(57)【要約】【課題】微粒子除去装置を備えた作業機械に好適な排気管の水抜き構造を実現する。【解決手段】下部走行体２の上に機械本体３が設置された作業機械１である。機械本体３は、周囲がカバー２０で覆われたエンジンルーム１０を備える。その内部には、エンジン１２や排気管２５、排気管２５内に設けられた微粒子除去装置２８、排気管２５の水抜き構造３０が設置されている。水抜き構造３０は、排気管２５における、微粒子除去装置２８よりも下流側の部位に開口する排水孔３１と、カバー１０の側面に開口する開口部２４と、開口部２４から斜め上向きに延びるドレンガイド３２とを有している。ドレンガイド３２の上端部は、排水孔３１の鉛直方向下側に位置している。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部走行体の上に機械本体が設置された作業機械であって、
前記機械本体は、周囲がカバーで覆われたエンジンルームを備え、
前記エンジンルームの内部には、
エンジンと、
前記エンジンが排出する排気ガスを前記エンジンルームの外に導く排気管と、
前記排気管の途中に設けられ、排気ガス中の微粒子を捕捉する微粒子除去装置と、
前記排気管内の水を前記エンジンルームの外に導く水抜き構造と、
が設置され、
前記水抜き構造は、
前記排気管における、前記微粒子除去装置よりも下流側の部位に開口する排水孔と、
前記カバーの側面における、前記排水孔よりも下方の部位に開口する開口部と、
前記開口部から斜め上向きに延びるドレンガイドと、
を有し、
前記ドレンガイドの上端部が、前記排水孔の鉛直方向下側に位置し、前記排水孔から流出する水を受け止める作業機械。
【請求項２】
請求項１に記載の作業機械において、
前記排気管は、
前記エンジンルームの上部に配置されたマフラーと、
前記マフラーに連なって、先端部分が前記エンジンルームの外に突出した排気口部と、
を有し、
前記排水孔が、前記マフラーに設けられ、前記排気口部の下側に位置している作業機械。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の作業機械において、
前記ドレンガイドが筒形状をしている作業機械。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の作業機械において、
前記ドレンガイドが、上側部分が開放された樋形状をしている作業機械。
【請求項５】
請求項４に記載の作業機械において、
前記エンジンルームの内部に、風向きが一定の気流を生じる冷却装置が設定され、
前記開口部が、気流に対して前記エンジンの下流側となる位置に配置されている作業機械。
【請求項６】
請求項４または請求項５に記載の作業機械において、
前記ドレンガイドは、前記エンジン側に向かって延びており、
水平方向から前記ドレンガイドを前記カバーの側面に投影したとき、前記開口部がその投影像の内側に位置して重なるように、前記ドレンガイドが配置されている作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＰＦ（Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ）等の微粒子除去装置を搭載した、油圧ショベル等の作業機械に関し、その中でも特に、マフラーの水抜き構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンから排出される排気ガス中には煤等の微粒子が含まれている。環境問題の高まりとともに、これら微粒子を除去して排気ガスを浄化する、微粒子除去装置を搭載した作業機械が増加しつつある。
【０００３】
この種の微粒子除去装置は、エンジンルーム内に設置されたマフラーに組み込まれているのが一般的である。捕捉した微粒子を除去するために、微粒子除去装置では、適時、再生処理が行われる。再生処理時には、マフラーの温度は６００℃近くにまで達する。
【０００４】
作業機械では、マフラーがエンジンルームの上部に配置されている機種が多数存在する。そのような機種では、通常、排気管の末端は排気口を後方に向けた状態でエンジンルームの上に突き出すように設けられている。そのため、排気口を通じて排気管内に雨水等が入り込む場合がある。
【０００５】
そこで、排気管内に雨水が入り込んでも排水できるように、マフラーに水抜き構造を設けた作業機械が提案されている（特許文献１，２）。
【０００６】
具体的には、特許文献１では、マフラーにドレン抜き用ホースが取り付けられている。マフラーに入り込んだ雨水は煤で汚れて真っ黒なドレン水になるため、美観を損ねることがないように、このホースを通じて機械室の下側からドレン水を放出している。
【０００７】
特許文献２の第２実施形態では、マフラーの下部に、貫通孔からなる排水口が設けられ、その下方にロート状の受け皿部を配置した水抜き装置が提案されている。受け皿部の最深部には、下方向に突出した管状突出部が形成されていて、この管状突出部が、下端部分がエンジンルームの床面の下方に突き出たドレン配管の上端部に挿入されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実開平２−４０９２６号公報
【特許文献２】特開２０１０−１６３８８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１のような、マフラーにホースを取り付けただけの水抜き構造であれば、簡単に、しかも安価に実現できる。しかし、微粒子除去装置が搭載された機種の場合には、再生処理時にマフラーが高温になるため、普通のホースでは溶けて外れる虞がある。
【００１０】
その点、特許文献２の水抜き装置の場合、ドレン配管がマフラーに直接接していないため、マフラーの振動が伝わらないし、ドレン配管に普通のホースを用いることも可能である。
【００１１】
しかし、特許文献２の水抜き装置では、ドレン水をエンジンルームの下方へ排水するために、各種装置が密集したエンジンルーム内を上下方向に横切るようにドレン配管が配置されている。その結果、ドレン配管が長くなるうえに、装置等を避けるためにドレン配管を湾曲させなければならず、ホースの潰れや捩れによって流路が狭まり、ホースが詰まってしまう虞がある。
【００１２】
ドレン配管を鋼管で形成すれば、流路の狭まりは防止できるが、構造が複雑になって設置が困難になるし、コストアップを招く。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、微粒子除去装置を備えた作業機械でも、安定して水抜きできる水抜き構造を簡素な構造でもって実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明では、微粒子除去装置の特性を利用して、エンジンルームの側面からドレン水を排水するようにした。
【００１５】
具体的には、本発明は、下部走行体の上に機械本体が設置された作業機械であって、前記機械本体は、周囲がカバーで覆われたエンジンルームを備えている。前記エンジンルームの内部には、エンジンと、前記エンジンが排出する排気ガスを前記エンジンルームの外に導く排気管と、前記排気管の途中に設けられ、排気ガス中の微粒子を捕捉する微粒子除去装置と、前記排気管内の水を前記エンジンルームの外に導く水抜き構造とが設置されている。
【００１６】
前記水抜き構造は、前記排気管における、前記微粒子除去装置よりも下流側の部位に開口する排水孔と、前記カバーの側面における、前記排水孔よりも下方の部位に開口する開口部と、前記開口部から斜め上向きに延びるドレンガイドとを有している。そして、前記ドレンガイドの上端部が、前記排水孔の鉛直方向下側に位置し、前記排水孔から流出する水を受け止める。
【００１７】
このように構成された作業機械によれば、まず、微粒子除去装置が排気管の途中に設けられているので、微粒子除去装置の下流側の排気管内は煤汚れのない状態となっている。そして、排水孔がその微粒子除去装置よりも下流側の部位に開口しているので、排気管の末端に開口する排気口から雨水が排気管内に入り込んでも、そのドレン水は煤で汚れずに排水孔から排水される。排水孔の鉛直方向下側には、ドレンガイドの上端部が位置し、排水孔から流出するドレン水はドレンガイドに受け止められるので、エンジンルーム内に散乱させることなく、ドレン水をエンジンルームの外に導くことができる。
【００１８】
ドレンガイドは、エンジンルームを覆うカバーの側面に開口する開口部から斜め上向きに延びているので、ドレンガイドに受け止められたドレン水は、滞ることなく開口部に導かれ、カバーの側面からエンジンルームの外に排出される。排出されるドレン水は煤で汚れていないので、エンジンルームの側面から排出しても美観は損なわれない。
【００１９】
カバーの側面に開口部が設けられているので、排気管がエンジンルーム内の上方に配置されている場合であっても、ドレンガイドの長さを短くでき、簡素な構造にできる。排気管の下方に装置が配置されていても支障なく設置できる。
【００２０】
より具体的には、前記排気管は、前記エンジンルームの上部に配置されたマフラーと、前記マフラーに連なって、先端部分が前記エンジンルームの外に突出した排気口部とを有し、前記排水孔が、前記マフラーに設けられ、前記排気口部の下側に位置しているようにすることができる。
【００２１】
この場合、排気口部から入り込む雨水は、容量の大きなマフラーに流れ落ちるので、マフラーよりも上流側に流れ込むのを防止できる。しかも、排水孔がマフラーに設けられ、排気口部の下側に位置しているので、速やかにマフラーから排水できる。
【００２２】
例えば、前記ドレンガイドは、筒形状や、上側部分が開放された樋形状にすることができる。
【００２３】
前記ドレンガイドが樋形状をしており、前記エンジンルームの内部に、風向きが一定の気流を生じる冷却装置が設定されている場合には、前記開口部は、気流に対して前記エンジンの下流側となる位置に配置するのが好ましい。
【００２４】
そうすれば、熱交換器等の熱を吸収した熱気は開口部に向かって流れる。そして、開口部に連なるドレンガイドの上側部分は開放されているので、開口部から熱気を効率よく放出させることができる。すなわち、開口部は、雨水を排出するだけでなく熱気の排出口としても機能させることができる。
【００２５】
また、前記ドレンガイドは、前記エンジン側に向かって延びており、水平方向から前記ドレンガイドを前記カバーの側面に投影したとき、前記開口部がその投影像の内側に位置して重なるように、前記ドレンガイドを配置するのが好ましい。
【００２６】
そうすれば、開口部に向かうエンジンの騒音は、ドレンガイドによって遮られるため、直接エンジンルームの外に漏れ出難くなる。従って、開口部がエンジンルーム内に開放されていても、エンジンの騒音を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、微粒子除去装置を備えた作業機械でも、安定した水抜きができる水抜き構造を簡素な構造で実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明を適用した油圧ショベルを側方から見た概略図である。
【図２】エンジンルーム内の構造を示す概略図である。
【図３】水抜き構造の部分を斜め方向から見た概略図である。
【図４】水抜き構造の部分を後方から見た概略図である。
【図５】図４において、矢印で示す方向から見たドレンガイド等の概略図である。
【図６】水抜き構造の変形例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。ただし、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限するものではない。
【００３０】
図１に、本発明を適用した油圧ショベル１（作業機械）を示す。この油圧ショベル１では、クローラ式の下部走行体２の上に、上部旋回体３（機械本体）が旋回自在に設置されている。上部旋回体３には、アタッチメント４やキャブ５、機械室６などが備えられている。なお、説明で用いる前後や上下左右、鉛直や水平等の方向は、同図に示す常態の油圧ショベル１を基準とする。
【００３１】
アタッチメント４は、ブームやアーム、バケットなどで構成され、上部旋回体３の前側に配置されている。アタッチメント４は、油圧制御により、様々な状態に変位操作できる。キャブ５は、略矩形箱状の操作室であり、上部旋回体３の左前側の部分に配置されている。キャブの内部には、下部走行体２やアタッチメント４等を操作するための各種操作機器や、オペレータが着座するシートなどが配置されている（図示せず）。機械室６は、上部旋回体３の右側の部分と後側の部分とに配置されている。
【００３２】
図２に示すように、機械室６の後側の部分はエンジンルーム１０となっており、その内部には、冷却装置１１やエンジン１２、油圧ポンプ１３などが設置されている。
【００３３】
エンジンルーム１０の周囲は、カバー２０で覆われている。具体的には、カバー２０は、側壁部２０ａと、上壁部２０ｂとを有し、側壁部２０ａがエンジンルーム１０の左右両側及び後側の側面を覆い、上壁部２０ｂがエンジンルーム１０の上面を覆っている。上壁部２０ｂの右端の部分には、外気をエンジンルーム１０内に取り込む吸気口２１が開口している。上壁部の左端の部分には、挿通口２２が小さく開口している。そして、側壁部２０ａの左側面には、ドレン水排出用のドレン開口２４（開口部）が開口している。ドレン開口２４の詳細については、別途後述する。
【００３４】
冷却装置１１は、ファン１１ａや熱交換器１１ｂなどで構成され、主にエンジン１２を循環する冷媒を冷却するために設けられている。冷却装置１１はエンジンルーム１０の右端の部分に配置されている。エンジン１２は、その駆動軸を左右方向（幅方向）に向けた状態でエンジンルーム１０の中央の部分に配置されている。油圧ポンプ１３は、エンジン１２と横並びに連結された状態で、エンジンルーム１０の左端寄りの部分の下側に配置されている。
【００３５】
冷却装置１１は、吸気口２１から外気を取り込んでエンジンルーム１０の内部に一定の風向きの風を発生させ、熱交換により熱交換器１１ｂを流れる冷媒を冷却する。具体的には、同図に矢印で示すように、冷却装置１１は、エンジンルーム１０の内部に、右から左に向かって流れる気流を形成する。そうして、熱交換器１１ｂやエンジン１２等を通過する際に吸熱して温った空気（熱気）は、エンジンルーム１０の左端寄りの床面等に形成された開口（図示せず）を通じて外部に放出される。
【００３６】
エンジン１２での燃焼によって排出される排気ガスは、排気管２５に導かれてエンジンルーム１０の外に放出される。排気管２５には、マフラー２６や排気口部２７が設けられている。マフラー２６は、排気管２５よりも大径の、両端が閉じられた円筒状の部材であり、エンジンルーム１０の左端の上側に、両端部を前後方向に向けた状態で配置されている。マフラー２６の下側には、油圧ポンプ１３が位置している（図３，図４参照）。
【００３７】
マフラー２６の前端部分には、エンジン側に連なる上流側の排気管２５（２５ａ）が接続されている。マフラー２６の後端部分の上側には、排気管２５の末端部分である排気口部２７が接続されている。排気口部２７は、マフラー２６から上方に延び、その先端部分は挿通口２２を通ってエンジンルーム１０の外に突き出している。排気口部２７の先端には排気口２７ａが開口している。排気口２７ａが横向くように、排気口部２７の先端部分は湾曲している。
【００３８】
マフラー２６の内部には、排気ガスを浄化するために、セラミック等の素材を用いて形成されたフィルタ２８（微粒子除去装置）が設置されている。フィルタ２８は、マフラー２６の前端側（排気ガスの上流側）の部分に配置されている。フィルタ２８の通過時に煤等の微粒子はフィルタ２８に捕捉されるため、排気ガスは浄化される。
【００３９】
フィルタ２８は、目詰まりしないように、適時、加熱することによって再生処理される。具体的には、高温の排気ガスを一定時間流すなどして、フィルタ２８は６００℃近くまで加熱される。そうすることで、捕捉された微粒子が燃焼し、フィルタ２８は微粒子の無い初期の状態に復帰する。
【００４０】
排気口２７ａを通じて雨水が排気管２５内に入り込む場合がある。そのため、この油圧ショベル１では、エンジンルーム１０の内部に、排気管２５内に入り込んだ雨水をエンジンルーム１０の外に導く水抜き構造３０が設置されている。
【００４１】
図３や図４に詳しく示すように、水抜き構造３０は、排水孔３１やドレンガイド３２、上述したドレン開口２４などで構成されている。
【００４２】
排水孔３１は、マフラー２６に設けられ、フィルタ２８の下流側の部位に開口している。具体的には、マフラー２６の後端寄りの部分に、小さな管状の排水ノズル３３が設けられている。排水ノズル３３は、マフラー２６の最も下側の部位から下向きに突出している。そして、その排水ノズル３３の先端に排水孔３１が開口している。
【００４３】
排水孔３１は、排気口部２７が接続された部位の下側に位置している。従って、排気口２７ａから雨水がマフラー２６の内部に入り込んでも、その下側に排水孔３１が位置しているので、円滑に雨水を排出させることができる。
【００４４】
なお、マフラー２６は、その前端側を後端側よりも相対的に上方に位置させ、後方に向かって下向きに傾いた状態にしておくのが好ましい。そうすれば、仮に雨水がマフラー２６内に大量に入り込むようなことがあっても、フィルタ２８が雨水に浸かり難くできる。
【００４５】
また、排水孔３１は、ドレン開口２４よりも上方に位置している。詳しくは、右斜め上方に位置している。
【００４６】
本実施形態のドレンガイド３２は、金属板や合成樹脂等を用いて樋形状に形成されている。具体的には、ドレンガイド３２は、帯板状の底板部３２ａと、底板部３２ａの各側縁に連なって互いに対向した一対の側板部３２ｂとを有し、上側部分が開放された断面コ字状に形成されている。
【００４７】
ドレンガイド３２の一方の端部（下端部）は、ドレン開口２４の位置及び形状に対応して側壁部２０ａの左側内面に固定されている。具体的には、ドレン開口２４は横に長い矩形形状をしており、その下側の縁に沿って底板部３２ａが固定され、その両側の縁に沿って側板部３２ｂが固定されている。
【００４８】
ドレンガイド３２は、ドレン開口２４から右方向へ斜め上向きに延びている。そして、ドレンガイド３２の他方の端部（上端部）は、排水孔３１の鉛直方向下側に位置している。詳しくは、ドレンガイド３２の幅寸法は、排水孔３１の口径よりも充分大きく設定されている。そして、排水ノズル３３は、底板部３２ａから上方に僅かに離れて位置し、底板部３２ａの長さ方向における端よりも内側であって、幅方向の略中央の部分に指向している。
【００４９】
従って、ドレンガイド３２は、排水孔３１から流出する雨水を安定して受け止めることができ、ドレン開口２４へ滞ることなく導くことができる。雨水は、排気管２５の内部を通過する際、煤汚れの無いフィルタ２８の下流側の部分を通るため、煤で汚れることなく流出する。従って、雨水をカバー２０の側面に形成されたドレン開口２４から排出しても、カバー２０が煤で汚れないため、美観は損なわれない。
【００５０】
しかも、マフラー２６の近くに位置するカバー２０の側面にドレン開口２４を設けたことで、従来のようにエンジンルーム１０の下側から排出するのに比べて、ドレンガイド３２の長さを短くできる。マフラー２６の下方に油圧ポンプ１３が配置されていても支障なく設置できる。
【００５１】
加えて、本実施形態の水抜き構造３０は、熱気の排出口としても機能する。
【００５２】
具体的には、エンジンルーム１０の内部には、上述したように、右から左に向かって流れる気流が形成されている。それに対し、ドレン開口２４は、その気流に対してエンジン１２よりも下流側で、気流と対向する位置に配置されている。従って、熱気はドレン開口２４に向かって流れるため、ドレン開口２４から熱気を効率よく放出させることができる。従って、ドレン開口２４は、雨水を排出するだけでなく熱気の排出口としても機能する。熱気の排出に伴い、雨水の排出も促進される点で有利である。
【００５３】
更に、本実施形態の水抜き構造３０は、エンジン１２の騒音が抑制できるようにも工夫されている。
【００５４】
具体的には、ドレンガイド３２は、側壁部２０ａの左側面からエンジン１２の側（右側）に向かって延びるように配置されている。そして、図４において矢印で示すように、エンジン１２側の水平方向からドレンガイド３２をカバー２０の側面に投影したとき、図５に示すように、ドレン開口２４（同図にて網線で示す）がその投影像の内側に位置して重なるように、ドレンガイド３２の傾きが設定されている。
【００５５】
すなわち、ドレン開口２４に向かうエンジン１２の騒音は、ドレンガイド３２によって遮られ、直接エンジンルーム１０の外に漏れ出にくくなる。その結果、エンジン１２の騒音を抑制することができる。
【００５６】
（変形例）
図６に、水抜き構造３０の変形例を示す。本変形例では、ドレンガイド３２が筒形状をしている点で、上述した実施形態と相違している（ドレンガイド３２Ａと称する）。具体的には、ドレン開口２４は、円形に形成されている。ドレンガイド３２Ａは、ドレン開口２４と略同径のパイプを用いて形成されており、その一方の端部（下端部）がドレン開口２４の縁に沿って固定されている。なお、冷却装置１１やマフラー２６など、その他の構成や配置等は、上述した実施形態と同様である。
【００５７】
ドレンガイド３２Ａは、ドレン開口２４から右方向へ斜め上向きに延びて、ドレンガイド３２Ａの他方の端部（上端部）の開口（受け口３５ともいう）は、排水孔３１の鉛直方向下側に位置している。ドレンガイド３２Ａの直径は排水ノズル３３の直径よりも充分大きく設定されている。
【００５８】
排水孔３１から流出する水を受け止め易くするために、ドレンガイド３２Ａはその途中で上向きに曲げられていて、受け口３５の面積が、鉛直方向から見て大きくなるように設定されている。また、ドレンガイド３２Ａを途中で曲げずに、排水孔３１の下側まで直線状に延ばし、ドレンガイド３２Ａの上端を水平方向から斜めに切断してもよい。そうすれば、受け口３５の断面形状が長円状になり、鉛直方向から見た受け口３５の面積を大きくすることができる。
【００５９】
なお、本発明にかかる作業機械は、上述した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。
【００６０】
例えば、下部走行体はホイール式でもよく、作業機械も油圧ショベルに限らない。排水孔３１は、排気管２５におけるフィルタ２８の下流側に位置していればよく、必ずしもマフラー２６に設ける必要はない。冷却装置１１やエンジン１２、ドレン開口２４、マフラー２６等、エンジンルーム１０の内部での各装置の配置は、左右逆であってもよい。
【００６１】
カバー２０の側面に熱気の排出口が設けられている機種の場合、その排出口をドレン開口２４に利用してもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１  油圧ショベル（作業機械）
２  下部走行体
３  上部旋回体（機械本体）
１０  エンジンルーム
１１  冷却装置
１２  エンジン
１３  油圧ポンプ
２０  カバー
２４  ドレン開口（開口部）
２５  排気管
２６  マフラー
２８  フィルタ（微粒子除去装置）
３０  水抜き構造
３１  排水孔
３２  ドレンガイド
【図１】
2012214989.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2012214989.tif 000006
【図５】
2012214989.tif 000007
【図６】
2012214989.tif 000008