JP2023043240A - 建設機械の尿素水タンク - Google Patents

Abstract

【課題】内部に貯留された尿素水が凍結した場合に迅速に解凍して噴射ノズルに供給でき、これによりＳＣＲ触媒をいち早く機能させることができる建設機械の尿素水タンクを提供する。【解決手段】尿素水タンク１６内で尿素水吸込み管路２５を上下方向に延設し、その下部に設けたサクション部３１から尿素水を吸い込んでＳＣＲ触媒の噴射ノズルに供給する。冷却水管路２７ａ，２７ｂを上下方向に延設して互いの下部を折返し管路２７ｃにより接続し、その内部を循環するエンジン冷却水の熱により、尿素水タンク１６内で凍結した尿素水を解凍する。各管路２５，２７ａ，２７ｂの上下方向への延設箇所に対応して遮熱カバー４０を配設し、冷却水管路２７ａ，２７ｂから左方に放射される熱を遮り、これにより遮熱カバー４０の右側に位置する尿素水吸込み管路２５及びサクション部３１への伝熱量を増加させて早期解凍を図る。【選択図】図３

Description

本発明は、建設機械の尿素水タンクに関する。

建設機械、例えば油圧ショベル、ブルドーザ、ホイールローダ等には動力源としてエンジンが搭載され、エンジンの排気通路には、その排ガスに含まれる種々の有害成分を処理する排気処理装置が設けられている。排気処理装置の１つとして、排ガス中のＮＯxを処理するためにＳＣＲ触媒（選択還元型ＮＯx触媒）が備えられ、ＳＣＲ触媒の上流側には尿素水の噴射ノズルが設置されている。噴射ノズルには尿素水ポンプを備えた配管を介して尿素水タンクが接続され、尿素水タンク内には配管と連通する尿素水管路が配設されている。エンジンの運転中には尿素水ポンプが作動し、尿素水タンク内の尿素水が尿素水管路の先端のサクション部から吸い込まれ、配管を経て噴射ノズルから噴射され、これによりＳＣＲ触媒が機能して排ガス中のＮＯxを還元処理する。

尿素水タンク内の尿素水は凍結する場合があり、例えば寒冷地で建設機械を一晩駐車した場合には、エンジンは始動・運転可能であっても、尿素水が凍結して噴射ノズルに供給できない状況が発生する。このような場合には、ＳＣＲ触媒が正常に機能せずに建設機械の稼働を開始できないため、尿素水タンク内の尿素水をいち早く解凍することが望まれる。その対策として、エンジン側と接続された冷却水管路を尿素水タンクの内部に配設し、エンジンの冷却水を冷却水管路に循環させることにより、冷却水の熱により尿素水タンク内の尿素水を解凍している。

このようなエンジン冷却水の熱を効率的に利用するために、例えば特許文献１に記載の技術が提案されている。この技術では、尿素水タンク内での冷却水管路の形状を工夫することで、凍結した尿素水への伝熱ムラを低減しており、尿素水タンク内の尿素水の均一な解凍を図っている。

国際公開第２０１４/１９９６４９号公報

しかしながら、エンジン冷却水を利用した尿素水の解凍能力には以下のような制限があるため、特許文献１の技術では、尿素水の迅速な解凍は困難であった。

即ち、冷却水による解凍能力は、冷却水自体が有する熱量、及び尿素水タンク内での冷却水管路の表面積等により定まる熱伝達の効率に依存する。ところが、近年の省燃費化によりエンジンの排熱量が低下傾向にあるため、冷却水が有する熱量、換言すると尿素水の解凍に利用できる熱量は限られている。また、冷却水管路の延長等により表面積を増加させると大型化するため、例えば尿素水タンク内への冷却水管路の配設、或いは尿素水タンクに対する冷却水管路の脱着作業等の観点から限界がある。従って、限りあるエンジン冷却水による解凍能力を如何に効率的に利用して、尿素水を迅速に解凍して噴射ノズルに供給するかが重要になる。

ところが、特許文献１の技術は尿素水タンク内の尿素水の均一な解凍を目的としているため、尿素水の解凍に無駄が生じる。具体的に述べると、尿素水タンク内の尿素水は、サクション部から吸い込まれて尿素水管路を経て噴射ノズルに供給される。このため、サクション部を含めた尿素水管路の内部で凍結している尿素水、及びサクション部の周辺で凍結している尿素水をいち早く解凍することが、噴射ノズルへの迅速な供給につながる。尿素水タンク内の尿素水を均一に解凍した場合には、このような重要な領域の尿素水のみならず、他の早期解凍が要求されない領域の尿素水、例えば尿素水管路から大きく離れた領域の尿素水までも解凍してしまう。そして、その際に消費された熱量分だけ重要な領域の尿素水の解凍、ひいては噴射ノズルへの尿素水の供給が遅れてしまうという問題があった。

本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、内部に貯留された尿素水が凍結した場合に迅速に解凍して噴射ノズルに供給でき、これによりＳＣＲ触媒をいち早く機能させることができる建設機械の尿素水タンクを提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の建設機械の尿素水タンクは、エンジンに備えられた排気処理装置に供給する尿素水をタンク本体に貯留する建設機械の尿素水タンクにおいて、前記タンク本体内で上下方向に延設されて下部にサクション部が設けられ、前記サクション部から吸い上げた尿素水を前記排気処理装置に供給する尿素水吸込み管路、前記タンク本体内で上下方向に延設されて、前記エンジンからの冷却水を循環させる冷却水管路、及び前記タンク本体内の尿素水の状態を検出するセンサ類からなる尿素水供給・解凍ユニットと、前記尿素水吸込み管路及び前記冷却水管路のそれぞれの上下方向への延設箇所に対して一側面を相対向させて配設される遮熱カバーと、を備えたことを特徴とする。

本発明の建設機械の尿素水タンクによれば、内部に貯留された尿素水が凍結した場合に迅速に解凍して噴射ノズルに供給でき、これによりＳＣＲ触媒をいち早く機能させることができる。

本発明の尿素水タンクを搭載した油圧ショベルを示す側面図である。 尿素水タンクを示す斜視図である。 尿素水供給・解凍ユニットを示す図２のIII-III線断面図である。 尿素水供給・解凍ユニットを示す図２のIV-IV線断面図である。 尿素水供給・解凍ユニットを示す図３のV-V線断面図である。 尿素水供給・解凍ユニットを示す図３のVI-VI線断面図である。

以下、本発明を油圧ショベルの尿素水タンクに具体化した一実施形態を説明する。
［全体構成］
図１は本発明の尿素水タンクを搭載した油圧ショベルを示す側面図であり、以下の説明では、油圧ショベルに搭乗したオペレータを主体として前後、左右、上下方向を規定する。

油圧ショベル１（本発明の建設機械であり、以下、車両と称する場合もある）の下部走行体２には左右一対のクローラ３が設けられ、これらのクローラ３が図示しない走行駆動装置により駆動されて下部走行体２が走行する。下部走行体２上には図示しない旋回装置を介して上部旋回体４の旋回フレーム５が連結され、旋回装置により駆動されて上部旋回体４が旋回する。旋回フレーム５上の前部には軸受フレーム６が設けられ、軸受フレーム６には、ブーム７と図示しないアーム及びバケットとからなる多関節型の作業フロント９が支持されている。ブーム７、アーム及びバケットは、それぞれブームシリンダ８等の油圧シリンダにより駆動されて傾動し、これにより作業フロント９が作動する。

旋回フレーム５上の軸受フレーム６の左側には運転室１０が設けられ、運転室１０にはオペレータが油圧ショベル１を運転操作するための図示しない操作機器が備えられている。また、旋回フレーム５上には機械室１１が設けられ、最後部にカウンタウエイト１２が設けられている。機械室１１には、ディーゼルエンジン１３（以下、単にエンジンと称する）、排気処理装置１４及び尿素水タンク１６が収容されると共に、図示はしないが油圧制御ユニット、燃料タンク、作動油タンク等の各機器が収容されている。

油圧ショベル１の稼働中には、燃料タンクから供給される燃料によりエンジン１３が運転され、油圧制御ユニットの油圧ポンプを駆動する。作動油タンク内の作動油は油圧ポンプにより汲み上げられ、油圧ポンプから吐出された作動油が油圧制御ユニットの油圧バルブに供給される。オペレータの運転操作に応じて油圧バルブが切り換えられ、走行駆動装置や旋回装置の油圧モータ、或いは作業フロント９のブームシリンダ８等に選択的に供給される。これにより車両１の走行、上部旋回体４の旋回、作業フロント９の作動等を任意に実行可能となる。

排気処理装置１４はエンジン１３の排気通路に設けられ、排ガスに含まれる有害成分を処理する。排ガス中のＮＯxを処理するために、図示はしないが、排気処理装置１４の１つとしてＳＣＲ触媒（選択還元型ＮＯx触媒）が備えられ、ＳＣＲ触媒の上流側には尿素水の噴射ノズルが設置されている。噴射ノズルは配管を介して尿素水タンク１６と接続され、配管には尿素水ポンプが介装されている。エンジン１３の運転中には尿素水ポンプが作動し、尿素水タンク１６内の尿素水が配管を経て噴射ノズルからエンジン１３の排気通路内に噴射される。尿素水は排気熱及び排ガス中の水蒸気により加水分解され、これにより生成されたＮＨ_３がＳＣＲ触媒上に供給されて排ガス中のＮＯxが無害なＮ_２に還元される。

図２は尿素水タンク１６を示す斜視図、図３は尿素水供給・解凍ユニットを示す図２のIII-III線断面図、図４は尿素水供給・解凍ユニットを示す図２のIV-IV線断面図である。
このような尿素水の供給のために、尿素水タンク１６内には尿素水吸込み管路２５及び尿素水戻し管路２６が備えられると共に、凍結した尿素水を解凍するための冷却水管路２７、及び尿素水の貯留量、温度及び濃度（それぞれ本発明の「尿素水の状態」に相当）を検出するセンサ類３３，３４が備えられている。これらの尿素水吸込み管路２５、尿素水戻し管路２６、冷却水管路２７及びセンサ類３３，３４は、尿素水タンク１６に取り付けられた尿素水供給・解凍ユニット２３として集約されており、その詳細を以下に述べる。

［尿素水供給・解凍ユニットの構成］
尿素水タンク１６のタンク本体１７は中空の直方体状をなし、その前面の上部に傾斜面１７ａが形成されて補給口１８が設けられている。補給口１８には脱着可能なキャップ１９が装着され、タンク本体１７内において、補給口１８には給水フィルタ２０が取り付けられている。タンク本体１７への尿素水の補給は、機械室１１のカバー１１ａ（図１に示す）を開放した上でキャップ１９を取り外して実施され、外部から補給口１８に補給された尿素水は、給水フィルタ２０により濾過されてタンク本体１７内に貯留される。

タンク本体１７の天面１７ｂの略中央には円形状の挿脱孔２２が貫設され、この挿脱孔２２は、尿素水供給・解凍ユニット２３の円形状をなすベース部２４が脱着可能に取り付けられて閉塞されている。タンク本体１７内には、尿素水吸込み管路２５、尿素水戻し管路２６、冷却水管路２７、フロートガイド管路２８、及びハーネス管路２９が配設されている。

冷却水管路２７は、冷却水導入管路２７ａ、冷却水排出管路２７ｂ及び折返し管路２７ｃから構成されている。尿素水吸込み管路２５、尿素水戻し管路２６、冷却水導入管路２７ａ、冷却水排出管路２７ｂ、フロートガイド管路２８、及びハーネス管路２９の上部は、それぞれベース部２４を貫通して上方に突出している。

ベース部２４から突出した尿素水吸込み管路２５の上部は、図示しない配管及び尿素水ポンプを介してＳＣＲ触媒の噴射ノズルに接続されている。タンク本体１７内において、尿素水吸込み管路２５はベース部２４から下方に延設され、タンク本体１７の底面１７ｃ付近で右方に直角に屈曲形成されてフィルタ３０が取り付けられている。これにより尿素水吸込み管路２５のサクション部３１が構成され、サクション部３１は尿素水タンク１６の底面１７ｃに沿って右方へと延びている。

また、図示はしないが噴射ノズルは、尿素水吸込み管路２５側の配管とは別系統の配管を介して尿素水戻し管路２６の上部に接続され、尿素水戻し管路２６はベース部２４を介してタンク本体１７内の上方位置で開口している。

ベース部２４から突出した冷却水導入管路２７ａの上部及び冷却水排出管路２７ｂの上部は、それぞれ図示しない配管を介してエンジン１３の冷却回路に接続されている。タンク本体１７内において、冷却水導入管路２７ａ及び冷却水排出管路２７ｂはベース部２４からそれぞれ下方に延設され、タンク本体１７の底面１７ｃ付近で右方に直角に屈曲形成されて、フィルタ３０の直下で略Ｕ字状をなす折返し管路２７ｃを介して互いに接続されている。

なお、エンジン１３の冷却回路の構成は周知のため詳細は説明しないが、エンジン１３とラジエータとの間に形成した冷却回路に冷却水を循環させて、エンジン１３を冷却すると共に、温度上昇した冷却水をラジエータで放熱させるシステムである。従って、冷却回路を循環する冷却水の一部が尿素水供給・解凍ユニット２３の冷却水管路２７を循環する。

タンク本体１７内において、フロートガイド管路２８はベース部２４から下方に延設され、その下端はタンク本体１７の底面１７ｃ付近に位置している。図示はしないが、フロートガイド管路２８の内部にはリードスイッチが収容され、ベース部２４から突出したフロートガイド管路２８の上部を介して、油圧ショベル１の図示しない制御装置と電気的に接続されている。フロートガイド管路２８には、図示しないマグネットを内蔵したフロート３２が上下方向に移動可能に嵌め込まれ、フロート３２の上下位置はタンク本体１７内の尿素水の液面レベルに対応して変化する。これらのフロートガイド管路２８及びフロート３２により、センサ類の１つとして尿素水の貯留量を検出する液面レベルセンサ３３が構成され、フロート３２の上下位置に対応する検出信号がリードスイッチから制御装置に入力される。

タンク本体１７内において、ハーネス管路２９はベース部２４から下方に延設されると共に、若干右方にクランク状に屈曲形成され、その下端には、センサ類の１つとして尿素水の温度及び濃度を検出する温度・濃度センサ３４が連結されている。温度・濃度センサ３４の下部は、ブラケット３５を介してフロートガイド管路２８の下端と連結されている。図示はしないが、温度・濃度センサ３４のハーネスはハーネス管路２９内を上方に延設されて、ベース部２４から突出したハーネス管路２９の上部を介して制御装置と電気的に接続され、尿素水の温度及び濃度に対応する検出信号が制御装置に入力される。

制御装置は、上記した油圧制御ユニットの制御、エンジン１３の運転制御、ＳＣＲ触媒の噴射ノズルを含む排気処理装置１４の制御等を実行する。例えば尿素水の温度や濃度は、噴射ノズルからの尿素水の噴射量を算出する処理等に利用され、尿素水の貯留量は、残量不足に至ったときのオペレータへの警告処理等に利用される。

図５は尿素水供給・解凍ユニットを示す図３のV-V線断面図、図６は尿素水供給・解凍ユニットを示す図３のVI-VI線断面図である。
図５示す平面視において、尿素水吸込み管路２５及び冷却水導入管路２７ａは左右に隣接して配設され、これらの管路２５，２７ａに対して所定距離をおいて離間した前方位置で、尿素水戻し管路２６及び冷却水排出管路２７ｂが左右に隣接した位置関係で配置されている。この前後に離間した所定距離内の中央位置にハーネス管路２９が配設され、ハーネス管路２９から左方に離間した位置にフロートガイド管路２８が配設されている。

そして、このような位置関係を保ちつつ、各管路２５，２７ａ，２７ｂ，２８，２９（尿素水戻し管路２６、及びハーネス管路２９の屈曲箇所より下側は除外）は上下方向に平行に延設されている。なお、尿素水吸込み管路２５を冷却水導入管路２７ａに隣接させているのは、冷却水導入管路２７ａから尿素水吸込み管路２５への直接的な熱伝達により、多少でも尿素水の解凍を促進させる意図である。

尿素水吸込み管路２５、冷却水導入管路２７ａ、冷却水排出管路２７ｂ及びハーネス管路２９の上下方向への延設箇所は、上記のような位置関係を保った状態で、上下２箇所の位置でクランプ金具３６により互いに連結されている。詳しくは、図５に示すようにクランプ金具３６は、各管路２５，２７ａ，２７ｂ，２９を取り囲むように１枚の金属板を折曲してなり、その前後２箇所がボルト３７及びナット３８で締結されて各管路２５，２７ａ，２７ｂ，２９を挟み込んでいる。クランプ金具３６は各管路２５，２７ａ，２７ｂ，２９の外周面に倣って円弧状に湾曲し、これにより各管路２５，２７ａ，２７ｂ，２９を移動規制して所期の位置関係に保っている。
なおクランプ金具３６は、冷却水導入管路２７ａ及び冷却水排出管路２７ｂとの接触により放熱面積を増加させる役割も果たしている。

そして、尿素水供給・解凍ユニット２３を構成する全ての部材は、ベース部２４から支持された状態でタンク本体１７内に配設されている。尿素水供給・解凍ユニット２３を通過可能な大きさに挿脱孔２２が形成されているため、例えば尿素水供給・解凍ユニット２３の保守・点検等は、挿脱孔２２を介してタンク本体１７内から尿素水供給・解凍ユニット２３を取り出した上で作業が実施される。

［尿素水供給・解凍ユニット２３の作動状態］
次いで、以上のように構成された尿素水供給・解凍ユニット２３の作動状態を説明する。
エンジン１３の運転が開始されると尿素水ポンプが作動し、タンク本体１７内の尿素水が尿素水吸込み管路２５のサクション部３１から吸い込まれ、尿素水吸込み管路２５及び配管を経て噴射ノズルに供給される。噴射ノズルからエンジン１３の排気通路内に尿素水が噴射され、ＳＣＲ触媒上で排ガス中のＮＯxの還元作用が奏される。また、噴射ノズルから噴射されなかった余剰尿素水は、配管及び尿素水戻し管路２６を経てタンク本体１７内に戻される。

これと並行してエンジン１３の運転中には冷却水が冷却回路を循環し、その一部が配管を経て尿素水供給・解凍ユニット２３の冷却水導入管路２７ａに案内される。冷却水は冷却水導入管路２７ａから折返し管路２７ｃを経て冷却水排出管路２７ｂへと流通し、その後に配管を経てエンジン１３の冷却回路に戻される。寒冷地等において尿素水タンク１６内の尿素水が凍結した場合には、冷却水管路２７内を流通する冷却水の熱が凍結した尿素水に伝達され、これにより尿素水が解凍されて噴射ノズルへの供給が開始される。

特許文献１に記載された尿素水タンクでは、尿素水の均一な解凍のために好適な冷却水管路の形状を採用しているため、無用な領域の尿素水も解凍してしまい、重要な領域の尿素水の解凍が遅れてしまうという問題がある。このような不具合を解消すべく本発明では、重要な領域の尿素水を優先して解凍するための遮熱カバー４０を尿素水供給・解凍ユニット２３に設けており、その詳細を以下に説明する。

［遮熱カバー４０の構成］
全体として遮熱カバー４０は、尿素水タンク１６内で各管路２５，２７ａ，２７ｂ，２８，２９に沿って上下方向に延設されている。詳しくは、図３，４に示すように遮熱カバー４０は、尿素水吸込み管路２５、冷却水導入管路２７ａ及び冷却水排出管路２７ｂの上下方向への延設箇所（直線をなす領域）に対応して配設され、その上端は、最大貯留量に相当する液面レベルよりも高く、下端は、尿素水吸込み管路２５のサクション部３１の近傍に位置している。

また図６に示すように、全体として遮熱カバー４０は上下方向に延びる板状をなすと共に、円弧形状になっており、平面視においてフロートガイド管路２８及びフロート３２の周囲を左方から包囲する。遮熱カバー４０の後側部４０ｒ（本発明の「一側部」に相当）は、尿素水吸込み管路２５及び冷却水導入管路２７ａまで延び、その上下２箇所に後部掛止爪４１ｒ（本発明の「掛止部」に相当）が形成されている。各後部掛止爪４１ｒの前面は凹状をなし、遮熱カバー４０の弾性により冷却水導入管路２７ａの外周面及び尿素水吸込み管路２５の外周面に掛止されている。これにより、後部掛止爪４１ｒの前方、左方及び右方への位置変位が規制されている。

また、遮熱カバー４０の前側部４０ｆ（本発明の「他側部」に相当）は、円弧断面に沿って冷却水排出管路２７ｂまで延び、その上下２箇所に前部掛止爪４１ｆ（本発明の「掛止部」に相当）が形成されている。各前部掛止爪４１ｆの後面は凹状をなし、遮熱カバー４０の弾性により冷却水排出管路２７ｂの外周面に掛止されている。これにより、前部掛止爪４１ｆの後方、左方及び右方への位置変位が規制されている。

また図４に示すように、上側の前部掛止爪４１ｆ及び後部掛止爪４１ｒは、直下に位置する上側のクランプ金具３６に当接して下方への位置変位を規制され、下側の前部掛止爪４１ｆ及び後部掛止爪４１ｒは、直上に位置する下側のクランプ金具３６に当接して上方への位置変位を規制されている。結果として遮熱カバー４０は、前部掛止爪４１ｆ及び後部掛止爪４１ｒを介して、尿素水吸込み管路２５、冷却水導入管路２７ａ及び冷却水排出管路２７ｂに対して所期の位置関係を保った状態で支持されている。

遮熱カバー４０に関する位置関係について、さらに詳しく述べる。
図６の平面視に示すように、断面半円状をなす遮熱カバー４０の後側部４０ｒと前側部４０ｆとは前後方向に離間配置され、この前後に離間した領域内において、後側部４０ｒの近傍に尿素水吸込み管路２５及び冷却水導入管路２７ａが配設され、前側部４０ｆの近傍に冷却水排出管路２７ｂが配設されている。

結果として図６中の左側に遮熱カバー４０が位置し、この遮熱カバー４０に対して冷却水導入管路２７ａ、尿素水吸込み管路２５及び冷却水排出管路２７ｂは、共に図６中の右側、即ち同一側に配設されている。このような位置関係を言い換えると、遮熱カバー４０は、尿素水吸込み管路２５、冷却水導入管路２７ａ及び冷却水排出管路２７ｂのそれぞれの上下方向への延設箇所に対して、断面半円状の内側面４０ａ（本発明の「一側面」に相当）を左側から相対向させて配設されていることになる。

［遮熱カバー４０による作用効果］
尿素水タンク１６内の尿素水は、サクション部３１から吸い込まれて尿素水吸込み管路２５を経て噴射ノズルに供給される。従って、尿素水タンク１６内の尿素水が凍結している場合、サクション部３１を含めた尿素水吸込み管路２５の内部の尿素水、及びサクション部３１の周辺の尿素水をいち早く解凍することが、噴射ノズルへの迅速な供給につながる。一方で、尿素水の解凍のための熱源は、内部に冷却水が流通する冷却水管路２７である。このため冷却水管路２７から放射される熱を、早期解凍が要求されない他の領域よりも優先して、尿素水吸込み管路２５及びサクション部３１の内部とサクション部３１の周辺とに、如何に無駄なく伝達するかが重要となる。

上記のような位置関係で遮熱カバー４０が配設されていると、冷却水導入管路２７ａ及び冷却水排出管路２７ｂから放射される熱の一部が遮熱カバー４０により遮られる。このときの遮熱カバー４０による作用を述べると、平面視において、冷却水導入管路２７ａ及び冷却水排出管路２７ｂからは360°全方向に熱が放射されており、例えば図３，６に矢印Ａで示す右方に放射された熱は、その方向に遮熱カバー４０が存在しないため、そのまま右方に位置する尿素水の解凍に消費される。

これに対して矢印Ｂで示す左方に放射された熱は、本来は左方に位置する尿素水の解凍に消費されるはずである。しかし、放射された熱は遮熱カバー４０に遮られ、それよりも左方の領域の尿素水の解凍には消費されず、その分だけ他の方向への熱が増加する。この矢印Ｂ方向ばかりでなく、遮熱カバー４０に向かって放射された熱は全て遮られ、他の方向への熱の増加、ひいては他の方向に位置する尿素水の解凍に消費される。
なお、図３，６中の矢印Ｂは、実際の熱の反射経路を表すものではなく、左方に放射された熱が遮熱カバー４０に遮られることで、右方への熱が増加する状況を概念的に表したものである。

そして遮熱カバー４０に対して、冷却水導入管路２７ａ及び冷却水排出管路２７ｂの上下方向への延設箇所は右側に配設され、同じく尿素水吸込み管路２５の上下方向への延設箇所も右側に配設されている。即ち、遮熱カバー４０の配置により熱が増加する領域（主として遮熱カバー４０よりも右側の領域）に尿素水吸込み管路２５が位置するため、尿素水吸込み管路２５への伝熱量が増加する。

このため尿素水吸込み管路２５の内部の尿素水が迅速に解凍されると共に、温度上昇した尿素水吸込み管路２５の熱がサクション部３１に伝達されることで、サクション部３１の内部の尿素水及び周辺の尿素水も迅速に解凍される。そして、解凍した尿素水がサクション部３１から吸い込まれ、尿素水吸込み管路２５及び配管を経て噴射ノズルに供給されるため、ＳＣＲ触媒をいち早く機能させて油圧ショベル１の稼働を開始することができる。

また本実施形態では、遮熱カバー４０の右側で尿素水吸込み管路２５が上下方向に延設され、その下端が右方に直角に屈曲してサクション部３１が構成されている。結果として、平面視においてサクション部３１は、タンク本体１７の底面１７ｃに沿って遮熱カバー４０から離間する方向に延びている。従って、このサクション部３１も、遮熱カバー４０の作用により熱が増加する領域内に位置するため、サクション部３１の内部の尿素水及び周辺の尿素水を一層迅速に解凍することができる。

一方、油圧ショベル１の稼働中には、作業に伴う振動を受けて尿素水タンク１６内の尿素水が絶えず撹拌されている。このため図３，６に示すように、尿素水の液面レベルがある程度高いときには、補給口１８に取り付けられた給水フィルタ２０が液面上に浮かび、尿素水の撹拌に伴って液面上を漂う。このような給水フィルタ２０の右側に近接して液面レベルセンサ３３が配設されているため、給水フィルタ２０がフロート３２に干渉して誤検出を引き起こす可能性がある。

本実施形態では、遮熱カバー４０の右側、即ち尿素水吸込み管路２５、冷却水導入管路２７ａ及び冷却水排出管路２７ｂと同一側にフロート３２が配設され、これに対して給水フィルタ２０は遮熱カバー４０の左側、即ち遮熱カバー４０を挟んでフロート３２とは反対側に配設されている。従って、フロート３２への給水フィルタ２０の干渉が遮熱カバー４０により回避されるため、液面レベルの誤検出を防止して検出精度を向上できるという別の効果も得られる。

特に本実施形態では、フロート３２の周囲を左方から包囲する断面半円状に遮熱カバー４０を形成しているため、給水フィルタ２０がどのような状態で漂っている場合であってもフロート３２への干渉を確実に防止することができる。

また、図６示す平面視において、尿素水吸込み管路２５及び冷却水導入管路２７ａと冷却水排出管路２７ｂとが前後方向に離間して配設されており、これらの管路２５，２７ａ，２７ｂを利用して遮熱カバー４０を支持している。詳しくは、遮熱カバー４０の弾性を利用して、その後側部４０ｒの後部掛止爪４１ｒを尿素水吸込み管路２５及び冷却水導入管路２７ａに掛止し、前側部４０ｆの前部掛止爪４１ｆを冷却水排出管路２７ｂに掛止している。

遮熱カバー４０の両端に相当する前側部４０ｆ及び後側部４０ｒがそれぞれ管路２５，２７ａ，２７ｂに固定されることにより、遮熱カバー４０は強固且つ安定して支持されている。遮熱カバー４０は尿素水タンク１６内での尿素水の撹拌に伴って絶えず力を受けるが、各管路２５，２７ａ，２７ｂに対して遮熱カバー４０が所期の位置関係に保たれることから、上記した尿素水の解凍に関する作用効果を確実に達成することができる。

加えて本実施形態では、各管路２５，２７ａ，２７ｂに対する遮熱カバー４０の固定構造として掛止爪４１ｆ，４１ｒを用いているため、その組付が容易である。尿素水供給・解凍ユニット２３の組付作業において、例えば他部材の組付を完了して最後に遮熱カバー４０を固定する場合には、図６の左方からフロート３２を包囲するように遮熱カバー４０を配設する。自ずと後部掛止爪４１ｒが尿素水吸込み管路２５及び冷却水導入管路２７ａに掛止され、前部掛止爪４１ｆが冷却水排出管路２７ｂに掛止される。同時に、上下のクランプ金具３６により、上下方向への遮熱カバー４０の位置変位が規制される。従って、これだけの簡単な操作により遮熱カバー４０の固定を完了することができる。

また、遮熱カバー４０の固定に利用される各管路２５，２７ａ，２７ｂやそれを固定するクランプ金具３６は、尿素水供給・解凍ユニット２３に備えられた既存の部材である。従って、遮熱カバー４０の固定のために新たな部材を追加する必要がないことから、尿素水供給・解凍ユニット２３の製造コストを高騰させずに実施することができる。

以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、油圧ショベル１の尿素水タンク１６に具体化したが、対象となる建設機械はこれに限るものではなく、例えばブルドーザやホイールローダ等に任意に変更可能である。尿素水供給・解凍ユニット２３の各管路２５，２７ａ，２７ｂの取り回し、或いはセンサ類３３，３４の種類等についても、上記実施形態に限るものではなく任意に変更可能である。

また上記実施形態では、遮熱カバー４０を断面半円状に形成し、その後側部４０ｒに後部掛止爪４１ｒを形成して尿素水吸込み管路２５及び冷却水導入管路２７ａに掛止し、前側部４０ｆに前部掛止爪４１ｆを形成して冷却水排出管路２７ｂに掛止した。これにより平面視において、遮熱カバー４０に対して尿素水吸込み管路２５、冷却水導入管路２７ａ及び冷却水排出管路２７ｂが同一側に配設される位置関係を実現したが、これに限るものではない。

例えば遮熱カバー４０の形状に関して、断面半円状に代えて平板状としてもよい。この場合にも、遮熱カバーに対して尿素水吸込み管路２５、冷却水導入管路２７ａ及び冷却水排出管路２７ｂを板状の遮熱カバーに対して同じ一側に配設すればよく、換言すると、各管路２５，２７ａ，２７ｂに対して、平坦な一側面を相対向させるように遮熱カバーを配設すればよい。上下方向における遮熱カバー４０の領域についても、上記実施形態に限るものではなく、例えばサクション部３１の周辺の尿素水の解凍をより促進すべく、図３に示す遮熱カバー４０をより下方に延設してもよい。

また、遮熱カバー４０の固定方法に関して、掛止爪４１ｆ，４１ｒに代えて結束バンド等を用いて遮熱カバー４０を固定してもよい。さらに、遮熱カバー４０の固定対象に関しても、必ずしも各管路２５，２７ａ，２７ｂに固定する必要はなく、別の部材に遮熱カバー４０を固定してもよい。例えば、タンク本体１７の天面１７ｂからブラケットを介して支持したり、底面１７ｃからブラケットを介して支持したりしてもよい。何れの場合も実施形態に比較して、遮熱カバー４０と各管路２５，２７ａ，２７ｂとの位置関係をより自由に設定できる。

１ 油圧ショベル（建設機械）
１３ エンジン
１４ 排気処理装置
１６ 尿素水タンク
１７ タンク本体
１８ 補給口
２０ 給水フィルタ
２３ 尿素水供給・解凍ユニット
２５ 尿素水吸込み管路
２７ 冷却水管路
２７ａ 冷却水導入管路
２７ｂ 冷却水排出管路
２７ｃ 折返し管路
３１ サクション部
３２ フロート
３３ 液面レベルセンサ（センサ類）
３４ 温度・濃度センサ（センサ類）
４０ 遮熱カバー
４０ａ 内側面（一側面）
４０ｆ 前側部（他側部）
４０ｒ 後側部（一側部）
４１ｆ 前部掛止爪（掛止部）
４１ｒ 後部掛止爪（掛止部）

Claims (6)

1. エンジンに備えられた排気処理装置に供給する尿素水をタンク本体に貯留する建設機械の尿素水タンクにおいて、
   前記タンク本体内で上下方向に延設されて下部にサクション部が設けられ、前記サクション部から吸い上げた尿素水を前記排気処理装置に供給する尿素水吸込み管路、前記タンク本体内で上下方向に延設されて、前記エンジンからの冷却水を循環させる冷却水管路、及び前記タンク本体内の尿素水の状態を検出するセンサ類からなる尿素水供給・解凍ユニットと、
   前記尿素水吸込み管路及び前記冷却水管路のそれぞれの上下方向への延設箇所に対して一側面を相対向させて配設される遮熱カバーと、
   を備えたことを特徴とする建設機械の尿素水タンク。
2. 前記センサ類は、前記尿素水の液面レベルに対応して上下位置を変化させるフロートを備えた液面レベルセンサを含み、
   前記タンク本体内には、外部から尿素水を補給するための補給口が開口して給水フィルタが接続され、
   前記給水フィルタは、前記遮熱カバーを挟んで前記フロートとは反対側に配設されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の建設機械の尿素水タンク。
3. 前記サクション部は、前記尿素水吸込み管路の上下方向への延設箇所の下端から略直角に屈曲され、平面視において、前記タンク本体の底面に沿って、前記遮熱カバーから離間する方向に延びる
   ことを特徴とする請求項１に記載の建設機械の尿素水タンク。
4. 前記冷却水管路は、前記尿素水タンク内をそれぞれ上下方向に延設された冷却水導入管路及び冷却水排出管路と、前記冷却水導入管路及び前記冷却水排出管路の下部を互いに接続する折返し管路とからなり、
   前記遮熱カバーは板状をなし、
   前記遮熱カバーは、平面視において、一方側の面が前記冷却水導入管路、前記冷却水排出管路、および前記尿素水吸込み管路に相対するように配置される
   ことを特徴とする請求項１に記載の建設機械の尿素水タンク。
5. 前記遮熱カバーは、その一側部及びその他側部にそれぞれ掛止部が設けられ、各掛止部が前記冷却水導入管路、前記冷却水排出管路、前記尿素水吸込み管路の何れかに掛止されている
   ことを特徴とする請求項４に記載の建設機械の尿素水タンク。
6. 前記遮熱カバーは、平面視において、断面半円状をなし、なおかつ前記フロートの周囲を包囲している
   ことを特徴とする請求項２に記載の建設機械の尿素水タンク。

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