JP2016098592A - 建設機械のエアコンディショナ - Google Patents

Abstract

【課題】エキスパンションバルブと供給管路及び排出管路との間にブロックフランジが介在されていなくても、供給管路及び排出管路の所要の耐久性が確保されると共に製造コストが低減される建設機械のエアコンディショナを提供する。
【解決手段】エキスパンションバルブ４８はキャブ２４のフロアプレート３０の上面よりも高位置に配設され、且つ供給管路５２及び排出管路５４によって室外装置と接続されている。供給管路５２及び排出管路５４は、フロアプレート３０の下方においてフロアプレート３０の底面に沿って延び、且つフロアプレート３０に形成された通過開口３０ａにおいて上方に向かって屈曲されて通過開口３０ａを通過しており、且つ通過開口３０ａに近接して配設された係止手段５６によって係止されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、フロアプレートによって下部が閉塞されているキャブを備える建設機械のエアコンディショナに関する。

一般に、建設機械の代表例である油圧ショベルは、自走可能な下部走行体と、下部走行体上に旋回自在に搭載された上部旋回体と、上部旋回体に俯仰動自在に接続された作業腕装置とから大略構成されている。上部旋回体は骨組み構造体をなす旋回フレームを備えており、旋回フレームには、運転員が搭乗するキャブと、エンジンやラジエタ等の各種機器が収容された機器収容室と、作業腕装置に対して重量バランスをとるカウンタウエイト等が配設されている。

油圧ショベルの多くにはキャブ用エアコンディショナが搭載されており、エアコンディショナは、キャブの外部に配設された室外装置と、キャブの内部に配設された室内装置とから構成されている。室外装置は、冷媒を圧縮するコンプレッサと、コンプレッサによって圧縮された冷媒を凝縮させるコンデンサと、コンデンサによって凝縮された冷媒を貯留するレシーバとを含む。一方、室内装置は、レシーバから送られた冷媒を膨張させるエキスパンションバルブと、エキスパンションバルブによって膨張された冷媒を蒸発させるエバポレータとを含む。

室外装置のレシーバと室内装置のエキスパンションバルブとは供給管路によって接続されており、室内を冷却するための冷媒は供給管路を通って室外装置のレシーバから室内装置のエキスパンションバルブに供給される。又、室内装置のエキスパンションバルブと室外装置のコンプレッサとは排出管路によって接続されており、冷媒は室内装置と室外装置との間を循環するようになっている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００９−２７４４６２号公報

ところで、エアコンディショナの室内装置の多くはキャブのフロアプレート上面後部に配設されている。又、室内装置のエキスパンションバルブは、通常、室内装置の下端に突出して配設されており、このためフロアプレートにはエキスパンションバルブに対応する開口が形成されている。そして、エキスパンションバルブはフロアプレートの開口内に配設され、供給管路及び排出管路は所要の耐久性を確保する観点から適宜の金属材料から形成されたブロックフランジを介してエキスパンションバルブに接続されている。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、エキスパンションバルブと供給管路及び排出管路との間にブロックフランジが介在されていなくても、供給管路及び排出管路の所要の耐久性が確保されると共に製造コストが低減される建設機械のエアコンディショナを提供することである。

本発明によれば、上記技術的課題を解決する建設機械のエアコンディショナとして、フロアプレートによって下部が閉塞されているキャブを備える建設機械のエアコンディショナにして、該キャブの外部に配設された室外装置と、該キャブの内部に配設された室内装置とから構成され、該室外装置は、冷媒を圧縮するコンプレッサと、該コンプレッサによって圧縮された冷媒を凝縮させるコンデンサとを含み、該室内装置は、該コンデンサで凝縮された冷媒を膨張させるエキスパンションバルブと、該エキスパンションバルブによって膨張された冷媒を蒸発させるエバポレータとを含み、該エキスパンションバルブは該フロアプレートの上面よりも高位置に配設され、且つ該コンデンサで凝縮された冷媒を該室外装置から該室内装置に供給するための供給管路及び該エバポレータで蒸発された冷媒を該室内装置から該室外装置に排出するための排出管路によって該室外装置と接続されており、該フロアプレートには該供給管路及び該排出管路が通過する通過開口が形成され、該供給管路及び該排出管路は該フロアプレートの下方において該フロアプレートの底面に沿って延び、且つ該通過開口において上方に向かって屈曲されて該通過開口を通過しており、該フロアプレートには該通過開口に近接して係止手段が配設され、該供給管路及び該排出管路は該係止手段によって係止されている、ことを特徴とする建設機械のエアコンディショナが提供される。

本発明によって提供される建設機械のエアコンディショナにおいては、エキスパンションバルブはキャブのフロアプレートの上面よりも高位置に配設され、且つコンデンサで凝縮された冷媒を室外装置から室内装置に供給するための供給管路及びエバポレータで蒸発された冷媒を室内装置から室外装置に排出するための排出管路によって室外装置と接続されており、フロアプレートには供給管路及び排出管路が通過する通過開口が形成され、供給管路及び排出管路はフロアプレートの下方においてフロアプレートの底面に沿って延び、且つ通過開口において上方に向かって屈曲されて通過開口を通過しており、フロアプレートには通過開口に近接して係止手段が配設され、供給管路及び排出管路は係止手段によって係止されていることから、エキスパンションバルブと供給管路及び排出管路との間にブロックフランジが介在されていなくても、供給管路及び排出管路の所要の耐久性が確保される共に、ブロックフランジが不要となるため建設機械の製造コストが低減される。

本発明に従って構成されたエアコンディショナを備えた油圧ショベルの側面図。 図１に示す上部旋回体の一部を上前方からみた斜視図。 図２に示すＡ方向からみた斜視図。 図１に示すＢ方向からみた側面図。

以下、本発明に係る建設機械のエアコンディショナの実施形態について、代表的な建設機械である油圧ショベルを例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１を参照して説明する。全体を番号２で示す油圧ショベルは、自走可能な下部走行体４と、下部走行体４上に旋回自在に搭載された上部旋回体６と、上部旋回体６に俯仰動自在に接続された作業腕装置８とから大略構成されている。油圧ショベル２は、土砂等の掘削作業時においては、作業腕装置８が俯仰動作され、上部旋回体６が下部走行体４に対し旋回動作されることによって、土砂等の掘削作業を行うことができるようになっている。

作業腕装置８は、上部旋回体６の前側に俯仰動自在に接続されたブーム１０と、ブーム１０の先端側に揺動自在に接続されたアーム１２と、アーム１２の先端側に回動自在に接続された作業具１４と、ブーム１０を俯仰動させる左右一対のブームシリンダ１６と、アーム１２を揺動させるアームシリンダ１８と、作業具１４を回動させる作業具シリンダ２０とから大略構成されている。

上部旋回体６は、骨組み構造体をなす旋回フレーム２２を備えている。旋回フレーム２２には、運転員が搭乗するキャブ２４と、各種機器が収容された機器収容室２６と、作業腕装置８に対して重量バランスをとるカウンタウエイト２８等が配設されている。これらの配設箇所については、キャブ２４は旋回フレーム２２の左前側に配設され、機器収容室２６はキャブ２４の後方に配設され、カウンタウエイト２８は旋回フレーム２２の後端に配設されている。尚、本明細書の説明で用いられている前後方向及び左右方向は、図１中のキャブ２４内に搭乗した運転員から見た前後方向及び左右方向である。

キャブ２４は、鋼管から形成された複数の支柱と、鋼管から形成され複数の支柱を連結する梁とからフレーム構造をなしている。キャブ２４のフレームは、下部が鋼板から形成されたフロアプレート３０によって閉塞されており、周囲側面がドア３２や窓３４等によって覆われており、上面が窓を含む屋根部材によって覆われている。キャブ２４内には、運転員が着座するための運転席と、油圧ショベル２を操作するための複数の操作器と、運転員に必要な機械情報を表示する表示器等が配設されている。

機器収容室２６には、図２に示すとおり、駆動源をなすエンジン３６と、エンジン冷却水を冷却するラジエタ３８と、圧油供給源をなす油圧ポンプ等の各種機器が配設されている。ラジエタ３８はエンジン３６の駆動軸方向の一方に配設され、エンジン３６の駆動軸の一方には冷却ファンが接続され、ラジエタ３８内のエンジン冷却水は冷却ファンによって生成される空気流によって冷却される。又、油圧ポンプは、エンジン３６の駆動軸の他方に接続されており、エンジン３６によって駆動される。油圧ポンプから吐出された圧油はコントロールバルブ等を介してブームシリンダ１６等の油圧アクチュエータへ供給される。

図２と共に図３を参照して説明する。油圧ショベル２にはキャブ２４用エアコンディショナが搭載されており、エアコンディショナは、機器収容室２６の内部に配設された室外装置と、キャブ２４の内部に配設された室内装置とから構成されている。室外装置は、冷媒を圧縮するコンプレッサ４０と、コンプレッサ４０によって圧縮された冷媒を凝縮させるコンデンサ４２と、コンデンサ４２によって凝縮された冷媒を貯留するレシーバ４４とを含み、コンプレッサ４０とコンデンサ４２、コンデンサ４２とレシーバ４４は、夫々、管路によって接続されている。管路は、主としてゴム材料から形成されたホースと、ホースの両端部に圧着され、アルミニウム、銅等の適宜の金属材料から形成されたカップリングとから構成されており、カップリングがコンプレッサ４０等の機器に螺合によって接続されている。コンプレッサ４０はエンジン３６に配設されており、エンジン３６によって駆動される。コンデンサ４２は、図３に示すとおり、ラジエタ３８と共に機器収容室２６内に併設されており、コンプレッサ４０から送られた高温・高圧の冷媒を冷却・凝縮させるものである。コンデンサ４２は、冷媒が通過する細管と、細管に配設された複数個の放熱フィンとを有しており、コンデンサ４２内の冷媒はラジエタ３８内のエンジン冷却水と共にエンジン３６の冷却ファンによって生成される空気流によって冷却されるようになっている。レシーバ４４は、ラジエタ３８の側部に配設されており、コンデンサ４２から送られた冷媒を貯留すると共に冷媒中の水分を除去するものである。

室内装置は、キャブ２４のフロアプレート３０上面後部に配設されており、そのケーシング４６内には、レシーバ４４から送られた高圧液状の冷媒を膨張させるエキスパンションバルブ４８と、エキスパンションバルブ４８によって膨張された冷媒を蒸発させるエバポレータ５０等が内蔵されている。エキスパンションバルブ４８は、キャブ２４のフロアプレート３０の上面よりも高位置に配設され、ケーシング４６に取付けられている。又、エキスパンションバルブ４８は、コンデンサ４２で凝縮され、レシーバ４４に貯留された冷媒を室外装置から室内装置に供給するための供給管路５２によってレシーバ４４に接続されていると共に、エバポレータ５０で蒸発された冷媒を室内装置から室外装置に排出するための排出管路５４によってコンプレッサ４０に接続されている。供給管路５２及び排出管路５４は、主としてゴム材料から形成されたホースと、ホースの両端部に圧着され、アルミニウム、銅等の適宜の金属材料から形成されたカップリングとから構成されており、カップリングがエキスパンションバルブ４８等の機器に螺合によって接続されている。供給管路５２を通ってレシーバ４４からエキスパンションバルブ４８に送られた冷媒は、エキスパンションバルブ４８によって低圧の霧状にエバポレータ５０内に噴霧される。又、エバポレータ５０では冷媒の気化熱として、キャブ２４外から取り込まれた空気、又はキャブ２４内から取り込まれた空気、の熱を吸収することにより冷却する。そして、冷却された空気は、室内装置のブロワによってキャブ２４内に配設されたダクトを通りキャブ２４内に放出される。これによって、キャブ２４内が冷却されるようになっている。尚、エバポレータ５０で蒸発され、且つ空気の熱を吸収した冷媒は排出管路５４を通ってエキスパンションバルブ４８からコンプレッサ４０に送られる。

ここで、キャブ２４のフロアプレート３０には、図４に示すとおり、供給管路５２及び排出管路５４が通過する通過開口３０ａが形成されている。供給管路５２及び排出管路５４は、フロアプレート３０の下方においてフロアプレート３０の底面に沿って延び、且つ通過開口３０ａおいて上方に向かって屈曲されて通過開口３０ａを通過している。そして、供給管路５２及び排出管路５４は、フロアプレート３０の上面より高位置においてエキスパンションバルブ４８に接続されている。又、フロアプレート３０の底面には通過開口３０ａに近接して係止手段５６が配設されており、供給管路５２及び排出管路５４は係止手段５６によって係止されている。係止手段５６は、例えば、フロアプレート３０の底面にボルトによって締結されたＰクリップ等から構成されるものである。

上述したとおりの、図１から図４までに示された油圧ショベル２のエアコンディショナの作用を説明する。本発明に係るエアコンディショナにおいては、エキスパンションバルブ４８はキャブ２４のフロアプレート３０の上面よりも高位置に配設され、且つコンデンサ４２で凝縮された冷媒を室外装置から室内装置に供給するための供給管路５２及びエバポレータ５０で蒸発された冷媒を室内装置から室外装置に排出するための排出管路５４によって室外装置と接続されており、フロアプレート３０には供給管路５２及び排出管路５４が通過する通過開口３０ａが形成され、供給管路５２及び排出管路５４はフロアプレート３０の下方においてフロアプレート３０の底面に沿って延び、且つ通過開口３０ａにおいて上方に向かって屈曲されて通過開口３０ａを通過しており、フロアプレート３０には通過開口３０ａに近接して係止手段５６が配設され、供給管路５２及び排出管路５４は係止手段５６によって係止されていることから、エキスパンションバルブ４８と供給管路５２及び排出管路５４との間にブロックフランジが介在されていなくても、供給管路５２及び排出管路５４の所要の耐久性が確保される共に、ブロックフランジが不要となるため建設機械の製造コストが低減される。

又、本発明に係るエアコンディショナにおいては、供給管路５２及び排出管路５４は通過開口３０ａにおいて上方に向かって屈曲されて通過開口３０ａを通過しているので、供給管路５２及び排出管路５４の夫々の屈曲部がフロアプレート３０の底面からの突出量が低減されている。このため、供給管路５２及び排出管路５４は、油圧ショベル２の作動に伴う振動等によってフロアプレート３０の下方に配設された機器や部材等と干渉することが回避されており、干渉による損傷が防止されている。

尚、上記の実施例は本発明の一例であり、本発明は上記の構成に限定されるものではなく種々の変更が可能である。例えばコンプレッサについては、上記の実施例においてはエンジンによって駆動される例について説明を行ったが、電気駆動のものであってもよい。この場合、コンプレッサは、上記の実施例のようにエンジンに配設されることを要せず、上部旋回体の適宜の箇所に配設され得る。

又、コンデンサについては、上記の実施例においてはラジエタと共に機器収容室内に併設され、コンデンサ内の冷媒はラジエタ内のエンジン冷却水と共にエンジンの冷却ファンによって冷却される例について説明を行ったが、コンデンサ自体がコンデンサ内の冷媒を冷却するための電気駆動ファンを備えていてもよい。この場合、コンデンサは、上記の実施例のように機器収容室内に配設されることを要せず、上部旋回体の適宜の箇所に配設され得る。

更に、コンデンサ及びレシーバについては、上記の実施例においてはこれらが別体であって管路によって接続されている例について説明を行ったが、これらが一体となったサブクールコンデンサであってもよい。この場合、エキスパンションバルブはサブクールコンデンサと供給管路によって接続されることとなる。

２：油圧ショベル（建設機械）
２４：キャブ
３０：フロアプレート
３０ａ：通過開口
４０：コンプレッサ
４２：コンデンサ
４４：レシーバ
４６：ケーシング
４８：エキスパンションバルブ
５０：エバポレータ
５２：供給管路
５４：排出管路
５６：係止手段

Claims (1)

1. フロアプレートによって下部が閉塞されているキャブを備える建設機械のエアコンディショナにして、
   該キャブの外部に配設された室外装置と、該キャブの内部に配設された室内装置とから構成され、
   該室外装置は、冷媒を圧縮するコンプレッサと、該コンプレッサによって圧縮された冷媒を凝縮させるコンデンサとを含み、
   該室内装置は、該コンデンサで凝縮された冷媒を膨張させるエキスパンションバルブと、該エキスパンションバルブによって膨張された冷媒を蒸発させるエバポレータとを含み、
   該エキスパンションバルブは該フロアプレートの上面よりも高位置に配設され、且つ該コンデンサで凝縮された冷媒を該室外装置から該室内装置に供給するための供給管路及び該エバポレータで蒸発された冷媒を該室内装置から該室外装置に排出するための排出管路によって該室外装置と接続されており、
   該フロアプレートには該供給管路及び該排出管路が通過する通過開口が形成され、該供給管路及び該排出管路は該フロアプレートの下方において該フロアプレートの底面に沿って延び、且つ該通過開口において上方に向かって屈曲されて該通過開口を通過しており、
   該フロアプレートには該通過開口に近接して係止手段が配設され、該供給管路及び該排出管路は該係止手段によって係止されている、ことを特徴とする建設機械のエアコンディショナ。