KR101630253B1

KR101630253B1 - 작업 차량

Info

Publication number: KR101630253B1
Application number: KR1020157013981A
Authority: KR
Inventors: 고조 오쿠다; 쓰요시 고바야시
Original assignee: 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
Priority date: 2013-09-25
Filing date: 2013-09-25
Publication date: 2016-06-14
Also published as: US20150086314A1; DE112013000149T5; CN103797195A; JPWO2015045022A1; KR20150069031A; US9074343B2; WO2015045022A1; CN103797195B; JP5636512B1; DE112013000149B4

Abstract

엔진과 배기 처리 장치와 접속관과 환원제 분사 장치는, 엔진룸 내에 배치된다. 제1 수용 공간은, 엔진룸보다 제1 방향 측에 위치하고 있다. 환원제 펌프는, 제1 수용 공간 내에 배치되어 있다. 도관은, 엔진룸 내에 있어서 크랭크축에 대하여 제1 방향 측을 지나도록 배치된다.

Description

작업 차량{WORK VEHICLE}

본 발명은, 작업 차량에 관한 것이다.

작업 차량에는, 엔진으로부터의 배기를 처리하기 위한 배기 처리 장치가 탑재되어 있다. 배기 처리 장치에는, 엔진으로부터의 배기를 배기 처리 장치에 안내하는 접속관이 접속되어 있고, 접속관에는, 환원제 분사 장치가 장착되어 있다. 환원제 분사 장치는, 접속관 내에 요소수(尿素水) 등의 환원제(還元劑)를 분사한다. 배기 처리 장치는, 환원제를 사용하여, 배기 중의 질소산화물(NOx)을 저감한다.

작업 차량에는, 환원제 분사 장치에 환원제를 공급하기 위한 환원제 펌프가 구비된다. 환원제 펌프는 도관에 의해 환원제 분사 장치와 접속되어 있고, 도관을 통하여 환원제 분사 장치에 환원제를 공급한다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

일본 공개특허 제2012―240518호

환원제는, 고온으로 과연 단시간에 분해가 진행되므로, 환원제 펌프는, 과도하게 고온으로 되는 환경을 피해 배치되는 것이 바람직하다. 엔진이 배치되는 엔진룸은, 엔진의 열에 의해 고온으로 되므로, 환원제 펌프는, 엔진룸 밖에 배치되는 것이 바람직하다.

그러나, 환원제 펌프가 엔진룸 밖에 배치되어도, 환원제 분사 장치에 접속되는 도관의 일부는, 엔진룸 내에 배치된다. 그러므로, 엔진룸의 열에 의한 도관 내의 환원제에 대한 열영향이 염려된다. 특히, 환원제는, 수cm/s 정도의 매우 낮은 유속(流速)으로 도관 내를 흐르므로, 엔진룸 내의 도관이 길어질수록, 도관 내의 환원제에 대한 열의 영향이 커진다.

본 발명의 과제는, 도관 내의 환원제에 대한 열 영향을 저감할 수 있는 작업 차량을 제공하는 것에 있다.

작업 차량은, 차량 본체와, 엔진과, 배기 처리 장치와, 접속관과, 환원제 분사 장치와, 환원제 펌프와, 도관을 구비한다. 차량 본체는, 엔진룸과, 엔진룸으로부터 구획된 제1 수용 공간을 가진다. 엔진은, 크랭크축과, 흡기 매니폴드와, 배기 매니폴드를 가진다. 흡기 매니폴드는, 크랭크축의 길이 방향에 수직인 방향에서의 한쪽인 제1 방향 측에 배치된다. 배기 매니폴드는, 크랭크축의 길이 방향에 수직인 방향에서의 다른 쪽인 제2 방향 측에 배치된다. 배기 처리 장치는, 환원제를 사용하여 엔진으로부터의 배기를 정화한다. 접속관은, 배기 처리 장치에 접속되고, 엔진으로부터의 배기를 배기 처리 장치에 안내한다. 환원제 분사 장치는, 크랭크축에 대하여 제1 방향 측에 배치되고, 접속관 내에 환원제를 분사한다. 환원제 펌프는, 환원제를 토출(吐出)한다. 도관은, 환원제 펌프로부터 환원제 분사 장치에 환원제를 안내한다. 엔진과 환원제 분사 장치는, 엔진룸 내에 배치된다. 제1 수용 공간은, 엔진룸보다 제1 방향 측에 위치하고 있다. 환원제 펌프는, 제1 수용 공간 내에 배치되어 있다. 도관은, 엔진룸 내에 있어서 크랭크축에 대하여 제1 방향 측을 지나도록 배치된다.

이 경우, 환원제 분사 장치는 크랭크축에 대하여 제1 방향 측에 배치되어 있고, 환원제 펌프는, 엔진룸에 대하여 제1 방향 측에 위치하는 제1 수용 공간 내에 배치된다. 그러므로, 환원제 분사 장치와 환원제 펌프를 접속하는 도관을 짧게 할 수 있다. 이로써, 도관 내의 환원제에 대한 열 영향을 저감할 수 있다. 또한, 엔진룸 내에 있어서 제1 방향 측의 공간 즉 흡기 측의 공간의 온도는, 제2 방향 측의 공간 즉 배기 측의 공간의 온도보다 낮다. 그러므로, 도관이 엔진룸 내에 있어서 크랭크축에 대하여 흡기측을 지나도록 배치됨으로써, 도관 내의 환원제에 대한 열 영향을 더욱 저감할 수 있다.

바람직하게는, 작업 차량은, 유압 펌프와, 작업기와, 제어 밸브와, 격벽을 더 구비한다. 유압 펌프는, 엔진에 의해 구동된다. 작업기는, 유압 펌프로부터 토출되는 작동유에 의해 구동된다. 제어 밸브는, 작업기에 공급되는 작동유를 제어한다. 격벽은, 엔진룸에 대하여 제1 방향 측에 배치되는 제2 수용 공간과 엔진룸을 구획한다. 제어 밸브는, 제2 수용 공간 내에 배치되어 있다. 도관은, 엔진룸 내에 있어서 격벽과 엔진과의 사이를 지나도록 배치된다.

이 경우, 제어 밸브와 도관과의 사이에 격벽이 배치된다. 그러므로, 엔진룸 내의 흡기 측의 공간보다 고온으로 되는 제어 밸브로부터 도관 내의 환원제에 대한 열 영향을 저감할 수 있다.

바람직하게는, 크랭크축의 길이 방향과 평행한 방향에 있어서, 제어 밸브는, 환원제 펌프와 환원제 분사 장치와의 사이에 배치된다. 이 경우, 도관이 제어 밸브의 근처를 지나도록 배치되면서도, 격벽에 의해 도관 내의 환원제에 대한 열 영향을 저감할 수 있다.

바람직하게는, 차량 본체는, 엔진 후드와, 프레임 부재를 가진다. 엔진 후드는, 엔진룸의 위쪽에 위치하는 개구를 개폐 가능하게 설치된다. 프레임 부재는, 엔진 후드의 단부(端部)를 지지한다. 프레임 부재는, 도관을 유지하는 브래킷을 가진다.

이 경우, 유지보수를 위해 개구를 통하여 엔진룸 내에 액세스할 때, 도관이 방해가 되는 것이 억제된다. 또한, 개구를 통하여 도관에 용이하게 액세스할 수 있으므로, 도관의 유지보수성이 향상된다.

바람직하게는, 작업 차량은, 메인 프레임부를 더 구비한다. 메인 프레임부는, 엔진의 아래쪽에 배치되고, 엔진을 지지한다. 메인 프레임부는, 좌측 메인 프레임과 우측 메인 프레임을 가진다. 좌측 메인 프레임과 우측 메인 프레임은, 각각 전후 방향으로 연장되도록 배치된다. 크랭크축은 차폭 방향으로 연장되도록 배치된다. 환원제 펌프는, 메인 프레임부의 일측에 배치되고, 환원제 분사 장치는, 메인 프레임부의 타측에 배치된다.

이 경우, 환원제 펌프와 환원제 분사 장치와의 사이의 거리가 길므로, 도관의 길이가 길어지지만, 도관이 엔진룸 내에 있어서 흡기 측의 공간을 지나도록 배치됨으로써, 도관 내의 환원제에 대한 열 영향을 저감할 수 있다.

바람직하게는, 도관은, 좌측 메인 프레임과 우측 메인 프레임과의 위쪽을 지나도록 배치된다. 좌측 메인 프레임과 우측 메인 프레임과의 사이에 있어서 도관의 가장 낮은 부분은, 좌측 메인 프레임 및 우측 메인 프레임보다 위쪽에 위치한다.

이 경우, 좌우의 메인 프레임의 높이가 도관의 레이아웃(layout)의 장해로 되지 않으므로, 휨이 적은 도관의 레이아웃을 용이하게 실현할 수 있다. 이로써, 환원제 펌프의 정지 시에 도관 내에 잔류하는 환원제를 저감할 수 있다.

본 발명에 의하면, 도관 내의 환원제에 대한 열 영향을 저감할 수 있는 작업 차량을 제공할 수 있다.

도 1은 실시형태에 관한 작업 차량의 측면도이다.
도 2는 작업 차량의 평면도이다.
도 3은 작업 차량의 내부 구조를 나타낸 평면도이다.
도 4는 작업 차량의 내부 구조를 나타낸 정면도이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 관한 작업 차량(100)에 대하여 설명한다. 도 1은, 작업 차량(100)의 측면도이다. 도 2는, 작업 차량(100)의 평면도이다. 본 실시형태에 관한 작업 차량(100)은, 유압 셔블(hydraulic shovel)이다. 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 작업 차량(100)은, 차량 본체(1)와 작업기(4)를 구비하고 있다.

차량 본체(1)는, 주행체(2)와 선회체(旋回體)(3)를 가지고 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 주행체(2)는, 한 쌍의 주행 장치(2a, 2b)를 가진다. 주행 장치(2a)는, 크롤러 트랙(crawler track)(2d)을 가지고 있다. 주행 장치(2b)는, 트랙(2c)을 가지고 있다. 주행 장치(2a, 2b)는, 후술하는 엔진(21)(도 3 참조)으로부터의 구동력으로 크롤러 트랙(2c, 2d)를 구동시킴으로써, 작업 차량(100)을 주행시킨다.

그리고, 이하의 설명에 있어서, 전후 방향이란, 차량 본체(1)의 전후 방향을 의미한다. 바꾸어 말하면, 전후 방향이란, 운전실(5)에 착석한 조작자로부터 본 전후의 방향이다. 또한, 좌우 방향, 또는 측방이란, 차량 본체(1)의 차폭 방향을 의미한다. 바꾸어 말하면, 좌우 방향, 차폭 방향, 또는 측방이란, 상기 조작자로부터 본 좌우의 방향이다. 또한, 도면에 있어서는, 전후 방향을 X축, 좌우 방향을 Y축, 상하 방향을 Z축으로 나타내고 있다.

선회체(3)는, 주행체(2) 상에 탑재되어 있다. 선회체(3)는, 주행체(2)에 대하여 선회(旋回) 가능하게 설치되어 있다. 또한, 선회체(3)에는 운전실(5)이 설치되어 있다. 선회체(3)는, 연료 탱크(14)와 작동유 탱크(15)와 엔진룸(16)과 카운터웨이트(counterweight)(18)를 가지고 있다. 연료 탱크(14)는, 후술하는 엔진(21)을 구동시키기 위한 연료를 저류(貯留)한다. 작동유 탱크(15)는, 후술하는 유압 펌프(23)(도 3 참조)로부터 토출되는 작동유를 저류한다. 연료 탱크(14)는, 차폭 방향에서의 선회체(3)의 중심에 대하여 일측(본 실시형태에서는 우측)에 배치되고, 작동유 탱크(15)는, 차폭 방향에서의 선회체(3)의 중심에 대하여 타측(본 실시형태에서는 좌측)에 배치되어 있다. 작동유 탱크(15)는, 운전실(5)의 후방에 배치되어 있다.

엔진룸(16)은, 후술하는 바와 같이 엔진(21) 및 유압 펌프(23) 등의 기기(機器)를 수납한다. 엔진룸(16)은, 운전실(5), 연료 탱크(14) 및 작동유 탱크(15)의 후방에 배치되어 있다. 엔진룸(16)의 상부에는, 엔진 후드(17)가 배치되어 있다. 카운터웨이트(18)는, 엔진룸(16)의 후방에 배치되어 있다.

작업기(4)는, 선회체(3)의 앞부분에 장착되어 있다. 작업기(4)는, 붐(boom)(7), 암(arm)(8), 버킷(bucket)(9), 붐 실린더(10), 암 실린더(11) 및 버킷 실린더(12)를 가진다. 붐(7)의 기단부(基端部)는, 선회체(3)에 회전 가능하게 연결되어 있다. 또한, 암(8)의 기단부는, 붐(7)의 선단부에 회전 가능하게 연결되어 있다. 암(8)의 선단부에는, 버킷(9)이 회전 가능하게 연결되어 있다. 붐 실린더(10), 암 실린더(11) 및 버킷 실린더(12)는, 유압 실린더이며, 후술하는 유압 펌프(23)로부터 토출된 작동유에 의해 구동된다. 붐 실린더(10)는, 붐(7)을 동작시킨다. 암 실린더(11)는, 암(8)을 동작시킨다. 버킷 실린더(12)는, 버킷(9)을 동작시킨다. 이들 실린더(10, 11, 12)가 구동되는 것에 의해 작업기(4)가 구동된다.

도 3은, 작업 차량(100)의 내부 구조를 나타낸 평면도이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 차량 본체(1)는, 엔진룸(16)과, 통기 공간(51)과, 제1 수용 공간(52)과, 제2 수용 공간(53)을 포함한다. 엔진룸(16)에는, 엔진(21)과, 플라이휠 하우징(22)과, 유압 펌프(23)와, 배기 처리 장치(24)가 배치되어 있다. 엔진(21)은, 크랭크축(211)과, 흡기 매니폴드(212)와, 배기 매니폴드(213)를 가진다.

크랭크축(211)은 차폭 방향으로 연장되도록 배치된다. 흡기 매니폴드(212)는, 크랭크축(211)의 길이 방향에 수직인 방향에서의 한쪽인 제1 방향 측에 배치된다. 즉, 제1 방향 측은, 평면에서 볼 때 크랭크축(211)을 기준으로 했을 때의 한쪽이다. 크랭크축(211)의 길이 방향은, 크랭크축(211)의 중심축선 Ax1에 따른 방향이다. 배기 매니폴드(213)는, 크랭크축(211)의 길이 방향에 수직인 방향에서의 다른 쪽인 제2 방향 측에 배치된다. 본 실시형태에 있어서는, 제1 방향 측은 전방이며, 제2 방향 측은 후방이다. 따라서, 차량 평면에서 볼 때, 흡기 매니폴드(212)는, 크랭크축(211)보다 전방에 배치된다. 차량 평면에서 볼 때, 배기 매니폴드(213)는, 크랭크축(211)보다 후방에 배치된다.

통기 공간(51)과 엔진룸(16)과의 사이에는, 냉각 장치(25)가 배치되어 있다. 냉각 장치(25)는, 라디에이터(251)와 팬(252)을 가진다. 라디에이터(251)는, 엔진(21)의 냉각액을 냉각시킨다. 팬(252)은, 엔진룸(16) 내에 있어서 공기의 흐름을 생성한다. 냉각 장치(25)와, 엔진(21)과, 플라이휠 하우징(22)과, 유압 펌프(23)는, 이 순서로 차폭 방향으로 나란히 배치되어 있다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 통기 공간(51)과 대향하는 작업 차량(100)의 외장(外裝) 커버(54)에는, 통기공(540)이 형성되어 있고, 작업 차량(100)의 외부의 공기가, 통기공(540)으로부터 통기 공간(51)으로 흘러든다. 통기 공간(51)은, 공기의 흐름에 있어서 냉각 장치(25)보다 상류측에 위치한다. 즉, 통기 공간(51)은, 공기의 흐름에 있어서 냉각 장치(25)보다 상류측의 공간이다. 엔진룸(16)은, 공기의 흐름에 있어서 냉각 장치(25)보다 하류측의 공간이다.

유압 펌프(23)는, 엔진(21)에 의해 구동된다. 유압 펌프(23)는, 엔진(21)의 측방에 배치되어 있다. 즉, 유압 펌프(23)는, 차폭 방향으로 엔진(21)과 함께 배치되어 있다. 유압 펌프(23)는, 냉각 장치(25)에서 볼 때 엔진(21)의 반대측에 위치하고 있다. 즉, 엔진(21)은, 유압 펌프(23)로 냉각 장치(25)와의 사이에 위치하고 있다. 도 4는, 작업 차량의 내부 구조를 나타낸 정면도이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 유압 펌프(23)는, 엔진(21)의 상면보다 낮은 위치에 배치되어 있다.

플라이휠 하우징(22)은, 엔진(21)과 유압 펌프(23)와의 사이에 배치되어 있다. 플라이휠 하우징(22)은, 엔진(21)의 측면에 장착되어 있다. 또한, 유압 펌프(23)는, 플라이휠 하우징(22)의 측면에 장착되어 있다.

배기 처리 장치(24)는, 엔진(21)으로부터의 배기를 처리한다. 배기 처리 장치(24)는, 유압 펌프(23)의 위쪽에 배치되어 있다. 배기 처리 장치(24) 중 적어도 일부는, 엔진(21)보다 위쪽에 위치하고 있다. 배기 처리 장치(24)는, 제1 배기 처리 장치(41)와 제2 배기 처리 장치(42)를 가진다.

제1 배기 처리 장치(41)는, 엔진(21)으로부터의 배기를 처리하는 장치이다. 본 실시형태에 있어서, 제1 배기 처리 장치(41)는, 배기 중에 포함되는 입자형 물질을 필터에 의해 포집(捕集)하는 디젤 미립자 포집 필터 장치이다. 제1 배기 처리 장치(41)는, 포집한 입자형 물질을 제1 배기 처리 장치(41) 내부에서 연소시켜 소각한다.

제2 배기 처리 장치(42)는, 환원제를 사용하여 엔진(21)으로부터의 배기를 정화한다. 본 실시형태에 있어서, 제2 배기 처리 장치(42)는, 요소수 등의 환원제를 가수분해하여 얻어지는 암모니아를 사용하여 질소산화물 NOx를 환원하는 선택 환원 촉매 장치이다.

제1 배기 처리 장치(41)는, 대략 원통형의 외형을 가진다. 제1 배기 처리 장치(41)는, 그 길이 방향이, 전후 방향을 따르도록 배치되어 있다. 제2 배기 처리 장치(42)는, 대략 원통형의 외형을 가진다. 제2 배기 처리 장치(42)는, 그 길이 방향이 전후 방향을 따르도록 배치되어 있다.

제2 배기 처리 장치(42)는, 차폭 방향에 있어서 엔진(21)과 제1 배기 처리 장치(41)와의 사이에 배치된다. 제1 배기 처리 장치(41)와 제2 배기 처리 장치(42)는, 서로 근접하여 배치되는 동시에, 각각의 길이 방향이 전후 방향으로 평행하게 배치되어 있다. 엔진(21)과 제2 배기 처리 장치(42)와 제1 배기 처리 장치(41)는, 상기 순서로 차폭 방향으로 나란히 배치되어 있다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 엔진(21)과 제1 배기 처리 장치(41)는, 제1 접속관(44)에 의해 접속되어 있다. 제1 접속관(44)은, 엔진(21)으로부터 차폭 방향으로 연장되어 있다. 제1 배기 처리 장치(41)와 제2 배기 처리 장치(42)는 제2 접속관(45)에 의해 접속되어 있다. 제2 접속관(45)은, 제1 배기 처리 장치(41)의 위쪽에 위치하고 있다. 제2 접속관(45)은, 전후 방향으로 연장되어 있다. 제2 배기 처리 장치(42)에는, 제3 접속관(46)이 접속되어 있다. 제3 접속관(46)의 상부는, 엔진 후드(17)로부터 위쪽으로 돌출되어 있다.

제2 접속관(45)에는, 환원제 분사 장치(49)가 장착되어 있다. 환원제 분사 장치(49)는, 제2 접속관(45) 내에 환원제를 분사한다. 환원제 분사 장치(49)로부터 분사된 환원제는, 제2 접속관(45) 내에서 배기와 혼합되고, 혼합 기체가 제2 배기 처리 장치(42)에 공급된다. 환원제 분사 장치(49)는, 크랭크축(211)에 대하여 제1 방향 측에 배치되어 있다. 즉, 환원제 분사 장치(49)는, 크랭크축(211)의 길이 방향보다 전방에 배치되어 있다. 환원제 분사 장치(49)에는, 환원제를 환원제 분사 장치(49)에 공급하기 위한 도관(63)이 접속되어 있다. 도관(63)에 대해서는 후술한다.

엔진(21)과, 제1 접속관(44)과, 제1 배기 처리 장치(41)와, 제2 접속관(45)과, 제2 배기 처리 장치(42)와, 제3 접속관(46)은, 순차로 직렬로 접속되어 있다. 따라서, 엔진(21)으로부터의 배기는, 제1 접속관(44)을 통하고, 제1 배기 처리 장치(41)에 보내진다. 제1 배기 처리 장치(41)에서는, 주로 입자형 물질이 배기 중으로부터 저감된다. 다음에, 배기는, 제2 접속관(45)을 통하고, 제2 배기 처리 장치(42)에 보내진다. 제2 배기 처리 장치(42)에서는, 주로 NOx가 저감된다. 그 후, 청정화된 배기는, 배기관으로서의 제3 접속관(46)을 통하여 외부로 배출된다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 제1 수용 공간(52)과 제2 수용 공간(53)은, 격벽(54)에 의해 엔진룸(16)으로부터 구획되어 있다. 격벽(54)은, 제1 벽부(55)와 제2 벽부(56)과 제3 벽부(57)를 포함한다. 제1 벽부(55)는, 제1 수용 공간(52)과 엔진룸(16)을 구획하고 있다. 차량 평면에서 볼 때, 제1 벽부(55)는, 전후 방향으로 연장되어 있다. 제2 벽부(56)는, 제2 수용 공간(53)과 엔진룸(16)을 구획하고 있다. 차량 평면에서 볼 때, 제2 벽부(56)는, 차폭 방향으로 연장되어 있다. 제3 벽부(57)는, 제1 수용 공간(52)과 제2 수용 공간(53)을 구획하고 있다. 차량 평면에서 볼 때, 제3 벽부(57)는, 전후 방향으로 연장되어 있다.

제1 수용 공간(52)과 제2 수용 공간(53)은, 엔진룸(16)에 대하여 제1 방향 측에 위치하고 있다. 즉, 제1 수용 공간(52)과 제2 수용 공간(53)은, 엔진룸(16)보다 전방에 위치하고 있다. 제1 수용 공간(52)과 제2 수용 공간(53)은, 차폭 방향으로 정렬되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 제1 수용 공간(52)은, 제2 수용 공간(53)의 우측에 위치하고 있다. 엔진룸(16)과 제2 수용 공간(53)은 전후 방향으로 정렬되어 있다.

작업 차량(100)은, 엔진(21)에 공급되는 공기를 정화하는 에어클리너(27)를 구비하고 있다. 에어클리너(27)는, 제1 수용 공간(52)에 배치되어 있다. 제1 수용 공간(52)은, 연료 탱크(14)의 후방에 위치하고 있다. 제1 수용 공간(52)은, 통기 공간(51)과 연통되어 있다. 따라서, 제1 수용 공간(52)은, 통기 공간(51)을 통하여, 차량 본체(1)의 외부 공간과 연통되어 있다. 제2 수용 공간(53)에는, 제어 밸브(28)가 배치되어 있다. 제어 밸브(28)는, 작업기(4)의 각각의 유압 실린더(10∼12)에 공급되는 작동유의 유량(流量) 및 흐름 방향을 제어한다.

작업 차량(100)은, 메인 프레임부(33)를 가진다. 메인 프레임부(33)는, 전후 방향으로 연장되어 있다. 메인 프레임부(33)는, 엔진(21)의 아래쪽에 배치되고, 엔진(21)을 지지한다. 엔진(21)은, 메인 프레임부(33)의 후부 상에 배치된다. 메인 프레임부(33)는, 우측 메인 프레임(331)과 좌측 메인 프레임(332)을 가진다.

우측 메인 프레임(331)과 좌측 메인 프레임(332)은, 차폭 방향으로 서로 이격되어 배치되어 있다. 우측 메인 프레임(331)과 좌측 메인 프레임(332)은, 각각 전후 방향 및 상하 방향으로 연장되는 판형의 부재이다. 또한, 메인 프레임부(33)는, 바닥판(333)을 가진다. 우측 메인 프레임(331)과 좌측 메인 프레임(332)은, 바닥판(333)에 의해 연결되어 있다. 전술한 제1 수용 공간(52)은, 우측 메인 프레임(331)의 우측에 위치한다. 제2 수용 공간(53)은, 우측 메인 프레임(331)과 좌측 메인 프레임(332)과의 사이에 위치한다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 작업 차량(100)은, 제1 프레임 부재(38)과 제2 프레임 부재(39)를 가진다. 제1 프레임 부재(38)와 제2 프레임 부재(39)는, 각각 차폭 방향으로 연장되어 있다. 제1 프레임 부재(38)과 제2 프레임 부재(39)는, 전후 방향으로 서로 이격되어 배치된다. 제1 프레임 부재(38)는, 제2 프레임 부재(39)보다 전방에 위치한다. 제1 프레임 부재(38)와 제2 프레임 부재(39)는, 메인 프레임부(33)의 위쪽에 위치하고 있고, 선회 프레임(31) 상에 세워 설치된 도시하지 않은 복수의 기둥 부재에 지지되어 있다. 전술한 배기 처리 장치(24)는, 제1 프레임 부재(38)과 제2 프레임 부재(39)에 지지되어 있다. 제1 프레임 부재(38)는, 제2 벽부(56)의 위쪽에 위치하고 있고, 제2 벽부(56)를 따라 배치되어 있다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 엔진 후드(17)는, 커버부(171)를 포함한다. 커버부(171)는, 엔진룸(16)의 위쪽에 위치하는 개구(172)를 개폐 가능하게 설치된다. 제1 프레임 부재(38)는, 커버부(171)를 개방한 상태로 개구(172)의 에지를 따라 배치된다. 제1 프레임 부재(38)는, 엔진 후드(17)의 전단(前端)을 지지한다. 또한, 제1 프레임 부재(38)는, 커버부(171)의 전단을 지지한다. 그리고, 본 실시형태에서는, 제1 프레임 부재(38)의 위쪽에 배치된 부재(173)에 의해 개구(172)의 에지가 구성되어 있지만, 부재(173)가 설치되지 않고 제1 프레임 부재(38)에 의해 개구(172)의 에지가 구성되어도 된다.

다음에, 환원제를 환원제 분사 장치(49)에 공급하기 위한 도관(63)의 배치에 대하여 설명한다. 도관(63)은, 제1 도관(64)과 제2 도관(65)을 가진다. 제1 도관(64)은, 환원제 분사 장치(49)와 환원제 펌프(48)를 접속하고 있다. 제1 도관(64)은, 환원제 펌프(48)로부터 환원제 분사 장치(49)에 환원제를 안내한다. 제2 도관(65)은, 환원제 펌프(48)와 환원제 탱크(47)를 접속하고 있다. 제2 도관(65)은, 환원제 탱크(47)로부터 환원제 펌프(48)에 환원제를 안내한다.

환원제 탱크(47)(도 3 참조)는, 제2 배기 처리 장치(42)에 공급되는 환원제를 저류한다. 환원제 펌프(48)는, 환원제를 토출한다. 환원제 펌프(48)는, 제2 도관(65)을 통하여 환원제 탱크(47)로부터 환원제를 흡인하고, 제1 도관(64)을 통하여 환원제 분사 장치(49)에 환원제를 공급한다.

환원제 탱크(47)과 환원제 펌프(48)는, 엔진룸(16)의 외부에 배치되어 있다. 환원제 탱크(47)는, 연료 탱크(14)의 전방에 배치되어 있다. 환원제 펌프(48)는, 연료 탱크(14)의 후방에 배치되어 있다. 환원제 펌프(48)는, 제1 수용 공간(52)에 배치되어 있다. 환원제 펌프(48)는, 메인 프레임부(33)의 일측에 배치되고, 환원제 분사 장치(49)는, 메인 프레임부(33)의 타측에 배치되어 있다. 본 실시형태에 있어서는, 환원제 펌프(48)는, 메인 프레임부(33)의 우측에 배치되고, 환원제 분사 장치(49)는, 메인 프레임부(33)의 좌측 방향에 배치되어 있다. 전술한 제어 밸브(28)는, 크랭크축(211)의 길이 방향과 평행한 방향 즉 차폭 방향에 있어서, 환원제 펌프(48)와 환원제 분사 장치(49)와의 사이에 배치된다.

제1 도관(64)은, 엔진룸(16) 내에 있어서 크랭크축(211)에 대하여 제1 방향 측을 지나도록 배치되어 있다. 제1 도관(64)은, 엔진룸(16) 내에 있어서 격벽(54)과 엔진(21)과의 사이를 지나도록 배치된다. 상세하게는, 제1 도관(64)은, 엔진룸(16) 내에 있어서 제2 벽부(56)와 엔진(21)과의 사이를 지나도록 배치되고, 제2 벽부(56)를 따라 차폭 방향으로 연장되도록 배치되어 있다.

도 4에 나타낸 바와 같이, 제1 도관(64)은, 좌측 메인 프레임(332)과 우측 메인 프레임(331)과의 위쪽을 지나도록 배치된다. 상세하게는, 좌측 메인 프레임(332)과 우측 메인 프레임(331)과의 사이에 있어서 제1 도관(64)의 가장 낮은 부분은, 좌측 메인 프레임(332) 및 우측 메인 프레임(331)보다 위쪽에 위치한다. 제1 프레임 부재(38)는, 제1 도관(64)을 유지하는 브래킷(381)을 가지고 있다. 제1 도관(64)은, 브래킷(381)에 의해 제1 프레임 부재(38)에 지지되어 있고, 제1 프레임 부재(38)를 따라 배치되어 있다. 따라서, 엔진 후드(17)의 커버부(171)가 개방 상태로, 제1 도관(64)은, 개구(172)의 아래쪽에서 개구(172)를 따라 배치된다. 제1 도관(64)은, 제1 벽부(55)에 형성된 관통공을 지나도록 배치되어 있고, 엔진룸(16)과 제1 수용 공간(52)에 걸쳐 배치되어 있다. 제1 도관(64)은, 제1 수용 공간(52) 내에 있어서 환원제 펌프(48)에 접속되어 있다. 제1 도관(64)은, 엔진룸(16) 내에 있어서 환원제 분사 장치(49)에 접속되어 있다.

제2 도관(65)은, 환원제 탱크(47)로부터 메인 프레임부(33)의 외측에 있어서 메인 프레임부(33)를 따라 연장되어 있고, 제1 수용 공간(52)에 있어서 환원제 펌프(48)에 접속되어 있다. 제2 도관(65)은, 메인 프레임부(33)와 연료 탱크(14)와의 사이를 지나도록 배치되어 있다.

본 실시형태에 관한 작업 차량(100)은 이하의 특징을 가진다.

환원제 분사 장치(49)는 크랭크축(211)에 대하여 제1 방향 측에 배치되어 있고, 환원제 펌프(48)는, 엔진룸(16)에 대하여 제1 방향 측에 위치하는 제1 수용 공간(52) 내에 배치된다. 즉, 환원제 분사 장치(49)와 환원제 펌프(48)는, 모두 크랭크축(211)의 길이 방향보다 전방에 위치하고 있다. 그러므로, 환원제 분사 장치(49)와 환원제 펌프(48)를 접속하는 제1 도관(64)을 짧게 할 수 있다. 이로써, 제1 도관(64) 내의 환원제에 대한 열 영향을 저감할 수 있다.

또한, 엔진룸(16) 내에 있어서 제1 방향 측의 공간 즉 흡기 측의 공간의 온도는, 제2 방향 측의 공간 즉 배기 측의 공간의 온도보다 낮다. 예를 들면, 배기 측의 공간의 온도가 약 90℃인 것에 대하여, 흡기 측의 공간의 온도는, 약 70℃ 내지 75℃이다. 또한, 환원제로서 사용되는 요소수는, 약 80℃ 이상의 온도로 유지되면 단시간에 분해가 진행된다. 그러므로, 제1 도관(64)이 엔진룸(16) 내에 있어서 흡기 측의 공간에 배치됨으로써, 제1 도관(64) 내의 환원제에 대한 열 영향을 더욱 저감할 수 있다.

또한, 제어 밸브(28)의 주위 온도는, 엔진룸(16) 내의 흡기 측의 공간의 온도보다 높다. 예를 들면, 엔진룸(16) 내의 흡기 측의 공간의 온도가 약 70℃ 내지 75℃인 것에 대하여, 제어 밸브(28)의 주위 온도는, 약 80℃ 내지 85℃이다. 그러므로, 제1 도관(64)이 제2 수용 공간(53)을 지나도록 배치되지 않고, 엔진룸(16) 내의 흡기 측의 공간을 지나도록 배치됨으로써, 제어 밸브(28)로부터 제1 도관(64) 내의 환원제에 대한 열 영향을 저감할 수 있다.

제1 도관(64)은, 엔진 후드(17)의 커버부(171)가 개방 상태로, 개구(172)의 아래쪽에서 개구(172)를 따라 배치된다. 그러므로, 개구(172)를 통하여 엔진(21)을 차량 본체(1)에 착탈할 때, 제1 도관(64)이 방해가 되는 것이 억제된다. 또한, 개구(172)를 통하여 제1 도관(64)에 용이하게 액세스할 수 있으므로, 제1 도관(64)의 유지보수성이 향상된다.

환원제 펌프(48)는, 메인 프레임부(33)의 우측에 배치되고, 환원제 분사 장치(49)는, 메인 프레임부(33)의 좌측 방향에 배치된다. 이 경우, 환원제 펌프(48)와 환원제 분사 장치(49)가 메인 프레임부(33)에 대하여 같은 측방에 배치되는 경우와 비교하여, 제1 도관(64)의 길이가 길어진다. 그러나, 본 실시형태에 관한 작업 차량(100)에서는, 제1 도관(64)이 엔진룸(16) 내에 있어서 흡기 측의 공간을 지나도록 배치되므로, 제1 도관(64) 내의 환원제에 대한 열 영향을 저감할 수 있다.

제1 도관(64)은, 좌측 메인 프레임(332)과 우측 메인 프레임(331)과의 위쪽을 지나도록 배치된다. 그러므로, 메인 프레임이 제1 도관(64)의 레이아웃의 장해로 되지 않으므로, 휨이 적은 제1 도관(64)의 레이아웃을 용이하게 실현할 수 있다. 이로써, 환원제 펌프(48)의 정지 시에 제1 도관(64) 내에 잔류하는 환원제를 저감할 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시 형태에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 각종 변경이 가능하다.

작업 차량은, 유압 셔블에 한정되지 않고, 휠 로더(wheel loader), 모터 그레이더(grader), 또는 불도저(bulldozer) 등의 다른 차량이라도 된다.

배기 처리 유닛의 구성은 상기한 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제2 배기 처리 장치(42)는, 요소수 이외의 환원제를 사용하는 장치라도 된다. 제1 배기 처리 장치(41)는, 디젤 미립자 포집 필터 장치 이외의 처리 장치라도 된다. 제1 배기 처리 장치(41) 및 제2 배기 처리 장치(42)가 상기와 상이한 위치에 배치되어도 된다. 제1 배기 처리 장치(41)는, 원통형 등에 한정되지 않고, 타원형이나 직육면체형 등 다른 형상이라도 된다. 제2 배기 처리 장치(42)는, 원통형 등에 한정되지 않고, 타원형이나 직육면체형 등 다른 형상이라도 된다. 접속관(44, 45, 46)이 상기와 상이한 위치에 배치되어도 된다. 예를 들면, 제2 접속관(45)이 제1 배기 처리 장치(41)의 아래쪽에 배치되어도 된다.

상기한 실시형태에서는, 크랭크축(211)은 차폭 방향으로 연장되어 있지만, 전후 방향으로 연장해도 된다. 또는, 상기한 실시형태와는 반대로, 제1 방향 측이 크랭크축(211)의 길이 방향에 대하여 후방이며, 제2 방향 측이 크랭크축(211)의 길이 방향에 대하여 앞쪽이라도 된다.

도관(63)의 배치는 상기한 실시형태의 배치에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제1 도관(64)은, 크랭크축(211)에 대하여 제2 방향 측에 배치되어도 된다. 제1 도관(64)은, 제2 수용 공간(53)을 지나도록 배치되어도 된다.

[산업 상의 이용 가능성]

Claims

엔진룸과, 상기 엔진룸으로부터 구획된 제1 수용 공간을 가지는 차량 본체;
크랭크축과, 상기 크랭크축의 길이 방향에 수직인 방향에서의 한쪽인 제1 방향 측에 배치되는 흡기 매니폴드와, 상기 크랭크축의 길이 방향에 수직인 방향에서의 다른 쪽인 제2 방향 측에 배치되는 배기 매니폴드를 가지는 엔진;
환원제(還元劑)를 사용하여 상기 엔진으로부터의 배기를 정화하는 배기 처리 장치;
상기 배기 처리 장치에 접속되고, 상기 엔진으로부터의 배기를 상기 배기 처리 장치에 안내하는 접속관;
상기 크랭크축에 대하여 상기 제1 방향 측에 배치되고, 상기 접속관 내에 상기 환원제를 분사하는 환원제 분사 장치;
상기 환원제를 토출(吐出)하는 환원제 펌프; 및
상기 환원제 펌프로부터 상기 환원제 분사 장치로 상기 환원제를 안내하는 도관;
을 포함하고,
상기 엔진과 상기 환원제 분사 장치는, 상기 엔진룸 내에 배치되고,
상기 제1 수용 공간은, 상기 엔진룸보다 상기 제1 방향 측에 위치하고 있고,
상기 엔진룸 내에는, 상기 크랭크축에 대하여 상기 제2 방향 측의 공간인 배기 측의 공간과, 상기 크랭크축에 대하여 상기 제1 방향 측의 공간인 흡기 측의 공간이 있고,
상기 환원제 펌프는, 상기 엔진룸 내의 상기 배기 측의 공간보다도 저온이 되는 상기 제1 수용 공간 내에 배치되어 있고,
상기 도관은, 상기 엔진룸 내에 있어서 상기 크랭크축에 대하여 상기 흡기 측의 공간을 지나도록 배치되는,
작업 차량.
제1항에 있어서,
상기 엔진에 의해 구동되는 유압 펌프;
상기 유압 펌프로부터 토출되는 작동유에 의해 구동되는 작업기;
상기 작업기에 공급되는 작동유를 제어하기 위한 제어 밸브; 및
상기 엔진룸에 대하여 상기 제1 방향 측에 배치되는 제2 수용 공간과 상기 엔진룸을 구획하는 격벽;을 더 포함하고,
상기 제어 밸브는, 상기 제2 수용 공간 내에 배치되어 있고,
상기 도관은, 상기 엔진룸 내에 있어서 상기 격벽과 상기 엔진 사이를 지나도록 배치되는, 작업 차량.
제2항에 있어서,
상기 크랭크축의 길이 방향과 평행한 방향에 있어서, 상기 제어 밸브는, 상기 환원제 펌프와 상기 환원제 분사 장치 사이에 배치되는, 작업 차량.
제1항에 있어서,
상기 차량 본체는,
상기 엔진룸의 위쪽에 위치하는 개구를 개폐 가능하게 설치되는 엔진 후드; 및 상기 엔진 후드의 단부(端部)를 지지하는 프레임 부재;를 구비하고,
상기 프레임 부재는, 상기 도관을 유지하는 브래킷을 가지는, 작업 차량.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 엔진의 아래쪽에 배치되고, 상기 엔진을 지지하는 메인 프레임부를 더 포함하고,
상기 메인 프레임부는, 좌측 메인 프레임과 우측 메인 프레임을 구비하고,
상기 좌측 메인 프레임과 상기 우측 메인 프레임은, 각각 전후 방향으로 연장되도록 배치되고,
상기 크랭크축은 차폭 방향으로 연장되도록 배치되고,
상기 환원제 펌프는, 상기 메인 프레임부의 일측에 배치되고,
상기 환원제 분사 장치는, 상기 메인 프레임부의 타측에 배치되는, 작업 차량.
제5항에 있어서,
상기 도관은, 상기 좌측 메인 프레임과 상기 우측 메인 프레임과의 위쪽을 지나도록 배치되고,
상기 좌측 메인 프레임과 상기 우측 메인 프레임 사이에 있어서 상기 도관의 가장 낮은 부분은, 상기 좌측 메인 프레임 및 상기 우측 메인 프레임보다 위쪽에 위치하는, 작업 차량.