JP4388917B2 - 冷却器用清掃装置 - Google Patents

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Description

本発明は、油圧ショベル等の作業機械に用いて好適の、冷却器の清掃装置に関するものである。
一般に、代表的な作業機械である油圧ショベルには、図10に示すように、上部旋回体1のフロア1a上に、エンジン(図示略)により駆動される冷却ファン2と、ラジエータ及びオイルクーラ(これらを総称して冷却器という)を冷却風の流路に対して左右に並んで備えたクーリングパッケージ(以下、単に冷却器とも記す)3とが、冷却ファン2が導入する冷却風の流路に対して前後に互いに重合するように配設されている。そして、上部旋回体1のカバー1bには、吸気口1cが形成されて、この吸気口1cから冷却ファン2の回転により外気が冷却風として吸気され冷却器3に通風されて、冷却器3を冷却するようになっている。
ところが、作業機械は、ダム,トンネル,河川,道路等における建設や改修の作業や、ビル,建築物等の取り壊し作業等に使用されるため、作業に伴って発生する粉塵等の異物が多く混入した大気雰囲気下で使用されることが多い。このため、上記の冷却風には異物が混入することになる。このような異物は、冷却器3のコアに堆積して、冷却風の流れを阻害して冷却性能の低下を招き、ひいてはエンジンのオーバーヒート等を起こすおそれがある。
そこで、例えば、冷却器3の冷却風流路上流側に防塵ネット4を設けて、冷却器3の内部に異物が混入しないようにしている。そして、日常点検時に防塵ネット4に堆積した異物を清掃して、冷却器3の冷却性能を良好な状態にしておけるようになっている。
防塵ネットに関して、特許文献1には、小旋回型油圧ショベルに対して2組に分割された異物防除ネットを設ける技術が開示されている。この異物防除ネットは、上部旋回体の上面の開口部から一つずつ順に着脱されるようになっている。
また、特許文献2には、ラジエータのラジエータコアに対向して横長帯状の防塵ネットを設ける技術が開示されている。この防塵ネットには、目詰まりした部分を巻き取る巻取部と、目詰まりのない新しい面を保有する巻回部とが設けられている。そして、防塵ネットに目詰まりが生じると、巻取部に目詰まりした部分を巻取り、巻回部から目詰まりのない新しい面を出して、防塵ネットの巻回部に巻回されていた部分が全て巻き出されると、防塵ネットと巻回部と巻取部とを取り外し、防塵ネットを清掃し再びセットするようになっている。
また、エアコンプレッサ等の機器を使用して、これらのような防塵ネットに高圧空気(圧縮エア)をノズルにより吹き付けることで清掃したり、さらに、防塵ネットを装備したとしても冷却器3自体の異物堆積を皆無にすることはできないので、冷却器3に高圧空気を吹き付けて、冷却器3に付着堆積した異物を吹き払い除去して、冷却器3自体を清掃したりすることが行なわれている。
特許第3553782号公報 実開平5−63938号公報
ところで、特許文献1や特許文献2に記載されたような防塵ネット4は、作業者が機体、つまり上部旋回体1上に上がり、カバー1b上部を開けて着脱するものである。したがって、高所での作業を要するため、作業者に負担をともなう。
また、冷却器3も清掃する場合、防塵ネット4と冷却器3の清掃は個別に行なう必要があるため、作業者の負担が大きい。
また、作業機械は、上記のように様々な作業環境で使用されるので、防塵ネット4や冷却器3の清掃のために、圧縮エアを生成するエアコンプレッサ等の機器を作業現場に搬入し用意することは容易ではなく、清掃を行なえず、冷却性能が低下した状態での使用を余儀なくされる場合も発生する。
また、近年、ラジエータ及びオイルクーラ(即ち、クーリングパッケージ3)に加え、インタークーラやアフタークーラといった複数の冷却器をさらに備えた作業機械が増加している。この場合、クーリングパッケージ3の前面に、クーリングパッケージ3用の防塵ネット4を備え、防塵ネット4の前面に、インタークーラやアフタークーラが冷却風流路に対して前後に重合して配設されるようになる。
各冷却器は、上部旋回体1内のスペースの都合上、近接して配置される。したがって、防塵ネット4の着脱時に、各冷却器のコア間の隙間が小さいため、着脱しづらく、また、防塵ネット4がコアに接触し、コアを破損するおそれがある。さらに、ノズルによる清掃の際にノズルを挿入することが困難で、これもまたコアを損傷するおそれがある。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、作業機械に関し、作業者の負担を軽減し容易に冷却器の清掃作業を行うことができるようにした、冷却器用清掃装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、請求項1記載の本発明の冷却器用清掃装置は、作業機械に搭載された冷却器の内部へ冷却風を流通させる冷却ファンと、前記冷却風の流通経路を遮るように前記冷却器に対向配置されたスクリーンと、前記スクリーンを少なくとも前記スクリーン面に沿って移動させるスクリーン移動手段とを備え、前記スクリーンには、前記冷却風を流通させる開口部が部分的に形成されていることを特徴としている。
請求項2記載の本発明の冷却器用清掃装置は、請求項1記載の冷却器用清掃装置において、前記開口部は、スリットとして開口形成されるとともに、前記スクリーン移動手段は、前記スクリーンを前記スリットの形成方向に対し垂直方向に移動させることを特徴としている。
請求項3記載の本発明の冷却器用清掃装置は、請求項1又は2記載の冷却器用清掃装置において、前記スクリーンは、帯状に形成されるとともに、前記スクリーン移動手段は、前記スクリーンの両端辺を長手方向に巻き取る巻き取り構造として設けられることを特徴としている。
請求項4記載の本発明の冷却器用清掃装置は、請求項1又は2記載の冷却器用清掃装置において、前記スクリーン移動手段は、前記冷却器に対し前記スクリーンを滑動自在に支持するレール構造として設けられることを特徴としている。
請求項5記載の本発明の冷却器用清掃装置は、請求項1〜4の何れか1項に記載の冷却器用清掃装置において、前記スクリーンは、前記冷却器へ流通する前記冷却風中の粉塵を除去する防塵ネット部を併せて有していることを特徴としている。
請求項6記載の本発明の冷却器用清掃装置は、請求項5記載の冷却器用清掃装置において、前記スクリーンの近傍に配設され、前記防塵ネット部に当接して、前記防塵ネット部に付着した粉塵を払い落とすブラシを備えたことを特徴としている。
請求項7記載の本発明の冷却器用清掃装置は、請求項1〜6の何れか1項に記載の冷却器用清掃装置において、前記開口部には、前記冷却風の流通方向に対する断面積が、上流側から中間部に亘って次第に小さくなり、中間部から下流側に亘って次第に大きくなる絞りが形成されていることを特徴としている。
請求項1記載の本発明の冷却器用清掃装置によれば、スクリーンに部分的に開口部を設けるので、開口部を通過することによって速度の上がった冷却風を冷却器へ流通させることができる。したがって、この高速の冷却風により、冷却器に堆積した粉塵等の異物を吹き飛ばして清掃することができる。また、冷却ファンにより導入される冷却風を利用して清掃を行なうため、例えば清掃用のエアコンプレッサ等の機器を別途用意する必要がなく、容易且つ安価に清掃することができる。
また、スクリーンを移動させるだけで清掃作業が行なわれるため、例えば従来の清掃作業のように、機体に上って冷却器や防塵ネットを取り外したり、また、冷却器内部にエアコンプレッサから延出されるノズルを挿入したりして清掃作業をする必要がなくなり、清掃作業を簡便化して、作業者の負担を軽減することができる。
請求項2記載の本発明の冷却器用清掃装置によれば、開口部がスリット(幅方向長方形状の間隙)として開口形成されるので、開口部を通過した高速の冷却風を、冷却器に長方形状に流通させることができる。これにより、スクリーンを移動させない状態で一度に清掃できる範囲が拡大される、つまり、堆積した粉塵を一列まとめて吹き飛ばし、さらに、スクリーンを徐々に動かし、長方形状の冷却風を移動させることによって、冷却器の全面を清掃するためのスクリーンの移動量を小さくしながら、冷却器の全面に亘って冷却風を流通させて吹き残しを生じさせず、清掃作業をより効率良く行なうことができる。
請求項3記載の本発明の冷却器用清掃装置によれば、簡素な構成でスクリーンを簡単に移動させることができる。また、冷却器用清掃装置全体をコンパクトにできるので、設置するスペースを小さくすることができる。
請求項4記載の本発明の冷却器用清掃装置によれば、簡素な構成で、スクリーンを簡単に移動させることができる。また、スクリーンを取り外す場合、その取り外しが容易である。
請求項5記載の本発明の冷却器用清掃装置によれば、スクリーンを防塵ネットとしても用いることができ、一つのスクリーンで、防塵と清掃とを効率よく行なうことができ、また、簡素な構成で清掃することができる。
請求項6記載の本発明の冷却器用清掃装置によれば、ブラシにより防塵ネット部を簡素な構成で容易に清掃することができる。
請求項7記載の本発明の冷却器用清掃装置によれば、開口部を通過する冷却風の速度をより速くすることができ、清掃作業をより効率良く行なうことができる。
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図1〜図5は本発明の一実施形態に係る冷却器用清掃装置を示すもので、図1はその冷却器用清掃装置とその近傍の側面図(図5のA矢視図)、図2はその冷却器用清掃装置の正面図、図3はその冷却器用清掃装置の要部を展開して示す平面図、図4はその冷却器用清掃装置の要部拡大縦断面図、図5はその冷却器用清掃装置を搭載した作業機械の全体像を示す斜視図である。なお、背景技術での説明に用いたものと同様の部材には、同じ符号を付して説明する。
図5に示すように、作業機械40は、下部走行体41と、下部走行体41上に回転自在に結合された上部旋回体(機体)1と、上部旋回体1の前部に設けられた作業装置42とから構成されている。
そして、図1及び図5に示すように、作業機械40の上部旋回体1のフロア1a上には、作業機械40の駆動源であるエンジン43と、エンジン43により駆動される冷却ファン2と、ラジエータ及びオイルクーラを備えたクーリングパッケージ3とが配設されている。また、冷却ファン2とクーリングパッケージ3とは、冷却ファン2が導入する冷却風の流路に対して前後に互いに重合するように配設されている。
ラジエータ及びオイルクーラは、詳細には図示しないが、周知のように、上方に配置された入口タンクと、下方に配置された出口タンクと、これらを連通するコアとから構成されており、コアは、入口タンクから流入した冷却水及びオイルを流通させる多数のチューブと、このチューブの外周に配設された冷却フィンとをそなえ、流通した冷却水及びオイルが冷却された後、出口タンクへ流出するようになっている。そして、冷却風流路に対して左右に並んでクーリングパッケージ3のフレームに取り付けられている。
クーリングパッケージ3の冷却風流路上流側には、清掃装置10が配設されている。清掃装置10は、図1及び図2に示すように、縦長帯状のスクリーン11と、スクリーン11長手方向(以下、単に長手方向と記す)の一端(機体1上方)に位置してスクリーン11幅方向(以下、単に幅方向と記す)に延在し、軸12aを中心に回転する第1巻取部12と、スクリーン11の他端(機体1下方)に位置して幅方向に延在し、軸13aを中心に回転する第2巻取部13と、第2巻取部13の一側(ここでは、図2の紙面上右側)に同一軸13a上に配設されて第2巻取部13と同軸回転するハンドル14とから構成されている。
第1巻取部12及び第2巻取部13の軸12a,13a延長線上には、それぞれ滑車(図示略)が配設されており、両滑車はベルトによって繋がれて、作業者がハンドル14を回すことにより、第1巻取部12と第2巻取部13とが同時に回転するようになっている。そして、ハンドル14を時計回り[図2を右側方から眺めたときの時計回り(右回転方向)を矢印として示す]に回せば、第1巻取部12にスクリーン11が巻き取られ、ハンドル14を反時計回りに回せば、第2巻取部13にスクリーン11が巻き取られるようになっている。つまり、スクリーン11は、スクリーン11面内方向に(スクリーン11面に沿って)移動する。なお、滑車は歯車に代えても良いし、ベルトはチェーンに代えても良い。
第1巻取部12及び第2巻取部13からスクリーン11を引き出して展開した状態を図3に示す。スクリーン11は、冷却風が全面で流通するメッシュ部(防塵ネット部)21と、一部(後述する開口部23)を除いて冷却風の流通を遮断する遮蔽部22と、遮蔽部22に開口形成されて冷却風を流通させるスリット状の開口部23とから構成されている。メッシュ部21の長さ(長手方向の大きさ)dは、クーリングパッケージ3中のラジエータ及びオイルクーラのコア(以下、単にコアと記す)の高さと同じ又は略同じ大きさに、遮蔽部22の長さ2dは、コアの高さの倍又は略倍の大きさに形成されている。また、スクリーン11の幅は、コアの幅と同じ又は略同じ大きさに形成されている。
そして、開口部23は、遮蔽部22の長手方向中央部に、幅方向に延在して形成されている。また、図4に示すように、その断面積は、冷却風流路上流部から中間部に亘って次第に小さくなり、中間部から下流部に亘って次第に大きくなる通路形状の絞りが形成されている。つまり、中間部に絞りが形成され、断面積を絞るようになっている。なお、スクリーン11は、クーリングパッケージ3に対向配置されている。
そして、図1に示すように、スクリーン11近傍の第1巻取部12下方には、スクリーン11表面に当接するように、ブラシ30が配設されている。
なお、開口部23は、便宜上太く図示したが、そこを通過する冷却風の速度を考慮して、適宜細いスリット状に形成することが好ましい。
本発明の一実施形態にかかる冷却器用清掃装置は上述のように構成されているので、以下のような作用・効果がある。
作業機械40の稼動時には、冷却ファン2の回転により導入された冷却風が、クーリングパッケージ3を冷却すべく、クーリングパッケージ3内部を流通するが、冷却風に混入する粉塵等の異物がクーリングパッケージ3のラジエータ及びオイルクーラのコアに堆積しやすい。そこで、ハンドル14を反時計回りに回して遮蔽部22を第2巻取部13に完全に巻き取り、メッシュ部21をクーリングパッケージ3の前面に位置させる。そして、メッシュ部21により、異物が除去されクーリングパッケージ3のコアへ侵入することが防止される。
そして、清掃作業を行なう際(清掃作業時)には、ハンドル14を時計回りに回して、まず、遮蔽部22を引き出し、次に、ハンドル14を少しずつ時計回り及び反時計回りに回して、遮蔽部22の開口部23の位置を、クーリングパッケージ3に対して下端から上端に亘るまで上下に移動させる。
遮蔽部22では、冷却風は開口部23のみを通過するので、稼動時(冷却風がメッシュ部21を通過する場合)よりも速度が速くなった冷却風により、クーリングパッケージ3のコアに堆積した異物を吹き飛ばすことができる。さらに、開口部23には、絞りが形成されているので、より速度を速くして、異物を効果的に吹き飛ばすことができる。つまり、冷却風によりクーリングパッケージ3のコアを清掃することができる。そして、冷却風を利用して清掃を行なうので、エアコンプレッサ及びノズル等の機器を必要とせずに、様々な作業環境(現場)で、容易且つ安価に清掃を行なうことができる。
また、スクリーン11近傍にはブラシ30が装着されているので、クーリングパッケージ3のコアの清掃の後には、メッシュ部21を第1巻取部12から引き出して、メッシュ部21にブラシ30を当接させてメッシュ部21に付いた異物を払い落として、メッシュ部21をも容易に清掃することができる。
また、クーリングパッケージ3のコアやスクリーン11の清掃は、作業者は例えば機体1側方に設けられたサイドドア44(図5参照)を開放して、地面に立って行なうことができるので、従来の機体1上方に上がっての作業に比べて、負担を軽減することができる。
また、スクリーン11の着脱作業を不要とする、もしくはその回数を著しく減少させることができるので、スクリーン11の着脱に伴うクーリングパッケージ3のコアの損傷をなくす、もしくは抑制できる。
また、一つのスクリーン11に防塵と清掃の機能を持たせたので、防塵と清掃とを上部旋回体1の限られたスペース内で、効率良く行なうことができる。また、簡素な構成で清掃することができる。
さらに、スクリーン11を移動させる手段を、第1巻取部12,第2巻取部13及びハンドル14からなる巻取り構造としたので、清掃装置10をコンパクトにでき、スクリーン11やスクリーン移動手段12,13,14を設置するスペースを小さくすることができる。そして、清掃装置10はコンパクトであって、且つ、着脱の必要がないもしくはほとんどないので、清掃装置10の前面(冷却風流路上流側)に新たに冷却器を配設することが容易となる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
例えば、本実施形態では、開口部23には絞りを形成したが、絞りのない扁平な形状の開口部であっても良い。このような構成でも、十分に開口部を通過する冷却風の速度を速くすることができる。
また、本実施形態では、スクリーン11近傍にブラシ30を配設したが、必ずしも配設されていなくても良い。
また、本実施形態では、スクリーン11は、メッシュ部21と遮蔽部22とを連結して一体に構成したが、図6に示すように、メッシュ部21と遮蔽部22とを分割してそれぞれ独立した構造として、メッシュ部21をクーリングパッケージ3の冷却風流路の直上流に配置し、遮蔽部22をメッシュ部21の上流側に配設するようにしても良い。そして、遮蔽部22のみが巻取部12,13により上下に移動するように形成しても良い。なお、この場合、遮蔽部22は、図7に示すように、完全に冷却風を全面で通過させるスルー部22bを含んで、スルー部22bと図3の遮蔽部22に相当する遮蔽部22aとが一体に帯状に形成される。このように構成すれば、稼動時には、遮蔽部22は、スルー部22bを全面に出して、クーリングパッケージ3及びメッシュ部21に冷却風を通し、一方、清掃作業時には、遮蔽部22aに形成された開口部23を、クーリングパッケージ3及びメッシュ部21に対して上下に移動させて、開口部23を通過する冷却風により、クーリングパッケージ3のコアとメッシュ部21とを同時に清掃するようにする。したがって、このようにすれば清掃作業を簡便化できる。
また、本実施形態では、開口部23をスリット状に形成したが、開口部の形状はこれに限らない。例えば、図8に示すように、複数の小孔からなる開口部23′としても良い。つまり、スクリーン11′幅方向に連続する複数の小孔を二列開口し、その二列の連続する複数の小孔のスクリーン11′長手方向の各位置は、一列目の複数の小孔が形成されていない部分をもう一列が埋めるようにずらして、それらを開口部23′としても良い。
また、本実施形態では、スクリーン11の移動手段は、第1巻取部12,第2巻取部13及びハンドル14とからなり、スクリーン11の両端辺を巻き取る巻き取り構造にしたが、スクリーン11を移動させる手段はこれに限らない。例えば、ハンドル14を回す機械式の構造ではなく、ハンドル14に代えてスイッチを新たに設けて、スイッチを入れれば電動で自動的にスクリーン11を巻き取れる構造にしても良い。
また、例えば、第1巻取部12,第2巻取部13及びハンドル14に代わって、図9(a),(b)に示すように、新たにスクリーン11下方にレール50を配設して、スクリーン11を滑動自在に支持するレール構造にしても良い。なお、図9の(a)は上面図、(b)は斜視図である。この場合、レール50は、スクリーン11を変形させることなく、スクリーン11の開口部23がクーリングパッケージ3の全面を移動可能に、例えばクーリングパッケージ3の前面(上流側の面)からクーリングパッケージ3左右側方に亘ってそれぞれスクリーン11の長さ(長手方向の大きさ)dの2倍分だけ延在させ、且つ、レバー51等の駆動手段をスクリーン11の枠11aの適宜の箇所に設けて、レバー51を把持して移動させることにより、スクリーン11がレール50上を移動するようにする。これにより、簡素な構成でスクリーン11を簡単に移動させることができ、また、スクリーン11を着脱する場合、スクリーン11はレール50に沿って着脱すれば良いので、着脱が容易になる。なお、この場合においても、レバー51を動かす機械式の構造ではなく、レバー51に代えてスイッチを新たに設けて、スイッチを入れれば電動で自動的にスクリーン11を移動できる構造にしても良い。
また、本実施形態や上述の変形例では、清掃装置10をクーリングパッケージ3の冷却風流路上流側に配設したが、冷却風流路下流側に配設されても良い。つまり、清掃装置10はクーリングパッケージ3に対向して配設されていれば、スクリーン11の開口部23を通る冷却風の速度を速くして、冷却風により清掃作業を行なうことができる。
本発明の一実施形態に係る冷却器用清掃装置とその近傍の側面図である。 本発明の一実施形態に係る冷却器用清掃装置を冷却風流路上流側から見た正面図である。 本発明の一実施形態に係る冷却器用清掃装置のスクリーンを展開して示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る冷却器用清掃装置のスクリーンの開口部を拡大して示す縦断面図である。 本発明の一実施形態に係る冷却器用清掃装置を搭載した作業機械の全体像を示す斜視図である。 本発明のその他の実施形態に係る冷却器用清掃装置とその近傍の側面図である。 本発明のその他の実施形態に係る冷却器用清掃装置のスクリーンの遮蔽部を展開して示す平面図である。 本発明のその他の実施形態に係る冷却器用清掃装置のスクリーンを展開して示す平面図である。 本発明のその他の実施形態に係る冷却器用清掃装置のスクリーンの移動構造を示し、(a)はそのスクリーンを上から見た上面図、(b)はそのスクリーンの斜視図である。 本発明の背景技術を説明する側面図である。
符号の説明
1 上部旋回体
1a フロア
1b カバー
1c 吸気口
2 冷却ファン
3 クーリングパッケージ(冷却器)
4 防塵ネット
10 清掃装置
11,11′ スクリーン
12 第1巻取部(スクリーン移動手段)
12a 軸
13 第2巻取部(スクリーン移動手段)
13a 軸
14 ハンドル(スクリーン移動手段)
21 メッシュ部(防塵ネット部)
22,22a,22′ 遮蔽部
22b スルー部
23,23′ 開口部
30 ブラシ
40 作業機械
41 下部走行体
42 作業装置
43 エンジン
44 サイドドア
50 レール(スクリーン移動手段)
51 レバー(スクリーン移動手段)

Claims (7)

  1. 作業機械に搭載された冷却器の内部へ冷却風を流通させる冷却ファンと、
    前記冷却風の流通経路を遮るように前記冷却器に対向配置されたスクリーンと、
    前記スクリーンを少なくとも前記スクリーン面に沿って移動させるスクリーン移動手段とを備え、
    前記スクリーンには、前記冷却風を流通させる開口部が部分的に形成されている
    ことを特徴とする、冷却器用清掃装置。
  2. 前記開口部は、スリットとして開口形成されるとともに、前記スクリーン移動手段は、前記スクリーンを前記スリットの形成方向に対し垂直方向に移動させる
    ことを特徴とする、請求項1記載の冷却器用清掃装置。
  3. 前記スクリーンは、帯状に形成されるとともに、
    前記スクリーン移動手段は、前記スクリーンの両端辺を長手方向に巻き取る巻き取り構造として設けられる
    ことを特徴とする、請求項1又は2記載の冷却器用清掃装置。
  4. 前記スクリーン移動手段は、前記冷却器に対し前記スクリーンを滑動自在に支持するレール構造として設けられる
    ことを特徴とする、請求項1又は2記載の冷却器用清掃装置。
  5. 前記スクリーンは、前記冷却器へ流通する前記冷却風中の粉塵を除去する防塵ネット部を併せて有している
    ことを特徴とする、請求項1〜4の何れか1項に記載の冷却器用清掃装置。
  6. 前記スクリーンの近傍に配設され、前記防塵ネット部に当接して、前記防塵ネット部に付着した粉塵を払い落とすブラシを備えた
    ことを特徴とする、請求項5記載の冷却器用清掃装置。
  7. 前記開口部には、前記冷却風の流通方向に対する断面積が、上流側から中間部に亘って次第に小さくなり、中間部から下流側に亘って次第に大きくなる絞りが形成されている
    ことを特徴とする、請求項1〜6の何れか1項に記載の冷却器用清掃装置。
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