[发明专利]冷却水循环装置

说明书

技术领域

本发明涉及NOx降低系统的冷却水循环装置。

背景技术

以往，在柴油发动机中，有以下结构：在排出气体流通的排气管的中途装备选择还原型催化剂，该选择还原型催化剂具备在氧共存条件下也有选择地使NOx（氮氧化物）与氨反应的性质，在该选择还原型催化剂的上游侧添加需要量的尿素水，使该尿素水按照下式热分解为氨和碳酸气体，使其中的氨作为还原剂在选择还原型催化剂上与排出气体中的NOx进行还原反应，由此能够将NOx的排出浓度降低。

［化学方程式1］

（NH₂）₂CO+H₂O→2NH₃+CO₂

当在选择还原型催化剂的上游侧向排出气体中添加尿素水时，在高温的排出气体流过的排气管上配置尿素注入器，通过该尿素注入器进行尿素水的添加，但需要对该尿素注入器进行水冷，以使暴露在高温环境下的尿素注入器不发生烧粘，如图1所示，对发动机1进行水冷的冷却水2的一部分流经尿素注入器3被向上述发动机1送回。

这里，来自发动机1的冷却水2在上述尿素注入器3的入口侧经三向分叉部4被分叉，还经冷却水截止阀5流经尿素水泵6和尿素水箱7，并且，流经这些尿素水泵6和尿素水箱7后的冷却水2经三向分叉部8与流经上述尿素注入器3后的冷却水2合流，被向发动机1送回，当在严冬期等在尿素水泵6或尿素水箱7中尿素水冻结时，通过将上述冷却水截止阀5打开而使冷却水2流经尿素水泵6及尿素水箱7，由此能够将尿素水解冻。此外，图中附图标记9表示顶箱，该顶箱在最上方位置被注入冷却水2，以使包括发动机1及散热器等在内的全部的水冷系统成为满水状态。

另外，作为与这种冷却水循环装置关联的现有技术文献信息，有下述专利文献1等。

专利文献1：日本特开2012－7511号公报。

发明内容

但是，对于上述那样使用选择还原型催化剂的NOx降低系统，除了应用于车辆之外，还研究了应用到液压掘土机等建筑机械中的情况，在应用到建筑机械中的情况下，用来容纳选择还原型催化剂的消音器因为布局上的制约而仅能够设置在发动机1后方的高处，所以尿素注入器3的配置位置也自然为高处，用来使冷却水2流经该尿素注入器3的路径的除气性变差，有可能由于在该路径内产生的空气存留而给对尿素注入器3进行水冷的功能带来不良影响。

即，在NOx降低系统应用于卡车等车辆的情况下，由于能够将各构成要素沿着车架配置，能够实现高低差较小的布局，所以迄今为止没有冷却水2的路径内的除气性成为问题的情况，但在搭载于建筑机械的情况下，则难以实现向车辆应用时那样高低差较小的布局，将尿素注入器3配置得比发动机1高，从而高低差变大，担心在路径内容易发生空气存留。

本发明是鉴于上述情况而做出的，目的是使得即使将尿素注入器配置得比发动机高，也能够将使来自发动机的冷却水流经该尿素注入器的路径的除气性维持得良好。

本发明是一种冷却水循环装置，在尿素注入器配置得比发动机高的NOx降低系统中使用，在使从发动机导出的冷却水流经尿素注入器后向所述发动机返回的路径的最高位置，设置第一三向分叉部而增设朝上的第一除气口，将该第一除气口经除气连络管与冷却水的注水箱连接，所述注水箱配置在比所述尿素注入器高的位置上。

如果这样，则当利用从发动机导出的冷却水对尿素注入器进行水冷时，使来自发动机的冷却水流经该尿素注入器的路径内的空气被集中到第一三向分叉部而被向第一除气口排出，从这里穿过除气连络管被向注水箱回收，在该注水箱中被气水分离而除气。

此外，在本发明中，优选的是，具备使从发动机导出的冷却水经冷却水截止阀并流经尿素水泵和尿素水箱后向所述发动机返回的路径，将该路径中从发动机朝向尿素水箱的去程流路的冷却水截止阀的入口侧作为所述去程流路中最高的位置，并在该位置设置第二三向分叉部而增设朝上的第二除气口，并且，将从所述尿素水箱向所述发动机返回的回程流路的中途作为所述回程流路中最高的位置，并在该位置设置第三三向分叉部而增设朝上的第三除气口，使从所述第二除气口导出的冷却水流经所述尿素注入器而向所述第三除气口返回。