WO2020031818A1 - 建設機械 - Google Patents
建設機械 Download PDFInfo
- Publication number
- WO2020031818A1 WO2020031818A1 PCT/JP2019/030127 JP2019030127W WO2020031818A1 WO 2020031818 A1 WO2020031818 A1 WO 2020031818A1 JP 2019030127 W JP2019030127 W JP 2019030127W WO 2020031818 A1 WO2020031818 A1 WO 2020031818A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- heat exchanger
- cooling
- oil
- outside
- cooling air
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/08—Superstructures; Supports for superstructures
- E02F9/0833—Improving access, e.g. for maintenance, steps for improving driver's access, handrails
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
- B60K11/02—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with liquid cooling
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/08—Superstructures; Supports for superstructures
- E02F9/0858—Arrangement of component parts installed on superstructures not otherwise provided for, e.g. electric components, fenders, air-conditioning units
- E02F9/0866—Engine compartment, e.g. heat exchangers, exhaust filters, cooling devices, silencers, mufflers, position of hydraulic pumps in the engine compartment
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P3/00—Liquid cooling
- F01P3/18—Arrangements or mounting of liquid-to-air heat-exchangers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P3/00—Liquid cooling
- F01P3/20—Cooling circuits not specific to a single part of engine or machine
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
- F01P5/02—Pumping cooling-air; Arrangements of cooling-air pumps, e.g. fans or blowers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
- F01P5/02—Pumping cooling-air; Arrangements of cooling-air pumps, e.g. fans or blowers
- F01P5/04—Pump-driving arrangements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2200/00—Type of vehicle
- B60Y2200/40—Special vehicles
- B60Y2200/41—Construction vehicles, e.g. graders, excavators
- B60Y2200/412—Excavators
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
- E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
- E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
- E02F3/30—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom
- E02F3/32—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom working downwardly and towards the machine, e.g. with backhoes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P3/00—Liquid cooling
- F01P3/18—Arrangements or mounting of liquid-to-air heat-exchangers
- F01P2003/182—Arrangements or mounting of liquid-to-air heat-exchangers with multiple heat-exchangers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P3/00—Liquid cooling
- F01P3/18—Arrangements or mounting of liquid-to-air heat-exchangers
- F01P2003/185—Arrangements or mounting of liquid-to-air heat-exchangers arranged in parallel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
- F01P5/02—Pumping cooling-air; Arrangements of cooling-air pumps, e.g. fans or blowers
- F01P2005/025—Pumping cooling-air; Arrangements of cooling-air pumps, e.g. fans or blowers using two or more air pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries
- F01P2060/04—Lubricant cooler
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
- F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
- F01P5/02—Pumping cooling-air; Arrangements of cooling-air pumps, e.g. fans or blowers
- F01P5/06—Guiding or ducting air to, or from, ducted fans
Definitions
- the present invention relates to a construction machine having an engine as a power source.
- a cab (operating cab) is provided at a front right portion of a crane portion installed at the center of the fuselage, and a rear right portion of the crane portion, that is, behind the cab. Is equipped with an engine unit.
- the catalyst accommodating section is defined above the engine accommodating section. And a DPF is housed therein.
- a hydraulic excavator is equipped with an HST (Hydro Static Transmission) that uses an engine as a power source, and a driving motor, a turning motor for an upper revolving unit, a work motor, Each cylinder of the device (boom, arm, bucket) is driven.
- HST Hydro Static Transmission
- a driving motor a turning motor for an upper revolving unit
- a work motor a work motor
- Each cylinder of the device boom, arm, bucket
- hydraulic excavators are equipped with oil coolers (heat exchangers) for cooling hydraulic oil.
- oil coolers heat exchangers
- the oil cooler has a considerable weight when the hydraulic oil circulating therein is included. Therefore, it is desirable to arrange the oil cooler as low as possible in order to lower the center of gravity of the airframe as in the case of the DPF.
- a heat exchanger room is defined adjacent to an HST engine or the like mounted in the upper swing body, and an oil cooler is accommodated in the room.
- Each oil cooler is disposed along the side wall of the heat exchanger room, and outside air flows through each oil cooler as cooling air through an inlet formed in the side wall, and thereafter, the side wall and the ceiling of the heat exchanger room. Is discharged to the outside through the discharge port formed in
- the oil cooler located at the same height as the engine, etc. is preferable for lowering the center of gravity, but the area of the heat exchanger room is limited by the adjacent engine etc., so the heat exchanger room cannot be easily expanded from the beginning. There is. Therefore, although each oil cooler is arranged in a limited heat exchanger room, the arrangement of the oil cooler has conventionally been inappropriate, so that the requirements regarding the cooling performance and maintainability of the oil cooler cannot be satisfied.
- maintenance work such as maintenance and cleaning of the oil cooler may be performed by an operator entering the heat exchanger room from the inside or from outside the heat exchanger room.
- For maintenance work from the inside it is necessary to secure a working space in the heat exchanger room.
- For maintenance work from the outside secure a passage space in the heat exchanger room so that workers can pass through it. Is desirable.
- a pair of oil coolers arranged at right angles to the two side walls as described above hinders securing a working space and a passage space, and therefore, there has been a demand for an oil cooler arrangement that can prevent such problems. .
- the present invention has been made in order to solve such a problem, and an object thereof is to provide a plurality of heat exchangers without forming a dead space in a heat exchanger room defined in an airframe. By properly arranging, it is possible to improve the cooling performance by increasing the size of each heat exchanger, and at the same time, maintain the work space for maintenance of the heat exchanger and the passage space for passing through in the heat exchanger room for maintenance An object of the present invention is to provide a construction machine capable of improving the performance.
- the construction machine of the present invention is arranged such that a heat exchanger room defined in an airframe and a heat exchanger room are arranged facing each other at a predetermined interval, and each of the heat exchangers is externally provided by a cooling fan.
- the cooling performance by appropriately arrange
- FIG. 4 is a plan sectional view corresponding to FIG. 3 and illustrating a flow of cooling air in a heat exchanger chamber.
- FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG. 5 illustrating a flow of cooling air in the heat exchanger chamber.
- FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line VII-VII of FIG. 5 illustrating a flow of cooling air in the heat exchanger chamber.
- FIG. 9 is a perspective view showing another example in which a swirling flow in the same direction is generated in the cooling air after flowing through an oil cooler disposed facing the same.
- FIG. 1 is a side view showing a hydraulic shovel of the present embodiment, and in the following description, the front, rear, left, right, and vertical directions are represented mainly by an operator who is mounted on the hydraulic shovel.
- a crawler 3 is provided on the lower traveling body 2 of the excavator 1, and the crawler 3 is driven by a traveling hydraulic motor (not shown) to cause the excavator 1 to travel.
- An upper revolving unit 5 is provided on the lower traveling unit 2 via a revolving unit 4, and the upper revolving unit 5 is revolved by driving a revolving hydraulic motor (not shown) of the revolving unit 4.
- a cab 6 on which an operator rides is installed at a front part of the upper revolving unit 5, and a counterweight 7 is fixed to a rear part of the upper revolving unit 5.
- a working device 8 for digging is mounted on the right side of the cab 6 of the upper rotating body 5 so as to face forward, and the working device 8 includes a boom 9, an arm 10 and a bucket 11.
- the angle of the boom 9 is changed by a boom cylinder 9a
- the angle of the arm 10 is changed by an arm cylinder 10a
- the angle of the bucket 11 is changed by a bucket cylinder 11a.
- FIG. 2 is a plan sectional view showing details of the upper swing body 5, and the structure of the upper swing body 5 will be described in further detail with reference to FIG.
- the upper revolving unit 5 includes a revolving frame 12 supported by the revolving device 4, a left engine unit 13 disposed on the left side of the revolving frame 12, and a right engine unit 14 disposed on the right side of the revolving frame 12. Have been.
- the upper revolving unit 5 is formed by connecting the unit bases 13a and 14a (shown in FIGS. 1 and 6) of the left and right engine units 13 and 14 to the revolving frame 12 with bolts (not shown).
- the turning frame 12 has a strong structure formed by welding steel plates.
- a connecting portion 15 is provided at a front portion of the turning frame 12, and the base end of the boom 9 is connected to be able to change the angle.
- a hydraulic oil tank 16 and a fuel tank 17 are installed on the turning frame 12, and the above-described counterweight 7 is fixed to a rear portion of the turning frame 12.
- the unit base 13a of the left engine unit 13 has a strong structure in which a steel material is welded in a frame shape.
- a cab head 19 is provided at a front portion on the unit base 13a, and the cab 6 described above is installed on the cab head 19.
- an engine 22 which is a power source of the HST, is housed in a vertically arranged arrangement, and various devices such as a control valve (not shown) constituting the HST are installed.
- a cooling unit 23 including a radiator and a cooling fan is provided so as to face the outside. During operation of the engine 22, outside air flows through the cooling unit 23 as cooling air to cool the engine 22. The water is cooled.
- a plurality of HST hydraulic pumps 24 are attached to the front of the engine 22, and the hydraulic pumps 24 are driven by the engine 22 to discharge the hydraulic oil stored in the hydraulic oil tank 16.
- various operating devices (not shown) installed in the cab 6 are operated by the operator, the operating oil from the hydraulic pump 24 is switched by the control valve in accordance with the operation, and the above-described traveling and turning hydraulic motors and the working device 8 are operated.
- the actuators such as the cylinders 9a to 11a, whereby the hydraulic excavator 1 operates.
- the right engine unit 14 has the same configuration as the left engine unit 13, and the difference is that a heat exchanger chamber 26 is provided instead of the cab head 19. The description is omitted here, and the differences will be mainly described.
- a substantially rectangular parallelepiped engine building 27 is constructed almost entirely on the unit base 14a of the right engine unit 14, and a passage 28 provided with a handrail 28a for performing maintenance work is provided on the right and front sides of the engine building 27. Have been.
- the engine building 27 is divided into front and rear by a partition wall 26b, and the front side functions as the heat exchanger room 26 and the rear side functions as the engine room 29.
- the partition wall 26b is located on the rear side, and is referred to as a rear wall 26b of the heat exchanger chamber 26 in the following description.
- the engine room 29 is provided with an HST engine 22, a cooling unit 23, and various devices.
- the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 24 at the front of the engine 22 is supplied to the operator as in the case of the left engine unit 13 described above. Is supplied to various actuators as appropriate according to the operation of.
- the heat exchanger chamber 26 houses three oil coolers 30 to 32 for cooling the hydraulic oil of the HST.
- the hydraulic oil discharged from each hydraulic pump 24 of the HST and driving the actuator flows through each of the oil coolers 30 to 32, and is returned to the hydraulic oil tank 16 after being cooled by the oil coolers 30 to 32.
- FIG. 3 is a plan sectional view of the heat exchanger chamber 26 showing the arrangement of the oil coolers 30 to 32
- FIG. 4 is a plan view of the heat exchanger chamber 26 showing a ceiling outlet
- FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view corresponding to FIG. 3 showing the flow of cooling air
- FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line VI-VI of FIG. 5 showing the flow of cooling air in the heat exchanger chamber 26
- FIG. 5 is a sectional view taken along the line VII-VII of FIG. 5 showing a flow of cooling air in the casing 26
- FIG. 8 is a perspective view of an engine building 27 as seen from a side discharge opening of a worker passing between cylinder blocks of the hydraulic motor. It is.
- the heat exchanger room 26 includes a front wall 26a (first side wall), a rear wall 26b, a left side wall 26c (second side wall), a right side wall 26d, a ceiling 26e, and a floor surface. 26f, and has a rectangular parallelepiped shape elongated in the front-rear direction.
- the two oil coolers 30, 31 are arranged side by side along the right side wall 26d, and the other one oil cooler 32 is arranged along the front part of the left side wall 26c.
- each of the oil coolers 30 to 32 has an upper part fixed to the ceiling 26e of the heat exchanger room 26 and a lower part fixed to the floor surface 26f, but the fixing structure can be arbitrarily changed. .
- the three oil coolers 30 to 32 have the same vertical length, front and rear length, and thickness (left and right length). In addition, the same hydraulic motor 34 and cooling fan 35, which will be described later, are employed in the same manner. As a result, the specifications of the three oil coolers 30 to 32 are shared, and the assembling work and the like are simplified.
- each of the oil coolers 30 to 32 is slightly shorter than the vertical length of the heat exchanger chamber 26, the front-rear length is slightly shorter than 1/2 of the front-rear length of the heat exchanger chamber 26, and the thickness (left-right length). Is set to be much shorter than the left and right length of the heat exchanger chamber 26. Therefore, almost all areas of the right side wall 26d of the heat exchanger chamber 26 are covered by the oil coolers 30 and 31, and almost the front half area of the left side wall 26c is covered by the oil cooler 32.
- an oil cooler 30 and an oil cooler 32 are arranged facing each other at a predetermined interval in a front half area of the heat exchanger chamber 26.
- the oil cooler 31 (corresponding to the second heat exchanger of the present invention) faces the left side wall 26c at a predetermined interval.
- a rectangular outside air inlet 33 corresponding to each of the oil coolers 30 to 32 is formed in each of the left side wall 26c and the right side wall 26d, and each inlet 33 is provided with a louver (not shown).
- a bracket 36 extends in the vertical direction on the opposite wall surface side (in the heat exchanger chamber 26) of each of the oil coolers 30 to 32, and the upper end thereof is connected to the oil coolers 30 to 32. The lower end is fixed to the floor 26f.
- An oblique shaft type plunger hydraulic motor 34 (hereinafter simply referred to as a hydraulic motor) is supported via the bracket 36, and a cooling fan 35 (shown in FIG. 3) connected to the output shaft is opposed to the oil coolers 30 to 32. are doing.
- the rotation axes of the cooling fans 35 coincide with each other.
- the cooling fans 35 After receiving the supply of the hydraulic oil from the hydraulic pump 24, the cooling fans 35 are respectively driven to rotate by the respective hydraulic motors 34. As a result, after the outside air flows through the oil coolers 30 to 32 through the inlet 33 as cooling air, The heat is introduced into the heat exchanger chamber 26.
- a push-in type in which the cooling fan 35 is disposed upstream may be used.
- the arrangement of the oil coolers 30 to 32 greatly contributes to securing a work space for maintaining the oil coolers 30 to 32 and a passage space for workers to move back and forth. That is, spaces E are formed between the oil coolers 30 and 32 disposed facing each other and between the oil cooler 31 and the left side wall 26c of the heat exchanger chamber 26 as shown by a two-dot chain line in FIG. Therefore, using this space E as a work space, the worker can perform maintenance work of the oil coolers 30 to 32, for example, maintenance and cleaning.
- a door 37 is provided on a rear wall 26b of the heat exchanger chamber 26, and a side discharge opening 38 for discharging cooling air after flowing through the oil coolers 30, 32 is formed on the front wall 26a.
- the side discharge port 38 is formed at a position corresponding to a position between the oil cooler 30 and the oil cooler 32 on the front wall 26a, and allows a worker to pass therethrough as with the door 37. Therefore, the space E formed in the heat exchanger room 26 as described above can be used as a passage space, and the space between the front passage 28 of the heat exchanger room 26 and the engine room 29 can be freely removed.
- the engine room 29 is moved as shown by an arrow a in FIG. Then, it is necessary to reach the destination via the right passage 28.
- the travel route is markedly marked. The maintenance work can be efficiently performed by shortening.
- the inside of the heat exchanger chamber 26 can be used as a work space for maintenance of the oil coolers 30 to 32 and a passage space for passage therethrough, the maintainability thereof can be greatly improved. it can.
- the oblique shaft type plunger hydraulic motor 34 is configured by arranging a cylinder block 34a having a plurality of pistons at an angle with respect to an output shaft (coinciding with the rotation axis of the cooling fan 35).
- the operation principle is adopted in which the pressure of the hydraulic oil is sequentially applied to apply a rotational force to the output shaft.
- the cylinder block 34a protrudes from the bracket 36 into the heat exchanger chamber 26 in a posture inclined with respect to the output shaft.
- the protruding cylinder blocks 34a are opposed to each other.
- the left cylinder block 34a is inclined obliquely rearward
- the right cylinder block 34a is inclined obliquely forward.
- a gap G through which the worker P can pass is formed between the cylinder blocks 34a, thereby forming the passage space described above.
- the minimum width of the passage space for the worker is specified by the ISO standard, and the gap G also satisfies this condition.
- the cylinder block 34a is inclined in the same direction, in order to form the same gap G, it is necessary to separate the hydraulic motors 34, and consequently, the oil coolers 30, 32 disposed opposite each other. In the heat exchanger room 26, the thickness of each oil cooler 30, 32 must be reduced. By reversing the inclination direction of the cylinder block 34a, the gap G satisfying the standard is secured, and the thickness of each of the oil coolers 30, 32 is increased to further improve the cooling capacity.
- outlets 39 and 40 are formed in the ceiling 26 e of the heat exchanger room 26.
- a first upper discharge port 39 is formed at a location corresponding to the space between the oil coolers 30 and 32 on the ceiling 26e, and is directly above the left side wall 26c of the ceiling 26e facing the oil cooler c.
- the second upper discharge port 40 is formed with an opening, and a grating is provided so that cooling air can flow therethrough.
- the heat exchanger room 26 is defined adjacent to the front side of the engine room 29, and the oil coolers 30 to 32 in the heat exchanger room 26 are inevitably provided in the engine room 29. It is installed at the same height as the engine 22. Therefore, for example, the position of the center of gravity of the hydraulic excavator 1 according to the present embodiment is significantly lower than that of the crane truck of Patent Document 1 in which the DPF is arranged at a high place directly above the engine, and even in a rugged terrain such as a mine. Stable operation is possible.
- the flow of the cooling air when flowing through the oil coolers 30 to 32 and exerting the cooling function will be described with reference to FIGS.
- the door 37 of the rear wall 26b is closed, and the outside air flows as cooling air through the oil coolers 30 to 32 by the cooling fan 35 which is driven to rotate by the hydraulic motor 34 to exchange heat. It is introduced into the chamber 26.
- the cooling air circulating through the oil coolers 30 and 32 arranged opposite to each other collides with each other, and a part of the cooling air is changed to the front and discharged from the side discharge port 38 to the front outside, and another part is changed to the flow passage. Is changed upward, and is discharged from the first upper discharge port 39 to the upper outside.
- a large-area side discharge port 38 is opened between the oil coolers 30 and 32 on the front wall 26a, and a large-area first upper discharge port 39 is formed between the oil coolers 30 and 32 on the ceiling 26e. Are opened, the cooling air after the collision is smoothly discharged to the outside via these discharge ports 38 and 39, and a small part of the cooling air is also discharged from the second upper discharge port 40.
- the cooling air flowing through the oil cooler 31 collides with the left side wall 26c to change the flow path upward, and smoothly flows upward to the outside via a large-area second upper discharge port 40 that opens right above the left side wall 26c. Is discharged.
- the common use of the specifications of the oil coolers 30 to 32 causes the cooling fans 35 of the oil coolers 30 and 32 disposed opposite to each other to be driven to rotate in the opposite direction in a positional relationship in which their axial lines coincide with each other.
- a swirling flow in the direction occurs.
- the cooling winds not only collide with each other from the left and right, but also collide with each other in the turning direction about the axis, so that the large turbulence of the cooling wind generated in the direction that hinders smooth discharge to the outside.
- a countermeasure for generating a swirling flow in each cooling wind in the same direction can be considered, which will be described below as another example.
- FIG. 9 is a perspective view showing another example in which swirling flows in the same direction are generated in the cooling air after flowing through the oil coolers 30 and 32 disposed facing each other.
- the cooling fan 35 is rotationally driven in the same direction by the hydraulic motors 34 of the oil coolers 30, 32 disposed facing each other.
- the cooling fan 35 is driven to rotate counterclockwise as shown.
- the fins of all the cooling fans 35 are set in opposite directions so that outside air can be introduced into the heat exchanger chamber 26.
- the present invention is embodied in the super-large hydraulic excavator 1.
- the present invention is not limited to a large construction machine in which a plurality of heat exchangers are accommodated in the heat exchanger room 26. It may be applied to a loader.
- the three oil coolers 30 to 32 for cooling the hydraulic oil of the HST are housed in the heat exchanger chamber 26 as heat exchangers, but the heat exchanger to be applied is not limited to this. Absent.
- the present invention may be applied to a radiator for cooling engine cooling water and housed in the heat exchanger room 26 in the same arrangement as in the above embodiment.
- the arrangement and number of the oil coolers 30 to 32 may be changed.
- the oil coolers 30, 32 in FIG. 3 may be arranged in a positional relationship shifted from each other in the front-rear direction without completely facing each other.
- the position of the left oil cooler 32 may be changed to the rear, and the oil coolers 32 and 31 may be arranged so as to face the respective half regions of the right oil coolers 30 and 31.
- These arrangements are also included in the face-to-face arrangement of the present invention.
- two oil coolers when two oil coolers are provided, they may be arranged facing each other, and when four oil coolers are provided, two oil coolers may be arranged facing each other.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
- Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
Abstract
上部旋回体(5)に画成した熱交換器室(26)内の前側半分に2台のオイルクーラ(30,32)を対面配置すると共に、後側半分に1台のオイルクーラ(31)を配置し、それらの間に形成された空間(E)を作業及び通路スペースとして利用する。冷却ファン(35)により外気を冷却風として各オイルクーラ(30~32)に流通させ、対向配置した2台(30,32)を流通後の冷却風を互いに衝突させて、熱交換器室(26)の前壁(26a)の側部排出口(38)及び天井(26e)の第1の上部排出口(39)を経て外部に排出すると共に、他の1台(31)を流通後の冷却風を左側壁(26c)に衝突させて、天井(26e)の第2の上部排出口(40)を経て外部に排出する。
Description
本発明は、動力源としてエンジンを搭載した建設機械に関する。
この種の建設機械として、例えば特許文献1に記載のクレーン車では、機体中央に設置されたクレーン部の右側前部にキャブ(運転室)が設けられ、クレーン部の右側後部、即ちキャブの後方にエンジンユニットが搭載されている。
エンジンユニットのエンジン収容部内に収容されたエンジンを冷却すべく前方から冷却風を採り入れると、前側に位置するキャブにより妨げられてしまう。そこで、エンジン収容部の後端部に導風口を設け、エンジン収容部の上部前端部の放熱部に後方に開口するように放出口を設けている。これにより後方から導風口を経てエンジン収容部内に冷却風を採り入れることが可能となり、エンジンを冷却後に冷却風をUターンさせて放出口から排出している。
そして、このように構成されたエンジンユニットでは、エンジン収容部内にエンジンの排気浄化のためのDPF(Diesel Particulate Filter)を収容する余地がないことから、エンジン収容部の上側に触媒収容部を画成し、その内部にDPFを収容している。
しかしながら、特許文献1に記載のクレーン車では、重量物であるDPFが高所に配置されるため、機体の重心位置が高くなって安定性に欠けるという問題が生じる。このような不具合はクレーン車のDPFに限らず、種々の建設機械にエンジンと共に搭載される重量物の機器類に共通する課題である。
例えば油圧ショベルでは、エンジンを動力源とするHST(Hydro Static Transmission)を搭載し、エンジンの駆動によりHSTの油圧ポンプから吐出される作動油により、走行用モータ、上部旋回体の旋回用モータ、作業装置(ブーム、アーム、バケット)の各シリンダ等を駆動している。この種のHSTでは作動油の冷却が非常に重要であり、油温上昇は作動油の劣化のみならず、スラッジ発生による作動不良の要因にもなる。
このため、油圧ショベルには作動油を冷却するためのオイルクーラ(熱交換器)が搭載されており、例えば運転質量100t以上の超大型の油圧ショベルでは、多量の作動油を冷却するために複数台の巨大なオイルクーラが必要となる。必然的に、内部を循環する作動油を含めるとオイルクーラはかなりの重量を有するため、上記DPFと同様に機体の重心位置を低めるべく極力低位置に配置することが望ましい。
そこで、この種の超大型油圧ショベルでは、上部旋回体内に搭載されたHSTのエンジン等に隣接して熱交換器室を画成し、その室内にオイルクーラを収容している。そして、各オイルクーラは熱交換器室の側壁に沿って配設され、側壁に形成された導入口を経て外気が冷却風として各オイルクーラを流通し、その後に熱交換器室の側壁や天井に形成された排出口を経て外部に排出される。
エンジン等と同一高さに配置されたオイルクーラは低重心化には好ましいものの、熱交換器室の面積が隣接するエンジン等から制限を受けるため、元々熱交換器室を容易に拡張できないという事情がある。よって、限られた熱交換器室に各オイルクーラを配置しているが、その配置が従来は不適切であったため、オイルクーラの冷却性能及びメンテナンス性に関する要求を満足できなかった。
まず、オイルクーラの冷却性能を向上するには大型化が有効である。しかしながら、従来は各オイルクーラを流通後の冷却風を一方向に流して円滑に外部に排出することを優先し、例えば、一対のオイルクーラを熱交換器室の直交する2側壁に沿って直角に配置していた。このため、2側壁の隅部に平面視で四角状をなすデッドスペース(縦横が共にオイルクーラの厚み相当分)が形成され、その分だけオイルクーラの大型化が妨げられていた。よって、従来から無駄なデッドスペースを防止できるオイルクーラの配置が要望されていた。
また、オイルクーラの整備や清掃等のメンテナンス作業は、作業者が熱交換器室内に立ち入って内部から実施したり、或いは熱交換器室の外部から実施したりする。内部からのメンテナンス作業には、熱交換器室内に作業スペースを確保する必要があり、外部からのメンテナンス作業には、熱交換器室内に通路スペースを確保して作業者が通り抜けできるようにすることが望ましい。例えば、上記のような2側壁に直角配置された一対のオイルクーラは、作業スペースや通路スペースを確保する上で邪魔になるため、このような不具合を防止できるオイルクーラの配置が要望されていた。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、機体に画成した熱交換器室内に、デッドスペースを形成することなく複数台の熱交換器を適切に配置して、各熱交換器の大型化による冷却性能の向上を達成できると共に、熱交換器室内に熱交換器のメンテナンスのための作業スペース及び通り抜けのための通路スペースを確保してメンテナンス性を向上することができる建設機械を提供することにある。
上記の目的を達成するため、本発明の建設機械は、機体に画成された熱交換機室と、前記熱交換器室内で所定間隔をおいて対面配置され、それぞれ冷却ファンにより外部から前記熱交換器室内に導入された外気を冷却風として流通させて冷却される少なくとも一対の第1の熱交換器と、前記熱交換器室の第1の側壁における前記両第1の熱交換器の間に相当する箇所に開口形成され、前記各第1の熱交換器を流通して前記熱交換器室内で互いに衝突した冷却風を側方外部に排出する側部排出口とを備えたことを特徴とする。
本発明の建設機械によれば、機体に画成した熱交換器室内に、デッドスペースを形成することなく複数台の熱交換器を適切に配置して、各熱交換器の大型化による冷却性能の向上を達成できると共に、熱交換器室内に熱交換器のメンテナンスのための作業スペース及び通り抜けのための通路スペースを確保してメンテナンス性を向上することができる。
以下、本発明を鉱山等で稼働する超大型油圧ショベルに具体化した一実施形態を説明する。
図1は本実施形態の油圧ショベルを示す側面図であり、以下の説明では、油圧ショベルに搭乗したオペレータを主体として前後、左右、上下方向を表現する。
図1は本実施形態の油圧ショベルを示す側面図であり、以下の説明では、油圧ショベルに搭乗したオペレータを主体として前後、左右、上下方向を表現する。
油圧ショベル1の下部走行体2にはクローラ3が備えられ、クローラ3は図示しない走行用油圧モータにより駆動されて油圧ショベル1を走行させる。下部走行体2上には旋回装置4を介して上部旋回体5が設けられ、旋回装置4の図示しない旋回用油圧モータの駆動により上部旋回体5が旋回する。上部旋回体5の前部にはオペレータが搭乗するキャブ6が設置され、上部旋回体5の後部にはカウンタウエイト7が固定されている。
上部旋回体5のキャブ6の右側には掘削用の作業装置8が前方に向けて取り付けられ、作業装置8はブーム9、アーム10及びバケット11から構成されている。ブーム9はブームシリンダ9aにより角度変更され、アーム10はアームシリンダ10aにより角度変更され、バケット11はバケットシリンダ11aにより角度変更される。
図2は上部旋回体5の詳細を示す平断面図であり、同図に基づき上部旋回体5の構成をさらに詳述する。
全体として上部旋回体5は、旋回装置4により支持される旋回フレーム12、旋回フレーム12の左側に配設された左エンジンユニット13、旋回フレーム12の右側に配設された右エンジンユニット14により構成されている。旋回フレーム12に対して左右のエンジンユニット13,14のユニットベース13a,14a(図1,6に示す)がそれぞれ図示しないボルトで連結されることにより、上部旋回体5が構成されている。
全体として上部旋回体5は、旋回装置4により支持される旋回フレーム12、旋回フレーム12の左側に配設された左エンジンユニット13、旋回フレーム12の右側に配設された右エンジンユニット14により構成されている。旋回フレーム12に対して左右のエンジンユニット13,14のユニットベース13a,14a(図1,6に示す)がそれぞれ図示しないボルトで連結されることにより、上部旋回体5が構成されている。
旋回フレーム12は鋼板を溶接した強固な構造体をなし、その前部には連結部15が設けられて上記したブーム9の基端が角度変更可能に連結されている。旋回フレーム12上には作動油タンク16及び燃料タンク17が設置され、旋回フレーム12の後部には上記したカウンタウエイト7が固定されている。
左エンジンユニット13のユニットベース13aは、鋼材を枠状に溶接した強固な構造体をなしている。ユニットベース13a上の前部にはキャブヘッド19が設けられ、このキャブヘッド19上に上記したキャブ6が設置されている。キャブ6の後側には直方体状のエンジン建屋20が構築され、エンジン建屋20の左側にはメンテナンス作業を実施するための手摺り21aを備えた通路21が設けられ、通路21は滑り防止及び土砂の堆積防止等を目的としてグレーチングにより構成されている。
エンジン建屋20内にはHSTの動力源であるエンジン22が縦置き配置で収容されると共に、図示はしないが、HSTを構成する制御弁等の各種機器類が設置されている。エンジン建屋20の後部には、ラジエータ及び冷却ファンからなる冷却ユニット23が外部に臨むように設けられ、エンジン22の運転中には、外気が冷却風として冷却ユニット23を流通してエンジン22の冷却水が冷却される。
エンジン22の前部にはHSTの複数の油圧ポンプ24が取り付けられ、エンジン22により各油圧ポンプ24が駆動されて作動油タンク16に貯留された作動油を吐出するようになっている。キャブ6内に設置された図示しない各種操作機器がオペレータに操作されると、それに応じて制御弁により油圧ポンプ24からの作動油が切り換えられ、上記した走行用及び旋回用油圧モータや作業装置8のシリンダ9a~11a等の各種アクチュエータに適宜供給され、これにより油圧ショベル1が稼働する。
基本的に右エンジンユニット14は左エンジンユニット13と同様の構成であり、相違点は、キャブヘッド19に代えて熱交換器室26が備えられた点にあるため、共通箇所は同一部材番号を付して説明を省略し、相違点を重点的に説明する。
右エンジンユニット14のユニットベース14a上のほぼ全体には直方体状のエンジン建屋27が構築され、エンジン建屋27の右側及び前側にはメンテナンス作業を実施するための手摺り28aを備えた通路28が設けられている。
エンジン建屋27は隔壁26bにより前後に区画され、前側が熱交換器室26として機能し、後側がエンジン室29として機能する。熱交換器室26を主体にすると隔壁26bは後側に位置するため、以下の説明では熱交換器室26の後壁26bと称する。エンジン室29内にはHSTのエンジン22や冷却ユニット23及び各種機器類が備えられ、エンジン22の前部の油圧ポンプ24から吐出された作動油は、上記した左エンジンユニット13の場合と同じくオペレータの操作に応じて各種アクチュエータに適宜供給される。
熱交換器室26には、HSTの作動油を冷却するための3台のオイルクーラ30~32が収容されている。各オイルクーラ30~32内には、HSTの各油圧ポンプ24から吐出されてアクチュエータを駆動した後の作動油が流通し、オイルクーラ30~32により冷却された後に作動油タンク16に戻される。
図3はオイルクーラ30~32の配置状態を示す熱交換器室26の平断面図、図4は天井排出口を示す熱交換器室26の平面図、図5は熱交換器室26内での冷却風の流れを示す図3に対応する平断面図、図6は同じく熱交換器室26内での冷却風の流れを示す図5のVI-VI線断面図、図7は同じく熱交換器室26内での冷却風の流れを示す図5のVII-VII線断面図、図8は油圧モータのシリンダブロックの間をすり抜ける作業者を側部排出口から見たエンジン建屋27の斜視図である。
特に図3,6に示すように、熱交換器室26は、前壁26a(第1の側壁)、後壁26b、左側壁26c(第2の側壁)、右側壁26d、天井26e及び床面26fにより画成され、前後方向に長い直方体状をなしている。熱交換器室26内において2台のオイルクーラ30,31は右側壁26dに沿って前後に並んで配設され、残りの1台のオイルクーラ32は左側壁26cの前部に沿って配設されている。なお、図示はしないが各オイルクーラ30~32は、その上部が熱交換器室26の天井26eに固定され、下部が床面26fに固定されているが、固定構造は任意に変更可能である。
3台のオイルクーラ30~32の上下長、前後長及び厚み(左右長)は互いに同一に設定されている。また、後述する油圧モータ34や冷却ファン35についても同一のもの採用され、結果として3台のオイルクーラ30~32の仕様が共通化され、組付作業等の簡易化が図られている。
そして、各オイルクーラ30~32の上下長は熱交換器室26の上下長よりも若干短く、前後長は熱交換器室26の前後長の1/2よりも若干短く、厚み(左右長)は熱交換器室26の左右長よりも遥かに短く設定されている。従って、熱交換器室26の右側壁26dのほぼ全ての領域がオイルクーラ30,31により覆われ、左側壁26cのほぼ前側半分の領域がオイルクーラ32より覆われている。
また、熱交換器室26の前側半分の領域で、オイルクーラ30とオイルクーラ32(共に本発明の第1の熱交換器に相当)とが所定の間隔をおいて対面配置され、熱交換器室26の後側半分の領域では、オイルクーラ31(本発明の第2の熱交換器に相当)が所定の間隔をおいて左側壁26cと相対向している。
左側壁26c及び右側壁26dには、各オイルクーラ30~32に対応する四角状をなす外気の導入口33がそれぞれ開口形成され、各導入口33には図示しないルーバーが設けられている。図3,6,8に示すように、各オイルクーラ30~32の反壁面側(熱交換器室26内)にはブラケット36が上下方向に延設され、その上端はオイルクーラ30~32に連結され、下端は床面26fに固定されている。このブラケット36を介して斜軸型プランジャ油圧モータ34(以下、単に油圧モータと称する)が支持され、出力軸に連結された冷却ファン35(図3に示す)がオイルクーラ30~32に相対向している。対面配置されたオイルクーラ30,32については、冷却ファン35の回転軸線が互いに一致している。
上記した油圧ポンプ24からの作動油の供給を受けて各油圧モータ34により冷却ファン35がそれぞれ回転駆動され、これにより外気が冷却風として導入口33を経てオイルクーラ30~32を流通した後に、熱交換器室26内に導入されるようになっている。なお、このようなオイルクーラ30~32の下流側に冷却ファン35を配置した引込み式に代えて、上流側に冷却ファン35を配置した押込み式としてもよい。
以上のような各オイルクーラ30~32の配置により、熱交換器室26内でのデッドスペースの形成が防止される。即ち、[発明が解決しようとする課題]で述べた従来技術のように、熱交換器室の直交する2側壁に沿って一対のオイルクーラを配置すると、2側壁の隅部にデッドスペースが形成されてオイルクーラの大型化が妨げられてしまう。オイルクーラ30,32を対面配置させれば、このようなデッドスペースの形成が未然に防止されることから、その分だけ各オイルクーラ30~32を大型化して冷却性能を向上することができる。
また、このような各オイルクーラ30~32の配置は、オイルクーラ30~32をメンテナンスするための作業スペース、及び作業者が行き来するための通路スペースの確保にも大きく貢献する。即ち、対面配置されたオイルクーラ30,32の間、及びオイルクーラ31と熱交換器室26の左側壁26cとの間には、図3に二点鎖線で示すように空間Eが形成されているため、この空間Eを作業スペースとして利用し、作業者がオイルクーラ30~32のメンテナンス作業、例えば整備や清掃等を実施することができる。
また、熱交換器室26の後壁26bにはドア37が設けられ、前壁26aにはオイルクーラ30,32を流通後の冷却風を外部に排出するための側部排出口38が開口形成されている。詳しくは側部排出口38は、前壁26aにおけるオイルクーラ30とオイルクーラ32との間に相当する箇所に開口形成され、ドア37と同様に作業者が通過可能となっている。従って、上記のように熱交換器室26内に形成された空間Eを通路スペースとして利用し、熱交換器室26の前側の通路28とエンジン室29との間を自由に取り抜けできる。
例えば、熱交換器室26内の作業者がオイルクーラ30を外側から清掃する場合、仮に熱交換器室26が通り抜け不能な場合には、図3中に矢印aで示すように、エンジン室29及び右側の通路28を経て目的地点に到達する必要が生じる。本実施形態の場合には、図3中に矢印bで示すように、空間Eを通路スペースとして利用して側部排出口38から直接的に目的地点に到達できることから、その移動経路が格段に短縮されてメンテナンス作業を効率よく実施することができる。
以上のように本実施形態では、熱交換器室26内をオイルクーラ30~32のメンテナンスのための作業スペース及び通り抜けのための通路スペースとして利用できることから、そのメンテナンス性を大幅に向上することができる。
一方、周知のように斜軸型プランジャ油圧モータ34は、複数のピストンを備えたシリンダブロック34aを出力軸(冷却ファン35の回転軸線と一致)に対して傾斜配置して構成され、各ピストンに作動油の圧力を順次作用させて出力軸に回転力を付与する作動原理を採っている。このためシリンダブロック34aは、出力軸に対して傾斜した姿勢でブラケット36から熱交換器室26内へと突出している。
図3,8に示すように、対面配置されたオイルクーラ30,32の油圧モータ34については、突出したシリンダブロック34a同士が相対向することになるが、本実施形態では、互いのシリンダブロック34aの傾斜方向が逆に設定されている。詳しくは、左側のシリンダブロック34aは斜め後方に傾斜し、右側のシリンダブロック34aは斜め前方に傾斜している。結果として、互いのシリンダブロック34aの間には作業者Pがすり抜け可能な間隙Gが形成され、これにより上記した通路スペースの形成が達成されている。
この種の油圧ショベル1では、作業者の通路スペースに関する最小幅がISO規格により規定されており、間隙Gもこの条件を満足している。そして、例えばシリンダブロック34aが同一方向に傾斜している場合、同じ間隙Gを形成するには、互いの油圧モータ34、ひいては対面配置されたオイルクーラ30,32を離間させる必要が生じ、限られた熱交換器室26内では、各オイルクーラ30,32の厚みを減少せざるを得ない。シリンダブロック34aの傾斜方向を逆設定することにより、規格を満足する間隙Gを確保した上で、各オイルクーラ30,32の厚みを増大させて一層の冷却能力の向上を達成することができる。
一方、図4に示すように、熱交換器室26の天井26eには排出口39,40が開口形成されている。詳しくは、天井26eにおけるオイルクーラ30,32の間に相当する箇所には第1の上部排出口39が開口形成され、天井26eにおけるオイルクーラcに対して相対向する左側壁26cの直上には第2の上部排出口40が開口形成され、それぞれ冷却風が流通可能なようにグレーチングが配設されている。
そして、以上の説明から明らかなように熱交換器室26はエンジン室29の前側に隣接して画成され、必然的に熱交換器室26内のオイルクーラ30~32はエンジン室29内のエンジン22と同一高さに設置されている。従って、例えばエンジンの直上の高所にDPFを配置した特許文献1のクレーン車に比較して、本実施形態の油圧ショベル1の重心位置は格段に低くなり、鉱山等の起伏に富んだ地形でも安定した稼働が可能となっている。
次いで、オイルクーラ30~32を流通して冷却作用を奏する際の冷却風の流れについて、図5~7に基づき説明する。
油圧ショベル1の稼働中には後壁26bのドア37が閉じられており、油圧モータ34で回転駆動される冷却ファン35により、外気が冷却風として各オイルクーラ30~32を流通して熱交換器室26内に導入される。対面配置されたオイルクーラ30,32を流通した冷却風は互いに衝突し、その一部は流路を前方に変更されて側部排出口38から前方外部に排出され、別の一部は流路を上方に変更されて第1の上部排出口39から上方外部に排出される。
油圧ショベル1の稼働中には後壁26bのドア37が閉じられており、油圧モータ34で回転駆動される冷却ファン35により、外気が冷却風として各オイルクーラ30~32を流通して熱交換器室26内に導入される。対面配置されたオイルクーラ30,32を流通した冷却風は互いに衝突し、その一部は流路を前方に変更されて側部排出口38から前方外部に排出され、別の一部は流路を上方に変更されて第1の上部排出口39から上方外部に排出される。
[発明が解決しようとする課題]で述べた従来技術のように、熱交換器室の直交する2側壁に沿って一対のオイルクーラを配置した場合には、流通後の冷却風が一方向に流れるのに対し、本実施形態では対面配置されたオイルクーラ30,32を流通後の冷却風が互いに衝突し、その流れが一方向ではなくなる。このような冷却風の流れでは、一見すると外部への円滑な排出が妨げられることが危惧される。
しかしながら、このような冷却風の流れであっても、十分な排出口の開口面積が確保されていれば何ら問題は生じない。本実施形態では、前壁26aにおけるオイルクーラ30,32の間に大面積の側部排出口38が開口し、天井26eにおけるオイルクーラ30,32の間に大面積の第1の上部排出口39が開口しているため、これらの排出口38,39を経て衝突後の冷却風が外部に円滑に排出され、さらにごく一部の冷却風は第2の上部排出口40からも排出される。
また、オイルクーラ31を流通した冷却風は左側壁26cに衝突して流路を上方に変更され、左側壁26cの直上に開口する大面積の第2の上部排出口40を経て上方外部に円滑に排出される。
熱交換器室26内から外部への冷却風の排出が滞ると、オイルクーラ30~32を流通する冷却風の量も減少するため、冷却性能を低下させる要因になる。本実施形態では、上記のように排出口38~40の開口面積が確保されて各オイルクーラ30~32に十分な冷却風が流通するため、大型化により向上したオイルクーラ30~32の冷却性能を最大限に発揮させることができ、結果として油温上昇に起因するトラブルを確実に防止することができる。
ところで、各オイルクーラ30~32の仕様の共通化により、対面配置されたオイルクーラ30,32の冷却ファン35は軸線を一致させた位置関係で逆方向に回転駆動され、それぞれの冷却風は逆方向の旋回流を生起する。このため、それぞれの冷却風は左右から互いに衝突するだけでなく、軸線を中心とした旋回方向においても互いに衝突し、これにより生じた冷却風の大きな乱れは外部への円滑な排出を妨げる方向に作用する。そこで、この点を解消するために、それぞれの冷却風に同一方向の旋回流を生起させる対策が考えられ、以下に別例として説明する。
図9は対面配置されたオイルクーラ30,32を流通後の冷却風に同一方向の旋回流を生起させるようにした別例を示す斜視図である。
この別例においては、対面配置されたオイルクーラ30,32の油圧モータ34により冷却ファン35が同一方向に回転駆動され、例えば図8中のA矢視方向から見た場合には、共に矢印で示す反時計回りに冷却ファン35が回転駆動される。そして、何れの冷却ファン35も外気を熱交換器室26内に導入させるべく、そのフィン形状が互いに逆方向に設定されている。
この別例においては、対面配置されたオイルクーラ30,32の油圧モータ34により冷却ファン35が同一方向に回転駆動され、例えば図8中のA矢視方向から見た場合には、共に矢印で示す反時計回りに冷却ファン35が回転駆動される。そして、何れの冷却ファン35も外気を熱交換器室26内に導入させるべく、そのフィン形状が互いに逆方向に設定されている。
従って、それぞれの冷却ファン35により同一方向の旋回流が生起され、左右から互いに衝突するものの、軸線を中心とした旋回方向においては衝突よりも寧ろ合流するような流れの状態となる。このため、冷却風は大きな乱れを生じることなく各排出口38,39から外部に円滑に排出され、上記実施形態よりもオイルクーラ30,32の冷却性能を一層向上することができる。
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では超大型油圧ショベル1に具体化したが、熱交換器室26内に複数の熱交換器を収容した大型の建設機械であれば、これに限るものではなく、例えば大型のホイールローダに適用してもよい。
また上記実施形態では、HSTの作動油を冷却する3台のオイルクーラ30~32を熱交換器として熱交換器室26内に収容したが、適用対象となる熱交換器はこれに限るものではない。例えば、エンジン冷却水を冷却するラジエータに適用し、上記実施形態と同様の配置で熱交換器室26内に収容してもよい。
また、オイルクーラ30~32の配置や台数を変更してもよく、例えば図3においてオイルクーラ30,32を完全に対面配置することなく、前後方向に互いにずれた位置関係に配置してもよい。また、左側のオイルクーラ32を後方に位置変更して、右側のオイルクーラ30,31のそれぞれ半分の領域と対面配置させてもよい。これらの配置も本発明の対面配置に含まれるものとする。さらに、例えばオイルクーラが2台の場合にはそれらを対面配置し、4台の場合には2台ずつ対面配置させてもよい。
1 油圧ショベル(建設機械)
26 熱交換器室
26a 前壁(第1の側壁)
26c 左側壁(第2の側壁)
26e 天井
30,32 オイルクーラ(第1の熱交換器)
31 オイルクーラ(第2の熱交換器)
34 斜軸型プランジャ油圧モータ
34a シリンダブロック
35 冷却ファン
38 側部排出口
39 第1の上部排出口
40 第2の上部排出口
G 間隙
26 熱交換器室
26a 前壁(第1の側壁)
26c 左側壁(第2の側壁)
26e 天井
30,32 オイルクーラ(第1の熱交換器)
31 オイルクーラ(第2の熱交換器)
34 斜軸型プランジャ油圧モータ
34a シリンダブロック
35 冷却ファン
38 側部排出口
39 第1の上部排出口
40 第2の上部排出口
G 間隙
Claims (5)
- 機体に画成された熱交換機室と、
前記熱交換器室内で所定間隔をおいて対面配置され、それぞれ冷却ファンにより外部から前記熱交換器室内に導入された外気を冷却風として流通させて冷却される少なくとも一対の第1の熱交換器と、
前記熱交換器室の第1の側壁における前記両第1の熱交換器の間に相当する箇所に開口形成され、前記各第1の熱交換器を流通して前記熱交換器室内で互いに衝突した冷却風を側方外部に排出する側部排出口と
を備えたことを特徴とする建設機械。 - 前記熱交換機室の天井における前記両第1の熱交換器の間に相当する箇所に開口形成され、前記各第1の熱交換器を流通して前記熱交換器室内で互いに衝突した冷却風を上方外部に排出する第1の上部排出口をさらに備えた
ことを特徴とする請求項1に記載の建設機械。 - 前記熱交換器室内において、前記第1の熱交換器の何れか一方に対して並設された第2の熱交換器と、
前記熱交換機室の天井における前記第2の熱交換器に対して相対向する第2の側壁の直上に相当する箇所に開口形成され、前記第2の熱交換器を流通して前記第2の側壁に衝突した冷却風を上方外部に排出する第2の上部排出口とをさらに備えた
ことを特徴とする請求項2に記載の建設機械。 - 前記各第1の熱交換器の冷却ファンは、それぞれ斜軸型プランジャ油圧モータにより回転駆動され、
前記斜軸型プランジャ油圧モータのシリンダブロックは、回転軸に対して傾斜した姿勢でそれぞれ前記熱交換器室内に突出すると共に、互いの傾斜方向が逆に設定されて作業者が通過可能な間隙を形成している
ことを特徴とする請求項1に記載の建設機械。 - 前記各第1の熱交換器の冷却ファンは、同一方向に回転駆動されると共に、フィン形状が逆方向に設定されて外気を前記熱交換器内に導入可能とされている
ことを特徴とする請求項1に記載の建設機械。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP19846298.8A EP3835490B1 (en) | 2018-08-06 | 2019-08-01 | Construction machine |
US16/979,347 US11448115B2 (en) | 2018-08-06 | 2019-08-01 | Construction machine |
CN201980017822.1A CN111886386B (zh) | 2018-08-06 | 2019-08-01 | 建筑机械 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018-147826 | 2018-08-06 | ||
JP2018147826A JP7059146B2 (ja) | 2018-08-06 | 2018-08-06 | 建設機械 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2020031818A1 true WO2020031818A1 (ja) | 2020-02-13 |
Family
ID=69414223
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2019/030127 WO2020031818A1 (ja) | 2018-08-06 | 2019-08-01 | 建設機械 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11448115B2 (ja) |
EP (1) | EP3835490B1 (ja) |
JP (1) | JP7059146B2 (ja) |
CN (1) | CN111886386B (ja) |
WO (1) | WO2020031818A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7329434B2 (ja) * | 2019-12-23 | 2023-08-18 | 株式会社小松製作所 | 作業機械 |
JP7328937B2 (ja) * | 2020-06-10 | 2023-08-17 | 日立建機株式会社 | 建設機械 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0252926U (ja) * | 1988-10-07 | 1990-04-17 | ||
JPH11269920A (ja) * | 1998-03-26 | 1999-10-05 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd | 建設機械の冷却装置 |
JP2004270570A (ja) * | 2003-03-10 | 2004-09-30 | Kobelco Contstruction Machinery Ltd | 建設機械 |
JP2009155906A (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 建設機械の燃料冷却装置 |
JP2009220811A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Volvo Construction Equipment Ab | 建設機械のエンジンルーム |
JP2015058813A (ja) | 2013-09-19 | 2015-03-30 | コベルコクレーン株式会社 | エンジンユニット |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3023433B2 (ja) * | 1995-04-10 | 2000-03-21 | 日立建機株式会社 | 熱交換器の冷却装置 |
JP2000016094A (ja) * | 1998-07-02 | 2000-01-18 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 建設機械の冷却装置 |
JP2000062474A (ja) * | 1998-08-21 | 2000-02-29 | Komatsu Ltd | 作業車両の冷却装置 |
JP2000274242A (ja) * | 1999-03-24 | 2000-10-03 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 建設機械 |
JP2005319838A (ja) * | 2004-05-06 | 2005-11-17 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 建設機械の冷却装置配設構造 |
JP4523357B2 (ja) * | 2004-08-09 | 2010-08-11 | 日立建機株式会社 | 建設機械の熱交換器取り付け構造 |
US20070007061A1 (en) * | 2005-07-06 | 2007-01-11 | Deere & Company | Plenum cooling system |
JP2008126843A (ja) * | 2006-11-21 | 2008-06-05 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 作業機械の冷却装置 |
KR20100061875A (ko) | 2008-12-01 | 2010-06-10 | 볼보 컨스트럭션 이키프먼트 홀딩 스웨덴 에이비 | 건설기계용 배기가스 저온화 장치 |
JP5234693B2 (ja) * | 2009-10-16 | 2013-07-10 | 日立建機株式会社 | 建設機械 |
US20130153180A1 (en) * | 2011-12-16 | 2013-06-20 | Joseph M. Montocchio | Cooling System With Dual Reversing Fans |
US9255381B2 (en) * | 2011-12-26 | 2016-02-09 | Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. | Construction machine |
CN202690199U (zh) * | 2012-06-28 | 2013-01-23 | 徐州徐工挖掘机械有限公司 | 液压挖掘机发动机独立散热风扇驱动*** |
US10450939B2 (en) * | 2016-04-28 | 2019-10-22 | Deere & Company | Multiple plane recirculation fan control for a cooling package |
-
2018
- 2018-08-06 JP JP2018147826A patent/JP7059146B2/ja active Active
-
2019
- 2019-08-01 WO PCT/JP2019/030127 patent/WO2020031818A1/ja unknown
- 2019-08-01 EP EP19846298.8A patent/EP3835490B1/en active Active
- 2019-08-01 US US16/979,347 patent/US11448115B2/en active Active
- 2019-08-01 CN CN201980017822.1A patent/CN111886386B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0252926U (ja) * | 1988-10-07 | 1990-04-17 | ||
JPH11269920A (ja) * | 1998-03-26 | 1999-10-05 | Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd | 建設機械の冷却装置 |
JP2004270570A (ja) * | 2003-03-10 | 2004-09-30 | Kobelco Contstruction Machinery Ltd | 建設機械 |
JP2009155906A (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Hitachi Constr Mach Co Ltd | 建設機械の燃料冷却装置 |
JP2009220811A (ja) * | 2008-03-18 | 2009-10-01 | Volvo Construction Equipment Ab | 建設機械のエンジンルーム |
JP2015058813A (ja) | 2013-09-19 | 2015-03-30 | コベルコクレーン株式会社 | エンジンユニット |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
See also references of EP3835490A4 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US11448115B2 (en) | 2022-09-20 |
US20210003062A1 (en) | 2021-01-07 |
EP3835490A1 (en) | 2021-06-16 |
JP7059146B2 (ja) | 2022-04-25 |
EP3835490A4 (en) | 2022-05-18 |
JP2020023790A (ja) | 2020-02-13 |
EP3835490B1 (en) | 2024-01-03 |
CN111886386A (zh) | 2020-11-03 |
CN111886386B (zh) | 2022-06-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2020031818A1 (ja) | 建設機械 | |
JP2010168739A (ja) | 建設機械 | |
KR101896579B1 (ko) | 건설 기계 | |
JP7133413B2 (ja) | 建設機械 | |
JP2011140853A (ja) | 建設機械 | |
US11299033B2 (en) | Work machine | |
WO2022085685A1 (ja) | 建設機械の冷却装置 | |
JP3511280B2 (ja) | 建設機械の冷却装置 | |
JP2001341533A (ja) | 建設機械の冷却装置 | |
JP3208121B2 (ja) | 建設機械の冷却装置 | |
JP6962872B2 (ja) | 建設機械 | |
KR20160056153A (ko) | 건설기계 | |
JP3361054B2 (ja) | 建設機械の冷却装置 | |
JP4896865B2 (ja) | 建設機械の燃料冷却装置 | |
KR20160087566A (ko) | 건설기계 | |
JP2007211613A (ja) | 建設機械 | |
JP6961635B2 (ja) | 建設機械 | |
JP2003003517A (ja) | 建設機械のエンジンルーム構造 | |
WO2021131734A1 (ja) | 作業機械 | |
JP2017071979A (ja) | 建設機械 | |
JP2003049648A (ja) | 建設機械 | |
JP2005126990A (ja) | 作業機械の冷却装置 | |
JP2022169037A (ja) | 建設機械 | |
JP3624091B2 (ja) | 建設機械の冷却装置 | |
JP2002240576A (ja) | 建設機械の熱交換装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 19846298 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
ENP | Entry into the national phase |
Ref document number: 2019846298 Country of ref document: EP Effective date: 20210309 |