JPH07238830A - 動力系の冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スペース上及びコスト上の無駄を省きながら
過酷な冷却条件にも十分対応できるようにすること。 【構成】 熱交換機における冷却ファンの吸引による冷
却空気の流れの上流側の位置に噴水管が配置されてい
る。噴水管は、ウオータポンプが配置された水供給管を
介して水貯蔵タンクに連通されている。熱交換機を含む
循環系路中の液体の温度が所定値を越えたときにウオー
タポンプを作動させる制御手段が設けられ、この制御手
段はスイッチによって任意に作動又は非作動状態にさせ
られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、建設機械、車両等の
動力系の冷却装置、例えば建設機械のエンジンの冷却装
置あるいは建設機械の油圧器機の冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図３を参照して、全体を番号２で示す油
圧ショベルの動力系の冷却装置は、エンジンルーム４内
に配置されている。冷却装置２は、エンジン６と、エン
ジン６によりファンベルト７を介して駆動される冷却フ
ァン８と、冷却ファン８による空気流の上流位置に配置
された熱交換機１０とを含んでいる。熱交換機１０は、
オイルクーラ１２及びラジエータ１４から構成されてい
る。ラジエータ１４とエンジン６との間には図示しない
冷却水循環系路が形成されている。オイルクーラ１２と
図示しない油圧装置との間には図示しない作動油循環系
路が形成されている。エンジンルーム４には空気の吸気
口１６と排気口１８とが形成されている。エンジン６に
より冷却ファン８が駆動されると、冷却空気は、吸気口
１６からエンジンルーム４に流入し、熱交換機１０を通
過した後、エンジン６とエンジンルーム４との間の排気
路２０を通って排気口１８からエンジンルーム４の外部
に排出される。その間、エンジン６から放出される熱
は、冷却水を介してラジエータ１４で冷却空気と熱交換
される。また油圧装置から発生する熱は、同様にして作
動油を介してオイルクーラ１２で冷却空気と熱交換され
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以上のように構成され
た従来の冷却装置２において、冷却条件は、外気温度が
高ければ高いほど、また動力系の負荷が高ければ高いほ
ど過酷なものとなる。そして冷却は、いかなる条件下に
おいても正常に行なわれなければ、動力系であるエンジ
ン６や油圧装置の破損に結びつくおそれがある。そのた
め、オイルクーラ１２、ラジエータ１４、冷却ファン８
等の仕様は、外気や負荷が最も過酷となる冷却条件を想
定して決定されていた。実際にはこのような過酷な冷却
条件が発生する頻度は非常に少ない。しかしながら、少
ない頻度ではあっても、過酷な冷却条件が存在する限
り、これに対応しなければならない。その結果、オイル
クーラ１２、ラジエータ１４、冷却ファン８等を含め
て、冷却装置２全体が、通常の冷却条件に対応する以上
に大型化、高性能化し、スペース上及びコスト上の無駄
を生じていた。

【０００４】本発明は以上のような事実に基づいてなさ
れたもので、その目的は、スペース上及びコスト上の無
駄を省きながら過酷な冷却条件にも十分対応できる、動
力系の冷却装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、冷却す
べき液体の循環経路中に設けられた熱交換機と、冷却空
気を吸引して該熱交換機を通過させることにより該液体
を冷却するための冷却ファンとを備えた動力系の冷却装
置において、該熱交換機における該冷却ファンの吸引に
よる該冷却空気の流れの上流側の位置に配置された噴水
管と、該噴水管と水貯蔵タンクとを連通する水供給管
と、該水供給管に配置されて圧力水を該噴水管に供給す
るためのウオータポンプと、該液体の温度が所定値を越
えたときに該ウオータポンプを作動させる制御手段と、
該制御手段を任意に作動又は非作動状態にしうるスイッ
チとを含むことを特徴とする動力系の冷却装置、が提供
される。

【０００６】

【作用】制御手段のスイッチをＯＮすると、制御手段が
作動状態となる。熱交換機を含む循環系路中の液体の温
度が所定値を越えると、制御手段によりウオータポンプ
が作動させられる。水貯蔵タンク内の水がウオータポン
プにより水供給管を介して噴水管に圧力水として供給さ
れ、噴水管から噴出される。この噴水は、冷却ファンに
より吸引される冷却空気に混入し、それと共に熱交換機
を通過する。冷却空気中の水分は、熱交換機を通過する
過程で気化され、周囲から気化熱を奪う。その結果、熱
交換機の冷却性能（放熱特性）が向上される。その状態
で熱交換機を通過する液体が冷却される。そしてその液
体の温度が所定値以下になると、制御手段によりウオー
タポンプの作動が停止され、噴水管からの噴水が停止す
る。前記スイッチがＯＮされている間は以上の作動が繰
り返される。したがって、夏場等、外気温度が高く、し
かも負荷が大きな特殊条件において、制御手段のスイッ
チをＯＮすることにより、一時的、緊急的に冷却性能を
向上させることができる。冬場等、通常の冷却条件にお
いては、制御手段のスイッチをＯＦＦしておくことによ
り、冷却性能は同条件に対応したものに維持される。こ
の場合、水貯蔵タンク内の水は抜いておくことが好まし
い。その結果、熱交換機や冷却ファン等の仕様を、外気
や負荷が最も過酷となる冷却条件を想定して決定する必
要がないので、冷却装置をコンパクト化でき、スペース
上、コスト上の無駄を省くことができる。

【０００７】

【実施例】以下、図１及び図２を参照しながら、この発
明に従って構成された動力系の冷却装置の実施例を説明
する。なお図１及び図２において、図３に示す冷却装置
２と同一部分は同一符号で示す。全体を番号３０で示す
動力系の冷却装置は、熱交換機１０における冷却空気の
流れの上流側の位置に配置された噴水管３２と、噴水管
３２と水貯蔵タンク３４とを連通する水供給管３６と、
水供給管３６に配置されて圧力水を噴水管３２に供給す
るためのウオータポンプ３８と、熱交換機１０を含む図
示しない循環系路中の液体の温度が所定値を越えたとき
にウオータポンプ３８を作動させる制御手段４０と、制
御手段４０を手動により任意に作動−非作動状態にしう
るスイッチ４３とを含んでいる。噴水管３２は、熱交換
機１０を構成するオイルクーラ１２の前方の上部及び下
部に水平に配置され、それぞれ水供給管３６から分岐し
ている。各噴水管３２には、複数の噴水口４２が形成さ
れている。各噴水口４２は、オイルクーラ１２の、冷却
ファン８の吸引による冷却空気流の上流部に向けて圧力
水が噴射されるよう、その形成位置が規定されている。
制御手段４０は、制御プログラムに従って演算処理する
中央処理手段（ＣＰＵ）と、制御プログラムを格納する
ＲＡＭ及び演算結果等を格納する読み書き可能なＲＡＭ
を有する記憶手段と、入出力インターフェースとを備え
ている。制御手段４０は、手動で任意にＯＮ−ＯＦＦ操
作されるスイッチ４３により作動又は非作動状態とさ
れ、その作動状態の時、オイルクーラ１２を含む図示し
ない作動油循環系路中の作動油の温度を検出する作動油
温度検出センサ４４及びラジエータ１４を含む図示しな
い冷却水循環系路中の冷却水の温度を検出する冷却水温
度検出センサ４６からの信号を入力し、前記ウオータポ
ンプ３８に制御信号を出力する。なお番号４８は電源を
示している。

【０００８】制御手段４０のスイッチ４３をＯＮする
と、制御手段４０が作動状態となる。オイルクーラ１２
を含む作動油循環系路中の作動油の温度が所定値を越え
ると、作動油温度検出センサ４４から制御手段４０に信
号が入力され、制御手段４０からウオータポンプ３８に
制御信号が出力される。これによりウオータポンプ３８
が作動するので、水貯蔵タンク３４内の水がウオータポ
ンプ３８により水供給管３６を介して各噴水管３２に圧
力水として供給される。この圧力水は、各噴水管３２の
各噴水口４２から噴出される。この噴水は、冷却ファン
８により吸引される冷却空気に混入し、それと共にオイ
ルクーラ１２及びラジエータ１４を通過する。冷却空気
中の水分は、オイルクーラ１２及びラジエータ１４を通
過する過程で気化され、周囲から気化熱を奪う。その結
果、オイルクーラ１２及びラジエータ１４の冷却性能が
向上される。その状態でオイルクーラ１２及びラジエー
タ１４を通過する作動油及び冷却水が冷却される。そし
て作動油の温度が所定値以下になると、作動油温度検出
センサ４４から制御手段４０に信号が入力され、制御手
段４０からウオータポンプ３８に制御信号が出力され
る。これによりウオータポンプ３８の作動が停止する。
各噴水管３２の各噴水口４２からの噴水が停止される。

【０００９】同様にラジエータ１４を含む冷却水循環系
路中の冷却水の温度が所定値を越えると、冷却水温度検
出センサ４６から制御手段４０に信号が入力され、制御
手段４０からウオータポンプ３８に制御信号が出力され
る。これによりウオータポンプ３８が作動するので、前
記と同様な噴水作用が行なわれ、オイルクーラ１２及び
ラジエータ１４の冷却性能が向上される。その状態でオ
イルクーラ１２及びラジエータ１４を通過する作動油及
び冷却水が冷却される。そして冷却水の温度が所定値以
下になると、冷却水温度検出センサ４６から制御手段４
０に信号が入力され、制御手段４０からウオータポンプ
３８に制御信号が出力される。これによりウオータポン
プ３８の作動が停止する。各噴水管３２の各噴水口４２
からの噴水が停止される。したがって、夏場等、外気温
度が高く、しかも負荷が大きな特殊条件において、制御
手段４０のスイッチ４３をあらかじめＯＮしておくこと
により、一時的、緊急的に冷却性能を向上することがで
きる。冬場等、通常の冷却条件においては、制御手段４
０のスイッチ４３をＯＦＦしておくことにより、冷却性
能は同条件に対応したものに維持される。。また水貯蔵
タンク３４内の水は抜いておくことが好ましい。その結
果、オイルクーラ１２、ラジエータ１４、冷却ファン８
等の仕様を、外気や負荷が最も過酷となる冷却条件を想
定して決定する必要がないので、冷却装置３０をコンパ
クト化でき、スペース上、コスト上の無駄を省くことが
できる。

【００１０】以上この発明を、実施例に基づいて詳細に
説明したが、この発明は、上記実施例に限定されるもの
ではなく、この発明の範囲内においてさまざまな変形あ
るいは修正ができるものである。

【００１１】

【発明の効果】本発明による動力系の冷却装置において
は、特に冷却条件が過酷な場合に、一時的、緊急的に冷
却性能を向上させることができるので、熱交換機や冷却
ファン等の仕様を、外気や負荷が最も過酷となる冷却条
件を想定して決定する必要がなくなる。その結果、冷却
装置がコンパクト化され、スペース上、コスト上の無駄
を省くことができる。また冷却条件の過酷な場合に対応
するために、別置きの冷却ファンあるいは熱交換機を設
ける必要がなく、従来の冷却装置に噴水管等を付加する
だけで容易に実用化できる。したがって、この面からも
スペース上、コスト上有利であり、実用性が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に従う動力系の冷却装置の一実施例を
示す正面概略図。

【図２】図１に示す動力系の冷却装置の一部を示す側面
概略図。

【図３】従来の動力系の冷却装置を示す側面概略図。

【符号の説明】

６ エンジン ８ 冷却ファン １０ 熱交換機 １２ オイルクーラ １４ ラジエータ ３０ 動力系の冷却装置 ３２ 噴水管 ３４ 水貯蔵タンク ３６ 水供給管 ３８ ウオータポンプ ４０ 制御手段 ４２ 噴水口 ４３ スイッチ ４４ 作動油温度検出センサ ４６ 冷却水温度検出センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷却すべき液体の循環経路中に設けられ
   た熱交換機と、冷却空気を吸引して該熱交換機を通過さ
   せることにより該液体を冷却するための冷却ファンとを
   備えた動力系の冷却装置において、該熱交換機における
   該冷却ファンの吸引による該冷却空気の流れの上流側の
   位置に配置された噴水管と、該噴水管と水貯蔵タンクと
   を連通する水供給管と、該水供給管に配置されて圧力水
   を該噴水管に供給するためのウオータポンプと、該液体
   の温度が所定値を越えたときに該ウオータポンプを作動
   させる制御手段と、該制御手段を任意に作動又は非作動
   状態にしうるスイッチとを含むことを特徴とする動力系
   の冷却装置。