JP5496149B2

JP5496149B2 - Construction machinery

Info

Publication number: JP5496149B2
Application number: JP2011111385A
Authority: JP
Inventors: 敬弘小林; 剛志中村; 謙輔佐藤; 宏行東
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2011-05-18
Filing date: 2011-05-18
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2031-05-18
Also published as: JP2012240518A

Description

本発明は、例えばエンジンの排気管に排気ガス後処理装置を備えた油圧ショベル等の建設機械に関する。 The present invention relates to a construction machine such as a hydraulic excavator provided with an exhaust gas aftertreatment device in an exhaust pipe of an engine, for example.

一般に、建設機械としての油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体の前側に俯仰動可能に設けられた作業装置とにより構成されている。 In general, a hydraulic excavator as a construction machine is provided with a self-propelled lower traveling body, an upper revolving body that is turnably mounted on the lower traveling body, and a front-rear side of the upper revolving body that can be raised and lowered. And a work device.

上部旋回体は、強固な支持構造体をなす旋回フレームを有し、該旋回フレームの前端側には作業装置が取り付けられ、後端側には作業装置との重量バランスをとるカウンタウエイトが着脱可能に取り付けられている。旋回フレームには、カウンタウエイトの前側に位置して油圧ポンプを駆動するためのエンジンが搭載されている。 The upper swivel body has a swivel frame that forms a strong support structure, and a work device is attached to the front end side of the swivel frame, and a counterweight that balances the weight of the work device is detachable on the rear end side. Is attached. The swivel frame is equipped with an engine for driving the hydraulic pump located on the front side of the counterweight.

一方、油圧ショベルのエンジンには、一般的にディーゼルエンジンが用いられている。このディーゼルエンジンは、粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）、窒素酸化物（ＮＯｘ）等の有害物質を排出するとされている。そこで、油圧ショベルは、エンジンの排気ガス通路を形成する排気管に排気ガス後処理装置を設ける構成としている。この排気ガス後処理装置としては、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するＰＭ捕集装置（通常、Diesel Particulate Filter、略してＤＰＦとも呼ばれている）、排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化するＮＯｘ浄化装置等が知られている。 On the other hand, as a hydraulic excavator engine, a diesel engine is generally used. This diesel engine is supposed to discharge harmful substances such as particulate matter (PM) and nitrogen oxides (NOx). Therefore, the hydraulic excavator is configured such that an exhaust gas aftertreatment device is provided in an exhaust pipe that forms an exhaust gas passage of the engine. This exhaust gas aftertreatment device includes a PM collection device (usually also called Diesel Particulate Filter, abbreviated as DPF) for collecting particulate matter contained in the exhaust gas, and nitrogen oxide contained in the exhaust gas. A NOx purification device and the like for purifying (NOx) are known.

ここで、従来技術によるものでは、カウンタウエイトの一部を切欠いて新たなスペースを形成し、このスペースにＮＯｘ浄化装置を配置する構成としている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。 Here, according to the prior art, a part of the counterweight is notched to form a new space, and the NOx purification device is disposed in this space (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

特開２００９−１８４５５８号公報JP 2009-184558 A 特開２００８−１５６８３５号公報JP 2008-156835 A

ところで、排気ガス後処理装置を構成するＰＭ捕集装置とＮＯｘ浄化装置とを排気管を介して接続した場合、排気管内を流れる排気ガスに尿素水噴射ノズルから噴霧した尿素水を均一に混合させて選択還元触媒による還元反応を充分に行うためには、充分な長さを有する排気管が必要となる。このため、エンジンの周囲に２つの排気ガス後処理装置を水平面上に平行に並べて配置できるようなスペースを確保するのは困難である。そこで、２つの排気ガス後処理装置を効率よく（コンパクトに）配置し、かつ選択還元触媒による還元反応を効率よく行うことが望まれている。 By the way, when the PM trapping device and the NOx purification device constituting the exhaust gas aftertreatment device are connected via the exhaust pipe, the urea water sprayed from the urea water injection nozzle is uniformly mixed with the exhaust gas flowing in the exhaust pipe. In order to sufficiently perform the reduction reaction using the selective reduction catalyst, an exhaust pipe having a sufficient length is required. For this reason, it is difficult to secure a space around the engine where two exhaust gas aftertreatment devices can be arranged in parallel on a horizontal plane. Therefore, it is desired to arrange two exhaust gas aftertreatment devices efficiently (compactly) and to efficiently perform a reduction reaction using a selective reduction catalyst.

一方、油圧ショベルには、道路工事などで車線を確保するため、または旋回時に後端が人等と接触する心配を低減させるため、後端半径を小さくした機種（後方小旋回型油圧ショベル）が知られている。このような機種においては、車体の後端半径を小さくしつつ、車体安定性を確保するために比重の高い鋳物製のカウンタウエイトを採用している。 On the other hand, hydraulic excavators have a model with a small rear end radius (backward small turning type hydraulic excavator) in order to secure lanes for road construction or to reduce the concern that the rear end will come into contact with people during turning. Are known. Such a model employs a cast counterweight having a high specific gravity in order to ensure the stability of the vehicle body while reducing the rear end radius of the vehicle body.

上述した各特許文献によるものでは、カウンタウエイトに加工（凹部）を施して、排気ガス後処理装置を搭載するためのスペースを確保しているが、この場合、凹部を設けることによりカウンタウエイトの重量が低下し、車体安定性が低下してしまう虞れがある。また、後方小旋回型の機種はカウンタウエイトの前後方向の厚さが薄く、排気ガス後処理装置を搭載するだけのスペースが確保できない場合がある。 In each of the above-mentioned patent documents, the counterweight is processed (concave) to secure a space for mounting the exhaust gas after-treatment device. In this case, the weight of the counterweight is provided by providing the concavity. May decrease, and the stability of the vehicle body may decrease. Further, in the small rear swivel type model, the counterweight is thin in the front-rear direction, and there is a case where it is not possible to secure a space for mounting the exhaust gas aftertreatment device.

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、２つの排気ガス後処理装置をコンパクトに配置することができるようにした建設機械を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a construction machine in which two exhaust gas aftertreatment devices can be arranged in a compact manner.

本発明による建設機械は、自走可能な車体と、該車体に左，右方向に延びる横置き状態に設けられたエンジンと、該エンジンの長さ方向の一側に位置して前記車体に設けられた油圧ポンプと、前記エンジンの長さ方向の他側に位置して前記車体に設けられた熱交換装置と、前記エンジンの排気口に接続された第１の排気管と、該第１の排気管の出口側に設けられた第１の排気ガス後処理装置と、該第１の排気ガス後処理装置の流出口に接続された第２の排気管と、該第２の排気管の出口側に設けられた第２の排気ガス後処理装置とを備えてなる。 A construction machine according to the present invention includes a self-propelled vehicle body, an engine provided in a horizontally extending state extending left and right in the vehicle body, and provided on the vehicle body on one side in the longitudinal direction of the engine. A hydraulic pump, a heat exchange device provided on the other side of the engine in the longitudinal direction of the engine, a first exhaust pipe connected to an exhaust port of the engine, and the first A first exhaust gas aftertreatment device provided on the outlet side of the exhaust pipe; a second exhaust pipe connected to an outlet of the first exhaust gas aftertreatment device; and an outlet of the second exhaust pipe And a second exhaust gas aftertreatment device provided on the side.

そして、上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記第１の排気ガス後処理装置は、軸線が前，後方向に延びる筒体からなり、前記エンジンの長さ方向の一側であって前記油圧ポンプの上方に配置し、前記第２の排気ガス後処理装置は、軸線が左，右方向に延びる筒体からなり、前記第１の排気ガス後処理装置よりも上方に配置し、前記第１の排気管は、前記エンジンの排気口から水平方向に延びて前記第１の排気ガス後処理装置の流入口と接続し、前記第２の排気管は、前記第１の排気ガス後処理装置の流出口に接続され水平方向に延びた第１の水平管部と、該第１の水平管部の先端側から上方に立上る垂直管部と、該垂直管部の先端側から水平方向に延び前記第２の排気ガス後処理装置の流入口に接続された第２の水平管部とにより構成したことにある。 In order to solve the above-mentioned problem, the first aspect of the exhaust gas aftertreatment device is characterized in that the first exhaust gas aftertreatment device includes a cylindrical body whose axis extends in the front and rear directions. The second exhaust gas aftertreatment device is arranged on the one side in the longitudinal direction of the hydraulic pump, and the second exhaust gas aftertreatment device includes a cylinder whose axis extends in the left and right directions. The first exhaust pipe extends horizontally from the exhaust port of the engine and is connected to the inlet of the first exhaust gas aftertreatment device, and is disposed above the processing device. Is connected to the outlet of the first exhaust gas aftertreatment device and extends in a horizontal direction, a first horizontal pipe portion, a vertical pipe portion rising upward from the tip side of the first horizontal pipe portion, It extends in the horizontal direction from the front end side of the vertical pipe portion and is connected to the inlet of the second exhaust gas aftertreatment device It lies in the arrangement by the second horizontal pipe portion which.

請求項２の発明は、前記第２の排気ガス後処理装置は、少なくとも一部が前記エンジンの上方に重り合う状態に配置する構成としたことにある。 According to a second aspect of the present invention, the second exhaust gas aftertreatment device is configured to be disposed in a state where at least a part thereof overlaps above the engine.

請求項３の発明は、前記第１の排気ガス後処理装置と前記第２の排気ガス後処理装置とを平面視においてＬ字状に配置し、前記第２の排気管は、前記第１の排気ガス後処理装置の後部側に設けられた前記流出口と、前記第２の排気ガス後処理装置の前記油圧ポンプ側に設けられた前記流入口との間を接続する構成とし、前記第２の排気ガス後処理装置は、前記エンジンからの排気ガスに含まれる窒素酸化物を尿素水溶液を用いて浄化するＮＯｘ浄化装置であり、前記第２の排気管の前記垂直管部には、前記尿素水溶液を噴射するための尿素水噴射ノズルを設ける構成としたことにある。 According to a third aspect of the present invention, the first exhaust gas aftertreatment device and the second exhaust gas aftertreatment device are arranged in an L shape in a plan view, and the second exhaust pipe includes the first exhaust gas aftertreatment device. The second outlet provided on the rear side of the exhaust gas aftertreatment device is connected to the inlet provided on the hydraulic pump side of the second exhaust gas aftertreatment device, and the second The exhaust gas aftertreatment device is a NOx purification device that purifies nitrogen oxides contained in the exhaust gas from the engine by using an aqueous urea solution, and the urea pipe is disposed in the vertical pipe portion of the second exhaust pipe. This is to provide a urea water injection nozzle for injecting the aqueous solution.

請求項４の発明は、前記第１の排気ガス後処理装置と前記第２の排気ガス後処理装置とを平面視においてＬ字状に配置し、前記第２の排気管は、前記第１の排気ガス後処理装置の後部側に設けられた前記流出口と、前記第２の排気ガス後処理装置の前記熱交換装置側に設けられた前記流入口との間を接続することにより、前記第２の水平管部が、前記第２の排気ガス後処理装置に沿って伸長する構成とし、前記第２の排気ガス後処理装置は、前記エンジンからの排気ガスに含まれる窒素酸化物を尿素水溶液を用いて浄化するＮＯｘ浄化装置であり、前記第２の排気管の前記第２の水平管部には、前記尿素水溶液を噴射するための尿素水噴射ノズルを設ける構成としたことにある。 According to a fourth aspect of the present invention, the first exhaust gas aftertreatment device and the second exhaust gas aftertreatment device are arranged in an L shape in a plan view, and the second exhaust pipe includes the first exhaust gas aftertreatment device. By connecting between the outlet provided on the rear side of the exhaust gas aftertreatment device and the inlet provided on the heat exchange device side of the second exhaust gas aftertreatment device, The second horizontal pipe portion extends along the second exhaust gas aftertreatment device, and the second exhaust gas aftertreatment device converts nitrogen oxides contained in the exhaust gas from the engine into an aqueous urea solution. In the second horizontal pipe portion of the second exhaust pipe is provided with a urea water injection nozzle for injecting the urea aqueous solution.

請求項１の発明によれば、第２の排気ガス後処理装置を第１の排気ガス後処理装置よりも上方に配置し、これら第１，第２の排気ガス後処理装置間を接続する第２の排気管を、第１の水平管部と、垂直管部と、第２の水平管部とにより構成している。このように、第１，第２の水平管部間に垂直管部を設けることにより、第２の排気管の長さを確保しつつ、当該第２の排気管の水平方向における占有スペースを削減することができる。この結果、エンジン周囲の狭いスペース内に２つの排気ガス後処理装置を効率よく配置することができる。 According to the first aspect of the present invention, the second exhaust gas aftertreatment device is disposed above the first exhaust gas aftertreatment device, and the first and second exhaust gas aftertreatment devices are connected to each other. The two exhaust pipes are constituted by a first horizontal pipe part, a vertical pipe part, and a second horizontal pipe part. Thus, by providing the vertical pipe portion between the first and second horizontal pipe portions, the space occupied by the second exhaust pipe in the horizontal direction is reduced while ensuring the length of the second exhaust pipe. can do. As a result, the two exhaust gas aftertreatment devices can be efficiently arranged in a narrow space around the engine.

請求項２の発明によれば、第２の排気ガス後処理装置を、エンジンの上方に重り合う状態で配置したので、エンジン上方のスペースを利用して、エンジンの周囲に２つの排気ガス後処理装置を一層効率よく配置することができる。このため、例えばエンジンの後方にカウンタウエイトが配置される場合に、このカウンタウエイトに凹部を設ける必要がなく、適正な重量を有するカウンタウエイトによって車体の安定性を確保することができる。 According to the second aspect of the present invention, since the second exhaust gas aftertreatment device is disposed in a state of being overlapped above the engine, two exhaust gas aftertreatments are provided around the engine by utilizing the space above the engine. The device can be arranged more efficiently. For this reason, for example, when a counterweight is disposed behind the engine, it is not necessary to provide a recess in the counterweight, and the stability of the vehicle body can be ensured by the counterweight having an appropriate weight.

請求項３の発明によれば、第２の排気管を構成する垂直管部の長さ寸法を大きくすることができる。従って、第２の排気管を構成する垂直管部に流れる排気ガス中に、尿素水噴射ノズルから噴射された尿素水を充分に混合させることができる。この結果、第２の排気ガス後処理装置として設けられたＮＯｘ浄化装置は、排気ガスを尿素水溶液から生成されたアンモニアにより選択的に還元反応させることにより、窒素と水に分解することができ、排気ガス中の有害物質を取除いて清浄化することができる。 According to invention of Claim 3, the length dimension of the vertical pipe part which comprises a 2nd exhaust pipe can be enlarged. Therefore, the urea water injected from the urea water injection nozzle can be sufficiently mixed into the exhaust gas flowing through the vertical pipe portion constituting the second exhaust pipe. As a result, the NOx purification device provided as the second exhaust gas aftertreatment device can be decomposed into nitrogen and water by selectively reducing the exhaust gas with ammonia generated from the urea aqueous solution, It can be cleaned by removing harmful substances in the exhaust gas.

請求項４の発明によれば、第２の排気管の第２の水平管部を、第２の排気ガス後処理装置に沿って伸長させることにより、この第２の水平管部を可及的に長く構成することができる。この結果、第２の排気管内を流れる排気ガスと噴霧した尿素水とをより効率よく混合することができ、排気ガスの清浄化を促進することができる。 According to the invention of claim 4, by extending the second horizontal pipe portion of the second exhaust pipe along the second exhaust gas aftertreatment device, the second horizontal pipe portion is made as much as possible. Can be made longer. As a result, the exhaust gas flowing in the second exhaust pipe and the sprayed urea water can be mixed more efficiently, and purification of the exhaust gas can be promoted.

本発明の第１の実施の形態に係る油圧ショベルを示す正面図である。1 is a front view showing a hydraulic excavator according to a first embodiment of the present invention. 上部旋回体をキャブ、建屋カバー等を省略した状態で示す拡大平面図である。It is an enlarged plan view which shows an upper turning body in the state which abbreviate | omitted a cab, a building cover, etc. 図２中のエンジン、ＰＭ捕集装置、ＮＯｘ浄化装置等を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows the engine, PM collection apparatus, NOx purification apparatus, etc. in FIG. エンジン、ＰＭ捕集装置、ＮＯｘ浄化装置等を図３中の矢示IV−IV方向からみた断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of an engine, a PM collection device, a NOx purification device, and the like viewed from the direction of arrows IV-IV in FIG. エンジン、ＰＭ捕集装置、ＮＯｘ浄化装置等を図３中の矢示V−V方向からみた断面図である。It is sectional drawing which looked at an engine, PM collection device, NOx purification device, etc. from the arrow VV direction in FIG. 本発明の第２の実施の形態によるＰＭ捕集装置、ＮＯｘ浄化装置を搭載した上部旋回体を示す図２と同様な拡大平面図である。FIG. 5 is an enlarged plan view similar to FIG. 2 showing an upper swing body on which a PM collection device and a NOx purification device according to a second embodiment of the present invention are mounted. 図６中のエンジン、ＰＭ捕集装置、ＮＯｘ浄化装置等を拡大して示す平面図である。It is a top view which expands and shows the engine, PM collection apparatus, NOx purification apparatus, etc. in FIG. エンジン、ＰＭ捕集装置、ＮＯｘ浄化装置等を図７中の矢示VIII−VIII方向からみた断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view of the engine, PM trapping device, NOx purification device, and the like when viewed from the direction of arrows VIII-VIII in FIG. 7. エンジン、ＰＭ捕集装置、ＮＯｘ浄化装置等を図７中の矢示IX−IX方向からみた断面図である。It is sectional drawing which looked at the engine, PM collection device, NOx purification device, etc. from the arrow IX-IX direction in FIG.

以下、本発明の実施の形態に係る建設機械として、油圧ショベルを例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。 Hereinafter, as a construction machine according to an embodiment of the present invention, a hydraulic excavator will be described as an example and described in detail with reference to the accompanying drawings.

まず、図１ないし図５は本発明の第１の実施の形態を示している。図１において、１は建設機械の代表例としてのクローラ式の油圧ショベルを示している。この油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載され、該下部走行体２と共に車体を構成する上部旋回体３と、該上部旋回体３の前，後方向の前側に俯仰動可能に設けられ土砂の掘削作業等を行う作業装置４とにより大略構成されている。 1 to 5 show a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a crawler hydraulic excavator as a typical example of a construction machine. The hydraulic excavator 1 includes a self-propelled crawler-type lower traveling body 2, a swivel mounted on the lower traveling body 2, an upper revolving body 3 that forms a vehicle body with the lower traveling body 2, and the upper It is generally constituted by a working device 4 that is provided in front of the revolving structure 3 and on the front side in the rearward direction so as to be able to move up and down and that performs excavation work of earth and sand.

５は上部旋回体３の支持構造体を形成する旋回フレームで、該旋回フレーム５は、図２に示すように、前，後方向に延びる厚肉な鋼板等からなる底板５Ａと、該底板５Ａ上に立設され、左，右方向に所定の間隔をもって前，後方向に延びた左縦板５Ｂ，右縦板５Ｃと、該各縦板５Ｂ，５Ｃの左，右方向に間隔をもって配置され、前，後方向に延びた左サイドフレーム５Ｄ，右サイドフレーム５Ｅと、前記底板５Ａ、各縦板５Ｂ，５Ｃから左，右方向に張出し、その先端部に左，右のサイドフレーム５Ｄ，５Ｅを支持する複数本の張出しビーム５Ｆとにより大略構成されている。 Reference numeral 5 denotes a revolving frame that forms a support structure for the upper revolving structure 3. As shown in FIG. 2, the revolving frame 5 includes a bottom plate 5A made of a thick steel plate or the like extending in the front and rear directions, and the bottom plate 5A. The left vertical plate 5B and the right vertical plate 5C are erected on the left and right and extend in the front and rear directions with a predetermined interval, and are arranged in the left and right directions of the vertical plates 5B and 5C. The left and right side frames 5D and 5E extend left and right from the left and right side frames 5D and 5E, and the bottom plate 5A and the vertical plates 5B and 5C. And a plurality of overhanging beams 5F that support the beam.

そして、旋回フレーム５の前側には、左，右の縦板５Ｂ，５Ｃ間に位置して作業装置４が俯仰動可能に取り付けられ、旋回フレーム５の後側には、後述のカウンタウエイト７、エンジン８等が設けられている。また、図４に示すように、左、右の縦板５Ｂ，５Ｃのうちカウンタウエイト７よりも前側となる部位には、前，後方向で対面する複数のエンジン支持脚部５Ｇが一体に固着して設けられ、これら各エンジン支持脚部５Ｇには、後述のエンジン８が支持される構成となっている。 The working device 4 is mounted on the front side of the revolving frame 5 so as to be able to move up and down and is positioned between the left and right vertical plates 5B and 5C. An engine 8 or the like is provided. As shown in FIG. 4, a plurality of engine support legs 5G facing in the front and rear directions are integrally fixed to a part of the left and right vertical plates 5B and 5C that are in front of the counterweight 7. Each engine support leg 5G is configured to support an engine 8 described later.

６は旋回フレーム５の左前側に搭載されたキャブ（図１参照）で、該キャブ６は、オペレータが搭乗するもので、その内部にはオペレータが着座する運転席、走行用の操作レバー、作業用の操作レバー等（いずれも図示せず）が配設されている。 Reference numeral 6 denotes a cab (see FIG. 1) mounted on the left front side of the revolving frame 5. The cab 6 is carried by an operator, and a driver's seat on which the operator is seated, an operating lever for traveling, work An operation lever for use (not shown) is provided.

７は旋回フレーム５の後端部に取付けられたカウンタウエイトで、該カウンタウエイト７は、作業装置４との重量バランスをとるものである。ここで、カウンタウエイト７は、図２、図４に示すように、前面７Ａが平坦面となり、後面７Ｂが後方に突出する湾曲面となり、例えば鋳造手段を用いて一体形成されている。また、上部旋回体３の旋回半径が小さくなるように、カウンタウエイト７は、前面７Ａと後面７Ｂとの距離が小さく、即ち、前，後方向の厚さが薄く形成されている。 Reference numeral 7 denotes a counterweight attached to the rear end portion of the revolving frame 5, and the counterweight 7 balances the weight with the work device 4. Here, as shown in FIGS. 2 and 4, the counterweight 7 has a front surface 7 A that is a flat surface and a rear surface 7 B that is a curved surface that protrudes rearward, and is integrally formed using, for example, casting means. Further, the counterweight 7 is formed such that the distance between the front surface 7A and the rear surface 7B is small, that is, the thickness in the front and rear directions is thin so that the turning radius of the upper swing body 3 becomes small.

８は旋回フレーム５の後側に設けられたエンジンで、該エンジン８は、左，右方向に延在する横置き状態で搭載されている。また、エンジン８の左側には、後述の熱交換装置１０に冷却風を供給するための冷却ファン８Ａが設けられている。一方、エンジン８の右側には、後述の油圧ポンプ１１が取り付けられている。さらに、エンジン８の前側の上部には、エキゾーストマニホールド８Ｂに接続して後述の過給機９が設けられている。そして、エンジン８は、例えば４個の防振マウント８Ｃを介して旋回フレーム５に防振状態で支持されている。 Reference numeral 8 denotes an engine provided on the rear side of the revolving frame 5, and the engine 8 is mounted in a horizontally placed state extending in the left and right directions. A cooling fan 8 A for supplying cooling air to a heat exchange device 10 to be described later is provided on the left side of the engine 8. On the other hand, a hydraulic pump 11 described later is attached to the right side of the engine 8. Further, a supercharger 9 to be described later is provided on the upper front side of the engine 8 so as to be connected to the exhaust manifold 8B. The engine 8 is supported in a vibration-proof state on the revolving frame 5 via, for example, four vibration-proof mounts 8C.

９はエンジン８を構成する過給機（ターボチャージャ）で、該過給機９は、例えばエンジン８の前側に位置してエキゾーストマニホールド８Ｂに一体的に取り付けられている。この過給機９は、左，右方向の右側に向けて排気口９Ａが開口している。この排気口９Ａは、エンジン８からの排気ガスを排出するもので、排気口９Ａには、後述する第１の排気管１５が接続されている。 Reference numeral 9 denotes a supercharger (turbocharger) constituting the engine 8. The supercharger 9 is located on the front side of the engine 8, for example, and is integrally attached to the exhaust manifold 8B. The supercharger 9 has an exhaust port 9A that opens to the right in the left and right directions. The exhaust port 9A discharges exhaust gas from the engine 8, and a first exhaust pipe 15 to be described later is connected to the exhaust port 9A.

１０はエンジン８の左側に配設された熱交換装置で、該熱交換装置１０は、エンジン８の冷却ファン８Ａに対面して設けられている。ここで、熱交換装置１０は、例えばエンジン冷却水を冷却するラジエータ、作動油を冷却するオイルクーラ、エンジン８が吸込む空気を冷却するインタクーラ等により構成されている。 Reference numeral 10 denotes a heat exchanging device disposed on the left side of the engine 8, and the heat exchanging device 10 is provided facing the cooling fan 8 A of the engine 8. Here, the heat exchanging device 10 includes, for example, a radiator that cools engine coolant, an oil cooler that cools hydraulic oil, an intercooler that cools air taken in by the engine 8, and the like.

１１はエンジン８のポンプ取付部に取り付けられた油圧ポンプで、該油圧ポンプ１１は、エンジン８によって駆動されることにより、後述の作動油タンク１２から供給される作動油を、圧油として制御弁装置（図示せず）に向けて吐出するものである。 A hydraulic pump 11 is attached to a pump mounting portion of the engine 8, and the hydraulic pump 11 is driven by the engine 8 to control hydraulic oil supplied from a hydraulic oil tank 12 described later as pressure oil. It discharges toward an apparatus (not shown).

ここで、エンジン８の周囲には、熱交換装置１０、油圧ポンプ１１等が配置され、これらに接続される多くのホースも配置されている。従って、エンジン８の周囲には、例えば水平方向に大きなスペースを確保することが困難である。 Here, around the engine 8, a heat exchange device 10, a hydraulic pump 11, and the like are arranged, and many hoses connected to these are also arranged. Therefore, it is difficult to secure a large space around the engine 8, for example, in the horizontal direction.

１２は油圧ポンプ１１の前側に位置して旋回フレーム５の右側に設けられた作動油タンク（図２参照）で、該作動油タンク１２は、下部走行体２、作業装置４等に設けられたアクチュエータを駆動するための作動油を貯えるものである。また、１３は作動油タンク１２の前側に位置して旋回フレーム５に設けられた燃料タンクを示している。 Reference numeral 12 denotes a hydraulic oil tank (see FIG. 2) provided on the right side of the revolving frame 5 and positioned on the front side of the hydraulic pump 11. The hydraulic oil tank 12 is provided in the lower traveling body 2, the work device 4, and the like. The hydraulic oil for driving the actuator is stored. Reference numeral 13 denotes a fuel tank provided on the revolving frame 5 located on the front side of the hydraulic oil tank 12.

１４はエンジン８、熱交換装置１０、後述のＰＭ捕集装置１６、ＮＯｘ浄化装置１９等を上方から閉塞する建屋カバーで、該建屋カバー１４は、キャブ６とカウンタウエイト７との間に位置して旋回フレーム５上に設けられている。そして、建屋カバー１４は、熱交換装置１０等の左側を覆う左側面カバー部１４Ａと、油圧ポンプ１１等の右側を覆う右側面カバー部１４Ｂと、各側面カバー部１４Ａ、１４Ｂの上側に位置してエンジン８等の上側を覆う上面カバー部１４Ｃとにより大略構成されている。 Reference numeral 14 denotes a building cover that closes the engine 8, the heat exchange device 10, a PM collection device 16, which will be described later, and a NOx purification device 19 from above, and the building cover 14 is located between the cab 6 and the counterweight 7. Provided on the revolving frame 5. The building cover 14 is positioned above the left side cover portion 14A covering the left side of the heat exchange device 10 and the like, the right side cover portion 14B covering the right side of the hydraulic pump 11 and the like, and the side cover portions 14A and 14B. And an upper surface cover portion 14C that covers the upper side of the engine 8 and the like.

次に、エンジン８が排出する排気ガスを浄化して上部旋回体３の外部に排出するための構成について説明する。 Next, a configuration for purifying exhaust gas discharged from the engine 8 and discharging it to the outside of the upper swing body 3 will be described.

１５はエンジン８を構成する過給機９の排気口９Ａに接続された第１の排気管を示している。この第１の排気管１５は、高温の排気ガスが流通するものであり、金属製の配管として形成され、エンジン８の排気口９ＡとＰＭ捕集装置１６との間を接続するものである。ここで、第１の排気管１５の途中部位には、蛇腹形状の金属筒体として形成されたベローズ管１５Ａが設けられている。このベローズ管１５Ａは、エンジン８とＰＭ捕集装置１６との間で両者間の相対的な変位（両者間の位置ずれ）を吸収するものである。 Reference numeral 15 denotes a first exhaust pipe connected to the exhaust port 9 A of the supercharger 9 constituting the engine 8. The first exhaust pipe 15 circulates high-temperature exhaust gas, is formed as a metal pipe, and connects the exhaust port 9 A of the engine 8 and the PM collection device 16. Here, a bellows pipe 15 A formed as a bellows-shaped metal cylinder is provided in the middle of the first exhaust pipe 15. The bellows pipe 15A absorbs relative displacement between the engine 8 and the PM collecting device 16 (positional displacement between the two).

１６は第１の排気管１５の出口側に設けられた第１の排気ガス後処理装置としてのＰＭ捕集装置（粒子状物質除去装置）である。このＰＭ捕集装置１６は、排気ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ：Particulate Matter）を捕集して除去するものである。 Reference numeral 16 denotes a PM collection device (particulate matter removal device) as a first exhaust gas aftertreatment device provided on the outlet side of the first exhaust pipe 15. This PM collection device 16 collects and removes particulate matter (PM) contained in exhaust gas.

ＰＭ捕集装置１６は、円筒状容器として形成された筒体１６Ａと、該筒体１６Ａの上流側から径方向外向きに突出した筒状の流入口１６Ｂと、筒体１６Ａの下流側から軸方向外向きに突出した筒状の流出口１６Ｃと、前記筒体１６Ａ内に収容されたＰＭ捕集フィルタ（図示せず）とにより大略構成されている。このＰＭ捕集装置１６の筒体１６Ａは、軸線Ｘ１−Ｘ１が前，後方向に延びた状態で、後述する支持部材１７上に取り付けられ、エンジン８、油圧ポンプ１１等と共に建屋カバー１４内に収容されている。そして、上流側の流入口１６Ｂには、第１の排気管１５が接続され、下流側の流出口１６Ｃには、後述する第２の排気管１８を構成する第１の水平管部１８Ａの入口側が接続されている。 The PM collection device 16 includes a cylindrical body 16A formed as a cylindrical container, a cylindrical inlet 16B protruding radially outward from the upstream side of the cylindrical body 16A, and a shaft from the downstream side of the cylindrical body 16A. A cylindrical outlet 16C protruding outward in the direction and a PM collection filter (not shown) accommodated in the cylindrical body 16A are roughly configured. The cylinder body 16A of the PM collecting device 16 is mounted on a support member 17 described later with the axis X1-X1 extending in the front and rear directions, and is installed in the building cover 14 together with the engine 8, the hydraulic pump 11, and the like. Contained. The first exhaust pipe 15 is connected to the upstream inlet 16B, and the inlet of the first horizontal pipe portion 18A constituting the second exhaust pipe 18 described later is connected to the downstream outlet 16C. The side is connected.

１７は油圧ポンプ１１の上方に位置してエンジン８の右側に設けられた支持部材で、該支持部材１７は、ＰＭ捕集装置１６をエンジン８に対して支持するものである。ここで、支持部材１７は、油圧ポンプ１１のフランジ部１１Ａと一緒にエンジン８に取り付けられた板状の取付部１７Ａと、該取付部１７Ａから水平に伸びた板状の支持部１７Ｂとにより構成されている。そして、支持部材１７の支持部１７Ｂ上には、ＰＭ捕集装置１６がボルト等（図示せず）を用いて取り付けられている。 A support member 17 is provided above the hydraulic pump 11 and provided on the right side of the engine 8. The support member 17 supports the PM collection device 16 with respect to the engine 8. Here, the support member 17 includes a plate-like attachment portion 17A attached to the engine 8 together with the flange portion 11A of the hydraulic pump 11, and a plate-like support portion 17B extending horizontally from the attachment portion 17A. Has been. And PM collection device 16 is attached on support part 17B of support member 17 using a bolt etc. (not shown).

１８はＰＭ捕集装置１６の流出口１６Ｃに接続された第２の排気管である。この第２の排気管１８は、ＰＭ捕集装置１６を通過した高温の排気ガスを後述するＮＯｘ浄化装置１９に導入するものであり、金属製の配管として形成されている。 Reference numeral 18 denotes a second exhaust pipe connected to the outlet 16 C of the PM collection device 16. The second exhaust pipe 18 introduces high-temperature exhaust gas that has passed through the PM trapping device 16 into a NOx purification device 19 described later, and is formed as a metal pipe.

ここで、第２の排気管１８は、上流側端部がＰＭ捕集装置１６の流出口１６Ｃに接続され、該流出口１６Ｃから筒体１６Ａの軸線Ｘ１−Ｘ１に沿って後方へと水平方向に延びた第１の水平管部１８Ａと、当該第１の水平管部１８Ａの先端側となる下流側端部から略Ｌ字状に屈曲して垂直方向（軸線Ｚ１−Ｚ１方向）に沿って上方に立上った垂直管部１８Ｂと、該垂直管部１８Ｂの先端側となる下流側端部から略Ｌ字状に屈曲し、ＮＯｘ浄化装置１９に向かって水平方向に延びた第２の水平管部１８Ｃとから形成されている。そして、第２の水平管部１８Ｃの下流側端部は、ＮＯｘ浄化装置１９の流入口１９Ｂに接続されている。 Here, the upstream side end of the second exhaust pipe 18 is connected to the outlet 16C of the PM collection device 16, and the second exhaust pipe 18 is horizontally directed backward from the outlet 16C along the axis X1-X1 of the cylindrical body 16A. The first horizontal tube portion 18A extending in the direction of the first horizontal tube portion 18B and the downstream side end portion which is the front end side of the first horizontal tube portion 18A are bent in a substantially L shape and along the vertical direction (axis Z1-Z1 direction). A vertical pipe portion 18B that rises upward, and a second pipe that is bent in a substantially L shape from a downstream end portion that is the tip side of the vertical pipe portion 18B and extends in the horizontal direction toward the NOx purification device 19. And a horizontal pipe portion 18C. The downstream end of the second horizontal pipe portion 18C is connected to the inlet 19B of the NOx purification device 19.

１９は第２の排気管１８の出口側となる第２の水平管部１８Ｃに接続された第２の排気ガス後処理装置としてのＮＯｘ浄化装置である。このＮＯｘ浄化装置１９は、ＰＭ捕集装置１６を通過した排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を窒素と水に分解して浄化するものである。 Reference numeral 19 denotes a NOx purification device as a second exhaust gas aftertreatment device connected to the second horizontal pipe portion 18C on the outlet side of the second exhaust pipe 18. The NOx purifying device 19 decomposes and purifies nitrogen oxide (NOx) contained in the exhaust gas that has passed through the PM trapping device 16 into nitrogen and water.

ここでＮＯｘ浄化装置１９は、円筒状容器として形成され、熱交換装置１０と油圧ポンプ１１との間に左，右方向に延びて配置された筒体１９Ａと、該筒体１９Ａの油圧ポンプ１１側となる上流側に設けられ、軸方向外向きに突出した筒状の流入口１９Ｂと、筒体１９Ａの熱交換装置１０側となる下流側から径方向外向きに突出した筒状の尾管１９Ｃとにより大略構成されている。このＮＯｘ浄化装置１９の筒体１９Ａは、軸線Ｙ１−Ｙ１が左，右方向に延びた状態で後述する支持部材２０の支持部２０Ｂ上に取り付けられ、エンジン８、油圧ポンプ１１等と共に建屋カバー１４内に収容されている。 Here, the NOx purification device 19 is formed as a cylindrical container, and extends between the heat exchange device 10 and the hydraulic pump 11 so as to extend leftward and rightward, and the hydraulic pump 11 of the cylindrical body 19A. A cylindrical inflow port 19B that protrudes outward in the axial direction, and a cylindrical tail pipe that protrudes radially outward from the downstream side of the heat exchanger 10 side of the cylindrical body 19A. 19C. The cylinder body 19A of the NOx purification device 19 is mounted on a support portion 20B of a support member 20 described later with the axis Y1-Y1 extending leftward and rightward, and the building cover 14 together with the engine 8, the hydraulic pump 11, and the like. Is housed inside.

この場合、図３に示すように、ＰＭ捕集装置１６とＮＯｘ浄化装置１９とは、平面視においてＬ字状に配置されている。即ち、ＰＭ捕集装置１６の軸線Ｘ１−Ｘ１とＮＯｘ浄化装置１９の軸線Ｙ１−Ｙ１とは、平面視でほぼ直交するように交差している。また、図４に示すように、ＰＭ捕集装置１６とＮＯｘ浄化装置１９とは、高低差をもって配置され、ＮＯｘ浄化装置１９は、ＰＭ捕集装置１６よりも上方に配置されている。さらに、図３ないし図５に示すように、ＮＯｘ浄化装置１９は、少なくとも一部がエンジン８の上方に当該エンジン８と重り合う状態で配置されている。 In this case, as shown in FIG. 3, the PM collection device 16 and the NOx purification device 19 are arranged in an L shape in plan view. That is, the axis X1-X1 of the PM collection device 16 and the axis Y1-Y1 of the NOx purification device 19 intersect so as to be substantially orthogonal in a plan view. As shown in FIG. 4, the PM collection device 16 and the NOx purification device 19 are arranged with a height difference, and the NOx purification device 19 is arranged above the PM collection device 16. Further, as shown in FIGS. 3 to 5, the NOx purification device 19 is disposed so that at least a part thereof overlaps the engine 8 above the engine 8.

このように、ＮＯｘ浄化装置１９を、エンジン８の上方に形成された大きなスペース内に配置することにより、ＰＭ捕集装置１６とＮＯｘ浄化装置１９とを、エンジンの周囲にコンパクトに配置することができる。また、エンジン８の上方にＮＯｘ浄化装置１９を配置しているので、カウンタウエイト７の前面７Ａ側にＮＯｘ浄化装置１９を配置するための凹部を設ける必要がなく、カウンタウエイト７の重量を十分に確保できる構成となっている。 Thus, by arranging the NOx purification device 19 in a large space formed above the engine 8, the PM trapping device 16 and the NOx purification device 19 can be compactly arranged around the engine. it can. Further, since the NOx purification device 19 is disposed above the engine 8, it is not necessary to provide a recess for arranging the NOx purification device 19 on the front surface 7A side of the counterweight 7, and the weight of the counterweight 7 is sufficiently increased. It has a configuration that can be secured.

しかも、ＰＭ捕集装置１６とＮＯｘ浄化装置１９とは、高低差を設けて配置しているので、第２の排気管１８の垂直管部１８Ｂは、ＰＭ捕集装置１６の流出口１６Ｃに接続された第１の水平管部１８ＡとＮＯｘ浄化装置１９の流入口１９Ｂに接続された第２の水平管部１８Ｃとの間に、軸線Ｚ１−Ｚ１に沿って垂直方向に延びる直線状管体として管路長を長尺に形成することができる。このように、垂直管部１８Ｂを長尺な直線状管体として形成することで、後述の尿素水噴射ノズル２１から第２の排気管１８内に噴射される尿素水を該垂直管部１８Ｂ内で充分に拡散させることができる。 Moreover, since the PM collection device 16 and the NOx purification device 19 are arranged with a height difference, the vertical pipe portion 18B of the second exhaust pipe 18 is connected to the outlet 16C of the PM collection device 16. Between the first horizontal pipe portion 18A thus formed and the second horizontal pipe portion 18C connected to the inflow port 19B of the NOx purification device 19, a linear pipe body extending in the vertical direction along the axis Z1-Z1. The pipe length can be formed long. In this way, by forming the vertical pipe portion 18B as a long straight tube body, urea water injected into the second exhaust pipe 18 from the urea water injection nozzle 21 described later is contained in the vertical pipe portion 18B. Can be sufficiently diffused.

２０はエンジン８の上側に位置してエンジン８に重なるように設けられた支持部材で、該支持部材２０は、ＮＯｘ浄化装置１９をエンジン８に対して支持するものである。ここで、支持部材２０は、エンジン８の後部側に取り付けられた取付部２０Ａと、該取付部２０Ａからエンジン８の上方に向けほぼ水平に伸びた板状の支持部２０Ｂとにより構成されている。そして、支持部材２０の支持部２０Ｂ上には、ＮＯｘ浄化装置１９がボルト等（図示せず）を用いて取り付けられている。 A support member 20 is provided on the upper side of the engine 8 so as to overlap the engine 8. The support member 20 supports the NOx purification device 19 with respect to the engine 8. Here, the support member 20 includes an attachment portion 20A attached to the rear side of the engine 8 and a plate-like support portion 20B extending substantially horizontally from the attachment portion 20A toward the upper side of the engine 8. . And on the support part 20B of the support member 20, the NOx purification apparatus 19 is attached using a volt | bolt etc. (not shown).

２１は第２の排気管１８に設けられた尿素水噴射ノズルで、該尿素水噴射ノズル２１は、尿素水溶液タンク（図示せず）に貯溜された尿素水溶液を、第２の排気管１８内を流通する排気ガスに向けて噴射するものである。この場合、尿素水噴射ノズル２１は、第２の排気管１８のうち、長尺な直線状管体として形成された垂直管部１８Ｂの上流側位置、即ち、第１の水平管部１８Ａと垂直管部１８Ｂとが交わる角隅位置に垂直方向で上向き（軸線Ｚ１−Ｚ１上）に設けられている。これにより、尿素水噴射ノズル２１を排気ガスの流れ方向に向けて設けることができ、尿素水噴射ノズル２１から噴射した尿素水を、長尺な直線状管体の垂直管部１８Ｂ内で充分に拡散させることができ、選択還元触媒による還元反応を効率よく行うことができる。 A urea water injection nozzle 21 is provided in the second exhaust pipe 18, and the urea water injection nozzle 21 supplies a urea aqueous solution stored in a urea aqueous solution tank (not shown) in the second exhaust pipe 18. It is injected toward the exhaust gas that circulates. In this case, the urea water injection nozzle 21 is located upstream of the vertical pipe portion 18B formed as a long straight pipe body in the second exhaust pipe 18, that is, perpendicular to the first horizontal pipe portion 18A. It is provided vertically upward (on the axis Z1-Z1) at the corner position where the tube portion 18B intersects. Thereby, the urea water injection nozzle 21 can be provided in the direction of the flow of the exhaust gas, and the urea water injected from the urea water injection nozzle 21 is sufficiently contained in the vertical pipe portion 18B of the long linear tube body. It can be diffused, and the reduction reaction by the selective reduction catalyst can be performed efficiently.

第１の実施の形態による油圧ショベル１は上述の如き構成を有するもので、次に、その動作について説明する。 The hydraulic excavator 1 according to the first embodiment has the above-described configuration. Next, the operation thereof will be described.

まず、オペレータは、上部旋回体３のキャブ６に搭乗し、エンジン８を始動して油圧ポンプ１１を駆動する。これにより、油圧ポンプ１１からの圧油は、制御弁装置を介して各種アクチュエータに供給される。そして、キャブ６に搭乗したオペレータが走行用の操作レバー（図示せず）を操作したときには、下部走行体２を前進または後退させることができる。一方、作業用の操作レバー（図示せず）を操作することにより、作業装置４等を動作させて土砂の掘削作業等を行うことができる。 First, the operator gets on the cab 6 of the upper swing body 3, starts the engine 8, and drives the hydraulic pump 11. Thereby, the pressure oil from the hydraulic pump 11 is supplied to various actuators via the control valve device. And when the operator who boarded the cab 6 operated the operation lever (not shown) for driving | running | working, the lower traveling body 2 can be moved forward or backward. On the other hand, by operating a working operation lever (not shown), the work device 4 and the like can be operated to perform excavation work of earth and sand.

また、エンジン８の運転時に、エンジン８から排出される排気ガスは、第１の排気管１５、ＰＭ捕集装置１６、第２の排気管１８、ＮＯｘ浄化装置１９を通じて大気中に排出される。このとき、排気ガスは、ＰＭ捕集装置１６のＰＭ捕集フィルタ（図示せず）により粒子状物質が除去されると共に、ＮＯｘ浄化装置１９の浄化装置本体（図示せず）により窒素酸化物が窒素と水に分解して浄化されてから大気中に排出される。 Further, during operation of the engine 8, exhaust gas discharged from the engine 8 is discharged into the atmosphere through the first exhaust pipe 15, the PM collection device 16, the second exhaust pipe 18, and the NOx purification device 19. At this time, particulate matter is removed from the exhaust gas by the PM collection filter (not shown) of the PM collection device 16, and nitrogen oxide is removed by the purification device body (not shown) of the NOx purification device 19. After being decomposed into nitrogen and water and purified, it is discharged into the atmosphere.

このように、第１の実施の形態によれば、第１の排気ガス後処理装置としてＰＭ捕集装置１６を設けているから、排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集することができる。また、第２の排気ガス後処理装置としてＮＯｘ浄化装置１９を設けているから、排気ガスに含まれる窒素酸化物を浄化することができる。従って、有害物質を取除いて排気ガスを清浄化することができる。 Thus, according to the first embodiment, since the PM collection device 16 is provided as the first exhaust gas aftertreatment device, particulate matter contained in the exhaust gas can be collected. Further, since the NOx purification device 19 is provided as the second exhaust gas aftertreatment device, nitrogen oxides contained in the exhaust gas can be purified. Therefore, exhaust gas can be purified by removing harmful substances.

この場合、図３に示すように、ＰＭ捕集装置１６とＮＯｘ浄化装置１９とは、平面視においてＬ字状に配置されている。即ち、ＰＭ捕集装置１６の軸線Ｘ１−Ｘ１とＮＯｘ浄化装置１９の軸線Ｙ１−Ｙ１とは、平面視でほぼ直交するように交差している。また、図４に示すように、ＰＭ捕集装置１６とＮＯｘ浄化装置１９とは、高低差をもって配置され、ＮＯｘ浄化装置１９は、ＰＭ捕集装置１６よりも上方に配置されている。さらに、図３ないし図５に示すように、ＮＯｘ浄化装置１９は、エンジン８の上方に当該エンジン８と重なり合う状態で配置されている。 In this case, as shown in FIG. 3, the PM collection device 16 and the NOx purification device 19 are arranged in an L shape in plan view. That is, the axis X1-X1 of the PM collection device 16 and the axis Y1-Y1 of the NOx purification device 19 intersect so as to be substantially orthogonal in a plan view. As shown in FIG. 4, the PM collection device 16 and the NOx purification device 19 are arranged with a height difference, and the NOx purification device 19 is arranged above the PM collection device 16. Further, as shown in FIGS. 3 to 5, the NOx purification device 19 is disposed above the engine 8 so as to overlap the engine 8.

このため、ＮＯｘ浄化装置１９を、エンジン８の上方に形成された大きなスペース内に配置することができ、ＰＭ捕集装置１６とＮＯｘ浄化装置１９とをエンジン８の周囲にコンパクトに配置することができる。従って、カウンタウエイト７の前面７Ａ側にＮＯｘ浄化装置１９を配置するための凹部を設ける必要がなく、カウンタウエイト７の重量を十分に確保することができる。また、後方小旋回型油圧ショベルのように、カウンタウエイト７の前，後方向の厚さが薄く、カウンタウエイト７にＮＯｘ浄化装置１９を配置する凹部を設けることが困難な場合でも、ＮＯｘ浄化装置１９をカウンタウエイト７の上方に配置することができる。 For this reason, the NOx purification device 19 can be arranged in a large space formed above the engine 8, and the PM trapping device 16 and the NOx purification device 19 can be arranged compactly around the engine 8. it can. Therefore, it is not necessary to provide a recess for disposing the NOx purification device 19 on the front surface 7A side of the counterweight 7, and the weight of the counterweight 7 can be sufficiently secured. Further, even when the counterweight 7 is thin in the front and rear directions and it is difficult to provide a recess for disposing the NOx purification device 19 in the counterweight 7 as in the case of a small rear swivel excavator, the NOx purification device 19 can be arranged above the counterweight 7.

なお、エンジン８と建屋カバー１４の上面カバー部１４Ｃとの間に十分なスペースが確保できない場合には、上面カバー部１４Ｃの上方にエンジンカバー（図示せず）を設け、このエンジンカバーとエンジン８との間にＮＯｘ浄化装置１９を配置する構成としてもよい。 If a sufficient space cannot be secured between the engine 8 and the upper surface cover portion 14C of the building cover 14, an engine cover (not shown) is provided above the upper surface cover portion 14C. It is good also as a structure which arrange | positions the NOx purification apparatus 19 between.

かくして、本実施の形態によれば、第２の排気ガス後処理装置（ＮＯｘ浄化装置１９）を第１の排気ガス後処理装置（ＰＭ捕集装置１６）よりも上方に配置し、これら第１，第２の排気ガス後処理装置間を接続する第２の排気管１８を、第１の水平管部１８Ａと、垂直管部１８Ｂと、第２の水平管部１８Ｃとにより構成している。このように、第１，第２の水平管部１８Ａ，１８Ｃ間に垂直管部１８Ｂを設けることにより、第２の排気管１８の長さを確保しつつ、当該第２の排気管１８の水平方向における占有スペースを削減することができる。この結果、カウンタウエイト７に特別な加工を施すことなくＰＭ捕集装置１６とＮＯｘ浄化装置１９とをエンジン８の周囲に効率よく配置することができる。これにより、生産性の向上、製造コストの低減等を図ることができる。 Thus, according to the present embodiment, the second exhaust gas aftertreatment device (NOx purifying device 19) is disposed above the first exhaust gas aftertreatment device (PM collecting device 16), and these first , The second exhaust pipe 18 connecting the second exhaust gas aftertreatment devices is constituted by a first horizontal pipe section 18A, a vertical pipe section 18B, and a second horizontal pipe section 18C. As described above, by providing the vertical pipe portion 18B between the first and second horizontal pipe portions 18A and 18C, the length of the second exhaust pipe 18 is secured and the horizontal direction of the second exhaust pipe 18 is secured. Occupied space in the direction can be reduced. As a result, the PM collection device 16 and the NOx purification device 19 can be efficiently arranged around the engine 8 without performing special processing on the counterweight 7. Thereby, improvement of productivity, reduction of manufacturing cost, etc. can be aimed at.

さらに、ＰＭ捕集装置１６とＮＯｘ浄化装置１９とは、高低差を設けて配置しているので、第２の排気管１８の垂直管部１８Ｂは、ＰＭ捕集装置１６の流出口１６Ｃに接続された第１の水平管部１８ＡとＮＯｘ浄化装置１９の流入口１９Ｂに接続された第２の水平管部１８Ｃとの間に、軸線Ｚ１−Ｚ１に沿って垂直方向に延びる直線状管体として管路長を長尺に形成することができる。このように、垂直管部１８Ｂを長尺な直線状管体として形成することで、尿素水噴射ノズル２１から第２の排気管１８内に噴射される尿素水を当該垂直管部１８Ｂ内で充分に拡散させることができ、選択還元触媒による還元反応を効率よく行うことができる。 Furthermore, since the PM collection device 16 and the NOx purification device 19 are arranged with a height difference, the vertical pipe portion 18B of the second exhaust pipe 18 is connected to the outlet 16C of the PM collection device 16. Between the first horizontal pipe portion 18A thus formed and the second horizontal pipe portion 18C connected to the inflow port 19B of the NOx purification device 19, a linear pipe body extending in the vertical direction along the axis Z1-Z1. The pipe length can be formed long. In this way, by forming the vertical pipe portion 18B as a long straight tube body, the urea water injected from the urea water injection nozzle 21 into the second exhaust pipe 18 is sufficient in the vertical pipe portion 18B. Thus, the reduction reaction using the selective reduction catalyst can be performed efficiently.

次に、図６ないし図９は本発明の第２の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、第２の排気管が、第１の排気ガス後処理装置の後部側に設けられた流出口と第２の排気ガス後処理装置の熱交換装置側に設けられた流入口との間を接続し、第２の排気管を構成する第２の水平管部が、第２の排気ガス後処理装置に沿って伸長する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一符号を付し、その説明を省略するものとする。 Next, FIGS. 6 to 9 show a second embodiment of the present invention. The feature of this embodiment is that the second exhaust pipe is provided on the rear side of the first exhaust gas aftertreatment device and on the heat exchange device side of the second exhaust gas aftertreatment device. The second horizontal pipe part constituting the second exhaust pipe is connected to the inflow port and extends along the second exhaust gas aftertreatment device. In the present embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

図中、３１はＰＭ捕集装置１６の流出口１６Ｃに接続された第２の排気管を示し、該第２の排気管３１は、第１の実施の形態による第２の排気管１８に代えて本実施の形態に用いたものである。この第２の排気管３１は、ＰＭ捕集装置１６を通過した高温の排気ガスを後述のＮＯｘ浄化装置３２に導入するものであり、金属製の配管として形成されている。 In the figure, reference numeral 31 denotes a second exhaust pipe connected to the outlet 16C of the PM collection device 16, and the second exhaust pipe 31 is replaced with the second exhaust pipe 18 according to the first embodiment. Used in this embodiment. The second exhaust pipe 31 introduces the high-temperature exhaust gas that has passed through the PM trapping device 16 into the NOx purification device 32 described later, and is formed as a metal pipe.

ここで、第２の排気管３１は、上流側端部がＰＭ捕集装置１６の流出口１６Ｃに接続され、該流出口１６Ｃから筒体１６Ａの軸線Ｘ２−Ｘ２に沿って後方へと水平方向に延びた第１の水平管部３１Ａと、当該第１の水平管部３１Ａの先端側となる下流側端部から略Ｌ字状に屈曲し、垂直方向（軸線Ｚ２−Ｚ２方向）に沿って上方に立上った垂直管部３１Ｂと、該垂直管部３１Ｂの先端側となる下流側端部から略Ｌ字状に屈曲し、ＮＯｘ浄化装置３２に沿って水平方向に伸長した第２の水平管部３１Ｃとから形成されている。そして、第２の水平管部３１Ｃの下流側端部は、ＮＯｘ浄化装置３２の流入口３２Ｂに接続されている。 Here, the upstream side end of the second exhaust pipe 31 is connected to the outlet 16C of the PM collection device 16, and the second exhaust pipe 31 is horizontally oriented backward from the outlet 16C along the axis X2-X2 of the cylindrical body 16A. The first horizontal pipe portion 31A extending in the direction of the first horizontal pipe portion 31B and the downstream side end portion which is the front end side of the first horizontal pipe portion 31A are bent in a substantially L shape, and along the vertical direction (axis Z2-Z2 direction). A vertical pipe portion 31B that rises upward, and a second pipe that is bent in a substantially L shape from the downstream end that is the tip side of the vertical pipe portion 31B and extends in the horizontal direction along the NOx purification device 32. It is formed from the horizontal pipe part 31C. The downstream end of the second horizontal pipe portion 31C is connected to the inlet 32B of the NOx purification device 32.

３２は第２の排気管３１の出口側となる第２の水平管部３１Ｃに接続された第２の排気ガス後処理装置としてのＮＯｘ浄化装置を示し、該ＮＯｘ浄化装置３２は、第１の実施の形態によるＮＯｘ浄化装置１９に代えて本実施の形態に用いたものである。このＮＯｘ浄化装置３２は、ＰＭ捕集装置１６を通過した排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を窒素と水に分解して浄化するものである。 Reference numeral 32 denotes a NOx purification device as a second exhaust gas aftertreatment device connected to the second horizontal pipe portion 31C on the outlet side of the second exhaust pipe 31, and the NOx purification device 32 is a first exhaust gas aftertreatment device. It replaces with the NOx purification apparatus 19 by embodiment, and is used for this Embodiment. The NOx purifying device 32 decomposes and purifies nitrogen oxide (NOx) contained in the exhaust gas that has passed through the PM trapping device 16 into nitrogen and water.

ここでＮＯｘ浄化装置３２は、円筒状容器として形成され、熱交換装置１０と油圧ポンプ１１との間に左，右方向に延びて配置された筒体３２Ａと、該筒体３２Ａの熱交換装置１０側となる上流側に設けられ、径方向外向きに突出した筒状の流入口３２Ｂと、当該筒体３２Ａの油圧ポンプ側となる下流側から径方向外向きに突出した筒状の尾管３２Ｃとにより大略構成されている。このＮＯｘ浄化装置３２の筒体３２Ａは、軸線Ｙ２−Ｙ２が左，右方向に延びた状態で後述する支持部材３３の支持部３３Ｂ上に取り付けられ、エンジン８、油圧ポンプ１１等と共に建屋カバー１４内に収容されている。 Here, the NOx purification device 32 is formed as a cylindrical container and extends between the heat exchange device 10 and the hydraulic pump 11 so as to extend leftward and rightward, and a heat exchange device for the tubular body 32A. A cylindrical inflow port 32B provided on the upstream side which is the 10 side and projecting radially outward, and a cylindrical tail tube projecting radially outward from the downstream side which is the hydraulic pump side of the cylindrical body 32A It is roughly constituted by 32C. The cylinder 32A of the NOx purification device 32 is mounted on a support portion 33B of a support member 33 described later with the axis Y2-Y2 extending leftward and rightward, and the building cover 14 together with the engine 8, the hydraulic pump 11, and the like. Is housed inside.

この場合、図７に示すように、ＰＭ捕集装置１６とＮＯｘ浄化装置３２とは、平面視においてＬ字状に配置されている。即ち、ＰＭ捕集装置１６の軸線Ｘ２−Ｘ２とＮＯｘ浄化装置３２の軸線Ｙ２−Ｙ２とが、平面視でほぼ直交するように交差している。また、図８に示すように、ＰＭ捕集装置１６とＮＯｘ浄化装置３２とは、高低差をもって配置され、ＮＯｘ浄化装置３２は、ＰＭ捕集装置１６よりも上方に配置されている。さらに、図６ないし図９に示すように、ＮＯｘ浄化装置３２は、エンジン８の上方に当該エンジン８と重り合う状態で配置されている。 In this case, as shown in FIG. 7, the PM collection device 16 and the NOx purification device 32 are arranged in an L shape in plan view. That is, the axis X2-X2 of the PM collection device 16 and the axis Y2-Y2 of the NOx purification device 32 intersect so as to be substantially orthogonal in a plan view. As shown in FIG. 8, the PM collection device 16 and the NOx purification device 32 are arranged with a height difference, and the NOx purification device 32 is arranged above the PM collection device 16. Further, as shown in FIGS. 6 to 9, the NOx purification device 32 is disposed above the engine 8 so as to overlap the engine 8.

そして、ＰＭ捕集装置１６の後部側に設けた流出口１６ＣとＮＯｘ浄化装置３２の熱交換装置１０側に設けた流入口３２Ｂとの間を第２の排気管３１によって接続することにより、第２の排気管３１を構成する第２の水平管部３１Ｃを、ＮＯｘ浄化装置３２の軸線Ｙ２−Ｙ２に沿って水平方向に延びる直線状管体として、長尺な管路長をもって形成することができる。 The second exhaust pipe 31 connects the outlet 16C provided on the rear side of the PM collection device 16 and the inlet 32B provided on the heat exchange device 10 side of the NOx purification device 32, thereby The second horizontal pipe portion 31C constituting the second exhaust pipe 31 may be formed as a straight pipe body extending in the horizontal direction along the axis Y2-Y2 of the NOx purification device 32 with a long pipe length. it can.

３３はエンジン８の上方に位置してエンジン８に重なるように設けられた支持部材で、該支持部材３３は、ＮＯｘ浄化装置３２をエンジン８に対して支持するものである。ここで、支持部材３３は、エンジン８の後部側に取り付けられた取付部３３Ａと、該取付部３３Ａからエンジン８の上方に向けほぼ水平に伸びた板状の支持部３３Ｂとにより構成されている。そして、支持部材３３の支持部３３Ｂ上には、ＮＯｘ浄化装置３２がボルト等（図示せず）を用いて取り付けられている。 A support member 33 is provided above the engine 8 so as to overlap the engine 8, and the support member 33 supports the NOx purification device 32 with respect to the engine 8. Here, the support member 33 includes an attachment portion 33A attached to the rear side of the engine 8 and a plate-like support portion 33B extending substantially horizontally from the attachment portion 33A toward the upper side of the engine 8. . And the NOx purification apparatus 32 is attached on the support part 33B of the support member 33 using a volt | bolt etc. (not shown).

３４は第２の排気管３１の第２の水平管部３１Ｂに設けられた尿素水噴射ノズルで、該尿素水噴射ノズル３４は、前述した第１の実施の形態による尿素水噴射ノズル２１とほぼ同様に構成されている。尿素水噴射ノズル３４は、第２の排気管３１のうち、長尺な直線状管体として形成された第２の水平管部３１Ｃの上流側位置、即ち、垂直管部３１Ｂと第２の水平管部３１Ｃとの角隅位置に水平方向に設けられている。これにより、尿素水噴射ノズル３４を排気の流れ方向に向けて設けることができ、尿素水噴射ノズル３４から噴射した尿素水は、長尺な直線状管体の第２の水平管部３１Ｃ内で充分に拡散させることができる。 34 is a urea water injection nozzle provided in the second horizontal pipe portion 31B of the second exhaust pipe 31, and the urea water injection nozzle 34 is substantially the same as the urea water injection nozzle 21 according to the first embodiment described above. It is constituted similarly. The urea water injection nozzle 34 is located upstream of the second horizontal pipe portion 31C formed as a long straight pipe body in the second exhaust pipe 31, that is, the vertical pipe portion 31B and the second horizontal pipe portion 31B. It is provided in the horizontal direction at the corner position with the tube portion 31C. Thereby, the urea water injection nozzle 34 can be provided in the flow direction of the exhaust gas, and the urea water injected from the urea water injection nozzle 34 is in the second horizontal pipe portion 31C of the long linear tube body. It can be diffused sufficiently.

第２の実施の形態による油圧ショベルは、上述の如き第２の排気管３１、ＮＯｘ浄化装置３２を有するもので、このように構成された第２の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。 The hydraulic excavator according to the second embodiment includes the second exhaust pipe 31 and the NOx purification device 32 as described above, and the first embodiment described above also in the second embodiment configured as described above. It is possible to obtain substantially the same operational effects as in the embodiment.

特に、第２の実施の形態によれば、ＰＭ捕集装置１６の後部側に設けた流出口１６ＣとＮＯｘ浄化装置３２の熱交換装置１０側に設けた流入口３２Ｂとの間を第２の排気管３１によって接続することにより、第２の排気管３１を構成する第２の水平管部３１Ｃを、ＮＯｘ浄化装置３２の軸線Ｙ２−Ｙ２に沿って水平方向に延びる直線状管体として、長尺な管路長をもって形成することができる。これにより、第２の排気管３１の第２の水平管部３１Ｃが排気の流れ方向に長尺な直線状管体となっているので、尿素水噴射ノズル３４から第２の排気管３１内に噴射される尿素水を、当該第２の水平管部３１Ｃ内で充分に拡散させることができ、選択還元触媒による還元反応を一層効率よく行うことができる。 In particular, according to the second embodiment, there is a second gap between the outlet 16C provided on the rear side of the PM collection device 16 and the inlet 32B provided on the heat exchange device 10 side of the NOx purification device 32. By connecting with the exhaust pipe 31, the second horizontal pipe portion 31C constituting the second exhaust pipe 31 is long as a linear pipe body extending in the horizontal direction along the axis Y2-Y2 of the NOx purification device 32. It can be formed with a long pipe length. As a result, the second horizontal pipe portion 31C of the second exhaust pipe 31 is a straight tubular body that is long in the flow direction of the exhaust, so that the urea water injection nozzle 34 enters the second exhaust pipe 31. The injected urea water can be sufficiently diffused in the second horizontal pipe portion 31C, and the reduction reaction by the selective reduction catalyst can be performed more efficiently.

なお、第１の実施の形態では、第１の排気ガス後処理装置としてＰＭ捕集装置１６を適用し、第２の排気ガス後処理装置としてＮＯｘ浄化装置１９を適用した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば、第１、第２の排気ガス後処理装置として酸化触媒装置、消音装置等を適用する構成としてもよい。この構成は第２の実施の形態にも同様に適用することができるものである。 In the first embodiment, the PM trapping device 16 is applied as the first exhaust gas aftertreatment device, and the NOx purification device 19 is applied as the second exhaust gas aftertreatment device as an example. explained. However, the present invention is not limited to this, and for example, an oxidation catalyst device, a silencer, or the like may be applied as the first and second exhaust gas aftertreatment devices. This configuration can be similarly applied to the second embodiment.

また、第１の実施の形態では、ＰＭ捕集装置１６、ＮＯｘ浄化装置１９をエンジンに固定した支持部材１７，２０に取り付けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば旋回フレーム５上に設けられた支持ブラケットに、ＰＭ捕集装置１６を取り付ける構成としてもよい。この構成は、第１の実施の形態によるＮＯｘ浄化装置１９の取り付け構造や第２の実施の形態にも同様に適用することができるものである。 Further, in the first embodiment, the case where the PM collection device 16 and the NOx purification device 19 are attached to the support members 17 and 20 fixed to the engine has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. For example, the PM collection device 16 may be attached to a support bracket provided on the revolving frame 5. This configuration can be similarly applied to the attachment structure of the NOx purification device 19 according to the first embodiment and the second embodiment.

さらに、各実施の形態では、建設機械として、クローラ式の下部走行体２を備えた油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばホイール式の下部走行体を備えた油圧ショベルに適用してもよい。それ以外にも、ホイールローダ、ダンプトラック、リフトトラック等の他の建設機械にも広く適用することができる。 Furthermore, in each embodiment, the hydraulic excavator 1 provided with the crawler type lower traveling body 2 was described as an example of the construction machine. However, the present invention is not limited to this, and may be applied to, for example, a hydraulic excavator provided with a wheel-type lower traveling body. Besides, it can be widely applied to other construction machines such as wheel loaders, dump trucks, lift trucks and the like.

１油圧ショベル（建設機械）
２下部走行体（車体）
３上部旋回体（車体）
５旋回フレーム
８エンジン
９過給機
９Ａ排気口
１０熱交換装置
１１油圧ポンプ
１５第１の排気管
１６ＰＭ捕集装置（第１の排気ガス後処理装置）
１６Ａ，１９Ａ，３２Ａ筒体
１６Ｂ，１９Ｂ，３２Ｂ流入口
１６Ｃ流出口
１８，３１第２の排気管
１８Ａ，３１Ａ第１の水平管部
１８Ｂ，３１Ｂ垂直管部
１８Ｃ，３１Ｃ第２の水平管部
１９，３２ＮＯｘ浄化装置（第２の排気ガス後処理装置）
２１，３４尿素水噴射ノズル
Ｘ１−Ｘ１，Ｘ２−Ｘ２ＰＭ捕集装置の軸線
Ｙ１−Ｙ１，Ｙ２−Ｙ２ＮＯｘ浄化装置の軸線
Ｚ１−Ｚ１，Ｚ２−Ｚ２垂直管部の軸線 1 Excavator (construction machine)
2 Lower traveling body (car body)
3 Upper swing body (car body)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Turning frame 8 Engine 9 Supercharger 9A Exhaust port 10 Heat exchange apparatus 11 Hydraulic pump 15 1st exhaust pipe 16 PM collection apparatus (1st exhaust gas aftertreatment apparatus)
16A, 19A, 32A Cylinder 16B, 19B, 32B Inlet 16C Outlet 18, 31 Second exhaust pipe 18A, 31A First horizontal pipe part 18B, 31B Vertical pipe part 18C, 31C Second horizontal pipe part 19 , 32 NOx purification device (second exhaust gas aftertreatment device)
21, 34 Urea water injection nozzle X1-X1, X2-X2 Axis of PM collection device Y1-Y1, Y2-Y2 Axis of NOx purification device Z1-Z1, Z2-Z2 Axis of vertical pipe

Claims

A self-propelled vehicle body, a horizontally installed engine extending left and right in the vehicle body, a hydraulic pump provided on the vehicle body on one side in the longitudinal direction of the engine, A heat exchange device provided on the vehicle body located on the other side in the engine length direction, a first exhaust pipe connected to the exhaust port of the engine, and an outlet side of the first exhaust pipe The first exhaust gas aftertreatment device, the second exhaust pipe connected to the outlet of the first exhaust gas aftertreatment device, and the second exhaust pipe provided on the outlet side of the second exhaust pipe In a construction machine comprising an exhaust gas aftertreatment device of
The first exhaust gas aftertreatment device comprises a cylindrical body whose axis extends in the front and rear directions, and is disposed on one side in the longitudinal direction of the engine and above the hydraulic pump,
The second exhaust gas aftertreatment device is composed of a cylinder whose axis extends in the left and right directions, and is disposed above the first exhaust gas aftertreatment device,
The first exhaust pipe extends in a horizontal direction from an exhaust port of the engine and is connected to an inlet of the first exhaust gas aftertreatment device,
The second exhaust pipe is connected to the outlet of the first exhaust gas aftertreatment device and extends in the horizontal direction, and stands upward from the tip side of the first horizontal pipe portion. Construction comprising a rising vertical pipe part and a second horizontal pipe part extending in the horizontal direction from the front end side of the vertical pipe part and connected to the inlet of the second exhaust gas aftertreatment device machine.

2. The construction machine according to claim 1, wherein the second exhaust gas aftertreatment device is configured to be disposed in a state where at least a part thereof overlaps above the engine.

The first exhaust gas aftertreatment device and the second exhaust gas aftertreatment device are arranged in an L shape in plan view,
The second exhaust pipe includes the outlet provided on the rear side of the first exhaust gas aftertreatment device and the inlet provided on the hydraulic pump side of the second exhaust gas aftertreatment device. And the connection between
The second exhaust gas aftertreatment device is a NOx purification device that purifies nitrogen oxides contained in the exhaust gas from the engine using a urea aqueous solution,
The construction machine according to claim 1 or 2, wherein a urea water injection nozzle for injecting the urea aqueous solution is provided in the vertical pipe portion of the second exhaust pipe.

The first exhaust gas aftertreatment device and the second exhaust gas aftertreatment device are arranged in an L shape in plan view,
The second exhaust pipe includes the outlet provided on a rear side of the first exhaust gas aftertreatment device and the flow provided on the heat exchange device side of the second exhaust gas aftertreatment device. By connecting between the inlet, the second horizontal pipe portion is configured to extend along the second exhaust gas aftertreatment device,
The second exhaust gas aftertreatment device is a NOx purification device that purifies nitrogen oxides contained in the exhaust gas from the engine using a urea aqueous solution,
The construction machine according to claim 1 or 2, wherein a urea water injection nozzle for injecting the urea aqueous solution is provided in the second horizontal pipe portion of the second exhaust pipe.