(57)【要約】【課題】特殊な形状の熱交換器コアを用いることなく、配管による高さ増加を防止できる冷却装置を提供する。【解決手段】共通のフレーム21内に、第１の熱交換器コア11と、この第１の熱交換器コア11より高さの低い第２の熱交換器コア12とを、左右に横並び配置する。これらの第１の熱交換器コア11および第２の熱交換器コア12の前面側に、第３の熱交換器コア13を配置する。この第３の熱交換器コア13は、熱交換器本体27の一側端部および他側端部に入口部28および出口部29を設け、これらの入口部28および出口部29に、フレーム21の下側の隙間を通して配管ルーチングした扁平状管26をそれぞれ接続する。【選択図】図１
2007187024.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の熱交換器コアと、
この第１の熱交換器コアに横並び配置された第１の熱交換器コアより高さの低い第２の熱交換器コアと、
これらの第１の熱交換器コアおよび第２の熱交換器コアの一側に配置された第３の熱交換器コアと、
第１の熱交換器コアと第２の熱交換器コアとの落差で生じた隙間を経て第３の熱交換器コアから第２の熱交換器コアの反対側に配設された扁平状に形成された被冷却流体導入出用の扁平状管と
を具備したことを特徴とする冷却装置。
【請求項２】
扁平状管は、この扁平状管に接続される円管と同一の矩形断面積を有する矩形断面管である
ことを特徴とする請求項１記載の冷却装置。
【請求項３】
第１の熱交換器コアは、エンジン冷却水冷却用のラジエタであり、
第２の熱交換器コアは、油圧回路作動油冷却用のオイルクーラであり、
第３の熱交換器コアは、エンジン吸入空気冷却用のインタクーラであり、
第１、第２および第３の熱交換器コアは、共通のフレームの内部に設けられ、
インタクーラに接続された扁平状管は、このフレームとオイルクーラの上部との隙間を通して配設された
ことを特徴とする請求項１または２記載の冷却装置。
【請求項４】
機体と、
この機体に搭載された作業装置およびキャブと、
これらの作業装置およびキャブの後部に設けられた動力室と、
この動力室内に設けられたエンジンおよび請求項１乃至３のいずれか記載の冷却装置と、
これらのエンジンおよび冷却装置の上部に設けられたフードカバーと
を具備したことを特徴とする作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被冷却流体の配管に特徴を有する冷却装置およびこの冷却装置を搭載した作業機械に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５に示されるように、作業機械としての油圧ショベル１は、下部走行体２に対し機体としての上部旋回体３が旋回可能に設けられ、この上部旋回体３に作業装置４、キャブ５などが搭載され、さらに、これらの後部に動力室６を介してカウンタウエイト７が設けられ、動力室６内にはエンジン８、マフラ９およびエンジン冷却水、作動油、エンジン吸入空気などを冷却する冷却装置10などが設けられている。動力室６の上部には、図６に示されるように、エンジン８、マフラ９および冷却装置10などの上部を蔽うフードカバー6aが設けられている。
【０００３】
図７に示されるように、冷却装置10は、第１の熱交換器コア11、第２の熱交換器コア12、第３の熱交換器コア13、第４の熱交換器コア14が集合したクーリングパッケージ15と、図５に示されるように、このクーリングパッケージ15を空冷する冷却ファン16とを備えている。この冷却ファン16は、エンジン８などにより回転駆動される。
【０００４】
第１の熱交換器コア11は、例えばエンジン冷却水を冷却するラジエタであり、第２の熱交換器コア12は、例えば油圧回路の作動油を冷却するオイルクーラであり、第３の熱交換器コア13は、例えばターボチャージャにより圧縮された高温のエンジン吸入空気を冷却するインタクーラ（エア・ツー・エア・アフタ・クーラ：ATAAC）であり、第４の熱交換器コア14は、例えば空調回路の冷媒を冷却するコンデンサである。
【０００５】
エンジン冷却水は、エンジン冷却のためエンジン８の熱を奪い熱せられた後、ラジエタにより冷却され、エンジン８に戻り、再びエンジン冷却を繰り返す。作動油は、油圧シリンダおよび油圧モータなどの油圧機器の駆動、作業機器の作動による発熱を冷却するために、オイルクーラにより冷却され、再び油圧機器の駆動、作業機器の作動に利用される。ターボチャージャで圧縮されたエンジン吸入空気は、高温になっているため、エンジン８に取り入れる前にインタクーラにより冷却される。空調用のエバポレータで蒸発された冷媒は、コンデンサにより冷却されて凝縮される。これらのエンジン冷却水、作動油、エンジン吸入空気または空調冷媒の移動循環には、一般に、円形断面のパイプまたはホースなどが利用されている。
【０００６】
レイアウト設計上、クーリングパッケージ15の上方を通すような配管ルーチングを取りたい場合は、配管17がクーリングパッケージ15の上部タンクやフードカバー6aと干渉しないように、隙間をもたせた上で配管ルーチングを行なう必要がある。
【０００７】
クーリングパッケージ15の上方に円形断面の配管17を配置した場合は、この配管17と必要な隙間とによる高さ増加により、フードカバー6aの高さが増加し、機体の外見上の問題もさることながら、キャブ５内のオペレータからの後方視界性が悪化する。
【０００８】
これに対して、ラジエタ上およびオイルクーラ上に配置された扁平管継手を介して、インタクーラの配管をルーチングすることで、配管による高さ増加を抑え、フードカバーの高さ増加を抑え、後方視界性を改善するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−８１３２０号公報（第８頁、図８−９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献１の冷却装置は、インタクーラの配管ルーチングによる高さ増加を防止するため、ラジエタおよびオイルクーラの上部に扁平管継手を設置するための窪み部をそれぞれ設けている。そのため、ラジエタおよびオイルクーラを、特殊な形状に加工している。
【００１０】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、特殊な形状の熱交換器コアを用いることなく、配管による高さ増加を防止できる冷却装置およびこの冷却装置を搭載した作業機械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】
【００１１】
請求項１記載の発明は、第１の熱交換器コアと、この第１の熱交換器コアに横並び配置された第１の熱交換器コアより高さの低い第２の熱交換器コアと、これらの第１の熱交換器コアおよび第２の熱交換器コアの一側に配置された第３の熱交換器コアと、第１の熱交換器コアと第２の熱交換器コアとの落差で生じた隙間を経て第３の熱交換器コアから第２の熱交換器コアの反対側に配設された扁平状に形成された被冷却流体導入出用の扁平状管とを具備した冷却装置である。
【００１２】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の冷却装置における扁平状管を、この扁平状管に接続される円管と同一の矩形断面積を有する矩形断面管としたものである。
【００１３】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の冷却装置における第１の熱交換器コアが、エンジン冷却水冷却用のラジエタであり、第２の熱交換器コアは、油圧回路作動油冷却用のオイルクーラであり、第３の熱交換器コアは、エンジン吸入空気冷却用のインタクーラであり、第１、第２および第３の熱交換器コアは、共通のフレームの内部に設けられ、インタクーラに接続された扁平状管は、このフレームとオイルクーラの上部との隙間を通して配設されたものである。
【００１４】
請求項４記載の発明は、機体と、この機体に搭載された作業装置およびキャブと、これらの作業装置およびキャブの後部に設けられた動力室と、この動力室内に設けられたエンジンおよび請求項１乃至３のいずれか記載の冷却装置と、これらのエンジンおよび冷却装置の上部に設けられたフードカバーとを具備した作業機械である。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１記載の発明によれば、第１の熱交換器コアと第２の熱交換器コアとの落差で生じた隙間を経て、第３の熱交換器コアからの扁平状管を配設したので、扁平状管をレイアウト設計上の便宜で第２の熱交換器コア上に配設しても、第１の熱交換器コアの高さ内に収めることができ、第１および第２の熱交換器コアを特殊な形状に加工することなく、配管による高さ増加を防止できる。
【００１６】
請求項２記載の発明によれば、円管と同一の矩形断面積を有する扁平状管は、円管が持つ配管圧損を維持できるとともに、狭い隙間にも通すことができる。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、インタクーラに接続された扁平状管を、フレーム内にコンパクトにまとめることができ、配管による高さ増加を防止できる。
【００１８】
請求項４記載の発明によれば、フードカバーの下側に位置する冷却装置が、第３の熱交換器コアから第２の熱交換器コアの上部を通す配管ルーチングを有していても、この配管ルーチングによる高さ増加を防止でき、このため、フードカバーの高さ増加の必要もなく、キャブからの後方視界性もフードカバーにより妨害されることなく維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を、図１乃至図３に示された第１実施の形態、図４に示された第２実施の形態を参照しながら詳細に説明する。なお、図５および図６に示された作業機械とその外観も、本発明の説明に用いることとする。
【００２０】
図５に示されるように、作業機械としての油圧ショベル１は、機体としての上部旋回体３に作業装置４およびキャブ５が搭載され、これらの作業装置４およびキャブ５の後部に動力室６が設けられ、この動力室６内にエンジン８、マフラ９および冷却装置10が設けられ、これらのエンジン８および冷却装置10の上部には、図６に示されるようにフードカバー6aが設けられている。
【００２１】
図１および図２に示されるように、冷却装置10は、共通のフレーム21内に、第１の熱交換器コア11と、この第１の熱交換器コア11より高さの低い第２の熱交換器コア12とが、左右に横並び配置され、これらの第１の熱交換器コア11および第２の熱交換器コア12の一側、すなわち機体外部に位置する作業者から見て前面側に、第３の熱交換器コア13が配置されている。
【００２２】
第１の熱交換器コア11は、配管22により循環されるエンジン冷却水を冷却するラジエタであり、このラジエタは、エンジン８を冷却したときにエンジン８の熱を奪って熱せられたエンジン冷却水を冷却して、エンジン８に戻し、再びエンジン冷却を繰り返す。
【００２３】
第２の熱交換器コア12は、配管23により循環される油圧回路の作動油を冷却するオイルクーラであり、このオイルクーラは、油圧シリンダおよび油圧モータなどの油圧機器の駆動、作業機器の作動により発熱した作動油を冷却し、この作動油を再び油圧機器の駆動、作業機器の作動に利用する。
【００２４】
第３の熱交換器コア13は、エンジン吸入空気冷却用のインタクーラ（エア・ツー・エア・アフタ・クーラ：ATAAC）であり、このインタクーラは、ターボチャージャ24で圧縮されて高温になったエンジン吸入空気を配管により取込むとともに、冷却してから配管によりエンジン８に供給する。この第３の熱交換器コア13に接続された被冷却流体導入出用の配管は、円形断面の円管25と、扁平状に形成された扁平状管26とを接続したものである。
【００２５】
図３に示されるように、第３の熱交換器コア13は、熱交換器本体27の一側端部および他側端部に入口部28および出口部29が設けられ、これらの入口部28および出口部29に、フレーム21の下側の隙間を通して配管ルーチングされた扁平状管26がそれぞれ接続されている。
【００２６】
これらの扁平状管26は、熱交換器本体27の上面に沿って平行に配設した扁平部分26aと、これらの扁平部分26aが相互に当接する直前でエンジン８側へ彎曲させて平行にかつ水平に伸ばした扁平部分26bとを、全長にわたって、この扁平状管26に接続される円管25と同一の矩形断面積を有するように形成した矩形断面管であり、円管25と接続される接続部分26cのみが円形断面に形成されている。
【００２７】
そして、これらの扁平状管26は、図１および図２に示されるように第１の熱交換器コア11と第２の熱交換器コア12との落差によりフレーム21内に生じた隙間を経て、すなわちフレーム21と第２の熱交換器コア12の上部タンクとの間の隙間を通して反対側に配設され、一方の扁平状管26はターボチャージャ24からの円管25に接続され、他方の扁平状管26は、エンジン８への円管25に接続されている。なお、ターボチャージャ24は、エアフィルタ30より吸込んだエアを、マフラ９から供給される排気によって駆動されるタービンにより圧縮して、一方の円管25に供給する。
【００２８】
次に、この実施の形態の作用効果を説明する。
【００２９】
第１の熱交換器コア11と第２の熱交換器コア12との落差で生じた隙間を経て、第３の熱交換器コア13からの扁平状管26を配設したので、扁平状管26をレイアウト設計上の便宜で第２の熱交換器コア12上に配設しても、第１の熱交換器コア11の高さ内に収めることができ、第１および第２の熱交換器コア12を特殊な形状に加工することなく、配管による高さ増加を防止できる。
【００３０】
すなわち、クーリングパッケージ15の高さ内でクーリングパッケージ15の上部を通すような配管ルートが可能であり、クーリングパッケージ15の上側を通すことによる通常のエンジンフードの高さ増加を抑えることができる。特に、第３の熱交換器コア13に接続された扁平状管26を、フレーム21内にコンパクトにまとめることができ、配管による高さ増加を効果的に防止できる。
【００３１】
円管25と同一の矩形断面積を有する扁平状管26は、円形断面の円管25が有する配管圧損を維持できるとともに、矩形断面にすることで、フレーム21と上部タンクなどとの狭い隙間にも配管を通すことができる。これにより、熱交換器コアの配置も効率化できる。
【００３２】
配管圧損の低減のために、配管径の拡大による断面積の拡大を必要とする場合には、タンクとフレーム21との隙間で非円形形状の断面積の拡大が可能であり、フードカバー6aの高さなど周囲の部品の設計変更などを行なうことなく、同等の変更を行なうことができ、容易に設計変更を行なえる。
【００３３】
扁平状管26のように配管断面を全体的に非円形の同一断面積とすることにより、この配管の形成が容易になるとともに、配管圧損の増大を抑制できる。
【００３４】
このように、フードカバー6aの下側に位置する冷却装置10が、第３の熱交換器コア13から第２の熱交換器コア12の上部を通す配管ルーチングを有していても、この配管ルーチングによる高さ増加を防止でき、このため、フードカバー6aの高さ増加の必要もなく、キャブ５からの後方視界性もフードカバー6aにより妨害されることなく維持できる。
【００３５】
すなわち、クーリングパッケージ15の上側を通すような配管ルートでありながらも、フードカバー6aの高さはクーリングパッケージ15の上側以外を通すときと同等のフードカバー高さを維持でき、機体の外見上の問題もさることながら、後方視界性も維持できる。
【００３６】
次に、図４は、第２実施の形態を示し、第２の熱交換器コア12が、オイルクーラ本体部31の上部に設けられた上部タンク32の中央部に戻り油回収口部33を備え、オイルクーラ本体部31の下部に設けられた下部タンク34の中央部に作動油供給口部35を備えた場合であり、上部タンク32の戻り油回収口部33を挟むようにして、クーリングパッケージ15のフレーム21とオイルクーラ本体部31の上部タンク32との間に形成された左右部の矩形状の隙間に矩形断面の扁平状管26を配設する。なお、図１に示された第１実施の形態と同様の部分には、同一符号を付して、その構造説明を省略する。
【００３７】
このように、クーリングパッケージ15のフレーム21と、第２の熱交換機コア12の上部タンク32との間の隙間に、断面形状が非円形で横長の矩形断面を有する扁平状管26を挿通した構造であるから、その配管ルーチングによるフードカバー6aの高さの問題を解消できる。その外にも、第１実施の形態と同様の作用効果が得られるが、その説明は省略する。
【００３８】
なお、扁平状管26の配管ルーチングは、図示された実施の形態に限定されるものではなく、円形断面管を矩形断面の扁平状管26に変更することで、クーリングパッケージ15の周りのあらゆる狭い隙間に配管を通すことが可能となり、例えば、クーリングパッケージ15の側方や下側を通す際にも、所定の配管圧損を維持しつつ、キャブ５とクーリングパッケージ15との間や、カウンタウエイト７とクーリングパッケージ15との間などの、狭い隙間にも配管を通すことができる。
【００３９】
また、扁平状管26は、厳密な矩形断面管に限定されるものではなく、角部に丸みを帯びた矩形状断面、長円断面などの管でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明に係る冷却装置の第１実施の形態を示す斜視図である。
【図２】同上冷却装置を反対側から見た斜視図である。
【図３】同上冷却装置のインタクーラを示す斜視図である。
【図４】同上冷却装置の第２実施の形態を示す一部破断の正面図である。
【図５】本発明に係る作業機械の一実施の形態を示す斜視図である。
【図６】同上作業機械のフードカバーを示す斜視図である。
【図７】従来の冷却装置を示す正面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１    作業機械としての油圧ショベル
３    機体としての上部旋回体
４    作業装置
５    キャブ
６    動力室
6a   フードカバー
８    エンジン
10    冷却装置
11    第１の熱交換器コア
12    第２の熱交換器コア
13    第３の熱交換器コア
21    フレーム
25    円管
26    扁平状管
【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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