(57)【要約】【課題】冷却装置が設置されるスペースを有効に使用して、ラジエータやオイルクーラ等の各種冷却器を配置することができ、しかも各冷却器に対して十分な風量の冷却風を供給す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】ラジエータ１とオイルクーラ２とを含む主冷却器Ｍと、主冷却器Ｍよりも風上側に配置される一対の副冷却器Ｓ、Ｓとを備えた建設機械の冷却装置である。一方の副冷却器Ｓを主冷却器Ｍと略平行に鉛直面に沿って上方側に配置する。他方の副冷却器Ｓを鉛直面に対して傾斜させて下方側に配置した。【選択図】　　　図１
2004142693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラジエータ（１）とオイルクーラ（２）とを含む主冷却器（Ｍ）と、この主冷却器（Ｍ）よりも風上側に配置される一対の副冷却器（Ｓ）（Ｓ）とを備えた建設機械の冷却装置であって、一方の副冷却器（Ｓ）を上記主冷却器（Ｍ）と略平行に鉛直面に沿って上方側に配置すると共に、他方の副冷却器（Ｓ）を鉛直面に対して傾斜させて下方側に配置したことを特徴とする建設機械の冷却装置。
【請求項２】
上方側の副冷却器（Ｓ）は、エンジンの過給空気を冷却するアフタクーラ（３）であり、下方側の副冷却器（Ｓ）は、建設機械のエアコンシステムのコンデンサ（４）であることを特徴とする請求項１の建設機械の冷却装置。
【請求項３】
下方側の副冷却器（Ｓ）を、その上端側が下端側よりも主冷却器（Ｍ）から離れるように傾斜させたことを特徴とする請求項１又は請求項２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】
この発明は、建設機械の冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建設機械、例えば油圧ショベルは、図４に示すように、下部走行体５１と、この下部走行体５１に旋回自在として支持される上部旋回体５２とを備え、さらに、この上部旋回体５２には作業機５３が連設されている。そして、上部旋回体５２にエンジン等が収納される機械室５４が設けられる。
【０００３】
また、上記作業機５３は、上部旋回体５２に枢着されるブーム５５と、このブーム５５に枢着されるアーム５６と、このアーム５６に枢着されるバケット５７とからなり、ブーム５５はブーム用シリンダ５８の駆動にて揺動し、アーム５６はアーム用シリンダ５９の駆動にて揺動し、バケット５７はバケット用シリンダ６０の駆動にて揺動する。そのため、この建設機械は、上記シリンダ５８、５９、６０や走行用の油圧モータ等を駆動させるための油圧回路を備える。なお、旋回体５２の前部には運転室６１が設けられている。
【０００４】
そして、このような建設機械には冷却装置が搭載される。この冷却装置には、エンジンの冷却水を冷却するためのラジエータと、油圧回路を循環する作動油を冷却するためのオイルクーラ等を備え、ファン装置にてこれらに冷却風を供給するものである。また、近年では、エンジンの吸入空気効率を高めてエンジン性能を上げるために、圧縮された過給空気を冷却するアフタクーラを搭載する場合もあった。さらに、このようにラジエータとオイルクーラとアフタクーラ等を有する冷却装置を備えた建設機械において、作業者（運転者）の快適性を向上するために、上記運転室６１の空気を温調するための空気調和装置が搭載される場合もある。この空気調和装置（エアコンシステム）は、圧縮機と、凝縮器として機能するコンデンサと、膨張弁と、蒸発器（エバポレータ）等を備えたものである。このため、このコンデンサも冷却風にあてる必要があった。
【０００５】
従来の冷却装置としては、図５に示すように、ラジエータ６５と、オイルクーラ６６と、アフタクーラ６７とを配置することになる。すなわち、ファン６９の近傍にラジエータ６５を配置し、このラジエータ６５の反ファン側にオイルクーラ６６を配置し、さらに、オイルクーラ６６の反ファン側にアフタクーラ６７を配置するものである。このような配置において、エアコンシステムのコンデンサ６８を追加する場合、この図５のように、アフタクーラ６７の下方に配置したり、図６のように、アフタクーラ６７の反ファン側に配置したりする必要があった。
【０００６】
ところで、アフタクーラを有さないが、ラジエータとオイルクーラとを有する冷却装置において、エアコンシステムのコンデンサを搭載しているものもある（例えば、特許文献１参照。）。この特許文献１に記載のものでは、図７に示すように、コンデンサ６８を、オイルクーラ６６の反ファン側に配置すると共に、鉛直面に対して傾斜させている。すなわち、オイルクーラ６６とコンデンサ６８との間の寸法が下端側よりも上端側が大きくなるように、このコンデンサ６８を傾斜させている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平８−２７０４４４号公報（第３−４頁、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、建設機械の機械室５４には、バッテリ、さらにはウォッシャタンク等を収容する必要がある。そして、バッテリは、アフタクーラ６７の下側のスペースに設置される場合が多く、このような場合には、上記図５に示すような配置では、コンデンサ６８を配置したいスペースにはバッテリが配置されており、コンデンサ６８を配置できなかった。また、アフタクーラ６７の下側にスペースを確保するために、図６のように、コンデンサ６８をさらにアフタクーラ６７の反ファン側に配置すれば、ラジエータ６５からコンデンサ６８までの寸法Ｌが大となる。このため、コンデンサ６８を追加するために機械室５４のスペースを大きくする必要があった。さらにこのような場合、アフタクーラ６７の上流側にコンデンサ６８を配置するので、コンデンサ６８を通過した空気がアフタクーラ６７を通過することになり、アフタクーラ６７の冷却効率が低下するおそれもあった。ところで、図６のように配置する場合、ラジエータ６５やオイルクーラ６６等の各機器の間の寸法を小さく設定することによって、上記寸法Ｌを小さく設定できる。しかしながら、各機器の間の寸法を小さくすれば、この小さい隙間に塵等が溜まりやすく、溜まればその清掃が面倒であった。
【０００９】
また、図７に示すように、アフタクーラ６７を有さない場合は、図５と図６のアフタクーラ６７の配置スペースにコンデンサ６８を配置することができる。この場合、コンデンサ６８を傾斜させているのは、上方の吸気口７０から吸入された空気をオイルクーラ６６側へ流すためのガイドとするためである。しかも、側部の吸気口７１から吸入された空気はこのコンデンサ６８を通過し、上記の吸気口７０から吸入されてコンデンサ６８にてガイドされた空気と合流してオイルクーラ６６側へ流れるものである。しかしながら、このような場合に、アフタクーラ６７を追加しようとしてもこのアフタクーラのためのスペースを確保しにくい。しかも、コンデンサ６８が傾斜して配置され、その下端部がオイルクーラ６６に近接した状態となっている。このため、コンデンサ６８の下端部と、オイルクーラ６６との間の隙間は小さく、風通しが悪くこのコンデンサ６８の下端部において塵等が付着し易いものとなり、しかも塵等が付着した場合には清掃も行いにくいものとなっている。さらに、上記したように、コンデンサ６８がオイルクーラ６６の風上側に配置され、このコンデンサ６８を通過した風がオイルクーラ６６及びラジエータ６５を通過することになるので、オイルクーラ６６及びラジエータ６５の冷却性能を十分高めることができない。
【００１０】
ところで、電動ファン付きのコンデンサを使用すれば、上記ファン６９の冷却風を利用しない部位にコンデンサを設置することも可能であるので、コンデンサ収容用スペースを確保することができる場合がある。しかしながら、このような場合には、この電動ファン付きのコンデンサは、モータ及びファン等を有するので、大型化すると共に、コスト高となる欠点があった。
【００１１】
この発明は上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、冷却装置が設置されるスペースを有効に使用して、ラジエータやオイルクーラ等の各種冷却器を配置することができ、しかも各冷却器に対して十分な風量の冷却風を供給することができる建設機械の冷却装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段及び効果】
そこで請求項１の建設機械の冷却装置は、ラジエータとオイルクーラとを含む主冷却器と、この主冷却器よりも風上側に配置される一対の副冷却器とを備えた建設機械の冷却装置であって、一方の副冷却器を上記主冷却器と略平行に鉛直面に沿って上方側に配置すると共に、他方の副冷却器を鉛直面に対して傾斜させて下方側に配置したことを特徴としている。
【００１３】
上記請求項１の建設機械の冷却装置によれば、下方側の副冷却器を傾斜させて配置したことにより、その傾斜によってこの副冷却器の下方にスペースを確保することができる。これによって、このスペースに冷却装置以外の各種の機器（例えば、バッテリ）を収納することができ、このスペースの有効利用を図ることができる。また、このスペースを確保するために、ラジエータとオイルクーラとの間の寸法やこの主冷却器と副冷却器との間の寸法等を小さくする必要がない。このため、これらの各隙間を十分確保することができ、これらの各機器間に塵が溜まりにくく、各機器に塵が付着したりするのが有効に防止され、たとえ塵が溜まったりした場合等においても簡単に掃除ができる。さらに、下方側の副冷却器を傾斜させたことによって、下方側の副冷却器を通過させないで、主冷却器や上方側の副冷却器に冷却風を供給することが可能となり、主冷却器や上方側の副冷却器は効率のよい冷却機能を発揮することができる。
【００１４】
請求項２の建設機械の冷却装置は、上方側の副冷却器は、エンジンの過給空気を冷却するアフタクーラであり、下方側の副冷却器は、建設機械のエアコンシステムのコンデンサであることを特徴としている。
【００１５】
上記請求項２の建設機械の冷却装置によれば、上方側の副冷却器は、エンジンの過給空気を冷却するアフタクーラであり、下方側の副冷却器は、建設機械のエアコンシステムのコンデンサであるので、アフタクーラの下側に収納されるバッテリ等が邪魔となることなくコンデンサを追加することができる。すなわち、コンデンサを斜めに配置することによって、アフタクーラに対してその上端部を重なるようにしてその下端部を上昇させた状態でコンデンサを配置することができる。これによって、バッテリ等を回避して、コンデンサを追加することができ、しかも、バッテリ等に邪魔されずに、このコンデンサに適度な冷却風をあてることができる。さらに、アフタクーラに対してはこのコンデンサを避けて冷却風を十分に供給することが可能となり、このアフタクーラを流れる過給空気が十分に冷却されて、エンジン性能を高めることができる。
【００１６】
請求項３の建設機械の冷却装置は、下方側の副冷却器を、その上端側が下端側よりも主冷却器から離れるように傾斜させたことを特徴としている。
【００１７】
上記請求項３の建設機械の冷却装置によれば、下方側の副冷却器を、その上端側が下端側よりも主冷却器から離れるように傾斜させたので、この下方側の副冷却器は、上端側において上方側の副冷却器との間に比較的大きな隙間を形成することになる。このため、この隙間を介して主冷却器に冷却風を供給することができ、主冷却器は優れた冷却機能（性能）を発揮することができる。しかも、上方側の副冷却器と下方側の副冷却器との間の掃除等が容易となり、安定した空気の流れを形成することが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
次に、この発明の建設機械の冷却装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は冷却装置が建設機械に搭載されている状態の簡略図を示し、建設機械としては図４に示す油圧ショベル等である。建設機械は、上記従来の技術で説明したが再度説明すれば、下部走行体５１と、この下部走行体５１に旋回自在として支持される上部旋回体５２とを備え、さらに、この上部旋回体５２には作業機５３が連設されている。そして、上部旋回体５２に図示省略のエンジン等が収納される機械室５４が設けられ、この機械室５４にバッテリ６２（図１参照）が収容されている。なお、この機械室５４は、上部旋回体５２の後端に配置されるカウンタウエイトＷの近傍に設けられる。
【００１９】
また、上記作業機５３は、ブーム用シリンダ５８の駆動にてブーム５５が揺動し、アーム用シリンダ５９の駆動にてアーム５６が揺動し、バケット用シリンダ６０の駆動にてバケット５７が揺動する。そのため、この建設機械は、上記シリンダ５８、５９、６０や走行用の油圧モータ等を駆動させるための油圧回路を備える。
【００２０】
そして、上記機械室５４には、図１に示すように、ラジエータ１とオイルクーラ２とを含む主冷却器Ｍと、この主冷却器Ｍよりも風上側に配置される一対の副冷却器Ｓ、Ｓとを備えた冷却装置が収容されている。この場合、上方側の副冷却器Ｓをアフタクーラ３とし、下方側の副冷却器Ｓを後述するエアコンシステムのコンデンサ４としている。ここで、ラジエータ１とは、上記エンジンの冷却水を冷却するものであり、例えば、放熱チューブを有し、このチューブ内をエンジンの冷却水が流れ、エンジンにて駆動するファン５の駆動により冷却風がこのチューブに供給され（当てられ）、これによって、このエンジンの冷却水を冷却する。また、オイルクーラ２とは、上記油圧回路を流れる作動油を冷却するものであり、ラジエータ１と同様、放熱チューブを有し、このチューブ内を作動油が流れ、上記ファン５の駆動により冷却風がこのチューブに供給され（当てられ）、これによって、この作動油を冷却する。さらに、アフタクーラ３とは、エンジンの吸入空気効率を高めてエンジン性能を上げるために、圧縮された過給空気を冷却するものであり、上記ラジエータ１とオイルクーラ２と同様の構造とされる。
【００２１】
すなわち、図２と図３に示すように、冷却装置は、そのラジエータ１の反ファン側にオイルクーラ２が支持部材６Ａ、６Ａ、６Ｂ、６Ｂ及び支持部材１Ａ、１Ｂを介してこのラジエータ１に支持され、アフタクーラ３が支持部材７Ａ、７Ｂ及び支持部材１Ａ、１Ｂを介してラジエータ１に支持される。また、コンデンサ４も、支持部材８Ａ、８Ｂ及び支持部材１Ａ、１Ｂを介してラジエータ１に支持される。
【００２２】
支持部材６Ａ、６Ｂは、それぞれ、円弧片部１０と、支持部材１Ａ、１Ｂの支持片部９、９に固定される支持片部１１からなる。そして、上方の支持部材６Ａの円弧片部１０がオイルクーラ２の上端部に嵌合すると共に、下方の支持部材６Ｂの円弧片部１０がオイルクーラ２の下端部に嵌合して、このオイルクーラ２をラジエータ１に対して所定間隔をもって平行に支持している。また、一方の支持部材７Ａは、本体部１２と、この本体部１２から連設される折曲片部１３とからなり、本体部１２が支持部材１Ａに固定され、折曲片部１３がアフタクーラ３側に固定される。この際、アフタクーラ３には受け体１４、１４が付設され、この受け体１４、１４の受け片部１４ａ、１４ａに、支持部材７Ａの折曲片部１３が取付けられる。他方の支持部材７Ｂは、第１部１５と第２部１６とからなり、第１部１５が支持部材１Ｂに固着され、第２部１６がアフタクーラ３の受け体１７、１７の受け片部１７ａ、１７ａに固着されている。これによって、アフタクーラ３は、オイルクーラ２に対して所定間隔をもって平行に支持される。
【００２３】
ところで、上記エアコンシステムとは、運転室６１の空気を温調するものであって、圧縮機と、凝縮器として機能する上記コンデンサ４と、膨張弁と、蒸発器（エバポレータ）等を備えたものである。なお、このエアコンシステムにおいて、コンデンサ４以外はその図示を省略している。また、コンデンサ４としては、この種のエアコンシステムに一般的に使用される構造のものを使用する。
【００２４】
そして、このコンデンサ４をラジエータ１に支持するための一方の支持部材８Ａは、本体部２０と、この本体部２０から連設される折曲片部２１、２１とからなり、本体部２０が支持部材１Ａに固定され、折曲片部２１、２１がコンデンサ４に受け体２２、２２の受け片部２２ａ、２２ａに介して取付けられる。なお、この場合、この支持部材８Ａの本体部２０には、アフタクーラ３に接続される配管（図示省略）が挿通される切欠き部２３が設けられている。また、他方の支持部材８Ｂも、本体部２４と、この本体部２４から連設される折曲片部２５、２５とからなり、本体部２４が、支持部材７Ｂの第１部１５に固定され、折曲片部２５、２５がコンデンサ４に受け体２６、２６の受け片部２６ａ、２６ａを介して取付けられる。
【００２５】
また、コンデンサ４は、図２に示すように、鉛直面に対して傾斜角θでもって傾斜した状態に配置される。すなわち、コンデンサ４を、その上端４ａ側が下端４ｂ側よりも主冷却器Ｍ、延いてはアフタクーラ３から離れるように傾斜させている。このため、図５に示すように、アフタクーラ６７の真下にコンデンサ６８を配置する場合と相違して、この傾斜させたことによって、アフタクーラ３に対してその上端４ａを重なるようにしてその下端４ｂを上昇させた状態でこのコンデンサ４を配置することができる。これによって、コンデンサ４の下方側にスペース（空間）を形成することができ、この空間を利用してバッテリ６２等を図１に示すように収納することができる。すなわち、ラジエータ１とオイルクーラ２とアフタクーラ３とを備えた冷却装置が搭載される建設機械において、新たにエアコンシステムのコンデンサ４を追加する場合に、機械室５４を大きくしたり、ラジエータ１、オイルクーラ２、アフタクーラ３との各間隔を小さくしたりすることなく、追加することができる。
【００２６】
ところで、機械室５４の上壁には、コンデンサ４に対応した部位に通気口が設けられ、上記ファン５の駆動によって、この通気口を介して機械室５４に空気が侵入する。このため、この空気は、図１の矢印Ａのように、コンデンサ４を通過せずにアフタクーラ３を通過してオイルクーラ２及びラジエータ１を通過するもの、矢印Ｂのように、コンデンサ４を通過してオイルクーラ２及びラジエータ１を通過するもの等がある。また、アフタクーラ３の下部とコンデンサ４の上端４ａとの隙間Ｃ（図２参照）が大きいので、アフタクーラ３とコンデンサ４とが、その上下方向で多少重なっていても、オイルクーラ２及びラジエータ１には、コンデンサ４を通過させずにこの隙間Ｃを介して冷却風を当てることができる。
【００２７】
このため、アフタクーラ３を通過する空気は、殆どコンデンサ４を通過せずに済み、アフタクーラ３の冷却効率の低下を防止でき、しかも、コンデンサ４に対しても、バッテリ６２等に邪魔されずに、適切な風量の冷却風をあてることができる。
【００２８】
このように、上記冷却装置では、コンデンサ４の下方側にスペース（空間）を形成することができ、この空間を利用してバッテリ６２等を図１に示すように収納することができる。すなわち、ラジエータ１とオイルクーラ２との間隔等を小とすることなく、バッテリ６２等の冷却装置以外の他の種々の機器を収容することができるスペースを確保することができる。そのため、ラジエータ１、オイルクーラ２、アフタクーラ３、コンデンサ４の各隙間を十分確保することができ、これらの各機器間に塵が溜まったり、各機器に塵が付着したりするのを有効に防止することができ、たとえ塵が溜まったりした場合等においても簡単に掃除ができる。
【００２９】
さらに、下方側の副冷却器Ｓ（コンデンサ４）を傾斜させたことによって、この下方側の副冷却器Ｓを通過させないで、上方側の副冷却器Ｓ（アフタクーラ３）に冷却風を供給することが可能となり、上方側の副冷却器Ｓ（アフタクーラ３）は効率のよい冷却機能を発揮することができる。すなわち、アフタクーラ３に対しては冷却風を十分に供給することが可能であり、このアフタクーラ３を流れる過給空気が十分に冷却されて、エンジン性能を高めることができる。特に、アフタクーラ３の下部とコンデンサ４の上端４ａとの間に比較的大きな隙間Ｃ（図２参照）を形成することになるので、上記したように、オイルクーラ２及びラジエータ１には、コンデンサ４を通過させずに、この隙間Ｃを介して冷却風を当てることでき、オイルクーラ２及びラジエータ１の冷却機能（性能）を向上させることができる。しかも、上記隙間Ｃによって、このコンデンサ４とアフタクーラ３との間の掃除等が容易となり、安定した空気の流れを形成することが可能となる。また、上記実施形態では、空気通気口を機械室５４の側面側に設けていないので、側面側での騒音の発生や塵たまりを回避することができる。
【００３０】
以上にこの発明の建設機械の冷却装置の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することが可能である。例えば、主冷却器Ｍとしては、ラジエータ１のみであっても、オイルクーラ２のみであってもよく、また、アフタクーラ３を主冷却器Ｍに含ませてもよい。さらに、冷却装置として燃料クーラを備えたものであってもよく、この場合、燃料クーラを主冷却器Ｍ側に含ませても、副冷却器Ｓとして使用してもよい。また、上記実施形態では、ラジエータ１とオイルクーラ２等を風の流れ方向に沿って重なるように配置したが、ラジエータ１とオイルクーラ２等を略同一鉛直面上に並設して重ならないように配置してもよい。さらに、コンデンサ４の傾斜角度θ（図２参照）としても、コンデンサ４の下方位置にバッテリ６２等が収容でき、しかもコンデンサ４の上端４ａがアフタクーラ３の下部に対して接近せずに十分な間隔が設けられれば、任意に設定できる。また、上記実施形態では、コンデンサ４の上端４ａがアフタクーラ３の上下方向略中間部に達しているが、コンデンサ４の上端４ａがアフタクーラ３の下端部に達する程度の高さ位置に配置されるようなものであってもよい。さらに、ラジエータ１やオイルクーラ２やアフタクーラ３等をコンデンサ４のように傾斜させてもよい。これは、これらの機器（冷却器）を傾斜させることによって、他の機器等を収容可能なスペースを形成することができるからである。なお、この建設機械の冷却装置としては、油圧ショベル以外の種々の建設機械にも採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の建設機械の冷却装置の実施の形態を示す簡略図である。
【図２】上記建設機械の冷却装置の背面図である。
【図３】上記建設機械の冷却装置の正面図である。
【図４】建設機械の全体簡略図である。
【図５】従来の建設機械の冷却装置の簡略図である。
【図６】従来の他の建設機械の冷却装置の簡略図である。
【図７】従来の別の建設機械の冷却装置の簡略図である。
【符号の説明】
１　　ラジエータ
２　　オイルクーラ
３　　アフタクーラ
４　　コンデンサ
Ｍ　　主冷却器
Ｓ　　副冷却器
【図１】
2004142693.tif 000003
【図２】
2004142693.tif 000004
【図３】
2004142693.tif 000005
【図４】
2004142693.tif 000006
【図５】
2004142693.tif 000007
【図６】
2004142693.tif 000008
【図７】
2004142693.tif 000009