JP2004211553A

JP2004211553A - エンジン作業機

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Publication number: JP2004211553A
Application number: JP2002378642A
Authority: JP
Inventors: Yoshimi Sugano; 義美菅野; Yoshiaki Miyawaki; 義明宮脇
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2002-12-26
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2004-07-29
Anticipated expiration: 2022-12-26
Also published as: JP3974514B2

Abstract

【課題】エンジン作業機におけるコスト低減及び騒音低減を図ると共に、その省スペース化を図る。
【解決手段】エンジン室と別区画のラジエータ室内には、一対のラジエータ３７が互いに対面するように各々取付けられ、各ラジエータ３７には、エンジン冷却水用配管の一次側配管３３ａ及び二次側配管３３ｂが各々接続されている。各ラジエータ３７には、エンジン冷却水の冷却能力を両ラジエータ３７が共同で分担し合うように構成されたコストの低い小型ラジエータが採用されている。
両ラジエータ３７間には一定容量の空間部３８が形成され、その空間部３８内には燃料タンク３９が収容配置され、その空間部３８の上方位置にはラジエータ室専用の冷却ファン４０が前記各ラジエータ３７に共用されるものとして一つだけ設けられている。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、防音ケース内にエンジンとラジエータとを収容したエンジン作業機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、図４に示すように、この種のエンジン作業機５１は、防音ケース５２内にエンジン５３と発電機５４とを一軸線状に直結させて収容したものが一般的なものであり、冷却ファン５５の回転に基づき吸気口５６から防音ケース５２内へ導入した冷却風によりエンジン５３等を冷却するようになっている。また、図４に矢印で示すように、導入した冷却風については、前記冷却ファン５５のエンジン５３とは反対側で排風ダクト５７との境界となる位置に設けられたラジエータ５８を冷却した後、排風ダクト５７の上方に開口した排風口５９から防音ケース５２外部へ放出されるようにしていた。しかしながら、前記エンジン作業機５１においては、冷却ファン５５に近接してラジエータ５８が配置されているため、冷却ファン５５からの送風がラジエータ５８の細かいメッシュ状フィンに当たって発生する風切り騒音が大きく、排風口５９から防音ケース５２外へ漏れる騒音が増大するという問題があった。
【０００３】
そこで近時は、このような風切り騒音の問題に着目したエンジン作業機が提案されている。例えば、特許文献１には、エンジンと発電機及びエンジンにて回転駆動される冷却ファンを防音ケース内に収容し、その防音ケースの一部には吸気口を設ける一方、防音ケースの他部位にはパンチング孔を有する開閉扉を設け、この開閉扉の裏面にラジエータを付設するようにしたエンジン作業機が記載されている。そして、この特許文献１のエンジン作業機では、冷却ファンの回転に基づき吸気口及びパンチング孔の各々から外気が冷却風として防音ケース内へ導入され、エンジン及び発電機へは主に吸気口から導入した冷却風が供給され、ラジエータにはパンチング孔から導入した冷却風が供給されるようにしている。従って、図４に示すエンジン作業機５１の場合とは異なり、冷却ファンからの送風がラジエータの細かいメッシュ状フィンに当たるということもないため、前述したような、風切り騒音に起因した騒音増大を抑制することができる。
【０００４】
【特許文献１】
実開平５−１８２１号公報（請求項１、図１〜図４）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献１のエンジン作業機では、図４に示すエンジン作業機５１の場合と同様に、ラジエータが大容量のもの一つで構成されていた。そのため、ラジエータのコストが高くなってエンジン作業機全体のコスト低減を図ることができないという問題があった。また、大容量のラジエータの場合には、表面積が大きいために冷却効率の観点からは大量の風量供給が必要とされる。また、一つの冷却ファンの回転でエンジン等用の冷却風とラジエータ用の冷却風との双方を防音ケース内へ導入するには、当該一つの冷却ファンの能力負担を大きなものとせざるを得ない。その結果、排風ダクトに臨む位置にあってエンジンにより回転駆動される冷却ファンの回転数も大きなものとなり、特許文献１の作業機でも、防音ケース外へ漏れる騒音レベルは依然として効果的に低減できないという問題があった。さらに、エンジン作業機における防音ケース内には、前述したエンジン等の他にも発電機盤や燃料タンク等という各種のエンジン作業機ユニットを収容しなければならないため、それらを効率的に収納配置して省スペース化を図ることも従来から希求されていた。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、エンジン作業機におけるコスト低減及び騒音低減を図ると共に、その省スペース化を図ることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、防音ケース内にラジエータ室をエンジン室と別区画で設け、前記ラジエータ室には複数のエンジン冷却用ラジエータを各ラジエータ間に一定容量の空間部が形成されるように離間配置し、当該空間部内に所定のエンジン作業機ユニットを収容配置したことを要旨とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のエンジン作業機において、前記各ラジエータには防音ケース外からの外気が冷却風として直接供給され、当該冷却風が前記各ラジエータを経て前記空間部内を通過するようにしたことを要旨とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載のエンジン作業機において、前記各ラジエータは、箱形をなすラジエータ室の各側壁のうち互いに対向する両側壁に各々取付けられており、前記両側壁には各ラジエータと対応する位置に外気導入口が各々開口形成される一方、前記両側壁間以外の他の一側壁には開閉扉が設けられている請求項１又は請求項２に記載のことを要旨とする。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載のエンジン作業機において、前記防音ケースにはエンジン室専用の冷却ファンの回転駆動に基づきエンジン室内に外気を冷却風として導入するための吸入ダクトが設けられおり、当該吸入ダクトを介してエンジン室内に導入された前記冷却風はエンジンを冷却した後、前記エンジン室内から前記ラジエータ室内の各ラジエータを通過することなく防音ケース外へ排出されることを要旨とする。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載のエンジン作業機において、前記ラジエータ室には前記空間部の上方に位置するようにして前記各ラジエータに共用されるラジエータ室専用の冷却ファンが配設されていることを要旨とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をエンジン作業機の一種であるディーゼルエンジン発電機に具体化した一実施形態を図１〜図３を参照しながら説明する。
【００１３】
図１及び図２に示すように、本実施形態のエンジン作業機（ディーゼルエンジン発電機）１１は略直方体状の防音ケース１２を備えており、防音ケース１２内は垂直方向に延びる隔壁１３により横並びの左右２室に区画されている。この左右２室のうち右側の室は水平方向に延びる隔壁１４により上下２室にさらに区画されており、下側の室がエンジン室１５とされると共に、上側の室は垂直方向に延びる隔壁１６により空気導入室１７と排気消音器室１８とにさらに区画されている。
【００１４】
一方、前記隔壁１３により区画された左右２室のうち左側の室は、当該室内において垂直方向のほぼ中途くらいの高さまで延びた隔壁１９により消音室２０とラジエータ室２１とにさらに区画されている。そして、防音ケース１２内にはエンジン作業機１１において必要とされる各種の機能要素（エンジン作業機ユニット）が、前記エンジン室１５、空気導入室１７、排気消音器室１８、消音室２０及びラジエータ室２１内にそれぞれ振り分けられて収容されている。
【００１５】
図１，図２及び図３からも明らかなように、前記防音ケース１２の前後両側壁１２ａ，１２ｂの外面側において前記空気導入室１７と対応する位置には、下側に開口した吸入ダクト２２がそれぞれ設けられており、各吸入ダクト２２は吸気口２３を介して前記空気導入室１７と連通している。また、空気導入室１７内において前記隔壁１４にはエンジン室１５に連通する空気導入口２４が形成されており、この空気導入口２４を覆うようにしてエンジン室専用の冷却ファン２５が前記隔壁１４に固定されている。
【００１６】
前記エンジン室１５内には、ディーゼルエンジンからなるエンジン２６と発電機２７、及び前記エンジン２６の運転制御用の電子制御装置や発電機２７用の各種計器類を備えた発電機盤２８等が収容配置されている。エンジン２６の上部には排気管２９の下端が接続されており、その排気管２９の上端は前記隔壁１４を貫通して前記排気消音器室１８内に配置された排気消音器３０に接続されている。この排気消音器３０は吸音膨張減衰式のものであり、エンジン２６から排出された排気ガスは、この排気消音器３０によって消音された後、防音ケース１２の上壁１２ｃに開口形成された排気口３１から防音ケース１２の外部に放出される。
【００１７】
前記消音室２０は、エンジン室１５内で発生した騒音が外部へ漏洩することを抑制するためのものであり、エンジン室１５とラジエータ室２１との間に設けられている。即ち、この消音室２０は前記隔壁１３の下部に形成された開口部３２を介して前記エンジン室１５と連通しており、この開口部３２を介してエンジン室１５側から消音室２０側へ漏れ出た騒音を、当該消音室２０内を伝搬する過程で減衰させる機能を有している。また、前記消音室２０内には、前記開口部３２を通して、前記エンジン２６のジャケット（図示略）に接続されたエンジン冷却水用配管３３の一次側配管３３ａ及び二次側配管３３ｂが導入されている。そして、これら各配管３３ａ，３３ｂは消音室２０内において当該消音室２０の底部と前記隔壁１９に沿うようにして配設される途中で二股にそれぞれ分岐されると共に、当該隔壁１９を貫通して前記ラジエータ室２１に各々導入されている。
【００１８】
前記ラジエータ室２１は、防音ケース１２の前後両側壁１２ａ，１２ｂと上壁１２ｃにおける各左端側部位（以下、「ラジエータ室側壁」、「ラジエータ室上壁」という。）及び防音ケース１２の左端側で両ラジエータ室側壁間を連結する左側壁１２ｄによって外部と区画された箱形状に形成されている。なお、本実施形態では前記左側壁１２ｄが「その他の一側壁」に相当する。そして、ラジエータ室２１の前記両ラジエータ室側壁にはラジエータ室用の冷却風を導入するための外気導入口３４が各々開口形成される（図１には前側の外気導入口のみ図示）と共に、前記ラジエータ室上壁には排風口３５が形成され、さらに前記ラジエータ室２１の左側壁１２ｄには開閉扉３６が設けられている。
【００１９】
前記ラジエータ室２１内には、前後一対のエンジン冷却用ラジエータ（以下、「ラジエータ」ともいう。）３７が収容配置されている。前記各ラジエータ３７は、図３からも明らかなように、前記ラジエータ室側壁の内面において前記各外気導入口３４と対応する位置に互いに対面するように各々取付けられている。各ラジエータ３７の上部には、前記消音室２０内で分岐されたエンジン冷却水用配管３３の各一次側配管３３ａが接続され、各ラジエータ３７の下部には、前記消音室２０内で分岐されたエンジン冷却水用配管３３の各二次側配管３３ｂが接続されている。即ち、前記各ラジエータ３７は、従来の大容量のラジエータが当該ラジエータ一つで負担していたエンジン冷却水の冷却能力を両ラジエータ３７が共同で分担し合うように構成されている。従って、前記各ラジエータ３７には従来の大容量のラジエータとは異なりコストの低い小型ラジエータが採用されている。
【００２０】
また、図３からも明らかなように、前記各ラジエータ３７は、各々が対応する各ラジエータ室側壁の内面に取付けられた離間配置の構成とされているため、両ラジエータ３７間には一定容量の空間部３８が形成される。そこで、本実施形態では、前記空間部３８を有効利用する観点からラジエータ室２１の下部に前記エンジン２６の燃料タンク（エンジン作業機ユニットの一種）３９を収容配置するようにしている。また、ラジエータ室２１における前記空間部３８の上方位置には、ラジエータ室専用の冷却ファン４０が前記各ラジエータ３７に共用されるものとして一つだけ設けられている。
【００２１】
次に、上記のように構成したエンジン作業機１１の作用について説明する。
さて、エンジン作業機１１の稼働に伴い前記エンジン室専用の冷却ファン２５が回転駆動されると、図２に矢印で示すように、吸入ダクト２２及び吸気口２３を介して空気導入室１７内に取り込まれた空気（外気）が空気導入口２４を介してエンジン室１５内にエンジン室用の冷却風として導入される。すると、この冷却風は、エンジン室１５内を循環してエンジン２６及び発電機２７等を冷却した後、隔壁１３下部の開口部３２を介して消音室２０内に流入する。その後、前記冷却風はエンジン２６等からの廃熱により温められた状態で隔壁１９等にガイドされながら当該消音室２０の上方へ流れ、ラジエータ室２１内には流れ込むことなく、排風口３５から外部へ排出される。
【００２２】
なお、前記エンジン室専用の冷却ファン２５については、必要な風量がラジエータ室用の冷却風に比して少なくて済むエンジン室用の冷却風を導入するために回転駆動されるものであるため、その回転数も小さなものとなり、吸入ダクト２２等から漏れ出る騒音も小さなものとなる。また、エンジン２６の駆動に伴い発生する騒音については、前述したように消音室２０内を伝搬する過程で減衰されるため、排風口３５から漏れ出る騒音も非常に小さなものとなる。
【００２３】
一方、エンジン作業機１１の稼働に伴い前記ラジエータ室専用の冷却ファン４０が回転駆動されると、図３に矢印で示すように、各外気導入口３４から外気がラジエータ室２１内の空間部３８に各ラジエータ３７を経て直接導入される。そして、このようにして導入された冷たい外気はラジエータ室専用の冷却風として各ラジエータ３７を通過することでエンジン冷却水を効率よく冷却する。また、この冷却風は、各ラジエータ３７を冷却した後、空間部３８内に収容配置されている燃料タンク３９をも冷却可能であり、その後、上方の冷却ファン４０を通過して排風口３５から外部へ排出される。
【００２４】
なお、前記ラジエータ室専用の冷却ファン２５については、各ラジエータ３７が従来の大容量のラジエータに比して風量を多く必要としない小型ラジエータであるため、その回転数も小さなものとなり、排風口３５から漏れ出る騒音も小さなものとなる。また、前記各ラジエータ３７の清掃等のメンテナンスを行う場合には、ラジエータ室２１がエンジン室１５と横並び区画であるため、ラジエータ室２１の左側壁１２ｄに設けられた開閉扉３６を開いて、ラジエータ室２１内の空間部３８に作業者が入って行うことが可能とされる。
【００２５】
従って、上記実施形態のエンジン作業機１１によれば次のような効果がある。
（１）上記実施形態では、エンジン冷却水の冷却能力を複数（２つ）のラジエータ３７が分担して負担し合う構成であるため、エンジン冷却用ラジエータ３７の冷却効率を良好にすることができる。また、小型のラジエータ３７であるため、ラジエータにかかるコストが低くなり、その分、エンジン作業機１１のコストを低減できる。
【００２６】
（２）上記実施形態では、エンジン冷却用ラジエータ３７が、従来の大容量のラジエータに比して冷却用の風量を多く必要としない小型のラジエータ３７であるため、ラジエータ室専用の冷却ファン４０の回転数も小さなもので済む。従って、排風口３５から防音ケース１２外へ漏れ出る騒音も小さなものとなる結果、エンジン作業機１１における騒音レベル低減を効果的に図ることができる。
【００２７】
（３）上記実施形態では、ラジエータ室２１内において両ラジエータ３７間に形成された空間部３８をエンジン作業機ユニットの一種である燃料タンク３９の収容スペースとして有効利用しているため、エンジン作業機１１における各種の機器配置を効率的に行って、省スペース化を図ることができる。
【００２８】
（４）上記実施形態では、各ラジエータ３７に対し、冷たい外気（冷却風）が外気導入口３４から直接的にスムーズな流れで供給されるため、冷却効率が向上して騒音低減に貢献できる。しかも、外気導入口３４から導入された冷却風は、ラジエータ３７を冷却した後に空間部３８内へ流入するため、その空間部３８内に収容配置された燃料タンク３９をも冷却することができる。
【００２９】
（５）上記実施形態では、ラジエータ室２１内において、各ラジエータ３７が互いに対向する両ラジエータ室側壁の内面に取付けられているため、前記空間部３８を広く確保できる。そのため、前記空間部３８内には大型のエンジン作業機ユニット（燃料タンクなど）でも収容配置することができる。また、ラジエータ室２１の左側壁（その他の一側壁）に設けられた開閉扉３６を開けば、前記各ラジエータ３７及び燃料タンク（エンジン作業機ユニット）３９のメンテナンスを簡単に行うことができる。
【００３０】
（６）上記実施形態では、エンジン室専用の冷却ファン２５の回転に基づきエンジン室１５内に導入されエンジン２６等を冷却して温められた後の冷却風は、ラジエータ室２１内の各ラジエータ３７を通過することなく、消音室２０から排風口３５に抜けて防音ケース１２外へ排出される。従って、エンジン室１５内で温められたエンジン室用の冷却風によって各ラジエータ３７の冷却効率が低下することを防止できる。
【００３１】
（７）上記実施形態では、ラジエータ室２１に複数（２つ）のラジエータ３７を設けたが、これらは必要風量が小さい小型のラジエータであるため、前記ラジエータ室専用の冷却ファン４０が両ラジエータ３７について共用でき、この点でもエンジン作業機１１におけるコスト低減を図ることができる。
【００３２】
なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態（別例）に変更してもよい。
・上記実施形態では、ラジエータ室２１の上方位置に一つの冷却ファン４０を各ラジエータ３７に共用されるものとして設けたが、前記冷却ファン４０については、各ラジエータ３７に一つずつ個別に専用ファンを対応配置するようにしてもよい。
【００３３】
・上記実施形態では、吸気口２３からエンジン室１５内へ導入されてエンジン２６等を冷却した冷却風については消音室２０から排風口３５に抜ける構成とした。しかし、消音室２０とラジエータ室２１との間の隔壁１９を防音ケース１２の上壁１２ｃまで更に延設し、その消音室２０の天井部となる前記上壁１２ｃ部分にエンジン室１５からの冷却風専用の排風口を前記排風口３５とは別に設けても良い。
【００３４】
・上記実施形態では、各ラジエータ３７を、ラジエータ室２１の互いに対向する両ラジエータ室側壁に取付けたが、両ラジエータ３７が離間配置されて間に空間部３８を形成する態様ならば、各ラジエータ３７は、例えば左側壁１２ｄと当該左側壁１２ｄに連なる何れかの側壁とに各々取付けてもよい。
【００３５】
・上記実施形態では、ラジエータ室２１の左側壁１２ｄに開閉扉３６を設けたが、このような開閉扉３６は必ずしもなくてよい。
・上記実施形態では、外気導入口３４から導入されて各ラジエータ３７を冷却した後の冷却風により空間部３８内に収容配置された燃料タンク３９をも冷却する構成としたが、燃料タンク３９については、冷却する必要がなければ空間部３８内においてケーシングで覆う等していてもよい。
【００３６】
・上記実施形態では、ラジエータ室２１にエンジン冷却用のラジエータ３７を２つ設けたが、３つ以上の小型のラジエータを配置するようにしてもよい。
・上記実施形態では、エンジン作業機１１の一種であるディーゼルエンジン発電機に具体化したが、ガスエンジン発電機に具体化してもよい。その場合には、ラジエータ室２１の空間部３８内に収容配置されるエンジン作業機ユニットが燃料タンク３９ではなくガス圧縮機とされる。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、エンジン作業機におけるコスト低減及び騒音低減を図ると共に、その省スペース化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態におけるエンジン作業機の外観斜視図。
【図２】同じくエンジン作業機の正断面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図。
【図４】従来のエンジン作業機の概略構成を示した正面図。
【符号の説明】
１１…エンジン作業機、１２…防音ケース、
１２ａ，１２ｂ…両側壁、１２ｃ…上壁、１２ｄ…左側壁（その他の一側壁）、
１５…エンジン室、２１…ラジエータ室、２２…吸入ダクト、
２５…エンジン室専用の冷却ファン、２６…エンジン、３４…外気導入口、
３６…開閉扉、３７…エンジン冷却用ラジエータ、３８…空間部、
３９…燃料タンク（エンジン作業機ユニット）、
４０…ラジエータ室専用の冷却ファン。

Claims

防音ケース内にラジエータ室をエンジン室と別区画で設け、前記ラジエータ室には複数のエンジン冷却用ラジエータを各ラジエータ間に一定容量の空間部が形成されるように離間配置し、当該空間部内に所定のエンジン作業機ユニットを収容配置したエンジン作業機。
前記各ラジエータには防音ケース外からの外気が冷却風として直接供給され、当該冷却風が前記各ラジエータを経て前記空間部内を通過するようにした請求項１に記載のエンジン作業機。
前記各ラジエータは、箱形をなすラジエータ室の各側壁のうち互いに対向する両側壁に各々取付けられており、前記両側壁には各ラジエータと対応する位置に外気導入口が各々開口形成される一方、前記両側壁間以外の他の一側壁には開閉扉が設けられている請求項１又は請求項２に記載のエンジン作業機。
前記防音ケースにはエンジン室専用の冷却ファンの回転駆動に基づきエンジン室内に外気を冷却風として導入するための吸入ダクトが設けられおり、当該吸入ダクトを介してエンジン室内に導入された前記冷却風はエンジンを冷却した後、前記エンジン室内から前記ラジエータ室内の各ラジエータを通過することなく防音ケース外へ排出される請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載のエンジン作業機。
前記ラジエータ室には前記空間部の上方に位置するようにして前記各ラジエータに共用されるラジエータ室専用の冷却ファンが配設されている請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載のエンジン作業機。