(57)【要約】  【課題】複数個の熱交換器を配置するに際して、冷却ファンを増加したり冷却ファンを高回転で駆動することなく、且つ、熱交換器の設置スペースをコンパクトにしつつ、冷却能力の向上並びに清掃作業性を容易化する。  【解決手段】冷却ファン２０及びモータ１９を上下に移動可能に設け、冷却ファン２０の前方にラジエータ２８を固設し、その前方にラジエータ２８よりも小さいオイルクーラ２７及びインタークーラ２６を配置する。冷却ファン２０を上部に移動して固定すれば、矢印Ａに示す冷却風がインタークーラ２６及びオイルクーラ２７を通過してラジエータ２８に強制吸気で導入される。冷却ファン２０を下部に移動して固定すれば、矢印Ｂに示す冷却風がインタークーラ２６及びオイルクーラ２７を通過せずに昇温されない状態でラジエータ２８に強制吸気で直接導入される。【選択図】図３
2005146948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却ファンの前方に設けられた複数個の熱交換器のうち、少なくとも一部が重ならずに配置された建設機械の冷却装置に於いて、
前記冷却ファンの送風位置を変更可能に形成したことを特徴とする建設機械の冷却装置。
【請求項２】
冷却ファンの前方に設けられた複数個の熱交換器のうち、少なくとも一部が重ならずに配置された建設機械の冷却装置に於いて、
前記冷却ファンの送風方向を変更可能に形成したことを特徴とする建設機械の冷却装置。
【請求項３】
上記熱交換器の冷媒温度を検出するための検出手段と、上記冷却ファンの送風位置または送風方向を変更する変更手段とを設け、前記検出手段の検出情報に応じて前記変更手段を作動させ、前記冷却ファンの送風位置または送風方向を自動的に変更する制御手段を備えた請求項１または２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冷却装置に関するものであり、特に、複数個の熱交換器を配置した建設機械の冷却装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、油圧ショベルをはじめとする建設機械では、例えば図７に示すように、エンジン１によって駆動される冷却ファン２の前方にラジエータ３を配置するとともに、該ラジエータ３の前方にオイルクーラ４やインタークーラ５等、他の熱交換器を配置した冷却装置が広く知られており、枚挙に暇がない。
【０００３】
しかし、上流側の熱交換器（インタークーラ５及びオイルクーラ４）を通過して昇温された冷却風によって下流側の熱交換器（ラジエータ３）を冷却するため、下流側の熱交換器の冷却効果が低下する。下流側の熱交換器の冷却能力を向上させるためには、大型の熱交換器を使用するか、冷却ファンを大型にして冷却風の風量を増大する必要がある。
【０００４】
この不具合を解決するために、エンジンルーム内に冷却ファンとラジエータとオイルクーラを直列に配置し、エンジンルーム外にインタークーラ（アフタークーラ）と専用冷却ファンを配置した冷却装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、エンジンから独立した油圧モータまたは電動モータで冷却ファンを駆動するとともに、温度センサによりエンジンルーム内の雰囲気温度を検出し、エンジンルーム内の雰囲気温度が設定温度以下となるように冷却ファンの回転数を制御するように構成したものも知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
また、複数個の熱交換器を直列に配置すると、上流側の熱交換器を冷却して昇温した空気が下流側の熱交換器に導入されて、下流側の熱交換器の冷却が不十分になるという不具合を解消するために、カバーに複数の空気吸込口を設け、一方の吸込口は上流側の熱交換器を介することなく下流側の熱交換器へ冷却用の外気を導入するように構成したものも知られている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平９−１８４４２１号公報
【特許文献２】特開平１１−１５８９１７号公報
【特許文献３】特開２００３−４１６２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１記載の発明は、インタークーラを別の場所に配置したので、互いに他の熱交換器を通過した冷却風の影響を減少させることができるが、複数の冷却ファンが必要となってコストアップとなる。
【０００８】
特許文献２記載の発明は、温度センサの検出値に基づいて冷却ファンの回転数を制御するため、必要に応じて冷却風の風量を増加することができるが、冷却風が熱交換器を通過する位置は変わらないため、熱交換器全体を通過する風量を変化させることはできない。また、冷却ファンを高回転で駆動するためには高性能のモータが必要となり、冷却ファンの回転数を上昇させると機械の騒音も増加することになる。
【０００９】
また、特許文献３記載の発明は、カバーに複数の空気吸込口を設けたことにより、下流側の熱交換器の冷却能力を向上させているが、夫々の熱交換器の間に間隔を設けなくてはならず、冷却装置の設置スペースが大きくなるという不具合がある。
【００１０】
そこで、複数個の熱交換器を配置するに際して、冷却ファンを増加したり冷却ファンを高回転で駆動することなく、且つ、熱交換器の設置スペースをコンパクトにしつつ、冷却能力の向上並びに清掃作業性を容易化するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、冷却ファンの前方に設けられた複数個の熱交換器のうち、少なくとも一部が重ならずに配置された建設機械の冷却装置に於いて、前記冷却ファンの送風位置を変更可能に形成した建設機械の冷却装置を提供する。
【００１２】
冷却ファンを移動して送風位置を変更すれば、熱交換器の他の部分若しくは特定の熱交換器に導入される冷却風の風量が増加する。
【００１３】
請求項２記載の発明は、冷却ファンの前方に設けられた複数個の熱交換器のうち、少なくとも一部が重ならずに配置された建設機械の冷却装置に於いて、前記冷却ファンの送風方向を変更可能に形成した建設機械の冷却装置を提供する。
【００１４】
冷却ファンの向きを変えて送風方向を変更すれば、熱交換器の他の部分若しくは特定の熱交換器に導入される冷却風の風量が増加する。
【００１５】
請求項３記載の発明は、上記熱交換器の冷媒温度を検出するための検出手段と、上記冷却ファンの送風位置または送風方向を変更する変更手段とを設け、前記検出手段の検出情報に応じて前記変更手段を作動させ、前記冷却ファンの送風位置または送風方向を自動的に変更する制御手段を備えた建設機械の冷却装置を提供する。
【００１６】
検出手段により熱交換器の冷媒温度を検出し、該熱交換器の冷却能力を向上したい場合は、検出された冷媒温度に基づいて変更手段を作動させ、例えば複数個の熱交換器のうち一部が重ならずに配置された部分若しくは特定の熱交換器の部分へ、冷却ファンを自動的に移動して送風位置を変更し、または、冷却ファンの向きを自動的に変えて送風方向を変更する。
【発明の効果】
【００１７】
請求項１記載の発明は、冷却ファンの送風位置を変更可能に形成したので、熱交換器の他の部分若しくは特定の熱交換器に冷却ファンの送風位置を移動して、特定の熱交換器の冷却能力を向上させることができる。
【００１８】
請求項２記載の発明は、冷却ファンの送風方向を変更可能に形成したので、熱交換器の他の部分若しくは特定の熱交換器に冷却ファンの送風方向を変更して、特定の熱交換器の冷却能力を向上させることができる。
【００１９】
請求項３記載の発明は、熱交換器の冷媒温度を検出するための検出手段と、冷却ファンの送風位置または送風方向を変更する変更手段とを設けので、検出された冷媒温度に基づいて冷却ファンの送風位置または送風方向を変更すれば、例えば複数個の熱交換器のうち一部が重ならずに配置された部分若しくは特定の熱交換器の部分に導入される冷却風の風量を自動的に増加でき、特定の熱交換器の冷却能力を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係る建設機械の冷却装置について、好適な実施例をあげて説明する。冷却ファンを増加したり冷却ファンを高回転で駆動することなく、且つ、熱交換器の設置スペースをコンパクトにしつつ、冷却能力の向上並びに清掃作業性を容易化するという目的を、冷却ファンの前方に設けられた複数個の熱交換器のうち、少なくとも一部が重ならずに配置された建設機械の冷却装置に於いて、前記冷却ファンの送風位置または送風方向を変更可能に形成したことにより実現した。
【実施例１】
【００２１】
図１乃至図３に従って実施例１について説明する。図１及び図２は建設機械の一例として油圧ショベル１０を示し、下部走行体１１の上に旋回機構１２を介して上部旋回体１３が旋回自在に載置されている。上部旋回体１３にはその前方一側部にキャブ１４が設けられ、且つ、前方中央部にブーム１５が俯仰可能に取り付けられている。更に、ブーム１５の先端にアーム１６が上下回動自在に取り付けられ、該アーム１６の先端にバケット１７が取り付けられている。更に、上部旋回体１３の後部にはエンジン１８を横向きに搭載してあり、該エンジン１８の前部にはモータ１９の動力にて回転する冷却ファン２０をはじめとする冷却装置２１が取り付けられている。これらエンジン１８及び冷却装置２１はハウスカバー３０にて被蔽されている。
【００２２】
図３は前記冷却装置２１の詳細を示し、冷却ファン２０を駆動するモータ１９は電動式若しくは油圧式の何れの形式であってもよく、該モータ１９の側部はフレーム２２に固設したガイド板２３の案内溝２４にボルト２５等の緊締手段にて固定されている。後述するように、このボルト２５を弛緩すればモータ１９の固定が解除され、該モータ１９は案内溝２４に沿って上下方向へ移動可能となる。
【００２３】
前記冷却ファン２０の前方には複数の熱交換器が設けられており、例えば、矢印Ａに示す冷却風が流れる方向の上流側から下流側に向かって順次インタークーラ２６、オイルクーラ２７、ラジエータ２８を配置して、各熱交換器が冷却風の流れに対して直列となるように設けられている。尚、説明の都合上、これ以降は、冷却風が流れる上流側（図面の左側）を前方向とし、下流側（図面の右側）を後方向とする。
【００２４】
ここで、インタークーラ２６及びオイルクーラ２７の大きさはラジエータ２８よりも小型であり、冷却風が流れる方向からみて熱交換器の一部が重ならずに配置されている。従って、矢印Ｂに示すように、冷却風の一部は上流側の熱交換器（インタークーラ２６及びオイルクーラ２７）を通過せず、昇温されない空気が下流側の熱交換器（ラジエータ２８）に直接導入される。図示した状態では、前記モータ１９がガイド板２３の上部位置に固定されているので、冷却ファン２０の送風位置は冷却装置２１の上部に設定されている。このため、矢印Ｂに示す冷却風は、冷却ファン２０の回転による強制吸気ではなく自然吸気の状態でラジエータ２８に導入されている。
【００２５】
ラジエータ２８の冷却能力を向上させたい場合は、前述したボルト２５を弛緩してモータ１９の固定を解除し、該モータ１９を案内溝２４に沿って下方へ移動する。そして、二点鎖線に示すように、冷却風が流れる方向からみてラジエータ２８がインタークーラ２６及びオイルクーラ２７と重ならない位置にモータ１９を固定する。斯かる状態で、モータ１９を駆動して冷却ファン２０を回転すれば、矢印Ｂに示す冷却風が強制吸気の状態でラジエータ２８に導入される。即ち、インタークーラ２６及びオイルクーラ２７を通過せずに、昇温されない冷却風の風量が増加してラジエータ２８に導入されるため、ラジエータ２８の冷却能力が向上することになる。
【００２６】
このように、冷却ファン２０の送風位置を変更することにより、熱交換器の他の部分若しくは特定の熱交換器の冷却能力を向上させることができる。
【実施例２】
【００２７】
次に、図４に従って実施例２について説明する。尚、説明の都合上、実施例１にて説明した構成と同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略する。冷却ファン２０を駆動するモータ１９の底部はフレーム２２に固設した旋回装置２９に搭載されている。後述するように、この旋回装置２９を介してモータ１９および冷却ファン２０を水平回動すれば、冷却ファン２０の向きが変わって送風方向が変更される。
【００２８】
前記冷却ファン２０の前方には複数の熱交換器が冷却ファン２０に向けて並列となるように設けられている。即ち、前記旋回装置２９を中心とする円周上に略沿って、各熱交換器が冷却風の流れる方向からみて重ならないように、順次ラジエータ２８ａ、インタークーラ２６ａ、オイルクーラ２７ａを配置してある。
【００２９】
同図に於いて実線で示すように、冷却ファン２０の向きがラジエータ２８ａ側に偏倚している場合は、矢印Ｃに示す冷却風が強制吸気の状態でラジエータ２８ａ及びインタークーラ２６ａに導入されるため、ラジエータ２８ａの冷却能力が向上する。これに対して、同図に於いて二点鎖線で示すように、冷却ファン２０の向きがオイルクーラ２７ａ側に偏倚している場合は、矢印Ｄに示す冷却風が強制吸気の状態でオイルクーラ２７ａ及びインタークーラ２６ａに導入されるため、オイルクーラ２７ａの冷却能力が向上する。
【００３０】
このように、冷却ファン２０の送風方向を変更することにより、熱交換器の他の部分若しくは特定の熱交換器の冷却能力を向上させることができる。
【実施例３】
【００３１】
次に、図５に従って実施例３について説明する。尚、説明の都合上、実施例１にて説明した構成と同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略する。実施例１と異なる箇所は、前記ラジエータ２８によって冷却された冷却水の温度を検出するための温度センサ３１と、前記モータ１９及び冷却ファン２０を上下動させるための油圧シリンダ３２を設けてある。
【００３２】
この油圧シリンダ３２のロッド３３は、前記モータ１９の下部に固設されたブラケット３４に連結してあり、油圧シリンダ３２を伸縮駆動することにより、ロッド３３がブラケット３４を介してモータ１９を上下動させ、これにより、冷却ファン２０の送風位置が上下に移動するように形成されている。
【００３３】
また、前記温度センサ３１の検出信号は制御部３５に入力され、ラジエータ２８の冷却能力が判定される。ラジエータ２８の冷却能力が十分に余裕ありと判定されたとき、または、ラジエータ２８の前方に設置したインタークーラ２６及びオイルクーラ２７の冷却能力を向上したいときは、制御部３５からの制御信号によりコントロール弁３６が切り換えられて、油圧シリンダ３２が伸長駆動される。然るときは、前記モータ１９と一体に冷却ファン２０の送風位置が上昇し、矢印Ａに示す冷却風が冷却ファン２０の回転によって強制吸気され、インタークーラ２６及びオイルクーラ２７を通過してラジエータ２８に導入される。
【００３４】
一方、前記制御部３５が温度センサ３１の検出信号に基づき、ラジエータ２８の冷却能力が不足していると判定したときは、制御部３５からの制御信号によりコントロール弁３６が切り換えられて、油圧シリンダ３２が収縮駆動される。然るときは、前記モータ１９と一体に冷却ファン２０の送風位置が下降し、矢印Ｂに示す冷却風が冷却ファン２０の回転によってラジエータ２８に強制吸気される。従って、インタークーラ２６及びオイルクーラ２７を通過せずに昇温されない冷却風の風量が増加してラジエータ２８に直接導入されるため、ラジエータ２８の冷却能力が向上することになる。
【００３５】
このように、温度センサ３１の検出温度に応じて油圧シリンダ３２を伸縮駆動することにより、冷却ファン２０の送風位置を自動的に変更し、最適な冷却能力を得ることが可能となる。
【００３６】
尚、図示は省略するが、図４に示した旋回装置をモータ等にて駆動可能にするとともに、ラジエータやオイルクーラに温度センサを設け、該温度センサの検出温度に応じて旋回装置を駆動することにより、冷却ファンの送風方向を自動的に変更し、最適な冷却能力を得るように構成することもできる。
【００３７】
而して、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】実施例１を示し、油圧ショベルの側面図。
【図２】実施例１を示し、油圧ショベルの背面図。
【図３】実施例１を示し、上下動可能な冷却ファンを備えた冷却装置の側面図。
【図４】実施例２を示し、水平回動可能な冷却ファンを備えた冷却装置の平面図。
【図５】実施例３を示し、自動昇降可能な冷却ファンを備えた冷却装置の側面図。
【図６】図５に示した冷却装置の制御回路図
【図７】従来技術を示し、冷却装置の側面図。
【符号の説明】
【００３９】
１０    油圧ショベル
１９    モータ
２０    冷却ファン
２１    冷却装置
２１ａ  冷却装置
２３    ガイド板
２４    案内溝
２５    ボルト
２６    インタークーラ
２６ａ  インタークーラ
２７    オイルクーラ
２７ａ  オイルクーラ
２８    ラジエータ
２８ａ  ラジエータ
２９    旋回装置
３１    温度センサ（検出手段）
３２    油圧シリンダ（変更手段）
３５    制御部（制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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