JP4685437B2 - 作業機械の冷却装置 - Google Patents

Description

本発明は、ローダやショベルなどの作業機械の機械室内に設置され、空気を流動させるファンと、空気の流動方向に沿って直列に配置された３つ以上の熱交換器とを備える作業機械の冷却装置に関する。

作業機械の冷却装置としては、例えば特許文献１に示される従来技術がある。この従来技術は、複数の熱交換器と、これらの熱交換器を冷却するために空気を流動させるファンとを備えている。複数の熱交換器には、エアコンコンデンサ、オイルクーラ、ラジエータが含まれている。

ラジエータとオイルクーラは、空気の流動方向に直交する方向に並列に配置されて、作業機械の機械室内に固定されている。エアコンコンデンサと、ラジエータおよびオイルクーラのそれぞれとは、空気の流動方向に沿って直列に配置されている。エアコンコンデンサは、回動可能に設けられている。

このように構成された従来技術では、ラジエータやオイルクーラを清掃する際、エアコンコンデンサをラジエータおよびオイルクーラから離れる方向へ回動させることによって、エアコンコンデンサとラジエータおよびオイルクーラとの間に、それぞれの清掃を行うための空間を形成することができる。
特開２００２−３７１８４４公報

作業機械の冷却装置には、前述の従来技術のように２つの熱交換器が空気の流動方向に沿って直列に配置された冷却装置の他に、３つ以上の熱交換器が空気の流動方向に沿って直列に配置された冷却装置がある。この冷却装置に前述の従来技術を適用した場合、直列に配置された３つ以上の熱交換器のうち、最も外側に位置する熱交換器のみが回動可能に設けられ、その他の熱交換器は固定されたものになる。このため、直列配置された熱交換器のうち最も外側に位置する熱交換器と、この熱交換器に対面する熱交換器しか清掃作業を行うことができない。

本発明は、前述のことを考慮してなされたものであり、その目的は、空気の流動方向に直列に配置された３つ以上の熱交換器を備えたものにおいて、これら熱交換器のすべての清掃を行うことができる作業機械の冷却装置を提供することにある。

〔１〕 本発明は、上述の目的を達成するために、空気を流動させるファンと、前記空気の流動方向に沿って直列に配置された３つ以上の熱交換器とを備えた作業機械の冷却装置において、前記３つ以上の熱交換器のうち、隣接する熱交換器同士の少なくとも一方は他方に対して回動可能に設け、回動可能に設けた２つ以上の熱交換器のうち、連続して並ぶ熱交換器により一組の熱交換器体を形成し、前記熱交換器体をこれに隣接する熱交換器に対し回動可能な状態を維持しつつ、前記熱交換器体を構成する熱交換器を一体化する一体化手段を設け、前記回動可能に設けた熱交換器を、回転不能に固定可能な固定手段を設け、前記作業機械の機械室を構成する左右両側部のうちの一方の側部であって、その機械室を開閉するメンテナンス用ドア側とは反対側の側部付近に、前記回動可能に設けた熱交換器の回動中心と前記熱交換器体の回動中心とを設定し、前記機械室の左右両側部のうちの他方の側部であって、前記メンテナンス用ドア側の側部付近に前記一体化手段および前記固定手段を設けたことを特徴とする。

このように構成した本発明では、空気の流動方向に沿って直列に配置された３つ以上の熱交換器のうちの隣接する熱交換器のうち、一方の熱交換器を清掃する場合に、清掃する熱交換器と、この熱交換器に隣接する他方の熱交換器とのうちの少なくとも一方を回動させることによって、清掃する熱交換器とこの熱交換器に隣接する他の熱交換器との間に、清掃を行うための空間を形成することができる。これにより、空気の流動方向に沿って直列に配置された３つ以上の熱交換器のすべての清掃を行うことができる。
また、一体化手段より、回動可能に設けた２つ以上の熱交換器のうち、連続して並ぶ熱交換器を一組の熱交換器体としてまとめて回動させることができ、したがって清掃作業の能率の向上に貢献できる。
また、回動可能に設けた熱交換器を、回転不能に固定可能な固定手段を設け、作業機械の機械室を構成する左右両側部のうちの一方の側部であって、その機械室を開閉するメンテナンス用ドア側とは反対側の側部付近に、回動可能に設けた熱交換器の回動中心と熱交換器体の回動中心とを設定し、機械室の左右両側部のうちの他方の側部であって、メンテナンス用ドア側の側部付近に一体化手段および固定手段を設けたことより、機械室のメンテナンス用ドア側の側部から、すべての熱交換器に対する清掃作業を行うことができ、したがって、清掃作業の能率の向上に貢献できる。

〔２〕 本発明は、「〔１〕」に記載の発明において、前記一体化手段は、前記熱交換器体を構成する熱交換器において隣接する熱交換器のうちの一方に固定されたフックと、他方に固定されて前記フックに係脱可能なラッチとからなることを特徴とする。

〔３〕 本発明は、〔１〕または〔２〕に記載の発明において、前記ファンを、前記熱交換器に対して回動可能に設けたことを特徴とする。

前述したように、本発明によれば、空気の流動方向に沿って直列に配置された３つ以上の熱交換器のうちの隣接する熱交換器のうち、一方の熱交換器を清掃する場合に、清掃する熱交換器と、この熱交換器に隣接する他方の熱交換器とのうちの少なくとも一方を回動させることによって、清掃する熱交換器とこの熱交換器に隣接する他の熱交換器との間に、清掃を行うための空間を形成することができる。これにより、空気の流動方向に沿って直列に配置された３つ以上の熱交換器のすべての清掃を行うことができる。したがって、清掃性の向上できる。

本発明の作業機械の冷却装置の一実施形態について図１〜５を用いて説明する。

図１は、本発明に係る冷却装置の一実施形態が備えられる作業機械の一例であるホイールローダを示す側面図、図２は、図１に示すホイールローダの機械室内の状態を示す側面図、図３は、図２のIII−III断面図、図４は、図３に示すエアコンコンデンサおよびファンを回動させた状態を示す平面図、図５は、図３に示すエアコンコンデンサとトルコンクーラを一体化して回動させた状態を示す平面図である。

図２，３に示す本実施形態の冷却装置２０は、例えば図１に示すホイールローダ１に備えられるものである。ホイールローダ１は、車体２と、この車体２の前部に結合された作業機４とを備えている。車体２は、その本体である車体フレーム３と、車体２のほぼ中央に配置され車体フレーム３に固定される運転室５と、運転室５の後方に配置され車体フレーム３に固定される機械室６とを備えている。

本実施形態である冷却装置２０は、図２，３に示すように、ホイールローダ１の機械室６内に設置されている。機械室６内において、７はエンジンであり、８はエンジン７を設置するスペース９と冷却装置２０を設置するスペース１０とを仕切る隔壁である。また、１１は機械室６の左側壁にヒンジ１１ａを介して左方向（矢印Ｌ方向）へ回動可能に取付けられ機械室６の左側部の開閉を可能にするメンテナンス用ドアであり、１２は機械室６の右側壁にヒンジ１２ａを介して右方向（矢印Ｒ方向）へ回動可能に取付けられ機械室６の右側部の開閉を可能にするメンテナンス用ドアである。１３は、機械室６の後端に形成された開口部１５を覆う開閉カバーである。この開閉カバー１３は、機械室６の上板６ａに上方向へ回動可能に取付けられており、これにより、機械室６の後端を開閉できるようになっている。

本実施形態である冷却装置２０は、空気を流動させるファン２１と、このファン２１が流動させた空気により冷却される複数の熱交換器、例えばインタークーラ３１、オイルクーラ２４、ラジエータ２５、トルコンクーラ２９、エアコンコンデンサ２７とを備えている。

オイルクーラ２４とラジエータ２５は、図３に示すように、空気の流動方向（矢印Ａ方向）に直交する方向、例えばホイールローダ１の左右方向に沿って並列に配置してある。インタークーラ３１とトルコンクーラ２９は、図２に示すように、オイルクーラ２４およびラジエータ２５の前面側において、空気の流動方向（矢印Ａ方向）に直交する方向、例えばホイールローダ１の上下方向に沿って並列に配置してある。

トルコンクーラ２９の前面側には、図２，３に示すように、エアコンコンデンサ２７を配置してある。つまり、冷却装置２０では、オイルクーラ２４およびラジエータ２５のそれぞれと、エアコンコンデンサ２７と、トルコンクーラ２９とを空気の流動方向（矢印Ａ方向）に沿って直列に配置してある。なお、エアコンコンデンサ２７以外の熱交換器、すなわちオイルクーラ２４、ラジエータ２５、トルコンクーラ２９により暖められた空気の温度は、エアコンコンデンサ２７を冷却するには高すぎるので、エアコンコンデンサ２７は、トルコンクーラ２９、オイルクーラ２４およびラジエータ２５のいずれの熱交換器よりも空気の流れの上流に配置してある。

また、ファン２１は、オイルクーラ２４およびラジエータ２５の後方に配置してある。このファン２１は、モータ２２により前記矢印Ａ方向へ空気を流動させるように駆動される。

また、冷却装置２０では、隣接する熱交換器の少なくとも一方を回動可能に設けてある。例えば、オイルクーラ２４およびラジエータ２５を固定し、これらのオイルクーラ２４およびラジエータ２５に隣接するトルコンクーラ２９をそれらに対して回動可能に設け、さらに、トルコンクーラ２９に隣接するエアコンコンデンサ２７をトルコンクーラ２９に対して回動可能に設けてある。具体的には、車体フレーム３に固定した枠体２６にオイルクーラ２４およびラジエータ２５を取付け、この枠体２６にヒンジ３０ａを介してトルコンクーラ２９が取付けられたトルコンクーラ用フレーム３０を取付け、このフレーム３０にヒンジ２８ａを介してエアコンコンデンサ２７が取付けられたエアコンコンデンサ用フレーム２８が取付けてある。

また、インタークーラ３１に取付けられたインタークーラ用フレーム３２も、図示しないがヒンジを介して枠体２６に取付けてある。

また、ファン２１およびモータ２２を支持するファン用フレーム２３も、ヒンジ２３ａを介して枠体２６に取付けてある。

また、冷却装置２０では、回動可能に設けられた熱交換器であるトルコンクーラ２９およびエアコンコンデンサ２７の回動中心、すなわちヒンジ２８ａ，３０ａの回動中心を、ホイールローダ１の機械室６を形成する両側部の一方の側部付近、例えば右側部付近に設定してある。また、インタークーラ３１の回動中心も、機械室６の右側部付近に設定してある。

また、冷却装置２０は、それぞれが回動可能に設けられ互いに隣接する熱交換器、すなわちエアコンコンデンサ２７とトルコンクーラ２９を一組の熱交換器体として一体で回動可能にする一体化手段４０を備えている。この一体化手段４０は、エアコンコンデンサ用フレーム２８の左端部に固定されるフック４０ａと、トルコンクーラ用フレーム３０の左端部に固定されフック４０ａに係脱可能なラッチ４０ｂとからなる。

また、冷却装置２０は、トルコンクーラ２９をオイルクーラ２４およびラジエータ２５に対して固定可能なトルコンクーラ用固定手段４１を備えている。このトルコンクーラ用固定手段４１は、トルコンクーラ用フレーム３０の左側部に固定されるフック４１ａと、枠体２６の左側部に固定されフック４１ａに係脱可能なラッチ４１ｂとからなる。

また、冷却装置２０は、ファン２１をオイルクーラ２４およびラジエータ２５に対して固定可能にするファン用固定手段４２を備えている。このファン用固定手段４２は、ファン用フレーム２３の左側部に固定されるフック４２ａと、枠体２６の左側部に固定されフック４２ａに係脱可能なラッチ４２ｂとからなる。

また、冷却装置２０は、インタークーラ３１をオイルクーラ２４およびラジエータ２５に対して固定可能にするインタークーラ用固定手段４３を備えている。このインタークーラ用固定手段４３は、インタークーラ用フレーム３２の左側部に固定される図示しないフックと、枠体２６の左端部に固定されフックに係脱可能な図示しないラッチとからなる。

このように構成した冷却装置２０の清掃は、次のようにして行われる。

エアコンコンデンサ２７の表面や、インタークーラ３１の表面の清掃を行う場合は、作業者は、機械室６の左側部のメンテナンス用ドア１１を開けたのち、隔壁８とエアコンコンデンサ２７との間に形成されている空間内において、エアコンコンデンサ２７の表面やインタークーラ３１の表面の清掃を行う。

エアコンコンデンサ２７の裏面や、トルコンクーラ２９の表面の清掃を行う場合、作業者は、一体化手段４０のフック４０ａとラッチ４０ｂの係合を解除する。つまり、トルコンクーラ２９とエアコンコンデンサが一体化された状態を解除する。そして、エアコンコンデンサ２７を、トルコンクーラ２９から離間する方向、すなわち図４の矢印Ｂ方向へ回動させて、エアコンコンデンサ２７とトルコンクーラ２９との間に清掃を行うための空間を形成し、エアコンコンデンサ２７の裏面やトルコンクーラ２９の表面の清掃を行う。

トルコンクーラ２９の裏面の清掃を行う場合、作業者は、トルコンクーラ用固定手段４１のフック４１ａとラッチ４１ｂの係合を解除する。つまり、トルコンクーラ２９がオイルクーラ２４およびラジエータ２５に対して固定された状態を解除する。そして、トルコンクーラ２９を、オイルクーラ２４およびラジエータ２５から離れる方向、すなわち矢印Ｄ方向へ回動させて、トルコンクーラ２９と、オイルクーラ２４およびラジエータ２５のそれぞれとの間に清掃を行うための空間を形成し、トルコンクーラ２９の裏面の清掃を行う。

インタークーラ３１の裏面の清掃を行う場合、作業者は、インタークーラ用固定手段４３の図示しないフックとラッチの係合を解除する。つまり、インタークーラ３１がオイルクーラ２４およびラジエータ２５に対して固定された状態を解除する。そして、インタークーラ３１を、オイルクーラ２４およびラジエータ２５から離間する方向へ回動させて、インタークーラ３１とオイルクーラ２４およびラジエータ２５のそれぞれとの間に清掃を行うための空間を形成し、インタークーラ３１の裏面の清掃を行う。

オイルクーラ２４の表面や、ラジエータ２５の表面の清掃を行う場合、作業者は、トルコンクーラ用固定手段４１のフック４１ａとラッチ４１ｂの係合を解除する。また、インタークーラ用固定手段４３の図示しないフックとラッチの係合を解除する。

次に、トルコンクーラ２９を、オイルクーラ２４およびラジエータ２５から離れる方向、すなわち矢印Ｄ方向へ回動させて、トルコンクーラ２９と、オイルクーラ２４およびラジエータ２５のそれぞれとの間に清掃を行うための空間を形成する。また、インタークーラ３１を、オイルクーラ２４およびラジエータ２５から離間する方向へ回動させて、インタークーラ３１とオイルクーラ２４およびラジエータ２５のそれぞれとの間に清掃を行うための空間を形成する。そして、オイルクーラ２４の表面やラジエータ２５の表面の清掃を行う。

なお、エアコンコンデンサ２７の裏面やトルコンクーラ２９の表面の清掃を行わずに、オイルクーラ２４の表面等の清掃を行う場合、一体化手段４０のフック４０ａとラッチ４０ｂの係合を解除せずに、すなわち、トルコンクーラ２９とエアコンコンデンサ２７とを一体化させた状態のまま、トルコンクーラ用固定手段４１のフック４１ａとラッチ４１ｂの係合を解除する。そして、エアコンコンデンサ２７とトルコンクーラ２９を一組の熱交換器体としてまとめて回動させ、トルコンクーラ２９と、オイルクーラ２４およびラジエータ２５のそれぞれとの間に清掃を行うための空間を形成して、オイルクーラ２４の表面等の清掃を行う。

また、オイルクーラ２４の裏面等の清掃を行う場合や、ファン２１の清掃を行う場合、開閉カバー１３を上方向へ回動させたのち、ファン用固定手段４２のフック４２ａとラッチ４２ｂの係合を解除する。つまり、ファン２１がオイルクーラ２４およびラジエータ２５に対して固定された状態を解除する。そして、オイルクーラ２４やラジエータ２５から離れる方向、すなわち図４の矢印Ｃ方向へファン２１を回動させて、ファン２１とオイルクーラ２４およびラジエータ２５のそれぞれとの間に清掃を行うための空間を形成し、オイルクーラ２４およびラジエータ２５の裏面や、ファン２１の清掃を行う。

本実施形態である冷却装置２０によれば、次の効果を得られる。

冷却装置２０では、空気の流動方向に沿って直列に配置された３つの熱交換器のうちの隣接する熱交換器の組み合わせのすべてにおいて、すなわちエアコンコンデンサ２７とトルコンクーラ２９の組み合わせ、および、トルコンクーラ２９とオイルクーラ２４およびラジエータ２５のそれぞれとの組み合わせにおいて、一方の熱交換器を清掃する場合に、清掃する熱交換器と、この熱交換器に隣接する他方の熱交換器の少なくとも一方を回動させて、清掃する熱交換器とこの熱交換器に隣接する他方の熱交換器との間に清掃を行うための空間を形成することができる。これにより、空気の流動方向に沿って直列に配置された熱交換器、すなわちエアコンコンデンサ２７、トルコンクーラ２９、オイルクーラ２４およびラジエータ２５のすべてに対して清掃を行うことができ、したがって、清掃性の向上に貢献できる。

また、冷却装置２０では、ファン２１を回動可能に設けてあるので、オイルクーラ２４の裏面やラジエータ２５の裏面の清掃を行うことでき、この点でも、清掃性の向上に貢献できる。

また、冷却装置２０では、回動可能に設けた熱交換器、すなわちエアコンコンデンサ２７、トルコンクーラ２９およびインタークーラ３１のすべての回動中心を、ホイールローダ１の機械室６の右側部付近に設定した。これにより、機械室６の左側方から、すべての熱交換器に対する清掃作業を行うことができ、したがって、清掃作業の能率の向上に貢献できる。

また、冷却装置２０では、隣接する熱交換器の両方、例えばエアコンコンデンサ２７とトルコンクーラ２９のそれぞれを回動可能に設け、これらエアコンコンデンサ２７とトルコンクーラ２９を一体化可能な一体化手段４０を備えている。これにより、エアコンコンデンサ２７とトルコンクーラ２９とを一組の熱交換器体としてまとめて回動させることができ、この点でも、清掃作業の能率の向上に貢献できる。

なお、冷却装置２０は、空気の流動方向に沿って直列に配置する熱交換器の数を３つにした例であったが、本発明はこれに限るものではなく、４つ以上でもよい。

また、冷却装置２０は、空気の流動方向に沿って直列に配置した３つの熱交換器のうちの隣接する熱交換器のすべての組み合わせにおける少なくとも一方の熱交換器を回動可能に設けた例として、オイルクーラ２４とラジエータ２５を固定し、これらオイルクーラ２４およびラジエータ２５に隣接するトルコンクーラ２９を回動可能に設け、このトルコンクーラ２９に隣接するエアコンコンデンサ２７を回動可能に設けたものである。しかし、本発明はこれに限るものではない。例えば、エアコンコンデンサ２７を固定し、このエアコンコンデンサ２７に隣接するトルコンクーラ２９を回動可能に設け、このトルコンクーラ２９に隣接するオイルクーラ２４およびラジエータ２５を回動可能に設けてもよい。また、エアコンコンデンサ２７を回動可能に設け、このエアコンコンデンサ２７に隣接するトルコンクーラ２９を固定し、このトルコンクーラ２９に隣接するオイルクーラ２４およびラジエータ２５を回動可能に設けてもよい。また、すべての熱交換器を回動可能に設けてもよい。

また、冷却装置２０では、オイルクーラ２４およびラジエータ２５の後方にファン２１を配置した例であるが、本発明はこれに限るものではなく、エアコンコンデンサ２７の前方にファン２１を配置してもよい。この場合ファン２１は、エンジン７により駆動してもよい。

本発明に係る冷却装置の一実施形態が備えられる作業機械の一例であるホイールローダを示す側面図である。 図１に示すホイールローダの機械室内の状態を示す側面図ある。 図２のIII−III断面図である。 図３に示すエアコンコンデンサおよびファンを回動させた状態を示す平面図である。 図３に示すエアコンコンデンサとトルコンクーラを一体化して回動させた状態を示す平面図である。

符号の説明

１ ホイールローダ
２ 車体
３ 車体フレーム
６ 機械室
１１ メンテナンス用ドア
１２ メンテナンス用ドア
１３ 開閉カバー
１５ 開口部
２０ 冷却装置
２１ ファン
２２ モータ
２３ ファン用フレーム
２３ａ ヒンジ
２４ オイルクーラ
２５ ラジエータ
２６ 枠体
２７ エアコンコンデンサ
２８ エアコンコンデンサ用フレーム
２８ａ ヒンジ
２９ トルコンクーラ
３０ トルコンクーラ用フレーム
３０ａ ヒンジ
３１ インタークーラ
３２ インタークーラ用フレーム
４０ 一体化手段
４１ トルコンクーラ用固定手段
４２ ファン用固定手段
４３ インタークーラ用固定手段

Claims (3)

1. 空気を流動させるファンと、前記空気の流動方向に沿って直列に配置された３つ以上の熱交換器とを備えた作業機械の冷却装置において、
   前記３つ以上の熱交換器のうち、隣接する熱交換器同士の少なくとも一方は他方に対して回動可能に設け、
   回動可能に設けた２つ以上の熱交換器のうち、連続して並ぶ熱交換器により一組の熱交換器体を形成し、
   前記熱交換器体をこれに隣接する熱交換器に対し回動可能な状態を維持しつつ、前記熱交換器体を構成する熱交換器を一体化する一体化手段を設け、
   前記回動可能に設けた熱交換器を、回転不能に固定可能な固定手段を設け、
   前記作業機械の機械室を構成する左右両側部のうちの一方の側部であって、その機械室を開閉するメンテナンス用ドア側とは反対側の側部付近に、前記回動可能に設けた熱交換器の回動中心と前記熱交換器体の回動中心とを設定し、
   前記機械室の左右両側部のうちの他方の側部であって、前記メンテナンス用ドア側の側部付近に前記一体化手段および前記固定手段を設けた
   ことを特徴とする作業機械の冷却装置。
2. 請求項１に記載の発明において、
   前記一体化手段は、前記熱交換器体を構成する熱交換器において隣接する熱交換器のうちの一方に固定されたフックと、他方に固定されて前記フックに係脱可能なラッチとからなる
   ことを特徴とする作業機械の冷却装置。
3. 請求項１または２記載の発明において、
   前記ファンを、前記熱交換器に対して回動可能に設けた
   ことを特徴とする作業機械の冷却装置。

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