JP2008240676A - 建設車両 - Google Patents

Abstract

【課題】液体還元剤タンクを外部から隠蔽することができると共に、液体還元剤タンクのメンテナンスを容易に行うことができる建設車両を提供する。
【解決手段】建設車両は、エンジン１７と、排気ガス浄化部６と、車両本体４と、液体還元剤タンク７とを備える。排気ガス浄化部６は、エンジン１７の排気ガス中の窒素酸化物を液体還元剤を用いて還元浄化する。車両本体４は、エンジン１７を収容するエンジンルームＳ１と、内部に物品を収納可能な空間が設けられ外部から開閉可能な収納部４８とを有する。液体還元剤タンク７は、収納部４８の内部に設けられ、液体還元剤を貯留する。
【選択図】図２

Description

本発明は、建設車両に関する。

ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排気ガス中のＮＯｘ（窒素酸化物）を低減させるために、排気ガス浄化部を備えた建設車両が開発されている。この排気ガス浄化部は、排気ガスに含まれる窒素酸化物を尿素水溶液などの液体還元剤を用いて還元浄化する。
特開２００３−２０９３６号公報

上記の建設車両では、液体還元剤を貯留する液体還元剤タンクが設けられるが、この液体還元剤タンクは外部から隠蔽されることが望ましい。その一方、建設車両の使用者が触れ難い場所に液体還元剤タンクが配置されると、液体還元剤の補充などのメンテナンス時に不便である。

本発明の課題は、液体還元剤タンクを外部から隠蔽することができると共に、液体還元剤タンクのメンテナンスを容易に行うことができる建設車両を提供することにある。

第１発明に係る建設車両は、エンジンと、排気ガス浄化部と、車両本体と、液体還元剤タンクとを備える。排気ガス浄化部は、エンジンの排気ガス中の窒素酸化物を液体還元剤を用いて還元浄化する。車両本体は、エンジンを収容するエンジンルームと、内部に物品を収納可能な空間が設けられ外部から開閉可能な収納部とを有する。液体還元剤タンクは、収納部の内部に設けられ、液体還元剤を貯留する。

この建設車両では、液体還元剤タンクが収納部の内部に設けられる。この収納部は、外部から開閉可能となっており、建設車両の使用者が工具などの物品を容易に出し入れできるようにされている。このため、使用者は、収納部の内部に設けられた液体還元剤タンクに容易に触れることができる。これにより、この建設車両では、液体還元剤タンクを外部から隠蔽することができると共に、液体還元剤タンクのメンテナンスを容易に行うことができる。

第２発明に係る建設車両は、第１発明の建設車両であって、貯油タンクをさらに備える。貯油タンクは、収納部に隣接して配置され、燃料油または油圧作動油を貯留する。そして、液体還元剤タンクは、貯油タンクに取り付けられている。

この建設車両では、液体還元剤タンクが貯油タンクに取り付けられているため、貯油タンクの熱によって液体還元剤の凍結を抑えることができる。

第３発明に係る建設車両は、第２発明の建設車両であって、液体還元剤ポンプをさらに備える。液体還元剤ポンプは、収納部に配置され、液体還元剤タンクから排気ガス浄化部へ液体還元剤を送る。

この建設車両では、液体還元剤ポンプが収納部に配置されるため、液体還元剤ポンプを外部から隠蔽することができると共に、液体還元剤ポンプのメンテナンスを容易に行うことができる。また、液体還元剤ポンプと液体還元剤タンクとが近接して配置されるため、液体還元剤ポンプと液体還元剤タンクとを繋ぐ配管を短くすることができる。

第４発明に係る建設車両は、第３発明の建設車両であって、車両本体は、左右方向の中央部分に設けられ前後方向に延びた形状を有するセンタフレームを有し、貯油タンクおよび収納部は、センタフレームの側方に配置されている。そして、この建設車両は、液体還元剤ポンプと排気ガス浄化部とを繋ぐ配管をさらに備える。この配管は、センタフレームと貯油タンクとの間を通って設けられている。

この建設車両では、液体還元剤ポンプと排気ガス浄化部とを繋ぐ配管がセンタフレームと貯油タンクとの間を通って設けられている。このため、配管内の液体還元剤の凍結が抑えられる。

本発明に係る建設車両では、液体還元剤タンクが収納部の内部に設けられる。この収納部は、外部から開閉可能となっており、建設車両の使用者が工具などの物品を容易に出し入れできるようにされている。このため、使用者は、収納部の内部に設けられた液体還元剤タンクに容易に触れることができる。これにより、この建設車両では、液体還元剤タンクを外部から隠蔽することができると共に、液体還元剤タンクのメンテナンスを容易に行うことができる。

＜構成＞
本発明の一実施形態にかかる建設車両１を図１に示す。この建設車両１は、油圧ショベルであり、作業機２と、下部走行体３と、車両本体４と、カウンターウェイト部５と、排気ガス浄化部６（図２参照）と、液体還元剤タンク７（図２参照）と、液体還元剤ポンプ８（図２参照）とを備えている。

〔作業機２および下部走行体３〕
作業機２は、車両本体４の前部に取り付けられており、ブーム２１、ブームシリンダ２２、アーム２３、アームシリンダ２４、バケット２５、バケットシリンダ２６等を有する。作業機２は、油圧によってこれらのシリンダ２２，２４，２６が駆動されることにより作動し、各種の作業を行うことができる。

下部走行体３は、車両本体４を支持しており、履帯３０を駆動することによって走行する
〔車両本体４〕
車両本体４は、下部走行体３に対して旋回可能に支持されており、メインフレーム部４０（図２参照）、運転室４１、外装部材４２、燃料油タンク４３、作動油タンク４４などを有する。

図２に示すように、メインフレーム部４０は、センタフレーム１０と、第１サイドフレーム部１１と、第２サイドフレーム部１２と、複数のクロスフレーム部１３と、後フレーム部１４とを有する。なお、図２は、建設車両１の内部構造を示す図である。また、図２において、破線矢印Ａ２およびＡ３が示す方向のうち、「Ｆ」は車両本体４の前方、「Ｂ」は後方、「Ｒ」は右側方、「Ｌ」は左側方をそれぞれ示している。

センタフレーム１０は、メインフレーム部４０の左右方向における中央部分に設けられ前後方向に延びた形状を有している。センタフレーム１０には、上述した作業機２が取り付けられる。センタフレーム１０は、右メインビーム４５、左メインビーム４６、底板４７、前板５０などを有している。右メインビーム４５および左メインビーム４６は、車両本体４の前後方向に沿って延びた部材であり、左右方向に距離を隔てて互いに平行に配置されている。底板４７は、右メインビーム４５と左メインビーム４６との間に亘って設けられており、右メインビーム４５と左メインビーム４６との底面に取り付けられている。前板５０は、右メインビーム４５および左メインビーム４６の前面において、右メインビーム４５および左メインビーム４６の間に亘って取り付けられており、上端側が下端側より後方に位置するように傾斜して配置されている。

第１サイドフレーム部１１および第２サイドフレーム部１２は、前後方向に延びた細長い形状を有しており、センタフレーム１０を間に挟んで、それぞれセンタフレーム１０から側方に距離を隔てて配置されている。

クロスフレーム部１３は、左右方向に延び、センタフレーム１０と第１サイドフレーム部１１とに亘って、又は、センタフレーム１０と第２サイドフレーム部１２とに亘って設けられている。

後フレーム部１４は、メインフレーム部４０の後部に設けられており、センタフレーム１０と第１サイドフレーム部１１と第２サイドフレーム部１２との後端を繋いでいる。

図１に示す運転室４１は、メインフレーム部４０に載置され、内部にシートや各種の操作部材が設けられている。

外装部材４２は、メインフレーム部４０およびメインフレーム部４０上に設けられる補助フレーム（図示せず）に取り付けられ、車両本体４の外装面を構成する。外装部材４２は、エンジンルームカバー部材１５と、通風空間カバー部材１６と、収納部４８とを有する。

エンジンルームカバー部材１５は、エンジン１７が収納されるエンジンルームＳ１（図２参照）の上方を覆う部材である。

通風空間カバー部材１６は、外部から取り込まれ後述する冷却装置１８へ送られる空気が通る通風空間Ｓ２（図２参照）の上方および側方を覆う部材であり、その側面には、外部から空気を取り込むためのスリット状の吸気口１９が形成されている。なお、エンジンルームＳ１及び通風空間Ｓ２は、車両本体４の後部において左右方向に並んで配置されている。

収納部４８は、工具などの物品を収納可能な空間を内部に有する。収納部４８は、図２に示すように、センタフレーム１０の右側方であり且つ燃料油タンク４３の前方に配置されている。なお、本実施形態において左右とは、運転室４１から作業機２を前方に見る運転者にとっての左右を意味するものとする。収納部４８は、メインフレーム部４０の前端部近傍に設けられており、その前方には足掛け台４９が設けられている。図３に示すように、収納部４８は、上面が開口した箱状の収納本体部５２と蓋部５１とを有する。蓋部５１は、収納本体部５２に回動可能に取り付けられており（図３（ｂ）参照）、回動軸を中心に上下方向に回動して、収納本体部５２の開口を開閉することができる。このため、収納部４８は外部から開閉可能になっており、建設車両１の使用者は、収納部４８への物品の出し入れを容易に行うことができる。蓋部５１は、閉じた状態で収納部４８の上面を構成し、この状態で燃料油タンク４３の上面よりも低い位置に配置される（図２参照）。このため、建設車両１の使用者は、足掛け台および収納部４８の上面を踏み台にして車両本体４上に容易に昇ることができる。また、収納部４８には錠前５３が設けられており、蓋部５１が開かないように施錠することができる。

燃料油タンク４３は、エンジン１７に送られる燃料油を貯えるタンクであり、車両本体４の右側部に設けられている。燃料油タンク４３は、収納部４８の後方において収納部４８に隣接して配置されており、センタフレーム１０の側方に配置されている。

作動油タンク４４は、油圧ポンプに送られる油圧作動油を貯えるタンクであり、車両本体４の右側部に設けられている。なお、図２においては、作動油タンク４４を省略して記載している。

また、車両本体４の内部には、エンジン１７、油圧ポンプ（図示せず）、冷却装置１８などが収納されている。

エンジン１７は、ディーゼルエンジンであり、油圧ポンプを駆動する駆動源となる。エンジン１７は、車両本体４の内部のエンジンルームＳ１に配置されている。

冷却装置１８は、エンジン１７との間で水などの冷却液を循環させ、通過する空気との間で熱交換を行うことによりエンジン１７を冷却する装置である。冷却装置１８は、エンジンルームＳ１と通風空間Ｓ２とを仕切っている。冷却装置１８は、送風部３３を有しており、外部から通風空間Ｓ２に取り込まれ冷却装置１８を通りエンジンルームＳ１に送られる空気の流れを生成する（矢印Ａ１参照）。従って、通風空間Ｓ２は、冷却装置１８に対して空気流れの上流側に位置しており、エンジンルームＳ１は、冷却装置１８に対して空気流れの下流側に位置している。

〔カウンターウェイト部５〕
カウンターウェイト部５は、作業時の安定性を確保するために車両本体４に装着されるものであり、車両本体４に対して着脱可能となっている。カウンターウェイト部５は、鋳造により形成されているが、板金製の缶体の内部にセメント等の重量物が充填されたものであってもよい。カウンターウェイト部５は、車両本体４の後部に取り付けられることにより、車両本体４の後面を覆う。より詳細には、カウンターウェイト部５は、メインフレーム部４０のセンターフレーム１０に固定される。これにより、カウンターウェイト部５は、エンジン１７および冷却装置１８から水平方向（後方）に離れてエンジン１７および冷却装置１８に対向して配置され、上述した通風空間Ｓ２およびエンジンルームＳ１の後方を閉じる。

〔排気ガス浄化部６〕
図２および図４に示す排気ガス浄化部６は、エンジン１７の排気ガス中の窒素酸化物を液体還元剤を用いて還元浄化する装置である。排気ガス浄化部６は、エンジン１７の上部に取り付けられており、エンジン１７と共にエンジンルームＳ１に配置されている、ここで、液体還元剤としては、尿素水溶液が用いられる。排気ガス浄化部６は、第１処理部６１と第２処理部６２と第１補助処理部６３と第２補助処理部６４とを有する。

第１処理部６１は、酸化触媒がコーティングされたディーゼルパーティキュレートフィルタ（以下「ＤＰＦ」）を有しており、排気ガス中のパーティキュレート（粒子状物質）を捕集すると共に、排気ガス中の一酸化窒素を酸化して二酸化窒素を生成する。二酸化窒素は、排気ガスのような高温雰囲気中では不安定であり、酸素を放出して一酸化窒素に戻る。そして、放出された酸素の酸化力により、ＤＰＦに捕集されたパーティキュレートが燃焼する。一酸化窒素、および、一酸化窒素に戻りきれなかった二酸化窒素は、第１補助処理部６３に送られる。なお、ＤＰＦの材質としては、コージュライト、炭化珪素などのセラミックス、又は、ステンレス、アルミニウム等の金属が用いられる。

第１補助処理部６３は、加水分解触媒を有しており、液体還元剤ポンプ８から供給される液体還元剤中の尿素を分解してアンモニアを生成する。第１処理部６１と第１補助処理部６３とは、連絡管６５によって接続されており、連絡管６５を通る排気ガスに配管６７を介して液体還元剤ポンプ８（後述）から液体還元剤が供給される。

第２処理部６２は、SCR（Selective Catalytic Reduction：選択還元触媒）方式の触媒コンバーターであり、ゼオライト、バナジウム等の卑金属からなる尿素脱硝触媒（ＤｅＮＯｘ触媒）を有する。尿素脱硝触媒は、尿素から得られたアンモニアと排気ガス中のＮＯｘとを反応させ、ＮＯｘを窒素と酸素に分解して浄化する。

第２補助処理部６４は、酸化触媒を有しており、第２処理部６２において残ったアンモニアを酸化し、窒素と水とに分解して無害化する。第２補助処理部６４において処理された排気ガスは、エンジンルームカバー部材１５から上方へ突出した排気管３４（図１参照）を介して外部に排出される。

〔液体還元剤タンク７および液体還元剤ポンプ８〕
液体還元剤タンク７は、排気ガス浄化部６において用いられる液体還元剤を貯留するタンクである。液体還元剤タンク７は、燃料油タンク４３の前面下部に取り付けられており、燃料油タンク４３と一体化されている。燃料油タンク４３の前面下部は、収納部４８の内部の空間に面しており、液体還元剤タンク７は、収納部４８の内部に設けられている。

液体還元剤ポンプ８は、液体還元剤タンク７と配管６６（図４参照）によって接続されており、排気ガス浄化部６と配管６７（図２および図４参照）によって接続されている。図２に示すように、配管６７は、センタフレーム１０と燃料油タンク４３との間を通るように配置され、液体還元剤ポンプ８と、その後方に配置された排気ガス浄化部６とを繋いでいる。液体還元剤ポンプ８は、配管６７を介して、液体還元剤タンク７に貯えられた液体還元剤を排気ガス浄化部６の連絡管６５に供給する。液体還元剤ポンプ８は、液体還元剤タンク７と同様に、燃料油タンク４３の前面下部に取り付けられており、収納部４８の内部に配置されている。

＜特徴＞
（１）
この建設車両１では、排気ガス浄化部６が、液体還元剤タンク７に貯留された液体還元剤を用いて、エンジン１７の排気ガス中の窒素酸化物を還元浄化することができる。また、液体還元剤タンク７および液体還元剤ポンプ８が収納部４８の内部に設けられている。この収納部４８は、外部から開閉可能となっており、建設車両１の使用者が工具などの物品を容易に出し入れできるようになっている。このため、使用者は、収納部４８の蓋部５１を開くことによって、収納部４８の内部に設けられた液体還元剤タンク７および液体還元剤ポンプ８に容易に触れることができる。これにより、この建設車両１では、液体還元剤タンク７および液体還元剤ポンプ８が外部から隠蔽可能となっていると共に、液体還元剤タンク７および液体還元剤ポンプ８のメンテナンスが容易である。

（２）
この建設車両１では、液体還元剤タンク７および液体還元剤ポンプ８が燃料油タンク４３の前面に取り付けられているため、燃料油タンク４３の熱によって液体還元剤の凍結を抑えることができる。

また、液体還元剤ポンプ８が排気ガス浄化部６に近接して配置されるため、液体還元剤ポンプ８と液体還元剤タンク７とを繋ぐ配管６６を短くすることができる。

（３）
この建設車両１では、液体還元剤ポンプ８と排気ガス浄化部６とを繋ぐ配管６７はセンタフレーム１０と燃料油タンク４３との間を通って設けられているため、燃料油タンク４３の熱によって、配管６７内の液体還元剤の凍結が抑えられる。また、配管６７が通される経路が短くなるため、配管６７の全長を短くすることができる。

＜他の実施形態＞
（ａ）
上記の実施形態では、油圧ショベルに対して本発明が適用されているが、他の建設車両にも適用可能である。

（ｂ）
上記の実施形態では、液体還元剤として尿素水溶液が用いられているが、他の還元剤が用いられてもよい。

（ｃ）
上記の実施形態では、収納部４８が燃料油タンク４３の前方に設けられており、液体還元剤タンク７および液体還元剤ポンプ８が燃料油タンク４３に取り付けられているが、収納部４８が作動油タンク４４の前方に設けられ、液体還元剤タンク７および液体還元剤ポンプ８が作動油タンク４４に取り付けられてもよい。

（ｄ）
上記の実施形態では、収納部４８の上面が蓋部５１となっているが、収納部４８の前面が蓋部５１となって開閉可能に設けられてもよい。また、収納部４８が引き出し式の構造によって開閉可能となっていてもよい。

（ｅ）
上記の実施形態では、液体還元剤タンク７および液体還元剤ポンプ８が収納部４８に設けられているが、液体還元剤タンク７のみが収納部４８に設けられ、液体還元剤ポンプ８が他の場所に設けられてもよい。

本発明は、液体還元剤タンクを外部から隠蔽することができると共に、液体還元剤タンクのメンテナンスを容易に行うことができる効果を有し、建設車両として有用である。

建設車両の外観斜視図。 建設車両の内部の構成を示す斜視図。 収納部の構成を示す斜視図。 排気ガス浄化部の構成を示すブロック図。

符号の説明

１ 建設車両
４ 車両本体
６ 排気ガス浄化部
７ 液体還元剤タンク
８ 液体還元剤ポンプ
１０ センタフレーム
１７ エンジン
４３ 燃料油タンク（貯油タンク）
４８ 収納部
６７ 配管
Ｓ１ エンジンルーム

Claims (4)

1. エンジンと、
   前記エンジンの排気ガス中の窒素酸化物を液体還元剤を用いて還元浄化する排気ガス浄化部と、
   前記エンジンを収容するエンジンルームと、内部に物品を収納可能な空間が設けられ外部から開閉可能な収納部とを有する車両本体と、
   前記収納部の内部に設けられ、前記液体還元剤を貯留する液体還元剤タンクと、
   を備える建設車両。
2. 前記収納部に隣接して配置され、燃料油または油圧作動油を貯留する貯油タンクをさらに備え、
   前記液体還元剤タンクは、前記貯油タンクに取り付けられている、
   請求項１に記載の建設車両。
3. 前記収納部に配置され、前記液体還元剤タンクから前記排気ガス浄化部へ前記液体還元剤を送る液体還元剤ポンプをさらに備える、
   請求項２に記載の建設車両。
4. 前記車両本体は、左右方向の中央部分に設けられ前後方向に延びた形状を有するセンタフレームを有し、
   前記貯油タンクおよび前記収納部は、前記センタフレームの側方に配置され、
   前記センタフレームと前記貯油タンクとの間を通り、前記液体還元剤ポンプと前記排気ガス浄化部とを繋ぐ配管をさらに備える、
   請求項３に記載の建設車両。

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