JP7468985B2

JP7468985B2 - ショベル

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Publication number: JP7468985B2
Application number: JP2018054170A
Authority: JP
Inventors: 茂耕林
Original assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2018-03-22
Filing date: 2018-03-22
Publication date: 2024-04-16
Anticipated expiration: 2038-03-22
Also published as: CN110295638B; CN110295638A; JP2019167681A

Description

本発明は、ショベルに関する。

ショベルには尿素ＳＣＲ（ＳｅｌｅｃｔｉｖｅＣａｔａｌｙｔｉｃＲｅｄｕｃｔｉｏｎ：選択触媒還元）システムが搭載される。尿素ＳＣＲシステムは、還元剤として用いられる尿素水を貯留しておくタンクが必要であり、尿素水タンク内には尿素水の品質、残量、温度等を計測する各種センサが搭載されている。例えば特許文献１には、尿素水タンクに貯留される尿素水の残量を計測する尿素水液位センサの検出結果に基づき、尿素水が規定残量となったときに運転者に報知する構成が記載されている。

特開２０１３－１６００５７号公報

ところで、尿素水タンク（液体還元剤用タンク）に尿素水（液体還元剤）を補給する際には、フィラーから供給された尿素水がタンク内部の尿素水の液面に落下することで、多くの泡が発生する。例えば尿素品質センサは、超音波によって品質を測定しているが、超音波の放射部や反射部に泡が付くと測定不能になったり、誤検知を起こしたりすることがある。

本発明は、液体還元剤用タンクに設けられるセンサの測定不能や誤検知を回避できるショベルを提供することを目的とする。

本発明の実施形態の一観点に係るショベルは、液体還元剤が貯留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設けられる給液口からタンク内部に前記液体還元剤を導くフィラーと、を備え、前記フィラーには、前記液体還元剤用タンクの内部に前記液体還元剤を通すチューブが設けられ、給液時における前記チューブの下端は、前記液体還元剤用タンクの下側半分に位置する。

本発明によれば、液体還元剤用タンクに設けられるセンサの測定不能や誤検知を回避できるショベルを提供することができる。

本発明の一実施形態に係るショベルの側面図である。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１のショベルの右側前部を左斜め上前方から見た斜視図である。図１のショベルの右側前部を右方から見た側面図である。尿素水タンクの縦断面図である。尿素水タンクの水平断面図である。

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方向、Ｙ方向、Ｚ方向は互いに垂直な方向であり、典型的には、Ｘ方向およびＹ方向は水平方向、Ｚ方向は鉛直方向である。Ｘ方向は、ショベルの前後方向であり、前方側がＸ正方向であり、後方側がＸ負方向である。Ｙ方向は、ショベルの左右幅方向であり、左側がＹ正方向、右側がＹ負方向である。Ｚ方向は、ショベルの高さ方向であり、上側がＺ正方向、下側がＺ負方向である。

図１は、本発明の一実施形態に係るショベル（掘削機）の側面図を示す。ショベルは、下部走行体１に上部旋回体２が旋回可能に搭載され、上部旋回体２の前方左側部にキャブ３が設けられている。また、上部旋回体２の前方中央部にブーム４が回動可能に連結され、ブーム４の先端部にはアーム５が回動可能に連結されている。更に、アーム５の先端部にはバケット６が回動可能に連結されている。

図２は、図１のショベルの上部旋回体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、このエンジンルーム７内にはディーゼルエンジン８が設置されている。また、ディーゼルエンジン８のＹ正方向側には冷却ファン１２が設けられると共に、冷却ファン１２のＹ正方向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及び吸気管９ｂを通じて外気を吸入する。更に、ディーゼルエンジン８には排気管９ｃが接続され、排気管９ｃの下流側には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。

尿素水タンク２０（液体還元剤用タンク）は、尿素水を蓄えるための容器であり、上部旋回体２のブーム４を挟んでキャブ３の反対側（Ｙ負方向側）に配置される。また、尿素水タンク２０の後方（Ｘ負方向側）には燃料タンク１９が配置され、燃料タンク１９の後方（Ｘ負方向側）には作動油タンク１８が配置される。ここで、燃料タンク１９は、上部旋回体２のキャブ３の後方に配置されてもよい。このとき、尿素水タンク２０及び作動油タンク１８は、上部旋回体２のブーム４を挟んでキャブ３の反対側（Ｙ負方向側）に配置される。同様に、作動油タンク１８が、上部旋回体２のキャブ３の後方に配置され、尿素水タンク２０及び燃料タンク１９が、上部旋回体２のブーム４を挟んでキャブ３の反対側（Ｙ負方向側）に配置されてもよい。

また、作動油タンク１８、燃料タンク１９、及び尿素水タンク２０はエンジンルーム７の外部に設置される。また、尿素水タンク２０は、尿素水ホース６９及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１０の構成例を示す図である。本実施形態では、排気ガス処理装置１０はディーゼルエンジン８から排出される排気ガスを浄化する。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、尿素水ホース６９を介して尿素水タンク２０に接続されている。

また、尿素水ホース６９の中間にはサプライモジュールＳＭが設けられる。サプライモジュール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、サプライモジュール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７４（残量センサ）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（図６参照）、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２５（品質センサ）は、尿素水タンク２０内の尿素水の品質を検出するセンサである。尿素品質センサ２５は、例えば尿素水タンク２０の内部で、尿素水の液面レベルが出力制限ラインＡ２（図６参照）となる高さより下の位置に設置される。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。

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（表示装置）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（ＤｏｓｉｎｇＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）、ＥＣＭ６０はＥＣＵ（ＥｎｇｉｎｅＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）、ショベルコントローラ７６はＭＣＵ（ＭａｉｎＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）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及び尿素水ホース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、冷却水ホース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、冷却水ホース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の外面に接する冷却水ホース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及びサプライモジュールＳＭに至る。第３部分８３は尿素水ホース６９に密着する冷却水ホース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ホース６９に沿う冷却水ホース８０の第３部分８３を流れるときに尿素水ホース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、サプライモジュールＳＭ内に形成された流路を流れるときにサプライモジュール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冷却水ホース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冷却水ホース８０の一部であり、尿素水ホース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冷却水ホース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、尿素水ホース６９に沿う部分８５ａを流れるときに尿素水ホース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、尿素水ホース６９、サプライモジュール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、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を挟んでキャブ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の給液口２０ｈにアクセスできる。

次に、図６及び図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。図６は、尿素水タンク２０の縦断面図である。図７は、尿素水タンク２０の水平断面図である。

尿素水タンク２０は樹脂製であり、水平断面が略矩形状で、全体として略箱形状である。尿素水タンク２０は、略矩形状のタンク底面２０ｂと、このタンク底面２０ｂの四辺からＺ正方向に立接するタンク前面２０ｃと、タンク後面２０ｄと、一対のタンク側面２０ｅ，２０ｆと、タンク上面２０ａとを有する。タンク前面２０ｃとタンク後面２０ｄとはＸ方向に対向配置され、タンク前面２０ｃがＸ正方向側（ショベル前方側）、タンク後面２０ｄがＸ負方向側（ショベル後方側）に配置される。一対のタンク側面２０ｅ，２０ｆは、Ｙ方向に対向配置され、タンク側面２０ｅがＹ正方向側、タンク側面２０ｆがＹ負方向側に配置される。タンク上面２０ａとタンク底面２０ｂはＺ方向に対向配置され、タンク上面２０ａがＺ正方向側（上側）、タンク底面２０ｂがＺ負方向側（下側）に配置される。また、尿素水タンク２０の前方上部には、傾斜面２０ｇが形成されている。この傾斜面２０ｇは、Ｚ正方向側（上方側）に向かうにつれてＸ負方向側（後方側）に倒れるよう傾斜している。

また傾斜面２０ｇには、給液口２０ｈが設けられている。この給液口２０ｈにはフィラー２２が着脱可能に取り付けられる。尿素水は、補給時においてこのフィラー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。ここで、傾斜面２０ｇを設けずに、給液口２０ｈが、タンク上面２０ａに設けられるように構成されてもよい。

また、傾斜面２０ｇにはレベルゲージ２６が設けられている。このレベルゲージ２６は、尿素水タンク２０内の尿素水のレベル（液面高さ）が表示される。よって尿素水の補給処理時において、作業者がレベルゲージ２６を見ながら尿素水の補給を行うことにより、尿素水の溢れ出しを防止できる。

また、尿素水タンク２０のタンク底面２０ｂ底面には、ドレインプラグ２７が設けられている。このドレインプラグ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プラグである。

更に、尿素水タンク２０にはフィラー２２が取り付けられる。フィラー２２は、補給時に尿素水を尿素水タンク２０の給液口２０ｈに導くものである。このフィラー２２は、フィラー本体２２ａ、外側チューブ２２ｂ、内側チューブ２２ｃ、連結ホース２２ｆ及びフィラーキャップ２３等を有している。

フィラー本体２２ａは筒状の部材であり、金属或いは他の材料（例えば、樹脂等）により形成されている。このフィラー本体２２ａは、フィラーブラケット２４に溶接或いは接着等により取り付けられる。この際、筒形状のフィラー本体２２ａは、軸線方向の略中央位置がフィラーブラケット２４に固定される。よって固定状態において、フィラー本体２２ａの一端部はフィラーブラケット２４の外側に突出して外側突出部２２ａ１を形成し、他端部は内側に突出して内側突出部２２ａ２を形成する。

フィラーキャップ２３は、フィラー本体２２ａの外側突出部２２ａ１に着脱可能に装着される。

フィラー本体２２ａの内側突出部２２ａ２には、内側チューブ２２ｃの一端が取り付けられる。また内側チューブ２２ｃの他端部は、尿素水タンク２０の給液口２０ｈと通ってタンク内部で下方に垂れ下がっている。内側チューブ２２ｃは、尿素水タンク２０の内部に尿素水を通すものである。

外側チューブ２２ｂは、内部に内側チューブ２２ｃを通して設置される。すなわち外側チューブ２２ｂと内側チューブ２２ｃとは二重構造となっている。外側チューブ２２ｂは、給液口２０ｈに取り付けられる。外側チューブ２２ｂは、尿素水タンク２０の一部であり、尿素水タンク２０の給液口２０ｈに溶着されている。

給液口２０ｈは傾斜面２０ｇから略垂直に突出して設けられる。また、フィラーブラケット２４のうちフィラー本体２２ａが設置される開口部２４ａは給液口２０ｈ側に突出している。フィラー２２の連結ホース２２ｆは、尿素水タンク２０の給液口２０ｈとフィラーブラケット２４の開口部２４ａの外周側に取り付けられて両者を連結している。

なお、外側チューブ２２ｂは、図６に示す構成の代わりに、内側チューブ２２ｃと同様に、外側チューブ２２ｂの一端がフィラー本体２２ａに取り付けられる構成でもよい。

上記構成とされたフィラー２２は、フィラーブラケット２４を用いて尿素水タンク２０に取り付けられる。フィラーブラケット２４は板状部材であり、金属或いは他の材料（例えば樹脂等）により形成されている。フィラーブラケット２４は、例えばボルト締結によって尿素水タンク２０に固定される。これによりフィラー２２も尿素水タンク２０に取り付けられる。

尿素水の補充は、フィラー２２が尿素水タンク２０に装着された状態で行われる。尿素水を補充するには、フィラーキャップ２３をフィラー本体２２ａから取り外し、フィラー本体２２ａの外側端部から尿素水を注入する。これにより、尿素水は内側チューブ２２ｃを介して尿素水タンク２０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２０ｉが設けられる。配管取付け口２０ｉから、上述の尿素水ホース６９、冷却水ホース８０の第２部分８２、尿素品質センサ２５、尿素水残量センサ７４がタンク内部に挿入されて封止されている。

尿素水残量センサ７４は、配管取付け口２０ｉから直下の液面の位置を検出する。同様に、尿素水ホース６９は配管取付け口２０ｉから直下に延び、配管取付け口２０ｉの直下の位置から尿素水を吸い上げる。

冷却水ホース８０の第２部分８２は、配管取付け口２０ｉ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。図７に示すように、タンク底面２０ｂに沿う延在方向は、Ｘ正方向側かつＹ負方向側である（図７では右斜め下方向）。なお、この延在方向は、少なくとも内側チューブ２２ｃの下端２２ｅの位置から離れていればよい。図７に例示する配置の場合、内側チューブ２２ｃの下端２２ｅは、タンク底面２０ｂの中心位置よりＹ正方向側かつＸ負方向側（図７では左斜め上側）であるので、冷却水ホース８０の第２部分８２の延在方向は、中心位置よりＹ負方向側（図７では右側）の領域を向くのが好ましい。例えば、冷却水ホース８０の第２部分８２の延在方向は、Ｘ負方向側かつＹ負方向側（図７では右斜め上方向）でもよいし、Ｙ負方向側（図７では右方向）でもよいし、Ｘ正方向側（図７では下方向）でもよい。

ここで、冷却水ホース８０の第２部分８２は、タンク底面２０ｂ近傍において、内側チューブ２２ｃの下端２２ｅから遠ざかる方向へ延出している。冷却水ホース８０の第２部分８２は、ＸＹ平面において、Ｕ字形状になるように、タンク底面２０ｂの中心位置から特定の位置（図７では、内側チューブ２２ｃの下端２２ｅから遠ざかる方向であるＸ正方向且つＹ負方向）に延出し、この特定の地点で折り返され、タンク底面２０ｂの中心位置へ再び延出する。

尿素品質センサ２５は、このように配置される冷却水ホース８０の第２部分８２（不凍液配管）の先端部分に設置される。具体的には、尿素品質センサ２５は、冷却水ホース８０の第２部分８２のＵ字形状箇所において、折り返し前後の配管に囲われる態様で配置される。尿素品質センサ２５には配線２５ａが接続され、この配線２５ａが尿素水タンク２０の外部に引き出されて、排気ガスコントローラ７５に接続される。

図６に示すように、外側チューブ２２ｂは、給液口２０ｈから傾斜面２０ｇの法線方向に沿って直線状にタンク内部に進出している。すなわち、外側チューブ２２ｂは、水平面に対して傾斜しており、傾斜面２０ｇから斜め下方に延在している。

外側チューブ２２ｂと内側チューブ２２ｃの間における空気を尿素水タンク２０の外に逃がすための空気孔がフィラー本体２２ａ、フィラーブラケット２４等に設けられる。これによって、尿素水タンク２０内へ尿素水を補充する際、尿素水タンク２０内の空気を外部へ逃がすことができる。また、タンク内への尿素水の補充時に、尿素水の液面が外側チューブ２２ｂの下端２２ｄまで達すると、タンク内部の空気が給液口２０ｈや空気孔を介して外部に逃げることができなくなるため、これ以上尿素水を補充できず、液面が上昇しなくなる。つまり、外側チューブ２２ｂの下端２２ｄの位置が、液面の上限位置である液面規制位置Ａ３となる。レベルゲージ２６の最大値は、この液面規制位置Ａ３に相当する。ここで、液面が液面規制位置Ａ３に達しているのにも関わらず、尿素水を補充しようとすると、外側チューブ２２ｂ内の液面が上昇することになる。

このように外側チューブ２２ｂは、従来のフィラーに設けられるフィラーチューブと同様に、液面規制の機能を有するものである。

内側チューブ２２ｃは、この外側チューブ２２ｂの内側を通ってフィラー２２に取り付けられ、外側チューブ２２ｂからタンク内部に進出した後には、鉛直下方に延在する。内側チューブ２２ｃの下端２２ｅは、尿素水の補給を促す残量となる警告ラインＡ１より下方に位置する。

なお、この警告ラインＡ１は、例えば残量１０％の位置である。警告ラインＡ１は、所定の所定残量以下となった場合にディーゼルエンジン８の出力を制限するために設定された液面規制位置Ａ２（例えば残量５％）より高い位置である。

本実施形態では、内側チューブ２２ｃの下端２２ｅが警告ラインＡ１より下方に位置することによって、内側チューブ２２ｃから吐出される尿素水の液面への自由落下を規制できる。通常は液面が警告ラインＡ１と同レベルにある状態か、警告ラインＡ１より上方の状態で尿素水の補充を行うので、大半の尿素水補充時では、内側チューブ２２ｃは液面より下方に位置する。このため、尿素水の補充時に液面に泡が発生することを抑制できる。尿素水補充時の泡の発生を抑制できると、尿素品質センサ２５の計測部位に泡が付着することを回避でき、センサの測定不能や誤検知を防止できる。

また、本実施形態では、尿素品質センサ２５は、尿素水タンク２０の下側に配置され、かつ、内側チューブ２２ｃの下端２２ｅの直下から離間した位置に配置される。これにより、内側チューブ２２ｃから尿素水がタンク内に補充される際に発生する泡がセンサに付着するのをさらに抑制でき、センサの測定不能や誤検知をさらに防止できる。

また、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（冷却水ホース８０の第２部分８２）の端部に配置される。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ので、尿素水の品質計測を安定して行うことができる。

また本実施形態では、尿素水残量センサ７４は、尿素水タンク２０の底面中央より上部旋回体２の後方側（Ｘ負方向側）に配置される。ここで「尿素水タンク２０の底面中央」とは、図７に一点鎖線Ｃで示すように、タンク底面２０ｂのＸ方向の中央位置をいう。本実施形態では、これを実現すべく、尿素水残量センサ７４が設置される配管取付け口２０ｉが、タンク底面２０ｂの中央よりＸ負方向側に配置されている。このように尿素水残量センサ７４を配置することにより、尿素水残量センサ７４が液面を検出できるショベルの走行条件を広くできる。

例えば、ショベルが坂道を登坂する場合には、尿素水タンク２０が後方側に傾斜するためタンク内部の尿素水も後方側へ偏って液面が傾斜する。このような状況では、尿素水残量センサ７４が前方側（Ｘ正方向側）にあると、液面を検出できずに尿素水残量が実際より少ないように誤検出する状況が考えらえる。これに対して、本実施形態のように尿素水残量センサ７４が後方側にあると、液面を検出できるので誤検出の虞が少ない。つまり、尿素水残量センサ７４を尿素水タンク２０の底面中央より後方側に配置することにより、ショベルが坂道を登坂する場合でも良好に尿素水残量を検出できるので、尿素水残量センサ７４が液面を検出できるショベルの走行条件を広くできる。

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

上記実施形態では、外側チューブ２２ｂと内側チューブ２２ｃとを有する二重構造を例示したが、単一のチューブが給液口２０ｈから尿素水タンク２０の内部に延びる構成として、このチューブの下端がタンクの下側半分に位置する構成でもよい。

上記実施形態では、内側チューブ２２ｃの下端２２ｅが警告ラインＡ１より下方に位置する構成を例示したが、内側チューブ２２ｃの下端２２ｅは、尿素水タンク２０の下側半分に位置すればよい。これにより、尿素水の補充時に液面に泡が発生することを抑制できる。

１下部走行体
２上部旋回体
２０尿素水タンク（液体還元剤用タンク）
２０ｂタンク底面
２０ｈ給液口
２２フィラー
２２ｂ外側チューブ
２２ｃ内側チューブ（チューブ）
２２ｅ内側チューブの下端
２５尿素品質センサ（品質センサ）
７４尿素水残量センサ（残量センサ）
８２冷却水ホースの第２部分（不凍液配管）
Ａ１警告ライン
Ｃ底面中央

Claims

液体還元剤が貯留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設けられる給液口からタンク内部に前記液体還元剤を導くフィラーと、
を備え、
前記フィラーには、前記液体還元剤用タンクの内部に前記液体還元剤を通すチューブが設けられ、
給液時における前記チューブの下端は、前記液体還元剤用タンクの下側半分に位置する、
ショベル。
液体還元剤が貯留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設けられる給液口からタンク内部に前記液体還元剤を導くフィラーと、
を備え、
前記フィラーには、前記液体還元剤用タンクの内部に前記液体還元剤を通すチューブが設けられ、
前記チューブの下端は、前記液体還元剤用タンクの下側半分に位置し、
前記チューブは、外側チューブと内側チューブとを有する二重構造であり、
前記内側チューブの下端は、前記液体還元剤用タンクの下側半分に位置する、
ショベル。
前記チューブの下端は、前記液体還元剤の補給を促す残量となる警告ラインより下方に位置する、
請求項１または２に記載のショベル。
前記液体還元剤用タンクに貯留されている前記液体還元剤の品質を測定する品質センサを備え、
前記品質センサは、前記液体還元剤用タンクの下側に配置され、前記チューブの下端の直下から離間した位置に配置される、
請求項１～３のいずれか１項に記載のショベル。
液体還元剤が貯留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設けられる給液口からタンク内部に前記液体還元剤を導くフィラーと、
前記液体還元剤用タンクに貯留されている前記液体還元剤の品質を測定する品質センサと、
を備え、
前記フィラーには、前記液体還元剤用タンクの内部に前記液体還元剤を通すチューブが設けられ、
前記品質センサは、前記液体還元剤用タンクの下側に配置され、前記チューブの下端の直下から離間した位置に配置され、
前記液体還元剤用タンクのタンク底面は矩形状であり、
前記チューブの下端は、前記矩形状のタンク底面の中心位置よりいずれかの角部側に配置され、
前記品質センサは、前記矩形状のタンク底面の前記中心位置より、前記チューブの下端が配置される前記角部以外の他の角部側に配置される、
ショベル。
前記品質センサは、前記液体還元剤用タンクの内部の前記液体還元剤を解凍するための不凍液を通す配管の端部に配置され、
前記配管は、前記液体還元剤用タンクの底面に沿って伸びる、
請求項４または５に記載のショベル。
下部走行体と、
前記下部走行体の上部に設けられ前記下部走行体に対して旋回可能な上部旋回体と、
前記液体還元剤用タンクに貯留されている前記液体還元剤の残量を測定する残量センサと、
を備え、
前記残量センサは、前記液体還元剤用タンクの底面中央より前記上部旋回体の後方側に配置される、
請求項１～６のいずれか１項に記載のショベル。