JP2006207576A - 建設機械の冷却構造 - Google Patents

Abstract

【課題】吸気室を拡張せずに、しかも吸気側の防音性能を向上させる。
【解決手段】エンジンルーム１２内における熱交換器１５の吸気側に吸気室１６を形成し、この吸気室１６の上面部に第１吸気口１７を形成する。また、遮蔽板１８を、吸気口１６を二室１６ａ,１６ｂに仕切るとともに熱交換器１５のコア面から外部に直接抜ける直接音を遮断する状態で設け、この遮蔽板１８に水平方向に開口する第２吸気口１９を設けることにより、第１吸気口１７から吸い込んだ空気をＬ字形に屈折した吸気通路を通して熱交換器コア面１５ａに導くように構成した。
【選択図】図１

Description

本発明は外部から取り込んだ冷却空気を熱交換器に導く吸気側の防音性能を改良した建設機械の冷却構造に関するものである。

たとえば油圧ショベルにおいては、図１３,１４に示すように上部旋回体１の後部にエンジンルーム２が設けられ、このエンジンルーム２内にエンジン３と、このエンジン３によって駆動される油圧ポンプ４が収容されている。

また、油圧ポンプ４と反対側に、エンジン冷却用のラジエータをはじめ、オイルクーラ、インタークーラー等の複数の熱交換器(ここでは一つのものとして示す)５と、エンジン３で駆動される冷却ファン６とが設けられ、この冷却ファン６の回転により、図中矢印で示すように外部からエンジンルーム２に吸い込まれた空気が熱交換器５を通過した後、図示しない排気口から外部に排出される。

エンジンルーム２は、エンジンガードと称されるパネル材や、カウンタウェイトの一部、燃料タンクの上面等を利用するカバー材７で囲われて形成され、このカバー材７に、外気を取り込む吸気口８が設けられている。

この吸気口８は、エンジンルーム２における熱交換器５が配置された側においてカバー材７の側面(熱交換器５と対面する面)または上面に設けられている。図８中、９はキャビンである。

しかし、この構造では、ファンの回転音、風切り音、熱交換器５の吸い込み音等の吸気騒音に対して何の規制もないため、騒音の大半が吸気口８を通して直接外部に漏出し、吸気側の防音性能が低くなるという問題があった。

この点の対策として、特許文献１に示されているように、エンジンルームの吸気側の空間(吸気室)を機械前側に延長し、その先端を吸気口として機械幅方向の中心側に開口させることにより、平面視でコの字形の屈折形状に形成した技術が提案されている。
特開平０８−２１８８６９号公報

上記公知技術によると、図１３,１４に示す従来技術と比較して、熱交換器のコア面から吸気口に至る直接音を室壁で遮断して減音する効果が得られるとともに、吸気経路が長くかつ屈折していることで音の反射・減衰効果が高くなるという利点がある。

しかし、この構造では、吸気室の室壁(カバー材)のみによる減音作用しか得られないため、基本的に防音効果が低い。また、室壁には隙間があり、その気密性は必ずしも高くないため、吸気室からの音の漏れが大きい。これらの点で、吸気側での防音性能はなお不十分であった。

また、吸気室を前側に延ばすため、この延ばした分、上部旋回体の他の設備(たとえば図１３のキャビン９)の設置スペースが侵食され、とくに後方小旋回型等と称される小型ショベルのように元々スペースの余裕のない機械において不利となるという弊害が生じる。

そこで本発明は、吸気室を拡張せずに、しかも吸気側の防音性能を向上させることができる建設機械の冷却構造を提供するものである。

請求項１の発明は、カバー材で覆われたエンジンルーム内に、エンジンと熱交換器と冷却ファンが設けられ、上記冷却ファンの回転により外気をエンジンルーム内に吸い込んで上記熱交換器に通すように構成された建設機械の冷却構造において、上記エンジンルーム内における上記熱交換器の吸気側に、吸気室をエンジンルーム内の他の空間に対し独立して形成し、上記カバー材で形成されるこの吸気室の室壁に外部に開口する第１吸気口を形成するとともに、上記吸気室内における熱交換器のコア面の前面側に、コア面と対向する面を備えた遮蔽板を、コア面と第１吸気口との間を吸気室全幅に亘り遮断して吸気室内を二つの空間に仕切る状態で設け、この遮蔽板における上記コア面と対向する面に第２吸気口を設けたものである。

請求項２の発明は、請求項１の構成において、第１吸気口から吸い込まれた空気が第２吸気口で方向転換して熱交換器のコア面に至るように、第２吸気口を、第１吸気口と熱交換器のコア面との間に屈折した吸気通路を形成する状態で設けたものである。

請求項３の発明は、請求項２の構成において、吸気通路がＬ字形に形成される状態で第１及び第２両吸気口を設けたものである。

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、第１吸気口を、少なくとも一部が吸気室の室壁の側面部に位置する状態で、かつ、その下端が第２吸気口の上端よりも上方に位置する状態で設けたものである。

請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかの構成において、第１吸気口から吸い込まれた空気を第２吸気口に導く案内板を、吸気室内における遮蔽板と第１吸気口との間に設けたものである。

請求項６の発明は、請求項５の構成において、案内板を、第２吸気口の入口部分に、吸い込み空気を同吸気口に向けて方向転換させる状態で設けたものである。

請求項７の発明は、請求項６の構成において、案内板を第２吸気口の下縁部に向かって先下がりに傾斜させたものである。

請求項８の発明は、請求項１乃至７のいずれかの構成において、熱交換器のコア面が外部から直視されない状態で遮蔽板を設けたものである。

請求項９の発明は、請求項１乃至７のいずれかの構成において、遮蔽板を、熱交換器のコア面の一部が第１及び第２両吸気口を通して外部から直視される状態で設ける一方、第１吸気口から吸い込まれた空気を第２吸気口に導く幕板を、上記外部から直視されるコア面部分を外部に対して遮断する状態で、吸気室内における遮蔽板と第１吸気口との間に設けたものである。

請求項１０の発明は、請求項９の構成において、幕板を、第１吸気口から吸い込んだ空気を第２吸気口に案内する案内板を兼ねる状態で設けたものである。

請求項１１の発明は、請求項１乃至１０のいずれかの構成において、第１吸気口に、上向きに突出する吸気筒を設けたものである。

請求項１２の発明は、請求項１１の構成において、吸気筒の内面に吸音材を設けたものである。

請求項１３の発明は、請求項１乃至１２のいずれかの構成において、第２吸気口を熱交換器のコア面よりも小面積としたものである。

請求項１４の発明は、請求項１乃至１３のいずれかの構成において、第２吸気口を覆う状態でフィルタを設けたものである。

請求項１５の発明は、請求項１乃至１４のいずれかの構成において、遮蔽板は第１吸気口と対向する壁面を備え、この壁面を、第１吸気口との間隔が熱交換器コア面から遠い側で大きくなる方向に傾斜させたものである。

請求項１６の発明は、請求項１乃至１５のいずれかの構成において、遮蔽板の下部を熱交換器側に向かって先下がりに傾斜させたものである。

請求項１７の発明は、請求項１乃至１６のいずれかの構成において、エンジンルームの後方にカバー材を兼ねるカウンタウェイトを、左右両サイド部分がエンジンルームの側方に回り込む状態で設置し、このカウンタウェイトの上記左右両サイド部分のうち吸気室に臨むサイド部分の内面を、吸い込み空気を第２吸気口に導く導風面として傾斜させたものである。

請求項１８の発明は、請求項１乃至１７のいずれかの構成において、吸気室内の壁面に吸音材を設けたものである。

請求項１９の発明は、請求項１乃至１８のいずれかの構成において、エンジンの吸気を濾過するエアクリーナを、吸気室内における遮蔽板と熱交換器コア面との間に設けたものである。

請求項２０の発明は、請求項１９の構成において、少なくともエアクリーナのメンテナンスを外部から行うためのメンテナンス口と、これを開閉する扉を、吸気室を形成するカバー材に設けたものである。

本発明によると、
(イ) 遮蔽板により、熱交換器のコア面から外部に直接抜ける直接音を規制し、その拡散を抑えることができる。

(ロ) 吸気室の室壁(カバー材)と遮蔽板の双方によって音の反射・減衰効果を得ることができる。

(ハ) 遮蔽板により吸気室内を二つに仕切った二重構造であるため、室壁の隙間からの音漏れ防止効果が高くなる。

(ニ) 遮蔽板で音を絞ることによる減音効果を得ることができる。

これらの点により、図１３,１４に示す従来構造はもとより、特許文献１に記載された公知技術と比較して、吸気側での防音効果を格段に高めることができる。

しかも、吸気室内に遮蔽板を設けることによって上記効果を得る構成であるため、公知技術のように吸気室を拡張する必要がない。従って、他の設備の設置スペースが侵食されるという弊害が生じないとともに、既存の機械にも容易に適用することができる。

また、請求項２,３の発明によると、コア面と外部とを結ぶ吸気通路を屈折させるため、屈折した吸気通路での音の反射・減衰による減音効果を得ることができる。

この場合、請求項３の発明によると、吸気通路をＬ字形に形成するため、特許文献１のようにコの字形に屈折させた場合と比較して、空気の流れに対する抵抗が小さくてすむ。

ところで、第１吸気口は、とくに機械のそばにいる人が感じる『機側騒音』を抑えるうえで上向きに逃がすのが望ましいことから、吸気室の上面部に設けるのが望ましい。

ただし、レイアウトの都合や外気の流入量を増やしたい要請等から、同吸気口を少なくとも一部が側面部に位置する状態で設ける場合もある。

この場合でも、請求項４の発明のように、第１吸気口の下端を第２吸気口の上端よりも上方に位置させることによって『機側騒音』を抑えることができる。

請求項５〜７の発明によると、吸い込み空気を案内板によって第２吸気口に誘導し、抵抗の少ない良好な吸気性能を得ることができる。

この場合、請求項６,７の発明では、第２吸気口の入口部分に、吸い込み空気を方向転換させて第２吸気口に導く案内板を設けたから、吸い込み空気が第２吸気口の入口部分で滞留したり乱流を起こしたりすることを防止し、スムーズな空気の流れを作ることができる。

請求項８の発明によると、熱交換器のコア面から外部に直接抜けようとする直接音を遮蔽板で完全に遮断できるため、この点で減音効果をさらに高めることができる。

ところで、コア面の一部が外部から直視されないことを条件とすると、第２吸気口の位置や大きさが制限され、場合によっては空気の流れが悪くなって風量が減少したり、熱交換器コア面全域に均等に行き渡りにくくなったりする等、吸気性能が低下するおそれがある。

この点、請求項９,１０の発明によると、コア面の一部が外部から直視される状態で設けたから、いいかえれば第２吸気口の位置や大きさを、風量や空気の流れを優先して設定することができるため、吸気性能を高めることができる。

しかも、外部から直視されるコア面部分を外部に対して遮断する状態で幕板を設けたから、上記のような条件下でも直接音の漏出を確実に防止することができる。

また、請求項１０の発明によると、幕板が、吸い込み空気を第２吸気口に案内する案内板を兼ねる状態で設けたから、吸気性能をさらに高めることができる。

請求項１１,１２の発明によると、第１吸気口に上向きに突出する吸気筒を設けたから、第１吸気口そのものが高位置にあるか低位置にあるかにかかわらず、騒音がこの吸気筒によって上方かつ高い位置に抜けることで『機側騒音』を大幅に低減することができる。

とくに請求項１２の発明によると、吸気筒の内面に吸音材を設けたから、音のエネルギーを吸音材で吸収できることで『機側騒音』の低減効果を一層高めることができる。

請求項１３の発明によると、第２吸気口を熱交換器コア面よりも小面積としているため、コア面から出る吸気騒音が第２吸気口で絞られた後、拡散することにより、高い減音効果を得ることができる。

請求項１４の発明によると、吸い込まれた外気の全量が通過する第２吸気口にフィルタを設けたから、外気に含まれた粉塵等の除去効率が高くなる。

請求項１５の発明によると、第１吸気口と対向する遮蔽板の壁面を、第１吸気口との間隔がコア面から遠い側で大きくなる方向に傾斜させたから、第１吸気口の一部が遮蔽板によって塞がれてしまうことがなく、同吸気口の開口面積をフルに生かした十分な吸気量を確保することができる。

一方、請求項１６の発明によると、遮蔽板の下部を熱交換器側に向かって先下がりに傾斜させたから、傾斜させない場合と比較して、下部での空気の澱みや乱流が発生しにくくなり、空気の流れが良くなる。

また、この遮蔽板下部の傾斜によって吸気室下方に空間を形成できるため、この空間をバッテリ等の機器類の収容スペースや工具箱の設置スペース等として有効利用することができる。この場合、上記空間が遮蔽板下部で覆われ、雨水が直接かからないため、機器類等を設置する上で有利となる。

請求項１７の発明によると、カウンタウェイトがエンジンルーム後方のカバー材として兼用され、かつ、左右両サイド部分がエンジンルームの側方に回り込む状態で設置される所謂後方小旋回型(後方超小旋回型を含む)の機械において、カウンタウェイトの左右両サイド部分のうち吸気室に臨むサイド部分の内面を、吸い込み空気を第２吸気口に導く導風面として傾斜させたから、第２吸気口の入口部分での空気の流れを良くすることができる。すなわち、別の案内板を追加しないでも良好な吸気性能を得ることができる。

この場合、サイド部分内面の傾斜は、先下がりの階段状の傾斜としてもよいし、直線状の傾斜としてもよい。

請求項１８の発明によると、吸気室内の壁面(吸気室を形成するカバー材の内面と遮蔽板、それに案内板を設ける場合はさらに案内板)に吸音材を設けたから、吸気室内での音の反射・減衰による減音効果に吸音材による吸音効果が加わって防音効果をさらに高めることができる。

一方、請求項１９,２０の発明によると、吸気室内におけるエアクリーナを遮蔽板と熱交換器コア面との間に設けたから、エアクリーナの吸気音の漏出も防止することができる。また、第２吸気口にフィルタを設けた場合に、フィルタで濾過された清浄空気をエアクリーナに送ることができる。さらにエアクリーナを雨水等から保護することができる。

なお、フィルタとして粗塵用の目の粗いもの(金網等)を用いた場合でも、エアクリーナへの粗塵の吸い込みを防止できるという効果が得られる。

さらに、エアクリーナを遮蔽板により雨水等から保護することができる。また、雨水等からエアクリーナを保護するための別カバーが不要となるため、構成をシンプルにし、かつコストダウンすることができる。

また、請求項２０の発明によると、少なくともエアクリーナのメンテナンス(エレメントの点検、清掃、交換等)を扉付きのメンテナンス口によって外部から容易に行うことができる。

本発明の実施形態を図１〜図１２によって説明する。

第１実施形態(図１〜図３参照)
上部旋回体の後部に、エンジンガードやカウンタウェイトの一部、燃料タンクの上面等のカバー材１１で覆われたエンジンルーム１２が設けられ、このエンジンルーム１２に、エンジン１３、油圧ポンプ(図示しない)、冷却ファン１４、ラジエータ等の熱交換器(一つのものとして示す)１５が設けられている。

エンジンルーム１２内における熱交換器１５の吸気側に吸気室１６が形成され、この吸気室１６の上面(カバー材１１の上面部)に、外部から冷却空気を取り込む第１吸気口１７が設けられている。

吸気室１６は、エンジンルーム１２におけるエンジン１３等が収容された空間に対して、熱交換器１５、適宜の仕切り材及びシール材により独立して(空気の流通を遮断した状態で)形成され、この吸気室１６内に四角板状の遮蔽板１８が設けられている。

この遮蔽板１８は、周縁部が四周のカバー材１１の内面に接し、吸気室１６内を吸気室全幅に亘って熱交換器１５側の室(以下、第１室という)１６ａとこれと反対側の室(同、第２室という)１６ｂとに仕切る状態で熱交換器コア面１５ａと対向して垂直に(つまりコア面１５ａと平行に)設けられている。

なお、吸気室１６の幅とは、図３の平面図の上下方向で機械の前後方向の領域をさす。

また、この遮蔽板１８に水平方向に開口する第２吸気口１９が設けられ、防塵用のフィルタ２０が、この第２吸気口１９を覆い、かつ、熱交換器コア面１５ａと平行となる状態で設けられている。

なお、フィルタ２０(第２吸気口１９)をコア面１５ａと平行に配置することにより、空気の流れが良いものとなる。

この遮蔽板１８により、図１中に矢印で示すように第１吸気口１７から下向きに取り込まれた外気を第２吸気口１９で横向きに方向転換して熱交換器コア面１５ａに至らせるＬ字形の屈折した吸気通路が形成される。

このように、遮蔽板１８によって熱交換器コア面１５ａと外部とを結ぶ吸気通路をＬ字形に屈折させているため、コア面１５ａから外部に直接抜けようとする直接音を遮蔽板１８で遮断することができる。

この場合、熱交換器コア面１５ａの全域が第１及び第２両吸気口１７,１９を通して外部から直視されないように、両吸気口１７,１９の位置関係が設定されている。

具体的には、第２吸気口１９の上端が、熱交換器コア面１５ａの下端と、第１吸気口１７の最も外側の端とを結ぶ直線Ａ上かこれよりも下側にくるように設定されている。

これにより、コア面１５ａから直接外部に抜けようとする直線音を遮蔽板１８で確実に遮断することができる。

また、このレイアウトによると、必然的に第２吸気口１９の上端が第１吸気口１７の下端(図例の場合は図左端の側面部にかかる部分)よりも下方に位置するため、音が機械側面側に直接抜けるおそれがない。つまり、『機側騒音』を大幅に軽減することができる。

図１中には、第２吸気口上端を直線Ａ上に一致させた第１のパターンを示しているが、図２(ａ)に示すように直線Ａ近くでわずかだけ下側に設定する第２のパターン、または図２(ｂ)に示すように直線Ａよりも明らかに下側に設定する第３のパターンをとってもよい。

第１または第２のパターンをとれば、空気の流れを必要以上に曲げないで騒音の漏れを効果的に防止することができ、第３のパターンをとれば遮音効果の点でベストとなる。

なお、第２吸気口上端を直線Ａよりもわずか上側に位置させてもよい。この場合でも、上記第１〜第３各パターンの場合に近い効果を得ることができる。

一方、コア面１５ａから出る吸気音は、吸気室１６内において第１室１６ａと第２室１６ｂとで反射・減衰を繰り返すため、高い減音効果を得ることができる。

さらに、吸気室１６内に遮蔽板１８を設けることによって吸気室１６が水平方向に二重壁構造となるため、吸気室１６のみの一重壁構造とした場合と比較して、吸気室１６を形成するカバー材１１と遮蔽板１８で二重に音をブロックすることで音漏れ防止効果を高めることができる。

また、第２吸気口１９で音を絞ることによる減音効果を得ることができる。

これらの点により、図１３,１４に示す従来構造はもとより、特許文献１に記載された公知技術と比較して、吸気側での防音効果を格段に高めることができる。

なお、第２吸気口１９は、熱交換器コア面１５ａよりも小面積とされている。こうすれば、コア面１５ａから出る吸気騒音が第２吸気口１９で絞られた後、第２室１６ｂで拡散するため、より高い減音効果を得ることができる。

しかも、吸気室１６内に遮蔽板１８を設けることによって上記効果を得る構成であるため、公知技術のように吸気室を拡張する必要がない。従って、他の設備の設置スペースが侵食されるという弊害が生じないとともに、既存の機械にも容易に適用することができる。

一方、遮蔽板１８の第２吸気口１９にフィルタ２０を設けているため、第１吸気口１７から吸い込まれた外気の全量がこのフィルタ２０を通って熱交換器コア面１５ａに流入する。このため、外気に含まれた粉塵等の除去効率が高くなる。

しかも、フィルタ２０は、上記のように濾過作用を確保しながら、コア面１５ａ全体に設ける場合よりも大幅に小さくできるため、コストダウンとなる。

また、吸気室１６内の壁面、すなわち吸気室１６を形成するカバー材１１の内面、及び遮蔽板１８の両面にはそれぞれ吸音材２１が設けられ、この吸音材２１による吸音効果によって吸気騒音をさらに低減することができる。

第２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。

第１吸気口１７は、とくに機械のそばにいる人が感じる『機側騒音』を抑えるうえで上向きに逃がすのが望ましいことから、吸気室１６の上面部、または側面部まで跨るにしても第１実施形態のように側面部の上端部までの浅い範囲に設けるのが望ましい。

ただし、レイアウトの都合や外気の流入量を増やしたい要請等から、図４に示すように同吸気口１７を側面部に大きく食い込む状態で設けたい場合、あるいは側面部のみに設けたい場合がある。

一方、第１実施形態では、前記のように第２吸気口１９の上端が、熱交換器コア面１５ａの下端と第１吸気口１７の最も外側の端とを結ぶ直線Ａ上か、これよりも下側に設定される結果、第２吸気口１９の上下寸法が小さく抑えられて面積が小さくなるため、第２吸気口１９の空気の流入流量が減少する可能性がある。

また、第２吸気口１９が下方に位置するため、同吸気口１９を通ってダクト内室１６ａに流入する空気が熱交換器コア面１５ａの上部まで行き渡りにくくなるおそれがある。

そこで、この点の対策として第２吸気口１９の上下寸法を大きくとりたいという要請がある。

第２実施形態においては、このような要請に応える構成として、第１に、第２吸気口１９の上端が直線Ａよりも上側にくるように同吸気口１９の位置とサイズが設定されている。具体的には、図示のように第２吸気口１９が遮蔽板１８の下端近傍から上部までの広い範囲で形成されている。

一方、第１吸気口１７は、下端が第２吸気口１９の上端よりも上方に位置することを条件として、吸気室上面部から側面部に大きく食い込む広い範囲で設けられている。図４中のαは第１吸気口下端と第２吸気口上端の位置ずれ寸法を示す。

この第２実施形態の構成をとることにより、第１吸気口１７を側面部に大きく食い込む状態で設け、かつ、第２吸気口１９を上下に広い範囲で設けながら、熱交換器コア面１５ａから出た騒音のうち機械側面部に向かう水平分はカバー材１１の側面部で遮断され、上向きの成分のみが第１吸気口１７から上方に放散されるため、機械のそばの作業員βが感じる『機側騒音』を減少させることができる。

また、この場合でも、遮蔽板１８を熱交換器コア面１５ａの前面側に設けたことの基本的効果、すなわち、
(イ) 遮蔽板１８により、熱交換器コア面１５ａから外部に直接抜ける直接音を規制し、その拡散を抑えることができる点、
(ロ) 吸気室１６の室壁(カバー材１１)と遮蔽板１８の双方によって音の反射・減衰効果を得ることができる点、
(ハ) 遮蔽板１８により吸気室内を二つに仕切った二重構造であるため、室壁の隙間からの音漏れ防止効果が高くなる点、
(ニ) 遮蔽板１８で音を絞ることによる減音効果を得ることができる点
の効果は確保することができる。

第３実施形態(図５参照)
以下の第３、第４両実施形態においては第１実施形態の構成を前提としている。第１実施形態との相違点のみを説明する。

第３実施形態においては、第１吸気口１７の開口面積を広くとるために、第１実施形態と比較して同吸気口１７が熱交換器１５側に拡張して設けられている。

一方、遮蔽板１８は、第１吸気口１７と対向する天板部１８ａと、熱交換器コア面１５ａと平行となる垂直板部１８ｂとから成り、垂直板部１８ｂに第２吸気口１９が設けられている。

ここで、遮蔽板１８の天板部１８ａは、拡張された第１吸気口１７を塞ぐことのないように、先下がり(第１吸気口１７との間隔が熱交換器コア面１５ａから遠い側で大きくなる方向)に傾斜して形成されている。これにより、第１吸気口１７の開口面積をフルに生かした十分な吸気量を確保することができる。

なお、熱交換器コア面１５ａが外部から直視されることのないように、第２吸気口１９の上端を直線Ａ上に一致させ、またはできるだけ接近させる点は第１実施形態と同じである。

また、第１〜第３各実施形態、それに次に説明する第４〜第７各実施形態の遮蔽板１８は、金属板材によって形成してもよいし、全体をプラスチックによって形成してもよい。

この第３実施形態によっても、基本的に第１実施形態と同等の防音効果を得ることができる。

第４実施形態(図６〜図８参照)
ここでは遮蔽板１８を天板部１８ａと垂直板部１８ｂによって形成する第３実施形態の構成を前提としている。

また、第１〜第３各実施形態と異なり、図７に示すように遮蔽板１８の垂直板部１８ｂが熱交換器コア面１５ａに対して傾斜するように遮蔽板１８の形状等が設定されている。この場合でも、基本的に第１〜第３各実施形態と同じ防音効果を得ることができる。ただし、以下の構成は、垂直板部１８ｂをコア面１５ａと平行に配置した場合にも適用することができる。

図４に示す第２実施形態のように第２吸気口１９を広い範囲に設けると、熱交換器コア面１５ａに、両吸気口１７,１９を通して外部から直視される部分(以下、直視部分という)Ｃが生じるため、この直視部分Ｃからの直接音を遮蔽板１８によって遮断できなくなる。

そこで、第４実施形態では、第２吸気口１９を広い範囲に設けることを前提として、吸気室１６内における第１吸気口１７と第２吸気口１９(遮蔽板１８)との間に、空気ガイド作用と直接音遮断作用を兼備する幕板２２が設けられている。

この幕板２２は、遮蔽板１８の天板部１８ａと同じ方向に傾斜する傾斜部２２ａと、その下端から垂下する垂直部２２ｂとから成るくの字形に形成され、少なくとも、図８中の直線Ａと、熱交換器コア面１５ａの下端と第２吸気口１９の上端とを結ぶ直線Ｂとの間の領域Ｄをカバーする状態、つまり、少なくともコア面１５ａの直視部分Ｃを外部に対して遮断する状態で取付けられている。

幕板２２をこのような状態で設けることにより、次の効果が得られる。

(イ) 第１吸気口１７から吸い込まれた空気が、幕板２２によって第２吸気口１９の上半部と下半部とに向けて誘導されるため、第２吸気口１９の全域、つまり熱交換器コア面１５ａの全域に対して空気を流通させることができる。

(ロ) コア面１５ａの直視部分Ｃが幕板２２により外部に対して遮断されるため、熱交換器コア面１５ａから第１吸気口１７に抜けようとする直接音を完全に遮断することができる。

ここで、第１及び第３両実施形態における第２吸気口１９の上端の位置と同様に、空気の流れを必要以上に曲げないで騒音の漏れを効果的に防止する観点から、幕板２２の下端を上記直線Ａ上に一致させ、またはできるだけ接近させるのが望ましい。

なお、図では幕板２２を、図８の直線Ａ,Ｂ間の領域をはみ出して設けた場合を示しているが、領域Ｄをカバーするに足る最小範囲のみに設けてもよい。

また、この幕板２２にも表裏両面に吸音材２１が設けられている。

この場合、幕板２２をくの字形に形成しているため、狭い第２室１６ｂ内で幕板２２の表面積を大きくとることができ、それだけ多くの吸音材２１を設けることができるため、高い吸音効果を得ることができる。

一方、この第４実施形態においては、エンジン１３に供給される空気を濾過するためのエアクリーナ２３が、吸気室１６内における遮蔽板１８と熱交換器コア面１５ａとの間、つまり第１室１６ａの上部(中間部または下部でもよい)に設置されている。

こうすれば、エアクリーナ２３の吸気音の漏出も防止することができるとともに、フィルタ２０で濾過された清浄空気をエアクリーナ２３に送ることができる。

なお、フィルタ２０として粗塵用の目の粗いもの(金網等)が用いられる場合がある。この場合でも、エアクリーナ２３への粗塵の吸い込みを防止できるという効果が得られる。

さらに、エアクリーナ２３を遮蔽板１８により雨水等から保護することができる。また、雨水等からエアクリーナ２３を保護するための別カバーが不要となるため、構成をシンプルにし、かつコストダウンすることができる。

また、このエアクリーナ２３のエレメント及びフィルタ２０の点検や清掃、交換等のメンテナンスを外部から簡単にできるように、図６に示すようにカバー材１１におけるエアクリーナ２３のエレメント及びフィルタ２０が挿脱される方向の面(背面部)に、メンテナンス口２４と、これを開閉する扉２５が設けられている。

なお、メンテナンス口２４は、熱交換器コア面１５ａ及びフィルタ２０のメンテナンスもできるように図示のように広い範囲で設けるのが望ましい。

この場合、後方小旋回型と称されるショベルでは、吸気室１６を形成するカバー材１１の背面側が図示のように平面視で円弧状に形成されるため、この部分にメンテナンス口２４を設けることにより、エアクリーナ２３のエレメントやフィルタ２０を斜め外向き、つまり障害物のない方向に出し入れすることが可能となる。このため、エアクリーナ２３のエレメントやフィルタ２０の清掃等のための出し入れが簡単となる。

また、熱交換器コア面１５ａにフィルタを設けた従来の機械では、フィルタの出し入れをボンネット上からしか行えなかったのに対し、フィルタ２０を地上から出し入れできるため、フィルタ２０のメンテナンスが格段に容易となる。

なお、第３、第４両実施形態において、遮蔽板天板部１８ａと第１吸気口１７との間隔が十分大きくて、第１吸気口１７の開口面積をフルに生かした十分な吸気量を確保することができる場合には、遮蔽板天板部１８ａを水平に形成してもよい。

第５実施形態(図９参照)
ここでは第４実施形態の構成を前提とした場合を例示している。

第５実施形態では、遮蔽板１８の下部(垂直板部１８ｂの下端部)１８ｃが熱交換器側に向かって先下がりの傾斜状に形成されている。

こうすれば、第１〜第４各実施形態のように遮蔽板下部を垂直とした場合と比較して、第２室１６ｂの下部での空気の澱みや乱流が発生しにくくなり、空気の流れが良くなる。

また、遮蔽板下部１８ｃの下方に空間を形成できるため、この空間をバッテリ等の機器類や工具箱(機器類等という)２６の設置スペース等として有効利用することができる。この場合、上記空間が遮蔽板下部１８ｃによって上から覆われ、雨水が直接かからないため、機器類等２６を設置する上で有利となる。

また、第５実施形態においては、第２室１６ｂの下方における第２吸気口１９の入口部分に案内板２７が設けられている。

しかも、この案内板２７は、図示のように第２吸気口１９の下縁部に向かって先下がりに傾斜して設けられている。

この構成によると、上から吸い込んだ空気を第２吸気口１９の入口部分で案内板２７により９０°方向転換させて第２吸気口１９に確実に誘導することができる。

しかも、案内板２７を傾斜させたから、第２吸気口１９の入口部分での空気の滞留や乱流の発生を抑えることができる。

なお、この第５実施形態の構成は第１及び第３両実施形態の構成を前提としても成立する。

第６実施形態(図１０,１１参照)
第６実施形態においては、カウンタウェイト２８がエンジンルーム後方のカバー材として兼用され、かつ、左右両サイド部分(左側部分のみ図示)２８ａがエンジンルーム１２の側方に回り込む状態で設置される所謂後方小旋回型(後方超小旋回型を含む)の機械において、カウンタウェイト２８の左右両サイド部分のうち吸気室１６に臨む左サイド部分２８ａの内面下部に、吸い込み空気を第２吸気口１９に導く導風面２９が第２吸気口側に向かって先下がりの階段状に傾斜して形成されている。

こうすれば、導風面２９によって第２吸気口１９の入口部分での空気の流れを良くすることができる。すなわち、別の案内板を追加しないでも良好な吸気性能を得ることができる。このため、コストが安くてすむ。

なお、この実施形態では、カウンタウェイト２８の成形上の制限等から導風面２９を階段状に形成しているが、制限等がない場合には、導風面２９を図１０中に二点鎖線で示す先下がりの直線状の傾斜面とするのが望ましい。

なお、ここでは第１実施形態の構成を前提としているが、この第６実施形態の構成は第２〜第５各実施形態の構成をとる場合にも上記同様に適用することができる。

第７実施形態(図１２参照)
ここでは図５に示す第３実施形態の構成を前提とした場合を例にとっているが、この第７実施形態の構成は他の実施形態の構成に対しても以下同様に適用することができる。

第７実施形態においては、第１吸気口１７に、上向きに煙突状に突出する吸気筒３０が設けられ、この吸気筒３０の内面に吸音材２１が設けられている。

こうすれば、エンジン音、ファン音、ラジエータの風切り音等の騒音が吸気筒３０から上方に抜けることで、機械のそばにいる人が感じる『機側騒音』を大幅に低減することができる。

また、この吸気筒３０の内面にも吸音材２１を設けることで、音のエネルギーを吸収できるため、『機側騒音』の低減効果を一層高めることができる。

他の実施形態
(１) 図６〜図８に示す第４実施形態では、第２吸気口１９の上下寸法を大きくとる一方で、熱交換器コア面１５ａの直視部分Ｃを幕板２２で遮断する構成をとったが、この幕板２２は必要に応じて設ければよい。この幕板２２がない場合でも、前記した遮蔽板１８を設けたことによる基本的な防音効果は確保することができる。

(２) 第１吸気口１７を、吸気室１６の前後方向または左右方向の側面部(上面部にかからないか、一部のみがかかる範囲)に設けてもよい。

この場合、同吸気口１７を、第２吸気口１９と対向しない室壁に設けるのが望ましい。対向する室壁に設ける場合には、第１吸気口１７の下端が第２吸気口１９の上端よりも上方に位置することを条件とする。

(３) 上記各実施形態では、遮蔽板１８を下端がカバー材１１の底面部にまで達する状態で設け、この遮蔽板１８そのものに第２吸気口１９を設けたが、遮蔽板１８を、下端がカバー材１１の底面部にまで達しない状態で設け、この遮蔽板１８の下端とカバー材１１の底面部との間に形成される開口部を第２吸気口１９としてもよい。

この場合、フィルタ２０は、上縁部が遮蔽板１８に接し、前後縁部がカバー材１１の前後両側面部に、下縁部が同底面部にそれぞれ接する状態で設ければよい。

本発明の第１実施形態を示す概略断面図である。 (ａ)(ｂ)は第２吸気口の上端の位置に関する他の２例を示す部分断面図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。 本発明の第２実施形態を示す概略断面図である。 本発明の第３実施形態を示す概略断面図である。 本発明の第４実施形態を示す概略断面図である。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線断面図である。 図６の一部拡大図である。 本発明の第５実施形態を示す概略断面図である。 本発明の第６実施形態を示す図３相当図である。 図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。 本発明の第７実施形態を示す概略断面図である。 従来構造を示す油圧ショベルの上部旋回体の全体平面図である。 同背面図である。

符号の説明

１１ カバー材
１２ エンジンルーム
１３ エンジン
１４ 冷却ファン
１５ 熱交換器
１５ａ 熱交換器のコア面
１６ 吸気室
１６ａ 遮蔽板で仕切られた吸気口室の第１室
１６ｂ 同第２室
１７ 第１吸気口
１８ 遮蔽板
１８ａ 遮蔽板の天板部
１８ｂ 同垂直板部
１９ 第２吸気口
２０ フィルタ
２１ 吸音材
２２ 幕板
２２ａ 幕板の傾斜部
２２ｂ 同垂直部
２３ エアクリーナ
２４ カバー材のメンテナンス口
２５ 扉
２７ 案内板
２８ カウンタウェイト
２８ａ カウンタウェイトのサイド部分
２９ サイド部分の内面に形成した導風面

Claims (20)

1. カバー材で覆われたエンジンルーム内に、エンジンと熱交換器と冷却ファンが設けられ、上記冷却ファンの回転により外気をエンジンルーム内に吸い込んで上記熱交換器に通すように構成された建設機械の冷却構造において、上記エンジンルーム内における上記熱交換器の吸気側に、吸気室をエンジンルーム内の他の空間に対し独立して形成し、上記カバー材で形成されるこの吸気室の室壁に外部に開口する第１吸気口を形成するとともに、上記吸気室内における熱交換器のコア面の前面側に、コア面と対向する面を備えた遮蔽板を、コア面と第１吸気口との間を吸気室全幅に亘り遮断して吸気室内を二つの空間に仕切る状態で設け、この遮蔽板における上記コア面と対向する面に第２吸気口を設けたことを特徴とする建設機械の冷却構造。
2. 第１吸気口から吸い込まれた空気が第２吸気口で方向転換して熱交換器のコア面に至るように、第２吸気口を、第１吸気口と熱交換器のコア面との間に屈折した吸気通路を形成する状態で設けたことを特徴とする請求項１記載の建設機械の冷却構造。
3. 吸気通路がＬ字形に形成される状態で第１及び第２両吸気口を設けたことを特徴とする請求項２記載の建設機械の冷却構造。
4. 第１吸気口を、少なくとも一部が吸気室の室壁の側面部に位置する状態で、かつ、その下端が第２吸気口の上端よりも上方に位置する状態で設けたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の建設機械の冷却構造。
5. 第１吸気口から吸い込まれた空気を第２吸気口に導く案内板を、吸気室内における遮蔽板と第１吸気口との間に設けたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の建設機械の冷却構造。
6. 案内板を、第２吸気口の入口部分に、吸い込み空気を同吸気口に向けて方向転換させる状態で設けたことを特徴とする請求項５記載の建設機械の冷却構造。
7. 案内板を第２吸気口の下縁部に向かって先下がりに傾斜させたことを特徴とする請求項６記載の建設機械の冷却構造。
8. 熱交換器のコア面が外部から直視されない状態で遮蔽板を設けたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の建設機械の冷却構造。
9. 遮蔽板を、熱交換器のコア面の一部が第１及び第２両吸気口を通して外部から直視される状態で設ける一方、第１吸気口から吸い込まれた空気を第２吸気口に導く幕板を、上記外部から直視されるコア面部分を外部に対して遮断する状態で、吸気室内における遮蔽板と第１吸気口との間に設けたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の建設機械の冷却構造。
10. 幕板を、第１吸気口から吸い込んだ空気を第２吸気口に案内する案内板を兼ねる状態で設けたことを特徴とする請求項９記載の建設機械の冷却構造。
11. 第１吸気口に、上向きに突出する吸気筒を設けたことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の建設機械の冷却構造。
12. 吸気筒の内面に吸音材を設けたことを特徴とする請求項１１記載の建設機械の冷却構造。
13. 第２吸気口を熱交換器のコア面よりも小面積としたことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の建設機械の冷却構造。
14. 第２吸気口を覆う状態でフィルタを設けたことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の建設機械の冷却構造。
15. 遮蔽板は第１吸気口と対向する壁面を備え、この壁面を、第１吸気口との間隔が熱交換器コア面から遠い側で大きくなる方向に傾斜させたことを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の建設機械の冷却構造。
16. 遮蔽板の下部を熱交換器側に向かって先下がりに傾斜させたことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の建設機械の冷却構造。
17. エンジンルームの後方にカバー材を兼ねるカウンタウェイトを、左右両サイド部分がエンジンルームの側方に回り込む状態で設置し、このカウンタウェイトの上記左右両サイド部分のうち吸気室に臨むサイド部分の内面を、吸い込み空気を第２吸気口に導く導風面として傾斜させたことを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の建設機械の冷却構造。
18. 吸気室内の壁面に吸音材を設けたことを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の建設機械の冷却構造。
19. エンジンの吸気を濾過するエアクリーナを、吸気室内における遮蔽板と熱交換器コア面との間に設けたことを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１項に記載の建設機械の冷却構造。
20. 少なくともエアクリーナのメンテナンスを外部から行うためのメンテナンス口と、これを開閉する扉を、吸気室を形成するカバー材に設けたことを特徴とする請求項１９記載の建設機械の冷却構造。

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