(57)【要約】【課題】  油圧ショベル等の作業機械に関し、冷却風流路上に互いに重合するように配置された複数の冷却器の冷却性能を確保しながら、それらの冷却器の清掃作業を容易に行なうことができるようにする。【解決手段】  冷却風流路上に互いに重合するよう配置された複数の冷却器１１ａ，１１ｂをそなえた、多重構造冷却装置において、該複数の冷却器１１ａ，１１ｂのうちの少なくとも隣接する２つの冷却器１１ａ，１１ｂの相対向する一面１１ａ1と一面１１ｂ1との間の空間Ｓの外周を覆うカバー部材と、該カバー部材に形成された開口部１９と、該開口部１９から上記の２つの冷却器１１ａ，１１ｂのうち冷却風流路下流側に位置する冷却器１１ｂの他面１１ｂ2側にわたって形成されたダクト３０とをそなえて、ダクト付き多重構造冷却装置を構成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却風流路上に互いに重合するよう配置された複数の冷却器をそなえた、多重構造冷却装置において、
該複数の冷却器のうちの少なくとも隣接する２つの冷却器の相対向する一面と一面との間の空間の外周を覆うカバー部材と、
該カバー部材に形成された開口部と、
該開口部から上記の２つの冷却器のうち冷却風流路下流側に位置する冷却器の他面側にわたって形成されたダクトとをそなえている
ことを特徴とする、ダクト付き多重構造冷却装置。
【請求項２】
該複数の冷却器が取り付けられ、該複数の冷却器のうち冷却風流路下流側に位置する冷却器の他面側の外周を覆うフレームと、
該２つの冷却器のうち冷却風流路上流側に位置する冷却器と該フレームとの間に介在されたシール部材とをそなえ、
該ダクトは、該フレームと該シール部材とにより形成されている
ことを特徴とする、請求項１記載のダクト付き多重構造冷却装置。
【請求項３】
該複数の冷却器の冷却風流路下流側に設けられた冷却ファンと、
該複数の冷却器のうち少なくとも該冷却ファンに隣接する最下流側冷却器と該冷却ファンの周囲とを覆うシュラウドとをそなえ、
該ダクトは、該フレームと該シール部材と該シュラウドとにより形成され、該最下流側冷却器の一面と他面とを連通させるように設けられている
ことを特徴とする、請求項２記載のダクト付き多重構造冷却装置。
【請求項４】
該開口部は、該空間の外周のうち、底部を覆う該カバー部材に形成されている
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載のダクト付き多重構造冷却装置。
【請求項５】
該開口部は、該空間の外周のうち、側部を覆う該カバー部材に形成されている
ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載のダクト付き多重構造冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の作業機械に用いて好適の、多重構造冷却装置のメンテナンスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、油圧ショベル等の作業機械では、機外から外気を冷却風として吸気し、ラジエータ，オイルクーラ等の冷却器に通風させて冷却している。ところが、作業機械は、ダム，トンネル，河川，道路等における建設や改修の作業や、ビル，建築物等の取り壊し作業等に使用されるため、作業に伴って発生する粉塵等の異物が多く混入した大気雰囲気下で使用されることが多い。このため、上記の冷却器を冷却する冷却風には異物が含まれることとなる。
【０００３】
このような異物は、冷却器に堆積して冷却性能の低下を招く可能性があり、例えば、特許文献１記載の技術のように、異物防除ネットを設けることによって、これらの冷却器の内部に異物が混入しないようにすることが行なわれている。そして、異物防除ネットを日常点検し、異物防除ネットに堆積した異物を清掃することが行なわれている。
また、このような異物防除ネットを装備したとしても冷却器自体の異物堆積を皆無にすることはできないので、コンプレッサ等の機器を使用し、異物防除ネット及び冷却器に高圧空気（圧縮エア）をノズルにより吹き付けることで、冷却器に付着堆積した異物を吹き払い除去して、冷却器自体を清掃することが行なわれている。
【０００４】
ところで、冷却系の設置スペースを効率良く用いるために、図８（ａ）に示すように、ラジエータ３とオイルクーラ４とを、エンジン１により駆動される冷却ファン２が導入する冷却風の流路に対して、前後に互いに重なり合うように並べた構成で、作業機械の上部旋回体６のフロア６ａ上に配設することが一般に行なわれている。圧縮エアの吹き付けにより冷却器を清掃する場合、一般に、サイドドア５を図８（ａ）の二点鎖線で示すように開放して機体側方から清掃を行なうが、上記のようなラジエータ３とオイルクーラ４とを前後に並べた構成では、ラジエータ３とオイルクーラ４との間の空間Ｓに異物が溜まりやすく、また、オイルクーラ４の奥にラジエータ３が配設されているので、ラジエータ３及びラジエータ３とオイルクーラ４との間の空間Ｓにアクセスしにくく、ラジエータ３及び空間Ｓの清掃が困難となっていた。
【０００５】
このような冷却器間の空間Ｓは、清掃性を考慮すると存在しない方が好ましく、ラジエータとオイルクーラとを冷却風流路に対して左右に並べた構成で配設することも行なわれている。ただし、ラジエータやオイルクーラの各冷却器を冷却風流路に対して左右に並べた構成で配設する場合、機体のレイアウト上、従来の冷却器の横幅を維持したまま左右に並べることは困難なので、各冷却器はそれぞれ、横幅は短くし、かつ、冷却性能を確保する容量を保持するために、横幅が短くなった分だけ各冷却器の厚みを大きくする必要がある。
【特許文献１】特許第３５５３７８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、各冷却器を冷却風流路に対して左右に並べた構成では、各冷却器ともにアクセスが容易となって、付着堆積した異物が効率よく清掃され、また、各冷却器の相互間の空間Ｓもないので、従来のように空間Ｓに異物が堆積することもない。
しかしながら、冷却器の種類によっては、奥行きで容量を確保できないものがある。例えば、オイルクーラは、特殊な形状構造をしていることから、形状寸法の異なるものを用意するには、製作コスト，製作期間，在庫管理等で制約があり、形状寸法の変更に自由度がない。そのため、オイルクーラは、奥行きで冷却性能に必要な容量を確保しようとすると、図８（ｂ）に示すように、奥行きの小さいオイルクーラ４を２つ直列に配置した、２重構造オイルクーラ４となる。この場合、やはり互いのオイルクーラ４間に空間Ｓができてしまい、そのオイルクーラ４の２重構造の部分Ｓに異物が溜まりやすく、清掃が困難となる。
【０００７】
さらに、近年は、ラジエータやオイルクーラに加え、インタークーラやアフタークーラといった複数の冷却器を作業機械にそなえることが一般に行なわれており、これら複数の冷却器を冷却風流路に対して全て左右に並べることは困難であり、この場合においても、重合する冷却器間の異物が堆積しやすい空間ができてしまう。
なお、互いに接近して配設された冷却器は、冷却風が各冷却器を効率よく通過するように、冷却器間の空間の外周（四辺）をカバーすることが好ましい。ただし、上述したように、このようにカバーした場合には、上記の空間に異物が蓄積しやすく、清掃が困難となる。
【０００８】
本発明はこのような課題に鑑み案出されたもので、冷却風流路上に互いに重合するように配置された複数の冷却器の冷却性能を確保しながら、それらの冷却器の清掃作業を容易に行なうことができるようにした、ダクト付き多重構造冷却装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１記載の本発明のダクト付き多重構造冷却装置は、冷却風流路上に互いに重合するよう配置された複数の冷却器をそなえた、多重構造冷却装置において、該複数の冷却器のうちの少なくとも隣接する２つの冷却器の相対向する一面と一面との間の空間の外周を覆うカバー部材と、該カバー部材に形成された開口部と、該開口部から上記の２つの冷却器のうち冷却風流路下流側に位置する冷却器の他面側にわたって形成されたダクトとをそなえていることを特徴としている。
【００１０】
請求項２記載の本発明のダクト付き多重構造冷却装置は、請求項１記載のダクト付き多重構造冷却装置において、該複数の冷却器が取り付けられ、該複数の冷却器のうち冷却風流路下流側に位置する冷却器の他面側の外周を覆うフレームと、該２つの冷却器のうち冷却風流路上流側に位置する冷却器と該フレームとの間に介在されたシール部材とをそなえ、該ダクトは、該フレームと該シール部材とにより形成されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項３記載の本発明のダクト付き多重構造冷却装置は、請求項２記載のダクト付き多重構造冷却装置において、該複数の冷却器の冷却風流路下流側に設けられた冷却ファンと、該複数の冷却器のうち少なくとも該冷却ファンに隣接する最下流側冷却器と該冷却ファンの周囲とを覆うシュラウドとをそなえ、該ダクトは、該フレームと該シール部材と該シュラウドとにより形成され、該最下流側冷却器の一面と他面とを連通させるように設けられていることを特徴としている。
【００１２】
請求項４記載の本発明のダクト付き多重構造冷却装置は、請求項１〜３の何れか１項に記載のダクト付き多重構造冷却装置において、該開口部は、該空間の外周のうち、底部を覆う該カバー部材に形成されていることを特徴としている。
請求項５記載の本発明のダクト付き多重構造冷却装置は、請求項１〜３の何れか１項に記載のダクト付き多重構造冷却装置において、該開口部は、該空間の外周のうち、側部を覆う該カバー部材に形成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のダクト付き多重構造冷却装置によれば、冷却風流路上に互いに重合するように配置された複数の冷却器をそなえた多重構造冷却装置において、少なくとも隣接する２つの冷却器の相対向する一面と一面との間の空間の外周をカバー部材で覆い、このカバー部材に開口部が形成され、この開口部から上記２つの冷却器のうち冷却風流路下流側に位置する冷却器の他面側にわたってダクトが形成されているので、複数の冷却器の冷却性能を確保することができる。また、一面と一面との間の空間に入り込んだ異物は、この空間を流通する一部の冷却風の流れに伴って、開口部を抜けた後ダクトを通り、空間から自動的に取り除かれるようになるので、空間に異物が堆積することを防止することができる。つまり、多重構造冷却装置をメンテナンスフリー、もしくは、メンテナンスの頻度を大幅に減少させることができる。
【００１４】
また、複数の冷却器の外周を覆うフレームや、冷却ファンの周囲を覆うシュラウド等の既存の部材を利用してダクトを形成しているので、コストを廉価に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
図１〜図５は本発明の一実施形態に係るダクト付き多重構造冷却装置を示すもので、図１はその模式的な縦断面図、図２はその多重構造冷却装置の斜視図、図３は図２のＡ方向矢視図、図４はそのダクト付き多重構造冷却装置の一部の分解斜視図、図５はそのダクト付き多重構造冷却装の斜視図である。
【００１６】
本実施形態では、多重構造冷却装置として、２重構造に配置されたオイルクーラを挙げて説明する。なお、後述するように、多重構造冷却装置は、本実施形態のように同一の冷却器が２重に配置された構成に限らず、異なる種類の冷却器が多重に配置された構成に広く適用しうるものである。
図１，図２に示すように、本実施形態の２重構造のオイルクーラユニット１１は、同種同型の２つのオイルクーラ（以下、オイルクーラ部と記す）１１ａ，１１ｂが、所定の間隔（空間）Ｓを置いて、冷却風流路上に互いに重合して配置されたものである。なお、図１及び後述する図７に示す白抜き矢印は、背景技術の説明で用いた図８と同様に、冷却風の流れを示す。
【００１７】
オイルクーラ部１１ａ，１１ｂはそれぞれ、上方に配置された入口タンク部１２と、下方に配置された出口タンク部１３と、これらを連通するコア部１４と、各入口タンク部１２，１２に共有して接続される入口配管１５と、各出口タンク部１３に共有して接続される出口配管１６とから構成されており、コア部１４は、詳細には図示しないが、入口タンク部１２から流入したオイルを流通させる多数のチューブと、このチューブの外周に配設された冷却フィンとをそなえ、流通したオイルが冷却された後、出口タンク部１３へ流出するようになっている。
【００１８】
図１〜図３に示すように、オイルクーラユニット１１は、オイルクーラ部１１ａ，１１ｂの相互間の空間（オイルクーラ部１１ａの一面１１ａ1とオイルクーラ部１１ｂの一面１１ｂ1との間の空間）Ｓの外周（四辺）には、横フレーム１７，１７及びシール部材１８Ｔ，１８Ｂからなるカバー部材１０が空間Ｓを気密又は略気密に覆うように設置されている。つまり、空間Ｓの両側面にはそれぞれオイルクーラ部１１ａ，１１ｂを支持する横フレーム１７，１７が配置され、空間Ｓの上部及び下部（底部）には、両タンク部１２，１３に密着するように、耐熱性のあるゴム素材のシール部材１８Ｔ，１８Ｂ（図中に砂地模様を付して示す）が介装されている。なお、シール部材１８Ｔ，１８Ｂは、両タンク部１２，１３の中央部分に入口配管１５又は出口配管１６が配置されているので、２分割された構成となっている。
【００１９】
オイルクーラユニット１１は、図４，５に示すように、ラジエータ３と横並びに、ラジエータ３と共に、作業機械の上部旋回体６のフロア６ａ上に配設されたメインフレーム２０に取り付けられている。そして、図５に示すように、このメインフレーム２０には、オイルクーラユニット１１及びラジエータ３の冷却風下流側空間を覆うように、ファンシュラウド２１が取り付けられている。ファンシュラウド２１は、エンジンにより駆動される冷却ファン２（図１参照）が導入する冷却風を、オイルクーラユニット１１及びラジエータ３と冷却ファン２との間で損失なく効率よく流通させる機能を有するものである。つまり、オイルクーラユニット１１の冷却風流路下流側に配設される冷却ファン２の周囲を覆うファンシュラウド２１が、オイルクーラユニット１１のオイルクーラ部１１ａ，１１ｂから冷却風が外周方向に漏れるのを防止するようになっている。
【００２０】
そして、図１に示すように、メインフレーム２０とファンシュラウド２１との間の隙間を覆うサブフレーム２３が設けられて、メインフレーム２０とサブフレーム２３とからなるフレーム２５は、所定の距離をあけて、オイルクーラユニット１１（即ち、オイルクーラ部１１ａ，１１ｂの他面側１１ａ2，１１ｂ2の外周）を覆うように配置されている。そして、図３に示すように、オイルクーラユニット１１底部のシール部材１８Ｂは、オイルクーラ部１１ａ，１１ｂの下部に配置されるタンク１３の一部（ここでは、一端部）については、部分的に除去されて、開口部１９が形成されている。そして、図１に示すように、冷却風流路上流側のオイルクーラ部１１ａのタンク１３からメインフレーム２０に向かって延びるシール部材２２がさらに設けられて、フレーム２５とファンシュラウド２１とシール部材２２とによりダクト３０が形成され、オイルクーラユニット１１内部の空間Ｓとダクト３０内とが開口部１９により連通して、空間Ｓの一部の冷却風は、ダクト３０を通って、冷却風流路下流側にあるファンシュラウド２１に向かって流れるようになっている。
【００２１】
なお、開口部１９を抜けた冷却風がダクト３０から漏れないように、例えばダクト３０の側方のフレーム２５やファンシュラウド２１等にはシール部材をさらに適宜介装して、ダクト３０の周囲に隙間が生じないように形成することが好ましい。例えば、後述する実施形態におけるシール部材４２（図７参照）のようなものを装備すれば、側方からの漏れを防止することができ好ましい。
【００２２】
本発明の一実施形態にかかるダクト付き多重構造冷却装置は上述のように構成されているので、以下のような作用・効果がある。
オイルクーラユニット１１は、冷却ファン２により導入される冷却風をコア１４に通過させることによって冷却されるが、互いに重なり合うように配置されたオイルクーラユニット１１のオイルクーラ部１１ａ，１１ｂの相互間の空間Ｓには、冷却風に混入しているゴミ（異物）が蓄積しやすい。
【００２３】
本実施形態では、オイルクーラユニット１１のオイルクーラ部１１ａ，１１ｂ間の空間Ｓは、横フレーム１７，１７とシール部材１８Ｂ，１８Ｔとによるカバー部材１０で周囲（四辺）を密閉された気密構造となっているが、底部を覆うシール部材１８Ｂの一端に開口部１９が形成され、また、フレーム２５とファンシュラウド２１とシール部材２２とでダクト３０が形成され、ダクト３０はオイルクーラ部１１ｂの一面１１ｂ1と他面１１ｂ2とを連通させるように設けられているので、冷却風流路上流側のオイルクーラ部１１ａに進入した冷却風の大部分は、基本的に下流側のオイルクーラ部１１ｂへと流れるが、僅かではあるが、冷却風の一部は開口部１９を抜けて、ダクト３０の中を通って冷却風流路下流側へと流れる。そして、空間Ｓに進入したゴミは、この一部の冷却風の流れに伴い、開口部１９を抜けた後、ダクト３０を通り、空間Ｓから自動的に取り除かれるので、相互間の空間Ｓにゴミが堆積することを防止することができる。つまり、重合するオイルクーラ１１ａ，１１ｂ間の空間Ｓをメンテナンスフリー、もしくは、メンテナンスの頻度を大幅に減少することができる。
【００２４】
なお、オイルクーラユニット１１は、開口部１９が設けられている分だけ空間Ｓの気密構造が弱いものとなり、冷却効率が僅かに低下することになるが、この冷却効率のロスについては、開口部１９がないことによって空間Ｓに異物が堆積して冷却効率が低下することに比べれば、僅かなものであると考えられる。
さらに、冷却ファン２又はオイルクーラユニット１１の性能を僅かに向上させれば、オイルクーラユニット１１の冷却性能を確保すると同時に、清掃性も向上させることができる。
【００２５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
例えば、本実施形態では、開口部１９は、オイルクーラユニット１１の底部を覆うシール部材１８の一端部に形成されたが、両端部に設けても良いし、中央部に形成しても良い。
【００２６】
また、本実施形態では、オイルクーラユニット１１の底部を覆うシール部材１８に開口部１９が形成されたが、図６に示すように、側面を覆う横フレーム１７に開口部４１を形成しても良い。この場合には、図７に示すように、上流側のオイルクーラ部１１ａの側面を覆う横フレーム１７からメインフレーム２０に向かって延びるシール部材４２と、メインフレーム２０とファンシュラウド２１との間の隙間を覆うサブフレーム４３とが設けられる。そして、メインフレーム２０とサブフレーム４３とからなるフレームと、ファンシュラウド２１と、シール部材４２とにより、オイルクーラユニット１１の側面にダクト４０が形成される。
【００２７】
したがって、冷却風流路上流側のオイルクーラ部１１ａに進入した冷却風の大部分は、基本的に下流側のオイルクーラ部１１ｂへと流れるが、僅かではあるが、冷却風の一部は開口部４１を通って側方へと流れる。そして、この一部の冷却風の流れに伴い、空間Ｓに進入したゴミは、開口部４１を抜けた後、ダクト４０を通り、空間Ｓから自動的に取り除かれて、空間Ｓにゴミが堆積することを防止することができる。
【００２８】
また、例えば、本実施形態では、２重構造のオイルクーラに多重構造の冷却器のメンテナンス構造を適用した場合について説明したが、冷却風流路に対して多重に配置された異なる冷却器（例えば、ラジエータとオイルクーラとの組や、オイルクーラとインタークーラとの組、等）についても、もちろん適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態に係るダクト付き多重構造冷却装置の模式的な縦断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るダクト付き多重構造冷却装置の要部斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るダクト付き多重構造冷却装置を示す、図２のＡ方向矢視図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るダクト付き多重構造冷却装置の一部を分解した構造を示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るダクト付き多重構造冷却装置を示す斜視図である。
【図６】本発明のその他の実施形態に係るダクト付き多重構造冷却装置の斜視図である。
【図７】本発明のその他の実施形態に係るダクト付き多重構造冷却装置を示す、模式的な横断面図である。
【図８】一般的な冷却器の配置方法を説明する模式的な平面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  エンジン
２  冷却ファン
３  ラジエータ
４  オイルクーラ
５  サイドドア
６  上部旋回体
１０  カバー部材
１１  オイルクーラユニット（多重構造冷却装置）
１１ａ，１１ｂ  オイルクーラ部（冷却器）
１１ａ1，１１ｂ1  一面
１１ａ2，１１ｂ2  他面
１２  入口タンク部
１３  出口タンク部
１４  コア部
１５  入口配管
１６  出口配管
１７  横フレーム（カバー部材）
１８Ｔ，１８Ｂ  シール部材（カバー部材）
１９，４１  開口部
２０  メインフレーム
２１  ファンシュラウド（シュラウド）
２２，４２  シール部材
２３，４３  サブフレーム
２５  フレーム
３０，４０  ダクト
Ｓ  空間（複数の冷却器の相互間の空間）
【図１】
2006329014.tif 000003
【図２】
2006329014.tif 000004
【図３】
2006329014.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006329014.tif 000009
【図８】
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