JP6585509B2 - ディーゼルエンジン搭載車両 - Google Patents

Description

本発明は、ディーゼルエンジンと、ディーゼルエンジンが搭載されるエンジン搭載部と、尿素水タンクと、発熱を伴う油圧発電方式の発電装置と、エンジン搭載部とは別個に設けられ尿素水タンク及び発電装置を収容する収容室とを備えたディーゼルエンジン搭載車両に関する。

近年の排出ガス規制の強化に伴い、ディーゼルエンジン搭載車両では、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減するため、尿素ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）システムの採用が増加している。尿素ＳＣＲシステムは、排気ガス中の窒素酸化物と尿素水とを還元反応させることによって、排気ガス中の窒素酸化物量を低減する技術である。ディーゼルエンジンが搭載されることが多い建設機械も尿素ＳＣＲシステムの採用が増加しており、たとえば油圧ショベルでは上部旋回体の右前側に尿素水タンクが配置されることがある（特許文献１参照。）。

また油圧ショベルは、バケットに代えて、電磁石付き作業具が作業腕装置の先端に装着され、この作業具により屑鉄等を吸着して吊り作業を行うマグネット仕様車としても実用されている。電磁石用の発電装置は、上部旋回体の右前側に配置されることがある（特許文献２参照。）。

特開２０１１−１２６６１号公報 特開２０１２−６２１７８号公報

還元剤としての尿素水は６０℃を超えると変質するので、温度管理が重要である。しかし、尿素ＳＣＲシステムを採用したマグネット仕様車の場合は、レイアウトの制約や尿素水タンクへの給水アクセス性の観点から、上部旋回体の右前側において尿素水タンクと発電装置とが近接して配置されるときがある。そうすると、発電装置は作動時に発熱を伴うから、その熱の影響により尿素水タンク内の尿素水が６０℃を超えて変質するおそれがある。

上記事実に鑑みてなされた本発明の課題は、尿素水タンクが発電装置の近くに配置されても、尿素水タンク内の尿素水が６０℃を超えずその変質が防止されるディーゼルエンジン搭載車両を提供することである。

上記課題を解決するために本発明の第１局面が提供するのは、以下のディーゼルエンジン搭載車両である。すなわち、ディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンが搭載されるエンジン搭載部と、尿素水タンクと、発熱を伴う油圧発電方式の発電装置と、前記エンジン搭載部とは別個に設けられ前記尿素水タンク及び前記発電装置を収容する収容室とを備え、前記発電装置は、発電機と、前記発電機の回転軸片側に接続され前記発電機の作動に連動するファンと、前記発電機の回転軸他側に接続された油圧モータとを有し、前記収容室内は前記尿素水タンクを収容する尿素水タンク収容部と前記発電装置を収容する機器収容部とに仕切り壁によって仕切られ、前記尿素水タンク収容部の外壁に入口開口、前記仕切り壁に連通開口、前記機器収容部の外壁に出口開口がそれぞれ形成され、前記ファンが作動すると、外気が前記入口開口から前記尿素水タンク収容部に流入し、次いで前記連通開口を通って前記機器収容部に流入した後、前記出口開口から流出するディーゼルエンジン搭載車両である。

前記ファンの径方向外方を覆う覆壁によって前記機器収容部が前記ファンの上流側と下流側とに仕切られ、前記発電機及び前記油圧モータは前記下流側に位置するのが好適である。前後方向、幅方向又は上下方向にみて、前記入口開口は片側に、前記連通開口は他側にそれぞれ位置するのが好都合である。

本発明の第２局面が提供するのは、以下のディーゼルエンジン搭載車両である。すなわち、ディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンが搭載されるエンジン搭載部と、尿素水タンクと、発熱を伴う油圧発電方式の発電装置と、前記エンジン搭載部とは別個に設けられ前記尿素水タンク及び前記発電装置を収容する収容室とを備え、前記発電装置は、発電機と、前記発電機の回転軸片側に接続され前記発電機の作動に連動するファンと、前記発電機の回転軸他側に接続された油圧モータとを有し、前記収容室内は前記尿素水タンクを収容する尿素水タンク収容部と前記発電装置を収容する機器収容部とに仕切り壁によって仕切られ、前記機器収容部の外壁に入口開口及び出口開口が形成され、前記ファンが作動すると、外気が前記入口開口から前記機器収容部に流入し前記出口開口から流出するディーゼルエンジン搭載車両である。

前記ファンの径方向外方を覆う覆壁によって前記機器収容部が前記ファンの上流側と下流側とに仕切られ、前記発電機及び前記油圧モータは前記下流側に位置するのが好適である。

本発明の第１局面が提供するディーゼルエンジン搭載車両では、ファンが作動すると、外気が入口開口から尿素水タンク収容部に流入し、次いで連通開口を通って機器収容部に流入した後、出口開口から流出する。すなわち、尿素水タンク収容部が換気されると共に発電装置が冷却される。さらに仕切り壁の遮熱効果もあるので、尿素水タンクに対する発電装置の熱の影響が低減される。したがって、尿素水タンクが発電装置の近くに配置されても、尿素水タンク内の尿素水は６０℃を超えずその変質が防止される。

本発明の第２局面が提供するディーゼルエンジン搭載車両では、ファンが作動すると、外気が入口開口から機器収容部に流入し出口開口から流出するので、発電装置が冷却される。さらに仕切り壁の遮熱効果もあるので、尿素水タンクに対する発電装置の熱の影響が低減される。したがって、尿素水タンクが発電装置の近くに配置されても、尿素水タンク内の尿素水は６０℃を超えずその変質が防止される。

本発明に従って構成された油圧ショベルの側面図。 図１におけるＡ−Ａ線断面図（第１実施形態）。 図１におけるＡ−Ａ線断面図（第２実施形態）。

本発明に従って構成されたディーゼルエンジン搭載車両の第１実施形態について、マグネット仕様車の油圧ショベルを例に挙げ、図１及び図２を参照しつつ説明する。

図１において全体を符号２で示す油圧ショベルは、下部走行体４と、下部走行体４に搭載された上部旋回体６と、上部旋回体６に装着された作業腕装置８とを備える。作業腕装置８は、ブーム１０、アーム１２及び電磁石付き作業具１４を含む。ブーム１０の基端側は上部旋回体６の前部に、アーム１２の基端側はブーム１０の先端側に、作業具１４はアーム１２の先端側にそれぞれ回動自在に連結されている。また、ブーム１０を回動させるブームシリンダ１６と、アーム１２を回動させるアームシリンダ１８と、作業具１４を回動させる作業具シリンダ２０とを作業腕装置８は更に含む。

上部旋回体６は、左前側に配置されたキャブ２２と、右前側に配置された収容室２４と、後側に配置されたディーゼルエンジン２６とを有する。エンジン２６には油圧ポンプ（図示していない。）が接続されている。なお、本明細書における前後方向及び左右方向（幅方向）は、図１に示すキャブ２２内に搭乗した運転員から見た前後方向及び左右方向（幅方向）である。

図１及び図２を参照して説明する。鋼材等の金属材料から形成され得る収容室２４は、全体として直方体状であり、前面壁２８、後面壁３０、右側面壁３２、左側面壁３４、上面壁３６及び下面壁３８を有する。上面壁３６は、ヒンジ等（図示していない。）によって上方に向けて開放自在に形成されている。収容室２４の内部は、尿素水タンク収容部４０と、機器収容部４２とに仕切り壁４４によって仕切られているのが重要である。図示の実施形態では図２に示すとおり、前後方向に延びる仕切り壁４４によって、右側の尿素水タンク収容部４０と、左側の機器収容部４２とに収容室２４の内部が仕切られている。仕切り壁４４は、前端が前面壁２８の内面に、後端が後面壁３０の内面に、上端が上面壁３６の内面に、下端が下面壁３８の内面にそれぞれ接している。

尿素水タンク収容部４０には尿素水タンク４６が収容され、機器収容部４２には発熱機器が収容されている。図示の実施形態では、油圧発電方式の発電装置４８が機器収容部４２に収容されている。発電装置４８は、発電機５０と、発電機５０の回転軸片側に接続されたファン５２と、発電機５０の回転軸他側に接続された油圧モータ５４とを有する。前から順にファン５２、発電機５０及び油圧モータ５４が配置されている。図２に示すとおり、ファン５２の径方向外方を覆う覆壁５６によって機器収容部４２がファン５２の上流側５８と下流側６０とに仕切られ、発電機５０及び油圧モータ５４は下流側６０に位置するのが好適である。幅方向に延びる覆壁５６は、右端が仕切り壁４４の左側面に、左端が左側面壁３４の内面に、上端が上面壁３６の内面に、下端が下面壁３８の内面にそれぞれ接している。なお、尿素水タンク４６及び発熱機器以外の機器や物品（たとえば工具）が収容室２４に収容されていてもよい。

本発明の第１局面に従って構成された油圧ショベル２では、尿素水タンク収容部４０の外壁に入口開口６２、仕切り壁４４に連通開口６４、機器収容部４２の外壁に出口開口６６がそれぞれ形成されているのも重要である。前後方向、幅方向又は上下方向にみて、入口開口６２は片側に、連通開口６４は他側にそれぞれ位置するのが好都合である。図示の実施形態では、尿素水タンク収容部４０の外壁をなす後面壁３０の右側に入口開口６２、仕切り壁４４の前側に連通開口６４、機器収容部４２の外壁をなす左側面壁３４の後側に出口開口６６がそれぞれ形成されている。

吊り作業の際は、エンジン２６により油圧ポンプが作動し圧油を吐出する。油圧ポンプが吐出した圧油により油圧モータ５４が作動し発電機５０を作動させる。そして、発電機５０から制御盤（図示していない。）を介して電流が供給された作業具１４に磁力が発生する。この結果、作業具１４により屑鉄等を吸着する吊り作業が行われる。

また油圧モータ５４が発電機５０を作動させると、発電機５０の作動にファン５２が連動する。そうすると、外気が入口開口６２から尿素水タンク収容部４０に流入し、次いで連通開口６４を通って機器収容部４２に流入した後、出口開口６６から流出する。すなわち、尿素水タンク収容部４０が換気されると共に、作動時に発熱を伴う発電機５０と、圧油により発熱する油圧モータ５４とが冷却される。さらに仕切り壁４４の遮熱効果もあるので、尿素水タンク４６に対する発電装置４８の熱の影響が低減される。覆壁５６が設置されている場合には、局所的な逆流の発生が抑制され、整流効果によって効率よく発電機５０及び油圧モータ５４が冷却される。図示の実施形態のように入口開口６２が後側に、連通開口６４が前側に位置する場合（すなわち前後方向にみて、入口開口６２が片側に、連通開口６４が他側に位置する場合）は、尿素水タンク収容部４０全体に外気が流れるから、尿素水タンク収容部４０の効果的な換気が可能である。したがって、本発明の第１局面に従って構成された油圧ショベル２では、尿素水タンク４６が発電装置４８の近くに配置されても、尿素水タンク４６内の尿素水は６０℃を超えずその変質が防止される。

本発明の第２実施形態について図３を参照しつつ説明する。なお、第２実施形態では、第１実施形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略する。鋼材等の金属材料から形成され得る収容室７０は、全体として直方体状であり、前面壁７２、後面壁７４、右側面壁７６及び左側面壁７８を有すると共に、上面壁及び下面壁（図示していない。）も有する。収容室７０の内部は、尿素水タンク収容部８０と、機器収容部８２とに仕切り壁８４によって仕切られているのが重要である。図示の実施形態では、前後方向に延びる仕切り壁８４によって、右側の尿素水タンク収容部８０と、左側の機器収容部８２とに収容室７０の内部が仕切られている。仕切り壁８４は、前端が前面壁７２の内面に、後端が後面壁７４の内面に、上端が上面壁の内面に、下端が下面壁の内面にそれぞれ接している。

尿素水タンク収容部８０には尿素水タンク４６が収容され、機器収容部８２には発熱機器が収容されている。図示の実施形態では、発電装置４８が機器収容部８２に収容されている。ファン５２の径方向外方を覆う覆壁９０によって機器収容部８２がファン５２の上流側８６と下流側８８とに仕切られ、発電機５０及び油圧モータ５４は下流側８８に位置するのが好適である。幅方向に延びる覆壁９０は、右端が仕切り壁８４の左側面に、左端が左側面壁７８の内面に、上端が上面壁の内面に、下端が下面壁の内面にそれぞれ接している。なお、尿素水タンク４６及び発熱機器以外の機器や物品が収容室７０に収容されていてもよい。

本発明の第２局面に係る収容室７０では、機器収容部８２の外壁に入口開口９２及び出口開口９４が形成されているのも重要である。図示の実施形態では、機器収容部８２の外壁をなす前面壁７２の左側に入口開口９２、機器収容部８２の外壁をなす左側面壁７８の後側に出口開口９４がそれぞれ形成されている。

ファン５２が作動すると、外気が入口開口９２から機器収容部８２に流入し出口開口９４から流出するので、発電機５０及び油圧モータ５４が冷却される。さらに仕切り壁８４の遮熱効果もあるので、尿素水タンク４６に対する発電装置４８の熱の影響が低減される。覆壁９０が設置されている場合には、局所的な逆流の発生が抑制され、整流効果によって効率よく発電機５０及び油圧モータ５４が冷却される。したがって本発明の第２局面においても、尿素水タンク４６が発電装置４８の近くに配置されても、尿素水タンク４６内の尿素水は６０℃を超えずその変質が防止される。

２：油圧ショベル（ディーゼルエンジン搭載車両）
２４：収容室
４０：尿素水タンク収容部
４２：機器収容部
４４：仕切り壁
４６：尿素水タンク
４８：発電装置
５０：発電機
５２：ファン
５４：油圧モータ
５６：覆壁
５８：上流側
６０：下流側
６２：入口開口
６４：連通開口
６６：出口開口

Claims (5)

1. ディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンが搭載されるエンジン搭載部と、尿素水タンクと、発熱を伴う油圧発電方式の発電装置と、前記エンジン搭載部とは別個に設けられ前記尿素水タンク及び前記発電装置を収容する収容室とを備え、
   前記発電装置は、発電機と、前記発電機の回転軸片側に接続され前記発電機の作動に連動するファンと、前記発電機の回転軸他側に接続された油圧モータとを有し、
   前記収容室内は前記尿素水タンクを収容する尿素水タンク収容部と前記発電装置を収容する機器収容部とに仕切り壁によって仕切られ、前記尿素水タンク収容部の外壁に入口開口、前記仕切り壁に連通開口、前記機器収容部の外壁に出口開口がそれぞれ形成され、
   前記ファンが作動すると、外気が前記入口開口から前記尿素水タンク収容部に流入し、次いで前記連通開口を通って前記機器収容部に流入した後、前記出口開口から流出するディーゼルエンジン搭載車両。
2. 前記ファンの径方向外方を覆う覆壁によって前記機器収容部が前記ファンの上流側と下流側とに仕切られ、前記発電機及び前記油圧モータは前記下流側に位置する、請求項１記載のディーゼルエンジン搭載車両。
3. 前後方向、幅方向又は上下方向にみて、前記入口開口は片側に、前記連通開口は他側にそれぞれ位置する、請求項１記載のディーゼルエンジン搭載車両。
4. ディーゼルエンジンと、前記ディーゼルエンジンが搭載されるエンジン搭載部と、尿素水タンクと、発熱を伴う油圧発電方式の発電装置と、前記エンジン搭載部とは別個に設けられ前記尿素水タンク及び前記発電装置を収容する収容室とを備え、
   前記発電装置は、発電機と、前記発電機の回転軸片側に接続され前記発電機の作動に連動するファンと、前記発電機の回転軸他側に接続された油圧モータとを有し、
   前記収容室内は前記尿素水タンクを収容する尿素水タンク収容部と前記発電装置を収容する機器収容部とに仕切り壁によって仕切られ、前記機器収容部の外壁に入口開口及び出口開口が形成され、
   前記ファンが作動すると、外気が前記入口開口から前記機器収容部に流入し前記出口開口から流出するディーゼルエンジン搭載車両。
5. 前記ファンの径方向外方を覆う覆壁によって前記機器収容部が前記ファンの上流側と下流側とに仕切られ、前記発電機及び前記油圧モータは前記下流側に位置する、請求項４記載のディーゼルエンジン搭載車両。