(57)【要約】【課題】凍結した還元剤を効率よく解凍して、早急に還元剤噴射装置を使用可能にする。【解決手段】建設機械の排気浄化装置は、エンジン１９０で加熱される冷却水が流れる第１加熱部１４１ａおよび第２加熱部１４２ａを備える。第１加熱部１４１ａは、冷媒が還元剤タンク１４０内に配置される還元剤経路の取入口１３５ａ，１３５ｂの近傍を流れるように構成され、第２加熱部１４２ａは、冷却水が第１加熱部１４１ａよりも還元剤経路の取入口１３５ａ，１３５ｂから離れた位置を流れるように構成される。還元剤の温度に応じて、第１加熱部１４１ａ周辺の還元剤が凍結状態にあると判定されると、冷却水を第１加熱部１４１ａのみに導入させる。還元剤の温度に応じて、第１加熱部１４１ａ周辺の還元剤が凍結状態でないと判定され、かつ、第２加熱部１４２ａ周辺の還元剤が凍結状態にあると判定されると、冷媒を少なくとも第２加熱部１４２ａに導入させる。【選択図】図２
2014047730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気の流路中に設置され、排気中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、前記流路中に還元剤を噴射する還元剤噴射装置を備えた建設機械の排気浄化装置であって、
還元剤が貯留された還元剤タンクと前記還元剤噴射装置とを接続する還元剤経路と、
エンジンで加熱される冷媒が流れる第１加熱部および第２加熱部と、
前記エンジンからの冷媒を前記第１加熱部のみに導入させる、または、少なくとも第２加熱部に導入させる加熱部選択手段と、
還元剤の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段で検出された還元剤の温度に応じて、前記第１加熱部周辺および前記第２加熱部周辺の還元剤が凍結状態にあるか否かを判定する凍結状態判定手段とを備え、
前記第１加熱部は、前記冷媒が前記還元剤タンク内に配置される還元剤経路の取入口の近傍を流れるように構成され、前記第２加熱部は、前記冷媒が前記第１加熱部よりも前記還元剤経路の取入口から離れた位置を流れるように構成され、
前記加熱部選択手段は、前記凍結状態判定手段により前記第１加熱部周辺の還元剤が凍結状態にあると判定されると、前記冷媒を前記第１加熱部のみに導入させ、前記凍結状態判定手段により前記第１加熱部周辺の還元剤が凍結状態でないと判定され、かつ、前記第２加熱部周辺の還元剤が凍結状態にあると判定されると、前記冷媒を少なくとも前記第２加熱部に導入させることを特徴とする建設機械の排気浄化装置。
【請求項２】
請求項１に記載の建設機械の排気浄化装置において、
前記凍結状態判定手段により前記第１加熱部周辺の還元剤が凍結状態でないと判定され、かつ、前記第２加熱部周辺の還元剤が凍結状態にあると判定されると、前記冷媒が前記第１加熱部および前記第２加熱部を流れるように構成されていることを特徴とする建設機械の排気浄化装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の建設機械の排気浄化装置において、
前記温度検出手段は、前記還元剤経路の取入口の近傍に配置され、
前記凍結状態判定手段は、前記温度検出手段で検出された温度が第１の所定値以下である場合に、前記第１加熱部周辺の還元剤が凍結状態にあると判定し、前記温度検出手段で検出された温度が第１の所定値よりも高く、かつ、前記第１の所定値よりも高い第２の所定値以下である場合に、前記第１加熱部周辺の還元剤が凍結状態でないと判定し、かつ、前記第２加熱部周辺の還元剤が凍結状態にあると判定することを特徴とする建設機械の排気浄化装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の建設機械の排気浄化装置において、
前記加熱部選択手段は、前記第１加熱部の冷媒の流れを遮断する第１遮断弁と、前記第２加熱部の冷媒の流れを遮断する第２遮断弁と、前記冷媒を前記第１加熱部のみに導入させる、または、少なくとも前記第２加熱部に導入させるために前記第１遮断弁および前記第２遮断弁のそれぞれを動作させる弁制御手段とを備えていることを特徴とする建設機械の排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベルなどの建設機械のエンジンに用いられ、還元剤により排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を還元浄化する排気浄化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の排気浄化装置として、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通路内に設けた還元剤噴射装置から、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。
【０００３】
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。
【０００４】
ところで、還元剤として使用される尿素水溶液（尿素水）は、−１１℃程度で凍結する。尿素水が凍結すると、還元剤噴射装置に尿素水を供給できなくなるという問題がある。このため、寒冷地などで排気浄化装置を使用する場合には、尿素水を解凍する必要がある。
【０００５】
特許文献１には、螺旋状（渦巻き状）に曲げ形成されたエンジン冷却水配管が還元剤の還元剤タンク内に配設され、エンジンで暖められたエンジン冷却水をタンク内に導いて、タンク内の尿素水を解凍する排気浄化装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４６５６０３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
排気浄化装置を搭載した建設機械では、還元剤の消費量が普通自動車に比べて多い。このため、建設機械では還元剤の搭載量を普通自動車に比べて多くする必要があり、多量の還元剤を搭載するために、建設機械には大容量の還元剤タンクを備える必要がある。
【０００８】
大容量の還元剤タンクを備えた建設機械において、エンジン冷却水を利用して凍結した尿素水を解凍する場合、還元剤タンク内に配設するエンジン冷却水配管の表面積を増やすことが不可欠となる。エンジン冷却水配管の表面積を増やすためには、タンク内に配設される配管の全長を長くすることが考えられる。
【０００９】
エンジンによって加熱された冷却水が、還元剤タンク内に配設される冷却水配管内を流れると、冷却水と還元剤との間で熱交換が行われることにより還元剤が解凍される。一方、冷却水配管内を流れる冷却水の温度は、下流側に向かうにつれて低下する。このため、タンク内に配設する冷却水配管の全長が長くなるほど、下流側において十分な解凍性能を発揮することができないという問題が生じる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明は、エンジンの排気の流路中に設置され、排気中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、流路中に還元剤を噴射する還元剤噴射装置を備えた建設機械の排気浄化装置であって、還元剤が貯留された還元剤タンクと還元剤噴射装置とを接続する還元剤経路と、エンジンで加熱される冷媒が流れる第１加熱部および第２加熱部と、エンジンからの冷媒を第１加熱部のみに導入させる、または、少なくとも第２加熱部に導入させる加熱部選択手段と、還元剤の温度を検出する温度検出手段と、温度検出手段で検出された還元剤の温度に応じて、第１加熱部周辺および第２加熱部周辺の還元剤が凍結状態にあるか否かを判定する凍結状態判定手段とを備え、第１加熱部は、冷媒が還元剤タンク内に配置される還元剤経路の取入口の近傍を流れるように構成され、第２加熱部は、冷媒が第１加熱部よりも還元剤経路の取入口から離れた位置を流れるように構成され、加熱部選択手段は、凍結状態判定手段により第１加熱部周辺の還元剤が凍結状態にあると判定されると、冷媒を第１加熱部のみに導入させ、凍結状態判定手段により第１加熱部周辺の還元剤が凍結状態でないと判定され、かつ、第２加熱部周辺の還元剤が凍結状態にあると判定されると、冷媒を少なくとも第２加熱部に導入させることを特徴とする建設機械の排気浄化装置である。
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の建設機械の排気浄化装置において、凍結状態判定手段により第１加熱部周辺の還元剤が凍結状態でないと判定され、かつ、第２加熱部周辺の還元剤が凍結状態にあると判定されると、冷媒が第１加熱部および第２加熱部を流れるように構成されていることを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の建設機械の排気浄化装置において、温度検出手段は、還元剤経路の取入口の近傍に配置され、凍結状態判定手段は、温度検出手段で検出された温度が第１の所定値以下である場合に、第１加熱部周辺の還元剤が凍結状態にあると判定し、温度検出手段で検出された温度が第１の所定値よりも高く、かつ、第１の所定値よりも高い第２の所定値以下である場合に、第１加熱部周辺の還元剤が凍結状態でないと判定し、かつ、第２加熱部周辺の還元剤が凍結状態にあると判定することを特徴とする。
請求項４に係る発明は、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の建設機械の排気浄化装置において、加熱部選択手段は、第１加熱部の冷媒の流れを遮断する第１遮断弁と、第２加熱部の冷媒の流れを遮断する第２遮断弁と、冷媒を第１加熱部のみに導入させる、または、少なくとも第２加熱部に導入させるために第１遮断弁および第２遮断弁のそれぞれを動作させる弁制御手段とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、凍結した還元剤を効率よく解凍して、早急に還元剤噴射装置を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による排気浄化装置を備えたエンジンが搭載された油圧ショベルを示す側面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る排気浄化装置の構成を示す図。
【図３】図２に示す還元剤タンク内を流れる冷却水の経路を示す模式図。
【図４】図２に示す還元剤タンク内を流れる冷却水の経路を示す模式図。
【図５】コントローラによる解凍・凍結防止制御処理の動作の一例を示すフローチャート。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る排気浄化装置の構成を示す図。
【図７】図６に示す還元剤タンク内を流れる冷却水の経路を示す模式図。
【図８】本発明の第３の実施の形態に係る排気浄化装置の還元剤タンク内を流れる冷却水の経路を示す模式図。
【図９】本発明の第４の実施の形態に係る排気浄化装置の還元剤タンク内を流れる冷却水の経路を示す模式図。
【図１０】図９の還元剤タンクの側面断面を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明に係る排気浄化装置を備えた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、本発明による排気浄化装置を備えたエンジンが搭載された油圧ショベル１００を示す側面図である。なお、説明の便宜上、図１に記載したように前後および上下方向を規定する。
【００１４】
排気浄化装置は、たとえば、油圧ショベルなどの建設機械に搭載されたエンジン１９０に設けられる。油圧ショベル１００は、走行体１０１と、走行体１０１上に旋回可能に搭載された旋回体１０３とを備える。旋回体１０３には、運転室１０７、エンジン１９０、排気浄化装置、燃料タンク、作動油タンクなどが設けられている。
【００１５】
旋回体１０３の最後部にはカウンターウエイト１０９が設けられ、旋回体１０３の最前部にはフロント装置１０４が設けられている。エンジン１９０は、カウンターウエイト１０９の前方に配置される。
【００１６】
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る排気浄化装置１３０の構成を示す図である。排気浄化装置１３０は、パーティキュレート（粒子状物質）を捕集するための第１後処理装置１６１と、窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減するための第２後処理装置１６２と、還元剤噴射装置１３１と、還元剤タンク１４０と、還元剤ポンプ１３２と、エンジン冷却水を利用した解凍・凍結防止システムとを含んで構成される。
【００１７】
第１後処理装置１６１は排気管の上流側に配置され、第２後処理装置１６２は排気管の下流側に配置されている。第１後処理装置１６１と第２後処理装置１６２とは、連通管１６３によって連結されている。
【００１８】
還元剤噴射装置１３１は、エンジン１９０の排気の流路中に設置される連通管１６３に設けられ、連通管１６３内に還元剤を噴射供給する。還元剤噴射装置１３１と還元剤タンク１４０とは、還元剤ポンプ１３２を介して、還元剤供給配管によって接続されている。還元剤ポンプ１３２と還元剤タンク１４０とは、２系統の還元剤供給配管によって接続され、第１系統１３４ａでは、還元剤タンク１４０の底部近傍に還元剤の取入口１３５ａが配置され、第２系統１３４ｂでは、還元剤タンク１４０の上部近傍に還元剤の取入口１３５ｂが配置されている。
【００１９】
還元剤ポンプ１３２は、還元剤タンク１４０に貯留された還元剤を還元剤噴射装置１３１に送給する。還元剤噴射装置１３１は、周知の電磁駆動式の燃料噴射弁（インジェクタ）とほぼ同様の構成を有するものであり、コントローラ１２０からの制御信号によって駆動される。
【００２０】
第１後処理装置１６１は、酸化触媒が収容された酸化触媒収容部（不図示）を備えている。第２後処理装置１６２は、連通管１６３の下流側に配置され、内部にＮＯｘ触媒が収容されたＮｏｘ触媒収容部（不図示）を備えている。
【００２１】
このように排気浄化装置１３０が構成されているため、エンジン１９０から排出された排気ガスは、排気浄化装置１３０に流入して粒子状物質と窒素酸化物とが除去されて排気される。排気浄化装置１３０に流入した排気ガスは、第１後処理装置１６１の酸化触媒収容部内の酸化触媒によりＣＯやＨＣが除去され、連通管１６３に流れ込む。
【００２２】
上記したように、Ｎｏｘ触媒収容部の上流側に位置する連通管１６３には、還元剤噴射装置１３１から還元剤が噴射される。還元剤が噴きつけられた排気ガスは、第２後処理装置１６２のＮｏｘ触媒収容部に流入し、排気中のＮｏｘが還元剤により還元浄化されて、Ｎｏｘが低減された後、大気に排出される。
【００２３】
本実施の形態では、還元剤として、尿素水溶液（尿素水）を用いている。尿素水は−１１℃程度で凍結するため、冬季や寒冷地で油圧ショベル１００による作業を行う際、尿素水が凍結していると、還元剤噴射装置に尿素水を供給できない、このため、還元剤噴射装置を使用するには、凍結した尿素水を解凍する必要がある。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もある。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。
【００２４】
解凍・凍結防止システムは、エンジン１９０と熱交換することで暖められるエンジン冷却水（冷媒）を還元剤タンク１４０に導き、温度が上昇されたエンジン冷却水と還元剤とを熱交換させることにより、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システムである。解凍・凍結防止システムは、エンジン冷却系１８０と、冷却水をエンジン冷却系１８０から還元剤タンク１４０に導く冷却水経路１８１と、第１遮断弁１５１および第２遮断弁１５２と、温度センサ１５５と、コントローラ１２０とを備えている。
【００２５】
エンジン冷却系１８０は、ラジエータ１９２により冷却されたエンジン冷却水をエンジン１９０に供給することで、エンジン１９０を冷却する。エンジン１９０には、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１９１とが設けられている。サーモスタット１９１は、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。
【００２６】
なお、図示しないが、エンジン内にはサーモスタット１９１が全閉しているときには、ラジエータ１９２に冷却水が供給されないように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。エンジン始動時に冷却水の温度が低いと、冷却水がエンジン内で循環し、エンジン１９０の発熱により暖められる。
【００２７】
冷却水経路１８１は、第１経路１４１、第２経路１４２および第３経路１４３を有している。第１経路１４１および第２経路１４２は、それぞれ、エンジン１９０で加熱された冷却水をエンジン冷却系１８０から還元剤タンク１４０に導く構成とされている。第３経路１４３は、冷却水をエンジン冷却系１８０から還元剤噴射装置１３１に導く構成とされている。
【００２８】
図２〜図４を参照して、第１経路１４１および第２経路１４２、第３経路１４３の構成の詳細について説明する。図３および図４は、還元剤タンク１４０内を流れる冷却水経路１８１を示す模式図である。図４（ａ）は第１遮断弁１５１を開き、第２遮断弁１５２を閉じた状態を示し、図４（ｂ）は第１遮断弁１５１を閉じ、第２遮断弁１５２を開いた状態を示している。なお、図４では、冷却水の流れの向きを矢印で示し、還元剤タンク１４０の図示を省略している。
【００２９】
図２および図３に示すように、還元剤供給配管の第１系統１３４ａおよび第２系統１３４ｂは、還元剤タンク１４０の平面視中央部において、還元剤タンク１４０内の上下方向に延在するように配置されている。以下、還元剤タンク１４０の平面視中央部において上下方向に配置される還元剤配管を便宜上、入口配管１３５と記す。
【００３０】
図２および図３に示すように、第１経路１４１は、冷却水が、還元剤タンク１４０の中央に配置される入口配管１３５に沿って下方に流れた後、入口配管１３５に沿って上方に流れ、還元剤ポンプ１３２を経由し、戻り経路１４９に流れ込むように構成される。なお、冷却水は、入口配管１３５に沿って流れる際、入口配管１３５の取入口１３５ａおよび取入口１３５ｂの近傍を流れる。戻り経路１４９は、エンジン１９０へ冷却水を導く配管により構成される。なお、図示しないが、入口配管１３５に沿って配置される冷却水の配管は、針金などによって入口配管１３５に固定されている。還元剤タンク１４０の上流側における第１経路１４１には、エンジン冷却系１８０から還元剤タンク１４０へ供給される冷却水の流れを遮断する第１遮断弁１５１が介装されている。
【００３１】
第１経路１４１のうち還元剤タンク１４０内に配設され、還元剤を加熱する部分は第１加熱部１４１ａとされる。第１加熱部１４１ａにエンジン１９０で加熱された冷却水が流れることで、入口配管１３５の取入口１３５ａ，１３５ｂ周辺の還元剤が加熱される。
【００３２】
図４（ａ）に示すように、第１遮断弁１５１が開き、第２遮断弁１５２が閉じている状態では、次のようにエンジン冷却水が流れる第１解凍経路ＴＬ１０１が形成される。第１解凍経路ＴＬ１０１が形成されると、エンジン冷却水は、第１遮断弁１５１を通過した後、還元剤タンク１４０の中央部で略直角に曲がって入口配管１３５に沿いながら還元剤タンク１４０の底面に向かって下方に流れる。その後、略直角に曲がって還元剤タンク１４０の底面に沿って平面視コ字状の配管内を水平に流れた後、略直角に曲がって入口配管１３５に沿いながら還元剤タンク１４０の上面に向かって上方に流れ、還元剤ポンプ１３２（図２参照）に導かれる。このように、第１解凍経路ＴＬ１０１は、第１経路１４１そのものであり、第１解凍経路ＴＬ１０１が形成されると、取入口１３５ａ，１３５ｂの近傍に位置する第１加熱部１４１ａで還元剤が加熱される。
【００３３】
図２および図３に示すように、第２経路１４２は、冷却水が、第１経路１４１よりも入口配管１３５の取入口１３５ａ，１３５ｂから離れた位置、本実施の形態では還元剤タンク１４０の隅部（角部近傍）を流れた後、第１遮断弁１５１の下流側の第１経路１４１に流れ込むように構成される。還元剤タンク１４０の上流側における第２経路１４２には、エンジン冷却系１８０から還元剤タンク１４０へ供給される冷却水の流れを遮断する第２遮断弁１５２が介装されている。
【００３４】
第２経路１４２のうち還元剤タンク１４０内に配設され、還元剤を加熱する部分は第２加熱部１４２ａとされる。第２加熱部１４２ａにエンジン１９０で加熱された冷却水が流れることで、入口配管１３５の取入口１３５ａ，１３５ｂから離れた位置周辺の還元剤が加熱される。
【００３５】
図４（ｂ）に示すように、第１遮断弁１５１が閉じ、第２遮断弁１５２が開いている状態では、次のようにエンジン冷却水が流れる第２解凍経路ＴＬ１０２が形成される。第２解凍経路ＴＬ１０２が形成されると、エンジン冷却水は、第２遮断弁１５２を通過した後、一部が第２遮断弁１５２に近い隅部で略直角に曲がって還元剤タンク１４０の底面に向かって下方に流れ、残りが還元剤タンク１４０の上面に沿って水平に流れた後、第２遮断弁１５２から離れた隅部で略直角に曲がって還元剤タンク１４０の底面に向かって下方に流れる。
【００３６】
分流された流れは、それぞれ、略直角に曲がって還元剤タンク１４０の底面に沿って水平に流れた後、反対側の隅部で略直角に曲がって還元剤タンク１４０の上面に向かって上方に流れる。分流したそれぞれの流れは、還元剤タンク１４０の上面に沿って配置された水平配管によって合流した後、第１遮断弁１５１の下流側の第１経路１４１に流れ込む。
【００３７】
第１経路１４１に流れ込んだ冷却水は、上記で説明したように、入口配管１３５に沿って流れた後、還元剤ポンプ１３２（図２参照）に導かれる。このように、第２解凍経路ＴＬ１０２は、第２経路１４２と、第１経路１４１とによって構成され、第２経路１４２を通過した冷媒が第１経路１４１に導かれるように構成されている。つまり、第２解凍経路ＴＬ１０２が形成されると、第１加熱部１４１ａおよび第２加熱部１４２ａで還元剤が加熱される。
【００３８】
図２に示すように、第３経路１４３は、還元剤噴射装置１３１に冷却水を供給するための経路である。第３経路１４３は、エンジン冷却系１８０から供給された冷却水が還元剤噴射装置１３１を通過した後、戻り経路１４９に流れ込むように構成される。第３経路１４３が還元剤噴射装置１３１に接続されているため、還元剤噴射装置１３１には常に冷却水が供給され、還元剤噴射装置１３１は適正な温度に保たれる。
【００３９】
第１遮断弁１５１および第２遮断弁１５２は、コントローラ１２０からの制御信号（励磁電流）によって、開位置または閉位置に切り換えられる電磁切換弁である。第１遮断弁１５１が閉位置に切り換えられると、第１解凍経路ＴＬ１０１の冷却水の流れが遮断され、第２遮断弁１５２が閉位置に切り換えられると、第２解凍経路ＴＬ１０２の冷却水の流れが遮断される。
【００４０】
コントローラ１２０は、ＣＰＵや記憶装置であるＲＯＭおよびＲＡＭ、その他の周辺回路などを有する演算処理装置を含んで構成されている。コントローラ１２０は、油圧ショベル１００のシステム全体の制御を行っており、後述する所定の条件が成立したときに第１遮断弁１５１および第２遮断弁１５２のそれぞれを開位置または閉位置に切り換えて、還元剤タンク１４０内を流れる冷却水の経路を切り換える。
【００４１】
上記したように、第１遮断弁１５１が開き、第２遮断弁１５２が閉じた状態では、エンジン１９０から第１解凍経路ＴＬ１０１に冷却水が流れ込み、第１加熱部１４１ａおよび第２加熱部１４２ａのうち、第１加熱部１４１ａのみに冷却水が導入される。ここで、第１加熱部１４１ａのみに流れるとは、厳密に第１加熱部１４１ａのみを流れることを意味せず、第２加熱部１４２ａにもわずかに冷却水が導入されることも含む。換言すれば、第１加熱部１４１ａのみに流れるとは、第１加熱部１４１ａを流れる冷却水量が、第２加熱部１４２ａを流れる冷却水量に比べて大きいことを意味する。
【００４２】
第１遮断弁１５１が閉じ、第２遮断弁１５２が開いた状態では、エンジン１９０から第２解凍経路ＴＬ１０２に冷却水が流れ込み、第１加熱部１４１ａおよび第２加熱部１４２ａの両方に冷却水が導入される。
【００４３】
図２に示すように、コントローラ１２０には、還元剤の温度を検出する温度センサ１５５と、冷却水の温度を検出する水温センサ（不図示）と、第１遮断弁１５１と、第２遮断弁１５２とが接続されている。温度センサ１５５は、検出部が還元剤タンク１４０内の入口配管１３５の取入口１３５ａの近傍に配置され、還元剤の温度Ｔｒを検出する。水温センサ（不図示）は、検出部がエンジン内に設けられ、エンジン冷却水の温度を検出する。
【００４４】
コントローラ１２０は、温度センサ１５５で検出された温度信号を受信し、還元剤の温度Ｔｒと、予め記憶装置に記憶された第１〜第４閾値Ｔｒ１〜Ｔｒ４に基づいて、第１遮断弁１５１および第２遮断弁１５２のそれぞれの動作を制御する。
【００４５】
第１閾値Ｔｒ１は、入口配管１３５の取入口１３５ａの周囲、すなわち第１加熱部１４１ａ周辺の還元剤が凍結しているか否かを判断するための閾値であり、たとえば、還元剤である尿素水の凝固点である−１１℃に設定される。第２閾値Ｔｒ２は、入口配管１３５の取入口１３５ａ周辺、すなわち第１加熱部１４１ａ周辺の還元剤が解凍され、還元剤噴射装置１３１が使用できる状態になったか否かを判断するための閾値であり、凝固点である−１１℃よりも高い温度、たとえば、−５℃に設定される。
【００４６】
第３閾値Ｔｒ３は、還元剤タンク１４０の側壁の内側周辺、すなわち第２加熱部１４２ａ周辺の還元剤が凍結しているか否かを判断するための閾値であり、たとえば、第２閾値Ｔｒ２よりも高い０℃に設定される。第３閾値Ｔｒ３は、還元剤タンク１４０の容量や形状、入口配管１３５、第１加熱部１４１ａおよび第２加熱部１４２ａの位置等を考慮して設定される。なお、第３閾値Ｔｒ３は、第１加熱部１４１ａ周辺の非凍結状態にある還元剤が凍結することを防止する必要があるか否かを判断するための閾値としても用いられる。第４閾値Ｔｒ４は、還元剤が十分に昇温されたか否かを判断するための閾値として、第３閾値Ｔｒ３以上の値が設定される。本実施の形態では、第４閾値Ｔｒ４は、第３閾値Ｔｒ３と同じ０℃に設定されている。
【００４７】
図５は、凍結した還元剤を解凍、あるいは、解凍された還元剤の凍結を防止するために、コントローラ１２０により実行される解凍・凍結防止制御プログラムによる処理の動作の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示す処理は、たとえば、図示しないイグニッションスイッチのオンにより開始される。なお、処理の開始時において、第１遮断弁１５１および第２遮断弁１５２は、それぞれ閉位置において保持されている。
【００４８】
図５に示すように、ステップＳ１００において、コントローラ１２０は、温度センサ１５５で検出された還元剤の温度情報の取得を開始する。ステップＳ１１０において、コントローラ１２０は、温度センサ１５５で検出された還元剤の温度Ｔｒが第１閾値Ｔｒ１以下であるか否かを判定する。ステップＳ１１０で肯定判定されると、コントローラ１２０は第１加熱部１４１ａ周辺の還元剤が凍結状態にあり、解凍が必要であると判定してステップＳ１１３へ進む。ステップＳ１１０で否定判定されると、ステップＳ１２０へ進む。
【００４９】
ステップＳ１１３において、コントローラ１２０は、第１遮断弁１５１にオン信号を出力して、第１遮断弁１５１を開く。第１遮断弁１５１が開かれるため、第１解凍経路ＴＬ１０１に冷却水が導入される。さらに、コントローラ１２０は、凍結された第１加熱部１４１ａ周辺の還元剤を解凍するための処理が実行されたことを示すフラグをオンして、ステップＳ１１７へ進む。
【００５０】
ステップＳ１１７において、コントローラ１２０は、温度センサ１５５で検出された還元剤の温度Ｔｒが第２閾値Ｔｒ２を超えたか否かを判定する。コントローラ１２０は、ステップＳ１１７の処理を肯定判定されるまで繰り返し実行し、肯定判定されると入口配管１３５の取入口１３５ａ周辺の還元剤の解凍が完了し、取入口１３５ａ周辺の還元剤が凍結状態でない状態（非凍結状態）、すなわち還元剤噴射装置１３１が使用できる状態になったと判定してステップＳ１２０へ進む。
【００５１】
ステップＳ１２０において、コントローラ１２０は、第１遮断弁１５１にオフ信号を出力して、第１遮断弁１５１を閉じて、ステップＳ１２５へ進む。第１遮断弁１５１が閉じられるため、第１解凍経路ＴＬ１０１の冷却水の流れが遮断される。ステップＳ１２５において、コントローラ１２０は、還元剤ポンプ１３２により還元剤の吸い込みを開始して還元剤タンク１４０から吸い上げた還元剤を還元剤噴射装置１３１に送給するとともに、還元剤噴射装置１３１の駆動を開始する処理を開始して、ステップＳ１３０へ進む。
【００５２】
ステップＳ１３０において、コントローラ１２０は、温度センサ１５５で検出された還元剤の温度Ｔｒが第３閾値Ｔｒ３以下であるか否かを判定する。ステップＳ１３０で肯定判定されると、コントローラ１２０は第２加熱部１４２ａ周辺の還元剤が凍結状態にあり、解凍が必要である、かつ、非凍結状態にある第１加熱部１４１ａ周辺の還元剤が再び凍結することを防止する必要があると判定してステップＳ１３３へ進む。ステップＳ１３０で否定判定されると、ステップＳ１４０へ進む。
【００５３】
ステップＳ１３３において、コントローラ１２０は、第２遮断弁１５２にオン信号を出力して、第２遮断弁１５２を開き、ステップＳ１３７へ進む。第２遮断弁１５２が開かれるため、第２解凍経路ＴＬ１０２に冷却水が導入される。ステップＳ１３７において、コントローラ１２０は、温度センサ１５５で検出された温度Ｔｒが第４閾値Ｔｒ４を超えたか否かを検出する。コントローラ１２０は、ステップＳ１３７の処理を肯定判定されるまで繰り返し実行し、肯定判定されると還元剤が十分に昇温されたと判定してステップＳ１４０へ進む。
【００５４】
ステップＳ１４０において、コントローラ１２０は、入口配管１３５の取入口１３５ａ周辺の凍結した還元剤を解凍するために第１遮断弁１５１を開いたことによりオンされるフラグがオンか否かを判定する。ステップＳ１４０において、肯定判定されるとステップＳ１４３へ進み、否定判定されるとステップＳ１５０へ進む。
【００５５】
ステップＳ１４３において、コントローラ１２０は、コントローラ１２０に内蔵されるタイマにより時間の計測を開始する。
【００５６】
ステップＳ１４７において、コントローラ１２０は、計測時間ｔが閾値ｔ１以上となったか否かを判定する。タイマによる計測は、計測時間ｔが予めコントローラ１２０の記憶装置に記憶された閾値ｔ１が経過するまで行われる。コントローラ１２０は、ステップＳ１４７の処理を肯定判定されるまで繰り返し実行し、肯定判定されるとステップＳ１５０へ進む。
【００５７】
ステップＳ１５０において、コントローラ１２０は、第２遮断弁１５２にオフ信号を出力して、第２遮断弁１５２を閉じる。第２遮断弁１５２が閉じられるため、第２解凍経路ＴＬ１０２の冷却水の流れが遮断される。さらに、コントローラ１２０は、フラグをオフし、タイマをリセットしてプログラムを終了する。
【００５８】
第１の実施の形態の動作をまとめると次のようになる。作業者がイグニッションスイッチをオンしたとき、水温センサ（不図示）で検出された冷却水の温度が低いと、暖機運転が行われる。冷却水温度が低いとサーモスタット１９１が閉じているため、エンジン冷却水は、エンジン内を循環し、エンジン１９０からの発熱により温度が徐々に上昇する。
【００５９】
イグニッションスイッチをオンしたとき、温度センサ１５５で検出された還元剤の温度Ｔｒが第１閾値Ｔｒ１（凍結点）以下であり、入口配管１３５の周囲、すなわち第１加熱部１４１ａ周辺の還元剤が凍結状態にあると判定されると（ステップＳ１１０）、加熱部のうち還元剤タンク１４０の中央部の入口配管１３５の近傍に配設される第１加熱部１４１ａのみに冷却水が供給される（ステップＳ１１３）。その結果、還元剤タンク１４０のうちで入口配管１３５の周囲の還元剤がエンジン１９０で加熱された冷却水と熱交換することにより徐々に解凍される。
【００６０】
入口配管１３５の周囲の還元剤が解凍されて非凍結状態となり、還元剤噴射装置１３１が使用できる状態になったと判定されると（ステップＳ１１７）、第１解凍経路ＴＬ１０１への冷却水の供給が停止され（ステップＳ１２０）、還元剤噴射装置１３１の動作が開始される（ステップＳ１２５）。
【００６１】
入口配管１３５の周囲の還元剤が解凍されていたとしても、還元剤タンク１４０の側壁の内側周辺は依然として凍結されたままである可能性が高い。また、解凍した入口配管１３５の周囲の還元剤が雰囲気温度によっては再び凍結してしまう可能性もある。還元剤タンク１４０の側壁の内側周辺、すなわち第２加熱部１４２ａ周辺が凍結状態にあると判定され、かつ、非凍結状態にある第１加熱部１４１ａ周辺の還元剤が再び凍結することを防止する必要があると判定されると（ステップＳ１３０）、還元剤タンク１４０内で、第１加熱部１４１ａよりも入口配管１３５から遠い位置に配置される第２加熱部１４２ａに冷却水が供給される（ステップＳ１３３）。その結果、還元剤タンク１４０の側壁の内側周辺の還元剤がエンジン１９０で加熱された冷却水と熱交換することにより徐々に解凍される。なお、エンジン１９０で加熱された冷却水は、第２加熱部１４２ａを通過した後、第１加熱部１４１ａにも流れるため、入口配管１３５の周囲の還元剤が、再び凍結することが防止される。
【００６２】
還元剤タンク１４０内の還元剤全体が解凍され、十分に温度が上昇したと判定されると（ステップＳ１３７）、その後さらに所定時間ｔ１だけ第２解凍経路ＴＬ１０２への冷却水の導入を継続する（ステップＳ１４３，Ｓ１４７）。還元剤タンク１４０内が凍結状態にあり、解凍処理が実行された場合には、所定時間ｔ１だけ冷却水の導入を継続することで、十分な解凍性能を得ることができる。所定時間ｔ１が経過すると、第２解凍経路ＴＬ１０２への冷却水の供給が停止され（ステップＳ１５０）、解凍・凍結防止処理が終了する。
【００６３】
イグニッションスイッチをオンしたとき、温度センサ１５５で検出された還元剤の温度Ｔｒが第１閾値Ｔｒ１（凍結点）よりも高く、第３閾値Ｔｒ３よりも低い場合、還元剤タンク１４０内の還元剤は凍結されておらず、還元剤噴射装置１３１が使用できる状態にあると判定されて（ステップＳ１１０）、還元剤噴射装置１３１の動作が開始される（ステップＳ１２５）。
【００６４】
還元剤が凍結していない状態であっても、雰囲気温度が低い場合には還元剤の凍結を防止する必要がある。還元剤の温度Ｔｒが第３閾値Ｔｒ３よりも低く、還元剤の凍結を防止する必要があると判定されると（ステップＳ１３０）、第２加熱部１４２ａに冷却水が供給される（ステップＳ１３３）。エンジン１９０で暖められた冷却水は、第２加熱部１４２ａを通過した後、第１加熱部１４１ａにも流れ込む。このため、還元剤タンク１４０の全体において、凍結の防止がなされる。
【００６５】
還元剤タンク１４０内の還元剤の温度Ｔｒが十分に高くなったと判定されると（ステップＳ１３７）、第２加熱部１４２ａおよび第１加熱部１４１ａへの冷却水の供給が停止され（ステップＳ１５０）、解凍・凍結防止処理が終了する。
【００６６】
イグニッションスイッチをオンしたとき、温度センサ１５５で検出された還元剤の温度Ｔｒが第３閾値Ｔｒ３よりも高い場合、還元剤タンク１４０内の還元剤は、十分に高い温度であり、解凍・凍結防止処理がなされることなく、還元剤噴射装置１３１の動作が開始される。
【００６７】
以上説明した第１の実施の形態によれば、以下のような作用効果を奏することができる。
（１）冷却水が還元剤タンク１４０内に配置される入口配管１３５の取入口１３５ａ，１３５ｂの近傍を流れるように第１加熱部１４１ａを構成し、冷却水が第１加熱部１４１ａよりも入口配管１３５の取入口１３５ａ，１３５ｂから離れた位置を流れるように第２加熱部１４２ａを構成した。第１加熱部１４１ａ周辺の還元剤が凍結状態にあると判定されると、冷媒を第１加熱部１４１ａのみに導入させ、第１加熱部１４１ａ周辺の還元剤が凍結状態でないと判定され、かつ、第２加熱部１４２ａ周辺の還元剤が凍結状態にあると判定されると、冷却水を第２加熱部１４２ａに導入させるようにした。
【００６８】
入口配管１３５の取入口１３５ａ，１３５ｂ周辺の還元剤を優先的に解凍するようにしたので、早期に還元剤噴射装置を使用することができる。還元剤タンク１４０を通過する冷却水の経路を２系統にしたので、還元剤タンク１４０内に設けられる冷却水配管の長さを１系統にする場合に比べて短くできる。このため、冷却水配管の下流側での解凍性能が悪化することを防止して、系統を切り換えることによって効率よく還元剤タンク１４０内の還元剤の解凍を行うことができる。
【００６９】
（２）第１加熱部１４１ａ周辺の還元剤が凍結状態でないと判定され、かつ、第２加熱部１４２ａ周辺の還元剤が凍結状態にあると判定されると、冷媒が第１加熱部１４１ａおよび第２加熱部１４２ａの両方に流れるように第２解凍経路ＴＬ２を構成した。これにより、エンジン１９０により加熱された冷却水を第２経路１４２に流して第２経路１４２周辺の還元剤を解凍しつつ、エンジン１９０で加熱された冷却水を第１経路１４１に流して第１経路１４１周辺の還元剤の凍結を防止することができる。
【００７０】
―第２の実施の形態―
図６および図７を参照して第２の実施の形態に係る排気浄化装置について説明する。図６は本発明の第２の実施の形態に係る排気浄化装置２３０の構成を示す図である。図７は、図６に示す還元剤タンク１４０内を流れる冷却水の経路を示す模式図である。図中、第１の実施の形態と同一または相当部分には同一符号を付し、相違点について主に説明する。
【００７１】
第１の実施の形態では、第２解凍経路ＴＬ１０２が、第２経路１４２を通過した冷却水が第１経路１４１に導かれるように構成されていた。これに対して、第２の実施の形態では、第２解凍経路ＴＬ２０２が第１経路２４１を通過した冷却水が第２経路１４２に導かれるように構成されている。
【００７２】
第２の実施の形態における冷却水経路２８１を構成する第１経路２４１および第２経路２４２について説明する。なお、第３経路１４３は第１の実施の形態と同じであるため、説明を省略する。
【００７３】
第１経路２４１は、冷却水が、入口配管１３５の近傍を流れた後、還元剤ポンプ１３２を経由し、戻り経路１４９に流れ込むように構成される。還元剤タンク１４０の下流側における第１経路１４１には、エンジン冷却系１８０から還元剤タンク１４０へ供給される冷却水の流れを遮断する第１遮断弁２５１が介装されている。
【００７４】
第２経路２４２は、冷却水が、第１経路２４１の第１遮断弁２５１の上流側から還元剤タンク１４０に流れ込み、第１経路２４１よりも入口配管１３５から離れた位置を流れた後、第１経路２４１の第１遮断弁２５１の下流側に流れ込むように構成される。還元剤タンク１４０の上流側における第２経路２４２には、エンジン冷却系１８０から還元剤タンク１４０へ供給される冷却水の流れを遮断する第２遮断弁２５２が介装されている。
【００７５】
図７（ａ）に示すように、第１遮断弁２５１が開き、第２遮断弁２５２が閉じている状態では、第１解凍経路ＴＬ２０１である第１経路２４１に冷却水が流れる。冷却水は、還元剤タンク１４０内において、入口配管１３５の近傍を流れ、還元剤タンク１４０から出て、第１遮断弁２５１を通過した後、還元剤ポンプ１３２に導かれる。つまり、第１加熱部２４１ａおよび第２加熱部２４２ａのうち、第１加熱部２４１ａのみに冷却水が導入される。ここで、第１加熱部２４１ａのみに流れるとは、厳密に第１加熱部２４１ａのみを流れることを意味せず、第２加熱部２４２ａにもわずかに冷却水が導入されることも含む。換言すれば、第１加熱部２４１ａのみに流れるとは、第１加熱部２４１ａを流れる冷却水量が、第２加熱部２４２ａを流れる冷却水量に比べて大きいことを意味する。
【００７６】
図７（ｂ）に示すように、第１遮断弁２５１が閉じ、第２遮断弁２５２が開いている状態では、第１経路２４１と第２経路２４２とによって構成される第２解凍経路ＴＬ２０２を冷却水が流れるようになる。第２解凍経路ＴＬ２０２が形成されると、エンジン冷却水は、第１経路２４１を通過した後、第２遮断弁２５２を介して第２経路２４２に導かれ、還元剤タンク１４０の側壁の内側周辺を流れた後、還元剤タンク１４０から出て、還元剤ポンプ１３２に導かれる。つまり、第１加熱部２４１ａおよび第２加熱部２４２ａの両方に冷却水が導入される。
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。
【００７７】
―第３の実施の形態―
図８を参照して第３の実施の形態に係る排気浄化装置について説明する。図８は本発明の第３の実施の形態に係る排気浄化装置の還元剤タンク１４０内を流れる冷却水の経路を示す模式図である。図中、第１の実施の形態と同一または相当部分には同一符号を付し、相違点について主に説明する。
【００７８】
第１の実施の形態では、第２解凍経路ＴＬ１０２が、第２経路１４２を通過した冷却水が第１経路１４１に導かれるように構成されていた。これに対して、第３の実施の形態では、第２解凍経路ＴＬ３０２が第２経路３４２そのものであり、第２経路３４２を通過した冷却水は第１経路３４１には導かれない。
【００７９】
図８（ａ）に示すように、第１遮断弁１５１が開き、第２遮断弁１５２が閉じている状態では、第１解凍経路ＴＬ３０１である第１経路３４１に冷却水が流れる。冷却水は、第１遮断弁１５１を介して還元剤タンク１４０に導入される。冷却水は、還元剤タンク１４０内において入口配管１３５の近傍を流れ、還元剤タンク１４０から出て、還元剤ポンプ１３２に導かれる。つまり、第１加熱部３４１ａおよび第２加熱部３４２ａのうち、第１加熱部３４１ａのみに冷却水が導入される。ここで、第１加熱部３４１ａのみに流れるとは、厳密に第１加熱部３４１ａのみを流れることを意味せず、第２加熱部３４２ａにもわずかに冷却水が導入されることも含む。換言すれば、第１加熱部３４１ａのみに流れるとは、第１加熱部３４１ａを流れる冷却水量が、第２加熱部３４２ａを流れる冷却水量に比べて大きいことを意味する。
【００８０】
図８（ｂ）に示すように、第１遮断弁１５１が閉じ、第２遮断弁１５２が開いている状態では、第２解凍経路ＴＬ３０２である第２経路３４２に冷却水が流れる。冷却水は、第２遮断弁１５２を介して還元剤タンク１４０に導入される。冷却水は、還元剤タンク１４０の側壁の内側周辺を流れた後、還元剤タンク１４０から出て、還元剤ポンプ１３２に導かれる。つまり、第１加熱部３４１ａおよび第２加熱部３４２ａのうち、第２加熱部３４２ａのみに冷却水が導入される。ここで、第２加熱部３４２ａのみに流れるとは、厳密に第２加熱部３４２ａのみを流れることを意味せず、第１加熱部３４１ａにもわずかに冷却水が導入されることも含む。換言すれば、第２加熱部３４２ａのみに流れるとは、第２加熱部３４２ａを流れる冷却水量が、第１加熱部３４１ａを流れる冷却水量に比べて大きいことを意味する。
このような第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態で説明した（１）と同様の効果を奏する。
【００８１】
―第４の実施の形態―
図９および図１０を参照して第４の実施の形態に係る排気浄化装置について説明する。図９は本発明の第４の実施の形態に係る排気浄化装置の還元剤タンク１４０内を流れる冷却水の経路を示す模式図である。図１０は図９の還元剤タンク１４０の側面断面を示す模式図である。図中、第１の実施の形態と同一または相当部分には同一符号を付し、相違点について主に説明する。
【００８２】
第１の実施の形態では、入口配管１３５が還元剤タンク１４０の中央部に配置されていた。これに対して、第４の実施の形態では、入口配管４３５が還元剤タンク１４０の４つの側壁のうちの一の側壁４４０ａの近傍に配置されている。なお、第４の実施の形態において、還元剤供給配管は、１系統である。入口配管４３５は、一の側壁４４０ａに直交して設けられる一対の側壁４４０ｂ，４４０ｃに対しては、ほぼ同じ距離だけ離れた位置に配置されている。
【００８３】
入口配管４３５の近傍には、入口配管４３５に沿って第１経路４４１の第１加熱部４４１ａが配置され、第１加熱部４４１ａ周辺の還元剤が凍結状態であると、第１加熱部４４１ａに冷却水が導入されて第１加熱部４４１ａ周辺の還元剤が解凍される。第１加熱部４４１ａが側壁４４０ａの近傍に配置されているため、図１０に示すように、第１加熱部４４１ａで還元剤が加熱されると、側面視略Ｌ字状に液体領域が形成され、残りの部分が固体領域（凍結領域）４７０として残される。
【００８４】
第４の実施の形態では、入口配管４３５が配される側の側壁４４０ａに対向して配置される反対側の側壁４４０ｄの周辺に形成される固体領域４７０、すなわち第１加熱部４４１ａへの冷却水の導入のみでは解凍されにくい凍結領域に、第２経路４４２の第２加熱部４４２ａを構成する冷却配管が螺旋状に配設されている。第４の実施の形態では、第２解凍経路は、第２経路４４２を通過した冷却水が第１経路４４１に導かれるように構成されている。
【００８５】
図９に示す第１遮断弁４５１が開き、第２遮断弁４５２が閉じている状態では、第１解凍経路である第１経路４４１に冷却水が流れる。冷却水は、還元剤タンク１４０内において、入口配管４３５の近傍を流れ、還元剤タンク１４０から出て還元剤ポンプ１３２に導かれる。つまり、第１加熱部４４１ａおよび第２加熱部４４２ａのうち、第１加熱部４４１ａのみに冷却水が導入される。ここで、第１加熱部４４１ａのみに流れるとは、厳密に第１加熱部４４１ａのみを流れることを意味せず、第２加熱部４４２ａにもわずかに冷却水が導入されることも含む。換言すれば、第１加熱部４４１ａのみに流れるとは、第１加熱部４４１ａを流れる冷却水量が、第２加熱部４４２ａを流れる冷却水量に比べて大きいことを意味する。
【００８６】
第１遮断弁４５１が閉じ、第２遮断弁４５２が開いている状態では、第１経路４４１と第２経路４４２とによって構成される第２解凍経路を冷却水が流れるようになる。第２解凍経路が形成されると、エンジン冷却水は、第２遮断弁４５２を通過した後、固体領域４７０に配設される螺旋状の冷却配管によって構成される第２加熱部４４２ａを通過した後、第１加熱部４４１ａに流れ込む。
【００８７】
このように、第１加熱部４４１ａのみに冷却水を導入して入口配管４３５周囲の還元剤を解凍した後、第２加熱部４４２ａおよび第１加熱部４４１ａの両方に冷却水を導入して固体領域４７０（図１０参照）の還元剤を集中的に解凍することができるため、入口配管４３５の取入口４３５ａが還元剤タンク１４０の側壁近傍に配置されていた場合であっても、効率よく還元剤の解凍を行うことができる。
このような第４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。
【００８８】
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）冷却水配管のレイアウトは、上記した実施の形態に限定されない。第１加熱部が還元剤経路の取入口の近傍に配置され、第２加熱部が第１加熱部よりも還元剤経路の取入口から離れた位置に配置される種々のレイアウトを採用することができる。
【００８９】
（２）上記した実施の形態では、還元剤タンク１４０を通過する冷却水の経路を２系統にした例について説明したが、本発明はこれに限定されない。３系統以上にして、順に冷却水を流すことで、効率よく還元剤タンク１４０内の還元剤を解凍することができる。系統の数は、還元剤タンク１４０の容量の大きさを考慮して設定される。
【００９０】
（３）上記した実施の形態では、温度センサ１５５を入口配管１３５の取入口１３５ａの近傍に設置して、温度センサ１５５で検出した温度Ｔｒに応じて第１遮断弁および第２遮断弁を制御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。温度センサ１５５とは別に、第２加熱部の近傍に温度センサを設け、この温度センサで検出した温度に応じて第２加熱部周辺の還元剤が凍結状態にあるか否かを判定し、第１遮断弁および第２遮断弁を制御するようにしてもよい。
【００９１】
（４）上記した実施の形態では、コントローラ１２０と、第１および第２遮断弁とにより冷却水の流れる経路を切り換えるようにしたが、本発明はこれに限定されない。コントローラ１２０からの信号により経路を切り換える三方弁を第１経路と第２経路との接続部に設けて、冷却水の流れる経路を切り換えるようにしてもよい。
【００９２】
（５）上記した実施の形態では、還元剤として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浄化装置に本発明を適用することができる。なお、コントローラ１２０には、予め還元剤の凝固点等を考慮して、第１遮断弁１５１および第２遮断弁１５２を開閉させるための閾値が記憶されている。
【００９３】
（６）上記した実施の形態では、油圧ショベルに本発明を適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、ホイールショベル、ホイールローダ、クレーンなど、種々の建設機械のエンジンの排気浄化装置に適用することができる。
【００９４】
本発明は、上述した実施の形態に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。
【符号の説明】
【００９５】
１００  油圧ショベル、１０１  走行体、１０３  旋回体、１０４  フロント装置、１０７  運転室、１０９  カウンターウエイト、１２０  コントローラ、１３０  排気浄化装置、１３１  還元剤噴射装置、１３２  還元剤ポンプ、１３４ａ  第１系統、１３４ｂ  第２系統、１３５  入口配管、１４０  還元剤タンク、１４１  第１経路、１４１ａ  第１加熱部、１４２  第２経路、１４２ａ  第２加熱部、１４３  第３経路、１４９  戻り経路、１５１  第１遮断弁、１５２  第２遮断弁、１５５  温度センサ、１６１  第１後処理装置、１６２  第２後処理装置、１６３  連通管、１８０  エンジン冷却系、１８１  冷却水経路、１９０  エンジン、１９１  サーモスタット、１９２  ラジエータ、２３０  排気浄化装置、２４１  第１経路、２４１ａ  第１加熱部、２４２  第２経路、２４２ａ  第２加熱部、２５１  第１遮断弁、２５２  第２遮断弁、２８１  冷却水経路、３４１  第１経路、３４１ａ  第１加熱部、３４２  第２経路、３４２ａ  第２加熱部、４３５  入口配管、４４０ａ  側壁、４４０ｂ  側壁、４４０ｄ  側壁、４４１  第１経路、４４１ａ  第１加熱部、４４２  第２経路、４４２ａ  第２加熱部、４５１  第１遮断弁、４５２  第２遮断弁、４７０  固体領域
【図１】
2014047730.tif 000003
【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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