专利名称：工程机械的冷却装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种工程机械的冷却装置。
背景技术：
以往以来，工程机械的冷却装置使由冷却扇抽吸的冷却用空气经过在宽度方向上并列设置的多个热交换器的芯体，从而进行热交换(例如，日本专利公开公报特开2010-159691号，以下称为专利文献)。在专利文献记载的冷却装置中，由于设置空间受限，因此并列设置高度不同的两个芯体。并且，该冷却装置设置有使芯体间阶梯部(即，冷却扇的投影面露出于两个芯体表面的部分)向冷却扇的径向外侧膨胀来形成的容积增加部，或设置有用于引导芯体背后的空气的旁通风路，从而抑制振动和噪音。 可是，专利文献记载的冷却装置是以抑制由于芯体的高度不同而引起的振动和噪音为主要目的的结构，并没有考虑到由于芯体间的通风阻力的差而产生风量差的问题。具体而言，在专利文献记载的冷却装置中，具有高度不同的两个大致长方形的芯体，在高度低的芯体(以下称为低芯体)的上方部存在与冷却扇的投影面不重合的部分(即，冷却扇的投影面中露出于低芯体上边缘部的较大区域)。冷却扇是圆形，经过芯体的冷却用空气的风量的分布集中在与冷却扇的投影面相对应的区域，因此从冷却效率的观点考虑存在改善的余地。
发明内容
本发明鉴于所述问题而作出，其目的在于提供一种冷却效率优异的工程机械的冷却装置，该冷却装置包括并列设置的多个热交换器，该多个热交换器具有芯体。本发明提供一种工程机械的冷却装置，包括多个热交换器，沿各热交换器的宽度方向并列设置；以及冷却扇，与所述多个热交换器相对设置，其中，所述多个热交换器至少包括三个热交换器，所述多个热交换器分别具有用于进行热交换的芯体，所述多个热交换器中设置在所述宽度方向的两端的热交换器所具有的芯体的高度被设定为比设置在所述宽度方向上靠中央的热交换器所具有的芯体的高度低，使得由所述多个热交换器的各芯体构成的形状形成为与所述冷却扇的投影面相对应的形状。在所述芯体中，利用外部的冷却风对热交换器内部的流体进行热交换。在本发明中，由多个热交换器的各芯体构成的形状被形成为与冷却扇的投影面相对应的形状。也就是说，设置在宽度方向的两端的热交换器所具有的芯体的高度被设定为比设置在宽度方向的中央的热交换器所具有的芯体的高度低。采用如上所述的结构，则能够使经过并列设置的多个热交换器所具有的芯体的冷却用空气的风量分布优化。具体而言，因为芯体的截面形状是长方形，而冷却扇的截面形状是圆形，经过芯体的风量的分布集中于与冷却扇的投影面相对应的区域，所以在以往的冷却装置中冷却用空气难以流到芯体的角部。然而，在本发明中，为了将多个热交换器的芯体的形状构成为与冷却扇的投影面相对应的形状，使设置在两端的芯体的高度低，因此，芯体的表面积相对于风量多的冷却扇的投影面所占的比例变高，能够使经过芯体的冷却用空气的风量分布优化。由此，能够改善冷却效率。
图I是表示本发明的实施方式I所涉及的工程机械的整体结构的侧视图。图2是表示从冷却扇侧观察时的冷却装置的结构的立体图。图3是表示从热交换器侧观察时的冷却装置的结构的立体图。图4是表示冷却装置的结构的俯视图。图5是表示冷却装置的结构的侧视剖视图。
图6是表示热交换器和冷却扇的投影面之间的位置关系的正视图。图7是表示本实施方式2所涉及的冷却装置的热交换器和冷却扇的投影面之间的位置关系的正视图。
具体实施例方式下面，基于
本发明的实施方式。另外，以下优选的实施方式的说明本质上仅为示例，并不是有意限制本发明及其适用物或其用途。(实施方式I)图I是表示应用了本发明的工程机械的整体结构的侧视图。如图I所示，该工程机械10是在履带式的下部行走体I上搭载能够回转的上部回转体2 (主体框架)的液压挖掘机。上部回转体2包括主体框架3、以及分别安装于该主体框架3的附属装置4、驾驶室5、机械室6和配重7等。另外，在本实施方式中，以图I中的左侧(即，设置有附属装置4的一侧)为前侧，纸面跟前侧(即，设置有驾驶室5的一侧)为左侧，在以下的说明中，没有特别指定时的前后左右等方向就是遵从该方向的定义。附属装置4以能够起伏的方式支撑在上部回转体2的前部中央，包括大致L字形的动臂11，以能够转动的方式支撑在设于主体框架3的大致中央位置的一对纵板(未图示)；斗杆12，沿所述动臂11的长边方向延伸，并以能够转动的方式支撑在动臂11上；以及挖斗13，以能够转动的方式支撑在所述斗杆12上。驾驶室5呈矩形箱型，其内部装备有驾驶座、各种控制设备及操作设备等，该驾驶室5设置在上部回转体2的前部左侧，邻接于附属装置4的左侧。机械室6设置在上部回转体2后部的左右两侧之间。在机械室6的后侧的左右两侧之间的部分设有配重7。机械室6的左侧端部由主体盖17覆盖。在主体盖17上开设有用于向机械室6内吸入外部空气的吸气口 17a。在机械室6的右侧端部开设有用于排出所吸入的外部空气的排气口(未图示)。在机械室6内设置有冷却装置20。如图2至图5所示，该冷却装置20包括冷却扇25、在空气流通方向上设置于比冷却扇25靠上游侧的第I至第3热交换器30、40、50、和覆盖冷却扇25的外周的护罩(shroud) 26。
冷却扇25经吸气口 17a抽吸外部空气，使该外部空气作为冷却用空气流通于机械室6中。由冷却扇25抽吸的冷却用空气经过第I至第3热交换器30、40、50，此时对冷却用水和工作油(operating oil)进行冷却。热交换后的冷却用空气由护罩26引导向冷却扇25，在冷却了发动机等之后，从排气口(省略图示)向外部排出。第I至第3热交换器30、40、50被形成为纵长的长方形，沿宽度方向并列设置。第I热交换器30是冷却发动机的散热器,第2热交换器40是冷却工作油的油冷却器,第3热交换器50是用于涡轮增压器的中冷器。第I热交换器30包括芯体31、以及分别安装在芯体31的上部和下部以暂时储存发动机的冷却用水的上部箱32和下部箱33。上部箱32连接有流入 管32a，用于使冷却用水流入该上部箱32中。下部箱33连接有流出管33a，用于使在芯体31中与冷却用空气进行热交换后的冷却用水流出。第2热交换器40包括芯体41、以及分别安装在芯体41的上部和下部以暂时储存工作油的上部箱42和下部箱43。上部箱42连接有流入管42a，用于使工作油流入该上部箱42中。下部箱43连接有流出管43a，用于使在芯体41中与冷却用空气进行热交换后的工作油流出。第3热交换器50包括芯体51、以及分别安装在芯体51的上部和下部以暂时储存由增压器(省略图示)压缩了的空气的上部箱52和下部箱53。上部箱52连接有流入管52a，用于使压缩了的空气流入该上部箱52中。下部箱53连接有流出管53a，用于使在芯体51中与冷却用空气进行热交换后的空气流出。在第I至第3热交换器30、40、50中，芯体31、41、51的高度分别不同。具体而言，如图6所示，设置在宽度方向的两端的第2热交换器40所具有的芯体41的高度和第3热交换器50所具有的芯体51的高度分别形成得比设置在中央的第I热交换器30所具有的芯体31的高度低。也就是说，第2热交换器40的芯体41的高度和第3热交换器50的芯体51的高度被设定为使第2热交换器40的芯体41的上端位置和第3热交换器50的芯体51的上端位置，分别与第I热交换器30的芯体31的两侧边缘和冷却扇25的投影面的外周边缘相交的交点位置大体一致(即，第I热交换器30所具有的芯体31的靠芯体41 一侧边缘和冷却扇25的投影面的外周边缘相交的交点位置，与第2热交换器40的芯体41的上端位置相一致或接近，且第I热交换器30所具有的芯体31的靠芯体51 —侧边缘和冷却扇25的投影面的外周边缘相交的交点位置，与第3热交换器50的芯体51的上端位置相一致或接近)。由此，第I至第3热交换器30、40、50的芯体31、41、51被构成为与冷却扇25的投影面相对应的形状。采用如上所述的结构，则第I至第3热交换器30、40、50的芯体31、41、51的表面积相对于风量多的冷却扇25的投影面所占的比例变高，能够使经过芯体31、41、51的冷却用空气的风量的分布优化。由此，能够改善冷却效率。另外，在本实施方式中，因为仅改变第I至第3热交换器30、40、50的高度，下端平齐，所以能够使第I至第3热交换器30、40、50的设置面为平面，设置工作变得容易。第I至第3热交换器30、40、50被收容在一对收容框架21、21之间。收容框架21由剖面呈凹状并沿高度方向延伸、且在宽度方向上隔有间隔地设置的一对构件构成。在收容框架21的空气流通方向的上游侧(在图5中的左侧)的上部，安装有横跨一对收容框架21、21的安装支架22。安装支架22分别支撑第I至第3热交换器30、40、50的上部箱32、42、52，使得第I至第3热交换器30、40、50在收容框架21内固定不动。而且，只要卸下安装支架22，就能够从收容框架21内容易地卸下第I至第3热交换器30、40、50而进行维护。在收容框架21的空气流通方向的下游侧设置有冷却扇25。冷却扇25的外周由护罩26覆盖。护罩26安装于收容框架21。另外，在主体盖17与第I至第3热交换器30、40、50之间设有吸尘过滤器(省略图示)，防止由冷却扇25抽吸的空气中所含有的尘埃等异物的进入。如上所述，本实施方式I所涉及的冷却装置20不在偏离冷却扇25的投影面的区域(即，将第I至第3热交换器30、40、50的芯体31、41、51视为一个芯体时的上侧角部区 域)设置芯体表面。由此，能够使经过芯体31、41、51的冷却用空气的风量的分布优化而改善冷却效率。(实施方式2)图7是表示本实施方式2所涉及的冷却装置的热交换器与冷却扇的投影面之间的位置关系的正视图。与所述实施方式I的不同点仅在于各芯体31、41、51的全长，所以对于实施力式I相同的部分标注相同的标记，仅对不同点进行说明。如图7所示，设置在宽度方向的两端的第2及第3热交换器40、50的芯体41、51高度方向的两端部分别相对于设置在中央的第I热交换器30的芯体31高度方向的两端部凹陷。也就是说，第2热交换器40的芯体41的高度和第3热交换器50的芯体51的高度分别被设定为使第2热交换器40的芯体41的上端位置和第3热交换器50的芯体51的上端位置，分别与第I热交换器30的芯体31的两侧边缘和冷却扇25的投影面的外周边缘相交的交点位置中上侧的交点位置大体一致(即第I热交换器30所具有的芯体31的靠芯体41 一侧边缘和冷却扇25的投影面的外周边缘相交的交点位置中上侧的交点位置，与第2热交换器40的芯体41的上端位置相一致或接近；且第I热交换器30所具有的芯体31的靠芯体51 —侧边缘和冷却扇25的投影面的外周边缘相交的交点位置中上侧的交点位置，与第3热交换器50的芯体51的上端位置相一致或接近)；且使第2热交换器40的芯体41的下端位置和第3热交换器50的芯体51的下端位置，分别与第I热交换器30的芯体31的两侧边缘和冷却扇25的投影面的外周边缘相交的交点位置中下侧的交点位置大体一致(即第I热交换器30所具有的芯体31的靠芯体41 一侧边缘和冷却扇25的投影面的外周边缘相交的交点位置中下侧的交点位置，与第2热交换器40的芯体41的下端位置相一致或接近；且第I热交换器30所具有的芯体31的靠芯体51 —侧边缘和冷却扇25的投影面的外周边缘相交的交点位置中下侧的交点位置，与第3热交换器50的芯体51的下端位置相一致或接近)。由此，第I至第3热交换器30、40、50的芯体31、41、51被构成为与冷却扇25的投
影面相对应的形状。如上所述，在本实施方式2中，不在偏离冷却扇25的区域(即，将第I至第3热交换器30、40、50的芯体31、41、51视为一个芯体时的上侧角部区域和下侧角部区域)设置芯体表面。由此，第I至第3热交换器30、40、50的芯体31、41、51的表面积相对于风量多的冷却扇25的投影面所占的比例变高，能够使经过芯体31、41、51的冷却用空气的风量的分布优化而改善冷却效率。(其他实施方式)另外，虽然在所述实施方式I和2中对并列设置有三个热交换器30、40、50的冷却装置20进行了说明，但是并不限定于该方式，也可以采用并列设置有四个以上热交换器的结构。此外，虽然在所述实施方式I和2中对将本发明应用于液压挖掘机的冷却装置20的情况进行了说明，但本发明也能够广泛地应用于拆楼机、破碎机 等各种工程机械的冷却
装置中。如上所述，本发明提供一种工程机械的冷却装置，包括至少三个热交换器30、40、50(多个热交换器)，沿各热交换器的宽度方向并列设置；以及冷却扇25,与所述多个热交换器相对设置。其中，所述多个热交换器30、40、50分别具有芯体31、41、51(在该芯体中利用外部的冷却风对热交换器内部的流体进行热交换)，所述多个热交换器30、40、50中设置在所述宽度方向的两端的热交换器40、50所具有的芯体41、51的高度被设定为比设置在所述宽度方向的中央的热交换器30所具有的芯体31的高度低，使得由所述多个热交换器30、40、50的各芯体31、41、51构成的形状形成为与所述冷却扇25的投影面相对应的形状。在该结构中，由多个热交换器30、40、50的各芯体31、41、51构成的形状被形成为与冷却扇的投影面相对应的形状。也就是说，设置在宽度方向的两端的热交换器40、50所具有的芯体41、51的高度被设定为比设置在宽度方向的中央的热交换器30所具有的芯体31的高度低。采用如上所述的结构，则能够使经过并列设置的多个热交换器的芯体的冷却用空气的风量分布优化。具体而言，因为芯体的截面形状是长方形，而冷却的扇截面形状是圆形，经过芯体的风量的分布集中于与冷却扇的投影面相对应的区域，所以在以往的冷却装置中冷却用空气难以流到芯体的角部。然而，在本发明中，为了将多个热交换器的芯体的形状构成为与冷却扇的投影面相对应的形状，使设置在两端的芯体41、51的高度低，因此，芯体的表面积相对于风量多的冷却扇25的投影面所占的比例变高，能够使经过芯体的冷却用空气的风量分布优化。由此，能够改善冷却效率。在本发明中较为理想的是所述多个热交换器30、40、50中设置在所述宽度方向的两端的热交换器40、50所具有的芯体41、51的、沿高度方向的两端部中至少一端部，分别相对于设置在所述宽度方向的中央的热交换器30所具有的芯体31的、沿高度方向的两端部中与该至少一端部对应的端部凹陷。采用如上所述的结构，使设置在宽度方向的两端的热交换器40、50所具有的芯体41,51的上端部和/或下端部相对于设置在宽度方向的中央的热交换器30所具有的芯体31凹陷，从而能够使经过芯体的冷却用空气的风量分布进一步优化。也就是说，不在偏离冷却扇的投影面的区域(即，将多个热交换器的芯体视为一个芯体时的上侧角部和下侧角部区域)设置芯体表面，从而能够使多个芯体的表面积相对于风量多的冷却扇25的投影面所占的比例变高。更具体而言，较为理想的是所述多个热交换器中设置在宽度方向的两端的热交换器40、50所具有的芯体41、51中至少一个芯体的高度被设定为使该至少一个芯体的侧面边缘和所述冷却扇25的投影面的外周边缘相交的交点位置中上侧的交点位置，与该至少一个芯体的上端位置一致或接近。另外，较为理想的是所述多个热交换器中分别设置在宽度方向的两端的两个热交换器40、50所具有的芯体41、51的高度被设定为使该芯体41的侧面边缘和所述冷却扇25的投影面的外周边缘相交的交点位置中上侧的交点位置，与该芯体41的上端位置一致或接近；使该芯体51的侧面边缘和所述冷却扇25的投影面的外周边缘相交的交点位置中上侧的交点位置，与该芯体51的上端位置一致或接近。采用如上所述的结构，使设置在宽度方向两端的芯体41、51的上端部的高度，与该芯体41、51的侧端部和冷却扇25的投影面的外周边缘相交的交点一致或接近，从而能够使经过芯体的冷却用空气的风量分布进一步优化。也就是说，可以减小偏离冷却扇的投影 面的区域，即将多个热交换器30、40、50的芯体31、41、51视为一个芯体的情况下，能够更有效地使多个芯体的表面积相对于风量多的冷却扇的投影面所占的比例变高。本发明另外较为理想的是分别设置在所述宽度方向的两端的两个热交换器40、50所具有的芯体41、51中至少一个芯体的下端部的高度被设定为使该至少一个芯体的侧面边缘和所述冷却扇25的投影面的外周边缘相交的交点位置中下侧的交点位置，与该至少一个芯体的下端位置相一致或接近。另外，较为理想的是，分别设置在所述宽度方向的两端的两个热交换器40、50所具有的芯体41、51的下端部的高度被设定为使该芯体41的侧面边缘和所述冷却扇25的投影面的外周边缘相交的交点位置中下侧的交点位置，与该芯体41的下端位置一致或接近；且所述芯体51的侧面边缘和所述冷却扇25的投影面的外周边缘相交的交点位置中下侧的交点位置，与该芯体51的下端位置一致或接近。采用如上所述的结构，使设置在宽度方向两端的芯体41、51的下端部的高度，与该芯体41、51的侧端部和冷却扇25的投影面的外周边缘相交的交点大体一致，从而能够使经过芯体的冷却用空气的风量分布进一步优化。也就是说，可以减小偏离冷却扇25的投影面的区域，即将多个热交换器的芯体31、41、51视为一个芯体的情况下，能够更有效地使多个芯体的表面积相对于风量多的冷却扇25的投影面所占的比例变高。在本说明书中，两个位置大体一致是指两个位置一致的状态之外，还包括两个位置相接近，以便与以往的结构相比，能够使经过芯体的冷却用空气的风量分布优化的状态。
权利要求
1.ー种工程机械的冷却装置，其特征在于包括 多个热交換器，沿各热交換器的宽度方向并列设置；以及 冷却扇，与所述多个热交換器相对设置，其中， 所述多个热交換器至少包括三个热交換器， 所述多个热交換器分别具有用于进行热交换的芯体， 所述多个热交換器中设置在所述宽度方向的两端的热交換器所具有的芯体的高度被设定为比设置在所述宽度方向上靠中央的热交換器所具有的芯体的高度低，使得由所述多个热交換器的各芯体构成的形状形成为与所述冷却扇的投影面相对应的形状。
2.根据权利要求I所述的冷却装置，其特征在于所述多个热交換器中设置在所述宽度方向的两端的热交換器所具有的芯体的、沿高度方向的两端部中至少一端部，分别相对于设置在所述宽度方向上靠中央的热交換器所具有的芯体的、沿高度方向的两端部中与该至少一端部对应的端部凹陷。
3.根据权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，所述多个热交換器中设置在所述宽度方向的两端的热交換器所具有的芯体中至少ー个芯体的高度被设定为使该至少ー个芯体的侧面边缘和所述冷却扇的投影面的外周边缘相交的交点位置中上侧的交点位置，与该至少ー个芯体的上端位置相一致或接近。
4.根据权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，所述多个热交換器中设置在所述宽度方向的两端的热交換器所具有的芯体的高度被设定为使该两端的热交換器中一端的热交換器所具有的芯体的侧面边缘和所述冷却扇的投影面的外周边缘相交的交点位置中上侧的交点位置，与该一端的热交換器所具有的芯体的上端位置相一致或接近，且使该两端的热交換器中另ー端的热交換器所具有的芯体的侧面边缘和所述冷却扇的投影面的外周边缘相交的交点位置中上侧的交点位置，与该另一端的热交換器所具有的芯体的上端位置相一致或接近。
5.根据权利要求3所述的冷却装置，其特征在于，所述多个热交換器中设置在所述宽度方向的两端的热交換器所具有的芯体中至少ー个芯体的下端部的高度被设定为使该至少ー个芯体的侧面边缘和所述冷却扇的投影面的外周边缘相交的交点位置中下侧的交点位置，与该至少一个芯体的下端位置相一致或接近。
6.根据权利要求4所述的冷却装置，其特征在于，所述多个热交換器中设置在所述宽度方向的两端的热交換器所具有的芯体的下端部的高度被设定为使该两端的热交換器中一端的热交換器所具有的芯体的侧面边缘和所述冷却扇的投影面的外周边缘相交的交点位置中下侧的交点位置，与该一端的热交換器所具有的芯体的下端位置相一致或接近，且使该两端的热交換器中另一端的热交換器所具有的芯体的侧面边缘和所述冷却扇的投影面的外周边缘相交的交点位置中下侧的交点位置，与该另一端的热交換器所具有的芯体的下端位置相一致或接近。
全文摘要
本发明提供一种工程机械的冷却装置，该冷却装置包括并列设置的多个热交换器。其中，设置在宽度方向的两端的第2以及第3热交换器(40、50)的芯体(41、51)的高度分别被设定为比设置在宽度方向上靠中央的第1热交换器(30)的芯体(31)的高度低，从而由第1至第3热交换器(30、40、50)的芯体(31、41、51)构成的形状被形成为与冷却扇(25)的投影面相对应的形状。由此，能够使经过所述热交换器的芯体的冷却用空气的风量分布优化，从而改善冷却效率。
文档编号F01P11/10GK102678259SQ20121001320
公开日2012年9月19日 申请日期2012年1月13日 优先权日2011年3月8日
发明者中岛一 申请人:神钢建设机械株式会社