(57)【要約】【課題】尿素水タンクに戻される尿素水に混入した粉塵等の異物を確実に捕集することができる選択還元触媒システムの提供。【解決手段】本発明は、排気ガス経路１１に尿素水１２を噴射する尿素水インジェクタ１３と、尿素水タンク１４と、尿素水ポンプ装置１５と、尿素水１２を浄化するフィルタ１７とを備えるとともに、尿素水タンク１４と尿素水ポンプ装置１５とを連絡する第１管路１６に設けられ、尿素水ポンプ装置１５方向への尿素水１２の流れを許容させ、尿素水ポンプ装置１５から尿素水タンク１４方向への尿素水１２の流れを阻止する逆止弁２２と、尿素水タンク１４と尿素水ポンプ装置１５を連絡する第１管路１６の、逆止弁２２と尿素水ポンプ装置１５間の部分に一端が接続され、尿素水タンク１４へ尿素水１２を戻すことが可能な分岐管路２３と、分岐管路２３に設けた別のフィルタ２４とを備えている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気ガス経路に尿素水を噴射する尿素水インジェクタと、この尿素水インジェクタから噴射される尿素水が収容される尿素水タンクと、この尿素水タンクに収容された尿素水を前記尿素水インジェクタに供給する尿素水ポンプ装置と、前記尿素水インジェクタに供給される尿素水を浄化するフィルタとを備えた選択還元触媒システムにおいて、
前記尿素水タンクと前記尿素水ポンプ装置とを連絡する第１管路に設けられ、尿素水ポンプ装置方向への尿素水の流れを許容させ、前記尿素水ポンプ装置から前記尿素水タンク方向への尿素水の流れを阻止する逆止弁と、
前記尿素水タンクと前記尿素水ポンプ装置を連絡する前記第１管路の、前記逆止弁と前記尿素水ポンプ装置間の部分に一端が接続され、前記尿素水タンクへ尿素水を戻すことが可能な分岐管路と、
前記分岐管路に設けた別のフィルタとを備えたことを特徴とする選択還元触媒システム。
【請求項２】
請求項１に記載の選択還元触媒システムにおいて、
前記分岐管路に、前記尿素水タンク方向への流れを許容させ、前記尿素水ポンプ装置方向への尿素水の流れを阻止する別の逆止弁を備えたことを特徴とする選択還元触媒システム。
【請求項３】
請求項２に記載の選択還元触媒システムにおいて、
前記別のフィルタを、前記別の逆止弁と、前記尿素水タンクとの間に位置する前記分岐管路部分に設けたことを特徴とする選択還元触媒システム。
【請求項４】
請求項２に記載の選択還元触媒システムにおいて、
前記別のフィルタを、前記第１管路と分岐管路との接続点と、前記別の逆止弁との間に位置する前記分岐管路部分に設けたことを特徴とする選択還元触媒システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の選択還元触媒システムにおいて、
油圧ショベルに備えられる旋回体上に設けたことを特徴とする選択還元触媒システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械に備えられ、エンジンの排気ガスのNOxを低減する選択還元触媒システム（尿素SCRシステム）に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来技術として特許文献１に示されるものがある。この従来技術は、エンジンの排気ガス経路に尿素水を噴射する尿素水インジェクタと、この尿素水インジェクタから噴射される尿素水が収容される尿素水タンクと、この尿素水タンクに収容された尿素水を尿素水インジェクタに供給する尿素水ポンプ装置とを備えている。尿素水ポンプ装置には尿素水インジェクタに供給される尿素水中の粉塵等の異物を除去するフィルタが付設されている。
【０００３】
エンジンが停止した後には、尿素水ポンプ装置を駆動させ、尿素水インジェクタに連なる管路内の尿素水を尿素水タンクに戻すことが行われている。
【０００４】
この特許文献１に記載される従来技術は、尿素水の吸込み経路にフィルタを付設することで尿素水インジェクタに供給する尿素水から異物を取り除き、尿素水ポンプ装置や尿素水インジェクタの目詰まりを防止するようにしたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２９１６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前述した特許文献１に記載された従来技術では、エンジンが停止した後に、尿素水インジェクタに供給された尿素水を、吸込み時と同一経路を通じて尿素水タンクへと戻すため、フィルタで捕集した粉塵等の異物が尿素水タンクや吸込み経路内に蓄積してしまうことが起こりうる。吸込み経路が粉塵等の異物で閉塞されると排気ガス中に尿素水を噴射できなくなり、適切に排気ガスを浄化できなくなる。
【０００７】
本発明は、尿素水タンクに戻される尿素水に混入した粉塵等の異物を確実に捕集することができる選択還元触媒システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的を達成するために本発明は、エンジンの排気ガス経路に尿素水を噴射する尿素水インジェクタと、この尿素水インジェクタから噴射される尿素水が収容される尿素水タンクと、この尿素水タンクに収容された尿素水を前記尿素水インジェクタに供給する尿素水ポンプ装置と、前記尿素水インジェクタに供給される尿素水を浄化するフィルタとを備えた選択還元触媒システムにおいて、前記尿素水タンクと前記尿素水ポンプ装置とを連絡する第１管路に設けられ、尿素水ポンプ装置方向への尿素水の流れを許容させ、前記尿素水ポンプ装置から前記尿素水タンク方向への尿素水の流れを阻止する逆止弁と、前記尿素水タンクと前記尿素水ポンプ装置を連絡する前記第１管路の、前記逆止弁と前記尿素水ポンプ装置間の部分に一端が接続され、前記尿素水タンクへ尿素水を戻すことが可能な分岐管路と、前記分岐管路に設けた別のフィルタとを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る選択還元触媒システムは、尿素水タンクに戻される尿素水に混入した粉塵等の異物を確実に捕集することができ、尿素水インジェクタから尿素水をエンジンの排気ガス経路に噴射させることができ、従来よりも優れたNOx低減精度が得られ、信頼性の高い選択還元触媒システムを実現させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る選択還元触媒システムの第１実施形態が設けられる建設機械の一例として挙げた油圧ショベルを示す側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態の構成を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態の構成を示す図である。
【図４】本発明の第３実施形態の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下本発明に係る選択還元触媒システムの実施形態を図に基づいて説明する。
【００１２】
本発明の第１実施形態に係る選択還元触媒システム、すなわち尿素SCRシステムが備えられる建設機械は、例えば油圧ショベルである。この油圧ショベルは、図１に示すように、走行体２と、この走行体２上に配置される旋回体１と、この旋回体１に上下方向の回動可能に連結され、掘削作業等を行う作業装置３を備えている。
【００１３】
作業装置３は、旋回体１に連結されるブーム３aと、このブーム３aの先端に連結されるアーム３bと、このアーム３bの先端に連結されるバケット３cとを備えている。また、この作業装置３は、ブーム３aを駆動するブームシリンダ３dと、アーム３bを駆動するアームシリンダ３eと、バケット３cを駆動するバケットシリンダ３fとを備えている。
【００１４】
旋回体１上には、運転室４を配置してあるとともに、本発明の第１実施形態に係る尿素SCRシステム５を備えている。
【００１５】
第１実施形態に係る尿素SCRシステム５は、図２に示すように、エンジン１０の排気ガス経路１１に尿素水１２を噴射する尿素水インジェクタ１３と、この尿素水インジェクタ１３から噴射される尿素水１２が収容される尿素水タンク１４とを備えている。また、エンジン１０の排気ガス経路１１には、尿素水インジェクタ１３の上流に酸化触媒１１aを配置してあり、下流に選択還元触媒１１bを配置してある。
【００１６】
また、尿素水タンク１４に収容された尿素水１２を尿素水インジェクタ１３に供給する尿素水ポンプ装置１５を備えている。この尿素水ポンプ装置１５は、エンジン１０の停止に際し、尿素水１２を尿素水タンク１４に戻すように切り替えられるリバーティングバルブ１８と、例えば尿素水ポンプ装置１５と尿素水インジェクタ１３を連絡する第２管路１９の圧力を所定圧に設定するリリーフ弁２０と、尿素水インジェクタ１３に供給される尿素水１２に含まれる粉塵等の異物を除去し、浄化するフィルタ１７とを備えている。
【００１７】
尿素水タンク１４と尿素水ポンプ装置１５とを連絡する第１管路１６には、尿素水ポンプ装置１５方向への尿素水１２の流れを許容させ、尿素水ポンプ装置１５から尿素水タンク１４方向への尿素水１２の流れを阻止する逆止弁２２を設けてある。
【００１８】
尿素水ポンプ装置１５に備えられるリリーフ弁２０は、余剰の尿素水１２を尿素水タンク１４に戻す第３管路２１上に配置してある。
【００１９】
また、この第１実施形態に係る尿素SCRシステム５は、尿素水タンク１４と尿素水ポンプ装置１５とを連絡する前述した第１管路１６の、逆止弁２２と尿素水ポンプ装置１５間の部分に一端が接続され、尿素水タンク１４へ尿素水１２を戻すことが可能な分岐管路２３を備えている。この分岐管路２３には、前述したフィルタ１７とは異なる別のフィルタ２４を設けてある。
【００２０】
このように構成した第１実施形態は、尿素水タンク１４に収容された尿素水１２が尿素水ポンプ装置１５によって尿素水インジェクタ１３に供給され、この尿素水インジェクタ１３からエンジン１０の排気ガス経路１１中の排気ガスに向って噴射され、これによりエンジン１０の排気ガス中のNOxを浄化することができる。
【００２１】
また、エンジン１０の停止後は、尿素水ポンプ装置１５を駆動することにより、尿素水インジェクタ１３及び、尿素水インジェクタ１３と尿素水ポンプ装置１５を連絡する第２管路１９内の尿素水１２が、前述のフィルタ１７、分岐管路２３、及び別のフィルタ２４を介して尿素水タンク１４内に戻される。したがって本実施形態にあっては、尿素水タンク１４に戻される尿素水１２に混入した粉塵等の異物を分岐管路２３中の別のフィルタ２４によって確実に捕集することができる。
【００２２】
この第１実施形態に係る尿素SCRシステム５によれば、前述のように尿素水タンク１４に戻される尿素水１２に混入した粉塵等の異物を捕集し、尿素水インジェクタ１３から尿素水１２をエンジン１０の排気ガス経路１１に確実に噴射させることができ、NOx低減精度が得られ、信頼性の高い尿素SCRシステム５を実現させることができる。
【００２３】
図３は本発明の第２実施形態の構成を示す図である。この図３に示す第２実施形態は、分岐管路２３に、尿素水タンク１４方向への流れを許容させ、尿素水ポンプ装置１５方向への尿素水１２の流れを阻止する別の逆止弁３０を設けてある。前述した別のフィルタ２４は、別の逆止弁３０と、尿素水タンク１４との間に位置する分岐管路２３部分に設けてある。その他の構成は第１実施形態と同等である。
【００２４】
この第２実施形態に係る尿素SCRシステム５よれば、尿素水タンク１４に収容された尿素水１２を尿素水インジェクタ１３に供給する際に、尿素水１２は分岐管路２３を通らずに尿素水ポンプ１４に供給されるため、尿素水ポンプ装置１５が尿素水を吸い込む能力を低減することができる。したがって、尿素水ポンプ装置１５の小型化を実現でき、この第１実施形態の製作費用を抑えることができる。その他の効果は第１実施形態と同等である。
【００２５】
図４は本発明の第３実施形態の構成を示す図である。この図４に示す第３実施形態は、別のフィルタ２４を、尿素水タンク１４と尿素水ポンプ装置１５を連絡する第１管路１６と分岐管路２３との接続点２３aと、別の逆止弁３０との間に位置する分岐管路２３部分に設けてある。その他の構成は第１実施形態と同等である。
【００２６】
この第３実施形態に係る尿素SCRシステム５によれば、別の逆止弁３０における粉塵等の異物の詰まりを防止することができる。その他の効果は第１実施形態と同等である。
【符号の説明】
【００２７】
１    旋回体
２    走行体
３    作業装置
３a   ブーム
３b   アーム
３c   バケット
３d   ブームシリンダ
３e   アームシリンダ
３f   バケットシリンダ
４    運転室
５    選択還元触媒システム
１０    エンジン
１１    排気ガス経路
１１a   酸化触媒
１１b   選択還元触媒
１２    尿素水
１３    尿素水インジェクタ
１４    尿素水タンク
１５    尿素水ポンプ装置
１６    第１管路
１７    フィルタ
１８    リバーティングバルブ
１９    第２管路
２０    リリーフ弁
２１    第３管路
２２    逆止弁
２３    分岐管路
２３a   接続点
２４    別のフィルタ
３０    別の逆止弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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