JP2014173302A - Construction machine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a construction machine in which the temperature rise of a liquid reducing agent can be suppressed.SOLUTION: A construction machine comprises an aqueous urea tank 10 filled with aqueous urea 11, a spray nozzle 21 that sprays aqueous urea 11 over the prescribed position of a cooling fan 8b for a diesel engine 8, an aqueous urea pump 22 that pumps aqueous urea 11 from the aqueous urea tank 10 to the spray nozzle 21, and an aqueous urea cooling device 30A that is provided in a pipe 23 running from the aqueous urea tank 10 to the spray nozzle 21 and cools aqueous urea 11. The aqueous urea cooling device 30A comprises an aqueous urea cooler 32 that cools aqueous urea 11 and a switching device 34A that switches between flow channels so that aqueous urea 11 flows into the aqueous urea cooler 32 when the temperature of aqueous urea 11 is a prescribed temperature or higher.

Description

本発明は、液体還元剤を用いて排気ガスの浄化処理を行う建設機械に関する。   The present invention relates to a construction machine that performs exhaust gas purification using a liquid reducing agent.

近年、ディーゼルエンジンを搭載した油圧ショベル等の建設機械では、高次の排ガス規制に対応すべく、排気系に排ガス処理装置が設置されている。   In recent years, in a construction machine such as a hydraulic excavator equipped with a diesel engine, an exhaust gas treatment device is installed in an exhaust system in order to comply with high-order exhaust gas regulations.

この排ガス処理装置としては、尿素水(液体還元剤)を用いた尿素選択還元型のNOx処理装置が多く用いられている。この種のNOx処理装置は、排気ガス通路に設けられた還元触媒の上流側に尿素水を噴射し、排気ガス中のNOxを還元することにより無害化する構成とされている。   As this exhaust gas treatment device, a urea selective reduction type NOx treatment device using urea water (liquid reducing agent) is often used. This type of NOx treatment device is configured to be detoxified by injecting urea water upstream of a reduction catalyst provided in an exhaust gas passage and reducing NOx in the exhaust gas.

この排気ガス中のNOxを還元するのに用いられる尿素水は、低温になると凍結して噴射を行うことができなくなる。このため、従来からヒータ等を用いて尿素水の凍結を防止する機構を設けた建設機械が知られている(特許文献1)。   The urea water used to reduce NOx in the exhaust gas is frozen and cannot be injected when the temperature becomes low. For this reason, a construction machine having a mechanism for preventing freezing of urea water using a heater or the like has been known (Patent Document 1).

特開2012−241547号公報JP 2012-241547 A

一方、建設機械は種々の環境下で使用されるものであり、高温下で使用される場合もある。このような場合、建設機械に搭載された尿素水の温度も上昇する。また、エンジンの近傍に尿素水タンクを配置した場合には、エンジン状態によっても尿素水の温度は上昇する。   On the other hand, construction machines are used in various environments and sometimes used at high temperatures. In such a case, the temperature of the urea water mounted on the construction machine also rises. Further, when a urea water tank is disposed in the vicinity of the engine, the temperature of the urea water rises depending on the engine state.

この尿素水の温度上昇は尿素水の劣化を招き、NOxの浄化作用が低下したり、また刺激臭を有するアンモニアが発生したりするおそれがある。   This increase in the temperature of the urea water causes deterioration of the urea water, which may reduce the NOx purification action and may generate ammonia having an irritating odor.

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、液体還元剤の温度上昇を抑えることができる建設機械を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of said point, and it aims at providing the construction machine which can suppress the temperature rise of a liquid reducing agent.

上記の課題は、第1の観点からは、
液体還元剤が充填された液体還元剤用タンクと、
エンジンの排気管の所定位置に前記液体還元剤を噴射する噴射ノズルと、
前記液体還元剤用タンクから前記噴射ノズルに前記液体還元剤を圧送する液体還元剤用ポンプと、
前記液体還元剤用タンクから前記噴射ノズルに至る配管に設けられ、前記液体還元剤を冷却する液体還元剤冷却装置とを有し、
前記液体還元剤冷却装置は、
前記液体還元剤を冷却する液体還元剤用クーラと、
前記液体還元剤の温度が所定値以上になった際、前記液体還元剤が前記液体還元剤用クーラに流入するよう、前記液体還元剤の流路の切り替えを行う切り替え装置とを有することを特徴とする建設機械により解決することができる。
From the first point of view, the above problem is
A liquid reducing agent tank filled with the liquid reducing agent;
An injection nozzle for injecting the liquid reducing agent to a predetermined position of an exhaust pipe of an engine;
A liquid reducing agent pump for pumping the liquid reducing agent from the liquid reducing agent tank to the injection nozzle;
A liquid reducing agent cooling device that is provided in a pipe from the liquid reducing agent tank to the injection nozzle and cools the liquid reducing agent;
The liquid reducing agent cooling device includes:
A liquid reducing agent cooler for cooling the liquid reducing agent;
And a switching device that switches the flow path of the liquid reducing agent so that the liquid reducing agent flows into the liquid reducing agent cooler when the temperature of the liquid reducing agent reaches or exceeds a predetermined value. It can be solved by the construction machine.

開示の発明によれば、液体還元剤の温度が上昇した際、切り替え手段により液体還元剤は液体還元剤用クーラに送られ冷却が行われるため、浄化作用の低下や刺激臭の発生を抑制することができる。   According to the disclosed invention, when the temperature of the liquid reducing agent rises, the liquid reducing agent is sent to the liquid reducing agent cooler by the switching means, and cooling is performed. be able to.

図1は、本発明の一実施形態である建設機械の側面図である。FIG. 1 is a side view of a construction machine according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の一実施形態である建設機械の上部旋回体を平面視した概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram in plan view of the upper swing body of the construction machine according to the embodiment of the present invention. 図3は、尿素水噴射装置の概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the urea water injection device. 図4は、尿素水冷却装置の一例を示す略構成図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating an example of the urea water cooling device. 図5は、図4に示す尿素水冷却装置に切り替え装置として設けられるサーモバルブを示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view showing a thermo valve provided as a switching device in the urea water cooling device shown in FIG. 図6は、尿素水冷却装置の他の例を示す略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram illustrating another example of the urea water cooling device. 図7は、熱交換機ユニットの正面図である。FIG. 7 is a front view of the heat exchanger unit.

次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態である建設機械を示している。本実施形態では、建設機械の一例として油圧ショベルを例に挙げて説明する。   FIG. 1 shows a construction machine according to an embodiment of the present invention. In the present embodiment, a hydraulic excavator will be described as an example of a construction machine.

建設機械は、下部走行体1の上部に上部旋回体2が旋回可能に装架され、上部旋回体2の前方一側部にキャブ3が設けられている。また、上部旋回体2の前方中央部にブーム4が俯仰可能に枢着され、このブーム4の先端部にはアーム5が上下回動可能に連結されている。更に、アーム5の先端部には、バケット6が上下回動可能に取り付けられている。   In the construction machine, an upper swing body 2 is swingably mounted on an upper portion of the lower traveling body 1, and a cab 3 is provided on one front side of the upper swing body 2. A boom 4 is pivotally attached to the front center portion of the upper swing body 2 so as to be able to be raised and lowered. Further, a bucket 6 is attached to the tip of the arm 5 so as to be rotatable up and down.

図2は、上部旋回体の後部を平面視した状態を概略的に示す図である。   FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a state in which the rear portion of the upper swing body is viewed in plan.

図2に示すように、上部旋回体2の後部にはエンジンルーム7が形成され、このエンジンルーム7内にはディーゼルエンジン8が設置されている。このディーゼルエンジン8の前方側(図2における手前側)には、冷却ファン8bが設けられている。更に、この冷却ファン8bの前方には、ラジエータ14、インタークーラ15、燃料クーラ16等を含む熱交換機ユニット13が設置されている(図7参照)。   As shown in FIG. 2, an engine room 7 is formed at the rear of the upper swing body 2, and a diesel engine 8 is installed in the engine room 7. A cooling fan 8b is provided on the front side (front side in FIG. 2) of the diesel engine 8. Further, a heat exchanger unit 13 including a radiator 14, an intercooler 15, a fuel cooler 16, and the like is installed in front of the cooling fan 8b (see FIG. 7).

更に、ディーゼルエンジン8には排気管8aが接続され、この排気管8aの下流側には、高次の排ガス規制に対応すべく、エンジン排ガス中の窒素酸化物(以下、NOxという。)を浄化する排ガス処理装置9が設置されている。   Further, an exhaust pipe 8a is connected to the diesel engine 8, and nitrogen oxide (hereinafter referred to as NOx) in the engine exhaust gas is purified on the downstream side of the exhaust pipe 8a in order to comply with higher-order exhaust gas regulations. An exhaust gas treatment device 9 is installed.

排ガス処理装置9としては、液体還元剤として尿素水を用いた尿素選択還元型のNOx処理装置が用いられている。この排ガス処理装置9は、排気管8aに備えられた還元触媒(図示せず)の上流側に尿素水11を噴射ノズル21から噴射して排ガス中のNOxを還元し、この還元反応を還元触媒により促進してNOxを無害化する構成とされている。   As the exhaust gas treatment device 9, a urea selective reduction type NOx treatment device using urea water as a liquid reducing agent is used. This exhaust gas treatment device 9 injects urea water 11 from an injection nozzle 21 upstream of a reduction catalyst (not shown) provided in the exhaust pipe 8a to reduce NOx in the exhaust gas, and this reduction reaction is performed as a reduction catalyst. It is set as the structure which promotes by this and detoxifies NOx.

排ガス処理装置9は、排気ガス中に含まれるパティキュレートマター(PM)を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタと、窒素酸化物(NOx)を還元除去する選択的還元剤(本実施形態では尿素水)を用いて還元除去する選択還元型触媒(SCR)と、排気管8aのSCRに対して上流側に配設され、排気管8a内の排気ガスに向けて尿素水11を噴射する噴射ノズル21等を有している。   The exhaust gas treatment device 9 includes a diesel particulate filter that collects particulate matter (PM) contained in exhaust gas, and a selective reducing agent that reduces and removes nitrogen oxides (NOx) (in this embodiment, urea water). A selective reduction catalyst (SCR) that reduces and removes the fuel using a gas, and an injection nozzle 21 that is disposed upstream of the SCR of the exhaust pipe 8a and injects urea water 11 toward the exhaust gas in the exhaust pipe 8a. have.

排気管8a内を流れる排気ガスに含まれるNOxは、噴射ノズル21から噴射される尿素水11により還元される。このNOxに対する還元反応はSCRにおいて促進され、よって排ガス処理装置9において排気ガスに含まれるNOxを無害化をすることができる。   NOx contained in the exhaust gas flowing in the exhaust pipe 8a is reduced by the urea water 11 injected from the injection nozzle 21. This reduction reaction with respect to NOx is promoted in the SCR, so that NOx contained in the exhaust gas can be rendered harmless in the exhaust gas treatment device 9.

従って、この種の排ガス処理装置9を備えた建設機械には、液体還元剤用タンク10(以下、尿素水タンクという)内に貯留された尿素水11を噴射ノズル21に供給し噴射させる尿素水噴射装置20が設けられている。   Therefore, in construction machines equipped with this type of exhaust gas treatment device 9, urea water 11 stored in a liquid reductant tank 10 (hereinafter referred to as urea water tank) is supplied to the injection nozzle 21 to be injected. An injection device 20 is provided.

図3は、尿素水噴射装置20を概略的に示す斜視図である。   FIG. 3 is a perspective view schematically showing the urea water injection device 20.

図3に示されるように尿素水噴射装置20は、尿素水タンク10、噴射ノズル21、尿素水ポンプ22、及び尿素水冷却装置30A等を有している。   As shown in FIG. 3, the urea water injection device 20 includes a urea water tank 10, an injection nozzle 21, a urea water pump 22, a urea water cooling device 30A, and the like.

尿素水タンク10は、尿素水11を貯留するものである。尿素水ポンプ22は、尿素水タンク10に貯留されている尿素水11を吸引し、噴射ノズル21に向けて圧送するものである。また、噴射ノズル21は、尿素水ポンプ22により圧送された尿素水11を排気管8a内の排ガスに向けて噴射するものである。   The urea water tank 10 stores urea water 11. The urea water pump 22 sucks the urea water 11 stored in the urea water tank 10 and pumps it toward the injection nozzle 21. The injection nozzle 21 injects the urea water 11 pumped by the urea water pump 22 toward the exhaust gas in the exhaust pipe 8a.

尿素水タンク10と尿素水ポンプ22との間には、サクション配管23及びリターン配管24が設けられている。サクション配管23は、尿素水タンク10内の尿素水11を吸引するための配管である。また、リターン配管24は、尿素水ポンプ22から噴射ノズル21に対して尿素水11を圧送する際に、余剰となった尿素水11を尿素水ポンプ22から尿素水タンク10に戻すための配管である。   A suction pipe 23 and a return pipe 24 are provided between the urea water tank 10 and the urea water pump 22. The suction pipe 23 is a pipe for sucking the urea water 11 in the urea water tank 10. The return pipe 24 is a pipe for returning surplus urea water 11 from the urea water pump 22 to the urea water tank 10 when the urea water 11 is pumped from the urea water pump 22 to the injection nozzle 21. is there.

更に、尿素水ポンプ22と噴射ノズル21との間には、供給配管25が配設されている。よって、尿素水ポンプ22で高圧化された尿素水11は、供給配管25を介して噴射ノズル21に送られる。   Further, a supply pipe 25 is disposed between the urea water pump 22 and the injection nozzle 21. Therefore, the urea water 11 whose pressure has been increased by the urea water pump 22 is sent to the injection nozzle 21 via the supply pipe 25.

ところで、前記したように尿素水タンク10内の尿素水11の温度が上昇した場合、尿素水11の劣化を招き、NOxの浄化作用が低下するおそれがある。そこで本実施形態では、尿素水噴射装置20に尿素水11を冷却する尿素水冷却装置30Aを設けた構成としている。   By the way, as described above, when the temperature of the urea water 11 in the urea water tank 10 rises, the urea water 11 may be deteriorated, and the NOx purification action may be reduced. Therefore, in this embodiment, the urea water injection device 20 is provided with a urea water cooling device 30A that cools the urea water 11.

次に、図3に加えて図4及び図5を用いて尿素水冷却装置30Aについて説明する。   Next, the urea water cooling device 30A will be described with reference to FIGS. 4 and 5 in addition to FIG.

本実施形態では、尿素水冷却装置30Aを尿素水タンク10と尿素水ポンプ22との間に配設されたサクション配管23に設けた構成としている。この尿素水冷却装置30Aは、図4に示すように尿素水クーラ32、切り替え装置34A、及びバイパス配管36等を有している。   In the present embodiment, the urea water cooling device 30 </ b> A is provided in the suction pipe 23 disposed between the urea water tank 10 and the urea water pump 22. As shown in FIG. 4, the urea water cooling device 30A includes a urea water cooler 32, a switching device 34A, a bypass pipe 36, and the like.

尿素水クーラ32は、例えば図7に示すようにインタークーラ15及び燃料クーラ16と共にラジエータ14の前方位置に配設されている。この尿素水クーラ32の内部には、尿素水11が流れる冷却用チューブが高密度に配置されている。そして、冷却ファン8bが生成する冷却風により、冷却用チューブ内を流れる尿素水11は冷却される。   For example, as shown in FIG. 7, the urea water cooler 32 is disposed at the front position of the radiator 14 together with the intercooler 15 and the fuel cooler 16. Inside the urea water cooler 32, cooling tubes through which the urea water 11 flows are arranged with high density. The urea water 11 flowing in the cooling tube is cooled by the cooling air generated by the cooling fan 8b.

上記構成とされた尿素水クーラ32は、サクション配管23から分岐されたバイパス配管36に配設されている。切り替え装置34Aは、このサクション配管23とバイパス配管36との分岐位置に配設されている。   The urea water cooler 32 having the above configuration is disposed in a bypass pipe 36 branched from the suction pipe 23. The switching device 34 </ b> A is disposed at a branch position between the suction pipe 23 and the bypass pipe 36.

この切り替え装置34Aは、尿素水タンク10から尿素水ポンプ22に向け流れる尿素水11をそのままサクション配管23に流す流路と、尿素水クーラ32に流す流路とで流路の切り替え処理を行うものである。本実施形態では、切り替え装置34Aとして図5に示すサーモバルブを用いている。   This switching device 34A performs a flow path switching process between a flow path for flowing urea water 11 flowing from the urea water tank 10 toward the urea water pump 22 to the suction pipe 23 and a flow path for flowing the urea water cooler 32. It is. In the present embodiment, a thermo valve shown in FIG. 5 is used as the switching device 34A.

図5に示すように、切り替え装置34Aとしてのサーモバルブは、スプールハウジング40、スプール41、サーモアクチュエータ42、及びリターンスプリング44等を有している。   As shown in FIG. 5, the thermo valve as the switching device 34A has a spool housing 40, a spool 41, a thermo actuator 42, a return spring 44, and the like.

スプールハウジング40は略円筒形状を有しており、尿素水タンク10に接続されたポートP1、尿素水ポンプ22に接続されたポートP2、及び尿素水クーラ32に接続されたポートP3を有している。   The spool housing 40 has a substantially cylindrical shape, and has a port P1 connected to the urea water tank 10, a port P2 connected to the urea water pump 22, and a port P3 connected to the urea water cooler 32. Yes.

このスプールハウジング40の内部には、弁体であるスプール41が配設されている。このスプール41は有底筒状形状を有した弁体であり、スプールハウジング40内で図中矢印X1,X2方向に気密状態を維持しつつ移動可能な構成とされている。また、底部にはポートP1と連通する連通孔46が形成されている。   Inside the spool housing 40, a spool 41, which is a valve body, is disposed. The spool 41 is a valve body having a bottomed cylindrical shape, and is configured to be movable in the spool housing 40 while maintaining an airtight state in the directions of arrows X1 and X2 in the drawing. A communication hole 46 communicating with the port P1 is formed at the bottom.

前記したスプールハウジング40に形成されたポートP2は、スプール41が矢印X2方向に移動することにより開弁される構成とされている。また、ポートP3は、スプール41が矢印X1方向に移動することにより開弁される構成とされている。   The port P2 formed in the spool housing 40 is configured to be opened when the spool 41 moves in the arrow X2 direction. The port P3 is configured to open when the spool 41 moves in the direction of the arrow X1.

サーモアクチュエータ42は、アクチュエータ本体42aと、このアクチュエータ本体42aからX1方向に延出するピストン43とにより構成されている。   The thermoactuator 42 includes an actuator body 42a and a piston 43 that extends from the actuator body 42a in the X1 direction.

アクチュエータ本体42aの内部にはワックスが配設されており、ピストン43のX2方向側の端部はこのワックス内に挿入された構成とされている。このアクチュエータ本体42aは、尿素水11の温度を感知しうる箇所に配置されている。更に、ピストン43のX1方向側の端部にはスプール41が固定されている。   Wax is disposed inside the actuator main body 42a, and the end of the piston 43 on the X2 direction side is inserted into the wax. The actuator body 42a is disposed at a location where the temperature of the urea water 11 can be sensed. Further, a spool 41 is fixed to an end portion of the piston 43 on the X1 direction side.

このアクチュエータ本体42a内のワックスは、尿素水11の温度が上昇することにより昇温して、ピストン43をX1方向に移動させる動作を行う。尿素水11は、温度が40℃以上になると劣化の問題が生じる。よって本実施形態では、尿素水11の温度が40℃を超えた際、アクチュエータ本体42a内のワックスによりピストン43がX1方向に移動するよう構成している。   The wax in the actuator main body 42a is heated when the temperature of the urea water 11 rises, and moves the piston 43 in the X1 direction. The urea water 11 has a problem of deterioration when the temperature is 40 ° C. or higher. Therefore, in this embodiment, when the temperature of the urea water 11 exceeds 40 ° C., the piston 43 is configured to move in the X1 direction by the wax in the actuator body 42a.

ピストン43がX1方向に移動することによりスプール41はX1方向に移動し、よってポートP2が閉じられると共にポートP3が開かれる。これにより、尿素水タンク10に接続されたポートP1と、尿素水クーラ32に接続されたポートP3は連通する。よって、尿素水タンク10から流出した尿素水11の流路は、尿素水クーラ32を流れる流路(バイパス配管36を流れる流路)に切り替えられる。   When the piston 43 moves in the X1 direction, the spool 41 moves in the X1 direction, so that the port P2 is closed and the port P3 is opened. As a result, the port P1 connected to the urea water tank 10 and the port P3 connected to the urea water cooler 32 communicate with each other. Therefore, the flow path of the urea water 11 that has flowed out of the urea water tank 10 is switched to a flow path that flows through the urea water cooler 32 (a flow path that flows through the bypass pipe 36).

これにより、尿素水11の温度が上昇しても尿素水クーラ32で冷却され、尿素水11は劣化等が発生しない安定した温度に維持される。よって、尿素水冷却装置30Aを設けることにより、NOxの浄化機能が低下したり、アンモニア発生による異臭が発生したりすることを確実に防止することができる。   Thereby, even if the temperature of the urea water 11 rises, it is cooled by the urea water cooler 32, and the urea water 11 is maintained at a stable temperature at which no degradation or the like occurs. Therefore, by providing the urea water cooling device 30A, it is possible to reliably prevent the NOx purification function from deteriorating or the generation of a strange odor due to the generation of ammonia.

一方、尿素水11の温度が劣化を生じない温度である場合には、スプール41はスプールハウジング40内に配設されたリターンスプリング44に付勢されてX2方向に移動した状態となる。   On the other hand, when the temperature of the urea water 11 is a temperature at which deterioration does not occur, the spool 41 is urged by the return spring 44 disposed in the spool housing 40 and moves in the X2 direction.

この場合、尿素水クーラ32と接続されたポートP3が閉じられると共に、尿素水ポンプ22に直接接続されたポートP2が開かれる。よって、尿素水タンク10からの尿素水11は、尿素水クーラ32により冷却されることなく尿素水ポンプ22に直接供給される。これにより、尿素水11が過冷却されることを防止することができる。   In this case, the port P3 connected to the urea water cooler 32 is closed, and the port P2 directly connected to the urea water pump 22 is opened. Therefore, the urea water 11 from the urea water tank 10 is directly supplied to the urea water pump 22 without being cooled by the urea water cooler 32. Thereby, it is possible to prevent the urea water 11 from being supercooled.

また、尿素水クーラ32により尿素水11が冷却可能な構成であるため、尿素水11が流れる各配管23,24,25をエンジンルーム7内の比較的温度が高い位置に配置することが可能となる。このため、尿素水11が凍結するような低い温度環境下で建設機械を使用しても、尿素水11が凍結することを防止することが可能となる。   In addition, since the urea water 11 can be cooled by the urea water cooler 32, the pipes 23, 24, and 25 through which the urea water 11 flows can be arranged at relatively high temperatures in the engine room 7. Become. For this reason, even if the construction machine is used under a low temperature environment in which the urea water 11 is frozen, the urea water 11 can be prevented from freezing.

図6は、他の尿素水冷却装置30Bを示している。   FIG. 6 shows another urea water cooling device 30B.

なお、図6において、図4に示した構成と同一構成については同一符号を付してその説明を省略する。   In FIG. 6, the same components as those shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図4に示した尿素水補給装置30Aでは、切り替え装置34Aとしてサーモバルブを用いた構成とした。これに対して図6に示す尿素水冷却装置30Bは、尿素水11の流路を切り替える切り替え装置34Bを切り替え弁50、温度センサ51、及び制御装置52等により構成したことを特徴としている。   In the urea water supply device 30A shown in FIG. 4, a thermo valve is used as the switching device 34A. On the other hand, the urea water cooling device 30B shown in FIG. 6 is characterized in that the switching device 34B for switching the flow path of the urea water 11 is configured by the switching valve 50, the temperature sensor 51, the control device 52, and the like.

切り替え弁50は、例えば電気的に切り替えを行う三方弁である。この切り替え弁50は、尿素水タンク10と切り替え弁50とを接続する配管23aを、尿素水ポンプ22に直接接続する配管23b、又は尿素水クーラ32に接続するバイパス配管36に選択的に接続する。切り替え弁50は制御装置52に接続されており、制御装置52の制御により上記の切り替え処理を行う構成とされている。なお、上記の配管23a,23bはサクション配管23の一部を構成する。   The switching valve 50 is, for example, a three-way valve that switches electrically. The switching valve 50 selectively connects a pipe 23 a connecting the urea water tank 10 and the switching valve 50 to a pipe 23 b directly connected to the urea water pump 22 or a bypass pipe 36 connected to the urea water cooler 32. . The switching valve 50 is connected to the control device 52 and is configured to perform the switching process under the control of the control device 52. The pipes 23a and 23b constitute a part of the suction pipe 23.

温度センサ51はサクション配管23に配設されており、サクション配管23内を流れる尿素水11の温度を検出する。温度センサ51は制御装置52に接続されており、検出された尿素水11の温度は制御装置52に送られる。   The temperature sensor 51 is disposed in the suction pipe 23 and detects the temperature of the urea water 11 flowing in the suction pipe 23. The temperature sensor 51 is connected to the control device 52, and the detected temperature of the urea water 11 is sent to the control device 52.

制御装置52は、温度センサ51から送られる尿素水11の温度に基づき、切り替え弁50の切り替え制御を行う。即ち、温度センサ51で検出された尿素水11の温度が劣化が問題となる40℃を超えた場合には、制御装置52は配管23aとバイパス配管36が接続するよう切り替え弁50を制御する。   The control device 52 performs switching control of the switching valve 50 based on the temperature of the urea water 11 sent from the temperature sensor 51. That is, when the temperature of the urea water 11 detected by the temperature sensor 51 exceeds 40 ° C. where deterioration is a problem, the control device 52 controls the switching valve 50 so that the pipe 23a and the bypass pipe 36 are connected.

よって尿素水11の温度が40℃よりも高くなると、図6に示す例においても、尿素水11の流路は尿素水クーラ32に流れ込む流路に切り替えられる。これにより、NOxの浄化機能が低下したり、アンモニア発生による異臭が発生したりすることを防止することができる。   Therefore, when the temperature of the urea water 11 becomes higher than 40 ° C., the flow path of the urea water 11 is switched to the flow path that flows into the urea water cooler 32 also in the example shown in FIG. As a result, it is possible to prevent the NOx purification function from deteriorating and the generation of a strange odor due to the generation of ammonia.

一方、温度センサ51で検出された尿素水11の温度が劣化が問題となる40℃よりも低い場合には、制御装置52は配管23aと配管23bが接続するよう切り替え弁50を制御する。この場合、尿素水タンク10からの尿素水11は、尿素水クーラ32により冷却されることなく尿素水ポンプ22に供給されるため、尿素水11が過冷却されることを防止することができる。   On the other hand, when the temperature of the urea water 11 detected by the temperature sensor 51 is lower than 40 ° C. where deterioration is a problem, the control device 52 controls the switching valve 50 so that the pipe 23a and the pipe 23b are connected. In this case, since the urea water 11 from the urea water tank 10 is supplied to the urea water pump 22 without being cooled by the urea water cooler 32, the urea water 11 can be prevented from being overcooled.

なお上記した実施形態では、尿素水冷却装置30A,30Bを尿素水タンク10と尿素水ポンプ22を接続するサクション配管23に設けた例を示した。しかしながら、尿素水冷却装置30A,30Bの配設位置はサクション配管23に限定されるものではなく、図3に矢印A1で示すリターン配管24に設けても、また矢印A2で示す供給配管25に配設した構成としてもよい。いずれの場所に尿素水冷却装置30A,30Bを配設しても、尿素水11の冷却処理を行うことができる。   In the above-described embodiment, an example in which the urea water cooling devices 30A and 30B are provided in the suction pipe 23 that connects the urea water tank 10 and the urea water pump 22 is shown. However, the arrangement positions of the urea water cooling devices 30A and 30B are not limited to the suction pipe 23. Even if the urea water cooling apparatuses 30A and 30B are provided in the return pipe 24 shown by the arrow A1 in FIG. 3, they are arranged in the supply pipe 25 shown by the arrow A2. A configuration may be adopted. Regardless of the location of the urea water cooling devices 30A and 30B, the urea water 11 can be cooled.

しかしながら、サクション配管23はリターン配管24及び供給配管25に比べて尿素水11の流量が多い配管である。よって、尿素水11が多く流れサクション配管23に尿素水冷却装置30A,30Bを設けることにより、尿素水11を効率良く冷却することができる。   However, the suction pipe 23 is a pipe having a larger flow rate of the urea water 11 than the return pipe 24 and the supply pipe 25. Therefore, the urea water 11 can be efficiently cooled by providing the urea water cooling devices 30 </ b> A and 30 </ b> B in the suction pipe 23 with a large amount of the urea water 11 flowing.

また、噴射ノズル21及び尿素水ポンプ22は、尿素水11の温度が上昇して劣化が発生した場合、ダメージが大きい装置である。よって、噴射ノズル21及び尿素水ポンプ22を保護する点からは、尿素水11が尿素水ポンプ22に流入する前において尿素水11を冷却することが望ましい。   Further, the spray nozzle 21 and the urea water pump 22 are devices that are greatly damaged when the temperature of the urea water 11 rises and deterioration occurs. Therefore, in order to protect the injection nozzle 21 and the urea water pump 22, it is desirable to cool the urea water 11 before the urea water 11 flows into the urea water pump 22.

以上の理由から、尿素水冷却装置30A,30Bをサクション配管23に配設した場合、その効果は他の配管24,25に設けた場合に比べて大きくなる。   For the above reasons, when the urea water cooling devices 30A and 30B are provided in the suction pipe 23, the effect is greater than in the case where they are provided in the other pipes 24 and 25.

また上記した実施形態では、尿素水クーラ32を熱交換機ユニット13を構成するラジエータ14の前に配置した例を示した。しかしながら、尿素水クーラ32の配設位置はこの位置に限定されるものではなく、尿素水11の冷却を行うことができれば他の位置であってもよい。その場合、図6に示すように尿素水クーラ32を強制的に冷却風を供給する冷却ファン55等を設けた構成としてもよい。   Moreover, in above-described embodiment, the example which has arrange | positioned the urea water cooler 32 in front of the radiator 14 which comprises the heat exchanger unit 13 was shown. However, the arrangement position of the urea water cooler 32 is not limited to this position, and may be another position as long as the urea water 11 can be cooled. In that case, as shown in FIG. 6, it is good also as a structure provided with the cooling fan 55 etc. which supply the cooling water forcibly to the urea water cooler 32.

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上記した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能なものである。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and various modifications are possible within the scope of the gist of the present invention described in the claims. It can be modified and changed.

1 下部走行体
2 上部旋回体
7 エンジンルーム
8 ディーゼルエンジン
9 排ガス処理装置
10 尿素水タンク
11 尿素水
13 熱交換機ユニット
20 尿素水噴射装置
21 噴射ノズル
22 尿素水ポンプ
23 サクション配管
24 リターン配管
25 供給配管
30A,30B 尿素水冷却装置
32 尿素水クーラ
34A,34B 切り替え装置
36 バイパス配管
40 スプールハウジング
41 スプール
42 サーモアクチュエータ
43 ピストン
44 リターンスプリング
50 切り替え弁
51 温度センサ
52 制御装置
55 冷却ファン
P1〜P3 ポート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lower traveling body 2 Upper turning body 7 Engine room 8 Diesel engine 9 Exhaust gas treatment device 10 Urea water tank 11 Urea water 13 Heat exchanger unit 20 Urea water injection device 21 Injection nozzle 22 Urea water pump 23 Suction piping 24 Return piping 25 Supply piping 30A, 30B Urea water cooling device 32 Urea water coolers 34A, 34B Switching device 36 Bypass piping 40 Spool housing 41 Spool 42 Thermo actuator 43 Piston 44 Return spring 50 Switching valve 51 Temperature sensor 52 Control device 55 Cooling fans P1-P3 Port

Claims (5)

液体還元剤が充填された液体還元剤用タンクと、
エンジンの排気管の所定位置に前記液体還元剤を噴射する噴射ノズルと、
前記液体還元剤用タンクから前記噴射ノズルに前記液体還元剤を圧送する液体還元剤用ポンプと、
前記液体還元剤用タンクから前記噴射ノズルに至る配管に設けられ、前記液体還元剤を冷却する液体還元剤冷却装置とを有し、
前記液体還元剤冷却装置は、
前記液体還元剤を冷却する液体還元剤用クーラと、
前記液体還元剤の温度が所定値以上になった際、前記液体還元剤が前記液体還元剤用クーラに流入するよう、前記液体還元剤の流路の切り替えを行う切り替え装置とを有することを特徴とする建設機械。
A liquid reducing agent tank filled with the liquid reducing agent;
An injection nozzle for injecting the liquid reducing agent to a predetermined position of an exhaust pipe of an engine;
A liquid reducing agent pump for pumping the liquid reducing agent from the liquid reducing agent tank to the injection nozzle;
A liquid reducing agent cooling device that is provided in a pipe from the liquid reducing agent tank to the injection nozzle and cools the liquid reducing agent;
The liquid reducing agent cooling device includes:
A liquid reducing agent cooler for cooling the liquid reducing agent;
And a switching device that switches the flow path of the liquid reducing agent so that the liquid reducing agent flows into the liquid reducing agent cooler when the temperature of the liquid reducing agent reaches or exceeds a predetermined value. And construction machinery.
前記液体還元剤冷却装置を、前記液体還元剤用タンクから前記液体還元剤用ポンプに向け前記液体還元剤が流れる配管に設けたことを特徴とする請求項1記載の建設機械。   The construction machine according to claim 1, wherein the liquid reducing agent cooling device is provided in a pipe through which the liquid reducing agent flows from the liquid reducing agent tank toward the liquid reducing agent pump. 前記切り替え装置は、サーモバルブである請求項1又は2記載の建設機械。   The construction machine according to claim 1 or 2, wherein the switching device is a thermo valve. 前記切り替え装置は、
前記液体還元剤の温度を検出する温度センサと、
前記液体還元剤の流れを切り替える切り替え弁と、
前記温度センサからの出力に基づき、前記切り替え弁の切り替え制御を行う制御手段と
を有することを特徴とする請求項1又は2記載の建設機械。
The switching device is
A temperature sensor for detecting the temperature of the liquid reducing agent;
A switching valve for switching the flow of the liquid reducing agent;
The construction machine according to claim 1, further comprising a control unit that performs switching control of the switching valve based on an output from the temperature sensor.
前記液体還元剤用クーラを前記エンジンのラジエータ前に配設したことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の建設機械。   The construction machine according to any one of claims 1 to 4, wherein the cooler for the liquid reducing agent is disposed in front of a radiator of the engine.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101815770B1 (en) * 2016-06-30 2018-01-05 주식회사 현대케피코 Urea water injector module
JP2020063690A (en) * 2018-10-17 2020-04-23 ボッシュ株式会社 Injection system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005024194A1 (en) * 2003-09-05 2005-03-17 Nissan Diesel Motor Co., Ltd. Exhaust gas purification device of engine
JP2008261247A (en) * 2007-04-10 2008-10-30 Denso Corp Reducing agent supply device
JP2009138526A (en) * 2007-12-03 2009-06-25 Hitachi Constr Mach Co Ltd Construction machine
JP2009228616A (en) * 2008-03-25 2009-10-08 Bosch Corp Reducer feeding device and cooling water circulation control device
JP2009257122A (en) * 2008-04-14 2009-11-05 Caterpillar Japan Ltd Exhaust emission control device of hydraulic working machine

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005024194A1 (en) * 2003-09-05 2005-03-17 Nissan Diesel Motor Co., Ltd. Exhaust gas purification device of engine
JP2008261247A (en) * 2007-04-10 2008-10-30 Denso Corp Reducing agent supply device
JP2009138526A (en) * 2007-12-03 2009-06-25 Hitachi Constr Mach Co Ltd Construction machine
JP2009228616A (en) * 2008-03-25 2009-10-08 Bosch Corp Reducer feeding device and cooling water circulation control device
JP2009257122A (en) * 2008-04-14 2009-11-05 Caterpillar Japan Ltd Exhaust emission control device of hydraulic working machine

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101815770B1 (en) * 2016-06-30 2018-01-05 주식회사 현대케피코 Urea water injector module
US10449490B2 (en) 2016-06-30 2019-10-22 Hyundai Kefico Corporation Urea-water injector module
JP2020063690A (en) * 2018-10-17 2020-04-23 ボッシュ株式会社 Injection system
JP7235401B2 (en) 2018-10-17 2023-03-08 ボッシュ株式会社 injection system

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