JP2004116489A - Construction equipment provided with air-cooled intercooler - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば油圧ショベル等の建設機械に関するものであり、特にエンジンに過給空気を供給する構成としたものであって、この過給空気を冷却するために、空冷式インタークーラを備えた建設機械に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
建設機械として、例えば油圧ショベルは、動力源としてディーゼルエンジンを備えており、このエンジンにより油圧ポンプを駆動して、この油圧ポンプからの吐出圧で各種のアクチュエータを作動させるようにしている。このために、エンジンを冷却し、また油圧回路を循環する作動油を冷却する目的で、ラジエータ及びオイルクーラが設けられる。また、エンジンの出力向上と、排気ガスの清浄化とを図るために、エンジンのシリンダに供給される空気を過給するようにしており、この過給空気を冷却するためにインタークーラが設けられる。建設機械の主な熱交換器は以上であり、これら各熱交換器は空冷式とするのが一般的である。しかも、冷却風の流れを形成するために、冷却ファンが用いられるが、この冷却ファンはエンジンを動力源として駆動するように構成される。
【0003】
建設機械の上部旋回体の建屋を構成するエンジンルームにエンジンが設置され、このエンジンに前述した熱交換器を冷却するための冷却ファンを連結して設けられる。この冷却ファンは吸い込み式のもので構成され、エンジンより遠い側が冷却風の最上流側となり、エンジンルームのカバーに外気取り入れ部を設けて、この外気取り入れ部から外気を取り入れられる。そして、前述した3つの熱交換器はこの冷却ファンによる冷却風の流路の前後方向に直列に配列される構成としたものは従来から知られている(例えば、特許文献1参照。)。そして、インタークーラ内を流れる過給空気は最も低い温度にまで冷却する必要があることから、最上流側に配置される。ラジエータとオイルクーラとは被冷却流体をほぼ同じ温度にまで冷却するが、ラジエータはエンジンに付設されるものである関係から、配管の引き回し等の観点からラジエータを下流側に、オイルクーラを上流側に配置するのが一般的である。
【0004】
これら各熱交換器の配列は、前述したものだけでなく、最も低い温度にまで冷却する必要のあるインタークーラを別置きとしたものもある。そして、エンジンに直結される冷却ファンでオイルクーラとラジエータとを冷却し、これらエンジン、オイルクーラ、ラジエータ等とは熱的に遮断されたチャンバを形成して、このチャンバ内にインタークーラとそれに冷却風を供給する第2の冷却ファンを設置し、この第2の冷却ファンは油圧モータで駆動されるようになっている。
【0005】
さらに、インタークーラを2個用いるようにしたものも知られている(例えば、特許文献2参照。)。一方のインタークーラは空冷式となし、またもう一方のインタークーラは水冷式としている。そして、過給空気の温度が高い場合には、空冷インタークーラと水冷インタークーラとの両方で過給空気の冷却を行い、寒冷地等のように、空冷インタークーラでは過給空気が過冷却されてしまう場合には、水冷インタークーラが過給空気の温度を上げる作用を行う。
【0006】
【特許文献1】
特開平9−125972号公報(第2−4頁、図1、図5)
【特許文献2】
特開2001−342838号公報(第4頁、図1)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、環境汚染防止等のために、ディーゼルエンジンにおける排気ガスの清浄化の要求がさらに厳しくなる傾向にあり、このためにエンジンに供給される過給空気の圧縮量をさらに増大させることが必要となってきている。過給空気を高圧縮化する場合、断熱圧縮による高温化が問題となる。一方、前述した排気ガスの清浄化は、エンジンへの過給空気の温度も排気ガスの清浄度合いに影響を与える。つまり、過給空気の温度があまり高いと、空気の密度が低くなるので、シリンダ内に供給される空気の量が少なくなり、シリンダ内での完全燃焼がなされず、排気ガスが汚れた状態となる。
【0008】
以上のことから、インタークーラにおける冷却能力の向上を図らなければならない。空冷式のインタークーラでは、冷却風は外気からの取り込みにより行うので、冷却風そのものの温度を低下させることはできない。従って、冷却風の風量を増やすか、もしくはインタークーラの放熱面積を大きくすることによって、冷却能力の向上を図るようにしなければならない。ただし、冷却風の風量を増やす場合には、冷却ファンを高速で回転させなければならず、そうするとファン駆動時の騒音が顕著になる。従って、騒音規制等の点から冷却ファンの回転の高速化には限度がある。騒音をあまり大きくせずに、インタークーラの冷却能力を向上させるには、その放熱面積を大きくすることが考えられる。ただし、インタークーラを他の熱交換器であるラジエータやオイルクーラと冷却風の流れ方向に並べるように設けた場合には、これらラジエータ、オイルクーラのヒートバランスを低下させる等といった問題点が生じる。
【0009】
ここで、インタークーラ専用の冷却ファンで、インタークーラのみを独立に冷却するようになし、かつインタークーラの放熱面積を広くすると共に冷却ファンの羽根の外径を大きくすれば、騒音をそれほど増大させず、しかも他の熱交換器のヒートバランスを低下させることなく、インタークーラの冷却能力を高めることができる。ただし、小旋回型の油圧ショベル等のように、建設機械における上部旋回体のコンパクト化の要請は高くなる傾向にあり、上部旋回体にインタークーラ、冷却ファン及びその駆動手段である油圧モータを設置するスペースを確保できない場合が多い。
【0010】
一方、エンジンに供給される過給空気の冷却を空冷式と水冷式との2系統で行うようにすると、構成が複雑になってしまう。また、この従来技術のものにあっては、水冷式のインタークーラは過冷却防止のために用いられるものであって、高い冷却能力を必要とする場合には、空冷式のインタークーラに依存することになり、水冷式のインタークーラは格別の機能を発揮させるようにはしていない。従って、2系統で過給空気を冷却する場合においても、実際には高い温度の過給空気を大幅に温度低下させるには、空冷式のインタークーラに頼らざるを得ず、このために前述と同様の問題点が発生することになる。
【0011】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、高い温度状態となっている過給空気を有効に所定のレベルまで冷却するに当って、小型でコンパクトな構成によって、冷却風量を増大させずに、インタークーラの冷却能力を向上させることができるようにすることにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明は、エンジン設置部と熱交換器設置部とを備えたエンジンルームに、その熱交換器設置部へエンジンに供給される過給空気を冷却するインタークーラを含む熱交換器が設置され、また前記熱交換器設置部側に形成した外気取り込み部から前記熱交換器を通り前記エンジン設置部に形成した排気部に向けて冷却風を流す冷却ファンを設けた建設機械であって、前記インタークーラは、過給空気の流入側から順に一次冷却用クーラと、二次冷却用クーラとで構成し、これら両クーラ間を配管で接続し、前記一次冷却用クーラは前記エンジン設置部内に配置して、前記冷却ファンの下流側での空気流により冷却するようになし、前記二次冷却用クーラは前記熱交換器設置部内で、前記冷却ファンによる空気流の上流側に配置する構成としたことを特徴とするものである。
【0013】
本発明におけるインタークーラは2段構成となし、エンジン設置部側で一次冷却を行い、次いで熱交換器設置部で二次冷却を行う。高圧縮化により高温となった過給空気をエンジン設置部に配置した一次冷却用クーラである程度放熱させ、もって熱交換器設置部に配置され、目標となる温度にまで過給空気を冷却する二次冷却用クーラの負担を軽減することができる。従って、一次冷却用クーラはある程度コンパクトなもので良い。一次冷却用クーラは、エンジン設置部の内部に存在する空間であって、冷却ファンの下流側における空気流の流速ができるだけ速い位置とする。より好ましくは、冷却ファンと過給機との間の位置とする。
【0014】
エンジン設置部と熱交換器設置部との間は格別の仕切りを設けなくても良いが、その間にサーキュレーション防止壁が設けられる場合には、これら一次冷却用クーラと二次側冷却用クーラとはサーキュレーション防止壁により区画形成された別々のチャンバ内に配置される。そこで、一次冷却用クーラから二次冷却用クーラへの配管及び二次側冷却用クーラからエンジンへの配管は、サーキュレーション防止壁を貫通するように設けることになる。熱交換器は少なくともインタークーラを含むが、エンジンを搭載した油圧駆動式の建設機械においては、熱交換器としてラジエータ及びオイルクーラが必要になる。さらに、これら以外の熱交換器として、空調機のコンデンサ等も設けられる。いずれにしろ、インタークーラの二次側冷却用クーラは冷却風の最上流側に配置する構成とする。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。まず、図1及び図2に本発明の第1の実施の形態を示す。図中において、1は建設機械の建屋におけるエンジンルームを示し、このエンジンルーム1の内部はエンジン設置部2と、熱交換器設置部3と、油圧ポンプ設置部4とに区画形成されている。エンジン設置部2にはエンジン10が設置されており、油圧ポンプ設置部4にはエンジン10に連結した油圧ポンプ11が配設されている。そして、エンジン設置部2と油圧ポンプ設置部4との間は隔壁5により隔てられている。
【0016】
熱交換器設置部3には熱交換器が設置されている。熱交換器としては、ラジエータ12及びオイルクーラ13があり、また後述するように2段構成となったインタークーラの二次冷却用クーラ14が設けられる。さらに、必要に応じて、他の熱交換器として、空調機のコンデンサ15が設置されている。なお、熱交換器設置部3における下部スペースを利用してバッテリ16が設置されている。
【0017】
エンジンルーム1を構成するカバーのうち、熱交換器設置部3側の側部カバー1a及び上部カバー1bには外気取り入れ部6が形成されており、またエンジン設置部2の位置において、上部カバー1b及び下部カバー1cには排気部7が形成されている。これら外気取り入れ部6及び排気部7はパンチボード、ルーバ等から構成される。
【0018】
外気取り入れ部6及び排気部7はエンジンルーム1の内部に冷却風の流れを形成するためのものであり、この冷却風を流すために、エンジン設置部2と熱交換器設置部3との境界部には冷却ファン17が設けられている。冷却ファン17は、エンジン10により駆動されるものであり、このために冷却ファン17の回転軸17aにはファンプーリ18が設けられており、またエンジン10にはクランクプーリ19が設けられ、これらファンプーリ18とクランクプーリ19との間にはファンベルト20が巻回して設けられている。従って、エンジン10が駆動されると、冷却ファン17も同時に回転駆動されることになる。そして、冷却ファン17を囲繞するようにシュラウド21が設けられている。また、ラジエータ12とエンジンルーム1のカバーとの間にはサーキュレーション防止壁22が設けられている。従って、図1に矢印で示したように、外気取り入れ部6から熱交換器設置部3内に外気を取り入れて、前述した各熱交換器と熱交換して、エンジン設置部2内に導かれ、さらに排気部7を介して外部に放出するという空気流が有効に形成されることになる。
【0019】
熱交換器として、エンジン10に過給空気を供給するためのインタークーラは、前述した二次冷却用クーラ14と図中に符号23で示した一次冷却用クーラとの2段構成となっている。エンジン10のシリンダに供給される空気は、吸気配管24を介して取り入れられるが、図示しないエアクリーナによって異物等が予め除去される。一方、エンジン10のシリンダからの排気は、排気管路25からマフラ26を介して外部に放出されることになる。この排気管路25には過給機27が接続されている。過給機27はタービンを有し、このタービンを高速回転させることによって、吸気配管24から供給される空気を圧縮してエンジン10に供給するようになっている。そして、タービンを回転駆動するために、排気管路25を通る排気ガスの流速が利用される。
【0020】
エンジン10の出力向上を図り、かつ排気ガスの清浄化を図るためには、過給機27を介してエンジン10に供給される過給空気の圧力をより高くする必要があるだけでなく、過給空気の温度を低下させる必要がある。ここで、空気を加圧すると、断熱圧縮により瞬間的に高温になる。具体的には、200℃乃至それ以上の高温状態となる。一方、エンジン10に供給される過給空気の温度は概ね80℃以下の温度とする必要がある。インタークーラは過給機27により空気を加圧することにより高温となった過給空気をエンジン10に供給するのに適正な温度となるように冷却するためのものである。
【0021】
排気ガスに関して格別厳格な規制がなく、エンジンの出力向上を主目的として過給する場合には、過給機の出口側では120℃程度であり、この温度をインタークーラで80℃以下にまで低下させるのであれば、熱交換器設置部に設けた小型のインタークーラで冷却効果を充分発揮させることができる。しかしながら、インタークーラに供給される過給空気が200℃乃至それ以上の温度であると、熱交換器設置部に設けた小型のインタークーラだけでは必要な冷却を行えなくなる。かといって、インタークーラを大型化すると、他の熱交換器であるラジエータ、オイルクーラのヒートバランスを低下させるおそれがある。また、冷却ファンによる送風量を多くすると、著しく不快な騒音が発生することになる。
【0022】
ところで、エンジン設置部2の内部においては、空気の流れの入口部となる冷却ファン17から排気部7に向けて流れる空気温度は概ね100℃以下となっている。そして、冷却ファン17の近傍位置では、エンジン10の端部とシュラウド21の内側との間に円環状の通路が形成されるので、この通路を通る空気流の流速は熱交換器設置部3の内部よりむしろ高速となり、かつその温度もより低くなることもある。エンジン設置部2の内部に一次冷却用クーラ23を配置して、過給機27からの流入配管28をこの一次冷却用クーラ23に接続している。これによって、200℃乃至それ以上の温度状態となっている過給空気の温度を最大限エンジン設置部2内の温度である100℃近くにまで、具体的には高くても120℃乃至それ以下の温度までは冷却できる。しかも、エンジン設置部2内において、エンジン10の周囲には空間が存在しており、一次冷却用クーラ23を設置するスペースを確保するのに何等の困難性もない。さらに、一次冷却用クーラ23に冷却風を供給するために、別途冷却風の供給源を設ける必要がなく、各種の熱交換器を冷却した冷却ファン17の下流側の空気流を一次冷却用クーラ23の冷却源として利用できる。
【0023】
このようにして一次冷却された過給空気はサーキュレーション防止壁22を貫通して延在させた連通配管29によって二次冷却用クーラ14に送り込まれる。ここで、二次冷却用クーラ14は、熱交換器設置部3内において、冷却ファン17による冷却風の流れにおいて、ラジエータ12及びオイルクーラ13より上流側に配置されており、この二次冷却用クーラ14の上流側には熱交換器が設けられていない。従って、外気取り入れ部6から取り入れられた外気はまずこの二次冷却用クーラ14内を通って、その被冷却流体である過給空気を冷却する。ここで、過給空気は高圧縮状態とするために、極めて高い温度となっていたものの、一次冷却用クーラ23でその温度が低下しており、具体的には120℃程度に低下しているので、この温度を80℃乃至それ以下の温度にまで低下させるのに、格別大型の構成とする必要はない。従って、この二次冷却用クーラ14の後段に位置するオイルクーラ13やラジエータ12のヒートバランスを低下させるおそれはない。
【0024】
このように、2段構成となったインタークーラの後段側である二次冷却用クーラ14には供給配管30が接続されており、この供給配管30の他端はエンジン10のシリンダに接続されている。これによって、シリンダには高圧縮状態で低温の過給空気が供給されるので、エンジン10の出力向上及び排気ガスの清浄化が図られる。
【0025】
ここで、インタークーラを構成する一次、二次の各冷却用クーラ23,14のうち、二次冷却用クーラ14は、冷却ファン17による冷却風の流れの最も上流側に配置する。一方、エンジン設置部2内に設置される一次冷却用クーラ23は、エンジン設置部2内において、エンジン10やその周辺機器等と干渉することがなく配置でき、かつ一次冷却用クーラ23を冷却するのに必要な流速が存在する箇所、特に流速の速い領域に設置することが条件となる。さらに、配管の引き回しの簡素化等の条件から、冷却ファン17と過給機27との間の位置が望ましい。
【0026】
図1及び図2においては、一次冷却用クーラ23は冷却ファン17の斜め後方位置であって、上部カバー1bの排気部7を設けた部位の下部位置であって、下部カバー1bとほぼ平行に配置されている。また、図2から明らかなように、この一次冷却用クーラ23はエンジン10の真上ではなく、片側に偏寄させた位置としている。このように構成すると、一次冷却用クーラ23による冷却効率が充分高く得られるだけでなく、この一次冷却用クーラ23から二次冷却用クーラ14への連通配管29を真直ぐ延在させることができ、配管の引き回しが容易になる。
【0027】
また、図3に示したように、一次冷却用クーラ23を上部カバー1bに対して直交する方向に配置することもできる。エンジン10と冷却ファン17との位置関係や大きさ等を考慮すれば、特に冷却ファン17は軸流ファンであることから、場合によっては、この位置に配置する方が一次冷却用クーラ23への通風量を多くすることができる。
【0028】
さらに、冷却ファン17から上部カバー1bに向かう排気流路は、放射方向となることを勘案すれば、図4に示したように、上部カバー1bとは平行ではなく、流入配管28側を多少下方に傾けるようにすることもできる。さらに、図5及び図6にあるように、図3に示した一次冷却用クーラ23の位置から流入配管28側を多少冷却ファン17から離間する方向に傾けるようにしても良い。要は、エンジン設置部2内において、一次冷却用クーラ23が配置できるスペースのうち、冷却ファン17の下流側における流速ができるだけ速く、この一次冷却用クーラ23への通風量が多く得られる部位に配置するのが最適である。
【0029】
【発明の効果】
以上説明したように、高い温度状態となっている過給空気を有効に所定のレベルまで冷却するに当って、小型でコンパクトな構成によって、冷却風量を増大させずに、インタークーラの冷却能力を向上させることができる等の諸効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示すエンジンルームの断面図である。
【図2】図1のA−A断面図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態を示す図1と同様の断面図である。
【図4】本発明の第3の実施の形態を示す図1と同様の断面図である。
【図5】本発明の第4の実施の形態を示す図1と同様の断面図である。
【図6】図5のB−Bの断面図である。
【符号の説明】
1 エンジンルーム
2 エンジン設置部
3 熱交換器設置部
6 外気取り入れ部
7 排気部
10 エンジン
12 ラジエータ
13 オイルクーラ
14 二次冷却用クーラ
17 冷却ファン
21 シュラウド
22 サーキュレーション防止壁
23 一次冷却用クーラ
27 過給機
28 流入配管
29 連通配管
30 供給配管[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a construction machine such as a hydraulic shovel, for example, and particularly to a structure for supplying supercharged air to an engine, and includes an air-cooled intercooler for cooling the supercharged air. It relates to construction machinery.
[0002]
[Prior art]
As a construction machine, for example, a hydraulic shovel is provided with a diesel engine as a power source, and the hydraulic pump is driven by the engine so that various actuators are operated by discharge pressure from the hydraulic pump. For this purpose, a radiator and an oil cooler are provided for the purpose of cooling the engine and cooling the hydraulic oil circulating in the hydraulic circuit. Further, in order to improve the output of the engine and purify the exhaust gas, the air supplied to the cylinder of the engine is supercharged, and an intercooler is provided to cool the supercharged air. . The main heat exchangers of construction machinery are described above, and each of these heat exchangers is generally air-cooled. In addition, a cooling fan is used to form the flow of the cooling air, and the cooling fan is configured to be driven by using the engine as a power source.
[0003]
An engine is installed in an engine room constituting a building of an upper revolving structure of a construction machine, and a cooling fan for cooling the heat exchanger is connected to the engine. The cooling fan is of a suction type, and the side farther from the engine is the most upstream side of the cooling air, and an outside air intake is provided in the cover of the engine room, so that the outside air can be taken in from the outside air intake. A configuration in which the three heat exchangers described above are arranged in series in the front-rear direction of the flow path of the cooling air by the cooling fan has been conventionally known (for example, see Patent Document 1). Since the supercharged air flowing in the intercooler needs to be cooled to the lowest temperature, it is arranged on the most upstream side. The radiator and the oil cooler cool the fluid to be cooled to substantially the same temperature.However, since the radiator is attached to the engine, the radiator is located downstream and the oil cooler is located upstream from the viewpoint of pipe routing. It is common to arrange.
[0004]
The arrangement of each of these heat exchangers is not only the one described above, but also includes a separate intercooler that needs to be cooled to the lowest temperature. Then, the oil cooler and the radiator are cooled by a cooling fan directly connected to the engine, and a chamber that is thermally isolated from the engine, the oil cooler, the radiator, and the like is formed. A second cooling fan for supplying wind is provided, and the second cooling fan is driven by a hydraulic motor.
[0005]
In addition, there is also known one using two intercoolers (for example, see Patent Document 2). One intercooler is air-cooled, and the other is water-cooled. When the temperature of the supercharged air is high, the supercharged air is cooled by both the air-cooled intercooler and the water-cooled intercooler, and the supercharged air is supercooled by the air-cooled intercooler as in a cold district. In such a case, the water-cooled intercooler acts to increase the temperature of the supercharged air.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-9-125972 (pages 2-4, FIGS. 1 and 5)
[Patent Document 2]
JP 2001-342838 A (
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in order to prevent environmental pollution and the like, the demand for purifying exhaust gas in diesel engines tends to be more severe, and therefore, it is necessary to further increase the compression amount of supercharged air supplied to the engine. It has become to. When the supercharged air is highly compressed, a problem arises in that the temperature is increased by adiabatic compression. On the other hand, in the exhaust gas purification described above, the temperature of the supercharged air to the engine also affects the degree of exhaust gas purification. In other words, if the temperature of the supercharged air is too high, the density of the air will be low, so that the amount of air supplied to the cylinder will be small, and complete combustion in the cylinder will not be performed, and the exhaust gas will become dirty. Become.
[0008]
From the above, the cooling capacity of the intercooler must be improved. In an air-cooled intercooler, the cooling air is taken in from outside air, so that the temperature of the cooling air itself cannot be lowered. Therefore, the cooling capacity must be improved by increasing the amount of cooling air or increasing the heat dissipation area of the intercooler. However, when increasing the flow rate of the cooling air, the cooling fan must be rotated at a high speed, and the noise when driving the fan becomes remarkable. Therefore, there is a limit to speeding up the rotation of the cooling fan in terms of noise regulation and the like. In order to improve the cooling capacity of the intercooler without increasing the noise, it is conceivable to increase the heat radiation area. However, when the intercooler is provided so as to be arranged in the flow direction of the cooling air with a radiator or an oil cooler as another heat exchanger, problems such as lowering the heat balance of the radiator and the oil cooler occur.
[0009]
Here, if the cooling fan dedicated to the intercooler is used to independently cool only the intercooler, and if the heat dissipation area of the intercooler is widened and the outer diameter of the cooling fan blades is increased, the noise will be significantly increased. In addition, the cooling capacity of the intercooler can be increased without lowering the heat balance of the other heat exchangers. However, the demand for compact upper revolving units in construction equipment, such as small-rotating hydraulic excavators, tends to be higher, and an intercooler, a cooling fan, and a hydraulic motor, which is a driving means for the intercooler, are installed on the upper revolving unit. In many cases, it is not possible to secure the space to be used.
[0010]
On the other hand, if the cooling of the supercharged air supplied to the engine is performed by two systems of an air cooling system and a water cooling system, the configuration becomes complicated. In this prior art, a water-cooled intercooler is used to prevent overcooling, and when a high cooling capacity is required, it depends on an air-cooled intercooler. In other words, the water-cooled intercooler is not designed to perform a special function. Therefore, even when supercharging air is cooled by two systems, in order to actually lower the temperature of supercharged air at a high temperature significantly, an air-cooled intercooler must be used. A similar problem will occur.
[0011]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to effectively cool a supercharged air in a high temperature state to a predetermined level, thereby achieving a small and compact size. With the configuration, it is possible to improve the cooling capacity of the intercooler without increasing the amount of cooling air.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides an intercooler for cooling a supercharged air supplied to an engine to a heat exchanger installation part in an engine room having an engine installation part and a heat exchanger installation part. A heat exchanger is provided, and a cooling fan is provided for flowing cooling air from an outside air intake section formed on the heat exchanger installation section side to an exhaust section formed on the engine installation section through the heat exchanger. Construction machine, wherein the intercooler is composed of a primary cooling cooler and a secondary cooling cooler in order from the inlet side of the supercharged air, and these two coolers are connected by piping, and the primary cooling A cooler is arranged in the engine installation part to cool by an air flow on the downstream side of the cooling fan, and the secondary cooling cooler is provided in the heat exchanger installation part by an air flow by the cooling fan. It is characterized in that it has a structure in which disposed upstream.
[0013]
The intercooler in the present invention has a two-stage structure, in which primary cooling is performed on the engine installation side, and then secondary cooling is performed on the heat exchanger installation section. The supercharged air, which has become hot due to the high compression, is radiated to some extent by the primary cooling cooler arranged in the engine installation part, and is then arranged in the heat exchanger installation part to cool the supercharged air to the target temperature. The burden on the next cooling cooler can be reduced. Therefore, the cooler for primary cooling may be somewhat compact. The primary cooling cooler is a space existing inside the engine installation portion and at a position where the flow velocity of the air flow on the downstream side of the cooling fan is as fast as possible. More preferably, it is located between the cooling fan and the supercharger.
[0014]
There is no need to provide a special partition between the engine installation section and the heat exchanger installation section.However, if a circulation prevention wall is provided between them, the primary cooling cooler and the secondary cooling cooler are not provided. Are located in separate chambers defined by anti-circulation walls. Therefore, the piping from the primary cooling cooler to the secondary cooling cooler and the piping from the secondary cooling cooler to the engine are provided so as to penetrate the anti-circulation wall. Although the heat exchanger includes at least an intercooler, a hydraulically driven construction machine equipped with an engine requires a radiator and an oil cooler as the heat exchanger. Further, a condenser for an air conditioner or the like is provided as a heat exchanger other than these. In any case, the cooler for cooling the secondary side of the intercooler is arranged on the most upstream side of the cooling air.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, FIGS. 1 and 2 show a first embodiment of the present invention. In the figure,
[0016]
The heat
[0017]
Among the covers constituting the
[0018]
The outside
[0019]
As a heat exchanger, an intercooler for supplying supercharged air to the
[0020]
In order to improve the output of the
[0021]
When there is no strict regulation on exhaust gas and supercharging is performed mainly for improving the output of the engine, the temperature is about 120 ° C at the outlet side of the turbocharger, and this temperature is reduced to 80 ° C or less by the intercooler. If so, a small intercooler provided in the heat exchanger installation section can sufficiently exert a cooling effect. However, if the supercharged air supplied to the intercooler has a temperature of 200 ° C. or higher, the necessary cooling cannot be performed only by the small intercooler provided in the heat exchanger installation section. On the other hand, if the size of the intercooler is increased, there is a possibility that the heat balance of the other heat exchangers such as the radiator and the oil cooler may be reduced. Also, when the amount of air blown by the cooling fan is increased, extremely unpleasant noise is generated.
[0022]
By the way, inside the
[0023]
The supercharged air thus primarily cooled is sent to the
[0024]
As described above, the
[0025]
Here, among the primary and
[0026]
1 and 2, the primary cooling cooler 23 is positioned obliquely rearward of the cooling
[0027]
Further, as shown in FIG. 3, the primary cooling cooler 23 can be arranged in a direction orthogonal to the
[0028]
Further, considering that the exhaust flow path from the cooling
[0029]
【The invention's effect】
As described above, in effectively cooling the supercharged air that is in a high temperature state to a predetermined level, the cooling capacity of the intercooler is increased without increasing the cooling air volume by a small and compact configuration. Various effects such as improvement can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of an engine room according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
FIG. 3 is a sectional view similar to FIG. 1, showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a sectional view similar to FIG. 1, showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a sectional view similar to FIG. 1, showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a sectional view taken along line BB of FIG. 5;
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS
Claims (3)
前記インタークーラは、過給空気の流入側から順に一次冷却用クーラと、二次冷却用クーラとで構成し、これら両クーラ間を配管で接続し、
前記一次冷却用クーラは前記エンジン設置部内に配置して、前記冷却ファンの下流側での空気流により冷却するようになし、
前記二次冷却用クーラは前記熱交換器設置部内で、前記冷却ファンによる空気流の上流側に配置する
構成としたことを特徴とする空冷式インタークーラを備えた建設機械。A heat exchanger including an intercooler for cooling supercharged air supplied to the engine to the heat exchanger installation section is installed in an engine room including an engine installation section and a heat exchanger installation section, and the heat exchange In a construction machine provided with a cooling fan for flowing cooling air from an outside air intake section formed on a vessel installation section side to an exhaust section formed on the engine installation section through the heat exchanger,
The intercooler is composed of a primary cooling cooler and a secondary cooling cooler in order from the inflow side of the supercharged air, and these two coolers are connected by piping.
The cooler for primary cooling is disposed in the engine installation portion, and is cooled by an air flow on the downstream side of the cooling fan,
A construction machine comprising an air-cooled intercooler, wherein the secondary cooling cooler is arranged in the heat exchanger installation section on the upstream side of the airflow by the cooling fan.
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ID=32278320
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7310946B2 (en) * | 2003-07-31 | 2007-12-25 | Behr Gmbh & Co. Kg | Circuit arrangement for cooling charge air and method for operating a circuit arrangement of this type |
JP2011021431A (en) * | 2009-07-17 | 2011-02-03 | Sumitomo (Shi) Construction Machinery Co Ltd | Hybrid construction machine |
WO2022176432A1 (en) * | 2021-02-22 | 2022-08-25 | 日立建機株式会社 | Construction machine |
-
2002
- 2002-09-30 JP JP2002284884A patent/JP2004116489A/en active Pending
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