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公開番号2025030692
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-07
出願番号2023136201
出願日2023-08-24
発明の名称作業機
出願人株式会社クボタ
代理人安田岡本弁理士法人
主分類B60K 11/04 20060101AFI20250228BHJP(車両一般)
要約【課題】複数の冷却系統の熱交換器の配置の自由度を高めることができ、複数の冷却系統をコンパクト化することのできる作業機を提供する。
【解決手段】作業装置と、アクチュエータ、及び該アクチュエータに作動油を供給する油圧ポンプを含む油圧系統と、電気機器と、電気機器に対して直接的又は間接的に供給する電力を発電する発電機と、第一の冷却媒体を循環させて電気機器を冷却する第一冷却系統と、第二の冷却媒体を循環させて発電機を冷却する第二冷却系統と、を備え、第一冷却系統は、作動油と第一の冷却媒体とを熱交換させて作動油を冷却する第一熱交換器と、第一の冷却媒体と第二の冷却媒体とを熱交換させて第二の冷却媒体を冷却する第二熱交換器と、第一の冷却媒体と外気とを熱交換させ、第一の冷却媒体の温度が熱交換前の作動油及び第二の冷却媒体の温度よりも低くなるように、第一の冷却媒体を冷却する第三熱交換器と、を含む。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
作業装置と、
前記作業装置を作動させるアクチュエータ、及び該アクチュエータに作動油を供給する油圧ポンプを含む油圧系統と、
少なくとも一つの電気機器と、
前記電気機器に対して直接的又は間接的に供給する電力を発電する発電機と、
第一の冷却媒体を循環させて前記電気機器を冷却する第一冷却系統と、
第二の冷却媒体を循環させて前記発電機を冷却する第二冷却系統と、を備え、
前記第一冷却系統は、
前記作動油と前記第一の冷却媒体とを熱交換させて前記作動油を冷却する第一熱交換器と、
前記第一の冷却媒体と前記第二の冷却媒体とを熱交換させて前記第二の冷却媒体を冷却する第二熱交換器と、
前記第一の冷却媒体と外気とを熱交換させ、前記第一の冷却媒体の温度が熱交換前の前記作動油及び前記第二の冷却媒体の温度よりも低くなるように、前記第一の冷却媒体を冷却する第三熱交換器と、を含む作業機。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記油圧系統は、
前記作動油を貯留する作動油タンクと、
前記油圧ポンプを介して前記アクチュエータと前記作動油タンクとを繋ぎ、前記作動油タンクに貯留された前記作動油を、前記油圧ポンプの駆動によって前記アクチュエータに供給する一次系統と、
前記アクチュエータと前記作動油タンクとを繋ぎ、前記アクチュエータから前記作動油タンクに前記作動油を戻す二次系統と、を含み、
前記第一熱交換器は、前記二次系統上に配置され、前記二次系統を流通する前記作動油と前記第一の冷却媒体とを熱交換させる請求項１に記載の作業機。
【請求項３】
前記油圧系統は、
前記作動油タンク内の前記作動油の温度を測定する温度センサと、
前記二次系統上における前記第一熱交換器よりも上流側の第一位置と下流側の第二位置とを繋ぐバイパスと、を含み、
前記バイパスは、
前記温度センサの測定結果が前記作動油の適正温度になるように、前記作動油の流量調整を行う絞り弁を有する請求項２に記載の作業機。
【請求項４】
前記電気機器を複数備え、
前記複数の電気機器は、前記第一の冷却媒体の流通方向の上流側から下流側に向けて、耐熱性が低く且つ稼働時の発熱温度の低い順に第一冷却系統上に配置されて冷却される請求項１に記載の作業機。
【請求項５】
前記複数の電気機器として、
電動モータと、
前記電動モータを駆動するインバータと、を備え、
前記電動モータ及び前記インバータは、前記第一冷却系統上に配置され、
前記インバータは、前記電動モータよりも前記第一の冷却媒体の流通方向の上流側に配置される請求項４に記載の作業機。
【請求項６】
前記電気機器として前記発電機を駆動する発電機用インバータを備え、
前記発電機用インバータは、前記第一冷却系統上に配置される請求項１に記載の作業機。
【請求項７】
前記第二の冷却媒体は、比熱が前記第一の冷却媒体の比熱よりも小さく、沸点が前記第一の冷却媒体に沸点よりも高い液体である請求項１に記載の作業機。
【請求項８】
前記第一の冷却媒体は、水であり、
前記第二の冷却媒体は、油である請求項７に記載の作業機。
【請求項９】
前記第一熱交換器は、前記第二熱交換器の下流側で且つ前記第三熱交換器の上流側に配置され、
前記第二熱交換器は、前記電気機器の下流側に配置される請求項１に記載の作業機。
【請求項１０】
前記発電機を駆動する内燃機関と、
第三の冷却媒体を循環させて前記内燃機関を冷却する第三冷却系統と、を備え、
前記第三冷却系統は、前記第三の冷却媒体と外気とを熱交換させ、且つ前記第三熱交換器に並設される第四熱交換器を含み、
前記第一冷却系統及び前記第三冷却系統の少なくとも何れか一方は、前記第三熱交換器及び前記第四熱交換器に向けて前記外気を送る冷却ファンを有する請求項１に記載の作業機。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業装置を作動させる油圧系統及び電気機器を冷却する冷却系統を有する作業機に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
建設機械や農業機械等の作業機には、作業装置を作動させる油圧系統の油圧ポンプや走行装置を電動モータで駆動するものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
かかる作業機は、油圧系統を流通する作動油を冷却する熱交換器や、電動モータ等の電気機器を冷却するための冷却媒体を冷却する熱交換器を備える。すなわち、この種の作業機は、駆動時（稼働時）に発熱する構成を複数備えるため、これらを適正温度に冷却するための複数の冷却系統を有し、各冷却系統には熱交換器が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２３－２０２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記作業機に装備される複数の熱交換器は、冷却対象（例えば、冷却水や作動油等）と外気とを熱交換させる気液熱交換器（所謂、ラジエータ）である。そのため、複数の熱交換器のそれぞれは、外気を取込可能な位置に配置される。また、この種の熱交換器は、冷却の対象となる媒体と外気とを熱交換をするために、外気を熱交換器に向けて強制的に送り込む冷却ファンが必要となる。
【０００６】
その結果、複数の熱交換器の配置が他の機器のレイアウトに制限を与えてしまう。また、この種の熱交換器において、熱交換効率を高めるには、熱交換器を大型にする必要がある上に冷却ファンを必要とするため、個々の占有率が大きくなってしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、複数の冷却系統の熱交換器の配置の自由度を高めることができ、複数の冷却系統をコンパクト化することのできる作業機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る作業機は、作業装置と、前記作業装置を作動させるアクチュエータ、及び該アクチュエータに作動油を供給する油圧ポンプを含む油圧系統と、少なくとも一つの電気機器と、前記電気機器に対して直接的又は間接的に供給する電力を発電する発電機と、第一の冷却媒体を循環させて前記電気機器を冷却する第一冷却系統と、第二の冷却媒体を循環させて前記発電機を冷却する第二冷却系統と、を備え、前記第一冷却系統は、前記作動油と前記第一の冷却媒体とを熱交換させて前記作動油を冷却する第一熱交換器と、前記第一の冷却媒体と前記第二の冷却媒体とを熱交換させて前記第二の冷却媒体を冷却する第二熱交換器と、前記第一の冷却媒体と外気とを熱交換させ、前記第一の冷却媒体の温度が熱交換前の前記作動油及び前記第二の冷却媒体の温度よりも低くなるように、前記第一の冷却媒体を冷却する第三熱交換器と、を含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複数の冷却系統の熱交換器の配置の自由度を高めることができ、複数の冷却系統をコンパクト化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、本発明の一実施形態に係る作業機の側面図である。
図２は、同実施形態に係る作業機の油圧系統、第一冷却系統、第二冷却系統、及び第三冷却系統を含む概略系統図である。
図３は、同実施形態に係る作業機の電気系統の概略ブロック図である。
図４は、同実施形態に係る作業機の第一冷却系統の第一熱交換器及び第二熱交換器に採用されるプレート式熱交換器の斜視図である。
図５は、図４に示すプレート式熱交換器の概略分解斜視図である。
図６は、同実施形態に係る作業機の第三熱交換器、第四熱交換器、及び冷却ファンの配置を説明するための概略斜視図である。
図７は、本発明の他実施形態に係る作業機の第三熱交換器、第四熱交換器、及び冷却ファンの配置を説明するための概略斜視図である。
図８は、本発明の別の実施形態に係る作業機の第三熱交換器、第四熱交換器、及び冷却ファンの配置を説明するための概略斜視図である。
図９は、本発明のさらに別の実施形態に係る作業機の第三熱交換器、第四熱交換器、及び冷却ファンの配置を説明するための概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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