JP2009121245A - 建設機械の熱交換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数配置される熱交換器の周囲のデッドスペースを小さくすることができる建設機械の熱交換装置の提供。
【解決手段】小旋回型油圧ショベルの旋回フレーム２Ａに取り付けられ、温度上昇した流体を冷却する複数の熱交換器、すなわちインタークーラ１３、ラジエータ１４、及びオイルクーラ１５と、これらの熱交換器の前面側を覆い、冷却風中の異物を捕らえる防塵ネット１６とを備えた熱交換装置において、防塵ネット１６は、１枚の防塵ネットを折り曲げて全体が平面視Ｚ字状に設けた構成にしてある。すなわち、インタークーラ１３及びオイルクーラ１５の前面に沿うように防塵ネット１６を配置してある。防塵ネット１６の上縁部には蝶ボルト２０で固定される上部保持フレーム１７を一体に設けてあり、下縁部には保持金具１９に差し込まれる下部保持フレーム１８を一体に設けてある。
【選択図】図２

Description

本発明は、油圧ショベル等の建設機械に備えられ、ラジエータ、オイルクーラ等の複数の熱交換器の前面側を覆う防塵ネットを含む建設機械の熱交換装置に関する。

建設機械例えば油圧ショベルは、走行体と、この走行体上に配置される旋回体と、この旋回体に上下方向の回動可能に設けられるブーム、アーム等を含む作業装置とを備えている。旋回体上には建屋カバーが備えられ、この建屋カバー内には、作業装置等を駆動する作動油を供給する油圧ポンプ、この油圧ポンプを駆動するエンジンの他、エンジンの近傍に配置される熱交換装置等が収容されている。

図７は従来の熱交換装置の一例を示す斜視図、図８は図７に示す従来の熱交換装置に備えられる熱交換器と防塵ネットとの配置関係を模式的に示した平面図、図９は図７に示す状態から防塵ネットを外した状態を示す斜視図である。

これらの図に示すように、上述した熱交換装置は、旋回体の旋回フレーム上に立設される固定フレーム３０と、この固定フレーム３０によってそれぞれ固定され、温度上昇した流体を冷却する複数の熱交換器、例えば過給装置により圧縮された空気を冷却するインタークーラ３１、エンジンの冷却水を冷却するラジエータ３２、作動油を冷却するオイルクーラ３３と、熱交換器の前面側に配置され、冷却ファンによって生起される冷却風中の異物を捕らえる防塵ネット３４，３４Ａとを備えている。防塵ネット３４，３４Ａのそれぞれは平面視直線状に形成されており、互いに連設されて平面視が一本の直線となるように配置されている。

また、図８に示すように、例えば冷却風の流れに対してラジエータ３２の上流にインタークーラ３１が配置され、ラジエータ３２の横方向にオイルクーラ３３が配置されている。この種の従来技術として例えば特許文献１に示されるものがある。
特開２００６−２４２０７７公報

ところで一般に、油圧ショベルが小旋回型油圧ショベル等の場合には、狭所での作業性を向上させるために、エンジンや、インタークーラ３１、ラジエータ３２、オイルクーラ３３等の熱交換器が搭載される旋回体をコンパクトに構成することが重要となる。また、防塵ネット３４，３４Ａを含む熱交換装置の前面側のすぐ近くにバッテリ、エアクリーナ等の機器が配置されることから、これらの機器の配置スペース、及びメンテナンス用スペースを確保することが必要となる。

上述した図７〜９に示す従来技術は、図８に示すように、インタークーラ３１の横方向、かつオイルクーラ３３の前方に、防塵ネット３４Ａと、固定フレーム３０と、インタークーラ３１と、オイルクーラ３３とによって囲まれる平面視が略長方形の空間部３５が存在している。従来は、この空間部３５がデッドスペースとなっており、熱交換装置の周辺機器の配置スペース、及びメンテナンス用スペースとして有効に活用されていなかった。

本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、複数配置される熱交換器の周囲のデッドスペースを小さくすることができる建設機械の熱交換装置を提供することにある。

この目的を達成するために、本発明の建設機械の熱交換装置は、建設機械のフレームに取り付けられ、温度上昇した流体を冷却する複数の熱交換器と、これらの熱交換器に供給される冷却風の上流側に位置し、これらの熱交換器の前面側を覆い、冷却風中の異物を捕らえる防塵ネットとを備えた建設機械の熱交換装置において、上記防塵ネットは、全体が平面視Ｚ字状に設けて成ることを特徴としている。

このように構成した本発明は、複数配置される熱交換器の前面側に形成される段差形状に沿う平面視Ｚ状の防塵ネットを配置可能であることから、複数の熱交換器と防塵ネットとの間に形成される隙間を小さくすることができ、これらの複数の熱交換器の周囲のデッドスペースを小さくすることができる。

また、本発明は、上記建設機械の熱交換装置において、上記防塵ネットは、１枚の防塵ネットから成ることを特徴としている。このように構成した本発明は、１枚の防塵ネットを折り曲げて平面視Ｚ状に形成すればよいので、製作が容易である。

また、本発明は、上記建設機械の熱交換装置において、上記防塵ネットは、平面視Ｌ字状の防塵ネットと、平面視直線状の防塵ネットとを組み合わせて成ることを特徴としている。このように構成した本発明は、防塵ネットが二分割されるので、分割されたそれぞれ防塵ネットの形状が小さく、重量が軽くなって取り扱いやすくなり、熱交換器の前面側への着脱作業が容易になる。

また、本発明は、上記建設機械の熱交換装置において、上記防塵ネットは、少なくとも３枚の平面視直線状の防塵ネットを組み合わせて成ることを特徴としている。このように構成した本発明は、防塵ネットが三分割以上となるので、分割されたそれぞれ防塵ネットの形状が小さく、重量が軽くなって取り扱いやすくなり、熱交換器の前面側への着脱作業が容易になる。

また、本発明は、建設機械のフレームに取り付けられ、温度上昇した流体を冷却する複数の熱交換器と、これらの熱交換器に供給される冷却風の上流側に位置し、これらの熱交換器の前面側を覆い、冷却風中の異物を捕らえる防塵ネットとを備えた建設機械の熱交換装置において、上記防塵ネットは、平面視「く」の字状に折り曲げ形成して成る防塵ネットを含むことを特徴としている。

このように構成した本発明は、防塵ネットを平面視「く」の字状に形成することにより、従来、平面視が略長方形となっていたデッドスペースを形成する空間部を、平面視が略三角形を形成する空間部に変えることができ、複数配置される熱交換器の周囲のデッドスペースを小さくすることができる。また、防塵ネットを「く」の字状に折り曲げ形成すればよいので、製作が容易である。

本発明は、複数配置される熱交換器の前面側を覆い、冷却風中の異物を捕らえる防塵ネットを、全体が平面視Ｚ字状となるように設けたことから、あるいは平面視「く」の字状に折り曲げ形成したことから、複数の熱交換器と防塵ネットとの間に形成される隙間を小さくすることができ、これらの熱交換器の周囲のデッドスペースを従来よりも小さくすることができる。これにより、熱交換装置の周囲を、この熱交換装置の近傍に配置される機器の配置スペースとして、またメンテナンス用スペースとして、有効に活用させることができる。

以下，本発明に係る建設機械の熱交換装置を実施するための最良の形態を図に基づいて説明する。

図１は、本発明の熱交換装置の第１実施形態が備えられる建設機械の一例として挙げた小旋回型油圧ショベルを示す側面図である。

本発明に係る熱交換装置の第１実施形態が備えられる建設機械は、図１に示すように例えば小旋回型油圧ショベルであり、走行体１と、この走行体１上に配置される旋回体２と、この旋回体２に上下方向の移動可能に取り付けられる作業装置５とを備えている。旋回体２の旋回フレーム２Ａ上には、キャブ３と、建屋カバー４が設けられ、建屋カバー４内には、作業装置５等を駆動する作動油を供給する油圧ポンプと、この油圧ポンプを駆動するエンジンの他、エンジンの近傍に配置される熱交換装置等が収容されている。

作業装置５は、旋回体２に上下方向の回動可能に取り付けられるブーム６と、このブーム６の先端に取り付けられるアーム７と、このアーム７の先端に取り付けられるバケット８とを含んでいる。また、ブーム６を駆動するブームシリンダ９と、アーム７を駆動するアームシリンダ１０と、バケット８を駆動するバケットシリンダ１１とを含んでいる。この作動装置５等の駆動により掘削作業等を行うことができる。

図２は本発明の第１実施形態を示す斜視図、図３は本発明の第１実施形態に備えられる熱交換器と防塵ネットとの配置関係を模式的に示した平面図である。

この第１実施形態に係る熱交換装置は、図２に示すように、旋回体２の旋回フレーム２Ａ上に立設される固定フレーム１２と、この固定フレーム１２によってそれぞれ固定され、温度上昇した流体を冷却する複数の熱交換器、すなわち過給装置により圧縮された空気を冷却するインタークーラ１３と、エンジンの冷却水を冷却するラジエータ１４と、作動油を冷却するオイルクーラ１５とを備えている。図３に示すように、図示しない冷却ファンによって生起される冷却風の流れに対してラジエータ１４の上流にインタークーラ１３を配置してあり、ラジエータ１４の横方向にオイルクーラ１５を並べて配置してある。

この第１実施形態は、上述した熱交換器の前面側を覆い、冷却風中の異物を捕らえる防塵ネット１６を、全体が平面視Ｚ字状になるように設けてある。この防塵ネット１６は、例えば１枚の防塵ネットを折り曲げて設けてある。この防塵ネット１６の上縁部には、この防塵ネット１６を保持する上部保持フレーム１７を一体に設けてあり、防塵ネット１６の下縁部には、この防塵ネット１６を保持する下部保持フレーム１８を一体に設けてある。これらの上部保持フレーム１７及び下部保持フレーム１８も、平面視Ｚ字状となるように設けてある。

図３に示すように、防塵ネット１６は、インタークーラ１３とオイルクーラ１５の前面側に沿うように、すなわちインタークーラ１３とオイルクーラ１５との間に形成される段差形状に沿うように配置されている。

また、固定フレーム１２の前側の下方部分には、防塵ネット１６の下縁部を保持する下部保持フレーム１８が差し込まれ、上方に向かって開かれた形状の保持金具１９を取り付けてある。

防塵ネット１６の取り付けに際しては、固定フレーム１２の前側位置において防塵ネット１６が鉛直下方に下ろされ、この防塵ネット１６の下縁部を保持する下部保持フレーム１８が、保持金具１９に差し込まれる。この状態で防塵ネット１６の上縁部を保持する上部保持フレーム１７が蝶ボルト２０によって固定フレーム１２の前側上方部分に締結される。防塵ネット１６の取り外しに際しては、上述とは逆に、蝶ボルト２０が外された後、防塵ネット１６が鉛直上方に引き上げられる。すなわち、極めて小さな着脱スペースにおいて防塵ネット１６の着脱作業が行われる。

上述の構成を有する第１実施形態に係る熱交換装置は、図示しないエンジンの駆動に伴って回転する図示しない冷却ファンによって冷却風が生起すると、この冷却風中の異物が防塵ネット１６で捕らえられる。したがって、異物の除去された清浄な冷却風がインタークーラ１３、ラジエータ１４、オイルクーラ１５に供給される。このようにして供給される冷却風によって、インタークーラ１３は図示しない過給装置により圧縮された空気を冷却し、ラジエータ１４はエンジンの冷却水を冷却し、オイルクーラ１５は作動油を冷却する。

この第１実施形態に係る熱交換装置によれば、熱交換器のうちのインタークーラ１３及びオイルクーラ１５の前面に形成される段差形状に沿うように、平面視Ｚ字状の防塵ネット１６を配置できることから、インタークーラ１３及びオイルクーラ１５と防塵ネット１６との間に形成される隙間を小さくすることができ、これらのインタークーラ１３、ラジエータ１４、オイルクーラ１５の周囲のデッドスペースを小さくすることができる。これにより、この第１実施形態に係る熱交換装置の周囲を、この熱交換装置の近傍に配置されるバッテリ、エアクリーナ等の機器の配置スペースとして、またメンテナンス用スペースとして有効に活用することができる。

また、防塵ネット１６は、１枚の防塵ネットを折り曲げて平面視Ｚ字状に形成すればよいので、製作が容易である。

図４は本発明の第２実施形態に備えられる熱交換器と防塵ネットとの配置関係を模式的に示した平面図である。

この図４に示す第２実施形態は、インタークーラ１３の図示左端側で、ラジエータ１４の図示左端の前面側及びオイルクーラ１５の図示右端の前面側の位置に、固定フレーム１２Ａを立設させてある。また、防塵ネットを、平面視直線状の防塵ネット１６Ａ１と、平面視Ｌ字状の防塵ネット１６Ａ２とを組み合わせて、全体が平面視Ｚ字状となるように設けてある。平面視Ｌ字状の防塵ネット１６Ａ１は、オイルクーラ１５の前面側に位置し、折り曲げ箇所が固定フレーム１２Ａに対向するように配置してある。二分割された他の防塵ネット１６Ａ２は、インタークーラ１３の前面側に配置してある。すなわち、防塵ネット１６Ａ２はインタークーラ１３に沿うように配置され、防塵ネット１６Ａ１はオイルクーラ１５に沿うように配置されている。その他の構成は上述した第１実施形態と同等である。

このように構成した第２実施形態も、防塵ネット１６Ａ１と防塵ネット１６Ａ２とによって平面視Ｚ字状に形成してあり、この平面視Ｚ字状に沿うようにインタークーラ１３及びオイルクーラ１５が配置されることから、インタークーラ１３と防塵ネット１６Ａ２との間に形成される隙間、及びオイルクーラ１５と防塵ネット１６Ａ１との間に形成される隙間のそれぞれを小さくすることができ、上述した第１実施形態と同様にインタークーラ１３、ラジエータ１４、オイルクーラ１５の周囲のデッドスペースを小さくすることができ、これによりこの第２実施形態に係る熱交換装置の周囲を、この熱交換装置の近傍に配置される機器の配置スペースとして、またメンテナンス用スペースとして、有効に活用させることができる。

また、防塵ネットが、防塵ネット１６Ａ１と防塵ネット１６Ａ２に二分割されるので、分割されたそれぞれの防塵ネット１６Ａ１，１６Ａ２の形状が小さく、重量が軽くなって取り扱いやすくなり、インタークーラ１３及びオイルクーラ１５の前面側への着脱作業が容易になる。

図５は本発明の第３実施形態に備えられる熱交換器と防塵ネットとの配置関係を模式的に示した平面図である。

この図５に示す第３実施形態は、インタークーラ１３の図示左端側で、ラジエータ１４の図示左端の前面側及びオイルクーラ１５の図示右端の前面側の位置に固定フレーム１２Ｂ１を立設させてあり、この固定フレーム１２Ｂ１に対向するように冷却風の上流側であってインタークーラ１３の左端側の位置に、固定フレーム１２Ｂ２を立設させてある。また、防塵ネットを、オイルクーラ１５の前面側に配置され一端が図示左側の固定フレーム１２に対向するように、他端が固定フレーム１２Ｂ１に対向するように配置される防塵ネット１６Ｂ１と、一端が固定フレーム１２Ｂ１に対向するように、他端が固定フレーム１２Ｂ２に対向するように配置される防塵ネット１６Ｂ２と、一端が固定フレーム１２Ｂ２に対向するように、他端が図示右側の固定フレーム１２に対向するように配置される防塵ネット１６Ｂ３とを組み合わせ、全体が平面視Ｚ字状となるように設けてある。

すなわち、インタークーラ１３に沿うように防塵ネット１６Ｂ３が位置し、オイルクーラ１５に沿うように防塵ネット１６Ｂ１が位置している。その他の構成は上述した第１，第２実施形態と同等である。

このように構成した第３実施形態も、防塵ネット１６Ｂ１と防塵ネット１６Ｂ２と防塵ネット１６Ｂ３とによって全体を平面視Ｚ字状に形成してあり、これらの防塵ネット１６Ｂ１及び防塵ネット１６Ｂ３を、オイルクーラ１５及びインタークーラ１３に沿うように配置してあることから、第２実施形態におけるのと同様の作用効果が得られる。また、防塵ネットが、防塵ネット１６Ｂ１と防塵ネット１６Ｂ２と防塵ネット１６Ｂ３に三分割されるので、分割された防塵ネット１６Ｂ１，１６Ｂ２，１６Ｂ３の形状を第２実施形態におけるよりも小さくすることができ、インタークーラ１３及びオイルクーラ１５の前面側への防塵ネットの着脱作業がさらに容易となる。

図６は本発明の第４実施形態に備えられる熱交換器と防塵ネットとの配置関係を模式的に示した平面図である。

この図６に示す第４実施形態は、オイルクーラ１５の前面側でインタークーラ１３の図示左端の位置に、平面視「く」の字状の固定フレーム１２Ｃを立設してあるとともに、防塵ネット１６Ｃが例えば１枚の防塵ネットを固定フレーム１２Ｃに沿うように、平面視「く」の字状に折り曲げて設けてある。その他の構成は上述した第１〜第３実施形態と同等である。

このように構成した第４実施形態は、オイルクーラ１５の前面側に位置する空間部分を、平面視が略三角形となる空間部分に形成することができる。これにより、インタークーラ１３、ラジエータ１４、オイルクーラ１５の周囲のデッドスペースを小さくすることができ、この第４実施形態に係る熱交換装置の周囲を、この熱交換装置の近傍に配置される機器の設置スペースとして、またメンテナンス用スペースとして、有効に活用することができる。また、防塵ネット１６Ｃは、１枚の防塵ネットを折り曲げて平面視「く」の字状に形成すればよいので、製作が容易である。

なお、上述した第１実施形態における防塵ネット１６、第２実施形態における防塵ネット１６Ａ１，１６Ａ２、第３実施形態における防塵ネット１６Ｂ１，１６Ｂ２，１６Ｂ３、及び第４実施形態における防塵ネット１６Ｃのそれぞれの一部を、必要に応じて分割した構成としてもよい。

本発明の熱交換装置の第１実施形態が備えられる建設機械の一例として挙げた小旋回型油圧ショベルを示す側面図である。 本発明の第１実施形態を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に備えられる熱交換器と防塵ネットとの配置関係を模式的に示した平面図である。 本発明の第２実施形態に備えられる熱交換器と防塵ネットとの配置関係を模式的に示した平面図である。 本発明の第３実施形態に備えられる熱交換器と防塵ネットとの配置関係を模式的に示した平面図である。 本発明の第４実施形態に備えられる熱交換器と防塵ネットとの配置関係を模式的に示した平面図である。 従来の熱交換装置の一例を示す斜視図である。 図７に示す従来の熱交換装置に備えられる熱交換器と防塵ネットとの配置関係を模式的に示した平面図である。 図７に示す状態から防塵ネットを外した状態を示す斜視図である。

符号の説明

２ 旋回体
２Ａ 旋回フレーム
４ 建屋カバー
１２ 固定フレーム
１２Ａ 固定フレーム
１２Ｂ１ 固定フレーム
１２Ｂ２ 固定フレーム
１２Ｃ 固定フレーム
１３ インタークーラ
１４ ラジエータ
１５ オイルクーラ
１６ 防塵ネット
１６Ａ１ 防塵ネット
１６Ａ２ 防塵ネット
１６Ｂ１ 防塵ネット
１６Ｂ２ 防塵ネット
１６Ｂ３ 防塵ネット
１６Ｃ 防塵ネット
１７ 上部保持フレーム
１８ 下部保持フレーム
１９ 保持金具
２０ 蝶ボルト

Claims (5)

1. 建設機械のフレームに取り付けられ、温度上昇した流体を冷却する複数の熱交換器と、これらの熱交換器に供給される冷却風の上流側に位置し、これらの熱交換器の前面側を覆い、冷却風中の異物を捕らえる防塵ネットとを備えた建設機械の熱交換装置において、
   上記防塵ネットは、全体が平面視Ｚ字状に設けて成ることを特徴とする建設機械の熱交換装置。
2. 上記請求項２記載の建設機械の熱交換装置において、
   上記防塵ネットは、１枚の防塵ネットから成ることを特徴とする建設機械の熱交換装置。
3. 上記請求項２記載の建設機械の熱交換装置において、
   上記防塵ネットは、平面視Ｌ字状の防塵ネットと、平面視直線状の防塵ネットとを組み合わせて成ることを特徴とする建設機械の熱交換装置。
4. 上記請求項２記載の建設機械の熱交換装置において、
   上記防塵ネットは、少なくとも３枚の平面視直線状の防塵ネットを組み合わせて成ることを特徴とする建設機械の熱交換装置。
5. 建設機械のフレームに取り付けられ、温度上昇した流体を冷却する複数の熱交換器と、これらの熱交換器に供給される冷却風の上流側に位置し、これらの熱交換器の前面側を覆い、冷却風中の異物を捕らえる防塵ネットとを備えた建設機械の熱交換装置において、
   上記防塵ネットは、平面視「く」の字状に折り曲げ形成して成る防塵ネットを含むことを特徴とする建設機械の熱交換装置。

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