KR101747228B1

KR101747228B1 - 수륙 양용 장갑차의 냉각 시스템

Info

Publication number: KR101747228B1
Application number: KR1020160164386A
Authority: KR
Inventors: 박대곤
Original assignee: 한화테크윈 주식회사
Priority date: 2016-12-05
Filing date: 2016-12-05
Publication date: 2017-06-15

Abstract

본 발명의 다양한 실시예에 따른 수륙 양용 장갑차의 냉각 시스템을 개시한다. 수륙 양용 장갑차의 냉각 시스템은 수륙 양용 장갑차의 외부 공기를 흡입하는 흡기구 및 흡입된 외부 공기를 배기하는 배기구를 포함하는 에어 덕트, 상기 흡기구 상에 배치되고, 상기 흡기구로부터 유입되는 공기를 이용하여 저온 냉각수를 냉각시키는 라디에이터, 및 상기 수륙 양용 장갑차의 외부의 해수를 이용하여 상기 냉각수를 냉각시키는 해수 냉각기를 포함하고, 상기 에어 덕트의 흡기구는 상기 수륙 양용 장갑차의 후방의 상면에 배치되고 상기 에어 덕트의 배기구는 상기 수륙 양용 장갑차의 후방에 배치되는 것을 특징으로 한다.

Description

수륙 양용 장갑차의 냉각 시스템{Cooling system for amphibious armored vehicles}

본 발명은 수륙 양용 장갑차의 냉각 시스템에 관한 것이다.

상륙 작전 등을 수행하기 위한 군사용 차량으로서 수륙 양용 장갑차가 알려져 있다. 이러한 수륙 양용 장갑차는 수상에서는 선박과 같이 수면 상에 떠있는 상태로 이동하고, 육상에서는 차량과 같이 바퀴 또는 무한궤도 등으로 지면을 이동할 수 있다.

수륙 양용 차량은 엔진으로부터 열을 흡수한 냉각수를 외부 공기를 흡기하여 냉각시키고, 엔진으로 상기 냉각수를 순환시켜 엔진을 냉각시킬 수 있다. 수륙 양육 차량은 이동하는 방향을 기준으로 전방에 배치된 에어 덕트(air duct)로 외기를 흡기하여 냉각수를 냉각시키는 라디에이터를 포함한다. 수면이 잔잔하지 못한 경우, 수륙 양용 차량은 수상에서 이동할 때에 상기 에어 덕트로 해수가 유입될 수 있다. 상기 에어 덕트로 해수가 유입되면, 상기 라디에이터는 침수되어 에어 덕트로의 외기의 흡기가 어려워져 냉각 효율이 떨어지고, 수륙 양용 장갑차의 내부로 해수가 지속적으로 유입되어 침몰될 위험이 크다

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 엔진을 냉각시키는 라디에이터 중 저온 라디에이터와 고온 라디에이터를 병렬로 배치하고, 상기 냉각 시스템에 해수를 흡입하여 냉각수를 냉각시키는 해수 냉각기를 추가하여 냉각 효율을 향상시키며, 수륙 양용 차량의 해상 진입시에 냉각 시스템의 침수를 방지하기 위해 수륙 양용 차량의 후미 상면에 흡기 덕트를 배치한 수륙 양용 장갑차의 냉각 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 냉각수를 순환시켜 엔진을 냉각시키는 수륙 양용 장갑차의 냉각 시스템에 있어서, 수륙 양용 장갑차의 외부 공기를 흡입하는 흡기구 및 흡입된 외부 공기를 배기하는 배기구를 포함하는 에어 덕트, 상기 흡기구 상에 배치되고, 상기 흡기구로부터 유입되는 공기를 이용하여 저온 냉각수를 냉각시키는 라디에이터, 및 상기 수륙 양용 장갑차의 외부의 해수를 이용하여 상기 냉각수를 냉각시키는 해수 냉각기를 포함하고, 상기 에어 덕트의 흡기구는 상기 수륙 양용 장갑차의 후미의 상면에 배치되고 상기 에어 덕트의 배기구는 상기 수륙 양용 장갑차의 후방에 배치되는 것을 특징으로 한다.

수륙 양용 장갑차의 냉각 시스템의 일 예에 따르면, 상기 라디에이터는 저온 냉각수를 냉각시키는 제1 라디에이터 및 고온 냉각수를 냉각시키는 제2 라디에이터를 포함하고, 상기 제1 라디에이터는 상기 흡기구 상에 배치되고, 상기 제2 라디에이터는 상기 제1 라디에이터와 마주보도록 병렬로 배치시켜, 상기 흡기구에 유입된 공기가 상기 제1 라디에이터를 통과한 후 상기 제2 라디에이터로 유입되는 것을 특징으로 한다.

수륙 양용 장갑차의 냉각 시스템의 다른 예에 따르면, 상기 수륙 양용 장갑차에 설치되어 해수의 유입을 감지하는 해수 감지기, 및 상기 해수의 유입 여부에 따라 상기 라디에이터 및 해수 냉각기의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함한다.

수륙 양용 장갑차의 냉각 시스템의 다른 예에 따르면, 상기 제어부는 상기 해수 감지기가 해수의 유입을 감지하면 상기 해수 냉각기를 작동시키는 수륙 양용 장갑차의 냉각 시스템.

수륙 양용 장갑차의 냉각 시스템의 다른 예에 따르면, 상기 제어부는, 상기 해수의 유입을 감지하지 못하면, 상기 해수 냉각기의 작동을 중단시키는 것을 특징으로 한다.

다양한 실시예에 따른 수륙 양용 장갑차는 제는 엔진을 냉각시키는 라디에이터 중 저온 라디에이터와 고온 라디에이터를 병렬로 배치하여 흡입된 외기에 따른 냉각 효율을 향상시키고, 상기 냉각 시스템에 해수를 흡입하여 냉각수를 냉각시키는 해수 냉각기를 추가하여 냉각 성능을 향상시키며, 수륙 양용 차량의 후미 상면에 흡기 덕트를 형성하여 수륙 양용 차량의 해상 진입시에 냉각 시스템의 침수를 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수륙 양용 차량을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수륙 양용 차량의 후방 일부를 간략하게 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수륙 양용 장갑차의 냉각 시스템에 포함된 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 수륙 양용 장갑차의 냉각 시스템의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수륙 양용 장갑차의 냉각 시스템의 내부의 구성 및 냉각수의 흐름을 간략하게 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수륙 양용 장갑차의 냉각 시스템에 포함된 유압 모터를 제어하기 위한 유압 흐름을 간략하게 도시한 도면이다.

본 발명은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수륙 양용 장갑차를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 수륙 양용 장갑차의 후방 일부를 간략하게 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 수륙 양용 장갑차(10)는 엔진을 냉각시키기 위한 냉각 시스템(100)을 포함한다. 냉각 시스템(100)은 외기를 이용하여 냉각수를 냉각시키는 라디에이터를 포함한다.

수륙 양용 장갑차(10)는 내탄성이 있는 강철판으로 차체의 외면을 감싸고 무장한 군용 자동차로, 육지의 노면상 운행과 강, 호수, 바다 등 수상에서 운행을 할 수 있도록 특화된 차량이다. 수륙 양용 장갑차(10)의 냉각 시스템(100)은 총탄이나 포탄 등으로 차량의 전면을 보호하기 위해 일반 차량과 다른 냉각 시스템(100)의 구조를 갖는다. 예를 들면, 일반적으로 차량의 전면에 배치된 라디에이터는 총탄 및 포탄에 취약한 바, 수륙 양용 장갑차(10)는 내탄성을 확보하기 위해 라디에이터를 차량의 전면이 아닌 차량의 상면에 배치된다.

냉각 시스템(100)은 냉각수를 순환시켜 엔진의 온도를 제어할 수 있다. 엔진은 연소실에서 혼합기를 연소하고, 이 연소열에 의해 발생되는 에너지로 작동하는 기관이다. 엔진은 고온 고압의 가스를 점화 연소시키므로 냉각수에 의한 냉각을 하지 않으면 실린더와 피스톤 등이 녹아버릴 수 있다. 이러한 엔진의 과열을 방지하기 위해, 냉각 시스템(100)은 엔진의 온도를 낮출 수 있는 냉각수를 순환시켜 엔진(20)의 온도를 제어할 수 있다.

도 2를 참조하면, 에어 덕트(101, 103)는 수륙 양육 차량의 외면에 배치되어 있다. 에어 덕트(101, 103)는 수륙 양육 차량의 외부에 있는 공기를 흡기 및 배기할 수 있도록 격자형태의 홈들이 형성되어 있다. 에어 덕트(101, 103)는 수륙 양용 장갑차(10)의 후방의 외면의 좌우에 둘 이상이 배치될 수 있다. 에어 덕트(101, 103)는 공기를 흡입하는 흡기구(131, 133)와 흡입된 공기를 배출하는 배기구(135, 137)를 포함한다. 흡기구(131, 133)는 도면에 도시된 바와 같이 수륙 양용 장갑차(10)의 후방의 상면인 A에 배치되어 있다. 배기구(135, 137)는 도 2에 도시된 바와 같이 수륙 양용 장갑차(10)의 후방인 B에 배치되어 있다. 수륙 양용 장갑차(10)는 흡기구(131, 133)와 배기구(135, 137) 사이에 냉각 시스템(100)의 라디에이터 등을 수용할 수 있는 공간이 형성되어 있다.

수륙 양용 장갑차(10)는 상술한 바와 같이 흡기구(131, 133) 및 배기구(135, 137)를 차량의 상면에 배치하여 내탄성을 확보할 수 있다. 종래에는 엔진의 위치 등을 고려하여 흡기구(131, 133) 및 배기구(135, 137)가 차량이 전진하는 방향을 기준으로 차량의 전방의 상면에 설치되었다. 이 경우, 수륙 양용 장갑차(10)가 해상 주행 중에 파도 등에 의해 해수가 흡기구(131, 133) 및 배기구(135, 137)에 유입되면, 흡기구(131, 133) 및 배기구(135, 137) 내부에 배치된 라디에이터가 침수되어 정상적으로 냉각수를 냉각시킬 수 없으며, 지속적으로 해수가 유입되면 수륙 양용 장갑차(10)의 부력이 약해져 결국 침몰하는 문제가 발생한다.

이런 문제점을 고려하여, 일 실시예에 따른 수륙 양용 장갑차(10)는, 내탄성을 확보하면서 흡기구(131, 133) 및 배기구(135, 137)로 유입된 해수가 자동적으로 배출될 수 있도록, 흡기구(131, 133) 및 배기구(135, 137)를 차량의 후방의 상면 좌우인 A에 흡기구(131, 133)를 설치하고, 후방 좌우인 B에 배기구(135, 137)를 설치한다. 이 경우, 흡기구(131, 133) 및 배기구(135, 137)에 유입된 해수는 자동적으로 배기구(135, 137)로 빠져 나갈 수 있으며, 흡기구(131, 133) 및 배기구(135, 137) 내부에 배치된 냉각 시스템(100) 및 수륙 양용 장갑차(10) 내부로의 침수를 방지할 수 있다. 수륙 양용 장갑차(10)는 해상에서 주행하는 경우에도 라디에이터(110)의 침수로 인한 냉각 시스템의 고장 및 침몰을 방지할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수륙 양용 장갑차의 냉각 시스템에 포함된 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 3를 참조하면, 냉각 시스템(100)은 제1 라디에이터(111), 제2 라디에이터(113) 및 에어 덕트(101)를 포함한다.

냉각 시스템(100)은 냉각수를 순환시키는 펌프를 이용하여 냉각수를 엔진(20)과 저온 라디에이터(111) 및 고온 라디에이터(113)를 경유시켜 엔진(20)에서 생성된 열을 외부로 방출시켜 엔진(20)을 냉각시킬 수 있다. 구체적으로, 냉각 시스템(100)은 엔진(20)에서 열을 흡수한 냉각수를 라디에이터(110)로 유입시켜 상기 흡수된 열을 공기 중에 방출시킬 수 있다.

라디에이터(110)는 흡기된 외부 공기를 이용하여 유입된 냉각수의 열을 대기 중으로 방산시킬 수 있다. 라디에이터(110)는 유입되는 냉각수의 온도에 기초하여 모터 등으로 회전하는 냉각팬(115)의 회전수를 제어하여 냉각수를 냉각시키는 외부 공기의 양을 조절할 수 있다. 즉, 냉각수의 열이 급격히 높아질 때, 라디에이터(110)는 상기 냉각팬(115)의 회전수를 증가시켜 상기 흡기구(131, 133)로 유입되는 외기의 양을 늘려 냉각수의 열을 외부 공기로 적절하게 방산시킨다. 한편, 라디에이터(110)에서 냉각수의 흐름은 다운 플로 타입, 크로스 플로 타입, 유턴 플로 타입 중 적어도 하나의 타입을 포함할 수 있다. 한편, 도면에서 라디에이터(110)와 에어 덕트(101)는 별개의 구성으로 도시되어 있으나, 라디에이터(110)는 에어 덕트(101)를 포함할 수 있으며 본 발명의 사상은 이에 제한되지 않는다.

제1 라디에이터(111)는 엔진(20)의 배기 가스 등으로부터 열 흡수한 저온 냉각수를 외부 공기를 이용하여 냉각시키는 라디에이터(110)이다. 제1 라디에이터(111)는 에어 덕트(101, 103)의 흡기구(131, 133) 및 배기구(135, 137) 사이에 배치된다.

제2 라디에이터(113)는 상기 제1 라디에이터(111)와 마주보도록 병렬로 배치된다. 제2 라디에이터(113)는 에어 덕트(101, 103)로 유입된 공기가 제1 라디에이터(111)를 통과한 후 유입된다. 제2 라디에이터(113)는 엔진(20)의 실린더 등으로부터 열을 흡수한 고온 냉각수를 외부 공기를 이용하여 냉각시킬 수 있다. 제2 라디에이터(113)에서 냉각된 고온 냉각수의 온도는 제1 라디에이터(111)에서 냉각된 냉각수의 온도보다 높다. 따라서, 제2 라디에이터(113)는 제1 라디에이터(111)를 통과하여 저온 냉각수의 열을 흡수한 공기로도 고온 냉각수를 냉각시킬 수 있다. 이 경우, 냉각 시스템(100)은 제1 및 제2 라디에이터(113)를 각각 냉각시키기 위해 흡입하는 공기의 유량보다 적은 유량의 공기 흡입으로 저온 냉각수 및 고온 냉각수를 냉각시킬 수 있고, 공기를 흡입하기 위해 필요한 동력을 현저히 감소시킬 수 있다.

예를 들면, 제1 라디에이터(111)는 저온 냉각수를 95도에서 80도로 냉각시킬 수 있고, 제2 라디에이터(113)는 고온 냉각수를 110도에서 100도로 냉각시킬 수 있다. 제1 라디에이터(111)를 통과한 공기의 온도는 저온 냉각수로부터 열을 흡수하였어도 95도 미만이므로, 제2 라디에이터(113)는 상기 제1 라디에이터(111)를 통과한 공기로 충분히 상기 제2 라디에이터(113)를 경유하는 고온의 냉각수를 냉각시킬 수 있다. 이 경우, 냉각 시스템(100)은 제1 라디에이터(111) 및 제2 라디에이터(113)로 유입되는 공기를 각각 흡입할 때에 필요한 동력보다 40% 이하 절감된 동력으로도 저온 냉각수 및 고온 냉각수를 동일하게 냉각시킬 수 있다.

도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 시스템의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 4을 참조하면, 냉각 시스템(100)은 라디에이터(110), 해수 냉각기(120), 해수 감지기(140) 및 제어부(170)를 포함한다. 한편, 라디에이터(110)는 도 3를 참조하여 설명한 제1 라디에이터(111)와 제2 라디에이터(113)를 포함한다.

해수 냉각기(120)는 라디에이터(110) 근방에 설치되고, 수륙 양용 장갑차(10)의 외부로부터 해수를 유입하고 외부로 배출할 수 있는 유로가 형성되어 있다. 해수 냉각기(120)는 엔진(20)으로부터 열을 흡수한 냉각수를 해수를 이용하여 냉각시킬 수 있다. 즉, 해수 냉각기(120)는 냉각수의 열을 해수를 통해 바다로 방출할 수 있다. 해수 냉각기(120)는 해수를 흡입하기 위한 해수 펌프를 포함한다. 해수 펌프는 회전수가 제어되어 냉각수의 온도에 대응하여 흡입되는 해수의 유량을 조정할 수 있다. 또한, 해수 냉각기(120)는 해수의 온도를 감지하여 해수 온도에 따라 상기 해수 펌프의 회전수가 제어될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 해수 냉각기(120)는 라디에이터(110)로 냉각수를 공급하는 배관인 제1 배관과 연결된 제2 배관을 통해 냉각수를 공급받는다. 제1 배관과 제2 배관이 연결된 부분에는 제1 배관과 제2 배관으로 흐르는 냉각수의 유량을 제어할 수 있는 밸브가 포함된다. 상기 밸브는 제어 신호에 따라 개폐 정도가 제어되어, 개폐 정도에 따라 제1 배관에만 냉각수가 흐르도록 하거나, 제2 배관에만 냉각수가 흐르도록 할 수 있고, 또한 제1 배관 및 제2 배관에 동시에 냉각수가 흐르도록 할 수 있다. 상기 밸브는 모터 등에 의한 구동력으로 개폐 정도가 조정될 수 있다.

일 실시예에 따르면, 해수 냉각기(120)는 저온 냉각수를 냉각시키는 제1 해수 냉각기(미도시)와 고온 냉각수를 냉각시키는 제2 해수 냉각기(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 제1 해수 냉각기는 제1 라디에이터(111)로 냉각수를 공급하는 배관과 연결된 다른 배관으로 저온 냉각수를 공급받을 수 있고, 상기 제2 해수 냉각기는 제2 라디에이터(113)로 냉각수를 공급하는 배관과 연결된 다른 배관으로 고온 냉각수를 공급받을 수 있다. 이 경우, 상기 배관들이 연결된 부분은 저온 냉각수 및 고온 냉각수의 유량을 조절할 수 있는 밸브가 각각 포함되어 있다.

해수 감지기(140)는 수륙 양용 장갑차(10)가 해수에 진입하여 주행하고 있는지 감지할 수 있다. 예를 들면, 해수 감지기(140)는 수륙 양용 장갑차(10)에 해수가 유입에 따라 수반되는 내부 압력의 변화를 검출할 수 있다. 한편, 해수 감지기(140)는 압력 센서에 의한 방식이나 해수 유입에 따른 전압 검출 방식 등을 통해 수륙 양용 장갑차(10)가 바다, 강, 호수 등에 진입 하였음을 감지할 수 있는 센서이면 될 뿐, 해수 감지기(140)가 포함하는 센서의 종류에 본 발명의 사상은 이에 제한되지 않는다.

한편, 해수 감지기(140)는 수륙 양용 장갑차(10)가 해수에 진입한 정도, 즉, 수륙 양용 장갑차(10)가 해수면으로부터 잠긴 수위를 측정하는 수위 감지기도 포함할 수 있다.

제어부(170)는 해수 감지기(140)의 해수 감지 여부에 따라 해수 냉각기(120) 및 라디에이터(110) 중 적어도 하나를 작동시킬 수 있다. 구체적으로, 제어부(170)는 해수 감지기(140)가 해수를 감지하면 해수 냉각기(120)를 작동시키고 라디에이터(110)의 작동을 중단할 수 있다. 상기 해수 감지기(140)가 해수를 감지하지 못하면 해수 냉각기(120)의 작동을 중단시키고 라디에이터(110)를 작동시킬 수 있다. 또한, 제어부(170)는 수륙 양용 장갑차(10)가 해수에 미리 설정된 수위 이상으로 잠길 때까지 해수 기와 라디에이터(110)를 동시에 작동시킬 수 있고, 상기 미리 설정된 수위 이상으로 잠기면 해수 냉각기(120)만 작동시킬 수 있다. 상기 미리 설정된 수위는 수륙 양용 장갑차(10)가 지면과 접하지 않고 해수면에 부유하는 경우에 수륙 양용 장갑차(10)가 해수면에 잠긴 수위를 참조하여 설정될 수 있다. 한편, 제어부(170)는 냉각수의 흐름, 해수 냉각기(120)의 해수 펌프와 라디에이터(110)의 냉각팬의 회전을 동시에 제어하여 해수 냉각기(120) 및 라디에이터(110)의 작동을 제어할 수 있다.

예를 들면, 상기 수륙 양용 장갑차(10)가 해수면에 부유하는 경우에 해수에 잠긴 수위가 1.5미터이면, 상기 미리 설정된 기준 수위는 1.5 미터 미만으로 설정될 수 있다. 즉, 제어부(170)는 상기 미리 설정된 기준 수위 미만의 수위가 감지되면 육지로의 상륙을 미리 대비하여 라디에이터(110)를 미리 작동시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수륙 양용 장갑차의 냉각 시스템의 내부의 구성 및 냉각수의 흐름을 간략하게 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 냉각 시스템(100)은 냉각수가 흐르는 경로를 제공하는 제1 냉각수 배관(F1), 제2 냉각수 배관(F2) 및 제3 냉각수 배관(F3)을 포함한다.

제1 냉각수 배관(F1)은 경로 선택부(130)와 라디에이터(110) 사이에 배치된 배관으로, 상기 배관을 통해 냉각수가 라디에이터(110)를 경유한다. 제1 냉각수 배관(F1)은 라디에이터(110)를 경유하는 냉각수의 경로를 제공할 수 있다.

제2 냉각수 배관(F2)은 경로 선택부(130)와 해수 냉각기(120) 사이에 배치된 배관이다. 제2 냉각수 배관(F2)은 제1 냉각수 배관(F1)과 연결되어 있다. 제2 냉각수 배관(F2)은 해수 냉각기(120)를 경유하는 냉각수 경로를 제공할 수 있다.

제3 냉각수 배관(F3)은 경로 선택부(130)와 엔진(20) 사이에 배치된 배관이다. 제3 냉각수 배관(F3)은 경로 선택부(130)를 통해 제1 냉각수 배관(F1) 및 제2 냉각수 배관(F2)과 연결되어 있다. 즉, 제3 냉각수 배관(F3)은 제1 냉각수 배관(F1)을 경유한 냉각수 및 제2 냉각수 배관(F2)을 경유한 냉각수 중 적어도 하나의 냉각수를 엔진(20)에 경유시키는 경로를 제공한다.

경로 선택부(130)는 제1 냉각수 배관(F1), 제2 냉각수 배관(F2), 제3 냉각수 배관(F3)을 연결시켜주는 연결 배관과 제1 냉각수 배관(F1) 및 제2 냉각수 배관(F2)을 개폐할 수 있는 밸브를 포함한다. 경로 선택부(130)는 상기 밸브의 개폐가 제어되어 제3 냉각수 배관(F3)으로부터 유입되는 냉각수가 제1 냉각수 배관(F1) 및 제2 냉각수 배관(F2) 중 적어도 하나의 배관으로 흐르도록 할 수 있다. 경로 선택부(130)는 제어부(170)의 제어 신호에 따라 밸브를 작동시켜 상기 제1 냉각수 배관(F1) 및 제2 냉각수 배관(F2) 중 적어도 하나의 배관을 개방시킬 수 있다. 한편, 경로 선택부(130)는 상기 밸브를 작동시킬 수 있는 구동부를 더 포함할 수 있으며, 예컨대, 상기 구동부는 제어부(170)의 제어 신호에 따라 회전하는 모터를 포함하고, 상기 제어 신호에 따라 모터의 회전 수, 회전 방향을 변경하여 상기 밸브를 개폐 및 개방 정도를 조정할 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제어부(170)는, 해수 감지기(140)가 해수를 감지하지 못하면, 경로 선택부(130)를 제어하여 제1 냉각수 배관(F1)를 개방시키고 상기 제2 냉각수 배관(F2)를 폐쇄시킬 수 있다. 이 경우, 제3 냉각수 배관(F3)에 흐르는 냉각수는 상기 제1 냉각수 배관(F1)을 통해 라디에이터(110)를 경유하여 공기 중에 엔진(20)으로부터 흡수한 열을 방산시킬 수 있다. 이와 달리, 해수 감지기(140)가 해수를 감지하면, 제어부(170)는 경로 선택부(130)를 제어하여 제1 냉각수 배관(F1)을 폐쇄하고 제2 냉각수 배관(F2)을 개방할 수 있다. 이 경우, 제3 냉각수 배관(F3)에 흐르는 냉각수는 제2 냉각수 배관(F2)을 통해 해수 냉각기(120)를 경유하여 해수 중에 엔진(20)으로부터 흡수한 열을 방산시킬 수 있다.

일 실시예에 따르면, 제어부(170)는, 상기 미리 설정된 기준 수위를 기준으로 경로 선택부(130)를 제어할 수 있다. 제어부(170)는 상기 미리 설정된 기준 수위 미만의 해수가 감지되면, 제1 냉각수 배관(F1) 및 제2 냉각수 배관(F2)을 개방하여 상기 냉각수가 제3 냉각수 배관(F3)을 흐르는 냉각수가 라디에이터(110) 및 해수 냉각기(120)를 경유하여 열을 방산하도록 제어할 수 있다. 이 때, 제어부(170)는 경로 선택부(130)의 제1 및 제2 냉각수 배관(F1, F2)의 개방 정도를 제어하여 라디에이터(110) 및 해수 냉각기(120) 각각을 경유하는 냉각수의 유량을 제어할 수 있다.

이와 달리, 상기 미리 설정된 기준 수위 이상의 해수가 감지되면, 제어부(170)는 제2 냉각수 배관(F2)를 개방하고 상기 제1 냉각수 배관(F1)를 폐쇄하여, 제3 냉각수 배관(F3)에 흐르는 냉각수를 해수 냉각기(120)로만 경유하도록 제어할 수 있다. 수륙 양용 장갑차(10)가 해수에서 주행할 때에 상기 미리 설정된 기준 수위 이상으로 잠기면, 수륙 양용 장갑차(10)의 에어 덕트(101, 103)로 해수가 유입될 가능성이 높아지며, 이에 따라, 해수에 의한 라디에이터(110)의 침수의 빈도가 증가하여 라디에이터(110)의 냉각의 신뢰도가 낮아진다. 또한, 수륙 양용 장갑차(10)의 내부로 해수가 빈번하게 유입되어 부력의 약화로 침몰될 위험도 커진다. 이 경우, 냉각 시스템(100)은 수륙 양용 장갑차(10) 주위에 풍부한 해수를 이용한 해수 냉각기(120)로만 냉각수를 냉각시켜, 수륙 양용 장갑차가 해수에 잠긴 상태로 주행을 하더라도 냉각수가 미리 설정된 온도 이하로 냉각되는 것을 보장할 수 있고, 에어 덕트로 유입된 해수를 바로 배출할 수 있어 수륙 양용 장갑차(10)의 침몰을 방지할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수륙 양용 장갑차의 냉각 시스템에 포함된 유압 모터를 제어하기 위한 유압 흐름을 간략하게 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 냉각 시스템(100)은 유압 펌프(150), 제1 유압 모터(153), 제2 유압 모터(155), 과부하 방지 회로(160), 유압 밸브(151), 고온 냉각수 온도 센서(143), 저온 냉각수 온도 센서(141), 해수 감지기(140) 및 제어부(170)를 포함한다.

유압 펌프(150)는 엔진(20)에 설치되어 있다. 유압 펌프(150)는 엔진(20)의 구동력으로 작동유를 가압할 수 있다. 유압 펌프(150)는 라디에이터(110)에 포함된 냉각팬의 유압 모터인 제1 유압 모터(153)와, 해수 냉각기(120)에 포함된 해수 펌프를 구동하는 유압 모터인 제2 유압 모터(155) 등 각종 유압 액추에이터에 가압된 작동유를 공급한다. 유압 펌프(150)와 제1 유압 모터(153) 및 제2 유압 모터(155) 사이에는 제어 밸브인 유압 밸브(151)가 배치된다, 유압 밸브(151)는 개방 정도가 조정되어 작동유의 유량이 조절되며, 작동유의 유량의 조절로 제1 유압 모터(153) 및 제2 유압 모터(155)의 회전수가 제어된다. 유압 밸브(151)는 전기식 솔레노이드 구동 방식의 3 way 밸브를 포함한다. 이 경우, 유압 밸브(151)는 제1 유압 모터(153) 및 제1 유압 모터(153) 중 적어도 하나의 유압 모터에 작동유를 공급할 수 있다. 유압 밸브(151)는 제어부(170)의 제어 신호에 따라 작동유를 공급할 유압 모터로의 경로를 개폐하거나, 개방 정도가 제어되어 작동유의 유량을 조절할 수 있다.

제1 유압 모터(153)는 유압 펌프(150)에서 공급된 작동유가 공급되면 상기 작동유의 유압에 의해 회전한다. 작동유는 유압 밸브(151)가 개방되면 유압 펌프(150)에서 제1 유압 모터(153)를 거치면서 냉각팬(115)을 구동시키고 오일 탱크로 리턴하는 순환을 한다. 냉각팬(115)의 속도는 유압 밸브의 개방 정도 및 유압 펌프의 작동유의 가압 정도에 따라 달라진다.

마찬가지로, 제2 유압 모터(155)는 유압 펌프(150)에서 공급한 작동유가 공급되면 회전한다. 해수 펌프는 제2 유압 모터(155)로부터 회전력인 구동력을 전달받아 해수를 흡입할 수 있다. 유압 펌프(150)에서 가압된 작동유는 유압 밸브(151)가 제2 유압 모터(155)로 향하는 경로가 개방되면 제2 유압 모터(155)를 거치고, 오일 탱크로 순환된다. 유압 밸브(151)는 제2 유압 모터(155)에 유입되는 작동유의 유량을 제어한다. 제2 유압 모터(155)는 유압 밸브(151)의 개방 정도에 따라 회전수가 제어되며, 이에 따라, 해수 펌프가 흡입하는 해수의 유량도 제어된다.

저온 냉각수의 온도 센서는 저온 냉각수의 온도를, 고온 냉각수의 온도 센서는 고온 냉각수의 온도를 감지할 수 있다. 상기 온도 센서들은 모니터링된 냉각수의 온도들을 제어부(170)에 전달한다.

제어부(170)는 상기 전달받은 저온 냉각수의 온도 및 고온 냉각수의 온도에 기초하여 미리 설정된 바에 따라 유압 펌프(150)와 유압 밸브(151)의 개방 정도를 제어할 수 있다. 예를 들면, 상기 냉각수들의 온도가 상승하는 경우, 제어부(170)는 유압 펌프(150)의 회전수를 증가시켜 작동유의 유압을 상승시키커나, 유압 밸브(151)의 개방 정도를 늘려 제1 유압 모터(153) 및 제2 유압 모터(155) 중 적어도 하나의 유압 모터에 흐르는 작동유의 유량을 증가시킬 수 있다.

일 실시에에 따르면, 제어부(170)는 도 4를 참조하여 설명한 경로 선택부(130)를 통한 냉각수의 흐름 제어에 대응하여 라디에이터(110) 및 해수 냉각기(120) 각각에 포함된 유압 밸브(151)의 개방 정도를 제어할 수 있다. 즉, 제어부(170)는 냉각수가 라디에이터(110)로 흐르도록 냉각수의 흐름을 제어하는 동시에 라디에이터(110)가 냉각수를 냉각시킬 수 있도록 제1 유압 모터(153)에 작동유가 공급되도록 유압 밸브(151)를 개방시킨다. 마찬가지로, 제어부(170)는 냉각수가 해수 냉각기(120)로 흐르도록 냉각수의 흐름을 제어하는 동시에 제2 유압 모터(155)에 작동유가 공급되도록 유압 밸브(151)를 개방시켜 해수 냉각기(120)를 작동시킨다.

과부하 방지 회로(160)는 유압 밸브(151)에서 제1 유압 모터(153) 및 제2 유압 모터(155)로 흐르는 작동유가 우회하는 경로를 제공할 수 있다. 과부하 방지 회로(160)는 급격히 작동유의 압력이 증가하는 경우에 우회 경로를 개방하여 작동유가 상기 우회 경로로 흐르도록 제어할 수 잇다. 예를 들면, 유압 펌프(150)는 엔진(20)의 작동에 의해 작동되며, 엔진(20)의 작동 중지에 따라 작동을 중지한다. 엔진(20)이 작동을 중지하면, 유압 펌프(150)는 제1 유압 모터(153) 및 제2 유압 모터(155)로 작동유의 공급을 중단하고, 제1 유압 모터(153) 및 제2 유압 모터(155)는 관성에 의해 작동유의 공급 중단과 동시에 정지되지 않고 계속 회전을 한다. 이 경우, 제1 유압 모터(153) 및 제2 유압 모터(155)에 과도한 작동유의 압력이 가해지게 되어 손상 및 고장이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해, 과부하방지회로는 엔진(20)이 정지되면 별도의 우회 경로를 개방하여 작동유의 압력을 분산시킬 수 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위에는 본 발명의 요지에 속하는 한 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

10: 수륙 양용 장갑차
20: 엔진
100: 냉각 시스템
101, 103: 에어 덕트
110: 라디에이터
111: 제1 라디에이터
113: 제2 라디에이터
115: 냉각팬
120: 해수 냉각기
130: 경로 선택부
131, 133: 흡기구
135, 137: 배기구
140: 해수 감지기
141: 저온 냉각수 온도 센서
143: 고온 냉각수 온도 센서
150: 유압 펌프
151: 유압 밸브
153: 제1 유압 모터
155: 제2 유압 모터
160: 과부하 방지 회로
F1: 제1 냉각수 배관
F2: 제2 냉각수 배관
F3: 제3 냉각수 배관

Claims

냉각수를 순환시켜 엔진을 냉각시키는 수륙 양용 장갑차의 냉각 시스템에 있어서,
수륙 양용 장갑차의 외부의 공기를 흡입하는 흡기구 및 흡입된 외부의 공기를 배기하는 배기구를 포함하는 에어 덕트(air duct);
상기 흡기구 상에 배치되고, 상기 흡기구로부터 유입되는 외부의 공기를 이용하여 상기 냉각수를 냉각시키는 라디에이터;
상기 수륙 양용 장갑차의 외부의 해수를 이용하여 상기 냉각수를 냉각시키는 해수 냉각기;
작동유의 유압에 의해 구동되고, 상기 라디에이터로 공기가 흡입되도록 구비된 냉각팬을 구동시키는 제1 유압 모터;
작동유의 유압에 의해 구동되고, 상기 해수 냉각기로 상기 외부의 해수가 흡입하도록 구비된 해수 펌프를 구동시키는 제2 유압 모터;
상기 제1 유압 모터 및 상기 제2 유압 모터로 흐르는 작동유가 상기 제1 유압 모터 및 상기 제2 유압 모터를 우회할 수 있는 경로를 제공하는 우회 경로; 및
상기 엔진이 정지하면, 상기 우회 경로를 개방시키는 과부하 방지 회로;를 포함하고,
상기 에어 덕트(air duct)의 흡기구는 상기 수륙 양용 장갑차의 후방의 상면에 배치되고 상기 에어 덕트(air duct)의 배기구는 상기 수륙 양용 장갑차의 후방에 배치되는 것을 특징으로 하는 수륙 양용 장갑차의 냉각 시스템.
제1항에 있어서,
상기 라디에이터는 저온 냉각수를 냉각시키는 제1 라디에이터 및 고온 냉각수를 냉각시키는 제2 라디에이터를 포함하고,
상기 제1 라디에이터는 상기 흡기구 상에 배치되고,
상기 제2 라디에이터는 상기 제1 라디에이터와 마주보도록 병렬로 배치시켜, 상기 흡기구에 유입된 공기가 상기 제1 라디에이터를 통과한 후 상기 제2 라디에이터로 유입되는 것을 특징으로 하는 수륙 양용 장갑차의 냉각 시스템.
제1항에 있어서,
상기 수륙 양용 장갑차에 설치되어 해수의 유입을 감지하는 해수 감지기; 및
상기 해수의 감지 여부에 따라 상기 라디에이터 및 해수 냉각기 중 적어도 하나를 작동시키는 제어부;를 더 포함하는 수륙 양용 장갑차의 냉각 시스템.
청구항 4은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제3항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 해수 감지기가 해수의 유입을 감지하면, 상기 해수 냉각기를 작동시키는 수륙 양용 장갑차의 냉각 시스템.
청구항 5은(는) 설정등록료 납부시 포기되었습니다.

제4항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 해수의 유입을 감지하지 못하면, 상기 해수 냉각기의 작동을 중단시키는 것을 특징으로 하는 수륙 양용 장갑차의 냉각 시스템.