JP2001123834A - 建設機械の排気構造 - Google Patents
建設機械の排気構造Info
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- JP2001123834A JP2001123834A JP30652199A JP30652199A JP2001123834A JP 2001123834 A JP2001123834 A JP 2001123834A JP 30652199 A JP30652199 A JP 30652199A JP 30652199 A JP30652199 A JP 30652199A JP 2001123834 A JP2001123834 A JP 2001123834A
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- exhaust port
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- Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
- Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 排気効率を高め、乱流騒音を低減する。
【解決手段】 排気口１５を構成する開口部１６ａ，１
６ｂ，１６ｃに、エンジンルーム４外への排気の方向を
規制するブレード１７ａ，１７ｂ，１７ｃを開口縁部か
ら内向きに、かつ、このブレード１７ａ，１７ｂ，１７
ｃが設けられた開口部個々における最大風量の排気の方
向に対応して設けた。
６ｂ，１６ｃに、エンジンルーム４外への排気の方向を
規制するブレード１７ａ，１７ｂ，１７ｃを開口縁部か
ら内向きに、かつ、このブレード１７ａ，１７ｂ，１７
ｃが設けられた開口部個々における最大風量の排気の方
向に対応して設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は油圧ショベルやクレ
ーン等の建設機械におけるエンジンルームの排気構造に
関するものである。
ーン等の建設機械におけるエンジンルームの排気構造に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】油圧ショベルを例にとって従来の技術を
説明する。
説明する。
【０００３】図5は油圧ショベルの一部断面背面図であ
り、クローラ式の下部走行体１上に上部旋回体２が縦軸
まわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体２にキャ
ビン（運転室）３及びエンジンルーム４が設けられてい
る。
り、クローラ式の下部走行体１上に上部旋回体２が縦軸
まわりに旋回自在に搭載され、この上部旋回体２にキャ
ビン（運転室）３及びエンジンルーム４が設けられてい
る。
【０００４】エンジンルーム４内には、走行、旋回、各
種作業の駆動源となるエンジン５及びこのエンジン５に
よって駆動される冷却ファン６が設けられるとともに、
冷却対象である放熱機器としてオイルクーラー７，ラジ
エータ８が設置されている。
種作業の駆動源となるエンジン５及びこのエンジン５に
よって駆動される冷却ファン６が設けられるとともに、
冷却対象である放熱機器としてオイルクーラー７，ラジ
エータ８が設置されている。
【０００５】また、エンジンルーム４を構成するエンジ
ンガード９の上面部に吸気口１０、側面部に排気口１１
がそれぞれ設けられ、冷却ファン６の回転により、外気
（冷却空気）が吸気口１０からエンジンルーム４内に吸
入され、上記放熱機器を冷却した後、排気口１１から排
出される。
ンガード９の上面部に吸気口１０、側面部に排気口１１
がそれぞれ設けられ、冷却ファン６の回転により、外気
（冷却空気）が吸気口１０からエンジンルーム４内に吸
入され、上記放熱機器を冷却した後、排気口１１から排
出される。
【０００６】この場合、冷却空気が冷却ファン６からオ
イルクーラー７、ラジエータ８を無駄なく通過するよう
にこれらの外周に跨ってファンシュラウド１２が設けら
れている。
イルクーラー７、ラジエータ８を無駄なく通過するよう
にこれらの外周に跨ってファンシュラウド１２が設けら
れている。
【０００７】また、排気口１１は、図６に示すように、
通常、一枚の鋼板のプレス加工により、複数の開口部１
３…が上下または左右に間隔を置いて設けられて成り、
このプレス加工の結果として各開口部１３…の周縁部に
導風ガイド１４…がエンジンルーム内に向かって一様に
折り曲げ形成される。
通常、一枚の鋼板のプレス加工により、複数の開口部１
３…が上下または左右に間隔を置いて設けられて成り、
このプレス加工の結果として各開口部１３…の周縁部に
導風ガイド１４…がエンジンルーム内に向かって一様に
折り曲げ形成される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この導風ガ
イド１４…は、各開口部１３…の位置（冷却ファン６及
び放熱機器との位置関係）やそれに伴う排気条件に関係
なく、一様に、内向き直角の同方向に折り曲げただけで
あるため、冷却済み空気の流れを規制して外部に効率良
く排出するという機能の点では甚だ不十分となってい
た。
イド１４…は、各開口部１３…の位置（冷却ファン６及
び放熱機器との位置関係）やそれに伴う排気条件に関係
なく、一様に、内向き直角の同方向に折り曲げただけで
あるため、冷却済み空気の流れを規制して外部に効率良
く排出するという機能の点では甚だ不十分となってい
た。
【０００９】これを詳述すると、 冷却ファン６の外周側と軸心側とで静圧差及び風速
に差がある（ともに外周側で高くなる）。
に差がある（ともに外周側で高くなる）。
【００１０】 放熱機器の配置により各部で通風抵抗
に大きな差がある（たとえばオイルクーラー７とラジエ
ータ８が重なった部分では他の部分よりも通風抵抗が大
きい）。
に大きな差がある（たとえばオイルクーラー７とラジエ
ータ８が重なった部分では他の部分よりも通風抵抗が大
きい）。
【００１１】 排気口１１は、騒音漏出の低減や意匠
性から開口面積が制限され、ラジエータ８の全面に対向
して設けることができない場合があるため、ラジエータ
８と排気口１１との間の外周部で乱流が発生し易い。
性から開口面積が制限され、ラジエータ８の全面に対向
して設けることができない場合があるため、ラジエータ
８と排気口１１との間の外周部で乱流が発生し易い。
【００１２】これらの排気条件により、排気口１１には
冷却済み空気が様々な方向から様々な風速で流れ、各開
口部１３…ごとに風量、風向きに差がある。
冷却済み空気が様々な方向から様々な風速で流れ、各開
口部１３…ごとに風量、風向きに差がある。
【００１３】これに対し、従来は上記のように各開口部
１３…の位置に関係なく一様に開口縁部を内向き直角に
折り曲げて導風ガイド１４…を形成しただけであるた
め、導風ガイド１４…の向きが悪くて、十分なガイド作
用を果たさなかったり、かえって空気の流れを阻害した
りしていた。この結果、排気効率（冷却効率）が悪化す
るとともに、乱流により排気騒音が大きくなっていた。
１３…の位置に関係なく一様に開口縁部を内向き直角に
折り曲げて導風ガイド１４…を形成しただけであるた
め、導風ガイド１４…の向きが悪くて、十分なガイド作
用を果たさなかったり、かえって空気の流れを阻害した
りしていた。この結果、排気効率（冷却効率）が悪化す
るとともに、乱流により排気騒音が大きくなっていた。
【００１４】なお、排気騒音対策として、特開平６−１
４４０２２号に示されているように排気口に吸音材を施
したグリル構造体（スプリッター消音装置）を設けた技
術が提案されているが、排気口の各開口部は、それぞれ
の風量、風向が一切考慮されていない単純なグリル構造
であるため排気効率の点で基本的に上記した従来技術と
変わらず、根本的な解決策となっていない。
４４０２２号に示されているように排気口に吸音材を施
したグリル構造体（スプリッター消音装置）を設けた技
術が提案されているが、排気口の各開口部は、それぞれ
の風量、風向が一切考慮されていない単純なグリル構造
であるため排気効率の点で基本的に上記した従来技術と
変わらず、根本的な解決策となっていない。
【００１５】そこで本発明は、排気効率を高め、かつ、
排気騒音を低減することができる建設機の排気構造を提
供するものである。
排気騒音を低減することができる建設機の排気構造を提
供するものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、エン
ジンが収容されたエンジンルーム内に、上記エンジンに
よって駆動される冷却ファンが設けられ、この冷却ファ
ンの回転により、吸気口からエンジンルーム内に空気が
吸入されて排気口から排出されるように構成された建設
機械において、上記排気口を構成する複数の開口部に、
エンジンルーム外への排気の方向を規制するブレードが
開口縁部から内側に、かつ、このブレードが設けられた
開口部における最大流量の排気の方向に対応する向きに
突出して設けられたものである。
ジンが収容されたエンジンルーム内に、上記エンジンに
よって駆動される冷却ファンが設けられ、この冷却ファ
ンの回転により、吸気口からエンジンルーム内に空気が
吸入されて排気口から排出されるように構成された建設
機械において、上記排気口を構成する複数の開口部に、
エンジンルーム外への排気の方向を規制するブレードが
開口縁部から内側に、かつ、このブレードが設けられた
開口部における最大流量の排気の方向に対応する向きに
突出して設けられたものである。
【００１７】請求項２の発明は、請求項１の構成におい
て、金属板材のプレス加工により、ブレードを有する排
気口が形成されたものである。
て、金属板材のプレス加工により、ブレードを有する排
気口が形成されたものである。
【００１８】請求項３の発明は、請求項１または２の構
成において、排気口の表面に吸音材が設けられたもので
ある。
成において、排気口の表面に吸音材が設けられたもので
ある。
【００１９】上記構成によると、ブレードの向きを、そ
の開口部における最大風量の排気の方向に合わせて個別
に設定しているため、上記最大風量分の冷却済み空気を
ストレートでスムースに排出できることで各開口部での
排気効率が最良となる。
の開口部における最大風量の排気の方向に合わせて個別
に設定しているため、上記最大風量分の冷却済み空気を
ストレートでスムースに排出できることで各開口部での
排気効率が最良となる。
【００２０】これにより、排気口全体として排気効率を
高めるとともに、乱流の発生を抑えて排気騒音を低減す
ることができる。
高めるとともに、乱流の発生を抑えて排気騒音を低減す
ることができる。
【００２１】この場合、請求項２のように金属板材のプ
レス加工によってブレード付き排気口を形成することに
より、製作コストを安くすることができる。
レス加工によってブレード付き排気口を形成することに
より、製作コストを安くすることができる。
【００２２】また、請求項３のように排気口の表面に吸
音材を設けることにより、排気騒音の抑制効果を一層高
めることができる。
音材を設けることにより、排気騒音の抑制効果を一層高
めることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図１〜図３に
よって説明する。
よって説明する。
【００２４】この実施形態では、従来技術の説明に合わ
せて油圧ショベルを適用対象として例示している。
せて油圧ショベルを適用対象として例示している。
【００２５】また、図１，２において、図５，６に示す
従来技術と同一部分には同一符号を付して示し、その重
複説明を省略する。
従来技術と同一部分には同一符号を付して示し、その重
複説明を省略する。
【００２６】図１はエンジンルーム４の垂直断面図、図
２は同拡大水平断面図である。
２は同拡大水平断面図である。
【００２７】この実施形態においては、図２に示すよう
に冷却ファン６の中心がラジエータ８の中心に対して機
械後方にΔｄだけずれて位置するとともに、排気口１５
がラジエータ８に対して横後方に位置した場合を例にと
っている。
に冷却ファン６の中心がラジエータ８の中心に対して機
械後方にΔｄだけずれて位置するとともに、排気口１５
がラジエータ８に対して横後方に位置した場合を例にと
っている。
【００２８】排気口１５は、上下及び左右方向に間隔を
置いて設けられた複数の開口部１６…を備え、各開口部
１６…の位置に応じて開口縁部にブレード１７…が内向
き（エンジンルーム４内側）に突出して設けられてい
る。
置いて設けられた複数の開口部１６…を備え、各開口部
１６…の位置に応じて開口縁部にブレード１７…が内向
き（エンジンルーム４内側）に突出して設けられてい
る。
【００２９】このブレード１７は、それが設けられた開
口部１６における最大風量の排気の方向に対応する向
き、すなわち、様々な風速及び風向をもって開口部１６
に向かう排気のうち、最も風量の多い排気を最も効率良
くエンジンルーム４外に導く方向性をもって設けられて
いる。
口部１６における最大風量の排気の方向に対応する向
き、すなわち、様々な風速及び風向をもって開口部１６
に向かう排気のうち、最も風量の多い排気を最も効率良
くエンジンルーム４外に導く方向性をもって設けられて
いる。
【００３０】具体的に説明すると、たとえば図２におい
て、ラジエータ前端に近い位置イでは冷却ファン６の外
周端からファン軸方向に流れ出た成分と、ファン外周端
から半径方向に流れ出てファンシュラウド１２により軸
方向流れに変換された成分とが重なって最も風速が高い
流れとなっている。
て、ラジエータ前端に近い位置イでは冷却ファン６の外
周端からファン軸方向に流れ出た成分と、ファン外周端
から半径方向に流れ出てファンシュラウド１２により軸
方向流れに変換された成分とが重なって最も風速が高い
流れとなっている。
【００３１】そこで、この位置イに最も近くて最大風量
の排気が最も流れ込み易い前端側の開口部１６ａには、
図示のように上記空気流を抵抗なく迎え入れるように前
側縁部のみにブレード１７ａが機械前方向き（上記最大
風量排気に向かう方向）に設けられている。
の排気が最も流れ込み易い前端側の開口部１６ａには、
図示のように上記空気流を抵抗なく迎え入れるように前
側縁部のみにブレード１７ａが機械前方向き（上記最大
風量排気に向かう方向）に設けられている。
【００３２】また、ラジエータ後端に近い位置ハでは、
ファン６から流れ出る冷却空気の半径方向成分が殆どな
く、ファン軸方向成分を主とする流れとなっているた
め、その風速は、位置イよりも低いがラジエータ中央部
に近い位置ロよりも高い。
ファン６から流れ出る冷却空気の半径方向成分が殆どな
く、ファン軸方向成分を主とする流れとなっているた
め、その風速は、位置イよりも低いがラジエータ中央部
に近い位置ロよりも高い。
【００３３】さらに、位置ハは排気口１５の後端に近く
て、この排気口後端側は排気口中央に向かって前方右斜
め方向に傾斜し、この傾斜に沿って排気口内面を空気が
流れる傾向にある。
て、この排気口後端側は排気口中央に向かって前方右斜
め方向に傾斜し、この傾斜に沿って排気口内面を空気が
流れる傾向にある。
【００３４】そこで、この位置ハに最も近い開口部１６
ｂには、上記排気口内面に沿って右斜め前方に流れる空
気を受け止めてエンジンルーム外に導出し得るようにブ
レード１７ｂが上記空気流に対して障壁となる（ほぼ直
交する）向きに突出して設けられている。
ｂには、上記排気口内面に沿って右斜め前方に流れる空
気を受け止めてエンジンルーム外に導出し得るようにブ
レード１７ｂが上記空気流に対して障壁となる（ほぼ直
交する）向きに突出して設けられている。
【００３５】また、位置ロに近い開口部１６ｃについて
は、位置イからの大風量の空気流に押されて後向きの流
れが生成されるため、これを迎え入れるように後側縁部
にブレード１７ｃが風向きに向かって設けられ、前側縁
部には、ブレードはかえって排気の障害となるおそれが
あるため設けられていない。
は、位置イからの大風量の空気流に押されて後向きの流
れが生成されるため、これを迎え入れるように後側縁部
にブレード１７ｃが風向きに向かって設けられ、前側縁
部には、ブレードはかえって排気の障害となるおそれが
あるため設けられていない。
【００３６】一方、図１に示す各開口部１６…について
も、上記のような開口部ごとの最大風量の排気を最も効
率良く排出するという観点からブレード１７の向きが設
定されている。
も、上記のような開口部ごとの最大風量の排気を最も効
率良く排出するという観点からブレード１７の向きが設
定されている。
【００３７】この排気構造とすることにより、最大風量
分の排気をエンジンルーム外にストレートでスムースに
排出できるため、各開口部１６…での排気効率が最良と
なる。これにより、排気口１５全体として排気効率を高
めることができるとともに、排気不良による乱流の発生
を抑えて排気騒音を低減することができる。
分の排気をエンジンルーム外にストレートでスムースに
排出できるため、各開口部１６…での排気効率が最良と
なる。これにより、排気口１５全体として排気効率を高
めることができるとともに、排気不良による乱流の発生
を抑えて排気騒音を低減することができる。
【００３８】図３は、この実施形態による排気構造（線
Ａ）と、図５に示すように各開口部１３の開口縁部に一
様の導風ガイド１４を設けた従来の排気構造（線Ｂ）に
ついて、開口面積等の他の排気条件を同一として冷却フ
ァン６の回転数と排気流量（排気口１５から流れ出る流
量）の関係を実験によって求めた結果を示しており、こ
の実施形態によると従来技術と比較して約５％の排気流
量の増加を得た。
Ａ）と、図５に示すように各開口部１３の開口縁部に一
様の導風ガイド１４を設けた従来の排気構造（線Ｂ）に
ついて、開口面積等の他の排気条件を同一として冷却フ
ァン６の回転数と排気流量（排気口１５から流れ出る流
量）の関係を実験によって求めた結果を示しており、こ
の実施形態によると従来技術と比較して約５％の排気流
量の増加を得た。
【００３９】このようなブレード付きの排気口１５は、
一枚の金属板材（通常は鋼板）をプレス加工することに
よって成形することができ、またこのプレス加工法をと
ることによって製作コストを安くすることができる。
一枚の金属板材（通常は鋼板）をプレス加工することに
よって成形することができ、またこのプレス加工法をと
ることによって製作コストを安くすることができる。
【００４０】なお、ブレード１７…のエンジンルーム内
への突出長さは、長すぎて排気の障害となったり排気流
を乱したりしないで最大風量排気を最も効率良く排出し
うるという条件下で適宜選択することができる。
への突出長さは、長すぎて排気の障害となったり排気流
を乱したりしないで最大風量排気を最も効率良く排出し
うるという条件下で適宜選択することができる。
【００４１】また、上記実施形態では、図１に示すよう
に冷却ファン６、ラジエータ８、排気口１５の各中心が
上下方向に一致する配置の場合を例にとったが、これら
の中心が上下方向にずれた配置の場合にも、これらの位
置関係に応じてブレード１７の有無及び向きを設定すれ
ばよい。
に冷却ファン６、ラジエータ８、排気口１５の各中心が
上下方向に一致する配置の場合を例にとったが、これら
の中心が上下方向にずれた配置の場合にも、これらの位
置関係に応じてブレード１７の有無及び向きを設定すれ
ばよい。
【００４２】また、排気騒音をさらに減少させるため
に、図４に示すようにブレード１７…を含めて排気口１
５の表面に吸音材１８を設けてもよい。
に、図４に示すようにブレード１７…を含めて排気口１
５の表面に吸音材１８を設けてもよい。
【００４３】さらに、ブレード１７は、必要な位置のみ
に設ければよく、必要であれば全開口部１６…のすべて
の開口縁部に設けてもよい。
に設ければよく、必要であれば全開口部１６…のすべて
の開口縁部に設けてもよい。
【００４４】
【発明の効果】上記のように本発明によるときは、排気
口を構成する開口部に、エンジンルーム外への排気の方
向を規制するブレードを開口縁部から内向きに、かつ、
その開口部における最大風量の排気の方向に対応して設
けたから、上記最大風量分の冷却済み空気をスムースに
排出することができる。
口を構成する開口部に、エンジンルーム外への排気の方
向を規制するブレードを開口縁部から内向きに、かつ、
その開口部における最大風量の排気の方向に対応して設
けたから、上記最大風量分の冷却済み空気をスムースに
排出することができる。
【００４５】これにより、各開口部での排気効率を最良
として排気口全体の排気効率を高めるとともに、乱流の
発生を抑えて排気騒音を低減することができる。
として排気口全体の排気効率を高めるとともに、乱流の
発生を抑えて排気騒音を低減することができる。
【００４６】この場合、請求項２のように金属板材のプ
レス加工によってブレード付き排気口を形成することに
より、製作コストを安くすることができる。
レス加工によってブレード付き排気口を形成することに
より、製作コストを安くすることができる。
【００４７】また、請求項３のように排気口の表面に吸
音材を設けることにより、排気騒音の抑制効果を一層高
めることができる。
音材を設けることにより、排気騒音の抑制効果を一層高
めることができる。
【図１】本発明の実施形態にかかる排気構造を示す垂直
断面図である。
断面図である。
【図２】同拡大水平断面図である。
【図３】本発明の実施形態にかかる排気構造と従来の排
気構造についての冷却ファン回転数と排気流量の関係を
示す図である。
気構造についての冷却ファン回転数と排気流量の関係を
示す図である。
【図４】本発明の他の実施形態を示す図１相当図であ
る。
る。
【図５】従来の排気構造とその適用対象である油圧ショ
ベルの一部断面背面図である。
ベルの一部断面背面図である。
【図６】図５の一部拡大図である。
４ エンジンルーム ５ エンジン ６ 冷却ファン １５ 排気口 １６（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ） 排気口を構成する開
口部 １７（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ） ブレード １８ 吸音材
口部 １７（１７ａ，１７ｂ，１７ｃ） ブレード １８ 吸音材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｂ 77/13 Ｆ０２Ｂ 77/13 Ｍ Ｆ１６Ｍ 1/00 Ｆ１６Ｍ 1/00 Ｇ Ｃ (72)発明者 満田 正彦 神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会 社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 Ｆターム(参考） 2D015 CA02 3D038 AA01 AA05 AB09 AC03 AC12
Claims (3)
- 【請求項１】 エンジンが収容されたエンジンルーム内
に、上記エンジンによって駆動される冷却ファンが設け
られ、この冷却ファンの回転により、吸気口からエンジ
ンルーム内に空気が吸入されて排気口から排出されるよ
うに構成された建設機械において、上記排気口を構成す
る複数の開口部に、エンジンルーム外への排気の方向を
規制するブレードが開口縁部から内側に、かつ、このブ
レードが設けられた開口部における最大流量の排気の方
向に対応する向きに突出して設けられたことを特徴とす
る建設機械の排気構造。 - 【請求項２】 金属板材のプレス加工により、ブレード
を有する排気口が形成されたことを特徴とする請求項１
記載の建設機械の排気構造。 - 【請求項３】 排気口の表面に吸音材が設けられたこと
を特徴とする請求項１または２記載の建設機械の排気構
造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30652199A JP2001123834A (ja) | 1999-10-28 | 1999-10-28 | 建設機械の排気構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30652199A JP2001123834A (ja) | 1999-10-28 | 1999-10-28 | 建設機械の排気構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001123834A true JP2001123834A (ja) | 2001-05-08 |
Family
ID=17958036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30652199A Withdrawn JP2001123834A (ja) | 1999-10-28 | 1999-10-28 | 建設機械の排気構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001123834A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7319114B2 (en) * | 2001-03-14 | 2008-01-15 | Sekisui Chemical Co., Ltd. | Hollow polymer particles, method for preparing hollow polymer particles, porous ceramic filter, and method for preparing porous ceramic filter |
| JP2009507145A (ja) * | 2005-09-15 | 2009-02-19 | 株式会社小松製作所 | 建設機械の冷却装置 |
| JP2011183913A (ja) * | 2010-03-08 | 2011-09-22 | Caterpillar Japan Ltd | エンジンルームの通気開口 |
| KR101298396B1 (ko) | 2005-12-02 | 2013-08-20 | 두산인프라코어 주식회사 | 공기 흡입 커버 |
| JP2017053232A (ja) * | 2015-09-07 | 2017-03-16 | 日野自動車株式会社 | 車両用冷却装置 |
-
1999
- 1999-10-28 JP JP30652199A patent/JP2001123834A/ja not_active Withdrawn
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