特開 2022-185333 作業機械

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022185333

(43)【公開日】2022-12-14

(54)【発明の名称】作業機械

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/00 20060101AFI20221207BHJP

   F01P 5/06 20060101ALI20221207BHJP

   F01P 11/10 20060101ALI20221207BHJP

【ＦＩ】

E02F9/00 M

F01P5/06 510Z

F01P11/10 B

F01P11/10 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021092945

(22)【出願日】2021-06-02

(71)【出願人】

【識別番号】000005522

【氏名又は名称】日立建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000442

【氏名又は名称】弁理士法人武和国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼橋 香織

(72)【発明者】

【氏名】井口 将利

(72)【発明者】

【氏名】江東 真也

【テーマコード（参考）】

2D015

【Ｆターム（参考）】

2D015CA02

(57)【要約】

【課題】除去装置による塵埃の除去効率の向上を図ること。
【解決手段】本体と、本体に取り付けられた作業装置と、本体に設けられたエンジンルームの内部にそれぞれ収容され、冷却空気を導く冷却ファン、及び、冷却空気の流れに対して冷却ファンの上流側に配置されて、冷却空気と熱交換を行う熱交換器とを備える作業機械であって、冷却空気の流れに対して熱交換器の上流側に配置されて、冷却空気の流れを旋回流に変化させ、旋回流中に含まれる塵埃を遠心力によって除去した後に冷却空気を熱交換器へ導くとともに、塵埃を含む冷却空気を排出する第１除去装置と、第１除去装置を収納し、第１除去装置から冷却空気が排出される排出空間を形成する収納ケースと、収納ケースの排出空間を負圧にして旋回流を増幅させるためのファンとを備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

本体と、
前記本体に取り付けられた作業装置と、
前記本体に設けられたエンジンルームの内部にそれぞれ収容され、冷却空気を導く冷却ファン、及び、冷却空気の流れに対して前記冷却ファンの上流側に配置されて、冷却空気と熱交換を行う熱交換器とを備える作業機械であって、
冷却空気の流れに対して前記熱交換器の上流側に配置されて、冷却空気の流れを旋回流に変化させ、旋回流中に含まれる塵埃を遠心力によって除去した後に冷却空気を前記熱交換器へ導くとともに、塵埃を含む冷却空気を排出する第１除去装置と、
前記第１除去装置を収納し、前記第１除去装置から冷却空気が排出される排出空間を形成する収納ケースと、
前記収納ケースの前記排出空間を負圧にして前記旋回流を増幅させるためのファンとを備えたことを特徴とする作業機械。

【請求項2】

請求項１に記載の作業機械において、
前記ファンは、前記収納ケースの下面に設けられ、
前記第１除去装置にて除去された塵埃は、前記ファンを介して前記収納ケースから大気へ排出されることを特徴とする作業機械。

【請求項3】

請求項１に記載の作業機械において、
前記第１除去装置から排出された冷却空気を取り込み、冷却空気から塵埃を分離する分離装置を有する第２除去装置をさらに備え、
前記第２除去装置は、前記分離装置にて塵埃が分離された冷却空気を前記ファンによって前記熱交換器に向けて送風することを特徴とする作業機械。

【請求項4】

請求項３に記載の作業機械において、
前記第２除去装置は、前記収納ケースの上部に設置されて、前記排出空間と連通していることを特徴とする作業機械。

【請求項5】

請求項４に記載の作業機械において、
前記第１除去装置と前記熱交換器の間に位置して、冷却空気が流れる通風空間を備え、
前記第２除去装置は、前記通風空間の外部から前記通風空間に向かって延び、前記熱交換器に向かう冷却空気が流れる空気通路を有し、
前記空気通路は、前記熱交換器の前記第１除去装置側の面に対して斜めに供給される冷却空気を前記通風空間へ送り出す送出口を有することを特徴とする作業機械。

【請求項6】

請求項５に記載の作業機械において、
前記空気通路は、冷却空気の流れの上流側から下流側に向かってストレート状に延びるストレート部を有することを特徴とする作業機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷却ファンによって熱交換器へ導かれる冷却空気から塵埃を除去する除去装置を備えた作業機械に関する。

【背景技術】

【0002】

油圧ショベルのような作業機械は、塵埃が発生する環境で使用されている。そのため、エンジンルームの内部に取り込まれた冷却空気には、塵埃が含まれている。また、冷却空気が熱交換器を通過するときに、冷却空気に含まれる塵埃が熱交換器に付着することで、熱交換器に目詰まりが発生することがある。

【0003】

そこで、特許文献１に記載された建設機械では、冷却空気の流れに対して熱交換装置ユニットの上流側に除去装置を対向して配置し、除去装置によって、冷却空気に含まれる塵埃を除去している。除去装置は、冷却空気を旋回流に変化させ、旋回流中に含まれる塵埃を遠心力によって除去する。塵埃が除去された冷却空気は、熱交換装置ユニットへ導かれて、熱交換装置ユニットを通過する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第６５８０６０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載された除去装置は、収納ケース内の空気抵抗が大きく、旋回流を増幅させることが困難な構成であるため、塵埃の除去効率の低下が懸念される。特に、冷却空気に塵埃が多く含まれると熱交換器の目詰まりが起こるため、塵埃の除去効率の向上は重要な課題である。

【0006】

本発明は、上記した実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、除去装置による塵埃の除去効率の向上を図ることにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために、代表的な本発明は、本体と、前記本体に取り付けられた作業装置と、前記本体に設けられたエンジンルームの内部にそれぞれ収容され、冷却空気を導く冷却ファン、及び、冷却空気の流れに対して前記冷却ファンの上流側に配置されて、冷却空気と熱交換を行う熱交換器とを備える作業機械であって、冷却空気の流れに対して前記熱交換器の上流側に配置されて、冷却空気の流れを旋回流に変化させ、旋回流中に含まれる塵埃を遠心力によって除去した後に冷却空気を前記熱交換器へ導くとともに、塵埃を含む冷却空気を排出する第１除去装置と、前記第１除去装置を収納し、前記第１除去装置から冷却空気が排出される排出空間を形成する収納ケースと、前記収納ケースの前記排出空間を負圧にして前記旋回流を増幅させるためのファンとを備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、除去装置（第１除去装置）による塵埃の除去効率の向上を図ることができる。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１実施形態に係る油圧ショベルの側面図である。

【図2】エンジンルームを後方から見た断面図である。

【図3】上部旋回体を後方から見た斜視図である。

【図4】切断した第１除去装置の斜視図である。

【図5】切断した第１除去装置の側面図である。

【図6】エンジンルーム内の冷却空気の流れを示す図である。

【図7】本発明の第２実施形態に係る油圧ショベルの側面図である。

【図8】エンジンルームを後方から見た断面図である。

【図9】上部旋回体を後方から見た斜視図である。

【図10】第２除去装置の部分を拡大して示す断面図である。

【図11】エンジンルーム内の冷却空気の流れを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

（第１実施形態）
本発明に係る作業機械の実施形態について、図面を用いて説明する。図１は、本発明に係る作業機械の代表例である油圧ショベル１の側面図である。なお、本明細書中の前後左右は、特に断らない限り、油圧ショベル１に搭乗して操作するオペレータの視点を基準としている。

【0011】

油圧ショベル１は、下部走行体２と、下部走行体２に支持された上部旋回体３と、上部旋回体３に取り付けられた作業装置４とを備える。下部走行体２及び上部旋回体３は、油圧ショベル１の本体の一例である。下部走行体２は、左右一対の無限軌道８を備える。走行モータ（図示省略）の回転が左右一対の無限軌道８に伝達されて、無限軌道８が回転すると、油圧ショベル１が走行する。但し、下部走行体２は、無限軌道８に代えて、装輪式であってもよい。

【0012】

上部旋回体３は、旋回モータ（図示省略）によって旋回可能な状態で下部走行体２に支持されている。上部旋回体３は、ベースとなる旋回フレーム５と、旋回フレーム５の前方左側に配置されたキャブ７と、旋回フレーム５の後部に配置されたカウンタウェイト６と、エンジンルーム（建屋）１０とを主に備える。作業装置４は、土砂の掘削作業などを行うフロント作業機であり、旋回フレーム５の前方中央に上下方向に回動可能に取り付けられている。

【0013】

作業装置４は、上部旋回体３に起伏可能に支持されたブーム４ａと、ブーム４ａの先端に揺動可能に支持されたアーム４ｂと、アーム４ｂの先端に揺動可能に支持されたバケット４ｃと、ブーム４ａ、アーム４ｂ、及び、バケット４ｃを駆動させる油圧シリンダ４ｄ～４ｆとを含む。カウンタウェイト６は、作業装置４との重量バランスを取るための重量物であり、上部旋回体３の後端において、旋回フレーム５に支持されている。

【0014】

キャブ７には、油圧ショベル１を操作するオペレータが搭乗する内部空間が形成されている。キャブ７の内部には、オペレータが着席するシート（図示省略）と、シートに着席したオペレータが操作する操作装置（ステアリング、ペダル、レバー、スイッチなど）が配置されている。キャブ７に搭乗したオペレータが操作装置を操作することによって、下部走行体２が走行し、上部旋回体３が旋回し、作業装置４が動作する。

【0015】

エンジンルーム１０は、上部旋回体３のキャブ７とカウンタウェイト６の間に設けられて、作業装置４及びキャブ７より後方で、カウンタウェイト６より前方において、旋回フレーム５に支持されている。また、エンジンルーム１０は、旋回フレーム５の左右方向の全域に延設されている。エンジンルーム１０は、その上部がエンジンカバー１２によって覆われており、左側部は後述する第１除去装置３０が露出している。

【0016】

図２は、図１に示すエンジンルーム１０を後方から見た断面図である。エンジンルーム１０の内部には、油圧ポンプ２０、エンジン２１、冷却ファン２２、熱交換器２３、及び、収納ケース２４が、右側から左側に向けて順に収容されている。エンジン２１は、油圧ショベル１の駆動源であり、油圧ショベル１を動作させるための駆動力を発生させる。油圧ポンプ２０は、エンジン２１によって駆動されて、作動油タンク（図示省略）に貯留された作動油を走行モータ、旋回モータ、及び、油圧シリンダ４ｄ～４ｆに供給する。

【0017】

エンジン２１の内部には、冷却液（例えば、水、油）が通過する冷却液通路が形成されている。冷却液は、熱交換器２３から供給され、冷却液通路を通過してエンジン２１を冷却した後、再び熱交換器２３に還流する。熱交換器２３は、エンジン２１から還流した冷却液を冷却するラジエータ（図示省略）を含み、ラジエータによって冷却された冷却液をエンジン２１に再び供給する。なお、熱交換器２３は、ラジエータ以外の熱交換器、例えば、作動油を冷却するオイルクーラ、ターボ過給されたエンジン２１の吸気を冷却するインタークーラを含んでいてもよい。

【0018】

冷却ファン２２は、エンジン２１の駆動軸にプーリとベルトを介して取り付けられ、エンジン２１から伝達される駆動力によって回転する。冷却ファン２２の回転に伴い、エンジンルーム１０の内部に冷却空気の流れが誘起される。これにより、冷却ファン２２は、エンジン２１及び熱交換器２３を冷却するための冷却空気の流れを発生させる。収納ケース２４、熱交換器２３、冷却ファン２２、及び、エンジン２１は、冷却ファン２２による冷却空気の流れの上流側から下流側に向けて順に配置されている。エンジン２１は、冷却空気の流れに対して冷却ファン２２の下流側に配置されて、冷却ファン２２が発生する冷却空気により冷却される。

【0019】

熱交換器２３は、冷却空気の流れに対して冷却ファン２２の上流側に配置されて、冷却ファン２２と対向する。冷却ファン２２は、熱交換器２３と冷却ファン２２との間に負圧を発生させて、熱交換器２３に冷却空気を導く。冷却ファン２２の回転に伴い、エンジンルーム１０の外部の空気（外気）は、給気口１３からエンジンルーム１０の内部に冷却空気として取り込まれて、熱交換器２３を通過する。熱交換器２３は、冷却ファン２２によって導かれた冷却空気と熱交換を行う。

【0020】

熱交換器２３に導かれる冷却空気の流れに対して熱交換器２３の上流側の位置には、収納ケース２４が熱交換器２３と対向して配置されている。収納ケース２４は、直方体形状に形成されて、上部旋回体３に取り付けられている。熱交換器２３と収納ケース２４は、間隔をあけて配置されて、互いの間に冷却空気が流れる通風空間２５を形成している。収納ケース２４は、通風空間２５を挟んで、熱交換器２３において冷却空気の流れの上流側に位置する上流側面２３ａと対向する。

【0021】

図３は、図１に示す上部旋回体３を後方から見た斜視図である。図３では、上部旋回体３の一部を省略している。収納ケース２４の内部には、複数の第１除去装置３０が収納されている。収納ケース２４と第１除去装置３０は、エンジンルーム１０の側部に露呈して設けられている。そして、収納ケース２４の下面に複数（例えば５つ）の排気ファン（ファン）７０が設けられている。複数の第１除去装置３０は、縦方向及び横方向に互いに間隔をあけて設けられて、冷却ファン２２による冷却空気の流れに対して熱交換器２３の上流側に配置される。第１除去装置３０は、冷却空気の流れを旋回流に変化させ、旋回流中に含まれる塵埃を遠心力によって除去する。

【0022】

図２を参照して、冷却空気は、エンジンルーム１０の内部で、第１除去装置３０、通風空間２５、熱交換器２３、冷却ファン２２、及び、エンジン２１を順に通過する。第１除去装置３０は、熱交換器２３と対向して配置されて、熱交換器２３に導かれる冷却空気に含まれる塵埃を除去する。通風空間２５は、第１除去装置３０と熱交換器２３の間に位置して、第１除去装置３０から熱交換器２３へ導かれる冷却空気が流れる。

【0023】

図４は、切断した第１除去装置３０の斜視図である。図５は、切断した第１除去装置３０の側面図である。第１除去装置３０は、収納ケース２４において冷却空気の流れの上流側に位置する上流側壁２４ａと冷却空気の流れの下流側に位置する下流側壁２４ｂとに取り付けられて、収納ケース２４の内部に形成された排出空間２４ｃに収納されている。排出空間２４ｃは、収納ケース２４の内部空間における第１除去装置３０の外部に位置する空間である。第１除去装置３０は、排出空間２４ｃに塵埃を排出する。

【0024】

第１除去装置３０は、例えば、合成樹脂によって作製されており、円筒形状の第１筒体３１と第２筒体４０とを有する。第１筒体３１は、冷却空気の流れの上流側の一端に位置する上流側開口部３２と、冷却空気の流れの下流側の他端に位置する下流側開口部３３と、上流側開口部３２から下流側開口部３３まで延びる空洞部３４とを有する。第１筒体３１の上流側開口部３２は、収納ケース２４の上流側壁２４ａに形成された上流側孔部２４ｄ内に配置されて、加熱による変形によって、上流側孔部２４ｄに隙間なく固着されている。第１筒体３１の下流側開口部３３は、排出空間２４ｃに配置されている。

【0025】

第１除去装置３０は、第１筒体３１の内周面に固着された螺旋状の羽根３５と、羽根３５を支持する軸部３６と、軸部３６を第１筒体３１の内周面に連結する連結部３７とを有する。羽根３５は、第１筒体３１の空洞部３４内で上流側開口部３２側の位置に設けられて、第１除去装置３０に導かれた冷却空気の流れを旋回流に変化させる。これにより、冷却空気は、空洞部３４内で旋回して、空洞部３４の内周面に吹き付けられる。

【0026】

第２筒体４０は、冷却空気の流れの上流側の一端に位置する上流側開口部４１と、冷却空気の流れの下流側の他端に位置する下流側開口部４２と、上流側開口部４１から下流側開口部４２まで延びる空洞部４３と、上流側開口部４１の外周面に設けられた環状の補強部４４とを有する。第２筒体４０の下流側開口部４２は、収納ケース２４の下流側壁２４ｂに形成された下流側孔部２４ｅ内に配置されて、加熱による変形によって、下流側孔部２４ｅに隙間なく固着されている。

【0027】

第２筒体４０の上流側開口部４１の外径は、下流側開口部４２の外径、及び、第１筒体３１の下流側開口部３３の内径よりも小さい。第２筒体４０の上流側開口部４１は、第１筒体３１の空洞部３４内に位置し、第１筒体３１の下流側開口部３３よりも冷却空気の流れの上流側に配置されている。第２筒体４０の上流側開口部４１と第１筒体３１の下流側開口部３３との間の箇所には、第２筒体４０の外周面と第１筒体３１の内周面との間に、塵埃を排出可能な隙間３８が形成されている。

【0028】

冷却空気は、第１除去装置３０に導かれて、第１筒体３１の上流側開口部３２に流入する。第１筒体３１内で、冷却空気の流れは、羽根３５によって旋回流に変化して、空洞部３４内を流れる。冷却空気に含まれる塵埃は、旋回流の遠心力を受けて第１筒体３１の内周面に向かって吹き付けられ、遠心力によって冷却空気から分離して除去される。塵埃が除去された清浄な冷却空気は、第２筒体４０の上流側開口部４１から空洞部４３を経て下流側開口部４２から流出する。このように、第１除去装置３０は、塵埃を除去した後に、冷却空気を通風空間２５へ流出させて、塵埃を除去した冷却空気を熱交換器２３へ導く。

【0029】

冷却空気から分離した塵埃は、第１筒体３１の内周面に沿って流れて、第１筒体３１と第２筒体４０の間の隙間３８から第１除去装置３０の外部に向かって、冷却空気と共に排出される。第１除去装置３０は、塵埃を含む冷却空気を収納ケース２４の排出空間２４ｃに排出する。

【0030】

ここで、第１実施形態では、図２及び図３に示すように、収納ケース２４の下面に複数の排気ファン７０が設けられており、これらの排気ファン７０が駆動することで、塵埃を含む冷却空気は排気ファン７０を介して大気に排出される。図６は、エンジンルーム１０内の冷却空気の流れを示す図である。

【0031】

図６に示すように、エンジン２１が駆動して冷却ファン２２が回転すると、冷却空気は第１除去装置３０内に取り込まれ、第１除去装置３０によって塵埃が除去される。そして、塵埃が除去された冷却空気は、冷却ファン２２の軸方向に沿って図中の矢印Ａ方向に流れて、熱交換器２３及びエンジン２１を冷却する。一方、第１除去装置３０によって除去された塵埃は、排出空間２４ｃにおいて旋回流の流れ方向に排出される。そして、排出空間２４ｃ内の塵埃を含む空気は、排気ファン７０によって吸引され、図中の矢印Ｂ方向に排出される。こうして、収納ケース２４の排出空間２４ｃ内にある塵埃は大気中に排出される。なお、図６の符号２３ａは防虫ネットである。

【0032】

第１実施形態によれば、例えば以下の作用効果を奏する。

【0033】

第１除去装置３０によって塵埃が除去された冷却空気によって熱交換器２３を冷却できるため、熱交換器２３の目詰まりを防止できる。しかも、排気ファン７０によって収納ケース２４の排出空間２４ｃが負圧になり、第１除去装置３０に取り込まれた冷却空気は圧力差によって排出空間２４ｃに向かって引かれる。これにより、第１除去装置３０の内部に発生する旋回流を増幅させて、旋回流に含まれる塵埃に作用する遠心力を大きくすることができる。その結果、第１除去装置３０による塵埃の除去効率が向上し、熱交換器２３の目詰まりをより一層、防止することができる。即ち、排気ファン７０を設けるだけの簡単な構成で、第１除去装置３０の塵埃除去効率を大幅に向上させることができる。

【0034】

また、排気ファン７０が収納ケース２４の下面に設けられているので、塵埃が下向きに排出される。よって、油圧ショベル１の周囲に塵埃が大気中に飛散するのを抑止でき、作業環境を良好に保てる利点もある。

【0035】

勿論、排気ファン７０の取付位置は、収納ケース２４の下面に限定されない。収納ケース２４の上部や左右の側部に設けても良い。何れの場合であっても、排気ファン７０が駆動することで排出空間２４ｃが負圧になり、第１除去装置３０の内部に発生させる旋回流を増幅させて、旋回流に含まれる塵埃に作用する遠心力を大きくすることができる。その結果、第１除去装置３０の塵埃除去効率を高めることができる。

【0036】

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、上記した第１実施形態と重複する構成については、同一符号を付して説明は省略する。図７は、第２実施形態に係る油圧ショベル１０１の側面図、図８は、図７に示すエンジンルーム１０を後方から見た断面図、図９は、図７に示す上部旋回体３を後方から見た斜視図である。なお、図９において、上部旋回体３の一部の図示を省略している。

【0037】

図７～図９に示すように、第２実施形態では、塵埃を除去するための第２除去装置５０をさらに備えた点に特徴がある。また、第２実施形態では、収納ケース２４の下面に複数の排気ファン７０を設ける構成に代えて、送風ファン７１を設けている点が第１実施形態と相違する。第１除去装置３０から排出された塵埃を含む冷却空気は、図７～図９に示す第２除去装置５０によって取り込まれる。図１０は、第２除去装置５０の部分を拡大して示す断面図である。また、図１１は、エンジンルーム１０内の冷却空気の流れを示す図である。

【0038】

第２除去装置５０は、第１除去装置３０から排出された冷却空気を、送風ファン７１によって吸引し熱交換器２３に向けて送風する。また、第２除去装置５０は、冷却空気から塵埃を分離する分離装置５１を有している。分離装置５１は、第１除去装置３０から排出された冷却空気を取り込み、熱交換器２３に向けて送風される冷却空気から塵埃を分離して除去する。分離装置５１は、遠心力を利用して塵埃を分離する遠心分離型のエアクリーナであり、収納ケース２４の上部に取り付けられている。また、分離装置５１は、円筒形状の分離ケース５２と、分離ケース５２内で回転する羽根５３とを有している。分離ケース５２の底面には、環状の吸入口５４と吐出口５５が同心円状に形成されている。吐出口５５は、分離ケース５２の径方向の中心側に形成され、吸入口５４は、吐出口５５を囲んで形成されている。羽根５３は、吸入口５４と吐出口５５とがなす同心円の中心を通る回転軸に取り付けられている。

【0039】

吸入口５４には、第１空気通路５６が接続され、吐出口５５には、第２空気通路６０が接続されている。第２除去装置５０は、収納ケース２４の排出空間２４ｃに繋がる第１空気通路５６によって、排出空間２４ｃと連通している。第１空気通路５６は、排出空間２４ｃから分離装置５１の吸入口５４まで上下方向に沿って延びる。第２空気通路６０は、例えば、ダクトであり、分離装置５１の吐出口５５から熱交換器２３に向けて延びる。

【0040】

第２空気通路６０の先端には、熱交換器２３に向けて配置された送風ファン（ファン）７１が取り付けられている。送風ファン７１が駆動されることによって、第２除去装置５０の内部に熱交換器２３へ向かう冷却空気の流れが生じるとともに、収納ケース２４の排出空間２４ｃに第２除去装置５０へ向かう冷却空気の流れが生じる。これにより、排出空間２４ｃの冷却空気は、第１除去装置３０から第２除去装置５０へ導かれて（吸引されて）、第２除去装置５０に回収される。別言すれば、送風ファン７１が排出空間２４ｃの冷却空気を吸引し、第２除去装置５０を介して熱交換器２３に向けて排出する。

【0041】

第２除去装置５０は、第１空気通路５６を介して、第１除去装置３０から排出された塵埃を含む冷却空気を排出空間２４ｃから分離装置５１に取り込む（図１１の矢印Ｄ参照）。取り込まれた冷却空気は、吸入口５４から分離ケース５２の内部に吸入されて、分離ケース５２の内部に旋回流を発生させる。羽根５３は、旋回流により回転して、冷却空気の旋回流に含まれる塵埃を遠心力によって除去する。

【0042】

冷却空気に含まれる塵埃は、旋回流の遠心力を受けて分離ケース５２の内周面に向かって吹き付けられ、回転する羽根５３によって分離ケース５２に形成されたスリット５２ａに押し付けられる。これにより、塵埃は、スリット５２ａから押し出されて、冷却空気から分離して除去される。除去された塵埃は、第２除去装置５０の外部の大気中に排出される（図１１の矢印Ｅ参照）。塵埃が除去された冷却空気は、分離ケース５２の吐出口５５から第２空気通路６０へ吐き出され、第２空気通路６０を通って通風空間２５に向けて流出する（図１１の矢印Ｆ参照）。

【0043】

第２除去装置５０は、分離装置５１によって冷却空気に含まれる塵埃を除去した後に、塵埃が除去された清浄な冷却空気を送風ファン７１によって熱交換器２３に向けて流す。送風ファン７１は、通風空間２５に配置されて、冷却空気を熱交換器２３に向けて送風する。送風ファン７１により、冷却空気は、熱交換器２３へ導かれて、第２除去装置５０から熱交換器２３に向けて供給される。このように、塵埃が除去された冷却空気は、第２除去装置５０によって熱交換器２３へ導かれて（図１１の矢印Ｆ参照）、通風空間２５において、第１除去装置３０から熱交換器２３へ導かれる冷却空気（図１１の矢印Ｃ参照）と合流する。

【0044】

第２除去装置５０の分離装置５１、第１空気通路５６、及び、第２空気通路６０は、第１除去装置３０の上方に位置し、通風空間２５の外部に配置されている。第２空気通路６０は、通風空間２５の外部から通風空間２５に向かって延び、通風空間２５における冷却空気の流れの上流側の箇所に開口している。また、第２空気通路６０は、第１除去装置３０の上方の分離装置５１から通風空間２５及び熱交換器２３に向かって延びる。分離装置５１から熱交換器２３に向かう冷却空気は、第２空気通路６０を流れて、第２空気通路６０の送出口６１から熱交換器２３に向けて送り出される。送風ファン７１は、送出口６１に接続され、送出口６１から送り出される冷却空気を熱交換器２３に向けて送風する。

【0045】

送出口６１は、第２空気通路６０の先端に形成され、熱交換器２３の上流側面２３ａに向けて配置されている。上流側面２３ａは、熱交換器２３の第１除去装置３０側の面であり、第１除去装置３０と対向して配置されている。冷却空気は、送出口６１から送風ファン７１を介して通風空間２５へ送り出されて、上流側面２３ａに対して斜めに供給される。即ち、冷却空気は、上流側面２３ａに斜め上方から当たるように、送出口６１から上流側面２３ａに対して斜めに傾斜する方向に送り出されて、上流側面２３ａに供給される。

【0046】

第２空気通路６０は、冷却空気の流れの上流側の端部と下流側の端部の間に、ストレート部６２、６３と屈曲部６４とを有する。ストレート部６２、６３は、第２空気通路６０の内部の冷却空気の流れの上流側から下流側に向かってストレート状に延びる。ストレート部６２、６３のうち、一方のストレート部６２は、冷却空気の流れの上流側に位置する第２空気通路６０の上流側端部を含む上流側ストレート部であり、他方のストレート部６３は、冷却空気の流れの下流側に位置する第２空気通路６０の下流側端部及び送出口６１を含む下流側ストレート部である。

【0047】

屈曲部６４は、２箇所のストレート部６２、６３の間に位置して、ストレート部６２、６３を連結する。第２空気通路６０は、１箇所の屈曲部６４のみにおいて、鈍角な角度で熱交換器２３に向けて屈曲する。冷却空気の流れに沿う長さを比較したときに、ストレート部６２、６３のそれぞれの長さを合計した長さは、屈曲部６４の長さよりも長い。このように、第２空気通路６０の全長において、ストレート部６２、６３の長さは、ストレート部６２、６３以外の部分の長さよりも長い。

【0048】

第２実施形態によれば、例えば以下の作用効果を奏する。

【0049】

送風ファン７１によって、第１除去装置３０から排出された冷却空気を第２除去装置５０に取り込んで、冷却空気を熱交換器２３へ向けて供給することができる。そのため、熱交換器２３へ供給する冷却空気の風量を確保することができる。送風ファン７１によって冷却空気を送風することで、第２除去装置５０の内部空間と収納ケース２４の排出空間２４ｃとが負圧になり、第１除去装置３０の内部の冷却空気が排出空間２４ｃに向かって引かれる。これにより、第１除去装置３０の内部に発生する旋回流を増幅させて、旋回流に含まれる塵埃に作用する遠心力を大きくすることができる。その結果、第１除去装置３０によって、冷却空気に含まれる塵埃を効率よく除去でき、冷却空気に含まれる塵埃による熱交換器２３の目詰まりを防止することができる。

【0050】

分離装置５１によって、熱交換器２３に向けて送風される前の冷却空気から塵埃を分離して除去することができる。これにより、塵埃が除去された冷却空気を熱交換器２３に供給できるため、塵埃による熱交換器２３の目詰まりを防止することができる。

【0051】

第２除去装置５０を収納ケース２４の上部に設置しており、収納ケース２４内の排出空間２４ｃと第２除去装置５０との距離を長くすることなく、第２除去装置５０を排出空間２４ｃと連通させることができる。そのため、第１除去装置３０から第２除去装置５０に向かう冷却空気の圧力損失を抑制でき、冷却空気を排出空間２４ｃから第２除去装置５０に効率よく取り込むことができる。

【0052】

第２空気通路６０は、通風空間２５の外部から通風空間２５に向かって延びており、通風空間２５における冷却空気の流れを阻害しない。また、冷却空気は、第２空気通路６０の送出口６１から熱交換器２３の上流側面２３ａに斜めに供給される。そのため、第２空気通路６０を大きく屈曲させることなく、冷却空気を熱交換器２３に向けて流すことができる。従って、第２空気通路６０を流れる冷却空気に作用する抵抗が大きくなるのが抑制される。その結果、冷却空気の圧力損失を低減して、冷却空気を熱交換器２３に向けて円滑に流すことができる。

【0053】

第２空気通路６０のストレート部６２、６３では、屈曲部６４に比べて、冷却空気に作用する抵抗が小さく、冷却空気の圧力損失が小さくなることで、冷却空気が円滑に流れる。そのため、冷却空気の圧力損失を低減して、冷却空気を効率よく熱交換器２３に供給することができる。

【0054】

本実施形態の効果を確認するため、熱交換器２３の上流側面２３ａに風速計を取り付け、熱交換器２３の複数の測定箇所で、風速計によって風速を測定した。送風ファン７１を停止した状態で、冷却ファン２２を駆動したときには、風速の測定結果より、複数の測定箇所のそれぞれで冷却空気が供給されていた。また、冷却ファン２２を停止した状態で、送風ファン７１を駆動したときにも、風速の測定結果より、複数の測定箇所のそれぞれで冷却空気が供給されていた。これより、第１除去装置３０によって冷却空気を熱交換器２３に導けるとともに、第２除去装置５０によって冷却空気を熱交換器２３に供給できることが分かった。

【0055】

なお、送風ファン７１と対向する整流板を通風空間２５の内部に設けて、整流板により、第２除去装置５０から熱交換器２３に向かう冷却空気を整流してもよい。これにより、第２空気通路６０の送出口６１から送り出された冷却空気を熱交換器２３の上流側面２３ａに対して斜めに供給するようにしてもよい。また、第１除去装置３０は、合成樹脂に限定されず、例えば、鉄材などの金属によって作製して、ボルト及びナットにより、収納ケース２４に取り付けてもよい。収納ケース２４は、直方体形状以外の形状に形成してもよい。

【0056】

第２除去装置５０は、収納ケース２４の上部に限定されず、例えば、収納ケース２４の下部、又は、収納ケース２４の側部に設置してもよい。また、送風ファン７１の位置も収納ケース２４の上部に限定されない。収納ケース２１の排出空間２４ｃ内を吸引して負圧にでき、排出空間２４に排出された冷却空気を第２除去装置５０に取り込んで、熱交換器２３に送風できる位置であれば、送風ファン７１はどのような位置に設けられていても良い。

【0057】

また、冷却ファン２２は、エンジン２１によって駆動されるファンに限定されず、例えば、電動駆動ファン、又は、油圧駆動ファンであってもよい。また、エンジンルーム１０の内部に、２つ以上の冷却ファン２２を設けてもよい。排気ファン７０及び送風ファン７１は、例えば、電動で駆動してもよく、油圧、又は、エンジン２１によって駆動してもよい。

【0058】

本実施形態では、油圧ショベル１、１０１に本発明を適用した場合を例に挙げて説明したが、本発明は、例えば、ホイールローダ、ダンプトラックを含む他の種類の作業機械にも適用可能であり、同様の効果を奏する。このように、本発明は、冷却空気により熱交換器を冷却する種々の作業機械に適用できる。

【0059】

上述した実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。

【符号の説明】

【0060】

１ 油圧ショベル
２ 下部走行体（本体）
３ 上部旋回体（本体）
４ 作業装置
１０ エンジンルーム
２０ 油圧ポンプ
２１ エンジン
２２ 冷却ファン
２３ 熱交換器
２３ａ 上流側面
２４ 収納ケース
２４ｃ 排出空間
２５ 通風空間
３０ 第１除去装置
５０ 第２除去装置
５１ 分離装置
５６ 第１空気通路
６０ 第２空気通路
６１ 送出口
６２ ストレート部
６３ ストレート部
６４ 屈曲部
７０ 排気ファン（ファン）
７１ 送風ファン（ファン）
１０１ 油圧ショベル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】