JP2008019674A

JP2008019674A - エネルギ回収装置および作業機械

Info

Publication number: JP2008019674A
Application number: JP2006194176A
Authority: JP
Inventors: Katsuharu Kenmori; 克治権守; Toshitsugu Ono; 敏嗣小野; Shinichi Nishiyama; 伸一西山
Original assignee: Caterpillar Mitsubishi Ltd; Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd
Current assignee: Caterpillar Japan Ltd; Caterpillar Mitsubishi Ltd
Priority date: 2006-07-14
Filing date: 2006-07-14
Publication date: 2008-01-31

Abstract

【課題】限られたスペースを有効利用してエネルギを効率よく回収できるエネルギ回収装置を提供する。
【解決手段】エネルギ回収装置７は、エンジンフード６の表面に、太陽光による発電が可能な光発電パネル11を設置し、また、エンジンフード６の裏面に、熱エネルギをゼーベック効果を用いて電気エネルギに変換する熱電素子12をパネル状に並べて設置する。光発電パネル11と熱電素子12との間には、断熱材を兼ねた吸音材13を挟み込むように設置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンフードを用いたエネルギ回収装置および作業機械に関する。

自動車のように常時自走による空冷効果がほとんどない油圧ショベルは、エンジンや油圧機器からの発熱を冷却するため、エンジン出力のわりに大型のラジエータおよびオイルクーラを設置している。

油圧ショベルのような建設機械でも、エネルギを回収または回生させることによりエネルギロスを軽減する様々な技術が提案されている。

また、キャブの天井外面と、エンジンルームのエンジンフード外面とに、太陽電池をそれぞれ取付け、エネルギの効率的活用を図るようにした油圧ショベルなどの建設機械がある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−２５４８４１号公報（第４頁、図２）

しかしながら、エネルギ回収または回生用の装置を機体に搭載するスペースは制限されやすい問題がある。例えば、キャブの天井外面は、ガード部材により覆われる場合が多く、この部分に太陽電池を設置することは事実上困難であり、十分な太陽電池設置スペースを確保できないおそれがある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、限られたスペースを有効利用してエネルギを効率よく回収できるエネルギ回収装置およびこのエネルギ回収装置を搭載した作業機械を提供することを目的とする。

請求項１に記載された発明は、エンジンフードの表面に設置され太陽光による発電が可能な光発電パネルと、エンジンフードの裏面にパネル状に設置され熱エネルギをゼーベック効果を用いて電気エネルギに変換する熱電素子とを具備したエネルギ回収装置である。

請求項２に記載された発明は、請求項１記載のエネルギ回収装置において、光発電パネルと熱電素子との間に設置された吸音材を具備したものである。

請求項３に記載された発明は、機体と、機体の前部に設置されたオペレータの後方視界性を含む少なくとも周囲４方の視界性を有するキャブと、機体の前部にキャブとともに設置された作業装置と、機体の後部であってオペレータの後方視界性を妨げない高さに設置されたエンジンルームと、エンジンルームの上部に設置され機体の後方に向かって下り傾斜勾配を有するエンジンフードと、この下り傾斜勾配のエンジンフードに設置された請求項１または２記載のエネルギ回収装置とを具備した作業機械である。

請求項１に記載された発明によれば、エンジンフードの表面では、光発電パネルが太陽光により光発電をし、かつエンジンフードの裏面では、エンジンの放熱に晒されているパネル状に設置された熱電素子により、ゼーベック効果で熱エネルギを電気エネルギに変換するので、エンジンフードの限られたスペースを有効利用して表裏両面からエネルギを効率よく回収できる。また、熱エネルギから電気エネルギへの変換により放熱効果があるため、エンジン用の冷却装置を小型化できる。

請求項２に記載された発明によれば、エンジンフードには複数のスリット形状の放熱用の開口が設けられることが一般的であるが、熱電素子の設置により放熱用の開口が不要となるので、さらに光発電パネルと熱電素子との間に吸音材を挟込むので、エンジンから機体の外部へ漏洩する騒音を低減できる。また、裏面の熱電素子と吸音材により光発電パネルへの熱伝達を抑制するので、光発電パネルの温度上昇による効率低下を抑制できる。

請求項３に記載された発明によれば、機体の後方に向かって下り傾斜勾配のエンジンフードにエネルギ回収装置の光発電パネルを設置したので、機体の前部に設置されたキャブ内のオペレータの視界に光発電パネルの表面で反射された反射光が入ることを防止でき、良好な後方視界性を維持できる。

以下、本発明を、図１乃至図４に示された一実施の形態を参照しながら詳細に説明する。

図４は、油圧ショベル型の作業機械１を示し、この作業機械１は、下部走行体2trに対し上部旋回体2swが旋回可能に設けられた機体２の前部に、オペレータの後方視界性を含む少なくとも周囲４方の視界性を有するキャブ３と、アーム状の作業装置４とが設置されている。

さらに、機体２の後部であってオペレータの後方視界性を妨げない高さにエンジンルーム５が設置され、このエンジンルーム５の上部に、機体２の後方に向かって下り傾斜勾配を有するエンジンフード６が設置され、この下り傾斜勾配のエンジンフード６に、エネルギ回収装置７が設置されている。

このエネルギ回収装置７は、図１および図２に示されるように、エンジンフード６の表面6aに、太陽光による発電が可能な光発電パネル11が、ボルトなどの締結手段により設置され、また、図１および図３に示されるようにエンジンフード６の裏面6bに、熱エネルギをゼーベック効果を用いて電気エネルギに変換する熱電素子12がパネル状に並べて設置されている。

図１に示されるように光発電パネル11と熱電素子12との間には、断熱材を兼ねた吸音材13が、挟み込むように設置されている。なお、図１において、14はエンジンルーム５内に配置されたエンジンであり、15は排気マフラである。

次に、この実施の形態の作用効果を説明する。

エンジンフード６の表面では、光発電パネル11が太陽光により光発電をし、かつエンジンフード６の裏面では、エンジン14および排気マフラ15からの放熱に晒されているパネル状に設置された熱電素子12により、ゼーベック効果で熱エネルギを電気エネルギに変換し、機体２に搭載されたバッテリなどの蓄電器にエネルギを回収する。

光発電パネル11は高温になると効率が低下するので、裏面の熱電素子12と吸音材13により光発電パネル11への熱伝達を抑制する。

一方、エンジンフード６から熱を逃がすための従来のスリットを廃止して、スリットから洩れるエンジン騒音を低減させる防音効果を得るとともに、熱エネルギを電気エネルギに変換して外部へ取出す熱電素子12により放熱効果を得るようにする。

また、後方に向かって下り傾斜勾配を有するエンジンフード６の表面に光発電パネル11を設置することで、光発電パネル11からの反射光がキャブ３内オペレータの後方視界に入ることを防止する。

このように、エンジンフード６の表面は、常時、太陽光を受取ることができ、かつ裏面はエンジンの放熱に晒されているため、表面側の光発電パネル11と裏面側のパネル状の熱電素子12とにより、エンジンフード６の限られたスペースを有効利用して表裏両面からエネルギを効率よく回収できる。

熱エネルギから電気エネルギへの変換により放熱効果があるため、ラジエータなどの冷却装置を小型化できる。

エンジンルーム５内の放熱のために、エンジンフード６には複数のスリット形状の開口が設けられることが一般的であるが、熱電素子12の設置により放熱用の開口を不要とすることも可能となるので、さらに光発電パネル11と熱電素子12との間に吸音材13を挟込むので、エンジン14から機体２の外部へ漏洩する騒音を低減できる。

裏面の熱電素子12と吸音材13により光発電パネル11への熱伝達を抑制するので、光発電パネル11の温度上昇による効率低下を抑制できる。

機体２の後方に向かって下り傾斜勾配のエンジンフード６にエネルギ回収装置７の光発電パネル11を設置したので、機体２の前部に設置されたキャブ３内のオペレータの視界に光発電パネル11の表面で反射された反射光が入ることを防止でき、太陽光の反射による後方視界の妨げを防止できる。すなわち、良好な後方視界性を維持できる。

光発電パネル11をボルト締結することにより脱着可能としたので、良好なメンテナンス性も確保できる。

なお、本発明は、２次電池や発電機などの装置があらかじめ搭載された電気ハイブリッド仕様の作業機械に適用することが望ましいが、限定されるものではない。

本発明に係るエネルギ回収装置の一実施の形態を示す断面図である。同上エネルギ回収装置の平面図である。同上エネルギ回収装置の底面図である。同上エネルギ回収装置を搭載した作業機械の側面図である。

符号の説明

１作業機械
２機体
３キャブ
４作業装置
５エンジンルーム
６エンジンフード
７エネルギ回収装置
11 光発電パネル
12 熱電素子
13 吸音材

Claims

エンジンフードの表面に設置され太陽光による発電が可能な光発電パネルと、
エンジンフードの裏面にパネル状に設置され熱エネルギをゼーベック効果を用いて電気エネルギに変換する熱電素子と
を具備したことを特徴とするエネルギ回収装置。
光発電パネルと熱電素子との間に設置された吸音材
を具備したことを特徴とする請求項１記載のエネルギ回収装置。
機体と、
機体の前部に設置されたオペレータの後方視界性を含む少なくとも周囲４方の視界性を有するキャブと、
機体の前部にキャブとともに設置された作業装置と、
機体の後部であってオペレータの後方視界性を妨げない高さに設置されたエンジンルームと、
エンジンルームの上部に設置され機体の後方に向かって下り傾斜勾配を有するエンジンフードと、
この下り傾斜勾配のエンジンフードに設置された請求項１または２記載のエネルギ回収装置と
を具備したことを特徴とする作業機械。