JP4594942B2 - 建設機械の冷却構造 - Google Patents
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Description
図1に示すように第1吸気口27を吸気室26の上面に設けるとともに、吸気通路37が上広がりとなるように吸気通路形成面であるダクト正面部33全体を上下方向に傾斜させ、同正面部33の下半部に第2吸気口34を設けた構成を例にとると、ダクト正面部の下端位置を図13,14に示す公知技術と同じとした場合、ダクト正面部33を上記のように傾斜させることで、第2吸気口34部分での吸気通路37の断面積を公知技術よりも増加させることができるため、通風抵抗が小さくなり、ダクト28内への吸い込み空気量を増加させることができる。
遮蔽部材によって吸気室内を二つに仕切った二重構造に基づく直接音の拡散・漏洩規制効果や、吸気室の室壁による減音効果、遮蔽部材での音の反射・減衰による減音効果といった、遮蔽部材を設けたことによる防音効果は、吸気通路形成面を傾斜させない場合とほぼ同等に得ることができる。
図1〜図11に示す実施形態及び参考形態では、遮蔽部材としてダクトを設けている。
(i) ダクト正面部33を上記のように傾斜させることで、第2吸気口34部分での吸気通路37の断面積を図13の構造の場合よりも増加させることができるため、通風抵抗が小さくなり、ダクト28内への吸い込み空気量を増加させることができる。
大きくできるとともに、この断面積の変化が反対側に向かって長くかつ緩やかになる。このため、たとえば吸気下流側のみを傾斜させた場合と比較して、通風抵抗がより少なくなるため、風量増加の効果が高い。
第1実施形態においては、熱交換器コア面25aの一部が第1及び第2両吸気口27,34を通して外部から直視されるレイアウトとなっている。
第1及び第2実施形態では、第2吸気口34をダクト正面部33の吸気下流側(下半部)のみに設けたのに対し、第1参考形態ではダクト正面部全面に第2吸気口34を設けている。なお、この場合、ダクト正面部は面としては実質上存在しなくなるため、図4中に符号は付していない。
第2参考形態では、第1参考形態と同様にダクト正面部全面に第2吸気口34を設けるが、吸気上流側(上半部)のみを傾斜させている。
図1,2に示す第1実施形態(ダクト正面部全体を傾斜させて下半部に第2吸気口34を設けた構造)と、図13に示す構造(ダクト正面部10を鉛直として下半部に第2吸気口11を設けた構造)について、ダクト8のサイズ、第2吸気口34,11の開口面積等の基本的条件を同一として両構造をモデル化し、市販の解析ソフト(FLUENT)を用いてそれぞれの吸気通路14,37を通過する風量を解析した。第1実施形態モデルのダクト正面部33の傾きは鉛直線に対して23°とした。
図4に示す第1参考形態(ダクト正面部全体を傾斜させて正面部全体に第2吸気口34を設けた構造)と、同構造と同様にダクト正面部全体に第2吸気口を設けるが正面部を傾斜させない構造(非傾斜構造という)とをモデル化し、上記同様の解析を行った。ダクト正面部33の傾きは同じく23°である。
第1、第2両実施形態及び第1、第2両参考形態ではダクト正面部33を吸気通路形成面としてここに第2吸気口34を設けたのに対し、第3参考形態においては、ダクト28の前後両側面部31,32を吸気通路形成面として、同側面部31,32全体を、吸気通路37,37の断面積が第1吸気口27側(上部)で最大となり反対側(下部)に向かって漸減する方向に傾斜させ、この傾斜させた両側面部31,32に第2吸気口34,34を設けている。
図4に示す第1参考形態のようにダクト正面部33全体を傾斜させ、かつ、全体に第2吸気口34を設けると、図中の直線A,Bの関係でわかるように熱交換器コア面25aのかなり広い範囲が両吸気口27,34を通して外部から直視されるため、直接音の遮断の点で不利となる。
第5参考形態においては、第1及び第2両実施形態の変形形態として、ダクト正面部33全体を傾斜させ、その上半部のみに第2吸気口34を設けている。
第3実施形態においては、吸気室第2室26bの下方における第2吸気口34の入口部分に案内板38を設けている。
第4実施形態では、カウンタウェイトがエンジンルーム後方のカバー材として兼用され、かつ、その左右両サイド部分(左側部分のみ図示)39がエンジンルーム22の側方に回り込む状態で設置される所謂後方小旋回型(後方超小旋回型を含む)の機械において、カウンタウェイトにおける吸気室26に臨む左サイド部分39の内面下部に、吸い込み空気を第2吸気口34に誘導する導風面40を先下がりの階段状に傾斜して形成している。
第5実施形態においては、遮蔽部材として第1〜第9各実施形態のダクト28に代えて、四角板状の遮蔽板41を設けている。
22 エンジンルーム
23 エンジン
24 冷却ファン
25 熱交換器
25a 熱交換器コア面
26 吸気室
26a 吸気室の第1室
26b 同第2室
27 第1吸気口
28 遮蔽部材としてのダクト
29 ダクト上面部
30 ダクト底面部
31,32 ダクト両側面部
33 ダクト正面部
34 第2吸気口
35 フィルタ
36 吸音材
37 吸気通路
38 空気案内手段としての案内板
39 カウンタウェイト左サイド部分
40 空気案内手段としての導風面
41 遮蔽板
Claims (8)
- カバー材で覆われたエンジンルーム内に、エンジンと熱交換器と冷却ファンを設け、上記冷却ファンの回転により外部空気をエンジンルーム内に吸い込んで上記熱交換器に通すように構成し、かつ、次の要件を具備することを特徴とする建設機械の冷却構造。
(A) 上記エンジンルーム内における上記熱交換器の吸気側に、吸気室をエンジンルーム内の他の空間に対し独立して形成したこと。
(B) カバー材で形成される上記吸気室の室壁に、外部空気を上部から吸気室に導入する第1吸気口を設けたこと。
(C) 上記吸気室内における熱交換器コア面の前面側に、遮蔽部材を、熱交換器コア面と第1吸気口との間を遮断して吸気室内を二室に仕切るとともに、少なくともその一面である吸気通路形成面とカバー材との間に吸気通路が形成される状態で設けたこと。
(D) この遮蔽部材における上記吸気通路形成面の吸気下流側である下部に、上記第1吸気口から吸い込んだ空気を熱交換器コア面に導く第2吸気口を設けたこと。
(E) 遮蔽部材の上記吸気通路形成面全体を、上記吸気通路の断面積が上記第1吸気口に近い吸気上流側である上部で最大となり下部に向かって漸減する方向に傾斜させたこと。 - 第1吸気口と熱交換器コア面との間に、吸気通路を含めて屈折した空気の流路が形成される状態で第1及び第2両吸気口を配置したことを特徴とする請求項1記載の建設機械の冷却構造。
- 空気の流路が略L字形に形成される状態で第1及び第2両吸気口を配置したことを特徴とする請求項2記載の建設機械の冷却構造。
- 遮蔽部材として、カバー材とは別のダクト材によって熱交換器コア面と対向する正面部を備えた箱状に独立して形成したダクトを、熱交換器のコア面を周囲から気密に囲い、かつ、上記正面部とカバー材との間に吸気通路が形成される状態で吸気室内に設け、このダクトの正面部に第2吸気口を設けるとともに、上記正面部全体を傾斜させたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の建設機械の冷却構造。
- 遮蔽部材として、遮蔽板を、熱交換器コア面と第1吸気口との間を吸気室全幅に亘って遮蔽し、かつ、遮蔽板自体が吸気通路形成面としてカバー材との間に吸気通路を形成する状態で設け、この遮蔽板に第2吸気口を設けるとともに、遮蔽板全体を傾斜させたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の建設機械の冷却構造。
- 熱交換器のコア面が第1及び第2両吸気口を通して外部から直視されないように両吸気口の位置関係を設定したことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の建設機械の冷却構造。
- 第2吸気口を覆う状態で遮蔽部材にフィルタを設けたことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の建設機械の冷却構造。
- 吸気室内における第2吸気口の空気入口部分に、吸い込み空気を第2吸気口に誘導する空気案内手段を設けたことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の建設機械の冷却構造。
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