JP6158729B2 - 建設機械 - Google Patents

Description

本発明は、還元剤タンクを備える建設機械に関する。

排気ガス中の窒素酸化物を除去する排気ガス浄化装置を備えた建設機械が知られている（特許文献１参照）。この種の排気ガス浄化装置として、エンジンの排気系に還元触媒を配置し、この還元触媒よりも上流側の排気流路内に設けた還元剤噴射弁から、還元剤を供給するものがある。排気中のＮＯｘは、還元剤に接触し、還元触媒において還元反応が促進されることによって無害成分に浄化される。

還元反応は、ＮＯｘとアンモニアとの還元反応であり、アンモニアを効率的に発生する還元剤として、たとえば、尿素水溶液、アンモニア水溶液、その他の還元剤水溶液が使用される。還元剤は、還元剤タンクに貯留され、排気温度やＮＯｘ排出量等に基づいて、必要量が還元剤タンクから還元剤噴射装置に供給される。

特開２０１３−２０８２号公報

特許文献１に記載の建設機械のように、作動油タンクと還元剤タンクとが隣接して配置されると、作動油タンクの熱が還元剤タンクへ伝播し、還元剤を変質させてしまうなどの悪影響を及ぼすおそれがある。

請求項１に記載の建設機械は、エンジンの排気流路中に設置され、排気ガスの窒素酸化物を還元剤により還元浄化する還元触媒、ならびに、排気流路中に還元剤を噴射する還元剤噴射弁を備えた排気ガス浄化装置と、走行体と、走行体の上部に旋回可能に設けられた旋回体と、旋回体に設けられた作業装置とを備え、旋回体には、還元剤噴射弁から噴射される還元剤を貯留する還元剤タンクと、作業装置を駆動するための油圧回路に用いる作動油を貯留する作動油タンクとが隣接して配設され、還元剤タンクは、吸気口と、吸気口よりも上方に位置する排気口とを有するタンクカバーによって覆われ、タンクカバーには、作動油タンクからの熱の伝播を抑制するための断熱部材が設けられ、タンクカバーは、矩形箱状であって、作動油タンクに対向する側面と、その側面とは異なる複数の側面を有し、吸気口は、複数の側面のうち、側面近傍の外気温度が最も高くなる側面とは異なる側面に設けられ、旋回体は、走行体の上部に旋回可能に設けられたメインフレームと、メインフレームの側部に取り付けられたベッドとを備え、ベッドには、エンジン、エンジンの冷媒を冷却する熱交換器、熱交換器用ファン装置、還元剤タンク、および、作動油タンクが配設され、ベッドには、熱交換器用ファン装置により発生し、熱交換器を通過した冷却風をエンジンに向けて案内し、エンジンと熱交換した冷却風をメインフレームに向けて案内する冷却風案内部材が設けられ、タンクカバーの吸気口は、メインフレーム側の面とは反対側の面に設けられている。
請求項２に記載の建設機械は、請求項１に記載の建設機械において、還元剤タンクは、運転室と作動油タンクとの間に配設されている。
請求項３に記載の建設機械は、請求項１または２に記載の建設機械において、タンクカバー内の気体を外部に排出するタンクカバー用ファン装置を備えている。

本発明によれば、作動油タンクと還元剤タンクとが隣接配置されていても、還元剤タンクの温度上昇を抑制し、還元剤への影響を抑制することができる。

第１の実施の形態に係る建設機械の一例であるクローラクレーンの側面図。 図１のクローラクレーンの旋回体を斜め後方から見た斜視図。 図１の旋回体および走行体を示す側面模式図。 図３の旋回体および走行体を上方から見た平面模式図。 メインフレームに取り付けられた右側ベッドの前部を示す斜視図。 右側ベッド上に配置される各種装置を示す模式図。 運転室、尿素水タンクおよび作動油タンクの位置関係と、タンクカバーに設けられた断熱材を模式的に示す模式図。 尿素水タンク周りの配管と、タンクカバー内の空気の流れを模式的に示す模式図。 ラジエータファンによって発生した冷却風の流れを模式的に示す模式図。 （ａ）は温度測定点を示す平面模式図、（ｂ）は温度測定点を示す側面模式図。 クレーンの左斜め上方から排気ガス浄化装置を見た図。 排気ガス浄化装置の構成を示す模式図。 第２の実施の形態に係る建設機械のタンクカバーに設けられたファン装置と、タンクカバー内の空気の流れを模式的に示す模式図。 変形例１に係る建設機械の左側ベッド上に配置される各種装置を示す平面模式図。

以下、図面を参照して、本発明に係る建設機械の一実施の形態について説明する。
―第１の実施の形態―
図１は本発明による建設機械の一例であるクローラクレーン（以下、クレーンと記す）の側面図であり、図２は図１のクレーンの旋回体１０３を斜め後方から見た斜視図である。以下では、図示するように、図１および図２の姿勢を基準にクレーンの上下および前後、左右方向を定義する。

図１に示すように、クレーンは、走行体１０１と、旋回輪を介して走行体１０１の上部に旋回可能に設けられた旋回体１０３と、旋回体１０３に回動可能に軸支されたブーム１０４とを有する。走行体１０１は、トラックフレーム（不図示）と、トラックフレーム（不図示）の両側に設けられたサイドフレーム１０１ａとを有し、サイドフレーム１０１ａには無限軌道履帯１０１ｂが装着されている。図１および図２に示すように、旋回体１０３の前部には運転室（キャビン）１０７が設けられ、旋回体１０３の後部にはカウンタウエイト１０９が取り付けられている。

図３は図１の旋回体１０３および走行体１０１を示す側面模式図であり、図４は図３の旋回体１０３および走行体１０１を上方から見た平面模式図である。図３および図４では、矩形箱状の建屋カバー１３１Ｃ，１３２Ｃ（図２参照）の図示を省略している。また、図４では、図３に示された排気ガス浄化装置１６０の図示を省略している。図４に示すように、旋回体１０３は、走行体１０１のトラックフレーム（不図示）の上部に旋回可能に設けられたメインフレーム１３０と、左側ベッド１３１と、右側ベッド１３２と、キャブベッド１３３とを含んで構成される。メインフレーム１３０はクレーンの左右方向中央において、前後方向に延在するように設けられている。左側ベッド１３１はメインフレーム１３０の左側部に取り付けられ、右側ベッド１３２はメインフレーム１３０の右側部に取り付けられている。キャブベッド１３３は、右側ベッド１３２の前方において、メインフレーム１３０に取り付けられ、キャブベッド１３３上に運転室１０７が配設されている。

メインフレーム１３０にはフック昇降用のウインチドラムである巻上ドラム１０５と、ブーム起伏用のウインチドラムである起伏ドラム１０６とが搭載されている。図１に示すように、巻上ドラム１０５には巻上ロープ１０５ａが巻回され、巻上ドラム１０５の回転により巻上ロープ１０５ａが巻き取られまたは繰り出され、フック１０８が昇降する。起伏ドラム１０６には起伏ロープ１０６ａが巻回され、起伏ドラム１０６の駆動により起伏ロープ１０６ａが巻き取られまたは繰り出され、ブーム１０４が起伏する。

図４に示すように、左側ベッド１３１には、図示しないが油圧バルブ装置などの各種油圧装置が搭載され、これらの装置が建屋カバー１３１Ｃ（図２参照）により覆われている。図３および図４に示すように、右側ベッド１３２には、エンジン１４０、油圧ポンプ１４１や油圧バルブ装置（不図示）、ラジエータ１４２、排気ガス浄化装置１６０などの各種装置が搭載され、これらの装置が建屋カバー１３２Ｃ（図２参照）により覆われている。右側ベッド１３２の前部には、作動油を貯留する作動油タンク１４３と、尿素水溶液（以下、尿素水と記す）を貯留する尿素水タンク１５０とが隣接して配設されている。作動油タンク１４３および尿素水タンク１５０は、それぞれ矩形箱状の容器である。なお、尿素水タンク１５０は、後述するようにタンクカバー１５１によって覆われている。このように、本実施の形態では、単一のベッド（右側ベッド１３２）にエンジン１４０および排気ガス浄化装置１６０、尿素水タンク１５０、作動油タンク１４３が載置され、単一のモジュールとされている。

図４に示すように、左側ベッド１３１は、前後方向に延在する左側フレーム部材１３６Ｌおよび右側フレーム部材１３６Ｒを備えている。左側フレーム部材１３６Ｌおよび右側フレーム部材１３６Ｒは、断面が略コの字状であり、互いに略コの字状の開口側が対向するように配設されている。左側フレーム部材１３６Ｌと右側フレーム部材１３６Ｒとは、左右方向に延在する複数の接続部材によって接続されている。各接続部材の左右端は、それぞれ左側フレーム部材１３６Ｌおよび右側フレーム部材１３６Ｒの略コの字状の断面の内周面に接続されている。左側フレーム部材１３６Ｌと右側フレーム部材１３６Ｒとの間における、左側フレーム部材１３６Ｌの側部および右側フレーム部材１３６Ｒの側部や、接続部材には、各種機器を取り付けるための取付部が設けられている。

右側ベッド１３２の構成は、左側ベッド１３１と略同じである。すなわち、右側ベッド１３２は、前後方向に延在する左側フレーム部材１３７Ｌおよび右側フレーム部材１３７Ｒを備えている。左側フレーム部材１３７Ｌおよび右側フレーム部材１３７Ｒは、断面が略コの字状であり、互いに略コの字状の開口側が対向するように配設されている。左側フレーム部材１３７Ｌと右側フレーム部材１３７Ｒとは、左右方向に延在する複数の接続部材１３９によって接続されている。接続部材１３９の左右端は、それぞれ左側フレーム部材１３７Ｌおよび右側フレーム部材１３７Ｒの略コの字状の断面の内周面に接続されている（図５参照）。左側フレーム部材１３７Ｌと右側フレーム部材１３７Ｒとの間における、左側フレーム部材１３７Ｌの側部および右側フレーム部材１３７Ｒの側部や、接続部材１３９には、各種機器を取り付けるための取付部１３８（図６参照）が設けられている。

図５は、メインフレーム１３０に取り付けられた右側ベッド１３２の前部を示す斜視図である。図５では、ブーム１０４や運転室１０７、キャブベッド１３３の図示を省略している。メインフレーム１３０は、底板１１０と、底板１１０上に立設された左右一対の縦板１１１と、各縦板１１１の上面に接合された上板１１２と、左右の縦板１１１の間に直交して設けられた中間板１１３とを有する。

右側ベッド１３２の左側フレーム部材１３７Ｌは、メインフレーム１３０の右側部を構成する縦板１１１および底板１１０のそれぞれに当接した状態で、メインフレーム１３０にボルトで締結されている。図示しないが、左側ベッド１３１も同様に、左側ベッド１３１の右側フレーム部材１３６Ｒが、メインフレーム１３０の左側部を構成する縦板１１１および底板１１０のそれぞれに当接した状態で、メインフレーム１３０にボルトで締結されている。

右側ベッド１３２上の装置の配置について説明する。図６は、右側ベッド１３２上に配置される各種装置を示す模式図である。なお、図６では、建屋カバー１３２Ｃ（図２参照）およびタンクカバー１５１（図２参照）の図示を省略している。尿素水タンク１５０は、右側ベッド１３２の前端に配設され、矩形箱状のタンクカバー１５１（図５参照）により覆われている。タンクカバー１５１内には、後述する尿素水ポンプ１６５（図８参照）が配置されている。

図５および図８に示すように、タンクカバー１５１は、尿素水タンク１５０の右側に配置される正面板１５１ｆと、尿素水タンク１５０の左側に配置される背面板１５１ｒと、尿素水タンク１５０の前後それぞれに配置される一対の側面板１５１ｓと、尿素水タンク１５０の上方に配置される上面板１５１ｔと、尿素水タンク１５０が載置される載置台１５５とを備えている。正面板１５１ｆは、ヒンジを介して開閉可能な扉部材であり、正面板１５１ｆを開放することで、尿素水タンク１５０への尿素水の補充や、尿素水タンク１５０および尿素水ポンプ１６５のメンテナンスを行うことができる。

載置台１５５は、矩形箱状部材であって、右側ベッド１３２に固定されている。図７および図８に示すように、載置台１５５は、矩形平板状の載置板１５５ｐと、載置板１５５ｐの四辺から右側ベッド１３２に向かって延在し、右側ベッド１３２に載置される支持板１５５ｓとを備えている。一対の側面板１５１ｓおよび正面板１５１ｆおよび背面板１５１ｒは、それぞれ載置台１５５の載置板１５５ｐの縁部に載置され、固定されている。

図７は、運転室１０７、尿素水タンク１５０および作動油タンク１４３の位置関係と、タンクカバー１５１に設けられた断熱材１９０を模式的に示す模式図である。図７に示すように、尿素水タンク１５０は、運転室１０７と作動油タンク１４３との間に配設されている。尿素水タンク１５０のタンクカバー１５１の内面には、断熱材１９０が貼着されている。具体的には、一対の側面板１５１ｓの内面、背面板１５１ｒの内面、および、載置板１５５ｐの下方の右側ベッド１３２上部においてクレーンの左右方向に延在する平板状部材の上面のそれぞれに貼着されている。断熱材１９０は、タンクカバー１５１を構成する材料の熱伝導率に比べて、低い材料により構成されており、作動油タンク１４３からの熱が尿素水タンク１５０に伝播するのを効果的に抑制することができる。

図５に示すように、正面板１５１ｆには、外気をタンクカバー１５１内に導入する吸気口１５ｉが設けられ、上面板１５１ｔにはタンクカバー１５１内で温度が上昇した空気がタンクカバー１５１の外側に排出される排気口１５ｅが設けられている。吸気口１５ｉには雨などが侵入することを防止するルーバーが設けられ、排気口１５ｅには、雨などが侵入することを防止する雨よけカバー１５９が設けられている。ルーバーは、水平方向に延在する複数の羽板が隙間をあけて平行に、矩形枠に組み付けられたものである。

雨よけカバー１５９は、排気口１５ｅと対向する天板と、天板の縁から上面板１５１ｔに向かって延在する側板と、前面が開放された開口部１５９ａとを有している。図８は、尿素水タンク周りの配管と、タンクカバー内の空気の流れを模式的に示す模式図である。図８（ａ）は尿素水タンク１５０を前方から見た図である。図８（ａ）では、尿素水タンク１５０の前方の側面板１５１ｓを省略し、タンクカバー１５１内に配置される尿素水タンク１５０および尿素水ポンプ１６５を示している。図８（ｂ）はタンクカバー１５１を左方から見た図である。図８では、吸気口１５ｉからタンクカバー１５１内に導入され、排気口１５ｅから排出される空気の流れを模式的に矢印で示している。

作動油タンク１４３からの熱がタンクカバー１５１に伝わると、徐々にタンクカバー１５１内の空気の温度が上昇する。タンクカバー１５１内の空気が暖められることにより、タンクカバー１５１内には自然対流が生じる。暖められた空気は、上昇してタンクカバー１５１の上部の排気口１５ｅから排出される。

このように、尿素水タンク１５０を覆うタンクカバー１５１に、吸気口１５ｉと、吸気口１５ｉよりも上方に位置する排気口１５ｅとを設けることで、タンクカバー１５１内に熱が籠ることを防止することができる。

図６に示すように、尿素水タンク１５０の後方には、尿素水タンク１５０に隣接して作動油タンク１４３が配設されている。なお、本実施の形態では、作動油タンク１４３とタンクカバー１５１との間には、数十ｍｍ程度の隙間が設けられている。作動油タンク１４３の後方には油圧ポンプ１４１が配設され、油圧ポンプ１４１の後方にはエンジン１４０が配設されている。油圧ポンプ１４１は、エンジン１４０に機械的に接続され、エンジン１４０により駆動されて、作動油タンク１４３に貯留された作動油を油圧回路（不図示）に供給し、作業装置を構成するブーム１０４やフック１０８を駆動する。油圧回路（不図示）に供給された作動油により、起伏ドラム１０６や巻上ドラム１０５が駆動され、ブーム１０４の起伏やフック１０８に吊り下げられた吊り荷の昇降が行われる。

エンジン１４０の後方には、ラジエータ１４２およびラジエータファン１４４が配設されている。ラジエータファン１４４は、エンジン１４０により駆動され、クレーン後方から外気を吸込み、クレーン前方に向かって排出する。図９を参照して、ラジエータファン１４４で発生した冷却風の流れについて説明する。図９は、ラジエータファン１４４によって発生した冷却風の流れを矢印で模式的に示す模式図である。

図９に示すように、ラジエータ１４２には、ラジエータファン１４４によって発生した冷却風が通過し、エンジン冷却水（冷媒）が冷却される。ラジエータ１４２を通過した冷却風は、建屋カバー１３２Ｃの後側面（カウンタウエイト１０９側の側面）に設けられた吸気口１３４から建屋カバー１３２Ｃ内に導入され、エンジン１４０や油圧ポンプ１４１等が冷却される。建屋カバー１３２Ｃの左側面（メインフレーム１３０側の側面）には、冷却風を排出する排気口１３５が設けられている。排気口１３５には、雨などが侵入することを防止するルーバー（不図示）が設けられている。

つまり、右側ベッド１３２の建屋カバー１３２Ｃは、ラジエータファン１４４により発生し、熱交換器であるラジエータ１４２を通過した冷却風をエンジン１４０に向けて案内し、エンジン１４０と熱交換した冷却風をメインフレーム１３０に向けて案内する冷却風案内部材として機能している。

建屋カバー１３２Ｃの左側面（メインフレーム１３０側の面）に排気口１３５を設ける理由は以下のとおりである。建屋カバー１３２Ｃの右側面（メインフレーム１３０側とは反対側の面）に排気口を設けた場合、クレーンの右側方に作業者がいるときに、暖められた冷却風が作業者に当たるおそれや、クレーン周囲への騒音の影響が大きくなる。

建屋カバー１３２Ｃの底面に排気口を設け、右側ベッド１３２の下方に向けて冷却風を排出する場合、地面の砂埃が巻き上げられたり、右側ベッド１３２の下方に熱が籠り、温度の高い空気がラジエータファン１４４により吸い込まれることで、エンジン冷却水の冷却効率が悪化するおそれがある。このため、建屋カバー１３２Ｃの底面に排気口を設ける場合は、排気口をラジエータファン１４４からできるだけ離れた位置に設けるとともに、砂埃が発生しにくい方向に排気口の向きを変更するなどの対策を施すことが好ましい。

建屋カバー１３２Ｃの上面に排気口を設けた場合、雨など、上方からの落下物が建屋カバー１３２Ｃ内に侵入するおそれがある。このため、建屋カバー１３２Ｃの上面に排気口を設ける場合、雨よけカバーを設けるなどの対策を施すことが好ましい。

そこで、本実施の形態では、クレーン周囲への影響が少なく、かつ、エンジン冷却水の冷却効率を悪化させることを防止するために、建屋カバー１３２Ｃの左側面に排気口１３５を設けた。なお、建屋カバー１３２Ｃの左側面の排気口１３５だけでは、十分な排気面積を確保できない場合は、建屋カバー１３２Ｃの底面や上面に上述した対策を施した上で設けてもよい。

ラジエータファン１４４で発生した冷却風の影響により、タンクカバー１５１の外側における背面板１５１ｒ近傍の空気の温度は、タンクカバー１５１の外側における正面板１５１ｆ近傍の空気の温度に比べて高くなる。

本実施の形態では、図８に示したように、吸気口１５ｉが、メインフレーム１３０側のタンクカバー側面を構成する背面板１５１ｒとは反対側のタンクカバー側面を構成する正面板１５１ｆに設けられている。このため、図９に示すように、建屋カバー１３２Ｃからメインフレーム１３０に向かって排出された冷却風、すなわち、各熱源（ラジエータ１４２内のエンジン冷却水、エンジン１４０）との熱交換により暖められた冷却風が、タンクカバー１５１内に流入されることを防ぐことができる。つまり、吸気口１５ｉを正面板１５１ｆに設けることで、タンクカバー１５１のメインフレーム１３０側（背面板１５１ｒ側）近傍の外気温度よりも温度の低いメインフレーム１３０側とは反対側（正面板１５１ｆ側）近傍の外気をタンクカバー１５１内に導入することができるため、尿素水の温度上昇を効果的に抑制することができる。

図１０を参照して、クレーン作業中に、タンクカバー１５１の各側面（正面板１５１ｆ、背面板１５１ｒ、一対の側面板１５１ｓ）近傍での外気温度測定結果について説明する。図１０（ａ）は温度測定点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を示す平面模式図、図１０（ｂ）は温度測定点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を示す側面模式図である。図１０に示すように、温度測定では、尿素水タンク１５０の前後左右側面の各中央部に対向するタンクカバー１５１の側面を構成する板の外表面からｄｍｍ程度離れた位置における外気温度（雰囲気温度）を、熱電対温度センサにより測定した。ｄｍｍは、たとえば５〜１０ｍｍ程度である。また、上下方向の測定位置は、図示するように、温度測定点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４のいずれも、載置板１５５ｐ上面からの高さ寸法ｈが同じになるようにした。

温度測定の結果、作動油タンク１４３に対向する後側の側面板１５１ｓ近傍（測定点Ｐ１）の外気温度が１番目に高く、背面板１５１ｒ近傍（測定点Ｐ２）の外気温度が２番目に高く、運転室１０７に対向する前側の側面板１５１ｓ近傍（測定点Ｐ３）の外気温度が３番目に高く、正面板１５１ｆ近傍（測定点Ｐ４）の外気温度が最も低かった。作動油タンク１４３に対向する側面板１５１ｓ近傍（測定点Ｐ１）の外気温度が最も高くなる理由は、作動油タンク１４３からの熱の影響を大きく受けるためである。背面板１５１ｒ近傍（測定点Ｐ２）の外気温度および運転室１０７に対向する側面板１５１ｓ近傍（測定点Ｐ３）の外気温度が正面板１５１ｆ近傍（測定点Ｐ４）の外気温度に比べて高いのは、エンジン１４０等で暖められた冷却風が、タンクカバー１５１の背面板１５１ｒ近傍を流れ、さらに運転室１０７とタンクカバー１５１との間に流れ込むことに起因する。このように、本実施の形態では、吸気口１５ｉは、タンクカバー１５１の４側面のうちで側面近傍の外気温度が最も低くなる側面に設けられている。

図６に示すように、油圧ポンプ１４１の上方には、排気ガス浄化装置１６０が配設されている。排気ガス浄化装置１６０は、右側ベッド１３２の取付部１３８に固着された支持台１６９により支持されている。図１１および図１２を参照して、排気ガス浄化装置１６０について説明する。図１１は、クレーンの左斜め上方から排気ガス浄化装置１６０を見た図であり、図１２は排気ガス浄化装置１６０の構成を示す模式図である。

図１１および図１２に示すように、排気ガス浄化装置１６０は、エンジン１４０の排気流路中に設置された酸化触媒装置１６１と、ＮＯｘ浄化装置１６２と、尿素水噴射装置１６３とを備えている。酸化触媒装置１６１は、排気ガスに含まれる一酸化窒素（ＮＯ）、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素（ＨＣ）等を酸化して除去する酸化触媒（ＤＯＣ：Diesel Oxidation Catalyst）を備えている。ＮＯｘ浄化装置１６２は、尿素水を利用して排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元浄化する還元触媒を備えた装置である。ＮＯｘ浄化装置１６２は、たとえば、筒体内の上流側に尿素ＳＣＲ（Selective Catalytic Reduction）が設けられ、尿素ＳＣＲの下流側に酸化触媒が設けられた構成とされる。

尿素水噴射装置１６３は、ＮＯｘ浄化装置１６２の上流側に設置されている。尿素水噴射装置１６３は、尿素水供給配管１５２および尿素水ポンプ１６５を介して尿素水タンク１５０に接続される尿素水噴射弁１６４を備えている。尿素水噴射弁１６４は、コイルに電流を流すことにより可動子とコアとを含む磁気回路に磁束を発生させ、可動子をコア側に引き付ける磁気吸引力を作用させることにより、弁体の開閉を行うものであり、周知の電磁駆動式の燃料噴射弁（インジェクタ）と同様の構成を有しているものである。

尿素水噴射弁１６４は、図示しない制御装置からの制御信号に応じて、排気流路中に尿素水を噴射する。尿素水が噴射されると、ＮＯｘ浄化装置１６２の尿素ＳＣＲにより尿素水からアンモニアが生成され、アンモニアにより排気ガス中のＮＯｘが還元反応して、水と窒素に分解される。ＮＯｘ浄化装置１６２の尿素ＳＣＲの下流側に設けられた酸化触媒により、排気ガス中のアンモニアが低減される。

図１２に示すように、尿素水ポンプ１６５と尿素水タンク１５０とは、吸込み配管１５３ａおよび戻り配管１５３ｂによって接続されている。尿素水ポンプ１６５と尿素水噴射弁１６４とは尿素水供給配管１５２によって接続されている。吸込み配管１５３ａは、尿素水タンク１５０の底部近傍に尿素水の吸入口１５４ａが配置され、戻り配管１５３ｂは、尿素水タンク１５０の上部近傍に尿素水の排出口１５４ｂが配置されている。尿素水ポンプ１６５によって、尿素水タンク１５０の底部から吸い上げられた尿素水は、尿素水供給配管１５２内に供給され、加圧される。尿素水供給配管１５２内の尿素水は、尿素水噴射弁１６４が開くことにより、エンジン１４０の排気流路に供給される。尿素水の余剰分は、戻り配管１５３ｂを介して尿素水タンク１５０に戻される。

尿素水は−１１℃程度で凍結する。冬季や寒冷地でクレーン作業を行う際、尿素水が凍結していると、尿素水噴射装置１６３に尿素水を供給できない。このため、尿素水噴射装置１６３を使用するには、凍結した尿素水を解凍し、さらに解凍した尿素水が再び凍結することを防止する必要がある。そこで、本実施の形態では、以下に示す解凍・凍結防止システムを備えている。

解凍・凍結防止システムは、エンジン１４０と熱交換することで暖められるエンジン冷却水を尿素水タンク１５０や尿素水噴射弁１６４に導き、エンジン冷却水と尿素水とを熱交換させるシステムである。この解凍・凍結防止システムにより、凍結した尿素水を解凍し、解凍された尿素水が再び凍結することを防止することができる。解凍・凍結防止システムは、エンジン冷却系１８０と、エンジン冷却水をエンジン冷却系１８０から尿素水タンク１５０に導く冷媒管路１８１とを備えている。

エンジン冷却系１８０は、ラジエータ１４２により冷却されたエンジン冷却水をエンジン１４０に供給することで、エンジン１４０を冷却する。エンジン１４０には、エンジン冷却水を循環させるための冷却水ポンプ（不図示）と、サーモスタット１８２とが設けられている。サーモスタット１８２は、エンジン冷却水の温度に応じてエンジン冷却系１８０の経路を全閉から全開の間で開閉する。

なお、図示しないが、エンジン内にはサーモスタット１８２が全閉しているときには、ラジエータ１４２にエンジン冷却水が供給されないようにエンジン冷却水をバイパスさせるバイパス経路が設けられている。エンジン始動時にエンジン冷却水の温度が低いと、エンジン冷却水がエンジン内で循環し、エンジン１４０の発熱により暖められる。

エンジン冷却水が流れる冷媒管路１８１は、尿素水噴射弁１６４を通過するように配設された第１冷媒管路１５６と、尿素水タンク１５０を通過するように配設された第２冷媒管路１５７とを有している。第１冷媒管路１５６は、エンジン１４０で暖められたエンジン冷却水を尿素水噴射弁１６４に導く第１供給管路１５６ｓと、尿素水噴射弁１６４からエンジン１４０へエンジン冷却水を戻す第１戻り管路１５６ｒとを有する。第２冷媒管路１５７は、エンジン１４０で暖められたエンジン冷却水を尿素水タンク１５０に導く第２供給管路１５７ｓと、尿素水タンク１５０からエンジン１４０へエンジン冷却水を戻す第２戻り管路１５７ｒとを有する。第２冷媒管路１５７には、図示しない制御装置からの制御信号に応じて、全閉と全開との間で切り換えられる切換弁１５７ｖが設けられている。

図８を参照して、尿素水タンク周りの配管について説明する。図８（ａ）に示すように、吸込み配管１５３ａおよび戻り配管１５３ｂは、それぞれ尿素水タンク１５０の上面から尿素水タンク１５０内に挿入されている。吸込み配管１５３ａおよび戻り配管１５３ｂは、タンクカバー１５１内の上部に配設される尿素水ポンプ１６５に接続されている。尿素水ポンプ１６５から吐出された尿素水が流れる尿素水供給配管１５２は、タンクカバー１５１の背面板１５１ｒの開口を介してタンクカバー１５１の外側に導かれ、尿素水噴射弁１６４に接続されている（図１１、図１２参照）。

第２冷媒管路１５７を構成する第２供給管路１５７ｓは、タンクカバー１５１の外側から背面板１５１ｒの開口を介してタンクカバー内に導かれ、尿素水タンク１５０の上面の開口から挿入されている。第２冷媒管路１５７を構成する第２戻り管路１５７ｒは、尿素水タンク１５０の上面の開口から尿素水タンク１５０の外側に導かれ、さらに背面板１５１ｒの開口を介してタンクカバー１５１の外側に導かれ、エンジン１４０に接続されている（図１２参照）。つまり、エンジン冷却水が流れる第２冷媒管路１５７は、尿素水タンク１５０を通過するように配設されている。

上述した第１の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）尿素水タンク１５０は、吸気口１５ｉと、吸気口１５ｉよりも上方に位置する排気口１５ｅとを有するタンクカバー１５１によって覆われ、タンクカバー１５１には、作動油タンク１４３からの熱の伝播を抑制するための断熱材１９０が設けられている。これにより、作動油タンク１４３と尿素水タンク１５０とが隣接配置されていても、尿素水タンク１５０の温度上昇を抑制し、尿素水への影響を抑制することができる。

（２）右側ベッド１３２には、ラジエータファン１４４により発生し、熱交換器であるラジエータ１４２を通過した冷却風をエンジン１４０に向けて案内し、エンジン１４０と熱交換した冷却風をメインフレーム１３０に向けて案内する冷却風案内部材としての建屋カバー１３２Ｃが設けられている。タンクカバー１５１の吸気口１５ｉは、この冷却風の流れを考慮して、メインフレーム１３０とは反対側の側板である正面板１５１ｆに設けられている。これにより、エンジン冷却水やエンジン１４０等の熱源との熱交換により暖められた冷却風が、タンクカバー１５１内に流入されることを防ぎ、背面板１５１ｒ近傍の外気に比べて温度の低い正面板１５１ｆ近傍の外気を導入することで、尿素水の温度上昇を効果的に抑制することができる。

（３）尿素水タンク１５０は、運転室１０７と作動油タンク１４３との間に配設されている。このため、作動油タンク１４３からの熱が尿素水タンク１５０のタンクカバー１５１によって遮蔽され、運転室１０７内に熱が伝わることを抑制できる。尿素水タンク１５０のタンクカバー１５１の内面に断熱材１９０を貼着することで、より運転室１０７への熱の伝わりを抑制できる。

（４）尿素水タンク１５０は、運転室１０７に隣接して配設されている。これにより、運転室１０７内に配設された空調設備からの送風をタンクカバー１５１内に導入することで、尿素水の温度を調整することもできる。

（５）尿素水タンク１５０は、運転室１０７の後方に隣接して配設され、尿素水タンク１５０の後方にエンジン１４０や油圧ポンプ１４１、排気ガス浄化装置１６０が配設されている。これにより、エンジン１４０や排気ガス浄化装置１６０、油圧ポンプ１４１で発生した騒音を尿素水タンク１５０のタンクカバー１５１で遮蔽することができ、騒音が運転室１０７内に伝わることを抑制できる。

−第２の実施の形態−
図１３を参照して、第２の実施の形態に係る建設機械を説明する。なお、図中、第１の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一の参照番号を付し、相違点を主に説明する。第２の実施の形態に係る建設機械は、第１の実施の形態に係る建設機械と同様の構成を有している。図１３は、図８と同様の図であり第２の実施の形態に係る建設機械のタンクカバー１５１に設けられたファン装置２５８と、タンクカバー内の空気の流れを模式的に示す模式図である。

第２の実施の形態では、タンクカバー１５１の排気口１５ｅに、ファン装置２５８が設けられている。ファン装置２５８は、タンクカバー１５１内の空気を吸い上げて、タンクカバー１５１内の空気を排気口１５ｅを介してタンクカバー１５１の外部に排出する。ファン装置２５８による強制対流により、正面板１５１ｆの吸気口１５ｉからタンクカバー１５１内よりも温度の低い外気を効果的にタンクカバー１５１内に吸い込むことができる。

このような第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様の作用効果を奏する。また、ファン装置２５８により強制対流を発生することで、第１の実施の形態に比べて、より効果的にタンクカバー１５１内に熱が籠ることを防止することができる。なお、タンクカバー１５１内を適正な温度範囲とするために、ファン装置２５８の回転速度を調整するようにしてもよい。

次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
（変形例１）
上述した実施の形態では、左側ベッド１３１および右側ベッド１３２のうち、右側ベッド１３２に、エンジン１４０、排気ガス浄化装置１６０および尿素水タンク１５０を配設する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、図１４に示すように、左側ベッド１３１に、エンジン１４０、排気ガス浄化装置１６０および尿素水タンク１５０を配設してもよい。変形例１に係る建設機械では、左側ベッド１３１の前方から後方に向かって、ラジエータ１４２、エンジン１４０、油圧ポンプ１４１、作動油タンク１４３、尿素水タンク１５０が配設されている。排気ガス浄化装置１６０は、油圧ポンプ１４１の上方に配設されている。

（変形例２）
左側ベッド１３１および右側ベッド１３２のうちの一方を省略して、他方にエンジン１４０、排気ガス浄化装置１６０および尿素水タンク１５０を配設してもよい。

（変形例３）
上述した実施の形態では、還元剤として尿素水（尿素水溶液）を用いた例について説明したが、本発明はこれに限定されない。アンモニア水溶液など種々の還元剤を利用した排気ガス浄化装置を備えた建設機械に本発明を適用することができる。

（変形例４）
上述した実施の形態では、建屋カバー１３２Ｃが、ラジエータファン１４４により発生し、ラジエータ１４２を通過した冷却風をエンジン１４０を通過させた後、メインフレーム１３０に向けて案内する冷却風案内部材として構成されている例について説明したが、本発明はこれに限定されない。

（変形例５）
上述した実施の形態では、タンクカバー１５１に設ける断熱材１９０が、一対の側面板１５１ｓの内面、背面板１５１ｒの内面、および、載置板１５５ｐの下方の右側ベッド１３２上部においてクレーンの左右方向に延在する平板状部材の上面のそれぞれに貼着されている例について説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、載置板１５５ｐの下方の右側ベッド１３２上部においてクレーンの左右方向に延在する平板状部材の上面に代えて、載置板１５５ｐの下面に断熱材１９０を貼着してもよい。さらに、上面板１５１ｔや正面板１５１ｆの内面、載置台１５５の支持板１５５ｓの内面に断熱材１９０を設けてもよい。

（変形例６）
尿素水タンク１５０やタンクカバー１５１の構造は、矩形箱状に限定されることなく、たとえば、多角筒形状や円筒形状にしてもよい。タンクカバー１５１内の尿素水タンク１５０の配置構造についても載置台１５５を用いずに、尿素水タンク１５０を吊り下げ支持するようにしてもよい。

（変形例７）
上述した実施の形態では、吸気口１５ｉを正面板１５１ｆに設けた例について説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、正面板１５１ｆだけでなく、運転室１０７に対向する前側の側面板１５１ｓにも吸気口１５ｉを設けてもよい。また、正面板１５１ｆに代えて、運転室１０７に対向する前側の側面板１５１ｓに吸気口１５ｉを設けてもよい。少なくとも、吸気口１５ｉは、作動油タンク１４３に対向する側面とは異なる側面のうち、側面近傍の外気温度（雰囲気温度）が最も高くなる側面（背面板１５１ｒ）とは異なる側面（正面板１５１ｆまたは運転室１０７に対向する側面板１５１ｓ）に設けられていることが好ましく、４側面（正面板１５１ｆ、背面板１５１ｒ、一対の側面板１５１ｓ）のうち側面近傍の外気温度が最も低くなる側面を構成する正面板１５１ｆ、すなわちメインフレーム側の側面とは反対側の側面に設けることがより好ましい。ラジエータファン１４４により発生した冷却風による熱影響の少ないタンクカバー側面に吸気口１５ｉを設けることで、効果的に尿素水タンク１５０の温度上昇を抑制することができる。

（変形例８）
上述した実施の形態では、本発明をクローラクレーンに適用する例について説明したが、その他、テレスコピッククレーンなどの移動式クレーンや、固定式クレーンにも適用することができる。さらに、油圧ショベルやホイールローダ等、種々の建設機械にも本発明を同様に適用することができる。

本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。

１５ｅ 排気口、１５ｉ 吸気口、１０１ 走行体、１０１ａ サイドフレーム、
１０１ｂ 無限軌道履帯、１０３ 旋回体、１０４ ブーム、１０５ 巻上ドラム、１０５ａ 巻上ロープ、１０６ 起伏ドラム、１０６ａ 起伏ロープ、１０７ 運転室、１０８ フック、１０９ カウンタウエイト、１１０ 底板、１１１ 縦板、１１２ 上板、１１３ 中間板、１３０ メインフレーム、１３１ 左側ベッド、１３１Ｃ 建屋カバー、１３２ 右側ベッド、１３２Ｃ 建屋カバー、１３３ キャブベッド、１３４ 吸気口、１３５ 排気口、１３６Ｌ 左側フレーム部材、１３６Ｒ 右側フレーム部材、１３７Ｌ 左側フレーム部材、１３７Ｒ 右側フレーム部材、１３８ 取付部、１３９ 接続部材、１４０ エンジン、１４１ 油圧ポンプ、１４２ ラジエータ、１４３ 作動油タンク、１４４ ラジエータファン、１５０ 尿素水タンク、１５１ タンクカバー、１５１ｆ 正面板、１５１ｒ 背面板、１５１ｓ 側面板、１５１ｔ 上面板、１５２ 尿素水供給配管、１５３ａ 吸込み配管、１５３ｂ 戻り配管、１５４ａ 吸入口、１５４ｂ 排出口、１５５ 載置台、１５５ｐ 載置板、１５５ｓ 支持板、１５６ 第１冷媒管路、１５６ｒ 第１戻り管路、１５６ｓ 第１供給管路、１５７ 第２冷媒管路、１５７ｒ 第２戻り管路、１５７ｓ 第２供給管路、１５７ｖ 切換弁、１５９ 雨よけカバー、１５９ａ 開口部、１６０ 排気ガス浄化装置、１６１ 酸化触媒装置、１６２ ＮＯｘ浄化装置、１６３ 尿素水噴射装置、１６４ 尿素水噴射弁、１６５ 尿素水ポンプ、１６９ 支持台、１８０ エンジン冷却系、１８１ 冷媒管路、１８２ サーモスタット、１９０ 断熱材、２５８ ファン装置

Claims (3)

1. エンジンの排気流路中に設置され、排気ガスの窒素酸化物を還元剤により還元浄化する還元触媒、ならびに、前記排気流路中に還元剤を噴射する還元剤噴射弁を備えた排気ガス浄化装置と、
   走行体と、
   前記走行体の上部に旋回可能に設けられた旋回体と、
   前記旋回体に設けられた作業装置とを備え、
   前記旋回体には、前記還元剤噴射弁から噴射される還元剤を貯留する還元剤タンクと、前記作業装置を駆動するための油圧回路に用いる作動油を貯留する作動油タンクとが隣接して配設され、
   前記還元剤タンクは、吸気口と、前記吸気口よりも上方に位置する排気口とを有するタンクカバーによって覆われ、
   前記タンクカバーには、前記作動油タンクからの熱の伝播を抑制するための断熱部材が設けられ、
   前記タンクカバーは、矩形箱状であって、前記作動油タンクに対向する側面と、その側面とは異なる複数の側面を有し、
   前記吸気口は、前記複数の側面のうち、側面近傍の外気温度が最も高くなる側面とは異なる側面に設けられ、
   前記旋回体は、前記走行体の上部に旋回可能に設けられたメインフレームと、前記メインフレームの側部に取り付けられたベッドとを備え、
   前記ベッドには、前記エンジン、前記エンジンの冷媒を冷却する熱交換器、熱交換器用ファン装置、前記還元剤タンク、および、前記作動油タンクが配設され、
   前記ベッドには、前記熱交換器用ファン装置により発生し、前記熱交換器を通過した冷却風を前記エンジンに向けて案内し、前記エンジンと熱交換した冷却風を前記メインフレームに向けて案内する冷却風案内部材が設けられ、
   前記タンクカバーの吸気口は、前記メインフレーム側の面とは反対側の面に設けられている建設機械。
2. 請求項１に記載の建設機械において、
   前記還元剤タンクは、運転室と前記作動油タンクとの間に配設されている建設機械。
3. 請求項１または２に記載の建設機械において、
   前記タンクカバー内の気体を外部に排出するタンクカバー用ファン装置を備えている建設機械。

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