JPH0781529B2 - エンジンの冷却風防塵吸風装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 本発明は、多塵雰囲中で使用されるエンジンにおいて、
エンジンの冷却風から予め浮遊塵埃を除去させるために
用いるエンジンの冷却風防塵吸風装置に関する。

《背 景》 例えば、コンバイン・ハーベスタ・トラクタ・芝刈機等
の農業機械、又はバックホー・動力運搬車等の建設機械
は多塵雰囲気中で使用されることがある。これらの機械
に搭載されたエンジンにおいては、水冷式冷却装置のラ
ジエータ又は空冷式冷却装置の放熱フィン間に塵埃が付
着堆積して目詰りが起ると、エンジンがオーバーヒート
してしまう。これを防ぐために、一般に、エンジンの冷
却ファンの吸込み側に金網等からなる防塵吸風手段を設
け、この防塵吸風手段でエンジン冷却風から予め浮遊塵
埃を受け止めて除去するようにしている。

防塵吸風手段は、防塵作用が進むにつれて塵埃が付着堆
積して行き、目詰に至る前に付着堆積塵埃を時々吹き落
としておく必要がある。

《従来の技術》 防塵吸風手段から塵埃を吹き落とすための手段として、
従来の技術では、例えば実開昭55−100027号公報に記載
されているように、エンジンの冷却ファンを逆回転させ
るものがある。

《発明が解決しようとする課題》 冷却ファンは、正回転時に送風効率が高くなるように羽
根の形状が工夫されており、逆回転時には送風量が大幅
に減少する。

上記従来技術では、エンジンの定格負荷乃至高負荷運転
中において、冷却ファンを逆回転させて、防塵吸風手段
から塵埃を吹き落としている最中、ファン逆回転中の冷
却風量の大幅な減少により、エンジンが冷却不足でオー
バーヒートする危険がある。

本発明は、防塵吸風手段から塵埃を除去している最中で
も、冷却風量を充分多量に確保して、エンジンのオーバ
ーヒートを防止すること、除塵を強力に行えるようにす
ること、除塵吸風手段の奥行きを比較的浅くできるよう
にすることを主な課題とする。

《課題を解決するための手段》 （第１発明） 本第１発明は、例えば第１図〜第４図に示すように、エ
ンジンＥの冷却ファン１の吸込み側に防塵吸風手段６を
設けてなるエンジンの冷却風防塵吸風装置において、防
塵吸風手段６は主防塵吸風部８と補助防塵吸風部９とを
有し、補助防塵吸風部９は主防塵吸風部８よりも外部の
塵埃を吸い込みにくい位置に設け、主防塵吸風部８の外
面に臨ませて通風除塵手段11を付設し、通風除塵手段11
は、除塵作動時に、防塵吸風手段６の外側の空気を除塵
風13として、主防塵吸風部８の外面の周縁部から中央部
を経て外方通風させることにより、この除塵風13で主防
塵吸風部８の外面に付着堆積した塵埃７をその外周縁部
のものから順に剥離しては外方へ吹き出すように構成
し、主防塵吸風部８と補助防塵吸風部９との少なくとも
一方に塵埃付着量検出手段23を付設し、塵埃付着量検出
手段23に通風除塵手段11を制御可能に連携させ、主防塵
吸風部８と補助防塵吸風部９との少なくとも一方の防塵
吸風部塵埃付着量が吹落し開始用設定量以上になつたこ
とを塵埃付着量検出手段23が検出することに基づき、通
風除塵手段11を除塵作動させるように構成したものであ
る。

上記第１発明の構成において、その構成要素を具体的に
説明する。

a.エンジンＥには、水冷式エンジン又は空冷式エンジン
を用いる。

b.防塵吸風手段６には、例えば金網・パンチングメタル
・又は多孔板を用いる。

c.補助防塵吸風部９は主防塵吸風部８よりも、外部の塵
埃を吸い込みにくい位置に設ける。この位置としては、
例えば、浮遊塵埃の少ないより高い位置若しくは機械の
外面からより奥まつた位置、又は、冷却ファン１からよ
り遠くて吸風速度が遅くなる位置があげられる。

d.通風除塵手段11としては、例えば除塵ファン12又は噴
気ノズルを用いる。

除塵ファン12は例えば電動モータ14又はエアモータで駆
動する。

噴気ノズルを用いる場合、コンプレッサで作つた圧縮空
気、又は冷却ファン１で起した冷却風５のエンジン冷却
後の冷却排風を還流させて噴気ノズルに供給する。

e.塵埃付着量検出手段23としては、例えばホトカプラ24
を用いる。

（第２発明） 本第２発明は、例えば第１図に示すように、第１発明に
おいて、前記防塵吸風部塵埃付着量が除塵終了用設定量
以下になつたことを塵埃付着量検出手段23が検出するこ
とに基づき、通風除塵手段11を停止させるように構成し
たものである。

（第３発明） 本第３発明は、例えば第１図に示すように、第２発明に
おいて、塵埃付着量検出手段23により前記防塵吸風部塵
埃付着量が除塵開始用設定量以上になつたことを検出し
てから、除塵終了用設定量以下になることを検出するま
での除塵指令期間において、断続除塵用制御手段30が通
風除塵手段11を断続的に発停させるように構成したもの
である。

（第４発明） 本第４発明は、例えば第４図に示すように、第１発明に
おいて、通風除塵手段11が除塵作動し始めた後、設定時
間が経過することにより、除塵終了タイマ31が通風除塵
手段11を停止させるように構成したものである。

《作 用》 本第１発明は、次のように作用する。

エンジンＥが多塵雰囲気中で運転されると、冷却ファン
１の吸風力により、外気が主・補助の両防塵吸風部８・
９で防塵されながら吸風され、冷却風５となつて冷却エ
ンジンのラジエータ又は空冷エンジンの冷却ファンを冷
却する。

吸風される外気中の浮遊塵埃は、両防塵吸風部８・９に
受止められて付着堆積していくが、その付着堆積の速度
は主防塵吸風部８よりも補助防塵吸風部９の方が遥かに
遅い。

両防塵吸風部８・９のいずれか一方、または双方の防塵
吸風部塵埃付着量が除塵開始用設定量以上になると、塵
埃付着量検出手段がこれを検出し、この検出に基づいて
通風除塵手段11を所定時間作動させ、防塵吸風手段６の
外側の空気を除塵風13として、主防塵吸風部８の外面の
周縁部から中央部を経て外方へ通風させ、この除塵風13
で主防塵吸風部８の外面に付着堆積した塵埃７をその外
周縁部のものから順に剥離しては外方に吹き出し、吸風
部８の吸風機能を回復させる。

この塵埃７の除塵作業中においては、冷却ファン１が正
回転し続けて、塵埃付着量の少ない補助防塵吸風部９か
ら外気を充分多量に吸風して、エンジンＥを充分に冷却
し続けるので、エンジンＥがオーバーヒートすることを
防止する。

塵埃の除塵作業後には、主防塵吸風部８の吸風量が増加
するため、補助防塵吸風部９の吸風量が減少し、補助防
塵吸風部９にこれまでに付着した少量の塵埃７は、エン
ジンＥの振動を与えるなどして、補助防塵吸風部９から
簡単に除去しておく事ができる。

《発明の効果》 本第１発明によれば、下記の効果を奏する。

（イ）通風除塵手段で主防塵吸風部からここに付着堆積
した塵埃を除去している最中においても、冷却ファンが
正回転し続け、塵埃付着量の少ない補助防塵吸風部から
冷却風を充分多量に吸風して、エンジンを充分に冷却し
続けるので、エンジンがオーバーヒートすることを防止
することができる。

（ロ）除塵風は防塵吸風手段の外側の空気から取るの
で、防塵吸風手段の内側の空気を冷却ファンの冷却風と
分け合つて使用する場合に比べ、冷却ファンの冷却風と
の空気の取り合いがない分だけ大量の除塵風を確保で
き、強力な除塵が行え、塵埃付着によるエンジンの冷却
性能の低下を防止できる。

（ハ）冷却ファンの冷却風との空気の取り合いがない分
だけ通風除塵手段が小形小能力のもので済む。

（ニ）冷却ファンの冷却風との空気の取り合いがない分
だけ防塵吸風手段の奥行きを広げずに済み、上記（イ）
〜（ハ）の効果を奏する割には防塵吸風手段を小形にで
きる。

（ホ）防塵吸風部塵埃付着量が予め設定された除塵開始
用設定量以上になつた時に通風除塵手段の除塵作動を開
始させるので、塵埃付着量とは関連なく運転者の勘によ
り手動で除塵作動を開始する場合とは異なり、浮遊塵埃
が多いために塵埃の付着速度が速い場合でも、塵埃の付
着量が予め設定された量を大幅に越える前に除塵作動を
開始し、塵埃の付着過剰によるエンジンのオーバーヒー
トを防止し、他方、浮遊塵埃が少ないために塵埃の付着
速度が遅い場合でも、塵埃の付着量が予め設定された量
に達するまで不用な除塵作動を開始しないようにし、通
風除塵手段の無駄作動によるエネルギー損失を抑制する
ことができる。

本第２発明によれば、第１の発明の効果（イ）〜（ホ）
に加えて下記の効果を奏する。

（ヘ）除塵し残つた防塵吸風部塵埃付着量が予め設定さ
れた量以下となつた時に通風除塵手段の除塵作動を停止
させるので、運転者の勘に基づいて手動により除塵作動
を停止させる場合とは異なり、付着塵埃の除塵速度が遅
い場合でも、除塵し残つた付着塵埃が予め設定された量
以下になるまで除塵作動を停止せず、主防塵吸風部の吸
風機能を確実に回復でき、他方、付着塵埃の除塵速度が
速い場合でも、通風除塵手段の無駄作動によるエネルギ
ー損失を抑制することができる。

本第３の発明によれば、第２の発明の効果（ヘ）に加え
て、下記の効果を奏する。

（ト）除塵指令期間中に除塵風を断続的に放風、停止す
るので、連続的に放風する場合とは異なり、放風、停止
の切替え時に、主防塵吸風部に受風状態の切替わりによ
る衝撃が加わり、付着塵埃の除去を促進することができ
る。

本第４の発明によれば、第１の発明の効果（イ）〜
（ホ）に加えて、下記の効果を奏する。

（チ）除塵作動を開始して所定時間経過後、除塵終了用
タイマで除塵作動を停止させるので、運転者の勘にもと
づいて手動により除塵作動を停止させる場合とは異な
り、自動化されているため、面倒な操作を必要としな
い。

《実 施 例》 本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。

図面は全て本発明の実施例に係るエンジンの冷却風防塵
吸風装置を説明する図で、第１図は第１実施例の縦断面
側面図、第２図は同側の要部部分斜視図、第３図は同例
の要部部分横断面平面図、第４図は第２実施例の縦断面
側面図をそれぞれ示す。

まず、第１図乃至第３図にもとづいて第１実施例の構成
を説明する。

Ｅはエンジン、１は冷却ファン、２はラジエータ、３は
ボンネット、４は吸気口をそれぞれ示しており、冷却フ
ァン１の回転駆動により吸気口４からボンネット３内に
吸引した外気を冷却風５としてラジエター２に接触させ
てラジエータ２内の温水を冷却することによりエンジン
Ｅの冷却を図るよう構成されている。

ボンネット３の周側壁には吸気口４を臨ませた防塵吸風
手段６が設けられ、外気に含まれる塵埃７を防塵吸風手
段６で捕獲して外気を清浄な冷却風５としてボンネット
３内に取り入れられるよう構成されている。

防塵吸風手段６は網材を矩形箱状に保形して構成され、
下半部は冷却ファン１との対向位置に配置することによ
り吸風量の多い主防塵吸風部８として構成され、上半部
は冷却ファン１との相対位置から外れた位置に配置する
ことにより吸風量の少ない補助防塵吸風部９として構成
されている。

主防塵吸風部８の前側面10は下向傾斜状に形成して塵埃
７がより付着しにくいように構成されている。

主防塵吸風部８の外面に臨ませて通風除塵手段11が付設
されており、この通風除塵手段11は導風ケース41と除塵
ファン12とから成る。

導風ケース41は主防塵吸風部８の外側に通風空間42を空
けて覆う状態に設けられ、導風ケース41の周面には吸風
口43が主防塵吸風部８の外面に横から臨む状態に開口さ
れている。

導風ケース41の外端面には排風口44が開口されている。

除塵ファン12は排風口44に臨ませて導風ケース41内に設
けられている。

すなわち、除塵ファン12の作動時に、防塵吸風手段６の
外側の空気を除塵風13として、主防塵吸風部８の外面の
周縁部から中央部を経て外方へ通風させることにより、
この除塵風13で主防塵吸風部８の外面に付着堆積した塵
埃７をその外周縁部のものから順に剥離しては外方へ吹
き出すように構成されている。

また、導風ケース41の四隅から両横側に係合片45が突出
され、この係合片45が主防塵吸風部８の両横側に平行に
付設された一対のガイド枠46にスライド状態で系脱自在
とされ、これにより通風除塵手段11が防塵吸風手段６に
対して取外し可能に取り付けられている。

除塵ファン12は電動モータ14で回転駆動される。

電動モータ14は、バッテリー15、イグニッションキース
イッチ16、間欠除塵用制御手段27を直列接続した電動モ
ータ駆動回路19に直列接続されている。

イグニッションキースイッチ16は、OFF位置20、スター
ト位置21ではモータ駆動回路19を開き、ON位置22ではモ
ータ駆動回路19を閉じるよう構成され、エンジンＥの駆
動状態においてはイグニッションキースイッチ16が常
時、ON位置22にあることから、エンジンＥを駆動させて
いる作業状態においては間欠除塵用制御手段27を介して
バッテリー15から電動モータ14に通電がなされるよう構
成されている。

間欠除塵用制御手段27は、塵埃付着量検出手段23として
のホトカプラ24での防塵吸風部塵埃付着量の検出に基づ
いて通電を断続させるようになつている。

ホトカプラ24の主防塵吸風部８を挟んで配置した発光素
子25と受光素子26とから構成され、発光素子25から発光
され、塵埃７の付着した主防塵吸風部８を透過した光を
受光素子26で受光し、その透過光量を検出し、これによ
り主防塵吸風部８の塵埃７の付着量を検出できるように
なつている。

ホトカプラ24は間欠除塵用制御手段27に電気的に接続さ
れている。間欠除塵用制御手段27は、指令手段28と、リ
レーユニット29と、断続除塵用制御手段30とから構成さ
れている。

指令手段28はホトカプラ24で検出した主防塵吸風部８の
塵埃付着量が予め設定した除塵開始用設定量以上になつ
たことに基づき、リレーユニット29を通電開始状態とし
て通風除塵手段11の除塵作動を開始させる除塵開始指令
と、前記塵埃付着量が予め設定した除塵終了用設定量以
下になつたことに基づき、リレーユニット29を通電終了
状態として通風除塵手段の除塵作動を停止させる除塵停
止指令とを発するようになつている。したがつて、主防
塵吸風部８の塵埃付着量が除塵開始設定量以上になる毎
に通風除塵手段11の除塵作動が発動され、除塵停止用設
定量以下になる毎に除塵作動が停止され、通風除塵手段
11の除塵作動が間欠的に行われるようになつている。

また、断続除塵用制御手段30は、指令装置28の除塵開始
指令と、除塵指令との間の除塵指令期間において、リレ
ーユニット29からの通電を断続させるようになつてお
り、間欠的に行われる各除塵作動がそれぞれその作動中
に断続して行われるようになつている。

第４図に示す第２実施例では、第１図の第１実施例で主
防塵吸風部８に配置していたホトカプラ24を補助防塵吸
風部９に配置し、この補助防塵吸風部９の塵埃付着量の
検出に基づき、通風除塵手段11の除塵作動を制御するよ
うになつている。

また、この例では、第１実施例のリレーユニット29に代
えて除塵終了用タイマ31を用い、通風除塵手段11の除塵
作動の開始は第１実施例と同様、指令装置28からの除塵
開始指令により行うが、除塵作動の停止は除塵終了用タ
イマ31で予め設定した設定時間の経過により行うように
なつている。

【図面の簡単な説明】

図面は全て本発明の実施例に係るエンジンの冷却風防塵
吸風装置を説明する図で、第１図は第１実施例の縦断面
側面図、第２図は同例の要部部分斜視図、第３図は同例
の要部部分横断面平面図、第４図は第２実施例の縦断面
側面図を示す。 Ｅ……エンジン、１……冷却ファン、６……防塵吸風手
段、７……塵埃、８……主防塵吸風部、９……補助防塵
吸風部、11……通風除塵手段、13……除塵風、23……塵
埃付着量検出手段、30……断続除塵用制御手段、31……
除塵終了用タイマ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジンＥの冷却ファン１の吸込み側に防
   塵吸風手段６を設けてなるエンジンの冷却風防塵吸風装
   置において、 防塵吸風手段６は主防塵吸風部８と補助防塵吸風部９と
   を有し、補助防塵吸風部９は主防塵吸風部８よりも外部
   の塵埃を吸い込みにくい位置に設け、 主防塵吸風部８の外面に臨ませて通風除塵手段11を付設
   し、通風除塵手段11は、除塵作動時に、防塵吸風手段６
   の外側の空気を除塵風13として、主防塵吸風部８の外面
   の周縁部から中央部を経て外方へ通風させることによ
   り、この除塵風13で主防塵吸風部８の外面に付着堆積し
   た塵埃７をその外周縁部のものから順に剥離しては外方
   へ吹き出すように構成し 主防塵吸風部８と補助防塵吸風部９との少なくとも一方
   に塵埃付着量検出手段23を付設し、塵埃付着量検出手段
   23に通風除塵手段11を制御可能に連携させ、主防塵吸風
   部８と補助防塵吸風部９との少なくとも一方の防塵吸風
   部塵埃付着量が除塵開始用設定量以上になつたことを塵
   埃付着量検出手段23が検出することに基づき、通風除塵
   手段11を除塵作動させるように達成した ことを特徴とするエンジンの冷却風防塵吸風装置
2. 【請求項２】前記防塵吸風部塵埃付着量が吹落し終了用
   設定量以下になつたことを塵埃付着量検出手段23が検出
   することに基づき、通風除塵手段11を停止させるように
   構成した請求項１に記載のエンジンの冷却風防塵吸風装
   置
3. 【請求項３】塵埃付着量検出手段23により前記防塵吸風
   部塵埃付着量が除塵開始用設定量以上になつたことを検
   出してから、除塵終了用設定量以下になることを検出す
   るまでの除塵指令期間において、断続除塵用制御手段30
   が通風除塵手段11を断続的に発停されるように構成した
   請求項２に記載のエンジンの冷却風防塵吸風装置
4. 【請求項４】通風除塵手段11が除塵作動し始めた後、設
   定時間が経過することにより、除塵終了タイマ31が通風
   除塵手段11を停止させるように構成した請求項１に記載
   のエンジンの冷却風防塵吸風装置