JP2017061794A - Shovel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排気ガス処理装置を搭載するショベルに関する。 The present invention relates to an excavator equipped with an exhaust gas treatment device.
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、高次の排気ガス規制に対応すべく、ディーゼルエンジンの排気系に排気ガス処理装置を設置し、ディーゼルエンジンからの排気ガスは、排気管の下流側に設けたNOx還元触媒を通って大気中に放出される。上述の排気ガス処理装置として、還元剤溶液(液体還元剤)を用いた選択還元型のNOx処理装置が用いられることが多い。こうした排気ガス処理装置を搭載したショベルの一例を図10に示した。 In recent years, construction machinery such as hydraulic excavators equipped with a diesel engine has been installed with an exhaust gas treatment device in the exhaust system of the diesel engine in order to comply with higher exhaust gas regulations. Through the NOx reduction catalyst provided on the downstream side of the catalyst. As the above-described exhaust gas treatment device, a selective reduction type NOx treatment device using a reducing agent solution (liquid reducing agent) is often used. An example of an excavator equipped with such an exhaust gas treatment device is shown in FIG.
図示したショベルは、上部旋回体2、キャブ3、ブーム4を基本構成として有している。上部旋回体2の上部にはエンジンカバー21Aとトップカバー21Bとを有するハウスカバー21が設置され、内部にはエンジンルーム7が形成されている。エンジンルーム7内にはディーゼルエンジン8、冷却ファン12、熱交換機ユニット13と共に前記した排気ガス処理装置10が配置される。また、上部旋回体2のキャブ3の反対側(Y2側)には、還元剤タンク20、燃料タンク19、作動油タンク18が配置されている。還元剤タンク20は、還元剤配管NHと還元剤供給ポンプNPを介して排気ガス処理装置10と接続されている。排気ガス処理装置10は、排気管9cに備えられた還元触媒(図示せず。)の上流側に還元剤を噴射して排気ガス中のNOxを還元し、この還元反応を還元触媒により促進してNOxを無害化する構成である。
The shovel shown has an
上記構成のショベルにおいて、還元剤タンク20(尿素水タンク)と接続された還元剤配管NHは、トップカバー21Bの内部に配置されたブーム4を支持する右側のブームフレーム14Rに沿って後方側(矢印X2側)へ延在し、作動油タンク18とコントロールバルブ15の隙間に挿通される様態で配策されている。
In the excavator having the above-described configuration, the reducing agent pipe NH connected to the reducing agent tank 20 (urea water tank) is rearward along the
また、特許文献1に開示された排気ガス処理装置を搭載したショベルにおいても、還元剤タンクと接続された還元剤配管は、エンジンや熱交換機、コントロールバルブが設置されたハウスカバーの内部に配策されている。
Also, in the excavator equipped with the exhaust gas treatment device disclosed in
ところで、還元剤は排気管へ噴射される前に受熱により高温になると、成分が熱分解されてアンモニアに変化するため、排気ガスと混合される際に適切な還元反応を得られない虞れがある。そのため、還元剤の温度がなるべく上昇しないように配慮する必要がある。 By the way, if the reducing agent is heated to a high temperature before being injected into the exhaust pipe, the components are thermally decomposed and changed into ammonia, and therefore there is a possibility that an appropriate reduction reaction cannot be obtained when mixed with the exhaust gas. is there. Therefore, it is necessary to consider that the temperature of the reducing agent does not increase as much as possible.
しかし、上記した従来のショベルは、還元剤配管をハウスカバーの内部に配策する構成である。更に云うとエンジンや熱交換機、コントロールバルブなど高温になる機器の周辺に配策される構成であるため、還元剤は高温機器から熱を受けて温度が上昇しやすい状態にある。 However, the above-described conventional excavator has a configuration in which the reducing agent pipe is arranged inside the house cover. Furthermore, since the configuration is arranged around equipment that becomes high temperature, such as an engine, a heat exchanger, and a control valve, the reducing agent is in a state where the temperature is likely to rise due to heat from the high temperature equipment.
端的に云うと、従来の排気ガス処理装置を搭載するショベルは、還元剤の温度上昇を防止することを考慮した構成ではなかった。 In short, an excavator equipped with a conventional exhaust gas treatment device was not configured to prevent the temperature of the reducing agent from rising.
また、還元剤配管がハウスカバーの内部に配策されるため、メンテナンス作業が非常に面倒となる課題もある。 Moreover, since the reducing agent piping is arranged inside the house cover, there is a problem that maintenance work becomes very troublesome.
本実施形態の一つの目的は、上記課題に鑑み、還元剤の受熱による温度上昇を防止し、メンテナンス作業の効率化を実現できるショベルを提供することにある。 One object of the present embodiment is to provide an excavator that can prevent a temperature rise due to heat received by a reducing agent and realize efficiency of maintenance work in view of the above problems.
本発明の一実施形態に係るショベルは、
排気ガスを浄化する排気ガス処理装置と、
前記排気ガスを処理する還元剤が貯留される還元剤タンクと、
前記還元剤タンクの前記還元剤を前記排気ガス処理装置へ供給する還元剤配管と、
発熱体及び/又は放熱体と、
前記該発熱体及び/又は前記放熱体を収容する収容空間を形成する遮蔽壁と、
を有するショベルであって、
前記還元剤配管は、前記収容空間の外側であって、前記遮蔽壁に沿って配置されている。
An excavator according to an embodiment of the present invention is:
An exhaust gas treatment device for purifying exhaust gas;
A reducing agent tank in which a reducing agent for treating the exhaust gas is stored;
A reducing agent pipe for supplying the reducing agent in the reducing agent tank to the exhaust gas treatment device;
A heating element and / or a radiator;
A shielding wall forming a housing space for housing the heating element and / or the heat radiating body;
An excavator having
The reducing agent pipe is disposed outside the housing space and along the shielding wall.
上述の手段により、還元剤の受熱による温度上昇を防止し、メンテナンス作業の効率化を実現できるショベルが提供される。 By the above-mentioned means, a shovel that can prevent the temperature rise due to the heat received by the reducing agent and realize the efficiency of the maintenance work is provided.
次に、添付図面を参照しながら、本発明の限定的でない実施形態について説明する。なお、添付図面では同一又は対応する部材又は部品には同一又は対応する参照符号が付される。また、以下では同一又は対応する部材又は部品の重複する説明を省略する。また、図面は、特に指定しない限り、部材又は部品間の相対比を示すことを目的としない。従って、当業者は、以下の限定的でない実施形態を参照し、具体的な寸法を任意に決定することができる。また、以下の実施形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施形態に記述される全ての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。 Next, non-limiting embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the accompanying drawings, the same or corresponding reference numerals are assigned to the same or corresponding members or parts. In the following, duplicate descriptions of the same or corresponding members or parts are omitted. Also, the drawings are not intended to show relative ratios between members or parts unless otherwise specified. Accordingly, those skilled in the art can arbitrarily determine specific dimensions with reference to the following non-limiting embodiments. In addition, the following embodiments are illustrative rather than limiting the invention, and all features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention.
図1は、本発明の第1の実施形態に係る建設機械の一例であるショベル(掘削機)の側面図を示す。ショベルは、下部走行体1に上部旋回体2が旋回可能に搭載され、上部旋回体2の前方左側部にキャブ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が回動可能に連結され、ブーム4の先端部にはアーム5が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が回動可能に連結されている。
FIG. 1 is a side view of an excavator that is an example of a construction machine according to a first embodiment of the present invention. The excavator is mounted on the lower traveling
ここで、本明細書において、上部旋回体2の前側とは、上部旋回体2の中央から見てブーム4が取付けられている側の部分である。また、左側とは上部旋回体2において前方(ブーム4が延在する方向)を向いた時に左となる部分である。また、右側とは上部旋回体2において前方(ブーム4が延在する方向)を向いた時に、右となる部分である。
Here, in this specification, the front side of the
図2は、上部旋回体2を概略的に示す平面図である。図2に示すように、上部旋回体2の前側(矢印X1側)の中央付近にブーム4が回動可能に支持される。
FIG. 2 is a plan view schematically showing the
ブーム4は、上部旋回体2の前側中央位置に強固に固定された支持フレームとしてのブームフレーム14に回動可能に支持される。より具体的には、ブーム4は、ブームフレーム14の右側フレーム14R及び左側フレーム14Lとの間に挟まれた状態で、右側フレーム14R、ブーム4、左側フレーム14Lを貫通して設けられるブームフートピン400により支持される。
The boom 4 is rotatably supported by a
上部旋回体2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内には発熱体としてのディーゼルエンジン8が設置されている。また、ディーゼルエンジン8のY1側には冷却ファン12が設けられると共に、冷却ファン12のY1側にはラジエータ等を含む放熱体としての熱交換機ユニット13が設置されている。
An engine room 7 is formed in the
また、ディーゼルエンジン8は、エンジンルーム7の外部に設置されたエアフィルタ9a及び吸気管9bを通じて外気を吸入する。更に、ディーゼルエンジン8には排気管9cが接続され、排気管9cの下流側にはエンジン排気ガス中の窒素酸化物(以下、NOxという。)を浄化する排気ガス処理装置10が設置されている。
The diesel engine 8 sucks outside air through an
本実施形態では、排気ガス処理装置10は、尿素水などの還元剤を用いた選択還元型のNOx処理装置である。排気ガス処理装置10は、排気管9cに備えられた還元触媒(図示せず。)の上流側に還元剤を噴射して排気ガス中の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。
In the present embodiment, the exhaust
還元剤タンク20は、還元剤を蓄えるための容器であり、上部旋回体2のブーム4を挟んでキャブ3の反対側(Y2側)に配置される。また、還元剤タンク20の後方(X2側)には燃料タンク19が配置され、燃料タンク19の後方(X2側)には発熱体としての作動油タンク18が配置される。また、作動油タンク18、燃料タンク19、及び還元剤タンク20はエンジンルーム7の外部に設置される。
The reducing
作動油タンク18の内方側(矢印Y1側)の側面には、作動油タンク18からの熱を遮断する遮蔽壁17が設置されている。遮蔽壁17は、作動油タンク18と所定の間隔を空けて配置される。符号S1は、遮蔽壁17と作動油タンク18との間の空間である。また、符号S1は、大きな概念でいうと作動油タンク18を収容する収容空間である(以下、収容空間S1と云う)。また、作動油タンク18の上方に上面カバー(点線)を設け、上面カバーと遮蔽壁17とで密閉空間(S1)を形成してもよい(図3参照)。とは言え、上面カバーは、必ずしも、を設けなくてよい。
A shielding
また、還元剤タンク20は、還元剤配管69及び還元剤供給ポンプNPを介して排気ガス処理装置10に接続される。また、還元剤配管69は、1又は複数のジョイント部で接続及び分離ができるように構成されて良い。
The reducing
また、ブームフレーム14の後方側(矢印X2側)であって、上部旋回体2の略中央位置には、発熱体としてのコントロールバルブ15が配置されている。
A
上部旋回体2の上面はハウスカバー21により覆われている。ハウスカバー21は、少なくともエンジンルーム7の上面を覆うエンジンカバー21Aと、コントロールバルブ15の上面及びブームフレーム14R、14Lの後端部の上面とを覆うトップカバー21Bを有している。
上部旋回体2の後端部(矢印X2側)には、カウンタウエイト22が設けられている。
The upper surface of the
A
本実施形態のショベルは、還元剤配管69が収容空間S1の外側であって、遮蔽壁17の外壁面に沿って配置される構成を特長としている。詳しくは後述するが、還元剤配管69が発熱体としてのコントロールバルブ15や作動油タンク18から熱的に離間される位置に配置することで、配管69内の還元剤が発熱体からの受熱によって温度上昇することを防止する構成である。
図3は排気ガス処理装置10の構成例を示す概略図である。本実施形態では、排気ガス処理装置10はディーゼルエンジン8から排出される排気ガスを浄化する。ディーゼルエンジン8は、エンジンコントロールモジュール(以下、「ECM」とする。)60により制御される。
The shovel of the present embodiment is characterized in that the reducing
FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration example of the exhaust
エアフィルタ9aを通じて吸気管9b内に導入された空気は、ターボチャージャ61及びインタークーラ65等を通過してディーゼルエンジン8に供給される。そして、ディーゼルエンジン8からの排気ガスは、ターボチャージャ61を経た後にその下流の排気管9cに至り、排気ガス処理装置10により浄化処理が行われた後で大気中に排出される。
The air introduced into the
排気管9cには、排気ガス中の粒子状物質を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ66と、排気ガス中のNOxを還元除去する選択還元触媒67とが直列に設けられている。
In the
選択還元触媒67は、還元剤の供給を受けて排気ガス中のNOxを連続的に還元除去する。取扱いの容易さから還元剤として尿素水(尿素水溶液)が用いられて良い。
The
排気管9cにおける選択還元触媒67の上流側には、選択還元触媒67に還元剤を供給するための還元剤噴射装置68が設けられている。還元剤噴射装置68は、還元剤配管69を介して還元剤タンク20に接続されている。
A reducing
また、還元剤配管69の中間にはサプライモジュールSMが設けられる。サプライモジュールSMは、還元剤供給ポンプNP及びフィルタ71を含む。本実施形態では、サプライモジュールSMは、還元剤タンク20と還元剤供給ポンプNPとの間にフィルタ71が配置されるように構成される。
A supply module SM is provided in the middle of the reducing
還元剤タンク20内に貯留された還元剤は、還元剤供給ポンプNPにより還元剤噴射装置68に供給され、還元剤噴射装置68から排気管9cにおける選択還元触媒67の上流位置に噴射される。
The reducing agent stored in the reducing
還元剤噴射装置68から噴射された還元剤は選択還元触媒67に供給される。供給された還元剤は、選択還元触媒67内において加水分解されてアンモニアを生成する。このアンモニアが選択還元触媒67内で排気ガスに含まれるNOxを還元する。このようにして排気ガスの浄化が行われる。
The reducing agent injected from the reducing
第1NOxセンサ72及び第2NOxセンサ73は、排気ガス内のNOx濃度を検出するセンサである。本実施形態では、第1NOxセンサ72は還元剤噴射装置68の上流側に配置され、第2NOxセンサ73は選択還元触媒67の下流側に配置される。
The
還元剤残量センサ74は、還元剤タンク20内の還元剤残量を検出するセンサである。本実施形態では、還元剤残量センサ74は還元剤タンク20の上部に配置される。
The reducing agent remaining
第1NOxセンサ72、第2NOxセンサ73、還元剤残量センサ74、還元剤噴射装置68、及び還元剤供給ポンプNPは、排気ガスコントローラ75に接続されている。排気ガスコントローラ75は、第1NOxセンサ72及び第2NOxセンサ73のそれぞれで検出されるNOx濃度に基づき、還元剤噴射装置68及び還元剤供給ポンプNPを制御して適正量の還元剤が噴射されるようにする。
The
また、排気ガスコントローラ75は、還元剤残量センサ74から出力される還元剤残量に基づき、還元剤タンク20の全容積に対する還元剤残量の割合を算出する。本実施形態では、還元剤タンク20の全容積に対する還元剤残量の割合を還元剤残量比とする。例えば、還元剤残量比50%は、還元剤タンク20の容量の半分の還元剤が還元剤タンク20内に残存していることを表す。
Further, the
排気ガスコントローラ75は通信手段を介してECM60と接続されている。また、ECM60は通信手段を介してショベルコントローラ76に接続され、ショベルコントローラ76は通信手段を介してモニター77(表示装置)に接続されている。モニター77には、警告、運転状態等が表示される。
The
排気ガスコントローラ75が有している排気ガス処理装置10に関する各種情報は、ショベルコントローラ76が共有し得る構成となっている。なお、ECM60、排気ガスコントローラ75、及びショベルコントローラ76はそれぞれ、CPU、RAM、ROM、入出力ポート、記憶装置等を含む演算装置である。
Various types of information related to the exhaust
また、排気ガス処理装置10は、還元剤タンク20及び還元剤配管69に熱を供給する熱供給機能を有する。熱供給機能は、例えば、寒冷地での還元剤の凍結を防止するため、或いは、凍結した還元剤を溶解するために実行される。本実施形態では、冷却水ホース80を通過するディーゼルエンジン8のエンジン冷却水(例えばロング・ライフ・クーラント)を利用する。
Further, the exhaust
具体的には、ディーゼルエンジン8を冷却した直後のエンジン冷却水は、比較的高い温度を維持しながら、冷却水ホース80の第1部分81を通って第2部分82に至る。第2部分82は還元剤タンク20の外面に接する冷却水ホース80の一部である。還元剤より高温のエンジン冷却水は第2部分82を流れるときに還元剤タンク20及びその内部にある還元剤に熱を供給する。
Specifically, the engine coolant immediately after cooling the diesel engine 8 reaches the
その後、エンジン冷却水は第3部分83及びサプライモジュールSMに至る。暖機用の配管としての第3部分83は、還元剤配管69に沿って密着する冷却水ホース80の一部である。還元剤より高温のエンジン冷却水は還元剤配管69に沿う冷却水ホース80の第3部分83を流れるときに還元剤配管69及びその内部にある還元剤に熱を供給する。また、還元剤より高温のエンジン冷却水は、サプライモジュールSM内に形成された流路を流れるときにサプライモジュールSM(還元剤供給ポンプNP及びフィルタ71を含む。)並びにその内部にある還元剤に熱を供給する。
Thereafter, the engine coolant reaches the
また、本実施形態の冷却水ホース80の第3部分83と還元剤配管69は、一体的に束ねられ、その外周面を断熱材90により覆われる構成とされている。断熱材90は、例えばウレタン、フォーム(スポンジ)などである。したがって、空気層の確保による断熱効果を得られる。
Further, the
その後、第2部分82及び第3部分83での熱の供給を終えて比較的低い温度となったエンジン冷却水は冷却水ホース80の第4部分84を通って熱交換機ユニット13(図2参照。)に至る。第4部分84は第3部分83及び第5部分85と熱交換機ユニット13との間に配索される冷却水ホース80の一部であり、還元剤配管69には密着しない。
Thereafter, the engine cooling water that has reached a relatively low temperature after finishing the supply of heat in the
なお、第5部分85は、還元剤噴射装置68を冷却するために用いられる冷却水ホース80の一部である。高温状態の還元剤噴射装置68よりも低温のエンジン冷却水は第5部分85を流れるときに高温状態の還元剤噴射装置68から熱を奪い還元剤噴射装置68を冷却してその過熱を防止する。その後、熱の供給を受けて比較的高い温度となった(還元剤より高温の)エンジン冷却水は、還元剤配管69に沿う部分85aを流れるときに還元剤配管69及びその内部にある還元剤に熱を供給する。還元剤噴射装置68が低温状態にある場合には、低温状態の還元剤噴射装置68よりも高温のエンジン冷却水は第5部分85を流れるときに還元剤噴射装置68及びその内部にある還元剤に熱を供給する。その後、部分85aでの熱の供給を終えて比較的低い温度となったエンジン冷却水は、第3部分83を流れてきたエンジン冷却水と合流した後で第4部分84を通って熱交換機ユニット13に至る。
The
このようにして、熱供給機能は、エンジン冷却水を利用して還元剤タンク20、還元剤配管69、サプライモジュールSM、及び還元剤噴射装置68に熱を供給し、それらの内部にある還元剤の凍結を防止し、或いは、凍結した還元剤を溶解する。
In this way, the heat supply function supplies the heat to the reducing
次に、本実施形態のショベルの特長を成す還元剤配管69の具体的な配策構成について図面に基づいて説明する。
Next, a specific arrangement configuration of the reducing
図4は、還元剤配管69が作動油タンク18の収容空間S1の外側であって、遮蔽壁17の外壁面に沿って配置された一例を示す部分拡大断面図である。図4は、図2の前側(矢印X1側)から見た部分縦断面図である。
FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view showing an example in which the reducing
図示の通り、還元剤配管69は、遮蔽壁17の外壁面(矢印Y1側)に沿った位置に配置されている。つまり、発熱体である作動油タンク18と熱的に離間された位置に配置されている。したがって、還元剤配管69内の還元剤が発熱体から受熱して温度が上昇してしまうことを防止できる。
As illustrated, the reducing
還元剤配管69は、作動油タンク18と対向する遮蔽壁17の外側面(矢印Y1側)に設けられた保護部材50によって、その外周部分が保護される構成とされている。つまり還元剤配管69は、遮蔽壁17と保護部材50によって形成される離間空間に単独で配策される。図示例の保護部材50は、管状部材であり、一側面が遮蔽壁17に連結される構成である。保護部材50には、外気と連通する開口50aが形成されることが好ましい。これは、還元剤配管69が収容される離間空間内の温度が上昇することを防止するためである。図示例の開口50aは、貫通孔であるが、この限りではなくメッシュや丸孔、長孔(スリット)などであって良い。また、開口50aの設置箇所は限定されず、上面、側面、下面の何れであっても良く、個数も限定されない。とは言え、開口50aは必須の構成要件ではなく、設けない場合も有る。
The reducing
本実施形態の還元剤配管69は、ブームフレーム14(14R)の高さH1よりも上方の高さH2となる位置となるように配策される。これによって、還元剤配管69のメンテナンスの際にアクセス性が良くなり作業効率が向上される。
The reducing
次に、第2の実施形態を図5に基づいて説明する。本実施形態は、第1の実施形態と略同様の技術的思想に基づいており、その相違点を中心に説明する。
図5は、還元剤配管69がコントロールバルブ15の収容空間S2の外側であって、遮蔽壁16の外壁面に沿って配置された一例を示す部分拡大断面図である。図5は、図2の前側(矢印X1側)から見た部分縦断面図である。
Next, a second embodiment will be described based on FIG. The present embodiment is based on the technical idea substantially the same as that of the first embodiment, and the difference will be mainly described.
FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view showing an example in which the reducing
第2の実施形態のショベルは、図示の通りコントロールバルブ15の作動油タンク18側又は矢印Y2側の側面の近傍位置に、遮蔽壁16が設置されている。遮蔽壁16は、コントロールバルブ15と所定の間隔を空けて配置されており、コントロールバルブ15を収容する収容空間S2を形成する。なお本実施形態の場合、前述の遮蔽壁17は必須ではない。
In the shovel of the second embodiment, a shielding
還元剤配管69は、遮蔽壁16の外壁面(矢印Y2側)に沿った位置に配置されて、発熱体であるコントロールバルブ15と熱的に離間されている。したがって、還元剤配管69内の還元剤が発熱体から受熱して温度が上昇してしまうことを防止できる。
The reducing
還元剤配管69は、コントロールバルブ15と対向する遮蔽壁16の外周面側に設けられた保護部材50によって、その外周部分が保護される構成とされている。つまり還元剤配管69は、遮蔽壁16と保護部材50によって形成される離間空間に単独で配策される。図示例の保護部材50は、図4と同じように管状部材であり、一側面が遮蔽壁16に連結される構成である。また、保護部材50には、外気と連通する開口50aが形成されることが好ましい。
The reducing
また、図5に示す実施形態においても、還元剤配管69はブームフレーム14(14L)の高さH1よりも上方の高さH3の位置となるように配策されている。
In the embodiment shown in FIG. 5 as well, the reducing
図4の高さH2は、図5の高さH3より高いことが好ましい。すると、還元剤配管69は、トップカバー21Bの近傍位置に配策されるため、メンテナンスの際にアクセス性が飛躍的に良くなる。
The height H2 in FIG. 4 is preferably higher than the height H3 in FIG. Then, since the reducing
なお、図4、図5で説明した2種類の配策パターンは、上部旋回体2の構成や各機器の配置状況などに合わせていずれか一方又は両方を選択的に実施できる。
Note that the two types of arrangement patterns described with reference to FIGS. 4 and 5 can be selectively performed according to the configuration of the
上記してきたように第1、第2の実施形態に係るショベルは、作動油タンク18又はコントロールバルブ15の収容空間S1又はS2の外側であって、遮蔽壁17又は16の外壁面に沿って配置される構成とした。したがって、発熱体と熱的に離間された位置に配置でき、還元剤配管69内の還元剤が発熱体から受熱して温度が上昇してしまうことを防止できる。斯すると、還元剤の品質を維持して高い排気ガス処理能力を保持できる。
As described above, the excavator according to the first and second embodiments is disposed outside the accommodating space S1 or S2 of the
また、還元剤配管69は、遮蔽壁17又は16の外壁面に配置されるだけでなく、ブームフレーム14(14R)の高さよりも上方の高さとなる位置となるように配策される構成である。したがって、メンテナンス時のアクセス性や作業効率が向上する。
In addition, the reducing
更に、還元剤配管69は、遮蔽壁17(又は16)と保護部材50によって形成される離間空間に単独で配策されているため、他の部品のメンテナンス時に障害となって破損する可能性を最小限にできる。
Furthermore, since the reducing
次に、本発明の第3の実施形態に係るショベルを図6から説明する。本実施形態は、第1の実施形態と略同様の技術的思想に基づいており、以下その相違点を中心に説明する。図6に第3の実施形態に係るショベルを構成する上部旋回体2'の平面図を示した。
Next, an excavator according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The present embodiment is based on the technical idea substantially the same as that of the first embodiment, and the difference will be mainly described below. FIG. 6 shows a plan view of the
図6に示す上部旋回体2'は、作動油タンク180及び、ディーゼルエンジン800、冷却ファン120、放熱体としての熱交換機ユニット130、排気ガス処理装置100、エアフィルタ90aなどの配置位置が、図2と左右(矢印Y1側、Y2側)逆になる配置とされている。
The
したがって、作動油タンク180、還元剤が供給される排気ガス処理装置100が左側(矢印Y1側)に配置され、冷却ファン120、熱交換機ユニット130、エアフィルタ90aが右側(矢印Y2側)に配置されている。
Therefore, the
還元剤タンク200は、還元剤配管690及び還元剤供給ポンプNP2を介して排気ガス処理装置100に接続される点は同じであるが、還元剤供給ポンプNP2が還元剤タンク200の近傍位置にある点、及び還元剤配管690の配策構成が、図2とは相違する。配策構成については後述する。
The reducing
エンジンルーム70内に配置されるディーゼルエンジン800の内方側(ブーム40側又は矢印X1側)の側面の近傍位置には、作動油タンク180からの熱を遮断する遮蔽壁160が設置されている。また、遮蔽壁160は、熱交換機ユニット130内方側(矢印Y1側)の一側面の近傍位置にも連続して設けられている。即ち、遮蔽壁160は平面視がL字形状に屈曲する形状で配置されている。
A shielding
遮蔽壁160は、ディーゼルエンジン800、熱交換機ユニット130と所定の間隔を空けて配置されて、両機器を収容する収容空間S3を形成する。図示例の遮蔽壁160は、平面視がL字状に屈曲しているが、この限りではなく機器の配置により適宜設計変更される。ディーゼルエンジン800の上面にはエンジンカバー210A、熱交換機ユニット130の上面には熱交換機カバー210Cにより覆われており、遮蔽壁160との組み合わせにより収容空間S3が形成される。また、作動油タンク180とコントロールバルブ150の上面はトップカバー210Bにより覆われている。
The shielding
上記のように本実施形態の上部旋回体2'は、還元剤タンク200が右側(矢印Y2側)に存在し、還元剤が供給される排気ガス処理装置100が左側(矢印Y1側)に存在しているため、還元剤配管690は、第1の実施形態に比して長くなり、受熱による温度上昇を防止可能な効果的な配策が必要となる。
As described above, the
次に、第3の実施形態に係るショベルの特長を成す還元剤配管690の具体的な配策構成について説明する。
Next, a specific arrangement configuration of the reducing
図7は、ディーゼルエンジン80周辺における還元剤配管690の配策状態を示す拡大側面図である。更に云うと図7は、図6のII−II矢視断面図である。図8は、熱交換機ユニット130周辺における還元剤配管690の配策状態を示す拡大側面図である。更に云うと図8は、図6のIII−III矢視断面図である。
FIG. 7 is an enlarged side view showing a routing state of the reducing
第3の実施形態の還元剤配管690は、図6に示すように還元剤タンク200から還元剤供給ポンプNP2を経て燃料タンク190の内側壁面に沿って後方側へ延在された後、熱交換機ユニット130とディーゼルエンジン800の近傍位置に配置されたL字形状の遮蔽壁160の外壁面に沿って延在する配策構成を有している。この配策構成は、放熱体である熱交換機ユニット130と熱的に離間され(図8参照)、且つ発熱体であるディーゼルエンジン800とも熱的に離間された(図7参照)位置に配置されていることを意味する。したがって、還元剤配管690内の還元剤が発熱体と放熱体から受熱して温度が上昇してしまうことを防止できる。
As shown in FIG. 6, the reducing
還元剤配管690は、遮蔽壁160のディーゼルエンジン800の位置を超えた当たりで遮蔽壁160に設けられた貫通孔などを通じて、当該遮蔽壁160の内方へ延在し、排気ガス処理装置100と接続される(図6参照)。
The reducing
ディーゼルエンジン80周辺における遮蔽壁160は、図7に示すように還元剤配管690を挿通可能な空間N1を収容空間S3の内方に向かって形成する様態で設けられている。即ち、遮蔽壁160は、エンジンカバー210Aの前側面部210Aa(矢印X1側)の下端部から水平方向に直交して延在する水平部160Aと、当該水平部160Aから鉛直方向に直交して下垂する鉛直部160Bとを有している。水平部160Aは、収容空間S3の内方に向かって延在されることで、還元剤配管690を収容可能な空間N1を、収容空間S3の内方に向かって形成できる。空間N1の下面はトップカバー210Bにより形成されて良い。
As shown in FIG. 7, the shielding
上記構成とされた遮蔽壁160の外側面であって、空間N1内に配策された還元剤配管690は、保護部材500によって保護される構成とされている。図示例の保護部材500は、前側面部210Aaの下端部から鉛直方向に延在するプレートであり、当該前側面部210Aaと面一が合うように配置される。したがって、見栄えが良く、余計な出っ張りが無いため作業の安全性に寄与できる。
The reducing
保護部材500には、外気と連通する開口500aが形成されることが好ましい。これは、還元剤配管690が収容される離間空間内の温度が上昇することを防止するためである。図示例の開口500aは、貫通孔であるが、この限りではなくメッシュや丸孔、長孔(スリット)などであって良い。また、開口500aの設置箇所は限定されず、上面、側面、下面の何れであっても良く、個数も限定されない。とは言え、開口500aは必須の構成要件ではなく、設けない場合も有る。
The
また、還元剤配管690は、ブームフレーム140の高さH1よりも上方の高さH4の位置となるように配策されている。また、高さH4はトップカバー210Bより高い。これによって、還元剤配管690のメンテナンスの際にアクセス性が良くなり作業効率が向上される。
Further, the reducing
図8は、熱交換機ユニット130周辺における還元剤配管690の配策状態を示す拡大側面図である。
FIG. 8 is an enlarged side view showing the arrangement state of the reducing
熱交換機ユニット130周辺における遮蔽壁160は、図8に示すように基本的には図7と同じであり、還元剤配管690を挿通可能な空間N2を収容空間S3の内方に向かって形成する様態で設けられている。即ち、遮蔽壁160は、熱交換機カバー210Cの内側面部210Ca(矢印Y1側)の下端部から水平方向に直交して延在する水平部160Aと、当該水平部160Aから鉛直方向に直交して下垂する鉛直部160Bとを有している。水平部160Aは、収容空間S3の内方に向かって延在することで、還元剤配管690を収容可能な空間N2を収容空間S3の内方に向かって形成できる。空間N2の下面はトップカバー210Bにより形成されて良い。
The shielding
上記構成とされた遮蔽壁160の外側面であって、空間N2内に配策された還元剤配管690は、保護部材500によって、その外周部分が保護される構成とされている。図示例の保護部材500は、内側面部210Caの下端部から鉛直方向に延在するプレートであり、当該内側面部210Caと面一が合うように配置される。保護部材500には、外気と連通する開口500aが形成されることが好ましい。
The reducing
また、還元剤配管690は、ブームフレーム140(140R)の高さH1よりも上方の高さH5の位置となるように配策されている。また、高さH5はトップカバー210Bより高い。これによって、メンテナンス時の作業効率を向上できる。
Further, the reducing
次に、第4の実施形態を図9から説明する。
図3に示す還元剤配管69は、暖機用の配管としての冷却水ホース80の第3部分83と一体的に束ねられ、その外周面を断熱材90により覆われる構成を示した。
Next, a fourth embodiment will be described from FIG.
3 shows a configuration in which the reducing
しかし、図9に示すように、還元剤タンク20'から伸びる還元剤配管69'に沿って暖機用の配線40が配策される構成であって良い。配線40は、ニクロム線などであり、図示しない熱源からの熱を伝熱する。配線40は、還元剤配管69'の軸方向に沿って巻き付けられている。したがって特許請求の範囲に記載した「配線は、還元剤配管に沿って配策され」とは、配線40が還元剤配管69'の軸方向に沿って巻き付けられていることを意味する。
However, as shown in FIG. 9, the warm-up
上記のように配線40が一体的に巻き付けられた還元剤配管69'は、その外周面を断熱材90'により覆われる構成が好ましい。
As described above, the reducing
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、変更等が可能である。 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. Modifications, changes, etc. are possible.
例えば、遮蔽壁と保護部材の構成は、図4、図5に記載した形態と、図7、図8に記載した形態のどちらを適用しても良い。 For example, the configuration described in FIGS. 4 and 5 and the configuration described in FIGS. 7 and 8 may be applied to the configuration of the shielding wall and the protection member.
1 下部走行体
2 上部旋回体
3 キャブ
4 ブーム
5 アーム
6 バケット
7 エンジンルーム
8 ディーゼルエンジン
9a エアフィルタ
9b 吸気管
9c 排気管
10 排気ガス処理装置
12 冷却ファン
13 熱交換機ユニット
14 ブームフレーム
15 コントロールバルブ
16、17 遮蔽壁
18 作動油タンク
19 燃料タンク
20 還元剤タンク
21 ハウスカバー
21A エンジンカバー
21B トップカバー
210C 熱交換機カバー
22 カウンタウエイト
50 保護部材
50a 開口
60 エンジンコントロールモジュール
61 ターボチャージャ
65 インタークーラ
66 ディーゼルパティキュレートフィルタ
67 選択還元触媒
68 還元剤噴射装置
69 還元剤配管
71 フィルタ
72、73 NOxセンサ
74 還元剤残量センサ
75 排気ガスコントローラ
76 ショベルコントローラ
77 モニター
80 冷却水ホース
81 第1部分
82 第2部分
83 第3部分
84 第4部分
85 第5部分
90 断熱材
NP 還元剤供給ポンプ
1 Lower traveling body
2 Upper swing body
3 Cab
4 Boom
5 Arm 6 Bucket 7 Engine room
8 Diesel engine
9a Air filter
9b Intake pipe
9c Exhaust pipe
10 Exhaust gas treatment equipment
12 Cooling
19 Fuel tank
20 Reductant tank
21
61 Turbocharger
65 Intercooler
66 Diesel particulate filter
67 Selective reduction catalyst
68 Reducing agent injection device
69 Reducing agent piping 71 Filter
72, 73 NOx sensor
74 Reducing agent remaining amount sensor
75 Exhaust gas controller
76 excavator controller
77 Monitor
80 Cooling water hose
81 1st part
82 Second part
83 Third part
84 Fourth part
85 fifth part
90 Insulation NP Reducing agent supply pump
Claims (7)
前記排気ガスを処理する還元剤が貯留される還元剤タンクと、
前記還元剤タンクの前記還元剤を前記排気ガス処理装置へ供給する還元剤配管と、
発熱体及び/又は放熱体と、
前記発熱体及び/又は前記放熱体を収容する収容空間を形成する遮蔽壁と、
を有するショベルであって、
前記還元剤配管は、前記収容空間の外側であって、前記遮蔽壁に沿って配置されていることを特徴とするショベル。 An exhaust gas treatment device for purifying exhaust gas;
A reducing agent tank in which a reducing agent for treating the exhaust gas is stored;
A reducing agent pipe for supplying the reducing agent in the reducing agent tank to the exhaust gas treatment device;
A heating element and / or a radiator;
A shielding wall that forms a housing space for housing the heating element and / or the heat radiating body;
An excavator having
The reductant pipe is disposed outside the accommodation space and along the shielding wall.
前記配管又は前記配線は、前記還元剤配管に沿って配策され、
前記還元剤配管と前記配管、又は、前記還元剤配管と前記配線は、共に断熱材により覆われている請求項1に記載のショベル。 It has piping or wiring for warm-up,
The piping or the wiring is routed along the reducing agent piping,
The shovel according to claim 1, wherein both the reducing agent pipe and the pipe, or the reducing agent pipe and the wiring are covered with a heat insulating material.
前記上部旋回体の一側に設けられたブームを支持する支持フレームを有しており、
前記還元剤配管は、前記支持フレームよりも上方に配策されている請求項1〜4のいずれか1項に記載のショベル。 An upper swing body,
A support frame for supporting a boom provided on one side of the upper swing body;
The excavator according to any one of claims 1 to 4, wherein the reducing agent pipe is routed above the support frame.
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