JP6327964B2

JP6327964B2 - エンジン作業機

Info

Publication number: JP6327964B2
Application number: JP2014120700A
Authority: JP
Inventors: 田中　克明; 克明田中
Original assignee: Nippon Sharyo Ltd
Current assignee: Nippon Sharyo Ltd
Priority date: 2014-06-11
Filing date: 2014-06-11
Publication date: 2018-05-23
Anticipated expiration: 2034-06-11
Also published as: JP2016000968A

Description

本発明は、エンジン作業機に関し、詳しくは、ディーゼルエンジンと、発電機やコンプレッサ、油圧ユニットなどの作業機とを収納したケーシングの下部に連設した防油堤の内部に燃料タンクを収容したエンジン作業機に関する。

ディーゼルエンジンは、燃料を貯留する燃料タンクから燃料供給管を介して供給される燃料の一部を高圧に圧縮してシリンダ内に噴射することによって燃料を燃焼させ、シリンダ内に噴射されなかった残部の燃料を、燃料戻し管を介して前記燃料タンクに戻すようにしている。高圧に圧縮されるとともに高温のエンジン部分を通過した燃料は、温度が上昇して高温となっているため、燃料戻し管を通って燃料タンクに戻った高温の燃料を燃料供給管で吸い込んでしまうと、エンジンに供給される燃料中に気泡が発生し、安定した燃焼が得られなくなり、ディーゼルエンジン本来の性能が得られなくなるおそれがある。このため、ケーシング内にディーゼルエンジンと発電機を収納したエンジン発電機において、ケーシングの下部に空気取入口を形成して燃料タンクの周囲に冷却風路を設けることにより、燃料の温度上昇を抑える構造が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０００−２８２８８５号公報

しかし、ディーゼルエンジンや作業機などを収納したケーシングの下部に防油堤を設け、該防油堤の内部に燃料タンクを収容したエンジン作業機の場合、燃料タンクの周囲が防油堤に囲まれた状態になっており、防油堤には空気取入口を設けることができないため、燃料タンクの周囲は空気の流れが悪く、空気によって燃料タンクを冷却することはできなかった。

そこで本発明は、ケーシングの下部に設けた防油堤内に燃料タンクを収容したエンジン作業機において、ケーシング内に吸引した空気によって燃料タンクを冷却することができる構造を備えたエンジン作業機を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明のエンジン作業機は、ケーシングの内部に、ディーゼルエンジンを挟んで一側方に作業機を、他側方にラジエータファンを備えたラジエータを配置し、前記ケーシングの下部に、上部がケーシング内に開口した防油堤を設け、該防油堤の内部に燃料タンクを収容したエンジン作業機において、前記ケーシングの一側方に冷却用空気を吸引する吸気ダクトを設けるとともに、前記ラジエータに向けて冷却用空気を送出するラジエータファンの吸込力によって前記吸気ダクトから吸引した冷却用空気を、
設け、前記燃料タンクは、前記エンジンに燃料を供給する燃料供給部が、エンジンから燃料が戻される燃料戻し部よりも前記吸気ダクトから吸引した冷却用空気の流れ方向上流側に設けられていることを特徴としている。

さらに、本発明のエンジン作業機は、前記燃料タンクが、該燃料タンクの底部下面と前記防油堤の底板上面との間、及び、該燃料タンクの各側部外面と前記防油堤の側板内面との間に、前記冷却用空気が流通する冷気通路がそれぞれ設けられていること、前記燃料タンクは、該燃料タンクの底部下面が前記防油堤の底板上面に複数の支持部材を介して支持され、前記複数の支持部材同士の間に前記冷気通路が形成されていることを特徴としている。また、前記冷気ガイド部材は、前記燃料タンクの一側方側端面に向けて前記冷却用空気をガイドすることを特徴としている。さらに、前記防油堤は、前記ケーシングを支持する矩形状の架台の内側に配置され、防油堤の側板外面と架台の側板内面との間に断熱空間が設けられていることを特徴としている。

特に、前記作業機が発電機であり、前記冷気ガイド部材は、前記発電機の一側方側に設けられた吸気口と、該発電機の他側方側に設けられた排気口との間の発電機本体周囲を囲んで前記ケーシング内を前記吸気ダクト側と前記ディーゼルエンジン側とに区画する板状体であることを特徴とし、前記発電機の排気口は、発電機の他側方で上方に向いて開口していることを特徴としている。

本発明のエンジン作業機によれば、ラジエータに向けて冷却用空気を送出するラジエータファンの吸込力によって吸気ダクトから吸引した冷却用空気を、防油堤の一側方側内部にガイドすることにより、防油堤内部の燃料タンクの周囲に冷却用空気の流れを形成して燃料タンクを冷却することができ、燃料タンク内の燃料の温度上昇を防止することができる。また、防油堤内部を空気が流れることにより、防油堤内に浸入した雨水などを蒸発させて除去することもできる。

さらに、燃料タンクの底部下面と防油堤の底板上面との間に冷気通路を設けることにより、燃料タンク内の燃料が少ない場合でも、燃料を効果的に冷却することができる。また、ケーシングを支持する架台の側板内面と防油堤の側板外面との間に断熱空間を設けることにより、直射日光によって架台の側板が温度上昇した場合でも、防油堤の側板の温度上昇を抑えることができ、防油堤の内部空間及び防油堤内に収容した燃料タンクの温度上昇を防止できる。さらに、燃料供給部を燃料戻し部より冷気流れの上流側に設けることにより、冷却用空気による冷却効果が高い位置の低温の燃料をエンジンに供給することができる。

また、冷却用空気を冷気ガイド部材によって燃料タンクの一側方側端面に向けてガイドすることにより、燃料タンクの全体を効率よく冷却することが可能となる。さらに、作業機が発電機の場合、冷気ガイド部材を、発電機本体周囲を囲むような板状体で形成することにより、簡単な構造で冷気ガイド部材を形成することができ、発電機の冷却も効果的に行うことができる。また、発電機の排気口を上方に向けて開口させることにより、発電機を冷却することによって温度が上昇した排気空気が燃料タンク方向に流れて燃料タンクを加熱することがなくなる。

本発明の一形態例を示すエンジン作業機の断面正面図である。同じく断面平面図である。エンジン作業機を一側方側から見た側面図である。図１のＩＶ−ＩＶ断面図である。燃料タンクを支持する支持部材を示す図１のＶ−Ｖ断面図である。支持部材の他の形態例を示す防油堤の断面平面図である。

図１乃至図５は、本発明を可搬式のエンジン発電機に適用した一形態例を示すもので、このエンジン発電機は、防音構造を有する直方体形状のケーシング１１の内部に、長手方向（図１において左右方向）の中央部にディーゼルエンジン１２を配置し、該ディーゼルエンジン１２の一側方（図１において右側）に発電機１３を配置するとともに、ディーゼルエンジン１２の他側方（図１において左側）にラジエータファン１４、ラジエータ１５及び排風室１６を配置している。排風室１６内にはマフラ１７が配置され、ケーシング１１の上部には、ディーゼルエンジン１２に接続する排気管１７ａやエアクリーナ１８、吸気管１８ａなどが配置されている。

一方、ケーシング１１の下部は、矩形状の架台１１ａによって支持されており、該架台１１ａの内側に、ディーゼルエンジン１２から漏洩した燃料などの油分が外部に流出することを防止するための防油堤１９が一体的に設けられ、さらに、該防油堤１９の内部に燃料タンク２０が収容されている。

また、ケーシング１１の前後方向（図２において上下方向）の前後の各パネル１１ｂには、点検扉２１，２１がそれぞれ設けられ、各点検扉２１には、エンジン冷却用及び燃焼用の空気をケーシング１１内に吸引するための第１吸気ダクト２１ａ，２１ａがそれぞれ設けられている。さらに、ケーシング１１の右側面上部には、制御盤２２が設けられ、該制御盤２２の下方に、発電機１３及び燃料タンク２０を冷却する空気を吸引するための第２吸気ダクト２３が設けられている。

発電機１３は、反エンジン側となる一側方側端部に、発電機１３を冷却する冷却用空気を吸い込むための吸気口１３ａが設けられるとともに、エンジン側となる他側方側端部に、発電機１３の内部を冷却することにより温度が上昇した排気空気を排出するための排気口１３ｂが設けられている。吸気口１３ａは、発電機本体端部の全周にわたって設けられているのに対し、排気口１３ｂは、発電機本体端部の上半部にのみ設けられている。

発電機１３の発電機本体中間部の周囲には、ケーシング１１内を吸気口１３ａ側と排気口１３ｂ側とに区画する板状の冷気ガイド部材２４が鉛直方向に設けられている。冷気ガイド部材２４は、燃料タンク２０の一側方側端面２０ａと面一になるように配置されており、前後方向の両端２４ａ，２４ａは、ケーシング１１の前後の各パネル１１ｂの内面に気密に取り付けられている。また、吸気口１３ａの上方に位置する冷気ガイド部材２４の上端２４ｂは、第２吸気ダクト２３の上方で制御盤２２の底板２２ａによって塞がれている。

防油堤１９は、前記架台１１ａの内側に配置され、防油堤１９の各側板外面と架台１１ａの各側板内面との間には、断熱空間２５が設けられている。燃料タンク２０は、防油堤１９の底板上面に離間して配置した複数の支持部材２６を介して設置されており、燃料タンク２０の底部下面と防油堤１９の底板上面との間で前記複数の支持部材２６同士の間、及び、燃料タンク２０の各側部外面と防油堤の側板内面との間に、前記冷却用空気が流通する冷気通路２７ａ，２７ｂがそれぞれ設けられている。

前記支持部材２６は、適当な厚みを有する細長い薄板状のものであって、接着によって燃料タンク２０を防油堤１９に固定するとともに、クッション性を有する材料によって形成されている。この支持部材２６は、図５に示すように、複数の支持部材２６の長手方向を冷却用空気の流れ方向に対して平行になるように設けることが好ましいが、図６に示すように、複数の支持部材２６の長手方向を冷却用空気の流れ方向に対して直交する方向に設けることもできる。

また、燃料タンク２０には、ディーゼルエンジン１２に燃料を供給するための燃料供給部２８と、余剰の燃料をディーゼルエンジン１２から燃料タンク２０に戻すための燃料戻し部２９とが設けられており、燃料供給部２８が燃料戻し部２９より一側方側、すなわち、第２吸気ダクト２３から取り込まれて冷気通路２７ａ，２７ｂを流れる冷却用空気の流れ方向上流側に設けられている。

このように形成したエンジン発電機は、ディーゼルエンジン１２を始動すると、発電機１３が発電を開始するとともに、ラジエータファン１４が回転を開始する。このラジエータファン１４の回転で、ケーシング１１内の空気がラジエータ１５を通って排風室１６から外部に排出され、ケーシング１１内が負圧になることにより、第１吸気ダクト２１ａ及び第２吸気ダクト２３からケーシング１１内に空気が吸引される。第１吸気ダクト２１ａから吸引された空気は、一部がエアクリーナ１８に吸い込まれて燃焼用空気となり、残部はラジエータ１４を通る冷却用空気となる。

第２吸気ダクト２３からケーシング１１内に吸引された冷却用空気Ａ１は、冷気ガイド部材２４及び制御盤２２の底板２２ａによってディーゼルエンジン１２の方向に向かって流れることなく、一部が発電機１３の吸気口１３ａに吸い込まれて発電機１３の冷却用空気Ａ２となり、発電機冷却後に温度上昇した排気空気Ａ３が排気口１３ｂからケーシング１１内に排出されてラジエータファン１４に吸い込まれる。

また、冷却用空気Ａ１の残部は、冷気ガイド部材２４でガイドされて防油堤１９の一側方側内部で、燃料タンク２０の一側方側端面２０ａに向かって流れ、燃料タンク冷却用空気Ａ４となる。燃料タンク冷却用空気Ａ４は、燃料タンク２０の底部下面と防油堤１９の底板上面との間の冷気通路２７ａを流れる空気Ａ５と、燃料タンク２０の各側部外面と防油堤１９の側板内面との間の冷気通路２７ｂを流れる空気Ａ６となり、両空気Ａ５，Ａ６によって燃料タンク２０を冷却し、燃料タンク２０内の燃料の温度上昇を防止する。

燃料タンク２０を冷却して冷気通路２７ａ，２７ｂを通過した空気Ａ５，Ａ６は、ラジエータファン１４に吸い込まれ、発電機の排気口１３ｂから排出された排気空気Ａ３及び第１吸気ダクト２１ａから吸引された冷却用空気と共にラジエータ１５を通過し、冷却水を冷却した後、排風室１６を通って外部に排出される。

したがって、第２吸気ダクト２３からケーシング１１内に吸引した冷却用の空気Ａ１を、発電機１３の吸気口１３ａと、防油堤１９の一側方側内部、特に、燃料タンク２０の一側方端面の部分とにガイドする冷気ガイド部材２４を設けることにより、防油堤１９内に収容した燃料タンク２０を冷却用空気によって冷却することができ、燃料タンク２０内の燃料の温度上昇を確実に防止することができる。

さらに、離間して配置した複数の支持部材２６で形成した冷気通路２７ａを流れる空気Ａ５によって燃料タンク２０の底部を冷却できるので、燃料タンク２０内の燃料が少ない場合でも燃料を効果的に冷却できる。また、直射日光によって架台１１ａの側板の温度が上昇しても、断熱空間２５の空気層によって防油堤１９の側板の温度上昇を抑えることができ、さらに、防油堤１９の側板と燃料タンク２０の側部との間の冷気通路２７ｂを流れる空気Ａ６により、防油堤１９から燃料タンク２０に熱が伝わるのを確実に防止することができる。また、発電機１３の排気口１３ｂを上方に向けることにより、排気口１３ｂから排出された高温の排気空気によって燃料タンク２０が加熱されることを防止できる。

なお、冷気ガイド部材は、第２吸気ダクトから吸引した冷却用空気を燃料タンクを冷却できる位置にガイドできればよく、ケーシングの形状やケーシング内の機器の種類及び配置状態に応じて適宜な形状で形成することができる。例えば、上部塞ぎ板を設けずに冷気ガイド部材のみでケーシング内を区画するようにしてもよい。また、冷気通路は、燃料タンクの形状や配置状態に応じて形成すればよく、燃料タンクを支持する支持部材の形状や配置状態は、燃料タンクの大きさに応じて設定すればよく、燃料タンクを吊って支持する場合は支持部材を設ける必要はない。さらに、作業機は任意であり、発電機に限るものではない。

１１…ケーシング、１１ａ…架台、１１ｂ…パネル、１２…ディーゼルエンジン、１３…発電機、１３ａ…吸気口、１３ｂ…排気口、１４…ラジエータファン、１５…ラジエータ、１６…排風室、１７…マフラ、１７ａ…排気管、１８…エアクリーナ、１８ａ…吸気管、１９…防油堤、２０…燃料タンク、２０ａ…一側方側端面、２１…点検扉、２１ａ…第１吸気ダクト、２２…制御盤、２３…第２吸気ダクト、２４…冷気ガイド部材、２４ａ…両端、２４ｂ…上端、２５…断熱空間、２６…支持部材、２７ａ，２７ｂ…冷気通路、２８…燃料供給部、２９…燃料戻し部

Claims

ケーシングの内部に、ディーゼルエンジンを挟んで一側方に作業機を、他側方にラジエータファンを備えたラジエータを配置し、前記ケーシングの下部に、上部がケーシング内に開口した防油堤を設け、該防油堤の内部に燃料タンクを収容したエンジン作業機において、
前記ケーシングの一側方に冷却用空気を吸引する吸気ダクトを設けるとともに、前記ラジエータに向けて冷却用空気を送出するラジエータファンの吸込力によって前記吸気ダクトから吸引した冷却用空気を、前記防油堤の一側方側内部にガイドする冷気ガイド部材を設け、
前記燃料タンクは、前記エンジンに燃料を供給する燃料供給部が、エンジンから燃料が戻される燃料戻し部よりも前記吸気ダクトから吸引した冷却用空気の流れ方向上流側に設けられている
ことを特徴とするエンジン作業機。
ケーシングの内部に、ディーゼルエンジンを挟んで一側方に発電機を、他側方にラジエータファンを備えたラジエータを配置し、前記ケーシングの下部に、上部がケーシング内に開口した防油堤を設け、該防油堤の内部に燃料タンクを収容したエンジン作業機において、
前記ケーシングの一側方に冷却用空気を吸引する吸気ダクトを設けるとともに、前記ラジエータに向けて冷却用空気を送出するラジエータファンの吸込力によって前記吸気ダクトから吸引した冷却用空気を、前記防油堤の一側方側内部にガイドする冷気ガイド部材を設け、
前記冷気ガイド部材は、前記発電機の一側方側に設けられた吸気口と、該発電機の他側方側に設けられた排気口との間の発電機本体周囲を囲んで前記ケーシング内を前記吸気ダクト側と前記ディーゼルエンジン側とに区画する板状体である
ことを特徴とするエンジン作業機。
前記発電機の排気口は、発電機の上方に向いて開口している
ことを特徴とする請求項２記載のエンジン作業機。
前記燃料タンクは、該燃料タンクの底部下面と前記防油堤の底板上面との間、及び、該燃料タンクの各側部外面と前記防油堤の側板内面との間に、前記冷却用空気が流通する冷気通路がそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のエンジン作業機。
前記燃料タンクは、該燃料タンクの底部下面が前記防油堤の底板上面に複数の支持部材を介して支持され、前記複数の支持部材同士の間に前記冷気通路が形成されていることを特徴とする請求項４記載のエンジン作業機。
前記冷気ガイド部材は、前記燃料タンクの一側方側端面に向けて前記冷却用空気をガイドすることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項記載のエンジン作業機。
前記防油堤は、前記ケーシングを支持する矩形状の架台の内側に配置され、防油堤の側板外面と架台の側板内面との間に断熱空間が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項記載のエンジン作業機。