(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機本体，該作業機本体を駆動するエンジン及び冷却用のファンがエンジンルーム内に収納され、前記ファンの排風を、排風出口を有する仕切壁によりエンジンルームと分離された排風ダクトと該排風ダクトの上方開口部を覆う上面板に形成された排風口とを介して外部に排出するとともに、前記エンジンの排気ガスは、排気ガス浄化装置を通して排気するようにしたエンジン駆動作業機の排気ガス浄化装置配置構造であって、
前記排気ガス浄化装置は、酸化触媒とパティキュレートフィルタを内蔵し、その外周部に制御部品が取り付けられていて、前記排風ダクト内に、最下端部外面が、前記排風出口の上端縁と前記排風口のエンジンルーム側の端縁とを結ぶ線より上側となるように配置されていることを特徴とするエンジン駆動作業機の排気ガス浄化装置配置構造。
【請求項２】
前記排気ガス浄化装置は、全体が円筒形をしていて、排風の流れ方向に対して横向に、かつ、一部外周面が前記線より下側に出るように配置されていることを特徴とする請求項１に記載のエンジン駆動作業機の排気ガス浄化装置配置構造。
【請求項３】
前記排気ガス浄化装置は、消音部を備えたものであることを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジン駆動作業機の排気ガス浄化装置配置構造。
【請求項４】
前記排風口は、前記上面板の内、前記エンジンルームとは反対側の部分に設けられ、前記制御部品は、前記上面板の内の排風口が設けられていない部分の下に配置することを特徴とする請求項１，２又は３に記載のエンジン駆動作業機の排気ガス浄化装置配置構造。
【請求項５】
前記上面板が取り外し可能であることを特徴とする請求項１，２，３又は４に記載のエンジン駆動作業機の排気ガス浄化装置配置構造。
【請求項６】
前記排風口のエンジンルーム側の端縁部から下方に延びる垂下板を、排風口の幅全体にわたって設けることを特徴とする請求項１，２，３，４又は５に記載のエンジン駆動作業機の排気ガス浄化装置配置構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン駆動の圧縮機，発電機，溶接機等の作業機本体を筐体内に配置したエンジン駆動作業機において、エンジン排気ガスから粒子状物質を除去するために設けられる排気ガス浄化装置を筐体内に最適に配置するエンジン駆動作業機の排気ガス浄化装置配置構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジン駆動作業機のエンジンとしては、ディーゼルエンジンが多く用いられているが、ディーゼルエンジンの排気ガスには、炭素微粒子よりなる粒子状物質が多く含まれていて、環境を悪化させることから問題になっている。そこで、従来からディーゼルエンジンの排気ガスから粒子状物質を除去するための排気ガス浄化装置が用いられている。
【０００３】
排気ガス浄化装置は、排気ガスをパティキュレートフィルタに流して粒子状物質を捕集する。その際、一定量以上の粒子状物質を捕集すると、捕集した粒子状物質によりパティキュレートフィルタが目詰まりを起こしてしまう。排気ガス温度が高温の場合は粒子状物質が燃焼し続けるが、低温の場合は良好に燃焼除去されないので、その対策として、パティキュレートフィルタの前段に酸化触媒を配置し、低温の場合でも、パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質を燃焼させることによりフィルタの目詰まりを防止するようにしたものがある。
【０００４】
しかしながら、そのように酸化触媒を用いても、排気ガスの温度がさらに低い状態では酸化剤として有効に反応させることができない。そこで、従来の排気ガス浄化装置では、例えば特許文献１に示されるように、排気ガスの温度低下を少なくし、酸化活性温度をできるだけ高く保持できるようにするため、排気ガス浄化装置配置構造に関する技術が提案されている。
【０００５】
図６は、従来の排気ガス浄化装置配置構造を示す図である。この排気ガス浄化装置は、作業車両等のエンジンルーム３１に搭載格納したディーゼルエンジン３０のためのもので、エンジン３０に接続するマフラー３２を該エンジン３０の本体上方側に近接配置させると共に、該マフラー３２に酸化触媒３３とパティキュレートフィルタ３４を設けている。また、該マフラー３２の外周近接位置を、下部側を開放させたマフラーカバー３６によって覆うと共に、マフラー３２から突出させたテールパイプ３５の外周近接位置をも覆うようにしている。
【０００６】
そうすることにより、排気ガスが、高温状態のまま酸化触媒３３の中を通るため、酸化反応が効率的に行われ、パティキュレートフィルタ３４によって捕集される粒子状物質や未燃焼物質等の燃焼除去を良好に行わせることができる。また、マフラーカバー３６それ自体、及び、マフラーカバー３６の下側開放部から上方へ流れる空気の層によりマフラー３２からの熱を遮蔽・断熱することにより、エンジンルーム３１内の温度上昇を抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−３１９５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、通常、エンジンルーム３１内には、エンジン，ラジエータ，インタークーラ等を冷却するため、冷却ファンにより冷却風を流しているが、上記従来の排気ガス浄化装置配置構造では、排気ガス浄化装置を内蔵しているマフラー３２が、エンジンルーム３１内に配置されているため、冷却風がマフラー３２に当たって、マフラー３２内の排気ガス浄化装置を冷却してしまう。また、エンジン３０の停止後にエンジンルーム３１内の冷却風の流れがなくなると、マフラー３２の余熱でエンジンルーム３１内の温度が高くなるという問題点があった。
【０００９】
さらに、ディーゼルエンジンの排気ガス浄化装置には、通常、制御用の温度センサや圧力センサ等の制御部品が設けられるが、上記従来の排気ガス浄化装置配置構造では、排気ガス浄化装置を内蔵しているマフラー３２の外周をマフラーカバー３６で覆っているため、マフラー３２の熱で制御部品が高温になって損傷したり、制御部品の交換やメンテナンス等の作業が困難になったりするという問題点もあった。
【００１０】
本発明は、そのような問題点に鑑み、排気ガス浄化装置をエンジンルームから分離すること、冷却風が排気ガス浄化装置全体には当たらないようにしながら、排風の一部を排気ガス浄化装置の周囲を一方向に流して逆流しないようにし、排気ガス浄化装置の外周に取り付けられた制御部品に適度に排風が当たって制御部品が高温にならないようにすること、及び、制御部品の交換やメンテナンスが簡単にできるようにすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するため、本願の請求項１にかかる発明は、作業機本体，該作業機本体を駆動するエンジン及び冷却用のファンがエンジンルーム内に収納され、前記ファンの排風を、排風出口を有する仕切壁によりエンジンルームと分離された排風ダクトと該排風ダクトの上方開口部を覆う上面板に形成された排風口とを介して外部に排出するとともに、前記エンジンの排気ガスは、排気ガス浄化装置を通して排気するようにしたエンジン駆動作業機の排気ガス浄化装置配置構造であって、前記排気ガス浄化装置は、酸化触媒とパティキュレートフィルタを内蔵し、その外周部に制御部品が取り付けられていて、前記排風ダクト内に、最下端部外面が、前記排風出口の上端縁と前記排風口のエンジンルーム側の端縁とを結ぶ線より上側となるように配置されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本願の請求項２にかかる発明は、請求項１にかかる発明において、前記排気ガス浄化装置は、全体が円筒形をしていて、排風の流れ方向に対して横向に、かつ、一部外周面が前記線より下側に出るように配置されていることを特徴とする。
【００１３】
また、本願の請求項３にかかる発明は、請求項１又は２にかかる発明において、前記排気ガス浄化装置は、消音部を備えたものであることを特徴とする。
【００１４】
また、本願の請求項４にかかる発明は、請求項１，２又は３にかかる発明において、前記排風口は、前記上面板の内、前記エンジンルームとは反対側の部分に設けられ、前記制御部品は、前記上面板の内の排風口が設けられていない部分の下に配置することを特徴とする。
【００１５】
また、本願の請求項５にかかる発明は、請求項１，２，３又は４にかかる発明において、前記上面板が取り外し可能であることを特徴とする。
【００１６】
また、本願の請求項６にかかる発明は、請求項１，２，３，４又は５にかかる発明において、前記排風口のエンジンルーム側の端縁部から下方に延びる垂下板を、排風口の幅全体にわたって設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、次のような効果を奏する。
すなわち、請求項１にかかる発明においては、排気ガス浄化装置が、エンジンルームと分離された排風ダクト内に、最下端部外面が、前記排風出口の上端縁と前記排風口のエンジンルーム側の端縁とを結ぶ線より上側となるように配置されるので、排気ガス浄化装置がエンジンルームから分離されるとともに、冷却風が排気ガス浄化装置全体には当たらなくなる上、排風の一部が排気ガス浄化装置の周囲を一方向に流れて逆流しなくなって、排気ガス浄化装置の外周に取り付けられた制御部品に適度に排風が当たり制御部品が高温にならないようにすることができる。
【００１８】
また、請求項２にかかる発明においては、請求項１にかかるエンジン駆動作業機の排気ガス浄化装置配置構造において、前記排気ガス浄化装置は、全体が円筒形をしていて、排風の流れ方向に対して横向に、かつ、一部外周面が前記線より下側に出るように配置されているので、排風の一部が排気ガス浄化装置の周囲全体に回り込み易くなり、排気ガス浄化装置の外周に取り付けられた制御部品に、排風が有効に当たって制御部品が高温にならないようにすることができる。
【００１９】
また、請求項３にかかる発明においては、請求項１又は２にかかるエンジン駆動作業機の排気ガス浄化装置配置構造において、排気ガス浄化装置に消音部を設けるようにしたので、排気ガス浄化装置とマフラーとが一体化されて、設置スペースの効率化が図れる。
【００２０】
また、請求項４にかかる発明においては、請求項１，２又は３にかかるエンジン駆動作業機の排気ガス浄化装置配置構造において、排風口が、上面板の内、エンジンルームとは反対側の部分に設けられ、制御部品は、上面板の内の排風口が設けられていない部分の下に配置するようにしたので、雨が降ってきても、制御部品に雨がかからず、制御部品の劣化を防止できる。
【００２１】
また、請求項５にかかる発明においては、請求項１，２，３又は４にかかるエンジン駆動作業機の排気ガス浄化装置配置構造において、上面板を取り外し可能にしたので、制御部品の交換やメンテナンスが簡単にできるようになる。
【００２２】
また、請求項６にかかる発明においては、請求項１，２，３，４又は５にかかるエンジン駆動作業機の排気ガス浄化装置配置構造において、排風口のエンジンルーム側の端縁部から下方に延びる垂下板を、排風口の幅全体にわたって設けるようにしたので、雨水がかからない範囲を広くできるとともに、制御部品に当たる排風の量を増やすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施例に係るエンジン駆動作業機の内部構造を示す図である。
【図２】図１のエンジン駆動作業機の上面を示す図である。
【図３】排気ガス浄化装置の構造を示す図である。
【図４】図１のエンジン駆動作業機の要部を示す図である。
【図５】垂下板を付加した実施例を示す図である。
【図６】従来の排気ガス浄化装置配置構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２５】
図１は、本発明の一実施例に係るエンジン駆動作業機の内部構造を示す図であり、図２は、図１のエンジン駆動作業機の上面を示す図である。図１，図２において、１はディーゼルエンジン、２は発電機、３はエンジンルーム、４，６は排気管、５は排気ガス浄化装置、７は仕切壁、８はファン、９はインタークーラ、１０はラジエータ、１１は排風出口、１２は排風ダクト、１３は上面板、１４は排風口、１５は止めネジである。
【００２６】
ディーゼルエンジン１，発電機２は、エンジンルーム３内に格納されており、発電機２は、ディーゼルエンジン１により駆動され、各種の外部負荷に給電する。ディーゼルエンジン１の排気ガスは、排気管４，排気ガス浄化装置５，排気管６を介して外部に排出される。エンジンルーム３は仕切壁７により仕切られている。仕切壁７にはインタークーラ９，ラジエータ１０等が設置された排風出口１１が設けられており、ファン８による冷却風が、エンジンルーム３内からインタークーラ９，ラジエータ１０を冷却した後、排風出口１１，排風ダクト１２，排風口１４を通って外部に排出される。なお、エンジンルーム３内の風を「冷却風」、排風ダクト１２内の風を「排風」と呼ぶこととする。
【００２７】
排風ダクト１２の上部開口部には、上面板１３が、止めネジ１５により取り外し可能な状態で設けられており、上面板１３のエンジンルーム３と反対側には、多数の透孔よりなる排風口１４が形成されている。なお、図２に示す排風口１４において、長辺を幅方向とし、短辺を長さ方向とする。
【００２８】
排気ガス浄化装置５は、概略、図３に示すような構造になっている。図３において、符号４〜６は図１のものに対応しており、１６は酸化触媒、１７はパティキュレートフィルタ、１８は消音部、１９は圧力チューブ、２０は圧力センサ、２２は温度センサ、２３は接続線、２４は温度センサ接続器、２１，２５はコネクタである。
【００２９】
この排気ガス浄化装置５は円筒形をしている。内部には、酸化触媒１６，パティキュレートフィルタ１７及び消音部１８が収納されていて、排ガス浄化機能だけでなくマフラーとしての消音機能も持たせている。そのような円筒形の排気ガス浄化装置５の両端面に、入口側の排気管４と出口側の排気管６が取り付けられている。
【００３０】
そして、ディーゼルエンジン１から排気管４を通って送られてきた排気ガスは、酸化触媒１６，パティキュレートフィルタ１７，消音部１８を通り、出口側の排気管６から外部に排出される。その際、排気ガス中の粒子状物質の多くは、パティキュレートフィルタ１７により捕捉され、外部への飛散が防止される。そのようにして捕捉された粒子状物質はパティキュレートフィルタ１７に堆積するが、酸化触媒１６により酸化反応が促進されて着火温度が低下し、パティキュレートフィルタ１７が目詰まりしない内に燃焼除去される。
【００３１】
ところで、そのような酸化触媒１６及びパティキュレートフィルタ１７を採用した場合であっても、酸化触媒１６には下限が３００℃程度の活性温度領域があり、その下限温度を下まわるような排気温度での運転状態が続くと、酸化触媒１６が活性化しないために粒子状物質が良好に燃焼除去されないという不具合が起こりうる。そのため、酸化触媒１６，パティキュレートフィルタ１７を含む排気ガス浄化装置５の温度が、常に所定以上の高温度に維持されるようにすることが望ましい。
【００３２】
一方、パティキュレートフィルタ１７の前後の排気ガス圧力や各部の温度を監視して、パティキュレートフィルタ１７が目詰まりを起こす前に、ヒータ（図示せず）で加熱したり、助燃剤を噴射して、酸化触媒１６を昇温活性化させ、粒子状物質の酸化を促したりすることも行われる。圧力チューブ１９，圧力センサ２０や温度センサ２２，接続線２３，温度センサ接続器２４等はそのための制御部品である。なお、コネクタ２１，２５は、圧
力センサ２０や温度センサ２２の出力を制御回路（図示せず）に導出する配線を接続するためのものである。
【００３３】
圧力センサ２０は、パティキュレートフィルタ１７の前後位置に設けた孔からゴム製の圧力チューブ１９，１９を介して内部圧力を導出し、前後の圧力差に基づいてパティキュレートフィルタ１７の目詰まりの度合いを判定するためのものである。温度センサ２２，２２，２２は、酸化触媒１６の前部やパティキュレートフィルタ１７の前後部の温度を監視するためのものである。これらの制御部品は、図４に示すように、円筒形をした排気ガス浄化装置５の外周部に取り付けられている。
【００３４】
これら制御部品の内、コネクタ２１，２５には例えば樹脂が、コネクタ２１，２５に接続される配線、及び温度センサ２２の接続線２３には、例えば塩化ビニル絶縁電線等が使われているため、１２５℃を超えるような高温の雰囲気には曝せない。また、圧力チューブ１９は例えばゴム製であり、水に濡れると劣化するので、それらに雨水がかからないようにする必要もある。
【００３５】
このように、エンジン駆動作業機の排気ガス浄化装置５は、高温度に維持されることが望まれる一方で、その外周に取り付けられた制御部品は高温に曝されないようにする必要があり、また、雨が降っても制御部品に雨水がかからないようにする必要がある。そのような観点から、本発明では、排気ガス浄化装置配置構造を図４に示すようにして、それらの条件を満たせるようにした。以下、図４を使って、本発明のエンジン駆動作業機の排気ガス浄化装置配置構造を説明する。図４において、符号は、図１〜３のものに対応している。
【００３６】
排気ガス浄化装置５は、ディーゼルエンジン１から排出されパティキュレートフィルタ１７に捕集された粒子状物質を、高温度の排気ガスで燃焼させて高温度になるため、その高温度がエンジンルーム３内に影響を与えないように、仕切壁７によりエンジンルーム３と分離された排風ダクト１２内に排気ガス浄化装置５を配置する。さらに、排気ガス浄化装置５に排風があまり当たらず、高温度に維持されてパティキュレートフィルタ１７に捕集された粒子状物質が良好に燃焼除去されるように、排風ダクト１２内の排風出口１１の上側に配置する。
【００３７】
その一方、排気ガス浄化装置５の外周に取り付けられた、圧力センサ２０，温度センサ接続器２４等の制御部品が高温にならないようにするため、制御部品の取り付け部分には排風が適度に当たるようにする。その際、ファン８による排風の一部が排気ガス浄化装置の周囲を一方向に流れて逆流せず、排気ガス浄化装置５の外周部をスムースに回り込んで行くように、排風出口１１の上部で、排風の流れ方向に対して横向にし、最下端部の外面、すなわち、排気ガス浄化装置５の中心から下方に延びる垂線（図中の２点鎖線）が排気ガス浄化装置５の外周面と交差する部分Ｐが、排風出口１１の上端縁Ｑと排風口１４のエンジンルーム側の端縁Ｒとを結ぶ線Ｑ−Ｒ（図中の１点鎖線）より上側となるように、かつ、排気ガス浄化装置５の一部外周面が上記線Ｑ−Ｒより下側に突出して排風と接するように配置する。
【００３８】
また、制御部品、特にゴム製の圧力チューブ１９は、雨に濡れると劣化するおそれがあるので、雨がかからないように、上面板１３のエンジンルーム３側部分で排風口１４が形成されていない部分の下側に制御部品が位置するように排気ガス浄化装置５を配置する。あるいは、そうなるように排風口１４を形成する。その際、より確実に制御部品に雨がかからないようにするため、制御部品を、排風口１４から一定以上奥に、例えば、制御部品を、鉛直線から１５°の線（図中の破線）よりエンジンルーム３側に位置するように配置するのが望ましい。
【００３９】
なお、制御部品の交換やメンテナンスが必要になったら、上面板１３を止めている、止めネジ１５を外して、上面板１３を排風ダクト１２から取り外せば、排気ガス浄化装置５がむき出しになるので、その上に設けられている制御部品の交換やメンテナンスの作業が容易にできる。
【実施例２】
【００４０】
この実施例では、図５に示すように、排風口１４のエンジンルーム３側の端縁部から下方に延びる垂下板２６を、排風口の幅全体にわたって設ける。このようにすると、垂下板２６により、雨水から制御部品を防御する範囲が広くなり、また、排風の一部が垂下板２６に当たって排気ガス浄化装置５側により多く流れ、制御部品への排風の回り込みがよくなる。
【符号の説明】
【００４１】
１  ディーゼルエンジン
２  発電機
３  エンジンルーム
４，６  排気管
５  排気ガス浄化装置
７  仕切壁
８  ファン
９  インタークーラ
１０  ラジエータ
１１  排風出口
１２  排風ダクト
１３  上面板
１４  排風口
１５  止めネジ
１６  酸化触媒
１７  パティキュレートフィルタ
１８  消音部
１９  圧力チューブ
２０  圧力センサ
２１，２５  コネクタ
２２  温度センサ
２３  接続線
２４  温度センサ接続器
２６  垂下板
【図１】
0005404695.tif 000002
【図２】
0005404695.tif 000003
【図３】
0005404695.tif 000004
【図４】
0005404695.tif 000005
【図５】
0005404695.tif 000006
【図６】
0005404695.tif 000007