WO2024257926A1 - 소형 전기 굴착기 - Google Patents

소형 전기 굴착기 Download PDF

Info

Publication number
WO2024257926A1
WO2024257926A1 PCT/KR2023/008381 KR2023008381W WO2024257926A1 WO 2024257926 A1 WO2024257926 A1 WO 2024257926A1 KR 2023008381 W KR2023008381 W KR 2023008381W WO 2024257926 A1 WO2024257926 A1 WO 2024257926A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
body frame
inlet
electric excavator
radiator
oil cooler
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/KR2023/008381
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
최민수
홍경철
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volvo Construction Equipment AB
Original Assignee
Volvo Construction Equipment AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volvo Construction Equipment AB filed Critical Volvo Construction Equipment AB
Priority to PCT/KR2023/008381 priority Critical patent/WO2024257926A1/ko
Publication of WO2024257926A1 publication Critical patent/WO2024257926A1/ko
Anticipated expiration legal-status Critical
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/08—Superstructures; Supports for superstructures
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices

Definitions

  • the present disclosure relates generally to small electric excavators.
  • the present disclosure relates to small electric excavators having a structure and arrangement capable of improving cooling efficiency of internal components.
  • the present disclosure may be applied to large vehicles such as trucks, buses, and construction equipment among other vehicle types.
  • trucks, buses, and construction equipment among other vehicle types.
  • the present disclosure may be described with respect to a particular vehicle, the present disclosure is not limited to any particular vehicle.
  • An excavator is a type of construction machine that performs various tasks, such as digging the ground at construction sites, loading work to transport soil, excavating work to create a foundation, crushing work to dismantle a building, leveling work to prepare the ground, and leveling work to level the ground.
  • Such construction machines may generally include a lower body that functions to move the equipment, an upper swivel body that is swivellably mounted on the lower body, and a work device mounted on the front of the upper swivel body.
  • Conventional excavators are usually equipped with an engine such as a diesel engine to obtain driving power, and the power of this engine is used to drive a hydraulic pump, and the hydraulic fluid discharged from the hydraulic pump is supplied to a hydraulic actuator such as a hydraulic motor or a hydraulic cylinder, thereby rotating the driving crawler or tires or operating equipment such as a boom, arm, or bucket.
  • an engine such as a diesel engine to obtain driving power
  • the power of this engine is used to drive a hydraulic pump
  • the hydraulic fluid discharged from the hydraulic pump is supplied to a hydraulic actuator such as a hydraulic motor or a hydraulic cylinder, thereby rotating the driving crawler or tires or operating equipment such as a boom, arm, or bucket.
  • the present disclosure is intended to solve the problems of the above-mentioned prior art, and an object of the present disclosure is to provide a small electric excavator having a structure and arrangement capable of improving the cooling efficiency of internal components.
  • the first aspect of the present disclosure provides a compact electric excavator including a lower body, an upper slewing body, and a work device
  • the upper slewing body includes a body frame, a cabin installed on the left side of the body frame, and a counterweight installed on the rear of the body frame, and inside the body frame
  • an MCV and a hydraulic tank are arranged on the left side with respect to a centerline
  • a cooling fan, a radiator, an oil cooler, a battery, an electric motor, a hydraulic pump, and electric devices are arranged on the right side, and at least one inlet for introducing cool air is formed in the body frame, an outlet for discharging heated air is formed on the front side of the body frame, and the cooling fan is arranged immediately behind the outlet and configured to blow internal air of the body frame forward.
  • the radiator and the oil cooler may be positioned directly behind the cooling fan, which may be a compact electric excavator.
  • the MCV may be a small electric excavator characterized in that it is arranged on the left front side with respect to the centerline inside the body frame, and ventilation is formed on the lower part of the body frame where the MCV is located so that heat generated from the MCV can be circulated.
  • the battery may be disposed behind the radiator and the oil cooler, and a second inlet is formed on the right side of the body frame to introduce air for cooling the battery, which may be a small electric excavator.
  • the first inlet may be a small electric excavator, characterized in that it includes a long hole extending horizontally, and an inclined hole extending downwardly from one end of the long hole.
  • the fourth inlet may be formed in an inclined shape with an open rearward direction on the upper surface of the body frame, which may be a small electric excavator.
  • a blocking wall is installed inside the body frame to at least partially block the inflow of air from the left to the right with respect to the center line, thereby blocking the air heated while passing through the MCV located at the left front inside the body frame from moving to the radiator and oil cooler located at the right front, thereby preventing the cooling efficiency of the radiator and oil cooler from being reduced.
  • FIG. 1 is a drawing showing the basic configuration of a small electric excavator according to one aspect of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a front perspective view of the upper swivel body according to one aspect of the present disclosure.
  • Figure 3 is a rear perspective view of the upper swivel body according to one side of the present disclosure.
  • Figure 4 is a plan view of the upper swivel body according to one side of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a drawing partially showing the internal space of the upper swivel body according to one aspect of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 2, schematically illustrating air flow inside a body frame according to one side of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line B-B' of FIG. 3, schematically illustrating air flow inside a body frame according to one side of the present disclosure.
  • Figure 8 is a rear perspective view of the upper swivel body according to another aspect of the present disclosure.
  • first, second, etc. may be used herein to describe various elements, it will be understood that these elements should not be limited by these terms. These terms are only used to distinguish one element from another. For example, without departing from the scope of the present disclosure, a first element could be referred to as a second element, and similarly, a second element could also be referred to as a first element.
  • FIG. 1 is a drawing showing the basic configuration of a small electric excavator according to one aspect of the present disclosure
  • FIG. 2 is a front perspective view of an upper slewing body according to one aspect of the present disclosure
  • FIG. 3 is a rear perspective view of an upper slewing body according to one aspect of the present disclosure
  • FIG. 4 is a plan view of an upper slewing body according to one aspect of the present disclosure
  • FIG. 5 is a drawing partially showing an internal space of an upper slewing body according to one aspect of the present disclosure.
  • a small electric excavator (1000) comprises a lower body (10), an upper slewing body (20) rotatably supported on the lower body (10), and a boom (31), an arm (32), and an attachment (33) operated by respective cylinders, and a working device (30) supported on the upper slewing body (20).
  • the lower drive body (10) supports the load of the upper slewing body (20) and the work device (30) and is configured to move the small electric excavator (1000) forward and backward or left and right for work purposes.
  • the upper swing body (20) is configured to be supported on the lower driving body (10) and is designed to rotate on the lower driving body (10) by a swing device including a swing motor, a swing reduction gear, etc.
  • the work device (30) is installed to be supported on the upper swivel body (20) and is configured to perform the work of the small electric excavator (1000). At this time, the work may mean various tasks in civil engineering and construction sites.
  • the work device (30) may be configured to include a boom (31), an arm (32), and an attachment (33) operated by each cylinder, and is installed while being supported toward the front of the upper swivel body (20). Therefore, when the upper swivel body (20) rotates, the work device (30) rotates together with the upper swivel body (20).
  • the upper swing body (20) includes a body frame (100), a cabin (200), and a counterweight (300).
  • the upper swivel body (20) is configured to include a body frame (100), a cabin (200) installed on the left side of the body frame (100), and a counterweight (300) installed on the rear side of the body frame (100).
  • the body frame (100) is rotatably installed on the lower driving body (10) by a swivel device. That is, the body frame (100) forms a support structure and constitutes the base of the upper swivel body (20).
  • the body frame (100) is a supporting structure surrounded by a front portion (100a), a rear portion (100b), a left side portion (100c), a right side portion (100d), an upper portion (100e), and a lower portion (100f).
  • the rear portion (100b) of the body frame (100) may be in the form of a rear cover.
  • a counterweight (300) is installed at the rear of the body frame, that is, on the lower side of the rear portion (100b).
  • a cabin (200) may be installed on the body frame (100), and the cabin (200) may preferably be installed on the left side of the centerline (CL) on the body frame (100).
  • An internal space capable of accommodating components is formed inside the body frame (100).
  • the cabin (200) may be provided with a driver's seat for the operator to sit in.
  • various handles or pedals for operating or driving the small electric excavator (1000) may be provided.
  • a counter weight (300) is installed at the rear of the body frame (100). This counter weight (300) is intended to balance the weight with the work device (30) and may be formed of a weight having a convex shape toward the rear.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line A-A' of FIG. 2, schematically illustrating air flow inside a body frame according to one side of the present disclosure
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line B-B' of FIG. 3, schematically illustrating air flow inside a body frame according to one side of the present disclosure.
  • the small electric excavator (1000) of the present disclosure may include components such as a cooling fan (110), a radiator (120), an oil cooler (130), a main control valve (MCV) 140, an air conditioning system (HAVC) 150, a hydraulic tank (hydraulic tank) 160, an electric motor (electric motor) 170, a hydraulic pump (hydraulic pump) 180, a battery (ESS) 190), and other electric devices.
  • the other electric devices may include a converter, an inverter, a junction box, a motor drive, and the like.
  • These components of the small electric excavator (1000) may be provided in an internal space of an upper swivel body (20), more specifically, a body frame (100).
  • the small electric excavator (1000) has a narrow internal space and does not have enough space to accommodate the parts. Therefore, it is important to efficiently arrange each part. In particular, considering the location of the battery (190), it is desirable to form an air flow in a direction that does not affect battery cooling. In addition, in the small electric excavator (1000), parts such as the MCV (140), the hydraulic tank (160), and the hydraulic pump (180) that use hydraulic oil are the largest heat sources, so it is important to efficiently perform heat management of these parts.
  • an MCV (140), an HVAC (150), and a hydraulic tank may be arranged on the left side based on the center line (CL), and a cooling fan (110), a radiator (120), an oil cooler (130), a battery (190), an electric motor (170), a hydraulic pump (180), and other electric devices may be arranged on the right side.
  • one or more inlets (102, 103, 104, 105) for introducing cold air may be formed in the body frame (100), and an outlet (106) for introducing hot air through internal components may be formed at the front portion (100a) of the body frame (100) based on the centerline (CL).
  • the cooling fan (110) is for cooling the heat generated from the components constituting the small electric excavator (1000) with air, and can be placed right behind the outlet (106). This cooling fan (110) blows the internal air of the body frame (100) to force it to flow forward, thereby causing the internal air to flow out to the outside through the outlet (106).
  • the radiator (120) and oil cooler (130) constituting the heat exchanger may be placed immediately behind the cooling fan (110).
  • the radiator (120) is an element for releasing heat of cooling water for an electric device such as an electric motor (170)
  • the oil cooler (130) is an element for cooling hydraulic oil returning to the hydraulic tank (160) from a hydraulic device such as a work device (30).
  • radiators (120) and oil coolers (130) can be arranged in a row laterally at the rear of the cooling fan (110) and can be positioned downstream in the flow of cooling air by the cooling fan (110). That is, since the radiator (120) and oil cooler (130) are arranged immediately behind the cooling fan (110) and the cooling fan (110) is configured to blow the internal air of the body frame (100) forward, the air heated while passing through the radiator (120) can be discharged to the outside without affecting the battery (190).
  • the MCV (140) is for controlling the direction of hydraulic oil discharged from the hydraulic pump (180) to operate the work device (30), and may be placed on the left front side and the lower part of the cabin (200) based on the centerline (CL) inside the body frame (100).
  • a ventilation (101) may be formed on the lower part (100f) of the body frame (100) where the MCV (140) is positioned so that heat generated from the MCV (140) can be circulated by natural convection. That is, the ventilation (101) may be positioned on the lower side of the MCV (140).
  • the temperature of the MCV (140) can be raised to about 90° by the oil, and the air flowing in through the ventilation (101) can become hot as it passes through the MCV (140). In this way, if the air that becomes hot as it passes through the MCV (140) passes through the radiator (120) and the oil cooler (130), a problem may occur in which the cooling efficiency of the radiator (120) and the oil cooler (130) decreases.
  • a blocking wall (107) may be installed inside the body frame (100) to at least partially block the inflow of air from the left to the right with respect to the centerline (CL). That is, the blocking wall (107) blocks air heated while passing through the MCV (140) located at the left front inside the body frame (100) from moving to the radiator (120) and oil cooler (130) located at the right front, thereby preventing the cooling efficiency of the radiator (120) and oil cooler (130) from being reduced.
  • the hydraulic tank (160) is a hydraulic oil storage tank for supplying hydraulic oil to the hydraulic pump (180) and can be placed on the left rear side based on the center line (CL) inside the body frame (100).
  • a third inlet (104) may be formed on the lower surface (100f) of the body frame (100) where the hydraulic tank (160) is located to allow air to be introduced for cooling the hydraulic tank (160). That is, the third inlet (104) may be located on the lower side of the hydraulic tank (160).
  • the electric motor (170), the hydraulic pump (180), and the electric devices may be placed on the right rear side with respect to the centerline (CL) inside the body frame (100).
  • the electric motor (170) is configured to generate power for driving a small electric excavator (1000) using the electric energy of the battery (190), and the hydraulic pump (180) is configured to provide pressure for driving each component of the small electric excavator (1000) using the power generated from the electric motor (170). That is, the hydraulic pump (180) is driven by the power from the electric motor (170) and discharges a flow rate to drive the working device (30) and the lower travel body (10). For example, the hydraulic pump (180) provides pressure to the boom cylinder, the arm cylinder, and the attachment cylinder to drive the boom (31), the arm (32), and the attachment (33). At this time, the hydraulic pump (180) can receive hydraulic pressure from the hydraulic tank (160) and provide pressure to the working device (30).
  • the electric devices may include a converter, an inverter, a junction box, a motor drive, etc. These electric devices may be arranged on the right rear side with respect to the center line (CL) inside the body frame (100), preferably above the electric motor (170) and the hydraulic pump (180).
  • a converter is a device that changes the shape of a signal or energy. Such a converter may include a DC/DC converter that converts a DC power of a certain voltage into a DC power of a different voltage.
  • An inverter is a device that converts a DC power into an AC power. That is, the inverter converts the DC power of the battery (190) into an AC power of a certain voltage required to drive the electric motor (170).
  • the junction box controls the power transmitted to the battery (190) and controls the power stored in the battery (190) to be transmitted to peripheral components. That is, the junction box controls the power of the battery (190) to be transmitted to the converter, the inverter, etc.
  • the motor drive is an electronic control device that controls an electric motor (170) and can perform torque control, speed control, position control, etc. of the electric motor (170).
  • a first inlet (102) may be formed in the rear portion (100b) of the body frame (100) to allow air to be introduced for cooling the electric motor (170), the hydraulic pump (180), and the electric devices arranged at the rear inside the body frame (100).
  • the first inlet (102) may include one or more long holes (102a) extending in a horizontal direction.
  • the cold air introduced through the first inlet (102) may sequentially pass through the electric motor (170), the hydraulic pump (180), the electric devices, the radiator (120), and the oil cooler (130) arranged at the rear, and then be discharged to the outside through the cooling fan (110).
  • the electric motor (170), the hydraulic pump (180), and the electric devices located at the rear can be efficiently cooled.
  • the battery (190) may be placed in the center right of the centerline (CL) inside the body frame (100). More specifically, the battery (190) may be placed behind the radiator (120) and the oil cooler (130), and in front of the electric motor (170) and the hydraulic pump (180), and may be placed toward the right side (100d) of the body frame (100).
  • a second inlet (103) may be formed on the right side (100d) of the body frame (100) to allow air to be introduced for cooling the battery (190).
  • the cold air introduced through the second inlet (103) may sequentially pass through the battery (190), radiator (120), and oil cooler (130) and then be discharged to the outside through the cooling fan (110).
  • the first inlet (102), the second inlet (103), and the third inlet (104) described above have a long distance to the cooling fan (110) positioned at the front, the cold air introduced through the first inlet (102), the second inlet (103), and the third inlet (104) passes through several parts before reaching the radiator (120) and the oil cooler (130), and thus the cooling efficiency of the radiator (120) and the oil cooler (130) may not be good.
  • a fourth inlet (105) may be formed on the upper surface (100e) of the body frame (100) where the radiator (120) and oil cooler (130) are positioned to allow air to be introduced for cooling the radiator (120) and oil cooler (130).
  • the cooling efficiency of the radiator (120) and the oil cooler (130) can be increased.
  • the fourth inlet (105) may be formed in an inclined shape with the rear end open on the upper surface (100e) of the body frame (100).
  • the fourth inlet (105) is formed in an inclined shape with the rear end open, hot air blown forward by the cooling fan (110) and discharged through the outlet (106) formed in the front end (100a) can be prevented from entering the fourth inlet (105) again and lowering the cooling efficiency.
  • Figure 8 is a rear perspective view of the upper swivel body according to another aspect of the present disclosure.
  • the first inlet (102) may include one or more long holes (102a) in a horizontal direction, and an inclined hole (102b) extending obliquely from one end of the long hole (102a). That is, in order to improve the cooling efficiency of the hydraulic tank (130) and the hydraulic pump (180) arranged at the rear inside the body frame (100), an inclined hole (102b) extending from the long hole (102a) may be further formed, and it is preferable that the inclined hole (102b) be formed to be inclined downward in order to increase the amount of air flowing into the hydraulic tank (130) and the hydraulic pump (180).
  • the small electric excavator of the present disclosure efficiently manages the heat generation of hydraulic devices such as the MCV, hydraulic tank, and hydraulic pump that use hydraulic oil, which is the largest heat source, while at the same time arranging internal components and various cooling devices (cooling fan, radiator, oil cooler, inlet, outlet) so as not to affect the cooling of the battery, thereby improving the overall cooling efficiency of the small electric excavator.
  • hydraulic devices such as the MCV, hydraulic tank, and hydraulic pump that use hydraulic oil, which is the largest heat source

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)
  • Component Parts Of Construction Machinery (AREA)

Abstract

본 개시의 일 측면은 하부 주행체, 상부 선회체 및 작업장치를 포함하는 소형 전기 굴착기로서, 상기 상부 선회체는, 차체 프레임, 상기 차체 프레임 상에서 좌측에 설치되는 캐빈, 및 상기 차체 프레임의 후방에 설치되는 카운터 웨이트를 포함하고, 상기 차체 프레임의 내부에는, 센터라인을 기준으로 좌측에 MCV, 및 유압 탱크가 배치되고, 우측에 쿨링 팬, 라디에이터, 오일 쿨러, 배터리, 전기모터, 유압 펌프, 및 전기장치들이 배치되며, 상기 차체 프레임에는 차가운 공기가 유입되는 하나 이상의 인렛이 형성되고, 상기 차체 프레임의 전면부에는 뜨거워진 공기가 유출되는 아웃렛이 형성되며, 상기 쿨링 팬은 상기 아웃렛의 바로 뒤쪽에 배치되어, 상기 차체 프레임의 내부 공기를 전방으로 블로잉하는 방식으로 구성되는, 소형 전기 굴착기를 제공한다.

Description

소형 전기 굴착기
본 개시는 일반적으로 소형 전기 굴착기에 관한 것이다. 특정 측면에서, 본 개시는 내부 부품의 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 구조 및 배치를 갖는 소형 전기 굴착기에 관한 것이다. 본 개시는 다른 차량 유형 중에서 트럭, 버스 및 건설 장비와 같은 대형 차량에 적용될 수 있다. 본 개시는 특정 차량에 대해 설명될 수 있지만, 본 개시는 임의의 특정 차량에 제한되지 않는다.
굴착기는 건설 현장 등에서 땅을 파는 굴삭 작업, 토사를 운반하는 적재 작업, 기초를 만들기 위한 터파기 작업, 건물을 해체하는 파쇄 작업, 지면을 정리하는 정지 작업, 지면을 고르는 고르기 작업 등 다양한 작업을 수행하는 건설기계이다. 이러한 건설기계는 일반적으로 장비의 이동 역할을 하는 하부주행체, 상기 하부주행체 상에 선회 가능하게 장착되는 상부선회체, 및 상기 상부선회체의 전방에 장착되는 작업장치를 포함할 수 있다.
종래의 굴착기는 보통 주행 동력을 얻기 위해 디젤 엔진 등의 엔진을 탑재하고 있고, 이 엔진의 힘을 이용하여 유압 펌프를 구동하며, 유압 펌프에서 토출되는 유압유를 유압 모터나 유압 실린더 등의 유압 액추에이터로 공급함으로써 주행용 크롤러 또는 타이어의 회전이나 붐, 아암, 버킷 등의 장업장치를 동작시키고 있다.
이처럼 디젤 엔진과 같은 엔진을 탑재하고 있는 종래의 굴착기는 연료값이 비싸고, 연료 소모량이 많아 운전비용이 증대되는 단점이 있다. 또한, 건설기계에 대한 배기가스 규제 강화, 저소음 장비 요구 증대, 저렴한 유지 비용 등에 대한 요구가 지속되고 있다.
이에 따라 에너지 효율 개선과 작업 성능 등을 향상시키기 위해 상대적으로 효율이 높고, 친환경적인 소형 전기 굴착기가 등장하고 있다. 다만, 이러한 소형 전기 굴착기는 내부 공간이 협소하여 부품들(components)을 수용할 공간이 부족하다. 따라서, 각 부품들을 효율적으로 배치하는 것이 중요하다. 예를 들어, 배터리 모듈의 위치를 고려하여, 배터리 냉각에 영향을 미치지 않는 방향으로 냉각 장치를 배치하는 것이 바람직하다. 또한, 소형 전기 굴착기는 배터리 이외의 각종 전기장치들(모터, 인버터, 컨버터, 각종 ECU 등)이 프레임 내에 모두 배치되어야 하므로, 각 부품의 발열도 관리할 필요가 있다. 기존 굴착기에서는 엔진이 가장 큰 열원이었지만, 전기 굴착기에서는 유압유를 사용하는 각종 장치들(유압 탱크, 메인 컨트롤 밸브(MCV), 유압 펌프 등)이 가장 큰 열원이다. 따라서, 소형 전기 굴착기 내에 배치되어 있는 각 부품들의 효율적인 열 관리를 위해서는, 차가운 공기가 유입되는 인렛(inlet) 부분과 각 부품과 라디에이터를 거치면서 뜨거워진 공기가 유출되는 아웃렛(outlet) 부분을 어떻게 배치하는지 여부가 중요하다.
본 개시는 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 개시의 목적은 내부 부품의 냉각 효율을 향상시킬 수 있는 구조 및 배치를 갖는 소형 전기 굴착기를 제공하는 것이다.
본 개시의 제 1 측면은 하부 주행체, 상부 선회체 및 작업장치를 포함하는 소형 전기 굴착기로서, 상기 상부 선회체는, 차체 프레임, 상기 차체 프레임 상에서 좌측에 설치되는 캐빈, 및 상기 차체 프레임의 후방에 설치되는 카운터 웨이트를 포함하고, 상기 차체 프레임의 내부에는, 센터라인을 기준으로 좌측에 MCV, 및 유압 탱크가 배치되고, 우측에 쿨링 팬, 라디에이터, 오일 쿨러, 배터리, 전기모터, 유압 펌프, 및 전기장치들이 배치되며, 상기 차체 프레임에는 차가운 공기가 유입되는 하나 이상의 인렛이 형성되고, 상기 차체 프레임의 전면부에는 뜨거워진 공기가 유출되는 아웃렛이 형성되며, 상기 쿨링 팬은 상기 아웃렛의 바로 뒤쪽에 배치되어, 상기 차체 프레임의 내부 공기를 전방으로 블로잉하는 방식으로 구성되는, 소형 전기 굴착기를 제공한다.
선택적으로 적어도 하나의 바람직한 예를 포함하는 일부 예에서, 상기 라디에이터 및 상기 오일 쿨러는 상기 쿨링 팬의 바로 뒤쪽에 배치되는 것을 특징으로 하는, 소형 전기 굴착기일 수 있다.
선택적으로 적어도 하나의 바람직한 예를 포함하는 일부 예에서, 상기 MCV는 상기 차체 프레임의 내부에서 센터라인을 기준으로 좌측 전방에 배치되며, 상기 MCV가 위치하는 상기 차체 프레임의 하면부에는 상기 MCV에서 발생하는 열이 순환될 수 있도록 벤틸레이션이 형성되는 것을 특징으로 하는, 소형 전기 굴착기일 수 있다.
선택적으로 적어도 하나의 바람직한 예를 포함하는 일부 예에서, 상기 차체 프레임의 내부에는, 센터라인을 기준으로 좌측에서 우측으로의 공기의 유입을 적어도 부분적으로 차단하기 위한 차단벽이 설치되는 것을 특징으로 하는, 소형 전기 굴착기일 수 있다.
선택적으로 적어도 하나의 바람직한 예를 포함하는 일부 예에서, 상기 유압 탱크는 상기 차체 프레임의 내부에서 센터라인을 기준으로 좌측 후방에 배치되며, 상기 유압 탱크가 위치한 상기 차체 프레임의 하면부에는 상기 유압 탱크의 쿨링을 위한 공기가 유입되도록 제3 인렛이 형성되는 것을 특징으로 하는, 소형 전기 굴착기일 수 있다.
선택적으로 적어도 하나의 바람직한 예를 포함하는 일부 예에서, 상기 전기모터, 유압 펌프 및 전기장치들은 상기 차체 프레임의 내부에서 센터라인을 기준으로 우측 후방에 배치되며, 상기 차체 프레임의 후면부에는 상기 전기모터, 유압 펌프 및 전기장치들의 쿨링을 위한 공기가 유입되도록 제1 인렛이 형성되는 것을 특징으로 하는, 소형 전기 굴착기일 수 있다.
선택적으로 적어도 하나의 바람직한 예를 포함하는 일부 예에서, 상기 배터리는 상기 라디에이터 및 상기 오일 쿨러의 뒤쪽에 배치되며, 상기 차체 프레임의 우측면부에는 상기 배터리의 쿨링을 위한 공기가 유입되도록 제2 인렛이 형성되는 것을 특징으로 하는, 소형 전기 굴착기일 수 있다.
선택적으로 적어도 하나의 바람직한 예를 포함하는 일부 예에서, 상기 라디에이터 및 오일 쿨러가 위치하는 상기 차체 프레임의 상면부에는 상기 라디에이터 및 오일 쿨러의 쿨링을 위한 공기가 유입되도록 제4 인렛이 형성되는 것을 특징으로 하는, 소형 전기 굴착기일 수 있다.
선택적으로 적어도 하나의 바람직한 예를 포함하는 일부 예에서, 상기 제1 인렛은, 수평 방향으로 연장되는 장홀, 및 상기 장홀의 일단에서 하향 경사지게 연장되는 경사홀을 포함하는 것을 특징으로 하는, 소형 전기 굴착기일 수 있다.
선택적으로 적어도 하나의 바람직한 예를 포함하는 일부 예에서, 상기 제4 인렛은 상기 차체 프레임의 상면부에 후방이 개방된 경사진 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는, 소형 전기 굴착기일 수 있다.
본 개시에 따른 소형 전기 굴착기에 의하면, 쿨링 팬의 바로 뒤쪽에 라디에이터 및 오일 쿨러가 배치되고, 쿨링 팬이 차체 프레임의 내부 공기를 전방으로 블로잉하는 방식으로 구성됨에 따라, 라디에이터를 거치면서 뜨거워진 공기가 배터리에 영향을 주지 않고 외부로 유출될 수 있다.
본 개시에 따른 소형 전기 굴착기에 의하면, 차체 프레임의 내부에는, 센터라인을 기준으로 좌측에서 우측으로의 공기의 유입을 적어도 부분적으로 차단하기 위한 차단벽이 설치됨에 따라, 차체 프레임의 내부에서 좌측 전방에 위치한 MCV를 거치면서 뜨거워진 공기가 우측 전방에 위치한 라디에이터 및 오일 쿨러로 이동하는 것을 차단하여, 라디에이터 및 오일 쿨러의 냉각 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
본 개시에 따른 소형 전기 굴착기에 의하면, 차체 프레임에 차가운 공기가 유입되는 제1 인렛 내지 제4 인렛, 및 뜨거워진 공기가 유출되는 아웃렛을 효율적으로 배치하여, 차체 프레임 내부에 배치되는 부품들의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.
본 개시의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 개시 내용의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 개시 내용의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
개시된 측면들, 실시예들(임의의 바람직한 실시예 포함), 및/또는 수반하는 청구범위는 당업자에게 자명한 바와 같이 서로 적절하게 조합될 수 있다.
추가적인 특징 및 이점은 다음의 설명, 청구범위 및 도면에 개시되며, 부분적으로는 당업자에게 용이하게 명백하거나 본 명세서에 기재된 바와 같은 개시를 실시함으로써 인식될 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 예를 보다 상세히 설명한다.
도 1은 본 개시의 일 측면에 의한 소형 전기 굴착기의 기본 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 개시의 일 측면에 의한 상부 선회체의 전방 사시도이다.
도 3은 본 개시의 일측면에 의한 상부 선회체의 후방 사시도이다.
도 4는 본 개시의 일측면에 의한 상부 선회체의 평면도이다.
도 5는 본 개시의 일측면에 의한 상부 선회체의 내부 공간을 부분적으로 보여주는 도면이다.
도 6은 도 2의 A-A' 단면도로서, 본 개시의 일측면에 의한 차체 프레임 내부에서의 공기 흐름을 개략적으로 나타낸다.
도 7은 도 3의 B-B' 단면도로서, 본 개시의 일측면에 의한 차체 프레임 내부에서의 공기 흐름을 개략적으로 나타낸다.
도 8은 본 개시의 다른 측면에 의한 상부 선회체의 후방 사시도이다.
아래에 설명된 상세한 설명은 당업자가 본 개시를 실시할 수 있도록 충분한 디테일과 함께 개시된 기술의 정보 및 예를 제공한다. 그러나 본 개시는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 측면으로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 개시를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서에서 사용된 용어는 단지 특정 측면을 설명하기 위한 것으로, 본 개시를 한정하려는 의도가 아니다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥이 명백하게 달리 나타내지 않는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 의도된다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "및/또는" 이라는 용어는 관련된 나열된 항목 중 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 본 명세서에서 사용될 때 "포함한다", "포함하는" 이라는 용어는 언급된 특징, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 구성요소의 존재를 지정하지만, 하나 이상의 다른 기능, 정수, 단계, 작업, 요소, 구성 요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 요소를 설명하기 위해 본 명세서에서 사용될 수 있지만, 이러한 요소는 이러한 용어에 의해 제한되어서는 안된다는 것이 이해될 것이다. 이러한 용어는 한 요소를 다른 요소와 구별하는 데만 사용된다. 예를 들어, 본 개시의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
"아래" 또는 "위" 또는 "위쪽" 또는 "아래쪽" 또는 "수평" 또는 "수직"과 같은 상대적인 용어는 도면에 예시된 바와 같이 한 요소와 다른 요소의 관계를 설명하기 위해 본 명세서에서 사용될 수 있다. 이들 용어 및 위에서 논의된 용어는 도면에 도시된 방향에 더하여 장치의 상이한 방향을 포함하도록 의도된다는 것이 이해될 것이다. 구성요소가 다른 구성요소에 "연결된" 또는 "결합된" 것으로 언급될 때, 그것은 다른 구성요소에 직접 연결되거나 결합될 수 있거나, 개재하는 구성요소가 존재할 수 있음을 이해할 것이다. 이와 대조적으로, 어떤 요소가 다른 요소에 "직접 연결된" 또는 "직접 결합된" 것으로 언급되는 경우에는 중간 요소가 존재하지 않는다.
달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 용어 및 과학 용어 포함)는 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 것과 동일한 의미를 갖는다. 여기에 사용된 용어는 본 명세서 및 관련 기술의 맥락에서 그 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 여기에 명시적으로 정의되지 않는 한 이상화되거나 지나치게 형식적인 의미로 해석되지 않을 것임을 추가로 이해해야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 개시의 일 측면을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 개시의 일 측면에 의한 소형 전기 굴착기의 기본 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 본 개시의 일 측면에 의한 상부 선회체의 전방 사시도이며, 도 3은 본 개시의 일측면에 의한 상부 선회체의 후방 사시도이고, 도 4는 본 개시의 일측면에 의한 상부 선회체의 평면도이며, 도 5는 본 개시의 일측면에 의한 상부 선회체의 내부 공간을 부분적으로 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 개시의 일측면에 의한 소형 전기 굴착기(1000)는 하부 주행체(10), 상기 하부 주행체(10) 상에서 회전 가능하도록 지지되는 상부 선회체(20), 및 각각의 실린더에 의해 작동하는 붐(31), 아암(32) 및 어태치먼트(33)를 포함하며 상기 상부 선회체(20)에 지지되는 작업장치(30)를 포함하여 구성된다.　
하부 주행체(10)는 상부 선회체(20)와 작업장치(30)의 하중을 지지함과 동시에, 작업 목적을 위하여 소형 전기 굴착기(1000)를 전후 방향 또는 좌우 방향으로 이동시키는 구성이다.
상부 선회체(20)는 하부 주행체(10) 상에서 지지되는 구성이며, 스윙모터, 스윙감속기어 등을 포함하는 선회장치에 의하여 하부 주행체(10) 상에서 회전하도록 설계된다.
작업장치(30)는 상부 선회체(20)에 지지되도록 설치되어, 소형 전기 굴착기(1000)의 작업을 수행하는 구성이다. 이때, 작업은 토목, 건설현장에서의 다양한 작업을 의미할 수 있다. 작업장치(30)는 각각의 실린더에 의해 작동하는 붐(31), 아암(32), 어태치먼트(33)를 포함하여 구성될 수 있으며, 상부 선회체(20)의 전방을 향하여 지지된 채로 설치된다. 따라서, 상부 선회체(20)가 회전하는 경우에, 작업장치(30)는 상부 선회체(20)와 함께 회전하게 된다.
한편, 상부 선회체(20)는 차체 프레임(100), 캐빈(200), 및 카운터 웨이트(300) 를 포함한다.
보다 구체적으로, 상부 선회체(20)는 차체 프레임(100), 상기 차체 프레임(100) 상에서 좌측에 설치되는 캐빈(200), 및 상기 차체 프레임(100)의 후측에 설치되는 카운터 웨이트(300)를 포함하여 구성된다.
차체 프레임(100)은 선회장치에 의하여 하부 주행체(10) 상에 선회 가능하게 설치되어 있다. 즉, 차체 프레임(100)은 지지 구조체를 이루며, 상부 선회체(20)의 베이스를 구성한다.
차체 프레임(100)은 전면부(100a), 후면부(100b), 좌측면부(100c), 우측면부(100d), 상면부(100e), 및 하면부(100f)로 둘러싸여 있는 지지 구조체이다. 이때, 차체 프레임(100)의 후면부(100b)는 리어 커버(rear cover) 형태일 수 있다. 차체 프레임의 후방, 즉 후면부(100b)의 하측에는 카운터 웨이트(300)가 설치되어 있다. 또한, 차체 프레임(100) 상에는 캐빈(200)이 설치될 수 있으며, 상기 캐빈(200)은 바람직하게는 차체 프레임(100) 상에서 센터라인(CL)을 기준으로 좌측에 설치될 수 있다. 이러한 차체 프레임(100)의 내부에는 부품들(components)을 수용할 수 있는 내부 공간이 형성되어 있다.
캐빈(200)에는 오퍼레이터(operator)가 탑승하여 앉을 수 있는 운전석이 마련될 수 있다. 운전석의 전방에는, 소형 전기 굴착기(1000)의 작업이나 주행을 조작하는 핸들이나 페달 등이 다양하게 마련될 수 있다.
카운터 웨이트(300)는 차체 프레임(100)의 후방에 설치되어 있다. 이러한 카운터 웨이트(300)는 작업장치(30)와의 중량 밸런스를 맞추기 위한 것으로서, 후방으로 볼록한 형상의 중량물로 이루어질 수 있다.
도 6은 도 2의 A-A' 단면도로서, 본 개시의 일측면에 의한 차체 프레임 내부에서의 공기 흐름을 개략적으로 나타내고, 도 7은 도 3의 B-B' 단면도로서, 본 개시의 일측면에 의한 차체 프레임 내부에서의 공기 흐름을 개략적으로 나타낸다.
도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 개시의 소형 전기 굴착기(1000)는 쿨링 팬(cooling fan, 110), 라디에이터(radiator, 120), 오일 쿨러(oil cooler, 130), 메인 컨트롤 밸브(MCV, 140), 공기조화설비(HAVC, 150), 유압 탱크(hydraulic tank, 160), 전기모터(electric motor, 170), 유압 펌프(hydraulic pump, 180), 배터리(ESS, 190), 및 기타 전기장치들과 같은 부품들을 포함할 수 있다. 또한, 기타 전기장치들에는 컨버터, 인버터, 정션 박스, 모터 드라이브 등이 포함될 수 있다. 이러한 소형 전기 굴착기(1000)의 부품들은 상부 선회체(20), 보다 구체적으로는 차체 프레임(100)의 내부 공간에 마련될 수 있다.
한편, 소형 전기 굴착기(1000)는 내부 공간이 협소하여 부품들을 수용할 공간이 충분하지 않다. 따라서, 각 부품들을 효율적으로 배치하는 것이 중요하다. 특히, 배터리(190)의 위치를 고려하여, 배터리 냉각에 영향을 미치지 않는 방향으로 공기 흐름을 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 소형 전기 굴착기(1000)에서는 유압유를 사용하는 MCV(140), 유압 탱크(160), 및 유압 펌프(180)와 같은 부품들이 가장 큰 열원이므로, 이러한 부품들의 열 관리를 효율적으로 수행하는 것이 중요하다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 차체 프레임(100)의 내부에는, 센터라인(CL)을 기준으로 좌측에 MCV(140), HVAC(150) 및 유압 탱크가 배치되고, 우측에 쿨링 팬(110), 라디에이터(120), 오일 쿨러(130), 배터리(190), 전기모터(170), 유압 펌프(180) 및 기타 전기장치들이 배치될 수 있다.
또한, 차체 프레임(100)에는 차가운 공기가 유입되는 하나 이상의 인렛(102, 103, 104, 105)이 형성되고, 센터라인(CL)을 기준으로 상기 차체 프레임(100)의 전면부(100a)에는 내부 부품들을 거치면서 뜨거워진 공기가 유출되는 아웃렛(106)이 형성될 수 있다.
이때, 쿨링 팬(110)은 소형 전기 굴착기(1000)를 구성하는 부품에서 발생되는 열을 공기로 냉각시키기 위한 것으로, 아웃렛(106)의 바로 뒤쪽에 배치될 수 있다. 이러한 쿨링 팬(110)은 차체 프레임(100)의 내부 공기가 전방으로 강제로 흐르도록 블로잉하여, 내부 공기가 아웃렛(106)을 통해 외부로 유출되도록 한다.
한편, 열교환기를 구성하는 라디에이터(120) 및 오일 쿨러(130)는 쿨링 팬(110)의 바로 뒤쪽에 배치될 수 있다. 라디에이터(120)는 전기모터(170)와 같은 전기장치를 위한 냉각수의 열을 방출하기 위한 요소이며, 오일 쿨러(130)는 작업장치(30)와 같은 유압기기로부터 유압 탱크(160)로 복귀하는 유압유를 냉각시키기 위한 요소이다.
이러한 라디에이터(120) 및 오일 쿨러(130)는 쿨링 팬(110)의 뒤쪽에서 측 방향으로 일렬로 배치될 수 있으며, 쿨링 팬(110)에 의한 냉각풍의 흐름에 있어서 하류 측에 위치할 수 있다. 즉, 쿨링 팬(110)의 바로 뒤쪽에 라디에이터(120) 및 오일 쿨러(130)가 배치되고, 쿨링 팬(110)이 차체 프레임(100)의 내부 공기를 전방으로 블로잉하는 방식으로 구성됨에 따라, 라디에이터(120)를 거치면서 뜨거워진 공기가 배터리(190)에 영향을 주지 않고 외부로 유출될 수 있다.
MCV(140)는 작업장치(30)를 동작시키기 위해 유압 펌프(180)로부터 토출되는 유압유의 방향을 제어하기 위한 것으로, 차체 프레임(100)의 내부에서 센터라인(CL)을 기준으로 좌측 전방 및 캐빈(200)의 하부에 배치될 수 있다. 이러한 MCV(140)가 위치하는 차체 프레임(100)의 하면부(100f)에는 MCV(140)에서 발생하는 열이 자연 대류에 의해 순환될 수 있도록 벤틸레이션(101)이 형성될 수 있다. 즉, 벤틸레이션(101)은 MCV(140)의 하측에 위치할 수 있다.
MCV(140)는 오일에 의해 온도가 대략 90° 정도로 높아질 수 있으며, 벤틸레이션(101)을 통해 유입되는 공기가 MCV(140)를 거치면서 뜨거워질 수 있다. 이처럼, MCV(140)를 거치면서 뜨거워진 공기가 라디에이터(120) 및 오일 쿨러(130)를 거치게 되면, 라디에이터(120) 및 오일 쿨러(130)의 냉각 효율이 떨어지게 되는 문제가 발생할 수 있다.
이에 따라, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 차체 프레임(100)의 내부에는, 센터라인(CL)을 기준으로 좌측에서 우측으로의 공기의 유입을 적어도 부분적으로 차단하기 위한 차단벽(107)이 설치될 수 있다. 즉, 차단벽(107)은 차체 프레임(100)의 내부에서 좌측 전방에 위치한 MCV(140)를 거치면서 뜨거워진 공기가 우측 전방에 위치한 라디에이터(120) 및 오일 쿨러(130)로 이동하는 것을 차단하여, 라디에이터(120) 및 오일 쿨러(130)의 냉각 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
유압 탱크(160)는 유압 펌프(180)로 유압유를 공급하기 위한 유압유 저장고로서, 차체 프레임(100)의 내부에서 센터라인(CL)을 기준으로 좌측 후방에 배치될 수 있다.
이러한 유압 탱크(160)가 위치한 차체 프레임(100)의 하면부(100f)에는 유압 탱크(160)의 쿨링을 위한 공기가 유입되도록 제3 인렛(104)이 형성될 수 있다. 즉, 제3 인렛(104)은 유압 탱크(160)의 하측에 위치할 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 전기모터(170), 유압 펌프(180) 및 전기장치들은 차체 프레임(100)의 내부에서 센터라인(CL)을 기준으로 우측 후방에 배치될 수 있다.
전기모터(170)는 배터리(190)의 전기 에너지를 이용하여 소형 전기 굴착기(1000)를 구동하기 위한 동력을 생산하기 위한 구성이고, 유압 펌프(180)는 전기모터(170)로부터 생성된 동력을 이용하여 소형 전기 굴착기(1000)의 각 부품을 구동하기 위한 압력을 제공하기 위한 구성이다. 즉, 유압 펌프(180)는 전기모터(170)로부터의 동력에 의해 가동되며, 유량을 토출하여 작업장치(30) 및 하부 주행체(10)를 구동시킨다. 예를 들어, 유압 펌프(180)는 붐(31), 아암(32) 및 어태치먼트(33)을 구동시키기 위해 붐 실린더, 아암 실린더 및 어태치먼트 실린더에 압력을 제공한다. 이때, 유압 펌프(180)는 유압 탱크(160)로부터 유압을 공급받아 작업장치(30)에 압력을 제공할 수 있다.
전기장치들에는 컨버터, 인버터, 정션 박스, 모터 드라이브 등이 포함될 수 있다. 이러한 전기장치들은 차체 프레임(100)의 내부에서 센터라인(CL)을 기준으로 우측 후방, 바람직하게는 전기모터(170) 및 유압 펌프(180)의 상측에 배치될 수 있다. 컨버터는 신호 또는 에너지의 모양을 변경하는 장치이다. 이러한 컨버터는 어떤 전압의 직류 전원을 다른 전압의 직류 전원으로 변환하는 DC/DC 컨버터를 포함할 수 있다.　 인버터는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하는 장치이다. 즉, 인버터는 배터리(190)의 직류 전력을 전기모터(170)의 구동에 필요한 소정 전압의 교류 전력으로 변환한다. 정션 박스는 배터리(190)에 전달되는 전원을 제어하고, 배터리(190)에 저장된 전원을 주변 부품에 전달하도록 제어하는 역할을 수행한다. 즉, 정션 박스는 배터리(190)의 전원을 컨버터, 인버터 등에 전달하도록 제어한다. 모터 드라이브는 전기모터(170)를 제어하는 전자 제어장치이며, 전기모터(170)의 토크제어, 속도제어, 위치제어 등을 수행할 수 있다.
한편, 도 6 및 도 7을 참조하면, 차체 프레임(100)의 후면부(100b)에는 차체 프레임(100)의 내부에서 후방에 배치된 전기모터(170), 유압 펌프(180) 및 전기장치들의 쿨링을 위한 공기가 유입되도록 제1 인렛(102)이 형성될 수 있다. 이러한 제1 인렛은(102)은 수평 방향으로 길게 연장되는 하나 이상의 장홀(102a)을 포함할 수 있다. 제1 인렛(102)을 통해 유입된 차가운 공기는 후방에 배치되어 있는 전기모터(170), 유압 펌프(180), 전기장치들, 라디에이터(120), 및 오일 쿨러(130)를 차례로 거쳐 쿨링 팬(110)을 통해 외부로 유출될 수 있다.
이처럼, 차체 프레임(100)의 후면부(100b)에 제1 인렛(102)이 형성됨에 따라, 후방에 배치되어 있는 전기모터(170), 유압 펌프(180), 및 전기장치들을 효율적으로 냉각시킬 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 배터리(190)는 차체 프레임(100)의 내부에서 센터라인(CL)을 기준으로 우측 중앙부에 배치될 수 있다. 보다 상세하게는, 배터리(190)는 라디에이터(120) 및 오일 쿨러(130)의 뒤쪽, 그리고 전기모터(170) 및 유압 펌프(180)의 앞쪽에 배치될 수 있으며, 차체 프레임(100)의 우측면부(100d) 쪽으로 치우쳐 배치될 수 있다.
차체 프레임(100)의 우측면부(100d)에는 배터리(190)의 쿨링을 위한 공기가 유입되도록 제2 인렛(103)이 형성될 수 있다. 제2 인렛(103)을 통해 유입된 차가운 공기는 배터리(190), 라디에이터(120), 및 오일 쿨러(130)를 차례로 거쳐 쿨링 팬(110)을 통해 외부로 유출될 수 있다.
한편, 전술한 제1 인렛(102), 제2 인렛(103), 및 제3 인렛(104)은 전방에 배치된 쿨링 팬(110)까지의 거리가 멀기 때문에, 제1 인렛(102), 제2 인렛(103), 및 제3 인렛(104)을 통해 유입된 차가운 공기가 여러 부품들을 거쳐 라디에이터(120) 및 오일 쿨러(130)에 도달하게 되며, 이에 따라 라디에이터(120) 및 오일 쿨러(130)의 냉각 효율이 좋지 않을 수 있다.
즉, 도 3 내지 도 5, 및 도 7을 참조하면, 쿨링 팬(110)의 뒤쪽에 배치된 라디에이터(120) 및 오일 쿨러(130)의 냉각 효율을 높이기 위해, 라디에이터(120) 및 오일 쿨러(130)가 위치하는 차체 프레임(100)의 상면부(100e)에는 라디에이터(120) 및 오일 쿨러(130)의 쿨링을 위한 공기가 유입되도록 제4 인렛(105)이 형성될 수 있다.
이러한 제4 인렛(105)을 통해 유입되는 차가운 공기는 라디에이터(120) 및 오일 쿨러(130)에 직접적인 영향을 줄 수 있기 때문에 라디에이터(120) 및 오일 쿨러(130)의 냉각 효율을 높일 수 있다.
일 예에 의하면, 제4 인렛(105)은 차체 프레임(100)의 상면부(100e)에 후방이 개방된 경사진 형태로 형성될 수 있다. 제4 인렛(105)이 후방이 개방된 경사진 형태로 형성되면, 쿨링 팬(110)에 의해 전방으로 블로잉되어 전면부(100a)에 형성된 아웃렛(106)을 통해 유출되는 뜨거운 공기가 재차 제4 인렛(105)으로 진입하여 냉각 효율을 저하시키는 것을 방지할 수 있다.
도 8은 본 개시의 다른 측면에 의한 상부 선회체의 후방 사시도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 제1 인렛은(102)은 수평 방향으로 하나 이상의 장홀(102a), 및 상기 장홀(102a)의 일단에서 경사지게 연장되는 경사홀(102b)을 포함할 수 있다. 즉, 차체 프레임(100)의 내부에서 후방에 배치되는 유압 탱크(130) 및 유압 펌프(180)의 냉각 효율을 향상시키기 위해 장홀(102a)로부터 연장되는 경사홀(102b)이 더 형성될 수 있으며, 이러한 경사홀(102b)은 유압 탱크(130) 및 유압 펌프(180)로 유입되는 공기의 양을 증가시키기 위해 하향 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.
이처럼, 본 개시의 소형 전기 굴착기는 가장 큰 열원인 유압유를 사용하는 MCV, 유압 탱크, 유압 펌프와 같은 유압 장치들의 발열을 효율적으로 관리함과 동시에 배터리의 쿨링에 영향을 미치지 않도록, 내부 부품 및 각종 냉각 장치(쿨링 팬, 라디에이터, 오일 쿨러, 인렛, 아웃렛)를 배치함에 따라, 소형 전기 굴착기의 전체적인 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.
본 개시는 위에서 설명되고 도면에 예시된 양태로 제한되지 않는다는 것을 이해해야 한다. 오히려, 통상의 지식을 가진 자는 본 개시 및 첨부된 청구범위의 범위 내에서 많은 변경 및 수정이 이루어질 수 있음을 인식할 것이다. 도면 및 명세서에서, 제한의 목적이 아닌 단지 예시의 목적으로 측면이 개시되었으며, 본 개시의 개념의 범위는 하기 청구범위에 기재되어 있다.
부호의 설명
1000 소형 전기 굴착기
10 하부 주행체
20 상부 선회체
30 작업장치
31 붐
32 아암
33 어태치먼트
100 차체 프레임
100a 전면부
100b 후면부
100c 좌측면부
100d 우측면부
100e 상면부
100f 하면부
101 벤틸레이션
102 제1 인렛
103 제2 인렛
104 제3 인렛
105 제4 인렛
106 아웃렛
107 차단벽
110 쿨링 팬
120 라디에이터
130 오일 쿨러
140 MCV
150 HAVC
160 유압 탱크
170 전기모터
180 유압 펌프
190 배터리
200 캐빈
300 카운터 웨이트
CL 센터라인

Claims (10)

  1. 하부 주행체, 상부 선회체 및 작업장치를 포함하는 소형 전기 굴착기로서,
    상기 상부 선회체는, 차체 프레임, 상기 차체 프레임 상에서 좌측에 설치되는 캐빈, 및 상기 차체 프레임의 후방에 설치되는 카운터 웨이트를 포함하고,
    상기 차체 프레임의 내부에는, 센터라인을 기준으로 좌측에 MCV, 및 유압 탱크가 배치되고, 우측에 쿨링 팬, 라디에이터, 오일 쿨러, 배터리, 전기모터, 유압 펌프, 및 전기장치들이 배치되며,
    상기 차체 프레임에는 차가운 공기가 유입되는 하나 이상의 인렛이 형성되고, 상기 차체 프레임의 전면부에는 뜨거워진 공기가 유출되는 아웃렛이 형성되며,
    상기 쿨링 팬은 상기 아웃렛의 바로 뒤쪽에 배치되어, 상기 차체 프레임의 내부 공기를 전방으로 블로잉하는 방식으로 구성되는, 소형 전기 굴착기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 라디에이터 및 상기 오일 쿨러는 상기 쿨링 팬의 바로 뒤쪽에 배치되는 것을 특징으로 하는, 소형 전기 굴착기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 MCV는 상기 차체 프레임의 내부에서 센터라인을 기준으로 좌측 전방에 배치되며, 상기 MCV가 위치하는 상기 차체 프레임의 하면부에는 상기 MCV에서 발생하는 열이 순환될 수 있도록 벤틸레이션이 형성되는 것을 특징으로 하는, 소형 전기 굴착기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 차체 프레임의 내부에는, 센터라인을 기준으로 좌측에서 우측으로의 공기의 유입을 적어도 부분적으로 차단하기 위한 차단벽이 설치되는 것을 특징으로 하는, 소형 전기 굴착기.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 유압 탱크는 상기 차체 프레임의 내부에서 센터라인을 기준으로 좌측 후방에 배치되며, 상기 유압 탱크가 위치한 상기 차체 프레임의 하면부에는 상기 유압 탱크의 쿨링을 위한 공기가 유입되도록 제3 인렛이 형성되는 것을 특징으로 하는, 소형 전기 굴착기.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 전기모터, 유압 펌프 및 전기장치들은 상기 차체 프레임의 내부에서 센터라인을 기준으로 우측 후방에 배치되며, 상기 차체 프레임의 후면부에는 상기 전기모터, 유압 펌프 및 전기장치들의 쿨링을 위한 공기가 유입되도록 제1 인렛이 형성되는 것을 특징으로 하는, 소형 전기 굴착기.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 배터리는 상기 라디에이터 및 상기 오일 쿨러의 뒤쪽에 배치되며, 상기 차체 프레임의 우측면부에는 상기 배터리의 쿨링을 위한 공기가 유입되도록 제2 인렛이 형성되는 것을 특징으로 하는, 소형 전기 굴착기.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 라디에이터 및 오일 쿨러가 위치하는 상기 차체 프레임의 상면부에는 상기 라디에이터 및 오일 쿨러의 쿨링을 위한 공기가 유입되도록 제4 인렛이 형성되는 것을 특징으로 하는, 소형 전기 굴착기.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제1 인렛은,
    수평 방향으로 연장되는 장홀, 및 상기 장홀의 일단에서 하향 경사지게 연장되는 경사홀을 포함하는 것을 특징으로 하는, 소형 전기 굴착기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제4 인렛은 상기 차체 프레임의 상면부에 후방이 개방된 경사진 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는, 소형 전기 굴착기.
PCT/KR2023/008381 2023-06-16 2023-06-16 소형 전기 굴착기 Pending WO2024257926A1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2023/008381 WO2024257926A1 (ko) 2023-06-16 2023-06-16 소형 전기 굴착기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/KR2023/008381 WO2024257926A1 (ko) 2023-06-16 2023-06-16 소형 전기 굴착기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2024257926A1 true WO2024257926A1 (ko) 2024-12-19

Family

ID=93852299

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2023/008381 Pending WO2024257926A1 (ko) 2023-06-16 2023-06-16 소형 전기 굴착기

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2024257926A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001227003A (ja) * 2000-02-18 2001-08-24 Hitachi Constr Mach Co Ltd 建設機械の冷却装置
US20050166429A1 (en) * 2002-03-26 2005-08-04 Kobelco Construction Machinery Co., Ltd Small swing type shovel
JP2007211395A (ja) * 2006-02-07 2007-08-23 Takeuchi Seisakusho:Kk 作業車
EP2009185B1 (en) * 2005-10-12 2010-12-29 Kobelco Construction Machinery Co., Ltd. Construction machine
KR20210002124U (ko) * 2020-03-17 2021-09-27 현대건설기계 주식회사 전기 굴착기

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001227003A (ja) * 2000-02-18 2001-08-24 Hitachi Constr Mach Co Ltd 建設機械の冷却装置
US20050166429A1 (en) * 2002-03-26 2005-08-04 Kobelco Construction Machinery Co., Ltd Small swing type shovel
EP2009185B1 (en) * 2005-10-12 2010-12-29 Kobelco Construction Machinery Co., Ltd. Construction machine
JP2007211395A (ja) * 2006-02-07 2007-08-23 Takeuchi Seisakusho:Kk 作業車
KR20210002124U (ko) * 2020-03-17 2021-09-27 현대건설기계 주식회사 전기 굴착기

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4520649B2 (ja) ハイブリッド式建設機械
JP4434123B2 (ja) ハイブリッド式建設機械
US20170067227A1 (en) Hybrid-Type Working Machine
US12352007B2 (en) Electric work vehicle
EP4170098B1 (en) Electric work machine techinical field
US12523008B2 (en) Electric work vehicle
WO2022177303A1 (ko) 차량의 공조용 냉각수 매니폴드 및 통합 냉각수 분배 및 저장 모듈
JP2001016827A (ja) 建設機械
EP1143125A1 (en) Engine cooling device of construction machinery
WO2020059165A1 (ja) 建設機械
WO2020166975A1 (ko) 건설 기계
WO2024257926A1 (ko) 소형 전기 굴착기
KR20240002189A (ko) 전동식 작업 기계
KR20240002208A (ko) 전동식 작업 기계
WO2023188979A1 (ja) 電動式建設機械
JP2007106209A (ja) ハイブリッド式建設機械
JP2004106619A (ja) ハイブリッド駆動の建設機械
WO2022055230A1 (ko) 통합 하우징 및 이를 포함하는 급수 모듈
WO2024219937A1 (ko) 차량용 냉각수 시스템
KR20240055637A (ko) 전동식 작업 기계
CN223074818U (zh) 上装布置结构及作业机械
JP3361054B2 (ja) 建設機械の冷却装置
WO2024085516A1 (ko) 전동식 굴착기
CN222500408U (zh) 一种上车及微型电动挖掘机
WO2026049527A1 (ko) 굴착기 전동화 모듈 및 이를 구비하는 굴착기

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 23941709

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2023941709

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2023941709

Country of ref document: EP

Effective date: 20260116

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2023941709

Country of ref document: EP

Effective date: 20260116

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2023941709

Country of ref document: EP

Effective date: 20260116

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2023941709

Country of ref document: EP

Effective date: 20260116