KR20130028034A

KR20130028034A - 전동식 건설 기계

Info

Publication number: KR20130028034A
Application number: KR1020127006490A
Authority: KR
Inventors: 마사유끼 유노우에; 아끼라 노구찌
Original assignee: 히다찌 겐끼 가부시키가이샤
Priority date: 2010-02-22
Filing date: 2010-12-01
Publication date: 2013-03-18
Also published as: CN102686805A; KR101751086B1; CN102686805B; US20130071212A1; JPWO2011102042A1; JP5054851B2; EP2540915A4; EP2540915B1; WO2011102042A1; EP2540915A1

Abstract

선회 프레임(5) 상에 유압 펌프(17), 전동 모터(18), 인버터(19), 오일 탱크(20), 열교환기(21), 배터리(31)를 탑재하고, 이들을 외장 커버(34)에 의해 덮는다. 한편, 선회 프레임(5)에 구획판(7)을 설치하고, 이 구획판(7)에 의해 외장 커버(34)의 내부를, 유압 펌프(17), 전동 모터(18)를 수용하는 기계실(10)과, 배터리(31)를 수용하는 배터리실(11)로 구획한다. 기계실(10) 내에는 냉각 팬(30)을 배치한다. 이 냉각 팬(30)을 구동함으로써, 외장 커버(34)에 설치한 오일 탱크 냉각용 흡기구(35), 인버터 냉각용 흡기구(36)를 통하여 기계실(10) 내에 외기를 도입한다. 이 외기는, 기계실(10) 내의 유압 펌프(17), 전동 모터(18), 오일 탱크(20)를 냉각하고, 배기구(38)를 통하여 기계실(10)의 외부로 배출된다.

Description

전동식 건설 기계{ELECTRICAL CONSTRUCTION MACHINE}

본 발명은, 동력원으로서 전동 모터를 구비한 유압 셔블, 휠 로더 등의 전동식 건설 기계에 관한 것이다.

일반적으로, 굴삭 작업이나 해체 작업에 사용되는 유압 셔블 등의 건설 기계는, 동력원으로서 엔진(내연 기관)이 사용되고, 이 엔진에 의해 유압 펌프를 구동하고, 유압 펌프로부터 주행용의 유압 모터, 선회용의 유압 모터, 작업 장치를 구성하는 유압 실린더 등의 각종 유압 액추에이터를 향하여 압유(작동유)를 공급하는 구성으로 되어 있다.

한편, 예를 들어 창고, 빌딩 등의 건조물 내에서 굴삭 작업이나 해체 작업을 행할 때에, 엔진으로부터의 배기 가스에 의해 작업 환경이 저하되는 것을 방지하기 위해서, 엔진 대신에 유압 펌프를 구동하는 동력원으로서의 전동 모터와, 이 전동 모터에의 급전을 행하는 배터리를 구비한 전동식의 유압 셔블이 제안되어 있다.

이 종래 기술에 의한 전동식의 유압 셔블은, 상부 선회체의 좌, 우방향의 좌측에 운전석을 배치하고, 운전석의 우측에 유압 펌프, 전동 모터, 오일 탱크, 열교환기(오일 쿨러) 등을 배치하고, 운전석의 후방측에 배터리를 배치하는 구성으로 되어 있다. 유압 펌프, 전동 모터, 오일 탱크, 열교환기, 배터리 등은, 커버에 의해 덮여진 동일한 수용 공간(즉, 1개의 수용 공간) 내에 수용하고, 냉각 팬에 의해 수용 공간 내를 유통하는 냉각풍에 의해 유압 펌프, 전동 모터, 오일 탱크, 열교환기 등을 냉각하는 구성으로 되어 있다(예를 들어, 일본 특허 출원 공개 평11-140906호 공보).

그런데, 차량 탑재용으로 적절하게 사용되는 리튬 이온 배터리는, 통상, 주위의 온도가 50℃ 이상으로 되면 기능이 저하되는 것이 알려져 있다. 그러나, 상술한 종래 기술에 의한 전동식의 유압 셔블은, 유압 펌프, 전동 모터, 오일 탱크, 열교환기, 배터리 등을, 커버에 의해 형성된 단일의 수용 공간에 수용하는 구성으로 하고 있다.

이 때문에, 종래 기술에 의한 전동식의 유압 셔블에서는, 유압 펌프, 전동 모터, 오일 탱크, 열교환기 등으로부터 발생한 열이, 이들 각 기기와 동일한 수용 공간 내에 수용된 배터리에 전달되기 쉬워, 배터리의 수명이 저하되어 버린다고 하는 문제가 있다.

특히, 냉각 팬에 의해 외기를 수용 공간 내에 흡입하고, 이 외기를 냉각풍으로서 오일 탱크, 유압 펌프, 전동 모터, 열교환기, 배터리에 순차적으로 공급하는 경우에는, 오일 탱크 등을 냉각함으로써 냉각풍이 서서히 가열된다. 따라서, 이 가열된 냉각풍이 배터리를 향하여 공급됨으로써, 배터리의 수명이 조기에 저하되어 버린다고 하는 문제가 있다.

한편, 냉각 팬에 의해 수용 공간 내의 공기를 외부로 배출하는 경우에는, 수용 공간 내의 공기가, 배터리, 열교환기, 전동 모터, 유압 펌프, 오일 탱크에 순차적으로 공급되므로, 이 공기의 흐름의 하류측에 배치된 오일 탱크 등을 충분히 냉각할 수 없게 된다고 하는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 기계실 내에 배치된 유압 펌프, 전동 모터 등의 탑재 기기가 발생하는 열로부터 배터리를 보호할 수 있고, 또한, 기계실 내에 배치된 각 탑재 기기를 효율적으로 냉각할 수 있도록 한 전동식 건설 기계를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

(1). 상술한 과제를 해결하기 위해서 본 발명은, 차체의 지지 구조체를 이루며 전, 후방향의 전방부측에 작업 장치가 설치되는 차체 프레임과, 상기 차체 프레임 상에서 좌, 우방향의 좌측에 설치된 운전석과, 상기 운전석의 우측에 설치되어 상기 작업 장치에 작동유를 공급하는 유압 펌프와, 상기 유압 펌프를 구동하는 전동 모터와, 상기 전동 모터의 구동 전압을 제어하는 인버터와, 상기 작업 장치에 공급되는 작동유를 저류하는 오일 탱크와, 가열된 유체를 냉각하는 열교환기와, 상기 운전석의 후방측에 설치되어 상기 전동 모터에 대한 급전을 행하는 배터리와, 상기 유압 펌프, 상기 전동 모터, 상기 인버터, 상기 오일 탱크, 상기 열교환기, 상기 배터리를 덮어서 설치된 외장 커버를 구비하여 이루어지는 전동식 건설 기계에 적용된다.

그리고, 본 발명이 채용하는 구성의 특징은, 상기 차체 프레임에는, 상기 외장 커버의 내부를 상기 유압 펌프, 전동 모터, 인버터, 오일 탱크 및 열교환기를 수용하는 기계실과, 상기 배터리를 수용하는 배터리실로 구획하는 구획판을 설치하고, 상기 기계실 내에는 당해 기계실 내에 냉각풍을 유통시키는 냉각 팬을 설치한 것에 있다.

이 구성에 따르면, 구획판을 설치함으로써, 외장 커버의 내부를, 배터리를 수용하는 배터리실과, 유압 펌프, 전동 모터, 인버터, 오일 탱크, 열교환기를 수용하는 기계실로 구획할 수 있다. 이에 의해, 유압 펌프, 전동 모터 등의 탑재 기기로부터 발생한 열이 배터리에 전달되는 것을 구획판에 의해 억제하여, 배터리의 주위를 적절한 온도로 유지할 수 있다. 이 결과, 배터리로부터 전동 모터에 대한 급전을 장기에 걸쳐서 안정적으로 행할 수 있어, 건설 기계의 신뢰성을 높일 수 있다. 또한, 기계실 내에 설치한 냉각 팬에 의해 기계실 내에 냉각풍을 유통시킴으로써, 유압 펌프, 전동 모터 등의 탑재 기기를 냉각풍에 의해 확실하게 냉각할 수 있다.

(2). 본 발명은, 상기 오일 탱크는 상기 기계실의 전방부측에 배치하고, 상기 전동 모터 및 유압 펌프는 상기 기계실의 후방부측에 배치하고, 상기 인버터는 상기 전동 모터 및 유압 펌프의 상측에 배치하고, 상기 냉각 팬과 상기 열교환기는, 상기 전동 모터, 유압 펌프 및 인버터의 전방측이며 상기 오일 탱크의 후방측에 배치하는 구성으로 한 것에 있다.

이 구성에 따르면, 냉각 팬과 열교환기를, 전동 모터, 유압 펌프 및 인버터의 전방측이며, 또한, 오일 탱크의 후방측에 배치함으로써, 냉각 팬에 의해 기계실 내를 유통하는 냉각풍을, 오일 탱크를 냉각하는 제1 냉각풍 경로와, 전동 모터, 유압 펌프 및 인버터를 냉각하는 제2 냉각풍 경로로 나눌 수 있다. 이 결과, 제1 냉각풍 경로를 흐르는 냉각풍에 의해 오일 탱크를 효율적으로 냉각할 수 있음과 동시에, 제2 냉각풍 경로를 흐르는 냉각풍에 의해 전동 모터, 유압 펌프 및 인버터를 효율적으로 냉각할 수 있다.

(3). 본 발명에 따르면, 상기 냉각 팬은, 상기 기계실 내의 공기를 외부로 토출하는 토출형의 냉각 팬에 의해 구성되고, 상기 외장 커버에는, 상기 오일 탱크와 대면하는 위치에 설치되어 상기 오일 탱크를 향하여 외기를 흡입하는 오일 탱크 냉각용 흡기구와, 상기 인버터와 대면하는 위치에 설치되어 상기 인버터를 향하여 외기를 흡입하는 인버터 냉각용 흡기구와, 상기 냉각 팬과 대면하는 위치에 설치되어 상기 냉각 팬에 의해 상기 기계실 내의 공기를 배출하는 배기구를 형성하는 구성으로 한 것에 있다.

이 구성을 채용한 것에 의해, 토출형의 냉각 팬이 작동하면, 외장 커버의 오일 탱크 냉각용 흡기구를 통하여 기계실 내로 외기가 흡입되고, 이 외기는, 오일 탱크를 냉각하는 제1 냉각풍 경로를 따라서 기계실 내를 흘러, 열교환기를 냉각한 후에 외장 커버의 배기구를 통하여 외부로 배출된다. 이것과 동시에, 외장 커버의 인버터 냉각용 흡기구를 통하여 기계실 내로 외기가 흡입되고, 이 외기는, 전동 모터, 유압 펌프, 인버터를 냉각하는 제2 냉각풍 경로를 따라서 기계실 내를 흘러, 열교환기를 냉각한 후에 외장 커버의 배기구를 통하여 외부로 배출된다.

이 결과, 오일 탱크 냉각용 흡기구로부터 기계실 내에 도입된 외기에 의해 오일 탱크를 효율적으로 냉각할 수 있음과 동시에, 인버터 냉각용 흡기구로부터 기계실 내에 도입된 외기에 의해 전동 모터, 유압 펌프, 인버터를 효율적으로 냉각할 수 있다. 또한, 오일 탱크 냉각용 흡기구와 인버터 냉각용 흡기구로부터 기계실 내에 도입된 대량의 외기에 의해 열교환기를 효율적으로 냉각할 수 있다.

(4). 한편, 본 발명은, 상기 구획판에는, 상기 기계실과 상기 배터리실을 연통시키는 연통 구멍을 형성하는 구성으로 한 것에 있다. 이 결과, 배터리실 내의 공기를 연통 구멍을 통하여 기계실 내로 유입시키고, 외장 커버의 배기구를 통하여 외부로 배출할 수 있어, 배터리의 발열에 의해 배터리실 내가 고온으로 되는 것을 억제할 수 있다.

(5). 상기 (4)항의 발명의 경우, 상기 구획판에는, 상기 연통 구멍을 통하여 상기 배터리실 내의 공기를 상기 기계실 내로 유도하는 보조 팬을 설치하는 구성으로 한 것에 있다. 이 구성에 따르면, 구획판에 설치한 보조 팬이 작동하면, 배터리실 내의 공기는, 구획판의 연통 구멍을 통하여 기계실 내에 도입된 후, 기계실 내를 흐르는 냉각풍과 함께 배기구를 통하여 외부로 배출된다. 이와 같이, 배터리의 발열에 의해 가열된 배터리실 내의 공기를, 보조 팬을 사용하여 강제적으로 배출할 수 있으므로, 배터리의 주위를 적절한 온도로 유지할 수 있어, 배터리의 수명을 연장시킬 수 있다.

(6). 본 발명은, 상기 차체 프레임에는, 상기 전동 모터 및 유압 펌프를 지지하기 위한 평판 형상의 모터-펌프 지지판을 설치하고, 상기 모터-펌프 지지판에는 상기 전동 모터 및 유압 펌프를 향하여 외기를 흡입하는 모터-펌프 냉각용 흡기구를 형성하는 구성으로 한 것에 있다.

이 구성에 따르면, 전동 모터와 유압 펌프는 모터-펌프 지지판 상에 적재해 둔다. 토출형의 냉각 팬이 작동하면, 모터-펌프 지지판의 모터-펌프 냉각용 흡기구를 통하여 기계실 내로 외기가 흡입되고, 이 외기는, 제2 냉각풍 경로를 따라서 전동 모터 및 유압 펌프에 직접적으로 공급할 수 있으므로, 이 외기에 의해 전동 모터 및 유압 펌프를 한층 더 효율적으로 냉각할 수 있다.

(7). 본 발명은, 상기 전동 모터는 워터 재킷을 갖는 모터 케이스에 의해 덮여지고, 상기 인버터는 인버터 회로를 수용함과 동시에 워터 재킷을 갖는 인버터 케이스에 의해 덮여지는 구성으로 하고, 상기 모터 케이스와 인버터 케이스의 워터 재킷에는 냉각수를 유통시키는 구성을 채용할 수 있다.

이 구성에 따르면, 전동 모터는, 기계실 내를 흐르는 냉각풍과, 모터 케이스의 워터 재킷 내를 흐르는 냉각수에 의해 냉각된다. 한편, 인버터는, 기계실 내를 흐르는 냉각풍과, 인버터 케이스의 워터 재킷 내를 흐르는 냉각수에 의해 냉각된다. 따라서, 이들 전동 모터와 인버터의 냉각 효율을 한층 더 높일 수 있다.

(8). 상기 (7)항의 발명의 경우, 상기 열교환기는 오일 쿨러와 라디에이터에 의해 구성되고, 상기 오일 쿨러는 상기 오일 탱크 내로 환류하는 작동유를 냉각하고, 상기 라디에이터는 상기 모터 케이스와 인버터 케이스의 워터 재킷을 흐르는 냉각수를 냉각하는 구성으로 한 것에 있다.

이 구성에 따르면, 모터 케이스의 워터 재킷을 흐르는 냉각수의 열과, 인버터 케이스의 워터 재킷을 흐르는 냉각수의 열을, 라디에이터에 의해 냉각풍 중에 방열함으로써, 전동 모터와 인버터를 효율적으로 냉각할 수 있다. 한편, 오일 탱크 내로 환류하는 작동유(복귀 오일)의 열을 오일 쿨러에 의해 냉각풍 중에 방열함과 동시에, 오일 탱크 냉각용 흡기구로부터 기계실 내에 도입된 외기에 의해 오일 탱크를 냉각함으로써, 오일 탱크의 냉각 효율을 한층 더 높일 수 있다.

(9). 본 발명은, 상기 차체는, 자주 가능한 하부 주행체와, 상기 하부 주행체 상에 선회 가능하게 탑재된 상부 선회체에 의해 구성되고, 상기 차체 프레임은, 상기 상부 선회체의 지지 구조체를 구성한 것에 있다.

이 구성에 따르면, 상부 선회체의 차체 프레임에 설치한 구획판에 의해, 외장 커버의 내부를, 배터리를 수용하는 배터리실과, 유압 펌프, 전동 모터, 인버터, 오일 탱크, 열교환기를 수용하는 기계실로 구획할 수 있다. 따라서, 본 발명의 전동식 건설 기계는, 하부 주행체와 상부 선회체를 구비한 전동식 유압 셔블, 전동식 유압 크레인 등에 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 의한 전동식의 유압 셔블을 도시하는 정면도이다.
도 2는 유압 셔블을 상방으로부터 본 평면도이다.
도 3은 상부 선회체를 도 2 중의 화살표 Ⅲ-Ⅲ 방향으로부터 본 단면도이다.
도 4는 상부 선회체를 캐노피를 설치한 상태에서 도 3 중의 화살표 Ⅳ-Ⅳ 방향으로부터 본 단면도이다.
도 5는 선회 프레임 상에 서포트 부재를 설치한 상태를 도시하는 사시도이다.
도 6은 선회 프레임 상에 서포트 부재, 구획판 등을 설치한 상태를 도시하는 사시도이다.
도 7은 종구획판을 도시하는 사시도이다.
도 8은 횡구획판을 도시하는 사시도이다.
도 9는 모터-펌프 지지판을 도시하는 사시도이다.
도 10은 인버터 지지판을 도시하는 사시도이다.
도 11은 하부판을 도시하는 사시도이다.
도 12는 선회 프레임 상에 구획판, 전동 모터, 인버터 등을 설치한 상태를 도시하는 사시도이다.
도 13은 모터 케이스 등을 포함하는 전동 모터를 단체로 도시하는 정면도이다.
도 14는 인버터 케이스 등을 포함하는 인버터를 단체로 도시하는 평면도이다.
도 15는 라디에이터에 의해 냉각되는 냉각수와 오일 쿨러에 의해 냉각되는 작동유의 순환 경로를 도시하는 순환 경로도이다.
도 16은 선회 프레임 상에 구획판, 전동 모터, 인버터, 냉각 팬, 열교환기, 오일 탱크 등을 설치한 상태를 도시하는 사시도이다.
도 17은 배터리 단체를 도시하는 사시도이다.
도 18은 외장 커버를 우측 전방으로부터 본 사시도이다.
도 19는 외장 커버를 좌측 전방으로부터 본 사시도이다.

이하, 본 발명에 관한 전동식 건설 기계의 실시 형태를, 유압 셔블에 적용한 경우를 예로 들어, 첨부 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

도면 중, 참조 부호 1은 전동식의 유압 셔블을 나타내고, 이 유압 셔블(1)은, 자주(自走) 가능한 크롤러식의 하부 주행체(2)와, 하부 주행체(2) 상에 선회 가능하게 탑재되고, 상기 하부 주행체(2)와 함께 차체를 구성하는 상부 선회체(3)를 구비하고 있다. 상부 선회체(3)의 전방부측에는, 토사의 굴삭 작업 등을 행하는 스윙식의 작업 장치(4)가 설치되고, 상기 작업 장치(4)는, 붐(4A), 아암(4B), 버킷(4C), 붐 실린더(4D), 아암 실린더(4E), 버킷 실린더(4F) 등에 의해 구성되어 있다.

여기서, 유압 셔블(1)은, 구동원으로서 후술의 유압 펌프(17), 전동 모터(18) 등을 구비하고, 전동 모터(18)에 의해 유압 펌프(17)를 구동함으로써, 주행용의 유압 모터, 선회용의 유압 모터(모두 도시하지 않음), 작업 장치(4)를 구성하는 각 실린더(4D, 4E, 4F) 등의 유압 기기를 향하여, 유압 펌프(17)로부터 작동용의 압유를 공급하는 것이다.

상부 선회체(3)는, 선회 중심 P를 중심으로 하여 하부 주행체(2) 상에서 선회 동작을 행하는 것이며, 후술의 선회 프레임(5), 구획판(7), 운전석(15), 캐노피(16), 유압 펌프(17), 전동 모터(18), 인버터(19), 오일 탱크(20), 열교환기(21), 냉각 팬(30), 배터리(31), 외장 커버(34) 등에 의해 구성되어 있다.

참조 부호 5는 상부 선회체(3)의 베이스로 되는 차체 프레임으로서의 선회 프레임이며, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 선회 프레임(5)은, 강고한 지지 구조체로서 형성되어 있다.

여기서, 선회 프레임(5)은, 좌, 우방향의 중앙부를 전, 후방향으로 연장되는 두꺼운 평판 형상의 바닥판(5A)과, 상기 바닥판(5A)의 상면측에 간격을 두고 세워 설치되며 전, 후방향으로 연장된 좌측 종판(5B), 우측 종판(5C)과, 이들 종판(5B, 5C)의 전단부에 설치된 지지 브래킷(5D)과, 전, 후방향의 중간 부위에서 좌, 우의 종판(5B, 5C)을 가로지르도록 바닥판(5A) 상에 세워 설치된 횡판(5E)과, 좌측 종판(5B)의 후단부측으로부터 좌측쪽으로 돌출된 좌측 돌출 빔(5F)과, 우측 종판(5C)으로부터 전, 후방향으로 간격을 두고 우측쪽으로 돌출된 2매의 우측 돌출 빔(5G)을 구비하고 있다.

또한, 선회 프레임(5)은, 지지 브래킷(5D)의 근방에서 좌측 종판(5B)에 접속됨과 동시에 횡판(5E)과 좌측 돌출 빔(5F)의 좌측 단부에 접속된 L자 형상의 좌측 프레임 부재(5H)와, 바닥판(5A)의 우측에 배치되며 우측 돌출 빔(5G)의 우측 단부에 접속됨과 동시에 바닥판(5A)의 전방측에 접속된 우측 프레임 부재(5I)와, 우측 종판(5C)과 우측 프레임 부재(5I)의 전방부측을 연결하는 평판 형상의 전방 연결 부재(5J)와, 측면에서 보아 역L자 형상으로 굴곡한 판체로 이루어지며 전방측의 우측 돌출 빔(5G)의 상단부와 전방 연결 부재(5J) 사이를 건너질러 고정된 열교환기 지지판(5K)을 구비하고 있다.

여기서, 선회 프레임(5)의 전단부측에 위치하는 지지 브래킷(5D)에는, 작업 장치(4)가 좌, 우방향으로 스윙 가능하게 설치되고, 선회 프레임(5)의 후단부측에는 후술의 배터리(31)가 설치되는 구성으로 되어 있다.

참조 부호 6은 선회 프레임(5)의 전, 후방향의 중간부에 세워 설치된 서포트 부재이며, 상기 서포트 부재(6)는, 후술의 구획판(7), 캐노피(16), 유압 펌프(17), 전동 모터(18), 인버터(19) 등을 지지하는 것이다. 여기서, 서포트 부재(6)는, 바닥판(5A)의 상방을 좌, 우방향으로 연장되는 가로 빔(6A)과, 상기 가로 빔(6A)의 좌측 단부로부터 하방으로 연장된 막대 형상의 좌측 세로 빔(6B)과, 가로 빔(6A)의 우측 단부로부터 하방으로 연장된 역U자 형상의 프레임으로 이루어지는 우측 세로 빔(6C)과, 후술하는 판체(6D), 지지판 설치 브래킷(6E, 6F)에 의해 대략 구성되어 있다. 이 경우, 서포트 부재(6)는, 우측 세로 빔(6C)의 전단부가 선회 프레임(5)의 횡판(5E)의 우측 단부에 고정되고, 우측 세로 빔(6C)의 후단부가 선회 프레임(5)의 우측 종판(5C)에 고정되어 있다.

한편, 서포트 부재(6)는, 우측 세로 빔(6C)의 상단부로부터 상, 하방향의 중간부까지의 범위에 위치하여 사다리꼴 형상을 이루는 판체(6D)를 구비하고 있고, 상기 판체(6D)는 우측 세로 빔(6C)에 고정되며, 후술하는 종구획판(8)의 일부를 구성하는 것이다. 이 판체(6D)에는, 후술의 연통 구멍(39)과 보조 팬(40)을 설치하는 구성으로 되어 있다. 또한, 서포트 부재(6)는, L자 형상으로 굴곡하면서 좌, 우방향으로 연장됨과 동시에 전, 후방향으로 이격한 2개의 지지판 설치 브래킷(6E, 6F)을 구비하고 있다. 이들 전, 후의 지지판 설치 브래킷(6E, 6F)의 좌측 상단부는, 우측 세로 빔(6C) 중 판체(6D)의 하단부측에 고정되고, 우측 하단부는, 선회 프레임(5)을 구성하는 전, 후의 우측 돌출 빔(5G)에 각각 고정되어 있다.

다음에, 참조 부호 7은 선회 프레임(5) 상에 설치된 구획판을 나타내고, 상기 구획판(7)은, 도 3, 도 4 및 도 6에 도시한 바와 같이, 후술하는 외장 커버(34)의 내부를 기계실(10)과 배터리실(11)로 구획하는 것이다. 여기서, 구획판(7)은, 선회 프레임(5)의 좌측 종판(5B) 상에 세워 설치되고, 상기 좌측 종판(5B)을 따라서 전, 후방향으로 연장되는 종구획판(8)과, 상기 종구획판(8)의 후단부와 선회 프레임(5)의 우측 프레임 부재(5I)의 후단부 사이를 좌, 우방향으로 연장되는 횡구획판(9)에 의해 구성되어 있다.

여기서, 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 종구획판(8)은, 선회 프레임(5)을 구성하는 우측 종판(5C)의 전단부측으로부터 서포트 부재(6)를 구성하는 우측 세로 빔(6C)의 후단부에 걸쳐서 전, 후방향으로 연장되는 상측 종구획판(8A)과, 상기 상측 종구획판(8A)의 후방부 하측에 배치되는 대략 직사각형의 하측 종구획판(8B)에 의해 구성되어 있다. 상측 종구획판(8A)의 후단부측에는, 서포트 부재(6)의 우측 세로 빔(6C)에 대응하는 사다리꼴 형상의 절결부(8A1)가 형성되고, 상측 종구획판(8A)을 선회 프레임(5)의 우측 종판(5C) 상에 배치한 상태에서, 절결부(8A1)가, 서포트 부재(6)의 우측 세로 빔(6C)의 외주에 간극없이 결합하는 구성으로 되어 있다.

이 경우, 우측 세로 빔(6C)의 상단부로부터 상, 하방향의 중간부까지의 범위에는 판체(6D)가 고정되어 있으므로, 상측 종구획판(8A)의 절결부(8A1)를 우측 세로 빔(6C)에 결합시킨 상태에서, 판체(6D)는 상측 종구획판(8A)과 대략 동일 평면 상에 배치된다. 이 상태에서, 상측 종구획판(8A)의 후방부 하측에 하측 종구획판(8B)을 배치함으로써, 상측 종구획판(8A)과, 우측 세로 빔(6C)의 판체(6D)와, 하측 종구획판(8B)이 전, 후방향으로 연장되는 동일 평면을 형성하는 구성으로 되어 있다. 이와 같이, 본 실시 형태에서는, 서포트 부재(6)의 우측 세로 빔(6C)에 설치한 판체(6D)가, 종구획판(8)의 일부를 구성하고 있다.

한편, 횡구획판(9)은, 서포트 부재(6)의 지지판 설치 브래킷(6F)에 대하여 좌, 우방향에서 평행하게, 또한 상, 하방향으로 연장되는 직사각형의 평판에 의해 형성되어 있다. 이 횡구획판(9)은, 일단부측이 서포트 부재(6)를 구성하는 우측 세로 빔(6C)의 후단부에 설치되며, 종구획판(8)의 후단부로부터 우측쪽으로 돌출되고, 타단부측이 선회 프레임(5)을 구성하는 우측 프레임 부재(5I)의 후단부까지 연장되어 있다.

이와 같이, 구획판(7)은, 종구획판(8)과 횡구획판(9)에 의해 상방으로부터 보아 L자 형상으로 배치되어 있다. 즉, 도 4에 도시한 바와 같이, 구획판(7)은, 외장 커버(34)의 내부를, 후술하는 운전석(15)의 우측에 위치하며 후술의 유압 펌프(17), 전동 모터(18), 인버터(19), 오일 탱크(20), 열교환기(21), 냉각 팬(30) 등을 수용하는 기계실(10)과, 운전석(15)의 후방측에 위치하며 후술의 배터리(31)를 수용하는 배터리실(11)로 구획하는 구성으로 되어 있다.

다음에, 참조 부호 12는 선회 프레임(5)의 전, 후에 위치하는 2매의 우측 돌출 빔(5G) 사이에 위치하여 평판 형상으로 설치된 모터-펌프 지지판이며, 상기 모터-펌프 지지판(12)은, 유압 펌프(17)와 전동 모터(18)를 지지하는 것이다. 여기서, 도 6 및 도 9에 도시한 바와 같이, 모터-펌프 지지판(12)은, 강판 등을 사용하여 직사각형의 평판에 의해 형성되고, 전, 후방향의 양단부측이 각 우측 돌출 빔(5G)에 고정되어 있다. 또한, 모터-펌프 지지판(12)의 중앙부에는 후술의 모터-펌프 냉각용 흡기구(37)가 형성되어 있다.

참조 부호 13은 모터-펌프 지지판(12)의 상방에 위치하여 서포트 부재(6)의 전, 후의 지지판 설치 브래킷(6E, 6F)의 상단부측에 설치된 인버터 지지판이며, 상기 인버터 지지판(13)은, 후술의 인버터(19)를 지지하는 것이다. 여기서, 도 6 및 도 10에 도시한 바와 같이, 인버터 지지판(13)은, 강판 등을 사용하여 직사각형의 평판으로서 형성되고, 전, 후방향의 양단부측이 전, 후의 지지판 설치 브래킷(6E, 6F)에 고정되어 있다.

참조 부호 14는 선회 프레임(5)의 우측 종판(5C), 전방측의 우측 돌출 빔(5G) 및 열교환기 지지판(5K) 사이에 설치된 하부판이다. 도 6 및 도 11에 도시한 바와 같이, 이 하부판(14)은, 강판 등을 사용하여 대략 사다리꼴 형상을 이루는 평판으로서 형성되고, 모터-펌프 지지판(12) 및 선회 프레임(5)의 열교환기 지지판(5K)과 동일 평면을 형성하는 상태로, 우측 종판(5C)과 전방측의 우측 돌출 빔(5G) 사이에 고정되어 있다. 그리고, 하부판(14)은, 후술의 냉각 팬(30)에 의해 기계실(10) 내에 도입된 냉각풍이, 열교환기 지지판(5K) 상에 배치된 후술의 열교환기(21)의 하측으로 돌아 들어가는 것을 억제하는 것이다.

참조 부호 15는 선회 프레임(5) 상에 설치된 운전석이며, 상기 운전석(15)은, 상부 선회체(3)의 선회 중심 P보다도 좌측에 배치되어 있다(도 4 참조). 이 운전석(15)은, 유압 셔블(1)을 조작하는 오퍼레이터가 착석하는 것이며, 운전석(15)의 상방은, 서포트 부재(6)에 의해 지지된 4기둥식의 캐노피(16)에 의해 덮여져 있다.

다음에, 구획판(7)에 의해 구획되는 기계실(10) 내에 배치된 유압 펌프(17), 전동 모터(18), 인버터(19), 오일 탱크(20), 열교환기(21), 및 냉각 팬(30)과, 배터리실(11) 내에 설치된 배터리(31)에 대하여 설명한다.

참조 부호 17은 운전석(15)의 우측에 위치하여 기계실(10)의 후방부측에 설치된 유압 펌프를 나타내고, 상기 유압 펌프(17)는, 도 3 및 도 12에 도시한 바와 같이, 후술의 전동 모터(18)와 함께 모터-펌프 지지판(12) 상에 설치되어 있다. 이 유압 펌프(17)는, 전동 모터(18)에 의해 구동됨으로써, 유압 셔블(1)에 탑재된 각종 유압 기기를 향하여 작동용의 압유(작동유)를 토출하는 것이다.

참조 부호 18은 유압 펌프(17)와 함께 모터-펌프 지지판(12) 상에 설치된 전동 모터이며, 상기 전동 모터(18)는, 후술의 배터리(31)로부터 급전됨으로써, 유압 펌프(17)를 구동하는 것이다. 여기서, 전동 모터(18)는, 도 13 및 도 15에 도시한 바와 같이, 모터 본체(18A)와, 상기 모터 본체(18A)를 덮는 모터 케이스(18B)에 의해 구성되어 있다. 모터 케이스(18B)에는, 냉각수가 순환하는 워터 재킷(도시하지 않음)이 설치됨과 동시에, 상기 워터 재킷에 연통하는 냉각수 유입구(18C)와 냉각수 유출구(18D)가 돌출 설치되어 있다.

참조 부호 19는 전동 모터(18) 및 유압 펌프(17)의 상측에 위치하여 인버터 지지판(13) 상에 설치된 인버터이며, 상기 인버터(19)는, 후술하는 배터리(31)로부터 전동 모터(18)에 공급되는 구동 전압을 제어하는 것이다. 여기서, 인버터(19)는, 도 14 및 도 15에 도시한 바와 같이, 인버터 회로(19A)와, 상기 인버터 회로(19A)를 수용하는 인버터 케이스(19B)에 의해 구성되어 있다. 인버터 케이스(19B)에는, 냉각수가 순환하는 워터 재킷(도시하지 않음)이 설치됨과 동시에, 상기 워터 재킷에 연통하는 냉각수 유입구(19C)와 냉각수 유출구(19D)가 돌출 설치되어 있다. 또한, 인버터 케이스(19B)의 냉각수 유입구(19C)는 후술하는 냉각수 펌프(28)의 토출측에 접속되고, 냉각수 유출구는 전동 모터(18)의 냉각수 유입구(18C)에 접속되어 있다.

참조 부호 20은 기계실(10)의 전방부측에 설치된 오일 탱크이며, 상기 오일 탱크(20)는, 도 16에 도시한 바와 같이, 상, 하방향으로 연장되는 직육면체의 상자체에 의해 구성되어 있다. 이 오일 탱크(20)는, 유압 셔블(1)에 탑재된 유압 기기에 공급되는 작동유를 저류하는 것이다.

참조 부호 21은 기계실(10) 내에 설치된 열교환기이며, 상기 열교환기(21)는, 선회 프레임(5)의 열교환기 지지판(5K) 상에 설치되고, 전동 모터(18) 및 유압 펌프(17)보다도 전방측이며, 또한 오일 탱크(20)보다도 후방측에 배치되어 있다. 열교환기(21)는, 도 15에 도시한 바와 같이, 유압 셔블(1)에 탑재된 각 유압 기기로부터 오일 탱크(20)로 복귀되는 작동유(복귀 오일)를 냉각하는 오일 쿨러(22)와, 전동 모터(18)의 모터 케이스(18B)와 인버터(19)의 인버터 케이스(19B)에 공급되는 냉각수를 냉각하는 라디에이터(23)에 의해 구성되어 있다.

여기서, 붐 실린더(4D), 아암 실린더(4E) 등의 유압 기기에 작동유를 공급하는 제어 밸브(24)에 대하여 보면, 제어 밸브(24)의 유입측은 유압 펌프(17)를 통하여 오일 탱크(20)에 접속된 작동유 흡입 통로(25)로 되고, 제어 밸브(24)의 유출측은 오일 쿨러(22)를 통하여 오일 탱크(20)에 접속된 작동유 토출 통로(26)로 되어 있다. 따라서, 오일 쿨러(22)는, 작동유 토출 통로(26)의 도중에서 제어 밸브(24)의 하류측에 설치되어 있다. 따라서, 오일 쿨러(22)는, 각 유압 기기에 의해 가열된 작동유의 열을, 냉각 팬(30)에 의해 기계실(10) 내를 흐르는 냉각풍 중에 방열함으로써, 냉각된 작동유를 오일 탱크(20)로 환류시키는 것이다.

한편, 라디에이터(23)는, 냉각 팬(30)에 의한 냉각풍의 흐름 방향에 있어서 오일 쿨러(22)의 하류측에 위치하고, 전동 모터(18)의 모터 케이스(18B)와 인버터(19)의 인버터 케이스(19B)를 연통시키는 냉각수 통로(27)의 도중에 설치되어 있다. 이 경우, 냉각수 통로(27)는, 냉각수 펌프(28)의 토출측과 인버터(19)의 냉각수 유입구(19C) 사이를 접속하는 호스(27A)와, 인버터 케이스(19B)의 냉각수 유출구(19D)와 모터 케이스(18B)의 냉각수 유입구(18C) 사이를 접속하는 호스(27B)와, 모터 케이스(18B)의 냉각수 유출구(18D)와 라디에이터(23)의 업퍼 탱크(23A) 사이를 접속하는 호스(27C)와, 라디에이터(23)의 로어 탱크(23B)와 냉각수 펌프(28)의 복귀측 사이를 접속하는 호스(27D)로 이루어져 있다. 여기서, 냉각수 펌프(28)는, 전동 모터(18) 및 유압 펌프(17)와 함께 모터-펌프 지지판(12) 상에 설치되어 있다(도 16 참조).

이에 의해, 냉각수 통로(27)는, 냉각수 펌프(28), 인버터 케이스(19B), 모터 케이스(18B), 라디에이터(23)를 순환하는 냉각수의 순환 경로를 형성하고 있다. 전동 모터(18) 및 인버터(19)에 의해 가열된 냉각수의 열은, 라디에이터(23)의 업퍼 탱크(23A)로부터 로어 탱크(23B)로 흐르는 동안에 냉각풍 중에 방열되는 구성으로 되어 있다. 한편, 라디에이터(23)의 업퍼 탱크(23A)에는, 보충용의 냉각수를 저류하는 리저버 탱크(29)가 접속되어, 냉각수 통로(27) 내에 항상 일정량의 냉각수를 순환시키도록 되어 있다.

참조 부호 30은 열교환기(21)와 대면한 상태로 기계실(10) 내에 설치된 토출형의 냉각 팬을 나타낸다. 이 냉각 팬(30)은, 후술의 배터리(31)로부터의 급전에 의해 구동되는 전동 팬으로 이루어지고, 전동 모터(18) 및 유압 펌프(17)보다도 전방측이며, 또한 오일 탱크(20)보다도 후방측에 배치되어 있다.

그리고, 냉각 팬(30)이 회전함으로써, 외장 커버(34)에 설치된 후술의 오일 탱크 냉각용 흡기구(35), 인버터 냉각용 흡기구(36), 모터-펌프 냉각용 흡기구(37) 등을 통하여 기계실(10) 내로 외기가 흡입된다. 이 외기는, 냉각풍으로 되어 기계실(10) 내를 유통한 후, 후술의 배기구(38)를 통하여 외부로 배출된다.

참조 부호 31은 운전석(15)의 후방측에 위치하여 배터리실(11) 내에 배치된 배터리를 나타내고, 상기 배터리(31)는, 전동 모터(18), 냉각 팬(30) 등에 대한 급전을 행하는 것이다. 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 배터리(31)는 전기적으로 접속된 다수의 배터리 단체(32)의 집합체에 의해 구성되고, 상기 배터리(31)는, 선회 프레임(5)의 후단부에 고정된 배터리 지지대(33) 상에 적층된 상태로 배치되어 있다.

여기서, 배터리 단체(32)는, 도 17에 도시한 바와 같이, 좌, 우방향으로 연장되는 직육면체 형상을 이루고, 그 상면측에는 한 쌍의 단자(32A)가 설치되어 있다. 또한, 배터리 단체(32)에는, 상, 하방향으로 관통하는 통풍 구멍(32B)이 형성되어, 적층된 각 배터리 단체(32) 사이에 열이 머무는 것을 억제할 수 있는 구성으로 되어 있다.

다음에, 외장 커버(34)와, 상기 외장 커버(34)에 형성된 각 흡기구(35, 36)와, 동일하게 외장 커버(34)에 형성된 배기구(38)와, 모터-펌프 지지판(12)에 형성된 흡기구(37)에 대하여 설명한다.

즉, 참조 부호 34는 기계실(10) 내에 배치된 유압 펌프(17), 전동 모터(18), 인버터(19), 오일 탱크(20), 열교환기(21), 냉각 팬(30)과, 배터리실(11) 내에 배치된 배터리(31)를 덮어서 설치된 외장 커버를 나타내고 있다. 여기서, 외장 커버(34)는, 도 2, 도 3, 도 18 및 도 19에 도시한 바와 같이, 운전석(15)의 좌측에 배치되는 좌측 커버(34A)와, 운전석(15)의 우측에 배치되어 기계실(10)을 덮는 우측 커버(34B)와, 운전석(15)의 후방측에 배치되어 배터리(31)를 덮는 후방 커버(34C)에 의해 구성되어 있다.

이에 의해, 외장 커버(34)의 내부를, 선회 프레임(5)에 설치된 구획판(7)과 우측 커버(34B)로 둘러싸인 기계실(10)과, 구획판(7)과 후방 커버(34C)로 둘러싸인 배터리실(11)로 구획할 수 있어, 기계실(10)에 배치된 유압 펌프(17), 전동 모터(18) 등으로부터 발생한 열이, 배터리(31)에 전달되는 것을 억제할 수 있는 구성으로 되어 있다.

참조 부호 35는 오일 탱크(20)와 대면하여 외장 커버(34)에 설치된 오일 탱크 냉각용 흡기구이며, 상기 오일 탱크 냉각용 흡기구(35)는, 외장 커버(34) 중 우측 커버(34B)의 전방면에 설치되어 있다. 여기서, 오일 탱크 냉각용 흡기구(35)는, 냉각 팬(30)이 회전함으로써, 외기를 오일 탱크(20)를 통과시켜 기계실(10) 내로 흡입하는 것이다.

참조 부호 36은 인버터(19)와 대면하여 외장 커버(34)에 설치된 인버터 냉각용 흡기구이며, 상기 인버터 냉각용 흡기구(36)는, 외장 커버(34) 중 우측 커버(34B)의 우측면에 설치되어 있다. 여기서, 인버터 냉각용 흡기구(36)는, 냉각 팬(30)이 회전함으로써, 외기를 인버터(19)를 통과시켜 기계실(10) 내로 흡입하는 것이다.

참조 부호 37은 모터-펌프 지지판(12)에 설치된 모터-펌프 냉각용 흡기구이며, 상기 모터-펌프 냉각용 흡기구(37)는, 전동 모터(18)의 하측에 설치되어 있다. 여기서, 모터-펌프 냉각용 흡기구(37)는, 냉각 팬(30)이 회전함으로써, 외기를 전동 모터(18) 및 유압 펌프(17)를 통과시켜 기계실(10) 내로 흡입하는 것이다.

참조 부호 38은 냉각 팬(30)과 대면하여 외장 커버(34)에 설치된 배기구이다. 이 배기구(38)는, 외장 커버(34) 중 우측 커버(34B)의 우측면에 설치되고, 냉각 팬(30)에 의해 기계실(10) 내에 도입된 외기(냉각풍)를 외부로 배출하는 것이다. 따라서, 냉각 팬(30)이 작동하면, 오일 탱크 냉각용 흡기구(35), 인버터 냉각용 흡기구(36), 모터-펌프 냉각용 흡기구(37) 등을 통하여 기계실(10) 내에 외기가 도입되고, 이 외기는, 냉각풍으로 되어 기계실(10) 내의 유압 펌프(17), 전동 모터(18), 인버터(19), 오일 탱크(20), 열교환기(21) 등을 냉각한 후, 배기구(38)를 통하여 기계실(10)의 외부로 배출된다.

이 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 냉각 팬(30)은, 전동 모터(18) 및 유압 펌프(17)의 전방측이며, 또한 오일 탱크(20)의 후방측에 배치되어 있으므로, 냉각 팬(30)에 의해 기계실(10) 내를 유통하는 냉각풍을, 오일 탱크 냉각용 흡기구(35)로부터 유입되고, 화살표 F1로 나타내어지는 제1 냉각풍 경로와, 인버터 냉각용 흡기구(36), 모터-펌프 냉각용 흡기구(37)로부터 유입되고, 화살표 F2로 나타내어지는 제2 냉각풍 경로로 나눌 수 있다. 따라서, 제1 냉각풍 경로 F1을 흐르는 냉각풍에 의해 오일 탱크(20)를 효율적으로 냉각하고, 제2 냉각풍 경로 F2를 흐르는 냉각풍에 의해 유압 펌프(17), 전동 모터(18), 인버터(19)를 효율적으로 냉각할 수 있는 구성으로 되어 있다.

한편, 참조 부호 39는 종구획판(8)의 일부를 구성하는 서포트 부재(6)의 판체(6D)에 설치된 연통 구멍을 나타내고, 상기 연통 구멍(39)은, 구획판(7)에 의해 구획된 기계실(10)과 배터리실(11) 사이를 연통시키는 것이다. 이 경우, 냉각 팬(30)이 회전함으로써, 기계실(10) 내에는, 제1 냉각풍 경로 F1과 제2 냉각풍 경로 F2를 따라서 배기구(38)로 향하는 냉각풍의 흐름이 형성되어 있다. 따라서, 이들 냉각풍 경로 F1, F2를 이용하여, 배터리실(11) 내의 공기를 연통 구멍(39)을 통하여 기계실(10)에 도입할 수 있어, 유압 펌프(17), 전동 모터(18) 등에 의해 가열된 기계실(10) 내의 공기가 배터리실(11) 내로 유입되는 것을 억제하는 구성으로 되어 있다.

참조 부호 40은 종구획판(8)의 일부를 구성하는 서포트 부재(6)의 판체(6D)에 설치된 보조 팬을 나타내고, 상기 보조 팬(40)은, 배터리(31)로부터의 급전에 의해 구동되는 전동 팬으로 이루어져 있다. 이 보조 팬(40)은, 배터리실(11) 내의 공기를 연통 구멍(39)을 통하여 기계실(10)로 강제적으로 유도함으로써, 가열된 기계실(10) 내의 공기가 배터리실(11) 내로 유입되는 것을 확실하게 억제하는 것이다.

본 실시 형태에 의한 유압 셔블(1)은 상술한 바와 같은 구성을 갖는 것이며, 유압 셔블(1)을 사용하여 토사의 굴삭 작업 등을 행할 때에는, 우선, 전동 모터(18)를 작동시켜 유압 펌프(17)를 구동한다.

이 상태에서, 운전석(15)에 착석한 오퍼레이터가 주행 레버ㆍ페달(도시하지 않음)을 조작함으로써, 하부 주행체(2)를 자주시켜 유압 셔블(1)을 작업 현장까지 이동시킨다. 유압 셔블(1)이 작업 현장까지 이동한 후에는, 오퍼레이터가 조작 레버(도시하지 않음)를 조작함으로써, 상부 선회체(3)를 선회시키면서 작업 장치(4)에 의해 토사 등의 굴삭 작업을 행할 수 있다.

여기서, 유압 셔블(1)이 가동하고 있을 때에는, 전동식의 냉각 팬(30)이 구동됨으로써, 오일 탱크 냉각용 흡기구(35), 인버터 냉각용 흡기구(36), 모터-펌프 냉각용 흡기구(37) 등을 통하여 기계실(10) 내에 외기가 도입된다. 이 외기는, 냉각풍으로 되어 기계실(10) 내의 유압 펌프(17), 전동 모터(18), 인버터(19), 오일 탱크(20), 열교환기(21) 등을 냉각한 후, 배기구(38)를 통하여 기계실(10)의 외부로 배출된다.

이와 같이, 외장 커버(34)의 내부를 구획판(7)에 의해 기계실(10)과 배터리실(11)로 구획함으로써, 기계실(10) 내에 배치된 유압 펌프(17), 전동 모터(18) 등의 탑재 기기로부터 발생한 열이, 배터리실(11) 내에 배치한 배터리(31)에 전달되는 것을 억제하여, 배터리(31)의 주위를 항상 적절한 온도로 유지할 수 있다. 이 결과, 배터리(31)로부터 전동 모터(18) 등에 대한 급전을 장기에 걸쳐 안정적으로 행할 수 있어, 유압 셔블(1)의 신뢰성을 높일 수 있다.

또한, 유압 셔블(1)의 가동 시에는, 서포트 부재(6)의 판체(6D)에 설치된 보조 팬(40)도, 배터리(31)로부터의 급전에 의해 구동되므로, 배터리실(11) 내의 공기를 연통 구멍(39)을 통하여 기계실(10)로 강제적으로 유도할 수 있다. 이 결과, 가열된 기계실(10) 내의 공기가 배터리실(11) 내로 유입되는 것을 확실하게 억제할 수 있고, 또한 배터리(31) 자체가 열을 발생한 경우에, 이 발열에 의해 가열된 배터리실(11) 내의 공기를 강제적으로 기계실(10)로 배출할 수 있으므로, 배터리(31)의 주위를 적절한 온도로 유지할 수 있어, 배터리(31)의 수명을 연장시킬 수 있다.

한편, 냉각 팬(30)을, 기계실(10) 내에 있어서 전동 모터(18) 및 유압 펌프(17)와 오일 탱크(20) 사이에 배치하고 있으므로, 냉각 팬(30)에 의해 기계실(10) 내를 유통하는 냉각풍을, 도 4에 화살표 F1로 나타내는 제1 냉각풍 경로와, 화살표 F2로 나타내는 제2 냉각풍 경로로 나눌 수 있다.

따라서, 제1 냉각풍 경로 F1을 흐르는 냉각풍은, 유압 펌프(17), 전동 모터(18) 등으로부터의 열에 의해 가열되는 일이 없으므로, 제1 냉각풍 경로 F1을 흐르는 냉각풍에 의해 오일 탱크(20)를 효율적으로 냉각할 수 있다. 한편, 제2 냉각풍 경로 F2를 흐르는 냉각풍은, 오일 탱크(20)로부터의 열에 의해 가열되는 일이 없으므로, 제2 냉각풍 경로 F2를 흐르는 냉각풍에 의해 유압 펌프(17), 전동 모터(18), 인버터(19)를 효율적으로 냉각할 수 있다.

또한, 제1 냉각풍 경로 F1을 흐르는 냉각풍과, 제2 냉각풍 경로 F2를 흐르는 냉각풍은, 모두 열교환기(21)를 통과하여 외부로 배출되므로, 열교환기(21)를 구성하는 오일 쿨러(22)와 라디에이터(23)에 대량의 냉각풍을 공급할 수 있다. 이에 의해, 오일 탱크(20)로 환류하는 가열된 작동유(복귀 오일)의 열을, 오일 쿨러(22)에 의해 냉각할 수 있고, 전동 모터(18)의 모터 케이스(18B)와 인버터(19)의 인버터 케이스(19B)의 워터 재킷에 공급되는 냉각수의 열을, 라디에이터(23)에 의해 냉각할 수 있다.

이와 같이, 오일 탱크 냉각용 흡기구(35)로부터 기계실(10) 내에 도입된 외기에 의해, 오일 탱크(20)를 외측으로부터 냉각함과 동시에, 오일 탱크(20) 내로 유입되는 가열된 작동유를 오일 쿨러(22)에 의해 냉각함으로써, 오일 탱크(20)를 한층 더 효율적으로 냉각할 수 있다.

또한, 인버터 냉각용 흡기구(36)로부터 기계실(10) 내에 도입된 외기에 의해 인버터(19)를 외측으로부터 냉각하고, 모터-펌프 냉각용 흡기구(37)로부터 기계실(10) 내에 도입된 외기에 의해 전동 모터(18) 및 유압 펌프(17)를 외측으로부터 냉각함과 동시에, 전동 모터(18)의 모터 케이스(18B)와 인버터(19)의 인버터 케이스(19B)의 워터 재킷에 공급되는 냉각수를 라디에이터(23)에 의해 냉각함으로써, 유압 펌프(17), 전동 모터(18), 인버터(19)를 한층 더 효율적으로 냉각할 수 있다.

또한, 상술한 실시 형태에서는, 종구획판(8)[상측 종구획판(8A)]의 절결부(8A1)에 서포트 부재(6)의 우측 세로 빔(6C)을 결합시키고, 이 우측 세로 빔(6C)에 설치한 판체(6D)가 종구획판(8)의 일부를 구성하는 경우를 예시하고 있다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, 예를 들어 절결부가 없는 종구획판을 사용함으로써, 서포트 부재(6)의 판체(6D)를 불필요하게 해도 된다.

또한, 상술한 실시 형태에서는, 운전석(15)의 상방을 덮는 캐노피(16)를 구비한 캐노피식의 유압 셔블(1)을 예시하고 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한하지 않고, 운전석(15)의 주위를 둘러싸는 캡을 구비한 캡식의 유압 셔블에도 적용할 수 있다.

또한, 상술한 실시 형태에서는, 전동식 건설 기계로서 유압 셔블(1)을 예시하고 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한하지 않고, 예를 들어 휠 로더, 유압 크레인, 덤프 트럭 등의 다른 건설 기계에도 널리 적용할 수 있는 것이다.

1 : 유압 셔블(건설 기계)
2 : 하부 주행체(차체)
3 : 상부 선회체(차체)
5 : 선회 프레임(차체 프레임)
7 : 구획판
8 : 종구획판
9 : 횡구획판
10 : 기계실
11 : 배터리실
12 : 모터-펌프 지지판
13 : 인버터 지지판
15 : 운전석
17 : 유압 펌프
18 : 전동 모터
18B : 모터 케이스
19 : 인버터
19B : 인버터 케이스
20 : 오일 탱크
21 : 열교환기
22 : 오일 쿨러
23 : 라디에이터
30 : 냉각 팬
31 : 배터리
34 : 외장 커버
35 : 오일 탱크 냉각용 흡기구
36 : 인버터 냉각용 흡기구
37 : 모터-펌프 냉각용 흡기구
38 : 배기구
39 : 연통 구멍
40 : 보조 팬

Claims

차체의 지지 구조체를 이루며 전, 후방향의 전방부측에 작업 장치(4)가 설치되는 차체 프레임(5)과, 상기 차체 프레임(5) 상에서 좌, 우방향의 좌측에 설치된 운전석(15)과, 상기 운전석(15)의 우측에 설치되어 상기 작업 장치(4)에 작동유를 공급하는 유압 펌프(17)와, 상기 유압 펌프(17)를 구동하는 전동 모터(18)와, 상기 전동 모터(18)의 구동 전압을 제어하는 인버터(19)와, 상기 작업 장치(4)에 공급되는 작동유를 저류하는 오일 탱크(20)와, 가열된 유체를 냉각하는 열교환기(21)와, 상기 운전석(15)의 후방측에 설치되어 상기 전동 모터(18)에 대한 급전을 행하는 배터리(31)와, 상기 유압 펌프(17), 상기 전동 모터(18), 상기 인버터(19), 상기 오일 탱크(20), 상기 열교환기(21), 상기 배터리(31)를 덮어서 설치된 외장 커버(34)를 구비하여 이루어지는 전동식 건설 기계에 있어서,
상기 차체 프레임(5)에는, 상기 외장 커버(34)의 내부를 상기 유압 펌프(17), 전동 모터(18), 인버터(19), 오일 탱크(20) 및 열교환기(21)를 수용하는 기계실(10)과, 상기 배터리(31)를 수용하는 배터리실(11)로 구획하는 구획판(7)을 설치하고,
상기 기계실(10) 내에는 당해 기계실(10) 내에 냉각풍을 유통시키는 냉각 팬(30)을 설치하고,
상기 오일 탱크(20)는 상기 기계실(10)의 전방부측에 배치하고, 상기 전동 모터(18) 및 유압 펌프(17)는 상기 기계실(10)의 후방부측에 배치하고, 상기 인버터(19)는 상기 전동 모터(18) 및 유압 펌프(17)의 상측에 배치하고, 상기 냉각 팬(30)과 상기 열교환기(21)는, 상기 전동 모터(18), 유압 펌프(17) 및 인버터(19)의 전방측이며 상기 오일 탱크(20)의 후방측에 배치하는 구성으로 하는 것을 특징으로 하는, 전동식 건설 기계.
(삭제)
차체의 지지 구조체를 이루며 전, 후방향의 전방부측에 작업 장치(4)가 설치되는 차체 프레임(5)과, 상기 차체 프레임(5) 상에서 좌, 우방향의 좌측에 설치된 운전석(15)과, 상기 운전석(15)의 우측에 설치되어 상기 작업 장치(4)에 작동유를 공급하는 유압 펌프(17)와, 상기 유압 펌프(17)를 구동하는 전동 모터(18)와, 상기 전동 모터(18)의 구동 전압을 제어하는 인버터(19)와, 상기 작업 장치(4)에 공급되는 작동유를 저류하는 오일 탱크(20)와, 가열된 유체를 냉각하는 열교환기(21)와, 상기 운전석(15)의 후방측에 설치되어 상기 전동 모터(18)에 대한 급전을 행하는 배터리(31)와, 상기 유압 펌프(17), 상기 전동 모터(18), 상기 인버터(19), 상기 오일 탱크(20), 상기 열교환기(21), 상기 배터리(31)를 덮어서 설치된 외장 커버(34)를 구비하여 이루어지는 전동식 건설 기계에 있어서,
상기 차체 프레임(5)에는, 상기 외장 커버(34)의 내부를 상기 유압 펌프(17), 전동 모터(18), 인버터(19), 오일 탱크(20) 및 열교환기(21)를 수용하는 기계실(10)과, 상기 배터리(31)를 수용하는 배터리실(11)로 구획하는 구획판(7)을 설치하고,
상기 기계실(10) 내에는 당해 기계실(10) 내에 냉각풍을 유통시키는 냉각 팬(30)을 설치하고,
상기 냉각 팬(30)은, 상기 기계실(10) 내의 공기를 외부로 토출하는 토출형의 냉각 팬에 의해 구성되고,
상기 외장 커버(34)에는, 상기 오일 탱크(20)와 대면하는 위치에 설치되어 상기 오일 탱크(20)를 향하여 외기를 흡입하는 오일 탱크 냉각용 흡기구(35)와, 상기 인버터(19)와 대면하는 위치에 설치되어 상기 인버터(19)를 향하여 외기를 흡입하는 인버터 냉각용 흡기구(36)와, 상기 냉각 팬(30)과 대면하는 위치에 설치되어 상기 냉각 팬(30)에 의해 상기 기계실(10) 내의 공기를 배출하는 배기구(38)를 설치하는 구성으로 하는 것을 특징으로 하는, 전동식 건설 기계.
(삭제)
차체의 지지 구조체를 이루며 전, 후방향의 전방부측에 작업 장치(4)가 설치되는 차체 프레임(5)과, 상기 차체 프레임(5) 상에서 좌, 우방향의 좌측에 설치된 운전석(15)과, 상기 운전석(15)의 우측에 설치되어 상기 작업 장치(4)에 작동유를 공급하는 유압 펌프(17)와, 상기 유압 펌프(17)를 구동하는 전동 모터(18)와, 상기 전동 모터(18)의 구동 전압을 제어하는 인버터(19)와, 상기 작업 장치(4)에 공급되는 작동유를 저류하는 오일 탱크(20)와, 가열된 유체를 냉각하는 열교환기(21)와, 상기 운전석(15)의 후방측에 설치되어 상기 전동 모터(18)에 대한 급전을 행하는 배터리(31)와, 상기 유압 펌프(17), 상기 전동 모터(18), 상기 인버터(19), 상기 오일 탱크(20), 상기 열교환기(21), 상기 배터리(31)를 덮어서 설치된 외장 커버(34)를 구비하여 이루어지는 전동식 건설 기계에 있어서,
상기 차체 프레임(5)에는, 상기 외장 커버(34)의 내부를 상기 유압 펌프(17), 전동 모터(18), 인버터(19), 오일 탱크(20) 및 열교환기(21)를 수용하는 기계실(10)과, 상기 배터리(31)를 수용하는 배터리실(11)로 구획하는 구획판(7)을 설치하고,
상기 기계실(10) 내에는 당해 기계실(10) 내에 냉각풍을 유통시키는 냉각 팬(30)을 설치하고,
상기 구획판(7)에는, 상기 기계실(10)과 상기 배터리실(11)을 연통시키는 연통 구멍(39)을 형성하고,
상기 구획판(7)에는, 상기 연통 구멍(39)을 통하여 상기 배터리실(11) 내의 공기를 상기 기계실(10) 내로 유도하는 보조 팬(40)을 설치하는 구성으로 하는 것을 특징으로 하는, 전동식 건설 기계.
차체의 지지 구조체를 이루며 전, 후방향의 전방부측에 작업 장치(4)가 설치되는 차체 프레임(5)과, 상기 차체 프레임(5) 상에서 좌, 우방향의 좌측에 설치된 운전석(15)과, 상기 운전석(15)의 우측에 설치되어 상기 작업 장치(4)에 작동유를 공급하는 유압 펌프(17)와, 상기 유압 펌프(17)를 구동하는 전동 모터(18)와, 상기 전동 모터(18)의 구동 전압을 제어하는 인버터(19)와, 상기 작업 장치(4)에 공급되는 작동유를 저류하는 오일 탱크(20)와, 가열된 유체를 냉각하는 열교환기(21)와, 상기 운전석(15)의 후방측에 설치되어 상기 전동 모터(18)에 대한 급전을 행하는 배터리(31)와, 상기 유압 펌프(17), 상기 전동 모터(18), 상기 인버터(19), 상기 오일 탱크(20), 상기 열교환기(21), 상기 배터리(31)를 덮어서 설치된 외장 커버(34)를 구비하여 이루어지는 전동식 건설 기계에 있어서,
상기 차체 프레임(5)에는, 상기 외장 커버(34)의 내부를 상기 유압 펌프(17), 전동 모터(18), 인버터(19), 오일 탱크(20) 및 열교환기(21)를 수용하는 기계실(10)과, 상기 배터리(31)를 수용하는 배터리실(11)로 구획하는 구획판(7)을 설치하고,
상기 기계실(10) 내에는 당해 기계실(10) 내에 냉각풍을 유통시키는 냉각 팬(30)을 설치하고,
상기 차체 프레임(5)에는, 상기 전동 모터(18) 및 유압 펌프(17)를 지지하기 위한 평판 형상의 모터 펌프 지지판(12)을 설치하고, 상기 모터 펌프 지지판(12)에는 상기 전동 모터(18) 및 유압 펌프(17)를 향하여 외기를 흡입하는 모터 펌프 냉각용 흡기구(37)를 형성하는 구성으로 하는 것을 특징으로 하는, 전동식 건설 기계.
차체의 지지 구조체를 이루며 전, 후방향의 전방부측에 작업 장치(4)가 설치되는 차체 프레임(5)과, 상기 차체 프레임(5) 상에서 좌, 우방향의 좌측에 설치된 운전석(15)과, 상기 운전석(15)의 우측에 설치되어 상기 작업 장치(4)에 작동유를 공급하는 유압 펌프(17)와, 상기 유압 펌프(17)를 구동하는 전동 모터(18)와, 상기 전동 모터(18)의 구동 전압을 제어하는 인버터(19)와, 상기 작업 장치(4)에 공급되는 작동유를 저류하는 오일 탱크(20)와, 가열된 유체를 냉각하는 열교환기(21)와, 상기 운전석(15)의 후방측에 설치되어 상기 전동 모터(18)에 대한 급전을 행하는 배터리(31)와, 상기 유압 펌프(17), 상기 전동 모터(18), 상기 인버터(19), 상기 오일 탱크(20), 상기 열교환기(21), 상기 배터리(31)를 덮어서 설치된 외장 커버(34)를 구비하여 이루어지는 전동식 건설 기계에 있어서,
상기 차체 프레임(5)에는, 상기 외장 커버(34)의 내부를 상기 유압 펌프(17), 전동 모터(18), 인버터(19), 오일 탱크(20) 및 열교환기(21)를 수용하는 기계실(10)과, 상기 배터리(31)를 수용하는 배터리실(11)로 구획하는 구획판(7)을 설치하고,
상기 기계실(10) 내에는 당해 기계실(10) 내에 냉각풍을 유통시키는 냉각 팬(30)을 설치하고,
상기 전동 모터(18)는 워터 재킷을 갖는 모터 케이스(18B)에 의해 덮여지고, 상기 인버터(19)는 인버터 회로(19A)를 수용함과 동시에 워터 재킷을 갖는 인버터 케이스(19B)에 의해 덮여지는 구성으로 하고, 상기 모터 케이스(18B)와 인버터 케이스(19B)의 워터 재킷에는 냉각수를 유통시키는 구성으로 하는 것을 특징으로 하는 전동식 건설 기계.
제7항에 있어서,
상기 열교환기(21)는 오일 쿨러(22)와 라디에이터(23)에 의해 구성되고, 상기 오일 쿨러(22)는 상기 오일 탱크(20) 내로 환류하는 작동유를 냉각하고, 상기 라디에이터(23)는 상기 모터 케이스(18B)와 인버터 케이스(19B)의 워터 재킷을 흐르는 냉각수를 냉각하는 구성으로서 이루어지는, 전동식 건설 기계.
제1항에 있어서,
상기 차체는, 자주 가능한 하부 주행체(2)와, 상기 하부 주행체(2) 상에 선회 가능하게 탑재된 상부 선회체(3)에 의해 구성되고, 상기 차체 프레임(5)은, 상기 상부 선회체(3)의 지지 구조체를 구성하여 이루어지는, 전동식 건설 기계.