JP2007218190A - 熱交換器の防塵ネット - Google Patents

Abstract

【課題】 熱交換器の防塵ネットに関し、簡素な構成で、容易に熱交換器の清掃作業やメンテナンスを実施できるようにする。
【解決手段】
作業機械の熱交換器へと導かれる冷却風の流通経路上に介装された防塵ネット１であって、長辺同士を互いに近接又は重合させて該熱交換器の前面を覆うように配置された短冊状の複数のネット部材４と、作業機械の機体に固定されるとともに複数のネット部材４の両短辺側で各々の複数のネット部材４を回転自在に支持する固定部材２と、固定部材２とは別個に各々の複数のネット部材４に連結された可動部材３とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、油圧ショベル等の作業機械に搭載された熱交換器の防塵ネットに関する。

従来より、油圧ショベルなどの作業機械では、ラジエータやオイルクーラからなる熱交換器へ冷却風を流通させて、エンジン冷却水や作動油を冷却している。例えば、機体の側面に外気を取り込むための開口を設け、その開口の内側に熱交換器を配置するとともにエンジン駆動の冷却ファンで機体外部からの冷却風を吸い込み、その冷却風を熱交換器の内部のコアへ通して冷却がなされる。

ところで、建設工事現場や土木工事現場，建築物等の解体作業の現場等では、作業に伴って埃や粉塵が発生することがある。このような作業現場に置かれた作業機械において、埃や粉塵が混入した外気が冷却風として機体内部へ取り込まれると、熱交換器のコアが目詰まりして冷却効率が低下するおそれがある。そのため、作業機械の機体内部において、熱交換器に対する冷却風の上流側には、埃や粉塵を取り除くための防塵ネットが取り付けられている。

例えば、特許文献１や特許文献２には、熱交換器の前面側に着脱自在の防塵ネットを設けた作業機械が記載されている。これらの技術では、熱交換器の幅方向（左右方向）に分割された二枚の防塵ネット（ネット分割体）が並べて取り付けられており、各防塵ネットが個別に着脱可能となっている。つまり、防塵ネットを分割することで、比較的狭い熱交換器周辺の空間内で防塵ネットの取り付け，取り外しができるようにし、熱交換器へのアクセス性を向上させている。
特開２００３−３２２４８８号公報 特許第３５５３７８２号公報

しかしながら、上述したような従来の防塵ネットを備えた作業機械では、熱交換器の清掃やメンテナンスの際に、防塵ネットを機体外部へ取り外さなければ、熱交換器のコアへ直接アクセスすることができない。したがって、防塵ネットの取り付けや取り外しの手間や時間がかかり、作業が煩雑であるという課題がある。
また、上記のような着脱式の防塵ネットは、機体から取り外したときにそれを仮置きしておく場所が必要となる。しかし、例えば、作業機械が土木工事現場等において掘削作業を行っているような場合には、作業機械の周囲全体が、作業にかかる土砂に覆われている場合があり、その作業機械の周囲に仮置き用のスペースをとることができず、熱交換器のメンテナンス作業自体ができないこともある。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、簡素な構成で、容易に熱交換器の清掃作業やメンテナンスを実施できるようにした、熱交換器の防塵ネットを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明の熱交換器の防塵ネットは、作業機械の熱交換器へと導かれる冷却風の流通経路上に介装された防塵ネットであって、長辺同士を互いに近接又は重合させて該熱交換器の前面を覆うように配置された短冊状の複数のネット部材と、該作業機械の機体に固定されるとともに該複数のネット部材の両短辺側で各々の該複数のネット部材を回転自在に支持する固定部材（固定枠）と、該固定部材とは別個に各々の該複数のネット部材に連結された可動部材（可動枠）とを備えたことを特徴としている。

この場合、可動部材は各々の該複数のネット部材を該固定部材に対して回動させうるように機能する。
また、請求項２記載の本発明の熱交換器の防塵ネットは、各々の該複数のネット部材と該固定部材との間に介装され、該ネット部材を該固定部材に対して軸支する支軸を備えたことを特徴としている。つまり、ネット部材は、支軸を中心として回動することになる。

また、請求項３記載の本発明の熱交換器の防塵ネットは、各々の該複数のネット部材と該可動部材との間に介装され、該ネット部材を該固定部材に対して回動自在に軸支する作用軸を備えたことを特徴としている。
この場合、各々のネット部材に連結された支軸及び作用軸を節点とするリンク構造が形成される。そして可動部材が移動すると、このリンク構造が複数のネット部材を一体的に回動させるように機能する。つまり、本防塵ネットにおいては、複数のネット部材がルーバのように上下に回動して、熱交換器の前面を開閉することになる。

また、請求項４記載の本発明の熱交換器の防塵ネットは、該可動部材の該固定部材に対する移動を拘束する拘束部材（固定ネジ）を備えていることを特徴としている。

本発明の熱交換器の防塵ネット（請求項１）によれば、可動部材を動かすことによって、複数のネット部材の全てを固定部材に対して簡単に回動させることができる。これにより、熱交換器の前面を略完全に開放することができ、容易に熱交換器の清掃やメンテナンスを実施することができる。
また、構成が簡素であり、コストがかからない。また、ネット部材の数を増やすことで、一つのネット部材が熱交換器の前面を覆う面積を小さくすることができる。つまり、各ネット部材の回動領域を小さくすることができ、熱交換器の前面を開放するのに必要なスペースを節約できる。

また、本発明の熱交換器の防塵ネット（請求項２）によれば、軸を設けることでネット部材の回転の中心を固定することができ、ネット部材を開閉させるための構造を簡素にすることができる。
また、本発明の熱交換器の防塵ネット（請求項３）によれば、支軸及び作用軸を節点とするリンク構造が形成されるため、可動部材の移動量とネット部材の回動量とを正確に対応づけることができる。これにより、ネット部材が開放又は閉鎖する熱交換器の前面の面積を簡単に調節することができる。

また、本発明の熱交換器の防塵ネット（請求項４）によれば、可動部材の固定部材に対する移動を拘束することで、熱交換器の前面を開放したまま、あるいは、閉鎖したまま（すなわち、熱交換器の前面をネット部材で覆ったまま）にしておくことができる。

以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図６は本発明の一実施形態にかかる熱交換器の防塵ネットを説明するものであり、図１は本防塵ネットの構成を示す斜視図、図２は本防塵ネットの開放時の断面図（図５のＣ−Ｃ断面図）、図３は本防塵ネットの閉鎖時の断面図（図４のＢ−Ｂ断面図）、図４は本防塵ネットの正面図（図６のＡ矢視図）、図５は熱交換器の清掃時における本防塵ネットの正面図、図６は本防塵ネットが取り付けられた油圧ショベルの斜視図である。

［構成］
（全体構成）
本防塵ネット１は、図６に示す油圧ショベル１０に適用されている。この油圧ショベル１０は、クローラ式の走行装置を装備した下部走行体１１と、下部走行体１１の上に旋回自在に搭載された上部旋回体１２とを備えて構成される。上部旋回体１２の前方側には、ブームやアーム等の作業装置１３が設けられ、後方側にはエンジンルーム１４が形成されている。なお、エンジンルーム１４を覆う機体カバーには、外気を取り込むためのスリット状の開口１８を備えた扉１９が設けられている。

エンジンルーム１４の内部には、油圧ショベル１０の駆動源であるエンジン１５，エンジン１５によって駆動される冷却ファン１６，クーリングパッケージ（熱交換器）１７及び防塵ネット１が設けられている。
冷却ファン１６は、冷却風としての外気を開口１８からエンジンルーム１４内へ取り込む吸い込み式の軸流ファンである。エンジン１５は、この冷却ファン１６よりも冷却風の下流側に配置され、一方、クーリングパッケージ１７は冷却ファン１６よりも上流側に配置されている。

クーリングパッケージ１７は、ラジエータやオイルクーラ，インタクーラ等の複数の熱交換器が重合された冷却装置である。そのコア（中央部）には多数の放熱フィンが形成されており、冷却風をコアに流通させてエンジン冷却水や作動油が冷却される。また、クーリングパッケージ１７のさらに上流側には、冷却風に含まれる埃や粉塵，枯れ葉，虫等を取り除くための防塵ネット１が取り付けられている。

（防塵ネット構成）
防塵ネット１は、図４に示すように、固定枠（固定部材）２と、可動枠（可動部材）３と、それらの内側に嵌め込まれた複数のネット部材４とを備えて構成される。
ネット部材４は、横長の短冊形状をなす複数の部材からなり、互いの長辺（上端辺及び下端辺）同士を互いに僅かに重ね合わせて上下に連なった状態で、クーリングパッケージ１７の前面全体を覆うように配置されている。

一方、固定枠２は、防塵ネット１の左右側方に延在する縦材であり、ネット部材４の短辺（左右端辺）に沿って左右一対立設されて、エンジンルーム１４内の床面（機体）に固定されている。また、可動枠３は、各固定枠２の内側に略並行に隣接して鉛直方向に延在しており、上下方向へ移動しうるように並設されている。
前述のネット部材４は、これらの固定枠２及び可動枠３の間を左右へ掛け渡すように設けられており、その左右両端を固定枠２及び可動枠３に連結された状態で縦方向に並んで複数枚取り付けられている。

なお、ネット部材４全体の大きさは、扉１９を開放した状態で冷却風の流通方向（図６中のＡ方向）にエンジンルーム１４の内部を眺めたときに、クーリングパッケージ１７全体がネット部材４全体の裏側に収まる（クーリングパッケージ１７が見えない）程度の大きさとなっている。つまり、一対の固定枠２は、クーリングパッケージ１７の幅よりもやや広い間隔を持つように立設されている
複数のネット部材４は、それぞれの部材が同一の構成を備えている。各ネット部材４は、金属材料や樹脂材料からなる線材によって縦横に編み込まれた網状のネット４ａと、ネット４ａの左右両側端を固定するネット枠４ｂとを備えて構成される。ネット４ａの網目は、冷却風を略抵抗なく通過させつつ外気中の埃や粉塵を捕捉しうる程度の目の細かさに設定されている。

また、ネット部材４のネット枠４ｂは、図１に示すように、固定枠２及び可動枠３のそれぞれに対してピン接合により連結されている。以下、固定枠２とネット枠４ｂとの連結点を支軸５と呼び、可動枠３とネット枠４ｂとの連結点を作用軸６と呼ぶ。
ネット枠４ｂ，固定枠２及び可動枠３は、支軸５，作用軸６を節点とするリンク構造を形成している。すなわち、上下に隣接するネット部材４の各支軸５及び各作用軸６を四隅とする平行四辺形状の四節リンクが、縦方向に連続的に連なった構造となっている。

これにより、可動枠３が固定枠２に対して下方向（図１中の黒矢印方向）へ移動した状態では、図２に示すように、支軸５に対して、その支軸５が設けられたネット枠４ｂの作用軸６が下側に位置することになる。これに伴って、そのネット部材４が上方向へ回動し、ルーバの形状（鎧戸）のように配置された各ネット４ａが開放された状態となる。なお、図２には、各ネット４ａが完全に開放されて略水平に配向された状態が示されている。また、この図中では、ネット４ａの厚みｄがデフォルメされて大きく示されている。

また、可動枠３を上方へ移動させると、これに伴って作用軸６も支軸５に対して上側へ移動する。したがって、図３に示すように、そのネット部材４は下方向へ回動し、ルーバが閉鎖されたような配置となる。
このように、支軸５は、ネット部材４を固定枠２に対して回動自在に軸支するよう機能している。また、作用軸６は、可能枠３の上下方向への移動に伴って、各ネット部材４を固定枠２に対して回動させるように機能している。

なお、図３に示すように、上記のようなルーバの閉鎖時には、上下に隣接する各ネット４ａの上端及び下端が互いに僅かに重なり合うような間隔となるように、ネット部材４の取り付け間隔が定められている。つまりこのとき、各ネット４ａが隙間なく並んで、完全に閉鎖された状態となる。
また、固定枠２及び可動枠３の上端部近傍には、それぞれ、ネジ穴２ａ，３ａが穿孔されている。これらのネジ穴２ａ，３ａは、各ネット４ａの完全閉鎖時に重なり合う位置に形成されており、図３に示すように、ネジ穴２ａ，３ａと螺合する固定ネジ７を用いて、可動枠３を固定枠２に対して固定できるようになっている。

［作用・効果］
以上のような構成により、本実施形態における熱交換器の防塵ネットによれば以下のような作用・効果を奏する。

（通常時）
通常時には、可動枠３が固定枠２に対して上方へ移動した状態で固定ネジ７が締結され、可動枠３及び固定枠２の位置が固定される。これにより、図３，図４に示すように、各ネット部材４が上下方向に隙間なく並び、ルーバが閉鎖されたように配置される。ネット部材４の左右両側の固定枠２は、クーリングパッケージ１７の幅よりもやや広い間隔を持つように立設されているため、冷却風が流入しようとするクーリングパッケージ１７の全面がネット４ａによって塞がれることになる。したがって、冷却風に含まれる埃や粉塵を、取り除くことができる。
また、ネット４ａの網目は、冷却風を略抵抗なく通過させる程度の目の細かさに設定されているため、クーリングパッケージ１７における冷却性能を確保することができる。なお、固定枠２及び可動枠３が固定ネジ７によって互いに固定されているため、防塵ネット１全体のガタつきや振動を抑えることができる。

（清掃作業時）
一方、クーリングパッケージ１７の清掃時には、固定ネジ７の締結が緩められ、可動枠３が固定枠２に対して移動可能となる。可動枠３を固定枠２に対して下方向へ移動させると、ネット部材４が上方へ回動し、図５に示すように、各ネット４ａが開放された状態となる。したがって、この開放された部分からクーリングパッケージ１７へのアクセスが可能となり、容易にコアの清掃やメンテナンスを行うことができる。

なお、図５に示すように、各ネット４ａが完全に開放された状態で防塵ネット１を正面から見ると、開放されていない部分の寸法ｄはネット４ａの厚みと等しい。したがって、ネット４ａが薄い形状であれば開放されない部分も少なくなり、開放面積を限りなく１００％へ近づけることも可能であることがわかる。
また、図２に示すように、ネット部材４は、横長の短冊状に形成された複数の部材を並置した形状となっているため、ネット部材４の閉鎖状態（細破線で示す）からの回動軌跡（太破線で示す）がコンパクトであり、ネット部材４の閉鎖状態における全体の高さに比較して、回動によるネット面からの飛び出し量Ｌは極めて小さい。したがって、防塵ネット１の前方の空き空間が小さくてもネット部材４を開放させることができ、エンジンルーム１４内のスペースを節約することができる。

このように、本防塵ネット１によれば、ネット部材４を固定枠２及び可動枠３から取り外すことなく、リンク構造を利用した回動操作だけで、クーリングパッケージ１７へアクセス可能なスペースを確保することができ、容易に清掃やメンテナンスが行えるという利点がある。また、回動領域を小さくでき、空間の有効利用を図ることができる。
また、ネット部材４は左右の固定枠２の間で回動するものであるから、固定枠２の周囲に空きスペースがなくても、クーリングパッケージ１７へのアクセスが可能であり、エンジンルーム１４内のスペースをさらに節約することができる。なお、ネット部材４を固定枠２及び可動枠３から取り外す必要がないため、場所を選ばず、いつでもクーリングパッケージ１７の清掃や点検を行うことができる。これにより、たとえ油圧ショベル１０の周囲にスペースがない場合であっても、メンテナンスが実施可能である。

なお、ネット枠４ｂ，固定枠２及び可動枠３は、支軸５，作用軸６を節点とする四節リンク構造を形成しており、ネット部材４の回動角度と可動枠３の移動距離とが正確に対応づけられることになる。つまり、クーリングパッケージ１７の前面の開閉量と可動枠３の操作量とを正確に（一意的に）定めておくことができる。このような特徴は、例えば何らかの駆動装置を用いて可動枠３を動かすような構成とした場合に大きなメリットとなると考えられる。

［その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば上述の実施形態では、複数のネット部材４が横方向へ短冊状に分割されたような形状となっているが、これを縦方向に短冊状に分割したような形状とすることも考えられる。つまり、上述の実施形態の構成を、その正面視において９０°回転させたようなものとしてもよい。

この場合、固定枠２及び可動枠３をネット部材４の上部側及び下部側に設けるとともに、可動枠３の水平方向への移動に伴ってネット４ａを左右方向へ回動させるようにリンク構造を形成する。これにより、上述の実施形態のものと同様の効果を奏するものとなる。
また、上述の実施形態では、ルーバの閉鎖時に上下に隣接する各ネット４ａの上端及び下端が互いに僅かに重なり合うような間隔となるように、取り付け間隔が設定されているが、各ネット４ａ同士が必ずしも重なり合う必要はなく、少なくとも近接状態にあればよい。

また、上述の実施形態では、ネット部材４を回動させるための構造として、平行四辺形状の四節リンクを用いているが、リンク構造の形態はこれに限定されるものではなく、スライダやクランクを利用した公知のリンク構造を適用することが可能である。
また、上述の実施形態では、可動枠３とネット部材４とが作用軸６によってピン接合されているが、ネット部材４は必ずしも可動枠３に軸支されていなくてもよい。例えば、全てのネット部材４に対して縦方向にワイヤーを結びつけて、このワイヤーを上下方向へ移動させることによってネット部材４を一体的に回動させるようにする。この場合、構成がより簡素となり、コストをさらに低減させることができる。

また、固定枠２とネット部材４と間の支軸５についても必須ではなく、軸として機能する部材を持たない回転構造を適用することも可能である。例えば、ネット部材４を固定枠２に対してスライド移動させながら回転させるような構造が考えられる。
なお、上述の実施形態では、手動で可動枠３を上下方向へ移動させることによってルーバの開閉を行うようになっているが、前述の通り、可動枠３を動かすための何らかの駆動装置を適用することも可能である。

本発明の一実施形態としての熱交換器の防塵ネットの斜視図である。 本防塵ネットの開放時の断面図（図５のＣ−Ｃ断面図）である。 本防塵ネットの閉鎖時の断面図（図４のＢ−Ｂ断面図）である。 本防塵ネットの正面図（図６のＡ矢視図）である。 熱交換器の清掃時における本防塵ネットの正面図である。 本防塵ネットが適用された作業機械の斜視図である。

符号の説明

１ 防塵ネット
２ 固定枠（固定部材）
３ 可動枠（可動部材）
２ａ，２ｂ ネジ穴
４ ネット部材
４ａ ネット
４ｂ ネット枠
５ 支軸
６ 作用軸
７ 固定ネジ
１０ 油圧ショベル（作業機械）
１１ 下部走行体
１２ 上部旋回体
１３ 作業装置
１４ エンジンルーム
１５ エンジン
１６ 冷却ファン
１７ クーリングパッケージ（熱交換器）

Claims (4)

1. 作業機械の熱交換器へと導かれる冷却風の流通経路上に介装された防塵ネットであって、
   長辺同士を互いに近接又は重合させて該熱交換器の前面を覆うように配置された短冊状の複数のネット部材と、
   該作業機械の機体に固定されるとともに該複数のネット部材の両短辺側で各々の該複数のネット部材を回転自在に支持する固定部材と、
   該固定部材とは別個に各々の該複数のネット部材に連結された可動部材と
   を備えたことを特徴とする、熱交換器の防塵ネット。
2. 各々の該複数のネット部材と該固定部材との間に介装され、該ネット部材を該固定部材に対して軸支する支軸
   を備えたことを特徴とする、請求項１記載の熱交換器の防塵ネット。
3. 各々の該複数のネット部材と該可動部材との間に介装され、該ネット部材を該固定部材に対して回動自在に軸支する作用軸
   を備えたことを特徴とする、請求項２記載の熱交換器の防塵ネット。
4. 該可動部材の該固定部材に対する移動を拘束する拘束部材
   を備えたことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の熱交換器の防塵ネット。

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