JP5515551B2 - Construction machinery - Google Patents
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Description
本発明は液体還元剤を用いて排ガス中の窒素酸化物(NOx)を還元浄化するシステムを備えた建設機械に関するものである。 The present invention relates to a construction machine equipped with a system for reducing and purifying nitrogen oxide (NOx) in exhaust gas using a liquid reducing agent.
建設機械の排ガス浄化システムとして、マフラーに設けられた還元触媒の上流側に尿素水等の液体還元剤を供給し、還元反応を促進させる技術が公知である。 As an exhaust gas purification system for construction machinery, a technique for promoting a reduction reaction by supplying a liquid reducing agent such as urea water to the upstream side of a reduction catalyst provided in a muffler is known.
この液体還元剤は、低温では結晶化ないしは凍結し、高温では性能が劣化するため、一定温度範囲で保存する必要がある。 Since this liquid reducing agent crystallizes or freezes at low temperatures and deteriorates at high temperatures, it must be stored in a certain temperature range.
この液体還元剤を貯留する液体還元剤タンクの設置位置に関して、同タンクを、油圧アクチュエータの作動を制御するコントロールバルブが設けられた、周囲が囲われた空間(
以下、タンク設置空間という)に設置する技術(特許文献1参照)が公知である。
Regarding the installation position of the liquid reducing agent tank for storing the liquid reducing agent, the tank is surrounded by a space surrounded by a control valve for controlling the operation of the hydraulic actuator (
Hereinafter, a technique for installing in a tank installation space (see Patent Document 1) is known.
この公知技術では、コントロールバルブの作動によって生じる熱により液体還元剤タンクを暖め、液体還元剤を保温するとしている。 In this known technique, the liquid reducing agent tank is warmed by heat generated by the operation of the control valve to keep the liquid reducing agent warm.
しかし、上記公知技術によると、バルブ熱によって液体還元剤タンクが加熱される一方であるため、とくに夏場のようにただでさえタンク設置空間が高温化する状況では、液体還元剤が適温以上に温度上昇し、性能劣化を招くおそれが高い。 However, according to the above known technique, the liquid reducing agent tank is heated by the valve heat, so that the temperature of the liquid reducing agent is higher than the appropriate temperature, especially in a situation where the tank installation space is heated even in summer. There is a high risk that it will rise and cause performance degradation.
そこで本発明は、液体還元剤タンクを、発熱機器からの熱を受ける状態でタンク設置空間に設置しながら、液体還元剤の過度の温度上昇を防止することができる建設機械を提供するものである。 Therefore, the present invention provides a construction machine that can prevent an excessive temperature increase of the liquid reducing agent while installing the liquid reducing agent tank in the tank installation space in a state of receiving heat from the heat generating device. .
本発明は、下部走行体上に搭載された上部旋回体の後部に、エンジンが収容されたエンジンルームが設けられ、このエンジンルームの前方に、燃料タンクと、発熱機器である作動油タンクとが設けられるとともに、この両タンクのさらに前方に、両タンクとカバーとで周囲が囲われた機器室が形成され、この機器室に油圧アクチュエータの作動を制御する発熱機器であるコントロールバルブが設けられる一方、上記エンジンからの排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ように構成された建設機械において、上記液体還元剤を貯留する液体還元剤タンクが上記機器室内に、上記作動油タンク及びコントロールバルブからの熱を受ける状態で設置され、かつ、外部空気を上記機器室内に導入する吸気口と、機器室内の空気を排出する排気口と、この排気口に設けられた吸、排気用のファンとを備え、上記吸気口は、上記機器室の床に、上記燃料タンク及び上記作動油タンクの少なくとも一方により上から間隔を置いて覆われる状態で設けられたものである。 In the present invention, an engine room in which an engine is housed is provided at the rear of an upper swing body mounted on a lower traveling body, and a fuel tank and a hydraulic oil tank as a heat generating device are disposed in front of the engine room. In addition, a device chamber surrounded by both the tank and the cover is formed in front of both tanks, and a control valve which is a heat generating device for controlling the operation of the hydraulic actuator is provided in the device chamber. In the construction machine configured to reduce and purify nitrogen oxides in the exhaust gas from the engine using a liquid reducing agent, a liquid reducing agent tank storing the liquid reducing agent is disposed in the equipment chamber in the hydraulic oil. It is installed in a state where it receives heat from the tank and the control valve and exhausts the air inside the equipment room and the air inlet that introduces external air into the equipment room. And a suction / exhaust fan provided at the exhaust port, and the intake port is spaced from above the floor of the equipment room by at least one of the fuel tank and the hydraulic oil tank. It is provided in a covered state .
本発明によると、液体還元剤タンクを、発熱機器(作動油タンクとコントロールバルブ)からの熱を受ける状態で、周囲が囲われたタンク設置空間としての機器室に設置したから、液体還元剤を、発熱機器から放出されるやや高温の空気によって加温することができる。 According to the present invention, the liquid reducing agent tank, in a state for receiving the heat from the heating device (created dynamic oil tank and control valves), because I was placed in the equipment room of the tank installation space peripherally-surrounded, liquid reducing agent Can be heated by the slightly hot air released from the heat generating device.
しかも、機器室に吸、排気口及び換気用のファンを設け、機器室の強制換気を行う構成としたから、液体還元剤タンクの過度の温度上昇を抑えることができる。 Moreover, since the equipment room is provided with a suction, exhaust port and ventilation fan to perform forced ventilation of the equipment room , an excessive temperature rise in the liquid reducing agent tank can be suppressed.
すなわち、液体還元剤を、高過ぎず、低過ぎず、かつ、変化の少ない良好な温度環境で貯留することができる。このため、液体還元剤の過熱(性能劣化)、及び寒冷時の凍結を確実に防止することができる。 That is, the liquid reducing agent can be stored in a favorable temperature environment that is neither too high nor too low and has little change. For this reason, it is possible to reliably prevent overheating (performance deterioration) of the liquid reducing agent and freezing when cold .
また、吸気口を機器室の床に、燃料タンクと作動油タンクの少なくとも一方により上から間隔を置いて覆われる状態で設けたから、吸気作用を確保しながら、機器室に収容された機器が発する音が吸気口から外部に漏れることを抑制することができる。 Further, the air intake opening on the floor of the equipment room, because provided in a state covered at a more distance from the top on at least one hand of the fuel tank and hydraulic oil tank, while ensuring inspiration, housed in an equipment room It is possible to suppress the sound emitted from the device from leaking outside through the intake port.
本発明の実施形態を図によって説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
実施形態はショベルを適用対象としている。 The embodiment is applied to an excavator.
(I) 基本構成
ショベルは、図1〜図3に示すように、クローラ式の下部走行体1上に上部旋回体2が、地面に対して鉛直となる縦軸まわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体2の前部に、ブーム3、アーム4、バケット5を備えた作業アタッチメント6が取付けられて構成される。
(I) Basic Configuration As shown in FIGS. 1 to 3, the excavator is mounted on a crawler-type lower
上部旋回体2には、ベースとなるアッパーフレーム7の前部左側にキャビン8、後端部にカウンタウェイト9がそれぞれ設けられるとともに、後部(カウンタウェイト9の前方)にエンジンルーム10が設けられている。
The
このエンジンルーム10には、動力源としてのエンジン11と、エンジンまわりの機器類(油圧ポンプ12や図示しない熱交換器等)が左右方向に設置されている。
In the
なお、この明細書において、「前後」「左右」はキャビン8内に着座したオペレータから見た方向性をいう。
In this specification, “front-rear” and “left-right” refer to directions viewed from an operator seated in the
エンジンルーム10の上面部にはボンネット13が後側を支点として開閉自在に設けられ、このボンネット13を開いてエンジンルーム上面側からのエンジン11その他に対するメンテナンスが行われる。
A
エンジンルーム前方の右側には、エンジンルーム10に近い位置に作動油タンク14と燃料タンク15が左右に並んで、かつ、燃料タンク15が機械右側面の一部を形成する状態で設けられるとともに、この両タンク14,15の前方にタンク設置空間としての機器室16が形成されている。
On the right side in front of the engine room, the
この機器室16は、作動油、燃料両タンク14,15によって後面側が、フロントカバー17によって上面、前面及び左右両側面がそれぞれ覆われて、周囲が囲われた状態で形成され、この機器室16の前部(作動油、燃料両タンク14,15の前方)に、油圧アクチュエータの作動を制御するコントロールバルブ18が設けられている。
The
作動油タンク14は作動油が回路を循環することによって、またコントロールバルブ18はその作動によってそれぞれ発熱する、発熱機器である。また、コントロールバルブ18は作動時に油圧音を発するため発音機器でもある。
The
なお、フロントカバー17の上面側には、エンジン等のメンテナンス時に作業者が機械前方からエンジンルーム上方にアクセスするための通路としての後上がりの昇降階段、右側面には機器室16を開閉する扉がそれぞれ設けられるが、ここでは図示省略している。
The upper surface of the
図2中、19は作業アタッチメント6を構成するブーム3の起伏支点となるブームフットピン、図2,3中、20はエンジンルーム10内の高温空気を外部に排出する排気ダクトである。
In FIG. 2, 19 is a boom foot pin serving as an undulation fulcrum of the boom 3 constituting the
(II) 液体還元剤タンク21の設置に関する構成
燃料タンク15は、前半部分が後半部分よりも高さが低い階段状(側面から見てL字形)に形成され、この燃料タンク15の前半部分の上面(低位面)15aにこれを台として液体還元剤タンク21が設置されている。
(II) Configuration Regarding Installation of Liquid Reductant Tank 21 The
この液体還元剤タンク21は、上面に設けられた補給口21aがフロントカバー17の下面に近接する状態で設置され、この補給口21aに対面するフロントカバー17の後部に、外部から液体還元剤タンク21に液体還元剤を補給するための開閉自在な開閉蓋22が(図3〜図5参照)設けられている。
The liquid reducing
このように、液体還元剤タンク21を、発熱機器である作動油タンク14及びコントロールバルブ18からの熱を受ける状態で、周囲が囲われた機器室16に設置したから、基本的効果として、発熱機器である作動油タンク14及びコントロールバルブ18から放出される、やや高温の空気によって加温することができる。
As described above, since the liquid reducing
これにより、寒冷時の液体還元剤の凍結を確実に防止することができる。 Thereby, freezing of the liquid reducing agent at the time of cold can be reliably prevented.
また、機器室16内に隠蔽設置するため、直射日光を遮断できるとともに、異物との接触による液体還元剤タンク21の破損を防止し、風化等による同タンク21の劣化を抑えることができる。
Further, since it is concealed in the
加えて、実施形態によると次の効果を得ることができる。 In addition, according to the embodiment, the following effects can be obtained.
(i) 液体還元剤タンク21を機器室16内に隠蔽配置したことにより、フロントカバー17の上面を昇降階段として構成する場合に、液体還元剤タンク21が昇降の障害とならない。
(i) Since the
(ii) 燃料タンク15の前半部分と後半部分との間に段差を設けて低位面15aを形成し、これを台にして液体還元剤タンク21を設置したから、専用のタンク台を用いずに、補給口21aをフロントカバー17の上面に近い位置(燃料タンク15の給油口15a
に近い高さで、外部から液体還元剤を補給し易い位置)まで上げることができる。
(ii) Since the
Can be raised to a position where it is easy to replenish the liquid reducing agent from the outside.
(iii) 液体還元剤タンク21の補給口21aに対面するカバー後部に補給用の開閉蓋22を設けたから、液体還元剤を外部から容易に補給することができる。
(iii) Since the
ここで、ポリタンク等の補給容器で液体還元剤を補給する場合、フロントカバー17を足場として、かつ、容器重量を同カバー上面に預けた状態で補給できるため、補給作業がさらに容易となる。
Here, when the liquid reducing agent is replenished with a replenishing container such as a polytank, the replenishing operation is further facilitated because the
(iv) 燃料タンク15の、液体還元剤タンク設置部分を上から下までカットするのではなく、段差を設ける形で必要最小限部分のみをカットすればよい。
(iv) The liquid reductant tank installation portion of the
(v) 燃料タンク15の低位面14aを同タンク前面側に形成したから、いいかえれば、液体還元剤タンク21をエンジンルーム10に対して燃料タンク15の後半部分で遮蔽される状態で設置したから、エンジンルーム10の熱を液体還元剤タンク21に対して遮
断することができる。このため、エンジンルーム熱による液体還元剤の温度上昇を抑制することができる。
(v) Since the lower surface 14a of the
但し、以上の構成のみでは、とくに夏場のように機器室16内の温度が高くなる状況で、液体還元剤タンク21が作動油タンク14及びコントロールバルブ18の熱により過度に加熱されて、液体還元剤が適温以上に温度上昇し、性能劣化を招くおそれがある。
However, with only the above configuration, the liquid reducing
そこで次の構成がとられている。 Therefore, the following configuration is taken.
燃料タンク15及び作動油タンク14は、機器室16の床となるアッパーフレーム7上に、架台23によって間隔を置いた状態で設置され、外部空気を機器室16に導入する吸気口24が、アッパーフレーム7におけるこの両タンク設置部分に設けられている。
The
一方、機器室16内の空気を外部に排出する排気口25と、吸、排気用の電動式のファン26がフロントカバー17の左側面における前後方向の中間部の上部に設けられている。
On the other hand, an
ここで、吸、排気口25,25、ファン26、及び各機器の配置をまとめると次のようになる。
Here, the arrangement of the suction and
(イ) 液体還元剤タンク21は、発熱機器である作動油タンク14及びコントロールバルブ18よりも、ファン26によって機器室16に発生する空気の流れ(図4〜図6中に
矢印で示す)の上流側に設置されている。
(A) The
(ロ) ファン26を正面から見たときのファン軸心を挟んだ左側に作動油タンク14と液体還元剤タンク21、右側にコントロールバルブ18が配置されている。すなわち、液体還元剤タンク21とコントロールバルブ18がファン軸心を挟んだ左右両側に振り分けて配置されている。
(B) When the
(ハ) 吸気口24が相対的に低位置に、排気口25が高位置にそれぞれ設けられている。
(C) The
(ニ) 吸気口24は、作動油、燃料両タンク14,15により間隔を置いて上から覆われる状態でアッパーフレーム7に設けられている。
(D) The
この構成によると、機器室16の強制換気作用により、夏場等の室内温度が高い状況でも液体還元剤タンク21の過度の温度上昇を抑えることができる。
According to this configuration, the forced ventilation action of the
すなわち、前記した保温効果と換気効果によって液体還元剤を適温に保つことができる。 That is, the liquid reducing agent can be kept at an appropriate temperature by the above-described heat retention effect and ventilation effect.
また、上記(イ)(ロ)の構成により、作動油タンク14及びコントロールバルブ18で加熱された空気が液体還元剤タンク21に直接接触しない。このため、液体還元剤の温度上昇抑制効果が高いものとなる。
In addition, the air heated by the
上記(ハ)の構成により、作動油タンク14及びコントロールバルブ18の発熱によって生じる上昇気流に沿った空気の流れを作り、排熱効率を上げることができる。
With the configuration (c), it is possible to create an air flow along the rising air flow generated by the heat generation of the
さらに、上記(ニ)の構成により、吸気作用を確保しながら、機器室16内のコントロールバルブ18が発する音が吸気口24から外部に漏れることを抑制することができる。
Furthermore, with the above configuration (d), it is possible to suppress the sound emitted by the
ところで、本発明はショベルに限らず、ショベルを母体として構成される解体機や破砕機等の他の建設機械にも上記同様に適用することができる。 And in time, the present invention is not limited to shovel, excavator can be applied in the same manner as described above in addition to the construction machine demolition machine and a crusher or the like configured as a matrix.
1 下部走行体
2 上部旋回体
7 機器室の床となるアッパーフレーム
10 エンジンルーム
11 エンジン
14 発熱機器である作動油タンク
15 燃料タンク
16 タンク設置空間としての機器室
17 機器室を囲うフロントカバー
18 発熱機器であるコントロールバルブ
21 液体還元剤タンク
21a 補給口
24 吸気口
25 排気口
26 ファン
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