| JP2010247553 | REVOLVING TYPE CONSTRUCTION MACHINE |
| JP2005335708 | SOUND-PROOFING DEVICE FOR ENGINE COMPARTMENT |
| JP01150039 | ELASTOMERIC HANGER STRUCTURE |
日立建機株式会社 (〒04 東京都文京区後楽二丁目5番1号 Tokyo, 11200, JP)
| エンジン室と、このエンジン室に隣接されて車体の後方位置に設けられ、車体の安定性を保つカウンタウエイトとを有し、上記エンジン室に、エンジンと、このエンジンによって駆動する油圧ポンプとを配置した建設機械に備えられ、 上記エンジンの排気通路に配設され、上記エンジンの排ガス中に含まれる浮遊粒子状物質を捕集するPM捕集フィルタ、及び上記エンジンの排ガス中に含まれる窒素酸化物を還元浄化する還元触媒と、還元剤を上記エンジンの排気通路に噴霧する還元剤噴霧装置と、還元剤を上記還元剤噴霧装置へ供給する還元剤供給装置と、この還元剤供給装置に導かれる還元剤を貯える還元剤貯蔵タンクとを含む建設機械のNOx低減装置の配設構造において、 上記カウンタウエイトに凹部を形成し、この凹部内に上記還元触媒を配置し、上記エンジン室内に上記PM捕集フィルタを配置したことを特徴とする建設機械のNOx低減装置の配設構造。 |
| 上記請求項1記載の建設機械のNOx低減装置の配設構造において、 熱交換器を冷却する風を生起させるファンを有するとともに、 上記カウンタウエイトの上記凹部内に、上記還元剤貯蔵タンクと、上記還元剤供給装置とを配置したことを特徴とする建設機械のNOx低減装置の配設構造。 |
| 上記請求項1記載の建設機械のNOx低減装置の配設構造において、 上記エンジンの排気通路を形成する上記エンジンと上記PM捕集フィルタとを連絡する配管、及び上記PM捕集フィルタと上記還元触媒とを連絡する配管のそれぞれに、振動吸収管を備えたことを特徴とする建設機械のNOx低減装置の配設構造。 |
| 上記請求項1記載の建設機械のNOx低減装置の配設構造において、 上記PM捕集フィルタを固定する固定プレートと、この固定プレートを支持するブラケットとを設けるとともに、これらの固定プレートとブラケットとの間に振動吸収部材を介在させたことを特徴とする建設機械のNOx低減装置の配設構造。 |
本発明は、油圧ショベル等の建設機械に えられ、エンジンの排ガス中に含まれる浮 粒子状物質を捕集するPM捕集フィルタと、 ンジンの排ガス中の窒素酸化物(NOx)を還元浄 化する還元触媒とを構成要素として含む建設 機械のNOx低減装置の配設構造に関する。
この種の従来技術として、特許文献1に示 されるものがある。この特許文献1には、エ ジンの排ガス中に含まれる浮遊粒子状物質 あるパーティキュレートを捕集する上流側 第1後処理装置、すなわちPM捕集フィルタと 窒素酸化物(NOx)を浄化して無害化する下流側 の第2後処理装置、すなわち還元触媒を含むNO x低減装置が開示されており、PM捕集フィルタ と還元触媒とをエンジンの排気通路を形成す る配管を介して「コ」字状に配設した構成が 示されている。
このようなNOx低減装置の搭載は建設機械 おいても要望されている。以下に、上述し 特許文献1に示される従来技術を、建設機械 例えば油圧ショベルに搭載する場合に考えら れるNOx低減装置の配設構造について説明する 。
図5は従来考えられる建設機械のNOx低減装 置の配設構造の要部を示す平面図、図6は図5 B方向から見た図である。
これらの図5,6に示すように、油圧ショベル
走行体上に配置される旋回体40を備えてい
。この旋回体40には、エンジン室41と、この
ンジン室41に隣接されて車体後方位置に設
られ、車体の安定性を保つカウンタウエイ
42とが備えられている。エンジン室41内には
エンジン43と、このエンジン43によって駆動
する油圧ポンプ44が配置されている。上述し
特許文献1に示される従来技術を、このよう
な油圧ショベルに搭載した場合には、図5に
すように、PM捕集フィルタ46と還元触媒48と
、還元触媒48が外側に位置するように当該建
設機械の幅方向に並設させ、エンジン43とPM
集フィルタ46とを配管45で連絡し、PM捕集フ
ルタ46と還元触媒48とを配管47で連絡し、還
触媒48の部分に排気を大気中に放出するマフ
ラ49を設けた構成にすることが考えられる。
なわち、PM捕集フィルタ46と還元触媒48とを
管47を介して平面視「コ」字状に配置した
成にすることが考えられる。
しかしながら、特許文献1に示される従来 技術を、図5,6に示すように油圧ショベル等の 建設機械に適用しようとする場合には、以下 のような問題がある。
還元触媒48と油圧ポンプ44が接近して配置 されることになることから、油圧ポンプ44の 囲空間、すなわち油圧ポンプ44のメンテナ スを行なう際の作業空間が狭くなる。この めに、油圧ポンプ44のメンテナンスの実施が 難しくなる問題がある。また、化学反応によ る高い反応熱を生じる熱源となる還元触媒48 近傍に、油圧ポンプ44に接続される油圧ホ スが位置することから、油圧ホースが破裂 た際に、この油圧ホースを流れる油が熱源 構成する還元触媒48に接触して、火災を生じ る懸念がある。なお、車幅の狭い超小型ショ ベルのように車幅に制約を受ける建設機械で は、PM捕集フィルタ46と還元触媒48とを当該建 設機械の幅方向に並設させる設置スペースを 確保できない場合がある。したがって、この ような車幅の狭い建設機械にあっては、特許 文献1に示されるNOx低減装置を搭載できなく る虞がある。
本発明は、上述した従来技術における実 からなされたもので、その目的は、油圧ポ プの周囲空間を広く確保でき、熱源を構成 る還元触媒と油圧ポンプに接続される油圧 ースとを離隔させることができ、また車幅 狭い建設機械にも適用可能な建設機械のNOx 減装置の配設構造を提供することにある。
この目的を達成するために、本発明に係 建設機械のNOx低減装置の配設構造は、エン ン室と、このエンジン室に隣接されて車体 後方位置に設けられ、車体の安定性を保つ ウンタウエイトとを有し、上記エンジン室 、エンジンと、このエンジンによって駆動 る油圧ポンプとを配置した建設機械に備え れ、上記エンジンの排気通路に配設され、 記エンジンの排ガス中に含まれる浮遊粒子 物質を捕集するPM捕集フィルタ、及び上記 ンジンの排ガス中に含まれる窒素酸化物を 元浄化する還元触媒と、還元剤を上記エン ンの排気通路に噴霧する還元剤噴霧装置と 還元剤を上記還元剤噴霧装置へ供給する還 剤供給装置と、この還元剤供給装置に導か る還元剤を貯える還元剤貯蔵タンクとを含 建設機械のNOx低減装置の配設構造において 上記カウンタウエイトに凹部を形成し、こ 凹部内に上記還元触媒を配置し、上記エン ン室内に上記PM捕集フィルタを配置したこと を特徴としている。
このように構成した本発明は、還元触媒 カウンタウエイトの凹部内に配置し、PM捕 フィルタをエンジン室内に配置したことか 、油圧ポンプの周囲にはPM捕集フィルタと還 元触媒のうちのPM捕集フィルタだけが配置さ 、これにより油圧ポンプの周囲空間、すな ち油圧ポンプのメンテナンスを行なう際の 業空間を広く確保することができる。
また、還元触媒をエンジン室内の油圧ポ プから離れたカウンタウエイトの凹部内に 置したことから、熱源を構成する還元触媒 油圧ポンプに接続される油圧ホースとを離 させることができる。これにより、油圧ホ スが破裂し油圧ホース内の油が漏出しても その油が還元触媒に接触しないようにする とができ、このような油圧ホースから漏出 た油による火災を防ぐことができる。
さらに、還元触媒はカウンタウエイトの 部に配置されることから、車幅方向に配置 れるのはPM捕集フィルタと還元触媒のうち PM捕集フィルタだけであり、車幅に制約を受 ける場合でも、PM捕集フィルタの設置スペー の確保が容易である。これにより、車幅の い建設機械にも適用可能である。
また、本発明に係る建設機械のNOx低減装 の配設構造は、上記発明において、熱交換 を冷却する風を生起させるファンを有する ともに、上記カウンタウエイトの上記凹部 に、上記還元剤貯蔵タンクと、上記還元剤 給装置とを配置したことを特徴としている
このように構成した本発明は、還元剤貯 タンクと還元剤供給装置を、同じカウンタ エイトの凹部内に配置され熱源を構成する 元触媒の近傍に位置させることができるこ から、極低温の状況下に建設機械が置かれ 場合でも、エンジンの始動後早期に還元剤 蔵タンク内の還元剤、及び還元剤供給装置 の還元剤の凍結を解消でき、排ガスの浄化 早期に開始させることができる。
なお、ファンに対して、下流側となるよ に還元触媒を配置し、さらにこの還元触媒 下流側に還元剤貯蔵タンクと還元剤供給装 を配置させるようにすれば、ファンによっ 生起された風が還元触媒で暖められ、この められた風が還元剤貯蔵タンクと還元剤供 装置に与えられる。したがって、還元剤貯 タンク内の還元剤と還元剤供給装置内の還 剤を上述した暖められた風によって、エン ン始動後の還元剤の凍結解消をより早める とができる。
また、本発明に係る建設機械のNOx低減装 の配設構造は、上記発明において、上記エ ジンの排気通路を形成する上記エンジンと 記PM捕集フィルタとを連絡する配管、及び 記PM捕集フィルタと上記還元触媒とを連絡す る配管のそれぞれに、振動吸収管を備えたこ とを特徴としている。
このように構成した本発明は、建設機械 作業に伴う振動等が生じた際に、振動吸収 によって、エンジンとPM捕集フィルタとを 絡する配管、及びPM捕集フィルタと還元触媒 とを連絡する配管を、振動等の影響を受ける ことなく保つことができ、これにより当該NOx 低減装置を振動等に対して安定した状態に保 つことができる。
また、本発明に係る建設機械のNOx低減装 の配設構造は、上記発明において、上記PM 集フィルタを固定する固定プレートと、こ 固定プレートを支持するブラケットとを設 るとともに、これらの固定プレートとブラ ットとの間に振動吸収部材を介在させたこ を特徴としている。
このように構成した本発明は、当該建設 械に振動等が生じた際に、振動吸収部材に ってPM捕集フィルタを振動等の影響を受け ことなく安定した状態に保持することがで る。
本発明は、カウンタウエイトに凹部を形 し、この凹部内に還元触媒を配置し、エン ン室内にPM捕集フィルタを配置したことか 、エンジン室に配置される油圧ポンプの周 に配置されるのは、PM捕集フィルタと還元触 媒のうちのPM捕集フィルタだけであり、これ より油圧ポンプの周囲空間を広く確保でき 油圧ポンプのメンテナンスが容易となる。 たがって、この油圧ポンプに対する優れた ンテナンス性を確保できる。
また、熱源を構成する還元触媒と油圧ポ プに接続される油圧ホースとを離隔させる とができ、これにより、油圧ホースが破裂 てこの油圧ホース内の油が漏出した際でも その漏出した油による火災の発生を防ぐこ ができ、優れた安全性を確保できる。
さらに、エンジン室内には、PM捕集フィ タと還元触媒のうちのPM捕集フィルタだけを 配置すればよいので、車幅の狭い建設機械に も適用可能であり、優れた汎用性を確保でき る。
以下,本発明に係る建設機械のNOx低減装置 の配設構造を実施するための最良の形態を図 に基づいて説明する。
図1は本発明に係るNOx低減装置の配設構造 の一実施形態が備えられる建設機械の一例と して挙げた油圧ショベルを示す側面図、図2 図1に示す油圧ショベルに備えられる旋回体 概略構成を示す平面図、図3は図2に示す旋 体に備えられる本実施形態に係るNOx低減装 の配設構造を示す平面図、図4は図3のA方向 ら見た図である。
本実施形態に係るNOx低減装置の配設構造 適用される建設機械は、例えば図1に示す油 圧ショベルであり、この油圧ショベルは、走 行体1と、この走行体1上に配置される旋回体2 とを備えている。また、旋回体2に上下方向 回動可能に取り付けられるブーム3と、この ーム3の先端に上下方向の回動可能に取り付 けられるアーム4と、このアーム4の先端に上 方向の回動可能に取り付けられ、掘削作業 に活用されるバケット5とを備えている。こ れらのブーム3、アーム4、及びバケット5は、 フロント作業機を構成している。
また、ブーム3を駆動するブームシリンダ 6、アーム4を駆動するアームシリンダ7、及び バケット5を駆動するバケットシリンダ8を備 る他、走行体1を走行させる図示しない走行 モータ、旋回体2を旋回させる図示しない旋 モータ等を備えている。これらのブームシ ンダ6、アームシリンダ7、バケットシリンダ 8、及び図示しない走行モータ、旋回モータ によって油圧アクチュエータが構成されて る。
旋回体2に設けられる車体フレーム9上に 、前側位置に運転室10が配置され、後側位置 に重量バランスを確保し車体の安定性を保つ カウンタウエイト12が配置されている。この ウンタウエイト12に隣接された前側部分に 、エンジン室11が配置されている。カウンタ ウエイト12には、図2に示すように、例えば下 方部分が貫通して車体フレーム9に連通する 部12aが形成されている。
図2に示すように、エンジン室11内には、 ンジン14と、このエンジン14によって駆動し 、熱交換器13内を流れるエンジン冷却水等を 却する風を生起させるファン14bと、エンジ 14によって駆動し、上述した油圧アクチュ ータに圧油を供給する油圧ポンプ15を備えて いる。エンジン室11の外側に位置する運転室1 0付近には、油圧ポンプ15から上述の油圧アク チュエータに供給される圧油の流れを制御す る油圧制御弁装置16を配置してある。なお、 3に示すように、エンジン14にはターボ14aが 設されている。
また、図2に示すように、エンジン室11の 側に位置する油圧制御弁装置16の近傍位置 は、エンジン14に供給される燃料を貯える燃 料タンク17と、油圧ポンプ15に吸い込まれる 動油を貯える作動油タンク18とを配置してあ る。これらの燃料タンク17及び作動油タンク1 8は、車体フレーム9上に搭載させてある。
このような構成を有する油圧ショベルに えられる本実施形態に係るNOx低減装置は、 3,4に示すように、エンジン14の排気通路に 設され、エンジン14の排ガス中に含まれる浮 遊粒子状物質を捕集するPM捕集フィルタ20、 びエンジン4の排ガス中に含まれる窒素酸化 を還元浄化する還元触媒、例えば尿素還元 媒22と、還元剤例えば尿素水をエンジン14の 排気通路に噴霧する還元剤噴霧装置、すなわ ち尿素水噴霧装置23と、この尿素水噴霧装置2 3に尿素水を供給する還元剤供給装置、すな ち尿素水供給装置25と、この尿素水供給装置 25に導かれる尿素水を貯える還元剤貯蔵タン 、すなわち尿素水タンク24とを含んでいる
エンジン14とPM捕集フィルタ20とは配管19 接続され、PM捕集フィルタ20と、このPM捕集 ィルタ20の下流に位置する尿素還元触媒22と 配管21で接続されている。すなわち、これ の配管19,21は、エンジン14の排気通路を構成 ている。尿素還元触媒22には、排気を大気 に放出するマフラ26を接続してある。
上述した本実施形態に係るNOx低減装置の 成要素のうちのPM捕集フィルタ20は、油圧ポ ンプ15の上方に位置するエンジン室11内に配 してある。このPM捕集フィルタ20は、図3,4等 示すように保持されている。すなわち、例 ばエンジン14に固定されるブラケット27を設 けてあり、このブラケット27上に例えば弾性 から成る振動吸収部材31を介して固定プレ ト29を配置してある。PM捕集フィルタ20を締 する締結バンド28は、この固定プレート29に 体的に設けられている。固定プレート29は ルト29によって、振動吸収部材31とともにブ ケット27に固定支持されている。
また、本実施形態に係るNOx低減装置の構 要素のうちの尿素還元装置22と、尿素水供 装置25と、尿素水タンク24と、尿素水噴霧装 23は、カウンタウエイト12の凹部12aに、それ ぞれの上面がカウンタウエイト12の上面から 出しないようにして配置してある。上述し PM捕集フィルタ20と尿素還元触媒22と、これ のPM捕集フィルタ20と尿素還元触媒22とを連 する配管21とによって形成される構造体の 状は、例えばL字状に形成されている。
なお、尿素還元触媒22は、例えばファン14 bの下流側に配置してあり、尿素水供給装置25 及び尿素水タンク24は、例えば尿素還元触媒2 2の下流側に配置してある。また、尿素水噴 装置23は、PM捕集フィルタ20と尿素還元触媒22 とを接続する配管21内に、尿素水を噴霧する うに配置してある。
上述した尿素還元触媒22は、固定プレー 33に一体的に設けられる締結バンド32によっ 締結されている。固定プレート33は例えば カウンタウエイト12の凹部12aの下方部分を挿 通するボルト34によって車体フレーム9に固定 されている。
また、エンジン14とPM捕集フィルタ20とを 絡する配管19に、振動吸収管36を設けてあり 、PM捕集フィルタ20と尿素還元触媒22とを連絡 する配管21に、振動吸収管37を設けてある。
このように構成した本実施形態の配設構 に係るNOx低減装置は、図3に示す尿素水タン ク24内に収容された尿素水が尿素水供給装置2 5に導かれ、この尿素水供給装置25から尿素水 が尿素水噴霧装置23に供給される。エンジン1 4の排気通路を構成する配管19に排出された排 ガス中の浮遊粒子状物質はPM捕集フィルタ20 よって捕集され、配管21に排出された排ガス 中のNOxは、尿素水噴霧装置23から配管21に噴 される尿素水と、配管21に接続された尿素還 元触媒22とによって還元浄化される。このよ にして浮遊粒子状物質、及びNOxの低減され 排気はマフラ26から大気中に放出される。
本実施形態に係るNOx低減装置の配設構造 よれば、尿素還元触媒22をカウンタウエイ 12に形成した凹部12a内に配置し、PM捕集フィ タ20をエンジン室11内に配置したことから、 油圧ポンプ15の周囲にはPM捕集フィルタ20と尿 素還元触媒22のうちのPM捕集フィルタ20だけが 配置され、これにより油圧ポンプ15の周囲空 、すなわち油圧ポンプ15のメンテナンスを なう際の作業空間を広く確保することがで る。したがって、この油圧ポンプ15に対する 優れたメンテナンス性を確保できる。
また、尿素還元触媒22をエンジン室11内の 油圧ポンプ15から離れたカウンタウエイト12 凹部12a内に配置したことから、熱源を構成 る尿素還元触媒22と油圧ポンプ15に接続され 油圧ホースとを、離隔させることができる これにより、油圧ホースが破裂しこの油圧 ース内の油が漏出しても、その油が尿素還 触媒22に接触しないようにすることができ 。したがって、このような油圧ホースの破 に伴う油の漏出による火災を防ぐことがで 、優れた安全性を確保することができる。
さらに、尿素還元触媒22は、カウンタウ イト12の凹部12aに配置されることから、車幅 方向に配設されるのは、PM捕集フィルタ20と 素還元触媒22のうちのPM捕集フィルタ20だけ あり、車幅に制約を受ける場合でも、PM捕集 フィルタ20の設置スペースの確保が容易であ 。これにより、車幅の狭い建設機械にも適 可能であり、優れた汎用性を確保すること できる。
また、尿素水タンク24と尿素水供給装置25 を、同じカウンタウエイト12の凹部12a内に配 される熱源を構成する尿素還元触媒22の近 に位置させることができることから、極低 の環境下に当該油圧ショベルが置かれた場 でも、エンジン14の始動後早期に尿素水タン ク24内の尿素水、及び尿素水供給装置25内の 素水の凍結を解消でき、排ガスの浄化を早 に開始させることができる。
なお、ファン14bに対して下流側に尿素還 触媒22を配置し、さらにこの尿素還元触媒22 の下流側に尿素水タンク24と尿素水供給装置2 5を配置させてあるので、ファン14bによって 起された風が尿素還元触媒22で暖められ、こ の暖められた風が尿素水タンク24と尿素水供 装置25に与えられる。したがって、尿素水 ンク24内の尿素水と尿素水供給装置25内の尿 水を、上述の暖められた風によって暖めて エンジン14の始動後の尿素水の凍結解消を り早めることができる。
また、エンジン14とPM捕集フィルタ20とを 絡する配管19、及びPM捕集フィルタ20と尿素 元触媒22とを連絡する配管21のそれぞれに振 動吸収管36,37を備えたことから、油圧ショベ に、掘削作業などに伴う振動等が生じた際 、振動吸収管36,37によって、上述したエン ン14とPM捕集フィルタ20とを連絡する配管19、 及びPM捕集フィルタ20と尿素還元触媒22とを連 絡する配管21を、振動の影響を受けることな 保つことができ、当該NOx低減装置を安定し 状態に保つことができる。したがって、上 した掘削作業などに伴う振動等による当該N Ox低減装置の損傷を防ぎ、耐久性に優れたNOx 減装置を実現させることができる。
また、PM捕集フィルタ20が、固定プレート 29に一体的に設けられる締結バンド28に締結 れ、固定プレート20を振動吸収部材31を介し ボルト30によってブラケット27に支持させて あることから、上述したような掘削作業など に伴う振動等が生じた際に、振動吸収部材31 よってPM捕集フィルタ20を振動等の影響を受 けることなく安定した状態に保持することが でき、耐久性に優れたNOx低減装置の実現に貢 献する。
2 旋回体
9 車体フレーム
11 エンジン室
12 カウンタウエイト
12a 凹部
13 熱交換器
14 エンジン
14b ファン
15 油圧ポンプ
19 配管
20 PM捕集フィルタ
21 配管
22 尿素還元触媒(還元触媒)
23 尿素水噴霧装置(還元剤噴霧装置)
24 尿素水タンク(還元剤貯蔵タンク)
25 尿素水供給装置(還元剤供給装置)
26 マフラ
27 ブラケット
28 締結バンド
29 固定プレート
30 ボルト
31 振動吸収部材
32 締結バンド
33 固定プレート
34 ボルト
35 ボルト
36 振動吸収管
37 振動吸収管
