KR101923759B1

KR101923759B1 - 건설 기계

Info

Publication number: KR101923759B1
Application number: KR1020147007156A
Authority: KR
Inventors: 마사루 누마사와
Original assignee: 코벨코 겐키 가부시키가이샤
Priority date: 2011-08-19
Filing date: 2012-08-07
Publication date: 2018-11-29
Also published as: KR20140052042A; WO2013027351A1; EP2746087A4; US20140166380A1; CN103796860B; US9376786B2; JP2013039895A; CN103796860A; EP2746087A1; JP5824961B2; EP2746087B1

Abstract

엔진 룸을 갖는 건설 기계이며, 당해 엔진 룸 내를 흐르는 공기를 효율적으로 포집하여, 배기 효율을 향상시키는 것이 가능한 것이 제공된다. 이 건설 기계는, 엔진 룸과, 엔진과, 그 제1 측에 설치되는 열교환기와, 동일하게 제1 측에 설치되어 냉각용의 공기의 흐름을 엔진의 주위에 생성하도록 회전하는 팬과, 공기 도입구 및 공기 배출구를 갖고, 상기 엔진을 따라 상기 팬의 회전축과 평행한 팬 축 방향으로 연장되도록 상기 엔진 룸 내에 설치되는 배기 덕트를 구비하고, 이 배기 덕트는, 상기 팬 축 방향에 대해 팬의 하류측을 흐르는 공기를 당해 팬 축 방향으로 연장되는 영역 내에서 포집하여 엔진 룸 외부로 배출하도록 당해 공기의 흐름을 안내한다.

Description

건설 기계 {CONSTRUCTION MACHINE}

본 발명은 셔블 등의 건설 기계이며, 열교환기와, 이것을 냉각하기 위한 장치를 구비하는 것에 관한 것이다.

본 발명의 배경 기술을, 도 9에 도시하는 셔블을 예로 들어 설명한다.

이 셔블은, 하부 주행체(1)와, 그 위에 선회 가능하게 탑재되고, 베이스로서의 어퍼 프레임(3)을 갖는 상부 선회체(2)와, 상기 어퍼 프레임(3) 상에 탑재되는, 캐빈(4)을 포함하는 각종 설비, 기기와, 어퍼 프레임(3)의 전방부에 장착되는 작업 어태치먼트(또는, 굴삭 어태치먼트)(5)와, 어퍼 프레임(3)의 후단부에 장착되는 카운터 웨이트(6)를 구비하고, 상기 캐빈(4)은 상기 어퍼 프레임(3)의 진행 방향 좌측 전방부에 설치된다. 상기 어퍼 프레임(3)의 후방부에는, 엔진(7)을 수용하는 엔진 룸(8)이 설치되어 있다.

도 10은 이 엔진 룸(8) 내의 각 기기의 배치와 공기의 흐름을 배면측에서 본 모식적 단면도이다. 이 엔진 룸(8)은 상기 어퍼 프레임(3)의 일부이며 엔진 룸(8)의 바닥을 구성하는 바닥판(9)과 패널재 등으로 이루어지는 엔진 가드 부재(10)에 의해 둘러싸인 좌우 방향으로 긴 공간을 내포하고, 상기 카운터 웨이트(6)가 상기 엔진 가드 부재(10)의 일부를 겸하고 있다.

상기 엔진(7)은 좌우 방향으로 연장되는 자세로 상기 엔진 룸(8) 내에 설치된다. 엔진(7)의 좌우 양측 중 한쪽의 측(도시예에서는 우측)에는, 엔진(7)을 냉각하기 위한 라디에이터나 오일 쿨러 등을 포함하는 열교환기(11)와, 축류식의 팬(12)이 설치되어 있다. 엔진 룸(8)의 상벽의 우측 부분에는 흡기구(13)가 형성되고, 좌측 부분에는 배기구(16)가 형성되어 있다. 상기 팬(12)은 그 회전에 의해 상기 흡기구(13)로부터 외기를 흡입하여 열교환기(11)를 통과시키고, 이에 의해 열교환기(11)를 냉각한다.

상기 엔진(7)의 좌우 양측 중 다른 쪽의 측(도시예에서는 좌측)에는, 유압 펌프(14)와, 그 위에 위치하는 펌프 커버(15)가 설치된다. 이 펌프 커버(15)는 상기 유압 펌프(14)로부터 미스트 상태로 누설·비산한 오일이 엔진(7), 구체적으로는 도시하지 않은 머플러를 포함하는 배기계에 내려 덮이는 일이 없도록, 유압 펌프(14)의 적어도 일부를 덮는다.

상기 팬(12)의 회전은, 당해 팬(12)의 하류측에 도 10에 화살표로 나타내는 바와 같은 공기의 흐름을 형성한다. 이 공기의 흐름은, 팬(12)의 회전 방향의 성분과 원심 방향의 성분을 포함하고, 팬(12)의 하류측의 대략 전체 영역에 걸치는 긴 거리를 우측으로부터 좌측으로 이동하여 좌측 단부의 배기구(16)에 이른다. 따라서 이 공기의 흐름은 큰 저항을 받기 쉽고, 또한 난류가 발생하기 쉽다. 이것은 배출 효율의 저하를 초래한다.

일본 특허 공개 제2005-36447호 공보 일본 특허 공개 제2005-145114호 공보

이 문제를 해결하기 위한 기술로서, 특허문헌 1, 2는, 엔진 룸(8)의 배면을 형성하는 카운터 웨이트(6)의 전방면에 있어서의 팬 후방의 부위에 상하 방향으로 연장되는 홈, 즉 오목 형상 통로를 형성하는 것과, 팬(12)으로부터 그 선회 방향 및 반경 방향을 포함하는 방향으로 토출된 공기를, 상기 홈을 통하여 직접 포집하고, 엔진 룸 외부로 배출하는 것을 개시하지만, 실제는 다음과 같이 공기의 배출 효율의 향상에는 이르지 않는다. 상기한 바와 같이 흐르는 공기는, 실제로는, 상기한 바와 같이 팬 축 방향의 성분에 의해 팬 하류측의 전체 영역을 선회하면서 이동한다. 이에 대해, 상기 특허문헌 1 및 2에 기재되는 선행 기술은, 팬(12)으로부터 선회 방향 및 반경 방향으로 토출된 공기만을 포착하여 배출하므로, 팬 하류측의 대부분의 영역을 통하는 공기는 포집할 수 없다. 또한, 홈의 입구 부분에서의 통기 저항이 커지기 때문에, 풍량 성능도 나쁘다.

또한, 상기 선행 기술에 있어서, 풍량 성능을 높이기 위해 홈 폭을 크게 하여 공기의 포착 범위를 팬 축 방향으로 확장하는 것은 가능하지만, 당해 홈 폭의 확대는 카운터 웨이트의 본래의 기능을 저하시키기 때문에, 당해 확대에는 현저한 제약이 있다.

본 발명은 엔진 룸을 갖는 건설 기계이며, 당해 엔진 룸 내를 흐르는 공기를 효율적으로 포집하여, 배기 효율을 향상시키는 것이 가능한 것을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이 건설 기계는, 엔진 룸과, 이 엔진 룸 내에 수용되는 엔진과, 이 엔진의 길이 방향의 한쪽의 측인 제1 측에 설치되는 열교환기와, 상기 엔진의 제1 측에 설치되는 축류식의 팬이며 상기 엔진 룸의 외부로부터 당해 엔진 룸의 내부로 진입하여 상기 열교환기를 통과하고, 또한 당해 팬의 회전 방향, 원심 방향 및 축 방향의 각 성분을 포함하는 냉각용의 공기의 흐름을 상기 엔진의 주위에 생성하도록 회전하는 팬과, 공기 도입구 및 공기 배출구를 갖고, 상기 엔진을 따라 상기 팬의 회전축과 평행한 팬 축 방향으로 연장되도록 상기 엔진 룸 내에 설치되는 배기 덕트를 구비하고, 이 배기 덕트는, 상기 팬 축 방향에 대해 팬의 하류측을 흐르는 공기를 당해 팬 축 방향으로 연장되는 영역 내에서 포집하여 엔진 룸 외부로 배출하도록 당해 공기의 흐름을 안내한다.

도 1은 셔블을 적용 대상으로 한 본 발명의 제1 실시 형태를 모식적으로 도시하는 당해 셔블의 후방부의 단면 평면도이다.
도 2는 도 1의 II-II선 단면도이다.
도 3은 도 1의 III-III선 단면도이다.
도 4는 도 1의 IV-IV선 단면도이다.
도 5는 상기 제1 실시 형태에 있어서의 셔블 후방부의 사시도이다.
도 6은 상기 제1 실시 형태에 있어서의 배기 덕트와 펌프 커버의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태를 모식적으로 도시하는 도면이며, 도 3에 상당하는 단면 측면도이다.
도 8은 상기 제2 실시 형태에 있어서의 배기 덕트의 개략 사시도이다.
도 9는 본 발명의 적용 대상의 예인 셔블의 측면도이다.
도 10은 종래의 냉각 장치를 도시하는 도면이며, 도 2에 상당하는 배면 단면도이다.

본 발명의 실시 형태를 도 1∼도 8에 의해 설명한다. 이들 실시 형태는, 모두, 도 9에 도시하는 셔블을 적용 대상으로 한 예를 나타낸다. 즉, 당해 실시 형태에 관한 셔블은, 하부 주행체(1)와, 그 위에 선회 가능하게 탑재되고, 베이스로서의 어퍼 프레임(3)을 갖는 상부 선회체(2)와, 상기 어퍼 프레임(3) 상에 탑재되는, 캐빈(4)을 포함하는 각종 설비, 기기와, 어퍼 프레임(3)의 전방부에 장착되는 작업 어태치먼트(또는, 굴삭 어태치먼트)(5)와, 어퍼 프레임(3)의 후단부에 장착되는 카운터 웨이트(6)를 구비하고, 상기 캐빈(4)은 상기 어퍼 프레임(3)의 진행 방향 좌측 전방부에 설치된다. 상기 어퍼 프레임(3)의 후방부에는, 엔진(7)을 수용하는 엔진 룸(8)이 설치되어 있다. 이 엔진 룸(8)은 바닥을 구성하는 바닥판(9)과 패널재 등으로 이루어지는 엔진 가드 부재(10)에 의해 둘러싸인 좌우 방향으로 긴 공간을 내포하고, 상기 카운터 웨이트(6)가 상기 엔진 가드 부재(10)의 일부를 겸하고 있다.

상기 엔진(7)은 좌우 방향으로 연장되는 자세로 상기 엔진 룸(8) 내에 설치된다. 엔진(7)의 좌우 양측 중 한쪽의 측(도시예에서는 우측)에는, 엔진(7)을 냉각하기 위한 라디에이터나 오일 쿨러 등을 포함하는 열교환기(11)와, 축류식의 팬(12)이 설치되어 있다. 엔진 룸(8)의 상벽의 우측 부분에는 흡기구(13)가 형성되어 있다. 상기 팬(12)은 그 회전에 의해 상기 흡기구(13)로부터 외기를 흡입하여 열교환기(11)를 통과시키고, 이에 의해 열교환기(11)를 냉각한다.

상기 엔진(7)의 좌우 양측 중 다른 쪽의 측(도시예에서는 좌측)에는, 유압 펌프(14)와, 그 위에 위치하는 펌프 커버(17)가 설치된다. 이 펌프 커버(17)는 상기 유압 펌프(14)로부터 미스트 상태로 누설·비산한 오일이 엔진(7), 구체적으로는 도시하지 않은 머플러를 포함하는 배기계에 내려 덮이는 일이 없도록, 엔진(7)과 유압 펌프(14)를 구획한다.

상기 팬(12)의 회전은, 당해 팬(12)의 하류측에 도 1∼도 4, 도 7에 화살표로 나타내는 공기의 흐름을 형성한다. 이 공기의 흐름은, 팬(12)의 회전 방향의 성분과 원심 방향의 성분과 팬 축 방향의 성분을 포함한다.

이어서, 본 발명의 제1 실시 형태의 상세를, 도 1∼도 6을 참조하면서 설명한다.

이 제1 실시 형태에 관한 셔블은, 상기한 구성 요소 외에 배기 덕트(18)를 구비한다. 배기 덕트(18)는 엔진 룸(8) 내에 있어서의 엔진(7)의 전방 하부에, 당해 배기 덕트(18)가 당해 엔진(7)을 따라 팬 축 방향(셔블의 좌우 방향)으로 연장되는 자세로 설치되어 있다. 이 배기 덕트(18)는 덕트 본체(19)와, 엔진(7)의 전방에 위치하는 구획판(20)에 의해 구성된다. 구획판(20)은 어퍼 프레임(3) 상의 공간을 전후로 구획함으로써 당해 어퍼 프레임(3)의 후방부에 엔진 룸(8)을 획정하는 구획 부재의 하나이며, 엔진(7)의 전방의 위치에서 상기 바닥판(9) 상에 세워 설치되고, 당해 바닥판(9)의 좌우 방향의 대략 전체 영역에 걸쳐 당해 좌우 방향으로 연장되어 있다.

상기 덕트 본체(19)는 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 구획판(20)과의 사이에 간격을 두고 당해 구획판(20)의 전방측에 위치하는 전방측벽(19a)과, 이 전방측벽(19a)의 좌우 양단부로부터 각각 후방으로 연장되는 좌우 측벽(19b, 19c)을 일체로 갖고, 이들 측벽(19a∼19c)은 전방측 및 상하 양측에 개방된 내부 공간을 둘러싸는 좌우로 긴 프레임체를 형성한다. 이 덕트 본체(19)는 상기 바닥판(9) 상에서 상기 구획판(20)의 배면에 설치되고, 이에 의해, 상단부 및 하단부에 각각 좌우 방향으로 연장되는 공기 도입구(21) 및 공기 배출구(22)를 갖는 배기 덕트(18)를 형성한다.

상기 바닥판(9)에는, 상기 배기 덕트(18)의 공기 배출구(22)에 대응하는 위치에서 엔진 룸(8)의 하방에 개방되는 배기구(23)가 형성되어 있다. 따라서 상기 배기 덕트(18)는 상기 엔진(7)의 주위를 이동하는 공기를 당해 배기 덕트(18) 내로 그 상단부의 공기 도입구(21)로부터 흡입하여 하단부의 공기 배출구(22) 및 그 하방의 배기구(23)로부터 배출하는 것이 가능하다. 또한, 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 덕트 본체(19)의 전방측벽(19a)의 우측 상측 단부, 즉 팬(12)의 전방에 위치하는 부분이며 공기의 흐름의 최상류측에 위치하는 부분에는 절결부(24)가 형성되고, 이 절결부(24)는 주로 팬(12)의 회전 방향 및 원심 방향의 성분을 갖는 방향으로 흐르는 공기의 배기 덕트(18) 내에의 도입을 촉진한다.

이 제1 실시 형태에 관한 배기 덕트(18)는 도 3, 4 등에 도시한 바와 같이, 그 하반부가 경사 후방을 향하도록 상하 방향의 중간 위치에서 절곡된 형상, 즉 팬(12)의 주위의 공기의 선회 방향을 대략 따르는 형상을 갖는다.

상기 배기 덕트(18)는 당해 배기 덕트(18)를 구성하는 측벽의 내면에 고정되는 글래스 울 등의 흡음재를 포함해도 된다.

상기 배기 덕트(18)는 엔진(7)의 주위를 흐르는 공기를 팬 축 방향에 대해 가능한 한 넓은 범위에 걸쳐 포집할 수 있도록, 도시한 바와 같이 대략 엔진(7)의 전체 길이 또는 그 이상의 범위에 걸쳐 설치되는 것이 바람직하다. 그러나 본 발명은 다른 기기의 레이아웃과의 관계에 의한 제약 그 외의 이유에서 배기 덕트(18)가 엔진(7)의 전체 길이보다 짧은 것을 제외하지 않는다. 즉, 본 발명에서 말하는 「배기 덕트는, 상기 팬 축 방향에 대해 팬의 하류측을 흐르는 공기를 당해 팬 축 방향으로 연장되는 영역 내에서 포집」한다고 함은, 상기 선행 기술과 같이 팬(12)으로부터 선회 방향 및 반경 방향으로 토출되는 공기뿐만 아니라, 팬 축 방향에 대해 팬(12)의 하류측으로 이동하는 공기도, 당해 팬 축 방향으로 연장되는 영역, 바람직하게는 엔진(7)의 전체 길이 또는 그에 가까운 영역을 포함하여 허용되는 최대한 넓은 범위에서 포집하는 것을 말한다.

한편, 상기 펌프 커버(17)는 본래의 기능, 즉 유압 펌프(14)의 적어도 일부를 덮음으로써(도 1 및 도 2에 도시하는 예에서는 상측으로부터 덮음으로써) 당해 유압 펌프(14)로부터의 누설·비산 오일이 엔진(7)에 이르는 것을 막는 기능 외에, 엔진(7)의 주위를 흐르는 공기를 그 최하류측에서 배기 덕트(18)에 유도하는 공기 가이드 기능을 하는 형상을 갖는다.

구체적으로, 이 펌프 커버(17)는 상기 엔진(7)의 측방에서 상기 유압 펌프(14)를 상측으로부터 덮는 본체벽(17c)과, 이 본체벽(17c)의 주연으로부터 하방으로 연장되는 측벽(17b)을 일체로 갖고, 이들 본체벽(17c) 및 측벽(17b)은 상기 유압 펌프(14)를 상측으로부터 덮음과 함께, 하방으로 개방된 공간을 둘러싸는 공기 가이드 부재, 즉 도 4에 도시한 바와 같은 하측 개구(26)를 형성하는 공기 가이드 부재를 구성한다. 또한, 상기 본체벽(17c) 및 상기 측벽(17b)이 구성하는 공기 가이드 부재는, 그 전단부, 즉 상기 엔진(7)보다도 전방측에 위치하는 부분에 있어서 상기 배기 덕트(18)의 공기 도입구(21)를 향하여 팬 축 방향으로 연장된 가이드부(25)를 갖는다. 따라서 이 펌프 커버(17)가 구성하는 공기 가이드 부재는, 상기 엔진(7)의 주위를 선회하는 공기를 그 하측 개구(26)의 후방부, 즉 공기 입구로부터 도입하고, 또한 상기 가이드부(25)의 단부의 개구인 공기 출구로부터 상기 배기 덕트(18)의 공기 도입구(21)로 배출하는 것이 가능한 형상을 갖고 있다.

상기 가이드부(25)는 도 2에 도시한 바와 같이 상기 공기 도입구(21)의 좌측 단부에 위로부터 덮이도록 배치되어도 되고, 공기 도입구(21)의 좌측 단부보다도 조금 좌측에 위치하도록 배치해도 된다. 또한, 도 1∼도 6에 도시되는 펌프 커버(17)는 그 본체벽(17c)의 외측 테두리부로부터 상방으로 연장되는 상측벽(17a)을 갖지만, 이 상측벽(17a)은 적절히 생략이 가능하다.

이 실시 형태에 관한 셔블에서는, 상기 배기 덕트(18)의 구비에 의해, 배기 효율을 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 당해 배기 덕트(18)는 상기 팬(12)의 회전에 의해 선회하면서 팬 축 방향으로 이동하는 공기를, 그 이동 방향으로 연장되는 특정 영역(이 실시 형태에서는 대략 엔진 전체 길이에 걸치는 영역)에 걸쳐 포집하고, 또한 배출할 수 있다. 또한, 당해 배기 덕트(18)의 공기 도입구(21)는 당해 배기 덕트(18)의 대략 전체 길이에 걸쳐 형성되어 있으므로, 이 공기 입구 부분에서의 통기 저항이 적다. 따라서 상기 선행 기술과 같이 팬(12)으로부터 선회 방향 및 반경 방향으로 토출되는 공기만 포집할 수 있는 것과 비교하여, 배기 효율은 현저히 향상된다.

또한, 이 실시 형태에 의하면, 다음 효과를 얻을 수 있다.

(i) 상기 배기 덕트(18)는 엔진(7)의 주위를 흐르는 공기를 위로부터 흡입하여 아래로부터 배출하도록 엔진(7)의 하부의 전방에 배치되어 있으므로, 적은 통기 저항으로 공기를 원활하게 흡입 및 배출할 수 있다. 이것은, 가일층의 배기 효율의 향상을 가능하게 한다.

(ii) 상기 배기 덕트(18)는 포집한 공기를 당해 배기 덕트(18)의 하방에 배출하므로, 엔진 룸(8) 내로부터 외부로 누설되는 기기 소음, 예를 들어 엔진(7)이나 유압 펌프(14)가 발하는 소리가 주위에 미치는 영향을 억제할 수 있다.

(iii) 배기 덕트(18)는 엔진 가드의 일부인 구획판(20)을 이용하여 구성되므로, 배기 덕트(18)의 부품 개수 및 조립 공정수가 적어, 저비용이다.

(iv) 상기 펌프 커버(17)는 팬 축 방향에 대해 배기 덕트(18)의 배치 영역을 일단 통과한 공기를 당해 배기 덕트(18)의 하류측에서 배기 덕트(18)에 안내하는 공기 가이드 부재로서 기능하므로, 누설 공기에 의한 난류의 발생을 억제할 수 있는 것과 아울러 배기 효율의 향상에 기여한다. 또한, 당해 공기 가이드 부재에의 펌프 커버(17)의 겸용은, 부품 개수의 증대의 회피 외에, 스페이스가 한정된 엔진 룸(8) 내에 있어서 공기 가이드 부재를 무리하는 일 없이 설치하는 것을 가능하게 한다.

(v) 배기 덕트(18)는 측방에서 볼 때 전후 방향으로 굴곡되는 형상이며 그 상하 방향의 중간부가 상단부 및 하단부보다도 전방으로 팽창하는 형상, 즉 팬(12)의 주위에서 공기가 선회하는 방향을 따르는 방향으로 굴곡되는 형상을 가지므로, 배기 덕트(18) 내에서의 소리의 반사·감쇠 효과를 높이는 것, 배기 덕트(18)를 통하여 외부에 직접 누설되는 「직접음」을 억제하여 소음 저감 효과를 높이는 것 및 배기 덕트(18) 내에서의 공기의 흐름을 좋게 하여 배기 효율을 높이는 것을 각각 가능하게 한다.

본 발명의 제2 실시 형태를, 도 7 및 도 8을 참조하면서 설명한다. 이 제2 실시 형태는, 상기 제1 실시 형태에 관한 셔블에 있어서 상기 배기 덕트(18) 대신에 배기 덕트(27)를 구비하는 것이다. 이 배기 덕트(27)는 상기 배기 덕트(18)와 달리, 당해 배기 덕트(27)만으로 좌우로 긴 독립된 내부 공간을 둘러싸는 상자체로서 구성되는 한편, 당해 배기 덕트(18)와 마찬가지로, 엔진 룸(8) 내에 있어서의 엔진(7)의 전방에 좌우 방향으로 연장되는 자세로 설치되어 있다. 이 배기 덕트(27)는 상부 및 하부가 각각 경사 후방을 향하도록, 즉 상하 방향의 중간부가 상단부 및 하단부에 비해 전방으로 팽창되도록, 상하 방향의 2개소에서 전후 방향으로 굴곡되는 형상을 갖는다. 즉, 상기 팬(12)의 주위의 공기의 선회 방향으로 더욱 피트한 형상을 갖는다. 이 배기 덕트(27)도 공기 도입구(28) 및 공기 배출구(29)를 갖는데, 공기 배출구(29)는 제1 실시 형태의 공기 배출구(22)와 마찬가지로 배기 덕트(27)의 하단부에 형성되는 한편, 공기 도입구(28)는 배기 덕트(27)의 상부에 있어서 후방 방향으로 개방되어 있다. 또한, 이 배기 덕트(27)는 제1 실시 형태의 배기 덕트(18)보다도 큰 높이 치수를 갖고, 상기 공기 도입구(28)는 엔진(7)의 상부에 인접하고 있다.

상기 배기 덕트(27)는 상기 제1 실시 형태에 관한 배기 덕트(18)가 발휘하는 효과 외에, 또한 다음과 같은 효과를 발휘한다. 우선 첫번째로, 배기 덕트(27)는 그 단독으로 내부 공간을 둘러싸는 것이므로, 배치 위치에 대해 높은 자유도를 갖고, 엔진 룸(8)의 크기나 기기 레이아웃 등에 따라 최적의 위치에 배치되는 것이 가능하다. 두번째로, 배기 덕트(27)는 엔진(7)의 주위의 공기의 흐름을 제1 실시 형태에 관한 배기 덕트(18)보다도 높은 위치에서 받아들이므로, 당해 공기를 더욱 원활하고, 또한 빠짐없이 포집할 수 있다. 세번째로, 배기 덕트(27)는 상하 방향의 2개소(그 이상의 복수 개소이어도 됨)에서 굴곡한 형상을 가지므로, 기기 소음의 외부에의 누설을 보다 유효하게 억제하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명은 상기 제1 및 제2 실시 형태로 한정되지 않는다. 본 발명은 예를 들어 다음과 같은 형태도 포함한다.

(1) 배기 덕트는, 엔진 룸 내에서의 스페이스상의 제약 및 기기 레이아웃상의 제약이 없으면, 엔진의 후방에 배치되어도 된다.

(2) 본 발명에서는, 펌프 커버와는 별도로 구성된 전용의 공기 가이드 부재가 팬 축 방향에 대해 엔진의 하류측에 배치되어도 된다.

(3) 본 발명은 셔블로 한정되지 않고, 예를 들어 셔블의 모체를 이용하여 구성되는 해체기나 파쇄기 등에도 널리 적용되는 것이 가능하다.

본 발명은 엔진 룸을 갖는 건설 기계이며, 당해 엔진 룸 내에 형성되는 공기의 흐름을 효율적으로 포집하여, 배기 효율을 향상시키는 것이 가능한 것을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이 건설 기계는, 엔진 룸과, 이 엔진 룸 내에 수용되는 엔진과, 이 엔진의 길이 방향의 한쪽의 측인 제1 측에 설치되는 열교환기와, 상기 엔진의 제1 측에 설치되는 축류식의 팬이며 상기 엔진 룸의 외부로부터 당해 엔진 룸의 내부로 진입하여 상기 열교환기를 통하고, 또한 당해 팬의 회전 방향, 원심 방향 및 축 방향의 각 성분을 포함하는 냉각용의 공기의 흐름을 상기 엔진의 주위에 생성하도록 회전하는 팬과, 공기 도입구 및 공기 배출구를 갖고, 상기 엔진을 따라 상기 팬의 회전축과 평행한 팬 축 방향으로 연장되도록 상기 엔진 룸 내에 설치되는 배기 덕트를 구비하고, 이 배기 덕트는, 상기 팬 축 방향에 대해 팬의 하류측을 흐르는 공기를 당해 팬 축 방향으로 연장되는 영역 내에서 포집하여 엔진 룸 외부로 배출하도록 당해 공기의 흐름을 안내한다.

이 건설 기계에서는, 상기 팬의 회전에 의해 선회하면서 팬 축 방향으로 이동하도록 흐르는 공기가, 그 이동 방향인 팬 축 방향에 대해 범위가 한정된 영역 내에서 포집된다. 또한, 상기 선행 기술과 같이 포집용의 홈을 필요로 하지 않으므로, 공기의 흐름 입구 부분에서의 통기 저항은 커지지 않다. 이들은, 팬으로부터 선회 방향 및 반경 방향으로 토출되는 공기만 포집할 수 있는 공지 기술과 비교하여, 배기 효율을 현저히 향상시킬 수 있다.

상기 배기 덕트는, 상기 팬 축 방향에 대해 상기 엔진의 대략 전체 길이에 걸치는 영역에 걸쳐 설치되고, 또한, 상기 공기 도입구 및 상기 공기 배출구는 상기 팬 축 방향에 대해 당해 배기 덕트의 대략 전체 길이에 걸쳐 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같은 배기 덕트는, 상기 팬의 하류측에서 엔진의 주위를 선회하면서 팬 축 방향으로 이동하는 공기 흐름을 대략 엔진 전체 길이에 상당하는 영역에서 포집하여 배출할 수 있으므로, 배기 효율이 특히 좋다.

상기 배기 덕트는, 바람직하게는 그 상부에 상기 공기 도입구를 갖고, 그 하부에 상기 공기 배출구를 갖고, 상기 엔진의 주위를 흐르는 공기를 위로부터 흡입하여 아래로부터 배출하도록 상기 엔진의 하부의 전방 또는 후방에 배치되는 것이 좋다. 이 배기 덕트는, 엔진의 주위의 공기를 그 선회 방향에 맞추어 당해 배기 덕트 위로부터 흡입하여 아래로부터 배출할 수 있고, 이에 의해, 공기를 적은 통기 저항으로 원활하게 흡입, 배출하여 배기 효율을 더 높일 수 있다. 또한, 당해 배기 덕트는, 상기 공기를 당해 배기 덕트 아래로부터 배출함으로써, 엔진 룸 내로부터 외부로 누설되는 기기 소음, 예를 들어 엔진이나 유압 펌프가 발하는 소리가 주위에 미치는 영향을 억제할 수 있다.

또한, 본 발명에 있어서, 그 일부가 상기 엔진 룸의 바닥을 구성하는 프레임과, 이 프레임 상에 상기 엔진의 길이 방향과 대략 평행하게 연장되는 자세로 세워 설치됨으로써 상기 프레임의 후방부에 상기 엔진 룸을 획정하는 구획 부재를 구비하는 것에서는, 또한, 전방으로 개방된 공간을 둘러싸는 프레임 형상의 덕트 본체를 구비하고, 이 덕트 본체가 상기 구획 부재의 후방측의 면에 설치되어 당해 구획 부재와 함께 상기 배기 덕트를 형성하는 것이 바람직하다. 이들 구획 부재와 덕트 본체의 조합은, 엔진 룸을 구성하는 엔진 가드의 일부인 구획 부재를 이용하여 배기 덕트를 적은 부품 개수 및 적은 조립 공정수에 의해 배기 덕트를 저비용으로 형성하는 것을 가능하게 한다.

또한, 본 발명에 따른 건설 기계는, 또한, 상기 배기 덕트가 상기 공기를 포집하는 영역을 상기 팬 축 방향으로 통과한 공기를 당해 영역의 하류측에서 포집하여 상기 배기 덕트로 유도하는 공기 가이드 부재를 구비하는 것이, 바람직하다. 이 공기 가이드 부재는, 배기 덕트에 의한 포집 영역을 일단 통과한 공기를 그 하류측에서 포집하여 배기 덕트로 유도함으로써, 누설 공기에 의한 난류의 발생을 억제할 수 있는 것과 함께 배기 효율의 향상에 기여한다.

여기서, 상기 엔진의 상기 제1 측과 반대인 제2 측에 설치되는 유압 펌프와, 이 유압 펌프의 적어도 일부를 상기 엔진으로부터 차단하도록 당해 유압 펌프를 덮는 펌프 커버를 구비하는 경우, 이 펌프 커버가 상기 엔진의 주위를 흐르는 공기를 도입하는 공기 입구와 그 도입한 공기를 상기 배기 덕트 내에 배출하는 공기 출구를 갖고 상기 공기 가이드 부재로서 기능하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 펌프 커버가 공기 가이드 부재로서 겸용되는 것은, 부품 개수의 증대를 억제하면서 스페이스가 한정된 엔진 룸 내에 공기 가이드 부재를 무리하는 일 없이 설치하는 것을 가능하게 한다.

보다 구체적으로, 상기 펌프 커버는, 하단부에 개구를 갖고 상기 유압 펌프를 상측으로부터 덮고, 또한 당해 개구로부터 유입되는 공기를 상기 배기 덕트로 배출하는 형상을 갖는 것이 적합하다.

또한, 상기 배기 덕트는, 그 공기 도입구와 공기 배출구의 사이에서 굴곡되는 형상을 갖는 것이 바람직하다. 이 배기 덕트의 굴곡은, 당해 배기 덕트 내에서의 소리의 반사·감쇠 효과를 높일 수 있는 것 및 배기 덕트를 통하여 외부에 직접 누설되는 「직접음」을 억제하여 소음 저감 효과를 높이는 것을 가능하게 한다.

이 경우, 상기 배기 덕트는, 상기 팬의 주위에서 공기가 선회하는 방향을 따르는 방향으로 굴곡되는 것이 바람직하다. 이 배기 덕트의 형상은, 덕트 내에서의 공기의 흐름을 원활하게 하여 배기 효율을 더 높이는 것을 가능하게 한다.

Claims

건설 기계이며,
엔진 룸과,
이 엔진 룸 내에 수용되는 엔진과,
이 엔진의 길이 방향의 한쪽의 측인 제1 측에 설치되는 열교환기와,
상기 엔진의 제1 측에 설치되는 축류식의 팬이며 상기 엔진 룸의 외부로부터 당해 엔진 룸의 내부로 진입하여 상기 열교환기를 통하고, 또한 당해 팬의 회전 방향, 원심 방향 및 축 방향의 각 성분을 포함하는 냉각용의 공기의 흐름을 상기 엔진의 주위에 생성하도록 회전하는 팬과,
공기 도입구 및 공기 배출구를 갖고, 상기 엔진을 따라 상기 팬의 회전축과 평행한 팬 축 방향으로 연장되도록 상기 엔진 룸 내에 설치되는 배기 덕트를 구비하고, 이 배기 덕트는, 상기 팬 축 방향에 대해 팬의 하류측을 흐르는 공기를 당해 팬 축 방향으로 연장되는 영역 내에서 포집하여 엔진 룸 외부로 배출하도록 당해 공기의 흐름을 안내하고,
상기 배기 덕트를 상기 엔진의 전방 또는 후방의 하부에 배치하고, 상기 공기 흐름을 그 선회 방향에 맞추어 상기 덕트의 위로부터 흡입하여 아래로부터 배출하도록 상기 배기 덕트의 상면에 상기 공기 도입구, 하면에 상기 공기 배출구를 각각 마련하고, 상기 공기 도입구는 상향으로 개구하고 있고, 상기 공기 도입구는 상기 팬 축 방향으로 연장되는 배기 덕트의 전체 길이에 걸쳐 형성되어 있고,
상기 배기 덕트가 상기 공기를 포집하는 영역을 상기 팬 축 방향으로 통과한 공기를 당해 영역의 하류측에서 포집하여 상기 배기 덕트로 유도하는 공기 가이드 부재를 더 구비하고,
상기 엔진의 상기 제1 측과 반대인 제2 측에 설치되는 유압 펌프와, 이 유압 펌프의 적어도 일부를 상기 엔진으로부터 차단하도록 당해 유압 펌프를 덮는 펌프 커버를 더 구비하고, 이 펌프 커버가 상기 엔진의 주위를 흐르는 공기를 도입하는 공기 입구와 그 도입한 공기를 상기 배기 덕트 내에 배출하는 공기 출구를 갖고 상기 공기 가이드 부재로서 기능하는, 건설 기계.
제1항에 있어서, 상기 배기 덕트는, 상기 팬 축 방향에 대해 상기 엔진의 전체 길이에 걸치는 영역에 걸쳐 설치되고, 또한, 이 배기 덕트의 공기 도입구 및 공기 배출구는 상기 팬 축 방향에 대해 당해 배기 덕트의 전체 길이에 걸쳐 형성되어 있는, 건설 기계.
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제1항 또는 제2항에 있어서, 일부가 상기 엔진 룸의 바닥을 구성하는 프레임과, 이 프레임 상에 상기 엔진의 길이 방향과 평행하게 연장되는 자세로 세워 설치됨으로써 상기 프레임의 후방부에 상기 엔진 룸을 획정하는 구획 부재와, 전방으로 개방된 공간을 둘러싸는 프레임 형상의 덕트 본체를 구비하고, 이 덕트 본체가 상기 구획 부재의 후방측의 면에 설치되어 당해 구획 부재와 함께 상기 배기 덕트를 형성하는, 건설 기계.
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제1항에 있어서, 상기 펌프 커버는, 하단부에 개구를 갖고 상기 유압 펌프를 상측으로부터 덮고, 또한 당해 개구로부터 유입되는 공기를 상기 배기 덕트로 배출하는 형상을 갖는, 건설 기계.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 배기 덕트는, 그 공기 도입구와 공기 배출구의 사이에서 굴곡되는 형상을 갖는, 건설 기계.
제8항에 있어서, 상기 배기 덕트는, 상기 팬의 주위에서 공기가 선회하는 방향을 따르는 방향으로 굴곡되는, 건설 기계.