JP2007196944A - 空調装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空調機構を運転席の下部空間内に配置することができて、運転室内に広い空間を確保することができる空調装置を提供する。
【解決手段】運転席の下部における床面２２に送風路３３を設けるとともに、その送風路３３の前端の送風口５５を床面２２から上方へ離間した位置において運転室前方に向かって開口させる。送風路３３内にはエバポレータ及び送風ファンを含む空調機構を配置する。送風口５５の内側における送風路３３の内底面には送風口５５に向かって上昇傾斜する案内板部６５を設ける。
【選択図】図８

Description

この発明は、例えば油圧ショベル等の建設機械において、運転室内に装設される空調装置に関するものである。

従来、この種の空調装置としては、例えば、特許文献１に開示されるような構成のものが提案されている。すなわち、この従来装置においては、運転室の床板上に基台が固定され、その基台上には運転席が設置されている。運転席の後方には空調装置の装置本体が配設され、その装置本体内には温度調整したエアを生成するためのエバポレータや送風ファンを含む空調機構が設けられている。装置本体の前部にはダクトが運転席の下部空間を通って前方に突出され、その前端には運転者の足元に向かって送風を行うための足元吹出口が形成されている。そして、このダクトは、足元吹出口が斜め上方に向かって開口され、エアが足元吹出口から斜め上方に向かって吹き出されて、運転室の床面に堆積している土埃の巻上がりが抑制されるようになっている。
特開２００５−１８６７６８号公報

ところが、この従来の空調装置において、運転席の後方に装置本体が配設され、前記ダクトは、運転席の下部空間に設けられているため、その下部空間のスペースを有効に利用することができず、結果として運転室の室内空間が狭くなって、居住快適性に乏しいものであった。

また、前記ダクトは、床面から浮き上がった状態で運転席の下部空間を通っているため、足元吹出口からエアが斜め上方に向かって吹き出すように、曲げ部を設けて斜め上方に向かって開口しなければならず、加工が複雑であった。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、運転室内に広い空間を確保することができる空調装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、この発明は、運転席の下部における床面に送風路を設けるとともに、その送風路の前端の送風口を前記床面から上方へ離間した位置において運転室前方に向かって開口させ、前記送風口の内側における送風路の内底面には送風口に向かって上昇傾斜する案内板を設けたことを特徴としている。

従って、送風路が床面上に配置されていても、エアが送風路から案内板に沿って円滑に上昇案内されて、送風口から吹き出される。よって、空調機構を運転室の床面に接近して配置することができる。このため、結果として空調機構を運転席の狭い空間内に配置することができ、運転室内に広い空間を確保することができる。また、送風口が床面から上方へ離間した位置に開口されているため、運転室の床面を水洗いした際に、送風口から送風路内に水が侵入するのを抑制することができる。

さらに、前記の構成において、送風口の下部に同送風口の下縁に沿って延びる水受け用の樋を設け、前記案内板を樋の側壁と送風路の内底面との間に設けるとよい。このように構成した場合には、床面の水洗い時に、たとえ送風口から水が侵入したとしても、その水を水受け用の樋にて受け止めることができて、水が送風路の奥部に侵入するおそれを防止することができる。

さらに、前記の構成において、送風路内にエバポレータ及び送風ファンを含む空調機構を配置するとよい。このように構成した場合には、エバポレータ及び送風ファンを含む空調機構を送風路とともに、運転席の下部の床面上に接近配置することができて、運転室内に一層広い空間を確保することができる。

さらに、前記の構成において、送風路のエア導入部の下部に、エア流に対面する水切り面を設けるとよい。このように構成した場合には、エア導入部側から送風路内にエアが取り込まれる際に、そのエアに含まれる水が水切り面により除去される。よって、エア導入部側から送風路内に水が侵入するおそれを抑制することができる。

また、前記送風路のエア導入口を床面から上方へ離間した位置に設ければ、水洗い時等においてエア導入口からの水の侵入を防止できるとともに、床面上の塵埃等が送風路内に吸い込まれるのを抑制できる。

前記送風路のエア導入口の下部に同エア導入口の下縁に沿って延びる水受け用の樋を設ければ、水洗い時等における水の侵入をさらに有効に防止できる。

以上のように、この発明によれば、空調機構を運転室の床面に接近して配置することができて、同空調機構を運転席の狭い空間内に配置することが可能になり、結果として運転室内に広い空間を確保することができる。

以下に、この発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
図１及び図５に示すように、建設機械の運転室２１において、フロアマットＭ（図８において図示）が敷設された床面２２上には鋼板よりなる正面形ほぼ扁平逆Ｕ字状の基台２３が複数のボルト２４により固定され、その両側壁には一対のエア導入側透孔２３ａ及び１つのエア導出側透孔２３ｂが形成されている。基台２３の上面には前後方向に延びる一対の支持片２５が固定され、それらの支持片２５上には一対のレール２６を介して支持板２７が前後方向へ移動可能に支持されている。支持板２７上には運転席２８が図示しない昇降機構を介して昇降可能に設置され、その昇降機構の外周には蛇腹状のカバー２９が被覆装着されている。運転席２８の前方において、床面２２上には複数の操作ペダル３０や操作レバー（図示しない）が配設されている。

図１〜図３に示すように、前記運転席２８の下部において基台２３の内側における床面２２上に形成された空間には空調装置本体（以下、単に装置本体という）３１が配設され、同装置本体３１の本体ケース３１ａが複数のボルト３２により床面２２に固定されている。装置本体３１の本体ケース３１ａの内部には、送風路３３が同装置本体３１及び複数の区画壁３４により形成されている。及び図４に示すように、基台２３の左側面のエア導入側透孔２３ａと対応するように、装置本体３１の左側面には送風路３３のエア導入側に連通する室内エア導入口３５が前記床面２２から上方へ離間したところに形成されている。前記室内エア導入口３５の内側下部において装置本体３１には同室内エア導入口３５の下縁に沿って延びる水受け用の樋８３が形成され、その樋８３の端部には水抜き孔８４が形成されている。そして、室内エア導入口３５が床面２２より高いところに位置しているため、床面２２やフロアマットＭを水洗いする際に、室内エア導入口３５から送風路３３内への水の侵入が抑制されるとともに、室内エア導入口３５から水が侵入したとしても、その水が水受け用の樋８３にて受け止められた後に、水抜き孔８４から床面２２上に排出されるようになっている。

図３に示すように、室内エア導入口３５の開口外周面には支持枠３６が取り付けられ、その支持枠３６には前端につまみ部３７ａを有するエアフィルタ３７が前方へ引き出し可能に挿入支持されている。図１に示すように、装置本体３１の左側において室内エア導入口３５の外側前半部を覆うように、床面２２と基台２３との間には上には正面形ほぼ逆Ｌ字状の側面カバー３８が配置され、床面２２に対して複数のボルト３９により固定されている。

図３，図６及び図７に示すように、前記装置本体３１の本体ケース３１ａの左側後面には送風路３３のエア導入側（後述する送風ファン４９の軸部の上部側の位置）に連通するエア導入部としての短い筒状をなす室外エア導入口４０が形成されている。室外エア導入口４０の先端（後端）には、室外からエアを導入するためのエア導入ダクト４１がパッキン４２を介して接続されている。パッキン４２には室外エア導入口４０の上壁及び両側壁の外面に配置される外側シール部４２ａと、室外エア導入口４０の下壁の内面に配置される内側シール部４２ｂとが設けられている。エア導入ダクト４１の先端下面には、パッキン４２の外側シール部４２ａの外周側におけるエア導入ダクト４１の上方からの通過（図６の実線位置から２点鎖線位置への移動）を許容するための切欠部４１ａが形成されている。従って、同図６に示すように、エア導入ダクト４１を室外エア導入口４０の上方に対応配置した状態で、下方に向かって移動させることにより、パッキン４２の外側シール部４２ａがエア導入ダクト４１の先端内部に切欠部４１ａを介して挿入される。これにより、同図６に鎖線で示すように、エア導入ダクト４１がパッキン４２を介して室外エア導入口４０に気密状態で外嵌接続されるようになっている。

図３及び図６に示すように、前記室外エア導入口４０の下部内面において本体ケース３１ａには後方に向かって下降傾斜する水切り面４３が形成されている。室外エア導入口４０の下部内面の後端付近には隔壁４４が突出形成され、この隔壁４４と水切り面４３との間には同室外エア導入口４０の下縁に沿って延びる水受け用の樋４５が形成されている。そして、室外のエアがエア導入ダクト４１を介して室外エア導入口４０から送風路３３内に取り込まれる際に、水切り面４３がエア流に対面することにより、エアに含まれる水が水切り面４３で分離除去される。さらに、この分離除去された水が樋４５内に導かれた後、樋４５の端部に形成された水抜き孔４６から床面２２上に排出されるようになっている。

図３に示すように、前記装置本体３１の送風路３３内には、空調機構４８を構成する送風ファン４９、冷凍回路（図示しない）のエバポレータ５０及びヒータ５１が配設されている。前記冷凍回路のコンデンサやコンプレッサ等は、運転室２１外に配置されている。

図１〜図３及び図８に示すように、前記床面２２から上方へ離間した位置において運転室２１の前方に向かって開口するように、装置本体３１の本体ケース３１ａの前面右側には送風路３３のエア導出側に連通する足元用送風口５５が形成されている。

装置本体３１の前面を覆うように、基台２３及び側面カバー３８の前端には前面カバー５６が配設され、その上端縁において複数のボルト５７により基台２３に固定されている。前記足元用送風口５５と対応するように、前面カバー５６の前面右側には足元用エア吹出口６０が形成されている。前面カバー５６の前面左側には装置本体３１の室内エア導入口３５に対してエアフィルタ３７を着脱するためのフィルタ着脱孔６１が形成され、そのフィルタ着脱孔６１には蓋体６２が開閉可能に取り付けられている。

図３及び図８に示すように、前記足元用送風口５５の内側下部において本体ケース３１ａには同送風口５５の下縁に沿って延びる水受け用の樋６３が形成され、その樋６３の端部には水抜き孔６４が形成されている。樋６３の内側壁と送風路３３の内底面との間には、足元用送風口５５に向かって上昇傾斜する下部側の案内板部６５が設けられている。また、その案内板部６５と対応するように、足元用送風口５５の内側上部と送風路３３の内上面との間には上部側の案内板部６５ａが形成されている。そして、空調機構４８により生成された所定温度のエアが送風路３３内から案内板部６５，６５aに沿って上昇移動されて、足元用送風口５５及び足元用エア吹出口６０から操作ペダル３０付近に向かって吹き出されるようになっている。また、足元用エア吹出口６０及び足元用送風口５５が床面２２から上方へ離間した位置で開口されていることにより、床面２２やフロアマットＭを水洗いする際に、足元用エア吹出口６０及び足元用送風口５５から送風路３３内への水の侵入が抑制されるようになっている。さらに、床面２２やフロアマットＭの水洗い時に、たとえ足元用エア吹出口６０及び足元用送風口５５から水が侵入したとしても、その水が水受け用の樋６３にて受け止められた後に、水抜き孔６４から床面２２上に排出されるようになっている。

図２、図３及び図９に示すように、前記基台２３の右側面のエア導出側透孔２３ｂに対応して、装置本体３１の本体ケース３１ａの右側前部には送風路３３のエア導出側に連通する短い筒状のダクト側送風口６６が形成されている。

図２、図３及び図９〜図１１に示すように、前記装置本体３１のダクト側送風口６６には、エア導出ダクト６８が基台２３の右側壁のエア導出側透孔２３ｂを介して接続されている。基台２３のエア導出側透孔２３ｂの外周縁と、ダクト側送風口６６の開口縁及びエア導出ダクト６８の開口縁との間にはそれぞれ発泡合成樹脂等の柔軟弾性材よりなるパッキン６９が介装されている。すなわち、装置本体３１のダクト側送風口６６の外端面及びエア導出ダクト６８の接続口６８ａの外周縁には、図１０に示すような四角環状のパッキン６９が接着固定されている。そして、図１１に示すように、床面２２上に装置本体３１、基台２３及びエア導出ダクト６８が組み付けられる際に、基台２３のエア導出側透孔２３ｂを挟んで、装置本体３１のダクト側送風口６６とエア導出ダクト６８の接続口６８ａとが互いに接近する方向に装置本体３１及びエア導出ダクト６８が基台２３に対して相対的に押圧移動される。これにより、図９に示すように、両パッキン６９が圧縮されるとともに変形されて、基台２３のエア導出側透孔２３ｂを介して相互に接合され、そのエア導出側透孔２３ｂの開口端面が被覆される。よって、装置本体３１のダクト側送風口６６とエア導出ダクト６８の接続口６８ａとが気密状態で接続されるとともに、金属により形成された基台２３のエア導出側透孔２３ｂの開口端面の塗料剥離や腐食が抑制されるようになっている。なお、パッキン６９は、装置本体３１及びエア導出ダクト６８に接着するのではなく、基台２３のエア導出側透孔２３ｂの縁部に接着した構成であってもよい。

図１に示すように、前記運転室２１内において運転席２８の右側前方には、運転者の上半身に向かって送風を行うための吹出口７０、運転者の上半身及び足元に向かって送風を行うための吹出口７１、及び運転室２１の前窓に送風を行って室内の空気を循環させたり、前窓の曇りを防止したりするための吹出口７２が設けられている。運転室２１内において運転席２８の後部には、運転室２１の後窓に送風を行って後窓の曇りを防止するための吹出口７３が設けられている。そして、これらの吹出口７０〜７３には前記エア導出ダクト６８が接続され、そのエア導出ダクト６８内に設けられた図示しない送風切替え板により、各吹出口７０〜７３からの送風が実行あるいは停止のいずれかに切り替えられるようになっている。

次に、前記のように構成された空調装置の動作を説明する。
例えば、図３において、室内，室外から導入されたエアは、送風機によってエバポレータとヒータとを通過して操作ペダル３０付近の運転者の足元に向かって吹き出される。この場合、図８に示すように、足元用送風口５５及び足元用エア吹出口６０が床面２２から上方へ離間した位置で前方に向かって開口されているが、足元用送風口５５の内側下部及び上部に案内板部６５，６５ａが設けられているため、エアは送風路３３内から案内板部６５，６５ａに沿って円滑に上昇案内されて、足元用送風口５５及び足元用エア吹出口６０から前方へほとんどロスなく、静かに吹き出される。

よって、空調機構４８を床面２２側に位置するように低い位置に配置したとしても、送風機能を有効に発揮できる。従って、空調機構４８を低い位置に設置できるため、運転席２８の下部の狭い空間内に装置本体３１を配置できる。このため、運転室内の運転席の後部等に空調装置本体を配置した従来構成とは異なり、運転室２１内において広い空間を確保することができて、居住快適性を向上できとともに、運転室２１を小型化することも可能となる。

また、図６に示すように、室外エア導入口４０の下部にはエア流に対面する水切り面４３が形成されているため、室外エア導入口４０から送風路３３内にエアが取り込まれる際に、そのエアに含まれる水が水切り面４３により除去される。そして、その水は、樋４５から水抜き孔４６を介して装置本体３１外に排出される。よって、室外エア導入口４０から送風路３３内に水が侵入するおそれを確実に抑制することができる。

そして、前記の場合と同様に、空調機構４８により所定温度のエアが生成され、そのエアが送風路３３内からダクト側送風口６６を通して、エア導出ダクト６８内に送り出される。その後、エア導出ダクト６８内に設けられた図示しない送風切替え板の切替え状態に応じて、エアが運転席２８の前方または後方に配設されたいずれかの吹出口７０〜７３に導かれて、その吹出口７０〜７３から吹き出される。

さらに、運転室２１の床面２２を水洗いする際には、室内エア導入口３５，足元用送風口５５及び足元用エア吹出口６０が床面２２から上方へ離間した位置で開口されているため、室内エア導入口３５，足元用エア吹出口６０及び足元用送風口５５から送風路３３内に水が侵入するのを抑制することができる。また、室内エア導入口３５及び足元用送風口５５の内側下部にはそれぞれ水受け用の樋６３，８３が設けられているため、床面２２やフロアマットＭの水洗い時に、たとえ足元用エア吹出口６０及び足元用送風口５５から水が侵入したとしても、その水を樋６３，８３で受け止めて、水抜き孔６４から床面２２上に流すことができる。よって、水が送風路３３に侵入するおそれを一層確実に抑制することができる。このように、水が送風路３３に侵入するおそれを抑制できるため、水による空調機構４８の不具合を防止できるのに加えて、室内エア導入口３５が高いところに位置しているため、床面２２上の塵埃や土砂等の吸い込みを抑制でき、空調機構４８の不具合をさらに防止できる。

さらに、図９に示すように、装置本体３１のダクト側送風口６６とエア導出ダクト６８との間にパッキン６９が介在されているため、それら６６，６８間から空調エアが漏れるの防止できるとともに、パッキン６９によって基台２３のエア導出側透孔２３ｂの開口端面が被覆されているため、同エア導出側透孔２３ｂの開口端面の結露等を防止して塗料剥離や腐食が抑制される。しかも、パッキン６９を押圧変形させるのみでエア導出側透孔２３ｂの開口端面を被覆保護しているため、構成が簡単であるばかりでなく、装置本体３１のダクト側送風口６６から基台２３のエア導出側透孔２３ｂを介してエア導出ダクト６８の接続口６８ａに至る開口面積を広くすることができて、送風効率を向上できる。これに対し、装置本体３１あるいはエア導出ダクト６８にブラケットを介してパッキンを支持し、そのパッキンを基台２３のエア導出側透孔２３ｂの開口縁に当てるように構成した場合等においては、ブラケットが余分になって構成が複雑になるとともに、パッキンと基台２３のエア導出側透孔２３ｂとの位置合わせという面倒な工数が増え、しかも、パッキンがエア導出側透孔２３ｂ側に張り出したり、ブラケットがエア導出側透孔２３ｂ内に位置したりして、そのエア導出側透孔２３ｂの開口面積が狭くなるおそれがある。

（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 空調機構４８を運転席２８の後部の床面２２上に配設するとともに、その空調機構４８に接続された送風路３３を運転席２８の下部の床面２２上に配置すること。

・ 送風路３３の室内エア導入口３５の下部にエア流に対面する水切り面を設けること。
（他の技術的思想）
前記実施形態から把握される請求項記載の技術的思想以外の他の技術的思想は以下の通りである。

（１） パッキン（６９）を介して接続される複数の開口部（２３ｂ，６６，６８ｂ）の接続構造において、隣接する開口部（２３ｂ，６６，６８ｂ）の縁部間に介在されたパッキンをその開口部（２３ｂ，６６，６８ｂ）の縁部で押圧することにより、パッキンを変形させて、同パッキンにより開口部（２３ｂ）の端面を被覆したことを特徴とする開口部に接続構造。

（２） ひとつの開口部（２３ｂ）に、その両側から別の開口部（６６，６８ａ）をそれぞれパッキン（６９）を介して接続し、その両パッキン（６９）により前記ひとつの開口部（２３ｂ）の端面を被覆したことを特徴とする前記技術的思想（１）項に記載の開口部の接続構造。

以上のように構成すれば、パッキン（６９）を押圧するのみで、開口部（６９）の端面を被覆できるともに、そのための構成を簡素化でき、しかも、広い開口面積を確保できる。

一実施形態の空調装置を備えた建設機械の運転室を示す斜視図。 図１の空調装置の装置本体を示す要部斜視図。 同じく空調装置の装置本体の拡大横断面図。 空調装置の装置本体側部のエア導入部を拡大して示す部分断面図。 空調装置の装置本体を覆う基台を示す斜視図。 空調装置の装置本体後部のエア導入部を拡大して示す部分断面図。 図６の７−７線における断面図。 空調装置の装置本体の送風口の部分を拡大して示す断面図 空調装置の装置本体の吹出しダクト接続部を拡大して示す部分断面図。 図９の吹出しダクト接続部に使用されるパッキンを示す斜視図。 図９の吹出しダクト接続部の組み付け過程を示す部分断面図。

符号の説明

２１…運転室、２２…床面、２３…基台、２８…運転席、３１…空調装置の装置本体、３３…送風路、３５…室内エア導入口、４０…エア導入部としての室外エア導入口、４１…エア導入ダクト、４３…水切り面、４５…樋、４８…空調機構、４９…送風ファン、５０…エバポレータ、５１…ヒータ、５５…足元用送風口、５６…前面カバー、６０…足元用エア吹出口、６３…樋、６５…案内板部、６６…ダクト側送風口、８３…樋。

Claims (6)

1. 運転席の下部における床面に空調装置本体を設け、その空調装置本体には送風路を設けるとともに、その送風路の前端の送風口を前記床面から上方へ離間した位置において運転室前方に向かって開口させ、前記送風口の内側における送風路の内底面には送風口に向かって上昇傾斜する案内板を設けたことを特徴とする建設機械の空調装置。
2. 前記送風口の下部に、同送風口の下縁に沿って延びる水受け用の樋を設け、前記案内板を樋の側壁と送風路の内底面との間に設けたことを特徴とする請求項１に記載の建設機械の空調装置。
3. 前記送風路内にエバポレータ及び送風ファンを含む空調機構を配置したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の建設機械の空調装置。
4. 前記送風路のエア導入部の下部に、エア流に対面する水切り面を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のうちのいずれか一項に記載の建設機械の空調装置。
5. 前記送風路のエア導入口を床面から上方へ離間した位置に設けたことを特徴とする請求項１〜請求項４のうちのいずれか一項に記載の空調装置。
6. 前記送風路のエア導入口の下部に、同エア導入口の下縁に沿って延びる水受け用の樋を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項５のうちのいずれか一項に記載の空調装置。

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