(57)【要約】【課題】排気ガス後処理装置において、簡単な構成かつ限られたスペースで、ＮＯｘコントローラを熱と水から効果的に防護できるようにする。【解決手段】架台３０として、ＮＯｘ還元装置本体２３を支持する板状の天板３１と、天板３１の底面に連結され、天板３１を支える脚部とを設ける。ＮＯｘコントローラ２６を、天板３１に設けたコントローラ用ブラケット４０の下方に延びるブラケット本体４１における側面に取り付け、少なくともＮＯｘコントローラ２６の上面をコントローラ用ブラケット４０又は天板３１で覆う。【選択図】図１
2017053315.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
尿素還元作用を行うＮＯｘ還元装置本体と、
尿素水の噴射量を制御する尿素水噴射制御部と、
エンジン排気ガス中のＮＯｘ量を検出するＮＯｘセンサと、
上記ＮＯｘセンサからの信号をＮＯｘ情報として上記尿素水噴射制御部に送るＮＯｘコントローラと、
上記ＮＯｘ還元装置本体を支持する架台とを備えた排気ガス後処理装置であって、
上記架台は、
上記ＮＯｘ還元装置本体を支持する板状の天板と、
上記天板の底面に連結され、該天板を支える脚部とを備え、
上記ＮＯｘコントローラは、上記天板に設けられたコントローラ用ブラケットの下方に延びるブラケット本体における側面に取り付けられており、少なくとも該ＮＯｘコントローラの上面は、上記コントローラ用ブラケット又は上記天板で覆われている
ことを特徴とする排気ガス後処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の排気ガス後処理装置において、
上記コントローラ用ブラケットは、上記天板の縁部に取り付けられており、
上記ＮＯｘコントローラは、上記コントローラ用ブラケットにおける天板の真下側に取り付けられている
ことを特徴とする排気ガス後処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載の排気ガス後処理装置において、
上記コントローラ用ブラケットは、Ｌ字状であり、板状の上記ブラケット本体と、該ブラケット本体の上端に連続し、上記天板の上面に取り付けられる取付部とを備えている
ことを特徴とする排気ガス後処理装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１つに記載の排気ガス後処理装置を備えた建設機械であって、
上記ブラケット本体の外方に面する側面には、防水された電気機器が取り付けられている
ことを特徴とする建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気ガスを処理する排気ガス後処理装置及びそれを備えた建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、建設機械である油圧ショベルのエンジンルームには、油圧ポンプがエンジン出力軸に接続された状態で設けられている。この油圧ポンプの上方に排気ガス後処理装置が設置される（例えば、特許文献１参照）。この排気ガス後処理装置の支持構造として、天板及び複数の脚部からなる架台が油圧ポンプを跨いで設けられ、この架台の天板の上に排気ガス後処理装置が設置されるものが知られている。
【０００３】
この種の排気ガス後処理装置は、排気ガスに含まれる煤等のＰＭ（Particulate  Matter：粒子状物質）を除去する排気ガス浄化装置（ＤＰＦ：Diesel  Particulate  Filter）に加えて、ＮＯｘを低減するＮＯｘ還元装置（ＳＣＲ：Selective  Catalytic  Reduction）が、排気ガス浄化装置の下流側に並んで設けられる。ＮＯｘ還元装置は、排気ガス中のＮＯｘ量を検出するＮＯｘセンサと、尿素水の噴射量を制御する尿素水噴射制御部（ドージング・コントロール・ユニット：ＤＣＵ）と、ＮＯｘセンサからの信号をＮＯｘ情報として尿素水噴射制御部に送るＮＯｘコントローラとを有する。ＮＯｘコントローラは、ＮＯｘセンサに接続されるハーネスの長さを短くしてノイズとコストを抑える観点から、通常、ＮＯｘ還元装置の周辺で、かつＮＯｘセンサに近い位置に設置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２２４５４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、ＮＯｘ還元装置、特に排気ガス出口側の端部に設けられたテールパイプは、エンジン運転中に極めて高温となるため、ＮＯｘコントローラが高熱による寿命低下や故障、誤作動等の高温の悪影響を受ける問題がある。
【０００６】
また、ＮＯｘコントローラは水にも弱く、エンジンルームに浸入した雨水や洗浄水による悪影響を受ける可能性もある。なお、対策として、ＮＯｘコントローラを断熱材又は断熱材付のカバーで囲うことが考えられるが、コストアップや組付性の悪化を招くため得策でない。
【０００７】
さらに、天板の下方には、油圧ポンプ，その配管等多くの部品が設けられ、ＮＯｘコントローラの設置スペースが十分とはいえない。
【０００８】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、限られたスペースでもＮＯｘコントローラを熱と水から効果的に防護しながら取付できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、この発明では、ＮＯｘコントローラを取り付けるコントローラ用ブラケット又は架台の天板でＮＯｘコントローラの上面を覆うようにした。
【００１０】
具体的には、第１の発明では、尿素還元作用を行うＮＯｘ還元装置本体と、
尿素水の噴射量を制御する尿素水噴射制御部と、
エンジン排気ガス中のＮＯｘ量を検出するＮＯｘセンサと、
上記ＮＯｘセンサからの信号をＮＯｘ情報として上記尿素水噴射制御部に送るＮＯｘコントローラと、
上記ＮＯｘ還元装置本体を支持する架台とを備えた排気ガス後処理装置を対象とする。
【００１１】
そして、上記架台は、
上記ＮＯｘ還元装置本体を支持する板状の天板と、
上記天板の底面に連結され、該天板を支える脚部とを備え、
上記ＮＯｘコントローラは、上記天板に設けられたコントローラ用ブラケットの下方に延びるブラケット本体における側面に取り付けられており、少なくとも該ＮＯｘコントローラの上面は、上記コントローラ用ブラケット又は上記天板で覆われている。
【００１２】
上記の構成によると、ＮＯｘコントローラの上面をコントローラ用ブラケット又は天板で覆うので、天板よりも上方にあるＮＯｘ還元装置本体やテールパイプからの熱の影響を抑制することができると共に、雨水や洗浄水の影響を避けることができる。また、コントローラ用ブラケットの位置を適切に選択することにより、天板の下方に設けられた油圧ポンプ等を避けやすい。なお、ＮＯｘコントローラの上面は、天板の真下に来る場合には天板で覆われるが、真下よりも外側にある場合にはコントローラ用ブラケットで覆われる。
【００１３】
第２の発明では、第１の発明において、
上記コントローラ用ブラケットは、上記天板の縁部に取り付けられており、
上記ＮＯｘコントローラは、上記コントローラ用ブラケットにおける天板の真下側に取り付けられている。
【００１４】
上記の構成によると、コントローラ用ブラケットを天板の下方に設けた部品に邪魔されることなく容易に取り付けることができる。また、コントローラ用ブラケットにより、側方から飛んでくる水がＮＯｘセンサにかかるのを防ぐこともできる。なお、「天板の真下側」というのは、上方から見たときに、天板の下となる側を意味し、天板の側方から見たときにコントローラ用ブラケットの裏側となる位置を意味する。
【００１５】
第３の発明では、第２の発明において、
上記コントローラ用ブラケットは、Ｌ字状であり、板状の上記ブラケット本体と、該ブラケット本体の上端に連続し、上記天板の上面に取り付けられる取付部とを備えている。
【００１６】
上記の構成によると、例えば、ブラケット本体にＮＯｘセンサを予め取り付けておいて、取付部を天板の上面に吊り下げるように取り付ければ、ＮＯｘセンサの取付が極めて容易である。
【００１７】
第４の発明では、第１から第３のいずれか１つの発明の排気ガス後処理装置を備えた建設機械を対象とし、
上記ブラケット本体の外方に面する側面には、防水された電気機器が取り付けられている。
【００１８】
上記の構成によると、防水された電気機器、例えば走行用アラームであれば天板の真下と反対側の水のかかりやすい側面に設けることができるので、コントローラ用ブラケット周辺のスペースを有効に利用できる。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明によれば、ＮＯｘコントローラを天板に設けたコントローラ用ブラケットの側面に取り付け、少なくともＮＯｘコントローラの上面をコントローラ用ブラケット又は天板で覆うようにしたので、限られたスペースでＮＯｘコントローラを熱と水から効果的に防護するように設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る排気ガス後処理装置及びエンジンの概略を示す斜視図である。
【図２】油圧ショベルの全体を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る排気ガス後処理装置及びエンジンの概略を別の方向から見た斜視図である。
【図４】ＮＯｘコントローラ及びその周辺を拡大して示す斜視図である。
【図５】ＮＯｘコントローラが取り付けられたコントローラ用ブラケットを拡大して示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２２】
図２は、本発明の実施形態に係る建設機械としての油圧ショベル１を示す。この油圧ショベル１は、例えば、クローラ式の下部走行体２に上部旋回体３が旋回自在に搭載されている。下部走行体２は、ホイール式でもよい。上部旋回体３は、下部走行体２に支持されたアッパーフレーム４、このアッパーフレーム４に起伏自在に支持されたアタッチメント５、キャブ６、カウンターウエイト７、エンジンルーム８などで構成されている。アタッチメント５は、例えば、ブーム５ａやアーム５ｂ、バケット５ｃ、油圧シリンダ５ｄなどで構成され、アッパーフレーム４の前部に起伏自在に支持されている。
【００２３】
エンジンルーム８は、アッパーフレーム４の後部に設置され、エンジン１５等を収容している。エンジンルーム８の上面及び左右側面はガードパネル１１によって覆われており、その後面はカウンターウエイト７によって覆われている。
【００２４】
湾曲したガードパネル１１の略平坦なガードパネル１１の上面１１ａの後方側には排気ガスを外部に排気するテールパイプ１２が設けられている。このテールパイプ１２は、例えば、排気口を後方に向けた状態でガードパネル１１から上向きに突出している。
【００２５】
エンジンルーム８には、図１及び図３に簡略化して示すように、エンジン１５や油圧ポンプ１６、排気ガス後処理装置２０などが設置されている。排気ガス後処理装置２０は、排気ガス浄化装置（ＤＰＦ）２１と、ＮＯｘ還元装置(ＳＣＲ)２２とを備え、本実施形態では、これらが上下に並べられている。
【００２６】
エンジン１５は、エンジンルーム８の中央寄りに位置し、例えば、その回転軸を左右方向に向けた状態でアッパーフレーム４の上に支持されている。油圧ポンプ１６は、例えばエンジン１５に直列に連結されている。油圧ポンプ１６は、例えばエンジン１５によって駆動され、作動油を高圧にして循環経路に送り出すように構成されている。
【００２７】
排気ガス浄化装置２１は、排気音を抑制する消音装置と、排気ガス中の煤等を除去する煤浄化装置の両方の機能を備えている。一方、ＮＯｘ還元装置２２は、触媒を用いて排気ガス中のＮＯｘを減少させる機能を備えている。これらの装置は、油圧ポンプ１６の上方に例えば上下に並んで配置されているが、左右に並んでいてもよい。
【００２８】
排気ガス浄化装置２１及びＮＯｘ還元装置２２は、上流側からこの順に、エンジン１５からテールパイプ１２に至る排気経路の途中に直列に接続されている。具体的には、排気ガス浄化装置２１の後端部分に、エンジン１５から延びる排気ガス配管（図示せず）が接続されており、排気ガス浄化装置２１の前端部分に中継配管１８の一端が接続されている。そして、中継配管１８の他端はＮＯｘ還元装置２２の前端部分に接続され、ＮＯｘ還元装置２２の後端部分にテールパイプ１２が接続されている。
【００２９】
排気ガス浄化装置２１は、略円筒状のＮＯｘ還元装置本体２３を有している。図示しないが、密閉されたＮＯｘ還元装置本体２３の内部には、フィルターや触媒等、それぞれの機能に応じた部材や素材などが収容されている。
【００３０】
ＮＯｘ還元装置本体２３は、その下方に配置された天板３１に支持されている。具体的には、天板３１は、上方から見て、上下に並んだ排気ガス浄化装置２１及びＮＯｘ還元装置２２よりもひとまわり大きな矩形の輪郭を有しており、排気ガス浄化装置２１及びＮＯｘ還元装置２２は、例えば、天板３１にボルト等により固定されている。それにより、排気ガス浄化装置２１及びＮＯｘ還元装置２２は、天板３１に一体に組み付けられ、ユニット化されていてもよい。
【００３１】
ＮＯｘ還元装置２２は、ＮＯｘ還元作用を行うＮＯｘ還元装置本体２３と、排気ガス中のＮＯｘ量を検出するＮＯｘセンサ２４と、尿素水の噴射量を制御する尿素水噴射制御部(ドージング・コントロール・ユニット：ＤＣＵ)２５と、ＮＯｘセンサ２４からの信号をＮＯｘ情報として尿素水噴射制御部２５に送るＮＯｘコントローラ２６を有し、排気ガス中の尿素含有量に応じてＮＯｘ還元装置本体２３内への尿素噴射量が制御されるようになっている。ＮＯｘコントローラ２６は、ハーネス２７によって尿素水噴射制御部２５に接続されている。
【００３２】
この排気ガス後処理装置２０の支持構造として、板状の天板３１と、この天板３１の底面に連結され、天板３１を支える脚部３２からなる架台３０が油圧ポンプ１６の上方に設けられ、その天板３１上に排気ガス浄化装置２１及びＮＯｘ還元装置２２が上下に並んで設置されている。天板３１及び脚部３２は、鋼板等の一般的な金属製としてもよいが、特に天板３１について耐熱性と遮熱性の一方又は両方を備えた素材（樹脂成形品等）で形成してもよい。本実施形態では、脚部３２は、エンジン１５に対して取り付けられているが、アッパーフレーム４に直接取り付けられていてもよい。
【００３３】
ＮＯｘコントローラ２６は、例えば矩形板状であり、天板３１に設けられたコントローラ用ブラケット４０の下方に延びるブラケット本体４１における側面に取り付けられており、少なくともＮＯｘコントローラ２６の上面は、コントローラ用ブラケット４０又は天板３１で覆われている。具体的には、コントローラ用ブラケット４０は、天板３１の縁部に取り付けられており、ＮＯｘコントローラ２６は、天板３１の真下側、すなわち、ガードパネル１１から遠い側に取り付けられている。コントローラ用ブラケット４０は、例えばＬ字状に折り曲げられた鋼板よりなり、板状のブラケット本体４１と、このブラケット本体４１の上端に連続し、天板３１の上面にコントローラ用ブラケット４０を吊り下げるように取り付けられる取付部４２とを備えている。取付部４２の形状は特に限定されないが、例えば、一対の以上のボルト挿通孔４３が形成されている。ハーネス２７をクリップ２８でブラケット本体４１に固定するようにすれば、ハーネス２７の取り回しが容易な上に、ハーネス２７が損傷しにくい。
【００３４】
このように構成することで、例えば、ブラケット本体４１にＮＯｘセンサ２４及びハーネス２７を予め取り付けておいて、取付部４２の例えば一対のボルト挿通孔４３にそれぞれボルト４４を挿通して天板３１の上面に吊り下げるように取り付ければ、ＮＯｘセンサ２４の取付が極めて容易である。
【００３５】
そして、ブラケット本体４１の外方に面する側面には、防水された電気機器としての走行アラーム５０が取り付けられている。電気機器としては、防水されたものであれば何でもよく、ブラケット本体４１の側面が天板３１の周縁よりも外側に若干飛び出ているので、その電線５１の配線が容易である。
【００３６】
本実施形態では、ＮＯｘコントローラ２６の上面をコントローラ用ブラケット４０又は天板３１で覆うので、天板３１よりも上方にあるＮＯｘ還元装置本体２３やテールパイプ１２からの熱の影響を確実に抑制することができると共に、雨水や洗浄水の影響を避けることができる。また、コントローラ用ブラケット４０の位置を適切に選択することにより、天板３１の下方に設けられた油圧ポンプ１６等を避けやすい。
【００３７】
本実施形態では、防水された走行用アラームであれば水のかかりやすい天板３１の真下と反対側（ガードパネル１１の側面側）の面に設けることができるので、コントローラ用ブラケット４０周辺のスペースを有効に利用できる。
【００３８】
本実施形態では、コントローラ用ブラケット４０を天板３１の下方に設けた、油圧ポンプ１６、脚部３２などの部品に邪魔されることなく容易に取り付けることができる。また、コントローラ用ブラケット４０により、側方から飛んでくる水がＮＯｘセンサ２４にかかるのを防ぐこともできる。
【００３９】
したがって、本実施形態に係る排気ガス後処理装置２０によると、ＮＯｘコントローラ２６を天板３１に設けたコントローラ用ブラケット４０の側面に取り付け、少なくともＮＯｘコントローラ２６の上面をコントローラ用ブラケット４０又は天板３１で覆うようにしたので、限られたスペースでＮＯｘコントローラ２６を熱と水から効果的に防護するように設けることができる。
【００４０】
（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態について、以下のような構成としてもよい。
【００４１】
すなわち、ＮＯｘコントローラ２６の上面は、本実施形態のように、天板３１の真下よりも外側にある場合にはコントローラ用ブラケット４０で覆われるが、天板３１の真下に来る場合、例えば天板３１の真下にまでＮＯｘコントローラ２６が膨出している場合には、取付部４２と天板３１の両方で覆われる。さらには、天板３１の底面に取付部４２を固定するような場合には、天板３１に広く覆われるが、天板３１の下方の部品を避ける必要がある。また、上記実施形態では、ブラケット本体４１と取付部４２とが垂直に連続しているが、例えば、ブラケット本体４１が外方に広がるように取付部４２（天板３１）に対して傾斜していてもよい。さらには、取付部４２がなく、板状のブラケット本体４１を天板３１の側面に固定したり、脚部３２に固定したりしてもよい。
【００４２】
また、上記実施形態では、建設機械として油圧ショベルの例を示したが、移動式クレーン、杭打ち機など、ＮＯｘ還元装置を有する排気ガス後処理装置を備えたものであれば特に限定されない。
【００４３】
なお、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上説明したように、本発明は、建設機械等に用いられる尿素還元作用を行う排気ガス後処理装置について有用である。
【符号の説明】
【００４５】
１      油圧ショベル（建設機械）
２      下部走行体
３      上部旋回体
４      アッパーフレーム
５      アタッチメント
５ａ    ブーム
５ｂ    アーム
５ｃ    バケット
５ｄ    油圧シリンダ
６      キャブ
７      カウンターウエイト
８      エンジンルーム
１１      ガードパネル
１１ａ    上面
１２      テールパイプ
１５      エンジン
１６      油圧ポンプ
１８      中継配管
２０      排気ガス後処理装置
２１      排気ガス浄化装置
２２      ＮＯｘ還元装置
２３      ＮＯｘ還元装置本体
２４      ＮＯｘセンサ
２５      尿素水噴射制御部
２６      ＮＯｘコントローラ
２７      ハーネス
２８      クリップ
３０      架台
３１      天板
３２      脚部
４０      コントローラ用ブラケット
４１      ブラケット本体
４２      取付部
４３      ボルト挿通孔
４４      ボルト
５０      走行アラーム
５１      電線
【図１】
2017053315.tif 000003
【図２】
2017053315.tif 000004
【図３】
2017053315.tif 000005
【図４】
2017053315.tif 000006
【図５】
2017053315.tif 000007