JP6103639B2 - Arrangement structure of piping for reducing agent in construction machinery - Google Patents
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Description
本発明は、排ガス浄化装置と還元剤タンクとを搭載してなる建設機械において、還元剤タンクから排ガス浄化装置に至る還元剤用配管の配設構造の技術分野に関するものである。 The present invention relates to a technical field of an arrangement structure of a reducing agent pipe extending from a reducing agent tank to an exhaust gas purifying device in a construction machine including an exhaust gas purifying device and a reducing agent tank.
一般に、油圧ショベル等の建設機械では、動力源としてディーゼルエンジンが広く採用されているが、ディーゼルエンジンから排出される排ガス中には窒素酸化物(NOx)が多く含まれ、そこで、従来から、排ガス中の窒素酸化物を除去して浄化するための排ガス浄化装置が種々実用化されている。
この様な排ガス浄化装置として、尿素水等の還元剤をディーゼルエンジンの排気路中に噴射して窒素酸化物を還元するようにしたものが知られているが、このように尿素水等の還元剤を用いる場合、該還元剤は、建設機械に搭載される還元剤タンクに貯溜され、該還元剤タンクから還元剤用配管を通って噴射装置に至り、該噴射装置により排気路中に噴射されるように構成されている。
ところで、前述したような排ガス浄化装置は、エンジンの排気路に接続されるため通常エンジンルーム内に配設される。一方、還元剤タンクには還元剤を適宜補給する必要があるが、該還元剤の補給は、燃料の補給と同じタイミングで行なうことが望ましく、そこで、アクセス性を考慮して燃料タンクの近傍に還元剤タンクを配設すると共に、該還元剤タンクから排ガス浄化装置に至る還元剤用配管を、燃料タンクや該燃料タンクに隣接する作動油タンクに沿うようにして配設したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
Generally, diesel engines are widely used as power sources in construction machines such as hydraulic excavators. However, exhaust gas discharged from diesel engines contains a large amount of nitrogen oxides (NOx). Various exhaust gas purification apparatuses for removing and purifying nitrogen oxides therein have been put into practical use.
As such an exhaust gas purification device, a device in which a reducing agent such as urea water is injected into the exhaust passage of a diesel engine to reduce nitrogen oxides is known. When using a reducing agent, the reducing agent is stored in a reducing agent tank mounted on a construction machine, reaches the injection device through the reducing agent pipe from the reducing agent tank, and is injected into the exhaust passage by the injection device. It is comprised so that.
By the way, the exhaust gas purifying apparatus as described above is usually disposed in the engine room because it is connected to the exhaust path of the engine. On the other hand, it is necessary to replenish the reductant tank appropriately. However, it is desirable to replenish the reductant at the same timing as the fuel replenishment. It is known that a reductant tank is disposed and a reductant pipe extending from the reductant tank to the exhaust gas purification device is disposed along a fuel tank or a hydraulic oil tank adjacent to the fuel tank. (For example, refer to Patent Document 1).
しかるに、前記尿素水等の還元剤は、排気路に噴射される前に高温になると熱分解されて機能を果たさなくなる惧れがある。噴射装置に供給される尿素水温度が高いと、噴射後に排気ガスと混合される前に結晶化し、適切な還元反応を得られない場合がある。一方、還元剤の噴射装置は排気路に接続されるため高温になりやすい。このため、噴射装置に至るまでの間、なるべく還元剤の温度が上昇しないように配慮する必要がある。しかしながら、前記特許文献1のように還元剤用配管を燃料タンクや作動油タンクに沿うようにして配設する場合、燃料タンクは噴射装置からの戻り燃料によって、また、作動油タンクはアクチュエータからの戻り油によって高温になるため、これら燃料タンクや作動油タンクからの熱を受けて還元剤の温度が上昇してしまう惧れがあり、ここに本発明の解決すべき課題がある。
However, when the reducing agent such as urea water becomes a high temperature before being injected into the exhaust passage, it may be thermally decomposed and may not perform its function. If the temperature of the urea water supplied to the injection device is high, it may crystallize before being mixed with exhaust gas after injection, and an appropriate reduction reaction may not be obtained. On the other hand, since the reducing agent injection device is connected to the exhaust passage, it tends to be hot. For this reason, it is necessary to consider that the temperature of a reducing agent does not rise as much as possible until it reaches an injection device. However, when the reducing agent pipe is arranged along the fuel tank or the hydraulic oil tank as in
本発明は、上記の如き実情に鑑みこれらの課題を解決することを目的として創作されたものであって、請求項1の発明は、ディーゼルエンジンと、燃料や作動油を貯溜する油タンクと、前記ディーゼルエンジンの排気路に設けられる排ガス浄化装置と、該排ガス浄化装置に供給される還元剤を貯溜する還元剤タンクとを搭載してなる建設機械において、前記還元剤タンクから排ガス浄化装置に至る還元剤用配管を前記油タンクに沿うようにして配設するにあたり、該還元剤用配管の配設路を形成する配管カバーを、油タンクの外壁面或いは該外壁面を覆う外側カバーから延出する状態で設け、該配管カバーに還元剤用配管を油タンクから間隔を存する状態で保持せしめたことを特徴とする建設機械における還元剤用配管の配設構造である。
請求項2の発明は、請求項1において、配管カバーに、通風用のスリットを設けたことを特徴とする建設機械における還元剤用配管の配設構造である。
請求項3の発明は、請求項1または2において、建設機械には、ラジエータやオイルクーラーからなる冷却装置が搭載されると共に、配管カバーに、前記冷却装置からの排風から還元剤用配管を遮蔽するための遮風壁を設けたことを特徴とする建設機械における還元剤用配管の配設構造である。
請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れか一項において、配管カバーは、油タンクの外壁面或いは該外壁面を覆う外側カバーを延出させて形成したことを特徴とする建設機械における還元剤用配管の配設構造である。
The present invention has been created for the purpose of solving these problems in view of the above circumstances, and the invention of
The invention of
The invention according to
A fourth aspect of the present invention is the construction machine according to any one of the first to third aspects, wherein the piping cover is formed by extending an outer wall surface of the oil tank or an outer cover that covers the outer wall surface. 2 is a structure for arranging a reducing agent pipe in FIG.
請求項1の発明とすることにより、油タンクと接することなく還元剤用配管を配設することができて、還元剤が油タンクからの熱を受けて温度上昇してしまうことを確実に抑制できる。
請求項2の発明とすることにより、還元剤が温度上昇してしまうことを更に確実に防止できる。
請求項3の発明とすることにより、温度の高い冷却装置の排風から還元剤用配管を遮蔽することができる。
請求項4の発明とすることにより、外観上に優れるうえ、配管カバーのための別途部材を必要としないという利点がある。
According to the first aspect of the present invention, the reducing agent pipe can be disposed without being in contact with the oil tank, and the temperature of the reducing agent due to heat from the oil tank is reliably suppressed. it can.
By setting it as invention of
By setting it as invention of
The invention of
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図において、1は建設機械の一例である油圧ショベルの上部旋回体であって、該上部旋回体1には、掘削等の各種作業を行なうフロント作業機2が装着されていると共に、運転席が配されるキャブ3、燃料が貯溜される燃料タンク4、作動油が貯溜される作動油タンク5、動力源となるディーゼルエンジン(以下、単にエンジンとも称する)6、カウンタウエイト7等の各種部材装置が搭載されているなどの基本的構成は従来通りである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the figure,
前記燃料タンク4および作動油タンク5は、上部旋回体1の右側部に、燃料タンク4が前側に位置し作動油タンク5が後側に位置する状態で前後に隣接して配設されている。これら燃料タンク4、作動油タンク5の外壁面4a、5a(本実施の形態では右側面)は薄板状の外側カバー8によって覆われていて、外壁面4a、5aの溶接跡等が外部から目視されないようになっている。また、燃料タンク4の前方には収納室(ストレージボックス)9が設けられており、該収納室9には、後述する尿素水タンク(本発明の還元剤タンクに相当する)10が収納されている。尚、前記燃料タンク4、作動油タンク5は、本発明の燃料や作動油を貯溜する油タンクに相当する。
The
一方、前記エンジン6は、機体後部に設けられたエンジンルーム11の左右方向略中央部に配設されている。さらに、エンジンルーム11には、エンジン6により駆動される油圧ポンプ12や、ラジエータやオイルクーラー等の冷却装置13、後述する排ガス浄化装置14、マフラー15等の各種装置が配設されているが、本実施の形態において、エンジン6は、油圧ポンプ12や冷却装置13とはファイヤウォール(防火壁)によって区画された状態で配されている。
On the other hand, the engine 6 is disposed at a substantially central portion in the left-right direction of the
前記排ガス浄化装置14は、エンジン6から排出される排ガス中の窒素酸化物を除去して浄化するためのものであって、排ガスの排気路となる排気管16の中途部に接続されている。そして、エンジン6から排出された排ガスは、上記排ガス浄化装置14により浄化されてからマフラー15を経由して機外に排出されるようになっている。
The exhaust gas purifying
ここで、前記排ガス浄化装置14は、本実施の形態では、尿素水(本発明の還元剤に相当する)を尿素水噴射装置14aから排気路中に噴射して高温下で加水分解させ、得られたアンモニアにより排ガス中の窒素酸化物を還元して窒素と水とに分解するように構成された尿素SCRシステムが採用されている。また、排ガス浄化装置14には、図示しないが、粒子状物質(PM)を捕集するフィルタを有したPM捕集装置(DPF)も併設されている。
Here, in the present embodiment, the exhaust
一方、17は前記尿素水タンク10から排ガス浄化装置14の尿素水噴射装置14aに至る尿素水用配管(本発明の還元剤用配管に相当する)であって、該尿素水用配管17は、尿素水タンク10が収納される機体前部の収納室9から引出されて、燃料タンク4および作動油タンク5に沿うようにして機体後部に導かれ、排ガス浄化装置14が配されるエンジンルーム11に至るように配管されている。
On the other hand, 17 is a urea water pipe (corresponding to the reducing agent pipe of the present invention) from the
而して、尿素水用配管17は、燃料タンク4および作動油タンク5に沿うようにして配設されるが、この場合に、前記燃料タンク4および作動油タンク5の外壁面(右側面)4a、5aを覆う外側カバー8は、その前端部が燃料タンク4の前面4bよりも前方に向けて延出されると共に、その上端部が燃料タンク4および作動油タンク5の上面4c、5cよりも上方に向けて延出されており、これら外側カバー8の延出部位によって尿素水用配管17の配設路となる配管カバー18が形成されている。
Thus, the
前記配管カバー18は、燃料タンク4の前側において尿素水用配管17の配設路となる前側配管カバー部18Xと、燃料タンク4および作動油タンク5の上側において尿素水用配管17の配設路となる上側配管カバー部18Yとが一連状に形成されたものであって、前側配管カバー部18Xは、外側カバー8の前端部から前方に向けて延出形成され、外側カバー8と面一状となる延出辺18aと、該延出辺18aの前端から折曲形成され、燃料タンク4の前面4bと間隔を存して平行状となる折曲辺18bとからなり、また、上側配管カバー部18Yは、外側カバー8の上端部から上方に向けて延出形成され、外側カバー8と面一状となる延出辺18aと、該延出辺18aの上端から折曲形成され、燃料タンク4および作動油タンク5の上面4c、5cと間隔を存して平行状となる折曲辺18bとからなると共に、これら前側、上側配管カバー部18X、18Yの延出辺18a或いは折曲辺18bには、尿素水用配管17を保持するためのクリップ等の配管保持具19が適宜間隔を存して複数止着されている。そして尿素水用配管17は、前記配管保持具19に保持されることによって、燃料タンク4の前面4b、および燃料タンク4、作動油タンク5の上面4c、5cから間隔を存する状態で、配管カバー18(前側配管カバー部18Xおよび上側配管カバー部18Y)の折曲辺18bの内側面に沿うようにして配管されるようになっており、これにより、尿素水用配管17を燃料タンク4や作動油タンク5に接することなく配管できるように構成されている。
The
さらに、前記配管カバー18には、通風用のスリット18cが所定間隔を存して複数開設されている。これにより、尿素水用配管17が外気により冷却されると共に、配管カバー18の内側に熱がこもってしまうことを回避できて、尿素水用配管17内の尿素水が温度上昇してしまうことを防止できるようになっている。
Further, a plurality of
叙述の如く構成された本形態において、油圧ショベルには、動力源となるディーゼルエンジン6、燃料が貯溜される燃料タンク4、作動油が貯溜される作動油タンク5、ディーゼルエンジン6の排気路に設けられる排ガス浄化装置14、排ガス浄化装置14に供給される尿素水を貯溜する尿素水タンク10等が搭載されていると共に、尿素水タンク10から排ガス浄化装置14に至る尿素水用配管17は、燃料タンク4および作動油タンク5に沿うようにして配設されるが、この場合に、燃料タンク4および作動油タンク5の外壁面4a、5aを覆う外側カバー8には、尿素水用配管17の配設路となる配管カバー18が延出形成されており、該配管カバー18に尿素水用配管17が燃料タンク4および作動油タンク5から間隔を存する状態で保持されることになる。
In the present embodiment configured as described, the hydraulic excavator includes a diesel engine 6 as a power source, a
この結果、尿素水用配管17を燃料タンク4および作動油タンク5に沿うようにして配設したものでありながら、燃料タンク4および作動油タンク5と接することなく尿素水用配管17を配設できることになって、燃料タンク4や作動油タンク5からの熱を受けて尿素水用配管17内の尿素水が温度上昇してしまうことを確実に抑制できる。
As a result, the
しかも、尿素水用配管17を保持する配管カバー18は、燃料タンク4および作動油タンク5の外壁面4a、5aを覆う外側カバー8から延出形成されているから、配管カバー18と外側カバー8とが一体となっていて外観上に優れるうえ、配管カバー18のための別途部材を必要としないという利点がある。
Moreover, the
さらに、前記配管カバー18には通風用のスリット18cが形成されているから、尿素水用配管17が外気により冷却されると共に、配管カバー18の内側に熱がこもってしまうことを回避できて、尿素水用配管17内の尿素水が温度上昇してしまうことを更に確実に防止することができる。
Further, the
尚、本発明は上記実施の形態に限定されないことは勿論であって、上記実施の形態では、還元剤用配管(尿素水用配管)は燃料タンクおよび作動油タンクに沿うようにして配設されているが、何れか一方の油タンク(燃料タンクまたは作動油タンク)に沿うようにして配設される場合であっても、本発明を実施できることは勿論である。
また、上記実施の形態では、配管カバーは、油タンクの前側および上側において還元剤用配管の配設路となるように構成されているが、油タンクの前側、上側の何れか一方において還元剤用配管の配設路となるものであっても良く、また、油タンクの後側において還元剤用配管の配設路となるものであっても良い。
また、上記実施の形態において、配管カバーは、油タンク(燃料タンクや作動油タンク)の外壁面を覆う外側カバーを延出させて形成されているが、図4(A)に示す第二の実施の形態の如く、油タンク20の外壁面20aを延出させて配管カバー21を形成してもよい。尚、図4(A)において、17は尿素水用配管、19は配管保持具、21a、21bは配管カバー21を構成する延出辺、折曲辺、22は外側カバーである。
また、図4(B)に示す第三の実施の形態の如く、配管カバー23を、外側カバー24(或いは油タンク25の外壁面25a)とは別部材で形成すると共に、該別部材からなる配管カバー23を、ボルト等の固定手段26を用いて外側カバー24(或いは油タンク25の外壁面25a)に固定することで該外側カバー24(或いは油タンク25の外壁面25a)から延出させる構成にしても良い。尚、図4(B)において、17は尿素水用配管、19は配管保持具、23a、23bは配管カバー23を構成する延出辺、折曲辺である。
さらに、建設機械における各種部材装置の配置によっては、油タンクに沿うように配設した還元剤用配管(尿素水用配管)に、ラジエータやオイルクーラー等の冷却装置から排出される排風が機体内側方向から吹き付ける場合がある。この様な場合には、図4(C)に示す第四の実施の形態の如く、配管カバー27に、前記冷却装置からの排風から尿素水用配管17を遮蔽するための遮風壁27cを設けることにより、温度の高い排風から尿素水用配管17を遮蔽することができる。尚、図4(C)において、19は配管保持具、27a、27bは配管カバー27を構成する延出辺、折曲辺、28は外側カバー、29は油タンクである。
Needless to say, the present invention is not limited to the above embodiment, and in the above embodiment, the reducing agent pipe (urea water pipe) is disposed along the fuel tank and the hydraulic oil tank. However, it is needless to say that the present invention can be implemented even when it is disposed along any one of the oil tanks (fuel tank or hydraulic oil tank).
Further, in the above embodiment, the pipe cover is configured to be a reducing agent pipe arrangement path on the front side and the upper side of the oil tank, but the reducing agent is provided on either the front side or the upper side of the oil tank. It may be an arrangement path for the pipe for use, or may be an arrangement path for the reducing agent pipe on the rear side of the oil tank.
In the above embodiment, the piping cover is formed by extending the outer cover that covers the outer wall surface of the oil tank (fuel tank or hydraulic oil tank). The second cover shown in FIG. As in the embodiment, the
Further, as in the third embodiment shown in FIG. 4B, the
Further, depending on the arrangement of various member devices in the construction machine, exhaust air discharged from a cooling device such as a radiator or an oil cooler may be discharged to the reducing agent pipe (urea water pipe) arranged along the oil tank. Sometimes sprayed from the inside. In such a case, as in the fourth embodiment shown in FIG. 4C, the
本発明は、排ガス浄化装置と還元剤タンクとを搭載してなる建設機械において、還元剤タンクから排ガス浄化装置に至る還元剤用配管を配設する場合に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in a construction machine including an exhaust gas purification device and a reducing agent tank when a reducing agent pipe extending from the reducing agent tank to the exhaust gas purification device is disposed.
4 燃料タンク
4a 外壁面
5 作動油タンク
5a 外壁面
6 ディーゼルエンジン
8 外側カバー
10 尿素水タンク
13 冷却装置
14 排ガス浄化装置
17 尿素水用配管
18 配管カバー
18c スリット
4
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