JP2013170480A

JP2013170480A - エンジン作業機

Info

Publication number: JP2013170480A
Application number: JP2012033793A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Yoshida; 一郎吉田; Katsuaki Tanaka; 克明田中
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 2012-02-20
Filing date: 2012-02-20
Publication date: 2013-09-02

Abstract

【課題】ラジエータと冷却ファンとの間の寸法を極力狭くして小型軽量化を図りながら、ラジエータの冷却効率を向上させることができるエンジン作業機を提供する。
【解決手段】ケーシング１２の内部に、作業機１６と、該作業機１６を駆動するエンジン１７と、該エンジン１７の冷却水を冷却するラジエータ１３とを笑納したエンジン発電機１１において、ラジエータ１３のコア１３ａの一側のエンジン室１４側に、ラジエータ１３のコア１３ａに隣接させた状態で主冷却ファン２０を設けるとともに、ラジエータ１３のコア１３ａの他側で排風室１５側に、主冷却ファン２０の中心部に対向する位置に、主冷却ファン２０より径が小さな補助冷却ファン２１を設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジン作業機に関し、詳しくは、ケーシングの内部に、作業機と、該作業機を駆動するエンジンと、該エンジンの冷却水を冷却するラジエータとを収納したエンジン作業機に関する。

ケーシングの内部に、発電機やコンプレッサ、油圧ユニット、ポンプなどの作業機と、該作業機を駆動するエンジンと、該エンジンの冷却水を冷却するラジエータとを収納したエンジン作業機では、冷却ファンによってラジエータに冷却用空気を送風し、冷却用空気と冷却水とを熱交換させて冷却水を冷却するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。通常、前記冷却ファンは、エンジンによって駆動するようにしているが、エンジン作業機の運転状況に応じて電動の冷却ファンを制御することも行われている（例えば、特許文献２参照。）。

特開２００１−１３２４４９号公報特開２００６−９７６２号公報

一般的に、各種エンジンに付設されるラジエータコアは四角形であり、冷却ファンは回転軸を中心とした円形であることから、単に両者を対向配置しただけではコア全体に冷却用空気を均一に供給することはできず、ラジエータと冷却ファンとの間の寸法を広くして冷却ファンの外周とコアの外縁との間にカバーを設けることにより、冷却ファンから送風、あるいは、冷却ファンに吸引される冷却用空気をラジエータコアに満遍なく行き渡るようにしている。

しかし、現場に運搬して使用することが多いエンジン作業機では、ラジエータと冷却ファンとの間隔を極限まで詰めるように設計して小型軽量化を図り、製作コストの低減や運搬性の向上などを図るようにしている。このため、ラジエータと冷却ファンとが隣接した状態になり、冷却ファンの中心部や周縁部に対応するラジエータコアの中央部や四隅部では冷却用空気の風量が少なくなり、熱交換効率（冷却効率）が低下してラジエータの冷却能力を十分に発揮できず、外気温が高い時期に高負荷運転を行うと、エンジンにオーバーヒートが発生するおそれがあった。オーバーヒートの発生を防止するためにラジエータ容量を大きくすると、ケーシングが大型化して重量も増加してしまうという問題があった。

そこで本発明は、ラジエータと冷却ファンとの間隔を極力狭くして小型軽量化を図りながら、ラジエータの冷却効率を向上させることができるエンジン作業機を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明のエンジン作業機は、ケーシングの内部に、作業機と、該作業機を駆動するエンジンと、該エンジンの冷却水を冷却するラジエータとを収納したエンジン作業機において、前記ラジエータのコアの一側に、前記コアに隣接させた状態で主冷却ファンを設けるとともに、前記ラジエータのコアの他側で、前記主冷却ファンの中心部に対向する位置に、前記主冷却ファンより径が小さな補助冷却ファンを設けたことを特徴としている。

また、本発明のエンジン作業機は、前記主冷却ファンが前記エンジンにより駆動されるファンであり、前記補助冷却ファンが電動ファンであること、さらに、前記補助冷却ファンは、前記冷却水の温度があらかじめ設定された温度より高いときに作動することを特徴としている。

本発明のエンジン作業機によれば、補助冷却ファンを作動させることにより、ラジエータのコアの中央部を流れる冷却用空気の風量を増加させることができ、ラジエータの冷却効率を向上させることができる。これにより、ラジエータと冷却ファンとを隣接させて両者の間隔を極力狭くしても、エンジンのオーバーヒートを防止できるとともに、エンジン作業機の小型軽量化を図ることができる。

本発明の一形態例を示すエンジン作業機の説明図である。同じく要部の正面図である。同じく要部の側面図である。

本形態例に示すエンジン作業機１１は、防音構造を有するケーシング１２の内部を、ラジエータ１３を備えた仕切壁１２ａによってエンジン室１４と排風室１５とに区画し、前記エンジン室１４に発電機等の作業機１６と該作業機１６を駆動するエンジン１７とを収容している。

ラジエータ１３は、エンジン１７の冷却水と冷却用空気とを熱交換させて冷却水を冷却するためのもので、仕切壁１２ａの中央部に設けられている開口の排風室１５側に突出した状態で配置されている。ラジエータ１３は、周知のように、コア１３ａの上下にアッパータンク１３ｂとロアタンク１３ｃとを備えたもので、アッパータンク１３ｂには、エンジン１７から高温の冷却水を導出する冷却水導出管１８が、ロアタンク１３ｃには、ラジエータ１３で冷却した冷却水をエンジン１７に導入する冷却水導入管１９がそれぞれ接続され、導出管１８と導入管１９とは、仕切壁１２ａを貫通してエンジン１７の冷却ジャケットにそれぞれ接続されている。

ラジエータ１３の前記コア１３ａのエンジン室１４側には、エンジン１７に直結された主冷却ファン２０が設けられるとともに、コア１３ａの排風室１５側には、補助冷却ファン２１が設けられている。主冷却ファン２０は、中心の回転軸２０ａの先端外周に複数の羽根２０ｂを放射状に設けた通常の冷却ファンであって、外径はコア１３ａより僅かに小さく設定され、主冷却ファン２０の先端面は、コア１３ａの外面に隣接した状態で配置されている。また、主冷却ファン２０の周囲には、主冷却ファン２０からの冷却用空気が周囲に逃げることを防止するためのカバー２０ｃが設けられている。

補助冷却ファン２１は、図示しない適宜なステーなどによって前記主冷却ファン２０の中心部に対向する位置に、補助冷却ファン２１の回転軸線を主冷却ファン２０の回転軸線に一致させるようにして配置されている。この補助冷却ファン２１の周囲は、コア１３ａの中央部分の冷却用空気を補助冷却ファン２１が効率よく吸引するためのシュラウド２１ａが設けられている。補助冷却ファン２１の外径は、前記主冷却ファン２０の外径より小さく、主冷却ファン２０の回転軸２０ａの外径より僅かに大きく設定されている。また、補助冷却ファン２１には、エンジン１７のバッテリー、あるいは、作業機が発電機の場合には、発電機が発電した電力によって駆動される電動ファンが用いられている。

また、排風室１５の下部には、排気管２２に接続したマフラ２３が設けられている。排気管２２は、エンジン１７から上方に立ち上がって前記仕切壁１２ａの上方を通り、排風室１５の上部で下方に屈曲してマフラ２３に接続している。

このように形成されたエンジン作業機１１は、エンジン１７の始動と共に主冷却ファン２０が回転を開始し、エンジン室１４側のケーシング側面に設けた吸気口から外気（冷却用空気）が吸引される。冷却用空気は、エンジン室１４内で作業機１６やエンジン１７の外面を冷却した後、主冷却ファン２０によってラジエータ１３のコア１３ａに吹き付けられ、コア１３ａ内を流れるエンジンの冷却水を冷却して排風室１５に流出し、排風室１５の上面に設けられている排風口を通ってケーシング１２の上方に排出される。

このとき、主冷却ファン２０の中心部、回転軸２０ａの前面に対応するコア１３ａの中央部分では、主冷却ファン２０からラジエータ１３のコア１３ａに送風する冷却用空気量が、その外周部分に比べて少なくなるが、主冷却ファン２０の中心部に対応する位置に、コア１３ａを挟んで補助冷却ファン２１を設けているので、補助冷却ファン２１によってコア１３ａの中央部から冷却用空気を吸引してコア１３ａの中央部を通る冷却用空気の風量を増加させることができる。

したがって、主冷却ファン２０と補助冷却ファン２１とを同時に作動させることにより、コア１３ａの全体に満遍なく冷却風を送ることができ、コア１３ａで冷却水を良好に冷却することができる。これにより、気温が高い時期に高負荷運転を行ってもエンジン１７がオーバーヒートすることがなくなるだけでなく、主冷却ファン２０とラジエータ１３との間隔を狭めることができるので、エンジン作業機１１の小型軽量化や製造コストの低減を図ることができ、エンジン作業機１１の運搬性も向上する。

なお、補助冷却ファンは、エンジンの始動に伴って主冷却ファンと同時に常時作動させてもよいが、エンジン作業機の運転状態、例えば、水温計で測定した冷却水の温度があらかじめ設定した温度以上のときにのみ作動するように設定することもできる。また、補助冷却ファンの周囲に設けるシュラウドは、先端がコアと離れていてもよいが、先端をコアに当接させた状態で設置することにより、コア中央部分を通して冷却用空気をより効率よく吸引することができる。主冷却ファンは、エンジン直結式に限るものではなく、電動ファンであってもよい。さらに、主冷却ファンが吸込み式の場合は、補助冷却ファンを押し込み式とすればよい。

１１…エンジン作業機、１２…ケーシング、１２ａ…仕切壁、１３…ラジエータ、１３ａ…コア、１３ｂ…アッパータンク、１３ｃ…ロアタンク、１４…エンジン室、１５…排風室、１６…作業機、１７…エンジン、１８…冷却水導出管、１９…冷却水導入管、２０…主冷却ファン、２０ａ…回転軸、２０ｂ…羽根、２０ｃ…カバー、２１…補助冷却ファン、２１ａ…シュラウド、２２…排気管、２３…マフラ

Claims

ケーシングの内部に、作業機と、該作業機を駆動するエンジンと、該エンジンの冷却水を冷却するラジエータとを収納したエンジン作業機において、前記ラジエータのコアの一側に、前記コアに隣接させた状態で主冷却ファンを設けるとともに、前記ラジエータのコアの他側で、前記主冷却ファンの中心部に対向する位置に、前記主冷却ファンより径が小さな補助冷却ファンを設けたことを特徴とするエンジン作業機。
前記主冷却ファンが前記エンジンにより駆動されるファンであり、前記補助冷却ファンが電動ファンであることを特徴とする請求項１記載のエンジン作業機。
前記補助冷却ファンは、前記冷却水の温度があらかじめ設定された温度より高いときに作動することを特徴とする請求項２記載のエンジン作業機。