WO2015163097A1 - 筐体の冷却液ドレイン構造および蓄電装置並びに建設機械 - Google Patents

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崇洋 柿▲崎▼
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Definitions

  • the present invention relates to a coolant drain structure of a casing, a power storage device, and a construction machine.
  • FIG. 8 shows the arrangement of the hybrid device used in the hydraulic excavator of Patent Document 1.
  • the axial direction of the crankshaft (not shown) is parallel to the vehicle width direction (horizontal direction orthogonal to the vehicle longitudinal direction).
  • the engine 3 is mounted so that A cooling fan 4 that draws cooling air from the outside into the engine room 2A in order toward the outside on one side in the vehicle width direction with respect to the engine 3, an engine radiator 5 that is cooled by the drawn cooling air,
  • the hybrid radiator 6 and a plurality of hybrid devices are arranged.
  • the hybrid device is arranged on the other side of the engine 3 and is driven by the engine 3, a power generation motor (not shown), a capacitor 7 that stores power generated by the power generation motor, power storage in the capacitor 7, and capacitor 7
  • the inverter 8 that controls the supply from the motor and the electric swing motor 9 that is driven by the electric power from the capacitor 7 are provided.
  • the capacitor 7 and the inverter 8 are unitized together with the terminal box, and are disposed at a position accessible by opening the side cover 2B that can be freely opened and closed.
  • the capacitor 7, the inverter 8, and the electric swing motor 9 are cooled by a dedicated cooling water circuit including the hybrid radiator 6.
  • the cooling water cooled by the hybrid radiator 6 is first sent to the capacitor 7 through the pipe W1 by the cooling water pump P.
  • the cooling water that has cooled the capacitor 7 is sent to the inverter 8 mounted on the upper portion of the capacitor 7 through the pipe W2.
  • the cooling water that has cooled the inverter 8 is sent to the electric swing motor 9 through the pipe W3.
  • the cooling water that has cooled the electric swing motor 9 is returned to the hybrid radiator 6 through the pipe W4.
  • a cooling channel is formed at the bottom of the casing.
  • the cooling flow path is formed in a U shape in plan view so that the inlet In and the outlet Out of the cooling water are provided on the same side surface of the casing. That is, the cooling water flowing in from the inlet In on one end side of the U-shaped cooling flow path is folded back 180 degrees and flows out of the outlet Out. Therefore, a partition wall that partitions the cooling flow path into an upstream flow path section and a downstream flow path section is provided at the bottom of the housing, with the folded portion in the flow direction as a boundary.
  • drain holes for extracting cooling water from the cooling flow path are provided in each of the upstream flow path portion and the downstream flow path portion. Therefore, even if the vehicle stops in a slightly inclined posture, the cooling water does not remain in each flow path portion, and can be surely drained through the drain hole of any flow path portion.
  • the drain holes are provided at positions close to each other.
  • the drain holes due to restrictions on the size of the housing of the capacitor 7 and the like, it is possible to arrange the drain holes having a large hole diameter in two places. There is a problem that you can not.
  • drain holes are provided in two places itself takes time to attach and detach the drain plug for sealing them, and a solution to this is desired. That is, when removing the drain plug from the second drain hole, the cooling water from the first drain hole is applied to the operator, and workability is poor.
  • An object of the present invention is to provide a coolant drain structure of a casing, a power storage device, and a construction machine that can improve maintainability.
  • the cooling liquid drain structure of the casing of the present invention is a cooling liquid drain structure of the casing that discharges the cooling liquid from the cooling flow path provided at the bottom of the casing in which the object to be cooled is accommodated.
  • a partition wall that partitions the cooling channel into at least a pair of a first channel unit and a second channel unit, and both the first channel unit and the second channel unit across the partition wall
  • a drain plug that is detachably attached to the drain hole and seals the drain hole, and a portion of the drain plug that is exposed in the cooling channel is provided with the drain hole. The flow between the flow paths at the communication portion with the first flow path section and the second flow path section is suppressed.
  • the first flow path part and the second flow path part need only have one drain hole straddling them, and only one drain plug can be attached to and detached from the drain hole.
  • the drain plug can be attached and detached easily. Further, since there is one drain hole, the drain hole can be reliably provided even if the hole diameter of the drain hole is increased. As described above, maintainability can be improved.
  • a portion corresponding to the drain hole of the partition wall is provided with a guide portion whose thickness decreases toward the cooling liquid discharge direction.
  • a portion corresponding to the drain hole of the partition wall is configured by a bypass plug that is a separate member different from other portions, and the partition wall includes the bypass It is preferable that the notch part to which a plug is attached is provided.
  • the cooling flow path is a cooling liquid divided by a groove-like portion provided at the bottom of the housing and a flow path cover covering the groove-like portion. It is preferable that the end of the bypass plug opposite to the drain hole is formed as a circulation space and is locked by the flow path cover.
  • the bypass plug is preferably made of an elastic material.
  • the power storage device includes a housing in which any one of the coolant drain structures described above is employed.
  • the construction machine according to the present invention includes the power storage device.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the main part of the coolant drain structure, as viewed from the arrow III-III in FIG. 2.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the main part of the coolant drain structure, as viewed from arrows IV-IV in FIG. 2.
  • the whole perspective view which shows the bypass plug used for the drain structure for cooling.
  • Sectional drawing which shows the modification of this invention.
  • Sectional drawing which shows another modification of this invention.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a capacitor as a power storage device in which the cooling liquid drain structure of the housing of the present embodiment is adopted.
  • the function and use of the capacitor 10 are the same as those of the capacitor 7 described with reference to FIG. 8, and are mounted on a hybrid hydraulic excavator 1 as a construction machine.
  • the capacitor 10 is made of aluminum die casting and has a bottomed box-like casing 11, an aluminum die-cast casing cover 12 that closes an opening above the casing 11, and the bottom of the casing 11.
  • a flow path cover 13 fixed by a plurality of bolts 10 ⁇ / b> A (see FIG.
  • the capacitor 10 is provided with a number of electrical wirings and the like for electrically connecting the capacitor assembly 14 and the outside, but these are not shown in FIG.
  • the flow path cover 13 is made of an extruded aluminum material, and has a plurality of fins 13A along the extrusion direction on the lower surface thereof.
  • the capacitor assembly 14 has a structure in which a plurality of capacitor units 15 are arranged in parallel along the longitudinal direction of the casing 11 having a substantially rectangular parallelepiped shape.
  • Each capacitor unit 15 further has a structure in which a plurality of capacitor modules 16 are held by upper and lower holding members 17 and 18 and an aluminum heat sink 19.
  • the heat generated in the capacitor assembly 14 is transmitted to the flow path cover 13 through the heat sink 19 and is radiated to the cooling water as the cooling liquid.
  • Such a capacitor assembly 14 itself is not directly related to the present invention, and further description thereof is omitted.
  • a configuration related to the cooling drain structure provided in the housing 11 will be described in detail.
  • the bottom portion 11A of the housing 11 has an annular outer partition wall 21 along the four peripheral edges 11B, 11C, 11D, and 11E of the bottom portion 11A, and one short side side edge 11B of the outer partition wall 21.
  • An inner partition wall 22 is provided as a partition wall extending from the approximate center of the extending portion toward the other short side edge 11D.
  • the end on the short side side edge 11 ⁇ / b> B side is continuous with the outer partition wall 21, and the end on the short side side edge 11 ⁇ / b> D side is not continuous with the outer partition wall 21.
  • the outer partition wall 21 and the inner partition wall 22 are provided so as to protrude from the bottom portion 11 ⁇ / b> A to a predetermined height, and a groove portion 23 is formed by a valley portion partitioned by the outer partition wall 21 and the inner partition wall 22. Yes.
  • the flow path cover 13 is bolted to the upper end surface which is a protrusion end surface of the outer side partition wall 21 and the inner side partition wall 22 via a liquid seal, and the said groove-shaped part 23 is covered.
  • the groove-like portion 23 and the flow path cover 13 covering the groove-like portion 23 form a circulation space through which cooling water flows, that is, a cooling flow path 24.
  • the outer partition wall 21 defines the outer edge of the cooling flow path 24, the outer partition wall 21 has a substantially rectangular ring shape that is close to the shape of the capacitor assembly 14 to be cooled in plan view.
  • Such a cooling flow path 24 is formed in a U shape in a plan view by the upstream first flow path section 24A and the downstream second flow path section 24B partitioned by the central inner partition wall 22. ing.
  • the flow path widths of the first flow path part 24A and the second flow path part 24B are substantially equal, along the end part on the short side side edge 11D side of the inner partition wall 22 and the short side side edge 11D of the outer partition wall 21. The distance to the part is about this channel width.
  • the cooling flow path 24 includes an inlet section 25 (see FIG. 2) through which cooling water flows from the base end side of the first flow path section 24A, and an outlet section from which cooling water flows out from the terminal end side of the second flow path section 24B. 26 (see FIG. 2). Both the inlet portion 25 and the outlet portion 26 open to the side wall portion 11F on the short side edge 11B side, and pipe joints 27 are respectively provided in these opening portions, and each pipe joint 27 is shown in FIG. Pipes W1 and W2 are connected.
  • FIG. 2 is a plan view showing the main part of the coolant drain structure.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the main part of the coolant drain structure, and is a cross-sectional view seen from the arrow III-III in FIG. 2, and
  • FIG. 4 is a cross-sectional view seen from the arrow IV-IV in FIG.
  • the first flow path portion 24 ⁇ / b> A and the second flow path are located at a position closer to the cooling water inflow / outflow side with the inner partition wall 22 as a boundary.
  • One drain hole 28 for discharging is provided in both of the portions 24B. Accordingly, the cooling water can be discharged from both the first flow path portion 24A and the second flow path portion 24B from the drain hole 28 as indicated by an arrow in FIG.
  • the drain hole 28 is provided with a female screw portion (not shown) at least partially, and a bolt-shaped drain plug 29 is screwed from below to seal the drain hole 28.
  • a bolt-shaped drain plug 29 is screwed from below to seal the drain hole 28.
  • an O-ring 29A is inserted through the drain plug 29, and a contact surface with which the O-ring 29A contacts in the circumferential direction is provided below the drain hole 28.
  • a recess 11G into which the head of the screwed drain plug 29 is inserted is provided on the lower surface of the housing 11 to suppress the head of the drain plug 29 from colliding with other parts when the capacitor 10 is mounted.
  • the drain plug 29 is not directly loaded. A space for inserting a tool to be locked to the head is secured between the periphery of the head of the drain plug 29 and the recess 11G.
  • a notch 22 ⁇ / b> A is provided at a position corresponding to the drain hole 28 so as to divide the inner partition wall 22. Accordingly, there is no aluminum die cast part above the drain hole 28.
  • the notch 22A is composed of an upper wide portion 22B and a lower narrow portion 22C, and the bottom surface of the wide portion 22B is a mounting seat 22D.
  • the opposing inner wall surfaces 22E of the wide portion 22B are formed as vertical surfaces parallel to each other. That is, the inner wall surfaces 22 ⁇ / b> E and 22 ⁇ / b> E are provided with a space along the extending direction of the inner partition wall 22.
  • the narrow portion 22 ⁇ / b> C is provided as a pilot hole for the female thread portion of the drain hole 28.
  • the bypass plug 30 is a part of the inner partition wall 22, and the entire inner partition wall 22 is formed including the bypass plug 30.
  • FIG. 5 is an overall perspective view showing the bypass plug 30. 2 to 5, the bypass plug 30 is entirely formed of an elastic material such as synthetic rubber, and is fitted in the wide portion 22B of the notch 22A, and the lower surface of the bypass plug 30 is seated on the mounting seat 22D. And a guide portion 32 that protrudes downward from the center of the lower surface of the attachment portion 31 and fits in the narrow portion 22C of the cutout portion 22A.
  • a pair of parallel plane portions 31A constituting a two-sided width are provided on the outer periphery of the attachment portion 31, and these plane portions 31A are close to and opposed to the inner wall surface 22E of the wide portion 22B to prevent rotation of the bypass plug 30. It has become.
  • the guide part 32 is formed in such a way that the thickness of the lower part, which is the cooling water discharge direction, is thin, whereas the upper base end side is inserted into the narrow part 22C without difficulty.
  • the surface of the portion where is changed is formed by a pair of opposing circular arc surfaces 32A.
  • the lower end surface 32B of the guide part 32 is made into the elongate strip
  • the lower end edge of the arc surface 32A forms one edge on the long side along the longitudinal direction of the lower end surface 32B, and the longitudinal direction of the lower end surface 32B is orthogonal to the plane portion 31A.
  • the bypass plug 30 is attached to the cutout portion 22A by being dropped from above so that the flat portion 31A and the inner wall surface 22E face each other.
  • the bypass plug 30 has a longitudinal direction of the lower end surface 32B in a direction along the flow direction of the cooling water flowing in the first flow path portion 24A and the second flow path portion 24B, that is, on the inner side. It is attached to the notch 22 ⁇ / b> A in a direction along the partition wall 22.
  • the bypass plug 30 attached to the notch 22 ⁇ / b> A is locked to the flow path cover 13 that covers the opposite side of the drain hole 28, and is not removed by being pressed by the flow path cover 13.
  • the dimensions of each component are set so that the upper end of the drain plug 29 and the lower end surface 32B of the bypass plug 30 are in close proximity to each other in the cooling channel 24. .
  • the cutout portion 22A is almost completely blocked by the drain plug 29 and the bypass plug 30, and when the cooling water circulates in the first flow passage portion 24A and the second flow passage portion 24B, the cutout portion 22A passes through the cutout portion 22A.
  • the cooling water hardly flows between the first flow path portion 24A and the second flow path portion 24B.
  • the drain plug 29 can be easily attached and detached. Further, since there is one drain hole 28, the drain hole 28 can be provided reliably even if the hole diameter of the drain hole 28 is increased, and the cooling water can be discharged smoothly. As described above, maintainability can be improved.
  • the drain plug 29 and the bypass plug are in normal operation when the drain plug 29 is attached.
  • the cooling water hardly passes between the first flow passage portion 30 and the first flow passage portion 24A and the second flow passage portion 24B, and the capacitor assembly 14 can be reliably cooled with the cooling water.
  • the guide portion 32 of the bypass plug 30 is formed so that the thickness gradually decreases in the flow direction, the cooling water can be smoothly discharged along the arc surface 32A, and the arc surface 32A By being, it can prevent that the flow-path cross-sectional area along a discharge direction becomes small. Since the bypass plug 30 is a separate member from the other parts of the inner partition wall 22, a complicated shape such as the shape of the attachment portion 31 and the guide portion 32 or the shape of the arc surface 32 ⁇ / b> A can be easily formed.
  • bypass plug 30 is made of an elastic material such as synthetic rubber, it can be easily manufactured by molding even in a complicated shape, and the upper end of the drain plug 29 abuts against the lower end surface 32B when the drain plug 29 is attached for some reason. Even if there is nothing, the drain plug 29 and the bypass plug 30 are not damaged.
  • the cooling flow path 24 is formed by the groove-like portion 23 provided on the bottom 11A of the casing 11 and the flow path cover 13 covering the groove 23, the casing 24 is formed by weight casting using a core.
  • the body 11 is not manufactured, but can be manufactured by die casting with higher accuracy.
  • the material of the bypass plug may be made of metal or made of a synthetic resin other than synthetic rubber.
  • the bypass plug is not limited to a disk shape having a two-sided width, and may be an oval shape or a quadrangular shape as long as the shape can be engaged with the inner wall surface of the notch.
  • the guide portion of the bypass plug may have a shape having a flat simple inclined surface instead of the arc surface.
  • the bypass plug is not essential to the present invention and may not be required.
  • the inner partition wall is left as it is, and in the cooling channel, the upper end of the drain plug exposed from the opening surface of the drain hole is provided so as to be substantially flush with the bottom surface of the cooling channel.
  • the upper end of the drain plug and the lower surface of the inner partition wall may be close to each other.
  • a notch 22A for dividing the inner partition wall 22 is provided on the inner partition wall 22, and a female screw portion (not shown) having a halved shape is engraved on the inner wall surface of the notch 22A.
  • the drain plug 29 having a long male thread portion may be used to be screwed into the drain hole 28 and the cutout portion 22 ⁇ / b> A so that the upper end of the drain plug 29 is opposed to the lower surface of the flow path cover 13.
  • Such a notch may be provided partway in the vertical direction so as to open below the inner partition wall, and the upper end of the drain plug may be closely opposed to the top surface of the notch.
  • the coolant is not limited to water but may be an antifreeze or the like.
  • the position where the drain hole is provided is arbitrary, and may be a position corresponding to the center in the extending direction of the inner partition wall.
  • a drain cock having an opening / closing function may be used.
  • the flow path portion constituting the cooling flow path is not limited to the first and second flow path portions that are continuous in a U shape, and the first to third flow path portions may be arranged in an N shape in plan view. Alternatively, the fourth flow path part or more may be provided.
  • a plurality of flow channel portions are provided independently, an inlet is provided on one end side of each flow channel portion, an outlet is provided on the other end side, and a partition portion of each flow channel portion is also used as a partition wall according to the present invention. Good.
  • the housing 11 may be manufactured by gravity casting using a core, and the flow path cover may be omitted. That is, the drain hole 28 is provided to the vicinity of the top surface of the cooling flow path 24 so as to divide the inner partition wall 22, and the upper end of the drain plug 29 is made to face the top surface in proximity. Even in such a case, it is possible to provide the fin 11I suspended in the cooling flow path 24 at the bottom 11H of the housing 11 by using the core. Further, even when a flow path cover is necessary, the outer shell of the housing may be manufactured by casting, and a groove portion may be formed by machining. The casing is arbitrary as long as it is used as an inverter or accommodates a body to be cooled that requires cooling.
  • the present invention can be used for capacitors and inverters of hybrid type construction machines other than hydraulic excavators, as well as capacitors and inverters of hybrid type on-road trucks and passenger cars.
  • SYMBOLS 1 Hydraulic excavator which is construction machine, 10 ... Capacitor which is power storage device, 11 ... Housing, 11A ... Bottom, 13 ... Flow path cover, 14 ... Capacitor assembly (cooled body), 22 ... Internal partition wall (partition wall) ), 22A ... notch, 23 ... groove-like part, 24 ... cooling channel, 24A ... first channel, 24B ... second channel, 28 ... drain hole, 29 ... drain plug as a drain plug, 30 ... bypass plug, 32 ... guide section.

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Abstract

　被冷却体（１４）が収容される筐体（１１）の底部（１１Ａ）に設けられた冷却用流路（２４）内から冷却液を排出する筐体の冷却液ドレイン構造であって、底部（１１Ａ）には、冷却用流路（２４）を少なくとも一対の第１流路部（２４Ａ）および第２流路部（２４Ｂ）に仕切る仕切壁（２２）と、仕切壁（２２）を跨いで第１流路部（２４Ａ）および第２流路部（２４Ｂ）の両方に開口したドレイン孔（２８）と、ドレイン孔（２８）に着脱自在とされて当該ドレイン孔（２８）を封止するドレイン栓（２９）とが設けられ、ドレイン栓（２９）の冷却用流路（２４）内に露出する部位により、ドレイン孔（２８）と第１流路部（２４Ａ）および第２流路部（２４Ｂ）との連通部分での当該各流路部間の流れが抑制される。

Description

筐体の冷却液ドレイン構造および蓄電装置並びに建設機械
　本発明は、筐体の冷却液ドレイン構造および蓄電装置並びに建設機械に関する。
　近年の作業機械として、エンジンで駆動される油圧ポンプからの作動油にてブーム、アーム、およびバケット等の作業機を駆動するとともに、電動旋回モータにて上部旋回体を旋回駆動するハイブリッド型の油圧ショベルが知られている（例えば、特許文献１参照）。図８には、特許文献１の油圧ショベルで用いられているハイブリッド装置の配置が示されている。
　図８に示す油圧ショベル１において、上部旋回体２の後方に設けられたエンジンルーム２Ａ内には、図示略のクランクシャフトの軸方向が車幅方向（車両前後方向と直交する水平方向）と平行となるようにエンジン３が搭載されている。また、エンジン３に対して車幅方向の一方側には外方に向けて順に、冷却空気を外部からエンジンルーム２Ａ内に引き込む冷却ファン４、引き込まれた冷却空気で冷却されるエンジンラジエータ５、ハイブリッドラジエータ６、および複数のハイブリッド機器が配置されている。
　ハイブリッド機器としては、エンジン３の他方側に配置され、エンジン３によって駆動される図示略の発電モータ、発電モータで発電された電力を蓄電するキャパシタ７、当該電力のキャパシタ７への蓄電およびキャパシタ７からの供給を制御するインバータ８、キャパシタ７からの電力により駆動される電動旋回モータ９を備えている。キャパシタ７およびインバータ８は、ターミナルボックスと共にユニット化され、開閉自在なサイドカバー２Ｂを開けることでアクセス可能な位置に配置されている。
　一方、キャパシタ７、インバータ８、および電動旋回モータ９は、ハイブリッドラジエータ６を含む専用の冷却水回路で冷却される。ハイブリッドラジエータ６で冷却された冷却水は、冷却水ポンプＰにより配管Ｗ１を通って先ずキャパシタ７に送られる。キャパシタ７を冷却した冷却水は、配管Ｗ２を通ってキャパシタ７の上部に載置されたインバータ８に送られる。インバータ８を冷却した冷却水は、配管Ｗ３を通って電動旋回モータ９に送られる。電動旋回モータ９を冷却した冷却水は、配管Ｗ４を通ってハイブリッドラジエータ６に戻される。
特開２０１２－１１２１０２号公報
　特許文献１に記載のように、冷却水によって冷却される例えばキャパシタ７においては、その筐体の底部に冷却用流路が形成されている。冷却用流路は、冷却水のインレットＩｎおよびアウトレットＯｕｔが筐体の同じ側面に設けられるよう、平面視でＵ字状に形成されている。すなわちＵ字状の冷却用流路の一端側のインレットＩｎから流入した冷却水は、途中で１８０度折り返されてアウトレットＯｕｔから流出する。このため、筐体の底部には、流れ方向の折り返し部分を境にして冷却用流路を上流側の流路部と下流側の流路部とに仕切る仕切壁が設けられている。また、キャパシタ７のメンテナンス時に、そのような冷却用流路内から冷却水を抜くためのドレイン孔が上流側の流路部と下流側の流路部とのそれぞれに設けられている。従って、車両が多少傾いた姿勢に停止していても、冷却水が各流路部に残留することがなく、いずれかの流路部のドレイン孔を通して確実に排水可能である。
　ところで、メンテナンスを短時間で行うために、キャパシタ７から冷却水を効率的に排出させたいという要望がある。このため、ドレイン孔の孔径をより大きくすることが望まれている。
　しかしながら、メンテナンス性を考えると、各ドレイン孔は互いに近い位置に設けられるのがよいが、キャパシタ７の筐体の大きさ等の制約から、孔径の大きなドレイン孔を２箇所に並設することができないという問題がある。
　また、ドレイン孔が２箇所に設けられていること自体が、それらを封止するドレインプラグの着脱に手間がかかることとなり、その解決が望まれている。すなわち２つ目のドレイン孔からドレインプラグを取り外す際に、１つ目のドレイン孔からの冷却水が作業者にかかってしまい、作業性が悪い。
　なお、以上の問題は、キャパシタ７に限らず、インバータ８やその他の機器の筐体においても、同様なドレイン構造を採用した場合に同様に生じる可能性がある。
　本発明の目的は、メンテナンス性を向上させることができる筐体の冷却液ドレイン構造および蓄電装置並びに建設機械を提供することにある。
　本発明の筐体の冷却液ドレイン構造は、被冷却体が収容される筐体の底部に設けられた冷却用流路内から冷却液を排出する筐体の冷却液ドレイン構造であって、前記底部には、前記冷却用流路を少なくとも一対の第１流路部および第２流路部に仕切る仕切壁と、前記仕切壁を跨いで前記第１流路部および第２流路部の両方に開口したドレイン孔と、前記ドレイン孔に着脱自在とされて当該ドレイン孔を封止するドレイン栓とが設けられ、前記ドレインプラグの前記冷却用流路内に露出する部位により、前記ドレイン孔と前記第１流路部および第２流路部との連通部分での当該各流路間の流れが抑制されることを特徴とする
　本発明によれば、第１流路部および第２流路部に対しては、これらに跨るドレイン孔を１つだけ設ければよく、ドレイン孔に着脱されるドレイン栓も１つでよいから、ドレイン栓の着脱作業を容易にできる。また、ドレイン孔が１つであるため、ドレイン孔の孔径を大きくしても、ドレイン孔を確実に設けることができる。以上により、メンテナンス性を向上させることができる。
　本発明の筐体の冷却液ドレイン構造において、前記仕切壁の前記ドレイン孔に対応した部分には、冷却液の排出方向に向かうに従って厚さが薄くなる案内部が設けられていることが好ましい。
　本発明の筐体の冷却液ドレイン構造において、前記仕切壁の前記ドレイン孔に対応した部分は、他の部分とは異なる別部材とされたバイパスプラグで構成され、前記仕切壁には、前記バイパスプラグが取り付けられる切欠部が設けられていることが好ましい。
　本発明の筐体の冷却液ドレイン構造において、前記冷却用流路は、前記筐体の底部に設けられた溝状部と、この溝状部を覆う流路カバーとで区画される冷却液の流通空間として形成され、前記バイパスプラグの前記ドレイン孔とは反対側の端部は、前記流路カバーで係止されていることが好ましい。
　本発明の筐体の冷却液ドレイン構造において、前記バイパスプラグは、弾性材料で形成されていることが好ましい。
　本発明の蓄電装置は、以上に説明したいずれかの冷却液ドレイン構造が採用された筐体を備えることを特徴とする。
　本発明の建設機械は、当該蓄電装置が搭載されていることを特徴とする。
本発明の一実施形態に係る筐体の冷却液ドレイン構造が採用されたキャパシタを示す分解斜視図。 冷却液ドレイン構造の要部を示す平面図。 冷却液ドレイン構造の要部を示す断面図であり、図２の矢印III-IIIから見た断面図。 冷却液ドレイン構造の要部を示す断面図であり、図２の矢印IV-IVから見た断面図。 冷却用ドレイン構造に用いられるバイパスプラグを示す全体斜視図。 本発明の変形例を示す断面図。 本発明の別の変形例を示す断面図。 従来技術を説明するための斜視図。
　以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
　図１は、本実施形態の筐体の冷却液ドレイン構造が採用された蓄電装置としてのキャパシタを示す分解斜視図である。
　図１において、キャパシタ１０は、その機能や用途については、図８に基づいて説明した前述のキャパシタ７と同様であり、建設機械としてのハイブリッド型の油圧ショベル１に搭載される。キャパシタ１０は、アルミダイカスト製で有底箱状の筐体１１と、筐体１１の上方の開口を塞ぐアルミダイカスト製の筐体カバー１２と、筐体１１の底部に対して当該筐体１１の下面側からの複数のボルト１０Ａ（図３参照）により固定される流路カバー１３と、筐体１１内に収容される被冷却体としてのキャパシタアッシ１４とを備えている。キャパシタ１０にはその他、キャパシタアッシ１４と外部とを電気的に接続する多数の電気配線等が設けられているが、図１ではそれらの図示を省略してある。
　ここで先ず、流路カバー１３は、アルミの押出形材製であり、その下面には押出方向に沿った複数条のフィン１３Ａを備えている。
　キャパシタアッシ１４は、複数のキャパシタユニット１５を略直方体状とされた筐体１１の長手方向に沿って並設した構造である。各キャパシタユニット１５はさらに、複数のキャパシタモジュール１６を上下の保持部材１７，１８およびアルミ製のヒートシンク１９にて保持した構造である。キャパシタアッシ１４で発生した熱は、ヒートシンク１９を介して流路カバー１３に伝わり、冷却液としての冷却水に放熱される。なお、このようなキャパシタアッシ１４そのものは、本発明に直接関係がないため、さらなる説明を省略する。
　以下、筐体１１に設けられた冷却用ドレイン構造に関連する構成について詳説する。
　筐体１１の底部１１Ａには、当該底部１１Ａの四周の片縁１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ、１１Ｅに沿った環状の外側仕切壁２１と、外側仕切壁２１のうち一方の短辺側片縁１１Ｂに沿った部分の略中央から他方の短辺側片縁１１Ｄに向けて延設された仕切壁としての内側仕切壁２２とが設けられている。内側仕切壁２２において、短辺側片縁１１Ｂ側の端部は外側仕切壁２１と連続し、短辺側片縁１１Ｄ側の端部は外側仕切壁２１と連続していない。外側仕切壁２１および内側仕切壁２２は、底部１１Ａから所定の高さ寸法に突出して設けられ、これら外側仕切壁２１および内側仕切壁２２で仕切られた谷部分により溝状部２３が形成されている。そして、外側仕切壁２１および内側仕切壁２２の突出端面である上端面には、液状シールを介して流路カバー１３がボルト止めされ、当該溝状部２３が覆われる。溝状部２３とこの溝状部２３を覆う流路カバー１３とにより、冷却水を流通させる流通空間、すなわち冷却用流路２４が形成される。ここで、外側仕切壁２１は、冷却用流路２４の外縁を規定するので、冷却対象であるキャパシタアッシ１４の平面視形状に近い略矩形の環状である。
　このような冷却用流路２４は、中央の内側仕切壁２２で仕切られた上流側の第１流路部２４Ａおよび下流側の第２流路部２４Ｂとで平面視でＵ字状に形成されている。第１流路部２４Ａと第２流路部２４Ｂの流路幅は略等しく、内側仕切壁２２の短辺側片縁１１Ｄ側の端部と外側仕切壁２１の短辺側片縁１１Ｄに沿った部分との距離は、この流路幅程度である。冷却用流路２４は、第１流路部２４Ａの基端側から冷却水を流入させるインレット部２５（図２参照）と、第２流路部２４Ｂの終端側から冷却水を流出させるアウトレット部２６（図２参照）とを備えている。これらインレット部２５およびアウトレット部２６は共に、短辺側片縁１１Ｂ側の側壁部１１Ｆに開口し、これらの開口部分には配管継手２７がそれぞれ設けられ、各配管継手２７には図８で示した配管Ｗ１，Ｗ２が接続される。
　図２は、冷却液ドレイン構造の要部を示す平面図である。図３は、冷却液ドレイン構造の要部を示す断面図であり、図２の矢印III-IIIから見た断面図、図４は、図２の矢印IV-IVから見た断面図である。
　図２ないし図４に示すように、筐体１１の底部１１Ａにおいて、冷却水の流入出側寄りの位置には、内側仕切壁２２を境にして、第１流路部２４Ａおよび第２流路部２４Ｂの両方に開口した排出用のドレイン孔２８が１つ設けられている。従って、ドレイン孔２８からは、図４中に矢印で示すように、第１流路部２４Ａおよび第２流路部２４Ｂの両方から冷却水を排出可能である。
　ドレイン孔２８には、少なくとも一部に図示略の雌ねじ部が設けられており、下方からボルト状のドレインプラグ２９が螺合し、ドレイン孔２８を封止する。なお、ドレインプラグ２９にはオーリング２９Ａが貫挿され、ドレイン孔２８の下部には、オーリング２９Ａが周方向にわたって当接する当接面が設けられている。また、筐体１１の下面には、螺合されたドレインプラグ２９の頭部が没入する凹部１１Ｇが設けられ、キャパシタ１０の搭載時にドレインプラグ２９の頭部が他の部分にぶつかるのを抑制し、ドレインプラグ２９に負荷が直接かからないようになっている。なお、ドレインプラグ２９の頭部の周囲と凹部１１Ｇとの間には、頭部に係止される工具を挿入するためのスペースが確保されている。
　また、内側仕切壁２２において、ドレイン孔２８に対応した位置には、当該内側仕切壁２２を分断するように切欠部２２Ａが設けられている。従って、ドレイン孔２８の上方には、アルミダイカスト部分が存在しない。切欠部２２Ａは、上側の幅広部２２Ｂと下側の狭小部２２Ｃとにより構成され、幅広部２２Ｂの底面が取付座２２Ｄになっている。さらに、幅広部２２Ｂの対向し合う内壁面２２Ｅは、互いに平行な鉛直面にて形成されている。すなわち内壁面２２Ｅ，２２Ｅは、内側仕切壁２２の延設方向に沿って間隔を空けて設けられている。このような切欠部２２Ａには、内側仕切壁２２の他の部分とは異なる別部材とされたバイパスプラグ３０が取り付けられている。本実施形態では、狭小部２２Ｃは、ドレイン孔２８の雌ねじ部の下孔として設けられている。そして、バイパスプラグ３０は内側仕切壁２２の一部であり、バイパスプラグ３０を含んで内側仕切壁２２全体が形成されている。
　図５は、バイパスプラグ３０を示す全体斜視図である。
　図２ないし図５において、バイパスプラグ３０は、全体が合成ゴム等の弾性材料で形成され、切欠部２２Ａの幅広部２２Ｂに収まり、その下面が取付座２２Ｄに着座する円板状の取付部３１と、取付部３１の下面中央から下方に突設され、切欠部２２Ａの狭小部２２Ｃに収まる案内部３２とを備えている。
　取付部３１の外周には、二面幅を構成する一対の平行な平面部３１Ａが設けられ、これらの平面部３１Ａが幅広部２２Ｂの内壁面２２Ｅと近接対向し、バイパスプラグ３０の回転止めになっている。
　案内部３２は、上部の基端側が狭小部２２Ｃ内に無理なく挿通される円柱状であるのに対して、冷却水の排出方向である下方の厚さが薄くなるように形成され、厚さが変化する部分の面は対向する一対の円弧面３２Ａによって形成されている。また、案内部３２の下端面３２Ｂは、細長い帯状とされている。円弧面３２Ａの下端縁は下端面３２Ｂの長手方向に沿った長辺側の片縁を形成し、下端面３２Ｂの長手方向は平面部３１Ａと直交している。
　このバイパスプラグ３０は、切欠部２２Ａに対し、平面部３１Ａと内壁面２２Ｅとが対向するようにして上方から落とし込まれて取り付けられている。この際、バイパスプラグ３０は、図３に示すように、下端面３２Ｂの長手方向が第１流路部２４Ａおよび第２流路部２４Ｂ内を流れる冷却水の流れ方向に沿う向きで、すなわち内側仕切壁２２に沿う向きで切欠部２２Ａに取り付けられる。切欠部２２Ａに取り付けられたバイパスプラグ３０は、ドレイン孔２８の反対側を覆う流路カバー１３に係止され、この流路カバー１３によって押さえ込まれることで外れることはない。
　そして、ドレインプラグ２９が装着された状態では、冷却用流路２４内において、ドレインプラグ２９の上端と、バイパスプラグ３０の下端面３２Ｂとが近接対向するように各部品の寸法が設定されている。この結果、切欠部２２Ａは、ドレインプラグ２９およびバイパスプラグ３０によりほぼ完全に塞がれ、第１流路部２４Ａおよび第２流路部２４Ｂ内を冷却水が循環する場合、切欠部２２Ａを通しての第１流路部２４Ａおよび第２流路部２４Ｂの間での冷却水の行き来は殆ど生じない。
　これに対し、ドレインプラグ２９が外された排出時においては、図４に示すように、バイパスプラグ３０の下方が開放されることとなる。このため、第１流路部２４Ａおよび第２流路部２４Ｂからの冷却水がバイパスプラグ３０の案内部３２に沿ってドレイン孔２８側に流れ、ドレイン孔２８から排出される。
　以上のような本実施形態によれば、以下の効果がある。
　キャパシタ１０の筐体１１では、第１流路部２４Ａおよび第２流路部２４Ｂに対し、これらに跨るドレイン孔２８が１つだけ設けられ、ドレイン孔２８に着脱されるドレインプラグ２９も１つであるため、ドレインプラグ２９の着脱作業を容易にできる。また、ドレイン孔２８が１つであるから、ドレイン孔２８の孔径を大きくしても、ドレイン孔２８を確実に設けることができ、冷却水の排出をスムーズに行える。以上により、メンテナンス性を向上させることができる。
　さらに、冷却用流路２４内に露出したドレインプラグ２９の上端がバイパスプラグ３０の下端面３２Ｂと近接対向しているので、ドレインプラグ２９が装着されている通常稼働時には、ドレインプラグ２９とバイパスプラグ３０との間を冷却水が通ることは殆どなく、第１流路部２４Ａおよび第２流路部２４Ｂ間をバイパスする流れを封止でき、キャパシタアッシ１４を冷却水にて確実に冷却できる。
　また、バイパスプラグ３０の案内部３２には、流れ方向に向かって次第に厚さが薄くなるように形成されているので、冷却水を円弧面３２Ａに沿ってスムーズに排出できるうえ、円弧面３２Ａであることにより、排出方向に沿った流路断面積が小さくなるのを防止できる。
　バイパスプラグ３０は、内側仕切壁２２の中でも他の部分とは別部材であるから、取付部３１や案内部３２の形状、あるいは円弧面３２Ａの形状など、複雑な形状を容易に形成できる。
　しかも、バイパスプラグ３０は合成ゴム等の弾性材料で形成されているので、複雑な形状でも型成形によって容易に製造できるうえ、何らかの不都合でドレインプラグ２９の装着時にその上端が下端面３２Ｂに突き当たるようなことがあっても、ドレインプラグ２９およびバイパスプラグ３０が損傷しない。
　さらに、冷却用流路２４は、筐体１１の底部１１Ａに設けられた溝状部２３と、これを覆う流路カバー１３とによって形成されていることから、中子を用いた重量鋳造によって筐体１１を製造するのではなく、より精度のよいダイカストによって製造できる。
　なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
　例えば、バイパスプラグの材質は、金属製でもよく、または合成ゴム以外の合樹脂製であってもよい。
　バイパスプラグは二面幅を備えた円板状に限定されず、切欠部の内壁面と係止する形状であれば小判形状や四角形状でもよい。また、バイパスプラグの案内部として、円弧面の代わりに平坦な単なる傾斜面を備えた形状でもよい。
　バイパスプラグは本発明に必須の構成ではなく、なくともよい。この場合、内側仕切壁をそのまま残すようにし、冷却用流路内では、ドレイン孔の開口面から露出するドレインプラグの上端を冷却流路の底面とほぼ面一となるように設けることで、当該ドレインプラグの上端と内側仕切壁の下面とを近接対向させてもよい。また、図６に示すように、内側仕切壁２２にこれを分断する切欠部２２Ａを設けたうえで、切欠部２２Ａの内壁面に半割形状となる図示略の雌ねじ部を刻設しておき、雄ねじ部の長さの長いドレインプラグ２９を用いて、ドレイン孔２８と切欠部２２Ａとに螺合させ、ドレインプラグ２９の上端を流路カバー１３の下面に近接対向させてもよい。そのような切欠部を、内側仕切壁の下方に開口するよう上下方向の途中まで設け、切欠部の天面にドレインプラグの上端を近接対向させてもよい。
　冷却液としては、水に限らず、不凍液等であってもよい。
　ドレイン孔が設けられる位置は任意であり、内側仕切壁の延設方向の中央に対応した位置でもよい。
　ドレイン栓としては、ドレインプラグの他、開閉機能を有するドレインコックでもよい。
　冷却用流路を構成する流路部は、Ｕ字状に連続した第１、第２流路部に限らず、第１～第３流路部を平面視でＮ字状に配置してもよいし、第４流路部以上を設けてもよい。また、複数の流路部を独立して設け、各流路部の一端側にインレットを設け、他端側にアウトレットをそれぞれ設け、各流路部の仕切り部分を本発明に係る仕切壁としてもよい。
　また、図７に示すように、中子を用いた重力鋳造によって筐体１１を製造して、流路カバーを省く構造にしてもよい。つまり、内側仕切壁２２を分断するようにドレイン孔２８を冷却用流路２４の天面近傍まで設け、ドレインプラグ２９の上端を当該天面と近接対向させる。なお、このような場合でも、中子を用いることで筐体１１の底部１１Ｈには、冷却用流路２４内で垂下したフィン１１Ｉを設けることができる。さらに、流路カバーが必要な場合としても、筐体の外郭をほぼ鋳造によって製造し、機械加工によって溝状部を形成する等してもよい。
　筐体としては、インバータとして用いられるものや、その他、冷却が必要な被冷却体を収容するためのものであれば任意である。
　本発明は、油圧ショベル以外のハイブリッド型の建設機械のキャパシタやインバータに利用できる他、ハイブリッド型のオンロードトラックや乗用車のキャパシタやインバータにも利用できる。
　１…建設機械である油圧ショベル、１０…蓄電装置であるキャパシタ、１１…筐体、１１Ａ…底部、１３…流路カバー、１４…キャパシタアッシ（被冷却体）、２２…内部仕切壁（仕切壁）、２２Ａ…切欠部、２３…溝状部、２４…冷却用流路、２４Ａ…第１流路部、２４Ｂ…第２流路部、２８…ドレイン孔、２９…ドレイン栓であるドレインプラグ、３０…バイパスプラグ、３２…案内部。

Claims (7)

  1. 　被冷却体が収容される筐体の底部に設けられた冷却用流路内から冷却液を排出する筐体の冷却液ドレイン構造であって、
    　前記底部には、
    　前記冷却用流路を少なくとも一対の第１流路部および第２流路部に仕切る仕切壁と、
    　前記仕切壁を跨いで前記第１流路部および第２流路部の両方に開口したドレイン孔と、
    　前記ドレイン孔に着脱自在とされて当該ドレイン孔を封止するドレイン栓とが設けられ、
    　前記ドレイン栓の前記冷却用流路内に露出する部位により、前記ドレイン孔と前記第１流路部および第２流路部との連通部分での当該各流路部間の流れが抑制される
    　ことを特徴とする筐体の冷却液ドレイン構造。
  2. 　請求項１に記載の筐体の冷却液ドレイン構造において、
    　前記仕切壁の前記ドレイン孔に対応した部分には、冷却液の排出方向に向かうに従って厚さが薄くなる案内部が設けられている
    　ことを特徴とする筐体の冷却液ドレイン構造。
  3. 　請求項１または請求項２に記載の筐体の冷却液ドレイン構造において、
    　前記仕切壁の前記ドレイン孔に対応した部分は、他の部分とは異なる別部材とされたバイパスプラグで構成され、
    　前記仕切壁には、前記バイパスプラグが取り付けられる切欠部が設けられている
    　ことを特徴とする筐体の冷却液ドレイン構造。
  4. 　請求項３に記載の筐体の冷却液ドレイン構造において、
    　前記冷却用流路は、前記筐体の底部に設けられた溝状部と、この溝状部を覆う流路カバーとで区画される冷却液の流通空間として形成され、
    　前記バイパスプラグの前記ドレイン孔とは反対側の端部は、前記流路カバーで係止されている
    　ことを特徴とする筐体の冷却液ドレイン構造。
  5. 　請求項３または請求項４に記載の筐体の冷却液ドレイン構造において、
    　前記バイパスプラグは、弾性材料で形成されている
    　ことを特徴とする筐体の冷却液ドレイン構造。
  6. 　請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載の冷却液ドレイン構造が採用された筐体を備えている
    　ことを特徴とする蓄電装置。
  7. 　請求項６に記載の蓄電装置が搭載されている
    　ことを特徴とする建設機械。
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