５１によれば、上流筒体２２と下流筒体２７との間にフィルタ用筒体３１を取付けるときに、フィルタ用筒体３１の上流側フランジ部３２Ｂに設けた位置決めピン５４が上流筒体２２の切欠溝５２に係合し、下流側フランジ部３２Ｃに設けた位置決めピン５４が下流筒体２７の切欠溝５３に係合することにより、フィルタ用筒体３１を、上流筒体２２と下流筒体２７とに対して同軸となるように位置決めすることができる。

このため、フィルタ用筒体３１に内蔵されたＤＰＦ３７のクリーニング、修理等のメンテナンス作業、フィルタ用筒体３１を上流筒体２２と下流筒体２７との間に接続する接続作業等を、迅速かつ容易に行うことができ、その作業性を高めることができる。

また、ガスケット４１は、フィルタ用筒体３１の上流側フランジ部３２Ｂ、下流側フランジ部３２Ｃにそれぞれ設けられた位置決めピン５４に掛止めする構成となっている。これにより、フィルタ用筒体３１の上流側フランジ部３２Ｂと下流側フランジ部３２Ｃとに、それぞれガスケット４１を位置決めすることができる。この結果、フィルタ用筒体３１に対してガスケット４１を設ける作業と、上流筒体２２と下流筒体２７に対しフィルタ用筒体３１を接続する作業とを同時に行うことができ、フィルタ用筒体３１を取付けるときの作業性を一層高めることができる。

なお、上述した第１の実施の形態では、フィルタ用筒体３１の上流側フランジ部３２Ｂと下流側フランジ部３２Ｃとには下向き傾斜接続面３２Ｆ，３２Ｇを設け、上流筒体２２のフランジ部２３Ｃには上向き傾斜接続面２３Ｅを設け、下流筒体２７のフランジ部２８Ｃには上向き傾斜接続面２８Ｅを設けた場合を例示している。

しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば図１７に示す第１の変形例のようなフィルタ用筒体３１′を用いる構成としてもよい。

即ち、第１の変形例によるフィルタ用筒体３１′は、円筒部３２Ａ′、上流側フランジ部３２Ｂ′、下流側フランジ部３２Ｃ′等からなる筒状ケース３２′を有している。この場合、筒状ケース３２′は、上流側フランジ部３２Ｂ′のみに下向き傾斜接続面３２Ｆ′が形成され、下流側フランジ部３２Ｃ′には、軸線Ｏ−Ｏと直交する鉛直方向に延びる鉛直接続面が形成されている。一方、下流筒体２７′は、円筒部２８Ａ′、蓋部２８Ｂ′、フランジ部２８Ｃ′等からなる筒状ケース２８′を有し、フランジ部２８Ｃ′には、鉛直方向に延びる鉛直接続面が形成されている。

そして、フィルタ用筒体３１′を上流筒体２２と下流筒体２７′との間に取付けるときには、上流側フランジ部３２Ｂ′の下向き傾斜接続面３２Ｆ′を上流筒体２２の上向き傾斜接続面２３Ｅに当接させ、下流側フランジ部３２Ｃ′の鉛直接続面を下流筒体２７′のフランジ部２８Ｃ′の鉛直接続面に当接させる構成としてもよい。

また、上述した各実施の形態では、浄化部筒体として、内部に処理部材としてのＤＰＦ３７を収容したフィルタ用筒体３１を用いた場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば図１８に示す第２の変形例のように構成してもよい。

即ち、図１８に示すように、浄化部筒体として、処理部材としての尿素水噴射弁６１を内蔵した噴射弁用筒体６２と、処理部材としての選択還元触媒６３を内蔵した還元触媒用筒体６４とを、上流筒体２２と下流筒体２７との間に直列に接続する構成としてもよい。この場合には、噴射弁用筒体６２の上流側フランジ部６２Ａに、上流筒体２２のフランジ部２３Ｃの上向き傾斜接続面２３Ｅと正対する下向き傾斜接続面６２Ｂを設け、還元触媒用筒体６４の下流側フランジ部６４Ａに、下流筒体２７のフランジ部２８Ｃの上向き傾斜接続面２８Ｅと正対する下向き傾斜接続面６４Ｂを設ける。これにより、上流筒体２２と下流筒体２７とに対し、噴射弁用筒体６２と還元触媒用筒体６４とからなる浄化部筒体を、取付け、取外しするときの作業性を高めることができる。この場合、噴射弁用筒体６２と還元触媒用筒体６４は、単一の筒体によって形成することもできる。

従って、尿素水噴射弁６１に対して行われる、尿素水溶液の結晶化による付着物のクリーニング作業、噴射状態の不具合に対する点検作業、選択還元触媒６３に対して行われる、尿素水溶液の析出による付着物のクリーニング作業といったメンテナンス作業を行うときの作業性を高めることができる。

一方、図１８に示す第２の変形例の場合、浄化部筒体として、別体からなる噴射弁用筒体６２と還元触媒用筒体６４を直列接続した場合を例示したが、さらに、単一の筒体からなる浄化部筒体内に、酸化触媒、粒子状物質除去フィルタ（ＤＰＦ）を一体的に内蔵する構成としてもよいものである。

さらに、上述した実施の形態では、排気ガス処理装置２１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、ダンプトラック、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。

Claims (8)

1. 車体に搭載されたエンジンの排気ガス通路に設けられた上流筒体と、該上流筒体の下流側に設けられた下流筒体と、前記上流筒体と下流筒体との間に前記各筒体の軸線方向に直列に取付け、取外し可能に接続して設けられ排気ガスを浄化処理するための処理部材が内蔵された浄化部筒体とを備え、該浄化部筒体は前記上流筒体と下流筒体との間に水平方向に直列に接続してなる排気ガス処理装置において、
   前記上流筒体、下流筒体、浄化部筒体には、互いに対面した状態で接続される接続面を有するフランジ部を設け、
   前記上流筒体と浄化部筒体とを接続するフランジ部の接続面および／または前記下流筒体と浄化部筒体とを接続するフランジ部の接続面は、前記各筒体の軸線方向と直交する方向に対して斜めに傾斜した傾斜接続面により形成し、
   前記浄化部筒体に設けられた前記傾斜接続面は、水平方向に配置された当該筒体の上面側よりも下面側の長さ寸法が小さくなるように斜め下向きに傾斜した下向き傾斜接続面として形成し、
   前記上流筒体および／または下流筒体に設けられた前記傾斜接続面は、水平方向に配置された当該筒体の下面側よりも上面側の長さ寸法が小さくなるように斜め上向きに傾斜した上向き傾斜接続面として形成する構成としたことを特徴とする排気ガス処理装置。
2. 前記上流筒体と下流筒体は、前記エンジンに対して前記各筒体の軸線が水平方向となるように、かつ前記浄化部筒体の挿入スペースを保って予め固定的に取付けておき、
   前記浄化部筒体は、前記上流筒体と下流筒体の軸線とは直交する方向から取付け、取外しする構成としてなる請求項１に記載の排気ガス処理装置。
3. 前記浄化部筒体の上流側フランジ部には前記上流筒体に向けて突出する位置決めピンを設けると共に、前記下流側フランジ部には前記下流筒体に向けて突出する他の位置決めピンを設け、
   前記上流筒体のフランジ部と前記下流筒体のフランジ部には、前記各位置決めピンが係合することにより前記上流筒体と下流筒体とに対して前記浄化部筒体を位置決めする切欠溝をそれぞれ設ける構成としてなる請求項１または２に記載の排気ガス処理装置。
4. 前記上流筒体のフランジ部と前記浄化部筒体の上流側フランジ部との間、および前記下流筒体のフランジ部と前記浄化部筒体の下流側フランジ部との間には、それぞれガスケットを設け、
   該各ガスケットには前記各位置決めピンが挿通されるピン挿通孔をそれぞれ設け、
   前記各ガスケットの前記ピン挿通孔を前記各位置決めピンに挿通した状態で、前記各位置決めピンを前記上流筒体の切欠溝と前記下流筒体の切欠溝とにそれぞれ係合する構成としてなる請求項３に記載の排気ガス処理装置。
5. 前記浄化部筒体内に収容される前記処理部材は、粒子状物質除去フィルタ、酸化触媒、尿素水噴射弁、選択還元触媒のうちの１個または複数個の組合せである請求項１，２，３または４に記載の排気ガス処理装置。
6. 前記浄化部筒体には、当該浄化部筒体を前記上流筒体と下流筒体との間から取外して他の場所に載置するときに正規の載置状態に保つ載置脚を設ける構成としてなる請求項１，２，３，４または５に記載の排気ガス処理装置。
7. 前記浄化部筒体には、これを単体で持上げるときに把持するための把手部を設ける構成としてなる請求項１，２，３，４，５または６に記載の排気ガス処理装置。
8. 前記上流筒体と下流筒体の下面側には、前記エンジンに設けられた処理装置支持ブラケットに対して防振部材を介して取付けるための支持脚を設ける構成としてなる請求項１，２，３，４，５，６または７に記載の排気ガス処理装置。

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