KR20180032630A - 건설기계 - Google Patents

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KR20180032630A
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다쿠야 이누카이
야스히코 요시노
마사오 가리야
가즈히코 미조구치
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히다치 겡키 가부시키 가이샤
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Abstract

후처리장치에 마련한 전장품을 냉각할 수 있는 건설기계의 제공. 본 발명에 관련되는 건설기계는, 예를 들면 유압 셔블에 있어서, 후처리장치(17)에 배치한 전장품(20)과, 이들의 전장품(20)을 덮는 커버 부재(21)를 구비함과 함께, 냉각 팬(16)측에 위치하는 커버 부재(21)의 일방의 단부에 마련되며, 냉각 팬(16)으로 생기시킨 냉각풍이 유입되는 유입측 개구부(25), 및 후처리장치(17)측에 위치하는 커버 부재(21)의 타방의 단부에 마련되며, 유입측 개구부(25)로부터 유입된 냉각풍이 유출되는 유출측 개구부(26)를 구비하고, 커버 부재(21)는, 유입측 개구부(25)가 커버 부재(21)와 후처리장치(17)의 사이에 형성된 전장품(20)을 가지는 공간에 대하여, 냉각풍의 흐름의 상류측을 향하여 확장하도록 형성됨과 함께, 후처리장치(17)와 커버 부재(21)의 공간이, 유입측 개구부(25)로부터 유출측 개구부(26)를 향하여 좁아지도록 설정하고 있다.

Description

건설기계
본 발명은, 엔진의 배기가스를 정화하는 후처리장치를 구비한 유압 셔블 등의 건설기계에 관한 것이다.
이 종류의 종래 기술이 특허문헌 1에 개시되어 있다. 이 종래 기술은, 유압 셔블 등의 건설기계에 있어서, 수고를 필요로 하는 후처리장치의 방진(防振)부재의 장착 작업이나, 전기배선 작업 등을 간단하면서, 또한, 확실하게 행하기 위하여, 차체와 별도의 부재로 이루어지는 지지부재와, 지지부재에 대하여 방진부재를 개재하여 어셈블리화된 후처리장치에 의하여 후처리장치 조립체를 구성하고, 이 후처리장치 조립체를 지지부재를 이용하여 차체에 장착하고 있다.
일본국 국제공개 제2008/136203호
그런데 근래, 유압 셔블 등에 있어서는, 배기 가스 규제에 대응하기 위하여, 대형의 후처리장치와, 후처리장치의 고정을 위한 지지부재나 배기 시스템 제어에 필요한 센서 등의 전장품의 추가가 부득이하다. 유압 셔블에 있어서는, 그 좁은 차체공간 상의 제한으로부터, 후처리장치의 근방에 전장품이 배치되는 경우가 있다. 예를 들면, 특허문헌 1에서는 후처리장치 조립체를 구성하는 지지부재에 전장품을 장착하고 있는 구성이 나타나 있다.
일반적으로 차체 가동 중에 있어서는, 후처리장치는 고온이 된다. 그러나, 유압 셔블에 있어서는, 한정된 차체공간 내에 설치되는 후처리장치의 대형화나, 후처리장치의 지지부재 추가 등에 의해, 후처리장치 주위의 공간은 좁아지게 되고, 결과적으로 후처리장치 주위의 분위기 온도는 높아지는 경향에 있다. 이러한 유압 셔블에 있어서, 센서류의 전장품을 후처리장치의 근방에 배치하면, 고온이 되는 후처리장치로부터의 열 영향에 의해, 센서 등의 전장품의 고장이나 오동작을 일으킬 우려가 있다.
한편, 상술한 특허문헌 1에 개시된 종래 기술에 있어서는, 후처리장치의 근방에 센서 등의 전장품을 배치하는 점, 및 배치된 센서 등의 전장품이 후처리장치로부터 받는 열 영향에 대처하는 수단에 대해서는 고려가 이뤄지지 않고 있다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은, 후처리장치에 마련한 전장품을 효율적으로 냉각할 수 있는 건설기계를 제공하는 것에 있다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 관련되는 건설기계는, 본체와, 이 본체에 장착되는 작업 장치와, 각각 상기 본체에 마련된 엔진, 냉각 팬, 및 상기 엔진의 배기가스를 정화하는 후처리장치를 구비한 건설기계에 있어서, 상기 후처리장치에 배치한 전장품과, 상기 후처리장치의 상방에 마련되며, 상기 전장품을 덮는 커버 부재와, 상기 냉각 팬에 의해 생기(生起)되는 냉각풍의 흐름의 상류측에 위치하는 상기 커버 부재의 일방의 단부에 마련되며, 상기 냉각풍이 유입되는 유입측 개구부와, 상기 유입측 개구부로부터 유입된 상기 냉각풍을 상기 커버 부재의 내부로 원활하게 안내하는 상기 커버 부재에 마련된 유입측 안내부와, 상기 냉각풍의 흐름의 하류측에 위치하는 상기 커버 부재의 타방의 단부에 마련되며, 상기 유입측 개구부로부터 유입된 상기 냉각풍이 유출되는 유출측 개구부를 구비하고, 상기 커버 부재는, 상기 유입측 안내부가, 상기 커버 부재와 상기 후처리장치의 사이에 형성된 상기 전장품을 가지는 공간에 대하여, 상기 냉각풍의 흐름의 상류측을 향하여 확장하도록 형성됨과 함께, 상기 후처리장치와 상기 커버 부재의 공간이, 상기 유입측 개구부로부터 상기 유출측 개구부를 향하여 좁아지도록 형성된 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 관련되는 건설기계는, 후처리장치의 상방에서, 전장품을 덮는 커버 부재를, 유입측 안내부가 커버 부재와 후처리장치의 사이에 형성된 전장품을 가지는 공간에 대하여, 냉각풍의 흐름의 상류측으로 확장하도록 형성함과 함께, 후처리장치와 커버 부재의 공간이, 유입측 개구부로부터 상기 유출측 개구부를 향하여 좁아지도록 형성한 것으로부터, 냉각 팬으로 생기시킨 냉각풍을 빠른 속도로 전장품에 접촉시켜, 이 후처리장치에 마련한 전장품을 효율적으로 냉각할 수 있다. 이로써 본 발명은, 후처리장치에 전장품을 마련한 경우에도, 전장품을 효율적으로 냉각할 수 있다.
또한, 본 발명은, 후처리장치 상에 퇴적한 나뭇잎이나, 톱밥 등의 퇴적물을 유출측 개구부로부터 유출한 냉각풍에 의해 날려 버려서 제거할 수 있다. 즉 본 발명은, 후처리장치 상의 퇴적물이 가열된 후처리장치에 의해 발화되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 구비되는 커버 부재는, 간단한 형상으로 형성하는 것이 가능하며, 또한, 이 커버 부재의 장착도 용이하게 실현된다. 이로써 본 발명은, 커버 부재를 마련하는 것에 따르는 제작비를 싸게 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 구비되는 전장품은, 후처리장치 근방에 집약되어 고정된다. 이에 의해, 전장품 탑재를 위해 필요한 차체 스페이스를 최소한으로 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관련되는 건설기계의 일례로서 든 유압 셔블을 나타내는 측면도이다.
도 2는 본 실시형태에 구비되는 선회체 상에 배치되는 주요 구성을 나타내는 도 1 중의 A-A방향에서 본 측단면도이다.
도 3은 본 실시형태의 도 2 중의 B의 주요부 확대도이다.
도 4는 본 실시형태에 구비되는 커버 부재를 나타내는 사시도이다.
이하, 본 발명에 관련되는 건설기계의 실시형태를 도면에 의거하여 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태와 관련되는 건설기계는, 예를 들면 유압 셔블로 이루어진다. 이 유압 셔블은, 주행체(1)와, 이 주행체(1) 상에 배치되어, 본체를 형성하는 선회체(2)와, 이 선회체(2)에 상하방향의 회전 운동 가능하게 장착되어, 토사의 굴삭 작업 등을 행하는 작업 장치(3)를 구비하고 있다.
또한, 선회체(2) 상의 전측 위치에는 운전실(4)을 배치하고 있다. 후측 위치에는 중량 밸런스를 확보하는 카운터 웨이트(5)를 배치하고 있다. 운전실(4)과 카운터 웨이트(5)의 사이에는, 엔진실(6)을 배치하고 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 선회체(2) 상에는, 엔진(10)이 수용되는 상술한 엔진실(6)에 인접하게 마련하여 열 교환기실(11)을 배치하고 있다. 이 열 교환기실(11)에는, 라디에이터 등의 열 교환기(12)가 수용되어 있다. 열 교환기실(11)의 상방에는, 이 열 교환기실(11)을 덮는 상부 커버(13)를 마련하고 있다.
엔진실(6)의 상방에는, 이 엔진실(6)을 덮는 상부 커버(14)를 마련하고 있다. 또한, 상부 커버(14)에 형성된 메인터넌스용의 개구부를 개폐하는 개폐 도어(15)를 마련하고 있다.
열 교환기(12)과 엔진(10)의 사이에는, 열 교환기(12)의 내부를 흐르는 냉각수 등의 냉각을 위해 차체 외부로부터 내부로 받아 들이는 외기(外氣)를, 냉각풍으로서 생기시키는 냉각 팬(16)을 배치하고 있다.
또한, 엔진실(6)의 내부에는, 엔진(10)의 배기가스를 정화하는 후처리장치(17)를 배치하고 있다. 이 후처리장치(17)의 상방에는, 이 후처리장치(17)의 메인터넌스용의 개구부를 피복 가능한 상부 커버(18)를 마련하고 있다. 이 상부 커버(18)에는, 엔진실(6)의 내부의 뜨거워진 공기를 선회체(2)의 외부로 배출시키는 덕트(19)를 마련하고 있다.
또한, 도 2, 도 3에 나타내는 바와 같이, 배기 시스템의 제어를 위해 후처리장치(17)에 배치되어, 후처리장치(17)의 내부의 온도나 배기가스 중에 포함되는 NOx양 등을 검지하는 센서(20a)와, 센서(20a)로부터의 출력 신호의 변환 등을 행하는 컨트롤러(20b) 등으로부터 구성되는 전장품(20)과, 후처리장치(17)의 상방에 마련되어, 전장품(20)을 덮는 커버 부재(21)를 마련하고 있다.
커버 부재(21)는, 전장품(20)의 배치형태를 따르는 형상으로 형성되어 있다. 예를 들면 이 커버 부재(21)는, 수평부(31a)와 경사부(3lb)를 가지는 본체부(31)와, 이 본체부(31)의 일방의 단부측에 마련되어, 냉각 팬(16)으로 생기한 냉각풍을 당해 커버 부재(21)의 내부로 원활하게 안내하는 유입측 안내부(32)와, 본체부(31)의 타방의 단부측에 마련되어, 커버 부재(21)의 내부에 유입된 냉각풍을, 커버 부재(21)의 외부로 원활하게 안내하는 유출측 안내부(33)를 구비하고 있다. 유입측 안내부(32)는, 커버 부재(21)의 경사부(3lb)와 후처리장치(17)의 사이에서 형성되는 전장품(20)을 가지는 공간에 대하여, 냉각풍의 상류측으로 확장하도록 마련되어 있으며, 보다 많은 냉각풍을 커버 부재(21)와 후처리장치(17)의 사이에 원활하게 안내하는 구조로 되어 있다.
또한, 커버 부재(21)는, 예를 들면 한장의 판으로 이루어져 있다. 이 커버 부재(21)의 본체부(31)를 구성하는 수평부(31a)와 경사부(3lb)는, 절곡선(31c)에 있어서 절곡 형성되어 있다. 유입측 안내부(32)는, 본체부(31)의 경사부(3lb)로부터 수평으로 절곡 형성되어 있다. 유출측 안내부(33)는, 본체부(31)의 수평부(31a)로부터 경사 형상으로 절곡 형성되어 있다.
또한, 커버 부재(21)는, 엔진(10)의 정지 시에 커버 부재(21)의 내부의 열과 후처리장치(17)의 사이에 가득 찬 열을, 커버 부재(21)의 외부로 방열하는 방열 개구부(36)를 가진다. 예를 들면 2개의 방열 개구부(36)를 마련하고 있으며, 이들의 방열 개구부(36)를 본체부(31)의 절곡선(31c)의 위치에 배치하고 있다.
또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태는, 냉각풍의 흐름의 상류측에 위치하는 커버 부재(21)의 일방의 단부에 마련되며, 냉각 팬(16)으로 생기시킨 냉각풍이 유입되는 유입측 개구부(25)와, 냉각풍의 흐름의 하류측에 위치하는 커버 부재(21)의 타방의 단부에 마련되며, 유입측 개구부(25)로부터 유입된 냉각풍이 유출되는 유출측 개구부(26)를 구비하고 있다. 후처리장치(17)와 커버 부재(21)의 공간은, 유입측 개구부로부터 유출측 개구부를 향하여 좁아지도록 설정하고 있다. 즉, 유입측 개구부(25)로부터 유출측 개구부(26)를 향하여, 냉각풍의 흐름을 조여, 풍속을 올리는 구조로 되어 있다.
또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태는, 후처리장치(17)에 마련된 장착 부재(22)에 고정되는 브래킷(23)에, 상술한 전장품(20)을 보지(保持)시키고 있다. 또한 예를 들면, 장착 부재(22)에 고정되는 2개의 지지부재(24)와, 커버 부재(21)에 형성한 도 4에 나타내는 2개의 구멍부(34)의 각각에 삽통(揷通)하고, 지지부재(24)의 각각에 형성한 나사부에 나사 결합하여, 커버 부재(21)를 지지부재(24)에 체결하는 2개의 볼트(35)를 구비하고 있다.
상술한 2개의 볼트(35), 커버 부재(21)에 형성한 2개의 구멍부(34), 및 2개의 지지부재(24)에 형성되어 볼트(35)의 각각과 나사 결합하는 나사부에 의해, 지지부재(24)의 각각에 커버 부재(21)를 고정하는 고정부가 구성되어 있다.
이처럼 구성한 본 실시형태에 있어서는, 엔진(10)의 구동에 따라 냉각 팬(16)이 작동하고, 이 냉각 팬(16)에 의해 외기가 받아들여서 냉각풍이 생기하면, 그 냉각풍에 의해 열 교환기실(11)의 열 교환기(12)의 내부를 흐르는 냉각수 등이 냉각되어, 더욱 그 냉각풍이 엔진실(6)로 안내된다. 커버 부재(21) 부근에 있어서는, 엔진실(6)로 안내된 냉각풍이 주로 유입측 개구부(25)로부터 커버 부재(21)의 내부로 유입되고, 유출측 개구부(26)로부터 커버 부재(21)의 외부로 유출된다.
이 때, 유입측 안내부(32)는, 커버 부재(21)의 경사부(3lb)와 후처리장치(17)의 사이에 형성된 전장품(20)을 가지는 공간에 대하여, 냉각풍의 상류측을 향하여 확장하도록 설정하고, 또한, 후처리장치(17)와 커버 부재(21)의 공간이, 유입측 개구부(25)로부터 유출측 개구부(26)를 향하여 좁아지도록 설정하고 있는 것으로부터, 냉각풍은, 커버 부재(21)와 후처리장치(17)의 사이에 원활하게 안내됨과 함께, 유입측 개구부(25)로부터 유출측 개구부(26)를 향해 흐름이 조여짐으로써, 풍속이 오른다. 이로써 커버 부재(21)의 내부로 안내된 냉각풍은 빠른 속도로 전장품(20)에 접촉한다.
이와 같이 본 실시형태와 관련되는 유압 셔블에 있어서는, 냉각풍을 빠른 속도로 전장품(20)에 접촉시켜서 후처리장치(17)의 근방에 마련한 전장품(20)을 효율적으로 냉각할 수 있다. 이로써 본 실시형태는, 후처리장치(17)의 근방에 전장품(20)을 마련한 경우에도, 전장품(20)을 효율적으로 냉각할 수 있다. 즉 본 발명은, 전장품(20)의 안정된 검출 기능을 유지시킬 수 있다.
또한, 본 실시형태는, 상부 커버(18)에 마련한 덕트(19) 등으로부터 엔진실(6) 내에 들어가, 후처리장치(17) 상에 나뭇잎이나, 톱밥 등의 퇴적물이 생긴 경우에도, 이들 퇴적물을 유출측 개구부(26)로부터 유출되는 풍속이 높은 냉각풍에 의해 날려 버려서 제거할 수 있다. 즉 본 실시형태는, 후처리장치(17) 상의 퇴적물이, 고온이 된 후처리장치(17)에 의해 발화되어 버리는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 구비되는 커버 부재(21)는, 한 장의 판으로 이루어지는 간단한 구성이며, 또한, 볼트(35)에 의해 지지부재(24)에 용이하게 장착할 수 있다. 이로써 본 발명은, 커버 부재(21)를 마련하는 것에 따르는 제작비를 싸게 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태는, 커버 부재(21)가, 전장품(20)의 배치형태를 따르는 형상으로 형성되어 있는 것으로부터, 커버 부재(21)가 배치되는 스페이스를 필요 최소한의 스페이스로 할 수 있어, 부품 배치에 제약을 받는 유압 셔블에 바람직하다.
또한, 본 실시형태는, 커버 부재(21)가 방열 개구부(36)를 가지는 것으로부터, 엔진(10)의 정지 시에는, 커버 부재(21)와 후처리장치(17)의 사이에 가득 찬 열을 커버 부재(21)의 외부로 방열할 수 있다. 이에 의해, 전장품(20)에 뜨거운 공기가 계속하여 접촉되는 것을 막을 수 있다.
또한, 본 실시형태는, 2개의 지지부재(24)와, 2개의 볼트(35)에 의하여, 커버 부재(21)를 엔진실(6)의 내부에 안정적으로 보지시킬 수 있어, 신뢰성이 높은 유압 셔블을 실현시킬 수 있다.
또한, 상술한 실시형태에 있어서는, 커버 부재(21)의 본체부(31)는, 절곡선(31c)에 의해 절곡된 수평부(31a)와 경사부(3lb)를 가지는 구성으로 되어 있지만, 본 발명은, 이처럼 구성하는 것으로는 한정되지 않는다. 본체부(31)를 전장품(20)의 배치형태를 따르는 곡면 형상의 판부(板部)로 구성하여도 된다.
또한, 상술한 실시형태에 있어서는, 커버 부재(21)가 유입측 안내부(32)와 유출측 안내부(33)를 가지고 있지만, 커버 부재(21)가 커버 부재(21)와 후처리장치(17)의 사이에 형성된 전장품(20)을 가지는 공간에 대하여, 냉각풍의 흐름의 상류측을 향하여 확장하도록 형성됨과 함께, 후처리장치(17)와 커버 부재(21)의 공간이, 상기 유입측 개구부(25)로부터 상기 유출측 개구부(26)를 향하여 좁아지는 구성을 취하고 있으면 되고, 유입측 안내부(32) 및 유출측 안내부(33)를 마련하지 않고, 본체부(31)를 구성하는 수평부(31a)와 경사부(3lb)의 절곡 각도를 변경하여, 경사부(3lb)에 유입측 안내부(32)의 기능과 수평부(31a)에 유출측 안내부(33)의 기능을 갖게 한 커버 부재(21)를 구성하여도 된다.
또한, 상술한 실시형태는, 유압 셔블로 이루어지지만, 본 발명은 유압 셔블에 적용하는 것으로는 한정되지 않는다. 즉, 작업 장치를 구비함과 함께, 본체 상에 마련되는 엔진, 냉각풍의 흐름에 대하여 상류측에 배치되는 냉각 팬, 하류측에 배치되는 후처리장치, 및 이 후처리장치의 근방에 배치되는 전장품을 구비한 건설기계이면, 본 발명을 적용할 수 있다.
2 선회체(본체)
3 작업 장치
6 엔진실
10 엔진
16 냉각 팬
17 후처리장치
20 전장품
20a 센서(전장품)
20b 컨트롤러(전장품)
21 커버 부재
22 장착 부재
23 브래킷
24 지지부재
25 유입측 개구부
26 유출측 개구부
31 본체부
31a 수평부
3lb 경사부
32 유입측 안내부
33 유출측 안내부
34 구멍부(고정부)
35 볼트(고정부)
36 방열 개구부

Claims (6)

  1. 본체와, 이 본체에 장착되는 작업 장치와, 각각 상기 본체에 마련된 엔진, 냉각 팬, 및 상기 엔진의 배기가스를 정화하는 후처리장치를 구비한 건설기계에 있어서,
    상기 후처리장치에 배치한 전장품과,
    상기 후처리장치의 상방에 마련되며, 상기 전장품을 덮는 커버 부재와,
    상기 냉각 팬에 의해 생기되는 냉각풍의 흐름의 상류측에 위치하는 상기 커버 부재의 일방의 단부에 마련되며, 상기 냉각풍이 유입되는 유입측 개구부와,
    상기 유입측 개구부로부터 유입된 상기 냉각풍을 상기 커버 부재의 내부로 원활하게 안내하는 상기 커버 부재에 마련된 유입측 안내부와,
    상기 냉각풍의 흐름의 하류측에 위치하는 상기 커버 부재의 타방의 단부에 마련되며, 상기 유입측 개구부로부터 유입된 상기 냉각풍이 유출되는 유출측 개구부를 구비하고,
    상기 커버 부재는, 상기 유입측 안내부가, 상기 커버 부재와 상기 후처리장치의 사이에 형성된 상기 전장품을 가지는 공간에 대하여, 상기 냉각풍의 흐름의 상류측을 향하여 확장하도록 형성됨과 함께, 상기 후처리장치와 상기 커버 부재의 공간이, 상기 유입측 개구부로부터 상기 유출측 개구부를 향하여 좁아지도록 형성된 것을 특징으로 하는 건설기계.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버 부재는, 그 일부를 상기 전장품의 배치형태를 따르는 형상으로 형성한 것을 특징으로 하는 건설기계.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버 부재는, 한 장의 판으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건설기계.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버 부재는, 상기 엔진의 정지 시에 상기 커버 부재의 내부의 열을 상기 커버 부재의 외부로 방열하는 방열 개구부를 가지는 것을 특징으로 하는 건설기계.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 전장품은, 상기 후처리장치에 마련된 장착 부재에, 브래킷을 개재하여, 집약되어 고정되는 것을 특징으로 하는 건설기계.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 후처리장치에 배치된 장착 부재에 고정되는 지지부재와,
    상기 지지부재에 상기 커버 부재를 고정하는 고정부를 구비한 것을 특징으로 하는 건설기계.
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