KR100512804B1

KR100512804B1 - 건설기계

Info

Publication number: KR100512804B1
Application number: KR10-2002-7009570A
Authority: KR
Inventors: 와타나베오사무; 다케시타세이이치로; 니시무라다카하루; 야마다가즈요시; 스가야마코토; 모토즈마코토; 이시카와나오히로; 기무라쇼고
Original assignee: 히다치 겡키 가부시키 가이샤
Priority date: 2000-12-01
Filing date: 2001-11-29
Publication date: 2005-09-07
Also published as: CN1419623A; KR20020076267A; CN1201055C; US20030110669A1; WO2002044479A1; JPWO2002044479A1; US6922925B2; JP3732480B2; EP1338705A1

Abstract

본 발명의 건설기계는, 커버(6)에 의해 형성된 엔진실(100) 내에, 엔진(10)과, 원심팬(16)과, 이 원심팬(16)에 의해 송풍된 냉각 공기와 소정 매체를 열교환하는 열교환기(20,21)를 구비하고, 원심팬(16)에 의해 흡입된 냉각 공기가 열교환기(20,21)를 통과 후, 엔진(10)측에 유도되도록, 냉각공기의 흐름에 대하여 엔진(10)보다도 상류측에 원심팬(16)과 열교환기(20,21)를 배치한다.

Description

건설기계 {CONSTRUCTION MACHINERY}

본 발명은, 냉각팬이나 라디에이터, 오일쿨러 등을 가지는 건설기계에 관한 것이다.

일반적으로, 건설기계로서는 유압셔블 등의 선회식 건설기계가 알려져 있다. 이 유압셔블은, 자주(自走)가능한 하부 주행체와, 하부 주행체상에 선회가능하게 탑재된 상부 선회체로 이루어진다. 상부 선회체의 앞쪽에는 토사의 굴삭작업 등을 행하는 작업장치가 상하이동 가능하게 설치되어 있다.

상부 선회체는, 구조체를 이루는 선회프레임과, 선회프레임에 탑재된 엔진과, 엔진에 의해 구동되는 유압 펌프와, 선회프레임에 탑재되어 작동유를 저장하는 작동유 탱크와, 엔진냉각수를 냉각하는 라디에이터, 작동유를 냉각하는 오일쿨러 등의 열교환기와, 열교환기에 향해 냉각풍을 공급하는 냉각팬을 구비한다.

근래, 유압셔블 등의 건설기계는 시가지 등의 공사현장에서 가동되는 것이 많고, 저소음에서의 작업이 요구되고 있다. 이러한 요구하에, 냉각팬으로서 비교적 정숙성이 높은 시로코팬을 사용하도록 한 유압셔블이 예를 들면 일본국 실개평 6(1994)-l725호 공보나 일본국 특개평7(1995)-83054호 공보에 개시되어 있다. 이들 공보기재의 유압셔블에서는, 시로코팬에 의해 흡입된 냉각공기를 시로코팬의 상방에 설치된 라디에이터나 오일쿨러 등의 열교환기에 내뿜어, 라디에이터내의 냉각수나 오일쿨러내의 작동유와 냉각공기를 열교환시키고 있다.

상기 공보기재의 유압셔블에서는, 엔진실내에 받아들인 냉각공기가, 엔진의 주변을 통하고나서 열교환기에 유도되게 되어 있다. 따라서, 비교적 고온의 냉각공기가 열교환기를 통과하는 것이 되므로, 냉각효율의 점에서는 바람직하지 않다. 냉각효율이 낮으면 소정 히트밸런스를 달성하기 위하여 냉각팬의 회전수를 증가시키거나, 또는 열교환기 등을 대형화해야 한다. 그러나, 냉각팬의 회전수를 증가시키면 소음이 커진다. 또, 열교환기를 대형화하면, 차체의 후단반경이 커져, 시가지 등의 협소한 공사현장에서의 작업이 곤란하게 된다.

상기 공보기재의 유압셔블은, 시로코팬의 상측에 열교환기를 설치하고 있기 때문에, 시로코팬, 모터 등은 열교환기의 하측의 후미진 위치에 배치되게 된다. 이로 인하여, 시로코팬, 모터의 점검작업, 청소 등의 유지보수작업, 수리작업 등을 행하는 경우에는, 육안에 의한 확인이 곤란해지는 데 더하여, 시로코팬, 모터 등에 손이 닿아 어렵고, 작업성이 나쁘다고 하는 문제가 있다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시예에 적용되는 유압셔블을 나타낸 정면도.

도 2는, 상부 선회체를 외장커버, 운전석 등을 분리한 상태로 나타낸 평면도.

도 3은, 상부 선회체를 카운터웨이트, 외장커버, 운전석 등을 분리한 상태로 나타낸 정면도.

도 4는, 상부 선회체를 카운터웨이트, 외장커버, 운전석 등을 분리한 상태로 확대하여 나타낸 외관사시도.

도 5는, 작동유 탱크, 냉각풍 덕트, 시로코팬, 라디에이터, 오일쿨러를 확대하여 나타낸 정면도.

도 6은, 도 5의, VI-VI선 단면도.

도 7는, 본 발명의 제2 실시예에 의한 작동유 탱크, 냉각풍 덕트, 시로코팬, 방열핀을 라디에이터, 오일쿨러와 함께 나타낸 정면도.

도 8은, 도 7의 VIII-VIII선 단면도.

도 9는, 본 발명의 제3 실시예에 의한 냉각풍 덕트, 시로코팬을 작동유 탱크, 라디에이터, 오일쿨러와 함께 나타낸 정면도.

도 1O은, 본 발명의 제4 실시예에 적용되는 유압셔블을 나타낸 정면도.

도 11은, 본 발명의 제4 실시예에 적용되는 유압셔블을 나타낸 평면도.

도 12는, 본 발명의 제4 실시예에 의한 엔진유닛의 배치를 나타낸 단면도.

도 13은, 도 12의 XIII-XIII선 단면도.

도 14는, 도 12의 XIV-XIV선 단면도.

도 15는, 본 발명의 제4 실시예에 의한 덕트를 나타낸 외관사시도.

도 16은, 도 12의 변형예를 나타낸 도면.

도 17은, 본 발명의 제5 실시예에 의한 엔진유닛의 배치를 나타낸 단면도.

도 18은, 본 발명의 제6 실시예에 의한 엔진유닛의 배치를 나타낸 단면도.

도 19는, 도 18의 XIX-XIX선 단면도.

도 20은, 본 발명의 제7 실시예에 의한 엔진유닛의 배치를 나타낸 단면도.

본 발명의 목적은, 소음을 저감시키는 동시에 냉각효율을 향상시킬 수 있는 건설기계를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 건설기계는, 커버에 의해 형성된 실내에, 엔진과, 날개의 축방향으로부터 흡입된 공기를 날개의 주위방향으로 토출하는 원심팬과, 이 원심팬에 의해 송풍된 냉각공기와 소정 매체를 열교환하는 열교환기를 구비하고, 원심팬에 의해 흡입된 냉각공기가 열교환기를 통과후, 엔진측에 유도되도록, 냉각공기의 흐름에 대하여 엔진보다도 상류측에 열교환기를 배치하고, 상기 열교환기의 상류측에 상기 원심팬을 배치한다.

이에 따라, 소음을 저감시킬 수 있는 동시에, 열교환기에 저온의 공기가 송풍되어, 냉각효율이 향상된다.

원심팬의 흡입측과 열교환기의 배기측 및 엔진과의 사이를 구획하는 것이 바람직하다. 운전석부를 차폭방향편측에 어긋나게 하여 설치하는 동시에, 운전석부의 후방에 엔진을 배치하고, 그 차폭방향 반대측에 원심팬을 배치해도 된다.

열교환기의 상방에 원심팬을 배치하고, 원심팬으로부터의 냉각공기를 열교환기에 유도하는 덕트를 설치해도 된다.

이에 따라, 시로코팬 등의 점검작업, 유지보수작업 등을 용이하게 행할 수 있고, 작업성을 향상시킬 수 있다.

원심팬을 실내의 상방에 배치하고, 커버의 상방에 냉각공기의 흡기구를 설치해도 된다.

원심팬의 축선을 차폭방향으로 설정하는 것도 가능하게 된다. 이 경우, 엔진의 하방부에 냉각공기의 배기구를 설치하는 것이 바람직하다.

엔진에 의해 구동되는 유압 펌프나 작동유를 저장하는 작동유 탱크, 유압 펌프로부터 액추에이터에의 압유의 흐름을 제어하는 제어밸브의 적어도 한 쪽을 실내의 원심팬측에 배치해도 된다. 원심팬으로부터의 냉각공기를 열교환기에 유도하는 덕트를 구비하고, 덕트를 작동유 탱크에 인접하여 배치해도 된다.

운전석부의 후방에 열교환기를 배치하고, 그 차폭방향 옆쪽에 엔진을 배치할 수도 있다. 이 경우, 원심팬의 회전축을 대략 수평 방향으로 배치하여 원심팬의 상방에 열교환기를 배치하거나, 또는 원심팬의 회전축을 대략 연직방향으로 배치하여 원심팬의 옆쪽에 열교환기를 배치하는 것이 바람직하다.

원심팬에 의해 송풍된 냉각공기의 흐름에 대하여 대략 수직으로 열교환기를 배치해도 된다. 열교환기를 오일쿨러와 라디에이터에 의해 구성하고, 라디에이터를 덕트에 의해 형성되는 덕트통로의 출구에 배치하고, 오일쿨러를 덕트통로의 출구보다도 통로면적이 작은 덕트통로의 소정 개소에, 덕트통로에 대하여 대략 수직으로 배치해도 된다.

냉각공기의 흐름에 대하여 열교환기의 직하류측에 정류판을 구비하고, 열교환기를 통과한 냉각공기의 흐름을 소정 방향으로 변경해도 된다.

본 발명은, 미니쇼벨에 적용하는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 실시예에 의한 건설기계로서 유압셔블, 특히 소선회가 가능한 미니쇼벨을 예로 들어, 첨부 도면에 따라서 상세하게 설명한다. 미니쇼벨이란차량중량이 예를 들면 6톤 이하의 유압셔블이다. 이하에서는 첨부 도면에 나타낸 바와 같이 유압셔블의 전후좌우방향을 정의하고, 이 정의에 따라 각 부의 배치를 설명한다.

제1 실시예

도 1∼도 6을 참조하여 본 발명에 의한 건설기계의 제1 실시예를 설명한다.

본 실시예에 관한 유압셔블은, 하부 주행체(1)와, 하부 주행체(1)상에 선회가능하게 탑재된 상부 선회체(2)를 가지고, 상부 선회체(2)의 앞쪽에는, 토사의 굴삭작업 등을 행하는 작업장치(3)가 설치되어 있다.

상부 선회체(2)는, 도 1, 도 2에 나타낸 바와 같이, 후술하는 선회프레임(4), 운전석(7), 엔진(10), 유압 펌프(11), 제어밸브군(12), 작동유 탱크(13), 냉각풍 덕트(14), 시로코팬(16), 라디에이터(20), 오일쿨러(21) 등에 의해 대략 구성되어 있다. 상부 선회체(2)는 평면에서 볼 때 전체로서 대략 원형상으로 형성되어 있다.

상부 선회체(2)의 지지구조체를 구성하는 선회프레임(4)은, 도 3, 도 4에 나타낸 바와 같이, 전후방향으로 연장되는 평판형의 저판(4A)과, 저판(4A)의 좌측 가까이에 세워설치되어, 전후방향으로 연장되면서 우측으로 경사진 좌측 세로판(4B)과, 저판(4A)의 우측 가까이에 세워설치되어, 전후방향으로 연장된 우측 세로판(4C)과, 각 세로판(4B, 4C)의 앞부분 상측에 고착된 상판(4D)에 의해 대략 구성되어 있다. 그리고, 선회프레임(4)을 구성하는 저판(4A), 상판(4D)의 전단부에는, 작업장치(3)가 장착되어 있다.

선회프레임(4)의 우측에는, 수평간(4E, 4F)이 설치되고, 수평간(4E, 4F)에는 후술하는 제어밸브군(12), 작동유 탱크(13) 등이 탑재된다. 한편, 선회프레임(4)의 뒤쪽에는, 우측 세로판(4C)의 근방으로부터 상측으로 연장되는 모터브래킷(4G)이 설치되고, 모터브래킷(4G)의 상부에는 후술하는 시로코팬(16)의 구동모터(19)가 장착되어 있다.

선회프레임(4)의 저판(4A)에는, 후술하는 엔진(10)의 하측에 통기구(4H)(도 2, 도 3 중에 도시)가 개구되어 있다. 통기구(4H)는, 슬릿형상 또는 네트에 의해 덮혀, 후술하는 라디에이터(20) 등을 통과하여 고온으로 된 냉각풍은 이 통기구(4H)를 통하여 외부에 배출된다.

선회프레임(4)의 후단부에는 작업장치(3)와의 중량 밸런스를 취하기 위해 카운터웨이트(5)가 장착되고, 카운터웨이트(5)는, 선회반경에 대응한 원호형상으로 형성되어 있다.

선회프레임(4)의 외주측을 덮도록 외장커버(6)가 설치되어 있다. 외장커버(6)는, 선회프레임(4)의 상부우측에 위치하여 후술하는 제어밸브군(12), 작동유 탱크(13), 시로코팬(16), 라디에이터(20) 등을 덮는 우측커버(6A)와, 선회프레임(4)의 상부좌측에 위치하여 후술하는 엔진(10)을 좌측으로부터 덮는 좌측커버(도시하지 않음)와, 카운터웨이트(5)의 상측에 위치하여 엔진(10) 등을 상측으로부터 덮는 후커버(6B)와, 선회프레임(4)의 주위를 덮는 스커트커버(6C)에 의해 대략 구성되어 있다. 이들 커버(6A, 6B, 6C)에 의해 엔진실(100)이 형성되어 있다.

우측커버(6A)와 후커버(6B)는, 이들 커버(6A, 6B)에 덮힌 각 기기의 점검작업, 유지보수작업 등을 행하기 때문에, 개폐가능하게 형성되어 있다. 우측커버(6A)에는, 도 1에 나타낸 바와 같이 통기구(6D)가 설치되어 있다. 통기구(6D)는, 후술하는 시로코팬(16)에 공급하는 냉각풍이 유통함으로써, 시로코팬(16)의 흡입측에 대응한 위치에 개구되어 있다.

후커버(6B)의 앞쪽에는 운전석(7)이 설치되어 있다. 운전석(7)은, 선회프레임(4)의 좌우방향의 좌측 가까이에 배치되어 있다. 운전석(7)의 앞쪽에는, 하부 주행체(1)를 주행시키는 주행용 레버(8)가 설치되고, 좌우 양측에는 작업장치(3)를 조작하는 작업용 레버(9)가 설치되어 있다.

선회프레임(4)의 후부 좌측 가까이에는 카운터웨이트(5)의 앞쪽에 엔진(10)이 설치되어 있다. 엔진(10)은, 좌우방향으로 연장되는 가로설치 상태로 탑재되어 있다. 엔진(10)은, 워터재킷(도시하지 않음) 내에서 냉각수를 유통시키는 수냉식이 되고, 후술하는 라디에이터(20)와 접속되어 있다.

엔진(10)의 우단부에는, 엔진(10)에 의해 구동되는 유압 펌프(11)가 장착되어 있다. 유압 펌프(11)는, 후술하는 제어밸브군(12) 등에 향하여 압유를 공급한다. 유압 펌프(11)는, 제어밸브군(12), 작동유 탱크(13)에 유압배관, 유압호스(도시하지 않음) 등을 통하여 접속되어 있다.

선회프레임(4)의 우측 앞쪽에는 제어밸브군(12)이 설치되어 있다. 제어밸브군(12)은, 각종 액추에이터를 제어하기 위한 복수의 제어밸브로 이루어지고, 수평간(4E,4F)상에 장착되어 있다. 제어밸브군(12)은, 유압 펌프(11), 작동유 탱크(13), 오일쿨러(21) 등에 접속되어 있다.

선회프레임(4) 상에는 제어밸브군(12)의 뒤쪽에 작동유 탱크(13)가 설치되어 있다. 작동유 탱크(13)는 수평간(4F) 상에 장착되어, 유압 펌프(11)에 공급되는 작동유를 저장한다. 작동유 탱크(13)는, 전면판(13A), 후면판(13B), 좌측면판(13C), 우측면판(13D), 상면판(13E), 저면판(13F)에 의해 밀폐된 상자형용기로서 형성되어 있다. 후면판(13B)는, 후술하는 냉각풍 덕트(14)와 협동하여 냉각풍 통로(15)를 구획하는 하나의 측면을 이루고 있다. 작동유 탱크(13)는, 제어밸브군(12), 유압 펌프(11), 오일쿨러(21) 등에 접속되어 있다.

작동유 탱크(13)의 뒤쪽에는 작동유 탱크(13)에 인접하여 냉각풍 덕트(14)가 설치되어 있다. 냉각풍 덕트(14)는, 후술하는 시로코팬(16)과 라디에이터(20), 오일쿨러(2l)를 접속한다.

냉각풍 덕트(14)는, 도 5, 도 6에 나타낸 바와 같이, 작동유 탱크(13)의 후면판(13B)의 좌단부로부터 뒤쪽으로 연장된 좌측판(14A)와, 후면판(13B)의 우단부에서 뒤쪽으로 연장된 우측판(14B)와, 각 측판(14A),(14B)의 후단에 걸쳐 설치된 프레임판형의 후판(14C)과, 각 측판(14A), 후판(14C)의 상부에 우측으로 치우쳐 설치된 상판(14D)과, 각 측판(14A),(14B), 후판(14C)의 하측에 설치된 저판(14E)에 의해 구성되어 있다. 냉각풍 덕트(14)는, 각 측판(14A,14B) 등의 전단부를 작동유 탱크(13)의 후면판(13B)에 장착함으로써, 후면판(13B)를 겸용하여 냉각풍 통로(15)를 구획한다.

냉각풍 덕트(14)상에는, 후술하는 라디에이터(20), 오일쿨러(21)의 상방에 원심팬으로서의 시로코팬(16)이 설치되어 있다. 시로코팬(16)이란, 날개의 축방향으로부터 흡입된 공기를 날개의 주위방향으로 토출하는 원심팬이며, 프로펠라팬에 비해 소형이며 저소음인 것을 특징으로 한다. 시로코팬(16)은, 냉각풍 덕트(14)를 통하여 라디에이터(20), 오일쿨러(21)에 냉각풍을 공급한다.

시로코팬(16)은, 축선이 좌우방향으로 되는 대략 원통형으로 형성되고, 반경치수가 토출구(17A)에 향해 서서히 커지는 소용돌이형의 외형을 가지는 팬케이싱 (17)과, 팬케이싱(17) 내에 회전가능하게 설치되고, 외주측에 축방향으로 연장되는 복수 매의 날개를 구비한 원통형의 날개차(18)와, 팬케이싱(17)의 좌측에 간격을 가지고 선회프레임(4)의 모터브래킷(4G)에 장착되어, 출력축(19A)이 날개차(18)에 접속된 유압 모터, 전동 모터 등으로 이루어지는 구동모터(19)에 의해 대략 구성되어 있다. 시로코팬(16)은, 팬케이싱(17)의 토출구(17A)가 냉각풍 덕트(14)의 상부좌측에 일체로 장착되어 있다.

시로코팬(16)은, 구동모터(19)에 의해 날개차(18)를 회전구동함으로써, 팬케이싱(17)의 축방향 양단면에 개구되어 설치된 흡입구(17B)(한쪽만 도시)로부터 날개차(18) 내에 공기를 흡입하고, 이 공기를 원심력에 의해 팬케이싱(17)의 토출구(17A)로부터 토출한다.

냉각풍 덕트(14)의 후판(14C)에는, 시로코팬(16)의 하방에 열교환기로서의 라디에이터(20)가 장착되어 있다. 라디에이터(20)는, 시로코팬(16)으로부터의 냉각풍에 의해 엔진(10)의 냉각수를 냉각한다. 라디에이터(20)는, 엔진(10)의 워터재킷에 호스(도시하지 않음)를 통하여 접속되어 있다. 시로코팬(16)의 축선은 엄밀히 좌우방향이 아니라도 되고, 전후 방향 또는 상하 방향으로 다소 경사져도 된다.

라디에이터(20)의 전면측에는 열교환기로서의 오일쿨러(21)가 장착되고, 오일쿨러(21)는 냉각풍 덕트(14) 내에 위치하고 있다. 오일쿨러(21)는, 시로코팬(16)으로부터의 냉각풍에 의해 제어밸브군(12)으로부터 작동유 탱크(13)에 복귀되는 작동유를 냉각한다. 오일쿨러(21)는, 제어밸브군(12), 작동유 탱크(13)에 접속되어 있다.

선회프레임(4)에는 시로코팬(16)의 주위에 구획판(22)이 설치되어 있다. 구획판(22)은, 시로코팬(16)의 흡입측, 즉 팬케이싱(17)의 흡입구(17B)를 라디에이터(20), 오일쿨러(21)의 배기측 및 엔진(10)과 구획하는 것이다. 이로 인하여, 구획판(22)은, 라디에이터(20)의 상면 보다도 상측에 위치하여 시로코팬(16)의 팬케이싱(17)의 뒤쪽과 좌측을 에워싸고 설치되어 있다. 구체적으로는, 구획판(22)은, 팬케이싱(17)의 뒤쪽에 위치하여 좌우방향으로 연장된 가로판(22A)과, 팬케이싱(17)의 좌측에 위치하여 가로판(22A)의 좌단으로부터 앞쪽으로 연장된 세로판(22B)에 의해 대략 구성되어 있다.

이에 따라, 구획판(22)은, 외장커버(6)에 설치된 통기구(6D)로부터 외부의 추워진 공기만을 시로코팬(16)에 흡입시킴으로써, 라디에이터(20) 등의 냉각효율을 높인다.

(23)은 오퍼레이터가 착석하는 운전석(7)의 상방을 덮는 커버를 나타내고 있는(도 1 참조).

본 실시예에 의한 유압셔블은, 전술한 같은 구성을 가지는 것으로, 다음에, 그 동작에 대하여 설명한다.

오퍼레이터는 운전석(7)에 착석하여, 주행용 레버(8)를 조작함으로써, 하부 주행체(1)를 주행시킨다. 작업용레버(9)를 조작했을 때에는, 작업장치(3)를 상하이동시키거나, 상부 선회체(2)를 선회시켜 토사의 굴삭작업 등을 행할 수 있다.

전술한 바와 같이 주행하거나, 굴삭작업을 행한 경우에는, 엔진(10)의 냉각수를 라디에이터(20)에 의해 냉각하고, 작동유를 오일쿨러(21)에 의해 냉각한다.

즉, 시로코팬(16)의 구동모터(19)를 구동하여 날개차(18)을 회전시킨다. 이에 따라, 외장커버(6)의 우측커버(6A)에 설치된 통기구(6D)로부터 유입되는 외기를 날개차(18) 내에 흡입하고, 팬케이싱(17)의 토출구(17A)로부터 냉각풍 덕트(14) 내에 냉각풍을 토출한다. 냉각풍 덕트(14) 내에 토출된 냉각풍은, 냉각풍 통로(15)를 통하여 라디에이터(20), 오일쿨러(21)에 공급되고, 라디에이터(20), 오일쿨러(21)를 통하여 냉각수, 작동유를 냉각한다.

냉각풍 통로(15)는, 냉각풍 덕트(14)와 작동유 탱크(13)의 후면판(13B)에 의해 구획되어 있기 때문에, 냉각풍 통로(15)를 유통하는 냉각풍은, 작동유 탱크(13)의 후면판(13B)에 접하게 된다. 이에 따라, 작동유 탱크(13) 내에 저장된 작동유의 열을, 후면판(13B)를 통하여 냉각풍 통로(15)를 유통하는 냉각풍에 방출할 수 있어, 작동유 탱크(13) 내의 작동유도 냉각할 수 있다.

라디에이터(20), 오일쿨러(21)를 통과하여 고온으로 된 냉각풍은 후방으로 내뿜어지고, 커버(6A,6B), 카운터웨이트(5)의 내주면을 따라 좌측의 엔진측으로 편향되고, 엔진(10)의 하측의 선회프레임(4)의 저판(4A)에 개구되는 통기구(4H)으로부터 외부로 배출된다. 구획판(22)은, 시로코팬(16)의 흡입측(흡입구(17B))를 라디에이터(20), 오일쿨러(21)의 배기측 및 엔진(10)과 구획하고 있다. 라디에이터(20) 등을 통과하여 고온으로 된 냉각풍, 엔진(10)의 열에 의해 고온으로 된 공기는 다시 시로코팬(16)에 흡입되는 것이 저지된다. 그 결과, 시로코팬(16)은, 통기구(6D)으로부터 흡입되는 냉각된 공기만을 흡입할 수 있다.

시로코팬(16)의 점검작업, 유지보수작업 등을 행하는 경우에 대하여 설명한다.

외장커버(6)의 우측 커버(6A)를 연다. 시로코팬(16)은, 라디에이터(20) 등의 상방에 설치되어 있기 때문에, 작업자의 목전에서 용이하게 손이 닿는 위치에 배치되어 있다. 따라서, 작업자는 시로코팬(16)의 날개차(18), 구동모터(19) 등을 육안 등에 따라 간단히 점검할 수 있는 동시에, 청소작업 등의 유지보수작업, 고장 등에 의한 수리작업을 편한 자세로 효율적으로 행할 수 있다.

이와 같이, 제1 실시예에 의하면, 엔진실(100) 내에 냉각팬으로서 시로코팬(16)을 설치했기 때문에, 팬(16)의 회전소음을 저감시킬 수 있다. 시로코팬에 의해 흡입된 냉각공기를 오일쿨러(21), 라디에이터(20)에 송풍한 후, 엔진(10)의 하측으로부터 배출하도록 했기 때문에, 오일쿨러(21)나 라디에이터(20)에 저온의 공기를 송풍할 수 있어, 이들 열교환기의 냉각효율을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 팬(16)이나 라디에이터(20)를 대형화할 필요가 없고, 엔진실(100)을 소형으로 구성할 수 있다. 팬(16)의 회전수를 증가시킬 필요도 없고, 팬(16)의 회전소음의 악화를 방지할 수 있다.

시로코팬(16)을 라디에이터(20), 오일쿨러(21)의 상방에 배치하고 있기 때문에, 시로코팬(16)을 작업자로부터 가까운 위치에 배치할 수 있다. 그 결과, 시로코팬(16)에 대하여 점검작업, 유지보수작업 등을 용이하게 행할 수 있고, 작업성을 향상시킬 수 있다. 시로코팬(16)과 라디에이터(20), 오일쿨러(21)를 상하에 배치하고 있기 때문에, 이들 전후방향 치수를 작게 할 수 있어, 상부 선회체(2)를 소형화할 수 있다.

냉각풍 덕트(14)는, 작동유 탱크(13)의 후면판(13B)를 겸용하여 냉각풍 통로(15)를 구획하는 구성으로 하고 있기 때문에, 후면판(13B)를 통하여 작동유 탱크(13) 내에 저장된 작동유도 냉각할 수 있어, 작동유의 냉각효율을 높일 수 있다.

냉각풍 덕트(14)의 일부로서 작동유 탱크(13)의 후면판(13B)를 이용하고 있기 때문에, 냉각풍 덕트(14)의 부품수를 삭감할 수 있어, 조립 작업성의 향상, 제조비용의 저감 등을 도모할 수 있다.

시로코팬(16)의 흡입측과 라디에이터(20), 오일쿨러(21)의 배기측 및 엔진(10)과의 사이는, 구획판(22)에 의해 구획하는 구성으로 하고 있기 때문에, 라디에이터(20) 등을 통과하여 고온으로 된 냉각풍, 엔진(10)의 열에 의해 고온으로 된 공기가 다시 시로코팬(16)에 흡입되는 것을 저지할 수 있다. 이에 따라, 시로코팬(16)은 통기구(6D)로부터 흡입된 냉각된 공기를 냉각풍으로서 라디에이터(20) 등에 공급할 수 있기 때문에, 엔진냉각수, 작동유를 효율적으로 냉각할 수 있어, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

통기구(6D)는 우측커버(6A)가 높은 위치에 설치되어 있기 때문에, 먼지 등의 침입을 억제할 수 있어, 라디에이터(20) 등의 냉각효율이 저하되는 것을 억제할 수 있는 동시에, 청소작업 등을 간략화할 수 있다.

유압 펌프(11)를 선회프레임(4)의 우측으로 치우쳐 배치하고, 시로코팬(16)을 엔진(10)으로부터 분리하여, 라디에이터(20), 오일쿨러(21), 시로코팬(16), 작동유 탱크(13), 제어밸브군(12)을 유압 펌프(11)과 동시에 선회프레임(4)의 우측으로 치우쳐 배치하는 구성으로 했다. 이에 따라, 유압 펌프(11)와 작동유 탱크(13), 유압 펌프(11)와 제어밸브군(12), 제어밸브군(12)과 오일쿨러(13), 오일쿨러(13)와 작동유 탱크(13), 제어밸브군(12)과 작동유탱크(13)를 각각 접속하는 배관(도시하지 않음)의 길이 치수를 짧게 할 수 있다.

그 결과, 각 배관을 접속할 때의 취급을 용이하게 하여 작업성을 향상시킬 수 있다. 배관을 운전석(7)으로부터 멀어진 위치에 배치할 수 있어, 운전석(7)의 주위의 유압배관으로부터의 맥동음의 방출소음을 억제하여 작업환경을 양호하게 할 수 있다. 운전석(7)의 주위의 공간을 넓힐 수 있어, 이 점에서도 작업환경을 양호하게 할 수 있다.

시로코팬(16)을 엔진(l0)으로부터 분리하여 모터(37)에 의해 구동하도록 했기 때문에, 시로코팬(16), 라디에이터(20), 오일쿨러(21)를 선회프레임(4)의 우측으로 치우쳐 배치할 수 있다. 이에 따라, 엔진(10)에 설치된 유압 펌프(11)를 중심으로 하여, 시로코팬(16), 라디에이터(20), 오일쿨러(21)를 자유로운 관계로 배치할 수 있다.

따라서, 유압 펌프(11), 라디에이터(20), 오일쿨러(21), 시로코팬(16)의 배치관계의 자유도를 높일 수 있다. 상부 선회체(2)에서 이들을 효율적으로 배치할 수 있고, 상부 선회체(2)를 소형화할 수 있다. 이에 따라, 상부 선회체(2)의 소선회가 가능하여, 미니쇼벨에 이용하여 바람직하다.

시로코팬(16)의 축선을 좌우방향으로 설정하도록 했기 때문에, 시로코팬(16)으로부터 내뿜어진 냉각풍은 오일쿨러(21), 라디에이터(20)를 통과후, 엔진(10)측으로 편향되어 유도된다. 이에 따라, 운전석(7)의 우측에 시로코팬(16)의 배치공간을 형성한 경우에, 시로코팬(16)을 효율적으로 배치할 수 있는 동시에, 엔진(10)으로부터 통기구(6D)를 떼어 설치하는 수 있어, 엔진소음의 외부에의 유출을 억제할 수 있다. 엔진(10)측에 유도된 냉각풍은, 엔진(10)의 하측에 설치된 통기구(4H)에서 외부에 배출되기 때문에, 소음을 저감시킬 수 있다.

제2 실시예

도 7, 도 8을 참조하여 본 발명에 의한 건설기계의 제2 실시예를 설명한다.

제2 실시예의 특징은, 작동유 탱크를, 냉각풍 통로를 구획하는 하나의 측면을 열교환기측에 향하여 경사지는 경사면으로서 형성하고, 작동유 탱크의 냉각풍 통로를 구획하는 하나의 측면에, 방열핀을 돌출 형성한 것에 있다. 제2 실시예에서는 전술한 제1 실시예와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.

제2 실시예에 의한 작동유 탱크(31)는, 도 7, 도 8에 도시한 바와 같이, 전면판(31A), 후면판(31B), 좌측면판(31C), 우측면판(31D), 상면판(31E), 저면판(31F)에 의해 밀폐된 상자형 용기로서 형성되어 있다. 후면판(3lB)의 상하방향 중간부로부터 하측은, 라디에이터(20)에 향하여 경사지는 경사면(31G)으로 되고, 측면판(31C,31D)은 경사면(31G)에 대응하여 하측이 광폭으로 형성되어 있다.

작동유 탱크(31)의 뒤쪽에는 작동유 탱크(31)에 인접하여 냉각풍 덕트(32)가 설치되어 있다. 냉각풍 덕트(32)는, 좌측판(32A), 우측판(32B), 후판(32C), 상판(32D), 저판(32E)으로 이루어지고, 각 측판(32A, 32B)은, 그 하측이 작동유 탱크(31)의 경사면(31G)을 따라 경사지게 형성되어 있다. 냉각풍 덕트(32)는, 각 측판(32A, 32B) 등의 전단부를 작동유 탱크(31)의 후면판(31B)(경사면(3lG)에 장착함으로써, 후면판(3lB)을 겸용하여 냉각풍 통로(33)를 구획한다.

냉각풍 덕트(32)상에는, 라디에이터(20), 오일쿨러(21)의 상방에 제2 실시예에 의한 원심팬으로서의 시로코팬이 설치되어 있다. 시로코팬(34)은, 제1 실시예에 의한 시로코팬(16)과 같이, 케이싱(35), 날개차(36), 구동모터(37)에 의해 구성되어 있다.

작동유 탱크(31)의 후면판(31B)에는 복수 매의 방열핀(38, 38, …)이 설치되어 있다. 각 방열핀(38)은, 작동유 탱크(31) 내의 작동유의 열을 냉각풍 통로(33)를 유통하는 냉각풍에 효율적으로 방출한다. 각 방열핀(38)은, 냉각풍의 유통방향으로 되는 상하 방향으로 연장되어, 좌우방향으로 나란히 되도록 경사면(31G)에 돌출 형성되어 있다.

이와 같이 구성된 제2 실시예에 있어서도, 전술한 제1 실시예와 대략 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.

또한, 제2 실시예에 의하면, 작동유 탱크(31)의 후면판(31B)에는, 라디에이터(20)에 향하여 경사지는 경사면(31G)을 형성하고 있기 때문에, 냉각풍을 라디에이터(20) 등에 향해 안내할 수 있어, 냉각수, 작동유의 냉각효율을 향상시킬 수 있다. 냉각풍은, 작동유 탱크(31)의 경사면(31G)에 적극적으로 충돌하기 때문에, 이 경사면(31G)을 통하여 작동유 탱크(31) 내의 작동유도 효율적으로 냉각할 수 있다. 경사면(31G)에 의해 작동유 탱크(31)의 내용적을 크게 할 수 있기 때문에, 작동유의 교환사이클을 길게 할 수 있어, 작동유 탱크(31)의 소형화를 도모할 수 있게 된다.

작동유 탱크(31)의 후면판(31B)에는, 경사면(31G)에 위치하여 복수 매의 방열핀(38)을 돌출 형성하고 있기 때문에, 후면판(31B)의 표면적을 크게 할 수 있어, 작동유의 냉각효율을 더한층 향상시킬 수 있다.

제3 실시예

도 9를 참조하여 본 발명에 의한 건설기계의 제3 실시예를 설명한다.

제3 실시예의 특징은, 작동유 탱크와 냉각풍 덕트를 별개로 설치한 것에 있다. 제3 실시예에서는, 전술한 제1 실시예와 동일한 구성 요소에 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.

제3 실시예에 의한 냉각풍 덕트(4l)는, 작동유 탱크(13)의 뒤쪽에 약간의 간극을 가지고 인접하도록 설치되어 있다. 여기에서, 냉각풍 덕트(41)는, 작동유 탱크(13)의 후면판(13B)에 약간의 간극을 가지고 대면하는 앞판(41A)와, 앞판(41A)의 좌단부에서 뒤쪽으로 연장된 좌측판(도시하지 않음)과, 앞판(41A)의 우단부로부터 뒤쪽으로 연장된 우측판(4lB)과, 각 측판(41B)의 후단에 걸쳐 설치된 프레임판형의 후판(41C)과, 앞판(41A), 각 측판(4lB), 후판(41C)의 상부에 우측으로 치우쳐 설치된 상판(41D)과, 앞판(41A), 각 측판(41B), 후판(41C)의 하측에 설치된 저판(41E)에 의해 구성되어 있다. 냉각풍 덕트(41) 내에는, 앞판(41A), 각 측판(41B), 후판(41C) 등에 에워싸여 냉각풍 통로(도시하지 않음)가 구획되어 있다.

이와 같이 구성된 제3 실시예에 의하면, 작동유 탱크(13)와 냉각풍 덕트(41)를 별개로 설치하고 있기 때문에, 양자의 진동주파수의 차이에 의한 진동의 간섭을 방지할 수 있다. 냉각풍 덕트(41)는 약간의 간극을 가지고 작동유 탱크(13)에 인접하고 있기 때문에, 작동유 탱크(13) 내의 작동유의 열을 냉각풍 덕트(41)에 전하고, 냉각풍중에 방출할 수도 있다.

제1 실시예에서는, 오일쿨러(21)는, 라디에이터(20)의 전면측에 설치한 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 오일쿨러(21)를 라디에이터(20)의 후면측에 설치하는 구성으로 해도 된다. 이 구성은 다른 실시예에도 동일하게 적용할 수 있는 것이다.

제1 실시예에서는, 시로코팬(16)의 구동모터(19)는, 선회프레임(4)으로부터 연장된 모터브래킷(4G)에 장착한 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 구동모터(19)를 팬케이싱(17)에 브래킷 등을 통하여 장착하는 구성으로 해도 된다. 이 구성은 다른 실시예에도 동일하게 적용할 수 있는 것이다.

제1 실시예에서는, 시로코팬(16)은, 그 날개차(18)를 구동모터(19)에 의해 회전구동하는 것으로서 설명했다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 날개차(18)를 엔진(10)의 출력축측에 접속하여, 엔진(10)에 의해 회전구동하는 구성으로 해도 된다. 이 구성은 다른 실시예에도 동일하게 적용할 수 있는 것이다.

제1 실시예에서는, 원심팬으로서 시로코팬(16)을 적용한 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 본 발명은 이것에 한하는 것이 아니라, 예를 들면 여러 가지 형식의 다날개팬, 다층 원판팬 등으로 이루어지는 원심팬을 적용할 수도 있다.

제4 실시예

도 10∼16을 참조하여 본 발명에 의한 건설기계의 제4 실시예를 설명한다.

도 1O은, 제4 실시예에 관한 유압셔블의 정면도이며, 도 11은 그 평면도이다. 도 10, 11에 도시한 바와 같이, 유압셔블은, 주행체(51)와 주행체(51)상에 선회가능하게 설치된 선회체(2)와, 선회체(2)의 프레임(선회프레임(62)의 좌측에 치우쳐 설치된 운전석부(53)와, 선회프레임(62)의 우측에 회동가능하게 장착된 붐(54a), 암(54b), 버킷(54c)으로 이루어지는 작업장치(54)를 가진다. 운전석부(53)의 후방에는 엔진유닛(55)과 카운터웨이트(56)가 배치되어 있다.

도 12는 엔진유닛(55)의 차폭방향 단면도(차량 후방으로부터 본 도면)이며, 도 13은 도 12의 XIII-XIII선 단면도(차량 좌측으로부터 본 도면)이며, 도 14는 도 12의 XIV-XIV선 단면도(차량 상방으로부터 본 도면)이다. 운전석부(53)의 후방에는 커버(61)에 의해 밀폐된 엔진실(60)이 형성되고, 엔진실(60)의 대략 중앙의 선회프레임(62)상에는 엔진(63)이 탑재되어 있다.

도 12에 도시한 바와 같이, 좌우의 커버(61)에는 각각 공기유입구(61a) 및 공기배출구(61b)가 개구되고, 엔진(63)의 하방의 선회프레임(62)에는 공기배출구(62a)가 개구되어 있다. 이들 개구부(61a,61b,62a)를 통하여, 후술하는 바와 같이 냉각공기가 엔진실(60) 내를 통과한다. 엔진(63)의 좌측에는 단면대략 L자 형상의 구획판(64)이 차량전후 방향으로 연장되어 있다. 구획판(64)의 하단면은 선회프레임(62)에 고정 설치되고, 구획판(64)의 전단면은 운전석부(63)사이의 격벽(65)에 고정 설치되고, 구획판(64)의 후단면은 카운터웨이트(56)에 고정 설치되어 있다.

구획판(64)의 좌측에는, 도 15의 사시도에 도시한 바와 같이, 스크롤부 (66a) 및 그것에 연속해있는 스트레이트부(66b)를 가지는 덕트(66)가 차량 상하 방향에 배치되고, 스크롤부(66a)는 선회프레임(62)과 구획판(64)에 고정 설치되어 있다. 스크롤부(66a)의 전단부 및 후단부에는 냉각공기를 흡입하기 위한 흡입구(66c)가 개구되고, 스트레이트부(66b)의 우단부에는 냉각공기를 내뿜기 위한 배출구(66d)가 개구되어 있다. 도 12∼l4에 도시한 바와 같이, 스크롤부(66a)의 내측에는 차량 전후 방향으로 회전축을 가지는 시로코팬(67)이 수용되어 있다. 스크롤부(66a)의 후면에는 복수의 스테이(68)(도면에서는 4개)가 고정 설치되고, 스테이(68)에는 유압 모터(69)가 장착되어 있다. 유압 모터(69)의 출력축은 흡입구(66c)를 통하여 시로코팬(67)의 회전축에 연결되어 있다.

시로코팬(67)의 상방의 배출구(66d)에는 배출구(66d)를 모두 덮도록 연직방향으로 라디에이터(70)가 장착되고, 라디에이터(70)의 하단부는 구획판(64)의 상면에 고정 설치되어 있다. 라디에이터(70)의 좌측에는 라디에이터(70)와 대략 평행하게 오일쿨러(71)가 배치되고, 오일쿨러(71)는 브래킷(71a)를 통하여 라디에이터(70)에 고정되어 있다. 라디에이터(70)의 상단부 및 차량전후 방향측 단부와 커버(61) 및 격벽(65)과의 사이에는 구획판(72)이 설치되고, 이 구획판(72)과 구획판(64) 및 덕트(66)에 의해 엔진실(60)은 좌우로 분할(각각 저온실(60A), 고온실(60B)라고 함)되어 있다. 저온실(60A)과 고온실(60B)은, 흡입구(66c), 덕트(66), 배출구(66d)를 통하여 연통되어 있다.

엔진(63)의 우측에는 엔진(63)에 의해 구동되는 유압 펌프(73)가 설치되어 있다. 유압 펌프(73)로부터의 토출유에 의해 유압 모터(69)가 구동되어, 시로코팬(67)이 회전한다. 엔진(63)에는 흡기관(74)이 접속되고, 흡기관(74)의 도중에는 공기정화기(75)가 설치되고, 흡기관(74)의 선단은 구획판(72)을 관통하여 저온실(60A)에 달하고 있다. 유압 펌프(73)의 상방에는 머플러(76)가 배치되고, 머플러(76)에 접속된 배기관(77)의 선단은 카운터웨이트(56)를 관통하여 차량후부에 돌출되어 있다. 라디에이터(70)에는 냉각수의 통과하는 호스(78, 79)가 접속되어 있다. 도시는 생략하지만 오일쿨러에도 작동유가 통과하는 호스가 접속되어 있다.

다음에, 제4 실시예에 의한 건설기계의 동작을 설명한다.

유압 모터(69)의 구동에 의해 시로코팬(67)이 회전하면, 좌측커버(61)의 공기유입구(61a)으로부터 저온실(60A) 내에 대략 대기온도 상당의 냉각공기가 유입된다. 그 냉각공기는 도 12의 화살표와 같이 흡입구(66c)으로부터 덕트(66) 내에 흡입된다. 흡입된 공기는 덕트(66)를 따라 방향이 변화되고, 오일쿨러(71), 라디에이터(70)를 순차 통과하고, 오일쿨러(71) 내의 작동유 및 라디에이터(70) 내의 냉각수와 열교환한다. 덕트(66) 내를 통과하는 공기는 저온이며, 또한 덕트(66)에 의해 통로면적이 규제되어 있으므로 고속으로 된다. 그 결과, 오일쿨러(71)와 라디에이터(70)를 효율적으로 냉각할 수 있다. 열교환에 의해 온도 상승한 냉각공기는 배출구(66d)으로부터 고온실(60B)에 송풍되어, 엔진(63)이나 유압 펌프(73) 등의 주위를 통과하여 그들의 표면을 냉각한 후, 일부는 공기배출구(62a)에서 실외에 배출되고, 나머지는 공기배출구(61b)으로부터 배출된다.

저온실(60A)의 공기는 흡기관(74) 내에 흡입되고, 공기정화기(75)에서 여과된 후, 엔진(63)의 실린더내에 유입된다. 이 유입공기는 실린더내에서 압축후, 연료와 혼합하여 폭발 연소되고, 머플러(76)에서 소음된 후, 배기관(77)을 통하여 차량후부로부터 배출된다. 이 때 발생한 에너지가 크랭크축으로 전해져, 크랭크축이 구동된다.

이와 같이 제4 실시예에 의하면, 엔진실(60) 내에 냉각팬으로서 시로코팬(67)을 설치하고, 시로코팬(67)에 의해 흡입된 냉각공기를 오일쿨러(71), 라디에이터(70)에 송풍한 후, 엔진(63)이나 유압 펌프(73)의 주위에 송풍하도록 했기 때문에, 팬(67)의 회전소음을 저감시킬 수 있는 동시에, 오일쿨러(71)나 라디에이터(70)에 저온의 공기를 송풍할 수 있어, 이들 열교환기의 냉각효율을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 팬(67)이나 라디에이터(70)를 대형화할 필요가 없고, 엔진실(60)을 소형으로 구성할 수 있다. 팬(67)의 회전수를 증가시킬 필요도 없고, 팬(67)의 회전소음의 악화를 방지할 수 있다. 시로코팬(67)의 회전축을 수평방향으로 배치하고 그 상방에 오일쿨러(71)와 라디에이터(70)를 설치하고, 시로코팬(67)으로부터의 냉각공기를 덕트(66)를 통하여 오일쿨러(71), 라디에이터(70)에 송풍하도록 했기 때문에, 엔진실(60) 내의 공간효율이 향상된다.

구획판(64, 72)에 의해 엔진실(60)을 좌우로 분할하도록 했기 때문에, 구획판(64,72)이 차열판으로서 작용하고, 엔진(63)으로부터의 방열(복사열 등)에 의한 저온실(60A)의 온도 상승이 억제된다. 그 결과, 냉각공기의 온도가 한층 낮아져, 냉각효율이 향상된다. 운전석부(53)의 후방에 시로코팬(67), 오일쿨러(71), 라디에이터(70)를 배치하고, 라디에이터(70)의 우측에 엔진(63)을 배치하도록 했기 때문에, 즉 운전석부(53)가 격벽(65)을 통하여 보다 많이 저온실(60A)에 접촉하도록 했기 때문에, 운전석부(53)의 온도 상승이 억제되고, 쾌적하다. 운전석부(53)의 후면측이 보다 많이 저온실(60A)과 접촉하도록 구획판(72)을 우측으로 어긋나게 하여 배치해도 된다(도 14의 (72a)). 저온실(60A)에 흡기관(74)의 선단을 배치하도록 했기 때문에, 엔진(63)의 실린더내에 대기온과 대략 동일한 정도의 공기가 유도되어, 연소효율도 향상된다.

오일쿨러(71)보다도 라디에이터(70)의 냉각효율을 높이고 싶은 경우에는, 도 16에 도시한 바와 같이, 라디에이터(70)를 오일쿨러(71)보다도 상류측에, 즉 오일쿨러(7l)의 좌측에 라디에이터(70)를 배치하면 된다. 이로 인해, 라디에이터(70)에는 보다 저온의 공기가 송풍되어, 냉각효율이 향상된다.

제5 실시예

도 17을 참조하여 본 발명에 의한 건설기계의 제5 실시예를 설명한다.

도 17은, 제5 실시예에 관한 엔진유닛(55)의 차폭방향 단면도이다. 도 12와 동일한 개소에는 동일한 부호가 부여되고, 이하에서는 그 상위점을 주로 설명한다. 제5 실시예가 제4 실시예와 다른 것은 오일쿨러(71)의 배치이다. 도 17에 도시한 바와 같이, 오일쿨러(71)는 라디에이터(70)의 좌측에 대략 수평으로 배치되고, 그 일단은 브래킷(81)을 통하고, 타단은 긴 서포트플레이트(82)를 통하여 각각 라디에이터(70)로부터 지지되어 있다. 이로 인해, 오일쿨러(71)는 덕트(66)의 출구부(배출구(66d))보다도 통로면적이 작은 개소에, 또한 덕트(66) 내의 통로에 대하여 대략 수직으로, 즉 냉각공기의 흐름에 대하여 수직으로 배치된다.

이와 같이 오일쿨러(71)를 배치함으로써, 냉각공기가 오일쿨러(71)의 핀사이를 대략 평행하게 통과하여, 공기저항이 작아지는 동시에, 냉각공기는 오일쿨러(71)의 전체에 걸쳐 균일하게 유입되어, 작동유가 균일하게 냉각된다. 오일쿨러(71)는 통로면적이 작은 개소에 배치되기 때문에, 오일쿨러(71)의 단위면적당을 통과하는 냉각공기량이 많아져, 오일쿨러(71)를 소형화할 수 있다. 라디에이터(70)의 상부 탱크로부터 하부 탱크로 냉각수가 흐르는 것을 저해하지 않는 한도에 있어서, 라디에이터(70)를 경사지게 설치하는 것도 가능하고, 이로 인해, 라디에이터(70)를 덕트(66) 내의 통로면적이 작은 개소에 통로에 대하여 수직으로 배치해도 된다.

제6 실시예

도 18, 19를 참조하여 본 발명에 의한 건설기계의 제6 실시예를 설명한다. 도 18은 제6 실시예에 관한 엔진유닛(55)의 차폭방향 단면도이며, 도 19는 도 18의 XIX-XIX선 단면도이다. 도 12, 14와 동일한 개소에는 동일한 부호를 부여하고, 이하로서는 그 상위점을 주로 설명한다. 제6 실시예가 제4 실시예와 다른 것은, 시로코팬(67)의 배치이다. 제4 실시예가 시로코팬(67)의 회전축을 수평 방향으로 배치한 데 대하여, 제6 실시예에서는 이하에 설명하는 바와 같이 연직방향으로 배치한다.

도 18, 19에 도시한 바와 같이, 엔진실(60)의 좌측에는 선회프레임(62)의 상면에 베이스대(91)가 고정 설치되고, 베이스대(91)의 상면에는 스테이(92)를 통하여 덕트(93)가 지지되어 있다. 덕트(93)는 대략 원통형상의 원통부(93a)와 그 외주면으로부터 우측에 걸쳐 나팔형으로 넓어지는 확장부(93b)로 이루어진다. 원통부(93a)의 상하면에는 각각 흡입구(93c)가 개구되고, 확장부(93b)의 우단부에는 배출구(93d)가 개구되어 있다. 베이스대(91)에는 유압 모터(69)가 회전가능하게 장착되고, 원통부(93a)에는 상하 방향으로 회전축을 가지는 시로코팬(67)이 수용되고, 유압 모터(69)의 출력축은 흡입구를 통하여 시로코팬(67)의 회전축에 연결되어 있다. 배출구(93d)에는 라디에이터(70)가 장착되고, 라디에이터(70)의 좌측에 오일쿨러(71)가 고정되어 있다. 라디에이터(70)의 하부는 평판형의 구획판(94)의 상단부에 지지되어 있다.

이러한 구성에 의해, 시로코팬(67)의 회전에 의해 엔진실(60)에 유입된 냉각공기는 흡입구(93c)를 통하여 덕트(93) 내에 유입된다. 이 유입공기는 오일쿨러(71), 라디에이터(70)를 통과하여 배출구(93d)으로부터 내뿜어지고, 엔진(63), 유압 펌프(73)의 주위를 통과하여, 공기배출구(6lb,162a)으로부터 배출된다. 이로 인해, 저온의 냉각공기가 오일쿨러(71)와 라디에이터(70)를 통과하게 되고, 냉각효율이 향상된다.

운전석부(53)의 후면측에 냉각공기의 흐름의 상류측 저온실(60A)을 배치했기 때문에, 운전석부(53)의 온도 상승이 억제된다. 시로코팬(67)의 회전축을 연직방향으로 설치하고, 라디에이터(70)를 시로코팬(67)의 우측에 배치하도록 했기 때문에, 라디에이터(70)의 하방으로 공간이 형성되고, 도 18의 2점 쇄선으로 나타낸 바와 같이 라디에이터(70)를 하방으로 늘릴 수 있다. 이로 인해, 라디에이터(70)의 방열면적이 증가하여 냉각효율이 향상되고, 그 만큼 팬회전수를 낮게 할 수 있어, 팬소음이 저감된다. 오일쿨러(71), 라디에이터(70)는 냉각공기의 흐름에 대하여 수직으로 배치되기 때문에, 공기저항이 적다.

제7 실시예

도 20을 참조하여 본 발명에 의한 건설기계의 제7 실시예를 설명한다.

도 20은, 제7 실시예에 관한 엔진유닛(55)의 차폭방향 단면도이다. 도 12와 동일한 개소에는 동일한 부호가 부여되고, 이하에서는 그 상위점을 주로 설명한다. 도 20에 도시한 바와 같이, 라디에이터(70)의 우측에는 라디에이터(70)를 통과한 냉각공기를 소정 방향(도면에서는 경사 하방)을 향하여 송풍하기 위한 정류판(101)이 설치되어 있다.

이로 인해, 라디에이터(71)를 통과한 냉각공기는 그대로의 방향에서 내뿜어지는 것이 아니라, 엔진(63)의 하부를 향하여 내뿜어지고, 엔진하부의 오일팬(63a) 등을 효율적으로 냉각할 수 있다. 정류판(101)에 의해 엔진(63)으로부터의 방사음은 반사되기 때문에, 소음을 저감할 수 있다.

상기 제4 ∼ 제7 실시예에 있어서, 엔진(63)과 시로코팬(67), 오일쿨러(71), 라디에이터(70)의 배치는 좌우 역이라도 된다.

상기 실시예에서는, 상부 선회체(2,52)의 앞쪽에 작업장치(31,54)가 좌측, 우측방향으로 요동(스윙)가능하게 장착된 스윙식의 유압셔블을 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 이것에 한하는 것이 아니다. 예를 들면 작업장치의 암, 버킷을 좌 우방향으로 평행이동하는 오프셋식의 유압셔블에 적용해도 된다. 스윙기구, 오프셋 기구를 구비하고 있지 않은 일반적인 유압셔블에 적용할 수도 있다.

상기 실시예에서는, 열교환기로서 라디에이터(20,70)와 오일쿨러(21,71)의 양쪽에 적용한 경우를 예로 들어 설명했다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 예를 들면 라디에이터(20, 70), 오일쿨러(21, 71)중 어느 한쪽 만에 적용하는 구성이라도 된다. 라디에이터(20,70)나 오일쿨러(2l, 71)이외의 다른 열교환기(예를 들면 콘덴서나 인터쿨러)에도 동일하게 적용할 수 있다.

상기 실시예에서는, 운전석(7)의 상측을 덮는 커버(23)를 구비한 유압셔블에 적용한 경우를 예로 들어 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 운전석(7)의 주위를 덮는 캡박스를 구비한 유압셔블에 적용할 수도 있다.

이상에서는, 건설기계로서 장궤식의 유압셔블, 특히 미니쇼벨을 예로 들어 설명했지만, 중형이나 대형의 유압셔블, 휠식의 유압셔블, 유압크레인, 휠로더, 불도저 등의 다른 건설기계에도 본 발명을 동일하게 적용할 수 있다.

Claims

커버에 의해 형성된 실내에, 엔진과, 날개의 축방향으로부터 흡입된 공기를 날개의 주위방향으로 토출하는 원심팬과, 상기 원심팬에 의해 송풍된 냉각공기와 소정 매체를 열교환하는 열교환기를 구비하고,

상기 원심팬에 의해 흡입된 냉각공기가 상기 열교환기를 통과후, 상기 엔진측에 유도되도록, 냉각공기의 흐름에 대하여 상기 엔진 보다도 상류측에 상기 열교환기를 배치하고, 상기 열교환기의 상류측에 상기 원심팬을 배치하는 것을 특징으로 하는 건설기계.
제1항에 있어서,

상기 원심팬의 흡입측과 상기 열교환기의 배기측 및 엔진과의 사이를 구획하는 구성으로 하는 것을 특징으로 하는 건설기계.
제1항에 있어서,

운전석부를 차폭방향 편측으로 어긋나게 하여 설치하는 동시에, 상기 운전석부의 후방의 차폭방향 운전석측에 상기 엔진을 배치하고, 그 차폭방향 반대측에 상기 원심팬을 배치하는 것을 특징으로 하는 건설기계.
제3항에 있어서,

상기 원심팬의 회전축을 대략 수평 방향으로 배치하는 동시에, 상기 열교환기의 상방에 상기 원심팬을 배치하고, 상기 원심팬으로부터의 냉각공기를 상기 열교환기에 유도하는 덕트를 가지는 것을 특징으로 하는 건설기계.
제3항에 있어서,

상기 원심팬을 상기 실내의 상방에 배치하고, 상기 커버의 상방에 냉각공기의 흡기구를 설치하는 것을 특징으로 하는 건설기계.
제3항에 있어서,

상기 원심팬의 축선을 대략 차폭방향으로 설치하는 것을 특징으로 하는 건설기계.
제6항에 있어서,

상기 엔진의 하방부에 냉각공기의 배기구를 설치하는 것을 특징으로 하는 건설기계.
제3항에 있어서,

상기 엔진에 의해 구동되는 유압 펌프를 상기 실내의 상기 원심팬측에 배치하는 것을 특징으로 하는 건설기계.
제3항 또는 제8항에 있어서,

작동유를 저장하는 작동유 탱크와 상기 유압 펌프로부터 액추에이터에의 압유의 흐름을 제어하는 제어밸브의 적어도 한 쪽을 상기 실내의 상기 원심팬측에 배치하는 것을 특징으로 하는 건설기계.
제9항에 있어서,

상기 원심팬으로부터의 냉각공기를 상기 열교환기에 유도하는 덕트를 구비하고, 상기 덕트를 상기 작동유 탱크에 인접하여 배치하는 것을 특징으로 하는 건설기계.
제1항에 있어서,

상기 운전석부의 후방에 상기 열교환기를 배치하고, 그 차폭방향 옆쪽에 상기 엔진을 배치하는 것을 특징으로 하는 건설기계.
제1항에 있어서,

상기 원심팬의 회전축을 대략 수평 방향으로 배치하는 동시에, 상기 원심팬의 상방에 상기 열교환기를 배치하고, 상기 원심팬으로부터의 냉각공기를 상기 열교환기에 유도하는 덕트를 가지는 것을 특징으로 하는 건설기계.
제1항에 있어서,

상기 원심팬의 회전축을 대략 연직방향으로 배치하는 동시에, 상기 원심팬의 옆쪽에 상기 열교환기를 배치하고, 상기 원심팬으로부터의 냉각공기를 상기 열교환기에 유도하는 덕트를 가지는 것을 특징으로 하는 건설기계.
제1항에 있어서,

상기 열교환기를, 상기 원심팬에 의해 송풍된 냉각공기의 흐름에 대하여 대략 수직으로 배치하는 것을 특징으로 하는 건설기계.
제12항에 있어서,

상기 열교환기는 오일쿨러와 라디에이터를 가지고, 상기 라디에이터를 상기덕트에 의해 형성되는 덕트통로의 출구에 배치하고, 상기 오일쿨러를 상기 덕트통로의 출구보다도 통로면적이 작은 상기 덕트통로의 소정 개소에, 상기 덕트통로에 대하여 대략 수직으로 배치하는 것을 특징으로 하는 건설기계.
제1항 또는 제12항에 있어서,

상기 열교환기를 통과한 냉각공기의 흐름을 소정 방향으로 변경하도록, 냉각공기의 흐름에 대하여 상기 열교환기의 직하류측에 정류판을 구비하는 것을 특징으로 하는 건설기계.
제1항의 건설기계는 미니쇼벨인 것을 특징으로 하는 건설기계.