特開 2024-78568 電動式作業機械

(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】P2024078568

(43)【公開日】2024-06-11

(54)【発明の名称】電動式作業機械

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/00 20060101AFI20240604BHJP

   B60K 11/04 20060101ALI20240604BHJP

   F01P 3/18 20060101ALI20240604BHJP

【ＦＩ】

E02F9/00 M

B60K11/04 F

B60K11/04 B

F01P3/18 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022191003

(22)【出願日】2022-11-30

(71)【出願人】

【識別番号】720001060

【氏名又は名称】ヤンマーホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】北原 訓

【テーマコード（参考）】

2D015

3D038

【Ｆターム（参考）】

2D015CA02

3D038AA05

3D038AA10

3D038AB09

3D038AC11

3D038AC12

3D038AC13

3D038AC14

3D038AC15

3D038AC22

(57)【要約】

【課題】コンパクトなレイアウトで、第１熱交換器および第２熱交換器を冷却する。
【解決手段】電動式作業機械としての油圧ショベルは、複数の電気機器と、複数の電気機器の少なくとも１つを通る冷媒を冷却する第１熱交換器と、複数の電気機器のいずれかによって駆動されて作動油を吐出する油圧ポンプと、作動油を冷却する第２熱交換器と、機体内部に外気を取り込むファンと、を備える。第１熱交換器は、ファンに対して、ファンによる外気の流れ方向の上流側に配置され、第２熱交換器は、ファンに対して、上記外気の流れ方向の下流側に配置される。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の電気機器と、
前記複数の電気機器の少なくとも１つを通る冷媒を冷却する第１熱交換器と、
前記複数の電気機器のいずれかによって駆動されて作動油を吐出する油圧ポンプと、
前記作動油を冷却する第２熱交換器と、
機体内部に外気を取り込むファンと、を備え、
前記第１熱交換器は、前記ファンに対して、前記ファンによる前記外気の流れ方向の上流側に配置され、
前記第２熱交換器は、前記ファンに対して、前記外気の流れ方向の下流側に配置される、電動式作業機械。

【請求項2】

前記第２熱交換器は、前記ファンの一部と対向して配置される、請求項１に記載の電動式作業機械。

【請求項3】

一端部に第１開口部を有し、他端部に第２開口部を有する第１流路部をさらに備え、
前記第１流路部の前記第１開口部は、前記第２熱交換器に対して前記ファンとは反対側に位置する、請求項２に記載の電動式作業機械。

【請求項4】

一端部に第３開口部を有し、他端部に第４開口部を有する第２流路部をさらに備え、
前記第２流路部の前記第３開口部は、前記ファンの回転軸方向から見て、前記第１流路部の前記第１開口部と並んで位置するとともに、前記第２熱交換器とずれて位置する、請求項３に記載の電動式作業機械。

【請求項5】

前記複数の電気機器は、前記冷媒が通る水冷機器と、複数の空冷機器と、を含み、
前記複数の空冷機器のいずれかは、前記第２流路部の前記第４開口部に配置される、請求項４に記載の電動式作業機械。

【請求項6】

前記複数の空冷機器の他のいずれかは、前記第２流路部の壁面に配置される、請求項５に記載の電動式作業機械。

【請求項7】

前記複数の空冷機器の他のいずれかは、前記第２流路部の外側に配置される、請求項５に記載の電動式作業機械。

【請求項8】

前記第４開口部は、下方に向かって開口している、請求項５に記載の電動式作業機械。

【請求項9】

前記複数の空冷機器は、前記油圧ポンプを駆動する電動モータを含み、
前記電動モータは、前記水冷機器と並んで配置される、請求項５に記載の電動式作業機械。

【請求項10】

前記複数の電気機器は、前記冷媒が通るバッテリユニットを含み、
前記バッテリユニットは、前記第２流路部と並んで配置される、請求項４から９のいずれかに記載の電動式作業機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動式作業機械に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、電動式油圧ショベルなどの電動式作業機械が種々提案されている。例えば特許文献１では、ラジエータを冷却するためのファンと、オイルクーラを冷却するためのファンとを別々に有する電動式油圧ショベルが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－８０７０８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

例えば、ミニショベルのような後方小旋回型の小型の電動式作業機械においては、機関室内の各部材の配置スペースが限られている。このため、小型の電動式作業機械では、特許文献１のように、ラジエータおよびオイルクーラに対応して個別に冷却用のファンを設けることは通常困難である。したがって、小型の電動式作業機械では、コンパクトなレイアウトで、ラジエータおよびオイルクーラを冷却することが望まれる。

【0005】

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、コンパクトなレイアウトで、ラジエータ（第１熱交換器）およびオイルクーラ（第２熱交換器）を冷却することができる電動式作業機械を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一側面に係る電動式作業機械は、複数の電気機器と、前記複数の電気機器の少なくとも１つを通る冷媒を冷却する第１熱交換器と、前記複数の電気機器のいずれかによって駆動されて作動油を吐出する油圧ポンプと、前記作動油を冷却する第２熱交換器と、機体内部に外気を取り込むファンと、を備え、前記第１熱交換器は、前記ファンに対して、前記ファンによる前記外気の流れ方向の上流側に配置され、前記第２熱交換器は、前記ファンに対して、前記外気の流れ方向の下流側に配置される、電動式作業機械。

【発明の効果】

【0007】

上記の構成によれば、コンパクトなレイアウトで、第１熱交換器および第２熱交換器を冷却することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】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。

【図2】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。

【図3】上記油圧ショベルの機関室の内部の構成を示す平面図である。

【図4】上記機関室の内部の構成を示す右側面図である。

【図5】上記機関室の内部の構成を示す断面図である。

【図6】上記機関室の内部の主要部の構成を拡大して示す斜視図である。

【図7】上記油圧ショベルが備える風導部の斜視図である。

【図8】上記風導部の斜視図である。

【図9】上記風導部の斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

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。

【0010】

〔１．電動式作業機械〕
図１は、本実施形態の電動式作業機械の一例である油圧ショベル（電動ショベル）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。

【0011】

ここで、方向を以下のように定義する。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。

【0012】

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。

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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９１（図６等参照）の駆動部、などに供給される。

【0020】

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。

【0021】

〔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。

【0022】

電動モータ６１、充電器６２、インバータ６３、ＰＤＵ６４、ジャンクションボックス６５、ＤＣ－ＤＣコンバータ６６、バッテリユニット５３、および鉛バッテリ５４は、電気機器ＥＬを構成する。すなわち、油圧ショベル１は、複数の電気機器ＥＬを備える。なお、複数の電気機器ＥＬは、水冷の電気機器ＥＬ－Ｗおよび空冷の電気機器ＥＬ－Ａを含むが、その詳細については後述する。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。

【0023】

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上に配置される。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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９１の駆動部、などに供給される。

【0027】

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。このように、油圧ショベル１は、複数の電気機器ＥＬのいずれか（例えば電動モータ６１）によって駆動されて作動油を吐出する油圧ポンプ７１を備える。

【0028】

〔３．機関室の内部構成〕
図３および図４はそれぞれ、油圧ショベル１の機関室４４の内部の構成を示す平面図および右側面図である。図５は、図３で示した機関室４４の内部を、Ａ－Ａ’線を通る位置で上下方向に切断したときの断面図である。図６は、機関室４４の内部の主要部の構成を拡大して示す斜視図である。なお、図３および図６では、筐体９０および風導部１００の内部の構成を明確にする目的で、筐体９０の上面９０ａ（図４、図５参照）および風導部１００の上面１００ａ（図５参照）の図示を省略している。

【0029】

図３に示すように、本実施形態では、旋回フレーム４２上に、防振部材８０（図５参照）等を介して４つのバッテリユニット５３が前後方向に並んで配置される。最も後方に位置するバッテリユニット５３は、旋回フレーム４２上で、左右方向の中央に位置する。残りの３つのバッテリユニット５３は、最も後方に位置するバッテリユニット５３に対して左方向にずれて配置される。これにより、平面視で半円形に形成された旋回フレーム４２の後端縁付近の限られた狭いスペースに、複数のバッテリユニット５３が効率よく配置される。なお、バッテリユニット５３の数および配置は、本実施形態の例には限定されない。

【0030】

図５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の右側には、上記した電動モータ６１、油圧ポンプ７１等が配置されている。以下、機関室４４の内部の構成の詳細について説明する。

【0031】

図６に示すように、油圧ショベル１は、ファン９１を備える。ファン９１は、筐体９０の内部に回転可能に支持され、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９１は、吸い込み型である。筐体９０は枠形状であり、左右方向の両端が開口している。ファン９１の回転軸ＣＡは、左右方向に延びる。ファン９１（筐体９０）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Ｈ（図４参照）を介して作動油タンク７４と接続される。

【0032】

筐体９０の左側、つまり、筐体９０とバッテリユニット５３（特に最も前方に位置するバッテリユニット５３）との間には、風導部１００が配置される。なお、風導部１００の詳細については後述する。上述のインバータ６３およびＤＣ－ＤＣコンバータ６６などの電気機器ＥＬは、風導部１００（特に後述の第２流路部１２０）に取り付けられる。

【0033】

図３および図４に示すように、ファン９１（筐体９０）および油圧ポンプ７１の後方側には、上述の充電器６２が配置される。

【0034】

油圧ショベル１は、ラジエータ９２と、オイルクーラ９３と、をさらに備える。ラジエータ９２は、図３等で示した複数の電気機器ＥＬの少なくとも１つ（例えばバッテリユニット５３）を通る冷媒を冷却する第１熱交換器である。ラジエータ９２において熱交換により冷媒を冷却し、ラジエータ９２から上記冷媒をバッテリユニット５３に供給することにより、バッテリユニット５３を冷却（水冷）することができる。上記の冷媒は、例えば冷却水である。

【0035】

オイルクーラ９３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第２熱交換器である。オイルクーラ９３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。

【0036】

図６に示すように、ラジエータ９２は、ファン９１の右側に位置する。つまり、ラジエータ９２は、左右方向において、ファン９１よりも機体外側に位置する。ファン９１は、上述のように吸い込み型であるため、ファン９１を回転させると、機体外側から機体内部に外気が吸い込まれる。そして、上記外気は、機体内部を右側から左側に向かって流れる。つまり、上記外気は、ラジエータ９２からファン９１に向かって流れる。このことから、ラジエータ９２は、ファン９１に対して、ファン９１による外気の流れ方向の上流側に配置される、と言える。

【0037】

一方、オイルクーラ９３は、ファン９１の左側に位置する。つまり、オイルクーラ９３は、左右方向において、ファン９１よりも機体内側に位置する。したがって、ファン９１を回転させると、機体外側から機体内部に吸い込まれる外気は、右側（ラジエータ９２側）からファン９１を介して左側（オイルクーラ９３側）に流れる。このことから、オイルクーラ９３は、ファン９１に対して、上記外気の流れ方向の下流側に配置される、と言える。

【0038】

このように、ファン９１に対して、左右方向の互いに反対側にラジエータ９２およびオイルクーラ９３が配置されることにより、１つのファン９１の駆動により、機体外側から機体内部に取り込まれる外気を、ラジエータ９２およびオイルクーラ９３の順に当てて、ラジエータ９２およびオイルクーラ９３の両方を冷却することができる。これにより、ラジエータ９２およびオイルクーラ９３のそれぞれに対応して冷却用のファンを設ける構成に比べて、小型の油圧ショベル１に有利なコンパクトなレイアウトを実現することができる。言い換えれば、コンパクトなレイアウトで、ラジエータ９２およびオイルクーラ９３の両方を冷却することができる。

【0039】

また、ラジエータ９２に当てた外気をオイルクーラ９３にも当てることができるため、ラジエータ９２の冷却に用いた外気を、オイルクーラ９３の冷却に有効利用することができるとも言える。さらに、ファン９１による外気の流れ方向の上流側にラジエータ９２が配置されるため、機体外側からファン９１に向かって、土砂などの異物のほか、人間（例えばメンテナンス者）の手が誤って進入することを、ラジエータ９２によって阻止することができる。これにより、異物等の進入を遮断する専用の部材（例えばメッシュ状の柵）を設置することなく、簡単に異物等の進入を防止することができる。

【0040】

本実施形態では、図３および図６に示すように、オイルクーラ９３は、（静止状態での）ファン９１の一部と対向して配置される。すなわち、前後方向において、オイルクーラ９３の占有長さ（幅）は、ファン９１の占有長さ（幅）よりも短い。ファン９１は、上述したように吸い込み型であるため、ファン９１を回転させると、機体内部に取り込まれた外気の一部はオイルクーラ９３に向かって流れ、残りは、オイルクーラ９３を外れて流れる。ファン９１からオイルクーラ９３に向かう外気により、高温のオイルクーラ９３が冷却される。一方、ファン９１からオイルクーラ９３を外れて流れる外気は、高温のオイルクーラ９３には当たっていないため、オイルクーラ９３に当たった外気（オイルクーラ９３の冷却に利用された外気）に比べると、比較的低温である。この比較的低温の外気を電気機器ＥＬ（例えば電動モータ６１）の冷却に有効利用する観点では、本実施形態のように、オイルクーラ９３は、ファン９１の一部と対向して配置されることが望ましい。

【0041】

次に、機関室４４内に設けられる風導部１００の詳細について説明する。図７～図９は、風導部１００を異なる方向から見たときの斜視図である。

【0042】

風導部１００は、第１流路部１１０と、第２流路部１２０と、を有する。すなわち、油圧ショベル１は、第１流路部１１０と、第２流路部１２０と、を有する。第１流路部１１０と第２流路部１２０とは、仕切板１３０によって区切られている。言い換えれば、第１流路部１１０と第２流路部１２０とは、仕切板１３０を兼用している。

【0043】

図６に示すように、風導部１００は、ファン９１等を有する筐体９０に対して左側、つまり、機体内側に配置される。したがって、ファン９１によって筐体９０の内部を通過した外気は、筐体９０の出口側開口部９０ｂを通過して風導部１００に導かれ、風導部１００の第１流路部１１０および第２流路部１２０のいずれかの内部を流れる。

【0044】

第１流路部１１０は、外気の流れ方向の上流側端部に第１開口部１１１を有し、下流側端部に第２開口部１１２を有する。すなわち、第１流路部１１０は、一端部に第１開口部１１１を有し、他端部に第２開口部１１２を有する。第１開口部１１１は、筐体９０の出口側開口部９０ｂに対してオイルクーラ９３とは反対側に位置し、左右方向の右側に向かって開口している。第１流路部１１０は、仕切板１３０により、流路が左右方向から前後方向に屈曲している。その結果、第１流路部１１０の第２開口部１１２は、前後方向の前方に向かって開口している（図６、図８、図９参照）。なお、第１流路部１１０の形状は、上記の屈曲形状には限定されない。

【0045】

この構成では、ファン９１により、筐体９０内でオイルクーラ９３に向かって流れた外気は、オイルクーラ９３に当たってオイルクーラ９３を冷却した後、比較的高温の風となって、第１流路部１１０の内部に第１開口部１１１を介して流れる。そして、第１流路部１１０の内部を流れた比較的高温の風は、第２開口部１１２を介して排出される。したがって、オイルクーラ９３を冷却した後の比較的高温の風を、第２開口部１１２を介して機体外部にスムーズに排出する点では、図６に示すように、第１開口部１１１は、オイルクーラ９３に対してファン９１とは反対側に位置することが望ましい。

【0046】

第２流路部１２０は、外気の流れ方向の上流側端部に第３開口部１２１を有し、下流側端部に第４開口部１２２を有する。すなわち、第２流路部１２０は、一端部に第３開口部１２１を有し、他端部に第４開口部１２２を有する。第３開口部１２１は、筐体９０の出口側開口部９０ｂに対してファン９１とは反対側に位置し、左右方向の右側に向かって開口している。第２流路部１２０は、上面１００ａの左端部から機体内側（左右方向の左側）に向かうにつれて下方に傾斜する傾斜面１００ｂにより、流路が左右方向から上下方向に屈曲している。その結果、第２流路部１２０の第４開口部１２２は、下方に向かって開口している。なお、第２流路部１２０の形状は、上記の屈曲形状には限定されない。

【0047】

また、第２流路部１２０の第３開口部１２１は、ファン９１の回転軸ＣＡの方向から見て、第１流路部１１０の第１開口部１１１と（図７等ではＦ－Ｂ方向に）並んで位置し、第１開口部１１１とつながっている。これにより、風導部１００の筐体９０側に、１つの大きな開口部が形成されている。さらに、図６に示すように、第３開口部１２１は、ファン９１の回転軸ＣＡの方向から見て、オイルクーラ９３と（Ｆ－Ｂ方向に）ずれて位置する。したがって、第３開口部１２１は、ファン９１の回転軸ＣＡの方向から見て、オイルクーラ９３とは重なっていない。

【0048】

この構成では、ファン９１により、ラジエータ９２を介して筐体９０の内部に取り込まれた外気のうち、オイルクーラ９３を外れて流れた外気が第３開口部１２１を介して第２流路部１２０の内部に導かれる。そして、第２流路部１２０の内部を流れた外気は、第４開口部１２２から排出される。オイルクーラ９３を外れて流れる外気は、高温のオイルクーラ９３には当たっていないため、オイルクーラ９３に当たった外気（オイルクーラ９３の冷却に利用された外気）に比べると、比較的低温である。この比較的低温の外気を電気機器ＥＬ（例えば電動モータ６１）の冷却に有効利用する観点では、本実施形態のように、比較的低温の外気を第２流路部１２０の内部に導く入口となる第３開口部１２１が、ファン９１の回転軸ＣＡの方向から見て、オイルクーラ９３とずれて位置することが望ましい。

【0049】

図２に示すように、油圧ショベル１が備える複数の電気機器ＥＬは、上記した冷媒が通る水冷機器ＥＬ－Ｗと、空冷機器ＥＬ－Ａと、を含む。水冷機器ＥＬ－Ｗは、例えばバッテリユニット５３である。つまり、複数の電気機器ＥＬは、冷媒が通るバッテリユニット５３を含む。

【0050】

空冷機器ＥＬ－Ａは、例えば電動モータ６１、充電器６２、インバータ６３、ＰＤＵ６４、ジャンクションボックス６５、ＤＣ－ＤＣコンバータ６６、および鉛バッテリ５４を含む。つまり、複数の空冷機器ＥＬ－Ａは、油圧ポンプ７１を駆動する電動モータ６１を含む。

【0051】

ファン９１により、ラジエータ９２を冷却した後にオイルクーラ９３を外れて（オイルクーラ９３の外側を通って）流れた後、第３開口部１２１から第２流路部１２０の内部に入り、第４開口部１２２から排出される比較的低温の風を、空冷機器ＥＬ－Ａに直接当てることができれば、その空冷機器ＥＬ－Ａを効率よく冷却（空冷）することができる。したがって、空冷機器ＥＬ－Ａの冷却効率の向上の観点では、複数の空冷機器ＥＬ－Ａのいずれかは、第２流路部１２０の第４開口部１２２に配置されることが望ましい。

【0052】

本実施形態では、空冷機器ＥＬ－Ａである電動モータ６１が、第４開口部１２２に配置されている。この場合、第４開口部１２２から排出される比較的低温の風が電動モータ６１に直接当たるため、電動モータ６１の冷却効率が向上する。

【0053】

また、第２流路部１２０の第４開口部１２２に対して空冷機器ＥＬ－Ａ（例えば電動モータ６１）を下方から嵌め込んでコンパクトなレイアウトを実現する観点では、第４開口部１２２は、本実施形態のように、下方に向かって開口していることが望ましい。

【0054】

第２流路部１２０の内部を流れる比較的低温の風により、（電動モータ６１以外の）他の空冷機器ＥＬ－Ａを効率よく冷却する観点から、複数の空冷機器ＥＬ－Ａの他のいずれかは、第２流路部１２０の壁面１２０Ｗ（図７、図９参照）に配置されることが望ましい。

【0055】

本実施形態では、第２流路部１２０における前後方向の後方側の側面１２０Ｗ１（図７参照）にインバータ６３が配置されている。また、風導部１００の上記した傾斜面１００ｂのうち、第２流路部１２０を構成する背面１２０Ｗ２（図９参照）に、ＤＣ－ＤＣコンバータ６６が配置されている。この場合、第２流路部１２０の内部を比較的低温の風が流れることにより、側面１２０Ｗ１に配置された空冷機器ＥＬ－Ａであるインバータ６３が効率よく冷却されるとともに、背面１２０Ｗ２に配置された空冷機器ＥＬ－ＡであるＤＣ－ＤＣコンバータ６６が効率よく冷却される。

【0056】

なお、第２流路部１２０の壁面１２０Ｗに配置される空冷機器ＥＬ－Ａは、フィンなどの放熱部を有していてもよい。そして、上記放熱部が第２流路部１２０の内部に突出して位置してもよい。この場合、第２流路部１２０の内部を流れる比較的低温の風が、放熱部に当たることにより、壁面１２０Ｗに配置された空冷機器ＥＬ－Ａの冷却効率がさらに向上する。

【0057】

第２流路部１２０の第４開口部１２２から排出される比較的低温の風を利用して、他の空冷機器ＥＬ－Ａを冷却する観点から、複数の空冷機器ＥＬ－Ａの他のいずれかは、第２流路部１２０の外側に配置されていてもよい。

【0058】

本実施形態では、第２流路部１２０の外側には、図３で示すように、充電器６２、ジャンクションボックス６５などの他の空冷機器ＥＬ－Ａが配置されている。この場合、第２流路部１２０の第４開口部１２２から排出される比較的低温の風が、第２流路部１２０の周囲の充電器６２等に当たり、充電器６２等が冷却される。つまり、第４開口部１２２から排出される比較的低温の風が、充電器６２等の冷却に有効利用される。

【0059】

空冷機器ＥＬ－Ａである電動モータ６１と、水冷機器ＥＬ－Ｗであるバッテリユニット５３とを個別に冷却しながら、機関室４４内の狭い（限られた）スペースを有効活用する観点では、電動モータ６１は、機関室４４内で水冷機器ＥＬ－Ｗの近くに配置されることが望ましい。この点では、電動モータ６１は、水冷機器ＥＬ－Ｗと並んで配置されることが望ましい。

【0060】

また、水冷機器ＥＬ－Ｗと複数の空冷機器ＥＬ－Ａとを別々に冷却しながら、機関室４４内の狭い（限られた）スペースを有効活用する観点では、機関室４４内において、水冷機器ＥＬ－Ｗであるバッテリユニット５３は、（複数の空冷機器ＥＬ－Ａが壁面１２０Ｗに配置される）第２流路部１２０の近くに配置されることが望ましい。この点では、図５に示すように、バッテリユニット５３は、第２流路部１２０と並んで配置されることが望ましい。

【0061】

〔４．補足〕
本実施形態では、図６で示したように、ファン９１の回転軸ＣＡの方向から見て、オイルクーラ９３がラジエータ９２の一部と重なって配置される例について説明したが、オイルクーラ９３はラジエータ９２と重ならないように配置されてもよい。例えば、回転軸ＣＡの方向から見て、ラジエータ９２がファン９１の左半分と重なるように配置され、オイルクーラ９３がファン９１の右半分と重なるように配置されてもよい。この場合でも、１つのファン９１の駆動により、ラジエータ９２およびオイルクーラ９３の両方を冷却することができ、コンパクトなレイアウトで、ラジエータ９２およびオイルクーラ９３を冷却することができる点に変わりはない。

【0062】

以上では、電動式作業機械として、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、電動式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、電動式作業機械は、コンバイン、トラクタ等の農業機械であってもよい。

【0063】

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

【0064】

付記（１）の電動式作業機械は、
複数の電気機器と、
前記複数の電気機器の少なくとも１つを通る冷媒を冷却する第１熱交換器と、
前記複数の電気機器のいずれかによって駆動されて作動油を吐出する油圧ポンプと、
前記作動油を冷却する第２熱交換器と、
機体内部に外気を取り込むファンと、を備え、
前記第１熱交換器は、前記ファンに対して、前記ファンによる前記外気の流れ方向の上流側に配置され、
前記第２熱交換器は、前記ファンに対して、前記外気の流れ方向の下流側に配置される。

【0065】

付記（２）の電動式作業機械は、付記（１）に記載の電動式作業機械において、
前記第２熱交換器は、前記ファンの一部と対向して配置される。

【0066】

付記（３）の電動式作業機械は、付記（２）に記載の電動式作業機械において、
一端部に第１開口部を有し、他端部に第２開口部を有する第１流路部をさらに備え、
前記第１流路部の前記第１開口部は、前記第２熱交換器に対して前記ファンとは反対側に位置する。

【0067】

付記（４）の電動式作業機械は、付記（３）に記載の電動式作業機械において、
一端部に第３開口部を有し、他端部に第４開口部を有する第２流路部をさらに備え、
前記第２流路部の前記第３開口部は、前記ファンの回転軸方向から見て、前記第１流路部の前記第１開口部と並んで位置するとともに、前記第２熱交換器とずれて位置する。

【0068】

付記（５）の電動式作業機械は、付記（４）に記載の電動式作業機械において、
前記複数の電気機器は、前記冷媒が通る水冷機器と、複数の空冷機器と、を含み、
前記複数の空冷機器のいずれかは、前記第２流路部の前記第４開口部に配置される。

【0069】

付記（６）の電動式作業機械は、付記（５）に記載の電動式作業機械において、
前記複数の空冷機器の他のいずれかは、前記第２流路部の壁面に配置される。

【0070】

付記（７）の電動式作業機械は、付記（５）または（６）に記載の電動式作業機械において、
前記複数の空冷機器の他のいずれかは、前記第２流路部の外側に配置される。

【0071】

付記（８）の電動式作業機械は、付記（５）から（７）のいずれかに記載の電動式作業機械において、
前記第４開口部は、下方に向かって開口している。

【0072】

付記（９）の電動式作業機械は、付記（５）から（８）のいずれかに記載の電動式作業機械において、
前記複数の空冷機器は、前記油圧ポンプを駆動する電動モータを含み、
前記電動モータは、前記水冷機器と並んで配置される。

【0073】

付記（１０）の電動式作業機械は、付記（４）から（９）のいずれかに記載の電動式作業機械において、
前記複数の電気機器は、前記冷媒が通るバッテリユニットを含み、
前記バッテリユニットは、前記第２流路部と並んで配置される。

【0074】

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。

【産業上の利用可能性】

【0075】

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。

【符号の説明】

【0076】

１ 油圧ショベル（電動式作業機械）
４４ 機関室（機体）
５３ バッテリユニット（電気機器、水冷機器）
５４ 鉛バッテリ（電気機器、空冷機器）
６１ 電動モータ（電気機器、空冷機器）
６２ 充電器（電気機器、空冷機器）
６３ インバータ（電気機器、空冷機器）
６５ ジャンクションボックス（電気機器、空冷機器）
６６ ＤＣ－ＤＣコンバータ（電気機器、空冷機器）
７１ 油圧ポンプ
９１ ファン
９２ ラジエータ（第１熱交換器）
９３ オイルクーラ（第２熱交換器）
１１０ 第１流路部
１１１ 第１開口部
１１２ 第２開口部
１２０ 第２流路部
１２０Ｗ 壁面
１２０Ｗ１ 側面（壁面）
１２０Ｗ２ 背面（壁面）
１２１ 第３開口部
１２２ 第４開口部
ＣＡ 回転軸
ＥＬ 電気機器
ＥＬ－Ｗ 水冷機器
ＥＬ－Ａ 空冷機器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】