JP2000266001A - Water cooling type hydraulic oil tank and cooling system for construction equipment using it - Google Patents
Water cooling type hydraulic oil tank and cooling system for construction equipment using itInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は油圧アクチュエータ
に供給される作動油を貯留している作動油タンク及びそ
の作動油タンクを備えた油圧ショベル、ホイールクレー
ン等の建設機械に関し、より詳しくは作動油を冷却する
水冷式作動油タンク及びそれを用いた建設機械の冷却装
置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hydraulic oil tank for storing hydraulic oil supplied to a hydraulic actuator, and construction machines such as hydraulic shovels and wheel cranes provided with the hydraulic oil tank. And a cooling device for a construction machine using the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、建設機械の冷却システムには、エ
ンジン冷却用の冷却水をラジエータに循環させて冷却す
る冷却系と、油圧系統の作動油をオイルクーラまたは作
動油タンクにおける放熱により冷却する冷却系とが含ま
れる。2. Description of the Related Art Conventionally, a cooling system for a construction machine has a cooling system that circulates cooling water for cooling an engine through a radiator and cools hydraulic oil of a hydraulic system by heat radiation in an oil cooler or a hydraulic oil tank. And a cooling system.
【０００３】エンジンの冷却についてはラジエータを備
えることにより適性温度を維持することは比較的容易で
あるが、作動油の冷却方法については機種に応じた冷却
システムを設計する必要がある。なぜなら、小型の建設
機械では、作動油の温度上昇が比較的小さいため空冷フ
ァンによる冷却風で作動油温度を適性温度に保つことが
できるが、中型若しくは大型の建設機械では、作動油発
熱量が大きいため、適性油温を保つためにはオイルクー
ラを設ける必要があるからである。Although it is relatively easy to maintain an appropriate temperature for cooling an engine by providing a radiator, it is necessary to design a cooling system according to the type of a method of cooling hydraulic oil. This is because the hydraulic oil temperature rise is relatively small in small construction machines, so that the cooling oil flow from the air-cooling fan can keep the hydraulic oil temperature at an appropriate temperature. Because it is large, it is necessary to provide an oil cooler in order to maintain an appropriate oil temperature.
【０００４】上記空冷式の冷却装置としては特開平9-20
2146号公報に記載のものが知られ、また、上記オイルク
ーラを備えた冷却装置としては特開平9-280201号公報に
記載のものが知られている。[0004] The air-cooling type cooling device is disclosed in JP-A-9-20.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-280201 discloses a cooling device provided with the oil cooler described above.
【０００５】空冷式の冷却装置では、作動油タンクを空
冷するとともにその効率を高めるように冷却風の流れに
工夫がなされている。詳しくは、図７の上部旋回体レイ
アウト図に示すように、車体の下方開口部60から取り込
んだ冷却空気をまず作動油タンク61からコントロールバ
ルブ62に案内してそれぞれを冷却した後、エンジンルー
ムに案内してエンジン63を冷却し、さらに冷却ファン64
でラジエータ65に導入することによりエンジン冷却水と
熱交換させ、昇温した冷却空気をダクト66から外部に排
出している。この冷却装置では空冷により作動油タンク
61とコントロールバルブ62とを積極的に冷却することが
できるようになっている。[0005] In the air-cooling type cooling device, the flow of the cooling air is devised so as to air-cool the hydraulic oil tank and increase the efficiency thereof. More specifically, as shown in the upper revolving structure layout diagram of FIG. 7, the cooling air taken in from the lower opening 60 of the vehicle body is first guided from the hydraulic oil tank 61 to the control valve 62 to be cooled, and then is cooled to the engine room. Guides and cools the engine 63, and the cooling fan 64
The heat exchange with the engine cooling water is performed by introducing the cooling water into the radiator 65, and the heated cooling air is discharged from the duct 66 to the outside. In this cooling device, the hydraulic oil tank is
The control valve 61 and the control valve 62 can be actively cooled.
【０００６】このように冷却ファン64の下流側にラジエ
ータ65を配置した冷却システムはプッシャファン冷却シ
ステムと呼ばれており、主に小型油圧ショベル等の比較
的小さいクラス（例えば２トンクラス）の機種に適用さ
れている。The cooling system in which the radiator 65 is arranged on the downstream side of the cooling fan 64 is called a pusher fan cooling system, and is mainly a relatively small class (eg, 2 ton class) model such as a small hydraulic excavator. Has been applied to
【０００７】一方、オイルクーラを備えた冷却装置で
は、冷却空気の流れの方向においてラジエータの上流側
にオイルクーラが配置されており、冷却ファンを回転さ
せると、上部旋回体の開口部から冷却空気が取り込ま
れ、オイルクーラとラジエータを順次冷却した後、その
冷却ファンを通過してエンジン、そのエンジンに連結さ
れた作動油ポンプ及び作動油タンクを冷却し、昇温した
冷却空気は外部に排出されるようになっている。なお、
作動油タンク外壁には放熱フィンが形成されており、空
冷による冷却効果を高めるようになっている。On the other hand, in a cooling device provided with an oil cooler, an oil cooler is disposed upstream of the radiator in the direction of the flow of the cooling air. When the cooling fan is rotated, the cooling air flows through the opening of the upper rotating body. After cooling the oil cooler and the radiator in sequence, it passes through the cooling fan to cool the engine, the hydraulic oil pump and the hydraulic oil tank connected to the engine, and the heated cooling air is discharged to the outside. It has become so. In addition,
Radiation fins are formed on the outer wall of the hydraulic oil tank to enhance the cooling effect by air cooling.
【０００８】このように、ラジエータ下流側に配置した
冷却ファンで冷却空気を吸引する方式は、サクションフ
ァン冷却システムと呼ばれており、主に中型、大型ショ
ベル（６トン〜３０トンクラス）の冷却システムに適用
されている。[0008] As described above, the system in which the cooling air is sucked by the cooling fan arranged on the downstream side of the radiator is called a suction fan cooling system, and is mainly used for cooling medium and large shovels (6 to 30 ton class). Applied to the system.
【０００９】また、図８は、上記サクションファン冷却
システムの熱サイクルを示したものである。冷却システ
ムは冷却水系、作動油系、空気系に分けられ、冷却水系
ではエンジンから熱量Ｑｗを吸熱しラジエータR/Dを介
して空気に熱量ＱR/Dを放熱する。また、作動油系では
作動油ポンプ、油圧配管圧力損失等により熱量ＱOを発
熱し、オイルクーラO/C、作動油タンクO/Tを介して空気
にそれぞれ熱量ＱO/C、ＱO/Tを放熱する。一方、空気系
ではエンジン、油圧配管から熱量Ｑａを吸熱し、オイル
クーラO/C、作動油タンクO/T、ラジエータR/Dからそれ
ぞれ熱量ＱO/C、ＱO/T、ＱR/Dを吸熱する。FIG. 8 shows a heat cycle of the suction fan cooling system. The cooling system is divided into a cooling water system, a hydraulic oil system, and an air system. In the cooling water system, the heat quantity Qw is absorbed from the engine and the heat quantity QR / D is released to the air via the radiator R / D. In the hydraulic oil system, heat Q O is generated by a hydraulic oil pump, hydraulic pipe pressure loss, etc., and the heat Q O / C and Q O / C are respectively supplied to the air via an oil cooler O / C and a hydraulic oil tank O / T. Dissipates T. Meanwhile, the engine air system, the amount of heat Qa from the hydraulic pipe absorbs heat, oil cooler O / C, hydraulic oil tank O / T, the amount of heat from each of the radiator R / D Q O / C, Q O / T, Q R / D Endothermic.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、油圧シ
ョベルの最近の動向として、上部旋回体の後部を突出さ
せない後端小旋回仕様、またエンジンルームを密閉する
超低騒音仕様が主流になりつつある。このようにエンジ
ンルームを小型化し且つ密閉化した場合、空冷式冷却装
置では冷却空気の通路が圧迫されるとともに冷却空気の
流れが悪化することになりエンジン冷却系と作動油冷却
系の冷却効率が低下するという問題が生じている。ま
た、オイルクーラを備えた冷却装置では、オイルクーラ
があるためにエンジンルームの小型化が図れないという
問題がある。However, as a recent trend of hydraulic excavators, a rear end small swing type in which a rear portion of an upper swing body is not protruded and an ultra-low noise type in which an engine room is closed are becoming mainstream. When the engine room is reduced in size and hermetically sealed as described above, the air-cooling type cooling device compresses the passage of the cooling air and deteriorates the flow of the cooling air, thereby reducing the cooling efficiency of the engine cooling system and the hydraulic oil cooling system. There is a problem of lowering. Further, in a cooling device having an oil cooler, there is a problem that the size of the engine room cannot be reduced due to the presence of the oil cooler.
【００１１】本発明は以上のような従来の建設機械の冷
却装置における課題を考慮してなされたものであり、油
圧アクチュエータに供せられた作動油を効率良く冷却す
ることができる水冷式作動油タンクを提供するととも
に、冷却効率を低下させることなくエンジンルームの小
型化を図ることのできる建設機械の冷却装置を提供する
ものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in consideration of the above-described problems in the conventional cooling device for construction machinery, and is a water-cooled hydraulic oil capable of efficiently cooling hydraulic oil provided to a hydraulic actuator. An object of the present invention is to provide a cooling device for a construction machine that can provide a tank and can reduce the size of an engine room without lowering cooling efficiency.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】請求項１の本発明は、冷
却水通路を有し、その冷却水通路内に冷却水を導入する
ことにより、前記冷却水とタンク内作動油との間で熱交
換させるように構成した水冷式作動油タンクである。According to a first aspect of the present invention, a cooling water passage is provided, and cooling water is introduced into the cooling water passage to allow the cooling water to flow between the cooling water and the hydraulic oil in the tank. This is a water-cooled hydraulic oil tank configured to exchange heat.
【００１３】請求項２の本発明は、上記タンク周壁に多
数の冷却水通路と、外部から導入される冷却水を各冷却
水通路に分配する分配ヘッダと、各冷却水通路を通過し
た冷却水を集合させて外部に排出する集合ヘッダとを設
けてなる水冷式作動油タンクである。According to a second aspect of the present invention, there are provided a plurality of cooling water passages in the peripheral wall of the tank, a distribution header for distributing cooling water introduced from the outside to each cooling water passage, and a cooling water passing through each cooling water passage. And a collecting header for collecting and discharging the collected cooling water to the outside.
【００１４】請求項３の本発明は、上記タンク周壁を、
多数の冷却水通路を備えたパネルによって構成してなる
水冷式作動油タンクである。According to a third aspect of the present invention, the tank peripheral wall is
This is a water-cooled hydraulic oil tank constituted by a panel having a number of cooling water passages.
【００１５】請求項４の本発明は、建設機械に搭載され
たエンジンにより油圧ポンプを駆動し、その油圧ポンプ
から吐出される作動油で各油圧アクチュエータを作動さ
せ、昇温した作動油を冷却した後に油圧ポンプに循環さ
せる建設機械の冷却装置において、作動油を貯留する作
動油タンクに冷却水通路を設け、ラジエータから送出さ
れる冷却水を冷却水通路に導入し、その冷却水通路から
排出される冷却水を、エンジン冷却水循環路に還流させ
る建設機械の冷却装置である。According to a fourth aspect of the present invention, a hydraulic pump is driven by an engine mounted on a construction machine, each hydraulic actuator is operated by hydraulic oil discharged from the hydraulic pump, and the heated hydraulic oil is cooled. In a cooling device for a construction machine that is later circulated to a hydraulic pump, a cooling water passage is provided in a hydraulic oil tank that stores hydraulic oil, cooling water sent from a radiator is introduced into the cooling water passage, and discharged from the cooling water passage. This is a cooling device for a construction machine that recirculates cooling water to an engine cooling water circuit.
【００１６】請求項１の本発明に従えば、作動油を貯留
するタンクに設けられた冷却水通路に冷却水が導入され
ると、油圧アクチュエータの作動に供せられた後に作動
油タンクに戻された高温の作動油が、その導入した冷却
水と熱交換され作動油温度が適性に保たれる。それによ
り例えば冷却風の流れに沿って作動油タンクを配置する
ことができないような場合であっても油圧アクチュエー
タを安定動作させることができる。According to the first aspect of the present invention, when the cooling water is introduced into the cooling water passage provided in the tank for storing the hydraulic oil, the cooling water is returned to the hydraulic oil tank after being used for the operation of the hydraulic actuator. The high-temperature hydraulic oil thus obtained is subjected to heat exchange with the introduced cooling water, and the hydraulic oil temperature is maintained at an appropriate level. Thus, for example, even when the hydraulic oil tank cannot be arranged along the flow of the cooling air, the hydraulic actuator can be stably operated.
【００１７】請求項２の本発明に従えば、分配ヘッダか
ら各冷却水通路に冷却水が導入され、各冷却水通路を流
れた冷却水は集合ヘッダからタンク外部に排出される。According to the second aspect of the present invention, cooling water is introduced into each cooling water passage from the distribution header, and the cooling water flowing through each cooling water passage is discharged from the collecting header to the outside of the tank.
【００１８】請求項３の本発明に従えば、タンク周壁が
冷却水通路を備えたパネルによって構成されているた
め、簡単な構成で作動油タンクの冷却を行うことができ
る。According to the third aspect of the present invention, since the tank peripheral wall is constituted by a panel having a cooling water passage, the hydraulic oil tank can be cooled with a simple structure.
【００１９】請求項４の本発明に従えば、ラジエータか
ら送出される冷却水が例えば、直接作動油タンクに、ま
たはエンジンを経由して作動油タンクに導かれ、その外
郭に形成されている冷却水通路に導入される。作動油タ
ンクの冷却水入口から出口に流れる冷却水は、油圧アク
チュエータの作動に供せられて昇温した作動油と熱交換
され冷却水通路の出口から排出される。冷却水通路の出
口から排出された冷却水は、ラジエータでエンジンを冷
却するエンジン冷却水循環路に還流され、ラジエータで
冷却される。According to the fourth aspect of the present invention, the cooling water sent from the radiator is guided directly to the hydraulic oil tank or to the hydraulic oil tank via the engine, for example, and the cooling water is formed on the outer shell of the hydraulic oil tank. Introduced into the water passage. The cooling water flowing from the cooling water inlet to the outlet of the hydraulic oil tank is exchanged with heat of the operating oil heated by the operation of the hydraulic actuator and discharged from the outlet of the cooling water passage. The cooling water discharged from the outlet of the cooling water passage is returned to the engine cooling water circulation path for cooling the engine by the radiator, and is cooled by the radiator.
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】以下、図面に示した実施の形態に
基づいて本発明を詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on an embodiment shown in the drawings.
【００２１】図１は、本発明に係る水冷式作動油タンク
の一実施形態を示したものである。同図において、１は
作動油を貯蔵するための作動油タンクであり、この作動
油タンク１の容積、寸法は、作動油が油圧回路で循環す
る最中でも過不足のない油量を維持することができるよ
うに設計されている。FIG. 1 shows an embodiment of a water-cooled hydraulic oil tank according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a hydraulic oil tank for storing hydraulic oil, and the volume and dimensions of the hydraulic oil tank 1 are to maintain an adequate amount of oil even during the circulation of hydraulic oil in a hydraulic circuit. It is designed to be able to.
【００２２】油圧アクチュエータの作動に供せられた作
動油は、作動油戻り管（作動油IN）２を介して作動油タ
ンク１に戻され、ストレーナ３を通過することにより油
中の混合物や気泡が分離除去され、作動油吸入管（作動
油OUT）４から排出されるようになっている。The hydraulic oil used for the operation of the hydraulic actuator is returned to the hydraulic oil tank 1 through a hydraulic oil return pipe (hydraulic oil IN) 2 and passes through a strainer 3 so that the mixture and bubbles in the oil are removed. Are separated and removed, and are discharged from a hydraulic oil suction pipe (hydraulic oil OUT) 4.
【００２３】作動油タンク１の側壁は４枚のアルミニウ
ム製パネル（以下、側壁パネルと呼ぶ）５，６，７，８
を筒状に組み合わせてそれぞれ溶接することにより構成
されており、その上面及び底面は２枚のアルミニウム製
プレート９，１０で閉塞され、全体として箱状に形成さ
れている。The side wall of the hydraulic oil tank 1 has four aluminum panels (hereinafter referred to as side wall panels) 5, 6, 7, and 8.
Are welded together in a cylindrical shape, and the upper and lower surfaces thereof are closed by two aluminum plates 9 and 10 to form a box shape as a whole.
【００２４】各側壁パネル５〜８は、押し出し成形によ
って板状に加工されたものであり、側壁パネル５を代表
して説明すると、その内部には断面矩形状の多数の冷却
水通路５ａがパネル幅方向に相隣接して形成されてい
る。Each of the side wall panels 5 to 8 is formed into a plate shape by extrusion molding. When the side wall panel 5 is described as a representative, a large number of cooling water passages 5a having a rectangular cross section are formed in the inside thereof. They are formed adjacent to each other in the width direction.
【００２５】また、側壁パネル５〜８の下部には、側壁
パネルを取り囲むようにして半割筒状の下部ヘッダ１１
が付設されており、各側壁パネル５〜８における各冷却
水通路５ａの下端がその下部ヘッダ１１に連通してい
る。この下部ヘッダ１１には冷却水を導入するための冷
却水導入管１１ａが接続されている。A lower half of a lower header 11 having a half cylindrical shape is provided below the side wall panels 5 to 8 so as to surround the side wall panels.
The lower end of each cooling water passage 5 a in each of the side wall panels 5 to 8 communicates with its lower header 11. A cooling water introduction pipe 11a for introducing cooling water is connected to the lower header 11.
【００２６】一方、側壁パネル５〜８の上部についても
側壁パネルを取り囲むようにして半割筒状の上部ヘッダ
１２が付設されており、各側壁パネル５〜８における冷
却水通路５ａの上端がその上部ヘッダ１２に連通してい
る。この上部ヘッダ１２には作動油を冷却した後の冷却
水を排出するための冷却水排出管１２ａが接続されてい
る。On the other hand, the upper part of the side wall panels 5 to 8 is also provided with a half-tubular upper header 12 so as to surround the side wall panels, and the upper end of the cooling water passage 5a in each of the side wall panels 5 to 8 is provided. It communicates with the upper header 12. The upper header 12 is connected to a cooling water discharge pipe 12a for discharging the cooling water after cooling the hydraulic oil.
【００２７】上記作動油タンク１に導入される冷却水は
後述するラジエータから供給されるようになっており、
図２はその冷却システム例を示したものである。The cooling water introduced into the hydraulic oil tank 1 is supplied from a radiator described later.
FIG. 2 shows an example of the cooling system.
【００２８】同図（ａ）及び（ｂ）は、エンジンE/Gに
対して作動油タンクO/TとラジエータR/Dを直列に接続し
たものであり、同図（ｃ）は作動油タンクO/Tとラジエ
ータR/Dを並列に接続したものである。FIGS. 3A and 3B show a hydraulic oil tank O / T and a radiator R / D connected in series to an engine E / G, and FIG. 3C shows a hydraulic oil tank. O / T and radiator R / D are connected in parallel.
【００２９】図２（ａ）に示す冷却システムでは、作動
油タンクO/TはラジエータR/Dの下流側に配置され、ラジ
エータR/Dのアッパーホースが冷却水導入管１１ａに接
続され、冷却水排出管１２ａがエンジンE/Gの冷却水吸
込部EINに接続される。また、図２（ｂ）に示す冷却シ
ステムでは、作動油タンクO/TはラジエータR/Dの上流側
に配置され、エンジンE/Gの冷却水吐出部EOUTが冷却水
導入管１１ａに接続され、冷却水排出管１２ａがラジエ
ータR/Dのロワーホースに接続される。In the cooling system shown in FIG. 2 (a), the hydraulic oil tank O / T is arranged downstream of the radiator R / D, and the upper hose of the radiator R / D is connected to the cooling water introduction pipe 11a, and the cooling oil is cooled. water discharge pipe 12a is connected to the cooling water inlet portion E iN of the engine E / G. In the cooling system shown in FIG. 2B, the hydraulic oil tank O / T is disposed upstream of the radiator R / D, and the cooling water discharge portion E OUT of the engine E / G is connected to the cooling water introduction pipe 11a. Then, the cooling water discharge pipe 12a is connected to a lower hose of the radiator R / D.
【００３０】一方、図２（ｃ）に示す冷却システムで
は、エンジンの冷却水吐出部EOUTとラジエータR/Dを接
続しているロワーホースから冷却水導入管１１ａが分岐
され、冷却水排出管１２ａはラジエータR/Dのアッパー
ホースに合流される。On the other hand, in the cooling system shown in FIG. 2C, a cooling water introduction pipe 11a branches off from a lower hose connecting the cooling water discharge portion E OUT of the engine and the radiator R / D, and a cooling water discharge pipe 12a. Is joined to the upper hose of the radiator R / D.
【００３１】図３は図２（ａ）に示す冷却システムの熱
サイクル図を示したものである。本冷却システムは、冷
却水系、作動油系、空気系に分けられ、冷却水系ではエ
ンジンから熱量Ｑｗを吸熱しラジエータR/Dを介して空
気に熱量ＱR/Dを放熱する。また、作動油系では作動油
ポンプ、油圧配管圧力損失等により熱量ＱOを発熱し、
作動油タンクO/Tを介して空気及び冷却水にそれぞれ熱
量ＱO/T、ＱO/T/Wを放熱する。一方、空気系ではエンジ
ン、油圧配管から熱量Ｑａを吸熱し、作動油タンクO/T
から熱量ＱO/T、ラジエータR/DからＱR/Dを吸熱する。FIG. 3 is a heat cycle diagram of the cooling system shown in FIG. 2 (a). This cooling system is divided into a cooling water system, a hydraulic oil system, and an air system. In the cooling water system, the heat quantity Qw is absorbed from the engine and the heat quantity QR / D is released to the air via the radiator R / D. In the hydraulic oil system, the heat Q O is generated by the hydraulic oil pump, hydraulic pipe pressure loss, etc.
Heat quantities Q O / T and Q O / T / W are radiated to the air and the cooling water via the hydraulic oil tank O / T, respectively. On the other hand, in the air system, heat Qa is absorbed from the engine and hydraulic piping, and the hydraulic oil tank O / T
Absorbs the Q R / D heat Q O / T, the radiator R / D from.
【００３２】次に、上記構成を有する水冷式作動油タン
クの動作について説明する。Next, the operation of the water-cooled hydraulic oil tank having the above configuration will be described.
【００３３】図１において冷却水導入管１１ａを介して
下部ヘッダ１１に冷却水が導入されると、下部ヘッド１
１内が冷却水で充満され、次いで各側壁パネル５〜８に
おける各冷却水通路５ａに分配されて上昇する。このと
き、冷却水の通水によって各側壁パネル５〜８が冷却さ
れ、作動油タンク１内に貯留されている作動油と熱交換
される。In FIG. 1, when cooling water is introduced into the lower header 11 via the cooling water introduction pipe 11a, the lower head 1
1 is filled with cooling water, and then distributed to each cooling water passage 5a in each of the side wall panels 5 to 8 and rises. At this time, each of the side wall panels 5 to 8 is cooled by the flow of the cooling water, and exchanges heat with the working oil stored in the working oil tank 1.
【００３４】各側壁パネル５〜８の各冷却水通路５ａか
ら送出された冷却水は、上部ヘッダ１２内を流れること
により合流し、冷却水排出管１２ａから排出される。こ
のように、本実施形態の作動油タンク１は、水冷式のオ
イルクーラと同等に機能することができ、それにより、
作動油の温度を適性に保つことができる。The cooling water discharged from each cooling water passage 5a of each of the side wall panels 5 to 8 joins by flowing in the upper header 12, and is discharged from the cooling water discharge pipe 12a. As described above, the hydraulic oil tank 1 of the present embodiment can function similarly to a water-cooled oil cooler, and
The temperature of the hydraulic oil can be kept at an appropriate level.
【００３５】図４は上記水冷式作動油タンク１をプッシ
ャファン冷却システムに適用した建設機械の冷却装置を
示したものである。FIG. 4 shows a cooling device for a construction machine in which the water-cooled hydraulic oil tank 1 is applied to a pusher fan cooling system.
【００３６】同図に示す平面図において、上部旋回体２
０の後部にはエンジン２１、ラジエータ２２が搭載さ
れ、そのラジエータ２２の側方に作動油タンク１及び燃
料タンク２３が配置されている。冷却ファン２４の回転
によって上部旋回体２０下面部の下方開口２５から冷却
空気を吸引すると、作動油タンク１の外壁に沿って冷却
空気が取り込まれ、同図に示す矢印方向に冷却空気が流
れ、コントロールバルブ２６、エンジン２１をそれぞれ
冷却し、シュラウド２７に案内される。In the plan view shown in FIG.
An engine 21 and a radiator 22 are mounted at the rear of the engine 0, and the hydraulic oil tank 1 and the fuel tank 23 are arranged beside the radiator 22. When the cooling air is sucked from the lower opening 25 on the lower surface of the upper revolving unit 20 by the rotation of the cooling fan 24, the cooling air is taken in along the outer wall of the hydraulic oil tank 1, and the cooling air flows in the arrow direction shown in FIG. The control valve 26 and the engine 21 are cooled, respectively, and guided to the shroud 27.
【００３７】冷却ファン２４を通過した冷却空気は、ラ
ジエータ２２のフィン間を通過し、ダクト２８を通じて
車体外部に排出される。The cooling air passing through the cooling fan 24 passes between the fins of the radiator 22 and is discharged to the outside of the vehicle body through the duct 28.
【００３８】また、図２（ｃ）に示した冷却システムを
例に取り説明すると、ラジエータ２２のロワーホースか
ら分岐された冷却水導入管１１ａは、作動油タンク１の
下部ヘッダ１１に供給され、作動油タンク１を冷却した
後、冷却水排出管１２ａからアッパーホースに還流され
る。The cooling system shown in FIG. 2C will be described as an example. The cooling water introduction pipe 11a branched from the lower hose of the radiator 22 is supplied to the lower header 11 of the hydraulic oil tank 1 and operated. After cooling the oil tank 1, it is returned to the upper hose from the cooling water discharge pipe 12a.
【００３９】このような構成によれば、作動油タンク１
は下方開口２５から取り込まれた冷却空気によってその
表面から放熱が行われるとともに、作動油タンク１それ
自身、ラジエータ２２から供給される冷却水によって水
冷されるため、エンジンルームの小型化及び密閉化を図
るにあたり、冷却空気の通路が圧迫され冷却空気の流れ
が悪化する虞れがある場合であっても作動油を確実に冷
却することができる。According to such a configuration, the hydraulic oil tank 1
Is radiated from the surface by the cooling air taken in from the lower opening 25, and is cooled with water by the cooling water supplied from the radiator 22 itself, thereby reducing the size and sealing of the engine room. In this case, the hydraulic oil can be reliably cooled even when the passage of the cooling air is compressed and there is a possibility that the flow of the cooling air may be deteriorated.
【００４０】図５は本実施形態の冷却装置による冷却水
温度、作動油温度、冷却空気温度の熱応答を示したもの
である。また、図６に比較例として従来の冷却システム
による熱応答を示す。図６に示す従来の冷却装置では、
建設機械の運転開始から２０分経過後に作動油温Ｔｏが
冷却水温度Ｔｗを上回り、１時間経過後に冷却水温度Ｔ
ｗは略６８℃で平衡状態となり、作動油温度Ｔｏは略７
５℃で平衡状態となる。なお、冷却風温度Ｔａは略３４
℃で平衡状態となる。FIG. 5 shows the thermal response of the cooling water temperature, the working oil temperature, and the cooling air temperature by the cooling device of this embodiment. FIG. 6 shows a thermal response of a conventional cooling system as a comparative example. In the conventional cooling device shown in FIG.
The hydraulic oil temperature To exceeds the cooling water temperature Tw 20 minutes after the start of operation of the construction machine, and the cooling water temperature T
w is in an equilibrium state at about 68 ° C., and the hydraulic oil temperature To is about 7
Equilibrate at 5 ° C. The cooling air temperature Ta is approximately 34.
Equilibrium at ° C.
【００４１】これに対し、本実施形態の冷却装置では、
運転開始から冷却水温度Ｔｗ′と作動油温度Ｔｏ′は略
１℃の差を保った状態で昇温し、１時間経過後に冷却水
温度Ｔｗ′は略６５℃で平衡状態となり、一方、作動油
温度Ｔｏ′は略６６℃で平衡状態となる。このように、
本実施形態によれば、冷却水温度Ｔｗ′、作動油温度Ｔ
ｏ′ともに従来の冷却システムよりも冷却効率が高めら
れたことが確認された。On the other hand, in the cooling device of the present embodiment,
From the start of operation, the temperature of the cooling water Tw 'and the temperature of the hydraulic oil To' are raised while maintaining a difference of about 1 ° C. After one hour, the temperature of the cooling water Tw 'is equilibrated at about 65 ° C. The oil temperature To 'reaches an equilibrium state at about 66 ° C. in this way,
According to the present embodiment, the cooling water temperature Tw 'and the hydraulic oil temperature T
In both cases, it was confirmed that the cooling efficiency was higher than that of the conventional cooling system.
【００４２】なお、本発明の建設機械の冷却装置は、上
記実施形態では小型油圧ショベルを例に取り説明した
が、これに限らず、中型や大型油圧ショベルにも適用す
ることができる。中型や大型油圧ショベルに適用した場
合には、従来必要とされていたオイルクーラを廃止する
ことができる。The cooling device for a construction machine according to the present invention has been described by taking a small hydraulic excavator as an example in the above embodiment, but the present invention is not limited to this and can be applied to a medium or large hydraulic excavator. When the present invention is applied to a medium-sized or large-sized hydraulic excavator, an oil cooler conventionally required can be eliminated.
【００４３】また、本発明において、作動油タンク外壁
に放熱フィンを取り付けて、冷却風による空冷効果を高
めるように構成することもできる。Further, in the present invention, a radiating fin may be attached to the outer wall of the hydraulic oil tank to enhance the air cooling effect by the cooling air.
【００４４】また、本発明の作動油タンクにおいて冷却
水通路を形成するにあたっては、上述したように押出し
成形によれば製造が簡単である点で好ましいが、これに
限らず、機械加工によって冷却水通路を穿設することも
できる。また、冷却水通路を別途、管体で例えば蛇腹状
に作製しておき、作動油タンク側壁表面に付設するもの
であってもよい。In forming the cooling water passage in the hydraulic oil tank of the present invention, extrusion molding is preferable as described above in terms of simplicity of manufacture, but is not limited to this. Passages can also be drilled. Alternatively, the cooling water passage may be separately formed in a bellows shape, for example, by a pipe, and may be provided on the surface of the side wall of the hydraulic oil tank.
【００４５】[0045]
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
請求項１の水冷式作動油タンクによれば、例えば冷却風
の流れに沿って作動油タンクを配置することができない
ような場合であっても作動油温度を適性に保ち、油圧ア
クチュエータを安定動作させることができる。As is apparent from the above description,
According to the water-cooled hydraulic oil tank of the first aspect, for example, even when it is not possible to arrange the hydraulic oil tank along the flow of the cooling air, the hydraulic oil temperature is kept appropriate and the hydraulic actuator is operated stably. Can be done.
【００４６】請求項２の水冷式作動油タンクによれば、
タンク周壁に冷却水通路を形成したため作動油タンクの
内容積を縮小することがなく、しかも分配ヘッダから各
冷却水通路に冷却水を導入しているため広い範囲に亙っ
て冷却を行うことができる。According to the water-cooled hydraulic oil tank of the second aspect,
Since the cooling water passage is formed in the tank peripheral wall, the internal volume of the hydraulic oil tank is not reduced, and the cooling water is introduced from the distribution header to each cooling water passage so that cooling can be performed over a wide range. it can.
【００４７】請求項３の水冷式作動油タンクによれば、
タンク周壁が冷却水通路を備えたパネルによって構成さ
れているため、作動油タンクの水冷構造を簡単な構成で
実現することができる。According to the water-cooled hydraulic oil tank of claim 3,
Since the tank peripheral wall is formed by a panel having a cooling water passage, a water cooling structure of the hydraulic oil tank can be realized with a simple configuration.
【００４８】また、請求項４の建設機械の冷却装置によ
れば、冷却効率を低下させることなくエンジンルームの
小型化を図ることができる。また、サクションファン冷
却システムに適用した場合、ラジエータ近傍に配置して
いたオイルクーラを廃止することができるため、ラジエ
ータ通過風量が増加しラジエータに新鮮な冷却風を供給
することができる。その結果、冷却水温度と冷却風温度
との温度差が十分大きくなり熱交換効率を高めることが
できる。According to the cooling device for a construction machine of the fourth aspect, the size of the engine room can be reduced without lowering the cooling efficiency. Further, when applied to the suction fan cooling system, the oil cooler disposed near the radiator can be eliminated, so that the amount of air passing through the radiator increases and fresh cooling air can be supplied to the radiator. As a result, the temperature difference between the cooling water temperature and the cooling air temperature is sufficiently large, and the heat exchange efficiency can be increased.
【図１】本発明の建設機械の冷却装置に使用される水冷
式作動油タンクの構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of a water-cooled hydraulic oil tank used for a cooling device of a construction machine according to the present invention.
【図２】エンジンに対する水冷式作動油タンク及びラジ
エータの接続例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a connection example of a water-cooled hydraulic oil tank and a radiator to an engine.
【図３】図２（ａ）の冷却システムにおける熱サイクル
を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a heat cycle in the cooling system of FIG. 2 (a).
【図４】図１の水冷式作動油タンクをプッシャファン冷
却システムに適用した場合の構成を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing a configuration when the water-cooled hydraulic oil tank of FIG. 1 is applied to a pusher fan cooling system.
【図５】本発明の冷却システムによる熱応答を示すグラ
フである。FIG. 5 is a graph showing a thermal response by the cooling system of the present invention.
【図６】従来の冷却システムによる熱応答を比較例とし
て示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a thermal response of a conventional cooling system as a comparative example.
【図７】従来のプッシャファン冷却システムの構成を示
す図４相当図である。FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 4, showing a configuration of a conventional pusher fan cooling system.
【図８】従来の冷却システムの熱サイクルを示す図３相
当図である。FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG. 3 showing a heat cycle of a conventional cooling system.
１ 水冷式作動油タンク ２ 作動油戻り管 ４ 作動油吸入管 ５ 側壁パネル ５ａ 冷却水通路 ６，７，８ 側壁パネル ９，１０ プレート １１ 下部ヘッダ １１ａ 冷却水導入管 １２ 上部ヘッダ １２ａ 冷却水排出管 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water-cooled hydraulic oil tank 2 Hydraulic oil return pipe 4 Hydraulic oil suction pipe 5 Side wall panel 5a Cooling water passage 6,7,8 Side wall panel 9,10 Plate 11 Lower header 11a Cooling water introduction pipe 12 Upper header 12a Cooling water discharge pipe
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 織田 剛 神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会 社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 小林 利行 神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会 社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 大谷 和弘 兵庫県明石市大久保町八木740番地 株式 会社神戸製鋼所大久保建設機械工場内 (72)発明者 中島 一 広島市安佐南区祇園３丁目12番４号 油谷 重工株式会社内 Ｆターム(参考） 2D015 CA02 3H086 AA25 AE02 AE24 AE25 AE45 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Go Tsuyoshi Oda 1-5-5 Takatsukadai, Nishi-ku, Kobe Inside Kobe Research Institute, Kobe Steel Ltd. (72) Inventor Toshiyuki Kobayashi 1-chome, Takatsukadai, Nishi-ku, Kobe-shi No. 5-5 Kobe Steel, Ltd.Kobe Research Institute (72) Inventor Kazuhiro Otani 740 Yagi, Okubo-cho, Akashi-shi, Hyogo Prefecture Kobe Steel, Ltd.Okubo Construction Machinery Plant (72) Inventor Kazu Nakajima Hiroshima-shi 3-12-4 Gion, Asaminami-ku F-term in Aburaya Heavy Industries, Ltd. (reference) 2D015 CA02 3H086 AA25 AE02 AE24 AE25 AE45
Claims (4)
冷却水を導入することにより、前記冷却水とタンク内作
動油との間で熱交換させるように構成したことを特徴と
する水冷式作動油タンク。A cooling water passage is provided, and heat is exchanged between the cooling water and hydraulic oil in a tank by introducing cooling water into the cooling water passage. Water-cooled hydraulic oil tank.
外部から導入される冷却水を各冷却水通路に分配する分
配ヘッダと、各冷却水通路を通過した冷却水を集合させ
て外部に排出する集合ヘッダとが設けられている請求項
１記載の水冷式作動油タンク。2. A large number of cooling water passages in the tank peripheral wall,
2. The water cooling system according to claim 1, further comprising: a distribution header for distributing cooling water introduced from outside to each cooling water passage; and a collecting header for collecting cooling water passing through each cooling water passage and discharging the cooling water to the outside. Type hydraulic oil tank.
備えたパネルによって構成されている請求項２記載の水
冷式作動油タンク。3. The water-cooled hydraulic oil tank according to claim 2, wherein the tank peripheral wall is constituted by a panel having a plurality of cooling water passages.
圧ポンプを駆動し、その油圧ポンプから吐出される作動
油で各油圧アクチュエータを作動させ、昇温した作動油
を冷却した後に油圧ポンプに循環させる建設機械の冷却
装置において、 前記作動油を貯留する作動油タンクに冷却水通路を設
け、ラジエータから送出される冷却水を前記冷却水通路
に導入し、その冷却水通路から排出される冷却水を、エ
ンジン冷却水循環路に還流させることを特徴とする建設
機械の冷却装置。4. A hydraulic pump is driven by an engine mounted on a construction machine, each hydraulic actuator is operated by hydraulic oil discharged from the hydraulic pump, and the heated hydraulic oil is cooled and circulated through the hydraulic pump. In a cooling device for a construction machine, a cooling water passage is provided in a hydraulic oil tank that stores the working oil, cooling water sent from a radiator is introduced into the cooling water passage, and cooling water discharged from the cooling water passage is A cooling device for a construction machine, wherein the cooling device is returned to an engine cooling water circuit.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP11067186A JP2000266001A (en) | 1999-03-12 | 1999-03-12 | Water cooling type hydraulic oil tank and cooling system for construction equipment using it |
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|---|---|
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| JP (1) | JP2000266001A (en) |
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-
1999
- 1999-03-12 JP JP11067186A patent/JP2000266001A/en not_active Withdrawn
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