JP2003065048A - 建設機械のエンジン冷却装置 - Google Patents
建設機械のエンジン冷却装置Info
- Publication number
- JP2003065048A JP2003065048A JP2001255874A JP2001255874A JP2003065048A JP 2003065048 A JP2003065048 A JP 2003065048A JP 2001255874 A JP2001255874 A JP 2001255874A JP 2001255874 A JP2001255874 A JP 2001255874A JP 2003065048 A JP2003065048 A JP 2003065048A
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- JP
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- radiator
- fan
- temperature
- engine
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- Pending
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Landscapes
- Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
- Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エンジンの運転状況に応じて最適な回転数に
変化させるファンドライブを備えたエンジン冷却装置を
提供する。 【解決手段】 ファンドライブ１３の回転軸１５にサー
モコイル１４を接続する。ラジエータ１２を通過した空
気温度Ｔ2の変化により、サーモコイル１４が収縮して
ファン１３ａの回転数が増減する。
変化させるファンドライブを備えたエンジン冷却装置を
提供する。 【解決手段】 ファンドライブ１３の回転軸１５にサー
モコイル１４を接続する。ラジエータ１２を通過した空
気温度Ｔ2の変化により、サーモコイル１４が収縮して
ファン１３ａの回転数が増減する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は建設機械のエンジン
冷却装置に関するものであり、特に、空気温度により回
転数を変化させるファンドライブを備えた建設機械のエ
ンジン冷却装置に関するものである。
冷却装置に関するものであり、特に、空気温度により回
転数を変化させるファンドライブを備えた建設機械のエ
ンジン冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
建設機械のエンジン冷却装置は、エンジンを冷却した冷
却水の放熱を行うラジエータと、該ラジエータを通過す
る冷却風を増加させるファンドライブとを備えている。
このファンドライブは、エンジンのクランクプーリの回
転から駆動されるエンジン直結式のものと、電動モータ
或いは油圧モータの回転により駆動されるものとがあ
る。
建設機械のエンジン冷却装置は、エンジンを冷却した冷
却水の放熱を行うラジエータと、該ラジエータを通過す
る冷却風を増加させるファンドライブとを備えている。
このファンドライブは、エンジンのクランクプーリの回
転から駆動されるエンジン直結式のものと、電動モータ
或いは油圧モータの回転により駆動されるものとがあ
る。
【０００３】エンジン直結式のファンドライブを備えた
エンジン冷却装置は、エンジン回転数に比例した回転で
しかファンを駆動させることができないため、エンジン
回転数が高回転の場合、低負荷であってもファン回転数
が高回転となってしまう。そのため、騒音の悪化や燃費
の悪化・エンジン馬力損失の増大等の問題がある。
エンジン冷却装置は、エンジン回転数に比例した回転で
しかファンを駆動させることができないため、エンジン
回転数が高回転の場合、低負荷であってもファン回転数
が高回転となってしまう。そのため、騒音の悪化や燃費
の悪化・エンジン馬力損失の増大等の問題がある。
【０００４】一方、電動式或いは油圧式のファンドライ
ブを備えたエンジン冷却装置は、駆動用モータ及びファ
ン等をエンジンとは別に搭載する必要があり、それらの
装置を搭載する空間を確保することが困難である。
ブを備えたエンジン冷却装置は、駆動用モータ及びファ
ン等をエンジンとは別に搭載する必要があり、それらの
装置を搭載する空間を確保することが困難である。
【０００５】そこで、エンジンの運転状況に応じて最適
な回転数に変化させるファンドライブを備えたエンジン
冷却装置を提供するために解決すべき技術的課題が生じ
てくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目
的とする。
な回転数に変化させるファンドライブを備えたエンジン
冷却装置を提供するために解決すべき技術的課題が生じ
てくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために提案されたものであり、エンジンを冷却した
冷却水の放熱を行うラジエータと、該ラジエータを通過
する冷却風を調整するファンドライブとを備えたエンジ
ン冷却装置に於いて、前記ファンドライブの回転軸にサ
ーモコイルを接続し、前記ラジエータを通過した空気温
度の変化によりサーモコイルが伸縮して、前記ファンド
ライブのファン回転数を増減できるように構成した建設
機械のエンジン冷却装置、及び、予めオーバーヒート発
生時のラジエータ通過後の空気温度を算出及び確認して
おき、ラジエータ通過後の空気温度がその温度に達する
前に上記ファン回転数を最高回転数に達するように調整
する建設機械のエンジン冷却装置を提供するものであ
る。
するために提案されたものであり、エンジンを冷却した
冷却水の放熱を行うラジエータと、該ラジエータを通過
する冷却風を調整するファンドライブとを備えたエンジ
ン冷却装置に於いて、前記ファンドライブの回転軸にサ
ーモコイルを接続し、前記ラジエータを通過した空気温
度の変化によりサーモコイルが伸縮して、前記ファンド
ライブのファン回転数を増減できるように構成した建設
機械のエンジン冷却装置、及び、予めオーバーヒート発
生時のラジエータ通過後の空気温度を算出及び確認して
おき、ラジエータ通過後の空気温度がその温度に達する
前に上記ファン回転数を最高回転数に達するように調整
する建設機械のエンジン冷却装置を提供するものであ
る。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に従って詳述する。図１は建設機械のエンジン冷却装
置１０を示し、エンジン１１のシリンダブロックを冷却
した冷却水はラジエータ１２を通過する冷却風により放
熱される。ラジエータ１２の後方にはファンドライブ１
３が設けられており、該ファンドライブ１３のファン１
３ａが前記エンジン１１の回転動力によって駆動され
て、ラジエータ１２を通過する冷却風を増加させる。そ
して、ファンドライブ１３の前面にはサーモコイル１４
が装着されている。
面に従って詳述する。図１は建設機械のエンジン冷却装
置１０を示し、エンジン１１のシリンダブロックを冷却
した冷却水はラジエータ１２を通過する冷却風により放
熱される。ラジエータ１２の後方にはファンドライブ１
３が設けられており、該ファンドライブ１３のファン１
３ａが前記エンジン１１の回転動力によって駆動され
て、ラジエータ１２を通過する冷却風を増加させる。そ
して、ファンドライブ１３の前面にはサーモコイル１４
が装着されている。
【０００８】ラジエータ１２を通過する前の空気温度を
Ｔ1℃とし、ラジエータ１２からの放熱による上昇温度
をＸ℃とすれば、ラジエータ１２を通過した後の空気温
度Ｔ 2℃は次式で表される。Ｔ2＝Ｔ1＋Ｘここで、Ｘは
ラジエータ水温にほぼ比例して上昇し、作業内容即ちエ
ンジン負荷によって変化する。例えば、軽作業の場合は
Ｘが小さく、従って、ラジエータ１２を通過した後の空
気温度Ｔ2℃も比較的低温度である。これに対して、重
作業の場合はエンジン負荷が大きくなるためＸが大とな
り、ラジエータ１２を通過した後の空気温度Ｔ2℃も高
温度となる。このため、予めオーバーヒート設定温度Ｈ
℃を定めておき、ラジエータ水温がこのオーバーヒート
設定温度Ｈ℃よりも低い所定温度Ｈ−α℃となるように
前記ファン１３ａの最高回転数を設定する。
Ｔ1℃とし、ラジエータ１２からの放熱による上昇温度
をＸ℃とすれば、ラジエータ１２を通過した後の空気温
度Ｔ 2℃は次式で表される。Ｔ2＝Ｔ1＋Ｘここで、Ｘは
ラジエータ水温にほぼ比例して上昇し、作業内容即ちエ
ンジン負荷によって変化する。例えば、軽作業の場合は
Ｘが小さく、従って、ラジエータ１２を通過した後の空
気温度Ｔ2℃も比較的低温度である。これに対して、重
作業の場合はエンジン負荷が大きくなるためＸが大とな
り、ラジエータ１２を通過した後の空気温度Ｔ2℃も高
温度となる。このため、予めオーバーヒート設定温度Ｈ
℃を定めておき、ラジエータ水温がこのオーバーヒート
設定温度Ｈ℃よりも低い所定温度Ｈ−α℃となるように
前記ファン１３ａの最高回転数を設定する。
【０００９】図２に示すように、前記サーモコイル１４
の外周端部１４ａはファンドライブ１３に固定され、サ
ーモコイル１４の中心部１４ｂをファンドライブ内部の
アーム１６に接続する。前記ファンドライブ１３は流体
クラッチを備えており、図示した状態では、ファンドラ
イブ内部に設けた開口部１７をアーム１６が閉止してい
るので、リザーバエリア１８の液体がドライブエリア１
９に流れないため、入力側と出力側の間で滑りが大きく
なり、入力回転数に対して出力回転数が小さくなる。即
ち、エンジン１１の回転に対してファン１３ａの回転数
が低回転となっている。尚、符号２０はアーム１６の時
計方向への回転を制限するストッパである。
の外周端部１４ａはファンドライブ１３に固定され、サ
ーモコイル１４の中心部１４ｂをファンドライブ内部の
アーム１６に接続する。前記ファンドライブ１３は流体
クラッチを備えており、図示した状態では、ファンドラ
イブ内部に設けた開口部１７をアーム１６が閉止してい
るので、リザーバエリア１８の液体がドライブエリア１
９に流れないため、入力側と出力側の間で滑りが大きく
なり、入力回転数に対して出力回転数が小さくなる。即
ち、エンジン１１の回転に対してファン１３ａの回転数
が低回転となっている。尚、符号２０はアーム１６の時
計方向への回転を制限するストッパである。
【００１０】いま、ラジエータ１２を通過した後の空気
温度Ｔ2℃が上昇すると、サーモコイル１４が伸びて前
記アーム１６が同図（ａ）にて反時計方向に回動する。
従って、図３に示すように、前記開口部１７が開口した
状態となり、リザーバエリア１８の液体がドライブエリ
ア１９に流入して、入力側と出力側の間で滑りが小さく
なり、入力回転数と出力回転数との差が小さくなる。即
ち、前述した図２の時よりも、ファン１３ａの回転数が
増加して高回転となる。これに対して、前記空気温度Ｔ
2℃が下降すると、サーモコイル１４が縮んで前記アー
ム１６が同図（ａ）にて時計方向に回動し、前記開口部
１７が小さくなって、ファン１３ａの回転数が減少す
る。
温度Ｔ2℃が上昇すると、サーモコイル１４が伸びて前
記アーム１６が同図（ａ）にて反時計方向に回動する。
従って、図３に示すように、前記開口部１７が開口した
状態となり、リザーバエリア１８の液体がドライブエリ
ア１９に流入して、入力側と出力側の間で滑りが小さく
なり、入力回転数と出力回転数との差が小さくなる。即
ち、前述した図２の時よりも、ファン１３ａの回転数が
増加して高回転となる。これに対して、前記空気温度Ｔ
2℃が下降すると、サーモコイル１４が縮んで前記アー
ム１６が同図（ａ）にて時計方向に回動し、前記開口部
１７が小さくなって、ファン１３ａの回転数が減少す
る。
【００１１】このように、ラジエータ１２を通過した後
の空気温度Ｔ2℃に応じたサーモコイル１４の伸縮によ
り、ファン１３ａの回転を増減して、ラジエータ水温が
前記オーバーヒート設定温度Ｈ℃よりも低い所定温度
（Ｈ−α）℃となるように制御する。
の空気温度Ｔ2℃に応じたサーモコイル１４の伸縮によ
り、ファン１３ａの回転を増減して、ラジエータ水温が
前記オーバーヒート設定温度Ｈ℃よりも低い所定温度
（Ｈ−α）℃となるように制御する。
【００１２】尚、前記Ｘは機種によって異なり、例えば
オーバーヒート設定温度Ｈを１００℃とすれば、余裕度
αを機種毎に設定する。また、熱地で使用する場合、前
記ラジエータ１２を通過する前の空気温度Ｔ1を約４５
℃前後とし、ラジエータ１２を通過した後の空気温度Ｔ
2を（４５＋Ｘ）℃前後としてファン回転数を設定す
る。予め計算及び実験により、ラジエータ通過前後の空
気温度Ｔ1及びＴ2を確認して、ファン回転数が最適とな
るようにサーモコイル１４を設定する。
オーバーヒート設定温度Ｈを１００℃とすれば、余裕度
αを機種毎に設定する。また、熱地で使用する場合、前
記ラジエータ１２を通過する前の空気温度Ｔ1を約４５
℃前後とし、ラジエータ１２を通過した後の空気温度Ｔ
2を（４５＋Ｘ）℃前後としてファン回転数を設定す
る。予め計算及び実験により、ラジエータ通過前後の空
気温度Ｔ1及びＴ2を確認して、ファン回転数が最適とな
るようにサーモコイル１４を設定する。
【００１３】尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない
限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該
改変されたものに及ぶことは当然である。
限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該
改変されたものに及ぶことは当然である。
【００１４】
【発明の効果】本発明は上記一実施の形態に詳述したよ
うに、請求項１記載の発明は、ファンドライブの回転軸
にサーモコイルを接続し、ラジエータを通過した空気温
度の変化によりサーモコイルが伸縮して、前記ファンド
ライブのファン回転数を増減するように構成したので、
エンジンの運転状況に応じてファンドライブを最適な回
転数に変化させ、ファンの過回転による騒音を低減でき
るとともに、エンジン吸収馬力の低減を図って燃費を低
減することができる。
うに、請求項１記載の発明は、ファンドライブの回転軸
にサーモコイルを接続し、ラジエータを通過した空気温
度の変化によりサーモコイルが伸縮して、前記ファンド
ライブのファン回転数を増減するように構成したので、
エンジンの運転状況に応じてファンドライブを最適な回
転数に変化させ、ファンの過回転による騒音を低減でき
るとともに、エンジン吸収馬力の低減を図って燃費を低
減することができる。
【００１５】請求項２記載の発明は、予めラジエータ通
過前後の空気温度からオーバーヒート設定温度を算出し
ておき、これに基づいてファン回転数を調整するので、
温度センサ等を使用せずして、ファンドライブを最適な
回転数にすることが可能である。
過前後の空気温度からオーバーヒート設定温度を算出し
ておき、これに基づいてファン回転数を調整するので、
温度センサ等を使用せずして、ファンドライブを最適な
回転数にすることが可能である。
図は本発明の一実施の形態を示すものである。
【図１】建設機械のエンジン冷却装置を示す解説図。
【図２】（ａ）サーモコイルを取り付けたファン回転軸
の正面図。 （ｂ）ファン回転軸の内部を示す断面図。
の正面図。 （ｂ）ファン回転軸の内部を示す断面図。
【図３】（ａ）温度上昇時でのサーモコイルを取り付け
たファン回転軸の正面図。 （ｂ）温度上昇時でのファン回転軸の内部を示す断面
図。
たファン回転軸の正面図。 （ｂ）温度上昇時でのファン回転軸の内部を示す断面
図。
１０ エンジン冷却装置
１２ ラジエータ
１３ ファンドライブ
１３ａ ファン
１４ サーモコイル
１５ ファン回転軸
Claims (2)
- 【請求項１】 エンジンを冷却した冷却水の放熱を行う
ラジエータと、該ラジエータを通過する冷却風を調整す
るファンドライブとを備えたエンジン冷却装置に於い
て、前記ファンドライブの回転軸にサーモコイルを接続
し、前記ラジエータを通過した空気温度の変化によりサ
ーモコイルが伸縮して、前記ファンドライブのファン回
転数を増減できるように構成したことを特徴とする建設
機械のエンジン冷却装置。 - 【請求項２】 予めオーバーヒート発生時のラジエータ
通過後の空気温度を算出及び確認しておき、ラジエータ
通過後の空気温度がその温度に達する前に上記ファン回
転数を最高回転数に達するように調整する請求項１記載
の建設機械のエンジン冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001255874A JP2003065048A (ja) | 2001-08-27 | 2001-08-27 | 建設機械のエンジン冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001255874A JP2003065048A (ja) | 2001-08-27 | 2001-08-27 | 建設機械のエンジン冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003065048A true JP2003065048A (ja) | 2003-03-05 |
Family
ID=19083775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001255874A Pending JP2003065048A (ja) | 2001-08-27 | 2001-08-27 | 建設機械のエンジン冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003065048A (ja) |
-
2001
- 2001-08-27 JP JP2001255874A patent/JP2003065048A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050310 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050322 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050802 |