KR20100061875A - 건설기계용 배기가스 저온화 장치 - Google Patents

건설기계용 배기가스 저온화 장치 Download PDF

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Abstract

개시된 내용은, 굴삭기 등의 엔진으로부터 배기관을 통해 대기중으로 배출되는 고온의 배기가스(약 1000℃ 정도임)를 엔진실으로부터 배출되는 공기와 혼합시켜 배기가스의 온도를 낯춘 후 지면으로부터 상공을 향하여 송출시킴에 따라, 고온의 배기가스로 인해 굴삭기 주변의 식물이 고사되거나, 주위의 가연성 물질이 연소되는 것을 방지할 수 있도록 한 것으로,
본 발명의 실시예에 의한 건설기계용 배기가스 저온화 장치는,
외부공기를 엔진실 내에 흡입시켜 라디에이터 및 오일쿨러와 상호 열교환시키는 냉각팬과, 엔진실 내의 공기를 대기중으로 배출시키는 블로어를 구비하는 냉각시스템을 갖는 건설기계용 배기가스 저온화 장치에 있어서,
엔진으로부터의 배기가스를 대기중으로 배출시키는 배기관의 토출구가 블로어의 공기 배출방향을 향하도록 고정되어서 구성된다.
건설장비, 엔진, 배기가스, 배기관, 블로어, 냉각장치

Description

건설기계용 배기가스 저온화 장치{low temperature apparatus of exhaust gas of construction equipment}
본 발명은 엔진으로부터 배출되는 고온의 배기가스 온도를 낮추어 대기중으로 배출시킬 수 있도록 한 건설기계용 배기가스 저온화 장치에 관한 것이다.
더욱 상세하게는, 굴삭기 등의 엔진으로부터 배기관을 통해 대기중으로 배출되는 고온의 배기가스(약 1000℃ 정도임)를 엔진실으로부터 배출되는 공기와 혼합시켜 배기가스의 온도를 낯춘 후, 지면으로부터 상공을 향하여 송출될 수 있도록 한 건설기계용 배기가스 저온화 장치에 관한 것이다.
굴삭기 등의 건설장비에 장착되는 엔진으로부터 배출되는 배기가스 중에는 대기오염을 초래하는 각종 유해물질이 포함되어 있다. 이로 인해 엔진의 배기가스에 대한 법적인 규정(Tier 4, step4 등)을 만족시키는 엔진의 배기가스 온도는 1000℃ 정도이다. 굴삭기 등의 엔진으로부터의 고온의 배기가스를 대기중으로 배출시킬 경우 굴삭기 주변의 건물, 식물 등에 악영향(가연성 물질을 연소시키거나, 식 물을 고사시킬 수 있음)을 끼칠 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 일반적인 크롤러형 굴삭기는,
하부 주행체(1)와,
하부 주행체(1) 상에 선회가능하게 탑재되는 상부선회체(2)와,
상부 선회체(2) 상에 장착되는 운전실캡(3) 및 엔진실(4)과,
상부 선회체(2)에 회동가능하게 고정되어 붐실린더(5)에 의해 구동되는 붐(6)과, 붐(6)에 연결되어 아암실린더(7)에 의해 구동되는 아암(8)과, 아암(8)에 연결되어 버킷실린더(9)에 의해 구동되는 버킷(10)을 구비하는 작업장치(11)와,
상부 선회체(1)의 후방에 장착되고, 작업시 장비의 균형을 유지하는 카운터웨이트(12)와,
엔진으로부터 배출되는 고온의 배기가스를 대기중으로 방출시키는 배기관(13)을 포함한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 의한 굴삭기의 냉각시스템은,
구동시 소음을 발생시키는 엔진(14), 라디에이터 팬(18), 오일쿨러 팬(17), 블로어(19), 유압펌프(P) 등을 밀폐공간에 수용하도록 외벽(4a)에 의해 밀폐공간을 형성하는 엔진실(4)과,
엔진(14)으로부터 소음기(15)를 통해 배출되는 배기가스를 대기중으로 배출시키는 배기관(13)과,
엔진(14)의 냉각수를 냉각시키는 라디에이터(20)와,
액츄에이터(일 예로서, 붐실린더 등)로부터 유압탱크(미 도시됨)로 귀환되는 작동유를 냉각시키는 오일쿨러(16)와,
유압모터(M) 등에 의해 회전함에 따라, 외부공기를 엔진실(4) 내로 흡입시켜 오일쿨러(16)와 상호 열교환시키는 오일쿨러 팬(17)과,
유압모터(M) 등에 의해 회전함에 따라, 외부공기를 엔진실(4) 내로 흡입시켜 라디에이터(20)와 상호 열교환시키는 라디에이터 팬(18)과,
유압모터(M) 등에 의해 회전함에 따라, 엔진실(4) 내의 공기를 외부로 배출시키는 블로어(19)(blower)를 포함한다.
도면중 미 설명부호 21은 엔진실(4)의 흡입구측에 설치되고, 엔진실(4) 내에 발생되어 외부로 방사되는 소음을 흡수하여 차폐,감쇄시키는 노이즈 트랩(noise trap)이다.
따라서, 엔진(14) 작동시, 유압모터(M)의 구동으로 인해 회전되는 라디에이터 팬(18)에 의해 외부공기는 엔진실(4)에 흡입된다. 엔진실(4)에 흡입되는 외부공기는 라디에이터(20)를 통과하여 상호 열교환을 하게 되므로, 엔진(14)의 냉각수를 냉각시킨다.
또한, 유압모터(M)의 구동으로 회전되는 오일쿨러 팬(17)에 의해 외부공기는 엔진실(4)에 흡입된다. 엔진실(4)에 흡입된 외부공기는 오일쿨러(16)를 통과하여 상호 열교환을 하게 되므로, 각종 액츄에이터로부터 유압탱크로 귀환되는 작동유를 냉각시킨다.
전술한 라디에이터 팬(18) 및 오일쿨러 팬(17)의 회전으로 엔진실(4)에 흡입되는 외부공기는 라디에이터(20) 및 오일쿨러(16)를 각각 통과한 후, 엔실실(4) 상부에 설치된 블로어(19)의 회전으로 인해 외부로 배출된다.
종래 기술에 의한 냉각시스템에서, 엔진(14)으로부터의 배기가스를 소음기(15)를 통해 대기중으로 배출시키는 배기관(13)은 굴삭기의 후방을 향하도록 설치된다. 이로 인해 고온의 배기가스에 노출되는 굴삭기 후방의 건물, 식물 등에 악영향을 끼칠 수 있다. 특히 배기관(13)을 통해 배출되는 고온의 배기가스로 인해 굴삭기 주변의 가연성 물질을 연소시켜 화재를 일으킬 수 있는 문제점을 갖는다.
본 발명의 실시예는, 엔진으로부터 배기관을 통해 대기중으로 배출되는 배기가스와, 블로어를 통해 엔진실로부터 배출되는 공기를 혼합시켜 고온의 배기가스 온도를 낮춘 후 지면으로부터 상공을 향하여 송출시킴에 따라, 고온의 배기가스로 인해 굴삭기 주변의 가연성 물질 등이 연소되는 것을 방지할 수 있도록 한 건설기계용 배기가스 저온화 장치와 관련된다.
본 발명의 실시예에 의한 건설기계용 배기가스 저온화 장치는,
외부공기를 엔진실 내에 흡입시켜 라디에이터 및 오일쿨러와 상호 열교환시키는 냉각팬과, 엔진실 내의 공기를 대기중으로 배출시키는 블로어를 구비하는 냉각시스템을 갖는 건설기계의 배기가스 저온화 장치에 있어서,
엔진으로부터의 배기가스를 대기중으로 배출시키는 배기관의 토출구가 블로어의 공기 배출방향을 향하도록 고정되어서 구성된다.
바람직한 실시예에 의하면, 전술한 블로어의 공기 배출방향은 지면을 기준으로 수직 상방을 향하도록 장착된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 건설기계용 배기가스 저온화 장 치는 아래와 같은 이점을 갖는다.
굴삭기 등의 엔진으로부터 대기중으로 배출되는 배기가스의 온도를 엔진실으로부터 배출되는 공기에 의해 저온화시킨 후 지면으로부터 상공을 향하여 송출시킴에 따라, 고온의 배기가스로 인해 굴삭기 주변의 식물이 고사되거나, 가연성 물질 등이 연소되는 것을 방지할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하되, 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는 것이다.
도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 건설기계용 배기가스 저온화 장치는,
외부공기를 엔진실(4) 내에 흡입시켜 라디에이터(20) 및 오일쿨러(16)와 상호 열교환시키는 냉각팬(18,17)과, 엔진실(4) 내의 공기를 대기중으로 배출시키는 블로어(19)를 구비하는 냉각시스템을 갖는 건설기계의 배기가스 저온화 장치에 있어서,
엔진(14)으로부터의 배기가스를 대기중으로 배출시키는 배기관(13)의 토출구(13a)가 블로어(19)의 공기 배출방향을 향하도록 고정되어서 구성된다.
전술한 블로어(19)의 공기 배출방향은 지면을 기준으로 수직 상방을 향하도록 장착된다.
이때, 전술한 엔진(14)으로부터 배기관(13)을 통해 배출되는 배기가스를 블로어(19)에 의해 엔진실(4)으로부터 토출되는 공기와 혼합시켜 배기가스의 온도를 낯추는 배기관(13)을 제외한 구성은, 종래 기술에 의한 건설기계의 구성과 실질적으로 동일하므로 이들의 상세한 설명은 생략하고, 중복되는 도면부호는 동일하게 표기한다.
이하에서, 본 발명의 실시예에 의한 건설장비용 배기가스 저온화 장치의 사용예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 엔진(14)으로부터 배출되는 고온의 배기가스는 소음기(15) 및 배기관(13)을 통과하여 대기중으로 배출된다. 라디에이터 팬(18) 및 오일쿨러 팬(17)의 회전으로 인해 엔진실(4)에 흡입되는 외부공기는 라디에이터(20)와 오일쿨러(16)와 상호 열교환된다. 열교환된 공기는 블로우(19)의 회전으로 인해 엔진실(4)로부터 대기중으로 배출된다.
이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 전술한 배기관(13)의 토출구(13a)가 블로어(19)의 공기 배출방향을 향하도록 고정됨에 따라, 배기관(13)을 통해 배출되는 고온의 배기가스는 블로어(19)에 의해 엔진실(4)으로부터 토출되는 공기와 혼합된다.
즉, 고온(약 1000℃ 정도임)의 배기가스와 엔진실(4)로부터 토출되는 공기(라디에이터(20) 및 오일쿨러(16)와 열교환으로 인해 약 70℃ 정도를 유지)의 혼합으로 인해 배기가스의 온도를 낮출 수 있다.
전술한 바와 같이, 배기관(13)을 통해 배출되는 고온의 배기가스는 블로어(19)에 의해 엔진실(4)로부터 배출되는 공기와 혼합되어 온도가 떨어진 후, 블로어(16)의 공기 배출방향이 수직 상방향을 향하도록 장착됨에 따라(도 5, 도 7에 도시됨), 배기가스는 지면으로부터 멀리 상공으로 송출된다.
이로 인해, 굴삭기의 상방에 건물, 가연성 물질이 놓여있는 경우에도 엔진(14)으로부터 배기가스의 온도가 저하되므로 화재 발생을 방지할 수 있다. 또한 굴삭기의 상방에 수목이 놓여있는 경우에도 배기가스로 인해 수목이 고사되는 것을 방지할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 건설장비용 배기가스 저온화 장치는, 굴삭기 등의 엔진으로부터 대기중으로 배출되는 고온의 배기가스를 엔진실으로부터 배출되는 공기와 혼합시켜 온도를 낮춘 후 지면으로부터 상공을 향하여 송출시킴에 따라, 고온의 배기가스로 인해 굴삭기 주변의 식물이 고사되거나, 가연성 물질 등이 연소되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 일반적인 크롤러형 굴삭기의 측면도,
도 2는 일반적인 크롤러형 굴삭기의 평면도,
도 3은 종래 기술에 의한 건설기계용 냉각시스템의 개략도,
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 건설기계용 배기가스 저온화 장치의 개략도,
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 건설기계용 배기가스 저온화 장치가 장착된 굴삭기의 평면도,
도 6은 본 발명의 실시예에 의한 건설기계용 배기가스 저온화 장치를 설명하기 위한 개략도,
도 7은 본 발명의 실시예에 의한 건설기계용 배기가스 저온화 장치의 사용상태도이다.
*도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명
11; 작업장치
12; 카운터웨이트
13; 배기관
13a; 토출구
14; 엔진
15; 소음기
16; 오일쿨러
17; 오일쿨러 팬
18; 라디에이터 팬
19; 블로어(blower)
20; 라디에이터

Claims (2)

  1. 외부공기를 엔진실 내에 흡입시켜 라디에이터 및 오일쿨러와 상호 열교환시키는 냉각팬과, 엔진실 내의 공기를 대기중으로 배출시키는 블로어를 구비하는 건설기계용 배기가스 저온화 장치에 있어서,
    엔진으로부터의 배기가스를 대기중으로 배출시키는 배기관의 토출구가 상기 블로어의 공기 배출방향을 향하도록 고정되는 것을 특징으로 하는 건설기계용 배기가스 저온화 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 블로어의 공기 배출방향이 지면을 기준으로 수직 상방을 향하도록 장착되는 것을 특징으로 하는 건설기계용 배기가스 저온화 장치.
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