JP2005106040A - 液体冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ラジエータやオイルクーラ等の液体冷却装置において、シュラウドやグリルを開くことなく冷却コアを清掃してダストをシュラウド外に排出できる。
【解決手段】液体冷却装置１０は、エンジンの冷却水が流れる流水管が多数配列されエンジン冷却水用の冷却コア２１と、油圧装置の作動油が流れる流油管が多数配列された作動油用の冷却コア３１とを備える。また、液体冷却装置１０は、冷却コア２１の流水管周辺、及び冷却コア３１の流油管周辺の空気を流通させる冷却ファン１３と、冷却コア２１及び冷却コア３１を覆うシュラウド１４とを備える。シュラウド１４は、シュラウド１４内のダスト９５を排出するための清掃孔５１を底部に有する。例えば圧縮空気９１をシュラウド１４の外部から冷却コア２１に吹き付けると、冷却コア２１や冷却コア３１に目詰りしていたダスト９５が吹き落されて、清掃孔５１からシュラウド１４外に排出される。
【選択図】図３

Description

本発明は、例えばホイールローダやフォークリフトのような産業用車両に装備されるラジエータやオイルクーラ等の液体冷却装置に関するものである。

従来から、車輪の回転により走行し、土砂や荷物等を積載装置に積載して運搬するホイールローダやフォークリフトのような産業用車両がある。この種の産業用車両は、車輪をエンジンの動力により駆動し、積載装置を油圧装置の油圧により駆動するようになっている。また、この種の産業用車両は、エンジンの冷却水を冷却するラジエータや油圧装置の作動油を冷却するためのオイルクーラ等の液体冷却装置を備えている。

液体冷却装置は、空気との間の熱交換によりエンジンの冷却水や作動油を冷却するようになっており、エンジンの冷却水や作動油が流れる流液管が細かいピッチで多数配列された冷却コアと、この冷却コアの流液管周辺の空気をエンジンルーム外に排出して流通させる冷却ファンとを備えている。冷却コアは、シュラウドにより覆われており、シュラウドは、冷却ファンの配置側に冷却ファンが臨む通気用のファン開口を有し、冷却コアに対して冷却ファンと反対側に通気用の格子状開口であるグリルを有している。シュラウドは、冷却ファンによる空気の流れを冷却コアに集中させるために、また、冷却コアの防塵のために設けられている。

ところで、このような液体冷却装置は、冷却コアの流液管が細かいピッチで配列されているため、使用を続けていると塵埃や枯葉屑等のダストが流液管の間に目詰りし、冷却効率が低下してしまう。このため、液体冷却装置は、冷却コアを定期的に清掃する必要がある。従来の液体冷却装置は、シュラウド及びグリルが開閉用ヒンジにより開閉できる構成になっており、シュラウド及びグリルを開いて、冷却コアを清掃するようになっている。

また、エンジンの冷却水を冷却するラジエータとエンジンの過給空気を冷却するためのインタークーラとが並設された冷却装置に関し、インタークーラとラジエータの相互に対向する面を清掃可能とするために、インタークーラをラジエータに対して揺動自在に支持したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載の冷却装置では、冷却コアと冷却ファンとの間を覆うシュラウドは開閉式になっておらず、圧縮空気を冷却コアに吹き付けて冷却コアを清掃するようになっている。

また、トラクタのダスト排出構造に関し、開口を有する仕切板をラジエータ前面の防塵網の前下部に配置する共に仕切板の開口を開閉する遮蔽板を設け、遮蔽板を移動させて仕切板の開口を開くことにより、防塵網の前下部に落下した塵埃をボンネットの外部に落下排出するようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。この特許文献２に記載のダスト排出構造では、ラジエータはシュラウドで覆われていない。
特開２００２−２６４６６５号公報 特開平７−２２８１６０号公報

ところが、上述した従来の液体冷却装置においては、シュラウド及びグリルを開閉用ヒンジにより開閉できる構成にしているためコストが高い。また、特許文献１に記載の装置では、圧縮空気を冷却コアに吹き付けて清掃するため清掃時にシュラウドを開く必要がないものの、圧縮空気により冷却コアから吹き飛ばされてシュラウド内に落下したダストは、シュラウドが開閉式でないためにシュラウド外に排出することができない。また、特許文献２に記載の構造では、ラジエータがシュラウドで覆われていないため、ファンによる空気の流れがラジエータ以外の周辺領域に分散されて冷却効率が低下してしまい、また、圧縮空気を吹き付けて清掃するとダストが周囲に飛散してしまう。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、シュラウドやグリルを開くことなく冷却コアを清掃してダストをシュラウド外に排出できる液体冷却装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、液体の流れる流液管が細かいピッチで多数配列された冷却コアを備え、流液管に流れる液体を流液管周辺の空気との間の熱交換により冷却する液体冷却装置において、冷却コアに並設される流液管周辺の空気を流通させる冷却ファンと、冷却コアを覆い冷却ファンが臨むファン開口を有するシュラウドとを備え、シュラウドは、該シュラウド内のダストを排出するための清掃孔を冷却ファンと冷却コアとの間の底部に有するものである。

この構成においては、シュラウドの底部にダストを排出するための清掃孔があるため、冷却コアから落下したダストはシュラウド底部の清掃孔からシュラウド外に排出される。従って、シュラウドを開くことなく冷却コアの目詰りを清掃してダストをシュラウド外に排出することができる。しかも、ダストは冷却コアの冷却ファンに対向する面に最も目詰りし易く、冷却コアに目詰りしていたダストは冷却ファンと冷却コアとの間に落下する可能性が最も高いため、清掃孔が冷却ファンと冷却コアとの間の底部にあることにより、冷却コアに目詰りしていたダストを効率良くシュラウド外に排出することができる。

請求項２の発明は、請求項１に記載の液体冷却装置において、シュラウドは、該シュラウド内の清掃時にファン開口を該シュラウド内部から封鎖するダスト飛散防止用の封鎖板を該シュラウド内に挿入するための封鎖板挿入孔を上部に有するものである。

この構成においては、段ボール等を封鎖板挿入孔からシュラウド内に挿入して、ファン開口をシュラウド内部から封鎖することができる。従って、清掃時に段ボール等をシュラウド内に挿入してファン開口を封鎖しておくことにより、ダストがファン開口からシュラウド外部に吹き出ることがない。

請求項１の発明によれば、冷却コアを覆うシュラウドがダストを排出するための清掃孔を底部に有するため、例えば圧縮空気をシュラウド外から冷却コアに吹き付けることにより、シュラウドを開くことなく冷却コアの目詰りを清掃してダストをシュラウド外に排出することができ、清掃作業を効率良く行うことができる。しかも、清掃孔は冷却ファンと冷却コアとの間の底部に設けられているため、冷却コアに目詰りしていたダストを効果的にシュラウド外へ排出でき、清掃作業をより効率良く行うことができる。また、シュラウドを開くことなくダストをシュラウド外に排出できるようにしているので、ダストをシュラウド外に排出するための構造を安価に実現できる。

請求項２の発明によれば、ダスト飛散防止用の封鎖板をシュラウド内に挿入するための封鎖板挿入孔を有するため、例えば圧縮空気を吹き付けて冷却コアの清掃を行う場合、段ボール等をシュラウド内に挿入してファン開口を封鎖しておくことで、ダストがファン開口からシュラウド外部に飛散することを防止でき、清掃作業をより効率良く行うことができる。また、封鎖板挿入孔はシュラウドの上部に設けられているため、段ボール等の挿入、抜取りを容易に行える。また、封鎖板挿入孔からも圧縮空気、ブラシ等で清掃することが可能となる。

以下、本発明を具体化した実施形態について図面を参照して説明する。図１において、ホイールローダ１は、車輪２の回転により走行し、積載装置であるバケット３に土砂等を積載して運搬する産業用車両である。車輪２は、エンジン（図示省略）の動力により駆動されて回転する。バケット３は、上下に回動自在なブーム４及び伸縮自在なシリンダ５に連結されており、これらブーム４及びシリンダ５が油圧装置（図示省略）の油圧で駆動されることにより動作するようになっている。バケット３は、ブーム４が上下に回動することにより昇降し、シリンダ５が伸縮することにより傾動する。ホイールローダ１の走行、及びバケット３の動作は、操縦室６での各種操作によって制御される。また、ホイールローダ１は、車体後部の冷却室７に、エンジンの冷却水、及び油圧装置の作動油を冷却する液体冷却装置１０を備えている。

次に、上記液体冷却装置１０について、図２（ａ）（ｂ）を参照して説明する。液体冷却装置１０は、ラジエータ１１と、オイルクーラ１２と、冷却ファン１３と、シュラウド１４と、支持体１５とを備えている。

ラジエータ１１は、エンジンの冷却水を冷却するものであり、エンジン冷却水用の冷却コア２１を備えている。冷却コア２１は、エンジンの冷却水が流れる流水管（流液管）２２が細かいピッチで多数配列されて、各流水管２２に放熱フィン２３が接して設けられた構成となっており、支持体１５に取付けられている。放熱フィン２３は波目状になっており、空気が波目の隙間（すなわち各流水管２２の間の隙間）を流通するようになっている。また、ラジエータ１１は、冷却コア２１の上部に給水口２４を有し、冷却コア２１の下部に排水口２５を有している。エンジンの冷却水は、給水口２４から供給されて各流水管２２に分流され、各流水管２２を流れた後に合流して、排水口２５から排水されるようになっている。給水口２４及び排水口２５には、各々、エンジンとラジエータ１１との間でエンジンの冷却水を循環させる流水パイプ（図示省略）が接続される。

オイルクーラ１２は、油圧装置の作動油を冷却するものであり、作動油用の冷却コア３１を備えている。冷却コア３１は、油圧装置の作動油が流れる流油管（流液管）３２が細かいピッチで多数配列された構成となっており、エンジン冷却水用の冷却コア２１の前面に隣接して支持体１５に取付けられている。各流油管３２は僅かな隙間を空けて配列されており、空気が各流油管３２の間の隙間を流通するようになっている。また、オイルクーラ１２は、冷却コア３１の一方側の側部に給油パイプ３３が接続され、他方側の側部に排油パイプ３４が接続されている。油圧装置の作動油は、給油パイプ３３から供給されて各流油管３２に分流され、各流油管３２を流れた後に合流して、排油パイプ３４から排水されるようになっている。

冷却ファン１３は、ラジエータ１１の冷却コア２１、オイルクーラ１２の冷却コア３１に空気を流通させるものであり、冷却コア２１及び冷却コア３１と略一直線上に並ぶように設置されている。この冷却ファン１３は、エンジン側から冷却コア２１、冷却コア３１に向かって空気の流れを発生するものである。

シュラウド１４は、ラジエータ１１の冷却コア２１及びオイルクーラ１２の冷却コア３１を覆って格納するものであり、前面シュラウド４１と背面シュラウド４２から成っている。前面シュラウド４１は、冷却コア２１及び冷却コア３１の前面を覆うものであり、冷却ファン１３が臨む通気用のファン開口４３を有している。背面シュラウド４２は、冷却コア２１の背面を覆うものであり、通気用の格子状開口であるグリル４４を有している。すなわち、シュラウド１４は、冷却コア２１及び冷却コア３１を間にして冷却ファン１３の配置側にファン開口４３を有し、冷却ファン１３と反対側にグリル４４を有する構成となっている。前面シュラウド４１及び背面シュラウド４２は、各々、支持体１５に取付けられている。なお、前面シュラウド４１には、冷却ファン１３及びファン開口４３を覆う通気性のあるファンガード４５が取付けられている。

また、上記前面シュラウド４１は、清掃孔５１と、封鎖板挿入孔５２とを有している。清掃孔５１は、ファン開口４３からシュラウド１４内に取込まれた塵埃や枯葉屑等のダスト９５を排出するためのものであり、前面シュラウド４１の底部に設けられている。この清掃孔５１は、冷却ファン１３と冷却コア３１との間（冷却ファン１３と冷却コア２１との間でもある）に位置している。前面シュラウド４１の底部には、清掃孔５１を塞ぐ蓋６１が螺子７１により脱着できるようになっており、清掃孔５１は、蓋６１を脱着することにより開閉自在となっている。

封鎖板挿入孔５２は、冷却コア２１及び冷却コア３１の清掃時にダスト飛散防止用の封鎖板をシュラウド４１内に挿入するためのものであり、前面シュラウド４１の上部に設けられている。前面シュラウド４１の上部には、封鎖板挿入孔５２を塞ぐ蓋６２が螺子７２により脱着できるようになっており、封鎖板挿入孔５２は、蓋６２を脱着することにより開閉自在となっている。

このような構成の液体冷却装置１０は、冷却ファン１３の駆動により冷却コア３１及び冷却コア２１に向かう空気の流れを生じる。これにより、ファンガード４５及びファン開口４３を通ってシュラウド１４内に空気が流入し、その空気は、冷却コア３１の各流油管３２の間、及び冷却コア２１の各流水管２２の間を流通した後、グリル４４から流出される。そして、冷却コア３１の各流油管３２を流れる作動油は、各流油管３２の周辺の空気との間の熱交換により冷却され、また、冷却コア２１の各流水管２２を流れるエンジン冷却水は、各流水管２２の周辺の空気との間の熱交換により冷却される。

なお、液体冷却装置１０は、清掃時以外の通常使用時には、清掃孔５１及び封鎖板挿入孔５２を閉じた状態で使用するのが好ましい。清掃時以外の通常使用時は、清掃孔５１を閉じておくことにより、空気が冷却コア２１及び冷却コア３１へ効率よく流通して、エンジン冷却水及び作動油が効率よく冷却され、また、ファン開口４３からシュラウド１４内に取込まれたダスト９５がシュラウド１４外に落下することがなく、ダスト９５の飛散が防止される。

次に、上記液体冷却装置１０の清掃方法について、図３を参照して説明する。液体冷却装置１０の清掃は、まず、封鎖板挿入孔５２を開いて、ダスト飛散防止用の封鎖板（例えば段ボール等）８０を封鎖板挿入孔５２から挿入し、封鎖板８０によりファン開口４３をシュラウド１４の内部から封鎖する。

次に、清掃孔５１を閉じた状態で、例えばエアノズル９０を用いて圧縮空気９１をシュラウド１４の外部からグリル４４を通して冷却コア２１に吹き付ける。これにより、ファン開口４３からシュラウド１４内に取込まれて冷却コア２１や冷却コア３１に目詰りしていたダスト９５が、圧縮空気９１により吹き飛ばされてシュラウド１４内に落下する。このとき、封鎖板８０によりファン開口４３をシュラウド１４の内部から封鎖しているため、圧縮空気９１により吹き落とされたダスト９５がファン開口４３からシュラウド１４外に吹き出ることがなく、ダスト９５がシュラウド１４外に飛散することがない。

圧縮空気９１の吹き付けを終えると、清掃孔５１を開いて、シュラウド１４内に落下して溜まったダスト９５を清掃孔５１からシュラウド１４外に排出する。圧縮空気９１の吹き付けを終えた後に清掃孔５１を開くことにより、圧縮空気９１により吹き落とされたダスト９５を一度にまとめてシュラウド１４外に排出することができる。なお、清掃孔５１は、圧縮空気９１の吹き付け時に開けておいてもよい。この場合、清掃孔５１から排出されたダスト９５が飛散しないように、清掃孔５１の下方にダスト９５を受け止める容器等を配置しておけばよい。

このように、上記構成の液体冷却装置１０によれば、シュラウド１４の底部にダスト９５を排出するための清掃孔５１を有するため、圧縮空気９１をシュラウド１４の外部から冷却コア２１に吹き付けることにより、冷却コア２１や冷却コア３１に目詰りしていたダスト９５をシュラウド１４やグリル４４を開くことなく清掃孔５１からシュラウド１４外に排出することができる。

また、上記構成の液体冷却装置１０は、冷却ファン１３により冷却コア３１及び冷却コア２１に向かって空気が流れるようになっているため、冷却コア２１及び冷却コア３１の冷却ファン１３に対向する面に最もダスト９５が目詰りし易く、冷却コア２１や冷却コア３１に目詰りしていたダスト９５は、冷却ファン１３と冷却コア３１との間（冷却ファン１３と冷却コア２１との間でもある）に落下する可能性が最も高い。上記構成の液体冷却装置１０によれば、冷却ファン１３と冷却コア３１との間に清掃孔５１が設けられているため、冷却コア２１や冷却コア３１に目詰りしていたダスト９５を効果的にシュラウド１４外に排出することができる。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態において、清掃孔５１及び封鎖板挿入孔５２は、清掃時以外の通常使用時に必ずしも閉じる必要はなく、清掃孔５１を塞ぐ蓋６１及び封鎖板挿入孔５２を塞ぐ蓋６２は、必ずしも必要ではない。また、ダスト飛散防止用の封鎖板８０は、必ずしも用いる必要はなく、封鎖板挿入孔５２は、必ずしも必要ではない。また、清掃孔５１は、前面シュラウド４１に限らず、背面シュラウド４２の底部に設けてもよい。また、封鎖板挿入孔５２から圧縮空気、ブラシ等で清掃することも可能である。

また、液体冷却装置１０は、エンジンの冷却水と油圧装置の作動油の両方を冷却するものに限らず、エンジンの冷却水のみを冷却するもの、又は油圧装置の作動油のみを冷却するものであってもよい。さらに、液体冷却装置１０は、産業用車両以外にも適用可能であり、エンジンの冷却水や油圧装置の作動油を冷却するものに限らず、各種液体を冷却する装置に適用可能である。

本発明の一実施形態に係るホイールローダの概略構成を示す側面図。 （ａ）は同ホイールローダの液体冷却装置の構成を示す一部破断した正面図、（ｂ）は同断面図。 同液体冷却装置の清掃方法を説明する断面図。

符号の説明

１ ホイールローダ
２ 車輪
３ バケット
７ 冷却室
１０ 液体冷却装置
１１ ラジエータ
１２ オイルクーラ
１３ 冷却ファン
１４ シュラウド
１５ 支持体
２１ エンジン冷却水用の冷却コア
２２ 流水管（流液管）
２３ 放熱フィン
３１ 作動油用の冷却コア
３２ 流油管（流液管）
４１ 前面シュラウド
４２ 背面シュラウド
４３ ファン開口
４４ グリル
４５ ファンガード
５１ 清掃孔
５２ 封鎖板挿入孔
６１，６２ 蓋
８０ ダスト飛散防止用の封鎖板
９１ 圧縮空気
９５ ダスト

Claims (2)

1. 液体の流れる流液管が細かいピッチで多数配列された冷却コアを備え、前記流液管に流れる液体を前記流液管周辺の空気との間の熱交換により冷却する液体冷却装置において、
   前記冷却コアに並設される前記流液管周辺の空気を流通させる冷却ファンと、
   前記冷却コアを覆い前記冷却ファンが臨むファン開口を有するシュラウドとを備え、
   前記シュラウドは、該シュラウド内のダストを排出するための清掃孔を前記冷却ファンと前記冷却コアとの間の底部に有することを特徴とする液体冷却装置。
2. 前記シュラウドは、該シュラウド内の清掃時に前記ファン開口を該シュラウド内部から封鎖するダスト飛散防止用の封鎖板を該シュラウド内に挿入するための封鎖板挿入孔を上部に有する請求項１に記載の液体冷却装置。

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