KR101345371B1 - 특장차량의 물 가열 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 특장차량의 물 가열시스템에 관한 것이다. 이러한 특장차량의 물 가열시스템은, 특장차량에 구비된 물 저장탱크의 물을 가열하는 특장차량의 물 가열시스템에 있어서, 작동유가 저장된 작동유탱크; 상기 작동유에 의해 동작하는 실린더; 상기 작동유가 상기 작동유탱크와 상기 실린더 사이에서 흐르도록, 상기 작동유탱크와 상기 실린더를 연결하는 이송라인; 상기 이송라인 상에 마련되어, 상기 작용유탱크에 저장된 상기 작동유를 상기 실린더로 펌핑하는 펌프; 내부에 물을 저장하고, 상기 이송라인의 적어도 일부를 내부에 수용하는 물 저장탱크;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

특장차량의 물 가열 시스템{Water heating system for special vehicles}
본 발명은 특장차량의 물 가열시스템에 관한 것으로, 특히 작동유로 동작하는 실린더와 물 저장탱크를 구비하는 특장차량에 적용되는 것으로서, 상기 물 저장탱크에 저장되는 물을 작동유의 열을 이용하여 가열할 수 있도록 한 특장차량의 물 가열 시스템에 관한 것이다.
상기 특장차량이라 함은 특수 목적으로 제작된 차량을 의미하는 것으로, 예컨대, 콘크리트 펌프카, 숏크리트차량, 믹서트럭 등을 포함한다. 이러한 특장차량은 차량의 세척 등을 위해 물탱크를 구비한다.
도1은 공개특허 10-2005-0119286호에 개시된 것으로, 종래 물탱크를 구비하는 콘크리트 펌프카에 있어서 상기 물탱크의 물을 가온시키는 물 가열 시스템을 도시한 것이다.
도1을 참조하면, 콘크리트 펌프카의 물탱크에 저장된 물을 가열시키기 위하여, 엔진(1)을 냉각시키는데 사용되는 냉각수를 사용하는 발명이 개시되어 있다. 즉, 엔진(1)을 냉각시키기 위해서 냉각수가 순환할 때, 상기 엔진(1)으로부터 열을 흡수한 냉각수가 물탱크(5) 측으로 순환되도록 하여 물탱크(5)의 물을 가열시키는 시스템을 개시하고 있다.
엔진(1)을 냉각시키는 냉각수는 엔진(1), 방향전환밸브(8), 샤시히터(4), 워터펌프(3), 및 라디에이터(2)를 경유하여 다시 엔진(1)으로 회귀한다. 이때 냉각수는 순환라인을 따라서 이동된다. 상기 순환라인은 도1의 L1 라인, L2 라인, 및 L3 라인을 포함하여 구성된다.
한편, L1 라인에 T형 커플링(6)을 마련하고, 냉각수를 물탱크(5)로 분기시키기 위해서 분기라인을 마련한다. 상기 분기라인은 L4 라인과 L5 라인을 포함하여 구성된다. 상기 물탱크(5)의 내부에는 L4 라인과 L5 라인이 연결되는 히팅코일(7)이 배치되고, 상기 L5 라인은 방향전환밸브(8)와 연결된다.
이러한 구성에 의해, 사용자가 방향전환밸브(8)의 스위치(9)를 작동시켜 냉각수가 T형 커플링(6)에서 물탱크(5) 측으로 이동되면, 엔진(1)의 열을 흡수한 냉각수가 히팅코일(7)을 거치면서 물탱크(5) 내의 물이 가온되고, 상기 냉각수는 L5 라인, 방향전환밸브(8), 샤시히터(4), 워터펌프(3), 및 라디에이터(2)를 거쳐 다시 엔진(1)으로 순환한다.
그러나, 이러한 종래 물 가열시스템은 냉각수의 분기를 위해서 상술한 바와 같은 별도의 구성요소들을 설치하여야 하므로 제작 비용이 상승되고, 냉각수가 순환하는 라인 상에 문제가 발생시 엔진에 치명적인 악영향을 미치는 단점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 작동유로 동작하는 실린더를 구비하는 특장차량에 구비되는 물 저장탱크의 물을 작동유의 열을 이용하여 가열할 수 있도록 한 특장차량의 물 가열 시스템을 제공함을 그 목적으로 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 특장차량의 물 가열 시스템은, 특장차량에 구비된 물 저장탱크의 물을 가열하는 특장차량의 물 가열시스템에 있어서, 작동유가 저장된 작동유탱크; 상기 작동유에 의해 동작하는 실린더; 상기 작동유가 상기 작동유탱크와 상기 실린더 사이에서 흐르도록, 상기 작동유탱크와 상기 실린더를 연결하는 이송라인; 상기 이송라인 상에 마련되어, 상기 작용유탱크에 저장된 상기 작동유를 상기 실린더로 펌핑하는 펌프; 내부에 물을 저장하고, 상기 이송라인의 적어도 일부를 내부에 수용하는 물 저장탱크;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 펌프와 상기 물 저장탱크 사이에 배치되며, 상기 작동유가 상기 작동유탱크 또는 상기 실린더 측으로 선택적으로 흐르도록 상기 작동유의 흐름을 전환하는 주 방향전환밸브를 포함하고, 상기 이송라인은, 상기 작동유탱크와 상기 펌프를 연결하는 제1 공급라인, 상기 펌프와 상기 주 방향전환밸브를 연결하는 제2 공급라인, 상기 주 방향전환밸브와 상기 실린더를 연결하는 제3 공급라인을 포함하는 공급라인과, 상기 실린더와 상기 주 방향전환밸브를 연결하는 제1 회귀라인과 상기 주 방향전환밸브와 상기 작동유탱크를 연결하는 제2 회귀라인을 포함하는 회귀라인을 포함하고, 상기 제3 공급라인 및 상기 제1 회귀라인의 적어도 일부가 상기 물 저장탱크의 내부를 경유하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 주 방향전환밸브와 상기 물 저장탱크 사이의 상기 제3 공급라인 상에 마련되는 제1 보조 방향전환밸브와, 상기 주 방향전환밸브와 상기 물 저장탱크 사이의 상기 제1 회귀라인 상에 마련되는 제2 보조 방향전환밸브를 포함하는 보조 방향전환밸브를 더 구비하고, 상기 제1 보조 방향전환밸브와 상기 실린더를 연결하는 제1 백업라인과, 상기 실린더와 상기 제2 보조 방향전환밸브를 연결하는 제2 백업라인을 포함하는 백업라인을 더 구비하며, 상기 백업라인은 상기 물 저장탱크를 경유하지 않는 것이 바람직하다.
본 발명 실시예에 따른 특장차량의 물 가열 시스템은, 작동유로 동작하는 실린더를 구비하는 특장차량에 구비되는 물 저장탱크의 물을 작동유의 열을 이용하여 가열하는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명 실시예에 따른 특장차량의 물 가열 시스템은, 추가적으로 소요되는 부품을 최소화하여 설치 비용 및 설치 시간을 절감하는 효과를 제공한다.
또한, 작동유가 실린더로 공급되기 전에, 상기 작동유는 물 저장탱크를 경유하므로 작동유의 열이 물 저장탱크의 물에 흡수되어 실린더에 공급되므로, 실린더가 작동유에 의해 과열되는 현상을 방지하는 효과를 제공한다.
또한, 작동유는 백업라인에 의해 물 저장탱크의 내부를 경유하지 않고 순환하는 것이 가능하여, 물 저장탱크 내부를 지나는 제3 공급라인 또는 제1 회귀라인의 문제발생시 상기 작동유는 백업라인을 통해 이송되어 기기의 이상시 능동적으로 대처가능하며, 여름철과 같이 물 저장탱크 내의 물을 가온시키지 않아도 되는 경우에 백업라인을 통해 작동유를 순환시킴으로써 작동유를 선택적으로 순환시킬 수 있는 효과를 제공한다.
도1은 종래 물 가열 시스템을 도시한 도면,
도2는 본 발명에 따른 특장차량의 물 가열 시스템을 도시한 개략적인 평면도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 특장차량의 물 가열 시스템을 도시한 도2를 참조하면, 본 발명 실시예에 따른 특장차량의 물 가열 시스템은, 작동유탱크(10), 실린더(50), 이송라인(60), 펌프(20), 및 물 저장탱크(40)를 포함한다.
먼저, 상기 특장차량이라 함은, 특수 목적으로 제작된 차량을 의미하는 것으로, 예컨대, 콘크리트 펌프카, 숏크리트차량, 믹서트럭 등을 포함한다. 특히, 본 발명이 적용되는 특장차량은 물 저장탱크(40)를 구비하는 차량으로써, 상기 물 저장탱크(40)에 저장된 물은 작업의 종료 후에, 특장차량의 세척 또는 주변 시설의 청소 등을 위해 사용된다.
상기 본 발명을 구성하는 작동유탱크(10), 이송라인(60), 펌프(20), 물 저장탱크(40)는 특장차량에 설치되며, 상기 실린더(50)는 특장차량의 목적에 따라 제작된 동작기기를 동작시키기 위해 구비된 것이다. 예컨대, 콘크리트 펌프카의 경우에 콘크리트를 타설지로 이송하는 콘크리트 S-밸브 등을 틸팅시키기 위한 틸팅실린더가 이에 해당될 수 있다.
상기 작동유탱크(10)는 작동유가 저장되는 저장소이고, 상기 실린더(50)는 상기 작동유에 의해 동작한다. 상술한 바와 같이, 예컨대 콘크리트 펌프카의 경우에 콘크리트를 타설지로 이송하는 콘크리트 S-밸브(미도시)가 상기 실린더(50)에 의해 틸팅된다.
상기 이송라인(60)은 상기 작동유가 상기 작동유탱크(10)와 상기 실린더(50) 사이에서 흐르도록 상기 작동유탱크(10)와 상기 실린더(50)를 연결하는 라인이다.
상기 펌프(20)는 상기 이송라인(60) 상에 마련되어, 상기 작용유탱크에 저장된 상기 작동유를 상기 실린더(50)로 펌핑한다.
상기 물 저장탱크(40)는 그 내부에 물을 저장하고 있으며, 상기 이송라인(60)의 적어도 일부가 그 내부에 수용된다. 즉, 상기 이송라인(60)은 적어도 일부가 상기 물 저장탱크(40)를 관통하여 지나도록 배치된다.
본 실시예에 따르면, 상기 펌프(20)와 상기 물 저장탱크(40) 사이에는 주 방향전환밸브(30)가 배치되고, 상기 주 방향전환밸브(30)와 상기 물 저장탱크(40) 사이에는 보조 방향전환밸브(90)가 설치된다.
상기 주 방향전환밸브(30)는 상기 펌프(20)를 경유하여 이동한 상기 작동유가 상기 작동유탱크(10) 또는 상기 실린더(50) 측으로 선택적으로 흐르도록 상기 작동유의 흐름을 전환하기 위해 구비된다. 상기 주 방향전환밸브(30) 및 보조 방향전환밸브(90)에 관하여는 후술하도록 한다.
다시, 상기 이송라인(60)을 설명한다. 상기 이송라인(60)은 공급라인(61)과 회귀라인(62)을 포함한다.
상기 공급라인(61)은 제1,2,3 공급라인(611,612,613)을 포함한다.
상기 제1 공급라인(611)은 상기 작동유탱크(10)와 상기 펌프(20)를 연결한다. 상기 제2 공급라인(612)은 상기 펌프(20)와 상기 주 방향전환밸브(30)를 연결한다. 상기 제3 공급라인(613)은 상기 주 방향전환밸브(30)와 상기 실린더(50)를 연결한다.
상기 회귀라인(62)은 제1,2 회귀라인(621,622)을 포함한다.
상기 제1 회귀라인(621)은 상기 실린더(50)와 상기 주 방향전환밸브(30)를 연결한다. 상기 제2 회귀라인(622)은 상기 주 방향전환밸브(30)와 상기 작동유탱크(10)를 연결한다.
본 실시예에 따르면, 상기 제3 공급라인(613) 및 상기 제1 회귀라인(621)의 적어도 일부가 상기 물 저장탱크(40)의 내부를 경유하도록 배치된다. 즉, 상기 제3 공급라인(613)의 일부는 물 저장탱크(40)의 외부에 배치되고, 상기 제1 회귀라인(621)도 마찬가지로 일부는 상기 물 저장탱크(40)의 외부에 배치된다.
이와 같은 구성에 의해, 펌프(20)에 의해 작동유가 펌핑되면, 작동유탱크(10)에 저장된 작동유는 제1 공급라인(611), 제2 공급라인(612), 및 제3 공급라인(613)을 경유하여 실린더(50)로 공급된다. 이때 상기 제3 공급라인(613)이 물 저장탱크(40) 내부를 관통하면서 작동유의 열이 물 저장탱크(40)에 저장된 물을 가온시키게 된다.
일반적으로 특장차량의 작동유탱크(10)로부터 이송되는 작동유는 약 섭씨 100도에 이르는 고온으로 제3 공급라인(613)이 물 저장탱크(40)를 경유하면서 물을 충분히 가온시키게 된다.
한편, 상기 실린더(50)에 공급된 작동유는 회귀라인(62)을 경유하여 다시 작동유탱크(10)로 수집된다. 구체적으로, 상기 작동유는 제1 회귀라인(621)을 따라 상기 물 저장탱크(40) 내부를 관통하여 주 방향전환밸브(30)까지 이동하고, 상기 주 방향전환밸브(30)로부터는 제2 회귀라인(622)을 따라 이송되어 작동유탱크(10)로 들어간다.
상기 실린더(50)를 경유한 작동유가 제1 회귀라인(621)을 경유할 때 물 저장탱크(40)를 관통하므로, 물 저장탱크(40)에 저장된 물은 상기 제3 공급라인(613) 및 제1 회귀라인(621)을 지나는 작동유에 의해 가온되게 된다.
본 실시예에 따른 특장차량의 물 가열 시스템은, 상술한 바와 같이 주 방향전환밸브(30) 및 보조 방향전환밸브(90)를 구비한다. 또한, 본 실시예에 따른 특장차량의 물 가열 시스템은 백업라인(80)을 더 구비한다.
상기 주 방향전환밸브(30)는 상기 펌프(20)와 상기 물 저장탱크(40) 사이에 배치되어, 상기 작동유가 상기 작동유탱크(10) 또는 상기 실린더(50) 측으로 선택적으로 흐르도록 상기 작동유의 흐름을 전환하기 위해 마련된다.
구체적으로, 상기 주 방향전환밸브(30)가 제1 모드일 때, 상기 작동유는 상기 작동유탱크(10), 제1 공급라인(611), 펌프(20), 제2 공급라인(612), 주 방향전환밸브(30), 제2 회귀라인(622)을 경유하여 다시 작동유탱크(10)로 회귀한다.
반면에, 상기 주 방향전환밸브(30)가 제2 모드일 때, 상기 작동유는 상기 작동유탱크(10), 제1 공급라인(611), 펌프(20), 제2 공급라인(612), 주 방향전환밸브(30), 제3 공급라인(613), 실린더(50), 제1 회귀라인(621), 제2 회귀라인(622)을 경유하여 다시 작동유탱크(10)로 회귀한다.
상기 주 방향전환밸브(30)는 작동유가 실린더(50)가 공급되기 전에 작동유가 선순환될 수 있도록 구비된 것이다.
예컨대, 작동유의 예열이 필요한 경우에, 작동유탱크(10)에 저장된 작동유는 실린더(50)로 공급되기 전에 예열을 위해, 상기 제1 모드 하에서 선순환된다. 작동유의 예열이 완료되면 상기 주 방향전환밸브(30)는 제2 모드로 전환되어, 작동유가 실린더(50) 측으로 공급되게 된다.
상기 보조 방향전환밸브(90)는, 제1 보조 방향전환밸브(91)와 제2 보조 방향전환밸브(92)를 포함한다.
상기 제1 보조 방향전환밸브(91)는 상기 주 방향전환밸브(30)와 상기 물 저장탱크(40) 사이의 상기 제3 공급라인(613) 상에 마련되고, 상기 제2 보조 방향전환밸브(92)는 상기 주 방향전환밸브(30)와 상기 물 저장탱크(40) 사이의 상기 제1 회귀라인(621) 상에 마련된다.
상기 백업라인(80)은 물 저장탱크(40)를 관통하여 배치되는 제3 공급라인(613) 또는 제1 회귀라인(621) 상에 하자 발생된 경우, 예컨대 제3 공급라인(613) 또는 제1 회귀라인(621)이 파손되거나 교체가 필요한 경우에 작동유가 순환되는 예비적 경로를 제공한다.
뿐만 아니라, 여름철과 같이 물 저장탱크(40)의 물을 특별히 가온시킬 필요가 없는 경우에 상기 백업라인(80)을 통하여 작동유를 순환시킬 수 있도록 하기 위해 마련된다.
상기 백업라인(80)은 제1 백업라인(81)과 제2 백업라인(82)을 포함한다.
상기 제1 백업라인(81)은 상기 제1 보조 방향전환밸브(91)와 상기 실린더(50)를 연결한다. 상기 제2 백업라인(82)은 상기 실린더(50)와 상기 제2 보조 방향전환밸브(92)를 연결한다. 이때, 상기 제1,2 백업라인(81,82)은 상기 물 저장탱크(40)를 경유하지 않도록 설치된다. 즉, 제1,2 백업라인(81,82)은 물 저장탱크(40)의 내부로 배치되지 않는다.
본 발명에 실시예에 따른 특장차량의 물 가열 시스템의 평면도인 도2를 참조하면, 상기 제1,2 백업라인(81,82)은 물 저장탱크(40)의 서로 반대편이면서 물 저장탱크(40)의 외측에 설치되어 있으나, 그 설치예는 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 공간 활용성을 증대시키기 위해서, 상기 물 저장탱크(40)의 하측으로 제1,2 백업라인(81,82)을 배치하는 것 또한 가능하다.
이처럼, 본 발명 실시예에 따른 특장차량의 물 가열 시스템은, 실린더(50)를 동작시키기기 위한 작동유의 고열을 이용하여 물 저장탱크(40)의 물을 가온시킴으로써, 저렴한 비용으로 물을 가온시키는 효과를 제공한다. 특히 동절기에 물 저장탱크(40)의 물을 효과적으로 가온시킬 수 있다.
즉, 종래 물 가열 시스템과 비교하여 추가적으로 설치되어야 하는 구성요소를 최소화하여 부품 비용 및 설치 시간을 대폭 절감하고, 종래처럼 차량을 대폭적으로 개량해야 하는 불편을 덜어 설계 비용을 절감하는 효과를 제공한다.
또한, 보조 방향전환밸브(90) 및 백업라인(80)를 구비하여, 물 저장탱크(40)를 관통하는 이송라인(60)을 교체 또는 수리가 필요한 경우라도, 특장차량의 실린더(50)를 지속적으로 가동시킬 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 실린더(50)로 공급되는 작동유는 물 저장탱크(40)를 관통하는 제3 공급라인(613)을 경유하면서, 물 저장탱크(40)에 저장된 물에 열을 빼앗긴 상태로 실린더(50)에 공급되어, 실린더(50)가 고온의 작동유에 의해 과열되는 것을 미연에 방지하는 효과를 제공한다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 많은 변형이 제공될 수 있다.
10... 작동유탱크 20... 펌프
30... 주 방향전환밸브 40... 물 저장탱크
50... 실린더 60... 이송라인
61... 공급라인 611... 제1 공급라인
612... 제2 공급라인 613... 제3 공급라인
62... 회귀라인 621... 제1 회귀라인
622.. 제2 회귀라인 80... 백업라인
81... 제1 백업라인 82... 제2 백업라인
90... 보조 방향전환밸브 91... 제1 보조 방향전환밸브
92... 제2 보조 방향전환밸브

Claims (3)

  1. 특장차량에 구비된 물 저장탱크(40)의 물을 가열하는 특장차량의 물 가열시스템에 있어서,
    작동유가 저장된 작동유탱크(10);
    상기 작동유에 의해 동작하는 실린더(50);
    상기 작동유가 상기 작동유탱크(10)와 상기 실린더(50) 사이에서 흐르도록, 상기 작동유탱크(10)와 상기 실린더(50)를 연결하는 이송라인(60);
    상기 이송라인(60) 상에 마련되어, 상기 작용유탱크에 저장된 상기 작동유를 상기 실린더(50)로 펌핑하는 펌프(20);
    내부에 물을 저장하고, 상기 이송라인(60)의 적어도 일부를 내부에 수용하는 물 저장탱크(40); 및
    상기 펌프(20)와 상기 물 저장탱크(40) 사이에 배치되며, 상기 작동유가 상기 작동유탱크(10) 또는 상기 실린더(50) 측으로 선택적으로 흐르도록 상기 작동유의 흐름을 전환하는 주 방향전환밸브(30);를 포함하고,
    상기 이송라인(60)은, 상기 작동유탱크(10)와 상기 펌프(20)를 연결하는 제1 공급라인(611), 상기 펌프(20)와 상기 주 방향전환밸브(30)를 연결하는 제2 공급라인(612), 상기 주 방향전환밸브(30)와 상기 실린더(50)를 연결하는 제3 공급라인(613)을 포함하는 공급라인(61)과, 상기 실린더(50)와 상기 주 방향전환밸브(30)를 연결하는 제1 회귀라인(621)과 상기 주 방향전환밸브(30)와 상기 작동유탱크(10)를 연결하는 제2 회귀라인(622)을 포함하는 회귀라인(62)을 포함하고,
    상기 제3 공급라인(613) 및 상기 제1 회귀라인(621)의 적어도 일부가 상기 물 저장탱크(40)의 내부를 경유하는 것을 특징으로 하는 특장차량의 물 가열시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 주 방향전환밸브(30)와 상기 물 저장탱크(40) 사이의 상기 제3 공급라인(613) 상에 마련되는 제1 보조 방향전환밸브(91)와, 상기 주 방향전환밸브(30)와 상기 물 저장탱크(40) 사이의 상기 제1 회귀라인(621) 상에 마련되는 제2 보조 방향전환밸브(92)를 포함하는 보조 방향전환밸브(90)를 더 구비하고,
    상기 제1 보조 방향전환밸브(91)와 상기 실린더(50)를 연결하는 제1 백업라인(81)과, 상기 실린더(50)와 상기 제2 보조 방향전환밸브(92)를 연결하는 제2 백업라인(82)을 포함하는 백업라인(80)을 더 구비하며, 상기 백업라인(80)은 상기 물 저장탱크(40)를 경유하지 않는 것을 특징으로 하는 특장차량의 물 가열시스템.
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