(57)【要約】【課題】コストを抑えてエンジンルーム内の配管を冷却することができる建設機械のエンジンルーム内の配管冷却装置を提供する。【解決手段】エンジンルームＥＲ内には、配管１９を冷却するために配管冷却装置２０が設けられている。配管冷却装置２０は、エンジン１１を冷却する既存のラジエータ１４と対向して配置された既存のファン１３、ファン１３とラジエータ１４との間にファン１３を囲むように配置された既存のシュラウド１５、新たに追加した冷却用配管２１を備える。冷却用配管２１は配管１９を覆うように配置されている。冷却用配管２１は、一端側がシュラウド１５に設けられた接続用開口部１５ａに接続し、他端側が建屋カバー１０１に設けられた接続用開口部１０１ａに接続している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建屋カバーにより形成されたエンジンルーム内の配管を冷却するために使用される建設機械のエンジンルーム内の配管冷却装置であって、
前記エンジンルーム内のエンジンを冷却する既存のラジエータと対向して配置された既存のファンと、前記ファンと前記ラジエータとの間に前記ファンを囲むように配置された既存のシュラウドと、前記配管を覆うように配置された冷却用配管とを備え、
前記冷却用配管は、一端側が前記シュラウドに設けられた接続用開口部に接続し、他端側が前記建屋カバーに設けられた接続用開口部に接続していることを特徴とする建設機械のエンジンルーム内の配管冷却装置。
【請求項２】
請求項１に記載の建設機械のエンジンルーム内の配管冷却装置において、
前記冷却用配管内を開閉する制御弁を備えることを特徴とする建設機械のエンジンルーム内の配管冷却装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の建設機械のエンジンルーム内の配管冷却装置において、
前記配管は、尿素ＳＣＲシステムを構成している尿素水ポンプと尿素水噴射装置とを接続する尿素水配管であり、前記冷却用配管は当該尿素水配管を覆うものであることを特徴とする建設機械のエンジンルーム内の配管冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械のエンジンルーム内の配管を冷却するために使用される冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ショベル等の建設機械のエンジンルーム内には、エンジン、油圧ポンプ、エンジンを冷却するラジエータ、ラジエータと対向して配置されたファン、ファンとラジエータとの間にファンを囲むように配置されたシュラウド等が配置されている。さらに、エンジンルーム内には、燃料配管、尿素水配管、電気配線等の配管が配策されている。
【０００３】
一方、建設機械を炎天下等、高温の環境下で駆動させる場合は、エンジンルーム内が高温になる。この場合には、配管がエンジンルーム内の熱で温められることにより配管内を通る流体の温度が上昇してしまい、建設機械の稼働に支障をきたすおそれがある。
【０００４】
そこで、エンジンルームを形成している建屋カバーに開口部を設け、この開口部からエンジンルーム内に外気を入れてエンジンルーム内の温度を下げることにより配管を冷却する方法が採られている。
【０００５】
しかし、エンジン等の機器の保護を考慮すると、開口部の大きさには限界がある。したがって、建屋カバーに開口部を設けても、配管を十分に冷却できないおそれがある。
【０００６】
そこで、例えば、エンジンルーム内に新たに気流源（ファン）を設け、この気流源を使用して配管を冷却する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−３３８０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、エンジンルーム内に気流源を新たに設ける場合には、コストが大幅にかかってしまう問題があった。
【０００９】
本発明は、以上の問題を鑑みて成されたものであり、コストを抑えてエンジンルーム内の配管を冷却することができる建設機械のエンジンルーム内の配管冷却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者等は、鋭意研究の結果、前記課題を解決するために以下のような建設機械のエンジンルーム内の配管冷却装置を採用した。
【００１１】
本発明の建設機械のエンジンルームの配管冷却装置は、
建屋カバーにより形成されたエンジンルーム内の配管を冷却するために使用される建設機械のエンジンルーム内の配管冷却装置であって、
前記エンジンルーム内のエンジンを冷却する既存のラジエータと対向して配置された既存のファンと、前記ファンと前記ラジエータとの間に前記ファンを囲むように配置された既存のシュラウドと、前記配管を覆うように配置された冷却用配管とを備え、
前記冷却用配管は、一端側が前記シュラウドに設けられた接続用開口部に接続し、他端側が前記建屋カバーに設けられた接続用開口部に接続していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の建設機械のエンジンルーム内の配管冷却装置では、配管を覆う冷却用配管を新たに追加し、冷却用配管の両端側をシュラウドの接続用開口部と建屋カバーの接続用開口部とに接続した。これによりファンが駆動すると、外気が建屋カバーの接続用開口部から冷却用配管内に入ってシュラウドの方へ流れる。配管は、冷却用配管内を流れる外気により冷却される。したがって、本発明の建設機械のエンジンルーム内の配管冷却装置は、既存のファンを利用してエンジンルーム内の配管を冷却することが可能になるので新たな気流源を必要とせずコストが抑えられる。よって、本発明の建設機械のエンジンルームの配管冷却装置は、コストを抑えてエンジンルーム内の配管を冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態を示す油圧ショベルの左側面図である。
【図２】同実施の形態のエンジンルームの上面の模式図である。
【図３】同実施の形態のエンジンルームの側面の模式図である。
【図４】同実施の形態の冷却用配管の断面図である。
【図５】同実施の形態の尿素ＳＣＲシステムの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を図にしたがって説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施の形態を示す油圧ショベル１の左側面図である。この油圧ショベル１は、走行体２と、走行体２上に旋回可能に設けられた旋回体３と、旋回体３の前側に設けられた掘削作業等を行う作業装置４とを備えている。
【００１６】
旋回体３上には、前側に運転室５が設けられ、後側に機械室６が設けられている。機械室６の後側にはカウンタウエイト７が設けられている。
【００１７】
機械室６には、図２や図３に示すようにエンジンルームＥＲが設けられている。このエンジンルームＥＲは、旋回体３に設けられた建屋カバー１０１により形成されている。
【００１８】
最初に、エンジンルームＥＲ内の基本的な構成を説明する。エンジンルームＥＲ内には、エンジン１１、エンジン１１に接続した油圧ポンプ１２とファン１３が設けられている。
【００１９】
さらに、エンジンルームＥＲ内には、エンジン１１を冷却するラジエータ１４がファン１３と対向して配置されている。ラジエータ１４とファン１３との間には、シュラウド１５がファン１３を覆うように配置されている。ラジエータ１４のファン１３と反対側にはバッテリ１６が設けられている。
【００２０】
建屋カバー１０１の上面には、図示しないが、ラジエータ１４のファン１３と反対側の位置に取入口が形成されている。
【００２１】
エンジン１１の排気側にはマフラ１７が取り付けられている。マフラ１７には、排気管１８が建屋カバー１０１の上面から突出して取り付けられている。さらに、建屋カバー１０１の上面には、図示しないが、排気管１８の近傍に排出口が形成されている。
【００２２】
次に、エンジンルームＥＲ内の基本的な動作を説明する。ファン１３が駆動すると、外気Ａが取入口からエンジンルームＥＲに流入してラジエータ１４を通過する。ラジエータ１４はこの外気Ａを利用して、エンジン１１との間で循環しているエンジン１１の冷却水を冷却する。エンジン１１は、この冷却水により冷却される。
【００２３】
また、シュラウド１５により、取入口から流入した外気Ａがラジエータ１４へスムーズに案内されるので、大量の外気Ａをラジエータ１４に通すことができ、エンジン１１を効率良く冷却することが可能になっている。
【００２４】
また、ラジエータ１４を通過した外気Ａは上昇してエンジン１１側へ送られ、排出口からエンジンルームＥＲの外へ排出される。
【００２５】
続いて、エンジンルームＥＲにおいて本発明にかかる構成について説明する。エンジンルームＥＲ内には、配管１９が配索されている。配管１９としては、燃料配管、尿素水配管、電気配線等を含む。
【００２６】
さらに、エンジンルームＥＲ内には、配管１９を冷却するために配管冷却装置２０が設けられている。この配管冷却装置２０は、上記で説明した既存のファン１３および既存のシュラウド１５、新たに追加した冷却用配管２１および制御弁２２を備える。
【００２７】
冷却用配管２１は配管１９を覆うように配置されている。冷却用配管２１の一端側は、シュラウド１５に設けられた接続用開口部１５ａに接続している。冷却用配管２１の他端側は、建屋カバー１０１に設けられた接続用開口部１０１ａに接続している。制御弁２２は、冷却用配管２１内を開閉するものである。
【００２８】
次に、配管冷却装置２０の動作を説明する。ファン１３が駆動すると、外気Ａが建屋カバー１０１の接続用開口部１０１ａから冷却用配管２１内に入ってシュラウド１５の方へ流れる。配管１９は、冷却用配管２１内を流れる外気Ａにより冷却される。
【００２９】
このように本実施の形態の配管冷却装置２０では、既存のファン１３（気流源）を利用してエンジンルームＥＲ内の配管１９を冷却することが可能になる。したがって、新たな気流源を必要としないのでコストが抑えられる。よって、本実施の形態の配管冷却装置２０は、コストを抑えてエンジンルームＥＲ内の配管１９を冷却することができる。
【００３０】
また、本実施の形態の配管冷却装置２０は、寒冷地で油圧ショベル１を稼働する場合に、制御弁２２により冷却用配管２１内を閉じて外気Ａを流さないようにする。このようにすることで、外気Ａの温度が低い場合でも配管１９内の流体の温度が下がり過ぎることはなく、油圧ショベル１の稼働に悪影響を与えるおそれがない。よって、本実施の形態の配管冷却装置２０は、外気Ａの温度に応じて配管１９の冷却を行うことが可能になるので、利便性を上げることができる。
【００３１】
なお、制御弁２２の開閉は、手動または自動のいずれの方法で行っても良い。制御弁２２の開閉を自動で行う場合には、センサ等により配管１９の温度を検出し、検出した温度に基づいて制御弁２２の開閉を行うようにしても良い。
【００３２】
以上、本発明にかかる実施の形態を例示したが、上記の実施の形態は本発明の内容を限定するものではない。また、本発明の請求項の範囲を逸脱しない範囲であれば、各種の変更等は可能である。
【００３３】
例えば、冷却用配管２１の材質は、鉄鋼管の他、負圧耐久性と耐熱性があれば蛇腹管等でも良い。また、冷却用配管２１のレイアウトは特に限定されない。冷却用配管２１を配管１９の配索時に併せて設置しても良いし、または後付けでも良い。また、冷却用配管２１を這わせる空間があればエンジンルームＥＲ内のどこでも良い。例えば、図３に示すようにエンジン１１の下側から油圧ポンプ１２の下側にかけて冷却用配管２１を這わせても良い。
【００３４】
冷却用配管２１の断面形状は、図４に示すように円形や角形等、特に限定されない。冷却用配管２１に覆われる配管１９の本数も特に限定されない。また、冷却用配管２１の配管１９を覆う範囲（冷却範囲）も特に限定されない。
【００３５】
また、図示しないが、建屋カバー１０１の接続用開口部１０１ａにメッシュ材（網材）を被覆して取り付けても良い。このメッシュ材により、冷却用配管２１に外気Ａが入るときに外気Ａ中の粉塵がメッシュ材で捕獲されるので、冷却用配管２１内が粉塵で詰まるのを防ぐことができる。したがって、冷却用配管２１に外気Ａをスムーズに流すことが可能になり、配管１９の冷却効率を上げることができる。
【００３６】
また、本実施の形態の配管冷却装置２０が適用される配管１９として、燃料配管、尿素水管、電気配線等を挙げたが、尿素水管は図５に示す尿素ＳＣＲシステム２０１に使用される。
【００３７】
尿素ＳＣＲシステム２０１は、周知のようにディーゼルエンジンが搭載された建設機械等の車両のエンジンルームＥＲ内に設けられ、排気ガス中の窒素酸化物を還元して排気ガスを浄化するものである。
【００３８】
この尿素ＳＣＲシステム２０１は、尿素ＳＣＲシステム本体２０２と、尿素ＳＣＲシステム本体２０２に尿素水を添加する尿素水添加装置２０３とを備えている。
【００３９】
尿素ＳＣＲシステム本体２０２は、エンジン１１の排気通路１１ａ内に上流側から順に配置された前段酸化触媒２２１、ＳＣＲ触媒２２２、後段酸化触媒２２３を備えている。
【００４０】
尿素水添加装置２０３は、尿素水タンク２３１、尿素水タンク２３１に接続された尿素水ポンプ２３２、尿素水ポンプ２３２に接続された尿素水噴射装置２３３を備えている。尿素水噴射装置２３３の噴射位置は、前段酸化触媒２２１とＳＣＲ触媒２２２との間に設定されている。
【００４１】
尿素ＳＣＲシステム２０１による排気ガスの浄化方法を説明する。尿素水ポンプ２３２は、尿素水タンク２３１から尿素水を吸い上げて尿素水噴射装置２３３に供給する。尿素水噴射装置２３３は、尿素水ポンプ２３２から供給された尿素水を前段酸化触媒２２１とＳＣＲ触媒２２２との間に噴射する。
【００４２】
前段酸化触媒２２１は、エンジン１１の排気ガス中の炭化水素と一酸化炭素を酸化して無害な二酸化炭素と水にする。前段酸化触媒２２１を通過した排気ガス中の窒素酸化物には、尿素水噴射装置２３３から噴射された尿素水が添加される。尿素水は排気ガスの熱により加水分解されてアンモニアが生成される。このアンモニアは、ＳＣＲ触媒２２２において窒素酸化物を無害な窒素に還元する。余剰のアンモニアは後段酸化触媒２２３により酸化されて無害な窒素と水になる。
【００４３】
上記の尿素ＳＣＲシステム２０１において、本実施の形態の配管冷却装置２０が適用される尿素水配管は、尿素水ポンプ２３２と尿素水噴射装置２３３とを接続する尿素水配管１９である。その理由は以下の通りである。
【００４４】
尿素水は約７０℃で分解するのに対し、エンジンルームＥＲ内の温度は通常８０℃〜９０である。さらに、尿素水ポンプ２３２と尿素水噴射装置２３３とを接続する尿素水配管１９の長さは一般的に長い。したがって、この尿素水配管１９を通る尿素水は、エンジンルームＥＲ内の熱の影響を受けて分解してしまうおそれがある。
【００４５】
そこで、本実施の形態の配管冷却装置２０では、この尿素水配管１９を冷却用配管２１で覆って冷却することにより、尿素水配管１９内を通る尿素水の温度の上昇を抑えて分解を防ぐことができる。よって、本実施の形態の配管冷却装置２０は、尿素水配管１９を冷却する場合でも、コストを抑えて排気ガスの浄化処理効率の低下を抑えることができる。
【符号の説明】
【００４６】
１    油圧ショベル（建設機械）
１１    エンジン
１３    ファン
１４    ラジエータ
１５    シュラウド
１５ａ    シュラウドの接続用開口部
１９    配管
２０    配管冷却装置
２１    冷却用配管
２２    制御弁
１０１    建屋カバー
１０１ａ    建屋カバーの接続用開口部
２０１    尿素ＳＣＲシステム
２３２    尿素水ポンプ
２３３    尿素水噴射装置
ＥＲ    エンジンルーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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