JP2019112959A - 産業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】ＤＰＦの要求温度を満たすことが可能な産業車両を提供する。【解決手段】車体と、車体の前部に取り付けられた作業装置と、車体の後部に取り付けられたカウンターウェイトと、カウンターウェイトの前方に配置されたエンジン４と、エンジン４の後方に配置された排気ガス浄化装置５Ａと、を備える。排気ガス浄化装置５Ａは、ＤＯＣ６と、ＤＯＣ６の下流に配置されたＤＰＦ７と、エンジン４とＤＯＣ６とを接続する第１排気管８と、ＤＯＣ６とＤＰＦ７とを接続する第２排気管９と、ＤＰＦ７の流出口に接続された第３排気管１０と、第３排気管１０内の排気ガスをＤＯＣ６に当ててＤＯＣ６を昇温させる排熱伝達機構１１Ａと、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、排気ガス浄化装置を備える産業車両に関する。

排気ガス浄化装置を備える産業車両としては、例えば、特許文献１に記載のフォークリフトが知られている。特許文献１に記載のフォークリフトにおいて排気ガス浄化装置をＤＯＣとＤＰＦで構成した場合、運転条件によってはＤＰＦの吸気温度が要求温度（例えば、６００℃）を満たさず、排気ガスの浄化が十分に行われないおそれがある。

国際公開第２０１６／０２７３４５号

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その課題とするところは、ＤＰＦの要求温度を満たすことが可能な産業車両を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る産業車両は、
車体と、
前記車体の前部に取り付けられた作業装置と、
前記車体の後部に取り付けられたカウンターウェイトと、
前記カウンターウェイトの前方に配置された動力源としてのエンジンと、
前記エンジンの後方に配置され、前記エンジンの排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置と、を備える産業車両であって、
前記排気ガス浄化装置は、
ＤＯＣと、
前記ＤＯＣの下流に配置されたＤＰＦと、
前記エンジンと前記ＤＯＣの流入口とを接続する第１排気管と、
前記ＤＯＣの流出口と前記ＤＰＦの流入口とを接続する第２排気管と、
前記ＤＰＦの流出口に接続された第３排気管と、
前記第３排気管内の排気ガスを前記ＤＯＣに当てて、前記ＤＯＣを昇温させる排熱伝達機構と、を備えることを特徴とする。

上記産業車両において、
前記第３排気管は、前記ＤＯＣに対向する対向領域を含み、
前記排熱伝達機構は、前記対向領域に設けられた孔部を含んでもよい。

前記孔部は、
一直線状に配置された複数の孔を含んでもよい。

前記孔部は、
前記対向領域に設けられた１つの孔と、
前記孔に設けられた整流板と、を含んでもよい。

上記産業車両において、
前記排熱伝達機構は、前記第３排気管の途中に設けられた筒状のケースを含み、
前記ＤＯＣは、前記ケース内に配置されていてもよい。

本発明によれば、ＤＰＦの要求温度を満たすことが可能な産業車両を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る産業車両を示す図である。 第１実施形態に係る産業車両のカウンターウェイトを示す図である。 （Ａ）第１実施形態に係る排気ガス浄化装置の斜視図である。（Ｂ）第１実施形態に係る排気ガス浄化装置を車両の前側から見た図である。 第２実施形態に係る排気ガス浄化装置の斜視図である。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る産業車両の好適な例としてフォークリフトの実施形態について説明する。なお、上下左右前後の方向は、フォークリフトの車体を基準に考えるものとする。

［第１実施形態］
図１に、本発明の第１実施形態に係るフォークリフト１００Ａを示す。フォークリフト１００Ａは、車体１と、車体１の前部に取り付けられた作業装置２と、車体１の後部に取り付けられたカウンターウェイト３と、カウンターウェイト３の前方に配置されたエンジン（ディーゼルエンジン）４と、エンジン４の後方に配置された排気ガス浄化装置５Ａと、を備える。

作業装置２は、荷役作業等を行うためのものである。作業装置２は、左右一対のマストと、マストに昇降可能に取り付けられた左右一対のフォークと、を含む。

カウンターウェイト３は、車体１の前後の重量バランスをとるためのものである。カウンターウェイト３は、図２に示すように、上壁、後壁および左右の側壁を有する。後壁には、第１開口部３ａと、第１開口部３ａよりも小さい第２開口部３ｂとが形成されている。なお、第１開口部３ａおよび第２開口部３ｂの位置、大きさ、形状等は、適宜変更できる。

エンジン４は、車体１の走行および作業装置２の駆動（例えば、フォークの昇降）の動力源となる。エンジン４の後方には、エンジン４の冷却水を冷却するラジエータが配置されている。エンジン４とラジエータの間には、ラジエータを冷却するラジエータファンが配置されている。ラジエータファンの回転によって生じる気流は、主に、カウンターウェイト３の第１開口部３ａから車体１の外部に排出される。

排気ガス浄化装置５Ａは、図３（Ａ）に示すように、ＤＯＣ（Diesel Oxidation Catalyst）６と、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）７と、第１排気管８と、第２排気管９と、第３排気管１０と、排熱伝達機構１１Ａと、を備える。ＤＯＣ６およびＤＰＦ７は、カウンターウェイト３内において、ラジエータの後方に配置されている。

ＤＯＣ６は、円筒状のケースを備え、当該ケース内にディーゼル酸化触媒を収容する。ディーゼル酸化触媒は、エンジン４の排気ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）や炭化水素（ＨＣ）等の有害物質を、酸化して水（Ｈ_２Ｏ）や二酸化炭素（ＣＯ_２）等に変化させる。ＤＯＣ６の流入口は、第１排気管８を介してエンジン４に接続され、ＤＯＣ６の流出口は、第２排気管９を介してＤＰＦ７の流入口に接続される。

ＤＰＦ７は、円筒状のケースを備え、当該ケース内にディーゼル微粒子捕集フィルターを収容する。ＤＰＦ７は、ＤＯＣ６の下流に配置され、ＤＯＣ６を通過した排気ガスに含まれる粒子状物質（ＰＭ）を捕集し、当該排気ガスを浄化する。ＤＰＦ７の流出口は、第３排気管１０の上流端に接続される。

第３排気管１０は、ＤＰＦ７の流出口からコの字状に湾曲し、ＤＯＣ６の流入口から流出口に向かって延び、湾曲して下方に延び、さらに湾曲して後方に延びる。ＤＯＣ６の流入口から流出口に向かって延びる部分に、ＤＯＣ６に対向する対向領域が存在する。

排熱伝達機構１１Ａは、第３排気管１０内の排気ガスをＤＯＣ６に当てて、ＤＯＣ６を昇温させる。具体的には、排熱伝達機構１１Ａは、第３排気管１０のＤＯＣ６に対向する対向領域に設けられた孔部である（図３（Ｂ）参照）。孔部は、一直線状に配置された複数（本実施形態では、４つ）の円形状の孔で構成される。本実施形態では、４つの孔のサイズおよび形状は同じである。

第３排気管１０内の排気ガスは、一部が排熱伝達機構１１Ａ（４つの孔）から排出され、残りが第３排気管１０の下流端から排出される。第３排気管１０の下流端から排出された排気ガスは、主に、カウンターウェイト３の第２開口部３ｂから車体１の外部に排出される。一方、排熱伝達機構１１Ａ（４つの孔）から排出された排気ガスは、ＤＯＣ６の外周面に当たり、ＤＯＣ６を昇温する。

排熱伝達機構１１ＡによりＤＯＣ６が昇温されることで、ディーゼル酸化触媒による排気ガスの酸化が促進され（例えば、燃料ポスト噴射による未燃燃料がディーゼル酸化触媒により酸化され）、排気ガスが昇温される。その結果、ＤＯＣ６から流出する排気ガス、すなわちＤＰＦ７に流入する排気ガスを高温に維持することができ、ＤＰＦ７の要求温度（例えば、ＤＰＦ７の流入口付近で約６００℃）を満たすことができる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係るフォークリフトは、排気ガス浄化装置５Ａの代わりに排気ガス浄化装置５Ｂを備えること以外、第１実施形態に係るフォークリフト１００Ａと共通している。

図４に、本実施形態に係る排気ガス浄化装置５Ｂの斜視図を示す。排気ガス浄化装置５Ｂは、排熱伝達機構１１Ａの代わりに排熱伝達機構１１Ｂを備えること以外、第１実施形態に係る排気ガス浄化装置５Ａと共通している。

排熱伝達機構１１Ｂは、第３排気管１０内の排気ガスをＤＯＣ６に当ててＤＯＣ６を昇温させる点において排熱伝達機構１１Ａと共通しているが、具体的な構成が排熱伝達機構１１Ａと相違している。排熱伝達機構１１Ｂは、第３排気管１０の途中に設けられ筒状のケースである。排熱伝達機構１１Ｂ（筒状のケース）は、ＤＯＣ６と、第１排気管８の下流端近傍と、第２排気管９の上流端近傍と、を収容する。上記ケースは、例えば、ステンレスからなる。

ＤＰＦ７から第３排気管１０に流入した排気ガスは、ＤＯＣ６の外周面と排熱伝達機構１１Ｂの内周面とで形成された空間を通り、第３排気管１０の下流端から排出される。すなわち、第３排気管１０内の排気ガスは、ＤＯＣ６の外周面に当たり、ＤＯＣ６を昇温させる。

排熱伝達機構１１ＢによりＤＯＣ６が昇温されることで、ディーゼル酸化触媒による排気ガスの酸化が促進され（例えば、燃料ポスト噴射による未燃燃料がディーゼル酸化触媒により酸化され）、排気ガスが昇温される。その結果、ＤＯＣ６から流出する排気ガス、すなわちＤＰＦ７に流入する排気ガスを高温に維持することができ、ＤＰＦ７の要求温度（例えば、ＤＰＦ７の流入口付近で約６００℃）を満たすことができる。

以上、本発明に係る産業車両（フォークリフト）の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

第１実施形態において、排熱伝達機構１１Ａの孔部は、４つの円形状の孔で構成されているが、孔のサイズおよび／または数等は、適宜変更することができる。例えば、排熱伝達機構１１Ａの孔部は、第３排気管１０の下流端に向かって、徐々に大きくなる複数の孔で構成されていてもよいし、徐々に小さくなる複数の孔で構成されていてもよい。複数の孔は、ＤＯＣ６に対向する対向領域に存在するのであれば、一直線状に配置されていなくてもよい。

また、排熱伝達機構１１Ａの孔部は、第３排気管１０のＤＯＣ６に対向する対向領域に設けられた１つの孔と、当該孔に設けられた整流板と、で構成されていてもよい。整流板は、第３排気管１０内の排気ガスの流れの向きを、ＤＯＣ６の外周面に当たる向きに変更する。

第２実施形態における排熱伝達機構１１Ｂは、第３排気管１０の途中に設けられた筒状のケースを含み、当該ケースに少なくともＤＯＣ６が収容されているのであれば、適宜構成を変更できる。

第１排気管８は、エンジン４とＤＯＣ６の流入口とを接続するのであれば、適宜構成を変更できる。第１排気管８の途中に別の装置（例えば、エンジン４の排気ガスを浄化する装置）が介装されていてもよい。

第２排気管９は、ＤＯＣ６の流出口とＤＰＦ７の流入口とを接続するのであれば、適宜構成を変更できる。

第３排気管１０は、ＤＰＦ７の流出口に接続されているのであれば、適宜構成を変更できる。例えば、第３排気管１０の下流端から排出される排気ガスが、カウンターウェイト３の第１開口部３ａから車体１の外部に排出されるように、第３排気管１０の長さや配置を変えることができる。

本発明の産業車両の好適な例として、上記実施形態ではフォークリフトについて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ショベルローダー等の特殊搬送車両や、無人搬送車にも適用することができる。

１００Ａ フォークリフト（産業車両）
１ 車体
２ 作業装置
３ カウンターウェイト
３ａ 第１開口部
３ｂ 第２開口部
４ エンジン
５Ａ、５Ｂ 排気ガス浄化装置
６ ＤＯＣ
７ ＤＰＦ
８ 第１排気管
９ 第２排気管
１０ 第３排気管
１１Ａ、１１Ｂ 排熱伝達機構

上記課題を解決するために、本発明に係る産業車両は、
車体と、
前記車体の前部に取り付けられた作業装置と、
前記車体の後部に取り付けられたカウンターウェイトと、
前記カウンターウェイトの前方に配置された動力源としてのエンジンと、
前記エンジンの後方に配置され、前記エンジンの排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置と、を備える産業車両であって、
前記排気ガス浄化装置は、
ＤＯＣと、
前記ＤＯＣの下流に配置されたＤＰＦと、
前記エンジンと前記ＤＯＣの流入口とを接続する第１排気管と、
前記ＤＯＣの流出口と前記ＤＰＦの流入口とを接続する第２排気管と、
前記ＤＰＦの流出口に接続された第３排気管と、
前記第３排気管内の排気ガスを前記ＤＯＣに当てて、前記ＤＯＣを昇温させる排熱伝達機構と、を備え、
前記第３排気管は、前記ＤＯＣに対向する対向領域を含み、
前記排熱伝達機構は、前記対向領域に設けられた孔部を含み、
前記孔部は、一直線状に配置された複数の孔を含むことを特徴とする。

Claims (5)

1. 車体と、
   前記車体の前部に取り付けられた作業装置と、
   前記車体の後部に取り付けられたカウンターウェイトと、
   前記カウンターウェイトの前方に配置された動力源としてのエンジンと、
   前記エンジンの後方に配置され、前記エンジンの排気ガスを浄化する排気ガス浄化装置と、を備える産業車両であって、
   前記排気ガス浄化装置は、
   ＤＯＣと、
   前記ＤＯＣの下流に配置されたＤＰＦと、
   前記エンジンと前記ＤＯＣの流入口とを接続する第１排気管と、
   前記ＤＯＣの流出口と前記ＤＰＦの流入口とを接続する第２排気管と、
   前記ＤＰＦの流出口に接続された第３排気管と、
   前記第３排気管内の排気ガスを前記ＤＯＣに当てて、前記ＤＯＣを昇温させる排熱伝達機構と、を備える
   ことを特徴とする産業車両。
2. 前記第３排気管は、前記ＤＯＣに対向する対向領域を含み、
   前記排熱伝達機構は、前記対向領域に設けられた孔部を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の産業車両。
3. 前記孔部は、
   一直線状に配置された複数の孔を含む
   ことを特徴とする請求項２に記載の産業車両。
4. 前記孔部は、
   前記対向領域に設けられた１つの孔と、
   前記孔に設けられた整流板と、を含む
   ことを特徴とする請求項２に記載の産業車両。
5. 前記排熱伝達機構は、前記第３排気管の途中に設けられた筒状のケースを含み、
   前記ＤＯＣは、前記ケース内に配置されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の産業車両。

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