JP6539619B2 - 建設機械の排気ガス浄化システム - Google Patents

Description

本発明は建設機械の排気ガス浄化システムに係わり、特にエンジンの排気ガス中に尿素水等の液体還元剤を噴射し、排気ガス中のＮＯｘを浄化する排気ガス浄化システムに関する。

油圧ショベル等の建設機械は、油圧ポンプの原動機としてディーゼルエンジンが搭載されているため、大型のトラックやバスと同様に、エンジン排気ガス中の窒素酸化物（以下ＮＯｘという）を浄化するための排気ガス浄化システムが備えられている。このような排気ガス浄化システムとして、エンジンの排気管に還元触媒を内蔵した排気ガス後処理装置を設置し、還元触媒の上流側に尿素水噴射装置を設け、この尿素水噴射装置から尿素水を噴射して排気ガス中にアンモニアを発生させ、還元触媒上でのアンモニアの還元反応により排気ガス中のＮＯｘを無害な水と窒素とに分解するものがあり、その一例が特許文献１に記載されている。

また、大型の油圧ショベル等の建設機械にあっては、燃料を貯蔵する燃料タンクが地上から高い位置に設置されているため、例えば特許文献２に記載のように燃料タンクよりも低い位置に燃料の補給を地上から行うための燃料補給装置が備わっている。

特開２００９−０６８３９５号公報 特開２０００−２６４０７８号公報

大型の油圧ショベル等の建設機械では、エンジンの排気ガス処理に必要となる尿素水を貯蔵するための尿素水タンクが燃料タンクと同様に地上から高い位置に設置されている。このためその尿素水タンクに尿素水を地上から補給する場合にも、燃料の補給を地上から行う場合と同様、尿素水タンクよりも低い位置に尿素水補給装置が必要となる。

しかし、燃料補給装置の構成をそのまま尿素の補給に適用した場合は次のような問題がある。

尿素水噴射装置には尿素水タンクから尿素水が供給される。この尿素水タンクは燃料タンクと同様、建設機械の高い位置に設置される。尿素水タンクには尿素水補給回路が接続され、この尿素水補給回路に建設機械外部の尿素水タンクローリーの配管を接続し、尿素水タンクローリーのポンプを駆動して尿素水タンクローリーから尿素水補給回路を経由して尿素水タンクに尿素水が供給される。尿素水補給回路の配管と尿素水タンクローリーの配管との接続は尿素水タンクローリー側のカプラを建設機械側のカプラに接続することにより行う。建設機械側のカプラはオペレータがアクセス可能な高さに設置されている。このため尿素水補給回路の配管の高低差は大きく、尿素水の補給後に尿素水補給回路の配管内に尿素が残留する。尿素水は水温が上昇するにしたがって劣化しやすくなる特性がある。このためエンジンが始動すると、エンジンや冷却器、燃料タンク、作動油タンク等の熱の影響を受け、尿素水補給回路の配管内に残留した尿素水が劣化し、次の補給時にその劣化した尿素水が尿素水タンクに入り込んで尿素水の質を低下させ、排気ガス後処理装置による排気ガスの浄化性能を低下させる問題がある。

本発明の目的は、尿素水タンクへの尿素水の補給後に尿素水補給回路の配管内に残留した尿素水がエンジンや作動油タンク等の熱の影響を受けて劣化することを防止することができる建設機械の排気ガス浄化システムを提供することである。

上記目的を達成するため、本発明は、建設機械の上部旋回体に配置された尿素水タンクと、エンジンの排気ガス中に尿素水を噴射する尿素水噴射装置と、前記尿素水タンクから前記尿素水噴射装置に尿素水を供給するための尿素水ポンプが配置された尿素水供給回路とを備えた建設機械の排気ガス浄化システムにおいて、前記尿素水タンクよりも低い位置に設けられ、建設機械の外部に配置された尿素水供給装置と接続可能な尿素水カプラと、前記尿素水カプラから前記尿素水タンクに尿素水を補給するための尿素水補給回路と、前記尿素水噴射装置から前記排気ガス中に噴射されなかった余剰の尿素水を前記尿素水タンクに戻す尿素水戻り回路とを備え、前記尿素水戻り回路は、前記尿素水噴射装置を前記尿素水タンクに接続する第1戻り配管と、前記尿素水噴射装置を前記尿素水補給回路に接続する第２戻り配管と、前記第１戻り配管に配置され、前記尿素水の逆流を防止する第１チェック弁と、前記第２戻り配管に配置され、前記尿素水の逆流を防止する第２チェック弁とを有し、前記第１チェック弁の開弁圧力を前記第２チェック弁の開弁圧力よりも高く設定したものとする。

このように第１戻り配管と第２の戻り配管にそれぞれ第１チェック弁と第２チェック弁を設け記第１チェック弁の開弁圧力を第２チェック弁の開弁圧力よりも高く設定することにより、補給後の通常のエンジン稼働時は、開弁圧力の低い第２チェック弁が開弁し、尿素水噴射装置から排気ガス後処理装置２内に噴射されなかった余剰な尿素水は尿素水戻り回路の第２戻り配管、尿素水補給回路の配管を経て尿素タンクへと戻されるため、補給作業後に尿素水補給回路の配管に残留した尿素水は、尿素水噴射装置から排出された余剰の尿素水に押されて尿素水タンクに戻される。これにより尿素水の補給作業後に尿素水補給回路の配管内に残留した尿素水が配管１１内に滞留したままとなってエンジンや図示しない作動油タンク等の熱の影響を受けて劣化することが防止される。これにより劣化した尿素水が尿素水タンクに入り込んで尿素水の質を低下させ、排気ガス後処理装置による排気ガスの浄化性能を低下させることが防止される。

本発明によれば、尿素水タンクへの尿素水の補給後に尿素水補給回路の配管内に残留した尿素水がエンジンや作動油タンク等の熱の影響を受けて劣化することが防止され、これによりその劣化した尿素水が尿素水タンクに入り込んで尿素水の質を低下させ、排気ガス後処理装置による排気ガスの浄化性能を低下させることを防止することができる。

本発明の排気ガス浄化システムが備えられる大型油圧ショベルの全体構成を示す図である。 本発明の第１の実施の形態における排気ガス浄化システムの全体構成を示す図である。 第１及び第２チェック弁の開閉動作を示すタイミングチャートである。 本発明の第２の実施の形態における排気ガス浄化システムの全体構成を示す図である。 コントローラにおける電磁開閉弁の制御機能を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
＜第１の実施の形態＞
〜構成〜
図1は本発明の排気ガス浄化システムが備えられる大型油圧ショベルの全体構成を示す図である。

図1において１００は大型油圧ショベルであり、大型油圧ショベル１００（以下油圧ショベルという）は、走行移動するための下部走行体１０１と、下部走行体１０１の上部に旋回可能に搭載された上部旋回体１０２と、上部旋回体１０２の前部に俯仰動可能に設けられた作業装置１０３とを備えている。作業装置１０３はブーム１０３ａ、アーム１０３ｂ、バケット１０３ｃを備えた多関節型の掘削装置であり、上部旋回体１０２のベースフレームを構成する旋回フレーム１０４の前部側に取付けられている。旋回フレーム１０４には上部旋回体１０２の旋回中心を挟んで作業装置１０３の反対となる後部位置にカウンタウエイト１０５が設けられている。旋回フレーム１０４の前部には運転室１０６が設置され、運転室１０６の後側からカウンタウエイト１０５の前側に至る旋回フレーム１０４上に機械室建屋１０７が設置されている。機械室建屋１０７内にはエンジン１や図示しない燃料タンク、作動油タンク、油圧ポンプ等の機器が設置されている。また、エンジン１の排気管１ａにエンジン１の排気ガス中のＮＯｘを浄化するための排気ガス後処理装置２が設置され、この排気ガス後処理装置２にマフラーパイプ３が接続されている。

油圧ショベル１００はエンジン１によって油圧ポンプを駆動し、油圧ポンプから吐出された圧油を油圧駆動回路に設けられた複数の分配弁を介して複数のアクチュエータに供給することで、これらアクチュエータを駆動する。複数のアクチュエータにはブーム１０３ａ、アーム１０３ｂ、バケット１０３ｃを駆動するブームシリンダ１０３ｄ、アームシリンダ１０３ｅ、バケットシリンダ１０３ｆが含まれる。

エンジン１から排出された排気ガス中のＮＯｘは排気ガス後処理装置２内で尿素水噴射装置４（図２参照）から噴射された尿素水を還元剤として、排気ガス後処理装置２内に設置された触媒（還元触媒）２ａを用いてＮ２とＯ２に還元され、マフラーパイプ３より排出される。旋回フレーム１０４上の機械室建屋１０７内には尿素水噴射装置４に尿素水を供給するための尿素水タンク６が設置されている。

大型油圧ショベル１００においては、地上から上部旋回体１０２の下面までの高さが例えば２ｍ以上に及ぶため、地上からの給液作業（エンジン1の燃料、冷却水や下部走行体に対して上部旋回体１０２を旋回させる旋回輪に供給するグリース等の種々の液体を旋回フレーム上に供給したり、古くなった液体を排出して交換する作業）を行えるようにするため、旋回フレーム１０４の下面に尿素水補給装置を兼ねる集中給液装置１１０が設けられている。この集中給液装置１１０は左右の回動アーム１１１（右側のみ図示）を介して旋回フレームに回動可能に接続された集中給液パネル１１２を有し、集中給液パネル１１２には配管を介して旋回フレーム１０４上の給液対象に接続された複数のカプラが設けられている。給液作業時、これらのカプラは油圧ショベル外部に配置された液体供給装置の給液ホースと着脱自在に接続される。例えば供給する液体がエンジン１の燃料である場合、燃料タンクローリーの燃料供給ホースのカプラを集中給液パネル１１２の燃料供給用のカプラに接続する。そして燃料タンクローリーに備えられるポンプを起動して燃料を圧送することで、タンクローリーから集中給液パネル１１２を介して旋回フレーム１０４上の燃料タンクへと燃料が供給される。回動アーム１１１には昇降シリンダ１１３が取り付けられ、給液作業時以外は昇降シリンダ１１３を縮めて集中給液パネル１１２を上方の格納位置へと移動し、上部旋回体１０２の旋回動作に支障が生じないようにしている。

本実施の形態においては、集中給液パネル１１２に尿素水カプラ１４（図２参照）が設けられており、この尿素水カプラ１４は配管１１（図２参照）を介して尿素水が貯蔵される尿素水タンク６に接続されている。

図２は本実施の形態における排気ガス浄化システムの全体構成を示す図である。

図２において、本実施の形態における排気ガス浄化システムは、上述した尿素水タンク６、排気ガス後処理装置２、尿素水噴射装置４、尿素水カプラ１４と、尿素水タンク６から尿素水噴射装置４に尿素水を供給するための尿素水供給回路２００と、尿素水カプラ１４から尿素水タンク６に尿素水を補給するための尿素水補給回路２０１と、尿素水噴射装置４から排気ガス中に噴射されなかった余剰の尿素水を尿素水タンク６に戻す尿素水戻り回路２０２とを備えている。

尿素水供給回路２００は尿素水タンク６と尿素水噴射装置４とを接続する配管７（尿素水供給配管）と、この配管７に設置された尿素水ポンプ５とを有している。

尿素水補給回路２０１は尿素水タンク６と尿素水カプラ１４とを接続する配管１１（尿素水補給配管）を有している。尿素水カプラ１４は、油圧ショベル１００の外部に配置された尿素水タンクローリー２１（尿素水供給装置）の尿素水カプラ２２と接続可能である。

尿素水戻り回路２０２は、尿素水噴射装置４に接続された共通の戻り配管８と、この共通の戻り配管８を介して尿素水噴射装置４を尿素水タンク６に接続する第1戻り配管９と、共通の戻り配管８を介して尿素水噴射装置４を尿素水補給回路２０１の配管１１に接続する第２戻り配管１０と、第１戻り配管９に配置され、尿素水の逆流を防止する第１チェック弁１５と、第２戻り配管１０に配置され、尿素水の逆流を防止する第２チェック弁１６とを有している。第１チェック弁１５の開弁圧力は第２チェック弁１６の開弁圧力よりも高く設定されている。尿素水補給回路２０１の配管１１の第２戻り配管１０との接続点と尿素水タンク６との間の配管部分は尿素水戻り回路２０２の一部を構成している。

前述したように、尿素水カプラ１４は油圧ショベル１００の旋回フレーム１０４に取り付けられた集中給液パネル１１２に設けられ、尿素水タンク６よりも低い位置にある。その結果、尿素水補給回路２０１の配管１１はＨ１の高低差を有し、尿素水戻り回路２０２の第２戻り配管１０はＨ２の高低差を有し、尿素水補給後に尿素水補給回路２０１の配管１１内に尿素水が残留する構成となっている。

また、本実施の形態における排気ガス浄化システムは、尿素水タンク６が満水状態にあることを検出する水位センサ１２と、尿素水タンク６が満水状態になったことを尿素水タンクローリー２１のオペレータに知らせる尿素水補給ランプ１８と、コントローラ１９とを備えている。コントローラ１９は水位センサ１２からの信号に基づいて尿素水補給ランプ１８を点灯させる。尿素水補給ランプ１８は尿素水カプラ１４と同様、油圧ショベル１００の集中給液パネル１１２に設けられている。
〜動作〜
図３は第１及び第２チェック弁１５，１６の開閉動作を示すタイミングチャートである。このタイミングチャートを用いて本実施の形態の排気ガス浄化システムの動作を説明する。
＜通常のエンジン稼働時＞
油圧ショベル１００のオペレータがエンジンキーをＯＮしてエンジン１を起動すると（時刻ｔ１）、所定時間をおいて尿素水ポンプ５が起動する（時刻ｔ２）。その所定時間は尿素水タンク６内の尿素水が凍結していないかなど、尿素水タンク６内の尿素水が使用可能な状態にあるかどうかをチェックする時間であり、このチェックは、図示しないエンジンコントローラが尿素水タンク６に設けられた温度センサからの信号に基づいて行う。尿素水が使用可能な状態にあることが確認されるとエンジンコントローラは尿素水ポンプ５の電動モータを起動し尿素水ポンプ５を起動する。

尿素水ポンプ５が起動すると、尿素水ポンプ５によって尿素水タンク６の尿素水が尿素水供給回路２００を経て尿素水噴射装置４に供給され、尿素水噴射装置４は排気ガス後処理装置２内に尿素水を噴射し、エンジン１から排出された排気ガスをＮ２とＯ２に還元し、排気ガスを浄化する。

排気ガス後処理装置２内に噴射されなかった余剰な尿素水は尿素水噴射装置４から尿素水戻り回路２０２に排出される。このとき、第１チェック弁１５の開弁圧力は第２チェック弁１６の開弁圧力よりも高いため、尿素水噴射装置４から排出された余剰な尿素水の排出圧によって第２チェック弁１６が開弁し（時刻ｔ２）、余剰な尿素水は第２戻り配管１０、第２チェック弁１６、尿素水補給回路２０１の配管１１を経て尿素水タンク６へと戻される。
＜尿素水補給時１−エンジン稼働時＞
尿素水タンクローリー２１のオペレータは、尿素水タンクローリー２１に備えられた尿素水カプラ２２を油圧ショベル１００の集中給液パネル１１２に備えられた尿素水カプラ１４に接続し、尿素水タンクローリー２１内のポンプ２３を起動して尿素水タンクローリー２１から尿素水補給回路２０１を経由して尿素水タンク６への尿素水の補給を開始する。このとき、尿素水戻り回路２０２の第２戻り配管１０に設けられた第２チェック弁１６は尿素水タンクローリー２１から圧送される尿素水によって閉弁し（時刻ｔ３）、尿素水が尿素水戻り回路２０２へと逆流することが防止される。

また、エンジン稼働時に排気ガス後処理装置２内に噴射されなかった余剰な尿素水は尿素水戻り回路２０２に排出されるが、尿素水補給時は、尿素水戻り回路２０２の第２戻り配管１０上の第２チェック弁１６は尿素水タンクローリー２１から圧送される尿素水によって閉じられているため、尿素水噴射装置４から排出された余剰な尿素水の排出圧によって第１チェック弁１５が開弁し（時刻ｔ３）、尿素水は第２戻り配管１０を経由して尿素水タンク６へと戻される。

尿素水タンク６内の尿素水水位が予め決めた満水位置（満水状態）になると水位センサ１２はそのことを検知し、コントローラ１９に信号を送る。コントローラ１９はその信号に基づいて尿素水補給ランプ１８を点灯させ、尿素水タンクローリー２１のオペレータにて尿素水タンク６が満水状態であることを知らせる。尿素水タンクローリー２１のオペレータは尿素水補給ランプ１８が点灯するとポンプ２３を停止し、尿素水の補給作業を終了させる。尿素水の補給作業が終了すると第２チェック弁１６は開弁可能な状態となり、尿素水噴射装置４から排出された余剰な尿素水の排出圧によって第２チェック弁１６は開弁し（時刻ｔ４）、これと同時に第１チェック弁１５は閉弁し、余剰な尿素水は第２戻り配管１０、第２チェック弁１６から尿素水補給回路２０１の配管１１を経て尿素水タンク６へと戻される。

その後、油圧ショベル１００のオペレータがエンジンキーをＯＦＦにしてエンジン１を停止すると、尿素水ポンプ５も停止し、第２チェック弁１６は閉弁する（時刻ｔ５）。
＜尿素水補給時２−エンジン停止時＞
エンジン停止時の尿素水補給回路２０１の動作は「尿素水補給時１−エンジン稼動時」における尿素水補給回路２０１の動作と同じである。尿素水タンクローリー２１のオペレータが尿素水カプラ２２を油圧ショベル１００の尿素水カプラ１４に接続し、尿素水タンクローリー２１内のポンプ２３を起動することで、尿素水タンクローリー２１から尿素水補給回路２０１を経由して尿素水タンク６へと尿素水が補給される。

また、尿素水タンク６が満水状態になると、コントローラ１９は尿素水補給ランプ１８を点灯させ、尿素水タンクローリー２１のオペレータはポンプ２３を停止し、尿素水の補給作業を終了させる。

この後、油圧ショベル１００のオペレータはエンジンキーをＯＮにしてエンジン１を起動すると（時刻ｔ１）、前述したように、エンジンコントローラは尿素水タンク６内の尿素水が使用可能な状態にあるかどうかをチェックし、尿素水が使用可能な状態にあることを確認した後、尿素水ポンプ５の電動モータを起動する（時刻ｔ２）。尿素水噴射装置４は排気ガス後処理装置２内に尿素水を噴射し、エンジン１から排出された排気ガスを浄化する。このとき、尿素水噴射装置４から排出された余剰な尿素水の排出圧によって第２チェック弁１６が開弁し（時刻ｔ２）、補給作業後に尿素水補給回路２０１の配管１１に残留した尿素水は、尿素水噴射装置４から排出され第２戻り配管１０及び第２チェック弁１６を通過する余剰の尿素水に押されて尿素水タンク６へと戻される。
〜効果〜
以上のように本実施の形態によれば、補給後の通常のエンジン稼働時は、開弁圧力の低い第２チェック弁１６が開弁し、尿素水噴射装置４から排気ガス後処理装置２内に噴射されなかった余剰な尿素水は尿素水戻り回路２０２の第２戻り配管１０、尿素水補給回路２０１の配管１１を経て尿素水タンク６へと戻されるため、補給作業後に尿素水補給回路２０１の配管１１に残留した尿素水は、尿素水噴射装置４から排出された余剰の尿素水に押されて尿素水タンク６に戻される。これにより尿素水の補給作業後に尿素水補給回路２０１の配管１１内に残留した尿素水が配管１１内に滞留したままとなってエンジン１や図示しない作動油タンク等の熱の影響を受けて劣化することを防止することができる。これにより劣化した尿素水が尿素水タンク６に入り込んで尿素水の質を低下させ、排気ガス後処理装置２による排気ガスの浄化性能を低下させることが防止される。
＜第２の実施の形態＞
図４は本発明の第２の実施の形態における排気ガス浄化システムの全体構成を示す図である。

図４において、本実施の形態における排気ガス浄化システムは、第１の実施の形態における排気ガス浄化システムの構成に加えて、電磁開閉弁１３と尿素水補給スイッチ１７とを備えている。

電磁開閉弁１３は尿素水補給回路２０１の配管１１の第２戻り配管１０との接続点と尿素水タンク６との間の配管部分に設置されている。電磁開閉弁１３はコントローラ１９からの信号によって駆動される。

尿素水補給スイッチ１７は、尿素水タンク６への尿素水補給作業を尿素水タンクローリー２１のオペレータがコントローラ１９に指示するためのものであり、尿素水補給作業を行うとき、尿素水タンクローリー２１のオペレータは尿素水補給スイッチ１７をＯＦＦからＯＮに切り替える。尿素水補給スイッチ１７がＯＮになると、尿素水補給スイッチ１７からコントローラ１９にＯＮ信号が出力される。

図５はコントローラ１９における電磁開閉弁１３の制御機能を示すフローチャートである。

コントローラ１９は、尿素水補給スイッチ１７と水位センサ１２からの信号に基づき尿素水補給スイッチ１７がＯＮかどうかと、水位センサ１２が尿素水タンク６の満水状態を検出したかどうかを判定し（ステップＳ１）、尿素水補給スイッチ１７がＯＮであり（尿素水補給作業中であり）かつ尿素水タンク６が満水状態になると（ステップＳ１の判定が肯定されると）電磁開閉弁１３を閉弁させる（ステップＳ２）。尿素水補給スイッチ１７がＯＮでない場合、或いは尿素水タンク６が満水状態で無い場合は、電磁開閉弁１３は開弁位置に保持される。次いでコントローラ１９は尿素水補給スイッチ１７がＯＦＦになったかどうかを判定し（ステップＳ３）、尿素水補給スイッチ１７がＯＦＦになると（尿素水補給作業を停止すると）電磁開閉弁１３を開弁する（ステップＳ４）。

次に、本実施の形態の排気ガス浄化システムの動作を説明する。
＜通常のエンジン稼働時＞
尿素水を補給していない通常のエンジン１の稼働時は、尿素水補給スイッチ１７はＯＦＦ位置にある。このため図５のフローチャートにおけるテップＳ１の判定は否定され、電磁開閉弁１３は開弁している。このときの排気ガス浄化システムの動作は第１の実施の形態の「通常のエンジン稼働時」と同じである。
＜尿素水補給時１−エンジン稼働時＞
尿素水の補給時、尿素水タンクローリー２１のオペレータは尿素水補給スイッチ１７をＯＮにし、尿素水タンク６への尿素水補給作業をコントローラ１９に指示する。このときは尿素水タンク６は満水状態にないため、水位センサ１２は尿素水タンク６の満水状態を検出しない。このため図５のフローチャートにおけるテップＳ１の判定は否定され、電磁開閉弁１３は開弁状態（尿素水補給回路２０１の配管１１は連通状態）にある。第１の実施の形態の「尿素水補給時１−エンジン停止時」で説明したように、尿素水タンクローリー２１のオペレータが尿素水カプラ２２を油圧ショベル１００の尿素水カプラ１４に接続し、尿素水タンクローリー２１内のポンプ２３を起動することにより尿素水タンクローリー２１から尿素水補給回路２０１の配管１１を経由して尿素水タンク６へと尿素水が補給される。

尿素水タンク６内の尿素水水位が予め決めた満水位置になると水位センサ１２はそのことを検知し、コントローラ１９に信号を送る。このとき、尿素水補給作業中でありかつ尿素水タンク６が満水状態にあるため、図５のフローチャートにおけるテップＳ１の判定は肯定され、コントローラ１９は電磁開閉弁１３を閉弁させる。これにより尿素水タンク６への尿素水の補給が確実かつ速やかに停止される。また、第１の実施の形態の「尿素水補給時１−エンジン停止時」で説明したように、尿素水補給ランプ１８を点灯させ、尿素水タンクローリー２１のオペレータはポンプ２３を停止し、尿素水の補給作業を終了させる。

また、このときの尿素水戻り回路２０２の動作は第１の実施の形態における、尿素水戻り回路２０２の動作と同じであり、尿素水噴射装置４から排出された尿素水は第２戻り配管１０を経由して尿素水タンク６に戻される。
＜尿素水補給時２−エンジン停止時＞
エンジン停止時における尿素水補給回路２０１の動作は本実施の形態の上述した「尿素水補給時１−エンジン停止時」と同じであり、電磁開閉弁１３は開弁している。尿素水タンクローリー２１のオペレータが尿素水カプラ２２を油圧ショベル１００の尿素水カプラ１４に接続し、尿素水タンクローリー２１内のポンプ２３を起動することで、尿素水タンクローリー２１から尿素水補給回路２０１を経由して尿素水タンク６へと尿素水が補給される。

尿素水タンク６が満水状態になると水位センサ１２はそのことを検知し、コントローラ１９に信号を送る。このとき、尿素水補給作業中でありかつ尿素水タンク６が満水状態にあるため、図５のフローチャートにおけるテップＳ１の判定は肯定され、コントローラ１９は電磁開閉弁１３を閉弁させる。これにより尿素水タンク６への尿素水の補給が確実かつ速やかに停止される。また、第１の実施の形態の「尿素水補給時１−エンジン停止時」で説明したように、尿素水補給ランプ１８が点灯し、尿素水タンクローリー２１のオペレータはポンプ２３を停止し、尿素水の補給作業を終了させる。

この後、油圧ショベル１００のオペレータはエンジンキーをＯＮにしてエンジン１を起動すると、エンジンコントローラは尿素水タンク６内の尿素水が使用可能な状態にあるかどうかをチェックし、尿素水が使用可能な状態にあることを確認した後、尿素水ポンプ５の電動モータを起動する。尿素水噴射装置４は排気ガス後処理装置２内に尿素水を噴射し、エンジン１から排出された排気ガスを浄化する。このとき、尿素水噴射装置４から排出された余剰な尿素水の排出圧によって第２チェック弁１６が開弁し、補給作業後に尿素水補給回路２０１の配管１１に残留した尿素水は、尿素水噴射装置４から排出され第２戻り配管１０及び第２チェック弁１６を通過する余剰の尿素水に押されて尿素水タンク６へと戻される。

以上のように本実施の形態においても第１の実施の形態と同様の効果が得られる。また、本実施の形態によれば、尿素水補給時に尿素水タンク６が満水状態になると、尿素水タンク６への尿素水の補給を確実かつ速やかに停止することができる。

〜その他〜
以上の実施の形態は本発明の精神の範囲内で種々の変形が可能である。

例えば、上記実施の形態では、建設機械が大型の油圧ショベルである場合について説明したが、大型の建設機械であれば、油圧走行クレーン等、油圧ショベル以外の建設機械に本発明を適用してもよい。

１ エンジン
２ 排気ガス後処理装置
２ａ 還元触媒
３ マフラーパイプ
４ 尿素水噴射装置
５ 尿素水ポンプ
６ 尿素水タンク
７ 配管
８ 共通の戻り配管
９ 第１戻り配管
１０ 第２戻り配管
１３ 電磁開閉弁
１４ 尿素水カプラ
１５ 第１チェック弁
１６ 第２チェック弁
１７ 尿素水補給スイッチ
１８ 尿素水補給ランプ
１９ コントローラ
２１ 尿素水タンクローリー
２２ 尿素水カプラ
２３ ポンプ
１００ 大型油圧ショベル
２００ 尿素水供給回路
２０１ 尿素水補給回路
２０２ 尿素水戻り回路

Claims (3)

1. 建設機械の上部旋回体に配置された尿素水タンクと、
   エンジンの排気ガス中に尿素水を噴射する尿素水噴射装置と、
   前記尿素水タンクから前記尿素水噴射装置に尿素水を供給するための尿素水ポンプが配置された尿素水供給回路とを備えた建設機械の排気ガス浄化システムにおいて、
   前記尿素水タンクよりも低い位置に設けられ、建設機械の外部に配置された尿素水供給装置と接続可能な尿素水カプラと、
   前記尿素水カプラから前記尿素水タンクに尿素水を補給するための尿素水補給回路と、
   前記尿素水噴射装置から前記排気ガス中に噴射されなかった余剰の尿素水を前記尿素水タンクに戻す尿素水戻り回路とを備え、
   前記尿素水戻り回路は、
   前記尿素水噴射装置を前記尿素水タンクに接続する第１戻り配管と、
   前記尿素水噴射装置を前記尿素水補給回路に接続する第２戻り配管と、
   前記第１戻り配管に配置され、前記尿素水の逆流を防止する第１チェック弁と、
   前記第２戻り配管に配置され、前記尿素水の逆流を防止する第２チェック弁とを有し、
   前記第１チェック弁の開弁圧力を前記第２チェック弁の開弁圧力よりも高く設定したことを特徴とする建設機械の排気ガス浄化システム。
2. 請求項１記載の建設機械の排気ガス浄化システムにおいて、
   前記尿素水補給回路は、前記尿素水タンクと前記尿素水カプラとを接続する尿素水補給配管と、この尿素水補給配管に設けられた電磁弁とを有し、
   前記尿素水タンクへ尿素水を補給する尿素水補給作業を指示する尿素水補給スイッチと、
   前記尿素水タンクの水位を検出する水位センサと、
   前記尿素水補給スイッチと前記水位センサからの信号に基づき前記尿素水補給作業中であるかどうかと前記尿素水タンクが満水状態になったかどうかを判定し、前記尿素水補給作業中でありかつ前記尿素水タンクが満水状態になると前記電磁弁を閉路させ、前記尿素水補給作業の終了後に前記電磁弁を開路させる制御装置とを更に備えることを特徴とする建設機械の排気ガス浄化システム。
3. 請求項１記載の建設機械の排気ガス浄化システムにおいて、
   前記尿素水タンクの水位を検出する水位センサと、
   前記尿素水タンクが満水になったことを知らせる尿素水補給ランプと、
   前記水位センサからの信号に基づき前記尿素水タンクが満水になったときに前記尿素水補給ランプを点灯させる制御装置とを更に備えることを特徴とする建設機械の排気ガス浄化システム。

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