KR101303458B1

KR101303458B1 - 건설중장비의 냉각팬 제어장치

Info

Publication number: KR101303458B1
Application number: KR1020070099047A
Authority: KR
Inventors: 윤홍철
Original assignee: 두산인프라코어 주식회사
Priority date: 2007-10-02
Filing date: 2007-10-02
Publication date: 2013-09-05
Also published as: KR20090033957A

Abstract

본 발명은 건설중장비의 냉각팬 제어장치를 개시한다. 상기 냉각팬 제어장치는 엔진을 냉각시키는 라디에이터(1)의 외측에 배치되며, 유압모터(9)와 냉각팬(10)을 포함하고 지지브라켓(7)을 매개로 하여 엔진케이스(6)의 일부분에 대해 선회 가능한 냉각팬구조체(5)와, 이 냉각팬구조체의 외측에 배치되며, 엔진케이스(6)의 일부분에 대해 선회 가능하게 연결된 냉각팬커버(15)로 이루어진 건설중장비의 냉각팬 제어장치에 있어서, 상기 엔진케이스(6)의 일부분에 구비되며, 상기 냉각팬커버(15)의 개폐를 검출하는 스위치(21); 이 스위치와 전기적으로 연결되며, 엔진의 냉각수 온도에 비례하여 냉각팬(10)의 회전속도를 제어할 수 있도록 엔진제어부(16) 및 비례제어밸브(11)와 각각 전기적으로 연결된 냉각팬제어부(22); 이 냉각팬제어부와 전기적으로 연결되고 그 냉각팬제어부(22)의 제어를 통해 경고신호를 발생시키는 신호발생부(23); 및 상기 냉각팬구조체(5)의 지지브라켓(7)의 회전축 일부분에 구비되며, 상기 냉각팬구조체(5)의 개방각도의 크기에 따라 각각 다른 전기신호를 발생시키고 상기 냉각팬제어부(22)와 전기적으로 연결된 포텐시오미터(24)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

중장비, 냉각팬, 제어장치

Description

건설중장비의 냉각팬 제어장치{COOLING FAN CONTROL DEVICE OF A CONSTRUCTION HEAVY EQUIPMENT}

본 발명은 건설중장비의 냉각팬 제어장치에 관한 것으로, 특히 굴삭기, 휠로더 등과 같은 건설중장비의 냉각팬을 엔진의 상태뿐만 아니라, 그 냉각팬 주위에 구비된 냉각팬커버와 냉각팬구조체의 상태를 체크하여 제어할 수 있도록 하는 건설중장비의 냉각팬 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로, 굴삭기, 휠로더 등과 같은 건설중장비의 냉각팬 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 엔진을 냉각시키는 라디에이터(1)를 냉각시키기 위하여 라디에이터의 전방에 설치되는 냉각팬구조체(5)와, 이 냉각팬구조체를 외부로부터 보호하는 냉각팬커버(15)로 이루어져 있다.

여기에서, 상기 냉각팬구조체(5)는 일측부가 엔진케이스(6)의 일부분에 대해 선회 가능하게 연결되고 주위에 보호그릴(7a)이 구비된 지지브라켓(7)과, 이 지지브라켓의 중앙부분에 고정되고 유압라인(8)을 통해 제어되는 유압모터(9)와, 이 유압모터의 전방에 설치되어 회전되는 냉각팬(10)과, 상기 유압모터(9)의 일측에 구비되어 엔진제어부(도시되지 않음)에 의해 제어되며, 엔진의 냉각수 온도에 비례하 여 냉각팬(10)의 회전속도를 제어하는 비례제어밸브(11)로 이루어져 있다. 상기 냉각팬커버(15)는 일측부가 엔진케이스(6)의 일부분에 대해 선회 가능하게 연결되고 주위에 보호그릴(5a)이 구비되어 있다.

그에 따라, 건설중장비가 작동중인 경우, 상기 냉각팬구조체(5)의 냉각팬(10)은 엔진제어부를 통해 비례제어밸브(11)에 의해 제어되는 유압모터(9)에 의해 가동되어 엔진을 냉각시키는 라디에이터(1)를 냉각시킬 수 있게 된다.

한편, 라디에이터를 청소하고자 하는 경우, 작업자는 건설중장비의 작동을 정지시킨 상태에서, 냉각팬커버(15)를 개방한 후, 냉각팬구조체(5)를 외측으로 선회시켜 라디에이터(1)를 청소할 수 있게 된다.

그러나, 종래 기술에 따른 건설중장비는 엔진을 정지시킨 경우를 제외하고는 냉각팬커버(15)뿐만 아니라, 심지어 냉각팬구조체(5)가 개방되었을 경우에도 냉각팬(10)이 계속해서 회전되는 구조이었기 때문에 운전자가 그러한 주변상황을 모르고 작업을 하는 경우 안전사고의 발생우려가 매우 높았다.

이에, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 엔진이 작동중인 상태에서 냉각팬커버가 개방된 경우 일차적으로 운전자에게 경고신호를 보내고 냉각팬구조체가 개방되는 경우 이차적으로 냉각팬의 회전속도를 줄이거나 또는 그 냉각팬의 가동을 중지시켜, 사전에 안전사고를 예방할 수 있도록 하는 건설중장비의 냉각팬 제어장치를 제공하는 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 엔진을 냉각시키는 라디에이터의 외측에 배치되며, 유압모터와 냉각팬을 포함하고 지지브라켓을 매개로 하여 엔진케이스의 일부분에 대해 선회 가능한 냉각팬구조체와, 이 냉각팬구조체의 외측에 배치되며, 엔진케이스의 일부분에 대해 선회 가능하게 연결된 냉각팬커버로 이루어진 건설중장비의 냉각팬 제어장치에 있어서, 상기 엔진케이스의 일부분에 구비되며, 상기 냉각팬커버의 개폐를 검출하는 스위치; 이 스위치와 전기적으로 연결되며, 엔진의 냉각수 온도에 비례하여 냉각팬의 회전속도를 제어할 수 있도록 엔진제어부 및 비례제어밸브와 각각 전기적으로 연결된 냉각팬제어부; 이 냉각팬제어부와 전기적으로 연결되고 그 냉각팬제어부의 제어를 통해 경고신호를 발생시키는 신호발생부; 및 상기 냉각팬구조체의 지지브라켓의 회전축 일부분에 구비되며, 상기 냉각팬구조체의 개방각도의 크기에 따라 각각 다른 전기신호를 발생시키고 상기 냉각팬제어부와 전기적으로 연결된 포텐시오미터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건설중장비의 냉각팬 제어장치를 제공한다.

또한, 본 발명은 위의 본 발명의 일실시예에 대하여 다음의 구체적인 실시예들을 더 제공한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 신호발생부는 빛을 발생시키는 경고램프와 소리를 발생시키는 부저로 이루어지며, 이 경고램프와 부저는 미리 결정된 순서로 또는 동시에 작동 가능한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 냉각팬제어부는 냉각팬구조체의 개방각도 (θ)가 θ＜10°이면 냉각수 온도에 비례하여 비례제어밸브를 통해 냉각팬의 회전속도를 정상적으로 제어하고, 10°≤ θ ≤ 20°이면 냉각수 온도에 비례하여 비례제어밸브를 통해 제어되는 냉각팬의 회전속도를 1/2 이하로 감속시키고, 20°＜θ 이면 냉각팬의 가동을 중지시키는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 건설중장비의 냉각팬 제어장치 및 그 제어방법의 각 실시예를 도 2 내지 도 5를 참조하여 차례대로 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 건설중장비의 냉각팬 제어장치를 보여주는 개략 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 건설중장비의 냉각팬 제어장치의 제어방법을 설명하기 위한 개략 흐름도이다.

본 발명에 따른 건설중장비의 냉각팬 제어장치(20)는 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 엔진을 냉각시키는 라디에이터(1)의 외측에 배치되며, 유압모터(9)와 냉각팬(10)을 포함하고 지지브라켓(7)을 매개로 하여 엔진케이스(6)의 일부분에 대해 선회 가능한 냉각팬구조체(5)와, 이 냉각팬구조체의 외측에 배치되며, 엔진케이스(6)의 일부분에 대해 선회 가능하게 연결된 냉각팬커버(15)로 이루어진 건설중장비의 냉각팬 제어장치에 있어서, 스위치(21), 냉각팬제어부(22), 신호발생부(23) 및 포텐시오미터(24)를 더 포함하는 구조로 이루어진다.

여기에서, 상기 스위치(21)는 상기 엔진케이스(6)의 일부분에 구비되며, 상기 냉각팬커버(15)의 개폐를 검출한다. 상기 스위치(21)는 기계식 접점 스위치, 마그네트식 또는 발수광식 근접스위치 등으로 이루어질 수 있다.

상기 냉각팬제어부(22)는 상기 스위치(21)와 전기적으로 연결되며, 엔진의 냉각수 온도에 비례하여 냉각팬(10)의 회전속도를 제어할 수 있도록 엔진제어부(16) 및 비례제어밸브(11)와 각각 전기적으로 연결된다. 상기 비례제어밸브(11)는 상기 유압모터(9)의 일측에 구비되어 엔진제어부(16)에 의해 제어되며, 엔진의 냉각수 온도에 비례하여 상기 유압모터(9)를 통해 냉각팬(10)의 회전속도를 제어한다.

상기 신호발생부(23)는 냉각팬제어부(22)와 전기적으로 연결되고 그 냉각팬제어부의 제어를 통해 경고신호를 발생시킨다. 상기 신호발생부(23)는 빛을 발생시키는 경고램프(Warning Lamp)(23a)와 소리를 발생시키는 부저(Buzzer)(23b)로 이루어진다. 상기 경고램프(23a)와 부저(23b)는 미리 결정된 순서로 또는 동시에 작동 가능하다.

그에 따라, 상기 냉각팬제어부(22)는 상기 스위치(21)로부터 상기 냉각팬커버(15)의 개방신호를 수신하여 상기 신호발생부(23)의 경고램프(23a)를 점등함과 아울러 부저(23b)를 울릴 수 있게 된다.

상기 포텐시오미터(Potentiometer)(24)는 상기 냉각팬구조체(5)의 지지브라켓(7)의 회전축(도시되지 않음) 일부분에 구비된다. 상기 포텐시오미터(24)-회전축-고정부분 간의 장착구조는 널리 공지된 기술이다. 상기 포텐시오미터(24)는 일반적으로 상기 지지브라켓(7)의 회전축(또는 힌지축)의 회전을 감지할 수 있도록 상기 회전축의 일부분을 회전 가능하게 수용하고 외측의 일부분이 엔진케이스(6)의 일부분에 고정된다. 상기 포텐시오미터(24)는 상기 냉각팬구조체(5)의 개방각도의 크기에 따라 각각 다른 전기신호를 발생시키고 상기 냉각팬제어부(22)와 전기적으 로 연결된다.

그에 따라, 상기 냉각팬제어부(22)는 상기 포텐시오미터(24)로부터 수신된 전기신호와 엔진제어부(16)로부터 수신된 엔진의 냉각수 온도정보 신호에 기초하여 비례제어밸브(11)를 통해 냉각팬(10)의 회전속도 또는 그 냉각팬의 동작을 제어할 수 있게 된다.

한편, 상기 냉각팬제어부(22)는 냉각팬커버(15)가 닫혀있는 상태에서 냉각팬구조체(5)의 포텐시오미터(24)로부터 전기신호가 수신되는 경우, 비례제어밸브(11)를 통해 엔진의 냉각수 온도만을 고려하여 제어하게 된다.

전술한 바와 같이 구성된 건설중장비의 냉각팬 제어장치의 제어방법을 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

건설중장비의 엔진이 작동중인 상태에서 냉각팬커버(15)가 개방되면, 냉각팬제어부(22)는 냉각팬커버(15)의 스위치(21)를 통해 냉각팬커버(15)의 개방신호를 수신하여 신호발생부(23)의 경고램프(23a)를 점등함과 아울러 부저(23b)를 울린다(S510 및 S520 참조).

그와는 달리, 상기 판단결과, 냉각팬커버(15)가 개방되어 있지 않으면, 냉각팬제어부(22)는 엔진의 냉각수 온도에 비례하여 비례제어밸브(11)를 통해 냉각팬(10)의 회전속도를 정상적으로 제어한다(S530 참조).

이어서, 경고램프(23a)의 점등 및 부저(23b)의 울림 후 냉각팬구조체(5)가 개방되면, 냉각팬제어부(22)는 냉각팬구조체(5)의 포텐시오미터(24)를 통해 냉각팬구조체(5)의 개방각도에 따른 전류신호를 수신하여 냉각팬구조체(5)의 개방각도(θ) 가 θ＜10°인지의 여부를 판단한다(S540 참조).

이때, 상기 판단결과, θ＜10°이면, 냉각팬제어부(22)는 냉각수 온도에 비례하여 비례제어밸브(11)를 통해 냉각팬(10)의 회전속도를 정상적으로 제어하고, θ＜10°가 아니면 10°≤ θ ≤ 20°인지의 여부를 판단한다(S530 및 S550 참조).

상기 판단결과, 10°≤ θ ≤ 20°이면, 냉각팬제어부(22)는 냉각수 온도에 비례하여 비례제어밸브(11)를 통해 제어되는 냉각팬(10)의 회전속도를 1/2 이하로 감속시킨다(S560).

이어서, 상기 판단결과, 10°≤ θ ≤ 20°가 아니면, 냉각팬제어부(22)는 20°＜θ 인지의 여부를 판단하고, 그 판단결과, 20°＜θ 이면 냉각팬(10)의 가동을 중지시킨다(S570 및 S580).

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서의 단순 치환, 변형 및 변경은 당 분야에서의 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.

본 발명은 엔진이 작동중인 상태에서 냉각팬커버가 개방된 경우 일차적으로 운전자에게 경고신호를 보내고 냉각팬구조체가 개방되는 경우 이차적으로 냉각팬의 회전속도를 줄이거나 또는 그 냉각팬의 가동을 중지시켜, 사전에 안전사고를 예방할 수 있게 한다.

도 1은 종래 기술에 따른 건설중장비의 냉각팬 제어장치를 보여주는 개략 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 건설중장비의 냉각팬 제어장치를 보여주는 개략 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 건설중장비의 냉각팬 제어장치에 적용되는 냉각팬커버와 냉각팬구조체가 개방된 상태를 보여주는 개략 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 건설중장비의 냉각팬 제어장치의 구성을 보여주는 개략 블럭도.

도 5는 본 발명에 따른 건설중장비의 냉각팬 제어장치의 제어방법을 설명하기 위한 개략 흐름도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 라디에이터 5: 냉각팬구조체

6: 엔진케이스 7: 지지브라켓

9: 유압모터 10: 냉각팬

11: 비례제어밸브 15: 냉각팬커버

16: 엔진제어부 20: 냉각팬 제어장치

21: 스위치 22: 냉각팬제어부

23: 신호발생부 24: 포텐시오미터

Claims

엔진을 냉각시키는 라디에이터(1)의 외측에 배치되며, 유압모터(9)와 냉각팬(10)을 포함하고 지지브라켓(7)을 매개로 하여 엔진케이스(6)의 일부분에 대해 선회 가능한 냉각팬구조체(5)와, 이 냉각팬구조체의 외측에 배치되며, 엔진케이스(6)의 일부분에 대해 선회 가능하게 연결된 냉각팬커버(15)로 이루어진 건설중장비의 냉각팬 제어장치에 있어서,

상기 엔진케이스(6)의 일부분에 구비되며, 상기 냉각팬커버(15)의 개폐를 검출하는 스위치(21);

이 스위치와 전기적으로 연결되며, 엔진의 냉각수 온도에 비례하여 냉각팬(10)의 회전속도를 제어할 수 있도록 엔진제어부(16) 및 비례제어밸브(11)와 각각 전기적으로 연결된 냉각팬제어부(22);

이 냉각팬제어부와 전기적으로 연결되고 그 냉각팬제어부(22)의 제어를 통해 경고신호를 발생시키는 신호발생부(23); 및

상기 냉각팬구조체(5)의 지지브라켓(7)의 회전축 일부분에 구비되며, 상기 냉각팬구조체(5)의 개방각도의 크기에 따라 각각 다른 전기신호를 발생시키고 상기 냉각팬제어부(22)와 전기적으로 연결된 포텐시오미터(24)

를 더 포함하는 건설중장비의 냉각팬 제어장치.
제1항에 있어서, 상기 신호발생부(23)는 빛을 발생시키는 경고램프(23a)와 소 리를 발생시키는 부저(23b)로 이루어지며, 이 경고램프와 부저는 미리 결정된 순서로 또는 동시에 작동 가능한 것인 건설중장비의 냉각팬 제어장치.
제1항에 있어서, 상기 냉각팬제어부(22)는 냉각팬구조체(5)의 개방각도(θ)가 θ＜10°이면 냉각수 온도에 비례하여 비례제어밸브(11)를 통해 냉각팬(10)의 회전속도를 정상적으로 제어하고, 10°≤ θ ≤ 20°이면 냉각수 온도에 비례하여 비례제어밸브(11)를 통해 제어되는 냉각팬(10)의 회전속도를 1/2 이하로 감속시키고, 20°＜θ 이면 냉각팬(10)의 가동을 중지시키는 것인 건설중장비의 냉각팬 제어장치.