JP2007039936A - 建設機械の吸気構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 クーリング性能をより向上させることのできる吸気構造を提供しようとする。
【解決手段】 熱交換機4の対向面に配置されたサイドカバー2の吸気口7より前方側に、他の吸気口8,9を配置させた。
【選択図】 図１

Description

この発明は、建設機械における熱交換用風の吸気構造に関する。

空冷構造を採用する建設機械には、外部の空気をファン等で取り込み、その空気を熱交換器であるラジエータやオイルクーラに通過させて外部に排出させる構造が採用されている。

このような構造において重要なのは、クーリング性能である。したがって、取り入れた空気を熱交換器へ効率的に当てることを想定して、吸気口は熱交換器の正面側のサイドカバーのうち最も近い箇所に形成される（例えば、特開２００４−２７０２６８号の図１）。また、吸気口から外部にファン等の音が騒音として漏れることを考慮して、多少前方側にオフセットする構造もある（特開２００５−２９１４６号の図１、図６）。
特開２００４−２７０２６８号（図１） 特開２００５−２９１４６号（図１、図６）

しかし、従来からの構造だけで十分熱交換率を満足させるものとはなっておらず、クーリング性能をより向上させる技術が要請されていた。

この発明は、以上のような問題に鑑み創案されたもので、クーリング性能をより向上させることのできる吸気構造を提供しようとするものである。

このため、この発明に係る建設機械の吸気構造は、熱交換器の対向面に配置されたサイドカバーの吸気口より前方側に、他の吸気口を配置させたことを特徴とする。

本発明では、熱交換器の対向面に配置されたサイドカバーの吸気口（従来からの吸気口と同じ。以下、対向面側吸気口という）だけでなく、その前方側に他の吸気口を配置させたものである。つまり吸気口は、対向面側吸気口を含めて、少なくとも２以上設けられている。

図５に示すように、通常、対向面側吸気口7'は機体後方側に配置されており（特開２００５−２９１４６号でも同じ）、対向面側吸気口7'から空気が吸入されると（同図の矢印ア）、空気流入による圧力の変化により、機体前方側の空気は吸入流路側に引っ張られる（同図の矢印イ）。ここで、本発明では、機体前方側に他の吸気口が配置されるので、そこから積極的に空気が吸入され、その空気は対向面側吸気口からの空気（図５ではア）と合流して熱交換器（図５では4）にあたることになる。すなわち、従来より大風量の空気が熱交換器にあたることになって、クーリング性能が向上する。

ここで、他の吸気口としては、サイドカバー、フロントカバー、キャブのフロア下等が考えられる。特に、キャブのフロア下の機体床に、機体内に連通する開口を形成させ、その開口を他の吸気口とした構成とすれば、機体内の種々の音は機体下方から地面に向かうことになるので、騒音防止の構造としては最適となる。

また、機体から排気される空気は高温となるが、図６に示すように、他の吸気口8'は機体前方側（少なくとも熱交換器正面より前方側）に配置されることになるから、排気された空気ウが再度機体内に取り込まれることが少なくなる。もっとも、排気方向の形成の仕方によっては、再吸気の可能性もあることから、再吸気を完全に防ぐために、熱交換器を経由した空気が排出する排気口を、機体下方に配置させるとともに、該排気口にルーバ等を用いて、排気される空気を強制的に機体後方側に向かわせる構成としても良い。

以上説明したように、この発明によれば、他の吸気口から空気が積極的に吸入され、その空気が対向面側吸気口からの空気と合流して熱交換器にあたっていくことになるので、熱交換器のクーリング性能が顕著に向上することになる。

また、前方側の吸気口が形成されたことで、前方から後方のファンに向かう、新たな冷却風路が形成されることになる。このため、その冷却風路の途中に他の油器を配置すれば、それら機器のクーリングも行えることになる。

さらに、他の吸気口は、対向面側吸気口より前方に配置されることになるから、対向面側吸気口とくらべて、排気された高温の空気が再吸気される可能性が格段に減り、このため熱交換器に向かう空気全体の温度は確実に低下することになるので、その点からもクーリング性能が向上するものとなる。

本発明の具体的実施形態の一例を図面に基づき説明する。なお、以下の形態例は本発明を具現化した一例に過ぎず、本発明がそれに限定されるものではないことは当然である。

図１乃至図４は建設機械としての小旋回型油圧ショベルに本発明が適用された一形態例を示している。図１は平面図、図２は側面図、図３は正面図、図４は背面図であるが、いずれの図面も説明の便宜のため、部分的に内部構造を表示するとともに、表示される内部機器については概略図としている。図中、1はキャブ、2はサイドカバー、3はファン、4は熱交換器、5はエンジン、6はエンジンルームである。ただし、図面によっては説明の便宜のため、それら機器を適宜省略している。さらに、その他のクローラやフロント構造体等については、説明の便宜のためいずれの図面においても省略している。

本形態例において、7は熱交換器4の対向面に配置された、サイドカバー2の吸気口であり、この吸気口7が対向面側吸気口となる。熱交換器4より多少機体前方にオフセットしているが、熱交換機4にもっとも近接した位置となっていることから、ファン3によってここからもっとも多くの空気が機体内に取り入れられる。

また、本形態例では、前記吸気口7以外に２箇所の吸気口を設けている。そのうち１箇所はキャブ1前方側のフロア15下の床に形成した吸気口8であり、他の１箇所はブームシリンダ用開口を利用した吸気口9である。いずれの吸気口8,9も図１に示すように、平面視で吸気口7より前方に形成されている。

前記吸気口8は、図３に示すように、フロア15下の機体床面14に形成された開口であり、その開口はフロア下の空間Ｔに連通している。フロア15下の空間Ｔ端部となる壁面には、空気取り入れスペースSに連通する開口10を設けている。したがって、機体下の吸気口8から取り入れられる空気はフロア15下の空間Ｔを通り、その後図１に示すように、開口10からファン3へ向かうことになる。なお、この吸気口8の構成によれば、機体内の種々の音は機体下方から地面に向かうことになるので、騒音防止の構造としては最適となる。

前記吸気口9は、機体前方部に設けられたブームシリンダ用開口を吸気口として利用したものである。ブームシリンダ用開口が形成されていない機種においては、カバーのうち同様の位置に形成しても良いし、サイドカバー2の前方側でも良い。ブームシリンダ用開口は、フレームの構造上いわゆるダクトになっており、低騒音化が図れる。この吸気口9から取り入れられる空気は、空気取り入れスペースSを通って機体後方のファン3へと向かう。

本形態例においては、空気取り入れスペースSのうちキャブ1の側方にコントロールバルブ12、作動油タンク13を配置している。この位置は、吸気口9からの空気がファン3に向かう風路上となるので、吸気口9から取り入れられた空気は、その途中でコントロールバルブ12、作動油タンク13を通過することになり、その際、コントロールバルブ12、作動油タンク13をクーリングすることになる。なお、コントロールバルブ12、作動油タンク13のクーリング性能をより向上させるために、前記吸気口8と開口10の位置をコントロールバルブ12、作動油タンク13の前方側に移動させ、開口10からの空気も通過させるものとしても良い。

また本形態例では、図４に示すように、排気口11を機体後方であって、エンジンルーム6の下方に２箇所形成している。そして、排気口11にはルーバを配置させ、例えば図６に示すように、排気される空気を機体後方側に強制的に向かわせている。この強制的な風向（図中のウ）によって、排気された熱風が機体前方に設けた吸気口8,9から取り込まれること（リサーキュレーション）を確実に防止できるものとなっている。

以上のような本形態例によれば、吸気口7からの大量の空気吸入による空気取り入れスペースSの圧力変化により、前方側の空気はファン3に向かうことになる。このため、前方側の他の吸気口8,9から空気が積極的に吸入され、その空気が吸気口7からの空気と合流して熱交換器4にあたっていくことになるので、熱交換器4のクーリング性能が顕著に向上することになる。

また、前方側の吸気口8,9が形成されたことで、前方から後方に向かう、新たな冷却風路が形成され、そこにコントロールバルブ12、作動油タンク13が配置されているので、それら機器の空冷も行えることになる。

さらに、吸気口8,9が対向面側吸気口となる吸気口7より前方に配置されることになることに加え、排気口11の風向が機体斜め下方に設定されているので、前記吸気口8,9から、排気された高温の空気が再吸気される可能性がまったくなくなる。このため、熱交換器4に向かう空気全体の温度が確実に低下して、その点からもクーリング性能が格段に向上するものとなる。

この発明は、空冷構造が採用される建設機械に適用可能である。

本形態例に係る油圧ショベルの概略平面図である。 本形態例に係る油圧ショベルの概略側面図である。 本形態例に係る油圧ショベルの概略正面図である。 本形態例に係る油圧ショベルの概略背面図である。 建設機械の吸気時における機体内部の空気の流れを示す説明図である。 本発明における吸気と排気における空気の方向を示した説明図である。

符号の説明

1 キャブ
2 サイドカバー
3 ファン
4 熱交換器
5 エンジン
6 エンジンルーム
7 吸気口（対向面側）
8,9 吸気口（他の吸気口）
11 排気口

Claims (3)

1. 熱交換機の対向面に配置されたサイドカバーの吸気口より前方側に、他の吸気口を配置させたことを特徴とする建設機械の吸気構造。
2. キャブのフロア下の機体床に、機体内に連通する開口を形成させ、その開口を他の吸気口としたことを特徴とする請求項１の建設機械の吸気構造。
3. 熱交換機を経由した空気が排出する排気口を、機体下方に配置させるとともに、該排気口にルーバを用いて、排気される空気を機体後方側に向かわせることを特徴とする請求項１または請求項２の建設機械の吸気構造。

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