【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は油圧ショベル等の建設機械に装備される冷却装置（たとえばエンジン冷却用のラジエータ装置またはオイルクーラー装置）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば油圧ショベルにおいては、図５に示すように、エンジンルーム１内にエンジン２を冷却するためのラジエータ３と、作動油冷却用のオイルクーラー４を並んで設置し、かつ、これらに共通の送風手段としてファン５を設けて冷却装置を構成している（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３０３１３５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の建設機械においては、冷却装置として上記一系統しか設けていないため、ラジエータ３またはオイルクーラー４に目詰まりや破損等によって正常な冷却作用が行われない異常事態が発生すると、ただちにエンジンのオーバーヒートや作動油の過熱が起こり、運転不能に陥ることとなっていた。
【０００５】
なお、ラジエータ３及びオイルクーラー４には目詰まり防止用の防塵装置が設けられているが、この防塵装置そのものの目詰まりがある等、上記異常発生は避けられなかった。
【０００６】
この異常発生によって運転不能になると、作業を中止しなければならず、かつ、ラジエータ異常の場合は機械の移動もできないため、修理またはクーリングによる復旧を待つ間、機械がその場で立ち往生することとなっていた。
【０００７】
そこで本発明は、上記のような異常事態が発生しても少なくとも軽作業や機械の移動は可能なように冷却作用を維持することができる建設機械の冷却装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、通常運転時に流体の冷却作用を行う主冷却部と、この主冷却部の異常発生時に冷却作用を行う補助冷却部とを有し、上記補助両冷却部に対して流体を循環させる補助流体通路が、上記主冷却部に対して流体を循環させる主流体通路に分岐接続され、かつ、上記補助流体通路を開閉する補助通路開閉弁が設けられたものである。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、主冷却部及び補助冷却部は、それぞれ熱交換器に送風するファンと、このファンを回転駆動するファン駆動手段とを備え、上記熱交換器及びファンによる補助冷却部の冷却能力が主冷却部の冷却能力よりも小さく設定されたものである。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項１または２の構成において、主冷却部がエンジンルーム内に設置され、補助冷却部がエンジンルーム外に設置されたものである。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれかの構成において、主冷却部の異常発生を検出する異常検出手段と、この異常検出手段によって主冷却部の異常が検出されたときに補助通路開閉弁に対する開弁指令及び補助冷却部に対する運転指令を出力するコントローラが設けられたものである。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項４の構成において、主流体通路を開閉する主通路開閉弁が設けられ、コントローラは、主冷却部の異常発生時にこの主通路開閉弁に閉弁指令を出力するように構成されたものである。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項４または５の構成において、異常検出手段は主冷却部が正常状態に復帰したことを検出し、コントローラはこの主冷却部の正常復帰時に補助通路開閉弁に対する閉弁指令及び補助冷却部に対する運転停止指令を出力するように構成されたものである。
【００１４】
請求項７の発明は、請求項４乃至６のいずれかの構成において、異常検出手段は主流体通路の流体温度を検出し、コントローラは、検出される流体温度の上昇に応じて補助通路開閉弁の開度を増加させるように構成されたものである。
【００１５】
請求項８の発明は、請求項４乃至７のいずれかの構成において、主及び補助冷却部は、それぞれ熱交換器としてエンジン冷却用のラジエータを備え、コントローラは、補助冷却部の運転中は、エンジンの回転数を制御するエンジン制御手段に対してエンジン回転数を低下させる指令を出すように構成されたものである。
【００１６】
上記構成によると、主冷却部（請求項８ではラジエータ装置の主冷却部）とパラレルに補助冷却部（請求項２では主冷却部よりも冷却能力が低い補助冷却部）が設けられ、主冷却部の冷却作用が正常に行われない異常発生時に、この補助冷却部が主冷却部に代わって（請求項５）、または主冷却部とともに冷却作用を行うため、この補助冷却部の能力に見合った機械の運転を維持することができる。
【００１７】
この場合、請求項２の構成によると、補助冷却部の冷却能力を、異常発生時の最低限の機械動作（たとえば軽作業や機械の移動）を確保し得る能力に設定することにより、作業や移動の完全停止を避けながら、補助冷却部が安価で、かつ、小形ですむ。このため、占有スペースが小さく、小形の建設機械にも容易に搭載することができる。
【００１８】
また、請求項３の構成によると、補助冷却部がエンジンルーム外に設置されているため、エンジンルーム内よりも低温下で運転することで冷却効率を上げることができ、とくに請求項２のように補助冷却部の能力が低い場合に有効となる。
【００１９】
一方、請求項４の構成によると、主冷却部に異常が発生した場合に、異常検出手段からの信号に基づくコントローラの制御作用によって補助冷却部が自動的に冷却作用を開始するため、この冷却作用の切換え（エンジンのオーバーヒート等の防止）が確実に行われるとともに、オペレータがいちいち手動で補助通路開閉弁及び補助冷却部を操作する煩わしさがなく、オペレータの操作負担を無くすることができる。
【００２０】
また、請求項５の構成によると、主流体通路にも開閉弁が設けられ、異常発生時にこの開閉弁が閉じられて主冷却部の機能が自動停止するため、主冷却部の破損や流体漏れに適切に対応することができる。
【００２１】
請求項６の構成によると、上記自動制御方式において、主冷却部がクーリング運転や修理等によって正常に復帰したときに補助冷却部の運転が自動停止するため、補助冷却部の負担が軽減し、その寿命を向上させることができる。
【００２２】
請求項７の構成によると、冷却対象である流体の温度の上昇に応じて補助冷却部への流量が増加するため、補助冷却部の負担を軽減することができる。
【００２３】
請求項８の構成によると、ラジエータ装置を適用対象とする場合に、補助冷却部の運転中はエンジン回転数が自動的に低下するため、補助冷却部の負担を軽くできるとともに、主冷却部のクーリングが促進され、早期の復帰が可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図１〜図４によって説明する。
【００２５】
以下の実施形態では、油圧ショベルにおけるラジエータ装置を適用対象として例にとっている。
【００２６】
第１実施形態（図１，２参照）
図１において、１１はエンジンルーム、１２はエンジン、１３は通常運転時にこのエンジン１２を冷却する主冷却部で、この主冷却部１３は、熱交換器としてのメインラジエータ１４とメインファン１５とによって構成される。１６はオイルクーラー、１７はエンジン１２とメインラジエータ１４とを結ぶ供給側主冷却水通路、１８は同戻り側主冷却水通路（以下、これらを供給側、戻り側主通路という）である。
【００２７】
この両主通路１７，１８にはＴ字形のコネクタ１９，１９を介して供給側及び戻り側両補助冷却水通路（以下、供給側、戻り側補助通路という）２０，２１が分岐接続され、この両補助通路２０，２１が補助冷却部２２を構成する補助ラジエータ２３に接続されている。
【００２８】
これにより、補助冷却部２２（補助ラジエータ２３）が主冷却部１３（メインラジエータ１４）にパラレルに接続されている。
【００２９】
この補助冷却部２２は、安価でかつ小形の油圧ショベルにも容易に搭載できるように主冷却部１３よりも小形のものが用いられ、図示のようにエンジンルーム１１外に設置されている。また、その冷却能力は、単独で軽作業や機械の移動のような小負荷作業が可能となる程度に設定されている。
【００３０】
補助冷却部２２には、主冷却部同様、補助ラジエータ２３に送風する補助ファン２４が設けられ、この補助ファン２４が電動機であるファンモータ２５によって回転駆動される。２６はこのファンモータ２５の運転を制御するモータ制御部である。
【００３１】
また、供給側補助通路２０（戻り側補助通路２１でもよい）に、外部からの電気信号によって開閉する電磁式の補助通路開閉弁２７が設けられるとともに、供給側主通路１７（戻り側主通路１８でもよい）に、冷却水温度を検出する水温センサ２８が設けられ、同センサ２８からの信号がコントローラ２９に送られる。
【００３２】
このコントローラ２９は、水温センサ２８よって検出される冷却水温度（以下、検出水温という）Ｔが、エンジン１２のオーバーヒートに直結する温度として予め設定された温度Ｔｓ以上となったとき（異常発生時）に、補助通路開閉弁２７とファンモータ２５、それに水温異常の発生をオペレータに報知する警告ブザー３０及び水温ランプ３１に指令信号を出力する。
【００３３】
このコントローラ２９による制御内容を図２のフローチャートを併用して説明する。
【００３４】
制御開始とともに、ステップＳ１で検出水温Ｔと設定温度Ｔｓが比較され、Ｔ≧Ｔｓでないときは制御の必要なしとしてスタートに戻る。
【００３５】
これに対し、Ｔ≧Ｔｓのときは、主冷却部１３の冷却作用が正常に行われていない異常事態としてステップＳ２に移行し、直ちに補助通路開閉弁２７を開き、ファンモータ２５を回転させ、警告ブザー３０を作動させ、水温ランプ３１を点灯させる指令信号が出力される。
【００３６】
これにより、警告ブザー３０及び水温ランプ３１によりオペレータに水温異常が報知され、かつ、それまでメインラジエータ１４のみに送られていた冷却水が補助冷却部２２の補助ラジエータ２３にも分配供給されるとともに補助ファン２４が回転する。
【００３７】
こうして、補助冷却部２２が自動的に運転開始され、この補助冷却部２２により、主冷却部１３とともに冷却作用が行われる。
【００３８】
この運転は、検出水温Ｔが設定水温Ｔｓ以下に下がるまで継続され、クーリングによって検出水温Ｔが設定水温以下に低下したとき（ステップＳ３でＹＥＳのとき）に、ステップＳ４で補助通路開閉弁２７の閉弁指令、ファンモータ２５の回転停止指令、警告ブザー３０の停止指令、及び水温ランプ３１の消灯指令が出されてステップＳ１に戻る。
【００３９】
上記作用により、エンジン１２のオーバーヒートを防止できるとともに、異常発生時に、従来のような完全な運転不能状態ではなく、補助冷却部２２の能力に見合った機械の運転（たとえば区切りの良い段階までの軽い作業や、修理等がし易い場所への機械の移動）を維持することが可能となる。
【００４０】
また、補助冷却部２２がエンジンルーム１１外に設置されているため、エンジンルーム１１内よりも低温下で運転することで冷却効率を上げ、低い冷却能力を補うことができる。
【００４１】
しかも、主冷却部１３に異常が発生した場合に、上記のように水温センサ２８からの信号に基づくコントローラ２９の制御作用によって補助冷却部２２が自動的に冷却作用を開始するため、この冷却作用の切換えが確実に行われるとともに、オペレータがいちいち手動で補助通路開閉弁２７及び補助冷却部２２を操作する煩わしさがなく、オペレータの操作負担を無くすることができる。
【００４２】
さらに、主冷却部１３がクーリングや修理等によって正常に復帰したときに補助冷却部２２の運転が自動停止するため、補助冷却部２２の負担が軽減し、その寿命を向上させることができる。
【００４３】
第２実施形態（図１，３参照）
第２実施形態においては、コントローラ２９の制御内容のみが異なり、外観上の構成は第１実施形態と同じであるため、図１を援用し、フローチャートのみを新たに図３に示す。
【００４４】
同図に示すように、ステップＳ１１でＴ≧Ｔｓとなったときに、ステップＳ１２において、コントローラ２９に記憶された水温−開閉弁開度の特性に基づいて検出水温Ｔに応じた開閉弁開度の指令が補助通路開閉弁２７に出力されるとともに、ステップＳ１３で、水温−ファンモータ回転数の特性に基づいて検出水温Ｔに応じたファンモータ回転数の指令が出される。
【００４５】
これにより、補助冷却部２２のラジエータ２３に検出水温に応じた水量が送られ、検出水温に応じたファン回転による冷却作用が行われる。
【００４６】
さらに、ステップＳ１４において、エンジン１２に設けられた図示しないエンジン回転数制御手段にエンジン回転数を低下させる指令が出され、エンジン１２がオーバーヒートを避け得る低回転数で回転する。
【００４７】
一方、第１実施形態同様、ステップＳ１５において警告ブザー作動指令及び水温ランプ点灯指令がそれぞれ出力され、水温Ｔが設定水温Ｔｓ以下になったとき（ステップＳ１６でＹＥＳのとき）に、ステップＳ１７で補助通路開閉弁閉指令、ファンモータ停止指令、エンジン回転数を定常回転数に戻すためのエンジン回転数復帰指令、警告ブザー停止指令及び水温ランプ消灯指令が出力される。
【００４８】
この構成によると、水温の上昇に応じて補助冷却部２２への流量及び補助ファン２４の回転数が増加して補助冷却作用の比重と能力が増加するため、エネルギー効率が良く、補助冷却部２２の負担を軽減することができる。
【００４９】
第３実施形態（図４参照）
第１実施形態との相違点のみを説明すると、第３実施形態においては、供給側主通路１７におけるコネクタ１９とメインラジエータ１４との間に主通路開閉弁３２が設けられ、水温Ｔが設定水温Ｔｓ以上に上昇したときに、コントローラ２９からの信号により同弁３２が閉じられて主冷却部１３（メインラジエータ１４）への冷却水の供給が停止し、補助冷却部２２（補助ラジエータ２３）のみに冷却水が供給されるように構成されている。
【００５０】
この構成とすれば、異常時に主冷却部１３の運転が自動停止するため、主冷却部１３の破損や水漏れに適切に対応することができる。
【００５１】
他の実施形態
（１）上記実施形態では、冷却水温度によって主冷却部１３の異常発生を検出するようにしたが、エンジン１２のオーバーヒートの直接の指標となるエンジン温度を検出するようにしてもよい。
【００５２】
（２）上記実施形態では、コントローラ２９の制御作用によって補助冷却部２２を自動運転／運転停止させる構成をとったが、たとえば警告ブザー３０や水温ランプ３１の作動に基づいてオペレータが手動（たとえばスイッチ操作）で補助通路開閉弁２７を開閉し、補助ファン２４を回転させる構成をとってもよい。
【００５３】
（３）補助冷却部２２は、前記のようにスペース及び冷却効率の点でエンジンルーム１１外に設置するのが望ましいが、逆に、エンジンルーム１１内にスペースの余裕があり、エンジンルーム１１外に適当な設置部分がない場合等には、補助冷却部２２をエンジンルーム１１内に設置してもよい。
【００５４】
（４）本発明はオイルクーラーにも適用することができる。この場合は、図示のオイルクーラー１６をメインオイルクーラーとし、油圧アクチュエータ回路とタンクとの間で補助オイルクーラーを補助通路によってメインオイルクーラー１６とパラレルに接続するとともに、補助通路に開閉弁を設ければよい。
【００５５】
【発明の効果】
上記のように本発明によると、主冷却部とパラレルに補助冷却部を設け、主冷却部の冷却作用が正常に行われない異常発生時に、この補助冷却部が主冷却部に代わって、または主冷却部とともに冷却作用を行うため、この補助冷却部の能力に見合った機械の運転を維持することができる。
【００５６】
この場合、請求項２の発明によると、補助冷却部の冷却能力を、異常発生時の最低限の機械動作（たとえば軽作業や機械の移動）を確保し得る能力に設定することにより、作業や移動の完全停止を避けながら、補助冷却部が安価で、かつ、小形ですむ。このため、占有スペースが小さく、小形の建設機械にも容易に搭載することができる。
【００５７】
また、請求項３の発明によると、補助冷却部をエンジンルーム外に設置したから、エンジンルーム内よりも低温下で運転することで補助冷却部の冷却効率を上げることができ、とくに請求項２のように補助冷却部の能力が低い場合に有効となる。
【００５８】
一方、請求項４の発明によると、主冷却部に異常が発生した場合に、異常検出手段からの信号に基づくコントローラの制御作用によって補助冷却部が自動的に冷却作用を開始するため、この冷却作用の切換えが確実に行われるとともに、オペレータがいちいち手動で補助通路開閉弁及び補助冷却部を操作する煩わしさがなく、オペレータの操作負担を無くすることができる。
【００５９】
また、請求項５の発明によると、主冷却通路にも開閉弁を設け、異常発生時にこの開閉弁を閉じて主冷却部の機能を自動停止させるため、主冷却部の破損や流体漏れに適切に対応することができる。
【００６０】
請求項６の発明によると、上記自動制御方式において、主冷却部がクーリング運転や修理等によって正常に復帰したときに補助冷却部の運転を自動停止させるため、補助冷却部の負担が軽減し、その寿命を向上させることができる。
【００６１】
請求項７の発明によると、冷却対象である流体の温度の上昇に応じて補助冷却部への流量を増加させるため、補助冷却部の負担を軽減することができる。
【００６２】
請求項８の発明によると、ラジエータ装置を適用対象とする場合に、補助冷却部の運転中はエンジン回転数を自動的に低下させるため、補助冷却部の負担を軽くできるとともに、主冷却部のクーリングが促進され、早期の復帰が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる冷却装置の全体構成を示す図である。
【図２】同装置の作用を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の第２実施形態にかかる冷却装置の作用を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明の第３実施形態にかかる冷却装置の全体構成を示す図である。
【図５】油圧ショベルにおけるエンジンルーム内の機器配置を示す図である。
【符号の説明】
１２ エンジン
１３ 主冷却部
１４ 主冷却部の熱交換器としてのメインラジエータ
１５ 主冷却部のメインファン
１７，１８ 主冷却部のラジエータに対して冷却水を循環させる主冷却水通路（主流体通路）
２０，２１ 補助冷却部のラジエータに対して冷却水を循環させる冷却水通路（補助流体通路）
２２ 補助冷却部
２３ 補助冷却部の熱交換器としての補助ラジエータ
２４ 補助冷却部の補助ファン
２５ 補助ファン用のモータ（ファン駆動手段）
２７ 補助通路開閉弁
２８ 異常検出手段としての水温センサ
２９ コントローラ
３２ 主通路開閉弁[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a cooling device (for example, a radiator device or an oil cooler device for cooling an engine) provided in a construction machine such as a hydraulic shovel.
[0002]
[Prior art]
For example, in a hydraulic excavator, as shown in FIG. 5, a radiator 3 for cooling an engine 2 and an oil cooler 4 for cooling hydraulic oil are installed side by side in an engine room 1 and a common air blower is provided. A cooling device is configured by providing a fan 5 as a means (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-11-303135
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional construction machine, only one of the above-described systems is provided as a cooling device. Therefore, if an abnormal situation occurs in which the radiator 3 or the oil cooler 4 cannot perform a normal cooling operation due to clogging or damage, the engine is immediately started. Overheating of the hydraulic oil and overheating of the hydraulic oil occurred, resulting in inoperability.
[0005]
The radiator 3 and the oil cooler 4 are provided with a dust-proof device for preventing clogging. However, the occurrence of the above-described abnormality such as clogging of the dust-proof device itself was inevitable.
[0006]
If operation becomes impossible due to the occurrence of this abnormality, the work must be stopped, and in the case of a radiator abnormality, the machine can not be moved, so that the machine will be stuck on the spot while waiting for repair or restoration by cooling. Had become.
[0007]
Therefore, the present invention provides a cooling device for a construction machine that can maintain a cooling function so that at least light work and movement of the machine can be performed even if the above-described abnormal situation occurs.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 has a main cooling unit that performs a cooling operation of the fluid during normal operation, and an auxiliary cooling unit that performs a cooling operation when an abnormality occurs in the main cooling unit. An auxiliary fluid passage for circulating fluid is branched and connected to a main fluid passage for circulating fluid to the main cooling unit, and an auxiliary passage opening / closing valve for opening and closing the auxiliary fluid passage is provided.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the configuration of the first aspect, the main cooling unit and the auxiliary cooling unit each include a fan that blows air to the heat exchanger and a fan driving unit that rotationally drives the fan. And the cooling capacity of the auxiliary cooling section by the fan is set smaller than the cooling capacity of the main cooling section.
[0010]
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the first or second aspect, the main cooling unit is installed in the engine room, and the auxiliary cooling unit is installed outside the engine room.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, in the configuration of any one of the first to third aspects, an abnormality detecting means for detecting occurrence of an abnormality in the main cooling section, and an auxiliary when the abnormality detecting section detects an abnormality in the main cooling section. A controller for outputting a valve opening command to the passage opening / closing valve and an operation command to the auxiliary cooling unit is provided.
[0012]
According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration of the fourth aspect, a main passage opening / closing valve for opening / closing the main fluid passage is provided, and the controller outputs a valve closing command to the main passage opening / closing valve when an abnormality occurs in the main cooling unit. It is configured as follows.
[0013]
According to a sixth aspect of the present invention, in the configuration of the fourth or fifth aspect, the abnormality detecting means detects that the main cooling unit has returned to the normal state, and the controller closes the auxiliary passage opening / closing valve when the main cooling unit returns to the normal state. It is configured to output a valve command and an operation stop command to the auxiliary cooling unit.
[0014]
According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the fourth to sixth aspects, the abnormality detecting means detects the fluid temperature of the main fluid passage, and the controller operates the auxiliary passage opening / closing valve in accordance with the detected increase in the fluid temperature. It is configured to increase the opening degree.
[0015]
In the invention according to claim 8, in the configuration according to any one of claims 4 to 7, the main cooling unit and the auxiliary cooling unit each include a radiator for cooling the engine as a heat exchanger. The engine control means for controlling the engine speed is configured to issue a command to reduce the engine speed.
[0016]
According to the above configuration, the auxiliary cooling unit (the auxiliary cooling unit having a lower cooling capacity than the main cooling unit in the second embodiment) is provided in parallel with the main cooling unit (the main cooling unit of the radiator device in the eighth embodiment). When an abnormality occurs in which the cooling operation of the cooling unit is not performed normally, the auxiliary cooling unit replaces the main cooling unit (claim 5) or performs the cooling operation together with the main cooling unit. The operation of the machine can be maintained.
[0017]
In this case, according to the configuration of claim 2, by setting the cooling capacity of the auxiliary cooling unit to a capacity that can ensure the minimum machine operation (for example, light work or machine movement) at the time of occurrence of an abnormality, The auxiliary cooling unit is inexpensive and small while avoiding a complete stop of movement. For this reason, the occupied space is small, and it can be easily mounted on a small construction machine.
[0018]
According to the third aspect of the present invention, since the auxiliary cooling unit is provided outside the engine room, the cooling efficiency can be increased by operating the engine at a lower temperature than in the engine room. This is effective when the capacity of the auxiliary cooling unit is low.
[0019]
On the other hand, according to the configuration of claim 4, when an abnormality occurs in the main cooling unit, the auxiliary cooling unit automatically starts the cooling operation by the control operation of the controller based on the signal from the abnormality detection means. Switching of the operation (prevention of overheating of the engine, etc.) is reliably performed, and there is no need for the operator to manually operate the auxiliary passage opening / closing valve and the auxiliary cooling unit, thereby eliminating the burden on the operator.
[0020]
According to the fifth aspect of the present invention, an on-off valve is also provided in the main fluid passage, and when an abnormality occurs, the on-off valve is closed to automatically stop the function of the main cooling unit. Can be appropriately dealt with.
[0021]
According to the configuration of claim 6, in the automatic control method, the operation of the auxiliary cooling unit is automatically stopped when the main cooling unit returns to a normal state due to a cooling operation, repair, or the like, so that the load on the auxiliary cooling unit is reduced. Its life can be improved.
[0022]
According to the configuration of claim 7, since the flow rate to the auxiliary cooling unit increases in accordance with the rise in the temperature of the fluid to be cooled, the load on the auxiliary cooling unit can be reduced.
[0023]
According to the configuration of claim 8, when the radiator device is applied, the engine speed is automatically reduced during operation of the auxiliary cooling unit, so that the load on the auxiliary cooling unit can be reduced and the main cooling unit can be lightened. Cooling is promoted, enabling early return.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0025]
In the following embodiments, a radiator device in a hydraulic shovel is taken as an example to be applied.
[0026]
First embodiment (see FIGS. 1 and 2)
In FIG. 1, reference numeral 11 denotes an engine room, 12 denotes an engine, 13 denotes a main cooling unit that cools the engine 12 during normal operation, and the main cooling unit 13 includes a main radiator 14 as a heat exchanger and a main fan 15. Be composed. Reference numeral 16 denotes an oil cooler, 17 denotes a supply-side main cooling water passage connecting the engine 12 and the main radiator 14, and 18 denotes a return-side main cooling water passage (hereinafter, referred to as a supply-side and return-side main passage).
[0027]
Supply and return side auxiliary cooling water passages (hereinafter referred to as supply side and return side auxiliary passages) 20 and 21 are branched and connected to the main passages 17 and 18 via T-shaped connectors 19 and 19, respectively. Both auxiliary passages 20 and 21 are connected to an auxiliary radiator 23 that forms an auxiliary cooling unit 22.
[0028]
Thus, the auxiliary cooling unit 22 (auxiliary radiator 23) is connected to the main cooling unit 13 (main radiator 14) in parallel.
[0029]
The auxiliary cooling unit 22 is smaller in size than the main cooling unit 13 so as to be easily mounted on an inexpensive and small hydraulic excavator, and is installed outside the engine room 11 as shown in the figure. Further, the cooling capacity is set to such an extent that light work or small load work such as movement of a machine can be performed by itself.
[0030]
Similar to the main cooling unit, the auxiliary cooling unit 22 is provided with an auxiliary fan 24 that blows air to the auxiliary radiator 23, and the auxiliary fan 24 is driven to rotate by a fan motor 25 that is an electric motor. 26 is a motor control unit for controlling the operation of the fan motor 25.
[0031]
In addition, an electromagnetic auxiliary passage opening / closing valve 27 that is opened and closed by an external electric signal is provided in the supply-side auxiliary passage 20 (or the return-side auxiliary passage 21), and the supply-side main passage 17 (the return-side main passage 18). May be provided with a water temperature sensor 28 for detecting a cooling water temperature, and a signal from the sensor 28 is sent to a controller 29.
[0032]
This controller 29 is provided when the cooling water temperature (hereinafter, referred to as a detected water temperature) T detected by the water temperature sensor 28 becomes equal to or higher than a temperature Ts set as a temperature directly connected to overheating of the engine 12 (when an abnormality occurs). Then, a command signal is output to the auxiliary passage opening / closing valve 27, the fan motor 25, a warning buzzer 30 for notifying the operator of the occurrence of a water temperature abnormality, and a water temperature lamp 31.
[0033]
The contents of control by the controller 29 will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0034]
At the same time as the control is started, the detected water temperature T and the set temperature Ts are compared in step S1, and if T ≧ Ts is not satisfied, the process returns to the start without the need for control.
[0035]
On the other hand, when T ≧ Ts, it is determined that the cooling operation of the main cooling unit 13 is not performed normally, and the process proceeds to step S2, where the auxiliary passage opening / closing valve 27 is immediately opened, and the fan motor 25 is rotated. A command signal for operating the warning buzzer 30 and turning on the water temperature lamp 31 is output.
[0036]
Thereby, the operator is notified of the abnormal water temperature by the warning buzzer 30 and the water temperature lamp 31, and the cooling water which has been sent only to the main radiator 14 is also distributed and supplied to the auxiliary radiator 23 of the auxiliary cooling unit 22. The auxiliary fan 24 rotates.
[0037]
Thus, the operation of the auxiliary cooling unit 22 is automatically started, and the auxiliary cooling unit 22 performs a cooling operation together with the main cooling unit 13.
[0038]
This operation is continued until the detected water temperature T falls below the set water temperature Ts. When the detected water temperature T falls below the set water temperature due to cooling (YES in step S3), the operation of the auxiliary passage opening / closing valve 27 is started in step S4. A command to close the valve, a command to stop the rotation of the fan motor 25, a command to stop the warning buzzer 30, and a command to turn off the water temperature lamp 31 are issued, and the process returns to step S1.
[0039]
According to the above-described operation, overheating of the engine 12 can be prevented, and when an abnormality occurs, the machine is not in a completely inoperable state as in the related art, but is operated in accordance with the capacity of the auxiliary cooling unit 22 (for example, light operation up to a well-separated stage). It is possible to maintain the movement of the machine to a place where work, repair and the like are easy to perform.
[0040]
Further, since the auxiliary cooling unit 22 is installed outside the engine room 11, the cooling efficiency can be increased by operating the engine at a lower temperature than in the engine room 11, and a low cooling capacity can be compensated.
[0041]
Moreover, when an abnormality occurs in the main cooling unit 13, the auxiliary cooling unit 22 automatically starts the cooling operation by the control operation of the controller 29 based on the signal from the water temperature sensor 28 as described above. Is reliably performed, and there is no need for the operator to manually operate the auxiliary passage opening / closing valve 27 and the auxiliary cooling unit 22 each time, so that the operation burden on the operator can be eliminated.
[0042]
Furthermore, since the operation of the auxiliary cooling unit 22 is automatically stopped when the main cooling unit 13 returns to the normal state due to cooling, repair, or the like, the load on the auxiliary cooling unit 22 can be reduced, and the life thereof can be improved.
[0043]
Second embodiment (see FIGS. 1 and 3)
In the second embodiment, only the control contents of the controller 29 are different, and the external configuration is the same as that of the first embodiment. Therefore, FIG. 1 is used and only a flowchart is newly shown in FIG.
[0044]
As shown in the drawing, when T ≧ Ts in step S11, in step S12, the opening / closing valve opening degree corresponding to the detected water temperature T based on the water temperature-opening / closing valve opening characteristic stored in the controller 29. Is output to the auxiliary passage opening / closing valve 27, and in step S13, a command for the fan motor speed corresponding to the detected water temperature T is issued based on the characteristic of the water temperature-fan motor speed.
[0045]
As a result, the amount of water according to the detected water temperature is sent to the radiator 23 of the auxiliary cooling unit 22, and the cooling action is performed by the rotation of the fan according to the detected water temperature.
[0046]
Further, in step S14, a command to reduce the engine speed is issued to an engine speed control means (not shown) provided in the engine 12, and the engine 12 rotates at a low speed at which overheating can be avoided.
[0047]
On the other hand, as in the first embodiment, a warning buzzer operation command and a water temperature lamp lighting command are output in step S15, respectively, and when the water temperature T becomes equal to or lower than the set water temperature Ts (YES in step S16), the auxiliary in step S17. A passage opening / closing valve closing command, a fan motor stop command, an engine speed return command for returning the engine speed to a steady speed, a warning buzzer stop command, and a water temperature lamp turning off command are output.
[0048]
According to this configuration, the flow rate to the auxiliary cooling unit 22 and the rotation speed of the auxiliary fan 24 increase according to the rise in the water temperature, and the specific gravity and capacity of the auxiliary cooling operation increase. Burden can be reduced.
[0049]
Third embodiment (see FIG. 4)
Explaining only the differences from the first embodiment, in the third embodiment, a main passage opening / closing valve 32 is provided between the connector 19 and the main radiator 14 in the supply-side main passage 17, and the water temperature T is set to the set water temperature. When the temperature rises above Ts, the valve 32 is closed by a signal from the controller 29, the supply of cooling water to the main cooling unit 13 (main radiator 14) is stopped, and only the auxiliary cooling unit 22 (auxiliary radiator 23) It is configured such that cooling water is supplied thereto.
[0050]
With this configuration, the operation of the main cooling unit 13 is automatically stopped at the time of abnormality, so that it is possible to appropriately cope with damage to the main cooling unit 13 and water leakage.
[0051]
Other Embodiments (1) In the above embodiment, the occurrence of an abnormality in the main cooling unit 13 is detected based on the temperature of the cooling water. However, the engine temperature, which is a direct indicator of overheating of the engine 12, may be detected. Good.
[0052]
(2) In the above embodiment, the auxiliary cooling unit 22 is automatically operated / stopped by the control action of the controller 29. However, for example, the operator manually (for example, a switch) based on the operation of the warning buzzer 30 and the water temperature lamp 31. Operation) may open and close the auxiliary passage opening / closing valve 27 and rotate the auxiliary fan 24.
[0053]
(3) As described above, the auxiliary cooling unit 22 is desirably installed outside the engine room 11 in terms of space and cooling efficiency, but conversely, there is room in the engine room 11, If there is no suitable installation part, the auxiliary cooling unit 22 may be installed in the engine room 11.
[0054]
(4) The present invention can be applied to an oil cooler. In this case, the illustrated oil cooler 16 is a main oil cooler, an auxiliary oil cooler is connected in parallel with the main oil cooler 16 by an auxiliary passage between the hydraulic actuator circuit and the tank, and an opening / closing valve is provided in the auxiliary passage. Just fine.
[0055]
【The invention's effect】
According to the present invention as described above, the auxiliary cooling unit is provided in parallel with the main cooling unit, and when an abnormality occurs in which the cooling operation of the main cooling unit is not performed normally, the auxiliary cooling unit replaces the main cooling unit, or Since the cooling operation is performed together with the main cooling unit, the operation of the machine corresponding to the capacity of the auxiliary cooling unit can be maintained.
[0056]
In this case, according to the second aspect of the present invention, the cooling capacity of the auxiliary cooling unit is set to a capacity capable of securing a minimum machine operation (for example, light work or machine movement) at the time of occurrence of an abnormality. The auxiliary cooling unit is inexpensive and small while avoiding a complete stop of movement. For this reason, the occupied space is small, and it can be easily mounted on a small construction machine.
[0057]
According to the third aspect of the present invention, since the auxiliary cooling unit is installed outside the engine room, the cooling efficiency of the auxiliary cooling unit can be increased by operating at a lower temperature than in the engine room. This is effective when the capacity of the auxiliary cooling unit is low as described above.
[0058]
On the other hand, according to the present invention, when an abnormality occurs in the main cooling unit, the auxiliary cooling unit automatically starts the cooling operation by the control operation of the controller based on the signal from the abnormality detection means. The operation can be switched reliably, and there is no need for the operator to manually operate the auxiliary passage opening / closing valve and the auxiliary cooling unit, so that the operation burden on the operator can be eliminated.
[0059]
According to the invention of claim 5, an on-off valve is also provided in the main cooling passage, and when an abnormality occurs, the on-off valve is closed to automatically stop the function of the main cooling unit. Can be handled.
[0060]
According to the invention of claim 6, in the automatic control method, the operation of the auxiliary cooling unit is automatically stopped when the main cooling unit returns to a normal state due to a cooling operation, repair, or the like, so that the load on the auxiliary cooling unit is reduced. Its life can be improved.
[0061]
According to the invention of claim 7, since the flow rate to the auxiliary cooling unit is increased in accordance with the rise in the temperature of the fluid to be cooled, the load on the auxiliary cooling unit can be reduced.
[0062]
According to the invention of claim 8, when the radiator device is applied, the engine speed is automatically reduced during the operation of the auxiliary cooling unit, so that the load on the auxiliary cooling unit can be reduced and the main cooling unit can be lightened. Cooling is promoted, enabling early return.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a cooling device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the apparatus.
FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation of a cooling device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating an overall configuration of a cooling device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a device arrangement in an engine room of the hydraulic excavator.
[Explanation of symbols]
12 Engine 13 Main cooling unit 14 Main radiator 15 as a heat exchanger of main cooling unit Main fans 17, 18 of main cooling unit Main cooling water passage (main fluid passage) for circulating cooling water to the radiator of main cooling unit
20, 21 Cooling water passage (auxiliary fluid passage) for circulating cooling water to the radiator of the auxiliary cooling section
22 Auxiliary Cooling Unit 23 Auxiliary Radiator 24 as Heat Exchanger for Auxiliary Cooling Unit Auxiliary Fan 25 for Auxiliary Cooling Unit Motor for Auxiliary Fan (Fan Driving Means)
27 Auxiliary passage opening / closing valve 28 Water temperature sensor 29 as abnormality detecting means 29 Controller 32 Main passage opening / closing valve
