(57)【要約】【課題】  建設機械に備えられた熱交換器用の防塵ネットの清掃を簡便に行うことができる熱交換装置を提供する。【解決手段】  上部旋回体１０１におけるエンジン設置部８が設けられているエンジンルーム１の熱交換器設置部９に設置されたオイルクーラ１３及びインタークーラ１４用の防塵ネット１３ａ，１４ａを取外した後、それらをエンジン設置部８の上部カバー５ｂに形成した排気部８ａ上に載置・固定する手段（８ｂ，８ｃ）を設けた。【選択図】        図４
2005194922.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン及び冷却ファンを設置したエンジン設置部と熱交換器を設置した熱交換器設置部とを備えたエンジンルームのカバーに、前記熱交換器設置部側に外気取り入れ部を形成し、前記エンジン設置部側に排気部を形成して、前記冷却ファンによって外気取り入れ口から取り入れた冷却風により前記熱交換器を冷却して、前記排気部から外気に放出するようになし、前記熱交換器部の上流側に防塵ネットが装着された建設機械において、
前記防塵ネットは前記熱交換器部に取外し可能に装着される構成となし、前記排気部には、取外した防塵ネットを、その通風部が排気部の通風部と重なり合うようにして着脱可能に固定する手段を設けることを特徴とする建設機械の熱交換装置。
【請求項２】
前記防塵ネットを前記排気部に載置するに際し、前記熱交換器部への装着時に熱交換器部に対向する面を前記排気部に対向させるように装着する構成としたことを特徴とする請求項１記載の建設機械の熱交換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベルその他の建設機械に装備されるラジエータ,オイルクーラ等の熱交換器に防護用の防塵ネットが装着されている熱交換装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建設機械の一例としての油圧ショベルは、その下部走行体による走行及び上部旋回体による旋回は油圧モータにより駆動され、また上部旋回体に設置した掘削作業機は油圧シリンダにより駆動される。これら油圧モータ及び油圧シリンダからなる油圧アクチュエータに圧油を供給するために油圧ポンプが設置され、この油圧ポンプを駆動するためにエンジンが設けられる。
【０００３】
そして、エンジンがオーバーヒートしないように温度制御を行うためにラジエータが付設される。また、油圧ポンプから吐出される圧油は各油圧アクチュエータに供給され、これら各油圧アクチュエータからの戻り油は作動油タンクに還流されるが、この間に作動油の温度が上昇することになる。作動油の温度が高くなり過ぎると、粘性が極端に低下してアクチュエータのシール部から油漏れが発生する等の不都合があるので、油圧アクチュエータからの戻り油をオイルクーラで冷却するようにしている。
【０００４】
エンジンは上部旋回体のエンジンルームを構成するエンジン設置部に設置され、またラジエータ及びオイルクーラは熱交換器であって、これらの熱交換器はエンジンルームを構成する熱交換器設置部に配置されており、このエンジンルームはほぼ全体がカバーで覆われている。これらの熱交換器は、エンジン（または油圧ポンプ）により駆動される冷却ファンからの冷却風によりエンジン冷却水及び作動油からなる被冷却流体を冷却するようにしている。このために、これら２個の熱交換器は配管接続部（及び上下タンク部）と通風部とから構成される。通風部には被冷却用流体を通す細管が多数設けられ、これら各細管には多数の放熱フィンが取付けられている。そして、冷却ファンによる冷却風の流れ方向において、その上流側にはオイルクーラが、下流側にはラジエータが設置されるのが一般的である。また、エンジンルームを構成する熱交換器設置部のカバーには、冷却風として外気を取り入れるための外気取り入れ部が設けられ、エンジン設置部のカバーには熱交換後の冷却風を排気するための排気部が形成されている。冷却ファンを作動させると、外気取り入れ部から取り入れた外気がオイルクーラ及びラジエータのそれぞれの通風部を通過しエンジン設置部のカバーに設けられた排気部から排気される。この間に、熱交換器の細管内を流れる被冷却流体がこの外気と熱交換されエンジンや作動油が冷却されることになる。
【０００５】
さらに、前述したラジエータ及びオイルクーラに加えて、インタークーラを設ける構成としたものも知られている。ここで、インタークーラは、エンジンにおける燃料に混合される空気を過給状態にする過給機からの空気を冷却するためのものである。従って、インタークーラ内を流れる被冷却流体は過給用の空気であるが、この過給用の空気の温度は、エンジン冷却水や作動油の温度より低くするために、インタークーラは冷却風の流れにおける最上流側の位置に設置されるのが一般的である。また、建設機械の運転室に設けられるエアコン用のコンデンサを、冷却風の流れの中にさらに配置したものも知られている。以上のことから、建設機械における熱交換装置としては、外気取り入れ部を有するカバーで囲まれた熱交換器設置部と、この熱交換器設置部に設置された複数の熱交換器と、外気取り入れ部から取り入れた外気を冷却風として熱交換器に導入しエンジン設置部のカバーに設けられた排気部から排気するための冷却ファンとから構成される。
【０００６】
ところで、熱交換器の通風部を通過する冷却風は外気を取り入れたものであり、しかも建設機械は工事現場等で作業することから、塵埃，枯れ葉，シート状物，虫，その他の異物（これらを総称して以下塵埃等という）が空気流により搬送され、それらが冷却ファンにより吸い込まれてエンジンルーム内に進入することになり、これらの異物が熱交換器の通風部内に入り込むと、通風部に設けた細管やフィンに付着して空気の流通を妨げる等のおそれがある。このために、少なくとも最上流側に位置する熱交換器の前面、つまり冷却風の取り入れ側にネットを設置して、前述した異物が熱交換器の通風部内に進入するのを防護するように構成したものは、例えば特許文献１において、従来から知られている。
【０００７】
この従来技術で用いられる防塵ネットは、熱交換器と同様に上部旋回体のエンジンルーム内の基台や熱交換器に固定されたブラケットにボルト等によって着脱自在に固定されている。この防塵ネットは、鋼，アルミ合金等の金属材料や合成樹脂等の薄板材に細かい網目が形成されたもので、例えば熱交換器のうち最上流側に設置されたインタークーラの通風部前面やオイルクーラの通風部前面等に、熱交換器それぞれの通風部の大きさに対応して取付け取り外し可能に１乃至複数個装着されるものである。
【特許文献１】特開２００３−４９４４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述のように熱交換器の細管や放熱フィンで構成される通風部に塵埃等の異物が進入しないように防塵ネットが装着されるが、防塵ネットには作業環境や作業時間に応じて塵埃等が付着することになる。熱交換器の通風部に直接塵埃等が付着するのを抑制できたとしても、防塵ネットに塵埃等が付着するとその防塵ネット自体を通過する冷却風の通過抵抗が増し、結果的に熱交換器の冷却効率を低下させてしまう。従って、防塵ネットに塵埃等が付着して冷却効率が低下した場合には、防塵ネットを取り外して付着している塵埃等を取り除く必要がある。防塵ネットに付着したこれら塵埃等の清掃は、圧縮空気，スチーム等を吹き付けて行うか、ブラッシング等により行われている。しかしながら、圧縮空気やスチーム等による洗浄には、それらを発生させる機器や作業環境が必要であり、これらは油圧ショベル等の建設機械には通常装備されていない。従って、建設機械または少なくとも建設機械から取り外した防塵ネットを前記環境が整ったサービスゾーン等に移動あるいは運搬して清掃を行わなければならない。また、人手によるブラッシングでは時間と労力に煩わしいものがある。
【０００９】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、建設機械自身が備えている熱交換器を冷却するための冷却風を利用して、防塵ネットの清掃を簡便に行うことができる建設機械の熱交換装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述した目的を達成するために本発明は、エンジン及び冷却ファンを設置したエンジン設置部と熱交換器を設置した熱交換器設置部とを備えたエンジンルームのカバーに、前記熱交換器設置部側に外気取り入れ部を形成し、前記エンジン設置部側に排気部を形成して、冷却ファンによって外気取り入れ口から取り入れた冷却風により前記熱交換器を冷却して、排気部から外気に放出するようになし、前記熱交換器部の上流側に防塵ネットが装着された建設機械において、前記防塵ネットは前記熱交換器部に取り外し可能に装着される構成となし、前記排気部には、取り外した防塵ネットを、その通風部が排気部の通風部と重なり合うようにして着脱可能に固定する手段を設けることをその特徴とするものである。
【００１１】
このように構成することにより、防塵ネットに塵埃等が付着して熱交換器の冷却効率が低下したときに防塵ネットの塵埃等を除去清掃する場合、エンジンを止め、熱交換器部の前面に取付けられている防塵ネットを取り外した後、エンジン設置部のカバーに形成されている排気部にこの防塵ネットを載置して固定手段により固定する。その後エンジンを再起動し、例えばエンジンをハイアイドル回転で高速回転させ、かつ冷却ファンを駆動することによって、外気取り入れ部から吸入された冷却風が排気部から放出される空気の流れに晒すことによって、防塵ネットに付着している塵埃等を吹き飛ばして除去することができる。
【００１２】
ここで、この防塵ネットの清掃時には、熱交換器の上流側には防塵ネットが配されていないが、塵埃等が舞い上がらない環境下で清掃を行うようにすることにより、熱交換器に塵埃等が付着することはない。また、熱交換器の上流側に通風抵抗となる防塵ネットが設けられていないので、排気部に至る空気の流れにおける圧損を最小限に抑制できる。さらに、排気部として、防塵ネットが装着されている部位以外にも排気部が存在しておれば、それらを閉塞して、排気の流れを防塵ネットが設けられている排気部に流れを集中させれば、防塵ネットを通過する風量が多くなり、この防塵ネットの清掃をより効率的に行われる。
【００１３】
また、防塵ネットを排気部に載置するに際しては、建設機械を稼動しているときにその防塵ネットが熱交換器の前面部に装着されていたときに受ける冷却風の方向とは反対の方向から冷却風を受けるように載置して固定するこが好ましい。これは、防塵ネットに塵埃等が付着する場合、上流側から運ばれてくる塵埃等は、まず冷却風が当たる防塵ネットの表面の網に引っかかって付着しその後網目状に隣接する微細な孔に流れ込むように纏わり付くことが多いためである。従って、この塵埃等を除去するときには、付着するときと反対の方向から冷却風を当てて防塵ネットの網の目状の孔側から剥がし取るようにすることにより、より効率的に塵埃等の除去を行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
以上のよう構成することによって、建設機械自身が備えている熱交換器を冷却するための冷却風を利用して、防塵ネットの清掃を簡便に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明が適用された油圧ショベルの上部旋回体の外観を示す斜視図である。図２は図１の矢示Ａ−Ａで示すエンジンルームの縦断面を模式的に示した断面図である。これらの図において、１０１は不図示の下部走行体上に旋回可能に支承された上部旋回体、１０２は上部旋回体１０１に俯仰動可能に連結されている作業機構である。上部旋回体１０１にはエンジンルーム１、  機器室２、運転室３、カウンターウエイト４等が設けられ、機器室２には油圧弁，各種油圧配管等が配置され、これら機器の露出部は通常カバー等で覆われている。エンジンルーム１はカバー５とカウンターウエイト４とそのカウンターウエイト４とその反対側（運転室側）に設けられた不図示の仕切り板等により全体的に囲繞された空間部となっている。このエンジンルーム１内の空間部はエンジン設置部８，熱交換器設置部９及びポンプ設置部１０で概略構成されている。
【００１６】
エンジン設置部８には上部旋回体１０１のフレーム１０１ａに支持されたエンジン１１が設置されており、このエンジン１１には冷却ファン１８が連結されている。またエンジン設置部８にはマフラー２１、排気管２１ａ等も配置されている。熱交換器設置部９にはラジエータ１２，オイルクーラ１３，インタークーラ１４が直列に配置されて、上部旋回体１０１のフレーム１０１ａまたはそのフレーム１０１ａに支持された不図示の支持部材に取付け支持されている。またオイルクーラ１３の前面側（冷却風の上流側）には、オイルクーラ１３並びにラジエータ１２の通風部に塵埃等が進入することを防止するための防塵ネット１３ａが配設され、オイルクーラ１３に設けられたねじ穴に蝶ボルト１３ｂにより取付け取り外し可能に装着されている。さらにインタークーラ１４の前面側にはインタークーラ１４の冷却風の通風部に塵埃等が進入しないように防塵ネット１４ａが配設され、インタークーラ１４に設けられたねじ穴に蝶ボルト１４ｂにより取り外し可能に装着されている。ポンプ設置部１０にはエンジン１１との間にカップリング等を介して油圧ポンプ１６が連結されており、エンジン設置部８との間は隔壁１７で隔てられている。
【００１７】
前記カバー５は、熱交換器設置部９側に設けられているカバー兼メンテナンス用の開閉ドア５ａ、上部カバー５ｂ，ポンプ設置部１０側の開閉ドア５ｃ及び上部旋回体１０１の下面を覆う下部カバー５ｄにより、上下と左右の側方カバーにより囲繞されている。そして上部カバー５ｂには熱交換器設置部９側の上部にあたる部分に外気取り入れ部９ａが形成され、またエンジン設置部８の上部には排気部８ａが形成されている。またポンプ設置部１０の上部にも排気部１０ａが設けられている。なお８ｂ，８ｃはそれぞれ防塵ネット１３ａ，１４ａのフレームに止着される固定部材と蝶ボルトであり、これらについては後述する。
【００１８】
１８はエンジン１１に連結された冷却ファンで、エンジン１１の回転に追従して回転するようになっている。１９はシュラウドを示し、その外周側に延びた延在部はラジエータ１２の冷却風の通路部を覆い囲むように形成されていて、冷却ファン１８の回転時に、冷却風が確実に熱交換器を通過するようにしている。また、２０はサーキュレーション防止壁を示し、この防止壁２０は冷却ファン１８の下流側に排出された高温の冷却風が熱交換器側に回り込むことを防止して、熱交換器とその周囲のカバー等の間に生じる空気流を抑制するもので、金属あるいはウレタン等の弾性体で製作された遮蔽部材である。さらに、２３はオイルクーラ１３とラジエータ１２との上部の隙間に設けた仕切り部材であり、この仕切り部材２３によって、塵埃等がオイルクーラ１３とラジエータ１２との間の隙間に入らないように防塵保護している。
【００１９】
このように構成されたエンジンルーム１において、油圧ショベルが土砂の掘削やビルの解体作業等を行う稼動時には、エンジンに連結されている冷却ファン１８が回転し、外気取り入れ部９ａ，９ａ・・から吸い込まれた外気がインタークーラ１４、オイルクーラ１３及びラジエータ１２の通風路に導入され、それぞれの通風路で熱交換された高温の冷却風はエンジン設置部８の上部カバー５ｂ等に形成された排気部８ａ，８ａ・・から機外に放出される。このとき油圧ショベルは作業中であるから、掘削時の土埃や掘削現場の環境に応じた種々のごみ等が外気取り入れ部９ａに飛散・搬送されてくる。しかしこれらの塵埃等が各熱交換器（１２，１３，１４）の通風部より上流側に配置した防塵ネット１３ａ，１４ａに確実に捕捉されて、熱交換器への進入が防止される。しかし、長時間の稼動等によって防塵ネット１３ａ，１４ａにこれら塵埃等が徐々に付着することになり、そのまま放置すると、熱交換器への吸い込み抵抗が増大する。
【００２０】
そこで次に、防塵ネット１３ａ，１４ａに付着した塵埃の除去・清掃について以下説明する。図３は本発明の防塵ネットが排気部に載置された状態を示す図１同様の斜視図である。図４は図３の矢示Ｂ−Ｂで示す図２同様の断面図、図５は図４の要部拡大図である。これらの図において、オイルクーラ１３の前面側及びインタークーラ１４の前面側に設置されていた防塵ネット１３ａ，１４ａは蝶ボルト１３ｂや１４ｂをオイルクーラ１３及びインタークーラ１４から取り外して、上部カバー５ｂに設けられた排気部８ａの上にそれぞれ載置される。ここで、防護ネット１３ａ，１４ａの上部カバー５ｂへの固定状態は、例えば上部カバー５ｂにナット８ｂに蝶ボルト８ｃを用いて固定する。ここで、図５に示したように、防護ネット１３ａは（防護ネット１４ａも同様）、四角形のフレーム１３ｃを有するものであり、このフレーム１３ｃに蝶ボルト８ｃの挿通部を形成することによって、上部カバー５ｂの内面側に固着して設けたナット８ｂに螺挿することによって、格別の工具を必要とすることなく、容易に、しかも安定した状態に固定することができる。
【００２１】
防塵ネット１３ａ，１４ａは、それぞれ熱交換器部に取付けられていたときに受ける冷却風の方向とは反対の方向から冷却風を受けるように、熱交換器に装着されているときに、それが熱交換器側に向いた面を排気部８ａにおける通風部となる部位に対面させるように載置されることが望ましい。即ち各防塵ネット１３ａ，１４ａのそれぞれが、図２において左側に向いている面が、図４においては上側を向くように載置される。上記の防塵ネット１３ａ，１４ａを取り外し排気部８ａに載置・固定する作業は、エンジン１１を止めて行い、その後エンジン１１を再始動することにより防塵ネット１３ａ，１４ａの清掃を行うことができる。ここで、防護ネット１３ａ，１４ａの清掃時には、周囲に塵埃等が舞い上がっていない環境下で行う。例えば、１日の作業が終了して、作業現場で稼動する全ての機械が停止し、雰囲気中に塵埃等が舞い上がっていない状況下で防護ネット１３ａ、１４ａを清掃する。また、始業時や、昼休み等でも同様である。さらに、気象条件、例えば強風下等、作業現場における機械の作動以外で塵埃等が発生する状況下であれば、油圧ショベルを風が当らない位置まで移動させて、清掃を行うようにすれば良い。この防護ネット１３ａ，１４ａの清掃時には、熱交換器の前方側が開放されており、従って、冷却ファン１８が駆動されて、外気取り入れ口９ａから外気が取り込まれたときに、この外気は直接熱交換器を通過するので、このようにして取り込まれた外気に塵埃等が混入していると、熱交換器を汚損することになるからである。
【００２２】
即ち、上記のように構成することにより、エンジン１１を再始動すると、外気取り入れ部９ａから外気が取り入れられ各熱交換器（１２，１３，１４）を通過した冷却風は、冷却ファン１８を介して、防塵ネット１３ａ，１４ａが載置固定された排気部８ａから外気に放出されることになる。このときにおける空気の流れにより防塵ネット１３ａ，１４ａに付着している塵埃等が吹き飛ばされるようにして清掃される。ここで、防塵ネット１３ａ，１４ａの清掃時には、それを通過する風速をできるだけ高くする方が望ましい。熱交換器の上流側に防塵ネットを装着しない状態では、排気部８ａから外気への排気流速は、例えば５ｍ／ｓ程度となるので、防塵ネットにこびりついた頑固なものはともかく、防護ネットの目詰まり解除という点では、十分目的が達成される。
【００２３】
勿論、排気風速が大きければ大きいほど、防護ネットの清掃能力が高くなる。このためには、清掃時のエンジン回転数は例えば塵埃等の除去効率を高めるためにハイアイドル回転にするのがよい。また、防塵ネット１３ａ，１４ａを清掃するときは油圧ショベルとして掘削，解体等の作業をしていないときであるから、ドア５ａを開放して外気取り入れのための吸入抵抗を少なくすることによって排気部からの冷却風の流速を高めるようにして行ってもよい。そして、熱交換器の上流側には吸い込み抵抗となる防塵ネットが取り除かれているので、通気抵抗が減少するので、防塵ネットを通過する風速が大きくなる。そして、防塵ネット１３ａ，１４ａの面積より排気部８ａの面積が広くて排気部８ａの１部がネットからはみ出してしまう部分や、防塵ネット１３ａ，１４ａを載置しない例えば排気部１０ａがある場合には、それらの部分を鋼鈑等の遮蔽部材２２で遮蔽して防塵ネット１３ａ，１４ａを載置した部分からのみより多く排気されるようにしてもよい。
【００２４】
なお、上記実施の形態では防塵ネットは２個として説明してきたがこれに限るものではない。また、防塵ネットを取付け取り外し可能に装着する手段や、排気部に防塵ネットを載置して、それを固定する手段は、蝶ボルトに限定されるものではなく、例えば防護ネットの両側部をガイドするガイドレールをカバーに設けるようにする等、様々な構成を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明が適用された油圧ショベルの上部旋回体の外観を示す斜視図である。
【図２】図１の矢示Ａ−Ａで示すエンジンルームの縦断面を模式的に示した断面図である。
【図３】本発明の防塵ネットが排気部に載置された状態を示す図１同様の斜視図である。
【図４】図３の矢示Ｂ−Ｂで示す図２同様の断面図である。
【図５】図４の要部拡大図である。
【符号の説明】
【００２６】
１    エンジンルーム
５    カバー
５ａ  ドア
５ｂ  上部カバー
５ｃ  開閉ドア
５ｄ  下部カバー
８  エンジン設置部
８ａ  排気部
８ｂ  固定部材
８ｃ  蝶ボルト
９  熱交換器設置部
９ａ  外気取り入れ部
１１  エンジン
１２  ラジエータ
１３  オイルクーラ
１３ａ  防塵ネット
１３ｂ  蝶ボルト
１４  インタークーラ
１４ａ  防塵ネット
１４ｂ  蝶ボルト
１８  冷却ファン
１９  シュラウド
２０  サーキュレーション防止壁
【図１】
2005194922.tif 000003
【図２】
2005194922.tif 000004
【図３】
2005194922.tif 000005
【図４】
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【図５】
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