JP2019112029A - Heat exchange device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば作動油等の流体を冷却するのに好適に用いられる熱交換装置に関する。 The present invention relates to a heat exchange apparatus suitably used to cool a fluid such as, for example, hydraulic oil.
一般に、油圧ショベル等の建設機械は、自走が可能な下部走行体と、前記下部走行体上に旋回が可能に搭載された上部旋回体と、前記上部旋回体の前側に俯仰の動作が可能に設けられたフロント装置とにより構成されている。 In general, construction machines such as hydraulic shovels are capable of self-propelled lower traveling bodies, upper revolving bodies mounted on the lower traveling bodies so as to be capable of turning, and lifting motions in front of the upper revolving bodies. And a front device provided in the vehicle.
また、上部旋回体は、旋回フレームと、旋回フレーム上に設けられ運転室を形成するキャブと、旋回フレームの後端側に設けられたカウンタウエイトと、カウンタウエイトの前側に設けられた建屋カバーとにより構成され、この建屋カバー内には、エンジン、油圧ポンプ、熱交換装置等が収容されている。 The upper swing body includes a swing frame, a cab provided on the swing frame and forming a cab, a counterweight provided on the rear end side of the swing frame, and a building cover provided on the front side of the counterweight. In the building cover, an engine, a hydraulic pump, a heat exchange device, and the like are accommodated.
そして、熱交換装置は、加熱された作動油、エンジン冷却水を含む流体を冷却風を用いて冷却する熱交換器と、熱交換器が取付けられる熱交換器取付フレームと、熱交換器取付フレームに対し冷却風の流れ方向の一方側に取付けられ冷却風流通開口を有するファンシュラウドと、熱交換器に冷却風を送るためにファンシュラウド内に配置された冷却ファンと、冷却ファンを回転駆動するためのファンモータと、ファンモータを前記熱交換器取付フレームに取付けているファンブラケットとを備えている。また、熱交換装置には、冷却風を流通させつつ冷却ファンを覆うファンガードが設けられている(特許文献1参照)。 Then, the heat exchange apparatus comprises a heat exchanger for cooling a fluid containing heated hydraulic oil and engine cooling water using cooling air, a heat exchanger mounting frame to which the heat exchanger is mounted, and a heat exchanger mounting frame A fan shroud mounted on one side of the flow direction of the cooling air and having a cooling air flow opening, a cooling fan disposed in the fan shroud for sending the cooling air to the heat exchanger, and a cooling fan And a fan bracket for mounting the fan motor to the heat exchanger mounting frame. Moreover, the heat exchange apparatus is provided with the fan guard which covers a cooling fan, distribute | circulating a cooling air (refer patent document 1).
ここで、昨今の建設機械は、排気ガスの規制の強化に伴ってエンジンの発生熱量が増加しており、これに対応するために熱交換器も大型化している。一方で、上部旋回体は、一般道路を輸送する場合の寸法制限等によって各種機器類を搭載するためのスペースに制限があるから、熱交換装置は、小型化が望まれている。 Here, in recent construction machines, the amount of heat generated by the engine has been increased along with the tightening of exhaust gas regulations, and the heat exchanger has also been enlarged in order to cope with this. On the other hand, since the upper revolving superstructure has a space for mounting various devices due to a size restriction and the like when transporting a general road, downsizing of the heat exchange device is desired.
しかし、特許文献1による熱交換装置は、熱交換器取付フレームに対してファンブラケットが取付けられ、冷却風の流れ方向でファンブラケットに重なるようにファンシュラウドが配置され、さらに、ファンシュラウドに重なるようにファンガードが配置されている。このために、冷却風の流れ方向で熱交換装置の外形寸法が大きくなってしまうという問題がある。 However, in the heat exchange device according to Patent Document 1, the fan bracket is attached to the heat exchanger mounting frame, the fan shroud is disposed so as to overlap the fan bracket in the flow direction of the cooling air, and further overlaps the fan shroud There is a fan guard on the For this reason, there exists a problem that the outside dimension of a heat exchange apparatus will become large by the flow direction of cooling air.
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、流体の冷却性能を維持しつつ、冷却風の流れ方向で外形寸法を小さくできるようにした熱交換装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a heat exchange device capable of reducing the external dimension in the flow direction of the cooling air while maintaining the cooling performance of the fluid. It is to do.
本発明は、加熱された流体を冷却風を用いて冷却する熱交換器と、前記熱交換器が取付けられる熱交換器取付フレームと、前記熱交換器取付フレームに対し前記冷却風の流れ方向の一方側に取付けられ冷却風流通開口を有するファンシュラウドと、前記熱交換器に前記冷却風を送るために前記ファンシュラウド内に配置された冷却ファンと、前記冷却ファンを回転駆動するためのファンモータと、前記ファンモータを前記熱交換器取付フレームに取付けているファンブラケットとを備えてなる熱交換装置であって、前記ファンブラケットは、前記ファンシュラウドの前記冷却風流通開口を挟んだ両側部位が前記熱交換器取付フレームに取付けられ、前記ファンブラケットから外れて開口している前記ファンシュラウドの前記冷却風流通開口の残余の開口部分には、前記冷却風を流通させつつ前記冷却ファンを覆うファンガードが設けられている。 In the present invention, a heat exchanger for cooling a heated fluid using cooling air, a heat exchanger mounting frame to which the heat exchanger is mounted, and a flow direction of the cooling air with respect to the heat exchanger mounting frame A fan shroud mounted on one side and having a cooling air flow opening, a cooling fan disposed in the fan shroud for sending the cooling air to the heat exchanger, and a fan motor for rotating the cooling fan And a fan bracket for mounting the fan motor to the heat exchanger mounting frame, wherein the fan bracket has both side portions of the fan shroud across the cooling air flow opening. Of the cooling air flow opening of the fan shroud attached to the heat exchanger mounting frame and opening away from the fan bracket The surplus of the aperture, a fan guard that covers the cooling fan while circulating the cooling air is provided.
本発明によれば、流体の冷却性能を維持しつつ、冷却風の流れ方向で外形寸法を小さくすることができる。 According to the present invention, the outer dimensions can be reduced in the flow direction of the cooling air while maintaining the cooling performance of the fluid.
以下、本発明の実施の形態に係る熱交換装置を油圧ショベルに適用した場合を例に挙げ、図1ないし図8を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, the case where the heat exchange device according to the embodiment of the present invention is applied to a hydraulic shovel is taken as an example, and will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 8.
図1において、油圧ショベル1は、建設機械を構成するもので、後述の熱交換装置11を備えている。油圧ショベル1は、自走が可能なクローラ式の下部走行体2と、下部走行体2上に旋回が可能に設けられた上部旋回体3と、上部旋回体3の前側に俯仰の動作が可能に設けられたフロント装置4とにより構成されている。
In FIG. 1, a hydraulic shovel 1 constitutes a construction machine, and includes a
上部旋回体3は、ベースとなる旋回フレーム5と、旋回フレーム5の前部左側に設けられ運転室を形成するキャブ6と、旋回フレーム5の後側に設けられフロント装置4との重量バランスをとるカウンタウエイト7と、キャブ6とカウンタウエイト7との間に設けられ後述のエンジン9等を覆う建屋カバー8とにより構成されている。
The
ここで、図2に示すように、旋回フレーム5は、左,右方向の中央部に位置して前,後方向に延びる底板5Aと、底板A上に左,右方向に間隔をもって立設され前,後方向に延びた左縦板5B、右縦板5Cと、各縦板5B,5Cから左,右方向に離間した位置で前,後方向に延びた左,右のサイドフレーム5D,5Eとにより構成されている。
Here, as shown in FIG. 2, the
建屋カバー8は、キャブ6とカウンタウエイト7との間に位置して旋回フレーム5上に設けられている。建屋カバー8は、内部に後述のエンジン9、熱交換装置11等を収容するものである。
The
エンジン9は、建屋カバー8内に位置して旋回フレーム5上に搭載されている。エンジン9は、旋回フレーム5の後部位置に左,右方向に延在する横置き状態で搭載されている。ここで、エンジン9の右側には、後述の熱交換装置11が配置され、エンジン9の左側には、油圧ポンプ10が取付けられている。この油圧ポンプ10は、エンジン9によって駆動されることにより、走行用の油圧モータ、旋回用の油圧モータ(いずれも図示せず)、フロント装置4に設けられた油圧シリンダ等の各種油圧アクチュエータに作動油(圧油)を供給するものである。
The engine 9 is mounted in the
次に、本実施の形態の特徴部分をなす熱交換装置11の構成について、図2ないし図8に従って詳しく説明する。
Next, the configuration of the
図2に示すように、熱交換装置11は、エンジン9の右側に位置して旋回フレーム5上に設けられている。熱交換装置11は、流体としてのエンジン冷却水、作動油、エンジン9の吸気を冷却するものである。図3ないし図8に示すように、熱交換装置11は、熱交換器12、熱交換器取付フレーム13、ファンシュラウド16、冷却ファン18、ファンモータ19、ファンブラケット20、ファンガード21,22、ブラケット側ファンガード23,24、ファン制御弁25、油圧管路26,27を備えている。また、本実施の形態では、ファンブラケット20は、ファンシュラウド16の冷却風流通開口16Aの上,下方向の中間位置に配置された場合を例示している。
As shown in FIG. 2, the
熱交換器12は、加熱された流体を冷却風を用いて冷却するもので、熱交換器取付フレーム13内に収容されている。熱交換器12は、ラジエータ12A、オイルクーラ12Bおよびインタクーラ12Cにより構成されている。
The
図4、図7等に示すように、熱交換器12のラジエータ12Aは、熱交換器取付フレーム13内(収容空間14)に収容されている。ラジエータ12Aは、後述する冷却ファン18が発生する冷却風が通過するときに、内部を流通するエンジン冷却水の熱を冷却風中に放熱することにより、このエンジン冷却水を冷却するものである。ラジエータ12Aは、冷却風の流れ方向(左,右方向)に対して直交するように前,後方向に延びて配置されている。また、ラジエータ12Aは、冷却するエンジン9の大きさ(発生する熱量の大きさ)に応じて1台または複数台、本実施の形態では2台のラジエータ12A(図4参照)が冷却風の流れ方向に対して並列に配置されている。各ラジエータ12Aは、上側部位と下側部位がそれぞれ熱交換器取付フレーム13に後述の防振部材15を介して取付けられている。
As shown to FIG. 4, FIG. 7 etc., the
熱交換器12のオイルクーラ12Bは、熱交換器取付フレーム13内に各ラジエータ12Aと一緒に収容されている。オイルクーラ12Bは、冷却風が通過するときに、内部を流通する各油圧アクチュエータから戻された作動油(戻り油)の熱を冷却風中に放熱することにより、この作動油を冷却するものである。オイルクーラ12Bは、ラジエータ12Aの後側位置に冷却風の流れの方向に対して並列となるように配置されている。オイルクーラ12Bは、熱交換器取付フレーム13にボルト(図示せず)を用いて取付けられている。
The
図5に示すように、熱交換器12のインタクーラ12Cは、熱交換器取付フレーム13内に各ラジエータ12A、オイルクーラ12Bと一緒に収容されている。インタクーラ12Cは、冷却風が通過するときに、エンジン9の過給機から供給される吸気の熱を冷却風中に放熱することにより、この吸気を冷却するものである。インタクーラ12Cは、各ラジエータ12A、オイルクーラ12Bに対し、冷却風の流れの方向で直列となる(重なる)ように配置されている。即ち、インタクーラ12Cは、各ラジエータ12A、オイルクーラ12Bの右側(冷却風の流れ方向の上流側)に配置され、熱交換器取付フレーム13にボルト(図示せず)を用いて取付けられている。
As shown in FIG. 5, the
熱交換器取付フレーム13は、熱交換器12(ラジエータ12A、オイルクーラ12Bおよびインタクーラ12C)が取付けられるものである。熱交換器取付フレーム13は、例えば、前面板13A、後面板13B、上面板13Cおよび下面板13Dによって囲まれた枠構造体(四角形状をした枠体)として形成されている。これにより、熱交換器取付フレーム13内は、熱交換器12を収容するための収容空間14となっている。熱交換器取付フレーム13は、旋回フレーム5に対してボルト等を用いて一体的に取付けられている。また、上面板13Cおよび下面板13Dには、ラジエータ12Aの上側部位および下側部位がそれぞれ防振部材15を介して取付けられている(図5参照)。さらに、熱交換器取付フレーム13には、オイルクーラ12Bとインタクーラ12Cがボルト(図示せず)により取付けられている。
The heat
なお、熱交換器取付フレーム13は、例えば、旋回フレーム5の一部を利用することにより下面板13Dを省略することができる。また、エンジン9の前側を仕切る仕切板(図示せず)を利用することにより前面板13Aを省略することができる。熱交換器取付フレーム13は、熱交換器12のラジエータ12A、オイルクーラ12Bおよびインタクーラ12Cに冷却風が効率よく供給されるように冷却風を案内しつつ、ラジエータ12A、オイルクーラ12Bおよびインタクーラ12Cを支持できるものであれば、その形状については上述したものに限定されるものではない。
The heat
ファンシュラウド16は、熱交換器取付フレーム13に対し、冷却風の流れ方向の一方側となる下流側、即ち、熱交換器取付フレーム13の左側に設けられている。ファンシュラウド16は、その周縁部が熱交換器取付フレーム13の左側の端部に取付けられ、これにより、ファンシュラウド16は、熱交換器取付フレーム13の左側を覆う左面板の一部を兼ねている。ファンシュラウド16の中央位置には、円形状の冷却風流通開口16Aが設けられている。図5に示すように、冷却風流通開口16Aの周囲は、折れ曲がって左側に突出した短尺な円筒状の開口筒部16Bとなっている。
The
ファンシュラウド16には、熱交換器取付フレーム13の左面板を形成する平面部分で、冷却風流通開口16Aを挟んで前,後方向に外れた位置に複数個のブラケット取付座16C,16Dが設けられている。各ブラケット取付座16C,16Dは、後述するファンブラケット20のフレーム部材20A,20Bを固定するためのボルト17が螺着されるねじ孔を有している。また、ファンシュラウド16の上側部分と下側部分には、幅方向(前,後方向)に間隔をもって複数個、例えば、4個のガード取付座16Eがそれぞれ設けられている。各ガード取付座16Eは、後述する各ファンガード21,22を固定するためのボルト17が螺着されるねじ孔を有している。
A plurality of
ここで、ファンシュラウド16の冷却風流通開口16A(開口筒部16B)は、冷却ファン18の直径寸法よりも僅かに大きな直径寸法をもって形成されている。これにより、冷却ファン18が回転したときには、冷却風流通開口16Aを通じて熱交換器取付フレーム13内に形成された収容空間14の空気を効率よく吸い出すことができる。
Here, the cooling air flow opening 16 A (opening
冷却ファン18は、ファンシュラウド16内に配置されている。この冷却ファン18は、建屋カバー8の外部の空気(大気)を吸込んで熱交換器12(ラジエータ12A、オイルクーラ12B、インタクーラ12C)に供給する吸込ファンとして構成されている。即ち、冷却ファン18を回転したときの冷却風の流れ方向は、上部旋回体3の左,右方向となり、上流側が右側、下流側が左側となる。図5に示すように、冷却ファン18は、中心に位置してファンモータ19の回転軸19Bに取付けられるハブ18Aと、ハブ18Aから放射状に延びた複数枚、例えば7枚の羽根18Bとにより構成されている。羽根18Bの枚数は7枚以外にも適宜に設定することができる。
The cooling
冷却ファン18は、熱交換器12の各ラジエータ12Aとオイルクーラ12Bに対し、左側から対面している。この場合、図5に示すように、冷却ファン18は、各羽根18Bが冷却風流通開口16Aに収まるように配置されている。この場合、冷却ファン18の各羽根18Bは、冷却風流通開口16Aから僅かに突出するように配置してもよい。
The cooling
ファンモータ19は、冷却ファン18を回転駆動するものである。ファンモータ19は、作動油(圧油)を動力源とする油圧式のモータとして形成されている。ファンモータ19は、供給される圧油によって回転力を発生するモータ本体19Aと、モータ本体19Aから突出し、回転力を出力する回転軸19Bとにより形成されている。モータ本体19Aは、後述するファンブラケット20の各フレーム部材20A,20B間に設けられている。これにより、モータ本体19Aは、ファンブラケット20を介して熱交換器取付フレーム13に取付けられている。また、モータ本体19Aは、後述の油圧管路26,27を介してファン制御弁25に繋げられている。
The
ファンブラケット20は、熱交換器取付フレーム13に対してファンモータ19を取付けるものである。ファンブラケット20は、両端部が熱交換器取付フレーム13の前面板13Aと後面板13Bとの間で、かつ上面板13Cと下面板13Dとの中間部位に取付けられている。即ち、ファンブラケット20は、ファンシュラウド16の冷却風流通開口16Aの上,下方向の中間位置に配置されている。ファンブラケット20は、上,下方向で互いに離間し、熱交換器取付フレーム13の横方向となる前,後方向に延びた一対のフレーム部材20A,20Bと、上,下方向に延びた端部が各フレーム部材20A,20Bに取付けられ、各フレーム部材20A,20Bの長さ方向に複数本、例えば4本配置された連結部材20C〜20Fとにより梯子状に構成されている。
The
各フレーム部材20A,20Bは、ファンシュラウド16の冷却風流通開口16Aを挟んだ両側部位、即ち、冷却風流通開口16Aよりも径方向の外側に位置する両方の先端側に複数個のボルト挿通孔20A1,20B1が設けられている。各ボルト挿通孔20A1,20B1は、ファンシュラウド16の各ブラケット取付座16C,16Cのねじ孔に対応している。
Each of the
また、各フレーム部材20A,20Bには、各フレーム部材20A,20Bの長さ方向に間隔をもって複数個所、例えば4箇所に上,下方向を軸線としてねじ孔(いずれも図示せず)がそれぞれ設けられている。各ねじ孔には、各フレーム部材20A,20Bにファンガード21,22の各縦枠部21A,22Aを取付けるためのボルト17が螺着される。
In each
4本の連結部材20C〜20Fは、例えば各フレーム部材20A,20B間に前側から同等の間隔で配置されている。4本の連結部材20C〜20Fは、後述するブラケット側ファンガード23,24の枠体を兼ねている。また、中央側に位置する2本の連結部材20D,20Eには、ファンモータ19のモータ本体19Aがボルト17を用いて一体的に取付けられている。最前部の連結部材20Cと最後部の連結部材20Fとは、冷却風流通開口16Aよりも径方向の外側に外れた位置に配置されている。これにより、各フレーム部材20A,20B間では、連結部材20C,20D間と連結部材20E,20F間とを開口にすることができるから、各開口を利用して冷却風を効率よく流通させることができる。
The four connecting
ファンブラケット20には、各フレーム部材20A,20B間の長さ方向の一方側、例えば前側に位置して平板状の弁取付板20Gが設けられている。この弁取付板20Gには、後述のファン制御弁25が取付けられている。
The
ファンブラケット20は、取付けたファンモータ19がファンシュラウド16の冷却風流通開口16Aの中心に位置するように、冷却風流通開口16Aの上,下方向の中間位置に配置されている。この状態で、各フレーム部材20A,20Bの各ボルト挿通孔20A1,20B1に挿通したボルト17をファンシュラウド16の各ブラケット取付座16C,16Dに螺着する。これにより、ファンブラケット20は、ファンシュラウド16(熱交換器取付フレーム13側)に一体的に取付けることができる。
The
ファンガード21,22は、ファンブラケット20を挟んだ上,下方向の両側の位置にそれぞれ配置されている。この2部材からなるファンガード21,22は、ファンブラケット20から外れて開口しているファンシュラウド16の冷却風流通開口16Aの残余の開口部分、即ち、図5中でファンブラケット20を挟む上側の範囲Aと下側の範囲Bとで示すD字状の開口部分を覆うことができる。この上で、各ファンガード21,22は、スリット状の隙間によって冷却風を流通させることができる。
The fan guards 21 and 22 are respectively disposed at positions on both sides of the
上側のファンガード21は、ファンブラケット20に沿って前,後方向に延びた長方形状の網状部材として構成されている。ファンガード21は、ファンブラケット20から上側に外れて開口している冷却風流通開口16Aの残余の開口部分(範囲A)を覆うものである。ファンガード21は、冷却ファン18のエンジン9側を覆うことにより、例えばファンベルトが損傷して破片が飛散した場合でも、この破片から冷却ファン18を保護することができる。また、ファンガード21は、エンジン9周りのメンテナンス時において、冷却ファン18との接触を防止することもできる。
The
図6、図8に示すように、上側のファンガード21は、前,後方向に間隔をもって例えば4本配置された縦枠部21Aと、各縦枠部21Aの上部に亘って前,後方向に延びた横枠部21Bと、各縦枠部21Aに亘って延び上,下方向に所定の隙間をもって列設された複数本の棒状体21Cとにより構成されている。各縦枠部21Aは、それぞれの下側部位がボルト17を用いて上側のフレーム部材20Aに取付け、取外し可能に取付けられている。また、横枠部21Bには、ファンシュラウド16の上側に位置する各ガード取付座16Eのねじ孔に対応する4個のボルト挿通孔21Dが設けられている。これにより、ファンガード21は、各ボルト挿通孔21Dに挿通したボルト17を各ガード取付座16Eのねじ孔に螺着することにより、ファンシュラウド16に取付け、取外し可能に取付けることができる。
As shown in FIGS. 6 and 8, the
下側のファンガード22は、ファンブラケット20を挟んで上側のファンガード21と上,下方向で対称形状をなしている。下側のファンガード22は、上側のファンガード21と基本構成、機能面が同様であるので、簡略化して説明する。下側のファンガード22は、ファンブラケット20から下側に外れて開口している冷却風流通開口16Aの残余の開口部分(範囲B)を覆うものである。下側のファンガード22は、4本の縦枠部22A、横枠部22B、複数本の棒状体22Cおよび4個のボルト挿通孔22Dを備えている。各縦枠部22Aは、上側部位がボルト17を用いて下側のフレーム部材20Bに取付け、取外し可能に取付けられている。また、横枠部22Bは、各ボルト挿通孔22Dに挿通したボルト17によってファンシュラウド16の下側に位置する各ガード取付座16Eに取付け、取外し可能に取付けることができる。
The
ここで、上側のファンガード21と下側のファンガード22は、冷却風の流れ方向でファンブラケット20と重なることなく、冷却風の流れ方向でファンブラケット20と並列(横並び)に配置されている。従って、ファンガード21,22は、ファンブラケット20の厚さ寸法(冷却風の流れ方向の寸法)の範囲内に配置することができる。これにより、ファンガード21,22を設けたことによる外形寸法の増大を抑えることができる。
Here, the
ブラケット側ファンガード23,24は、ファンブラケット20の各フレーム部材20A,20B間に位置して、ファンモータ19を挟む前,後位置に設けられている。前側に位置するブラケット側ファンガード23は、前述したファンブラケット20の連結部材20C,20Dと、各連結部材20C,20Dに亘って延び上,下方向に所定の隙間をもって列設された複数本の棒状体23Aとにより構成されている。後側に位置するブラケット側ファンガード24は、前述したファンブラケット20の連結部材20E,20Fと、各連結部材20E,20Fに亘って延び上,下方向に所定の隙間をもって列設された複数本の棒状体24Aとにより構成されている。
The bracket side fan guards 23 and 24 are located between the
これにより、ブラケット側ファンガード23,24は、ファンブラケット20の各フレーム部材20A,20B間で、冷却風を流通させつつ冷却ファン18を覆うことができる。
Thereby, the bracket side fan guards 23 and 24 can cover the cooling
ファン制御弁25は、ファンシュラウド16の冷却風流通開口16Aから前側に外れた位置、具体的にはファンブラケット20の弁取付板20Gに取付けられている。このファン制御弁25は、冷却ファン18の回転を制御するもので、油圧ポンプ10に接続されている。ファン制御弁25は、冷却風の流れ方向でファンモータ19と並列に配置されているから、このファンモータ19の厚さ寸法(冷却風の流れ方向の寸法)の範囲内に配置することができる。これにより、ファン制御弁25を設けたことによる外形寸法の増大を抑えることができる。
The
2本の油圧管路26,27は、ファンモータ19のモータ本体19Aとファン制御弁25とを繋ぐものである。油圧管路26,27は、モータ本体19Aに接続され、下側のフレーム部材20Bに沿って前側に延びたパイプ部材26A,27Aと、パイプ部材26A,27Aとファン制御弁25とを接続したホース部材26B,27Bとによって構成されている。パイプ部材26A,27Aは、金属製パイプからなり、クランプ部材28を用いてフレーム部材20Bに固定されている。
The two
ここで、図4に示すように、パイプ部材26A,27Aのうち、フレーム部材20Bに沿って延びた直線部分は、冷却風の流れ方向でファンブラケット20のフレーム部材20Bに重なる位置に設けられている。これにより、パイプ部材26A,27Aは、冷却風の流れを邪魔しなくなるから、冷却風の流れを円滑にして冷却効率を高めることができる。
Here, as shown in FIG. 4, a straight portion of the
また、油圧管路の全体を油圧ホースとした場合には、油圧ホースが損傷して油液が飛散することを想定して油圧ホースをカバーで覆う必要がある。しかし、各油圧管路26,27は、冷却ファン18に対面する部分を金属製のパイプ部材26A,27Aとしているから、カバーを省略することができる。これによっても冷却風の流れを円滑にして冷却効率を高めることができる。
When the entire hydraulic pipeline is a hydraulic hose, it is necessary to cover the hydraulic hose with a cover on the assumption that the hydraulic hose is damaged and the oil is scattered. However, since each of the
本実施の形態による熱交換装置11は上述の如き構成を有するもので、次に、熱交換装置11の動作について説明する。
The
ファン制御弁25によってファンモータ19に作動油を供給し、ファンモータ19によって冷却ファン18が回転駆動されると、外気が冷却風として建屋カバー8内に外気が吸込まれる。これにより、熱交換器12を構成するラジエータ12A、オイルクーラ12B、インタクーラ12Cは、吸い込まれた冷却風によってエンジン冷却水、作動油、エンジン9の吸気をそれぞれ冷却することができる。
When hydraulic fluid is supplied to the
かくして、本実施の形態によれば、ファンモータ19を熱交換器取付フレーム13に取付けるためのファンブラケット20は、ファンシュラウド16の冷却風流通開口16Aを挟んだ両側部位を熱交換器取付フレーム13に取付けている。この上で、ファンブラケット20から外れて開口しているファンシュラウド16の冷却風流通開口16Aの残余の開口部分(範囲Aと範囲B)には、冷却風を流通させつつ冷却ファン18を覆うファンガード21,22が設けられている。
Thus, according to the present embodiment, the
従って、各ファンガード21,22は、冷却風の流れ方向でファンブラケット20と重なることなく、冷却風の流れ方向でファンブラケット20と並列(横並び)に配置することができる。これにより、ファンガード21,22は、ファンブラケット20の厚さ寸法(冷却風の流れ方向の寸法)の範囲内に配置することができる。
Therefore, the fan guards 21 and 22 can be arranged in parallel (laterally) with the
この結果、ファンガード21,22を設けたことによる外形寸法の増大を抑えることができるから、冷却風の流れ方向で熱交換装置11の外形寸法を小さくすることができ、限られたスペースに大型の熱交換装置11を設置することができる。
As a result, since it is possible to suppress an increase in the outer dimensions due to the provision of the fan guards 21 and 22, the outer dimensions of the
ファンブラケット20は、互いに離間した一対のフレーム部材20A,20Bと、各フレーム部材20A,20B間に設けられ、冷却風を流通させつつ冷却ファン18を覆うブラケット側ファンガード23,24とを備えている。また、ファンモータ19は、一対のフレーム部材20A,20B間に設けられている。これにより、一対のフレーム部材20A,20Bによってファンモータ19を安定的に支持することができる。しかも、ブラケット側ファンガード23,24は、ファンブラケット20の各フレーム部材20A,20B間で、冷却風を流通させつつ冷却ファン18を覆うことができ、冷却風の流通量を増大して冷却効率を高めることができる。
The
ファンブラケット20には、ファンシュラウド16の冷却風流通開口16Aから外れた位置に配置されて冷却ファン18の回転を制御するファン制御弁25と、ファンモータ19とファン制御弁25とを繋ぐ油圧管路26,27とが設けられている。各油圧管路26,27は、冷却風の流れ方向でファンブラケット20と重なる位置に設けられている。これにより、各油圧管路26,27(パイプ部材26A,27A)は、冷却風の流れを邪魔することが無くなるから、冷却風の流れを円滑にして熱交換装置11の冷却効率を高めることができる。
The
ファンブラケット20は、ファンシュラウド16の冷却風流通開口16Aのうち、上,下方向の中間位置に配置されている。この上で、ファンガード21,22は、2部材から形成され、各ファンガード21,22は、ファンブラケット20を挟んだ両側の位置にそれぞれ配置されている。これにより、2つのファンガード21,22によってファンブラケット20から外れた冷却風流通開口16Aを覆うことができる。
The
熱交換器取付フレーム13は、前面板13A、後面板13B、上面板13Cおよび下面板13Dによって囲まれた枠構造体として形成されている。また、ファンブラケット20は、両端部が前面板13Aと後面板13Bとの間で、かつ上面板13Cと下面板13Dとの中間部位に取付けられている。これにより、ファンブラケット20は、熱交換器取付フレーム13の中心部位を通って冷却風の流れ方向に延びる軸線上にファンモータ19を支持することができる。
The heat
なお、実施の形態では、熱交換器12は、ラジエータ12A、オイルクーラ12Bおよびインタクーラ12Cにより構成した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば熱交換器に空気調和装置の冷媒(被冷却流体)を冷却するためのコンデンサ、エンジン9に供給する燃料を冷却する燃料クーラ等を追加してもよい。また、熱交換器をラジエータ、オイルクーラ、インタクーラのうち、いずれか1つまたは2つから構成してもよい。
In the embodiment, the
実施の形態では、ファンモータ19を、作動油(圧油)を動力源とする油圧式のモータとして形成した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限らず、例えばファンモータを電気を動力源とする電動式のモータとしてもよい。
In the embodiment, the
実施の形態では、ファンブラケット20は、ファンシュラウド16の冷却風流通開口16Aの上,下方向の中間位置に配置した場合を例示している。しかし、本発明はこれに限るものではなく、ファンブラケット20は、ファンシュラウド16の冷却風流通開口16Aの左,右方向の中間位置に配置する構成としてもよい。即ち、ファンブラケットを上,下方向に延びるように配置し、このファンブラケットを横方向から挟む位置に各ファンガードを配置する構成としてもよい。
In the embodiment, the
実施の形態では、吸込式の冷却ファン18を用いた場合を例示したが、本発明はこれに限らず、例えば吐出し式の冷却ファンを用いる構成としてもよい。
Although the case where suction
さらに、実施の形態では、熱交換装置11が搭載される建設機械として油圧ショベル1を例に挙げている。しかし、本発明はこれに限らず、例えば油圧クレーン、ホイールローダ等の他の建設機械にも広く適用することができる。
Furthermore, in the embodiment, the hydraulic shovel 1 is taken as an example of a construction machine on which the
11 熱交換装置
12 熱交換器
13 熱交換器取付フレーム
13A 前面板
13B 後面板
13C 上面板
13D 下面板
16 ファンシュラウド
16A 冷却風流通開口
18 冷却ファン
19 ファンモータ
20 ファンブラケット
20A,20B フレーム部材
21,22 ファンガード
23,24 ブラケット側ファンガード
25 ファン制御弁
26,27 油圧管路
A,B 範囲(残余の開口部分)
11
Claims (5)
前記ファンブラケットは、前記ファンシュラウドの前記冷却風流通開口を挟んだ両側部位が前記熱交換器取付フレームに取付けられ、
前記ファンブラケットから外れて開口している前記ファンシュラウドの前記冷却風流通開口の残余の開口部分には、前記冷却風を流通させつつ前記冷却ファンを覆うファンガードが設けられていることを特徴とする熱交換装置。 A heat exchanger for cooling a heated fluid using a cooling air, a heat exchanger mounting frame to which the heat exchanger is mounted, and one side of the flow direction of the cooling air with respect to the heat exchanger mounting frame A fan shroud having a cooling air flow opening, a cooling fan disposed in the fan shroud for sending the cooling air to the heat exchanger, a fan motor for rotationally driving the cooling fan, and the fan And a fan bracket mounting the motor to the heat exchanger mounting frame, the heat exchanging device comprising:
Both sides of the fan bracket sandwiching the cooling air flow opening of the fan shroud are attached to the heat exchanger mounting frame,
A fan guard that covers the cooling fan while circulating the cooling air is provided at the remaining opening portion of the cooling air circulation opening of the fan shroud that is open from the fan bracket. Heat exchange device.
前記ファンモータは、前記一対のフレーム部材間に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の熱交換装置。 The fan bracket includes a pair of frame members separated from each other, and a bracket-side fan guard provided between the frame members and covering the cooling fan while circulating the cooling air.
The heat exchange device according to claim 1, wherein the fan motor is provided between the pair of frame members.
前記油圧管路は、前記冷却風の流れ方向で前記ファンブラケットと重なる位置に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の熱交換装置。 A fan control valve disposed on the fan bracket at a position out of the cooling air flow opening of the fan shroud to control the rotation of the cooling fan, and a hydraulic pipeline connecting the fan motor and the fan control valve And are provided,
The heat exchange device according to claim 1, wherein the hydraulic pipeline is provided at a position overlapping the fan bracket in the flow direction of the cooling air.
前記ファンガードは、2部材から形成され、前記各ファンガードは、前記ファンブラケットを挟んだ両側の位置にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項1に記載の熱交換装置。 The fan bracket is disposed at an intermediate position among the cooling air flow openings of the fan shroud, in any one of the upper, lower, left, and right directions;
The heat exchange device according to claim 1, wherein the fan guard is formed of two members, and the fan guards are respectively disposed at positions on both sides of the fan bracket.
前記ファンブラケットは、両端部が前記前面板と前記後面板との間で、かつ前記上面板と前記下面板との中間部位に取付けられていることを特徴とする請求項1に記載の熱交換装置。 The heat exchanger mounting frame is formed as a frame structure surrounded by a front plate, a rear plate, an upper plate and a lower plate,
The heat exchange according to claim 1, wherein both ends of the fan bracket are attached between the front plate and the rear plate and at an intermediate portion between the upper plate and the lower plate. apparatus.
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JP2017249502A JP2019112029A (en) | 2017-12-26 | 2017-12-26 | Heat exchange device |
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JP2017249502A Pending JP2019112029A (en) | 2017-12-26 | 2017-12-26 | Heat exchange device |
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2017
- 2017-12-26 JP JP2017249502A patent/JP2019112029A/en active Pending
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