JP5271802B2 - Construction machine cooling system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、油圧ショベル等の建設機械に備えられ、オイルクーラに導かれる作動油を昇温させる熱源を冷却可能な建設機械の冷却装置に関する。 The present invention relates to a cooling device for a construction machine that is provided in a construction machine such as a hydraulic excavator and that can cool a heat source that raises the temperature of hydraulic oil guided to an oil cooler.
従来、建設機械の冷却装置として、油圧ショベル等の建設機械に備えられる油圧ポンプを冷却する技術が特許文献1に開示されている。この従来技術は、オイルクーラを冷却するために駆動させるファンの風を油圧ポンプに導く通路を設け、この通路に導かれた風を油圧ポンプに向って放射させて、油圧ポンプを冷却するようにしたものである。 Conventionally, Patent Document 1 discloses a technique for cooling a hydraulic pump provided in a construction machine such as a hydraulic excavator as a cooling device for a construction machine. In this prior art, a passage for guiding the wind of a fan driven to cool the oil cooler to the hydraulic pump is provided, and the wind guided to the passage is radiated toward the hydraulic pump to cool the hydraulic pump. It is a thing.
上述した従来技術は、油圧ポンプを冷却する技術であり、オイルクーラに導かれる高温になりやすい作動油を冷却することについては考慮がなされていない。例えば、コントロールバルブは、オイルクーラに導かれる作動油を昇温させる熱源の一つを構成しているが、上述した従来技術では、ファンによって生起させた風を油圧ポンプに導くために、コントロールバルブを風の流れの障害にならないように配置させてある。すなわち、上述した従来技術は、コントロールバルブを意図的に冷却する技術とは異なるものであり、ファンによって生起させた風がコントロールバルブに触れることによって、多少はコントロールバルブも冷却されるものの、このコントロールバルブに対する十分な冷却効果は期待できない。このために上述した従来技術では、コントローラからオイルクーラに比較的高温の作動油が導かれやすい。 The above-described conventional technology is a technology for cooling a hydraulic pump, and no consideration is given to cooling hydraulic oil that is likely to reach a high temperature and is led to an oil cooler. For example, the control valve constitutes one of the heat sources for raising the temperature of the hydraulic oil led to the oil cooler. In the above-described conventional technology, the control valve is used to guide the wind generated by the fan to the hydraulic pump. Are arranged so as not to obstruct the wind flow. In other words, the above-described conventional technology is different from the technology that intentionally cools the control valve, and the control valve is cooled to some extent when the wind generated by the fan touches the control valve. A sufficient cooling effect on the valve cannot be expected. For this reason, in the prior art described above, relatively high temperature hydraulic oil is easily guided from the controller to the oil cooler.
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、作動油を昇温させる熱源からオイルクーラに導かれる高温になりやすい作動油の温度を下げることができる建設機械の冷却装置を提供することにある。 The present invention has been made from the above-described prior art, and its purpose is to cool a construction machine that can lower the temperature of hydraulic oil that is likely to reach a high temperature, which is led to an oil cooler from a heat source that raises the temperature of the hydraulic oil. To provide an apparatus.
この目的を達成するために、本発明に係る建設機械の冷却装置は、オイルクーラと、このオイルクーラを冷却する風を生起させるファンと、上記オイルクーラに導かれる作動油を昇温させる熱源とを有する建設機械に備えられ、上記ファンによって生起させた風を上記熱源の冷却のために導く導風体を設け、上記導風体が筐体から成り、この筐体は、上記ファンが配置される穴と、上記熱源の上面部分に対向する第1開口部を有し上記ファンによって生起させた風を上記第1開口部から上記熱源に放射する第1誘導路と、上記ファンの出口側の下方位置に形成される第2開口部を有し上記ファンによって生起させた風を上記第2開口部から上記筐体の外部へ排出させる第2誘導路とを備え、上記熱源の下方に、上記第1開口部から排出し上記熱源に放射された風を外部下方に排出させる排気口を設けたことを特徴としている。 In order to achieve this object, a cooling device for a construction machine according to the present invention includes an oil cooler, a fan for generating air that cools the oil cooler, and a heat source that raises the temperature of hydraulic oil guided to the oil cooler. Provided with a wind guide body that guides wind generated by the fan for cooling the heat source, the wind guide body including a housing, and the housing has a hole in which the fan is disposed. And a first guide path that has a first opening facing the upper surface portion of the heat source and radiates wind generated by the fan from the first opening to the heat source, and a lower position on the outlet side of the fan And a second guide passage for discharging the wind generated by the fan to the outside of the housing from the second opening, and below the heat source, the first opening is provided. Drain from the opening above It is characterized by comprising an exhaust port for discharging the emitted air to the outside downwardly to the source.
このように構成した本発明は、導風体を介してファンによって生起した風を熱源の上面部分に対向する第1開口部から熱源に向って放射させ、熱源の下方の排気口から排出させることができる。これにより、作動油を昇温させる熱源を冷却することができ、熱源からオイルクーラに導かれる高温になりやすい作動油の温度を下げることができる。したがって、従来と同等のオイルクーラの冷却効率を維持したい場合に、オイルクーラの容量を小さくすることができる。また、従来と同等の容量のオイルクーラを備える場合には、オイルクーラの冷却効率を高めることができる。また、従来と同等の容量のオイルクーラを備え、従来と同等の冷却効率を維持したい場合には、オイルクーラを冷却する風を生起させるファンの回転数を従来よりも低回転数とすることができる。また、本発明は、ファンによって生起させた風の一部を第2誘導路に導き、第2開口部を介して筐体の外部へ排出させるようにしたことにより、ファンの出口側における風の乱流の発生を抑えることができる。これによって、ファンにより生起させた風を円滑に第1誘導路に導き、その風を前述のように第1開口部から熱源に向って放射させて、この熱源を冷却することができ、これにより、熱源に対する優れた冷却効率を確保することができる。 Thus the present invention constructed, the wind occurred by the fan through the guide Futei toward the first opening facing the upper surface portion of the heat source in the heat source is radiated, Rukoto is exhausted from the exhaust port below the heat source Can do. As a result, the heat source that raises the temperature of the hydraulic oil can be cooled, and the temperature of the hydraulic oil that tends to reach a high temperature that is led from the heat source to the oil cooler can be lowered. Therefore, when it is desired to maintain the cooling efficiency of the oil cooler equivalent to the conventional one, the capacity of the oil cooler can be reduced. Further, when an oil cooler having a capacity equivalent to that of the conventional one is provided, the cooling efficiency of the oil cooler can be increased. In addition, when an oil cooler with the same capacity as the conventional one is provided and the cooling efficiency equivalent to the conventional one is to be maintained, the rotational speed of the fan that generates the air that cools the oil cooler may be lower than the conventional one. it can. Further, according to the present invention, a part of the wind generated by the fan is guided to the second guide path and discharged to the outside of the housing through the second opening, so that the wind on the outlet side of the fan can be discharged. Generation of turbulent flow can be suppressed. As a result, the wind generated by the fan can be smoothly guided to the first guide path, and the wind can be radiated from the first opening toward the heat source as described above, thereby cooling the heat source. Excellent cooling efficiency for the heat source can be ensured.
また、本発明に係る建設機械の冷却装置は、上記発明において、上記建設機械が旋回体及びフロント作業機を有する油圧ショベルから成り、上記オイルクーラ、上記ファン、及び上記熱源を上記旋回体内に配置してあり、上記熱源が、上記フロント作業機及び上記旋回体の駆動を制御するコントロールバルブ、または上記旋回体を旋回させる旋回モータから成ることを特徴としている。 The construction machine cooling device according to the present invention is the construction machine according to the present invention, wherein the construction machine is composed of a hydraulic excavator having a swing body and a front work machine, and the oil cooler, the fan, and the heat source are arranged in the swing body. The heat source includes a control valve that controls driving of the front working machine and the revolving structure, or a revolving motor that revolves the revolving structure.
このように構成した本発明は、油圧ショベルに備えられ、作動油を昇温させる熱源を構成するコントロールバルブあるいは旋回モータを、ファンによって生起させた風によって確実に冷却させることができ、これにより、オイルクーラに導かれる高温になりやすい作動油の温度を下げることができる。 The present invention configured as described above is provided in a hydraulic excavator and can reliably cool a control valve or a swing motor constituting a heat source for raising the temperature of hydraulic oil by wind generated by a fan. It is possible to lower the temperature of the hydraulic oil that is likely to reach a high temperature led to the oil cooler.
本発明は、オイルクーラを冷却するファンによって生起させた風を、オイルクーラに導かれる作動油を昇温させる熱源の冷却のために導く導風体を備えたことから、この導風体を介して作動油を昇温させる熱源を冷却することができ、これによって熱源からオイルクーラに導かれる高温になりやすい作動油の温度を下げることができる。したがって、従来と同等のオイルクーラの冷却効率を確保する場合に、オイルクーラの容量を小さくすることができ、オイルクーラの製作コストを削減できる。また、従来と同等の容量のオイルクーラを備える場合には、オイルクーラの冷却効率を従来よりも高めることができ、優れた作動油に対する昇温の抑制を実現できる。また、従来と同等の容量のオイルクーラを備え、従来と同等の冷却効率を維持したい場合には、オイルクーラを冷却する風を生起させるファンの回転数を従来よりも低回転数とすることができ、ファンを駆動する消費動力を少なくすることができる。また、ファンによる騒音を抑えることができる。また、本発明は、導風体が筐体から成り、この筐体は、ファンが配置される穴と、熱源の上面部分に対向する第1開口部を有しファンによって生起させた風を第1開口部から熱源に放射する第1誘導路と、ファンの出口側の下方位置に形成される第2開口部を有しファンによって生起させた風を第2開口部から筐体の外部へ排出させる第2誘導路とを備え、熱源の下方に、第1開口部から排出し熱源に放射された風を外部下方に排出させる排気口を設けたことから、ファンによって生起させた風の一部を第2誘導路に導き、第2開口部を介して筐体の外部へ排出させるようにしたことにより、ファンの出口側における風の乱流の発生を抑えることができる。これによって、ファンにより生起させた風を円滑に第1誘導路に導き、その風を第1開口部から熱源に向って放射させて、この熱源を冷却することができ、これにより、熱源に対する優れた冷却効率を確保することができる。 The present invention includes an air guide that guides the air generated by the fan that cools the oil cooler to cool the heat source that raises the temperature of the hydraulic oil that is guided to the oil cooler. The heat source that raises the temperature of the oil can be cooled, whereby the temperature of the hydraulic oil that tends to reach a high temperature that is led from the heat source to the oil cooler can be lowered. Therefore, when the cooling efficiency of the oil cooler equivalent to the conventional one is secured, the capacity of the oil cooler can be reduced, and the manufacturing cost of the oil cooler can be reduced. In addition, when an oil cooler having a capacity equivalent to that of the conventional one is provided, the cooling efficiency of the oil cooler can be increased as compared with the conventional one, and an excellent temperature rise suppression for hydraulic oil can be realized. In addition, when an oil cooler with the same capacity as the conventional one is provided and the cooling efficiency equivalent to the conventional one is to be maintained, the rotational speed of the fan that generates the air that cools the oil cooler may be lower than the conventional one. And power consumption for driving the fan can be reduced. Further, noise caused by the fan can be suppressed. Further, according to the present invention, the wind guide body includes a housing, and the housing has a hole in which the fan is disposed and a first opening facing the upper surface portion of the heat source. A first induction path that radiates from the opening to the heat source and a second opening formed at a lower position on the outlet side of the fan, and the air generated by the fan is discharged from the second opening to the outside of the housing. And a second induction path, and an exhaust port is provided below the heat source to exhaust the wind exhausted from the first opening and radiated to the heat source to the outside downward, so that part of the wind generated by the fan is Since the air is guided to the second guide path and discharged to the outside of the housing through the second opening, the occurrence of wind turbulence on the outlet side of the fan can be suppressed. Thus, the wind generated by the fan can be smoothly guided to the first guide path, and the wind can be radiated from the first opening toward the heat source to cool the heat source. Cooling efficiency can be ensured.
以下、本発明に係る建設機械の冷却装置を実施するための形態を図に基づいて説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing the cooling device of the construction machine which concerns on this invention is demonstrated based on figures.
図1は本発明に係る冷却装置の一実施形態が適用される建設機械の一例として挙げた油圧ショベルの側面図、図2は図1に示す油圧ショベルに備えられる旋回体を示す平面図、図3は本発明に係る冷却装置の一実施形態の要部構成を示す側面図、図4は本発明に係る冷却装置の一実施形態に備えられる筐体を示す斜視図である。 FIG. 1 is a side view of a hydraulic excavator cited as an example of a construction machine to which an embodiment of a cooling device according to the present invention is applied. FIG. 2 is a plan view showing a swivel body provided in the hydraulic excavator shown in FIG. 3 is a side view showing the configuration of the main part of one embodiment of the cooling device according to the present invention, and FIG. 4 is a perspective view showing a housing provided in one embodiment of the cooling device according to the present invention.
本発明の一実施形態が適用される建設機械は、例えば油圧ショベルであり、この油圧ショベルは、同図1に示すように、走行体1と、この走行体1上に配置される旋回体2と、この旋回体2に上下方向の回動可能に取付けられるフロント作業機3とを備えている。このフロント作業機3は、旋回体2に上下方向の回動可能に取付けられるブーム4と、このブーム4の先端に回動可能に取付けられるアーム5と、このアーム5の先端に回動可能に取り付けられるバケット6とを含んでいる。旋回体2の旋回フレーム2a上には、図2にも示すように、運転室7と、エンジン室9と、これらの運転室7とエンジン室9との間に配置される冷却室10とが設けられている。また、旋回体2の後部には、重量バランスを確保するカウンタウエイト8が備えられている。
A construction machine to which an embodiment of the present invention is applied is, for example, a hydraulic excavator. The hydraulic excavator includes a traveling body 1 and a revolving
図2に示すように、旋回体2に備えられるエンジン室9内には、エンジン11と、このエンジン11によって駆動される油圧ポンプ12とを配置してある。また、熱交換器を構成するラジエータ13と、このラジエータ13を冷却する風を生起させるファン14とを配置してある。また、同図2に示すように、旋回体2の中央付近に、旋回体2を旋回させる旋回装置を構成する旋回モータ15と、走行体1、旋回体2、及びフロント作業機3を駆動する油圧ポンプ12から吐出される圧油の流れを制御するコントロールバルブ16とを配置してある。また、運転室7の反対側の側部付近には、燃料タンク19及び作動油タンク20を配置してある。
As shown in FIG. 2, an
運転室7とエンジン室9との間には、上述したように冷却室10が形成され、後述する本実施形態に係る冷却装置が配置されている。なお、上述した旋回体2を旋回させる旋回モータ15と、走行体1、旋回体2の旋回モータ15及びフロント作業機3の駆動を制御するコントロールバルブ16は、冷却室10内に配置される熱交換器を構成するオイルクーラ17に導かれる作動油を昇温させる熱源を構成している。本実施形態に係る冷却装置は、これらの熱源のうちの例えばコントロールバルブ16を冷却するものから成っている。
As described above, the
図2に示すように、エンジン室9と冷却室10とは壁10aによって仕切られている。冷却室10は図3に示すように、風の流れにおける上流側に、空気を冷却室10内に導く吸気口24を有し、下流側の上面に冷却室10内の空気を旋回体2の外部上方に排出する排気口25を有し、下流側の底面に冷却室10内の空気を旋回体2の外部下方に排出する排気口26,27を有している。また、冷却室10内の上流側に旋回フレーム2a上に固定される上述したオイルクーラ17を配置してあり、このオイルクーラ17に連設させて、風の流れを円滑に案内するシュラウド23を形成してある。また、このシュラウド23の出口側にオイルクーラ10を冷却する風を生起させるファン18を配置してあるとともに、このファン18を駆動するモータ22を配置してある。
As shown in FIG. 2, the
本実施形態は、ファン18によって生起した風を熱源、すなわちコントロールバルブ16の冷却のために導く導風体、例えば図4に示す筐体21を備えている。この筐体21は、例えばシュラウド23に一体的に固定されるとともに、旋回フレーム2aに固定してある。同図4に示すように、この筐体21は、上述したオイルクーラ17を冷却する風を生起させるファン18が配置される穴21aと、熱源を構成するコントロールバルブ16の上面部分に対向する第1開口部21b1を有し、ファン18によって生起した風を第1開口部21b1からコントロールバルブ16に放射する第1誘導路21bと、ファン18の出口側の下方位置に形成され、冷却室10の上述した排気口26に連通する第2開口部21c1を有し、ファン18によって生起した風を第2開口部21c1から筐体21の外部、すなわち旋回体2の下方外部へ排出させる第2誘導路21cとを備えている。また、筐体21は、例えばその内部に、ファン18を駆動するモータ22が載置されるブラケット21dを備えている。
The present embodiment includes an air guide that guides the wind generated by the
コントロールバルブ16を冷却する本実施形態に係る冷却装置は、オイルクーラ17が収容される冷却室10の吸気口24及び排気口25,26,27と、ファン18及びモータ22と、筐体21とによって構成されている。
The cooling device according to the present embodiment that cools the
このように構成した本実施形態は、図3に示すように、モータ22を駆動してファン18を回転させることにより、冷却室10の吸気口24から冷却室10内に空気が吸い込まれ、排気口25,26,27から冷却室10内の空気が排出されるようにして、冷却室10内に風が生起され、この風の流れによってオイルクーラ17が冷却される。
As shown in FIG. 3, in this embodiment configured as described above, by driving the
また、ファン18によって生起した風を筐体21の第1誘導路21bの第1開口部21b1からコントロールバルブ16に向って放射させることにより、オイルクーラ17に導かれる作動油を昇温させるコントロールバルブ16を冷却させることができ、コントロールバルブ16からオイルクーラ17に導かれる高温になりやすい作動油の温度を下げることができる。
Also, a control valve that raises the temperature of the hydraulic oil that is guided to the
したがって本実施形態によれば、従来と同等のオイルクーラ17の冷却効率を維持したい場合に、オイルクーラ17の容量を小さくすることができ、オイルクーラ17の製作コストを削減できる。また、従来と同等の容量のオイルクーラ17を備える場合には、オイルクーラ17の冷却効率を高めることができ、優れた作動油に対する昇温の抑制を実現できる。また、従来と同等の容量のオイルクーラ17を備え、従来と同等の冷却効率を維持したい場合には、オイルクーラ17を冷却する風を生起させるファン18の回転数を従来よりも低回転数とすることができ、ファン18を駆動する消費動力を少なくすることができる。また、ファン18による騒音を抑えることができる。
Therefore, according to the present embodiment, when it is desired to maintain the cooling efficiency of the
また、コントロールバルブ16を放射する風を導く第1誘導路21bと、ファン18によって生起させた風を旋回体2の外部下方に排出させる第2誘導路21cとを有する筐体21を備えたことから、ファン18の出口側における風の一部を第2誘導路21cの第2開口部21c1及び排気口26を介して旋回体2の外部下方へ排出させることによって、ファン18の出口側における風の乱流の発生を抑えることができる。これによって、ファン18により生起させた風を円滑に第1誘導路21bに導き、その風を第1開口部21b1からコントロールバルブ16に放射させて、このコントロールバルブ16に対する優れた冷却効率を確保することができる。
In addition, a
なお、上述した実施形態にあっては、オイルクーラ17に導かれる作動油を昇温させる熱源として、コントロールバルブ16を挙げたが、このような熱源はコントロールバルブ16に限られない。例えば、熱源が旋回体2を旋回させる旋回モータ15であってもよい。すなわち、旋回モータ15を冷却するために、上述した各実施形態と同様の構成を備えた場合でも、オイルクーラ17に導かれる高温になりやすい作動油の温度を下げることができる。
In the above-described embodiment, the
2 旋回体
2a 旋回フレーム
3 フロント作業機
10 冷却室
10a 壁
15 旋回モータ(熱源)
16 コントロールバルブ(熱源)
17 オイルクーラ
18 ファン
21 筐体(導風体)
21a 穴
21b 第1誘導路
21b1 第1開口部
21c 第2誘導路
21c1 第2開口部
21d ブラケット
22 モータ
23 シュラウド
24 吸気口
25 排気口
26 排気口
27 排気口
2 slewing
16 Control valve (heat source)
17 Oil cooler 18
Claims (2)
上記ファンによって生起させた風を上記熱源の冷却のために導く導風体を設け、
上記導風体が筐体から成り、この筐体は、上記ファンが配置される穴と、上記熱源の上面部分に対向する第1開口部を有し上記ファンによって生起させた風を上記第1開口部から上記熱源に放射する第1誘導路と、上記ファンの出口側の下方位置に形成される第2開口部を有し上記ファンによって生起させた風を上記第2開口部から上記筐体の外部へ排出させる第2誘導路とを備え、
上記熱源の下方に、上記第1開口部から排出し上記熱源に放射された風を外部下方に排出させる排気口を設けたことを特徴とする建設機械の冷却装置。 Provided in a construction machine having an oil cooler, a fan for generating air to cool the oil cooler, and a heat source for raising the temperature of the hydraulic oil led to the oil cooler;
Providing a wind guide for guiding the wind generated by the fan to cool the heat source ;
The wind guide body includes a casing, and the casing has a hole in which the fan is disposed and a first opening facing the upper surface portion of the heat source, and the wind generated by the fan is the first opening. A first guide path that radiates from the fan to the heat source, and a second opening formed at a lower position on the outlet side of the fan, and wind generated by the fan from the second opening to the housing. A second taxiway for discharging to the outside,
A cooling device for a construction machine, wherein an exhaust port is provided below the heat source to discharge the wind discharged from the first opening and radiated to the heat source to the outside downward .
上記建設機械が旋回体及びフロント作業機を有する油圧ショベルから成り、上記オイル
クーラ、上記ファン、及び上記熱源を上記旋回体内に配置してあり、上記熱源が、上記フ
ロント作業機の駆動を制御するコントロールバルブ、または上記旋回体を旋回させる旋回
モータから成ることを特徴とする建設機械の冷却装置。 The cooling device for a construction machine according to claim 1,
The construction machine comprises a hydraulic excavator having a swivel body and a front work machine, and the oil
A cooler, the fan, and the heat source are disposed in the swivel body, and the heat source is
A control valve that controls the drive of the ronto work machine, or a turn that turns the swivel body
A cooling device for a construction machine comprising a motor .
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