JP2012154166A - 建設機械の排気系 - Google Patents

Abstract

【課題】操作要員の視界を遮ることがなく、損傷しにくい排気パイプを提供する。
【解決手段】建設機械１００、具体的には道路仕上げ機あるいは敷設材挿入車両の排気系１であって、エンジンフード３を備えているエンジンコンパートメント２と、燃焼ガスをエンジン１０１から排気させる排気パイプ４とを有し、排気パイプ４はエンジンコンパートメント２に取り付けられており、エンジンフード３内で終わっている。
【選択図】図１

Description

本発明は、建設機械、具体的には道路仕上げ機または敷設材装入車両の排気系に関する。

道路建設の分野では、道路仕上げ機と敷設材装入車両とが、路面の舗装に使用される。既知の道路仕上げ機と敷設材装入車両とは内燃エンジンによって駆動される。一般に知られているように、内燃エンジンの排気は、排気が作業者から離れた状態を維持するように運転者の屋根の高さのところにある長い排気テールパイプを通して吹き出される。一般に、排気テールパイプは、マフラーに取り付けられており、制御プラットフォームの前部でマフラーと共にエンジンフードに垂直に固定されている。

前述の構成に伴う問題は、排気テールパイプとそれに付属しているマフラーとが制御プラットフォームにいる操作要員の視界を遮ることである。さらに、両方が外側に向けられている排気テールパイプとマフラーとが、あらゆる天気状況に曝されるため、実際に、排気パイプとマフラーとが腐食の結果、頻繁に損傷する。

さらに、道路仕上げ機と敷設材装入車両とは、実際には、排気テールパイプがエンジンフード上に差し込み可能なようにまたは折りたたみ可能なように配置されていることが知られている。その結果、低床トレーラ上での道路仕上げ機の輸送には、該当する輸送高さが遵守されるように、テールパイプを取り外したり折り曲げたりすることができる。

しかし、差し込み可能なまたは折りたたみ可能な排気テールパイプであるにもかかわらず、この種類の移動可能な装置は簡単に損傷することがわかっている。排気テールパイプとマフラーとは、操作要員が排気テールパイプを取り外したり折り曲げたりできないほどさびることが多い。また、取り外し可能な、または折りたたみ可能な排気テールパイプは比較的高価であって、適切な排気規制を保証するには、その取り付けに追加のノウハウが必要である。

本発明は、単純な構成上の特徴によって前述の欠点をできるだけ多く回避する建設機械の排気系または当該排気系を有している建設機械を改善する目的に基づいている。

この目的は、請求項１の技術的特徴によって達成される。

本発明によれば、排気パイプは建設機械のエンジンフードに取り付けられていない。対照的に、本発明によれば、排気パイプはエンジンコンパートメント内に取り付けられており、排気パイプはエンジンフード内で終わっている。

本発明よれば、排気パイプはエンジンフード内で既に終わっているので、建設機械の操作中はオペレータの視界を改善する。さらに、エンジンフード内の排気パイプは泥と悪天候条件から保護できるので、それによって、排気パイプの機能が改善し、耐用年数を延ばすことができる。さらに、エンジンコンパートメントに取り付けられている排気パイプは、輸送中に損傷する危険性がない。また、排気パイプ用の複雑で高価な折りたたみ可能なまたは差し込み可能な装置をなくすことができる。

排気パイプは排気流を流出方向に向け、エンジンフード内で同様に終わっている少なくとも１つの排気出口ポートを有していることが好ましい。排気出口ポートを通して、定められた正確な量の排気を建設機械のエンジンコンパートメントから流出させることができる。

他の実施態様において、排気パイプまたは排気出口ポートの流体が向けられている排気出口開口がエンジンフードに設けられている。エンジンフードに設けられている排気出口開口は、燃焼ガスが何の問題もなくエンジンフードを通して流出することを保証している。

有用な実施態様において、排気出口ポートまたは排気パイプが排気出口開口で終わっている。これによって、流出する排気を排気パイプまたは排気出口ポートによって完全に排気出口開口に導くことができる。

また、エンジンから排出された熱の出口用に少なくとも１つの高温空気開口が設けられていれば有利である。これによって、エンジンが過熱し損傷することを防止できる。

他の有用な実施態様において、高温空気開口は加熱され流出する空気の流れが流出方向に向くように、少なくとも１つの流れフィンを有している。

排気出口開口は、高温空気開口に隣接して配置されていることが好ましい。これによって、排気が建設機械外へ効果的に排出されるように排気流が高温空気流に導かれる。

他の実施態様において、排気系はエンジンを冷却するために設けられている少なくとも１つの冷却ファンを有している。また、冷却ファンが速度制御されている場合、有利である。冷却ファンが最低速度以下にならない限り、十分な冷却空気流が得られる。

有用な実施態様において、冷却ファンによって発生した空気流がエンジン熱を運び去るようになっており、エンジン熱によって加熱されている冷却ファンからの空気流は、エンジンの燃焼ガスを運び去るための高温の空気流を形成している。高温の空気流がエンジンフードに設けられている高温空気開口から流出するときに、高温の空気流は排気出口開口からの排気流に遭遇し、それを包んで薄め、排気出口開口から外に、そして操作要員から離れるように導いていく。

燃焼ガスを希釈し冷却するのに利用できるディフューザが設けられていることが好ましい。ディフューザは、排気パイプが過度に加熱されないように、内燃エンジンから流出直後に排気を緩和させ冷却することができる。さらに、ディフューザによって、ディフューザから放出された冷却された排気が不必要に建設機械のエンジンの周囲の温度を上昇させないようにしながら、発生したエンジンの熱の除去を進めることができる。

また、排気パイプが排気後処理装置に接続されていれば有利である。排気後処理装置は、排気流を膨張させて減速させ、その振幅を減衰させることができる。排気後処理装置は、粒子フィルタ、触媒、マフラー等を有していてもよい。

排気系の騒音発生を減少させるために、排気後処理装置は、建設機械のエンジンコンパートメント内に取り付けられることが好ましい。したがって、排気後処理装置を悪天候の影響から保護することもできる。

本発明の排気系は、任意の建設機械に使用できる。道路仕上げ機または敷設材散布車両にこのような排気系が備わっていることが好ましい。

図１は本発明の実施形態を示す図である。 図２は本発明に使用されるエンジン構成を示す図である。

図１は、本発明の排気系１を有している建設機械１００の一部を示す図である。特に、建設機械１００は道路仕上げ機または敷設材散布車両である。

排気系１は、エンジンフード３を備えているエンジンコンパートメント２を有している。建設機械１００を駆動する内燃エンジン１０１はエンジンコンパートメント２内に取り付けられている。排気パイプ４はエンジンフード３を備えたエンジンコンパートメント２内に配置されている。排気パイプ４はエンジンフード３の上側表面に向かって上向きに延びているが、エンジンフード３からは突き出していない。

排気パイプ４の上端部の位置に、排気流が排気系から流出するときの排気流の方向を定めることができる複数の排気出口ポート５が設けられている。複数の排気出口ポート５は並べて配置されているが、その他の任意の形態で排気パイプ４の上に配置されていてもよい。

さらに、複数の排気出口ポート５を異なる直径と高さにすることができる。

図１はエンジンフード３内に設けられている排気出口開口６を示しており、この排気出口開口６は、排気パイプ４内の流体の流れ、この場合は排気出口ポート５内の流れに向けられていることも示している。排気出口開口６は、排気流を前方に、エンジンフード３から離れるように、したがって、操作要員から離れるように導く形状を有している。

排気出口ポート５が排気出口開口６で終わっていることが図１からわかる。図１には示していないが、エンジンフード３から実質的に突き出さないで、排気出口ポート５が所定の長さ排気出口開口６内を突き抜けるようにしてもよい。

さらに、高温空気開口７がエンジンフード３に設けられており、冷却ファン１０２と流体的に接続している。冷却ファン１０２はエンジン１０１の排熱を高温空気開口７に運び、冷却空気流はエンジンコンパートメント２から高温空気流になって流出する。表面積に関しては、高温空気開口７は排気出口開口６よりもエンジンフード３のより広い部分を占めている。排気出口開口６は高温空気開口７の左下部分に位置している。

図１に示されているように、高温空気開口７は、高温空気開口７内に平行に配置されている流れフィン８を有している。流れフィン８は、加熱されている空気流を前方に、エンジンフード３から離れるように導くために傾斜した位置に設けられている。

高温の空気の流れが高温空気開口７から流出するときに排気開口６から流出している排気流を前方に、エンジンフード３から離れる方向に運ぶように、排気出口開口６は、高温空気開口７の２つの側部に沿って配置されている。また、上側の流れフィン８によって導かれる高温の空気の流れが排気出口開口６の上方に流出し、それによって排気が操作要員から離れた状態のままであるように、排気出口開口６から流出する排気を包むように構成されている。

さらに、排気後処理装置９は排気パイプ４にフランジによって接続されている。排気後処理装置９は、エンジンフード３内で、エンジンコンパートメント２の内部に位置している。たとえば粒子フィルタ、触媒、マフラー等を有している排気後処理装置９は、排気パイプ４と共に、内燃エンジンから離れる方向に最適に排気を排出するのを保証している。

図２は、本発明の建設機械１００に使用可能なエンジン構成２００を示している。図１に示している実施形態に加えて、図２は排気パイプ４によって排気後処理装置９に接続されているディフューザ１０３を示している。ディフューザ１０３は燃焼ガスを希釈し冷却するように設けられている。図２のエンジン構成２００はエンジンコンパートメントに配置されているようには示していないが、本発明によればディフューザは図１の排気出口開口６に流れが向くようになっており、排気出口開口６から突き抜けていない。

本発明の排気系１は、任意の建設機械に使用できる。さらに、排気系１は、排気の効果的な排出のため農業用機械やトラックで採用されてもよい。

１ 排気系
２ エンジンコンパートメント
３ エンジンフード
４ 排気パイプ
１００ 建設機械
１０１ エンジン

Claims (15)

1. 建設機械（１００）、具体的には道路仕上げ機の排気系（１）であって、
   エンジンフード（３）を備えているエンジンコンパートメント（２）と、
   燃焼ガスをエンジン（１０１）から排出させる排気パイプ（４）と、
   を有し、
   前記排気パイプ（４）は、前記エンジンコンパートメント（２）内に取り付けられており、前記エンジンフード（３）内で終わっていることを特徴とする、排気系。
2. 排気流を流出方向に向け、前記エンジンフード内で終わっている少なくとも１つの排気出口ポート（５）を前記排気パイプ（４）が有していることを特徴とする、請求項１に記載の排気系。
3. 前記排気パイプ（４）または前記排気出口ポート（５）からの流体の向きが排気出口開口（６）と整合し、前記排気出口開口（６）が前記エンジンフード（３）に設けられていることを特徴とする、請求項１または２に記載の排気系。
4. 前記排気出口ポート（５）または前記排気パイプ（４）は前記排気出口開口（６）で終わることを特徴とする、請求項２または３に記載の排気系。
5. 少なくとも１つの高温空気開口（７）が前記エンジン（１０１）の加熱された空気の出口用に前記エンジンフード（３）に設けられていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか１つに記載の排気系。
6. 少なくとも１つの前記高温空気開口（７）は加熱された空気の流れを流出方向に向けるように流れフィン（８）を有していることを特徴とする、請求項５に記載の排気系。
7. 前記排気開口（６）は前記排気流を前記高温空気流内に導くように前記高温空気開口（７）に隣接して配置されていることを特徴とする、請求項５または６に記載の排気系。
8. 前記エンジン（１０１）を冷却するように設けられている少なくとも１つの冷却ファン（１０２）を有することを特徴とする、請求項１から７のいずれか１つに記載の排気系。
9. 前記冷却ファン（１０２）は十分な冷却能力を保証するように速度制御されていることを特徴とする、請求項８に記載の排気系。
10. 前記冷却ファン（１０２）は最低速度未満には減速しないことを特徴とする、請求項８または９に記載の排気系。
11. 前記冷却ファン（１０２）によって発生した空気流がエンジン熱を運び去るように構成されており、前記エンジンによって加熱されている前記冷却ファン（１０２）による前記空気流は、前記エンジン（１０１）の燃焼ガスを運び去るように加熱された空気流を形成していることを特徴とする、請求項８から１０のいずれか１つに記載の排気系。
12. 前記燃焼ガスを希釈し冷却するように設けられているディフューザ（１０３）を有することを特徴とする、請求項１から１１のいずれか１つに記載の排気系。
13. 前記排気パイプ（４）に接続されている排気後処理装置（９）を有することを特徴とする、請求項１から１２のいずれか１つに記載の排気系。
14. 前記排気後処理装置（９）は前記建設機械（１００）の前記エンジンコンパートメント（２）内に取り付けられていることを特徴とする、請求項１３に記載の排気系。
15. 請求項１から１４のいずれか１つに記載の排気系（１）を有する、道路仕上げ機（１００）または敷設材装入車両（１００）。

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