(57)【要約】  排気ガス後処理装置は、排気ガスが導入される排気ガス後処理部と、排気ガス後処理部の下部に接続されたドレン配管（５）と、中継部材（６）と、を備え、中継部材は、一端がドレン配管に接続される導入ポート（２１）とされるとともに、導入ポートから水平方向に延びて他端が外部に開口する導入側ガス抜き孔（２２）とされた導入流路（２０）と、導入流路の下部に接続され、水平方向のうち導入流路に対して交差する方向に延びて端部が外部に開口する排出ポート（３１）とされた排出流路（３０）と、を有し、排出ポートに接続された排水パイプ（７）をさらに備える。
2019098394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスが導入される排気ガス後処理部と、
該排気ガス後処理部の下部に接続されたドレン配管と、
中継部材と、を備え、
前記中継部材は、一端が前記ドレン配管に接続される導入ポートとされるとともに、該導入ポートから水平方向に延びて他端が外部に開口する導入側ガス抜き孔とされた導入流路と、前記導入流路の下部に接続され、水平方向のうち前記導入流路に対して交差する方向に延びて端部が外部に開口する排出ポートとされた排出流路と、を有し、
前記排出ポートに接続された排水パイプをさらに備える排気ガス後処理装置。
【請求項２】
前記導入流路は、前記導入ポートを含む、前記排出流路に接続される主導入流路と、前記導入側ガス抜き孔を含む、前記主導入流路に接続される導入側ガス抜き流路と、を有し、
前記導入流路の延長方向に設けられる前記導入側ガス抜き流路に直交する流路断面積が、前記主導入流路の流路断面積よりも小さい請求項１に記載の排気ガス後処理装置。
【請求項３】
前記導入側ガス抜き流路が、前記主導入流路の上部に位置する請求項２に記載の排気ガス後処理装置。
【請求項４】
前記導入流路は、前記導入ポートを含む、前記排出流路に接続される主導入流路と、前記導入側ガス抜き孔を含む、前記主導入流路に接続される導入側ガス抜き流路と、を有し、
前記主導入流路が、水平方向において前記導入ポートから前記排出流路との交差部分に向かうにしたがって下方に向かうように傾斜している請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の排気ガス後処理装置。
【請求項５】
前記排出流路の延長方向において前記排出ポートと反対側に位置する前記排出流路の端部が、前記中継部材の外部に開口する排出側ガス抜き孔とされた請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の排気ガス後処理装置。
【請求項６】
前記排出流路は、前記排出ポートを含む、前記導入流路に接続される主排出流路と、前記排出側ガス抜き孔を含む、前記主排出流路に接続される排出側ガス抜き流路と、を有し、
前記排出流路の延長方向に設けられる前記排出側ガス抜き流路に直交する流路断面積が、前記主排出流路の流路断面積よりも小さい請求項５に記載の排気ガス後処理装置。
【請求項７】
前記排出側ガス抜き流路が、前記主排出流路の上部に位置する請求項６に記載の排気ガス後処理装置。
【請求項８】
前記排出流路は、前記排出ポートを含む、前記導入流路に接続される主排出流路と、前記排出側ガス抜き孔を含む、前記主排出流路に接続される排出側ガス抜き流路と、を有し、
前記主排出流路が、水平方向において前記導入流路との交差部分から前記排出ポートに向かうにしたがって下方に向かうように傾斜している請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の排気ガス後処理装置。
【請求項９】
前記排気ガス後処理部を複数備え、
前記中継部材は、複数の前記排気ガス後処理部にそれぞれ対応する複数の前記導入流路を有する請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の排気ガス後処理装置。
【請求項１０】
２つの前記排気ガス後処理部が、水平方向に配列され、
前記中継部材は、２つの前記排気ガス後処理部の間に位置し、
前記排水パイプは、前記中継部材から２つの前記排気ガス後処理部の配列方向の一方側に延びている請求項９に記載の排気ガス後処理装置。
【請求項１１】
複数の前記導入流路が、互いに交差するとともに、上下方向に並ぶ請求項９又は請求項１０に記載の排気ガス後処理装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の排気ガス後処理装置と、
排気ガスを排出するエンジン本体と、
を備えるエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、排気ガス後処理装置、及び、エンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンには、エンジン本体から排出された排気ガスを浄化する排気ガス後処理装置が設けられている。排気ガス後処理装置の下部には、雨水や排気ガスに含まれる水分による凝縮水などにより排気ガス後処理装置の内部に侵入した水分を排出するためのドレン配管が設けられている。
特許文献１には、ドレン配管の下端に、排水パイプを接続した排水装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２１９６３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、エンジンの運転時においては、エンジン本体から排気ガス後処理装置に排出された高温の排気ガスの一部が、ドレン配管及び排水パイプに順番に流れることがある。この場合、排水パイプが排気ガスの熱によって劣化する可能性がある。例えば、排水パイプの一部がゴム製の配管（弾性配管）からなる場合には、当該弾性配管が排気ガスの熱によって劣化してしまう。【０００５】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、排気ガスによる排水パイプの劣化を抑制できる排気ガス後処理装置及びエンジンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第一の態様に係る排気ガス後処理装置は、排気ガスが導入される排気ガス後処理部と、該排気ガス後処理部の下部に接続されたドレン配管と、中継部材と、を備え、前記中継部材は、一端が前記ドレン配管に接続される導入ポートとされるとともに、該導入ポートから水平方向に延びて他端が外部に開口する導入側ガス抜き孔とされた導入流路と、前記導入流路の下部に接続され、水平方向のうち前記導入流路に対して交差する方向に延びて端部が外部に開口する排出ポートとされた排出流路と、を有し、前記排出ポートに接続された排水パイプをさらに備える。【０００７】
本発明の第一の態様に係るエンジンは、前記排気ガス後処理装置と、排気ガスを排出するエンジン本体と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、排気ガスによる排水パイプの劣化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る排気ガス後処理装置を含むエンジンを示す側面図である。
【図２】図１のエンジンを示す正面図である。
【図３】図１のエンジンを示す上面図である。
【図４】図１〜３の中継部材を拡大して示す上面図である。
【図５】図４のV−V断面図である。
【図６】図４のVI−VI断面図である。
【図７】図４のVII−VII断面図である。
【図８】中継部材の第一変形例を示す上面図である。
【図９】図８のIX−IX断面図である。
【図１０】中継部材の第二変形例を示す上面図である。
【図１１】図１０のXI−XI断面図である。
【図１２】本発明の他の実施形態に係る排気ガス後処理装置を含むエンジンを示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態について図１〜図７を参照して詳細に説明する。図１〜３に示すように、本実施形態に係るエンジン１は、エンジン本体２と、排気ガス後処理装置３と、を備える。エンジン本体２は、内部において燃焼したガスを排気ガスとして排出する。本実施形態のエンジン本体２は、ディーゼルエンジンである。
図１〜７においては、上下方向をＺ軸方向とする。また、Ｚ軸方向に直交する第一の水平方向をＸ軸方向とする。さらに、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に直交する第二の水平方向をＹ軸方向とする。
【００１１】
＜排気ガス後処理装置＞
図１〜３に示すように、排気ガス後処理装置３は、排気ガス後処理部４と、ドレン配管５と、中継部材６と、排水パイプ７と、を備える。
【００１２】
＜排気ガス後処理部＞
図１に示すように、排気ガス後処理部４には、エンジン本体２から排出された排気ガスが導入される。本実施形態の排気ガス後処理部４は、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するディーゼルパーキュレートフィルタ（ＤＰＦ）である。
【００１３】
排気ガス後処理部４は、円柱状の外観を有する。排気ガス後処理部４の長手方向の第一端１１には、排気ガスを排気ガス後処理部４に導入する導入口（不図示）が形成されている。排気ガス後処理部４の第二端１２には、排気ガスを外部に排出する排出管１３が接続されている。排出管１３は、排気ガス後処理部４に対してその径方向に延びている。
【００１４】
排気ガス後処理部４は、その長手方向が第二の水平方向（Ｙ軸方向）に向くように、エンジン本体２の上側に配される。排出管１３は、排気ガス後処理部４に対して上方（Ｚ軸正方向）に延びる。
【００１５】
排気ガスは、排気ガス後処理部４の第一端１１に導入され、排気ガス後処理部４の内部において排気ガス後処理部４の第一端１１から第二端１２に向けて流れることで浄化される。その後、排気ガス後処理部４の第二端１２に到達した排気ガスは、排出管１３を通して外部に排出される。
【００１６】
本実施形態の排気ガス後処理装置３は、上記した排気ガス後処理部４を２つ備える。２つの排気ガス後処理部４は、第一の水平方向（Ｘ軸方向）に互いに間隔をあけて配列されている。図３において、２つの排気ガス後処理部４の長手方向は互いに平行しているが、これに限ることはない。
【００１７】
＜支持部＞
図１〜３に示すように、排気ガス後処理装置３は、２つの排気ガス後処理部４を支持する支持部８をさらに備える。支持部８は、支持プレート１５と、支持台１６と、を備える。支持プレート１５は、エンジン本体２の上面に載置されるとともに、ボルト等の固定部材（不図示）によってエンジン本体２に対して着脱可能に固定される。支持台１６は、支持プレート１５の上面に一体に設けられる。同一の排気ガス後処理部４には、複数（２つ）の支持台１６が対応する。排気ガス後処理部４は、支持台１６上に載置された状態で支持部８に固定される。
【００１８】
＜ドレン配管＞
図１〜３に示すように、ドレン配管５は、各排気ガス後処理部４の下部に接続される。ドレン配管５は、前述した排出管１３と同様に排気ガス後処理部４の第二端１２に位置する。ドレン配管５は、排気ガス後処理部４から下方（Ｚ軸負方向）に延びる。ドレン配管５は、ステンレス等からなる金属製の管である。
図２，３に示すように、本実施形態において、２つの排気ガス後処理部４と２つドレン配管５とを各々接続した２つの接続部分は、第一の水平方向（Ｘ軸方向）に間隔をあけて配列されている。
【００１９】
＜中継部材＞
図１〜３に示すように、中継部材６は、上記したドレン配管５と後述する排水パイプ７とを中継する。すなわち、中継部材６には、ドレン配管５及び排水パイプ７が接続される。中継部材６は、ステンレス等からなる金属製の部材である。図４〜７に示すように、中継部材６は、導入流路２０と排出流路３０とを有する。
【００２０】
導入流路２０は、水平方向（Ｚ軸方向に直交する方向）に延びる。本実施形態において、導入流路２０は、水平方向に対して上下方向（Ｚ軸方向）に傾斜せずに延びている。また、本実施形態の導入流路２０は、直線状に延びている。なお、導入流路２０は、例えば湾曲していてもよい。
図４に示すように、導入流路２０の延長方向の一端は、ドレン配管５に接続される導入ポート２１とされる。各導入流路２０の他端は、中継部材６の外部に開口する導入側ガス抜き孔２２とされる。
【００２１】
具体的に、導入流路２０は、主導入流路２３と、導入側ガス抜き流路２４と、を有する。主導入流路２３は、導入ポート２１を含む。主導入流路２３は、後述する排出流路３０に接続される。導入側ガス抜き流路２４は、導入側ガス抜き孔２２を含む。導入側ガス抜き流路２４は、主導入流路２３に接続される。導入流路２０の延長方向に設けられる導入側ガス抜き流路２４に直交する流路断面積は、主導入流路２３の流路断面積よりも小さい（特に図５〜７参照）。
【００２２】
図５，６に示すように、本実施形態の主導入流路２３は、水平方向に対して上下方向（Ｚ軸方向）に傾斜せずに延びている。また、本実施形態の導入側ガス抜き流路２４は、主導入流路２３と同様に、水平方向に対して上下方向に傾斜せずに延びている。なお、導入側ガス抜き流路２４は、例えば、主導入流路２３との接続部分から導入側ガス抜き孔２２に向かうにしたがって上方（Ｚ軸正方向）に向かうように傾斜して延びてもよい。
【００２３】
本実施形態において、主導入流路２３及び導入側ガス抜き流路２４の流路断面の形状は、円形状となっている。なお、主導入流路２３及び導入側ガス抜き流路２４の流路断面の形状は、円形状に限らず任意であってよい。
【００２４】
導入側ガス抜き流路２４は、主導入流路２３の上部に位置する。具体的には、図５〜７に示すように、導入流路２０の延長方向から見て、導入側ガス抜き流路２４の中心軸Ａ´，Ｂ´が、主導入流路２３の中心軸Ａ，Ｂよりも上方（Ｚ軸正方向）に位置する。導入流路２０の延長方向から見て、導入側ガス抜き流路２４のうち主導入流路２３との接続部分の少なくとも一部が、主導入流路２３の上部と重なればよい。本実施形態では、導入側ガス抜き流路２４のうち主導入流路２３との接続部分の全体が、主導入流路２３の上部と重なっている。
【００２５】
図４〜６に示すように、本実施形態の中継部材６には、上記した導入流路２０が２つ形成されている。２つの導入流路２０（２０Ａ，２０Ｂ）は、２つの排気ガス後処理部４（図２，３参照）にそれぞれ対応する。２つの導入流路２０は、互いに交差する。すなわち、２つの導入流路２０は、互いに接続されている。また、２つの導入流路２０は、上下方向（Ｚ軸方向）に並ぶ。
【００２６】
具体的に、第一導入流路２０Ａは、第一の水平方向（Ｘ軸方向）に延びる。一方、第二導入流路２０Ｂは、第二の水平方向（Ｙ軸方向）に延びる。すなわち、２つの導入流路２０Ａ，２０Ｂは、互いに直交する。また、２つの導入流路２０Ａ，２０Ｂの主導入流路２３が、互いに交差する。これにより、２つの導入流路２０Ａ，２０Ｂが互いに接続される。
【００２７】
図５，６に示すように、第一導入流路２０Ａの主導入流路２３は、第二導入流路２０Ｂの主導入流路２３の下部に接続される。すなわち、第一導入流路２０Ａの主導入流路２３の中心軸Ａは、第二導入流路２０Ｂの主導入流路２３の中心軸Ｂよりも下方（Ｚ軸負方向）に位置する。
また、本実施形態では、図５に示すように、第二導入流路２０Ｂの導入側ガス抜き流路２４の一部が、上下方向（Ｚ軸方向）において第一導入流路２０Ａと重なる。なお、第二導入流路２０Ｂの導入側ガス抜き流路２４は、その全体が上下方向において第一導入流路２０Ａと重ならなくてもよい。すなわち、第二導入流路２０Ｂの導入側ガス抜き流路２４は、第一導入流路２０Ａよりも上方（Ｚ軸正方向）に離れて位置してもよい。
【００２８】
図４，５，７に示すように、排出流路３０は、導入流路２０と同様に水平方向に延びる。本実施形態において、排出流路３０は、水平方向に対して上下方向（Ｚ軸方向）に傾斜せずに延びている。また、本実施形態の排出流路３０は、導入流路２０と同様に直線状に延びている。
【００２９】
図４に示すように、排出流路３０の延長方向の一方の端部は、中継部材６の外部に開口する排出ポート３１とされる。排出ポート３１には、後述する排水パイプ７が接続される。排出流路３０の他方の端部（排出ポート３１と反対側に位置する排出流路３０の端部）は、中継部材６の外部に開口する排出側ガス抜き孔３２とされる。
【００３０】
具体的に、排出流路３０は、主排出流路３３と、排出側ガス抜き流路３４と、を有する。主排出流路３３は、排出ポート３１を含む。主排出流路３３は、第一導入流路２０Ａに接続される。排出側ガス抜き流路３４は、排出側ガス抜き孔３２を含む。排出側ガス抜き流路３４は、主排出流路３３に接続される。排出流路３０の延長方向に設けられる排出側ガス抜き流路３４に直交する流路断面積は、主排出流路３３の流路断面積よりも小さい（特に図５参照）。
【００３１】
図７に示すように、本実施形態の主排出流路３３は、水平方向に対して上下方向（Ｚ軸方向）に傾斜せずに延びている。本実施形態の排出側ガス抜き流路３４は、主排出流路３３と同様に、水平方向に対して上下方向に傾斜せずに延びている。なお、排出側ガス抜き流路３４は、例えば、主排出流路３３との接続部分から排出側ガス抜き孔３２に向かうにしたがって上方（Ｚ軸正方向）に向かうように傾斜して延びてもよい。
【００３２】
図５に示すように、本実施形態においては、主排出流路３３及び排出側ガス抜き流路３４の流路断面の形状は、円形状となっている。なお、主排出流路３３及び排出側ガス抜き流路３４の流路断面の形状は、円形状に限らず任意であってよい。
【００３３】
排出側ガス抜き流路３４は、主排出流路３３の上部に位置する。具体的には、排出流路３０の延長方向から見て、排出側ガス抜き流路３４の中心軸Ｃ´が、主排出流路３３の中心軸Ｃよりも上方（Ｚ軸正方向）に位置する。
排出流路３０の延長方向から見て、排出側ガス抜き流路３４のうち主排出流路３３との接続部分の少なくとも一部が、主排出流路３３の上部と重なればよい。本実施形態では、排出側ガス抜き流路３４のうち主排出流路３３との接続部分の全体が、主排出流路３３の上部と重なっている。
【００３４】
図４に示すように、排出流路３０は、水平方向のうち第一導入流路２０Ａに対して交差する方向に延びる。具体的に、排出流路３０は、第二の水平方向（Ｙ軸方向）に延びる。すなわち、排出流路３０は、第一導入流路２０Ａに対して直交し、第二導入流路２０Ｂに対して平行する。
【００３５】
図４，５，７に示すように、排出流路３０は、第一導入流路２０Ａの下部に接続される。具体的には、排出流路３０の主排出流路３３が、第一導入流路２０Ａの主導入流路２３の下部に接続される。すなわち、排出流路３０の主排出流路３３の中心軸Ｃは、第一導入流路２０Ａの主導入流路２３の中心軸Ａよりも下方（Ｚ軸負方向）に位置する。これにより、本実施形態では、第二導入流路２０Ｂと第一導入流路２０Ａと排出流路３０とが、下方に向けて順番に並ぶ。また、第二導入流路２０Ｂが第一導入流路２０Ａを介して排出流路３０に接続される。
また、本実施形態では、図７に示すように、第一導入流路２０Ａの導入側ガス抜き流路２４の一部が、上下方向（Ｚ軸方向）において排出流路３０と重なる。なお、第一導入流路２０Ａの導入側ガス抜き流路２４は、その全体が上下方向において排出流路３０と重ならなくてもよい。すなわち、第一導入流路２０Ａの導入側ガス抜き流路２４は、排出流路３０よりも上方（Ｚ軸正方向）に離れて位置してもよい。
【００３６】
図４，５に示すように、排出流路３０と第二導入流路２０Ｂとは、第一導入流路２０Ａの延長方向に間隔をあけて配列されている。具体的に、排出流路３０と第二導入流路２０Ｂとは、第一導入流路２０Ａの延長方向において第一導入流路２０Ａの導入ポート２１から導入側ガス抜き孔２２に向かう方向にこの順番で配列されている。なお、第一導入流路２０Ａの延長方向における排出流路３０及び第二導入流路２０Ｂの配列順は、逆であってもよい。
また、本実施形態において、排出流路３０において排出ポート３１から排出側ガス抜き孔３２に向かう方向は、第二導入流路２０Ｂにおいて導入ポート２１から導入側ガス抜き孔２２に向かう方向に一致する。すなわち、排出流路３０は、第二導入流路２０Ｂと同じ方向に向いている。なお、排出流路３０は、例えば第二導入流路２０Ｂと逆の方向に向いてもよい。
【００３７】
以上のように構成される中継部材６は、図１，２に示すように、上下方向において排気ガス後処理部４の下方（Ｚ軸負方向）に間隔をあけて位置する。このため、ドレン配管５は、排気ガス後処理部４から中継部材６まで下方に延びる。
また、中継部材６は、図２，３に示すように、２つの排気ガス後処理部４の間に位置する。具体的に、中継部材６は、第一の水平方向（Ｘ軸方向）において、２つの排気ガス後処理部４と２つのドレン配管５とを各々接続した２つの接続部分の中間に位置する。さらに、中継部材６は、図１，３に示すように、第二の水平方向（Ｙ軸方向）において、排気ガス後処理部４とドレン配管５との接続部分（排気ガス後処理部４の第二端１２）よりも排気ガス後処理部４の第一端１１側に位置する。このため、２つのドレン配管５は、それぞれ第一の水平方向や第二の水平方向にも延びる。具体的に、各ドレン配管５の一部は、図２に示すように、各排気ガス後処理部４から斜め下方に延びる。
【００３８】
また、中継部材６は、図３，４に示すように、第一導入流路２０Ａの導入ポート２１が一方の排気ガス後処理部４Ａ側に向くように、かつ、第二導入流路２０Ｂの導入ポート２１及び排出流路３０の排出ポート３１が、第二の水平方向において排気ガス後処理部４の第二端１２側に向くように配される。
中継部材６の第一導入流路２０Ａには、一方の排気ガス後処理部４Ａから延びる第一ドレン配管５Ａが接続される。また、第二導入流路２０Ｂには、他方の排気ガス後処理部４Ｂから延びる第二ドレン配管５Ｂが接続される。
また、中継部材６は、図１，２に示すように、支持プレート１５の上面に固定される。
【００３９】
＜排水パイプ＞
図１〜４に示すように、排水パイプ７は、中継部材６の排出ポート３１に接続される。排水パイプ７は、中継部材６から下方（Ｚ軸負方向）に延びる。図１〜３に示すように、排水パイプ７は、三つの部位４１，４２，４３を含む。排水パイプ７の第一、第二部位４１，４２は、エンジン本体２の上側に位置する。
排水パイプ７の第一部位４１は、中継部材６から、第二の水平方向において中継部材６の排出ポート３１が向く方向（Ｙ軸負方向）に延びる。図示しないが、排水パイプ７の第一部位４１は、中継部材６から第二の水平方向に向かうにしたがって下方に向かうように傾斜して延びる。
【００４０】
排水パイプ７の第二部位４２は、第一部位４１の先端から中継部材６に対して２つの排気ガス後処理部４の配列方向の一方側（Ｘ軸正方向側）に延び、第一の水平方向におけるエンジン本体２の側部まで到達する。また、排水パイプ７の第二部位４２は、第一部位４１の先端から第一の水平方向に向かうにしたがって下方に向かうように傾斜して延びる。
【００４１】
さらに、排水パイプ７の第二部位４２は、図３に示すように、その長手方向の中途部において屈曲している。屈曲部分よりも第一部位４１側に位置する第二部位４２の基端部は、第一の水平方向に対して第二の水平方向に傾斜せずに延びている。一方、屈曲部分よりもエンジン本体２の側部側に位置する第二部位４２の先端部は、第一水平方向に対して第二の水平方向に傾斜して延びている。
【００４２】
図１，２に示すように、排水パイプ７の第三部位４３は、エンジン本体２の側部に位置する。第二部位４２の先端からエンジン本体２の下端まで下方に延びる。排水パイプ７の第三部位４３は、エンジン本体２の側部に対して着脱可能に固定される。
【００４３】
排水パイプ７は、主にステンレス等からなる金属製の管によって構成される。ただし、排水パイプ７の一部は、図１〜３に示すように、シリコーンゴム等のように弾性的に曲げることが可能な材料からなる弾性配管４４によって構成されている。本実施形態では、排水パイプ７の第二部位４２の先端部が弾性配管４４によって構成されている。本実施形態において、弾性配管４４は、直線状に延びている。なお、弾性配管４４は、微小に曲がっていてもよい。
【００４４】
＜作用効果＞
本実施形態の排気ガス後処理装置３においては、各排気ガス後処理部４に侵入した水分が、各ドレン配管５を介して図４〜７に示す中継部材６の各導入流路２０に流れ込む。第一導入流路２０Ａに流れ込んだ水分は、自重によって第一導入流路２０Ａの下部において流れ、第一導入流路２０Ａの下部に接続された排出流路３０に流れ込む。一方、第二導入流路２０Ｂに流れ込んだ水分は、自重によって第二導入流路２０Ｂの下部において流れ、第二導入流路２０Ｂの下部に接続された第一導入流路２０Ａを介して排出流路３０に流れ込む。このため、各導入流路２０に流れ込んだ水分が、各導入流路２０の導入側ガス抜き流路２４に流れ込み、導入側ガス抜き孔２２から中継部材６の外部に排出されることを抑制できる。
排出流路３０に流れ込んだ水分は、排出流路３０の排出ポート３１を通して中継部材６から排水パイプ７に流れ込み、自重によって排水パイプ７の内部を流れた上で、図１〜３に示すエンジン本体２の下端側に位置する排水パイプ７の排水口から排出される。
【００４５】
また、本実施形態の排気ガス後処理装置３においては、エンジン本体２から各排気ガス後処理部４に排出された排気ガスの一部が、各ドレン配管５を介して図４〜７に示す中継部材６の各導入流路２０に流れ込むことがある。ここで、各ドレン配管５や各導入流路２０において流れる排気ガスの流速は、水分の流速よりも速い。このため、排気ガスは水分と比較して、各導入流路２０においてその延長方向に進みやすい。このため、各導入流路２０に流れ込んだ排出ガスは、各導入流路２０の導入側ガス抜き孔２２から優先的に中継部材６の外部に排出される。
【００４６】
また、排気ガスは、各導入流路２０の上部において流れやすい。このため、排気ガスが、第二導入流路２０Ｂからその下部に接続された第一導入流路２０Ａに流れ込んだり、第一導入流路２０Ａからその下部に接続された排出流路３０に流れ込んだりすることを抑制できる。
以上のことから、排気ガスが中継部材６から排水パイプ７に流れ込むことを抑制できる。
【００４７】
図１〜３に示す本実施形態のエンジン１では、排気ガス後処理装置３（特に排気ガス後処理部４）の保守点検を行うために、排気ガス後処理装置３をエンジン本体２に対して着脱することがある。
排気ガス後処理装置３をエンジン本体２から取り外す場合には、エンジン本体２に対する支持プレート１５及び排水パイプ７の第三部位４３の各固定状態を解除すればよい。また、排気ガス後処理装置３をエンジン本体２に取り付ける場合には、排気ガス後処理装置３の支持プレート１５をエンジン本体２の上面に固定するとともに、排水パイプ７の第三部位４３をエンジン本体２の側部に固定すればよい。
【００４８】
支持プレート１５を含む支持部８には、排気ガス後処理部４及び中継部材６が固定されている。このため、排気ガス後処理装置３を構成する排気ガス後処理部４、ドレン配管５、中継部材６及び排水パイプ７（第三部位４３を除く）をまとめてエンジン本体２に対して簡単に着脱することができる。
【００４９】
支持プレート１５と排水パイプ７の第三部位４３とは、エンジン本体２の互いに異なる部位に固定される。このため、排気ガス後処理装置３をエンジン本体２に取り付ける際には、支持プレート１５と排水パイプ７の第三部位４３との相対的な位置を調整する必要がある。
これに対し、本実施形態の排気ガス後処理装置３では、排水パイプ７の一部（特に第三部位４３よりも中継部材６側の部位）が弾性配管４４によって構成されている。これにより、排気ガス後処理装置３をエンジン本体２に取り付ける際には、弾性配管４４が弾性的に変位することで、支持プレート１５と排水パイプ７の第三部位４３との相対的な位置を容易に調整できる。
【００５０】
以上説明したように、本実施形態に係る排気ガス後処理装置３及びこれを備えるエンジン１によれば、各導入流路２０の延長方向の一端がドレン配管５に接続される導入ポート２１とされ、図４〜７に示すように、各導入流路２０の他端が導入側ガス抜き孔２２とされている。このため、排気ガスを各導入流路２０の導入側ガス抜き孔２２から優先的に中継部材６の外部に排出することができる。また、第一導入流路２０Ａの下部に排出流路３０が接続されている。さらに、第二導入流路２０Ｂの下部に第一導入流路２０Ａが接続されている。このため、排気ガスが導入流路２０から排出流路３０に流れ込むことを抑制できる。
以上のことから、排気ガスが中継部材６から排水パイプ７に流れ込むことを抑制し、排水パイプ７が排気ガスの熱によって劣化することを抑制できる。特に、排水パイプ７のうち熱に弱い弾性配管４４の劣化を抑制できる。
【００５１】
また、本実施形態の排気ガス後処理装置３では、各導入流路２０の導入側ガス抜き流路２４の流路断面積が、主導入流路２３の流路断面積よりも小さい。このため、粘性抵抗が大きい水分は、粘性抵抗が小さい排気ガスよりも導入側ガス抜き流路２４を通りにくくなる。これにより、水分が導入側ガス抜き孔２２から中継部材６の外部に排出されることを抑制できる。すなわち、導入流路２０内の水分を効率よく排出流路３０に導くことができる。
一方、排気ガスの粘性抵抗は水分の粘性抵抗よりも小さい。このため、導入側ガス抜き流路２４の流路断面積が主導入流路２３の流路断面積よりも小さくても、排気ガスを導入側ガス抜き流路２４に通して中継部材６の外部に排出できる。
【００５２】
また、本実施形態の排気ガス後処理装置３では、各導入流路２０の導入側ガス抜き流路２４が、主導入流路２３の上部に位置する。このため、各導入流路２０の上部において流れやすい排気ガスは、主導入流路２３から導入側ガス抜き流路２４に流れ込みやすい。したがって、排気ガスをさらに効率よく導入側ガス抜き孔２２から中継部材６の外部に排出することができる。一方、自重によって各導入流路２０の下部において流れやすい水分は、主導入流路２３から導入側ガス抜き流路２４に流れ込みにくくなる。したがって、水分が導入側ガス抜き孔２２から中継部材６の外部に排出されることをさらに抑制できる。すなわち、導入流路２０内の水分をさらに効率よく排出流路３０に導くことができる。
【００５３】
また、本実施形態の排気ガス後処理装置３では、排出流路３０の延長方向の一方の端部が排水パイプ７に接続される排出ポート３１とされ、排出流路３０の延長方向の他方の端部が排出側ガス抜き孔３２とされている。このため、仮に排気ガスが第一導入流路２０Ａから排出流路３０に入り込んでも、当該排気ガスを排出側ガス抜き孔３２から中継部材６の外部に排出することができる。したがって、排気ガスが中継部材６から排水パイプ７に流れ込むことをさらに抑制できる。
【００５４】
また、本実施形態の排気ガス後処理装置３では、排出流路３０の排出側ガス抜き流路３４の流路断面積が、主排出流路３３の流路断面積よりも小さい。このため、粘性抵抗が大きい水分は、粘性抵抗が小さい排気ガスよりも排出側ガス抜き流路３４を通りにくくなる。これにより、排出流路３０に入り込んだ水分が排出側ガス抜き孔３２から中継部材６の外部に排出されることを抑制できる。すなわち、排出流路３０内の水分を効率よく排水パイプ７に導くことができる。
一方、排気ガスの粘性抵抗は水分の粘性抵抗よりも小さい。このため、排出側ガス抜き流路３４の流路断面積が主排出流路３３の流路断面積よりも小さくても、排気ガスを排出側ガス抜き流路３４に通して中継部材６の外部に排出できる。
【００５５】
また、本実施形態の排気ガス後処理装置３では、排出流路３０の排出側ガス抜き流路３４が、主排出流路３３の上部に位置する。このため、排出流路３０の上部において流れやすい排気ガスは、主排出流路３３から排出側ガス抜き流路３４に流れ込みやすい。したがって、排気ガスをさらに効率よく排出側ガス抜き孔３２から中継部材６の外部に排出することができる。一方、自重によって排出流路３０の下部において流れやすい水分は、主排出流路３３から排出側ガス抜き流路３４に流れ込みにくくなる。したがって、水分が排出側ガス抜き孔３２から中継部材６の外部に排出されることをさらに抑制できる。すなわち、排出流路３０内の水分をさらに効率よく排水パイプ７に導くことができる。
【００５６】
また、本実施形態の排気ガス後処理装置３では、中継部材６が、複数の排気ガス後処理部４にそれぞれ対応する複数の導入流路２０を有する。このため、複数の排気ガス後処理部４からそれぞれ排出された水分を、中継部材６において集約した上で、排水パイプ７に流れ込ませることができる。
【００５７】
また、本実施形態の排気ガス後処理装置３では、中継部材６が、水平方向に配列された２つの排気ガス後処理部４の間に位置する。また、排水パイプ７が、中継部材６に対して２つの排気ガス後処理部４の配列方向の一方側に延びている。このため、２つの排気ガス後処理部４から中継部材６に至る２つのドレン配管５の長さの差を小さくすることができる。これにより、中継部材６から離れた位置において、排水パイプ７の一部が熱に弱い弾性配管４４によって構成されていても、各排気ガス後処理部４から弾性配管４４に至る流路長さを十分に確保することができる。したがって、仮に排気ガスが排水パイプ７に流れても、弾性配管４４に到達するまでの間に、排気ガスを冷却して、弾性配管４４に対する排気ガスの熱の影響を低減することができる。排気ガスは、金属製のドレン配管５及び中継部材６、並びに、排水パイプ７のうち金属製の管によって構成される部位において、効率よく冷却することができる。
【００５８】
また、本実施形態の排気ガス後処理装置３では、複数の導入流路２０が、互いに交差するとともに、上下方向に並ぶ。
複数の導入流路２０が互いに交差することで、中継部材６における複数の導入ポート２１の位置を自由に設定することができる。これにより、中継部材６に対する排気ガス後処理部４やドレン配管５の配置の自由度を向上できる。すなわち、排気ガス後処理装置３の設計自由度を向上できる。
また、複数の導入流路２０が互いに上下方向にずれて位置することで、複数の導入流路２０において、それぞれ導入ポート２１から導入側ガス抜き孔２２に向けて流れる排気ガスの流れが、複数の導入流路２０の交差部分において衝突して乱れることを抑制できる。これにより、排気ガスを各導入流路２０の導入側ガス抜き孔２２から効率よく中継部材６の外部に排出することができる。
【００５９】
また、本実施形態の排気ガス後処理装置３では、排水パイプ７を構成する弾性配管４４が直線状に延びている。このため、仮に、排気ガスが弾性配管４４を通っても、弾性配管４４の薄肉化の偏りを抑制することができる。この点について具体的に説明する。
例えば、弾性配管４４が曲がっている場合には、曲がっている弾性配管４４の流路のうち外側の領域における排気ガスの流速が、内側の領域における排気ガスの流速よりも大きくなる。このため、排気ガスの熱によって、弾性配管４４の管壁のうち前述した外側の領域に対応する部位の肉厚は、内側の領域に対応する部位の肉厚よりも薄くなりやすい。すなわち、排気ガスの熱に基づく弾性配管４４の管壁の薄肉化に偏りが生じてしまう。
これに対し、弾性配管４４が直線状に延びている場合には、弾性配管４４の流路における排気ガスの流速の均一化を図ることができる。これにより、弾性配管４４の薄肉化の偏りを抑制でき、弾性配管４４の寿命を延ばすことができる。
【００６０】
＜その他の実施形態＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００６１】
本発明の排気ガス後処理装置において、中継部材６に形成される複数の導入流路２０は、例えば互いに交差しなくてもよい。例えば図８〜１１に示すように、２つの導入流路２０が互いに平行してもよい。この場合、２つの導入流路２０がそれぞれ排出流路３０に対して交差すればよい。すなわち、２つの導入流路２０がそれぞれ排出流路３０に対して接続されてもよい。この場合、排出流路３０は、各導入流路２０の下部に接続されればよい。２つの導入流路２０は、上下方向（Ｚ軸方向）において互いにずれて位置してもよいし、互いに同じ位置に配されてもよい。
【００６２】
互いに平行する２つの導入流路２０は、例えば図８，９に示すように、導入ポート２１から導入側ガス抜き孔２２に向かう方向が互いに同じとなるように配されてよい。また、これら２つの導入流路２０は、例えば図１０，１１に示すように、導入ポート２１から導入側ガス抜き孔２２に向かう方向が互いに逆となるように配されてもよい。
【００６３】
本発明は、例えば図１２に示すように、二種類の排気ガス後処理部４，１０４を含む排気ガス後処理装置１０３及びこれを備えるエンジン１０１にも適用可能である。図１２に示す排気ガス後処理装置１０３において、第一の排気ガス後処理部４は、上記実施形態と同様のＤＰＦである。一方、第二の排気ガス後処理部１０４は、尿素水を利用して排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化する尿素ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction：選択触媒還元）である。
【００６４】
第二の排気ガス後処理部１０４は、第一の排気ガス後処理部４に対して排気ガスの流れ方向の下流側に配置される。第二の排気ガス後処理部１０４は、混合配管１１７と、処理部本体１１８と、を備える。
混合配管１１７は、第一の排気ガス後処理部４に対して排気ガスの流れ方向の下流側に配置される。混合配管１１７には、霧状の尿素水が導入される。混合配管１１７では、霧状の尿素水と、第一の排気ガス後処理部４から導入された排気ガスとを混合する。
処理部本体１１８は、混合配管１１７に対して排気ガスの流れ方向の下流側に配置される。処理部本体１１８では、混合配管１１７から導入された排気ガスに含まれるＮＯｘを還元して排気ガスを浄化する。
【００６５】
第一の排気ガス後処理部４、及び、第二の排気ガス後処理部１０４の処理部本体１１８は、第一の排気ガス後処理部４及び処理部本体１１８における排気ガスの流れ方向（Ｙ軸正方向）が互いに同じになるように、エンジン本体２の上側に配される。また、第一の排気ガス後処理部４及び処理部本体１１８は、エンジン本体２の上側において第一の水平方向（Ｘ軸方向）に互いに間隔をあけて配列される。第一の排気ガス後処理部４及び処理部本体１１８は、支持プレート１５及び支持台１６を含む支持部８によってエンジン本体２上に支持される。
処理部本体１１８における排気ガスの流れ方向の下流端には、排気ガスを排出する排出管１３が接続されている。
【００６６】
混合配管１１７は、当該混合配管１１７における排気ガスの流れ方向が、第一の排気ガス後処理部４や処理部本体１１８における排気ガスの流れ方向と逆向きになるように、第一の排気ガス後処理部４及び処理部本体１１８の上方に配される。混合配管１１７の長手方向の両端は、第一の排気ガス後処理部４における排気ガスの流れ方向の下流端と、処理部本体１１８における排気ガスの流れ方向の上流端と、にそれぞれ接続される。
【００６７】
図１２に例示する排気ガス後処理装置１０３は、第一の排気ガス後処理部４と第二の排気ガス後処理部１０４とを組み合わせた処理ユニット１１０を２つ備える。２つの処理ユニット１１０は、２つの第一の排気ガス後処理部４の間に２つの処理部本体１１８が配されるように、第一の水平方向に配列される。
【００６８】
図１２に例示する排気ガス後処理装置１０３において、ドレン配管５は各処理部本体１１８の下部に接続され、各処理部本体１１８から下方に延びる。各ドレン配管５の下端は、中継部材６に接続される。中継部材６は、２つの処理部本体１１８の間に位置する。
図１２に例示する排気ガス後処理装置１０３及びこれを備えるエンジン１０１であっても、上記実施形態と同様の効果を奏する。
【００６９】
本発明の排気ガス後処理装置において、中継部材の主導入流路は、例えば水平方向において導入ポートから排出流路（特に主排出流路）との交差部分に向かうにしたがって下方に向かうように傾斜してもよい。この場合には、導入ポートから主導入流路に流れ込んだ水分が、自重によって排出流路（主排出流路）との交差部分に向かって流れやすくなる。すなわち、水分が主導入流路において滞留することを抑制できる。また、水分が主導入流路から導入側ガス抜き流路に流れ込むことを抑え、水分が導入側ガス抜き孔から中継部材の外部に排出されることを抑制できる。
【００７０】
本発明の排気ガス後処理装置において、中継部材の主排出流路は、例えば水平方向において導入流路（特に主導入流路）との交差部分から排出ポートに向かうにしたがって下方に向かうように傾斜してもよい。この場合には、導入流路（主導入流路）との交差部分から主排出流路に流れ込んだ水分が、自重によって排出ポートに向かって流れやすくなる。すなわち、水分が主排出流路において滞留することを抑制できる。また、水分が主排出流路から排出側ガス抜き流路に流れ込むことを抑え、水分が排出側ガス抜き孔から中継部材の外部に排出されることを抑制できる。
【００７１】
本発明の排気ガス後処理装置において、ドレン配管が接続される排気ガス後処理部の数は、例えば1つであってもよいし、３つ以上であってもよい。この場合、中継部材には、複数の排気ガス後処理部にそれぞれ対応する複数の導入流路が形成されればよい。
【００７２】
本発明のエンジンは、ダンプトラック、油圧ショベル、ブルドーザ、エンジン式フォークリフトなど任意の作業車両に適用されてよい。
【符号の説明】
【００７３】
１，１０１…エンジン、２…エンジン本体、３，１０３…排気ガス後処理装置、４，４Ａ，４Ｂ，１０４…排気ガス後処理部、５，５Ａ，５Ｂ…ドレン配管、６…中継部材、７…排水パイプ、８…支持部、１５…支持プレート、１６…支持台、２０，２０Ａ，２０Ｂ…導入流路、２１…導入ポート、２２…導入側ガス抜き孔、２３…主導入流路、２４…導入側ガス抜き流路、３０…排出流路、３１…排出ポート、３２…排出側ガス抜き孔、３３…主排出流路、３４…排出側ガス抜き流路、４４…弾性配管
【図１】
2019098394.tif 000003
【図２】
2019098394.tif 000004
【図３】
2019098394.tif 000005
【図４】
2019098394.tif 000006
【図５】
2019098394.tif 000007
【図６】
2019098394.tif 000008
【図７】
2019098394.tif 000009
【図８】
2019098394.tif 000010
【図９】
2019098394.tif 000011
【図１０】
2019098394.tif 000012
【図１１】
2019098394.tif 000013
【図１２】
2019098394.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】令和1年8月28日(2019.8.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンから排出される排気ガスが導入される排気ガス後処理部と、
該排気ガス後処理部の下部に接続されたドレン配管と、
中継部材と、を備え、
前記中継部材は、一端が前記ドレン配管に接続される導入ポートとされるとともに、該導入ポートから水平方向に延びて他端が外部に開口する導入側ガス抜き孔とされた導入流路と、前記導入流路の下部に接続され、水平方向のうち前記導入流路に対して交差する方向に延びて端部が外部に開口する排出ポートとされた排出流路と、を有し、
前記排気ガス後処理部、ドレン配管および中継部材は前記エンジンの上側に配置されており、
前記排出ポートに接続された排水パイプをさらに備える排気ガス後処理装置。
【請求項２】
前記導入流路は、前記導入ポートを含む、前記排出流路に接続される主導入流路と、前記導入側ガス抜き孔を含む、前記主導入流路に接続される導入側ガス抜き流路と、を有し、
前記導入流路の延長方向に設けられる前記導入側ガス抜き流路に直交する流路断面積が、前記主導入流路の流路断面積よりも小さい請求項１に記載の排気ガス後処理装置。
【請求項３】
前記導入側ガス抜き流路が、前記主導入流路の上部に位置する請求項２に記載の排気ガス後処理装置。
【請求項４】
前記導入流路は、前記導入ポートを含む、前記排出流路に接続される主導入流路と、前記導入側ガス抜き孔を含む、前記主導入流路に接続される導入側ガス抜き流路と、を有し、
前記主導入流路が、水平方向において前記導入ポートから前記排出流路との交差部分に向かうにしたがって下方に向かうように傾斜している請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の排気ガス後処理装置。
【請求項５】
前記排出流路の延長方向において前記排出ポートと反対側に位置する前記排出流路の端部が、前記中継部材の外部に開口する排出側ガス抜き孔とされた請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の排気ガス後処理装置。
【請求項６】
前記排出流路は、前記排出ポートを含む、前記導入流路に接続される主排出流路と、前記排出側ガス抜き孔を含む、前記主排出流路に接続される排出側ガス抜き流路と、を有し、
前記排出流路の延長方向に設けられる前記排出側ガス抜き流路に直交する流路断面積が、前記主排出流路の流路断面積よりも小さい請求項５に記載の排気ガス後処理装置。
【請求項７】
前記排出側ガス抜き流路が、前記主排出流路の上部に位置する請求項６に記載の排気ガス後処理装置。
【請求項８】
前記排出流路は、前記排出ポートを含む、前記導入流路に接続される主排出流路と、前記排出側ガス抜き孔を含む、前記主排出流路に接続される排出側ガス抜き流路と、を有し、
前記主排出流路が、水平方向において前記導入流路との交差部分から前記排出ポートに向かうにしたがって下方に向かうように傾斜している請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の排気ガス後処理装置。
【請求項９】
前記排気ガス後処理部を複数備え、
前記中継部材は、複数の前記排気ガス後処理部にそれぞれ対応する複数の前記導入流路を有する請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の排気ガス後処理装置。
【請求項１０】
２つの前記排気ガス後処理部が、水平方向に配列され、
前記中継部材は、２つの前記排気ガス後処理部の間に位置し、
前記排水パイプは、前記中継部材から２つの前記排気ガス後処理部の配列方向の一方側に延びている請求項９に記載の排気ガス後処理装置。
【請求項１１】
複数の前記導入流路が、互いに交差するとともに、上下方向に並ぶ請求項９又は請求項１０に記載の排気ガス後処理装置。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の排気ガス後処理装置と、
排気ガスを排出するエンジン本体と、
を備えるエンジン。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の第一の態様に係る排気ガス後処理装置は、エンジンから排出される排気ガスが導入される排気ガス後処理部と、該排気ガス後処理部の下部に接続されたドレン配管と、中継部材と、を備え、前記中継部材は、一端が前記ドレン配管に接続される導入ポートとされるとともに、該導入ポートから水平方向に延びて他端が外部に開口する導入側ガス抜き孔とされた導入流路と、前記導入流路の下部に接続され、水平方向のうち前記導入流路に対して交差する方向に延びて端部が外部に開口する排出ポートとされた排出流路と、を有し、前記排気ガス後処理部、ドレン配管および中継部材は前記エンジンの上側に配置されており、前記排出ポートに接続された排水パイプをさらに備える。
【国際調査報告】
2019098394.tif 000015
2019098394.tif 000016
2019098394.tif 000017