(57)【要約】【課題】運転席の吹出口側に供給される調和空気の流量を制御し、運転席の温度を可変に設定することにより、空調性能を高める。【解決手段】空調ユニット１３には、キャブ５内に調和空気を供給するダクト２５，２６，２７と、その一部を運転席６の吹出口１１，１２に供給する運転席用ダクト２８とを設ける。また、運転席用ダクト２８には、コントローラ３２により運転席温度センサ３１の検出温度に応じて開，閉される調整弁２９を設ける。これにより、コントローラ３２は、調整弁２９を用いて調和空気をキャブ５内と運転席６側とに安定的に分配でき、これらの空調をそれぞれ良好に行うことができる。また、運転席温度センサ３１の検出結果を用いることにより、運転席６を適正な温度に保持することができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に設けられたキャブと、該キャブ内に設けられオペレータが着座する運転席と、前記キャブ内に設けられ冷気または暖気からなる調和空気を前記キャブ内に供給する空調ユニットとを備えてなる建設機械において、
前記空調ユニットから前記キャブ内に供給される調和空気の一部を前記運転席に設けられた吹出口に供給する運転席用ダクトと、該運転席用ダクトを開，閉することにより前記運転席の吹出口に供給される調和空気の供給量を調整する調整弁と、前記運転席の温度が着座したオペレータにとって適正な温度となるように該調整弁の開，閉状態を制御する制御手段とを設ける構成としたことを特徴とする建設機械。
【請求項２】
前記運転席の温度を検出する温度検出手段を設け、前記制御手段は、前記空調ユニットの冷房動作中に該温度検出手段により検出した前記運転席の温度が前記適正な温度よりも高くなった場合、または前記空調ユニットの暖房動作中に前記運転席の温度が前記適正な温度よりも低くなった場合に前記調整弁を開弁し、これらの場合を除いて前記調整弁を閉弁する構成としてなる請求項１に記載の建設機械。
【請求項３】
前記制御手段は前記調整弁を周期的に開，閉し、前記調整弁の開弁時間に対応した量の調和空気を前記運転席の吹出口に供給する構成としてなる請求項１または２に記載の建設機械。
【請求項４】
前記空調ユニットは前記キャブ内または運転席に調和空気を送風する送風機を有し、前記制御手段は該送風機の送風量が増大したときに前記調整弁を閉弁側に駆動し、前記送風機の送風量が減少したときに前記調整弁を開弁側に駆動する構成としてなる請求項１，２または３に記載の建設機械。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばキャブ内に調和空気を供給する空調ユニットを備えた油圧ショベル、油圧クレーン、ホイルローダ等の建設機械に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、建設機械には、冷気または暖気からなる調和空気をキャブ内に供給したり、運転席の吹出口に供給するための空調ユニットを搭載したものがある（例えば、特許文献１ないし４参照）。
【０００３】
【特許文献１】
実開平５−５１１４４号公報
【特許文献２】
実開平７−２４１５９号公報
【特許文献３】
実開平６−６３４１６号公報
【特許文献４】
特開２００１−１８０２６３号公報
【０００４】
この種の従来技術による建設機械は、例えば運転席のうちオペレータが着座したときに密着する表面側の部位に多数の小孔等が設けられ、運転席の背面側等には、これらの小孔を介して運転席の表面側に調和空気を吹出すための吹出口が設けられている。
【０００５】
そして、例えば特許文献１，２に記載された従来技術では、運転席の吹出口をダクト等によって送風機に接続する構成としている。この場合、送風機は、キャブ内の調和空気を運転席の吹出口に向けて送風し、オペレータが運転席に着座したときに臀部、腿、背中等が密着する部位に調和空気を吹出すものである。
【０００６】
また、特許文献３，４に記載された他の従来技術では、運転席の吹出口をダクト等によって室内用空調ユニットの送風口に接続し、この室内用空調ユニットからキャブ内の空間に供給される調和空気の一部を運転席の吹出口に送風する構成としている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した特許文献１，２に記載された従来技術では、キャブ内の調和空気を送風機によって運転席の吹出口に送風する構成としている。
【０００８】
しかし、この場合には、室内用空調ユニットと別個の送風機を搭載する必要があるため、空調システム全体の構造や制御が複雑になり、また製造コストが増大するという問題がある。しかも、送風機は、単にキャブ内の空気を吸込んで運転席側に吹出すだけなので、例えばキャブのドアや前窓を開放した状態で作業を行う場合には、外気温度に近い温度の空気がオペレータに吹付けられることになり、オペレータの蒸れや冷えを和らげることができないという問題がある。
【０００９】
また、特許文献３，４に記載された他の従来技術では、運転席の吹出口を室内用空調ユニットに接続しただけの構成となっているため、空調ユニットからキャブ内に吹出される調和空気の送風量と運転席の吹出口に吹出される送風量とが一定の割合に固定されてしまう。このため、運転席の吹出口側の送風量を変更すると、キャブ内に供給される送風量も変動してしまい、これらを独立して設定できないため、オペレータの設定操作が面倒となり、空調ユニットの操作性が低下するという問題がある。
【００１０】
また、例えば夏季、冬季等に車両を始動するときには、空調ユニットの設定温度に対して外気温度が極端に高温または低温となっていることがあり、この場合には、空調ユニットが室内温度を短時間で設定温度に近付けるために最大の送風量で作動することが多い。この結果、他の従来技術では、まだ設定温度に達していない高温または低温の空気が運転席の吹出口からオペレータに向けて勢いよく吹出すことになり、オペレータに不快感を与えるという問題がある。
【００１１】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、簡単な構造によってキャブ内の空調と運転席側の空調とをそれぞれ良好に行うことができ、空調ユニット全体としての性能やオペレータの操作環境を向上できるようにした建設機械を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために本発明は、車体に設けられたキャブと、該キャブ内に設けられオペレータが着座する運転席と、前記キャブ内に設けられ冷気または暖気からなる調和空気を前記キャブ内に供給する空調ユニットとを備えてなる建設機械に適用される。
【００１３】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、空調ユニットからキャブ内に供給される調和空気の一部を運転席に設けられた吹出口に供給する運転席用ダクトと、該運転席用ダクトを開，閉することにより前記運転席の吹出口に供給される調和空気の供給量を調整する調整弁と、前記運転席の温度が着座したオペレータにとって適正な温度となるように該調整弁の開，閉状態を制御する制御手段とを設ける構成としたことにある。
【００１４】
このように構成することにより、空調ユニットによってキャブ内に調和空気を供給しつつ、その一部を運転席用ダクトを介して運転席の吹出口に供給でき、運転席に着座したオペレータに吹付けることができる。この場合、制御手段は、例えばキャブ内や運転席の温度、外気温度等に応じて調整弁を開，閉制御できるから、調和空気のうち運転席の吹出口に供給される空気流量とキャブ内に供給される空気流量とを調整弁によって適切に調整でき、運転席の表面温度やキャブの室内温度等をオペレータにとって適正な温度に保持することができる。
【００１５】
また、請求項２の発明によると、運転席の温度を検出する温度検出手段を設け、制御手段は、空調ユニットの冷房動作中に該温度検出手段により検出した前記運転席の温度が適正な温度よりも高くなった場合、または前記空調ユニットの暖房動作中に前記運転席の温度が適正な温度よりも低くなった場合に調整弁を開弁し、これらの場合を除いて前記調整弁を閉弁する構成としている。
【００１６】
これにより、例えば運転席の表面温度等を温度検出手段によって検出できるから、制御手段は、その検出結果に応じて調整弁を開，閉することにより、運転席の吹出口に供給される調和空気の流量を適切に増減でき、運転席のうちオペレータが密着する部位等を適正な温度に保つことができる。
【００１７】
また、請求項３の発明によると、制御手段は調整弁を周期的に開，閉し、前記調整弁の開弁時間に対応した量の調和空気を運転席の吹出口に供給する構成としている。これにより、制御手段は、例えば周囲の温度環境等に応じて調整弁を周期的に開，閉させることにより、運転席の吹出口に供給する調和空気の流量を調整でき、運転席の温度をオペレータにとって適正な温度に保つことができる。
【００１８】
さらに、請求項４の発明によると、空調ユニットはキャブ内または運転席に調和空気を送風する送風機を有し、制御手段は該送風機の送風量が増大したときに調整弁を閉弁側に駆動し、前記送風機の送風量が減少したときに前記調整弁を開弁側に駆動する構成としている。
【００１９】
これにより、例えば送風機の回転数等が変化して送風量（調和空気全体の流量）が増減する場合でも、制御手段は、この送風量に応じて調整弁の開度を制御できるから、例えば運転席の吹出口に供給される調和空気の流量を一定に保持することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態による建設機械を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
ここで、図１ないし図８は第１の実施の形態を示し、本実施の形態では、油圧ショベルを例に挙げて説明する。
【００２２】
１は油圧ショベルで、該油圧ショベル１は、自走可能な下部走行体２と、該下部走行体２上に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、該上部旋回体３の前側に俯仰動可能に設けられた作業装置４とにより構成されている。そして、上部旋回体３の旋回フレーム３Ａ上には、後述のキャブ５等が配設されている。
【００２３】
５は旋回フレーム３Ａの前部左側に配設されたキャブで、該キャブ５は、図２に示す如く、周囲を覆うキャブボックス５Ａと下部を覆う床板５Ｂとによって立体状に形成され、キャブボックス５Ａの左側にはオペレータが出入りするドア５Ｃ（図１中に図示）が設けられている。
【００２４】
また、キャブボックス５Ａの前側には、後述する空調ユニット１３の作動状態を冷房または暖房に切換えたり、室内温度の設定等を行うためにオペレータにより操作される空調設定器（図示せず）が設けられている。
【００２５】
６はキャブ５の床板５Ｂ上に台座７を介して設けられた運転席で、該運転席６は、図３に示す如く、例えばパイプ材等により運転席６の骨格をなす枠状体として形成されたシートフレーム８と、例えばポリエステル系の繊維等を織込むことにより十分な強度、クッション性（ばね性）及び通気性をもって形成され、該シートフレーム８に取付けられた例えば２枚の立体表皮９，１０と、後述の吹出口１１，１２等によって大略構成されている。
【００２６】
ここで、シートフレーム８は、台座７上に水平方向に取付けられた座席枠８Ａと、該座席枠８Ａの後側に支持部材８Ｂを介して傾動可能に取付けられ、垂直方向に延びた背もたれ枠８Ｃとを含んで構成されている。また、立体表皮９は、その周囲が座席枠８Ａに取付けられ、立体表皮１０は、その周囲が背もたれ枠８Ｃに取付けられている。
【００２７】
１１はシートフレーム８の座席枠８Ａの下側に設けられた座席用吹出口で、該座席用吹出口１１は、後述の運転席用ダクト２８を介して空調ユニット１３に接続されている。そして、座席用吹出口１１は、空調ユニット１３から供給される調和空気を立体表皮９を介してオペレータの臀部、腿に吹付けるものである。
【００２８】
１２はシートフレーム８の背もたれ枠８Ｃの後側に設けられた背もたれ用吹出口で、該背もたれ用吹出口１２は、運転席用ダクト２８を介して空調ユニット１３に接続され、空調ユニット１３から供給される調和空気を立体表皮１０を介してオペレータの背中に吹付けるものである。
【００２９】
１３はキャブ５内に位置して運転席６の背面側に設けられた空調ユニットで、該空調ユニット１３は、図４に示す如く、例えば細長い箱形状に形成されたケーシング１４と、該ケーシング１４内に取付けられた送風機１５、電動モータ１６、エバポレータ１７、ヒータコア１８、温度調節用ダンパ１９と、後述の送風口２０，２１，２２，２３等とによって構成されている。
【００３０】
ここで、ケーシング１４には、その長さ方向一側に位置して内気または外気を吸込む空気取入口１４Ａと、内気と外気を切換える切替ボックス（図示せず）等が設けられている。また、送風機１５は、その動力源となる電動モータ１６により回転駆動され、ケーシング１４の空気取入口１４Ａから空気を吸込み、この空気を他側の送風口２０〜２３に向けて強制的に送風するものである。
【００３１】
また、エバポレータ１７は、例えば車両に配設されたコンデンサ、コンプレッサ、膨張弁等からなる室外機（図示せず）と共に冷房装置を構成し、送風機１５から送風される空気を冷却する。また、ヒータコア１８は、例えばエンジン冷却水等の温水が流通し、送風機１５から送風される空気を暖める。そして、温度調節用ダンパ１９は、エバポレータ１７とヒータコア１８との間で回動することにより、その回動角に応じてエバポレータ１７を通過する空気量と、ヒータコア１８を通過する空気量とを調節し、適温の調和空気を形成するものである。
【００３２】
２０はケーシング１４に筒状に突出して設けられた前面用送風口で、該前面用送風口２０は、後述の前面用ダクト２５と接続されている。また、ケーシング１４には、後述の足元用ダクト２６に接続される足元用送風口２１と、背部用ダクト２７に接続される背部用送風口２２と、該背部用送風口２２から分岐して運転席用ダクト２８と接続される運転席用送風口２３とが設けられている。
【００３３】
さらに、ケーシング１４内には、送風口２０，２１，２２間に位置して例えば２個の切換ダンパ２４が回動可能に設けられ、これらの切換ダンパ２４は、前面用送風口２０、足元用送風口２１および背部用送風口２２の開度、即ちこれらの送風口２０〜２２への調和空気の分配を調節するものである。
【００３４】
２５は空調ユニット１３の前面用送風口２０に接続された略Ｌ字状の前面用ダクトで、該前面用ダクト２５は、図２に示す如く、キャブ５の前側で上向きに立上り、その先端側にはルーバ２５Ａが設けられている。そして、前面用ダクト２５は、オペレータの前面側、キャブ５の前面ガラス等に調和空気を供給する。
【００３５】
２６は空調ユニット１３の足元用送風口２１に接続された足元用ダクトで、該足元用ダクト２６は、空調ユニット１３からオペレータの足元に延びて配置され、この位置に調和空気を供給するものである。
【００３６】
２７は空調ユニット１３の背部用送風口２２に接続された背部用ダクトで、該背部用ダクト２７は、運転席６の背部側で上向きに延びて配置され、この位置で調和空気を供給することにより、キャブ５内に空気の流れを形成する構成となっている。このため、背部用ダクト２７から吹出される調和空気の流量は、他のダクト２５，２６，２８等からオペレータに向けて吹出す調和空気の必要流量と比較して、少ない流量でも問題のないものである。
【００３７】
２８は空調ユニット１３の運転席用送風口２３に接続された運転席用ダクトで、該運転席用ダクト２８の先端側は、図３、図４に示す如く、座席用吹出口１１に接続された座席管２８Ａと、背もたれ用吹出口１２に接続された背もたれ管２８Ｂとに分岐している。そして、運転席用ダクト２８は、空調ユニット１３からの調和空気を座席管２８Ａを介して座席用吹出口１１に供給すると共に、背もたれ管２８Ｂを介して背もたれ用吹出口１２に供給するものである。
【００３８】
２９は運転席用ダクト２８に設けられた調整弁で、該調整弁２９は、例えば電動モータ（図示せず）等により開，閉される電動式のバタフライ弁等によって構成されている。そして、調整弁２９は、後述のコントローラ３２から制御信号が入力されることにより運転席用ダクト２８を開，閉し、運転席用ダクト２８を介して運転席６の吹出口１１，１２に供給される調和空気の送風量（流量）を調整するものである。
【００３９】
次に、図５を参照しつつ、コントローラ３２に関連した構成について述べると、３０は例えば油圧ショベル１の外面側等に取付けられた外気温度センサで、該外気温度センサ３０は、キャブ５の外気温度を検出し、コントローラ３２に検出信号を出力するものである。
【００４０】
３１は例えば運転席６の座席側に位置する立体表皮９に取付けられた温度検出手段としての運転席温度センサで、該運転席温度センサ３１は、図３に示す如く、例えば運転席６（立体表皮９）の表面温度を検出し、コントローラ３２に検出信号を出力する。
【００４１】
３２は油圧ショベル１に搭載された制御手段としてのコントローラで、該コントローラ３２は、例えばＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えたマイクロコンピュータ等により構成され、電動モータ１６に駆動信号を出力するモータ制御部３２Ａと、調整弁２９に制御信号を出力する調整弁制御部３２Ｂとを有している。また、コントローラ３２の入力側には、温度センサ３０，３１が接続されると共に、例えばキャブ５内の空調設定器、キャブ５の室内温度を検出する室内温度センサ（図示せず）等が接続されている。
【００４２】
また、コントローラ３２には、後述の図６ないし図８に示す空調制御処理で用いられる冷房用判定値Ｔ１、暖房用判定値Ｔ２等が予め記憶されている。ここで、冷房用判定値Ｔ１とは、冷房動作中において運転席６に着座したオペレータにとって適正な温度（例えば３２〜３５℃程度）として予め設定されているものである。また、暖房用判定値Ｔ２とは、暖房動作中において運転席６に着座したオペレータにとって適正な温度（例えば３５〜３７℃程度）として予め設定されているものである。
【００４３】
そして、コントローラ３２は、空調制御処理を行うことにより、例えばキャブ５内，外の温度環境、オペレータの設定操作等に応じて空調ユニット１３の電動モータ１６を駆動し、所望の温度の調和空気をダクト２５，２６，２７からオペレータの前面、足元、背面等に供給する。
【００４４】
また、コントローラ３２は、運転席温度センサ３１から入力される検出信号等に応じて空調ユニット１３の調整弁２９を開，閉制御し、調整弁２９を開弁したときには、調和空気の一部を運転席用ダクト２８を介して運転席６の吹出口１１，１２に供給する。これにより、運転席６のうちオペレータの臀部、腿、背中等が密着する部位の温度は、予め設定された適切な温度に保持されるものである。
【００４５】
本実施の形態による油圧ショベル１は上述の如き構成を有するもので、次に図６ないし図８を参照しつつ、空調制御処理について説明する。
【００４６】
まず、油圧ショベルの作動時には、オペレータが運転席６に着座して操作レバー等を操作することにより、車両の走行動作や上部旋回体３の旋回動作を行ったり、作業装置４を俯仰動させて土砂の掘削作業等を行うことができる。
【００４７】
そして、オペレータが空調ユニット１３の作動スイッチをＯＮにしたときには、まずステップ１で空調の始動時制御を行う。ここで、空調ユニット１３の始動時には、例えば外気温度が非常に高温または低温であるために、空調ユニット１３から大量の調和空気が吹出したり、まだ調和されていない不快な空気が吹出すことがある。
【００４８】
そこで、この始動時制御では、例えば作動スイッチがＯＮとなってから一定の時間が経過するまで調整弁２９を閉弁状態に保持し、運転席６の吹出口１１，１２から空気が吹出すのを遮断する。これにより、空調ユニット１３の電源を投入したときに、運転席６の吹出口１１，１２から大量の空気や調和されていない空気が吹出し、オペレータに不快感を与えるのを防止することができる。
【００４９】
次に、ステップ２では、外気温度センサ３０を用いて外気温度Ｔｏｕｔを読込むと共に、室内温度センサを用いてキャブ５の室内温度等も読込む。また、ステップ３では、運転席温度センサ３１を用いて運転席６の表面側の温度である運転席温度Ｔｓを読込み、ステップ４では、オペレータによる空調設定器の操作内容を読込む。
【００５０】
次に、ステップ５では、例えば外気温度Ｔｏｕｔ、運転席温度Ｔｓ、室内温度、空調設定器の操作内容等に応じてキャブ５内の空調制御を行う。そして、この空調制御では、空調ユニット１３の送風機１５が作動すると共に、エバポレータ１７、ヒータコア１８等が制御内容に応じて作動する。
【００５１】
これにより、ケーシング１４の空気取入口１４Ａから内気または外気が取込まれ、これらの空気はエバポレータ１７またはヒータコア１８によって適温の調和空気となった後に、送風口２０，２１，２２からダクト２５，２６，２７等を介してオペレータの前面、足元、背面等に吹出し、キャブ５内に供給される。
【００５２】
また、調和空気の一部は、運転席用送付口２３から運転席用ダクト２８を介して運転席６の吹出口１１，１２に供給され、運転席６の立体表皮９，１０を介してオペレータの臀部、腿、背中等に吹付けられる。
【００５３】
この場合、例えば空調ユニット１３が冷房動作を行うときには、温度調節用ダンパ１９が図４中に実線で示す位置に配置され、エバポレータ１７により空気が冷却されて冷風となる。また、空調ユニット１３が暖房動作を行うときには、温度調節用ダンパ１９が仮想線で示す位置に配置され、ヒータコア１８により空気が暖められて温風となるから、季節や温度環境等に応じて室内温度を適切に調節することができる。
【００５４】
次に、ステップ６では、運転席６の吹出口１１，１２に供給する調和空気の状態を制御するため、空調ユニット１３が冷房動作を行っているか否かを判定する。この判定処理は、例えば外気温度Ｔｏｕｔと運転席温度Ｔｓ（室内温度）とを比較することにより行う構成としてもよい。
【００５５】
そして、ステップ６で「ＹＥＳ」と判定したときには、ステップ７で後述の図７に示す冷房時調整弁制御を行う。また、ステップ６で「ＮＯ」と判定したときには、ステップ８で図８に示す暖房時調整弁制御を行う。
【００５６】
次に、ステップ９では、オペレータにより空調ユニット１３の作動スイッチがＯＦＦに切換えられたか否かを判定し、「ＹＥＳ」と判定したときには、ステップ１０で空調制御を終了する。また、ステップ９で「ＮＯ」と判定したときには、ステップ２〜９の処理を繰返し実行する。
【００５７】
次に、図７を参照しつつ、空調ユニット１３の冷房動作中に実行される冷房時調整弁制御について説明する。
【００５８】
まず、ステップ１１では、運転席温度センサ３１により読込んだ運転席温度Ｔｓが冷房用判定値Ｔ１よりも高い温度であるか否かを判定する。そして、ステップ１１で「ＹＥＳ」と判定したときには、運転席６が適正な温度よりも高温となっているので、ステップ１２で調整弁２９に開弁用の制御信号を出力し、調整弁２９を開弁する。
【００５９】
これにより、運転席用ダクト２８には、エバポレータ１７により冷却された空気が供給され、この冷風が運転席６の吹出口１１，１２からオペレータに向けて吹出すようになるので、運転席６を適正な温度に冷やすことができ、オペレータの蒸れ等を防止することができる。
【００６０】
また、ステップ１１で「ＮＯ」と判定したときには、運転席６が十分に冷えているので、ステップ１３で調整弁２９を閉弁し、運転席用ダクト２８に対して調和空気の供給を停止した後に、ステップ１４でリターンする。
【００６１】
これにより、運転席６側に不要な冷風が供給されてオペレータが冷え過ぎるのを防止できると共に、運転席６側に供給される空気量分だけダクト２５，２６，２７からキャブ５内に吹出す冷風が減少するのを避けることができ、キャブ５内の冷房を効率よく行うことができる。
【００６２】
次に、図８を参照しつつ、空調ユニット１３の暖房動作中に実行される暖房時調整弁制御について説明する。
【００６３】
まず、ステップ２１では、運転席温度Ｔｓが暖房用判定値Ｔ２よりも低い温度であるか否かの判定と、エンジン冷却水の温水温度Ｔｗが水温判定値Ｔｗｓ以上か否かの判定とを行う。そして、ステップ２１で「ＹＥＳ」と判定したときには、運転席６が適正な温度よりも低温であり、かつヒータコア１８が十分に熱交換可能で暖かい調和空気が供給される状態となっているので、ステップ２２で調整弁２９を開弁する。
【００６４】
これにより、ヒータコア１８により暖められた温風が運転席６の吹出口１１，１２からオペレータに向けて吹出すようになるので、運転席６を適正な温度に暖めることができ、オペレータの冷え等を防止することができる。
【００６５】
また、ステップ２１で「ＮＯ」と判定したときには、ステップ２３で調整弁２９を閉弁した後に、ステップ２４でリターンする。これにより、運転開始時、まだエンジン冷却水が十分に温まっていない状態で、十分に温まっていない調和空気が運転席６に供給されるのを防止できる。また、平常（または定常）運転時には、運転席６が高温となるのを防止でき、またキャブ５内を効率よく暖めることができる。
【００６６】
かくして、本実施の形態では、コントローラ３２により調整弁２９を開，閉し、キャブ５内に供給される調和空気の一部を運転席６の吹出口１１，１２に供給する構成としたので、空調ユニット１３の作動時には、ダクト２５，２６，２７から調和空気を吹出してキャブ５の室内温度を適切に調整することができる。
【００６７】
また、コントローラ３２は、例えばキャブ５の室内温度、運転席６の温度Ｔｓ、外気温度Ｔｏｕｔ等に応じて調整弁２９を開，閉制御できるから、この調整弁２９により調和空気をキャブ５側（ダクト２５，２６，２７）と運転席６側（ダクト２８）とに安定的に分配でき、両者にそれぞれ適量の調和空気を供給できると共に、その分配比率を温度環境等に応じて容易に調整することができる。
【００６８】
そして、調整弁２９を必要最低限のときだけ開弁できるから、運転席６側に不要な調和空気が供給されるのを防止でき、キャブ５内に供給される調和空気の流量を十分に確保できると共に、室内の空調を効率よく行うことができる。
【００６９】
従って、本実施の形態によれば、例えば運転席６の空調用に別個の送風機等を設けることなく、キャブ５内の空調に影響しない程度に調和空気の一部を利用して運転席６を適温に保持でき、簡単な構造によりキャブ５内の空調と運転席６の空調とをそれぞれ良好に行うことができると共に、車両の空調性能やオペレータの操作環境を向上させることができる。
【００７０】
この場合、運転席６には、その表面温度を運転席温度Ｔｓとして検出する運転席温度センサ３１を設けたので、コントローラ３２は、運転席温度センサ３１により運転席温度Ｔｓを検出しつつ、その検出結果に応じて調整弁２９により運転席６側の空気流量を正確に増減でき、運転席６が所望の温度となるように高い精度でフィードバック制御を行うことができる。
【００７１】
また、冷房動作時には、運転席温度Ｔｓを冷房用判定値Ｔ１と比較判定し、暖房動作時には、運転席温度Ｔｓを暖房用判定値Ｔ２と比較判定するようにしたので、冷房時と暖房時のいずれの場合にも運転席６の表面温度を適正な温度に保持できると共に、これらの温度を冷房時と暖房時とで別個に設定でき、オペレータの操作環境をより快適に保つことができる。
【００７２】
また、調整弁２９を開弁したときには、運転席６の吹出口１１，１２から調和空気をオペレータの臀部、腿、背中等に吹付けることができるので、油圧ショベル１の運転時には、例えばキャブ５のドア５Ｃや前面ガラス等を開いて室内空調が効きにくい状態で作業を行う場合でも、運転席６の温度を適切に設定でき、運転席６に密着したオペレータの部位の蒸れ、冷え等を防止できると共に、その作業環境を良好にすることができる。
【００７３】
さらに、空調ユニット１３の始動時には、例えば始動時制御により一定の時間だけ調整弁２９を閉弁状態に保持するようにしたので、大量の空気や調和されていない空気が運転席６の吹出口１１，１２に供給されるのを遮断でき、例えば夏場等においても空調ユニット１３を快適に始動することができる。
【００７４】
次に、図９及び図１０は本発明による第２の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、制御手段により調整弁を周期的に開，閉する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００７５】
４１は空調ユニット１３を制御する制御手段としてのコントローラで、該コントローラ４１は、第１の実施の形態とほぼ同様に、モータ制御部４１Ａ、調整弁制御部４１Ｂ等を含んで構成されている。
【００７６】
また、コントローラ４１は、内蔵のタイマ４１Ｃを用いてタイマカウンタｔを一定時間毎に増加させる計時機能を有し、このタイマカウンタｔと比較される後述の開弁時間ｔ１、開閉周期ｔ２等が予め記憶されている。ここで、開弁時間ｔ１とは、調整弁２９が開，閉動作を繰返すときの開閉周期ｔ２に対して、調整弁２９が開弁している時間を設定するものである（ｔ２＞ｔ１）。
【００７７】
そして、コントローラ４１は、第１の実施の形態とほぼ同様の空調制御処理を行うことにより、空調ユニット１３からダクト２５，２６，２７を介してキャブ５内に調和空気を供給する。
【００７８】
また、コントローラ４１は、タイマ４１Ｃを用いて計時を行うことにより、調整弁２９を開弁時間ｔ１、開閉周期ｔ２に対応する所定の時間間隔で周期的に開，閉し、空調ユニット１３から運転席６の吹出口１１，１２に向けて調和空気を間欠的に供給する構成となっている。
【００７９】
本実施の形態は上述の如き構成を有するもので、次に図１０を参照しつつ、コントローラ４１による冷房時調整弁制御について説明する。なお、コントローラ４１は、第１の実施の形態におけるステップ１〜１０と同様の空調制御処理を行うものであり、図１０に示す冷房時調整弁制御は、この空調制御処理のステップ７として空調ユニット１３の作動中に繰返し実行されるものである。
【００８０】
まず、ステップ３１では、空調制御処理の開始時に零にクリアされたタイマカウンタｔが時間経過に伴って増加していくときに、このタイマカウンタｔが開弁時間ｔ１以下であるか否かを判定する。
【００８１】
そして、ステップ３１で「ＹＥＳ」と判定したときには、調整弁２９の開弁時間ｔ１が経過していないので、ステップ３２で調整弁２９を開弁させるか、または開弁状態に保持し、後述のステップ３６でリターンする。
【００８２】
また、ステップ３１で「ＮＯ」と判定したときには、調整弁２９の開弁時間ｔ１が経過したので、ステップ３３でタイマカウンタｔが開閉周期ｔ２以下であるか否かを判定する。
【００８３】
そして、ステップ３３で「ＹＥＳ」と判定したときには、ステップ３４で開閉周期ｔ２が経過するまで調整弁２９を閉弁する。また、ステップ３３で「ＮＯ」と判定したときには、開閉周期ｔ２が経過したので、ステップ３５でタイマカウンタｔを零にクリアし、ステップ３６でリターンする。
【００８４】
この結果、調整弁２９は、ステップ３１〜３６が繰返し実行されるときに、開弁時間ｔ１だけ開弁した後に、閉弁時間（ｔ２−ｔ１）だけ閉弁した状態となり、これらの状態が開閉周期ｔ２毎に繰返される。これにより、運転席６の吹出口１１，１２には、調整弁２９の開弁時間ｔ１に対応する量の調和空気を間欠的に供給することができる。
【００８５】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、コントローラ４１によりタイマ４１Ｃを用いて運転席６の吹出口１１，１２に調和空気を間欠的に供給する構成としたので、例えば運転席６の温度が設定温度と大きく異なるときには、調整弁２９の開弁時間ｔ１を長くして調和空気の流量を増大させることができる。
【００８６】
また、運転席６の温度が設定温度に近いときには、調整弁２９の開弁時間ｔ１を短くして調和空気の流量を減少させることができるから、調整弁２９の開弁時間ｔ１、開閉周期ｔ２等を適切に設定することにより、必要最低限の調和空気で運転席６を適温に保持することができる。
【００８７】
次に、図１１及び図１２は本発明による第３の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、制御手段により送風機の作動状態に応じて調整弁を開，閉する構成としたことにある。なお、本実施の形態では、前記第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００８８】
５１は空調ユニット１３を制御する制御手段としてのコントローラで、該コントローラ５１は、第１の実施の形態とほぼ同様に、モータ制御部５１Ａ、調整弁制御部５１Ｂ等を含んで構成されている。
【００８９】
しかし、調整弁制御部５１Ｂは、モータ制御部５１Ａから電動モータ１６に出力される駆動信号の電圧Ｖｍに応じて調整弁２９の開度を制御する構成となっている。この場合、調整弁制御部５１Ｂは、コントローラ５１に予め記憶された空調ユニット１３の特性データ等を用いることにより、まず駆動信号の電圧Ｖｍに応じて送風機１５の送風量を演算する。そして、この送風量（調和空気全体の流量）のうち、運転席６の吹出口１１，１２に供給される流量が予め定められた設定流量となるような調整弁２９の開度を演算し、この開度に対応する制御信号を調整弁２９に出力するものである。
【００９０】
これにより、コントローラ５１は、送風機１５の回転数が高くなって調和空気全体の流量が増大するときに、調整弁２９を閉弁方向に駆動して運転席６側に供給される調和空気の割合を少なくする。また、送風機１５の回転数が低くなって調和空気全体の流量が減少するときには、調整弁２９を開弁方向に駆動して運転席６側に供給される調和空気の割合を多くする。
【００９１】
従って、コントローラ５１は、空調ユニット１３の作動状態等に応じて調和空気全体の流量が増減する場合でも、運転席６の吹出口１１，１２に供給される調和空気の流量をほぼ一定に保持するものである。
【００９２】
本実施の形態は上述の如き構成を有するもので、次に図１２を参照しつつ、コントローラ５１による冷房時調整弁制御について説明する。なお、コントローラ５１は、第１の実施の形態におけるステップ１〜１０と同様の空調制御処理を行うものであり、図１２に示す冷房時調整弁制御は、この空調制御処理のステップ７として空調ユニット１３の作動中に繰返し実行されるものである。
【００９３】
まず、ステップ４１では、電動モータ１６の駆動信号の電圧Ｖｍを読込み、ステップ４２では、この電圧Ｖｍと各種の記憶データ等とを用いて調整弁２９用の制御信号の信号値を演算する。そして、ステップ４３では、この制御信号を調整弁２９に出力して調整弁２９を開弁方向または閉弁方向に駆動し、ステップ４４でリターンする。
【００９４】
かくして、このように構成される本実施の形態でも、第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、コントローラ５１により送風機１５の回転数（駆動信号の電圧Ｖｍ）に応じて調整弁２９を開，閉する構成としたので、キャブ５内の空調状態に応じて送風機１５の回転数が変化する場合でも、運転席６の吹出口１１，１２にほぼ一定量の調和空気を円滑に供給することができる。
【００９５】
これにより、例えば送風機１５の回転数等に応じて運転席６側で調和空気の過不足が生じたり、送風機１５の回転数が低いときにキャブ５内に供給される調和空気が運転席６側の流量分だけ不足するのを防止でき、空調性能をより高めることができる。
【００９６】
なお、前記各実施の形態では、第１の実施の形態において運転席温度センサ３１の検出結果を用いて調整弁２９を開，閉し、第２の実施の形態ではタイマ４１Ｃを用いて調整弁２９を間欠的に開，閉し、第３の実施の形態では電動モータ１６の駆動信号に応じて調整弁２９を開，閉する構成とした。
【００９７】
しかし、本発明はこれに限らず、第１ないし第３の実施の形態のうちいずれか２つの実施の形態を組合わせたり、３つの実施の形態を全て組合わせた制御を行う構成としてもよい。この場合には、例えば運転席６の温度が所定の条件を満たしたときに、タイマ４１Ｃを用いて一定の時間だけ調整弁２９を開弁し、このときの弁開度を電動モータ１６の駆動信号に応じて設定する構成としてもよい。
【００９８】
また、実施の形態では、調整弁２９を運転席用ダクト２８に設ける構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば運転席用ダクト２８の一部を実質的に構成する運転席用送風口２３等に調整弁２９を設ける構成としてもよい。
【００９９】
さらに、実施の形態では、建設機械として油圧ショベルを例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば油圧クレーン、ホイルローダ等の他の建設機械に適用してもよいものである。
【０１００】
【発明の効果】
以上詳述した通り、請求項１の発明によれば、調和空気の一部を運転席の吹出口に供給する運転席用ダクトと、該運転席用ダクトを開，閉する調整弁と、運転席の温度が着座したオペレータにとって適正な温度となるように該調整弁の開，閉状態を制御する制御手段とを設ける構成としたので、空調ユニットの作動時には、キャブ内に調和空気を供給して室内温度を適切に調整しつつ、キャブ内の空調に影響しない程度に調和空気の一部を利用して運転席を適温に保持することができる。
【０１０１】
このとき、制御手段は、例えばキャブの室内温度、運転席の温度、外気温度等に応じて調整弁を開，閉制御できるから、調和空気をキャブ内と運転席の吹出口側とに安定的に分配でき、両者にそれぞれ適量の調和空気を供給できると共に、その分配比率を温度環境等に応じて容易に調整することができる。従って、例えば運転席の空調用に別個の送風機等を設けることなく、簡単な構造によりキャブ内の空調と運転席側の空調とをそれぞれ良好に行うことができ、車両の空調性能やオペレータの操作環境を向上させることができる。
【０１０２】
また、請求項２の発明によれば、運転席の温度を検出する温度検出手段を設け、制御手段は、空調ユニットの冷房動作中に運転席の温度が適正な温度よりも高くなった場合、または暖房動作中に運転席の温度が適正な温度よりも低くなった場合に調整弁を開弁し、これらの場合を除いて調整弁を閉弁する構成としたので、制御手段は、温度検出手段により運転席の温度を検出しつつ、その検出結果に応じて調整弁により運転席側の空気流量を正確に増減でき、運転席が所望の温度となるように高い精度でフィードバック制御を行うことができる。
【０１０３】
また、請求項３の発明によれば、制御手段は、調整弁を周期的に開，閉する構成としたので、例えば周囲の温度環境等に応じて調整弁を周期的に開，閉させることにより、運転席の吹出口に供給する調和空気の流量を調整でき、運転席の温度をオペレータにとって適正な温度に保つことができる。
【０１０４】
さらに、請求項４の発明によれば、制御手段は、送風機の送風量が増大したときに調整弁を閉弁側に駆動し、送風機の送風量が減少したときに調整弁を開弁側に駆動する構成としたので、例えばキャブ内の空調状態に応じて送風機の回転数等が変化する場合でも、その送風量に応じて調整弁を開，閉制御することができる。これにより、運転席の吹出口にほぼ一定量の調和空気を円滑に供給でき、運転席の温度をより安定的に調整できると共に、空調性能を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による油圧ショベルを示す正面図である。
【図２】油圧ショベルのキャブ内を模式的に拡大して示す模式的正面図である。
【図３】油圧ショベルの運転席を拡大して示す断面図である。
【図４】運転席用ダクトを接続した空調ユニットを拡大して示す模式的断面図である。
【図５】外気温度センサ、運転席温度センサ、調整弁及びコントローラの接続状態を示す回路構成図である。
【図６】コントローラによる空調制御処理を示す流れ図である。
【図７】図６中の冷房時調整弁制御を示す流れ図である。
【図８】図６中の暖房時調整弁制御を示す流れ図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態による油圧ショベルのコントローラ等を示す回路構成図である。
【図１０】コントローラによる冷房時調整弁制御を示す流れ図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態による油圧ショベルのコントローラ等を示す回路構成図である。
【図１２】コントローラによる冷房時調整弁制御を示す流れ図である。
【符号の説明】
１  油圧ショベル（建設機械）
２  下部走行体（車体）
３  上部旋回体（車体）
５  キャブ
６  運転席
１１  座席用吹出口（吹出口）
１２  背もたれ用吹出口（吹出口）
１３  空調ユニット
１５  送風機
１６  電動モータ
１７  エバポレータ
１８  ヒータコア
２０，２１，２２，２３  送風口
２５，２６，２７  ダクト
２８  運転席用ダクト
２９  調整弁
３０  外気温度センサ
３１  運転席温度センサ（温度検出手段）
３２，４１，５１  コントローラ（制御手段）
【図１】
2004161067.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004161067.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2004161067.tif 000009
【図８】
2004161067.tif 000010
【図９】
2004161067.tif 000011
【図１０】
2004161067.tif 000012
【図１１】
2004161067.tif 000013
【図１２】
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