混合动力式作业机制造技术

本发明专利技术的混合动力式作业机具有：电动机(12)，其通过由发动机(8)驱动而发电，或者通过被供给电力来辅助发动机(8)；热交换装置(13)，其由冷却风扇(8A)供给冷却风；热交换装置上游室(28)，其相对于向热交换装置(13)供给的冷却风的流动方向，与热交换装置(13)相比位于上游侧；蓄电装置(30)，其将电力充电或者将电力放电；和逆变器装置(34)，其控制电动机(12)的动作。并且，使冷却蓄电装置(30)的蓄电装置用散热器(42)和冷却逆变器装置(34)的逆变器用散热器(46)相互独立地设置，使该蓄电装置用散热器(42)和该逆变器用散热器(46)在热交换装置上游室(28)内并列地配置于热交换装置(13)与蓄电装置(30)之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及液压挖掘机、轮式液压挖掘机等的作业机，尤其涉及作为动力源而并用发动机和电动机(电动马达)的混合动力式作业机。
技术介绍
通常，作业机的代表例即液压挖掘机作为行驶用、作业用的动力源而具有发动机，并由该发动机驱动液压泵。该液压挖掘机由从液压泵供给的液压油来使液压马达、液压缸等的液压致动机构工作，由此进行砂石的挖掘作业等。另一方面，作为液压挖掘机等的作业机周知有并用发动机和电动机的混合动力式作业机。该混合动力式作业机具有：发动机；电动机，其通过由发动机驱动而发电，或者通过从蓄电装置供给的电力来辅助发动机的驱动；蓄电装置，其将向电动机供给的电力充电；和逆变器，其控制电动机的动作。在此，搭载于混合动力式作业机的蓄电装置或逆变器需要在适合的温度条件之下来使用。因此，在混合动力式作业机上，具有除了用于冷却发动机、液压泵等的热交换器之外，还包括用于冷却蓄电装置或逆变器的散热器在内的冷却回路(参照专利文献1)。现有技术文献专利文献1：日本特开2012-041819号公报
技术实现思路
但是，在基于上述以往技术的混合动力式作业机中，构成为将蓄电装置和逆变器组件化并使用具有单一散热器的单系统冷却回路而将该蓄电装置和逆变器一起冷却。因此，在蓄电装置恰当工作的温度范围与逆变器恰当工作的温度范围不同的情况下，具有难以使用单系统冷却回路来一起冷却蓄电装置和逆变器的问题。特别是，作为蓄电装置所使用的锂离子电池会因暴露在高温状态中从而导致电池发生早期劣化并且耐用年数变短，因此需要将冷却温度设定得比逆变器低。另外，在上述以往技术中具有热交换装置(清扫单元；cleaning unit)，其通过被供给的冷却风来冷却发动机等，与该热交换装置相比在冷却风的流动方向的上游侧，配置有组件化的蓄电装置和逆变器。该情况下，由于蓄电装置和逆变器上下重叠而组件化，所以成为向热交换装置供给的冷却风的妨碍，从而具有基于热交换装置实现的冷却效率降低的问题。本专利技术以上述以往技术的问题为鉴，以提供一种混合动力式作业机为目的，该混合动力式作业机能够将蓄电装置和逆变器独立地冷却。为了解决上述的课题，本专利技术适用于混合动力式作业机，该混合动力式作业机具有：车身，其在前侧设有作业装置并能够自立行驶；配重，其为了保持与所述作业装置的重量平衡而设在该车身的后侧；发动机，其配置在该配重的前侧并驱动液压泵；电动机，其通过由该发动机驱动而发电，或者通过被供给电力来辅助所述发动机的驱动；热交换装置，其对包括发动机冷却水以及/或者工作油在内的流体进行冷却；冷却风扇，其向该热交换装置供给冷却风；蓄电装置，其配置于热交换装置上游室，且将电力充电或者将电力放电，其中，该热交换装置上游室相对于向所述热交换装置供给的冷却风的流动方向，与所述热交换装置相比位于上游侧；和逆变器装置，其控制所述电动机的动作。本专利技术所采用的构成的特征在于，该混合动力式作业机具有：蓄电装置用散热器，其冷却所述蓄电装置；和逆变器用散热器，其与该蓄电装置用散热器独立地设置并冷却所述逆变器装置，所述蓄电装置用散热器和所述逆变器用散热器在所述热交换装置上游室内位于所述热交换装置与所述蓄电装置之间，并相对于所述冷却风的流动方向并列地配置。根据该构成，通过与逆变器装置独立地由蓄电装置用散热器来冷却蓄电装置，能够设定对于冷却蓄电装置最恰当的冷却温度，从而能够高效地冷却蓄电装置。另外，通过与蓄电装置独立地由逆变器装置用散热器来冷却逆变器装置，能够设定对于冷却逆变器装置最恰当的冷却温度，从而能够高效地冷却逆变器装置。该结果为，能够将蓄电装置和逆变器装置分别保持在恰当的温度范围内，从而能够使蓄电装置和逆变器装置始终顺畅地工作并能够使耐用年数提高。并且，蓄电装置用散热器与逆变器用散热器在冷却风的流动方向上与热交换装置相比位于上游侧，并且相对于冷却风的流动方向并列地配置。由此，相对于蓄电装置用散热器和逆变器用散热器能够均等地供给冷却风，从而能够高效地冷却蓄电装置和逆变器装置。附图说明图1是表示作为本专利技术的实施方式的混合动力式作业机的液压挖掘机的主视图。图2是将搭载于旋转构架的发动机、热交换装置、蓄电装置、第一电动机、第二电动机、逆变器等的配置与冷却系统一起表示的俯视图。图3是表示上部旋转体的热交换装置上游室、热交换装置、蓄电装置、蓄电装置用散热器、逆变器用散热器等的立体图。图4是从图1中的向视IV-IV方向观察向热交换装置、蓄电装置、蓄电装置用散热器、逆变器用散热器等供给的冷却风的流动的剖视图。图5是从上方观察向热交换装置、蓄电装置、蓄电装置用散热器、逆变器用散热器等供给的冷却风的流动的放大俯视图。图6是表示将热交换装置、蓄电装置、蓄电装置用散热器、逆变器用散热器等的重要部分放大的立体图。图7是表示热交换装置、蓄电装置用散热器、蓄电装置用冷却泵、逆变器用散热器、逆变器用冷却泵等的重要部分放大的立体图。图8是表示热交换装置、蓄电装置、蓄电装置用散热器、逆变器用散热器等的局部剖切的放大主视图。图9是概略表示液压挖掘机的液压系统和电子系统的框图。图10是表示蓄电装置用冷却系统和逆变器用冷却系统的冷却系统图。具体实施方式以下，以适用于液压挖掘机的情况为例，参照附图对本专利技术的混合动力式作业机的实施方式详细地进行说明。图中，混合动力式的液压挖掘机1是混合动力式作业机的代表例。液压挖掘机1的车身由能够自立行驶的履带式的下部行驶体2和能够自由旋转地搭载于下部行驶体2上的上部旋转体3构成。作业装置4能够自由俯仰动地设在上部旋转体3的前侧，使用该作业装置4能够进行砂石的挖掘作业等。下部行驶体2构成为包括：台车架，其具有左右的侧构架2A(只图示左侧)；驱动轮2B，其设在各侧构架2A的前后方向(长度方向)的一侧上；滚动轮2C，其设在前后方向的另一侧上；和履带2D，其卷绕在驱动轮2B和滚动轮2C上。左、右的驱动轮2B由左、右的行驶液压马达2E、2F(参照图9)分别驱动，通过使履带2D旋转而使液压挖掘机1行驶。作业装置4由以下部分构成：动臂4A，其能够自由俯仰动地安装在后述的旋转构架5的前部侧上；斗杆4B，其能够自由转动地安装在该动臂4A的前端侧上；铲斗4C，其能够自由转动地安装在该斗杆4B的前端侧上；和由驱动这些部分的液压缸构成的动臂液压缸4D、斗杆液压缸4E、铲斗液压缸4F。上部旋转体3构成为包括：成为基座的旋转构架5；和搭载于该旋转构架5上的后述的驾驶舱6、配重7、发动机8、液压泵9、辅助发电马达12、热交换装置13、蓄电装置30、旋转马达31、逆变器装置34、蓄电装置用散热器42、逆变器用散热器46等。在此，如图2等所示，旋转构架5构成为包括：底板5A，其形成为厚的平板状并沿前后方向延伸；左纵板5B以及右纵板5C，其立设在该底板5A上并在左右方向上相对且沿前后方向延伸；多个左伸出梁5D，其从左纵板5B向左侧方伸出而设置；多个右伸出梁(未图示)，其从右纵板5C向右侧方伸出而设置；左侧构架5E，其固定在各个左伸出梁5D的前端侧，并沿前后方向延伸；和右侧构架5F，其固定在各个右伸出梁的前端侧并沿前后方向延伸。在旋转构架5的后部左侧设有：热交换装置安装板5G，其位于左纵板5B和左侧构架5E之间，并安装有后述的热交换装置13；和蓄电装置安装板5H，其安装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合动力式作业机，具有：车身(3)，其在前侧设有作业装置(4)并能够自立行驶；配重(7)，其为了保持与所述作业装置(4)的重量平衡而设在该车身(3)的后侧；发动机(8)，其配置在该配重(7)的前侧并驱动液压泵(9)；电动机(12)，其通过由该发动机(8)驱动而发电，或者通过被供给电力来辅助所述发动机(8)的驱动；热交换装置(13)，其对包括发动机冷却水以及/或者工作油在内的流体进行冷却；冷却风扇(8A)，其向该热交换装置(13)供给冷却风；蓄电装置(30)，其配置于热交换装置上游室(28)，且将电力充电或者将电力放电，其中，该热交换装置上游室(28)相对于向所述热交换装置(13)供给的冷却风的流动方向，与所述热交换装置(13)相比位于上游侧；和逆变器装置(34)，其控制所述电动机(12)的动作，其特征在于，该混合动力式作业机具有：蓄电装置用散热器(42)，其冷却所述蓄电装置(30)；和逆变器用散热器(46)，其与该蓄电装置用散热器(42)独立地设置并冷却所述逆变器装置(34)，所述蓄电装置用散热器(42)和所述逆变器用散热器(46)在所述热交换装置上游室(28)内位于所述热交换装置(13)与所述蓄电装置(30)之间，并相对于所述冷却风的流动方向并列地配置。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.28 JP 2014-1528541.一种混合动力式作业机，具有：车身(3)，其在前侧设有作业装置(4)并能够自立行驶；配重(7)，其为了保持与所述作业装置(4)的重量平衡而设在该车身(3)的后侧；发动机(8)，其配置在该配重(7)的前侧并驱动液压泵(9)；电动机(12)，其通过由该发动机(8)驱动而发电，或者通过被供给电力来辅助所述发动机(8)的驱动；热交换装置(13)，其对包括发动机冷却水以及/或者工作油在内的流体进行冷却；冷却风扇(8A)，其向该热交换装置(13)供给冷却风；蓄电装置(30)，其配置于热交换装置上游室(28)，且将电力充电或者将电力放电，其中，该热交换装置上游室(28)相对于向所述热交换装置(13)供给的冷却风的流动方向，与所述热交换装置(13)相比位于上游侧；和逆变器装置(34)，其控制所述电动机(12)的动作，其特征在于，该混合动力式作业机具有：蓄电装置用散热器(42)，其冷却所述蓄电装置(30)；和逆变器用散热器(46)，其与该蓄电装置用散热器(42)独立地设置并冷却所述逆变器装置(34)，所述蓄电装置用散热器(42)和所述逆变器用散热器(46)在所述热交换装置上游室(28)内位于所述热交换装置(13)与所述蓄电装置(30)之间，并相对于所述冷却风的流动方向并列地配置。2.根据权利要求1所述的混合动力式作业机，其特征在于，具有第二电动机(33)，该第二电动机(33)与由所述发动机(8)驱动的所述电动机即第一电动机(12)独立地，由从所述蓄电装置(30)所供给的电力来驱动，或者将由再生动作产生的再生电力充电到所述蓄电装置(30)，所述逆变器装置(34)由控制所述第一电动机(12)的动作的第一逆变器(35)和控制所述第二电动机(33)的动作的第二逆变器(37)构成。3.根据权利要求1所述的混合动力式作业机，其特征在于，所述发动机(8)以沿左右方向延伸的横置状态配置，所述蓄电装置(30)和所述热交换装置(13)相对于冷却风的流动方向直列...

【专利技术属性】
技术研发人员：太田泰典，小岛贡，江川秀二，东祐司，
申请(专利权)人：日立建机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP