JPH0564247U - 建設機械の温水回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エンジンを効果的に予熱して始動可能状態に
なるまでの予熱時間を短縮し、エンジンを予熱した後に
運転室内を暖房する。 【構成】 管路１１内の温水の温度が所定温度よりも低
い場合は、温度制御弁２１は閉弁し、ウォータジャケッ
ト８から流出した温水は、管路１１から戻し管路２２等
を介して温水供給装置１２に還流される。これにより、
ウォータジャケット８と温水供給装置１２との間で温水
が循環し、エンジン７が予熱される。そして、温水の温
度が所定温度に達すると、温度制御弁２１は開弁し、ウ
ォータジャケット８からの温水が管路１１等を介して室
内暖房装置１０内に流入する。これにより、室内暖房装
置１０によって運転室４内が暖められる。そして、運転
者はエンジン７を始動した後、温水供給スイッチ１２Ｃ
をオフ操作し、第１の手動弁１６を開弁する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば油圧ショベル等の建設機械に設けられ、建設機械のエンジン ，運転室を暖房するのに用いられる建設機械の温水回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、アラスカ，シベリア等の極寒地では、冬の気温が−５０℃程度まで低 下するため、油圧ショベル等の建設機械の始動は困難である。このため、かかる 寒冷地向けの建設機械にあっては、エンジン，運転室に温水を循環させる温水回 路を設け、該温水回路の温水によりエンジンを予熱し、始動可能状態にするよう になっている。

【０００３】 そこで、図３および図４に従来技術によるこの種の建設機械の温水回路として 油圧ショベルの温水回路を例に挙げて説明する。

【０００４】 図において、１は油圧ショベルを示し、該油圧ショベル１は下部走行体２と、 該下部走行体２上に旋回可能に設けられた上部旋回体３とからなり、該上部旋回 体３は、その前部側に設けられ、後述の室内暖房装置１０等が設置された運転室 ４と、該運転室４の後方に設けられ、後述のエンジン７および温水供給装置１２ 等を収容した機械室５と、運転室４の側方に位置して俯仰動可能に設けられた作 業機６とから構成されている。

【０００５】 ７は機械室５内に設けられたエンジンを示し、該エンジン７のシリンダブロッ ク（図示せず）には、温水が循環するウォータジャケット８が設けられ、該ウォ ータジャケット８の流入口近傍には、エンジンの回転出力により駆動されるウォ ータポンプ９が設けられている。

【０００６】 １０は運転室４内に設けられたヒータブロア等の室内暖房装置を示し、該室内 暖房装置１０は、ウォータジャケット８の流出口と管路１１を介して接続され、 該ウォータジャケット８から流入した温水を流通させて運転室４内を暖める放熱 器１０Ａと、該放熱器１０Ａに送風することにより、運転室４内に温風を供給す るファン１０Ｂと、該ファン１０Ｂをオンオフするための暖房スイッチ１０Ｃと から構成されている。

【０００７】 １２は例えば機械室５内に設けられる温水供給装置を示し、該温水供給装置１ ２は、流入側が管路１３を介して室内暖房装置１０の放熱器１０Ａ流出側と接続 され、該放熱器１０Ａから還流した温水を吐出するポンプ１２Ａと、該ポンプ１ ２Ａの吐出側に接続して設けられ、温水を流通させつつ図示しないヒータにより 加熱する熱交換器１２Ｂと、運転室４内に設けられ、該熱交換器１２Ｂのヒータ およびポンプ１２Ａをオンオフするための温水供給スイッチ１２Ｃとから構成さ れている。また、該温水供給装置１２の熱交換器１２Ｂは、その流出側がウォー タジャケット８の流入口と管路１４を介して接続されている。そして、該温水供 給装置１２は、温水供給スイッチ１２Ｃがオン操作されると、ポンプ１２Ａが駆 動し、管路１３から吸込んだ低温な温水を熱交換器１２Ｂにより加熱して適温な 温水とし、この温水を管路１４を介してウォータジャケット８に供給するもので ある。

【０００８】 １５は各管路１３，１４を接続して設けられ、温水供給装置１２をバイパスす るバイパス管路、１６は該バイパス管路１５の途中に位置して設けられ、該バイ パス管路１５を連通，遮断する第１の手動弁を示し、該第１の手動弁１６は、運 転者により常時は閉弁され、温水供給装置１２によって温水が温められ、エンジ ン７が始動した後は開弁されるようになっている。

【０００９】 １７はウォータジャケット８と室内暖房装置１０との間に位置して管路１１の 途中に設けられた第２の手動弁を示し、該第２の手動弁１７は常時は開弁される と共に、夏季等の気温が高い時には閉弁されることにより、ウォータジャケット ８内の温水が室内暖房装置１０に流入するのを阻止するものである。

【００１０】 従来技術による油圧ショベル１の温水回路は上述の如き構成を有するもので、 厳冬時にエンジン７を始動するために、まず、運転者は運転室４内に乗り込んで 、暖房スイッチ１０Ｃ，温水供給スイッチ１２Ｃをオン操作すると共に、第１の 手動弁１６を閉弁してから運転室４を降り、建設現場内の建屋等に入って待機す る。

【００１１】 これにより、温水供給装置１２は、燃料タンクからの燃料を燃焼させることに よってヒータを発熱させ、バッテリ電源からの電流により駆動するポンプ１２Ａ により熱交換器１２Ｂで発生させた温水を管路１４を介してウォータジャケット ８内に供給し、エンジン７を予熱する。そして、この温水はエンジン７を暖めた 後、管路１１を介して室内暖房装置１０の放熱器１０Ａに流入し、該放熱器１０ Ａを流通する間に放熱することにより運転室４内を暖め、管路１３を介して温水 供給装置１２に還流する。このように、温水供給装置１２からウォータジャケッ ト８，室内暖房装置１０等を介して温水を循環させることにより、エンジン７が 予熱されて始動可能状態になると共に、運転室４内が暖められる。

【００１２】 そして、運転者は、建屋から運転室４内に乗り込んでエンジン７の始動操作を し、このエンジン７が始動したなら、その後、第１の手動弁１６を開弁すると共 に、温水供給スイッチ１２Ｃをオフ操作して温水供給装置１２を停止させる。こ れにより、室内暖房装置１０から流出した温水は、バイパス管路１５に流入して 管路抵抗の高い温水供給装置１２をバイパスし、ウォータジャケット８を流通す ることにより、エンジン７の熱によって加熱される。

【００１３】 一方、夏季等の気温が高い場合には、運転者は第２の手動弁１７を閉弁し、ウ ォータジャケット８内の温水が室内暖房装置１０内に流入するのを防止する。

【００１４】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述した従来技術による建設機械の温水回路では、温水供給装置１ ２で発生させた温水を各管路１１，１３，１４、ウォータジャケット８等を介し て循環させることにより、エンジン７を予熱すると共に運転室４内を暖めるよう になっている。

【００１５】 しかし、従来技術によるものでは、エンジン７の予熱と運転室４内の暖房とを 同時に行っているため、温水の温度が上昇しにくく、エンジン７が始動可能状態 になるまでの予熱時間が長くなるという問題がある。特に、シベリア等の厳寒地 では運転者の待機時間は４０〜６０分程度必要である。また、室内暖房装置１０ による放熱量が大きい場合は、温水がエンジン７を予熱するのに充分な温度に達 することができず、エンジン７の始動が極めて困難になるという問題がある。

【００１６】 このため、上述した従来技術によるものでは、エンジン７の始動が大幅に遅れ て作業効率が低下するばかりか、温水供給装置１２に電流を供給するバッテリ電 源が急速に消耗してしまい、信頼性等が大幅に低下するという問題がある。

【００１７】 本考案は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、エンジンを効果的に 予熱して始動可能状態になるまでの予熱時間を大幅に短縮でき、エンジンを予熱 した後に運転室内を暖房できるようにした建設機械の温水回路を提供することを 目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】

上述した課題を解決するために、本考案が採用する構成の特徴は、ウォータジ ャケットと室内暖房装置との間に、常時は該ウォータジャケットから流出した温 水を温水供給装置に還流せしめ、温水の温度が所定温度に達したときには前記ウ ォータジャケットからの温水が前記室内暖房装置に流入するのを許す温度制御弁 を設けたことにある。

【００１９】

【作用】

温水の温度が所定温度よりも低い場合は、温度制御弁は、ウォータジャケット から流出した温水を温水供給装置に還流せしめ、該温水供給装置とウォータジャ ケットとの間で温水を循環させることにより、エンジンを予熱する。そして、温 水の温度が所定温度よりも高くなると、温度制御弁は、ウォータジャケットから の温水が室内暖房装置に流入するのを許し、該室内暖房装置によって運転室内を 暖める。

【００２０】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図１および図２に基づいて説明する。なお、実施例で は前述した図３および図４に示す従来技術と同一の構成要素に同一の符号を付し 、その説明を省略するものとする。

【００２１】 図中、２１は室内暖房装置１０と第２の手動弁１７との間に位置して管路１１ の途中に設けられた温度制御弁を示し、該温度制御弁２１は、例えば温度に応じ て膨張，収縮するワックスペレット弁等から２方式の常閉弁として構成されてい る。そして、該温度制御弁２１は、常時は閉弁してウォータジャケット８と室内 暖房装置１０との間を遮断することにより、該ウォータジャケット８から流出し た温水を温水供給装置１２に還流せしめると共に、管路１１内の温水の温度が所 定温度以上に達したときには開弁してウォータジャケット８と室内暖房装置１０ との間を連通させ、ウォータジャケット８からの温水を室内暖房装置１０に流入 せしめるものである。ここで、前記所定温度は、エンジン７を予熱するのに必要 な予熱温度とほぼ等しいか、あるいは若干高めに設定されるものである。

【００２２】 ２２は管路１１とバイパス管路１５とを接続して設けられた戻し管路を示し、 該戻し管路２２は、その流入側が温度制御弁２１と第２の手動弁１７との間に位 置して管路１１に接続され、その流出側が第１の手動弁１６の上流側に位置して バイパス管路１５に接続されている。２３は該戻し管路２２の途中に設けられた 絞りを示し、該絞り２３は、温度制御弁２１が開弁したときにウォータジャケッ ト８から流出した温水が戻し管路２２内に流れるのを防止すべく、室内暖房装置 １０の放熱器１０Ａと温度制御弁２１との流路抵抗の合計よりも大きな流路抵抗 を有するように設定されている。

【００２３】 本実施例による建設機械の温水回路は上述の如き構成を有するもので、まず、 運転者が各スイッチ１０Ｃ，１２Ｃをオン操作すると共に、第１の手動弁１６を 閉弁し、第２の手動弁１７を開弁させると、温水供給装置１２で発生した温水は 、該温水供給装置１２のポンプ１２Ａによって管路１４内に吐出され、該管路１ ４からウォータジャケット８内に流入し、該ウォータジャケット８を流通する間 にエンジン７を予熱した後、管路１１内に流出する。そして、温度制御弁２１は この温水の温度が前記所定温度に達するまで閉弁しているから、管路１１内の温 水は、絞り２３を介して戻し配管２２内に流入し、該戻し配管２２から管路１３ を介して温水供給装置１２に戻される。従って、温水の温度が所定温度に達せず 、温度制御弁２１が閉弁している間は、ウォータジャケット８と温水供給装置１ ２との間で温水が循環し、エンジン７が予熱される。

【００２４】 一方、温水の温度が上昇して所定温度に達すると、温度制御弁２１は開弁し、 ウォータジャケット８から流出した温水を管路１１等を介して室内暖房装置１０ の放熱器１０Ａ内に流入させる。これにより、この温水は該放熱器１０Ａを流通 する間に放熱し、運転室４内を暖める。

【００２５】 そして、運転者はエンジン７を始動すると共に、温水供給装置１２の温水供給 スイッチ１２Ｃをオフ操作し、第１の手動弁１６を開弁する。これにより、温水 は、ウォータジャケット８を流通する間にエンジン７の熱によって加熱され、該 ウォータジャケット８と室内暖房装置１０との間を循環して、運転室４内を暖め る。

【００２６】 かくして、本実施例によれば、温水の温度が所定温度よりも低い場合は、温度 制御弁２１が閉弁し、温水供給装置１２とウォータジャケット８との間で温水を 循環させることができる。この結果、効率的にエンジン７を予熱して、該エンジ ン７が始動可能状態になるまでの予熱時間を大幅に短縮でき、速やかにエンジン ７を始動させて作業を開始でき、油圧ショベル１の作業効率を大幅に向上するこ とができる。また、エンジン７の予熱時間を短縮できるから、バッテリ電源が消 耗するのを防止し、信頼性や性能を大幅に向上することができる。

【００２７】 一方、温水の温度が所定温度に達した場合には、温度制御弁２１が開弁し、ウ ォータジャケット８からの温水が管路１１等を介して室内暖房装置１０内に流入 するから、エンジン７を充分予熱した後に、運転室４内を効果的に暖房すること ができる。

【００２８】 即ち、本実施例によれば、エンジン７を速やかに始動させることができるから 、始動後は、作業中に発生するエンジン７の熱エネルギを有効利用して温水を効 率的に加熱でき、運転室４内を効果的に暖めることができる。

【００２９】 なお、前記実施例では、温度制御弁２１はワックスペレット弁から２方式の常 閉弁として構成するものとして述べたが、本考案はこれに限らず、例えば図２に 示す変形例の如く、管路１１の途中に設けられたサーミスタ等の温度センサ３１ と、該温度センサ３１からの検出温度が所定温度よりも低い場合は管路１１内の 温水を矢示Ａ方向に流通させ、該温度センサ３１からの検出温度が所定温度より も高くなると、矢示Ｂに温水を流通させる３方式の電磁弁３２とから温度制御弁 を構成してもよい。この場合には、絞り２３を廃止できる。

【００３０】 また、温度制御弁２１を２方式の常閉型電磁弁から構成し、サーミスタ等の温 度センサによって開閉弁させる構成としてもよい。

【００３１】 さらに、前記実施例では、建設機械として油圧ショベル１を例に挙げて説明し たが、本考案はこれに限らず、油圧クレーン、ホイルローダ、トラック等の他の 寒冷地向け建設機械にも広く用いることができる。

【００３２】

【考案の効果】 以上詳述した通り、本考案によれば、温水の温度が所定温度よりも低い場合は 、温度制御弁により、ウォータジャケットから流出した温水を温水供給装置に還 流せしめ、該温水供給装置とウォータジャケットとの間で温水を循環させてエン ジンを予熱できる。そして、温水の温度が所定温度よりも高くなると、ウォータ ジャケットからの温水を室内暖房装置に流入させることができ、エンジンを予熱 した後に、該室内暖房装置によって運転室内を暖めることができる。この結果、 効率的にエンジンを予熱して、該エンジンが始動可能状態になるまでの時間を短 縮でき、速やかにエンジンを始動させて作業を開始でき、建設機械の作業効率、 信頼性、性能を向上することができる。また、エンジンを速やかに始動させるこ とができるから、始動後は、作業中に発生するエンジンの熱エネルギを有効利用 して温水を効率的に加熱でき、運転室内を効果的に暖めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例による油圧ショベルの温水回路
を示す全体構成図である。

【図２】本考案の変形例による油圧ショベルの温水回路
を示す全体構成図である。

【図３】従来技術による油圧ショベルを示す斜視図であ
る。

【図４】油圧ショベルに用いられる温水回路を示す全体
構成図である。

【符号の説明】

１ 油圧ショベル（建設機械） ７ エンジン ８ ウォータジャケット １０ 室内暖房装置 １２ 温水供給装置 ２１ 温度制御弁

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 建設機械に搭載され、温水が流通するウ
   ォータジャケットを有するエンジンと、建設機械の運転
   室に設けられ、該エンジンのウォータジャケットから流
   入した温水を循環させて運転室内を暖房する室内暖房装
   置と、流入側が該運転室暖房装置に接続される共に流出
   側が前記ウォータジャケットに接続して設けられ、該ウ
   ォータジャケット内に温水を供給する温水供給装置とか
   らなる建設機械の温水回路において、前記ウォータジャ
   ケットと室内暖房装置との間には、常時は該ウォータジ
   ャケットから流出した温水を前記温水供給装置に還流せ
   しめ、前記温水の温度が所定温度に達したときには前記
   ウォータジャケットからの温水が前記室内暖房装置に流
   入するのを許す温度制御弁を設けたことを特徴とする建
   設機械の温水回路。