JP7848149B2 - 作業機械 - Google Patents

Description

本発明は、作業機械に関する。

従来、箱体の中に空冷式の複数のバッテリユニットを配置した電動式の油圧ショベルが提案されている（例えば特許文献１参照）。

国際公開ＷＯ２０２１／０５９５１４

バッテリユニットを空冷する構成では、バッテリユニットの温度を短時間で適正な温度域に調整（例えば冷却）することが困難である。このため、近年では、バッテリユニットの冷却方式として、冷却水などの熱交換媒体を用いる水冷方式が多く採用されている。ラジエータなどの熱交換器とバッテリユニットとの間で熱交換媒体を循環させる配管を設けることにより、バッテリユニットを短時間で適切な温度に冷却することができる。

ところが、水冷方式を採用する場合、例えばバッテリユニットにおける配管との接続部が熱交換器側に位置すると、上記接続部の点検等のメンテナンスを行う際に、熱交換器の存在により、上記メンテナンスがしにくくなるおそれがある。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、バッテリユニットに対するメンテナンスをしやすくすることができる作業機械を提供することにある。

本発明の一側面に係る作業機械は、バッテリユニットと、前記バッテリユニットに接続され、熱交換媒体が流れる配管と、前記配管が接続される熱交換器と、を備え、前記熱交換器は、前記バッテリユニットに対して、前記バッテリユニットにおける前記配管との接続側とは反対側に配置される。

上記の構成によれば、バッテリユニットに対するメンテナンスをしやすくすることができる。

本発明の実施の一形態に係る電動式作業機械の一例である油圧ショベルの概略の構成を示す側面図である。 上記油圧ショベルの電気系および油圧系の構成を模式的に示すブロック図である。 上記油圧ショベルの機関室の内部の構成を示す斜視図である。 上記機関室内の主要部を右後方から見たときの斜視図である。 上記主要部を左後方から見たときの斜視図である。 上記主要部の平面図である。 上記油圧ショベルにおける配管の配策の他の例を示す斜視図である。 図７のように上記配管が配策された油圧ショベルの構成を、バッテリユニットの冷却時における熱交換媒体の流れ方向とともに示すブロック図である。 上記油圧ショベルの構成を、バッテリユニットの加熱時における熱交換媒体の流れ方向とともに示すブロック図である。

本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。

〔１．油圧ショベルの構成〕
図１は、本実施形態の作業機械の一例である電動式の油圧ショベル１の概略の構成を示す側面図である。油圧ショベル１は、下部走行体２と、作業機３と、上部旋回体４と、を備える。なお、本実施形態では、油圧ショベル１または上部旋回体４（特に機関室４４）のことを、「機体」とも称する。

ここで、以下での説明の便宜上、方向を次のように定義する。上部旋回体４の運転座席４１ａに着座したオペレータ（操縦者、運転手）が正面を向く方向を前方とし、その逆方向を後方とする。したがって、下部走行体２に対して上部旋回体４が非旋回の状態（旋回角度０°）では、上部旋回体４の前後方向は、下部走行体２が前後進する方向と一致する。また、運転座席４１ａに着座したオペレータから見て左側を「左」とし、右側を「右」とする。さらに、前後方向および左右方向に垂直な重力方向を上下方向とし、重力方向の上流側を「上」とし、下流側を「下」とする。図面では、下部走行体２に対して上部旋回体４が非旋回の状態で油圧ショベル１を示す。また、図面では、必要に応じて、前方を「Ｆ」、後方を「Ｂ」、右方を「Ｒ」、左方を「Ｌ」、上方を「Ｕ」、下方を「Ｄ」の記号で示す。

下部走行体２は、左右一対のクローラ２１と、左右一対の走行モータ２２と、を備える。各走行モータ２２は、油圧モータである。左右の走行モータ２２が、左右のクローラ２１をそれぞれ駆動することにより、油圧ショベル１を前後進させることができる。下部走行体２には、整地作業を行うためのブレード２３と、ブレードシリンダ２３ａとが設けられる。ブレードシリンダ２３ａは、ブレード２３を上下方向に回動させる油圧シリンダである。

作業機３は、ブーム３１、アーム３２、およびバケット３３を備える。ブーム３１、アーム３２、およびバケット３３を独立して駆動することにより、土砂等の掘削作業を行うことができる。

ブーム３１は、ブームシリンダ３１ａによって回動される。ブームシリンダ３１ａは、基端部が上部旋回体４の前部に支持され、伸縮自在に可動する。アーム３２は、アームシリンダ３２ａによって回動される。アームシリンダ３２ａは、基端部がブーム３１に支持され、伸縮自在に可動する。バケット３３は、バケットシリンダ３３ａによって回動される。バケットシリンダ３３ａは、基端部がアーム３２に支持され、伸縮自在に可動する。ブームシリンダ３１ａ、アームシリンダ３２ａ、およびバケットシリンダ３３ａは、油圧シリンダにより構成される。

上部旋回体４は、下部走行体２の上方に位置し、下部走行体２に対して旋回ベアリング（不図示）を介して旋回可能に設けられる。上部旋回体４には、操縦部４１、旋回フレーム４２、旋回モータ４３、機関室４４等が配置される。上部旋回体４は、油圧モータである旋回モータ４３の駆動により、旋回ベアリングを介して旋回する。

上部旋回体４には、油圧ポンプ７１（図２参照）が配置される。油圧ポンプ７１は、機関室４４の内部の電動モータ６１（図２参照）によって駆動される。油圧ポンプ７１は、油圧モータ（例えば左右の走行モータ２２、旋回モータ４３）、および油圧シリンダ（例えばブレードシリンダ２３ａ、ブームシリンダ３１ａ、アームシリンダ３２ａ、バケットシリンダ３３ａ）に作動油（圧油）を供給する。油圧ポンプ７１から作動油が供給されて駆動される油圧モータおよび油圧シリンダを、まとめて油圧アクチュエータ７３（図２参照）と呼ぶ。

操縦部４１には、運転座席４１ａが配置される。運転座席４１ａの周囲には、各種のレバー４１ｂが配置される。オペレータが運転座席４１ａに着座してレバー４１ｂを操作することにより、油圧アクチュエータ７３が駆動される。これにより、下部走行体２の走行、ブレード２３による整地作業、作業機３による掘削作業、上部旋回体４の旋回、等を行うことができる。

上部旋回体４には、バッテリユニット５３が配置される。バッテリユニット５３は、例えばリチウムイオンバッテリユニットで構成され、電動モータ６１を駆動するための電力を蓄える。バッテリユニット５３は、複数のバッテリをユニット化して構成されてもよいし、単一のバッテリセルで構成されてもよい。また、上部旋回体４には、不図示の給電口が設けられる。上記の給電口と、外部電源である商用電源５１とは、給電ケーブル５２を介して接続される。これにより、バッテリユニット５３を充電することができる。

上部旋回体４には、鉛バッテリ５４がさらに設けられる。鉛バッテリ５４は、低電圧（例えば１２Ｖ）の直流電圧を出力する。鉛バッテリ５４からの出力は、制御電圧として例えばシステムコントローラ６７（図２参照）、ファン８１（図３等参照）の駆動部、などに供給される。

油圧ショベル１は、油圧アクチュエータ７３などの油圧機器と、電力で駆動されるアクチュエータとを併用した構成であってもよい。電力で駆動されるアクチュエータとしては、例えば、電動走行モータ、電動シリンダ、電動旋回モータがある。

〔２．電気系および油圧系の構成〕
図２は、油圧ショベル１の電気系および油圧系の構成を模式的に示すブロック図である。油圧ショベル１は、電動モータ６１と、充電器６２と、インバータ６３と、ＰＤＵ（Power Drive Unit）６４と、ジャンクションボックス６５と、ＤＣ－ＤＣコンバータ６６と、システムコントローラ６７と、を備える。システムコントローラ６７は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）とも呼ばれる電子制御ユニットで構成され、油圧ショベル１の各部の電気的な制御を行う。

電動モータ６１は、バッテリユニット５３から、ジャンクションボックス６５およびインバータ６３を介して供給される電力により駆動される。電動モータ６１は、永久磁石モータまたは誘導モータで構成される。電動モータ６１は、旋回フレーム４２（図１参照）上に配置される。

充電器６２（給電器とも呼ばれる）は、図１で示した商用電源５１から給電ケーブル５２を介して供給される交流電圧を直流電圧に変換する。インバータ６３は、バッテリユニット５３から供給される直流電圧を、交流電圧に変換して電動モータ６１に供給する。これにより、電動モータ６１が回転する。インバータ６３から電動モータ６１への交流電圧（電流）の供給は、システムコントローラ６７から出力される回転指令に基づいて行われる。

ＰＤＵ６４は、内部のバッテリリレーを制御してバッテリユニット５３の入出力を制御するバッテリ制御ユニットである。ジャンクションボックス６５は、充電器リレー、インバータリレー、ヒューズ等を含んで構成される。上記した充電器６２から出力される電圧は、ジャンクションボックス６５およびＰＤＵ６４を介してバッテリユニット５３に供給される。また、バッテリユニット５３から出力される電圧は、ＰＤＵ６４およびジャンクションボックス６５を介してインバータ６３に供給される。

ＤＣ－ＤＣコンバータ６６は、バッテリユニット５３からジャンクションボックス６５を介して供給される高電圧（例えば３００Ｖ）の直流電圧を、低電圧（例えば１２Ｖ）に降圧する。ＤＣ－ＤＣコンバータ６６から出力される電圧は、鉛バッテリ５４からの出力と同様に、システムコントローラ６７、ファン８１の駆動部、などに供給される。

電動モータ６１の回転軸（出力軸）には、複数の油圧ポンプ７１が接続される。複数の油圧ポンプ７１は、可変容量型ポンプおよび固定容量型ポンプを含む。図２では、例として油圧ポンプ７１を１つのみ図示している。各油圧ポンプ７１は、作動油を収容（貯留）する作動油タンク７４と接続されている。電動モータ６１によって油圧ポンプ７１が駆動されると、作動油タンク７４内の作動油が、コントロールバルブ７２を介して油圧アクチュエータ７３に供給される。これにより、油圧アクチュエータ７３が駆動される。コントロールバルブ７２は、油圧アクチュエータ７３に供給される作動油の流れ方向および流量を制御する方向切替弁である。

〔３．機関室の内部構成〕
図３は、油圧ショベル１の機関室４４の内部の構成を示す斜視図である。油圧ショベル１は、ファン８１を備える。ファン８１は、回転によって機体内部に外気を取り込む。すなわち、本実施形態のファン８１は、吸い込み型である。ファン８１の回転軸は、機体の左右方向に延びる。ファン８１の下方には、油圧ポンプ７１が位置する。油圧ポンプ７１は、油圧ホース（図示せず）を介して作動油タンク７４（図２参照）と接続される。

油圧ショベル１は、ラジエータ８２を備える。ラジエータ８２は、熱交換媒体を熱交換により冷却する熱交換器である。熱交換媒体は例えば冷却水であるが、冷却水以外の冷媒であってもよい。ラジエータ８２は、ファン８１に対して機体右側に配置されている。

ファン８１に対して機体左側、つまり、ファン８１に対してラジエータ８２とは反対側には、オイルクーラ８３が配置される。オイルクーラ８３は、油圧ポンプ７１および油圧アクチュエータ７３（図２参照）等を介して循環する油路と接続される。オイルクーラ８３は、油圧ポンプ７１の駆動によって上記油路を流れる作動油を熱交換により冷却する。オイルクーラ８３は、ファン８１の回転軸方向から見て、ファン８１の一部と重なるように配置される。

オイルクーラ８３に対して機体左側、つまり、オイルクーラ８３に対してファン８１と反対側には、風導部８４が配置される。風導部８４の下方には、上記の電動モータ６１が配置される。電動モータ６１に対して機体右側に、油圧ポンプ７１が配置される。

ファン８１は上述のように吸い込み型であるため、ファン８１を回転させると、機体外側から機体内部に向かって外気が吸い込まれ、風導部８４の内部を流れて機体外部に排出される。ラジエータ８２およびオイルクーラ８３は、上記外気の流路の途中に配置されているため、吸い込まれた外気によってラジエータ８２およびオイルクーラ８３が順に冷却される。また、風導部８４の下方に電動モータ６１が配置されているため、風導部８４から排出される風により、電動モータ６１が冷却される。さらに、図３に示すように、風導部８４の側壁には、充電器６２およびＤＣ－ＤＣコンバータ６６が配置されているため、風導部８４の内部を流れる風により、充電器６２およびＤＣ－ＤＣコンバータ６６も冷却される。

なお、上記したファン８１、ラジエータ８２およびオイルクーラ８３の配置は、一例であり、本実施形態の配置には限定されない。したがって、ファン８１、ラジエータ８２およびオイルクーラ８３の配置を工夫することにより、ファン８１を吐き出し型で構成して、ラジエータ８２およびオイルクーラ８３を冷却することもできる。

〔４．熱交換器とバッテリユニットとの位置関係、および配管の配策について〕
図４は、図３で示した機関室４４内の主要部を右後方から見たときの斜視図である。図５は、上記主要部を左後方から見たときの斜視図である。図６は、上記主要部の平面図である。ここで、上記主要部とは、上記の熱交換媒体が流れる配管９０と、配管９０が接続される部材とを指す。

図４～図６に示すように、油圧ショベル１は、上記したバッテリユニット５３を複数備える。本実施形態では、油圧ショベル１は、４つのバッテリユニット５３を備えるが、バッテリユニット５３の個数は特に限定されない。図６に示すように、４つのバッテリユニット５３は、平面視で長手方向が機体左右方向となるように旋回フレーム４２上に防振支持されるとともに、機体前後方向に並んで配置される。各バッテリユニット５３とラジエータ８２とは、配管９０で接続される。すなわち、油圧ショベル１は、バッテリユニット５３に接続され、熱交換媒体が流れる配管９０と、配管９０が接続される熱交換器としてのラジエータ８２と、を備える。配管９０は、例えば樹脂製のホースで形成されるが、少なくとも一部に金属製のパイプまたは継手等を含んで構成されてもよい。なお、配管９０の詳細な構成については後述する。

図５に示すように、バッテリユニット５３は、左側面５３Ｌに接続口５３０を有する。接続口５３０には、配管９０が接続される。すなわち、バッテリユニット５３は、配管９０が接続される接続口５３０を、一側面である左側面５３Ｌに有する。

図５および図６に示すように、ラジエータ８２は、バッテリユニット５３に対して、バッテリユニット５３における配管９０との接続側（例えば機体左側）とは反対側（例えば機体右側）に配置される。このようなラジエータ８２とバッテリユニット５３との位置関係により、バッテリユニット５３に対するメンテナンスを、ラジエータ８２の配置側とは反対側（機体左側）から行うことができる。例えば、機関室４４の側壁となる左側のボンネット（図示せず）を外すことにより、バッテリユニット５３のメンテナンスを行うことができる。この場合、上記メンテナンスを、ラジエータ８２によって阻害されることなく行うことができるため、上記メンテナンスがしやすくなる。なお、上記メンテナンスには、バッテリユニット５３に対する配管９０の接続およびその解除、バッテリユニット５３と配管９０との接続部の点検、確認などが含まれる。

特に、バッテリユニット５３に対する接続口５３０付近のメンテナンスをしやすくする点では、バッテリユニット５３に対して、接続口５３０が設けられる左側面５３Ｌ側からメンテナンスを行えるようにすることが望ましい。この点では、図５等に示すように、ラジエータ８２は、バッテリユニット５３に対して、上記一側面（左側面５３Ｌ）とは反対側の側面（右側面５３Ｒ）側に配置されることが望ましい（特に図４、図６参照）。

図５に示すように、上記したバッテリユニット５３の接続口５３０は、第１接続口５３１と、第２接続口５３２と、を含む。第１接続口５３１および第２接続口５３２は両方とも、バッテリユニット５３の左側面５３Ｌに設けられる。左側面５３Ｌにおいて、第１接続口５３１および第２接続口５３２は、上下方向に並んで配置される。具体的には、第２接続口５３２は、第１接続口５３１よりも上方に位置する。

第１接続口５３１および第２接続口５３２のメンテナンスをまとめて行うことを可能にする観点では、第１接続口５３１および第２接続口５３２を含む複数の接続口５３０は、バッテリユニット５３の同一の側面（上記の例では左側面５３Ｌ）に設けられることが望ましい。

第１接続口５３１と第２接続口５３２は、バッテリユニット５３内で、熱交換媒体を循環させる回路の一端と他端にそれぞれ接続する。この場合、上記のように、第１接続口５３１および第２接続口５３２を、各バッテリユニット５３の同じ側面（左側面５３Ｌ）に位置させて、同じ側面側から各バッテリユニット５３内に熱交換媒体を流し込み、また、各バッテリユニット５３から同じ側面側に排出させることができる。これにより、各バッテリユニット５３に対する配管９０との接続側の構成を、短い配管（例えば後述する複数の第１個別配管９１ｃおよび複数の第２個別配管９２ｃ）を用いてコンパクトにまとめることができる。したがって、複数のバッテリユニット５３を冷却する回路を簡易な配管９０の配索で実現可能とする点では、本実施形態のように、第１接続口５３１と第２接続口５３２は、バッテリユニット５３内で、熱交換媒体を循環させる回路の一端と他端にそれぞれ接続することが望ましい。

なお、バッテリユニット５３の個数は１個であってもよい。この場合でも、バッテリユニット５３の一側面（例えば左側面５３Ｌ）に、熱交換媒体の入側となる第１接続口５３１と出側となる第２接続口５３２とを位置させて、配管９０の簡易な配索でバッテリユニット５３を冷却する回路を実現することが可能となる。

また、図５および図６に示すように、旋回フレーム４２上で複数のバッテリユニット５３が並んで配置される場合、各バッテリユニット５３に対するメンテナンスを、同じ側（例えば機体左側）からまとめて行うことができれば、各バッテリユニット５３のメンテナンスを効率よく行うことができる点で望ましい。この観点では、配管９０は、複数のバッテリユニット５３のそれぞれに対して同じ側で接続されることが望ましい。言い換えれば、複数のバッテリユニット５３は、（配管９０との接続口５３０が設けられる）それぞれの一側面（例えば左側面５３Ｌ）が同一方向（図５および図６では機体左方向）を向くように、配置されていることが望ましい。

次に、上記した配管９０の詳細について説明する。図４～図６に示すように、配管９０は、ラジエータ８２から延びる第１共通配管９１ａと、第１共通配管９１ａと分岐部９１ｂを介して接続される第１個別配管９１ｃと、を有する。第１個別配管９１ｃは、各バッテリユニット５３に対応して複数設けられ、複数のバッテリユニット５３の第１接続口５３１からそれぞれ延びる。第１共通配管９１ａの途中には、後述する循環ポンプ９３およびヒータ９４が配置される。

また、配管９０は、ラジエータ８２から延びる第２共通配管９２ａと、第２共通配管９２ａと合流部９２ｂを介して接続される第２個別配管９２ｃと、を有する。第２個別配管９２ｃは、各バッテリユニット５３に対応して複数設けられ、複数のバッテリユニット５３の第２接続口５３２からそれぞれ延びる。

上記した配管９０の構成では、ラジエータ８２から排出された熱交換媒体は、第１共通配管９１ａを流れ、分岐部９１ｂにて４つの第１個別配管９１ｃに均等に振り分けられ、各第１個別配管９１ｃから第１接続口５３１を介して、対応するバッテリユニット５３の内部に流入し、バッテリユニット５３を冷却する。バッテリユニット５３の内部を流れた熱交換媒体は、第２接続口５３２から第２個別配管９２ｃを介して合流部９２ｂに流れ込み、他のバッテリユニット５３から対応する第２個別配管９２ｃを介して流れ込んだ熱交換媒体と合流部９２ｂにて合流した後、第２共通配管９２ａ内を流れてラジエータ８２に戻る。以降は、このような熱交換媒体の循環が繰り返される。

配管９０のレイアウトをコンパクトにする観点では、本実施形態のように、各バッテリユニット５３と接続される複数の第１個別配管９１ｃを、分岐部９１ｂを介して１本の第１共通配管９１ａと接続し、各バッテリユニット５３と接続される複数の第２個別配管９２ｃを、合流部９２ｂを介して１本の第２共通配管９２ａと接続する構成が望ましい。

また、熱交換媒体によるバッテリユニット５３の温度調整（例えば冷却）を効率よく行うためには、バッテリユニット５３の内部を熱交換媒体で満たすことが望ましい。そのためには、バッテリユニット５３内に存在する空気をバッテリユニット５３の外部に逃げやすくすることが望ましい。バッテリユニット５３内の空気が上方に逃げやすくなり、バッテリユニット５３の内部に空気が溜まりにくくなる点では、図４および図５に示すように、第２共通配管９２ａは、バッテリユニット５３よりも上方に位置することが望ましい。

バッテリユニット５３の周囲のスペースを、第１共通配管９１ａ、分岐部９１ｂおよび第１個別配管９１ｃの配策スペースとして有効利用する観点では、図６に示すように、第１共通配管９１ａは、各バッテリユニット５３の機体後方側を通って配策されることが望ましい。つまり、第１共通配管９１ａは、上方から見たときに、バッテリユニット５３の外側を通って（バッテリユニット５３とずれて）配策されることが望ましい。

図４および図６に示すように、配管９０（特に第１共通配管９１ａ）の途中には、循環ポンプ９３が配置される。循環ポンプ９３は、ラジエータ８２で冷却された後の熱交換媒体を吸い込んでバッテリユニット５３側に押し出す。循環ポンプ９３は、ラジエータ８２よりも下方に配置されているとともに、バッテリユニット５３に対して機体右側に配置されている。循環ポンプ９３は、ラジエータ８２に対して機体後方側に配置されているが、ラジエータ８２に対して機体前方側に配置されてもよい。

バッテリユニット５３の内部を流れた後の熱交換媒体は、バッテリユニット５３の熱を吸収して昇温する。高温の熱交換媒体が循環ポンプ９３に直接供給されると、循環ポンプ９３が損傷するおそれがある。高温の熱交換媒体の供給による循環ポンプ９３の損傷を回避して、循環ポンプ９３を保護する観点では、ラジエータ８２で冷却された後の熱交換媒体を循環ポンプ９３に供給することが望ましい。この点では、循環ポンプ９３は、図４等に示すように、ラジエータ８２からバッテリユニット５３に向かう熱交換媒体が流れる第１共通配管９１ａの途中に配置されることが望ましい。つまり、循環ポンプ９３は、ラジエータ８２に対して熱交換媒体が流れる方向の下流側に配置されることが望ましい。

本実施形態では、図４に示すように、配管９０の途中には、ヒータ９４がさらに配置される。特に、ヒータ９４は、第１共通配管９１ａにおいて、循環ポンプ９３よりも熱交換媒体が流れる方向の下流側に配置される。ヒータ９４は、ラジエータ８２に対して機体前方側に配置されているが、機体後方側に配置されてもよい。

ヒータ９４をオフした状態（非通電状態）で、ファン８１（図３参照）を駆動させてラジエータ８２に外気を当てることにより、ラジエータ８２を流れる熱交換媒体を熱交換により冷却することができる。この場合、比較的低温の熱交換媒体を循環ポンプ９３によってバッテリユニット５３に供給して、バッテリユニット５３を冷却することができる。一方、ファン８１の駆動を停止させた状態で、ヒータ９４を通電してオンすることにより、循環ポンプ９３によって供給される熱交換媒体をヒータ９４で温めてバッテリユニット５３に供給し、バッテリユニット５３を温めることができる。したがって、寒冷時に、バッテリユニット５３を適正な温度範囲で使用することを可能にする観点では、本実施形態のように、配管９０の途中にヒータ９４が配置されることが望ましい。

〔５．配管の配策の他の例〕
図７は、油圧ショベル１における配管９０の配策の他の例を示す斜視図である。図８および図９は、図７のように配管９０が配策された油圧ショベル１の構成を模式的に示すブロック図である。なお、図８では、バッテリユニット５３の冷却時における熱交換媒体の流れ方向を併せて示す。また、図９では、バッテリユニット５３の加熱時における熱交換媒体の流れ方向を併せて示す。

図７に示すように、油圧ショベル１に搭載される複数（例えば４つ）のバッテリユニット５３が機体前後方向に並んで配置される点は、図４等で示した構成と同様である。また、各バッテリユニット５３が左側面５３Ｌに複数の接続口５３０（第１接続口５３１、第２接続口５３２）を有する点についても、図４等で示した構成と同様である。したがって、図７に示す構成においても、複数のバッテリユニット５３は、（複数の接続口５３０が設けられる）それぞれの一側面（例えば左側面５３Ｌ）が同一方向（例えば機体左方向）を向くように配置されていることになる。

ここで、以下での説明の便宜上、機体前後方向に並ぶ４つのバッテリユニット５３を、機体前方側から機体後方側へ向かって順に、第１バッテリユニット５３－１、第２バッテリユニット５３－２、第３バッテリユニット５３－３、第４バッテリユニット５３－４、とも称する。第１バッテリユニット５３－１および第２バッテリユニット５３－２は、第１バッテリ群５３Ｇ１を構成する。また、第３バッテリユニット５３－３および第４バッテリユニット５３－４は、第２バッテリ群５３Ｇ２を構成する。すなわち、油圧ショベル１は、バッテリユニット５３を複数有する第１バッテリ群５３Ｇ１と、バッテリユニット５３を複数有する第２バッテリ群５３Ｇ２と、を備える。各バッテリユニット５３には、熱交換媒体が流れる配管９０が接続される。

図７～図９に示すように、配管９０は、第１配管１０１と、第２配管１０２と、第３配管１０３と、第４配管１０４と、を含む。

第１配管１０１は、調温回路２００（図８、図９参照）から延びる第１接続配管１０１ａと、第１接続配管１０１ａと第１接続部１０１ｂを介して接続される第２接続配管１０１ｃと、を有する。第２接続配管１０１ｃは、第２バッテリユニット５３－２および第３バッテリユニット５３－３に対応して設けられ、第２バッテリユニット５３－２の第１接続口５３１、および第３バッテリユニット５３－３の第１接続口５３１からそれぞれ延びる。すなわち、第１配管１０１は、第１バッテリ群５３Ｇ１に含まれるいずれかのバッテリユニット５３（ここでは第２バッテリユニット５３－２）および第２バッテリ群５３Ｇ２に含まれるいずれかのバッテリユニット５３（ここでは第３バッテリユニット５３－３）と、調温回路２００とを接続する。

上記の調温回路２００は、配管９０を流れる熱交換媒体の温度を調整する。すなわち、油圧ショベル１は、調温回路２００を備える。なお、調温回路２００の詳細については後述する。

第２配管１０２は、第１バッテリユニット５３－１の第１接続口５３１と、第２バッテリユニット５３－２の第２接続口５３２とを接続する。つまり、第２配管１０２は、第１バッテリ群５３Ｇ１に含まれる複数のバッテリユニット５３同士（ここでは第１バッテリユニット５３－１および第２バッテリユニット５３－２）を直列に接続する。

第３配管１０３は、第３バッテリユニット５３－３の第２接続口５３２と、第４バッテリユニット５３－４の第１接続口５３１とを接続する。つまり、第３配管１０３は、第２バッテリ群５３Ｇ２に含まれる複数のバッテリユニット５３同士（ここでは第３バッテリユニット５３－３および第４バッテリユニット５３－４）を直列に接続する。

第４配管１０４は、調温回路２００から延びる第３接続配管１０４ａと、第３接続配管１０４ａと第２接続部１０４ｂを介して接続される第４接続配管１０４ｃと、を有する。第４接続配管１０４ｃは、第１バッテリユニット５３－１および第４バッテリユニット５３－４に対応して設けられ、第１バッテリユニット５３－１の第２接続口５３２、および第４バッテリユニット５３－４の第２接続口５３２からそれぞれ延びる。すなわち、第４配管１０４は、第１バッテリ群５３Ｇ１に含まれる他のバッテリユニット５３（ここでは第１バッテリユニット５３－１）および第２バッテリ群５３Ｇ２に含まれる他のバッテリユニット５３（ここでは第４バッテリユニット５３－４）と、調温回路２００とを接続する。

上記のように配管９０が構成されることにより、調温回路２００から第１配管１０１に熱交換媒体が供給されたとき、その熱交換媒体は、第１ルートおよび第２ルートに分かれて第４配管１０４に導かれ、調温回路２００に戻る。ここで、第１ルートは、第１配管１０１から、第２バッテリユニット５３－２、第２配管１０２、および第１バッテリユニット５３－１を通って第４配管１０４に熱交換媒体が流れるルートである。第２ルートは、第１配管１０１から、第３バッテリユニット５３－３、第３配管１０３、および第４バッテリユニット５３－４を通って第４配管１０４に熱交換媒体が流れるルートである。

第１ルートおよび第２ルートのどちらのルートで熱交換媒体が流れる場合でも、複数のバッテリユニット５３のうち、機体前後方向の外側に位置するバッテリユニット５３（第１バッテリユニット５３－１、第４バッテリユニット５３－４）よりも先に、機体前後方向の内側に位置するバッテリユニット５３（第２バッテリユニット５３－２、第３バッテリユニット５３－３）の内部を熱交換媒体が流れる。このため、機体前後方向の内側に位置するバッテリユニット５３を優先して温度調整（例えば冷却）することができる。

一方、調温回路２００から第４配管１０４に熱交換媒体が供給されたとき、その熱交換媒体は、第３ルートおよび第４ルートに分かれて第１配管１０１に導かれ、調温回路２００に戻る。ここで、第３ルートは、第４配管１０４から、第１バッテリユニット５３－１、第２配管１０２、および第２バッテリユニット５３－２を通って第１配管１０１に熱交換媒体が流れるルートである。第４ルートは、第４配管１０４から、第４バッテリユニット５３－４、第３配管１０３、および第３バッテリユニット５３－３を通って第１配管１０１に熱交換媒体が流れるルートである。

第３ルートおよび第４ルートのどちらのルートで熱交換媒体が流れる場合でも、複数のバッテリユニット５３のうち、機体前後方向の内側に位置するバッテリユニット５３（第２バッテリユニット５３－２、第３バッテリユニット５３－３）よりも先に、機体前後方向の外側に位置するバッテリユニット５３（第１バッテリユニット５３－１、第４バッテリユニット５３－４）の内部を熱交換媒体が流れる。このため、機体前後方向の外側に位置するバッテリユニット５３を優先して温度調整（例えば加熱）することができる。

このように、複数のバッテリユニット５３のうち、一部のバッテリユニット５３の温度調整を他のバッテリユニット５３よりも優先して行うことを可能にする点では、図７で示した配管９０の構成が望ましい。

また、図７で示した配管９０の配策では、第１バッテリ群５３Ｇ１に含まれる隣り合うバッテリユニット５３同士（第１バッテリユニット５３－１および第２バッテリユニット５３－２）を、短い第２配管１０２で接続することができる。同様に、第２バッテリ群５３Ｇ２に含まれる隣り合うバッテリユニット５３同士（第３バッテリユニット５３－３および第４バッテリユニット５３－４）を、短い第３配管１０３で接続することができる。これにより、配管９０のレイアウトをコンパクトにすることができ、この点でも、図７で示した配管９０の配策は望ましい。

次に、上記した調温回路２００の詳細について説明する。図８および図９に示すように、調温回路２００は、上述したラジエータ８２、循環ポンプ９３、およびヒータ９４に加えて、切替弁９５を有して構成される。切替弁９５は、ラジエータ８２またはヒータ９４からの熱交換媒体の供給先を、第１配管１０１と第４配管１０４とで切り替える。このような切替弁９５は、例えば電磁弁で構成されるが、手動操作によって上記熱交換媒体の供給先を切り替える弁で構成されてもよい。調温回路２００では、ラジエータ８２とヒータ９４とは並列に配置されている。調温回路２００内では、循環ポンプ９３により、熱交換媒体がラジエータ８２またはヒータ９４を介して流れ、切替弁９５に供給される。

ここで、第１バッテリ群５３Ｇ１に含まれる複数のバッテリユニット５３のうちで第１配管１０１が接続される第２バッテリユニット５３－２と、第２バッテリ群５３Ｇ２に含まれる複数のバッテリユニット５３のうちで第１配管１０１が接続される第３バッテリユニット５３－３を、それぞれ第１配管接続バッテリユニット５３Ｐとする。また、第１バッテリ群５３Ｇ１に含まれる複数のバッテリユニット５３のうちで第４配管１０４が接続される他の第１バッテリユニット５３－１と、第２バッテリ群５３Ｇ２に含まれる複数のバッテリユニット５３のうちで第４配管１０４が接続される他の第４バッテリユニット５３－４を、それぞれ第４配管接続バッテリユニット５３Ｑとする。図７で示したように、機体前後方向において、２つの第１配管接続バッテリユニット５３Ｐは、２つの第４配管接続バッテリユニット５３Ｑの間に配置される。

複数のバッテリユニット５３が機体前後方向に並んで配置される場合、各バッテリユニット５３が使用に伴って発熱すると、配列方向の両端付近に位置するバッテリユニット５３（例えば第１バッテリユニット５３－１、第４バッテリユニット５３－４）では放熱が進みやすい。これに対して、配列方向の中央付近に位置するバッテリユニット５３（例えば第２バッテリユニット５３－２、第３バッテリユニット５３－３）では放熱が進みにくく、熱がこもりやすい。

上記のように、２つの第１配管接続バッテリユニット５３Ｐは、２つの第４配管接続バッテリユニット５３Ｑの間に配置される。これにより、調温回路２００に含まれるラジエータ８２で冷却した直後の（低温の）熱交換媒体を、第４配管接続バッテリユニット５３Ｑよりも先に、第１配管１０１を介して第１配管接続バッテリユニット５３Ｐに供給して、熱のこもりやすい第１配管接続バッテリユニット５３Ｐを優先して冷却することができる。

一方、寒冷時は、配列方向の中央付近に位置するバッテリユニット５３（例えば第２バッテリユニット５３－２、第３バッテリユニット５３－３）よりも、配列方向の両端付近に位置するバッテリユニット５３（例えば第１バッテリユニット５３－１、第４バッテリユニット５３－４）のほうが、熱を奪われやすく、温度が低下しやすい。

２つの第４配管接続バッテリユニット５３Ｑは、２つの第１配管接続バッテリユニット５３Ｐに対して配列方向の外側に位置する。このため、ヒータ９４によって加熱された熱交換媒体を、第１配管接続バッテリユニット５３Ｐよりも先に、第４配管１０４を介して第４配管接続バッテリユニット５３Ｑに供給して、寒冷時に温度が低下しやすい第４配管接続バッテリユニット５３Ｑを優先して温めることができる。

このように、複数のバッテリユニット５３の配置位置による放熱度合いの違いを考慮して、熱交換媒体を優先して供給するバッテリユニット５３を切り替えて、複数のバッテリユニット５３全体で均一な温度を実現し、バッテリユニット５３の劣化度合いを均一にする観点では、２つの第１配管接続バッテリユニット５３Ｐは、２つの第４配管接続バッテリユニット５３Ｑの間に配置されることが望ましい。

特に、熱のこもりやすい第１配管接続バッテリユニット５３Ｐを、第４配管接続バッテリユニット５３Ｑよりも優先して冷却することを可能にする観点では、切替弁９５は、第１バッテリ群５３Ｇ１および第２バッテリ群５３Ｇ２に含まれる各バッテリユニット５３の冷却時に、ラジエータ８２によって冷却された熱交換媒体の供給先を第１配管１０１に切り替えることが望ましい。

また、第１配管接続バッテリユニット５３Ｐよりも先に第４配管接続バッテリユニット５３Ｑに高温の熱交換媒体を供給して、第４配管接続バッテリユニット５３Ｑを優先して加熱することを可能にする観点では、切替弁９５は、各バッテリユニット５３の加熱時に、ヒータ９４によって加熱された熱交換媒体の供給先を第４配管１０４に切り替えることが望ましい。

以上では、作業機械として、建設機械である油圧ショベル１を例に挙げて説明したが、作業機械は油圧ショベル１に限定されず、ホイルローダなどの他の建設機械であってもよい。また、作業機械は、コンバイン、トラクタ等の農業機械であってもよい。

〔６．付記〕
本実施形態で説明した油圧ショベル１は、以下の付記に示す作業機械と表現することもできる。

付記（１）の作業機械は、
バッテリユニットと、
前記バッテリユニットに接続され、熱交換媒体が流れる配管と、
前記配管が接続される熱交換器と、を備え、
前記熱交換器は、前記バッテリユニットに対して、前記バッテリユニットにおける前記配管との接続側とは反対側に配置される。

付記（２）の作業機械は、付記（１）に記載の作業機械において、
前記バッテリユニットは、前記配管が接続される接続口を一側面に有し、
前記熱交換器は、前記バッテリユニットに対して、前記一側面とは反対側の側面側に配置される。

付記（３）の作業機械は、付記（２）に記載の作業機械において、
前記接続口は、第１接続口と、第２接続口と、を含み、
前記第１接続口と前記第２接続口は、前記バッテリユニット内で、前記熱交換媒体を循環させる回路の一端と他端にそれぞれ接続する。

付記（４）の作業機械は、付記（３）に記載の作業機械において、
前記バッテリユニットを複数備え、
それぞれの前記一側面が同一方向を向くように、複数の前記バッテリユニットが配置されている。

付記（５）の作業機械は、付記（４）に記載の作業機械において、
前記配管は、
前記熱交換器から延びる第１共通配管と、
前記第１共通配管と分岐部を介して接続し、複数の前記バッテリユニットの前記第１接続口からそれぞれ延びる第１個別配管と、
前記熱交換器から延びる第２共通配管と、
前記第２共通配管と合流部を介して接続し、複数の前記バッテリユニットの前記第２接続口からそれぞれ延びる第２個別配管と、を有する。

付記（６）の作業機械は、付記（５）に記載の作業機械において、
前記第２接続口は、前記第１接続口よりも上方に位置し、
前記第２共通配管は、前記バッテリユニットよりも上方に配置される。

付記（７）の作業機械は、付記（５）または（６）に記載の作業機械において、
前記第１共通配管は、上方から見たときに、前記バッテリユニットの外側を通って配策される。

付記（８）の作業機械は、付記（１）から（７）のいずれかに記載の作業機械において、
前記配管の途中に配置される循環ポンプをさらに備え、
前記循環ポンプは、前記熱交換器に対して前記熱交換媒体が流れる方向の下流側に配置される。

付記（９）の作業機械は、付記（１）から（８）のいずれかに記載の作業機械において、
前記配管の途中に配置されるヒータをさらに備える。

付記（１０）の作業機械は、付記（２）または（３）に記載の作業機械において、
前記バッテリユニットを複数有する第１バッテリ群と、
前記バッテリユニットを複数有する第２バッテリ群と、
前記熱交換媒体の温度を調整する調温回路と、を備え、
前記第１バッテリ群および前記第２バッテリ群が有する全ての前記バッテリユニットは、それぞれの前記一側面が同一方向を向くように配置されており、
前記配管は、
前記第１バッテリ群に含まれるいずれかのバッテリユニットおよび前記第２バッテリ群に含まれるいずれかのバッテリユニットと、前記調温回路とを接続する第１配管と、
前記第１バッテリ群に含まれる複数のバッテリユニット同士を直列に接続する第２配管と、
前記第２バッテリ群に含まれる複数のバッテリユニット同士を直列に接続する第３配管と、
前記第１バッテリ群に含まれる他のバッテリユニットおよび前記第２バッテリ群に含まれる他のバッテリユニットと、前記調温回路とを接続する第４配管と、を含む。

付記（１１）の作業機械は、付記（１０）に記載の作業機械において、
前記調温回路は、前記熱交換器と、ヒータと、を含み、
前記第１バッテリ群に含まれる複数のバッテリユニットのうちで前記第１配管が接続されるバッテリユニット、および、前記第２バッテリ群に含まれる複数のバッテリユニットのうちで前記第１配管が接続されるバッテリユニットを、それぞれ第１配管接続バッテリユニットとし、
前記第１バッテリ群に含まれる複数のバッテリユニットのうちで前記第４配管が接続される他のバッテリユニット、および、前記第２バッテリ群に含まれる複数のバッテリユニットのうちで前記第４配管が接続される他のバッテリユニットを、それぞれ第４配管接続バッテリユニットとしたとき、
前記２つの第１配管接続バッテリユニットは、前記２つの第４配管接続バッテリユニットの間に配置される。

付記（１２）の作業機械は、付記（１１）に記載の作業機械において、
前記調温回路は、前記熱交換器または前記ヒータからの前記熱交換媒体の供給先を、前記第１配管と前記第４配管とで切り替える切替弁をさらに含み、
前記切替弁は、前記第１バッテリ群および前記第２バッテリ群に含まれる各バッテリユニットの冷却時に、前記熱交換器によって冷却された前記熱交換媒体の供給先を前記第１配管に切り替える。

付記（１３）の作業機械は、付記（１２）に記載の作業機械において、
前記切替弁は、前記各バッテリユニットの加熱時に、前記ヒータによって加熱された前記熱交換媒体の供給先を前記第４配管に切り替える。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で拡張または変更して実施することができる。

本発明は、例えば建設機械、農業機械などの作業機械に利用可能である。

１ 油圧ショベル（作業機械）
５３ バッテリユニット
５３－１ 第１バッテリユニット
５３－２ 第２バッテリユニット
５３－３ 第３バッテリユニット
５３－４ 第４バッテリユニット
５３Ｇ１ 第１バッテリ群
５３Ｇ２ 第２バッテリ群
５３Ｌ 左側面（一側面）
５３Ｐ 第１配管接続バッテリユニット
５３Ｑ 第４配管接続バッテリユニット
５３Ｒ 右側面（反対側の側面）
８２ ラジエータ（熱交換器）
９０ 配管
９１ａ 第１共通配管
９１ｂ 分岐部
９１ｃ 第１個別配管
９２ａ 第２共通配管
９２ｂ 合流部
９２ｃ 第２個別配管
９３ 循環ポンプ
９４ ヒータ
９５ 切替弁
１０１ 第１配管
１０１ａ 第１接続配管
１０１ｂ 第１接続部
１０１ｃ 第２接続配管
１０２ 第２配管
１０３ 第３配管
１０４ 第４配管
１０４ａ 第３接続配管
１０４ｂ 第２接続部
１０４ｃ 第４接続配管
２００ 調温回路
５３０ 接続口
５３１ 第１接続口
５３２ 第２接続口

Claims (13)

1. バッテリユニットと、
   前記バッテリユニットに接続され、熱交換媒体が流れる配管と、
   前記配管が接続される熱交換器と、を備え、
   前記熱交換器は、前記バッテリユニットに対して、前記バッテリユニットにおける前記配管との接続側とは反対側に配置される、作業機械。
2. 前記バッテリユニットは、前記配管が接続される接続口を一側面に有し、
   前記熱交換器は、前記バッテリユニットに対して、前記一側面とは反対側の側面側に配置される、請求項１に記載の作業機械。
3. 前記接続口は、第１接続口と、第２接続口と、を含み、
   前記第１接続口と前記第２接続口は、前記バッテリユニット内で、前記熱交換媒体を循環させる回路の一端と他端にそれぞれ接続する、請求項２に記載の作業機械。
4. 前記バッテリユニットを複数備え、
   それぞれの前記一側面が同一方向を向くように、複数の前記バッテリユニットが配置されている、請求項３に記載の作業機械。
5. 前記配管は、
   前記熱交換器から延びる第１共通配管と、
   前記第１共通配管と分岐部を介して接続し、複数の前記バッテリユニットの前記第１接続口からそれぞれ延びる第１個別配管と、
   前記熱交換器から延びる第２共通配管と、
   前記第２共通配管と合流部を介して接続し、複数の前記バッテリユニットの前記第２接続口からそれぞれ延びる第２個別配管と、を有する、請求項４に記載の作業機械。
6. 前記第２接続口は、前記第１接続口よりも上方に位置し、
   前記第２共通配管は、前記バッテリユニットよりも上方に配置される、請求項５に記載の作業機械。
7. 前記第１共通配管は、上方から見たときに、前記バッテリユニットの外側を通って配策される、請求項５に記載の作業機械。
8. 前記配管の途中に配置される循環ポンプをさらに備え、
   前記循環ポンプは、前記熱交換器に対して前記熱交換媒体が流れる方向の下流側に配置される、請求項１に記載の作業機械。
9. 前記配管の途中に配置されるヒータをさらに備える、請求項１に記載の作業機械。
10. 前記バッテリユニットを複数有する第１バッテリ群と、
    前記バッテリユニットを複数有する第２バッテリ群と、
    前記熱交換媒体の温度を調整する調温回路と、を備え、
    前記第１バッテリ群および前記第２バッテリ群が有する全ての前記バッテリユニットは、それぞれの前記一側面が同一方向を向くように配置されており、
    前記配管は、
    前記第１バッテリ群に含まれるいずれかのバッテリユニットおよび前記第２バッテリ群に含まれるいずれかのバッテリユニットと、前記調温回路とを接続する第１配管と、
    前記第１バッテリ群に含まれる複数のバッテリユニット同士を直列に接続する第２配管と、
    前記第２バッテリ群に含まれる複数のバッテリユニット同士を直列に接続する第３配管と、
    前記第１バッテリ群に含まれる他のバッテリユニットおよび前記第２バッテリ群に含まれる他のバッテリユニットと、前記調温回路とを接続する第４配管と、を含む、請求項２に記載の作業機械。
11. 前記調温回路は、前記熱交換器と、ヒータと、を含み、
    前記第１バッテリ群に含まれる複数のバッテリユニットのうちで前記第１配管が接続されるバッテリユニット、および、前記第２バッテリ群に含まれる複数のバッテリユニットのうちで前記第１配管が接続されるバッテリユニットを、それぞれ第１配管接続バッテリユニットとし、
    前記第１バッテリ群に含まれる複数のバッテリユニットのうちで前記第４配管が接続される他のバッテリユニット、および、前記第２バッテリ群に含まれる複数のバッテリユニットのうちで前記第４配管が接続される他のバッテリユニットを、それぞれ第４配管接続バッテリユニットとしたとき、
    前記２つの第１配管接続バッテリユニットは、前記２つの第４配管接続バッテリユニットの間に配置される、請求項１０に記載の作業機械。
12. 前記調温回路は、前記熱交換器または前記ヒータからの前記熱交換媒体の供給先を、前記第１配管と前記第４配管とで切り替える切替弁をさらに含み、
    前記切替弁は、前記第１バッテリ群および前記第２バッテリ群に含まれる各バッテリユニットの冷却時に、前記熱交換器によって冷却された前記熱交換媒体の供給先を前記第１配管に切り替える、請求項１１に記載の作業機械。
13. 前記切替弁は、前記各バッテリユニットの加熱時に、前記ヒータによって加熱された前記熱交換媒体の供給先を前記第４配管に切り替える、請求項１２に記載の作業機械。