KR101570769B1

KR101570769B1 - 유압 셔블

Info

Publication number: KR101570769B1
Application number: KR1020147036721A
Authority: KR
Inventors: 다카노리 하타; 히로시 야마시타; 가즈요시 모리모토; 후쩌 양; 개리 라이언
Original assignee: 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
Priority date: 2012-10-16
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2015-11-20
Also published as: JP2014080907A; DE112012002491B4; KR20150023518A; DE112012002491T5; WO2014061168A1; US8955638B2; CN103890276B; US20140196975A1; CN103890276A; IN2014DN09801A; JP5442829B1

Abstract

배기 처리 유닛은, 엔진으로부터의 배기를 처리하는 선택 환원 촉매 장치를 포함한다. 배기 처리 유닛은, 엔진실 내에 배치된다. 환원제 분사 장치는, 배기 처리 유닛에 장착된다. 환원제 분사 장치는, 선택 환원 촉매 장치에 공급되는 환원제를 분사한다. 환원제 탱크와 환원제 공급 펌프는, 엔진실의 외부에 배치된다. 환원제 탱크는, 환원제를 저류한다. 환원제 공급 펌프는, 환원제 탱크로부터 환원제 분사 장치에 환원제를 공급한다. 환원제 배관은, 환원제 공급 펌프와 환원제 분사 장치를 접속한다. 선회 프레임은, 관형 프레임을 포함한다. 환원제 배관은, 환원제 공급 펌프로부터 관형 프레임의 내부를 지나고 환원제 분사 장치까지 연장되도록 배치된다.

Description

유압 셔블{HYDRAULIC SHOVEL}

본 발명은, 유압 셔블(hydraulic shovel)에 관한 것이다.

유압 셔블에는, 배기 처리 장치가 탑재되어 있다. 배기 처리 장치는, 엔진으로부터의 배기를 처리하기 위해, 접속관을 통하여 엔진과 접속된다. 배기 처리 장치는, 선택 환원 촉매 장치를 포함한다. 선택 환원 촉매 장치는, 배기 중의 질소산화물(NOx)을 저감한다.

선택 환원 촉매 장치는, 요소수(尿素水) 등의 환원제를 사용하여 배기를 처리한다. 그러므로, 환원제를 저류(貯留)하는 환원제 탱크를 유압 셔블에 배치할 필요가 있다. 그러나, 고온 환경 하에서는 환원제가 변질될 가능성이 있다. 그래서, 특허 문헌 1에서는, 환원제 탱크를 유압 셔블의 복수의 개소(箇所)로 분산하여 배치하고 있다. 그리고, 고온 환경 하에서는, 열원으로부터 이격된 개소에 환원제 탱크를 배치함으로써, 환원제의 변질을 억제하는 것이 개시되어 있다.

일본 공개특허 제2010―261373호

특허 문헌 1에서는, 환원제 탱크의 배치에 대해서는 고려되어 있을뿐, 환원제를 선택 환원 촉매 장치에 공급하기 위한 환원제 배관의 배치에 대해서는 어떠한 고려도 되어 있지 않다. 그러나, 환원제 탱크가 고온 환경을 피해 배치되는 것으로 해도, 환원제 배관이 고온 환경 하에 놓여져 있는 경우에는, 환원제 배관 내를 흐르는 환원제가 고온에 의해 변질될 가능성이 있다. 특히, 환원제는, 매초 수센치라는 매우 늦은 속도로 공급되는 경우가 있다. 이 경우, 환원제 배관 내를 흐르는 환원제는, 환원제 배관의 주위의 온도 환경에 의한 열 영향을 크게 받는다.

또한, 고온 환경을 피하기 위해 환원제 탱크를 엔진실로부터 이격된 위치에 배치하면, 환원제 배관의 길이가 길어진다. 환원제 배관의 길이가 길어지면, 환원제 배관의 주위의 온도 환경에 의한 열 영향을 받기 쉽게 된다. 또한, 환원제 배관의 길이가 길어지면, 다른 부재와 간섭하지 않고 환원제 배관을 배치하는 것이 곤란하게 된다. 환원제 배관이 다른 부재와 간섭하면 환원제 배관이 손상될 가능성이 있다. 또는, 외적 요인에 의해 환원제 배관이 손상될 가능성도 있을 수 있다.

본 발명의 과제는, 환원제에 대한 열 영향을 경감시킬 수 있는 동시에, 환원제 배관을 보호할 수 있는 유압 셔블을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 제1 태양(態樣)에 관한 유압 셔블은, 엔진과, 선회(旋回) 프레임과, 엔진실과, 배기 처리 유닛과, 환원제 분사 장치와, 환원제 탱크와, 환원제 공급 펌프와, 환원제 배관을 구비한다. 선회 프레임은, 엔진을 지지한다. 엔진실은, 엔진을 수용한다. 배기 처리 유닛은, 엔진으로부터의 배기를 처리하는 선택 환원 촉매 장치를 포함한다. 배기 처리 유닛은, 엔진실 내에 배치된다. 환원제 분사 장치는, 배기 처리 유닛에 장착된다. 환원제 분사 장치는, 선택 환원 촉매 장치에 공급되는 환원제를 분사한다. 환원제 탱크는, 엔진실의 외부에 배치된다. 환원제 탱크는, 환원제를 저류한다. 환원제 공급 펌프는, 엔진실의 외부에 배치된다. 환원제 공급 펌프는, 환원제 탱크로부터 환원제 분사 장치에 환원제를 공급한다. 환원제 배관은, 환원제 공급 펌프와 환원제 분사 장치를 접속한다. 선회 프레임은, 관형 프레임을 포함한다. 환원제 배관은, 환원제 공급 펌프로부터 관형 프레임의 내부를 통하여 환원제 분사 장치까지 배치된다.

본 발명의 제2 태양에 관한 유압 셔블은, 제1 태양의 유압 셔블로서, 차체 프레임을 더 구비한다. 차체 프레임은, 선회 프레임 상에 세워 설치되고, 복수의 기둥 부재를 포함한다. 배기 처리 유닛은, 차체 프레임에 지지된다. 환원제 배관은, 관형 프레임의 내부 및 차체 프레임의 기둥 부재의 내부를 지나도록 배치된다.

본 발명의 제3 태양에 관한 유압 셔블은, 제2 태양의 유압 셔블로서, 복수의 기둥 부재는, 제1 기둥 부재를 포함한다. 제1 기둥 부재는, 선회 프레임으로부터 배기 처리 유닛을 향해 위쪽으로 연장된다. 환원제 배관은, 관형 프레임의 내부 및 제1 기둥 부재의 내부를 지나도록 배치된다.

본 발명의 제4 태양에 관한 유압 셔블은, 제2 태양의 유압 셔블로서, 복수의 기둥 부재는, 제2 기둥 부재를 포함한다. 제2 기둥 부재는, 배기 처리 유닛보다 차폭 방향에서의 외측에 배치된다. 환원제 배관은, 관형 프레임의 내부 및 제2 기둥 부재의 내부를 지나도록 배치된다.

본 발명의 제5 태양에 관한 유압 셔블은, 제4 태양의 유압 셔블로서, 외장(外裝) 커버를 더 구비한다. 외장 커버는, 제2 기둥 부재에 장착된다.

본 발명의 제6 태양에 관한 유압 셔블은, 제1 내지 제5 태양 중 어느 하나의 유압 셔블로서, 선회 프레임은, 센터 프레임을 포함한다. 센터 프레임은, 엔진의 아래쪽에 배치된다. 관형 프레임은, 센터 프레임의 차폭 방향에서의 외측에 배치된다.

본 발명의 제7 태양에 관한 유압 셔블은, 제1 내지 제5 태양 중 어느 하나의 유압 셔블로서, 관형 프레임은, 선회 프레임에 있어서 차폭 방향에서의 가장 외측에 배치된다.

본 발명의 제8 태양에 관한 유압 셔블은, 제1 내지 제5 태양 중 어느 하나의 유압 셔블로서, 관형 프레임은, 차량 전후 방향으로 연장되어 있다.

본 발명의 제9 태양에 관한 유압 셔블은, 제1 내지 제5 태양 중 어느 하나의 유압 셔블로서, 연료를 저류하는 연료 탱크를 더 구비한다. 연료 탱크는, 환원제 공급 펌프와 엔진실과의 사이에 배치된다.

본 발명의 제10 태양에 관한 유압 셔블은, 제1 내지 제5 태양 중 어느 하나의 유압 셔블로서, 작동유를 저류하는 작동유 탱크를 더 구비한다. 작동유 탱크는, 환원제 공급 펌프와 엔진실과의 사이에 배치된다.

본 발명의 제11 태양에 관한 유압 셔블은, 제2 내지 제5 태양 중 어느 하나의 유압 셔블로서, 카운터웨이트(counterweight)를 더 구비한다. 카운터웨이트는, 엔진실에 인접하여 배치된다. 환원제 배관이 통과하는 기둥 부재는, 환원제 배관 중 적어도 카운터웨이트 측을 덮는다.

본 발명의 제12 태양에 관한 유압 셔블은, 제2 내지 제5 태양 중 어느 하나의 유압 셔블로서, 배기 처리 유닛은, 디젤 미립자 포집(捕集) 필터 장치와 접속관을 더 포함한다. 디젤 미립자 포집 필터 장치는, 엔진으로부터의 배기를 처리한다. 접속관은, 디젤 미립자 포집 필터 장치와 선택 환원 촉매 장치를 접속한다. 환원제 분사 장치는, 접속관에 장착된다. 환원제 분사 장치는, 접속관 내에 환원제를 분사한다.

본 발명의 제1 태양에 관한 유압 셔블에서는, 환원제 탱크와 환원제 공급 펌프는, 엔진실의 외부에 배치된다. 그러므로, 환원제 탱크 내의 환원제와 환원제 공급 펌프 내의 환원제에 대한 엔진실로부터의 열 영향을 경감시킬 수 있다. 또한, 환원제 배관은, 환원제 공급 펌프로부터 관형 프레임의 내부를 통하여 환원제 분사 장치까지 배치된다. 그러므로, 환원제 배관이 길어져도, 환원제 배관 내의 환원제에 대한 열 영향을 경감시킬 수 있다. 또한, 환원제 배관이 관형 프레임의 내부를 지나도록 배치되므로, 환원제 배관을 관형 프레임에 의해 보호할 수 있다.

본 발명의 제2 태양에 관한 유압 셔블에서는, 배기 처리 유닛을 지지하는 차체 프레임의 기둥 부재의 내부 공간을 이용하여, 환원제 배관을 통할 수 있다. 이로써, 환원제 배관 내의 환원제에 대한 열 영향을 더욱 경감시킬 수 있다.

본 발명의 제3 태양에 관한 유압 셔블에서는, 선회 프레임으로부터 배기 처리 유닛을 향해 위쪽으로 연장되도록, 환원제 배관을 배치할 수 있다. 따라서, 환원제 배관의 경로 길이가, 가능한 한 짧아지도록 환원제 배관을 배치할 수 있다.

본 발명의 제4 태양에 관한 유압 셔블에서는, 환원제 배관을 차량의 외부에 가까운 위치를 지나도록 배치할 수 있다. 이로써, 환원제 배관 내의 환원제에 대한 열 영향을 더욱 경감시킬 수 있다.

본 발명의 제5 태양에 관한 유압 셔블에서는, 환원제 배관을 차량의 외부에 가까운 위치를 지나도록 배치할 수 있다. 이로써, 환원제 배관 내의 환원제에 대한 열 영향을 더욱 경감시킬 수 있다.

본 발명의 제6 태양에 관한 유압 셔블에서는, 환원제 배관을 차량의 외부에 가까운 위치를 지나도록 배치할 수 있다. 이로써, 환원제 배관 내의 환원제에 대한 열 영향을 더욱 경감시킬 수 있다.

본 발명의 제7 태양에 관한 유압 셔블에서는, 환원제 배관을 차량의 외부에 가까운 위치를 지나도록 배치할 수 있다. 이로써, 환원제 배관 내의 환원제에 대한 열 영향을 더욱 경감시킬 수 있다.

본 발명의 제8 태양에 관한 유압 셔블에서는, 관형 프레임은, 차량 전후 방향으로 연장되어 있다. 따라서, 환원제 배관을 차량 전후 방향으로 길게 연장시킬 수 있으므로, 환원제 공급 펌프를 엔진실로부터 크게 이격시켜 배치할 수 있다.

본 발명의 제9 태양에 관한 유압 셔블에서는, 연료 탱크가, 환원제 공급 펌프와 엔진실과의 사이에 배치된다. 따라서, 환원제 공급 펌프를 엔진실로부터 크게 이격시켜 배치할 수 있다. 이로써, 환원제 공급 펌프 내의 환원제에 대한 엔진실로부터의 열 영향을 경감시킬 수 있다.

본 발명의 제10 태양에 관한 유압 셔블에서는, 작동유 탱크가, 환원제 공급 펌프와 엔진실과의 사이에 배치된다. 따라서, 환원제 공급 펌프를 엔진실로부터 크게 이격시켜 배치할 수 있다. 이로써, 환원제 공급 펌프 내의 환원제에 대한 엔진실로부터의 열 영향을 경감시킬 수 있다.

본 발명의 제11 태양에 관한 유압 셔블에서는, 환원제 배관이 통과하는 기둥 부재는, 환원제 배관 중 적어도 카운터웨이트 측을 덮는다. 그러므로, 카운터웨이트가 차량으로부터 분리된 경우에도, 환원제 배관이 외부에 노출되는 것을 회피할 수 있다.

본 발명의 제12 태양에 관한 유압 셔블에서는, 차체 프레임에 의해 지지된 배기 처리 유닛의 접속관까지 연장되도록, 기둥 부재의 내부 공간을 이용하여, 환원제 배관을 배치할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 관한 유압 셔블의 사시도이다.
도 2는 유압 셔블의 엔진실의 내부 구조를 후방으로부터 본 도면이다.
도 3은 유압 셔블의 선회 프레임 및 차체 프레임의 평면도이다.
도 4는 선회 프레임 및 차체 프레임의 측면도이다.
도 5는 엔진실의 내부 구조를 나타낸 상면도이다.
도 6은 도 4에서의 VI―VI 단면도(斷面圖)이다.
도 7은 도 2에서의 VII―VII 단면도
도 8은 다른 실시형태에 관한 유압 셔블의 엔진실의 내부 구조를 후방으로부터 본 도면이다.

본 발명의 제1 실시형태에 관한 유압 셔블(100)을 도 1에 나타낸다. 유압 셔블(100)은, 차량 본체(1)와 작업기(4)를 구비하고 있다.

차량 본체(1)는, 주행체(2)와 선회체(旋回體)(3)를 가지고 있다. 주행체(2)는, 한 쌍의 주행 장치(2a, 2b)를 가진다. 각각의 주행 장치(2a, 2b)는, 크롤러 트랙(crawler track)(2d, 2e)을 가지고 있다. 주행 장치(2a, 2b)는, 후술하는 엔진(21)(도 2 참조)으로부터의 구동력에 의해 크롤러 트랙(2d, 2e)가 구동되는 것에 의해, 유압 셔블(100)을 주행시킨다.

그리고, 이하의 설명에 있어서, 전후 방향이란, 차량 본체(1)의 전후 방향을 의미한다. 바꾸어 말하면, 전후 방향이란, 운전실(5)에 착석한 조작자로부터 본 전후의 방향이다. 또한, 좌우 방향, 또는 측방이란, 차량 본체(1)의 차폭 방향을 의미한다. 바꾸어 말하면, 좌우 방향, 차폭 방향, 또는 측방이란, 상기 조작자로부터 본 좌우의 방향이다. 또한, 도면에 있어서는, 전후 방향을 x축, 좌우 방향을 y축, 상하 방향을 z축으로 나타내고 있다.

선회체(3)는, 주행체(2) 상에 탑재되어 있다. 선회체(3)는, 주행체(2)에 대하여 선회 가능하게 설치되어 있다. 또한, 선회체(3)에는 운전실(5)이 설치되어 있다. 선회체(3)는, 연료 탱크(14)와 작동유 탱크(15)와 엔진실(16)과 카운터웨이트(18)를 가지고 있다. 연료 탱크(14)는, 후술하는 엔진(21)을 구동시키기 위한 연료를 저류한다. 연료 탱크(14)는, 작동유 탱크(15)의 전방에 배치되어 있다. 작동유 탱크(15)는, 후술하는 유압 펌프(23)(도 2 참조)로부터 토출(吐出)되는 작동유를 저류한다. 작동유 탱크(15)는, 연료 탱크(14)와 전후 방향으로 나란히 배치되어 있다.

엔진실(16)은, 후술하는 바와 같이 엔진(21) 및 유압 펌프(23) 등의 기기(機器)를 수납한다. 엔진실(16)은, 운전실(5), 연료 탱크(14) 및 작동유 탱크(15)의 후방에 배치되어 있다. 엔진실(16)의 위쪽은, 엔진 후드(17)에 의해 덮혀져 있다. 카운터웨이트(18)는, 엔진실(16)에 인접하여 배치되어 있다. 구체적으로는, 카운터웨이트(18)는, 엔진실(16)의 후방에 배치되어 있다.

작업기(4)는, 선회체(3)의 앞부분 중앙 위치에 장착되어 있다. 작업기(4)는, 붐(boom)(7), 암(arm)(8), 버킷(bucket)(9), 붐 실린더(10), 암 실린더(11) 및 버킷 실린더(12)를 가진다. 붐(7)의 기단부(基端部)는, 선회체(3)에 회전 가능하게 연결되어 있다. 또한, 붐(7)의 선단부는 암(8)의 기단부에 회전 가능하게 연결되어 있다. 암(8)의 선단부는, 버킷(9)에 회전 가능하게 연결되어 있다. 붐 실린더(10), 암 실린더(11) 및 버킷 실린더(12)는, 유압 실린더이며, 후술하는 유압 펌프(23)로부터 토출된 작동유에 의해 구동된다. 붐 실린더(10)는, 붐(7)을 동작시킨다. 암 실린더(11)는, 암(8)을 동작시킨다. 버킷 실린더(12)는, 버킷(9)을 동작시킨다. 이들의 실린더(10, 11, 12)가 구동되는 것에 의해 작업기(4)가 구동된다.

도 2는, 엔진실(16)의 내부 구조를 후방으로부터 본 도면이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 엔진실(16)에는, 엔진(21)과, 플라이휠 하우징(22)과, 유압 펌프(23)와, 배기 처리 유닛(24)이 배치되어 있다. 또한, 엔진실(16)에는, 라디에이터나 오일쿨러를 포함하는 냉각 장치(25)가 배치되어 있다. 냉각 장치(25)와, 엔진(21)과, 플라이휠 하우징(22)과, 유압 펌프(23)는, 차폭 방향으로 나란히 배치되어 있다.

유압 펌프(23)는, 엔진(21)의 제1 측방 측에 배치되어 있다. 본 실시형태에 있어서 제1 측방은, 우측이다. 그리고, 이하의 설명에 있어서, 차폭 방향에 있어서 제1 측방과 반대의 방향을 제2 측방이라고 한다. 본 실시형태에 있어서 제2 측방은, 좌측이다.

도 3은, 선회 프레임(26) 및 차체 프레임(27)의 평면도이다. 유압 셔블(100)은, 선회 프레임(26)과 차체 프레임(27)을 가지고 있다. 선회 프레임(26)은, 전후 방향으로 연장되는 센터 프레임(31, 32)을 포함한다. 센터 프레임(31, 32)은, 엔진(21)(도 2 참조)의 아래쪽에 배치된다. 센터 프레임(31, 32)은, 고무 댐퍼를 통하여, 엔진(21)을 지지하고 있다. 센터 프레임(31, 32)은, 제1 센터 프레임(31)과 제2 센터 프레임(32)을 포함한다.

도 4는, 선회 프레임(26) 및 차체 프레임(27)의 측면도이다. 그리고, 도 3 및 도 4에 있어서는, 이해의 용이함을 위해, 차체 프레임(27)의 일부, 및 엔진(21) 및 유압 펌프(23) 등의 장치를 생략하고 있다.

도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 선회 프레임(26)은, 제1 관형 프레임(33)과 제2 관형 프레임(34)을 포함한다. 제1 관형 프레임(33)과 제2 관형 프레임(34)은, 각각 차량 전후 방향으로 연장되어 있다. 제1 관형 프레임(33)은, 센터 프레임(31, 32)의 차폭 방향에서의 외측에 배치된다. 구체적으로는, 제1 관형 프레임(33)은, 센터 프레임(31, 32)의 제1 측방 측에 배치된다. 제1 관형 프레임(33)은, 선회 프레임(26)에 있어서 차폭 방향에서의 가장 외측에 배치되어 있다. 제2 관형 프레임(34)은, 센터 프레임(31, 32)의 차폭 방향에서의 외측에 배치된다. 구체적으로는, 제2 관형 프레임(34)은, 센터 프레임(31, 32)의 제2 측방 측에 배치된다.

차체 프레임(27)은, 선회 프레임(26) 상에 세워 설치되어 있다. 차체 프레임(27)은, 엔진실(16)에 배치된다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 차체 프레임(27)은, 엔진(21) 및 유압 펌프(23) 등의 기기의 주위에 배치되어 있다. 차체 프레임(27)에는, 외장 커버(28)가 장착되어 있다. 그리고, 도 2에서는, 외장 커버(28)의 일부만을 도시하고 있다. 도 1에 나타낸 엔진 후드(17)도, 차체 프레임(27)에 장착되어 있다.

도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 차체 프레임(27)은, 복수의 기둥 부재(51∼56)와 복수의 빔(beam) 부재(36, 37)를 포함한다. 기둥 부재(51∼56)는, 선회 프레임(26)으로부터 위쪽으로 연장되도록 배치되어 있다. 빔 부재(36, 37)는, 기둥 부재(51∼56)에 의해 지지되어 있다. 구체적으로는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 복수의 빔 부재(36, 37)는, 제1 빔 부재(36)와 제2 빔 부재(37)를 포함한다. 제1 빔 부재(36)와 제2 빔 부재(37)는, 서로 전후 방향으로 이격되어 배치되어 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 복수의 기둥 부재(51∼56)는, 제1 기둥 부재(51)와 제2 기둥 부재(52)를 포함한다. 제1 기둥 부재(51)는, 선회 프레임(26)으로부터 배기 처리 유닛(24)을 향해 위쪽으로 연장되어 있다. 제2 기둥 부재(52)는, 배기 처리 유닛(24)보다 차폭 방향에서의 외측에 배치되어 있다. 제2 기둥 부재(52)는, 엔진(21)보다 차폭 방향에서의 외측에 배치되어 있다. 바꾸어 말하면, 제2 기둥 부재(52)는, 배기 처리 유닛(24)의 제1 측방 측에 배치되어 있다. 제2 기둥 부재(52)에는, 외장 커버(28)가 장착되어 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 복수의 기둥 부재(51∼56)는, 제3 기둥 부재(53)와 제4 기둥 부재(54)를 포함한다. 제3 기둥 부재(53)는, 차폭 방향에 있어서, 제1 센터 프레임(31)과 제2 센터 프레임(32)과의 사이에 배치되어 있다. 제4 기둥 부재(54)는, 제2 센터 프레임(32)보다 제2 측방 측에 배치되어 있다. 제4 기둥 부재(54)에는, 외장 커버(도시하지 않음)가 장착된다. 제1 기둥 부재(51)와 제2 기둥 부재(52)와 제3 기둥 부재(53)와 제4 기둥 부재(54)는, 제2 빔 부재(37)를 지지하고 있다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 복수의 기둥 부재(51∼56)는, 제5 기둥 부재(55)와 제6 기둥 부재(56)를 포함한다. 제5 기둥 부재(55)와 제6 기둥 부재(56)는, 제1 내지 제4 기둥 부재(51∼54)보다 전방에 배치되어 있다. 제5 기둥 부재(55)와 제6 기둥 부재(56)는, 제1 센터 프레임(31)의 제1 측방 측에 배치되어 있다. 제5 기둥 부재(55)와 제6 기둥 부재(56)는, 제2 센터 프레임(32)의 제2 측방 측에 배치되는 도시하지 않은 기둥 부재와 함께, 제1 빔 부재(36)를 지지하고 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 유압 펌프(23)는, 엔진(21)의 측방에 배치되어 있다. 즉, 유압 펌프(23)는, 차폭 방향으로 엔진(21)과 함께 배치되어 있다. 유압 펌프(23)는, 엔진(21)에 의해 구동된다. 유압 펌프(23)는, 엔진(21)의 상면보다 낮은 위치에 배치되어 있다.

플라이휠 하우징(22)은, 엔진(21)과 유압 펌프(23)와의 사이에 배치되어 있다. 플라이휠 하우징(22)은, 엔진(21)의 측면에 장착되어 있다. 또한, 유압 펌프(23)는, 플라이휠 하우징(22)의 측면에 장착되어 있다.

배기 처리 유닛(24)은, 디젤 미립자 포집 필터 장치(41)와 선택 환원 촉매 장치(42)와 브래킷(43)을 가진다. 배기 처리 유닛(24)은, 유압 펌프(23)의 위쪽에 배치되어 있다.

도 5는, 엔진실(16)의 내부 구조를 나타낸 상면도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 제1 빔 부재(36)는, 엔진(21)보다 전방에 배치되어 있다. 제2 빔 부재(37)는, 엔진(21)보다 후방에 배치되어 있다. 배기 처리 유닛(24)은, 제1 빔 부재(36)와 제2 빔 부재(37)와의 사이에 걸쳐 배치되어 있다. 배기 처리 유닛(24)은, 빔 부재에 지지되어 있다. 즉, 디젤 미립자 포집 필터 장치(41)와 선택 환원 촉매 장치(42)는, 차체 프레임(27)에 지지되어 있다.

디젤 미립자 포집 필터 장치(41)는, 엔진(21)으로부터의 배기를 처리하는 장치이다. 디젤 미립자 포집 필터 장치(41)는, 배기 중에 포함되는 입자형 물질을 필터에 의해 포집한다. 디젤 미립자 포집 필터 장치(41)는, 포집한 입자형 물질을 필터에 부설된 히터에 의해 소각한다. 디젤 미립자 포집 필터 장치(41)는, 그 길이 방향이 제1 방향과 직교한 상태로 배치되어 있다. 제1 방향은, 수평면 상의 소정 방향이며, 본 실시형태에서는 차폭 방향이다.

엔진(21)과 선택 환원 촉매 장치(42)와 디젤 미립자 포집 필터 장치(41)는, 수평면에 대한 각각의 투영이, 엔진(21)과 선택 환원 촉매 장치(42)와 디젤 미립자 포집 필터 장치(41)의 순으로 제1 방향으로 배열되도록 배치되어 있다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 차량 평면에서 볼 때, 엔진(21)과 선택 환원 촉매 장치(42)와 디젤 미립자 포집 필터 장치(41)는, 상기 순서로 제1 방향 즉 차폭 방향으로 나란히 배치되어 있다. 따라서, 디젤 미립자 포집 필터 장치(41)는, 엔진(21)에 대하여 선택 환원 촉매 장치(42)보다 멀리 위치한다. 바꾸어 말하면, 선택 환원 촉매 장치(42)는, 엔진(21)의 제1 측방 측에 배치되어 있다. 디젤 미립자 포집 필터 장치(41)는, 선택 환원 촉매 장치(42)의 제1 측방 측에 배치되어 있다.

선택 환원 촉매 장치(42)는, 엔진(21)으로부터의 배기를 처리하는 장치이다. 선택 환원 촉매 장치(42)는, 요소를 가수분해하여 선택적으로 질소산화물 NOx를 환원한다. 선택 환원 촉매 장치(42)는, 그 길이 방향이 제1 방향과 직교한 상태로 배치되어 있다.

유압 셔블(100)은, 제1 접속관(44)을 구비한다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 제1 접속관(44)의 일단은, 과급기(29)를 통하여 엔진(21)의 배기 포트에 접속되어 있다. 제1 접속관(44)의 타단은, 디젤 미립자 포집 필터 장치(41)에 접속되어 있다. 즉, 제1 접속관(44)은, 엔진(21)으로 디젤 미립자 포집 필터 장치(41)를 연결하고 있다. 제1 접속관(44)은, 배기 처리 유닛(24)의 아래쪽에 위치하고 있다.

배기 처리 유닛(24)은, 제2 접속관(45)을 가진다. 제2 접속관(45)의 일단은, 디젤 미립자 포집 필터 장치(41)에 접속되어 있다. 제2 접속관(45)의 타단은, 선택 환원 촉매 장치(42)에 접속되어 있다. 즉, 제2 접속관(45)은, 디젤 미립자 포집 필터 장치(41)와 선택 환원 촉매 장치(42)를 접속하고 있다. 제2 접속관(45)은, 선택 환원 촉매 장치(42)의 위쪽에 위치하고 있다.

유압 셔블(100)은, 제3 접속관(46)을 구비하고 있다. 제3 접속관(46)의 일단은, 선택 환원 촉매 장치(42)에 접속된다. 제3 접속관(46)의 타단은, 엔진 후드(17)로부터 위쪽으로 돌출되어 있다.

엔진(21)과 제1 접속관(44)과 디젤 미립자 포집 필터 장치(41)와 제2 접속관(45)과 선택 환원 촉매 장치(42)와 제3 접속관(46)은, 순차로 직렬로 접속되어 있다. 따라서, 엔진(21)으로부터의 배기는, 제1 접속관(44)을 통하고, 디젤 미립자 포집 필터 장치(41)에 보내진다. 디젤 미립자 포집 필터 장치(41)에서는, 주로 입자형 물질이 배기 중으로부터 저감된다. 다음에, 배기는, 제2 접속관(45)을 통하고, 선택 환원 촉매 장치(42)에 보내진다. 선택 환원 촉매 장치(42)에서는, 주로 NOx가 저감된다. 그 후, 청정화된 배기는 제3 접속관(46)을 통하여 외부로 배출된다.

브래킷(43)은, 선택 환원 촉매 장치(42)와 디젤 미립자 포집 필터 장치(41)를 연결하고 있다. 이로써, 선택 환원 촉매 장치(42)와 디젤 미립자 포집 필터 장치(41)와 브래킷(43)은, 일체로 되어 있다. 브래킷(43)은, 볼트 등의 고정 수단에 의해 차체 프레임(27)에 착탈(着脫) 가능하게 장착되어 있다. 따라서, 브래킷(43)을 차체 프레임(27)으로부터 분리해 내는(detach) 것에 의해, 배기 처리 유닛(24)을 차량으로부터 분리해 낼 수 있다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 배기 처리 유닛(24)에는, 환원제 분사 장치(49)가 장착되어 있다. 구체적으로는, 환원제 분사 장치(49)는, 제2 접속관(45)에 장착되어 있다. 환원제 분사 장치(49)는, 제2 접속관(45) 내에 환원제를 분사한다. 환원제 분사 장치(49)로부터 분사된 환원제는, 선택 환원 촉매 장치(42)에 공급된다.

도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 유압 셔블은, 환원제 탱크(50) 및 환원제 공급 펌프(47)를 구비하고 있다. 환원제 탱크(50)는, 선택 환원 촉매 장치(42)에 공급되는 환원제를 저류한다. 환원제 공급 펌프(47)는, 환원제 탱크(50)에 장착되어 있다. 환원제 공급 펌프(47)는, 환원제 탱크(50)로부터 환원제 분사 장치(49)에 환원제를 공급한다. 환원제 공급 펌프(47)는, 엔진실(16)의 외부에 배치되어 있다. 구체적으로는, 환원제 공급 펌프(47)는, 엔진실(16)보다 전방에 배치되어 있다. 환원제 공급 펌프(47)는, 제1 관형 프레임(33)보다 위쪽에 배치되어 있다.

도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 연료 탱크(14)와 작동유 탱크(15)는 전후 방향으로 나란히 배치되어 있다. 환원제 공급 펌프(47)는, 연료 탱크(14) 및 작동유 탱크(15)보다 전방에 배치되어 있다. 연료 탱크(14)는, 환원제 공급 펌프(47)와 엔진실(16)과의 사이에 배치되어 있다. 작동유 탱크(15)는, 환원제 공급 펌프(47)와 엔진실(16)과의 사이에 배치되어 있다.

환원제 분사 장치(49)에는, 환원제 배관(48)이 접속되어 있다. 환원제 배관(48)은, 환원제 공급 펌프(47)와 환원제 분사 장치(49)를 접속한다. 도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 환원제 배관(48)은, 환원제 공급 펌프(47)로부터 제1 관형 프레임(33)의 내부 및 차체 프레임의 제1 기둥 부재(51)의 내부를 통하여, 환원제 분사 장치(49)까지 배치되어 있다.

구체적으로는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 환원제 배관(48)은, 제1 관형 프레임(33)의 내부에 있어서 전후 방향으로 연장되어 있다. 환원제 배관(48)은, 제1 관형 프레임(33)의 후부로부터 제1 기둥 부재(51)를 향해 굴곡되어 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 환원제 배관(48)은, 제1 기둥 부재(51)의 하부에 있어서 위쪽을 향해 굴곡되어 있다. 환원제 배관(48)은, 제1 기둥 부재(51)의 내부에 있어서 상하 방향으로 연장되어 있다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 제2 빔 부재(37)에는, 환원제 배관(48)이 통과하는 오목부(371)가 형성되어 있다. 또한, 배기 처리 유닛(24)의 브래킷(43)에는, 환원제 배관(48)이 통과하는 오목부(431)가 형성되어 있다. 환원제 배관(48)은, 제1 기둥 부재(51)의 내부로부터, 제2 빔 부재(37)의 오목부(371) 및 브래킷(43)의 오목부(431)를 통하여 위쪽으로 돌출되어 있다. 그리고, 환원제 배관(48)의 상단부가, 환원제 분사 장치(49)에 접속되어 있다.

환원제 배관(48)은, 제1 관형 프레임(33)의 내부에 있어서 클램프(clamp) 등의 고정 부재(61)에 의해 제1 관형 프레임(33)에 고정되어 있다. 도 6은, 도 4에서의 VI―VI 단면도이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 제1 관형 프레임(33)은, 외벽부(331)와 내벽부(332)를 가진다. 제1 관형 프레임(33)의 내부의 공간은, 외벽부(331)와 내벽부(332)에 의해 닫혀 있다. 외벽부(331)는, 환원제 배관(48)의 차폭 방향에서의 외측을 덮는다. 내벽부(332)는, 환원제 배관(48)의 차폭 방향에서의 내측을 덮는다. 고정 부재(61)는, 환원제 배관(48)을 제1 관형 프레임(33)에 고정하고 있다. 구체적으로는, 고정 부재(61)는, 환원제 배관(48)을 내벽부(332)에 고정하고 있다.

도 7은, 도 2에서의 VII―VII 단면도이다. 도 7에 나타낸 바와 같이, 제1 기둥 부재(51)는, 전방이 개방된 상자형의 형상을 가진다. 제1 기둥 부재(51)는, 환원제 배관(48)의 양쪽 및 후방을 덮는다. 제1 기둥 부재(51)의 후방에는 전술한 카운터웨이트(18)가 배치된다. 따라서, 제1 기둥 부재(51)는, 환원제 배관(48) 중 적어도 카운터웨이트(18) 측을 덮고 있다.

그리고, 환원제 배관(48) 중 제1 관형 프레임(33)의 내부에 배치되는 부분, 및 상기 부분보다 하류측의 부분은, 단열재(481)(도 6 및 도 7 참조)를 가진다. 바꾸어 말하면, 환원제 배관(48) 중 작동유 탱크(15)의 아래쪽에 위치하는 부분 및 상기 부분보다 하류측의 부분은, 단열재(481)를 가진다.

본 실시형태에 관한 유압 셔블(100)은 이하의 특징을 구비한다.

환원제 공급 펌프(47)는, 엔진실(16)의 외부에 배치된다. 그러므로, 환원제 공급 펌프(47) 내의 환원제에 대한 엔진실(16)로부터의 열 영향을 경감시킬 수 있다.

환원제 배관(48)은, 환원제 공급 펌프(47)로부터 제1 관형 프레임(33)의 내부 및 제1 기둥 부재(51)의 내부를 통하여 환원제 분사 장치(49)까지 연장되도록 배치된다. 그러므로, 환원제 배관(48)의 전체 길이가 길어져도, 환원제 배관(48) 내의 환원제에 대한 열 영향을 경감시킬 수 있다.

환원제 배관(48)이 제1 관형 프레임(33)의 내부를 지나도록 배치되므로, 환원제 배관(48)이 제1 관형 프레임(33)에 의해 보호된다. 또한, 환원제 배관(48)이 제1 기둥 부재(51)의 내부를 지나도록 배치되므로, 환원제 배관(48)이 제1 기둥 부재(51)에 의해 보호된다.

제1 기둥 부재(51)는, 환원제 배관(48)의 카운터웨이트(18) 측을 덮고 있다. 그러므로, 카운터웨이트(18)가 분리되었을 때도, 제1 기둥 부재(51)가 외부에 노출되는 것을 억제할 수 있다.

이상, 본 발명의 일실시형태에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 각종 변경이 가능하다.

제1 방향은 차폭 방향에 한정되지 않고 다른 방향이라도 된다. 즉, 디젤 미립자 포집 필터 장치(41)와 선택 환원 촉매 장치(42)는 차폭 방향과 다른 방향으로 나란히 배치되어도 된다. 예를 들면, 제1 방향은 차량 전후 방향이라도 된다. 즉, 디젤 미립자 포집 필터 장치(41)와 선택 환원 촉매 장치(42)는 차량 전후 방향으로 나란히 배치되어도 된다.

환원제 배관(48)은, 제1 기둥 부재(51) 이외의 기둥 부재의 내부를 지나도록 배치되어도 된다. 예를 들면, 도 8에 나타낸 바와 같이, 환원제 배관(48)은, 제2 기둥 부재(52)의 내부를 지나도록 배치되어도 된다.

제1 관형 프레임(33)은, 선회 프레임(26)의 다른 부재보다 차폭 방향에서의 내측에 배치되어도 된다. 단, 환원제 배관(48)으로의 열 영향을 저감하는 관점에서는, 상기한 실시형태와 같이, 제1 관형 프레임(33)은, 선회 프레임(26)에 있어서 차폭 방향에서의 가장 외측에 배치되는 것이 바람직하다.

선회 프레임(26)과 차체 프레임과 환원제 배관(48)과의 배치는, 상기한 실시형태에 있어서의 배치와 좌우 반대로 배치되어도 된다. 즉, 상기한 실시형태에서는, 제1 측방이 우측이며, 제2 측방이 좌측이지만, 반대로, 제1 측방이 좌측이며, 제2 측방이 우측이라도 된다. 따라서, 환원제 배관(48)이 통과하는 제1 관형 프레임(33)은, 센터 프레임(31, 32)의 우측은 아니고 좌측 방향에 배치되어도 된다. 또한, 환원제 배관(48)이 통과하는 제1 기둥 부재(51)는, 센터 프레임(31, 32)의 우측은 아니고 좌측 방향에 배치되어도 된다.

[산업 상의 이용 가능성]

본 발명에 의하면, 엔진과 배기 처리 장치를 접속할 때의 곤란성을 해소하는 동시에 진동에 의한 접속관에 대한 부하를 저감할 수 있는 유압 셔블을 제공할 수 있다.

21; 엔진
26; 선회 프레임
51; 제1 기둥 부재
52; 제2 기둥 부재
16; 엔진실
24; 배기 처리 유닛
49; 환원제 분사 장치
47; 환원제 공급 펌프
48; 환원제 배관
33; 제1 관형 프레임
31; 제1 센터 프레임
14; 연료 탱크
15; 작동유 탱크
18; 카운터웨이트
27; 차체 프레임
41; 디젤 미립자 포집 필터 장치
42; 선택 환원 촉매 장치
52; 제2 접속관
28; 외장 커버

Claims

엔진;
상기 엔진을 지지하는 선회(旋回) 프레임;
상기 엔진을 수용하는 엔진실;
상기 엔진으로부터의 배기를 처리하는 선택 환원 촉매 장치를 구비하고, 상기 엔진실 내에 배치되는 배기 처리 유닛;
상기 배기 처리 유닛에 장착되고, 상기 선택 환원 촉매 장치에 공급되는 환원제를 분사하는 환원제 분사 장치;
상기 엔진실의 외부에 배치되고, 상기 환원제를 저류(貯留)하는 환원제 탱크;
상기 엔진실의 외부에 배치되고, 상기 환원제 탱크로부터 상기 환원제 분사 장치에 환원제를 공급하는 환원제 공급 펌프;
상기 환원제 공급 펌프와 상기 환원제 분사 장치를 접속하는 환원제 배관; 및
상기 선회 프레임 상에 세워 설치되고, 복수의 기둥 부재를 포함하는 차체 프레임;
을 포함하고,
상기 선회 프레임은, 관형 프레임을 포함하고,
상기 배기 처리 유닛은, 상기 차체 프레임에 지지되어 있고,
상기 환원제 배관은, 상기 환원제 공급 펌프로부터 상기 관형 프레임의 내부를 통하여 상기 환원제 분사 장치까지 배치되고, 또한, 상기 관형 프레임의 내부 및 상기 차체 프레임의 상기 기둥 부재의 내부를 지나도록 배치되는,
유압 셔블(hydraulic shovel).
제1항에 있어서,
복수의 상기 기둥 부재는, 상기 선회 프레임으로부터 상기 배기 처리 유닛을 향해 위쪽으로 연장되는 제1 기둥 부재를 포함하고,
상기 환원제 배관은, 상기 관형 프레임의 내부 및 상기 제1 기둥 부재의 내부를 지나도록 배치되는, 유압 셔블.
제1항에 있어서,
복수의 상기 기둥 부재는, 상기 배기 처리 유닛보다 차폭 방향에 있어서의 외측에 배치되는 제2 기둥 부재를 포함하고,
상기 환원제 배관은, 상기 관형 프레임의 내부 및 상기 제2 기둥 부재의 내부를 지나도록 배치되는, 유압 셔블.
제3항에 있어서,
외장(外裝) 커버를 더 포함하고,
상기 외장 커버는, 상기 제2 기둥 부재에 장착되는, 유압 셔블.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 선회 프레임은, 상기 엔진의 아래쪽에 배치되는 센터 프레임을 포함하고,
상기 관형 프레임은, 상기 센터 프레임의 차폭 방향에 있어서의 외측에 배치되는, 유압 셔블.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 관형 프레임은, 상기 선회 프레임에 있어서 차폭 방향에 있어서의 가장 외측에 배치되는, 유압 셔블.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 관형 프레임은, 차량 전후 방향으로 연장되어 있는, 유압 셔블.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
연료를 저류하는 연료 탱크를 더 포함하고,
상기 연료 탱크는, 상기 환원제 공급 펌프와 상기 엔진실 사이에 배치되는, 유압 셔블.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
작동유를 저류하는 작동유 탱크를 더 포함하고,
상기 작동유 탱크는, 상기 환원제 공급 펌프와 상기 엔진실 사이에 배치되어 있는, 유압 셔블.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 엔진실에 인접하여 배치되는 카운터웨이트(counterweight)를 더 포함하고,
상기 환원제 배관이 통과하는 기둥 부재는, 상기 환원제 배관 중 적어도 상기 카운터웨이트 측을 덮는, 유압 셔블.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배기 처리 유닛은,
상기 엔진으로부터의 배기를 처리하는 디젤 미립자 포집(捕集) 필터 장치; 및
상기 디젤 미립자 포집 필터 장치와 상기 선택 환원 촉매 장치를 접속하는 접속관;을 더 포함하고,
상기 환원제 분사 장치는, 상기 접속관에 장착되고, 상기 접속관 내에 환원제를 분사하는, 유압 셔블.
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