(57)【要約】    【課題】過酷な外気温度環境下でも断熱箱内の機器を規定温度範囲内に保持できる温度調整手段を有する作業機械を提供する。    【解決手段】自走式で内部に高温または低温から保護すべき機器を収容してなる断熱箱１９を有する。断熱箱１９に、換気用の開閉可能な窓２７を少なくとも２つ設ける。窓２７は作業機械に搭載されたコントローラにより開閉される窓開閉用アクチュエータ２８を有する。基準温度以上の高温になるか、または基準温度未満の低温になると、窓２７を閉じて断熱箱１９内の機器を保護する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自走式で内部に高温または低温から保護すべき機器を収容してなる断熱箱を有する作業機械において、
前記断熱箱に、換気用の開閉可能な窓を少なくとも２つ設け、
前記窓は作業機械に搭載されたコントローラにより開閉される窓開閉用アクチュエータを有することを特徴とする作業機械。
【請求項２】
請求項１に記載の作業機械において、
前記作業機械は断熱箱内の機器が損傷または正常な動作が不能となるような高温となる雰囲気で使用される遠隔式のものであって、
前記断熱箱内には発熱機器を収容し、
前記作業機械は外気温度センサを備え、
前記外気温度センサにより検出される外気温度が基準温度以上になると前記コントローラにより前記窓開閉用アクチュエータを駆動して前記窓を閉じ、基準温度未満になると前記コントローラにより前記窓開閉用アクチュエータを駆動して前記窓を開ける保護装置を設けたことを特徴とする作業機械。
【請求項３】
請求項１に記載の作業機械において、
前記作業機械は断熱箱内の機器が損傷または正常な動作が不能となるような高温となる雰囲気で使用される遠隔式のものであって、
前記断熱箱内には発熱機器を収容し、
前記作業機械は外気温度センサを備え、
前記外気温度センサにより検出される外気温度が基準温度以上になると前記コントローラにより前記窓開閉用アクチュエータを駆動して前記窓を一定時間閉じる保護装置を設けたことを特徴とする作業機械。
【請求項４】
請求項１に記載の作業機械において、
前記作業機械は断熱箱内の機器が損傷または正常な動作が不能となるような低温となる雰囲気で使用されるものであって、
前記作業機械は外気温度センサを備え、
前記外気温度センサにより検出される外気温度が基準温度以下になると前記コントローラにより前記窓開閉用アクチュエータを駆動して前記窓を閉じ、基準温度を超えると前記コントローラにより前記窓窓開閉用アクチュエータを駆動して前記窓を開ける保護装置を設けたことを特徴とする作業機械。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれかに記載の作業機械において、
前記断熱箱内に、前記断熱箱内に収容した機器および前記窓開閉用アクチュエータのための電源を前記断熱箱内に収容したことを特徴とする作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、火山や高炉等のように高熱を伴う対象物を観測する観測機械や、冷凍庫に出入りする運搬機のように、過酷な温度条件で作業する作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、例えば高炉のような高温雰囲気で作動する撮像装置等を高温から保護するため、ハウジングの内部にカメラを収容し、そのハウジングの前面に撮像のための透明ガラスを設置し、ハウジングの内部にその背面から冷却空気を取り込み、下面等から排出してカメラを高温から保護するものが開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、電子機器等の発熱体を収容する発熱体用筐体を有し、その発熱体を冷却するため、筐体の内部に発熱体が流路の途中に存在するように空気の循環流路を形成し、その循環流路にファンと外気との熱交換器を設けたものが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１０５１９８号公報
【特許文献２】特開平９−２６０８７９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のように、通風によりハウジング内部の温度上昇を防止する構成にすると、外気温度が上昇して内部機器に障害を起こすレベルになった場合にはハウジング内部を機器保護のための規定温度以下に維持できないという問題点がある。
【０００６】
また、特許文献２に記載のように、外気温度が筐体内部の温度より高い時は、熱交換器の放熱ができなくなり、筐体内を規定温度以下にできなくなるという問題点がある。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑み、過酷な外気温度環境下でも断熱箱内の機器を規定温度範囲内に保持できる温度調整手段を有する作業機械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】
【０００８】
請求項１の作業機械は、自走式で内部に高温または低温から保護すべき機器を収容してなる断熱箱を有する作業機械において、
前記断熱箱に、換気用の開閉可能な窓を少なくとも２つ設け、
前記窓は作業機械に搭載されたコントローラにより開閉される窓開閉用アクチュエータを有することを特徴とする。
【０００９】
請求項２の作業機械は、請求項１において、
前記作業機械は断熱箱内の機器が損傷または正常な動作が不能となるような高温となる雰囲気で使用される遠隔式のものであって、
前記断熱箱内には発熱機器を収容し、
前記作業機械は外気温度センサを備え、
前記外気温度センサにより検出される外気温度が基準温度以上になると前記コントローラにより前記窓開閉用アクチュエータを駆動して前記窓を閉じ、基準温度未満になると前記コントローラにより前記窓開閉用アクチュエータを駆動して前記窓を開ける保護装置を設けたことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の作業機械は、請求項１において、
前記作業機械は断熱箱内の機器が損傷または正常な動作が不能となるような高温となる雰囲気で使用される遠隔式のものであって、
前記断熱箱内には発熱機器を収容し、
前記作業機械は外気温度センサを備え、
前記外気温度センサにより検出される外気温度が基準温度以上になると前記コントローラにより前記窓開閉用アクチュエータを駆動して前記窓を一定時間閉じる保護装置を設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４の作業機械は、請求項１において、
前記作業機械は断熱箱内の機器が損傷または正常な動作が不能となるような低温となる雰囲気で使用されるものであって、
前記断熱箱内には発熱機器を収容し、
前記外気温度センサにより検出される外気温度が基準温度以下になると前記コントローラにより前記窓開閉用アクチュエータを駆動して前記窓を閉じ、基準温度を超えると前記コントローラにより前記窓開閉用アクチュエータを駆動して前記窓を開ける保護装置を設けたことを特徴とする。
【００１２】
請求項５の作業機械は、請求項１から４までのいずれかに記載の作業機械において、
前記断熱箱内に、前記断熱箱内に収容した電子機器および前記アクチュエータのための電源を前記断熱箱内に収容したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明によれば、例えば火山や高炉等のように高温となることのある外気環境下において作業する観測機械の場合、外気温度が基準温度以上になると窓を閉じることにより、断熱箱内の機器は高温から保護することができる。また、作業機械が冷凍庫に出入りする運搬機の場合、冷凍庫内に運搬機が入る間は窓を閉じておくことにより、断熱箱内の機器を低温から保護することができる。
【００１４】
請求項２の発明によれば、前記外気温度センサにより検出される外気温度が基準温度以上になると前記コントローラは前記窓開閉用アクチュエータを駆動して前記窓を閉じると共に、基準温度未満になると前記コントローラは前記窓開閉用アクチュエータを駆動して前記窓を開けるため、断熱箱内の機器を高温から保護することができ、高温雰囲気が無くなるかあるいは作業機械を高温の外気雰囲気から退避させることにより、断熱箱内の機器の破損を防止することができる。また、外気温度が基準温度以下になっていれば窓が開くため、少なくとも１つの窓を外気の取り入れ口とし、他の窓を排出口として外気を断熱箱内に取り入れることができ、発熱機器の熱を外部に放出することができる。
【００１５】
請求項３の発明によれば、前記外気温度センサにより検出される外気温度が基準温度以上になると前記コントローラは前記窓開閉用アクチュエータを駆動して前記窓を一定時間閉じるため、その一定時間を断熱作用によって温度上昇が遅れる時間に設定しておくことにより、断熱箱内の機器を高温から保護することができる。また、一定時間経過後外気温度が基準温度以下になっていれば窓が開くため、少なくとも１つの窓を外気の取り入れ口とし、他の窓を排出口として外気を断熱箱内に取り入れることができ、発熱機器の熱を外部に放出することができる。
【００１６】
請求項４の発明によれば、作業機械が冷凍庫に出入りする運搬機である場合、冷凍庫内にいる間は断熱箱内の機器を低温から保護することができる。
【００１７】
請求項５の発明によれば、前記断熱箱内に収容した電子機器および前記アクチュエータのための電源を前記断熱箱内に収容したので、駆動源としての電源が異常高温や異常低温から保護され、断熱箱や窓開閉用のアクチュエータの動作が確保される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は本発明の作業機械の一実施の形態を示す側面図である。この実施の形態は火山における自然現象の観測を行なう遠隔式観測機械について示す。この火山における自然現象の観測とは、火山爆発における火砕流の温度変化、衝撃圧力、圧力変化の測定である。図１において、１はクローラ式走行体、２はこの走行体１上に旋回装置３を介して設置した旋回体である。
【００１９】
前記旋回体２の前部には水平揺動装置５を介して作業用フロント６を取付ける。この実施の形態の作業用フロント６は多関節構造であり、この作業用フロント６は、ブームシリンダ７により水平揺動装置５に起伏可能に取付けられるブーム８と、ブーム８にアームシリンダ９により上下回動可能に取付けられるアーム１０とからなる。
【００２０】
この作業用フロント６の先端には、フォーク１１が、フォーク回動用シリンダ１２により回動自在に取付けられる。前記フォーク１１は、アーム１０の先端に前記シリンダ１２により回動可能に取付けられたブラケット１３と、そのブラケット１３に取付けられた旋回装置１４と、ホーク本体１５、フォーク本体１５の開閉装置１６等とからなる。
【００２１】
前記旋回体２上には、遠隔操作のための外気温度、衝撃波、圧力をそれぞれ測定するセンサ類１７と断熱箱１９とを搭載する。また、旋回体２の前方、後方にはそれぞれ前方カメラ２０と後方カメラ２１を搭載し、アーム１０にも作業状態監視カメラ２２を取付ける。前方カメラ２０は、観測機械の前方の作業状態や周囲の状況を監視するものである。後方カメラ２１は、観測機械全体の状況と周囲の状況を監視するものである。また、アーム１０に取付けた作業状態監視カメラ２２は、フォーク１１による作業状態を監視するものである。
【００２２】
図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、断熱箱１９は、断熱材２４を内外の板材２５間に設けて構成されたものである。走行体１，旋回装置３，水平揺動装置５，シリンダ７，９、フォーク１１の旋回装置１４，開閉装置１６等の各アクチュエータは全て電動式のものであり、断熱箱１９内にはこれらのアクチュエータに電力を供給する電源（バッテリー）３２を収容する。断熱箱１９には、アクチュエータのパイロット装置、データ格納装置、各種センサにつながる電子機器、操作系受信機、カメラ用無線受信機を収容し、電源はこれらの機器（これらは図２（Ａ）において符号３３でまとめて示される。）にも電力を供給する。
【００２３】
図２（Ｃ）はこの作業機械（観測機械）の断熱箱１９内の保護装置のブロック図である。３０は作業機械から離れた位置にある送信機（図示せず）からの無線信号を受けて観測機械の制御を行なうための受信機である。前述のごとくこの受信機３０は断熱箱１９内に設置される。１７は外気温度、衝撃波、圧力をそれぞれ検出するセンサ類である。３２は断熱箱１９内に収容されたバッテリー、３４は走行体１，旋回装置３，水平揺動装置５，作業用フロント６、フォーク１１のアクチュエータ群である。３５はアクチュエータ群３４よび電動シリンダでなる窓開閉用シリンダ２８のコントローラである。３６は前記受信機３０からの制御信号によりコントローラ３５を制御するパイロット装置である。
【００２４】
断熱箱１９には少なくとも２カ所に開閉可能な窓２７を設ける。この窓２７は断熱箱１９の開口部２９を開放、閉塞するもので、窓開閉用シリンダ２８によって開閉されるものである。
【００２５】
断熱箱１９内には、前記各種機器が占有する空間の残りのスペース２６として一定以上の容積を形成することにより、外気温度上昇によって窓２７を閉じた状態においても、内部機器の発熱により所定時間、規定温度以下を維持できるようにする。
【００２６】
この作業機械を用いて火山の観測を行なう場合は、オペレータが火口から離れた危険のない場所にいて送信機により受信機３０に操作信号を送り、受信機３０で受信信号に基づき、パオロット装置３６はコントローラ３５を制御して走行体１、旋回装置３，作業用フロント６，フォーク１１の各アクチュエータを駆動し、外気温度、衝撃波、圧力の測定を行なう。
【００２７】
この測定作業において、断熱箱１９内の機器は例えば５０℃以下に保つことが望まれ、内蔵機器の発熱による機器の損傷または正常な動作が不能になることを防止するため、窓２７を開放しておく。例えば断熱箱１９内の温度が３０℃である場合、４００〜５００℃の火砕流の雰囲気にあっても、窓２７を閉じていれば５０℃に達するまで３０分を要する構成である。
【００２８】
図３は前記窓開閉用シリンダ２８を作動するためにパイロット装置３６に設ける操作手段の一例を示すブロック図である。この操作手段は温度比較手段３７を有し、温度比較手段３７は、外気温度センサ１７ａにより検出される外気温度Ｔ１が、基準温度設定手段３９により予め設定されている基準温度Ｔ０以上である（Ｔ１≧Ｔ０）ことを検出すると、コントローラ３５を操作して窓開閉用シリンダ２８を窓閉じ方向に作動させて窓２７を閉じる。反対に前記外気温度Ｔ１が基準温度Ｔ０未満である（Ｔ１＜Ｔ０）と、コントローラ３５を操作して窓開閉用シリンダ２８を窓開放方向に作動させて窓２７を開放する。
【００２９】
このように外気温度が高温になると窓２７を閉じるようにすれば、断熱箱１９内の機器を高温から保護することができる。また、外気温度が基準温度未満になっていれば窓２７が開くため、少なくとも１つの窓２７を外気の取り入れ口とし、他の窓２７を排出口として外気を断熱箱１９内に取り入れることができ、発熱機器の熱を外部に放出することができる。なお、前記窓２７を開閉する基準温度Ｔ０は４０〜４５℃程度に設定することが好ましい。
【００３０】
図４は前記窓開閉用シリンダ２８を開閉するためにパイロット装置３６に設ける操作手段の他の例を示すブロック図である。この操作手段は温度比較手段３７とタイマ４０とを有し、温度比較手段３７が、外気温度センサ１７ａにより検出される外気温度Ｔ１が、予め設定された基準温度Ｔ０より高いことを検出すると、タイマ４０を起動し、コントローラ３５を操作して窓開閉用シリンダ２８を一定時間閉じた後、開放する。
【００３１】
このように、前記外気温度センサ１７ａにより検出される外気温度Ｔ１が基準温度Ｔ０以上になると一定時間閉じるようにし、その一定時間を断熱作用によって温度上昇が遅れる時間に設定しておくことにより、断熱箱１９内の機器を高温から保護することができ、断熱箱内の機器の破損を防止することができる。また、一般的に、火山における火砕流やガスの噴出は一時的なものであり、一定時間経過すれば、外気温度が基準温度以下になるので、一定時間後に窓が開くことにより、少なくとも１つの窓２７を外気の取り入れ口とし、他の窓２７を排出口として外気を断熱箱１９内に取り入れることができ、発熱機器の熱を外部に放出することができる。
【００３２】
本発明は、高炉におけるスラグ処理機や焼却炉のスラグ取り機あるいは転炉のはつり機等にも用いることができる。転炉のはつり機は比較的周囲温度の高い範囲が広く、最高７００℃となる。現在、転炉の温度を１５０℃程度に下げて人力によりはつり作業を行なっているが、本発明の作業機械を使用して、比較的大きな断熱箱１９に無線機を積めば、５００℃の雰囲気でも無線操作で作業を行なうことができ、炉の停止時間を短くすることができ、効率向上と安全性の向上が図れる。
【００３３】
また、走行、旋回、フロント駆動等に用いるアクチュエータを電動式とすることにより、エンジン駆動の液圧式にした場合のように、エンジンが高温によって損傷、停止する事故を防ぐことができる。
【００３４】
本発明による作業機械が冷凍庫内で作業する運搬機として用いられるものである場合、外気温度が基準温度以下になると窓２７を閉じ、基準温度を超えると窓２７を開放する構成にすることにより、断熱箱１９内の機器が低温によって故障することを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明による作業機械の一実施の形態を示す側面図である。
【図２】（Ａ）は図１の作業機械の断熱箱を示す平面図、（Ｂ）はその側面断面図、（Ｃ）は本実施の形態の作業機械の保護装置の一例を示すブロック図である。
【図３】本実施の形態における断熱箱の窓開閉のための装置の一例を示すブロック図である。
【図４】本実施の形態における断熱箱の窓開閉のための装置の他の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３６】
１：走行体、２：旋回体、３：旋回装置、５：水平揺動装置、６：作業用フロント、７：ブームシリンダ、８：ブーム、９：アームシリンダ、１０：アーム、１１：フォーク、１２：フォーク回動用シリンダ、１３：ブラケット、１４：旋回装置、１５：ホーク本体、１６：開閉装置、１７：センサ類、１７ａ：外気温度センサ、１９：断熱箱、２０：前方カメラ、２１：後方カメラ、２２：作業状態監視カメラ、２４：断熱材，２５：板材、２７：窓、２８：窓開閉用シリンダ、２９：開口部、３０：受信機、３２：電源（バッテリー）、３４：アクチュエータ群、３５：コントローラ、３６：パイロット装置、３７：比較手段、３９：基準温度設定手段、４０：タイマ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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