WO2016208372A1 - 建設機械 - Google Patents

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WO2016208372A1
WO2016208372A1 PCT/JP2016/066813 JP2016066813W WO2016208372A1 WO 2016208372 A1 WO2016208372 A1 WO 2016208372A1 JP 2016066813 W JP2016066813 W JP 2016066813W WO 2016208372 A1 WO2016208372 A1 WO 2016208372A1
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duct
chamber
construction machine
opening
intake
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PCT/JP2016/066813
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English (en)
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善三 山口
聡 田淵
京子 増田
伸一 木下
員弘 上田
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株式会社神戸製鋼所
コベルコ建機株式会社
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    • F01P1/00—Air cooling
    • F01P2001/005—Cooling engine rooms

Definitions

  • the present invention relates to a construction machine equipped with an engine.
  • noise generated from the engine room becomes a problem.
  • noise generated by a fan (cooling fan) in the engine room and radiated to the outside from the intake opening of the engine room becomes a problem.
  • noise around a construction machine (such as a construction site) and noise at the cab inner ear are problems.
  • FIG. 1 of Patent Document 1 describes a technique for installing a sound absorbing material in a cooling air suction duct.
  • FIG. 1 of Patent Document 2 describes a technique for installing a sound absorbing material in the vicinity of an intake opening. These techniques aim to reduce noise while taking cooling air through the intake opening.
  • an interference type silencer such as a Helmholtz resonator or a side branch may be used.
  • Patent Documents 3 and 4 describe that side branches are used to reduce noise.
  • the frequency of noise that can be suppressed by the sound absorbing material described in Patent Documents 1 and 2 is limited.
  • the sound absorbing material can suppress high frequency sound (sound having a frequency higher than 200 Hz), but hardly suppress low frequency sound (about 100 Hz to 200 Hz).
  • a large silencer is required to suppress low-frequency sound using only interference silencers such as Helmholtz resonators and side branches described in Patent Documents 3 and 4. It is difficult to arrange such a silencer in the engine room.
  • the side branch needs to have a length of about 0.425 m to 0.85 m in order to suppress noise of 100 Hz to 200 Hz.
  • the frequency range in which the silencing effect of the silencing device is exhibited is narrow.
  • An object of the present invention is to provide a construction machine including an engine room having an intake opening, and capable of suppressing noise radiated from the engine room to the outside through the intake opening with a compact configuration over a wide frequency. To do.
  • a construction machine which provides a construction machine capable of suppressing noise radiated from the engine room to the outside through the intake opening with a compact configuration over a wide frequency range.
  • a construction machine which has an engine, an outer wall surrounding an accommodating space, an engine room for accommodating the engine in the accommodating space, and a main chamber for accommodating the engine in the accommodating space.
  • a partition member that communicates with the outside of the outer wall through an intake opening formed in the outer wall and divides the main chamber and an intake chamber that is aligned in a horizontal chamber arrangement direction, and communicates the main chamber with the intake chamber
  • a partition member having an area between the chambers that is smaller than an area of the intake chamber when viewed from the direction in which the chambers are lined up, and operates to suck air in the engine room in the suction direction.
  • the duct extends in a duct extending direction different from the suction direction, and is arranged in the intake chamber so that a duct surrounding space is formed around the outer peripheral surface of the duct.
  • the construction machine includes an upper swing body (not shown), an engine 23 shown in FIG. 1, an engine room 10 that houses the engine 23, and a plurality of elements that are housed in the engine room 10 and that have partition members. Including.
  • the engine room 10 has a wall portion 15 which is an outer wall, and the wall portion 15 surrounds a housing space for housing the engine 23 and the like.
  • the engine room 10 is disposed at the rear of the upper swing body.
  • the partition member partitions the housing space into a main chamber 11 and an intake chamber 13 that are adjacent to each other in the horizontal direction.
  • the main chamber 11 accommodates the engine 23 and surrounding elements.
  • the intake chamber 13 communicates with the outside of the wall portion 15 through an intake opening 17 formed in the wall portion 15.
  • the wall 15 is constituted by, for example, an engine guard and a part of a counterweight.
  • the wall portion 15 includes an intake chamber upper wall portion 15 a that constitutes the upper wall portion of the intake chamber 13.
  • the intake opening 17 is formed in a portion of the wall portion 15 surrounding the intake chamber 13, that is, an upper wall portion in this embodiment.
  • the intake opening 17 passes through the wall portion 15 to communicate the outside of the wall portion 15 and the inside of the intake chamber 13.
  • the intake opening 17 is formed in the intake chamber upper wall portion 15a.
  • the intake opening 17 according to this embodiment is, for example, a quadrangle as shown in FIG.
  • An exhaust opening 19 is formed in a portion of the wall portion 15 constituting the upper wall of the main chamber 11.
  • the plurality of elements include a fan 21, a radiator 25, a filter 27, an air guide member 29, and a duct 30.
  • the fan 21 is disposed in the main chamber 11 and is driven by the engine 23 to generate cooling air C by sucking air in the main chamber 11.
  • the direction in which the fan 21 sucks air (the direction of the flow of the cooling air C at the position of the fan 21) is defined as a fan suction direction X.
  • the fan suction direction X is a horizontal direction or a substantially horizontal direction.
  • the engine 23 is a drive source for the fan 21.
  • the engine 23 is a drive source of the construction machine, and is a drive source of a hydraulic pump attached to the engine 23.
  • the engine 23 is disposed in the main chamber 11 and is disposed downstream of the fan 21 in the fan suction direction X.
  • the radiator 25 is a device for cooling the fluid by exchanging heat between the fluid flowing in the radiator 25 and the cooling air C.
  • the fluid cooled by the radiator 25 is, for example, cooling water of the engine 23, and is, for example, hydraulic oil for operating a hydraulic actuator (not shown).
  • the radiator 25 is disposed on the upstream side X1 from the fan 21.
  • the radiator 25 includes a radiator main body 25 c that constitutes an intermediate portion in the vertical direction of the radiator 25, an upper partition portion 25 a that constitutes an upper portion of the radiator 25, and a lower partition portion 25 b that constitutes a lower portion of the radiator 25.
  • the radiator main body 25c exchanges heat between the cooling air C and the fluid while allowing the cooling air C to pass therethrough.
  • the upper partition portion 25a and the lower partition portion 25b partition the housing space into the main chamber 11 and the intake chamber 13 at positions above and below the radiator body 25c, respectively.
  • a member that partitions the housing space into the main chamber 11 and the intake chamber 13 at the same position as the upper partition portion 25 a and the lower partition portion 25 b may be provided separately from the radiator 25.
  • the air guide member 29 constitutes the partition member together with the radiator 25.
  • the air guide member 29 is a member for guiding the cooling air C so that the cooling air C generated by the fan 21 appropriately passes through the radiator body 25 c of the radiator 25.
  • the air guide member 29 has a cylindrical shape that penetrates the radiator 25 so as to surround the radiator main body 25a, which is a portion of the radiator 25 through which the cooling air C can pass.
  • the air guide member 29 has an inlet end 29a located in the intake chamber 13 and an outlet end 29b surrounding the fan 21, and the fan suction direction connects the inlet end 29a and the outlet end 29b. X extends.
  • the air guide member 29 has a portion 29 c that protrudes closer to the intake chamber 13 than the radiator 25, and the protruded portion 29 c allows a space in the vicinity of the radiator 25 to pass through the inside of the intake chamber 13 outside the air guide member 29.
  • the space is divided into a space inside the air guide member 29.
  • the filter 27 is disposed inside the inlet end 29a of the air guide member 29, and captures dust contained in the cooling air C while allowing the cooling air C to pass through the filter 27.
  • the inlet end 29 a surrounds an inter-chamber opening that communicates the main chamber 11 and the intake chamber 13, and the inter-chamber opening forms a boundary between the main chamber 11 and the intake chamber 13.
  • the filter 27 is located upstream of the radiator 25 in the fan suction direction X.
  • the inter-chamber opening where the filter 27 is located has an area smaller than the area of the intake chamber 13. More specifically, the outer wall of the filter 27 is disposed inside the outer wall of the intake chamber 13 when viewed from the chamber arrangement direction.
  • the duct 30 is a cylindrical member provided so as to surround the intake opening 17 in the intake chamber 13.
  • the duct 30 has an inner peripheral surface 31 that surrounds a duct passage 32 that is an inner passage of the duct 30, and an outer peripheral surface 33, and the duct passage 32 is connected to the intake opening 17.
  • the duct 30 has an upper end opening 35 that is continuous with the intake opening 17, and a lower end opening 37 that is separated from the upper end opening 35 to the inside (lower side in FIG. 1) of the intake chamber 13.
  • the duct 30 is disposed so that the sound emitted from the fan 21 can easily hit the duct 30 so that the sound can be prevented from being directly emitted from the fan 21 to the outside of the engine room 10. Is done.
  • the duct 30 extends downward from the intake opening 17 into the intake chamber 13.
  • the direction in which the duct 30 extends is a direction different from the fan suction direction X (horizontal direction in this embodiment), and is a direction orthogonal to the fan suction direction X.
  • the “orthogonal direction” here includes not only strictly orthogonal directions but also directions that are considered to be substantially orthogonal.
  • the duct 30 extends, for example, linearly downward.
  • the duct 30 is specifically configured so that the filter 27 and the radiator 25 are
  • the fan 21 is arranged so as to block direct view of the fan 21 from the outside of the engine room 10 through the intake opening 17.
  • the duct 30 is arranged so that a duct surrounding space 40 is formed around the outer peripheral surface 33.
  • the duct surrounding space 40 is a part of the intake chamber 13 and is a part where air exists but no solid exists.
  • the duct surrounding space 40 is adjacent to the outer peripheral surface 33. As shown in FIG. 2, the duct surrounding space 40 does not necessarily have to surround the entire circumference of the outer peripheral surface 33.
  • the duct surrounding space 40 is formed at least on the upstream side in the fan suction direction X from the outer peripheral surface 33 and on the downstream side in the fan suction direction X from the outer peripheral surface 33. Further, the duct surrounding space 40 illustrated in FIG. 2 is formed on the rear side of the outer peripheral surface 33 (one direction in the direction perpendicular to the fan suction direction X and the horizontal direction, the lower side in FIG. 2). However, the duct surrounding space 40 is not formed in front of the duct 30.
  • the duct 30 is provided so that the cooling air C easily flows from the duct 30 to the filter 27 as shown in FIG.
  • the opening at the front end of the duct 30, that is, the lower end opening 37 is positioned outside the outer end of the filter 27 when viewed from the fan suction direction X. More specifically, the lower end opening 37 is disposed above the upper end of the filter 27. At least a downstream portion (for example, a downstream end portion) of the duct lower end opening 37 in the fan suction direction X is disposed above the upper end of the filter 27. Preferably, the entire duct lower end opening 37 is disposed above the upper end of the filter 27.
  • the length L of the duct 30 in the direction in which the duct 30 extends (the distance in the vertical direction from the duct upper end opening 35 to the duct lower end opening 37) is, for example, not less than 0.2 m and not more than 0.3 m.
  • the duct 30 is provided so that the cooling air C can easily flow through the duct 30 and can easily transmit sound to the duct surrounding space 40.
  • the cross-sectional area of the duct passage 32 surrounded by the duct 30 is equal to the area of the intake opening 17. More specifically, when viewed from above and below, the cross-sectional area of the space surrounded by the inner peripheral surface 31 of the duct 30 is constant from the duct upper end opening 35 to the duct lower end opening 37.
  • the cross-sectional shape and position of the inner peripheral surface 31 preferably coincide with the shape and position of the intake opening 17.
  • the fan 21 generates cooling air C as it rotates.
  • the cooling air C flows in the order of the outside of the engine room 10, the intake opening 17, the duct 30, the intake chamber 13, the filter 27, and the main chamber 11.
  • the cooling air C introduced into the main chamber 11 flows in the order of the radiator main body 25 c of the radiator 25, the fan 21, piping above the engine 23, the exhaust opening 19, and the outside of the engine room 10.
  • the fan 21 generates sound along with its operation. This sound is transmitted in the order of the fan 21, the radiator 25, the filter 27, and the intake chamber 13, as shown in FIG.
  • the cross-sectional area of the sound path from the main chamber 11 to the intake chamber 13 suddenly expands at the position of the filter 27, and the sound is diffracted (dispersed) at this position.
  • part of the sound transmitted to the intake chamber 13 is radiated to the outside of the engine room 10 through the duct 30 and the intake opening 17.
  • the sound that has entered the duct surrounding space 40 is reflected by the wall surrounding the duct surrounding space 40.
  • the sound that has entered the space upstream and downstream of the duct 30 in the fan suction direction X of the duct surrounding space 40 is particularly affected by the wall 15, in particular, the intake chamber upper wall 15 a and the partition 25 a. Reflect by.
  • a noise reduction effect is obtained by the interference between the reflected sound reflected in this way and the sound having a phase different from that of the reflected sound.
  • the duct 30 forms an interference silencer (specifically, a device similar to a side branch) by forming the duct surrounding space 40 around the duct 30.
  • an interference silencer specifically, a device similar to a side branch
  • the sound transmitted to the space in the intake chamber 13 below the filter 27 and downstream in the fan suction direction X is a wall surrounding this space, for example, the wall 15 Reflected by the partition 25 b of the radiator 25 and the lower surface of the air guide member 29.
  • a noise reduction effect is obtained by the interference between the reflected sound reflected in this way and the sound having a phase different from that of the reflected sound.
  • an interference-type silencer (a device similar to a side branch) is constructed. I can say that.
  • FIG. 4 shows the noise reduction effect (dB) with a frequency of 100 Hz to 200 Hz in various intake structures.
  • FIG. 4 shows three types of structures in which the length L of the duct 30 is 0.1 m, 0.2 m, and 0.3 m in the structure according to the first embodiment, that is, the structure according to the example, The noise reduction effect in the structure which concerns on the comparative example 1, and the structure which concerns on the comparative example 2 is shown.
  • the structure according to the first comparative example is common to the structure according to the first embodiment except that the duct 30 is not provided, that is, the duct length L is 0.
  • the structure according to the comparative example 2 is a structure in which the intake opening 17 is arranged in a conventional side branch having a length L of 0.2 m instead of the duct 30 in the structure according to the first embodiment.
  • This effect is considered to be based on the superposition of the effect of the sudden expansion and contraction of the channel cross-sectional area at the filter 27 and the duct lower end opening 37 and the effect of the side branch formed in the duct surrounding space 40. .
  • the details of this effect are as follows.
  • FIG. 5 shows the noise reduction effect (dB) with a frequency of 0 Hz to 500 Hz in various intake structures.
  • the length L of the duct 30 shown in FIG. 1 is also the length of the side branch formed in the duct surrounding space 40. It can be said that the structure of Comparative Example 1 in which the length L of the duct 30 is 0 m does not have a side branch.
  • Comparative Example 1 shown in the graph of FIG. 5 is based only on the sudden expansion and rapid reduction of the cross-sectional area.
  • the structure according to the example 1 exhibits a remarkable reduction effect at a specific (narrow, pinpoint) frequency, and further has a low frequency range (about 100 Hz to 200 Hz). There is a high reduction effect in the entire area.
  • the cross-sectional area of the sound path proceeding in the order of the fan 21, the filter 27, the intake chamber 13, and the duct 30 is rapidly expanded by the filter 27.
  • the duct is rapidly reduced at the lower end opening 37 of the duct.
  • sound is reflected from the lower end opening 37 of the duct 30 (see arrow S3).
  • the reflected sound see arrows S3, S4, and S5 that enters the duct surrounding space 40 and is reflected by the walls constituting the intake chamber 13 is different in phase from the reflected sound.
  • the interference with the sound produces a silencing effect particularly in a low-frequency sound (about 100 Hz to 200 Hz), and thereby noise emission to the outside of the engine room 10 through the intake opening 17 can be suppressed.
  • the structure according to the first embodiment is more compact than the structure according to the second embodiment, that is, the structure according to the first embodiment, which does not have the duct 30 or the duct surrounding space 40 and is provided with a simple side branch in the vicinity of the intake opening 17.
  • the low-frequency sound silencing effect can be obtained.
  • the duct 30 extends from the main chamber 11 to the intake chamber 13 by extending from the intake opening 17 formed on the intake chamber 13 side into the intake chamber 13 in a direction different from the fan suction direction X. Sound (including high-frequency sound exceeding 200 Hz) easily hits the duct 30, whereby noise can be suppressed from being directly emitted outside the engine room 10 through the intake opening 17.
  • the structure according to the first embodiment does not need to use active control in order to reduce noise.
  • Active noise control has many problems such as significant limitation of the frequency at which the silencing effect can be obtained, cost increase by adding equipment to conventional construction machinery, space pressure, thermal damage, durability, and weather resistance.
  • the structure that does not require the active control does not involve the problem.
  • the duct passage 32 surrounded by the duct 30 since the duct passage 32 surrounded by the duct 30 according to the first embodiment has a cross-sectional area equal to the area of the intake opening 17 when viewed from the direction in which the duct 30 extends, the reflected sound in the duct surrounding space 40 is reflected. The acquisition of the silencing effect is ensured and the flow rate of the cooling air C is easily secured.
  • the duct passage 32 surrounded by the duct 30 has a cross-sectional area larger than the area of the intake opening 17, the duct 30 blocks sound from entering the duct surrounding space 40, thereby reflecting the sound reflected by the duct surrounding space 40 (arrows). (See S4 and arrow S5) may reduce the noise reduction effect due to the interference.
  • the duct passage 32 surrounded by the duct 30 has a cross-sectional area smaller than the area of the intake opening 17, the duct 30 may become a ventilation resistance of the cooling air C and reduce the flow rate of the cooling air C.
  • the opening at the front end of the duct 30, that is, the lower end opening 37, is located outside the inlet end 29 a of the air guide member 29 that surrounds the inter-chamber opening when viewed from the fan suction direction X.
  • the flow of the cooling air C is made smooth to facilitate the securing of the flow rate of the cooling air C.
  • the duct 30 according to the first embodiment extends in a direction perpendicular to the fan suction direction X, so that sound transmitted from the main chamber 11 to the intake chamber 13 can be easily hit by the duct 30. It is possible to more effectively suppress noise directly radiated.
  • FIG. 6 shows the main structure of the construction machine according to the second embodiment.
  • FIG. 6 shows the main structure of the construction machine according to the second embodiment.
  • elements common to the structure according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and description thereof is omitted.
  • the structure according to the second embodiment includes a porous member 250 that is a ventilation member not included in the first embodiment.
  • the porous member 250 according to the second embodiment is a planar (plate-like) member including a large number of holes and has air permeability.
  • the porous member 250 is made of metal, for example, punched metal, and is made of, for example, a wire mesh.
  • the porous member 250 is attached to the duct 30 so as to cover at least a part, preferably all, of the lower end opening 37 of the duct 30.
  • the porous member 250 has a rectifying effect. When air passes through the hole of the porous member 250, a fine air vortex is generated in the vicinity of the hole, and sound energy is dissipated (a minute attenuation occurs).
  • the porous member 250 suppresses noise having a predetermined frequency.
  • the duct 30 may worsen noise at a specific frequency.
  • noise of 500 Hz may be deteriorated
  • the length L is 0.4 m
  • noise of 315 Hz may be deteriorated.
  • the hole diameter (for example, about 5 mm or more) and the aperture ratio (for example, 30% or more) of the porous member 250 are set so that the noise of the frequency deteriorated by the duct 30 is improved.
  • the porous member 250 dissipates the energy of sound that passes through the porous member 250, thereby suppressing noise radiated to the outside of the engine room 10 through the intake opening 17.
  • FIG. 7 shows the main structure of the construction machine according to the third embodiment of the present invention.
  • the third embodiment also includes a porous member 350.
  • the porous member 350 according to the third embodiment protrudes outward from the duct 30 through the opening at the tip of the duct 30, and more specifically. Is a three-dimensional shape that protrudes below the lower end opening 37 of the duct 30, that is, in the direction in which the duct 30 extends.
  • the porous member 350 has, for example, a cylindrical shape that linearly protrudes downward. This three-dimensional shape enables the sum of the opening areas of the holes of the porous member 350 to be larger than the area of the lower end opening 37 of the duct 30.
  • FIG. 8 shows the main structure of the construction machine according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the structure further includes a sound absorbing material 460 in addition to the porous member 250 included in the second embodiment.
  • the sound absorbing material 460 suppresses wind noise generated in the porous member 250, for example, by absorbing sound hitting the sound absorbing material 460, particularly high frequency sound.
  • the sound absorbing material 460 is disposed so as to cover at least a part of the inner peripheral surface 31 of the duct 30.
  • the sound absorbing material 460 is fixed (for example, attached) to an upstream portion of the inner peripheral surface 31 in the fan suction direction X.
  • the sound absorbing material 460 is made of, for example, a porous body (urethane, glass wool, etc.).
  • FIG. 9 shows the main structure of a construction machine according to the fifth embodiment of the present invention. This structure is different from the structure according to the fourth embodiment shown in FIG. 8 in the following points.
  • the sound absorbing material 460 according to the fourth embodiment is arranged so as to cover the inner peripheral surface 31 of the duct 30, the sound absorbing material 560 according to the fifth embodiment is the duct 30 similarly to the porous member 350 shown in FIG. It arrange
  • the sound absorbing material 560 is disposed so as not to be a ventilation resistance of the cooling air C (see FIG. 1) flowing from the porous member 350 to the filter 27.
  • the sound absorbing material 560 is fixed (for example, attached) to the inner peripheral surface of the porous member 350 so as to cover a portion on the upstream side in the fan suction direction X.
  • the sound absorbing material 560 allows the low frequency sound to pass through the sound absorbing material 560, thereby effectively inhibiting the sound absorbing material 560 itself from entering the low frequency sound into the duct surrounding space 40. Deter.
  • the sound absorbing material 560 fixed to the porous member 350 has a sound that strikes the sound absorbing material 460, for example, wind noise generated in the porous member 350, leaks to the outside of the engine room 10. Can be suppressed.
  • FIG. 10 shows the main structure of the construction machine according to the sixth embodiment of the present invention.
  • This structure is different from the structure of the fifth embodiment shown in FIG. 9 only in the following points. That is, the sound absorbing material 560 according to the fifth embodiment covers the inner peripheral surface of the porous member 350, whereas the sound absorbing material 660 of the sixth embodiment is fixed to the outer peripheral surface so as to cover the outer peripheral surface of the porous member 350. It is not installed on the inner peripheral surface.
  • the sound absorbing material 660 is disposed so as to cover a portion of the outer peripheral surface of the porous member 350 on the upstream side in the fan suction direction X.
  • the sound absorbing material 660 arranged in this way does not block the flow path of the cooling air C (see FIG.
  • the sound absorbing material 660 can be disposed by effectively utilizing the dead space on the upstream side of the porous member 350.
  • FIG. 11 shows the main structure of the construction machine according to the seventh embodiment of the present invention.
  • This structure differs from the structure of the fourth embodiment shown in FIG. 8 only in the following points. That is, the structure according to the seventh embodiment is different from the sound absorbing material 460 according to the fourth embodiment, that is, the sound absorbing material constituted by the porous body, and the sound absorbing material constituted by the porous plate 761 and the air layer 763. 760.
  • the perforated plate 761 is a plate in which a large number of holes are formed.
  • the perforated plate 761 is made of, for example, painted metal, aluminum, an aluminum-based alloy, or the like so that deterioration due to rainwater or the like can be suppressed.
  • the diameter and aperture ratio of each hole of the perforated plate 761 are set so as to suppress wind noise in the perforated member 250.
  • the diameter of each hole is preferably about 3 mm or less, and the aperture ratio is preferably about 3% or less.
  • the air layer 763 is an air layer formed between the perforated plate 761 and the inner peripheral surface 31 of the duct 30, that is, a space in which no solid matter exists and is a gap.
  • the sound absorbing material 760 configured in this manner is less likely to be deteriorated by rainwater or the like than a sound absorbing material formed of a porous material such as urethane.
  • the above embodiment can be variously modified. For example, you may combine the component of different embodiment.
  • the structure according to the fourth embodiment shown in FIG. 8 that is, the structure in which the sound absorbing material 460 is disposed so as to cover the inner peripheral surface 31 of the duct 30.
  • a sound absorbing material 660 attached to the porous member 350 may be added.
  • an intake opening having a rectangular shape, a polygon other than a quadrangle, or a shape including a curved line as viewed from above is formed. May be.
  • the intake opening 17 and the duct 30 may be provided at a plurality of positions in the wall portion 15.
  • the filter 27 shown in FIG. 1 is not necessarily provided.
  • the inter-chamber opening that connects the main chamber 11 and the intake chamber 13 is an opening surrounded by the inlet end 29 a of the air guide member 29.
  • the intake opening according to the present invention is not limited to the one formed in the intake chamber upper wall portion 15a like the intake opening 17.
  • the intake opening is, for example, a lower wall portion that defines the lower surface of the intake chamber, a side wall portion that defines a side surface of the intake chamber (for example, the right side surface, the left side surface, the rear surface, or the front surface of the construction machine), or the vicinity thereof. May be formed.
  • the duct according to the present invention is not limited to the duct 30 that extends downward from the intake opening 17 like the duct 30, and may be one that extends obliquely from the intake opening 17, for example. Depending on the position of the intake opening, the duct may extend laterally, upward, or obliquely upward from the intake opening.
  • FIG. 12 shows the main structure of the construction machine according to the eighth embodiment of the present invention which is an example thereof.
  • the eighth embodiment also includes the intake opening 17, but the intake opening 17 is formed in the lower wall portion that defines the lower surface of the intake chamber 13.
  • the duct 30 extends in a direction intersecting with the fan suction direction X, that is, in an obliquely upward direction in the eighth embodiment. More specifically, the duct 30 extends in a direction in which the duct 30 moves away from the main chamber 11 toward the upper side.
  • the duct surrounding space 40 according to each of the above embodiments is adjacent to only a part of the outer peripheral surface 33 of the duct 30 as shown in FIG. 2, but the duct peripheral space according to the present invention is adjacent to the entire outer periphery of the duct. May be.
  • the length of the side branch formed in the duct surrounding space 40 is equal to the length L of the duct 30, but they may be different.
  • the cross-sectional area and the cross-sectional shape of the duct passage 32 inside the duct 30 as viewed from the direction in which the duct 30 extends are constant over the upper end opening 35 and the lower end opening 37 of the duct 30, but these are constant. It does not have to be.
  • the porous member 350 further extends in a direction orthogonal to the direction in which the duct 30 extends (for example, fan suction). You may project in direction X).
  • a construction machine including an engine room having an intake opening, which can suppress noise radiated from the engine room through the intake opening to the outside with a compact configuration over a wide frequency.
  • a construction machine which has an engine, an outer wall surrounding an accommodating space, an engine room for accommodating the engine in the accommodating space, and a main chamber for accommodating the engine in the accommodating space.
  • a partition member that communicates with the outside of the outer wall through an intake opening formed in the outer wall and divides the main chamber and an intake chamber that is aligned in a horizontal chamber arrangement direction, and communicates the main chamber with the intake chamber
  • a partition member having an area between the chambers that is smaller than an area of the intake chamber when viewed from the direction in which the chambers are lined up, and operates to suck air in the engine room in the suction direction.
  • the duct extends in a duct extending direction different from the suction direction, and is arranged in the intake chamber so that a duct surrounding space is formed around the outer peripheral surface of the duct.
  • the partition member that divides the housing space into the main chamber and the intake chamber while having an opening between the chambers, and the duct that surrounds the intake opening of the intake chamber so as to form a duct surrounding space in the intake chamber
  • noise radiated from the engine room to the outside through the intake opening can be suppressed in a compact configuration over a wide frequency range.
  • the duct passage has a cross-sectional area equal to a cross-sectional area of the intake opening when viewed from the duct extending direction. This ensures acquisition of the silencing effect due to the reflected sound in the space around the duct and facilitates securing the flow rate of the cooling air.
  • the duct has both ends in the duct extending direction and a proximal end surrounding the intake opening and a distal end surrounding the duct outlet on the opposite side, and the distal end is outside the inter-chamber opening as viewed from the suction direction. It is preferable to be located outside the end. This facilitates the flow of the cooling air from the duct to the filter and facilitates securing the flow rate of the cooling air.
  • the construction machine further includes a ventilation member that covers the duct outlet, and the ventilation member has air permeability that allows air to flow through the ventilation member.
  • the porous member dissipates the energy of sound that passes through the ventilation member, thereby suppressing noise radiated to the outside of the engine room through the intake opening.
  • the ventilation member protrudes outside the duct passage from the tip of the duct.
  • the ventilation member protruding in this manner makes it possible to increase the ventilation area of the ventilation member, for example, the total opening area of the ventilation holes included in the ventilation member, and thereby the ventilation resistance to the cooling air in the ventilation member. To make it easy to secure a sufficient flow rate of cooling air.
  • the construction machine further includes a sound absorbing material disposed so as to cover at least one of the inner peripheral surface of the duct and the ventilation member.
  • the sound absorbing material can absorb a sound hitting the sound absorbing material and suppress wind noise generated by, for example, the ventilation member.
  • the sound absorbing material is preferably fixed to, for example, an upstream portion in the suction direction of the outer peripheral surface of the ventilation member.
  • the sound-absorbing material is arranged so as to cover the inner peripheral surface of the duct, and is made of metal, and a perforated plate located at a position away from the inner peripheral surface to the inside of the duct; What has an air layer formed between the said perforated panel and the internal peripheral surface of the said duct is suitable.
  • the duct extending direction is preferably a direction orthogonal to the suction direction. This makes it easier for sound transmitted from the main chamber to the intake chamber to hit the duct, thereby more effectively suppressing noise from being directly radiated to the outside of the engine room.

Abstract

本発明は、エンジンルームの吸気開口を通じての騒音の放射を抑制できる建設機械を提供する。建設機械は、室間開口を有しながらエンジンルーム（１０）内の収容空間を主室（１１）と吸気室（１３）とに仕切る仕切り部材（２５，２９）と、エンジンルーム（１０）内の空気の吸込方向（Ｘ）の吸込みにより、吸気開口（１７）、吸気室（１３）、室間開口、および主室（１１）の順に流れる冷却風（Ｃ）を発生させるように主室（１１）内に配置されるファン（２１）と、吸気開口（１７）を囲むように外壁（１５）につながり、吸気開口（１７）につながるダクト通路（３２）を囲む内周面（３１）と外周面（３３）と、を有するダクト（３０）と、を備える。ダクト（３０）は、ファン（２１）の吸込方向（Ｘ）と異なるダクト延び方向に延び、かつ、ダクト（３０）の外周面（３３）の周囲にダクト周囲空間（４０）が形成されるように吸気室（１３）内に配置される。

Description

建設機械
　本発明は、エンジンを備えた建設機械に関する。
　エンジンを備えた建設機械では、エンジンルームから発生する騒音が問題となる。特に、エンジンルーム内のファン（冷却ファン）により生成されてエンジンルームの吸気開口から外部に放射される騒音が問題となる。例えば、建設機械の周囲（工事現場など）の騒音や、キャブ内耳元での騒音が問題となる。
　特許文献１の図１には、冷却風吸入ダクトに吸音材を設置する技術が記載されている。特許文献２の図１には、吸気開口の近傍に吸音材を設置する技術が記載されている。これらの技術は、吸気開口を通じて冷却風を取り込みながら騒音を低減することを目的とする。
　また、騒音を低減するために、ヘルムホルツレゾネータやサイドブランチなどの干渉型の消音装置が用いられる場合がある。特許文献３および４には、サイドブランチを用いて騒音の低減を図ることが記載されている。
　しかし、特許文献１及び２に記載される吸音材により抑制可能な騒音の周波数は限られている。具体的に、当該吸音材は、高周波音（２００Ｈｚよりも大きい周波数の音）は抑制できるが、低周波音（約１００Ｈｚ～２００Ｈｚ）はほとんど抑制できない。また、特許文献３及び４に記載されるヘルムホルツレゾネータやサイドブランチなどの干渉型の消音装置のみによる低周波音の抑制には、大型の消音装置を要する。このような消音装置をエンジンルーム内に配置するのは困難である。例えば、前記サイドブランチは、１００Ｈｚ～２００Ｈｚの騒音を抑制するために０．４２５ｍ～０．８５ｍ程度の長さを有する必要がある。しかも、当該消音装置の消音効果が発揮される周波数の範囲が狭い。
特開平９－１２３７７１号公報 特開２００８－２６１３３８号公報 実開昭５８－１８３９５８号公報 特開２００４－０３６７７８号公報
　本発明は、吸気開口を有するエンジンルームを備えた建設機械であって、前記エンジンルームから前記吸気開口を通じて外部へ放射される騒音を広い周波数にわたりコンパクトな構成で抑制できる建設機械の提供を目的とする。
　提供されるのは、建設機械であって、前記エンジンルームから前記吸気開口を通じて外部へ放射される騒音を広い周波数にわたりコンパクトな構成で抑制できる建設機械が、提供される。提供されるのは、建設機械であって、エンジンと、収容空間を囲む外壁を有し、当該収容空間内に前記エンジンを収容するエンジンルームと、前記収容空間を、前記エンジンを収容する主室と前記外壁に形成された吸気開口を通じて当該外壁の外部と連通されかつ前記主室と水平な室並び方向に並ぶ吸気室とに仕切る仕切り部材であって、前記主室と前記吸気室とを連通させる室間開口を有し、前記室並び方向から見たときに前記室間開口の面積が前記吸気室の面積よりも小さい仕切り部材と、前記エンジンルーム内の空気を吸込方向に吸込むように作動するファンであって、前記吸込みにより前記吸気開口、前記吸気室、前記室間開口、および前記主室の順に流れる冷却風を発生させるように前記主室内に配置されるファンと、前記吸気開口を囲むように前記外壁につながり、当該吸気開口につながるダクト通路を囲む内周面と外周面と、を有するダクトと、を備える。前記ダクトは、前記吸込方向と異なるダクト延び方向に延び、かつ、前記ダクトの前記外周面の周囲にダクト周囲空間が形成されるように、前記吸気室内に配置される。
本発明の第１実施形態に係る建設機械のエンジンルーム内の構造を水平方向から見た断面図である。 前記エンジンルームの平面図である。 前記エンジンルームの要部を拡大した断面図である。 騒音低減効果と周波数との関係を示すグラフである。 騒音低減効果と周波数との関係を示すグラフである。 本発明の第２実施形態に係る建設機械のエンジンルーム内の構造を水平方向から見た断面図である。 本発明の第３実施形態に係る建設機械のエンジンルーム内の構造を水平方向から見た断面図である。 本発明の第４実施形態に係る建設機械のエンジンルーム内の構造を水平方向から見た断面図である。 本発明の第５実施形態に係る建設機械のエンジンルーム内の構造を水平方向から見た断面図である。 本発明の第６実施形態に係る建設機械のエンジンルーム内の構造を水平方向から見た断面図である。 本発明の第７実施形態に係る建設機械のエンジンルーム内の構造を水平方向から見た断面図である。 本発明の第８実施形態に係る建設機械のエンジンルーム内の構造を水平方向から見た断面図である。
　図１～図５を参照して本発明の第１実施形態に係る建設機械の要部について説明する。
　前記建設機械は、図示されない上部旋回体と、図１に示されるエンジン２３と、当該エンジン２３を収容するエンジンルーム１０と、当該エンジンルーム１０内に収容される複数の要素であって仕切り部材を含むものと、を備える。
　前記エンジンルーム１０は、外壁である壁部１５を有し、当該壁部１５は前記エンジン２３などを収容するための収容空間を囲む。当該エンジンルーム１０は、前記上部旋回体の後部に配置される。前記仕切り部材は前記収容空間を互いに水平方向に隣り合う主室１１と吸気室１３とに仕切る。主室１１は、前記エンジン２３及びその周辺の要素を収容する。前記吸気室１３は、前記壁部１５に形成された吸気開口１７を通じて当該壁部１５の外部に連通される。前記壁部１５は、例えばエンジンガードおよびカウンタウェイトの一部などにより構成される。壁部１５は、前記吸気室１３の上壁部を構成する吸気室上壁部１５ａを含む。
　前記吸気開口１７は、前記壁部１５のうち前記吸気室１３を囲む部分、この実施の形態では上壁部、に形成される。当該吸気開口１７は、当該壁部１５を貫通することにより当該壁部１５の外部と前記吸気室１３の内部とを連通する。吸気開口１７は、この実施の形態では、前記吸気室上壁部１５ａに形成される。この実施の形態に係る吸気開口１７は、上から見たとき、例えば図２に示すような四角形、詳しくは台形である。前記壁部１５のうち前記主室１１の上壁を構成する部分には排気開口１９が形成される。
　前記複数の要素は、ファン２１と、ラジエータ２５と、フィルタ２７と、導風部材２９と、ダクト３０と、を含む。
　前記ファン２１は、前記主室１１内に配置され、前記エンジン２３により駆動されて前記主室１１内の空気を吸い込むことにより冷却風Ｃを発生させる。ファン２１が空気を吸い込む方向（ファン２１の位置での冷却風Ｃの流れの方向）を、ファン吸込方向Ｘとする。ファン吸込方向Ｘは、水平方向または略水平方向である。
　前記エンジン２３は、ファン２１の駆動源である。前記エンジン２３は、建設機械の駆動源であり、エンジン２３に取り付けられた油圧ポンプの駆動源である。エンジン２３は、主室１１内に配置され、前記ファン２１よりもファン吸込方向Ｘの下流側に配置される。
　前記ラジエータ２５は、当該ラジエータ２５内を流れる流体と前記冷却風Ｃとの熱交換により当該流体を冷やすための装置である。ラジエータ２５に冷やされる流体は、例えばエンジン２３の冷却水であり、例えば油圧アクチュエータ（図示なし）を作動させるための作動油である。
　前記ラジエータ２５は、前記ファン２１よりも上流側Ｘ１に配置される。ラジエータ２５は、当該ラジエータ２５の上下方向中間部分を構成するラジエータ本体２５ｃと、ラジエータ２５の上部を構成する上側仕切部２５ａと、ラジエータ２５の下部を構成する下側仕切部２５ｂと、を有する。前記ラジエータ本体２５ｃは、前記冷却風Ｃの通過を許容しながら当該冷却風Ｃと前記流体との間で熱交換を行わせる。前記上側仕切部２５ａおよび前記下側仕切部２５ｂは前記ラジエータ本体２５ｃの上側及び下側の位置でそれぞれ前記収容空間を前記主室１１と前記吸気室１３とに仕切る。本発明では、前記上側仕切部２５ａおよび前記下側仕切部２５ｂと同様の位置で前記収容空間を主室１１と吸気室１３とを仕切る部材が、ラジエータ２５とは別に設けられてもよい。
　前記導風部材２９は、前記ラジエータ２５とともに前記仕切り部材を構成する。当該導風部材２９は、前記ファン２１が発生させた冷却風Ｃが前記ラジエータ２５のラジエータ本体２５ｃを適切に通過するように、冷却風Ｃを導くための部材である。導風部材２９は、ラジエータ２５のうち冷却風Ｃが通過可能な部分である前記ラジエータ本体２５ａを囲むように前記ラジエータ２５を貫通する筒状をなす。導風部材２９は、吸気室１３内に位置する入口端２９ａと、前記ファン２１を囲む出口端２９ｂと、を有し、当該入口端２９ａと当該出口端２９ｂとをつなぐように前記ファン吸込方向Ｘに延びる。導風部材２９は、ラジエータ２５よりも吸気室１３側に突出する部分２９ｃを有し、この突出した部分２９ｃは前記ラジエータ２５の近傍の空間を当該導風部材２９の外側における吸気室１３内の空間と当該導風部材２９の内側の空間とに仕切る。
　フィルタ２７は、前記導風部材２９の入口端２９ａの内側に配置され、当該フィルタ２７を冷却風Ｃが通過することを許容しながら当該冷却風Ｃに含まれる塵埃を捕捉する。前記入口端２９ａは、前記主室１１と前記吸気室１３とを連通させる室間開口を囲み、当該室間開口は前記主室１１と前記吸気室１３との境界を形成する。前記フィルタ２７は、前記ラジエータ２５よりも前記ファン吸込方向Ｘの上流側に位置する。主室１１と吸気室１３とが並ぶ室並び方向（例えばファン吸込方向Ｘ）から見たとき、前記フィルタ２７が位置する前記室間開口は前記吸気室１３の面積よりも小さい面積を有する。さらに詳しくは、当該室並び方向から見たときにフィルタ２７の外郭は前記吸気室１３の外郭の内側に収まるように配置される。
　前記ダクト３０は、前記吸気室１３内において前記吸気開口１７を囲むように設けられる、筒状部材である。ダクト３０は、当該ダクト３０の内側の通路であるダクト通路３２を囲む内周面３１と、外周面３３と、を有し、前記ダクト通路３２は前記吸気開口１７につながる。ダクト３０は、前記吸気開口１７と連続する上端開口３５と、当該上端開口３５から前記吸気室１３の内側（図１では下側）に離れた下端開口３７と、を有する。
　前記ダクト３０は、前記ファン２１から前記エンジンルーム１０の外部に音が直接放射されることを抑制できるように、具体的には前記ファン２１から放射される音がダクト３０に当たりやすいように、配置される。前記ダクト３０は、前記吸気開口１７から吸気室１３内に向かって下向きに延びる。当該ダクト３０が延びる方向は、前記ファン吸込方向Ｘ（この実施形態では水平方向）と異なる向きであり、前記ファン吸込方向Ｘに直交する方向である。ここでいう「直交する方向」は、厳密に直交する方向の他、実質上直交しているとみなされる方向も含む。ダクト３０は、例えば直線的に下向きに延びる。好ましくは、ダクト３０は、エンジンルーム１０内において当該ダクト３０と前記ファン２１との間に前記導風部材２９以外の要素がないと仮定した場合、具体的には前記フィルタ２７及び前記ラジエータ２５が存在しないと仮定した場合、において前記エンジンルーム１０の外部から前記吸気開口１７を通じての前記ファン２１の直視を遮るように配置される。
　前記ダクト３０は、前記外周面３３の周囲にダクト周囲空間４０が形成されるように配置される。ダクト周囲空間４０は、吸気室１３の一部であり、空気は存在するが固体がない部分である。ダクト周囲空間４０は、前記外周面３３に隣接する。図２に示すように、ダクト周囲空間４０は、必ずしも前記外周面３３の全周を囲まなくてもよい。ダクト周囲空間４０は、少なくとも、前記外周面３３よりもファン吸込方向Ｘの上流側、および、前記外周面３３よりもファン吸込方向Ｘの下流側に形成される。さらに、図２に例示される前記ダクト周囲空間４０は、前記外周面３３の後側（ファン吸込方向Ｘに直交する方向かつ水平方向のうち一方側、図２における下側）に形成される。しかし、当該ダクト周囲空間４０は、ダクト３０よりも前側には形成されていない。
　前記ダクト３０は、図１に示すように、当該ダクト３０からフィルタ２７に冷却風Ｃが流れやすいように設けられる。具体的には、ダクト３０の先端の開口すなわち下端開口３７は、ファン吸込方向Ｘから見たときに、フィルタ２７の外端よりも外側に位置する。さらに具体的には、前記下端開口３７は、前記フィルタ２７の上端よりも上側に配置される。ダクト下端開口３７のうちの少なくとも前記ファン吸込方向Ｘの下流側の部分（例えば下流側端部）は、フィルタ２７の上端よりも上側に配置される。好ましくは、ダクト下端開口３７の全体が前記フィルタ２７の上端よりも上側に配置される。ダクト３０が延びる方向におけるダクト３０の長さＬ（ダクト上端開口３５からダクト下端開口３７までの上下方向の距離）は、例えば０．２ｍ以上０．３ｍ以下である。
　前記ダクト３０は、当該ダクト３０内を冷却風Ｃが流れやすいように、かつ、ダクト周囲空間４０に音を伝えやすいように、設けられる。具体的には、図２に示すように、ダクト３０が延びる方向（上下方向）から見たとき、ダクト３０が囲む前記ダクト通路３２の断面積は、吸気開口１７の面積と等しい。さらに詳しくは、上下方向から見たとき、ダクト３０の内周面３１が囲む空間の断面積は、ダクト上端開口３５からダクト下端開口３７にわたって一定である。上下方向から見たとき、前記内周面３１の断面形状および位置は、吸気開口１７の形状および位置と一致するのが好ましい。
　図１に示すように、ファン２１はその回転に伴って冷却風Ｃを生成する。当該冷却風Ｃは、エンジンルーム１０の外部、吸気開口１７、ダクト３０、吸気室１３、フィルタ２７、主室１１、の順に流れる。主室１１に導入された冷却風Ｃは、ラジエータ２５のラジエータ本体２５ｃ、ファン２１、エンジン２３よりも上側の配管、排気開口１９、エンジンルーム１０の外部、の順に流れる。
　前記ファン２１はその作動に伴って音を発生させる。この音は、図３に示すように、ファン２１、ラジエータ２５、フィルタ２７、吸気室１３、の順に伝わる。主室１１から吸気室１３への前記音の経路の断面積は、フィルタ２７の位置で急拡大し、この位置で音が回折（分散）する。矢印Ｓ１および矢印Ｓ２のように、吸気室１３に伝わった音の一部は、ダクト３０および吸気開口１７を通り、エンジンルーム１０の外部に放射される。
　矢印Ｓ３のように、フィルタ２７、吸気室１３、ダクト３０の周辺部、の順に進む音の経路の断面積は、ダクト３０における音の入口である下端開口３７で急縮小するので、当該下端開口３７およびその周辺で音が反射する。このように反射した反射音と、当該反射音とは位相が異なる音と、の干渉により消音効果が得られる。これに対し、前記特許文献１の図１に示されるように吸気室から吸気開口に近づくにしたがって徐々に音の経路の断面積が小さくなるダクトでは、ダクトの入口で音の反射が生じないので、この反射による消音効果が得られない。
　図３に矢印Ｓ４および矢印Ｓ５で示されるように、ダクト周囲空間４０に入った音、つまり当該ダクト周囲空間４０の空気に伝わった音、は当該ダクト周囲空間４０を囲む壁で反射する。詳しくは、前記ダクト周囲空間４０のうち前記ダクト３０よりも前記ファン吸込方向Ｘの上流側および下流側の空間にそれぞれ進入した音は、壁部１５の特に吸気室上壁部１５ａ、仕切部２５ａなどで反射する。このように反射した反射音と、当該反射音とは位相が異なる音と、の干渉により消音効果が得られる。このように、前記ダクト３０は、その周囲に前記ダクト周囲空間４０を形成することで干渉型の消音装置（具体的にはサイドブランチに類する装置）を構築していると言える。これに対し、前記特許文献２の図１に記載の技術では、上記矢印Ｓ５に示す反射が生じないので、この反射による消音効果が得られない。
　図３に矢印Ｓ６で示されるように、前記フィルタ２７よりも下側かつファン吸込方向Ｘの下流側の吸気室１３内の空間に伝わった音は、この空間を囲む壁、例えば、壁部１５、ラジエータ２５の仕切部２５ｂ、および導風部材２９の下面などで反射する。このように反射した反射音と、当該反射音とは位相が異なる音と、の干渉により、消音効果が得られる。このように、前記導風部材２９は、当該導風部材２９の下側の吸気室１３内の空間を形成することにより、干渉型の消音装置（サイドブランチに類する装置）を構築していると言える。
（騒音低減効果の比較）
　図４は、様々な吸気構造における、周波数が１００Ｈｚ～２００Ｈｚの騒音の低減効果（ｄＢ）を示す。図４は、前記第１の実施の形態に係る構造において前記ダクト３０の長さＬがそれぞれ０．１ｍ、０．２ｍ、および０．３ｍである３種類の構造すなわち実施例に係る構造と、比較例１に係る構造と、比較例２に係る構造と、における騒音低減効果を示す。前記比較例１に係る構造は、前記ダクト３０を有しない、つまり前記ダクト長さＬが０である、点を除いて前記実施例１に係る構造と共通する。比較例２に係る構造は、前記実施例１に係る構造における前記ダクト３０に代わりに０．２ｍの長さＬをもつ従来のサイドブランチが前記吸気開口１７が配置されたものである。
　図４は、比較例１に係る構造の低減効果を基準（０ｄＢ）としてこれに対する他の構造の低減効果を相対的に示したグラフである。このグラフは、前記実施例１に係る構造が低周波音について優れた低減効果を発揮することを明らかにする。また、実施例１のうち長さＬ＝０．２ｍの構造と比較例２に係る構造とを比較すると、比較例２に係る単なるサイドブランチは０．２ｍの長さを有してもほとんど消音効果が得らないのに対し、実施例１に係るダクト３０は０．２ｍの長さを有することで優れた消音効果を発揮できることが分かる。この効果は、フィルタ２７およびダクト下端開口３７での流路断面積の急拡大および急縮小による効果と、ダクト周囲空間４０に形成されるサイドブランチによる効果と、の重ね合わせに基づくものと考えられる。この効果の詳細は次の通りである。
　図５は、様々な吸気構造における、周波数が０Ｈｚ～５００Ｈｚの騒音の低減効果（ｄＢ）を示す。図５は、実施例１に係る構造であってダクト３０の長さＬがそれぞれ０．１ｍ、０．２ｍ、０．３ｍ、０．４ｍ、および０．５ｍである５種類の構造と、上記の比較例１（Ｌ＝０ｍ）に係る構造とについての低減効果を示す。図１に示すダクト３０の長さＬは、ダクト周囲空間４０に形成されるサイドブランチの長さでもある。ダクト３０の長さＬが０ｍである比較例１の構造は、サイドブランチを有しないものと言うことができる。そのため、図５のグラフに示される比較例１の低減効果は、上記の断面積の急拡大および急縮小のみに基づくものと言える。この比較例１に係る構造に比べ、実施例１に係る構造は、特定の（狭い、ピンポイントの）周波数で顕著な低減効果を発揮し、さらに、低周波数域（約１００Ｈｚ～２００Ｈｚ）のほぼ全域で高い低減効果を奏する。
　以上のように、第１の実施形態に係る構造では、図３に示すように、ファン２１、フィルタ２７、吸気室１３、およびダクト３０の順に進む音の経路の断面積がフィルタ２７で急拡大しダクト下端開口３７で急縮小する。その結果、ダクト３０の下端開口３７で音が反射する（矢印Ｓ３参照）。また、当該構造では、ダクト周囲空間４０に侵入して吸気室１３を構成する壁で反射する音である反射音（矢印Ｓ３、矢印Ｓ４、矢印Ｓ５参照）と、この反射音とは位相が異なる音と、の干渉が、特に低周波音（約１００Ｈｚ～２００Ｈｚ）での消音効果を生み出し、これにより、吸気開口１７を通じてのエンジンルーム１０の外部への騒音の放射を抑制できる。また、前記実施例２に係る構造、つまりダクト３０やダクト周囲空間４０を有さず吸気開口１７の近傍に単なるサイドブランチが設けられる構造に比べ、第１の実施形態に係る構造はコンパクトな構成で上記の低周波音の消音効果を得ることができる。
　また、第１実施形態に係るダクト３０は、吸気室１３側に形成された吸気開口１７から吸気室１３内に向かってファン吸込方向Ｘと異なる向きに延びることにより、主室１１から吸気室１３に伝わる音（２００Ｈｚを超える高周波音を含む）がダクト３０に当たりやすくし、これにより、吸気開口１７を通じてエンジンルーム１０の外部に騒音が直接放射されることを抑制できる。
　また、第１の実施形態に係る構造は、騒音を低減するためにアクティブコントロールを用いる必要がない。アクティブノイズコントロールは、消音効果が得られる周波数の著しい制限、従来の建設機械に対して機器を追加することによるコストアップやスペースの圧迫、熱害、耐久性、および耐候性など、多くの課題を伴うが、当該アクティブコントロールを要しない前記構造は、前記課題を伴わない。
　さらに、第１の実施形態に係るダクト３０が囲むダクト通路３２は、当該ダクト３０が延びる向きから見たときに吸気開口１７の面積と等しい断面積を有するため、ダクト周囲空間４０での反射音による消音効果の取得を確実にし、かつ、冷却風Ｃの流量を確保しやすくする。ダクト３０が囲むダクト通路３２が吸気開口１７の面積よりも大きい断面積を有する場合、当該ダクト３０はダクト周囲空間４０への音の進入を遮ることにより、ダクト周囲空間４０での反射音（矢印Ｓ４および矢印Ｓ５参照）を減らして前記干渉による消音効果を低下させるおそれがある。ダクト３０が囲むダクト通路３２が吸気開口１７の面積よりも小さい断面積を有する場合、当該ダクト３０は冷却風Ｃの通風抵抗となって冷却風Ｃの流量を低減させるおそれがある。
　前記ダクト３０の先端の開口すなわち下端開口３７は、ファン吸込方向Ｘから見たときに室間開口を囲む導風部材２９の入口端２９ａよりも外側に位置することにより、ダクト３０からフィルタ２７への冷却風Ｃの流入を円滑にして冷却風Ｃの流量の確保を容易にする。
　前記第１実施形態に係るダクト３０は、ファン吸込方向Ｘに直交する向きに延びることにより、主室１１から吸気室１３に伝わる音が当該ダクト３０により当たりやすし、これにより、エンジンルーム１０の外部に騒音が直接放射されることを、より有効に抑制できる。
　図６は、第２実施形態に係る建設機械の主要な構造を示す。以下、当該構造と、図１に示される前記第１実施形態に係る構造との相違点を説明する。第２実施形態以降の実施形態に係る構造のうち第１実施形態に係る構造と共通する要素には、第１実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。
　第２実施形態に係る構造は、第１実施形態には含まれない通気部材である多孔部材２５０を備える。この第２実施形態に係る多孔部材２５０は、多数の孔を含む平面状（板状）の部材であって通気性を有する。多孔部材２５０は、例えば金属製であり、例えばパンチングメタルであり、また例えば金網などである。多孔部材２５０は、ダクト３０の下端開口３７の少なくとも一部、好ましくは全部、を覆うようにダクト３０に取付けられる。多孔部材２５０は、整流効果を奏する。多孔部材２５０の孔を空気が通過すると、孔の近傍に細かい空気の渦が生じ、音のエネルギーが消散する（微小な減衰が生じる）。多孔部材２５０は、所定の周波数をもつ騒音を抑制する。前記ダクト３０は特定の周波数の騒音を悪化させる場合がある。例えば、ダクト３０の長さＬが０．２ｍの場合には５００Ｈｚ、長さＬが０．４ｍの場合には３１５Ｈｚの騒音がそれぞれ悪化する場合がある。これに対し、第２の実施形態では、ダクト３０によって悪化した周波数の騒音が改善されるように多孔部材２５０の孔の径（例えば約５ｍｍ以上）および開口率（例えば３０％以上）が設定される。
　当該多孔部材２５０は、当該多孔部材２５０を通過する音のエネルギーを消散させ、これにより、吸気開口１７を通じてエンジンルーム１０の外部に放射される騒音を抑制できる。
　図７は、本発明の第３実施形態に係る建設機械の主要な構造を示す。第３実施形態も多孔部材３５０を含む。しかし、図６に示される第２実施形態に係る平面状の多孔部材２５０と異なり、第３実施形態に係る多孔部材３５０は、ダクト３０の先端の開口からダクト３０よりも外側に突出し、さらに詳しくは、ダクト３０の下端開口３７よりも下側に、つまりダクト３０が延びる向きに、突出する立体形状をなす。多孔部材３５０は、例えば下向きに直線的に突出する筒状をなす。この立体形状は、多孔部材３５０の孔の開口面積の総和をダクト３０の下端開口３７の面積よりも大きくすることを可能にする。
　このように多孔部材３０に含まれる孔の総開口面積を大きくすることは、当該多孔部材３５０における冷却風Ｃに対する通風抵抗を小さくして冷却風Ｃの十分な流量を確保することを容易にする。
　図８は、本発明の第４実施形態に係る建設機械の主要な構造を示す。当該構造は、第２実施形態に含まれる多孔部材２５０を備えるのに加え、さらに吸音材４６０を備える。吸音材４６０は、当該吸音材４６０に当たる音、特に高周波音、を吸収することにより、例えば多孔部材２５０で発生する風切り音を抑制する。吸音材４６０は、ダクト３０の内周面３１の少なくとも一部を覆うように配置される。吸音材４６０は、例えば、前記内周面３１のうちファン吸込方向Ｘの上流側部分に固定（例えば貼着）される。吸音材４６０は、例えば多孔質体（ウレタン、グラスウールなど）により構成される。
（第５実施形態）
　図９は、本発明の第５実施形態に係る建設機械の主要な構造を示す。この構造は、図８に示される第４実施形態に係る構造と次の点において相違する。第４実施形態に係る吸音材４６０はダクト３０の内周面３１を覆うように配置されるが、第５実施形態に係る吸音材５６０は、図７に示される多孔部材３５０と同様にダクト３０の下端開口３７から吸気室１３内に突出する多孔部材３５０の内周面を覆うように配置される。吸音材５６０は、多孔部材３５０からフィルタ２７に流れる冷却風Ｃ（図１参照）の通風抵抗になりにくいように配置される。具体的に、当該吸音材５６０は、多孔部材３５０の内周面のうちファン吸込方向Ｘの上流側の部分を覆うように当該部分に固定（例えば貼着）される。前記吸音材５６０は、当該吸音材５６０を低周波音が通過することを許容し、これにより、当該吸音材５６０自身がダクト周囲空間４０への当該低周波音の進入を阻害することを有効に抑止する。
　図９に示される構造においても、多孔部材３５０に固定される吸音材５６０は、当該吸音材４６０に当たる音、例えば、多孔部材３５０で発生する風切り音、がエンジンルーム１０の外部に漏出することを抑制できる。
　図１０は、本発明の第６実施形態に係る建設機械の主要な構造を示す。この構造は、次の点においてのみ、図９に示される第５実施形態の構造と相違する。すなわち、第５実施形態に係る吸音材５６０は多孔部材３５０の内周面を覆うのに対し、第６実施形態の吸音材６６０は、多孔部材３５０の外周面を覆うように当該外周面に固定され、内周面には設置されない。具体的に、当該吸音材６６０は、当該多孔部材３５０の外周面のうちファン吸込方向Ｘの上流側の部分を覆うように配置される。このように配置された吸音材６６０は、多孔部材３５０の内部での冷却風Ｃ（図１参照）の流路、および、多孔部材３５０からフィルタ２７への冷却風Ｃの流路を、遮らず、よって、冷却風Ｃの流量の確保を容易にする。また、多孔部材３５０よりも上流側のデッドスペースを有効に活用して吸音材６６０を配置することが可能である。
　図１１は、本発明の第７実施形態に係る建設機械の主要な構造を示す。この構造は、図８に示される第４実施形態の構造と次の点においてのみ相違する。すなわち、第７実施形態に係る構造は、第４実施形態に係る吸音材４６０、つまり多孔質体により構成された吸音材、に代えて、多孔板７６１と空気層７６３とで構成された吸音材７６０を含む。多孔板７６１は、多数の孔が形成された板である。多孔板７６１は、雨水などによる劣化を抑制できるように、例えば塗装された金属やアルミニウムまたはアルミニウム系合金などにより構成される。多孔板７６１の各孔の直径および開口率は、多孔部材２５０での風切音の抑制を可能にする設定される。例えば、前記各孔の直径は約３ｍｍ以下が好適であり、開口率は約３％以下が好適である。空気層７６３は、多孔板７６１とダクト３０の内周面３１との間に形成される空気の層、つまり固体物が存在しない空間であって隙間である。このように構成された吸音材７６０は、例えばウレタンなどの多孔質体により構成される吸音材に比べ、雨水などにより劣化されにくい。
　上記実施形態は様々に変形できる。例えば、異なる実施形態の構成要素どうしを組み合わせてもよい。例えば、図８に示す第４実施形態に係る構造、つまり、ダクト３０の内周面３１を覆うように吸音材４６０が配置される構造、に対し、図１０に示す第６実施形態のように多孔部材３５０に取付けられる吸音材６６０が付加されてもよい。
　上記実施形態の構成要素の形状を適宜変更することも可能である。例えば、図２に示すように上から見て台形状をなす吸気開口１７ではなく、上から見て長方形、四角形以外の多角形、あるいは曲線を含む線で囲まれた形状の吸気開口が形成されてもよい。
　上記実施形態の構成要素の数の変更も可能である。例えば、前記吸気開口１７およびダクト３０が前記壁部１５における複数の位置にそれぞれ設けられてもよい。
　あるいは、上記実施形態の構成要素の一部の省略も可能である。例えば、図１に示すフィルタ２７は必ずしも設けられなくてもよい。この場合、主室１１と吸気室１３とを連通する室間開口は、導風部材２９の入口端２９ａによって囲まれる開口である。
　本発明に係る吸気開口は、前記吸気開口１７のように吸気室上壁部１５ａに形成されるものに限定されない。当該吸気開口は、例えば、吸気室の下面を画定する下壁部、吸気室の側面（例えば建設機械の右側面、左側面、後面、または前面）を画定する側壁部、または、それらの近傍などに形成されてもよい。
　本発明に係るダクトは、前記ダクト３０のように吸気開口１７から下向きに延びるものに限定されず、例えば当該吸気開口１７から斜め向きに延びるものでもよい。当該ダクトは、吸気開口の位置によっては、当該吸気開口から横向き、上向き、または、斜め上向きに延びてもよい。
　図１２は、その例である本発明の第８実施形態に係る建設機械の主要な構造を示す。この第８実施形態も吸気開口１７を含むが、当該吸気開口１７は、吸気室１３の下面を画定する下壁部に形成される。ダクト３０は、ファン吸込方向Ｘに対して交差する方向、この第８実施形態では斜め上向きの方向、に延びる。さらに詳しくは、上側に向かうに従ってダクト３０が主室１１から離れる向きに、当該ダクト３０が延びる。
　上記各実施形態に係るダクト周囲空間４０は、図２に示すようにダクト３０の外周面３３の一部にのみ隣接するが、本発明に係るダクト周囲空間はダクトの外周面の全周に隣接してもよい。
　上記各実施形態では、ダクト周囲空間４０に形成されるサイドブランチの長さと、ダクト３０の長さＬとが等しいが、これらは異なってもよい。
　上記実施形態では、ダクト３０が延びる方向から見た当該ダクト３０の内側のダクト通路３２の断面積および断面形状は、当該ダクト３０の上端開口３５下端開口３７にわたって一定であるが、これらは一定でなくてもよい。
　図７に示す多孔部材３５０は、ダクト３０の下端開口３７からダクト３０が延びる向き（下向き）に突出するが、当該多孔部材３５０は、さらに、ダクト３０が延びる向きに直交する方向（例えばファン吸込方向Ｘ）に突出してもよい。
　以上のように、吸気開口を有するエンジンルームを備えた建設機械であって、前記エンジンルームから前記吸気開口を通じて外部へ放射される騒音を広い周波数にわたりコンパクトな構成で抑制できる建設機械が、提供される。提供されるのは、建設機械であって、エンジンと、収容空間を囲む外壁を有し、当該収容空間内に前記エンジンを収容するエンジンルームと、前記収容空間を、前記エンジンを収容する主室と前記外壁に形成された吸気開口を通じて当該外壁の外部と連通されかつ前記主室と水平な室並び方向に並ぶ吸気室とに仕切る仕切り部材であって、前記主室と前記吸気室とを連通させる室間開口を有し、前記室並び方向から見たときに前記室間開口の面積が前記吸気室の面積よりも小さい仕切り部材と、前記エンジンルーム内の空気を吸込方向に吸込むように作動するファンであって、前記吸込みにより前記吸気開口、前記吸気室、前記室間開口、および前記主室の順に流れる冷却風を発生させるように前記主室内に配置されるファンと、前記吸気開口を囲むように前記外壁につながり、当該吸気開口につながるダクト通路を囲む内周面と外周面と、を有するダクトと、を備える。前記ダクトは、前記吸込方向と異なるダクト延び方向に延び、かつ、前記ダクトの前記外周面の周囲にダクト周囲空間が形成されるように、前記吸気室内に配置される。
　この建設機械によれば、室間開口を有しながら収容空間内を主室と吸気室とに仕切る仕切り部材と、吸気室内においてダクト周囲空間を形成するように当該吸気室の吸気開口を囲むダクトと、の組み合わせが、前記エンジンルームから前記吸気開口を通じて外部へ放射される騒音を広い周波数にわたりコンパクトな構成で抑制することを可能にする。
　前記ダクト通路は、前記ダクト延び方向から見て前記吸気開口の断面積と等しい断面積を有することが、好ましい。このことは、ダクト周囲空間での反射音による消音効果の取得を確実にし、かつ、冷却風の流量を確保しやすくする。
　前記ダクトは、前記ダクト延び方向の両端であって前記吸気開口を囲む基端とその反対側でダクト出口を囲む先端とを有し、当該先端は前記吸込方向から見て前記室間開口の外端よりも外側に位置することが、好ましい。このことは、ダクトからフィルタへの冷却風の流入を円滑にして冷却風の流量の確保を容易にする。
　前記建設機械は、前記ダクト出口を覆う通気部材をさらに備え、当該通気部材は当該通気部材を通じての空気の流通を許容する通気性を有することが、好ましい。当該多孔部材は、当該通気部材を通過する音のエネルギーを消散させ、これにより、前記吸気開口を通じてエンジンルームの外部に放射される騒音を抑制できる。
　当該前記通気部材は、前記ダクトの前記先端よりも前記ダクト通路の外側に突出することが、好ましい。このように突出する通気部材は、当該通気部材の通気面積、例えば当該通気部材に含まれる通気用孔の総開口面積を大きくすることを可能にし、これにより、当該通気部材における冷却風に対する通風抵抗を小さくして冷却風の十分な流量を確保することを容易にする。
　前記建設機械は、前記ダクトの前記内周面及び前記通気部材のうちの少なくとも一方を覆うように配置される吸音材をさらに備えることが、好ましい。当該吸音材は、当該吸音材に当たる音を吸収して例えば通気部材で発生する風切り音を抑制することができる。
　当該吸音材は、例えば、前記通気部材の外周面のうち前記吸込方向の上流側の部分に固定されるものが好適である。あるいは、当該吸音材は、前記ダクトの前記内周面を覆うように配置されるものであって、金属により構成され、前記内周面から前記ダクトの内側に離間する位置にある多孔板と、前記多孔板と前記ダクトの内周面との間に形成される空気層と、を有するものが、好適である。
　前記ダクト延び方向は、前記吸込方向と直交する方向であることが、好ましい。このことは、主室から吸気室に伝わる音が当該ダクトに当たりやすし、これにより、エンジンルームの外部に騒音が直接放射されることを、より有効に抑制することを可能にする。

Claims (9)

  1. 　建設機械であって、
    　エンジンと、
    　収容空間を囲む外壁を有し、当該収容空間内に前記エンジンを収容するエンジンルームと、
    　前記収容空間を、前記エンジンを収容する主室と前記外壁に形成された吸気開口を通じて当該外壁の外部と連通されかつ前記主室と水平な室並び方向に並ぶ吸気室とに仕切る仕切り部材であって、前記主室と前記吸気室とを連通させる室間開口を有し、前記室並び方向から見たときに前記室間開口の面積が前記吸気室の面積よりも小さい仕切り部材と、
    　前記エンジンルーム内の空気を吸込方向に吸込むように作動するファンであって、前記吸込みにより前記吸気開口、前記吸気室、前記室間開口、および前記主室の順に流れる冷却風を発生させるように前記主室内に配置されるファンと、
    　前記吸気開口を囲むように前記外壁につながり、当該吸気開口につながるダクト通路を囲む内周面と外周面と、を有するダクトと、を備え、
    　前記ダクトは、前記吸込方向と異なるダクト延び方向に延び、かつ、前記ダクトの前記外周面の周囲にダクト周囲空間が形成されるように、前記吸気室内に配置される、建設機械。
  2. 　請求項１に記載の建設機械であって、前記ダクト通路は前記ダクト延び方向から見て前記吸気開口の断面積と等しい断面積を有する、建設機械。
  3. 　請求項１または２に記載の建設機械であって、前記ダクトは、前記ダクト延び方向の両端であって前記吸気開口を囲む基端とその反対側でダクト出口を囲む先端とを有し、当該先端は前記吸込方向から見て前記室間開口の外端よりも外側に位置する、建設機械。
  4. 　請求項１～３のいずれか１項に記載の建設機械であって、前記ダクト出口を覆う通気部材をさらに備え、当該通気部材は当該通気部材を通じての空気の流通を許容する通気性を有する、建設機械。
  5. 　請求項４に記載の建設機械の吸気構造であって、前記通気部材は、前記ダクトの前記先端よりも前記ダクト通路の外側に突出する、建設機械。
  6. 　請求項４または５に記載の建設機械であって、前記ダクトの前記内周面及び前記通気部材のうちの少なくとも一方を覆うように配置される吸音材をさらに備える、建設機械。
  7. 　請求項６に記載の建設機械であって、前記吸音材は、前記通気部材の外周面のうち前記吸込方向の上流側の部分を覆うように配置される、建設機械。
  8. 　請求項６または７に記載の建設機械であって、前記吸音材は、前記ダクトの前記内周面を覆うように配置され、前記吸音材は、金属により構成され、前記内周面から前記ダクトの内側に離間する位置にある多孔板と、前記多孔板と前記ダクトの内周面との間に形成される空気層と、を有する、建設機械。
  9. 　請求項１～８のいずれか１項に記載の建設機械であって、前記ダクト延び方向は、前記吸込方向と直交する方向である、建設機械。
     
     
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