JP2005145350A - 空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作業機械のキャブ内の少なくともオペレータに十分な空調風を直接供給できるようにする空調装置を提供する。
【解決手段】作業機械のキャブ12内におけるオペレータ用シート11の後背部に、上面部に複数の空調風吹出口部15，16を有する物入れ部13を設置する。空調風吹出口部15，16にそれぞれ空調風の吹出方向を設定する複数の後背部ルーバ33，34を設ける。後背部ルーバ33，34は、キャブ12内の全体に空調風を循環供給可能な全体用ルーバ33と、少なくともオペレータ用シート11に座っているオペレータに向って背後より空調風を供給可能な局所用ルーバ34とを具備する。キャブ12内における前窓45と右窓46との間の隅部に、オペレータ用シート11に座っているオペレータに対し斜め前方より空調風を供給可能なオペレータ用ルーバ78を設置する。後背部ルーバ33，34およびオペレータ用ルーバ78に、エアコンユニット14より温度調整された空調風を供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、オペレータに向って背後より空調風を供給可能な空調装置に関するものである。

油圧ショベルなどの運転室すなわちキャブにおいて、運転室本体の前面側、左側面側、右側面側の窓ガラスの曇りや凍結を解消すると共に、運転室本体内の冷暖房を効率よく行うために、空調装置本体部からの風を運転席の前側に導くダクトを設け、該ダクトの上側吹出口に可動式のルーバを設け、横側吹出口に可動式のルーバを設けることにより、上側吹出口、横側吹出口から吹き出される風の向きを上側フロントガラス，左側サイドガラス、右側サイドガラス等に向けて選択的に切換えて吹き付けることで、各窓ガラスの曇りや凍結を解消し、また、風を作業者に向けて吹き付け、作業を快適に行うことができるようにした空調風吹出装置がある（例えば、特許文献１参照）。

この空調風吹出装置を改良したものとして、図８に示されるような空調風吹出装置が提案されている。この図８に示された空調風吹出装置は、オペレータ用シート１の後背部にランチボックスなどの物入れ部２が配置され、この物入れ部２の下側に温度調整機能を有する空調装置本体部３が配置され、この空調装置本体部３に接続された２本の空調ダクト（図示せず）が、床面に沿ってオペレータ用シート１の右側に配設され、一方の空調ダクトの先端部には、キャブ４の前窓５と右窓６との間に配置された前窓用空調風吹出口部７および右窓用空調風吹出口部８が接続され、また、他方の空調ダクトの先端部には、オペレータ用シート１に向って配置されたオペレータ用空調風吹出口部９が接続され、これらの２系統の空調ダクトにより各空調風吹出口部７，８，９に空調風を供給するようにしている。

さらに、物入れ部２の上面部には、空調装置本体部３から物入れ部２の背面部に設置された空調ダクト（図示せず）を経て空調風の供給を受ける複数の角形の空調風吹出口部10が設けられ、これらの空調風吹出口部10に角形ルーバ10aがそれぞれ設けられている。これらの角形ルーバ10aは、温度調整された空調風を上方へ吹出してキャブ４内の全体に循環供給するものである。
特開平７−４７８３５号公報（第１頁、図１）

このように、従来の作業機械のキャブ４内に設置された空調装置は、オペレータ用空調風吹出口部９からオペレータに空調風を直接供給するようにしているが、このオペレータ用空調風吹出口部９のみの直接供給では、酷暑または酷寒などの環境下において不十分な場合がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、作業機械の運転室内の少なくともオペレータに十分な空調風を直接供給できるようにする空調装置を提供することを目的とするものである。

請求項１記載の発明は、作業機械の運転室内におけるオペレータ用シートの後背部に設置され上面部に複数の空調風吹出口部を有する物入れ部と、これらの空調風吹出口部にそれぞれ設けられ空調風の吹出方向を設定する複数の後背部ルーバと、作業機械の運転室内における前窓と一側の側窓との間の隅部に設置されオペレータ用シートに座っているオペレータに対し斜め前方より空調風を供給可能なオペレータ用ルーバと、これらの後背部ルーバおよびオペレータ用ルーバに温度調整された空調風を供給する空調装置本体部とを備え、複数の後背部ルーバは、運転室内の全体に空調風を循環供給可能な全体用ルーバと、少なくともオペレータ用シートに座っているオペレータに向って背後より空調風を供給可能な局所用ルーバとを具備した空調装置であり、オペレータ用ルーバよりオペレータに対し斜め前方から空調風を供給するとともに、オペレータ用シートの後背部に設置された物入れ部の上面部の空調風吹出口部に設けられた複数の後背部ルーバの中の局所用ルーバより、オペレータに向って背後から空調風を供給可能としたことで、作業機械の運転室内の少なくともオペレータに十分な空調風を直接供給できるようにする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の空調装置における局所用ルーバの空調風吹出口部が、前方に傾斜した開口面を有する円形に形成され、局所用ルーバは、この円形の空調風吹出口部内に回動自在に装着された丸形ルーバであり、空調風吹出口部内に回動自在に嵌合された円形の枠体と、この枠体内に角度調整により風向調整可能に設けられた風向調整フィンとを具備したものであり、局所用ルーバの円形の枠体を回動して、風向調整フィンで風向調整された空調風を運転室の左右の側窓に直接供給することで、これらの窓ガラスの曇りや凍結を迅速に解消する。

請求項１記載の発明によれば、オペレータ用ルーバよりオペレータに対し斜め前方から空調風を供給するとともに、オペレータ用シートの後背部に設置された物入れ部の上面部の空調風吹出口部に設けられた複数の後背部ルーバの中の局所用ルーバより、オペレータに向って背後から空調風を供給可能としたことで、作業機械の運転室内の少なくともオペレータに十分な空調風を直接供給することができる。

請求項２記載の発明によれば、局所用ルーバの円形の枠体を回動して、風向調整フィンで風向調整された空調風を運転室の左右の側窓に直接供給することで、これらの窓ガラスの曇りや凍結を迅速に解消できる。

以下、本発明を、図１乃至図７に示される一実施の形態を参照しながら詳細に説明する。

図１に示されるように、油圧ショベルなどの作業機械のオペレータ用シート11を囲繞する運転室としてのキャブ12内において、オペレータ用シート11の背当て部11aおよび頭受け部11bの後背部に、中空にブロー成形された樹脂製のランチボックスなどの物入れ部13が配置され、この物入れ部13の下部に、温度調整機能を有する空調装置本体部としてのエアコンユニット14が配置されている。

図２および図３に示されるように、オペレータ用シート11の後背部に設置された物入れ部13の上面部には角形および円形の複数の空調風吹出口部15，16が設けられている。すなわち、物入れ部13は、角枠状に形成された枠板17の中にオペレータ用シート11の背当て部11aおよび頭受け部11bを倒したときに挿入可能な収納凹部18が設けられ、この収納凹部18の開口部に２つ折り可能な扉板19の上端部がピン20により開閉自在に軸支されている。扉板19の上端部は、開き状態でピン20に対し脱着自在となり、収納凹部18の開口部から取外すことができる。

図３に示されるように、枠板17の一側部の前面には、ねじ止めされたカバー21により閉じられた電装部品交換口22が切欠形成され、この電装部品交換口22の内側には、図１、図３および図４に示されるようにヒューズ23fおよびリレー23rなどの電装部品を装着した回路基板24が、支持部材25により取付けられている。したがって、カバー21を取外して電装部品交換口22を開口することで、回路基板24に装着されたヒューズ23fなどの電装部品を交換することが可能である。

図４に示されるようにエアコンユニット14の上方に接続された空調風導出部31には、物入れ部13の背面側の下部から複数の空調風吹出口部15，16にわたって、物入れ部13の背面側に一体にブロー成形されたダクト部32が接続されている。このダクト部32の中間部には、物入れ部13の中央部位置にてダクト通路をいったん絞る絞り部32aが設けられ、この絞り部32aを経た上側には、物入れ部13の全幅にわたって拡大された拡大部32bが設けられている。この拡大部32bは、図３に示されるように物入れ部13の収納凹部18の上側に膨出して、複数の空調風吹出口部15，16に接続されている。

このダクト部32を経て温度調整された空調風の供給を受ける複数の空調風吹出口部15，16のうち、中央寄りの２つの空調風吹出口部15は角形に形成され、これらの空調風吹出口部15には、空調風の吹出方向を設定する後背部ルーバすなわちリアベントルーバとして、キャブ12内の全体に空調風を循環供給可能な全体用ルーバ33が設けられている。

一方、左右両端の２つの空調風吹出口部16は、前方へやや起上がるように角度をつけることで前方に傾斜した開口面を有するように円形に形成され、これらの空調風吹出口部16内に、空調風の吹出方向を設定する後背部ルーバすなわちリアベントルーバとして、少なくともオペレータ用シート11に座っているオペレータに向って背後より空調風を供給可能な局所用ルーバ34が、任意の方向へ回動可能に設けられている。

この局所用ルーバ34は、物入れ部13上の空調風吹出口部16内に、図５（ａ）に示されるように円形に形成された枠体36が回動自在に嵌合され、この枠体36内に図５（ｂ）（ｃ）に示されるように複数の風向調整フィン37が角度調整により風向調整可能に軸支され、これらの各風向調整フィン37に連結された操作部材38により各風向調整フィン37が常に平行を維持するように連動される丸形ルーバである。

これらの各風向調整フィン37は、全閉状態で枠体36の内周面に密着する円板となる形状に形成されているので、操作部材38によりこれらの風向調整フィン37を回動操作して、図５（ｃ）に示されるように枠体36内を全閉状態に閉じることも可能であるとともに、図５（ｂ）に示されるように各風向調整フィン37の開き角度を調整しつつ、枠体36の円周方向の回動により各風向調整フィン37の長手方向の角度を調整することで、任意の方向に風向を調整することが可能である。

図４に示されるように、エアコンユニット14の側面には２つの空調風供給口40a，40bが設けられているので、これらの空調風供給口40a，40bを覆うように共通カバー状の空調風導出部40がエアコンユニット14の側方に接続され、この空調風導出部40に一体にブロー成形された樹脂製の１本の空調ダクト41が、床面に沿ってオペレータ用シート11の右側に配設され、また、図６に示されるようにエアコンユニット14の前方に接続された空調風導出部42は、図１に示されるようにオペレータ用シート11の下側に設置された空調風吹出箱43に接続される。

図４および図６に示されるように、空調ダクト41の先端部には、エアコンユニット14から供給された空調風を吹出す複数の空調風吹出口部を有する殻体としての樹脂製のワイパモータ化粧カバー（以下、単に「化粧カバー」という）44が接続されている。この化粧カバー44は、図１に示されるように、キャブ12内における前窓45と一側の側窓としての右窓46との間の隅部に配置され、前窓45に設けられたワイパ47を駆動するワイパモータおよびリンク機構（共に図示せず）を覆っている。

図７（ａ）（ｂ）に示されるように、この化粧カバー44には、エアコンユニット14から温度調整された空調風が供給されるダクト部51が一体にブロー成形され、図７（ｂ）に示されるように、このダクト部51の後側に隣接して、ワイパモータおよびリンク機構を格納するワイパモータ・リンク格納部52が凹形に一体成形され、このワイパモータ・リンク格納部52の縁部にはキャブ12側の部材に固定される取付板部53が一体成形され、また、ダクト部51の上側に、モニタ取付部54が一体成形され、このモニタ取付部54の側面にはモニタ基部格納凹部55と、モニタ取付ねじ56とが設けられている。

そして、図２に示されるように、化粧カバー44のモニタ取付部54にモニタ57の取付基部58を嵌着し、モニタ取付ねじ56によりモニタ57の取付基部58を固定する。また、化粧カバー44の取付板部53は、キャブ12側の部材59にボルト60で固定する。

化粧カバー44に一体にブロー成形されたダクト部51は、空調ダクト41に接続されてエアコンユニット14から温度調整された空調風の供給を受ける下端接続口部61上に、中空の胴体部62が設けられ、この胴体部62の上側にコ字形の首部63が連続的に設けられ、図７（ａ）に示されるように胴体部62の左側面に円形の空調風吹出口部としての前窓用空調風吹出口部64が開口され、図７（ｂ）に示されるように首部63の右側面に上下方向に細長い角形の空調風吹出口部としての右窓用空調風吹出口部65が開口され、首部63の上部先端面に円筒形の空調風吹出口部としてのオペレータ用空調風吹出口部66が開口されている。

図７（ａ）に示されるように胴体部62から首部63にわたってドリンクホルダ嵌着溝71が設けられ、このドリンクホルダ嵌着溝71および反対側の複数箇所には、ドリンクホルダ係止用の凸部72が突設されているので、これらの凸部72により、図１に示されるように胴体部62から首部63の内側にわたって嵌着されたドリンクホルダ形成部材73が係止される。このドリンクホルダ形成部材73の上部には、モニタ57の下部に連続的に配置されるルーバ取付板部74が一体に成形され、下部にはドリンクホルダ75が一体に成形されている。

図７に示されるように、化粧カバー44に一体成形されたダクト部51の前窓用空調風吹出口部64、右窓用空調風吹出口部65およびオペレータ用空調風吹出口部66の各空調風吹出口部には、図１に示されるようにこれらの空調風吹出口部を開閉可能なフィンを有するルーバがそれぞれ設けられている。

すなわち、ダクト部51の胴体部62に円形に形成された前窓用空調風吹出口部64には、丸形ルーバとしての前窓用ルーバ77が開閉可能に装着されて前窓用デフロッサが構成され、また、首部63に縦長の角形に形成された右窓用空調風吹出口部65には、右窓46に吹付けられる空調風を上下方向および左右方向に風向調整する一般的な角形の右窓用ルーバ（図示せず）が開閉可能に装着されて右窓用デフロッサが構成されている。

さらに、首部63の先端面部に突出された円筒形のオペレータ用空調風吹出口部66の開口部には、モニタ57の下側に連続的に位置するドリンクホルダ形成部材73のルーバ取付板部74の取付穴に開閉可能に装着されたオペレータ用ルーバ78が、オペレータ用シート11に対向して配置され、このオペレータ用ルーバ78によりオペレータ用シート11に座っているオペレータの顔面などに対し斜め前方より空調風を供給可能となっている。

前窓用ルーバ77およびオペレータ用ルーバ78は、前述の物入れ部13上の局所用ルーバ34と同様に、図５に示された丸形ルーバであり、化粧カバー44の前窓用空調風吹出口部64内またはルーバ取付板部74の取付穴内に、図５（ａ）に示されるように円形に形成された枠体36が回動自在に嵌合され、この枠体36内に図５（ｂ）（ｃ）に示されるように複数の風向調整フィン37が角度調整により風向調整可能に軸支され、これらの各風向調整フィン37に連結された操作部材38により各風向調整フィン37が常に平行を維持するように連動されるものである。

これらの各風向調整フィン37は、全閉状態で枠体36の内周面に密着する円板となる形状に形成されているので、操作部材38によりこれらの風向調整フィン37を回動操作して、図５（ｃ）に示されるように枠体36内を全閉状態に閉じることも可能であるとともに、図５（ｂ）に示されるように各風向調整フィン37の開き角度を調整しつつ、枠体36の円周方向の回動により各風向調整フィン37の長手方向の角度を調整することで、前窓用ルーバ77は、前窓45の下部から上部にわたる上下方向および左右方向に風向を調整することが可能であるとともに、オペレータ用ルーバ78は、オペレータの上下方向および左右方向に風向を調整することが可能である。

右窓用空調風吹出口部65は、少なくとも角形の右窓用ルーバ（図示せず）により全閉状態に閉じることが可能である。

次に、この実施の形態の作用効果を説明する。

オペレータ用シート11の後背部に設置された物入れ部13の上面左右部の空調風吹出口部16にそれぞれ設けられた左右両側の局所用ルーバ34は、物入れ部13の空調風吹出口部16に対し図５に示された円形の枠体36を円周方向に回動調整しつつ、枠体36に対しこの枠体36内の風向調整フィン37を角度調整することで、２次元的な広範囲の空調風吹出方向調整が可能である。

例えば、オペレータ用ルーバ78よりオペレータに対し斜め前方から空調風を供給するときなどに、これらの局所用ルーバ34より、オペレータ用シート11の背当て部11aおよび頭受け部11bの左右両側部を経て、オペレータに対し背後からも空調風を供給可能としたので、キャブ12内のオペレータに十分な空調風を直接供給することができる。

場合によっては、これらの左右両側の局所用ルーバ34は、物入れ部13の空調風吹出口部16に対し図５に示された円形の枠体36をそれぞれ回動調整しつつ、枠体36に対しこの枠体36内の風向調整フィン37をそれぞれ左右両側または後方へ角度調整することで、これらの風向調整フィン37で風向調整された空調風を左窓および右窓46またはキャブ後側の後窓（図示せず）にそれぞれ直接供給することもでき、これらの窓ガラスの曇りや凍結を迅速に解消できる。

一方、オペレータ用シート11の後背部に設置された物入れ部13の上面中央寄りの２つの空調風吹出口部15にそれぞれ設けられた全体用ルーバ33からキャブ12内の上部に向って吹出された空調風は、キャブ12内の天井面に沿って前窓45側へ流れ、さらに前窓45に沿って下降した後、後方へ循環するので、主としてキャブ12内全体の空調に役立つ。

また、前窓45の下部の窓ガラスに曇りなどが生じたときは、前窓用ルーバ77は、化粧カバー44の前窓用空調風吹出口部64に対し、図５（ｂ）に示されるように各風向調整フィン37の開き角度を角度調整しつつ枠体36を円周方向に回動調整して、各風向調整フィン37の角度を斜め下側に調整することで、前窓45の下部に空調風が当るように風向を調整し、この下部の窓ガラスの曇りや凍結を解消する。

一方、前窓45の上部の窓ガラスに曇りなどが生じたときは、前窓用ルーバ77は、化粧カバー44の前窓用空調風吹出口部64に対し、図５（ｂ）に示されるように各風向調整フィン37の開き角度を角度調整しつつ枠体36を円周方向に回動調整して、各風向調整フィン37の角度を斜め上側に調整することで、前窓45の上部に空調風が当るように風向を調整し、この上部の窓ガラスの曇りや凍結を解消する。

このように、前窓用ルーバ77は、化粧カバー44の前窓用空調風吹出口部64に対し枠体36を円周方向に回動調整しつつ、枠体36に対しこの枠体36内の風向調整フィン37を角度調整することで、作業機械のキャブ12内における前窓45と右窓46との間の隅部に位置する化粧カバー44にて、前窓45の下部から上部にわたる、かつこれらの各部の左右にわたる２次元的な広範囲の空調風吹出方向調整を適切に実現でき、前窓45の下部または上部の所望箇所に空調風が当るように風向を調整して、この下部または上部の窓ガラスの曇りや凍結を確実に解消できる。

また、化粧カバー44の円形の前窓用空調風吹出口部64内に円形の枠体36を回動自在に嵌合したことで、複雑な軸支構造が必要なく、構造を簡単にできる。

また、図５（ｃ）に示されるように、各風向調整フィン37を相互にまたは枠体36に密着させるように閉じ操作することで、前窓用ルーバ77は前窓用空調風吹出口部64を全閉状態に閉じることができ、同様に、オペレータ用ルーバ78によりオペレータ用空調風吹出口部66の開口部も全閉状態に閉じることができ、さらに、右窓用空調風吹出口部65も角形の右窓用ルーバ（図示せず）により全閉状態に閉じることができるので、エアコンユニット14と化粧カバー44のダクト部51とを１本の空調ダクト41により接続した場合でも、この化粧カバー44のダクト部51が有する複数の空調風吹出口部64，65，66にそれぞれ設けられた前窓用ルーバ77、右窓用ルーバ（図示せず）およびオペレータ用ルーバ78の各風向調整フィン37を開状態または閉状態にすることで、複数の空調風吹出口部64，65，66の中から必要なものを選択的に使用することができる。

特に、前窓用ルーバ77および右窓用ルーバ（図示せず）を開くとともにオペレータ用ルーバ78を閉じることで、前窓45および右窓46のガラスの曇りや凍結を迅速に解消でき、また、前窓用ルーバ77および右窓用ルーバを閉じるとともにオペレータ用ルーバ78を開くことで、運転室内のオペレータ用シート11に座ったオペレータが直ちに必要とする十分な空調風を確保できる。

また、従来のように窓用空調ダクトとオペレータ用空調ダクトとを別個に配設することなく、空調ダクト41を１本にすることで、２本の空調ダクトを選択的に用いる場合より、複数の空調風供給口40a，40bの同時使用により最大空調風量を増大させることができるとともに設置スペースを減少させることができ、さらに、空調ダクト41が空調風と接触する総面積は減少するので、吸放熱量を低減させて熱効率を向上させることができる。

また、ワイパモータを格納する化粧カバー44に、エアコンユニット14から空調風が供給される空調風吹出口部64，65，66を有するダクト部51を一体成形することで、化粧カバー44に別個のダクト部を組付ける手間を省くことができ、また、化粧カバー44にダクト部51をコンパクトに成形することができ、省スペースを図れる。

さらに、ワイパモータを格納する化粧カバー44にモニタ取付部54を一体成形したので、このモニタ取付部54を介して、モニタ57を容易にかつコンパクトに取付けることができる。

また、オペレータ用シート11の後背部に位置する物入れ部13の下部のエアコンユニット14より温度調整された空調風の供給を受ける物入れ部13の背面側の下部から物入れ部13の上面部の空調風吹出口部15，16にわたって物入れ部13の背面側にダクト部32を一体成形することで、物入れ部13にダクト部32を組付ける手間を省くことができ、また、物入れ部13の背面側にダクト部32をコンパクトに成形することができ、省スペースを図れる。

本発明に係る空調装置の一実施の形態を備えた作業機械用キャブ内の斜視図である。 同上キャブ内を反対側から見た斜視図である。 同上キャブ内の後部を前側から見た斜視図である。 同上キャブ内の空調装置を一側から示す斜視図である。 （ａ）は同上空調装置の丸形ルーバを示す平面図、（ｂ）はそのフィン角度調整状態を示す断面図、（ｃ）はそのフィン全閉状態を示す断面図である。 同上キャブ内の空調装置を他側から示す斜視図である。 （ａ）は同上空調装置の殻体を一側より見た斜視図、（ｂ）は他側より見た斜視図である。 従来の空調装置を備えた作業機械用キャブ内の斜視図である。

符号の説明

11 オペレータ用シート
12 運転室としてのキャブ
13 物入れ部
14 空調装置本体部としてのエアコンユニット
15，16 空調風吹出口部
33 後背部ルーバとしての全体用ルーバ
34 後背部ルーバとしての局所用ルーバ
36 枠体
37 風向調整フィン
45 前窓
46 側窓としての右窓
78 オペレータ用ルーバ

Claims (2)

1. 作業機械の運転室内におけるオペレータ用シートの後背部に設置され上面部に複数の空調風吹出口部を有する物入れ部と、
   これらの空調風吹出口部にそれぞれ設けられ空調風の吹出方向を設定する複数の後背部ルーバと、
   作業機械の運転室内における前窓と一側の側窓との間の隅部に設置されオペレータ用シートに座っているオペレータに対し斜め前方より空調風を供給可能なオペレータ用ルーバと、
   これらの後背部ルーバおよびオペレータ用ルーバに温度調整された空調風を供給する空調装置本体部とを備え、
   複数の後背部ルーバは、
   運転室内の全体に空調風を循環供給可能な全体用ルーバと、
   少なくともオペレータ用シートに座っているオペレータに向って背後より空調風を供給可能な局所用ルーバと
   を具備したことを特徴とする空調装置。
2. 局所用ルーバの空調風吹出口部は、前方に傾斜した開口面を有する円形に形成され、
   局所用ルーバは、
   この円形の空調風吹出口部内に回動自在に装着された丸形ルーバであり、
   空調風吹出口部内に回動自在に嵌合された円形の枠体と、
   この枠体内に角度調整により風向調整可能に設けられた風向調整フィンと
   を具備したことを特徴とする請求項１記載の空調装置。

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