冷却装置及具备该冷却装置的建筑机械或作业机械转让专利
申请号 : CN200880104746.X
文献号 : CN101790467A
文献日 : 2010-07-28
发明人 : 矢部充男 , 筱田大贵 , 池田昌弘 , 渡边智也 , 河野笃史 , 渊田诚一 , 楠山泰弘 , 松木照幸
申请人 : 株式会社小松制作所
摘要 :
一种冷却装置及具备该冷却装置的建筑机械或作业机械，其中，冷却装置包括：冷却风扇(21)、设置在冷却风扇(21)的外周侧的护罩、设置在护罩上且以包围冷却风扇(21)的方式接近该冷却风扇的外周部而配置的内周壁部(52)、包围内周壁部(52)而设置且空气流动方向下游侧端比内周壁部(52)的空气流动方向下游侧端靠空气流动方向下游侧的外周壁部(53)，其中，冷却风扇(21)能够旋转地配置在内周壁部(52)的径向内侧的空间，外周壁部(53)的空气流动方向下游侧端比冷却风扇(21)的空气流动方向下游侧端靠上游侧。
权利要求 :
1.一种冷却装置，其特征在于，包括：冷却风扇；
护罩，其设置在所述冷却风扇的外周侧；
内周壁部，其设置在所述护罩上，且以包围该冷却风扇的方式接近所述冷却风扇的外周部而配置；
外周壁部，其包围所述内周壁部而设置，且空气流动方向下游侧端比所述内周壁部的空气流动方向下游侧端靠空气流动方向下游侧，其中，所述冷却风扇能够旋转地配置在所述内周壁部的径向内侧的空间，所述外周壁部的空气流动方向下游侧端比所述冷却风扇的空气流动方向下游侧端靠上游侧。
2.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述内周壁部及所述外周壁部的至少之一是围绕所述冷却风扇的旋转轴连续的环部。
3.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，当将所述冷却风扇的空气流动方向上的由所述护罩及所述外周壁部覆盖的部分的空气流动方向长度与所述冷却风扇的空气流动方向最大长度之比设为外侧覆盖率时，所述外侧覆盖率处于55％～95％的范围。
4.根据权利要求3所述的冷却装置，其特征在于，所述外侧覆盖率处于70％～95％的范围。
5.根据权利要求4所述的冷却装置，其特征在于，所述外侧覆盖率处于70％～80％的范围。
6.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，当将所述冷却风扇的空气流动方向上的由所述护罩及所述内周壁部覆盖的部分的空气流动方向长度与所述冷却风扇的空气流动方向最大长度之比设为内侧覆盖率时，所述内侧覆盖率处于45％～85％的范围。
7.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述内周壁部及所述外周壁部的至少之一与所述护罩一体形成。
8.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述内周壁部及所述外周壁部的至少之一由与所述护罩独立的构件构成。
9.根据权利要求8所述的冷却装置，其特征在于，具有连接所述内周壁部和所述外周壁部的环状底部。
10.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述内周壁部及所述外周壁部的至少之一具有与空气流动方向平行延伸的筒部。
11.根据权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，所述内周壁部及所述外周壁部的至少之一具有随着趋向空气流动方向下游侧而内径增大的扩径部。
12.一种建筑机械或作业机械，具备权利要求1～11中任一项所述的冷却装置。
说明书 :
技术领域
本发明涉及冷却装置及具备该冷却装置的建筑机械或作业机械，特别是涉及具有冷却风扇和包围该冷却风扇的护罩的冷却装置及具备该冷却装置的建筑机械或作业机械。
背景技术
以往，建筑机械上搭载的发动机的冷却系统主要由散热器及冷却风扇构成。散热器使冷却介质在散热器与发动机之间循环，并用外部气体对冷却介质进行冷却。冷却风扇在散热器的周围形成空气流，辅助散热器的热交换。此外，在散热器与冷却风扇之间，包围两者而设有用于确保从散热器向冷却风扇流动的空气流的护罩(例如，参照专利文献1。)。
近年来，随着发动机总热量的增大，散热器的水温上升成为重要的问题。为了解决该问题，考虑例如通过提高冷却风扇的旋转速度来增加冷却风扇带来的空气流量(即，在散热器的周围通过的空气流量)。但是，提高冷却风扇的旋转速度时会产生噪音加大的问题。
因此，即使要提高发动机的冷却系统的冷却能力，也需要在不提高冷却风扇的旋转速度的情况下增加冷却风扇所带来的空气流量。为此，开发出了对护罩的形状及位置进行各种研究的技术。例如，已知为了防止从冷却风扇流出的空气逆流(发动机侧的空气通过旋转风扇而回到散热器侧)，在护罩的前端设有两个筒状部的结构(例如，参照专利文献2)。
【专利文献1】日本特开平9-118141号公报(平成9年5月6日公开)；
【专利文献2】日本特开2006-132380号公报(平成18年5月25日公开)。
但是，在专利文献1所述的发动机的冷却系统的结构中，由于冷却风扇完全收容在护罩内，所以从冷却风扇排出的空气流量不能足够多。
另外，在专利文献2所述的发动机的冷却系统的结构中，由于冷却风扇整体配置在护罩外，所以护罩的圆筒部对冷却风扇带来的空气流量只有少量影响。因此，从冷却风扇排出的空气流量不能足够多。
近年来，随着发动机总热量的增大，散热器的水温上升成为重要的问题。为了解决该问题，考虑例如通过提高冷却风扇的旋转速度来增加冷却风扇带来的空气流量(即，在散热器的周围通过的空气流量)。但是，提高冷却风扇的旋转速度时会产生噪音加大的问题。
因此，即使要提高发动机的冷却系统的冷却能力，也需要在不提高冷却风扇的旋转速度的情况下增加冷却风扇所带来的空气流量。为此，开发出了对护罩的形状及位置进行各种研究的技术。例如，已知为了防止从冷却风扇流出的空气逆流(发动机侧的空气通过旋转风扇而回到散热器侧)，在护罩的前端设有两个筒状部的结构(例如，参照专利文献2)。
【专利文献1】日本特开平9-118141号公报(平成9年5月6日公开)；
【专利文献2】日本特开2006-132380号公报(平成18年5月25日公开)。
但是，在专利文献1所述的发动机的冷却系统的结构中，由于冷却风扇完全收容在护罩内，所以从冷却风扇排出的空气流量不能足够多。
另外，在专利文献2所述的发动机的冷却系统的结构中，由于冷却风扇整体配置在护罩外，所以护罩的圆筒部对冷却风扇带来的空气流量只有少量影响。因此，从冷却风扇排出的空气流量不能足够多。
发明内容
本发明的课题在于，提供一种在不提高冷却风扇的旋转速度的情况下，能够使来自冷却风扇的空气流量足够多的冷却装置及具备该冷却装置的建筑机械或作业机械。
本发明的冷却装置的特征在于，包括：冷却风扇；护罩，其设置在所述冷却风扇的外周侧；内周壁部，其设置在所述护罩上，且以包围该冷却风扇的方式接近所述冷却风扇的外周部而配置；外周壁部，其包围所述内周壁部而设置，且空气流动方向下游侧端比所述内周壁部的空气流动方向下游侧端靠空气流动方向下游侧，其中，所述冷却风扇能够旋转地配置在所述内周壁部的径向内侧的空间，所述外周壁部的空气流动方向下游侧端比所述冷却风扇的空气流动方向下游侧端靠上游侧。
另外，内周壁部及外周壁部可以围绕冷却风扇的旋转轴配置多个构件而形成，但优选内周壁部及外周壁部的至少之一为围绕冷却风扇的旋转轴连续的环部。
该冷却装置中，在冷却风扇旋转而流动空气时，在环部的内周壁部与外周壁部之间形成的空间内，产生负压而吸入空气，或搅出吸入的空气，由此，来自冷却风扇的空气流量增大。因此，即使冷却风扇的旋转速度与以往相同，也能够提高冷却能力，或者即使降低冷却风扇的旋转速度，也能够得到与以往相同的冷却能力。
在本发明的冷却装置中，当将所述冷却风扇的空气流动方向上的由所述护罩及所述外周壁部覆盖的部分的空气流动方向长度与所述冷却风扇的空气流动方向最大长度之比设为外侧覆盖率时，所述外侧覆盖率优选处于55％～95％的范围，更优选70％～95％，进一步优选70％～80％。
在该冷却装置中，由于外侧覆盖率设定在55％～95％的范围，所以冷却风扇带来的空气流量足够多。因而，即使冷却风扇的旋转速度与以往相同，也能够提高冷却能力，或者即使降低冷却风扇的旋转速度，也能够得到与以往相同的冷却能力。此外，从降低噪音的观点出发，更优选将外侧覆盖率设为70％～95％，从增加风量带来的冷却能力提高的观点出发，更优选设为70％～80％。
在本发明的冷却装置中，当将所述冷却风扇的空气流动方向上的由所述护罩及所述内周壁部覆盖的部分的空气流动方向长度与所述冷却风扇的空气流动方向最大长度之比设为内侧覆盖率时，所述内侧覆盖率优选处于45％～85％的范围。
在该冷却装置中，由于内侧覆盖率设定在45％～85％的范围，所以冷却风扇带来的空气流量足够多。因而，即使冷却风扇的旋转速度与以往相同，也能够提高冷却能力，或者即使降低冷却风扇的旋转速度，也能够得到与以往相同的冷却能力。
在本发明的冷却装置中，可以使内周壁部及外周壁部的至少之一与护罩一体形成。
在此，作为使护罩与内周壁部及外周壁部的至少之一一体形成的方法，可以使护罩与内周壁部及外周壁部的至少之一为树脂制，通过注塑成形等一体形成。
在该冷却装置中，通过使护罩与内周壁部及外周壁部的至少之一一体形成，能够减少冷却装置的部件数目，能够减少冷却装置的组装作业。
在本发明的冷却装置中，可以使内周壁部及外周壁部的至少之一由与护罩独立的构件形成。
在该冷却装置中，由于内周壁部及外周壁部的至少之一能够相对于护罩安装，所以能够结合护罩及冷却风扇的结构选择合适的内周壁部及外周壁部。
在本发明的冷却装置中，优选具有连接内周壁部与外周壁部的环状底部。
在该冷却装置中，由于可通过由内周壁部、外周壁部和底部构成的一体构件形成，所以制造、管理容易。
在本发明的冷却装置中，内周壁部及外周壁部的至少之一优选具有与空气流动方向平行延伸的筒部。
在该冷却装置中，由于内周壁部及外周壁部的至少之一具有平行延伸的筒部，所以能够容易制作内周壁部及外周壁部。
在本发明的冷却装置中，内周壁部及外周壁部的至少之一优选具有随着趋向空气流动方向下游侧而内径增大的扩径部。
在该冷却装置中，由于内周壁部及外周壁部的至少之一具有扩径部，所以冷却风扇带来的空气流量足够多。
本发明的建筑机械或作业机械具备前述的本发明的任一冷却装置。
该建筑机械或作业机械通过具备前述的冷却效率提高了的冷却装置，能够获得冷却风扇的噪音降低的安静性高的建筑机械或作业机械。
根据本发明的冷却装置，能够在不提高冷却风扇的旋转速度的情况下，使来自冷却风扇的空气流量足够多。
本发明的冷却装置的特征在于，包括：冷却风扇；护罩，其设置在所述冷却风扇的外周侧；内周壁部，其设置在所述护罩上，且以包围该冷却风扇的方式接近所述冷却风扇的外周部而配置；外周壁部，其包围所述内周壁部而设置，且空气流动方向下游侧端比所述内周壁部的空气流动方向下游侧端靠空气流动方向下游侧，其中，所述冷却风扇能够旋转地配置在所述内周壁部的径向内侧的空间，所述外周壁部的空气流动方向下游侧端比所述冷却风扇的空气流动方向下游侧端靠上游侧。
另外，内周壁部及外周壁部可以围绕冷却风扇的旋转轴配置多个构件而形成，但优选内周壁部及外周壁部的至少之一为围绕冷却风扇的旋转轴连续的环部。
该冷却装置中，在冷却风扇旋转而流动空气时，在环部的内周壁部与外周壁部之间形成的空间内，产生负压而吸入空气，或搅出吸入的空气，由此，来自冷却风扇的空气流量增大。因此，即使冷却风扇的旋转速度与以往相同，也能够提高冷却能力，或者即使降低冷却风扇的旋转速度，也能够得到与以往相同的冷却能力。
在本发明的冷却装置中，当将所述冷却风扇的空气流动方向上的由所述护罩及所述外周壁部覆盖的部分的空气流动方向长度与所述冷却风扇的空气流动方向最大长度之比设为外侧覆盖率时，所述外侧覆盖率优选处于55％～95％的范围，更优选70％～95％，进一步优选70％～80％。
在该冷却装置中，由于外侧覆盖率设定在55％～95％的范围，所以冷却风扇带来的空气流量足够多。因而，即使冷却风扇的旋转速度与以往相同，也能够提高冷却能力，或者即使降低冷却风扇的旋转速度，也能够得到与以往相同的冷却能力。此外，从降低噪音的观点出发，更优选将外侧覆盖率设为70％～95％，从增加风量带来的冷却能力提高的观点出发，更优选设为70％～80％。
在本发明的冷却装置中，当将所述冷却风扇的空气流动方向上的由所述护罩及所述内周壁部覆盖的部分的空气流动方向长度与所述冷却风扇的空气流动方向最大长度之比设为内侧覆盖率时，所述内侧覆盖率优选处于45％～85％的范围。
在该冷却装置中，由于内侧覆盖率设定在45％～85％的范围，所以冷却风扇带来的空气流量足够多。因而，即使冷却风扇的旋转速度与以往相同，也能够提高冷却能力，或者即使降低冷却风扇的旋转速度，也能够得到与以往相同的冷却能力。
在本发明的冷却装置中，可以使内周壁部及外周壁部的至少之一与护罩一体形成。
在此，作为使护罩与内周壁部及外周壁部的至少之一一体形成的方法，可以使护罩与内周壁部及外周壁部的至少之一为树脂制，通过注塑成形等一体形成。
在该冷却装置中，通过使护罩与内周壁部及外周壁部的至少之一一体形成，能够减少冷却装置的部件数目，能够减少冷却装置的组装作业。
在本发明的冷却装置中，可以使内周壁部及外周壁部的至少之一由与护罩独立的构件形成。
在该冷却装置中，由于内周壁部及外周壁部的至少之一能够相对于护罩安装，所以能够结合护罩及冷却风扇的结构选择合适的内周壁部及外周壁部。
在本发明的冷却装置中，优选具有连接内周壁部与外周壁部的环状底部。
在该冷却装置中，由于可通过由内周壁部、外周壁部和底部构成的一体构件形成，所以制造、管理容易。
在本发明的冷却装置中，内周壁部及外周壁部的至少之一优选具有与空气流动方向平行延伸的筒部。
在该冷却装置中，由于内周壁部及外周壁部的至少之一具有平行延伸的筒部，所以能够容易制作内周壁部及外周壁部。
在本发明的冷却装置中，内周壁部及外周壁部的至少之一优选具有随着趋向空气流动方向下游侧而内径增大的扩径部。
在该冷却装置中，由于内周壁部及外周壁部的至少之一具有扩径部，所以冷却风扇带来的空气流量足够多。
本发明的建筑机械或作业机械具备前述的本发明的任一冷却装置。
该建筑机械或作业机械通过具备前述的冷却效率提高了的冷却装置，能够获得冷却风扇的噪音降低的安静性高的建筑机械或作业机械。
根据本发明的冷却装置，能够在不提高冷却风扇的旋转速度的情况下，使来自冷却风扇的空气流量足够多。
附图说明
图1是表示搭载有本发明一实施方式的冷却风扇的护罩结构的液压挖掘机的结构的整体图。
图2是表示在图1的液压挖掘机的后方搭载的发动机室及配重周边的结构的立体图。
图3是表示图2的发动机室的上面安装的发动机罩打开状态的立体图。
图4是表示图3的发动机罩内的结构的俯视图。
图5是图4的局部放大图。
图6是表示冷却单元的结构的立体图。
图7是表示发动机与冷却单元的关系的模式图。
图8是表示环部与冷却风扇外周缘的位置关系的剖视图。
图9是用于说明环部带来的风量增大效果的模式图。
图10是表示内侧覆盖率与风量的关系的图表。
图11是表示内周壁部及外周壁部的空气流动方向长度与风量及噪音的关系的图表。
图12是表示外侧覆盖率与风量的关系的图表。
图13是表示外侧覆盖率与噪音的关系的图表。
图14A是用于说明冷却风扇的空气流动方向下游侧端及外周壁部的空气流动方向下游侧端的位置关系和负压产生的原理的模式图。
图14B是用于说明冷却风扇的空气流动方向下游侧端及外周壁部的空气流动方向下游侧端的位置关系和负压产生的原理的模式图。
图15是表示本发明第二实施方式的冷却风扇的内周壁部及外周壁部的结构的主视图。
图16是表示其它实施方式的环部结构的主视图。
图17是表示其它实施方式的环部结构的剖视图。
图18是表示其它实施方式的环部结构的剖视图。
图19是表示其它实施方式的环部结构的剖视图。
图20是表示其它实施方式的环部结构的剖视图。
图21是表示其它实施方式的环部结构的剖视图。
图22是表示吹出型冷却单元采用本发明时的发动机与冷却单元的关系的模式图。
符号说明
1…液压挖掘机，2…下部行驶体，3…旋转台，4…作业机，5…配重，6…发动机室，6a…发动机，9…机器室，10…驾驶室，11…动臂，11a、12a、13a…液压缸，12…斗杆，13…铲斗，14…发动机罩，14a…拉手，20…冷却单元，21…冷却风扇，21a…叶片构件，30…冷却中心部，31…散热器，32…油冷却器，33…后冷却器，35…空气过滤器，40…护罩，41…壳体部，51…环部，52…内周壁部，53…外周壁部，54…底部，55…空间，61…环部，62…内周壁部，63…外周壁部，64…底部，65…空间，71…环部，72a，73a…锥形部，72…内周壁部，73…外周壁部，74…底部，75…空间，81…环部，82…内周壁部，82a…筒状部，82b…固定部，83…外周壁部，83a…筒状部，83b…固定部，85…空间，91…环部，92…内周壁部，93…外周壁部，93a…筒状部，93b…固定部，95…空间，101…环部，102…内周壁部，103…外周壁部，105…空间，P…履带，112…壁部结构构件，113…半环状构件
图2是表示在图1的液压挖掘机的后方搭载的发动机室及配重周边的结构的立体图。
图3是表示图2的发动机室的上面安装的发动机罩打开状态的立体图。
图4是表示图3的发动机罩内的结构的俯视图。
图5是图4的局部放大图。
图6是表示冷却单元的结构的立体图。
图7是表示发动机与冷却单元的关系的模式图。
图8是表示环部与冷却风扇外周缘的位置关系的剖视图。
图9是用于说明环部带来的风量增大效果的模式图。
图10是表示内侧覆盖率与风量的关系的图表。
图11是表示内周壁部及外周壁部的空气流动方向长度与风量及噪音的关系的图表。
图12是表示外侧覆盖率与风量的关系的图表。
图13是表示外侧覆盖率与噪音的关系的图表。
图14A是用于说明冷却风扇的空气流动方向下游侧端及外周壁部的空气流动方向下游侧端的位置关系和负压产生的原理的模式图。
图14B是用于说明冷却风扇的空气流动方向下游侧端及外周壁部的空气流动方向下游侧端的位置关系和负压产生的原理的模式图。
图15是表示本发明第二实施方式的冷却风扇的内周壁部及外周壁部的结构的主视图。
图16是表示其它实施方式的环部结构的主视图。
图17是表示其它实施方式的环部结构的剖视图。
图18是表示其它实施方式的环部结构的剖视图。
图19是表示其它实施方式的环部结构的剖视图。
图20是表示其它实施方式的环部结构的剖视图。
图21是表示其它实施方式的环部结构的剖视图。
图22是表示吹出型冷却单元采用本发明时的发动机与冷却单元的关系的模式图。
符号说明
1…液压挖掘机，2…下部行驶体，3…旋转台，4…作业机，5…配重，6…发动机室，6a…发动机，9…机器室，10…驾驶室，11…动臂，11a、12a、13a…液压缸，12…斗杆，13…铲斗，14…发动机罩，14a…拉手，20…冷却单元，21…冷却风扇，21a…叶片构件，30…冷却中心部，31…散热器，32…油冷却器，33…后冷却器，35…空气过滤器，40…护罩，41…壳体部，51…环部，52…内周壁部，53…外周壁部，54…底部，55…空间，61…环部，62…内周壁部，63…外周壁部，64…底部，65…空间，71…环部，72a，73a…锥形部，72…内周壁部，73…外周壁部，74…底部，75…空间，81…环部，82…内周壁部，82a…筒状部，82b…固定部，83…外周壁部，83a…筒状部，83b…固定部，85…空间，91…环部，92…内周壁部，93…外周壁部，93a…筒状部，93b…固定部，95…空间，101…环部，102…内周壁部，103…外周壁部，105…空间，P…履带，112…壁部结构构件，113…半环状构件
具体实施方式
作为本发明的一实施方式，结合附图如下说明搭载了作为本发明的冷却装置的冷却单元20的液压挖掘机(建筑机械)1。
[第一实施方式]
[液压挖掘机1的整体结构]
如图1所示，本实施方式的液压挖掘机1包括下部行驶体2、旋转台3、作业机4、配重5、发动机室6、机器室9、驾驶室10、冷却单元20(参照图3等)。
下部行驶体2通过使在行进方向的左右两端部分卷挂的履带P旋转，来使液压挖掘机1前进或后退，并且在上面侧搭载有可旋转状态的旋转台3。
旋转台3在下部行驶体2上可向任意方向旋转，且在上面搭载有作业机4、配重5、发动机室6和驾驶室10。
作业机4包括动臂11、安装在动臂11的前端的斗杆12、安装在斗杆12的前端的铲斗13而构成。并且，作业机4通过未图示的液压回路所包含的各液压缸11a、12a、13a等，使动臂11、斗杆12、铲斗13等上下移动的同时进行砂土、砂砾等的挖掘，该作业机4在进行上述挖掘的土木工程现场进行作业。
配重5例如是在组装钢板而形成的箱中加入铁屑或混凝土等加固而成的，为了在采挖时等获得车体平衡而设置在旋转台3上的发动机室6的后方。
发动机室6如图2及图3所示，配置在与配重5邻接的位置，具有由可通过把持拉手14a而开闭的发动机罩14覆盖的维修用的上部开口。并且，发动机室6在内部收容有作为用于驱动下部行驶体2和作业机4的动力源的发动机6a及包括冷却中心部30等的冷却单元20(参照图3)。
机器室9配置在作业机4的后方，收容有未图示的燃料箱、工作油箱及操作阀等。
驾驶室10是液压挖掘机1的操作员乘坐的操控室，配置在旋转台3上的作为作业机4侧方的左侧前部，以能够观察到作业机4的前端部。
冷却单元20如图4所示，配置在发动机室6内的与发动机6a邻接的位置，对流向发动机6a的冷却水及工作油等进行冷却。下面详述该冷却单元20的结构。
[冷却单元20]
冷却单元20如图3及图4所示，具有冷却风扇21和冷却中心部30。另外，冷却单元20具有后述的护罩40(参照图6等)，在降低噪音的同时，向冷却中心部30送入大量空气并进行有效的冷却。
冷却风扇21如图6所示，与发动机6a直接连接，通过发动机6a直接旋转驱动叶片构件21a(参照图6等)。另外，在本实施方式中，当驱动冷却风扇21时，如图4、图7及图8的箭头F所示，形成向相对于冷却风扇21吸引的方向的空气流。也就是说，在通过冷却风扇21生成的空气流中，在冷却中心部30的下游侧配置冷却风扇21。在后面将进一步详述冷却风扇21的结构。以下，将图4、图7及图8的箭头F方向作为空气流动方向，图左侧为上游侧，图右侧为下游侧。
冷却中心部30是通过与空气热交换来对冷却介质进行冷却的单元，如图5所示，包括散热器31、油冷却器32、后冷却器33等而构成。
散热器31通过在流向发动机6a的冷却水和由冷却风扇21生成的空气之间进行热交换来降低冷却水的温度。
油冷却器32通过在从工作油箱向液压回路供给且温度上升了的油和由冷却风扇21生成的空气之间进行热交换，来降低送往各液压缸11a、12a、13a等的油的温度。
后冷却器33通过在发动机6a的涡轮增压器(未图示)从空气过滤器35吸入并排出的气体和由冷却风扇21生成的空气之间进行热交换，来使温度上升了的气体冷却，然后送往发动机6a的吸气岐管(未图示)。
(冷却风扇21)
冷却风扇21是具有多个叶片构件21a的轴流风扇，该多个叶片构件21a被设置为绕以发动机6a为驱动源的旋转轴旋转自如。叶片构件21a的片数根据冷却风扇21的送风量、大小而有所不同，但一般来说为6片～11片左右。
叶片构件21a被发动机6a旋转驱动。并且，通过将多个叶片构件21a旋转驱动，生成从旋转轴向径向外侧扩展的空气流。
护罩40如图6～图8所示，被安装成覆盖冷却风扇21的叶片构件21a的外周部分，并具有壳体部41。壳体部41是具有沿着叶片构件21a的外周部分形成的圆形开口的板状构件。
在壳体部41的内周缘固定有环部51。环部51是用于增加冷却风扇21带来的空气流量的构件，是金属板或树脂制。
环部51如图8所示，具有内周壁部52、外周壁部53和底部54。
内周壁部52位于壳体部41的开口的缘部，且靠近冷却风扇21(的叶片构件21a)的外周缘。内周壁部52的直径比冷却风扇21的外径大，两者之间的间隙G例如为15mm。
外周壁部53配置成比内周壁部52靠半径方向外侧且包围内周壁部52，在两者之间确保环状空间55。内周壁部52和外周壁部53是同心配置的圆筒状构件，分别与空气流动方向平行延伸。
本实施方式中，在内周壁部52及外周壁部53上没有形成孔。内周壁部52的空气流动方向长度h1比外周壁部53的空气流动方向长度h2小。换言之，外周壁部53的空气流动方向下游侧端比内周壁部52的空气流动方向下游侧端靠空气流动方向下游侧。
底部54是环状的平坦构件，连接外周壁部53和内周壁部52。如上所述，环部51是单独的构件，能够安装在壳体部41上。环部51也可以具有未图示的固定部。例如，固定部可以是在圆周方向多个部位从底部向半径方向外侧延伸的突起。将环部51固定在壳体部41上的方法可以采用焊接或粘接或基于其他固定构件的方法。
此外，本实施方式中，内周壁部52的空气流动方向长度h1为20mm，外周壁部53的空气流动方向长度h2为30mm，底部54的宽度W为30mm。但是，本发明不限于上述数值。
接着，对冷却风扇21和环部51的位置关系进行说明。如图8所示，冷却风扇21的外周缘部比环部51的内周壁部52靠空气流动方向下游侧。
进一步详细限定，冷却风扇21的外周缘部的空气流动方向下游侧端比内周壁部52的空气流动方向下游侧端靠空气流动方向下游侧。
将冷却风扇21的空气流动方向长度设为h3，将冷却风扇21中比内周壁部52的前端靠空气流动方向上游侧部分的空气流动方向长度设为h4。
并且，将(h4/h3)的百分率定义为“内侧覆盖率(％)”。本实施方式中，例如内侧覆盖率为62.5％。
[冷却动作]
冷却风扇21被发动机6a驱动时，冷却中心部30侧的空气被冷却风扇21吸入。通过该空气流，对冷却中心部30的散热器31等进行冷却。
如图9(A)所示，在冷却风扇21的叶片构件21a通过空间55内的位置P1(图9中的观测点)时，来自叶片构件21a的空气流搅出处于P1的空气，在P1产生负压。接着，如图9(B)所示，空间55内的某一位置P1(图9的观测点)位于冷却风扇21的叶片构件21a彼此之间时，利用所述位置P1产生的负压，抑制涡流的发生并吸入空气。通过这种现象，冷却风扇21带来的空气流量与以往相比大幅度增加。
其结果是，能够增加向冷却中心部30供给的空气量，从而提高冷却效率。
此外，在本发明的结构中，通过由空间55产生的负压，抑制卡门涡旋的产生及成长，所以噪音级别相比以往也大幅度降低。因而可以认为，相比以往即使提高冷却风扇21的旋转速度而噪音仍被容许的范围充分大。
特别是，在本实施方式中，冷却风扇21的空气流动方向下游侧端比环部51的内周壁部52靠空气流动方向下游侧，所以有助于前述现象中的空气流量的增大。认为之所以这样，是因为通过采用前述结构，叶片构件21a通过时搅出空间55内的空气的效果大。
[覆盖率与风量的关系]
首先，在同一转速的冷却风扇21中，在改变内周壁部52的内侧覆盖率并测定冷却风扇21带来的空气流量的变化时，如图10所示，内侧覆盖率为100％时风量少。在降低内侧覆盖率时，风量逐渐增加。内侧覆盖率为60％～70％左右时达到峰值，再降低内侧覆盖率时，风量变少，内侧覆盖率不足45％和超过85％时，与内侧覆盖率为100％时基本没有差别。此外，在图10中，图表纵轴刻度的范围为10m3/min。
由上述可知，内侧覆盖率在45％～85％的范围内能够得到足够的风量。
为此，在使内周壁部52与外周壁部53的空气流动方向长度h1、h2以相差0mm、相差5mm、相差10mm、相差15mm变化，并测定风量与噪音的关系时，如图11所示可知，与内周壁部52和外周壁部53的空气流动方向长度h1、h2没有差值相比，设有差值时噪音变少，风量增大。特别是h1、h2的差值为5mm、10mm时，确认到同一风量下最能够降低噪音。此外，在图11中，图表纵轴刻度的范围为1dBA，横轴刻度的范围为10m3/min。
在维持外周壁部53的空气流动方向长度比内周壁部52的空气流动方向长度大10mm的状态的同时，改变外周壁部53相对于冷却风扇21的空气流动方向下游侧端的覆盖率(以下称为外侧覆盖率)，测定了外侧覆盖率与风量、噪音的关系。
如图8所示，当将从外周壁部53的空气流动方向下游侧端突出的冷却风扇21的空气流动方向下游侧端的空气流动方向长度设为h7时，使用从冷却风扇21的空气流动方向最大长度h3减去该空气流动方向长度h7得到的尺寸h6，将“外侧覆盖率”定义为(h6/h3)的百分率(％)。
如图12所示，在外侧覆盖率与风量的关系中，确认到外侧覆盖率在55％～95％的范围时风量最大。此外，在图12中，图表纵轴刻度的范围为10m3/min。
从增加风量的观点出发，优选外侧覆盖率为55％～95％的范围，特别优选70％～80％的范围。
另一方面，从降低噪音的观点出发，如图13所示，特别优选外侧覆盖率为70％～95％的范围。此外，在图13中，图表纵轴刻度的范围为0.5dBA。
如图14A所示，在外周壁部53的空气流动方向下游侧端比冷却风扇21的空气流动方向下游侧端靠下游侧时，遮挡了来自冷却风扇21的风扇径向的空气流，横贯在内周壁部52和外周壁部53之间形成的空间55的空气的流动速度降低。另外，风扇径向的空气流与外周壁部53碰撞，产生流入空间55的空气成分。由此，推测在外侧覆盖率超过100％时，在空间55内难以产生负压。
与之相对，如图14B所示，可以推测，至少外周壁部53的空气流动方向下游侧端比冷却风扇21的空气流动方向下游侧端靠上游侧时，以某程度的速度产生横贯空间55的空气流，由此能够在空间55内产生负压。
由以上情况可知，对于内周壁部52的内侧覆盖率及外周壁部53的外侧覆盖率与风量、噪音的关系，可获得以下见解。
·为了在保持相同风量的同时降低噪音，内周壁部52的空气流动方向长度h1与外周壁部53的空气流动方向长度h2之差优选取5mm～10mm。
·从提高风量的观点出发，优选外周壁部53的外侧覆盖率取55％～95％。另外，从降低噪音的观点出发，更优选外侧覆盖率取70％～95％，从提高风量的观点出发，外侧覆盖率更优选取70％～80％。
·由于内周壁部52的内侧覆盖率取45％～85％时能够提高风量，故优选。
[冷却单元20的特征]
(1)
建筑机械用冷却单元20是用于液压挖掘机1的冷却装置，包括冷却风扇21、覆盖冷却风扇21的外周侧的护罩40、具有设置于护罩40且接近冷却风扇21的外周部配置的内周壁部52的空间55。空间55在从冷却风扇21排出的空气作用下产生负压，由此增大冷却风扇21带来的空气流量。冷却风扇21的外周缘的空气流动方向下游侧端比内周壁部52的空气流动方向下游侧端更靠空气流动方向下游侧。
在该冷却单元20中，当冷却风扇21旋转而流动空气时，空间55产生负压，由此增大冷却风扇21带来的空气流量。具体来说产生如下现象，即，当空间55内的某一点位于叶片构件21a之间时，通过在此处产生的负压而吸入空气，接着该空气被叶片构件21a搅出。在此，由于冷却风扇21的外周缘的空气流动方向下游侧端比内周壁部52的空气流动方向下游侧端更靠空气流动方向下游侧，所以向空间55侧供给足量的空气，在该空气与空间55内的负压的叠加效果下，冷却风扇21带来的空气流量增大。其结果是，在冷却中心部30的周围流动的空气流量增加，冷却中心部30的散热器31等的发动机冷却性能提高。
(2)
在将冷却风扇21的外周缘中被护罩40及内周壁部52覆盖的部分的空气流动方向长度与冷却风扇21整体的空气流动方向长度之比(百分率)设为内侧覆盖率时，内侧覆盖率处于45％～85％的范围。由于内侧覆盖率设定在适当的范围内，所以冷却风扇21带来的空气流量足够多。因而，即使冷却风扇21的旋转速度与以往相同，也能够提高冷却能力，或者即使降低冷却风扇21的旋转速度，也能够得到与以往相同的冷却能力。
(3)
空间55具体而言是通过环部51构成的。环部51具有接近冷却风扇21的外周部配置的内周壁部52和与内周壁部52相比向空气流动方向下游侧伸长延伸的外周壁部53。冷却风扇21的外周缘的空气流动方向下游侧端比内周壁部52的空气流动方向下游侧端更靠空气流动方向下游侧。当冷却风扇21旋转而流动空气时，在环部51的内周壁部52与外周壁部53之间的空间55产生负压，由此，如上所述，来自冷却风扇21的空气流量增大。
(4)
环部51由与护罩40独立的构件构成。环部51能够相对于护罩40安装，所以能够结合护罩40及冷却风扇21的结构选择合适的环部51。
(5)
环部51具有连接内周壁部52和外周壁部53的环状底部54。由于环部51是由内周壁部52、外周壁部53和底部54构成的一体构件，所以环部51的制造、管理容易。
(6)
内周壁部52及外周壁部53是与空气流动方向平行延伸的筒状部分。因此，环部51的制作容易。
(7)
通过在液压挖掘机等建筑机械上搭载的发动机6a，旋转驱动冷却风扇21。这样，能够将发动机6a的旋转用于冷却风扇21的旋转驱动，所以能够简化结构。
[第二实施方式]
接着，对本发明第二实施方式进行说明。在以下说明中，对于与已经说明的部分相同的部分，标注同一符号，省略其说明。
在上述实施方式中，内周壁部及外周壁部构成为围绕冷却风扇21的环状的环部51。
与之相对，在第二实施方式的冷却装置中，如图15所示，代替所述连续的环部51，设有多个壁部结构构件112。具体来说，在壁部结构构件112围绕冷却风扇21的旋转轴以包围该冷却风扇21的方式组合这一点上有所不同。
各壁部结构构件112与第一实施方式的图8同样，形成有内周壁部52及外周壁部53，冷却风扇21的空气流动方向下游侧端比内周壁部52的空气流动方向下游侧端靠空气流动方向下游侧。
内侧覆盖率与第一实施方式同样，取45％～85％，更优选取60％～70％。
将这种壁部结构构件112围绕冷却风扇21的旋转轴通过螺栓、粘结剂或焊接等固定在护罩的壳体部41的外表面。
此外，在邻接的壁部结构构件112之间形成有微小的间隙，但由于各壁部结构构件112的内周壁部52及外周壁部53几乎包围整个冷却风扇21的外周部，所以基本不会有损冷却效率提高这一第一实施方式中叙述的效果。另外，如果想要更加可靠地享有效果，只要将壁部结构构件112固定在壳体部41上后，将邻接的壁部结构构件112之间形成的间隙通过接缝构件或油灰、焊接等填埋即可。
此外，壁部结构构件的数目在图11中为4个，但不限于此，也可以是2～6个左右。
根据这种第二实施方式，即使是大型建筑机械等所用的具备大型冷却风扇21的冷却装置，也能够在冷却风扇21的周围遍及几乎整周地形成内周壁部52及外周壁部53。
[其它实施方式]
以上，对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，能够在不脱离发明宗旨的范围内进行各种变更。
(A)
在所述第一实施方式中，环部51构成为环状的单独的构件，但本发明不限于此。即，可以通过组合多个构件，形成内周壁部和外周壁部环状连续的环部。例如，如图17所示，也可以通过组合具有内周壁部52和外周壁部53的2个半环状构件113的端部彼此，形成连续的环部。
(B)
在上述实施方式中，内周壁部和外周壁部作为与空气流动方向平行延伸的部分而进行了说明。但是，本发明不限于此。
例如，图17所示的环部61具有内周壁部62、外周壁部63和底部64。内周壁部62位于壳体部41的开口的缘部。外周壁部63比内周壁部62靠半径方向外侧，在两者之间确保环状的空间65。内周壁部62和外周壁部63同心配置，分别具有随着趋向空气流动方向下游侧而直径变大的喇叭形状(末端扩展形状)。此外，也可以只是内周壁部及外周壁部的一方为喇叭形状。
在该实施方式中，也能够得到与上述实施方式同样的效果。此外，本实施方式还能够得到抑制紊流所带来的降低噪音的效果。
(C)
例如，图18所示的环部71具有内周壁部72、外周壁部73和底部74。内周壁部72位于壳体部41的开口的缘部。外周壁部73比内周壁部72靠半径方向外侧，在两者之间确保环状的空间75。内周壁部72和外周壁部73同心配置，分别与空气流动方向平行延伸。更详细为，内周壁部72的前端形成有锥形部72a。外周壁部73的前端形成有锥形部73a。锥形部72a、73a的直径随着趋向空气流动方向下游侧而变大。此外，也可以只是内周壁部及外周壁部的一方具有锥形部。
在该实施方式中，也能够得到与上述实施方式同样的效果。此外，本实施方式能够得到抑制紊流所带来的降低噪音的效果。
(D)
在上述实施方式中，内周壁部和外周壁部作为一体构件而进行了说明。但是，本发明不限于此。
例如，图19所示的环部81由内周壁部82和外周壁部83这两个构件构成。在内周壁部82和外周壁部83之间确保环状的空间85。内周壁部82由筒状部82a和固定部82b构成。固定部82b通过螺栓或焊接等手段固定在壳体部41上。外周壁部83由筒状部83a和固定部83b构成。固定部83b通过螺栓或焊接等手段固定在护罩40的壳体部41上。
在该实施方式中，也能够得到与上述实施方式同样的效果。
(E)
在上述实施方式中，内周壁部和外周壁部作为与护罩独立的构件而进行了说明。但是，本发明不限于此。
例如，图20所示的环部91由弯折壳体部41的内周缘而形成的内周壁部92和外周壁部93构成。在内周壁部92和外周壁部93之间确保环状的空间95。外周壁部93由筒状部93a和固定部93b构成。固定部93b通过螺栓或焊接等手段固定在护罩40的壳体部41上。
在该实施方式中，也能够得到与上述实施方式同样的效果。
(F)
此外，在本发明中，也可以使环部与护罩一体形成。即，如图21所示，环部101与护罩的壳体部41一体形成，在壳体部41的内周缘形成有内周壁部102，在壳体部41的外表面形成有外周壁部103，在内周壁部102与外周壁部103之间形成产生负压的空间105。
在本实施方式中，护罩的壳体部41及环部101可以采用树脂，并通过注塑成形等来形成。这种护罩适用于只需护罩保持一定程度的耐久性即可的小型建筑机械中。
在这种实施方式中，不仅具有与上述实施方式同样的效果，还能够实现部件数目减少所带来的组装作业的负荷减轻、建筑机械的轻量化。
(G)
在上述实施方式中，如图4所示，以通过直接连接发动机6a来旋转驱动冷却风扇21的结构为例进行了说明。但是，本发明不限于此。
例如，也可以是通过在散热器等的冷却中心部的附近配置的液压驱动电动机旋转驱动冷却风扇的结构。
此时，与通过直接连接发动机而被旋转驱动的冷却风扇相比，可基本忽略发动机的振动带来的影响来进行设计，所以能够使冷却风扇21与护罩40上设置的环部51的内周壁部52之间的间隙G达到最小限度。其结果是，护罩40附近的空气的流动变得更加顺畅，能够得到噪音降低、冷却中心部的冷却效率提高等效果。
另外，也可以是通过电动马达旋转驱动冷却风扇的结构。
(H)
在上述实施方式中，如图4所示，以在空气的流动方向上的冷却中心部30的下游侧配置有冷却风扇21的所谓吸气型冷却单元20为例进行了说明。但是，本发明不限于此。
例如，如图22所示，对于通过冷却风扇21从发动机6a侧向散热器等的冷却中心部30送入空气的所谓吹出型冷却单元20，也能够应用本发明。
即，即使是吹出型冷却单元20，通过在护罩40的内部形成环部51，也能够利用与前述第一实施方式同样的作用增加风量，有效地对冷却中心部30进行冷却，并且能够降低噪音。
(I)
在上述实施方式中，如图6等所示，作为冷却风扇21，举出使用轴流风扇的示例进行了说明。但是，本发明不限于此。
例如，也可以使用西洛克风扇、斜轴流风扇等其它种类的送风风扇构成冷却单元。
(J)
在上述实施方式中，作为构成冷却中心部30的热交换器，举出使用散热器31、油冷却器32及后冷却器33的示例进行了说明。但是，本发明不限于此。
例如，作为与本发明的冷却风扇对置配置的冷却中心部，既可以只是散热器，也可以是其它热交换器或它们的组合。
(K)
在上述实施方式中，如图1所示，作为应用本发明的冷却风扇21的护罩40的建筑机械，以液压挖掘机1为例进行了说明。但是，本发明不限于此。
例如，除了液压挖掘机以外，对轮式装载机等其它建筑机械、叉车等作业机械也同样能够适用。
(L)
上述实施方式既可以单独采用，也可以组合采用。
产业上的可利用性
本发明的冷却装置及具备该冷却装置的建筑机械或作业机械，能够获得在不提高冷却风扇的旋转速度的情况下使来自冷却风扇的空气流量足够多的效果，所以能够广泛应用在搭载了冷却风扇的各种作业机械中。
[第一实施方式]
[液压挖掘机1的整体结构]
如图1所示，本实施方式的液压挖掘机1包括下部行驶体2、旋转台3、作业机4、配重5、发动机室6、机器室9、驾驶室10、冷却单元20(参照图3等)。
下部行驶体2通过使在行进方向的左右两端部分卷挂的履带P旋转，来使液压挖掘机1前进或后退，并且在上面侧搭载有可旋转状态的旋转台3。
旋转台3在下部行驶体2上可向任意方向旋转，且在上面搭载有作业机4、配重5、发动机室6和驾驶室10。
作业机4包括动臂11、安装在动臂11的前端的斗杆12、安装在斗杆12的前端的铲斗13而构成。并且，作业机4通过未图示的液压回路所包含的各液压缸11a、12a、13a等，使动臂11、斗杆12、铲斗13等上下移动的同时进行砂土、砂砾等的挖掘，该作业机4在进行上述挖掘的土木工程现场进行作业。
配重5例如是在组装钢板而形成的箱中加入铁屑或混凝土等加固而成的，为了在采挖时等获得车体平衡而设置在旋转台3上的发动机室6的后方。
发动机室6如图2及图3所示，配置在与配重5邻接的位置，具有由可通过把持拉手14a而开闭的发动机罩14覆盖的维修用的上部开口。并且，发动机室6在内部收容有作为用于驱动下部行驶体2和作业机4的动力源的发动机6a及包括冷却中心部30等的冷却单元20(参照图3)。
机器室9配置在作业机4的后方，收容有未图示的燃料箱、工作油箱及操作阀等。
驾驶室10是液压挖掘机1的操作员乘坐的操控室，配置在旋转台3上的作为作业机4侧方的左侧前部，以能够观察到作业机4的前端部。
冷却单元20如图4所示，配置在发动机室6内的与发动机6a邻接的位置，对流向发动机6a的冷却水及工作油等进行冷却。下面详述该冷却单元20的结构。
[冷却单元20]
冷却单元20如图3及图4所示，具有冷却风扇21和冷却中心部30。另外，冷却单元20具有后述的护罩40(参照图6等)，在降低噪音的同时，向冷却中心部30送入大量空气并进行有效的冷却。
冷却风扇21如图6所示，与发动机6a直接连接，通过发动机6a直接旋转驱动叶片构件21a(参照图6等)。另外，在本实施方式中，当驱动冷却风扇21时，如图4、图7及图8的箭头F所示，形成向相对于冷却风扇21吸引的方向的空气流。也就是说，在通过冷却风扇21生成的空气流中，在冷却中心部30的下游侧配置冷却风扇21。在后面将进一步详述冷却风扇21的结构。以下，将图4、图7及图8的箭头F方向作为空气流动方向，图左侧为上游侧，图右侧为下游侧。
冷却中心部30是通过与空气热交换来对冷却介质进行冷却的单元，如图5所示，包括散热器31、油冷却器32、后冷却器33等而构成。
散热器31通过在流向发动机6a的冷却水和由冷却风扇21生成的空气之间进行热交换来降低冷却水的温度。
油冷却器32通过在从工作油箱向液压回路供给且温度上升了的油和由冷却风扇21生成的空气之间进行热交换，来降低送往各液压缸11a、12a、13a等的油的温度。
后冷却器33通过在发动机6a的涡轮增压器(未图示)从空气过滤器35吸入并排出的气体和由冷却风扇21生成的空气之间进行热交换，来使温度上升了的气体冷却，然后送往发动机6a的吸气岐管(未图示)。
(冷却风扇21)
冷却风扇21是具有多个叶片构件21a的轴流风扇，该多个叶片构件21a被设置为绕以发动机6a为驱动源的旋转轴旋转自如。叶片构件21a的片数根据冷却风扇21的送风量、大小而有所不同，但一般来说为6片～11片左右。
叶片构件21a被发动机6a旋转驱动。并且，通过将多个叶片构件21a旋转驱动，生成从旋转轴向径向外侧扩展的空气流。
护罩40如图6～图8所示，被安装成覆盖冷却风扇21的叶片构件21a的外周部分，并具有壳体部41。壳体部41是具有沿着叶片构件21a的外周部分形成的圆形开口的板状构件。
在壳体部41的内周缘固定有环部51。环部51是用于增加冷却风扇21带来的空气流量的构件，是金属板或树脂制。
环部51如图8所示，具有内周壁部52、外周壁部53和底部54。
内周壁部52位于壳体部41的开口的缘部，且靠近冷却风扇21(的叶片构件21a)的外周缘。内周壁部52的直径比冷却风扇21的外径大，两者之间的间隙G例如为15mm。
外周壁部53配置成比内周壁部52靠半径方向外侧且包围内周壁部52，在两者之间确保环状空间55。内周壁部52和外周壁部53是同心配置的圆筒状构件，分别与空气流动方向平行延伸。
本实施方式中，在内周壁部52及外周壁部53上没有形成孔。内周壁部52的空气流动方向长度h1比外周壁部53的空气流动方向长度h2小。换言之，外周壁部53的空气流动方向下游侧端比内周壁部52的空气流动方向下游侧端靠空气流动方向下游侧。
底部54是环状的平坦构件，连接外周壁部53和内周壁部52。如上所述，环部51是单独的构件，能够安装在壳体部41上。环部51也可以具有未图示的固定部。例如，固定部可以是在圆周方向多个部位从底部向半径方向外侧延伸的突起。将环部51固定在壳体部41上的方法可以采用焊接或粘接或基于其他固定构件的方法。
此外，本实施方式中，内周壁部52的空气流动方向长度h1为20mm，外周壁部53的空气流动方向长度h2为30mm，底部54的宽度W为30mm。但是，本发明不限于上述数值。
接着，对冷却风扇21和环部51的位置关系进行说明。如图8所示，冷却风扇21的外周缘部比环部51的内周壁部52靠空气流动方向下游侧。
进一步详细限定，冷却风扇21的外周缘部的空气流动方向下游侧端比内周壁部52的空气流动方向下游侧端靠空气流动方向下游侧。
将冷却风扇21的空气流动方向长度设为h3，将冷却风扇21中比内周壁部52的前端靠空气流动方向上游侧部分的空气流动方向长度设为h4。
并且，将(h4/h3)的百分率定义为“内侧覆盖率(％)”。本实施方式中，例如内侧覆盖率为62.5％。
[冷却动作]
冷却风扇21被发动机6a驱动时，冷却中心部30侧的空气被冷却风扇21吸入。通过该空气流，对冷却中心部30的散热器31等进行冷却。
如图9(A)所示，在冷却风扇21的叶片构件21a通过空间55内的位置P1(图9中的观测点)时，来自叶片构件21a的空气流搅出处于P1的空气，在P1产生负压。接着，如图9(B)所示，空间55内的某一位置P1(图9的观测点)位于冷却风扇21的叶片构件21a彼此之间时，利用所述位置P1产生的负压，抑制涡流的发生并吸入空气。通过这种现象，冷却风扇21带来的空气流量与以往相比大幅度增加。
其结果是，能够增加向冷却中心部30供给的空气量，从而提高冷却效率。
此外，在本发明的结构中，通过由空间55产生的负压，抑制卡门涡旋的产生及成长，所以噪音级别相比以往也大幅度降低。因而可以认为，相比以往即使提高冷却风扇21的旋转速度而噪音仍被容许的范围充分大。
特别是，在本实施方式中，冷却风扇21的空气流动方向下游侧端比环部51的内周壁部52靠空气流动方向下游侧，所以有助于前述现象中的空气流量的增大。认为之所以这样，是因为通过采用前述结构，叶片构件21a通过时搅出空间55内的空气的效果大。
[覆盖率与风量的关系]
首先，在同一转速的冷却风扇21中，在改变内周壁部52的内侧覆盖率并测定冷却风扇21带来的空气流量的变化时，如图10所示，内侧覆盖率为100％时风量少。在降低内侧覆盖率时，风量逐渐增加。内侧覆盖率为60％～70％左右时达到峰值，再降低内侧覆盖率时，风量变少，内侧覆盖率不足45％和超过85％时，与内侧覆盖率为100％时基本没有差别。此外，在图10中，图表纵轴刻度的范围为10m3/min。
由上述可知，内侧覆盖率在45％～85％的范围内能够得到足够的风量。
为此，在使内周壁部52与外周壁部53的空气流动方向长度h1、h2以相差0mm、相差5mm、相差10mm、相差15mm变化，并测定风量与噪音的关系时，如图11所示可知，与内周壁部52和外周壁部53的空气流动方向长度h1、h2没有差值相比，设有差值时噪音变少，风量增大。特别是h1、h2的差值为5mm、10mm时，确认到同一风量下最能够降低噪音。此外，在图11中，图表纵轴刻度的范围为1dBA，横轴刻度的范围为10m3/min。
在维持外周壁部53的空气流动方向长度比内周壁部52的空气流动方向长度大10mm的状态的同时，改变外周壁部53相对于冷却风扇21的空气流动方向下游侧端的覆盖率(以下称为外侧覆盖率)，测定了外侧覆盖率与风量、噪音的关系。
如图8所示，当将从外周壁部53的空气流动方向下游侧端突出的冷却风扇21的空气流动方向下游侧端的空气流动方向长度设为h7时，使用从冷却风扇21的空气流动方向最大长度h3减去该空气流动方向长度h7得到的尺寸h6，将“外侧覆盖率”定义为(h6/h3)的百分率(％)。
如图12所示，在外侧覆盖率与风量的关系中，确认到外侧覆盖率在55％～95％的范围时风量最大。此外，在图12中，图表纵轴刻度的范围为10m3/min。
从增加风量的观点出发，优选外侧覆盖率为55％～95％的范围，特别优选70％～80％的范围。
另一方面，从降低噪音的观点出发，如图13所示，特别优选外侧覆盖率为70％～95％的范围。此外，在图13中，图表纵轴刻度的范围为0.5dBA。
如图14A所示，在外周壁部53的空气流动方向下游侧端比冷却风扇21的空气流动方向下游侧端靠下游侧时，遮挡了来自冷却风扇21的风扇径向的空气流，横贯在内周壁部52和外周壁部53之间形成的空间55的空气的流动速度降低。另外，风扇径向的空气流与外周壁部53碰撞，产生流入空间55的空气成分。由此，推测在外侧覆盖率超过100％时，在空间55内难以产生负压。
与之相对，如图14B所示，可以推测，至少外周壁部53的空气流动方向下游侧端比冷却风扇21的空气流动方向下游侧端靠上游侧时，以某程度的速度产生横贯空间55的空气流，由此能够在空间55内产生负压。
由以上情况可知，对于内周壁部52的内侧覆盖率及外周壁部53的外侧覆盖率与风量、噪音的关系，可获得以下见解。
·为了在保持相同风量的同时降低噪音，内周壁部52的空气流动方向长度h1与外周壁部53的空气流动方向长度h2之差优选取5mm～10mm。
·从提高风量的观点出发，优选外周壁部53的外侧覆盖率取55％～95％。另外，从降低噪音的观点出发，更优选外侧覆盖率取70％～95％，从提高风量的观点出发，外侧覆盖率更优选取70％～80％。
·由于内周壁部52的内侧覆盖率取45％～85％时能够提高风量，故优选。
[冷却单元20的特征]
(1)
建筑机械用冷却单元20是用于液压挖掘机1的冷却装置，包括冷却风扇21、覆盖冷却风扇21的外周侧的护罩40、具有设置于护罩40且接近冷却风扇21的外周部配置的内周壁部52的空间55。空间55在从冷却风扇21排出的空气作用下产生负压，由此增大冷却风扇21带来的空气流量。冷却风扇21的外周缘的空气流动方向下游侧端比内周壁部52的空气流动方向下游侧端更靠空气流动方向下游侧。
在该冷却单元20中，当冷却风扇21旋转而流动空气时，空间55产生负压，由此增大冷却风扇21带来的空气流量。具体来说产生如下现象，即，当空间55内的某一点位于叶片构件21a之间时，通过在此处产生的负压而吸入空气，接着该空气被叶片构件21a搅出。在此，由于冷却风扇21的外周缘的空气流动方向下游侧端比内周壁部52的空气流动方向下游侧端更靠空气流动方向下游侧，所以向空间55侧供给足量的空气，在该空气与空间55内的负压的叠加效果下，冷却风扇21带来的空气流量增大。其结果是，在冷却中心部30的周围流动的空气流量增加，冷却中心部30的散热器31等的发动机冷却性能提高。
(2)
在将冷却风扇21的外周缘中被护罩40及内周壁部52覆盖的部分的空气流动方向长度与冷却风扇21整体的空气流动方向长度之比(百分率)设为内侧覆盖率时，内侧覆盖率处于45％～85％的范围。由于内侧覆盖率设定在适当的范围内，所以冷却风扇21带来的空气流量足够多。因而，即使冷却风扇21的旋转速度与以往相同，也能够提高冷却能力，或者即使降低冷却风扇21的旋转速度，也能够得到与以往相同的冷却能力。
(3)
空间55具体而言是通过环部51构成的。环部51具有接近冷却风扇21的外周部配置的内周壁部52和与内周壁部52相比向空气流动方向下游侧伸长延伸的外周壁部53。冷却风扇21的外周缘的空气流动方向下游侧端比内周壁部52的空气流动方向下游侧端更靠空气流动方向下游侧。当冷却风扇21旋转而流动空气时，在环部51的内周壁部52与外周壁部53之间的空间55产生负压，由此，如上所述，来自冷却风扇21的空气流量增大。
(4)
环部51由与护罩40独立的构件构成。环部51能够相对于护罩40安装，所以能够结合护罩40及冷却风扇21的结构选择合适的环部51。
(5)
环部51具有连接内周壁部52和外周壁部53的环状底部54。由于环部51是由内周壁部52、外周壁部53和底部54构成的一体构件，所以环部51的制造、管理容易。
(6)
内周壁部52及外周壁部53是与空气流动方向平行延伸的筒状部分。因此，环部51的制作容易。
(7)
通过在液压挖掘机等建筑机械上搭载的发动机6a，旋转驱动冷却风扇21。这样，能够将发动机6a的旋转用于冷却风扇21的旋转驱动，所以能够简化结构。
[第二实施方式]
接着，对本发明第二实施方式进行说明。在以下说明中，对于与已经说明的部分相同的部分，标注同一符号，省略其说明。
在上述实施方式中，内周壁部及外周壁部构成为围绕冷却风扇21的环状的环部51。
与之相对，在第二实施方式的冷却装置中，如图15所示，代替所述连续的环部51，设有多个壁部结构构件112。具体来说，在壁部结构构件112围绕冷却风扇21的旋转轴以包围该冷却风扇21的方式组合这一点上有所不同。
各壁部结构构件112与第一实施方式的图8同样，形成有内周壁部52及外周壁部53，冷却风扇21的空气流动方向下游侧端比内周壁部52的空气流动方向下游侧端靠空气流动方向下游侧。
内侧覆盖率与第一实施方式同样，取45％～85％，更优选取60％～70％。
将这种壁部结构构件112围绕冷却风扇21的旋转轴通过螺栓、粘结剂或焊接等固定在护罩的壳体部41的外表面。
此外，在邻接的壁部结构构件112之间形成有微小的间隙，但由于各壁部结构构件112的内周壁部52及外周壁部53几乎包围整个冷却风扇21的外周部，所以基本不会有损冷却效率提高这一第一实施方式中叙述的效果。另外，如果想要更加可靠地享有效果，只要将壁部结构构件112固定在壳体部41上后，将邻接的壁部结构构件112之间形成的间隙通过接缝构件或油灰、焊接等填埋即可。
此外，壁部结构构件的数目在图11中为4个，但不限于此，也可以是2～6个左右。
根据这种第二实施方式，即使是大型建筑机械等所用的具备大型冷却风扇21的冷却装置，也能够在冷却风扇21的周围遍及几乎整周地形成内周壁部52及外周壁部53。
[其它实施方式]
以上，对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，能够在不脱离发明宗旨的范围内进行各种变更。
(A)
在所述第一实施方式中，环部51构成为环状的单独的构件，但本发明不限于此。即，可以通过组合多个构件，形成内周壁部和外周壁部环状连续的环部。例如，如图17所示，也可以通过组合具有内周壁部52和外周壁部53的2个半环状构件113的端部彼此，形成连续的环部。
(B)
在上述实施方式中，内周壁部和外周壁部作为与空气流动方向平行延伸的部分而进行了说明。但是，本发明不限于此。
例如，图17所示的环部61具有内周壁部62、外周壁部63和底部64。内周壁部62位于壳体部41的开口的缘部。外周壁部63比内周壁部62靠半径方向外侧，在两者之间确保环状的空间65。内周壁部62和外周壁部63同心配置，分别具有随着趋向空气流动方向下游侧而直径变大的喇叭形状(末端扩展形状)。此外，也可以只是内周壁部及外周壁部的一方为喇叭形状。
在该实施方式中，也能够得到与上述实施方式同样的效果。此外，本实施方式还能够得到抑制紊流所带来的降低噪音的效果。
(C)
例如，图18所示的环部71具有内周壁部72、外周壁部73和底部74。内周壁部72位于壳体部41的开口的缘部。外周壁部73比内周壁部72靠半径方向外侧，在两者之间确保环状的空间75。内周壁部72和外周壁部73同心配置，分别与空气流动方向平行延伸。更详细为，内周壁部72的前端形成有锥形部72a。外周壁部73的前端形成有锥形部73a。锥形部72a、73a的直径随着趋向空气流动方向下游侧而变大。此外，也可以只是内周壁部及外周壁部的一方具有锥形部。
在该实施方式中，也能够得到与上述实施方式同样的效果。此外，本实施方式能够得到抑制紊流所带来的降低噪音的效果。
(D)
在上述实施方式中，内周壁部和外周壁部作为一体构件而进行了说明。但是，本发明不限于此。
例如，图19所示的环部81由内周壁部82和外周壁部83这两个构件构成。在内周壁部82和外周壁部83之间确保环状的空间85。内周壁部82由筒状部82a和固定部82b构成。固定部82b通过螺栓或焊接等手段固定在壳体部41上。外周壁部83由筒状部83a和固定部83b构成。固定部83b通过螺栓或焊接等手段固定在护罩40的壳体部41上。
在该实施方式中，也能够得到与上述实施方式同样的效果。
(E)
在上述实施方式中，内周壁部和外周壁部作为与护罩独立的构件而进行了说明。但是，本发明不限于此。
例如，图20所示的环部91由弯折壳体部41的内周缘而形成的内周壁部92和外周壁部93构成。在内周壁部92和外周壁部93之间确保环状的空间95。外周壁部93由筒状部93a和固定部93b构成。固定部93b通过螺栓或焊接等手段固定在护罩40的壳体部41上。
在该实施方式中，也能够得到与上述实施方式同样的效果。
(F)
此外，在本发明中，也可以使环部与护罩一体形成。即，如图21所示，环部101与护罩的壳体部41一体形成，在壳体部41的内周缘形成有内周壁部102，在壳体部41的外表面形成有外周壁部103，在内周壁部102与外周壁部103之间形成产生负压的空间105。
在本实施方式中，护罩的壳体部41及环部101可以采用树脂，并通过注塑成形等来形成。这种护罩适用于只需护罩保持一定程度的耐久性即可的小型建筑机械中。
在这种实施方式中，不仅具有与上述实施方式同样的效果，还能够实现部件数目减少所带来的组装作业的负荷减轻、建筑机械的轻量化。
(G)
在上述实施方式中，如图4所示，以通过直接连接发动机6a来旋转驱动冷却风扇21的结构为例进行了说明。但是，本发明不限于此。
例如，也可以是通过在散热器等的冷却中心部的附近配置的液压驱动电动机旋转驱动冷却风扇的结构。
此时，与通过直接连接发动机而被旋转驱动的冷却风扇相比，可基本忽略发动机的振动带来的影响来进行设计，所以能够使冷却风扇21与护罩40上设置的环部51的内周壁部52之间的间隙G达到最小限度。其结果是，护罩40附近的空气的流动变得更加顺畅，能够得到噪音降低、冷却中心部的冷却效率提高等效果。
另外，也可以是通过电动马达旋转驱动冷却风扇的结构。
(H)
在上述实施方式中，如图4所示，以在空气的流动方向上的冷却中心部30的下游侧配置有冷却风扇21的所谓吸气型冷却单元20为例进行了说明。但是，本发明不限于此。
例如，如图22所示，对于通过冷却风扇21从发动机6a侧向散热器等的冷却中心部30送入空气的所谓吹出型冷却单元20，也能够应用本发明。
即，即使是吹出型冷却单元20，通过在护罩40的内部形成环部51，也能够利用与前述第一实施方式同样的作用增加风量，有效地对冷却中心部30进行冷却，并且能够降低噪音。
(I)
在上述实施方式中，如图6等所示，作为冷却风扇21，举出使用轴流风扇的示例进行了说明。但是，本发明不限于此。
例如，也可以使用西洛克风扇、斜轴流风扇等其它种类的送风风扇构成冷却单元。
(J)
在上述实施方式中，作为构成冷却中心部30的热交换器，举出使用散热器31、油冷却器32及后冷却器33的示例进行了说明。但是，本发明不限于此。
例如，作为与本发明的冷却风扇对置配置的冷却中心部，既可以只是散热器，也可以是其它热交换器或它们的组合。
(K)
在上述实施方式中，如图1所示，作为应用本发明的冷却风扇21的护罩40的建筑机械，以液压挖掘机1为例进行了说明。但是，本发明不限于此。
例如，除了液压挖掘机以外，对轮式装载机等其它建筑机械、叉车等作业机械也同样能够适用。
(L)
上述实施方式既可以单独采用，也可以组合采用。
产业上的可利用性
本发明的冷却装置及具备该冷却装置的建筑机械或作业机械，能够获得在不提高冷却风扇的旋转速度的情况下使来自冷却风扇的空气流量足够多的效果，所以能够广泛应用在搭载了冷却风扇的各种作业机械中。