(57)【要約】【課題】建設機械用排ガス処理装置の提供。【解決手段】ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）に取設され、エンジンからＤＰＦを介して排ガスを外部に排出する建設機械用排ガス処理装置において、外部の空気が内部を通過するように貫通された多数の通気口を備え、ＤＰＦの排出口に設けられるテールパイプ本体と、それぞれの通気口に連通される多数のチューブを備え、チューブが前記テールパイプ本体に対して横方向に設けられる排気放熱ユニットと、それぞれのチューブの長手方向に配設され、排ガスの排出方向に貫通される多数の排気口と、を備えることを特徴とする建設機械用排ガス処理装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）に取設され、エンジンから前記ＤＰＦを介して排ガスを外部に排出する建設機械用排ガス処理装置において、
外部の空気が内部を通過するように貫通された多数の通気口を備え、前記ＤＰＦの排出口に設けられるテールパイプ本体と、
前記それぞれの通気口に連通される多数のチューブを備え、前記チューブが前記テールパイプ本体に対して横方向に設けられる排気放熱ユニットと、
前記それぞれのチューブの長手方向に配設され、前記排ガスの排出方向に貫通される多数の排気口と、
を備えることを特徴とする建設機械用排ガス処理装置。
【請求項２】
前記テールパイプ本体及び前記チューブの垂直断面は、円形状を呈することを特徴とする請求項１に記載の建設機械用排ガス処理装置。
【請求項３】
前記チューブの前記排気口は、前記チューブの長手方向に、且つ、前記排ガスの排出方向に３個または５個配設されることを特徴とする請求項１に記載の建設機械用排ガス処理装置。
【請求項４】
前記チューブは、前記テールパイプ本体の同一面上のそれぞれの横方向に３本配設されることを特徴とする請求項２に記載の建設機械用排ガス処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械用排ガス処理装置に係り、さらに詳しくは、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ：Ｄｉｅｓｅｌ Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ Ｆｉｌｔｅｒ、以下、「ＤＰＦ」と称する。）に取設され、エンジンからＤＰＦを介して排ガスを外部に排出する建設機械用排ガス処理装置において、通気口を有するテールパイプ本体に通気口と連通されるように排気方向に排気口を有する多数のチューブを取り付けて、高温の熱い排ガスと外部の空気を導くチューブとの間の熱交換効果を利用することにより、大気中に排出される排ガスを降温する建設機械用排ガス処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
テールパイプ（ｔａｉｌ  ｐｉｐｅ）は、建設重装備のマフラーの後尾に配設されるパイプであり、多数の仕切りを通過しながらほぼ圧力が安定化された排ガスを大気中に排出するパイプをいう。図１は、従来のテールパイプを示す斜視図である。従来のテールパイプの形状では、図１に示すように、ＤＰＦからの熱い空気の降温に限界がある。すなわち、テールパイプの構造的な問題に起因して、排ガスの熱を効率よく降温できなかった状態で大気中に排出してしまうという問題がある。ＤＰＦは、ディーゼルエンジンから排出される粒子状物質をフィルタで捕集した後に燃焼させ、再び粒子状物質を捕集して継続して使用可能にするものであり、煤煙を８０％以上降温可能な装置である。ＤＰＦから発せられた熱はテールパイプを介して外部に排出されるが、従来のテールパイプの構造では、テールパイプの内部表面における外殻流動は、パイプの入口から吸入される外部の空気と熱交換が行われるので降温の効果があるのに対し、外部の空気と熱交換され難い主流動の中央部は熱交換できずに大気に排出されていた。建設機械（例えば、掘削機）の場合には、山林地域や密閉空間において作業を行うことがしばしばあるが、このとき、排ガスの温度が高ければ火災及び火傷の原因になるということが問題視され、安全な作業を行うために排ガスの降温が切望されていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は上記の問題点を解消するためになされたものであり、その目的は、テールパイプから排出される排ガスと外部の空気との熱交換をテールパイプ内の全域に亘って行うことにより、排ガスの最高温度を効率よく降温することのできるテールパイプを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の目的を達成するために、本発明に係る建設機械用排ガス処理装置は、ＤＰＦに取設され、エンジンから前記ＤＰＦを介して排ガスを外部に排出する建設機械用排ガス処理装置において、外部の空気が内部を通過するように貫通された多数の通気口を備え、前記ＤＰＦの排出口に設けられるテールパイプ本体と、前記それぞれの通気口に連通される多数のチューブを備え、前記チューブが前記テールパイプ本体に対して横方向に設けられる排気放熱ユニットと、前記それぞれのチューブの長手方向に配設され、前記排ガスの排出方向に貫通される多数の排気口と、を備えることを特徴とする。
【０００５】
好ましくは、前記テールパイプ本体及び前記チューブの垂直断面は、円形状を呈する。
【０００６】
また、好ましくは、前記チューブの前記排気口は、前記チューブの長手方向に、且つ、前記排ガスの排出方向に３個または５個配設される。
【０００７】
さらに、好ましくは、前記チューブは、前記テールパイプ本体の同一面上のそれぞれの横方向に３本配設される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、テールパイプから排出される排ガスと外部の空気との熱交換をテールパイプ内の全領域に亘って行うことにより、排ガスの最高温度を効率よく降温することができ、その結果、作業中に高温の排ガスに起因して発生しうる事故を未然に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】従来のテールパイプを示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るテールパイプを示す斜視図である。
【図３】本発明により得られる排ガスの降温効果を説明するための概念図である。
【図４ａ】本発明の一実施形態に係るテールパイプの正面図である。
【図４ｂ】本発明の一実施形態に係るテールパイプの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面に基づき、本発明の好適な実施形態に係るテールパイプについて詳述する。
【００１１】
図２は、本発明の一実施形態に係るテールパイプを示す斜視図である。図２を参照すると、本発明の一実施形態に係るテールパイプは、外部の空気が内部を通流するように貫通された多数の通気口１１０を備え、ＤＰＦの排出口に設けられるテールパイプ本体１００と、それぞれの通気口１１０に連通される多数のチューブ２００を備え、チューブ２００がテールパイプ本体１００に対して横方向に設けられる排気放熱ユニット３００と、それぞれのチューブ２００の長手方向に配設され、排ガスの排出方向に貫通される多数の排気口２１０と、を備える。
【００１２】
チューブ２００がテールパイプ本体１００の通気口１１０に連通するように設けられることにより、外部の空気がチューブ２００の内部に流入しやすくなる。チューブ２００の内部に流入した空気は、排ガスの排出方向４００に貫通される多数の排気口２１０を介して高温の排ガスとこれよりも相対的に低温の外部の空気とが混合されて外部に排出される。テールパイプ本体１００に貫通された通気口１１０は、外部の空気が吸入されるように設けられたものである。
【００１３】
図２に示すように、多数の通気口１１０を備えることにより、外部の空気がスムーズにテールパイプ本体１００の内部に吸入可能になる。通気口１１０は、図２に示すように、テールパイプ本体１００の側面に沿って一列に貫通されてもよいが、外部の空気が有効に吸入可能であれば、いかなる形状（例えば、千鳥状）も採用可能である。
【００１４】
テールパイプ本体１００の内部に配設されるチューブ２００は、テールパイプ本体１００の通気口１１０と連通されるように設けられて、チューブ２００の内部に外部の空気が通過可能になる。チューブ２００は、多数の排気口２１０を備えることにより、外部から吸入された空気が排ガスの排出方向４００に貫通された排気口２１０を介して排出可能になる。このとき、外部から吸入された空気は、高温の排ガスと混合されることにより、排ガスを降温する。
【００１５】
図３は、本発明により得られる排ガスの降温効果を説明するための概念図である。
【００１６】
チューブ２００に垂直な方向の長い矢印は、高温高速の排ガスを示し、チューブ２００の内部への流入方向の矢印は、排ガスに比べて相対的に低温低速の外部の空気を示す。高温高速の排ガスがそのまま外部に排出されることなく、外部の空気と混合されるように、多数の通気口１１０を有するテールパイプ本体１００と連通されるチューブ２００が設けられている。チューブ２００の内部には外部の空気が吸入されて、チューブ２００の長手方向に、且つ、排ガスの排出方向４００に貫通される排気口２１０を介して外部の空気が排ガスと混合されて排出されるように設計されている。ＤＰＦから排出される高温高速の排ガスがチューブ２００を通過すると、チューブ２００に貫通される排気口２１０の圧力が低下し、これにより負圧が形成されて外部の空気が流入する。外部から流入した空気は、ＤＰＦから排出される高温の排ガスと混合されるだけではなく、チューブ２００に熱が伝わって熱が奪われる結果、排ガスが降温可能になる。
【００１７】
図４ａは、本発明の一実施形態に係るテールパイプの正面図であり、図４ｂは、本発明の一実施形態に係るテールパイプの側面図である。同図を参照すると、テールパイプ本体１００及びチューブ２００の垂直断面の形状としては、種々の形状が採用可能であり、特に制限されないが、通常は、円形状を呈する。チューブ２００の排気口２１０は、チューブ２００の長手方向に、且つ、排ガスの排出方向に３個または５個配設されることが好ましい。これは、排気口２１０の数が多すぎるか少なすぎると、むしろ外部の空気を引き寄せて排ガスと混合させ難くなるためである。チューブ２００の数は、テールパイプ本体１００の同一面上のそれぞれの横方向に３本配設されることが好ましい。これは、チューブ２００の数が３個よりも多いかそれよりも少なければ、むしろ外部の空気を引き寄せて排ガスと混合させ難くなるためである。
【００１８】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した特定の実施形態に何ら限定されるものではなく、特許請求の範囲において請求する本発明の要旨を逸脱することなく、当該発明が属する技術分野において通常の知識を有する者によって種々の変形実施が可能である。なお、添付図面から容易に類推可能な事項は、詳細な説明に記載されていなくても、本発明の内容に含まれるものと理解さるべきであり、種々の変形実施は、本発明の技術的思想や実施見込みから個別的に理解さるべきものではない。
【００１９】
本発明は、ＤＰＦに取設され、エンジンからＤＰＦを介して排ガスを外部に排出する建設機械用排ガス処理装置に使用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【国際調査報告】
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