JP4390045B2

JP4390045B2 - 建設機械の冷却装置

Info

Publication number: JP4390045B2
Application number: JP2003359508A
Authority: JP
Inventors: 秀人曲木
Original assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2003-10-20
Filing date: 2003-10-20
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2023-10-20
Also published as: JP2005120979A

Description

本発明は建設機械の冷却装置に関するものであり、特に、冷却ファンの前方に複数個の熱交換器を配置した建設機械の冷却装置に関するものである。

従来、冷却ファンの前方にラジエータ等の第１の熱交換器を配置するとともに、該第１の熱交換器の前方にオイルクーラ等の第２の熱交換器を配置した冷却装置は広く知られており、枚挙に暇がない。

此種建設機械に於いて、排出ガス規制対応等により、ラジエータ及びオイルクーラの前方に、インタークーラ、燃料クーラ、エアコンのコンデンサ等を搭載するようになってきている。例えば図５に示すように、ラジエータ１及びオイルクーラ２を前後に重ねて配置し、オイルクーラ２の前面上部位置にインタークーラ３を取り付け、オイルクーラ２の前面下部位置にコンデンサ４を取り付ける。更に、インタークーラ３の前面に燃料クーラ５を装着する。

また、ラジエータの前面に配置したオイルクーラに収容穴を設け、該収容穴にコンデンサを収容してオイルクーラとコンデンサを略同一平面に配置した構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、ラジエータ及びオイルクーラを前後に重ねて配置し、オイルクーラの前方にコンデンサを横開き式に装着した構成が知られている（例えば、特許文献２参照）。

また、ラジエータ及びオイルクーラを並列に配置し、これらの前方にアフタクーラ及びコンデンサを夫々横開き式に装着した構成も知られている（例えば、特許文献３参照）。
特開平１１−２４１６１６号公報特開２００１−３４２８３４号公報特開２００２−３７１８４４号公報

図５に示した構成はインタークーラ、コンデンサ、燃料クーラが固定されているので、土埃等の異物が付着して堆積したときに清掃が容易でないという不具合がある。従って、冷却風の通過抵抗が大きくなり、冷却能力が低下してエンジンの負担が増大することになる。

特許文献１記載の発明は、オイルクーラとコンデンサを略同一平面に配置したことにより、冷却風の通過抵抗が軽減される。しかし、設置できる熱交換器が限定されるので、更に、別の熱交換器を装着することが困難である。

特許文献２並びに特許文献３記載の発明は、オイルクーラとコンデンサの前方にコンデンサ等を横開き可能に装着したことにより、これらを開放すれば清掃が容易に行える。しかし、冷却装置の前方にコンデンサ等を開閉するためのスペースが必要となり、エンジンルームが大型となる。

そこで、複数個の熱交換器を配置するに際して、設置スペースをコンパクトにしつつ、冷却能力の向上並びに清掃作業性を容易化するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、冷却ファンの前方に第１の熱交換器を配置するとともに、該第１の熱交換器の前方に第２の熱交換器を配置した建設機械の冷却装置であって、
前記第２の熱交換器の前方に第２の熱交換器よりも小型の熱交換器を複数個配置し、前記小型の熱交換器のうち少なくとも１個は上下方向へ移動可能に取り付けられた建設機械の冷却装置に於いて、
前記第２の熱交換器の前方に上下方向へ二条のレールを配設し、該二条のレールに前記移動可能な小型の熱交換器をスライド可能に装着した建設機械の冷却装置において、
上記二条のレールを前後に離間して複数組配設し、夫々の二条のレールに小型の熱交換器をスライド可能に装着し、各小型の熱交換器が相互に干渉しあうことなく、個別に上下任意の位置に固定可能に形成されて成ることを特徴とする建設機械の冷却装置を提供する。

冷却装置の清掃時は、前記移動可能な小型の熱交換器を上方へ移動すれば、前記第２の熱交換器の前面下部が開放されて、前面下部分に堆積した土埃等の清掃が容易に行える。一方、前記移動可能な小型の熱交換器を下方へ移動すれば、前記第２の熱交換器の前面上部が開放されて、前面上部分に堆積した土埃等の清掃が容易に行える。

前記小型の熱交換器はレールに沿って上下方向へ極めて円滑にスライドし、該小型の熱交換器の設置位置を簡単に変更できる。

複数組のレールに沿って各小型の熱交換器が上下方向へ極めて円滑にスライドし、しかも夫々のレールが前後に十分離間して配設されているので、各小型の熱交換器が移動時に相互に干渉することはない。

請求項１記載の発明は、第２の熱交換器の前方に第２の熱交換器よりも小型の熱交換器を複数個配置し、前記小型の熱交換器のうち少なくとも１個は上下方向へ移動可能に取り付けられているので、清掃の容易化を実現するととものに、この移動可能な小型の熱交換器を上方または下方へ移動すれば、前記第２の熱交換器の前面下部または上部が解放されて、土埃等の清掃を容易に行なうことができ、清掃作業性の容易化が図られる。また、冷却ファンが上下何れかへ偏移して設置されている場合は、前記小型の熱交換器を上下何れかへ移動すれば、該小型の熱交換器が冷却ファンに接近して冷却性能が向上する。
また、この発明は、前記二条のレールを前後に離間して複数組み配設し、夫々の二条のレールに小型の熱交換器をスライド可能に装着したことにより、上記の効果に加えて、各小型の熱交換器が上下方向へ極めて円滑にスライドし、しかも夫々の二条のレールが前後に十分離間して配設されているので、各小型の熱交換器が移動時に相互に干渉することはない。

この発明は、第２の熱交換器の前方に上下方向へ二条のレールを配設して小型の熱交換器をスライド可能に装着したことにより、上記の効果に加えて、小型の熱交換器の設置位置を簡単に変更することができる。

以下、本発明に係る建設機械の冷却装置について、好適な実施例をあげて説明する。複数個の熱交換器を配置するに際して、設置スペースをコンパクトにしつつ、冷却能力の向上並びに清掃作業性を容易化するという目的を、第２の熱交換器の前方に第２の熱交換器よりも小型の熱交換器を複数個配置し、前記小型の熱交換器のうち少なくとも１個は上下方向へ移動可能に取り付たことにより実現した。

図１及び図２は建設機械の一例として油圧ショベル１０を示し、下部走行体１１の上に旋回機構１２を介して上部旋回体１３が旋回自在に載置されている。上部旋回体１３にはその前方一側部にキャブ１４が設けられ、且つ、前方中央部にブーム１５が俯仰可能に取り付けられている。更に、ブーム１５の先端にアーム１６が上下回動自在に取り付けられ、該アーム１６の先端にバケット１７が取り付けられている。

また、上部旋回体１３の後部にはエンジン１８を横向きに搭載してあり、該エンジン１８の前部にはエンジン１８の動力にて回転する冷却ファン１９が取り付けられている。更に、冷却ファン１９の前方に第１の熱交換器であるラジエータ２０を配置するとともに、該ラジエータ２０の前方に第２の熱交換器であるオイルクーラ２１を配置して冷却装置２２が構成されている。これらエンジン１８及び冷却装置２２はカバー２３にて被蔽されている。更に、前記オイルクーラ２１の前方に、インタークーラ２４、燃料クーラ２５、エアコンのコンデンサ２６等、第２の熱交換器よりも小型の熱交換器を複数個配置してある。

図３に示すように、前記オイルクーラ２１の前方にインタークーラ２４を装着し、該インタークーラ２４の前方に上下方向へレール２７を配設する。そして、このレール２７に前記燃料クーラ２５、エアコンのコンデンサ２６等、小型の熱交換器を少なくとも１個は移動可能に取り付ける。

本実施の形態では、前記レール２７を前後に離間して複数組配設し、夫々のレール２７に燃料クーラ２５とコンデンサ２６とをスライド可能に装着する。燃料クーラ２５とコンデンサ２６は夫々適宜形状の係合部材（図示せず）にてレール２７に係合している。そして、燃料クーラ２５とコンデンサ２６とが相互に干渉しあうことなくスライドできるように、各レール２７は前後に適宜間隔を有しており、夫々の上端部及び下端部はラジエータ２０またはオイルクーラ２１に取り付けられている。或いは、このレール２７を車体フレーム（図示せず）に取り付けてもよい。

同図に示した状態では、前記オイルクーラ２１の前方上部位置にインタークーラ２４を固定し、該インタークーラ２４の前方、即ち、オイルクーラ２１の前方上部位置に燃料クーラ２５を固定するとともに、オイルクーラ２１の前方下部位置にコンデンサ２６を固定してある。前記燃料クーラ２５及びコンデンサ２６はボルト等の適宜固定手段にて固定され、夫々の固定手段の固定を解除すれば、矢印に示すように、レール２７に沿って上下方向へスライドし、二点鎖線で示すように、オイルクーラ２１の前方上部位置または前方下部位置まで移動させることが可能である。

そして、図４に示すように、前記コンデンサ２６をインタークーラ２４の前方、即ち、オイルクーラ２１の前方上部位置に移動して固定するとともに、オイルクーラ２１の前方下部位置に燃料クーラ２５を移動して固定する。或いは、レール２７の途中で任意の位置に移動した後に固定することもできる。

尚、本実施例では、前記オイルクーラ２１の前面に近い方のレール２７にコンデンサ２６が装着され、オイルクーラ２１の前面から遠いレール２７に燃料クーラ２５が装着されているが、特にこれに限定されず、燃料クーラ２５とコンデンサ２６との前後位置を逆に装着してもよい。また、インタークーラ２４については、図示例ではレールに装着していないが、該インタークーラ２４をレール２７に装着して上下動可能に形成することもできる。

而して、例えば図３及び図４に示すように、冷却ファン１９が上下何れかへ偏移して設置されている場合に、前記燃料クーラ２５またはコンデンサ２６のうち冷却効果を高めたいと欲する方を冷却ファン１９側（この場合は下部側）へ移動すれば、該当する熱交換器が冷却ファン１９に接近して冷却性能が向上する。

例えば、エアコン性能を向上させたい場合は、図３に示したように、燃料クーラ２５を上部位置に移動してオイルクーラ２１の前方下部位置を開放し、コンデンサ２６を下部位置に固定すれば、該コンデンサ２６の冷却性能が向上してエアコンの冷媒ガス温度が低下するため、エアコン性能が良好となる。一方、エンジン燃焼性能を向上させたい場合は、図４に示したように、コンデンサ２６を上部位置に移動してオイルクーラ２１の前方下部位置を開放し、燃料クーラ２５を下部位置に固定すれば、該燃料クーラ２５の冷却性能が向上して燃料温度が低下するため、エンジン燃焼性能が良好となる。

また、冷却装置の清掃時は、前記燃料クーラ２５及びコンデンサ２６の双方を上方へ移動すれば、前記オイルクーラ２１の前面下部が開放されて、前面下部分に堆積した土埃等の清掃が容易に行える。一方、前記燃料クーラ２５及びコンデンサ２６の双方を下方へ移動すれば、前記オイルクーラ２１の前面上部が開放されて、前面上部分に堆積した土埃等の清掃が容易に行える。

尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

本発明の一実施の形態を示し、油圧ショベルの側面図。本発明の一実施の形態を示し、油圧ショベルの背面図。一方の熱交換器が上部に配置された状態の冷却装置を示し、（ａ）正面図、（ｂ）側面図。一方の熱交換器が下部に配置された状態の冷却装置を示し、（ａ）正面図、（ｂ）側面図。従来の冷却装置を示し、（ａ）平面図、（ｂ）前方からの斜視図。

符号の説明

１０油圧ショベル
１９冷却ファン
２０ラジエータ（第１の熱交換器）
２１オイルクーラ（第２の熱交換器）
２２冷却装置
２４インタークーラ（小型の熱交換器）
２５燃料クーラ（小型の熱交換器）
２６コンデンサ（小型の熱交換器）
２７レール

Claims

冷却ファンの前方に第１の熱交換器を配置するとともに、該第１の熱交換器の前方に第２の熱交換器を配置した建設機械の冷却装置であって、
前記第２の熱交換器の前方に第２の熱交換器よりも小型の熱交換器を複数個配置し、前記小型の熱交換器のうち少なくとも１個は上下方向へ移動可能に取り付けられた建設機械の冷却装置に於いて、
前記第２の熱交換器の前方に上下方向へ二条のレールを配設し、該二条のレールに前記移動可能な小型の熱交換器をスライド可能に装着した建設機械の冷却装置において、
上記二条のレールを前後に離間して複数組配設し、夫々の二条のレールに小型の熱交換器をスライド可能に装着し、各小型の熱交換器が相互に干渉しあうことなく、個別に上下任意の位置に固定可能に形成されて成ることを特徴とする建設機械の冷却装置。