KR20130080503A - 하이브리드 굴삭기용 냉각장치 - Google Patents

하이브리드 굴삭기용 냉각장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20130080503A
KR20130080503A KR1020120001328A KR20120001328A KR20130080503A KR 20130080503 A KR20130080503 A KR 20130080503A KR 1020120001328 A KR1020120001328 A KR 1020120001328A KR 20120001328 A KR20120001328 A KR 20120001328A KR 20130080503 A KR20130080503 A KR 20130080503A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cooling
motor generator
inverter
cooling body
hybrid excavator
Prior art date
Application number
KR1020120001328A
Other languages
English (en)
Inventor
이준엽
Original Assignee
현대중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대중공업 주식회사 filed Critical 현대중공업 주식회사
Priority to KR1020120001328A priority Critical patent/KR20130080503A/ko
Publication of KR20130080503A publication Critical patent/KR20130080503A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/12—Arrangements for cooling other engine or machine parts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/20—Cooling circuits not specific to a single part of engine or machine
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/2058—Electric or electro-mechanical or mechanical control devices of vehicle sub-units
    • E02F9/2062—Control of propulsion units
    • E02F9/2075—Control of propulsion units of the hybrid type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2050/00—Applications
    • F01P2050/24—Hybrid vehicles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/10—Pumping liquid coolant; Arrangements of coolant pumps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Component Parts Of Construction Machinery (AREA)

Abstract

본 발명은 전동기 발전기, 선회 전동기 발전기, 인버터, 축전지 및 유압 펌프를 포함하여 구성되는 하이브리드 굴삭기에 관한 것으로, 상기 전동기 발전기, 상기 선회 전동기 발전기, 상기 인버터, 상기 축전지 및 상기 유압 펌프 각각을 냉각시키는 냉각부, 상기 냉각부에 냉각체를 공급하는 공급부, 상기 냉각부를 경유한 냉각체를 회수하는 회수부, 상기 회수부의 냉각체를 응축하는 콘덴서 및 상기 콘덴서에서 응축된 냉각체를 필터를 통과시켜 상기 공급부에 공급하는 펌프를 포함한다.

Description

하이브리드 굴삭기용 냉각장치{cooling apparatus for hybrid Excavator}
본 발명은 하이브리드 굴삭기용 냉각장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하이브리드 굴삭기에 구성된 주요 구성들 사이에 냉각라인을 구축하여 구성들로부터 발생되는 열을 효율적으로 제거함으로써 열 발생으로 인한 동작 오류 및 부품 손상을 방지할 수 있게 하는 하이브리드 굴삭기용 냉각장치에 관한 것이다.
일반적으로, 굴삭기는 건축 및 토목 공사시 땅을 파거나 메우는 굴삭작업, 경토암반 파쇄 등의 브레이커 작업, 흙다짐과 같은 컴팩터 작업, 절단 등의 크라샤 작업과 같은 다양한 작업 기능을 가진 건설기계를 말한다.
이러한 굴삭기는 보통 주행 동력을 얻기 위해 디젤 엔진 등의 엔진을 탑재하고 있고, 이 엔진의 힘을 이용하여 유압 펌프를 구동하며, 유압 펌프에서 토출되는 작동유를 유압 모터나 유압 실린더 등의 유압 액추에이터로 공급함으로써 주행용 크롤러 또는 타이어의 회전이나 붐, 아암, 버켓 등의 각 작업 부위를 동작시키고 있다.
이와 같이 주지된 굴삭기는 디젤 엔진과 같은 엔진을 탑재하고 있기 때문에 작업장소에 제한을 받지 않고 자유롭게 작업할 수 있는 장점을 가진다.
하지만, 화석연료인 경유는 갈수록 고갈되어 가고 있어 대체 에너지의 필요성이 심각하게 대두되고 있을 뿐만 아니라, 연료값이 비싸고, 중장비라는 특수성 때문에 특히 연료 소모량이 많아 운전비용이 증대되는 단점이 있었다.
이러한 단점을 보완하기 위해 근래에 개발되는 것이 하이브리드 굴삭기이며,도 1은 일반적인 하이브리드 굴삭기의 구성을 나타낸 블럭도이다. 이를 보면, 엔진(1)에서 출력된 에너지를 전동기 발전기(2)를 통해 유압 펌프(3)를 동작시키기고 동작된 유압 펌프는 콘트롤 밸브(4)를 거쳐 붐, 암 및 버켓 실린더(7, 8)와 유압 모터(5)를 동작시켜 주행부 구동과 실린더를 작동하는 구조이며, 전동기 발전기(2)에서 발생된 전기 에너지를 인버터(9)를 통해 제어하며 전동 모터(11)를 동작시켜 선회부(12)를 구동하는 구조이다. 또한 전동기 발전기(2)에서 발생되는 에너지는 축전지(10)에 저장하여 엔진 효율을 증대시키도록 하고 있다.
그리고 인버터와 축전지 등에는 각각 발생되는 열을 방출하기 위한 방열수단이 구비되는데, 이러한 방열수단은 통상 케이스 일측에 팬을 부착시켜 내부의 열을 외부로 방출하는 방식이어서 발생되는 열을 효율적으로 제거하기 곤란한 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하이브리드 굴삭기에 구비되는 주요 구성들 사이에 냉각라인을 구축하여 구성들로부터 발생되는 열을 효율적으로 제거함으로써 열 발생으로 인한 동작 오류 및 부품 손상을 방지할 수 있는 하이브리드 굴삭기용 냉각장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 굴삭기용 냉각장치는, 전동기 발전기, 선회 전동기 발전기, 인버터, 축전지 및 유압 펌프를 포함하여 구성되는 하이브리드 굴삭기에 있어서, 상기 전동기 발전기, 상기 선회 전동기 발전기, 상기 인버터, 상기 축전지 및 상기 유압 펌프 각각을 냉각시키는 냉각부; 상기 냉각부에 냉각체를 공급하는 공급부; 상기 냉각부를 경유한 냉각체를 회수하는 회수부; 상기 회수부의 냉각체를 응축하는 콘덴서; 및 상기 콘덴서에서 응축된 냉각체를 필터를 통과시켜 상기 공급부에 공급하는 펌프; 를 포함한다.
또한, 상기 냉각부는 상기 전동기 발전기, 상기 선회 전동기 발전기, 상기 인버터, 상기 축전지 및 상기 유압 펌프에 개별적으로 구비되어 냉각체를 순환시키는 다수개의 플레이트인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전동기 발전기, 상기 선회 전동기 발전기, 상기 인버터, 상기 축전지 및 상기 유압 펌프의 동작 온도 범위에 따라 서로 다른 공급 라인을 통해 상기 플레이트에 냉각체가 공급되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 굴삭기용 냉각장치는, 냉각체를 순환시키는 펌프; 상기 펌프에 의해 공급되는 냉각체에 의해 냉각되는 울트라 캐패시터; 상기 울트라 캐패시터를 통과한 냉각체에 의해 냉각되는 인버터; 상기 인버터를 통과한 냉각체에 의해 냉각되는 선회 전동기 발전기; 상기 선회 전동기 발전기를 통과한 냉각체에 의해 냉각되는 전동기 발전기; 및 상기 전동기 발전기를 냉각한 냉각체를 응축하는 콘덴서; 를 포함하며,상기 울트라 캐패시터, 상기 인버터, 상기 선회 전동기 발전기 및 상기 전동기 발전기는 사용 온도가 낮은 순서로 냉각라인을 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 울트라 캐패시터, 상기 인버터, 상기 선회 전동기 발전기 및 상기 전동기 발전기는 그 내부에 냉각라인을 구축하여 냉각체를 순환시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 울트라 캐패시터, 상기 인버터, 상기 선회 전동기 발전기 및 상기 전동기 발전기에는 냉각체가 순환하는 관로를 포함하여 구성되는 플레이트가 각각 마련되는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 굴삭기용 냉각장치는, 전동기 발전기, 선회 전동기 발전기, 인버터 및 울트라 캐패시터를 포함하여 구성되는 하이브리드 굴삭기에 있어서, 상기 전동기 발전기, 상기 선회 전동기 발전기, 상기 인버터 및 상기 울트라 캐패시터는 서로 다른 냉각 라인에 의해 각각 냉각되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하이브리드 굴삭기용 냉각장치는, 엔진을 냉각하는 라디에이터의 냉각 라인에 연결되는 전동기 발전기 및 선회 전동기 발전기; 상기 냉각 라인을 통해 냉각체를 순환시키는 펌프 및 콘덴서; 상기 냉각 라인에 연결되고, 냉각체에 의해 냉각되는 인버터 및 울트라 캐패시터; 를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 울트라 캐패시터, 상기 인버터, 상기 선회 전동기 발전기, 상기 전동기 발전기, 상기 펌프 및 상기 콘덴서는 그 내부에 냉각라인을 구축하여 냉각체를 순환시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 울트라 캐패시터, 상기 인버터, 상기 선회 전동기 발전기, 상기 전동기 발전기, 상기 펌프 및 상기 콘덴서에는 냉각체가 순환하는 관로를 포함하여 구성되는 플레이트가 각각 마련되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 하이브리드 굴삭기에 구성된 주요 구성들 사이에 냉각라인을 구축하여 상기 구성들로부터 발생되는 열을 효율적으로 제거함으로써 열 발생으로 인한 동작 오류 및 부품 손상을 방지하는 장점이 있다.
또한, 사용 온도 범위가 비슷한 부품을 서로 묶어 냉각시킴으로써 냉각라인에 필요한 콘덴서 사용 규격을 작게 하여 냉각장치가 차지하는 공간을 최소화하는 장점이 있다.
도 1은 일반적인 하이브리드 굴삭기의 구성을 나타낸 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 굴삭기용 냉각장치를 나타낸 블럭도이다.
도 3은 도 2에 도시된 플레이트를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 굴삭기용 냉각장치를 나타낸 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 굴삭기용 냉각장치의 플레이트를 나타낸 단면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 하이브리드 굴삭기용 냉각장치를 나타낸 블럭도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 하이브리드 굴삭기용 냉각장치의 플레이트를 나타낸 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다. 그리고 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위내에서 다른 실시예를 용이하게 실시할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 범위 내에 속함은 물론이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 굴삭기용 냉각장치를 나타낸 블럭도이며, 도 3은 도 2에 도시된 플레이트를 나타낸 단면도이다. 도 2 및 도 3을 참조하여 상기 하이브리드 굴삭기용 냉각장치의 구체적인 구성 및 작동 과정에 대하여 상세히 설명한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 굴삭기용 냉각장치는 냉각부(20), 공급부(30), 회수부(40), 콘덴서(50), 펌프(60), 필터(70) 및 순환라인(80) 등을 포함하여 구성된다.
상기 냉각부(20)는 다수개의 플레이트(21)로 구성되며, 각각의 플레이트(21)는 도면상에 도시하고 있지는 않지만 전동기 발전기, 선회 전동기 발전기, 인버터, 축전지(울트라 캐패시터) 및 유압 펌프 일측에 결합 구비되어 각각의 구성으로부터 발생되는 열을 방출하도록 하고 있다.
여기서 상기 전동기 발전기, 선회 전동기 발전기, 인버터, 축전지(울트라 캐패시터) 및 유압 펌프는 각각 작동(사용)온도 범위가 서로 상이하므로 각각 유사 온도 범위에 속하는 구성들끼리 연결시켜 냉각시키는 것이 바람직하다.
이는 인버터와 축전지와 같은 경우 작동 온도 범위가 50~80℃ 사이이고, 전동기 발전기, 선회 전동기 발전기 및 유압 펌프의 경우 50~180℃ 사이로 각각 정상적인 작동을 위한 온도 범위가 다르기 때문에 서로 유사 온도 범위에 속하는 구성들을 연결시켜 동작시킴으로써 너무 낮은 온도에서 동작하여 동작 효율을 저해시키는 것을 방지하기 위함이다.
즉, 전동기와 같이 축이 회전하는 경우는 일정한 온도 범위로 가열 상승하여야 효율적인 동작이 이루어지기 때문이다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따르면 관 형태의 상기 공급부(30)와 상기 회수부(40)를 상기 냉각부(20) 사이에 위치시켜 상기 공급부(30)로부터 상기 냉각부(20)로 공급되는 냉각체(미도시)를 제1 라인(31)과 제2 라인(32)으로 구분하여 상기 제1 라인(31)에서는 인버터와 축전지를 냉각시키는 위한 플레이트(21)를 구비시키고, 상기 제2 라인(32)에는 전동기 발전기, 선회 전동기 발전기 및 유압 펌프를 냉각하는 플레이트(21)를 구비시켜 각각 냉각시킨 후 이를 상기 회수부(40)를 통해 회수하여 상기 콘덴서(50)에서 냉각체를 응축한 후 상기 필터(70)를 통해 냉각체를 필터링 한 후 상기 펌프(60)를 통해 공급하게 하여 상기 순환 라인(80)을 통해 냉각체가 지속적으로 순환하며 냉각될 수 있게 하는 것이다.
그리고 본 발명의 일 실시예에 따르면 상기 냉각체로 일반적으로 이용되는 암모니아, 프레온(디클로로이플루오로메탄), 메틸클로라이드 등을 이용하나, 상기 콘덴서(50)를 냉각수 열교환기로 교체하여 물을 이용할 수도 있다.
또한 상기 물로는 순수나 오존수 등을 이용하는 것도 가능하다. 이는 냉각 효율을 증대시키기 위함이다. 이와 같은 경우에는 오존 발생장치를 이용하는 것이 바람직하다.
한편, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 플레이트(21)는 내부에 지그재그 형성되는 관로(21a)를 형성하고 있어 관로를 순환하는 냉각체에 의해 냉각 효율을 증대시킬 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 굴삭기용 냉각장치를 나타낸 블럭도이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드 굴삭기용 냉각장치의 플레이트를 나타낸 단면도이다. 도 4 및 도 5를 참조하여 상기 하이브리드 굴삭기용 냉각장치의 구체적인 구성 및 작동 과정에 대하여 상세히 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 굴삭기용 냉각장치는 펌프(20)에 의해 냉각체가 순환하는 냉각 라인(80) 상에 직결로 배치되는 울트라 캐패시터(30), 인버터(40), 선회 전동기 발전기(50) 및 전동기 발전기(60)를 순차적으로 냉각하도록 구성된다.
여기서 상기 울트라 캐패시터(30)는 상기 선회 동기 발전기(50) 및 상기 전동기 발전기(60)로부터 회수되는 회수 전력을 저장하여 필요 시 사용할 수 있는 축전장치이고, 상기 인버터(40)는 상기 선회 전동기 발전기(50), 상기 전동기 발전기(60) 및 상기 울트라 캐패시터(30)의 동작을 제어하기 위한 구성이다.
그리고 상기 선회 전동기 발전기(50)는 굴삭기 작업시 굴삭기를 선회시키는 구성이고, 상기 전동기 발전기(60)는 엔진 측과 연결되어 엔진에서 발생된 출력을 통해 에너지를 발생시키고 이를 통해 도면상에 도시하고 있지는 않지만 유압장치를 이용해 동작하는 버켓, 암, 붐의 구동 및 기타 전력이 필요로 하는 구성들에 전력을 공급하기 위한 구성으로서 각각 작동시 적정 사용 온도 범위를 가지고 있다.
예를 들어 상기 울트라 캐패시터(30)는 65℃ 이하이며, 상기 인버터(40)는 80℃이하이고, 상기 선회 전동기 발전기(50)는 180℃이하이며, 상기 전동기 발전기(60)는 180℃이하이다. 이와 같이 각각의 구성들이 동작 온도 범위가 다르기 때문에 불필요한 냉각을 방지하기 위해 상기 냉각 라인(80)은 사용 온도 범위가 낮은 구성부터 냉각체가 공급되게 하고, 순차적으로 온도 범위가 올라가게 하면, 냉각체가 구성을 냉각 후 통과시마다 상승하며 불필요한 냉각으로 인한 동작 오류를 방지할 수 있게 된다.
또한 냉각된 냉각체는 콘덴서(70)를 통과하며 응축되어 다시 처음 냉각되는 상기 울트라 캐패시터(30)부터 순차적으로 냉각하게 순환을 반복하게 된다.
여기서 상기 냉각체는 상술한 바와 같이 일반적으로 이용되는 암모니아, 프레온(디클로로이플루오로메탄), 메틸클로라이드 등을 이용하나, 상기 콘덴서(70)를 냉각수 열교환기로 교체하여 물을 이용할 수도 있다.
또한 상기 물로는 순수나 오존수 등을 이용하는 것도 가능하다. 이는 냉각 효율을 증대시키기 위함이다. 이와 같은 경우에는 오존 발생장치를 이용하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 상기 냉각라인(80)을 각각의 구성요소의 케이스 부분 내부 관로를 구축하여 냉각체를 통과시켜 냉각하거나, 도 5에 도시된 바와 같이 플레이트(90) 내부에 지그재그 형성되는 관로(90a)를 형성하고 관로를 순환하는 냉각체에 의해 냉각하는 것도 가능하다. 상기 플레이트는 각각의 구성요소 일측에 배치된다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 하이브리드 굴삭기용 냉각장치를 나타낸 블럭도이며, 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 하이브리드 굴삭기용 냉각장치의 플레이트를 나타낸 단면도이다. 도 6 내지 도 8을 참조하여 상기 하이브리드 굴삭기용 냉각장치의 구체적인 구성 및 작동 과정에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 하이브리드 굴삭기용 냉각장치는 전동기 발전기(40), 선회 전동기 발전기(30), 인버터(70) 및 울트라 캐패시터(80)가 서로 다른 냉각 라인에 의해 각각 냉각된다.
즉, 도 6에 도시된 바와 같이 일반적으로 엔진(20)은 라디에이터(21)에 의해 물을 순환시켜 냉각하는 방식을 취하고 있으므로, 냉각 라인(22)에 비교적 높은 온도 범위(180℃ 이하)에서 동작하는 상기 선회 전동기 발전기(30)와 상기 전동기 발전기(40)를 연결하여 냉각하게 되면, 상기 전동기 발전기(40) 및 상기 선회 전동기 발전기(30)를 냉각하기 위한 별도의 냉각 라인을 구축할 필요가 없어 이에 따른 냉각 라인을 축소시킬 수 있게 된다.
또한 도 7에 도시된 바와 같이 상기 인버터(70)와 상기 울트라 캐패시터(80)는 상기 선회 전동기 발전기(30) 및 상기 전동기 발전기(40) 등 기타 전력 및 구동에 필요한 제어 및 전력의 보조전원을 이용되는 것으로, 사용온도가 높으면 내부 발열로 인해 제어 회로의 오작동 및 전력 효율을 저하시킬 수 있게 때문에 비교적 낮은 온도 범위(65~80℃ 이하)에서 동작하게 된다.
따라서 상기 인버터(70)와 상기 울트라 캐패시터(80)의 효율적인 냉각을 위해서는 콘덴서(50)와 펌프(60)로 냉각체를 순환시키는 별도의 냉각 라인(81)을 구축하여 냉각하는 것이 바람직하다.
예컨대 앞서 설명한 바와 같이 사용 온도 범위가 비교적 높은 상기 선회 전동기 발전기(30)와 상기 전동기 발전기(40)는 엔진 측 냉각 라인에 연결하고, 사용 온도 범위가 비교적 낮은 상기 인버터(70)와 상기 울트라 캐패시터(80)는 별도의 냉각 라인에 연결하여 냉각시킴으로써 하이브리드 굴삭기의 전체 냉각 라인 구축에 있어 별도의 냉각 라인만을 구축하면 되기 때문에 냉각 라인 구축에 따른 공간을 축소시키고 냉각에 필요한 콘덴서의 크기 또한 작게 형성할 수 있어 효율적인 냉각 및 공간활용이 가능하게 된다.
여기서, 상기 냉각체는 일반적으로 이용되는 암모니아, 프레온(디클로로이플루오로메탄), 메틸클로라이드 등을 이용하나, 콘덴서를 냉각수 열교환기로 교체하여 물을 이용할 수도 있다. 또한 상기 물로는 순수나 오존수 등을 이용하는 것도 가능하다. 이는 냉각 효율을 증대시키기 위함이다. 이와 같은 경우에는 오존 발생장치를 이용하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에서는 냉각라인을 각각의 구성요소의 케이스 부분 내부 관로를 구축하여 냉각체를 통과시켜 냉각하거나 도 8에 도시된 바와 같이 상기 플레이트(90) 내부에 지그재그 형성되는 관로(90a)를 형성하고 관로를 순환하는 냉각체에 의해 냉각하는 것도 가능하다. 상기 플레이트(90)는 각각의 구성요소의 일측에 배치된다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
20 : 냉각부 21 : 플레이트
21a : 관로 30 : 공급부
31 : 제1 라인 32 : 제2 라인
40 : 회수부 50 : 콘덴서
60 : 펌프 70 : 필터
80 : 순환라인

Claims (10)

  1. 전동기 발전기, 선회 전동기 발전기, 인버터, 축전지 및 유압 펌프를 포함하여 구성되는 하이브리드 굴삭기에 있어서,
    상기 전동기 발전기, 상기 선회 전동기 발전기, 상기 인버터, 상기 축전지 및 상기 유압 펌프 각각을 냉각시키는 냉각부;
    상기 냉각부에 냉각체를 공급하는 공급부;
    상기 냉각부를 경유한 냉각체를 회수하는 회수부;
    상기 회수부의 냉각체를 응축하는 콘덴서; 및
    상기 콘덴서에서 응축된 냉각체를 필터를 통과시켜 상기 공급부에 공급하는 펌프; 를 포함하는 하이브리드 굴삭기의 냉각장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 냉각부는 상기 전동기 발전기, 상기 선회 전동기 발전기, 상기 인버터, 상기 축전지 및 상기 유압 펌프에 개별적으로 구비되어 냉각체를 순환시키는 다수개의 플레이트인 것을 특징으로 하는 하이브리드 굴삭기의 냉각장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전동기 발전기, 상기 선회 전동기 발전기, 상기 인버터, 상기 축전지 및 상기 유압 펌프의 동작 온도 범위에 따라 서로 다른 공급 라인을 통해 상기 플레이트에 냉각체가 공급되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 굴삭기의 냉각장치.
  4. 냉각체를 순환시키는 펌프;
    상기 펌프에 의해 공급되는 냉각체에 의해 냉각되는 울트라 캐패시터;
    상기 울트라 캐패시터를 통과한 냉각체에 의해 냉각되는 인버터;
    상기 인버터를 통과한 냉각체에 의해 냉각되는 선회 전동기 발전기;
    상기 선회 전동기 발전기를 통과한 냉각체에 의해 냉각되는 전동기 발전기; 및
    상기 전동기 발전기를 냉각한 냉각체를 응축하는 콘덴서; 를 포함하며,
    상기 울트라 캐패시터, 상기 인버터, 상기 선회 전동기 발전기 및 상기 전동기 발전기는 사용 온도가 낮은 순서로 냉각라인을 형성하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 굴삭기의 냉각장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 울트라 캐패시터, 상기 인버터, 상기 선회 전동기 발전기 및 상기 전동기 발전기는 그 내부에 냉각라인을 구축하여 냉각체를 순환시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 굴삭기의 냉각장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 울트라 캐패시터, 상기 인버터, 상기 선회 전동기 발전기 및 상기 전동기 발전기에는 냉각체가 순환하는 관로를 포함하여 구성되는 플레이트가 각각 마련되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 굴삭기의 냉각장치.
  7. 전동기 발전기, 선회 전동기 발전기, 인버터 및 울트라 캐패시터를 포함하여 구성되는 하이브리드 굴삭기에 있어서,
    상기 전동기 발전기, 상기 선회 전동기 발전기, 상기 인버터 및 상기 울트라 캐패시터는 서로 다른 냉각 라인에 의해 각각 냉각되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 굴삭기용 냉각장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 하이브리드 굴삭기용 냉각장치는,
    엔진을 냉각하는 라디에이터의 냉각 라인에 연결되는 전동기 발전기 및 선회 전동기 발전기;
    상기 냉각 라인을 통해 냉각체를 순환시키는 펌프 및 콘덴서;
    상기 냉각 라인에 연결되고, 냉각체에 의해 냉각되는 인버터 및 울트라 캐패시터; 를 포함하여 구성되는 하이브리드 굴삭기의 냉각장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 울트라 캐패시터, 상기 인버터, 상기 선회 전동기 발전기, 상기 전동기 발전기, 상기 펌프 및 상기 콘덴서는 그 내부에 냉각라인을 구축하여 냉각체를 순환시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 굴삭기의 냉각장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 울트라 캐패시터, 상기 인버터, 상기 선회 전동기 발전기, 상기 전동기 발전기, 상기 펌프 및 상기 콘덴서에는 냉각체가 순환하는 관로를 포함하여 구성되는 플레이트가 각각 마련되는 것을 특징으로 하는 하이브리드 굴삭기의 냉각장치.
KR1020120001328A 2012-01-05 2012-01-05 하이브리드 굴삭기용 냉각장치 KR20130080503A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120001328A KR20130080503A (ko) 2012-01-05 2012-01-05 하이브리드 굴삭기용 냉각장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120001328A KR20130080503A (ko) 2012-01-05 2012-01-05 하이브리드 굴삭기용 냉각장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130080503A true KR20130080503A (ko) 2013-07-15

Family

ID=48992576

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120001328A KR20130080503A (ko) 2012-01-05 2012-01-05 하이브리드 굴삭기용 냉각장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20130080503A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017227001A (ja) * 2016-06-21 2017-12-28 株式会社クボタ 作業機

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017227001A (ja) * 2016-06-21 2017-12-28 株式会社クボタ 作業機

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6922990B2 (en) Device arrangement structure for hybrid construction equipment
US10000908B2 (en) Hybrid-type working machine
JP4434123B2 (ja) ハイブリッド式建設機械
JP6027233B1 (ja) 作業車両
WO2006033182A1 (ja) 廃熱エネルギ再生方法および廃熱エネルギ再生装置
CN102535572B (zh) 混合动力液压挖掘机及其冷却系统
KR20120064620A (ko) 하이브리드형 작업기계
CN106759617A (zh) 一种电池供电电动液压挖掘机的冷却系统
JP2007106209A (ja) ハイブリッド式建設機械
JP2020007723A (ja) ハイブリッド建設機械
JP2001016827A (ja) 建設機械
JPWO2014208568A1 (ja) ハイブリッド式作業機械
CN203906028U (zh) 一种基于orc系统的柴油发电机废热发电装置
KR20130080503A (ko) 하이브리드 굴삭기용 냉각장치
CN210342066U (zh) 发动机节能散热系统和挖掘机
JP2014134055A (ja) 建設機械
CN217580366U (zh) 一种全液压传动履带式推土机双循环冷却系统
CN202971424U (zh) 架柱式液压回转钻机的液压油散热装置
CN205533490U (zh) 势能回收与再利用系统及旋挖钻机
US20230097590A1 (en) Electric drivetrain and component storage configurations for an electric work vehicle
US10240322B2 (en) Energy storage system
KR101610387B1 (ko) 하이브리드 건설기계의 냉각 시스템
JP2005147326A (ja) 作業機械
CN214363752U (zh) 装载机的冷却装置及装载机
JP6466825B2 (ja) 作業機械の油圧駆動装置および空調装置

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination