(57)【要約】【課題】熱交換器の冷却効率を向上させることができる建設機械の冷却装置を提供する。【解決手段】上部旋回体にエンジンと、油圧機器と、上記エンジンおよび油圧機器を冷却するための複数の熱交換器と、これらの熱交換器に対して送風を行う冷却ファンとを備えた建設機械において、上部旋回体１に設けられた通風空間内にエンジン２を配置するとともに、そのエンジン２の長手方向両側に熱交換器８，７を個別に配設し、一方の熱交換器８に対向してその熱交換器８を冷却するための第１冷却ファン４を配置し、他方の熱交換器７に対向してその熱交換器７を冷却するための第２冷却ファン１０を配置し、第１および第２冷却ファン４，１０における送風方向を一致させたことを特徴とする。【選択図】        図１
2004270526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部旋回体にエンジンと、油圧機器と、上記エンジンおよび油圧機器を冷却するための複数の熱交換器と、これらの熱交換器に対して送風を行う冷却ファンとを備えた建設機械において、
上記上部旋回体に設けられた空気入口と空気出口の間に通風空間を有し、この通風空間内にエンジンを配置するとともに、そのエンジンの長手方向両側に熱交換器を個別に配設し、一方の熱交換器に対向してその熱交換器を冷却するための第１冷却ファンを配置し、他方の熱交換器に対向してその熱交換器を冷却するための第２冷却ファンを配置し、上記第１および第２冷却ファンにおける送風方向を一致させたことを特徴とする建設機械の冷却装置。
【請求項２】
上記第１および第２冷却ファンがそれぞれ吸込みファンで構成されている請求項１記載の建設機械の冷却装置。
【請求項３】
上記通風空間が上部旋回体を横切るようにして略全車幅にわたって形成され、その通風空間の両端部に上記各熱交換器が配設されている請求項１または２記載の建設機械の冷却装置。
【請求項４】
上記エンジンに沿ってその上方に通風案内路が形成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の建設機械の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械に装備される冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、油圧ショベルにおいては上部旋回体の後部にエンジンルームが設けられ、このエンジンルーム内に図３に示すようにエンジン５０、このエンジン５０によって駆動される油圧ポンプ５１が配置されている。
【０００３】
このエンジン５０を冷却するための熱交換器としてラジエータ５２と、油圧ポンプ５１から吐出され作業に供せられた後、帰還される作動油を冷却する熱交換器としてオイルクーラ５３とが設けられ、これらの熱交換器が直列配置されたものでは、エンジン５０で駆動される冷却ファン５４を回転させると、機外から取り込まれた冷却風がオイルクーラ５３、ラジエータ５２の順に通過し、それぞれ熱交換が行われる。
【０００４】
なお、図１では冷却ファン５４が見えるようにエンジン５０をラジエータ５２から離した状態で示している。
【０００５】
このように熱交換器を直列配置したものは、二つの熱交換器が重なっているため静圧が高くなり冷却風量が低下するという欠点がある。また、熱交換器としてインタークーラ（エアークーラ）をさらに備えると三つの熱交換器が直列に重なることになるため、冷却に必要な風量を確保するには、例えば冷却ファンの回転数を高めたり、冷却ファンのサイズを大きくするなどして冷却ファン５４の能力を高めなければならず、それにより、新たなスペースが必要になったり騒音が増加するという問題が起こる。
【０００６】
一方、図４に示すように、熱交換器としてのオイルクーラ５５とラジエータ５６を左右に並べて構成した並列配置の熱交換器もある。
【０００７】
このように熱交換器を並列配置すると、直列配置のように熱交換器の重なりは解消されるものの、冷却コアの前面面積が直列配置のものに比べて小さくなり、その分、冷却コアの厚さＴを増加させなければならず、結局、直列配置と同様の問題が残されることになる。
【０００８】
また、図５に示すように、エンジン５０と油圧ポンプ５１との間に仕切壁５７を設け、エンジン室５８側にラジエータ５９と冷却ファン６０を設け、油圧室６１にオイルクーラ６２及び冷却ファン６３を設けたものも知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
この構成によれば、ラジエータ５９は冷却ファン６０による空気流により、また、オイルクーラ６２は冷却ファン６３による空気流によって個別に冷却されるため、風量が低下することは解消される。
【００１０】
【特許文献１】
特開平６−２１１０５３号公報（第（３）頁、図２）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１の冷却装置では、エンジン室５８内を流れる冷却風についてはエンジンルーム上面壁６４の空気排出部６４ａから、また、油圧室６１内を流れる冷却風については同じく上面壁６４の空気排出部６４ｂからそれぞれ排出するように構成しており、エンジン室５８と油圧室６１とでそれぞれ独立した冷却風の流れを形成しているため、風量については個々の冷却ファンの能力以上の風量を期待することはできない。
【００１２】
本発明は以上のような従来の建設機械の冷却装置の課題を考慮してなされたものであり、熱交換器の冷却効率を向上させるとともに十分な風量を確保することができる建設機械の冷却装置を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上部旋回体にエンジンと、油圧機器と、上記エンジンおよび油圧機器を冷却するための複数の熱交換器と、これらの熱交換器に対して送風を行う冷却ファンとを備えた建設機械において、上部旋回体に設けられた空気入口と空気出口の間に通風空間を有し、この通風空間内にエンジンを配置するとともに、そのエンジンの長手方向両側に熱交換器を個別に配設し、一方の熱交換器に対向してその熱交換器を冷却するための第１冷却ファンを配置し、他方の熱交換器に対向してその熱交換器を冷却するための第２冷却ファンを配置し、第１および第２冷却ファンにおける送風方向を一致させた建設機械の冷却装置である。
【００１４】
本発明に従えば、第１冷却ファンによる送風方向と第２冷却ファンにおける送風方向とが一致するように構成しているため、通風空間の一方から取り込まれた冷却風は一方の熱交換器に送られて熱交換が行われ、一方の熱交換に供せられた冷却風はさらに第２冷却ファンによってアシストされることにより他方の熱交換器に導入され、この他方の熱交換器において熱交換に供せられた冷却風は通風空間の他方から排出される。それにより、熱交換器が分割配置されることにより通風抵抗が小さくなると同時に熱交換器を流れる風量を増加させることができるようになる。
【００１５】
本発明において、上記第１および第２冷却ファンを吸込みファンで構成すれば、各熱交換器において効率の良い熱交換を行うことができる。
【００１６】
本発明において、上部旋回体を横切るようにして上記通風空間を略全幅にわたって形成し、その通風空間の両端部に各熱交換器を配設すれば、機体カバーを開いた部分に熱交換器が現れるため、メンテナンス作業がしやすくなる。
【００１７】
本発明において、上記エンジンに沿ってその上方に、冷却風を案内する通風案内路を形成することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示した実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の冷却装置を油圧ショベルに適用した場合を示したものであり、上部旋回体のエンジンルーム１内の機器配置を後方から見たものである。
【００２０】
同図において、エンジンルーム１内にはエンジン２が車幅方向に配置されており、このエンジン２を駆動源として駆動する油圧ポンプ３と、エンジン２によって駆動する吸込み式の冷却ファン（以下、第１冷却ファンと呼ぶ）４がそれぞれ設けられている。
【００２１】
エンジン２の上流側（第１冷却ファン４による冷却風の流れにおいて）には一方の熱交換器として、加圧された吸気の温度を下げるためのインタークーラ（エアークーラ）５とラジエータ６が直列に配置されており、エンジン２の下流側には他方の熱交換器として、作動油の温度を下げるオイルクーラ７が配置されている。なお、本発明においてインタークーラ５は必ずしも必須の構成要素ではない。
【００２２】
上記一方の熱交換器８に冷却風を送風する手段として第１冷却ファン４が用いられ、上記他方の熱交換器に冷却を送風する手段として、ファンモータ９によって駆動する吸込み式の第２冷却ファン１０が用いられる。
【００２３】
上記構成において、エンジン２によって油圧ポンプ３が駆動し、この油圧ポンプ３から吐出される作動油は、図示しないコントロールバルブによって流量および方向が制御され、図示しないフロントアタッチメント等を駆動させる各油圧アクチュエータに供給される。
【００２４】
油圧ショベルの作業中、高温となって戻ってくる作動油は、オイルクーラ７を通過する際に冷却風と熱交換されることによって温度が下げられる。また、エンジン８を循環した冷却水はラジエータ６によって降温され、インタークーラ５は加圧時に高温となった吸気の温度を下げるようになっている。
【００２５】
また、エンジン２及びファンモータ９が駆動すると、第１および第２冷却ファン４，１０が回転し、エンジンカバー側壁１１の一方側に設けられている空気取入口１１ａから取り込まれた冷却風はインタークーラ５、ラジエータ６の順で通過して熱交換され、通風空間Ｓ内のエンジン２を冷却しつつエンジン２の上部に設けられた通風案内路Ｓ′に案内されて矢印Ａ方向に流れ、第２冷却ファン１０の吸引力によってオイルクーラ７に吸込まれ、この第２冷却ファン１０からの排風は、エンジンカバー側壁１１の他方側に設けられている排気口１１ｂを通して機外に排出される。
【００２６】
このように、熱交換器８，７をエンジン２の左右に別れて配置したため、熱交換器を直列配置する構成に比べ、静圧が下がる分だけ必要風量を得るためのファン回転数を下げることができる。しかも、第１冷却ファン４を第２冷却ファン１０でアシストすることにより通風空間内において冷却風の流れを連続させているため、各冷却ファン４，１０は互いに協力して風量が増加するように機能し、それにより、風量の効率を高めるようになっている。
【００２７】
図２は、本発明の他の実施形態を示したものであり、一方の熱交換器としてラジエータ６を、他方の熱交換器としてオイルクーラ７およびインタークーラ５を配置したものである。
【００２８】
なお、図１と同じ構成要素については同一符号を付してその説明を省略する。
【００２９】
図２において、一方の熱交換器６側にはモータ１５で駆動する第２冷却ファン１６が設けられ、他方の熱交換器１７側には同じくモータ１３で駆動する第１冷却ファン１４が設けられている。
【００３０】
この構成では、モータ１３及びモータ１５がそれぞれ駆動すると、第１および第２冷却ファン１４，１６が回転し、エンジンカバー側壁１１の一方側に設けられている空気取入口１１ｃから取り込まれた冷却風はインタークーラ５、オイルクーラ７の順に通過して熱交換され、さらにエンジン２の上部空間を専ら通風空間として矢印Ｂ方向に流れ、第２冷却ファン１６の吸引力によってラジエータ６に導入され、第２冷却ファン１６からの排風は、エンジンカバー側壁１１の他方側に設けられている排気口１１ｄを通して機外に排出される。
【００３１】
このように、複数の熱交換器をエンジン２の長手方向両側に分けて配置し、冷却ファンを各熱交換器毎に設け、その冷却ファンの送風方向を一致させれば、熱交換器を直列配置する構成に比べ、冷却風の静圧を下げることができるため、必要風量を得るためのファン回転数を下げることができる。また、機体幅方向において一方側から他方側に冷却風が円滑に流れるようになるため、エンジンルーム内に熱がこもることを防止することができる。
【００３２】
しかも、従来の冷却装置に対してスペースが増加するのは、図１では第２冷却ファン１０、図２では第２冷却ファン１６だけであり、省スペースを維持することができる。したがって、既存の冷却装置を本発明の冷却装置に交換することも可能である。
【００３３】
また、冷却ファンの回転数を下げることができることによって、空気取入口１１ｃと排気口１１ｄの開口面積も小さくすることができ、その結果、エンジン騒音の漏れも抑制することができる。
【００３４】
なお、上記実施形態では第１および第２冷却ファン４，１０（図２では１４，１６）を冷却効率の良い吸込み式ファンで構成したが、冷却ファンの送風方向を一致させることができれば、例えば第１および第２冷却ファン４，１０を押出しファンで構成し、矢印Ａ方向とは逆方向に冷却風を送ることも可能である。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、請求項１の本発明によれば、第１冷却ファンによる送風方向と第２冷却ファンにおける送風方向とが一致するように構成しているため、通風空間の一方から取り込まれた冷却風は一方の熱交換器に送られて熱交換が行われ、一方の熱交換に供せられた冷却風はさらに第２冷却ファンによってアシストされることにより他方の熱交換器に導入され、この他方の熱交換器において熱交換に供せられた冷却風は通風空間の他方から排出される。このように熱交換器を分割配置することにより通風抵抗が小さくなり、しかも熱交換器を流れる風量が増加するため、冷却効率を高めることができるとともにファン騒音を低下させることができる。
【００３６】
請求項２の本発明によれば、上記第１および第２冷却ファンを吸込みファンで構成したため、各熱交換器において効率の良い熱交換を行うことができる。
【００３７】
請求項３の本発明によれば、上部旋回体を横切るようにして通風空間を略車幅にわたって形成し、その通風空間の両端部に各熱交換器を配設したため、機体カバーを開いた部分に熱交換器が現れ、メンテナンス作業がしやすくなるという利点がある。
【００３８】
請求項４の本発明によれば、第１冷却ファン下流側の抵抗をより小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る冷却装置の実施形態を示す背面断面図である。
【図２】本発明に係る冷却装置の第二実施形態を示す図１相当図である。
【図３】従来の冷却装置の構成を示す斜視図である。
【図４】従来の冷却装置の他の構成を示す斜視図である。
【図５】従来の冷却装置のさらに他の構成を示す背面図である。
【符号の説明】
１  エンジンルーム
２  エンジン
３  油圧ポンプ
４  第１冷却ファン
５  インタークーラ
６  ラジエータ
７  オイルクーラ
８  熱交換器
９  ファンモータ
１０  第２冷却ファン
１１  エンジンカバー側壁
１１ａ  空気取入口
１１ｂ  排気口
Ｓ  通風空間
Ｓ′  通風案内路
【図１】
2004270526.tif 000003
【図２】
2004270526.tif 000004
【図３】
2004270526.tif 000005
【図４】
2004270526.tif 000006
【図５】
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