專利名稱：工程機械的排氣裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種工程機械的排氣裝置，該排氣裝置具備將從發動機的排氣的后處理裝置送出的廢氣送到外部的排氣管。
背景技術：
一般來說，液壓挖掘機等的工程機械具備具有履帶等并進行行走的行走體；在該行走體的上方介由旋轉架來連結并在左右方向上旋轉的旋轉體；以及設于該旋轉體的前方并具有各驅動器并進行挖掘等作業的前作業機。而且，工程機械的旋轉體具備收放在發動機室內部的發動機；處理發動機的排氣的后處理裝置；以及將由該后處理裝置處理并從其排氣口導出的排氣向外部排出的排氣管。作為這種設于工程機械的后處理裝置的現有技術之一，已知有如下的排氣后處理裝置其用于柴油機并具備設于下游側用于使排氣的溫度上升以確保催化劑的活性的排氣節流閥，并以降低伴隨該排氣節流閥的打開而產生的噪音為目的(例如，參照專利文獻1)在此，在上述專利文獻1公開的柴油機的排氣后處理裝置中，為了去除碳氫化合物等的粒子狀物質，作為催化劑使用氧化催化劑，由于粒子狀物質在氧化催化劑上發生氧化反應而產生水蒸氣。因此，在具備了這種后處理裝置的工程機械的排氣裝置中，如果水蒸氣與從后處理裝置導出的排氣一起被送到排氣管的內部，則在排氣齊管的溫度低的場合， 水蒸氣被排氣管冷卻，從而在排氣管的內壁上附著水滴。特別是在工程機械的操作開始時， 排氣管還未被溫暖，由此水滴在排氣管的內壁上的附著明顯。另外，即便是具備有上述后處理裝置的場合，由于不能完全處理排氣中所含的煤塵等，因此，在將從后處理裝置導出的排氣向外部排出時，煤塵等會附著在排氣管的壁面上。由此，由于煤塵等堆積在排氣管的壁面上，所以附著在排氣管的內壁上的水滴含有很多煤塵等而被黑色化。因此，在裝備了這樣的后處理裝置的現有的工程機械的排氣裝置中，由于附著在排氣管的內壁上而被黑色化的水滴被從后處理裝置的排氣口導出的排氣壓推出，由此，存在水滴在排氣管的出口存積并向排氣管的外部飛漸而弄臟旋轉體的車身罩的問題。作為防止該問題的現有技術之一，提出了車輛的排氣消音裝置。該車輛的排氣消音裝置是在排氣導管即排氣管的內側設置水滴捕捉部件，該水滴捕捉部件包括 從排氣管呈環狀地向內部方向突出的水滴阻止環；以及從水滴阻止環的內端朝向排氣導管的基部側環狀突出的突出環(例如，參照專利文獻2)。現有技術文獻專利文獻1 特開2005-282533號公報專利文獻2 特開2008-261242號公報但是，在專利文獻2公開的車輛的排氣消音裝置中，由于上述的水滴捕捉機構的水滴阻止環及突出環在排氣管的出口從排氣管呈環狀地向內側較大地突出，所以排氣管的出口上的開口面小于在排氣管內流通的排氣的流路的截面。因此，排氣的排出被水滴阻擋環及突出環妨礙，排氣在排氣管的出口滯留，由此，排氣管內的排氣阻力變大。其結果，有對發動機的加速性能及燃料費帶來惡劣影響的可能性。另外，由于僅在排氣管的出口部分進行捕捉，因此在排出的水滴多的場合，也有一部分被排到外部的可能性。
發明內容
本發明是鑒于這樣的現有技術的實情而做出的發明，其目的在于提供一種工程機械的排氣裝置，能夠抑制附著在排氣管的內壁上的含有煤塵等的水滴向排氣管的外部飛濺并且不必伴隨裝置的大型化便能夠抑制排氣阻力變大。為了實現上述目的，本發明的工程機械的排氣裝置設于具有旋轉體的工程機械的上述旋轉體內部，且具備發動機的排氣的后處理裝置；以及將由該后處理裝置處理而從其排氣口導出的排氣向外部排出的排氣管，其特征在于，在上述排氣管的內表面上并在排氣的排出方向上配設由多個凹凸構成的凹凸部。這樣構成的本發明即使是從后處理裝置向排氣管的內部輸送的水蒸氣被排氣管冷卻而使水滴附著在排氣管的內壁上的場合，由于附著的水滴被設于排氣管的內表面的凹凸部的凹凸捕捉，即、水滴停留在凹凸的凹部中，所以能夠抑制含有煤塵等的水滴被從后處理裝置的排氣口導出的排氣推出。由此，能夠抑制附著在排氣管的內壁上的含有煤塵等的水滴在排氣管的出口部存積并向排氣管的外部飛散。特別是在工程機械的操作開始時，在從后處理裝置向排氣管輸送的水蒸氣被排氣管冷卻而使水滴附著在排氣管的內壁上的場合，在利用設于排氣管的內表面的凹凸部捕捉附著的水滴的期間，由于排氣管被從后處理裝置導出的排氣溫暖而使水滴因該排氣管的熱而再次蒸發，因此，能夠抑制包含煤塵等的水滴在排氣管的出口部存積并向排氣管的外部飛散。另外，由于本發明是僅在排氣管的內表面并在排氣的排出方向上配設由多個凹凸構成的凹凸部即可，因此，在排氣管內流動的排氣向旋轉體外部排出時，在排氣管的出口部， 排氣管的凹凸部不會妨礙排氣的排出，即使不加大排氣口的出口部的開口，也能抑制排氣阻力變大。這樣，本發明能夠抑制附著在排氣管的內壁的含有煤塵等的水滴向排氣管的外部飛濺，并且不必伴隨裝置的大型化便能夠抑制排氣阻力變大。另外，本發明涉及的工程機械的排氣裝置在上述發明中的特征在于，上述凹凸部具有至少在橫穿排氣的流動方向的方向上的凹凸。通過這樣的構成，在從后處理裝置向排氣管的內部輸送的水蒸氣被排氣管冷卻而在排氣管的內壁上附著水滴，并且附著的水滴沿著排氣管的內表面被排氣推出時，水滴因排氣管的凹凸部的凹凸而容易受到阻力。由此，能夠提高配設在排氣管的內表面的凹凸部中的水滴捕捉性能，能夠抑制附著在排氣管的內壁上的含有煤塵等的水滴在排氣管的出口部存留并向排氣管的外部飛散。另外，本發明涉及的工程機械的排氣裝置在上述發明中的特征在于，上述凹凸部由網狀結構構成。通過這樣的構成，由于在排氣管的內表面上很容易設置作為網狀結構的凹凸部，因此，能夠降低制作成本。另外，凹凸部由網狀結構構成，從而無損于排氣管內部的通氣性，因此，能夠抑制因在排氣管的內表面設置了凹凸部而使背壓上升。另外，本發明涉及的工程機械的排氣裝置在上述發明中的特征在于，上述排氣管配置為包含上述后處理裝置的上述排氣口的周緣部，且具有使外部氣體從上述排氣管與上述后處理裝置的上述排氣口的上述周緣部之間向上述排氣管內部流入的通氣口。通過這樣的構成，能夠降低從排氣管放出到外部的排氣溫度，因此能夠抑制因排氣對周圍的熱影響。本發明的效果如下。本發明的工程機械的排氣裝置設于具有旋轉體的工程機械的旋轉體內部，且具備發動機的排氣的后處理裝置；以及將由該后處理裝置處理并從其排氣口導出的排氣向外部排出的排氣管，在該排氣管的內表面上并在排氣的排出方向上配設由多個凹凸構成的凹凸部，從而由設于排氣管的內表面的凹凸部捕捉與排氣一起向排氣管內部輸送的水蒸氣被排氣管冷卻而產生的水滴，由此，能夠抑制含有煤塵等的水滴被從后處理裝置的排氣口導出的排氣推出。特別是在工程機械的操作開始時，在由凹凸捕捉水滴的期間，排氣管因排氣而變熱，水滴因該排氣管的熱而再次蒸發，因此，能夠有效地抑制水滴被排氣推出。由此， 能夠抑制附著在排氣管的內壁上的含有煤塵等的水滴在排氣管的出口部存積并向排氣管的外部飛散，即便在操作開始后，也不會弄臟旋轉體，能夠維持其美觀。再有，在將從后處理裝置導向排氣管內的排氣向旋轉體的外部排出時，由于在排氣管的出口部，排氣管的凹凸部不會妨礙排氣的排出，因此，不必伴隨裝置的大型化便能夠抑制排氣阻力變大。
圖1是表示作為應用了本發明涉及的工程機械的排氣裝置的第一實施方式的工程機械的一例而例舉的液壓挖掘機的側視圖。圖2是表示本發明的第一實施方式的構成的圖。圖3是圖2所示的A部放大圖。圖4是表示本發明的第二實施方式的主要部分的構成的圖。圖5是沿著圖4所示的B-B線的剖視圖。圖6是表示本發明的第三實施方式的主要部分的構成的圖。圖7是沿著圖6所示的C-C線的剖視圖。圖8是說明圖6所示的排氣管的內表面上的金屬絲網的安裝部位的圖，是從箭頭 D方向觀察圖6所示的排氣管的圖。圖中 1-液壓挖掘機，2-行走體，3-旋轉體，3a-旋轉架，4_前操業機，5_發動機室，6_配重，7-駕駛室，10、18-排氣管，10a、18a-垂直部，10bU8b-彎曲部，IOc-安裝部，11-金屬絲網(凹凸部)，12-后處理裝置，12a-排氣口，14-固定部件，15-車身罩，16-通氣口。
具體實施例方式以下，基于
用于實施本發明涉及的工程機械的排氣裝置的方式。第一實施方式本發明涉及的工程機械的排氣裝置的第一實施方式例如如圖1所示裝備在液壓挖掘機1上。該液壓挖掘機1包括行走體2 ；配置在該行走體2的上側且具有旋轉架3a的旋轉體3 ；以及安裝在該旋轉體3的前方且在上下方向上轉動的前作業機4。另外，旋轉體 3包括位于前方的駕駛室7 ；配置在后方的配重6 ；以及配置在這些駕駛室7和配重6之間的發動機室5。
如圖2所示，本發明的第一實施方式具備蓋在發動機室5的上部的車身罩15 ；設置在內部并對無圖示的發動機的排氣進行處理的后處理裝置12 ；以及將由該后處理裝置 12處理并從其排氣口 1 導出的排氣向外部排出的排氣管10。如圖3所示，排氣管10具備垂直配置的垂直部IOa;從該垂直部IOa彎曲的彎曲部IOb ；以及安裝后述螺栓20的安裝部10c。而且，在本發明的第一實施方式中，在排氣管10的內表面上并在排氣的排出方向上配設有由多個凹凸構成的凹凸部。該凹凸部具有凹凸，該凹凸是在橫穿從后處理裝置12的排氣口 1 導出的排氣的流動方向的方向上的凹凸，例如由網狀結構構成。在本發明的第一實施方式中，該網狀結構例如是由用焊接來安裝在排氣管10的內表面整體即安裝在垂直部IOa及彎曲部IOb的內表面上的金屬絲網11構成。另外，排氣管10配置成包含后處理裝置12的排氣口 1 的周緣部，具有使外部氣體從排氣管10的垂直部IOa與后處理裝置12的排氣管12a的周緣部之間向排氣管10內部流入的通氣口 16。而且，在本發明的第一實施方式中，用螺栓20將上述排氣管10的安裝部IOc安裝在旋轉體3的車身罩15上。根據這樣構成的本發明的第一實施方式，即便是從后處理裝置12向排氣管10的內部輸送的水蒸氣被排氣管10冷卻而使水滴附著在排氣管10的內壁上的場合，由于是用安裝在排氣管10的垂直部IOa及彎曲部IOb的內表面整體上的金屬絲網11來捕捉附著在排氣管10的內壁上的水滴，即水滴停留在金屬絲網11的網狀結構上，所以能夠抑制含有煤塵等的水滴被從后處理裝置12的排氣口 1 導出的排氣推出。由此，能夠抑制附著在排氣管10的內壁上的含有煤塵等的水滴在排氣管10的出口部存積并向排氣管10的外部飛濺。特別是在液壓挖掘機1的操作開始時，在從后處理裝置12向排氣管10輸送的水蒸氣被排氣管10冷卻而使水滴附著在排氣管10的內壁上的場合，在由金屬絲網11捕捉水滴期間排氣管10被從后處理裝置12導出的排氣加熱，從而水滴中的主要的水分因排氣管 10的熱而再次蒸發，因此，能夠抑制含有煤塵等的水滴在排氣管10的出口部存積并向排氣管10的外部飛濺。由此，能夠防止附著在排氣管10的內壁上的含有煤塵而被黑色化的水滴向排氣管10的外部飛濺而弄臟設于車身罩15及排氣管10的附近的機器等，因此即便在操作開始后也能夠維持旋轉體3的美觀。另外，在本發明的第一實施方式中，在排氣管10的內表面上捕捉水滴的凹凸部由網狀結構構成，該網狀結構由安裝在排氣管10的垂直部IOa及彎曲部IOb的內表面整體上的金屬絲網11構成，從而僅沿著排氣管10的垂直部IOa及彎曲部IOb的內壁設置可廉價制作的金屬絲網11即可，因此，制作成本得到抑制，經濟性優良。另外，由于作為網狀結構的金屬絲網11沿著排氣管10的內表面地進行粘貼，且為具有多個孔的網眼狀，因此，無損于排氣管10的內部的通氣性，不會增加排氣阻力。這樣，本發明的第一實施方式能夠抑制附著在排氣管10的內壁上的含有煤塵等的水滴向排氣管10的外部飛散，并且由于在排氣管10的出口部，金屬絲網11不會妨礙排氣的排出，因此，不必伴隨裝置的大型化便能夠抑制排氣阻力變大。另外，不用焊接而用可從排氣管10上卸下的螺栓等來進行金屬絲網10 向排氣管10的安裝，從而即使金屬絲網11被煤塵等堵塞，也能夠進行交換。另外，在本發明的第一實施方式中，金屬絲網11在橫穿排氣的流動方向的方向上具有凹凸，因此，在從后處理裝置12向排氣管10的內部輸送的水蒸氣被排氣管冷卻而使水滴附著在排氣管10的內壁上，并且附著的水滴沿著排氣管10的內表面被排氣推出時，水滴因配設在排氣管10的內表面上的金屬絲網11的凹凸而容易受到阻力。由此，能夠提高配設在排氣管10的內表面上的凹凸部中的水滴的捕捉性能，能夠進一步抑制附著在排氣管 10的內壁上的含有煤塵等的水滴在排氣管10的出口部存積并向排氣管10的外部飛濺。另外，在本發明的第一實施方式中，將內徑大于后處理裝置12的排氣口 1 的排氣管10配置成包含后處理裝置12的排氣口 1 的周緣部，從而在排氣管10的垂直部IOa 與后處理裝置12的排氣口 1 的周緣部之間形成通氣口 16，由此，利用噴射(ejector)效果，發動機室5內的空氣被從后處理裝置12導出的排氣從通氣口 16吸入到排氣管10內并與高溫的廢氣混合，從而能夠降低排氣溫度。由此，能夠抑制因排氣對周圍的熱影響。另外，在本發明的第一實施方式中，介由螺栓20將排氣管10的安裝部IOc安裝在旋轉體3的車身罩15上，從而排氣管10被支撐固定在具有剛性的車身罩15上，因此，對于操作時的振動等也不會受到影響，能夠實現穩定的構造。第二實施方式圖4是表示本發明的第二實施方式的主要部分的構成的圖，圖5是沿著圖4所示的B-B線的剖視圖。如圖4、圖5所示，本發明的第二實施方式與上述的第一實施方式不同之處在于， 第一實施方式的構成為排氣管10具有安裝部IOc并該安裝部IOc介由螺栓20安裝在旋轉體3的車身罩15上，與此相對地，第二實施方式的構成為排氣管18不具有安裝部10c， 介由固定部件14將排氣管18的垂直部18a例如用焊接來直接安裝在后處理裝置12的排氣口 1 上。其他的構成與第一實施方式相同。根據這樣構成的本發明的第二實施方式，將排氣管18的垂直部18a的內徑設定為大于后處理裝置12的排氣口 1 的外徑，將排氣管18的垂直部18a配置成包含后處理裝置12的排氣口 1 的周緣部并且介由固定部件14來進行安裝，從而能夠在排氣管18的垂直部18a與后處理裝置12的排氣口 1 的周邊緣之間容易地設置通氣口 16。另外，由于能夠介由固定部件14在后處理裝置12的排氣口 1 的周緣部用焊接等簡單地安裝排氣管 18，因此，能夠減輕排氣管10的設置操作中的操作者的負擔。再有，由于排氣管18與后處理裝置12介由固定部件14而成為一體，因此，能夠可靠地將從后處理裝置12導出的排氣向排氣管18的外部排出。第三實施方式圖6是表示本發明的第三實施方式的主要部分的構成的圖，圖7是沿著圖6所示的C-C線的剖視圖，圖8是說明圖6所示的排氣管的內表面上的金屬絲網的安裝部位的圖， 是箭頭D方向觀察圖6所示排氣管的圖。如圖6、圖7所示，本發明的第三實施方式與上述的第一實施方式不同之處在于， 在第一實施方式中構成為將作為凹凸部為網狀結構的金屬絲網11設置在排氣管10的垂直部IOa及彎曲部IOb的內表面整體上，與此相對地，在第三實施方式中，將作為凹凸部為網狀結構的金屬絲網11不設置在排氣管10的內表面整體上，而是設置在排氣管10的彎曲部IOb的內表面中的上側部分上。具體為，如圖8所示，本發明的第三實施方式是在排氣管 10的垂直部IOa的內表面上不配設金屬絲網11，而是在排氣管10的彎曲部IOb的內表面中的上側的四分之一圓周上設置金屬絲網11。其他構成與第一實施方式相同。
根據這樣構成的本發明的第三實施方式，在從后處理裝置12的排氣口 1 與排氣一起導出的水蒸氣被冷卻管10冷卻而根據經驗知曉的最易附著水滴的地方即、圖8所示的在排氣管10的彎曲部IOb的內表面中的上側的四分之一圓周上配設作為網狀結構的金屬絲網11，從而即使在排氣管10的內表面整體上不配設金屬絲網11，也能夠有效地捕捉附著在排氣管10的內壁上的大部分。另外，由于也可以在排氣管10的垂直部IOa及彎曲部IOb 的內表面整體上不配設金屬絲網11，因此能夠容易地進行金屬絲網11的安裝操作。由此， 能夠進一步削減具有作為網狀結構的金屬絲網11的排氣管10的制作成本，能夠提高經濟性。另外，上述本發明的各第一 第三實施方式對在排氣管10的內表面配設了作為凹凸部的網狀結構的金屬絲網11的情況進行了說明，但并不限于這種情況，也可以使用由回轉頭壓力機等將金屬板進行沖孔加工從而有多個貫通孔的金屬加工板，作為網狀結構還可以取代金屬絲網11，將該金屬加工板用焊接等安裝在排氣管10的內表面上。在這種場合，由于利用由回轉頭壓力機等進行的沖孔加工很容易制作金屬加工板，因此，在排氣管10 的內表面配設凹凸部的操作中能夠減輕操作者的負擔。
權利要求
1.一種工程機械的排氣裝置，設置在具有旋轉體的工程機械的上述旋轉體內部，并具備發動機的排氣的后處理裝置；以及將由該后處理裝置處理并從其排氣口導出的排氣向外部排出的排氣管，其特征在于，在上述排氣管的內表面上并在排氣的排出方向上配設有由多個凹凸構成的凹凸部。
2.根據權利要求1所述的工程機械的排氣裝置，其特征在于， 上述凹凸部具有至少在橫穿排氣的流動方向的方向上的凹凸。
3.根據權利要求2所述的工程機械的排氣裝置，其特征在于， 上述凹凸部由網狀結構構成。
4.根據權利要求3所述的工程機械的排氣裝置，其特征在于， 上述網狀結構為金屬絲網。
5.根據權利要求1 3的任一項所述的工程機械的排氣裝置，其特征在于，上述排氣管配置為包含上述后處理裝置的上述排氣口的周緣部，并具有使外部氣體從上述排氣管與上述后處理裝置的上述排氣口的上述周緣部之間向上述排氣管內部流入的通氣口。
全文摘要
本發明提供一種工程機械的排氣裝置，能夠抑制附著在排氣管的內壁上的含有煤塵等的水滴向排氣管的外部飛濺，并且不伴隨裝置大型化便能夠抑制排氣阻力變大。該液壓挖掘機(1)的排氣裝置設于液壓挖掘機(1)的旋轉體(3)內部，并具有發動機的排氣的后處理裝置(12)；以及將由該后處理裝置(12)處理并從其排氣口(12a)導出的排氣向外部排出的排氣管(10)，在排氣管(10)的垂直部(10a)及彎曲部(10b)的內表面上并在排氣的排出方向上作為由多個凹凸構成的凹凸部配設有作為網狀結構的金屬絲網(11)。
文檔編號F01N13/08GK102444459SQ20111029618
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月27日 優先權日2010年9月30日
發明者安部敏博, 小沼英樹, 川向洋貴, 神谷象平, 菅原浩紀, 鐮田博之 申請人:日立建機株式會社