(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気ガス通路を形成するため互いに接続して設けられる上流筒体、中間筒体および下流筒体と、前記上流筒体の直径方向に延びて該上流筒体に設けられ基端側が前記エンジンの排気管に接続されると共に先端側が閉塞され、途中部位に排気ガスを前記上流筒体内に流入させる複数の小孔が穿設された入口側消音パイプと、前記中間筒体内に設けられ前記排気ガスの浄化処理を行う後処理装置と、前記下流筒体に設けられ前記後処理装置で浄化処理された排気ガスを前記下流筒体の外側に流出させる出口側パイプとを備えてなる排気ガス浄化装置において、
前記上流筒体と中間筒体との間には、両者の間を仕切る仕切り板として形成され外周側で両者の接続部位をシールするガスケットを取り替え可能に設け、
該ガスケットには、前記入口側消音パイプから上流筒体内に流入した排気ガスを前記中間筒体内の全範囲にわたって均一な流れとなるように整流した状態で流通させる複数の整流孔を設け、
前記ガスケットの整流孔は、前記入口側消音パイプの閉塞端に近い先端側寄り位置では排気ガスの流路面積が小さくなるように前記各整流孔の孔径を小さくし、前記閉塞端から離れた基端側寄り位置では排気ガスの流路面積が大きくなるように前記各整流孔の孔径を大きくする構成とし、
前記ガスケットには、当該ガスケットを前記上流筒体と中間筒体との間に取付けるときの取付方向を識別する目印を設ける構成としたことを特徴とする排気ガス浄化装置。
【請求項２】
エンジンの排気ガス通路を形成するため互いに接続して設けられる上流筒体、中間筒体および下流筒体と、前記上流筒体の直径方向に延びて該上流筒体に設けられ基端側が前記エンジンの排気管に接続されると共に先端側が閉塞され、途中部位に排気ガスを前記上流筒体内に流入させる複数の小孔が穿設された入口側消音パイプと、前記中間筒体内に設けられ前記排気ガスの浄化処理を行う後処理装置と、前記下流筒体に設けられ前記後処理装置で浄化処理された排気ガスを前記下流筒体の外側に流出させる出口側パイプとを備えてなる排気ガス浄化装置において、
前記上流筒体と中間筒体との間には、両者の間を仕切る仕切り板として形成され外周側で両者の接続部位をシールするガスケットを取り替え可能に設け、
該ガスケットには、前記入口側消音パイプから上流筒体内に流入した排気ガスを前記中間筒体内の全範囲にわたって均一な流れとなるように整流した状態で流通させる複数の整流孔を設け、
前記ガスケットの整流孔は、前記入口側消音パイプの閉塞端に近い先端側寄り位置では排気ガスの流路面積が小さくなるように前記各整流孔の間隔を広げて疎に形成し、前記閉塞端から離れた基端側寄り位置では排気ガスの流路面積が大きくなるように前記各整流孔の間隔が密になるように形成する構成とし、
前記ガスケットには、当該ガスケットを前記上流筒体と中間筒体との間に取付けるときの取付方向を識別する目印を設けたことを特徴とする排気ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばディーゼルエンジン等の内燃機関による排気ガス中から有害物質を除去するのに好適に用いられる排気ガス浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
ここで、油圧ショベル等の原動機となるエンジンには、一般的にディーゼルエンジンが用いられている。そして、このディーゼルエンジンから排出される排気ガス中には、例えば粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）、窒素酸化物（ＮＯｘ）等の有害物質が含まれることがある。このため、油圧ショベル等の建設機械には、エンジンの排気ガス通路を形成する排気管側に排気ガス浄化装置が設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
この種の従来技術による排気ガス浄化装置は、エンジンの排気ガス通路を形成する上流筒体、中間筒体および下流筒体を備え、前記上流筒体には、その径方向に延びて該上流筒体内に排気ガスを流入させると共に排気音を消音する入口側消音パイプが設けられている。また、前記中間筒体内には前記排気ガスの浄化処理を行う後処理装置が設けられ、前記下流筒体には浄化処理された排気ガスを該下流筒体の外側に流出させる出口側パイプが設けられている。
【０００５】
そして、前記中間筒体内に設けられる後処理装置としては、例えば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が挙げられる。
【０００６】
一方、他の従来技術による排気ガス浄化装置は、上流筒体内に排気ガスを流入させる入口管（例えば、前述した入口側消音パイプに相当）に整流装置を設け、入口管から上流筒体内に向けて流入した排気ガスの流れを均一な流れとなるように整流化する構成としている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１２０２７７号公報
【特許文献２】特開２００３−７４３３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述した特許文献１による従来技術では、排気ガス通路の入口側を形成する上流筒体内に、その径方向に延びる入口側消音パイプを設け、該入口側消音パイプに穿設した多数の小孔（消音・流通孔）から上流筒体内に排気ガスを流入させるときに、この排気ガスを上流筒体内で瞬時に膨張させて音エネルギを低減し、排気ガスの音量を下げて消音化を図るようにしている。
【０００９】
しかし、この場合の入口側消音パイプは、例えばエンジンルーム（機械室）内での浄化装置全体の設置スペースを小さくできるように上流筒体の径方向に配置され、その先端を閉塞端として塞ぐ構成としている。このため、入口側消音パイプの各小孔（消音・流通孔）から上流筒体内に流入する排気ガスは、入口側消音パイプの長さ方向で先端（閉塞端）側寄りの位置では流量が大となり、基端側寄りの位置では流量が小さくなる傾向がある。
【００１０】
この結果、中間筒体内の後処理装置（例えば、ＤＰＦと呼ばれる粒子状物質除去フィルタ）には、上流筒体内から排気ガスが不均一な流れの状態で導入され、後処理装置の処理面に対して排気ガスを均等に導くことができず、排気ガスを浄化処理する上での機能を十分に発揮することができないという問題がある。
【００１１】
特に、ＤＰＦからなる粒子状物質除去フィルタの場合は、例えば排気ガス中の煤等からなる粒子状物質を捕集するときに、粒子状物質（異物）が部分的に偏って付着し捕集されることになる。そして、ＤＰＦ内に蓄積した煤等の異物を自己発火により再生させるときには、偏って付着した部位に逆に大きな熱応力が発生し、ＤＰＦとしての寿命を低下させる原因になるという問題がある。
【００１２】
一方、特許文献２による排気ガス浄化装置は、例えば入口側消音パイプに相当する入口管に整流装置を設け、入口管から上流筒体内に向けて流入した排気ガスの流れを均一な流れとなるように整流化する構成としている。しかし、このような整流装置を入口管に設けるためには、浄化装置全体の設計変更が必要であり、例えば現行品に対して容易に適用することができず、汎用性を高めることができないという問題がある。
【００１３】
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、上流筒体から中間筒体内の後処理装置に向けて排気ガスを均一な流れ状態で導入することができ、後処理装置の処理面に対して排気ガスを均等に導くことにより、排気ガスを安定して浄化処理する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。
【００１４】
また、本発明の他の目的は、例えば現行品に対しても容易に適用することができ、汎用性を高めることができると共に、装置の寿命、信頼性を向上する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。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上述した課題を解決するために、本発明は、エンジンの排気ガス通路を形成するため互いに接続して設けられる上流筒体、中間筒体および下流筒体と、前記上流筒体の径方向に延びて該上流筒体に設けられ基端側が前記エンジンの排気管に接続されると共に先端側が閉塞され、途中部位に排気ガスを前記上流筒体内に流入させる複数の小孔が穿設された入口側消音パイプと、前記中間筒体内に設けられ前記排気ガスの浄化処理を行う後処理装置と、前記下流筒体に設けられ前記後処理装置で浄化処理された排気ガスを前記下流筒体の外側に流出させる出口側パイプとを備えてなる排気ガス浄化装置に適用される。
【００１６】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記上流筒体と中間筒体との間には、両者の間を仕切る仕切り板として形成され外周側で両者の接続部位をシールするガスケットを取り替え可能に設け、該ガスケットには、前記入口側消音パイプから上流筒体内に流入した排気ガスを前記中間筒体内の全範囲にわたって均一な流れとなるように整流した状態で流通させる複数の整流孔を設け、前記ガスケットの整流孔は、前記入口側消音パイプの閉塞端に近い先端側寄り位置では排気ガスの流路面積が小さくなるように前記各整流孔の孔径を小さくし、前記閉塞端から離れた基端側寄り位置では排気ガスの流路面積が大きくなるように前記各整流孔の孔径を大きくする構成とし、前記ガスケットには、当該ガスケットを前記上流筒体と中間筒体との間に取付けるときの取付方向を識別する目印を設ける構成としたことにある。
【００１８】
また、請求項２の発明が採用する構成の特徴は、前記上流筒体と中間筒体との間には、両者の間を仕切る仕切り板として形成され外周側で両者の接続部位をシールするガスケットを取り替え可能に設け、該ガスケットには、前記入口側消音パイプから上流筒体内に流入した排気ガスを前記中間筒体内の全範囲にわたって均一な流れとなるように整流した状態で流通させる複数の整流孔を設け、前記ガスケットの整流孔は、前記入口側消音パイプの閉塞端に近い先端側寄り位置では排気ガスの流路面積が小さくなるように前記各整流孔の間隔を広げて疎に形成し、前記閉塞端から離れた基端側寄り位置では排気ガスの流路面積が大きくなるように前記各整流孔の間隔が密になるように形成する構成とし、前記ガスケットには、当該ガスケットを前記上流筒体と中間筒体との間に取付けるときの取付方向を識別する目印を設ける構成としたことにある。
【発明の効果】
【００１９】
上述の如く、請求項１の発明によれば、上流筒体と中間筒体との間に設けるガスケットを、両者の間を仕切る仕切り板として形成すると共に、該ガスケットには複数の整流孔を設け、これらの整流孔は、入口側消音パイプの閉塞端に近い先端側寄り位置では排気ガスの流路面積が小さくなるように前記各整流孔の孔径を小さくし、前記閉塞端から離れた基端側寄り位置では排気ガスの流路面積が大きくなるように前記各整流孔の孔径を大きくする構成としているので、入口側消音パイプから上流筒体内に流入した排気ガスは、ガスケットの各整流孔を流通して下流側の中間筒体内に整流した状態で導かれ、中間筒体内の後処理装置には、排気ガスを均一な流れ状態で導入することができる。これにより、後処理装置の処理面に対して排気ガスを均等に導くことができ、排気ガスを安定して浄化処理することができる。
【００２０】
しかも、この場合は、上流筒体と中間筒体との間に挟持して取付けられるガスケットに、複数の整流孔を設ける構成としているので、例えば現行品（従来技術の排気ガス浄化装置）に対してもガスケットを取り替えるだけで、容易に適用することができ、汎用性を高めることができる。また、ガスケットに設けた目印により、当該ガスケットを前記上流筒体と中間筒体との間に取付けるときの取付方向を識別することができる。そして、後処理装置の処理面に対して排気ガスを均等に導くことにより、装置の寿命を延ばし、信頼性を向上することができる。
【００２１】
さらに、ガスケットの整流孔は、入口側消音パイプの閉塞端に近い先端側寄り位置では各整流孔の孔径を小さくし、前記閉塞端から離れた基端側寄り位置では各整流孔の孔径を大きくする構成としている。これにより、入口側消音パイプの閉塞端に近い先端側寄り位置では排気ガスの流路面積を小さくすることができ、前記閉塞端から離れた基端側寄り位置では排気ガスの流路面積を大きくすることができる。このため、入口側消音パイプから上流筒体内に流入する排気ガスの流量が、入口側消音パイプの長さ方向で先端（閉塞端）側寄りの位置では大きくなり、基端側寄りの位置で流量が小さくなっても、上流筒体から中間筒体に向けて排気ガスが流通するときには両者間のガスケットに設けた各整流穴により流れを均一化することができ、中間筒体内では後処理装置の処理面に対して排気ガスを均等に導くことができる。
【００２２】
また、請求項２の発明によると、ガスケットは、入口側消音パイプの閉塞端に近い先端側寄り位置では各整流孔の間隔を広げて疎に形成し、前記閉塞端から離れた基端側寄り位置では前記各整流孔の間隔が密になるように形成することにより、前記パイプの閉塞端に近い位置では排気ガスの流路面積を小さくすることができ、前記閉塞端から離れた位置では排気ガスの流路面積を大きくすることができる。しかも、ガスケットに設けた目印により、当該ガスケットを前記上流筒体と中間筒体との間に取付けるときの取付方向を識別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】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。
【図４】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。
【図５】排気ガス浄化装置を拡大して示す斜視図である。
【図６】排気ガス浄化装置の内部構造を示す縦断面図である。
【図７】上流筒体、入口側消音パイプおよびフィルタ用筒体等を図４中の矢示VII −VII 方向から拡大してみた断面図である。
【図８】上流筒体を浄化装置支持ブラケットと共に図４中の矢示VIII−VIII方向から拡大してみた横断面図である。
【図９】上流筒体、下流筒体の間からフィルタ用筒体を取外した状態で示す分解斜視図である。
【図１０】図８中のガスケットを単体で拡大して示す側面図である。
【図１１】第２の実施の形態によるガスケットを図１０と同様に拡大して示す側面図である。
【図１２】第３の実施の形態による排気ガス浄化装置の内部構造を示す縦断面図である。
【図１３】本発明の第１の変形例による排気ガス浄化装置の上流筒体、入口側消音パイプおよびフィルタ用筒体等を示す図７と同様位置での断面図である。
【図１４】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。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。
【００２５】
まず、図１ないし図１０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、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、排気ガス浄化装置として用いた場合を例示している。
【００２６】
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。
【００２７】
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２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。
【００２８】
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。
【００２９】
８は旋回フレーム６の後側に横置き状態で搭載された原動機としてのエンジンである。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には後述の排気ガス浄化装置２１が取付けられている。
【００３０】
また、この場合のエンジン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）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に取付けられる後述の排気ガス浄化装置２１は、例えば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等を含んで構成されている。
【００３１】
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、後述の作動油タンク１２と共に油圧源を構成するものである。そして、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）等に向けて圧油（作動油）を供給する。
【００３２】
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にボルト止め等の手段で着脱可能に固着されている。そして、油圧ポンプ１０のフランジ部１０Ａは、後述の浄化装置支持ブラケット１６と一緒にエンジン８側に取付けられるものである。
【００３３】
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、この熱交換器１１は、例えばラジエータ、オイルクーラ、インタクーラ等の熱交換用機器を前，後方向に並べて配置する構成となっている。
【００３４】
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。
【００３５】
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等を外側から覆う建屋カバーを示している。
【００３６】
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を支持する構造体を構成し、上部旋回体４の一部をなしている。そして、浄化装置支持ブラケット１６は、後述の支持台１７、防振体１８、前側取付板１９および後側取付板２０を含んで構成されるものである。
【００３７】
即ち、浄化装置支持ブラケット１６は、図３、図４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１７と、該支持台１７上に前，後方向に間隔をもって配置され、複数個の防振体１８（２個のみ図示）を介して防振支持された前側取付板１９、後側取付板２０とにより大略構成されている。
【００３８】
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、粒子状物質除去フィルタ３４により構成したことにある。
【００３９】
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を示し、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。
【００４０】
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と中間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、例えばボルト３８、ナット３９等を用いて締結することにより組立てられる構成となっている。
【００４１】
２２は排気ガス通路の上流側となる排気ガス浄化装置２１の一側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９に示すように、後述の筒状ケース２３と支持脚２６等とにより構成されている。
【００４２】
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）端部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環状のフランジ部２３Ｃとにより構成されている。
【００４３】
ここで、フランジ部２３Ｃは、図６、図９に示す如く平坦に形成された接続面２３Ｃ1を有し、この接続面２３Ｃ1側が、後述のガスケット３５を介して隣合うフィルタ用筒体３２（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ある。これにより、フランジ部２３Ｃは、後述のボルト３８、ナット３９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上げて取外し可能な構造としている。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にはそれぞれボルト３８が挿通される。
【００４４】
また、筒状ケース２３には、図３〜図５に示すように、円筒部２３Ａの後側寄り位置で、例えば右側に位置して圧力取出部２３Ｅが設けられている。そして、該圧力取出部２３Ｅ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４０に上流側導管４０Ａを介して接続されている。
【００４５】
２４は筒状ケース２３の前側（上流側）に設けられた入口側消音パイプで、該入口側消音パイプ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、入口側消音パイプ２４の一端（基端）側は排気管９に向けて左側へと延び、その端部が排気管９に接続されるものである。一方、入口側消音パイプ２４の他端（先端）側は、閉塞板２４Ａによって閉塞されている。
【００４６】
ここで、入口側消音パイプ２４には、その先端側と基端側との間の途中部位で筒状ケース２３の内部に配置される部位に全周にわたって多数の小孔２５，２５，…が径方向に穿設されている。これらの小孔２５は、互いに同一な孔径を有し、後述する寸法Ｂ（図７参照）の範囲内で入口側消音パイプ２４の周方向、軸方向にほぼ均一な間隔もって形成されている。そして、これらの小孔２５は、排気ガスの消音・連通孔を構成している。即ち、各小孔２５は、排気管９から導かれる排気ガスを筒状ケース２３内に流入させると共に、このときに排気ガスを筒状ケース２３内で瞬時に膨張させて音エネルギの低減化を図り、排気ガスの音量を下げて消音化するものである。
【００４７】
また、筒状ケース２３の円筒部２３Ａを、図７に示すように寸法Ａの内径に形成した場合に、各小孔２５は入口側消音パイプ２４の長さ方向で寸法Ｂの範囲内に形成され、この寸法Ｂは、寸法Ａに対し下記の数１式による関係を満たすように設定されている。
【００４８】
【数１】
0005535696.tif 000002
【００４９】
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、後述の締結具４１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１９に固定的に取付けるものである。なお、第１の実施の形態で採用した支持脚２６は、板体を略Ｗ字状に折曲げて形成しているが、Ｌ字状、逆Ｔ字状等の他の形状としてもよいものである。
【００５０】
２７，２７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９参照）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。
【００５１】
２８は排気ガス通路の下流側となる排気ガス浄化装置２１の他側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が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に示すように後述の筒状ケース２９と支持脚３１等とにより構成されている。
【００５２】
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環状のフランジ部２９Ｃとにより構成されている。
【００５３】
ここで、筒状ケース２９のフランジ部２９Ｃは、図５〜図７、図９に示すように平坦に形成された接続面２９Ｃ1を有し、この接続面２９Ｃ1側が、後述のガスケット３７を介して隣合うフィルタ用筒体３２（筒状ケース３３）の後側フランジ部３３Ｃと対面して接続されるものである。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。
【００５４】
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４０に下流側導管４０Ｂを介して接続されている。
【００５５】
３０は筒状ケース２９に設けられた尾管と呼ばれる出口側パイプ（以下、出口側消音パイプ３０という）で、該出口側消音パイプ３０は、筒状ケース２９の円筒部２９Ａを直径方向（例えば、上，下方向）に貫通している。そして、入口側消音パイプ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、出口側消音パイプ３０の上端は、上方に突出して大気に開放されている。
【００５６】
ここで、出口側消音パイプ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には、前述した入口側消音パイプ２４とほぼ同様に多数の小孔３０Ｃ，３０Ｃ，…が全周にわたって穿設されている。そして、これらの小孔３０Ｃは、筒状ケース２９から出口側消音パイプ３０内に向けて排気ガスを流出させると共に、このときに排気音を低減するものである。
【００５７】
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字状に屈曲して形成されている。そして、支持脚３１は、後述の締結具４１等により下流筒体２８を浄化装置支持ブラケット１６の後側取付板２０に固定的に取付けるものである。
【００５８】
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１９に取付けることができ、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２０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。
【００５９】
３２は上流筒体２２と下流筒体２８との間に直列状態で接続して設けられた中間筒体としてフィルタ用筒体で、このフィルタ用筒体３２は、後処理装置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６、図７、図９に示すように、後述の筒状ケース３３内に粒子状物質除去フィルタ３４を収納して構成されている。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とは相違している。
【００６０】
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（径方向寸法）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環状の前側フランジ部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環状の後側フランジ部３３Ｃとにより構成されている。
【００６１】
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に圧力取出部等の計器取付部分が設けられていない点で、この筒状ケース３３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と相違している。また、フィルタ用筒体３２の筒状ケース３３は、内部に後述の粒子状物質除去フィルタ３４を収容するため、上流筒体２２の筒状ケース２３および下流筒体２８の筒状ケース２９よりも軸方向寸法（長さ寸法）が長尺に形成されている。
【００６２】
ここで、筒状ケース３３の前側フランジ部３３Ｂは、平坦な接続面３３Ｂ1を有し、この接続面３３Ｂ1は、前側に隣合う上流筒体２２（筒状ケース２３）のフランジ部２３Ｃの接続面２３Ｃ1と後述のガスケット３５を介して対面する。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。
【００６３】
これと同様に、後側フランジ部３３Ｃは、平坦な接続面３３Ｃ1を有し、この接続面３３Ｃ1は、後側に隣合う下流筒体２８（筒状ケース２９）のフランジ部２９Ｃの接続面２９Ｃ1と後述のガスケット３７を介して対面する。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。
【００６４】
これにより、フィルタ用筒体３２の筒状ケース３３は、隣合う上流筒体２２と下流筒体２８と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。
【００６５】
さらに、各フランジ部３３Ｂ，３３Ｃの下側部位には、図６、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３８、ナット３９を取外して地面等にフィルタ用筒体３２を載置したときに、フィルタ用筒体３２が周方向に回転したり、転動したり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、取外した状態のフィルタ用筒体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。
【００６６】
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、本発明の構成要件である後処理装置を構成している。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）を捕集しつつ、これを自己発火により燃焼して除去（再生）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からなり、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。
【００６７】
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、自己発火により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４０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（閾値）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。
【００６８】
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。
【００６９】
３５は上流筒体２２とフィルタ用筒体３２との間を気密にシールするガスケットで、該ガスケット３５は、図５〜図７、図９に示すように筒状ケース２３のフランジ部２３Ｃと筒状ケース３３の前側フランジ部３３Ｂとの間に介挿され、両者の接続面２３Ｃ1，３３Ｂ1 間を気密にシールするものである。ここで、ガスケット３５は、耐熱性、防食性等を有した材料（例えば、ステンレス鋼板）により略円形の薄板体として形成され、上流筒体２２とフィルタ用筒体３２との間を仕切る仕切り板としても構成されている。
【００７０】
即ち、ガスケット３５は、図１０中に二点鎖線で示す仮想円の内側部分が仕切り板部３５Ａとして形成され、該仕切り板部３５Ａには後述の整流孔３６が複数（多数個）にわたり穿設されている。また、ガスケット３５には、仕切り板部３５Ａの外周側に複数のボルト挿通孔３５Ｂが設けられ、これらのボルト挿通孔３５Ｂは、前述したフランジ部２３Ｃ，３３Ｂのボルト挿通孔２３Ｄ，３３Ｄと対応して後述のボルト３８が挿通されるものである。
【００７１】
また、ガスケット３５の外周側には、図９に示すように、その下側部位に切欠部３５Ｃが形成され、この切欠部３５Ｃは、フィルタ用筒体３２（筒状ケース３３）の切欠部３３Ｅに対応した形状を有している。そして、切欠部３５Ｃは、ガスケット３５を上流筒体２２とフィルタ用筒体３２との間に取付けるときに、取付方向を識別する上での目印とすることができ、ガスケット３５の誤組付け防止機能を与えることができる。これによりガスケット３５は、後述の各整流孔３６による排気ガスの整流作用を確保できるものである。
【００７２】
３６，３６，…はガスケット３５の仕切り板部３５Ａに穿設された多数の整流孔で、該各整流孔３６は、図７中に白抜き矢印で示すように、入口側消音パイプ２４から各小孔２５を介して上流筒体２２（筒状ケース２３）内に流入した排気ガスをフィルタ用筒体３２（筒状ケース３３）内に向けて整流化しつつ、下流側に筒状ケース３３内の全範囲（流路面積の全体）にわたり均一な流れとして流通させるものである。
【００７３】
この場合、入口側消音パイプ２４は、上流筒体２２の筒状ケース２３内を径方向に延びる先端側が閉塞板２４Ａによる閉塞端となり、その途中部位に各小孔２５（排気ガスの消音・流通孔）が全周にわたって穿設されている。そこで、ガスケット３５の各整流孔３６は、排気ガスを下流側で均一な流れとするため、前記パイプ２４の閉塞端に近い位置では排気ガスの流路面積を小さくするように孔径の小さい複数の整流孔３６Ａとし、前記閉塞端から離れた位置では排気ガスの流路面積を大きくするように孔径の大きい複数の整流孔３６Ｂとしている。
【００７４】
そして、ガスケット３５の各整流孔３６は、小孔径の各整流孔３６Ａと大孔径の各整流孔３６Ｂとの間に位置して、中間の孔径をもった複数の整流孔３６Ｃとして形成されている。即ち、図１０中に示す閉塞板２４Ａに最も近い領域Ｘでは、小孔径の整流孔３６Ａを単位面積あたりに決められた個数をもって形成し、中間の領域Ｙでは、中間径の整流孔３６Ｃを小孔径の整流孔３６Ａとほぼ同数形成し、中間の領域Ｙよりも右側の領域Ｚでは、大孔径の各整流孔３６Ｂを中間径の整流孔３６Ｃとほぼ同数形成している。なお、この中間径の各整流孔３６Ｃは、小径の各整流孔３６Ａと大径の各整流孔３６Ｂとの間で段階的に、その孔径を変化させる構成としてもよいものである。
【００７５】
このように、本実施の形態で採用したガスケット３５の各整流孔３６は、例えば図１０に示すように、孔径の小さい複数の整流孔３６Ａと、孔径の大きい複数の整流孔３６Ｂと、両者の間に位置する中間径の各整流孔３６Ｃとにより構成されている。そして、孔径が小さい方の各整流孔３６Ａは、入口側消音パイプ２４の閉塞板２４Ａに近い位置（図１０中の左側寄りの位置）に配置され、孔径が大きい方の各整流孔３６Ｂは、閉塞板２４Ａから離れた位置（図１０中の右側寄りの位置）に配置されている。
【００７６】
３７は下流筒体２８とフィルタ用筒体３２との間を気密にシールする他のガスケットで、該ガスケット３７は、図５〜図７、図９に示す如く筒状ケース２９のフランジ部２９Ｃと筒状ケース３３の後側フランジ部３３Ｃとの間に介挿され、両者の接続面２９Ｃ1，３３Ｃ1 間を気密にシールするものである。ここで、ガスケット３７は、耐熱性、防食性等を有した材料（例えば、ステンレス鋼板）により環状の薄板体として形成され、その内周側は筒状ケース２９，３３の内径に対応する貫通孔３７Ａとなっている。
【００７７】
また、ガスケット３７には、貫通孔３７Ａの外周側に複数のボルト挿通孔３７Ｂが設けられ、これらのボルト挿通孔３７Ｂは、前述したフランジ部２９Ｃ，３３Ｃのボルト挿通孔２９Ｄ，３３Ｄと対応して後述のボルト３８が挿通されるものである。さらに、ガスケット３７の外周側には、図９に示すように、その下側部位に切欠部３７Ｃが形成され、この切欠部３７Ｃは、フィルタ用筒体３２（筒状ケース３３）の切欠部３３Ｅに対応した形状を有している。
【００７８】
３８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、３９は該ボルト３８に螺着されるナットをそれぞれ示し、これらのボルト３８とナット３９とは、フランジ部２３Ｃ，３３Ｂ間、フランジ部２９Ｃ，３３Ｃ間の締結部材をそれぞれ構成するものである。
【００７９】
即ち、ボルト３８は、上流筒体２２（筒状ケース２３）のフランジ部２３Ｃに設けられたボルト挿通孔２３Ｄ、フィルタ用筒体３２（筒状ケース３３）の前側フランジ部３３Ｂに設けられたボルト挿通孔３３Ｄ、およびガスケット３５のボルト挿通孔３５Ｂに挿通され、突出したねじ部にナット３９を螺着することにより、各フランジ部２３Ｃ，３３Ｂ間をガスケット３５を介して互いに分解可能に締結するものである。
【００８０】
また、他のボルト３８は、下流筒体２８（筒状ケース２９）のフランジ部２９Ｃに設けられたボルト挿通孔２９Ｄ、フィルタ用筒体３２（筒状ケース３３）の後側フランジ部３３Ｃに設けられたボルト挿通孔３３Ｄ、およびガスケット３７のボルト挿通孔３７Ｂに挿通され、突出したねじ部にナット３９を螺着することにより、各フランジ部２９Ｃ，３３Ｃ間をガスケット３７を介して互いに分解可能に締結するものである。
【００８１】
４０は上流筒体２２の外周側に設けられた圧力センサで、この圧力センサ４０は、粒子状物質、未燃焼残留物等の堆積量を推定するために、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４０は、その上流側導管４０Ａが上流筒体２２（筒状ケース２３）の圧力取出部２３Ｅに接続され、下流側導管４０Ｂが下流筒体２８（筒状ケース２９）の圧力取出部２９Ｅに接続されている。
【００８２】
ここで、上流側導管４０Ａ，下流側導管４０Ｂ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、フィルタ用筒体３２の径方向外側となる位置、即ち図２、図３に示す如くフィルタ用筒体３２を横方向に避けた位置に配設されている。
【００８３】
４１，４１，…はボルト、ナット等からなる締結具で、該各締結具４１は、例えば図８に示す如く、上流筒体２２の円筒部２３Ａの下側に設けられた支持脚２６を浄化装置支持ブラケット１６の前側取付板１９に固定的に取付ける。また、下流筒体２８の円筒部２９Ａの下側に設けられた支持脚３１についても、図３、図４に示すように締結具４１により浄化装置支持ブラケット１６の後側取付板２０に固定的に取付けられるものである。
【００８４】
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。
【００８５】
まず、上流筒体２２を形成する筒状ケース２３のフランジ部２３Ｃとフィルタ用筒体３２を形成する筒状ケース３３の前側フランジ部３３Ｂとを、ガスケット３５を挟んで軸方向（前，後方向）で対面させ、この状態で各ボルト挿通孔２３Ｄ，３３Ｄ，３５Ｂにそれぞれボルト３８を挿通し、突出したねじ部に各ナット３９を螺着する。
【００８６】
同様に、下流筒体２８を形成する筒状ケース２９のフランジ部２９Ｃとフィルタ用筒体３２を形成する筒状ケース３３の後側フランジ部３３Ｃとを、ガスケット３７を挟んで前，後で対面させ、この状態で各ボルト挿通孔２３Ｄ，３３Ｄにそれぞれボルト３８を挿通し、突出したねじ部に各ナット３９を螺着する。
【００８７】
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。そして、上流筒体２２とフィルタ用筒体３２との間は、フランジ部２３Ｃ，３３Ｂ間に介挿したガスケット３５によって気密にシールする。また、下流筒体２８とフィルタ用筒体３２との間は、フランジ部２９Ｃ，３３Ｃ間に介挿したガスケット３７により気密にシールする。一方、ボルト３８、ナット３９を緩めて取外したときには、例えば上流筒体２２と下流筒体２８との間からフィルタ用筒体３２を上方に引抜く（取出す）ようにして分解することもできる。
【００８８】
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を組立てた段階では、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１９、後側取付板２０上に載置する。この状態で、上流筒体２２の支持脚２６を締結具４１を用いて前側取付板１９に固定し、下流筒体２８の支持脚３１を他の締結具４１を用いて後側取付板２０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。
【００８９】
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。
【００９０】
即ち、粒子状物質除去フィルタ３４のクリーニング作業を行うためには、上流筒体２２と下流筒体２８との間からフィルタ用筒体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３８、ナット３９を取外すと共に、下流筒体２８とフィルタ用筒体３２とを締結するボルト３８、ナット３９も取外す。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、上方へと持上げる（引上げる）ことにより上流筒体２２、下流筒体２８間から取外すことができる。
【００９１】
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した状態で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。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
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自己発火により燃焼して除去（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。
【００９５】
ところで、排気ガス浄化装置２１の入口側を形成する上流筒体２２内には、その径方向に延びる入口側消音パイプ２４を設け、該入口側消音パイプ２４に穿設した多数の小孔２５（消音・流通孔）から上流筒体２２内に排気ガスを流入させるときに、この排気ガスを上流筒体２２内で瞬時に膨張させることにより、音エネルギの低減化を図り、排気ガスの音量を下げ排気音を消音できるようにしている。
【００９６】
しかし、この場合の入口側消音パイプ２４は、例えばエンジン８の周囲（機械室内）での浄化装置２１全体の設置スペースを小さくできるように上流筒体２２の径方向に配置され、その先端を閉塞板２４Ａで塞ぐ構成としている。これにより、入口側消音パイプ２４の各小孔２５から上流筒体２２の筒状ケース２３内に流入する排気ガスは、図７中に白抜き矢印で示すように、入口側消音パイプ２４の長さ方向で先端（閉塞板２４Ａ）側寄りの位置では流量が大となり、基端側寄りの位置では流量が小さくなる傾向がある。
【００９７】
この結果、フィルタ用筒体３２内の粒子状物質除去フィルタ３４には、上流筒体２２内から排気ガスが不均一な流れの状態で導入され、粒子状物質除去フィルタ３４の処理面（小孔３４Ａ内）に排気ガスを均等に導くことが難しくなることが考えられる。特に、ＤＰＦからなる粒子状物質除去フィルタ３４の場合は、例えば排気ガス中の煤等からなる粒子状物質を捕集するときに、粒子状物質が部分的に偏って付着し捕集される可能性がある。
【００９８】
そこで、本実施の形態では、上流筒体２２とフィルタ用筒体３２との間に設けるガスケット３５を仕切り板として形成し、該ガスケット３５の仕切り板部３５Ａには多数の整流孔３６を穿設すると共に、該各整流孔３６を、入口側消音パイプ２４の閉塞端（閉塞板２４Ａ）に近い位置では排気ガスの流路面積を小さくするように孔径の小さい複数の整流孔３６Ａとし、前記閉塞端から離れた位置では排気ガスの流路面積を大きくするように孔径の大きい複数の整流孔３６Ｂとして形成している。また、小孔径の各整流孔３６Ａと大孔径の各整流孔３６Ｂとの間には、中間径の各整流孔３６Ｃを設ける構成としている。
【００９９】
この結果、入口側消音パイプ２４から各小孔２５を介して上流筒体２２（筒状ケース２３）内に流入した排気ガスは、図７中に白抜き矢印で示すように、ガスケット３５の各整流孔３６（小径の整流孔３６Ａ、大径の整流孔３６Ｂ、中間径の整流孔３６Ｃの組合せ）により整流化され、下流側のフィルタ用筒体３２（筒状ケース３３）内にほぼ均一な流れとなって流通するものである。
【０１００】
即ち、入口側消音パイプ２４から上流筒体２２（筒状ケース２３）内に流入する排気ガスは、閉塞板２４Ａに近い方の位置で流量が大きく、閉塞板２４Ａから離れた位置では流量が小さくなる。しかし、この排気ガスは、上流筒体２２からフィルタ用筒体３２に向けて流通するときに、ガスケット３５の各整流孔３６で流量が調整され、下流側のフィルタ用筒体３２内へと排気ガスを均一な流れとして導くことができる。これにより、粒子状物質除去フィルタ３４の処理面（複数の小孔３４Ａ）に対して排気ガスを均等に導くことができ、排気ガスを安定して浄化処理することができる。
【０１０１】
しかも、本実施の形態では、上流筒体２２とフィルタ用筒体３２との間に挟持して取付けられるガスケット３５に、複数の整流孔３６を設ける構成としているので、例えば現行品（従来技術の排気ガス浄化装置）に対してもガスケットを取り替えるだけで、容易に適用することができ、汎用性を高めることができる。そして、粒子状物質除去フィルタ３４の各小孔３４Ａに対して排気ガスを均等に導くことにより、例えば排気ガス中の煤等からなる粒子状物質を粒子状物質除去フィルタ３４で捕集するときに、粒子状物質（異物）が部分的に偏って捕集されるのを防止でき、装置の寿命を延ばし、信頼性を向上することができる。
【０１０２】
また、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、ガスケット３５を挟んで対面するフランジ部２３Ｃ，３３Ｂ間と、ガスケット３７を挟んで対面するフランジ部２９Ｃ，３３Ｃ間とをボルト３８、ナット３９により締結している。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。
【０１０３】
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３８、ナット３９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。
【０１０４】
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３８、ナット３９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。
【０１０５】
また、上流筒体２２の筒状ケース２３に圧力取出部２３Ｅ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４０の導管４０Ａ，４０Ｂ、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。
【０１０６】
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。
【０１０７】
一方、上流筒体２２（筒状ケース２３）の内部には、入口側消音パイプ２４を径方向に貫通して設けることにより、入口側消音パイプ２４と筒状ケース２３との間で排気による騒音を低減することができる。また、下流筒体２８（筒状ケース２９）の内部には、出口側消音パイプ３０を径方向に貫通して設けることができ、出口側消音パイプ３０と筒状ケース２９との間で排気による騒音をより一層低減することができる。
【０１０８】
しかも、上記構成により、上流筒体２２（筒状ケース２３）に対して入口側消音パイプ２４をコンパクトに組込むことができ、下流筒体２８（筒状ケース２９）に対しては出口側消音パイプ３０をコンパクトに組込むことができる。これにより、排気ガス浄化装置２１全体を小型化することができ、エンジン８周囲での設置スペースを小さくすることができる。
【０１０９】
次に、図１１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、ガスケットに設ける各整流孔の間隔を変えることにより、排気ガスの流量調整を行う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。
【０１１０】
５１は第２の実施の形態で採用したガスケットで、該ガスケット５１は、第１の実施の形態で述べたガスケット３５と同様に構成され、仕切り板部５１Ａの外周側に複数のボルト挿通孔５１Ｂと切欠部５１Ｃとが設けられている。しかし、この場合のガスケット５１は、仕切り板部５１Ａに設けた後述の整流孔５２が第１の実施の形態と異なるものである。
【０１１１】
５２，５２，…はガスケット５１の仕切り板部５１Ａに穿設された多数の整流孔で、該各整流孔５２は、互いに等しい孔径をもって形成されているものの、互いの間隔を変える構成としている。即ち、図１１中に示す中間の領域Ｑでは、単位面積あたりに決められた個数の整流孔５２を形成し、入口側消音パイプ２４の閉塞板２４Ａに最も近い領域Ｐでは、各整流孔５２間の間隔を中間の領域Ｑよりも広げて疎に形成し、右側の領域Ｒ（閉塞板２４Ａから最も離れた領域Ｒ）では、各整流板５２間の間隔を中間の領域Ｑよりも小さくして密に形成している。
【０１１２】
これにより、ガスケット５１の仕切り板部５１Ａに形成した多数の整流孔５２は、前記パイプ２４の閉塞端に近い位置では排気ガスの流路面積を小さくすることができ、前記閉塞端から離れた位置では排気ガスの流路面積を大きくすることができる。このため、ガスケット５１の各整流孔５２は、排気ガスを下流側へと均一な流れとして流通させることができる。
【０１１３】
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、ガスケット５１に設ける各整流孔５２の間隔を変えることにより、排気ガスの流量調整を容易に行うことができ、第１の実施の形態のように、整流孔の孔径を変更する必要がなくなる。
【０１１４】
次に、図１２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、本実施の形態の特徴は、排気ガス浄化装置を４つの筒体を用いて構成したことにある。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。
【０１１５】
図中、６１は第３の実施の形態による排気ガス浄化装置を示し、該排気ガス浄化装置６１は、第１の実施の形態で述べた排気ガス浄化装置２１とほぼ同様に構成されている。しかし、この場合の排気ガス浄化装置６１は、後述の上流筒体６２とフィルタ用筒体３２との間に酸化触媒用筒体６４を設けている点で、第１の実施の形態とは異なっている。
【０１１６】
６２は排気ガス浄化装置６１の上流側に設けられた上流筒体で、該上流筒体６２は、第１の実施の形態で述べた上流筒体２２と同様に、入口側消音パイプ２４が径方向に貫通して設けられた筒状ケース６３を有している。そして、該筒状ケース６３は、第１の実施の形態で述べた筒状ケース２３とほぼ同様に、円筒部６３Ａ、蓋部６３Ｂ、フランジ部６３Ｃ、ボルト挿通孔（図示せず）等により構成されている。
【０１１７】
しかし、この場合の筒状ケース６３は、円筒部６３Ａが短尺に形成されている点と、支持部材（支持脚）が設けられていない点とで、第１の実施の形態で述べた筒状ケース２３とは異なるものである。また、筒状ケース６３のフランジ部６３Ｃは、平坦に形成された接続面６３Ｃ1を有し、この接続面６３Ｃ1側が、後述のガスケット６８を介して隣合う酸化触媒用筒体６４（筒状ケース６５）の前側フランジ部６５Ｂと対面して接続されるものである。
【０１１８】
６４は上流筒体６２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６４は、フィルタ用筒体３２と共に中間筒体としての浄化部筒体を構成するものである。そして、酸化触媒用筒体６４は、筒状ケース６５内に後述の酸化触媒６６を収納して構成されている。
【０１１９】
ここで、筒状ケース６５は、例えば第１の実施の形態で述べた筒状ケース３３とほぼ同様に構成され、円筒部６５Ａ、前側フランジ部６５Ｂ、後側フランジ部６５Ｃおよび複数のボルト挿通孔（図示せず）等を有している。しかし、この場合の筒状ケース６５は、各フランジ部６５Ｂ，６５Ｃの下側に切欠部（例えば、図６中の切欠部３３Ｅ）等が形成されていない。また、円筒部６５Ａの上部には、２個の温度センサ取付口６５Ｄが設けられ、これらの温度センサ取付部６５Ｄには、後述の酸化触媒６６が機能する温度であるか否かを確認するための温度センサ（図示せず）が取付けられるものである。
【０１２０】
また、筒状ケース６５の前側フランジ部６５Ｂは、平坦な接続面６５Ｂ1を有し、この接続面６５Ｂ1が上流筒体６２（筒状ケース６３）のフランジ部６３Ｃの接続面６３Ｃ1との間で後述のガスケット６８を挟んだ状態で、ボルト３８、ナット３９により筒状ケース６３のフランジ部６３Ｃに着脱可能に接続（固着）されている。
【０１２１】
これと同様に、後側フランジ部６５Ｃも、平坦な接続面６５Ｃ1を有し、この接続面６５Ｃ1が下流筒体２８（筒状ケース２９）のフランジ部２９Ｃの接続面２９Ｃ1との間で後述のガスケット６９を挟んだ状態で、ボルト３８、ナット３９により筒状ケース３３の前側フランジ部３３Ｂに着脱可能に接続（固着）されている。
【０１２２】
これにより、フィルタ用筒体３２の筒状ケース３３は、隣合う酸化触媒用筒体６４と下流筒体２８との間からボルト３８、ナット３９を取外すだけで容易に脱着することができる。即ち、フィルタ用筒体３２を単品で取外して分解することができる。
【０１２３】
６６は酸化触媒用筒体６４の筒状ケース６５内に収容された酸化触媒で、該酸化触媒６６は、排気ガスを浄化する後処理装置の１つを構成している。また、酸化触媒６６は、例えば円筒部６５Ａ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６６Ａ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６６は、所定の温度下で各貫通孔６６Ａ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（ＮＯ２）として除去するものである。
【０１２４】
ここで、酸化触媒６６は、筒状ケース６５の円筒部６５Ａ内に固定して収納されている。そして、酸化触媒６６は、筒状ケース６５の軸方向のほぼ中央部に配設されているから、酸化触媒用筒体６４の取付け時には上流側と下流側とを反転しても使用可能である。これにより、酸化触媒用筒体６４の誤組付けを防止することができる。
【０１２５】
６７は筒状ケース６５の円筒部６５Ａ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６７は、第１の実施の形態で述べた支持脚２６と同様に構成されている。しかし、この場合の支持脚６７は、酸化触媒用筒体６４の筒状ケース６５を浄化装置支持ブラケット１６の前側取付板１９（図３、図４参照）に締結具４１等により固定的に取付けるものである。
【０１２６】
６８は上流筒体６２と酸化触媒用筒体６４との間を気密にシールするガスケットで、該ガスケット６８は、第１の実施の形態で述べたガスケット３５と同様に構成され、その仕切り板部６８Ａには多数の整流孔３６が穿設されている。しかし、この場合のガスケット６８は、筒状ケース６３のフランジ部６３Ｃと筒状ケース６５の前側フランジ部６５Ｂとの間に介挿され、両者の接続面６３Ｃ1，６５Ｂ1 間を気密にシールするものである。
【０１２７】
６９はフィルタ用筒体３２と酸化触媒用筒体６４との間を気密にシールする他のガスケットで、該ガスケット６９は、第１の実施の形態で述べたガスケット３７（即ち、フィルタ用筒体３２と下流筒体２８との間に設けるガスケット３７）と同様に構成され、その内周側は筒状ケース３３，６５の内径に対応する貫通孔６９Ａとなっている。しかし、この場合のガスケット６９は、筒状ケース３３の前側フランジ部３３Ｂと筒状ケース６５の後側フランジ部６５Ｃとの間に介挿され、両者の接続面３３Ｂ1，６５Ｃ1 間を気密にシールするものである。
【０１２８】
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６１を上流筒体６２、酸化触媒用筒体６４およびフィルタ用筒体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。そして、酸化触媒用筒体６４に設けた酸化触媒６６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）を酸化して除去することができる。
【０１２９】
なお、前記第３の実施の形態では、上流筒体６２と下流筒体２８との間に設ける中間筒体を、酸化触媒用筒体６４とフィルタ用筒体３２（ＰＭ除去装置）とにより構成する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浄化装置等を中間筒体の一部として設ける構成としてもよい。
【０１３０】
この場合、上流筒体と下流筒体との間に後処理装置（例えば、ＰＭ除去装置、酸化触媒、ＮＯｘ浄化装置等のいずれか１つ、または２つ以上の組合せ）を内蔵した中間筒体（浄化部筒体）を１個または複数個直列に接続する構成であればよく、各後処理装置の組合せ、組付け順序等は適宜に変更してもよいものである。
【０１３１】
また、前記第３の実施の形態では、酸化触媒用筒体６４をフィルタ用筒体３２とを別体の中間筒体により構成する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、例えば１個の中間筒体（筒状ケース）内に酸化触媒６６と粒子状物質除去フィルタ３４とを一緒に収容する構成としてもよいものである。
【０１３２】
また、前記第１の実施の形態では、排気ガスの消音・流通孔となる多数の小孔２５を、図７に示すように入口側消音パイプ２４の長さ方向で寸法Ｂの範囲内に形成する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、例えば図１３に示す第１の変形例のように多数の小孔７１，７１，…を消音・流通孔として形成してもよい。即ち、筒状ケース２３の円筒部２３Ａを内径が寸法Ａとなるように形成した場合に、各小孔７１は、入口側消音パイプ２４の長さ方向で寸法Ａの全範囲にわたって形成する構成としてもよいものである。
【０１３３】
一方、前記第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３８、ナット３９により締結する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、例えば図１４に示す第２の変形例による排気ガス浄化装置８１のように、対面するフランジ部２３Ｃ′，３３Ｂ′間と、フランジ部２９Ｃ′，３３Ｃ′間とを囲繞する断面Ｖ字状のクランプ８２，８３をそれぞれ設け、これらのＶ字状のクランプ８２，８３をボルト等（図示せず）を用いて締付けることにより、筒状ケース２３，２９，３３を互いに連結する構成としてもよい。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。
【０１３４】
また、前記第１の実施の形態では、出口側消音パイプ３０を下流筒体２８の筒状ケース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、例えば出口側パイプは必ずしも消音機能を有する必要はない。そして、出口側パイプは筒状ケースに対して必ずしも径方向に接続して設ける必要はなく、例えば軸方向に接続する構成でもよい。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。
【０１３５】
さらに、前記各実施の形態（変形例を含む）では、排気ガス浄化装置２１，５１，８１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、作業車両にも広く搭載することができる。
【符号の説明】
【０１３６】
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
２１，６１，８１  排気ガス浄化装置
２２，６２  上流筒体
２３，２９，３３，６３，６５  筒状ケース
２３Ａ，２９Ａ，３３Ａ，６３Ａ，６５Ａ  円筒部
２３Ｂ，２９Ｂ，６３Ｂ  蓋部
２３Ｃ，２９Ｃ，６３Ｃ，２３Ｃ′，２９Ｃ′  フランジ部
２３Ｃ1，２９Ｃ1，３３Ｂ1，３３Ｃ1，６３Ｃ1，６５Ｂ1，６５Ｃ1  接続面
２３Ｄ，２９Ｄ，３３Ｄ，３５Ｂ，５１Ｂ  ボルト挿通孔
２３Ｅ，２９Ｅ  圧力取出部
２４  入口側消音パイプ
２４Ａ  閉塞板（閉塞端）
２５，７１  小孔（消音・流通孔）
２６，３１，６７  支持脚（支持部材）
２８  下流筒体
３０  出口側消音パイプ（出口側パイプ）
３２  フィルタ用筒体（中間筒体）
３３Ｂ，６５Ｂ，３３Ｂ′  前側フランジ部
３３Ｃ，６５Ｃ，３３Ｃ′  後側フランジ部
３３Ｅ  切欠部
３４  粒子状物質除去フィルタ（後処理装置）
３５，５１  ガスケット
３６，３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ，５２  整流孔
３８  ボルト（締結部材）
３９  ナット（締結部材）
６４  酸化触媒用筒体（中間筒体）
６６  酸化触媒（後処理装置）
８２，８３  Ｖ字状のクランプ
【図１】
0005535696.tif 000003
【図２】
0005535696.tif 000004
【図３】
0005535696.tif 000005
【図４】
0005535696.tif 000006
【図５】
0005535696.tif 000007
【図６】
0005535696.tif 000008
【図７】
0005535696.tif 000009
【図８】
0005535696.tif 000010
【図９】
0005535696.tif 000011
【図１０】
0005535696.tif 000012
【図１１】
0005535696.tif 000013
【図１２】
0005535696.tif 000014
【図１３】
0005535696.tif 000015
【図１４】
0005535696.tif 000016