JPH04317816A - 上部旋回式作業機械 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は下部走行体と上部旋回体
とからなり、上部旋回体に運転室が設けられたクレーン
等の上部旋回式作業機械における運転室の空調装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４に上部旋回式作業機械の一例として
のホイールクレーンを示している。

【０００３】同図において、１は下部走行体で、この下
部走行体１上に旋回軸受２を介して上部旋回体３が搭載
され、この上部旋回体３にクレーン作業時と走行時の双
方に使用される運転室４が設けられている。５はブーム
である。

【０００４】一方、下部走行体１には動力源としてのエ
ンジンＥが設置され、このエンジンＥで駆動される油圧
ポンプからの圧油によって旋回、ブーム起伏等の上部旋
回体３の各動作が行なわれる。

【０００５】旋回軸受２による上下結合部分には、上部
旋回体３の旋回中心Ｏ上に油圧スイベルジョイント６が
設けられ、下部走行体１側に設けられたポンプ回路およ
びタンク回路の油圧配管と、上部旋回体３側に設けられ
た油圧アクチュエータ回路の油圧配管とがこのスイベル
ジョイント６によって接続される。

【０００６】また、このホイールクレーンには、運転室
４用の空調装置が装備されている。従来のこの空調装置
の構成と作用を図５によって説明する。

【０００７】（冷房）エンジンＥによって駆動される油
圧ポンプ７からの圧油は、ポンプ管路８、スイベルジョ
イント６を通って上部旋回体３側の油圧モータ９に送ら
れ、このモータ９によって冷凍サイクル中のコンプレッ
サ１０が回転駆動される。

【０００８】１１はモータ９からの戻り油をタンクＴに
戻すタンク管路、１２はモータ９とコンプレッサ１０と
の間に設けられた電磁クラッチである。

【０００９】コンプレッサ１０で圧縮され高温高圧化し
た冷媒は、コンデンサ１３、レシーバ１４、膨張弁１５
を経て熱交換器（蒸発器）１６に入り、ここで熱交換作
用を行なった後、コンプレッサ１０に戻る。１７はコン
デンサファン、１８は熱交換器１６のファンである。

【００１０】（暖房）暖房には石油燃焼式暖房システム
が採用されている。すなわち、１９は運転室４内に設け
られた燃焼式ヒータで、運転室４外で上部旋回体３に設
置された燃料タンク２０からの燃料（灯油または軽油）
がこのヒータ１９で燃焼し、その燃焼熱によって運転室
４内の暖房が行なわれる。

【００１１】なお、２１は冷房コントロールを行なう制
御パネル、２２は暖房コントロールを行なうヒータ制御
パネルである。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上部旋回式作業機械に
おける従来の空調装置においては、上記のように暖房に
石油燃焼式暖房システムを採用しているため、次のよう
な種々の問題が生じていた。

【００１３】■　　ヒータ１９、タンク２０、排気ダク
ト（図示せず）等によって暖房設備が大がかりとなり、
設備コストが高くつくととともに、燃料費によってラン
ニングコストも高くなる。

【００１４】■　　石油を燃焼させるため、火災防止を
含めた安全確保にとくに留意する必要があること、およ
び燃料管理や燃料補給が必要であること等によってメン
テナンスが非常に面倒となっていた。

【００１５】■　　ヒータ１９が大形である上に大きな
燃料タンク２０が必要となるため、これらの占有スペー
スが大きくなり、その分、上部旋回体３が大形化してい
た。

【００１６】■　　石油の燃焼による臭いの発生、空気
汚染等、燃焼式暖房システム特有の環境面の問題があっ
た。

【００１７】ところで、他の暖房方式として、冷凍サイ
クルにおいてコンプレッサで圧縮された高温の冷媒を熱
交換器に送って熱源とする方式も一部に採用されている
が、この方式によると冷房と暖房の一方しか行なえない
ため、両方を併用する除湿機能が得られないという問題
があった。

【００１８】一方、冷房システムの問題として、専用の
ポンプ７およびモータ９が必要となるため、設備コスト
、スペースの面で不利となっていた。また、エンジン動
力をポンプ７、モータ９を介してコンプレッサ１０に伝
えるため、動力ロスが大きいという問題があった。

【００１９】そこで請求項１の発明は、除湿機能を維持
しながら、燃焼式暖房システムが抱えていた諸問題を解
決し、コスト、メンテナンス、スペースそれに環境面の
いずれにおいても有利な上部旋回式作業機械の空調装置
を提供するものである。

【００２０】また、請求項２の発明は、請求項１の発明
の目的に加えて、冷房システムにおいても設備の簡略化
および動力損失の低減化を実現することができる上部旋
回式作業機械の空調装置を提供するものである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、下部
走行体上に上部旋回体が搭載され、下部走行体にエンジ
ン、上部旋回体に運転室が設けられた上部旋回式作業機
械において、上記運転室に温水暖房用の熱交換器が設け
られるとともに、下部走行体と上部旋回体との結合部に
おける上部旋回体の旋回中心上に温水スイベルジョイン
トが設けられ、上記エンジンの冷却水路に接続された下
部温水管路と、上記熱交換器に接続された上部温水管路
とが上記温水スイベルジョイントによって接続されてな
るものである。

【００２２】請求項２の発明は、下部走行体上に上部旋
回体が搭載され、下部走行体にエンジン、上部旋回体に
運転室が設けられた上部旋回式作業機械において、上記
下部走行体に、冷房用の冷凍サイクルを構成するコンプ
レッサが上記エンジンによって駆動される状態で設けら
れるとともに、上記運転室に温水暖房用の熱交換器と冷
房用の熱交換器とがそれぞれ設けられ、かつ、下部走行
体と上部旋回体の結合部における上部旋回体の旋回中心
上に、温水スイベルジョイントと冷媒スイベルジョイン
トとが設けられ、上記エンジンの冷却水路に接続された
下部温水管路と、上記暖房用熱交換器に接続された上部
温水管路とが上記温水スイベルジョイントによって接続
されるとともに、上記コンプレッサに接続された下部冷
媒管路と、上記冷房用熱交換器に接続された上部冷媒管
路とが上記冷媒スイベルジョイントによって接続されて
なるものである。

【００２３】

【作用】請求項１の構成によると、エンジン排熱である
冷却水熱を暖房熱源として利用するため、暖房のための
専用熱源が不要となる。従って、従来の燃焼式暖房シス
テムの場合のような燃焼式ヒータおよび燃料タンク等の
大がかりな暖房設備が不要となる。

【００２４】しかも、暖房と冷房とは別システムである
ため、両者の併用による除湿機能を維持することができ
る。

【００２５】また、請求項２の構成によると、上記請求
項１の温水暖房システムに加えて、冷凍サイクルのコン
プレッサを直接エンジンで駆動し、このコンプレッサか
らの冷媒をスイベルジョイントを介して上部冷媒配管に
送るため、ポンプおよびモータを介在させることによる
エンジンの動力損失がなくなる。

【００２６】

【実施例】本発明の実施例を図１〜図３によって説明す
る。

【００２７】第１実施例（図１および図２参照）この実
施例において、冷房システムは図５に示す従来装置と同
一につきこの同一部分には同一符号を付して示し、その
重複説明を省略する。

【００２８】図１において、２３はエンジン冷却水を循
環させるためのウォーターポンプ、２４はラジエータで
ある。

【００２９】この冷却水路におけるエンジンＥからの排
出側（高温側）管路２５および戻り側（低温側）管路２
６にそれぞれ下部往路側および復路側両温水管路２７，
２８が接続され、この両温水管路２７，２８が温水スイ
ベルジョイント２９を介して、それぞれ上部旋回体３側
の上部往路側温水管路３０、上部復路側温水管路３１の
一端に接続されている。

【００３０】運転室４には、冷房システムの熱交換器１
６とは別に暖房システムの熱交換器３２が設けられ、上
部両温水管路３０，３１の他端がこの熱交換器３２の入
口および出口に接続されている。

【００３１】３３はこの熱交換器３２のファン、３４は
冷房および暖房両システムをコントロールする集中制御
パネルである。

【００３２】この構成とすれば、エンジンＥから出た高
温の冷却水の一部が、下部往路側温水管路２７→温水ス
イベルジョイント２９→上部往路側温水管路３０→熱交
換器３２→上部復路側温水管路３１→スイベルジョイン
ト２９→下部復路側温水管路２８→エンジンＥの経路で
循環し、熱交換器３２での熱交換作用によって運転室４
内が暖房される。

【００３３】すなわち、エンジン排熱を暖房熱源として
利用することができるため、暖房専用の熱源（従来の燃
焼式ヒータ）および燃料タンク等の大がかりな設備が不
要となり、設備としては運転室４に熱交換器３２とファ
ン３３のみを設ければよいものとなる。

【００３４】従って、従来装置と比較して暖房設備が大
幅に簡略化され、設備コストが格段に安くてすむととも
に、設備の占有スペースが遥かに小さくてすむ。また、
燃料が不要となるため、ランニングコストも安くなる上
、燃料の管理、補給、それに火災防止を含めた安全確保
のための入念な監視と手入れが不要となること、保守管
理の対象設備が少なくてしかも管理が容易であることに
より、メンテナンスがきわめて簡単となる。

【００３５】しかも、冷凍サイクルにおける高温冷媒を
熱源として使用する場合と異なり、冷房と暖房の同時運
転が可能であるため、除湿機能を確保することができる
。

【００３６】また、冷房および暖房ともに熱交換器１６
，３２による熱交換方式であるため、これらを一つの制
御パネル３４で集中制御することが可能となる。なお、
両熱交換器１６，３２のファン１８，３２を一つにまと
めることも可能であり、こうすることによって集中制御
が一層容易となる。

【００３７】ところで、エンジンＥと熱交換器３２との
距離が長い場合に、温水の流量、圧力を確保するために
上部または下部温水管路中に補助ポンプを設けてもよい
。

【００３８】この空調装置に使用される油圧および温水
両スイベルジョイント６，２９は、上下結合部における
上部旋回体３の旋回中心Ｏ上において同心配置で設けら
れている。これを図２によって説明する。

【００３９】同図に示すように旋回中心Ｏ上において下
側に油圧スイベルジョイント６、上側に温水スイベルジ
ョイント２９が設けられている。

【００４０】これら両スイベルジョイント６，２９はそ
れぞれボディ６ａ，２９ａとステム６ｂ，２９ｂからな
り、油圧スイベルジョイント６のボディ６ａが上部旋回
体（旋回フレーム）３に、ステム６ｂが下部走行体（走
行体フレーム）１にそれぞれ固定されている。

【００４１】油圧スイベルジョイント６には、図１に示
すポンプ管路（配管）８，１１がステム６ｂに、モータ
９に接続されたモータ管路（とくに符号は付していない
）がボディ６ａにそれぞれ接続され、これら管路同士が
ジョイント内部流路によって連通する。

【００４２】また、両スイベルジョイント６，２９のス
テム６ｂ，２９ｂにはそれぞれの中心部にトンネル状の
中空部３５，３６が竪方向に相連通して設けられ、下部
往路側および復路側両温水管路２７，２８がこの中空部
３５，３６内に通されている。

【００４３】一方、上部往路側および復路側両温水管路
３０，３１は、温水スイベルジョイント２９のボディ２
９ａに接続され、このボディ２９ａとステム２９ｂ間に
形成された流路（とくに符号は付していない）を介して
上下の相対応する温水管路同士が接続されている。

【００４４】こうして、スイベルジョイント６，２９を
介して下部走行体１側のエンジンＥと上部旋回体３側の
熱交換器３２との間での温水の循環作用が行なわれるよ
うに構成されている。

【００４５】第２実施例（図３参照） この第２実施例においては、暖房については第１実施例
と同じ温水暖房システムが採用され、冷房について第１
実施例と異なる構成がとられている。

【００４６】そこで、暖房システムについては重複説明
を省略し、冷房システムのみについて説明する。なお、
冷房システムの冷凍サイクルそのものは第１実施例と同
じである。

【００４７】この実施例では、冷凍サイクルを構成する
各要素のうち所謂室外ユニット、すなわちコンプレッサ
１０、コンデンサ１３（コンデンサファン１７を含む）
、レシーバ１４、膨張弁１５が下部走行体１側に設置さ
れ、コンプレッサ１０がエンジンＥで直接駆動される構
成となっている。３７はこのエンジンＥとコンプレッサ
１０との間に設けられた電磁クラッチである。

【００４８】また、旋回中心Ｏ上には、温水スイベルジ
ョイント２９とともに冷媒スイベルジョイント３８が設
けられ、冷媒がコンプレッサ１０→下部冷媒往路側管路
３９→冷媒スイベルジョイント３８→上部冷媒往路側管
路４０→熱交換器１６の経路で→上部復路側冷媒管路４
１→冷媒スイベルジョイント３８→下部復路側冷媒管路
４２→コンプレッサ１０の経路で循環して冷房運転が行
なわれるように構成されている。

【００４９】この構成によると、第１実施例の場合と同
じ冷房機能を確保しながら、冷房設備として、第１実施
例で必要であった専用ポンプ７およびモータ９を省略す
ることができる。

【００５０】このため、設備が簡略化され、設備コスト
が安くなる。また、エンジンＥとコンプレッサ１０との
間にポンプ７およびモータ９を介在させることによる動
力損失がなくなるため、エネルギー効率が良いものとな
る。

【００５１】なお、上部旋回式作業機械においては、通
常、上部旋回体３側の各動作が油圧で行なわれ、この第
２実施例の構成をとる場合でも油圧スイベルジョイント
は必要であるため、合計三種類のスイベルジョイントが
旋回中心Ｏ上に同心配置されることとなる。

【００５２】ところで、この第２実施例の変形例として
、室外ユニットのうちコンプレッサ１０のみを下部走行
体１側においてエンジンＥで直接駆動し、他の要素は第
１実施例同様、上部旋回体３側に設置してもよい。

【００５３】

【発明の効果】上記のように請求項１の発明によるとき
は、ホイールクレーン等の上部旋回式作業機械において
、エンジン冷却水を温水スイベルジョイントを介して上
部旋回体の運転室に設けた暖房用熱交換器に送り、エン
ジン排熱である冷却水熱を運転室の暖房熱源として利用
する構成したから、■　　従来の燃焼式暖房システムの
場合のような燃焼式ヒータおよび燃料タンクといった大
がかりな設備が不要となる。このため、設備コストおよ
びランニングコストともに安くてすむ。

【００５４】■　　火災防止を含めた安全確保にとくに
留意する必要がないこと、および燃料管理、燃料補給が
不要であること等によってメンテナンスが非常に簡単と
なる。

【００５５】■　　設備が簡単、小形となり、これらの
占有スペースを大幅に縮小することができる。

【００５６】■　　石油の燃焼による臭いの発生、空気
汚染といった燃焼式暖房システム特有の環境面の問題が
なくなる。

【００５７】しかも、この暖房システムは冷房とは別シ
ステムであるため、両者の併用による除湿機能を維持す
ることができる。

【００５８】また、請求項２の発明によると、上記請求
項１の発明の効果に加えて、冷凍サイクルのコンプレッ
サを直接エンジンで駆動し、このコンプレッサからの冷
媒をスイベルジョイントを介して上部冷媒配管に送るた
め、ポンプおよびモータを介在させることによるエンジ
ンの動力損失をなくし、エネルギー効率を高めることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例にかかる空調装置の冷房お
よび暖房システムを示す図である。

【図２】同実施例装置に使用されるスイベルジョイント
の一部断面正面図である。

【図３】本発明の第２実施例にかかる空調装置の冷房お
よび暖房システムを示す図である。

【図４】上部旋回式作業機械の一例としてのホイールク
レーンの概略構成を示す側面図である。

【図５】従来の空調装置の冷房および暖房システムを示
す図である。

【符号の説明】

１　　下部走行体 ３　　上部旋回体 Ｏ　　上部旋回体の旋回中心 ４　　運転室 Ｅ　　エンジン ３２　　運転室の暖房用熱交換器 ２９　　温水スイベルジョイント ２７　　下部往路側温水管路 ２８　　下部復路側温水管路 ３０　　上部往路側温水管路 ３１　　上部復路側温水管路 １０　　冷房用の冷凍サイクルを構成するコンプレッサ
１３　　同コンデンサ １４　　同レシーバ １５　　同膨張弁 １６　　同熱交換器 ３９　　下部往路側冷媒管路 ４２　　下部復路側冷媒管路 ３８　　冷媒スイベルジョイント ４０　　上部往路側冷媒管路 ４１　　上部復路側冷媒管路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　下部走行体上に上部旋回体が搭載され
   、下部走行体にエンジン、上部旋回体に運転室が設けら
   れた上部旋回式作業機械において、上記運転室に温水暖
   房用の熱交換器が設けられるとともに、下部走行体と上
   部旋回体との結合部における上部旋回体の旋回中心上に
   温水スイベルジョイントが設けられ、上記エンジンの冷
   却水路に接続された下部温水管路と、上記熱交換器に接
   続された上部温水管路とが上記温水スイベルジョイント
   によって接続されてなることを特徴とする上部旋回式作
   業機械における運転室の空調装置。
2. 【請求項２】　　下部走行体上に上部旋回体が搭載され
   、下部走行体にエンジン、上部旋回体に運転室が設けら
   れた上部旋回式作業機械において、上記下部走行体に、
   冷房用の冷凍サイクルを構成するコンプレッサが上記エ
   ンジンによって駆動される状態で設けられるとともに、
   上記運転室に温水暖房用の熱交換器と冷房用の熱交換器
   とがそれぞれ設けられ、かつ、下部走行体と上部旋回体
   の結合部における上部旋回体の旋回中心上に、温水スイ
   ベルジョイントと冷媒スイベルジョイントとが設けられ
   、上記エンジンの冷却水路に接続された下部温水管路と
   、上記暖房用熱交換器に接続された上部温水管路とが上
   記温水スイベルジョイントによって接続されるとともに
   、上記コンプレッサに接続された下部冷媒管路と、上記
   冷房用熱交換器に接続された上部冷媒管路とが上記冷媒
   スイベルジョイントによって接続されてなることを特徴
   とする上部旋回式作業機械における運転室の空調装置。