(57)【要約】【課題】  分割方式を前提として、製作コストを安くでき、しかもメンテナンス性を改善する。【解決手段】  ネットピース２４を基準単位として製作し、これを二つ上下に結合して組み付け単位であるネット体２５を構成する。そして、このネット体２５を、二組で一つの防護ネット２３を構成するように左右に並んで熱交換器２１の前面側に組み付ける構成とした。【選択図】        図１
2006052690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却ファンによって吸い込まれる空気流により熱交換器を冷却する建設機械の冷却装置において、基準単位の複数のフィルタピースが並列配置で組み合わされて組み付け単位のフィルタ体が構成され、このフィルタ体が、複数で一つのフィルタを構成するように並列配置されて上記熱交換器の前面側に設置されたことを特徴とする建設機械の冷却装置。
【請求項２】
フィルタピースが上下方向及び左右方向のうちの一方向に並列配置されてフィルタ体が構成され、複数のこのフィルタ体が他の方向に並列配置されてフィルタが構成され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】
請求項１または２記載の建設機械の冷却装置において、フィルタピースに、フィルタピース同士を結合するための結合部が設けられたことを特徴とする建設機械の冷却装置。
【請求項４】
請求項３記載の建設機械の冷却装置において、結合部として、結合される端部における片側にフィルタピースの濾過面と平行な突起、反対側にこの突起が抜き差し自在に嵌まり込む凹部が設けられたことを特徴とする建設機械の冷却装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の建設機械の冷却装置において、フィルタピースの端部に、組み合わされる他のフィルタピースに重なるラップ部が設けられたことを特徴とする建設機械の冷却装置。
【請求項６】
並列配置される複数のフィルタ体を備え、この各フィルタ体は、基準単位である複数のフィルタピースが、上記フィルタ体の並び方向と直角方向に並列配置されて構成されることを特徴とする建設機械の冷却装置用フィルタ。
【請求項７】
基準単位の複数のフィルタピースを並列配置して組み付け単位のフィルタ体を構成し、このフィルタ体を複数、並列配置状態で熱交換器の前面側に組み付けることによってフィルタを構成することを特徴とする建設機械の冷却装置のフィルタ組み付け方法。
【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建設機械において、熱交換器の前面側に防塵、防虫等のためのフィルタが配置される冷却装置、この冷却装置用のフィルタ、及び同フィルタの組み付け方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
たとえば油圧ショベルにおいては、図１０に示すように、下部走行体上に垂直軸まわりに旋回自在に搭載された上部旋回体１の後部にエンジンルーム２が設けられ、このエンジンルーム２内にエンジン３と、このエンジン３によって駆動される油圧ポンプ４が設けられる。
【０００３】
また、この油圧ポンプ４と反対側に、熱交換器としてエンジン冷却用のラジエータ５と、作動油冷却用のオイルクーラ６と、ターボチャージャー用のインタークーラ７と、エアコン用のコンデンサ８が並んで配置される。以下、これらを一括して、または代表的に表現する場合に『熱交換器』の名称を用いる。
【０００４】
また、ラジエータ５とエンジン３との間に冷却ファン９が設けられ、この冷却ファン９の回転により、エンジンルーム２を形成する外装体１０に設けられた吸い込み口（ガラリ）１１から外気が吸い込まれ、冷却空気として各熱交換器５〜８を通過する。
【０００５】
この場合、冷却空気中に含まれた塵埃や虫等の異物によって各熱交換器５〜８が目詰まりを起こさないように、空気流の上流側にフィルタを設ける必要がある。
【０００６】
このフィルタＦは、一般的には、図１１に示すように熱交換器Ｈのコア面全体をカバーし得るサイズの四角形の一枚物として形成され、熱交換器Ｈの取付枠１２に図示しないブラケットを介して取付けられる。
【０００７】
なお、フィルタ数を少なくしてその着脱や清掃、交換といったメンテナンス作業をやり易くするために、すべての熱交換器５〜８に一つのフィルタを共用したいという要望がある。この場合、共通のフィルタは、コア面の面積が最も大きいラジエータ５に合ったサイズとする必要がある。
【０００８】
一方、エンジンルーム２内は機器が密集して余分なスペースがないため、元々、フィルタの着脱等のメンテナンス作業が面倒という事情があり、とくに上記のようなラジエータ用や共用型の大形のフィルタを使用する場合に、この点の問題が深刻となっていた。
【０００９】
そこで、図１２に示すようにフィルタＦを複数(たとえば二つ)の分割体Ｆ１,Ｆ１に分割し、このフィルタ分割体Ｆ１,Ｆ１を熱交換器Ｈの前面に並んで組み付ける技術が提案された(特許文献１,２参照)。
【特許文献１】特開２００３−３２２４８９号公報
【特許文献２】特開平１１−１９０２１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上記公知技術では、熱交換器Ｈのコア面を縦または横に分割し、その分割面に合ったサイズのフィルタ分割体Ｆ１を複数枚組み合わせる思想に立ち、フィルタ分割体Ｆ１を、コア面の一辺を長辺とし、直交する他辺の整数分の１を短辺とする長方形に形成している。
【００１１】
ところが、公知技術によると、フィルタ分割体Ｆ１の長辺サイズは熱交換器コア面の一辺サイズに合わせているため、大形フィルタの場合に、製作用の型が大きくなり、製作コストが高くなる。
【００１２】
一方、熱交換器Ｈのサイズは機械の仕様に応じて変動するため、この熱交換器Ｆのコア面のサイズに応じてフィルタＦのサイズを変えなければならない。
【００１３】
この場合、公知技術では、コア面サイズの変動に対してフィルタ分割体Ｆ１の使用枚数を増減することで対処すると考えられるが、長辺側のサイズ変動には対処できない。このため、現実的には、長辺サイズの異なる複数種類のフィルタ分割体Ｆ１を製作しなければならず、この点でもコスト高となる。
【００１４】
さらに、フィルタ分割体Ｆ１の長辺サイズは大きいままであるため、清掃、交換等のメンテナンスの点でも依然として問題が残されていた。
【００１５】
そこで本発明は、分割方式を前提として、製作コストを安くでき、しかもメンテナンス性を改善することができる建設機械の冷却装置、冷却装置用フィルタ及び同フィルタ組み付け方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１の発明(冷却装置)は、冷却ファンによって吸い込まれる空気流により熱交換器を冷却する建設機械の冷却装置において、基準単位の複数のフィルタピースが並列配置で組み合わされて組み付け単位のフィルタ体が構成され、このフィルタ体が、複数で一つのフィルタを構成するように並列配置されて上記熱交換器の前面側に設置されたものである。
【００１７】
請求項２の発明は、請求項１の構成において、フィルタピースが上下方向及び左右方向のうちの一方向に並列配置されてフィルタ体が構成され、複数のこのフィルタ体が他の方向に並列配置されてフィルタが構成されるものである。
【００１８】
請求項３の発明は、請求項１または２の構成において、フィルタピースに、フィルタピース同士を結合するための結合部が設けられたものである。
【００１９】
請求項４の発明は、請求項３の構成において、結合部として、結合される端部における片側にフィルタピースの濾過面と平行な突起、反対側にこの突起が抜き差し自在に嵌まり込む凹部が設けられたものである。
【００２０】
請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれかの構成において、フィルタピースの端部に、組み合わされる他のフィルタピースに重なるラップ部が設けられたものである。
【００２１】
請求項６の発明(フィルタ)は、並列配置される複数のフィルタ体を備え、この各フィルタ体は、基準単位である複数のフィルタピースが、上記フィルタ体の並び方向と直角方向に並列配置されて構成されるものである。
【００２２】
請求項７の発明(フィルタ組み付け方法)は、基準単位の複数のフィルタピースを並列配置して組み付け単位のフィルタ体を構成し、このフィルタ体を複数、並列配置状態で熱交換器の前面側に組み付けることによってフィルタを構成するものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の冷却装置(請求項１〜５)、冷却装置用フィルタ(請求項６)及び同フィルタ組み付け方法(請求項７)によると、基準単位のフィルタピースを複数個組み合わせて組み付け単位のフィルタ体を形成し、さらにこのフィルタ体を熱交換器のサイズに応じて複数個組み合わせる(通常は請求項２のようにフィルタピースの組み合わせ方向を上下方向及び左右方向のうちの一方向とすると他の方向に並んで組み合わせる)ことによって目的のサイズのフィルタを組立てるため、製作するのは基準単位のフィルタピースのみでよい。
【００２４】
つまり、製作用の型が一種類で、しかも小さくてよいため、製作コストが安くなる。
【００２５】
また、熱交換器の一辺サイズよりも小さい単位で組立・分解できるため、清掃、交換のメンテナンスが容易となるとともに、交換の単位が小さくなることで交換のためのコストも安くてすむ。
【００２６】
請求項３,４の発明によると、フィルタピース同士を互いの結合部で結合するため、別の結合部材が不要となり、部品コストを安くできるとともに、フィルタの組立が簡単となる。
【００２７】
この場合、請求項４の発明によると、突起と凹部によってフィルタピース同士を着脱(組みばらし)自在に結合できるため、清掃、交換に有利となる。また、フィルタピースの端面同士が密着する方向に結合するため、端面間に隙間が生じにくい。
【００２８】
請求項５の発明によると、フィルタピース同士が互いのラップ部によって結合部分で重なり合うため、結合構造の如何にかかわらず結合部分に隙間が生じにくい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明の実施形態を図１〜図９によって説明する。
【００３０】
基本実施形態(図１〜図７参照)
図１〜図４において２１はラジエータ等の熱交換器、２２はこの熱交換器２１が取付けられる取付枠で、熱交換器２１の前面側に塵埃や虫等の異物の侵入を防止するフィルタとしての防護ネット２３が図示しないブラケットを介して取付枠２２に取付けられる。
【００３１】
防護ネット２３は、四角形のネットピース２４を基準単位として構成される。
【００３２】
すなわち、この実施形態ではネットピース(フィルタピース)２４が二つ、同一平面上で上下に並列配置されて組み付け単位のネット体(フィルタ体)２５が構成され、このネット体２５が、二つで一つの防護ネット２３を構成するように同一平面上で左右に並列配置されて熱交換器２１の前面側に組み付けられる。
【００３３】
従って、この実施形態の場合、ネットピース２４は縦横二つずつで熱交換器２１のコア面にほぼ等しい面積となるようにそのサイズが設定される。
【００３４】
ネットピース２４は、外周に額縁状のネット枠２６を備え、二つのネットピース２４,２４が互いのネット枠２６,２６の一辺同士が密着する状態で上下に結合される。
【００３５】
この結合構造を図５〜図７を併用して説明する。
【００３６】
結合部として、ネット枠２６の相結合される一辺部において左右片側の端部にネット面と平行な状態で外周側に突出する円柱状の突起２７、反対側の端部の対称位置にこの突起２７に対応する凹部２８がそれぞれ設けられ、一方のネットピース２４の突起２７が他方のネットピース２４の凹部２８に抜き差し自在に嵌め込まれる。
【００３７】
また、ネット枠２６の相結合される一辺部の左右片側にラップ部２９がネット面と平行に突出して設けられ、上記突起２７と凹部２８の嵌め合い時にこのラップ部２９が組み合わせ相手のネット枠２６の前面側に重なる。
【００３８】
こうして、両ネットピース２４,２４が、上下逆向きの状態で互いのネット枠２６の一辺部同士が密着し、かつ、左右半部ずつラップ部２９で重なり合う状態で着脱自在に結合されて縦長四角形のネット体２５が構成される。
【００３９】
そして、このネット体２４が二組、熱交換器２１の前面左右両側に、相接する状態で順次組み付けられることにより、防護ネット２３が熱交換器２１のコア面を覆う状態で組立てられる。
【００４０】
なお、取付枠２２に対するネット体２５の具体的な組み付け構造はここでは図示省略するが、たとえばネットピース２４の結合部と反対側(ネット体２５の上下両側)に取付部を設け、これを取付枠２２側のブラケットにねじ止め等によって着脱自在に取付けるようにすればよい。
【００４１】
また、ネット体２５,２５は、それぞれ上下両側が固定されるため、これだけでも十分安定した取付状態が得られるが、必要に応じて連結金具等によってネット体同士を結合する構成をとってもよい。さらに、ネット体２５,２５同士の接触部分にシール材を介在させてもよい。
【００４２】
このように、基準単位のネットピース２４を二つ、上下方向に組み合わせて組み付け単位のネット体２５を形成し、さらにこのネット体２５を二組、左右方向に並んで組み合わせることによって目的のサイズの防護ネット２３を組立てるため、物としては基準単位のネットピース２４のみを製作すればよい。
【００４３】
従って、製作用の型はネットピース２４用の一種類でよい。しかも、ネットピース２４のサイズはきわめて小さい(この実施形態では熱交換器コア面のほぼ１／４)ため、製作用の型も小さいものですむ。
【００４４】
これらの点で、コア面とほぼ同一サイズの一枚物を製作する場合はもとより、公知技術のようにコア面の長辺を一辺のサイズとする縦長四角形のものを製作する場合と比較して製作コストが格段に安くなる。
【００４５】
さらに、ネットピース２４の単位で分解して清掃・交換できるため、メンテナンスも容易となるとともに、交換の単位が小さくなることで交換のためのコストも安くてすむ。
【００４６】
一方、ネットピース２４,２４同士を互いの結合部(突起２７と凹部２８)で結合するため、別の結合部材が不要となり、部品コストを安くできるとともに、ネット体２５の組立、ひいては防護ネット２３の組み付けが簡単となる。
【００４７】
この場合、突起２７と凹部２８によってネットピース２４,２４が着脱(組みばらし)自在となるため、清掃、交換に有利となる。また、ネットピース２４,２４の端面同士が密着する方向に結合し、しかもネットピース２４,２４同士が互いのラップ部２９,２９によって結合部分で重なり合うため、結合部分に異物が侵入する隙間が生じにくい。
【００４８】
他の実施形態
(１)  ネットピース２４,２４同士を結合する結合部として、上記基本実施形態で挙げた突起２７と凹部２８以外に、たとえば相手方のネット枠２６に弾性的に係合する溝形の係合部をネット枠２６の左右片側半部に設けてもよい。
【００４９】
また、ネット面と平行な方向に結合する構造に限らず、ネット面と直角方向に結合する構造(たとえば突起と凹部または貫通穴)をネット枠２６に設けてもよい。
【００５０】
(２)  基本実施形態では、ネットピース２４,２４同士を上下に結合してネット体２５を構成し、二つのネット体２５,２５を縦長姿勢で左右に組み合わせる場合を説明したが、ネットピース２４,２４同士を左右に結合してネット体２５を構成し、二つのネット体２５,２５を横長姿勢で上下に並んで組み合わせてもよい。
【００５１】
(３)  防護ネット２３は、一般的には全体として平板状に構成されるため、基本実施形態でもネットピース２４が平板な形状の場合(ネットピース同士及びネット体同士が同一平面上で並列配置される場合)について説明したが、本発明はネットピース２４が湾曲している場合、または角度をもって並列配置される場合にも適用することができる。
【００５２】
(４)  前記のようにネット数を少なくしてその着脱や清掃、交換といったメンテナンス作業をやり易くするために、すべての熱交換器に一つの防護ネットを共用したいという要望がある。この要望に応える構成として、共通の防護ネットをコア面の面積が最も大きいラジエータに合ったサイズとして最上流側に設置する構成をとることができる。
【００５３】
この構成をとった場合の実施形態を図８,９によって説明する。なお、基本実施形態と同一部分には同一符号を付して示し、その重複説明を省略する。
【００５４】
図８は熱交換器５〜８と防護ネット２３の配置を示し、ラジエータ５とオイルクーラ６とインタークーラ７の三つの熱交換器について、ラジエータ５を真ん中にして左右にオイルクーラ６及びインタークーラ７が所謂サイドバイサイド形式で並設され、これらの前面(上流)側にコンデンサ８が配置されている。
【００５５】
防護ネット２３は、基本的には第１実施形態と同様に、二つのネットピース２４,２４(図９参照)が上下に結合されて成るネット体２５が二つ、コンデンサ８の前面側に左右に並んで組み付けられることによって構成される。
【００５６】
この場合、ネットピース２４におけるネット枠２６の三辺部(ネットピース同士が結合される一辺部以外の辺部)に熱交換器側に突出するシール枠部３０が設けられている。
【００５７】
このシール枠部３０により、防護ネット２３とコンデンサ８との間でその外周側に形成される隙間が塞がれ、この隙間からの異物の侵入が防止される。
【００５８】
ところで、コンデンサ８には、一端側に外部ホースが接続される配管部８ａが設けられるため、この配管部８ａを避け、平坦な部分でシールするのが望ましい。
【００５９】
そこで、シール枠部３０におけるコンデンサ８に対向する部分に切欠３０ａが設けられ、この切欠３０ａの部分でシール枠３０がコンデンサ８の前面に密着してシール機能を果たすように構成されている。
【００６０】
この構成をとる場合、コンデンサ８は防護ネット２３の上下方向の中央部に臨む位置に設けられる。
【００６１】
(５)  上記実施形態では、ネットピース２４を二つ組み合わせる場合について説明したが、三つ以上組み合わせ可能な構成をとってもよい。
【００６２】
(６)  フィルタとしては上記実施形態で挙げたネットに限らず、他の濾材を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の基本実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】図１の状態からネットピース同士を結合してネット体を組み立てた状態の斜視図である。
【図３】図２の状態からネット体を熱交換器の前面側に組み付けて防護ネットを組立てた状態の斜視図である。
【図４】同組立状態の正面図である。
【図５】図１の一部拡大斜視図である。
【図６】図４のＶＩ−ＶＩ線拡大断面図である。
【図７】図４のＶＩＩ−ＶＩＩ線拡大断面図である。
【図８】本発明の別の実施形態における熱交換器と防護ネットの配置を示す水平断面図である。
【図９】同実施形態におけるネットピースの斜視図である。
【図１０】本発明が適用される油圧ショベルにおける冷却装置の機器配置を示す平面図である。
【図１１】冷却装置の熱交換器と防護ネットの斜視図である。
【図１２】防護ネットを分割する公知技術を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６４】
２１  熱交換器
２３  防護ネット(フィルタ)
２４  ネットピース
２５  ネット体
２６  ネットピースのネット枠
２７  結合部としての突起
２８  結合部としての凹部
２９  ラップ部
【図１】
2006052690.tif 000003
【図２】
2006052690.tif 000004
【図３】
2006052690.tif 000005
【図４】
2006052690.tif 000006
【図５】
2006052690.tif 000007
【図６】
2006052690.tif 000008
【図７】
2006052690.tif 000009
【図８】
2006052690.tif 000010
【図９】
2006052690.tif 000011
【図１０】
2006052690.tif 000012
【図１１】
2006052690.tif 000013
【図１２】
2006052690.tif 000014