JP2016151133A - 建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】尿素水タンクの満水容量を傾斜方向に関係なく一定にすることができ、且つ、尿素水が凍結しても尿素水タンクの破損を防止することができる建設機械を提供する。【解決手段】尿素水タンク１０７のタンク本体１７１の上面１７１ａ中央には給水口１７１ｂが設けられ、給水口１７１ｂの周縁には管体１７２の一端が結合されてタンク本体１７１内に吊り下げられている。管体１７２は、尿素水Ａよりも比重が大きく、且つ、その下端が自重により常時鉛直方向下向きに向くように形成されている。管体１７２の長さ１７２Ｌは、タンク本体１７１が水平に配置された状態で管体１７２の下端とタンク本体１７１の内上面１７１ｅとの間に、尿素水Ａの凍結時の膨張を許容する空間Ｓが確保されるように設定されている。排気弁は、タンク本体１７１内の圧力が、管体１７２内に尿素水Ａが充填されたときの水頭圧を超えた場合に開弁する。【選択図】図３

Description

本発明は、尿素水タンクを備えた建設機械に関する。

昨今のディーゼルエンジンが搭載された油圧ショベル等の建設機械には、排気ガス規制に対応するために尿素ＳＣＲシステムが設けられている（特許文献１参照）。この尿素ＳＣＲシステムは、尿素水を利用して排気ガス中の窒素酸化物を還元して排気ガスを浄化するものである。

また、この尿素ＳＣＲシステムは、尿素水噴射装置、尿素水噴射装置に接続された尿素水ポンプ、尿素水ポンプに接続された尿素水タンクを備えている。

ここで、尿素ＳＣＲシステムによる排気ガスの浄化方法を説明する。尿素水ポンプは、尿素水タンクから尿素水を吸い上げて尿素水噴射装置に供給する。尿素水噴射装置は、尿素水ポンプから供給された尿素水を、エンジンの排気通路内に配置されたＳＣＲ触媒の前段側に噴射して、排気ガス中の窒素酸化物に尿素水を添加する。尿素水は排気ガスの熱により加水分解されてアンモニアが生成される。このアンモニアは、ＳＣＲ触媒において窒素酸化物を無害な窒素に還元する。余剰のアンモニアは後段の酸化触媒により酸化されて無害な窒素と水になる。

一方、気温が−１１℃以下の環境下において建設機械の停止時間が長時間に及ぶと、尿
素水タンク内に貯留している尿素水が凍結してその体積が膨張する。そのため、尿素水タンクを設計する際には、尿素水の凍結による膨張を考慮している。

具体的には、尿素水の給水口をタンク本体の側面上部に設けている。これにより給水口がタンク本体の上面よりも下に位置するため、タンク本体内に尿素水を満水になるまで給水してもタンク本体内の上部には一定容量の空間が確保される。したがって、尿素水が凍結して膨張しても、膨張分を空間で許容することが可能になり、膨張応力によってタンク本体が破損するのを防止している。

特開２０１３−２４５５０４号公報

しかしながら、建設機械に設けられる尿素水タンクは、その他の車両に設けられる尿素水タンクと異なり、傾斜地において尿素水タンクが傾いた状態でも給水が行われる。そのため、尿素水タンクの傾斜方向によって満水容量が異なり、これに起因する以下の問題が発生する。

タンク本体が給水口を基準にして下方に傾いている場合には、この給水口からタンク本体内に尿素水を満水になるまで給水しても満水容量が規定容量（水平時の満水時の容量）に達しない。そのため、尿素ＳＣＲシステムを作動するとタンク本体内の尿素水がすぐに不足してしまい、給水間隔が短くなってしまう。

タンク本体が給水口を基準にして上方に傾いている場合には、この給水口からタンク本体内に尿素水を満水になるまで給水すると満水容量が規定容量を超えてしまう。そのため、タンク本体を水平にしたときに尿素水が給水口から溢れてしまう。

本発明は、以上の問題を鑑みて成されたものであり、尿素水タンクの満水容量を傾斜方向に関係なく一定にすることができ、且つ、尿素水が凍結しても尿素水タンクの破損を防止することができる建設機械を提供することを目的とする。

本発明者等は、鋭意研究の結果、前記課題を解決するために以下のような建設機械を採用した。

本発明の建設機械は、尿素ＳＣＲシステムを備える建設機械であって、
前記尿素ＳＣＲシステムを構成する尿素水タンクは、上面中央に尿素水の給水口が設けられたタンク本体と、前記給水口を開閉可能に閉塞する閉塞部材と、一端が前記給水口の周縁に結合して前記タンク本体内に吊り下げられた管体と、前記タンク本体の上面に設けられた排気弁とを備え、
前記管体は、前記尿素水よりも比重が大きく、且つ、その下端が自重により常時鉛直方向下向きに向くように形成されたものであり、
前記管体の長さは、前記タンク本体が水平に配置された状態で前記管体の下端と前記タンク本体の内上面との間に、前記尿素水の凍結時の膨張を許容する空間が確保されるように設定され、
前記排気弁は、前記タンク本体内の圧力が、前記管体内に前記尿素水が充填されたときの水頭圧を超えた場合に開弁して前記タンク本体内の空気を外部に排出することを特徴とする。

本発明の建設機械では、尿素水のタンク本体の上面中央に給水口を設け、給水口からタンク本体内に管体を吊り下げ、タンク本体内の圧力が水頭圧を超えた場合に開弁するようにした。このため、尿素水を給水するときには、タンク本体の傾斜方向に関係なく、水頭圧により液面が管体の下端よりも上にいくことが防止される。したがってタンク本体内の上部に空間が確保されて満水状態となるので、この空間で尿素水の凍結時の膨張を許容することが可能になる。よって、本発明の建設機械は、尿素水タンクの満水容量を傾斜方向に関係なく一定にすることができ、且つ、尿素水が凍結しても尿素水タンクの破損を防止することができる。

本発明の第１の実施の形態を示す油圧ショベルの右側面図である。 同実施の形態の尿素ＳＣＲシステムの構成を示す図である。 同実施の形態の尿素水タンクの内部を示す図である。 同実施の形態の尿素水タンクの上面において閉塞部材を外した状態の図である。 同実施の形態の尿素水タンクの圧力調整ユニットの取り付け構造を示す図である。 同実施の形態の尿素水タンクの給水口とその周辺部分の構造を示す図である。 同実施の形態の尿素水タンクが傾いた状態の内部を示す図である。 同実施の形態の尿素水タンク内の尿素水の通常時から凍結時への変化を示す図である。 本発明の第２の実施の形態の尿素水タンクの内部を示す図である。 本発明の第３の実施の形態の尿素水タンクの圧力調整ユニットの取り付け構造を示す図である。 本発明の第４の実施の形態の尿素水タンクの給水口とその周辺部分の構造を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図にしたがって説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態を示す油圧ショベル１の右側面図である。この油圧ショベル１は、走行体２と、走行体２上に旋回可能に設けられた旋回体３と、旋回体３の前側に設けられた掘削作業等を行う作業装置４とを備えている。

旋回体３上には、前側に運転室５が設けられ、後側に機械室６が設けられている。機械室６の後側にはカウンタウエイト７が設けられている。機械室６には、図示しないがエンジン（ディーゼルエンジン）、油圧ポンプ、作動油タンク、燃料タンク、旋回体３を駆動する旋回モータ、尿素ＳＣＲシステム、エンジン冷却装置等が格納されている。

次に、尿素ＳＣＲシステムについて説明する。尿素ＳＣＲシステムは、周知のように、排気ガス中の窒素酸化物を還元して排気ガスを浄化するものである。

図２に示すように尿素ＳＣＲシステム１０１は、尿素ＳＣＲシステム本体１０２（後処理装置）と、尿素ＳＣＲシステム本体１０２に尿素水を添加する尿素水添加装置１０３とを備えている。

尿素ＳＣＲシステム本体１０２は、エンジン１１０の排気通路１１０ａ内に上流側から順に配置された前段酸化触媒１０４、ＳＣＲ触媒１０５、後段酸化触媒１０６を備えている。なお、前段酸化触媒１０４は必ずしも配置されなくても良い。

尿素水添加装置１０３は、尿素水タンク１０７、尿素水タンク１０７に尿素水供給管２１１で接続された尿素水ポンプ１０８、尿素水ポンプ１０８に尿素水供給管２１２で接続された尿素水噴射装置１０９を備えている。尿素水噴射装置１０９の噴射位置は、前段酸化触媒１０４とＳＣＲ触媒１０５との間に設定されている。

ここで、尿素ＳＣＲシステム１０１による排気ガスの浄化方法を説明する。尿素水ポンプ１０８は、尿素水タンク１０７から尿素水を吸い上げて尿素水噴射装置１０９に供給する。尿素水噴射装置１０９は、尿素水ポンプ１０８から供給された尿素水を前段酸化触媒１０４とＳＣＲ触媒１０５との間に噴射する。

前段酸化触媒１０４は、エンジン１１０の排気ガス中の炭化水素と一酸化炭素を酸化して無害な二酸化炭素と水にする。前段酸化触媒１０４を通過した排気ガス中の窒素酸化物には、尿素水噴射装置１０９から噴射された尿素水が添加される。尿素水は排気ガスの熱により加水分解されてアンモニアが生成される。このアンモニアは、ＳＣＲ触媒１０５において窒素酸化物を無害な窒素に還元する。余剰のアンモニアは後段酸化触媒１０６により酸化されて無害な窒素と水になる。

また、図２に示すように、尿素水ポンプ１０８と尿素水タンク１０７との間には、尿素水戻し管２１３が接続されている。この尿素水戻し管２１３は、尿素水ポンプ１０８から尿素水噴射装置１０９に供給されなかった（窒素酸化物の還元に使用されなかった）尿素水を尿素水タンク１０７に戻すために使用されるものである。

次に、尿素水タンク１０７について説明する。この尿素水タンク１０７は、図１に示すように旋回体３上において機械室６の前側に設けられている。この尿素水タンク１０７はカバー８で覆われている。

図３は、尿素水タンク１０７の内部を示す図である。この尿素水タンク１０７は、タンク本体１７１と、タンク本体１７１内に設けられた尿素水Ａの供給・解凍ユニット２０１と、タンク本体１７１内に設けられた管体１７２と、タンク本体１７１の上面１７１ａに設けられた圧力調整ユニット３０１とを備えている。

タンク本体１７１は箱形の中空状に形成されており、内部に尿素水Ａを貯留するものである。図４に示すようにタンク本体１７１の上面１７１ａ中央には、尿素水の給水口１７１ｂが設けられている。図３に示すように、この給水口１７１ｂには、給水口１７１ｂを開閉可能に閉塞する閉塞部材１７３が装着されている。なお、タンク本体１７１の形状は特に限定しなくても良く、円筒形の中空状に形成されたものでも良い。

タンク本体１７１の上面１７１ａの右側部分には開口部２００が設けられている。この開口部２００には、前述の供給・解凍ユニット２０１が閉塞して取り付けられている。この供給・解凍ユニット２０１は、タンク本体１７１内に貯留されている尿素水Ａを尿素水ポンプ１０８に供給したり、タンク本体１７１内で凍結している尿素水Ａ（図８の（ｂ）参照）を解凍したりするために使用されるものである。

供給・解凍ユニット２０１は、開口部２００を閉塞する蓋体２０２と、蓋体２０２を貫通して設けられた尿素水供給管２１１、尿素水戻し管２１３（図２参照）及びエンジン冷却水管２１４を備えている。

尿素水供給管２１１は、タンク本体１７１内に貯留されている尿素水Ａを尿素水ポンプ１０８へ供給するために使用されるものである。尿素水供給管２１１の一端側は、タンク本体１７１内の底部付近でＬ字状に折曲されている。尿素水供給管２１１の他端側は尿素水ポンプ１０８に接続されている。

尿素水戻し管２１３は、図３に図示しないが、一端側が蓋体２０２を貫通してタンク本体１７１内に配置されている。エンジン冷却水管２１４は、タンク本体１７１内にエンジン冷却水を通過させて、タンク本体１７１内で凍結している尿素水Ａを解凍するものである。このエンジン冷却水管２１４は、タンク本体１７１内で例えばＵ字状に折り返されて配置されている。エンジン冷却水管２１４の両端側は蓋体２０２を貫通してエンジン冷却水の循環配管（図示せず）に接続されている。この循環配管は、エンジン冷却装置を構成するものである。

タンク本体１７１の底面１７１ｃの中央部分にはドレン穴１７１ｄが設けられている。このドレン穴１７１ｄには、キャップ１７４等の栓部材が着脱可能に装着されている。

また、タンク本体１７１内には、尿素水供給管２１１の底部に傾斜センサ１７５が配置されている。この傾斜センサ１７５は、タンク本体１７１の傾斜角度を測定するものである。

また、タンク本体１７１内には、図示しないがセンサユニットが設けられている。このセンサユニットは、タンク本体１７１内に貯留されている尿素水Ａの状態を検出するものである。このセンサユニットは、濃度センサや液面センサを備えている。これらのセンサは、蓋体２０２を貫通してタンク本体１７１内の底部付近まで延びて設けられている。なお、濃度センサはタンク本体１７１内の尿素水Ａの濃度を検出するものであり、液面センサは尿素水Ａの液面の位置を検出するものである。

管体１７２は両端が開口した管状に形成されており、一端が給水口１７１ｂの周縁に結合してタンク本体１７１内に吊り下げられている。この管体１７２は尿素水Ａよりも比重が大きく、且つ、その下端が自重により常時鉛直方向下向きに向くように形成されている。

具体的に説明すると管体１７２は、例えば耐食性且つ可撓性の材料（樹脂等）を使用して蛇腹状に形成されている。これにより管体１７２は、図７に示すようにタンク本体１７１が傾いても、管体１７２の下部が自重により屈曲（変形）して下端が常時鉛直方向下向きに向くようになっている。

管体１７２の長さ１７２Ｌは、タンク本体１７１が図３のように水平に配置された状態で管体１７２の下端とタンク本体１７１の内上面１７１ｅとの間に、尿素水Ａの凍結時の膨張を許容する空間Ｓが確保されるように設定されている。

さらに管体１７２の長さ１７２Ｌは、タンク本体１７１を限度まで傾けた状態で尿素水Ａの満水時の液面ａがタンク本体１７１の内上面１７１ｅにかからないように設定されている。

なお、タンク本体１７１を限度まで傾けた状態とは、油圧ショベル１が設計上許容される最大傾斜角度（３０°〜３５°）に置かれた状態である。

圧力調整ユニット３０１は、タンク本体１７１の上面１７１ａの左側部分に取り付けられている。この圧力調整ユニット３０１は、タンク本体１７１内の気圧を調整するものである。

図５は、圧力調整ユニット３０１の取り付け構造を示す図である。タンク本体１７１の上面１７１ａの左側部分には、圧力調整ユニット３０１の取り付け用の開口部３００が設けられている。開口部３００の周縁には、全周に亘ってタンク本体１７１内の下方へ延びる下方延出部１７６が形成されている。

下方延出部１７６には多数の通気孔１７６ａが形成されている。下方延出部１７６の下端にはカバー１７７が結合されている。このカバー１７７は、後述の排気弁３０３および吸気弁３０４を下方から覆うものである。具体的には、このカバー１７７は、排気弁３０３の空気流入側と吸気弁３０４の空気流出側とに接続している第１通気管３０７を覆うものである。このカバー１７７と下方延出部１７６とによりタンク本体１７１内には、圧力調整ユニット３０１の収容空間３０１Ｓが形成されている。

圧力調整ユニット３０１は、収容空間３０１Ｓに配置された箱体３０２と、箱体３０２内に配置された排気弁３０３および吸気弁３０４とを備えている。

箱体３０２は箱状（中空状）に形成されており、その底部３０２ａは、例えば円形状に配置された複数の支持棒３０５によってカバー１７７の上面１７７ａに着脱可能に取り付けられている。箱体３０２の側壁部３０２ｂと下方延出部１７６との間にはシール材３０６が介在されている。

排気弁３０３は、空気流入側が第１通気管３０７の一端側に接続され、空気流出側が第２通気管３０８の一端側に接続されている。第１通気管３０７の他端側は、箱体３０２の底部３０２ａを貫通して収容空間３０１Ｓ内に配置されている。第２通気管３０８の他端側は、箱体３０２の上部３０２ｃを貫通してタンク本体１７１の外部に配置されている。

排気弁３０３は、タンク本体１７１の外部から内部への空気の流通を妨げる働きを持つとともに開放圧力αを有する。この開放圧力αは、管体１７２内が尿素水Ａで充填されたときの水頭圧よりも大きく設定されている。

これにより排気弁３０３は、閉塞部材１７３で給水口１７１ｂが閉塞された状態で、タンク本体１７１の温度上昇等によりタンク本体１７１内の圧力が開放圧力α（水頭圧）を超えた場合には開弁してタンク本体１７１内の空気を外部に排出するように構成されている。

具体的には、タンク本体１７１内の空気は、下方延出部１７６の通気孔１７６ａから収容空間３０１Ｓに入り、第１通気管３０７を通って排気弁３０３を経由して第２通気管３０８を通って外部に排出される。

吸気弁３０４は、空気の流入側が第２通気管３０８の一端側に接続され、空気の流出側が第１通気管３０７の一端側に接続されている。この吸気弁３０４は、タンク本体１７１の内部から外部への空気の流通を妨げる働きを持つとともに開放圧力βを有する。

これにより吸気弁３０４は、閉塞部材１７３で給水口１７１ｂが閉塞された状態で、尿素水Ａの消費等によってタンク本体１７１内の圧力が開放圧力βよりも低下した場合には開弁してタンク本体１７１の外部から内部に空気を入れるように構成されている。

具体的には、タンク本体１７１の外部の空気は、第２通気管３０８を通って吸気弁３０４を経由し、さらに第１通気管３０７を通って収容空間３０１Ｓに入り、下方延出部１７６の通気孔１７６ａからタンク本体１７１内に入る。

排気弁３０３と吸気弁３０４は、上記のように共通の通気管である第１通気管３０７を介してタンク本体１７１内と空気の流通が可能なように接続されている。

さらに排気弁３０３と吸気弁３０４は、上記のように共通の通気管である第２通気管３０８を介してタンク本体１７１の外部と空気の流通が可能なように接続されている。この第２通気管３０８内にはフィルタ３０９が設けられている。このフィルタ３０９は、通気可能で且つタンク本体１７１の外部にある塵埃よりも目が細かく設定されている。

図６は、尿素水タンク１０７の給水口１７１ｂとその周辺部分の構造を示す図である。図６では管体１７２を省略している。給水口１７１ｂには第１フィルタ４０１が接続されてタンク本体１７１内に配置されている。この第１フィルタ４０１は上端が開口した容器状に形成されており、上端にはフランジ部４０１ａが形成されている。このフランジ部４０１ａは、給水口１７１ｂの周縁部１７１ｍに係止されて複数の固定部材４１０により着脱可能に固定されている。これにより第１フィルタ４０１は給水口１７１ｂに隙間なく接続されている。

第１フィルタ４０１内には第２フィルタ４０２が重ねて配置されている。この第２フィルタ４０２は上端が開口した容器状に形成されている。第１フィルタ４０１と第２フィルタ４０２は、通気可能で且つタンク本体１７１の外部にある塵埃や尿素水Ａ中の不純物よりも目が細かく設定されている。

また、タンク本体１７１の上面１７１ａには、給水口１７１ｂの周縁部１７１ｍの外側に突出部１７１ｎが全周に亘って形成されている。前述した閉塞部材１７３は、この突出部１７１ｎの外面に係止されており、これにより第１フィルタ４０１および第２フィルタ４０２を介して給水口１７１ｂを開閉可能に閉塞している。

以上のように構成されている尿素水タンク１０７において尿素水Ａの給水を行うには、閉塞部材１７３を外し、尿素水Ａを第１フィルタ４０１と第２フィルタ４０２とを介して給水口１７１ｂから管体１７２を通じてタンク本体１７１内に入れる。

ここで、排気弁３０３は、タンク本体１７１内の圧力が、管体１７２内に尿素水Ａが充填されたときの水頭圧を超える場合に開弁する。このため、尿素水Ａを管体１７２からタンク本体１７１内に給水するときには、タンク本体１７１の傾斜方向に関係なく、水頭圧により液面ａが管体１７２の下端よりも上にいくことが防止される。

したがってタンク本体１７１内の上部に空間Ｓが確保されて満水状態となるので、この空間Ｓで尿素水Ａの凍結時の膨張を許容することが可能になる。よって、本実施の形態の油圧ショベル１は、尿素水タンク１０７の満水容量を傾斜方向に関係なく一定にすることができ、且つ、尿素水Ａが凍結しても尿素水タンク１０７の破損を防止することができる。

さらに、本実施の形態の油圧ショベル１では、管体１７２の長さ１７２Ｌが、タンク本体１７１を限度まで傾けた状態で尿素水Ａの満水時の液面ａがタンク本体１７１の内上面１７１ｅにかからないように設定されている。

したがって満水時には、タンク本体１７１の傾斜方向に関係なく、タンク本体１７１内の上部に空間Ｓが確実に確保されるので、尿素水Ａの凍結時の膨張を確実に許容することが可能になる。よって、本実施の形態の油圧ショベル１は、尿素水タンク１０７の満水容量を傾斜方向に関係なく確実に一定にすることができ、且つ、尿素水Ａが凍結しても尿素水タンク１０７の破損を確実に防止することができる。

また、本実施の形態の油圧ショベル１では、排気弁３０３は、タンク本体１７１内の圧力が開放圧力αを超えた場合に開弁するようにしたので、タンク本体１７１内の圧力が過度の高圧になってタンク本体１７１が破損してしまうのを防ぐことができる。

また、本実施の形態の油圧ショベル１では、管体１７２を可撓性の材料で形成した。これにより図８の（ａ）→（ｂ）に示すように尿素水Ａが凍結して膨張したときに管体１７２を下から押圧しても管体１７２の上部が縮むことによりその押圧力を吸収する。よって、本実施の形態の油圧ショベル１は、尿素水Ａが凍結しても管体１７２の破損を防止することができる。

さらに、本実施の形態の油圧ショベル１では、管体１７２を蛇腹状に形成した。これにより管体１７２は、尿素水Ａの凍結膨張による押圧力を受けたときに容易に縮むので押圧力を効率良く吸収することが可能になる。よって、本実施の形態の油圧ショベル１は、尿素水Ａが凍結しても管体１７２の破損を確実に防止することができる。

また、本実施の形態の油圧ショベル１では、閉塞部材１７３で給水口１７１ｂが閉塞された状態でタンク本体１７１内の圧力が所定の圧力（開放圧力β）よりも低下した場合は、吸気弁３０４が開弁して外部からタンク本体１７１内に空気を入れるようにした。これにより、タンク本体１７１内の圧力が過度の低圧になるのを防ぎ、尿素水ポンプ１０８がタンク本体１７１から尿素水Ａを吸い上げることができなくなるのを防ぐことができる。よって、本実施の形態の油圧ショベル１は、尿素水タンク１０７内の圧力が低下しても尿素ＳＣＲシステム１０１が停止するのを防ぐことができる。

また、本実施の形態の油圧ショベル１では、排気弁３０３と吸気弁３０４が共通の通気管である第２通気管３０８を介してタンク本体１７１の外部と空気の流通が可能なように接続され、第２通気管３０８内に、通気可能で且つタンク本体１７１の外部にある塵埃よりも目が細かいフィルタ３０９を設けた。これにより吸気弁３０４が作動して外部からタンク本体１７１内に空気を入れるときに塵埃がフィルタ３０９で捕集される。したがって、排気弁３０３や吸気弁３０４の弁体と弁座（図示せず）に塵埃が付着するのを防ぎ、排気弁３０３や吸気弁３０４の動作の低下を防ぐことが可能になる。よって、本実施の形態の油圧ショベル１は、尿素水タンク１０７内の圧力が過度に高圧または低圧になるのを確実に防ぐことができる。また、このフィルタ３０９によりタンク本体１７１内に塵埃が入るのを防ぐこともできる。

また、フィルタ３０９により排気弁３０３の動作の低下を防ぐことが可能になるため、尿素水Ａの給水時には、液面ａが管体１７２の下端よりも上にいくことが確実に防止される。したがって、タンク本体１７１内の上部に空間Ｓが確実に確保されて満水状態となる。よって、本実施の形態の油圧ショベル１は、尿素水タンク１０７の満水容量を傾斜方向に関係なく確実に一定にすることができ、且つ、尿素水Ａが凍結しても尿素水タンク１０７の破損を確実に防止することができる。

また、第２通気管３０８内にフィルタ３０９を設けたことで、フィルタ３０９が捕集した塵埃を、排気弁３０３の開弁時にタンク本体１７１内から外部に排出される空気を利用して外部に吹き飛ばすことが可能になる。これにより、尿素水タンク１０７のメンテナンス時には、フィルタ３０９の洗浄時間を短縮することが可能になる。よって、本実施の形態の油圧ショベル１は、尿素水タンク１０７のメンテナンス作業の作業効率を上げることができる。

また、本実施の形態の油圧ショベル１では、排気弁３０３、吸気弁３０４、第２通気管３０８、フィルタ３０９を一体化してタンク本体１７１に着脱可能に設けた。これにより尿素水タンク１０７のメンテナンス時にはこれらの部品を一緒に取り外すことにより、これらの部品のメンテナンスをすぐに開始することが可能になる。よって、本実施の形態の油圧ショベル１は、尿素水タンク１０７のメンテナンス作業の作業効率をさらに上げることができる。

また、本実施の形態の油圧ショベル１では、上記の部品に加えて第１通気管３０７も一体化して圧力調整ユニット３０１とし、この圧力調整ユニット３０１をタンク本体１７１に着脱可能に設けた。これにより尿素水タンク１０７のメンテナンス時には、圧力調整ユニット３０１を取り外せば、上記の部品のメンテナンスをすぐに開始することが可能になる。よって、本実施の形態の油圧ショベル１は、尿素水タンク１０７のメンテナンス作業の作業効率をさらに上げることができる。

また、本実施の形態の油圧ショベル１では、タンク本体１７１内に排気弁３０３および吸気弁３０４を下方から覆うカバー１７７を設けた。このカバー１７７により、タンク本体１７１内の尿素水Ａの飛沫が排気弁３０３と吸気弁３０４に付着して結晶化することによる排気弁３０３と吸気弁３０４の動作の低下を防ぐことが可能になる。よって、本実施の形態の油圧ショベル１は、尿素水タンク１０７内の圧力が過度に高圧または低圧になるのを確実に防ぐことができる。

また、カバー１７７により排気弁３０３の動作の低下を防ぐことが可能になるため、尿素水Ａの給水時には、液面ａが管体１７２の下端よりも上にいくことが確実に防止される。したがって、タンク本体１７１内の上部に空間Ｓが確実に確保されて満水状態となる。よって、本実施の形態の油圧ショベル１は、尿素水タンク１０７の満水容量を傾斜方向に関係なく確実に一定にすることができ、且つ、尿素水Ａが凍結しても尿素水タンク１０７の破損を確実に防止することができる。

また、本実施の形態の油圧ショベル１では、尿素水タンク１０７の給水口１７１ｂに第１フィルタ４０１を接続し、第１フィルタ４０１内に第２フィルタ４０２を配置した。これにより給水時には、二つのフィルタ４０１，４０２が尿素水Ａ中の不純物を捕集してタンク本体１７１内に不純物が混入するのを防ぐことができる。

さらに、第１フィルタ４０１内に第２フィルタ４０２を重ねて配置したので、第２フィルタ４０２を取り外して洗浄している間は、第１フィルタ４０１で外部の塵埃を捕集してタンク本体１７１内に塵埃が混入するのを防ぐことができる。

（第２の実施の形態）
図９は、本発明の第２の実施の形態を示す尿素水タンク２７０の内部を示す図である。
図９において第１の実施の形態と同様な部分には同じ符号を付し、異なる部分を中心にして説明する。

本実施の形態の管体２７２は、第１の実施の形態の管体１７２と同様に尿素水Ａよりも比重が大きく、且つ、その下端が自重により常時鉛直方向下向きに向くように形成されている。

具体的に本実施の形態の管体２７２は、給水口１７１ｂに接続する接続部分２７２ａを耐食性且つ可撓性の材料（樹脂）で形成し、本体部分２７２ｂを第１の実施の形態の管体１７２より硬く且つ耐食性のある材料（ステンレス）で形成している。

したがって、この管体２７２は、第１の実施の形態の管体１７２よりも耐久性を高めることができる。また、管体２７２の長さ２７２Ｌは、第１の実施の形態の管体１７２の長さ１７２Ｌと同様に設定されている。したがって、管体２７２によるその他の効果は、第１の実施の形態で説明した通りである。

（第３の実施の形態）
図１０は、本発明の第３の実施の形態の圧力調整ユニット３０１の取り付け構造を示す図である。図１０において第１の実施の形態と同様な部分には同じ符号を付し、異なる部分を中心にして説明する。

タンク本体１７１の上面１７１ａの左側部分に設けられている開口部３００には、圧力調整ユニット３０１を収容する収容部材５０１が配置されている。この収容部材５０１は上面が開口した筒状に形成されている。収容部材５０１の側壁５０２には多数の通気孔５０２ａが設けられている。また、側壁５０２の上面にはフランジ部５０２ａが形成されている。このフランジ部５０２ａは、開口部３００の周縁部に固定部材５１０で着脱可能に固定されている。

収容部材５０１の底壁５０３は、第１の実施の形態のカバー１７７（図５参照）と同様に第１通気管３０７を介して排気弁３０３および吸気弁３０４を覆うカバーである。この底壁５０３の上面５０３ａには、圧力調整ユニット３０１の箱体３０２の底部３０２ａが複数の支持棒３０５によって取り付けられている。これにより、本実施の形態では、圧力調整ユニット３０１と収容部材５０１とが一体化されて、タンク本体１７１に着脱可能に設けられている。

これにより尿素水タンク３７０のメンテナンス時には、圧力調整ユニット３０１と一緒にカバー（収容部材５０１）も一緒に取り外すことが可能になるので、これらの部品のメンテナンスをすぐに開始することが可能になり、メンテナンス作業の作業効率を上げることができる。底壁５０３（カバー）によるその他の効果は第１の実施の形態で説明した通りである。

（第４の実施の形態）
図１１は、本発明の第４の実施の形態の尿素水タンク４７０の給水口１７１ｂとその周辺部分の構造を示す図である。図１１において第１の実施の形態と同様な部分には同じ符号を付し、異なる部分を中心にして説明する。

第１の実施の形態では、図６に示すように閉塞部材１７３をタンク本体１７１に係止させたが、本実施の形態では閉塞部材１７３を第１フィルタ４１１に係止させている。

具体的に説明すると、第１フィルタ４１１の上端にはフランジ部４１１ａが形成されている。このフランジ部４１１ａは、給水口１７１ｂの周縁部１７１ｍに係止されて複数の固定部材４１０で固定されており、第１フィルタ４１１は給水口１７１ｂに隙間なく接続されている。

さらに、フランジ部４１１ａにおいて固定部材４１０よりも内側には突出部４１１ｂが全周に亘って形成されている。閉塞部材１７３は、この突出部４１１ｂの外面に係止して給水口１７１ｂを開閉可能に閉塞している。したがって、第１の実施の形態のようにタンク本体１７１を加工しなくても良いので、第１の実施の形態に比べて尿素水タンク１０７の製造にかかるコストを低減することができる。

以上、本発明にかかる実施の形態を例示したが、上記の実施の形態は本発明の内容を限定するものではない。また、本発明の請求項の範囲を逸脱しない範囲であれば、各種の変更等は可能である。

例えば、第１の実施の形態では、管体の長さを設定する条件として以下の２つの条件を適用したが、少なくとも（１）の条件を適用すれば良い。
（１）タンク本体が水平に配置された状態で管体の下端とタンク本体の内上面との間に、尿素水の凍結時の膨張を許容する空間が確保されるように設定する。
（２）タンク本体を限度まで傾けた状態で尿素水の満水時の液面がタンク本体の内上面にかからないように設定する。

１ 油圧ショベル（建設機械）
１０１ 尿素ＳＣＲシステム
１０７、２７０、３７０、４７０ 尿素水タンク
１７１ タンク本体
１７１ａ タンク本体の上面
１７１ｂ 給水口
１７１ｅ タンク本体の内上面
１７２、２７２ 管体
１７２Ｌ、２７２Ｌ 管体の長さ
１７３ 閉塞部材
１７７、５０３ カバー
３０３ 排気弁
３０４ 吸気弁
３０８ 第２通気管（共通の通気管）
３０９ フィルタ
Ａ 尿素水
Ｓ 空間
ａ 尿素水の液面

Claims (6)

1. 尿素ＳＣＲシステムを備える建設機械であって、
   前記尿素ＳＣＲシステムを構成する尿素水タンクは、上面中央に尿素水の給水口が設けられたタンク本体と、前記給水口を開閉可能に閉塞する閉塞部材と、一端が前記給水口の周縁に結合して前記タンク本体内に吊り下げられた管体と、前記タンク本体の上面に設けられた排気弁とを備え、
   前記管体は、前記尿素水よりも比重が大きく、且つ、その下端が自重により常時鉛直方向下向きに向くように形成されたものであり、
   前記管体の長さは、前記タンク本体が水平に配置された状態で前記管体の下端と前記タンク本体の内上面との間に、前記尿素水の凍結時の膨張を許容する空間が確保されるように設定され、
   前記排気弁は、前記タンク本体内の圧力が、前記管体内に前記尿素水が充填されたときの水頭圧を超えた場合に開弁して前記タンク本体内の空気を外部に排出することを特徴とする建設機械。
2. 請求項１に記載の建設機械において、
   前記管体の長さは、さらに、前記タンク本体を限度まで傾けた状態で前記尿素水の満水時の液面が前記タンク本体の内上面にかからないように設定されていることを特徴とする建設機械。
3. 請求項１または請求項２に記載の建設機械において、
   前記尿素水タンクは、前記タンク本体の上面に設けられた吸気弁をさらに備え、
   当該吸気弁は、前記閉塞部材で前記給水口が閉塞された状態で前記タンク本体内の圧力が所定の圧力よりも低下した場合に開弁して外部から前記タンク本体内に空気を入れることを特徴とする建設機械。
4. 請求項３に記載の建設機械において、
   前記排気弁と前記吸気弁は、共通の通気管を介して前記タンク本体の外部と空気の流通が可能なように接続され、当該共通の通気管内に、通気可能で且つ前記タンク本体の外部にある塵埃よりも目が細かいフィルタを設けたことを特徴とする建設機械。
5. 請求項４に記載の建設機械において、
   前記排気弁、前記吸気弁、前記共通の通気管、前記フィルタを一体化して前記タンク本体に着脱可能に設けたことを特徴とする建設機械。
6. 請求項５に記載の建設機械において、
   前記タンク本体内に、前記排気弁および前記吸気弁を下方から覆うカバーを設けたことを特徴とする建設機械。