KR100892271B1 - 건설기계의 냉각장치 - Google Patents

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가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
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Abstract

라디에이터, 오일쿨러, 애프터쿨러 등의 각 냉각기기의 청소나 점검, 보수 등의 보수관리가 용이하게 가능한 건설기계의 냉각장치를 제공한다.
팬(26)의 상류측에, 통풍경로 상에 개구부(1a)를 형성하는 프레임(1)을 설치하고, 상기 프레임(1)의 개구부(1a)에 라디에이터(11A)와 오일쿨러(12), 또는 라디에이터(11)와 오일쿨러(12)와 애프터쿨러(13)를 병렬로 배치하고, 라디에이터(11A) 및 오일쿨러(12) 중, 또는 라디에이터(11), 오일쿨러(12) 및 애프터쿨러(13) 중, 적어도 어느 하나를 상기 프레임(1)에 착탈가능하게 부착하였다. 상기 프레임(1)에 팬슈라우드(19)를 부착하였다. 팬슈라우드(19)의 일부를 착탈가능하게 하여도 좋다.

Description

건설기계의 냉각장치{COOLER FOR CONSTRUCTION MACHINE}
도 1은, 본 발명의 제1실시형태의 냉각장치의 정면도이다.
도 2는, 도 1의 Z방향으로 바라본 도이다.
도 3은, 도 1의 Y방향으로 바라본 도이다.
도 4는, 도 2의 X방향으로 바라본 도이다.
도 5는, 팬슈라우드의 사시도이다.
도 6은, 제2실시형태의 냉각장치의 정면도이다.
도 7은, 종래의 냉각장치의 제1예를 나타내는 도이다.
도 8은, 종래의 냉각장치의 제2예를 나타내는 도이다.
도 9는, 종래의 냉각장치의 제3예를 나타내는 도이다.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)
1 … 프레임 1a … 개구부
2,3 … 좌, 우프레임 2a,3a … 바닥판
2b,3b … 종형 판 2c,3c … 플레이트
2d,3d … 홈 4,5 … 상, 하브래킷
5a … 플레이트 5b … 보스
6 … 브래킷 7,7a,7b,7c,7d,8,9,9a,9b … 볼트
10,10A … 냉각장치 11,11A … 라디에이터
11a,11e … 하부 탱크 11b … 다리부
11c,11f … 상부 탱크 11d … 출구관
12 … 오일쿨러 13 … 애프터쿨러
13a … 하부 탱크 13b … 다리부
13c … 상부 탱크 13d … 출구관
14,15 … 쿠션 16,17 … 방진네트
18 … 나비볼트 19 … 팬슈라우드
20,21 … 브래킷 25 … 엔진
26 … 팬 27 … 차체프레임
본 발명은, 건설기계의 냉각장치에 관한 것이다.
건설기계에는, 엔진의 냉각수의 방열을 하기 위한 라디에이터, 및 유압기기의 작동유의 방열을 하기 위한 오일쿨러가 필수이다. 또한, 최근 엔진의 흡입공기효율을 높여서 엔진성능을 높이기 위하여, 압축된 과급공기를 냉각하기 위한 애프터쿨러가 채용되도록 되었다. 또한, 이들 냉각용 기기를, 그 냉각효율을 높이고, 또한 정비성 및 설치공간의 콤팩트성을 고려하여 배치하기 위한 기술이, 종래로부터 몇가지 제안되어 있다.
예컨대 일예로서 일본 특개평11-350530공보에 개시된 건설기계의 냉각장치가 있고, 도 7은 동 공보에 기재된 냉각장치의 배치도이다. 도 7에 있어서, 냉각장치 (30)에는, 엔진(31)에 의해서 구동되는 팬(32)의 전방에 라디에이터(33)가 배치되고, 라디에이터(33)의 앞면에 오일쿨러(34)와 인터쿨러(35)가 병렬배치되고, 통풍방향의 두께가 대략 균일하게 되도록 오일쿨러(34)의 통풍면적 및 두께를 정해두고 있다. 또한, 에어콘용 콘덴서(36)는 인터쿨러(35) 앞에 배치되어 있다.
또한, 제2예로서, 예컨대 일본 실개소62-175218공보에 개시된 자동차용 냉각장치이고, 도 8은 동 공보에 기재된 냉각장치의 정면도 일부 단면도이다. 도 8에 있어서, 냉각장치(40)의 상부 및 하부에, 상부 탱크(41) 및 하부 탱크(42)가 각각 설치되어 있고, 상부 탱크(41) 및 하부 탱크(42)는, 각각 칸막이판(43,44)에 의해 좌우 2개의 상부 탱크(45,46) 및 하부 탱크(47,48)로 칸이 나뉘어져 있다. 상부 탱크(45)와 하부 탱크(47)는 방열튜브(49)로 연결되어서 라디에이터(50)를 형성하고, 상부 탱크(46)와 하부 탱크(48)는 방열튜브(51)로 연결되어서 인터쿨러(52)를 형성하고 있다. 라디에이터(50)와 인터쿨러(52)가 일체화된 냉각장치(40)의 양측부에는 측지지부(53,53)가 고착되어 있어서, 냉각장치(40)는 측지지부(53,53)를 통해서, 도시하지 않은 차체프레임에 부착되어 있다.
이와 같이, 라디에이터(50)와 인터쿨러(52)의 각각의 앞면이 대략 동일 평면으로 되도록 배치하여, 라디에이터(50)의 냉각효율의 향상과, 냉각장치(40)의 콤팩트화를 도모하고 있다.
또한 제3예로서, 예컨대 도 9에 나타내는 냉각장치가 있다. 도 9에 있어서, 엔진(61)에 의해서 구동되는 팬(62)의 전방에 라디에이터(63)가 배치되어 있다. 오일쿨러(64)는, 라디에이터(63)의 전방에 배치되어 있어서, 하단부가 핀(65)에 의해서 회전이동가능하게 피벗되고, 측면부에서 라디에이터(63)에 볼트(66)에 의해 설치되어 있다. 또한, 볼트(66)를 푸는 것에 의해, 오일쿨러(64)는 핀(65)을 중심으로 전방으로 도시의 2점쇄선의 위치까지 경사이동가능하게 되어 있다. 이와 같이, 오일쿨러(64)를 경사이동시켜서 라디에이터(63)와의 사이의 개구폭(C)을 넓게 하여, 라디에이터(63) 및 오일쿨러(64)의 청소를 용이하게 하고 있다.
그러나, 상기 종래기술에서는 다음과 같은 문제가 있다.
제1예에서는, 라디에이터(33)의 앞면에 오일쿨러(34)와 인터쿨러(35)를 병렬배치하여 두기 때문에, 라디에이터(33)의 앞면에 부착된 쓰레기나 진애를 소제할 때는, 오일쿨러(34)와 인터쿨러(35)를 떼어내야만 하기 때문에, 작업이 성가시고 시간이 걸린다.
또한 제2예에서는, 라디에이터(50)와 인터쿨러(52)가 일체화되어 있기 때문에, 어느 한쪽에만 프레임으로부터 떼어내어서 보수관리하고 싶은 경우에도, 양방 모두를 떼어내야만 하기 때문에, 쓸데없는 일이 생긴다.
또한 제3예에서는, 오일쿨러(64)는 전방으로 경사이동가능하게 되어 있으므로, 라디에이터(63)의 앞면 상부의 청소는 가능한 것이지만, 앞면 하부는 청소구가 들어가기 어렵고 충분한 청소가 곤란하다. 또한, 상기 경사이동량을 크게 하면 개선되지만, 차체의 공간 상의 제약으로부터 크게 하기 어렵다.
본 발명은 상기 종래의 문제점을 감안하여, 라디에이터, 오일쿨러, 애프터쿨러 등의 각 냉각기기의 청소나 점검, 보수 등의 보수관리가 용이하게 가능한 건설기계의 냉각장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 관한 건설기계의 냉각장치의 제1발명은, 팬의 상류측에, 통풍경로 상에 개구부를 형성하는 프레임을 설치하고, 상기 프레임의 개구부에 라디에이터와 오일쿨러를 병렬로 배치하고, 라디에이터 및 오일쿨러 중, 하나이상을 상기 프레임에 착탈가능하게 부착한 것을 특징으로 하는 건설기계의 냉각장치이다.
또한, 제2발명은, 건설기계의 냉각장치에 있어서, 팬의 상류측에, 통풍경로 상에 개구부를 형성하는 프레임을 설치하고, 상기 프레임의 개구부에 라디에이터와 오일쿨러와 애프터쿨러를 병렬로 배치하고, 라디에이터, 오일쿨러 및 애프터쿨러 중, 하나이상을 상기 프레임에 착탈가능하게 부착한 구성으로 되어 있다.
상기 제1발명, 제2발명에 의하면, 팬의 상류측에, 통풍경로 상에 개구부를 형성하는 프레임을 설치하고, 이 프레임의 개구부에 라디에이터와 오일쿨러, 또는 라디에이터와 오일쿨러와 애프터쿨러를 병렬로 배치하였기 때문에, 각 냉각기기의 전후에 다른 냉각기기가 없으므로, 다른 냉각기기를 떼어내지 않고 단독으로 각 냉각기기를 떼어낼 수 있다. 아울러서, 각 냉각기기의 통풍저항이 감소하여 통풍량을 증가할 수 있고, 또한 각 냉각기기의 상류측의 냉각풍의 습도가 내려가므로, 냉각효율이 향상한다. 또한, 각 냉각기기 중, 적어도 어느 하나를 착탈가능하게 부착한 것이므로, 용이하게 떼어낼 수 있다. 따라서, 청소나 점검 등의 보수관리를 용이하게 행할 수 있다.
제3발명에 의하면, 제1 또는 제2발명에 있어서, 상기 프레임에 팬슈라우드를 부착한 구성으로 되어 있다.
제3발명에 의하면, 프레임에 팬슈라우드를 부착하였기 때문에, 팬슈라우드를 떼어내지 않고 각 냉각기기를 착탈하는 것이 가능하게 되므로, 각 냉각기기의 청소나 보수 등의 보수관리를 용이하게 행할 수 있다.
또한 제4발명은, 제3발명에 있어서, 팬슈라우드의 일부를 착탈가능하게 한 것이다.
제4발명에 의하면, 팬슈라우드의 일부를 착탈가능하게 한 것이므로, 상기 팬슈라이드의 일부만을 떼어냄으로써, 각 냉각기기를 용이하게 착탈가능하게 함과 아울러, 팬슈라우드의 내부에 체류한 쓰레기나 진애를 간단히 배출할 수 있고, 보수관리성이 매우 좋다.
이하, 본 발명에 관한 건설기계의 냉각장치의 실시형태를 도 1~도 6에 의해 설명한다.
우선 제1실시형태를, 도 1~도 5에 의해 설명한다. 도 1은 제1실시형태의 냉각장치의 정면도이고, 도 2는 도 1의 Z방향으로 바라본 도이고, 도 3은 도 1의 Y방향으로 바라본 도이다. 또한, 도 4는 도 2의 X방향으로 바라본 도이고, 도 5는 팬슈라우드의 사시도이다.
도 1~도 4에 나타내는 바와 같이, 냉각장치(10)는, 엔진(25)에 부착된 팬(26) 상류측에서, 또한 팬(26)의 통풍경로 상에 개구부(1a)를 형성하는 프레임 (1)을 설치하고, 이 프레임(1)의 상기 개구부(1a)에, 라디에이터(11), 오일쿨러 (12) 및 애프터쿨러(13)가 각각의 앞면을 대략 동일 평면상에 위치시켜서 병렬로 배치하고 있다.
프레임(1)은, 차체프레임(27)에 세워설치된 좌, 우프레임(2,3)과, 이 좌, 우프레임(2,3) 사이를 각각 상, 하에서 접속하는 상, 하브래킷(4,5)을 구비하고, 이들 좌, 우프레임(2,3) 및 상, 하브래킷(4,5)에 의해 중앙부에 상기 개구부(1a)를 형성하고 있다.
즉, 좌, 우프레임(2,3)은 하부에 각각 바닥판(2a,3a)을 대략 수평으로 설치하고, 상기 바닥판(2a,3a)의 상면에 コ자형상의 종형 판(2b,3b)을 각각 세워설치하고 있다. 또한, 상, 하브래킷(4,5)은, 각각 상기 좌, 우프레임(2,3)의 종형 판 (2b,3b)의 앞면에 볼트(7)에 의해 부착되어 있다. 하브래킷(5)은 대략 수평으로 플레이트(5a)를 설치하고 있고, 이 플레이트(5a)의 상면에는 라디에이터(11), 애프터쿨러(13)를 각각 지지하는 4개의 수용 보수(5b)가 설치되어 있다. 또한, 플레이트 (5a)는 후단측의 하단부가, 상기 좌, 우프레임(2,3)의 종형 판(2b,3b)의 내측에 볼트(8,8)에 의해 부착된 브래킷(6)에 볼트(7,7)에 의해 고정되어 있다.
라디에이터(11)는 상하에 상부 탱크(11c) 및 하부 탱크(11a)를 갖고 있고, 이 하부 탱크(11a)의 하면에 설치된 2개의 다리부(11b,11b)를 상기 하브래킷(5)의 플레이트(5a)의 수용 보스(5b,5b)에 삽입하고, 또한 상부 탱크(11c)를 상브래킷(4)에 볼트(7a)에 의해 고정함으로써, 프레임(1)에 부착되어 있다.
마찬가지로, 애프터쿨러(13)는 상부 탱크(13c) 및 하부 탱크(13a)를 갖고 있고, 이 하부 탱크(13a)의 하면에 설치된 2개의 다리부(13b,13b)를 상기 하브래킷 (5)의 수용 보스(5b,5b)에 삽입하고, 또한 상부 탱크(13c)를 상브래킷(4)에 볼트 (7b)에 의해 고정함으로써, 프레임(1)에 부착되어 있다.
또한, 라디에이터(11)의 하부 탱크(11a)의 하면 및 애프터쿨러(13)의 하부 탱크(13a)의 하면과, 하브래킷(5)의 플레이트(5a)의 사이에는, 각각 쿠션(14,15)이 삽입되어 있다.
오일쿨러(12)는, 앞부가 상, 하브래킷(4,5)에, 측부가 우프레임(3)의 종형 판(3b)의 내측면에, 각각 볼트(7c,9)에 의해 고정함으로써 프레임(1)에 부착되어 있다.
또한, 라디에이터(11), 오일쿨러(12) 및 애프터쿨러(13)의 각각의 앞면의 전방에는, 방진네트(16)(라디에이터(11)와 애프터쿨러(13)용),(17)(오일쿨러(12)용)가 설치되어 있다. 방진네트(16,17)는, 각각 좌, 우프레임(2,3)의 종형 판(2b,3b)의 외측면으로부터 연장되는 플레이트(2c,3c)에 형성된 홈(2d,3d)을 가이드로 하여 상방으로부터 떨어뜨려 넣어지고, 상기 플레이트(2c,3c)에 나비볼트(18)에 의해 고정되어 있다.
한편, 팬슈라우드(19)는, 좌, 우프레임(2,3)의 종형 판(2b,3b)의 후면에 볼트(7d)에 의해 고정되어 있다. 팬슈라우드(19)의 상면에는 L형의 브래킷(20)이 볼트(9a)에 의해 고정되고, 라디에이터(11), 오일쿨러(12), 애프터쿨러(13)의 각 상부 탱크(11c,12c,13c)의 후면과 팬슈라우드(19)의 상면과의 간극을 패킹(도시않함) 을 끼워서 닫고 있다. 팬슈라우드(19)의 하부는 L형으로 절곡되어서, 라디에이터 (11), 오일쿨러(12), 애프터쿨러(13)의 각 하부 탱크(11a,12a,13a)의 후면과의 간극을 패킹(도시않함)을 끼워서 닫고 있지만, 도 4, 5에 나타내는 바와 같이, 라디에이터(11)의 하부 탱크(11a)와, 애프터쿨러(13)의 하부 탱크(13a)와 일부에 대면하는 부분에 관해서는, L형부분을 일부 커트하고 있다. 이 커트부분을 닫는 브래킷 (21)이 팬슈라우드(19)의 후면에 볼트(9b)에 의해 고정되어 있다.
다음에, 제1실시형태의 작용, 효과를, 도 1~ 도 5를 참조하여 설명한다.
라디에이터(11), 오일쿨러(12) 및 애프터쿨러(13)의 앞면의 청소나 점검 등의 보수관리를 행할 때는, 우선 나비볼트(18)를 떼어내서, 방진네트(16,17)를 상방으로 뽑아낸다. 그러면, 라디에이터(11), 오일쿨러(12) 및 애프터쿨러(13)의 전체앞면이 노출되고, 그 전방에는 충분한 공간이 있으므로, 보수관리를 용이하게 행할 수 있다. 오일쿨러(12)만의 청소나 점검 등의 보수관리시는, 방진네트(17)만을 떼어내면 좋다.
또한, 라디에이터(11) 또는 애프터쿨러(13)를 프레임(1)으로부터 떼어낼때는, 우선 볼트(9a,9b)를 떼어내서, 팬슈라우드(19)의 상면 및 하부로부터 브래킷 (20) 및 브래킷(21)을 떼어낸다. 다음에, 라디에이터(11)의 상부 탱크(11c), 애프터쿨러(13)의 상부 탱크(13c)를 각각 상브래킷(4)에 고정되어 있는 볼트(7a,7b)를 떼어낸다. 그러면, 라디에이터(11) 또는 애프터쿨러(13)를 각각 단독으로, 하부 탱크 (11a)의 개구관(11d) 또는 하부 탱크(13a)의 출구관(13d)이 팬슈라우드(19)에 간섭하는 일없이, 상방으로 끌어올릴 수 있고, 이로써 용이하게 프레임(1)으로부터 떼어낼 수 있다.
또한, 오일쿨러(12)를 프레임(1)으로부터 떼어낼때는, 오일쿨러(12)의 앞부 및 측부에서 각각 상,하브래킷(4,5) 및 우프레임(3)의 종형 판(3b)에 고정되어 있는 볼트(7c) 및 볼트(9)를 떼어내면, 오일쿨러(12)를 상방으로 끌어올릴 수 있고, 용이하게 프레임(1)으로부터 떼어낼 수 있다.
이와 같이, 라디에이터(11), 오일쿨러(12), 애프터쿨러(13)는, 다른 냉각기기나 팬슈라우드(19)를 떼어내는 일없이, 각각 단독으로 프레임(1)으로부터 떼어낼 수 있으므로, 보수관리를 용이하게 행할 수 있다.
또한, 라디에이터(11), 오일쿨러(12), 애프터쿨러(13)를 병렬로 배치한 것에 의해, 각 냉각기기를 통과한 쓰레기나 진애는 팬슈라우드(19)의 내부에 체류하게 된다. 따라서, 팬슈라우드(19)의 하부에 부착된 브래킷(21)만을 떼어냄으로써, 팬슈라우드(19)의 내부가 일부 개방되는 것이므로, 팬슈라우드(19)의 내부에 체류한 쓰레기나 진애를 간단히 배출할 수 있다.
또한, 라디에이터(11), 오일쿨러(12), 애프터쿨러(13)를 병렬로 배치한 것에 의해, 각 냉각기기의 통풍로가 중합되지 않기 때문에, 각각의 통풍저항이 감소되어서 통풍량이 증가하고, 아울러서 각 냉각기기를 통과하는 냉각풍의 온도가 내려가므로 냉각효율이 향상한다.
다음에, 제2실시형태에 관해서, 도 6에 의해 설명한다. 도 6은, 제2실시형태의 냉각장치의 정면도이다.
제2실시형태의 냉각장치(10A)는, 상기 제1실시형태에 있어서, 라디에이터 (11), 애프터쿨러(13)를 제거하고, 라디에이터(11A)를 부착한 것이다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 라디에이터(11A)는, 그 하부 탱크(11e)의 하면에 설치된 3개의 다리부(11b)의 하브래킷(5)의 수용 보스(5b)에 삽입하고, 상부 탱크(11f)를 상브래킷(4)에 볼트(7)에 의해 고정함으로써, 프레임(1)에 부착되어 있다.
따라서, 제2실시형태의 작용, 효과는, 제1실시형태와 전부 동일하지만, 애프터쿨러를 필요로 하지 않는 엔진의 경우에는 바람직하다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 이하의 효과를 들 수 있다.
팬의 통풍경로 상에 개구부를 형성하는 프레임을 설치하고, 이 프레임의 개구부에 라디에이터와 오일쿨러, 또는 라디에이터와 오일쿨러와 애프터쿨러를 각각 병렬로 배치하였기 때문에, 각 냉각기기의 전방에는 냉각기기가 없게 되고, 따라서 다른 냉각기기를 떼어내지 않고 단독으로 각각을 떼어낼 수 있고, 청소나 점검 등의 보수관리를 용이하게 행할 수 있다.
또한, 각 냉각기기 중, 적어도 어느 하나를 단독으로 착탈가능하게 부착한 것이므로, 떼어내서 보수관리를 용이하게 행할 수 잇따.
또한, 상기 프레임에 팬슈라우드를 부착하였기 때문에, 팬슈라우드를 떼어내지 않고 각 냉각기기를 착탈하는 것이 가능하므로, 보수관리를 용이하게 행할 수 있다.
또한, 팬슈라우드의 일부를 착탈가능하게 하였기 때문에, 이 팬슈라우드의 일부를 떼어냄으로써, 각 냉각기기를 용이하게 착탈가능하게 함과 아울러, 팬슈라 우드 중에 체류한 쓰레기나 진애를 간단히 배출할 수 있다.
본 발명의 건설기계의 냉각장치는 라디에이터, 오일쿨러, 애프터쿨러 등의 각 냉각기기의 청소나 점검, 보수 등의 보수관리가 용이하게 가능한 것을 특징으로 하고 있다.

Claims (4)

  1. 건설기계의 냉각장치에 있어서,
    팬(26)의 상류측에, 통풍경로 상에 개구부(1a)를 형성하는 프레임(1)을 설치하고,
    상기 프레임(1)의 개구부(1a)에 라디에이터(11A)와 오일쿨러(12)를 병렬로 배치하고,
    라디에이터(11A) 및 오일쿨러(12) 중, 하나이상을 상기 프레임(1)에 착탈가능하게 부착한 것을 특징으로 하는 건설기계의 냉각장치.
  2. 건설기계의 냉각장치에 있어서,
    팬(26)의 상류측에, 통풍경로 상에 개구부(1a)를 형성하는 프레임(1)을 설치하고,
    상기 프레임(1)의 개구부(1a)에 라디에이터(11)와 오일쿨러(12)와 애프터쿨러(13)를 병렬로 배치하고,
    라디에이터(11), 오일쿨러(12) 및 애프터쿨러(13) 중, 하나이상을 상기 프레임(1)에 착탈가능하게 부착한 것을 특징으로 하는 건설기계의 냉각장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 프레임(1)에 팬슈라우드(19)를 부착한 것을 특징으로 하는 건설기계의 냉각장치.
  4. 제3항에 있어서, 팬슈라우드(19)의 일부를 착탈가능하게 한 것을 특징으로 하는 건설기계의 냉각장치.
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