JP2003328752A - エンジン装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低騒音化構造のエンジン室における十分な換
気を確保して、換気不足の場合に生ずる問題を解消する
とともに、エンジン室がポンプ室での油漏れの影響を受
けないようにしたエンジン装置を提供する。 【解決手段】 エンジン21を収容するエンジン室22の一
側に、隔壁体23aを介してポンプ室25を配置し、このポ
ンプ室25内に、エンジン21により駆動する油圧ポンプ24
を収容する。エンジン室22の他側に、隔壁体23bを介し
冷却装置室28を配置し、この冷却装置室28に、冷却ファ
ン29を有する冷却装置27を収容する。エンジン室22と冷
却装置室28との間の隔壁体23bの一部に、冷却装置27の
冷却ファン29から送風した冷却風をエンジン室22内に取
込むための冷却風取込穴41を設け、この冷却風取込穴41
からエンジン室22側にエンジン騒音減衰用の折曲形状の
ダクト42を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジン室とポン
プ室とを隔離する構造のエンジン装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２に示されるように、建設機械（油圧
ショベル）は、下部走行体１上に設けられた上部旋回体
２の、前部にキャブ３および作業装置４が搭載され、後
部にカウンタウエイト５と共にエンジン装置６が搭載さ
れている。

【０００３】図３は、図２のIII-III線断面を示し、エ
ンジン室11およびその周辺の配置構造において、通常、
エンジン室11内に収容されたエンジン12に対し、作業装
置４の油圧アクチュエータを駆動する油圧回路の動力源
となる油圧ポンプ13と、エンジン冷却用の冷却水および
油圧回路の作動油などを冷却するための冷却装置（すな
わちラジエータおよびオイルクーラ）14とが配置され、
近年、機械の低騒音化が進む中、その配慮の１つとし
て、エンジン室11の周りにエンクロージャと呼ばれる隔
壁体15を設け、騒音発生源であるエンジン12をこの隔壁
体15により囲うことで、エンジン12から発生する騒音を
閉じ込め、機械の騒音を低減させる構造となっている。

【０００４】この構造を採用した場合、エンジン12の騒
音をシャットアウトできる上に、油圧ポンプ13を収容し
たポンプ室16と、エンジン室11とを仕切ることができる
ため、万一、ポンプ室16内で油漏れなどが発生しても、
その油が、エンジン室11内に収容されたマフラ17などの
高温部にかかる事態を避けることができる。

【０００５】しかし、一方、エンジン12という発熱体が
囲いの中に納められているため、エンジン室11内の温度
上昇が著しくなる。

【０００６】このため、エンジン12に付属される部品の
耐候性の向上が要求され、コストがかかる問題と、エン
ジン室上部カバー20とともにポンプ室16上の開閉可能の
エンジン室周辺カバー18も熱くなり、このエンジン室周
辺カバー18の一部を作業者が開けて作業する際などに不
都合が生ずる。

【０００７】これを回避するため、エンジン室11の換気
が必須となってくるので、図３に示されるように、マフ
ラ17から排気される排気ガス流の勢いを利用したエジェ
クタ19を搭載している。

【０００８】このエジェクタ19は、マフラ17から引出さ
れたマフラ煙突部19aと、エンジン室上部カバー20の上
方に突出された排気パイプ19bとが、隙間19cを介して同
心状に嵌合されたもので、マフラ煙突部19aから排気パ
イプ19b内に噴出されたマフラ排気ガス流の周囲に発生
する負圧を利用して、エンジン室11内の空気を吸引して
換気する換気システムであり、このようなエンジン室換
気を考慮した設計が必要となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように、エンジン
騒音が外部に漏れることを防止するために、エンジン室
11の換気が充分行なわれなかった場合は、エンジン12と
いう発熱体が囲いの中に納められているため、エンジン
室11内の温度上昇が著しくなり、エンジン室11内に配置
されたコンポーネントの耐久性に悪影響を及ぼしたり、
あるいは、エンジン室上部カバー20とともにエンジン室
周辺カバー18も熱くなり、このエンジン室周辺カバー18
の一部を作業者が開けて作業する際などに不都合が生ず
る。

【００１０】また、エンジン室11内の空気は、エジェク
タ19の換気効果によって強制的に外部へ排出されるが、
エンジン騒音が外部に漏れることを防止するためにエン
ジン室11内への空気の吸込み側の開口総面積は狭くして
あり、エンジン室カバー類の僅かな隙間からエンジン室
11内に外気が吸込まれるに過ぎないので、エンジン室11
内が負圧ぎみになる。

【００１１】この現象により、ポンプ室16内において何
かの要因で油漏れが発生した場合に、エンジン室11・ポ
ンプ室16間の隔壁体15の僅かな隙間からエンジン室11に
向けて油分を含んだ空気が流れ、マフラ17などの高温部
にこの油分が接触するおそれがある。

【００１２】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、低騒音化構造のエンジン室における十分な換気を
確保して、換気不足の場合に生ずる問題を解消するとと
もに、エンジン室がポンプ室での油漏れの影響を受けな
いようにしたエンジン装置を提供することを目的とする
ものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された発
明は、エンジンを収容するエンジン室と、エンジン室を
囲む隔壁体と、エンジン室の一側に隔壁体を介して配置
されエンジンにより駆動される油圧ポンプを収容したポ
ンプ室と、エンジン室の他側に隔壁体を介して配置され
エンジンの冷却媒体および油圧ポンプの作動油を冷却す
る冷却ファンを有する冷却装置を収容した冷却装置室
と、エンジン室と冷却装置室との間の隔壁体の一部に開
口され冷却装置の冷却ファンから送風された冷却風をエ
ンジン室内に取込む冷却風取込穴とを具備したエンジン
装置であり、冷却装置の冷却ファンから送風された冷却
風を冷却風取込穴よりエンジン室内に取込むことで、低
騒音化構造のエンジン室においても十分な換気によりエ
ンジン室内の温度を下げ、換気不足の場合に生ずるエン
ジン室内の温度上昇に伴なう問題を解消するとともに、
冷却ファンからの冷却風を強制的にエンジン室内に取込
むことで、エンジン室内が負圧ぎみになることを防止し
て、ポンプ室で油漏れが生じてもエンジン室がその油分
を含む空気を吸込まないようにしたエンジン装置を提供
する。

【００１４】請求項２に記載された発明は、請求項１記
載のエンジン装置における冷却風取込穴が、冷却装置の
冷却ファンと対向する位置に設けられたものであり、冷
却装置の冷却ファンと対向する位置に冷却風取込穴を設
けることで、エンジン室から冷却風取込穴を通って外部
へ漏れようとする音を、対向する冷却装置の冷却ファン
がかき消すように作用するので、隔壁体の騒音低減効果
を維持する。

【００１５】請求項３に記載された発明は、請求項１ま
たは２記載のエンジン装置において、冷却風取込穴から
エンジン室側に設けられたダクトを具備したものであ
り、ダクトの内部では、エンジン騒音の減衰効果がある
ので、このダクトによりエンジン室からの騒音漏洩を低
減しつつ、充分な冷却風量を供給できる冷却風取込穴の
開口面積を確保する。

【００１６】請求項４に記載された発明は、請求項１乃
至３のいずれか記載のエンジン装置において、エンジン
から排気された排気ガスの流れを利用してエンジン室内
空気を強制的に換気するエジェクタを具備したものであ
り、冷却装置から送風された冷却風をエンジン室に取込
み活用することで、エンジン室内空気を強制的に換気す
るエジェクタの効果を高め、換気性能を上げる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
１を参照しながら説明する。

【００１８】図１に示されるように、エンジン21を収容
するエンジン室22は、遮音性を有する隔壁体（エンクロ
ージャ）23により囲まれている。

【００１９】中央のエンジン室22に対し、一側の隔壁体
23aを介して、エンジン21により駆動される油圧ポンプ2
4を収容したポンプ室25が配置されている。このポンプ
室25の上部に設けられたエンジン室周辺カバー26は、そ
の一部が作業者により開閉可能に設けられている。

【００２０】また、中央のエンジン室22に対し、他側の
隔壁体23bを介して、冷却装置27を収容した冷却装置室2
8が配置されている。なお、隔壁体23a，23bは、エンジ
ン室22の周囲を囲む一連の隔壁体23の一部である。

【００２１】冷却装置27は、エンジン21を冷却する冷却
媒体である冷却水を冷却するためのラジエータ、油圧ポ
ンプ24から供給された油圧回路の作動油を冷却するため
のオイルクーラなどの熱交換器が一体化され、これらの
熱交換器よりエンジン室22側に冷却ファン29を有するも
のである。

【００２２】この冷却ファン29の駆動手段30は、油圧式
モータでも良いが、油圧駆動の場合は、油漏れなどが発
生した際にエンジン室22内に悪影響が及ぶおそれもある
ので、電動式モータで駆動することが望ましい。

【００２３】エンジン室22には、エンジン21とともに、
このエンジン21の稼働状態を制御するためのエンジンコ
ントローラ31が設置されている。エンジン21の上部に
は、エンジン21から発生する排気音を消音処理するマフ
ラ32が配置されている。

【００２４】さらに、エンジン室22の上部には、マフラ
32から排気される排気ガス流の勢いを利用したエンジン
室換気用のエジェクタ33が搭載されている。このエジェ
クタ33は、マフラ32から引出された小径円筒形のマフラ
煙突部34と、エンジン室上部カバー40の上方に突出され
た大径円筒形の排気パイプ35とを、隙間36を介して同心
状に嵌合したものである。

【００２５】このエジェクタ33は、エンジン21からマフ
ラ32を経てマフラ煙突部34より排気パイプ35内に噴出さ
れたマフラ排気ガス流の周囲には、大気より低圧の負圧
が発生するので、この負圧発生現象を利用して、エンジ
ン室22内の空気を、隙間36から負圧発生部に吸引するこ
とで、エンジン室22内を強制的に換気する。

【００２６】前記冷却装置室28にて前記隔壁体23bとは
反対側の蔽い板には、外気を吸込むための吸込口37が設
けられ、冷却ファン29の斜め上方には、冷却ファン29か
ら送風された冷却風を外部へ排出するための排風口38が
設けられている。

【００２７】エンジン室22と冷却装置室28との間の隔壁
体23bは、その中央部より上側にてエンジン室22側に折
曲された斜面板部39を有し、この斜面板部39により冷却
ファン29から排風口38への空気流れが円滑になるように
形成されている。

【００２８】一方、エンジン室22と冷却装置室28との間
の隔壁体23bにて中央部よりやや下側の一部に、冷却装
置27の冷却ファン29から送風された冷却風の一部をエン
ジン室22内に取込むための冷却風取込穴41が開口されて
いる。

【００２９】この冷却風取込穴41は、冷却装置27の冷却
ファン29と対向する隔壁体位置、すなわち冷却ファン29
から直接冷却風の送風を受ける範囲内に設けられてい
る。

【００３０】さらに、この冷却風取込穴41からエンジン
室22側に折曲形状のダクト42が設けられている。

【００３１】すなわち、このダクト42は、冷却風取込穴
41の周縁部に水平管部43が接続され、この水平管部43に
対し斜め下方へ鈍角に折曲された傾斜管部44が連続的に
設けられ、この傾斜管部44の下端部に対し鈍角に折曲さ
れた水平管部45が連続的に設けられている。

【００３２】冷却風取込穴41は、エンジン21から発生す
る機体騒音が外部になるべく漏れないように開口面積を
制限する必要があるが、ダクト42を設けることで、エン
ジン21から発生する騒音を減衰させることができ、特
に、鈍角の折曲げを付けた折曲形状のダクト42を冷却風
取込穴41に設けることで、騒音を減衰させる効果が大き
く、言い換えれば、冷却風取込穴41に充分な開口面積を
確保できる。

【００３３】また、ダクト42の水平管部45の先端開口46
と前記エジェクタ33との間に位置する、先端開口46の斜
め上方には、前記エンジンコントローラ31が配置されて
いる。

【００３４】機体の一側部および他側部には、作業者の
足場となるステップ47が設けられているので、作業者
は、このステップ47上で、エンジン室周辺カバー26など
を開けて、ポンプ室25内などのメンテナンス作業をす
る。

【００３５】次に、図１に示された実施の形態の作用効
果を説明する。

【００３６】冷却装置27の冷却ファン29が回転すると、
この冷却ファン29により吸込口37から吸込まれた外部空
気により冷却装置27のラジエータおよびオイルクーラな
どにおける熱交換が促進され、エンジン冷却水および油
圧回路の作動油などが冷却される。

【００３７】高温のエンジン冷却水および作動油と熱交
換して温度上昇した空気の多くは、上部の排風口38から
外部へ排出される。

【００３８】一方、冷却ファン29から送風された冷却風
の一部は、エジェクタ33による吸込作用も手伝って、冷
却風取込穴41からダクト42を経てエンジン室22内に取込
まれ、高温のエンジン21およびマフラ32などに対し冷却
風として機能し、エンジン21、エンジンコントローラ31
およびマフラ32などを冷却しながら、エジェクタ33によ
り外部へ排出される。

【００３９】このように、冷却装置27の冷却ファン29か
ら送風された冷却風を、隔壁体23bの冷却風取込穴41よ
りダクト42を経て高温のエンジン室22内に取込み、換気
に活用するので、隔壁体23による低騒音化構造のエンジ
ン室22においても十分な換気量を確保でき、エンジン室
22内の温度を効率良く下げることができ、換気不足の場
合に生ずるエンジン室22内の温度上昇に伴なうエンジン
室内機器の信頼性低下を防止でき、エンジンコントロー
ラ31などの信頼性の向上を図ることができるとともに、
エンジン室上部カバー40およびエンジン室周辺カバー26
の温度上昇を抑制でき、エンジン室周辺カバー26の一部
を開けてポンプ室25内に手を入れて作業する作業者にと
って、作業しやすい。

【００４０】さらに、冷却装置27の冷却ファン29から送
風された冷却風を、隔壁体23bの冷却風取込穴41より高
温のエンジン室22内に強制的に取込み活用することで、
エンジン室内空気を強制的に換気するエジェクタ33の効
果を高め、換気性能を上げることができるとともに、冷
却ファン29の送風作用により冷却装置室28からエンジン
室22内に送込まれた冷却風が、冷却風の送込まれない場
合よりもエンジン室22内を昇圧するので、エンジン室22
内が負圧ぎみになることを防止できる。

【００４１】これにより、ポンプ室25などで油圧ポンプ
24から油漏れなどが発生した際に、負圧ぎみのエンジン
室22が、ポンプ室25から隔壁体23aなどの隙間を経て、
油分を含む空気を吸込み、高温のマフラ32などに油分が
接触するおそれを防止できる。

【００４２】その上、冷却装置27の冷却ファン29と対向
する位置で隔壁体23bに冷却風取込穴41を設けることに
より、エンジン室22から冷却風取込穴41を通って外部へ
漏れようとする音を、冷却装置27の冷却ファン29がかき
消すように作用するので、隔壁体23bによる騒音低減効
果を維持できる。

【００４３】また、ダクト42の内部ではエンジン騒音の
減衰効果があり、特に、折曲形状のダクト42の内部で
は、エンジン騒音の減衰効果が著しいので、このダクト
42によりエンジン室22からの騒音漏洩を低減しつつ、冷
却風取込穴41に充分な大きさの開口面積を確保でき、冷
却装置室28からエンジン室22内に充分な冷却風量を供給
できる。

【００４４】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、冷却ファ
ンから送風された冷却風を隔壁体に開口された冷却風取
込穴よりエンジン室内に取込むことで、隔壁体による低
騒音化構造のエンジン室においても十分な換気によりエ
ンジン室内の温度を下げ、換気不足の場合に生ずるエン
ジン室内の温度上昇に伴なう問題を解消できるととも
に、冷却ファンからの冷却風を強制的にエンジン室内に
取込むことで、エンジン室内が負圧ぎみになることを防
止して、ポンプ室で油漏れが生じてもエンジン室がその
油分を含む空気を吸込まないようにしたエンジン装置を
提供できる。

【００４５】請求項２記載の発明によれば、冷却装置の
冷却ファンと対向する位置に冷却風取込穴を設けること
で、エンジン室から冷却風取込穴を通って外部へ漏れよ
うとする音を、対向する冷却装置の冷却ファンがかき消
すように作用するので、隔壁体による騒音低減効果を維
持できる。

【００４６】請求項３記載の発明によれば、ダクトの内
部では、エンジン騒音の減衰効果があるので、このダク
トによりエンジン室からの騒音漏洩を低減しつつ、充分
な冷却風量を供給できる冷却風取込穴の開口面積を確保
できる。

【００４７】請求項４記載の発明によれば、冷却装置か
ら送風された冷却風をエンジン室に取込み活用すること
で、エンジン室内空気を強制的に換気するエジェクタの
効果を高め、換気性能を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るエンジン装置の一実施の形態を示
す断面図である。

【図２】油圧ショベルの正面図である。

【図３】図２のIII-III線断面を示す従来のエンジン装
置の断面図である。

【符号の説明】

21 エンジン 22 エンジン室 23，23a，23b 隔壁体 24 油圧ポンプ 25 ポンプ室 27 冷却装置 28 冷却装置室 29 冷却ファン 33 エジェクタ 41 冷却風取込穴 42 ダクト

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） Ｂ６０Ｋ 11/04 Ｂ６０Ｋ 11/04 Ｆ (72)発明者 辻 成年 東京都世田谷区用賀四丁目10番１号 新キ ャタピラー三菱株式会社内 (72)発明者 伊賀 眞 東京都世田谷区用賀四丁目10番１号 新キ ャタピラー三菱株式会社内 Ｆターム(参考） 3D038 AA05 AB09 AC02 AC12 AC14 AC23

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンを収容するエンジン室と、 エンジン室を囲む隔壁体と、 エンジン室の一側に隔壁体を介して配置されエンジンに
   より駆動される油圧ポンプを収容したポンプ室と、 エンジン室の他側に隔壁体を介して配置されエンジンの
   冷却媒体および油圧ポンプの作動油を冷却する冷却ファ
   ンを有する冷却装置を収容した冷却装置室と、 エンジン室と冷却装置室との間の隔壁体の一部に開口さ
   れ冷却装置の冷却ファンから送風された冷却風をエンジ
   ン室内に取込む冷却風取込穴とを具備したことを特徴と
   するエンジン装置。
2. 【請求項２】 冷却風取込穴は、冷却装置の冷却ファン
   と対向する位置に設けられたことを特徴とする請求項１
   記載のエンジン装置。
3. 【請求項３】 冷却風取込穴からエンジン室側に設けら
   れたダクトを具備したことを特徴とする請求項１または
   ２記載のエンジン装置。
4. 【請求項４】 エンジンから排気された排気ガスの流れ
   を利用してエンジン室内空気を強制的に換気するエジェ
   クタを具備したことを特徴とする請求項１乃至３のいず
   れか記載のエンジン装置。