JP3750774B2 - 建設機械のエンジンルーム空気取入装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設機械のエンジンルーム空気取入装置に係わり、特に、小型化した建設機械で二つの空気取入口から吸引された各々の空気を増加させる建設機械のエンジンルーム空気取入装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、油圧ショベルにおいては、履帯幅内で旋回できる超小旋回式油圧ショベルが作業現場で主として用いられようになり、上部旋回体の小型化が計られている。これにともない、エンジン、ラジエータ、ファンおよび油圧機器等が収納されているエンジンルームの室内の容積も小さくなっている。図7はこの超小旋回式油圧ショベル50の平面図を、図8は側面図を示す。図7、図8において、上部旋回体51は、作業機52、運転室53、およびエンジンルーム11等により構成され、履帯55の幅内で旋回可能となっている。この小型化した超小旋回式油圧ショベル50では、エンジンルーム11の内方に収納されたラジエータおよびエンジンの冷却を行う冷却風の取入口は限定され、冷却風が充分に取れないという問題がある。このため、図7、図8に示すように、エンジンを冷却するラジエータへの空気取入口も従来のように一箇所でなく複数の空気取入口22、27から取入れている。例えば、この複数の空気取入口22、27はエンジンルーム11を構成するカウンタウエイト21から主に吸入するとともに、不足している分は、エンジンルーム11の上側のエンジンフード26から吸入している。あるいは、エンジンルーム11を構成するカウンタウエイト21から主に吸入するとともに、不足している分は、エンジンルーム11の下側の上部旋回体フレーム12の間から吸入している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように小型化した油圧ショベル等において、従来と同様に直交する複数の取入口を設けた結果、複数の取入口を設けても吸入される空気量はさほど増加しないことが判明した。このため、本発明人はカウンタウエイト21に設けた主なカウンタウエイト吸入口22の開口面積Acを一定として、不足分を取り入れるエンジンフード26に設けた補助のフード吸入口27の開口面積Anを変化させ、全体の吸入空気量の変化量を調べた。この結果、図4に示すように、補助のフード吸入口27からの補助空気量Va(点線Pa)を増加すると、それにともないカウンタウエイト吸入口22からの主空気量Vm(一点鎖線Pb)が減少し、全体としての総空気量Vcの増加は僅かであることが判明した。また、反対に、エンジンフード26に設けた補助のフード吸入口27の開口面積Anを一定にし、カウンタウエイト21に設けた主なカウンタウエイト吸入口22の開口面積Acを変化させても、ほぼ同一の結果、すなわち、全体としての総空気量Vc(二点鎖線Pc)の増加は僅かであることが判明した。これは、主なカウンタウエイト吸入口22からの空気と、補助のフード吸入口27からの空気が、直交する位置で衝突干渉して、流れに乱れを生じて全体の総空気量Vcの増加を妨げているものと思われる。
【0004】
本発明は上記の問題点に着目してなされたもので、建設機械のエンジンルーム空気取入装置に係わり、特に、小型化した建設機械で二つの空気取入口から吸引される各々の空気量を簡単な構成により増加させ、エンジンルームを効率良く冷却する建設機械のエンジンルーム空気取入装置を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段および作用効果】
上記の目的達成のため、本発明に係る建設機械のエンジンルーム内に配設されたファンにより吸引され、直交する二つの空気取入口からラジエータに向けてそれぞれ通路を有するとともに、ラジエータの前面でそれぞれ開口している通路からラジエータを介してエンジンルーム内に空気を取り入れる建設機械のエンジンルーム空気取入装置において、
直交する二つの通路の間に、一端がラジエータに当接する風止板を設けた構成としている。
上記構成により、直交する二つの通路の間に一端がラジエータに当接する風止板が設けられたため、二つの空気取入口から吸引された各々の空気は、互いに衝突干渉することなく、別々に通路からラジエータに流れる。
これにより、二つの空気取入口から吸引される空気量がそれぞれ増加し、エンジンルーム内をより多くの空気量により冷却することができるので、室内が効率良く冷却される。したがって、空気量を増加できるのでエンジンルーム内を小さくでき、建設機械を小型化しても、エンジンルーム内に配設されるエンジン、油圧機器等のオーバヒートが無くなる。また風止板を設けるだけの簡単な構成で、安価にエンジンルーム内が小さくできる。
【0007】
また、風止板は、整流板である構成としている。
上記構成により、二つの通路の間設けた風止板が整流板であるため、二つの空気取入口から吸引された各々の空気は、互いに衝突干渉することなく、別々に通路からラジエータに流れるとともに、整流される通路側の空気の流れに淀み、乱れを無くすことができる
これにより、二つの空気取入口から吸引される空気量がさらに増加し、エンジンルーム内をより多くの空気量により冷却することができるので、室内が効率良く冷却される。したがって、エンジンルーム内をさらに小さくでき、建設機械を小型化しても、エンジンルーム内に配設されるエンジン、油圧機器等のオーバヒートが無くなる。
【0008】
【発明の実施の形態および実施例】
以下に、本発明に係る建設機械のエンジンルーム空気取入装置の実施例について、図面を参照して詳述する。
図1は本発明の建設機械の一例である超小旋回式油圧ショベル50のエンジンルーム空気取入装置10の側面断面図(図2のW−W断面図)、図2は平面図、図3は正面図(図1のY矢視図)である。なお、上記図中において、同一部品には同一符号を付して説明は省略する。
同図において、エンジンルーム11の中には、上部旋回体フレーム12にエンジン13が取着されている。エンジン13の前には、エンジン13により回転駆動され空気を吸引するファン14が配設されている。ファン14の前には、ラジエータ15が配設され、ファン14により吸引された空気でエンジン13を冷却する冷却水を冷却している。ラジエータ15の後には、シュラウド16が配設されている。ラジエータ15の前面には図示しないエアコン用クーラが併設されている。ラジエータ15の前面側には所定間隔離間してカウンタウエイト21が配設され、カウンタウエイト21にはファン14により吸引された空気が流れるカウンタウエイト吸入口22が設けられている。カウンタウエイト吸入口22からラジエータ15へは、カウンタウエイト用通路23が設けられている。
また、ラジエータ15の上面側には所定間隔離間してエンジンフード26が配設され、エンジンフード26にはフード吸入口27が設けられている。フード吸入口27からラジエータ15へは、フード用通路28が設けられている。
このカウンタウエイト用通路23とフード用通路28とは直交しており、その交差する位置(MA)には風止板30が配設されている。この風止板30により、カウンタウエイト用通路23とフード用通路28とは分離されている。また、カウンタウエイト用通路23とフード用通路28のそれぞれの通路は、ラジエータ15の前面に、それぞれ通路を形成している。
上記の実施例の図では、カウンタウエイト吸入口22およびフード吸入口27はそれぞれ全面が一つで開口する図を示しているが、外観を美化するためにスリット形状で、かつ複数個(図2に、27a、27b、・・で示す)を並列に設けてもよい。なお、このとき、複数個の吸入口27a、27b、・・を吸音体で構成すると、吸入口からの騒音を防止することができる。
【0009】
次に、上記構成において作動について説明する。
エンジン13が作動すると、ファン14が回転駆動されてエンジンルーム11の外部から空気を吸引し、エンジン13側に向けて流す。このとき、ファン14に吸引され、エンジンルーム11からラジエータ15に流れる空気は、カウンタウエイト21に設けたカウンタウエイト吸入口22からの空気(Aic)と、エンジンフード26に設けたフード吸入口27の空気(Aif)とが流れる。カウンタウエイト吸入口22からの空気(Aic)は、カウンタウエイト用通路23を通過して、ラジエータ15の下側の面を経て、ファン14に吸引されエンジン13側に向けて流れる。また、フード吸入口27からの空気(Aif)は、フード用通路28を通過して、ラジエータ15の上側の面を経て、ファン14に吸引されエンジン13側に向けて流れる。このとき、カウンタウエイト用通路23とフード用通路28とは風止板30により分離されているため、カウンタウエイト吸入口22からの空気(Aic)とフード吸入口27からの空気(Aif)とが衝突干渉することなく、それぞれ別々にラジエータ15を通過してファン14に吸引される。
上記において、前記と同様に、カウンタウエイト21に設けた主なカウンタウエイト吸入口22の開口面積Acを一定として、不足分を取り入れるエンジンフード26に設けた補助のフード吸入口27の開口面積Anを変化させ、全体の吸入空気量の変化量を調べた。この結果、図4の細い実線Laに示すように、補助のフード吸入口27からの補助空気量Viaが増加する。このとき、カウンタウエイト吸入口22からの主空気量Vimは、図4の細い実線Lbに示すように、変化せずほぼ一定の空気量が得られている。したがって、全体としての総空気量Vicは、太い実線Lcに示すように、両者を加算した空気量が得られている。
【0010】
次に、風止板30は、図5に示すように、フード用通路28側に曲線Qaを設けて整流板30aとしている。この結果、図4の3点鎖線Ldに示すように、全体としての整流板付総空気量Vidは、太い実線Lcの総空気量Vicよりも増加している。これは、フード用通路28を流れフード吸入口27からの補助空気量Viaが増加しているためである。このように、補助空気量Viaに淀み、乱れを無くすことにより空気量を増加することができる。
【0011】
上記実施例では、カウンタウエイト吸入口22の面は、ラジエータ15の面に対して平行方向に、かつ、フード吸入口27の面は直角方向に設け、カウンタウエイト用通路23とフード用通路28とは直交して配置した例を示している。しかし、図6に示すように、カウンタウエイト第1吸入口22Aの面、および、カウンタウエイト第2吸入口22Bの面は、ラジエータ15の面に対して直角方向に設け、かつ、カウンタウエイト用第1通路23Aとカウンタウエイト用第2通路23Bとは対向して配置したときでも、同じ効果が得られる。また、フード吸入口27と旋回体フレーム12に吸入口を設け、対向して配置したときでも、同じ効果が得られる。
また、直交する角度は60度以上でも同じが得られ、また、対向して配置するときの二つの角度は、120度以上でも同じが得られることが判明している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のエンジンルーム空気取入装置の側面断面図(図2のW−W断面図)である。
【図2】本発明のエンジンルーム空気取入装置の平面図である。
【図3】本発明のエンジンルーム空気取入装置の正面図(図1のY矢視図)である。
【図4】吸入口の開口面積と空気量の関係を説明する図である。
【図5】本発明の風止板の一例の整流板を示す図である。
【図6】 他の実施例を表す空気取入装置の平面図である。
【図7】 超小旋回式油圧ショベルの平面図である。
【図8】 超小旋回式油圧ショベルの側面図である。
【符号の説明】
10 エンジンルーム空気取入装置
11 エンジンルーム
12 上部旋回体フレーム
13 エンジン
14 ファン
15 ラジエータ
21 カウンタウエイト
22 カウンタウエイト吸入口
22A カウンタウエイト第1吸入口
22B カウンタウエイト第2吸入口
23 カウンタウエイト用通路
23A カウンタウエイト用第1通路
23B カウンタウエイト用第2通路
26 エンジンフード
27 フード吸入口
28 フード用通路
30 風止板
30a 整流板

Claims (2)

  1. 建設機械のエンジンルーム(11)内に配設されたファン(14)により吸引され、直交する二つの空気取入口(22、27)からラジエータ(15)に向けてそれぞれ通路(23、28)を有するとともに、ラジエータ(15)の前面でそれぞれ開口している通路からラジエータ(15)を介してエンジンルーム(11)内に空気を取り入れる建設機械のエンジンルーム空気取入装置(10)において、
    直交する二つの通路(23、28)の間に、一端がラジエータ (15) に当接する風止板(30)を設けたことを特徴とする建設機械のエンジンルーム空気取入装置。
  2. 請求項記載の建設機械のエンジンルーム空気取入装置において、
    風止板(30)は、整流板(30a) であることを特徴とする建設機械のエンジンルーム空気取入装置。
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