JP2012067556A - 建設機械の排気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】排気管内に十分な流量の冷却風を取り込むことができると共に、排気管内へ入り込んだ冷却風が流れ出ることを抑えることができる建設機械の排気装置の提供。
【解決手段】機械室５を備えた旋回体３と、機械室５内に設けられるエンジン１９の冷却を行う熱交換器１７と、熱交換器１７に導く冷却風を生起させるファン１６と、熱交換器１７を通過した冷却風の流れの下流側に設けられ、エンジン１９の排気ガスを浄化する後処理装置１８と、後処理装置１８に設けられ、浄化した排気ガスを排出する出口管１８ａと、その基端側に出口管１８ａに径方向に間隔をもって外挿される外挿部１０Ａを有し、他端側に排出口１０Ｂを有して出口管１８ａから排出された排気ガスを機械室５外に導く排気管１０とを備え、排気管１０の外挿部１０Ａは、冷却風の流れの上流側よりも下流側の方が出口管１８ａへの外挿量が大きくなるように形成される。
【選択図】図６

Description

本発明は、後処理装置の出口管から導かれる排気を外部へ排出する排気管を備えた建設機械の排気装置に関する。

一般的に、油圧ショベル等の建設機械は、旋回体と、この旋回体内部に設置されたエンジンと、旋回体内部に設置され、エンジンの排ガスを処理する後処理装置と、エンジンを冷却する熱交換器と、この熱交換器を通過する冷却風を生起するファンとを有している。ここで、後処理装置には、エンジンから排出された排気ガス中に含まれる有害な窒素酸化物等から成る粒子状物質、すなわちＰＭ（パティキュレート・マター）を除去するために、ＤＰＦ（ディーゼル・パティキュレート・フィルタ）が内部に設けられている。

一般的にＤＰＦは、多孔質体からなるものであり、エンジンから後処理装置へ排出された排気ガスがＤＰＦを通過すると、排気ガス中に含まれるＰＭ（すす）が多孔質体の壁中に捕捉されるものである。

このように、後処理装置に備えられるＤＰＦによって排気ガス中に含まれるＰＭを除去することができるが、ＰＭが長期に渡ってＤＰＦに捕捉され続けると、ＰＭが多孔質体の壁中に堆積してＤＰＦが次第に目詰まりを起こす。その結果、エンジンの排気ガスの背圧が上昇するので、ＤＰＦに堆積したＰＭを燃焼して除去する処理、すなわち再生処理が行われる。この再生処理は、エンジンの主噴射に対し進角又は遅角させて燃焼室内へ燃料を噴射する副噴射（パイロット噴射、ポスト噴射）を行って、排気中にＨＣやＣＯを含ませる方式が採られており、これら未燃成分がＤＰＦの上流に設けられた酸化触媒において燃焼することで排気温度が上昇し、酸化触媒の下流に設置されたＤＰＦにおいて６００℃ほどの燃焼温度が得られ、この燃焼温度によりススを燃焼させることで行われる。

従って、後処理装置の出口管から導かれた排気を排気管から外部へ排出する際には、外部への影響を考慮して排気をある程度冷却しておく必要があるので、建設機械にはエンジン室内の温度あるいは排気の温度を低減する種々の排気装置が備えられている。例えば、後処理装置ではなく、エンジンに接続された消音器を有する建設機械に設けられたものであるが、消音器の出口管端部を、これに対向する尾管、すなわち排気管端部の拡開形状内に配置し、出口管から吐出される排気ガスが尾管に流入する際のエゼクタ効果により、エンジン室内の空気を排気とともに外気へ放出させるようにしたもの（例えば特許文献１参照）が知られており、これにより出口管から吐出される高温の排気ガスにエンジン室内の空気が混入されて排気ガスの温度を低下させることができる。

特開平１１−２４１３６６号公報

図９は従来の建設機械の排気装置に備えられる排気管に入り込む冷却風の流れを説明する図である。

このように、従来技術の建設機械の排気装置は、後処理装置の出口管端部を排気管端部の拡開形状内に配置し、後処理装置の出口管から吐出されて排気管内へ流入する排気の流速によるエゼクタ効果を利用して冷却風を排気管内へ吸入するようにしているので、後処理装置の出口管の外周と排気管の内周との間の間隔、すなわち冷却風が排気管内へ入り込む入口の大きさは、後処理装置の出口管の周りにおいて均等となっている。そのため、後処理装置の出口管の外周と排気管の内周との間から、冷却風が後処理装置の出口管の周りにおいて偏りなく入り込むことが想定される。しかし、熱交換器を通過した冷却風が後処理装置が設けられるエンジン室内を通って外部に排出されるために、エンジン室内には、冷却風の風向きや風量、旋回体内部の気圧、あるいは排気管内を流通する排気と冷却風の圧力に応じて排気管内へ流入する冷却風の流量や流れに変化が生じる。

例えば、図９に示すように、ファンから送風される冷却風の流れに対して上流側では、排気管１０は冷却風の流れに対向しているので、冷却風は、矢印Ｂ２ａのように冷却風の流れに逆らうことなく排気管１０内へ入り込み易くなっている。一方、冷却風の流れに対して下流側では、冷却風は、上流側において後処理装置１８及び排気管１０に当たって流れが妨げられるので、上流側よりも下流側における冷却風の風量が少なくなっており、さらに矢印Ｂ２ａに示すように一度排気管１０内へ入り込んだ冷却風が矢印Ｂ２ｂのように排気管１０から流れ出易くなっている。また、上述した後処理装置１８の出口管１８ａから吐出されて排気管１０内へ流入する排気の流速によるエゼクタ効果を利用して冷却風を排気管１０内へ吸入し、冷却風と排気を混合させる自然混合では、排気管１０内に入り込む冷却風の流量が少ないことがある。このように、排気管１０内へ入り込んだ冷却風が流れ出たり、排気管１０内へ入り込む冷却風の流量が少ない場合には、後処理装置１８の出口管１８ａから導かれる排気の冷却効果が低減する。このようなことから、後処理装置１８の出口管１８ａから導かれる排気のより高い冷却効果が得られる装置が要望されている。

本発明は、このような従来技術の実情からなされたもので、その目的は、排気管内に十分な流量の冷却風を取り込むことができると共に、排気管内へ入り込んだ冷却風が流れ出ることを抑えることができる建設機械の排気装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、機械室を備えた旋回体と、前記機械室内に設けられるエンジンと、前記エンジンの冷却を行う熱交換器と、前記熱交換器に導く冷却風を生起させるファンと、前記機械室内における前記熱交換器を通過した前記冷却風の流れの下流側に設けられ、前記エンジンの排気ガスを浄化する後処理装置と、前記後処理装置に設けられ、浄化した排気ガスを排出する出口管と、その基端側に前記出口管に径方向に間隔をもって外挿される外挿部を有し、他端側に排出口を有して前記出口管から排出された排気ガスを前記機械室外に導く排気管とを備えた建設機械の排気装置において、前記排気管の外挿部は、前記冷却風の流れの上流側よりも下流側の方が前記出口管への外挿量が大きくなるように形成されることを特徴としている。

このように構成した本発明は、排気管の基端側における外挿部が後処理装置の出口管に径方向に間隔をもって外挿されており、ファンからエンジン及び後処理装置へ送風される冷却風は排気管の外挿部と後処理装置の出口管との間から排気管内へ流入する。本発明は、排気管の外挿部が冷却風の流れの上流側よりも下流側の方が後処理装置の出口管への外挿量が大きくなるように形成されているので、排気管の基端側において冷却風の流れに対して上流側では、後処理装置の出口管が排気管に覆われる部分の範囲が減り、冷却風が排気管内へ流れ込むための十分な空間が確保される。これにより、排気管はファンから送風される冷却風の流れを受けて多量の冷却風を外挿部と後処理装置の出口管との間から排気管内へ取り込むことができる。一方、排気管の基端側において冷却風の流れに対して下流側では、後処理装置の出口管が排気管に覆われる部分の範囲が増えるので、排気管内へ入り込んだ冷却風が排気管の外挿部の内側部分と後処理装置の出口管の外側部分に当たって冷却風の流れが妨げられ易くなり、冷却風が外挿部と後処理装置の出口管との間から流れ出ることを抑えることができる。このように、本発明は、排気管内に十分な流量の冷却風を取り込むことができると共に、排気管内へ入り込んだ冷却風が流れ出ることを抑えることができる。

また、本発明に係る建設機械の排気装置は、前記発明において、前記排気管の前記外挿部は、前記排気管を斜めに切断して形成される傾斜切断部から成ることを特徴としている。このように構成すると、排気管の基端側を斜めに切断するだけで排気管の基端側に、冷却風の流れの上流側よりも下流側の方が後処理装置の出口管への外挿量が大きくなる外挿部を容易に設けることができる。また、排気管を斜めに切断する角度を変更することにより、外挿部に形成される外挿量の大きさを調整することができる。これにより、排気管内に取り込む冷却風の流入量を増加させたり、あるいは排気管内へ入り込んだ冷却風の外部への流出量をより抑えることができる。

また、本発明に係る建設機械の排気装置は、前記発明において、前記排気管の前記外挿部は、前記排気管の外周に沿って湾曲し、前記冷却風の流れに対して下流側に位置する前記排気管の部分に一体に設けた壁板を有することを特徴としている。このように構成すると、冷却風が壁板によって案内されるようにして排気管の基端側に形成される外挿部の開口から排気管内に流入する。さらに、排気管内に流入した冷却風は壁板によって排気管から流れ出ることを抑えられる。また、排気管の外周に沿って湾曲した板を、例えば溶接等で冷却風の流れに対して下流側に位置する排気管の部分に取り付けることにより、排気管の基端側に、冷却風の流れの上流側よりも下流側の方が後処理装置の出口管への外挿量が大きくなる外挿部を容易に設けることができる。これにより、排気管の作製効率を高め、排気管の作製に掛かる負担を軽減することができる。

また、本発明に係る建設機械の排気装置は、前記発明において、前記ファンと前記後処理装置との間に設けられ、前記冷却風を前記外挿部へ導く導風部材を有することを特徴としている。このように構成すると、導風部材によって冷却風を排気管の外挿部へ導くことにより、冷却風が排気管内に入り込む空間、すなわち排気管の外挿部と後処理装置の出口管との間に冷却風を確実に送風することができる。これにより、当該空間において冷却風の風圧が上昇するので、排気管が外挿部からより多量の冷却風を取り込むことができ、排気の冷却効率を高めることができる。

また、本発明に係る建設機械の排気装置は、前記発明において、前記導風部材は、前記エンジンの上部にブラケットを介して取り付けられ、前記冷却風の流れに対して上流側に位置する流入部と、前記冷却風の流れに対して下流側に位置し、前記流入部の開口面積よりも小さな開口面積に設定された流出部とを有し、上方が開放された形状から成ることを特徴としている。このように構成すると、ファンから送風される冷却風がエンジンの上部に取り付けられた導風部材の流入部に流入すると、冷却風は導風部材の形状に沿って案内され、導風部材の流出部から排気管の外挿部へ導かれる。このとき、導風部材の流出部の開口面積は流入部の開口面積よりも小さく設定されているので、冷却風は導風部材によって流入部から流出部へ案内されるうちに集積される。従って、エンジンの上方を流れる冷却風を導風部材によって排気管の外挿部へ効率良く導くことができるので、排気管における冷却風の吸引率を高めることができる。

本発明の建設機械の排気装置は、機械室を備えた旋回体と、機械室内に設けられるエンジンと、エンジンの冷却を行う熱交換器と、熱交換器に導く冷却風を生起させるファンと、機械室内における熱交換器を通過した冷却風の流れの下流側に設けられ、エンジンの排気ガスを浄化する後処理装置と、後処理装置に設けられ、浄化した排気ガスを排出する出口管と、その基端側に出口管に径方向に間隔をもって外挿される外挿部を有し、他端側に排出口を有して出口管から排出された排気ガスを機械室外に導く排気管とを備えている。そして、この排気管の外挿部は、冷却風の流れの上流側よりも下流側の方が後処理装置の出口管への外挿量が大きくなるように形成されている。そのため、排気管の基端側において冷却風の流れに対して上流側では、後処理装置の出口管が排気管に覆われる部分の範囲が減り、冷却風が排気管内へ流れ込むための十分な空間が確保される。これにより、排気管はファンから送風される冷却風の流れを受けて多量の冷却風を外挿部と後処理装置の出口管との間から排気管内へ取り込むことができる。一方、排気管の基端側において冷却風の流れに対して下流側では、後処理装置の出口管が排気管に覆われる部分の範囲が増えるので、排気管内へ入り込んだ冷却風が外挿部と後処理装置の出口管との間から流れ出ることを抑えることができる。このように本発明は、排気管内に十分な流量の冷却風を取り込むことができると共に、排気管内へ入り込んだ冷却風が流れ出ることを抑えることができ、従来よりも排気の冷却効率を向上させることができる。

本発明に係る排気装置の第１実施形態が適用される建設機械の一例として挙げた油圧ショベルを示す側面図である。 本発明の第１実施形態の構成を示す図である。 図２に示す第１実施形態に備えられる排気管の構成を示す斜視図である。 図２に示す第１実施形態に備えられる排気管の構成を示す側面図である。 図２に示す第１実施形態に備えられる導風部材及びブラケットの構造を示す斜視図である。 図２に示す第１実施形態に備えられる排気管に入り込む冷却風の流れを説明する図である。 本発明の第２実施形態に備えられる排気管の構成を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に備えられる排気管の構成を示す側面図である。 従来の建設機械の排気装置に備えられる排気管に入り込む冷却風の流れを説明する図である。

以下、本発明に係る建設機械の排気装置を実施するための形態を図に基づいて説明する。

本発明に係る建設機械の排気装置の第１実施形態は、例えば図１に示すように油圧ショベル１に備えられる。この油圧ショベル１は、走行体２と、この走行体２の上側に配置され、旋回フレーム３ａを有する旋回体３と、この旋回体３の前方に取り付けられて上下方向に回動するフロント作業機４とを備えている。また、旋回体３は、前方に位置するキャブ７と、後方に配置されたカウンタウェイト６と、キャブ７の後方に配置された機械室５と、この機械室５の上部を形成する車体カバー１５と、この機械室５の内部に設けられた後述するエンジンとを備えている。

また、図２に示すように機械室５は、図示しない油圧ポンプ等を駆動する前述のエンジン１９と、エンジン１９の冷却を行う熱交換器１７と、外気を吸い込み熱交換器１７に導く冷却風を生起させるファン１６と、機械室５内における熱交換器１７を通過した冷却風の流れの下流側に設けられ、エンジン１９の排気ガスを浄化する後処理装置１８と、この後処理装置１８に設けられ、浄化した排気ガスを排出する出口管１８ａとを備えている。熱交換器１７は、図示されていないが、例えばエンジン１９用の冷却水を冷却するラジエータと、フロント作業機４を作動させる作動油を冷却するオイルクーラと、エンジン１９の吸気を冷却するインタクーラとを有している。本実施の形態では、冷却風は熱交換器１７側から後処理装置１８側への流れを有し、その流れが上流側から下流側への流れとなる。また、後処理装置１８には、排気ガスの排出口となる出口管１８ａを備え、この出口管１８ａには、排出された排気ガスを機械室５外に導く排気管１０が設けられる。排気管１０は、その基端側に後処理装置１８の出口管１８ａに径方向に間隔をもって外挿される外挿部１０Ａを有し、他端側に排出口１０Ｂを有している。排気管１０の外挿部１０Ａは、冷却風の流れに対し、上流側となる部分よりも下流側となる部分の方が後処理装置１８の出口管１８ａへの外挿量が大きくなるように以下のように形成されている。

図３、４に示すように、排気管１０には、車体カバー１５への取り付け部となるブラケット２０が設けられ、このブラケット２０の下方部分に外挿部１０Ａが形成されている。この外挿部１０Ａは、排気管１０を斜めに切断して形成される傾斜切断部１０ＡＡを有し、この傾斜切断部１０ＡＡによって、円筒状の外挿部１０Ａの長さが最も短くなる第１外挿部１０Ａ１と、この第１外挿部１０Ａ１と対峙して最も長くなる第２外挿部１０Ａ２とが形成される。そして、この排気管１０は、第１外挿部１０Ａ１が冷却風の流れの上流側となり、第２外挿部１０Ａ２が冷却風の流れの下流側となるように後処理装置１８の出口管１８ａに外挿されて車体カバー１５に取り付けられる。また、図６に示すように、排気管１０の内径Ｄ１は、後処理装置１８の出口管１８ａの外径Ｄ２よりも大きく設定されており（Ｄ１＞Ｄ２）、出口管１８ａから排出され、排気管１０に流入する排気ガスによるエゼクタ効果により機械室５内の冷却風が排気管１０と後処理装置１８の出口管１８ａとの間から矢印Ｂ，Ｂ１ａに示すように吸い込まれるようになっている。

ここで、油圧ショベル１の作業において、排気管１０は上述したようにブラケット２０によって旋回体３に固定されており、後処理装置１８と排気管１０は必ずしも一体的に振動するとは限らないので、旋回体３内で排気管１０の基端側の外挿部１０Ａの基端側を後処理装置１８に接触させた状態で配置することは好ましくなく、排気管１０の外挿部１０Ａと後処理装置１８との間には、スペースに多少の余裕を持たせる必要がある。

また、本発明の第１実施形態は、図２に示すようにファン１６と後処理装置１８との間に設けられ、冷却風を排気管１０の外挿部１０Ａへ導く導風部材１３を有している。具体的には、この導風部材１３は、図２、５に示すようにエンジン１９の上部に、例えば縦断面が逆Ｔ字型のブラケット１４を介して取り付けられ、冷却風の流れに対して上流側に位置する流入部１３ａ１と、冷却風の流れに対して下流側に位置し、流入部１３ａ１の開口面積よりも小さな開口面積に設定された流出部１３ａ２とを有し、上方が開放された形状、例えば縦断面がＵ字型の形状から成っている。

ここで本発明の第１実施形態では、エンジン１９に接続された後処理装置１８の出口管１８ａがエンジン１９よりも上方に位置している。従って、エンジン１９の上部を流れる冷却風を排気管１０の外挿部１０Ａへ導くために、ブラケット１４は、両端のうち冷却風の流れに対して上流側の高さが下流側の高さよりも低く設定されており、導風部材１３はブラケット１４に支持されることによって流入部１３ａ１よりも流出部１３ａ２を高い位置とする斜めに傾いた状態でエンジン１９の上部に溶接等で取り付けられている。なお、本発明の第１実施形態では、機械室５の前方上部には外気を旋回体３内部に取り込むための通気口２３が設けられている。さらに、機械室５の中央下部及び後方上部には旋回体３内を流れる風が外部へ流れ出るための通気口２４，２５がそれぞれ設けられている。

次に、本発明の第１実施形態における風の流れを図２、６に基づいて説明する。なお、風は旋回体３内において流れる部分に応じてＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの矢印で表わされている。

図２に示すように、後処理装置１８がエンジン１９の排気ガスを浄化すると、その出口管１８ａから高温となった排気を排気管１０内へ排出する。このとき、後処理装置１８では、ＤＰＦによって補足されたＰＭを燃焼させて除去するために再生処理が行われるので、後処理装置１８の出口管１８ａから排気管１０内へ排出される排気ガスは高温となっている。一方、本発明の第１実施形態では、外気が矢印Ａのように機械室５の前方上部の通気口２３から旋回体３内へ流入すると、熱交換器１７を通ってそのままファン１６に吸い込まれて、エンジン１９及び後処理装置１８へ送風される。そして、ファン１６から送風される冷却風は、エンジン１９に当たることによってエンジン１９を冷却し、その後矢印Ｂのようにエンジン１９の上方を流れる冷却風と、矢印Ｃのようにエンジン１９の下方を流れる冷却風とに分かれる。なお、ファン１６から送風される冷却風はエンジン１９の両側方にも分かれるが、図示省略している。

矢印Ｃのようにエンジン１９の下方を流れる冷却風は、機械室５の中央下部に設けられた通気口２４から機械室５の外部へ流れ出る。一方、矢印Ｂのようにエンジン１９の上方を流れる冷却風は、エンジン１９に沿って流れ、導風部材１３に到達する。このとき、冷却風は、図５に示す導風部材１３の流入部１３ａ１から導風部材１３によってその傾斜に従って流出部１３ａ２へ導かれ、流出部１３ａ２を流れ出た冷却風は、その流れのまま、すなわち図６の矢印Ｂに示すように排気管１０の外挿部１０Ａの位置する上方へ導かれる。そして、同図６に示す矢印Ｂのように排気管１０の傾斜切断部１０ＡＡへ導かれた冷却風は、流れのまま傾斜切断部１０ＡＡから排気管１０内へ流入し、後処理装置１８の出口管１８ａから排出された高温の排気ガスと混合することにより、排気ガスを冷却して排気ガスと共に排気管１０の排出口１０Ｂから旋回体３外へ排出される。

ここで、矢印Ｂの流れにより排気管１０の外挿部１０Ａに導かれた冷却風は、一部は排気管１０内に入るものの、一部は、排気管１０内には入らずに、排気管１０の外挿部１０Ａと後処理装置１８の出口管１８ａとの間を通り、冷却風の流れの下流側へと流れて機械室５内へ流れ出ようとする。本発明の第１実施形態では、排気管１０の外挿部１０Ａに傾斜切断部１０ＡＡを設けて長さの異なる第１外挿部１０Ａ１と、第２外挿部１０Ａ２を形成し、冷却風の流れの上流側に第１外挿部１０Ａ１を配し、下流側に第１外挿部１０Ａ１よりも長さが長く出口管１８ａへの外挿量が大きい第２外挿部１０Ａ２を配するようにした。これにより排気管１０の外挿部１０Ａと後処理装置１８の出口管１８ａとの間を通って逃げようとする冷却風を遮断して矢印Ｂ１ａのように排気管１０に導くようにすることができる。

このように構成した本発明の第１実施形態によれば、図２、６に示す矢印Ｂのようにファン１６からエンジン１９及び後処理装置１８へ送風される冷却風は導風部材１３によって導かれて傾斜切断部１０ＡＡと後処理装置１８の出口管１８ａとの間から排気管１０内へ流入する。本発明の第１実施形態は、図２〜４に示すように外挿部１０Ａの傾斜切断部１０ＡＡにより第１外挿部１０Ａ１と第２外挿部１０Ａ２を形成し、冷却風の流れの上流側よりも下流側の方が後処理装置１８の出口管１８ａへの外挿量が大きくなるように形成されているので、排気管１０の基端側において冷却風の流れに対して上流側では、排気管１０の外挿部１０Ａによって後処理装置１８の出口管１８ａが覆われる部分の範囲が減り、排気管１０の第１外挿部１０Ａ１側において冷却風に対向する部分に冷却風が排気管１０内へ流れ込むための十分な空間が確保される。これにより、排気管１０は矢印Ｂのようにファン１６から送風される冷却風の流れを受けて多量の冷却風を外挿部１０Ａから排気管１０内へ取り込むことができる。

一方、排気管１０の基端側において冷却風の流れに対して下流側では、排気管１０の外挿部１０Ａの第２外挿部１０Ａ２によって後処理装置１８の出口管１８ａが覆われる部分の範囲が増えるので、排気管１０内へ入り込んだ冷却風が排気管１０の第２外挿部１０Ａ２の内側部分と後処理装置１８の出口管１８ａの外側部分に当たって冷却風の流れが妨げられ易くなり、冷却風が外挿部１０Ａと後処理装置１８の出口管１８ａとの間から流れ出ることを抑えることができる。このように、本発明の第１実施形態は、排気管１０内に十分な流量の冷却風を取り込むことができると共に、排気管１０内へ入り込んだ冷却風が流れ出ることを抑えることができ、排気ガスの冷却効率を向上させることができる。

また、本発明の第１実施形態は、排気管１０の基端部を斜めに切断することにより、傾斜切断部１０ＡＡを形成し、排気管１０の基端側に、冷却風の流れの上流側よりも下流側の方が後処理装置１８の出口管１８ａへの外挿量が大きくなる構造を容易に設けることができる。また、傾斜切断部１０ＡＡの切断角度を変更することにより、外挿部１０Ａの第１外挿部１０Ａ１、第２外挿部１０Ａ２の外挿量の大きさを調整することができる。これにより、排気管１０内に取り込む冷却風の流入量を増加させたり、あるいは排気管１０内へ入り込んだ冷却風の外部への流出量をより抑えることができる。

また、本発明の第１実施形態は、冷却風を排気管１０の外挿部１０Ａへ導く導風部材１３をファン１６と後処理装置１８との間に位置するエンジン１９の上部に、図５に示す縦断面が逆Ｔ字型のブラケット１４を介して設けている。そのため、図２に示す矢印Ｂのようにエンジン１９の上方を流れる冷却風が導風部材１３によって外挿部１０Ａへ導かれ、排気管１０により多量の冷却風を取り込むことができ、排気ガスの冷却効率を高めることができる。

また、本発明の第１実施形態は、導風部材１３は、両端のうち冷却風の流れに対して上流側に流入部１３ａ１と、両端のうち冷却風の流れに対して下流側に流出部１３ａ２とを有し、上方が開放されたＵ字型の形状から成り、さらに流入部１３ａ１の開口面積よりも流出部１３ａ２の開口面積の方が小さく設定されているので、冷却風が導風部材１３によって外挿部１０Ａへ案内されるだけでなく、冷却風が導風部材１３のＵ字型の形状に沿って、流れに対して下流側へ導かれるうちにエンジン１９の上方を流れる冷却風が集積される。これにより、エンジン１９の上方を流れる冷却風を導風部材１３によって排気管１０の外挿部１０Ａへ効率良く導くことができるので、排気管１０における冷却風の吸引率を高めることができる。

［第２実施形態］
図７は本発明の第２実施形態に備えられる排気管の構成を示す斜視図、図８は本発明の第２実施形態に備えられる排気管の構成を示す側面図である。

図７、８に示すように、本発明の第２実施形態が前述した第１実施形態と異なるのは、第１実施形態では、排気管１０を斜めに切断することにより、排気管１０の基端側に第１外挿部１０Ａ１と第２外挿部１０Ａ２が形成される構成にしてあるのに対して、第２実施形態では、排気管１０の外挿部１０Ｃは、排気管１０の外周に沿って湾曲し、冷却風の流れに対して下流側に位置する排気管１０の部分に一体に設けた壁板１０Ｃ１によって、冷却風の流れの上流側よりも下流側の方が後処理装置１８の出口管１８ａへの外挿量が大きくできる第３外挿部１０Ｃ２を形成している。また、この壁板１０Ｃ１は、例えば排気管１０を構成する部材と同種の部材の板を湾曲した状態で溶接によって排気管１０の外挿部１０Ｃに設けたものであり、排気管１０の基端側の外周のうち冷却風の流れに対して下流側の半周を覆うように設定されている。その他の構成は第１実施形態と同様である。

このように構成した本発明の第２実施形態によれば、冷却風が壁板１０Ｃ１によって案内されるようにして排気管１０の一端に形成される冷却風に対向する開口から排気管１０内に流入する。さらに、排気管１０内に流入した冷却風は壁板１０Ｃ１によって排気管１０から流れ出ることを抑えられる。

また、本発明の第２実施形態では、排気管１０を構成する部材と同種の部材の板を湾曲した壁板１０Ｃ１を溶接によって排気管１０の外挿部１０Ｃに取り付けるだけで、排気管１０の基端側に、冷却風の流れの上流側よりも下流側の方が後処理装置１８の出口管１８ａへの外挿量を大きくできる第３外挿部１０Ｃ２を形成できるので容易に設けることができる。さらに、排気管１０の壁板１０Ｃ１は、排気管１０の外周のうち冷却風の流れに対して下流側の半周を覆うように設定されているので、排気管１０内に冷却風を取り込むのに妨げとなることがなく、排気管１０内に取り込んだ冷却風が流れ出ることを能率良く抑えることができる。

なお、本発明の第２実施形態では、排気管１０の壁板１０Ｃ１は、排気管１０を構成する部材と同種の部材の板を湾曲した状態で溶接によって排気管１０の基端側に設けて形成された場合について説明したが、この場合に限らず、排気管１０の壁板１０Ｃ１は、排気管１０のうち冷却風の流れに対して下流側に位置する部分が下方に延設されるように排気管１０のうち冷却風の流れに対して上流側に位置する部分を切り取ることによって形成されても良い。

また、本発明の第２実施形態では、排気管１０の壁板１０Ｃ１は、排気管１０の外周のうち冷却風の流れに対して下流側の半周を覆うように設定された場合について説明したが、排気管１０の壁板１０Ｃ１は、排気管１０の外周のうち冷却風の流れに対して下流側の半周に限らず、半周よりも小さい範囲に設定されても良い。

１ 油圧ショベル（建設機械）
２ 走行体
３ 旋回体
３ａ 旋回フレーム
４ フロント作業機
５ 機械室
６ カウンタウェイト
７ キャブ
１０ 排気管
１０Ａ、１０Ｃ 外挿部
１０ＡＡ 傾斜切断部
１０Ａ１ 第１外挿部
１０Ａ２ 第２外挿部
１０Ｃ１ 壁板
１０Ｃ２ 第３外挿部
１０Ｂ 排出口
１３ 導風部材
１３ａ１ 流入部
１３ａ２ 流出部
１４ ブラケット
１５ 車体カバー
１６ ファン
１７ 熱交換器
１８ 後処理装置
１８ａ 出口管
１９ エンジン
２０ ブラケット
２３，２４，２５ 通気口

Claims (5)

1. 機械室を備えた旋回体と、前記機械室内に設けられるエンジンと、前記エンジンの冷却を行う熱交換器と、前記熱交換器に導く冷却風を生起させるファンと、前記機械室内における前記熱交換器を通過した前記冷却風の流れの下流側に設けられ、前記エンジンの排気ガスを浄化する後処理装置と、前記後処理装置に設けられ、浄化した排気ガスを排出する出口管と、その基端側に前記出口管に径方向に間隔をもって外挿される外挿部を有し、他端側に排出口を有して前記出口管から排出された排気ガスを前記機械室外に導く排気管とを備えた建設機械の排気装置において、
   前記排気管の外挿部は、前記冷却風の流れの上流側よりも下流側の方が前記出口管への外挿量が大きくなるように形成されることを特徴とする建設機械の排気装置。
2. 請求項１に記載の建設機械の排気装置において、
   前記排気管の前記外挿部は、前記排気管を斜めに切断して形成される傾斜切断部から成ることを特徴とする建設機械の排気装置。
3. 請求項１に記載の建設機械の排気装置において、
   前記排気管の前記外挿部は、前記排気管の外周に沿って湾曲し、前記冷却風の流れに対して下流側に位置する前記排気管の部分に一体に設けた壁板を有することを特徴とする建設機械の排気装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の建設機械の排気装置において、
   前記ファンと前記後処理装置との間に設けられ、前記冷却風を前記外挿部へ導く導風部材を有することを特徴とする建設機械の排気装置。
5. 請求項４に記載の建設機械の排気装置において、
   前記導風部材は、前記エンジンの上部にブラケットを介して取り付けられ、前記冷却風の流れに対して上流側に位置する流入部と、前記冷却風の流れに対して下流側に位置し、前記流入部の開口面積よりも小さな開口面積に設定された流出部とを有し、上方が開放された形状から成ることを特徴とする建設機械の排気装置。

Images