JPH1193671A - エンジン冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ファン前面側の空気の流れを整流風にし、最
小限のファン回転動力で必要風量を確保できるエンジン
冷却装置を提供する。 【解決手段】 エンジンに取付けたファンの前面と、前
記ファンに対面するラジエータコアの後面との間の間隔
寸法Ｌ２を、側面視ファン厚さＭ２の２．０〜３．０倍
に設定するか、或いはまた、前記ファン駆動軸の駆動軸
心の延長線が前記ラジエータコアの後面と合致する交点
と、前記ファンのファンハブ外周円とを結ぶ円錐形状空
間部の円錐面の傾斜角αを角度２５°〜３５°に設定し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ショベルなど
建設機械，作業車両に装備され、エンジンファンの回転
により外部の空気を吸入し、ラジエータを冷却するよう
にしているエンジン冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、実開平７−３０３２７号公報に
記載されている一実施例シュラウド装置を示す要部縦断
面図である。図において、１０は建設機械に搭載したエ
ンジン、１１はエンジン１０のファン駆動軸２１に取付
けられたファン、１２はファン１１のブレード、１３は
ラジエータ、２２はラジエータ１３内の冷却水が通るラ
ジエータコア（ラジエータコア２２は実開平７−３０３
２７号公報には記載されていない）、１４はラジエータ
１３の後面側に固定して取付けられたファンシュラウ
ド、２３はファン１１の中央円板部のファンハブ（ファ
ンハブ２３は実開平７−３０３２７号公報には記載され
ていない）、φＤ１はファンハブ２３の外周円の直径寸
法、中心線０１−０１はファン駆動軸２１の軸心であ
る。図５に示すように、エンジン室２４に配置されたエ
ンジン１０の前方には駆動プーリ２５を有するファン駆
動軸２１が回転可能に装着され、前記ファン駆動軸２１
の先端部には空気吸入式のファン１１が固着されてい
る。前記ファン１１の外周側にはファンシュラウド１４
が配設されており、前記ファンシュラウド１４はファン
１１前方のラジエータ１３の後面側に取付けられてい
る。そしてファン１１の回転により外部の空気を吸入
し、矢印イの方向よりラジエータ１３のラジエータコア
２２、ファンシュラウド１４のファン用開口穴２６を通
過して、エンジン室２４へ通風するように冷却風通路を
設定している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来より周知の如く一
般的に回転するファンでは、ファンのブレードの先端部
付近で最もよく送風の仕事がなされるが、ファン中心部
付近では殆ど送風の仕事がなされない。図５に示す従来
技術の一実施例のファン装置を例にして説明すると、フ
ァン１１の中央部に直径寸法がφＤ１なるファンハブ２
３が存在し、しかも前記ファン１１の前面と、前記ファ
ン１１に対面する前記ラジエータコア２２の後面との間
の間隔寸法Ｌ１を、通常前記ファン１１の側面視ファン
厚さＭ１の１．０〜１．３倍程度に設定している。その
ために前記ファンハブ２３へ向けてラジエータコア２２
より流れてきた空気が、ファン１１前面側で矢印ロで示
すように空気流の乱れを生じるので、空気力学的損失を
招き、通風効率が大幅に低下すると同時にファン騒音が
増大する。すなわち前記通風効率が低下してラジエータ
冷却効率が低下するので、ファン１１回転数を低速にす
ることができないし、したがってファン１１回転の動力
の節約と、低騒音化をはかることができなかった。本発
明は、ファン前面側の空気の流れを整流風にし、最小限
のファン回転動力で必要風量を確保できるエンジン冷却
装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明では、エンジンの
ファン駆動軸に取付けたファンの回転により、外部の空
気を吸入し、ラジエータのラジエータコア、前記ラジエ
ータの後面側に取付けたファンシュラウドのファン用開
口穴を通過してエンジン室へ通風するように冷却風通路
を設定している建設機械，作業車両等において、前記フ
ァンの前面と、前記ファンに対面する前記ラジエータコ
アの後面との間の間隔寸法を、前記ファンの側面視ファ
ン厚さの２．０〜３．０倍程度にした。

【０００５】この程度の間隔寸法を確保することによ
り、ファンハブへ向いて前記ラジエータコアより流れて
きた空気が極端に湾曲することなく、前記ファンハブ外
周円の円周外側を通ってエンジン室へ流れてゆく。前記
ファン前面側の空気流がほぼ整流風となるので、空気力
学的損失が著しく減少し、通風効率が大幅に向上すると
同時にファン騒音が低減する。

【０００６】或いはまた、前記ファン駆動軸の駆動軸心
の延長線が前記ラジエータコアのファン側後面と合致す
る交点と、前記ファンの中央円板部のファンハブ外周円
とを結ぶ円錐形状空間部を想定し、前記駆動軸心に対す
る前記円錐形状空間部の円錐面の傾斜角を角度２５°〜
３５°にした。

【０００７】それにより前記円錐形状空間部の円錐面の
傾斜角が略３５°以下の小角度になるので、前記ファン
ハブへ向いて前記ラジエータコアより流れてきた空気が
極端に湾曲することなく、前記円錐形状空間部の円錐面
に相当する方向に整った整流を保持し、前記ファンハブ
外周円の円周外側を通ってエンジン室へ流れてゆく。前
記ファン前面側の空気流が整流風となるので、空気力学
的損失が著しく減少し、通風効率が大幅に向上すると同
時にファン騒音が低減する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形
態のエンジン冷却装置を示す要部縦断面図である。図に
おいて、１は油圧ショベル（油圧ショベルは図示してい
ない）に搭載したエンジン、２はエンジン１のクランク
軸、３はクランク軸２に取付けたクランク軸側プーリ、
４はファン駆動プーリ、５はクランク軸側プーリ３から
ファン駆動プーリ４にわたって掛け回わしているＶベル
ト、６はファン駆動プーリ４が取付けられているファン
駆動軸、７はファン駆動軸６に取付けられたファン、８
はファン７のブレード、９はファン７の中央円板部のフ
ァンハブ、１５はラジエータ、１６はラジエータ１５内
の冷却水が通るラジエータコア、１７はラジエータ１５
の後面側に固定して取付けられたファンシュラウド、１
８はファンシュラウド１７のファン用開口穴、１９はフ
ァンシュラウド１７の後面側に設けられているファンガ
ード、φＤ２はファンハブ９の外周円の直径寸法、基準
線Ｓ−Ｓはファン７のファン駆動軸６に対する側面視取
付基準線、中心線０２−０２はファン駆動軸６の軸心、
２０はエンジン１が配置されているエンジン室である。

【０００９】図２は、図１のＡ−Ａより見たファン７の
後面を示す図である。図において、中心線Ｖ−Ｖは駆動
軸心（０２−０２）基準たて中心線、矢印ハはファン７
の回転方向を示す。図３は、図２におけるファン７のブ
レード８のＢ−Ｂ断面図である。図４は、図２における
ファン７のブレード８のＣ−Ｃ断面図である。なおファ
ン７のブレード８の根元側の側面視ファン厚さは図３に
示すように寸法Ｍ２で、先端側の側面視ファン厚さは図
４に示すように寸法Ｍ’２であるが、Ｍ２＞Ｍ’２であ
るので、ファン７の側面視ファン厚さとしては寸法Ｍ２
を用いる。

【００１０】次に、本発明の一実施形態のエンジン冷却
装置の構成を図１〜図４について述べる。本実施形態で
は、エンジン１のファン駆動軸６に取付けたファン７の
回転により、外部の空気を矢印イ’（図１に示す）の方
向より吸入し、ラジエータ１５のラジエータコア１６、
ファンシュラウド１７のファン用開口穴１８を通過して
エンジン室２０へ通風するようにしているが、前記ファ
ン７の前面ニ（図１に示す）と、前記ファン７に対面す
る前記ラジエータコア１６の後面ホとの間の間隔寸法Ｌ
２を前記ファン７の側面視ファン厚さ寸法Ｍ２の２．０
〜３．０倍に設定した。或いはまた前記ファン駆動軸６
の駆動軸心０２−０２の延長線が前記ラジエータコア１
６の後面ホと合致する交点Ｔと、前記ファン７のファン
ハブ９外周円（図２に示す符号への円）とを結ぶ円錐形
状空間部（図１において仮想線のハッチングを施した空
間部であって側面視のため三角形で表わされているが、
符号２７を付しておく）を想定し、前記駆動軸心０２−
０２に対する前記円錐形状空間部２７の円錐面（図１に
おいて符号トで示す面）の傾斜角αを角度２５°〜３５
°に設定した。

【００１１】次に、本発明の一実施形態のエンジン冷却
装置の作用について述べる。本実施形態では、エンジン
１のファン駆動軸６に取付けたファン７の前面ニと、前
記ファン７に対面する前記ラジエータコア１６の後面ホ
との間の間隔寸法Ｌ２を前記ファン７の側面視ファン厚
さ寸法Ｍ２の２．０〜３．０倍に設定するか、或いはま
た、前記ファン駆動軸６の駆動軸心０２−０２の延長線
が前記ラジエータコア１６の後面ホと合致する交点Ｔ
と、前記ファン７のファンハブ９外周円とを結ぶ円錐形
状空間部２７の円錐面トの傾斜角αを角度２５°〜３５
°に設定するようにした。それにより前記いずれの場合
でも前記円錐形状空間部２７の円錐面トの傾斜角αが略
３５°以下の小角度になるので、前記ファンハブ９へ向
いて前記ラジエータコア１６より流れてきた空気が極端
に湾曲することなく、図１に示す矢印チで示すように、
円錐面トに相当する方向に整った整流を保持し、前記フ
ァンハブ９外周円の円周外側を通ってエンジン室２０へ
流れてゆく。前記ファン７前面側の空気流が整流風とな
るので、空気力学的損失が著しく減小し、通風効率が大
幅に向上すると同時にファン騒音が低減する。すなわち
前記通風効率が向上してラジエータ冷却効率も向上する
ので、ファン７回転数をできるだけ低速に落として（フ
ァン用駆動プーリ４の有効径を変える）、ファン７回転
の動力の節約（エンジン馬力の有効活用ができるので省
エネにつながる）と、低騒音化をはかることができる。

【００１２】

【発明の効果】本発明のエンジン冷却装置では、前記フ
ァンハブへ向いて前記ラジエータコアより流れてきた空
気が極端に湾曲することなく整流を保持し、前記ファン
ハブ外周円の円周外側を通ってエンジン室へ流れてゆ
く。前記ファン前面側の空気流が整流風となるので、空
気力学的損失が著しく減小し、通風効率が大幅に向上す
ると同時にファン騒音が低減する。すなわち前記通風効
率が向上してラジエータ冷却効率も向上するので、ファ
ン回転数をできるだけ低速に落として、ファン回転の動
力の節約（エンジン馬力の有効活用ができるので省エネ
につながる）と、低騒音化をはかることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態のエンジン冷却装置を示す
要部縦断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａより見たファンの後面を示す図で
ある。

【図３】図２におけるファンのブレードのＢ−Ｂ断面図
である。

【図４】図２におけるファンのブレードのＣ−Ｃ断面図
である。

【図５】従来技術の一実施例シュラウド装置を示す要部
縦断面図である。

【符号の説明】

１，１０ エンジン ４，２５ ファン駆動プーリ ６，２１ ファン駆動軸 ７，１１ ファン ８，１２ ブレード ９，２３ ファンハブ １３，１５ ラジエータ １４，１７ ファンシュラウド １６，２２ ラジエータコア ２０，２４ エンジン室 １８，２６ ファン用開口穴 ２７ 円錐形状空間部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 築穴 隆司 広島県広島市安佐南区祇園３丁目12番４号 油谷重工株式会社内 (72)発明者 岩満 裕明 広島県広島市安佐南区祇園３丁目12番４号 油谷重工株式会社内 (72)発明者 藤岡 恵司 広島県広島市安佐北区亀山南２丁目11番14 号

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンのファン駆動軸に取付けたファ
   ンの回転により、外部の空気を吸入し、ラジエータのラ
   ジエータコア、前記ラジエータの後面側に取付けたファ
   ンシュラウドのファン用開口穴を通過してエンジン室へ
   通風するように冷却風通路を設定している建設機械，作
   業車両等において、前記ファンの前面と、前記ファンに
   対面する前記ラジエータコアの後面との間の間隔寸法
   を、前記ファンの側面視ファン厚さの略２．０〜３．０
   倍にしたことを特徴とするエンジン冷却装置。
2. 【請求項２】 エンジンのファン駆動軸に取付けたファ
   ンの回転により、外部の空気を吸入し、ラジエータのラ
   ジエータコア、前記ラジエータの後面側に取付けたファ
   ンシュラウドのファン用開口穴を通過してエンジン室へ
   通風するように冷却風通路を設定している建設機械，作
   業車両等において、前記ファン駆動軸の駆動軸心の延長
   線が前記ラジエータコアのファン側後面と合致する交点
   と、前記ファンの中央円板部のファンハブ外周円とを結
   ぶ円錐形状空間部を想定し、前記駆動軸心に対する前記
   円錐形状空間部の円錐面の傾斜角を角度２５°〜３５°
   にしたことを特徴とするエンジン冷却装置。