JP2013249622A - 建設機械 - Google Patents

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Abstract

【課題】キャブ内に設けられている空調装置の空調ユニットのブロワモータを容易に交換できる建設機械を得る。
【解決手段】建設機械は、下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に設けられた上部旋回体と、この上部旋回体に設けられたキャブ9とを備え、前記キャブは、床板10と、該床板に取り付けた運転席台座11と、この運転席台座の上に設置された運転席と、前記運転席台座の内部に設置された空調ユニット20とを備えている。前記空調ユニットは、本体ケース21と、この本体ケースの内部に設けられた熱交換器と、この熱交換器に空気を送るためのブロワとを備え、前記ブロワのブロワモータ22aは前記本体ケースの前部に締結手段を介して取り外し自在に取り付けられている。また、前記運転席台座前部の前記ブロワモータ取付位置に対応する部分には前記ブロワモータを取り出すための開口43が形成されている。
【選択図】図7

Description

本発明は、油圧ショベル等の建設機械に関し、特に、キャブ内に設けられているシートの下に空調装置の本体ユニットを備えているものに関する。
建設機械としての油圧ショベルは、自走可能な下部走行体、該下部走行体上に旋回可能に搭載された上部旋回体、該上部旋回体の前側に俯仰動可能に設けられた作業装置などから構成されている。
前記上部旋回体は、旋回フレーム、該旋回フレームの後側に搭載され油圧ポンプを駆動するエンジン、エンジンの前側に設けられたキャブ(運転室)などから構成されている。前記キャブには、フロア部材を構成する床板、該床板上面側に設けられた運転席台座(スタンド)、該運転席台座上に設置されオペレータが着座するシート(運転席)などが設けられている。
前記キャブ内には、その居住空間の作業環境を良くするため、冷風や温風などの調和空気を供給するための空調装置の空調ユニット(室内機)が備えられている。この空調ユニットは、例えば運転席台座と床板との間に形成される空調ユニット収容室に配設されている。
なお、この種従来技術としては特許文献1に記載されているものなどがある。
再公表特許WO2009/022510号公報
建設機械は、その性格上、砂塵等が舞っている現場で作業することが多い。このため、前記空調ユニットに前記砂塵等が侵入しないように空気の取入口に砂塵除去用のフィルタが設けられている。しかし、前記砂塵除去用のフィルタを設けても、空調装置の本体ユニットに砂塵等が侵入するのを十分に除去することは難しく、前記空調ユニットに砂塵が侵入すると、それによって空気を供給するブロワモータが故障する場合がある。
前記ブロワモータが故障した場合、ブロワモータの交換が必要となる。しかし、特に小旋回系の油圧ショベルなどの建設機械に搭載されるキャブでは空間の制限があり、空調装置の本体ユニットは、シートの下に配置されることが多い。このため、ブロワモータを交換をするには、前記本体ユニットの上に搭載されているシート、コンソール、運転席台座等の重量物を取り外す必要がある。従って、ブロワモータの交換作業に手間と時間を要し、大変な作業になるという課題があった。また、前記シート、コンソール、運転席台座等の重量物をキャブ外へ取り出す際に、それらをぶつけて損傷させてしまうこともあり、サービス性に問題があった。
本発明の目的は、キャブ内に設けられている空調装置の空調ユニットのブロワモータを容易に交換することのできる建設機械を得ることにある。
上記目的を達成するため、本発明は、下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に設けられた上部旋回体と、この上部旋回体に設けられたキャブとを備え、前記キャブは、床板と、該床板に取り付けた運転席台座と、この運転席台座の上に設置された運転席と、前記運転席台座の内部に設置された空調ユニットとを備える建設機械において、前記空調ユニットは、本体ケースと、この本体ケースの内部に設けられた熱交換器と、この熱交換器に空気を送るためのブロワとを備え、前記ブロワのブロワモータは前記本体ケースの前部に締結手段を介して取り外し自在に取り付けられ、前記運転席台座前部の前記ブロワモータ取付位置に対応する部分には前記ブロワモータを取り出すための開口が形成されていることを特徴とする。
前記空調ユニットが前記キャブ内に設置された状態で、前記ブロワモータは前記本体ケースの前記キャブのドア側に取り付けられていることが好ましい。
より好ましくは、前記キャブのドアはキャブの左側面に取り付けられており、前記ブロワモータは前記本体ケースの前部左側に取り付けられ、ブロワモータを取り出すための前記開口は前記運転席台座の前部左側に形成されるようにすると良い。
前記空調ユニットの熱交換器は蒸発器として機能し、この熱交換器の下流側にはヒータコアと、空気の流れを前記ヒータコアに導くか或いは前記ヒータコアをバイパスさせるかを切り替える冷暖房切替えダンパを備えるようにすれば、冷房及び暖房をすることが可能となる。
前記ブロワモータを取り出すために前記運転席台座に形成されている開口を塞ぐカバーを設け、このカバーを前記運転席台座に着脱自在に取り付けるようにすると、前記空調ユニットを保護することができる。
本発明によれば、キャブ内に設けられている空調装置の空調ユニットのブロワモータを容易に交換することのできる建設機械を得ることができる。
本発明の建設機械の実施例1に適用される油圧ショベルの全体構成を示す正面図である。 図1に示すキャブを拡大して示す斜視図で、ドアやフロントガラスなどの前面部材を除去して示す図である。 空調ユニット及びその周辺の概略構成を説明する平面断面図である。 図3に示す空調ユニット単体の概観斜視図である。 図4に示す空調ユニットを運転席台座(スタンド)内に収容した状態を示す斜視図である。 図5に示す運転席台座の前面にカバーを取り付けた状態を示す斜視図である。 運転席台座内に設置されている空調ユニットからブロワモータの取り外しを説明するためのキャブ内要部の斜視図である。 空調ユニットを収容した運転席台座にシートを設置している状態を示す斜視図である。
以下、本発明の建設機械の実施例について図面を用いて説明する。本実施例は、建設機械としての油圧ショベルに本発明を適用した場合のものである。
本発明は、特に小型の油圧ショベルに好適なもので、以下小型の油圧ショベルに本発明を適用した場合の具体的実施例を図1〜図8により説明する。なお、各図において、同一符号を付した部分は同一或いは相当する部分を示している。
図1は、本発明の実施例1が適用される小型の油圧ショベルの全体構成を示す正面図で、この油圧ショベル1は、自走可能なクローラ式の下部走行体2と、該下部走行体2上に旋回可能に搭載された上部旋回体3と、該上部旋回体3の前側に俯仰動可能に設けられ、土砂の掘削作業等を行う作業装置4とにより大略構成されている。
前記上部旋回体3は、例えば鋼板や鋼管等を用いて形成された支持構造体をなす旋回フレーム5、該旋回フレーム5の後部側に左右方向に横置き状態で設置されたエンジン6、該エンジン6の左側に取付けられた油圧ポンプ7、前記エンジン6等を覆う外装カバー8及びキャブ(運転室)9などを備えている。また、前記上部旋回体3には、ラジエータ、オイルクーラ等の熱交換器、作動油タンク、燃料タンク等(何れも図示せず)も設けられている。
次に、オペレータが搭乗する居住空間を形成するための前記キャブ9の構成を図2により説明する。図2は図1に示すキャブ9を拡大して示す斜視図で、キャブ9への乗降口9aに設けられたドア9b(図1参照)や、キャブ9の前面部9cを構成するフロントガラスなどの前面部材を除去して示す図である。
前記キャブ9は前記旋回フレーム5の左前側に位置して、該旋回フレーム5上に設けられ、また前記乗降口9aや前記ドア9bは前記キャブ9の左側面に設けられている。このキャブ9は、オペレータが着座した状態で、下部走行体2を走行させたり、作業装置4を俯仰動させたりするための居住空間を形成している。前記キャブ9は、床板(フロア部材)10、この床板10の上に設置された運転席台座(スタンド)11、該運転席台座11の上に設置され、オペレータが着座するための運転席12などを備えている。また、前記運転席12の左右両側には、前記作業装置4等を操作するための操作レバー13が設けられ、前記床板10の前側位置には、前記下部走行体2を走行させるための走行レバー・ペダル14が配置されている。
前記運転席台座11の内部には後述する空調ユニットが収容されており、この空調ユニットには室内空気の取入口(内気取入口)15などから空気が吸い込まれ、冷却或いは加熱された調和空気は吹出口16,17からキャブ9内に吹出されるように構成されている。
次に、前記空調ユニットの構成を図3〜図8により説明する。
まず、図3により、空調ユニット及びその周辺の概略構成を説明する。図3において、20は図2に示す運転席台座11の内部と床板10との間の空調ユニット収容室に配設されている空調ユニット(室内機)である。また、前記空調ユニット20は、前記エンジン6側に配置され圧縮機、凝縮器(コンデンサ、熱交換器)、膨張弁等を備える室外機(図示せず)と冷媒配管などで接続されて空調装置を構成している。
前記空調ユニット20は、本体ケース21、この本体ケース21内の入口側に配置されたブロワ(送風ファン)22、該ブロワ22の下流側に配置された蒸発器(エバポレータ、熱交換器)23、該蒸発器23の下流側に配置されたヒータコア24などにより構成されている。また、前記ブロワ22の上流側(吸込側)には外気を取り入れるための外気取入口25とキャブ内の空気を取り入れるための内気取入口26が設けられ、前記ヒータコア24の下流側(出口側)には、前記キャブ9内の運転席12(図2参照)の前部の吹出口16,17(図2参照)に調和空気を供給するための供給口27と、前記運転席12の後部に調和空気を供給するための供給口28が設けられている。
29は、前記外気取入口25から外気を取り入れるか、或いは前記内気取入口26から内気を取り入れるかを切り替えるための内外気切替えダンパである。図3の実線位置にダンパ29をセットした場合には外気取入口25から外気を取り入れ、図3の点線位置に前記ダンパ29をセットした場合には前記内気取入口26からキャブ内の空気を空調ユニット20内に取り入れるように選択することができる。また、前記ダンパ29を図3の実線位置と点線位置との間にセットすることにより、外気と内気を同時に取り入れることもできるようになっている。
30は冷暖房切替えダンパで、冷房運転時には図3の実線位置にセットされ、前記蒸発器23で冷却された空気を、ヒータコア24を通過させずに前記供給口27,28側に送る。冷房運転時には、前記蒸発器23に空調装置の前記室外機側からの低温低圧の冷媒が冷媒配管31を介して供給され、この冷媒により前記ブロワ22から供給された空気は冷却される。
前記冷暖房切替えダンパ30は、暖房運転時には図3の点線位置にセットされ、前記ブロワ22から吐出された空気を前記ヒータコア24に導いて加熱した後、前記供給口27,28側に送ることができるように構成されている。暖房運転時には前記蒸発器23に冷媒は供給されず、前記ブロワ22から送風された空気は蒸発器23で熱交換されることなく、前記ヒータコア24に流入して加熱される。
なお、前記冷暖房ダンパ30を点線位置にセットし、前記蒸発器23に低温低圧の冷媒を供給し、前記ヒータコア24も作動させることにより、前記ブロワ22から供給された空気を前記蒸発器で冷却して除湿し、前記ヒータコアで適温に加熱することにより、除湿運転をすることも可能になる。
32は吹出口切替えダンパで、前記蒸発器23や前記ヒータコア24で冷却或いは加熱された調和空気を、運転席12(図2参照)の前方に吹き出すための供給口27に流すか、或いは後方に吹き出すための供給口28に流すかを切り替えるものである。図3の実線位置に前記ダンパ32をセットすれば、前記調和空気は前記供給口27側に供給され、点線位置に前記ダンパ32をセットすれば、前記調和空気は前記供給口28側に供給される。なお、前記ダンパ32を図3の実線位置と点線位置の中間にセットすれば、前記供給口27,28の両方に調和空気を供給することができる。
前記外気取入口25には外気導入路33が接続されており、キャブ9外からの外気を前記外気導入路33を介して空調ユニット20内に導入できるように構成されている。また、前記外気取入口25及び前記内気取入口26には、前記ブロワ22に吸い込まれる空気中の塵埃や異物などを除去するためのフィルタ34または35がそれぞれ設けられている。
調和空気の前記供給口27,28にはそれぞれ吹出しダクト36または37が接続されており、キャブ内に開口している吹出口16,17(図2参照)などから調和空気をキャブ9内に供給できるように構成されている。
なお、本実施例では、前記空調ユニット20に、蒸発器23とヒータコア24を備える構成とし、前記蒸発器23には低温低圧の冷媒を供給し、前記ヒータコア24には電線38を接続してヒータコア24を発熱させる例を示している。この構成に代えて、空調装置の室外機に設けた圧縮機の吐出側に四方弁などの切換弁を設け、圧縮機から吐出された高温高圧の冷媒を、前記冷媒配管31を介して、室内機を構成する前記空調ユニット20の熱交換器23(この場合、熱交換器23は凝縮器になる)に流すようにすることもできる。このようにすれば、ブロワ22からの空気を前記熱交換器23で加熱して暖房運転することができる。
また、冷房運転時には前記四方弁などの切換弁を切り替えて、圧縮機からの高温高圧の冷媒を室外機の熱交換器(凝縮器)側に流し、膨張弁を通過させて低温低圧の冷媒として空調ユニット(室内機)20の前記熱交換器23(この場合、熱交換器23は蒸発器となる)に流すようにすれば良い。
このように圧縮機の吐出側に四方弁などの切換弁を設けることにより、ブロワ22からの空気を前記熱交換器23で冷却して冷房運転できるだけでなく、加熱して暖房運転することも可能になるから、前記ヒータコア24や冷暖房切替えダンパ30を廃止することができる。
なお、22aは前記本体ケース21に取り付けられ、前記ブロワ22の羽根車と回転軸を介して接続されているブロワモータである。このブロワモータ22aはねじなどの締結手段40で前記本体ケース21に取り付けられており、この締結手段40を解除する(ねじを取り外す)ことによりブロワモータ22aを水平方向に容易に取り外せるように構成されている。また、ブロワ22の羽根車とブロワモータ22aもねじなどの締結手段(図示せず)で連結されており、この締結手段を解除することにより、前記ブロワモータ22aをブロワ22の羽根車から容易に切り離せるように構成されている。従って、前記ブロワモータ22aは容易に本体ケースから取り外せるように構成されている。
なお、本体ケース21のブロワモータ取付部の開口をブロワ21の外径よりも大きく形成しておくことにより、ブロワ22の羽根車とブロワモータ22aとの結合を解除することなく、ブロワ22の羽根車ごと本体ケース21から取り外せるように構成することも可能である。
図4は図3に示す空調ユニット20単体の概観構成を示す斜視図である。また、この図4はキャブ(運転室)9(図2参照)の床板10に空調ユニット20が配置されている状態を示し、運転席台座(スタンド)11は図示していない。
図4において、21は本体ケース、22aは前記本体ケース21内に設けられているブロワ22(図3参照)の羽根車に連結されているブロワモータ、26は内気取入口、33は外気導入路である。また、16,17aは、運転席の前方に向けて調和空気を供給するための前記供給路27に吹出しダクト36(何れも図3参照)を介して接続されている運転席前方の吹出口である。図2に示すように、前記吹出口16は運転席12の前部の側部上方に向けて調和空気を吹き出すように構成され、前記吹出口17aは運転席12の右側前部に設置されているボックス型の吹出口17内に開口して、前記吹出口17からキャブ内の前部中央に向けて調和空気を吹き出すように構成されている。
また、上記図4において、41は、運転席の後方に調和空気を供給するための前記供給路28に吹出しダクト37(何れも図3参照)を介して接続されている運転席後方の吹出口で、この吹出口41から調和空気は運転席の後部上方に吹き出すように構成されている。
ブロワモータ22aは、空調ユニット20の本体ケース21に、ねじなどの締結手段40で取付けられており、この締結手段40を解除する(ねじを取り外す)ことにより、ブロワモータ22aを本体ケース21から取り外すことができる。即ち、本実施例では、前記締結手段40を解除し、ブロワモータ22aを水平方向に少し引き出すと、ブロワモータ22aの回転軸とブロワ22の羽根車とを結合しているねじなどの締結手段が外側から見える状態になり、この締結手段による締結を、ドライバなどで解除することにより、ブロワ22の羽根車からもブロワモータ22aは切り離され、ブロワモータ22aを本体ケース21から完全に取り外すことができるように構成されている。
なお、42は走行レバーやペダルなどを設置するための開口である。
図5は図4に示す空調ユニット20を運転席台座(スタンド)11内に収容した状態を示す斜視図である。
この図に示すように、空調ユニット20は、運転席台座11の内部と床板10との間の空調ユニット収容室に配設されている。また、前記運転席台座11には複数の開口が形成されている。
即ち、内気取入口26は運転席台座11の側部開口に配置されて、キャブ9(図2参照)内の空気を空調ユニット20内に吸い込むことができるように構成されている。運転席12(図2参照)の前方に吹き出すための吹出口16,17aは運転席台座11の右側前部に形成された開口から吹出しダクト36(図3参照)を介してキャブ9内に向けて開口している。運転席12の後方に吹き出すための吹出口41は運転席台座11の右側後部に形成された開口から吹出しダクト37(図3参照)を介して運転席後部上方のキャブ9内に向けて開口している。
前記運転席台座11の前部には、その左側と中央に矩形の開口43,44が形成されており、そのうちの前記左側の開口43は、空調ユニット20のブロワモータ22aを前方に取り出すための開口となっている。即ち、この開口43からドライバなどで前記締結手段40(図4参照)の締結を解除して前記運転席台座11との結合を解き、また前記ブロワモータ22aとブロワ22の羽根車との結合も解除する。これにより、前記ブロワモータ22aを、前記開口43から運転席台座11の水平方向(前方)に取り出すことができ、前記ブロワモータ22aの交換やメンテナンスを容易に行うことができるように構成されている。
図6は図5に示す運転席台座11の前面にカバー(蓋)45を取り付けた状態を示す斜視図である。即ち、前記開口43は取り外し可能なカバー45で通常は塞がれており、このカバー45は、ブロワモータ2の交換時に取り外すようになっている。前記カバー45は、前記運転席台座11の前面に、前記開口43,44(図5参照)を塞ぐように、ねじ46により取り外し自在に取り付けられている。従って、油圧ショベル(建設機械)1のの運転中は、前記運転席台座11内に異物が侵入して前記空調ユニット20を損傷させてしまうことなどを防止でき、前記空調ユニット20を保護することが可能となる。
図7は、運転席台座11内に設置されている空調ユニット20からブロワモータ22aの取り外しを説明するための、キャブ9内要部の斜視図である。
図7において、9はキャブで、その乗降口9aからドア9b(図1参照)を除去した状態を示している。また、ブロワモータ22aの交換或いはメンテナンスのために、運転席台座11から前記カバー45(図6参照)を取り外した状態を示している。
本実施例においては、前記ブロワモータ22aは空調ユニット20の前部左側に、また前記開口43も運転席台座11の前部左側に、それぞれ設けられており、前記開口43の位置と前記ブロワモータ22aの位置が一致するように、前記運転席台座11と前記空調ユニット20はキャブ9の床板10に設置されている。即ち、前記ブロワモータ22a及び前記開口43は、キャブ9の乗降口9a側に配置されている。
従って、この図7に示すように、前記カバー45を前記運転席台座11から取り外すことにより、キャブ9の乗降口9a側から前記ブロワモータ22aを容易に取り外すことができ、ブロワモータ22aの交換或いはメンテナンスを容易に行うことができる。
図8は、空調ユニット20を収容した運転席台座11に運転席(シート)12を設置している状態を示す斜視図である。運転席12の両側にはコンソール47が設けられ、このコンソール47には、前記作業装置4(図1参照)等を操作するための前記操作レバー13や各種スイッチ類などが設けられている。前記運転席12の右側前部には前記吹出口16,17が配置され、左側下部には内気を取入れるための取入口15が配置されている。また、運転席の後ろ側下部には外気導入口33が配置されている。
ブロワモータ22aの交換時には、キャブ9(図2、図7参照)外からドア9b(図1参照)を開き、乗降口9aからカバー45にアクセスし、該カバー45を取り外す。これにより、図8に示す状態から図7に示す状態となるから、ブロワモータ22aの締結手段40などの締結を解除することにより、ブロワモータ22aを水平前方に引き出して取り出すことができる。
本実施例によれば、重量物である運転席(シート)12、コンソール47、運転席台座(スタンド)11を取り外すことなく、ブロワモータ22bを取り出して、その交換やメンテナンスをすることができる。即ち、前記カバー45を取り外せば、ブロワモータ22aにアクセスして、該ブロワモータを取り出すことができるので、ブロワモータの交換やメンテナンスが容易になる。
また、本実施例によれば、ブロワモータ22a及び該ブロワモータ22bを取り出すための開口43が、キャブ9の乗降口9a(或いはドア9b)付近に設けられているので、オペレータ或いは作業員は地面に立った状態からブロワモータ22bの交換やメンテナンス作業をすることができるので、楽な体勢で容易に作業することが可能となる。即ち、ブロワモータ22aはキャブドア9b付近にレイアウトされているので、オペレータ或いは作業員はキャブ9に搭乗することなく、キャブ9の外側から、楽な体勢で目視しながらブロワモータの取り外し作業を行うことができる。
なお、上記実施例では小型の油圧ショベルに本発明を適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、キャブ内の運転席台座内部に空調ユニットを備える建設機械であれば同様に適用でき、同様の効果が得られるものである。
1:油圧ショベル(建設機械)、2:下部走行体、3:上部旋回体、
4:作業装置、5:旋回フレーム、
6:エンジン、7:油圧ポンプ、8:外装カバー、
9:キャブ(運転室)、9a:乗降口、9b:ドア、9c:前面部、
10:床板、11:運転席台座(スタンド)、12:運転席、
13:操作レバー、14:走行レバー・ペダル、
15:取入口、16,17,17a,41:吹出口、
20:空調ユニット、21:本体ケース、
22:ブロワ、22a:ブロワモータ、
23:熱交換器(蒸発器、凝縮器)、24:ヒータコア、
25:外気取入口、26:内気取入口、27,28:供給口、
29:内外気切替えダンパ、30:冷暖房切替えダンパ、
31:冷媒配管、32:吹出口切替えダンパ、
33:外気導入路、34,35:フィルタ、36,37:吹出しダクト、
38:電線、40:締結手段(ねじ)、42〜44:開口、
45:カバー(蓋)、46:ねじ、
47:コンソール。

Claims (5)

  1. 下部走行体と、該下部走行体上に旋回可能に設けられた上部旋回体と、この上部旋回体に設けられたキャブとを備え、前記キャブは、床板と、該床板に取り付けた運転席台座と、この運転席台座の上に設置された運転席と、前記運転席台座の内部に設置された空調ユニットとを備える建設機械において、
    前記空調ユニットは、本体ケースと、この本体ケースの内部に設けられた熱交換器と、この熱交換器に空気を送るためのブロワとを備え、
    前記ブロワのブロワモータは前記本体ケースの前部に締結手段を介して取り外し自在に取り付けられ、
    前記運転席台座前部の前記ブロワモータ取付位置に対応する部分には前記ブロワモータを取り出すための開口が形成されていることを特徴とする建設機械。
  2. 請求項1に記載の建設機械において、前記空調ユニットが前記キャブ内に設置された状態で、前記ブロワモータは前記本体ケースの前記キャブのドア側に取り付けられていることを特徴とする建設機械。
  3. 請求項2に記載の建設機械において、前記キャブのドアはキャブの左側面に取り付けられており、前記ブロワモータは前記本体ケースの前部左側に取り付けられ、ブロワモータを取り出すための前記開口は前記運転席台座の前部左側に形成されていることを特徴とする建設機械。
  4. 請求項1〜3の何れかに記載の建設機械において、前記空調ユニットの熱交換器は蒸発器として機能し、この熱交換器の下流側にはヒータコアと、空気の流れを前記ヒータコアに導くか或いは前記ヒータコアをバイパスさせるかを切り替える冷暖房切替えダンパを備えていることを特徴とする建設機械。
  5. 請求項1〜4の何れかに記載の建設機械において、前記ブロワモータを取り出すために前記運転席台座に形成されている開口を塞ぐカバーを設け、このカバーは前記運転席台座に着脱自在に取り付けられていることを特徴とする建設機械。
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