WO2014065023A1 - 尿素水溶液配管の冷却構造 - Google Patents

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WO2014065023A1
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urea aqueous
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pipe
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克弘 堤
博史 宮本
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株式会社小松製作所
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Definitions

  • the present invention relates to an improved cooling structure for urea aqueous solution piping.
  • PM Particulate Matter
  • DPF Diesel Particulate Filter
  • an ammonia obtained from an aqueous urea solution is used as a reducing agent.
  • Ammonia is pumped from the tank to the injector in the form of an aqueous urea solution, and injected from the injector into the exhaust pipe (mixing pipe) on the upstream side of the reduction catalyst.
  • the injected urea water is thermally decomposed by the heat of the exhaust gas, and ammonia obtained by the thermal decomposition is supplied to the reduction catalyst.
  • the urea aqueous solution stored in the tank is pumped to the injector through the urea aqueous solution piping.
  • the urea aqueous solution piping is routed in the engine compartment, the urea aqueous solution deteriorates due to the thermal influence from the engine. I have it.
  • the exterior cover may be partitioned into an engine room and a heat exchanger room in which a radiator or the like is disposed. In such a case, the cooling air supplied from the cooling fan to the radiator or the like Does not flow into the room. Therefore, the temperature rise of the engine compartment becomes more remarkable, and there is a concern about the promotion of deterioration.
  • An object of the present invention is to provide a cooling structure for a urea aqueous solution pipe that can suppress the manufacturing cost, reliably suppress the deterioration of the urea aqueous solution, and suppress noise to the surroundings.
  • the urea aqueous solution pipe cooling structure includes an exhaust gas aftertreatment device installed in an engine room adjacent to a cooling fan for supplying cooling air to a heat exchanger, and the exhaust gas aftertreatment device includes: And a selective reduction catalyst device using ammonia obtained from the urea aqueous solution as a reducing agent, and the urea aqueous solution pipe for supplying the urea aqueous solution is routed through the engine chamber in the selective reduction catalyst device.
  • the engine chamber is provided with a piping path forming member having a piping path for arranging the urea aqueous solution piping, and the cooling air drawn in by the cooling fan flows through the piping path. It is characterized by.
  • the urea aqueous solution pipe cooling structure includes an exhaust gas aftertreatment device and a cooling fan installed in the engine chamber, and the exhaust gas aftertreatment device is selected using ammonia obtained from the urea aqueous solution as a reducing agent.
  • a reduction catalyst device wherein the selective reduction catalyst device includes a urea aqueous solution piping cooling structure in which a urea aqueous solution pipe for supplying the urea aqueous solution is routed through the engine chamber, and the engine chamber includes the urea aqueous solution piping.
  • a piping path forming member having a piping path for arranging the aqueous solution piping is provided, and the piping path forming member includes a heat insulating space arranged in parallel with the piping path, and at least one of the piping path and the heat insulating space.
  • the cooling air drawn in by the cooling fan circulates.
  • the urea aqueous solution piping cooling structure includes an exhaust gas aftertreatment device and a cooling fan installed in the engine chamber, and the exhaust gas aftertreatment device is selected using ammonia obtained from the urea aqueous solution as a reducing agent.
  • a reduction catalyst device wherein the selective reduction catalyst device includes a urea aqueous solution piping cooling structure in which a urea aqueous solution pipe for supplying the urea aqueous solution is routed through the engine chamber, and the engine chamber includes the urea aqueous solution piping.
  • a piping path forming member having a piping path for disposing the aqueous solution piping is provided, the piping path forming member includes a heat insulating space arranged in parallel with the piping path, and the cooling water is provided in the piping path and the heat insulating space. The cooling air drawn in by the fan circulates.
  • the piping path forming member is provided at a position close to or in contact with the inside of the exterior cover that covers the engine chamber.
  • An air intake port that communicates with the outside of the engine compartment is provided.
  • the portion of the exterior cover where the pipe line forming member is located is detachably attached to another part, and the pipe line forming member is the other part. It is attached to the side.
  • a piping path forming member is provided in the engine chamber, the urea aqueous solution piping is installed in the piping path of this member, and the cooling air is circulated in the piping path. Even if the structure is not adopted, the urea aqueous solution piping can be effectively cooled, and the deterioration of the urea aqueous solution can be reliably suppressed at a low manufacturing cost. In addition, since an air intake having a large opening area for communicating the engine room and the outside is unnecessary, sound loss to the surroundings can be reduced.
  • the pipe line forming member has a heat insulating space
  • the cooling air is circulated through the heat insulating space and / or the pipe line.
  • the outside air can be reliably introduced into the piping forming member as cooling air through the air intake port provided in the exterior cover.
  • the air intake port communicates with the outside (the outside of the engine compartment) and the pipe line forming member, and the inside and outside of the engine compartment do not communicate with each other through the air intake port. There is no worry of loud sounds.
  • a part of the exterior cover provided with the pipe line forming member is provided so as to be openable and closable, and the pipe line forming member itself is attached to a part excluding such a part. Even if the pipe is opened, the urea aqueous solution piping is not pulled out from the engine chamber together with the piping passage forming member, and the maintenance of the piping passage forming member that will be left on the engine chamber side and the urea aqueous solution piping piped there is easy. Can be.
  • the disassembled perspective view which shows a part of work vehicle provided with the cooling structure of urea aqueous solution piping which concerns on one Embodiment of this invention.
  • the perspective view which shows the ventilation structure of the said engine compartment.
  • the perspective view which shows the principal part of the ventilation structure of the said engine compartment from diagonally downward.
  • the perspective view which shows the principal part of the ventilation structure of the said engine compartment.
  • the perspective view which shows the cooling structure of urea aqueous solution piping of the said working vehicle.
  • the cross-sectional perspective view which shows the principal part of the cooling structure of the said urea aqueous solution piping.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a part of a work vehicle 1 having a cooling structure for an engine compartment 4 according to the present embodiment.
  • a work vehicle 1 is configured as a wheel loader that includes a front frame (not shown) and a rear frame 2 that is articulated to the front frame. Therefore, the front frame of the work vehicle 1 is provided with a work machine including a boom, a bell crank, a bucket, and a hydraulic actuator that drives them.
  • a working machine since it is not a structure directly related to this invention, those illustration and description here are abbreviate
  • an engine room 4 and a heat exchanger room 5 covered with an exterior cover 3 are arranged side by side on the rear side of a cab (not shown).
  • the front and rear of the engine room 4 and the heat exchanger room 5 are partitioned by a first partition wall 6.
  • the first partition wall 6 partitions the engine chamber 4 and the heat exchanger chamber 5 from above and below, and the outer periphery of the first partition wall 6 is close to or in contact with the inner surface of the exterior cover 3.
  • the exterior cover 3 is attached via a support frame or the like standing on the rear frame 2.
  • the outer cover 3 includes left and right side covers 31 and 31 that form the side walls of the engine chamber 4 and the heat exchanger chamber 5, a front cover 32 that forms the front side wall of the engine chamber 4, and heat exchange.
  • a rear grill (not shown) that is attached to a frame-like frame 56 (see FIG. 4) at the rear of the chamber 5 so as to be openable and closable, and a hood 33 that forms a ceiling portion across the engine chamber 4 and the heat exchanger chamber 5.
  • the side cover 31 further includes a front first side cover 34 and a rear second side cover 35 with the first partition wall 6 as a boundary.
  • the bonnet 33 includes a first upper cover 36 that covers the upper front part of the engine chamber 4, a second upper cover 37 that covers the upper rear part, and a third upper cover 38 that covers the upper part of the entire heat exchanger chamber 5.
  • the first to third upper covers 36 to 38 are detachably attached to the side cover 31 and the front cover 32 by appropriate fastening means such as bolts.
  • an engine (not shown) mounted on the rear frame 2, an exhaust turbocharger 41 mounted on the engine, an EGR device, an exhaust gas aftertreatment device 42, and their piping and other supplements are provided. Machines are housed.
  • Such an engine compartment 4 is partitioned forward and backward by a second partition wall 7 above the engine. That is, the left and right side edges of the second partition wall 7 are close to or in contact with the vertical surface of the ventilation duct 8 to be described later, and the upper edge is close to or in contact with the lower surface of the second upper cover 37, thereby causing the engine compartment 4 to move forward and backward.
  • the lower end of the second partition wall 7 does not reach the left and right sides of the engine, and the engine room 4 communicates with the front and rear under the second partition wall 7.
  • An exhaust gas aftertreatment device 42 is disposed in the space on the front side of the second partition wall 7, and other devices including the exhaust turbocharger 41 are disposed in the space on the rear side of the second partition wall 7. Has been placed.
  • a radiator 51 that cools engine cooling water, an aftercooler 52 that cools intake air (supplied air) supercharged by the exhaust turbocharger 41, and a rear side of the radiator 51 are arranged.
  • a fan shroud 53 (FIG. 3), an electric or hydraulically driven cooling fan 54 (FIG. 3) that is rotationally driven in a state where a part thereof protrudes from the fan shroud 53, and their piping are housed.
  • a condenser for an air conditioner installed in the cab can be provided in the heat exchanger chamber 5.
  • a rectangular frame-shaped plate 55 is provided in plan view, and the third upper cover 38 is attached above the frame-shaped plate 55. Further, the piping of the radiator 51 and the aftercooler 52 is routed between the engine compartment 4 through the first partition wall 6. As with the rear grill, the cooling fan 54 can be rotated rearward together with the frame that supports it. By rotating the cooling fan 54 away from the heat radiating surface of the radiator 51, maintenance for clogging of the radiator 51 and the like can be performed.
  • the outside air passes through the air inlet 39 provided in the side cover 31 and the third upper cover 38 and the gap provided in the lower rear frame 2, and the outside air serves as cooling air in the heat exchanger chamber. 5 flows in.
  • the inflowing cooling air passes through the aftercooler 52 and the radiator 51 to cool the intake air and the engine cooling water, and then is discharged from the rear grill through the cooling fan 54.
  • the driving of the cooling fan 54 causes the air in the engine room 4 to be actively sucked to the cooling fan 54 side through the ventilation duct 8 constituting the ventilation structure of the present invention, and is discharged from the rear grill through the cooling fan 54. While the air in the engine room 4 continues to be sucked, outside air flows into the engine room 4 as fresh air for ventilation through the gap in the lower rear frame 2 and is sucked through the ventilation duct 8. This is repeated and the engine room 4 is ventilated.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the ventilation structure of the engine compartment 4, and FIG. 2 also shows a cooling structure of the urea aqueous solution pipe 47 connected to the exhaust gas aftertreatment device 42.
  • the exhaust gas aftertreatment device 42 is disposed between a pair of DPF (diesel particulate filter) devices 43 and 43 disposed on the left and right sides and a pair of DPF devices 43 and 43 on the front side of the engine chamber 4.
  • SCR (selective reduction catalyst) devices 44, 44 arranged side by side.
  • the exhaust pipe connected to the turbine outlet of the exhaust turbocharger 41 wraps around the side of the engine chamber 4, and the tip of the exhaust pipe extends to the vicinity of the front of the engine and is bifurcated.
  • One of the branched exhaust pipes is connected to the front portion of the DPF device 43 disposed on the left side of the engine chamber 4, and the exhaust gas flows into the DPF device 43 from here.
  • the inflowing exhaust gas flows backward in the cylindrical DPF device 43 along the longitudinal direction of the vehicle, and particulate matter is collected by an internal filter, and thereafter, the mixing pipe 45 connected to the rear part. Flows in.
  • the mixing pipe 45 is extended to the front side, and the tip thereof is connected to the front part of the left SCR device 44. That is, the exhaust gas flows forward in the mixing pipe 45.
  • an injector for injecting an aqueous urea solution is attached to the base end side (DPF device 43 side) of the mixing pipe 45.
  • the urea aqueous solution injected from the injector into the mixing pipe 45 is thermally decomposed into ammonia by the heat of the exhaust gas, and this ammonia flows into the SCR device 44 together with the exhaust gas.
  • Exhaust gas and ammonia flowing into the SCR device 44 flow backward in the cylindrical SCR device 44 along the longitudinal direction of the vehicle, and are supplied to the reduction catalyst in the SCR device 44 to oxidize nitrogen in the exhaust gas. Purify things.
  • the exhaust gas from which nitrogen oxides have been purified is exhausted to the outside through a tail pipe 46 connected to the rear part of the SCR device 44.
  • the other exhaust pipe branched is routed to the right side of the engine through the front side of the engine and connected to the front part of the DPF device 43 disposed on the right side.
  • the subsequent flow and post-processing of the exhaust gas flowing into the DPF device 43 are the same as those on the left side, and can be understood from the above description, so the description thereof is omitted here.
  • a pair of SCR devices 44, 44 are disposed in the upper center of the engine, and the pair of DPF devices 43, 43 are disposed at the left and right shoulder portions of the engine. It is disposed at a position one step lower than 44. Therefore, the side cover 31 shown in FIG. 1 is provided with an inclined surface 31A that is inclined downward from the center side of the vehicle toward the left and right sides in accordance with the arrangement positions of the DPF device 43 and the SCR device 44. ing. By providing the inclined surface 31A, visibility to the left and right sides of the rear portion of the vehicle from the cab is improved.
  • a ventilation duct 8 is provided inside the left and right side covers 31 from the middle of the engine room 4 to the rear part of the heat exchanger room 5.
  • the inclined surface 31A described above is provided on the upper side of the side cover 31 in the front-rear direction, and a reinforcing member 81 is attached to the inner surface of the side cover 31 substantially corresponding to the inclined surface 31A.
  • the reinforcing member 81 is illustrated in a solid line, and is drawn in a state where it is removed from the side cover 31 for convenience.
  • the reinforcing member 81 is attached for the purpose of improving the rigidity of the side cover 31.
  • the reinforcing member 81 is provided on the first side cover 34 and provided on the second side cover 35 and the first reinforcing member 82 located in the engine compartment 4.
  • a second reinforcing member 83 on the rear side located in the heat exchanger chamber 5.
  • Each of the first and second reinforcing members 82 and 83 has an L-shaped cross section.
  • the ventilation duct 8 is formed using the inner surface of the reinforcing member 81 (the surface facing the side cover 31) and the inner surface of the side cover 31, and the internal space functions as an air passage for the ventilation duct 8.
  • the first and second reinforcing members 82 and 83 are partitioned by an installation frame 61 (see also FIGS. 3 and 4) installed between the left and right second side covers 31 (second reinforcing members 83). Therefore, the ventilation duct 8 is partitioned by the end portion of the installation frame 61 in the middle of the front-rear direction.
  • the communication portion 62 is provided in the partition portion, and the space between the first and second reinforcing members 82 and 83 is provided. Air circulation is ensured.
  • Such an installation frame 61 is provided corresponding to the upper part of the first partition wall 6, and the front side frame portion of the frame-like plate 55 is supported by the upper surface thereof.
  • the front end of the ventilation duct 8 is located in the vicinity of the second partition wall 7 of the engine room 4 and opens toward the exhaust gas aftertreatment device 42 disposed on the front side of the second partition wall 7.
  • air heated by the heat of the exhaust gas aftertreatment device 42 is actively sucked. Further, the air heated by the engine and the exhaust turbocharger 41 is sucked into the ventilation duct 8 from below the second partition wall 7 from the space behind the second partition wall 7.
  • the ventilation duct 8 has a so-called tapered shape in which the cross-sectional area of the air passage gradually decreases from the front end toward the rear end. For this reason, at the rear end where the cross-sectional area is reduced, the negative pressure generated by the rotation of the cooling fan 54 can be applied satisfactorily, and a pressure gradient can be formed in a long region extending in the front-rear direction of the ventilation duct 8. It is possible to reliably suck the air 4 backward.
  • FIG. 3 is a perspective view of the exterior cover 3 provided with the ventilation structure of the present invention as viewed from below.
  • FIG. 4 is a perspective view of the main part of the ventilation structure as viewed from the rear. 3, illustration of the 1st partition wall 6 and the 2nd partition wall 7 is abbreviate
  • a gate-shaped frame 56 erected on the rear frame 2 (FIGS. 1 and 2) is attached to the rear end of the exterior cover 3.
  • the portal frame 56 includes a pair of left and right vertical frames 57 and 57 attached to a vertical rear edge portion of the second side cover 35, a horizontal frame 58 spanned between the upper ends of the vertical frames 57 and 57, and a horizontal frame 58. And an intermediate frame 59 that spans between the vertical frames 57 and 57.
  • the vertical frame 57 has an L-shaped cross section and is erected so that the corner portion faces the inward side of the vehicle.
  • each piece forming an L-shape is provided with a communication opening 57A.
  • the portion provided with the communication opening 57A is covered with upper and lower ribs and a cover 57B welded from the side.
  • the horizontal frame 58 is made of a channel material having a concave cross section, and is installed with the opening portion facing upward.
  • the horizontal frame 58 functions as an air passage in the left-right direction by the upper opening portion being covered with the third upper cover 38.
  • a plurality of communication openings 58A are provided on the bottom surface of the horizontal frame 58 along the longitudinal direction thereof. Further, on both sides in the longitudinal direction of the horizontal frame 58, cutout portions 58B are formed by cutting out the front web portion.
  • the rear end of the second reinforcing member 83 constituting the reinforcing member 81 is connected to the notch 58B, and the ventilation duct 8 communicates with the air passage inside the horizontal frame 58.
  • the intermediate frame 59 is formed of a long plate. Both sides in the longitudinal direction of the intermediate frame 59 are bent downward and joined to the vertical frame 57. Such an intermediate frame 59 is also provided with a similar communication opening 59A at a position substantially corresponding to each communication opening 58A of the horizontal frame 58.
  • the space surrounded by the upper part of the vertical frame 57, the horizontal frame 58, and the intermediate frame 59 is closed by front and rear plates 56A.
  • the space closed by the plate 56A communicates with the upper air passage through the communication opening 58A of the lateral frame 58, and communicates with the inner space surrounded by the gate-shaped frame 56 through the communication opening 59A of the intermediate frame 59. Therefore, the ventilation duct 8 communicates with the space inside the portal frame 56 through the space surrounded by the frames 57 to 59.
  • the substantially triangular space formed by inclining both sides of the intermediate frame 59 and the space closed by the cover 57B at the upper part of the vertical frame 57 are provided on the vertical frame 57.
  • the communication opening 57A communicates.
  • a communication opening 83 ⁇ / b> A is provided on the bottom surface of the second reinforcing member 83.
  • a corner member 84 that covers the other communication opening 57A and the communication opening 83A is provided at a corner formed by the vertical frame 57 and the second reinforcing member 83. Therefore, the ventilation duct 8 communicates with the space inside the portal frame 56 through the corner member 84, the upper portion of the vertical frame 57, and the space surrounded by the frames 57 to 59.
  • a fan shroud 53 configured as a substantially octagonal frame body is accommodated. Inside the fan shroud 53, the cooling fan 54 rotates. The upper side of the fan shroud 53 is close to the intermediate frame 59. In the upper part of the fan shroud 53, a communication opening 53A is provided at a position corresponding to the communication opening 59A of the intermediate frame 59. That is, the communication opening 53 ⁇ / b> A is open toward the outer peripheral side of the cooling fan 54, more specifically, a position close to the outermost rotation locus, and a position where negative pressure is generated by the rotation of the cooling fan 54.
  • the part in which the negative pressure is generated in the fan shroud 53 and the engine room 4 include the fan shroud 53, the interior of the portal frame 56 surrounding the fan shroud 53, and the exterior.
  • the structure communicates with the cover 3 through a ventilation duct 8 integral with the cover 3.
  • the inspection hatch 31 ⁇ / b> B provided on the right side cover 31 so as to be openable and closable is shown as being opened.
  • a portion corresponding to the inspection hatch 31 is an opening / closing portion 81A that is opened and closed together with the inspection hatch 31.
  • the cooling fan 54 when the cooling fan 54 is driven, the negative pressure generated by the cooling fan 54 starts to be sucked from the side close to the position where the negative pressure is generated, such as air in the portal frame 56, and gradually the engine chamber 4 The air inside is sucked into the duct 8.
  • the sucked air passes through the ventilation duct 8 and passes through the heat exchanger chamber 5 to flow backward. Since the ventilation duct 8 is shielded from the heat exchanger chamber 5, air does not enter from the heat exchanger chamber 5, and the air in the engine chamber 4 is reliably sucked.
  • Part of the air flowing through the ventilation duct 8 flows into the lateral frame 58 of the gate-shaped frame 56 from the rear end of the ventilation duct 8, and is sucked out to the inside of the fan shroud 53 through the space surrounded by the frames 57 to 59. .
  • the remaining air flowing through the ventilation duct 8 flows into the upper part of the vertical frame 57 of the portal frame 56 from the rear end of the ventilation duct 8 via the corner member 84, and is similarly surrounded by the frames 57 to 59. The air is sucked out into the fan shroud 53 through the space.
  • the sucked air is discharged to the outside by the rotation of the cooling fan 54.
  • the amount discharged from the engine room 4 is taken as fresh air from the outside through the lower part of the engine room 4 and is sucked from the ventilation duct 8 again.
  • the engine compartment 4 is ventilated. Thereby, even when the exhaust gas aftertreatment device 42 is disposed in the engine compartment 4, an excessive temperature rise in the engine compartment can be reliably suppressed.
  • FIG. 2 [Cooling structure of urea aqueous solution piping] As shown in FIG. 2, an injector (not shown) is attached to the rear portion of the mixing pipe 45 of the exhaust gas aftertreatment device 42, and a urea aqueous solution pipe 47 is connected to the injector.
  • the urea aqueous solution piping 47 enters the engine chamber 4 from the urea aqueous solution tank installed below the heat exchanger chamber 5 through the heat exchanger chamber 5 and is connected to the injector.
  • a supply module is provided in the middle of the urea aqueous solution pipe 47, and the urea aqueous solution is pumped from the urea aqueous solution tank to the injector through the urea aqueous solution pipe 47 by this supply module.
  • FIG. 5 is a perspective view showing the cooling structure of the present embodiment
  • FIG. 6 is a cross-sectional perspective view showing the main part of the cooling structure.
  • a pipe line forming member 10 to which a urea aqueous solution pipe 47 is piped is disposed.
  • the pipe line forming member 10 is also located immediately below the second upper cover 37 of the bonnet 33 and is in contact with the lower surface of the second upper cover.
  • the pipe line forming member 10 has a T-shape in a plan view having a first pipe line 11 as a cup line extending in the front-rear direction and a second pipe line 12 as a cup line extending in the left-right direction. It is.
  • Both the first and second piping paths 11 and 12 are provided as grooves made of a partition wall having a concave cross section, and the upper side is open.
  • the rear end of the first piping path 11 penetrates the first partition wall 6 and expands in a funnel shape, and opens as an opening 11 ⁇ / b> A in the heat exchanger chamber 5.
  • the urea aqueous solution pipe 47 to be used is also two at the stage of being piped by the pipe line forming member 10.
  • the two urea aqueous solution pipes 47 that have passed through the heat exchanger chamber 5 are piped from the opening 11 ⁇ / b> A through the first pipe line 11, and are divided into left and right ones in the second pipe line 12.
  • Each urea aqueous solution pipe 47 is piped forward from the end of the second pipe line 12 through the second partition wall 7 and connected to the injector.
  • the pipe line forming member 10 is provided with an air flow path 13 as a heat insulating space which is adjacent to the first and second pipe lines 11 and 12 and has a T shape in plan view.
  • the air flow passage 13 includes a first flow passage 14 provided side by side on the side of the first piping passage 11 and a second flow passage 15 provided in parallel on the rear side of the second piping passage 12. These first and second flow passages 14 and 15 also open upward.
  • the first flow passage 14 is formed by a partition wall of the first piping path 11 and an outer partition wall covering the partition wall, and cooling air flows through a space between the inner and outer partition walls, as will be described later.
  • the first flow passage 14 reaches the lower part of the first piping path 11 in the cross-sectional view. That is, the first piping path 11 is covered with each first flow path 14 from the side to the bottom in a cross-sectional view.
  • the rear end of the first flow passage 14 passes through the first partition wall 6 and opens into the heat exchanger chamber 5. This opening portion faces the bracket 63 that supports the piping in the heat exchanger chamber 5.
  • the bracket 63 is attached to the first partition wall 6 and opens downward.
  • the second flow passage 15 is provided as a groove formed of a partition wall having a concave cross section, and is attached to the side surface of the second piping path 12.
  • the pipe path forming member 10 described above is supported at the rear end side by the first partition wall 6 and at the front end side by the right and left side covers 31 via appropriate brackets. Further, the upper opening of the pipe line forming member 10 is closed by the second upper cover 37. Since the upper opening is closed, the first and second piping paths 11 and 12 and the first and second flow paths 14 and 15 are formed in a tunnel shape.
  • the second upper cover 37 is provided with a pair of left and right oblong air inlets 37 ⁇ / b> A and 37 ⁇ / b> A corresponding to the upper side of the second piping path 12, and corresponds to the upper side of the second flow passage 15.
  • a pair of similar air intake ports 37B, 37B are provided, and a plurality of similar air intake ports 37C are provided along the front-rear direction so as to correspond to the upper side of the first flow passage 14.
  • the outside air serves as cooling air and each air in the second upper cover 37. It flows into the inside through the intake ports 37A, 37B, and 37C.
  • the cooling air flowing in from the air intake port 37B flows from the second piping path 12 to the rear side through the first piping path 11, and by this flow, the urea aqueous solution piping 47 and the first and second containing the urea aqueous solution piping 47 are accommodated.
  • the pipelines 11 and 12 are cooled.
  • the flow of the cooling air at this time is opposite to the urea aqueous solution flowing through the urea aqueous solution pipe 47. Thereafter, the cooling air flows into the heat exchanger chamber 5 from the expanded opening portion 11A.
  • the cooling air flowing in from the air intake ports 37B and 37C flows through the first and second flow passages 14 and 15 to the rear side, and heat from the engine or the like in the engine chamber 4 is transferred to the first and second piping paths 11 and 12. And the urea aqueous solution pipe 47 is shut off. Thereafter, the cooling air flows into the heat exchanger chamber 5 from an opening (not shown) provided in the first partition wall 6, and is rectified to flow downward by the bracket 63, along the first partition wall 6. Flowing.
  • the cooling air flowing into the heat exchanger chamber 5 is sent to the after cooler 52 and the radiator 51 together with other cooling air drawn in by the cooling fan 54, and then passes through the cooling fan 54 to the rear grille. Is exhaled from.
  • the urea aqueous solution pipe 47 piped in the engine chamber 4 passes through the pipe line forming member 10, and is positively generated by the cooling air flowing in the pipe line forming member 10. Therefore, it is difficult to be affected by heat in the engine compartment 4 and deterioration of the urea aqueous solution can be suppressed.
  • the urea aqueous solution piping 47 can block heat by the partition walls of the first and second piping passages 11 and 12, and also by cooling air flowing through the first and second flow passages 14 and 15 on the outer side and the partition walls thereof. Heat can be cut off, making it less susceptible to heat.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
  • the pipe line forming member 10 is provided directly below the second upper cover 37 of the bonnet 33, but may be provided inside a side cover or the like.
  • a part of the side cover where the pipe line forming member is provided is provided as a hatch that can be opened and closed with respect to other parts around the side cover, and the pipe line forming member is attached to the other part. Is desirable.
  • the pipe line forming member 10 is in contact with the lower surface of the second upper cover 37, and the first and second pipe paths 11 and 12 and the first and second flow paths 14 and 15 are formed in a groove shape. And the outside of the engine chamber 4 communicated with each other through air intake ports 37A, 37B, and 37C provided in the second upper cover 37.
  • the pipe line forming member does not necessarily have to be in contact with an exterior cover such as the second upper cover 37, and may be close to each other with a predetermined interval.
  • a communication portion that communicates the piping path and the flow path with the air intake port.
  • a communication portion is preferably configured to be attachable / detachable to either the exterior cover side or the pipe line forming member.
  • the cooling air is circulated through the first and second piping paths 11 and 12 and the first and second flow paths 14 and 15 of the piping path forming member 10. Even if the cooling air is allowed to flow only in the flow passage, heat from the engine or the exhaust gas aftertreatment device can be blocked from the urea aqueous solution piping in the piping passage, so that it may be used. Conversely, by allowing cooling air to flow only through the pipeline, the flow passage may function as a heat insulating space. Even in such a case, substantially the same effect can be obtained.
  • the pipe line forming member 10 has the air circulation portion including the first and second flow passages 14 and 15.
  • an air circulation portion takes into account the degree of temperature rise in the engine compartment. If it is sufficient to distribute the cooling air only to the pipe line where the urea aqueous solution pipe is provided, the air circulation part may not be provided.
  • the present invention can be used for urea aqueous solution piping of an exhaust gas aftertreatment device mounted on a wheel loader, as well as urea aqueous solution piping in various work vehicles such as other construction machines such as bulldozers and hydraulic excavators and agricultural machines such as tractors. Furthermore, it can be used for urea aqueous solution piping in a portable engine generator.

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Abstract

　熱交換器に冷却空気を供給する冷却ファンが隣設されたエンジン室（４）に排気ガス後処理装置が設置されるとともに、排気ガス後処理装置は、尿素水溶液から得られるアンモニアを還元剤とする選択還元触媒装置を備え、選択還元触媒装置には、尿素水溶液を供給する尿素水溶液配管（４７）がエンジン室（４）を通って取り回される作業車両（１）において、エンジン室（４）には、尿素水溶液配管（４７）を配管する配管路（１１，１２）を有した配管路形成部材（１０）が設けられ、前記配管路（１１，１２）には、冷却ファンによって引き込まれた冷却空気が流通する。

Description

尿素水溶液配管の冷却構造
　本発明は、尿素水溶液配管の冷却構造の改良に関する。
　ディーゼルエンジン等の内燃機関からの排気ガス中に含まれる粒子状物質（PM：Particulate Matter；パーティキュレート・マター）を、専用のフィルタ（DPF：Diesel particulate filter；ディーゼル・パーティキュレート・フィルタ）にて捕集することが知られている。また、排気ガスに対する規制がより厳しくなっている昨今では、排気ガスをさらに浄化することが要求される。このため、排気ガス後処理装置としては、ＤＰＦに加えて排気ガス中の窒素酸化物を浄化する還元触媒を備えて構成することが望まれる。
　このような還元触媒としては、尿素水溶液から得られるアンモニアを還元剤としたものが用いられる。アンモニアは、尿素水溶液の状態でタンクからインジェクタまで圧送され、インジェクタから還元触媒の上流側の排気管（ミキシング配管）内に噴射される。噴射された尿素水は排気ガスの熱によって熱分解し、熱分解によって得られるアンモニアが還元触媒に供給される。
　ところで、タンク内に貯留された尿素水溶液は、尿素水溶液配管を通してインジェクタまで圧送されるが、そのような尿素水溶液配管はエンジン室内を取り回されるため、エンジンからの熱影響によって尿素水溶液が劣化するおれがある。特に作業車両によっては、外装カバー内をエンジン室と、ラジエー等が配置された熱交換器室とに仕切る場合があり、このような場合では、冷却ファンからラジエータ等へ供給される冷却空気がエンジン室へ流入しない。従って、エンジン室の温度上昇がさらに顕著となり、劣化の促進が懸念される。
　このため従来では、供給管に冷却装置を設けたり、あるいはインジェクタからタンクへ尿素水溶液を戻す返戻管に冷却装置を設けたりすることが提案されている（例えば、特許文献１の図１、図２参照）。
特開２０１１－２１４５８０号公報
　しかしながら、特許文献１のように、供給管や戻し管に冷却装置を設けると、構造が複雑になるうえ、製造コストが嵩むという問題がある。
　また、エンジン室に冷却空気を流入させる流入口の開口面積を大きくし、大量の冷却空気をエンジン室に供給して供給管の冷却作用を向上させることも考えられるが、流入口の開口面積を大きくすると、周囲への損音が大きくなって好ましくない。
　本発明の目的は、製造コストを抑制できるとともに、尿素水溶液の劣化を確実に抑制でき、かつ周囲への騒音も抑えることができる尿素水溶液配管の冷却構造を提供することにある。
　第１発明に係る尿素水溶液配管の冷却構造は、熱交換器に冷却空気を供給する冷却ファンが隣設されたエンジン室に排気ガス後処理装置が設置されるとともに、前記排気ガス後処理装置は、尿素水溶液から得られるアンモニアを還元剤とする選択還元触媒装置を備え、前記選択還元触媒装置には、前記尿素水溶液を供給する尿素水溶液配管が前記エンジン室を通って取り回される尿素水溶液配管の冷却構造において、前記エンジン室には、前記尿素水溶液配管を配置する配管路を有した配管路形成部材が設けられ、前記配管路には、前記冷却ファンによって引き込まれた冷却空気が流通することを特徴とする。
　第２発明に係る尿素水溶液配管の冷却構造は、エンジン室に排気ガス後処理装置と冷却ファンが設置されるとともに、前記排気ガス後処理装置は、尿素水溶液から得られるアンモニアを還元剤とする選択還元触媒装置を備え、前記選択還元触媒装置には、前記尿素水溶液を供給する尿素水溶液配管が前記エンジン室を通って取り回される尿素水溶液配管の冷却構造において、前記エンジン室には、前記尿素水溶液配管を配置する配管路を有した配管路形成部材が設けられ、前記配管路形成部材は、前記配管路に並設された断熱空間を備え、前記配管路および前記断熱空間のうちの少なくともいずれか一方には、前記冷却ファンによって引き込まれた冷却空気が流通することを特徴とする。
　第３発明に係る尿素水溶液配管の冷却構造は、エンジン室に排気ガス後処理装置と冷却ファンが設置されるとともに、前記排気ガス後処理装置は、尿素水溶液から得られるアンモニアを還元剤とする選択還元触媒装置を備え、前記選択還元触媒装置には、前記尿素水溶液を供給する尿素水溶液配管が前記エンジン室を通って取り回される尿素水溶液配管の冷却構造において、前記エンジン室には、前記尿素水溶液配管を配置する配管路を有した配管路形成部材が設けられ、前記配管路形成部材は、前記配管路に並設された断熱空間を備え、前記配管路および前記断熱空間には、前記冷却ファンによって引き込まれた冷却空気が流通することを特徴とする。
　第４発明に係る尿素水溶液配管の冷却構造では、前記配管路形成部材は、前記エンジン室を覆う外装カバーの内側に近接または当接する位置に設けられ、前記外装カバーには、前記配管路と前記エンジン室の外部とを連通させる空気取入口が設けられることを特徴とする。
　第５発明に係る尿素水溶液配管の冷却構造では、前記外装カバーの前記配管路形成部材が位置する部分は、他の部分に対して着脱自在に設けられ、前記配管路形成部材は前記他の部分側に取り付けられていることを特徴とする。
　第１発明によれば、エンジン室内に配管路形成部材を設け、この部材の配管路に尿素水溶液配管を設置するとともに、配管路内に冷却空気を流通させるため、従来のような複雑な装置や構造を採用しなくとも、尿素水溶液配管を効果的に冷却でき、安価な製造コストで尿素水溶液の劣化確実に抑制できる。また、エンジン室と外部とを連通させる大きな開口面積の空気取入口などは不要であるから、周囲への損音も低減できる。
　第２発明および第３発明によれば、第１発明の構成に加えて、配管路形成部材が断熱空間を有しているため、この断熱空間または配管路、あるいはそれらの両方に冷却空気を流通させることで、第１発明と同様な作用効果を得ることができ、本発明の目的を達成できる。
　第４発明によれば、配管路形成部材に対しては外装カバーに設けられた空気取入口を介して、外気を冷却空気として確実に流入させることができる。この際、空気取入口が外部（エンジン室の外部）と配管路形成部材とを連通することになり、エンジン室の内部と外部とは当該空気取入口を介して連通することはないため、損音が大きくなる心配もない。
　第５発明によれば、外装カバーのうち、配管路形成部材が設けられる一部分を開閉自在に設けるうえ、配管路形成部材自身はそのような一部分を除く部分に取り付けておくため、外装カバーの一部分を開けても、尿素水溶液配管が配管路形成部材ごとエンジン室から引き出されることがなく、エンジン室側に残されることになる配管路形成部材や、そこに配管される尿素水溶液配管のメンテナンスを容易にできる。
本発明の一実施形態に係る尿素水溶液配管の冷却構造を備えた作業車両の一部を示す分解斜視図。 前記エンジン室の換気構造を示す斜視図。 前記エンジン室の換気構造の要部を斜め下方から示す斜視図。 前記エンジン室の換気構造の要部を示す斜視図。 前記作業車両の尿素水溶液配管の冷却構造を示す斜視図。 前記尿素水溶液配管の冷却構造の要部を示す断面斜視図。
　以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
　図１は、本実施形態に係るエンジン室４の冷却構造を備えた作業車両１の一部を示す分解斜視図である。
［車両全体の説明］
　図１において、作業車両１は、図示しないフロントフレームと、フロントフレームに対してアーティキュレート可能に連結されたリアフレーム２とを備えるホイールローダとして構成される。このため、作業車両１のフロントフレームには、ブーム、ベルクランク、バケット、およびこれらを駆動する油圧アクチュエータで構成される作業機が設けられる。なお、作業機については、本発明に直接関係する構成ではないため、ここでのそれらの図示および説明を省略する。
　作業車両１のリアフレーム２上には、図示しないキャブの後方側において、外装カバー３で覆われたエンジン室４および熱交換器室５が前後をなして並設されている。エンジン室４および熱交換器室５の前後間は、第１仕切壁６によって仕切られている。第１仕切壁６は、エンジン室４および熱交換器室５をその上下にわたって仕切っており、第１仕切壁６の外周は外装カバー３の内面と近接または接触している。
　外装カバー３は、リアフレーム２に立設された支柱フレーム等を介して取り付けられる。具体的に外装カバー３は、エンジン室４および熱交換器室５にわたってそれらの側壁を形成する左右のサイドカバー３１，３１と、エンジン室４の前側の側壁を形成するフロントカバー３２と、熱交換器室５後部の枠状フレーム５６（図４参照）に開閉自在に取り付けられる図示略のリアグリルと、エンジン室４および熱交換器室５にわたってそれらの天井部分を形成するボンネット３３とを備える。
　サイドカバー３１はさらに、第１仕切壁６を境にして前側の第１サイドカバー３４、後側の第２サイドカバー３５を有する。
　ボンネット３３は、エンジン室４の前部上方を覆う第１アッパーカバー３６、後部上方を覆う第２アッパーカバー３７、熱交換器室５全体の上方を覆う第３アッパーカバー３８を有する。これらの第１～第３アッパーカバー３６～３８は、サイドカバー３１、フロントカバー３２などに対してボルト等の適宜な締結手段によって着脱自在に取り付けられる。
　エンジン室４内には、リアフレーム２にマウントされた図示略のエンジン、エンジンに搭載された排気ターボ過給機４１、ＥＧＲ装置、排気ガス後処理装置４２、およびそれらの配管類やその他の補機類が収容される。このようなエンジン室４は、エンジンの上方において、第２仕切壁７にて前後に仕切られている。つまり第２仕切壁７の左右の側縁は、後述する換気ダクト８の鉛直面と近接または接触し、上縁は第２アッパーカバー３７の下面に近接または接触し、これによりエンジン室４が前後に仕切られる。
　ただし、エンジンの左右側方まででは第２仕切壁７の下端が及んでおらず、エンジン室４が第２仕切壁７の下方で前後に連通している。そして、第２仕切壁７の前側の空間には、排気ガス後処理装置４２が配置され、第２仕切壁７の後側の空間には、排気ターボ過給機４１を含むその他の機器類が配置されている。
　熱交換器室５内には、エンジン冷却水を冷却するラジエータ５１、排気ターボ過給機４１で過給された吸気（給気）を冷却するアフタークーラ５２、ラジエータ５１の後方側に配置されるファンシュラウド５３（図３）、ファンシュラウド５３内から一部がはみ出した状態で回転駆動される電動または油圧駆動の冷却ファン５４（図３）、およびそれらの配管類が収容される。また、キャブ内に設置される空調装置用のコンデンサを熱交換器室５に設けることもできる。
　このような熱交換器室５の上方には、平面視で矩形の枠状プレート５５が設けられ、この枠状プレート５５の上方に第３アッパーカバー３８が取り付けられる。また、ラジエータ５１およびアフタークーラ５２の配管などは、第１仕切壁６を貫通してエンジン室４との間で取り回される。冷却ファン５４は、リアグリルと同様、これを支持するフレームごと後方側に回動させることが可能である。冷却ファン５４を回動させてラジエータ５１の放熱面から離間させることにより、ラジエータ５１の目詰まり等に対するメンテナンスを行うことができる。
　冷却ファン５４が回転駆動されると、サイドカバー３１および第３アッパーカバー３８に設けられた流入口３９や、下方のリアフレーム２に設けられた空隙を通し、外気が冷却空気として熱交換器室５内に流入する。流入した冷却空気は、アフタークーラ５２およびラジエータ５１を通過することで、吸気およびエンジン冷却水を冷却し、この後、冷却ファン５４を通ってリアグリルから吐き出される。
　一方、冷却ファン５４の駆動によりエンジン室４の空気は、本発明の換気構造を構成する換気ダクト８を通して冷却ファン５４側に積極的に吸引され、冷却ファン５４を通ってリアグリルから吐き出される。エンジン室４の空気が吸引され続けている間は、下方のリアフレーム２の空隙を通して、外気が換気用の新鮮空気としてエンジン室４に流入し、また換気ダクト８を通して吸引される。このことが繰り返されて、エンジン室４の換気が行われる。
　図２は、エンジン室４の換気構造を示す斜視図であり、この図２には併せて、排気ガス後処理装置４２に接続された尿素水溶液配管４７の冷却構造も示されている。
　ここで、排気ガス後処理装置４２は、エンジン室４の前側において、左右両側に配置された一対のＤＰＦ（ディーゼル・パーティキュレート・フィルタ）装置４３，４３と、一対のＤＰＦ装置４３，４３間に左右に並設されたＳＣＲ（選択還元触媒）装置４４，４４とを備える。
　排気ターボ過給機４１のタービン出口に接続された排気管は、エンジン室４内の側方に回り込んでおり、その先端がエンジンの前方付近まで延びて二股に分岐される。分岐された一方の排気管は、エンジン室４の左側に配置されたＤＰＦ装置４３の前部に接続され、ここから排気ガスがＤＰＦ装置４３内に流入する。流入した排気ガスは、車両の前後方向に沿った筒状のＤＰＦ装置４３内を後方側に流れ、内部のフィルタにて粒子状物質が捕集され、この後、後部に接続されたミキシング配管４５内に流入する。
　ミキシング配管４５は前方側に延設されており、その先端が左側のＳＣＲ装置４４の前部に接続されている。すなわち排気ガスは、ミキシング配管４５内を前方に流れる。この際、ミキシング配管４５の基端側（ＤＰＦ装置４３側）には、尿素水溶液を噴射するためのインジェクタが取り付けられている。インジェクタからミキシング配管４５内に噴射された尿素水溶液は、排気ガスの熱によってアンモニアに熱分解され、このアンモニアが排気ガスと共にＳＣＲ装置４４内に流入する。
　ＳＣＲ装置４４内に流入した排気ガスおよびアンモニアは、車両の前後方向に沿った筒状のＳＣＲ装置４４内を後方側に流れ、ＳＣＲ装置４４内の還元触媒に供給され、排気ガス中の窒素酸化物を浄化する。窒素酸化物が浄化された排気ガスは、ＳＣＲ装置４４の後部に接続されたテール管４６から外部に排気される。
　なお、分岐された他方の排気管は、エンジンの前側を通ってエンジンの右側まで取り回され、右側に配置されたＤＰＦ装置４３の前部に接続されている。このＤＰＦ装置４３に流入する排気ガスのその後の流れや後処理については、左側の場合と同じであり、上述したことで理解できるため、ここでの説明は省略する。
　また、本実施形態の排気ガス後処理装置４２では、一対のＳＣＲ装置４４，４４がエンジンの上部中央に配置され、一対のＤＰＦ装置４３，４３がエンジンの左右両肩部分において、ＳＣＲ装置４４，４４よりも一段低い位置に配置されている。このため、図１で示したサイドカバー３１には、ＤＰＦ装置４３およびＳＣＲ装置４４の配置位置に合わせて、車両の中央側から左右の外方に向かうに従って下方に傾斜した傾斜面３１Ａが設けられている。傾斜面３１Ａが設けられることで、キャブ内からの車両後部の左右両側に対する視界性を向上させている。
［エンジン室の換気構造の説明］
　図１、図２において、左右のサイドカバー３１の内部には、エンジン室４の中ほどから熱交換器室５の後部にかけて換気ダクト８が設けられている。サイドカバー３１の上部には、前述した傾斜面３１Ａが前後にわたって設けられており、傾斜面３１Ａに略対応して、サイドカバー３１の内面に補強部材８１が取り付けられている。なお、図２では、補強部材８１を実線にて図示するため、便宜上サイドカバー３１から外した状態で描いてある。
　補強部材８１は、サイドカバー３１の剛性を向上させる目的で取り付けられており、第１サイドカバー３４に設けられてエンジン室４内に位置する第１補強部材８２と、第２サイドカバー３５に設けられて熱交換器室５内に位置する後方側の第２補強部材８３とで構成される。第１、第２補強部材８２，８３はそれぞれ、断面Ｌ字形状とされている。このような補強部材８１の内面（サイドカバー３１側に臨む面）とサイドカバー３１の内面とを利用して換気ダクト８が形成され、その内部空間が換気ダクト８の空気通路として機能する。
　第１、第２補強部材８２，８３の間は、左右の第２サイドカバー３１（第２補強部材８３）間に架設された架設フレーム６１（図３、図４をも参照）により仕切られる。従って、換気ダクト８は、前後方向の途中において、架設フレーム６１の端部により仕切られるが、この仕切部分には、連通部６２が設けられており、第１、第２補強部材８２，８３間の空気の流通が確保される。そのような架設フレーム６１は、第１仕切壁６の上部に対応して設けられ、その上面により枠状プレート５５の前方側の枠部分が支持されている。
　換気ダクト８の前端は、エンジン室４の第２仕切壁７近傍に位置し、第２仕切壁７の前側に配置された排気ガス後処理装置４２に向けて開口している。このような換気ダクト８には、エンジンの熱によって加熱された空気に加えて、排気ガス後処理装置４２の熱によって加熱された空気が積極的に吸引される。また、換気ダクト８には、第２仕切壁７の後側の空間からも、エンジンや排気ターボ過給機４１によって加熱された空気が第２仕切壁７の下方を通して吸引される。
　この際、換気ダクト８は、前端から後端に向かうに従って空気通路の断面積が徐々に小さくなっており、所謂先細りの形状をなしている。このため、断面積が絞られた後端では、冷却ファン５４の回転によって生じる負圧を良好に作用させることができるうえ、換気ダクト８の前後方向にわたる長い領域で圧力勾配を形成でき、エンジン室４の空気を後方に確実に吸引することが可能である。
　図３は、本発明の換気構造が設けられた外装カバー３を下方から見た斜視図である。図４は、該換気構造の要部を後方から見た斜視図である。なお、図３においては、第１仕切壁６および第２仕切壁７の図示が省略されており、図４においては、第２仕切壁７の図示が省略されている。
　図３、図４において、外装カバー３の後端には、リアフレーム２（図１、図２）上に立設される門形フレーム５６が取り付けられている。門形フレーム５６は、第２サイドカバー３５の鉛直な後縁部分に取り付けられる左右一対の縦フレーム５７，５７と、縦フレーム５７，５７の上端間に架け渡される横フレーム５８と、横フレーム５８の下方において、縦フレーム５７，５７間に架け渡される中間フレーム５９とを有する。
　縦フレーム５７は、断面Ｌ字形状とされ、コーナー部分が車両の内方側に向くように立設されている。縦フレーム５７の上部側において、Ｌ字形状を形成している各片には、連通開口５７Ａが設けられている。連通開口５７Ａが設けられた部分は、上下のリブや、側方から溶接等されるカバー５７Ｂによって覆われる。
　横フレーム５８は断面凹状のチャンネル材からなり、開口部分を上方にして設置されている。横フレーム５８は、その上方の開口部分が第３アッパーカバー３８で覆われることで、左右方向の空気通路として機能する。横フレーム５８の底面には、その長手方向に沿って複数の連通開口５８Ａが設けられている。また、横フレーム５８の長手方向の両側には、前側のウェブ部分を切り欠いた切欠部５８Ｂが設けられている。この切欠部５８Ｂには、補強部材８１を構成する第２補強部材８３の後端が接続され、換気ダクト８が横フレーム５８内部の空気通路と連通している。
　中間フレーム５９は、長尺なプレートで形成されている。中間フレーム５９の長手方向の両側は、下方に折曲して縦フレーム５７に接合されている。このような中間フレーム５９にも、横フレーム５８の各連通開口５８Ａに略対応した位置に同様な連通開口５９Ａが設けられている。
　縦フレーム５７の上部、横フレーム５８、および中間フレーム５９で囲まれた空間は、前後のプレート５６Ａにて塞がれている。プレート５６Ａによって塞がれた空間は、横フレーム５８の連通開口５８Ａを通して上方の空気通路と連通し、中間フレーム５９の連通開口５９Ａを通して門形フレーム５６で囲われた内側の空間と連通する。従って、換気ダクト８は、各フレーム５７～５９によって囲われた空間を通して、門形フレーム５６の内側の空間と連通する。
　また、中間フレーム５９の両側が傾斜していることで形成される略三角形状の空間と、縦フレーム５７の上部にてカバー５７Ｂによって塞がれた空間とは、縦フレーム５７に設けられた一方の連通開口５７Ａを通して連通する。さらに、第２補強部材８３の底面には、連通開口８３Ａが設けられている。縦フレーム５７と第２補強部材８３とで形成される角部には、他方の連通開口５７Ａおよび連通開口８３Ａを覆うコーナー部材８４が設けられている。従って、換気ダクト８は、コーナー部材８４、縦フレーム５７の上部、および各フレーム５７～５９で囲われた空間を通しても、門形フレーム５６の内側の空間と連通する。
　このような門形フレーム５６の内側の空間には、略８角形状の枠体として構成されるファンシュラウド５３が収容される。ファンシュラウド５３の内部では、冷却ファン５４が回転する。ファンシュラウド５３の上部側は、中間フレーム５９と近接している。ファンシュラウド５３の上部には、中間フレーム５９の連通開口５９Ａに対応した位置に連通開口５３Ａが設けられている。つまり連通開口５３Ａは、冷却ファン５４の外周側、より具体的には最外周の回転軌跡に近接した位置であって、冷却ファン５４の回転によって負圧が生じる位置に向けて開口している。
　以上のことから、本実施形態のエンジン室の換気構造としては、ファンシュラウド５３内で負圧が生じる部分とエンジン室４とが、ファンシュラウド５３、これを囲う門形フレーム５６の内部、および外装カバー３と一体の換気ダクト８を介して連通する構造である。なお、図４では、右側のサイドカバー３１に開閉自在に設けられた点検ハッチ３１Ｂが開けられた状態として示されている。補強部材８１（第１補強部材８２）のうち、この点検ハッチ３１に対応した部分は該点検ハッチ３１と共に開閉される開閉部８１Ａとなっている。
　本実施形態によれば、冷却ファン５４が駆動されると、それによって生じる負圧により、門形フレーム５６内の空気など、負圧が生じる位置に近い側から吸引され始め、徐々にエンジン室４内の空気がダクト８内に吸い込まれる。吸い込まれた空気は、換気ダクト８内を通ることで熱交換器室５を通り越して後方側に流れる。換気ダクト８が熱交換器室５に対して遮蔽されていることから、熱交換器室５から空気が入り込むことはなく、エンジン室４の空気を確実に吸引する。
　換気ダクト８を流れる空気の一部は、換気ダクト８の後端から門形フレーム５６の横フレーム５８に流入し、各フレーム５７～５９で囲まれた空間を通してファンシュラウド５３の内側に吸い出される。また、換気ダクト８を流れる残りの空気は、換気ダクト８の後端からコーナー部材８４を介して門形フレーム５６の縦フレーム５７の上部に流入し、同様に各フレーム５７～５９で囲まれた空間を通してファンシュラウド５３の内側に吸い出される。
　吸い出された空気は、冷却ファン５４の回転によって外部に吐き出される。エンジン室４から吐き出された分は、エンジン室４の下方を通して外部からの新鮮な空気として取り込まれ、再び換気ダクト８から吸引される。これを繰り返すことで、エンジン室４の換気が行われる。このことにより、エンジン室４内に排気ガス後処理装置４２が配置されている場合でも、エンジン室の過度の温度上昇を確実に抑制できる。
［尿素水溶液配管の冷却構造］
　図２に示すように、排気ガス後処理装置４２のミキシング配管４５の後部には、図示略のインジェクタが取り付けられ、このインジェクタには尿素水溶液配管４７が接続されている。尿素水溶液配管４７は、熱交換器室５の下方に設置された尿素水溶液タンクから、熱交換器室５を通ってエンジン室４内に入り込み、インジェクタに接続されている。熱交換器室５内では、尿素水溶液配管４７の途中にサプライモジュールが設けられ、このサプライモジュールにより尿素水溶液が尿素水溶液配管４７を通して尿素水溶液タンクからインジェクタへ圧送される。
　図５は、本実施形態の冷却構造を示す斜視図であり、図６は、該冷却構造の要部を示す断面斜視図である。
　図５、図６において、エンジン室４内の第２仕切壁７の背面側には、尿素水溶液配管４７が配管される配管路形成部材１０が配置されている。配管路形成部材１０はまた、ボンネット３３の第２アッパーカバー３７の直下に位置し、第２アッパーカバーの下面に当接されている。配管路形成部材１０は、前後方向に延びた杯管路としての第１配管路１１と、左右方向に延びた杯管路としての第２配管路１２とを有した平面視にてＴ状形状である。第１、第２配管路１１，１２は共に、断面凹状の隔壁からなる溝として設けられ、上方側が開口している。また、第１配管路１１の後端は、第１仕切壁６を貫通しているとともに、ロート状に拡開しており、熱交換器室５に開口部１１Ａとして開口している。
　ミキシング配管４５が左右に２本配置される本実施形態では、用いられる尿素水溶液配管４７も、配管路形成部材１０にて配管される段階では２本である。熱交換器室５内を通った２本の尿素水溶液配管４７は、開口部１１Ａから第１配管路１１を通って配管され、第２配管路１２にて左右１本ずつに分かれる。各尿素水溶液配管４７は、第２配管路１２の端部から第２仕切壁７を貫通して前方に配管され、インジェクタに接続される。
　さらに、配管路形成部材１０は、第１、第２配管路１１，１２に隣接して、平面視にてＴ字形状とされた断熱空間としての空気流通路１３を備える。空気流通路１３は、第１配管路１１の側方に並設された第１流通路１４と、第２配管路１２の後側に並設された第２流通路１５とを有する。これらの第１、第２流通路１４，１５も上方に開口している。
　第１流通路１４は、第１配管路１１の隔壁とこれを覆う外側の隔壁とにより形成され、後述するように、内外の隔壁間の空間を冷却空気が流通する。第１流通路１４は、その断面視において、第１配管路１１の下方まで達している。すなわち第１配管路１１は、断面視において、その側方から下方にかけて各第１流通路１４で覆われている。
　第１流通路１４の後端は、第１仕切壁６を貫通して熱交換器室５に開口している。この開口部分は熱交換器室５内での配管類を支持するブラケット６３と対向している。ブラケット６３は第１仕切壁６に取り付けられ、下方に開口している。なお、第２流通路１５は、断面凹状の隔壁からなる溝として設けられ、第２配管路１２の側面に取り付けられている。
　以上に説明した配管路形成部材１０は、その後端側が第１仕切壁６に支持され、前端側が適宜なブラケットを介して左右のサイドカバー３１に支持される。また、配管路形成部材１０の上方の開口は、第２アッパーカバー３７で塞がれる。上方の開口が塞がれることで、第１、第２配管路１１，１２および第１、第２流通路１４，１５はトンネル状に形成される。
　この際、第２アッパーカバー３７には、第２配管路１２の上方に対応して、左右一対の長孔状の空気取入口３７Ａ，３７Ａが設けられ、第２流通路１５の上方に対応して、一対の同様な空気取入口３７Ｂ，３７Ｂが設けられ、第１流通路１４の上方に対応して、複数の同様な空気取入口３７Ｃが前後方向に沿って設けられている。
　後端が熱交換器室５と連通している配管路形成部材１０では、熱交換器室５内の冷却ファン５４が回転駆動されると、外気が冷却空気として第２アッパーカバー３７の各空気取入口３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃから内部に流入する。
　空気取入口３７Ｂから流入した冷却空気は、第２配管路１２から第１配管路１１を通って後方側に流れることになり、この流れによって尿素水溶液配管４７およびこれを収容する第１、第２配管路１１，１２を冷却する。この時の冷却空気の流れは、尿素水溶液配管４７を流れる尿素水溶液とは逆向きとなる。その後に冷却空気は、拡開した開口部１１Ａから熱交換器室５に流入する。
　空気取入口３７Ｂ，３７Ｃから流入した冷却空気は、第１、第２流通路１４，１５を後方側に流れ、エンジン室４のエンジンなどからの熱を、第１、第２配管路１１，１２および尿素水溶液配管４７に対して遮断する。その後に冷却空気は、第１仕切壁６に設けられた図示略の開口部から熱交換器室５に流入し、ブラケット６３にて下方側への流れに整流され、第１仕切壁６に沿って流れる。
　そして、熱交換器室５内に流入した冷却空気は、冷却ファン５４で引き込まれる他の冷却空気と一緒になってアフタークーラ５２およびラジエータ５１側に送られた後、冷却ファン５４を通ってリアグリルから吐き出される。
　このような本実施形態の冷却構造によれば、エンジン室４に配管された尿素水溶液配管４７は、配管路形成部材１０内を通ることで、その配管路形成部材１０内を流れる冷却空気によって積極的に冷却されるため、エンジン室４での熱影響を受け難くでき、尿素水溶液の劣化を抑制できる。しかも、尿素水溶液配管４７は、第１、第２配管路１１，１２の隔壁によって熱を遮断できるうえ、さらにその外側の第１、第２流通路１４，１５を流れる冷却空気やその隔壁によっても熱を遮断でき、熱影響を一層受け難くできる。
　なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
　例えば、前記実施形態では、配管路形成部材１０がボンネット３３の第２アッパーカバー３７の直下に設けられていたが、サイドカバー等の内側に設けられていてもよい。この際、サイドカバーのうち、配管路形成部材が設けられる部分を、その周囲の他の部分に対して開閉自在なハッチなどとして設けるとともに、当該他の部分に対して配管路形成部材を取り付けることが望ましい。こうすることで、ハッチを開けても尿素水溶液配管がハッチ側に引っ張られて引き出されることがなく、配管路形成部材をエンジン室に残した状態で尿素水溶液配管のメンテナンスを実施できる。
　前記実施形態では、配管路形成部材１０が第２アッパーカバー３７の下面と当接しており、溝状とされた第１、第２配管路１１，１２および第１、第２流通路１４，１５と、エンジン室４の外部とが、第２アッパーカバー３７に設けられた空気取入口３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃを介して連通していた。しかしながら、本発明において、配管路形成部材は、第２アッパーカバー３７のような外装カバーに対して必ずしも当接されている必要はなく、所定間隔を空けて近接されていてもよい。
　ただし、このような場合には、外装カバーに空気取入口を設けただけでは、冷却ファンを回転駆動させても、配管路や流通路に外気を効率よく引き込むことができない可能性がある。このため、それら配管路や流通路を溝状ではなく筒状に設けるとともに、配管路や流通路と空気取入口とを連通させる連通部を設けることが好ましい。また、外装カバーが着脱されることを勘案し、そのような連通部は、外装カバー側か配管路形成部材かのいずれかに対して着脱可能に構成することがよい。
　前記実施形態では、配管路形成部材１０の第１、第２配管路１１，１２および第１、第２流通路１４，１５に対して冷却空気を流通させる構成になっていたが、そのような流通路にのみ冷却空気を流しても、エンジや排気ガス後処理装置からの熱を配管路内の尿素水溶液配管に対して遮断できる効果があるため、そうしてもよい。また逆に、配管路にのみ冷却空気を流通させることで、流通路を断熱空間として機能させてもよく、このような場合でも、略同様な効果を得ることができる。
　前記実施形態では、配管路形成部材１０が第１、第２流通路１４，１５からなる空気流通部を有していたが、そのような空気流通部はエンジン室の温度上昇の度合を考慮して適宜設けられればよく、尿素水溶液配管が配管される配管路のみに冷却空気を流通するだけで十分な場合には、空気流通部を設けなくともよい。
　本発明は、ホイールローダに搭載された排気ガス後処理装置の尿素水溶液配管に利用できる他、ブルドーザや油圧ショベルといった他の建設機械やトラクター等の農業機械など、様々な作業車両での尿素水溶液配管に利用でき、さらには、可搬型エンジン発電機での尿素水溶液配管にも利用できる。
　１…作業車両、３…外装カバー、４…エンジン室、１１…配管路である第１配管路、１２…配管路である第２配管路、１３…断熱空間である空気流通路、３７…第２アッパーカバー、３７Ａ，３７Ｂ３７Ｃ…空気取入口、４２…排気ガス後処理装置、４３…触媒装置であるＳＣＲ装置、４７…尿素水溶液配管、５１…熱交換器であるラジエータ、５２…熱交換器であるアフタークーラ、５４…冷却ファン。

Claims (5)

  1. 　熱交換器に冷却空気を供給する冷却ファンが隣設されたエンジン室に排気ガス後処理装置が設置されるとともに、前記排気ガス後処理装置は、尿素水溶液から得られるアンモニアを還元剤とする選択還元触媒装置を備え、前記選択還元触媒装置には、前記尿素水溶液を供給する尿素水溶液配管が前記エンジン室を通って取り回される尿素水溶液配管の冷却構造において、
    　前記エンジン室には、前記尿素水溶液配管を配置する配管路を有した配管路形成部材が設けられ、
    　前記配管路には、前記冷却ファンによって引き込まれた冷却空気が流通する
    　ことを特徴とする尿素水溶液配管の冷却構造。
  2. 　エンジン室に排気ガス後処理装置と冷却ファンが設置されるとともに、前記排気ガス後処理装置は、尿素水溶液から得られるアンモニアを還元剤とする選択還元触媒装置を備え、前記選択還元触媒装置には、前記尿素水溶液を供給する尿素水溶液配管が前記エンジン室を通って取り回される尿素水溶液配管の冷却構造において、
    　前記エンジン室には、前記尿素水溶液配管を配置する配管路を有した配管路形成部材が設けられ、
    　前記配管路形成部材は、前記配管路に並設された断熱空間を備え、
    　前記配管路および前記断熱空間のうちの少なくともいずれか一方には、前記冷却ファンによって引き込まれた冷却空気が流通する
    　ことを特徴とする尿素水溶液配管の冷却構造。
  3. 　エンジン室に排気ガス後処理装置と冷却ファンが設置されるとともに、前記排気ガス後処理装置は、尿素水溶液から得られるアンモニアを還元剤とする選択還元触媒装置を備え、前記選択還元触媒装置には、前記尿素水溶液を供給する尿素水溶液配管が前記エンジン室を通って取り回される尿素水溶液配管の冷却構造において、
    　前記エンジン室には、前記尿素水溶液配管を配置する配管路を有した配管路形成部材が設けられ、
    　前記配管路形成部材は、前記配管路に並設された断熱空間を備え、
    　前記配管路および前記断熱空間には、前記冷却ファンによって引き込まれた冷却空気が流通する
    　ことを特徴とする尿素水溶液配管の冷却構造。
  4. 　請求項１から請求項３のいずれかに記載の尿素水溶液配管の冷却構造において、
    　前記配管路形成部材は、前記エンジン室を覆う外装カバーの内側に近接または当接する位置に設けられ、
    　前記外装カバーには、前記配管路と前記エンジン室の外部とを連通させる空気取入口が設けられる
    　ことを特徴とする尿素水溶液配管の冷却構造。
  5. 　請求項４に記載の尿素水溶液配管の冷却構造において、
    　前記外装カバーの前記配管路形成部材が位置する部分は、他の部分に対して着脱自在に設けられ、
    　前記配管路形成部材は前記他の部分側に取り付けられている
    　ことを特徴とする尿素水溶液配管の冷却構造。
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