(57)【要約】【課題】  建設機械の冷却装置において、熱交換器の冷却性能の低下を防止できるようにする。【解決手段】  建設機械の上部旋回体内部空間に構成される、建設機械の冷却装置において、回転軸心ＣＬ1を所定方向Ｙに向けた第１の冷却ファン５と、回転軸心ＣＬ2を所定方向Ｙに向けるとともに所定方向Ｙに対し上記の第１の冷却ファン５と並列配置された第２の冷却ファン７と、上記の第１の冷却ファン５の吸引側に配置された第１の熱交換器４と、上記の第２の冷却ファン７の吸引側に配置された第２の熱交換器６と、上記の第１の冷却ファン５の冷却風吐出側と上記の第２の冷却ファン７の冷却風吐出側とを仕切るように設置された仕切部材１１とをそなえて構成される。【選択図】        図１
2005313821.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設機械の上部旋回体内部空間に構成される、建設機械の冷却装置において、
回転軸心を所定方向に向けた第１の冷却ファンと、
回転軸心を該所定方向に向けるとともに該所定方向に対し上記の第１の冷却ファンと並列配置された第２の冷却ファンと、
上記の第１の冷却ファンの吸引側に配置された第１の熱交換器と、
上記の第２の冷却ファンの吸引側に配置された第２の熱交換器と、
上記の第１の冷却ファンの冷却風吐出側と上記の第２の冷却ファンの冷却風吐出側とを仕切るように設置された仕切部材と
をそなえて構成された
ことを特徴とする、建設機械の冷却装置。
【請求項２】
該所定方向が建設機械の幅方向であって、
該上部旋回体内部空間のキャビン側に、上記の第１の熱交換器と上記の第１の冷却ファンとが配置され、
該上部旋回体内部空間のカウンタウェイト側に、上記の第２の熱交換器と上記の第２の冷却ファンとが配置され、
該仕切部材の先端が、上記の第２の冷却ファンから吐出された冷却風をキャビン背面から外れた領域へと案内するガイド部として構成された
ことを特徴とする、請求項１記載の建設機械の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械の上部旋回体内部空間に熱交換器や冷却ファンをそなえて構成される、建設機械の冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、油圧ショベル，ホイールローダ等の走行式の建設機械やクレーン等の定置式の建設機械等、種々の建設機械が建設現場，港湾，工場内等の様々な分野において用いられている。
建設機械は、ダム，トンネル，河川，道路等における岩石の掘削やビル，建築物の取り壊し等、一般に厳しい環境下で使用されるが、このような環境下ではエンジンや油圧ポンプ等の機器類に加わる負荷が高く、エンジン温度の上昇や作動油の油温の上昇を招きやすい。
【０００３】
このため、これら建設機械では、ラジエータなどの熱交換器及び冷却ファンなどからなる冷却装置がそなえられており、冷却ファンの作動により上部旋回体内部空間に取り込まれた外気（冷却風）によりラジエータひいてはエンジン冷却水などが冷却される。
このような冷却装置には、熱交換器とこの熱交換に冷却風を流通させるための冷却ファンとなからなる冷却系統を、２つ並列に配置したもの（このような配置をサイドバイサイド配置という）がある（特許文献１参照）。
【０００４】
図５は、このようなサイドバイサイド配置の冷却装置の一例を示す模式的な平面図である。
この冷却装置では、上部旋回体内部空間２Ｂのカウンタウェイト２Ｃ側に、ラジエータ６、このラジエータ６に冷却風を流通させるための冷却ファン（ラジエータファン）７、エンジン８及び油圧ポンプ９が、機体左側から機体右側に向けてこの順に配置される一方、上部旋回体内部空間２Ｂのキャビン２Ａ側に、ラジエータに較べて小型な熱交換器であるエアコンディショナのコンデンサ４及びこのコンデンサ４に冷却風を流通させるための冷却ファン（コンデンサファン）５が機体左側から機体右側に向けてこの順に配置されている。
【０００５】
各冷却ファン５，７は、図５中において、左側から吸入した空気を右側へ吐出するようになっており、ラジエータファン７により吸入される空気によりラジエータ６が冷却され、コンデンサファン５により吸入される空気によりコンデンサ４が冷却される。コンデンサ４はラジエータ６に比べサイズが小さいことから、コンデンサファン５は、ラジエータファン７に比べ送風量の少ないものとなっている。
【０００６】
ここで、上部旋回体内部空間２Ｂには、隔壁Ｗ1，Ｗ2，Ｗ3が設けられており、上部旋回体内部空間２Ｂは、コンデンサ４が設置されるコンデンサ室２Ｂａ，ラジエータ室２Ｂｂ，エンジン８が設置されるエンジン室２Ｂｃ及びポンプ９が設置されるポンプ室２Ｂｄの４室に分割されている。なお、隔壁Ｗ1は、フレーム材を組み付けてなるものであって、結果的に通気性を有しており、コンデンサ室２Ｂａとラジエータ室２Ｂｂとは連通することとなる。
【特許文献１】特開平１１−２８０１１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、各冷却ファン５，７から吐出される冷却風（排気風）は、上記隔壁Ｗ2の存在により遠心方向への流れを余儀なくされるため、上記のサイドバイサイド配置においては、並列配置された冷却ファン５，７からの排気風が相互干渉し、この結果、排気風の圧力損失が生じる。このため、各冷却ファンの送風量ひいては各熱交換器の冷却性能が計画通り得られないという課題がある。
【０００８】
特に、上述したように、並列配置された熱交換器４，６を流通する冷却風量（熱交換器風量）に大きな差がある場合、風量の少ない側の冷却風（ここではコンデンサ４を流通する冷却風）が大きな抵抗を被ってその風量が計画風量に対し大幅に目減りしてしまう。
また、図５に示す例では、ラジエータ６側の排気風量がコンデンサ４側の排気風量に較べて多いため、このラジエータ６側の排気風が、コンデンサ４側の排気風の流れを押し切って流れる。この結果、排気風は、矢印Ｆ1で示すように、コントロールバルブ１０の横、コンデンサファン５の排気側を通過した後、キャビン背面２Ａａに向かって流れるようになる。ラジエータ６を通過後の高温の排気風がこのようにキャビン背面２Ａａに向かって流れてくるため、キャビン２Ａ内の温度が上昇する結果、エアコンディショナを作動させてもキャビン２Ａ内の温度を快適な温度まで下げられない虞がある。
【０００９】
さらに、コンデンサファン５は、エアコンディショナの運転負荷が大きい場合には常時作動状態とされるが、エアコンディショナの運転負荷が小さい場合にはオンオフ制御されて作動／非作動を交互に繰り返し、コンデンサファン５の非作動時にはラジエータ６側の排気風がコンデンサ４側へと強く流れる。このコンデンサ４側へと流れた強い排気風（熱風）は、矢印Ｆ2で示すようにコンデンサ４を通って排気側から吸気側へと逆流したり（これを、熱風巻き込みという）、図示しないが、コンデンサファン５のシュラウド５ａとコンデンサ４との取付部の隙間を通って排気側から吸気側へと逆流したり、上記シュラウド５ａと機体壁面との隙間を通って排気側から吸気側へと逆流したりする。
【００１０】
このような高温の排気風が逆流してコンデンサ４を流れる冷媒と熱交換する結果、エアコンディショナの冷却性能が低下してしまい、上記の排気風の吹きつけによるキャビン２Ａ内の温度上昇と相俟って、キャビン２Ａ内の快適性が損なわれてしまう。
本発明はこのような課題に鑑み創案されたもので、熱交換器の冷却性能の低下を防止できるようにした、建設機械の冷却装置を提供することを目的とする。
【００１１】
また、キャビン室内の温度を快適な温度に保持することができる、建設機械の冷却装置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】
【００１２】
上記目的を達成するために、請求項１記載の本発明の建設機械の冷却装置は、建設機械の上部旋回体内部空間に構成される、建設機械の冷却装置において、回転軸心を所定方向に向けた第１の冷却ファンと、回転軸心を該所定方向に向けるとともに該所定方向に対し上記の第１の冷却ファンと並列配置された第２の冷却ファンと、上記の第１の冷却ファンの吸引側に配置された第１の熱交換器と、上記の第２の冷却ファンの吸引側に配置された第２の熱交換器と、上記の第１の冷却ファンの冷却風吐出側と上記の第２の冷却ファンの冷却風吐出側とを仕切るように設置された仕切部材とをそなえて構成されたことを特徴としている。
【００１３】
請求項２記載の本発明の建設機械の冷却装置は、請求項１記載の本発明の建設機械の冷却装置において、該所定方向が建設機械の幅方向であって、該上部旋回体内部空間のキャビン側に、上記の第１の熱交換器と上記の第１の冷却ファンとが配置され、該上部旋回体内部空間のカウンタウェイト側に、上記の第２の熱交換器と上記の第２の冷却ファンとが配置され、該仕切部材の先端が、上記の第２の冷却ファンから吐出された冷却風をキャビン背面から外れた領域へと案内するガイド部として構成されたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の建設機械の冷却装置では、第１の冷却ファンと第２の冷却ファンとが、それぞれの回転軸心を同一の所定方向に向けてこの所定方向に対し並列配置され、第１の冷却ファンの冷却風吐出側と第２の冷却ファンの冷却風吐出側とを仕切るように仕切部材が設置されているので、第１の冷却ファンから吐出された冷却風と第２の冷却ファンから吐出された冷却風との相互干渉が防止される。
【００１５】
この結果、本発明の建設機械の冷却装置によれば、冷却風の相互干渉による圧力損失が防止され、第１の冷却ファンの吸引側に配置された第１の熱交換器及び第２の冷却ファンの吸引側に配置された第２の熱交換器を通過する各冷却風の風量が所定量に保持されるので、熱交換器の冷却性能の低下を防止できる。
また、上記所定方向が建設機械の幅方向であって、上部旋回体内部空間のキャビン側に、第１の熱交換器と第１の冷却ファンとが配置され、上部旋回体内部空間のカウンタウェイト側に、第２の熱交換器と第２の冷却ファンとが配置されている場合には、仕切部材の先端を、第２の冷却ファンから吐出された冷却風をキャビン背面から外れた領域へと案内するガイド部として構成することにより、第２の熱交換器を通過し第２の冷却ファンから吐出された高温の冷却風がキャビン背面へと流れるのを防止できるので、キャビン室内の温度を快適な温度に保持することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
なお、従来技術の説明として既に説明した部品については同一の符号を付しその説明を省略する。
また、以下の実施形態では、本発明を建設機械として油圧ショベルに適用した例を説明するが、本発明は、油圧ショベルに限定されず、ホイールローダ，クレーンなどの種々の建設機械に適用しうるものである。
【００１７】
本発明の一実施形態にかかる建設機械は、図３に示すように、下部走行体１と、下部走行体１の上側に旋回可能に配設された上部旋回体２と、上部旋回体２に設けられ種々の作業を行なう作業装置３との３つの部分で構成されている。このうち上部旋回体２には、その前部にキャビン２Ａ、その後部にカウンタウェイト２Ｃが配置されている。
図１に示すように、上部旋回体２のキャビン２Ａや作業装置３の後方における内部空間２Ｂには、キャビン２Ａ側に（キャビン背面２Ａａに面して）、エアコンディショナ用のコンデンサ（第１の熱交換器）４とコンデンサファン（第１の冷却ファン）５とが機体左側からこの順に配置され、これらのコンデンサ４とコンデンサファン５との後方には、ラジエータ（第２の熱交換器）６，ラジエータファン（第２の冷却ファン）７，エンジン８及びオイルポンプ９が機体左側からこの順に配置されている。
【００１８】
図示するように各冷却ファン５，７は、何れも、その回転中心軸ＣＬ1，ＣＬ2を機体左右方向（所定の方向、機体幅方向）Ｙに向けた姿勢で設置されており、建屋カバー左側壁に設けられた吸気口から外気を冷却風として吸入するようになっている。この吸入された冷却風は、矢印Ａ1で示すようにコンデンサ４を通過する際に、コンデンサ４内を流れる冷媒を冷却し凝縮させ、矢印Ａ2で示すようにラジエータ６を通過する際に、ラジエータ６内を流れるエンジン冷却水を冷却するようになっている。コンデンサ４及びラジエータ６を通過し、冷却ファン５，７から吐出された冷却風（排気風）は、フードに設けられた排気口から機外へと排出される。
【００１９】
また、冷却ファン５，７の吐出側には、冷却ファン５，７の相互間を仕切るようにプレート材（仕切部材）１１が設置されている。図１又は図２に示すように、このプレート材１１は、コンデンサ４又はコンデンサ室２Ｂａを形成する壁面（シートメタル）に支持され（ここではコンデンサ４に支持されている）上記ファン回転中心軸ＣＬ1に沿った姿勢の基端部１１Ａａと上記ファン回転中心軸ＣＬ1に対し所定角度θだけ傾斜した姿勢の先端部（ガイド部）１１Ａｂとからなる湾曲形状の側面１１Ａと、側面１１Ａの湾曲形状に沿ったような形状の上面１１Ｂ及び下面とをそなえて構成されており、この先端部１１Ａｂの傾斜角度θは、ラジエータファン７からの排気風を整流して矢印Ａ3で示すようにキャビン背面２Ａａから外れた領域へと案内する角度に設定されている。
【００２０】
なお、プレート材１１における上記の上面１１Ｂ及び下面は必須ではない。また、図２中の符号５ｂはコンデンサファン５のフィンガーガードであり、簡略して示しているが、指の入らないような間隔で並べられた複数のスポーク、若しくは指の入らない程度の網目のネット構造体をそなえて構成されている（図１では省略）。
本発明の一実施形態としての建設機械の冷却装置は、このように構成されているので、以下のような作用・効果がある。
【００２１】
つまり、コンデンサファン５の吐出側とラジエータファン７の吐出側との間にプレート材１１が設けられているので、コンデンサファン５からの排気風とラジエータファン７からの排気風との干渉が防止される。
ここでは、ラジエータファン７からの排気風は、コンデンサファン５からの排気風に比べ量が多いことから、コンデンサファン５側へと流れようとするが、このコンデンサファン５側への流れは、プレート材１１により阻止されるので、コンデンサファン５からの排気風が、ラジエータファン７からの排気風から干渉を受けることが防止される。これにより、プレート材を設けない場合に較べ、コンデンサファン５からの排気風の圧力損失を低減してコンデンサ４を通過する冷却風の風量を増量できるので、エアコンディショナの冷却性能の低下を抑制してキャビン２Ａ内を快適な温度に保持できるようになる。
【００２２】
また、コンデンサファン５からの排気風に較べ風量の多いラジエータファン７からの排気風がキャビン背面２Ａａへと流れてしまうことが、プレート材１１により防止されるので、キャビン背面２Ａａの温度ひいてはキャビン２Ａ内の昇温を抑制でき、この点でも、キャビン２Ａ内を快適な温度に保持できるようになる。特に、ここでは、プレート材１１の先端部には、ラジエータファン７からの排気風をキャビン背面２Ａａから外れた領域へと案内する傾斜角度が設定されていることから、ラジエータファン７からの排気風がキャビン背面２Ａａへと流れてしまうことを効果的に抑制できるようになる。
【００２３】
また、コンデンサファン５が非作動中の場合には、ラジエータファン７からの排気風が、コンデンサファン５の作動中に比べコンデンサファン５側へ強く流れる。プレート材１１がなければ、このラジエータファン７からの排気風が、コンデンサファン５の吐出側から吸入側、さらにはコンデンサ４へと逆流するが、本冷却装置では、このような逆流がプレート材１１により防止されて、排気風によるコンデンサ４ひいてはコンデンサ４を流通する冷媒の過熱が防止されるので、エアコンディショナの冷却性能の低下を抑制してキャビン２Ａ内を快適な温度に保持できるようになる。
【００２４】
本発明の建設機械の冷却装置は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
例えば、上記実施形態では、第１の冷却ファン及び第２の冷却ファンを、何れも、そのファン翼回転中心ＣＬ1，ＣＬ2が機体幅方向Ｙに沿う姿勢となるよう配置したが、これらのファン翼回転中心ＣＬ1，ＣＬ2が機体前後方向Ｘに沿う姿勢となるよう、第１の冷却ファン及び第２の冷却ファンを配置しても良い。
【００２５】
また、上記実施形態では、２台の冷却ファンが設けられていたが、３台以上の冷却ファンをそなえ、これらの冷却ファンの各相互間の一つ以上に仕切部材を設けた構成としても良い。つまり、本発明の第１の冷却ファン及び第２の冷却ファンとは、相互に隣接する冷却ファンの何れかを意味するものであって、例えば、図４に示すように、３台以上（ここでは３台）の冷却ファン５−１〜５−３が何れもそのファン翼回転中心ＣＬ−１〜ＣＬ−３を同一方向に沿わせて配置されている場合には、冷却ファン５−１，５−２に着目すれば、この２つの冷却ファン５−１，５−２を第１の冷却ファン及び第２の冷却ファンと見ることができ、これらの２つの冷却ファン５−１，５−２の吐出側の相互間に仕切部材１１−１を設ければよく、冷却ファン５−２，５−３に着目すれば、この２つの冷却ファン５−２，５−３を第１の冷却ファン及び第２の冷却ファンと見ることができ、これらの２つの冷却ファン５−２，５−３の吐出側相互間に仕切部材１１−２を設ければ良い。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態の建設機械の冷却装置の構造を示す図であって、上部旋回体をエンジンルーム天井面を外して示す模式的な平面図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる仕切部材の構成を示す模式的な斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる建設機械の全体構成を示す模式的な側面図である。
【図４】本発明の一実施形態の建設機械の冷却装置の変形例の構造を示す図であって、模式的な平面図である。
【図５】従来の建設機械の冷却装置の構造を示す図であって、上部旋回体をエンジンルーム天井面を外して示す模式的な平面図である。
【符号の説明】
【００２７】
２Ｂ  エンジンルーム
４  コンデンサ（第１の熱交換器）
５  コンデンサファン（第１の冷却ファン）
６  ラジエータ（第２の熱交換器）
７  ラジエータファン（第２の冷却ファン）
１１  プレート材（仕切部材）
１１Ａｂ  先端部（ガイド部）
【図１】
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【図２】
2005313821.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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