JP2005240427A - キャブ - Google Patents

Abstract

【課題】キャブのコンポーネント化を図れるとともに、各空調機器間の配管の短縮を可能にすることで、配管破損およびエネルギロスの問題を解決し、さらにエアコンユニットの取付容易化を図れるキャブを提供する。
【解決手段】キャブルーフ部14rに、コンプレッサ41と、コンデンサ42と、レシーバ43と、エアコンユニット21とを配置する。エアコンユニット21は、レシーバ43から供給した冷媒を気化させることで周囲の雰囲気を冷却するエバポレータ46および周囲の雰囲気を加熱する電熱ヒータ47を有する。キャブルーフ部14rを支える中空状の後部フレーム55rおよび前部フレーム55fを通して、エアコンユニット21と、リアベント24，25、足元用空調風吹出箱28、前窓用デフロッサ36およびフェイス用ノズル37とを連通させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、エアコンユニットを備えたキャブに関するものである。

現在、油圧ショベルなどの作業機械の空調システムに用いられるコンプレッサ、コンデンサおよびレシーバは、作業機械のキャブの後方に位置するキャブ後方ユニットに配置され、一方、レシーバから供給された冷媒を気化させることで周囲の雰囲気を冷却するエバポレータなどを有するエアコンユニットは、キャブ内のシート背面下部などに配置されている（例えば、特許文献１、２参照）。

そして、コンデンサをキャブ後方ユニットに配置することにより、クーリングパッケージと同様に取り扱うことができるとともに、シート背面下部のスペースを有効に使用できる。
特開平８−２７０４４４号公報（第３頁、図１−３） 特開２０００−１９２５１２号公報（第３頁、図１−２）

このような従来技術では、キャブ後方ユニットとキャブ内のエアコンユニットとを配管で接続する必要があるため、キャブのコンポーネント化が困難になっているとともに、配管が長くなることから、外的要因による配管破損のおそれや、配管に外気温度が影響し、エネルギロスが生じる問題がある。さらに、シート背面下部などに配置されたエアコンユニットは、その取付けが容易でない。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、キャブのコンポーネント化を図れるとともに、各空調機器間の配管を短縮することで、配管破損およびエネルギロスの問題を解決し、さらにエアコンユニットの取付容易化を図れるキャブを提供することを目的とするものである。

請求項１記載の発明は、上部にキャブルーフ部を有するキャブ本体と、キャブルーフ部に配置され冷媒ガスを圧縮するコンプレッサと、キャブルーフ部に配置されコンプレッサにより圧縮された冷媒ガスを凝縮するコンデンサと、キャブルーフ部に配置されコンデンサにより液化した冷媒を溜めるレシーバと、キャブルーフ部に配置されレシーバから供給された冷媒を気化させることで周囲の雰囲気を冷却する冷却手段および周囲の雰囲気を加熱する加熱手段により温度調整した空調風をキャブ本体内に供給するエアコンユニットとを具備したキャブであり、コンプレッサ、コンデンサ、レシーバおよびエアコンユニットの全空調機器をキャブ本体のキャブルーフ部に配置して、キャブ後方ユニットとの配管接続作業をなくすことで、キャブのコンポーネント化を図るとともに、エアコンユニットもキャブルーフ部に配置することから、各空調機器間の配管を短縮し、配管破損およびエネルギロスのおそれを軽減するとともに、キャブルーフ部でエアコンユニットの取付容易化を図る。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のキャブにおいて、キャブルーフ部を支える中空状のフレーム部材と、エアコンユニットにフレーム部材の内部を通して連通された空調風吹出口体とを具備したものであり、エアコンユニットと空調風吹出口体とを、キャブルーフ部を支える中空状のフレーム部材の内部を通して連通することで、すなわち、キャブ構造材であるフレーム部材が空調風のダクトを兼ねることで、長尺の空調ダクトを特別に設置する必要がなく、部品点数の削減を図る。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のキャブにおけるコンデンサおよびレシーバが、キャブルーフ部の後背側に立形に設置されたものであり、立形のコンデンサおよびレシーバをキャブルーフ部の後背側に添わせて設置することで、これらの突出量を抑えて省スペース化を図る。

請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか記載のキャブにおける加熱手段を、電熱ヒータとしたものであり、加熱手段の熱源をエンジン冷却水ではなく電熱ヒータとしたことで、配管接続作業を不要とし、キャブのコンポーネント化を図る。

請求項１記載の発明によれば、コンプレッサ、コンデンサ、レシーバおよびエアコンユニットの全空調機器をキャブ本体のキャブルーフ部に配置することで、キャブ後方ユニットとの配管接続作業をなくしたので、キャブのコンポーネント化を図ることができるとともに、エアコンユニットもキャブルーフ部に配置することから、各空調機器間の配管を短縮でき、配管破損およびエネルギロスのおそれを軽減できるとともに、キャブルーフ部でエアコンユニットの取付容易化を図ることができる。

請求項２記載の発明によれば、エアコンユニットと空調風吹出口体とを、キャブルーフ部を支える中空状のフレーム部材の内部を通して連通したので、すなわち、キャブ構造材であるフレーム部材が空調風のダクトを兼ねるので、長尺の空調ダクトを特別に設置する必要がなく、部品点数を削減できる。

請求項３記載の発明によれば、立形のコンデンサおよびレシーバをキャブルーフ部の後背側に添わせて設置することで、これらの突出量を抑えて省スペース化を図ることができる。

請求項４記載の発明によれば、加熱手段の熱源をエンジン冷却水ではなく電熱ヒータとしたことで、配管接続作業を不要にでき、キャブのコンポーネント化を図ることができる。

以下、本発明を、図１乃至図４に示される一実施の形態を参照しながら詳細に説明する。

図４は、作業機械としての油圧ショベルを示し、下部走行体11に旋回軸受部12を介して上部旋回体13が旋回可能に設けられ、この上部旋回体13の前部一側上にキャブ14が搭載されている。また、上部旋回体13の前部他側上には、掘削作業などをするための作業装置15が搭載され、また、上部旋回体13の後部上には、エンジンおよびこのエンジンにより駆動される油圧ポンプなどの動力装置が搭載され、動力装置カバー16により覆われている。

図１はキャブ14を示し、キャブ本体14aの後部に形成されたキャブ背面部14bには、最下部にコントローラなどの電装品17および前窓のワイパにウォッシャ液を供給するウォッシャタンク18が取付けられている。また、キャブ本体14aの上部にはキャブルーフ部14rが形成され、このキャブルーフ部14r上には、エアコンユニット21が搭載されている。

キャブ14の内部にはオペレータ用シート22が設置され、このオペレータ用シート22の後背側に、中空にブロー成形された樹脂製のランチボックスなどの物入れ部23が設置され、この物入れ部23のシート側には蓋付きの収納凹部が設けられ、この物入れ部23の上面部には、温度調整された空調風を吹出すための空調風吹出口体としての角形および円形の複数のリアベント24，25が開口され、これらのリアベント24，25に空調風の風向を調整するためのリアベントルーバ24L，25Lが装着されている。物入れ部23の背面側には、リアベント24，25に空調風を供給するためのダクト部26が一体成形されている。

オペレータ用シート22の下側には、ダクト部27を経て温度調整された空調風の供給を受ける空調風吹出口体としての足元用空調風吹出箱28が設置され、この足元用空調風吹出箱28の前面にはオペレータの足元に空調風を供給する空調風吹出口が開口されている。また、キャブ後方から前方下端にわたって配設された異形鋼管フレーム内のダクト部31が、キャブ14内における前窓32と右窓33との間の隅部に配置されて温度調整された空調風の供給を受けるダクト部34に連通され、このダクト部34の上部にモニタ35が取付けられている。

このダクト部34の左側面には、前窓32に対して窓ガラスの曇りや凍結を解消するための空調風を吹出す空調風吹出口体としての円形の前窓用デフロッサ36が開口され、この前窓用デフロッサ36に空調風の風向調整のための前窓用ルーバ36Lが装着されている。また、ダクト部34の右側面には、右窓33に対して窓ガラスの曇りや凍結を解消するための空調風を吹出す空調風吹出口体としての右窓用デフロッサ（図示せず）が開口され、この右窓用デフロッサに空調風の風向調整のための右窓用ルーバ（図示せず）が装着されている。

さらに、ダクト部34の上部はオペレータ用シート22に対向するように成形され、その先端面には、オペレータ用シート22に座っているオペレータの顔面などに対し斜め前方より空調風を供給する空調風吹出口体としての円筒形のフェイス用ノズル37が開口され、このフェイス用ノズル37に空調風の風向調整のためのフェイス用ルーバ37Lが装着されている。

このような空調配管系を備えた作業機械のキャブ14において、そのキャブルーフ部14rの外部に、空調システムのコンプレッサとしての電動コンプレッサ41、コンデンサとしての電動ファン付きコンデンサ42、レシーバ43が設置されている。

電動コンプレッサ41は、電動モータにより駆動され冷媒ガスを圧縮する圧縮機であり、キャブルーフ部14rの上面部に設置され、また、電動ファン付きコンデンサ42は、電動コンプレッサ41により圧縮された冷媒ガスを電動ファンにより冷却することで凝縮させる凝縮器であり、キャブルーフ部14rの後背側に立形に設置され、また、レシーバ43は、電動ファン付きコンデンサ42により液化した冷媒を溜める受液器であり、キャブルーフ部14rの後背側に立形に設置されている。

キャブルーフ部14r上に設置されたエアコンユニット21は、箱状のユニット本体44の内部に、エキスパンションバルブ45を備えた冷房運転用の冷却手段としてのエバポレータ46および暖房運転用の加熱手段としての電熱ヒータ47を内蔵している。

エバポレータ46は、レシーバ43から供給されてエキスパンションバルブ45によって膨張された冷媒を気化させる際に周囲の雰囲気から熱を吸収して周囲の雰囲気を冷却する蒸発器である。

また、加熱手段は、エンジンで加熱されたエンジン冷却水を放熱させることで周囲の雰囲気を加熱するラジエータの熱交換器を熱源として利用しても良いが、配管接続などを不要とするキャブ14のコンポーネント化を考慮すると、通電による発熱で周囲の雰囲気を加熱する電熱ヒータ47を採用することが望ましい。

図２に示されるように、電動コンプレッサ41の一方の口は、配管51により電動ファン付きコンデンサ42の一方の口に接続され、このコンデンサ42の他方の口は、配管52によりレシーバ43の一方の口に接続され、このレシーバ43の他方の口は、配管53によりエキスパンションバルブ45を介しエバポレータ46の一方の口に接続され、このエバポレータ46の他方の口は、配管54によりコンプレッサ41の他方の口に接続されている。

キャブルーフ部14rを支える中空状のフレーム部材としての後部フレーム55rおよび前部フレーム55fは、図３に示される断面形状のように、異形鋼管などで中空に形成されている。前部フレーム55fは、キャブ前部からキャブルーフ部14rにわたって配設された図３に示される断面形状の一連のフレーム部材である。

エアコンユニット21は、図２に示されるように、電動ファン56により、ユニット本体44に設けられた吸気口57よりユニット本体44内に外気および内気を吸込み、冷房運転用のエバポレータ46または暖房運転用の電熱ヒータ47のいずれかにより温度調整された空調風を、ユニット本体44に設けられた複数の給気口58よりキャブ本体14aの後部フレーム55r内および前部フレーム55f内へ供給する。

エアコンユニット21のこれらの給気口58は、空調風のダクトとして機能する後部フレーム55rの内部、およびダクト部26を経てリアベント24，25に連通され、さらに、後部フレーム55rの下部からダクト部27を経て足元用空調風吹出箱28に連通され、また、空調風のダクトとして機能する前部フレーム55fの内部、およびダクト部34を経て前窓用デフロッサ36、右窓用デフロッサ（図示せず）、フェイス用ノズル37に連通されている。

次に、この実施の形態の作用効果を説明する。

冷房運転のときは、電動コンプレッサ41を起動して、冷媒を、電動ファン付きコンデンサ42、レシーバ43、エキスパンションバルブ45、エバポレータ46を経て電動コンプレッサ41に循環させることで、エバポレータ46により周囲雰囲気を冷却し、冷風を各ダクト部26，27，31に供給し、リアベント24，25、足元用空調風吹出箱28、前窓用デフロッサ36、右窓用デフロッサ（図示せず）およびフェイス用ノズル37から冷風を噴出させる。

暖房運転のときは、電熱ヒータ47により暖められた温風を各ダクト部26，27，31に供給し、リアベント24，25、足元用空調風吹出箱28、前窓用デフロッサ36、右窓用デフロッサ（図示せず）およびフェイス用ノズル37から温風を噴出させる。

空調システムの電動コンプレッサ41、電動ファン付きコンデンサ42、レシーバ43およびエアコンユニット21の全てをキャブルーフ部14rに配置することで、キャブ後方ユニットの省スペース化を図れるとともに、キャブ後方ユニットとの配管接続作業の必要もないので、キャブ14のコンポーネント化を図れる。また、エアコンユニット21もキャブルーフ部14rに配置されたので、各空調機器間の配管51，52，53，54を極端に短くすることができ、配管破損およびエネルギロスのおそれを軽減できるとともに、キャブルーフ部14rでエアコンユニット21の取付容易化を図れる。

エアコンユニット21と、キャブ本体14a内のリアベント24，25、足元用空調風吹出箱28、前窓用デフロッサ36、右窓用デフロッサ（図示せず）およびフェイス用ノズル37とを、キャブルーフ部14rを支える中空状の後部フレーム55rの内部、およびキャブルーフ部14rから前窓部にわたって配設された前部フレーム55fの内部をダクト代わりに用いて連通し、キャブ全体に温冷風を供給するので、すなわち、キャブ構造材である後部フレーム55rおよび前部フレーム55fが空調風のダクトの大部分を兼ねるので、長尺の空調ダクトを特別に設置する必要がなく、部品点数を削減できる。

立形のコンデンサ42およびレシーバ43をキャブルーフ部14rの後背側に添わせて設置することで、これらの突出量を抑えて省スペース化を図ることができる。

加熱手段として、加熱されたエンジン冷却水を放熱させるラジエータ熱交換器ではなく、電熱ヒータ47を採用した場合は、配管接続作業が必要ないので、キャブ14を完全にコンポーネント化することができ、キャブ14を上部旋回体13に搭載する際の作業性を向上できる。

本発明に係るキャブの一実施の形態を示す斜視図である。 同上キャブの空調システムの配管図である。 同上キャブのフレーム部材の断面図である。 同上キャブを搭載した油圧ショベルの側面図である。

符号の説明

14 キャブ
14a キャブ本体
14r キャブルーフ部
21 エアコンユニット
24，25 空調風吹出口体としてのリアベント
28 空調風吹出口体としての足元用空調風吹出箱
36 空調風吹出口体としての前窓用デフロッサ
37 空調風吹出口体としてのフェイス用ノズル
41 コンプレッサとしての電動コンプレッサ
42 コンデンサとしての電動ファン付きコンデンサ
43 レシーバ
46 冷却手段としてのエバポレータ
47 加熱手段としての電熱ヒータ
55r フレーム部材としての後部フレーム
55f フレーム部材としての前部フレーム

Claims (4)

1. 上部にキャブルーフ部を有するキャブ本体と、
   キャブルーフ部に配置され冷媒ガスを圧縮するコンプレッサと、
   キャブルーフ部に配置されコンプレッサにより圧縮された冷媒ガスを凝縮するコンデンサと、
   キャブルーフ部に配置されコンデンサにより液化した冷媒を溜めるレシーバと、
   キャブルーフ部に配置されレシーバから供給された冷媒を気化させることで周囲の雰囲気を冷却する冷却手段および周囲の雰囲気を加熱する加熱手段により温度調整した空調風をキャブ本体内に供給するエアコンユニットと
   を具備したことを特徴とするキャブ。
2. キャブルーフ部を支える中空状のフレーム部材と、
   エアコンユニットにフレーム部材の内部を通して連通された空調風吹出口体と
   を具備したことを特徴とする請求項１記載のキャブ。
3. コンデンサおよびレシーバは、キャブルーフ部の後背側に立形に設置された
   ことを特徴とする請求項１または２記載のキャブ。
4. 加熱手段は、電熱ヒータである
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のキャブ。

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