KR20150010271A

KR20150010271A - 콤바인용 엔진룸 배치구조

Info

Publication number: KR20150010271A
Application number: KR20130085050A
Authority: KR
Inventors: 권승귀
Original assignee: 국제종합기계 주식회사
Priority date: 2013-07-19
Filing date: 2013-07-19
Publication date: 2015-01-28

Abstract

본 발명은 엔진을 냉각시키는 라디에이터의 전방에 인터쿨러를 배치함으로써 엔진의 연소효율 향상 및 배기가스의 배출 저감 등을 구현할 수 있는 콤바인용 엔진룸 배치구조에 관한 것이다.
본 발명은 엔진에 인접하여 설치된 냉각팬과, 이 냉각팬의 전방에 위치한 라디에이터와, 상기 라디에이터의 외측에 위치하여 외부공기를 유입하는 공기유입부를 구비한 콤바인용 엔진룸 배치구조에 있어서, 상기 라디에이터의 전방에는 엔진룸 프레임이 설치되고, 상기 엔진룸 프레임에는 인터쿨러 및 오일쿨러가 장착되며, 상기 엔진룸 프레임은 라디에이터의 전방에서 수직방향으로 직립하여 설치되고, 상기 엔진룸 프레임의 후방에는 라디에이터의 전방면이 고정되는 것을 특징으로 한다.

Description

콤바인용 엔진룸 배치구조{ARRANGEMENT STRUCTURE OF ENGINE ROOM FOR COMBINE}

본 발명은 콤바인용 엔진룸 배치구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진을 냉각시키는 라디에이터의 전방에 인터쿨러를 배치함으로써 엔진의 연소효율 향상 및 배기가스의 배출 저감 등을 구현할 수 있는 콤바인용 엔진룸 배치구조에 관한 것이다.

콤바인(combine havester)은 농토 위를 주행하면서 벼, 보리, 밀, 목초종자(牧草種子) 등을 예취함과 동시에 탈곡 및 선별작업을 하는 수확기계이다. 이러한 콤바인은 논밭 위를 주행하면서 벼, 보리, 밀 등의 작물을 예취한 후에 탈곡을 하고 선별과 정선을 하는데 사용한다. 콤바인이라는 명칭은 예취작업과 탈곡작업을 동시에 수행한다는 점에서 ‘결합’의 의미로 쓰인 것이다.

이러한 콤바인은 그 내부에 동력을 발생하는 엔진이 설치되고, 이러한 엔진은 콤바인의 엔진룸 내에 배치된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 콤바인용 엔진룸(21)의 외측에는 엔진의 냉각을 위하여 공기를 유입시키는 공기유입부가 배치되고, 이 공기유입부에는 그물망(11)이 설치되며, 그물망(11)의 내측으로 엔진(22)을 냉각시킨 냉각수가 냉각되는 라디에이터(24)가 구비된다. 라디에이터(24)의 내측으로 엔진(22)에 연결된 냉각팬(26)이 구비되어, 엔진(22)이 작동하면 함께 회전하는 냉각팬(26)에 의해서 외부의 공기가 내부로 유입되면서 라디에이터(24)를 통과하게 된다. 이렇게 유입된 공기에 의해 냉각수가 냉각되고, 냉각된 냉각수는 다시 엔진으로 유입되어 엔진을 냉각시키게 된다.

그물망(11)을 통해 공기가 유입될 때 벼, 보리, 밀 등의 곡식을 수확하는 과정에서 발생하는 지푸라기, 검불 등과 같은 이물질이 그물망(11)에 걸려짐에 따라 지푸라기, 검불 등의 이물질이 엔진으로 유입되는 것을 방지하도록 구성된다.

이와 같이, 종래의 콤바인은 이물질이 엔진 측으로 유입됨을 방지하여 엔진의 냉각성능이 저하됨을 방지할 수 있지만, 엔진의 연소효율 향상 및 배기가스의 배출 저감 등을 구현하기 위한 구체적인 기술구성이 전무한 실정이었다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 콤바인의 엔진룸 내에서 라디에이터의 전방에 인터쿨러를 배치함으로써 엔진의 흡기매니폴드로 높은 밀도로 압축된 공기를 공급하여 엔진의 연소효율을 향상시킴은 물론, 이산화탄소 등과 같은 배기가스의 배출을 저감할 수 있는 콤바인용 엔진룸 배치구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 엔진에 인접하여 설치된 냉각팬과, 이 냉각팬의 전방에 위치한 라디에이터와, 상기 라디에이터의 외측에 위치하여 외부공기를 유입하는 공기유입부를 구비한 콤바인용 엔진룸 배치구조에 있어서,

상기 라디에이터의 전방에는 엔진룸 프레임이 설치되고, 상기 엔진룸 프레임에는 인터쿨러 및 오일쿨러가 장착되며,

상기 엔진룸 프레임은 라디에이터의 전방에서 수직방향으로 직립하여 설치되고, 상기 엔진룸 프레임의 후방에는 라디에이터의 전방면이 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기 엔진룸 프레임은 한 쌍의 수직부재와, 한 쌍의 수직부재들 사이에 연결된 제1 및 제2 수평지지부재로 이루어지고,

상기 제1수평지지부재의 양단부는 각 수직부재의 하부 내측면에 고정되며, 상기 제2수평지지부재는 상기 제1수평지지부재의 상부에 이격되게 배치되고, 상기 제2수평지지부재의 양단부는 각 수직부재의 중간부 내측면에 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기 한 쌍의 수직부재들의 하단 후면에는 하부 지지부재가 수평방향으로 가로질러 연결되고, 상기 한 쌍의 수직부재들의 상단 후면에는 상부 지지부재가 수평방향으로 가로질러 연결되는 것을 특징으로 한다.

상기 인터쿨러는 상기 엔진룸 프레임의 상부에 배치되고, 상기 인터쿨러의 하단이 제2수평지지부재의 상면에 브라켓을 매개로 고정되고, 상기 인터쿨러의 상단은 엔진룸 프레임의 상부 지지부재에 브라켓을 매개로 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기 인터쿨러와 라디에이터는 일정한 이격틈새만큼 이격되고, 상기 인터쿨러와 라디에이터 사이의 이격틈새는 8~15mm 범위로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 오일쿨러는 상기 엔진룸 프레임의 하부에 배치되고, 상기 오일쿨러의 하단은 상기 제1수평지지부재의 상면에 브라켓을 매개로 고정되며, 상기 오일쿨러의 상단은 상기 제2수평지지부재의 저면에 브라켓을 매개로 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기 오일쿨러와 라디에이터는 일정한 이격틈새만큼 이격되고, 상기 오일쿨러와 라디에이터 사이의 이격틈새는 8~15mm 범위로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 라디에이터의 외측에는 공기유입부가 위치하고, 상기 공기유입부의 내부에는 회전 스크린망이 설치되며, 상기 공기유입부의 일측에는 회전 스크린망으로부터 이물질을 분리하는 분리부가 설치되고, 상기 분리부는 흡입덕트를 통해 슈라우드에 소통되게 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 콤바인의 엔진룸 내에서 라디에이터의 전방에 인터쿨러를 배치함으로써 엔진의 흡기매니폴드로 높은 밀도로 압축된 공기를 공급하여 엔진의 연소효율을 향상시킴은 물론, 이산화탄소 등과 같은 배기가스의 배출을 저감할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 콤바인용 엔진룸 배치구조를 도시한 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 콤바인용 엔진룸 배치구조를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 의한 콤바인용 엔진룸 배치구조의 엔진룸 프레임에 인터쿨러 및 오일쿨러, 라디에이터 등이 설치된 상태를 도시한 정면 사시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 콤바인용 엔진룸 배치구조의 엔진룸 프레임에 인터쿨러 및 오일쿨러, 라디에이터 등이 설치된 상태를 도시한 정면도이다.
도 5는 도 4의 A-A선을 따라 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 콤바인용 엔진룸 배치구조의 엔진룸 프레임에 인터쿨러 및 오일쿨러, 라디에이터, 슈라우드 등이 설치된 상태를 도시한 배면 사시도이다.
도 7은 도 6에서 엔진룸 프레임에서 라디에이터, 슈라우드 등이 분해된 상태를 도시한 분해 사시도이다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 고안을 설명하는 데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 고안의 설명에 사용되는 용어들은 본 고안에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.

도 2 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 콤바인용 엔진룸 배치구조를 도시한 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 콤바인용 엔진룸 배치구조는 엔진룸(100)의 내부공간에 엔진(10)이 설치되고, 이 엔진(10)에 인접하여 냉각팬(30)이 설치되며, 이 냉각팬(30)에 인접하여 라디에이터(40)가 위치하고, 라디에이터(40)의 외측에는 외부공기를 유입하는 공기유입부(50)가 설치되어 있다.

엔진룸(100)은 콤바인 본체의 일측 예컨대, 운전석이 인접한 부분에 위치하고, 엔진룸(100)의 내부에는 엔진(10)이 설치되어 있다.

냉각팬(30)은 전동벨트(15) 등을 매개로 엔진(10)의 출력축에 연동되게 설치된다. 냉각팬(30)은 슈라우드(35) 내에 위치하고, 슈라우드(35)는 라디에이터(40)의 후방(즉, 공기유입방향 하류측)에 설치되어 라디에이터(40)를 통과한 공기를 흡입하여 풍압을 발생하도록 구성된다.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 라디에이터(40)의 상단 우측에는 냉각수유입구(41)가 형성되고, 라디에이터(40)의 하단 좌측에는 냉각수 유출구(42)가 형성된다.

라디에이터(40)의 전방(즉, 공기유입방향의 상류측)에는 오일쿨러(70) 및 인터쿨러(80)가 설치되고, 이에 오일쿨러(70) 및 인터쿨러(80)는 냉각팬(30)의 흡입작용에 의해 외부 공기와 직접적으로 접촉함으로써 그 열교환효율이 향상될 수 있다.

인터쿨러(80)의 상단 우측에는 인렛파이프(81)가 연결되고, 이에 인터쿨러(80)의 인렛파이프(81)는 라디에이터(40)의 냉각수유입구(41)와 동일한 방향에 위치한다. 즉, 인터쿨러(80)의 인렛파이프(81)와 라디에이터(40)의 냉각수유입구(41)는 서로 동일한 방향성을 가지도록 설치됨에 따라 상호 간의 열간섭이 방지되어 인터쿨러(80) 및 라디에이터(40) 각각의 효율이 향상될 수 있다.

또한, 인터쿨러(80)의 상단 좌측에는 아웃렛파이프(82)가 연결되고, 이에 인터쿨러(80)의 아웃렛파이프(82)는 라디에이터(40)의 냉각수유출구(42)와 동일한 방향에 위치한다. 즉, 인터쿨러(80)의 아웃렛파이프(82)와 라디에이터(40)의 냉각수유출구(42)는 서로 동일한 방향성을 가지도록 설치됨에 따라 상호 간의 열간섭이 방지되어 인터쿨러(80) 및 라디에이터(40) 각각의 효율이 향상될 수 있다.

인렛파이프(81)에는 터보차저의 압축기에 의한 압축공기가 유입되어 인터쿨러(80)의 내부를 통과하며, 이렇게 인터쿨러(80)의 내부를 통과하는 압축공기는 냉각팬(30)에 의해 엔진(10)으로 유입되는 외부 공기와 먼저 접촉함에 따라 효과적으로 열교환(냉각)된 후에 아웃렛파이프(82)를 통해 엔진(10)의 흡기매니폴드로 공급된다.

이와 같이, 본 발명은 엔진룸(100) 내에서 라디에이터(40)의 전방 즉, 공기 유입방향 상류 측에 인터쿨러(80)를 배치함에 따라 고밀도의 압축공기를 엔진(10)의 흡기매니폴드로 매우 효과적으로 공급할 수 있고, 이를 통해 엔진(10)의 연소효율을 향상시킴은 물론 배기가스의 배출 저감을 효과적으로 구현할 수 있는 장점이 있다.

그리고, 라디에이터(40)의 전방에는 엔진룸 프레임(60)이 수직방향으로 직립하여 설치되고, 엔진룸 프레임(60)에는 오일쿨러(70) 및 인터쿨러(80)가 안정적으로 장착된다. 엔진룸 프레임(60)의 후방에는 브라켓 등을 통해 라디에이터(40)의 전방면이 고정되고, 엔진룸 프레임(60)에는 오일쿨러(70) 및 인터쿨러(80)가 견고하게 설치된다.

엔진룸 프레임(60)은 한 쌍의 수직부재(61a, 61b)와, 한 쌍의 수직부재(61)들 사이에 연결된 제1 및 제2 수평지지부재(62, 63)로 이루어진다.

한 쌍의 수직부재(61a, 61b)는 그 높이가 서로 다르게 이루어질 수도 있다. 예컨대, 좌측의 수직부재(61a)가 우측의 수직부재(61b) 보다 높게 형성되어 엔진룸(100) 내의 다양한 부품(흡기배관, 배기배관 등)들을 용이하게 설치할 수도 있다.

제1수평지지부재(62)는 그 양단부가 각 수직부재(61)의 하부 내측면에 용접 등을 통해 고정됨으로써 한 쌍의 수직부재(61a, 61b)들을 하부에서 수평방향으로 연결된다.

제2수평지지부재(63)는 제1수평지지부재(62)의 상부에 이격되게 배치되고, 제2수평지지부재(63)의 양단부는 각 수직부재(61a, 61b)의 중간부 내측면에 용접 등을 통해 고정됨으로써 한 쌍의 수직부재(61a, 61b)들은 중간부에서 수평방향으로 연결된다.

이와 같이, 한 쌍의 수직부재(61a, 62b)는 상하 수직방향으로 이격된 제1 및 제2 수평지지부재(62, 63)에 의해 수평방향으로 일체형으로 연결됨으로써 강성이 보강될 수 있다.

그리고, 한 쌍의 수직부재(61a, 61b)들의 하단 후면에는 하부 지지부재(64)가 수평방향으로 가로질러 연결되고, 한 쌍의 수직부재(61a, 61b)들의 상단 후면에는 상부 지지부재(65)가 수평방향으로 가로질러 연결된다.

오일쿨러(70)에는 오일유입구(71) 및 오일유출구(72)가 일측 수직면에 형성되고, 예컨대 도 3 및 도 4에서 우측 수직면에 상하 일정간격으로 이격되어 형성된다. 이와 같이, 오일쿨러(70)의 일측 수직면에 오일유입구(71) 및 오일유출구(72)가 형성됨에 따라 다른 배관의 간섭을 최소화하면서 오일 순환라인을 용이하게 설치할 수 있다.

한편, 인터쿨러(80)는 엔진룸 프레임(60)의 상부에 배치되고, 이를 구체적으로 살펴보면, 인터쿨러(80)의 하단이 제2수평지지부재(63)의 상면에 브라켓(86)을 매개로 고정되고, 인터쿨러(80)의 상단은 엔진룸 프레임(60)의 상부 지지부재(65)에 브라켓(87)을 매개로 고정된다.

인터쿨러(80)와 라디에이터(40)는 일정한 이격틈새(t1)만큼 이격되고, 이러한 인터쿨러(80)와 라디에이터(40) 사이의 이격틈새(t1)는 먼지 등의 이물질로 인한 막힘을 방지함과 더불어 냉각효율을 최적화할 수 있도록 8~15mm 범위로 이루어짐이 바람직하다. 이는 이격틈새(t1)가 8mm이하인 경우에는 먼지 등의 이물질에 의해 막힘이 쉽게 발생할 수 있고, 이격틈새(t1)가 15mm이상일 경우에는 전체적인 설치 레이아웃의 컴팩트화에 방해가 될 수 있기 때문이다.

오일쿨러(70)는 엔진룸 프레임(60)의 하부에 배치되고, 이를 구체적으로 살펴보면, 오일쿨러(70)의 하단은 제1수평지지부재(62)의 상면에 브라켓(76)을 매개로 고정되며, 오일쿨러(70)의 상단은 제2수평지지부재(63)의 저면에 브라켓(77)을 매개로 고정된다.

오일쿨러(70)와 라디에이터(40)는 일정한 이격틈새(t2)만큼 이격되고, 이러한 오일쿨러(70)와 라디에이터(40) 사이의 이격틈새(t2)는 먼지 등의 이물질로 인한 막힘을 방지함과 더불어 냉각효율을 최적화할 수 있도록 8~15mm 범위로 이루어짐이 바람직하다. 이는 이격틈새(t2)가 8mm이하인 경우에는 먼지 등의 이물질에 의해 막힘이 쉽게 발생할 수 있고, 이격틈새(t2)가 15mm이상인 경우에는 전체적인 설치 레이아웃의 컴팩트화에 방해가 될 수 있기 때문이다.

라디에이터(40)의 외측에는 공기유입부(50)가 위치하고, 이 공기유입부(50)는 내부에 회전 스크린망(55)이 설치된 패널구조로 구성된다. 공기유입부(50)는 엔진룸(100)의 외측에 개폐가능하게 설치된 도어형 구조로 이루어질 수 있다.

공기유입부(50)의 일측에는 회전 스크린망(55)으로부터 지푸라기, 검불 등의 이물질을 분리하는 분리부(56)가 설치되고, 이러한 분리부(56)는 흡입덕트(57)를 통해 슈라우드(35)에 소통되게 연결된다. 흡입덕트(57)는 엔진룸 프레임(60)의 일측에서 라디에이터(40)의 측면을 가로질러 연장되어 슈라우드(35)의 일측에 연결된다.

이러한 구성에 의해, 냉각팬(30)의 구동에 의해 공기유입부(50)를 통해 외부 공기가 회전 스크린망(55)으로 유입되면, 유입되는 외부공기에서 지푸라기, 검불 등의 이물질이 분리부(56)에서 분리된 후에 흡입덕트(57)를 통해 슈라우드(35)로 배출되는 한편, 외부공기는 인터쿨러(80) 및 오일쿨러(70)과 먼저 접촉하여 인터쿨러(80) 및 오일쿨러(70)를 냉각시키고, 그런 다음 외부공기는 라디에이터(40)로 전달되어 라디에이터(40)를 냉각시킨다.

또한, 공기유입부(50)의 상부에는 외부공기의 유입량을 증대시키기 위한 타공망(54a, 54b)이 설치되고, 이러한 타공망(51, 52)은 공기유입부(50)의 상부 외측면에 마련된 외측 타공망(54a)과 공기유입부(50)의 상부 내측면에 마련된 내측 타공망(54b)으로 이루어진다.

이상, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이 명세서에 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다.

10: 엔진 30: 냉각팬
35: 슈라우드 40: 라디에이터
50: 공기유입부 55: 회전 스크린망
60: 엔진룸 프레임 61a, 61b: 수직부재
62: 제1수평지지부재 63: 제2수평지지부재
70: 오일쿨러 80: 인터쿨러

Claims

엔진에 인접하여 설치된 냉각팬과, 이 냉각팬의 전방에 위치한 라디에이터와, 상기 라디에이터의 외측에 위치하여 외부공기를 유입하는 공기유입부를 구비한 콤바인용 엔진룸 배치구조에 있어서,
상기 라디에이터의 전방에는 엔진룸 프레임이 설치되고, 상기 엔진룸 프레임에는 인터쿨러 및 오일쿨러가 장착되며,
상기 엔진룸 프레임은 라디에이터의 전방에서 수직방향으로 직립하여 설치되고, 상기 엔진룸 프레임의 후방에는 라디에이터의 전방면이 고정되는 것을 특징으로 하는 콤바인용 엔진룸 배치구조.
청구항 1에 있어서,
상기 엔진룸 프레임은 한 쌍의 수직부재와, 한 쌍의 수직부재들 사이에 연결된 제1 및 제2 수평지지부재로 이루어지고,
상기 제1수평지지부재의 양단부는 각 수직부재의 하부 내측면에 고정되며, 상기 제2수평지지부재는 상기 제1수평지지부재의 상부에 이격되게 배치되고, 상기 제2수평지지부재의 양단부는 각 수직부재의 중간부 내측면에 고정되는 것을 특징으로 하는 콤바인용 엔진룸 배치구조.
청구항 2에 있어서,
상기 한 쌍의 수직부재들의 하단 후면에는 하부 지지부재가 수평방향으로 가로질러 연결되고, 상기 한 쌍의 수직부재들의 상단 후면에는 상부 지지부재가 수평방향으로 가로질러 연결되는 것을 특징으로 하는 콤바인용 엔진룸 배치구조.
청구항 1에 있어서,
상기 인터쿨러는 상기 엔진룸 프레임의 상부에 배치되고, 상기 인터쿨러의 하단이 제2수평지지부재의 상면에 브라켓을 매개로 고정되고, 상기 인터쿨러의 상단은 엔진룸 프레임의 상부 지지부재에 브라켓을 매개로 고정되는 것을 특징으로 하는 콤바인용 엔진룸 배치구조.
청구항 1에 있어서,
상기 인터쿨러와 라디에이터는 일정한 이격틈새만큼 이격되고, 상기 인터쿨러와 라디에이터 사이의 이격틈새는 8~15mm 범위로 이루어지는 것을 특징으로 하는 콤바인용 엔진룸 배치구조.
청구항 1에 있어서,
상기 오일쿨러는 상기 엔진룸 프레임의 하부에 배치되고, 상기 오일쿨러의 하단은 상기 제1수평지지부재의 상면에 브라켓을 매개로 고정되며, 상기 오일쿨러의 상단은 상기 제2수평지지부재의 저면에 브라켓을 매개로 고정되는 것을 특징으로 하는 콤바인용 엔진룸 배치구조.
청구항 1에 있어서,
상기 오일쿨러와 라디에이터는 일정한 이격틈새만큼 이격되고, 상기 오일쿨러와 라디에이터 사이의 이격틈새는 8~15mm 범위로 이루어지는 것을 특징으로 하는 콤바인용 엔진룸 배치구조.
청구항 1에 있어서,
상기 라디에이터의 외측에는 공기유입부가 위치하고, 상기 공기유입부의 내부에는 회전 스크린망이 설치되며, 상기 공기유입부의 일측에는 회전 스크린망으로부터 이물질을 분리하는 분리부가 설치되고, 상기 분리부는 흡입덕트를 통해 슈라우드에 소통되게 연결되는 것을 특징으로 하는 콤바인용 엔진룸 배치구조.