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WO2013011666A1 - 建設機械 - Google Patents

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WO2013011666A1
WO2013011666A1 PCT/JP2012/004486 JP2012004486W WO2013011666A1 WO 2013011666 A1 WO2013011666 A1 WO 2013011666A1 JP 2012004486 W JP2012004486 W JP 2012004486W WO 2013011666 A1 WO2013011666 A1 WO 2013011666A1
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WO
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exhaust gas
exhaust
duct
construction machine
air
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/004486
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English (en)
French (fr)
Inventor
中島 一
大 沼沢
上田 員弘
山口 善三
木村 康正
Original Assignee
コベルコ建機株式会社
株式会社神戸製鋼所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to EP12815232.9A priority patent/EP2735712B1/en
Priority to KR1020147003849A priority patent/KR101610561B1/ko
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/08Superstructures; Supports for superstructures
    • E02F9/0858Arrangement of component parts installed on superstructures not otherwise provided for, e.g. electric components, fenders, air-conditioning units
    • E02F9/0866Engine compartment, e.g. heat exchangers, exhaust filters, cooling devices, silencers, mufflers, position of hydraulic pumps in the engine compartment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K13/00Arrangement in connection with combustion air intake or gas exhaust of propulsion units
    • B60K13/04Arrangement in connection with combustion air intake or gas exhaust of propulsion units concerning exhaust
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/08Other arrangements or adaptations of exhaust conduits
    • F01N13/082Other arrangements or adaptations of exhaust conduits of tailpipe, e.g. with means for mixing air with exhaust for exhaust cooling, dilution or evacuation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
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    • F01N3/02Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
    • F01N3/05Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of air, e.g. by mixing exhaust with air
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
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    • B60Y2200/40Special vehicles
    • B60Y2200/41Construction vehicles, e.g. graders, excavators
    • B60Y2200/412Excavators
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    • F01N2470/02Tubes being perforated
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01N2470/02Tubes being perforated
    • F01N2470/04Tubes being perforated characterised by shape, disposition or dimensions of apertures
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    • F01N2590/08Exhaust or silencing apparatus adapted to particular use, e.g. for military applications, airplanes, submarines for heavy duty applications, e.g. trucks, buses, tractors, locomotives
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to a construction machine such as a hydraulic excavator having a structure for discharging engine exhaust gas and cooling air to the outside of the engine room.
  • FIG. 9 shows a small hydraulic excavator called a mini excavator.
  • the hydraulic excavator includes a lower traveling body 1 and an upper swinging body 2 mounted on the lower traveling body 1 so as to be rotatable around an axis (turning center axis) O perpendicular to the ground. And an excavator A attached to the front portion of the upper swing body 2.
  • the lower traveling body 1 includes a car body (not shown) on which the upper revolving body 2 is mounted, and a crawler traveling device 3 (only one side is shown) attached to the left and right sides of the car body.
  • an engine 7 and related equipment are installed in the engine room 6.
  • a driver's seat 8 and an operation lever are provided on the engine guard member 5. The operator performs a lever operation while sitting on the driver's seat 8.
  • symbol 9 has shown the canopy which covers the driver's seat 8 from upper direction.
  • FIG. 10 is a schematic view of a cross section of the engine room 6 as viewed from the back side of the engine room 6.
  • a cooling fan 10 driven by the engine 7 and a heat exchanger 11 such as a radiator are provided at one end of the engine 7 in the engine room 6.
  • An intake port 12 is provided in a portion of the upper surface wall of the engine guard member 5 where the fan 10 and the heat exchanger 11 are provided, and an exhaust port 13 is provided in the opposite portion of the upper surface wall. It has been. With the rotation of the fan 10, outside air is introduced into the engine room 6 through the intake port 12, passes through the heat exchanger 11, and cooled air (exhaust air) is discharged from the exhaust port 13.
  • a silencer (muffler) 14 is provided on the other end side of the engine 9.
  • the exhaust gas emitted from the engine 7 is discharged to the outside through the silencer 14 and the exhaust gas pipe (tail pipe) 15 connected thereto.
  • a cylindrical duct 16 is provided at a position below the exhaust port 13 in the engine room 6, an upper end of the duct 16 is opened to the exhaust port 13, and a lower end of the duct 16 is the engine.
  • the exhaust pipe 15 is provided so as to extend in the vertical direction while being opened in the room 6, and the front end 15 a of the exhaust gas pipe 15 is bent upward below the duct 16, and the front end 15 a is inserted into the duct 16 from the lower end of the duct 16. Inserting.
  • the conventional technology is the same in that the mixture of exhaust gas and exhaust gas is discharged upward. For this reason, especially in the small excavator without a cabin shown in FIG. 9, even if a known technique is applied, the adverse effects of heat and noise on the operator are still great.
  • An object of the present invention is to significantly reduce the adverse effects of heat and sound on an operator, particularly in a small excavator.
  • a construction machine includes a lower traveling body, and an upper revolving body mounted on the lower traveling body so as to be rotatable.
  • the upper revolving body receives cooling air from the outside.
  • An engine room having an intake port for introduction and an exhaust port for discharging cooled air to the outside, and is provided in the engine room so as to communicate with the exhaust port.
  • a portion of the exhaust gas pipe on the tip side is inserted into the duct, and the duct and the exhaust gas pipe pass the exhaust gas through the cooled air in the duct. It is mixed with, and is configured to discharge downward a mixture with its flue gas and the cooled air from the exhaust port.
  • FIG. 5 is an enlarged sectional view taken along line VV in FIG. 4.
  • FIG. 5 is an enlarged sectional view taken along line VV in FIG. 4.
  • FIG. 5 is an enlarged sectional view taken along line VV in FIG. 4.
  • FIG. 5 is an enlarged sectional view taken along line VV in FIG. 4.
  • FIG. 5 is an enlarged sectional view taken along line VV in FIG. 4.
  • FIG. 5 is an enlarged sectional view taken along line VV in FIG. 4.
  • FIG. 4 is a schematic longitudinal cross-sectional view of the small shovel concerning 2nd Embodiment of this invention.
  • FIG. is a schematic longitudinal cross-sectional view of the small shovel concerning 3rd Embodiment of this invention.
  • 1 is an overall schematic side view of a small excavator to which the present invention is applied. It is a schematic sectional drawing of the engine room by a well-known technique.
  • a small excavator (mini excavator) is applied.
  • the excavator includes a lower traveling body 21 and an upper revolving body 22 mounted on the lower traveling body 21 so as to be rotatable around an axis (turning central axis) O perpendicular to the ground. And an excavator (not shown) attached to the front portion of the upper swing body 22.
  • the lower traveling body 21 includes a car body 23 on which the upper revolving body 22 is mounted, and a crawler traveling device 25 having crawlers 24 attached to the left and right sides of the car body 23.
  • An engine 29 is housed in the engine room 28.
  • a cooling fan 30 driven by the engine 29 and a heat exchanger 31 such as a radiator are provided on one end side of the engine 29 in the engine room 28.
  • An intake port 32 is provided in a portion of the upper surface wall of the engine guard member 27 where the fan 30 and the heat exchanger 31 are provided, and an exhaust port 33 is provided in the opposite portion of the upper surface wall. It has been. Due to the rotation of the fan 30, outside air is introduced into the engine room 28 through the intake port 32, passes through the heat exchanger 31, and cooled air (exhaust air) after cooling the heat exchanger 31 is discharged from the exhaust port 33. It has come to be.
  • a silencer (muffler) 34 is provided on the other end side of the engine 29 in the engine room 28, and exhaust gas emitted from the engine 29 is exhausted from the silencer 34 and an exhaust pipe (tail pipe) connected thereto. It is discharged outside through 35.
  • the upper turning body 22 is turned 90 degrees with respect to the traveling direction of the lower traveling body 21, that is, the engine room 28 is positioned above the crawler 24 on one side.
  • the horizontal turning state is shown.
  • the exhaust port 33 is a position on the side of the turning center axis O of the upper swing body 22 in the engine room 28, and the upper swing body 22 is in a sideways turning state. In some cases, it is provided on the lower wall (upper frame 26) of the engine room 28 at a position deviating inward from the upper surface of the crawler 24.
  • a cylindrical duct 36 is provided above the exhaust port 33.
  • the duct 36 is provided so as to extend in the vertical direction with the lower end outlet side opened to the exhaust port 33 side and the upper end inlet side opened into the engine room 28.
  • the exhaust gas pipe 35 is bent toward the duct 36 at an intermediate portion thereof.
  • a portion of the exhaust gas pipe 35 on the front end side (opposite to the engine 29) is inserted into the duct 36 through the side wall of the duct 36. That is, the insertion portion 35a, which is a portion on the tip side of the exhaust gas pipe 35, extends in a direction intersecting (preferably orthogonally as shown in the figure) with the direction in which the duct 36 extends, and in a state of substantially traversing the inside of the duct 36. It is inserted into the duct 36.
  • a plurality of discharge holes 37 for injecting exhaust gas flowing through the insertion portion 35 a into the duct 36 are provided in the insertion portion 35 a of the exhaust gas pipe 35.
  • the plurality of discharge holes 37 are located below a half-circular portion of the insertion portion 35a located on the leeward side of the exhaust air passing through the duct 36 (a line extending in the radial direction of the insertion portion 35a perpendicular to the flow direction of the exhaust air). Side semi-circular portion).
  • the discharge holes 37 are provided at a plurality of different locations spaced apart in the circumferential direction in the half circumference portion of the insertion portion 35a and are spaced apart in the length direction of the insertion portion 35a. Are provided at different locations.
  • the area opened by the discharge hole 37 per unit length of the insertion portion 35a is such that the amount of exhaust gas discharged from the discharge hole 37 is substantially equal in the length direction of the insertion portion 35a. It decreases gradually toward the tip side of 35a (the side opposite to the engine 29). In other words, the ratio of the area opened by the discharge hole 37 to the area of the portion not opened in the insertion portion 35a gradually decreases toward the distal end side of the insertion portion 35a.
  • the amount of exhaust gas discharged is substantially uniform in the length direction of the insertion portion 35a.
  • the installation interval of the discharge holes 37 in the length direction of the insertion portion 35a is gradually increased toward the distal end side of the insertion portion 35a. That is, the installation density of the discharge holes 37 gradually decreases toward the distal end side of the insertion portion 35a.
  • the size of the discharge hole 37 disposed closer to the distal end side of the insertion portion 35a may be reduced.
  • the discharge hole 37 may be a round hole or a square hole. Or the discharge hole 37 is good also as a slot long in the length direction of the insertion part 35a. When the discharge hole 37 is a slot, the width dimension may be gradually reduced toward the distal end side of the insertion portion 35a.
  • the tip opening of the exhaust gas pipe 35 is closed or restricted to a small opening area.
  • the exhaust port 33 is a position on the side of the turning center of the upper swing body 22 in the engine room 28, and opens downward at a position that is inward from the crawler 24 when the upper swing body 22 is in the sideways turning state. Therefore, the exhausted air-fuel mixture is not directly applied to the crawler 24 in the lateral turning state in which the engine room 28 is positioned on the crawler 24 on one side. For this reason, it can suppress that the rubber crawler generally employ
  • the exhaust gas is a half-circumferential portion located on the leeward side of the exhaust air in the insertion portion 35a and from a portion covering almost the entire length of the insertion portion 35a. Injected radially into the duct 36 with respect to the radial center of the insertion portion 35a.
  • the exhaust gas is (i) Injected in a direction different from the flow direction of the exhaust air in the duct 36, and (ii) Injected in a distributed manner in the circumferential direction and the length direction of the insertion portion 35a.
  • the exhaust gas whose pressure and flow velocity are higher than the exhaust air stays in a wide area range in the cross section of the duct 36. Easy to mix with low-pressure, low-speed exhaust.
  • the exhaust gas is mixed with the exhaust air in a wider range in the duct 36 by the diffusion action of the exhaust gas in the circumferential direction and the length direction of (ii) above.
  • the synergistic effect of these two points can increase the mixing efficiency of the exhaust gas and the exhaust air.
  • the exhaust gas and the exhaust air can be reduced from the duct 36 and the exhaust port 33 after the exhaust gas temperature is surely lowered to a preferable temperature. It can be discharged to the outside.
  • the exhaust gas and the exhaust air can be discharged outside after the temperature of the exhaust gas is reduced from 500 ° C. to 100 ° C.
  • the exhaust sound (exhaust sound) of the exhaust gas is easily brought into contact with the inner surface of the duct 36, and the exhaust wind is emitted from the engine 7 and the silencer 14.
  • the noise that is about to be emitted to the outside is easily diffused and reflected in the duct 16 together with the exhaust gas, so that the operating noise discharged to the outside can be reduced.
  • the effect of reducing the exhaust gas temperature and the effect of reducing noise can be remarkably enhanced as compared with known techniques.
  • the crawler on one side is provided when the exhaust port 33 is located on the opposite side of the turning center axis O in the engine room 28 and the upper turning body 22 is in the turning state.
  • 24 is provided on the lower wall (upper frame 26) of the engine room 28 at a position facing the upper surface of the engine 24, a duct 36 is provided above the exhaust port 33, and a wind direction plate 38 as a wind direction member is provided at the exhaust port 33. ing.
  • the wind direction plate 38 guides the air-fuel mixture so that the air-fuel mixture is discharged from the upper surface of the crawler 24 toward a position that is disengaged inward (turning center axis O side).
  • a plurality of holes 38a inclined inward are provided. The air-fuel mixture is guided to be discharged inside the upper surface of the crawler 24 by the plurality of holes 38a.
  • a plurality of inclined wind direction plates may be provided on the outer surface of the exhaust port 33 (the lower surface of the upper frame 26) as the wind direction member.
  • the insertion portion 35a on the tip side of the exhaust gas pipe 35 is inserted straight down into the duct 36 from above the duct 36, and a discharge hole 37 for injecting the exhaust gas laterally is formed in the insertion portion 35a. It is provided at a plurality of different places spaced in the circumferential direction in the entire circumferential portion and at a plurality of different places spaced in the length direction of the insertion portion 35a.
  • the discharge holes 37 holes having an equal diameter are provided at equal intervals in the length direction and the circumferential direction of the insertion portion 35a, but depending on the position on the insertion portion 35a as in the first embodiment.
  • the installation interval of the discharge holes 37 and / or the size of the discharge holes 37 may be changed.
  • the installation interval of the discharge holes 37 in the length direction of the insertion portions 35a is set so that the amount of exhaust gas discharged from each discharge hole 37 is substantially equal in the length direction of the insertion portions 35a. It may become gradually large as it goes to the front end side. That is, the installation density of the discharge holes 37 may gradually become smaller toward the distal end side of the insertion portion 35a. Further, the size of the discharge hole 37 disposed closer to the distal end side of the insertion portion 35a may be reduced.
  • the tip side portion of the exhaust gas pipe 35 since the insertion portion 35a on the tip side of the exhaust gas pipe 35 is inserted into the duct 36 from above the duct 36, the tip side portion of the exhaust gas pipe 35 with respect to the side wall of the duct 36. It is no longer necessary to pass through the duct 36, nor is it necessary to provide a hole for penetrating the duct 36. For this reason, the exhaust pipe 35 and the duct 36 can be easily processed and installed.
  • the wind direction plate 38 is removed from the configuration of the second embodiment, and the air-fuel mixture is directed downward from the exhaust port 33, that is, toward the upper surface of the crawler 24. It is configured to be discharged.
  • Other configurations in the third embodiment are the same as those in the second embodiment.
  • the structure can be simplified because the wind direction plate 38 is not necessary while taking advantage of the increased degree of freedom in the position where the exhaust port 33 is provided.
  • the structure of the first embodiment in which the insertion portion 35a on the distal end side of the exhaust gas pipe 35 is inserted into the duct 36 through the side wall of the duct 36, and the upper part of the lower wall (upper frame 26) of the engine room 28 is swung. You may combine with the structure which provides the exhaust port 33 in the site
  • the present invention can be applied not only to a hydraulic excavator but also to other construction machines having an engine room and configured to discharge cooling air and exhaust gas from the engine room to the outside.
  • the construction machine includes a lower traveling body and an upper revolving body mounted on the lower traveling body so as to be rotatable, and the upper revolving body introduces cooling air from the outside.
  • An engine room having an intake port for exhausting air and an exhaust port for discharging cooled air to the outside, and the exhaust port is provided in the engine room so as to communicate with the exhaust port.
  • the exhaust gas pipe is provided so as to open, and a portion of the exhaust gas pipe on the tip side is inserted into the duct, and the duct and the exhaust gas pipe pass the exhaust gas through the cooled air in the duct. Mixed and are configured to discharge downward a mixture with its flue gas and the cooled air from the exhaust port.
  • the lower traveling body includes a car body on which the upper swing body is mounted, and crawler traveling devices attached to the left and right sides of the car body, respectively, And the construction machine has the exhaust port when the upper swing body is in a laterally swung state in which the engine room is disposed on the crawler of the crawler type traveling device on either of the left and right sides. It is desirable that the air-fuel mixture discharged from the exhaust gas is discharged toward a position away from the upper surface of the crawler.
  • the exhaust port is a position on the side of the turning center of the upper swing body in the engine room, and when the upper swing body is in the sideways turning state, the exhaust port faces downward from the crawler.
  • the exhaust port may be opened, or the exhaust port is opened downward at a position facing the upper surface of the crawler when the upper revolving body is in the laterally swirling state, and the air-fuel mixture is provided in the exhaust port.
  • an exhaust hole for discharging exhaust gas in a direction different from a flow direction of exhaust air in the duct is provided in an insertion portion of the exhaust gas pipe inserted in the duct.
  • the exhaust gas is not injected in the flow direction of the exhaust air as in the known technique, but the exhaust gas is discharged in a direction different from the flow direction of the exhaust air in the duct.
  • the exhaust gas since the exhaust gas has a remarkably higher pressure and flow velocity than the exhaust air, it is injected in a direction different from the flow direction of the exhaust air in the duct. Mix. For this reason, the mixing efficiency of exhaust gas and exhaust air is improved, and the effect of reducing exhaust gas temperature can be enhanced.
  • the exhaust gas is injected in a direction different from the flow direction of the exhaust air and diffuses in the duct, it is possible to obtain a sound attenuation effect due to the sound reflection on the inner surface of the duct. The sound reduction effect can be improved. As a result, the noise reduction effect can be enhanced.
  • a discharge hole for discharging the exhaust gas in the lengthwise direction of the exhaust gas pipe may be provided in an insertion portion of the exhaust gas pipe inserted into the duct.
  • the discharge hole is provided at a plurality of different locations in the length direction of the insertion portion of the exhaust pipe, and the area opened by the discharge hole per unit length of the insertion portion is It is desirable that the amount of exhaust gas discharged from the discharge hole is gradually decreased toward the distal end side of the insertion portion so that the amount of exhaust gas is substantially uniform in the length direction of the insertion portion.
  • the ratio of the area opened by the discharge hole is relatively small on the distal end side of the insertion portion where the exhaust gas flow velocity is the highest, and from the distal end side toward the opposite side where the exhaust gas flow velocity is low.
  • the ratio of the area opened by the discharge holes gradually increases.
  • the amount of exhaust gas discharged is substantially uniform in the length direction of the exhaust gas pipe, and as a result, it is advantageous in terms of the mixing efficiency of the exhaust gas and the exhaust air and the sound reduction effect.
  • a discharge hole for discharging exhaust gas in a circumferential direction of the exhaust gas pipe may be provided in an insertion portion of the exhaust gas pipe inserted into the duct.
  • the discharge hole for discharging the exhaust gas in both the length direction and the circumferential direction of the exhaust gas pipe is combined. It may be provided.
  • the tip side portion of the exhaust gas pipe is inserted into the duct so as to extend in a direction intersecting the direction in which the duct extends.
  • the exhaust gas pipe insertion portion can be positioned over a wide range of the duct cross section in a state of traversing the inside of the duct, and thus the exhaust hole for discharging the exhaust gas in a direction different from the flow direction of the exhaust air.
  • the exhaust holes for dispersing and exhausting the exhaust gas in the length direction or circumferential direction of the exhaust gas pipe it becomes easy to inject exhaust gas over a wide range in the duct. .
  • an exhaust hole for exhaust gas exhaust is provided in an insertion portion of the exhaust gas pipe inserted into the duct, and the exhaust hole is used for exhaust air in the duct of the insertion portion. It is desirable that it be disposed on the half-circumferential part located on the leeward side.
  • the adverse effects of heat and sound given to the operator, particularly in a small excavator, can be significantly reduced, and the operator's work environment can be greatly improved.

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Abstract

 建設機械は、下部走行体と、上記下部走行体上に旋回自在となるように搭載された上部旋回体とを備え、上記上部旋回体は、冷却用の空気を外部から導入するための吸気口と冷却済み空気を外部に排出するための排気口とを備えたエンジンルームと、このエンジンルーム内に上記排気口と連通するように設けられ、上記冷却済み空気を上記排気口から上記エンジンルームの外部へ排出するためのダクトと、上記エンジンから排出される排ガスを上記ダクト内に導く排ガス管とを有し、上記排気口及び上記ダクトの出口は、上記エンジンルームから下向きに開口するように設けられ、上記排ガス管の先端側の部分は、上記ダクト内に挿入され、上記ダクトと上記排ガス管は、上記排ガスを上記ダクト内で上記冷却済み空気と混合させ、その排ガスと冷却済み空気との混合気を上記排気口から下向きに排出させるように構成されている。

Description

建設機械
 本発明は、エンジンの排ガス及び冷却空気をエンジンルーム外に排出するための構造を備えた油圧ショベル等の建設機械に関するものである。
 油圧ショベルを例にとって背景技術を説明する。
 図9は、ミニショベルと称される小型の油圧ショベルを示している。
 この油圧ショベルは、下部走行体1と、その下部走行体1上に地面に対して鉛直となる軸(旋回中心軸)Oのまわりに旋回自在となるように搭載された上部旋回体2と、この上部旋回体2の前部に装着された掘削装置Aとを備えている。
 下部走行体1は、上部旋回体2が搭載されるカーボディ(図示しない)と、そのカーボディの左右両側に取り付けられたクローラ式走行装置3(片側のみ示す)とを備えている。
 上部旋回体2を構成するアッパーフレーム4の後部には、アッパーフレーム4と、パネルやボンネット等のエンジンガード部材5とによって囲われたエンジンルーム6が設けられている。このエンジンルーム6内には、エンジン7とその関連機器が設置されている。
 また、エンジンガード部材5上には、運転席8と操作レバー(図示省略)が設けられている。オペレータは、運転席8に着座した状態でレバー操作を行う。
 図9中において、符号9は、運転席8を上方から覆うキャノピを示している。
 この小型ショベルにおいて、エンジンから排出される高温の排ガスが排ガス管(尾管)によってエンジンルームから外部に直接上向きに排出されると、オペレータが排気熱と排気音を身近に受ける。このため、オペレータの作業環境が悪くなるという問題があった。
 一方、排ガスの排気のための構造に関する改良技術として、特許文献1に示されたものが公知である。この公知技術を、図10を参照して説明する。図10は、エンジンルーム6の断面を当該エンジンルーム6の背面側から見た概略図である。
 エンジンルーム6内のエンジン7の一端側には、エンジン7で駆動される冷却用のファン10と、ラジエータ等の熱交換器11とが設けられている。エンジンガード部材5の上面壁のうちファン10及び熱交換器11が設けられた側の部分には、吸気口12が設けられ、その上面壁のうち反対側の部分には、排気口13が設けられている。ファン10の回転により、外気が吸気口12を通じてエンジンルーム6内に導入されて熱交換器11を通過し、冷却済み空気(排風)が排気口13から排出されるようになっている。
 一方、エンジン9の他端側には、消音器(マフラー)14が設けられている。エンジン7から出る排ガスは、この消音器14、及びこれに接続された排ガス管(尾管)15を通って外部に排出される。
 ここで、公知技術においては、エンジンルーム6内において排気口13の下側の位置に筒状のダクト16を、当該ダクト16の上端が排気口13側に開口し且つ当該ダクト16の下端がエンジンルーム6内にそれぞれ開口する状態で上下方向に延びるように設けるととともに、排ガス管15の先端部15aをダクト16の下方で上向きに折り曲げてその先端部15aをダクト16の下端からダクト16内に挿入している。
 こうすることにより、排風及び排ガスをダクト16内に導き、このダクト16内で両者を混合させることによって排ガス温度を低下させた上でそれらの排風及び排ガスを外部に排出し、同時にダクト内で運転騒音を減音させている。
 しかし、公知技術では、排ガス温度及び運転騒音を従来構造よりは低下させ得るものの、排ガスと排風の混合気を上向きに排出する点では従来技術と変わらない。このため、とくに、図9に示すキャビンの無い小型ショベルにおいて、公知技術が適用されたとしても、依然、オペレータに与える熱と騒音の悪影響は大きい。
特開平3-229907号公報
 本発明の目的は、とくに小型ショベルにおいてオペレータに与える熱と音の悪影響を著しく低減することである。
 本発明の一局面に従う建設機械は、下部走行体と、前記下部走行体上に旋回自在となるように搭載された上部旋回体とを備え、前記上部旋回体は、冷却用の空気を外部から導入するための吸気口と冷却済み空気を外部に排出するための排気口とを備えたエンジンルームと、このエンジンルーム内に前記排気口と連通するように設けられ、前記冷却済み空気を前記排気口から前記エンジンルームの外部へ排出するためのダクトと、前記エンジンから排出される排ガスを前記ダクト内に導く排ガス管とを有し、前記排気口及び前記ダクトの出口は、前記エンジンルームから下向きに開口するように設けられ、前記排ガス管の先端側の部分は、前記ダクト内に挿入され、前記ダクトと前記排ガス管は、前記排ガスを前記ダクト内で前記冷却済み空気と混合させ、その排ガスと冷却済み空気との混合気を前記排気口から下向きに排出させるように構成されている。
本発明の第1実施形態にかかる小型ショベルの概略的な縦断面図である。 第1実施形態にかかる小型ショベルを下面側から見た図である。 第1実施形態にかかる小型ショベルのエンジンルームの断面図である。 図3の一部を拡大した図である。 図4のV-V線に沿った拡大断面図である。 本発明の第2実施形態にかかる小型ショベルの概略的な縦断面図である。 図6の一部を拡大した図である。 本発明の第3実施形態にかかる小型ショベルの概略的な縦断面図である。 本発明の適用対象となる小型ショベルの全体概略側面図である。 公知技術によるエンジンルームの概略断面図である。
 以下、本発明の第1~第3各実施形態を図1~図8を参照して説明する。
 各実施形態は、小型ショベル(ミニショベル)を適用対象としている。
 各実施形態において、次の(A)~(E)の点は、図9,図10に示す従来構造及び公知技術と同じである。
 (A) ショベルは、下部走行体21と、その下部走行体21上に地面に対して鉛直となる軸(旋回中心軸)Oのまわりに旋回自在となるように搭載された上部旋回体22と、この上部旋回体22の前部に装着された掘削装置(図示省略)とを備えている。
 (B) 下部走行体21は、上部旋回体22が搭載されるカーボディ23と、そのカーボディ23の左右両側に取り付けられ、クローラ24を有するクローラ式走行装置25とを備えている。
 (C) 上部旋回体22を構成するアッパーフレーム26の後部には、アッパーフレーム26と、パネルやボンネット等のエンジンガード部材27とによって囲われたエンジンルーム28が設けられている。
 (D) このエンジンルーム28内には、エンジン29が収容されている。エンジンルーム28内のエンジン29の一端側には、図3に示すように、エンジン29によって駆動される冷却用のファン30とラジエータ等の熱交換器31とが設けられている。エンジンガード部材27の上面壁のうちファン30及び熱交換器31が設けられた側の部分には、吸気口32が設けられ、その上面壁のうち反対側の部分には、排気口33が設けられている。ファン30の回転により、外気が吸気口32を通じてエンジンルーム28内に導入されて熱交換器31を通過し、熱交換器31を冷却した後の冷却済み空気(排風)が排気口33から排出されるようになっている。
 (E) エンジンルーム28におけるエンジン29の他端側には、消音器(マフラー)34が設けられ、エンジン29から出る排ガスは、この消音器34、及びこれに接続された排ガス管(尾管)35を通って外部に排出される。
 なお、図1,図6,図8は、上部旋回体22を、下部走行体21の進行方向に対して90度旋回させた状態、すなわち、エンジンルーム28が片側のクローラ24の上方に位置する横向き旋回状態を示す。
 [第1実施形態](図1~図5参照)
 第1実施形態において、排気口33は、図1,図2に示すように、エンジンルーム28における上部旋回体22の旋回中心軸O側の位置であって、上部旋回体22が横向き旋回状態にある場合にクローラ24の上面に対して内側に外れる位置でエンジンルーム28の下面壁(アッパーフレーム26)に設けられている。この排気口33の上側には、筒状のダクト36が設けられている。
 このダクト36は、図示のように、下端の出口側が排気口33側に開口し且つ上端の入口側がエンジンルーム28内に開口する状態で上下方向に延びるように設けられている。
 排ガス管35は、その中間部でダクト36に向かって折り曲げられている。排ガス管35の先端側(エンジン29と反対側)の部分は、ダクト36の側壁を貫いてダクト36内に挿入されている。すなわち、排ガス管35の先端側の部分である挿入部分35aは、ダクト36が延びる方向と交差(望ましくは図示のように直交)する方向に延び、且つ、ダクト36内をほぼ横断する状態でそのダクト36内に挿入されている。
 この排ガス管35の挿入部分35aには、図4,図5に示すように、当該挿入部分35a内を流れる排ガスをダクト36内に噴射するための複数の排出穴37が設けられている。この複数の排出穴37は、挿入部分35aのうちダクト36内を通る排風の風下側に位置する半周部分(排風の流れ方向と直交して挿入部分35aの径方向に延びる線よりも下側の半周部分)に設けられている。この排出穴37は、図示のように、挿入部分35aの半周部分において、その周方向に間隔を置いた複数の異なる個所に設けられているとともに挿入部分35aの長さ方向に間隔を置いた複数の異なる個所に設けられている。
 また、挿入部分35aの単位長さ当たりに排出穴37によって開口されている面積は、排出穴37から排出される排ガス量が挿入部分35aの長さ方向においてほぼ均等となるように、当該挿入部分35aの先端側(エンジン29と反対側)へ向かうにつれて漸減している。換言すれば、挿入部分35aにおいて開口されていない部分の面積に対する排出穴37によって開口されている面積の割合が、挿入部分35aの先端側へ向かうにつれて漸減しており、それによって、排出穴37から排出される排ガス量が挿入部分35aの長さ方向においてほぼ均等となっている。
 具体的には、図4に示すように、挿入部分35aの長さ方向における排出穴37の設置間隔が、挿入部分35aの先端側へ向かうにつれて漸次大きくなっている。すなわち、排出穴37の設置密度が、挿入部分35aの先端側へ向かうにつれて漸次小さくなっている。
 また、挿入部分35aの先端側のより近くに配設された排出穴37ほどその大きさが小さくなるようにしてもよい。
 なお、排出穴37は、図示の丸穴でもよいし、角穴でもよい。あるいは、排出穴37は、挿入部分35aの長さ方向に長い溝穴としてもよい。排出穴37を溝穴とする場合は、その幅寸法が、挿入部分35aの先端側へ向かって漸次小さくなるようにすればよい。
 また、第1実施形態及び後述する第2、第3両実施形態において、排ガス管35の先端開口は、閉塞されているか、または、小開口面積に絞られている。
 この第1実施形態では、排ガスと排風の混合気がエンジンルーム28から下向き、すなわち運転席と上下反対側に排出されるため、とくに実施形態で挙げた小型ショベルにおいてオペレータが受ける熱と騒音の悪影響を著しく低減することができる。
 また、排気口33が、エンジンルーム28における上部旋回体22の旋回中心側の位置であって、上部旋回体22が横向き旋回状態にある場合にクローラ24から内側に外れる位置で下向きに開口しているため、エンジンルーム28が片側のクローラ24上に位置する前記横向き旋回状態において、排出される混合気がクローラ24に直接かからない。このため、とくに小型ショベルに一般的に採用されているゴムクローラが混合気の熱によって劣化し、耐久性が低下することを抑制することができる。
 また、混合気が排気口33から直接排出されるため、排気抵抗が少なくてすみ、排気の風量についての性能が良くなる。
 さらに、第1実施形態では、排ガスが、図4,図5に示すように、挿入部分35aのうち排風の風下側に位置する半周部分で且つその挿入部分35aのほぼ全長に亘る部分から、ダクト36内に、挿入部分35aの径方向の中心に対して放射状に噴射される。
 すなわち、排ガスは、
 (i)  ダクト36内の排風の流れ方向と異なる方向に噴射され、且つ
 (ii)  挿入部分35aの周方向及び長さ方向において分散して噴射される。
 この第1実施形態の構成によると、第1に、上記(i)の異方向噴射作用により、圧力と流速が排風よりも高い排ガスが、ダクト36の断面における広い面積の範囲に長くとどまるため、低圧、低速の排風と混ざり易くなる。
 第2に、上記(ii)の排ガスの周方向及び長さ方向への拡散作用により、排ガスがダクト36内のさらに広い範囲で排風と混ざり合う。
 これら二点の相乗効果により、排ガスと排風の混合効率を高めることができ、その結果、排ガスの温度を好ましい温度まで確実に低下させた上で排ガス及び排風をダクト36及び排気口33から外部に排出することができる。具体的には、例えば、排ガスの温度を500℃から100℃まで低下させた上で排ガス及び排風を外部に排出することができる。
 また、上記(i)(ii)の排ガス噴射作用によって、排ガスの排出音(排気音)がダクト36の内面に接触し易くなること、及び、エンジン7及び消音器14から発し排風に乗って外部に出ようとする音が排ガスとともにダクト16内で拡散・反射し易くなることにより、外部に排出される運転騒音を低減させることができる。
 すなわち、第1実施形態によれば、排ガス温度の低減効果及び騒音の低減効果を公知技術よりも格段に高めることができる。
 なお、騒音の低減効果をさらに向上させるためには、ダクト16の内面にグラスウール等の吸音材を設けるのが望ましい。
 [第2実施形態](図6,図7参照)
 第2、第3両実施形態については、第1実施形態との相違点のみを説明する。
 第2実施形態では、第1の相違点として、排気口33が、エンジンルーム28において旋回中心軸Oと反対側の位置であって、上部旋回体22が横向き旋回状態にある場合に片側のクローラ24の上面に対向する位置でエンジンルーム28の下面壁(アッパーフレーム26)に設けられ、この排気口33の上側にダクト36が設けられ、排気口33に風向部材としての風向板38が設けられている。
 風向板38は、図7に拡大して示すように、混合気がクローラ24の上面から内側(旋回中心軸O側)に外れる位置に向かって排出されるようにその混合気を案内するための内向きに傾斜した複数の穴38aを備えている。この複数の穴38aによって、混合気は、クローラ24の上面よりも内側に排出案内される。
 なお、風向部材として、排気口33の外面(アッパーフレーム26の下面)に、傾斜した複数枚の風向板を設けてもよい。
 第2の相違点として、排ガス管35の先端側の挿入部分35aが、ダクト36の上方からダクト36内にまっすぐ下向きに挿入され、排ガスを横向きに噴射する排出穴37が、この挿入部分35aの全周部分においてその周方向に間隔を置いた複数の異なる箇所に設けられているとともにその挿入部分35aの長さ方向に間隔を置いた複数の異なる箇所に設けられている。
 なお、図では、排出穴37として、等径の穴が挿入部分35aの長さ方向及び周方向に等間隔に設けられているが、第1実施形態と同様に、挿入部分35a上の位置によって、排出穴37の設置間隔及び/又は排出穴37の大きさを変えてもよい。具体的には、挿入部分35aの長さ方向における排出穴37の設置間隔は、各排出穴37から排出される排ガス量が挿入部分35aの長さ方向においてほぼ均等となるように、挿入部分35aの先端側へ向かうにつれて漸次大きくなっていてもよい。すなわち、排出穴37の設置密度が、挿入部分35aの先端側へ向かうにつれて漸次小さくなっていてもよい。また、挿入部分35aの先端側のより近くに配設された排出穴37ほどその大きさが小さくなるようにしてもよい。
 この第2実施形態では、第1実施形態と同様に、混合気がクローラ24の上面から外れた位置に排出されるため、熱によるゴムクローラの劣化を抑えることができる。また、この第2実施形態では、排気口33を設ける位置の自由度が高くなる。このため、機器レイアウトやダクトの形状及び配置に関する設計、設置が容易となる。
 また、この第2実施形態では、排ガス管35の先端側の挿入部分35aをダクト36の上方からそのダクト36内に挿入しているため、ダクト36の側壁に対して排ガス管35の先端側部分を貫通させる必要も、その貫通のための穴をダクト36に設ける必要もなくなる。このため、排ガス管35及びダクト36の加工、設置が容易となる。
 [第3実施形態](図8参照)
 第3実施形態では、金属製クローラが用いられるショベルに適した構成として、第2実施形態の構成から風向板38を除去し、混合気が排気口33からそのまま下向き、すなわちクローラ24の上面に向けて排出される構成がとられている。第3実施形態における他の構成は、第2実施形態と同じである。
 この第3実施形態の構成によると、排気口33を設ける位置の自由度が高くなるという利点を生かしながら、風向板38が不要となる分、構造を簡略化できる。
 なお、第1実施形態の、排気口33を、エンジンルーム28の下面壁(アッパーフレーム26)のうち上部旋回体22が横向き旋回状態にある場合にクローラ24の上面から外れる部位に設ける構成と、第2、第3両実施形態の、排ガス管35の先端側の挿入部分35aをダクト36に上方からまっすぐ挿入する構成とを組み合わせてもよい。
 また、排ガス管35の先端側の挿入部分35aをダクト36の側壁を貫通させてダクト36内に挿入する第1実施形態の構成と、エンジンルーム28の下面壁(アッパーフレーム26)のうち上部旋回体22が横向き旋回状態にある場合にクローラ24の上面に対向する部位に排気口33を設ける構成とを組み合わせてもよい。
 一方、本発明は、油圧ショベルに限らず、エンジンルームを備え、冷却用空気と排ガスをこのエンジンルームから外部に排出する構成をとる他の建設機械にも上記と同様に適用することができる。
[実施の形態の概要]
 前記実施形態をまとめると、以下の通りである。
 前記実施形態に係る建設機械は、下部走行体と、前記下部走行体上に旋回自在となるように搭載された上部旋回体とを備え、前記上部旋回体は、冷却用の空気を外部から導入するための吸気口と冷却済み空気を外部に排出するための排気口とを備えたエンジンルームと、このエンジンルーム内に前記排気口と連通するように設けられ、前記冷却済み空気を前記排気口から前記エンジンルームの外部へ排出するためのダクトと、前記エンジンから排出される排ガスを前記ダクト内に導く排ガス管とを有し、前記排気口及び前記ダクトの出口は、前記エンジンルームから下向きに開口するように設けられ、前記排ガス管の先端側の部分は、前記ダクト内に挿入され、前記ダクトと前記排ガス管は、前記排ガスを前記ダクト内で前記冷却済み空気と混合させ、その排ガスと冷却済み空気との混合気を前記排気口から下向きに排出させるように構成されている。
 この構成によれば、排ガスと排風の混合気がエンジンルームから下向き、すなわち運転席と上下反対側に排出されるため、とくに小型ショベルにおいてオペレータが受ける熱と騒音の悪影響を著しく低減することができる。
 上記建設機械において、上記下部走行体は、上記上部旋回体が搭載されるカーボディと、そのカーボディの左右両側にそれぞれ取り付けられたクローラ式走行装置とを備え、上記各クローラ式走行装置は、クローラを有し、上記建設機械は、上記上部旋回体が、上記エンジンルームが左右両側のいずれかの上記クローラ式走行装置の上記クローラ上に配置される横向き旋回状態にある場合に、上記排気口から排出される混合気がそのクローラの上面から外れる位置へ向かって排出されるように構成されていることが望ましい。
 この構成によれば、上部旋回体が横向き旋回状態にある場合に、混合気がクローラから外れた位置に排出されるため、とくに小型ショベルに一般的に採用されているゴムクローラの混合気の熱による劣化を抑制することができる。
 この場合において、前記排気口は、前記エンジンルームにおける前記上部旋回体の旋回中心側の位置であって、前記上部旋回体が前記横向き旋回状態にある場合に前記クローラの上面から外れる位置で下向きに開口されていてもよく、もしくは、前記排気口は、前記上部旋回体が前記横向き旋回状態にある場合に前記クローラの上面に対向する位置で下向きに開口され、この排気口には、前記混合気が前記クローラの上面から外れる位置へ向かって排出されるようにその混合気を案内する風向部材が設けられていてもよい。
 前者によれば、排気抵抗が少なくてすむため、建設機械の排気の風量についての性能を向上することができる。一方、後者によれば、排気口を設ける位置の自由度が高くなるため、機器レイアウトやダクトの形状及び配置に関する設計、設置が容易となる。
 上記建設機械において、前記ダクト内に挿入された前記排ガス管の挿入部分には、排ガスを前記ダクト内の排風の流れ方向と異なる方向に排出する排出穴が設けられているのが望ましい。
 この構成によれば、公知技術のように排ガスが排風の流れ方向に噴射されるのではなく、ダクト内で排ガスが排風の流れ方向と異なる方向に排出される。ここで、排ガスは、排風と比較して圧力と流速が格段に高いため、ダクト内で排風の流れ方向と異なる方向に噴射されることによって、排風とダクト断面における広い面積の範囲で混合する。このため、排ガスと排風との混合効率が良くなり、排ガス温度の低減効果を高めることができる。また、この構成によれば、排ガスが排風の流れ方向と異なる方向に噴射されてダクト内で拡散するため、ダクト内面での音の反射による音の減衰効果を得ることができ、ダクト内での減音効果を向上することができる。その結果、騒音の低減効果を高めることができる。
 上記建設機械において、前記ダクト内に挿入された前記排ガス管の挿入部分には、排ガスを前記排ガス管の長さ方向に分散させて排出する排出穴が設けられていてもよい。
 この構成によれば、排ガスがダクト内で排ガス管の長さ方向に分散して排出されるため、排ガスと排風の混合効率と減音効果を高め、排ガス温度の低減効果及び騒音の低減効果を高めることができる。
 この場合において、前記排出穴は、前記排ガス管の前記挿入部分の長さ方向において複数の異なる個所に設けられ、前記挿入部分の単位長さ当たりに前記排出穴によって開口されている面積は、前記排出穴から排出される排ガス量が前記挿入部分の長さ方向においてほぼ均等となるように、前記挿入部分の先端側へ向かうにつれて漸減しているのが望ましい。
 この構成によれば、排ガスの流速が最も高い挿入部分の先端側では、排出穴によって開口されている面積の割合が相対的に小さくなり、その先端側から排ガスの流速が低くなる反対側へ向かうにつれて排出穴によって開口されている面積の割合が漸増することになる。このため、排ガスの排出量が排ガス管の長さ方向においてほぼ均等になり、その結果、排ガスと排風との混合効率及び減音効果の点で有利となる。
 上記建設機械において、前記ダクト内に挿入された前記排ガス管の挿入部分には、排ガスを前記排ガス管の周方向に分散させて排出する排出穴が設けられていてもよい。
 この構成によれば、排ガスがダクト内で排ガス管の周方向に分散して排出されるため、排ガスと排風の混合効率と減音効果を高め、排ガス温度の低減効果及び騒音の低減効果を高めることができる。
 なお、当該構成と上記の排ガスを排ガス管の長さ方向に分散させて排出する排出穴の構成とを組み合わせて、排ガス管の長さ方向及び周方向の双方に分散して排出する排出穴を設けてもよい。
 上記建設機械において、前記排ガス管の先端側の部分は、前記ダクトが延びる方向と交差する方向に延びるように前記ダクト内に挿入されているのが望ましい。
 こうすれば、排ガス管の挿入部分を、ダクト内を横断する状態でダクト断面の広い範囲に亘って位置させることができるため、上記の排ガスを排風の流れ方向と異なる方向に排出する排出穴を設ける場合、及び、上記の排ガスを排ガス管の長さ方向または周方向に分散して排出する排出穴を設ける場合のいずれにおいても、排ガスをダクト内の広い範囲に噴射させることが容易となる。
 この場合において、前記ダクト内に挿入された前記排ガス管の挿入部分には、排気ガスを排出するための排出穴が設けられ、その排出穴は、前記挿入部分のうち前記ダクト内の排風の風下側に位置する半周部分に配設されているのが望ましい。
 こうすれば、ダクト内で排風と排ガスが衝突することによる音の発生を抑制できるとともに、ダクト内で排ガスによって通風が阻害されるのを防ぐことができる。
 以上説明したように、前記実施形態によると、とくに小型ショベルにおいてオペレータに与える熱と音の悪影響を著しく低減でき、オペレータの作業環境を大幅に改善することができる。

Claims (10)

  1.  下部走行体と、
     上記下部走行体上に旋回自在となるように搭載された上部旋回体とを備え、
     上記上部旋回体は、冷却用の空気を外部から導入するための吸気口と冷却済み空気を外部に排出するための排気口とを備えたエンジンルームと、このエンジンルーム内に上記排気口と連通するように設けられ、上記冷却済み空気を上記排気口から上記エンジンルームの外部へ排出するためのダクトと、上記エンジンから排出される排ガスを上記ダクト内に導く排ガス管とを有し、
     上記排気口及び上記ダクトの出口は、上記エンジンルームから下向きに開口され、
     上記排ガス管の先端側の部分は、上記ダクト内に挿入され、
     上記ダクトと上記排ガス管は、上記排ガスを上記ダクト内で上記冷却済み空気と混合させ、その排ガスと冷却済み空気との混合気を上記排気口から下向きに排出させるように構成されている、建設機械。
  2.  請求項1に記載の建設機械において、
     上記下部走行体は、上記上部旋回体が搭載されるカーボディと、そのカーボディの左右両側にそれぞれ取り付けられたクローラ式走行装置とを備え、
     上記各クローラ式走行装置は、クローラを有し、
     上記建設機械は、上記エンジンルームが左右両側のいずれかの上記クローラ式走行装置の上記クローラ上に配置される横向き旋回状態に上記上部旋回体がなっている場合に、上記排気口から排出される混合気がそのクローラの上面から外れる位置へ向かって排出されるように構成されている、建設機械。
  3.  請求項2に記載の建設機械において、
     上記排気口は、上記エンジンルームにおける上記上部旋回体の旋回中心側の位置であって、上記上部旋回体が上記横向き旋回状態にある場合に上記クローラの上面から外れる位置で下向きに開口されている、建設機械。
  4.  請求項2に記載の建設機械において、
     上記排気口は、上記上部旋回体が上記横向き旋回状態にある場合に上記クローラの上面に対向する位置で下向きに開口され、この排気口には、上記混合気が上記クローラの上面から外れる位置へ向かって排出されるようにその混合気を案内する風向部材が設けられている、建設機械。
  5.  請求項1~4のいずれか1項に記載の建設機械において、
     上記ダクト内に挿入された上記排ガス管の挿入部分には、排ガスを上記ダクト内の排風の流れ方向と異なる方向に排出する排出穴が設けられている、建設機械。
  6.  請求項1~5のいずれか1項に記載の建設機械において、
     上記ダクト内に挿入された上記排ガス管の挿入部分には、排ガスを上記排ガス管の長さ方向に分散させて排出する排出穴が設けられている、建設機械。
  7.  請求項6に記載の建設機械において、
     上記排出穴は、上記排ガス管の上記挿入部分の長さ方向において複数の異なる個所に設けられ、
     上記挿入部分の単位長さ当たりに上記排出穴によって開口されている面積は、上記排出穴から排出される排ガス量が上記挿入部分の長さ方向においてほぼ均等となるように、上記挿入部分の先端側へ向かうにつれて漸減している、建設機械。
  8.  請求項1~7のいずれか1項に記載の建設機械において、
     上記ダクト内に挿入された上記排ガス管の挿入部分には、排ガスを上記排ガス管の周方向に分散させて排出する排出穴が設けられている、建設機械。
  9.  請求項1~8のいずれか1項に記載の建設機械において、
     上記排ガス管の先端側の部分は、上記ダクトが延びる方向と交差する方向に延びるように上記ダクト内に挿入されている、建設機械。
  10.  請求項9に記載の建設機械において、
     上記ダクト内に挿入された上記排ガス管の挿入部分には、排気ガスを排出するための排出穴が設けられ、その排出穴は、上記挿入部分のうち上記ダクト内の排風の風下側に位置する半周部分に配設されている、建設機械。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014190317A (ja) * 2013-03-28 2014-10-06 Yanmar Co Ltd エンジン装置
EP2792867A1 (en) * 2013-04-19 2014-10-22 Kobelco Construction Machinery Co., Ltd. Exhaust apparatus of construction machine
EP2863029A1 (en) * 2013-10-15 2015-04-22 Kobelco Construction Machinery Co., Ltd. Exhaust gas discharge apparatus for construction machine
US9662969B2 (en) 2013-03-28 2017-05-30 Yanmar Co., Ltd. Engine device

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9180891B2 (en) * 2012-03-30 2015-11-10 Electro-Motive Diesel, Inc. HVAC system for heating and cooling a mobile machine cabin
JP2014163227A (ja) * 2013-02-21 2014-09-08 Kobelco Contstruction Machinery Ltd 建設機械の排気構造
JP5842887B2 (ja) 2013-09-19 2016-01-13 コベルコ建機株式会社 作業機械
JP6268927B2 (ja) * 2013-10-30 2018-01-31 コベルコ建機株式会社 建設機械の排気構造
JP5850024B2 (ja) * 2013-10-31 2016-02-03 コベルコ建機株式会社 作業機械
JP5949730B2 (ja) * 2013-11-07 2016-07-13 コベルコ建機株式会社 建設機械の電装品配設構造
US9302579B2 (en) * 2014-05-20 2016-04-05 Deere & Company Flush mounted tractor exhaust outlet
JP5904624B1 (ja) * 2014-08-21 2016-04-13 ニチユ三菱フォークリフト株式会社 産業用車両
US10072900B2 (en) * 2014-09-16 2018-09-11 Mahle International Gmbh Heat exchanger distributor with intersecting streams
EP4209860B1 (en) * 2017-07-18 2024-05-22 Kubota Corporation Working machine
JP6664558B1 (ja) * 2019-02-04 2020-03-13 三菱電機株式会社 熱交換器、熱交換器を備えた空気調和装置、および熱交換器を備えた冷媒回路
NL1043254B1 (en) * 2019-05-08 2020-11-30 Rior Ind En Handelsonderneming B V Service engine with exhaust cooling
JP7302365B2 (ja) * 2019-08-07 2023-07-04 株式会社豊田自動織機 産業車両
JP7373973B2 (ja) * 2019-11-18 2023-11-06 株式会社小松製作所 作業機械
JP7469962B2 (ja) * 2020-06-01 2024-04-17 日本車輌製造株式会社 建設機械
EP4286599A4 (en) * 2021-01-27 2025-03-26 Kubota Kk WORKING MACHINE
JP7585185B2 (ja) 2021-12-28 2024-11-18 株式会社クボタ 作業機
DE102022110879B3 (de) * 2022-05-03 2023-03-02 Liebherr-Werk Bischofshofen Gmbh Arbeitsmaschine

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03229907A (ja) 1989-11-02 1991-10-11 Komatsu Ltd エンジン室内蔵エンジン吸排気装置
JPH07139369A (ja) * 1993-11-19 1995-05-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd エンクロージャの防音冷却換気構造
JP2002174108A (ja) * 2000-12-07 2002-06-21 Hitachi Constr Mach Co Ltd 作業車両の排気管構造
JP2009030559A (ja) * 2007-07-30 2009-02-12 Caterpillar Japan Ltd 建設機械における排気構造
JP2011064068A (ja) * 2009-09-15 2011-03-31 Hino Motors Ltd 排気浄化装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE575150C (de) * 1932-02-27 1933-04-25 Humboldt Deutzmotoren Akt Ges Kuehlvorrichtung fuer eine auf einem Tragrahmen angeordnete Brennkraftmaschine
JPH0337222U (ja) * 1989-08-23 1991-04-11
JPH11257045A (ja) * 1998-03-13 1999-09-21 Hitachi Constr Mach Co Ltd 建設機械の排気装置
JP2001026944A (ja) * 1999-07-16 2001-01-30 Kobelco Contstruction Machinery Ltd 建設機械の排気系構造
WO2002044479A1 (fr) * 2000-12-01 2002-06-06 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd Machines de chantier
JP2002285858A (ja) * 2001-03-27 2002-10-03 Asahi Denki Kk 可搬形又は車載形の発電装置
JP2002317631A (ja) * 2001-04-23 2002-10-31 Komatsu Ltd エンジン排気ガス排出装置
US6832872B2 (en) * 2002-11-13 2004-12-21 Blaw-Knox Construction Equipment Corporation Gas discharge device for a construction vehicle
JP2004353461A (ja) * 2003-05-27 2004-12-16 Nishishiba Electric Co Ltd パッケージ型発電装置
JP2005264870A (ja) * 2004-03-19 2005-09-29 Denyo Co Ltd 防音型エンジン駆動作業機
JP4326479B2 (ja) * 2005-01-20 2009-09-09 本田技研工業株式会社 エンジン駆動式作業機
JP4578336B2 (ja) * 2005-05-31 2010-11-10 デンヨー株式会社 エンジン駆動作業機
EP2064419B1 (en) * 2006-09-07 2012-04-25 Volvo Trucks North America, Inc. Exhaust diffuser for a vocational truck
JP5292534B2 (ja) * 2007-08-08 2013-09-18 日野自動車株式会社 排気浄化装置
JP2011106287A (ja) * 2009-11-12 2011-06-02 Yanmar Co Ltd エンジン発電装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03229907A (ja) 1989-11-02 1991-10-11 Komatsu Ltd エンジン室内蔵エンジン吸排気装置
JPH07139369A (ja) * 1993-11-19 1995-05-30 Mitsubishi Heavy Ind Ltd エンクロージャの防音冷却換気構造
JP2002174108A (ja) * 2000-12-07 2002-06-21 Hitachi Constr Mach Co Ltd 作業車両の排気管構造
JP2009030559A (ja) * 2007-07-30 2009-02-12 Caterpillar Japan Ltd 建設機械における排気構造
JP2011064068A (ja) * 2009-09-15 2011-03-31 Hino Motors Ltd 排気浄化装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2735712A4

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014190317A (ja) * 2013-03-28 2014-10-06 Yanmar Co Ltd エンジン装置
US9662969B2 (en) 2013-03-28 2017-05-30 Yanmar Co., Ltd. Engine device
EP2792867A1 (en) * 2013-04-19 2014-10-22 Kobelco Construction Machinery Co., Ltd. Exhaust apparatus of construction machine
CN104110295A (zh) * 2013-04-19 2014-10-22 神钢建机株式会社 工程机械的排气装置
US9238989B2 (en) 2013-04-19 2016-01-19 Kobelco Construction Machinery Co., Ltd. Exhaust apparatus of construction machine
EP2863029A1 (en) * 2013-10-15 2015-04-22 Kobelco Construction Machinery Co., Ltd. Exhaust gas discharge apparatus for construction machine
US9359931B2 (en) 2013-10-15 2016-06-07 Kobelco Construction Machinery Co., Ltd. Gas release apparatus for construction machine

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Publication number Publication date
CN103688030A (zh) 2014-03-26
EP2735712A1 (en) 2014-05-28
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KR20140048274A (ko) 2014-04-23
JP2013024078A (ja) 2013-02-04

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