KR20150079953A

KR20150079953A - 작업 차량

Info

Publication number: KR20150079953A
Application number: KR1020157014618A
Authority: KR
Inventors: 히로시 야마시타
Original assignee: 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
Priority date: 2013-12-27
Filing date: 2013-12-27
Publication date: 2015-07-08
Also published as: JP5566556B1; US9217236B2; CN104321504A; DE112013000260B4; US20150315764A1; DE112013000260T5; WO2014192197A1; KR101572468B1; CN104321504B; JPWO2014192197A1

Abstract

유압 셔블(1)은, 요소수 분사 장치(25)와, 요소수 탱크(23)와, 펌프(24)와, 제1 배관(31)과, 제2 배관(33)을 구비하고 있다. 요소수 분사 장치(25)는, 엔진룸(10) 내에 배치되어 있고, 배기 가스의 정화 처리에 사용되는 요소수를 배기 가스 중에 분사한다. 요소수 탱크(23)는, 요소수를 저류한다. 펌프(24)는, 요소수 탱크(23)로부터 요소수를 펌핑하여 요소수 분사 장치(25)에 공급한다. 제1 배관(31)은, 요소수 탱크(23)와 펌프(24)를 접속하고, 요소수 탱크(23)로부터 펌프(24)에 요소수를 공급한다. 제2 배관(33)은, 펌프(24)와 요소수 분사 장치(25)를 접속하고, 펌프(24)로부터 요소수 분사 장치(25)에 요소수를 공급하는 동시에, 제1 배관(31)보다 내경이 작다.

Description

작업 차량{UTILITY VEHICLE}

본 발명은, 배기 가스의 정화 기능을 가지는 작업 차량에 관한 것이다.

최근, 유압 셔블(hydraulic shovel) 등의 작업 차량에는, 환원제(還元劑)를 이용하여, 엔진으로부터의 배기 가스 중에 포함되는 질소산화물(NOx)을 정화하기 위한 선택 환원(還元) 촉매 장치(SCR)가 탑재되어 있다.

예를 들면, 특허 문헌 1에는, 환원제가 저류된 환원제 탱크로부터 배관을 통하여 환원제 공급 장치에 환원제를 공급하는 SCR(Selective Catalytic Reduction; 선택 촉매 환원) 시스템을 구비한 유압 셔블의 구성에 대하여 개시되어 있다.

일본 공개특허 제2010―261373호 공보(2010년 11월 18일 공개)

그러나, 상기 공보에 개시된 유압 셔블의 구성에서는, 엔진룸 내의 고온 환경 하를 피하기 위해, 환원제 탱크는 엔진룸 밖에 설치되어 있다. 그리고, 환원제 탱크에 저류된 환원제는, 환원제 펌프에 의해 펌핑되고, 배관을 통하여 환원제 공급 장치에 공급된다. 통상, 배기 가스 중에 환원제를 분사하는 환원제 분사 장치는, 엔진룸 내에 배치되어 있으므로, 환원제를 환원제 분사 장치까지 공급하는 배관은, 엔진룸 내를 통과한다.

이 때, 엔진룸 내의 열의 영향을 받아 환원제의 온도가 상승하면, 분사 직전의 환원제의 온도가 높아져 버린다. 이로써, 환원제가 환원제 분사 장치의 노즐에 고착할 가능성이 높아져, 환원제 분사 장치의 수명을 단축하여 버릴 우려가 있다.

본 발명의 과제는, 환원제 분사 장치에 공급되는 환원제의 온도 상승을 억제할 수 있는 작업 차량을 제공하는 것에 있다.

제1 발명에 관한 작업 차량은, 환원제 분사 장치와, 환원제 탱크와, 환원제 펌프와, 제1 배관과, 제2 배관을 구비하고 있다. 환원제 분사 장치는, 엔진룸 내에 배치되어 있고, 배기 가스의 정화 처리에 사용되는 환원제를 배기 가스 중에 분사한다. 환원제 탱크는, 환원제를 저류(貯留)한다. 환원제 펌프는, 환원제 탱크로부터 환원제를 펌핑하여 환원제 분사 장치에 공급한다. 제1 배관은, 환원제 탱크와 환원제 펌프를 접속하고, 환원제 탱크로부터 환원제 펌프에 환원제를 공급한다. 제2 배관은, 환원제 펌프와 환원제 분사 장치를 접속하고, 환원제 펌프로부터 환원제 분사 장치에 환원제를 공급하는 동시에, 제1 배관보다 내경(內徑)이 작다.

여기서는, 엔진룸 내에 설치된 환원제 탱크와 환원제 펌프를 연결하는 제1 배관, 및 환원제 펌프와 환원제 분사 장치를 연결하는 제2 배관에 대하여, 제2 배관의 내경을 제1 배관보다 작게 하고 있다.

이로써, 제1·제2 배관의 내경이 대략 같은 종래의 구성과 비교하여, 제2 배관의 열저항이 증대하므로, 제2 배관을 통과하는 환원제에 대한 열의 영향을 억제하고 있다.

더욱 상세하게는, 배관의 두께가 같은 경우에는, 배관의 내경을 작게 하면 배관의 외경(外徑)도 작아지게 되어 배관 표면적도 감소하므로, 배관 내부를 통과하는 환원제가 받는 열량을 감소시킬 수 있다.

이 결과, 엔진룸 내에 설치된 환원제 분사 장치에 연결된 제2 배관이 엔진룸 내의 열의 영향을 받아 온도 상승해 버리는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 따라서, 환원제의 온도 상승에 따른 환원제 분사 장치의 수명의 단축을 방지할 수 있다.

제2 발명에 관한 작업 차량은, 제1 발명에 관한 작업 차량으로서, 제2 배관은, 엔진이 배치된 엔진룸 내를 통과하도록 배치되어 있다.

여기서는, 환원제 펌프와 엔진룸 내에 배치된 환원제 분사 장치를 연결하는 제2 배관이, 엔진룸 내를 통과하도록 배치되어 있다.

이로써, 제2 배관의 일부가 엔진룸 내를 통과하는 경우라도, 전술한 제2 배관의 내경의 사이즈 다운에 의해, 제2 배관 내를 흐르는 환원제가 엔진룸 내에 있어서 생기는 열의 영향을 받는 것을 억제할 수 있다.

제3 발명에 관한 작업 차량은, 제1 또는 제2 발명에 관한 작업 차량으로서, 환원제 분사 장치는, 엔진룸 내에서의 엔진의 차체 후방에 배치되어 있다.

여기서는, 엔진의 배기 가스 중에 환원제를 분사하는 환원제 분사 장치가, 엔진룸 내에서의 엔진의 차체 후방에 배치되어 있다.

이로써, 환원제 분사 장치에 접속되는 제2 배관은, 엔진룸 내를 통과하는 부분이 증가한다.

그러나, 본 작업 차량에서는, 전술한 제2 배관의 내경의 사이즈 다운에 의해 엔진룸 내에서의 열의 영향을 거의 받지 않게 되어 있으므로, 환원제가 열의 영향을 받는 것을 억제할 수 있다.

제4 발명에 관한 작업 차량은, 제1 내지 제3 발명 중 어느 하나에 관한 작업 차량으로서, 환원제 탱크 및 환원제 펌프는, 엔진룸의 외측으로서, 엔진룸의 차체 전방에 배치되어 있다.

여기서는, 환원제 분사 장치에 대하여 환원제를 공급하기 위한 환원제 탱크 및 환원제 펌프가, 엔진룸 밖에서의 엔진룸의 차체 전방에 배치되어 있다.

이로써, 환원제 탱크와 환원제 펌프를 연결하는 제1 배관은 엔진룸 내에는 배치되지 않은 것뿐, 환원제 펌프와 환원제 분사 장치를 연결하는 제2 배관 중 적어도 일부는, 엔진룸 내를 통과한다.

제5 발명에 관한 작업 차량은, 제1 내지 제4 발명 중 어느 하나에 관한 작업 차량으로서, 환원제는, 요소수(尿素水)이다.

여기서는, 환원제로서 요소수를 사용하고 있다. 그리고, 본 발명에 있어서, 환원제란, 환원제 및 환원제의 전구체(前驅體)의 총칭을 의미하는 것으로 한다.

또한, 환원제로서 요소수를 사용한 경우에는, 예를 들면, 70℃ 이상의 고온 환경 하에서는 단시간에 암모니아로 변질될 우려가 있다.

본 작업 차량에서는, 전술한 제2 배관의 내경의 사이즈 다운에 의해 엔진룸 내에서의 열의 영향을 거의 받지 않게 되어 있으므로, 요소수가 열의 영향을 받아 암모니아로 변질되어 버리는 것을 억제할 수 있다.

본 발명에 관한 작업 차량에 의하면, 환원제 분사 장치에 공급되는 환원제의 온도 상승을 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 관한 유압 셔블의 전체 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 유압 셔블의 차체 프레임 상에 배치된 구성을 나타낸 평면도이다.
도 3은 도 1의 유압 셔블의 차체 프레임 상에 배치된 구성을 나타낸 측면도이다.
도 4는 도 1의 유압 셔블의 차체 프레임 상에 배치된 구성을 나타낸 배면도이다.
도 5는 도 1의 유압 셔블의 차체 프레임 상에 배치된 요소수 탱크 주변의 구성을 나타낸 확대도이다.
도 6은 도 1의 유압 셔블의 차체 프레임 상에 배치된 요소수 분사 장치 주변의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 7의 (a), (b)는, 도 1의 유압 셔블에 탑재된 환원제를 공급하기 위한 배관의 내경을 나타낸 단면도이다.

본 발명의 일 실시형태에 관한 유압 셔블(작업 차량)(1)에 대하여, 도 1∼도 7의 (b)를 사용하여 설명하면 다음과 같다.

그리고, 이하의 설명에서 사용하는 「전후」, 「좌우」방향에 대해서는, 유압 셔블(1)의 캡(cab)(8) 내의 시트에 착석한 운전자로부터 본 「전후」, 「좌우」방향을 의미하는 것으로 한다.

[유압 셔블(1) 전체의 구성]

본 실시형태에 관한 유압 셔블(1)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 하부 주행체(2)와, 상부 선회체(旋回體)(3)와, 작업기(4)와, 카운터웨이트(counterweight)(5)와, 차체부(6)와, 기기실(7)과, 캡(8)을 구비하고 있다.

하부 주행체(2)는, 진행 방향에서의 좌우 양단 부분에 감겨진 크롤러 트랙(crawler track)(P)을 회전시킴으로써, 유압 셔블(1)을 전진·후진시킨다. 또한, 하부 주행체(2)는, 상부 선회체(3)를 상면에 탑재하고 있다.

상부 선회체(3)는, 하부 주행체(2)에 대하여 선회(旋回) 가능한 상태로 장착되어 있다. 그리고, 상부 선회체(3)는, 상부 선회체(3)의 토대(土臺; base portion)) 부분을 구성하는 차체 프레임(3a)의 상면에, 작업기(4)와, 카운터웨이트(5)와, 차체부(6)와, 기기실(7)과, 캡(8)과, 엔진룸(10)을 탑재하고 있다.

차체 프레임(3a) 상에는, 복수의 기둥 부재(51∼56)와, 복수의 빔(beam) 부재(41∼43)가 설치되어 있다.

복수의 기둥 부재(51∼56)는, 차체 프레임(3a)의 상면으로부터 위쪽으로 연장되도록 배치되어 있다. 빔 부재(41∼43)는, 기둥 부재(51∼56)의 상단 부분에 접속된 상태로 대략 수평 방향을 따라 장착되어 있다. 구체적으로는, 도 2∼도 4에 나타낸 바와 같이, 복수의 빔 부재(41, 43)는, 전후 방향으로 이격된 위치에, 각각이 차체 좌우 방향을 따라 배치되어 있다.

빔 부재(41)는, 그 양단이 기둥 부재(52, 54)의 상단 부분과 접속되고, 엔진(20)보다 후방에 배치되어 있다.

빔 부재(42)는, 그 양단이 기둥 부재(52, 55)의 상단 부분과 접속되고, 엔진(20)의 우측에 배치되어 있다.

빔 부재(43)는, 그 양단이 기둥 부재(55, 56)의 상단 부분과 접속되고, 엔진(20)보다 전방에 배치되어 있다.

작업기(4)(도 1 참조)는, 상부 선회체(3)의 붐(boom) 장착부(3b)에 동작 가능한 상태로 장착되는 붐(11)과, 붐(11)의 선단에 장착된 암(arm)(12)과, 암(12)의 선단에 장착된 버킷(bucket)(13)을 포함하도록 구성되어 있다. 그리고, 작업기(4)는, 유압 회로(도시하지 않음)에 포함되는 각각의 유압 실린더(11a, 12a, 13a) 등에 의해, 붐(11), 암(12), 버킷(13) 등을 상하로 이동시키면서, 토목공사의 현장에 있어서 토사, 자갈 등의 굴삭 작업을 행한다.

카운터웨이트(5)는, 예를 들면, 강판(鋼板)을 조립하여 형성한 상자 중에 고철이나 콘크리트 등을 넣어 굳힌 것으로서, 채굴 시 등에 있어서 차체의 밸런스를 유지하기 위해 설치되어 있다. 보다 구체적으로는, 카운터웨이트(5)는, 상부 선회체(3) 상에서의 차체부(6)의 후방에 설치된 센터 프레임(3c)(도 2 등 참조) 상에 배치되어 있다.

차체부(6)는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 카운터웨이트(5)에 인접하는 위치에 배치되어 있고, 내부에 엔진(20) 등을 수납하는 엔진룸(10)을 가지고 있다.

기기실(7)은, 상부 선회체(3) 상에서의 작업기(4)의 후방에 배치되어 있고, 연료 탱크, 작동유 탱크 및 조작 밸브 등을 수용한다.

캡(8)은, 유압 셔블(1)의 오퍼레이터가 승강하는 실내 공간을 가지고 있고, 작업기(4)의 선단부를 간파할 수 있도록, 상부 선회체(3) 상에서의 작업기(4)의 측방으로 되는 좌측 앞부분에 배치되어 있다.

엔진룸(10)은, 개폐 가능한 엔진 후드(engine hood)(14)에 의해 덮힌 점검용의 상부 개구를 가지고 있다. 엔진룸(10)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 내부에, 엔진(20), DPF[Diesel Particulate Filter: 디젤 미립자 포집(捕集) 필터 장치](21), SCR(Selective Catalytic Reduction: 선택 환원 촉매 장치)(22), 요소수 분사 장치(환원제 분사 장치)(25) 등을 수용하고 있다.

엔진(20)은, 상부 선회체(3)의 차체 프레임(3a)을 구성하는 센터 프레임(3c) 상에, 고무 댐퍼를 통하여 지지되어 있다.

DPF(21)은, 엔진(20)으로부터 배출되는 배기 가스를 처리하는 장치로서, 배기 가스 중에 포함되는 입자형 물질을 필터에 의해 포집한다. 필터에 의해 포집된 입자형 물질은, DPF(21) 내에서 소각된다. 또한, DPF(21)은, 대략 원통형의 외형을 가지고 있고, 도 2에 나타낸 바와 같이, 그 중심축이 전후 방향을 따라 배치되어 있다. 또한, DPF(21)은, 전후 방향을 빔 부재(41, 43), 우측편을 빔 부재(42)에 의해 에워싸도록 배치되어 있다.

SCR(22)은, 엔진(20)으로부터 배출된 후, DPF(21)에 있어서 처리된 배기 가스를 처리하는 장치로서, 요소를 가수분해하여 얻어지는 암모니아를 사용하여 질소산화물 NOx를 선택적으로 환원한다. SCR(22)은, 도 2에 나타낸 바와 같이, DPF(21)의 측방에 인접 배치되어 있다. SCR(22)은, 대략 원통형의 외형을 가지고 있고, 그 중심축이 전후 방향을 따르도록 배치되어 있다. 또한, SCR(22)은, 바닥 부분이, 엔진(20)의 상면보다 아래쪽에 위치하고 있다. 또한, 도 3에 나타낸 바와 같이, SCR(22)의 바닥 부분은, 빔 부재(41, 42)보다 아래쪽에 배치되어 있고, SCR(22)의 상면 부분은 빔 부재(41, 42)보다 위쪽에 배치되어 있다. SCR(22)은, DPF(21)와 마찬가지로, 전후 방향을 빔 부재(41, 43), 우측편을 빔 부재(42)에 의해 에워싸도록 배치되어 있다.

요소수 분사 장치(25)는, 엔진(20)으로부터 배출되는 배기 가스를 처리하는 DPF(21)와 SCR(22)을 접속하는 믹싱 배관(22a)에 장착되어 있고, 믹싱 배관(22a) 중에 요소수를 분사한다.

또한, 차체부(6)의 내부에서의 엔진룸(10)의 외측에는, 요소수 분사 장치(25)에 대하여 요소수(환원제의 일례)를 공급하기 위한 요소수 탱크(환원제 탱크)(23) 및 펌프(환원제 펌프)(24) 등이 배치되어 있다.

여기서, 전술한 엔진(20)과 DPF(21)와 SCR(22)은, 상기 순서로 직렬로 접속되어 있다. 따라서, 엔진(20)으로부터 배출되는 배기 가스는, 먼저, DPF(21)에 보내져 처리(주로, 입자형 물질의 저감 처리)된 후, 믹싱 배관(22a)을 통하여, SCR(22)에 보내진다. SCR(22)에서는, 주로, NOx를 저감하는 처리가 행해지고, 그 후, 청정화된 배기 가스가 외부로 배출된다.

그리고, 요소수 분사 장치(25)를 포함하는 요소수 분사 시스템의 구성에 대해서는, 후술한다.

[요소수 분사 시스템(30)]

요소수 분사 시스템(30)은, 도 2∼도 4에 나타낸 바와 같이, 요소수 탱크(23)와, 펌프(24)와, 요소수 분사 장치(25)와, 제1 배관(31, 32)과, 제2 배관(33)을 포함하도록 구성되어 있다.

요소수 탱크(23)는, 내부에 환원제로서의 요소수를 저류하고 있고, 도 2에 나타낸 바와 같이, 차체 프레임(3a) 상에서의 우측편으로서, 엔진룸(10)보다 전방에 배치되어 있다. 환언하면, 요소수 탱크(23)는, 저류되어 있는 요소수가 고온 환경 하에 있어서 암모니아로 변질되어 버리는 것을 회피하기 위해, 엔진룸(10)의 외측에 배치되어 있다. 요소수 탱크(23)의 상면에는, 유출 측의 제1 배관(31)의 단부(端部)(31a)와, 유입측의 제1 배관(32)의 단부(32a)가 접속되어 있다.

펌프(24)는, 요소수 탱크(23)에 저류된 요소수를 펌핑하여, 제1·제2 배관(31, 33)을 통하여 요소수 분사 장치(25)까지 송출한다. 펌프(24)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 요소수 탱크(23)에 인접 배치되어 있다. 더욱 상세하게는, 펌프(24)는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 요소수 탱크(23)의 측면에 장착되어 있다. 또한, 펌프(24)의 상면에는, 제1 배관(31)의 단부(31b), 제1 배관(32)의 단부(32b), 제2 배관(33)의 단부(33a)가 접속되어 있다.

요소수 분사 장치(25)는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 전술한 DPF(21)와 SCR(22)을 연결하는 믹싱 배관(22a)에 장착되어 있다. 그리고, 요소수 분사 장치(25)에는, 제2 배관(33)의 단부(33b)가 장착되어 있다. 요소수 분사 장치(25)는, 제1 배관(31) 및 제2 배관(33)을 통하여 펌프(24)에 의해 요소수 탱크(23)로부터 공급되는 요소수를 안개형으로 하여, 믹싱 배관(22a) 내를 통과하는 배기 가스에 대하여 분사한다.

제1 배관(31, 32)은, 도 5에 나타낸 바와 같이, 요소수 탱크(23)과 펌프(24)와의 사이를 연결하도록 장착되어 있다.

제1 배관(31)은, 펌프(24)에 의해 요소수 탱크(23)로부터 펌핑 요소수를, 펌프(24)까지 안내한다. 제1 배관(31)은, 한쪽의 단부(31a)가 요소수 탱크(23)의 상면에, 단부(31a)와는 반대측의 단부(31b)가 펌프(24)의 상면에 각각 접속되어 있다.

제1 배관(32)은, 펌프(24)에 의해 요소수 탱크(23)로부터 펌핑 요소수를, 다시 요소수 탱크(23)로 되돌리기 위해 설치되어 있다. 제1 배관(32)은, 제1 배관(31)과 마찬가지로, 한쪽의 단부(32a)가 요소수 탱크(23)의 상면에, 단부(32a)와는 반대측의 단부(32b)가 펌프(24)의 상면에 각각 접속되어 있다.

제2 배관(33)은, 펌프(24)로부터 요소수 분사 장치(25)에 대하여 요소수를 공급하기 위해, 펌프(24)와 요소수 분사 장치(25)를 연결하는 배관으로서, 도 3에 나타낸 바와 같이, 차체 프레임(3a)의 측면 부근을 따라 설치되어 있다. 제2 배관(33)은, 한쪽의 단부(33a)가 펌프(24)의 상면에, 단부(33a)와는 반대측의 단부(33b)가 요소수 분사 장치(25)에 각각 접속되어 있다. 또한, 제2 배관(33)은, 도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 펌프(24)로부터 엔진룸(10) 내로 들어가는 바로 앞의 위치로부터 요소수 분사 장치(25)에 이르는 위치까지, 단열재(34)에 의해 외주면(外周面)이 덮혀져 있다. 또한, 제2 배관(33)은, 제1 배관(31)과 비교하여, 열저항을 크게 하기 위해, 내경이 작아지도록 형성되어 있다.

여기서, 요소수 탱크(23) 및 펌프(24)는, 전술한 바와 같이, 제2 배관(33) 내의 요소수가 고온 환경 하에 노출되어 버리는 것을 피하기 위해, 엔진룸(10)의 외부에 배치되어 있다. 한편, 요소수 분사 장치(25)는, DPF(21)와 SCR(22)을 접속하는 믹싱 배관(22a)에 장착되어 있으므로, 엔진룸(10) 내에 배치되어 있다.

따라서, 펌프(24)와 요소수 분사 장치(25)를 접속하는 제2 배관(33)은, 필연적으로, 그 적어도 일부가 엔진룸(10) 내를 통과하도록 배치된다. 그러므로, 요소수 분사 장치(25)에 공급되는 요소수가 암모니아로 변질하는 것을 방지하기 위해, 제2 배관(33)에는, 각종 연구가 행해져 있다.

구체적으로는, 제2 배관(33)은, 도 5에 나타낸 바와 같이, 한쪽의 단부(33a)가 접속된 펌프(24)의 상면으로부터 요소수 탱크(23)의 측면 부근을 거쳐 차체 프레임(3a)의 측방으로 안내된다. 그리고, 제2 배관(33)은, 차체 프레임(3a)의 측방에서의 엔진룸(10)에 들어가기 전의 위치에 있어서, 외주면에 단열재(34)가 권취되어 있다. 다음에, 제2 배관(33)은, 외주면에 단열재(34)가 권취된 상태로, 도 3에 나타낸 바와 같이, 기둥 부재(52)의 위치까지 대략 수평 방향을 따라 설치된다. 또한, 제2 배관(33)은, 도 4에 나타낸 바와 같이, 기둥 부재(52)에 인접하는 기둥 부재(51)를 따라 대략 연직(沿直) 방향 상방향에 설치된다. 기둥 부재(51)를 따라 설치된 제2 배관(33)은, 빔 부재(41)의 위쪽까지 신장되고, 단부(33b)가 요소수 분사 장치(25)에 접속된다.

이로써, 요소수 탱크(23) 내에 저류된 요소수는, 제1 배관(31)을 통하여, 펌프(24)로 이동하고, 제2 배관(33)을 통하여, 요소수 분사 장치(25)에 공급된다.

<제2 배관(33)의 열저항>

본 실시형태의 유압 셔블(1)에서는, 전술한 바와 같이, 요소수 탱크(23) 내에 저류된 요소수를, 제1 배관(31)을 통하여 펌프(24)로 이동시키고, 펌프(24)로부터 제2 배관(33)을 통하여 요소수 분사 장치(25)로 공급한다. 그리고, 제2 배관(33)은, 제1 배관(31)과 비교하여, 내경이 작아지도록 형성되어 있다.

보다 구체적으로는, 도 7의 (a)에 나타낸 바와 같이, 제1 배관(31)의 내경을 r3, 외경을 r4로 하고, 도 7의 (b)에 나타낸 바와 같이, 제2 배관(33)의 내경을 r1, 외경을 r2라고 하면, 본 실시형태에서는, r1<r3로 되도록, 제1·제2 배관(31, 33)이 형성되어 있다.

여기서, 도 7의 (a) 및 도 7의 (b)에 나타낸 바와 같이, 제1·제2 배관(31, 33)의 두께가 대략 같은 경우(r4―r3≒r2―r1)에는, 제1 배관(31)보다 제2 배관(33)의 표면적은 작아진다. 따라서, 제2 배관(33)이 외부로부터 받는 열량을 감소시킬 수 있으므로, 배관의 열저항을 증대시켜, 제2 배관(33)의 내부를 흐르는 요소수에 대한 열의 영향을 저감할 수 있다.

예를 들면, r1=3㎜, r2=5㎜, r3=6㎜, r4=8㎜로 하면, 제1 배관(31), 제2 배관(33) 모두, 두께 2㎜의 배관으로 된다.

이 때, 배관의 열저항은, 외경/내경의 ln에 비례하기 때문에, 제1 배관(31)의 열저항 ln(8/6)=0.28과, 제2 배관(33)의 열저항 ln(5/3)=0.51을 비교하면, 제2 배관(33)은, 제1 배관(31)의 1.82배(≒51/0.28)의 열저항을 가지게 된다.

이로써, 제1 배관(31)과 같은 배관을 사용하여 제2 배관(33)을 구성한 경우와 비교하여, 엔진룸(10) 내에 설치된 제2 배관(33)이 받는 열의 영향을 저감하여, 제2 배관(33) 내를 흐르는 요소수의 온도가 상승하는 것을 억제할 수 있다. 이 결과, 분사 직전의 요소수의 온도 상승에 따라, 요소수가 분사 노즐에 고착하여 버리는 것에 의한 요소수 분사 장치(25)의 수명의 단축을 방지하는 동시에, 요소수가 고온 환경 하에 장시간 노출되었을 경우에 생기는 암모니아로의 변질도 억제할 수 있다.

또한, 제2 배관(33)은, 엔진룸(10)의 내부를 통과하는 부분에, 도 7의 (b)에 나타낸 바와 같이, 단열재(34)가 권취되어 있다.

이로써, 엔진룸(10) 내에 설치된 제2 배관(33)은, 엔진룸(10) 내에서의 고온 환경 하에 있어서도, 외부로부터 받는 열의 영향을 최대한 배제하여, 요소수 분사 장치(25)의 수명 단축, 및 요소수의 변질을 방지할 수 있다.

[다른 실시형태]

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

(A)

상기 실시형태에서는, DPF(21)와 SCR(22)가 차폭 방향으로 나란히 배치되어 있는 예를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, DPF(21)와 SCR(22)와는 차폭 방향과 다른 방향으로 나란히 배치되어도 된다. 예를 들면, DPF(21)와 SCR(22)가, 차량 전후 방향으로 나란히 배치되어도 된다.

(B)

상기 실시형태에서는, DPF(21) 및 SCR(22)은, 모두 원통형의 형상을 가지고 있는 것을 예로 들어 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, DPF(21)은, 원통형 등에 한정되지 않고, 타원형이나 직육면체형 등 다른 형상이라도 된다. SCR(22)은, 원통형 등에 한정되지 않고, 타원형이나 직육면체형 등 다른 형상이라도 된다.

(C)

상기 실시형태에서는, 요소수 탱크(23) 및 펌프(24) 등을 차체 프레임(3a) 상에서의 우측편에 배치한 예를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 엔진룸 내에 배치된 엔진이나 DPF, SCR의 방향을 따라서는, 차체 프레임 상에서의 좌측편 등, 엔진룸 밖이면, 다른 위치에 설치되어 있어도 된다.

(D)

상기 실시형태에서는, 환원제로서 요소수를 사용한 예를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 요소수 이외의 다른 환원제를 사용해도 된다.

(E)

상기 실시형태에서는, 작업 차량으로서, 유압 셔블을 예로서 들어 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 휠 로더(wheel loader)나 불도저(bulldozer), 덤프 트랙 등의 다른 작업 차량에 대하여, 본 발명을 적용할 수도 있다.

[산업 상의 이용 가능성]

본 발명의 작업 차량은, 환원제 분사 장치에 공급되는 환원제의 온도 상승을 억제할 수 있는 효과를 얻을 수 있으므로, 환원제 분사 장치를 탑재한 각종 작업 차량에 대하여 널리 적용 가능하다.

1; 유압 셔블(작업 차량)
2; 하부 주행체
3; 상부 선회체
3a; 차체 프레임
3b; 붐 장착부
3c; 센터 프레임
4; 작업기
5; 카운터웨이트
6; 차체부
7; 기기실
8; 캡
10; 엔진룸
11; 붐
11a; 유압 실린더
12; 암
12a; 유압 실린더
13; 버킷
13a; 유압 실린더
14; 엔진 후드
20; 엔진
21; DPF
22; SCR
22a; 믹싱 배관
23; 요소수 탱크(환원제 탱크)
24; 펌프(환원제 펌프)
25; 요소수 분사 장치(환원제 분사 장치)
30; 요소수 분사 시스템
31; 제1 배관

Claims

엔진룸 내에 배치되어 있고, 배기 가스의 정화 처리에 사용되는 환원제(還元劑)를 상기 배기 가스 중에 분사하는 환원제 분사 장치;
상기 환원제를 저류(貯留)하는 환원제 탱크;
상기 환원제 탱크로부터 상기 환원제를 펌핑하여 상기 환원제 분사 장치에 공급하는 환원제 펌프;
상기 환원제 탱크와 상기 환원제 펌프를 접속하고, 상기 환원제 탱크로부터 상기 환원제 펌프에 상기 환원제를 공급하는 제1 배관; 및
상기 환원제 펌프와 상기 환원제 분사 장치를 접속하고, 상기 환원제 펌프로부터 상기 환원제 분사 장치에 상기 환원제를 공급하는 동시에, 상기 제1 배관보다 내경(內徑)이 작은 제2 배관;
을 포함하고 있는 작업 차량.
제1항에 있어서,
상기 제2 배관은, 상기 엔진이 배치된 엔진룸 내를 통과하도록 배치되어 있는, 작업 차량.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 환원제 분사 장치는, 상기 엔진룸 내에서의 상기 엔진의 차체 후방에 배치되어 있는, 작업 차량.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 환원제 탱크 및 상기 환원제 펌프는, 상기 엔진룸의 외측으로서, 상기 엔진룸의 차체 전방에 배치되어 있는, 작업 차량.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 환원제는, 요소수(尿素水)인, 작업 차량.