JP5546707B1 - 還元剤タンクおよび作業車両 - Google Patents

Abstract

還元剤タンク内における熱交換器の経路長を長く確保しつつ、天蓋および熱交換器の取外しを可能にする、還元剤タンクを提供する。熱交換器（４０）を構成している第１管路（５０）と第２管路（６０）とは、それぞれ、垂下部（４１）の下端から底面（３６）に沿って容器本体（３３）の側面（３５ａ）へ向かって延びる延伸部（５４，６４）と、延伸部（５４，６４）の先端から側面（３５ａ）に沿って容器本体（３３）の上面（３４）へ向かって折り返し部（５９）まで延びる立上り部（５５，６５）とを有している。延伸部（５４，６４）の底面（３６）に沿う長さを示す寸法Ｌ１は、開口（３１）の最大内法長さを示す寸法ＬＤよりも大きい。立上り部（５５，６５）および折り返し部（５９）は、熱交換器（４０）の先端屈曲部（４５）を形成し、先端屈曲部（４５）の立上り長さは開口（３１）の中心を通る最小内法長さを示す寸法ＳＤよりも小さい。

Description

本発明は、還元剤タンクおよび作業車両に関する。

油圧ショベル、ブルドーザ、ホイールローダなどの作業車両には、排気処理装置が搭載されている。排気処理装置としては、たとえばディーゼル微粒子捕集フィルター装置（ＤＰＦ）、ディーゼル酸化触媒装置（ＤＯＣ）、および選択還元触媒装置（ＳＣＲ）などが存在する。特に選択還元触媒装置は、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。この排気処理に利用される還元剤は、還元剤タンクに貯留される。

タンク内で還元剤が凍結すると、還元剤を排気処理装置に供給することができなくなる。このため、還元剤タンク内での還元剤の凍結を防ぐため、還元剤タンク内に熱交換器を配置し、還元剤を加熱する技術が提案されている。たとえば特開２０１１−１３７４４１号公報（特許文献１）には、タンク本体内から液体還元剤を取り出すための吸込管を設け、タンク本体に熱交換用の媒体が循環する媒体パイプを吸込管の吸込口近傍で反転するように折り返して設け、凍結した還元剤を吸込口近傍で解凍するようにした、還元剤タンクが開示されている。

特開２０１１−１３７４４１号公報

熱交換器は、還元剤への熱伝達効率を向上させるために、還元剤タンク内における経路長を長くして、表面積を増大するのが望ましい。一方、メンテナンス性を考慮すると、熱交換器は、タンクの上部開口を塞ぐ天蓋に支持されることが好ましく、この場合、熱交換器をタンク内でむやみに屈曲させると、天蓋および熱交換器を取り外すことができなくなる可能性がある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、還元剤タンク内における熱交換器の経路長を長く確保しつつ、天蓋および熱交換器の取外しを可能にする、還元剤タンクを提供することである。

本発明の還元剤タンクは、容器本体と、熱交換器と、天蓋とを備えている。容器本体は、還元剤を貯留している。容器本体の上面に、開口が形成されている。熱交換器には、還元剤との間で熱交換を行う媒体が流れる。天蓋は、容器本体の開口を塞ぐとともに、熱交換器を支持している。熱交換器は、熱交換媒体を容器本体内に導く第１管路と、容器本体から熱交換媒体を流出させる第２管路と、折り返し部とを有している。第１管路と第２管路とは、折り返し部を介して、互いに連通している。第１管路と第２管路とは、それぞれ、天蓋から容器本体の底面へ向かって延びる垂下部と、垂下部の下端から底面に沿って容器本体の側面へ向かって延びる延伸部と、延伸部の先端から側面に沿って容器本体の上面へ向かって折り返し部まで延びる立上り部とを有している。延伸部の底面に沿う長さは、開口の最大内法長さよりも大きい。第１管路の立上り部、第２管路の立上り部、および折り返し部は、熱交換器の先端屈曲部を形成している。先端屈曲部の側面に沿う立上り長さは、開口の中心を通る最小内法長さよりも小さい。

なお、本明細書中では、還元剤および還元剤の前駆体を「還元剤」として総称するものとする。

本発明の還元剤タンクによれば、平面視して延伸部を開口からはみ出る位置にまで延伸させることにより、熱交換器の経路長が長くなり、熱交換器の表面積が増大する。熱交換器から還元剤への伝熱面積を増大できることにより、還元剤への熱伝達効率を向上することができる。先端屈曲部が開口を経由して移動可能となるため、天蓋および熱交換器を一体として容器本体から取り外すことができ、熱交換器を容器本体から容易に抜き取ることができる。

上記の還元剤タンクにおいて、先端屈曲部を延伸部の延びる方向から見た形状は、開口の平面形状に内包されている。このようにすれば、先端屈曲部が開口をより容易に通過可能となるため、熱交換器の容器本体からの抜き取りがより容易になる。

上記の還元剤タンクにおいて、先端屈曲部を延伸部の延びる方向から見た形状の外接円は、開口の平面形状に内包されている。このようにすれば、先端屈曲部が開口をさらに容易に通過可能となり、熱交換器の容器本体からの抜き取りがさらに容易になる。

上記の還元剤タンクにおいて、先端屈曲部と側面との距離は、開口の縁と側面との最短距離を二等分した長さよりも小さい。このようにすれば、熱交換器の延伸部が底面に沿って延びる長さがより大きくなり、熱交換器の経路長がより長くなる。したがって、還元剤への熱伝達効率をより向上することができる。

上記の還元剤タンクにおいて、開口は円形である。このようにすれば、容器本体と天蓋との間のシール性を向上でき、容器本体の上面と天蓋との間に隙間が発生することを抑制できるので、容器本体内に貯留されている還元剤の漏れをより確実に防止することができる。

上記の還元剤タンクにおいて、第１管路と第２管路とは、第１管路の外径と、第２管路の外径と、第１管路および第２管路間の距離との和を、開口の中心を通る最小内法長さよりも小さく保ったまま、天蓋から折り返し部まで延びている。このようにすれば、熱交換器の全体を、開口を経由して容器本体の内部から外部へ容易に移動することができる。

本発明の作業車両は、エンジンと、エンジンからの排気ガスを還元反応により処理する排気処理装置と、上記のいずれかの還元剤タンクと、還元剤タンクから吸い出した還元剤を排気処理装置に導かれる排気ガスに対して噴射する還元剤噴射装置とを備えている。これにより、還元剤タンク内における熱交換器の経路長を長く確保しつつ、天蓋および熱交換器の取外しを可能にする還元剤タンクを備えている作業車両を提供することができる。

以上説明したように本発明によれば、還元剤タンク内における熱交換器の経路長を長く確保することができ、かつ、天蓋および熱交換器を取り外すことができる。

本発明の一実施形態における作業車両の構成を示す概略斜視図である。 図１に示す作業車両において旋回フレーム上における還元剤タンクから排気処理ユニットまでの還元剤配管の経路を示す平面図である。 図１に示す作業車両における還元剤の経路、熱交換用の媒体の経路、およびエンジンからの排気ガスの排気経路を模式的に示す機能図である。 還元剤タンクの構成を概略的に示す斜視図である。 還元剤タンクの一部を破断して示す一部破断断面図である。 還元剤タンクの上面を下方から見た斜視図である。 還元剤タンクの内部の、熱交換器の先端付近を拡大して示す斜視図である。 熱交換器と、吸出管およびセンサユニットとの配置を示す斜視図である。 天蓋に支持された熱交換器を示す斜視図である。 図９に示す天蓋および熱交換器の平面図である。 図９に示す天蓋および熱交換器の側面図である。 図９に示す天蓋および熱交換器の正面図である。 容器本体内の熱交換器の配置の概略を示す模式図である。 先端屈曲部の投影と開口との関係の第１の例を示す模式図である。 先端屈曲部の投影と開口との関係の第２の例を示す模式図である。 先端屈曲部の投影と開口との関係の第３の例を示す模式図である。 容器本体から熱交換器を抜き出す第１の工程を示す斜視図である。 容器本体から熱交換器を抜き出す第２の工程を示す斜視図である。 容器本体から熱交換器を抜き出す第３の工程を示す斜視図である。 容器本体から熱交換器を抜き出す第４の工程を示す斜視図である。

以下、本実施の形態について図に基づいて説明する。
まず、本発明の思想を適用可能な作業車両の一例である油圧ショベルの構成について図１を用いて説明するが、本発明はホイールローダ、ブルドーザなどの排気処理ユニットを含むエンジンユニットを備えた作業車両に適用可能である。

図１は、本発明の一実施形態における作業車両としての、油圧ショベル１の構成を示す概略斜視図である。図１を参照して、油圧ショベル１は、下部走行体２と、上部旋回体３と、作業機４とを主に備えている。下部走行体２と上部旋回体３とにより、作業車両本体が構成されている。

下部走行体２は、左右一対の履帯２ａを有している。下部走行体２は、一対の履帯２ａが回転することにより自走可能に構成されている。上部旋回体３は、下部走行体２に対して旋回自在に設置されている。

上部旋回体３は、前方側Ｆ（車両前側）の左側Ｌに、オペレータが油圧ショベル１を操作するための空間を構成するキャブ５を有している。上部旋回体３は、後方側Ｂ（車両後側）に、エンジンを収納するエンジンルーム６、およびカウンタウェイト７を有している。なお、本実施の形態では、オペレータがキャブ５内に着座した状態で、オペレータの前方側（正面側）を上部旋回体３の前方側Ｆとし、これと反対側、つまりオペレータの後方側を上部旋回体３の後方側とし、着座状態でのオペレータの左側を上部旋回体３の左側Ｌとし、オペレータの右側を上部旋回体３の右側Ｒとする。以降は、上部旋回体３の前後左右と作業車両の前後左右は一致しているとする。またオペレータの上下方向を図中矢印Ｚで示している。

上部旋回体３は、旋回フレーム９を有している。旋回フレーム９は、作業車両本体に含まれている。旋回フレーム９は、下部走行体２の上方に配置されており、下部走行体２に対して旋回自在に設けられている。作業機４、キャブ５およびカウンタウェイト７は、旋回フレーム９に搭載されており、旋回フレーム９の上面に配置されている。なお、油圧ショベル１は、上部旋回体３を下部走行体２に対して相対的に旋回させるための、図示しない旋回装置を備えている。旋回装置は、下部走行体２に支持された旋回モータ、旋回フレーム９に支持されたギアなどから構成されている。

土砂の掘削などの作業を行う作業機４は、上下方向Ｚに作動可能に、上部旋回体３により軸支されている。作業機４は、上部旋回体３の前方側Ｆの略中央部に上下方向Ｚに作動可能に取り付けられたブーム４ａと、ブーム４ａの先端部に前後方向Ｆ，Ｂに作動可能に取り付けられたアーム４ｂと、アーム４ｂの先端部に前後方向Ｆ，Ｂに作動可能に取り付けられたバケット４ｃとを有している。ブーム４ａ、アーム４ｂおよびバケット４ｃはそれぞれ、油圧シリンダ４ｄによって、駆動されるように構成されている。

作業機４は、キャブ５に対して右側Ｒに設けられている。作業機４は、上部旋回体３の前方側Ｆの左側Ｌに配置されたキャブ５に対し、キャブ５の一方の側部側である右側Ｒに設けられている。なお、キャブ５と作業機４との配置は図１に示す例に限られるものではなく、たとえば上部旋回体３の前方右側に配置されたキャブ５の左側に作業機４が設けられていてもよい。

エンジンルーム６は、カウンタウェイト７の前方側Ｆに隣接するように、旋回フレーム９の上方に設けられている。旋回フレーム９は、エンジンルーム６の床部分を形成している。エンジンルーム６は、エンジンフード８によって上側から覆われている。エンジンフード８は、エンジンルーム６の天井部分を形成している。カウンタウェイト７は、エンジンルーム６の後方側Ｂに配置されており、エンジンルーム６の後方側Ｂの壁を形成している。エンジンフード８から上方へ、エンジンから排出された排気ガスを油圧ショベル１の車外に排出する排気筒１５が突き出ている。

カウンタウェイト７は、掘削作業などにおいて油圧ショベル１の車体バランスを保持するために、旋回フレーム９の後端部に設けられている。カウンタウェイト７は、旋回フレーム９上におけるエンジンルーム６の後方側Ｂに設けられている。カウンタウェイト７は、たとえば、鋼板を組み立てて形成した箱の中に屑鉄およびコンクリートなどを入れて固めることにより形成されている。カウンタウェイト７の後面は、油圧ショベル１の後方側Ｂの表面を構成しており、滑らかに湾曲した形状を有している。

次に、本実施の形態の作業車両における還元剤タンクから排気処理ユニットまでの還元剤配管の経路について図２を用いて説明する。図２は、図１に示す作業車両（油圧ショベル）１において旋回フレーム９上における還元剤タンクから排気処理ユニットまでの還元剤配管の経路を示す平面図である。図２を参照して、油圧ショベル１は、下部走行体２および作業機４を駆動するための動力源であるエンジン１０を備えている。エンジン１０は、旋回フレーム９上に搭載されている。エンジン１０は、旋回フレーム９のうち左右方向の中央側のセンタフレームの、後部に搭載されている。エンジン１０は、エンジンルーム６内に収容されている。

油圧ショベル１は、エンジンルーム６内に、エンジン１０から排出される排気ガスを処理して浄化するための排気処理ユニットを備えている。排気処理ユニットは、エンジン１０の上方に配置されており、排気処理装置１２，１４と、中継接続管１３と、排気筒１５と、還元剤の噴射ノズル２８を主に備えている。排気処理装置１２は、後述する排気管１１（図３）によりエンジン１０と接続されている。排気処理装置１４は、中継接続管１３により排気処理装置１２と接続されている。エンジン１０から排出される排気ガスは、排気処理装置１２，１４を順に通過して、排気筒１５から大気中に排出される。エンジン１０からの排気ガスの排出の流れに対して、排気処理装置１２はエンジン１０の下流側に配置されており、排気処理装置１４は排気処理装置１２の下流側に配置されている。

排気処理装置１２は、エンジン１０から排出される排気ガス中の粒子状物質を捕集して、排気ガス中の粒子状物質の濃度を低下させる。排気処理装置１２は、たとえばディーゼル微粒子捕集フィルター装置である。排気処理装置１４は、還元剤との反応によって排気ガス中に含まれている窒素酸化物を還元し、窒素酸化物を無害な窒素ガスに化学変化して、排気ガス中の窒素酸化物濃度を低下させる。排気処理装置１４は、たとえば選択触媒還元式の脱硝装置である。中継接続管１３には、中継接続管１３内に還元剤を噴射するための噴射ノズル２８が設けられている。中継接続管１３は、排気ガスに還元剤を噴射し混合するミキシング配管としての機能を有している。

油圧ショベル１はまた、排気処理ユニットへ還元剤を供給するための、還元剤供給部を備えている。還元剤供給部は、還元剤タンク２０、および還元剤ポンプ２２を備えている。還元剤タンク２０および還元剤ポンプ２２は、旋回フレーム９のうち、右側Ｒのサイドフレーム上に搭載されている。還元剤ポンプ２２は、エンジンルーム６に対して前方側Ｆに配置されている。還元剤タンク２０は、還元剤ポンプ２２よりも前方側Ｆに配置されている。還元剤タンク２０は、排気処理装置１４で使用される還元剤を貯留する。還元剤としては、たとえば尿素水が好適に用いられるが、これに限られるものではない。

還元剤タンク２０と還元剤ポンプ２２とは、送り配管２１および戻し配管２３によって、互いに連結されている。送り配管２１は、還元剤タンク２０から還元剤ポンプ２２へ還元剤を送出するための配管である。戻し配管２３は、還元剤ポンプ２２から還元剤タンク２０へ還元剤を戻すための配管である。還元剤ポンプ２２と噴射ノズル２８とは、圧送配管２５によって、互いに連結されている。圧送配管２５は、還元剤ポンプ２２から噴射ノズル２８に還元剤を移送するための配管である。

還元剤タンク２０から送り配管２１を経由して還元剤ポンプ２２へ移送されてきた還元剤は、還元剤ポンプ２２において二分岐する。排気処理に使用されない還元剤は、還元剤ポンプ２２から戻し配管２３を経由して、還元剤タンク２０へ戻される。排気処理に使用される還元剤は、還元剤ポンプ２２から圧送配管２５を経由して、噴射ノズル２８へ到達し、噴射ノズル２８から排気管１３内へ噴霧される。

エンジン１０からの排気ガスは、中継接続管１３を経由して排気処理装置１４へ流入する。中継接続管１３は、排気ガスの流れにおいて、排気処理装置１４の上流側に設けられている。還元剤タンク２０から吸い出された還元剤は、中継接続管１３に取り付けられた噴射ノズル２８を経由して、中継接続管１３内を流れる排気ガス中に噴射される。還元剤は、排気処理装置１４に対し排気ガスの流れの上流側に噴射される。排気ガス中に噴射される還元剤の量は、排気処理装置１４を通過する排気ガスの温度、および排気ガス中の窒素酸化物の濃度に基づいて、制御されている。

次に、本実施の形態の作業車両における熱交換用の媒体の経路と還元剤の経路とについて図３を用いて説明する。図３は、本実施の形態の作業車両における還元剤の経路、熱交換用の媒体の経路、およびエンジンからの排気ガスの排気経路を模式的に示す機能図である。図３に示すように、エンジン１０から排出された排気ガスは、排気管１１、排気処理装置１２、中継接続管１３、排気処理装置１４を順に経て排気筒１５から車外に排気される。排気処理装置１４に対して排気ガスの流れの上流側の中継接続管１３に、噴射ノズル２８が設けられている。

還元剤タンク２０は、還元剤９０を貯留するための容器本体３３を有している。容器本体３３の内部には、還元剤タンク２０から流出する還元剤９０が流れる吸出管７０が配置されている。吸出管７０は、送り配管２１に連結されている。還元剤タンク２０から吸い出された還元剤９０は、還元剤ポンプ２２によって移送され、送り配管２１および圧送配管２５を順に経由して、噴射ノズル２８へ到達する。排気処理に使用されない還元剤９０は、還元剤ポンプ２２から戻し配管２３を経由して、還元剤タンク２０へ戻される。

噴射ノズル２８は、還元剤タンク２０から吸い出した還元剤９０を排気処理装置１４に対し排気ガスの上流側に噴射する、還元剤噴射装置としての機能を有している。噴射ノズル２８により、排気管１３内を流れる排気ガス中に還元剤９０が供給される。排気処理装置１４において、排気ガス中に含有される窒素酸化物が還元剤９０と反応することにより、排気ガス中の窒素酸化物の濃度が減少する。還元剤９０が尿素水である場合、排気管１３内において尿素水は分解してアンモニアへと変化し、窒素酸化物とアンモニアとの反応によって窒素酸化物は無害な窒素および酸素に分解される。窒素酸化物の量が適正値に低下した排気ガスは、排気筒１５から排出される。

還元剤タンク２０の内部には、還元剤９０との間で熱交換する媒体（熱交換媒体）が流れる熱交換器４０が配置されている。熱交換媒体としては、エンジン１０の冷却水が用いられている。熱交換器４０は、熱交換媒体を還元剤タンク２０内に導く第１管路５０と、還元剤タンク２０から熱交換媒体を流出させる第２管路６０とを有している。第１管路５０は、冷却水配管１７に連結されている。第２管路６０は、冷却水配管１８に連結されている。冷却水配管１８には、ラジエータ１６と、冷却水ポンプ１９とが設けられている。

冷却水ポンプ１９の駆動によって、エンジン１０の冷却水は、エンジン１０、熱交換器４０、ラジエータ１６、および冷却水ポンプ１９を、循環して流れる。エンジン１０で加熱された冷却水は、熱交換器４０において還元剤９０と熱交換することにより、冷却される。他方、還元剤９０は、冷却水から熱を受けることにより、加熱される。ラジエータ１６は、冷却水と空気との熱交換を行い、冷却水を冷却するための熱交換器である。ラジエータ１６において冷却された冷却水がエンジン１０のウォータジャケットに流れることにより、エンジン１０は適切に冷却される。

以下、還元剤タンク２０の構成について詳細に説明する。図４は、本発明の一実施の形態における還元剤タンク２０の構成を概略的に示す斜視図である。還元剤タンク２０は、図４に示すように、中空の容器本体３３を有している。容器本体３３は、略矩形箱状の外形を有している。容器本体３３は、上面３４、側面３５ａ，３５ｃおよび図４には図示しない側面３５ｂ，３５ｄ、ならびに図４には図示しない底面３６により、構成されている。容器本体３３は、上面３４と底面３６との間で、還元剤を貯留する空間を構成している。容器本体３３は、ポリエチレンなどの耐食性に優れる樹脂材料により、一体に成形されている。

容器本体３３の上面３４には、還元剤を補充するための補充口３７と、図４には図示しない後述する開口３１（図６）とが形成されている。開口３１は、円板状の天蓋３０によって閉塞されている。開口３１の周囲には、ボルト３２を締結するための有底のボルト穴が複数形成されている。天蓋３０の外周部には、天蓋３０を厚み方向に貫通する複数の貫通孔が形成されている。天蓋３０は、締結部材としてのボルト３２により、容器本体３３に着脱可能に取り付けられている。上面３４と天蓋３０との間にはＯリングなどのシール部材が設けられており、これにより、天蓋３０を上面３４に固定した状態で開口３１は液密に封止されている。天蓋３０は、たとえば、剛性に優れる金属材料によって成形されている。

天蓋３０には、貫通部５１，６１が取り付けられている。貫通部５１，６１は、還元剤との間で熱交換する熱交換器の一部を構成している。貫通部５１には、容器本体３３内に流入する媒体が流れる。貫通部６１には、容器本体３３から流出する媒体が流れる。

天蓋３０には、還元剤が容器本体３３から流出する流出口７１と、容器本体３３へ戻される還元剤が流れる戻り口７９とが取り付けられている。図２，３に示す送り配管２１の端部は、流出口７１に連結されている。図２，３に示す戻し配管２３の端部は、戻り口７９に連結されている。

天蓋３０には、取付シート８１がボルトにより着脱可能に締結されている。取付シート８１は、容器本体３３内の還元剤の水位、還元剤の濃度、および還元剤の温度を計測するセンサの基部８６を支持している。基部８６から突出するように、ハーネス８７が設けられている。ハーネス８７の先端に、コネクタ８８が設けられている。計測された還元剤の水位、濃度および温度の値は、ハーネス８７およびコネクタ８８を経由して、図示しないコントローラへ出力される。

天蓋３０には、空気抜き穴９１と、ブリーザ９２とが取り付けられている。補充口３７から容器本体３３に還元剤が補充されるとき、容器本体３３内に存在していた空気は、空気抜き穴９１を経由して、容器本体３３の外へ流出する。ブリーザ９２は、容器本体３３内の空気圧を自動的に一定に保つために設けられている。気温の変化のために容器本体３３内の空気が膨張または収縮するとき、ブリーザ９２を経由して空気が排出または吸入され、これにより容器本体３３内の圧力が一定に保持される。

図５は、図４に示す還元剤タンクの一部を破断して示す一部破断断面図である。図５を参照して、容器本体３３は、側面３５ａに対向する側面３５ｂ、図４に示す側面３５ｃに対向する側面３５ｄ、および上面３４に対向する底面３６を有している。側面３５ａと側面３５ｂとは、略平行に設けられている。側面３５ｃと側面３５ｄとは、略平行に設けられている。上面３４と底面３６とは、略平行に設けられている。

図６は、還元剤タンク２０の上面３４を下方から見た斜視図である。図６を参照して、還元剤タンク２０の容器本体３３の上面３４には、上面３４を貫通する開口３１が形成されている。開口３１は、円形に形成されている。上述した天蓋３０は、開口３１を上方から覆い、開口３１を塞いでいる。開口３１の径は、開口３１を塞ぐ天蓋３０の径よりも、小さい。天蓋３０に固定された貫通部５１，６１は、容器本体３３の上面３４を貫通して、容器本体３３の上面３４から底面３６に向かう方向に延びている。貫通部５１，６１は、上面３４および底面３６に直交する方向に延びている。貫通部５１，６１は、円板状の天蓋３０に直交する方向に延びている。

図７は、還元剤タンク２０の内部の、熱交換器４０の先端付近を拡大して示す斜視図である。図８は、熱交換器４０と、吸出管７０およびセンサユニット８０との配置を示す斜視図である。図５〜８を適宜参照して、還元剤タンク２０のうち、容器本体３３の内部に配置されている構成について、説明する。

還元剤タンク２０の容器本体３３の内部には、還元剤との間で熱交換する媒体が流れる熱交換器４０が配置されている。熱交換器４０の構造の詳細については、後述する。

容器本体３３の内部には、容器本体３３に貯留された還元剤９０を吸い出す吸出管７０（図６）が配置されている。吸出管７０は、天蓋３０に取り付けられた流出口７１を有している。吸出管７０はまた、上方垂延部７２と、傾斜部７３と、下方垂延部７４とを有している。上方垂延部７２は、流出口７１と同一直線上に、天蓋３０から垂れ下がるように延びている。傾斜部７３は、上方垂延部７２の下端に接続されており、上方垂延部７２に対して傾斜して天蓋３０から離れる側に延びている。下方垂延部７４は、傾斜部７３の下端に接続されており、上方垂延部７２と平行に延びている。

上方垂延部７２および下方垂延部７４は、容器本体３３の側面３５ａ〜３５ｄに平行に延びており、容器本体３３の上面３４および底面３６に対して垂直に延びている。傾斜部７３は、容器本体３３の上面３４、側面３５ａ〜３５ｄおよび底面３６に対して傾斜する方向に延びている。

吸出管７０はまた、延伸部７５（図１２参照）と、ストレーナ（濾過器）７６とを有している。延伸部７５は、下方垂延部７４の下端に接続されており、容器本体３３の底面３６に沿って、側面３５ａに向かって延びている。ストレーナ７６は、吸出管７０の先端部分を形成している。容器本体３３内に貯留された還元剤が、ストレーナ７６を経由して吸出管７０内に流入する。ストレーナ７６は、容器本体３３内の不純物を濾し取り、不純物が吸出管７０内に流入するのを防止するために設けられている。図５に示されるように、容器本体３３内の還元剤の量が少なくなっても、吸出管７０から還元剤を吸い出せるように、ストレーナ７６は容器本体３３の底面３６近くに配置されている。

容器本体３３の底面３６上に、支持板７７が載せ置かれている。支持板７７から、容器本体３３の上面３４に向かって、板状支持部７８が突起している。板状支持部７８の先端付近において、ストレーナ７６は板状支持部７８にボルトを用いて固定されている。ストレーナ７６は、支持板７７および板状支持部７８を介して容器本体３３の底面３６に支持されている。これにより、吸出管７０の剛性が向上している。

容器本体３３の内部には、センサユニット８０が配置されている。センサユニット８０は、ハーネス８２と、水位計８３と、濃度および温度計８５とを有している。ハーネス８２および水位計８３は、ホルダ８４によって、天蓋３０の下面に取り付けられている。ハーネス８２および水位計８３は、天蓋３０から垂れ下がるように、容器本体３３の底面３６に向かって延びている。ハーネス８２および水位計８３の下端に、濃度および温度計８５が取り付けられている。

水位計８３は、その内部にフロートを有している。フロートは、還元剤の液面に位置している。当該フロートの高さ位置情報に基づいて、容器本体３３の内部の還元剤の水位が検出される。濃度および温度計８５は、還元剤の濃度および温度を計測する。計測された還元剤の水位、濃度および温度の値に係る信号は、ハーネス８２を経由して図４，５に示す基部８６に伝達され、さらにハーネス８７およびコネクタ８８を経由して、図示しないコントローラへ出力される。

センサユニット８０は、クランプ部１２０を介して、伝熱プレート１１０に支持されている。これにより、センサユニット８０の剛性が向上している。伝熱プレート１１０の詳細は後述する。

図９は、天蓋３０に支持された熱交換器４０を示す斜視図である。図１０は、図９に示す天蓋３０および熱交換器４０の平面図である。図１１は、図９に示す天蓋３０および熱交換器４０の側面図である。図１２は、図９に示す天蓋３０および熱交換器４０の正面図である。図９〜１２および図５〜８を適宜参照して、還元剤との間で熱交換を行う熱交換器４０の構造について説明する。

熱交換器４０は、垂下部４１と、並行部４４と、先端屈曲部４５とを有している。垂下部４１は、熱交換器４０のうち、容器本体３３の上面３３から底面３６へ向かって延びる部分である。並行部４４は、熱交換器４０のうち、垂下部４１の下端に接合されており、容器本体３３の底面３６に沿って水平に延びる部分である。先端屈曲部４５は、並行部４４の先端に接合されている。先端屈曲部４５は、並行部４４に対して屈曲しており、容器本体３３の側面３５ａに沿って上方に延びている。先端屈曲部４５は、熱交換器４０の先端部分を形成している。

垂下部４１、並行部４４および先端屈曲部４５は、略Ｕ字形状の管材を曲げ加工することにより、一体に形成されている。または、垂下部４１、並行部４４および先端屈曲部４５の各々を構成する管材をたとえば溶接により継ぎ合わせることによって、熱交換器４０を形成しても構わない。

熱交換器４０を別の観点から見ると、熱交換器４０は、熱交換媒体を容器本体３３内に導く第１管路５０（図９）と、容器本体３３から熱交換媒体を流出させる第２管路６０と、折り返し部５９とを有している。第１管路５０と第２管路６０とは、折り返し部５９を介して、互いに連通している。

第１管路５０は、貫通部５１と、傾斜部５２と、下方垂延部５３と、延伸部５４と、立上り部５５とを有している。貫通部５１は、容器本体３３の上面３４を貫通して、容器本体３３の内部の空間内に延びている。傾斜部５２は、貫通部５１の下端に接続されている。傾斜部５２は、貫通部５１に対して傾斜して底面３６側に延びる、第１の傾斜部として設けられている。下方垂延部５３は、傾斜部５２の下端に接続されており、貫通部５１と平行に延びている。

貫通部５１および下方垂延部５３は、容器本体３３の側面３５ａ〜３５ｄに平行に延びており、容器本体３３の上面３４および底面３６に対して垂直に延びている。傾斜部５２は、容器本体３３の上面３４、側面３５ａ〜３５ｄおよび底面３６に対して傾斜する方向に延びている。

延伸部５４は、下方垂延部５３の下端に接合されており、容器本体３３の底面３６に沿って、容器本体３３の側面３５ａに向かって延びている。立上り部５５は、延伸部５４の先端に接合されており、容器本体３３の側面３５ａに沿って、容器本体３３の上面３４に向かって延びている。

容器本体３３の上面３４から底面３６へ向かって延びる垂下部４１は、第１管路５０のうち、貫通部５１、傾斜部５２および下方垂延部５３を含んで構成されている。第１管路５０に含まれる垂下部４１に２箇所の屈曲が形成され、この屈曲によって傾斜部５２が形成されている。並行部４４は、第１管路５０のうち、延伸部５４を含んで構成されている。先端屈曲部４５は、第１管路５０のうち、立上り部５５を含んで構成されている。

第２管路６０は、貫通部６１と、傾斜部６２と、下方垂延部６３と、延伸部６４と、立上り部６５とを有している。貫通部６１は、容器本体３３の上面３４を貫通して、容器本体３３の内部の空間内に延びている。傾斜部６２は、貫通部６１の下端に接続されている。傾斜部６２は、貫通部６１に対して傾斜して底面３６側に延びる、第２の傾斜部として設けられている。下方垂延部６３は、傾斜部６２の下端に接続されており、貫通部６１と平行に延びている。

貫通部６１および下方垂延部６３は、容器本体３３の側面３５ａ〜３５ｄに平行に延びており、容器本体３３の上面３４および底面３６に対して垂直に延びている。傾斜部６２は、容器本体３３の上面３４、側面３５ａ〜３５ｄおよび底面３６に対して傾斜する方向に延びている。

延伸部６４は、下方垂延部６３の下端に接合されており、容器本体３３の底面３６に沿って、容器本体３３の側面３５ａに向かって延びている。立上り部６５は、延伸部６４の先端に接合されており、容器本体３３の側面３５ａに沿って、容器本体３３の上面３４に向かって延びている。

容器本体３３の上面３４から底面３６へ向かって延びる垂下部４１は、第２管路６０のうち、貫通部６１、傾斜部６２および下方垂延部６３を含んで構成されている。第２管路６０に含まれる垂下部４１に２箇所の屈曲が形成され、この屈曲によって傾斜部６２が形成されている。並行部４４は、第２管路６０のうち、延伸部６４を含んで構成されている。先端屈曲部４５は、第２管路６０のうち、立上り部６５を含んで構成されている。

貫通部５１，６１および下方垂延部５３，６３は、各々、互いに平行に配置されている。延伸部５４，６４は、互いに平行に配置されている。延伸部５４，６４は、下方垂延部５３，６３に対して直交する方向に延びている。

先端屈曲部４５は、第１管路５０の立上り部５５、第２管路６０の立上り部６５、および第１管路５０と第２管路６０とを連通する折り返し部５９によって、形成されている。先端屈曲部４５のうち容器本体３３の上面３４に最も近い点における熱交換器４０の延びる方向に直交し、当該最も近い点を含む断面が、折り返し部５９を形成している。先端屈曲部４５のうち容器本体３３の上面３４に最も近い点を含み、容器本体３３の側面３５ｃ，３５ｄに平行な熱交換器４０の断面が、折り返し部５９を形成している。先端屈曲部４５は、逆Ｕ字形状に形成されている。

垂下部４１において、第１管路５０および第２管路６０間の距離は、略一定とされている。並行部４４において、第１管路５０および第２管路６０間の距離は、略一定とされている。先端屈曲部４５において、第１管路５０および第２管路６０間の距離は、折り返し部５９に近づくに従って、小さくなっている。ここで、第１管路５０および第２管路６０間の距離とは、第１管路５０または第２管路６０の延びる方向に直交する方向における、第１管路５０と第２管路６０との最短距離を示している。

図８に示されるように、第１管路５０に含まれている傾斜部５２と、第２管路６０に含まれている傾斜部６２とは、それぞれ、貫通部５１，６１から離れるに従ってセンサユニット８０に近づくように、貫通部５１，６１に対して傾斜している。センサユニット８０は、第１管路５０の下方垂延部５３と、第２管路６０の下方垂延部６３との間の位置に配置されている。センサユニット８０およびセンサユニット８０の周辺の還元剤に対して、より効率よい熱伝達が行われるように、熱交換器４０は、センサユニット８０に接近して配置されている。

還元剤が流れる吸出管７０の傾斜部７３（図６）は、上方垂延部７２から離れるに従って第１管路５０に近づくように、上方垂延部７２に対して傾斜している。吸出管７０の下方垂延部７４は、第１管路５０の下方垂延部５３と平行に配置されており、第１管路５０の下方垂延部５３に沿って延びている。第１管路５０の下方垂延部５３と吸出管７０の下方垂延部７４間との間隔は、最小化されている。たとえば下方垂延部５３，７４間の距離を、第１管路５０を形成する配管の外径以下としてもよい。吸出管７０および吸出管７０の周辺の還元剤に対して、より効率よい熱伝達が行われるように、熱交換器４０は、吸出管７０に接近して配置されている。

吸出管７０の先端のストレーナ７６は、熱交換器４０の垂下部４１および先端屈曲部４５によって側方の二方向を覆われ、並行部４４によって下方を覆われるように、配置されている。ストレーナ７６の周辺に熱交換器４０を配置することで、ストレーナ７６の近傍の還元剤への熱伝達が優先的に行われ、還元剤が凍結した場合にストレーナ７６の近傍の還元剤を優先して解凍できる構成とされている。

熱交換器４０の垂下部４１は、開口３１を閉塞する天蓋３０に取り付けられており、天蓋３０から吊り下げられている。天蓋３０の厚み方向に見た場合に、垂下部４１は、開口３１を形成する円の内側に配置されている。傾斜部５２，６２は、貫通部５１，６１の延びる方向に沿う開口３１の投影に相当する領域内で、貫通部５１，６１に対して傾斜している。これにより、天蓋３０を容器本体３３の上面３４から取り外して、天蓋３０を上面３４に直交する方向（図１０に示す紙面垂直方向）に持ち上げることにより、開口３１を経由して垂下部４１を容器本体３３の外部へ取り出すことが可能とされている。

図１０および後述する図１３，１７〜２０に示す寸法ＬＤは、容器本体３３の上面３４に形成されている開口３１の、開口３１の中心ＣＯを通る最大内法長さを示している。詳細には、寸法ＬＤは、開口３１の内側のさし渡し長さのうち、開口３１をその外部から上面３４の延びる方向に沿って見る場合における、３６０°の全ての角度から見て最大となる長さを示している。寸法ＬＤは、開口３１の内法長さのうち、中心ＣＯを通るものの中で、最大となる長さを示している。開口３１が円形である場合、寸法ＬＤは、当該円形の直径を示している。

図１０，１１に示す寸法Ｗは、先端屈曲部４５の幅寸法を示している。詳細には、寸法Ｗは、図１０に示す先端屈曲部４５の平面形状の、延伸部５４から延伸部６４にまで亘って延びる外形寸法を示している。寸法Ｗは、立上り部５５の外径と、立上り部６５の外径と、図１１中の左右方向に沿う立上り部５５，６５間の距離との和のうち、最大の値を示している。寸法Ｗは、熱交換器４０が容器本体３３の内部に配置された状態で、側面３５ａに沿い、かつ上面３４および底面３６に平行な方向における、先端屈曲部４５の外形寸法を示している。

図１１に示すように、第１管路５０と第２管路６０とは、第１管路５０の外径と、第２管路６０の外径と、第１管路５０および第２管路６０間の距離との和を、円形の開口３１の直径を示す寸法ＬＤよりも小さく保ったまま、天蓋３０から折り返し部５９まで延びている。先端屈曲部４５の幅寸法を示す寸法Ｗは、円形の開口３１の直径を示す寸法ＬＤよりも、小さくなっている。

図１１，１２に示す寸法Ｈは、先端屈曲部４５の立上り高さ、すなわち、先端屈曲部４５を側方視した図１１，１２中の上下方向における先端屈曲部４５の外形寸法を示している。寸法Ｈは、熱交換器４０が容器本体３３の内部に配置された状態で、側面３５ａに沿い、かつ上面３４および底面３６に直交する方向における、先端屈曲部４５の外形寸法を示している。

図１２に示す寸法Ｌ１は、並行部４４の長さ、または延伸部５４，６４の長さを示している。寸法Ｌ１は、第１管路５０および第２管路６０の下方垂延部５３，６３の外径と、立上り部６５の外径と、図１２中の左右方向に沿う下方垂延部５３，６３と立上り部６５間との距離との和のうち、最大の値を示している。寸法Ｌ１は、熱交換器４０が容器本体３３の内部に配置された状態で、底面３６に沿い、かつ側面３５ｃ，３５ｄ（図４，５参照）に平行な方向における、延伸部５４，６４の外形寸法を示している。

図１２に示す寸法Ｌ２は、第１管路５０および第２管路６０の貫通部５１，６１の外径と、立上り部６５の外径と、貫通部５１，６１と立上り部６５との間の図１２中の左右方向に沿う距離との和のうち、最大の値を示している。

図９に示すように、第１管路５０と第２管路６０との両方に亘って、伝熱プレート１１０が設けられている。伝熱プレート１１０は、平板形状の第１の平板部１１１と、平板形状の第２の平板部１１２とを有している。伝熱プレート１１０は、第１の平板部１１１と第２の平板部１１２とを繋ぐ屈曲部１１３を有している。伝熱プレート１１０は、一枚の平板が屈曲加工されて形成されている。

伝熱プレート１１０は、貫通部５１，６１の延びる方向における、第１管路５０の傾斜部５２と第２管路６０の傾斜部６２との間に設けられている。第１の平板部１１１は、傾斜部５２よりも容器本体３３の上面３４から離れる側の、下方垂延部５３に、たとえば溶接により固定されている。第２の平板部１１２は、傾斜部６２よりも容器本体３３の上面３４に近い側の、貫通部６１に、たとえば溶接により固定されている。伝熱プレート１１０は、第１管路５０および第２管路６０の両方に固定されている。

第１の平板部１１１の下端部には、クランプ部１２０（図８）が取り付けられている。クランプ部１２０は、センサユニット８０のうち、ハーネス８２および水位計８３の周囲を囲い、センサユニット８０を支持している。熱交換器４０、伝熱プレート１１０およびセンサユニット８０によって、立体的な支持構造が形成されており、これにより、熱交換器４０およびセンサユニット８０の剛性が向上している。

図１３は、容器本体３３内の熱交換器４０の配置の概略を示す模式図である。図１３には、側面３５ｂ，３５ｄに沿う容器本体３３の断面と、容器本体３３の内部に配置されている熱交換器４０とを、線図化して示している。図１３にはまた、開口３１の最大内法長さを示す寸法ＬＤ、先端屈曲部４５の側面３５ａに沿う立上り高さを示す寸法Ｈ、延伸部５４，６４の底面３６に沿う長さを示す寸法Ｌ１、および、垂下部４１から先端屈曲部４５までの底面３６に沿う最大距離を示す寸法Ｌ２が図示されている。

図１３には、開口３１の全周における縁のうち、側面３５ａとの距離を最小にする部分が、縁３９として示されている。図１３に示す中点Ｍは、容器本体３３の上面３４に沿う、開口３１の縁３９と容器本体３３の側面３５ａとを結ぶ線分の中点を示している。図１３中に一点鎖線ＢＬは、開口３１の縁３９と容器本体３３の側面３５ａとの距離を二等分する中点Ｍを通り、上面３４に直交する方向に延びる垂直二等分線である。

図１３を参照して、延伸部５４，６４により構成されている並行部４４の、底面３６に沿う長さを示す寸法Ｌ１は、開口３１の最大内法長さを示す寸法ＬＤよりも、大きくなっている。先端屈曲部４５の側面３５ａに沿う立上り長さを示す寸法Ｈは、開口３１の最大内法長さを示す寸法ＬＤよりも、小さくなっている。

延伸部５４，６４により構成されている並行部４４は、垂下部４１から、容器本体３３の側面３５ａへ向かって延びている。熱交換器４０は、先端屈曲部４５において、側面３５ａに最接近している。先端屈曲部４５は、二等分線ＢＬよりも、側面３５ａに近く配置されている。先端屈曲部４５と側面３５ａとの距離は、開口３１の縁３９と側面３５ａとの最短距離を二等分した長さよりも、小さくなっている。

熱交換器４０のうち、貫通部５１，６１は、開口３１を貫通して配置されている。貫通部５１，６１は、開口３１の中心に対して側面３５ａから離れる側の位置に、配置されている。貫通部５１，６１は、開口３１の中心に対して、垂下部４１から延伸部５４，６４が延びる向きと反対側の位置に、配置されている。

図１４は、先端屈曲部４５の投影４５ｐと開口３１との関係の第１の例を示す模式図である。図１４には、先端屈曲部４５を側面３５ａに投影した像を示す投影４５ｐと、容器本体３３の上面３４に形成された開口３１を平面視した形状との、寸法関係が図示されている。投影４５ｐは、図１１に示す延伸部５４，６４の延びる方向から見た場合の、先端屈曲部４５の形状に相当している。図１４中に破線で示す外接円ＣＣは、先端屈曲部４５の投影４５ｐの外接円を示している。

図１４に示すように、先端屈曲部４５を延伸部５４，６４の延びる方向から見た形状は、開口３１の平面形状に内包されている。先端屈曲部４５を延伸部５４，６４の延びる方向から見た形状の外接円ＣＣは、開口３１の平面形状に内包されている。開口３１の中心ＣＯを通る最大内法長さを示す寸法ＬＤは、円形の開口３１の直径を示している。また、開口３１が円形である場合、円形の開口３１の直径は、開口３１の中心ＣＯを通る最小の内法長さ（寸法ＳＤ）とも表現できる。先端屈曲部４５の立上り長さを示す寸法Ｈおよび先端屈曲部４５の幅を示す寸法Ｗは、いずれも、寸法ＳＤよりも小さい。

図１５は、先端屈曲部４５の投影と開口との関係の第２の例を示す模式図である。容器本体３３の上面３４を貫通して形成されている開口３１は、円形に限られるものではなく、多角形状などの他の任意の形状であってもよい。図１５には、開口３１の平面形状が正方形である例を示している。図１５に示す第２の例においても、先端屈曲部４５を延伸部５４，６４の延びる方向から見た形状を示す投影４５ｐは、開口３１の平面形状に内包されている。先端屈曲部４５を延伸部５４，６４の延びる方向から見た形状の外接円ＣＣは、開口３１の平面形状に内包されている。

開口３１が正方形である場合、開口３１の最大内法長さを示す寸法ＬＤは、当該正方形の対角線の長さを示している。図１５に示す寸法ＳＤは、正方形の開口３１の、互いに対向する二辺間の距離を示している。寸法ＳＤは、正方形の開口３１の一辺の長さに対応している。寸法ＳＤは、正方形の開口３１の中心ＣＯを通る最小の内法長さである。寸法ＳＤは、寸法ＬＤよりも小さい。先端屈曲部４５の立上り長さを示す寸法Ｈおよび先端屈曲部４５の幅を示す寸法Ｗ（図１４参照）は、いずれも、図１５に示す寸法ＳＤよりも小さい。

図１６は、先端屈曲部４５の投影４５ｐと開口３１との関係の第３の例を示す模式図である。図１６には、開口３１の平面形状が正六角形である例を示している。図１６に示す第３の例においても、先端屈曲部４５を延伸部５４，６４の延びる方向から見た形状を示す投影４５ｐは、開口３１の平面形状に内包されている。先端屈曲部４５を延伸部５４，６４の延びる方向から見た形状の外接円ＣＣは、開口３１の平面形状に内包されている。

開口３１が正六角形である場合、開口３１の最大内法長さを示す寸法ＬＤは、当該正六角形の対角線のうち、長さが最大の対角線の長さを示している。図１６に示す寸法ＳＤは、正六角形の開口３１の、互いに対向する二辺間の距離を示している。寸法ＳＤは、正六角形の開口３１の中心ＣＯを通る最小の内法長さである。寸法ＳＤは、寸法ＬＤよりも小さい。先端屈曲部４５の立上り長さを示す寸法Ｈおよび先端屈曲部４５の幅を示す寸法Ｗ（図１４参照）は、いずれも、図１６に示す寸法ＳＤよりも小さい。

図１７〜２０は、容器本体３３から熱交換器４０を抜き出す各工程を示す斜視図である。天蓋３０に取り付けられた熱交換器４０は、天蓋３０と一体に、容器本体３３から取り外し可能に形成されている。

具体的には、熱交換器４０の垂下部４１は、貫通部５１，６１の延びる方向に沿う開口３１の投影に相当する領域に収まるように、形成されている。そのため、天蓋３０を容器本体３３に固定しているボルト３２を全て外し、天蓋３０をそのまま上方へ持ち上げると、図１７に示すように、熱交換器４０の垂下部４１は、開口３１を経由して容器本体３３の外部へ移動可能である。

図１８に示すように、第２管路６０の傾斜部６２が開口３１の外部へ抜き出されるまで天蓋３０および熱交換器４０を上面３４から離れる方向に持ち上げた後に、天蓋３０および熱交換器４０を傾斜させる。図１２，１３に示す逆Ｌ字形状の熱交換器４０を、反時計回り方向に回転させるように、天蓋３０および熱交換器４０を、容器本体３３の上面３４に対して傾斜させる。

そのまま熱交換器４０の傾斜を続けると、熱交換器４０の下方垂延部５３，６３と容器本体３３の上面３４とのなす角度が小さくなってゆく。図１９に示すように、容器本体３３の外部に露出した下方垂延部５３，６３が容器本体３３の上面３４と接触しない程度に、下方垂延部５３，６３を可能な限り上面３４へ接近させる。これにより、熱交換器４０の先端屈曲部４５が開口３１に対向する位置に移動する。

その後、図２０に示されるように、延伸部５４，６４の延びる方向に沿って、垂下部４１が容器本体３３の上面３４から離れる方向に、天蓋３０および熱交換器４０を移動させる。先端屈曲部４５は、その立上り長さが開口３１の最大内法長さよりも小さく、その投影４５ｐ（図１４）が開口３１の平面形状に内包される形状を有している。そのため、延伸部５４，６４の延びる方向に沿って熱交換器４０を持ち上げるように移動させると、先端屈曲部４５を、開口３１を経由して容器本体３３の外部へ移動させることができる。このようにして、天蓋３０および熱交換器４０は、一体として容器本体３３から取り外される。

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態の還元剤タンク２０によれば、図５，９に示すように、熱交換器４０を構成している第１管路５０と第２管路６０とは、それぞれ、天蓋３０から容器本体３３の底面３６へ向かって延びる垂下部４１に含まれている貫通部５１，６１、傾斜部５２，６２および下方垂延部５３，６３とを有している。さらに、第１管路５０と第２管路６０とは、それぞれ、垂下部４１の下端から底面３６に沿って容器本体３３の側面３５ａへ向かって延びる延伸部５４，６４と、延伸部５４，６４の先端から側面３５ａに沿って容器本体３３の上面３４へ向かって折り返し部５９まで延びる立上り部５５，６５とを有している。延伸部５４，６４の底面３６に沿う長さを示す寸法Ｌ１は、開口３１の最大内法長さを示す寸法ＬＤよりも、大きくなっている。

熱交換器４０の内部には、エンジン１０で加熱された冷却水が循環して流れる。熱交換器４０の内部を流れる冷却水は、容器本体３３内に貯留された還元剤よりも、温度が高い。そのため、熱交換器４０から還元剤への放熱が行われる。容器本体３３の上面３４の厚み方向に見て、熱交換器４０の延伸部５４，６４を開口３１からはみ出る位置にまで延びるようにすれば、延伸部５４，６４の長さがより増大することにより、熱交換器４０の還元剤タンク２０内における経路長を長く確保でき、熱交換器４０の表面積が増大する。熱交換器４０から還元剤への伝熱面積を増大できることにより、熱交換器４０内を流れる冷却水から還元剤への熱伝達効率を向上させることができる。

また図９，１１に示すように、第１管路５０の立上り部５５、第２管路６０の立上り部６５、および折り返し部５９は、熱交換器４０の先端屈曲部４５を形成している。図１３に示すように、先端屈曲部４５の容器本体３３の側面３５ａに沿う立上り長さを示す寸法Ｈは、開口３１の中心を通る最小内法長さを示す寸法ＳＤよりも、小さくなっている。

このようにすれば、熱交換器４０を、開口３１を経由して容器本体３３の内部から外部へ移動することが可能となる。したがって、天蓋３０および熱交換器４０を、一体として容器本体３３から取り外すことが可能となり、メンテナンス時などに熱交換器４０を容器本体３３から抜き取ることが容易になる。

また図１４〜１６に示すように、先端屈曲部４５を延伸部５４，６４の延びる方向から見た形状は、開口３１の平面形状に内包されている。このようにすれば、先端屈曲部４５が開口３１をより容易に通過可能となるため、熱交換器４０の容器本体３３からの抜き取りがより容易になる。先端屈曲部４５を延伸部５４，６４の延びる方向から見た形状の外接円ＣＣが開口３１の平面形状に内包されるようにすれば、先端屈曲部４５が開口３１をさらに容易に通過可能となり、熱交換器４０の容器本体３３からの抜き取りがさらに容易になるため望ましい。

また図１３に示すように、先端屈曲部４５と容器本体３３の側面３５ａとの距離は、開口３１の縁３９と側面３５ａとの最短距離を二等分した長さよりも小さい。このようにすれば、熱交換器４０の延伸部５４，６４が底面３６に沿って延びる長さをより大きくすることができるので、熱交換器４０の還元剤タンク２０内における経路長が長くなり、熱交換器４０から還元剤への伝熱面積を増大できる。したがって、熱交換器４０内を流れる冷却水から還元剤への熱伝達効率をより向上することができる。

また図６，１４に示すように、開口３１は円形である。このようにすれば、容器本体３３の上面３４と、開口３１を覆う天蓋３０との間のシール性を向上でき、上面３４と天蓋３０との間の隙間の発生を抑制できるので、容器本体３３内に貯留されている還元剤の漏れをより確実に防止することができる。

また図１１に示すように、第１管路５０と第２管路６０とは、第１管路５０の外径と、第２管路６０の外径と、第１管路５０および第２管路６０間の距離との和を、開口３１の中心を通る最小内法長さを示す寸法ＳＤよりも小さく保ったまま、天蓋３０から第１管路５０と第２管路６０とを連通している折り返し部５９まで、延びている。このようにすれば、天蓋３０から折り返し部５９にまで至る熱交換器４０の全体を、開口３１を経由して容器本体３３の内部から外部へ移動することができるので、熱交換器４０を容器本体３３から抜き取ることがより容易になる。

図９，１１に示すように、還元剤タンク２０は、容器本体３３に貯留された還元剤を吸い出す吸出管７０を備えている。吸出管７０は、第１管路５０に沿って延びる部分を有している。このようにすれば、吸出管７０内を流れる還元剤を効率的に加熱できるので、吸出管７０内における還元剤の凍結をより確実に抑制することができる。傾斜部５２を傾斜部６２よりも容器本体３３の上面３４の近くに配置することにより、吸出管７０を第１管路５０に長く沿わせることができるので、吸出管７０の解凍および吸出管７０の凍結防止に有利な還元剤タンク２０を実現することができる。

図５，８に示すように、還元剤タンク２０は、容器本体３３の上面３４から底面３６へ向かって延びるセンサユニット８０を備えている。傾斜部５２，６２は、貫通部５１，６１から離れるに従って、センサユニット８０に近づいている。熱交換器４０とセンサユニット８０とは、いずれも天蓋３０に取り付けられ、天蓋３０の位置において間隔を空けて配置されている。容器本体３３の内部において熱交換器４０を屈曲させ、傾斜部５２，６２をセンサユニット８０に近づけるように配置すれば、傾斜部５２，６２よりも下方の下方垂延部５３，６３はセンサユニット８０に沿って延びるように配置されることになる。これにより、センサユニット８０およびセンサユニット８０の周辺の還元剤に効率的に熱を伝達することができ、還元剤の凍結がセンサユニット８０の検出精度を悪化させる不具合を回避できる。したがって、センサユニット８０による還元剤の状態の検出精度を向上することができる。

図２，３を参照して、本実施の形態の作業車両としての油圧ショベル１は、エンジン１０と、エンジン１０からの排気ガスを還元反応により処理する排気処理装置１４と、上記の還元剤タンク２０と、還元剤タンク２０から吸い出した還元剤を排気処理装置１４に導かれる排気ガスに対して噴射する噴射ノズル２８とを備えている。これにより、還元剤タンク２０内における熱交換器４０の経路長を長く確保しつつ、天蓋３０および熱交換器４０の取外しを可能にする還元剤タンク２０を備えている油圧ショベル１を提供することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 油圧ショベル、４ 作業機、６ エンジンルーム、１０ エンジン、１１ 排気管、１２，１４ 排気処理装置、１３ 中継接続管、１５ 排気筒、２０ 還元剤タンク、２１ 送り配管、２２ 還元剤ポンプ、２３ 戻し配管、２５ 圧送配管、２８ 噴射ノズル、３０ 天蓋、３１ 開口、３２ ボルト、３３ 容器本体、３４ 上面、３５ａ〜３５ｄ 側面、３６ 底面、３９ 縁、４０ 熱交換器、４１ 垂下部、４４ 並行部、４５ 先端屈曲部、４５ｐ 投影、５０ 第１管路、５１，６１ 貫通部、５２，６２，７３ 傾斜部、５３，６３，７４ 下方垂延部、５４，６４，７５ 延伸部、５５，６５ 立上り部、５９ 折り返し部、６０ 第２管路、７０ 吸出管、７１ 流出口、７２ 上方垂延部、７６ ストレーナ、７９ 戻り口、８０ センサユニット、８２，８７ ハーネス、８３ 水位計、８５ 濃度および温度計、９０ 還元剤、ＬＤ，ＳＤ，Ｈ，Ｌ１ 寸法、ＣＣ 外接円。

Claims (7)

1. 上面に開口が形成されており、還元剤を貯留する容器本体と、
   前記還元剤との間で熱交換を行う熱交換器と、
   前記開口を塞ぐとともに前記熱交換器を支持する天蓋とを備え、
   前記熱交換器は、熱交換媒体を前記容器本体内に導く第１管路と、前記容器本体から熱交換媒体を流出させる第２管路と、折り返し部とを有し、前記第１管路と前記第２管路とは前記折り返し部を介して互いに連通しており、
   前記第１管路と前記第２管路とは、それぞれ、前記天蓋から前記容器本体の底面へ向かって延びる垂下部と、前記垂下部の下端から前記底面に沿って前記容器本体の側面へ向かって延びる延伸部と、前記延伸部の先端から前記側面に沿って前記容器本体の前記上面へ向かって前記折り返し部まで延びる立上り部とを有し、
   前記延伸部の前記底面に沿う長さは、前記開口の最大内法長さよりも大きく、
   前記第１管路の前記立上り部、前記第２管路の前記立上り部、および前記折り返し部は、前記熱交換器の先端屈曲部を形成し、
   前記先端屈曲部の前記側面に沿う立上り長さは、前記開口の中心を通る最小内法長さよりも小さい、還元剤タンク。
2. 前記先端屈曲部を前記延伸部の延びる方向から見た形状は、前記開口の平面形状に内包される、請求項１に記載の還元剤タンク。
3. 前記先端屈曲部を前記延伸部の延びる方向から見た形状の外接円は、前記開口の平面形状に内包される、請求項２に記載の還元剤タンク。
4. 前記先端屈曲部と前記側面との距離は、前記開口の縁と前記側面との最短距離を二等分した長さよりも小さい、請求項１〜３のいずれか１項に記載の還元剤タンク。
5. 前記開口は円形である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の還元剤タンク。
6. 前記第１管路と前記第２管路とは、前記第１管路の外径と、前記第２管路の外径と、前記第１管路および前記第２管路間の距離との和を、前記開口の中心を通る最小内法長さよりも小さく保ったまま、前記天蓋から前記折り返し部まで延びている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の還元剤タンク。
7. エンジンと、
   前記エンジンからの排気ガスを還元反応により処理する排気処理装置と、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の還元剤タンクと、
   前記還元剤タンクから吸い出した前記還元剤を前記排気処理装置に導かれる前記排気ガスに対して噴射する還元剤噴射装置とを備える、作業車両。

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