JP6509767B2 - 建設機械 - Google Patents

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Description

本発明は、例えば車体フレームの後側にカウンタウエイトとエンジンが設けられた油圧ショベル等の建設機械に関する。
一般に、建設機械の代表例である油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、前記下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、前記上部旋回体に俯仰動可能に設けられたフロント装置とにより構成されている。
油圧ショベルの上部旋回体は、支持構造体をなす車体フレームと、前記車体フレームの後側に車体フレームの左，右方向に延びて設けられフロント装置との重量バランスをとるカウンタウエイトと、前記カウンタウエイトの前側に位置して前記車体フレームに左，右方向に延在する横置き状態で搭載されたエンジンと、前記エンジンの長さ方向の一側に位置して設けられた油圧ポンプと、前記油圧ポンプの上側に位置して前記エンジンの排気側に接続され前記エンジンから排出される排気ガスの後処理を行う排気ガス後処理装置と、前記エンジンと排気ガス後処理装置が配置されたエンジン室と前記油圧ポンプが配置されたポンプ室とを仕切るファイヤウォールと、前記エンジンの長さ方向の他側に設けられ外部の空気を冷却風として吸込む冷却ファンと、前記冷却ファンと対面して前記車体フレーム上に設けられ前記冷却ファンによって吸込まれた冷却風によって流体を冷却する熱交換装置と、前記カウンタウエイトの前側に位置して前記エンジンと油圧ポンプと排気ガス後処理装置と熱交換装置を覆った外装カバーとを備えている（例えば、特許文献１参照）。
ここで、油圧ショベルを始動して冷却ファンが回転すると、外部の空気が外装カバーの開口を通じて熱交換装置に供給される。これにより、熱交換装置では、エンジン冷却水、作動油等の流体を冷却することができる。
特開２００３−２０６７９号
ところで、昨今の油圧ショベルは、排出ガス規制の強化に伴って、排気ガス後処理装置が大型化したり、排気ガス後処理装置に取付けられるセンサ類が増加して全体が複雑化している。この場合、大型化した排気ガス後処理装置は、熱量が増加して周囲の広い範囲を高温にする。このため、センサ類が排気ガス後処理装置の熱によって温度上昇するという問題がある。
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、エンジン室内で冷却風を流通させることにより排気ガス後処理装置を冷却できるようにした建設機械を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明は、支持構造体をなす車体フレームと、前記車体フレームの後側に車体フレームの左，右方向に延びて設けられフロント装置との重量バランスをとるカウンタウエイトと、前記カウンタウエイトの前側に位置して前記車体フレームに左，右方向に延在する横置き状態で搭載されたエンジンと、前記エンジンの長さ方向の一側に位置して設けられた油圧ポンプと、前記油圧ポンプの上側に位置して前記エンジンの排気側に接続され前記エンジンから排出される排気ガスの後処理を行う排気ガス後処理装置と、前記エンジンと排気ガス後処理装置が配置されたエンジン室と前記油圧ポンプが配置されたポンプ室とを仕切るファイヤウォールと、前記エンジンの長さ方向の他側に設けられ外部の空気を冷却風として吸込む冷却ファンと、前記冷却ファンと対面して前記車体フレーム上に設けられ前記冷却ファンによって吸込まれた冷却風によって流体を冷却する熱交換装置と、前記カウンタウエイトの前側に位置して前記エンジンと油圧ポンプと排気ガス後処理装置と熱交換装置を覆った外装カバーとを備えてなる建設機械において、前記ファイヤウォールには、前記エンジン室内に吸込まれた冷却風を前記カウンタウエイトに向けて流出するための流出開口が設けられており、前記カウンタウエイトには、前記流出開口と対向する位置に前記流出開口から流出された冷却風を外部に排出するための排気開口が設けられており、前記ファイヤウォールは、前記油圧ポンプの前側に位置して左，右方向に延びて立設された前面板と、前記油圧ポンプの後側に位置して前記カウンタウエイトに対面するように左，右方向に延びて立設された後面板と、前記前面板と前記後面板との間に位置して前，後方向に延び前記エンジン室と前記ポンプ室とを仕切る仕切板とを含んで構成されており、前記後面板には、前記流出開口が設けられており、前記ファイヤウォールには、前記仕切板と前記後面板との間に位置して、前記流出開口よりも低い上面部を有する空間形成板が設けられており、前記仕切板と前記後面板との間には、前記空間形成板によって前記エンジン室から前記流出開口に向けて冷却風を流通させるための通気路部が形成されていることを特徴としている。
本発明によれば、エンジン室内で冷却風を流通させることにより排気ガス後処理装置を冷却することができる。
本発明の実施の形態によるホイール式の油圧ショベルを示す正面図である。 旋回フレーム、カウンタウエイト、エンジン、熱交換装置、排気ガス後処理装置等を示す平面図である。 上部旋回体の後部をカウンタウエイトを省略した状態で後側から見た左側面図である。 カウンタウエイトを示す正面図である。 熱交換装置上流室、エンジン室における冷却風の流れを図３中の矢示Ｖ−Ｖ方向から拡大して示す断面図である。 旋回フレーム、カウンタウエイト、油圧ポンプ、ファイヤウォール、導風用開口、排気開口等を図３中の矢示VI−VI方向から見た斜視断面図である。 図６中のファイヤウォールを単体で示す斜視図である。 単体のファイヤウォールを左上側の後方から見た斜視図である。
以下、本発明の実施の形態に係る建設機械の代表例として、ホイール式の油圧ショベルを例に挙げ、図１ないし図８に従って詳細に説明する。
図１において、油圧ショベル１は、左，右の前輪２Ａおよび左，右の後輪２Ｂ（いずれも右側のみ図示）を有する自走可能なホイール式の下部走行体２を備えたホイール式油圧ショベルである。油圧ショベル１は、下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、前記上部旋回体３に俯仰動可能に設けられたフロント装置４とにより構成されている。
旋回フレーム５は、車体フレームをなすもので、上部旋回体３の支持構造体を構成している。旋回フレーム５は、下部走行体２上に旋回可能に搭載され、その前側にはフロント装置４が取付けられている。図２に示すように、旋回フレーム５は、前，後方向に延びる厚肉な鋼板等からなる底板５Ａと、前記底板５Ａ上に立設され、左，右方向に所定の間隔をもって前，後方向に延びた左縦板５Ｂ，右縦板５Ｃと、前記各縦板５Ｂ，５Ｃの左，右に間隔をもって配置され、前，後方向に延びた左サイドフレーム５Ｄ，右サイドフレーム５Ｅと、前記底板５Ａ、各縦板５Ｂ，５Ｃから左，右方向に張出し、その先端部に前記左，右のサイドフレーム５Ｄ，５Ｅを支持する複数本の張出しビーム５Ｆと、前記各張出しビーム５Ｆ間の隙間を埋めるように設けられたアンダカバー５Ｇとを含んで構成されている。そして、各縦板５Ｂ，５Ｃの前側には、フロント装置４が俯仰動可能に取付けられ、後側には、後述のカウンタウエイト６が取付けられている。
ここで、旋回フレーム５には、左，右の張出しビーム５Ｆよりも後側の最後部に位置して左後ビーム５Ｈと右後ビーム５Ｊとが設けられている。左後ビーム５Ｈは、後述するカウンタウエイト６の左ウエイト部６Ｂの傾斜に対応するように、約左半分が前側に向けて傾斜している。具体的には、左後ビーム５Ｈは、後述する熱交換装置１９よりも左側部分が左ウエイト部６Ｂの前面６Ｂ１に沿って前側に傾斜している。同様に、右後ビーム５Ｊは、右側部分が右ウエイト部６Ｃの前面６Ｃ１に沿って前側に傾斜している。
カウンタウエイト６は、旋回フレーム５を構成する左，右の縦板５Ｂ，５Ｃの後側に左，右方向に延びて設けられている。このカウンタウエイト６は、フロント装置４との重量バランスをとるものである。また、カウンタウエイト６は、左，右方向の中央位置が後方に突出するように略円弧状に湾曲して形成されている。
カウンタウエイト６は、左，右方向の中央に位置して後述のエンジン７、熱交換装置１９の後側を覆う中央ウエイト部６Ａと、左，右方向の左側に位置して後述の熱交換装置上流室２４の後側を覆う左ウエイト部６Ｂと、左，右方向の右側に位置して後述の油圧ポンプ８の後側を覆う右ウエイト部６Ｃとを一体的に成形することにより構成されている。ここで、カウンタウエイト６の後面６Ｄは、前記中央ウエイト部６Ａ、左ウエイト部６Ｂおよび右ウエイト部６Ｃに亘り、ほぼ一定の曲率をもった円弧面として形成されている。
図５に示すように、中央ウエイト部６Ａの前面６Ａ１は、左，右方向に略直線状に延びて形成されている。また、左ウエイト部６Ｂの前面６Ｂ１は、旋回フレーム５の左後ビーム５Ｈの傾斜状態に対応し、左前側に傾斜した傾斜面として形成されている。一方、右ウエイト部６Ｃの前面６Ｃ１は、旋回フレーム５の右後ビーム５Ｊおよび後述するファイヤウォール１１の後面板１３の傾斜状態に対応し、右前側に傾斜した傾斜面として形成されている。
ここで、図４に示すように、左ウエイト部６Ｂの下側位置には、ブレーキランプ、ウインカランプ等からなる左ランプ装置６Ｅが設けられている。一方、右ウエイト部６Ｃの下側位置には、右ランプ装置６Ｆが設けられている。さらに、左ウエイト部６Ｂの上側位置には、後述の吸気開口２７が設けられ、右ウエイト部６Ｃの上側位置には、後述の排気開口２９が設けられている。
図２、図３に示すように、エンジン７は、カウンタウエイト６の前側に位置して旋回フレーム５の後側に設けられている。このエンジン７は、左，右方向に延在する横置き状態に搭載されている。エンジン７の左，右方向の一側となる右側には、後述の油圧ポンプ８が設けられている。
エンジン７の排気側、本実施の形態では後側には、排気管７Ａが接続して設けられ、この排気管７Ａの途中部位には、ターボチャージャ等の過給機７Ｂが設けられている。さらに、排気管７Ａの前記過給機７Ｂよりも下流側には、後述の排気ガス後処理装置１０が設けられている。ここで、過給機７Ｂは、高温になるものであるから、後述のエンジン室２５内を流れる冷却風によって冷却される。
油圧ポンプ８は、エンジン７の左，右方向の一側となる右側に設けられている。この油圧ポンプ８は、エンジン７によって駆動されることにより、後述の作動油タンク２１から供給される作動油を昇圧（加圧）して吐出するものである。ここで、油圧ポンプ８は、取付フランジ９を介してエンジン７の一端部に取付けられている。これにより、油圧ポンプ８は、後述するファイヤウォール１１よりも左，右方向の外側、即ち、後述のポンプ室２６に配置されている。
排気ガス後処理装置１０は、油圧ポンプ８の上側に位置してエンジン７の排気側に接続されている。具体的には、排気ガス後処理装置１０は、後述するファイヤウォール１１の仕切板１４よりも上側に位置してエンジン７に取付けられている。排気ガス後処理装置１０は、例えば、エンジン７から排出される排気ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を酸化して除去し、排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化し、さらに、排気ガスの音を低減するものである。
排気ガス後処理装置１０は、エンジン７の排気管７Ａが接続された第１の処理部１０Ａと、前記第１の処理部１０Ａの流出側に接続された接続管と、前記接続管に設けられ尿素水を噴射する尿素水噴射弁（いずれも図示せず）と、前記接続管の流出側に接続された第２の処理部１０Ｂとを含んで構成されている。
第１の処理部１０Ａ内には、例えば、酸化触媒（図示せず）が収容されている。この酸化触媒は、所定の温度下で排気ガスを流通させることにより、この排気ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を酸化して除去するものである。また、第２の処理部１０Ｂは、例えば、第１の処理部１０Ａの右側に並んで配置されている。第２の処理部１０Ｂ内には、尿素選択還元触媒、酸化触媒等（いずれも図示せず）が収容されている。また、第２の処理部１０Ｂの下流側となる後側部位には、径方向の上側に突出して排気口１０Ｃが設けられ、この排気口１０Ｃ突出端側は、後述の外装カバー２３を構成するエンジンカバー２３Ｄの尾管２３Ｄ２に接続されている。
ここで、排気ガス後処理装置１０は、各種触媒を反応させるために高温状態の排気ガスが流通する。このため、排気ガス後処理装置１０は、エンジン室２５内で温度上昇する。また、排気ガス後処理装置１０には、処理能力を高めるために各種センサ類が多く取付けられている。従って、センサ類が高温に晒されて損傷しないように冷却する必要がある。
なお、尿素選択還元触媒は、通常、エンジン７から排出される排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を、尿素水溶液から生成されたアンモニアによって選択的に還元反応させ、窒素と水に分解するものである。一方、酸化触媒は、尿素選択還元触媒で窒素酸化物を還元した後に残った残留アンモニアを酸化し、窒素と水に分離するものである。
次に、エンジン室２５とポンプ室２６とを仕切るためのファイヤウォール１１の構成について説明する。
ファイヤウォール１１は、エンジン７の右側に位置してカウンタウエイト６と後述の各タンク２０，２１との間に配設されている。ファイヤウォール１１は、エンジン７と排気ガス後処理装置１０が配置された後述のエンジン室２５と油圧ポンプ８が配置されたポンプ室２６とを仕切るものである。ファイヤウォール１１は、その一部が後述する外装カバー２３の一部を構成している。
図７、図８に示すように、ファイヤウォール１１は、油圧ポンプ８の前側に位置して左，右方向に延びて立設された前面板１２と、油圧ポンプ８の後側に位置してカウンタウエイト６に対面するように左，右方向に延びて立設された後面板１３と、前記前面板１２と前記後面板１３との間に位置して前，後方向に延びて立設された仕切板１４とを含んで構成されている。なお、前面板１２は、複数枚の板材を対面する構造体、本実施の形態では、燃料タンク２０および作動油タンク２１の形状、各タンク２０，２１に接続される管体類等の配置状況に合せて組合せることにより構成されている。従って、前面板１２は、１枚の板材を折曲げることにより形成することもできる。
後面板１３は、カウンタウエイト６を構成する中央ウエイト部６Ａの右側部位および右ウエイト部６Ｃに近接した位置に、それぞれの前面６Ａ１，６Ｃ１に対面して配設されている。即ち、後面板１３は、中央ウエイト部６Ａの前面６Ａ１に対面するように左，右方向に延びた直板部１３Ａと、この直板部１３Ａの右端縁から右側に向け前側に傾斜した斜板部１３Ｂとにより形成されている。図５、図７に示すように、後面板１３は、中央ウエイト部６Ａの前面６Ａ１に対面するように左，右方向に延びた直板部１３Ａと、この直板部１３Ａの右端縁から右側に向け前側に傾斜した斜板部１３Ｂとにより形成されている。このように形成された後面板１３は、旋回フレーム５の右後ビーム５Ｊの屈曲形状に対応している。さらに、後面板１３の上側部位、具体的には、排気ガス後処理装置１０の第２の処理部１０Ｂと同等の高さ位置に後述の流出開口２８が設けられている。
仕切板１４は、油圧ポンプ８と排気ガス後処理装置１０との間に位置して前，後方向に延びた板体として形成されている。仕切板１４は、上側に位置して略垂直に配置された上縦面部１４Ａと、前記上縦面部１４Ａの下端縁から下側に向け左側（エンジン７側）に傾斜した斜面部１４Ｂと、前記斜面部１４Ｂの下端縁から下向きに延びた下縦面部１４Ｃとにより形成されている。この場合、斜面部１４Ｂの上端部１４Ｂ１の角隅部は、後述する流出開口２８の上縁部２８Ａに近い位置に配置されている。一方、下縦面部１４Ｃの下側部位は、例えば、油圧ポンプ８と取付フランジ９との境界位置の上側近傍に、油圧ポンプ８の基端部を跨ぐように配置されている。
ここで、ファイヤウォール１１には、エンジン室２５から流出開口２８に向けて冷却風を流通させために、通気路部１６を形成する空間形成板１５が設けられている。
空間形成板１５は、ファイヤウォール１１の仕切板１４と後面板１３との間に設けられている。空間形成板１５は、後述の流出開口２８よりも低い位置が上面部１５Ａとなるように、仕切板１４の下縦面部１４Ｃを後側に延長することにより形成されている。具体的には、空間形成板１５は、三角形状の上面部１５Ａから上方にスペースを確保することにより、仕切板１４と後面板１３との間に、エンジン室２５から流出開口２８に向けて冷却風を流通させための通気路部１６（図５、図７中に一点鎖線の格子模様で示す範囲）を形成している。
通気路部１６は、例えば、空間形成板１５の上面部１５Ａを底面として仕切板１４の斜面部１４Ｂの上端部１４Ｂ１の角隅部を頂部とする三角錐状に形成されている。なお、通気路部１６は、カウンタウエイト６に設けられた後述の排気開口２９と前，後方向で重なるような形状で、流出開口２８の流出面積を拡大できる形状であればよく、三角錐以外の形状に形成することもできる。
この通気路部１６は、流出開口２８と仕切板１４の斜面部１４Ｂとの間に空間を形成することにより、流出開口２８へと繋がる流路の面積を拡大するものである。これにより、通気路部１６は、流出開口２８の開口面積を拡大させることができる。即ち、エンジン室２５を流出開口２８に向けて流通する冷却風は、通気路部１６を通ることにより、大きな流出面積をもった流出開口２８から円滑に流出することができる。
さらに、ファイヤウォール１１には、上部の右側に位置して上面板１７が設けられている。この上面板１７は、前面板１２、後面板１３および仕切板１４の上部を連結するように、前，後方向に略水平方向に延びて形成されている。上面板１７は、後述する外装カバー２３の上面カバー２３Ａの一部を構成している。
このように構成されたファイヤウォール１１は、例えば、前面板１２の下部が対応する張出しビーム５Ｆにボルト止めされ、後面板１３の下部が右後ビーム５Ｊにボルト止めされることにより、旋回フレーム５上に固定されている。
冷却ファン１８は、エンジン７の長さ方向の他側となる左側に設けられている。この冷却ファン１８は、エンジン７を動力源として回転されることにより、外気を冷却風として吸込むものである。冷却ファン１８によって吸込まれた冷却風は、後述する熱交換装置１９のオイルクーラ１９Ｂ、ラジエータ１９Ｃ、インタクーラ１９Ｄ等に供給される。
熱交換装置１９は、冷却ファン１８と対面して旋回フレーム５上に設けられている。図５に示すように、熱交換装置１９は、例えば、角枠状の支持枠体１９Ａ内に、作動油を冷却するオイルクーラ１９Ｂと、エンジン７の冷却水を冷却するラジエータ１９Ｃと、過給機７Ｂによって加圧された空気を冷却するインタクーラ１９Ｄとを備えている。
燃料タンク２０は、ファイヤウォール１１（油圧ポンプ８）の前側に位置して旋回フレーム５の右側に搭載されている。この燃料タンク２０は、エンジン７に供給する燃料を貯えるもので、直方体状の容器として形成されている。
作動油タンク２１は、燃料タンク２０の左隣に位置して旋回フレーム５上に搭載されている。この作動油タンク２１は、加圧されて各種アクチュエータに供給される作動油を貯えるもので、直方体状の容器として形成されている。
前壁板２２は、エンジン７の前側に位置して左，右方向に延びるように旋回フレーム５上に立設されている。前壁板２２は、ファイヤウォール１１の前面板１２の左端から熱交換装置１９の支持枠体１９Ａの前面を通って後述する外装カバー２３の左側面カバー２３Ｂの位置まで延びている。
外装カバー２３は、カウンタウエイト６の前側に位置してエンジン７と油圧ポンプ８と排気ガス後処理装置１０と熱交換装置１９を覆っている。図３に示すように、外装カバー２３は、エンジン７、熱交換装置１９等の上方を覆う上面カバー２３Ａと、上面カバー２３Ａの左端から熱交換装置１９に対面するように立下がった左側面カバー２３Ｂと、上面カバー２３Ａの右端から立下がった右側面カバー２３Ｃとを含んで構成されている。外装カバー２３は、上面カバー２３Ａよりも上側に突出したエンジンカバー２３Ｄを有している。このエンジンカバー２３Ｄは、上面カバー２３Ａよりも上側に突出した排気ガス後処理装置１０、熱交換装置１９等を覆うものである。
左側面カバー２３Ｂには、外部の空気を吸い込むための通気口２３Ｂ１が設けられている。また、図１に示すように、エンジンカバー２３Ｄの右側位置には、エンジン室２５から外部に冷却風を排出するための排気口２３Ｄ１が設けられている。さらに、エンジンカバー２３Ｄには、上側に突出して尾管２３Ｄ２が設けられ、この尾管２３Ｄ２は、排気ガス後処理装置１０の排気口１０Ｃに連通している。
ここで、旋回フレーム５、外装カバー２３等によって囲まれた空間について、仕切構造およびこの仕切構造で分割された空間について述べる。
熱交換装置上流室２４は、冷却ファン１８による冷却風の流れ方向で最上流側に位置する空間となっている。この熱交換装置上流室２４は、熱交換装置１９よりも上流に位置し、旋回フレーム５のアンダカバー５Ｇ、カウンタウエイト６の左ウエイト部６Ｂ、熱交換装置１９、前壁板２２および外装カバー２３によって囲まれている。
エンジン室２５は、熱交換装置１９を通過した冷却風が流通する空間となっている。エンジン室２５は、旋回フレーム５、カウンタウエイト６の中央ウエイト部６Ａ、ファイヤウォール１１、熱交換装置１９、前壁板２２および外装カバー２３によって囲まれている。エンジン室２５には、エンジン７、排気ガス後処理装置１０等が配置されている。
ポンプ室２６は、エンジン室２５と隔絶された空間となっている。ポンプ室２６は、旋回フレーム５、カウンタウエイト６の右ウエイト部６Ｃ、ファイヤウォール１１および外装カバー２３によって囲まれている。ポンプ室２６には、油圧ポンプ８が配置されている。
吸気開口２７は、カウンタウエイト６を構成する左ウエイト部６Ｂの上側位置に設けられている。この吸気開口２７は、左ウエイト部６Ｂの前面６Ｂ１から後面６Ｄに貫通することにより、熱交換装置上流室２４に連通している。吸気開口２７は、外部の空気を熱交換装置上流室２４により多く吸込むための通路となっている。また、吸気開口２７には、外部の塵埃が空気と一緒に熱交換装置上流室２４に進入するのを抑制する防塵ネット２７Ａが設けられている。この防塵ネット２７Ａは、穴加工が施された板体、メッシュ材等によって形成されている。防塵ネット２７Ａは、吸気開口２７からエンジン室２５内に進入しようとする異物（紙屑、葉、虫等）を捕らえることができ、エンジン室２５への異物の進入を抑制することができる。
次に、本実施の形態による流出開口２８と排気開口２９の構成および機能について説明する。
流出開口２８は、ファイヤウォール１１の後面板１３に設けられている。流出開口２８は、エンジン室２５内に吸込まれた冷却風をカウンタウエイト６（排気開口２９）に向けて流出させるものである。流出開口２８は、後面板１３の上側部位、具体的には、排気ガス後処理装置１０の第２の処理部１０Ｂと同等の高さ位置に配置されている。
流出開口２８は、上縁部２８Ａ、下縁部２８Ｂ、左縁部２８Ｃおよび右縁部２８Ｄを有する略四角形状の開口として形成されている。この場合、流出開口２８の下縁部２８Ｂは、後面板１３に設けられた空間形成板１５の上面部１５Ａとほぼ同じ高さ位置に配置されている。ここで、流出開口２８は、その前側に通気路部１６が設けられたことにより、仕切板１４の斜面部１４Ｂと離間して配置することができ、斜面部１４Ｂに邪魔されることなく大きく開口することができる。
さらに、流出開口２８が形成された後面板１３は、カウンタウエイト６を構成する右ウエイト部６Ｃの前面６Ｃ１と近接して配置されているから、作動油がポンプ室２６から流出開口２８を通じてエンジン室２５に流入することはない。
排気開口２９は、カウンタウエイト６を構成する右ウエイト部６Ｃの上側位置に設けられている。この排気開口２９は、流出開口２８から流出された冷却風を外部に排出するための開口となっている。排気開口２９は、流出開口２８と対向する位置に開口している。これにより、排気ガス後処理装置１０（第２の処理部１０Ｂ）、流出開口２８および排気開口２９は、旋回フレーム５の前，後方向で重なる位置に配置されている。これにより、排気ガス後処理装置１０の周囲を流通した冷却風は、流出開口２８、排気開口２９を通って外部に排出される。
排気開口２９は、右ウエイト部６Ｃの前面６Ｃ１から後面６Ｄに貫通している。この場合、排気開口２９は、上縁部２９Ａ、下縁部２９Ｂ、左縁部２９Ｃおよび右縁部２９Ｄを有する略四角形状（略台形状）の開口として形成されている。排気開口２９は、流出開口２８の高さ範囲（上縁部２８Ａと下縁部２８Ｂとの間の上，下方向寸法）とほぼ同等な高さ範囲に配置されている。ここで、排気開口２９は、ほぼ垂直なカウンタウエイト６の後面６Ｄに横向きに開口しているから、排気開口２９は、上面等に上向きに開口した場合に比較し、雨水や塵埃の進入を抑制することができる。
さらに、排気開口２９には、外部の塵埃が空気と一緒にエンジン室２５に進入するのを抑制する防塵ネット２９Ｅが設けられている。この防塵ネット２９Ｅは、吸気開口２７の防塵ネット２７Ａと同様に、穴加工が施された板体、メッシュ材等によって形成されている。防塵ネット２９Ｅは、排気開口２９からエンジン室２５内に進入しようとする異物（紙屑、葉、虫等）を捕らえることができ、エンジン室２５への異物の進入を抑制することができる。
なお、キャブ３０は、旋回フレーム５の左前側に搭載されている。このキャブ３０は、オペレータが搭乗するもので、その内部には、オペレータが着座する運転席、走行用の操作レバー、作業用の操作レバー等（いずれも図示せず）が配設されている。
本実施の形態による油圧ショベル１は上述の如き構成を有するもので、次に、この油圧ショベル１の動作について説明する。
オペレータは、キャブ３０に搭乗して運転席に着座する。この状態でエンジン７を始動して走行用の操作レバーを操作することにより、下部走行体２を駆動して油圧ショベル１を前進または後退させることができる。また、運転席に着座したオペレータは、作業用の操作レバーを操作することにより、フロント装置４を俯仰動させて土砂の掘削作業等を行うことができる。
上述したように油圧ショベル１を稼動しているときには、エンジン７の冷却ファン１８により熱交換装置１９等の冷却対象に向けて冷却風が供給される。そこで、外装カバー２３内での冷却風の流れについて、図５を参照しつつ説明する。
冷却ファン１８を回転すると、矢示Ａで示すように、外装カバー２３の左側面カバー２３Ｂに設けられた通気口２３Ｂ１を通じて外部の空気が冷却風として熱交換装置上流室２４に吸込まれる。このときには、矢示Ｂで示すように、カウンタウエイト６の吸気開口２７からも外部の空気が冷却風として熱交換装置上流室２４に吸込まれる。これにより、熱交換装置１９には、大流量の冷却風を供給できるから、作動油、エンジン冷却水等の流体を冷却することができる。
熱交換装置１９を通過してエンジン室２５に流入した冷却風は、矢示Ｃで示すように、エンジン７、排気ガス後処理装置１０等の周囲を流通し、これらを冷却する。そして、エンジン７、排気ガス後処理装置１０等を通過した冷却風のうち、一部の冷却風は、エンジンカバー２３Ｄの排気口２３Ｄ１から外部に排出される。また、一部の冷却風は、旋回フレーム５のアンダカバー５Ｇに設けられた開口から外部に排出される。このときに、ファイヤウォール１１は、エンジン室２５とポンプ室２６との間を遮ることにより、油圧ポンプ８の周囲で作動油が漏れた場合でも、漏れ出た作動油がエンジン室２５側に飛散するのを防止している。
ここで、昨今の油圧ショベルは、高い水準の排出ガス規制を満たすために、排気ガス後処理装置が大型化したり、排気ガス後処理装置に取付けられるセンサ類が増加して全体が複雑化している。この場合、大型化した排気ガス後処理装置は、熱量が増加して周囲の広い範囲を高温にする上に、センサ類が排気ガス後処理装置の熱によって温度上昇してしまう。
然るに、本実施の形態によれば、ファイヤウォール１１の後面板１３には、エンジン室２５内に吸込まれた冷却風をカウンタウエイト６に向けて流出するための流出開口２８を設けている。また、カウンタウエイト６の右ウエイト部６Ｃには、流出開口２８と対向する位置に流出開口２８から流出された冷却風を外部に排出するための排気開口２９を設ける構成としている。
従って、排気ガス後処理装置１０の周囲を流通した冷却風は、矢示Ｄで示すように、ファイヤウォール１１に設けた流出開口２８、カウンタウエイト６に設けた排気開口２９を通じて外部に排出させることができる。この場合、流出開口２８と排気開口２９とは、排気ガス後処理装置１０の近傍に開口させているから、この排気ガス後処理装置１０を冷却して温度上昇した冷却風を円滑に排出することができる。このように、流出開口２８と排気開口２９とによって冷却風の排出口を増やしたことにより、各部の冷却に用いる冷却風の流量を増大することができる。
この結果、エンジン室２５内では、エンジン７、排気ガス後処理装置１０の周囲で多くの冷却風を流通させることができ、排気ガス後処理装置１０を冷却することができる。これにより、周囲への熱影響の低減、センサ等の電子機器の耐久性の向上等を図ることができる。
また、流出開口２８と排気開口２９とは、エンジン７の後側に位置して設けている。従って、エンジン室２５内では、流出開口２８と排気開口２９とに向かう後側位置で冷却風を積極的に流通させることができる。これにより、排気ガスによって高温になる過給機７Ｂは、エンジン室２５の後寄りを流通する冷却風によって重点的に冷却することができる。
排気ガス後処理装置１０の近傍に開口した流出開口２８と排気開口２９とは、運転停止によって冷却ファン１８が停止した場合でも、排気ガス後処理装置１０の熱を外部に放出させることができる。これにより、エンジン室２５内での熱の篭りを解消し、周囲の機器の温度を下げることができる。
さらに、排気開口２９は、ほぼ垂直なカウンタウエイト６の後面６Ｄに横向きに開口して設けている。従って、上面等に上向きに開口した場合に比較し、雨水や塵埃の進入を抑制することができ、エンジン室２５内を清浄に保つことができる。
また、排気ガス後処理装置１０、流出開口２８および排気開口２９は、旋回フレーム５の前，後方向で重なる位置に配置されている。これにより、排気ガス後処理装置１０の周囲を流通した冷却風は、流出開口２８、排気開口２９を通して外部に排出させることができ、円滑な流れによって排気ガス後処理装置１０を効率よく冷却することができる。
ファイヤウォール１１は、油圧ポンプ８の前側に位置して左，右方向に延びて立設された前面板１２と、油圧ポンプ８の後側に位置してカウンタウエイト６に対面するように左，右方向に延びて立設された後面板１３と、前記前面板１２と前記後面板１３との間に位置して前，後方向に延びエンジン室２５とポンプ室２６とを仕切る仕切板１４とを含んで構成されている。前記後面板１３には、流出開口２８が設けられている。この上で、ファイヤウォール１１には、仕切板１４と後面板１３との間に位置して、流出開口２８よりも低い上面部１５Ａを有する空間形成板１５が設けられている。これにより、仕切板１４と後面板１３との間には、空間形成板１５によってエンジン室２５から流出開口２８に向けて冷却風を流通させるための通気路部を形成することができる。
従って、通気路部１６は、流出開口２８へと繋がる流路の面積を広げることにより、流出開口２８の開口面積を拡大させることができる。この結果、通気路部１６は、エンジン室２５内の冷却風を流出開口２８に向けて円滑に流通させることができ、この点においても、冷却風の流量を増大させることができる。
一方、冷却ファン１８による冷却風の流れ方向について、熱交換装置１９よりも上流位置には、旋回フレーム５、カウンタウエイト６、熱交換装置１９および外装カバー２３によって囲まれた熱交換装置上流室２４が設けられている。この上で、カウンタウエイト６には、前記熱交換装置上流室２４に連通する位置に外部の空気を吸込むための吸気開口２７を設ける構成としている。従って、吸気開口２７は、外部の空気を熱交換装置上流室２４に吸込むための開口を拡大させるから、多くの空気を冷却風として吸込むことができる。
さらに、カウンタウエイト６の排気開口２９には、外部の塵埃の進入を抑制する防塵ネット２９Ｅが設けられている。これにより、防塵ネット２９Ｅは、排気開口２９からエンジン室２５内に進入しようとする異物（紙屑、葉、虫等）を捕らえることができ、エンジン室２５への異物の進入を抑制することができる。
なお、実施の形態では、カウンタウエイト６に外部の空気を吸込むための吸気開口２７を設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、カウンタウエイト６から吸気開口２７を廃止する構成としてもよい。
また、実施の形態では、建設機械としてホイール式の油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばクローラ式の油圧ショベル、油圧クレーン等の他の建設機械にも広く適用することができる。
１ 油圧ショベル（建設機械）
３ 上部旋回体
４ フロント装置
５ 旋回フレーム（車体フレーム）
６ カウンタウエイト
７ エンジン
８ 油圧ポンプ
１０ 排気ガス後処理装置
１１ ファイヤウォール
１２ 前面板
１３ 後面板
１４ 仕切板
１５ 空間形成板
１５Ａ 上面部
１６ 通気路部
１８ 冷却ファン
１９ 熱交換装置
２３ 外装カバー
２４ 熱交換装置上流室
２５ エンジン室
２６ ポンプ室
２７ 吸気開口
２７Ａ，２９Ｅ 防塵ネット
２８ 流出開口
２９ 排気開口

Claims (3)

  1. 支持構造体をなす車体フレームと、前記車体フレームの後側に車体フレームの左，右方向に延びて設けられフロント装置との重量バランスをとるカウンタウエイトと、前記カウンタウエイトの前側に位置して前記車体フレームに左，右方向に延在する横置き状態で搭載されたエンジンと、前記エンジンの長さ方向の一側に位置して設けられた油圧ポンプと、前記油圧ポンプの上側に位置して前記エンジンの排気側に接続され前記エンジンから排出される排気ガスの後処理を行う排気ガス後処理装置と、前記エンジンと排気ガス後処理装置が配置されたエンジン室と前記油圧ポンプが配置されたポンプ室とを仕切るファイヤウォールと、前記エンジンの長さ方向の他側に設けられ外部の空気を冷却風として吸込む冷却ファンと、前記冷却ファンと対面して前記車体フレーム上に設けられ前記冷却ファンによって吸込まれた冷却風によって流体を冷却する熱交換装置と、前記カウンタウエイトの前側に位置して前記エンジンと油圧ポンプと排気ガス後処理装置と熱交換装置を覆った外装カバーとを備えてなる建設機械において、
    前記ファイヤウォールには、前記エンジン室内に吸込まれた冷却風を前記カウンタウエイトに向けて流出するための流出開口が設けられており、
    前記カウンタウエイトには、前記流出開口と対向する位置に前記流出開口から流出された冷却風を外部に排出するための排気開口が設けられており、
    前記ファイヤウォールは、前記油圧ポンプの前側に位置して左，右方向に延びて立設された前面板と、前記油圧ポンプの後側に位置して前記カウンタウエイトに対面するように左，右方向に延びて立設された後面板と、前記前面板と前記後面板との間に位置して前，後方向に延び前記エンジン室と前記ポンプ室とを仕切る仕切板とを含んで構成されており、
    前記後面板には、前記流出開口が設けられており、
    前記ファイヤウォールには、前記仕切板と前記後面板との間に位置して、前記流出開口よりも低い上面部を有する空間形成板が設けられており、
    前記仕切板と前記後面板との間には、前記空間形成板によって前記エンジン室から前記流出開口に向けて冷却風を流通させるための通気路部が形成されていることを特徴とする建設機械。
  2. 前記冷却ファンによる冷却風の流れ方向について、前記熱交換装置よりも上流位置には、前記車体フレーム、前記カウンタウエイト、前記熱交換装置および前記外装カバーによって囲まれた熱交換装置上流室が設けられており、
    前記カウンタウエイトには、前記熱交換装置上流室に連通する位置に外部の空気を吸込むための吸気開口が設けられてなる請求項１に記載の建設機械。
  3. 前記カウンタウエイトの前記排気開口には、外部の塵埃の進入を抑制する防塵ネットが設けられてなる請求項１に記載の建設機械。
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