专利名称：工程机械的排气装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种工程机械的排气装置，该排气装置具备将从发动机的排气的后处理装置送出的废气送到外部的排气管。
背景技术：
一般来说，液压挖掘机等的工程机械具备具有履带等并进行行走的行走体；在该行走体的上方介由旋转架来连结并在左右方向上旋转的旋转体；以及设于该旋转体的前方并具有各驱动器并进行挖掘等作业的前作业机。而且，工程机械的旋转体具备收放在发动机室内部的发动机；处理发动机的排气的后处理装置；以及将由该后处理装置处理并从其排气口导出的排气向外部排出的排气管。作为这种设于工程机械的后处理装置的现有技术之一，已知有如下的排气后处理装置其用于柴油机并具备设于下游侧用于使排气的温度上升以确保催化剂的活性的排气节流阀，并以降低伴随该排气节流阀的打开而产生的噪音为目的(例如，参照专利文献1)在此，在上述专利文献1公开的柴油机的排气后处理装置中，为了去除碳氢化合物等的粒子状物质，作为催化剂使用氧化催化剂，由于粒子状物质在氧化催化剂上发生氧化反应而产生水蒸气。因此，在具备了这种后处理装置的工程机械的排气装置中，如果水蒸气与从后处理装置导出的排气一起被送到排气管的内部，则在排气齐管的温度低的场合， 水蒸气被排气管冷却，从而在排气管的内壁上附着水滴。特别是在工程机械的操作开始时， 排气管还未被温暖，由此水滴在排气管的内壁上的附着明显。另外，即便是具备有上述后处理装置的场合，由于不能完全处理排气中所含的煤尘等，因此，在将从后处理装置导出的排气向外部排出时，煤尘等会附着在排气管的壁面上。由此，由于煤尘等堆积在排气管的壁面上，所以附着在排气管的内壁上的水滴含有很多煤尘等而被黑色化。因此，在装备了这样的后处理装置的现有的工程机械的排气装置中，由于附着在排气管的内壁上而被黑色化的水滴被从后处理装置的排气口导出的排气压推出，由此，存在水滴在排气管的出口存积并向排气管的外部飞渐而弄脏旋转体的车身罩的问题。作为防止该问题的现有技术之一，提出了车辆的排气消音装置。该车辆的排气消音装置是在排气导管即排气管的内侧设置水滴捕捉部件，该水滴捕捉部件包括 从排气管呈环状地向内部方向突出的水滴阻止环；以及从水滴阻止环的内端朝向排气导管的基部侧环状突出的突出环(例如，参照专利文献2)。现有技术文献专利文献1 特开2005-282533号公报专利文献2 特开2008-261242号公报但是，在专利文献2公开的车辆的排气消音装置中，由于上述的水滴捕捉机构的水滴阻止环及突出环在排气管的出口从排气管呈环状地向内侧较大地突出，所以排气管的出口上的开口面小于在排气管内流通的排气的流路的截面。因此，排气的排出被水滴阻挡环及突出环妨碍，排气在排气管的出口滞留，由此，排气管内的排气阻力变大。其结果，有对发动机的加速性能及燃料费带来恶劣影响的可能性。另外，由于仅在排气管的出口部分进行捕捉，因此在排出的水滴多的场合，也有一部分被排到外部的可能性。
发明内容
本发明是鉴于这样的现有技术的实情而做出的发明，其目的在于提供一种工程机械的排气装置，能够抑制附着在排气管的内壁上的含有煤尘等的水滴向排气管的外部飞溅并且不必伴随装置的大型化便能够抑制排气阻力变大。为了实现上述目的，本发明的工程机械的排气装置设于具有旋转体的工程机械的上述旋转体内部，且具备发动机的排气的后处理装置；以及将由该后处理装置处理而从其排气口导出的排气向外部排出的排气管，其特征在于，在上述排气管的内表面上并在排气的排出方向上配设由多个凹凸构成的凹凸部。这样构成的本发明即使是从后处理装置向排气管的内部输送的水蒸气被排气管冷却而使水滴附着在排气管的内壁上的场合，由于附着的水滴被设于排气管的内表面的凹凸部的凹凸捕捉，即、水滴停留在凹凸的凹部中，所以能够抑制含有煤尘等的水滴被从后处理装置的排气口导出的排气推出。由此，能够抑制附着在排气管的内壁上的含有煤尘等的水滴在排气管的出口部存积并向排气管的外部飞散。特别是在工程机械的操作开始时，在从后处理装置向排气管输送的水蒸气被排气管冷却而使水滴附着在排气管的内壁上的场合，在利用设于排气管的内表面的凹凸部捕捉附着的水滴的期间，由于排气管被从后处理装置导出的排气温暖而使水滴因该排气管的热而再次蒸发，因此，能够抑制包含煤尘等的水滴在排气管的出口部存积并向排气管的外部飞散。另外，由于本发明是仅在排气管的内表面并在排气的排出方向上配设由多个凹凸构成的凹凸部即可，因此，在排气管内流动的排气向旋转体外部排出时，在排气管的出口部， 排气管的凹凸部不会妨碍排气的排出，即使不加大排气口的出口部的开口，也能抑制排气阻力变大。这样，本发明能够抑制附着在排气管的内壁的含有煤尘等的水滴向排气管的外部飞溅，并且不必伴随装置的大型化便能够抑制排气阻力变大。另外，本发明涉及的工程机械的排气装置在上述发明中的特征在于，上述凹凸部具有至少在横穿排气的流动方向的方向上的凹凸。通过这样的构成，在从后处理装置向排气管的内部输送的水蒸气被排气管冷却而在排气管的内壁上附着水滴，并且附着的水滴沿着排气管的内表面被排气推出时，水滴因排气管的凹凸部的凹凸而容易受到阻力。由此，能够提高配设在排气管的内表面的凹凸部中的水滴捕捉性能，能够抑制附着在排气管的内壁上的含有煤尘等的水滴在排气管的出口部存留并向排气管的外部飞散。另外，本发明涉及的工程机械的排气装置在上述发明中的特征在于，上述凹凸部由网状结构构成。通过这样的构成，由于在排气管的内表面上很容易设置作为网状结构的凹凸部，因此，能够降低制作成本。另外，凹凸部由网状结构构成，从而无损于排气管内部的通气性，因此，能够抑制因在排气管的内表面设置了凹凸部而使背压上升。另外，本发明涉及的工程机械的排气装置在上述发明中的特征在于，上述排气管配置为包含上述后处理装置的上述排气口的周缘部，且具有使外部气体从上述排气管与上述后处理装置的上述排气口的上述周缘部之间向上述排气管内部流入的通气口。通过这样的构成，能够降低从排气管放出到外部的排气温度，因此能够抑制因排气对周围的热影响。本发明的效果如下。本发明的工程机械的排气装置设于具有旋转体的工程机械的旋转体内部，且具备发动机的排气的后处理装置；以及将由该后处理装置处理并从其排气口导出的排气向外部排出的排气管，在该排气管的内表面上并在排气的排出方向上配设由多个凹凸构成的凹凸部，从而由设于排气管的内表面的凹凸部捕捉与排气一起向排气管内部输送的水蒸气被排气管冷却而产生的水滴，由此，能够抑制含有煤尘等的水滴被从后处理装置的排气口导出的排气推出。特别是在工程机械的操作开始时，在由凹凸捕捉水滴的期间，排气管因排气而变热，水滴因该排气管的热而再次蒸发，因此，能够有效地抑制水滴被排气推出。由此， 能够抑制附着在排气管的内壁上的含有煤尘等的水滴在排气管的出口部存积并向排气管的外部飞散，即便在操作开始后，也不会弄脏旋转体，能够维持其美观。再有，在将从后处理装置导向排气管内的排气向旋转体的外部排出时，由于在排气管的出口部，排气管的凹凸部不会妨碍排气的排出，因此，不必伴随装置的大型化便能够抑制排气阻力变大。
图1是表示作为应用了本发明涉及的工程机械的排气装置的第一实施方式的工程机械的一例而例举的液压挖掘机的侧视图。图2是表示本发明的第一实施方式的构成的图。图3是图2所示的A部放大图。图4是表示本发明的第二实施方式的主要部分的构成的图。图5是沿着图4所示的B-B线的剖视图。图6是表示本发明的第三实施方式的主要部分的构成的图。图7是沿着图6所示的C-C线的剖视图。图8是说明图6所示的排气管的内表面上的金属丝网的安装部位的图，是从箭头 D方向观察图6所示的排气管的图。图中 1-液压挖掘机，2-行走体，3-旋转体，3a-旋转架，4_前操业机，5_发动机室，6_配重，7-驾驶室，10、18-排气管，10a、18a-垂直部，10bU8b-弯曲部，IOc-安装部，11-金属丝网(凹凸部)，12-后处理装置，12a-排气口，14-固定部件，15-车身罩，16-通气口。
具体实施例方式以下，基于
用于实施本发明涉及的工程机械的排气装置的方式。第一实施方式本发明涉及的工程机械的排气装置的第一实施方式例如如图1所示装备在液压挖掘机1上。该液压挖掘机1包括行走体2 ；配置在该行走体2的上侧且具有旋转架3a的旋转体3 ；以及安装在该旋转体3的前方且在上下方向上转动的前作业机4。另外，旋转体 3包括位于前方的驾驶室7 ；配置在后方的配重6 ；以及配置在这些驾驶室7和配重6之间的发动机室5。
如图2所示，本发明的第一实施方式具备盖在发动机室5的上部的车身罩15 ；设置在内部并对无图示的发动机的排气进行处理的后处理装置12 ；以及将由该后处理装置 12处理并从其排气口 1 导出的排气向外部排出的排气管10。如图3所示，排气管10具备垂直配置的垂直部IOa;从该垂直部IOa弯曲的弯曲部IOb ；以及安装后述螺栓20的安装部10c。而且，在本发明的第一实施方式中，在排气管10的内表面上并在排气的排出方向上配设有由多个凹凸构成的凹凸部。该凹凸部具有凹凸，该凹凸是在横穿从后处理装置12的排气口 1 导出的排气的流动方向的方向上的凹凸，例如由网状结构构成。在本发明的第一实施方式中，该网状结构例如是由用焊接来安装在排气管10的内表面整体即安装在垂直部IOa及弯曲部IOb的内表面上的金属丝网11构成。另外，排气管10配置成包含后处理装置12的排气口 1 的周缘部，具有使外部气体从排气管10的垂直部IOa与后处理装置12的排气管12a的周缘部之间向排气管10内部流入的通气口 16。而且，在本发明的第一实施方式中，用螺栓20将上述排气管10的安装部IOc安装在旋转体3的车身罩15上。根据这样构成的本发明的第一实施方式，即便是从后处理装置12向排气管10的内部输送的水蒸气被排气管10冷却而使水滴附着在排气管10的内壁上的场合，由于是用安装在排气管10的垂直部IOa及弯曲部IOb的内表面整体上的金属丝网11来捕捉附着在排气管10的内壁上的水滴，即水滴停留在金属丝网11的网状结构上，所以能够抑制含有煤尘等的水滴被从后处理装置12的排气口 1 导出的排气推出。由此，能够抑制附着在排气管10的内壁上的含有煤尘等的水滴在排气管10的出口部存积并向排气管10的外部飞溅。特别是在液压挖掘机1的操作开始时，在从后处理装置12向排气管10输送的水蒸气被排气管10冷却而使水滴附着在排气管10的内壁上的场合，在由金属丝网11捕捉水滴期间排气管10被从后处理装置12导出的排气加热，从而水滴中的主要的水分因排气管 10的热而再次蒸发，因此，能够抑制含有煤尘等的水滴在排气管10的出口部存积并向排气管10的外部飞溅。由此，能够防止附着在排气管10的内壁上的含有煤尘而被黑色化的水滴向排气管10的外部飞溅而弄脏设于车身罩15及排气管10的附近的机器等，因此即便在操作开始后也能够维持旋转体3的美观。另外，在本发明的第一实施方式中，在排气管10的内表面上捕捉水滴的凹凸部由网状结构构成，该网状结构由安装在排气管10的垂直部IOa及弯曲部IOb的内表面整体上的金属丝网11构成，从而仅沿着排气管10的垂直部IOa及弯曲部IOb的内壁设置可廉价制作的金属丝网11即可，因此，制作成本得到抑制，经济性优良。另外，由于作为网状结构的金属丝网11沿着排气管10的内表面地进行粘贴，且为具有多个孔的网眼状，因此，无损于排气管10的内部的通气性，不会增加排气阻力。这样，本发明的第一实施方式能够抑制附着在排气管10的内壁上的含有煤尘等的水滴向排气管10的外部飞散，并且由于在排气管10的出口部，金属丝网11不会妨碍排气的排出，因此，不必伴随装置的大型化便能够抑制排气阻力变大。另外，不用焊接而用可从排气管10上卸下的螺栓等来进行金属丝网10 向排气管10的安装，从而即使金属丝网11被煤尘等堵塞，也能够进行交换。另外，在本发明的第一实施方式中，金属丝网11在横穿排气的流动方向的方向上具有凹凸，因此，在从后处理装置12向排气管10的内部输送的水蒸气被排气管冷却而使水滴附着在排气管10的内壁上，并且附着的水滴沿着排气管10的内表面被排气推出时，水滴因配设在排气管10的内表面上的金属丝网11的凹凸而容易受到阻力。由此，能够提高配设在排气管10的内表面上的凹凸部中的水滴的捕捉性能，能够进一步抑制附着在排气管 10的内壁上的含有煤尘等的水滴在排气管10的出口部存积并向排气管10的外部飞溅。另外，在本发明的第一实施方式中，将内径大于后处理装置12的排气口 1 的排气管10配置成包含后处理装置12的排气口 1 的周缘部，从而在排气管10的垂直部IOa 与后处理装置12的排气口 1 的周缘部之间形成通气口 16，由此，利用喷射(ejector)效果，发动机室5内的空气被从后处理装置12导出的排气从通气口 16吸入到排气管10内并与高温的废气混合，从而能够降低排气温度。由此，能够抑制因排气对周围的热影响。另外，在本发明的第一实施方式中，介由螺栓20将排气管10的安装部IOc安装在旋转体3的车身罩15上，从而排气管10被支撑固定在具有刚性的车身罩15上，因此，对于操作时的振动等也不会受到影响，能够实现稳定的构造。第二实施方式图4是表示本发明的第二实施方式的主要部分的构成的图，图5是沿着图4所示的B-B线的剖视图。如图4、图5所示，本发明的第二实施方式与上述的第一实施方式不同之处在于， 第一实施方式的构成为排气管10具有安装部IOc并该安装部IOc介由螺栓20安装在旋转体3的车身罩15上，与此相对地，第二实施方式的构成为排气管18不具有安装部10c， 介由固定部件14将排气管18的垂直部18a例如用焊接来直接安装在后处理装置12的排气口 1 上。其他的构成与第一实施方式相同。根据这样构成的本发明的第二实施方式，将排气管18的垂直部18a的内径设定为大于后处理装置12的排气口 1 的外径，将排气管18的垂直部18a配置成包含后处理装置12的排气口 1 的周缘部并且介由固定部件14来进行安装，从而能够在排气管18的垂直部18a与后处理装置12的排气口 1 的周边缘之间容易地设置通气口 16。另外，由于能够介由固定部件14在后处理装置12的排气口 1 的周缘部用焊接等简单地安装排气管 18，因此，能够减轻排气管10的设置操作中的操作者的负担。再有，由于排气管18与后处理装置12介由固定部件14而成为一体，因此，能够可靠地将从后处理装置12导出的排气向排气管18的外部排出。第三实施方式图6是表示本发明的第三实施方式的主要部分的构成的图，图7是沿着图6所示的C-C线的剖视图，图8是说明图6所示的排气管的内表面上的金属丝网的安装部位的图， 是箭头D方向观察图6所示排气管的图。如图6、图7所示，本发明的第三实施方式与上述的第一实施方式不同之处在于， 在第一实施方式中构成为将作为凹凸部为网状结构的金属丝网11设置在排气管10的垂直部IOa及弯曲部IOb的内表面整体上，与此相对地，在第三实施方式中，将作为凹凸部为网状结构的金属丝网11不设置在排气管10的内表面整体上，而是设置在排气管10的弯曲部IOb的内表面中的上侧部分上。具体为，如图8所示，本发明的第三实施方式是在排气管 10的垂直部IOa的内表面上不配设金属丝网11，而是在排气管10的弯曲部IOb的内表面中的上侧的四分之一圆周上设置金属丝网11。其他构成与第一实施方式相同。
根据这样构成的本发明的第三实施方式，在从后处理装置12的排气口 1 与排气一起导出的水蒸气被冷却管10冷却而根据经验知晓的最易附着水滴的地方即、图8所示的在排气管10的弯曲部IOb的内表面中的上侧的四分之一圆周上配设作为网状结构的金属丝网11，从而即使在排气管10的内表面整体上不配设金属丝网11，也能够有效地捕捉附着在排气管10的内壁上的大部分。另外，由于也可以在排气管10的垂直部IOa及弯曲部IOb 的内表面整体上不配设金属丝网11，因此能够容易地进行金属丝网11的安装操作。由此， 能够进一步削减具有作为网状结构的金属丝网11的排气管10的制作成本，能够提高经济性。另外，上述本发明的各第一 第三实施方式对在排气管10的内表面配设了作为凹凸部的网状结构的金属丝网11的情况进行了说明，但并不限于这种情况，也可以使用由回转头压力机等将金属板进行冲孔加工从而有多个贯通孔的金属加工板，作为网状结构还可以取代金属丝网11，将该金属加工板用焊接等安装在排气管10的内表面上。在这种场合，由于利用由回转头压力机等进行的冲孔加工很容易制作金属加工板，因此，在排气管10 的内表面配设凹凸部的操作中能够减轻操作者的负担。
权利要求
1.一种工程机械的排气装置，设置在具有旋转体的工程机械的上述旋转体内部，并具备发动机的排气的后处理装置；以及将由该后处理装置处理并从其排气口导出的排气向外部排出的排气管，其特征在于，在上述排气管的内表面上并在排气的排出方向上配设有由多个凹凸构成的凹凸部。
2.根据权利要求1所述的工程机械的排气装置，其特征在于， 上述凹凸部具有至少在横穿排气的流动方向的方向上的凹凸。
3.根据权利要求2所述的工程机械的排气装置，其特征在于， 上述凹凸部由网状结构构成。
4.根据权利要求3所述的工程机械的排气装置，其特征在于， 上述网状结构为金属丝网。
5.根据权利要求1 3的任一项所述的工程机械的排气装置，其特征在于，上述排气管配置为包含上述后处理装置的上述排气口的周缘部，并具有使外部气体从上述排气管与上述后处理装置的上述排气口的上述周缘部之间向上述排气管内部流入的通气口。
全文摘要
本发明提供一种工程机械的排气装置，能够抑制附着在排气管的内壁上的含有煤尘等的水滴向排气管的外部飞溅，并且不伴随装置大型化便能够抑制排气阻力变大。该液压挖掘机(1)的排气装置设于液压挖掘机(1)的旋转体(3)内部，并具有发动机的排气的后处理装置(12)；以及将由该后处理装置(12)处理并从其排气口(12a)导出的排气向外部排出的排气管(10)，在排气管(10)的垂直部(10a)及弯曲部(10b)的内表面上并在排气的排出方向上作为由多个凹凸构成的凹凸部配设有作为网状结构的金属丝网(11)。
文档编号F01N13/08GK102444459SQ20111029618
公开日2012年5月9日 申请日期2011年9月27日 优先权日2010年9月30日
发明者安部敏博, 小沼英树, 川向洋贵, 神谷象平, 菅原浩纪, 镰田博之 申请人:日立建机株式会社