(57)【要約】  【課題】冷却装置のオーバーヒートによるエンジン等の作動停止を防止する。  【解決手段】冷却ファン７の前方に設置したオイルクーラ９、ラジエータ１０及びインタークーラ１１等の冷却装置８の前方に遠心分離型のエアクリーナ装置１２を設置し、冷却装置８に向かう空気中の塵埃を分離除去できるように構成する。エアクリーナ装置１２は、円筒形の複数のエアクリーナ単品１３,１３…から成り、各エアクリーナ単品１３,１３…は上下左右方向に複数列をなすように配置し、又、エアクリーナ単品１３,１３…の空気吸入管１４,１４…は、隣接するエアクリーナ単品１３,１３…同士間の隙間に位置させる。更に、各ダスト排出管１８,１８…は１本のダスト溜め管２０に接続する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンルーム内にて冷却ファンの前方に設置されたオイルクーラ、ラジエータ及び/又はインタークーラ等の熱交換器を備えて成る建設機械の冷却装置において、該冷却装置の前方に遠心分離型のエアクリーナ装置が付設され、該エアクリーナ装置により空気中の塵埃を分離除去できるように構成したことを特徴とする建設機械の冷却装置。
【請求項２】
上記エアクリーナ装置は円筒形の複数のエアクリーナ単品から成り、複数のエアクリーナ単品は、上下左右方向に複数列をなして配置されていることを特徴とする請求項１記載の建設機械の冷却装置。
【請求項３】
上記円筒形のエアクリーナ単品は外周面に空気吸入管が取り付けられ、該空気吸入管は、隣接するエアクリーナ単品同士間の隙間に位置するように配設されていることを特徴とする請求項２記載の建設機械の冷却装置。
【請求項４】
上記複数のエアクリーナ単品は端面にダスト排出管が取り付けられ、各ダスト排出管は前記複数のエアクリーナ単品に共通に設けたダスト溜め部に接続されていることを特徴とする請求項３記載の建設機械の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は建設機械の冷却装置に関するものであり、特に、遠心分離型のエアクリーナ装置を備えた建設機械の冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、建設機械のエンジンルーム内にはエンジンが設置されているとともに、エンジンには油圧ポンプが連結されている。又、エンジンの前方にはエンジンルーム内に空気（冷却風）を導入するための冷却ファンが設けられ、更に、該冷却ファンの前方に作動油冷却用のオイルクーラ、エンジン冷却水用のラジエータ及び/又はターボチャージャー用のインタークーラ等の熱交換器を備えた冷却装置が設置されている。これにより、エンジンルーム内に導入した空気によって冷却装置を冷却して、冷却装置内の配管を流動するエンジン冷却水や潤滑油等の温度を低下させるように構成されている。
【０００３】
しかし、前記冷却装置では、空気中に含まれている塵埃が内部に詰まることがある。この場合は、冷却装置の清掃性が低下するだけでなく、該冷却装置がオーバーヒートを起こして、エンジン及び油圧ポンプ等の機械が作動停止を来すことがある。そこで、冷却装置の清掃性を向上させるべく、冷却装置の前方にエアフィルタを設置して、冷却装置に向かう空気中の塵埃を事前に除去する等の対策が講じられている（例えば特許文献１及び２参照）。
【特許文献１】特開２００４−２２５２７８公報
【特許文献２】特開平６−１４４０２２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の冷却装置はその前方にエアフィルタを設置しているが、このように構成してもエアフィルタに塵埃が詰まることがある。エアフィルタに塵埃が詰まった場合には、冷却装置自体の清掃性は向上するが、エアフィルタの方がオーバーヒートを起こして、上記と同様に、エンジン等の作動が停止するという問題を有していた。
【０００５】
そこで、冷却装置のオーバーヒートによるエンジン等の作動停止を防止するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、エンジンルーム内にて冷却ファンの前方に設置されたオイルクーラ、ラジエータ及び/又はインタークーラ等の熱交換器を備えて成る建設機械の冷却装置において、該冷却装置の前方に遠心分離型のエアクリーナ装置が付設され、該エアクリーナ装置により空気中の塵埃を分離除去できるように構成したことを特徴とする建設機械の冷却装置を提供する。
【０００７】
この構成によれば、オイルクーラ、ラジエータ及び/又はインタークーラ等の熱交換器を備えて成る冷却装置の前方に遠心分離型のエアクリーナ装置を付設したので、冷却装置に向かう空気中の塵埃は、エアクリーナ装置を通過する途中で遠心分離して除去される。依って、冷却装置の内部に塵埃が侵入することが阻止される。
【０００８】
請求項２記載の発明は、上記エアクリーナ装置は円筒形の複数のエアクリーナ単品から成り、複数のエアクリーナ単品は、上下左右方向に複数列をなして配置されていることを特徴とする請求項１記載の建設機械の冷却装置を提供する。
【０００９】
この構成によれば、複数のエアクリーナ単品は上下左右方向に複数列をなして配置されるので、エアクリーナ装置全体がコンパクト化して占有スペースが少なくなる。
【００１０】
請求項３記載の発明は、上記円筒形のエアクリーナ単品は外周面に空気吸入管が取り付けられ、該空気吸入管は、隣接するエアクリーナ単品同士間の隙間に位置するように配設されていることを特徴とする請求項２記載の建設機械の冷却装置を提供する。
【００１１】
この構成によれば、円筒形のエアクリーナ単品に取り付けた空気吸入管は、隣接するエアクリーナ単品同士間に生じた隙間（デッドスペース）に配置される。依って、空気吸入管はデッドスペースを有効利用して設置されるので、その分だけエアクリーナ装置の設置スペースが少なくて済む。
【００１２】
請求項４記載の発明は、上記複数のエアクリーナ単品は端面にダスト排出管が取り付けられ、各ダスト排出管は前記複数のエアクリーナ単品に共通に設けたダスト溜め部に接続されていることを特徴とする請求項３記載の建設機械の冷却装置を提供する。
【００１３】
この構成によれば、エアクリーナ単品に取り付けたダスト排出管は共通のダスト溜め部に接続されているので、個々のエアクリーナ単品から分離された塵埃は、ダスト排出管を介して一箇所のダスト溜め部に集められる。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の発明は、冷却装置内に塵埃が侵入することを阻止できるので、冷却装置内に塵埃が詰まることが防止できる。従って、冷却装置がオーバーヒートを起こすおそれが無くなり、オーバーヒートによるエンジン等の作動停止を防止することができる。
【００１５】
請求項２記載の発明は、エアクリーナ装置全体の占有スペースが少なくなるので、請求項１記載の発明の効果に加えて、冷却装置前方の設置スペースが小さい場合でも、冷却装置前方にエアクリーナ装置を設置することができる。
【００１６】
請求項３記載の発明は、空気吸入管をデッドスペースに設置することにより、エアクリーナ装置の設置スペースが更に減少するので、請求項２記載の発明の効果に加えて、エアクリーナ装置の設置スペースをより一層小さくすることができる。
【００１７】
請求項４記載の発明は、各エアクリーナ単品から分離された塵埃は、夫々のダスト排出管を介して共通のダスト溜め部に集められるので、請求項２又は３記載の発明の効果に加えて、分離後の塵埃を一箇所で処理でき、エアクリーナ装置の清掃性が向上するメリットを有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明は、冷却装置のオーバーヒートによるエンジン等の作動停止を防止するという目的を達成するために、エンジンルーム内にて冷却ファンの前方に設置されたオイルクーラ、ラジエータ及び/又はインタークーラ等の熱交換器を備えて成る建設機械の冷却装置において、該冷却装置の前方に遠心分離型のエアクリーナ装置が付設され、該エアクリーナ装置により空気中の塵埃を分離除去できるように構成したことにより実現した。
【実施例】
【００１９】
以下、本発明の好適な一実施例を図１乃至図５に従って説明する。本実施例は、下部走行体上に上部旋回体を旋回可能に搭載して成る油圧ショベルに適用したものである。図１は上部旋回体１を示す平面図である。同図に示すように、上部旋回体１の前部一側にはブーム及びアーム等から成る作業機２が上下回動可能に取り付けられている。又、上部旋回体１の前部他側にはキャブ３が搭載されているとともに、該キャブ３の後方（図１の右方）にはエンジンルーム４が設けられている。
【００２０】
エンジンルーム４内にはエンジン５が設置され、該エンジン５の駆動軸の一端部に油圧ポンプ６が連結されていると共に、前記駆動軸の他端部に冷却ファン７が取り付けられている。該冷却ファン７は、エンジンルーム４外側の空気ａをエンジンルーム４内に強制的に導入して冷却風Ｃを発生させる。
【００２１】
又、冷却ファン７の前方側（図１における下方側）には冷却装置８が設けられ、該冷却装置８は冷却ファン７の前面と対峙するように配置されている。依って、冷却装置８は、冷却ファン７で発生した冷却風Ｃにより強制的に冷却される。
【００２２】
本実施例に係る冷却装置８は、熱交換器（冷却器本体）としての作動油冷却用のオイルクーラ９、エンジン冷却用のラジエータ１０及びターボチャージャー用のインタークーラ１１から構成され、冷却装置８の内部には、潤滑油、エンジン冷却水及び燃焼用空気が夫々流動する複数の循環パイプが内蔵されている。これにより、冷却装置８の内部を循環する潤滑油、エンジン冷却水及び燃焼用空気は、冷却風Ｃと熱交換器して温度が低下するように構成されている。
【００２３】
冷却装置８の前方には遠心分離型のエアクリーナ装置１２が付設されている。該エアクリーナ装置１２は、空気ａを竜巻状に回転させながら、該空気ａ中に含まれているダスト（塵埃）を遠心力で分離除去する。
【００２４】
本実施例に係るエアクリーナ装置１２は、図２に示すように、円筒形の複数のエアクリーナ単品（以下「エアクリーナユニット」という。）１３,１３…から成る。又、複数のエアクリーナユニット１３,１３…は、図３に示すように、上下方向及び左右方向に複数列をなすように配置され、隣接するエアクリーナユニット１３,１３…同士間には隙間Ｐ,Ｐ…が形成されている。
【００２５】
尚、図３の構成例では、エアクリーナ装置１２は、上下方向に３列及び左右方向に４列に配置した合計９個のエアクリーナユニット１３,１３…から成るが、本発明は、エアクリーナユニット１３,１３…の個数又は配列数はこれに限定されるものではなく、エアクリーナ装置１２のサイズや設置条件などに応じて任意に設定できる。
【００２６】
更に、円筒形のエアクリーナユニット１３は、図４及び図５に示すように、各エアクリーナユニット１３の上部外周面に空気吸入管１４が設けられ、空気吸入管１４はエアクリーナユニット１３の軸方向と平行に配設されている。              
【００２７】
又、空気吸入管１４の前端部はエアクリーナユニット１３の前端面より若干突出し、該空気吸入管１４の前端に吸気口１５が形成されている。更に、空気吸入管１４は、隣接するエアクリーナユニット１３,１３…の外周面同士間に生じる隙間（デッドスペース）Ｐ,Ｐ…に位置するように配設されている。
【００２８】
エアクリーナユニット１３,１３…の後端面には、図２に示すように、所定長さの空気排出管１６,１６…が水平に設けられ、該空気排出管１６,１６…の中間部はエアクリーナユニット１３,１３…の後端面に固設されている。
【００２９】
そのため、図５に示すように、空気排出管１６の前端側部分は、エアクリーナユニット１３の後端面内側のダスト分離室Ｒ内にて水平に延在し、且つ、空気排出管１６の後端側部分は、エアクリーナユニット１３の後端面の外側（冷却装置８側）に延出している。又、図２に示すように、空気排出管１６,１６…は、エアクリーナユニット１３,１３…と冷却装置８との間に介装したダクト１７内に収納されている。
【００３０】
更に、図３に示すように、エアクリーナユニット１３,１３…の前端面下部にはダスト排出管１８,１８…が取り付けられている。ダスト排出管１８,１８…の形状は、下端側部分が下方に延びる略Ｌ字状に形成され、該ダスト排出管１８,１８…の下端にダスト排出口１９,１９…が形成されている。
【００３１】
そして、最下列のエアクリーナユニット１３,１３…の下側には１本のダスト溜め管２０が設けられ、該ダスト溜め管２０は水平方向に配置されている。又、ダスト溜め管２０の上面部には、前記複数のダスト排出管１８,１８…の下端が接続されている。依って、各エアクリーナユニット１３,１３…で遠心分離されたダストＤは、ダスト排出管１８,１８…を通過して１本のダスト溜め管２０に共通に収集されるように構成されている。
【００３２】
次に、本実施例の作用について説明する。先ず、エンジン５により冷却ファン７が回転駆動すると、エンジンルーム４外側の空気ａをエンジンルーム４内に導入して冷却風Ｃを発生させ、該冷却風Ｃによって冷却装置８内を循環するエンジン冷却水や作動油等が冷却される。
【００３３】
この場合、空気ａ中に含まれているダストＤは、空気ａが冷却装置８に向かう前に、エアクリーナユニット１３,１３…によって分離除去される。即ち、図５に示すように、空気ａが空気吸入管１４からエアクリーナユニット１３内のダスト分離室Ｒに流入して、空気排出管１６の周囲を竜巻状に旋回しつつ該空気排出管１６の前端側（図５の左側）に移動する。このとき空気ａが旋回する過程で、空気ａ中に含まれているダストＤは、遠心力で分離除去されてダスト分離室Ｒの底面に落下する。
【００３４】
そして、落下したダストＤは、エアクリーナユニット１３の前端面下部に取り付けたダスト排出管１８を通過して、１本のダスト溜め管２０に収集される。一方、ダストＤが分離除去された清浄な空気ａ１は、空気排出管１６の後端側排出口から冷却装置８に向かって排出される。これにより、冷却装置８には、ダストＤを含まない清浄な空気ａ１が通過することとなる。
叙上の如く本発明によると、熱交換器であるオイルクーラ９、ラジエータ１０及びインタークーラ１１から成る冷却装置８の前方に遠心分離型のエアクリーナ装置１２を設置したので、冷却装置８に向かう空気中のダストが効率良く分離除去される。
【００３５】
依って、従来例のように冷却装置８内にダストが侵入するおそれがないため、冷却装置８内にダストが詰まることを阻止できる。斯くして、冷却装置８の清掃性が向上して、該冷却装置８にオーバーヒートを生ずる恐れもなく、オーバーヒートによるエンジン５、油圧ポンプ６等の機械の作動停止が未然に防止される。
【００３６】
又、円筒形の複数のエアクリーナユニット１３,１３…は、上下左右方向に複数列をなすように配置したので、エアクリーナ装置１２全体が小型化して占有スペースが少なくなる。従って、エアクリーナ装置１２の設置スペースが少なくて済むので、冷却装置８の前方の設置面積が小さい場合でも、冷却装置８の前方にエアクリーナ装置１２を設置することができる。
【００３７】
更に、円筒形のエアクリーナユニット１３,１３…の空気吸入管１４,１４…は、隣接するエアクリーナユニット１３,１３…の外周面同士間に生じた隙間Ｐ,Ｐ…に配置される。
【００３８】
依って、空気吸入管１４,１４…は、デッドスペースとしての前記隙間Ｐ,Ｐ…を有効利用して設置されるので、空気吸入管１４,１４…を設置するための専用スペースを特別に設ける必要がなく、その分だけエアクリーナ装置１２全体がより一層小型化する。その結果、エアクリーナ装置１２の設置スペースを更に少なくすることができる。
【００３９】
本実施例によれば、エアクリーナユニット１３,１３…のダスト排出管１８,１８…は複数のエアクリーナユニット１３,１３…に共通に設けたダスト溜め管２０に接続されている。
【００４０】
従って、個々のエアクリーナユニット１３,１３…から分離されたダストは、各ダスト排出管１８,１８…を介して１本のダスト溜め管２０に集められるので、分離後のダストを一箇所で処理することができ、以て、エアクリーナ装置１２の清掃性が著しく向上する。
【００４１】
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施例を示し、油圧ショベルの上部旋回体の平面図。
【図２】一実施例に係る冷却装置を説明する平面図。
【図３】一実施例に係るエアクリーナ装置を示す図２のＡ矢視図。
【図４】一実施例に係るエアクリーナ単品を示す斜視図
【図５】一実施例に係るエアクリーナ単品内を通過する空気の流れをモデル的に説明する断面図。
【符号の説明】
【００４３】
５    エンジン
６    油圧ポンプ
７    冷却ファン
８    冷却装置
９    オイルクーラ
１０  ラジエータ
１１  インタークーラ
１２  エアクリーナ装置
１３  エアクリーナユニット（エアクリーナ単品）
１４  空気吸入管
１６  空気排出管
１８  ダスト排出管
２０  ダスト溜め管（ダスト溜め部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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