JP2011007116A - エンジン作業機の換気装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンと該エンジンに駆動される作業機及び電装品を備えたエンジン作業機において、筺体外から導入されるダストや湿気を含んだ空気流がインバータ等の電子部品に直接当たるのを回避して、電子部品の発錆や埃の堆積を防止するとともに、冷却効果を高めたエンジン作業機の換気装置を提供することを目的とする。
【解決手段】換気装置外箱（筐体）１の換気用空気入口２から上方に延びる入口通路４の上部に設けられて上方に向けて流れる空気を下方に方向転換させて、インバータ８の外周側を下方に向かわせる第１ダクト７と、インバータ８の下方位置に形成された連通孔５に導入した空気を上方に方向転換させる第２ダクト１５と、該第２ダクトを経た空気を下方から上方に向けてエンジンルームに流す上向き空気通路１５ａとを備え、インバータ８の放熱板９を前記上向き空気通路１５ａ又は第２ダクト１５内に設けて空気流で冷却する。

【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンと該エンジンに駆動される作業機と電装品を備え、該エンジンと作業機及び電装品を筺体内に収納したエンジン作業機の換気装置に関する。

エンジンと該エンジンに駆動される発電機の制御用のインバータを備え、該エンジン及びインバータを筐体内に収納したエンジン作業機の換気装置の１例に、特許文献１（特許第３８０３５７８号公報）がある。
かかる特許文献１では、エンジンと作業機とが収容されるエンジン作業機において、熱影響を避けたい部品への、熱影響を容易にさけるようにしつつ、排熱回収効率を高めるようにしている。

即ち、前記特許文献１では、図４に示すように、冷却空気用吸入口０６２から、導入された空気は通路形成部材０６４によって形成された上り通路部０６３ａから、上部通路部０６３ｂまで一旦上昇した後、その一部が下降通路部０６３ｃに、また残りの大部分が狭隘通路部０６３ｅに分配されて、アシストファン０６０を備えた通気孔０５９まで下降することになり、この吸気通路を流通する空気により、電子制御ユニット０１４、制御用電源ユニット０１５、及びインバータユニット０１６が冷却されるようになっている。

特許第３８０３５７８号公報

前記特許文献１（特許第３８０３５７８号公報）では、冷却空気用吸入口０６２からの空気が、上り通路部０６３ａから上部通路部０６３ｂまで一旦上昇し、次いでその一部が下降通路部０６３ｃに、また残りの大部分が狭隘通路部０６３ｅに分配されて、アシストファン０６０を備えた通気孔０５９まで下降して、この吸気通路を流通する空気により、電子制御ユニット０１４、制御用電源ユニット０１５、及びインバータユニット０１６等を冷却している。

しかしながら、特許文献１には、冷却用の空気の通路を、案内ダクトを用いることにより、庫外から導入されるダストや湿気を含んだ空気流がインバータ等の電子部品に対して直接当てずに、電子部品の放熱板の部分にだけ当てるようにして電子部品の発錆や埃の堆積を防止する手段は示されていない。

本発明はかかる従来技術の課題に鑑み、エンジンと該エンジンに駆動される作業機及び電装品を備えたエンジン作業機において、冷却用の空気の筺体内における流れを２つの案内ダクトを組み合わせることにより、空気の流れを電装品の放熱板のみを冷却するように放熱板に流して冷却してから上向きにエンジンルームに排出して、筺体外から導入されるダストや湿気を含んだ空気流がインバータ等の電子部品に直接当たるのを回避して、電子部品の発錆や埃の堆積を防止するとともに、冷却効果を高めたエンジン作業機の換気装置を提供することを目的とする。

本発明はかかる目的を達成するもので、エンジンと該エンジンに駆動される作業機及び放熱板を有する電装品を備え、該エンジン、作業機及び電装品を筺体内に収納したエンジン作業機の換気装置において、
前記筺体の換気用空気入口から上方に延びる該筺体内の入口通路と、該入口通路の上部に設けられて該入口通路を上方に向けて流れる空気を下方に方向転換させて電装室内に導入させ、かつ該電装室内に設置された前記電装品の外周方向に空気経路を規制する第１ダクトと、電装室とエンジンルームとを仕切るとともに前記第１ダクトを経た空気を下方へ案内する仕切板と、該仕切板の前記電装品の下方位置に形成された連通孔に導入した空気を上方に方向転換させる第２ダクトと、該第２ダクトを経た空気を下方から上方に向けてエンジンルームに流す上向き空気通路とを備え、前記電装品に連結される放熱板を前記上向き空気通路又は第２ダクト内に臨んで設けて該上向き空気通路又は第２ダクト内を流れる空気により前記電装品の放熱板を冷却するように構成したことを特徴とする。

かかる発明において、好ましくは、前記電装品は、実装基板面とは異なる面に前記放熱板を設け、該放熱板を前記上向き空気通路又は第２ダクト内に臨むように設けたことを特徴とする。

また、かかる発明において、好ましくは、前記エンジンで駆動されるファンを前記筺体内に設け、該ファンにより、前記空気を前記放熱板を冷却してから前記上向き空気通路を経てエンジンルームに導入した後に、前記筐体の換気用空気出口から外部へ排出することを特徴とする。

本発明によれば、エンジンと該エンジンに駆動される作業機及び電装品を備えたエンジン作業機において、前記筺体の換気用空気入口から上方に延びる該筺体内の入口通路と、該入口通路の上部に設けられて該入口通路を上方に向けて流れる空気を下方に方向転換させて電装室内に導入させ、かつ該電装室内に設置された前記電装品の外周方向に空気経路を規制する第１ダクトと、電装室とエンジンルームとを仕切るとともに前記第１ダクトを経た空気を下方へ案内する仕切板と、該仕切板の前記電装品の下方位置に形成された連通孔に導入した空気を上方に方向転換させる第２ダクトと、該第２ダクトを経た空気を下方から上方に向けてエンジンルームに流す上向き空気通路とを備え、前記電装品に連結される放熱板を前記上向き空気通路又は第２ダクト内に臨んで設けて該上向き空気通路又は第２ダクト内を流れる空気により前記電装品の放熱板を冷却するように構成している。
従って、本発明によれば、第１ダクトで下方に方向転換して流し、第１ダクトから下方に向けて流れる空気を仕切板で案内して、仕切板に沿って下方に流すとともに電装品の外周側を通って下方に流して電装品の下方部位に穿孔され連通孔まで導き、さらに、電装品の下方部位に導入した空気を第２ダクトによって上方に方向転換させて、空気通路によって下方から上方に向けて流す上向き空気流に対して電装品の放熱板を設けたため、筺体外から換気装置外箱内に吸入されるダストや湿度を含んだ空気が、電装品やＥＣＵ（エンジン制御装置）等の実装電子部品や接続端子に直接当たるのを回避できるため、かかる電子部品の発錆や埃の堆積を防止でき、該電子部品の寿命を延長できる。

また、本発明によれば、空気を仕切板の電装品の下方位置に穿孔された連通孔を通して、仕切板を隔てて隣の部分に設置された第２ダクトに導くので、該空気を連通孔に集中させてから、第２ダクトで上方に方向転換して上向き空気通路へ流すため、上向き空気通路を流れる空気の上方側に向かう流速が上昇して、上向き空気通路に臨んで設けた電装品の放熱板の冷却性が向上する。

また、本発明によれば、上方に方向転換させる第２ダクトを経た空気を電装品の放熱板を冷却してから上向き空気通路を経てエンジンルームの上方に向けて排出するので、エンジンルーム上部の高温部の空気層を前記上方に向けて排出した空気で攪拌させて、エンジンルームの温度が均一になる。

また、本発明によれば、入口通路の上部に設けられて該入口通路を上方に向けて流れる空気を下方に方向転換させて電装室内に導入させ、かつ該電装室内に設置された前記電装品の外周方向に空気経路を規制する第１ダクトと、仕切板の前記電装品の下方位置に形成された連通孔に導入した空気を上方に方向転換させる第２ダクトとを、組み合わせて設けることにより、空気を第１ダクトによって筐体内の上方から下方へと流し、下方の第２ダクトにより上方に方向転換させてインバータの放熱板の冷却を行うので、該第１ダクトと第２ダクトの向きや大きさを選択することにより、最適の筐体内空気流を得ることができる。

また、本発明において、好ましくは、前記電装品は、実装基板面とは異なる面に前記放熱板を設け、該放熱板を前記上向き空気通路又は第２ダクト内に臨むように設けるとよく、例えば、実装基板面と反対側の面に電装品の放熱板を設けて前記上向き空気通路または第２ダクト内に臨むように設けることによって、筺体外から筺体内に吸入されるダストや湿度を含んだ空気が、実装基板面側の電装品や接続端子に直接当たることが回避できるともに、さらに電装品の冷却においては、電装品の反対側の面に連結された放熱板に当たり、冷却効果を確実に発揮できる。

また、本発明において、好ましくは、前記エンジンで駆動されるファンを前記筺体内に設け、該ファンにより、前記空気を前記放熱板を冷却してから前記上向き空気通路を経てエンジンルームに導入した後に、前記筐体の換気用空気出口から外部へ排出するとよく、このような構成によって、ファンの吸引力によって空気が空気入口から流入して、電装品の放熱板を冷却して、第２ダクトを経た空気を下方から上方に向けてエンジンルームに流すことでエンジンルーム内を攪拌してエンジンルーム内を冷却して冷却後の空気を換気用空気出口から排出されるように流すので、空気が筺体内を貫通するように流れて冷却、換気作用を確実に行うことができる。

本発明の実施例にかかるエンジン及びインバータを換気装置外箱内に収納したエンジン換気装置の概略側面図である。 図１のＡ―Ａ断面図である。 図１におけるＺ矢視図である。 従来技術の説明図である。

以下、本発明を図に示した実施例を用いて詳細に説明する。但し、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは特に特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。

図１は本発明の実施例にかかるエンジン及びインバータを換気装置外箱内に収納したエンジン作業機の換気装置の概略側面図、図２は図１のＡ―Ａ断面図、図３は図１におけるＺ矢視図である。

図１〜３において、換気装置外箱（筐体）１内には電装室３０が形成され、該電装室３０には、エンジンに駆動される発電機（いずれも図示省略）の出力制御用のインバータ（電装品）８を中央部に備え、該電装室３０の上部にはＥＣＵ（エンジン制御装置）１０が設置されている。
該電装室３０の前部（エンジン作業機としては背面側）には空気入口２が設けられ、該空気入口２に対向するように縦方向に延びる入口仕切板３が設けられ、該入口仕切板３の上部にはダクト入口６が開口され、該空気入口２からダクト入口６まで上方に延びる入口通路４が形成されている。空気入口２からダクト入口６まで上方に延びるため、雨水の浸入が防止できるようになっている。

該入口通路４の上部には、入口通路４を上方に向けて流れる空気（空気流を矢印で示す）を下方に方向転換させる第１ダクト７が形成されている。該空気は、前記第１ダクト７で下方に方向転換して流れて、図２に示すように、前記第１ダクト７から下方に向けて流れる空気を案内する縦方向の電装室仕切板（仕切板）１１が備えられている。この電装室仕切板１１は前記空気入口２が設けられている換気装置外箱１の壁面と直角をなす壁面と平行な向きに設けられ、該電装室仕切板１１の下部の前記インバータ８の下方部位には、連通孔５が穿孔され、前記第１ダクト７からの空気は、該電装室仕切板１１に沿って下方に流れるとともにインバータ８の外周側を通って下方に流れて前記連通孔５まで導かれる。すなわち、第１ダクトからの流出方向がインバータ８の外周側となるように規制されてインバータ８には直接向かわずインバータ８を迂回するように流れて下方部位の連通孔５に導かれる。
該連通孔５は、前記インバータ８に連結される放熱板（ヒートシンク）９の下部に区画形成されたヒートシンク冷却室１３に開口している。

ヒートシンク冷却室１３には、該ヒートシンク冷却室１３を覆うように、前記第１ダクト７により下方に向けて流れた空気を、前記インバータ８に連結される放熱板（ヒートシンク）９の下方部位に導入するように上方に方向転換させる第２ダクト１５が形成されている。

該第２ダクト１５によって、ヒートシンク冷却室１３内の空気を下方から上方に向けて流す上向き空気通路１５ａが、放熱板９を囲むようにして形成されている。
従って、前記ヒートシンク冷却室１３内の空気は、前記インバータ８に連結される放熱板９を前記上向き空気通路１５ａに臨んで設けて、該上向き空気通路１５ａを流れる空気により該放熱板９を冷却するように構成されることとなる。

ここで、前記インバータ８は、実装基板面８ａの反対側の面に該インバータ８に連結された前記放熱板９を前記上向き空気通路１５ａに臨むように設けており、換気装置外箱１外から内部に吸入されるダストや湿度を含んだ空気が、実装基板面８ａ側に設けられたインバータ８の素子や接続端子に直接当たるのを回避しつつ、放熱板９を介してインバータ８の冷却を確実に行うことができる。なお、インバータの放熱板９を上向き空気通路１５ａに臨んで設けなくて第２ダクト１５内に臨ませても良い。

また、かかる実施例では、前記のように、第１ダクト７を経て下方に向けて流れる空気を案内する縦方向の電装室仕切板１１と、該縦方向の電装室仕切板１１の下部に穿孔されて電装室仕切板１１に沿った空気を前記第２ダクト１５に導く連通孔５を備えている。
従って、前記第１ダクト７を経て下方に向けて流れる空気を縦方向の電装室仕切板１１にて案内して、該電装室仕切板１１の下部に穿孔された該連通孔５を通して、電装室仕切板１１を隔てて隣の部分に設置された第２ダクト１５に導くので、該空気を連通孔５に集中させてから、第２ダクト１５で上方に方向転換して上向き空気通路１５ａへ流すため、上向き空気通路１５ａを流れる空気の上方側に向かう流速が上昇して、上向き空気通路１５ａに臨んで設けたインバータ８の放熱板９の冷却性が向上する。

前記放熱板９を冷却してからの空気は、前記上向き空気通路１５ａを経て、図２の矢印で示すように、エンジンルーム１２の上方に向けて排出する。
このように、上方に方向転換させる第２ダクト１５を経た空気をインバータ８の放熱板９を冷却してから上向き空気通路１５ａを経てエンジンルーム１２の上方に向けて排出するので、エンジンルーム上部の高温部の空気層を前記上方に向けて排出した空気で攪拌させることにより、エンジンルーム１２の温度が均一になる。

さらに、エンジンルーム１２内にはエンジンで駆動され作業機（発電機等）を冷却するクーリングファン（ファン）３５が設置され、前記エンジンルーム１２内に向けて排出し攪拌された空気は、ファン３５の吸引口３７から吸引され、作業機を冷却した後、換気ホース３９を通って、換気ボックス４１に送られ、消音たれ後、換気用空気出口４３から外部へ排出される。
すなわち、ファン３５の吸引力によって空気が空気入口２から流入して、インバータ８の放熱板９を冷気して、エンジンルーム１２内を攪拌してエンジンルーム１２内を冷却して冷却後の空気が換気用空気出口４３から排出されるように流れるので、空気が換気装置外箱１内を貫通するように流れて冷却、換気作用を確実に行うことができる。

以上の実施例によれば、第１ダクト７で下方に方向転換して流し、図２に示すように、第１ダクト７から下方に向けて流れる空気を縦方向の電装室仕切板１１で案内して、第１ダクト７からの空気を、電装室仕切板１１に沿って下方に流すとともにインバータ８の外周側を通って下方に流してインバータ８の下方部位に穿孔され連通孔５まで導き、さらに、インバータ８の下方部位に導入した空気を第２ダクト１５によって上方に方向転換させて、空気通路１５ａによって下方から上方に向けて流す上向き空気流に対してインバータ８の放熱板９を設けたため、換気装置外箱１外から内部に流入されるダストや湿度を含んだ空気が、インバータ８やＥＣＵ（エンジン制御装置）１０等の実装電子部品や接続端子に直接当たるのを回避できるため、かる電子部品の発錆や埃の堆積を防止でき、該電子部品の寿命を延長できる。

また、かかる実施例によれば、換気装置外箱１の換気用空気入口２から上方に延びる入口通路４の上部に設けられて該入口通路４を上方に向けて流れる空気を下方に方向転換させる第１ダクト７と、電装室仕切板１１のインバータ８の下方位置に形成された連通孔５に導入した空気を上方に方向転換させる第２ダクトとを、組み合わせて設けることにより、空気を第１ダクト７によって換気装置外箱１内の上方から下方へと流し、下方の第２ダクトにより上方に方向転換させてインバータの放熱板の冷却を行うので、該第１ダクトと第２ダクトの向きや大きさを選択することにより、換気装置外箱１内の最適な空気流を得ることができる。

本発明によれば、エンジンと該エンジンに駆動される発電機の出力制御用のインバータを備えたエンジン作業機において、冷却用の空気の筺体内における流れを２つの案内ダクトを組み合わせることにより、空気の流れをインバータの放熱板のみを冷却するように構成して、前記空気を、放熱板を冷却してから上向きにエンジンルームに排出して、筺体外から導入されるダストや湿気を含んだ空気流がインバータ等の電子部品に直接当たるのを回避して、電子部品の発錆や埃の堆積を防止するとともに、冷却効果を高めることができるので、エンジン作業機の換気装置に適している。

１ 換気装置外箱（筐体）
２ 空気入口
３ 入口仕切板
４ 入口通路
５ 連通孔
６ ダクト入口
７ 第１ダクト
８ インバータ（電装品）
８ａ 実装基板面
９ 放熱板（ヒートシンク）
１０ ＥＣＵ（電子制御装置）
１１ 電装室仕切板（仕切板）
１３ ヒートシンク冷却室
１５ 第２ダクト
１５ａ 上向き空気通路
３０ 電装室

Claims (3)

1. エンジンと該エンジンに駆動される作業機及び放熱板を有する電装品を備え、該エンジン、作業機及び電装品を筺体内に収納したエンジン作業機の換気装置において、
   前記筺体の換気用空気入口から上方に延びる該筺体内の入口通路と、該入口通路の上部に設けられて該入口通路を上方に向けて流れる空気を下方に方向転換させて電装室内に導入させ、かつ該電装室内に設置された前記電装品の外周方向に空気経路を規制する第１ダクトと、電装室とエンジンルームとを仕切るとともに前記第１ダクトを経た空気を下方へ案内する仕切板と、該仕切板の前記電装品の下方位置に形成された連通孔に導入した空気を上方に方向転換させる第２ダクトと、該第２ダクトを経た空気を下方から上方に向けてエンジンルームに流す上向き空気通路とを備え、前記電装品に連結される放熱板を前記上向き空気通路又は第２ダクト内に臨んで設けて該上向き空気通路又は第２ダクト内を流れる空気により前記電装品の放熱板を冷却するように構成したことを特徴とするエンジン作業機の換気装置。
2. 前記電装品は、実装基板面とは異なる面に前記放熱板を設け、該放熱板を前記上向き空気通路又は第２ダクト内に臨むように設けたことを特徴とする請求項１記載のエンジン作業機の換気装置。
3. 前記エンジンで駆動されるファンを前記筺体内に設け、該ファンにより、前記空気を前記放熱板を冷却してから前記上向き空気通路を経てエンジンルームに導入した後に、前記筐体の換気用空気出口から外部へ排出することを特徴とする請求項１記載のエンジン作業機の換気装置。

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