KR102082850B1 - 건설기계의 요소수 탱크 - Google Patents

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KR102082850B1
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히다치 겡키 가부시키 가이샤
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Abstract

요소수 탱크(11)는, 탱크 본체(12)의 상면부(12A)에 마련되고, 센서 유닛(20)의 외형 치수(D2)보다 크게 개구한 유닛 삽입 개구부(12H)와, 탱크 본체(12)의 상면부(12A)에 마련되고, 유닛 삽입 개구부(12H)를 폐색하는 센서 장착 부재(16)와, 탱크 본체(12)의 유닛 삽입 개구부(12H)가 하단(24A4)측으로부터 삽입되어 센서 유닛(20)을 둘러싸는 통 형상체로 이루어지고, 상단(24A3)이 센서 장착 부재(16)를 이용하여 탱크 본체(12)의 상면부(12A)에 장착되어 있는 필터(24)를 구비하는 구성으로 하고 있다.

Description

건설기계의 요소수 탱크
본 발명은, 예를 들면, 배기 가스 후처리 장치에 공급할 요소수를 저장하기 위하여 유압 셔블 등에 마련되는 건설기계의 요소수 탱크에 관한 것이다.
일반적으로, 건설기계의 대표예인 유압 셔블은, 자주(自走) 가능한 하부 주행체와, 하부 주행체 상에 선회 가능하게 탑재된 상부 선회체와, 상부 선회체의 전측(前側)에 부앙동(俯仰動) 가능하게 마련된 프론트 장치에 의해 구성되어 있다.
상부 선회체는, 지지 구조체를 형성하는 선회 프레임과, 선회 프레임에 탑재된 엔진과, 엔진의 배기측에 접속되고 엔진으로부터 배출되는 배기 가스를 청정화하는 배기 가스 후처리 장치와, 배기 가스 후처리 장치에 공급할 요소수를 저장하는 요소수 탱크를 포함하여 구성되어 있다.
요소수 탱크는, 요소수를 저장하는 탱크 본체와, 탱크 본체 내에 삽입하여 마련되고, 요소수의 상태를 검출하는 센서를 가지는 센서 유닛을 포함하여 구성되어 있다. 또한, 센서 유닛에는, 히터, 요소수의 공급 관로, 리턴 관로 등이 장비되어 있다. 여기서, 탱크 본체의 상면부에는, 센서 유닛이 삽입 통과하기 위한 개구부가 마련되어 있다. 또한, 센서 유닛의 주위에는, 탱크 본체에 들어간 불순물이 배기 가스 후처리 장치측에 공급되지 않도록, 요소수를 여과하는 필터가 마련되어 있다. 이 필터는, 센서 유닛을 감싸는 주머니 형상(백 형상)으로 형성되어 있다(특허문헌 1).
미국특허출원공개 제2015/0196862호 명세서
그런데, 특허문헌 1에 의한 것에서는, 센서 유닛에 대하여 필터를 장착하는 구성으로 하고 있기 때문에, 센서 유닛과 필터의 사이에 장착용의 부품이 필요하게 된다. 이에 의해, 요소수 탱크를 조립할 때의 작업성의 저하, 비용의 상승을 초래한다는 문제가 있다. 또한, 필터의 교환 작업에서는, 주머니 형상의 필터가 각종 센서류에 접촉할 우려가 있다. 이 때문에, 필터의 교환 작업 시에는, 센서류를 손상시키지 않도록 신중하게 작업할 필요가 있어, 필터의 교환 작업에 시간을 필요로 한다는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은, 필터를 간단한 구성으로 마련할 수 있는 것에 더하여, 필터의 교환 작업을 용이하게 행할 수 있도록 한 건설기계의 요소수 탱크를 제공하는 것에 있다.
본 발명은, 차체에 탑재된 엔진의 배기 가스를 청정화하는 배기 가스 후처리 장치에 공급되는 요소수를 저장하는 탱크 본체와, 상기 탱크 본체 내에 삽입하여 마련되고, 요소수의 상태를 검출하는 센서를 가지는 센서 유닛을 포함하여 구성된 건설기계의 요소수 탱크에 있어서, 상기 탱크 본체의 상면부와 하면부 중 적어도 일방의 면에 마련되고, 상기 센서 유닛의 외형 치수보다 크게 개구한 개구부와, 상기 탱크 본체의 상기 일방의 면에 마련되고, 상기 개구부를 폐색하는 폐색 부재와, 상기 탱크 본체의 상기 개구부에 선단측으로부터 삽입되어 상기 센서 유닛을 둘러싸는 통 형상체로 이루어지고, 기단(基端)이 상기 폐색 부재를 이용하여 상기 탱크 본체의 상기 일방의 면에 장착되어 있는 필터를 구비하는 구성으로 한 것에 있다.
본 발명에 의하면, 필터를 간단한 구성으로 마련할 수 있는 것에 더하여, 필터의 교환 작업을 용이하게 행할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 제 1 실시형태에 적용되는 유압 셔블을 나타내는 정면도이다.
도 2는, 유압 셔블을 프론트 장치와 외장 커버의 일부를 생략한 상태로 나타내는 평면도이다.
도 3은, 선회 프레임의 우측 전부(前部)와 요소수 탱크를 나타내는 주요부 확대의 사시도이다.
도 4는, 요소수 탱크를 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 5는, 도 4 중의 필터의 상부측(삽입측)을 확대하여 나타내는 주요부 확대의 단면도이다.
도 6은, 도 4 중의 필터의 하부측(감합측)을 확대하여 나타내는 주요부 확대의 단면도이다.
도 7은, 도 5에 나타내는 탱크 본체의 상면부, 센서 장착 부재, 센서 유닛 및 필터를 분해하여 나타내는 분해 단면도이다.
도 8은, 필터를 단체(單體)로 나타내는 사시도이다.
도 9는, 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 요소수 탱크를 나타내는 단면도이다.
도 10은, 도 9 중의 필터의 상부측(삽입측)을 확대하여 나타내는 주요부 확대의 단면도이다.
도 11은, 도 9 중의 필터의 하부측(폐색 바닥판측)을 확대하여 나타내는 주요부 확대의 단면도이다.
도 12는, 도 11에 나타내는 탱크 본체의 하면부, 폐색 바닥판 및 필터를 분해하여 나타내는 분해 단면도이다.
도 13은, 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 필터 일체형 장착 부재를 탱크 본체의 상면부 및 센서 유닛과 함께 나타내는 주요부 확대의 단면도이다.
도 14는, 본 발명의 제 4 실시형태에 의한 필터 일체형 폐색 바닥판을 탱크 본체의 하면부 및 센서 유닛과 함께 나타내는 주요부 확대의 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 관련된 건설기계의 요소수 탱크로서, 크롤러식의 유압 셔블에 마련된 요소수 탱크를 예로 들어, 첨부 도면에 따라 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 8은 본 발명의 제 1 실시형태를 나타내고 있다. 이 제 1 실시형태에서는, 탱크 본체의 상면부에 마련된 개구부는, 센서 유닛을 삽입하기 위한 유닛 삽입 개구부로 되어 있다. 센서 유닛은 폐색 부재에 장착되어 있다. 필터는, 기단에 직경 방향의 외측으로 연장된 플랜지부를 가지고, 필터는, 선단측으로부터 유닛 삽입 개구부를 개재하여 탱크 본체 내에 삽입되어 있다. 필터의 플랜지부는, 유닛 삽입 개구부를 폐색하기 위한 폐색 부재에 의해 탱크 본체의 상면부와의 사이에 협지(挾持)하여 장착되는 구성으로 한 경우를 예시하고 있다.
도 1에 있어서, 유압 셔블(1)은 크롤러식의 건설기계를 구성하고 있다. 이 유압 셔블(1)은, 자주 가능한 크롤러식의 하부 주행체(2)와, 하부 주행체(2) 상에 선회 가능하게 탑재되고, 하부 주행체(2)와 함께 차체를 형성하는 상부 선회체(3)와, 상부 선회체(3)의 전, 후 방향의 전측에 부앙동 가능하게 마련되고 토사의 굴삭 작업 등을 행하는 프론트 장치(4)에 의해 구성되어 있다.
도 2, 도 3에 나타내는 바와 같이, 상부 선회체(3)는, 후술하는 선회 프레임(5), 엔진(6), NOx 정화 장치(10), 요소수 탱크(11)를 포함하여 구성되어 있다.
선회 프레임(5)은, 전, 후 방향으로 연장되는 두께가 두꺼운 판체로 이루어지는 바닥판(5A)과, 바닥판(5A) 상에 세워 마련되고, 좌, 우 방향으로 소정의 간격을 두고 전, 후 방향으로 연장된 좌측 세로판(5B), 우측 세로판(5C)과, 상기 바닥판(5A), 각 세로판(5B, 5C)으로부터 좌, 우 방향의 바깥쪽을 향해 연장되고 전, 후 방향으로 간격을 두고 배치된 복수 개의 돌출 빔(5D)(우측만 도시)과, 좌, 우 방향의 외측에 위치하여 각 돌출 빔(5D)의 선단에 장착되고, 전, 후 방향으로 연장된 좌측 사이드 프레임(도시 생략), 우측 사이드 프레임(5E)에 의해 구성되어 있다. 좌, 우의 세로판(5B, 5C)에는, 그 전측 위치에 프론트 장치(4)가 부앙동 가능하게 장착되어 있다.
엔진(6)은, 선회 프레임(5)의 후측에 마련되어 있다. 엔진(6)은, 디젤 엔진으로서 구성되고, 예를 들면 선회 프레임(5)에 가로 놓기 상태로 탑재되어 있다. 이 엔진(6)에는, 배기 가스를 배출하기 위한 배기관(6A)이 마련되어 있다.
디젤 엔진(6)은, 고효율이고 내구성이 우수하지만, 질소 산화물(NOx) 등의 유해 물질이 배기 가스와 함께 배출되어 버린다. 그래서, 배기관(6A)에 장착되는 후술하는 NOx 정화 장치(10)는, 질소 산화물(NOx)을 제거하는 요소 선택 환원 촉매, 산화 촉매(모두 도시 생략)를 수용 통체(10A) 내에 수용하고 있다.
열교환 장치(7)는, 엔진(6)의 좌측에 마련되어 있다. 열교환 장치(7)는, 엔진 냉각수를 냉각하는 라디에이터, 작동유를 냉각하는 오일 쿨러, 엔진(6)이 흡입하는 공기를 냉각하는 인터 쿨러 등에 의해 구성되어 있다. 한편, 유압 펌프(8)는, 엔진(6)의 우측에 장착되어 있다. 이 유압 펌프(8)는, 엔진(6)에 의해 구동됨으로써, 작동유 탱크로부터의 작동유를 압유로서 토출하는 것이다.
캡(9)은, 선회 프레임(5)의 좌전측에 마련되어 있다. 이 캡(9)은, 유압 셔블(1)을 운전하기 위하여 오퍼레이터가 탑승하는 것이다. 캡(9)의 내부에는, 오퍼레이터가 착좌하는 운전석, 각종 조작을 행하는 레버, 페달 등(모두 도시 생략)이 배치되어 있다.
NOx 정화 장치(10)는, 엔진(6)으로부터 배기관(6A)을 개재하여 배출되는 배기 가스를 청정화하는 배기 가스 후처리 장치를 구성하고 있다. 이 NOx 정화 장치(10)는, 배기 가스 중의 질소 산화물(NOx)을 환원제가 되는 요소수(요소 수용액)를 이용하여 정화하는 것이다. NOx 정화 장치(10)는, 배기관(6A)에 접속된 수용 통체(10A)와, 수용 통체(10A) 내에 수용된 요소 선택 환원 촉매, 산화 촉매, 요소수 분사 밸브(모두 도시 생략)를 포함하여 구성되어 있다. 요소수 분사 밸브는, 호스, 요소수 펌프 등(모두 도시 생략)을 개재하여 후술하는 요소수 탱크(11)에 접속되어 있다.
여기서, NOx 정화 장치(10)는, 요소수 분사 밸브에 의해 배기 가스 중에 요소수를 분사하고, 요소 선택 환원 촉매에 의해 요소수로부터 생성된 암모니아를 이용하여 배기 가스 중의 NOx를 환원 반응시켜, 물과 질소로 분해한다. 그리고, 산화 촉매에 의해 배기 가스 중의 암모니아를 저감함으로써, 배기 가스 중의 NOx를 정화하는 것이다.
다음에, 본 발명의 특징 부분이 되는 요소수 탱크(11)의 구성에 대하여, 도 3 내지 도 8을 참조하여 설명한다.
이 실시형태에서는, 요소수 탱크(11)의 고정 방향에 대하여, 상자 형상을 이룬 요소수 탱크(11)의 길이 방향이 좌, 우 방향이 되고, 요소수의 급수구(12G)가 전측이 되도록 고정한 경우를 예시하고 있다. 이에 따라, 요소수 탱크(11)의 각 부의 명칭에는, 고정된 상태에서의 방향, 즉, 상부 선회체(3)의 전, 후 방향 및 좌, 우 방향을 따른 명칭을 적용하고 있다. 또한, 요소수 탱크(11)는, 길이 방향을 좌, 우 방향으로 하는 고정 방향 이외에도, 급수구(12G)가 오른쪽 또는 왼쪽을 향하도록, 길이 방향을 전, 후 방향으로 한 고정 방향으로 할 수도 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 예를 들면, 요소수 탱크(11)는, 선회 프레임(5)의 우전측에 마련되어 있다. 요소수 탱크(11)는, 후술하는 탱크 본체(12), 센서 장착 부재(16), 센서 유닛(20), 필터(24)를 포함하여 구성되어 있다. 또한, 요소수 탱크(11)는, 선회 프레임(5)의 우전측 이외에도, 캡(9) 내, 캡(9)의 후측의 선회 프레임(5) 상(유틸리티 박스 내) 등의 다른 장소에 배치할 수 있다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 요소수 탱크(11)의 탱크 본체(12)는, NOx 정화 장치(10)에 공급할 환원제로서의 요소수를 저장하는 것이다. 탱크 본체(12)는, 내부가 폐색 공간이 되는 대략 직방체 형상의 용기로서 형성되고, 선회 프레임(5)의 좌, 우 방향이 장척(長尺) 방향이 되도록 배치되어 있다. 예를 들면, 탱크 본체(12)는, 수지 재료를 이용한 성형 가공에 의해 형성되어 있다. 또한, 탱크 본체(12)는, 좌, 우 방향으로 장척인 직사각 형상의 상면부(12A)와, 상면부(12A)에 상, 하 방향으로 거리를 두고 대면하는 직사각 형상의 하면부(12B)와, 상면부(12A) 및 하면부(12B)의 단척(短尺) 방향이 되는 전측에 위치하여 상면부(12A)와 하면부(12B)를 접속한 전면부(前面部)(12C)와, 이 전면부(12C)에 대면하는 후측에 위치하여 상면부(12A)와 하면부(12B)를 접속한 후면부(12D)와, 상면부(12A), 하면부(12B), 전면부(12C) 및 후면부(12D)의 좌측을 덮는 좌면부(12E)와, 상면부(12A), 하면부(12B), 전면부(12C) 및 후면부(12D)의 우측을 덮는 우면부(12F)에 의해 구성되어 있다.
상면부(12A)는, 좌, 우 방향의 중간부를 패이게 한 평탄한 평탄면(12A1)을 가지고 있다. 이 평탄면(12A1)으로부터 전측은, 전방을 향하여 비스듬히 하측으로 경사진 경사면(12A2)으로 되어 있다. 경사면(12A2)에는, 요소수를 급수하기 위한 캡(12G1)이 있는 급수구(12G)가 마련되어 있다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 상면부(12A)의 평탄면(12A1)에는, 대략 중앙에 위치하여 개구부로서의 원 형상의 유닛 삽입 개구부(12H)가 상, 하 방향으로 관통하여 마련되어 있다. 이 유닛 삽입 개구부(12H)는, 후술하는 센서 유닛(20)이 삽입 통과하는 것이며, 센서 유닛(20)의 외형 치수(D2)보다 큰 직경 치수(D1)를 가지고 개구하고 있다. 또한, 유닛 삽입 개구부(12H)에는, 후술하는 필터(24)가 상방으로부터 하방을 향하여 삽입되어 있다. 이 경우, 유닛 삽입 개구부(12H)는, 필터(24)의 필터 통부(24A)를 근접하여 둘러쌈으로써, 필터(24)의 상측 부분을 직경 방향으로 위치 결정할 수 있다.
상면부(12A)의 평탄면(12A1)의 상면측에는, 유닛 삽입 개구부(12H)로부터 직경 방향의 외측을 향하여 연장되는 원환 형상의 요함부(凹陷部)(12J)가 형성되어 있다. 이 요함부(12J)는, 필터(24)의 플랜지부(24B)가 배치되는 것이며, 플랜지부(24B)의 판두께 치수와 동등한 깊이 치수와 플랜지부(24B)의 직경 치수보다 약간 큰 직경 치수로 설정되어 있다.
또한, 평탄면(12A1)의 상면측에는, 요함부(12J)의 외주측 근방에 위치하여 고리 형상 홈(12K)이 상향으로 개구하여 마련되어 있다. 고리 형상 홈(12K)에는 O링(13)이 장착되어 있다. 후술하는 센서 장착 부재(16)가 탱크 본체(12)에 장착되었을 때에, 이 O링(13)은, 탱크 본체(12)와 장착 통체(17)의 사이를 액밀(液密)하게 시일하는 것이다.
또한, 상면부(12A)의 평탄면(12A1)에는, 고리 형상 홈(12K)의 외주측 근방에 위치하여 복수 개의 나사 구멍(12L)(2개만 도시)이 마련되어 있다. 각 나사 구멍(12L)은, 장착 통체(17)를 고정하기 위한 볼트(18)가 나사 결합하는 것이며, 예를 들면, 수지 성형 시에 인서트 너트를 매립함으로써 형성되어 있다.
한편, 도 4에 나타내는 바와 같이, 탱크 본체(12)의 하면부(12B)에는, 유닛 삽입 개구부(12H)의 바로 아래에 위치하여 바닥이 있는 형상의 요함 구멍으로 이루어지는 감합부(12M)가 마련되어 있다. 이 감합부(12M)는, 필터(24)의 필터 통부(24A)의 하단(下端)(24A4)(선단)이 감합한다. 이에 의해, 감합부(12M)는, 필터 통부(24A)의 하단(24A4)을 직경 방향에 위치 결정 상태로 보지(保持)하는 것이다. 그래서, 감합부(12M)는, 유닛 삽입 개구부(12H)의 직경 치수(D1)와 대략 동일한 직경 치수(내경 치수)를 가지고 형성되어 있다. 감합부(12M)의 내주면(12M1)에는, 내경측에 개구하여 고리 형상 홈(12N)이 마련되어 있다. 이 고리 형상 홈(12N)에는, 탄성 부재로서의 O링(14)이 장착되어 있다. 여기서, O링(14)은, 필터(24)를 구성하는 필터 통부(24A)의 하단(24A4)에 대하여 직경 방향의 외측으로부터 탄성적으로 맞닿는다. 이에 의해, O링(14)은, 필터(24)의 선단측을 보지하면서, 필터(24)를 진동이나 충격으로부터 보호하는 것이다.
또한, 하면부(12B)에는, 필터(24)의 내측이 되는 위치, 즉, 감합부(12M)의 대략 중앙부에 위치하여 나사 구멍(12P)(인서트 너트)이 상, 하 방향으로 관통하여 형성되어 있다. 이 나사 구멍(12P)은, 탱크 본체(12)의 메인터넌스 작업 시에, 내부의 요소수를 배출하는 것이다. 나사 구멍(12P)에는, 통상은 드레인 플러그(15)가 나사 장착되어 있다. 이 드레인 플러그(15)는, 예를 들면, 육각 볼트로서 형성되어 있다.
이 나사 구멍(12P)과 드레인 플러그(15)는, 필터(24)의 내측에 위치하여 마련되어 있다. 이 때문에, 드레인 플러그(15)를 분리했을 때에는, 필터(24) 내의 요소수를 모두 배출할 수 있다.
다음에, 본 발명의 특징 부분의 일부를 이루는 폐색 부재로서의 센서 장착 부재(16)의 구성에 대하여 서술한다.
센서 장착 부재(16)는, 폐색 부재를 구성하는 것이며, 탱크 본체(12)를 구성하는 상면부(12A)의 평탄면(12A1) 상에, 유닛 삽입 개구부(12H)를 폐색하도록 마련되어 있다. 센서 장착 부재(16)는, 평탄면(12A1)에 장착되는 장착 통체(17)와, 장착 통체(17)에 감합되는 캡체(19)에 의해 구성되어 있다.
장착 통체(17)는, 예를 들면 금속 재료로 이루어지고, 유닛 삽입 개구부(12H)와 동등한 직경 치수를 가진 원통부(17A)와, 원통부(17A)의 하단으로부터 직경 방향의 외측으로 연장된 원판 형상의 확경부(擴徑部)(17B)에 의해 형성되어 있다. 확경부(17B)의 외주측에는, 상면부(12A)의 각 나사 구멍(12L)에 대응하여 복수 개의 볼트 삽입 통과 구멍(17C)이 마련되어 있다.
여기서, 장착 통체(17)는, 원통부(17A)가 유닛 삽입 개구부(12H)와 대략 동축으로 배치되고, 확경부(17B)가 상면부(12A)의 평탄면(12A1)에 맞닿아진다. 이 상태에서, 각 볼트 삽입 통과 구멍(17C)에 삽입 통과한 볼트(18)를 상면부(12A)의 각 나사 구멍(12L)에 나사 장착한다. 이에 의해, 장착 통체(17)는, 그 확경부(17B)를 상면부(12A)에 장착할 수 있다. 이 때에, 확경부(17B)는, 상면부(12A)(요함부(12J))와의 사이에서 후술하는 필터(24)의 플랜지부(24B)를 협지할 수 있다.
캡체(19)는, 탄성을 가지는 수지 재료로 두께가 두꺼운 원판 형상으로 형성되어 있다. 이 캡체(19)의 외주측에는, 장착 통체(17)의 원통부(17A)가 기·액밀하게 감합하는 원통 형상의 깊은 홈으로 이루어지는 고리 형상 홈(19A)이 형성되어 있다. 또한, 캡체(19)의 중앙측에는, 상, 하 방향으로 관통하여 복수의 삽입 장착 구멍(19B)이 마련되어 있다. 각 삽입 장착 구멍(19B)에는, 레벨 센서(21)의 로드부(21A), 히터(22)의 접속관부(22A), 공급 관로(23), 리턴 관로(도시 생략) 등의 상부가 탄성을 이용하여 압입 상태로 삽입 장착되어 있다. 이에 의해, 캡체(19)는, 각 삽입 장착 구멍(19B)의 조임 마진(탄성력)에 의해 레벨 센서(21)의 로드부(21A), 히터(22), 공급 관로(23), 리턴 관로의 상부를 고정적으로 지지할 수 있다.
다음에, 탱크 본체(12) 내에 삽입하여 마련되고, 요소수의 상태를 검출하는 각종 센서를 가지는 센서 유닛(20)에 대하여 서술한다. 센서 유닛(20)은, 주로 탱크 본체(12) 내의 요소수의 상태, 예를 들면 요소수의 온도, 품질, 잔량 등의 정보를 검출하는 것이다. 센서 유닛(20)은, 요소수의 정보의 검출 이외에도, 요소수를 데우는 기능이나 요소수의 공급과 리턴의 경로를 구비하고 있다. 즉, 센서 유닛(20)은, 후술하는 레벨 센서(21), 히터(22), 공급 관로(23)를 포함하여 구성되어 있다. 이러한 레벨 센서(21), 히터(22), 공급 관로(23) 등은, 상부측이 센서 장착 부재(16)의 캡체(19)에 보지(保持)됨으로써, 탱크 본체(12) 내의 소정 위치에 배치되어 있다.
레벨 센서(21)는, 탱크 본체(12) 내의 요소수의 잔량을 계측하는 것이다. 이 레벨 센서(21)는, 캡체(19)로부터 하향으로 연장된 직선 형상의 로드부(21A)와, 로드부(21A)에 상, 하 방향으로 이동 가능하게 장착된 플로트(21B)에 의해 구성되어 있다. 또한, 레벨 센서(21)의 로드부(21A) 내에는, 플로트(21B)의 위치 신호를 출력하기 위한 리드선(21C), 요소수의 농도나 온도의 검출 신호를 출력하는 리드선(21D) 등이 연장되어 마련되어 있다.
히터(22)는, 데워진 엔진 냉각수를 순환함으로써 요소수를 데우는 것이다. 히터(22)는, 장척인 파이프재로 이루어지고, 상, 하 방향으로 타원을 그리도록 권회(卷回)하여 형성되어 있다. 히터(22)는, 입구측과 출구측의 접속관부(22A)(편방만 도시)가 상측으로 연장되어 있다. 이 히터(22)의 접속관부(22A)는, 캡체(19)의 삽입 장착 구멍(19B)을 지나 외부로 연장되어, 엔진(6) 또는 열교환 장치(7)에 접속되어 있다.
요소수의 공급 관로(23)는, 탱크 본체(12) 내의 요소수를 NOx 정화 장치(10)를 향하여 공급하는 것이다. 또한, 요소수의 공급 관로(23)와 병행하여 요소수의 리턴 관로(도시 생략)가 마련되어 있다. 공급 관로(23)는, 흡입측이 되는 하단부가 탱크 본체(12)의 하면부(12B)(감합부(12M))의 근방에 위치하고 있다. 공급 관로(23)의 상단측(上端側)은, 캡체(19)의 삽입 장착 구멍(19B)을 지나 외부로 연장되어 있다.
여기서, 센서 유닛(20)의 외형 치수에 대하여 서술한다. 센서 유닛(20)은, 레벨 센서(21), 히터(22), 공급 관로(23) 및 리턴 관로가 탱크 본체(12) 내에 삽입되어 있다. 이 상태에서, 레벨 센서(21), 히터(22), 공급 관로(23) 및 리턴 관로는, 탱크 본체(12) 내에서 묶이는 형태로 배치되어 있다. 묶인 레벨 센서(21), 히터(22), 공급 관로(23) 및 리턴 관로를 둘러쌀 수 있는 가장 작은 가상원을 그린다. 이 최소 가상원의 직경 치수, 즉, 도 4, 도 6 중에 나타내는 치수(D2)가 탱크 본체(12) 내에 있어서의 센서 유닛(20)의 외형 치수로 되어 있다. 그리고, 센서 유닛(20)의 외형 치수(D2)는, 탱크 본체(12)의 유닛 삽입 개구부(12H)의 직경 치수(D1)보다 작은 값으로 되어 있다.
다음에, 본 발명의 특징 부분의 일부를 이루는 필터(24)의 구성 및 탱크 본체(12)에 대한 필터(24)의 장착 순서에 대하여 서술한다. 여기서, 제 1 실시형태에서는, 필터(24)는, 탱크 본체(12)에 대하여 상측으로부터 삽입하는 구성으로 되어 있다. 이 때문에, 제 1 실시형태에서는, 필터(24)는, 그 상단이 기단으로 되고, 하단이 선단으로 되어 있다.
필터(24)는, 레벨 센서(21), 히터(22), 공급 관로(23) 및 리턴 관로를 둘러싸도록 탱크 본체(12) 내에 마련되어 있다. 필터(24)는, 예를 들면 수지 재료를 이용하여 원통 형상으로 형성되어 있다. 또한, 필터(24)는, 탱크 본체(12)의 유닛 삽입 개구부(12H)에 선단측으로부터 삽입되는 구성으로 되어 있다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 필터(24)는, 상, 하 방향으로 장척인 원통 형상의 필터 통부(24A)와, 필터 통부(24A)의 상단(기단)으로부터 직경 방향의 외측으로 연장된 플랜지부(24B)에 의해 구성되어 있다.
필터 통부(24A)는, 격자체를 통 형상으로 권회하여 형성된 프레임통(24A1)과, 프레임통(24A1)의 격자 내의 각 개구를 폐색하는 메시, 펠트 등으로 이루어지는 복수 매의 여과 시트(24A2)에 의해 구성되어 있다. 또한, 도 5에 나타내는 바와 같이, 필터 통부(24A)의 기단이 되는 상단(24A3)은, 탱크 본체(12)를 구성하는 상면부(12A)의 유닛 삽입 개구부(12H)에 감합 상태로 삽입 통과되어 있다. 한편, 도 6에 나타내는 바와 같이, 필터 통부(24A)의 선단이 되는 하단(24A4)은, 탱크 본체(12)를 구성하는 하면부(12B)의 감합부(12M)에 감합되어 있다.
따라서, 필터 통부(24A)는, 유닛 삽입 개구부(12H)보다 약간 작은 통체로서 형성되어 있고, 그 내경 치수(D3)(도 7 참조)는, 전술한 센서 유닛(20)의 외형 치수(D2)(도 4, 도 6 참조)보다 큰 치수로 형성되어 있다. 즉, 유닛 삽입 개구부(12H)의 직경 치수(D1)와 센서 유닛(20)의 외형 치수(D2)와 필터 통부(24A)의 내경 치수(D3)의 관계는, 하기 수학식 1과 같이 설정되어 있다.
[수학식 1]
D2<D3<D1
이에 의해, 센서 유닛(20)의 착탈 작업 시에는, 레벨 센서(21), 히터(22), 공급 관로(23), 리턴 관로 등은, 필터 통부(24A)에 접촉하지 않도록 빼고 꽂을 수 있다.
플랜지부(24B)는, 탱크 본체(12)를 구성하는 상면부(12A)의 요함부(12J)의 내경 치수보다 작은 외경 치수로 설정되어 있다. 또한, 플랜지부(24B)는, 요함부(12J)의 상, 하 방향의 깊이 치수와 동등한 판두께 치수로 설정되어 있다. 이에 의해, 플랜지부(24B)는 요함부(12J)에 수납할 수 있다.
필터(24)를 탱크 본체(12)에 장착하는 경우의 순서의 일례에 대하여 설명한다. 탱크 본체(12)의 유닛 삽입 개구부(12H)에, 필터(24)의 필터 통부(24A)의 하단(24A4)으로부터 하향으로 삽입한다. 이 삽입 상태에서는, 필터 통부(24A)의 상단(24A3)은, 유닛 삽입 개구부(12H)에 지지되어 있기 때문에, 필터 통부(24A)의 상측을 유닛 삽입 개구부(12H)에 의해 직경 방향으로 위치 결정할 수 있다. 한편, 필터 통부(24A)의 하단(24A4)은, 감합부(12M)에 감합되어 있기 때문에, 필터 통부(24A)의 하측을 감합부(12M)에 의해 직경 방향으로 위치 결정할 수 있다. 게다가, 필터 통부(24A)의 하단(24A4)을 감합부(12M)에 감합한 상태에서는, 필터 통부(24A)는, 하단(24A4)측을 탄성을 가지는 O링(14)에 의해 보지할 수 있기 때문에, 진동이나 충격으로부터 필터 통부(24A)의 하단(24A4)측을 보호할 수 있다.
제 1 실시형태에 의한 요소수 탱크(11)는, 상술과 같은 구성을 가지는 것이며, 다음에, 요소수 탱크(11)를 조립하는 경우의 작업 순서의 일례에 대하여 설명한다.
먼저, 센서 장착 부재(16)에 센서 유닛(20)을 장착하는 경우에 대하여 서술한다. 캡체(19)의 각 삽입 장착 구멍(19B)에, 레벨 센서(21), 히터(22), 공급 관로(23), 리턴 관로 등의 상단측을 삽입 통과하여, 탄성력으로 보지한 상태로 한다. 이 상태에서 장착 통체(17)의 원통부(17A)를, 캡체(19)의 고리 형상 홈(19A)에 감합한다. 이에 의해, 센서 장착 부재(16)와 센서 유닛(20)은, 1개의 서브 조립체로서 형성할 수 있다.
한편, 탱크 본체(12)측에서는, 필터(24)의 필터 통부(24A)를, 하단(24A4)측으로부터 탱크 본체(12)의 유닛 삽입 개구부(12H)에 삽입한다. 이에 의해, 필터 통부(24A)의 하단(24A4)을 감합부(12M)에 O링(14)을 개재하여 감합한다. 또한, 플랜지부(24B)를 탱크 본체(12)의 요함부(12J)에 배치한다. 이에 의해, 탱크 본체(12)에 대하여 필터(24)를 위치 결정 상태로 삽입 장착할 수 있다.
탱크 본체(12)에 대하여 필터(24)를 삽입 장착하면, 센서 장착 부재(16)와 센서 유닛(20)으로 이루어지는 서브 조립체를 탱크 본체(12)에 장착한다. 이 경우에는, 탱크 본체(12)의 유닛 삽입 개구부(12H), 즉, 필터(24) 내에 센서 장착 부재(16)에 장착된 센서 유닛(20)의 레벨 센서(21), 히터(22), 공급 관로(23), 리턴 관로 등을 하단측으로부터 삽입한다. 이 때에, 필터(24)의 필터 통부(24A)의 내경 치수(D3)는, 센서 유닛(20)의 외형 치수(D2)보다 큰 치수로 형성하고 있다. 이에 의해, 레벨 센서(21), 히터(22), 공급 관로(23), 리턴 관로 등은, 필터 통부(24A)에 접촉하지 않고 필터 통부(24A) 내에 원활하게 삽입할 수 있다.
다음에, 필터(24) 내에 센서 유닛(20)을 삽입하면, 센서 장착 부재(16)를 구성하는 장착 통체(17)의 확경부(17B)가, 탱크 본체(12)의 상면부(12A)의 평탄면(12A1)에 맞닿는다. 이 상태에서, 확경부(17B)에 마련된 각 볼트 삽입 통과 구멍(17C)에 볼트(18)를 삽입 통과하여, 이 볼트(18)를 상면부(12A)의 각 나사 구멍(12L)에 나사 장착한다.
이에 의해, 센서 장착 부재(16)는, 각 볼트(18)를 이용하여 탱크 본체(12)에 장착할 수 있다. 이 센서 장착 부재(16)의 장착 구조를 이용함으로써, 필터(24)는, 그 플랜지부(24B)를 탱크 본체(12)의 상면부(12A)와 장착 통체(17)의 확경부(17B)의 사이에 협지하여 장착할 수 있다. 또한, 센서 장착 부재(16)에 장착된 센서 유닛(20)은, 필터(24)의 내측에 배치할 수 있다.
한편, 설정한 유압 셔블(1)의 가동 시간이 경과하여, 필터(24)의 교환을 행하는 경우에는, 각 볼트(18)를 분리하고, 센서 장착 부재(16)를 상측으로 끌어올려 탱크 본체(12)로부터 센서 유닛(20)을 분리한다. 이에 의해, 필터(24)는, 유닛 삽입 개구부(12H)로부터 용이하게 빼낼 수 있다. 이와 반대의 순서에 의해, 새로운 필터(24)를 탱크 본체(12)에 간단하게 장착할 수 있다.
또한, 도 1, 도 2에 나타내는 바와 같이, 외장 커버(25)는, 엔진(6), 열교환 장치(7), 유압 펌프(8), NOx 정화 장치(10)를 포함하는 기기를 측방 및 상방으로부터 덮는 것이다.
이렇게 하여, 제 1 실시형태에 의하면, 요소수 탱크(11)는, 탱크 본체(12)의 상면부(12A)에 마련되고, 센서 유닛(20)의 외형 치수(D2)보다 크게 개구한(큰 직경 치수(D1)를 가진) 유닛 삽입 개구부(12H)와, 탱크 본체(12)의 상면부(12A)에 마련되고, 유닛 삽입 개구부(12H)를 폐색하는 센서 장착 부재(16)와, 탱크 본체(12)의 유닛 삽입 개구부(12H)에 하단(24A4)측으로부터 삽입되어 센서 유닛(20)을 둘러싸는 통 형상체로 이루어지고, 상단(24A3)이 센서 장착 부재(16)를 이용하여 탱크 본체(12)의 상면부(12A)에 장착되어 있는 필터(24)를 구비하는 구성으로 하고 있다.
따라서, 필터(24)를 탱크 본체(12)에 장착하기 위해, 볼트나 브래킷의 전용의 장착 부품을 필요로 하지 않는다. 이 결과, 요소수 탱크(11)를 조립할 때의 작업성을 향상시킬 수 있다. 또한, 필터(24)의 교환 작업을 용이하게 행할 수 있다. 게다가, 필터(24)는, 필터 통부(24A)의 내경 치수(D3)를 센서 유닛(20)의 외형 치수(D2)보다 크게 형성하고 있다. 이에 의해, 센서 유닛(20)은, 필터(24)에 접촉하지 않고 안전하게, 또한 용이하게 빼고 꽂을 수 있다.
필터(24)는, 필터 통부(24A)의 기단이 되는 상단(24A3)에 직경 방향의 외측으로 연장된 플랜지부(24B)를 가지고 있다. 게다가, 필터(24)는, 하단(24A4)측으로부터 유닛 삽입 개구부(12H)를 개재하여 탱크 본체(12) 내에 삽입된다. 이에 의해, 플랜지부(24B)는, 센서 장착 부재(16)에 의해 탱크 본체(12)의 상면부(12A)와의 사이에 협지하여 장착할 수 있다. 이 결과, 플랜지부(24B)를 센서 장착 부재(16)와 탱크 본체(12)의 상면부(12A)의 사이에 협지한다는 간단한 구성으로 필터(24)를 탱크 본체(12) 내에 장착할 수 있다.
탱크 본체(12)의 하면부(12B)에는, 필터(24)의 내측에 위치하여 요소수를 배출하기 위한 나사 구멍(12P)과 드레인 플러그(15)가 마련되어 있다. 이에 의해, 드레인 플러그(15)를 분리함으로써, 필터(24) 내의 요소수를 모두 배출할 수 있다.
탱크 본체(12)의 하면부(12B)에는, 필터(24)의 필터 통부(24A)의 하단(24A4)이 감합하는 감합부(12M)가 마련되어 있다. 이에 의해, 필터 통부(24A)의 하단(24A4)측을 직경 방향으로 위치 결정할 수 있다.
게다가, 감합부(12M)의 내주면(12M1)에는, 탄성을 가지는 O링(14)을 마련하고 있다. 이에 의해, 필터 통부(24A)의 하단(24A4)측은, 주행 시나 작업 시의 진동이나 충격으로부터 보호할 수 있다.
다음에, 도 9 내지 도 12는 본 발명의 제 2 실시형태를 나타내고 있다. 본 실시형태의 특징은, 탱크 본체의 하면부에 마련된 개구부는, 센서 유닛과 상, 하 방향으로 대향하는 위치에서 필터를 삽입하기 위한 필터 삽입 개구부로 되어 있다. 필터는, 기단에 직경 방향의 외측으로 연장된 플랜지부를 가지고, 필터는, 선단측으로부터 필터 삽입 개구부를 개재하여 탱크 본체 내에 삽입되어 있다. 필터의 플랜지부는, 필터 삽입 개구부를 폐색하기 위한 폐색 부재에 의해 탱크 본체의 하면부와의 사이에 협지하여 장착되는 구성으로 하고 있다. 또한, 제 2 실시형태에서는, 전술한 제 1 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.
도 9에 있어서, 제 2 실시형태에 의한 요소수 탱크(31)는, 전술한 센서 장착 부재(16), 센서 유닛(20)과, 후술하는 탱크 본체(32), 폐색 바닥판(36), 필터(38)를 포함하여 구성되어 있다.
제 2 실시형태에 의한 탱크 본체(32)는, 제 1 실시형태에 의한 탱크 본체(12)와 대략 동일하게, 평탄면(32A1)과 경사면(32A2)을 가지는 상면부(32A), 하면부(32B), 전면부(32C), 후면부(32D), 좌면부(32E), 우면부(도시 생략)에 의해 구성되어 있다. 상면부(32A)의 경사면(32A2)에는, 캡(32F1)이 있는 급수구(32F)가 마련되어 있다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 상면부(32A)의 평탄면(32A1)에는, 유닛 삽입 개구부(32G)가 마련되어 있다. 이 유닛 삽입 개구부(32G)는, 센서 유닛(20)이 삽입 통과하는 개구부이고, 후술하는 필터(38)의 필터 통부(38A)의 상단(38A4)이 감합되는 감합부도 겸하고 있다. 따라서, 유닛 삽입 개구부(32G)의 내주면(32G1)에는, 고리 형상 홈(32H)이 전체 둘레에 걸쳐 마련되어 있다. 고리 형상 홈(32H)에는, 탄성 부재로서의 O링(33)이 장착되어 있다. 또한, 평탄면(32A1) 상에는, 유닛 삽입 개구부(32G)를 둘러싸도록 고리 형상 홈(32J)이 마련되어 있다. 이 고리 형상 홈(32J)에는 O링(34)이 장착되어 있다. 또한, 상면부(32A)의 평탄면(32A1)에는, 고리 형상 홈(32J)의 외주측에 볼트(18)가 나사 장착되는 복수 개의 나사 구멍(32K)(2개만 도시)이 마련되어 있다.
한편, 도 11에 나타내는 바와 같이, 탱크 본체(32)의 하면부(32B)에는, 센서 유닛(20)과 상, 하 방향으로 대향하는 위치, 즉, 유닛 삽입 개구부(32G)의 바로 아래에 위치하여 개구부로서의 필터 삽입 개구부(32L)가 마련되어 있다. 이 필터 삽입 개구부(32L)는, 필터(38)의 필터 통부(38A)가 삽입 통과하는 것이며, 센서 유닛(20)의 외형 치수(D2)보다 큰 직경 치수(내경 치수)(D4)를 가지고 개구하고 있다. 이에 의해, 필터 삽입 개구부(32L)에 삽입 통과되는 필터(38)의 필터 통부(38A)의 내경 치수(D5)를, 센서 유닛(20)의 외형 치수(D2)보다 크게 할 수 있다.
탱크 본체(32)의 하면부(32B)의 하면측에는, 필터 삽입 개구부(32L)로부터 직경 방향의 외측을 향하여 연장되는 원환 형상의 요함부(32M)가 형성되어 있다. 이 요함부(32M)는, 필터(38)의 플랜지부(38B)가 배치되는 것이다. 또한, 탱크 본체(32)의 하면부(32B)에는, 요함부(32M)를 둘러싸도록 고리 형상 홈(32N)이 마련되어 있다. 이 고리 형상 홈(32N)에는 O링(35)이 장착되어 있다. 또한, 하면부(32B)에는, 고리 형상 홈(32N)의 외주측에 위치하여 볼트(18)가 나사 장착되는 복수 개의 나사 구멍(32P)(2개만 도시)이 마련되어 있다.
다음에, 본 발명의 특징 부분의 일부를 이루는 폐색 바닥판(36)의 구성 및 탱크 본체(32)에 대한 장착 구조에 대하여 서술한다.
폐색 바닥판(36)은, 폐색 부재를 구성하는 것이며, 예를 들면 원 형상의 금속판으로서 형성되어 있다. 도 12에 나타내는 바와 같이, 폐색 바닥판(36)의 외주측에는, 하면부(32B)의 각 나사 구멍(32P)에 대응하여 복수 개의 볼트 삽입 통과 구멍(36A)이 마련되어 있다. 또한, 폐색 바닥판(36)에는, 필터(38)의 내측이 되는 위치, 즉, 대략 중앙부에 위치하여 나사 구멍(36B)이 상, 하 방향으로 관통하여 형성되어 있다. 이 나사 구멍(36B)은, 탱크 본체(32)의 메인터넌스 작업 시에, 내부의 요소수를 배출하는 것이다. 나사 구멍(36B)에는, 통상은 볼트로 이루어지는 드레인 플러그(37)가 나사 장착되어 있다.
여기서, 폐색 바닥판(36)은, 필터 삽입 개구부(32L)를 덮도록 하면부(32B)의 하면에 맞닿아진다. 이 상태에서, 각 볼트 삽입 통과 구멍(36A)에 삽입 통과한 볼트(18)를 하면부(32B)의 각 나사 구멍(32P)에 나사 장착한다. 이에 의해, 폐색 바닥판(36)은 하면부(32B)에 장착할 수 있다. 이 때에, 폐색 바닥판(36)은, 하면부(32B)와의 사이에서 필터(38)의 플랜지부(38B)를 협지할 수 있다.
다음에, 본 발명의 특징 부분의 일부를 이루는 필터(38)의 구성이나 탱크 본체(32)에 대한 장착 순서에 대하여 서술한다. 여기서, 제 2 실시형태에서는, 필터(38)는, 탱크 본체(32)에 대하여 하측으로부터 삽입하는 구성으로 되어 있다. 이에 의해, 필터(38)는, 그 하단이 기단으로 되고, 상단이 선단으로 되어 있다.
필터(38)는, 레벨 센서(21), 히터(22), 공급 관로(23) 및 리턴 관로를 둘러싸도록 탱크 본체(32) 내에 마련되어 있다. 필터(38)는, 제 1 실시형태에 의한 필터(24)를 상, 하 방향으로 반전한 것으로 되어 있다. 즉, 필터(38)는, 프레임통(38A1) 및 여과 시트(38A2)로 이루어지는 필터 통부(38A)와, 필터 통부(38A)의 하단(38A3)으로부터 직경 방향의 외측으로 연장된 플랜지부(38B)에 의해 구성되어 있다.
따라서, 필터 통부(38A)는, 필터 삽입 개구부(32L)보다 약간 작은 통체로서 형성되어 있다. 그 내경 치수(D5)는, 센서 유닛(20)의 외형 치수(D2)보다 큰 치수로 형성되어 있다. 즉, 필터 삽입 개구부(32L)의 직경 치수(D4)와 센서 유닛(20)의 외형 치수(D2)와 필터 통부(38A)의 내경 치수(D5)의 관계는, 하기 수학식 2와 같이 설정되어 있다.
[수학식 2]
D2<D5<D4
이에 의해, 센서 유닛(20)과 필터(38)는, 서로 접촉하지 않고 탱크 본체(32)에 빼고 꽂을 수 있다.
필터(38)를 탱크 본체(32)에 장착하는 경우의 순서의 일례에 대하여 설명한다. 탱크 본체(32)의 필터 삽입 개구부(32L)에, 필터(38)의 필터 통부(38A)는, 그 상단(38A4)으로부터 상향으로 삽입된다. 이 때에는, 필터 통부(38A)의 하단(38A3)은, 필터 삽입 개구부(32L)에 지지되어 있다. 이에 의해, 필터 통부(38A)의 하측은, 필터 삽입 개구부(32L)에 의해 직경 방향으로 위치 결정할 수 있다. 한편, 필터 통부(38A)의 상단(38A4)은, 유닛 삽입 개구부(32G)에 감합되어 있다. 이에 의해, 필터 통부(38A)의 상측은, 유닛 삽입 개구부(32G)에 의해 직경 방향으로 위치 결정할 수 있다. 게다가, 필터 통부(38A)의 상단(38A4)을 유닛 삽입 개구부(32G)에 감합한 상태에서는, 이 상단(38A4)측을 탄성을 가지는 O링(33)에 의해 보지할 수 있기 때문에, 진동이나 충격으로부터 필터 통부(38A)의 상단(38A4)측을 보호할 수 있다.
제 2 실시형태에 의한 요소수 탱크(31)는, 상술와 같은 구성을 가지는 것이며, 다음에, 요소수 탱크(31)를 조립하는 경우의 작업 순서 중, 특징을 이루는 일부의 작업 순서의 일례에 대하여 설명한다.
필터(38)의 필터 통부(38A)를, 상단(38A4)측으로부터 탱크 본체(32)의 필터 삽입 개구부(32L)에 삽입한다. 이에 의해, 필터 통부(38A)의 상단(38A4)을 유닛 삽입 개구부(32G)에 O링(33)을 개재하여 감합한다. 또한, 플랜지부(38B)를 탱크 본체(32)의 요함부(32M)에 배치한다. 이에 의해, 탱크 본체(32)에 대하여 필터(38)를 위치 결정 상태로 삽입 장착할 수 있다.
탱크 본체(32)에 대하여 필터(38)를 삽입 장착하면, 폐색 바닥판(36)이 탱크 본체(32)의 하면부(32B)에 맞닿는다. 이 상태에서, 폐색 바닥판(36)에 마련된 각 볼트 삽입 통과 구멍(36A)에 볼트(18)를 삽입 통과하여, 이 볼트(18)를 하면부(32B)의 각 나사 구멍(32P)에 나사 장착한다.
이에 의해, 폐색 바닥판(36)은, 각 볼트(18)를 이용하여 탱크 본체(32)에 장착할 수 있다. 이 폐색 바닥판(36)의 장착 구조를 이용함으로써, 필터(38)는, 그 플랜지부(38B)를 탱크 본체(32)의 하면부(32B)와 폐색 바닥판(36)의 사이에 협지하여 장착할 수 있다.
이렇게 하여, 이와 같이 구성된 제 2 실시형태에 있어서도, 전술한 제 1 실시형태와 대략 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다. 특히, 제 2 실시형태에 의하면, 필터(38)는, 탱크 본체(32)의 하면부(32B)측으로부터 상향으로 삽입할 수 있다. 또한, 탱크 본체(32)에 삽입한 필터(38)는, 폐색 바닥판(36)에 의해 하면부(32B)와의 사이에 협지할 수 있다.
다음에, 도 13은 본 발명의 제 3 실시형태를 나타내고 있다. 본 실시형태의 특징은, 필터는, 기단이 유닛 삽입 개구부를 폐색하기 위한 폐색 부재에 일체적으로 마련되고, 필터는, 선단측으로부터 유닛 삽입 개구부를 개재하여 탱크 본체 내에 삽입된 것에 있다. 또한, 제 3 실시형태에서는, 전술한 제 1 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.
도 13에 있어서, 제 3 실시형태에 의한 필터 일체형 장착 부재(41)는, 폐색 부재를 이루는 장착 통체(42) 및 캡체(43)와, 장착 통체(42)와 일체 형성된 필터(44)에 의해 구성되어 있다. 장착 통체(42)와 캡체(43)는, 장착 통체(42)가 수지 재료에 의해 형성되어 있는 점을 제외하고는, 전술한 제 1 실시형태에 의한 장착 통체(17)와 캡체(19)와 마찬가지의 구성으로 되어 있다. 이 때문에, 구성의 설명은 생략하는 것으로 한다.
필터(44)는, 제 1 실시형태에 의한 필터(24)의 필터 통부(24A)와 마찬가지로, 프레임통(44A)과 여과 시트(44B)에 의해 형성되어 있다. 프레임통(44A)의 상단은 장착 통체(17)에 일체적으로 장착되어 있다.
이렇게 하여, 이와 같이 구성된 제 3 실시형태에 있어서도, 전술한 제 1 실시형태와 대략 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다. 특히, 제 3 실시형태에 의하면, 필터(44)를 장착 통체(17)에 일체적으로 장착하고 있다. 이에 의해, 부품수를 삭감할 수 있어, 조립 작업 시, 필터(44)의 교환 작업 시의 작업성을 향상시킬 수 있다.
다음에, 도 14는 본 발명의 제 4 실시형태를 나타내고 있다. 본 실시형태의 특징은, 필터는, 기단이 유닛 삽입 개구부를 폐색하기 위한 폐색 부재에 일체적으로 마련되고, 필터는, 선단측으로부터 유닛 삽입 개구부를 개재하여 탱크 본체 내에 삽입된 것에 있다. 또한, 제 4 실시형태에서는, 전술한 제 2 실시형태와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하는 것으로 한다.
도 14에 있어서, 제 4 실시형태에 의한 필터 일체형 폐색 바닥판(51)은, 폐색 부재를 이루는 바닥판 본체(52)와, 바닥판 본체(52)와 일체 형성된 필터(53)에 의해 구성되어 있다. 바닥판 본체(52)는, 수지 재료에 의해 형성되어 있는 점을 제외하고는, 전술한 제 2 실시형태에 의한 폐색 바닥판(36)과 마찬가지의 구성으로 되어 있다. 이 때문에, 구성의 설명은 생략하는 것으로 한다.
필터(53)는, 제 2 실시형태에 의한 필터(38)의 필터 통부(38A)와 마찬가지로, 프레임통(53A)과 여과 시트(53B)에 의해 형성되어 있다. 프레임통(53A)의 하단은 바닥판 본체(52)에 일체적으로 장착되어 있다.
이렇게 하여, 이와 같이 구성된 제 4 실시형태에 있어서도, 전술한 제 2 실시형태와 대략 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다. 특히, 제 4 실시형태에 의하면, 필터(53)를 바닥판 본체(52)에 일체적으로 장착하고 있다. 이에 의해, 부품수를 삭감할 수 있어, 조립 작업 시, 필터(53)의 교환 작업 시의 작업성을 향상시킬 수 있다.
또한, 제 1 실시형태에서는, 센서 장착 부재(16)의 장착 통체(17)와 캡체(19)를 별도 부재로서 마련한 경우를 예시하고 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정하지 않고, 예를 들면, 장착 통체(17)와 캡체(19)를 일체 형성하는 구성으로 해도 된다. 이 구성은, 다른 실시형태에도 동일하게 적용할 수 있는 것이다.
제 1 실시형태에서는, 탱크 본체(12)의 감합부(12M)의 내주면(12M1)에 고리 형상 홈(12N)을 마련하고, 이 고리 형상 홈(12N)에 탄성 부재로서의 O링(14)을 장착한다. 이에 의해, 탱크 본체(12)측의 O링(14)으로 필터(24)의 필터 통부(24A)의 하단(24A4)을 탄성적으로 보지하는 구성으로 한 경우를 예시하고 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정하지 않고, 필터(24)의 필터 통부(24A)의 하단(24A4)의 외주에 고리 형상 홈을 마련하고, 이 고리 형상 홈에 O링을 장착하는 구성으로 해도 된다. 이 구성은, 다른 실시형태에도 동일하게 적용할 수 있는 것이다.
제 1 실시형태에서는, 개구부로서의 유닛 삽입 개구부(12H)는, 탱크 본체(12)의 상면부(12A)에만 마련되고, 센서 유닛(20)과 필터(24)의 양방을 유닛 삽입 개구부(12H)로부터 하향으로 삽입한 경우를 예시하고 있다. 또한, 제 2 실시형태에서는, 개구부로서의 유닛 삽입 개구부(32G)는, 탱크 본체(32)의 상면부(32A)에 마련되어 있다. 게다가, 센서 유닛(20)을 유닛 삽입 개구부(32G)로부터 하향으로 삽입하고 있다. 반면에, 개구부로서의 필터 삽입 개구부(32L)는, 탱크 본체(32)의 하면부(32B)에 마련되어 있다. 게다가, 필터(38)를 필터 삽입 개구부(32L)로부터 상향으로 삽입한 경우를 예시하고 있다.
그러나, 본 발명은 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다. 즉, 개구부로서의 유닛 삽입 개구부는, 탱크 본체의 하면부에만 마련되고, 센서 유닛과 필터의 양방을 유닛 삽입 개구부로부터 상향으로 삽입하는 구성으로 해도 된다. 또한, 이 구성은, 제 3 실시형태에도 동일하게 적용할 수 있다. 이 경우, 탱크 본체의 하면부에만 마련된 개구부로서의 유닛 삽입 개구부로부터 필터 일체형 장착 부재(41)와 센서 유닛(20)을 상향으로 삽입하는 구성으로 하면 된다.
각 실시형태에서는, 건설기계의 요소수 탱크로서, 크롤러식의 유압 셔블(1)의 요소수 탱크(11, 31)를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정하는 것은 아니고, 휠식의 유압 셔블, 유압 크레인, 휠 로더 등의 다른 건설기계에 마련된 요소수 탱크에도 널리 적용할 수 있다.
1 : 유압 셔블(건설기계)
2 : 하부 주행체(차체)
3 : 상부 선회체(차체)
6 : 엔진
10 : NOx 정화 장치(배기 가스 후처리 장치)
11, 31 : 요소수 탱크
12, 32 : 탱크 본체
12A, 32A : 상면부
12B, 32B : 하면부
12H : 유닛 삽입 개구부(개구부)
12M : 감합부
12P, 36B : 나사 구멍
14, 33 : O링(탄성 부재)
15, 37 : 드레인 플러그
16 : 센서 장착 부재(폐색 부재)
20 : 센서 유닛
21 : 레벨 센서
24, 38, 44, 53 : 필터
24A, 38A : 필터 통부
24A3 : 상단(기단)
24A4 : 하단(선단)
24B, 38B : 플랜지부
32G : 유닛 삽입 개구부(감합부를 겸한 개구부)
32L : 필터 삽입 개구부(개구부)
36 : 폐색 바닥판(폐색 부재)
38A3 : 하단(기단)
38A4 : 상단(선단)
41 : 필터 일체형 장착 부재
42 : 장착 통체(폐색 부재)
43 : 캡체(폐색 부재)
51 : 필터 일체형 폐색 바닥판
52 : 바닥판 본체(폐색 부재)
D1 : 유닛 삽입 개구부의 직경 치수
D2 : 센서 유닛의 외형 치수
D3, D5 : 필터의 필터 통부의 내경 치수
D4 : 필터 삽입 개구부의 직경 치수

Claims (8)

  1. 차체에 탑재된 엔진의 배기 가스를 청정화하는 배기 가스 후처리 장치에 공급할 요소수를 저장하는 탱크 본체와,
    상기 탱크 본체 내에 삽입하여 마련되고, 요소수의 상태를 검출하는 센서를 가지는 센서 유닛을 포함하여 구성된 건설기계의 요소수 탱크에 있어서,
    상기 탱크 본체의 상면부와 하면부 중 적어도 일방의 면에 마련되고, 상기 센서 유닛의 외형 치수보다 크게 개구한 개구부와,
    상기 탱크 본체의 상기 일방의 면에 마련되고, 상기 개구부를 폐색하는 폐색 부재와,
    상기 탱크 본체의 상기 개구부에 선단측으로부터 삽입되어 상기 센서 유닛을 둘러싸는 통 형상체로 이루어지고, 기단이 상기 폐색 부재를 이용하여 상기 탱크 본체의 상기 일방의 면에 장착되어 있는 필터를 구비하고,
    상기 탱크 본체의 상기 하면부에 마련된 상기 개구부는, 상기 센서 유닛과 상, 하 방향으로 대향하는 위치에서 상기 필터를 삽입하기 위한 필터 삽입 개구부이고,
    상기 필터는, 상기 기단에 직경 방향의 외측으로 연장된 플랜지부를 가지고,
    상기 필터는, 선단측으로부터 상기 필터 삽입 개구부를 개재하여 상기 탱크 본체 내에 삽입되고,
    상기 필터의 상기 플랜지부는, 상기 필터 삽입 개구부를 폐색하기 위한 상기 폐색 부재에 의해 상기 탱크 본체의 상기 하면부와의 사이에 협지하여 장착되는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 건설기계의 요소수 탱크.
  2. 차체에 탑재된 엔진의 배기 가스를 청정화하는 배기 가스 후처리 장치에 공급할 요소수를 저장하는 탱크 본체와,
    상기 탱크 본체 내에 삽입하여 마련되고, 요소수의 상태를 검출하는 센서를 가지는 센서 유닛을 포함하여 구성된 건설기계의 요소수 탱크에 있어서,
    상기 탱크 본체의 상면부와 하면부 중 적어도 일방의 면에 마련되고, 상기 센서 유닛의 외형 치수보다 크게 개구한 개구부와,
    상기 탱크 본체의 상기 일방의 면에 마련되고, 상기 개구부를 폐색하는 폐색 부재와,
    상기 탱크 본체의 상기 개구부에 선단측으로부터 삽입되어 상기 센서 유닛을 둘러싸는 통 형상체로 이루어지고, 기단이 상기 폐색 부재를 이용하여 상기 탱크 본체의 상기 일방의 면에 장착되어 있는 필터를 구비하고,
    상기 탱크 본체의 상기 하면부에 마련된 상기 개구부는, 상기 센서 유닛과 상, 하 방향으로 대향하는 위치에서 상기 필터를 삽입하기 위한 필터 삽입 개구부이고,
    상기 필터는, 상기 기단이 상기 필터 삽입 개구부를 폐색하기 위한 상기 폐색 부재와 일체적으로 마련되고,
    상기 필터는, 선단측으로부터 상기 필터 삽입 개구부를 개재하여 상기 탱크 본체 내에 삽입되는 것을 특징으로 하는 건설기계의 요소수 탱크.
  3. 차체에 탑재된 엔진의 배기 가스를 청정화하는 배기 가스 후처리 장치에 공급할 요소수를 저장하는 탱크 본체와,
    상기 탱크 본체 내에 삽입하여 마련되고, 요소수의 상태를 검출하는 센서를 가지는 센서 유닛을 포함하여 구성된 건설기계의 요소수 탱크에 있어서,
    상기 탱크 본체의 상면부와 하면부 중 적어도 일방의 면에 마련되고, 상기 센서 유닛의 외형 치수보다 크게 개구한 개구부와,
    상기 탱크 본체의 상기 일방의 면에 마련되고, 상기 개구부를 폐색하는 폐색 부재와,
    상기 탱크 본체의 상기 개구부에 선단측으로부터 삽입되어 상기 센서 유닛을 둘러싸는 통 형상체로 이루어지고, 기단이 상기 폐색 부재를 이용하여 상기 탱크 본체의 상기 일방의 면에 장착되어 있는 필터를 구비하고,
    상기 탱크 본체의 상기 상면부에 마련된 상기 개구부는, 상기 센서 유닛을 삽입하기 위한 유닛 삽입 개구부이고,
    상기 센서 유닛은, 상기 폐색 부재에 장착되어 있고,
    상기 필터는, 상기 기단에 직경 방향의 외측으로 연장된 플랜지부를 가지고,
    상기 필터는, 선단측으로부터 상기 유닛 삽입 개구부를 개재하여 상기 탱크 본체 내에 삽입되고,
    상기 필터의 상기 플랜지부는, 상기 유닛 삽입 개구부를 폐색하기 위한 상기 폐색 부재에 의해 상기 탱크 본체의 상기 상면부와의 사이에 협지하여 장착되고,
    상기 탱크 본체의 상기 하면부이면서 상기 필터의 내측에 요소수를 배출하기 위한 드레인 플러그가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 건설기계의 요소수 탱크.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 탱크 본체의 상기 하면부에 마련된 상기 폐색 부재에는, 상기 필터의 내측에 위치하는 장소에 요소수를 배출하기 위한 드레인 플러그가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 건설기계의 요소수 탱크.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 탱크 본체의 타방의 면에는, 상기 필터의 선단이 감합하는 감합부가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 건설기계의 요소수 탱크.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 필터의 선단과 상기 감합부의 사이에는, 상기 필터의 선단을 탄성적으로 보지하는 탄성 부재가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 건설기계의 요소수 탱크.
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