WO2019168024A1 - 作業機械 - Google Patents

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WO2019168024A1
WO2019168024A1 PCT/JP2019/007543 JP2019007543W WO2019168024A1 WO 2019168024 A1 WO2019168024 A1 WO 2019168024A1 JP 2019007543 W JP2019007543 W JP 2019007543W WO 2019168024 A1 WO2019168024 A1 WO 2019168024A1
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WO
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cooling unit
wall surface
flow path
channel
cooling
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/007543
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English (en)
French (fr)
Inventor
池田　昌弘
一哉 今村
Original Assignee
株式会社小松製作所
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Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社小松製作所 filed Critical 株式会社小松製作所
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Priority to US16/651,406 priority patent/US11299033B2/en
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    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/06—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with air cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K11/04—Arrangement or mounting of radiators, radiator shutters, or radiator blinds
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/10—Guiding or ducting cooling-air, to, or from, liquid-to-air heat exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • B60Y2200/40—Special vehicles
    • B60Y2200/41—Construction vehicles, e.g. graders, excavators
    • B60Y2200/412—Excavators

Definitions

  • the present invention relates to a work machine.
  • This application claims priority on Japanese Patent Application No. 2018-035512, filed in Japan on February 28, 2018, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • Patent Document 1 discloses a work machine provided with a cooling device.
  • the cooling device is provided in the cover of the work machine.
  • the cooling device includes a fan, a radiator as a cooling unit that receives air blown by the fan, an oil cooler, and an intercooler. These cooling units are arranged obliquely in parallel so that the end portions overlap each other when viewed from the opening formed in the cover.
  • the present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a work machine capable of improving the cooling performance while achieving compactness.
  • a work machine includes a work machine body in which a main flow path extending in one direction is defined by a first wall surface and a second wall surface facing each other, and a flow path direction that is a direction in which the main flow path extends Between the fan and the second wall surface extending from the first wall surface so as to be orthogonal to the channel direction at a first position in the channel direction of the main channel.
  • a first cooling unit that partitions and forms an opening, and a second position that is downstream of the first position in the flow path direction of the main flow path and extends from the second wall surface so as to be orthogonal to the flow path direction.
  • the cooling performance can be improved while achieving compactness.
  • 1 is a side view of a hydraulic excavator according to a first embodiment of the present invention. It is a typical top view which shows the internal structure of the upper revolving body in the hydraulic shovel which concerns on 1st embodiment of this invention.
  • 1 is a perspective view of a cooling device in a hydraulic excavator according to a first embodiment of the present invention. It is the figure which looked at the cooling device of FIG. 2 from the flow path direction upstream. It is the enlarged view which looked at the thermal radiation part of the 1st cooling unit and the 2nd cooling unit from the flow path direction upstream. It is the figure which looked at the cooling device of the hydraulic shovel which concerns on the 1st modification of 1st embodiment of this invention from the flow path direction upstream.
  • a hydraulic excavator 1 as a work machine includes a work machine body 10 having a lower traveling body 20 and an upper swing body 30.
  • the direction in which gravity acts in a state where the excavator 1 is installed on a horizontal plane is referred to as “vertical direction”.
  • the front of a driver seat in the cab 31 described later is simply referred to as “front”, and the rear is simply referred to as “rear”.
  • the left-right direction of the upper swing body 30 viewed from the driver's seat is simply referred to as “left-right direction”, and the left side and right side are simply referred to as “left side” and “right side”.
  • the lower traveling body 20 has a pair of left and right crawler belts 21, and the crawler belts 21 are driven by a traveling hydraulic motor (not shown) to cause the hydraulic excavator 1 to travel.
  • the upper turning body 30 is disposed on the lower traveling body 20 so as to be turnable.
  • the upper swing body 30 includes a cab 31, a work machine 32, an exterior cover 40, a door cover 41, and a counterweight 50 provided on a frame (not shown).
  • An under cover 36 is provided on the lower surface of the frame.
  • the cab 31 is arranged on the left side (one side in the left-right direction) of the front part of the upper swing body 30, and is provided with a driver's seat.
  • the work implement 32 is provided so as to extend in front of the upper swing body 30 and includes a boom 33, an arm 34, and a bucket 35.
  • the work machine 32 performs various operations such as excavation by driving the boom 33, the arm 34, and the bucket 35 by respective hydraulic cylinders (not shown).
  • the under cover 36 is provided on the lower surface of the frame so as to close the opening of the frame.
  • the exterior cover 40 is provided on the under cover 36. Inside the exterior cover 40, a machine room on the under cover 36 is defined.
  • the exterior cover 40 forms the outer shape of the upper swing body 30. Both sides in the left-right direction of the exterior cover 40 are open to the outside.
  • the door cover 41 is provided to be openable and closable at openings on both sides in the left-right direction of the exterior cover 40.
  • the door cover 41 is formed with a vent hole 41a that allows communication between the machine room and the outside.
  • the counterweight 50 is provided in the left and right direction at the rear of the upper swing body 30 inside the upper swing body 30.
  • the front surface of the counterweight 50 facing forward extends in the left-right direction of the upper swing body 30.
  • a partition plate 60 In the machine room inside the outer cover 40 of the upper swing body 30, a partition plate 60, an oil tank 70, a device accommodating portion 71, an engine 72, a hydraulic pump 73, a hydraulic valve 74, a fan 80, and a cooling device 120 are provided. Yes.
  • the partition plate 60 is provided at an interval on the front side of the counterweight 50.
  • the partition plate 60 has a plate shape extending along the vertical plane, and extends in the left-right direction of the upper swing body 30. More specifically, it extends from the left end of the upper swing body 30 toward the right side.
  • the oil tank 70 stores oil supplied to various hydraulic devices.
  • the oil tank 70 is provided on the front side of the counterweight 50 in the upper swing body 30 and on the right end of the upper swing body 30.
  • a partition plate 60 extends so as to be continuous with the oil tank 70.
  • the rear surfaces of the partition plate 60 and the oil tank 70 extend across the width direction of the upper swing body 30 so as to be continuous with each other.
  • a main flow path F extending in the left-right direction of the upper swing body 30 is formed in the upper swing body 30.
  • the main flow path F includes the partition plates 60 and the rear surfaces 60 a and 70 a of the oil tank 70, the front surface 50 a of the counterweight 50, the top surface 40 b of the exterior cover 40, and the upper surface 36 a of the under cover 36. , Are partitioned.
  • the partition plates 60, the rear surfaces 60 a and 70 a of the oil tank 70, and the front surface 50 a of the counterweight 50 face each other in the front-rear direction and extend along a vertical surface.
  • the top surface 40b of the exterior cover 40 and the upper surface 36a of the under cover 36 face each other in the vertical direction and extend in the horizontal direction. Therefore, the channel cross-sectional shape of the main channel F is rectangular when viewed from the channel direction D, which is the direction in which the main channel F extends.
  • the rear surfaces 60a and 70a of the partition plate 60 and the oil tank 70 are defined as the first wall surface 101 of the wall portion that defines the main flow path F.
  • the front surface 50a of the counterweight 50 is defined as the second wall surface 102 of the wall portion.
  • the top surface 40b of the exterior cover 40 is defined as the upper wall surface 103 of the wall portion.
  • the upper surface 36a of the under cover 36 is defined as the lower wall surface 104 of the wall portion. That is, the main flow path F is defined by a wall portion having the first wall surface 101, the second wall surface 102, the upper wall surface 103, and the lower wall surface 104.
  • Door covers 41 are positioned at both ends of the main flow path F in the flow direction D.
  • the main flow path F communicates with the outside of the upper swing body 30 via a vent hole 41 a formed in the door cover 41.
  • the device accommodating portion 71 is a portion on the left side in the width direction in the upper swing body 30 and is provided between the partition plate 60 and the cab 31.
  • Various devices are accommodated in the device accommodating portion 71.
  • the engine 72 is provided in the main flow path F.
  • the engine 72 is provided in a state in which the rotation axis is made to coincide with the flow path direction D (the left-right direction of the upper swing body 30).
  • a hydraulic pump 73 is provided on the right side of the engine 72.
  • the hydraulic pump 73 is driven as the engine 72 rotates, and generates pressure oil from the oil stored in the oil tank 70.
  • the hydraulic valve 74 is provided on the front side of the partition plate 60 and between the device accommodating portion 71 and the oil tank 70. The hydraulic valve 74 distributes the hydraulic pressure generated by the hydraulic pump 73 to each hydraulic device.
  • the fan 80 is integrally provided on the left side of the upper swing body 30 in the engine 72.
  • the fan 80 blows into the main flow path F by rotating with the rotation of the engine 72.
  • the fan 80 blows air into the main flow path F from the left side to the right side of the upper swing body 30. Therefore, in the flow path direction D, the left side of the upper swing body 30 is the upstream side, and the right side is the downstream side.
  • the cooling device 120 As shown in FIG. 2, the cooling device 120 is provided on the upstream side in the flow direction D of the engine 72 and the fan 80 in the main flow path F.
  • the cooling device 120 includes a first cooling unit 130, a second cooling unit 140, and a partition member 110.
  • first cooling unit 130 and the second cooling unit 140 have a rectangular parallelepiped shape as viewed from the flow path direction D.
  • the four sides of the rectangular shape coincide with the front-rear direction and the vertical direction of the upper swing body 30.
  • the first cooling unit 130 and the second cooling unit 140 are mainstream in a state in which the front surface forming a square shape faces the upstream side in the flow direction D, and the back surface forming the square shape as in the front direction faces the downstream side in the flow direction D. It is arranged in the path F.
  • the left-right direction when the first cooling unit 130 and the second cooling unit 140 are viewed from the front side or the back side is referred to as the width direction of the first cooling unit 130 or the second cooling unit 140.
  • the vertical direction of the first cooling unit 130 and the second cooling unit 140 is referred to as the height direction of the first cooling unit 130 or the second cooling unit 140.
  • the flow direction D of the first cooling unit 130 and the second cooling unit 140 is referred to as the thickness direction of the first cooling unit 130 and the second cooling unit 140.
  • the first cooling unit 130 and the second cooling unit 140 have a rectangular parallelepiped shape extending in the width direction, the height direction, and the thickness direction. These width direction, height direction, and thickness direction are orthogonal to each other.
  • the dimensions in the thickness direction of the first cooling unit 130 and the second cooling unit 140 are smaller than the dimensions in the height direction and the width direction.
  • the first cooling unit 130 and the second cooling unit 140 include cores 131 and 141 as heat exchangers constituting at least one of cooling devices such as a radiator, an oil cooler, and an aftercooler, and the core 131. , 141 and outer frame frames 135, 145 for accommodating the frame.
  • the radiator has a role of cooling the cooling water heated by cooling the engine 72.
  • the oil cooler has a role of cooling the hydraulic oil flowing through the hydraulic circuit.
  • the aftercooler has a role of cooling the supercharged air before being compressed and introduced into the engine 72 in order to increase the intake air efficiency of the engine 72 and improve the performance of the engine 72.
  • the cores 131 and 141 in the first cooling unit 130 and the second cooling unit 140 have heat radiation tubes 132 and 142 and fins 133 and 143.
  • the heat dissipating tubes 132, 142 extend in the height direction of the first cooling unit 130 and the second cooling unit 140, and a plurality of the heat dissipating tubes 132, 142 are arranged at intervals in the width direction.
  • a plurality of the heat radiation tubes 132 and 142 may be arranged in the thickness direction at the same width direction position.
  • the fins 133 and 143 are provided between the heat radiation tubes 132 and 142 adjacent to each other in the width direction.
  • the fins 133, 143 have a so-called corrugated shape extending so as to alternately contact a pair of adjacent heat radiation tubes 132, 142 toward the top.
  • a plurality of communication holes 134 and 144 are formed in the cooling device so as to extend in the direction coinciding with the flow direction D across the front and back surfaces of the first cooling unit 130. Yes.
  • the outer frame frames 135 and 145 have a frame shape surrounding the end faces on both sides in the height direction and the end faces on both sides in the width direction of the cooling device.
  • the front and back surfaces of the outer frame frames 135 and 145 are open over substantially the entire surface, and the cores 131 and 141 of the cooling device are connected to the front side (upstream side in the flow direction D) and the back side (flow direction D) through the openings. Exposed on the downstream side).
  • the area occupied by all the communication holes 134 and 144 with respect to the total area of the first cooling unit 130 and the second cooling unit 140 is defined as an aperture ratio.
  • the opening ratios of the first cooling unit 130 and the second cooling unit 140 are set in the range of 50 to 80%, preferably 60 to 75%.
  • the aperture ratio indicates the ratio of the area through which air flows.
  • the aperture ratio is too large, the area occupied by the heat radiating tubes 132 and 142 and the fins 133 and 143 is relatively small, so that the heat exchange efficiency is lowered.
  • the aperture ratio is too small, the area occupied by the communication holes 134 and 144 is relatively small, so that the ventilation resistance is increased.
  • the first cooling unit 130 is provided at an upstream position (first position P1) in the main flow path F.
  • the first position P1 is a position between the fan 80 and the door cover 41 on the upstream side in the flow direction D.
  • a space is formed between the door cover 41 and the first position P1 for guiding the air flowing in from the vent hole 41a to the entire cooling device 120.
  • the first cooling unit 130 has an end on one side in the width direction (left side in FIGS. 2 to 4) in contact with the first wall surface 101 in the vertical direction.
  • the upper end of the first cooling unit 130 is in contact with the upper wall surface 103 over the width direction.
  • the lower end of the first cooling unit 130 is in contact with the lower wall surface 104 over the width direction.
  • the first cooling unit 130 extends in a direction orthogonal to the flow path direction D in plan view. That is, the width direction of the first cooling unit 130 is orthogonal to the flow path direction D.
  • the front and back surfaces of the first cooling unit 130 are orthogonal to the flow path direction D.
  • the end of the first cooling unit 130 on the other side in the width direction does not reach the second wall surface 102, but is arranged with a gap from the second wall surface 102.
  • a space between the widthwise other end of the first cooling unit 130 and the second wall surface 102 is a first opening 150. That is, the first cooling unit 130 is disposed so as to protrude from the first wall surface 101 so as to be orthogonal to the channel direction D at the first position P1 of the main channel F, and between the first wall unit 102 and the second wall surface 102.
  • the first opening 150 is partitioned.
  • the first opening 150 has a rectangular shape when viewed from the flow path direction D.
  • the area of the first cooling unit 130 when viewed from the flow path direction D is larger than the area of the first opening 150.
  • the first cooling unit 130 projects to the second wall surface 102 side from the center in the width direction of the main flow path F. That is, in the channel cross section of the main channel F at the first position P1, the occupied area of the first cooling unit 130 is larger than the occupied area from the first opening 150.
  • the second cooling unit 140 is provided at a position downstream of the first position P1 in the main flow path F (second position P2).
  • the second cooling unit 140 has an end on the other side in the width direction in contact with the second wall surface 102 in the vertical direction.
  • the upper end of the second cooling unit 140 is in contact with the upper wall surface 103 across the width direction.
  • the lower end of the second cooling unit 140 is in contact with the lower wall surface 104 over the width direction.
  • the second cooling unit 140 extends in a direction orthogonal to the flow path direction D in plan view. That is, the width direction of the second cooling unit 140 is orthogonal to the flow path direction D.
  • the front and back surfaces of the second cooling unit 140 are orthogonal to the flow path direction D.
  • the end portion on one side in the width direction of the second cooling unit 140 does not reach the first wall surface 101 and is disposed with a space from the first wall surface 101.
  • a space between one end in the width direction of the second cooling unit 140 and the first wall surface 101 is a second opening 160. That is, the second cooling unit 140 is disposed so as to protrude from the second wall surface 102 so as to be orthogonal to the channel direction D at the second position P2 of the main channel F, and between the first wall surface 101 and the second cooling unit 140.
  • Two openings 160 are partitioned.
  • the second opening 160 has a rectangular shape when viewed from the flow path direction D. In the present embodiment, the area of the second cooling unit 140 when viewed from the flow path direction D is larger than the area of the second opening 160.
  • the second cooling unit 140 protrudes from the center of the main flow path F in the width direction to the first wall surface 101 side. That is, the occupied area of the second cooling unit 140 is larger than the occupied area of the second opening 160 in the cross section of the main flow path F at the second position P2.
  • the first cooling unit 130 and the second cooling unit 140 When viewed from the flow path direction D, the first cooling unit 130 and the second cooling unit 140 partially overlap each other.
  • the portion on the second wall surface 102 side in the first cooling unit 130 and the portion on the first wall surface 101 side in the second cooling unit 140 overlap over the entire height direction.
  • the region where these overlap each other has a quadrangular shape when viewed from the flow path direction D.
  • the dimension in the width direction of the first cooling unit 130 is set to a value of 60 to 80% of the dimension in the same direction of the main flow path F.
  • the dimension in the width direction of the second cooling unit 140 is preferably set to 60 to 80% of the dimension in the same direction of the main flow path F.
  • the dimension in the width direction of the first cooling unit 130 and the dimension in the width direction of the second cooling unit 140 are the same.
  • the partition member 110 is provided across the first cooling unit 130 and the second cooling unit 140.
  • the partition member 110 includes an end portion on the second wall surface 102 side (end portion on the first opening 150 side) in the first cooling unit 130 and an end portion (second opening portion) on the first wall surface 101 side in the second cooling unit 140. Both ends are connected to the end portion on the 160 side in the height direction.
  • the partition member 110 extends in a plate shape across the upper wall surface 103 and the lower wall surface 104 across the entire area between the first cooling unit 130 and the second cooling unit 140.
  • the partition member 110 includes the first cooling unit 130 with the first cooling unit 130 as the inflow port and the second opening 160 as the outflow port, and the first cooling unit 140 with the first opening 150 as the inflow port.
  • a second partition channel f2 serving as an outlet is partitioned.
  • the partition member 110 extends from the end on the second wall surface 102 side of the first cooling unit 130 toward the first wall surface 101 side of the second cooling unit 140 toward the downstream side in the flow path direction D. It has a shape that continuously extends toward the end of the.
  • the first partition channel f1 gradually has a channel cross-sectional area (area of a cross section perpendicular to the channel direction D) from the outlet of the first cooling unit 130 on the upstream side in the channel direction D toward the downstream side. After being reduced, it is connected to the second opening 160.
  • the second partition channel f2 is connected to the entrance of the second cooling unit 140 after the channel cross-sectional area gradually increases from the first opening 150 on the upstream side in the channel direction D toward the downstream side.
  • the partition member 110 is preferably curved. Thereby, since air can be guide
  • the cooling area is an area where the first cooling unit 130 and the second cooling unit 140 receive airflow, and the core 131 when the first cooling unit 130 and the second cooling unit 140 are viewed from the flow path direction D, This corresponds to an area of 141.
  • the cooling area can be secured, but the vertical size of the upper swing body 30 needs to be increased. In this case, there is a drawback that visibility on the rear side of the cab 31 is lowered.
  • the cooling area can be secured, but the size of the upper swing body 30 in the front-rear direction needs to be increased. In this case, the turning radius of the upper turning body 30 is increased.
  • the first cooling unit 130 and the second cooling unit 140 are arranged in series, air heated by the first cooling unit 130 is introduced into the second cooling unit 140, and the cooling effect Inhibits.
  • the first cooling unit 130 and the second cooling unit 140 that are provided separately in the flow path direction D are swung upward so that only a part thereof overlaps when viewed from the flow path direction D.
  • the body 30 is displaced in the front-rear direction. That is, only the portion on the second wall surface 102 side of the first cooling unit 130 and the portion on the first wall surface 101 side of the second cooling unit 140 overlap in the flow path direction D. Therefore, the cooling device 120 itself can have a compact configuration.
  • the air flowing into the first cooling unit 130 on the upstream side is discharged to the downstream side of the cooling device 120 through the first partition flow path f1.
  • the air that has flowed into the second cooling unit 140 from the first opening 150 without being blocked by the first cooling unit 130 is introduced into the second cooling unit 140 via the second partition channel f2. .
  • air can be appropriately introduced into each of the first cooling unit 130 and the second cooling unit 140.
  • the air which is not heated by the 1st cooling unit 130 can be introduce
  • the front surface and the back surface of the first cooling unit 130 and the second cooling unit 140 are orthogonal to the flow path direction D.
  • the communication holes 134 and 144 between the heat radiation tubes 132 and 142 and the fins 133 and 143 of the first cooling unit 130 and the second cooling unit 140 extend in alignment with the flow path direction D. If the width direction of the first cooling unit 130 and the second cooling unit 140 is inclined from the direction orthogonal to the flow path direction D, the communication holes 134 and 144 are similarly inclined with respect to the flow path direction D. In this case, since air bends and flows when passing through the communication holes 134 and 144, the ventilation resistance increases. Therefore, a sufficient amount of ventilation cannot be ensured, and the cooling effect is also reduced.
  • the first cooling unit 130 and the second cooling unit 140 are directly facing the flow direction D, which is the air flow direction. That is, the postures of the first cooling unit 130 and the second cooling unit 140 are set so that the communication holes 134 and 144 of the first cooling unit 130 and the second cooling unit 140 respectively coincide with the flow path direction D. Therefore, it is possible to suppress bending of the air flow when passing through the communication holes 134 and 144. As a result, the ventilation resistance can be reduced and the cooling effect can be ensured.
  • the first sectional channel f1 has a channel cross-sectional area that decreases from the inlet to the outlet.
  • the area corresponding to the opening ratio is the air circulation area. That is, the air circulation area is smaller than the area of the entire inlet of the first partition channel f1. Therefore, even if the cross-sectional area of the first partition channel f1 decreases toward the downstream side, the channel cross-sectional area at the second opening 160 serving as the outlet of the first partition channel f1 is It does not decrease more than the cross-sectional area of the flow path through which air actually flows at the inlet of the partition flow path f1. Therefore, a large ventilation resistance does not occur, and the space can be used efficiently.
  • the cross-sectional area of the second partition channel f2 increases from the inlet to the outlet.
  • the area corresponding to the aperture ratio is the air circulation area. That is, the air circulation area is smaller than the entire area of the second cooling unit 140 serving as the outlet of the second partition channel f2. Therefore, even if the channel sectional area of the second partition channel f2 increases toward the downstream side, the channel sectional area through which air actually flows at the outlet of the second partition channel f2 is the second partition channel f2. It does not become extremely larger than the cross-sectional area of the flow path at the first opening 150 serving as the inlet of the flow path f2. Therefore, the air necessary for cooling the second cooling unit 140 can be introduced into the second cooling unit 140 through the first opening 150 formed relatively narrow while efficiently utilizing the space. .
  • the width direction of the first cooling unit 130 and the second cooling unit 140 is 5/8 of the dimension in the same direction of the main flow path F, respectively, the width direction of the first opening 150 and the second opening 160 is the same.
  • Each dimension is 3/8 of the dimension of the main flow path F in the same direction.
  • the opening ratio of the first cooling unit 130 and the second cooling unit 140 is 60%, the cross-sectional area of the flow path between the inlet and the outlet of the first divided flow path f1 and the second divided flow path f2
  • the cross-sectional areas of the inlet and the outlet can be made equal to each other. Thereby, suppression of ventilation resistance and introduction of appropriate air can be performed while saving space.
  • the said dimension is an example and may be changed suitably.
  • first modification For example, as a first modification of the first embodiment, the configuration shown in FIG. 6 may be used.
  • the upper wall surface 103 that defines the main flow path F is the first wall surface 101
  • the lower wall surface 104 is the second wall surface 102.
  • the first cooling unit 130 projects downward from the first wall surface 101, and a first opening 150 is defined between the first cooling unit 130 and the second wall surface 102.
  • the second cooling unit 140 protrudes upward from the second wall surface 102 on the downstream side of the first cooling unit 130, and a second opening 160 is defined between the second cooling unit 140 and the first wall surface 101. .
  • the end portions in the width direction of the first cooling unit 130 and the second cooling unit 140 are in contact with the rear surface 60a of the partition plate 60 and the front surface 50a of the counterweight 50 in the vertical direction, respectively.
  • the partition member is provided across the lower end of the first cooling unit 130 and the upper end of the second cooling unit 140.
  • the size of the cooling device 120 in the vertical direction is slightly increased, the size in the width direction of the cooling device 120 can be reduced. Therefore, the size of the upper swing body 30 in the front-rear direction can be suppressed.
  • ⁇ Second modification> For example, as a second modification of the first embodiment, the configuration shown in FIG. 7 may be used. In the second modification, the upper wall surface 103 and the rear surface 60a of the partition plate 60 that define the main flow path F are used as the first wall surface 101, and the lower wall surface 104 and the front surface 50a of the counterweight 50 are used as the second wall surface 102. As a result, the first cooling unit 130 projects obliquely downward from the first wall surface 101, and the L-shaped first opening 150 is partitioned between the second wall surface 102 and the lower wall surface 104. Yes.
  • the second cooling unit 140 protrudes obliquely upward from the second wall surface 102 on the downstream side of the first cooling unit 130, and is an L-shaped second wall between the first wall surface 101 and the upper wall surface 103.
  • the opening 160 is partitioned. Although illustration is omitted, the partition member is provided across the lower end of the first cooling unit 130 and the end on the second wall surface 102 side, and the upper end of the second cooling unit 140 and the end on the first wall surface 101 side. . In this case, the size of the cooling device 120 in the vertical direction and the front-rear direction can be suppressed.
  • the exterior cover 40 (not shown in FIG. 8) is formed with a communication port 40a that allows the second partition channel f2 and the exterior of the exterior cover 40 to communicate with each other in the vertical direction.
  • the communication port 40a is formed independently of the openings at both ends in the flow direction D of the main flow path F. That is, the communication port 40a is formed so as to penetrate upward through the upper wall surface 103 that defines the second partition channel f2 in the exterior cover 40.
  • the communication port 40a is preferably formed at a position closer to the second cooling unit 140 serving as the outlet than the first opening 150 serving as the inlet in the second partition channel f2.
  • the communication port 40a is located on the partition member 110 side of the second partition channel f2. That is, the portion of the second partition channel f2 on the first wall surface 101 side is located at a position shifted from the first opening 150 toward the first wall surface 101 side. In order to introduce air into the said part, it is necessary for air to wrap around and may not distribute
  • the main flow path F is configured to extend in the left-right direction of the upper swing body 30, but may extend in the front-rear direction or may extend in another direction, for example.
  • the channel cross-sectional shape of the main channel F is not limited to a quadrangle, and any shape such as another polygonal shape or a shape including a curved portion may be adopted. Accordingly, the first wall surface 101 and the second wall surface 102 do not have to be flat, and may have other shapes such as a curved surface. Furthermore, the 1st cooling unit 130 and the 2nd cooling unit 140 are not limited to the shape of embodiment, Other shapes may be sufficient.
  • the member that defines the main flow path F is not limited to the example of the embodiment, and may be formed by other members.
  • vent hole 41a In addition to the vent hole 41a, another vent hole that allows the main flow path F to communicate with the outside by penetrating through the upper and lower portions of the exterior cover 40 and the under cover 36 from the first position P1 is provided. Also good. Thereby, the amount of air introduced into the main flow path F can be increased.
  • the fan 80 may be configured to rotate independently of the engine 72 using a hydraulic motor or an electric motor as a drive source.
  • the dimension in the width direction of the first cooling unit 130 and the dimension in the width direction of the second cooling unit 140 may not be the same, and may be different from each other.
  • the cores 131 and 141 of the first cooling unit 130 and the second cooling unit 140 may be configured by arbitrarily combining heat exchangers such as a radiator, an oil cooler, and an aftercooler. These radiators, oil coolers, and aftercoolers may be of any size according to the cooling capacity.
  • the core 131 of the first cooling unit 130 may be configured by only a radiator
  • the core 141 of the second cooling unit 140 may be configured by an oil cooler and an aftercooler that are arranged adjacent to each other in the width direction
  • the core 131 of the first cooling unit 130 may be configured by an oil cooler and an aftercooler that are arranged adjacent to each other in the width direction
  • the core 141 of the second cooling unit 140 may be configured by only a radiator.
  • the core 131 of the first cooling unit 130 may be configured only by the aftercooler, and the core 141 of the second cooling unit 140 may be configured by an oil cooler and a radiator that are arranged adjacent to each other in the width direction.
  • the core 131 of the first cooling unit 130 may be configured by an oil cooler and a radiator arranged so as to be adjacent to each other in the width direction, and the core 141 of the second cooling unit 140 may be configured by only an aftercooler.
  • the left side of the upper swing body 30 is the upstream side of the main flow path F and the right side is the downstream side has been described.
  • the right side of the upper swing body 30 may be the upstream side of the main flow path F
  • the left side may be the downstream side.
  • the cooling device 120 is disposed on the right side of the upper swing body 30 on the upstream side in the main flow path F, and the fan 80, the engine 72, and the hydraulic pump 73 are disposed on the downstream side of the main flow path F. It may be arranged on the left side. That is, the positional relationship among the cooling unit 120, the fan 80, the engine 72, and the hydraulic pump 73 may be the right and left reversed in the embodiment.
  • the present invention may be applied to other work machines such as a wheel loader.
  • the working machine according to the present invention can improve the cooling performance while achieving compactness.

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Abstract

作業機械は、主流路（Ｆ）の第一位置（Ｐ１）で第一壁面（１０１）から張り出して第二壁面（１０２）との間に第一開口部（１５０）を区画形成する第一冷却ユニット（１３０）と、主流路（Ｆ）の流路方向（Ｄ）における第一位置（Ｐ１）よりも下流側で第二壁面（１０２）から張り出して第一壁面（１０１）との間に第二開口部（１６０）を区画形成し、流路方向（Ｄ）から見て第一冷却ユニット（１３０）と一部が重なる第二冷却ユニット（１４０）と、第一冷却ユニット（１３０）を流入口とし第二開口部（１６０）を流出口とする第一区画流路（ｆ１）、及び、第一開口部（１５０）を流入口として第二冷却ユニット（１４０）を流出口とする第二区画流路（ｆ２）を区画形成する仕切り部材（１１０）と、を備える。

Description

作業機械
　本発明は、作業機械に関する。
　本願は、２０１８年２月２８日に日本に出願された特願２０１８－０３５５１２号について優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　特許文献１には、冷却装置を備えた作業機械が開示されている。冷却装置は、作業機械のカバー内に設けられている。冷却装置は、ファン及び該ファンによる送風を受ける冷却ユニットとしてのラジエータ、オイルクーラ、インタクーラを有している。これら冷却ユニットは、カバーに形成された開口から見て、端部がそれぞれ重複するように斜めに並列配置されている。
特開２００６－１７０５０号公報
　ところで、冷却ユニットによる冷却性能を向上させるためには、送風を受ける面積であるクーリング面積を確保しながら、通風抵抗を抑えて空気の流通量を確保することが必要である。一方で、不用意に複数の冷却ユニットを配置すれば、設置スペースが増加する結果、作業機械自体の大型化を招いてしまう。
　本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、コンパクト化を図りながら冷却性能を向上させることができる作業機械を提供することを目的とする。
　本発明の一の態様に係る作業機械は、互いに対向する第一壁面及び第二壁面によって一方向に延びる主流路が区画形成された作業機械本体と、前記主流路の延びる方向である流路方向に沿って空気を流通させるファンと、前記主流路の前記流路方向における第一位置で、前記流路方向に直交するように前記第一壁面から張り出して前記第二壁面との間に第一開口部を区画形成する第一冷却ユニットと、前記主流路の前記流路方向における前記第一位置よりも下流側の第二位置で、前記流路方向に直交するように前記第二壁面から張り出して前記第一壁面との間に第二開口部を区画形成するとともに、前記流路方向から見て前記第一冷却ユニットと一部が重なる第二冷却ユニットと、前記第一冷却ユニットの前記第二壁面側の端部と前記第二冷却ユニットの第一壁面側の端部とにわたって設けられた仕切り部材であって、前記第一冷却ユニットを流入口とし前記第二開口部を流出口とする第一区画流路、及び、前記第一開口部を流入口とし前記第二冷却ユニットを流出口とする第二区画流路を区画形成する仕切り部材と、を備える。
　本発明の作業機械によれば、コンパクト化を図りながら冷却性能を向上させることができる。
本発明の第一実施形態に係る油圧ショベルの側面図である。 本発明の第一実施形態に係る油圧ショベルにおける上部旋回体の内部構造を示す模式的な平面図である。 本発明の第一実施形態に係る油圧ショベルにおける冷却装置の斜視図である。 図２の冷却装置を流路方向上流側から見た図である。 第一冷却ユニット及び第二冷却ユニットの放熱部を流路方向上流側から見た拡大図である。 本発明の第一実施形態の第一変形例に係る油圧ショベルの冷却装置を流路方向上流側から見た図である。 本発明の第一実施形態の第二変形例に係る油圧ショベルの冷却装置を流路方向の上流側から見た図である。 本発明の第二実施形態に係る油圧ショベルにおける上部旋回体の内部構造を示す模式的な平面図である。
＜第一実施形態＞
　以下、本発明の実施形態について図１～図５を参照して詳細に説明する。
＜作業機械＞
　図１に示すように、作業機械としての油圧ショベル１は、下部走行体２０、及び上部旋回体３０を有する作業機械本体１０を備えている。以下では、油圧ショベル１が水平面に設置された状態における重力が作用する方向を「上下方向」と称する。また、後述するキャブ３１内の運転席の前方を単に「前方」と称し、後方を単に「後方」と称する。さらに、運転席から見た上部旋回体３０の左右方向を単に「左右方向」と称し、左側、右側を単に「左側」、「右側」と称する。
＜下部走行体＞
　下部走行体２０は、左右一対の履帯２１を有しており、これら履帯２１が走行用油圧モータ（図示省略）によって駆動されることで油圧ショベル１を走行させる。
＜上部旋回体＞
　上部旋回体３０は、下部走行体２０上に旋回可能に配置されている。上部旋回体３０は、図示省略のフレーム上に設けられたキャブ３１、作業機３２、外装カバー４０、ドアカバー４１及びカウンタウェイト５０を有する。フレームの下面には、アンダーカバー３６が設けられている。
　キャブ３１は、上部旋回体３０の前部の左側（左右方向一方側）に配置されており、作業者の運転席が設けられている。
　作業機３２は上部旋回体３０の前方に延びるように設けられており、ブーム３３、アーム３４及びバケット３５を有する。作業機３２は、ブーム３３、アーム３４及びバケット３５がそれぞれ各油圧シリンダ（図示省略）により駆動されることで掘削等の各種作業を行う。
　アンダーカバー３６は、フレームの開口部を塞ぐように、該フレームの下面に設けられている。
　外装カバー４０は、アンダーカバー３６上に設けられている。外装カバー４０の内側には、アンダーカバー３６上の機械室が区画形成されている。外装カバー４０は、上部旋回体３０の外形をなしている。外装カバー４０の左右方向両側は外部に開口している。ドアカバー４１は、外装カバー４０の左右方向両側の開口に開閉可能に設けられている。ドアカバー４１には、機械室内と外部とを連通させる通気孔４１ａが形成されている。
　図２に示すように、カウンタウェイト５０は、上部旋回体３０の内部で該上部旋回体３０の後部に左右方向にわたって設けられている。カウンタウェイト５０における前方を向く前面は、上部旋回体３０の左右方向にわたって延びている。
　上部旋回体３０の外装カバー４０の内側の機械室には、仕切り板６０、オイルタンク７０、機器収容部７１、エンジン７２、油圧ポンプ７３、油圧バルブ７４、ファン８０及び冷却装置１２０が設けられている。
　仕切り板６０は、カウンタウェイト５０の前方側に間隔あけて設けられている。仕切り板６０は、鉛直面に沿って延びる板状をなしており、上部旋回体３０の左右方向に延びている。より詳細には、上部旋回体３０の左側の端部から右側に向かって延びている。
　オイルタンク７０は各種の油圧機器に供給されるオイルが貯留されている。オイルタンク７０は、上部旋回体３０内のカウンタウェイト５０の前方側であって上部旋回体３０の右側の端部に設けられている。オイルタンク７０の左側には、仕切り板６０が該オイルタンク７０に連なるように伸びている。仕切り板６０及びオイルタンク７０の後面は、互いに連続するように上部旋回体３０の幅方向にわたって延びている。
＜主流路＞
　ここで、図２～図４に示すように、上部旋回体３０内には、該上部旋回体３０の左右方向にわたって延びる主流路Ｆが形成されている。図４に示すように、主流路Ｆは、仕切り板６０及びオイルタンク７０の後面６０ａ，７０ａと、カウンタウェイト５０の前面５０ａと、外装カバー４０の天面４０ｂと、アンダーカバー３６の上面３６ａと、によって区画形成されている。
　図４に示すように、仕切り板６０及びオイルタンク７０の後面６０ａ，７０ａ及びカウンタウェイト５０の前面５０ａは、互いに前後方向に対向し、かつ、鉛直面に沿って延びている。外装カバー４０の天面４０ｂ及びアンダーカバー３６の上面３６ａは、互いに上下方向に対向し、かつ、水平方向に延びている。よって、主流路Ｆの流路断面形状は、主流路Ｆの延びる方向である流路方向Ｄから見て四角形状をなしている。
　仕切り板６０及びオイルタンク７０の後面６０ａ，７０ａを、主流路Ｆを区画形成する壁部の第一壁面１０１とする。カウンタウェイト５０の前面５０ａを上記壁部の第二壁面１０２とする。外装カバー４０の天面４０ｂを上記壁部の上壁面１０３とする。アンダーカバー３６の上面３６ａを上記壁部の下壁面１０４とする。即ち、主流路Ｆは、第一壁面１０１、第二壁面１０２、上壁面１０３及び下壁面１０４を有する壁部によって区画形成されている。
　主流路Ｆの流路方向Ｄ両端には、それぞれドアカバー４１が位置している。主流路Ｆは、ドアカバー４１に形成された通気孔４１ａを介して上部旋回体３０の外部に連通している。
　機器収容部７１は、上部旋回体３０内の幅方向左側の部分であって、仕切り板６０とキャブ３１との間に設けられている。機器収容部７１には、各種の機器が収容されている。
　エンジン７２は主流路Ｆ内に設けられている。エンジン７２は、回転軸を流路方向Ｄ（上部旋回体３０の左右方向）に一致させた状態で設けられている。エンジン７２の右側には、油圧ポンプ７３が設けられている。油圧ポンプ７３はエンジン７２の回転に伴って駆動されて、オイルタンク７０に貯留されたオイルから圧油を生成する。
　油圧バルブ７４は、仕切り板６０の前方側であって機器収容部７１とオイルタンク７０との間に設けられている。油圧バルブ７４は、油圧ポンプ７３が生成した油圧を各油圧機器に分配する。
＜ファン＞
　ファン８０は、エンジン７２における上部旋回体３０の左側に一体に設けられている。ファン８０は、エンジン７２の回転に伴って回転することで、主流路Ｆ内に送風する。本実施形態では、ファン８０は、上部旋回体３０の左側から右側に向かって主流路Ｆ内に送風を行う。よって、流路方向Ｄのうち、上部旋回体３０の左側が上流側、右側が下流側となる。
＜冷却装置＞
　次に冷却装置１２０について説明する。図２に示すように、冷却装置１２０は、主流路Ｆにおけるエンジン７２及びファン８０の流路方向Ｄ上流側に設けられている。冷却装置１２０は、第一冷却ユニット１３０、第二冷却ユニット１４０及び仕切り部材１１０を有している。
　
＜第一冷却ユニット及び第二冷却ユニットの構成＞
　図２～図４に示すように、第一冷却ユニット１３０及び第二冷却ユニット１４０は、流路方向Ｄから見た形状が四角形状をなす直方体状をなしている。当該四角形状の四辺は上部旋回体３０の前後方向及び上下方向に一致している。第一冷却ユニット１３０及び第二冷却ユニット１４０は、四角形状をなす正面を流路方向Ｄ上流側に向けるとともに、正面同様に四角形状をなす背面を流路方向Ｄ下流側に向けた状態で主流路Ｆ内に配置されている。
　以下では、第一冷却ユニット１３０及び第二冷却ユニット１４０を正面側または背面側から見た際の左右の方向を、第一冷却ユニット１３０又は第二冷却ユニット１４０の幅方向と称する。また、第一冷却ユニット１３０及び第二冷却ユニット１４０の上下方向を第一冷却ユニット１３０又は第二冷却ユニット１４０の高さ方向と称する。さらに、第一冷却ユニット１３０及び第二冷却ユニット１４０の流路方向Ｄを第一冷却ユニット１３０及び第二冷却ユニット１４０の厚さ方向と称する。第一冷却ユニット１３０及び第二冷却ユニット１４０は、これらの幅方向、高さ方向及び厚さ方向に延びる直方体状をなしている。これら幅方向、高さ方向及び厚さ方向は、互いに直交している。第一冷却ユニット１３０及び第二冷却ユニット１４０の厚さ方向の寸法は、高さ方向及び幅方向の寸法よりも小さい。
　図３に示すように、第一冷却ユニット１３０及び第二冷却ユニット１４０は、ラジエータ、オイルクーラ及びアフタクーラ等の冷却機器の少なくとも一つを構成する熱交換器としてのコア１３１，１４１と、コア１３１，１４１を収容する外枠フレーム１３５，１４５とを有する。
　ラジエータは、エンジン７２を冷却することで加熱された冷却水を冷却する役割を有する。オイルクーラは、油圧回路を流れる作動油を冷却する役割を有する。アフタクーラは、エンジン７２の吸入空気効率を高めてエンジン７２性能を向上させるために、圧縮されてエンジン７２に導入される前の過給空気を冷却する役割を有する。
　図５に示すように、第一冷却ユニット１３０及び第二冷却ユニット１４０内のコア１３１，１４１は、放熱チューブ１３２，１４２及びフィン１３３，１４３を有している。放熱チューブ１３２，１４２は、第一冷却ユニット１３０及び第二冷却ユニット１４０の高さ方向に延びるとともに、幅方向に間隔あけて複数が配置されている。放熱チューブ１３２，１４２は、同一の幅方向位置で厚さ方向に複数が配列されていてもよい。
　フィン１３３，１４３は、互いに幅方向に隣り合う放熱チューブ１３２，１４２同士の間に設けられている。フィン１３３，１４３は、上方に向かうにしたがって互いに隣り合う一対の放熱チューブ１３２，１４２に交互に接触するように延びるいわゆるコルゲート状をなしている。これらフィン１３３，１４３と放熱チューブ１３２，１４２によって、冷却機器には、第一冷却ユニット１３０の正面と背面とにわたって流路方向Ｄと一致する方向に延びる多数の連通孔１３４，１４４が形成されている。
　外枠フレーム１３５，１４５は、冷却機器の高さ方向両側の端面及び幅方向両側の端面を囲う枠状をなしている。外枠フレーム１３５，１４５の正面及び背面はほぼ全面にわたって開口しており、当該開口を介して冷却機器のコア１３１，１４１が正面側（流路方向Ｄ上流側）及び背面側（流路方向Ｄ下流側）に露出している。
　ここで、第一冷却ユニット１３０及び第二冷却ユニット１４０を正面から見た場合におけるこれら第一冷却ユニット１３０及び第二冷却ユニット１４０全面積に対する全ての連通孔１３４，１４４の占める面積を開口率と定義する。本実施形態では、第一冷却ユニット１３０及び第二冷却ユニット１４０の開口率は、５０～８０％、好ましくは、６０～７５％の範囲に設定されている。開口率は、空気が流通する面積の割合を示す。開口率が大き過ぎる場合には、放熱チューブ１３２，１４２及びフィン１３３，１４３の占める面積が相対的に小さくなるため、熱交換効率が低下する。開口率が小さ過ぎる場合には、連通孔１３４，１４４が占める面積が相対的に小さくなるため、通気抵抗が大きくなる。
＜第一冷却ユニットの配置＞
　第一冷却ユニット１３０は、図２に示すように、主流路Ｆにおける上流側の位置（第一位置Ｐ１）に設けられている。第一位置Ｐ１は、ファン８０と流路方向Ｄの上流側のドアカバー４１との間の位置である。当該ドアカバー４１と第一位置Ｐ１との間には、通気孔４１ａから流入した空気を冷却装置１２０全体に導くためのスペースが形成されている。第一冷却ユニット１３０は、幅方向一方側（図２～図４の左側）の端部が、第一壁面１０１に対して上下方向にわたって接している。図４に示すように、第一冷却ユニット１３０の上端は、上壁面１０３に幅方向にわたって接している。第一冷却ユニット１３０の下端は、下壁面１０４に幅方向にわたって接している。第一冷却ユニット１３０は、平面視で流路方向Ｄに直交する方向に延びている。即ち、第一冷却ユニット１３０の幅方向は流路方向Ｄに直交している。第一冷却ユニット１３０の正面及び背面は流路方向Ｄに直交している。
　第一冷却ユニット１３０の幅方向他方側（図２～図４の右側）の端部は、第二壁面１０２までは至っておらず、該第二壁面１０２と間隔をあけて配置されている。第一冷却ユニット１３０の幅方向他方側の端部と第二壁面１０２との間の空間は、第一開口部１５０とされている。即ち、第一冷却ユニット１３０は、主流路Ｆの第一位置Ｐ１で流路方向Ｄに対して直交するように第一壁面１０１から張り出すように配置されており、第二壁面１０２との間に第一開口部１５０を区画形成している。
　第一開口部１５０は流路方向Ｄから見て四角形状をなしている。本実施形態では、流路方向Ｄから見た際の第一冷却ユニット１３０の面積は、第一開口部１５０の面積よりも大きい。第一冷却ユニット１３０は、主流路Ｆの幅方向の中央よりも第二壁面１０２側に張り出している。即ち、第一位置Ｐ１における主流路Ｆの流路断面では、第一冷却ユニット１３０の占有面積は第一開口部１５０よりの占有面積よりも大きい。
＜第二冷却ユニットの配置＞
　第二冷却ユニット１４０は、図２に示すように、主流路Ｆにおける第一位置Ｐ１よりも下流側の位置（第二位置Ｐ２）に設けられている。第二冷却ユニット１４０は、幅方向他方側の端部が、第二壁面１０２に対して上下方向にわたって接している。図４に示すように、第二冷却ユニット１４０の上端は、上壁面１０３に幅方向にわたって接している。第二冷却ユニット１４０の下端は、下壁面１０４に幅方向にわたって接している。第二冷却ユニット１４０は、平面視で流路方向Ｄに直交する方向に延びている。即ち、第二冷却ユニット１４０の幅方向は流路方向Ｄに直交している。第二冷却ユニット１４０の正面及び背面は流路方向Ｄに直交している。
　第二冷却ユニット１４０の幅方向一方側の端部は、第一壁面１０１までは至っておらず、該第一壁面１０１と間隔をあけて配置されている。第二冷却ユニット１４０の幅方向一方側の端部と第一壁面１０１との間の空間は、第二開口部１６０とされている。即ち、第二冷却ユニット１４０は、主流路Ｆの第二位置Ｐ２で流路方向Ｄに直交するように第二壁面１０２から張り出すように配置されており、第一壁面１０１との間に第二開口部１６０を区画形成している。
　第二開口部１６０は流路方向Ｄから見て四角形状をなしている。本実施形態では、流路方向Ｄから見た際の第二冷却ユニット１４０の面積は、第二開口部１６０の面積よりも大きい。第二冷却ユニット１４０は、主流路Ｆの幅方向の中央よりも第一壁面１０１側に張り出している。即ち、第二位置Ｐ２における主流路Ｆの流路断面では、第二冷却ユニット１４０の占有面積は第二開口部１６０よりの占有面積よりも大きい。
　流路方向Ｄから見た際に、第一冷却ユニット１３０と第二冷却ユニット１４０とは、一部が互いに重なっている。本実施形態では、第一冷却ユニット１３０における第二壁面１０２側の部分と、第二冷却ユニット１４０における第一壁面１０１側の部分とが、高さ方向全域にわたって重なっている。これらが重なっている領域は、流路方向Ｄから見て四角形状をなしている。
　ここで、第一冷却ユニット１３０の幅方向の寸法は、主流路Ｆの同方向の寸法の６０～８０％の値に設定されていることが好ましい。同様に、第二冷却ユニット１４０の幅方向の寸法は、主流路Ｆの同方向の寸法の６０～８０％に設定されていることが好ましい。本実施形態では、第一冷却ユニット１３０の幅方向の寸法と第二冷却ユニット１４０の幅方向の寸法は同一とされている。
＜仕切り部材＞
　仕切り部材１１０は、図２及び図３に示すように、第一冷却ユニット１３０と第二冷却ユニット１４０とにわたって設けられている。仕切り部材１１０は、第一冷却ユニット１３０における第二壁面１０２側の端部（第一開口部１５０側の端部）と第二冷却ユニット１４０における第一壁面１０１側の端部（第二開口部１６０側の端部）とに高さ方向にわたって両端が接続されている。仕切り部材１１０は、第一冷却ユニット１３０と第二冷却ユニット１４０との間の全域で上壁面１０３と下壁面１０４とにわたって板状に延びている。これにより仕切り部材１１０は、第一冷却ユニット１３０を流入口とし第二開口部１６０を流出口とする第一区画流路ｆ１、及び、第一開口部１５０を流入口として第二冷却ユニット１４０を流出口とする第二区画流路ｆ２を区画形成している。
　仕切り部材１１０は、図２に示す平面視にて、流路方向Ｄ下流側に向かうにしたがって第一冷却ユニット１３０の第二壁面１０２側の端部から第二冷却ユニット１４０の第一壁面１０１側の端部に向かって連続的に延びる形状をなしている。
　これによって、第一区画流路ｆ１は、流路方向Ｄ上流側の第一冷却ユニット１３０の出口から下流側に向かって流路断面積（流路方向Ｄに直交する断面の面積）が徐々に小さくなった後に第二開口部１６０に接続されている。第二区画流路ｆ２は、流路方向Ｄ上流側の第一開口部１５０から下流側に向かって流路断面積が徐々に大きくなった後に第二冷却ユニット１４０の入り口に接続されている。
　仕切部材１１０は曲面状をなしていることが好ましい。これにより、空気を滑らかに導くことができるため、乱流の発生及びこれに基づく抵抗の増加を抑えることができる。
＜作用効果＞
　油圧ショベル１の稼働中にはエンジン７２の駆動によってファン８０が回転し、主流路Ｆ内には上流側から下流側に向かって空気が流通する。これによって第一冷却ユニット１３０及び第二冷却ユニット１４０には、これらを流路方向Ｄに貫通する連通孔１３４，１４４を空気が通過する。この際、連通孔１３４，１４４を流通する空気と放熱チューブ１３２，１４２内を流通する媒体とが熱交換をすることで、該媒体が冷却される。これにより、媒体としての冷却水、オイル、過給空気等の冷却が行われる。
　ここで、第一冷却ユニット１３０及び第二冷却ユニット１４０の冷却性能を高めるためには、これら第一冷却ユニット１３０及び第二冷却ユニット１４０のクーリング面積を確保することが必要となる。クーリング面積とは、第一冷却ユニット１３０及び第二冷却ユニット１４０が送風を受ける面積であって、これら第一冷却ユニット１３０及び第二冷却ユニット１４０を流路方向Ｄから見た場合のコア１３１，１４１の面積に相当する。
　例えば仮に第一冷却ユニット１３０及び第二冷却ユニット１４０を高さ方向に並設した場合、クーリング面積を確保することはできるものの上部旋回体３０の上下方向の寸法を大きく取る必要がある。この場合、キャブ３１の後方側の視界性を低下させるといった欠点がある。
　また、例えば仮に第一冷却ユニット１３０及び第二冷却ユニット１４０を幅方向に並設した場合、クーリング面積を確保することはできるものの、上部旋回体３０の前後方向の寸法を大きく取る必要がある。この場合、上部旋回体３０の旋回半径が大きくなってしまう。
　一方で、例えば第一冷却ユニット１３０、第二冷却ユニット１４０を直列に配置したのでは、第二冷却ユニット１４０には第一冷却ユニット１３０で加熱された空気が導入されることになり、冷却効果を阻害する。
　これに対して本実施形態では、流路方向Ｄに離間して設けられた第一冷却ユニット１３０及び第二冷却ユニット１４０が、流路方向Ｄから見て一部のみが重なるように、上部旋回体３０の前後方向にずれて配置されている。即ち、第一冷却ユニット１３０の第二壁面１０２側の部分と第二冷却ユニット１４０の第一壁面１０１側の部分のみが流路方向Ｄに重なっている。そのため、冷却装置１２０自体をコンパクトな構成とすることができる。
　さらに、上流側の第一冷却ユニット１３０に流入した空気は、第一区画流路ｆ１を介して冷却装置１２０の下流側に排出される。一方で、第二冷却ユニット１４０には、第一冷却ユニット１３０に遮られることなく第一開口部１５０から流入した空気は、第二区画流路ｆ２を介して第二冷却ユニット１４０に導入される。これによって、第一冷却ユニット１３０及び第二冷却ユニット１４０のそれぞれに空気を適切に導入することができる。また、下流側に配置された第二冷却ユニット１４０に対しては、第一冷却ユニット１３０によって加熱されていない空気を導入することができる。これによって、両者での冷却効果を担保することができる。
　ここで、第一冷却ユニット１３０及び第二冷却ユニット１４０は、流路方向Ｄに正面及び背面が直交している。また、第一冷却ユニット１３０及び第二冷却ユニット１４０の放熱チューブ１３２，１４２及びフィン１３３，１４３間の連通孔１３４，１４４は、流路方向Ｄに一致して延びている。
　仮に第一冷却ユニット１３０及び第二冷却ユニット１４０の幅方向を流路方向Ｄに直交する方向から傾けて設置した場合、連通孔１３４，１４４も同様に流路方向Ｄに対して傾斜する。この場合には、空気が連通孔１３４，１４４を通過する際に屈曲して流れることになるため、通風抵抗が増加する。そのため、十分な通風量を確保することができず、やはり冷却効果が低下する。
　これに対して本実施形態では、第一冷却ユニット１３０及び第二冷却ユニット１４０が空気の流通方向である流路方向Ｄに正対している。即ち、第一冷却ユニット１３０及び第二冷却ユニット１４０それぞれの連通孔１３４，１４４が流路方向Ｄに一致するように、第一冷却ユニット１３０及び第二冷却ユニット１４０の姿勢が設定されている。そのため、連通孔１３４，１４４を通過する際に空気の流れが屈曲することを抑えることができる。その結果、通風抵抗の減少させることができ、冷却効果を担保することができる。
　本実施形態では、第一区画流路ｆ１は、流入口から流出口に向かうにしたがって流路断面積が減少する。第一区画流路ｆ１の流入口となる第一冷却ユニット１３０では、その開口率に相当する面積が、空気の流通面積となる。即ち、第一区画流路ｆ１の流入口全体の面積に比べて空気の流通面積は小さなものとなる。よって、第一区画流路ｆ１が下流側に向かって流路断面積が減少したとしても、第一区画流路ｆ１の流出口となる第二開口部１６０での流路断面積が、第一区画流路ｆ１での流入口における実際に空気が流通する流路断面積よりも大きく減少することはない。よって、大きな通風抵抗が生じることはなく、スペースを効率的に活用することができる。
　同様に、第二区画流路ｆ２は、流入口から流出口に向かうにしたがって流路断面積が増加する。第二区画流路ｆ２の流出口となる第二冷却ユニット１４０では、その開口率に相当する面積が、空気の流通面積となる。即ち、第二区画流路ｆ２の流出口となる第二冷却ユニット１４０全体の面積に比べて、空気の流通面積は小さなものとなる。よって、第二区画流路ｆ２が下流側に向かって流路断面積が増加したとしても、第二区画流路ｆ２での流出口における実際に空気が流通する流路断面積が、第二区画流路ｆ２の流入口となる第一開口部１５０での流路断面積よりも極端に大きくなることはない。よって、スペースを効率的に活用しながら、比較的狭く形成された第一開口部１５０を介して第二冷却ユニット１４０の冷却に必要なだけの空気を第二冷却ユニット１４０に導入することができる。
　例えば第一冷却ユニット１３０及び第二冷却ユニット１４０の幅方向の寸法を主流路Ｆの同方向の寸法のそれぞれ５／８とすれば、第一開口部１５０、第二開口部１６０の幅方向の寸法は、それぞれ主流路Ｆの同方向の寸法の３／８となる。この場合、第一冷却ユニット１３０と第二冷却ユニット１４０の開口率を６０％とすれば、第一区画流路ｆ１の流入口と流出口との流路断面積、第二区画流路ｆ２の流入口と流出口との流路断面積はそれぞれ等しくすることができる。これにより、省スペース化を図りながら、通風抵抗の抑制、適切な空気の導入を行うことができる。当該寸法は一例であり、適宜変更してもよい。また、流入口と流出口との流路断面積を一致させる必要はなく、これらの流路断面積の極端な乖離を抑制できればよい。
＜第一変形例＞
　なお、例えば第一実施形態の第一変形例として、図６に示す構成であってもよい。第一変形例では、主流路Ｆを区画形成する上壁面１０３を第一壁面１０１とし、下壁面１０４を第二壁面１０２としている。これにより、第一冷却ユニット１３０は、第一壁面１０１から下方に向かって張り出しており、第二壁面１０２との間に第一開口部１５０を区画形成している。第二冷却ユニット１４０は、第一冷却ユニット１３０よりも下流側で、第二壁面１０２から上方に向かって張り出しており、第一壁面１０１との間に第二開口部１６０を区画形成している。第一冷却ユニット１３０、第二冷却ユニット１４０の幅方向の端部は、それぞれ上下方向にわたって仕切り板６０の後面６０ａ、カウンタウェイト５０の前面５０ａに接触している。図示は省略するが、仕切部材は、第一冷却ユニット１３０の下端と第二冷却ユニット１４０の上端とにわたって設けられている。この場合、冷却装置１２０の上下方向の寸法は多少大きくなるものの、冷却装置１２０としての幅方向の寸法を小さくすることができる。よって、上部旋回体３０の前後方向の寸法を抑えることができる。
＜第二変形例＞
　なお、例えば第一実施形態の第二変形例として、図７に示す構成であってもよい。第二変形例では、主流路Ｆを区画形成する上壁面１０３及び仕切り板６０の後面６０ａを第一壁面１０１とし、下壁面１０４及びカウンタウェイト５０の前面５０ａを第二壁面１０２としている。これにより、第一冷却ユニット１３０は、第一壁面１０１から斜め下方に向かって張り出しており、第二壁面１０２及び下壁面１０４との間にＬ字状の第一開口部１５０を区画形成している。第二冷却ユニット１４０は、第一冷却ユニット１３０よりも下流側で、第二壁面１０２から斜め上方に向かって張り出しており、第一壁面１０１及び上壁面１０３との間にＬ字状の第二開口部１６０を区画形成している。図示は省略するが、仕切部材は、第一冷却ユニット１３０の下端及び第二壁面１０２側の端部と、第二冷却ユニット１４０の上端及び第一壁面１０１側の端部とにわたって設けられている。この場合、冷却装置１２０の上下方向、前後方向の寸法を抑えることができる。
＜第二実施形態＞
　次に第二実施形態について図８を参照して説明する。図８では第一実施形態と同様の構成要素については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
　第二実施形態の油圧ショベル１Ａは、外装カバー４０（図８において図示省略）に、第二区画流路ｆ２と外装カバー４０の外部とを上下に連通させる連通口４０ａが形成されている。連通口４０ａは、主流路Ｆの流路方向Ｄ両端の開口とは独立して形成されている。即ち、連通口４０ａは、外装カバー４０における第二区画流路ｆ２を区画形成する上壁面１０３を上方に貫通するように形成されている。連通口４０ａの形成箇所は、第二区画流路ｆ２における流入口となる第一開口部１５０よりも流出口となる第二冷却ユニット１４０に近接した位置とされていることが好ましい。
　連通口４０ａは、第二区画流路ｆ２の仕切り部材１１０側に位置している。即ち、第二区画流路ｆ２の第一壁面１０１側の部分は、第一開口部１５０から第一壁面１０１側にずれた位置に位置している。当該部分に空気を導入するためには、空気が回り込む必要があり、円滑に流通しない場合もある。したがって、第二区画流路ｆ２の仕切り部材１１０側の部分に連通口４０ａを形成することで、第二冷却ユニット１４０の比較的空気を導入し難い箇所にも円滑に空気を導入することができる。
　これにより、例えば第一開口部１５０の開口面積の一部が不用意に閉塞された場合であっても、連通口４０ａを介して第二冷却ユニット１４０に十分に空気を導入することができる。
＜その他の実施形態＞
　以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
　実施形態では、主流路Ｆを上部旋回体３０の左右方向に延びる構成としたが、例えば前後方向に延びていてもよいし、他の方向に延びていてもよい。主流路Ｆの流路断面形状は、四角形に限られず、他の多角形状、曲線部を含む形状等、いかなる形状を採用してもよい。これに伴って第一壁面１０１、第二壁面１０２は、平坦状でなくともよく、曲面等の他の形状であってもよい。さらに、第一冷却ユニット１３０及び第二冷却ユニット１４０は実施形態の形状に限定されず他の形状であってもよい。
　主流路Ｆを区画形成する部材は実施形態の例には限定されず、他の部材によって形成してもよい。
　通気孔４１ａに加えて、外装カバー４０やアンダーカバー３６における第一位置Ｐ１よりも上流側の部分に、これらを上下に貫通することで主流路Ｆを外部に連通させる他の通気孔を設けてもよい。これによって、主流路Ｆに導入される空気量を増やすことができる。
　ファン８０は、油圧モータ又は電動モータを駆動源として、エンジン７２とは独立して回転する構成であってもよい。
　第一冷却ユニット１３０の幅方向の寸法と第二冷却ユニット１４０の幅方向の寸法は同一でなくともよく、互いに異なる寸法であってもよい。
　第一冷却ユニット１３０及び第二冷却ユニット１４０のコア１３１，１４１は、ラジエータ、オイルクーラ及びアフタクーラ等の熱交換器を任意に組み合わせることで構成されていればよい。これらラジエータ、オイルクーラ及びアフタクーラは、冷却能力に応じた任意のサイズとされていればよい。
　例えば、第一冷却ユニット１３０のコア１３１をラジエータのみで構成し、第二冷却ユニット１４０のコア１４１を、幅方向に隣り合うように配置されたオイルクーラ及びアフタクーラから構成してもよい。
　第一冷却ユニット１３０のコア１３１を幅方向に隣り合うように配置されたオイルクーラ及びアフタクーラから構成し、第二冷却ユニット１４０のコア１４１をラジエータのみから構成してもよい。
　第一冷却ユニット１３０のコア１３１をアフタクーラのみから構成し、第二冷却ユニット１４０のコア１４１を、幅方向に隣り合うように配置されたオイルクーラ及びラジエータによって構成してもよい。
　第一冷却ユニット１３０のコア１３１を幅方向に隣り合うように配置されたオイルクーラ及びラジエータから構成し、第二冷却ユニット１４０のコア１４１をアフタクーラのみから構成してもよい。
　実施形態では、上部旋回体３０の左側を主流路Ｆの上流側とし、右側を下流側とした例について説明した。これに対して例えば、上部旋回体３０の右側を主流路Ｆの上流側とし、左側を下流側としてもよい。これに伴って、冷却装置１２０を主流路Ｆにおける上流側となる上部旋回体３０の右側に配置し、ファン８０、エンジン７２及び油圧ポンプ７３を主流路Ｆの下流側となる上部旋回体３０の左側に配置してもよい。即ち、冷却ユニット１２０と、ファン８０、エンジン７２及び油圧ポンプ７３との位置関係は、実施形態の左右逆の構成であってもよい。
　実施形態では、油圧ショベル１，１Ａに本発明を適用した例について説明したが、例えばホイールローダ等の他の作業機械に本発明を適用してもよい。
　本発明に係る作業機械によれば、コンパクト化を図りながら冷却性能を向上させることができる。
１…油圧ショベル、１Ａ…油圧ショベル、１０…作業機械本体、２０…下部走行体、２１…履帯、３０…上部旋回体、３１…キャブ、３２…作業機、３３…ブーム、３４…アーム、３５…バケット、３６…アンダーカバー、３６ａ…上面、４０…外装カバー、４０ａ…連通口、４０ｂ…天面、４１…ドアカバー、４１ａ…通気孔、５０…カウンタウェイト、５０ａ…前面、６０…仕切り板、６０ａ…後面、７０…オイルタンク、７０ａ…後面、７１…機器収容部、７２…エンジン、７３…油圧ポンプ、７４…油圧バルブ、８０…ファン、１０１…第一壁面、１０２…第二壁面、１０３…上壁面、１０４…下壁面、１１０…仕切り部材、１２０…冷却装置、１３０…第一冷却ユニット、１３１…コア、１３２…放熱チューブ、１３３…フィン、１３４…連通孔、１３５…外枠フレーム、１４０…第二冷却ユニット、１４１…コア、１４２…放熱チューブ、１４３…フィン、１４４…連通孔、１４５…外枠フレーム、１５０…第一開口部、１６０…第二開口部、Ｆ…主流路、ｆ１…第一区画流路、ｆ２…第二区画流路、Ｄ…流路方向、Ｐ１…第一位置、Ｐ２…第二位置

Claims (5)

  1. 　互いに対向する第一壁面及び第二壁面によって一方向に延びる主流路が区画形成された作業機械本体と、
    　前記主流路の延びる方向である流路方向に沿って空気を流通させるファンと、
    　前記主流路の前記流路方向における第一位置で、前記流路方向に直交するように前記第一壁面から張り出して前記第二壁面との間に第一開口部を区画形成する第一冷却ユニットと、
    　前記主流路の前記流路方向における前記第一位置よりも下流側の第二位置で、前記流路方向に直交するように前記第二壁面から張り出して前記第一壁面との間に第二開口部を区画形成するとともに、前記流路方向から見て前記第一冷却ユニットと一部が重なる第二冷却ユニットと、
    　前記第一冷却ユニットの前記第二壁面側の端部と前記第二冷却ユニットの第一壁面側の端部とにわたって設けられた仕切り部材であって、前記第一冷却ユニットを流入口とし前記第二開口部を流出口とする第一区画流路、及び、前記第一開口部を流入口とし前記第二冷却ユニットを流出口とする第二区画流路を区画形成する仕切り部材と、
    を備える作業機械。
  2. 　前記第一冷却ユニットは、該第一冷却ユニットの厚さ方向に一致する方向に空気を流通させる連通孔を有し、
    　前記第二冷却ユニットは、該第二冷却ユニットの厚さ方向に一致する方向に空気を流通させる連通孔を有する請求項１に記載の作業機械。
  3. 　前記第一区画流路は、前記流入口から前記流出口に向かうにしたがって流路断面積が減少し、
    　前記第二区画流路は、前記流入口から前記流出口に向かうにしたがって流路断面積が増加する請求項１又は２に記載の作業機械。
  4. 　前記作業機械本体が、前記第二区画流路と外部とを連通させる連通口を有する請求項１から３のいずれか一項に記載の作業機械。
  5. 　前記主流路は、前記作業機械本体の左右方向に延びており、前記第一壁面及び前記第二壁面は、前記作業機械本体の前後方向に対向している請求項１から４のいずれか一項に記載の作業機械。
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