JP2013241809A - 機体および作業機械 - Google Patents

機体および作業機械 Download PDF

Info

Publication number
JP2013241809A
JP2013241809A JP2012116877A JP2012116877A JP2013241809A JP 2013241809 A JP2013241809 A JP 2013241809A JP 2012116877 A JP2012116877 A JP 2012116877A JP 2012116877 A JP2012116877 A JP 2012116877A JP 2013241809 A JP2013241809 A JP 2013241809A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reducing agent
injection device
cooling fan
agent injection
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012116877A
Other languages
English (en)
Inventor
Toru Konno
徹 今野
Akihito Nakai
暁人 中井
Shinichi Nishiyama
伸一 西山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Caterpillar SARL
Original Assignee
Caterpillar SARL
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Caterpillar SARL filed Critical Caterpillar SARL
Priority to JP2012116877A priority Critical patent/JP2013241809A/ja
Priority to EP13794402.1A priority patent/EP2863027A4/en
Priority to KR20137017410A priority patent/KR20150010916A/ko
Priority to PCT/JP2013/063250 priority patent/WO2013175981A1/ja
Priority to CN201380000461.2A priority patent/CN103562509A/zh
Priority to US14/403,035 priority patent/US9187877B2/en
Publication of JP2013241809A publication Critical patent/JP2013241809A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/08—Superstructures; Supports for superstructures
    • E02F9/0858—Arrangement of component parts installed on superstructures not otherwise provided for, e.g. electric components, fenders, air-conditioning units
    • E02F9/0866—Engine compartment, e.g. heat exchangers, exhaust filters, cooling devices, silencers, mufflers, position of hydraulic pumps in the engine compartment
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/08—Superstructures; Supports for superstructures
    • E02F9/0858—Arrangement of component parts installed on superstructures not otherwise provided for, e.g. electric components, fenders, air-conditioning units
    • E02F9/0883—Tanks, e.g. oil tank, urea tank, fuel tank
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/18—Counterweights
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
    • F01N3/033—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
    • F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/36—Arrangements for supply of additional fuel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2260/00—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for
    • F01N2260/02—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for cooling the device
    • F01N2260/022—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for cooling the device using air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2590/00—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines
    • F01N2590/08—Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines for heavy duty applications, e.g. trucks, buses, tractors, locomotives
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/11—Adding substances to exhaust gases the substance or part of the dosing system being cooled
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Component Parts Of Construction Machinery (AREA)

Abstract

【課題】還元剤噴射装置における液状還元剤の熱分解を防止できるようにした機体を提供する。
【解決手段】機体は、機械室19内に設けたエンジン21の排気ガス中の窒素酸化物を還元処理する排ガス処理装置24と、排ガス処理装置24に液状還元剤を供給する還元剤供給装置31とを具備している。排ガス処理装置24は、還元剤供給装置31から供給された液状還元剤を噴射する還元剤噴射装置28と、還元剤噴射装置28の近傍に還元剤噴射装置28に対向して設置された冷却ファン35とを具備したものである。冷却ファン35は、機械室19の外部から外気を取り入れた冷却風を還元剤噴射装置28およびその上流側に対し吹き付け、冷却する。
【選択図】図１

Description

本発明は、液状還元剤を用いる排ガス処理装置を備えた機体、およびこの機体を備えた作業機械に関する。
内燃機関の排気ガス中の窒素酸化物を還元処理するための液状還元剤として尿素水が用いられるが、この尿素水の熱分解温度は約１５０℃であり、尿素水の凍結温度は尿素３２．５％濃度(商品名：アドブルー)の場合で、−１１℃であることから、従来は、凍結防止のために還元剤タンクを温めるよう熱源近くに配置することが多い。例えば、車輌レイアウト上、還元剤タンクはエンジンなどの高温となるものの傍に配置されることがある。
排ガス処理装置という特徴から、還元剤噴射装置は、マフラなどの排気管の付近に設置されることとなり、還元剤噴射装置そのものが高温となる。
トラックなどの走行車輌においては、還元剤噴射装置やマフラなどは走行時の風で冷却されるが、油圧ショベルなどの定置作業を行なう作業機械では、エンジンルームに熱がこもりやすく高温となりやすい。
還元剤タンクがエンジンルームなどの機械室のような非常に高温になる場所に配置される場合は、尿素水の熱分解温度に近づくこととなり、性能の低下が懸念される。燃料噴射装置に供給される還元剤を適切な温度に管理しなければ、排ガス処理装置内に噴射される前に液状還元剤の熱分解温度に達してしまう懸念がある。外気温の高い地域では、液状還元剤を冷却する必要性がさらに高まる。
従来は、油圧ショベルなどの作業機械の機体においてエンジンルームに隣接するカウンタウエイトの内部にタンク収容空間を設け、このタンク収容空間内に、仕切部材によってカウンタウエイト内の重量調整材と隔てられるタンク収容室を、扉により開閉可能に形成し、このタンク収容室内に還元剤タンクを固定し、そして、タンク収容室と外部とを連通する連通開口部に、この連通開口部の開閉を行なう可動ルーバを設け、還元剤タンク内などの温度に応じて、この可動ルーバを制御したり、あるいは、タンク収容室内の空気を外部に排出または外部の空気をタンク収容室内に導入するファンを設け、還元剤タンク内などの温度に応じて、このファンを制御するようにしている（例えば特許文献１参照）。
特開２００９−２５０１６８号公報
このように、従来は、還元剤噴射装置に供給される前の液状還元剤の温度を管理しているが、液状還元剤が高温の還元剤噴射装置に到達したときに熱分解温度に達してしまい、その機能を十分に発揮できないおそれがある。
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、還元剤噴射装置における液状還元剤の熱分解を防止できるようにした機体と、その機体を備えた作業機械を提供することを目的とする。
請求項１に記載された発明は、機械室と、機械室内に設置されたエンジンと、機械室内に設けられ排気ガス中の窒素酸化物を還元処理する排ガス処理装置と、排ガス処理装置に液状還元剤を供給する還元剤供給装置とを具備した機体において、排ガス処理装置は、還元剤供給装置から供給された液状還元剤を噴射する還元剤噴射装置と、還元剤噴射装置の近傍に還元剤噴射装置に対向して設置され、機械室の外部から外気を取り入れた冷却風を還元剤噴射装置に対し吹き付ける冷却ファンとを具備した機体である。
請求項２に記載された発明は、請求項１記載の機体において、還元剤噴射装置またはその近傍雰囲気の温度を検出する温度検出装置と、温度検出装置により検出された還元剤噴射装置またはその近傍の温度に応じて冷却ファンを制御する制御装置とを具備したものである。
請求項３に記載された発明は、請求項１または２記載の機体における冷却ファンが、取り外し可能であり、冷却ファン設置箇所に、取り外した冷却ファンに替えて閉塞カバーを設置可能としたものである。
請求項４に記載された発明は、請求項１乃至３のいずれか記載の機体と、機体に搭載された作業装置とを具備した作業機械である。
請求項１記載の発明によれば、還元剤供給装置から供給された液状還元剤を噴射する還元剤噴射装置の近傍に、この還元剤噴射装置に対向して冷却ファンを設置し、機械室の外部から外気を取り入れた冷却風を還元剤噴射装置に対し吹き付けるようにしたので、外気により還元剤噴射装置を直接冷却して、還元剤噴射装置で液状還元剤が熱分解するおそれを防止できる。
請求項２記載の発明によれば、温度検出装置により検出された還元剤噴射装置またはその近傍の温度に応じて制御装置が冷却ファンを制御するので、冷却ファン駆動のためのエネルギ消費を抑えつつ、還元剤噴射装置の適切な温度管理が可能となり、還元剤噴射装置の適温での噴射が可能となる。
請求項３記載の発明によれば、冷却ファン設置箇所に、取り外した冷却ファンに替えて閉塞カバーを設置可能としたので、気温の低い環境下で液状還元剤が凍結する懸念がある場合に対応でき、過度の冷却を防止できる。
請求項４記載の発明によれば、定置作業または低速移動作業を行なう作業機械では、機械室に熱がこもりやすく高温となりやすいので、冷却ファンにより還元剤噴射装置を直接冷却して、還元剤噴射装置における液状還元剤が熱分解することを防止できる効果は大きい。
本発明に係る機体の一実施の形態を示す斜視図である。 同上機体の排ガス処理装置を示す平面図である。 同上機体の排ガス処理装置を示す正面図である。 同上機体を備えた作業機械の側面図である。 同上機体の排ガス処理装置用の冷却ファン制御系フローチャートである。 同上機体の他の実施の形態を示す斜視図である。 図６に示された機体のカウンタウエイトを示す斜視図である。 図７に示された冷却ファンを取り外した状態の分解斜視図である。 図８に示された冷却ファンに替えて閉塞カバーを取り付けた斜視図である。
以下、本発明を、図１乃至図５に示された一実施の形態、図６乃至図９に示された他の実施の形態に基いて詳細に説明する。
先ず、図１乃至図５に示された一実施の形態を説明する。
図４に示されるように、油圧ショベル形の作業機械10は、機体11が、下部走行体12と、この下部走行体12に旋回可能に設けられた上部旋回体13とを備え、この機体11の上部旋回体13にバケット形の作業装置14が搭載されている。
上部旋回体13上には、作業装置14を介して、オペレータの運転席が設けられたキャブ15と、工具などを収納するストレージボックス16とが設けられている。このストレージボックス16の後方には、燃料タンク17および作動油タンク18が設けられている。上部旋回体13の旋回軸受部より後部に位置する機体11内の機械室（エンジンルーム）19にはエンジン21が設置され、さらに後端にはカウンタウエイト22が搭載されている。
図１に示されるように、上部旋回体13の機械室19内に設置されたエンジン21の一側部には、ラジエータ、オイルクーラおよびこれらに外部から吸引した冷却風を当てて冷却する冷却ファンなどのクーリングパッケージ23が配置され、エンジン21の他側部には、機械室19内でエンジン21の排気系に対して排気ガスを浄化処理する排ガス処理装置24が配置されている。また、排ガス処理装置24の下側に位置するポンプ室には、エンジン21により駆動される複数の油圧ポンプ（図示せず）が配置されている。
排ガス処理装置24は、排気ガス配管中に、排気ガス中の黒煙を除去する黒煙除去装置（Diesel Particulate Filter）25と、排気ガス中の窒素酸化物を還元処理する窒素酸化物還元装置（Selective Catalytic Reduction）26とを配管27により直列に接続したものであり、窒素酸化物還元装置26は、その上流側の配管27に尿素水などの液状還元剤を噴射するインジェクタなどの還元剤噴射装置28を備えている。
この還元剤噴射装置28には、還元剤噴射装置28またはその近傍雰囲気の温度を検出する温度検出装置29が設けられている。
窒素酸化物還元装置26の上流側の配管27に設けられた還元剤噴射装置28に対して、窒素酸化物還元装置26に尿素水などの液状還元剤を供給する還元剤供給装置31が設けられている。
この還元剤供給装置31は、エンジン21の熱影響を受けない位置としてのストレージボックス16に設置された液状還元剤貯留用の液状還元剤タンク32およびこの液状還元剤タンク32内の液状還元剤を汲み上げ吐出する液状還元剤供給源としての液状還元剤ポンプ33と、この液状還元剤ポンプ33から機体11内の配管経路を経て機械室19内の窒素酸化物還元装置26の還元剤噴射装置28にわたり配設された尿素水供給配管（いわゆるユリアライン）などの還元剤供給配管34とを備えている。
図１および図２に示されるように、還元剤噴射装置28の近傍に還元剤噴射装置28およびその上流側に対向して冷却ファン35が設置され、この冷却ファン35により、機械室19の外部から外気を取り入れた冷却風を還元剤噴射装置28およびその上流側に対し吹き付けるようにする。
冷却ファン35は、図２に示されたフレーム36に、図３に示された取付板37を介して複数のボルト38により取り付けられている。ボルト38を外すことで冷却ファン35は取付板37から取り外し可能である。
図３に示されるように、冷却ファン35は、取付板37に固定されるケーシング41上に電動モータ42が設けられ、ケーシング41内にこの電動モータ42により駆動される回転翼43が設けられたものであり、この回転翼43を回動することで、ケーシング41の上面に設けられた吸込口44から外気を吸い込み、取付板37に設けられた吹出口45から冷却風を還元剤噴射装置28およびその上流側に向けて吹き出すようにする。
エンジンルームなどの機械室19にはフード46が設けられているので、このフード46には、冷却ファン35のケーシング41と嵌合するための穴を開けておく。
ボルト38を外して冷却ファン35を取付板37から取り外した場合は、取付板37の吹出口45およびフード46の穴、すなわち冷却ファン設置箇所に、取り外した冷却ファン35に替えてケーシング41と同様の閉塞カバー（図示せず）を設置可能とする。この閉塞カバーには、吸込口44のような開口部はない。
図３に示されるように、上記温度検出装置29により検出された還元剤噴射装置28またはその近傍の温度に応じて冷却ファン35を制御する制御装置48が、例えばキャブ15内などに設けられている。
この制御装置48は、検出温度に応じて冷却ファン35をオン・オフ制御または比例制御する。オン・オフ制御は閾値によりファン駆動・停止を制御し、比例制御は、温度に応じてファン回転速度を制御する。
例えば、図５に示されるように、還元剤噴射装置28に設けられた温度検出装置29により還元剤噴射装置28または近傍の温度ｔを検出し（ステップ１）、オン・オフ制御では、検出温度ｔと閾値ｔoとを比較し（ステップ２）、検出温度ｔが閾値ｔo以上の場合は冷却ファン35を駆動し（ステップ３）、検出温度ｔが閾値ｔo未満の場合は冷却ファン35を停止する（ステップ４）。
次に、この図１乃至図５に示された実施の形態の作用効果を説明する。
還元剤供給装置31は、ストレージボックス16内の液状還元剤タンク32内にある尿素水などの液状還元剤を液状還元剤ポンプ33により汲み上げ、還元剤供給配管34を通して機械室19内の排ガス処理装置24に供給し、還元剤噴射装置28により窒素酸化物還元装置26の上流側に噴射する。
その際、還元剤噴射装置28に設けられた温度検出装置29により温度検出装置29またはその近傍の温度を検出し、オン・オフ制御では、検出温度と閾値とを比較し、検出温度が閾値以上の場合は冷却ファン35を駆動し、検出温度が閾値未満の場合は冷却ファン35を停止する。また、比例制御では、液状還元剤の検出温度の上昇に応じて冷却ファン35のファン回転速度を増速制御し、還元剤噴射装置28およびその上流側を冷却する能力を高めることで、還元剤噴射装置28の温度をより高精度に制御する。
このように、還元剤供給装置31から供給された液状還元剤を噴射する還元剤噴射装置28の近傍に、この還元剤噴射装置28およびその上流側に対向して冷却ファン35を設置し、機械室19の外部から外気を取り入れた冷却風を還元剤噴射装置28およびその上流側に対し直接吹き付け、外気により還元剤噴射装置28を直接冷却するので、還元剤噴射装置28において液状還元剤が熱分解するおそれを防止できる。
温度検出装置29により検出された還元剤噴射装置28の温度に応じて制御装置48が冷却ファン35を制御するので、冷却ファン駆動のためのエネルギ消費を抑えつつ、還元剤噴射装置28の適切な温度管理が可能となり、還元剤噴射装置28の適温での噴射が可能となる。
特に、図４に示されるように、定置作業または低速移動作業を行なう作業機械10では、機械室19に熱がこもりやすく高温となりやすいので、冷却ファン35により還元剤噴射装置28およびその上流側を直接冷却して、この還元剤噴射装置28において液状還元剤が熱分解することを防止できる効果は大きい。
次に、図６乃至図９に示された他の実施の形態を説明する。なお、図１乃至図５に示された実施の形態と同様の部分には、同一符号を付して、その説明を簡略化する。
すなわち、作業機械10は、機体11と、機体11に搭載された作業装置14と、機体11に搭載されたエンジン21と、エンジン21の排気系に対して設けられた排気ガス中の窒素酸化物を還元処理する排ガス処理装置24とを具備している。
図６に示されるように、排ガス処理装置24の窒素酸化物還元装置26は、カウンタウエイト22側が上流側であり、この窒素酸化物還元装置26の上流側に尿素水などの液状還元剤を噴射するインジェクタなどの還元剤噴射装置28およびこの還元剤噴射装置28の温度を検出する温度検出装置29を備えている。
窒素酸化物還元装置26の還元剤噴射装置28に対して、窒素酸化物還元装置26に尿素水などの液状還元剤を供給する還元剤供給装置31が設けられている。
この還元剤供給装置31は、エンジン21の熱影響を受けない位置としてのストレージボックス16に設置された液状還元剤貯留用の液状還元剤タンク32およびこの液状還元剤タンク32内の液状還元剤を汲み上げ吐出する液状還元剤供給源としての液状還元剤ポンプ33と、この液状還元剤ポンプ33から排ガス処理装置24の還元剤噴射装置28にわたり配設された還元剤供給配管34とを備えている。
還元剤供給配管34は、燃料タンク17および作動油タンク18の上部を経た後、機械室19の一側に位置するコ字形断面部材50と、機械室19の一側に開閉自在に取り付けられた外装カバー板（図示せず）とで形成される遮熱ダクトを通して機械室19内に引き込まれ、窒素酸化物還元装置26の入口側に設けられた還元剤噴射装置28に接続されている。
図６に示されるように、カウンタウエイト22には、その上面から凹溝状のファン装着溝51が形成され、このファン装着溝51内に冷却ファン52が嵌着されている。
このファン装着溝51は、還元剤噴射装置28の近傍であって、還元剤噴射装置28およびその上流側に対向して冷却ファン52が設置される場所に位置している。
この冷却ファン52により、機械室19の外部から外気を取り入れた冷却風を還元剤噴射装置28およびその上流側に対し吹き付けるようにする。
図７および図８に示されるように、冷却ファン52は、逆Ｌ形に形成されたファン本体53に図示しない電動モータにより駆動される回転翼54が回転自在に設けられたものであり、この回転翼54を回動することで、ファン本体53の上面板部に設けられた吸込口55から外気を吸い込み、ファン本体53の前面板部に設けられた吹出口56から冷却風を還元剤噴射装置28およびその上流側に向けて吹き出すようにする。
図８に示されるように、ファン本体53の上面板部および前面板部の周縁部には複数の取付穴57が設けられ、また、カウンタウエイト22のファン装着溝51の周縁部にも取付ねじ穴58が設けられているので、図７に示されるように、これらの取付穴57を通して取付ねじ穴58に螺入された複数のボルト59により、冷却ファン52がファン装着溝51内に固定されている。したがって、各ボルト59を外すことで、冷却ファン52をファン装着溝51から取り外し可能である。
図７に示されるように冷却ファン52をファン装着溝51に装着した場合と、図８に示されるように冷却ファン52をファン装着溝51から外して、ファン装着溝51を単なる通気穴として利用する場合と、図９に示されるように冷却ファン52に替えてファン本体53と同様の閉塞カバー60を設置する場合とを、外気温の程度に応じて選択する。この閉塞カバー60には、ファン本体53の吸込口55および吹出口56のような開口部はない。
冷却ファン52の電動モータも、前記冷却ファン35と同様の制御装置により、還元剤噴射装置28の検出温度に応じて、オン・オフ制御または比例制御される。オン・オフ制御は閾値によりファン駆動・停止を制御し、比例制御は、温度に応じてファン回転速度を制御する。
次に、この図６乃至図９に示された実施の形態の作用効果を説明する。
還元剤供給装置31は、ストレージボックス16内の液状還元剤タンク32内にある尿素水などの液状還元剤を液状還元剤ポンプ33により汲み上げ、還元剤供給配管34を通して機械室19内の排ガス処理装置24に供給し、還元剤噴射装置28により窒素酸化物還元装置26の上流側に噴射する。
このとき、温度検出装置29により還元剤噴射装置28の温度を検出し、この検出温度に応じて冷却ファン52をオン・オフ制御または比例制御して、還元剤噴射装置28の過度の温度上昇を防ぎ、窒素酸化物還元装置26の上流側に噴射される液状還元剤の熱分解を防止する。
このように、還元剤供給装置31から供給された液状還元剤を噴射する還元剤噴射装置28の近傍に、この還元剤噴射装置28に対向して冷却ファン52を設置し、機械室19の外部から外気を取り入れた冷却風を還元剤噴射装置28に対し吹き付けるようにしたので、外気により還元剤噴射装置28を直接冷却して、この還元剤噴射装置28で液状還元剤が熱分解するおそれを防止できる。
温度検出装置29により検出された還元剤噴射装置28の温度に応じて冷却ファン52を制御するので、冷却ファン駆動のためのエネルギ消費を抑えつつ、還元剤噴射装置28の適切な温度管理が可能となり、液状還元剤の還元剤噴射装置28での熱分解を効果的に防止できる。
また、図７の冷却ファン52を装着した場合と、図８の冷却ファン52を取り外した場合と、図９の閉塞カバー60をした場合とを外気温の程度に応じて選択できるようにし、特に、冷却ファン52の設置箇所に、取り外した冷却ファン52に替えて閉塞カバー60を設置可能としたので、寒冷地などの冷却の必要のない地域や冬季などの気温の低い環境下で液状還元剤が凍結する懸念がある場合に対応でき、過度の冷却を防止できる。
なお、上記実施の形態では、冷却ファン52の設置場所をカウンタウエイト22のファン装着溝51としているが、この場所に限定されるものではなく、還元剤噴射装置28の近傍であれば、他の場所でもよい。
本発明は、エンジンにより駆動される機体であれば、作業機械の他にも適用でき、例えば輸送機械などにも適用できる。
本発明は、機体および作業機械を製造または販売などする者にとって産業上の利用可能性がある。
10 作業機械
11 機体
14 作業装置
19 機械室
21 エンジン
24 排ガス処理装置
28 還元剤噴射装置
29 温度検出装置
31 還元剤供給装置
35 冷却ファン
48 制御装置
52 冷却ファン

Claims (4)

  1. 機械室と、
    機械室内に設置されたエンジンと、
    機械室内に設けられ排気ガス中の窒素酸化物を還元処理する排ガス処理装置と、
    排ガス処理装置に液状還元剤を供給する還元剤供給装置とを具備した機体において、
    排ガス処理装置は、
    還元剤供給装置から供給された液状還元剤を噴射する還元剤噴射装置と、
    還元剤噴射装置の近傍に還元剤噴射装置に対向して設置され、機械室の外部から外気を取り入れた冷却風を還元剤噴射装置に対し吹き付ける冷却ファンと
    を具備したことを特徴とする機体。
  2. 還元剤噴射装置またはその近傍雰囲気の温度を検出する温度検出装置と、
    温度検出装置により検出された還元剤噴射装置またはその近傍の温度に応じて冷却ファンを制御する制御装置と
    を具備したことを特徴とする請求項１記載の機体。
  3. 冷却ファンは、取り外し可能であり、
    冷却ファン設置箇所に、取り外した冷却ファンに替えて閉塞カバーを設置可能とした
    ことを特徴とする請求項１または２記載の機体。
  4. 請求項１乃至３のいずれか記載の機体と、
    機体に搭載された作業装置と
    を具備したことを特徴とする作業機械。
JP2012116877A 2012-05-22 2012-05-22 機体および作業機械 Pending JP2013241809A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012116877A JP2013241809A (ja) 2012-05-22 2012-05-22 機体および作業機械
EP13794402.1A EP2863027A4 (en) 2012-05-22 2013-05-13 BODY OF MACHINE AND EQUIPMENT
KR20137017410A KR20150010916A (ko) 2012-05-22 2013-05-13 기체 및 작업 기계
PCT/JP2013/063250 WO2013175981A1 (ja) 2012-05-22 2013-05-13 機体および作業機械
CN201380000461.2A CN103562509A (zh) 2012-05-22 2013-05-13 机身及作业机械
US14/403,035 US9187877B2 (en) 2012-05-22 2013-05-13 Machine body and machinery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012116877A JP2013241809A (ja) 2012-05-22 2012-05-22 機体および作業機械

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2013241809A true JP2013241809A (ja) 2013-12-05

Family

ID=49623675

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012116877A Pending JP2013241809A (ja) 2012-05-22 2012-05-22 機体および作業機械

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9187877B2 (ja)
EP (1) EP2863027A4 (ja)
JP (1) JP2013241809A (ja)
KR (1) KR20150010916A (ja)
CN (1) CN103562509A (ja)
WO (1) WO2013175981A1 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3015605A1 (en) * 2014-10-29 2016-05-04 JC Bamford Excavators Ltd A counterweight assembly for a working machine
JP2016098731A (ja) * 2014-11-21 2016-05-30 キャタピラー エス エー アール エル 機体および作業機械
JP2016125242A (ja) * 2014-12-26 2016-07-11 住友建機株式会社 ショベル
JP2016138370A (ja) * 2015-01-26 2016-08-04 コベルコ建機株式会社 建設機械
US10119247B2 (en) 2014-10-29 2018-11-06 J. C. Bamford Excavators Limited Working machine
JP2021110121A (ja) * 2020-01-08 2021-08-02 キャタピラー エス エー アール エル 機体および作業機械

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015021398A (ja) * 2013-07-16 2015-02-02 キャタピラー エス エー アール エル 機体および作業機械
JP6240784B2 (ja) * 2013-12-19 2017-11-29 ボルボ トラック コーポレイション 自動車のシャーシ上に取り付けられる排ガス処理システム
BR102013033526B1 (pt) * 2013-12-26 2021-07-27 Dynapac Do Brasil Indústria E Comércio De Máquinas Ltda. Sistema de regulação de peso de uma máquina
US9217236B2 (en) 2013-12-27 2015-12-22 Komatsu Ltd. Work vehicle
CN104160126B (zh) * 2014-03-31 2017-06-13 株式会社小松制作所 作业车辆
WO2015059982A1 (ja) * 2014-08-08 2015-04-30 株式会社小松製作所 油圧ショベル
WO2016021046A1 (ja) * 2014-08-08 2016-02-11 株式会社小松製作所 油圧ショベル
WO2015079749A1 (ja) * 2014-08-19 2015-06-04 株式会社小松製作所 作業車両
WO2016027307A1 (ja) * 2014-08-19 2016-02-25 株式会社小松製作所 作業車両
JP6307019B2 (ja) * 2014-11-28 2018-04-04 日立建機株式会社 建設機械
JP5905997B2 (ja) * 2015-03-10 2016-04-20 株式会社小松製作所 作業車両
JP6548224B2 (ja) * 2016-03-29 2019-07-24 日立建機株式会社 作業機械
JP6385440B2 (ja) * 2016-05-24 2018-09-05 株式会社小松製作所 作業車両

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005105913A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Nissan Diesel Motor Co Ltd エンジンの排気浄化装置
JP2008232089A (ja) * 2007-03-23 2008-10-02 Nissan Diesel Motor Co Ltd 排気浄化装置
JP2009013845A (ja) * 2007-07-03 2009-01-22 Hitachi Constr Mach Co Ltd エンジン動力機械
JP2009041370A (ja) * 2007-08-06 2009-02-26 Bosch Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2010285814A (ja) * 2009-06-12 2010-12-24 Kobelco Contstruction Machinery Ltd 作業機械
WO2011057077A1 (en) * 2009-11-05 2011-05-12 Johnson Matthey Inc. A system and method to gasify aqueous urea into ammonia vapors using secondary flue gases

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5987885A (en) * 1998-01-29 1999-11-23 Chrysler Corporation Combination catalytic converter and heat exchanger that maintains a catalyst substrate within an efficient operating temperature range for emmisions reduction
US6810661B2 (en) * 2002-08-09 2004-11-02 Ford Global Technologies, Llc Method and system for freeze protecting liquid NOx reductants for vehicle application
US20050247050A1 (en) * 2004-05-05 2005-11-10 Eaton Corporation Adsorption based ammonia storage and regeneration system
GB0521799D0 (en) * 2005-10-26 2005-12-07 Imi Vision Ltd Exhaust gas treatment
JP5101324B2 (ja) * 2008-02-07 2012-12-19 日立建機株式会社 建設機械のＮＯｘ低減装置の配設構造
JP4787859B2 (ja) 2008-04-09 2011-10-05 日立建機株式会社 建設機械におけるＮＯｘ還元触媒用液体還元剤タンクの配置構造
US8206476B2 (en) * 2010-04-01 2012-06-26 Deere & Company Cover for a diesel particulate filter
US8919469B2 (en) * 2010-08-26 2014-12-30 Caterpillar Inc. Ventilation system for engine and aftertreatment compartments and components
US8516800B2 (en) * 2010-12-22 2013-08-27 Caterpillar Inc. System and method for introducing a reductant agent
US20130014496A1 (en) * 2011-07-15 2013-01-17 Caterpillar Inc. Cooling system for engine aftertreatment system
EP2754870B1 (de) * 2013-01-11 2018-03-07 Joseph Vögele AG Straßenfertiger mit Wärmemanagementsystem

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005105913A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Nissan Diesel Motor Co Ltd エンジンの排気浄化装置
JP2008232089A (ja) * 2007-03-23 2008-10-02 Nissan Diesel Motor Co Ltd 排気浄化装置
JP2009013845A (ja) * 2007-07-03 2009-01-22 Hitachi Constr Mach Co Ltd エンジン動力機械
JP2009041370A (ja) * 2007-08-06 2009-02-26 Bosch Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2010285814A (ja) * 2009-06-12 2010-12-24 Kobelco Contstruction Machinery Ltd 作業機械
WO2011057077A1 (en) * 2009-11-05 2011-05-12 Johnson Matthey Inc. A system and method to gasify aqueous urea into ammonia vapors using secondary flue gases
JP2013509995A (ja) * 2009-11-05 2013-03-21 ジョンソン、マッセイ、インコーポレイテッド 二次燃焼排気を用いて含水尿素（尿素水溶液）をアンモニア蒸気に気化させるシステムおよび方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3015605A1 (en) * 2014-10-29 2016-05-04 JC Bamford Excavators Ltd A counterweight assembly for a working machine
CN105569109A (zh) * 2014-10-29 2016-05-11 J.C.班福德挖掘机有限公司 一种配重组件
US10119247B2 (en) 2014-10-29 2018-11-06 J. C. Bamford Excavators Limited Working machine
US10443212B2 (en) 2014-10-29 2019-10-15 J. C. Bamford Excavators Limited Counterweight assembly
GB2531769B (en) * 2014-10-29 2019-11-13 Bamford Excavators Ltd A Counterweight Assembly
CN105569109B (zh) * 2014-10-29 2021-02-23 J.C.班福德挖掘机有限公司 一种配重组件
US11111649B2 (en) 2014-10-29 2021-09-07 J. C. Bamford Excavators Limited Working machine
JP2016098731A (ja) * 2014-11-21 2016-05-30 キャタピラー エス エー アール エル 機体および作業機械
JP2016125242A (ja) * 2014-12-26 2016-07-11 住友建機株式会社 ショベル
JP2016138370A (ja) * 2015-01-26 2016-08-04 コベルコ建機株式会社 建設機械
JP2021110121A (ja) * 2020-01-08 2021-08-02 キャタピラー エス エー アール エル 機体および作業機械
JP7351600B2 (ja) 2020-01-08 2023-09-27 キャタピラー エス エー アール エル 機体および作業機械

Also Published As

Publication number Publication date
EP2863027A4 (en) 2016-05-25
US20150184361A1 (en) 2015-07-02
US9187877B2 (en) 2015-11-17
WO2013175981A1 (ja) 2013-11-28
KR20150010916A (ko) 2015-01-29
CN103562509A (zh) 2014-02-05
EP2863027A1 (en) 2015-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013175981A1 (ja) 機体および作業機械
JP5939570B2 (ja) 機体および作業機械
CN107923139B (zh) 工程机械
US9394817B2 (en) Cooling structure for urea aqueous solution conduit
US9388730B2 (en) Ventilation structure for engine compartment
US8997467B2 (en) System and method for post-shutdown temperature management and purge
JP5369919B2 (ja) 作業機械
WO2010050319A1 (ja) Ｐｍフィルタ装置の保温・冷却制御装置
AU2011323425B2 (en) Diesel particulate filter packaging and method of directing airflow in a skid steer machine
CN107923141B (zh) 工程机械
EP3361010B1 (en) Construction machine with exhaust gas treatment device
WO2012061450A1 (en) Skid steer machine having pivotably mounted cooling system and non-metallic vibration isolator
JP2020122291A (ja) 作業用車両
US20160160726A1 (en) Machine Body and Working Machine
US20120102919A1 (en) Method of mixing exhaust gas exiting an exhaust stack outlet with cooling air exiting a cooling package outlet including a regeneration control algorithm and machine using same
AU2011323512B2 (en) Method of mixing exhaust gas exiting an exhaust stack outlet with cooling air exiting a cooling package outlet and machine using same
JP2005306153A (ja) 建設機械のエンジンルームの構造
KR101269087B1 (ko) 굴삭기의 엔진룸 냉각장치
JP2015148186A (ja) 建設機械
JP2004353566A (ja) エンジンエンクロージャ装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20141204

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151209

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20160511