(57)【要約】【課題】エルボ管部３９ａの曲げ内側寄りに噴射される尿素水量などを低減でき、エルボ管部３９ａまたは直管部３９ｂの内周面に尿素水が付着するのを抑制できるようにしたエンジン装置を提供しようとするものである。【解決手段】エンジン１の排気ガス中に尿素水を噴射する尿素混合管３９と、エンジン１の排気ガス中の窒素酸化物質を除去する排気ガス浄化ケース２９を備え、尿素混合管３９は、エンジン１から排気ガスを導入するエルボ管部３９ａと、排気ガス浄化ケース２９に排気ガスを導出する直管部３９ｂを有するエンジン装置において、直管部３９ｂの中心軸線１１１に対してエルボ管部３９ａの曲げ内側寄りに向けて尿素水を噴射する尿素水噴射ノズル７６を備え、直管部３９ｂの中心軸線１１１よりも曲げ外側寄りに変位させた位置に尿素水噴射ノズル７６の噴口７６ａを配置したものである。【選択図】図１２
2014190330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気ガス中に尿素水を噴射する尿素混合管と、前記エンジンの排気ガス中の窒素酸化物質を除去する排気ガス浄化ケースを備え、前記尿素混合管は、前記エンジンから排気ガスを導入するエルボ管部と、前記排気ガス浄化ケースに排気ガスを導出する直管部を有するエンジン装置において、
前記直管部の中心軸線に対して前記エルボ管部の曲げ内側寄りに向けて尿素水を噴射する尿素水噴射ノズルを備え、前記直管部の中心軸線よりも曲げ外側寄りに変位させた位置に前記尿素水噴射ノズルの噴口を配置したことを特徴とするエンジン装置。
【請求項２】
前記エルボ管部の曲げ外側に前記尿素水噴射ノズルを配置し、前記エルボ管部の曲げ内側と前記直管部の始端側との境界付近に向けて尿素水を噴射可能に、前記尿素水噴射ノズルの噴口を形成したことを特徴とする請求項１に記載のエンジン装置。
【請求項３】
前記エルボ管部の曲げ外側の内周面のうち、前記直管部の中心軸線よりも曲げ外側寄りの内周面位置に湾曲外径側の後退面を形成し、前記湾曲外径側の後退面に前記尿素水噴射ノズルの噴口を支持したことを特徴とする請求項１に記載のエンジン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、農業機械（トラクタ、コンバイン）または建設機械（ブルドーザ、油圧ショベル、ローダー）などに搭載するディーゼルエンジン等のエンジン装置に係り、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）、または排気ガス中に含まれた窒素酸化物質（ＮＯｘ）等を除去する排気ガス浄化装置が搭載されたエンジン装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トラクタまたはホイルローダ等の作業車両においては、走行機体の前部に配置されたエンジンのメンテナンス作業の能率化のため、エンジンを覆うためのボンネットの後部に開閉支点軸を配置し、その開閉支点軸回りにボンネットを回動させていた。また、従来から、ディーゼルエンジンの排気経路中に、排気ガス浄化装置（排気ガス後処理装置）として、ディーゼルパティキュレートフィルタを内設したケース（以下、ＤＰＦケースという）と、尿素選択還元型触媒を内設したケース（以下、ＳＣＲケースという）を設け、ＤＰＦケースとＳＣＲケースに排気ガスを導入して、ディーゼルエンジンから排出された排気ガスを浄化処理する技術が知られている（例えば特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３２２３４３号公報
【特許文献２】特開２００９−１１４９１０号公報
【特許文献３】特開２０１２−１２７３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献２のように、エルボ管部と直管部を有する尿素混合管を備え、直管部の中心軸線に対して、エルボ管部の曲げ内側に尿素噴射方向を傾け、尿素混合管の曲げ部内壁に対する尿素水の付着を抑制する構造において、直管部の中心軸線上に尿素水噴射ノズルの噴口を開口した場合、エンジンの回転低下などに伴って排気ガスの流速が低下したとき、エルボ管部の曲げ内側寄りに尿素水が噴射されやすい等の問題がある。
【０００５】
そこで、本願発明は、これらの現状を検討して改善を施したエンジン装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、請求項１に係る発明のエンジン装置は、エンジンの排気ガス中に尿素水を噴射する尿素混合管と、前記エンジンの排気ガス中の窒素酸化物質を除去する排気ガス浄化ケースを備え、前記尿素混合管は、前記エンジンから排気ガスを導入するエルボ管部と、前記排気ガス浄化ケースに排気ガスを導出する直管部を有するエンジン装置において、前記直管部の中心軸線に対して前記エルボ管部の曲げ内側寄りに向けて尿素水を噴射する尿素水噴射ノズルを備え、前記直管部の中心軸線よりも曲げ外側寄りに変位させた位置に前記尿素水噴射ノズルの噴口を配置したものである。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の作業車両のエンジン装置において、前記エルボ管部の曲げ外側に前記尿素水噴射ノズルを配置し、前記エルボ管部の曲げ内側と前記直管部の始端側との境界付近に向けて尿素水を噴射可能に、前記尿素水噴射ノズルの噴口を形成したものである。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の作業車両のエンジン装置において、前記エルボ管部の曲げ外側の内周面のうち、前記直管部の中心軸線よりも曲げ外側寄りの内周面位置に湾曲外径側の後退面を形成し、前記湾曲外径側の後退面に前記尿素水噴射ノズルの噴口を支持したものである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、エンジンの排気ガス中に尿素水を噴射する尿素混合管と、前記エンジンの排気ガス中の窒素酸化物質を除去する排気ガス浄化ケースを備え、前記尿素混合管は、前記エンジンから排気ガスを導入するエルボ管部と、前記排気ガス浄化ケースに排気ガスを導出する直管部を有するエンジン装置において、前記直管部の中心軸線に対して前記エルボ管部の曲げ内側寄りに向けて尿素水を噴射する尿素水噴射ノズルを備え、前記直管部の中心軸線よりも曲げ外側寄りに変位させた位置に前記尿素水噴射ノズルの噴口を配置したものであるから、前記尿素水噴射ノズルの噴口からの尿素水飛散方向と前記直管部の中心軸線とを容易に一致させることができ、前記エルボ管部または前記直管部の内周面に付着する尿素水量を低減できる。例えば、直管部の中心軸線よりも曲げ外側寄りに変位させた位置に尿素水噴射ノズルの噴口を開口したから、エンジンの回転低下などに伴って排気ガスの流速が低下したときであっても、エルボ管部の曲げ内側寄りに噴射される尿素水量を低減でき、前記エルボ管部または前記直管部の内周面に尿素水が付着するのを抑制できる。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、前記エルボ管部の曲げ外側に前記尿素水噴射ノズルを配置し、前記エルボ管部の曲げ内側と前記直管部の始端側との境界付近に向けて尿素水を噴射可能に、前記尿素水噴射ノズルの噴口を形成したものであるから、排気ガスの流速または流量などが変動しても、前記直管部の中心軸線の略一定位置に尿素水噴射位置を維持でき、尿素結晶塊の形成などを容易に防止できる。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、前記エルボ管部の曲げ外側の内周面のうち、前記直管部の中心軸線よりも曲げ外側寄りの内周面位置に湾曲外径側の後退面を形成し、前記湾曲外径側の後退面に前記尿素水噴射ノズルの噴口を支持したものであるから、前記エルボ管部の曲げ半径を小さくして、前記直管部をコンパクトに形成できるものでありながら、前記尿素水噴射ノズルの支持部（噴口付近）に付着する尿素水量を低減でき、前記尿素水噴射ノズル支持部での尿素結晶塊の形成などを容易に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態を示すディーゼルエンジンの左側面図である。
【図２】同右側面図である。
【図３】同正面図である。
【図４】ディーゼルエンジンを搭載したトラクタの左側面図である。
【図５】同平面図である。
【図６】排気ガス浄化装置の左側面図である。
【図７】同右側面図である。
【図８】同平面図である。
【図９】図８の拡大説明図である。
【図１０】ＳＣＲ入口管と尿素混合管の連結部の拡大図である。
【図１１】ＤＰＦ出口管と尿素混合管の連結部の説明図である。
【図１２】図１１の拡大図である。
【図１３】第２実施形態を示すＤＰＦ出口管と尿素混合管の連結部の説明図である。
【図１４】図１３の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明を具体化した第１実施形態を図面（図１〜図１１）に基づいて説明する。図１はディーゼルエンジンの排気マニホールドが設置された左側面図、図２はディーゼルエンジンの吸気マニホールドが設置された右側面図、図３はディーゼルエンジンの冷却ファンが設置された正面図である。図１〜図３を参照しながら、ディーゼルエンジン１の全体構造について説明する。
【００１４】
図１〜図３に示す如く、ディーゼルエンジン１のシリンダヘッド２の一側面には吸気マニホールド３が配置されている。シリンダヘッド２は、エンジン出力軸４（クランク軸）とピストン（図示省略）が内蔵されたシリンダブロック５に上載されている。シリンダヘッド２の他側面に排気マニホールド６が配置されている。シリンダブロック５の前面と後面からエンジン出力軸４の前端と後端を突出させている。
【００１５】
図１〜図３に示す如く、シリンダブロック５の後面にフライホイールハウジング８を固着している。フライホイールハウジング８内にフライホイール（図示省略）を設ける。エンジン出力軸４の後端側に前記フライホイールを軸支させている。前記フライホイールを介してディーゼルエンジン１の動力を取り出すように構成している。さらに、シリンダブロック５の下面にはオイルパン１１が配置されている。
【００１６】
図１、図３に示すように、吸気マニホールド３には、再循環用の排気ガスを取込む排気ガス再循環装置（ＥＧＲ）１５を配置する。図４に示すエアクリーナ１６が吸気マニホールド３に接続される。エアクリーナ１６にて除塵・浄化された外部空気は、吸気マニホールド３に送られ、ディーゼルエンジン１の各気筒に供給されるように構成している。
【００１７】
上記の構成により、ディーゼルエンジン１から排気マニホールド６に排出された排気ガスの一部が、排気ガス再循環装置１５を介して、吸気マニホールド３からディーゼルエンジン１の各気筒に還流されることによって、ディーゼルエンジン１の燃焼温度が下がり、ディーゼルエンジン１からの窒素酸化物（ＮＯｘ）の排出量が低減され、かつディーゼルエンジン１の燃費が向上される。
【００１８】
なお、シリンダブロック５内と図４に示すラジエータ１９に冷却水を循環させる冷却水ポンプ２１を備える。ディーゼルエンジン１の冷却ファン２４設置側に冷却水ポンプ２１を配置する。エンジン出力軸４にＶベルト２２などを介して冷却水ポンプ２１及び冷却ファン２４を連結し、冷却水ポンプ２１及び冷却ファン２４を駆動する。冷却水ポンプ２１から、排気ガス再循環装置１５のＥＧＲクーラ１８を介して、シリンダブロック５内に冷却水を送込む一方、冷却ファン２４風にてディーゼルエンジン１を冷却するように構成している。
【００１９】
図１〜図３に示す如く、前記ディーゼルエンジン１の各気筒から排出された排気ガスを浄化するための排気ガス浄化装置２７として、ディーゼルエンジン１の排気ガス中の粒子状物質を除去するディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）としての第１ケース２８と、ディーゼルエンジン１の排気ガス中の窒素酸化物質を除去する尿素選択触媒還元（ＳＣＲ）システムとしての第２ケース２９を備える。図１、図２に示すように、第１ケース２８には、酸化触媒３０、スートフィルタ３１が内設される。第２ケース２９には、尿素選択触媒還元用のＳＣＲ触媒３２、酸化触媒３３が内設される。
【００２０】
ディーゼルエンジン１の各気筒から排気マニホールド６に排出された排気ガスは、排気ガス浄化装置２７等を経由して、外部に放出される。排気ガス浄化装置２７によって、ディーゼルエンジン１の排気ガス中の一酸化炭素（ＣＯ）や、炭化水素（ＨＣ）や、粒子状物質（ＰＭ）や、窒素酸化物質（ＮＯｘ）を低減するように構成している。
【００２１】
第１ケース２８は、平面視でディーゼルエンジン１の出力軸（クランク軸）４と平行な方向に長く延びた横長の長尺円筒形状に構成している。第１ケース２８の筒形状両側（排気ガス移動方向一端側と同他端側）には、排気ガスを取入れるＤＰＦ入口管３４と、排気ガスを排出するＤＰＦ出口管３５を設けている。一方、第２ケース２９は、上下方向に長く延びた縦長の長尺円筒形状に構成している。第２ケース２９の両側（排気ガス移動方向一端側と同他端側）には、排気ガスを取入れるＳＣＲ入口管３６と、排気ガスを排出するＳＣＲ出口管３７を設けている。
【００２２】
また、排気マニホールド６の排気ガス出口に、ディーゼルエンジン１に空気を強制的に送り込む過給機３８を配置している。排気マニホールド６に過給機３８を介してＤＰＦ入口管３４を連通させ、ディーゼルエンジン１の排気ガスを第１ケース２８内に導入する一方、尿素混合管３９を介して、ＤＰＦ出口管３５にＳＣＲ入口管３６を接続させ、第１ケース２８の排気ガスを第２ケース２９内に導入するように構成している。加えて、ＤＰＦ出口管３５と、尿素混合管３９は、折曲げ及び伸縮可能な蛇腹状連結パイプ４１に接続されている。なお、ＳＣＲ入口管３６と、尿素混合管３９は、パイプブラケット４０にて着脱可能に固着されている。
【００２３】
図２に示す如く、ディーゼルエンジン１の多気筒分の各インジェクタ（図示省略）に、図４に示す燃料タンク４５を接続する燃料ポンプ４２とコモンレール４３を備える。シリンダヘッド２の吸気マニホールド３設置側にコモンレール４３と燃料フィルタ４４を配置し、吸気マニホールド３下方のシリンダブロック５に燃料ポンプ４２を配置している。なお、前記各インジェクタは、電磁開閉制御型の燃料噴射バルブ（図示省略）を有する。
【００２４】
燃料タンク４５内の燃料が燃料フィルタ４４を介して燃料ポンプ４２に吸込まれる一方、燃料ポンプ４２の吐出側にコモンレール４３が接続され、円筒状のコモンレール４３がディーゼルエンジン１の各インジェクタにそれぞれ接続されている。なお、燃料ポンプ４２からコモンレール４３に圧送される燃料のうち余剰分は、燃料タンク４５に戻され、高圧の燃料がコモンレール４３内に一時貯留され、コモンレール４３内の高圧燃料がディーゼルエンジン１の各気筒（シリンダ）内部に供給される。
【００２５】
上記の構成により、前記燃料タンク４５の燃料が燃料ポンプ４２によってコモンレール４３に圧送され、高圧の燃料がコモンレール４３に蓄えられると共に、前記各インジェクタの燃料噴射バルブがそれぞれ開閉制御されることによって、コモンレール４３内の高圧の燃料がディーゼルエンジン１の各気筒に噴射される。即ち、前記各インジェクタの燃料噴射バルブを電子制御することによって、燃料の噴射圧力、噴射時期、噴射期間（噴射量）を高精度にコントロールできる。したがって、ディーゼルエンジン１から排出される窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減できる。
【００２６】
次に、図４〜図９を参照して、前記ディーゼルエンジン１を搭載したトラクタ５１について説明する。図４〜図９に示す作業車両としてのトラクタ５１は、図示しない耕耘作業機などを装着し、圃場を耕す耕耘作業などを行うように構成されている。図４は農作業用トラクタの側面図、図５は同平面図、図６はエンジン部の左側面図、図７は同部の右側面図、図８は同部の平面図、図９は図８の拡大平面図である。なお、以下の説明では、トラクタの前進方向に向かって左側を単に左側と称し、同じく前進方向に向かって右側を単に右側と称する。
【００２７】
図４及び図５に示す如く、作業車両としての農作業用トラクタ５１は、走行機体５２を左右一対の前車輪５３と左右一対の後車輪５４とで支持し、走行機体５２の前部に前記ディーゼルエンジン１を搭載し、ディーゼルエンジン１にて後車輪５４及び前車輪５３を駆動することにより、前後進走行するように構成されている。ディーゼルエンジン１の上面側及び左右側面側は、開閉可能なボンネット５６にて覆われている。
【００２８】
また、前記走行機体５２の上面のうち、ボンネット５６の後方には、オペレータが搭乗する運転部としての運転キャビン５７が設置されている。該キャビン５７の内部には、オペレータが着座する操縦座席５８と、操向手段としての操縦ハンドル５９などの操縦機器が設けられている。また、キャビン５７の左右外側部には、オペレータが乗降するための左右１対のステップ６０が設けられ、該ステップ６０より内側で且つキャビン５７の底部より下側には、ディーゼルエンジン１に燃料を供給する燃料タンク４５が設けられている。
【００２９】
また、前記走行機体５２は、ディーゼルエンジン１からの出力を変速して後車輪５４（前車輪５３）に伝達するためのミッションケース６１を備える。ミッションケース６１の後部には、ロワーリンク６２及びトップリンク６３及びリフトアーム６４などを介して、図示しない耕耘作業機などが昇降動可能に連結される。さらに、ミッションケース６１の後側面に、前記耕耘作業機などを駆動するＰＴＯ軸６５が設けられている。なお、トラクタ５１の走行機体５２は、ディーゼルエンジン１と、ミッションケース６１と、それらを連結するクラッチケース６６などにて構成される。
【００３０】
さらに、図４〜図７に示す如く、過給機３８の排気ガス出口管８０にＤＰＦ入口管３４を着脱可能にボルト締結する。また、第１ケース２８の外周面のうち、ＤＰＦ出口管３５側の端部の外周面にＤＰＦ支持脚体８１の上端側を締結固定すると共に、シリンダヘッド２の側面または排気マニホールド６の上面にＤＰＦ支持脚体８１の下端側を着脱可能にボルト８２締結する。即ち、排気ガス出口管８０とＤＰＦ支持脚体８１を介して、ディーゼルエンジン１の上面側に第１ケース２８を取付ける。ディーゼルエンジン１の前後方向に、円筒状の第１ケース２８の長手方向を向けて、排気マニホールド６と平行に第１ケース２８を支持させる。
【００３１】
図１、図２、図６〜図９に示す如く、キャビン５７を構成する走行機体フレーム１２０に第２ケース２９を支持させている。走行機体フレーム１２０に左右一対の浄化ケース支持体１２１を一体的に溶接固定すると共に、走行機体フレーム１２０から前方に向けて左右一対の浄化ケース支持体１２１を突設させる。排気ガス浄化用の第２ケース２９の外周面のうち、第２ケース２９の背面側に背面支持ブラケット１２２を一体的に溶接固定すると共に、第２ケース２９の上下幅中間部から後方に向けて背面支持ブラケット１２２を突設させる。左右一対の浄化ケース支持体１２１の間に背面支持ブラケット１２２を嵌着させ、左右一対の浄化ケース支持体１２１と背面支持ブラケット１２２の左右側面に左右方向から螺着操作する上ボルト１２６ａと下ボルト１２６ｂによって、浄化ケース支持体１２１に背面支持ブラケット１２２を着脱可能に締結している。
【００３２】
図７、図９に示す如く、浄化ケース支持体１２１の係合ノッチ１２１ａに上ボルト１２６ａを係脱可能に係止させると共に、浄化ケース支持体１２１の位置調節用長孔１２１ｂに下ボルト１２６ｂを貫通させる。即ち、第２ケース２９を組付ける場合、背面支持ブラケット１２２に上ボルト１２６ａを仮止め締結させ、浄化ケース支持体１２１の取付け位置に第２ケース２９を近接させ、浄化ケース支持体１２１の係合ノッチ１２１ａに上ボルト１２６ａを係合させ、浄化ケース支持体１２１に第２ケース２９を仮止め支持させる。その後、浄化ケース支持体１２１の位置調節用長孔１２１ｂに下ボルト１２６ｂを貫通させ、背面支持ブラケット１２２に下ボルト１２６ｂを締結すると共に、背面支持ブラケット１２２に上ボルト１２６ａも締結し、各ボルト１２６ａ，１２６ｂを介して浄化ケース支持体１２１に背面支持ブラケット１２２を着脱可能に固着し、走行機体フレーム１２０を介してキャビン５７（運転部）前面側に第２ケース２９を装着するように構成している。したがって、第１ケース２８が、ディーゼルエンジン１の上面側に前後方向に水平（横長姿勢）に配置される一方、ディーゼルエンジン１後部の右側に第２ケース２９が縦長姿勢に位置する。
【００３３】
加えて、第１ケース２８に平行に尿素混合管３９を配置する。ディーゼルエンジン１の上面における冷却ファン２４の冷却風路よりも高位置に、第１ケース２８と尿素混合管３９が支持される。尿素混合管３９内の排気ガス温度が低下して、尿素混合管３９内に供給される尿素水が結晶化するのを防止する。また、尿素混合管３９内に供給される尿素水が、第１ケース２８から第２ケース２９に至る排気ガス中にアンモニアとして混合されるように構成している。
【００３４】
図４〜図９に示す如く、キャビン５７の前面のうち、キャビン５７右側角隅部の前面にテールパイプ９１を立設させ、第２ケース２９の下端側に向けてテールパイプ９１の下端側を延設させ、第２ケース２９下端側のＳＣＲ出口管３７にテールパイプ９１の下端側を接続し、第２ケース２９にて浄化された排気ガスがテールパイプ９１からキャビン５７の上方に向けて排出される。また、キャビン５７の前面のうち、テールパイプ９１が配置された右側部と反対側のボンネット５６の左側部に尿素水タンク７１を設置する。即ち、ボンネット５６後部の右側部にテールパイプ９１を配置し、ボンネット５６後部の左側部に尿素水タンク７１を配置する。
【００３５】
さらに、ボンネット５６左側後部の走行機体５２（キャビン５７が支持される走行機体フレーム１２０）に尿素水タンク７１を搭載する。キャビン５７左側の前面下部に、燃料タンク４５の注油口４６と、尿素水タンク７１の注水口７２を隣接させて設ける。オペレータの乗降頻度が低いキャビン５７右側の前面にテールパイプ９１が配置される一方、オペレータの乗降頻度が高いキャビン５７左側の前面に注油口４６と注水口７２が配置される。なお、キャビン５７は、左側または右側のいずれからでもオペレータが操縦座席５８に乗降可能に構成されている。
【００３６】
また、尿素水タンク７１内の尿素水溶液を圧送する尿素水噴射ポンプ７３と、尿素水噴射ポンプ７３を駆動する電動モータ７４と、尿素水噴射ポンプ７３に尿素水噴射管７５を介して接続させる尿素水噴射ノズル７６を備える。尿素混合管３９に噴射台座７７を介して尿素水噴射ノズル７６を取付け、尿素混合管３９の内部に尿素水噴射ノズル７６から尿素水溶液を噴霧する。
【００３７】
上記の構成により、第１ケース２８内の酸化触媒３０及びスートフィルタ３１にて、ディーゼルエンジン１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。次いで、尿素混合管３９の内部で、ディーゼルエンジン１からの排気ガスに、尿素水噴射ノズル７からの尿素水が混合される。そして、第２ケース２９内のＳＣＲ触媒３２、酸化触媒３３にて、尿素水がアンモニアとして混合された排気ガス中の窒素酸化物質（ＮＯｘ）が低減され、テールパイプ９１から機外に放出される。
【００３８】
次いで、図１０に示す如く、ＳＣＲ入口管３６と尿素混合管３９を連結するパイプブラケット４０は、ＳＣＲ入口管３６の排気ガス入口側に配置する入口側フランジ体９２と、尿素混合管３９の排気ガス出口側に配置する出口側フランジ体９３を有する。二重管構造のＳＣＲ入口管３６の外管８６と内管８７の排気ガス入口側端部を外側に向けて折り曲げて、それらの排気ガス入口側端部にリング状の挟持片部８６ｃ，８７ｃを形成すると共に、同様に、二重管構造の尿素混合管３９の外管８８と内管８９の排気ガス出口側端部を外側に向けて折り曲げて、それらの排気ガス出口側端部にリング状の挟持片部８８ｃ，８９ｃを形成する。
【００３９】
入口側フランジ体９２と出口側フランジ体９３にて各挟持片部８６ｃ，８７ｃ，８８ｃ，８９ｃとガスケット９０を挟み、ボルト９４及びナット９５にて、入口側フランジ体９２と出口側フランジ体９３を締結固定し、入口側フランジ体９２と出口側フランジ体９３の間に各挟持片部８６ｃ，８７ｃ，８８ｃ，８９ｃとガスケット９０を挟持固定し、ＳＣＲ入口管３６と尿素混合管３９を連結する。なお、ＳＣＲ入口管３６の外管８６と尿素混合管３９の外管８８を、同一径のパイプにて形成すると共に、ＳＣＲ入口管３６の内管８７と尿素混合管３９の内管８９も、同一径のパイプにて形成する。各外管８６，８８のパイプ肉厚みに比べ、各内管８７，８９のパイプ肉厚みを薄く形成する。
【００４０】
即ち、尿素混合管３９内の排気ガスが、入口側フランジ体９２または出口側フランジ体９３の内孔面に接触することなく、ＳＣＲ入口管３６に移動するように構成するもので、例えば、放熱し易い入口側フランジ体９２または出口側フランジ体９３の内孔面に排気ガスが接触した場合、排気ガスの温度が低下して、排気ガス中の尿素成分が結晶化して、入口側フランジ体９２または出口側フランジ体９３の内孔面に付着し、入口側フランジ体９２または出口側フランジ体９３の内孔面に尿素成分の結晶塊が形成され、排気ガスの移動を阻害する不具合が発生し易くなる。これに対して、図１０に示す如く、入口側フランジ体９２または出口側フランジ体９３の内孔面を各挟持片部８６ｃ，８７ｃ，８８ｃ，８９ｃにて遮蔽することにより、入口側フランジ体９２または出口側フランジ体９３の内孔面に排気ガスが接触するのを各挟持片部８７ｃ，８９ｃにて阻止でき、入口側フランジ体９２または出口側フランジ体９３の内孔面に尿素成分の結晶塊が形成されるのを防止できる。
【００４１】
図１０に示す如く、ＳＣＲ入口管３６の外管８６と内管８７の排気ガス入口側端部を外側に向けて折り曲げて、それらの排気ガス入口側端部にリング状の挟持片部８６ｃ，８７ｃを形成すると共に、尿素混合管３９の外管８８と内管８９の排気ガス出口側端部を外側に向けて折り曲げて、それらの排気ガス出口側端部にリング状の挟持片部８８ｃ，８９ｃを形成している。したがって、ＳＣＲ入口管３６の外管８６と内管８７、並びに尿素混合管３９の外管８８と内管８９を、各挟持片部８６ｃ，８７ｃ，８８ｃ，８９ｃを介して、入口側フランジ体９２と出口側フランジ体９３にて挟持固定でき、二重管構造にて断熱性（保温性）が向上したＳＣＲ入口管３６と尿素混合管３９を、例えば溶接加工手間などを削減した接続構造にて容易に連結できる。
【００４２】
次いで、図９、図１１を参照して、尿素混合管３９部の構造を説明する。図９、図１１に示す如く、尿素混合管３９は、蛇腹状連結パイプ４１に接続させるエルボ管部３９ａと、パイプブラケット４０を介してＳＣＲ入口管３６に接続させる長尺な円筒状の直管部３９ｂを有する。エルボ管部３９ａと直管部３９ｂが接合する付近のエルボ管部３９ａに噴射台座７７を溶接固定し、エルボ管部３９ａ側から直管部３９ｂの内孔に向けて尿素水噴射ノズル７６を開口させる。
【００４３】
また、図１１、図１２に示す如く、円筒状の直管部３９ｂの円筒軸心線１１１（直管部３９ｂ内の排気ガス流れ方向）に対して、尿素水噴射ノズル７６の尿素水噴射方向１１２を、エルボ管部３９ａの排気ガス下手側に所定傾斜角度１１３（約２〜２０度、例えば約１２度、約８度、約４度など）だけ傾斜させ、直管部３９ｂの中心軸線（円筒軸心線１１１）に対してエルボ管部３９ａの曲げ内側寄りに向けて尿素水噴射ノズル７６から尿素水を噴射する。加えて、直管部３９ｂの円筒軸心線１１１（中心軸線）よりも曲げ外側寄りに一定位置ずれ寸法１１５だけ変位させた位置に尿素水噴射ノズル７６の噴口７６ａを配置すると共に、エルボ管部３９ａの曲げ外側に尿素水噴射ノズル７６を配置し、エルボ管部３９ａの曲げ内側と直管部３９ｂの始端側との境界付近の内壁面１１４ａのうち、直管部３９ｂ側の内壁面１１４ａに向けて尿素水を噴射可能に、尿素水噴射ノズル７６の噴口７６ａを形成している。
【００４４】
即ち、直管部３９ｂの内壁面１１４のうち、エルボ管部３９ａの湾曲内径側の内壁面１１４ａ側に向けて、尿素水噴射ノズル７６の噴口７６ａから尿素水が噴射される。尿素水噴射ノズル７６の噴口７６ａから噴射された尿素水は、エルボ管部３９ａから直管部３９ｂに移動する排気ガスの排出圧力により、直管部３９ｂの内壁面１１４のうち、エルボ管部３９ａの湾曲外径側の内壁面１１４ｂ側に向けて、円筒軸心線１１１にて拡散されるものであり、第２ケース２９に送給される排気ガス中に、尿素水の加水分解にてアンモニアとして混合される。
【００４５】
なお、直管部３９ｂの円筒軸心線１１１に対する尿素水噴射ノズル７６の傾斜角度１１３（尿素水噴射方向１１２）は、エルボ管部３９ａ及び直管部３９ｂの内径、または標準作業（ディーゼルエンジン１の定格回転における運転）での排気ガスの流速などに基づき決定される。例えば、傾斜角度１１３が過大のときには、エルボ管部３９ａの湾曲内径側の内壁面１１４ａに尿素水が付着して、湾曲内径側の内壁面１１４ａ部において尿素が結晶化し易い不具合がある。また、傾斜角度１１３が過小のときには、エルボ管部３９ａの湾曲外径側の内壁面１１４ｂに尿素水が付着して、湾曲外径側の内壁面１１４ｂ部において尿素が結晶化し易い不具合がある。
【００４６】
次いで、図１３、図１４を参照して、第２実施形態を示す尿素混合管３９部の構造を説明する。図１２に示す第１実施形態では、エルボ管部３９ａの湾曲外径側の内周面に、尿素水噴射ノズル７６の噴口７６ａが配置されていた。これに対して、図１３、図１４に示す如く、第２実施形態では、エルボ管部３９ａの曲げ外側（湾曲外径側）の内周面のうち、直管部３９ｂの円筒軸心線１１１（中心軸線）よりも曲げ外側寄りの内周面（湾曲外径側の内周面）位置に湾曲外径側の後退面１１４ｃを形成し、その後退面１１４ｃに尿素水噴射ノズル７６の噴口７６ａを配置して、噴口７６ａ付近の排気ガス圧力を低減させるように構成している。なお、前記後退面１１４ｃに噴射台座７７を固着して尿素水噴射ノズル７６を取付け、エルボ管部３９ａの曲げ内側と直管部３９ｂの始端側との境界付近の内壁面１１４ａのうち、直管部３９ｂ側の内壁面１１４ａに向けて、尿素水噴射ノズル７６の噴口７６ａを開口している。即ち、エルボ管部３９ａに形成した湾曲外径側の後退面１１４ｃに、尿素水噴射ノズル７６の噴口７６ａを支持し、エルボ管部３９ａ内を移動する排気ガス流動圧力が、噴口７６ａに直接的に作用するのを低減している。
【００４７】
図１、図１１〜図１４に示す如く、ディーゼルエンジン１の排気ガス中に尿素水を噴射する尿素混合管３９と、ディーゼルエンジン１の排気ガス中の窒素酸化物質を除去する排気ガス浄化ケースとしての第２ケース２９を備え、尿素混合管３９は、ディーゼルエンジン１から排気ガスを導入するエルボ管部３９ａと、第２ケース２９に排気ガスを導出する直管部３９ｂを有するエンジン装置において、直管部３９ｂの円筒軸心線１１１（中心軸線）に対してエルボ管部３９ａの曲げ内側寄りに向けて尿素水を噴射する尿素水噴射ノズル７６を備え、直管部３９ｂの円筒軸心線１１１よりも曲げ外側寄りに変位させた位置に尿素水噴射ノズル７６の噴口７６ａを配置している。したがって、尿素水噴射ノズル７６の噴口７６ａからの尿素水飛散方向と直管部３９ｂの円筒軸心線１１１とを容易に一致させることができ、エルボ管部３９ａまたは直管部３９ｂの内周面に付着する尿素水量を低減できる。例えば、直管部３９ｂの円筒軸心線１１１よりも曲げ外側寄りに一定位置ずれ寸法１１５だけ変位させた位置に尿素水噴射ノズル７６の噴口７６ａを開口したから、エンジン１の回転低下などに伴って排気ガスの流速が低下したときであっても、エルボ管部３９ａの曲げ内側寄りに噴射される尿素水量などを低減でき、エルボ管部３９ａまたは直管部３９ｂの内周面に尿素水が付着するのを抑制できる。
【００４８】
図１１〜図１４に示す如く、エルボ管部３９ａの曲げ外側に尿素水噴射ノズル７６を配置し、エルボ管部３９ａの曲げ内側と直管部３９ｂの始端側との境界付近に向けて尿素水を噴射可能に、尿素水噴射ノズル７６の噴口７６ａを形成している。したがって、排気ガスの流速または流量などが変動しても、直管部３９ｂの中心軸線（円筒軸心線１１１）の略一定位置に尿素水噴射位置を維持でき、尿素結晶塊の形成などを容易に防止できる。
【００４９】
図１３、図１４に示す如く、エルボ管部３９ａの曲げ外側の内周面のうち、直管部３９ｂの中心軸線（円筒軸心線１１１）よりも曲げ外側寄りの内周面位置に湾曲外径側の後退面１１４ｃを形成し、後退面１１４ｃに前記尿素水噴射ノズル７６の噴口７６ａを支持している。したがって、エルボ管部３９ａの曲げ半径を小さくして、直管部３９ｂをコンパクトに形成できるものでありながら、尿素水噴射ノズル７６の支持部（噴口７６ａ付近）に付着する尿素水量を低減でき、尿素水噴射ノズル７６支持部での尿素結晶塊の形成などを容易に防止できる。
【符号の説明】
【００５０】
１  ディーゼルエンジン
２９  第２ケース（排気ガス浄化ケース）
３９  尿素混合管
３９ａ  エルボ管部
３９ｂ  直管部
７６  尿素水噴射ノズル
７６ａ  噴口
１１１  直管部の円筒軸心線（中心軸線）
１１４ｃ  湾曲外径側の後退面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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