CN104040131B - 还原剂箱及作业车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能确保还原剂箱内的热交换器的路径长度较长且能拆卸顶盖及热交换器的还原剂箱。构成热交换器(40)的第一管路(50)与第二管路(60)分别具有从悬垂部(41)的下端沿着容器主体(33)的底面(36)朝向侧面(35a)延伸的延伸部(54、64)、以及从延伸部(54、64)的前端沿着容器主体(33)的侧面(35a)朝向顶面(34)延伸的立起部(55、65)。表示延伸部(54、64)的沿底面(36)的长度的尺寸L1大于表示开口(31)的最大内侧尺寸长度的尺寸LD。立起部(55、65)及折返部(59)形成热交换器(40)的前端弯曲部(45)，前端弯曲部(45)的立起长度小于表示通过开口(31)的中心的最小内侧尺寸长度的尺寸SD。

Description

还原剂箱及作业车辆

技术领域

本发明涉及还原剂箱及作业车辆。

背景技术

在液压挖掘机、推土机、轮式装载机等作业车辆中搭载有排气处理装置。作为排气处理装置，例如存在有柴油颗粒过滤装置(DPF)、柴油机氧化催化装置(DOC)及选择性催化还原装置(SCR)等。特别是，选择性还原催化装置还原排气中的氮氧化物以净化排气。该排气处理所利用的还原剂储存于还原剂箱中。

当还原剂在箱内冻结时，无法将还原剂供给至排气处理装置。因此，为了防止还原剂箱内的还原剂的冻结，提出有在还原剂箱内配置热交换器以对还原剂进行加热的技术。例如，在日本特开2011-137441号公报(专利文献1)中公开了一种还原剂箱，该还原剂箱设有用于从箱主体内取出液体还原剂的吸出配管，并设置有介质配管，该介质配管在吸出配管的吸取口附近向回弯曲以反转，以允许用于热交换的介质循环至箱主体，从而在吸取口附近解冻冻结了的还原剂。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-137441号公报

发明内容

要解决的技术问题

为了提高热交换器至还原剂的热传递效率，热交换器优选在还原剂箱内中具有长的路径长度以增大表面积。另一方面，考虑到维护性，优选热交换器由将箱的上部开口封闭的顶盖支承。在该情况下，当热交换器在箱内过度地弯曲时，可能无法拆卸顶盖及热交换器。

本发明是鉴于上述的问题而做成的，其主要的目的在于提供能确保还原剂箱内的热交换器的路径长度较长且能拆卸顶盖及热交换器的还原剂箱。

技术方案

本发明的还原剂箱包括容器主体、热交换器和顶盖。容器主体用于储存还原剂。在容器主体的顶面中形成有开口。在热交换器中流动有与还原剂进行热交换的介质。顶盖封闭容器主体的开口且支承热交换器。热交换器包括将热交换介质向容器主体内引导的第一管路、使热交换介质从容器主体流出的第二管路、和折返部。第一管路与第二管路经由折返部彼此连通。第一管路与第二管路分别具有从顶盖朝向容器主体的底面延伸的悬垂部、从悬垂部的下端沿着底面朝向容器主体的侧面延伸的延伸部、以及从延伸部的前端沿着侧面朝向容器主体的顶面延伸的立起部。延伸部的沿着底面的长度大于开口的最大内侧长度。第一管路的立起部、第二管路的立起部、及折返部形成热交换器的前端弯曲部。前端弯曲部的沿着侧面的立起长度小于开口的通过中心的最小内侧长度。

需要说明的是，在本说明书中，将还原剂及还原剂的前驱体总称为“还原剂”。

根据本发明的还原剂箱，通过使延伸部延伸至俯视下在开口之外的位置，热交换器的路径长度变长，热交换器的表面积增大。能增大从热交换器至还原剂的热交换面积，从而能提高至还原剂的热传递效率。由于能使前端弯曲部经由开口移动，因此能将顶盖及热交换器一体地从容器主体上拆卸，从能容易地将热交换器从容器主体中抽出。

在上述的还原剂箱中，从延伸部的延伸方向看到的前端弯曲部的形状被包含于开口的平面形状内。这样，能使前端弯曲部更容易通过开口，因此，更容易将热交换器从容器主体中抽出。

在上述的还原剂箱中，从延伸部的延伸方向看到的前端弯曲部的形状的外接圆被包含于开口的平面形状内。这样，能使前端弯曲部更容易通过开口，从而更容易将热交换器从容器主体中抽出。

在上述的还原剂箱中，前端弯曲部与侧面之间的距离小于通过将开口的边缘与侧面之间的最短距离二等分获得的长度。这样，热交换器的延伸部沿底面延伸的长度进一步变大，使得热交换器的路径长度更长。因此，能进一步提高至还原剂的热传递效率。

在上述的还原剂箱中，开口是圆形。这样，能提高容器主体与顶盖之间的密封性，能抑制容器主体的顶面与顶盖之间产生间隙，因此能更可靠地防止储存于容器主体内的还原剂的泄漏。

在上述的还原剂箱中，第一管路与第二管路在保持第一管路的外径、第二管路的外径、以及第一管路与第二管路之间的距离之和小于开口的通过中心的最小内侧长度的状态下从顶盖延伸至折返部。这样，能容易地使热交换器整体经由开口从容器主体的内部向外部移动。

本发明的作业车辆包括发动机、通过还原反应对来自发动机的排气进行处理的排气处理装置、上述任一项的还原剂箱、以及将从还原剂箱吸出的还原剂喷射至被引导至排气处理装置的排气的还原剂喷射装置。由此，能提供包括能确保还原剂箱内的热交换器的路径长度较长，且能拆卸顶盖及热交换器的还原剂箱的作业车辆。

有益效果

如以上说明，根据本发明，能确保还原剂箱内的热交换器的路径长度较长，且能拆卸顶盖及热交换器。

附图说明

图1是概略地表示本发明的一实施例中的作业车辆的结构的立体图。

图2是表示图1所示的作业车辆中的从回旋框架上的还原剂箱到排气处理单元的还原剂配管的路径的俯视图。

图3是示意性地表示图1所示的作业车辆中的还原剂的路径、热交换用的介质的路径及来自发动机的排气的排气路径的功能图。

图4是概略地表示还原剂箱的结构的立体图。

图5是概略地表示局部剖切的还原剂箱的局部剖切剖视图。

图6是表示还原剂箱的顶面的从下方观察到的立体图。

图7是放大表示还原剂箱的内部的热交换器的前端附近的立体图。

图8是表示具有吸出配管及传感器单元的热交换器的配置的立体图。

图9是表示由顶盖支承的热交换器的立体图。

图10是表示图9所示的顶盖及热交换器的俯视图。

图11是表示图9所示的顶盖及热交换器的侧视图。

图12是表示图9所示的顶盖及热交换器的正视图。

图13概略地表示容器主体内的热交换器的配置。

图14是概略地表示前端弯曲部的投影与开口之间的关系的第一例的示意图。

图15是概略地表示前端弯曲部的投影与开口之间的关系的第二例的示意图。

图16是概略地表示前端弯曲部的投影与开口之间的关系的第三例的示意图。

图17是表示从容器主体抽出热交换器的第一工序的立体图。

图18是表示从容器主体抽出热交换器的第二工序的立体图。

图19是表示从容器主体抽出热交换器的第三工序的立体图。

图20是表示从容器主体抽出热交换器的第四工序的立体图。

具体实施方式

以下，将基于附图说明本实施例。

首先，使用图1说明本发明的思想适用的作业车辆的一例的液压挖掘机的结构。应当说明的是，本发明能应用于诸如轮式装载机、推土机等之类的设置有包含处理单元的发动机单元的作业车辆。

图1是概略地表示作为本发明的一实施例中的作业车辆的液压挖掘机1的结构的概略立体图。参照图1，液压挖掘机1主要包括底盘2、上部回旋体3和作业工具4。由底盘2和上部回旋体3构成作业车辆主体。

底盘2具有一对左右履带2a。底盘2构成为通过该对履带2a的旋转而能自行。上部回旋体3能够自由旋转地安装在底盘2上。

上部回旋体3在前方侧F(车辆前侧)的左侧L具有构成用于供驾驶员操作液压挖掘机1的空间的驾驶室5。上部回旋体3在后方侧B(车辆后侧)具有用于收纳发动机的发动机室6及配重7。在本实施例中，当处于驾驶员落座于驾驶室5内的状态下，将驾驶员的前方侧(正面侧)称为上部回旋体3的前方侧F，将与该前方侧F相反的一侧、即驾驶员的后方侧(背面侧)称为上部回旋体3的后方侧，将落座状态下的驾驶员的左侧称为上部回旋体3的左侧L，将驾驶员的右侧称为上部回旋体3的右侧R。以后，假设上部回旋体3的前/后和左/右与作业车辆的前/后和左/右一致。另外，图中箭头Z表示驾驶员的上下方向。

上部回旋体3具有回旋框架9。回旋框架9被包含在作业车辆主体中。回旋框架9配置于底盘2的上方，设为相对于底盘2能够自由地回转。作业工具4、驾驶室5及配重7搭载于回旋框架9，配置在回旋框架9的上表面上。液压挖掘机1具备用于使上部回旋体3相对于下部行进体2相对回旋的、未图示的回旋装置。回旋装置由被底盘2支承的回旋电动机、被回旋框架9支承的传动装置等构成。

进行砂土的挖掘等作业的作业工具4由上部回旋体3可枢转地支承为能在上下方向Z上操作。作业工具4具有能在上下方向Z上操作地安装于上部回旋体3的前方侧F的大致中央部的转臂4a、能在前后方向F、B上操作地连接至转臂4a的前端部的臂4b和能在前后方向F、B上操作地连接至臂4b的前端部的铲斗4c。转臂4a、臂4b及铲斗4c构成为分别由液压缸4d驱动。

作业工具4相对于驾驶室5而言设于右侧R。作业工具4相对于被配置于上部回旋体3的前方侧F的左侧L的驾驶室5而言设于作为驾驶室5的一侧的右侧R。需要说明的是，驾驶室5与作业工具4的配置不限于图1所示的例子，例如也可以在配置于上部回旋体3的前方右侧的驾驶室5的左侧设有作业工具4。

发动机室6以与配重7的前方侧F相邻的方式设于回旋框架9的上方。回旋框架9形成发动机室6的底板部分。发动机室6被发动机罩8从上侧覆盖。发动机罩8形成发动机室6的顶棚部分。配重7配置于发动机室6的后方侧B并形成发动机室6的后方侧B的壁。用于将从发动机排出的排气向液压挖掘机1的外侧排出的排气筒15从发动机罩8向上方突出。

配重7为了在挖掘作业等中保持液压挖掘机1的车身平衡而设于回旋框架9的后端部处。配重7设于回旋框架9上的发动机室6的后方侧B。配重7例如通过在组装钢板而形成的箱中放入废铁及混凝土来形成。配重7的后表面构成液压挖掘机1的后方侧B的表面，并具有圆滑地弯曲的形状。

接着，将参照图2说明本实施例的作业车辆中的从还原剂箱到排气处理单元的还原剂配管的路径。图2是表示图1所示的作业车辆(液压挖掘机)1中的回旋框架9上的从还原剂箱到排气处理单元的还原剂配管的路径的俯视图。参照图2，液压挖掘机1具备作为用于驱动底盘2及作业工具4的动力源的发动机10。发动机10搭载于回旋框架9上。发动机10搭载于回旋框架9上，特别地，位于设置在左右方向上的中央位置处的中央框架的后部。发动机10收容于发动机室6内。

液压挖掘机1在发动机室6内具备用于对从发动机10排出的排气进行处理和净化的排气处理单元。排气处理单元配置于发动机10的上方，主要具备排气处理装置12、14、中继连接管13、排气筒15、和还原剂的喷射喷嘴28。排气处理装置12通过后述的排气管11(图3)与发动机10连接。排气处理装置14通过中继连接管13与排气处理装置12连接。从发动机10排出的排气依次通过排气处理装置12、14后从排气筒15向大气中排出。相对于从发动机10排出的排气的流动而言，排气处理装置12配置于发动机10的下游侧，排气处理装置14配置于排气处理装置12的下游侧。

排气处理装置12捕集从发动机10排出的排气中的颗粒状物质而使排气中的颗粒状物质的浓度降低。排气处理装置12例如是柴油颗粒过滤装置。排气处理装置14通过与还原剂的反应而将排气中所含有的氮氧化物还原，将氮氧化物化学变化为无害的氮气，从而使排气中的氮氧化物浓度降低。排气处理装置14例如是选择性催化还原式的NOx去除装置。中继连接管13设有用于向中继连接管13内喷射还原剂的喷射喷嘴28。中继连接管13用作用于向排气中喷射还原剂并将它们混合的混合配管。

液压挖掘机1还具备用于向排气处理单元供给还原剂的还原剂供给部。还原剂供给部具备还原剂箱20及还原剂泵22。还原剂箱20及还原剂泵22搭载于回旋框架9上，特别地位于右侧R的侧框架上。还原剂泵22配置于发动机室6的前方侧F。还原剂箱20配置于比还原剂泵22靠前方侧F的位置。还原剂箱20用于储存将在排气处理装置14中使用的还原剂。作为还原剂，例如优选使用尿素水溶液。然而，还原剂不限于此。

还原剂箱20和还原剂泵22通过送给配管21及返回配管23彼此连接。送给配管21是用于从还原剂箱20向还原剂泵22送出还原剂的配管。返回配管23是用于使还原剂从还原剂泵22向还原剂箱20返回的配管。还原剂泵22与喷射喷嘴28通过压送配管25彼此连接。压送配管25是用于从还原剂泵22向喷射喷嘴28移送还原剂的配管。

从还原剂箱20经由送给配管21而向还原剂泵22移送的还原剂在还原剂泵22处被分支到两个路径中。排气处理未使用的还原剂从还原剂泵22经由返回配管23而向还原剂箱20返回。排气处理所使用的还原剂从还原剂泵22经由压送配管25而到达喷射喷嘴28，并从喷射喷嘴28向中继连接管13内喷雾。

来自发动机10的排气经由中继连接管13流入排气处理装置14。中继连接管13沿着排气的流动设于排气处理装置14的上游侧。从还原剂箱20吸出的还原剂经由安装至中继连接管13的喷射喷嘴28而向在中继连接管13内流动的排气中喷射。还原剂向沿着排气的流动向排气处理装置14的上游侧喷射。向排气中喷射的还原剂的量基于通过排气处理装置14的排气的温度及排气中包含的氮氧化物的浓度来控制。

接着，参照图3说明本实施例的作业车辆中的热交换用的介质的路径和还原剂的路径。图3是示意性地表示本实施例的作业车辆中的还原剂的路径、热交换用的介质的路径及来自发动机的排气的排气路径的功能图。如图3所示，从发动机10排出的排气依次通过排气管11、排气处理装置12、中继连接管13、排气处理装置14而从排气筒15向车外排出。沿着排气的流动在排气处理装置14的上游侧，在中继连接管13处设有喷射装置28。

还原剂箱20具有用于储存还原剂90的容器主体33。在容器主体33的内部配置有供从还原剂箱20流出的还原剂90流过的吸出配管70。吸出配管70与送给配管21连接。从还原剂箱20吸出的还原剂90利用还原剂泵22被移送，依次经由送给配管21及压送配管25后到达喷射喷嘴28。排气处理未使用的还原剂90从还原剂泵22经由返回配管23后向还原剂箱20返回。

喷射喷嘴28用作还原剂喷射装置，该还原剂喷射装置将从还原剂箱20吸出的还原剂90向排气的相对于排气处理装置14的上游侧喷射。喷射喷嘴28将还原剂90供给至在中继连接管13内流动的排气。在排气处理装置14中，排气中所含有的氮氧化物与还原剂90发生反应，从而排气中的氮氧化物的浓度减少。在还原剂90为尿素水溶液的情况下，尿素水溶液在中继连接管13内分解而变为氨，并且通过氮氧化物与氨之间的反应，氮氧化物被分解为无害的氮和氧。氮氧化物的量降低至适当值的排气被从排气筒15排出。

在还原剂箱20的内部配置有热交换器40，与还原剂90之间进行热交换的介质(热交换介质)流过热交换器40。作为热交换介质，使用发动机10的冷却水。热交换器40具有将热交换介质向还原剂箱20内引导的第一管路50和使热交换介质从还原剂箱20流出的第二管路60。第一管路50与冷却水配管17连接。第二管路60与冷却水配管18连接。冷却水配管18设有散热器16和冷却水泵19。

利用冷却水泵19的驱动，发动机10的冷却水在发动机10、热交换器40、散热器16及冷却水泵19中循环而流动。在发动机10被加热了的冷却水在热交换器40与还原剂90进行热交换而被冷却。另一方面，还原剂90从冷却水接收热量而被加热。散热器16是通过进行冷却水与空气的热交换将冷却水冷却的热交换器。在散热器16中被冷却的冷却水流到发动机10的水套，从而发动机10被适当地冷却。

以下，详细地说明还原剂箱20的结构。图4是概略地表示本发明的一实施例中的还原剂箱20的结构的立体图。如图4所示，还原剂箱20具有中空的容器主体33。容器主体33具有大致矩形箱状的外形。容器主体33由顶面34、侧面35a、35c、图4未图示的侧面35b、35d、以及图4未图示的底面36构成。容器主体33在顶面34与底面36之间构成用于储存还原剂的空间。容器主体33由聚乙烯等耐腐蚀性优异的树脂材料一体地形成。

在容器主体33的顶面34形成有用于补充还原剂的补充口37和图4未图示的后述的开口31(图6)。开口31由圆板状的顶盖30封闭。在开口31的周围形成有多个用于紧固螺栓32的有底的螺孔。在顶盖30的外周部中形成有沿厚度方向贯通顶盖30的多个贯通孔。顶盖30利用作为连结构件的螺栓32能装卸地安装于容器主体33。在顶面34与顶盖30之间设有O型密封圈等的密封构件，由此，在将顶盖30固定于顶面34的状态下，开口31被液密地密封。顶盖30例如由刚性优异的金属材料成形。

在顶盖30安装有贯通部51、61。贯通部51、61构成与还原剂之间进行热交换的热交换器的一部分。流入容器主体33中的介质流过贯通部51。流出容器主体33的介质流过贯通部61。

在顶盖30安装有供还原剂从容器主体33流出的流出口71和供向容器主体33返回的还原剂流动的返回口79。图2、3所示的送给配管21的端部与流出口71连接。图2、3所示的返回配管23的端部与返回口79连接。

安装片81通过螺栓能装卸地连接至顶盖30。安装片81用于支承对容器主体33内的还原剂的液位、还原剂的浓度及还原剂的温度进行测量的传感器的基部86。以从基部86突出的方式设有电线束87。在电线束87的前端设有连接器88。还原剂的液位、浓度、和温度的测量值经由电线束87及连接器88向未图示的控制器输出。

在顶盖30安装有排气口91和通气装置92。在从补充口37向容器主体33内补充还原剂时，存在于容器主体33内的空气仅由排气口91向容器主体33外流出。通气装置92设为将容器主体33内的空气压自动地保持为恒定。在容器主体33内的空气由于环境温度的变化而膨胀或收缩时，经由通气装置92排出或吸入空气，由此，将容器主体33内的压力保持为恒定。

图5是表示图4所示的局部剖切的还原剂箱的局部剖切剖视图。参照图5，容器主体33具有与侧面35a对置的侧面35b、与图4所示的侧面35c对置的侧面35d、及与顶面34对置的底面36。侧面35a与侧面35b设为大致平行。侧面35c与侧面35d设为大致平行。顶面34与底面36设为大致平行。

图6是还原剂箱20的顶面34的从下方观察到的立体图。参照图6，在还原剂箱20的容器主体33的顶面34中形成有贯通顶面34的开口31。开口31形成为圆形。上述的顶盖30从上方覆盖开口31而封闭开口31。开口31的直径小于封闭开口31的顶盖30的直径。固定至顶盖30的贯通部51、61贯通容器主体33的顶面34而沿从容器主体33的顶面34朝向底面36的方向延伸。贯通部51、61沿与顶面34及底面36正交的方向延伸。贯通部51、61沿与圆板状的顶盖30正交的方向延伸。

图7是放大表示还原剂箱20内部的热交换器40的前端附近的立体图。图8是表示热交换器40、吸出配管70和传感器单元80的配置的立体图。适当参照图5～8，将说明还原剂箱20，特别是配置于容器主体33中的结构。

在还原剂箱20的容器主体33中配置有供用于与还原剂进行热交换的介质流过的热交换器40。关于热交换器40的结构的详细见后述。

在容器主体33的内部配置有用于吸出储存于容器主体33内的还原剂90的吸出配管70(图6)。吸出配管70具有安装于顶盖30的流出口71。吸出配管70还具有上部悬垂部72、倾斜部73和下部悬垂部74。上部悬垂部72从顶盖30延伸以与流出口71在同一直线上的方式垂下。倾斜部73与上部悬垂部72的下端连接，并相对于上部悬垂部72倾斜而向远离顶盖30的一侧延伸。下部悬垂部74与倾斜部73的下端连接，并与上部悬垂部72平行地延伸。

上部悬垂部72及下部悬垂部74与容器主体33的侧面35a置35d平行地延伸，并与容器主体33的顶面34及底面36垂直地延伸。倾斜部73在相对于容器主体33的顶面34、侧面35a至35d及底面36倾斜的方向上延伸。

吸出配管70还具有延伸部75(参照图12)和滤网(过滤器)76。延伸部75与下部悬垂部74的下端连接，并沿容器主体33的底面36朝向侧面35a延伸。过滤器76形成吸出配管70的前端部。储存于容器主体33内的还原剂经由过滤器76流入吸出配管70内。过滤器76被设置成滤出容器主体33内的杂质以防止杂质流入吸出配管70内。如图5所示，过滤器76配置于容器主体33的底面36附近，以使得即使容器主体33内的还原剂的量变少，也能从吸出配管70吸出还原剂。

在容器主体33的底面36上载置有支承板77。板状支承部78从支承板77朝向容器主体33的顶面34突出。在板状支承部78的前端附近，过滤器76使用螺栓固定于板状支承部78。过滤器76借助支承板77及板状支承部78被支承在容器主体33的底面36上。由此，吸出配管70的刚性提高。

在容器主体33的内部配置有传感器单元80。传感器单元80具有电线束82、液位传感器83、以及浓度/温度传感器85。电线束82及液位传感器83利用螺栓84安装于顶盖30的下表面。电线束82及液位传感器83以从顶盖30垂下的方式朝向容器主体33的底面36延伸。在电线束82及液位传感器83的下端安装有浓度/温度传感器85。

液位传感器83在其内部具有浮标。浮标位于还原剂的液面上。基于该浮标的高度位置信息检测容器主体33的内部的还原剂的液位。浓度/温度传感器85用于测量还原剂的浓度及温度。与计还原剂的液位、浓度及温度的测量值有关的信号经由电线束82传递至图4、5所示的基部86，再经由电线束87及连接器88向未图示的控制器输出。

传感器单元80借助夹紧部120被支承在热交换板110上。由此，传感器单元80的刚性提高。热交换板110的详细见后述。

图9是表示由顶盖30支承的热交换器40的立体图。图10是图9所示的顶盖30及热交换器40的俯视图。图11是图9所示的顶盖30及热交换器40的侧视图。图12是图9所示的顶盖30及热交换器40的主视图。适当参照图9～12及图5～8，将说明与还原剂进行热交换的热交换器40的结构。

热交换器40具有悬垂部41、平行部44和前端弯曲部45。悬垂部41是热交换器40中的、从容器主体33的顶面33朝向底面36延伸的部分。平行部44与热交换器40中的连接至悬垂部41的下端并沿容器主体33的底面36水平地延伸的部分。前端弯曲部45连接至平行部44的前端。前端弯曲部45相对于平行部44弯曲，沿容器主体33的侧面35a向上方延伸。前端弯曲部45形成热交换器40的前端部分。

悬垂部41、平行部44及前端弯曲部45是通过对大致U字形状的管材进行弯曲加工而一体地形成的。或者，也可以分别将构成悬垂部41、平行部44及前端弯曲部45的相应通过例如焊接连接在一起而形成热交换器40。

从另一观点看热交换器40时，热交换器40具有将热交换介质向容器主体33内引导的第一管路50(图9)、使热交换介质从容器主体33流出的第二管路60、和折返部59。第一管路50和第二管路60通过折返部59彼此连通。

第一管路50具有贯通部51、倾斜部52、下部悬垂部53、延伸部54和立起部55。贯通部51贯通容器主体33的顶面34而向容器主体33的内部的空间内延伸。倾斜部52与贯通部51的下端连接。倾斜部52笨哦设为相对于贯通部51倾斜而向底面36侧延伸的第一倾斜部。下部悬垂部53与倾斜部52的下端连接，并与贯通部51平行地延伸。

贯通部51及下部悬垂部53与容器主体33的侧面35a至35d平行地延伸，并与容器主体33的顶面34及底面36垂直地延伸。倾斜部52沿相对于容器主体33的顶面34、侧面35a至35d及底面36倾斜的方向延伸。

延伸部54连接至下部悬垂部53的下端，并沿容器主体33的底面36朝向容器主体33的侧面35a延伸。立起部55连接至延伸部54的前端，并沿容器主体33的侧面35a朝向容器主体33的顶面34延伸。

从容器主体33的顶面34朝向底面36延伸的悬垂部41被构造成包括第一管路50的贯通部51、倾斜部52及下部悬垂部53。在第一管路50中包括的悬垂部41形成有两处弯曲部，并且该弯曲部形成倾斜部52。平行部44被构造成包括第一管路50的延伸部54。前端弯曲部45被构造成包括第一管路50的立起部55。

第二管路60具有贯通部61、倾斜部62、下部悬垂部63、延伸部64和立起部65。贯通部61贯通容器主体33的顶面34而向容器主体33的内部的空间内延伸。倾斜部62与贯通部61的下端连接。倾斜部62被设为相对于贯通部61倾斜而向底面36侧延伸的第二倾斜部。下部悬垂部63与倾斜部62的下端连接，并与贯通部61平行地延伸。

贯通部61及下部悬垂部63与容器主体33的侧面35a至35d平行地延伸，并与容器主体33的顶面34及底面36垂直地延伸。倾斜部62沿相对于容器主体33的顶面34、侧面35a至35d及底面36倾斜的方向延伸。

延伸部64连接至下部悬垂部63的下端，并沿着容器主体33的底面36朝向容器主体33的侧面35a延伸。立起部65连接至延伸部64的前端，并沿着容器主体33的侧面35a朝向容器主体33的顶面34延伸。

从顶面34朝向容器主体33的底面36延伸的悬垂部41包括第二管路60的贯通部61、倾斜部62及下部悬垂部63。在第二管路60中包括的悬垂部41形成有两处弯曲部，并且这些弯曲部形成倾斜部62。平行部44被构造成包括第二管路60的延伸部64。前端弯曲部45被构造成包括第二管路60的立起部65。

贯通部51、61及下部悬垂部53、63分别彼此平行地配置。延伸部54、64彼此平行地配置。延伸部54、64在与下部悬垂部53、63正交的方向上延伸。

前端弯曲部45由第一管路50的立起部55、第二管路60的立起部65、及将第一管路50与第二管路60连通的折返部59形成。由前端弯曲部45的在最接近容器主体33的顶面34的点处与热交换器40的延伸方向正交且包含该最接近的点的截面形成折返部59。包括前端弯曲部45中的最接近容器主体33的顶面34的点且与容器主体33的侧面35c、35d平行的热交换器40的截面形成折返部59。前端弯曲部45形成为倒U形形状。

在悬垂部41中，第一管路50与第二管路60之间的距离被设置为大致恒定。在平行部44中，第一管路50与第二管路60之间的距离被设置为大致恒定。在前端弯曲部45中，第一管路50与第二管路60之间的距离随着接近折返部59而变小。在此，第一管路50与第二管路60之间的距离表示第一管路50与第二管路60之间在与第一管路50或第二管路60的延伸方向正交的方向上的最短距离。

如图8所示，第一管路50所包含的倾斜部52和第二管路60所包含的倾斜部62分别以随着远离贯通部51、61而接近传感器单元80的方式相对于贯通部51、61倾斜。传感器单元80位于第一管路50的下部悬垂部53与第二管路60的下部悬垂部63之间的位置。为了关于传感器单元80及传感器单元80周边的还原剂进行更高效率的热传递，将热交换器40配置为接近于传感器单元80。

还原剂的流过的吸出配管70的倾斜部73(图6)以随着远离上部悬垂部72而接近第一管路50的方式相对于上部悬垂部72倾斜。吸出配管70的下部悬垂部74与第一管路50的下部悬垂部53平行地配置，并沿着第一管路50的下部悬垂部53延伸。第一管路50的下部悬垂部53与吸出配管70的下部悬垂部74之间的距离被最小化。例如也可以使下部悬垂部53、74之间的距离小于或等于第一管路50的配管的外径。为了关于吸出配管70及吸出配管70周边的还原剂进行更高效率的热传递，将热交换器40配置为接近于吸出配管70。

设置在吸出配管70前端处的过滤器76被设置成在侧部在两个方向上由热交换器40的悬垂部41和前端弯曲部45覆盖并在底侧由平行部44覆盖。通过在过滤器76的周边配置热交换器40，优先向过滤器76附近的还原剂进行热传递，以便在还原剂冻结的情况下，能优先将过滤器76附近的还原剂解冻。

热交换器40的悬垂部41安装于封闭开口31的顶盖30，并从顶盖30垂下。在顶盖30的厚度方向上观察的情况下，悬垂部41配置于形成开口31的圆的内侧。倾斜部52、62在对应于开口31沿贯通部51、61的延伸方向的投影的区域内相对于贯通部51、61倾斜。由此，通过将顶盖30从容器主体33的顶面34拆下、并在与顶面34正交的方向(图10所示的纸面垂直方向)上举起顶盖30，能经由开口31将悬垂部41从容器主体33上去掉。

图10及后述的图13、17～20所示的尺寸LD表示形成于容器主体33的顶面34的开口31的、通过开口31的中心CO的最大内侧尺寸长度。详细而言，尺寸LD表示在从开口31的外部沿顶面34的延伸方向看开口31的情况下从360°的全角度看到的开口31内侧的直径长度中的最大长度。尺寸LD表示开口31的通过中心CO的内侧长度中的最大长度。在开口31为圆形的情况下，尺寸LD表示该圆形的直径。

图10、11所示的尺寸W表示前端弯曲部45的宽度尺寸。详细而言，尺寸W表示图10所示的前端弯曲部45的平面形状的、从延伸部54延伸到延伸部64的外形尺寸。尺寸W表示立起部55的外径、立起部65的外径、立起部55、65之间沿图11中的左右方向的距离之和中的最大值。尺寸W表示在将热交换器40配置于容器主体33的内部的状态下前端弯曲部45的沿着侧面35a且在与顶面34及底面36平行的方向上的外形尺寸。

如图11所示，第一管路50与第二管路60在保持第一管路50的外径、第二管路60的外径、第一管路50与第二管路60之间的距离之和小于表示圆形的开口31的直径的尺寸LD的状态下从顶盖30延伸至折返部59。表示前端弯曲部45的宽度尺寸的尺寸W小于表示圆形的开口31的直径的尺寸LD。

图11、12所示的尺寸H表示前端弯曲部45的立起高度，即从侧方看前端弯曲部45时前端弯曲部45在图11、12中的上下方向上的外形尺寸。尺寸H表示在将热交换器40配置于容器主体33的内部的状态下前端弯曲部45的沿着侧面35a且在与顶面34及底面36正交的方向上的外形尺寸。

图12所示的尺寸L1表示平行部44的长度或延伸部54、64的长度。尺寸L1表示第一管路50及第二管路60的下部悬垂部53、63的外径、立起部65的外径、以及下部悬垂部53、63与立起部65之间沿图12中的左右方向的距离之和中的最大值。尺寸L1表示在将热交换器40配置于容器主体33的内部的状态下延伸部54、64的沿着底面36且在与侧面35c、35d(参照图4、5参照)平行的方向上的外形尺寸。

图12所示的尺寸L2表示第一管路50及第二管路60的贯通部51、61的外径、立起部65的外径、贯通部51、61与立起部65之间的沿图12中的左右方向的距离之和中的最大值。

如图9所示，热交换板110被设置成跨接第一管路50与第二管路60二者。热交换板110具有平板形状的第一平板部111和平板形状的第二平板部112。热交换板110具有将第一平板部111与第二平板部112连接的弯曲部113。热交换板110是通过对一个平板进行弯曲加工而形成。

热交换板110在贯通部51、61的延伸方向上设置在第一管路50的倾斜部52与第二管路60的倾斜部62之间。第一平板部111在比倾斜部52远离容器主体33的顶面34的一侧通过例如焊接固定在下部悬垂部53处。第二平板部112在比倾斜部62接近容器主体33的顶面34的一侧通过例如焊接固定在贯通部61处。热交换板110固定在第一管路50及第二管路60二者处。

在第一平板部111的下端部处安装有夹紧部120(图8)。夹紧部120包围传感器单元80中的电线束82及液位传感器83的周围并支承传感器单元80。利用热交换器40、热交换板110及传感器单元80形成立体的支承结构，由此，热交换器40及传感器单元80的刚性提高。

图13是表示容器主体33内的热交换器40的配置的概略的示意图。图13表示容器主体33的沿着侧面35b、35d的截面和配置于容器主体33的内部的热交换器40的线形图。在图13中还图示表示开口31的最大内侧长度的尺寸LD、表示前端弯曲部45的沿着侧面35a的立起高度的尺寸H、表示延伸部54、64的沿着底面36的长度的尺寸L1、及表示沿着底面36从悬垂部41到前端弯曲部45的最大距离的尺寸L2。

在图13中，将开口31个整个圆周的边缘中的与侧面35a之间的距离最小的部分表示为边缘39。图13所示的中点M表示沿着容器主体33的顶面34的、在开口31的边缘39与容器主体33的侧面35a之间的线段的中点。图13中的单点划线BL是通过将开口31的边缘39与容器主体33的侧面35a之间的距离二等分的中点M、且沿与顶面34正交的方向延伸的垂直二等分线。

参照图13，表示由延伸部54、64构成的平行部44的沿着底面36的长度的尺寸L1大于表示开口31的最大内侧长度的尺寸LD。表示前端弯曲部45的沿着侧面35a的立起长度的尺寸H小于表示开口31的最大内侧长度的尺寸LD。

由延伸部54、64构成的平行部44从悬垂部41朝向容器主体33的侧面35a延伸。热交换器40在前端弯曲部45处最接近侧面35a。前端弯曲部45配置成比二等分线BL靠近侧面35a。前端弯曲部45与侧面35a之间的距离小于通过将开口31的边缘39与侧面35a之间的最短距离二等分获得的长度。

热交换器40中的贯通部51、61被配置为贯通开口31。贯通部51、61相对于开口31的中心而言配置于远离侧面35a的一侧的位置处。贯通部51、61相对于开口31的中心而言配置于与延伸部54、64从悬垂部41延伸的方向相反侧的位置处。

图14是表示前端弯曲部45的投影45p与开口31之间的关系的第一例的示意图。图14图示了表示将前端弯曲部45向侧面35a投影的图像的投影45p与形成在容器主体33的顶面34中的开口31的俯视下的形状之间的尺寸关系。投影45p对应于前端弯曲部45的从图11所示的延伸部54、64的延伸方向看的情况下的形状。图14中的虚线所示的外接圆CC表示前端弯曲部45的投影45p的外接圆。

如图14所示，从延伸部54、64的延伸方向看到的前端弯曲部45的形状被包含于开口31的平面形状中。从延伸部54、64的延伸方向看到的前端弯曲部45的形状的外接圆CC被包含于开口31的平面形状中。表示开口31的通过中心CO的最大内侧长度的尺寸LD表示圆形的开口31的直径。另外，在开口31为圆形的情况下，圆形的开口31的直径也可以被表示为通过开口31的中心CO的最小的内侧长度(尺寸SD)。表示前端弯曲部45的立起长度的尺寸H及表示前端弯曲部45的宽度的尺寸W均小于尺寸SD。

图15是表示前端弯曲部45的投影与开口的关系之间的第二例的示意图。贯通容器主体33的顶面34而形成的开口31不限于圆形，也可以为多边形状等其他任意的形状。图15表示开口31的平面形状为正方形的例子。在图15所示的第二例中，表示从延伸部54、64的延伸方向看到的前端弯曲部45的形状的投影45p被包含于开口31的平面形状内。从延伸部54、64的延伸方向看到的前端弯曲部45的形状的外接圆CC被包含于开口31的平面形状内。

在开口31为正方形的情况下，表示开口31的最大内侧长度的尺寸LD表示该正方形的对角线的长度。图15所示的尺寸SD表示正方形的开口31的彼此对置的两边间的距离。尺寸SD与正方形的开口31的一边的长度相对应。尺寸SD是通过正方形的开口31的中心CO的最小的内侧长度。尺寸SD小于尺寸LD。表示前端弯曲部45的立起长度的尺寸H及表示前端弯曲部45的宽度的尺寸W(参照图14)均小于图15所示的尺寸SD。

图16是表示前端弯曲部45的投影45p与开口31之间的关系的第三例的示意图。图16表示开口31的平面形状为正六边形的例子。在图16所示的第三例中，表示从延伸部54、64的延伸方向看到的前端弯曲部45的形状的投影45p被包含于开口31的平面形状内。从延伸部54、64的延伸方向看到的前端弯曲部45的形状的外接圆CC被包含于开口31的平面形状内。

在开口31为正六边形的情况下，表示开口31的最大内侧长度的尺寸LD表示该正六边形的对角线中的、长度最大的对角线的长度。图16所示的尺寸SD表示正六边形的开口31的彼此对置的两边间的距离。尺寸SD是通过正六边形的开口31的中心CO的最小的内侧长度。尺寸SD小于尺寸LD。表示前端弯曲部45的立起长度的尺寸H及表示前端弯曲部45的宽度的尺寸W(参照图14)均小于图16所示的尺寸SD。

图17～20是表示从容器主体33抽出热交换器40的各个工序的立体图。安装于顶盖30的热交换器40形成为能与顶盖30一体地从容器主体33上拆卸。

具体而言，热交换器40的悬垂部41形成为位于对应于开口31沿着贯通部51、61的延伸方向的投影的区域内。因此，当将用于将顶盖30固定于容器主体33的螺栓32全部拆下，并将顶盖30向上方提起时，如图17所示，热交换器40的悬垂部41能经由开口31向容器主体33的外部移动。

如图18所示，在将顶盖30及热交换器40向远离顶面34的方向提起，直到从开口31中抽出第二管路60的倾斜部62之外，顶盖30及热交换器40倾斜。顶盖30及热交换器40相对于容器主体33的顶面34倾斜以便具有图12、13所示的倒L形形状的热交换器40沿逆时针方向旋转。

随着热交换器40继续倾斜，热交换器40的下部悬垂部53、63与容器主体33的顶面34之间所成的角度变小。如图19所示，以使在容器主体33的外部露出的下部悬垂部53、63与容器主体33的顶面34不接触的程度使下部悬垂部53、63尽可能地接近顶面34。由此，热交换器40的前端弯曲部45移动到与开口31对置的位置。

然后，如图20所示，使顶盖30及热交换器40沿着延伸部54、64的延伸方向向悬垂部41远离容器主体33的顶面34的方向移动。前端弯曲部45具有小于开口31的最大内侧长度的立起长度、并具有带有被包含于开口31的平面形状内的形状的投影45p(图14)。因此，在提起热交换器40并使热交换器40沿延伸部54、64的延伸方向移动时，能使前端弯曲部45经由开口31向容器主体33的外部移动。这样，顶盖30及热交换器40被一体地从容器主体33上去除。

下面，将说明本实施例的作用效果。

如图5、9所示，根据本实施例的还原剂箱20，构成热交换器40的第一管路50与第二管路60分别具有被包含在从顶盖30朝向容器主体33的底面36延伸的悬垂部41中的贯通部51、61、倾斜部52、62、及下部悬垂部53、63。而且，第一管路50与第二管路60分别具有从悬垂部41的下端沿着底面36朝向容器主体33的侧面35a延伸的延伸部54、64、和从延伸部54、64的前端沿着侧面35a朝向容器主体33的顶面34延伸至折返部59的立起部55、65。表示延伸部54、64的沿着底面36的长度的尺寸L1大于表示开口31的最大内侧长度的尺寸LD。

在发动机10中被加热的冷却水在热交换器40的内部循环。在热交换器40的内部流动的冷却水的温度高于储存于容器主体33内的还原剂的温度。因此，从热交换器40向还原剂进行散热。若从容器主体33的顶面34的厚度方向看，在将热交换器40的延伸部54、64设置成延伸至开口31之外的位置时，通过增加延伸部54、64的长度，能确保热交换器40在还原剂箱20内的路径长度较长，使得热交换器40的表面积增大。能增大从热交换器40至还原剂的热交换面积，从而能提高从在热交换器40内流动的冷却水至还原剂的热传递效率。

另外，如图9、11所示，第一管路50的立起部55、第二管路60的立起部65、及折返部59形成热交换器40的前端弯曲部45。如图13所示，表示前端弯曲部45的沿着容器主体33的侧面35a的立起长度的尺寸H小于表示开口31的通过中心的最小内侧长度的尺寸SD。

这样，能经由开口31将热交换器40从容器主体33的内部向外部移动。因此，能将顶盖30及热交换器40一体地从容器主体33拆卸，以便在维护时等容易将热交换器40从容器主体33中抽出。

另外，如图14～16所示，从延伸部54、64的延伸方向看到的前端弯曲部45的形状被包含于开口31的平面形状内。这样，能使前端弯曲部45更容易通过开口31，使得更容易将热交换器40从容器主体33抽出。若从延伸部54、64的延伸方向看到的前端弯曲部45的形状的外接圆CC被包含于开口31的平面形状内，则能使前端弯曲部45更容易通过开口31，使得更容易将热交换器40从容器主体33抽出，因此是优选的。

另外，如图13所示，前端弯曲部45与容器主体33的侧面35a之间的距离小于通过将开口31的边缘39与侧面35a之间的最短距离二等分获得的长度。这样，能进一步增大热交换器40的延伸部54、64沿底面36延伸的长度，因此，热交换器40在还原剂箱20内的路径长度变长，能增大从热交换器40至还原剂的热交换面积。因此，能进一步提高从在热交换器40内流动的冷却水至还原剂的热传递效率。

另外，如图6和14所示，开口31为圆形。这样，能提高容器主体33的顶面34与覆盖开口31的顶盖30之间的密封性，并能抑制顶面34与顶盖30之间产生间隙，因此，能更可靠地防止储存于容器主体33内的还原剂的泄漏。

另外，如图11所示，第一管路50与第二管路60在保持第一管路50的外径、第二管路60的外径、第一管路50与第二管路60间的距离之和小于表示开口31的通过中心的最小内侧长度的尺寸SD的状态下从顶盖30延伸至将第一管路50与第二管路60连通的折返部59。这样，能使从顶盖30到达折返部59的热交换器40的整体经由开口31从容器主体33的内部向外部移动，因此能更容易将热交换器40从容器主体33抽出。

如图9和11所示，还原剂箱20包括将储存于容器主体33内的还原剂吸出的吸出管70。吸出管70具有沿着第一管路50延伸的部分。这样，能有效地对在吸出管70内流动的还原剂进行加热，因此能更可靠地抑制吸出管70内的还原剂的冻结。通过将倾斜部52配置于比倾斜部62接近容器主体33的顶面34，使得吸出管70能够沿第一管路50延伸长的距离，因此能实现对于吸出管70的解冻及吸出管70的冻结防止有利的还原剂箱20。

如图5、8所示，还原剂箱20具备从容器主体33的顶面34朝向底面36延伸的传感器单元80。倾斜部52、62随着远离贯通部51、61而接近传感器单元80。热交换器40和传感器单元80均安装于顶盖30，并设置成在顶盖30的位置处隔开一空间。若在容器主体33的内部使热交换器40弯曲以允许倾斜部52、62接近传感器单元80，则将比倾斜部52、62靠下方的下部悬垂部53、63配置为沿传感器单元80延伸。由此，能有效地向传感器单元80及传感器单元80周边的还原剂传递热量，从而能避免由还原剂的冻结引起的检测精度变差的故障情况。因此，能提高传感器单元80的对还原剂的状态的检测精度。

参照图2、3，作为本实施例的作业车辆的液压挖掘机1具备发动机10、通过还原反应对来自发动机10的排气进行处理的排气处理装置14、上述的还原剂箱20、将从还原剂箱20吸出的还原剂喷射至被引导至排气处理装置14的排气的喷射喷嘴28。由此，能提供具备确保还原剂箱20内的热交换器40的路径长度较长且能拆卸顶盖30及热交换器40的还原剂箱20的液压挖掘机1。

应理解为本次公开的实施例的所有内容均是例示而非限制性的内容。本发明的范围不是由上述的说明而是由权利要求限定，并且意图包含与权利要求等同意义及范围内的所有变更。

附图标记列表

1液压挖掘机、4作业工具、6发动机室、10发动机、11排气管、12，14排气处理装置、13中继连接管、15排气筒、20还原剂箱、21送给配管、22还原剂泵、23返回配管、25压送配管、28喷射喷嘴、30顶盖、31开口、32螺栓、33容器主体、34顶面、35a～35d侧面、36底面、39边缘、40热交换器、41悬垂部、44平行部、45前端弯曲部、45p投影、50第一管路、51，61贯通部、52，62，73倾斜部、53，63，74下部悬垂部、54，64，75延伸部、55，65立起部、59折返部、60第二管路、70吸出配管、71流出口、72上部悬垂部、76过滤器、79返回口、80传感器单元、82，87电线束、83液位传感器、85浓度/温度传感器、90还原剂、LD，SD，H，L1尺寸、CC外接圆。

Claims (7)

1.一种还原剂箱，包括：

容器主体，该容器主体在顶面中形成有开口并用于储存还原剂；

热交换器，该热交换器与所述还原剂进行热交换；和

顶盖，该顶盖封闭所述开口且支承所述热交换器，

所述热交换器包括将热交换介质向所述容器主体内引导的第一管路、使热交换介质从所述容器主体流出的第二管路、和折返部，所述第一管路与所述第二管路经由所述折返部彼此连通，

所述第一管路和所述第二管路中的每一个都具有从所述顶盖朝向所述容器主体的底面延伸的悬垂部、从所述悬垂部的下端沿着所述底面朝向所述容器主体的侧面延伸的延伸部、和从所述延伸部的前端沿着所述侧面朝向所述容器主体的所述顶面延伸的立起部，

所述延伸部的沿所述底面的长度大于所述开口的最大内侧长度，

所述第一管路的所述立起部、所述第二管路的所述立起部及所述折返部形成所述热交换器的前端弯曲部，

所述前端弯曲部的沿所述侧面的立起长度小于通过所述开口的中心的最小内侧长度。

2.根据权利要求1所述的还原剂箱，其中，

从所述延伸部的延伸方向看到的所述前端弯曲部的形状被包含于所述开口的平面形状内。

3.根据权利要求2所述的还原剂箱，其中，

从所述延伸部的延伸方向看到的所述前端弯曲部的形状的外接圆被包含于所述开口的平面形状内。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的还原剂箱，其中，

所述前端弯曲部与所述侧面之间的距离小于将所述开口的边缘与所述侧面之间的最短距离二等分获得的长度。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的还原剂箱，其中，

所述开口是圆形的。

6.根据权利要求1～3中任一项所述的还原剂箱，其中，

所述第一管路与所述第二管路在保持所述第一管路的外径、所述第二管路的外径、所述第一管路与所述第二管路间的距离之和小于通过所述开口的中心的最小内侧长度的状态下从所述顶盖延伸至所述折返部。

7.一种作业车辆，其具备：

发动机；

通过还原反应对来自所述发动机的排气进行处理的排气处理装置；

权利要求1～6中任一项所述的还原剂箱；

还原剂喷射装置，该还原剂喷射装置将从所述还原剂箱吸出的所述还原剂喷射至被引导至所述排气处理装置的所述排气。