(57)【要約】  本建設機械は、油圧ショベル（１）、旋回台（３）、エンジン（６）、冷却ユニット（２１）、吸気口（３０）、上部排気口（３１）、下部排気口（３２）、排気ガス後処理装置（２０）を備えている。吸気口（３０）は、旋回台（３）側面に形成された開口であって、冷却ファン（２１ａ）によって冷却風をエンジンルーム（１１）内へ取り込む。上部排気口（３１）は、旋回台（３）における上面を覆うエンジンフード（２２）に形成されている。下部排気口（３２）は、旋回台（３）における底面に形成されている。排気ガス後処理装置（２０）は、冷却風の流路上におけるエンジン（６）の下流側に配置され、上部排気口（３１）や下部排気口（３２）に冷却風を導く。
2012105320.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にエンジンルームが形成された車体部と、
前記エンジンルーム内に配置されたエンジンと、
前記エンジンルーム内に配置され、前記エンジンを冷却するために冷却風を発生させる冷却ファンと、前記冷却風と熱交換を行うクーリングコアと、を有する冷却ユニットと、
前記車体部の側面に形成された開口であって、前記冷却ファンによって冷却風を前記エンジンルーム内へ取り込む吸気口と、
前記エンジンの排気ガス中に含まれる粒子状物質を減少させる後処理装置として前記エンジンの上方側に設置されており、前記冷却風の流路上における前記冷却ファンの下流側に配置される排気ガス後処理装置と、
前記排気ガス後処理装置を覆うエンジンフードと、
前記排気ガス後処理装置の直上で、かつ前記エンジンフードの上面および車体前後方向における側面の少なくとも一方に形成されている上部排気口と、
を備えている建設機械。
【請求項２】
前記車体部における底面に形成されている下部排気口を、さらに備えている、
請求項１に記載の建設機械。
【請求項３】
前記排気ガス後処理装置は、本体部の中心の高さ位置が前記エンジンの上面の高さ位置とほぼ一致するように配置されている、
請求項１または２に記載の建設機械。
【請求項４】
前記排気ガス後処理装置は、前記冷却風の流路の方向に直交する方向において、前記エンジンルームの長さとほぼ同じ長さを有している、
請求項１または２に記載の建設機械。
【請求項５】
前記上部排気口と前記下部排気口とは、車体後方から見て、車体幅方向における位置がほぼ一致している、
請求項２に記載の建設機械。
【請求項６】
前記上部排気口は、前記排気ガス後処理装置の直上で、かつ前記エンジンフードの上面および車体前後方向における側面の両方に形成されている、
請求項１または２に記載の建設機械。
【請求項７】
前記排気ガス後処理装置は、断面視において略円形、略楕円形、あるいは矩形の形状を有している、
請求項１または２に記載の建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンルーム内に排気ガス後処理装置を搭載した建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンルーム内にエンジンを冷却するための冷却装置を搭載した油圧ショベル等の建設機械がある。
例えば、特許文献１には、車体部の外部へ漏れ出す騒音を低減しつつ、エンジンルーム内を流れる冷却風の流れを良好にするために、車体部に設けられた吸排気口の位置を工夫した建設機械（油圧ショベル）が開示されている。【０００３】
一方で、近年、エンジンの排気ガス規制対策として、エンジンの排気ガス中に含まれる微粒子物質を除去するためのディーゼル微粒子捕集フィルタや選択還元触媒等の排気ガス後処理装置を搭載した建設機械がある（特許文献２参照）。特許文献２では、エンジンとは異なる部材に排気ガスの後処理装置を取り付けることで、エンジンの振動がそのまま後処理装置に伝達されることを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−５５５３４号公報（平成１９年３月８日公開）
【特許文献２】特開２０１０−７５２５号公報（平成２２年１月１４日公開）
【発明の概要】
【０００５】
しかしながら、上記従来の建設機械では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記特許文献１に開示された建設機械では、エンジンルーム内に、排気ガス後処理装置等の比較的大きな装置は搭載されていない。このため、特許文献１の建設機械に排気ガス後処理装置を搭載した場合には、エンジンルーム内においてスムーズに空気が流れる流路を確保することは困難となり、エンジンルーム内において冷却風の流路が乱れてスムーズに排気口から排出されなくなり、冷却装置による冷却効率を低下させるおそれがある。
【０００６】
また、特許文献２に開示された建設機械では、ディーゼル微粒子捕獲フィルタ等の排気ガス後処理装置の設置に関して、エンジンルーム内における冷却風の流路に関しては何ら考慮されていない。このため、後処理装置を搭載したことで、上記と同様に、エンジンルーム内における冷却風の流路が乱れてスムーズに排気口から排出されなくなり、冷却装置による冷却効率を低下させるおそれがある。
【０００７】
本発明の課題は、排気ガス後処理装置を搭載した建設機械において、エンジンルーム内における冷却風の流路を確保して、冷却効率を向上させることが可能な建設機械を提供することにある。
【０００８】
第１の発明に係る建設機械は、車体部と、エンジンと、冷却ユニットと、吸気口と、上部排気口と、エンジンフードと、排気ガス後処理装置と、を備えている。車体部は、内部にエンジンルームが形成されている。エンジンは、エンジンルーム内に配置されている。冷却ユニットは、エンジンルーム内に配置され、エンジンを冷却するために冷却風を発生させる冷却ファンと、冷却風と熱交換を行うクーリングコアと、を有する。吸気口は、車体部の側面に形成された開口であって、冷却ファンによって冷却風をエンジンルーム内へ取り込む。排気ガス後処理装置は、エンジンの排気ガス中に含まれる粒子状物質を減少させる後処理装置としてエンジンの上方側に設置されており、冷却風の流路上における冷却ファンの下流側に配置されている。エンジンフードは、排気ガス後処理装置を覆っている。上部排気口は、排気ガス後処理装置の直上で、かつエンジンフードの上面および車体前後方向における側面の少なくとも一方に形成されている。
【０００９】
ここでは、油圧ショベル等の建設機械の車体部の内部に形成されたエンジンルームにおいて、冷却ファンによって形成される冷却風の流路上に排気ガス後処理装置を配置し、エンジンの側方を通過した冷却風を意図的に排気ガス後処理装置に衝突させている。
【００１０】
すなわち、本発明の建設機械では、エンジンルーム内に流れる冷却風の流路に沿って、車体部の側面に形成された吸気口から冷却ユニット、エンジン、排気ガス後処理装置の順にエンジンルーム内に配置し、冷却風を排気ガス後処理装置に衝突させている。
【００１１】
これにより、排気ガス後処理装置の側面が冷却風の風向板として機能することで、エンジンルーム内において、排気ガス後処理装置の直上のエンジンフードに設けられた上部排気口から冷却風をスムーズに外部へ排出することができる。この結果、吸気口からエンジンルーム内に流入した冷却風の流路が妨げられることなく、スムーズに上部排気口から冷却風を排出することができるため、冷却効率を従来よりも向上させることができる。
【００１２】
第２の発明に係る建設機械は、第１の発明に係る建設機械であって、車体部における底面に形成されている下部排気口を、さらに備えている。
ここでは、上述した上部排気口に加えて下部排気口を備えた建設機械において、エンジンルーム内において冷却風の風向板として機能させる排気ガス後処理装置を、上部排気口および下部排気口へと導くような位置に配置している。
【００１３】
これにより、吸気口からエンジンルーム内へ侵入し、冷却ユニットを通過してエンジン上面に沿って流れる冷却風をスムーズに車体部の上下面に形成された上部・下部排気口からそれぞれ排出することができる。
【００１４】
第３の発明に係る建設機械は、第１または第２の発明に係る建設機械であって、排気ガス後処理装置は、本体部の中心の高さ位置がエンジンの上面の高さ位置とほぼ一致するように配置されている。
【００１５】
ここでは、排気ガス後処理装置の高さ位置を、冷却風が流れてくるエンジン上面を基準にして設定している。
これにより、排気ガス後処理装置の上半分がエンジンの上面から突出することになるため、吸気口からエンジンルーム内に侵入し、冷却ユニットを通過してエンジンの上面に沿って流れる冷却風を排気ガス後処理装置の上部に当てて所望の方向へ誘導することができる。
【００１６】
第４の発明に係る建設機械は、第１から第３の発明のいずれか１つに係る建設機械であって、排気ガス後処理装置は、冷却風の流路の方向に直交する方向において、エンジンルームの長さとほぼ同じ長さを有している。
【００１７】
ここでは、排気ガス後処理装置が、冷却風の流路に直交する方向において、エンジンルーム内にほぼ一杯になる長さを有している。
これにより、エンジンの上面に沿って流れてきた冷却風を、確実に所望の方向へ導くことができる。
【００１８】
第５の発明に係る建設機械は、第２の発明に係る建設機械であって、上部排気口と下部排気口とは、車体後方から見て、車体幅方向における位置がほぼ一致している。
ここでは、上述した上部・下部排気口を、車体後方から見て、車体幅方向におけるほぼ一致する位置に設けている。
これにより、排気ガス後処理装置に衝突して方向が変えられた冷却風を、排気ガス後処理装置の上下に配置された上部・下部排気口からスムーズに外部へ導くことができる。
【００１９】
第６の発明に係る建設機械は、第１から第５の発明のいずれか１つに係る建設機械であって、上部排気口は、排気ガス後処理装置の直上で、かつエンジンフードの上面および車体前後方向における側面の両方に形成されている。
【００２０】
ここでは、車体部の上面に設けられた上部排気口を、エンジンフードの側面に設けている。
これにより、上部排気口は水平方向に向かって開口しているため、風雨や枯葉、土砂の侵入を効果的に抑制することができる。
【００２１】
第７の発明に係る建設機械は、第１から第６の発明のいずれか１つに係る建設機械であって、排気ガス後処理装置は、断面視において略円形、略楕円形、あるいは矩形の形状を有している。
ここでは、断面形状が略円形あるいは略楕円形の排気ガス後処理装置を配置している。
これにより、排気ガス後処理装置の側面に当たった冷却風を、スムーズに所望の方向へと導くことができる。
【００２２】
（発明の効果）
本発明に係る建設機械によれば、排気ガス後処理装置を搭載した建設機械において、エンジンルーム内における冷却風の流路を確保して、冷却効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る油圧ショベルの外観の構成を示す側面図。
【図２】図１の油圧ショベルを示す平面図。
【図３】（ａ）は、図１の油圧ショベルの背面から見た部分断面図。（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図。
【図４】図１の油圧ショベルのエンジンルーム内における構成を示す平面図。
【図５】図１の油圧ショベルの旋回台上面に形成された上部排気口を示す斜視図。
【図６】従来の下部排気口のみの場合と本発明の上部・下部排気口有りの場合とでクーリングユニットを通過する冷却風の量を比較したグラフ。
【図７】本発明の他の実施形態に係る油圧ショベルの旋回台上面に形成された上部排気口を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の一実施形態に係る油圧ショベル（建設機械）１について、図１〜図６を用いて説明すれば以下の通りである。
なお、以下の説明において使用する「車体前後方向」「車体左右方向」とは、キャブ１０（図１等参照）内でオペレータが椅子に座って正面を向いた状態を基準とする「前後方向」、「左右方向」を示すものとする。
【００２５】
［油圧ショベル１全体の構成］
本実施形態に係る油圧ショベル１は、図１および図２に示すように、下部走行体２と、旋回台（車体部）３と、作業機４と、カウンタウェイト５と、エンジン６と、機器室９と、キャブ１０と、排気ガス後処理装置２０と、冷却ユニット２１と、を備えている。そして、油圧ショベル１は、旋回時に車体後方の安全が保障されるように、後端旋回半径が下部走行体２の幅Ｂの１２０％以内であって、フロント最小旋回半径は１２０％を超える、いわゆる後方小旋回型（日本工業規格による定義（JIS A 8340-4））の油圧ショベルである。
【００２６】
下部走行体２は、進行方向左右両端部分に巻き掛けられた履帯Ｐを回転させることで、油圧ショベル１を前進・後進させるとともに、上面側に旋回台３を旋回可能な状態で搭載している。
【００２７】
旋回台３は、下部走行体２上において、旋回中心Ｏを中心として任意の方向に旋回可能であって、上面に作業機４と、カウンタウェイト５と、エンジン６と、キャブ１０と、冷却ユニット２１と、を搭載している。また、旋回台３は、側面に吸気口３０、上面に設けられた開閉可能なエンジンフード２２に上部排気口３１、底面に下部排気口３２がそれぞれ形成されており（図３（ａ）参照）、後述する冷却風の流路を形成する。
【００２８】
作業機４は、ブームと、ブームの先端に取り付けられたアームと、アームの先端に取り付けられたバケットとを含むように構成されており、油圧シリンダによってアームやバケット等を上下に移動させながら、土砂や砂礫等の掘削を行う土木工事の現場において作業を行う。
【００２９】
カウンタウェイト５は、例えば、鋼板を組み立てて形成した箱の中に屑鉄やコンクリート等を入れて固めたものであって、採掘時等において車体のバランスをとるために旋回台３の後端部に設けられている。
【００３０】
エンジン６は、下部走行体２や作業機４を駆動するための駆動源であって、カウンタウェイト５に隣接するエンジンルーム１１内に配置されている。
機器室９は、作業機４の側方に配置されており、図示しない燃料タンク、作動油タンクおよび操作弁等を収容する。
【００３１】
キャブ１０は、油圧ショベル１のオペレータが乗降する運転室であって、作業機４の先端部を見通せるように、旋回台３上における作業機４の側方となる左側前部に配置されている。
【００３２】
排気ガス後処理装置２０は、エンジン６の排気ガス中に含まれる粒子状物質を減少させる後処理装置として、エンジンルーム１１内におけるエンジン６の近傍に搭載されている。また、排気ガス後処理装置２０は、後段にて詳述する配置構成によってエンジンルーム１１内において風向板として機能する。
【００３３】
冷却ユニット２１は、エンジン６を冷却するために設けられており、エンジンルーム１１内において、上記排気ガス後処理装置２０とともにエンジン６を挟み込むようにして、エンジン６の近傍に配置されている。そして、冷却ユニット２１は、エンジン６によって回転駆動される冷却ファン２１ａと、エンジン６を流れる冷却水と空気との間で熱交換を行ってエンジン６の冷却水の温度を低下させるクーリングコア２１ｂとを有している（図３（ａ）参照）。なお、冷却ユニット２１の冷却ファン２１ａによってエンジンルーム１１内に形成される冷却風の流路については、後段にて詳述する。
【００３４】
［エンジンルーム１１内に形成される冷却風の流路］
本実施形態では、以下のような配置構成を採用することにより、エンジンルーム１１内においてスムーズに冷却風を通過させる流路を形成している。
【００３５】
具体的には、本実施形態の油圧ショベル１では、図３（ａ）に示すように、車体左右方向に沿って、旋回台３の側面に形成された吸気口３０から冷却ユニット２１、エンジン６、排気ガス後処理装置２０の順に配置されている。そして、旋回台３の上面の一部を覆うように取り付けられたエンジンフード２２は、排気ガス後処理装置２０の上方であってややエンジン６寄りの部分に、上部排気口３１を有している。また、旋回台３の底面には、排気ガス後処理装置２０の下方部分であってややエンジン６寄りの部分に、下部排気口３２が設けられている。
【００３６】
すなわち、本実施形態の油圧ショベル１では、冷却ファン２１ａの回転によって、車外からエンジンルーム１１内に取り込まれた冷却風は、吸気口３０、クーリングコア２１ｂ、冷却ファン２１ａ、エンジン６の順に通過した後、略円筒形の排気ガス後処理装置２０の側面にぶつかって、上部排気口３１、下部排気口３２へと導かれる。
【００３７】
ここで、排気ガス後処理装置２０は、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、エンジン６の上面に対して、略円筒形状の本体部分の中心Ｏの高さがほぼ一致するように配置されている。これにより、エンジン６の上面を通過した冷却風は、略円筒状の排気ガス後処理装置２０の側面の上半分にぶつかって上方へと導かれる。そして、排気ガス後処理装置２０の上方には、上部排気口３１が設けられているため、冷却風をスムーズに車外へと排出することができる。
【００３８】
また、排気ガス後処理装置２０は、図３（ｂ）に示すように、エンジン６の幅ｄ１よりも大きい幅ｄ２を有している。そして、排気ガス後処理装置２０の幅ｄ２は、エンジンルーム１１の幅、すなわちカウンタウェイト５の端面と仕切り板１１ａとの間の距離にほぼ一致する。これにより、冷却ファン２１ａによって形成された冷却風は、エンジン６の上方や側方を流れる際に、スムーズに上下の排気口３１，３２へと導かれる。
【００３９】
より詳細には、冷却ユニット２１を通過してエンジン６の上面に沿って車体幅方向に流れた冷却風（図４中の二点鎖線参照）は、そのほとんどが排気ガス後処理装置２０の側面の上半分にぶつかって上部排気口３１の方向へ導かれる。一方、エンジン６の側面に沿って流れた冷却風は、その一部が排気ガス後処理装置２０の側面における下半分にぶつかって下部排気口３２へと導かれる。
【００４０】
なお、排気ガス後処理装置２０によって冷却風が導かれる上部排気口３１は、図５に示すように、エンジンルーム１１の上方を覆うエンジンフード２２の上面および側面に形成されている。上部排気口３１は、略水平方向と略鉛直方向とに開口面積を大きくとっているため、冷却風が排気されやすい。したがって、上部排気口３１は、エンジンフード２２の上面および側面に設けられていることが、冷却効率上は好ましい。
【００４１】
次に、旋回台３の上下面にそれぞれ排気口（上部排気口３１、下部排気口３２）を設けたことによるエンジンルーム１１内における冷却風の流れに及ぼす影響について、図６を用いて以下で説明する。
【００４２】
図６は、クーリングコア２１ｂに含まれる各種クーリングユニット（ラジエータ、オイルクーラー、ＣＡＣ（Charge Air Cooler）、燃料クーラー、コンデンサ）を通過する冷却風の風量に関して、上部・下部排気口を設けた場合（本実施形態）と、下部排気口のみ設けた場合（従来）とで比較した結果をグラフで示している。
【００４３】
その結果、従来の下部排気口のみ設けた構成と比較して、本実施形態の構成では、いずれのクーリングユニットにおいても、冷却風の風量が増加していることが分かった。具体的には、上部・下部排気口を設けた場合の各クーリングユニットにおける風量は、平均して約５％増加していることが分かった。
【００４４】
以上の結果から、本実施形態のように、上部排気口３１と下部排気口３２とを設けたことで、エンジンルーム１１内における冷却風の流れがスムーズになり、冷却ユニット２１を通過する冷却風の風量を増加させて、従来よりも冷却効率を向上させることができる。
また、上部排気口３１は、車体中央に向かって開口するように設けられているため、車体外側にむかって開口している場合と比較して、周囲騒音を低減することができる。
【００４５】
＜特徴＞
本実施形態の油圧ショベル１では、以上のように、冷却ファン２１ａの回転によって吸気口３０からエンジンルーム１１内に侵入した冷却風が流れる流路上に排気ガス後処理装置２０を配置している。そして、冷却風の流路上に配置された排気ガス後処理装置２０は、冷却風を上部排気口３１、下部排気口３２へと導く風向板として機能する。
【００４６】
これにより、近年の排気ガス対策によってエンジンルーム１１内に排気ガス後処理装置２０を搭載した場合でも、排気ガス後処理装置２０によってエンジンルーム１１内における冷却風の流れが乱されることはなく、逆に、スムーズに上部排気口３１、下部排気口３２へと冷却風を導くことができる。この結果、冷却ユニット２１を通過する冷却風の風量を従来よりも増加させて、冷却ユニット２１における冷却効率を向上させることができる。
【００４７】
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００４８】
（Ａ）
上記実施形態では、冷却風を排出する上部排気口として、エンジンフード２２の上面および側面に形成された上部排気口３１を設けた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４９】
例えば、図７に示すように、エンジンフード１２２の側面だけに設けられた上部排気口１３１を設けてもよい。また、上部排気口から風雨や土砂、枯葉等が浸入するリスクを回避するという点では、略水平方向に向かって開口する上部排気口のみを設けることが好ましい。
【００５０】
図７に示す上部排気口１３１についても、上述した実施形態の上部排気口３１と同様に、車体中央に向かって開口しているため、車体外側に向かって開口している場合と比較して、周囲騒音を低減することができる。
【００５１】
（Ｂ）
上記実施形態では、断面形状が略円形の排気ガス後処理装置の側面に冷却風が当たるように設定された構成を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５２】
例えば、断面形状が略楕円形の排気ガス後処理装置や、矩形の排気ガス後処理装置を用いてもよい。
この場合でも、排気ガス後処理装置の側面にぶつかった冷却風を、上部・下部排気口の方向へと導くことができる。
【００５３】
（Ｃ）
上記実施形態では、本発明を油圧ショベルに対して適用した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５４】
例えば、ホイールローダやクレーン車、ブルドーザ等のように、エンジンルーム内に排気ガス後処理装置を搭載した他の建設機械に対して、本発明を適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の建設機械は、排気ガス後処理装置を搭載した建設機械において、エンジンルーム内における冷却風の流路を確保して、冷却効率を向上させることができるという効果を奏することから、排気ガス後処理装置等の後処理装置を搭載した各種建設機械に対して広く適用可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１      油圧ショベル
２      下部走行体
３      旋回台（車体部）
４      作業機
５      カウンタウェイト
６      エンジン
９      機器室
１０      キャブ
１１      エンジンルーム
１１ａ    仕切り板
２０      排気ガス後処理装置
２１      冷却ユニット
２１ａ    冷却ファン
２１ｂ    クーリングコア
２２      エンジンフード
２３      排気ガス後処理装置カバー
３０      吸気口
３１      上部排気口
３２      下部排気口
１２２    エンジンフード
１３１    上部排気口
ｄ１      幅（エンジン）
ｄ２      幅（排気ガス後処理装置）
【図１】
2012105320.tif 000003
【図２】
2012105320.tif 000004
【図３】
2012105320.tif 000005
【図４】
2012105320.tif 000006
【図５】
2012105320.tif 000007
【図６】
2012105320.tif 000008
【図７】
2012105320.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成24年7月11日(2012.7.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部にエンジンルームが形成された車体部と、
前記エンジンルーム内に配置されたエンジンと、
前記エンジンルーム内に配置され、前記エンジンを冷却するために冷却風を発生させる冷却ファンと、前記冷却風と熱交換を行うクーリングコアと、を有する冷却ユニットと、
前記車体部の側面に形成された開口であって、前記冷却ファンによって冷却風を前記エンジンルーム内へ取り込む吸気口と、
前記エンジンの排気ガス中に含まれる粒子状物質を減少させる後処理装置として前記エンジンの上方側に設置されており、前記冷却風の流路上における前記冷却ファンの下流側に配置される排気ガス後処理装置と、
前記排気ガス後処理装置を覆うエンジンフードと、
前記排気ガス後処理装置の直上で、かつ前記エンジンフードの上面および車体前後方向における側面の少なくとも一方に形成されている上部排気口と、
前記車体部における底面に形成されている下部排気口と、
を備え、
前記排気ガス後処理装置は、その側面によって、前記冷却ファンによって生じた冷却風の流れを、前記上部排気口および前記下部排気口へと導く、
建設機械。
【請求項２】
前記排気ガス後処理装置は、本体部の中心の高さ位置が前記エンジンの上面の高さ位置とほぼ一致するように配置されている、
請求項１に記載の建設機械。
【請求項３】
前記排気ガス後処理装置は、前記冷却風の流路の方向に直交する方向において、前記エンジンルームの長さとほぼ同じ長さを有している、
請求項１に記載の建設機械。
【請求項４】
前記上部排気口と前記下部排気口とは、車体後方から見て、車体幅方向における位置がほぼ一致している、
請求項１に記載の建設機械。
【請求項５】
前記上部排気口は、前記排気ガス後処理装置の直上で、かつ前記エンジンフードの上面および車体前後方向における側面の両方に形成されている、
請求項１に記載の建設機械。
【請求項６】
前記排気ガス後処理装置は、断面視において略円形、略楕円形、あるいは矩形の形状を有している、
請求項１に記載の建設機械。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】明細書
【発明の名称】建設機械
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンルーム内に排気ガス後処理装置を搭載した建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンルーム内にエンジンを冷却するための冷却装置を搭載した油圧ショベル等の建設機械がある。
例えば、特許文献１には、車体部の外部へ漏れ出す騒音を低減しつつ、エンジンルーム内を流れる冷却風の流れを良好にするために、車体部に設けられた吸排気口の位置を工夫した建設機械（油圧ショベル）が開示されている。
【０００３】
一方で、近年、エンジンの排気ガス規制対策として、エンジンの排気ガス中に含まれる微粒子物質を除去するためのディーゼル微粒子捕集フィルタや選択還元触媒等の排気ガス後処理装置を搭載した建設機械がある（特許文献２参照）。特許文献２では、エンジンとは異なる部材に排気ガスの後処理装置を取り付けることで、エンジンの振動がそのまま後処理装置に伝達されることを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】
特開２００７−５５５３４号公報（平成１９年３月８日公開）
【特許文献２】
特開２０１０−７５２５号公報（平成２２年１月１４日公開）
【発明の概要】
【０００５】
しかしながら、上記従来の建設機械では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記特許文献１に開示された建設機械では、エンジンルーム内に、排気ガス後処理装置等の比較的大きな装置は搭載されていない。このため、特許文献１の建設機械に排気ガス後処理装置を搭載した場合には、エンジンルーム内においてスムーズに空気が流れる流路を確保することは困難となり、エンジンルーム内において冷却風の流路が乱れてスムーズに排気口から排出されなくなり、冷却装置による冷却効率を低下させるおそれがある。
【０００６】
また、特許文献２に開示された建設機械では、ディーゼル微粒子捕獲フィルタ等の排気ガス後処理装置の設置に関して、エンジンルーム内における冷却風の流路に関しては何ら考慮されていない。このため、後処理装置を搭載したことで、上記と同様に、エンジンルーム内における冷却風の流路が乱れてスムーズに排気口から排出されなくなり、冷却装置による冷却効率を低下させるおそれがある。
【０００７】
本発明の課題は、排気ガス後処理装置を搭載した建設機械において、エンジンルーム内における冷却風の流路を確保して、冷却効率を向上させることが可能な建設機械を提供することにある。
【０００８】
第１の発明に係る建設機械は、車体部と、エンジンと、冷却ユニットと、吸気口と、上部排気口と、エンジンフードと、排気ガス後処理装置と、下部排気口と、を備えている。車体部は、内部にエンジンルームが形成されている。エンジンは、エンジンルーム内に配置されている。冷却ユニットは、エンジンルーム内に配置され、エンジンを冷却するために冷却風を発生させる冷却ファンと、冷却風と熱交換を行うクーリングコアと、を有する。吸気口は、車体部の側面に形成された開口であって、冷却ファンによって冷却風をエンジンルーム内へ取り込む。排気ガス後処理装置は、エンジンの排気ガス中に含まれる粒子状物質を減少させる後処理装置としてエンジンの上方側に設置されており、冷却風の流路上における冷却ファンの下流側に配置されている。エンジンフードは、排気ガス後処理装置を覆っている。上部排気口は、排気ガス後処理装置の直上で、かつエンジンフードの上面および車体前後方向における側面の少なくとも一方に形成されている。下部排気口は、車体部における底面に形成されている。排気ガス後処理装置は、その側面によって、冷却ファンによって生じた冷却風の流れを、上部排気口および下部排気口へと導く。
【０００９】
ここでは、油圧ショベル等の建設機械の車体部の内部に形成されたエンジンルームにおいて、冷却ファンによって形成される冷却風の流路上に排気ガス後処理装置を配置し、エンジンの側方を通過した冷却風を意図的に排気ガス後処理装置に衝突させている。
【００１０】
すなわち、本発明の建設機械では、エンジンルーム内に流れる冷却風の流路に沿って、車体部の側面に形成された吸気口から冷却ユニット、エンジン、排気ガス後処理装置の順にエンジンルーム内に配置し、冷却風を排気ガス後処理装置に衝突させている。
【００１１】
これにより、排気ガス後処理装置の側面が冷却風の風向板として機能することで、エンジンルーム内において、排気ガス後処理装置の直上のエンジンフードに設けられた上部排気口から冷却風をスムーズに外部へ排出することができる。この結果、吸気口からエンジンルーム内に流入した冷却風の流路が妨げられることなく、スムーズに上部排気口から冷却風を排出することができるため、冷却効率を従来よりも向上させることができる。
【００１２】
また、ここでは、上述した上部排気口に加えて下部排気口を備えた建設機械において、エンジンルーム内において冷却風の風向板として機能させる排気ガス後処理装置を、上部排気口および下部排気口へと導くような位置に配置している。
【００１３】
これにより、吸気口からエンジンルーム内へ侵入し、冷却ユニットを通過してエンジン上面に沿って流れる冷却風をスムーズに車体部の上下面に形成された上部・下部排気口からそれぞれ排出することができる。
【００１４】
第２の発明に係る建設機械は、第１の発明に係る建設機械であって、排気ガス後処理装置は、本体部の中心の高さ位置がエンジンの上面の高さ位置とほぼ一致するように配置されている。
【００１５】
ここでは、排気ガス後処理装置の高さ位置を、冷却風が流れてくるエンジン上面を基準にして設定している。
これにより、排気ガス後処理装置の上半分がエンジンの上面から突出することになるため、吸気口からエンジンルーム内に侵入し、冷却ユニットを通過してエンジンの上面に沿って流れる冷却風を排気ガス後処理装置の上部に当てて所望の方向へ誘導することができる。
【００１６】
第３の発明に係る建設機械は、第１または第２の発明に係る建設機械であって、排気ガス後処理装置は、冷却風の流路の方向に直交する方向において、エンジンルームの長さとほぼ同じ長さを有している。
【００１７】
ここでは、排気ガス後処理装置が、冷却風の流路に直交する方向において、エンジンルーム内にほぼ一杯になる長さを有している。
これにより、エンジンの上面に沿って流れてきた冷却風を、確実に所望の方向へ導くことができる。
【００１８】
第４の発明に係る建設機械は、第１の発明に係る建設機械であって、上部排気口と下部排気口とは、車体後方から見て、車体幅方向における位置がほぼ一致している。
ここでは、上述した上部・下部排気口を、車体後方から見て、車体幅方向におけるほぼ一致する位置に設けている。
【００１９】
これにより、排気ガス後処理装置に衝突して方向が変えられた冷却風を、排気ガス後処理装置の上下に配置された上部・下部排気口からスムーズに外部へ導くことができる。
第５の発明に係る建設機械は、第１から第４の発明のいずれか１つに係る建設機械であって、上部排気口は、排気ガス後処理装置の直上で、かつエンジンフードの上面および車体前後方向における側面の両方に形成されている。
【００２０】
ここでは、車体部の上面に設けられた上部排気口を、エンジンフードの側面に設けている。
これにより、上部排気口は水平方向に向かって開口しているため、風雨や枯葉、土砂の侵入を効果的に抑制することができる。
【００２１】
第６の発明に係る建設機械は、第１から第５の発明のいずれか１つに係る建設機械であって、排気ガス後処理装置は、断面視において略円形、略楕円形、あるいは矩形の形状を有している。
【００２２】
ここでは、断面形状が略円形あるいは略楕円形の排気ガス後処理装置を配置している。
これにより、排気ガス後処理装置の側面に当たった冷却風を、スムーズに所望の方向へと導くことができる。
【発明の効果】
本発明に係る建設機械によれば、排気ガス後処理装置を搭載した建設機械において、エンジンルーム内における冷却風の流路を確保して、冷却効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】
本発明の一実施形態に係る油圧ショベルの外観の構成を示す側面図。
【図２】
図１の油圧ショベルを示す平面図。
【図３】
（ａ）は、図１の油圧ショベルの背面から見た部分断面図。（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図。
【図４】
図１の油圧ショベルのエンジンルーム内における構成を示す平面図。
【図５】
図１の油圧ショベルの旋回台上面に形成された上部排気口を示す斜視図。
【図６】
従来の下部排気口のみの場合と本発明の上部・下部排気口有りの場合とでクーリングユニットを通過する冷却風の量を比較したグラフ。
【図７】
本発明の他の実施形態に係る油圧ショベルの旋回台上面に形成された上部排気口を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明の一実施形態に係る油圧ショベル（建設機械）１について、図１〜図６を用いて説明すれば以下の通りである。
なお、以下の説明において使用する「車体前後方向」「車体左右方向」とは、キャブ１０（図１等参照）内でオペレータが椅子に座って正面を向いた状態を基準とする「前後方向」、「左右方向」を示すものとする。
【００２５】
［油圧ショベル１全体の構成］
本実施形態に係る油圧ショベル１は、図１および図２に示すように、下部走行体２と、旋回台（車体部）３と、作業機４と、カウンタウェイト５と、エンジン６と、機器室９と、キャブ１０と、排気ガス後処理装置２０と、冷却ユニット２１と、を備えている。そして、油圧ショベル１は、旋回時に車体後方の安全が保障されるように、後端旋回半径が下部走行体２の幅Ｂの１２０％以内であって、フロント最小旋回半径は１２０％を超える、いわゆる後方小旋回型（日本工業規格による定義（JIS A 8340-4））の油圧ショベルである。
【００２６】
下部走行体２は、進行方向左右両端部分に巻き掛けられた履帯Ｐを回転させることで、油圧ショベル１を前進・後進させるとともに、上面側に旋回台３を旋回可能な状態で搭載している。
【００２７】
旋回台３は、下部走行体２上において、旋回中心Ｏを中心として任意の方向に旋回可能であって、上面に作業機４と、カウンタウェイト５と、エンジン６と、キャブ１０と、冷却ユニット２１と、を搭載している。また、旋回台３は、側面に吸気口３０、上面に設けられた開閉可能なエンジンフード２２に上部排気口３１、底面に下部排気口３２がそれぞれ形成されており（図３（ａ）参照）、後述する冷却風の流路を形成する。
【００２８】
作業機４は、ブームと、ブームの先端に取り付けられたアームと、アームの先端に取り付けられたバケットとを含むように構成されており、油圧シリンダによってアームやバケット等を上下に移動させながら、土砂や砂礫等の掘削を行う土木工事の現場において作業を行う。
【００２９】
カウンタウェイト５は、例えば、鋼板を組み立てて形成した箱の中に屑鉄やコンクリート等を入れて固めたものであって、採掘時等において車体のバランスをとるために旋回台３の後端部に設けられている。
【００３０】
エンジン６は、下部走行体２や作業機４を駆動するための駆動源であって、カウンタウェイト５に隣接するエンジンルーム１１内に配置されている。
機器室９は、作業機４の側方に配置されており、図示しない燃料タンク、作動油タンクおよび操作弁等を収容する。
【００３１】
キャブ１０は、油圧ショベル１のオペレータが乗降する運転室であって、作業機４の先端部を見通せるように、旋回台３上における作業機４の側方となる左側前部に配置されている。
【００３２】
排気ガス後処理装置２０は、エンジン６の排気ガス中に含まれる粒子状物質を減少させる後処理装置として、エンジンルーム１１内におけるエンジン６の近傍に搭載されている。また、排気ガス後処理装置２０は、後段にて詳述する配置構成によってエンジンルーム１１内において風向板として機能する。
【００３３】
冷却ユニット２１は、エンジン６を冷却するために設けられており、エンジンルーム１１内において、上記排気ガス後処理装置２０とともにエンジン６を挟み込むようにして、エンジン６の近傍に配置されている。そして、冷却ユニット２１は、エンジン６によって回転駆動される冷却ファン２１ａと、エンジン６を流れる冷却水と空気との間で熱交換を行ってエンジン６の冷却水の温度を低下させるクーリングコア２１ｂとを有している（図３（ａ）参照）。なお、冷却ユニット２１の冷却ファン２１ａによってエンジンルーム１１内に形成される冷却風の流路については、後段にて詳述する。
【００３４】
［エンジンルーム１１内に形成される冷却風の流路］
本実施形態では、以下のような配置構成を採用することにより、エンジンルーム１１内においてスムーズに冷却風を通過させる流路を形成している。
【００３５】
具体的には、本実施形態の油圧ショベル１では、図３（ａ）に示すように、車体左右方向に沿って、旋回台３の側面に形成された吸気口３０から冷却ユニット２１、エンジン６、排気ガス後処理装置２０の順に配置されている。そして、旋回台３の上面の一部を覆うように取り付けられたエンジンフード２２は、排気ガス後処理装置２０の上方であってややエンジン６寄りの部分に、上部排気口３１を有している。また、旋回台３の底面には、排気ガス後処理装置２０の下方部分であってややエンジン６寄りの部分に、下部排気口３２が設けられている。
【００３６】
すなわち、本実施形態の油圧ショベル１では、冷却ファン２１ａの回転によって、車外からエンジンルーム１１内に取り込まれた冷却風は、吸気口３０、クーリングコア２１ｂ、冷却ファン２１ａ、エンジン６の順に通過した後、略円筒形の排気ガス後処理装置２０の側面にぶつかって、上部排気口３１、下部排気口３２へと導かれる。
【００３７】
ここで、排気ガス後処理装置２０は、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、エンジン６の上面に対して、略円筒形状の本体部分の中心Ｏの高さがほぼ一致するように配置されている。これにより、エンジン６の上面を通過した冷却風は、略円筒状の排気ガス後処理装置２０の側面の上半分にぶつかって上方へと導かれる。そして、排気ガス後処理装置２０の上方には、上部排気口３１が設けられているため、冷却風をスムーズに車外へと排出することができる。
【００３８】
また、排気ガス後処理装置２０は、図３（ｂ）に示すように、エンジン６の幅ｄ１よりも大きい幅ｄ２を有している。そして、排気ガス後処理装置２０の幅ｄ２は、エンジンルーム１１の幅、すなわちカウンタウェイト５の端面と仕切り板１１ａとの間の距離にほぼ一致する。これにより、冷却ファン２１ａによって形成された冷却風は、エンジン６の上方や側方を流れる際に、スムーズに上下の排気口３１，３２へと導かれる。
【００３９】
より詳細には、冷却ユニット２１を通過してエンジン６の上面に沿って車体幅方向に流れた冷却風（図４中の二点鎖線参照）は、そのほとんどが排気ガス後処理装置２０の側面の上半分にぶつかって上部排気口３１の方向へ導かれる。一方、エンジン６の側面に沿って流れた冷却風は、その一部が排気ガス後処理装置２０の側面における下半分にぶつかって下部排気口３２へと導かれる。
【００４０】
なお、排気ガス後処理装置２０によって冷却風が導かれる上部排気口３１は、図５に示すように、エンジンルーム１１の上方を覆うエンジンフード２２の上面および側面に形成されている。上部排気口３１は、略水平方向と略鉛直方向とに開口面積を大きくとっているため、冷却風が排気されやすい。したがって、上部排気口３１は、エンジンフード２２の上面および側面に設けられていることが、冷却効率上は好ましい。
【００４１】
次に、旋回台３の上下面にそれぞれ排気口（上部排気口３１、下部排気口３２）を設けたことによるエンジンルーム１１内における冷却風の流れに及ぼす影響について、図６を用いて以下で説明する。
【００４２】
図６は、クーリングコア２１ｂに含まれる各種クーリングユニット（ラジエータ、オイルクーラー、ＣＡＣ（Charge Air Cooler）、燃料クーラー、コンデンサ）を通過する冷却風の風量に関して、上部・下部排気口を設けた場合（本実施形態）と、下部排気口のみ設けた場合（従来）とで比較した結果をグラフで示している。
【００４３】
その結果、従来の下部排気口のみ設けた構成と比較して、本実施形態の構成では、いずれのクーリングユニットにおいても、冷却風の風量が増加していることが分かった。具体的には、上部・下部排気口を設けた場合の各クーリングユニットにおける風量は、平均して約５％増加していることが分かった。
【００４４】
以上の結果から、本実施形態のように、上部排気口３１と下部排気口３２とを設けたことで、エンジンルーム１１内における冷却風の流れがスムーズになり、冷却ユニット２１を通過する冷却風の風量を増加させて、従来よりも冷却効率を向上させることができる。
また、上部排気口３１は、車体中央に向かって開口するように設けられているため、車体外側にむかって開口している場合と比較して、周囲騒音を低減することができる。
【００４５】
＜特徴＞
本実施形態の油圧ショベル１では、以上のように、冷却ファン２１ａの回転によって吸気口３０からエンジンルーム１１内に侵入した冷却風が流れる流路上に排気ガス後処理装置２０を配置している。そして、冷却風の流路上に配置された排気ガス後処理装置２０は、冷却風を上部排気口３１、下部排気口３２へと導く風向板として機能する。
【００４６】
これにより、近年の排気ガス対策によってエンジンルーム１１内に排気ガス後処理装置２０を搭載した場合でも、排気ガス後処理装置２０によってエンジンルーム１１内における冷却風の流れが乱されることはなく、逆に、スムーズに上部排気口３１、下部排気口３２へと冷却風を導くことができる。この結果、冷却ユニット２１を通過する冷却風の風量を従来よりも増加させて、冷却ユニット２１における冷却効率を向上させることができる。
【００４７】
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００４８】
（Ａ）
上記実施形態では、冷却風を排出する上部排気口として、エンジンフード２２の上面および側面に形成された上部排気口３１を設けた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４９】
例えば、図７に示すように、エンジンフード１２２の側面だけに設けられた上部排気口１３１を設けてもよい。また、上部排気口から風雨や土砂、枯葉等が浸入するリスクを回避するという点では、略水平方向に向かって開口する上部排気口のみを設けることが好ましい。
【００５０】
図７に示す上部排気口１３１についても、上述した実施形態の上部排気口３１と同様に、車体中央に向かって開口しているため、車体外側に向かって開口している場合と比較して、周囲騒音を低減することができる。
【００５１】
（Ｂ）
上記実施形態では、断面形状が略円形の排気ガス後処理装置の側面に冷却風が当たるように設定された構成を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５２】
例えば、断面形状が略楕円形の排気ガス後処理装置や、矩形の排気ガス後処理装置を用いてもよい。
この場合でも、排気ガス後処理装置の側面にぶつかった冷却風を、上部・下部排気口の方向へと導くことができる。
【００５３】
（Ｃ）
上記実施形態では、本発明を油圧ショベルに対して適用した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５４】
例えば、ホイールローダやクレーン車、ブルドーザ等のように、エンジンルーム内に排気ガス後処理装置を搭載した他の建設機械に対して、本発明を適用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の建設機械は、排気ガス後処理装置を搭載した建設機械において、エンジンルーム内における冷却風の流路を確保して、冷却効率を向上させることができるという効果を奏することから、排気ガス後処理装置等の後処理装置を搭載した各種建設機械に対して広く適用可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１      油圧ショベル
２      下部走行体
３      旋回台（車体部）
４      作業機
５      カウンタウェイト
６      エンジン
９      機器室
１０      キャブ
１１      エンジンルーム
１１ａ    仕切り板
２０      排気ガス後処理装置
２１      冷却ユニット
２１ａ    冷却ファン
２１ｂ    クーリングコア
２２      エンジンフード
２３      排気ガス後処理装置カバー
３０      吸気口
３１      上部排気口
３２      下部排気口
１２２    エンジンフード
１３１    上部排気口
ｄ１      幅（エンジン）
ｄ２      幅（排気ガス後処理装置）
【国際調査報告】
2012105320.tif 000010
2012105320.tif 000011
2012105320.tif 000012
2012105320.tif 000013