JP3974514B2 - エンジン作業機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、防音ケース内にエンジンとラジエータとを収容したエンジン作業機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、図4に示すように、この種のエンジン作業機51は、防音ケース52内にエンジン53と発電機54とを一軸線状に直結させて収容したものが一般的なものであり、冷却ファン55の回転に基づき吸気口56から防音ケース52内へ導入した冷却風によりエンジン53等を冷却するようになっている。また、図4に矢印で示すように、導入した冷却風については、前記冷却ファン55のエンジン53とは反対側で排風ダクト57との境界となる位置に設けられたラジエータ58を冷却した後、排風ダクト57の上方に開口した排風口59から防音ケース52外部へ放出されるようにしていた。しかしながら、前記エンジン作業機51においては、冷却ファン55に近接してラジエータ58が配置されているため、冷却ファン55からの送風がラジエータ58の細かいメッシュ状フィンに当たって発生する風切り騒音が大きく、排風口59から防音ケース52外へ漏れる騒音が増大するという問題があった。
【0003】
そこで近時は、このような風切り騒音の問題に着目したエンジン作業機が提案されている。例えば、特許文献1には、エンジンと発電機及びエンジンにて回転駆動される冷却ファンを防音ケース内に収容し、その防音ケースの一部には吸気口を設ける一方、防音ケースの他部位にはパンチング孔を有する開閉扉を設け、この開閉扉の裏面にラジエータを付設するようにしたエンジン作業機が記載されている。そして、この特許文献1のエンジン作業機では、冷却ファンの回転に基づき吸気口及びパンチング孔の各々から外気が冷却風として防音ケース内へ導入され、エンジン及び発電機へは主に吸気口から導入した冷却風が供給され、ラジエータにはパンチング孔から導入した冷却風が供給されるようにしている。従って、図4に示すエンジン作業機51の場合とは異なり、冷却ファンからの送風がラジエータの細かいメッシュ状フィンに当たるということもないため、前述したような、風切り騒音に起因した騒音増大を抑制することができる。
【0004】
【特許文献1】
実開平5−1821号公報(請求項1、図1〜図4)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献1のエンジン作業機では、図4に示すエンジン作業機51の場合と同様に、ラジエータが大容量のもの一つで構成されていた。そのため、ラジエータのコストが高くなってエンジン作業機全体のコスト低減を図ることができないという問題があった。また、大容量のラジエータの場合には、表面積が大きいために冷却効率の観点からは大量の風量供給が必要とされる。また、一つの冷却ファンの回転でエンジン等用の冷却風とラジエータ用の冷却風との双方を防音ケース内へ導入するには、当該一つの冷却ファンの能力負担を大きなものとせざるを得ない。その結果、排風ダクトに臨む位置にあってエンジンにより回転駆動される冷却ファンの回転数も大きなものとなり、特許文献1の作業機でも、防音ケース外へ漏れる騒音レベルは依然として効果的に低減できないという問題があった。さらに、エンジン作業機における防音ケース内には、前述したエンジン等の他にも発電機盤や燃料タンク等という各種のエンジン作業機ユニットを収容しなければならないため、それらを効率的に収納配置して省スペース化を図ることも従来から希求されていた。
【0006】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、エンジン作業機におけるコスト低減及び騒音低減を図ると共に、その省スペース化を図ることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、防音ケース内にラジエータ室をエンジン室と横並びに別区画で設け、前記ラジエータ室には複数のエンジン冷却用ラジエータを各ラジエータ間に一定容量の空間部が形成されるように離間配置し、当該空間部の上部に前記各ラジエータに共用されるラジエータ室専用の冷却ファンを配置し、前記ラジエータ室の反エンジン室側に開閉扉を設けたことを要旨とする。
【0008】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のエンジン作業機において、前記各ラジエータには防音ケース外からの外気が冷却風として直接供給され、当該冷却風が前記各ラジエータを経て前記空間部内を通過するようにしたことを要旨とする。
【0009】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載のエンジン作業機において、前記各ラジエータは、箱形をなすラジエータ室の各側壁のうち互いに対向する両側壁に各々取付けられており、前記両側壁には各ラジエータと対応する位置に外気導入口が各々開口形成される一方、前記両側壁間以外の他の一側壁には前記開閉扉が設けられている請求項1又は請求項2に記載のことを要旨とする。
【0010】
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のうち何れか一項に記載のエンジン作業機において、前記防音ケースにはエンジン室専用の冷却ファンの回転駆動に基づきエンジン室内に外気を冷却風として導入するための吸入ダクトが設けられおり、当該吸入ダクトを介してエンジン室内に導入された前記冷却風はエンジンを冷却した後、前記エンジン室内から前記ラジエータ室内の各ラジエータを通過することなく防音ケース外へ排出されることを要旨とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をエンジン作業機の一種であるディーゼルエンジン発電機に具体化した一実施形態を図1〜図3を参照しながら説明する。
【0013】
図1及び図2に示すように、本実施形態のエンジン作業機(ディーゼルエンジン発電機)11は略直方体状の防音ケース12を備えており、防音ケース12内は垂直方向に延びる隔壁13により横並びの左右2室に区画されている。この左右2室のうち右側の室は水平方向に延びる隔壁14により上下2室にさらに区画されており、下側の室がエンジン室15とされると共に、上側の室は垂直方向に延びる隔壁16により空気導入室17と排気消音器室18とにさらに区画されている。
【0014】
一方、前記隔壁13により区画された左右2室のうち左側の室は、当該室内において垂直方向のほぼ中途くらいの高さまで延びた隔壁19により消音室20とラジエータ室21とにさらに区画されている。そして、防音ケース12内にはエンジン作業機11において必要とされる各種の機能要素(エンジン作業機ユニット)が、前記エンジン室15、空気導入室17、排気消音器室18、消音室20及びラジエータ室21内にそれぞれ振り分けられて収容されている。
【0015】
図1,図2及び図3からも明らかなように、前記防音ケース12の前後両側壁12a,12bの外面側において前記空気導入室17と対応する位置には、下側に開口した吸入ダクト22がそれぞれ設けられており、各吸入ダクト22は吸気口23を介して前記空気導入室17と連通している。また、空気導入室17内において前記隔壁14にはエンジン室15に連通する空気導入口24が形成されており、この空気導入口24を覆うようにしてエンジン室専用の冷却ファン25が前記隔壁14に固定されている。
【0016】
前記エンジン室15内には、ディーゼルエンジンからなるエンジン26と発電機27、及び前記エンジン26の運転制御用の電子制御装置や発電機27用の各種計器類を備えた発電機盤28等が収容配置されている。エンジン26の上部には排気管29の下端が接続されており、その排気管29の上端は前記隔壁14を貫通して前記排気消音器室18内に配置された排気消音器30に接続されている。この排気消音器30は吸音膨張減衰式のものであり、エンジン26から排出された排気ガスは、この排気消音器30によって消音された後、防音ケース12の上壁12cに開口形成された排気口31から防音ケース12の外部に放出される。
【0017】
前記消音室20は、エンジン室15内で発生した騒音が外部へ漏洩することを抑制するためのものであり、エンジン室15とラジエータ室21との間に設けられている。即ち、この消音室20は前記隔壁13の下部に形成された開口部32を介して前記エンジン室15と連通しており、この開口部32を介してエンジン室15側から消音室20側へ漏れ出た騒音を、当該消音室20内を伝搬する過程で減衰させる機能を有している。また、前記消音室20内には、前記開口部32を通して、前記エンジン26のジャケット(図示略)に接続されたエンジン冷却水用配管33の一次側配管33a及び二次側配管33bが導入されている。そして、これら各配管33a,33bは消音室20内において当該消音室20の底部と前記隔壁19に沿うようにして配設される途中で二股にそれぞれ分岐されると共に、当該隔壁19を貫通して前記ラジエータ室21に各々導入されている。
【0018】
前記ラジエータ室21は、防音ケース12の前後両側壁12a,12bと上壁12cにおける各左端側部位(以下、「ラジエータ室側壁」、「ラジエータ室上壁」という。)及び防音ケース12の左端側で両ラジエータ室側壁間を連結する左側壁12dによって外部と区画された箱形状に形成されている。なお、本実施形態では前記左側壁12dが「その他の一側壁」に相当する。そして、ラジエータ室21の前記両ラジエータ室側壁にはラジエータ室用の冷却風を導入するための外気導入口34が各々開口形成される(図1には前側の外気導入口のみ図示)と共に、前記ラジエータ室上壁には排風口35が形成され、さらに前記ラジエータ室21の左側壁12dには開閉扉36が設けられている。
【0019】
前記ラジエータ室21内には、前後一対のエンジン冷却用ラジエータ(以下、「ラジエータ」ともいう。)37が収容配置されている。前記各ラジエータ37は、図3からも明らかなように、前記ラジエータ室側壁の内面において前記各外気導入口34と対応する位置に互いに対面するように各々取付けられている。各ラジエータ37の上部には、前記消音室20内で分岐されたエンジン冷却水用配管33の各一次側配管33aが接続され、各ラジエータ37の下部には、前記消音室20内で分岐されたエンジン冷却水用配管33の各二次側配管33bが接続されている。即ち、前記各ラジエータ37は、従来の大容量のラジエータが当該ラジエータ一つで負担していたエンジン冷却水の冷却能力を両ラジエータ37が共同で分担し合うように構成されている。従って、前記各ラジエータ37には従来の大容量のラジエータとは異なりコストの低い小型ラジエータが採用されている。
【0020】
また、図3からも明らかなように、前記各ラジエータ37は、各々が対応する各ラジエータ室側壁の内面に取付けられた離間配置の構成とされているため、両ラジエータ37間には一定容量の空間部38が形成される。そこで、本実施形態では、前記空間部38を有効利用する観点からラジエータ室21の下部に前記エンジン26の燃料タンク(エンジン作業機ユニットの一種)39を収容配置するようにしている。また、ラジエータ室21における前記空間部38の上方位置には、ラジエータ室専用の冷却ファン40が前記各ラジエータ37に共用されるものとして一つだけ設けられている。
【0021】
次に、上記のように構成したエンジン作業機11の作用について説明する。
さて、エンジン作業機11の稼働に伴い前記エンジン室専用の冷却ファン25が回転駆動されると、図2に矢印で示すように、吸入ダクト22及び吸気口23を介して空気導入室17内に取り込まれた空気(外気)が空気導入口24を介してエンジン室15内にエンジン室用の冷却風として導入される。すると、この冷却風は、エンジン室15内を循環してエンジン26及び発電機27等を冷却した後、隔壁13下部の開口部32を介して消音室20内に流入する。その後、前記冷却風はエンジン26等からの廃熱により温められた状態で隔壁19等にガイドされながら当該消音室20の上方へ流れ、ラジエータ室21内には流れ込むことなく、排風口35から外部へ排出される。
【0022】
なお、前記エンジン室専用の冷却ファン25については、必要な風量がラジエータ室用の冷却風に比して少なくて済むエンジン室用の冷却風を導入するために回転駆動されるものであるため、その回転数も小さなものとなり、吸入ダクト22等から漏れ出る騒音も小さなものとなる。また、エンジン26の駆動に伴い発生する騒音については、前述したように消音室20内を伝搬する過程で減衰されるため、排風口35から漏れ出る騒音も非常に小さなものとなる。
【0023】
一方、エンジン作業機11の稼働に伴い前記ラジエータ室専用の冷却ファン40が回転駆動されると、図3に矢印で示すように、各外気導入口34から外気がラジエータ室21内の空間部38に各ラジエータ37を経て直接導入される。そして、このようにして導入された冷たい外気はラジエータ室専用の冷却風として各ラジエータ37を通過することでエンジン冷却水を効率よく冷却する。また、この冷却風は、各ラジエータ37を冷却した後、空間部38内に収容配置されている燃料タンク39をも冷却可能であり、その後、上方の冷却ファン40を通過して排風口35から外部へ排出される。
【0024】
なお、前記ラジエータ室専用の冷却ファン25については、各ラジエータ37が従来の大容量のラジエータに比して風量を多く必要としない小型ラジエータであるため、その回転数も小さなものとなり、排風口35から漏れ出る騒音も小さなものとなる。また、前記各ラジエータ37の清掃等のメンテナンスを行う場合には、ラジエータ室21がエンジン室15と横並び区画であるため、ラジエータ室21の左側壁12dに設けられた開閉扉36を開いて、ラジエータ室21内の空間部38に作業者が入って行うことが可能とされる。
【0025】
従って、上記実施形態のエンジン作業機11によれば次のような効果がある。
(1)上記実施形態では、エンジン冷却水の冷却能力を複数(2つ)のラジエータ37が分担して負担し合う構成であるため、エンジン冷却用ラジエータ37の冷却効率を良好にすることができる。また、小型のラジエータ37であるため、ラジエータにかかるコストが低くなり、その分、エンジン作業機11のコストを低減できる。
【0026】
(2)上記実施形態では、エンジン冷却用ラジエータ37が、従来の大容量のラジエータに比して冷却用の風量を多く必要としない小型のラジエータ37であるため、ラジエータ室専用の冷却ファン40の回転数も小さなもので済む。従って、排風口35から防音ケース12外へ漏れ出る騒音も小さなものとなる結果、エンジン作業機11における騒音レベル低減を効果的に図ることができる。
【0027】
(3)上記実施形態では、ラジエータ室21内において両ラジエータ37間に形成された空間部38をエンジン作業機ユニットの一種である燃料タンク39の収容スペースとして有効利用しているため、エンジン作業機11における各種の機器配置を効率的に行って、省スペース化を図ることができる。
【0028】
(4)上記実施形態では、各ラジエータ37に対し、冷たい外気(冷却風)が外気導入口34から直接的にスムーズな流れで供給されるため、冷却効率が向上して騒音低減に貢献できる。しかも、外気導入口34から導入された冷却風は、ラジエータ37を冷却した後に空間部38内へ流入するため、その空間部38内に収容配置された燃料タンク39をも冷却することができる。
【0029】
(5)上記実施形態では、ラジエータ室21内において、各ラジエータ37が互いに対向する両ラジエータ室側壁の内面に取付けられているため、前記空間部38を広く確保できる。そのため、前記空間部38内には大型のエンジン作業機ユニット(燃料タンクなど)でも収容配置することができる。また、ラジエータ室21の左側壁(その他の一側壁)に設けられた開閉扉36を開けば、前記各ラジエータ37及び燃料タンク(エンジン作業機ユニット)39のメンテナンスを簡単に行うことができる。
【0030】
(6)上記実施形態では、エンジン室専用の冷却ファン25の回転に基づきエンジン室15内に導入されエンジン26等を冷却して温められた後の冷却風は、ラジエータ室21内の各ラジエータ37を通過することなく、消音室20から排風口35に抜けて防音ケース12外へ排出される。従って、エンジン室15内で温められたエンジン室用の冷却風によって各ラジエータ37の冷却効率が低下することを防止できる。
【0031】
(7)上記実施形態では、ラジエータ室21に複数(2つ)のラジエータ37を設けたが、これらは必要風量が小さい小型のラジエータであるため、前記ラジエータ室専用の冷却ファン40が両ラジエータ37について共用でき、この点でもエンジン作業機11におけるコスト低減を図ることができる。
【0032】
なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態(別例)に変更してもよい。
・ 上記実施形態では、ラジエータ室21の上方位置に一つの冷却ファン40を各ラジエータ37に共用されるものとして設けたが、前記冷却ファン40については、各ラジエータ37に一つずつ個別に専用ファンを対応配置するようにしてもよい。
【0033】
・ 上記実施形態では、吸気口23からエンジン室15内へ導入されてエンジン26等を冷却した冷却風については消音室20から排風口35に抜ける構成とした。しかし、消音室20とラジエータ室21との間の隔壁19を防音ケース12の上壁12cまで更に延設し、その消音室20の天井部となる前記上壁12c部分にエンジン室15からの冷却風専用の排風口を前記排風口35とは別に設けても良い。
【0034】
・ 上記実施形態では、各ラジエータ37を、ラジエータ室21の互いに対向する両ラジエータ室側壁に取付けたが、両ラジエータ37が離間配置されて間に空間部38を形成する態様ならば、各ラジエータ37は、例えば左側壁12dと当該左側壁12dに連なる何れかの側壁とに各々取付けてもよい。
【0035】
・ 上記実施形態では、ラジエータ室21の左側壁12dに開閉扉36を設けたが、このような開閉扉36は必ずしもなくてよい。
・ 上記実施形態では、外気導入口34から導入されて各ラジエータ37を冷却した後の冷却風により空間部38内に収容配置された燃料タンク39をも冷却する構成としたが、燃料タンク39については、冷却する必要がなければ空間部38内においてケーシングで覆う等していてもよい。
【0036】
・ 上記実施形態では、ラジエータ室21にエンジン冷却用のラジエータ37を2つ設けたが、3つ以上の小型のラジエータを配置するようにしてもよい。
・上記実施形態では、エンジン作業機11の一種であるディーゼルエンジン発電機に具体化したが、ガスエンジン発電機に具体化してもよい。その場合には、ラジエータ室21の空間部38内に収容配置されるエンジン作業機ユニットが燃料タンク39ではなくガス圧縮機とされる。
【0037】
【発明の効果】
本発明によれば、エンジン作業機におけるコスト低減及び騒音低減を図ると共に、その省スペース化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施形態におけるエンジン作業機の外観斜視図。
【図2】 同じくエンジン作業機の正断面図。
【図3】 図2のA−A線断面図。
【図4】 従来のエンジン作業機の概略構成を示した正面図。
【符号の説明】
11…エンジン作業機、12…防音ケース、
12a,12b…両側壁、12c…上壁、12d…左側壁(その他の一側壁)、
15…エンジン室、21…ラジエータ室、22…吸入ダクト、
25…エンジン室専用の冷却ファン、26…エンジン、34…外気導入口、
36…開閉扉、37…エンジン冷却用ラジエータ、38…空間部、
39…燃料タンク(エンジン作業機ユニット)、
40…ラジエータ室専用の冷却ファン。
Claims (4)
- 防音ケース内にラジエータ室をエンジン室と横並びに別区画で設け、前記ラジエータ室には複数のエンジン冷却用ラジエータを各ラジエータ間に一定容量の空間部が形成されるように離間配置し、当該空間部の上部に前記各ラジエータに共用されるラジエータ室専用の冷却ファンを配置し、前記ラジエータ室の反エンジン室側に開閉扉を設けたエンジン作業機。
- 前記各ラジエータには防音ケース外からの外気が冷却風として直接供給され、当該冷却風が前記各ラジエータを経て前記空間部内を通過するようにした請求項1に記載のエンジン作業機。
- 前記各ラジエータは、箱形をなすラジエータ室の各側壁のうち互いに対向する両側壁に各々取付けられており、前記両側壁には各ラジエータと対応する位置に外気導入口が各々開口形成される一方、前記両側壁間以外の他の一側壁には前記開閉扉が設けられている請求項1又は請求項2に記載のエンジン作業機。
- 前記防音ケースにはエンジン室専用の冷却ファンの回転駆動に基づきエンジン室内に外気を冷却風として導入するための吸入ダクトが設けられおり、当該吸入ダクトを介してエンジン室内に導入された前記冷却風はエンジンを冷却した後、前記エンジン室内から前記ラジエータ室内の各ラジエータを通過することなく防音ケース外へ排出される請求項1〜請求項3のうち何れか一項に記載のエンジン作業機。
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