TWI564227B - 清運車之電力壓縮系統 - Google Patents

Description

清運車之電力壓縮系統

本發明係有關於一種清運車之電力壓縮系統，尤指藉由複數偵測單元偵測該清運車之狀態，並依據該狀態選擇控制燃油或電力為輸出動力源，進而驅動清運車之壓縮機構之控制系統。

目前，一般垃圾車將收集後的垃圾擠壓於車體內的子車體中，子車通常採用密閉式的容置空間，當垃圾達一定量後，會啟動設置於子車體上的油壓系統，該油壓系統提供垃圾裝填、壓縮、排出作業、尾斗啟閉舉昇、扣鎖所需動力。油壓系統須由動力分導裝置(P.T.O)驅動，並能因應作業情況自動提高引擎轉速提供足夠出力，但是，為了使垃圾車在操作滑板或壓板能順利作動，動力分導裝置促使引擎提高轉速，以利泵浦將液壓油箱之液壓油抽出，然而，在引擎提速過程中會排放大量的懸浮粒子和氮氧化物，而垃圾車所排放的污染物在街道上積聚，難以消散，這些積聚的污染物不單會導致氣溫上升，同時亦會影響我們的健康。同時以引擎作為動力源驅動壓縮油壓機構必須耗費多餘的油耗，進而轉之為一種能源以及成本的浪費，又垃圾車在收集垃圾過程中，大部分時間(約四分之三時間)處於停車怠速的狀態，而停車怠速使引擎經常處於低速運轉的狀態，日積月累而言，同樣是可觀的能源以及成本的浪費。

有鑑於前述之缺失，遂有研發出一種如中華民國新型專利公告第M419762號「用於垃圾車之電力式垃圾壓縮節能系統」，上述之創作係關於一種用於垃圾車之電力式垃圾壓縮節能系統，包括有一泵浦，一方向控制電磁閥連接於該泵浦，一液壓油箱連通該泵浦及該方向控制電磁閥，以及一壓縮油壓機構連接該方向控制電磁閥，並有一油壓主控制器電性連接該方向控制電磁閥；一動力機構，包括有一電池，一控制單元電性連接該電池，以及一馬達電性連接該控制單元，其中該馬達並連接於該泵浦，該控制單元則電性連接該油壓主控制器；利用電池電力作為垃圾車之壓縮油壓機構壓縮垃圾之動力來源，達到降低油耗之節能功效，以及減少噪音污染及空污之目的。

除上述技術仍具有下列的缺失：

1、上述之創作透過電力直接驅動馬達，進而帶動泵浦達到將電能轉換為動力，使整車達到電力化之壓縮系統，但電力的輸出及分配皆無實質的數據去調整，導致電力因不明原因大量的損耗，造成更大的能源消耗。

2、上述之創作中係說明在垃圾車定點停靠時間較久的地區，甚至可將引擎關閉，使引擎不用處於低速運轉的怠速狀態，達到降低油耗的節能功效；此時的壓縮裝置係直接由電力來作為能源，誠如上述所言，若電力系統因不明原因突然性的大量損耗，操作人員又無法及時通知，將導致一般民眾在傾倒垃圾時清運車突然性停止，因此有安全上的疑慮。

爰此，為進一步有效解決上述創作的電力的輸出及分配皆無實質的數據去調整，導致電力因不明原因大量的損耗，造成更大的能源消耗以及壓縮裝置係直接由電力來作為能源在安全上仍有疑慮，因此，本發明人致力於研究，提出一種清運車之電力壓縮系統，該清運車具有一引擎以及一執行壓縮一垃圾之壓縮裝置，該清運車之電力壓縮系統包括有：一引擎動力端，一動力分導裝置連結前述清運車之引擎以及一第一泵浦連結該動力分導裝置；一電力動力端，具有一電力源及一驅動馬達連結該電力源，該驅動馬達連結驅動一第二泵浦；一油壓裝置，該油壓裝置以其一端分別導通該第一泵浦及該第二泵浦，而其另一端連結至前述壓縮裝置；一控制單元，設有複數狀態偵測單元，所述複數狀態偵測單元分別連結偵測該引擎、該壓縮裝置、該油壓裝置、該引擎動力端以及該電力動力端，並各回饋一狀態資訊至該控制單元，該控制單元根據該狀態資訊選擇連結導通該引擎動力端或該電力動力端，藉此控制前述油壓單元驅動該壓縮裝置以預定之一壓縮路徑作動。

進一步，所述狀態偵測單元係包括一設於該引擎之轉速感測器、一設於該引擎動力端之壓力感測器、一設於該電力動力端之電量感測器、一設於該油壓裝置之溫度壓力感測器、一設於該壓縮裝置之位移感測器以及一設於該清運車之重量感測器之一或其組合。

進一步，該狀態資訊係包括一轉速訊號、一油壓訊號、一電力訊號、一溫度訊號、一機構位置訊號以及一重量訊號之一或其組合。

進一步，該第一泵浦設置有一對應開啟之第一閥門以及該第二泵浦設置有一對應開啟之第二閥門。

本發明的功效在於：

1、本發明之控制單元根據該等狀態偵測單元得知該清運車的各部位狀況以及垃圾量(體積)，進而判斷並執行適當的壓縮路徑。

2、本發明操作員藉由該操作盒可任意操作該壓縮機構執行單次作動、連續作動、緊急停止作動及暫停作動，使清運車能更有效率的處理垃圾量。

3、當清運車發生故障時，亦可藉由該等狀態偵測單元即時的訊息回饋，進而輔助維修的作業。

4、本發明之壓縮裝置分別具有電力及引擎兩種動力源，避免只有傳統引擎輸出在壓縮時需提高轉速，進而造成空氣污染及噪音污染。

5、本發明之壓縮裝置分別具有電力及引擎兩種動力源，可根據該等狀態偵測單元即時的訊息回饋，來選擇最適當且安全的動力源以及分配電力至各裝置，避免因不明原因電力大量損耗，造成能源的流失及安全上的問題等。

6、本發明之電池可於離峰時段充電，一般垃圾車運作時間約在早上，因此，可於夜間約10點至清晨6點的離峰時段對電池充電，充分的利用電廠夜間發電量，避免電力浪費亦可減少成本的支出。

7、當以電力作為壓縮動力源時，具有壓縮垃圾時不需提高轉速增加，達到減少噪音、碳排放量等功效。

8、本發明透過控制單元控制該清運車上各機構的運作，具有精準且快速的進行集壓垃圾，達到全自動化的操作過程。

(1)‧‧‧引擎動力端

(11)‧‧‧動力分導裝置

(12)‧‧‧第一泵浦

(121)‧‧‧第一閥門

(2)‧‧‧電力動力端

(21)‧‧‧電力源

(22)‧‧‧驅動馬達

(23)‧‧‧第二泵浦

(231)‧‧‧第二閥門

(3)‧‧‧油壓裝置

(31)‧‧‧防爆閥

(4)‧‧‧壓縮裝置

(41)‧‧‧尾斗機構

(42)‧‧‧滑板機構

(43)‧‧‧壓板機構

(44)‧‧‧推板機構

(45)‧‧‧尾勾機構

(5)‧‧‧控制單元

(51)‧‧‧狀態偵測單元

(6)‧‧‧引擎

(1A)‧‧‧傳統之引擎

(2A)‧‧‧動力分導裝置

(3A)‧‧‧泵浦

(4A)‧‧‧油壓裝置

(5A)‧‧‧控制單元

(6A)‧‧‧壓縮裝置

[第一圖]係為本發明之清運車之電力壓縮系統連結關係示意圖。

[第二圖]係為本發明該控制單元控制該壓縮裝置之連結關係示意圖。

[第三圖]係為本發明藉由複數狀態狀態偵測單元連結至各裝置之連結關係示意圖。

[第四圖]係為本發明該電力動力端電力源快耗盡時，該控制單元作動示意圖。

[第五圖]係為傳統清運車壓縮垃圾之連結關係示意圖。

綜合上述技術特徵，本發明之清運車之電力壓縮系統的主要功效將可於下述實施例清楚呈現。

為了清楚說明後續實施例與先前技術的差異，請先參閱第五圖所示，圖中係為傳統清運車壓縮垃圾之連結關係示意圖，其係包含有一引擎(1A)，該引擎(1A)透過一動力分導裝置(2A)帶動一泵浦(3A)，該泵浦(3A)驅動後提供一油壓裝置(4A)操作所需的油壓，再透過一控制單元(5A)，依照一壓縮裝置(6A)的路徑來操作該油壓裝置(4A)，進而達到集壓垃圾之目的。但傳統的此種壓縮方式，為了配合各部位機構運作所需的動力，還需藉由前述動力分導裝置(2A)改變該引擎(1A)之轉速，對此相當消耗能源。

因此，為了解決上述的缺失，本發明係為一種清運車之電力壓縮系統，本發明之實施例請參閱第一圖所示，圖中係說明該清運車包含有一引擎(6)、一引擎動力端(1)、一電力動力端(2)、 一油壓裝置(3)、一壓縮裝置(4)以及一控制單元(5)。其中，該引擎動力端(1)具有一動力分導裝置(11)，該動力分導裝置(11)之一端係連結至前述引擎(6)，而另一端則連結至一第一泵浦，再由該第一泵浦連通前述油壓裝置(3)；而本發明更包含有該電力動力端(2)，該電力動力端(2)具有一電力源(21)，該電力源(21)連結一驅動馬達(22)並提供所需之動力，該驅動馬達(22)再帶動一第二泵浦(23)，該第二泵浦(23)亦連通至前述油壓裝置(3)。特別說明在該第一泵浦(12)連通至該油壓裝置(3)的管線路徑中設有一第一閥門(121)，而該第二泵浦(23)連通至該油壓裝置(3)的管線路徑中設有一第二閥門(231)。

請再配合參閱第二圖所示，前述油壓裝置(3)設有複數防爆閥(31)，該等防爆閥(31)用以防止該壓縮裝置(4)在操作過程中不會出現快速失控事故，如果油壓出現問題，在該清運車工作的人員就會有很大的危險。因此，當油壓出現問題時，該等防爆閥(31)快速關閉，成節流狀態，使該壓縮裝置(4)緩慢降至安全的位置，保障人身和設備的安全。

第二圖中更說明前述壓縮裝置(4)包含有一尾斗機構(41)、一設於該尾斗機構(41)內之滑板機構(42)、一設於該尾斗機構(41)內且相對於該滑板機構(42)作動之壓板機構(43)、一設於該尾斗機構(41)內且相對於該壓板機構(43)之推板機構(44)。其中，再壓縮該垃圾過程中，先開啟該尾斗機構(41)，當該垃圾丟入該尾斗機構(41)內時，藉由該滑板機構(42)帶動該壓板機構(43)運作一滑移運動，而該壓板機構(43)滑移 至適當位置時將需壓縮之該垃圾壓送至該清運車的子車內，又當該壓板機構(43)壓縮該垃圾時，該推板機構(44)推擠相對於該壓板機構(43)壓縮該垃圾之另一端，使該垃圾受到該壓板機構(43)及該推板機構(44)的擠壓而縮小體積，讓該清運車能承載更多的垃圾量。當處理完所有垃圾時，關閉該該尾斗機構(41)並扣合固定於一尾勾機構(45)上。

請再參閱第三圖所示，藉由該控制單元(5)上設置之複數狀態偵測單元(51)，該等狀態偵測單元(51)分別連結偵測該引擎(6)、該壓縮裝置(4)、該油壓裝置(3)、該引擎動力端(1)以及該電力動力端(2)，並回饋一狀態資訊至該控制單元(5)，經過該控制單元(5)根據該狀態資訊選擇連結導通該引擎動力端(1)或電力動力端(2)。此處特別說明連結偵測該引擎(6)之狀態偵測單元(51)係為一轉速感測器，連結偵測該壓縮裝置(4)之狀態偵測單元(51)係為一位移感測器，連結偵測該油壓裝置(3)之狀態偵測單元(51)係為一溫度壓力感測器，連結偵測該引擎動力端(1)之狀態偵測單元(51)係為一壓力感測器，以及一設於該清運車之重量感測器。

若經前述控制單元(5)判斷目前該電力源(21)充足，較適合由電力做為壓縮動力源時，則啟動該電力動力端(2)並開啟該第二閥門(231)，使該第二泵浦(23)能產生該油壓裝置(3)所需之油壓，最後再由該油壓裝置(3)驅動該壓縮裝置(4)以預定之一壓縮路徑作動。再者，由於該控制單元(5)接收各機構所回饋之該狀態資訊，若各機構突然發生任何異常狀態，該控制單元(5)也能做出立即的緊急處理動作，例如緊急停止機台運轉或使 所有機構回最初之原點等處理，避免機台異常的作動造成電力的大量損耗，進而達到有效的配電及控制至該壓縮裝置(4)。

請再參閱第四圖所示，當該電力動力端(2)的電力源(第四圖中未標示)快耗盡時，該等狀態偵測單元(51)偵測到此狀態並通知該控制單元(5)，該控制單元(5)將立即啟動該動力分導裝置(第四圖中未標示)，藉此提高該引擎(第四圖中未標示)之轉速帶動該第一泵浦(12)，並開啟該第一閥門(121)及關閉第二閥門(231)，避免該電力動力端(2)的不明原因電力大量損耗造成一般民眾或操作人員的傷亡。

綜合上述實施例之說明，當可充分瞭解本發明之操作、使用及本發明產生之功效，惟以上所述實施例僅係為本發明之較佳實施例，當不能以此限定本發明實施之範圍，即依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作簡單的等效變化與修飾，皆屬本發明涵蓋之範圍內。

(1)‧‧‧引擎動力端

(11)‧‧‧動力分導裝置

(12)‧‧‧第一泵浦

(121)‧‧‧第一閥門

(2)‧‧‧電力動力端

(21)‧‧‧電力源

(22)‧‧‧驅動馬達

(23)‧‧‧第二泵浦

(231)‧‧‧第二閥門

(3)‧‧‧油壓裝置

(4)‧‧‧壓縮裝置

(5)‧‧‧控制單元

(51)‧‧‧狀態偵測單元

(6)‧‧‧引擎

Claims (3)

1. 一種清運車之電力壓縮系統，該清運車具有一引擎以及一壓縮裝置，該清運車之電力壓縮系統包括有：一引擎動力端，一動力分導裝置連結前述清運車之引擎以及一第一泵浦連結該動力分導裝置，該第一泵浦設置有對應開啟之一第一閥門；一電力動力端，具有一電力源及一驅動馬達連結該電力源，該驅動馬達連結驅動一第二泵浦，該第二泵浦設置有對應開啟之一第二閥門；一油壓裝置，該油壓裝置以其一端分別導通該第一泵浦及該第二泵浦，而其另一端連結至前述壓縮裝置，該油壓裝置設有複數防爆閥，該複數防爆閥用以當油壓出現問題時，該複數防爆閥快速關閉成節流狀態，使該壓縮裝置緩慢降至安全的位置，以防止該壓縮裝置在操作過程中出現快速失控事故；一控制單元，設有複數狀態偵測單元，所述複數狀態偵測單元分別連結偵測該引擎、該壓縮裝置、該油壓裝置、該引擎動力端以及該電力動力端，並各回饋一狀態資訊至該控制單元，該控制單元判斷目前該電力源充足，適合由電力做為壓縮動力源時，則啟動該電力動力端並開啟該第二閥門，使該第二泵浦能產生該油壓裝置所需之油壓，再藉此控制前述油壓單元驅動該壓縮裝置以預定之一壓縮路徑作動，又當該電力動力端的該電力源快耗盡時，該等狀態偵測單元偵測到此狀態並通知該控制單元，該控制單元立即啟動該動力分導裝置，藉此提高該引擎之轉速帶動該第一泵浦，並開啟該第一閥門及關閉該第二閥門，避免該電力動力端的不明原因電力大量損耗。
2. 如申請專利範圍第1項所述之清運車之電力壓縮系統，其中所述狀態偵測單元係包括一設於該引擎之轉速感測器、一設於該引擎動力端之壓力感測器、一設於該電力動力端之電量感測器、一設於該油壓裝置之溫度壓力感測器、 一設於該壓縮裝置之位移感測器以及一設於該清運車之重量感測器之一或其組合。
3. 如申請專利範圍第2項所述之清運車之電力壓縮系統，其中該狀態資訊係包括一轉速訊號、一油壓訊號、一電力訊號、一溫度訊號、一機構位置訊號以及一重量訊號之一或其組合。