KR20220034528A - 건설 중장비용 보조 오일쿨러 제어시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 건설 중장비에 구비되는 서모스탯에 의해 설정된 온도 이상이 되면 전기식 모터가 장착된 쿨링팬에 의해 보조 오일쿨러를 통과하는 유압오일의 냉각이 이루어지도록 하되 혹한기에는 보조 오일쿨러를 거치지 않고 유압탱크로 복귀하여 유압오일이 과냉되지 않도록 한 건설중장비용 보조 오일쿨러 제어시스템에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 건설 중장비에 구비되는 유압탱크의 유압오일이 공급라인을 통해 유압펌프로 공급된 다음 리턴라인을 거쳐 서모스탯이 구비되고 전기식 모터가 장착된 쿨링팬으로 냉각되는 보조 오일쿨러를 거쳐 유압탱크로 리턴되는 구성으로 이루어지되 상기 보조 오일쿨러와 유압펌프 사이에 삼방밸브를 구비하고, 상기 삼방밸브의 제1출구는 보조 오일쿨러를 거쳐 유압탱크로 연결되는 제1라인과 연결되고, 제2출구는 유압탱크와 직결되는 제2라인과 연결되어 삼방밸브의 방향전환부재에 의해 방향 전환될 수 있도록 한 건설 중장비용 보조 오일쿨러 제어시스템을 특징으로 한다.

Description

건설 중장비용 보조 오일쿨러 제어시스템{Auxiliary Oil Cooler Control System for construction heavy equipment}
본 발명은 건설 중장비용 보조 오일쿨러 제어시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 건설 중장비에 구비되는 서모스탯에 의해 설정된 온도 이상이 되면 전기식 모터가 장착된 쿨링팬에 의해 보조 오일쿨러를 통과하는 유압오일의 냉각이 이루어지도록 하되 혹한기에는 보조 오일쿨러를 거치지 않고 유압탱크로 복귀하여 유압오일이 과냉되지 않도록 한 건설중장비용 보조 오일쿨러 제어시스템에 관한 것이다.
일반적으로 굴삭기 등을 포함한 건설 중장비는 가동 중에 유압 펌프, 유압모터, 배관, 밸브, 실린더 등의 요소들로 인해 유압오일의 온도는 상승하게 된다.
그리고 표준 장비를 기준하여 유압오일의 냉각을 위한 오일 쿨링 시스템을 적용하여, 유압오일의 온도를 적절하게 쿨링 되도록 고려되어 있다.
그러나 굴삭기와 같은 건설 중장비는 작업장의 조건에 따라 여러 용도로 개조를 하여 사용한다. 특히 산림지역에서의 작업은 주로 나무를 자르고 정리하는 각종 기능성 장비로 구조 변경을 하여 다목적 용도로 사용되고 있는 바, 이 때 기능성 장비가 증설이 되면서, 기존의 메인(장비의) 오일 쿨러 만으로, 유압오일의 냉각 용량이 부족하여, 유압오일의 온도가 상승하여 장비의 운전이 어려울 뿐만 아니라 장비의 기능 및 성능을 저하 시킬 수 있다.
이러한 문제점을 해소하기 위해 건설 중장비에 별도의 보조 오일 쿨러를 구비하여 보조적인, 유압오일의 냉각작용을 수행하도록 하고 있다.
건설 중장비에 사용되는 보조 오일쿨러 제어 시스템은 전기 모터가 장착되어 쿨링팬을 구동하는 수단으로 보조 오일 쿨러를 통과하는 유압오일을 냉각시키는 구성으로 되어있고 ,보조 오일쿨러는 특정 온도를 설정한 서모스텟(Thermostat)이 구비되어 유압오일의 온도를 설정된 온도 이하이면 쿨링팬은 작동하지 않으며 설정 온도 이상이면 쿨링팬이 작동하여 보조 오일쿨러를 통과하는 유압오일을 냉각하게 된다.
이렇게 보조 오일 쿨러는 특정온도로 설정된 서모스탯(Thermostat)에 의해 쿨링팬이 작동여부를 결정 하기 때문에, 혹한기와 같이 쿨링이 전혀 요구되지 않을 때에도 쿨링팬은 외부의 바람 등에 의해서도 회전할 수가 있게 되는데, 이는 유압 오일이 보조 오일쿨러를 통과하면서 회전하는 쿨링팬에 의해 과냉이 발생될 우려가 있었다.
KR 제10-0233733호 (실용공개문헌 0002) KR 제20-1990-0010488호 (특허공개문헌 0003) KR 제10-2013-0083719호 (특허공개문헌 0004) KR 제10-2019-0028965호
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 건설 중장비에 메인 오일쿨러 및 보조 오일쿨러가 각각 구비되어 냉각작용이 이루어지되 상기 보조 오일쿨러와 유압펌프 사이에 삼방밸브를 구비하여 삼방밸브의 제1출구는 보조 오일쿨러를 통과하여 유압탱크로 연결되는 제1라인과 연결되고, 제2출구는 유압탱크와 직결되는 제2라인과 연결된 구성으로, 혹한기에는 삼방밸브의 제2라인이 연결되게 한 구성으로 보조 오일쿨러를 거치지 않고 유압탱크로 복귀하여 유압오일이 과냉되지 않도록 한 건설중장비용 보조 오일쿨러 제어시스템을 제공함에 있다.
본 발명은 건설 중장비에 구비되는 유압탱크의 유압오일이 공급라인을 통해 유압펌프로 공급된 다음 리턴라인을 거쳐 서모스탯이 구비되고 전기식 모터가 장착된 쿨링팬으로 냉각되는 보조 오일쿨러를 거쳐 유압탱크로 리턴되는 구성으로 이루어지되 상기 보조 오일쿨러와 유압펌프 사이에 삼방밸브를 구비하고, 상기 삼방밸브의 제1출구는 보조 오일쿨러를 거쳐 유압탱크로 연결되는 제1라인과 연결되고, 제2출구는 유압탱크와 직결되는 제2라인과 연결되어 삼방밸브의 방향전환부재에 의해 방향 전환될 수 있도록 한 건설 중장비용 보조 오일쿨러 제어시스템을 특징으로 한다.
상기 보조 오일쿨러는 전기식 모터가 장착된 쿨링팬으로 냉각되고 유압오일 유입구 및 유압오일 유출구가 구비된 보조 오일쿨러의 상단 내측에 서모스탯이 내장되어 유압오일이 설정된 온도 이하인 경우에는 쿨링팬이 작동하지 않도록 되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 삼방밸브의 입구는 유압펌프와 연결되고 삼방밸브의 제1출구는 제1라인과 연결되어 보조 오일쿨러를 거쳐 냉각작용이 이루어진 다음 유압탱크로 보내지고, 제2출구는 냉각작용을 수행하지 않고 유압탱크와 직결되는 제2라인과 연결된 구성으로 됨을 특징으로 한다.
상기 삼방밸브의 방향전환부재는 솔레노이드에 의해 작동되는 전자변 또는 작동레버에 의해 수동으로 작동되는 어느 하나로 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 삼방밸브의 방향전환부재를 제어하기 위한 제어부는, 전원 공급이 차단되어 보조 오일쿨러의 운전은 완전 불가한 상태에 놓여지게 되는 Off 모드와, 보조 오일쿨러의 제어를 서모스탯의 설정 온도 기준으로 자동 ON, OFF를 반복하며 제어하는 Auto 모드와, 항시 보조 오일쿨러는 ON 상태를 유지하여 쿨링팬은 가동이 이루어지되 서모스탯의 고장시에는 보조 오일쿨러를 ON 시켜 쿨링이 가능하도록 하는 Manual 모드로 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 건설 중장비용 보조 오일쿨러 제어시스템은 서모스탯에 의해 설정된 온도 이상이 되면 전기식 모터가 장착된 쿨링팬에 의해 보조 오일쿨러를 통과하는 유압오일의 냉각이 이루어지도록 하되 혹한기에는 보조 오일쿨러를 거치지 않고 유압탱크로 복귀하여 유압오일이 과냉되지 않고 안정된 운전이 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 건설 중장비용 보조 오일쿨러 제어시스템을 나타낸 구성 회로도.
도 2는 본 발명에 의한 건설 중장비용 보조 오일쿨러 제어시스템이 굴삭기의 상부에 설치된 상태를 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 건설 중장비용 보조 오일쿨러 제어시스템에 적용되는 보조 오일쿨러의 어셈블리를 나타낸 분해 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 건설 중장비용 보조 오일쿨러 제어시스템에 적용되는 보조 오일쿨러의 일부 구성부분을 나타낸 사시도.
도 5는 본 발명에 의한 건설 중장비용 보조 오일쿨러 제어시스템에 적용되는 삼방밸브의 구성 실시예를 나타낸 전면도.
도 6은 본 발명에 의한 건설 중장비용 보조 오일쿨러 제어시스템에 적용되는 제어부의 구성을 나타낸 회로도.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명은 굴삭기와 같은 건설 중장비에 구비되는 메인 오일쿨러(20)와, 제초기 등과 같은 각종 기능성 장비를 부가 설치하여 다목적 용도로 사용하기 위해 보조 오일쿨러를 구비하여 보조적인 냉각작용을 수행하되 상기 보조 오일쿨러에 적용되어 혹한기에 유압오일이 과냉되는 되는 방지하기 위한 보조 오일쿨러 제어시스템을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 보조 오일쿨러 제어시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이 유압탱크(10)의 유압오일이 공급라인(11)을 통해 유압펌프(38)로 공급된 다음 리턴라인(12)을 거쳐 서모스탯(37)이 구비되고 전기식 모터(33)가 장착된 쿨링팬(34)으로 냉각되는 보조 오일쿨러(30)를 거쳐 유압탱크(10)로 리턴되는 구성으로 이루어지되 상기 보조 오일쿨러(30)와 유압펌프(38) 사이에 삼방밸브(40)를 구비하고, 상기 삼방밸브(40)의 제1출구(42)는 보조 오일쿨러(30)를 거쳐 유압탱크(10)로 연결되는 제1라인(43)과 연결되고, 제2출구(44)는 유압탱크(10)와 직결되는 제2라인(45)과 연결되어 삼방밸브(40)의 방향전환부재(46)에 의해 방향 전환될 수 있도록 되어 있다.
도 2는 굴삭기의 엔진부 상부에 보조 오일쿨러가 설치된 상태를 나타내고, 도 3은 보조 오일쿨러의 어셈블리를 나타낸 것이며, 도 4는 보조 오일쿨러의 일부 구성부분을 나타낸 것이다.
이러한 본 발명의 보조 오일쿨러(30)는 전기식 모터(33)가 장착된 쿨링팬(34)으로 냉각되고 유압오일 유입구(35) 및 유압오일 유출구(36)가 구비된 보조 오일쿨러(30)의 상단 내측에 서모스탯(37)이 내장되어 있고, 서모스탯(37)은 특정 온도로 설정된 다음 유압오일이 설정된 온도 이하인 경우에는 쿨링팬(34)이 작동하지 않도록 되어 있다.
상기 보조 오일쿨러(30)는 고정프레임(31)의 내부에 설치되되 고정프레임(31)에 통기구멍이 형성된 보호커버(32) 등의 구성부재들에 의해 내부에 조립 설치되어 있다.
도 5는 보조 오일쿨러(30)와 유압펌프(38) 사이에 구비되는 삼방밸브(40)를 나타낸 것으로서, 삼방밸브(40)의 입구(41)는 유압펌프(38)와 연결되고 삼방밸브(40)의 제1출구(42)는 제1라인(43)과 연결되어 보조 오일쿨러(30)를 거쳐 냉각작용이 이루어진 다음 유압탱크(10)로 보내지고, 제2출구(44)는 냉각작용을 수행하지 않고 유압탱크(10)와 직결되는 제2라인(45)과 연결된다.
상기 삼방밸브(40)의 방향전환부재(46)는 솔레노이드에 의해 작동되는 전자변(미도시)으로 구비될 수 있고, 도 4와 같이 작동레버(46a)로 이루어진 방향전환부재(46)에 의해 수동으로 작동시켜 방향 전환을 할 수 있도록 되어 있다.
상기 삼방밸브(40)의 방향전환부재(46)는 운전석에서 컨트롤 가능한 운전석 뒷편이나 지상에서 조종 가능한 위치에 설치될 수 있는 것이므로 본 발명에서는 이를 한정하지 않는다.
그리고, 도 6은 보조 오일쿨러를 제어하기 위한 제어부의 구성을 나타낸 것으로, 이러한 제어부(50)의 컨트롤 수단으로는 Off 모드(51), Auto 모드(52), Manual 모드(53)를 구비함이 바람직한 것으로, 이를 아래의 실시예에 설명하면 다음과 같다.
Off 모드(51)의 경우에는, 전원 공급이 차단되어 보조 오일쿨러(30)의 운전은 완전 불가한 상태에 놓여지게 되며, 이는 주로 보조 오일쿨러의 운전이 필요 없거나 쿨러 정비등을 할 때 사용한다.
Auto 모드(52)의 경우에는, 보조 오일쿨러(30)의 제어를 서모스탯(37)의 설정 온도 기준으로 자동 ON, OFF를 반복하며 제어한다.
Manual 모드(53)의 경우에는, 항시 보조 오일쿨러(30)는 ON 상태를 유지하여 쿨링팬(34)은 가동이 이루어지되 서모스탯(37)의 고장으로 인해 정상적인 쿨링 성능을 발휘하지 못할 때는 Manual 모드(53)로 보조 오일쿨러(30)를 ON 시켜 쿨링이 가능하도록 한다.
이와 같이 된 본 발명은 굴삭기와 같은 건설 중장비에 구비된 메인 오일쿨러(20)에 의해 냉각작용을 수행하되 산림작업에 사용되는 제초기 등과 같은 각종 기능성 장비를 부가 설치하여 다목적 용도로 사용하게 되면서 증설되는 기능성 장비에 의해 메인 오일쿨러(20)만으로는 냉각기능을 제대로 수행하지 못하게 될 때 이를 보조 오일쿨러(30)에 의해 보조적인 냉각작용을 수행하게 된다.
이러한 보조 오일쿨러(30)는 전기식 모터(33)가 장착되어 쿨링팬(34)을 구동하는 수단으로 유압오일을 냉각시키되 보조 오일쿨러(30)는 서모스탯(37)에 의해 유압오일의 온도가 설정된 온도 이하이면 쿨링팬(34)은 작동하지 않고, 설정 온도 이상이면 쿨링팬(34)이 작동하여 보조 오일쿨러(30)를 통과하는 유압오일을 냉각시키게 된다.
그리고, 본 발명에서는 혹한기와 같이 쿨링이 전혀 요구되지 않은 경우에는 보조 오일쿨러(30)를 거치지 않고 유압탱크(10)로 복귀하도록 하는 수단으로 보조 오일쿨러(30)의 쿨링팬(34)이 외부의 바람 등에 의해서 회전하더라도 유압오일이 과냉되지 않고 안정적인 운전이 이루어지도록 한다.
이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.
10 ; 유압탱크 11 : 공급라인
12 : 리턴라인 20 : 메인 오일쿨러
30 : 보조 오일쿨러 31 : 고정프레임
32 : 보호커버 33 : 모터
34 : 쿨링팬 35 : 유압오일 유입구
36 : 유압오일 유출구 37 : 서모스탯
38 : 유압펌프 40 : 삼방밸브
41 : 입구 42 : 제1출구
43 : 제1라인 44 : 제2출구
45 : 제2라인 46 : 방향전환부재
46a : 작동레버 50 : 제어부
51 : Off 모드 52 : Auto 모드
53 : Manual 모드

Claims (5)

  1. 건설 중장비에 구비되는 유압탱크(10)의 유압오일이 공급라인(11)을 통해 유압펌프(38)로 공급된 다음 리턴라인(12)을 거쳐 서모스탯(37)이 구비되고 전기식 모터(33)가 장착된 쿨링팬(34)으로 냉각되는 보조 오일쿨러(30)를 거쳐 유압탱크(10)로 리턴되는 구성으로 이루어지되
    상기 보조 오일쿨러(30)와 유압펌프(38) 사이에 삼방밸브(40)를 구비하고, 상기 삼방밸브(40)의 제1출구(42)는 보조 오일쿨러(30)를 거쳐 유압탱크(10)로 연결되는 제1라인(43)과 연결되고, 제2출구(44)는 유압탱크(10)와 직결되는 제2라인(45)과 연결되어 삼방밸브(40)의 방향전환부재(46)에 의해 방향 전환될 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 건설 중장비용 보조 오일쿨러 제어시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 보조 오일쿨러(30)는 전기식 모터(33)가 장착된 쿨링팬(34)으로 냉각되고 유압오일 유입구(35) 및 유압오일 유출구(36)가 구비된 보조 오일쿨러(30)의 상단 내측에 서모스탯(37)이 내장되어 유압오일이 설정된 온도 이하인 경우에는 쿨링팬(34)이 작동하지 않도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 건설 중장비용 보조 오일쿨러 제어시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 삼방밸브(40)의 입구(41)는 유압펌프(38)와 연결되고 삼방밸브(40)의 제1출구(42)는 제1라인(43)과 연결되어 보조 오일쿨러(30)를 거쳐 냉각작용이 이루어진 다음 유압탱크(10)로 보내지고, 제2출구(44)는 냉각작용을 수행하지 않고 유압탱크(10)와 직결되는 제2라인(45)과 연결된 구성으로 됨을 특징으로 하는 건설 중장비용 보조 오일쿨러 제어시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 삼방밸브(40)의 방향전환부재(46)는 솔레노이드에 의해 작동되는 전자변 또는 작동레버(46a)에 의해 수동으로 작동되는 어느 하나로 구비되는 것을 특징으로 하는 건설 중장비용 보조 오일쿨러 제어시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 보조 오일쿨러(30)를 제어하기 위한 제어부(50)는, 전원 공급이 차단되어 보조 오일쿨러(30)의 운전은 완전 불가한 상태에 놓여지게 되는 Off 모드(51)와, 보조 오일쿨러(30)의 제어를 서모스탯(37)의 설정 온도 기준으로 자동 ON, OFF를 반복하며 제어하는 Auto 모드(52)와, 항시 보조 오일쿨러(30)는 ON 상태를 유지하여 쿨링팬(34)은 가동이 이루어지되 서모스탯(37)의 고장시에는 보조 오일쿨러(30)를 ON 시켜 쿨링이 가능하도록 하는 Manual 모드(53)로 구비되는 것을 특징으로 하는 건설 중장비용 보조 오일쿨러 제어시스템.



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