(57)【要約】尿素水溶液を貯える尿素水タンク（２８）を、周囲から容易に手が届く旋回フレーム（６）の右前部のユーティリティ室（６Ｇ）内に設ける。この場合に、作動油配管（１８）の一部をなして作業装置（５）のブームシリンダ（５Ｄ）に作動油を給排する作業装置用配管（２１）の途中部位を、尿素水タンク（２８）の外面に沿って配設する構成とした。従って、尿素水タンク（２８）を、周囲に熱源となるものが無い場所に配置しても、作業装置用配管（２１）を流通する作動油の熱を使用して尿素水タンク（２８）内の尿素水溶液を周囲から安定的に温めることができる。また、尿素水タンク（２８）は、作業が容易な位置に配置でき、尿素水溶液の充填作業、メンテナンス作業等を容易に行うことができる。
2009001587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行モータによって走行する走行体と、該走行体に設けられアクチュエータによって作動する作業装置と、前記走行体に搭載され加圧油を供給する油圧ポンプを駆動するエンジンと、前記油圧ポンプおよび作動油タンクからなる油圧源と前記走行体の走行モータおよび作業装置のアクチュエータを含む各種アクチュエータとの間を制御弁を介し接続して設けられ作動油が流通する作動油配管と、前記エンジンの排気管に設けられ排気ガス中の窒素酸化物を除去する尿素選択還元触媒と、該尿素選択還元触媒の上流側に噴射するための尿素水溶液を貯える尿素水タンクとを備えてなる自走式建設機械において、
前記作動油配管は、その途中部位を前記尿素水タンクの外面に沿って配設し、
前記尿素水タンク内の尿素水溶液を、前記作動油配管内を流通する加圧油または戻り油から発生する熱を熱源に使用して加温する構成としたことを特徴とする自走式建設機械。
【請求項２】
前記尿素水タンクは多数の側面からなる多面体型容器として形成し、前記作動油配管は前記多数の側面のうち少なくとも２つの側面に沿って設ける構成としてなる請求項１に記載の自走式建設機械。
【請求項３】
前記作動油配管は、前記制御弁と前記作業装置のアクチュエータとの間を接続する作業装置用配管であり、該作業装置用配管は、その途中部位を前記尿素水タンクの外面に沿わせる構成としてなる請求項１または２に記載の自走式建設機械。
【請求項４】
前記制御弁と作動油タンクとの間には、前記アクチュエータからの戻り油を冷却するオイルクーラを設け、前記作動油配管は、前記制御弁とオイルクーラとの間を接続するオイルクーラ側戻し配管であり、該オイルクーラ側戻し配管は、その途中部位を前記尿素水タンクの外面に沿わせる構成としてなる請求項１または２に記載の自走式建設機械。
【請求項５】
前記作動油配管は、前記油圧ポンプと制御弁との間を接続する加圧油供給配管であり、該加圧油供給配管は、その途中部位を前記尿素水タンクの外面に沿わせる構成としてなる請求項１または２に記載の自走式建設機械。
【請求項６】
前記走行体は、前記走行モータによって自走する下部走行体と、該下部走行体に旋回可能に取付けられ、旋回フレームの後側に前記油圧ポンプを駆動するエンジンが設けられると共に、旋回フレームの前側に前記作業装置が設けられた上部旋回体とによって構成し、前記尿素水タンクは前記上部旋回体に設ける構成としてなる請求項１に記載の自走式建設機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、上部旋回体に排気ガス中の窒素酸化物を除去するための尿素選択還元触媒と尿素水タンクを搭載した、例えば油圧ショベル、油圧クレーン、ホイールローダ等の自走式建設機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自走式建設機械の代表例である油圧ショベルは、走行モータによって走行可能な下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体と、該上部旋回体の前側に俯仰動可能に設けられた作業装置とにより構成されている。また、上部旋回体は、旋回フレームの後部に油圧ポンプを駆動するためのエンジンを搭載し、前記旋回フレームの前側にキャブ、燃料タンク、作動油タンク等を搭載している。
また、油圧ショベルのエンジンには、一般的にディーゼルエンジンが用いられている。このディーゼルエンジンは、窒素酸化物（以下、ＮＯｘという）等を多く排出するとされている。そこで、油圧ショベルには、後処理装置としてＮＯｘを浄化するためのＮＯｘ浄化装置を備えたものがある（例えば、特許文献１：日本国特開２００３−１２０２７７号公報参照）。
一方、ＮＯｘ浄化装置は、例えばエンジンの排気管に設けられ排気ガス中の窒素酸化物を除去する尿素選択還元触媒と、尿素水溶液を貯える尿素水タンクと、該尿素水タンク内の尿素水溶液を尿素選択還元触媒の上流側に噴射する尿素水噴射弁とにより大略構成されている（例えば、特許文献２：日本国特開２００３−２０９３６号公報参照）。
ここで、尿素水タンクに貯えられた尿素水溶液は、周囲温度が例えば−１０℃付近で凝固してしまう性質を有している。そこで、特許文献２の発明では、運転によって熱を発生する熱源となるエンジン、油圧ポンプ、制御弁、油圧モータ、作動油タンク等の近傍に尿素水タンクを配設し、尿素水溶液の凝固を防止している。
ところで、上述した特許文献２の発明では、エンジン、油圧ポンプ、制御弁、油圧モータ、作動油タンク等を熱源として使用し、これらの近傍に尿素水タンクを配設している。しかし、エンジン、油圧ポンプ、制御弁、油圧モータ、作動油タンク等は旋回フレーム上の配置位置がほぼ決まっている。従って、尿素水タンクの配置位置もおのずと決まってしまい、配置に自由度がない。そして、尿素水タンクが配置される位置によっては、周囲の機器との関係から尿素水溶液の充填作業、メンテナンス作業等が困難になるという問題がある。
また、尿素水タンクは、建設機械の稼働中は尿素水溶液が凝固しない状態に保持する必要がある。しかし、エンジン、油圧ポンプ、制御弁、油圧モータ、作動油タンク等を熱源として用いた場合、これらはそれぞれ発熱量が異なるから、尿素水タンクの配置位置によっては、尿素水タンクを一定温度に保持するのが難しいという問題がある。
さらに、仮に尿素水タンクを、固定されたエンジン、油圧ポンプ等の近傍に配設した場合でも、尿素水タンクは熱源に対面した１つの側面からだけ熱せられることになる。このために、尿素水タンク内の尿素水溶液に温度差が生じてしまい、尿素水溶液の全体を安定的に温めることができないという問題がある。
【発明の開示】
【０００３】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、尿素水タンクを自由な場所に配置でき、しかも、凝固を防止するために尿素水溶液を安定的に加温できるようにした自走式建設機械を提供することにある。
（１）．本発明による自走式建設機械は、走行モータによって走行する走行体と、該走行体に設けられアクチュエータによって作動する作業装置と、前記走行体に搭載され加圧油を供給する油圧ポンプを駆動するエンジンと、前記油圧ポンプおよび作動油タンクからなる油圧源と前記走行体の走行モータおよび作業装置のアクチュエータを含む各種アクチュエータとの間を制御弁を介し接続して設けられ作動油が流通する作動油配管と、前記エンジンの排気管に設けられ排気ガス中の窒素酸化物を除去する尿素選択還元触媒と、該尿素選択還元触媒の上流側に噴射するための尿素水溶液を貯える尿素水タンクとを備えてなる。
そして、上述した課題を解決するために、本発明が採用する構成の特徴は、前記作動油配管は、その途中部位を前記尿素水タンクの外面に沿って配設し、前記尿素水タンク内の尿素水溶液を、前記作動油配管内を流通する加圧油または戻り油から発生する熱を熱源に使用して加温する構成としたことにある。
このように構成したことにより、作動油配管は、その途中部位を尿素水タンクの外面に沿って配設しているので、作動油配管は、その内部を流通する加圧油または戻り油から発生する熱を熱源として使用して尿素水タンク内の尿素水溶液を直接的に加温することができる。しかも、作動油配管は、設置場所が決められたエンジン、油圧ポンプ等とは異なり、設置するときの経路を自由に設定することができる。
従って、例えば走行体の外側寄りに尿素水タンクを配置した場合でも、作動油配管は、尿素水タンクの外面に沿う位置まで簡単に延ばすことができる。これにより、作動油配管内を流通する温度上昇した加圧油または戻り油を熱源として尿素水タンク内の尿素水溶液を温めることができる。
この結果、尿素水タンク内の尿素水溶液は、作動油配管によって温めることができ、寒冷地で作業を行う場合でも、温度低下による尿素水溶液の凝固を防止することができる。しかも、尿素水タンクは、走行体の外側寄りに配置できるから、尿素水溶液の充填作業、メンテナンス作業等を容易に行うことができる。
また、作動油配管を流れる作動油は、加圧時の発熱、摩擦熱等によって温度上昇するものであり、熱源として発熱量が比較的一定となっているので、尿素水タンク内の尿素水溶液を容易に一定温度に保持することができる。
さらに、作動油配管は、簡単な配管作業で取付位置、角度、曲げ具合等を自由に設定することができるから、作動油配管を容易に尿素水タンクの周囲に沿わせる構成にすることができる。これにより、作動油配管は、尿素水タンクの周囲から直接的に熱を加えることができ、内部の尿素水溶液を安定的に加温することができる。
（２）．本発明によると、前記尿素水タンクは多数の側面からなる多面体型容器として形成し、前記作動油配管は前記多数の側面のうち少なくとも２つの側面に沿って設ける構成することができる。
これにより、作動油配管は、尿素水タンクの外面を形成する多数の側面のうち、少なくとも２つの側面に沿って設けているから、尿素水タンクに対し複数の側面から熱を加えることができ、内部の尿素水溶液の温度を均一に保つことができる。
（３）．また、本発明によると、前記作動油配管は、前記制御弁と前記作業装置のアクチュエータとの間を接続する作業装置用配管であり、該作業装置用配管は、その途中部位を前記尿素水タンクの外面に沿わせる構成としたことにある。
これにより、作動油配管として、制御弁と作業装置のアクチュエータとの間を接続する作業装置用配管を用いることができる。この作業装置用配管は、その途中部位を尿素水タンクの外面に沿わせているから、制御弁と作業装置のアクチュエータとの間で流動する熱せられた作動油を利用して尿素水タンク内の尿素水溶液を温めることができる。
（４）．本発明によると、前記制御弁と作動油タンクとの間には、前記アクチュエータからの戻り油を冷却するオイルクーラを設け、前記作動油配管は、前記制御弁とオイルクーラとの間を接続するオイルクーラ側戻し配管であり、該オイルクーラ側戻し配管は、その途中部位を前記尿素水タンクの外面に沿わせる構成としたことにある。
これにより、作動油配管として、制御弁とオイルクーラとの間を接続するオイルクーラ側戻し配管を用いることができる。このオイルクーラ側戻し配管は、その途中部位を尿素水タンクの外面に沿わせているから、制御弁からオイルクーラに向けて流動する熱せられた加圧油を利用して尿素水タンク内の尿素水溶液を温めることができる。
（５）．本発明によると、前記作動油配管は、前記油圧ポンプと制御弁との間を接続する加圧油供給配管であり、該加圧油供給配管は、その途中部位を前記尿素水タンクの外面に沿わせる構成としたことにある。
これにより、作動油配管として、油圧ポンプと制御弁との間を接続する加圧油供給配管を用いることができる。この加圧油供給配管は、その途中部位を尿素水タンクの外面に沿わせているから、油圧ポンプと制御弁との間で流動する熱せられた加圧油を利用して尿素水タンク内の尿素水溶液を温めることができる。
（６）．本発明によると、前記走行体は、前記走行モータによって自走する下部走行体と、該下部走行体に旋回可能に取付けられ、旋回フレームの後側に前記油圧ポンプを駆動するエンジンが設けられると共に、旋回フレームの前側に前記作業装置が設けられた上部旋回体とによって構成し、前記尿素水タンクは前記上部旋回体に設ける構成としたことにある。
これにより、下部走行体、上部旋回体、作業装置等からなる建設機械、例えば油圧ショベルの上部旋回体に尿素水タンクを設けることができるので、尿素水タンクに対する尿素水溶液の補充作業、メンテナンス作業等を旋回フレーム上で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
図１は、本発明の第１の実施の形態による油圧ショベルを示す正面図である。
図２は、上部旋回体を建屋カバーを省略した状態で示す平面図である。
図３は、第１の実施の形態による油圧ポンプ、制御弁、各アクチュエータ、各油圧配管等の油圧系統を示す油圧回路図である。
図４は、後処理装置の構成をエンジン等と共に示す構成図である。
図５は、尿素水タンクの外面に作業装置用配管を沿わせて配置した状態を示す要部拡大の斜視図である。
図６は、本発明の第１の変形例による作業装置用配管を尿素水タンクと共に示す要部拡大の斜視図である。
図７は、本発明の第２の実施の形態による上部旋回体を建屋カバーを省略した状態で示す平面図である。
図８は、第２の実施の形態による油圧ポンプ、制御弁、各アクチュエータ、各油圧配管等の油圧系統を示す油圧回路図である。
図９は、尿素水タンクの外面にオイルクーラ側戻し配管を沿わせて配置した状態を示す要部拡大の斜視図である。
図１０は、本発明の第３の実施の形態による上部旋回体を建屋カバーを省略した状態で示す平面図である。
図１１は、尿素水タンクの外面に２本の作業装置用配管を沿わせて配置した状態を示す要部拡大の斜視図である。
図１２は、本発明の第２の変形例による作業装置用配管を尿素水タンクと共に示す要部拡大の斜視図である。
図１３は、本発明の第４の実施の形態による油圧ポンプ、制御弁、各アクチュエータ、各油圧配管等の油圧系統を示す油圧回路図である。
図１４は、本発明の第３の変形例による作業装置用配管を尿素水タンクと共に示す要部拡大の斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
以下、本発明の実施の形態による自走式建設機械として、クローラ式の油圧ショベルを例に挙げ、添付図面に従って詳細に説明する。
図１ないし図５は本発明の第１の実施の形態に係る自走式建設機械を示している。この第１の実施の形態では、作動油配管として、制御弁と作業装置のアクチュエータとの間を接続する作業装置用配管を用い、その途中部位を尿素水タンクの外面に沿わせる構成とした場合を例に挙げて説明する。
まず、図１により、土砂の掘削作業等に用いられる自走式建設機械としての油圧ショベル１の構成について説明する。
この油圧ショベル１は、自走可能なクローラ式の下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回装置３を介して旋回可能に搭載された上部旋回体４と、該上部旋回体４の前側に俯仰動可能に設けられた作業装置５とにより大略構成されている。ここで、下部走行体２と上部旋回体４は本発明に係る走行体を構成している。
また、下部走行体２は、トラックフレーム２Ａと、該トラックフレーム２Ａの後側に設けられた左，右の駆動輪２Ｂと、前記トラックフレーム２Ａの前側に設けられた左，右の遊動輪２Ｃと、前記駆動輪２Ｂと遊動輪２Ｃに巻回された左，右の履帯２Ｄ（いずれも右側のみ図示）と、前記駆動輪２Ｂを駆動するアクチュエータをなす左，右の走行モータ２Ｅ（図３中に両側を図示）とにより大略構成されている。そして、下部走行体２は、走行モータ用配管（図示せず）を介して走行モータ２Ｅに加圧油を供給し、該走行モータ２Ｅによって駆動輪２Ｂを回転駆動することにより、履帯２Ｄを周回動作して走行するものである。
また、作業装置５は、ブームフート部が後述する旋回フレーム６の前側の中央位置に俯仰動可能に取付けられたブーム５Ａと、該ブーム５Ａの先端部に回動可能に取付けられたアーム５Ｂと、該アーム５Ｂの先端部に回動可能に取付けられたバケット５Ｃと、前記ブーム５Ａを駆動する左，右のブームシリンダ５Ｄ（図３中に両側を図示）と、前記アーム５Ｂを駆動するアームシリンダ５Ｅと、前記バケット５Ｃを駆動するバケットシリンダ５Ｆとにより構成されている。そして、ブームシリンダ５Ｄ、アームシリンダ５Ｅ、バケットシリンダ５Ｆは、油圧ショベル１のアクチュエータを構成していると共に、作動油を加温する熱源の１つである。
一方、上部旋回体４は、後述の旋回フレーム６、キャブ７、エンジン８、ラジエータ１０、オイルクーラ１１、油圧ポンプ１３、作動油タンク１４、燃料タンク１５、作動油配管１８、後処理装置２４、尿素水タンク２８等により大略構成されている。
６は上部旋回体４の旋回フレームで、該旋回フレーム６は、旋回装置３を介してトラックフレーム２Ａ上に取付けられている。また、旋回フレーム６は、図２に示す如く、前，後方向に延びる厚肉な底板６Ａと、該底板６Ａ上に立設され、左，右方向に所定の間隔をもって前，後方向に延びた左縦板６Ｂ，右縦板６Ｃと、該各縦板６Ｂ，６Ｃから左，右方向の外向きに延びた複数本の張出しビーム６Ｄと、左，右方向の外側に位置して各張出しビーム６Ｄの先端に取付けられ、前，後方向に延びた左サイドフレーム６Ｅ，右サイドフレーム６Ｆとにより大略構成されている。また、旋回フレーム６には、右側の張出しビーム６Ｄと右サイドフレーム６Ｆとによって囲まれた右前側位置にユーティリティ室６Ｇが画成されている。
７は旋回フレーム６の左前側位置に搭載されたキャブで、該キャブ７は、オペレータが搭乗するものである。また、キャブ７の内部には、オペレータが着座する運転席、各種操作レバー（いずれも図示せず）等が配設されている。
８は旋回フレーム６の後側に横置き状態で搭載された動力源となるエンジンである。このエンジン８は、ディーゼルエンジンとして構成されている。また、エンジン８には、前側から右側に向け、排気ガスを排出するための排気管９が設けられている。
ここで、ディーゼルエンジン８は、高効率で耐久性に優れているが、窒素酸化物（ＮＯｘ）、粒子状物質（ＰＭ：Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｍａｔｔｅｒ）等の有害物質が排気ガスと一緒に排出されてしまう。そこで、排気管９に取付けられる後処理装置２４は、図４に示すように、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を除去するＮＯｘ浄化装置２７を収容筒体２５内に収容している。
１０はエンジン冷却水を冷やすためのラジエータ、１１は温度上昇した作動油を冷却するためのオイルクーラをそれぞれ示している。これらのラジエータ１０、オイルクーラ１１は、エンジン８の左側に並べて配置されている。
また、オイルクーラ１１は、作業装置５の各シリンダ５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ等のアクチュエータから制御弁１６を介して戻される戻り油を冷却するものである。このため、オイルクーラ１１の流入側は、後述の制御弁１６にオイルクーラ側戻し配管２２を介して接続され、流出側が作動油タンク１４にタンク側戻し配管２３を介して接続されている。
一方、１２は図３に示される油圧源で、この油圧源１２は、後述の油圧ポンプ１３と作動油タンク１４とにより構成されている。即ち、１３はエンジン８の右側に取付けられ作動油タンク１４と共に油圧源１２を構成する油圧ポンプを示している。この油圧ポンプ１３は、エンジン８によって駆動されるもので、熱源の１つである。また、油圧ポンプ１３は、その流入側が作動油タンク１４に作動油供給配管１９で接続され、流出側が制御弁１６に加圧油供給配管２０で接続されている。
また、１４は油圧ポンプ１３の前側に位置して旋回フレーム６の右側に搭載され油圧ポンプ１３と共に油圧源１２を構成する作動油タンクである。この作動油タンク１４は、油圧ポンプ１３に供給する作動油を貯えるものである。一方、１５は作動油タンク１４の前側に設けられた燃料タンク（図２参照）で、この燃料タンク１５は、内部にエンジン８に供給する燃料を貯えるものである。
１６はエンジン８の前側に位置して旋回フレーム６上に設けられた制御弁である。この制御弁１６は、油圧ポンプ１３から供給される加圧油をキャブ７内の操作レバー等の操作に応じ、各走行モータ２Ｅ、作業装置５の各シリンダ５Ｄ，５Ｅ，５Ｆおよび後述の旋回モータ１７等に給排するものである。
１７は制御弁１６の前側に位置して旋回フレーム６に設けられた旋回モータで、該旋回モータ１７は、下部走行体２上で上部旋回体４を旋回動作する旋回装置３の一部を形成するもので、アクチュエータの１つを構成している。
次に、図２、図３により油圧ショベル１の各油圧系統のうち、作業装置５の各シリンダ５Ｄ，５Ｅ，５Ｆに接続された作動油配管１８について説明する。この作動油配管１８は、下部走行体２の走行モータ２Ｅ、作業装置５の各シリンダ５Ｄ，５Ｅ，５Ｆ、オイルクーラ１１、油圧ポンプ１３、作動油タンク１４、制御弁１６、旋回モータ１７等を接続して作動油を流通するものである。
即ち、作動油配管１８を構成する複数の配管について、作動油（加圧油、戻り油）が流れる順序に従って説明する。この場合、作動油配管１８は、作動油タンク１４から油圧ポンプ１３に作動油を供給する作動油供給配管１９と、油圧ポンプ１３から制御弁１６に加圧油を供給する加圧油供給配管２０と、制御弁１６と作業装置５のブームシリンダ５Ｄ、アームシリンダ５Ｅ、バケットシリンダ５Ｆとの間で加圧油または戻り油を給排する作業装置用配管２１と、制御弁１６に戻された戻り油をオイルクーラ１１側に流通させるオイルクーラ側戻し配管２２と、オイルクーラ１１で冷却された戻り油を作動油タンク１４に戻すタンク側戻し配管２３とにより大略構成されている。なお、制御弁１６と走行モータ２Ｅおよび旋回モータ１７との間をそれぞれ接続する配管については、図示されているが、その説明を省略する。
前記作動油配管１８は、加圧時の発熱等によって温度上昇した作動油が流通するときに外部に熱を発生するから、この作動油を熱源としてほぼ一定の発熱量をもって温度上昇することができる。また、作動油配管１８は、一般的に金属製の配管と継手の組合せによって形成されるものであるから、旋回フレーム６上での取付位置、角度、曲げ具合等は自由に設定することができる。
次に、第１の実施の形態では、油圧作業装置の各アクチュエータ５Ｄ，５Ｅ，５Ｆに接続する各作業装置用配管２１のうち、片側のブームシリンダ５Ｄに接続された２本の作業装置用配管２１を、尿素水タンク２８の周囲に配置した場合を例に挙げ、説明する。
即ち、第１の実施の形態では、ブームシリンダ５Ｄと制御弁１６との間で作動油を供給または排出する作業装置用配管２１により、後述する尿素水タンク２８内の尿素水溶液を温め、温度低下によって凝固するのを防止する場合を例示している。この作業装置用配管２１は、一端が制御弁１６に接続され、他端が作業装置５のブームシリンダ５Ｄに接続されている。また、作業装置用配管２１のうち、１本の作業装置用配管２１の途中部位は、図２、図３、図５に示す如く、旋回フレーム６の右前部位でＵ字状に折れ曲がって尿素水タンク２８を取囲んでいる。
詳しくは、１本の作業装置用配管２１は、その途中部位が尿素水タンク２８の後側面２８Ｂに沿って右側に延びた後配管部２１Ａと、尿素水タンク２８の右側面２８Ｄに沿って前側に延びた右配管部２１Ｂと、尿素水タンク２８の前側面２８Ａに沿って左側に延びた前配管部２１Ｃとなっている。これにより、作業装置用配管２１は、尿素水タンク２８を充填作業等を行い易い旋回フレーム６の右前側に位置するユーティリティ室６Ｇに配置した場合でも、配管部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを尿素水タンク２８の外面をなす３つの側面２８Ｂ，２８Ｄ，２８Ａに沿って配設することができる。そして、これらの配管部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃは、尿素水タンク２８に接近した位置で取囲むことにより、各配管部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ内を温度上昇した加圧油が流通したときには、尿素水タンク２８内の尿素水溶液を周囲から均一に温めることができる。
次に、図２、図４によりエンジン８の排気管９に接続して設けられ、排気ガスを浄化するための後処理装置２４について説明する。
即ち、この後処理装置２４は、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を尿素水溶液を利用して浄化する後述のＮＯｘ浄化装置２７を収容するものである。そして、後処理装置２４は、後述の収容筒体２５、ＮＯｘ浄化装置２７等により大略構成されている。
２５は後処理装置２４の収容筒体で、該収容筒体２５は、前，後方向に延びた中空な筒体として形成され、該収容筒体２５の内部にはＮＯｘ浄化装置２７の尿素選択還元触媒２７Ａと酸化触媒２７Ｂとを収容している。また、収容筒体２５は、前側がエンジン８の排気管９に接続され、後側には尾管２６が接続されている。
２７は収容筒体２５内に設けられたＮＯｘ浄化装置である。このＮＯｘ浄化装置２７は、尿素水溶液を利用して排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を浄化するものである。また、ＮＯｘ浄化装置２７は、例えば収容筒体２５内の上流側に収容された尿素選択還元触媒２７Ａと、該尿素選択還元触媒２７Ａの下流側に配置された酸化触媒２７Ｂと、尿素選択還元触媒２７Ａの上流側、例えば排気管９に設けられた尿素水噴射弁２７Ｃとにより大略構成されている。また、尿素水噴射弁２７Ｃは、後述の尿素水供給配管３０、供給ポンプ３１を介して尿素水タンク２８に接続されている。
ここで、ＮＯｘ浄化装置２７は、尿素水噴射弁２７Ｃにより排気ガス中に尿素水溶液を噴射し、尿素選択還元触媒２７Ａにより尿素水溶液から生成されたアンモニアを用いて排気ガス中のＮＯｘを還元反応させ、水と窒素に分解する。そして、酸化触媒２７Ｂによって排気ガス中のアンモニアを低減させるものである。
さらに、ＮＯｘ浄化装置２７の尿素選択還元触媒２７Ａの上流側に噴射するための尿素水溶液を貯える尿素水タンク２８について説明する。
この尿素水タンク２８は、旋回フレーム６の右前部にあるユーティリティ室６Ｇ内に例えば載置台２９を介して取付けられている。そして、尿素水タンク２８は、尿素水供給配管３０、供給ポンプ３１を介して尿素水噴射弁２７Ｃに接続されている。また、尿素水タンク２８は、多数の側面（例えば六面）からなる多面型容器として形成されている。
即ち、尿素水タンク２８の外面は、図５等に示すように、前側面２８Ａ、後側面２８Ｂ、左側面２８Ｃ、右側面２８Ｄ、上側面２８Ｅおよび下側面２８Ｆにより六面体型の密閉容器として形成されている。また、上側面２８Ｅにはキャップ２８Ｇが取付けられ、下側面２８Ｆには尿素水供給配管３０が接続されている。さらに、尿素水タンク２８の外面（周囲）には、前側面２８Ａに沿って作業装置用配管２１の前配管部２１Ｃが配置され、後側面２８Ｂに沿って後配管部２１Ａが配置され、右側面２８Ｄに沿って右配管部２１Ｂが配置されている。
ここで、尿素水タンク２８が配設された旋回フレーム６の右前部にあるユーティリティ室６Ｇは、工具入れとしても利用される周囲から容易に手が届くスペースで、後述する建屋カバー３３の前側カバー部３３Ｅを開くことにより、尿素水溶液の充填作業、点検、整備等のメンテナンス作業を容易に行うことができる場所である。この反面、ユーティリティ室６Ｇには、エンジン８等の熱源が無いため、周囲の温度が例えば−１１℃位まで低下した場合には凝固し、ＮＯｘ浄化装置２７に尿素水溶液を供給できなくなる虞がある。
しかし、周囲に熱源となるものが無い場合でも、作業装置用配管２１を配設するときの経路を、尿素水タンク２８の周囲を経由するように変更することにより、作動油（加圧油、戻り油）の熱を利用して尿素水タンク２８を周囲から温めることができる。
なお、３２はエンジン８の後側に位置して旋回フレーム６の後端部に取付けられたカウンタウエイトである。このカウンタウエイト３２は、作業装置５との重量バランスをとるものである。
また、３３はエンジン８、制御弁１６、尿素水タンク２８等を覆うように旋回フレーム６上に設けられた建屋カバーである。この建屋カバー３３は、両側面を開，閉可能に覆う複数の側面カバー部３３Ａ〜３３Ｄと、右前部に位置して尿素水タンク２８等を開閉可能に覆った前側カバー部３３Ｅとを有している。
第１の実施の形態による油圧ショベル１は上述の如き構成を有するもので、次に、その動作について説明する。
まず、オペレータは、上部旋回体４のキャブ７に搭乗し、エンジン８を始動して油圧ポンプ１３を駆動する。これにより、作動油タンク１４内の作動油は、作動油配管１８を構成する作動油供給配管１９を介して油圧ポンプ１３に供給され、該油圧ポンプ１３から吐出された加圧油は、加圧油供給配管２０を介して制御弁１６に供給される。そして、キャブ７内の走行用の操作レバーを操作することにより、制御弁１６から下部走行体２の走行モータ２Ｅに加圧油を供給して該下部走行体２を前進または後退させることができる。一方、作業用の操作レバーを操作することにより、制御弁１６から作業装置用配管２１等を介して作業装置５の各シリンダ５Ｄ，５Ｅ，５Ｆに加圧油を供給し、該作業装置５を俯仰動させて土砂の掘削作業等を行うことができる。
また、下部走行体２、作業装置５等から制御弁１６に戻される戻り油は、各シリンダ５Ｄ，５Ｅ，５Ｆを作動したときの発熱によって温度上昇しているから、冷却するためにオイルクーラ側戻し配管２２を介してオイルクーラ１１に供給される。そして、オイルクーラ１１で冷却された作動油は、タンク側戻し配管２３を介して作動油タンク１４に戻される。
また、エンジン８の運転時には、その排気管９から有害物質である窒素酸化物（ＮＯｘ）が排出される。このときには、尿素水タンク２８内の尿素水溶液を、供給ポンプ３１を用いて尿素水供給配管３０からＮＯｘ浄化装置２７の尿素水噴射弁２７Ｃに供給する。これにより、ＮＯｘ浄化装置２７は、尿素水噴射弁２７Ｃから排気ガス中に尿素水溶液を噴射してアンモニアを生成する。これにより、尿素選択還元触媒２７Ａでは、窒素酸化物を水と窒素に還元し、酸化触媒２７Ｂを経て外部に排出することにより、窒素酸化物の排出量を低減することができる。
さらに、外気温度が例えば−１０℃以下になるような寒冷地の作業現場では、尿素水タンク２８内の尿素水溶液が凝固（凍結）する虞があり、凝固した場合にはＮＯｘ浄化装置２７により排気ガスを清浄化できなくなる。しかし、尿素水タンク２８の外面（周囲）には、温度上昇した作動油（加圧油、戻り油）が流通する作業装置用配管２１を沿わせて設けている。このため、尿素水タンク２８内の尿素水溶液は、この作業装置用配管２１を流通する作動油の熱で直接的に温められ、液体状態に保つことができる。
かくして、第１の実施の形態によれば、尿素水溶液を貯える尿素水タンク２８を、周囲から容易に手が届く旋回フレーム６の右前部にあるユーティリティ室６Ｇに設けている。そして、この尿素水タンク２８の外面には、作動油配管１８の一部をなして作業装置５のブームシリンダ５Ｄに作動油を給排する作業装置用配管２１を沿わせて配置する構成としている。従って、尿素水タンク２８の周囲に熱源となるものが無い場合でも、作業装置用配管２１内を作動油（加圧油、戻り油）が流通するときに放出される熱を熱源として使用することができ、尿素水タンク２８を周囲から温めることができる。
この結果、寒冷地で作業するような場合でも、尿素水タンク２８内の尿素水溶液は、作業装置用配管２１内を流れる作動油の熱によって温めることができるから、温度低下による凝固を防止でき、ＮＯｘ浄化装置２７等に対する信頼性を高めることができる。しかも、尿素水タンク２８は、周囲から容易に手が届く旋回フレーム６のユーティリティ室６Ｇに設けることができるから、尿素水溶液の充填作業、メンテナンス作業等を容易に行うことができる。
また、作業装置用配管２１を流通する作動油は、加圧による温度上昇と、オイルクーラ１１による冷却とを繰返すものであるから、一定の範囲内に温度が収まっている。これにより、作動油の熱を利用した作業装置用配管２１は、高度な制御を行うことなく、尿素水タンク２８内の尿素水溶液を簡単に一定温度に保持することができる。
一方、作業装置用配管２１は、その途中部位をＵ字状に折り曲げて後配管部２１Ａ、右配管部２１Ｂおよび前配管部２１Ｃを形成している。これにより、配管部２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃを、尿素水タンク２８の後側面２８Ｂ，右側面２８Ｄ，前側面２８Ａにそれぞれ沿うように配設することができる。この結果、尿素水タンク２８の外面のうち、３つの側面２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｄから熱を加えることができ、内部の尿素水溶液の温度を均一に保つことができる。
さらに、尿素水タンク２８は旋回フレーム６の右前部位置にあるユーティリティ室６Ｇ内に配置しているから、作業装置５に向けて延びる作業装置用配管２１を尿素水タンク２８側に折曲げるだけで、該尿素水タンク２８内の尿素水溶液を温めることができ、僅かな加工で十分な保温効果を得ることができる。
なお、第１の実施の形態では、ブームシリンダ５Ｄと制御弁１６との間を接続する２本の作業装置用配管２１のうち、１本の配管２１を尿素水タンク２８の外面に沿わせた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば図６に示す第１の変形例のように、給排油用の２本の作業装置用配管２１を尿素水タンク２８の外面に沿わせる構成としてもよい。このように構成することにより、尿素水溶液の加温速度を早めることができる。
次に、図７ないし図９は本発明に係る自走式建設機械の第２の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、制御弁からオイルクーラに向けて延びるオイルクーラ側戻し配管を、尿素水タンクの外面のうち、４つの側面に沿って設ける構成としたことにある。なお、第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
４１は第２の実施の形態による作動油配管で、該作動油配管４１は、第１の実施の形態による作動油配管１８とほぼ同様に、作動油タンク１４から油圧ポンプ１３に作動油を供給する作動油供給配管４２と、油圧ポンプ１３から制御弁１６に加圧油を供給する加圧油供給配管４３と、制御弁１６と作業装置５の各シリンダ５Ｄ，５Ｅ，５Ｆとの間で作動油を供給または排出する作業装置用配管４４と、制御弁１６に戻された戻り油をオイルクーラ１１側に流通させるオイルクーラ側戻し配管４５と、オイルクーラ１１で冷却された戻り油を作動油タンク１４に戻すタンク側戻し配管４６とにより大略構成されている。
しかし、第２の実施の形態による作動油配管４１は、後述する尿素水タンク４７を加温する配管として、オイルクーラ側戻し配管４５を用いている点で、第１の実施の形態による作動油配管１８と相違している。
このオイルクーラ側戻し配管４５は、図８に示す如く、一端が制御弁１６に接続され、他端がオイルクーラ１１の流入側に接続されている。そして、オイルクーラ側戻し配管４５は、キャブ７とエンジン８（オイルクーラ１１）との間のスペースで大きく回り込むように折れ曲がり、４つの配管部位が尿素水タンク４７の外面に沿って配置されている。
詳しくは、オイルクーラ側戻し配管４５は、図７に示すように、旋回フレーム６の左縦板６Ｂにほぼ直交し、制御弁１６から尿素水タンク４７に向けてキャブ７の後面に沿うように延びた制御弁側配管部４５Ａと、該制御弁側配管部４５Ａの先端部からキャブ７に向け屈曲して前側に延びた右配管部４５Ｂと、該右配管部４５Ｂの先端部からキャブ７の後面に沿って左側に延びた前配管部４５Ｃと、該前配管部４５Ｃの先端部から建屋カバー３３の左前側面カバー部３３Ａに沿って後側に延びた左配管部４５Ｄと、尿素水タンク４７を越えた位置で該左配管部４５Ｄの先端部から右側に延びた後配管部４５Ｅと、該後配管部４５Ｅの先端部とオイルクーラ１１とを接続するオイルクーラ側配管部４５Ｆとを有している。
そして、オイルクーラ側戻し配管４５は、図９に示す如く、右配管部４５Ｂを尿素水タンク４７の右側面４７Ｄに沿って配置し、前配管部４５Ｃを尿素水タンク４７の前側面４７Ａに沿って配置し、左配管部４５Ｄを尿素水タンク４７の左側面４７Ｃに沿って配置し、さらに、後配管部４５Ｅを尿素水タンク４７の後側面４７Ｂに沿って配置している。これにより、オイルクーラ側戻し配管４５は、尿素水タンク４７内の尿素水溶液を、４つの側面４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃ，４７Ｄから均一に温めることができる。
４７は第２の実施の形態による尿素水タンクである。この尿素水タンク４７は、キャブ７とエンジン８（オイルクーラ１１）との間のユーティリティ室と呼ばれるスペースに設けられ、充填作業等を行い易いように外側（左側）寄りに配置されている。また、尿素水タンク４７は、例えば載置台４８を介して取付けられ、尿素水供給配管４９、供給ポンプ５０を介して尿素水噴射弁２７Ｃに接続されている。
そして、尿素水タンク４７の外面は、第１の実施の形態による尿素水タンク２８とほぼ同様に、前側面４７Ａ、後側面４７Ｂ、左側面４７Ｃ、右側面４７Ｄ、上側面４７Ｅおよび下側面４７Ｆにより六面体型の密閉容器として形成されている。また、上側面４７Ｅにはキャップ４７Ｇが取付けられている。さらに、尿素水タンク４７の周囲には、前側面４７Ａに沿ってオイルクーラ側戻し配管４５の前配管部４５Ｃが配置され、後側面４７Ｂに沿って後配管部４５Ｅが配置され、左側面４７Ｃに沿って左配管部４５Ｄが配置され、右側面４７Ｄに沿って右配管部４５Ｂが配置されている。
かくして、このように構成された第２の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第２の実施の形態では、尿素水タンク４７の外面に沿う作動油配管４１は、制御弁１６からオイルクーラ１１に向けて延びるオイルクーラ側戻し配管４５であるから、この戻し配管４５を利用して尿素水タンク４７内の尿素水溶液を温めることができる。また、例えば尿素水タンク４７に尿素水溶液を充填する場合には、図７中に二点鎖線で示す如く、建屋カバー３３の側面カバー部３３Ａを開くだけで簡単に充填することができる。
しかも、オイルクーラ側戻し配管４５は、尿素水タンク４７を囲むように途中部位を折り曲げて右配管部４５Ｂ、、前配管部４５Ｃ、左配管部４５Ｄ、後配管部４５Ｅを形成している。これにより、配管部４５Ｂ，４５Ｃ，４５Ｄ，４５Ｅを、尿素水タンク４７の外面となる右側面４７Ｄ，前側面４７Ａ，左側面４７Ｃ，後側面４７Ｂにそれぞれ沿うように配設することができる。この結果、尿素水タンク４７の外面のうち、全周となる４つの側面４７Ａ，４７Ｂ，４７Ｃ，４７Ｄから熱を加えることができ、内部の尿素水溶液の温度を均一に保つことができる。
次に、図１０および図１１は本発明の第３の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、尿素水タンクを旋回モータの近くに配置すると共に、制御弁とブームシリンダとの間を接続する２本の作業装置用配管を、尿素水タンクの上面、下面に沿って設ける構成としたことにある。なお、第３の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
５１は第３の実施の形態による作動油配管で、該作動油配管５１は、第１の実施の形態による作動油配管１８とほぼ同様に、作動油供給配管５２、加圧油供給配管５３、作業装置用配管５４、オイルクーラ側戻し配管５５、タンク側戻し配管５６により大略構成されている。
また、５７は第３の実施の形態による尿素水タンクで、この尿素水タンク５７は、第１の実施の形態による尿素水タンク２８とほぼ同様に、前側面５７Ａ、後側面５７Ｂ、左側面５７Ｃ、右側面５７Ｄ、上側面５７Ｅおよび下側面５７Ｆにより六面体型の密閉容器として形成され、前記上側面５７Ｅにはキャップ５７Ｇが取付けられている。さらに、尿素水タンク５７は、載置台５８上に取付けられ、尿素水供給配管５９、供給ポンプ６０を介して尿素水噴射弁２７Ｃに接続されている。
然るに、第３の実施の形態による作動油配管５１は、尿素水タンク５７を温める配管として、２本の作業装置用配管５４を用いている点で、第１の実施の形態による作動油配管１８と相違している。
これら２本の作業装置用配管５４は、一端が制御弁１６に接続され、他端が旋回フレーム６の左，右の縦板６Ｂ，６Ｃ間を通って作業装置５のブームシリンダ５Ｄにそれぞれ接続されている。そして、２本の作業装置用配管５４は、互いに高低差をもって配置されている。即ち、一方の作業装置用配管５４が高い位置、他方の作業装置用配管５４が低い位置を通るように配設されている。これにより、一方の作業装置用配管５４は、図１１に示す如く、尿素水タンク５７の上側面５７Ｅに沿って配置され、他方の作業装置用配管５４は、尿素水タンク５７の下側面５７Ｆに沿って配置されている。これにより、２本の作業装置用配管５４は、尿素水タンク５７内の尿素水溶液を、上，下位置の２つの側面５７Ｅ，５７Ｆから均一に温めることができる。
かくして、このように構成された第３の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第３の実施の形態では、２本の作業装置用配管５４を尿素水タンク５７の上，下位置に配置でき、尿素水溶液を上，下から効率よく均一に温めることができる。
なお、第３の実施の形態では、ブームシリンダ５Ｄと制御弁１６との間を接続する２本の作業装置用配管５４のうち、一方の作業装置用配管５４を尿素水タンク５７の上側面５７Ｅに沿って配置し、他方の作業装置用配管５４を下側面５７Ｆに沿って配置した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば図１２に示す第２の変形例のように、尿素水タンク５７の上側面５７Ｅに２本の作業装置用配管５４を沿わせ、下側面５７Ｆに２本の作業装置用配管５４を沿わせ、合計４本の作業装置用配管５４を尿素水タンク５７の外面に沿わせる構成としてもよい。
次に、図１３は本発明に係る自走式建設機械の第４の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、作動油配管は、油圧ポンプと制御弁との間を接続する加圧油供給配管であり、この加圧油供給配管の途中部位を尿素水タンクの外面に沿わせる構成としたことにある。なお、第４の実施の形態では、前述した第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
６１は第４の実施の形態による作動油配管で、該作動油配管６１は、第１の実施の形態による作動油配管１８とほぼ同様に、作動油供給配管６２、加圧油供給配管６３、作業装置用配管６４、オイルクーラ側戻し配管６５およびタンク側戻し配管６６により大略構成されている。また、６７は尿素水タンクで、この尿素水タンク６７は、第１の実施の形態による尿素水タンク２８とほぼ同様に、六面体型の密閉容器として形成されている。
然るに、第４の実施の形態による作動油配管６１は、尿素水タンク６７を加温する配管として、加圧油供給配管６３を用いている点で、第１の実施の形態による作動油配管１８と相違している。
この加圧油供給配管６３は、一端が油圧ポンプ１３に接続され、他端が制御弁１６に接続されている。そして、加圧油供給配管６３の途中部位は、例えばＵ字状に折り曲げられ、尿素水タンク６７の外面に沿わせて配置されている。これにより、加圧油供給配管６３は、尿素水タンク６７内の尿素水溶液を、油圧ポンプ１３から制御弁１６に供給される加圧油の熱を使用し、例えば尿素水タンク６７の３つの側面から均一に温めることができる。
かくして、このように構成された第４の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第４の実施の形態では、油圧ポンプ１３と制御弁１６との間を接続する加圧油供給配管６３を用い、この加圧油供給配管６３の途中部位を、尿素水タンク６７の外面に沿わせる構成とした。これにより、油圧ポンプ１３と制御弁１６との間で流動する加圧油を利用して尿素水タンク６７内の尿素水溶液を温めることができる。
なお、第１の実施の形態では、尿素水タンク２８を加温する作業装置用配管２１として、ブームシリンダ５Ｄに加圧油を供給する配管を例示した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、アームシリンダ５Ｅ、バケットシリンダ５Ｆに加圧油を供給する他の作業装置用配管２１を用いて尿素水タンク２８を加温してもよい。
また、第１の実施の形態では、作業装置用配管２１を後配管部２１Ａ、右配管部２１Ｂ、前配管部２１Ｃに折り曲げ、これらの後配管部２１Ａ、右配管部２１Ｂ、前配管部２１Ｃを尿素水タンク２８の後側面２８Ｂ、右側面２８Ｄ、前側面２８Ａに沿わせて設けた場合を例に挙げて説明した。
しかし、本発明はこれに限らず、例えば図１４に示す第３の変形例のように、作業装置用配管７１を下配管部７１Ａ、右配管部７１Ｂ、上配管部７１Ｃに折り曲げ、これらの下配管部７１Ａ、右配管部７１Ｂ、上配管部７１Ｃを尿素水タンク２８の下側面２８Ｆ、右側面２８Ｄ、上側面２８Ｅに沿って設ける構成としてもよい。また、折り曲げの向きを変えることにより、他の側面に配管を沿わせる構成としてもよい。これらの構成は、他の実施の形態にも同様に適用できるものである。
また、第１の実施の形態では、１本の作業装置用配管２１を尿素水タンク２８に沿わせ、第１の変形例では、２本の作業装置用配管２１を尿素水タンク２８に沿わせ、第３の実施の形態では、２本の作業装置用配管５４を尿素水タンク５８に沿わせた場合を例示した。しかし、本発明はこれらの構成に限るものではなく、３本以上の配管を尿素水タンクに沿って設ける構成としてもよい。
また、第１の実施の形態では、作業装置用配管２１を尿素水タンク２８に沿わせ、第２の実施の形態では、オイルクーラ側戻し配管４５を尿素水タンク４７に沿わせ、第３の実施の形態では、作業装置用配管５４を尿素水タンク５８に沿わせ、第４の実施の形態では、加圧油供給配管６３を尿素水タンク６７に沿わせる構成としている。しかし、本発明はこれらの構成に限るものではなく、例えば下部走行体２の走行モータ２Ｅに接続される配管、旋回モータ１７に接続される配管を、尿素水タンクの外面に沿って配置する構成としてもよい。
一方、第１の実施の形態では、尿素水タンク２８の外面を、前側面２８Ａ、後側面２８Ｂ、左側面２８Ｃ、右側面２８Ｄ、上側面２８Ｅおよび下側面２８Ｆにより六面体型の密閉容器として形成した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば尿素水タンクを、五面体型、七面体型等の多面型容器として形成してもよい。また、尿素水タンクを、円筒状、扁平球体状等の他の形状としてもよい。これらの構成は、他の実施の形態にも同様に適用できるものである。
さらに、各実施の形態では、自走式建設機械として、クローラ式の油圧ショベル１を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、ホイール式の油圧ショベルに適用してもよい。それ以外にも、リフトトラック、ダンプトラック、ホイールローダ、油圧クレーン、ブルドーザ等の他の自走式建設機械にも広く適用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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