(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動力を発生するエンジンと、
前記エンジンを搭載するエンジンフレームと、
前記エンジンフレームの下方に取り付けられたトラックフレームと、
前記トラックフレームに支持され、履帯を有する一対の走行装置と、
前記エンジンフレームに搭載された作業機と、
前記一対の走行装置の間から前方に向かって延出し、前記作業機から排出される処理物を搬送する排出コンベヤと、
前記エンジンからの排気ガスを還元反応により処理する排気処理装置と、
前記排気処理装置に供給される還元剤を貯える還元剤タンクとを備え、
前記還元剤タンクは、前後方向において前記履帯の前端よりも前方かつ前記トラックフレームの前端よりも後方に、前記エンジンフレームから下方に離間して、前面視で前記履帯と重畳して配置されている、自走式リサイクル機械。
【請求項２】
前記還元剤タンクは、前記履帯の前端に隣り合う位置で、前面視で前記履帯と重畳している、請求項１に記載の自走式リサイクル機械。
【請求項３】
前記履帯は、地面に接触する接地面を有し、
側方視において前記排出コンベヤのうち前記処理物の移動方向に対し地面側に最も突き出る箇所と前記接地面の前端とを通る直線よりも、前記還元剤タンクは上方に配置されている、請求項１または２に記載の自走式リサイクル機械。
【請求項４】
前記自走式リサイクル機械の運転操作をするための操作盤をさらに備え、
前記還元剤タンクは、前記操作盤に隣り合って配置されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の自走式リサイクル機械。
【請求項５】
前記還元剤を移送するポンプをさらに備え、
前記ポンプは、前記エンジンフレームと前記還元剤タンクとの間に配置されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の自走式リサイクル機械。
【請求項６】
前記還元剤タンクは、前記トラックフレームにより支持されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の自走式リサイクル機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自走式リサイクル機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境問題を考慮して、処理対象物の発生する現場へ自走し、現場内の任意の場所において処理対象物を処理してリサイクル原料とする、自走式リサイクル機械が利用されている。【０００３】
自走式リサイクル機械には、エンジンと、エンジンの排気ガスを処理する排気処理装置とが搭載されている。排気処理装置としては、たとえば、排気ガス中の窒素酸化物を還元して排気ガスを浄化する選択還元触媒装置（ＳＣＲ）が存在する。この排気処理に利用される還元剤は、還元剤タンクに貯留される。【０００４】
特開２０１２−９１０８４号公報（特許文献１）には、冷却ファンによる冷却風のエンジンに対して上流側に還元剤タンクを設け、エンジンに向けて流れる冷却風が還元剤タンク搭載用の空間に通るようにした、自走式リサイクル機械が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−９１０８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
還元剤は、小容量のコンテナに収容された状態で、人力で自走式リサイクル機械まで運ばれる。作業性の点から、作業者が地上に立った状態で還元剤タンクに還元剤を補給できることが望ましい。【０００７】
特許文献１では、エンジンを搭載するエンジンフレームの直ぐ下方に還元剤タンクを搭載するタンク搭載部が設けられている。自走式リサイクル機械では、処理物を搬送する排出コンベヤをエンジンフレームの下方に配置する必要があるため、エンジンフレームは高い位置に配置されている。そのため、特許文献１に開示された還元剤タンクに、作業者が地上から還元剤を補給するのは困難である。【０００８】
本発明の目的は、作業者が地上から還元剤を還元剤タンクに補給できる、自走式リサイクル機械を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の自走式リサイクル機械は、エンジンと、エンジンフレームと、トラックフレームと、一対の走行装置と、作業機と、排出コンベヤと、排気処理装置と、還元剤タンクとを備えている。エンジンは、駆動力を発生する。エンジンフレームは、エンジンを搭載している。トラックフレームは、エンジンフレームの下方に取り付けられている。走行装置は、トラックフレームに支持されている。走行装置は、履帯を有している。作業機は、エンジンフレームに搭載されている。排出コンベヤは、作業機から排出される処理物を搬送する。排出コンベヤは、一対の走行装置の間から前方に向かって延出している。排気処理装置は、エンジンからの排気ガスを還元反応により処理する。還元剤タンクは、排気処理装置に供給される還元剤を貯えている。還元剤タンクは、前後方向において履帯の前端よりも前方、かつトラックフレームの前端よりも後方に、配置されている。還元剤タンクは、エンジンフレームから下方に離間して配置されている。還元剤タンクは、前面視で履帯と重畳して配置されている。【００１０】
なお、本明細書中では、還元剤および還元剤の前駆体を「還元剤」として総称するものとする。【００１１】
本発明の自走式リサイクル機械によれば、還元剤タンクの配置を、より地面に近い位置に規定することにより、地上に立った状態の作業者により近い位置に還元剤タンクが配置されている。したがって、作業者は、地上に立った状態で、還元剤タンクに還元剤を容易に補給することができる。【００１２】
上記の自走式リサイクル機械において、還元剤タンクは、履帯の前端に隣り合う位置で、前面視で履帯と重畳している。このようにすれば、自走式リサイクル機械が坂路を走行するときの、還元剤タンクと地面との接触を抑制することができる。【００１３】
上記の自走式リサイクル機械において、履帯は、地面に接触する接地面を有している。側方視において排出コンベヤのうち処理物の移動方向に対し地面側に最も突き出る箇所と接地面の前端とを通る直線よりも、還元剤タンクは上方に配置されている。このようにすれば、自走式リサイクル機械が不整地または急坂を走行する場合にも、還元剤タンクの地面などとの接触を抑制できる。したがって、還元剤タンクの破損を抑制することができる。【００１４】
上記の自走式リサイクル機械は、自走式リサイクル機械の運転操作をするための操作盤をさらに備えている。還元剤タンクは、操作盤に隣り合って配置されている。これにより、操作盤を確認した作業者が速やかに還元剤タンクへ還元剤を補給できるので、作業性を向上することができる。【００１５】
上記の自走式リサイクル機械は、還元剤を移送するポンプをさらに備えている。ポンプは、エンジンフレームと還元剤タンクとの間に配置されている。これにより、還元剤タンクを、エンジンフレームから下方に離間した位置に確実に配置することができる。【００１６】
上記の自走式リサイクル機械において、還元剤タンクは、トラックフレームにより支持されている。このようにすれば、還元剤タンクを、エンジンフレームから下方に離間した位置で、確実に支持し固定することができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明によれば、上下方向における還元剤タンクの配置が規定されることにより、作業者が地上に立った状態で還元剤タンクに還元剤を補給することが容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る自走式破砕機の側面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る自走式破砕機の平面図である。
【図３】図１に示す自走式破砕機に含まれる還元剤タンク周辺の拡大図である。
【図４】還元剤タンク周辺を前面視した模式図である。
【図５】図４に示すタンクカバーおよびポンプカバーの内部を透視した図である。
【図６】還元剤の経路およびエンジンからの排気ガスの排気経路を模式的に示す機能図である。
【図７】還元剤配管の経路を示す模式図である。
【図８】還元剤タンクへの還元剤の補給作業を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。
まず本発明の一実施形態における自走式リサイクル機械の構成について説明する。以下、本発明の思想を適用可能な自走式リサイクル機械の一例である自走式破砕機について説明するが、本発明は自走式木材破砕機、自走式土質改良機などの任意の自走式リサイクル機械に適用可能である。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態に係る自走式破砕機１の側面図である。図２は、本発明の一実施形態に係る自走式破砕機１の平面図である。図１，２に示す自走式破砕機１は、たとえばコンクリートガラなどの建設廃材、産業廃棄物、または自然石などの被破砕物を作業現場で所定粒径に粗破砕し、再利用性または運搬性が高い小さな破砕物を生成するために好適に用いられる装置である。
【００２１】
図１，２に示すように、自走式破砕機１は、走行体２と、被破砕物供給装置４と、破砕装置５と、機関室６と、排出コンベヤ７とを主に備えている。なお、以下において、図１，２中における右側を自走式破砕機１の前方とし、左側を自走式破砕機１の後方とする。被破砕物供給装置４は、自走式破砕機１の後方側に配置されている。排出コンベヤ７は、自走式破砕機１の前方側に配置されている。
【００２２】
走行体２は、駆動輪２１と、従動輪２２と、履帯１９とを有している。走行体２は、前方の駆動輪２１および後方の従動輪２２に履帯１９を巻回させた構成である。履帯１９が駆動輪２１および従動輪２２に巻きかけられて、履帯式の走行装置を構成している。駆動輪２１の回転駆動に伴って履帯１９が回転し、これにより、自走式破砕機１は自走可能に構成されている。図１に示すように、履帯１９は、地面に接触する接地面２０を有している。
【００２３】
走行体２は、トラックフレーム３によって支持されている。走行体２は、トラックフレーム３の下部に設けられている。トラックフレーム３は、自走式破砕機１の前後方向に延びている。自走式破砕機１の左右に、一対のトラックフレーム３が設けられている。走行体２は、左右一対のトラックフレーム３のそれぞれに履帯１９を掛け回して構成されている。自走式破砕機１は、左右一対の走行体２を備えている。トラックフレーム３は、エンジンフレーム１８の下方に取り付けられている。
【００２４】
エンジンフレーム１８上には、機関室６が設けられている。機関室６は、エンジンフレーム１８の前側に設置されている。機関室６は、外装カバーによって、その内部空間と外部とを隔てるように形成されている。機関室６の内部空間には、油圧ポンプ、エンジン、および排気処理装置などが収容されている。油圧ポンプは、自走式破砕機１を動作させるための各油圧アクチュエータに供給される作動油を移送する。エンジンは、油圧ポンプを駆動するための駆動力を発生する。エンジンは、自走式破砕機１の動力源である。排気処理装置は、エンジンからの排気ガスを処理する。
【００２５】
エンジンは、エンジンフレーム１８上に搭載されている。エンジンフレーム１８上にはまた、燃料タンク、作動油タンクおよびメインバルブが搭載されている。燃料タンクは、エンジンに供給される燃料を貯える。作動油タンクは、油圧アクチュエータに供給される作動油を貯える。メインバルブは、作動油タンクから吸い出され油圧ポンプにより移送される作動油を、油圧アクチュエータに給排する。
【００２６】
エンジンフレーム１８上にはまた、被破砕物供給装置４、および破砕装置５が搭載されている。被破砕物供給装置４は、エンジンフレーム１８の後側に設置されている。破砕装置５は、エンジンフレーム１８の中央部に設置されており、前後方向において被破砕物供給装置４と機関室６との間に設置されている。
【００２７】
被破砕物供給装置４は、被破砕物が投入されるホッパ９と、ホッパ９内の被破砕物を破砕装置５に向けて搬送するフィーダ１０とにより構成されている。ホッパ９は、被破砕物を受け入れるために設けられており、上方に向かって広がる形状を有している。フィーダ１０は、ホッパ９の下方に設けられており、ホッパ９に受け入れられた被破砕物を破砕装置５に向けて搬送する。
【００２８】
破砕装置５は、ホッパ９内に投入された被破砕物を破砕する装置であり、自走式破砕機１の作業機を構成している。破砕装置５は、ホッパ９の前方かつ下方に位置し、エンジンフレーム１８の長手方向中央付近に搭載されている。破砕装置５としては、たとえば、固定歯と固定歯に対して相対移動する可動歯とによって破砕室を形成し、破砕室内に導入された被破砕物を固定歯と可動歯との間で挟み込んで破砕して下方の排出口から排出する、ジョークラッシャが挙げられる。
【００２９】
排出コンベヤ７は、破砕装置５で破砕され破砕装置５から排出される処理物を、自走式破砕機１の前方に搬送する装置である。排出コンベヤ７は、エンジンフレーム１８の下方に組み付けられている。排出コンベヤ７は、エンジンフレーム１８の下方において、一対の走行体２の間に設けられている。排出コンベヤ７は、破砕装置５の下方位置から機関室６の下方を通り、さらに前方に向かって延出して、ホッパ９および機関室６の上端部と同程度の高さまで斜めに立ち上がるように形成されている。
【００３０】
排出コンベヤ７は、前後方向に延びる一対のコンベヤフレーム１３と、コンベヤフレーム１３の間に設けられたコンベヤベルト１６と、コンベヤベルト１６を駆動するコンベヤベルト駆動部１７とを有している。コンベヤフレーム１３の前端部および後端部に駆動プーリおよび従動プーリが設けられており、コンベヤベルト１６はこれら駆動プーリおよび従動プーリに巻き掛けられている。
【００３１】
コンベヤベルト１６は、コンベヤベルト駆動部１７による駆動によって、周回運動する。排出コンベヤ７は、コンベヤベルト１６の周回運動により、破砕装置５からコンベヤベルト１６上に落下された処理物を自走式破砕機１の前方に搬出できるように、構成されている。図１，２中の矢印は、コンベヤベルト１６のベルト走行方向であって、コンベヤベルト１６によって搬送される処理物の移動方向Ｄを示している。
【００３２】
排出コンベヤ７は、スクレーパ１４を有している。スクレーパ１４は、コンベヤフレーム１３に固定されており、コンベヤベルト１６の表面に接触している。コンベヤベルト１６がスクレーパ１４に接触しながら周回運動することにより、コンベヤベルト１６の表面に付着した土砂などの付着物が、スクレーパ１４により掻き落とされる。これによりコンベヤベルト１６の表面への付着物の堆積が抑制されている。
【００３３】
スクレーパ１４は、コンベヤフレーム１３から下方に突き出している。スクレーパ１４の先端部分１４ｔは、排出コンベヤ７のうち、処理物の移動方向Ｄに対し地面側に最も突き出る箇所を構成している。履帯１９は接地面２０を有しており、接地面２０は最前方側の前端２０ｆを有している。図１中の二点鎖線Ｌは、側方視においてスクレーパ１４の先端部分１４ｔと接地面２０の前端２０ｆとを通る直線を示している。
【００３４】
機関室６の前方には、排出コンベヤ７の上方に位置するように磁選機１１が配置されている。トラックフレーム３の前端に磁選機支持フレーム１２が固定されており、磁選機１１は磁選機支持フレーム１２に吊り下げ支持されている。磁選機１１は、磁選機ベルト２３を有しており、磁選機ベルト２３を介して磁力を作用することにより、鉄筋、釘、針金などの棒状磁性体を選別して、コンベヤベルト１６上を移動する処理物から磁性体を除去する。
【００３５】
自走式破砕機１の前後方向における中央付近の側面部で走行体２の上方には、作業者がエンジンフレーム１８上にアクセスするためのメンテナンス用ラダー２４が設けられている。メンテナンス用ラダー２４は、エンジンフレーム１８に固定されている。メンテナンス用ラダー２４は、破砕装置５の前方側であって、機関室６の後方側に配置されている。作業員は、メンテナンス用ラダー２４を経由して、エンジンフレーム１８上の破砕装置５と機関室６との間に形成されたスペースに到達できる。作業員は、当該スペースにおいて、破砕装置５および機関室６に収容されたエンジンなどの機器のメンテナンス作業を行うことが可能である。
【００３６】
図３は、図１に示す自走式破砕機１に含まれる還元剤タンク周辺の拡大図である。図１および図３に示すように、履帯１９の前端１９ｆの上方、かつエンジンフレーム１８の下側には、自走式破砕機１の運転操作をするための操作盤８が設けられている。操作盤８は、自走式破砕機１を監視するための計器、ならびに、フィーダ１０、破砕装置５および排出コンベヤ７などを運転操作するための各種操作機器などを有して構成されている。
【００３７】
操作盤８の前方側に隣り合う位置には、タンクカバー４２が設けられている。タンクカバー４２は、鋼材などの金属材料により形成されている。タンクカバー４２の内部空間には、還元剤を貯える還元剤タンクが収容されている。タンクカバー４２は、その内部に、還元剤タンクを収容するタンク収容空間を形成している。タンクカバー４２は、タンク収容空間とその外部とを隔てている。エンジンを収容する機関室６の内部空間と、タンクカバー４２の内部のタンク収容空間とは、別々の空間として形成されており、互いに非連通に形成されている。
【００３８】
タンクカバー４２、およびタンクカバー４２内に収容された還元剤タンクは、自走式破砕機１の前後方向（図１，３中の左右方向）において、履帯１９の前端１９ｆよりも前方に配置されている。還元剤タンクは、履帯１９の前端１９ｆに隣り合う位置に配置されている。タンクカバー４２および還元剤タンクはまた、前後方向において、トラックフレーム３の前端３ｆ（図３）よりも後方に配置されている。タンクカバー４２および還元剤タンクはまた、上下方向において、エンジンフレーム１８の下方に配置されている。
【００３９】
エンジンフレーム１８の下側、かつタンクカバー４２の上側には、ポンプカバー５２が設けられている。ポンプカバー５２は、操作盤８の前方側に隣り合う位置に配置されている。ポンプカバー５２の内部空間には、還元剤を移送する還元剤ポンプが収容されている。ポンプカバー５２の全体がエンジンフレーム１８とタンクカバー４２との間に配置されているため、ポンプカバー５２内に収容された還元剤ポンプは、上下方向において、エンジンフレーム１８と還元剤タンクとの間に配置されている。タンクカバー４２および還元剤タンクは、エンジンフレーム１８との間に還元剤ポンプを介在させて配置されていることにより、エンジンフレーム１８から下方に離間して配置されている。
【００４０】
タンクカバー４２の前方側に隣り合う位置には、工具箱２６が設けられている。工具箱２６には、自走式破砕機１を整備および補修するための各種工具類が収容されている。前後方向において、工具箱２６は、タンクカバー４２よりも前方、かつトラックフレーム３の前端３ｆよりも後方に配置されている。工具箱２６は、トラックフレーム３の前端３ｆとタンクカバー４２との間に配置されている。
【００４１】
図１，３に示す側方視において、タンクカバー４２および還元剤タンクは、操作盤８の右隣、かつ工具箱２６の左隣に配置されている。タンクカバー４２および還元剤タンクは、トラックフレーム３の前端３ｆとの間に工具箱２６を介在させて配置されていることにより、トラックフレーム３の前端３ｆから後方に離間して配置されている。
【００４２】
図４は、還元剤タンク周辺を前面視した模式図である。上述した通り、トラックフレーム３は、エンジンフレーム１８の下方に取り付けられている。トラックフレーム３には、タンク支持部４４が固定されている。タンク支持部４４は、トラックフレーム３に対し、自走式破砕機１の左右方向の右側（自走式破砕機１を前方から見た図４，５における左側）に配置されている。タンク支持部４４は、トラックフレーム３よりも、自走式破砕機１の左右方向における側縁に、より近い位置に配置されている。
【００４３】
図４に示すように、還元剤タンクを収容するタンクカバー４２は、タンク支持部４４に搭載されている。タンクカバー４２は、タンク支持部４４を介して、トラックフレーム３により支持されている。タンクカバー４２は、蓋部４３を有している。蓋部４３は、タンクカバー４２に対し開閉可能に設けられている。タンクカバー４２の内部に収容された還元剤タンクは、蓋部４３を開放することにより、外部に露出する。タンクカバー４２は、前面視で履帯１９と重畳して配置されている。タンクカバー４２の底面は、上下方向において、履帯１９の上面よりも低い位置に配置されている。
【００４４】
還元剤ポンプを収容するポンプカバー５２は、エンジンフレーム１８により支持されている。ポンプカバー５２は、エンジンフレーム１８の下面に固定されている。ポンプカバー５２は、エンジンフレーム１８から吊り下げられて配置されている。ポンプカバー５２の下面と、タンクカバー４２の上面とは、僅かな隙間を隔てて対向しており、略平行に配置されている。ポンプカバー５２の内部空間と、タンクカバー４２の内部のタンク収容空間とは、別々の空間として形成されている。
【００４５】
図５は、図４に示すタンクカバー４２およびポンプカバー５２の内部を透視した図である。図５中には、タンクカバー４２およびポンプカバー５２が破線で示されている。図５中には、タンクカバー４２に収容されている還元剤タンク４０、およびポンプカバー５２に収容されている還元剤ポンプ５０が、実線で図示されている。
【００４６】
還元剤をその内部に貯える還元剤タンク４０は、ポリエチレンなどの耐食性に優れる樹脂材料により、一体に成形されている。図５に示すように、還元剤タンク４０は、タンク支持部４４に搭載されている。還元剤タンク４０は、タンク支持部４４を介して、トラックフレーム３により支持されている。還元剤タンク４０は、補給口４６を有している。補給口４６は、開閉可能に設けられている。補給口４６を開放することにより、還元剤タンク４０への還元剤の補給が可能とされている。補給口４６は、タンクカバー４２から蓋部４３を取り外すことにより、タンクカバー４２から外部に突出する。これにより、還元剤タンク４０への還元剤の補給がより容易な構造とされている。
【００４７】
還元剤を移送する還元剤ポンプ５０は、エンジンフレーム１８により支持されている。還元剤ポンプ５０は、エンジンフレーム１８の下面に固定されている。還元剤ポンプ５０は、エンジンフレーム１８から吊り下げられて配置されている。還元剤ポンプは、エンジンフレーム１８の下側、かつ還元剤タンク４０の上側に設けられている。還元剤ポンプ５０は、上下方向において、エンジンフレーム１８と還元剤タンク４０との間に配置されている。
【００４８】
還元剤タンク４０は、エンジンフレーム１８との間に還元剤ポンプ５０を介在させて配置されていることにより、エンジンフレーム１８から下方に離間して配置されている。還元剤タンク４０は、エンジンフレーム１８に対して、より地面に近い位置に配置されている。還元剤タンク４０は、履帯１９の接地面２０により近い位置に配置されている。このように還元剤タンク４０が配置されていることにより、図５に示すように、還元剤タンク４０は、前面視で履帯１９と重畳して配置されている。還元剤タンク４０の底面は、上下方向において、履帯１９の上面よりも低い位置に配置されている。
【００４９】
図６は、還元剤の経路およびエンジン３０からの排気ガスの排気経路を模式的に示す機能図である。自走式破砕機１は、エンジン３０から排出される排気ガスを処理して浄化するための排気処理ユニットを備えている。排気処理ユニットは、排気処理装置３２，３４と、中継接続管３３と、排気筒３５と、還元剤の噴射ノズル８８とを主に備えている。
【００５０】
排気処理装置３２は、排気管３１によりエンジン３０と接続されている。排気処理装置３４は、中継接続管３３により排気処理装置３２と接続されている。エンジン３０から排出される排気ガスは、排気管３１、排気処理装置３２、中継接続管３３、排気処理装置３４を順に通過して、排気筒３５から大気中に排出される。エンジン３０からの排気ガスの排出の流れに対して、排気処理装置３２はエンジン３０の下流側に配置されており、排気処理装置３４は排気処理装置３２の下流側に配置されている。
【００５１】
排気処理装置３２は、エンジン３０から排出される排気ガス中に含まれる一酸化炭素および炭化水素などの未燃焼ガスを酸化して、排気ガス中の未燃焼ガスの濃度を低下させる。排気処理装置３２は、たとえばディーゼル酸化触媒装置である。
【００５２】
排気処理装置３４は、還元剤との反応によって排気ガス中に含まれている窒素酸化物を還元し、窒素酸化物を無害な窒素ガスに化学変化して、排気ガス中の窒素酸化物濃度を低下させる。排気処理装置３４は、たとえば選択触媒還元式の脱硝装置である。排気処理装置３４に対して排気ガスの流れの上流側の中継接続管３３に、中継接続管３３内に還元剤を噴射するための噴射ノズル８８が設けられている。中継接続管３３は、排気ガスに還元剤を噴射し混合するミキシング配管としての機能を有している。
【００５３】
還元剤タンク４０の内部には、還元剤９０が貯留されている。還元剤タンク４０の内部には、還元剤タンク４０から流出する還元剤９０が流れる吸出管８４が配置されている。吸出管８４の先端には、ストレーナ（濾過器）８６が接続されている。
【００５４】
還元剤タンク４０と還元剤ポンプ５０とは、送り配管８１および戻し配管８３によって、互いに連結されている。送り配管８１は、還元剤タンク４０から還元剤ポンプ５０へ還元剤を送出するための配管である。吸出管８４は、送り配管８１に連結されている。戻し配管８３は、還元剤ポンプ５０から還元剤タンク４０へ還元剤を戻すための配管である。還元剤ポンプ５０と噴射ノズル８８とは、圧送配管８５によって、互いに連結されている。圧送配管８５は、還元剤ポンプ５０から噴射ノズル８８に還元剤を移送するための配管である。
【００５５】
還元剤タンク４０から吸い出された還元剤９０は、還元剤ポンプ５０によって移送され、送り配管８１および圧送配管８５を順に経由して、噴射ノズル８８へ到達する。還元剤９０は、中継接続管３３に取り付けられた噴射ノズル８８を経由して、中継接続管３３内を流れる排気ガス中に噴射される。排気ガス中に噴射される還元剤の量は、排気処理装置３４を通過する排気ガスの温度、および排気ガス中の窒素酸化物の濃度に基づいて、制御されている。排気処理に使用されない還元剤９０は、還元剤ポンプ５０から戻し配管８３を経由して、還元剤タンク４０へ戻される。
【００５６】
還元剤タンク４０から送り配管８１を経由して還元剤ポンプ５０へ移送されてきた還元剤は、還元剤ポンプ５０において二分岐する。排気処理に使用されない還元剤は、還元剤ポンプ５０から戻し配管８３を経由して、還元剤タンク４０へ戻される。排気処理に使用される還元剤は、還元剤ポンプ５０から圧送配管８５を経由して、噴射ノズル８８へ到達し、噴射ノズル８８から中継接続管３３内へ噴霧される。
【００５７】
噴射ノズル８８は、還元剤タンク４０から吸い出した還元剤９０を排気処理装置３４に対し排気ガスの上流側に噴射する、還元剤噴射装置としての機能を有している。噴射ノズル８８により、中継接続管３３内を流れる排気ガス中に還元剤９０が供給される。排気処理装置３４において、排気ガス中に含有される窒素酸化物が還元剤９０と反応することにより、排気ガス中の窒素酸化物の濃度が減少する。還元剤９０が尿素水である場合、中継接続管３３内において尿素水は分解してアンモニアへと変化し、窒素酸化物とアンモニアとの反応によって窒素酸化物は無害な窒素および酸素に分解される。窒素酸化物の量が適正値に低下した排気ガスは、排気筒３５から排出される。
【００５８】
図７は、還元剤配管の経路を示す模式図である。図７には、エンジンフレーム１８、エンジンフレーム１８に搭載されたエンジン３０、およびトラックフレーム３により支持された還元剤タンク４０（タンクカバー４２）を、自走式破砕機１の前方側から見た図が示されている。
【００５９】
図１に示す走行体２および破砕装置５を駆動するための動力源であるエンジン３０は、エンジンフレーム１８上に搭載されている。エンジン３０を収納する機関室６（図１，２）は、エンジンフレーム１８の前部に設けられている。機関室６内の、エンジン３０に対して右側（自走式破砕機１の前方側から見た図７における左側）には、ファン３８が設けられている。ファン３８は、エンジン３０によって回転駆動されて、機関室６内を通過する空気の流れを発生する。ファン３８は、自走式破砕機１の右側から左側へ向かう空気の流れを発生する。エンジン３０は、ファン３８の発生する空気の流れの下流側である、ファン３８に対して左側に配置されている。
【００６０】
機関室６内にはまた、排気処理ユニットが設けられている。排気処理ユニットは、エンジン３０に対して、自走式破砕機１の左右方向における左側（図７における右側）に配置されている。エンジン３０には、エンジン３０によって駆動されて作動油を移送する図示しない油圧ポンプが直結されている。油圧ポンプはエンジン３０の左隣に配置されており、排気処理ユニットは油圧ポンプの上方に配置されている。排気処理ユニットはエンジンフレーム１８から離れて上方に配置されており、排気処理ユニットに対して下方に油圧ポンプが配置されている。
【００６１】
圧送配管８５は、還元剤ポンプ５０と噴射ノズル８８とを連結している。還元剤ポンプ５０から噴射ノズル８８へ向かう還元剤は、圧送配管８５を経由して流れる。自走式破砕機１の左右方向において右側に配置された還元剤ポンプ５０から、左側に配置された噴射ノズル８８まで、圧送配管８５は左右方向に延びている。
【００６２】
還元剤ポンプ５０の揚程は、還元剤タンク４０内に設けられた吸出管８４の先端のストレーナ８６（図６参照）の位置から、噴射ノズル８８の位置まで、還元剤を移送可能なように設定されている。圧送配管８５は、還元剤ポンプ５０に連結されている端部が上下方向において最も低い位置にあり、噴射ノズル８８に連結されている端部が上下方向において最も高い位置にあるように、配置されている。噴射ノズル８８へ到達する還元剤が、上向きに流れるように、圧送配管８５は配置されている。この圧送配管８５の配置によって、還元剤ポンプ５０の停止中には、重力の作用で還元剤が下方へ下がり、噴射ノズル８８から遠ざかる。そのため、噴射ノズル８８に残存する還元剤による噴射ノズル８８の閉塞が、回避されている。
【００６３】
図８は、還元剤タンク４０への還元剤９０の補給作業を示す模式図である。図８に示すタンクカバー４２は、図４，５に示す蓋部４３が取り外された解放状態であり、還元剤タンク４０の補給口４６が外部に突出している。
【００６４】
作業者７０は、補給用の還元剤が収容されたコンテナ６０を手に持ち、ノズル６２を補給口４６に挿通して、還元剤を還元剤タンク４０内に流入させて、還元剤タンク４０内に還元剤を補給する。コンテナ６０は、ポリエチレン製の容器をさらにダンボールで外装した、バッグインボックスであってもよい。還元剤タンク４０がエンジンフレーム１８から下方に離間して配置されており、地表面ＧＬにより近い位置に還元剤タンク４０が配置されているために、作業者７０が地表面ＧＬに立った状態で、還元剤タンク４０への還元剤の補給作業が可能とされている。
【００６５】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
本実施形態の自走式破砕機１は、図６に示すように、エンジン３０からの排気ガスを還元反応により処理する排気処理装置３４と、排気処理装置３４に供給される還元剤９０を貯える還元剤タンク４０とを備えている。還元剤タンク４０は、図１，３に示すように、前後方向において履帯１９の前端１９ｆよりも前方、かつトラックフレーム３の前端３ｆよりも後方に配置されている。還元剤タンク４０は、図３〜５に示すように、エンジンフレーム１８から下方に離間して配置されている。還元剤タンク４０は、図４，５に示すように、前面視で履帯１９と重畳して配置されている。
【００６６】
自走式破砕機１は、エンジンフレーム１８の下方に排出コンベヤ７を設ける必要があるため、油圧ショベルなどの他の作業車両と比較してエンジンフレーム１８が高い位置に設けられている。特許文献１に記載の従来の還元剤タンクは、エンジンフレーム上に形成された機械室内の空間と連続的に形成された還元剤タンク搭載部に設けられている。そのため、還元剤タンクは、エンジンフレームに対して下方ではあるが、エンジンフレームの近傍の位置に配置されている。その結果、還元剤タンクは地面から離れて配置されており、地上に立った状態の作業者が還元剤を還元剤タンクに補給することは困難であった。
【００６７】
本実施形態では、還元剤タンク４０をエンジンフレーム１８から下方に離れて配置し、かつ、還元剤タンク４０を前面視で履帯１９と重畳させて、還元剤タンク４０の底面を履帯１９の上面よりも低く配置する。これにより、従来の還元剤タンクの配置と比較して、還元剤タンク４０は、より地面に近い位置に配置されている。このように上下方向における還元剤タンク４０の配置を規定することにより、地上に立った状態の作業者により近い位置に、還元剤タンク４０が配置されている。したがって、作業者は、地上に立った状態で、還元剤タンク４０に還元剤を容易に補給することができる。
【００６８】
特許文献１に記載の従来の自走式破砕機では、放熱を促進するために、エンジンに向けて流れる冷却風を還元剤タンク搭載部に流すように構成されていた。これに対し、本実施形態の還元剤タンク４０は、エンジンフレーム１８の下方に離れて配置されており、エンジン３０を収容する機関室６とは非連通の空間内に配置されている。還元剤タンク４０を収容しているタンクカバー４２は、機関室６の外装カバーとは別個に設けられている。
【００６９】
エンジン３０と還元剤タンク４０との間に空気層が形成されており、この空気層が断熱効果を発揮することにより、エンジン３０から還元剤タンク４０への熱伝達が抑制されている。そのため還元剤タンク４０は、自然の放熱で十分に冷却でき、特許文献１に記載の従来の還元剤タンクのように還元剤タンク４０を冷却するための構成を必要としない。したがって、還元剤タンク４０を備える自走式破砕機１の構成をより単純にすることができる。
【００７０】
ファン３８の駆動によってエンジン３０に供給される冷却風は、自走式破砕機１の右側から機関室６に入るように流れる。エンジン３０からの熱伝達を受けて温度が上昇した空気は、自走式破砕機１の左側において、機関室６から流出する。図１に示すように、還元剤タンク４０は、自走式破砕機１の右側に配置されており、左右一対のトラックフレーム３のうち右側のトラックフレーム３に固定されている。これにより、エンジン３０で加熱された高温の空気が還元剤タンク４０の周辺を流れることを防止できる。したがって、還元剤タンク４０内に貯留された還元剤の過熱を、より確実に抑制することができる。
【００７１】
図４，５に示すように、還元剤タンク４０は、自走式破砕機１の左右方向において、前面視で履帯１９と重畳している。還元剤タンク４０を、自走式破砕機１の左右方向の側縁近くに配置することにより、還元剤タンク４０へのアクセスが容易になり、還元剤タンク４０へ還元剤を補給するときの作業性を向上できる。一方、履帯１９のうち左右方向において最も外側の外縁部よりも、還元剤タンク４０は内側に配置されている。左右方向において、還元剤タンク４０は、履帯１９よりも外側に突出しない位置に配置されている。そのため、還元剤タンク４０への異物の衝突を抑制でき、還元剤タンク４０の破損を抑制することができる。
【００７２】
また図１，３に示すように、還元剤タンク４０は、履帯１９の前端１９ｆに隣り合う位置で、前面視で履帯１９と重畳している。還元剤タンク４０と履帯１９との干渉を避けるために、還元剤タンク４０と履帯１９との間に隙間が形成されているが、還元剤タンク４０と履帯１９の前端１９ｆとの間には他の部材は配置されていない。還元剤タンク４０は、自走式破砕機１の前後方向において、履帯１９の前端１９ｆから前方に少し離れて配置されており、かつ、トラックフレーム３の前端３ｆから後方に離れて配置されている。還元剤タンク４０は、自走式破砕機１を平面視した場合に、履帯１９と重畳しない位置に、配置されている。
【００７３】
特許文献１に記載の従来の還元剤タンクは、履帯との間にメンテナンス用ラダーを介在させて配置されており、そのため走行フレームの前端に近い位置に配置されている。これに対し、本実施形態の還元剤タンク４０は、自走式破砕機１の前後方向においてより後方に配置されており、履帯１９に接近して配置されている。このようにすれば、図１中に二点鎖線Ｌで示す、側方視においてスクレーパ１４の先端部分１４ｔと接地面２０の前端２０ｆとを通る直線に対して、確実に還元剤タンク４０を上方に配置できる。したがって、自走式破砕機１が坂路を走行するときの、還元剤タンク４０と地面との接触を抑制することができる。
【００７４】
一方、還元剤タンク４０を平面視で履帯１９と重ならない位置に配置することにより、還元剤タンク４０の底面が履帯１９の上面よりも低くなるように還元剤タンク４０を配置しても、還元剤タンク４０と履帯１９とが干渉することはない。したがって、還元剤タンク４０と履帯１９との干渉を確実に回避しながら、還元剤タンク４０をエンジンフレーム１８から下方に離れた位置に配置することができる。
【００７５】
また図１，３に示すように、履帯１９は、地面に接触する接地面２０を有している。排出コンベヤ７は、スクレーパ１４を有している。スクレーパ１４の先端部分１４ｔは、排出コンベヤ７のうち、処理物の移動方向Ｄに対し地面側に最も突き出る箇所を構成している。還元剤タンク４０は、側方視においてスクレーパ１４の先端部分１４ｔと履帯１９の接地面２０の前端２０ｆとを通る、図１中の二点鎖線Ｌで示す直線よりも、上方に配置されている。
【００７６】
自走式破砕機１は、履帯式の走行装置を備えており、不整地または急坂を走行する場合がある。還元剤タンク４０を地上に近い位置に設置すると、自走式破砕機１の走行時に還元剤タンク４０が地面または地面上にある異物などと接触して、還元剤タンク４０が破損する可能性がある。還元剤タンク４０の配置を、図１中の二点鎖線Ｌよりも上側に設定することにより、自走式破砕機１が不整地または急坂を走行する場合にも、還元剤タンク４０の地面などとの接触を抑制できる。したがって、還元剤タンク４０の破損を抑制することができる。
【００７７】
また図１，３に示すように、自走式破砕機１は、自走式破砕機１の運転操作をするための操作盤８をさらに備えている。還元剤タンク４０は、操作盤８に隣り合って配置されている。
【００７８】
還元剤タンク４０に還元剤が適切に補給されず、還元剤タンク４０内の還元剤が枯渇すると、エンジン３０からの排気ガスの処理を続行できなくなる。そのため、排ガス規制上、自走式破砕機１の運転を停止しなければならなくなる。破砕装置５による被破砕物の破砕作業の途中で、破砕装置５の運転状態が変動すると、破砕された処理物の品質もまた変動するため、処理物をリサイクル原料として使用できなくなる。
【００７９】
現時点で還元剤タンク４０内に貯留されている還元剤の量は、操作盤８に表示される。還元剤タンク４０内の還元剤の量が少なくなったときの警告もまた、操作盤８に表示される。自走式破砕機１を運転している作業者は、操作のため、または状況確認のために、操作盤８を定期的に確認する。作業者は、操作盤８の表示を見て、還元剤タンク４０内の還元剤の量を確認できるので、還元剤タンク４０内の還元剤の量が少なくなると、還元剤タンク４０に適切に還元剤を補給できる。還元剤タンク４０を操作盤８に隣り合う位置に配置することにより、操作盤８を確認した作業者が速やかに還元剤タンク４０へ還元剤を補給できるので、作業性を向上することができる。
【００８０】
また図３〜５に示すように、自走式破砕機１は、還元剤を移送する還元剤ポンプ５０をさらに備えている。還元剤ポンプ５０は、エンジンフレーム１８と還元剤タンク４０との間に配置されている。エンジンフレーム１８と還元剤タンク４０との間に還元剤ポンプ５０を配置することにより、還元剤タンク４０を、エンジンフレーム１８から下方に離間した位置に確実に配置することができる。還元剤タンク４０とエンジンフレーム１８との間の空いたスペースに還元剤ポンプ５０を配置することにより、スペースを有効に活用することができる。
【００８１】
また図４，５に示すように、還元剤タンク４０は、トラックフレーム３により支持されている。エンジンフレーム１８に対して下方に配置されているトラックフレーム３が還元剤タンク４０を支持することにより、還元剤タンク４０を、エンジンフレーム１８から下方に離間した位置で、確実に支持し固定することができる。
【００８２】
以上のように本発明の実施形態について説明を行ったが、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明は、自走式破砕機、自走式木材破砕機、および自走式土質改良機などの、エンジンからの排気ガスを還元反応により処理する排気処理装置を備えている自走式リサイクル機械に、特に有利に適用され得る。
【符号の説明】
【００８４】
１  自走式破砕機、２  走行体、３  トラックフレーム、３ｆ，１９ｆ，２０ｆ  前端、４  被破砕物供給装置、５  破砕装置、６  機関室、７  排出コンベヤ、８  操作盤、１４  スクレーパ、１４ｔ  先端部分、１８  エンジンフレーム、１９  履帯、２０  接地面、２６  工具箱、３０  エンジン、３１  排気管、３２，３４  排気処理装置、３３  中継接続管、３５  排気筒、３８  ファン、４０  還元剤タンク、４２  タンクカバー、４３  蓋部、４４  タンク支持部、４６  補給口、５０  還元剤ポンプ、５２  ポンプカバー、６０  コンテナ、６２  ノズル、７０  作業者、８１  送り配管、８３  戻し配管、８４  吸出管、８５  圧送配管、８６  ストレーナ、８８  噴射ノズル、９０  還元剤、Ｄ  移動方向、ＧＬ  地表面。
【要約】
作業者が地上から還元剤を還元剤タンクに補給できる自走式リサイクル機械を提供する。還元剤タンク（４０）は、エンジンからの排気ガスを還元反応により処理する排気処理装置に供給される還元剤を貯えている。還元剤タンク（４０）は、前後方向において履帯（１９）の前端よりも前方、かつトラックフレーム（３）の前端よりも後方に配置されている。還元剤タンク（４０）は、エンジンフレーム（１８）から下方に離間して、前面視で履帯（１９）と重畳して配置されている。【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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