JP2017071928A - 建設機械 - Google Patents

Abstract

【課題】 尿素水タンクを熱交換装置の冷却風の流れ方向の上流側に配設した場合でも、熱交換装置によって流体を効率よく冷却できるようにする。【解決手段】 尿素水タンク２７は、カウンタウエイト７の左傾斜面７Ｃと平行となるように傾斜した後傾斜面２８Ａと、後傾斜面２８Ａと間隔をもって、かつ後傾斜面２８Ａとほぼ平行に傾斜した前傾斜面２８Ｂと、後傾斜面２８Ａと前傾斜面２８Ｂとの前端に形成され上部旋回体３の左，右方向と平行な平坦面となった前面２８Ｃとを含むボックス体として形成している。尿素水タンク２７の後傾斜面２８Ａは、カウンタウエイト７の左傾斜面７Ｃに沿って対面して配置され、前傾斜面２８Ｂは、熱交換装置９と間隔をもって対面して配置されている。熱交換装置９と尿素水タンク２７の前傾斜面２８Ｂとの間には、冷却風を流通させる冷却風案内通路３３が形成されている。【選択図】 図６

Description

本発明は、例えば排気ガス中の窒素酸化物を浄化するＮＯｘ浄化装置に供給する尿素水溶液を貯える尿素水タンクを備えた油圧ショベル等の建設機械に関する。

一般に、建設機械としての油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、前記下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、前記上部旋回体に俯仰動可能に設けられたフロント装置とにより構成されている。

上部旋回体は、支持構造体をなす旋回フレームと、前記旋回フレームの後側に旋回フレームの左，右方向に延びて設けられフロント装置との重量バランスをとるカウンタウエイトと、前記カウンタウエイトの前側に位置して前記旋回フレームに左，右方向に延在する横置き状態で搭載されたエンジンと、前記エンジンの左，右方向の一側に設けられ前記エンジンを動力源として回転することにより外部の空気を冷却風として吸込む冷却ファンと、前記冷却ファンよりも冷却風の流れ方向の上流側に位置して前記冷却ファンと対面して設けられ冷却風によって流体を冷却するラジエータ、オイルクーラ等の熱交換装置と、前記熱交換装置と冷却風の流れ方向で対面すると共に外気流入口を備えた側面カバー部および前記エンジン、熱交換装置の上側を覆う上面カバー部を含む外装カバーとにより構成されている。

油圧ショベルのエンジンにはディーゼルエンジンが用いられている。このディーゼルエンジンは、窒素酸化物（以下、ＮＯｘという）等を多く排出するとされている。そこで、ディーゼルエンジンの排気ガスの後処理装置として、ＮＯｘを浄化するためのＮＯｘ浄化装置がある。このＮＯｘ浄化装置は、例えばエンジンの排気管に設けられ排気ガス中の窒素酸化物を除去する尿素選択還元触媒と、還元剤としての尿素水溶液（以下、尿素水という）を尿素選択還元触媒の上流側に噴射する尿素水噴射弁とにより構成されている。これにより、排気ガスの後処理装置を備えた油圧ショベルには、還元剤である尿素水を貯えるための尿素水タンクが設けられている。

ここで、昨今の油圧ショベルには、狭い作業現場での作業に適した超小旋回型、後方超小旋回型と呼ばれる油圧ショベルがあり、これらの小旋回型の油圧ショベルは、上部旋回体が下部走行体の車幅内でほぼ旋回できるように、上部旋回体が小型化されている。

従って、小旋回型の油圧ショベルでは、旋回フレーム上の設置スペースが小さくなるから、旋回フレーム上が各種機器類によって非常に混雑した状態となる。一方で、尿素水タンクは、尿素水を十分に貯えることができる大きな容量が必要となる。また、給水作業を容易に行うことができるように、外部から手が届く位置に配置する必要がある。さらに、尿素水は、例えば６０℃を超えて温度上昇すると劣化し易くなるから、熱源であるエンジン等から離れ、かつ空気が流通する場所に設置することが望まれている。

そこで、特許文献１による油圧ショベルでは、熱交換装置の冷却風の流れ方向の上流側に位置して旋回フレーム、熱交換装置、カウンタウエイト、外装カバーによって囲まれた熱交換装置上流室を設け、この熱交換装置上流室内に尿素水タンクを配置する構成としている。

特開２０１２−１４４９５５号公報

ここで、特許文献１による油圧ショベルでは、尿素水タンクを、熱交換装置の冷却風の流れ方向の上流側に位置する熱交換装置上流室に配設している。この場合、尿素水タンクは、熱交換装置に向けて冷却風が流通する通路の一部を塞ぐことになるから、熱交換装置による流体の冷却性能が低下するという問題がある。

本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、尿素水タンクを熱交換装置の冷却風の流れ方向の上流側に配設した場合でも、熱交換装置によって流体を効率よく冷却できるようにした建設機械を提供することにある。

本発明による建設機械は、自走可能な下部走行体と、前記下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、前記上部旋回体に俯仰動可能に設けられたフロント装置とからなり、前記上部旋回体は、支持構造体をなす旋回フレームと、前記旋回フレームの後側に旋回フレームの左，右方向に延びて設けられ前記フロント装置との重量バランスをとるカウンタウエイトと、前記カウンタウエイトの前側に位置して前記旋回フレームに左，右方向に延在する横置き状態で搭載されたエンジンと、前記エンジンの左，右方向の一側に設けられ前記エンジンを動力源として回転することにより外部の空気を冷却風として吸込む冷却ファンと、前記冷却ファンよりも冷却風の流れ方向の上流側に位置して前記冷却ファンと対面して設けられ冷却風によって流体を冷却する熱交換装置と、前記熱交換装置と冷却風の流れ方向で対面すると共に外気流入口を備えた側面カバー部および前記エンジン、熱交換装置の上側を覆う上面カバー部を含む外装カバーと、前記熱交換装置の冷却風の流れ方向の上流側に位置して前記旋回フレーム、前記カウンタウエイト、前記熱交換装置、前記外装カバーによって囲まれた熱交換装置上流室と、前記熱交換装置上流室内に位置して設けられ還元剤である尿素水を貯える尿素水タンクとを備えてなる建設機械において、前記カウンタウエイトは、前面側であって、左，右方向の少なくとも一方側が前記熱交換装置上流室に向けて傾斜する傾斜面として形成され、前記尿素水タンクは、前記カウンタウエイトの傾斜面と平行となるように傾斜した後傾斜面と、前記後傾斜面と間隔をもって、かつ前記後傾斜面とほぼ平行に傾斜した前傾斜面と、前記後傾斜面と前記前傾斜面との前端に形成され前記上部旋回体の左，右方向と平行な平坦面となった前面とを含むボックス体として形成され、前記尿素水タンクの後傾斜面は、前記カウンタウエイトの傾斜面に沿って対面して配置され、前記尿素水タンクの前傾斜面は、前記熱交換装置と間隔をもって対面して配置され、前記熱交換装置と前記尿素水タンクの前傾斜面との間には、前記熱交換装置と前記前傾斜面との隙間を利用して前記冷却風を流通させる冷却風案内通路が形成された、ことにある。

本発明によれば、尿素水タンクを熱交換装置の冷却風の流れ方向の上流側に配設した場合でも、熱交換装置によって流体を効率よく冷却することができる。

本発明の実施の形態に係る油圧ショベルを示す正面図である。 フロント装置の一部を省略した油圧ショベルを左後側から示す斜視図である。 フロント装置の一部を省略した油圧ショベルを外装カバーを省略した状態で示す平面図である。 旋回フレームと熱交換装置と尿素水タンクを左後側から示す斜視図である。 カウンタウエイトと熱交換装置と尿素水タンクとの配置関係を旋回フレームと一緒に示す要部拡大の斜視図である。 カウンタウエイトと熱交換装置と尿素水タンクとの配置関係を旋回フレームと一緒に示す要部拡大の平面図である。 図２中のメンテナンス開口の周辺部を示す要部拡大の斜視図である。 カウンタウエイトのメンテナンス開口と尿素水タンクとの配置関係を図７中の矢示VIII−VIII方向から見た断面図である。 尿素水タンクを後傾斜面側から見た斜視図である。 尿素水タンクを前面側から見た斜視図である。 尿素水タンクを上側から見た平面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る建設機械の代表例として、キャブを搭載した後方超小旋回型の油圧ショベルを例に挙げ、図１ないし図１１に従って詳細に説明する。

図１、図２において、油圧ショベル１は、クローラ式の建設機械を構成している。この油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、前記下部走行体２上に旋回装置３を介して旋回可能に搭載された上部旋回体４と、前記上部旋回体４の前，後方向の前側に俯仰動可能に設けられ土砂の掘削作業等を行うフロント装置５とにより構成されている。

ここで、旋回装置３は、下部走行体２と上部旋回体４（後述の旋回フレーム６）との間に大径な軸受構造体として設けられた旋回輪３Ａ（図１参照）と、前記旋回輪３Ａの中心Ｏ（図３中に図示）を旋回中心として上部旋回体４を旋回駆動する旋回モータ３Ｂとを含んで構成されている。この旋回中心Ｏには、下部走行体２と上部旋回体４との間で圧油を流通させるためのセンタジョイント３Ｃが配設されている。

上部旋回体４は、下部走行体２の車幅とほぼ等しい左，右方向の幅寸法を有し、かつ旋回中心Ｏを中心とした旋回半径の仮想円（図示せず）内に収まるように、平面視でほぼ円形状に形成されている。これにより、油圧ショベル１は、上部旋回体４が下部走行体２上で旋回中心Ｏを中心として旋回したときに、後述するカウンタウエイト７の外周面７Ａが下部走行体２の車幅内にほぼ収まる後方超小旋回型の油圧ショベルとして構成されている。

旋回フレーム６は、上部旋回体４の支持構造体を形成している。図３、図４に示すように、旋回フレーム６は、前，後方向に延びる厚肉な鋼板等からなる底板６Ａと、前記底板６Ａ上に立設され、左，右方向に所定の間隔をもって前，後方向に延びた左縦板６Ｂ，右縦板６Ｃと、前記各縦板６Ｂ，６Ｃから左，右方向の外向きに延び前，後方向に間隔をもって配置された複数本の張出しビーム６Ｄと、左，右方向の外側に位置して前記各張出しビーム６Ｄの先端に取付けられ、前，後方向に延びた左サイドフレーム６Ｅ，右サイドフレーム６Ｆとにより構成されている。

ここで、旋回フレーム６には、カウンタウエイト７と対面する後部側に位置し、左縦板６Ｂと左サイドフレーム６Ｅとの間を接続した左後部ビーム６Ｇと、右縦板６Ｃと右サイドフレーム６Ｆとの間を接続した右後部ビーム６Ｈとが設けられている。この左後部ビーム６Ｇは、外側となる左側部位がカウンタウエイト７の左傾斜面７Ｃに沿うように斜め前側に傾斜した傾斜部位６Ｇ１となっている。一方、右後部ビーム６Ｈは、右側部位がカウンタウエイト７の右傾斜面７Ｄに沿うように斜め前側に傾斜した傾斜部位６Ｈ１となっている。

さらに、図５、図８等に示すように、旋回フレーム６の左後部にはアンダカバー６Ｊが設けられている。このアンダカバー６Ｊは、ほぼ平坦な板体として形成され、後述する熱交換装置上流室２６の下面を閉塞している。アンダカバー６Ｊは、後述の熱交換装置９、尿素水タンク２７等が取付けられるもので、左後部ビーム６Ｇの傾斜部位６Ｇ１の近傍に位置する左後部の隅に位置して尿素水タンク２７（ブラケット３０）を取付けるためのタンク取付台６Ｋが設けられている。

図３に示すように、カウンタウエイト７は、旋回フレーム６の後側に設けられている。このカウンタウエイト７は、フロント装置５との重量バランスをとるもので、円弧状をした重量物として形成されている。カウンタウエイト７は、旋回動作時でも上部旋回体４の後側が下部走行体２の車幅内にほぼ収まるように、旋回中心Ｏに近い位置に配置されている。

カウンタウエイト７は、上部旋回体４を旋回動作したときに、この上部旋回体４による旋回半径が小さくなるように形成されている。具体的には、カウンタウエイト７は、左，右方向の両側を前側に向けて湾曲させることにより円弧状の外周面７Ａを有し、この形状をもって旋回フレーム６の旋回中心Ｏに近い前側寄りに配置されている。

また、カウンタウエイト７の前面側は、左，右方向の中央に位置して左，右方向にほぼ平坦に延びた中央前面７Ｂと、前記中央前面７Ｂの左端から後述の熱交換装置上流室２６に向け前側に傾斜した左傾斜面７Ｃと、前記中央前面７Ｂの右端から後述の燃料タンク１８に向け前側に傾斜した右傾斜面７Ｄとにより構成されている。

ここで、図１、図２に示すように、カウンタウエイト７の左側部位、即ち、左傾斜面７Ｃに対応する部位には、尿素水溶液（以下、尿素水という）の給水作業等のメンテナンスを行うためのメンテナンス開口７Ｅが外部に向けて開口されている。このメンテナンス開口７Ｅは、上枠７Ｅ１、下枠７Ｅ２、内枠７Ｅ３および外枠７Ｅ４によって長方形状の開口として形成されている。下枠７Ｅ２は、メンテナンス開口７Ｅの最下部を構成している。メンテナンス開口７Ｅは、通気性を有するメンテナンスカバー７Ｆによって開閉可能に閉塞することができる。

図３に示すように、エンジン８は、カウンタウエイト７の前側に位置して旋回フレーム６の後側に設けられている。エンジン８は、左，右方向に延在する横置き状態で搭載されている。エンジン８の左，右方向の一側となる左側には、冷却ファン８Ａが設けられている。この冷却ファン８Ａは、エンジン８を動力源として回転することにより、後述する外装カバー２１の左側面カバー部２２の各外気流入口２２Ａ１，２２Ａ２等を通じて外部の空気を冷却風として吸込み、熱交換装置９に向け矢示Ａ方向（図５、図６参照）に流通させるものである。一方、エンジン８の右側には、後述の油圧ポンプ１６が取付けられている。さらに、エンジン８の前側位置には、排気ガスを排出するための排気管８Ｂが設けられている。この排気管８Ｂの下流側は、後述する後処理ユニット２０の第１の排気ガス後処理装置２０Ａに接続されている。

熱交換装置９は、エンジン８の冷却ファン８Ａよりも冷却風の流れ方向の上流側に位置して冷却ファン８Ａに対面するように旋回フレーム６の左後側に設けられている。この熱交換装置９は、温度上昇した各種の流体を冷却風により冷却するものである。図３に示すように、熱交換装置９は、外枠をなす枠体１０、熱交換器をなすラジエータ１１、オイルクーラ１２、インタクーラ１３、空調装置のコンデンサ１４を含んで構成されている。

枠体１０は、熱交換装置９の外枠を形成している。この枠体１０は、エンジン８の冷却ファン８Ａによる冷却風の流れ方向（矢示Ａ方向）と直交する方向、即ち、本実施の形態のように左，右方向に延在する横置き状態に搭載されたエンジン８では、上部旋回体４の前，後方向が横幅方向となるように配置されている。この枠体１０は、上，下方向に長尺な四角形状の枠構造をもって形成されている。枠体１０は、例えば旋回フレーム６のアンダカバー６Ｊまたは図示しないフレーム上に固定的に取付けられている。枠体１０のエンジン８側には、冷却ファン８Ａを取囲むようにファンシュラウド１０Ａが設けられている。

ラジエータ１１は、枠体１０内の後部右側（カウンタウエイト７側）に配設されている。ラジエータ１１は、エンジン８を冷却して温度上昇したエンジン冷却水を冷却するもので、エンジン８のウォータジャケット（図示せず）に接続されている。

オイルクーラ１２は、枠体１０内でラジエータ１１の前側位置にラジエータ１１とほぼ同一の平面をなすように並べて設けられている。オイルクーラ１２は、温度上昇した作動油を冷却するもので、制御弁装置（図示せず）、作動油タンク１７等に接続されている。

インタクーラ１３は、ラジエータ１１、オイルクーラ１２を挟んで冷却ファン８Ａと反対側に設けられている。このインタクーラ１３は、エンジン８の過給機から流入する加圧された空気（吸気）を冷却してエンジン８の吸気側に向け流出するものである。ここで、インタクーラ１３は、例えば、ラジエータ１１とオイルクーラ１２との境界位置に配置され、ラジエータ１１とオイルクーラ１２に重なるように配置されている。

空調装置のコンデンサ１４は、インタクーラ１３の下側位置にラジエータ１１、オイルクーラ１２と対面するように配設されている。コンデンサ１４は、空調装置に用いられる冷却媒体を冷却するものである。

ここで、図２、図４に示すように、熱交換装置９には、熱交換器であるラジエータ１１、オイルクーラ１２、インタクーラ１３、空調装置のコンデンサ１４を冷却風の上流側から覆うように複数枚、例えば３枚の防塵ネット１５が設けられている。各防塵ネット１５は、例えばインタクーラ１３の前面、コンデンサ１４の前面、後述する尿素水タンク２７の上側（カウンタウエイト７のメンテナンス開口７Ｅの約上半分を覆う位置）に配置されている。この防塵ネットは、熱交換器毎に設けることもできる。さらに、折曲げ加工を施すことにより１枚の防塵ネットで形成することもできる。

なお、ラジエータ１１、オイルクーラ１２、インタクーラ１３およびコンデンサ１４の
配置関係は、上述したものに限るものではなく、適宜に変更することもできる。また、熱交換器の１つとして、燃料を冷却する燃料クーラ等を適用することもできる。

油圧ポンプ１６は、エンジン８の右側に取付けられている。この油圧ポンプ１６は、エンジン８によって駆動されることにより、後述の作動油タンク１７から供給される作動油を、圧油として制御弁装置（図示せず）に向け吐出するものである。

作動油タンク１７は、油圧ポンプ１６の前側で旋回中心Ｏ側に位置して旋回フレーム６上に設けられている。この作動油タンク１７は、下部走行体２、旋回装置３、フロント装置５に設けられた各アクチュエータを駆動するための作動油を貯えるものである。

燃料タンク１８は、作動油タンク１７に対し左，右方向の外側となる右側に並ぶように旋回フレーム６上に設けられている。燃料タンク１８は、エンジン８に供給する燃料を貯えるものである。

キャブ１９は、旋回フレーム６の左前側に搭載されている。キャブ１９は、オペレータが搭乗するもので、その内部には、オペレータが着座する運転席、走行用の操作レバー、作業用の操作レバー等（いずれも図示せず）が配設されている。

次に、エンジン８から排出される排気ガスを処理するために、エンジン８の排気側に接続して設けられた後処理ユニット２０の構成について述べる。

後処理ユニット２０は、エンジン８の右側に位置して油圧ポンプ１６の上側に設けられている。この後処理ユニット２０は、エンジン８から排出される排気ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を酸化して除去し、排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化し、さらに、排気ガス音を低減するものである。

後処理ユニット２０は、流入側にエンジン８の排気管８Ｂが接続された第１の排気ガス後処理装置２０Ａと、前記第１の排気ガス後処理装置２０Ａの流出側に接続された接続管２０Ｂと、前記接続管２０Ｂに設けられ尿素水を噴射する尿素水噴射弁２０Ｃと、前記接続管２０Ｂの流出側に接続された第２の排気ガス後処理装置２０Ｄとを含んで構成されている。

第１の排気ガス後処理装置２０Ａ内には、酸化触媒（図示せず）が収容されている。この酸化触媒は、排気ガスを浄化する処理部材の１つを構成するものである。酸化触媒は、所定の温度下で排気ガスを流通させることにより、この排気ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を酸化して除去するものである。

尿素水噴射弁２０Ｃは、尿素水管路、尿素水ポンプ（いずれも図示せず）を介して後述の尿素水タンク２７に接続されている。そして、尿素水噴射弁２０Ｃは、接続管２０Ｂ内を流通する排気ガスに向けて尿素水溶液を噴射するものである。

第２の排気ガス後処理装置２０Ｄは、第１の排気ガス後処理装置２０Ａの上側に位置して接続管２０Ｂの下流側に接続されている。第２の排気ガス後処理装置２０Ｄ内には、尿素選択還元触媒、酸化触媒等（いずれも図示せず）が収容されている。また、第２の排気ガス後処理装置２０Ｄの下流側となる後側部位には、径方向の上側に突出して排気口２０Ｅが設けられ、この排気口２０Ｅの突出端側は、後述する上面カバー部２５の尾管２５Ａに接続されている。

尿素選択還元触媒は、通常、エンジン８から排出される排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を、尿素水溶液から生成されたアンモニアによって選択的に還元反応させ、窒素と水に分解するものである。一方、酸化触媒は、尿素選択還元触媒で窒素酸化物を還元した後に残った残留アンモニアを酸化し、窒素と水に分離するものである。

次に、上部旋回体４の後側に位置してエンジン８、熱交換装置９等を覆う外装カバー２１について述べる。

図１、図２に示すように、外装カバー２１は、カウンタウエイト７とキャブ１９との間に配置され、エンジン８、熱交換装置９、油圧ポンプ１６等を覆うものである。この外装カバー２１は、後述の左側面カバー部２２、右側面カバー部２４、上面カバー部２５を含んで構成されている。

左側面カバー部２２は、熱交換装置９と冷却風の流れ方向で対面するように配設されている。具体的には、左側面カバー部２２は、カウンタウエイト７とキャブ１９との間に位置して旋回フレーム６の左サイドフレーム６Ｅ上に上，下方向に延びて設けられている。左側面カバー部２２は、その上，下方向の中間部から下側に亘って長方形状に形成された側面ドア２２Ａと、該側面ドア２２Ａの上端から上側に延びつつ熱交換装置９側に屈曲した左角部２２Ｂとにより構成されている。

側面ドア２２Ａは、前側がキャブ１９の後面に沿って上，下方向に延びた支柱２３（図２、図４参照）に対し水平方向に回動可能（開閉可能）に取付けられている。また、側面ドア２２Ａには、外部の空気を熱交換装置９側（図５、図６中の矢示Ａ方向）に流入させるための外気流入口２２Ａ１，２２Ａ２を備えている。左角部２２Ｂも、外部の空気を熱交換装置９側に流入させるための外気流入口２２Ｂ１，２２Ｂ２を備えている。そして、左側面カバー部２２は、後述する熱交換装置上流室２６の左側と上側の一部とを閉塞する閉塞面を構成している。

右側面カバー部２４は、カウンタウエイト７と燃料タンク１８との間に位置して旋回フレーム６の右サイドフレーム６Ｆ上に上，下方向に延びて設けられている。右側面カバー部２４の上側は、油圧ポンプ１６側に屈曲している。

上面カバー部２５は、エンジン８、熱交換装置９等の上側を覆うものである。この上面カバー部２５は、左，右の側面カバー部２２，２４とカウンタウエイト７に囲まれた範囲に設けられている。上面カバー部２５の右側寄りには、尾管２５Ａが設けられ、この尾管２５Ａは、後処理ユニット２０の排気口２０Ｅが接続されている。上面カバー部２５の左側部分は、熱交換装置上流室２６の上側の一部を閉塞する閉塞面を構成している。

次に、後述の尿素水タンク２７等が配置される熱交換装置上流室２６の構成について述べる。なお、本実施の形態では、熱交換装置上流室２６を閉塞空間として示した図面が存在しないが、熱交換装置上流室２６が形成される位置に符号を付して説明するものとする。

熱交換装置上流室２６は、上部旋回体４の左後側に位置し、熱交換装置９に対し冷却風の上流側に設けられている。具体的には、熱交換装置上流室２６は、旋回フレーム６のアンダカバー６Ｊ、カウンタウエイト７の左傾斜面７Ｃ、熱交換装置９、外装カバー２１を構成する左側面カバー部２２および上面カバー部２５によって囲まれた空間として形成されている。熱交換装置上流室２６の後側は、カウンタウエイト７の左傾斜面７Ｃによって効率のよい使用が困難な三角形状の空間となっている。熱交換装置上流室２６の後側には、三角形状の空間を利用して後述の尿素水タンク２７が配置されている。

次に、本発明の特徴部分となる尿素水タンク２７の構成およびその構成による機能について述べる。

尿素水タンク２７は、熱交換装置上流室２６内に位置して設けられている。尿素水タンク２７は、還元剤である尿素水を貯えるもので、例えば樹脂材料からなる容器として形成され、尿素水ポンプ、尿素水管路（いずれも図示せず）を介して後処理ユニット２０の尿素水噴射弁２０Ｃに接続されている。ここで、図５、図６に示すように、尿素水タンク２７は、ラジエータ１１、コンデンサ１４の前側（冷却風の流れ方向の上流側）を覆う位置に配置されている。しかし、本実施の形態による尿素水タンク２７は、ラジエータ１１、コンデンサ１４との間に後述の冷却風案内通路３３を形成することにより、これらに向けて冷却風を流通させることができる。

図９ないし図１１に示すように、尿素水タンク２７は、大きな容量を有する上側タンク部２８と、この上側タンク部２８の下側に位置して上側タンク部２８よりも小さな容量に形成された下側タンク部２９とにより構成されている。

上側タンク部２８は、カウンタウエイト７の左傾斜面７Ｃ（旋回フレーム６の左後部ビーム６Ｇの傾斜部位６Ｇ１）と平行となるように傾斜した後傾斜面２８Ａと、前記後傾斜面２８Ａと間隔をもって、かつ前記後傾斜面２８Ａとほぼ平行に傾斜した前傾斜面２８Ｂと、前記後傾斜面２８Ａと前記前傾斜面２８Ｂとの前端に形成され上部旋回体４の左，右方向（矢示Ａで示される冷却風の流れ方向）と平行な平坦面となった前面２８Ｃと、前記後傾斜面２８Ａと前記前傾斜面２８Ｂとの後端に形成されラジエータ１１と対面する右面２８Ｄと、前記後傾斜面２８Ａ、前傾斜面２８Ｂ、前面２８Ｃ、右面２８Ｄの上部に設けられた上面２８Ｅとを含むボックス体として形成されている。

上面２８Ｅには、尿素水の供給管路、戻し管路、温度、濃度等を計測するためのリード線等（いずれも図示せず）が挿通状態で取付けられる取付口２８Ｆが設けられている。さらに、後傾斜面２８Ａには、後寄りに位置して突出タンク部２８Ｇが設けられ、この突出タンク部２８Ｇの上側には、キャップ付の給水口２８Ｈが設けられている。なお、後傾斜面２８Ａには、突出タンク部２８Ｇの前側に位置して尿素水の残量を示すレベルゲージ２８Ｊが設けられている。

図６に示すように、上側タンク部２８の後傾斜面２８Ａは、カウンタウエイト７の左傾斜面７Ｃに沿って対面して配置されるから、上側タンク部２８をカウンタウエイト７に接近させることができる。一方で、上側タンク部２８の右面２８Ｄは、ラジエータ１１とほぼ平行に対面するように形成している。従って、後傾斜面２８Ａと右面２８Ｄとで鋭角を形成できるから、上側タンク部２８（尿素水タンク２７）は、熱交換装置上流室２６の最後部に配置でき、熱交換装置上流室２６のスペースを無駄なく利用することができる。

上側タンク部２８の前傾斜面２８Ｂは、熱交換装置９と間隔をもって対面して配置されている。これにより、前傾斜面２８Ｂ、右面２８Ｄと熱交換装置９との間には、ラジエータ１１、コンデンサ１４の後側部位等に冷却風を流通させる後述の冷却風案内通路３３が形成されている。

上側タンク部２８の前面２８Ｃは、冷却風の流れ方向と平行な平坦面として形成している。このため、外装カバー２１の左側面カバー部２２を構成する側面ドア２２Ａの外気流入口２２Ａ１，２２Ａ２等から熱交換装置上流室２６に流入した冷却風は、前面２８Ｃに沿って矢示Ａ方向に向け円滑に流れることができ、熱交換装置９に効率よく供給される。

さらに、上側タンク部２８の突出タンク部２８Ｇは、後傾斜面２８Ａからカウンタウエイト７側に向けて台形状に突出して形成されている。突出タンク部２８Ｇは、上側に位置する上側傾斜面２８Ｇ１に前述した給水口２８Ｈが設けられている。一方、図８に示すように、下側の下側傾斜面２８Ｇ２は、カウンタウエイト７のメンテナンス開口７Ｅの最下部となる下枠７Ｅ２よりも上側に配置されている。これにより、突出タンク部２８Ｇは、メンテナンス開口７Ｅ内に突出させることができ、このメンテナンス開口７Ｅを利用して容量を拡大することができる。しかも、メンテナンス開口７Ｅ内に突出した突出タンク部２８Ｇには、給水口２８Ｈを設けているから、作業者はこの給水口２８Ｈに容易に手を伸ばすことができ、尿素水の給水作業を簡単に、かつ周囲に零すことなく確実に行うことができる。

下側タンク部２９は、旋回フレーム６側に取付けられた状態において、ラジエータ１１、コンデンサ１４よりも低い位置または上側部分がラジエータ１１、コンデンサ１４の下側部分に僅かに重なる位置に配設されている。即ち、下側タンク部２９は、冷却風の流れを妨げる位置に配置されていない。そこで、図１０、図１１に示すように、下側タンク部２９の右前部分は、上側タンク部２８の前傾斜面２８Ｂよりも突出した突出部２９Ａとなっている。この突出部２９Ａは、尿素水タンク２７を後述のブラケット３０に固定するときに固定バンド３１が掛けられる部分となる。

このように構成された尿素水タンク２７を旋回フレーム６に取付ける場合の手順の一例について述べる。

まず、上側が開口したボックス状のブラケット３０を用意し、このブラケット３０内に尿素水タンク２７の下側タンク部２９を収める。この状態で、図８に示すように、下側タンク部２９の突出部２９Ａに固定バンド３１を掛けてナット３２で締付けることにより、ブラケット３０に対して尿素水タンク２７が固定される。

ブラケット３０に尿素水タンク２７を固定したら、このブラケット３０を旋回フレーム６のアンダカバー６Ｊ上に配設されたタンク取付台６Ｋ上にボルト止めする。これにより、尿素水タンク２７は、熱交換装置上流室２６内に位置して旋回フレーム６に取付けることができる。この取付状態では、尿素水タンク２７は、熱交換装置９のラジエータ１１やコンデンサ１４等に対して所定寸法だけ離れ、これらとの間に後述の冷却風案内通路３３を形成している。

図５、図６に示すように、冷却風案内通路３３は、熱交換装置９と尿素水タンク２７を構成する上側タンク部２８の前傾斜面２８Ｂとの間に設けられている。この冷却風案内通路３３は、熱交換装置９と前傾斜面２８Ｂとの隙間を利用して冷却風を流通させるものである。冷却風案内通路３３は、上側タンク部２８の前傾斜面２８Ｂによって冷却風の入口側を大きく開口させることができるから、外部から左側面カバー部２２（側面ドア２２Ａ）の各外気流入口２２Ａ１，２２Ａ２等を通じて熱交換装置上流室２６内（矢示Ａ方向）に流入した冷却風を冷却風案内通路３３側（矢示Ｂ方向）に積極的に案内することができる。これにより、冷却風案内通路３３は、矢示Ｂ方向の冷却風の流れにより熱交換装置９のうち、冷却風が届き難い奥まった位置となるカウンタウエイト７の前面近傍部位に配置されたラジエータ１１やコンデンサ１４に向けて冷却風を案内することができる。

飛散防止部材３４は、尿素水タンク２７の上側タンク部２８に設けられた給水口２８Ｈの周囲に設けられている（図７、図８参照）。この飛散防止部材３４は、給水口２８Ｈから尿素水を給水するときに、腐食性を有する尿素水の飛散（付着）を防止するものである。飛散防止部材３４は、例えば、複数枚の樹脂板を組み合わせることにより、上側タンク部２８の突出タンク部２８Ｇを取り囲むように逆Ｃ字状に形成されている。これにより、飛散防止部材３４は、尿素水の飛散によって周囲の部材が腐食する事態を未然に防ぐことができる。

なお、バッテリ３５は、熱交換装置上流室２６内に位置して尿素水タンク２７の前側には位置されている。

本実施の形態による油圧ショベル１は、上述の如き構成を有するもので、次に、油圧ショベル１の動作について説明する。キャブ１９に搭乗したオペレータは、エンジン８を始動して油圧ポンプ１６を駆動する。これにより、油圧ポンプ１６からの圧油は、制御弁装置を介して各種アクチュエータに供給される。これにより、オペレータが走行用の操作レバーを操作したときには、下部走行体２を前進または後退させることができる。一方、作業用の操作レバーを操作することにより、旋回装置３とフロント装置５を動作させて土砂の掘削作業等を行うことができる。

エンジン８の運転時に、エンジン８から排出される排気ガスは、排気管８Ｂ、第１の排気ガス後処理装置２０Ａ、接続管２０Ｂ、第２の排気ガス後処理装置２０Ｄを通じて大気中に排出される。このときには、第１の排気ガス後処理装置２０Ａに設けられた酸化触媒が排気ガスに含まれる一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を酸化して除去する。

一方、接続管２０Ｂでは、尿素水噴射弁２０Ｃから排気ガスに向けて尿素水を噴射し、第２の排気ガス後処理装置２０Ｄでは、尿素選択還元触媒によって窒素酸化物を窒素と水に分解する。さらに、酸化触媒が残留アンモニアを酸化し、窒素と水に分離することにより、浄化した排気ガスを大気中に排出する。

次に、尿素水タンク２７に尿素水を給水する場合の作業について説明する。この場合には、作業者は、カウンタウエイト７のメンテナンスカバー７Ｆを開いて、メンテナンス開口７Ｅから尿素水タンク２７を露出させる。この状態で、上側タンク部２８の給水口２８Ｈのキャップを外すことにより、この給水口２８Ｈから尿素水を給水することができる。

かくして、本実施の形態によれば、熱交換装置９の冷却風の流れ方向の上流側に位置して旋回フレーム６、カウンタウエイト７、熱交換装置９、外装カバー２１によって囲まれた熱交換装置上流室２６を有し、前記熱交換装置上流室２６内には、還元剤である尿素水を貯える尿素水タンク２７を備えている。

一方、カウンタウエイト７は、前面側であって、左，右方向の左側が熱交換装置上流室２６に向けて傾斜する左傾斜面７Ｃとして形成されている。尿素水タンク２７の上側タンク部２８は、カウンタウエイト７の左傾斜面７Ｃと平行となるように傾斜した後傾斜面２８Ａと、前記後傾斜面２８Ａと間隔をもって、かつ前記後傾斜面２８Ａとほぼ平行に傾斜した前傾斜面２８Ｂと、前記後傾斜面２８Ａと前記前傾斜面２８Ｂとの前端に形成され上部旋回体４の左，右方向と平行な平坦面となった前面２８Ｃとを含むボックス体として形成されている。これにより、前記上側タンク部２８の後傾斜面２８Ａは、前記カウンタウエイト７の左傾斜面７Ｃに沿って対面して配置され、前記上側タンク部２８の前傾斜面２８Ｂは、前記熱交換装置９と間隔をもって対面して配置されている。

この上で、熱交換装置９と尿素水タンク２７を構成する上側タンク部２８の前傾斜面２８Ｂとの間には、前記熱交換装置９と前記前傾斜面２８Ｂとの隙間を利用して冷却風を流通させる冷却風案内通路３３が形成されている。

従って、矢示Ａで示すように、外装カバー２１の左側面カバー部２２から尿素水タンク２７（上側タンク部２８）の前面２８Ｃに沿って流入した冷却風は、矢示Ｂで示すように、前記冷却風案内通路３３を通じて前記熱交換装置９のうち前記カウンタウエイト７の前面近傍部位、即ち、ラジエータ１１、コンデンサ１４の後寄り部位に向け案内することができる。

この結果、尿素水タンク２７を、熱交換装置９の冷却風の流れ方向の上流側に位置する熱交換装置上流室２６に配設した場合でも、上側タンク部２８の前面２８Ｃに沿って冷却風を流通させることができる上に、冷却風案内通路３３によってラジエータ１１やコンデンサ１４に冷却風を積極的に供給することができる。これにより、熱交換装置９によって各種流体を効率よく冷却することができる。

カウンタウエイト７の左傾斜面７Ｃには、外部に向けて開口させたメンテナンス開口７Ｅが形成され、尿素水タンク２７の上側タンク部２８には、メンテナンス開口７Ｅに対向する部位に尿素水を供給するための給水口２８Ｈが設けられている。これにより、カウンタウエイト７のメンテナンスカバー７Ｆを開くことにより、メンテナンス開口７Ｅから尿素水タンク２７を露出させることができ、この給水口２８Ｈから尿素水を容易に給水することができる。

また、尿素水タンク２７を構成する上側タンク部２８の後傾斜面２８Ａには、カウンタウエイト７のメンテナンス開口７Ｅの最下部となる下枠７Ｅ２よりも上側部分を、メンテナンス開口７Ｅ内に突出させた突出タンク部２８Ｇが設けられている。この突出タンク部２８Ｇには、給水口２８Ｈが設けられている。従って、尿素水タンク２７は、上側タンク部２８に突出タンク部２８Ｇを突出して設けた分だけ、容量を増大することができ、油圧ショベル１の稼動時間を延ばすことができる。しかも、メンテナンス開口７Ｅ内に突出した突出タンク部２８Ｇに給水口２８Ｈを設けているから、作業者はメンテナンス開口７Ｅから給水口２８Ｈに容易に手を伸ばすことができる。この結果、尿素水の給水作業は、簡単に、かつ周囲に零すことなく確実に行うことができる。

さらに、尿素水タンク２７の給水口２８Ｈの周囲には、給水時の尿素水の飛散を防止するための飛散防止部材３４が設けられている。これにより、飛散防止部材３４は、尿素水の飛散によって周囲の部材が腐食する事態を未然に防ぐことができる。

なお、実施の形態では、尿素水タンク２７は、ブラケット３０を介して旋回フレーム６に取付ける構成とした場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、ブラケット３０を省略し、尿素水タンク２７を直接的に旋回フレーム６に取付ける構成としてもよい。

実施の形態では、尿素水タンク２７は、固定バンド３１を用いてブラケット３０に固定する構成とした場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、ねじ部材等の他の固定手段を用いてブラケット３０に尿素水タンク２７を固定する構成としてもよい。

実施の形態では、後処理ユニット２０の第１の排気ガス後処理装置２０Ａ内に酸化触媒だけを設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば第１の排気ガス後処理装置２０Ａ内に、酸化触媒の下流側に位置して粒子状物質除去フィルタ（Diesel Particulate Filter、略してＤＰＦとも呼ばれている）を設ける構成としてもよい。

さらに、実施の形態では、建設機械として、クローラ式の下部走行体２を備えた油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えばホイール式の下部走行体を備えた油圧ショベルに適用してもよい。それ以外にも、油圧クレーン等の他の建設機械にも広く適用することができる。

１ 油圧ショベル（建設機械）
２ 下部走行体
４ 上部旋回体
５ フロント装置
６ 旋回フレーム
７ カウンタウエイト
７Ａ 外周面
７Ｃ 左傾斜面
７Ｅ メンテナンス開口
７Ｅ２ 下枠（最下部）
８ エンジン
８Ａ 冷却ファン
９ 熱交換装置
１１ ラジエータ
１２ オイルクーラ
１３ インタクーラ
１４ コンデンサ
２１ 外装カバー
２２ 左側面カバー部
２２Ａ 側面ドア
２２Ａ１，２２Ａ２，２２Ｂ１，２２Ｂ２ 外気流入口
２２Ｂ 左角部
２５ 上面カバー部
２６ 熱交換装置上流室
２７ 尿素水タンク
２８ 上側タンク部
２８Ａ 後傾斜面
２８Ｂ 前傾斜面
２８Ｃ 前面
２８Ｇ 突出タンク部
２８Ｈ 給水口
２９ 下側タンク部
３３ 冷却風案内通路
３４ 飛散防止部材
Ａ，Ｂ 冷却風の流れ方向

Claims (4)

1. 自走可能な下部走行体と、前記下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、前記上部旋回体に俯仰動可能に設けられたフロント装置とからなり、
   前記上部旋回体は、支持構造体をなす旋回フレームと、前記旋回フレームの後側に旋回フレームの左，右方向に延びて設けられ前記フロント装置との重量バランスをとるカウンタウエイトと、前記カウンタウエイトの前側に位置して前記旋回フレームに左，右方向に延在する横置き状態で搭載されたエンジンと、前記エンジンの左，右方向の一側に設けられ前記エンジンを動力源として回転することにより外部の空気を冷却風として吸込む冷却ファンと、前記冷却ファンよりも冷却風の流れ方向の上流側に位置して前記冷却ファンと対面して設けられ冷却風によって流体を冷却する熱交換装置と、前記熱交換装置と冷却風の流れ方向で対面すると共に外気流入口を備えた側面カバー部および前記エンジン、熱交換装置の上側を覆う上面カバー部を含む外装カバーと、前記熱交換装置の冷却風の流れ方向の上流側に位置して前記旋回フレーム、前記カウンタウエイト、前記熱交換装置、前記外装カバーによって囲まれた熱交換装置上流室と、前記熱交換装置上流室内に位置して設けられ還元剤である尿素水を貯える尿素水タンクとを備えてなる建設機械において、
   前記カウンタウエイトは、前面側であって、左，右方向の少なくとも一方側が前記熱交換装置上流室に向けて傾斜する傾斜面として形成され、
   前記尿素水タンクは、前記カウンタウエイトの傾斜面と平行となるように傾斜した後傾斜面と、前記後傾斜面と間隔をもって、かつ前記後傾斜面とほぼ平行に傾斜した前傾斜面と、前記後傾斜面と前記前傾斜面との前端に形成され前記上部旋回体の左，右方向と平行な平坦面となった前面とを含むボックス体として形成され、
   前記尿素水タンクの後傾斜面は、前記カウンタウエイトの傾斜面に沿って対面して配置され、
   前記尿素水タンクの前傾斜面は、前記熱交換装置と間隔をもって対面して配置され、
   前記熱交換装置と前記尿素水タンクの前傾斜面との間には、前記熱交換装置と前記前傾斜面との隙間を利用して前記冷却風を流通させる冷却風案内通路が形成された、
   ことを特徴とする建設機械。
2. 前記カウンタウエイトの傾斜面には、外部に向けて開口させたメンテナンス開口が形成され、
   前記尿素水タンクには、前記メンテナンス開口に対向する部位に尿素水を供給するための給水口が設けられたことを特徴とする請求項１に記載の建設機械。
3. 前記尿素水タンクの前記後傾斜面には、前記メンテナンス開口の最下部よりも上側部分を、前記メンテナンス開口内に突出させた突出タンク部が設けられ、
   前記突出タンク部には、前記給水口が設けられたことを特徴とする請求項２に記載の建設機械。
4. 前記給水口の周囲には、給水時の尿素水の飛散を防止するための飛散防止部材が設けられたことを特徴とする請求項３に記載の建設機械。

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