KR20150027558A - 소형 유압기계용 작동오일 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 유압실린더와 같이 오일을 순환하여 작동시키는 소형의 유압기계에 사용되는 유압펌프 내부에 냉각코일관을 구성하여 별도의 냉각장치 없이도 작동오일을 신속하게 냉각할 수 있도록 하는 소형 유압기계용 작동오일 냉각장치에 관한 것이다.
즉 작동오일의 흐름에 따라 작동하는 유압작동기와, 작동오일을 보관 유지하는 유압탱크와, 유압탱크 내부에 유지하는 작동오일을 유압작동기로 순환작동시키는 유압펌프 및 유압펌프에 의해 유압작동기로 유입되고 배출되는 작동오일의 진행을 유지하고 차단하는 작동밸브로 구성하는 통상의 유압장치에 구성하여 작동오일을 냉각시키는 기능을 하는 통상의 작동오일 냉각장치에 있어서, 상기 유압펌프(10)의 한쪽에 구성하여 유압펌프(10)가 작동하도록 하는 구동모터(4)의 끝단 부에 구성한 방열팬(3)을 보호하는 팬덮개(5) 내부에 코일형태의 냉각코일관(1)을 구비하되 냉각코일관(1)의 양쪽 끝단을 팬덮개(5)에 고정한 니플(2)에 고정하여 한쪽 끝단을 오일회수관(34)과 연결하고 다른 끝단을 오일배출관(33)에 연결시켜서 구성시킨 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

소형 유압기계용 작동오일 냉각장치{Device for work oil cooling for small type hydraulic machinery}

본 발명은 소형 유압기계용 작동오일 냉각장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유압실린더와 같이 오일을 순환하여 작동시키는 소형의 유압기계에 사용되는 유압펌프 내부에 냉각코일관을 구성하여 별도의 냉각장치 없이도 작동오일을 신속하게 냉각할 수 있도록 하는 소형 유압기계용 작동오일 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 유압기계는 기본적으로 작동오일의 흐름에 따라 작동하는 유압작동기(actuator)와, 작동오일을 보관 유지하는 유압탱크(oil tank)와, 유압탱크 내부에 유지하는 작동오일을 유압작동기로 순환작동시키는 유압펌프(oil hydraulic pump)와, 유압펌프에 의해 유압작동기로 유입되고 배출되는 작동오일의 진행을 유지하고 차단하는 작동밸브(valve)로 구성하여, 유압펌프를 가동해 유압펌프의 압력으로 유압탱크 내부에 유지하는 오일을 유압작동기로 이동시켜서 유압작동기를 작동시킨 후 다시 유압탱크로 회수하는 작업을 반복하여 유압작동기가 작동오일의 흐름으로 작동하도록 하는 것이다.

이때, 유압탱크 내부에 유지하던 작동오일이 유압펌프를 통해 작동기로 이동하면서 이동마찰과 압력에 의해 혹은 유압작동기에 가해지는 고온 등의 다양한 원인으로 인해 온도가 상승하게 되는데 이와 같이 상온이상의 온도를 유지하는 고온의 오일은 점도가 낮아지게 되므로 일정 이상의 미세한 압력이 가해져도 쉽게 압축되어 일정한 압력이상에도 일정한 부피를 유지하기 어려워짐에 따라 작동오일의 기능저하로 인해 유압펌프의 효율 저하는 물론 유압기계의 정밀도와 작업능률을 저하시켜서 유압기계의 품질을 낮추게 하는 원인을 제공하게 되는 것이다.

따라서 유압기계의 작동에 따라 상승하는 작동오일의 온도를 저하시켜서 작동오일의 점도를 일정수준으로 유지하도록 하기 위해 통상적인 유압기계는 작동오일을 저장하는 유압탱크를 외부로 노출하여 내부의 작동오일이 자연스럽게 냉각되도록 구성하고 있으나 특히 유압작동기의 작동이 빈번한 유압기계의 경우에는 작동오일이 냉각되는 시간에 비해 작동오일의 온도가 상승하는 시간이 월등히 짧아 작동오일의 냉각이 전혀 이루어지지 못하게 되어 고온의 작동오일로 유압작동기를 가동하게 되므로 정밀도와 작업능률 저하를 방지하지 못하게 되는 것이다.

이에 유압기계에 별도의 냉각기(cooler)를 장착하여 상승한 작동오일의 온도를 낮추어 유압기계의 작업능률을 향상시키도록 하기 위하여 등록실용신안 제20-0261193호에 나타나는 바와 같이 케이싱 내부로 유체 이송관이 삽입되어 있으며, 상기 유체 이송관을 냉각시키는 수단을 구비한 오일 냉각장치에 있어서; 상기 케이싱의 상부에 냉각기가 장착되고, 외부의 압축공기가 상기 냉각기로 투입되며, 상기 냉각기에 연결된 에어 분사관이 상기 케이싱 내부의 유체 이송관 위에 장착되며, 온도 조절장치를 구비하게 됨을 특징으로 하는 유압기계용 오일 냉각장치를 구성하거나;

공개특허 10-2001-0008326에 나타나는 바와 같이 원통형 관으로 이루어지고 오일 주입구와, 배출구가 각각 형성된 탱크 내부에는 양측 막음판 사이에 여러개의 수관들이 접속된 냉각수 순환파이프가 삽입되어 오일을 냉각시키는 장치에 있어서; 상기 탱크의 일측에 결합되며 그 상,하부에는 냉각수 배출공과 주입공이 각각 형성되고, 내부에는 구획칸이 형성되어 상,하측 수실로 나뉘어진 지지관과; 상기 구획칸의 중앙에 돌출된 축볼트에 그 중앙이 관통 삽입되어, 하측 수실로 유입되는 냉각수를 걸러주는 원통형 필터와; 상기 축볼트의 선단에 체결되어 개방된 지지관의 일측을 커버하는 투명판과; 상기 탱크의 타측에 결합되는 반원형의 캡에 의하여 구성됨을 특징으로 하는 유압기계용 작동 오일의 냉각장치를 구성하는 등 다양한 구성을 유지하는 별도의 냉각장치를 구성하여 유압기계에 적용하여 온도가 상승하는 오일를 신속하게 냉각할 수 있도록 하고 있다.

하지만, 상기와 같이 구성되어 작용하는 통상의 냉각장치들은 보편적으로 그 구성이 복잡할 뿐만 아니라 그 부피가 넓어 냉각기를 구비하기 위한 별도의 넓은 공간이 필요하게 되므로 대형 유압기계에 적용하기에는 유용하나 단순하거나 부피가 적은 유압기계에 적용하기에는 유압기계 전체에 비해 냉각기의 부피가 차지하는 비율이 높아 냉각기를 구성하기 위한 유압기계의 부피가 커지고, 제작단가가 상승하게 되는 문제점이 있음에도 유압기계를 사용하는 사용처나 유압기계 및 냉각장치를 생산하는 생산업체나 관련업체에서는 이에 따른 별다른 해결방안을 제시하지 못하고 있는 실정이다.

KR 등록실용신안 20-0261193 KR 공개특허 10-2001-0008326 KR 등록특허 10-0491229

이에 본 발명에서는 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 발명한 것으로서 유압기계의 통상적인 필수 구성요소인 기존의 유압펌프를 구동하는 모터의 후방에 구성하는 팬덮개 내부에 냉각코일관을 구성하여 유압작동기에서 유입되는 작동오일을 냉각코일관 내부로 유입하여 냉각코일관을 지나가서 유압탱크로 배출하도록 구성하여 방열팬에 의해 유입되는 외부 공기가 냉각코일 외부를 냉각시켜서 냉각코일 내부로 진행하는 작동오일이 냉각되도록 함으로써, 유압작동기로 이송되는 작동오일의 점도가 일정수준을 유지하도록 하여 유압작동기의 압력손실을 최소화하는 최소의 공간과 최고의 사용효율을 유지하는 작동오일 냉각장치를 제공하기 위하여 위 과제를 해결하고자 하는 것이다.

이하 본 발명을 첨부된 도면과 함께 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

작동오일의 흐름에 따라 작동하는 유압작동기와, 작동오일을 보관 유지하는 유압탱크와, 유압탱크 내부에 유지하는 작동오일을 유압작동기로 순환작동시키는 유압펌프 및 유압펌프에 의해 유압작동기로 유입되고 배출되는 작동오일의 진행을 유지하고 차단하는 작동밸브로 구성하는 통상의 유압장치에 구성하여 작동오일을 냉각시키는 기능을 하는 통상의 작동오일 냉각장치에 있어서;

상기 유압펌프(10)의 한쪽에 구성하여 유압펌프(10)가 작동하도록 하는 구동모터(4)의 끝단 부에 구성한 방열팬(3)을 보호하는 팬덮개(5) 내부에 코일형태의 냉각코일관(1)을 구비하되 냉각코일관(1)의 양쪽 끝단을 팬덮개(5)에 고정한 니플(2)에 고정하여 한쪽 끝단을 오일회수관(34)과 연결하고 다른 끝단을 오일배출관(33)에 연결시켜서 구성시킨 것을 특징으로 하는 것이다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 소형 유압기계용 작동오일 냉각장치는 통상의 소형유압기계에 구성되는 유압펌프를 구성하는 팬덮개 내부에 냉각코일관을 구비하여 방열팬에 의해 유입되는 외부 공기로 냉각코일관 내부로 진행하는 작동오일이 냉각되도록 함으로써, 작동오일이 일정온도를 유지하여 점도가 일정수준을 유지하도록 함에 따라 항상 일정한 압력의 작동오일이 유압펌프와 유압작동기의 압력손실을 최소화하고 유압펌프의 용적효율을 높여서 유압기계의 품질과 수명을 향상시키고 작업능률을 높일 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

또한, 통상의 기본적인 구성을 그대로 유지한 상태에서 냉각장치를 구성하도록 함으로서, 최소의 공간으로 최고의 사용효율을 유지하는 등의 다양한 이점이 있는 그 기대되는 바가 매우 큰 발명이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시 예로 구성한 소형 유압기계의 구성도.
도 2의 (가)(나)는 본 발명의 바람직한 냉각코일관의 구성을 도시한 사시도.
도 3은 도 2의 (가)가 장착된 상태를 도시한 본 발명의 상세구성 단면도.
도 4는 도 2의 (나)가 장착된 상태를 도시한 본 발명의 상세구성 단면도.
도 5의 (가)(나)는 도 2의 냉각코일관이 보호덮개에 장착된 상태를 도시한 측면 구성도.
도 6은 통상적인 소형 유압기계의 구성도.

이하, 첨부된 도면 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 6에 도시된 바와 같이 통상의 소형 유압기계의 구성은 작동오일의 흐름에 따라 작동하는 유압작동기(20)와, 작동오일을 보관 유지하는 유압탱크(30)와, 유압탱크(30) 내부에 유지하는 작동오일을 유압작동기(20)로 순환작동시키는 유압펌프(10) 및 유압펌프(10)에 의해 유압작동기(20)로 유입되고 배출되는 작동오일의 진행을 유지하고 차단하는 작동밸브(40)로 구성하여 유압탱크(30)에서 유압펌프(10)로 연결하여 유압탱크(30) 내의 작동오일을 유압펌프(10)로 흡입하도록 연결한 오일흡입관(31)과, 유압펌프(10)에 유입된 작동오일을 작동밸브(40)로 주입하도록 연결한 오일주입관(32)과, 작동밸브(40)로 주입되는 작동오일을 유압작동기(20)로 주입하거나 유압작동기(20)로 주입된 작동오일을 다시 작동밸브(40)로 배출하도록 연결한 오일이송관(21)과, 유압작동기(20)에서 작동밸브(40)로 배출시킨 작동오일을 유압탱크(30)로 배출하도록 연결한 오일배출관(33)을 각각 구성하도록 하는 것이 보편적이다.

하여 본원 발명에서는 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 상기 유압펌프(10)의 한쪽에 구성하여 유압펌프(10)가 작동하도록 하는 구동모터(4)의 끝단 부에 구성한 방열팬(3)을 보호하는 팬덮개(5) 내부에 코일형태의 냉각코일관(1)을 구비하되 냉각코일관(1)의 양쪽 끝단을 팬덮개(5)에 고정한 니플(2)에 각각 고정한 다음 도 1에 도시된 바와 같이 한쪽 끝단을 작동밸브(40)서 배출하는 작동오일을 이송하는 오일배출관(33)과 연결하고 다른 끝단을 작동오일을 유압탱크(30)로 유출하도록 유압탱크(30)와 연통하는 오일회수관(34)에 각각 연결시키는 것을 특징으로 하는 것이다.

상기와 같이 구성되는 통상의 유압장치는 유압탱크(30)에 내부에 작동오일을 유지시킨 상태에서 유압작동기(20)의 작동이 필요할 때마다 유압펌프(10)를 가동하여 유압탱크(30) 내부의 작동오일을 오일흡입관(31)을 통해 유압펌프(10)로 흡입시킨 다음 오일주입관(32)을 지나 작동밸브(40)의 작동상태에 따라 오일이송관(21)을 통해 유압작동기(20) 내부로 이송되도록 하여 유압작동기(20)를 작동시킬 뿐만 아니라 유압작동기(20) 내부의 작동오일을 배출하기 위하여 상기 작동밸브(40)를 작동하여 유압작동기(20) 내부의 작동오일이 오일이송관(21)을 지나 작동밸브(40)를 통해 오일배출관(33)을 지나 냉각코일관(1)을 내통한 다음 오일회수관(34)을 통해 유압탱크(30) 내부로 다시 유입되도록 하는 구조임을 알 수 있다.

이때, 유압펌프(10)를 통해 유압작동기(20)를 작동시킨 다음 다시 배출되면서 온도가 상승한 작동오일이 냉각코일관(1)을 지나가는 시점에 고온의 작동오일을 외부의 바람으로 냉각시킬 수 있도록 하는 구조가 되는 것이다.

즉 통상의 유압펌프(10)는 펌프를 가동하기 위한 구동모터(4)가 구성되며 그 구동모터(4) 끝단 부에 방열팬(3)을 구성하여 구동모터(4)가 구동할 때, 방열팬(3)이 동시에 회전하면서 외부의 바람이 구동모터(4)의 가열을 방지할 수 있도록 구성함으로써, 구동모터(4)와 방열팬(3)을 외부로 부터 보호하기 위해 구성하는 팬덮개(5) 내부에 구성한 냉각코일관(1)을 구동모터(4)를 냉각하는 방열팬(3)이 냉각코일관(1)을 동시에 냉각시키게 되는 것이다.

이때, 냉각코일관(1)의 구성은 도 2에 도시된 바와 같이 다양한 형태로 구성할 수 있으며, 작동오일이 최대한 냉각코일관(1) 내부에 오랫동안 머물 수 있도록 감김 회수가 많을수록 유리하지만, 팬덮개(5) 내부에 용이하게 유지되어야 하면서도 방열팬(3)의 회전으로 외부의 바람이 냉각코일관(1) 외부 전체에 고르게 분포하여 스치고 지나갈 수 있는 구조로 구성하여야 할 것이다.

또한, 냉각코일관(1)을 구리나 동과 같이 열전도율이 높은 재질로 구성하여 방열팬(3)을 통해 외부에서 유입되는 차가운 공기가 냉각코일관(1) 내부로 지나가는 고온의 작동오일에 빠르게 전도될 수 있도록 하는 것이 바람직할 것이다.

이에 냉각코일관(1)의 감김 횟수나 형상과 재질은 적용하고자 하는 유압기계에 사용되는 작동오일의 양이나 사용한 작동오일의 가열온도 및 작업환경에 따라 신속하고 용이하게 적용하여 사용할 수 있는 발명임을 알 수 있다.

상기와 같이 구성하여 작동하는 본 발명의 소형 유압기계용 작동오일 냉각장치는 통상의 유압기계의 구성을 그대로 적용한 상태에서 냉각코일관(1) 만을 추가하여 구성함에도 작동오일을 냉각효과가 확연히 나타나는 구조이므로 새롭게 생산하는 유압기계뿐만 아니라 기존에 별도의 냉각장치 없이 사용하면서도 작동오일의 냉각이 필요한 기존의 유압기계에 신속하고 용이하게 적용구성하여 작동오일의 냉각 효율을 향상할 수 있는 구성으로써, 투자비용과 관리비용을 절감하면서 적용기계의 품질과 수명을 향상할 수 있는 아주 유용한 발명임을 알 수 있다.

1: 냉각코일관 2: 니플
3: 방열팬 4: 구동모터
5: 팬덮개 10: 유압펌프
20: 유압작동기 21: 오일이송관
30: 유압탱크 31: 오일흡입관
32: 오일주입관 33: 오일배출관
34: 오일회수관 40: 작동밸브

Claims (1)

1. 작동오일의 흐름에 따라 작동하는 유압작동기와, 작동오일을 보관 유지하는 유압탱크와, 유압탱크 내부에 유지하는 작동오일을 유압작동기로 순환작동시키는 유압펌프 및 유압펌프에 의해 유압작동기로 유입되고 배출되는 작동오일의 진행을 유지하고 차단하는 작동밸브로 구성하는 유압장치를 포함하며;
   
   상기 유압펌프(10)의 한쪽에 구성하여 유압펌프(10)가 작동하도록 하는 구동모터(4)의 끝단 부에 구성한 방열팬(3)을 보호하는 팬덮개(5) 내부에 코일형태의 냉각코일관(1)을 구비하되 냉각코일관(1)의 양쪽 끝단을 팬덮개(5)에 고정한 니플(2)에 각각 고정한 다음 한쪽 끝단을 작동밸브(40)에서 배출하는 작동오일을 이송하는 오일배출관(33)과 연결하고 다른 끝단은 작동오일을 유압탱크(30)로 회수하는 오일회수관(34)에 각각 연결시켜 구성한 것을 특징으로 하는 소형 유압기계용 작동오일 냉각장치.

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