JP2023050725A - ショベル - Google Patents

Abstract

【課題】液体還元剤の給水時に、液体還元剤用タンク内部から空気が抜けなくなるのを抑制して、液体還元剤の吹き戻しを抑制する。【解決手段】本発明の一態様に係るショベルは、上部旋回体と、上部旋回体に搭載されるエンジンと、上部旋回体の一部を構成する旋回フレームと、旋回フレームに搭載される液体還元剤用タンクと、液体還元剤用タンクの上部に取り付けられるフィラーと、フィラーの下端に存在する第１開口部を覆うように設けられた第１フィルタと、液体還元剤用タンク内の気体を、前記フィラーから前記液体還元剤用タンクに液体還元剤を補給する時に放出するように、前記液体還元剤用タンクの内部と前記フィラーの内部とを接続する管部と、を備え、前記管部は、前記第１開口部の下端より上方で前記液体還元剤用タンクを貫通する。【選択図】図７

Description

本発明は、ショベルに関する。

従来から、ショベルは、動力源であるディーゼルエンジンの排気ガスを浄化する排気ガス処理装置と、該排気ガス処理装置で用いられる液体還元剤を貯蔵する液体還元剤用タンクと、を備えていることが知られている。このような液体還元剤用タンクにはフィラーが設けられており、当該フィラーから液体還元剤を給水する（例えば下記引用文献１参照）。

このような液体還元剤用タンクでフィラーから液体還元剤を給水する際、液体還元剤用タンク内部に異物（ごみ）が入らないように、フィラーから液体還元剤用タンク内部の流路の途中でフィルタが設けられていることが多い。

国際公開第２０１５／０５３２７３号

フィラーから液体還元剤用タンク内部の流路の途中でフィルタが設けられている場合、液体還元剤の給水時にフィルタによって液体還元剤用タンク内部に入るのを抑制される。この液体還元剤用タンク内部に入るのを抑制された異物は、当該フィルタ内に蓄積されていく。フィルタに異物が蓄積されていくと、液体還元剤の給水時に、フィルタ詰まりのために、液体還元剤用タンク内部から外部に空気が抜けにくくなる。液体還元剤用タンク内部から外部に空気が抜けない場合、液体還元剤用タンク内部の空気が抵抗となるので、液体還元剤がタンク内部に入りにくくなり、液体還元剤の吹き戻しが生じる可能性がある。

本発明の一態様は、液体還元剤の給水時に、液体還元剤用タンク内部から空気が抜けなくなるのを抑制して、液体還元剤の吹き戻しを抑制する技術を提供する。

本発明の一態様に係るショベルは、上部旋回体と、上部旋回体に搭載されるエンジンと、上部旋回体の一部を構成する旋回フレームと、旋回フレームに搭載される液体還元剤用タンクと、液体還元剤用タンクの上部に取り付けられるフィラーと、フィラーの下端に存在する第１開口部を覆うように設けられた第１フィルタと、液体還元剤用タンク内の気体を、前記フィラーから前記液体還元剤用タンクに液体還元剤を補給する時に放出するように、前記液体還元剤用タンクの内部と前記フィラーの内部とを接続する管部と、を備え、前記管部は、前記第１開口部の下端より上方で前記液体還元剤用タンクを貫通する。

本発明の一態様は、液体還元剤の給水時に、液体還元剤用タンク内部から空気が抜けなくなるのを抑制して、液体還元剤の吹き戻しを抑制する。

図１は、実施形態に係るショベルの側面図である。 図２は、図１のショベルの上部旋回体を概略的に示す上面図である。 図３は、図１のショベルに搭載される排気ガス処理装置の構成例を示す図である。 図４は、実施形態に係るショベルの右側前部を左斜め上方から見た斜視図である 図５は、実施形態に係る上部旋回体の右側前部を右側から見た側面図である。 図６は、実施形態に係るショベルに設けられた尿素水タンクの右側前部を右斜め上方から見た斜視図である。 図７は、実施形態に係る尿素水タンクの縦断面図である。

以下、添付図面を参照しながら実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

なお、以下の説明において、Ｘ軸正方向およびＸ軸負方向は、ショベル１００の前方および後方である。また、Ｙ軸正方向およびＹ軸負方向は、ショベル１００の左方および右方である。また、Ｚ軸正方向およびＺ軸負方向は、ショベル１００の上方および下方である。

図１は、一実施形態に係るショベル１００の側面図である。図１に示すように、ショベル１００は、下部走行体１、上部旋回体２、キャビン３、ブーム４、アーム５、およびバケット６を備える。

上部旋回体２は、旋回機構（図示せず）を介して、下部走行体１に搭載される。キャビン３は、上部旋回体２の左側前部に設けられている。キャビン３は、内部に運転席が設けられている。ブーム４は、上部旋回体２の前部中央に回動可能に設けられている。アーム５は、ブーム４の先端部に回動可能に設けられている。バケット６は、エンドアタッチメントの一例であり、アーム５の先端部に回動可能に設けられている。

図２は、図１のショベル１００の上部旋回体２を概略的に示す上面図である。図２に示すように、上部旋回体２には、エンジンルーム７が形成されている。エンジンルーム７内には、ディーゼルエンジン８（「エンジン」の一例）が設置されている。また、ディーゼルエンジン８の左側（Ｙ軸正側）には、冷却ファン１２が設置されている。また、冷却ファン１２の左側（Ｙ軸正側）には、ラジエータ等を含む熱交換機ユニット１３が設置されている。

また、ディーゼルエンジン８は、エンジンルーム７の外部に設置されたエアフィルタ９ａおよび吸気管９ｂを通じて、外気を吸入する。さらに、ディーゼルエンジン８には、排気管９ｃが接続されている。排気管９ｃの下流側には、ディーゼルエンジン８から排出される排気ガス中の窒素酸化物（以下、ＮＯｘという）を浄化する排気ガス処理装置１０が設置されている。

本実施形態では、排気ガス処理装置１０は、還元剤として尿素水を用いた尿素選択還元型のＮＯｘ処理装置である。排気ガス処理装置１０は、排気管９ｃに備えられた還元触媒（図示せず）の上流側に尿素水を噴射して排気ガス中のＮＯｘ（窒素酸化物）を還元し、この還元反応を還元触媒により促進してＮＯｘを無害化する。

上部旋回体２の右側且つエンジンルーム７の前側には、前側から順に、尿素水タンク２０、燃料タンク１９、および作動油タンク１８が並べて設けられている。尿素水タンク２０（「液体還元剤用タンク」の一例）は、尿素水を蓄えるための容器である。尿素水タンク２０は、尿素水供給ライン６９および尿素水供給ポンプ７０を介して、排気ガス処理装置１０に接続されている。

図３は、図１のショベル１００に搭載される排気ガス処理装置１０の構成例を示す図である。ディーゼルエンジン８は、エンジンコントロールモジュール（以下、「ＥＣＭ」とする）６０により制御される。

エアフィルタ９ａを通じて吸気管９ｂ内に導入された空気は、ターボチャージャ６１及びインタークーラ６５等を通過してディーゼルエンジン８に供給される。そして、ディーゼルエンジン８からの排気ガスは、ターボチャージャ６１を経た後にその下流の排気管９ｃに至り、排気ガス処理装置１０により浄化処理が行われた後で大気中に排出される。

排気管９ｃには、排気ガス中の粒子状物質を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ６６と、排気ガス中のＮＯｘを還元除去する選択還元触媒６７とが直列に設けられている。

選択還元触媒６７は、還元剤の供給を受けて排気ガス中のＮＯｘを連続的に還元除去する。本実施形態では取扱いの容易さから還元剤として尿素水（尿素水溶液）が用いられる。

排気管９ｃにおける選択還元触媒６７の上流側には、選択還元触媒６７に尿素水を供給するための尿素水噴射装置６８が設けられている。尿素水噴射装置６８は、尿素水供給ライン６９を介して尿素水タンク２０に接続されている。

また、尿素水供給ライン６９の中間にはサプライモジュール（以下、「ＳＭ」とする）が設けられる。ＳＭは、尿素水供給ポンプ７０及びフィルタ７１を含む。本実施形態では、ＳＭは、尿素水タンク２０と尿素水供給ポンプ７０との間にフィルタ７１が配置されるように構成される。

尿素水タンク２０内に貯留された尿素水は、尿素水供給ポンプ７０により尿素水噴射装置６８に供給され、尿素水噴射装置６８から排気管９ｃにおける選択還元触媒６７の上流位置に噴射される。

尿素水噴射装置６８から噴射された尿素水は選択還元触媒６７に供給される。供給された尿素水は、選択還元触媒６７内において加水分解されてアンモニアを生成する。このアンモニアが選択還元触媒６７内で排気ガスに含まれるＮＯｘを還元する。このようにして排気ガスの浄化が行われる。

第１ＮＯｘセンサ７２及び第２ＮＯｘセンサ７３は、排気ガス内のＮＯｘ濃度を検出するセンサである。本実施形態では、第１ＮＯｘセンサ７２は尿素水噴射装置６８の上流側に配置され、第２ＮＯｘセンサ７３は選択還元触媒６７の下流側に配置される。

尿素水残量センサ（検出装置の一例）７４は、尿素水タンク２０内の尿素水残量を検出するセンサであって、尿素水残量の情報を取得する。本実施形態では、尿素水残量センサ７４は、タンク内部で上下方向に移動可能に設置され液面に浮かぶフロートの位置に基づいて尿素水残量を検出する所謂フロート式のセンサであるが、他の方式のものを用いてもよい。尿素水残量センサ７４は、排気ガスコントローラ７５に尿素水残量の情報を出力する。

尿素品質センサ（検出装置の一例）２５は、尿素水タンク２０内の尿素水の成分等を含む品質を検出するセンサであって、尿素水の品質の情報を取得する。尿素品質センサ２５は、排気ガスコントローラ７５に尿素品質の情報を出力する。

本実施形態では、尿素水タンク（液体還元剤用タンクの一例）２０内部の尿素水（液体還元剤）に関する情報として、尿素水残量の情報、及び尿素品質の情報を示した例について説明した。しかしながら、本実施形態は、尿素水（液体還元剤）に関する情報を、尿素水残量の情報、及び尿素品質の情報に制限するものではなく、尿素水タンク（液体還元剤用タンクの一例）２０内部の尿素水に関して計測した結果を示した情報であれば、どのような情報であってもよい。

第１ＮＯｘセンサ７２、第２ＮＯｘセンサ７３、尿素水残量センサ７４、尿素品質センサ２５、尿素水噴射装置６８、及び尿素水供給ポンプ７０は、排気ガスコントローラ７５に接続されている。排気ガスコントローラ７５は、第１ＮＯｘセンサ７２及び第２ＮＯｘセンサ７３のそれぞれで検出されるＮＯｘ濃度に基づき、尿素水噴射装置６８及び尿素水供給ポンプ７０を制御して適正量の尿素水が噴射されるようにする。

また、排気ガスコントローラ７５は、尿素水残量センサ７４から出力される尿素水残量に基づき、尿素水タンク２０の全容積に対する尿素水残量の割合を算出する。本実施形態では、尿素水タンク２０の全容積に対する尿素水残量の割合を尿素水残量比とする。例えば、尿素水残量比５０％は、尿素水タンク２０の容量の半分の尿素水が尿素水タンク２０内に残存していることを表す。

排気ガスコントローラ７５は通信手段を介してＥＣＭ６０と接続されている。また、ＥＣＭ６０は通信手段を介してショベルコントローラ７６に接続され、ショベルコントローラ７６は通信手段を介してモニター７７に接続されている。モニター７７には、警告、運転状態等が表示される。

なお、排気ガスコントローラ７５はＤＣＵ（Ｄｏｓｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）、ＥＣＭ６０はＥＣＵ（Ｅｎｇｉｎｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）、ショベルコントローラ７６はＭＣＵ（Ｍａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）とも呼ぶことができる。

排気ガスコントローラ７５が有している排気ガス処理装置１０に関する各種情報は、ショベルコントローラ７６が共有し得る構成となっている。なお、ＥＣＭ６０、排気ガスコントローラ７５、及びショベルコントローラ７６はそれぞれ、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力ポート、記憶装置等を含む演算装置である。

また、排気ガス処理装置１０は、尿素水タンク２０及び尿素水供給ライン６９に熱を供給する熱供給機能を有する。熱供給機能は、例えば、寒冷地での尿素水の凍結を防止するため、或いは、凍結した尿素水を溶解するために実行される。本実施形態では、冷却水の配管８０を通過するディーゼルエンジン８のエンジン冷却水（例えばロング・ライフ・クーラント）を利用する。

具体的には、ディーゼルエンジン８を冷却した直後のエンジン冷却水は、比較的高い温度を維持しながら、配管８０の第１部分８１を通って第２部分８２に至る。第２部分８２は尿素水タンク２０の外面に接する配管８０の一部である。尿素水より高温のエンジン冷却水は第２部分８２を流れるときに尿素水タンク２０及びその内部にある尿素水に熱を供給する。

その後、エンジン冷却水は第３部分８３及びＳＭに至る。第３部分８３は尿素水供給ライン６９に密着する配管８０の一部である。尿素水より高温のエンジン冷却水は尿素水供給ライン６９に沿う配管８０の第３部分８３を流れるときに尿素水供給ライン６９及びその内部にある尿素水に熱を供給する。また、尿素水より高温のエンジン冷却水は、ＳＭ内に形成された流路を流れるときにＳＭ（尿素水供給ポンプ７０及びフィルタ７１を含む）並びにその内部にある尿素水に熱を供給する。

その後、第２部分８２及び第３部分８３での熱の供給を終えて比較的低い温度となったエンジン冷却水は配管８０の第４部分８４を通って熱交換機ユニット１３（図２参照）に至る。第４部分８４は第３部分８３及び第５部分８５と熱交換機ユニット１３との間に配索される配管８０の一部であり、尿素水供給ライン６９には密着しない。

なお、第５部分８５は、尿素水噴射装置６８を冷却するために用いられる配管８０の一部である。高温状態の尿素水噴射装置６８よりも低温のエンジン冷却水は第５部分８５を流れるときに高温状態の尿素水噴射装置６８から熱を奪い尿素水噴射装置６８を冷却してその過熱を防止する。その後、熱の供給を受けて比較的高い温度となった（尿素水より高温の）エンジン冷却水は、尿素水供給ライン６９に沿う部分８５ａを流れるときに尿素水供給ライン６９及びその内部にある尿素水に熱を供給する。尿素水噴射装置６８が低温状態にある場合には、低温状態の尿素水噴射装置６８よりも高温のエンジン冷却水は第５部分８５を流れるときに尿素水噴射装置６８及びその内部にある尿素水に熱を供給する。その後、部分８５ａでの熱の供給を終えて比較的低い温度となったエンジン冷却水は、第３部分８３を流れてきたエンジン冷却水と合流した後で第４部分８４を通って熱交換機ユニット１３に至る。

このようにして、熱供給機能は、エンジン冷却水を利用して尿素水タンク２０、尿素水供給ライン６９、ＳＭ、及び尿素水噴射装置６８に熱を供給し、それらの内部にある尿素水の凍結を防止し、或いは、凍結した尿素水を溶解する。

次に、図４及び図５を参照し、上部旋回体２の右側前部の詳細について説明する。図４は、ショベル１００の右側前部を左斜め上方から見た斜視図である。図５は、上部旋回体２の右側前部を右側から見た側面図である。なお、図５は昇降設備３０の内部を透過的に示す。

昇降設備３０は、作業者が上部旋回体２を昇降する際に用いる構造物である。本実施形態では、昇降設備３０は燃料タンク１９の前方に配置され、尿素水タンク２０及び収納部２１を覆う。

燃料タンク１９はディーゼルエンジン８の燃料が貯留されるタンクであり、上部旋回体２の一部（底板）を構成する旋回フレーム３１に強固に固定されている。また、燃料タンク１９の下には燃料タンク用アンダーカバー３１ｖが取り付けられる。燃料タンク用アンダーカバー３１ｖは外側（底側）からアクセス可能なボルト等の締結部材によって旋回フレーム３１に締結固定される。

尿素水タンク２０は、ＳＣＲシステム（選択還元触媒システム）で用いられる液体還元剤としての尿素水溶液が貯留されるタンクであり、旋回フレーム３１に強固に固定されている。また、尿素水タンク２０の下には尿素水タンク用アンダーカバー３１ｗが取り付けられる。尿素水タンク用アンダーカバー３１ｗは、燃料タンク用アンダーカバー３１ｖと同様、外側（底側）からアクセス可能なボルト等の締結部材によって旋回フレーム３１に締結固定される。なお、エンジンの下に取り付けられるエンジン用アンダーカバー（図示せず）、ラジエータの下に取り付けられるラジエータ用アンダーカバー（図示せず）等も同様に外側（底側）からアクセス可能なボルト等の締結部材によって旋回フレーム３１に締結固定される。

収納部２１は収納スペースを区切る部材の集合であり、例えば、集合して箱、容器、仕切り等の形をとる。本実施形態では、収納部２１は上部旋回体２においてブーム４を挟んでキャビン３の反対側に配置される。また、収納部２１は昇降設備３０と旋回フレーム３１によって区切られる収納スペース２１ａを有する。収納スペース２１ａには、例えば、メンテナンス時に使用される工具類、給油用ポンプ等の収納物２１ｂが収納される。また、収納部２１の下には底板３２が取り付けられる。ここで、収納スペース２１ａと尿素水タンク２０が配置される空間との間は、板によって区切られてもよいし、板を設けずに空間が繋がっていてもよい。

図４に示すように、上部旋回体２の旋回フレーム３１の前方には左右一対のブーム取り付け用の支持ブラケット１７が立設される。また、支持ブラケット１７の右側には燃料タンク１９及び昇降設備３０が配置される。また、昇降設備３０の外側には作業者が昇降設備３０を昇降する際に把持する手摺３３が設けられる。

昇降設備３０は、第１昇降部３０Ａと第２昇降部３０Ｂを有する。第１昇降部３０Ａは、作業者が昇降するステップとして機能すると共に、尿素水タンク２０を覆うカバー、及び収納部２１の一部としても機能する。第２昇降部３０Ｂは昇降設備３０の最下段に位置する。第２昇降部３０Ｂは金属製であり、旋回フレーム３１に固定される。また、第２昇降部３０Ｂは旋回フレーム３１の前端部分から前方に突出した構成を有する。

また、昇降設備３０は第１昇降部３０Ａにおける２つの踏板部４４、４５及び２つの蹴込板部４８、４９と第２昇降部３０Ｂとを含む３段構造を有する。なお、第１昇降部３０Ａに設ける踏板部の数は２つに限定されるものではない。

また、踏板部４４は開閉可能な開閉部として構成される。本実施形態では踏板部４４は図５で示すように上開きとなるように構成される。作業者は、踏板部４４を開くことで収納部２１に対して工具等を出し入れできる。また、踏板部４４は鍵４４ａで施錠可能である。

また、蹴込板部４９は開閉可能な開閉部として構成される。本実施形態では蹴込板部４９は横開きとなるように構成される。作業者は、蹴込板部４９を開くことで尿素水タンク２０のフィラー２２にアクセスできる。

尿素水タンク２０は、上部旋回体２の右側前部の旋回フレーム３１上に搭載されている。

尿素水タンク２０は、上部旋回体２の右側前部の旋回フレーム３１上において、燃料タンク１９の前方に隣接して配設される。また、尿素水タンク２０は、上部旋回体２の前端部に配設される収納部２１の後方に隣接して配設される。即ち、尿素水タンク２０は、上部旋回体２の右側前部の旋回フレーム３１上において、前後方向で、収納部２１と燃料タンク１９の間に配設される。

尿素水タンク２０の前方に隣接する収納部２１には、ショベルの整備・点検に必要な工具の他、例えば、給油ポンプ１４０等の電動装置が収容される場合がある。

図６は、本実施形態のショベル１００に設けられた尿素水タンク２０の右側前部を右斜め上方から見た斜視図である。図５に加えて、図６を用いて、尿素水タンク２０の外部の形状について説明する。

図６に示すように、尿素水タンク２０は、横断面が略矩形状で全体として略箱形状であって、フィラー２２と、蓋体ユニット４２とを含む。尿素水タンク２０の本体部は、例えば、樹脂製である。なお、旋回フレーム３１の上にタンク収納容器を設け、タンク収納容器を旋回フレーム３１に締結し、当該タンク収納容器内に尿素水タンク２０を収納してもよい。この場合、例えばタンク収納容器は鋼鉄製となる。

尿素水タンク２０のタンク上面２０ａの前側（Ｘ軸正側）に、尿素水を尿素水タンク２０の内部に補給する給液用の給液口２０ｈが設けられ、給液口２０ｈには、フィラー２２が取り付けられる。尿素水は、フィラー２２を介して尿素水タンク２０の内部に補給される。

尿素水タンク２０のタンク上面２０ａの後側（Ｘ軸負側）に、尿素水タンク２０の内部に冷却水を案内するために後側開口部が設けられ、後側開口部には、蓋体ユニット４２が設けられている。

フィラー２２と蓋体ユニット４２との間は、エアブリーザホース４１が設けられている。エアブリーザホース４１については後述する。

中継用ブラケット７８は、燃料タンク１９の前面に固定されている。中継用ブラケット７８と蓋体ユニット４２との間は２本の信号線７４ａ、２５ａ（尿素水残量センサ７４用の信号線７４ａ、及び尿素品質センサ２５用の信号線２５ａ）で接続されている。中継用ブラケット７８は、信号線７４ａ、２５ａの各々から送信されてきた信号を、排気ガスコントローラ７５が識別可能なデータに変換し、当該データを排気ガスコントローラ７５に送信する。

フィラー２２の上端部にはアダプタ２８が設けられている。アダプタ２８の下端部に設けられたフランジ部を貫通するように複数の固定ネジ２８ａの各々で、フィラー２２の上端部に設けられたフランジに埋め込まれた複数のナットの各々に螺合させる。これにより、フィラー２２に対して、アダプタ２８がネジ止め固定される。またアダプタ２８にストレーナ２８Ａが篏合する。

さらに、アダプタ２８の上端部にフィラーキャップ２３が設けられている。

作業者は、フィラーキャップ２３をフィラー２２から取り外し、フィラー２２の上部開口から尿素水を注入する。これにより、尿素水は、フィラー２２を介して、尿素水タンク２０内に補充される。

また、尿素水タンク２０のタンク上面２０ａには、配管取付け口２０ｉ１，２０ｉ２が設けられている。

配管取付け口２０ｉ１は、尿素水タンク２０内の尿素水供給ライン６９（図３参照）と繋がっており、尿素水タンク２０外の尿素水供給ライン６９（図３参照）が接続される。なお、実際には、タンク上面２０ａには、２つの配管取付け口２０ｉ１が設けられており、一方の配管取付け口２０ｉ１には、尿素水を尿素水タンク２０から取り出すための尿素水供給ライン６９が接続され、他方の配管取付け口２０ｉ１には、尿素水を尿素水タンク２０に戻すための尿素水供給ライン６９が接続される。

配管取付け口２０ｉ２は、尿素水タンク２０内の配管８０と繋がっており、尿素水タンク２０外の配管８０が接続される。なお、実際には、タンク上面２０ａには、２つの配管取付け口２０ｉ２が設けられており、一方の配管取付け口２０ｉ２は、尿素水タンク２０内の配管８０から尿素水タンク２０内を循環した冷却水を排出するために用いられ、他方の配管取付け口２０ｉ２は、尿素水タンク２０内の配管８０に尿素水タンク２０内を循環する冷却水を送り込むために用いられる。

図７は、尿素水タンク２０の縦断面図である。そこで、図７を参照し、尿素水タンク２０の構造の詳細について説明する。

尿素水タンク２０の本体は樹脂製であり、略直方体形状を有する。尿素水タンク２０は、タンク上面２０ａ、タンク底面２０ｂ、タンク前面２０ｃ、タンク後面２０ｄ、および一対のタンク側面（図示省略）を有して構成されている。

タンク上面２０ａには、給液口２０ｈが形成されている。この給液口２０ｈには、フィラー２２が上方に突出して設けられている。また、フィラー２２には下方に突出するように液面規制部材２２ｄが設けられている。

フィラー２２は、尿素水タンク２０（液体還元剤用タンクの一例）の上部に取り付けられており、尿素水を尿素水タンク２０に補給する際に、尿素水を尿素水タンク２０の給液口２０ｈに導く。フィラー２２は、固定ネジ２２ｃによって、タンク上面２０ａにネジ止め固定されている。フィラー２２の上端部には、アダプタ２８が、固定ネジ２８ａによってネジ止め固定されている。アダプタ２８の上端に存在する上端開口部（第２開口部の一例）には、フィラーキャップ２３が着脱可能に設けられる。フィラー２２には、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に延伸している面形状のリブ２４が設けられている。リブ２４は、フィラー２２の高さ方向（Ｚ軸方向）及び前後方向（Ｘ軸方向）の力を支持する。

フィラーキャップ（第２蓋体の一例）２３は、（図示しない）エアブリーザを備えている。フィラーキャップ２３にエアブリーザが設けられているので、フィラーキャップ２３がフィラー２２に装着されている間は、尿素水タンク２０内部の空気を抜いて内圧を一定に保つと共に、外部などから塵、埃等が尿素水タンク２０内部に入るのを抑制できる。

尿素水タンク２０のタンク上面２０ａには、後側開口部が設けられ、後側開口部には、後側開口部を閉塞する蓋体ユニット（第１蓋体の一例）４２が設けられる。

蓋体ユニット４２には、尿素水残量センサ７４が取り付けられると共に、２本の信号線７４ａ、２５ａが取り付けられる。２本の信号線７４ａ、２５ａは、尿素水残量センサ７４及び尿素品質センサ２５と、中継用ブラケット７８と、の間を通信可能に接続する。

また、蓋体ユニット４２には、その上面と下面の間、即ち、尿素水タンク２０の外部と内部との間を貫通する複数の貫通孔が設けられ、尿素水を加熱するエンジン冷却水の配管８０、尿素水供給ライン６９、（図示しない）尿素水戻りライン、及び、エアブリーザホース４１用のポート４１ｃ（接続部材の一例）等が挿通されている。即ち、配管８０、尿素水供給ライン６９、尿素水戻りライン、及びポート４１ｃ等は、蓋体ユニット４２において、尿素水タンク２０の内部と外部との間を貫通している。つまり、尿素水タンク２０の蓋体ユニット４２に設けられた複数の貫通孔には、エアブリーザホース４１用のポート４１ｃを挿通するための貫通孔（第１貫通孔の一例）が含まれている。

なお、（図示しない）尿素水戻りラインは、尿素水供給ポンプ７０から尿素水噴射装置６８に供給されなかった、即ち、未使用の尿素水を尿素水タンク２０に戻すために使用される。

このように、蓋体ユニット４２は、エアブリーザホース４１用のポート４１ｃを有すると共に、２本の信号線７４ａ、２５ａ、配管８０、尿素水供給ライン６９、及び、（図示しない）尿素水戻りライン等を支持している。

アダプタ２８とフィラー２２との間には、ストレーナ（第２フィルタの一例）２８Ａを有する。ストレーナ２８Ａは、フィラー２２の内径より小さい外径の略円筒形状を有し、フィラー２２の筒内に配置される。ストレーナ２８Ａは、例えば、金属メッシュフィルタであって、アダプタ２８の上部開口から注入された尿素水に含まれる異物を除去する。これにより、ストレーナ２８Ａは、尿素水タンク２０の内部への異物の混入を抑制する。

液面規制部材２２ｄは、尿素水を尿素水タンク２０内に導くとともに、尿素水タンク２０内に補充された尿素水の液面の高さ位置を規制する。尿素水は、液面規制部材２２ｄを有するフィラー２２を介して、給液口２０ｈから尿素水タンク２０内に補給される。

また、尿素水タンク２０のタンク底面２０ｂには、ドレインプラグ２７が設けられている。ドレインプラグ２７は、尿素水タンク２０内に残留する尿素水を排水する際に取り外される。

尿素水残量センサ７４は、配管取付け口２０ｉ１の直下の液面の位置を検出する。尿素水供給ライン６９は、配管取付け口２０ｉ１から直下に延び、タンク底面２０ｂの中央で尿素水を吸い上げる。尿素水残量センサ７４には信号線７４ａが接続され、この信号線７４ａが尿素水タンク２０のタンク上面２０ａから外部に引き出されて、燃料タンク１９の前面に固定された中継用ブラケット７８（図６参照）を介して、排気ガスコントローラ７５に接続される。

配管８０の第２部分８２は、配管取付け口２０ｉ１，２０ｉ２から直下に延び、タンク底面２０ｂ近傍で略直角に曲がり、タンク底面２０ｂに沿って延びる。

尿素品質センサ２５は、配管８０の第２部分８２の折れ部の近傍に設置される。尿素品質センサ２５には信号線２５ａが接続され、この信号線２５ａが尿素水タンク２０のタンク上面２０ａから外部に引き出されて、燃料タンク１９の前面に固定された中継用ブラケット７８（図６参照）を介して、排気ガスコントローラ７５に接続される。

本実施形態では、尿素品質センサ２５は、尿素水タンク２０の内部の尿素水を解凍するための不凍液を通す配管（配管８０の第２部分８２）が折れ曲がる折部の近傍に配置される。これにより、尿素品質センサ２５の周囲には常に液化した尿素水が存在する状態にできるとともに、給水時に直接尿素水が当たるのを抑制して、尿素水の品質計測を安定して行うことができる。

なお、図７に示すように、尿素水残量センサ７４において満水とされる満水位置Ａ２は、液面規制位置Ａ１よりも僅かに下方にある。これにより、尿素水が液面規制位置Ａ１に達する前に、尿素水残量センサ７４によって満水を検知することができ、したがって、いつまでたっても満水を検知できないといった不具合を回避することができる。なお、満水位置Ａ２は、液面規制位置Ａ１と同位置であってもよい。

フィラー２２の液面規制部材２２ｄの下端に存在する下端開口部（第１開口部の一例）には、インレットフィルタ（第１フィルタの一例）４３が設けられている。

インレットフィルタ４３は、例えば、布地を編み上げた袋状のフィルタである。インレットフィルタ４３は、液面規制部材２２ｄの下端部近傍に、樹脂製の結束バンド４７によって固定されている。

一方、ストレーナ２８Ａは、フィラー２２の下端開口部（第１開口部の一例）と、フィラー２２の上端開口部（第２開口部の一例）との間に設けられている。

従って、インレットフィルタ４３は、ストレーナ２８Ａよりも下流側に設けられたフィルタであって、ストレーナ２８Ａを通り抜ける細かい異物を除去する。換言すれば、ストレーナ２８Ａ（第２フィルタの一例）の目の粗さは、インレットフィルタ４３（第１フィルタの一例）の目の粗さと比べて、大きく（粗く）形成されている。

インレットフィルタ４３は、フィラー２２から流入してきた尿素水から、細かい異物を除去して、尿素水を尿素水タンク２０内部に流出させる。尿素水タンク２０内に尿素水が流入するのに伴い、尿素水タンク２０内部の空気が、インレットフィルタ４３を介して、フィラー２２から排出される。

このように、インレットフィルタ４３に異物が蓄積されていない状況では、尿素水の流入に伴い、空気が排出される。

しかしながら、インレットフィルタ４３に異物４３ａが蓄積されてきた場合、例えば、異物４３ａが、尿素水の流れを抑制するため、尿素水の方向６０３に沿った流れを阻害する。このような例では、尿素水は、方向６０１、６０２に沿って尿素水タンク２０内部に流入する。一般的に空気は、インレットフィルタ４３のうち、尿素水が流入している部分よりも、上方の部分を通り抜けて、フィラー２２から排出される。

このため、インレットフィルタ４３内に異物が蓄積されるに従って、空気が通り抜け可能な部分が狭くなっていく。このような状況において、フィラー２２から尿素水が給水されると、尿素水タンク２０内部の空気が、尿素水タンク２０の外部に抜け出すことができず、尿素水タンク２０内部において、流入する尿素水の抵抗として機能する。この結果、給水時における尿素水の吹き戻しが生じる可能性がある。

そこで、本実施形態では、尿素水タンク２０の蓋体ユニット４２と、フィラー２２と、の間を、エアブリーザホース４１（管部の一例）で接続する。換言すれば、エアブリーザホース４１（管部の一例）は、尿素水タンク２０内の空気（気体の一例）を、フィラー２２から尿素水タンク２０に尿素水（液体還元剤の一例）を補給する時に放出するように、尿素水タンク２０の内部とフィラー２２の内部とを接続している。このように、エアブリーザホース４１の接続先は、尿素水タンク２０の蓋体ユニット４２であるため、フィラー２２の下端開口部（第１開口部の一例）より上方で貫通している。したがって、エアブリーザホース４１は、尿素水タンク２０内の空気のみを放出できる。

エアブリーザホース４１は、例えば、空気が通ることが可能なように中空で、可撓性を有するゴム製のホース本体４１ｂの他に、当該ホース本体４１ｂの端部にポート４１ａと、ポート４１ｃとを含んでいる。具体的には、エアブリーザホース４１は、ホース本体４１ｂの両端をポート４１ａ、及びポート４１ｃに差し込み、締結具等により固定することで形成されている。

ポート４１ａは、略円筒形状を有する。ポート４１ａは、フィラー２２の外周面に立設され、その一端部は、フィラー２２の本体の内部に開放され、その他端部は、フィラー２２の本体の外部に開放される。即ち、ポート４１ａは、フィラー２２の略円筒形状の内部と外部との間に形成された貫通孔（第２貫通孔の一例）によって、連通させている。

貫通孔（第２貫通孔の一例）は、ストレーナ２８Ａよりも下流側に設けられている。これにより、貫通孔から排出された空気は、ストレーナ２８Ａを介して外部に排出される。換言すれば、外部と貫通孔との間にストレーナ２８Ａが設けられているので、異物が貫通孔を介して尿素水タンク２０に入るのを抑制できる。

また、貫通孔（第２貫通孔の一例）は、フィラー２２の下端開口部よりも、フィラー２２の上端開口部に近く、またポート４１ａが上方向向きとなる位置に設けられている。つまり、貫通孔（第２貫通孔の一例）が、フィラー２２の上端開口部近傍に設けられているので、貫通孔から排出された空気を外部に排出することを容易にし、また給水時に尿素水がエアブリーザホースに流入する事を防止している。これにより、尿素水タンク２０内の空気が抵抗になるのを抑制して、給水効率を向上させることができる。

なお、本実施形態に係るポート４１ａは、フィラー２２と一体成形されている例について説明するが、フィラー２２とは別に成形された後、溶着等によりフィラー２２の外周面に結合されてもよい。

ポート４１ｃは、例えば、樹脂製の管形状であって、蓋体ユニット４２に差し込まれているが、蓋体ユニット４２と一体成型してもよい。ポート４１ｃには、エアブリーザホース４１を介して空気を排出するための貫通孔が形成されている。ポート４１ｃの一方の端部近傍では、９０度折れ曲がっている折部が設けられている。また、ポート４１ｃは、他方の端部側がＺ軸負方向に突出した管部材であって、当該他方の端部が、液面規制部材２２ｄと略同一の高さに形成されている。これにより、ポート４１ｃは、液面規制部材２２ｄと同様の機能を実現して、尿素水タンク２０内に補充された尿素水の液面の高さ位置を規制する。また、当該他方の端部は、液面規制部材２２ｄと略同一の高さに形成されることに制限するものではなく、液面規制部材２２ｄより上方でもよい。

エアブリーザホース４１は、一端部には、ポート４１ａが挿し込まれ、その他端部には、ポート４１ｃの折部近傍の一方の端部側に差し込まれている管部である。これにより、エアブリーザホース４１は、尿素水タンク２０の上部に設けられた貫通孔と、フィラー２２に設けられた貫通孔とを接続しているので、インレットフィルタ４３を介さずに、尿素水タンク２０の内部とフィラー２２の内部との間で空気の移動が可能となる。

具体的には、尿素水タンク２０に尿素水を給水している時に、エアブリーザホース４１は、液面規制部材２２ｄと略同一の高さより下方（Ｚ軸負方向）に存在する空気をポート４１ｃから取り込んで、ポート４１ａから当該空気をフィラー２２に排出する。フィラー２２に排出された空気は、ストレーナ２８Ａを介して、尿素水タンク２０の外部に排出される。

従って、本実施形態に係る尿素水タンク２０では、尿素水を給水している時に、尿素水がインレットフィルタ４３を介することで、異物が尿素水タンク２０内に入るのを抑制できる。そして、インレットフィルタ４３に異物が蓄積されたため、尿素水を給水している時に、尿素水タンク２０内部の空気がインレットフィルタ４３を介して尿素水タンク２０の外側に排出されるのが難しくなった場合でも、尿素水タンク２０内部の空気は、エアブリーザホース４１を通って、尿素水タンク２０の外側に排出できる。

本実施形態に係る尿素水タンク２０では、蓋体ユニット４２に、ポート４１ｃを差し込むための貫通孔を設ける例について説明した。しかしながら、本実施形態は、貫通孔が設けられる位置は、蓋体ユニット４２に制限するものではなく、尿素水タンク２０のタンク上面２０ａであればよい。

（変形例）
上述した実施形態では、尿素水タンク２０の蓋体ユニット４２に、ポート４１ｃを差し込むための貫通孔を設ける例を示した。貫通孔を設ける位置は、尿素水タンク２０のタンク上面２０ａに制限するものではなく、タンク前面２０ｃ、タンク後面２０ｄ、及び一対のタンク側面（図示省略）のうちいずれか一つの面に設けてもよい。なお、他の構成については上述した実施形態と同様として説明を省略する。

例えば、図７に示されるタンク後面２０ｄのうち、液面規制位置Ａ１より上方に貫通孔を設ける。当該貫通孔には、ポート４１ｃ'が差し込まれている。エアブリーザホース４１は、ホース本体４１ｂの端部をポート４１ｃ'に差し込み、締結具等により固定することで形成されている。

ポート４１ｃ'は、例えば、樹脂製の管形状であって、タンク後面２０ｄにＸ軸方向に設けた貫通孔（第１貫通孔の一例）に差し込まれている。ポート４１ｃ'には、エアブリーザホース４１を介して空気を排出するための貫通孔が形成されている。タンク後面２０ｄにＸ軸方向に設けた貫通孔（第１貫通孔の一例）は、フィラー２２の下端開口部（第１開口部の下端の一例）より上方で貫通している。

ポート４１ｃ'は、尿素水タンク２０内部で、Ｘ軸方向からＺ軸負方向に９０度折れ曲がっている折部が設けられている。また、ポート４１ｃは、折部で折れ曲がった後に設けられている端部が、フィラー２２の下端開口部（第１開口部の下端の一例）と同じ高さとに形成されている。これにより、ポート４１ｃ'は、液面規制部材２２ｄと同様の機能を実現して、尿素水タンク２０内に補充された尿素水の液面の高さ位置を規制する。このため、本変形例においては、タンク後面２０ｄにＸ軸方向に設けた貫通孔を、フィラー２２の下端開口部より上方に形成する。なお、折部で折れ曲がった後に設けられている端部は、液面規制部材２２ｄと略同一の高さに形成されることに制限するものではなく、液面規制部材２２ｄより上方でもよい。

なお、本変形例では、タンク後面２０ｄに貫通孔を設けた例について説明したが、タンク後面２０ｄに貫通孔を設ける手法に制限するものではなく、タンク前面２０ｃ、又はタンク側面に貫通孔を設けてもよい。タンク前面２０ｃ、又はタンク側面に貫通孔を設けた場合に用いられるポートは、タンク後面２０ｄに差し込んだポート４１ｃ'と同様として説明を省略する。当該変形例の構成であっても、上述した実施形態と同様の効果を奏することができる。

上述した実施形態及び変形例においては、尿素水タンク２０のフィラー２２と、尿素水タンク２０の上部に設けた蓋体ユニット４２と、の間をエアブリーザホース４１で接続した。これにより、尿素水の給水時に、尿素水タンク２０内部の空気は、フィラー２２の下端に設けられたインレットフィルタ４３を介することなく、エアブリーザホース４１を介してフィラー２２から外部に排出される。これにより、尿素水タンク２０内部の空気が抵抗となるのを抑制して、尿素水の吹き戻しを抑制できる。

また、インレットフィルタ４３に異物が蓄積された場合でも、尿素水タンク２０の空気を排出できるので、インレットフィルタ４３を交換するまでの期間を長くできる。これにより、尿素水タンク２０のメンテナンスの負担を軽減すると共に、インレットフィルタ４３の交換を抑制することでコストを軽減することができる。

さらに、エアブリーザホース４１と接続するポート４１ｃが、蓋体ユニット４２に設けられている。蓋体ユニット４２は、信号線７４ａ、２５ａ、及び配管８０等を支持するために設けられたものであるため、尿素水タンク２０本体に新たに貫通孔を設けることを抑制できる。したがって、本実施形態に係る尿素水タンク２０では、尿素水タンク２０を新たな形状にすることを抑制できるので、メンテナンス性を向上させることができる。

以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態などに限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組み合わせが可能である。それらについても当然に本発明の技術的範囲に属する。

１００ ショベル
１ 下部走行体
２ 上部旋回体
３ キャビン
４ ブーム
５ アーム
６ バケット
８ ディーゼルエンジン
１９ 燃料タンク
２０ 尿素水タンク
２２ フィラー
２３ フィラーキャップ
２８ アダプタ
２８Ａ ストレーナ
３１ 旋回フレーム
４２ 蓋体ユニット
４１ エアブリーザホース
７８ 中継用ブラケット
７４ａ、２５ａ 信号線

Claims (5)

1. 上部旋回体と、
   前記上部旋回体に搭載されるエンジンと、
   前記上部旋回体の一部を構成する旋回フレームと、
   前記旋回フレームに搭載される液体還元剤用タンクと、
   前記液体還元剤用タンクの上部に取り付けられるフィラーと、
   前記フィラーの下端に存在する第１開口部を覆うように設けられた第１フィルタと、
   前記液体還元剤用タンク内の気体を、前記フィラーから前記液体還元剤用タンクに液体還元剤を補給する時に放出するように、前記液体還元剤用タンクの内部と前記フィラーの内部とを接続する管部と、を備え、
   前記管部は、前記第１開口部の下端より上方で前記液体還元剤用タンクを貫通する、
   を備えるショベル。
2. 前記液体還元剤用タンクの上部に設けられ、前記管部を挿通するための第１貫通孔を有する第１蓋体を、さらに備え、
   前記第１蓋体は、前記第１貫通孔に有すると共に前記管部を接続するための接続部材を有し、前記液体還元剤用タンク内部の液体還元剤に関する情報を取得する検出装置の信号線を支持する、
   請求項１に記載のショベル。
3. 前記フィラーの上端に存在する第２開口部には、着脱可能な第２蓋体が設けられ、
   前記第２蓋体は、エアブリーザを含んでいる、
   請求項１又は２に記載のショベル。
4. 前記フィラーのうち、前記第１開口部と、前記フィラーの上端に存在する第２開口部との間に、第２フィルタをさらに備え、
   前記フィラーは、前記管部を挿通するための第２貫通孔を有し、
   前記第２貫通孔は、前記第２フィルタよりも下流側に設けられている、
   請求項１乃至３のいずれか一つに記載のショベル。
5. 前記第１フィルタは、布製のインレットフィルタである。
   請求項１乃至４のいずれか一つに記載のショベル。

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