KR20160120651A - 케이싱의 냉각액 드레인 구조, 축전 장치 및 건설 기계 - Google Patents

Abstract

피냉각체(14)가 수용되는 케이싱(11)의 바닥부(11A)에 설치된 냉각용 유로(24) 내로부터 냉각액을 배출하는 케이싱의 냉각액 드레인 구조로서, 바닥부(11A)에는, 냉각용 유로(24)를 적어도 한 쌍의 제1 유로부(24A) 및 제2 유로부(24B)로 구획하는 칸막이벽(22)과, 칸막이벽(22)을 가로질러 제1 유로부(24A) 및 제2 유로부(24B)의 양쪽으로 개구된 드레인 포트(28)와, 드레인 포트(28)에 착탈 가능하게 되어 상기 드레인 포트(28)를 봉지하는 드레인 스토퍼(29)가 설치되고, 드레인 스토퍼(29)의 냉각용 유로(24) 내에 노출되는 부위에 의해, 드레인 포트(28)와 제1 유로부(24A) 및 제2 유로부(24B)와의 연통 부분에서의 각각의 상기 유로부 사이의 흐름이 억제된다.

Description

케이싱의 냉각액 드레인 구조, 축전 장치 및 건설 기계{COOLANT DRAIN MECHANISM OF CASING, ELECTRIC STORAGE DEVICE AND CONSTRUCTION MACHINE}

본 발명은, 케이싱(casing)의 냉각액 드레인(drain) 구조, 축전 장치 및 건설 기계에 관한 것이다.

최근의 작업 기계로서, 엔진에 의해 구동되는 유압(油壓) 펌프로부터의 작동유에 의해 붐(boom), 암(arm), 및 버킷(bucket) 등의 작업기를 구동시키는 동시에, 전동 선회(旋回) 모터에 의해 상부 선회체(旋回體)를 선회 구동하는 하이브리드형의 유압 셔블(hydraulic excavator)이 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 도 8에는, 특허 문헌 1의 유압 셔블에서 사용되고 있는 하이브리드 장치의 배치가 도시되어 있다.

도 8에 나타낸 유압 셔블(1)에 있어서, 상부 선회체(2)의 후방에 설치된 엔진룸(2A) 내에는, 도시하지 않은 크랭크샤프트(crankshaft)의 축 방향이 차폭 방향(차량 전후 방향에 직교하는 수평 방향)과 평행하게 되도록 엔진(3)이 탑재되어 있다. 또한, 엔진(3)에 대하여 차폭 방향의 한쪽에는 외측을 향해 순차로, 냉각 공기를 외부로부터 엔진룸(2A) 내로 끌어들이는 냉각팬(4), 끌어들여진 냉각 공기에 의해 냉각되는 엔진 라디에이터(5), 하이브리드 라디에이터(6), 및 복수 개의 하이브리드 기기(機器)가 배치되어 있다.

하이브리드 기기로서는, 엔진(3)의 다른 쪽에 배치되고, 엔진(3)에 의해 구동되는 도시하지 않은 발전 모터, 발전 모터에 의해 발전된 전력을 축전하는 커패시터(7), 상기 전력의 커패시터(7)에 대한 축전 및 커패시터(7)로부터의 공급을 제어하는 인버터(8), 커패시터(7)로부터의 전력에 의해 구동되는 전동 선회 모터(9)를 구비하고 있다. 커패시터(7) 및 인버터(8)는, 터미널 박스와 함께 유닛화되어, 개폐 가능한 사이드 커버(2B)를 개방함으로써 액세스 가능한 위치에 배치되어 있다.

한편, 커패시터(7), 인버터(8), 및 전동 선회 모터(9)는, 하이브리드 라디에이터(6)를 포함하는 전용(專用)의 냉각수 회로에 의해 냉각된다. 하이브리드 라디에이터(6)에 의해 냉각된 냉각수는, 냉각수 펌프(P)에 의해 배관(W1)을 통하여 먼저 커패시터(7)에 보내진다. 커패시터(7)를 냉각한 냉각수는, 배관(W2)을 통하여 커패시터(7)의 상부에 탑재된 인버터(8)에 보내진다. 인버터(8)를 냉각한 냉각수는, 배관(W3)을 통하여 전동 선회 모터(9)에 보내진다. 전동 선회 모터(9)를 냉각한 냉각수는, 배관(W4)을 통하여 하이브리드 라디에이터(6)로 되돌려진다.

일본 공개특허 제2012―112102호 공보

특허 문헌 1에 기재된 바와 같이, 냉각수에 의해 냉각되는, 예를 들면, 커패시터(7)에 있어서는, 그 케이싱의 바닥부에 냉각용 유로(流路)가 형성되어 있다. 냉각용 유로는, 냉각수의 인렛 In 및 아웃렛 Out가 케이싱의 같은 쪽 면에 설치되도록, 평면에서 볼 때 U자형으로 형성되어 있다. 즉, U자형의 냉각용 유로의 일단측의 인렛 In으로부터 유입된 냉각수는, 도중에 180° 턴(turn)하여 아웃렛 Out로부터 유출된다. 그러므로, 케이싱의 바닥부에는, 흐름 방향의 터닝 포인트(turning point)를 경계로 하여 냉각용 유로를 상류측의 유로부와 하류측의 유로부로 구획하는 칸막이벽이 설치되어 있다. 또한, 커패시터(7)의 유지보수 시에, 그와 같은 냉각용 유로 내로부터 냉각수를 드레인하기 위한 드레인 포트(drain port)가 상류측의 유로부와 하류측의 유로부 각각에 형성되어 있다. 따라서, 차량이 다소 경사진 자세로 정지하고 있어도, 냉각수가 각각의 유로부에 잔류하지 않고, 어느 하나의 유로부의 드레인 포트를 통해 확실하게 배수 가능하다.

그런데, 유지보수를 단시간에 행하기 위해, 커패시터(7)로부터 냉각수를 효율적으로 배출시켜야 할 경우가 있다. 그러므로, 드레인 포트의 포트 직경을 더 크게 하는 것이 요구되고 있다.

그러나, 유지보수성을 생각하면, 각 드레인 포트는 서로 가까운 위치에 형성되는 것이 바람직하지만, 커패시터(7)의 케이싱의 크기 등의 제약 때문에, 포트 직경이 큰 드레인 포트를 2개소(箇所)에 병설할 수 없는 문제가 있다.

또한, 드레인 포트가 2개소에 설치되어 있는 것 자체가, 이들을 봉지(封止; closing)하는 드레인 플러그의 착탈(着脫; attaching and detaching)에 수고를 요하게 되어, 그 해결이 요구되고 있다. 즉, 2개째의 드레인 포트로부터 드레인 플러그를 분리(detaching)할 때, 1번째의 드레인 포트로부터의 냉각수가 작업자에게 쏟아져, 작업성이 나쁘다.

그리고, 이상의 문제는, 커패시터(7)에 한정되지 않고, 인버터(8)나 그 외의 기기의 케이싱에 있어서도, 마찬가지의 드레인 구조를 채용한 경우에 마찬가지로 생길 가능성이 있다.

본 발명의 목적은, 유지보수성을 향상시킬 수 있는 케이싱의 냉각액 드레인 구조, 축전 장치 및 건설 기계를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 케이싱의 냉각액 드레인 구조는, 피(被)냉각체가 수용되는 케이싱의 바닥부에 설치된 냉각용 유로 내로부터 냉각액을 배출하는 케이싱의 냉각액 드레인 구조로서, 상기 바닥부에는, 상기 냉각용 유로를 적어도 한 쌍의 제1 유로부 및 상기 제2 유로부로 구획하는 칸막이벽과, 상기 칸막이벽을 가로질러(across) 상기 제1 유로부 및 제2 유로부의 양쪽으로 개구된 드레인 포트와, 상기 드레인 포트에 착탈 가능하게 되어 상기 드레인 포트를 봉지하는 드레인 스토퍼(drain stopper)가 설치되고, 상기 드레인 플러그의 상기 냉각용 유로 내에 노출되는 부위에 의해, 상기 드레인 포트와 상기 제1 유로부 및 상기 제2 유로부와의 연통 부분에서의 각각의 상기 유로 사이의 흐름이 억제되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 제1 유로부 및 제2 유로부에 대해서는, 이들에 걸쳐지는 드레인 포트를 1개만 형성하면 되고, 드레인 포트에 착탈되는 드레인 스토퍼도 1개로 되므로, 드레인 스토퍼의 착탈 작업을 용이하게 할 수 있다. 또한, 드레인 포트가 1개이므로, 드레인 포트의 포트 직경을 크게 해도, 드레인 포트를 확실하게 형성할 수 있다. 이로써, 유지보수성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 케이싱의 냉각액 드레인 구조에 있어서, 상기 칸막이벽의 상기 드레인 포트에 대응한 부분에는, 냉각액의 배출 방향을 향할수록 두께가 얇아지는 안내부가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 케이싱의 냉각액 드레인 구조에 있어서, 상기 칸막이벽의 상기 드레인 포트에 대응한 부분은, 다른 부분과는 상이한 별개의 부재로 된 바이패스 플러그(bypass plug)로 구성되며, 상기 칸막이벽에는, 상기 바이패스 플러그가 장착되는 절결부(切缺部)가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 케이싱의 냉각액 드레인 구조에 있어서, 상기 냉각용 유로는, 상기 케이싱의 바닥부에 형성된 홈형부와, 이 홈형부를 덮는 유로 커버에 의해 구획되는 냉각액의 유통 공간으로서 형성되고, 상기 바이패스 플러그의 상기 드레인 포트와는 반대측의 단부(端部)는, 상기 유로 커버에 의해 걸려져 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 케이싱의 냉각액 드레인 구조에 있어서, 상기 바이패스 플러그는, 탄성 재료로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 축전 장치는, 이상에서 설명한 어느 하나의 냉각액 드레인 구조가 채용된 케이싱을 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 건설 기계는, 상기 축전 장치가 탑재되어 있는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 관한 케이싱의 냉각액 드레인 구조가 채용된 커패시터를 나타낸 분해사시도이다.
도 2는 냉각액 드레인 구조의 주요부를 나타낸 평면도이다.
도 3은 냉각액 드레인 구조의 주요부를 나타낸 단면도(斷面圖)로서, 도 2의 화살표 III―III로부터 본 단면도이다.
도 4는 냉각액 드레인 구조의 주요부를 나타낸 단면도로서, 도 2의 화살표 IV―IV로부터 본 단면도이다.
도 5는 냉각용 드레인 구조에 사용되는 바이패스 플러그를 나타낸 전체 사시도이다.
도 6은 본 발명의 변형예를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 다른 변형예를 나타낸 단면도이다.
도 8은 종래 기술을 설명하기 위한 사시도이다.

이하, 본 발명의 일 실시형태를 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은, 본 실시형태의 케이싱의 냉각액 드레인 구조가 채용된 축전 장치로서의 커패시터를 나타낸 분해사시도이다.

도 1에 있어서, 커패시터(10)는, 그 기능이나 용도에 대해서는, 도 8을 참조하여 설명한 전술한 커패시터(7)와 같고, 건설 기계로서의 하이브리드형의 유압 셔블(1)에 탑재된다. 커패시터(10)는, 알루미늄 다이캐스팅제로 바닥이 있는 상자형의 케이싱(11)과, 케이싱(11) 위쪽의 개구를 막는 알루미늄 다이캐스팅제의 케이싱 커버(12)와, 케이싱(11)의 바닥부에 대하여 상기 케이싱(11)의 하면측으로부터의 복수 개의 볼트(10A)(도 3 참조)에 의해 고정되는 유로 커버(13)와, 케이싱(11) 내에 수용되는 피냉각체로서의 커패시터 어셈블리(14)를 구비하고 있다. 커패시터(10)에는 그 외에, 커패시터 어셈블리(14)와 외부를 전기적으로 접속하는 다수의 전기 배선 등이 설치되어 있지만, 도 1에서는 이들을 도시하지 않고 있다.

여기서 먼저, 유로 커버(13)는, 알루미늄의 압출형재제(extruded article)이며, 그 하면에는 압출(押出) 방향을 따른 복수 조의 핀(fin)(13A)을 구비하고 있다.

커패시터 어셈블리(14)는, 복수 개의 커패시터 유닛(15)을 대략 직육면체형으로 된 케이싱(11)의 길이 방향을 따라 병설한 구조이다. 각 커패시터 유닛(15)은 또한, 복수 개의 커패시터 모듈(16)을 상하의 유지 부재(17, 18) 및 알루미늄제의 히트싱크(heat sink)(19)에 의해 유지한 구조이다. 커패시터 어셈블리(14)에서 발생한 열은, 히트싱크(19)를 통하여 유로 커버(13)에 전해지고, 냉각액으로서의 냉각수에 방열된다. 그리고, 이와 같은 커패시터 어셈블리(14) 그 자체는, 본 발명에 직접 관계가 없기 때문에, 새로운 설명을 생략한다.

이하, 케이싱(11)에 설치된 냉각용 드레인 구조와 관련된 구성에 대하여 상세하게 설명한다.

케이싱(11)의 바닥부(11A)에는, 상기 바닥부(11A)의 4주(周)의 사이드 에지(four peripheral edges)(11B, 11C, 11D, 11E)에 따른 환형(環形)의 외측 칸막이벽(21)과, 외측 칸막이벽(21) 중 한쪽의 단변측(短邊側) 사이드 에지(11B)에 따른 부분의 대략 중앙으로부터 다른 쪽의 단변측 사이드 에지(11D)를 향해 연장 형성된 칸막이벽으로서의 내측 칸막이벽(22)이 설치되어 있다. 내측 칸막이벽(22)에 있어서, 단변측 사이드 에지(11B) 측의 단부는 외측 칸막이벽(21)과 연속되고, 단변측 사이드 에지(11D) 측의 단부는 외측 칸막이벽(21)과 연속되지 않는다. 외측 칸막이벽(21) 및 내측 칸막이벽(22)은, 바닥부(11A)로부터 소정의 높이 치수로 돌출되어 설치되고, 이들 외측 칸막이벽(21) 및 내측 칸막이벽(22)에 의해 칸막이된 골부분(valley portion)에 의해 홈형부(23)가 형성되어 있다. 그리고, 외측 칸막이벽(21) 및 내측 칸막이벽(22)의 돌출 단면인 상단면(上端面)에는, 액상(液狀) 실링을 통하여 유로 커버(13)가 볼트 고정되어 상기 홈형부(23)가 덮힌다. 홈형부(23)와 이 홈형부(23)를 덮는 유로 커버(13)에 의해, 냉각수를 유통시키는 유통 공간, 즉 냉각용 유로(24)가 형성된다. 여기서, 외측 칸막이벽(21)은, 냉각용 유로(24)의 외측 에지를 규정하므로, 냉각 대상인 커패시터 어셈블리(14)의 평면에서 볼 때의 형상에 가까운 대략 직사각형의 환형이다.

이와 같은 냉각용 유로(24)는, 중앙의 내측 칸막이벽(22)에 의해 칸막이된 상류측의 제1 유로부(24A) 및 하류측의 제2 유로부(24B)에서 평면에서 볼 때 U자형으로 형성되어 있다. 제1 유로부(24A)와 제2 유로부(24B)의 유로 폭은 대략 같고, 내측 칸막이벽(22)의 단변측 사이드 에지(11D) 측의 단부와 외측 칸막이벽(21)의 단변측 사이드 에지(11D)에 따른 부분과의 거리는, 상기 유로 폭 정도이다. 냉각용 유로(24)는, 제1 유로부(24A)의 기단측(基端側)으로부터 냉각수를 유입(流入)시키는 인렛부(25)(도 2 참조)와, 제2 유로부(24B)의 종단측으로부터 냉각수를 유출시키는 아웃렛부(26)(도 2 참조)를 구비하고 있다. 이들 인렛부(25) 및 아웃렛부(26)는 모두, 단변측 사이드 에지(11B) 측의 측벽부(11F)에 개구되고, 이들 개구 부분에는 배관 조인트(27)가 각각 설치되고, 각 배관 조인트(27)에는 도 8에 나타낸 배관(W1, W2)이 접속된다.

도 2는, 냉각액 드레인 구조의 주요부를 나타낸 평면도이다. 도 3은, 냉각액 드레인 구조의 주요부를 나타낸 단면도이며, 도 2의 화살표 III―III로부터 본 단면도, 도 4는, 도 2의 화살표 IV―IV로부터 본 단면도이다.

도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 케이싱(11)의 바닥부(11A)에 있어서, 냉각수의 유출입 측 가까이의 위치에는, 내측 칸막이벽(22)을 경계로 하여, 제1 유로부(24A) 및 제2 유로부(24B)의 양쪽으로 개구된 배출용의 드레인 포트(28)가 1개 형성되어 있다. 따라서, 드레인 포트(28)로부터는, 도 4 중에 화살표로 나타낸 바와 같이, 제1 유로부(24A) 및 제2 유로부(24B)의 양쪽으로부터 냉각수를 배출 가능하다.

드레인 포트(28)에는, 적어도 일부에 도시하지 않은 암나사부가 형성되어 있고, 아래쪽으로부터 볼트형의 드레인 플러그(29)가 나사결합되어, 드레인 포트(28)를 봉지한다. 그리고, 드레인 플러그(29)에는 O링(29A)이 관통삽입되고, 드레인 포트(28)의 하부에는, O링(29A)이 주위 방향에 걸쳐 맞닿는 맞닿는 면이 형성되어 있다. 또한, 케이싱(11)의 하면에는, 나사결합된 드레인 플러그(29)의 헤드부가 몰입(沒入)하는(즉 헤드부를 받아들이는) 오목부(11G)가 형성되고, 커패시터(10)의 탑재 시에 드레인 플러그(29)의 헤드부가 다른 부분에 충돌하는 것을 억제하여, 드레인 플러그(29)에 부하가 직접 걸리지 않도록 되어 있다. 그리고, 드레인 플러그(29)의 헤드부의 주위와 오목부(11G) 사이에는, 헤드부에 걸리는 공구를 삽입하기 위한 스페이스가 확보되어 있다.

또한, 내측 칸막이벽(22)에 있어서, 드레인 포트(28)에 대응한 위치에는, 상기 내측 칸막이벽(22)을 분단하도록 절결부(22A)가 형성되어 있다. 따라서, 드레인 포트(28)의 상부에는, 알루미늄 다이캐스팅 부분이 존재하지 않는다. 절결부(22A)는, 위쪽의 광폭부(22B)와 아래쪽의 협소부(22C)에 의해 구성되며, 광폭부(22B)의 바닥면이 장착 시트(mount base)(22D)로 되어 있다. 또한, 광폭부(22B)의 서로 대행하는 내벽면(22E)은, 서로 평행한 연직면(鉛直面)에 의해 형성되어 있다. 즉 내벽면(22E, 22E)은, 내측 칸막이벽(22)의 연장 방향을 따라 간극을 두고 설치되어 있다. 이와 같은 절결부(22A)에는, 내측 칸막이벽(22)의 다른 부분과는 상이한 별개의 부재로 된 바이패스 플러그(30)가 장착되어 있다. 본 실시형태에서는, 협소부(22C)는, 드레인 포트(28)의 암나사부의 하부 포트로서 형성되어 있다. 그리고, 바이패스 플러그(30)는 내측 칸막이벽(22)의 일부이며, 바이패스 플러그(30)를 포함하여 내측 칸막이벽(22) 전체가 형성되어 있다.

도 5는, 바이패스 플러그(30)를 나타낸 전체 사시도이다.

도 2 내지 도 5에 있어서, 바이패스 플러그(30)는, 전체가 합성 고무 등의 탄성 재료로 형성되고, 절결부(22A)의 광폭부(22B)에 들어가, 그 하면이 장착 시트(22D)에 착석되는 원판형의 장착부(31)와, 장착부(31)의 하면 중앙으로부터 아래쪽으로 돌출되고, 절결부(22A)의 협소부(22C)에 들어가는 안내부(32)를 구비하고 있다.

장착부(31)의 외주(外周)에는, 2면 폭을 구성하는 한 쌍의 평행한 평면부(31A)가 형성되고, 이들 평면부(31A)가 광폭부(22B)의 내벽면(22E)과 근접 대향하고, 바이패스 플러그(30)의 회전이 멈추도록 되어 있다.

안내부(32)는, 상부의 기단측이 협소부(22C) 내에 무리없이 삽통(揷通)되는 원기둥형인데 대하여, 냉각수의 배출 방향인 아래쪽의 두께가 얇아지도록 형성되고, 두께가 변화되는 부분의 면은 대향하는 한 쌍의 원호면(32A)에 의해 형성되어 있다. 또한, 안내부(32)의 하단면(下端面)(32B)은, 가늘고 긴 밴드형으로 되어 있다. 원호면(32A)의 하단 에지는 하단면(32B)의 길이 방향을 따른 장변측(長邊側)의 사이드 에지를 형성하고, 하단면(32B)의 길이 방향은 평면부(31A)와 직교하고 있다.

이 바이패스 플러그(30)는, 절결부(22A)에 대하여, 평면부(31A)와 내벽면(22E)이 대향하도록 하여 위쪽으로부터 떨구어 장착되어 있다. 이 때, 바이패스 플러그(30)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 하단면(32B)의 길이 방향이 제1 유로부(24A) 및 제2 유로부(24B) 내를 흐르는 냉각수의 흐름 방향을 따르는 방향으로, 즉 내측 칸막이벽(22)을 따르는 방향으로 절결부(22A)에 장착된다. 절결부(22A)에 장착된 바이패스 플러그(30)는, 드레인 포트(28)의 반대측을 덮는 유로 커버(13)에 걸리고, 이 유로 커버(13)에 의해 압입(押入)됨으로써 벗겨지는 경우는 없다.

그리고, 드레인 플러그(29)가 장착된 상태에서는, 냉각용 유로(24) 내에 있어서, 드레인 플러그(29)의 상단(上端)과 바이패스 플러그(30)의 하단면(32B)이 근접 대향하도록 각 부품의 치수가 설정되어 있다. 이 결과, 절결부(22A)는, 드레인 플러그(29) 및 바이패스 플러그(30)에 의해 거의 완전히 막혀, 제1 유로부(24A) 및 제2 유로부(24B) 내를 냉각수가 순환하는 경우, 절결부(22A)를 통한 제1 유로부(24A) 및 제2 유로부(24B) 사이에서의 냉각수의 왕래는 거의 생기지 않는다.

이에 대하여, 드레인 플러그(29)가 분리된 배출에 있어서는, 도 4에 나타낸 바와 같이, 바이패스 플러그(30)의 아래쪽이 개방되게 된다. 그러므로, 제1 유로부(24A) 및 제2 유로부(24B)로부터의 냉각수가 바이패스 플러그(30)의 안내부(32)를 따라 드레인 포트(28) 측으로 흘러 드레인 포트(28)로부터 배출된다.

이상과 같은 본 실시형태에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.

커패시터(10)의 케이싱(11)에서는, 제1 유로부(24A) 및 제2 유로부(24B)에 대하여, 이들에 걸쳐있는 드레인 포트(28)가 1개만 형성되고, 드레인 포트(28)에 착탈되는 드레인 플러그(29)도 1개이므로, 드레인 플러그(29)의 착탈 작업을 용이하게 할 수 있다. 또한, 드레인 포트(28)가 1개이므로, 드레인 포트(28)의 포트 직경을 크게 해도, 드레인 포트(28)를 확실하게 형성할 수 있어, 냉각수의 배출을 원활하게 행할 수 있다. 이로써, 유지보수성을 향상시킬 수 있다.

또한, 냉각용 유로(24) 내에 노출된 드레인 플러그(29)의 상단이 바이패스 플러그(30)의 하단면(32B)과 근접 대향하고 있으므로, 드레인 플러그(29)가 장착되어 있는 통상 가동(稼動) 시에는, 드레인 플러그(29)와 바이패스 플러그(30) 사이를 냉각수가 지나는 경우는 거의 없으므로, 제1 유로부(24A) 및 제2 유로부(24B) 사이를 바이패스하는 흐름을 막을 수 있어, 커패시터 어셈블리(14)를 냉각수에 의해 확실하게 냉각시킬 수 있다.

또한, 바이패스 플러그(30)의 안내부(32)에는, 흐름 방향을 향해 점차로 두께가 얇아지도록 형성되어 있으므로, 냉각수를 원호면(32A)을 따라 원활하게 배출할 수 있는 데 더하여, 원호면(32A)인 것에 의해, 배출 방향을 따른 유로 단면적(斷面績)이 작아지는 것을 방지할 수 있다.

바이패스 플러그(30)는, 내측 칸막이벽(22) 중에서도 다른 부분과는 별개의 부재이므로, 장착부(31)나 안내부(32)의 형상, 또는 원호면(32A)의 형상 등, 복잡한 형상을 용이하게 형성할 수 있다.

또한, 바이패스 플러그(30)는 합성 고무 등의 탄성 재료로 형성되어 있으므로, 복잡한 형상이라도 형 성형(molding process)에 의해 용이하게 제작할 수 있을뿐 아니라, 어떠한 문제로 드레인 플러그(29)의 장착 시에 그 상단이 하단면(32B)에 접촉되도록 한 경우가 있어도, 드레인 플러그(29) 및 바이패스 플러그(30)가 손상되지 않는다.

또한, 냉각용 유로(24)는, 케이싱(11)의 바닥부(11A)에 형성된 홈형부(23)와, 이것을 덮는 유로 커버(13)에 의해 형성되어 있어, 코어(core)를 사용한 중량 주조(gravity die-casting)에 의해 케이싱(11)을 제조하는 것이 아니므로, 보다 정밀도가 양호한 다이캐스팅에 의해 제조할 수 있다.

그리고, 본 발명은 전술한 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위에서의 변형, 개량 등은 본 발명에 포함되는 것이다.

예를 들면, 바이패스 플러그의 재질은, 금속제라도 되고, 또는 합성 고무 이외의 합성수지제라도 된다.

바이패스 플러그는 2면 폭을 구비한 원판형에 한정되지 않고, 절결부의 내벽면과 걸리는 형상이면 타원형상(oblong)이나 사각형상이라도 된다. 또한, 바이패스 플러그의 안내부로서, 원호면 대신에 평탄하고 단순한 경사면을 구비한 형상이라도 된다.

바이패스 플러그는 본 발명에 필수적인 구성은 아니므로 없어도 된다. 이 경우, 내측 칸막이벽을 그대로 남기도록 하고, 냉각용 유로 내에서는, 드레인 포트의 개구면으로부터 노출되는 드레인 플러그의 상단을 냉각 유로의 바닥면과 대략 면일치로 되도록 설치함으로써, 상기 드레인 플러그의 상단과 내측 칸막이벽의 하면을 근접 대향시켜도 된다. 또한, 도 6에 나타낸 바와 같이, 내측 칸막이벽(22)에 이것을 분단하는 절결부(22A)를 형성한 데 더하여, 절결부(22A)의 내벽면에 반나누기 형상으로 되는 도시하지 않은 암나사부를 각설(刻設)하여 두고, 수나사부의 길이의 긴 드레인 플러그(29)를 사용하여, 드레인 포트(28)와 절결부(22A)에 나사결합시켜, 드레인 플러그(29)의 상단을 유로 커버(13)의 하면에 근접 대향시켜도 된다. 그와 같은 절결부를, 내측 칸막이벽의 아래쪽으로 개구되도록 상하 방향의 도중까지 형성하고, 절결부의 천정면에 드레인 플러그의 상단을 근접 대향시켜도 된다.

냉각액으로서는, 물에 한정되지 않고, 부동액 등이라도 된다.

드레인 포트가 형성되는 위치는 임의이며, 내측 칸막이벽의 연장 방향의 중앙에 대응한 위치라도 된다.

드레인 스토퍼로서는, 드레인 플러그 외에, 개폐 기능을 가지는 드레인 콕(drain cock)이라도 된다.

냉각용 유로를 구성하는 유로부는, U자형으로 연속된 제1 유로부, 제2 유로부에 한정되지 않고, 제1 유로부∼제3 유로부를 평면에서 볼 때 N자형으로 배치해도 되고, 제4 유로부 이상을 설치해도 된다. 또한, 복수 개의 유로부를 독립적으로 설치하고, 각각의 유로부의 일단측에 인렛을 설치하고, 타단측에 아웃렛을 각각 설치하고, 각각의 유로부의 칸막이 부분을 본 발명에 관한 칸막이벽으로 해도 된다.

또한, 도 7에 나타낸 바와 같이, 코어를 사용한 중력 주조에 의해 케이싱(11)을 제조하여, 유로 커버를 생략하는 구조로 해도 된다. 즉, 내측 칸막이벽(22)을 분단하도록 드레인 포트(28)를 냉각용 유로(24)의 천정면 근방까지 형성하고, 드레인 플러그(29)의 상단을 상기 천정면과 근접 대향시킨다. 그리고, 이와 같은 경우라도, 코어를 사용함으로써 케이싱(11)의 바닥부(11H)에는, 냉각용 유로(24) 내에서 아래로 내리어진(垂下; hanging down) 핀(fin)(11I)을 형성할 수 있다. 또한, 유로 커버가 필요한 경우라도, 케이싱의 외곽을 대략 주조에 의해 제조하고, 기계 가공에 의해 홈형부를 형성하는 등 해도 된다.

케이싱으로서는, 인버터로서 사용되는 것이나, 그 외에, 냉각이 필요한 피냉각체를 수용하기 위한 것이면 임의이다.

본 발명은, 유압 셔블 이외의 하이브리드형의 건설 기계의 커패시터나 인버터에 이용할 수 있는 것 외에, 하이브리드형의 온 로드 트럭(on-road truck)이나 승용차의 커패시터나 인버터에도 이용할 수 있다.

1…건설 기계인 유압 셔블, 10…축전 장치인 커패시터, 11…케이싱, 11A…바닥부, 13…유로 커버, 14…커패시터 어셈블리(피냉각체), 22…내부 칸막이벽(칸막이벽, 22A…절결부, 23…홈형부, 24…냉각용 유로, 24A…제1 유로부, 24B…제2 유로부, 28…드레인 포트, 29…드레인 스토퍼인 드레인 플러그, 30…바이패스 플러그, 32…안내부.

Claims (7)

1. 피(被)냉각체가 수용되는 케이싱(casing)의 바닥부에 설치된 냉각용 유로(流路) 내로부터 냉각액을 배출하는 케이싱의 냉각액 드레인(drain) 구조로서,
   상기 바닥부에는,
   상기 냉각용 유로를 적어도 한 쌍의 제1 유로부 및 제2 유로부로 구획하는 칸막이벽;
   상기 칸막이벽을 가로질러(across) 상기 제1 유로부 및 상기 제2 유로부의 양쪽으로 개구된 드레인 포트(drain port); 및
   상기 드레인 포트에 착탈(着脫) 가능하게 되어, 상기 드레인 포트를 봉지(封止)하는 드레인 스토퍼(drain stopper);가 설치되고,
   상기 드레인 스토퍼의 상기 냉각용 유로 내에 노출되는 부위에 의해, 상기 드레인 포트와 상기 제1 유로부 및 상기 제2 유로부와의 연통 부분에서의 각각의 상기 유로부 사이의 흐름이 억제되는,
   케이싱의 냉각액 드레인 구조.
2. 제1항에 있어서,
   상기 칸막이벽의 상기 드레인 포트에 대응한 부분에는, 상기 냉각액의 배출 방향을 향할수록 두께가 얇아지는 안내부가 설치되어 있는, 케이싱의 냉각액 드레인 구조.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 칸막이벽의 상기 드레인 포트에 대응한 부분은, 다른 부분과는 상이한 별개의 부재로 된 바이패스 플러그(bypass plug)로 구성되며,
   상기 칸막이벽에는, 상기 바이패스 플러그가 장착되는 절결부(切缺部)가 형성되어 있는, 케이싱의 냉각액 드레인 구조.
4. 제3항에 있어서,
   상기 냉각용 유로는, 상기 케이싱의 바닥부에 형성된 홈형부와, 상기 홈형부를 덮는 유로 커버에 의해 구획되는 냉각액의 유통 공간으로서 형성되고,
   상기 바이패스 플러그의 상기 드레인 포트와는 반대측의 단부(端部)는, 상기 유로 커버에 의해 걸려져 있는, 케이싱의 냉각액 드레인 구조.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 바이패스 플러그는, 탄성 재료로 형성되어 있는, 케이싱의 냉각액 드레인 구조.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 냉각액 드레인 구조가 채용된 케이싱을 포함하고 있는 축전 장치.
7. 제6항에 기재된 축전 장치가 탑재되어 있는 건설 기계.

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