工程机械的 NOx 降低装置的配置结构 技术领域 本发明涉及设置在液压挖掘机等工程机械上， 并作为结构要素而包括捕集发动机 的排气中所含的浮游粒子状物质的 PM 捕集过滤器、 和对发动机的排气中的氮氧化物 (NOx) 进行还原净化的还原催化剂的工程机械的 NOx 降低装置的配置结构。
背景技术 作为这种现有技术， 有专利文献 1( 日本特开 2005-155404 号公报 ) 所示的结构。 在该专利文献 1 中公开了捕集发动机的排气中所含的浮游粒子状物质的微粒的上游侧的 第一后处理装置， 即 PM 捕集过滤器， 以及对氮氧化物 (NOx) 进行净化使其无害化的下游侧 的第二后处理装置， 即含有还原催化剂的 NOx 降低装置， 并公开了将 PM 捕集过滤器和还原 催化剂通过形成发动机的排气通道的配管配置成 “コ” 字状的结构。
在工程机械中也要求安装这种 NOx 降低装置。以下， 对将上述的专利文献 1 所公 开的现有技术搭载在工程机械例如液压挖掘机上的场合研究出的 NOx 降低装置的配置结 构进行说明。
图 5 是表示现有技术研究出的工程机械的 NOx 降低装置的配置结构的主要部分的 俯视图， 图 6 是图 5 的 B 向视图。
如这些图 5、 图 6 所示， 液压挖掘机具备配置在行驶体上的回旋体 40。在该回旋 体 40 上具备 ： 发动机室 41 和与该发动机室 41 邻接、 设置在车身后方位置且保持车身的稳 定性的配重 42。在发动机室 41 内配置有发动机 43 和利用该发动机 43 进行驱动的液压泵 44。在将上述的专利文献 1 所公开的现有技术搭载在这种液压挖掘机上的场合， 如图 5 所 示， 考虑采用以下结构 ： 将 PM 捕集过滤器 46 和还原催化剂 48 以还原催化剂 48 位于外侧的 方式并排设置在该工程机械的宽度方向， 将发动机 43 和 PM 捕集过滤器 46 用配管 45 连接， 将 PM 捕集过滤器 46 和还原催化剂 48 用配管 47 连接， 在还原催化剂 48 的部分设置向大气 中放出排气的消声器 49。即考虑采用如下结构 ： 将 PM 捕集过滤器 46 和还原催化剂 48 通 过配管 47 配置成俯视时呈 “コ” 字状。
然而， 在将专利文献 1 所示的现有技术如图 5、 图 6 所示那样应用于液压挖掘机等 工程机械的场合， 存在以下问题。
由于还原催化 48 和液压泵 44 接近地配置， 因此液压泵 44 的周围空间即进行液压 泵 44 的维修时的作业空间变得狭窄。因此， 存在难以实施液压泵 44 的维修的问题。而且， 与液压泵 44 连接的液压软管位于由化学反应产生高反应热而成为热源的还原催化剂 48 附近， 因此存在液压软管破裂时， 在该液压软管中流动的油与构成热源的还原催化剂 48 接 触， 存在产生火灾的危险。 此外， 如车宽度狭窄的超小型液压挖掘机那样在车宽受到限制的 工程机械中， 有时不能确保将 PM 捕集过滤器 46 和还原催化剂 48 并排设置在该工程机械的 宽度方向上的设置空间。因此， 在这种车宽狭窄的工程机械中， 存在不能搭载专利文献 1 所 示的 NOx 降低装置的可能性。
发明内容 本发明是鉴于上述现有技术的情况而提出的方案， 其目的在于提供一种能够确保 液压泵的周围空间较宽阔， 能够使构成热源的还原催化剂和与液压泵连接的液压软管隔 离， 而且也能应用于车宽狭窄的工程机械上的工程机械的 NOx 降低装置的配置结构。
为了达到该目的， 本发明的工程机械的 NOx 降低装置的配置结构配备在工程机械 上， 该工程机械具有发动机室及与该发动机邻接地设置在车身的后方位置上且保持车身的 稳定性的配重， 在上述发动机室配置了发动机和利用该发动机进行驱动的液压泵 ； 工程机 械的 NOx 降低装置的配置结构包括 ： 配置在上述发动机的排气通道上， 捕集上述发动机的 废气中所含的浮游粒子状物质的 PM 捕集过滤器、 以及对上述发动机的废气中所含的氮氧 化物进行还原净化的还原催化剂 ； 将还原剂向上述发动机的排气通道进行喷雾的还原剂喷 雾装置 ； 将还原剂向上述还原剂喷雾装置供给的还原剂供给装置 ； 以及储存向该还原剂供 给装置引导的还原剂的还原剂储藏箱 ； 其特征是， 在上述配重上形成凹部， 在该凹部内配置 上述还原催化剂， 在上述发动机室内配置上述 PM 捕集过滤器。
这样构成的本发明， 由于将还原催化剂配置在配重的凹部内， 将 PM 捕集过滤器配 置在发动机室内， 因此仅 PM 捕集过滤器和还原催化剂中的 PM 捕集过滤器配置在液压泵的 周围， 由此能够确保液压泵的周围空间， 即确保进行液压泵的维修时的作业空间较宽阔。
另外， 由于将还原催化剂配置在远离发动机室内的液压泵的配重的凹部内， 因此 能够使构成热源的还原催化剂和与液压泵连接的液压软管隔离。 由此， 即使液压软管破裂， 液压软管内的油漏出， 也能够避免该油与还原催化剂接触， 能够防止从这种液压软管漏出 的油引起的火灾。
再有， 由于还原催化剂配置在配重的凹部内， 因此沿车身宽度方向配置的只有 PM 捕集过滤器和还原催化剂中的 PM 捕集过滤器， 即使车宽受限制的情况下也容易确保 PM 捕 集过滤器的设置空间。由此， 也可以应用于车宽狭窄的工程机械。
另外， 本发明的工程机械的 NOx 降低装置的配置结构在上述发明中， 其特征是， 具 有产生冷却换热器的风的风扇， 并且在上述配重的上述凹部内配置上述还原剂储藏箱和上 述还原剂供给装置。
这样构成的本发明， 由于能够将还原剂储藏箱和还原剂供给装置配置在同一配重 的凹部内并使其位于构成热源的还原催化剂的附近， 因此， 即使在液压挖掘机置于气温极 低的环境下的场合， 也能够在发动机起动后提早溶解还原剂储藏箱内的还原剂以及还原剂 供给装置内的还原剂的冻结， 能够使废气的净化提早开始。
还有， 如果相对于风扇以成为下游侧的方式配置还原催化剂， 并且在该还原催化 剂的下游侧配置还原剂储藏箱和还原剂供给装置， 则由风扇产生的风被还原催化剂加热， 该被加热的风被吹送到还原剂储藏箱和还原剂供给装置。因此， 能够利用上述被加热的风 使还原剂储藏箱内的还原剂和还原剂供给装置内的还原剂变暖， 从而能够更早地溶解发动 机起动后的还原剂的冻结。
本发明的工程机械的 NOx 降低装置的配置结构在上述发明中， 其特征是， 在连接 形成上述发动机的排气通道的上述发动机和上述 PM 捕集过滤器的配管， 以及连接上述 PM 捕集过滤器和上述还原催化剂的配管的每个上具备振动吸收管。
这样构成的本发明， 在液压挖掘机上产生伴随着作业的振动等时， 能够通过振动
吸收管不受振动的影响地保持连接发动机和 PM 捕集过滤器的配管， 以及连接 PM 捕集过滤 器和还原催化剂的配管， 由此能够将该 NOx 降低装置相对于振动等保持在稳定的状态。
本发明的工程机械的 NOx 降低装置的配置结构在上述发明中， 其特征是， 设置固 定上述 PM 捕集过滤器的固定板和支撑该固定板的托架， 并且使振动吸收部件介于这些固 定板和托架之间。
这样构成的本发明， 在该工程机械上产生振动等时， 能够通过振动吸收部件不受 振动等的影响地将 PM 捕集过滤器保持在稳定的状态。
本发明的效果如下。
本发明由于在配重上形成凹部， 在该凹部内配置还原催化剂， 在发动机室内配置 PM 捕集过滤器， 因此配置在发动机室所配置的液压泵的周围的只有 PM 捕集过滤器和还原 催化剂中的 PM 捕集过滤器， 由此能够确保液压泵的周围空间较宽阔， 液压泵的维修变得容 易。因此， 能够确保对该液压泵的优良的维修性。
另外， 能够使构成热源的还原催化剂和与液压泵连接的液压软管隔离， 由此即， 使 液压软管破裂， 该液压软管内的油漏出时， 也能够防止发生因该漏出的油引起的火灾， 能够 确保优良的安全性。
再有， 由于在发动室内仅配置 PM 捕集过滤器和还原催化剂中的 PM 捕集过滤器即 可， 因此也可以应用于车宽狭窄的工程机械， 能够确保优良的通用性。 附图说明 图 1 是表示作为本发明的 NOx 降低装置的配置结构的一个实施方式所具备的工程 机械的一例而举出的液压挖掘机的侧视图。
图 2 是表示图 1 所示的液压挖掘机所具备的回旋体的概略结构的俯视图。
图 3 是表示在图 2 所示的回旋体上配备的本实施方式的 NOx 降低装置的配置结构 的俯视图。
图 4 是图 3 的 A 向视图。
图 5 是表示现有技术研究出的工程机械的 NOx 降低装置的配置结构的主要部分的 俯视图。
图 6 是图 5 的 B 向视图。
图中 ：
2- 回旋体， 9- 车身框架， 11- 发动机室， 12- 配重， 12a- 凹部， 13- 换热器， 14- 发 动机， 14b- 风扇， 15- 液压泵， 19- 配管， 20-PM 捕集过滤器， 21- 配管， 22- 尿素还原催化剂， 23- 尿素水喷雾装置 ( 还原剂喷雾装置 )， 24- 尿素水箱 ( 还原剂储藏箱 )， 25- 尿素水供给 装置 ( 还原剂供给装置 )， 26- 消声器， 27- 托架， 28- 连结带， 29- 固定板， 30- 螺栓， 31- 振动 吸收部件， 32- 连结带， 33- 固定板， 34- 螺栓， 35- 螺栓， 36- 振动吸收管， 37- 振动吸收管。
具体实施方式
以下， 基于附图对用于实施本发明的工程机械的 NOx 降低装置的配置结构的最佳 方式进行说明。
图 1 是表示作为本发明的 NOx 降低装置的配置结构的一个实施方式所具备的工程机械的一例举出的液压挖掘机的侧视图， 图 2 是表示图 1 所示的液压挖掘机所具备的回旋 体的概略结构的俯视图， 图 3 是表示图 2 所示的回旋体所具备的本实施方式的 NOx 降低装 置的配置结构的俯视图， 图 4 是图 3 的 A 向视图。
应用了本实施方式的 NOx 降低装置的配置结构的工程机械例如是图 1 所示的液压 挖掘机， 该液压挖掘机具备行驶体 1 和配置在该行驶体 1 上的回旋体 2。而且， 具备 ： 沿上 下方向可转动地安装在回旋体 2 上的起重臂 3 ； 沿上下方向可转动地安装在该起重臂 3 的 前端上的悬臂 4 ； 以及沿上下方向可转动地安装在该悬臂 4 的前端， 并用于挖掘作业等的铲 斗 5。这些起重臂 3、 悬臂 4 以及铲斗 5 构成前作业机。
而且， 除了具备驱动起重臂 3 的起重臂缸 6、 驱动悬臂 4 的悬臂体 7 以及驱动铲斗 5 的铲斗缸 8 之外， 还具备使行驶体 1 行驶的未图示的行驶马达和使回旋体 2 旋转的未图示 的旋转马达等。由这些起重臂缸 6、 悬臂缸 7、 铲斗缸 8 以及未图示的行驶马达、 旋转马达等 构成液压驱动器。
在设置于回旋体 2 的车身框架 9 上， 在前侧位置配置驾驶室 10， 在后侧位置配置用 于确保重量平衡而保持车身的稳定性的配重 12。 在与该配重 12 邻接的前侧部分， 配置有发 动机室 11。在配重 12 上， 如图 2 所示， 形成有例如贯通下方部分而与车身框架 9 连通的凹 部 12a。 如图 2 所示， 在发动机室 11 内具备 ： 发动机 14 ； 利用该发动机 14 驱动， 并产生对 流动于换热器 13 内的发动机冷却水等进行冷却的风的风扇 14b ； 以及利用发动机 14 驱动， 并对上述液压驱动器供给压力油的液压泵 15。在位于发动机室 11 的外侧的驾驶室 10 附 近， 配置有控制从液压泵 15 向上述液压驱动器供给的压力油的流动的液压控制阀装置 16。 此外， 如图 3 所示， 在发动机 14 上附设有涡轮 14a。
另外， 如图 2 所示， 在位于发动机室 11 的外侧的液压控制阀装置 16 的近旁位置配 置有 ： 储存向发动机 14 供给的燃料的燃料箱 17 ； 以及储存吸入到液压泵 15 的工作油的工 作油箱 18。这些燃料箱 17 及工作油箱 18 搭载在车身框架 9 上。
具有这种结构的液压挖掘机所具备的本实施方式的 NOx 降低装置如图 3、 图4所 示， 包括 ： 配置在发动机 14 的排气通道上， 捕集发动机 14 的废气中所含的浮游粒子状物质 的 PM 捕集过滤器 20、 以及对发动机 14 的废气中所含的氮氧化物进行还原净化的还原催化 剂、 例如尿素还原催化剂 22 ； 将还原剂例如尿素水向发动机 14 的排气通道进行喷雾的还原 剂喷雾装置， 即尿素水喷雾装置 23 ； 向该尿素水喷雾装置 23 供给尿素水的还原剂供给装 置， 即尿素水供给装置 25 ； 储存向该尿素水供给装置 25 引导的尿素水的还原剂储藏箱， 即 尿素水箱 24。
发动机 14 和 PM 捕集过滤器 20 由配管 19 连接， PM 捕集过滤器 20 和位于该 PM 捕 集过滤器 20 的下游的尿素还原催化剂 22 由配管 21 连接。即， 这些配管 19、 21 构成发动机 14 的排气通道。在尿素还原催化剂 22 上连接将废气排放到大气中的消声器 26。
上述的本实施方式的 NOx 降低装置的构成要素中的 PM 捕集过滤器 20 配置在位于 液压泵 15 的上方的发动机室 11 内。该 PM 捕集过滤器 20 如图 3、 图 4 等所示那样被保持。 即、 设置有例如固定在发动机 14 上的托架 27， 在该托架 27 上通过例如由弹性体构成的振动 吸收部件 31 配置有固定板 29。连结 PM 捕集过滤器 20 的连结带 28 一体地设置在该固定板 29 上。固定板 29 通过螺栓 30 与振动吸收部件 31 一起固定支撑在托架 27 上。
另外， 本实施方式的 NOx 降低装置的结构要素之中的尿素还原装置 22、 尿素水供 给装置 25、 尿素水箱 24、 尿素水喷雾装置 23 以各自的上表面不从配重 12 的上表面突出的 方式配置在配重 12 的凹部 12a 中。由上述 PM 捕集过滤器 20 和尿素还原催化剂 22 以及连 接这些 PM 捕集过滤器 20 和尿素还原催化剂 22 的配管 21 形成的结构体的形状形成为例如 L 字状。
还有， 尿素还原催化剂 22 配置在例如风扇 14b 的下游侧， 尿素水供给装置 25 以及 尿素水箱 24 配置在例如尿素催化剂 22 的下游侧。此外， 尿素水喷雾装置 23 以对尿素水进 行喷雾的方式配置在连接 PM 捕集过滤器 20 和尿素还原催化剂 22 的配管 21 内。
上述尿素还原催化剂 22 由一体地设置在固定板 33 上的连结带 32 连结。固定板 33 通过例如穿过配重 12 的凹部 12a 的下方部分的螺栓 34 固定在车身框架 9 上。
另外， 在连接发动机 14 和 PM 捕集过滤器 20 的配管 19 上设有振动吸收管 36， 在连 接 PM 捕集过滤器 20 和尿素还原催化剂 22 的配管 21 上设有振动吸收管 37。
这样构成的本实施方式的配置结构的 NOx 降低装置将容纳在图 3 所示的尿素水箱 24 内的尿素水引导至尿素水供给装置 25， 尿素水从该尿素水供给装置 25 被供给至尿素水 喷雾装置 23。被排出到构成发动机 14 的排气通道的配管 19 的废气中的浮游粒子状物质 由 PM 捕集过滤器 20 捕集， 被排出到配管 21 的废气中的 NOx 利用从尿素水喷雾装置 23 向 配管 21 喷雾的尿素水、 和与配管 21 连接的尿素还原催化剂 22 被还原净化。这样一来， 浮 游粒子状物质及 NOx 已减少了的废气从消声器 26 排放到大气中。 根据本实施方式的 NOx 降低装置的配置结构， 由于将尿素还原催化剂 22 配置在形 成于配重 12 上的凹部 12a 内， 将 PM 捕集过滤器 20 配置在发动机室 11 内， 因此在液压泵 15 的周围仅配置 PM 捕集过滤器 20 和尿素还原催化剂 22 中的 PM 捕集过滤器 20， 由此能够确 保液压泵 15 的周围空间， 即确保进行液压泵 15 的维修时的作业空间较为宽阔。因此能够 确保对该液压泵 15 的优良的维修性。
另外， 由于将尿素还原催化剂 22 配置在远离发动机室 11 内的液压泵 15 的配重 12 的凹部 12a 内， 因此能够使构成热源尿素还原催化剂 22 和与液压泵 15 连接的液压软管隔 离。这样， 即使液压软管破裂， 该液压软管内的油漏出， 也能够避免该油与尿素还原催化剂 22 接触。 因此， 能够防止伴随这种液压软管的破裂的油的漏出引起的火灾， 能够确保优良的 安全性。
再有， 由于尿素还原催化剂 22 配置在配重 12 的凹部 12a 内， 因此沿车宽度方向配 置的只有 PM 捕集过滤器 20 和尿素还原催化剂 22 中的 PM 捕集过滤器 20， 即使在车宽受到 限制的场合， 也能够容易确保 PM 捕集过滤器 20 的设置空间。这样， 也可以应用于车宽狭窄 的工程机械， 能够确保优良的通用性。
由于能够将尿素水箱 24 和尿素水供给装置 25 配置在同一配重 12 的凹部 12a 内 并使其位于构成热源的尿素还原催化剂 22 的附近， 因此， 即使在该液压挖掘机置于气温极 低的环境下的场合， 也能够在发动机起动后提早溶解尿素水箱 24 内的尿素水以及尿素水 供给装置 25 内的尿素水的冻结， 能够提早开始废气的净化。
还有， 相对于风扇 14b 在下游侧配置尿素还原催化剂 22， 并且在该尿素还原催化 剂 22 的下游侧配置尿素水箱 24 和尿素水供给装置 25， 因此由风扇 14b 产生的风被尿素还 原催化剂 22 加热， 该被加热的风吹送到尿素水箱 24 和尿素水供给装置 25。 因此， 能够利用
上述被加热的风使尿素水箱 24 内的尿素水和尿素水供给装置 25 内的尿素水变暖， 从而能 够更早溶解发动机 14 起动后的尿素水的冻结。
另外， 由于在连接发动机 14 和 PM 捕集过滤器 20 的配管 19 及连接 PM 捕集过滤器 20 和尿素还原催化剂 22 的配管 21 的每个上具备振动吸收管 36、 37， 因此在液压挖掘机伴 随着挖掘作业等而产生振动等时， 能够通过振动吸收管 36、 37 不受振动的影响地保持连接 上述的发动机 14 和 PM 捕集过滤器 20 的配管 19 及连接 PM 捕集过滤器 20 和尿素还原催化 剂 22 的配管 21， 能够将该 NOx 降低装置保持在稳定的状态。因此， 能够防止伴随上述的挖 掘作业等的振动等引起的该 NOx 降低装置的损伤， 实现耐久性优良的 NOx 降低装置。
另外， 由于 PM 捕集过滤器 20 被一体地设置在固定板 29 上的连结带 28 连结， 且将 固定板 29 通过振动吸收部件 31 并利用螺栓 30 支撑在托架 27 上， 因此， 在产生上述那样的 伴随着挖掘作业等的振动等时， 能够通过振动吸收部件 31 不受振动等的影响地将 PM 捕集 过滤器 20 保持在稳定的状态， 对实现耐久性优良的 NOx 降低装置做出贡献。