KR101533849B1 - Cooling sytem of hybrid construction equipment and cooling method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하이브리드 건설기계의 냉각 시스템 및 그 냉각 방법에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 전력변환장치 및 보조 전동기를 포함하는 하이브리드 건설기계에서 상기 전력변환장치와 보조 전동기를 냉각시키기 위한 냉각 시스템과 그 냉각 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a cooling system of a hybrid construction machine and a cooling method thereof, and more particularly, to a cooling system for cooling the power conversion device and the auxiliary electric motor in a hybrid construction machine including a power conversion device and an auxiliary electric motor, It is about the method.

하이브리드, 건설, 전력변환장치, 보조전동기, 냉각, 굴삭기, 작동유 Hybrid, construction, power conversion, auxiliary motor, cooling, excavator, hydraulic oil

Description

하이브리드 건설기계의 냉각 시스템 및 냉각방법{COOLING SYTEM OF HYBRID CONSTRUCTION EQUIPMENT AND COOLING METHOD THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling system for a hybrid construction machine,

본 발명은 하이브리드 건설기계의 냉각 시스템에 대한 것으로서, 보다 상세하게는 전력변환장치 및 보조 전동기를 포함하는 하이브리드 건설기계에서 상기 전력변환장치와 보조 전동기를 냉각시키기 위한 냉각 시스템에 대한 것이다.The present invention relates to a cooling system of a hybrid construction machine, and more particularly to a cooling system for cooling the power conversion device and the auxiliary electric motor in a hybrid construction machine including a power conversion device and an auxiliary electric motor.

굴삭기, 휠로더와 같은 건설기계는 유압시스템을 구비하고 있으며, 상기 유압 시스템은 강력한 엔진 동력에 의하여 구동되는 것이 종래 일반적이었다.A construction machine such as an excavator or a wheel loader has a hydraulic system, and the hydraulic system has conventionally been driven by powerful engine power.

그러나 최근에는 건설기계를 포함하는 중장비에도 하이브리드 시스템을 적용하고 있다. 예를 들어, 하이브리드 굴삭기와 같이 하이브리드 시스템이 적용된 건설기계에 대하여 최근 많이 연구되고 있으며 실제로 사용도 되고 있는 실정이다. Recently, however, hybrid systems have been applied to heavy equipment including construction equipment. For example, a hybrid system, such as a hybrid excavator, has been recently studied and is in actual use.

이러한 하이브리드 건설기계는 엔진부 외에 전기 및 전력을 공급하는 전기장치를 포함하고 있다. 하이브리드 건설기계의 전기 장치는 전기적인 작동 과정에서 열이 발생하는데, 이러한 전기 장치는 열에 매우 민감하다. 또한 고열이나 과열시 장치에 손상이 생기거나 장치의 오작동을 일으킬 염려가 있다. 그렇기 때문에 하이브리드 건설기계에서 전기 장치의 냉각이 매우 중요하다.Such a hybrid construction machine includes an electric device for supplying electric power and electric power in addition to the engine part. Electrical devices of hybrid construction machines generate heat during electrical operation, which is very sensitive to heat. In addition, there is a risk that the device may be damaged in case of high temperature or overheating, or the device may malfunction. Therefore, cooling of electrical equipment is very important in hybrid construction machines.

이러한 하이브리드 건설기계는 냉각 장치로서 엔진 냉각장치와 작동유 냉각장치 외에 전기장치에 대한 냉각장치가 필요하다. 특히 하이브리드 건설기계에서 중요한 전기장치인 전력변환장치와 보조 전동기를 냉각시키기 위한 냉각 장치가 필요하다.Such a hybrid construction machine requires a cooling device for an electric device in addition to an engine cooling device and a hydraulic oil cooling device as a cooling device. Especially in hybrid construction machines, there is a need for a cooling device for cooling power conversion devices and auxiliary motors, which are important electric devices.

그런데 상기 하이브리드 건설기계에서 엔진 냉각장치와 작동유 냉각장치에 더하여, 전력변환장치 및 보조 전동기와 같은 전기장치를 냉각시키기 위한 별도의 냉각 장치를 구비하기 위해서는 별도의 부품이 사용되고 그 결과 공간상 제약이 따르며 제조비용이 증가되는 문제점이 있다. However, in order to provide a separate cooling device for cooling an electric device such as a power conversion device and an auxiliary electric motor in addition to an engine cooling device and a hydraulic oil cooling device in the hybrid construction machine, a separate component is used, The manufacturing cost is increased.

이에 본 발명에서는 종래의 건설기계의 냉각시스템에서 추가되는 부분을 최소화하는 방법으로 설계될 수 있는 하이브리드 건설기계의 전력변환장치와 보조 전동기를 위한 냉각 시스템을 제공하고자 한다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a power conversion device of a hybrid construction machine and a cooling system for an auxiliary motor, which can be designed by minimizing a portion added to a conventional cooling system of a construction machine.

이를 위하여 본 발명에서는 하나의 냉각 시스템을 이용하여 상기 전력변환장치와 보조 전동기를 동시에 냉각시킬 수 있는 냉각 시스템을 제공한다.To this end, the present invention provides a cooling system capable of simultaneously cooling the power conversion apparatus and the auxiliary motor by using one cooling system.

또한 본 발명은 작업기를 거쳐 드레인되는 작동유를 이용하여 상기 전력변환장치와 보조 전동기를 냉각시키는 냉각 시스템을 제공한다.The present invention also provides a cooling system for cooling the power conversion apparatus and the auxiliary electric motor by using hydraulic fluid drained through a working machine.

하이브리드 건설기계의 전력변환장치의 온도가 보조전동기의 온도보다 낮다는 점에 착안하여, 본 발명에서는 하나의 냉각 시스템을 구비하여 먼저 전력변환장 치를 냉각시킨 후 다시 보조전동기를 냉각시키도록 설계된 냉각시스템을 제공한다.In view of the fact that the temperature of the power converter of the hybrid construction machine is lower than the temperature of the auxiliary motor, in the present invention, a cooling system designed to cool the power converter first, .

본 발명은 또한 작업기에서 드레인되는 작동유를 이용하여 하이브리드 건설기계의 전력변환장치와 보조 전동기를 냉각시킬 수 있는 냉각 시스템을 제공한다.The present invention also provides a cooling system capable of cooling a power conversion apparatus and an auxiliary electric motor of a hybrid construction machine using hydraulic fluid drained from a working machine.

본 발명의 일례에 따르면, 전력 변환 장치(700) 및 보조 전동기(800)를 구비하는 하이브리드 건설기계의 냉각시스템으로서, 냉각 유체를 공급하는 냉각유체 공급원(500); 상기 냉각유체 공급원(500)에서 공급되는 냉각 유체를 전력 변환 장치(700)로 안내하는 제1유로(100); 상기 전력 변환 장치(700)를 통과한 냉각 유체를 보조 전동기(800)로 안내하는 제2유로(200); 및 상기 보조 전동기(800)를 통과한 냉각 유체를 드레인 시키는 제3유로(300);를 포함하는 하이브리드 건설기계의 냉각 시스템을 제공한다.According to an example of the present invention, a cooling system of a hybrid construction machine having a power conversion device (700) and an auxiliary motor (800), comprising: a cooling fluid supply source (500) for supplying cooling fluid; A first flow path (100) for guiding the cooling fluid supplied from the cooling fluid supply source (500) to the power inverter (700); A second flow path (200) for guiding the cooling fluid passed through the power inverter (700) to the auxiliary electric motor (800); And a third flow path (300) for draining the cooling fluid passing through the auxiliary electric motor (800).

본 발명에 따르면 상기 하이브리드 건설기계의 냉각 시스템은 건설기계의 작업기를 구동시키는 작동유를 냉각유체로 사용할 수 있다.According to the present invention, the cooling system of the hybrid construction machine can use hydraulic fluid for driving a working machine of a construction machine as a cooling fluid.

즉, 본 발명의 일례에 따르면, 상기 냉각 유체 공급원(500)은 건설기계의 작업기를 구동시킨 후 드레인되는 작동유를 냉각유체로 사용한다. That is, according to an embodiment of the present invention, the cooling fluid supply source 500 uses a hydraulic fluid to be drained after a working machine of a construction machine is driven as a cooling fluid.

또한, 상기 냉각 유체 공급원(500)은 상기 작동유를 냉각시키기 위한 오일쿨러(550)를 포함할 수 있다.In addition, the cooling fluid supply source 500 may include an oil cooler 550 for cooling the operating oil.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 제 1유로(100)는 상기 오일쿨러(550)와 탱크(T)를 연결하는 유로(440; 하부 드레인 유로)로부터 분기된다. 즉, 상기 제 1유로(100)를 통하여 유입되는 냉각 유체는 오일쿨러(550)에 의하여 냉각된 작동유인 것이 가능하다.According to an embodiment of the present invention, the first flow path 100 is branched from a flow path 440 (lower drain flow path) that connects the oil cooler 550 and the tank T. That is, the cooling fluid flowing through the first flow path 100 can be hydraulic oil cooled by the oil cooler 550.

한편, 상기 제 1유로(100)쪽으로 냉각 유체인 작동유인 원활하게 공급되도록 하기 위하여 상기 제 1유로(100)가 분기된 분기점과 탱크(T) 사이의 유로(440; 하부 드레인 유로)에는 상기 기준압력 이상이면 상기 유로(440)를 개방하는 체크밸브(630)를 설치할 수 있다. 그 결과, 분기점과 탱크(T) 사이의 유로(440; 하부 드레인 유로)의 압력이 상기 일정압력 이하일 경우에는 상기 체크밸브(630)가 개방되지 않아 오일쿨러(550)를 통과한 작동유가 모두 제 1유로(100)로 공급되도록 하여 제 1유로(100)쪽으로 공급되는 작동유의 유량을 확보할 수 있다. 한편, 분기점과 탱크(T) 사이의 유로(440)의 압력이 상기 일정압력을 초과할 경우에는 상기 체크밸브(630)가 개방되도록 하여 작동유의 일부가 상기 체크밸브(630)를 통하여 바이패스 되도록 함으로써 제 1유로(100)쪽으로 필요이상의 과압력으로 작동유가 공급되는 것을 방지할 수 있다.In order to smoothly supply operating fluid as a cooling fluid to the first flow path 100, the flow path 440 (lower drain flow path) between the branch point where the first flow path 100 is branched and the tank T, A check valve 630 that opens the flow path 440 may be provided. As a result, when the pressure of the oil passage 440 (the lower drain passage) between the branch point and the tank T is equal to or lower than the predetermined pressure, the check valve 630 is not opened so that all the hydraulic oil passed through the oil cooler 550 The flow rate of the operating fluid supplied to the first flow path 100 can be ensured. On the other hand, when the pressure of the oil passage 440 between the branch point and the tank T exceeds the predetermined pressure, the check valve 630 is opened so that a part of the operating oil is bypassed through the check valve 630 It is possible to prevent the hydraulic oil from being supplied to the first oil passage 100 at an excessively higher pressure.

본 발명은 또한 전력 변환 장치(700) 및 보조 전동기(800)를 구비하는 하이브리드 건설기계에서 상기 전력 변환 장치(700) 및 보조 전동기(800)를 냉각시키는 방법으로서, 작업기에서 드레인되는 작동유를 냉각 유체로 이용하는 냉각 방법을 제공한다. The present invention also relates to a method of cooling the power conversion device (700) and the auxiliary electric motor (800) in a hybrid construction machine having a power conversion device (700) and an auxiliary electric motor (800) As a cooling method.

본 발명의 일례에 따르면 상기 작동유로서 상기 작업기에서 드레인 된 후 오일쿨러(550)에 의해 냉각된 것을 사용하는 방법이 있다.According to an embodiment of the present invention, there is a method of using the oil that has been cooled by the oil cooler 550 after being drained by the working machine as the operating oil.

본 발명의 일례에 따른 냉각 방법에서는 상기 냉각 유체는 먼저 전력 변환 장치(700)를 통과한 후 보조 전동기(800)를 통과하도록 할 수 있다.In the cooling method according to an exemplary embodiment of the present invention, the cooling fluid may first pass through the power inverter 700 and then through the auxiliary motor 800.

본 발명은 또한 전력 변환 장치(700) 및 보조 전동기(800)를 구비하는 하이 브리드 건설기계에 있어서, 작업기에서 드레인 되는 작동유를 냉각시키는 수단; 상기 냉각된 작동유를 상기 전력 변환 장치(700)에 공급하여 상기 전력 변환 장치(700)를 냉각시키는 수단; 및 상기 전력 변환 장치(700)를 통과한 상기 냉각된 작동유를 보조 전동기(800)에 공급하여 보조 전동기(800)를 냉각시키는 수단;을 포함하는 하이브리드 건설기계의 냉각 시스템을 제공한다.The present invention also relates to a hybrid construction machine having a power conversion device (700) and an auxiliary electric motor (800), comprising: means for cooling hydraulic fluid drained from a working machine; Means for supplying the cooled hydraulic fluid to the power inverter 700 to cool the power inverter 700; And means for cooling the auxiliary electric motor 800 by supplying the cooled hydraulic fluid that has passed through the electric power conversion device 700 to the auxiliary electric motor 800. In the cooling system of the hybrid construction machine,

본 발명의 일례에 따르면, 상기 냉각된 작동유는 상기 전력 변환 장치(700)를 80℃ 이하로 냉각시킬 수 있다. 또한 상기 냉각된 작동유는 상기 보조 전동기(800)를 130℃ 이하로 냉각시킬 수 있다.According to an example of the present invention, the cooled hydraulic oil can cool the power inverter 700 to 80 ° C or less. In addition, the cooled hydraulic oil can cool the auxiliary electric motor 800 to 130 ° C or less.

본 발명에 따른 하이브리드 건설기계의 냉각 시스템은 하나의 냉각시스템에 의하여 전력변환장치와 보조전동기를 모두 냉각시키기 때문에 구조가 간단하고 공간을 많이 필요로 하지 않아 그 설치 비용이 저렴하다. 또한 드레인되는 작동유를 이용할 수 있기 때문에 구조가 비교적 간단하다.Since the cooling system of the hybrid construction machine according to the present invention cools both the power conversion device and the auxiliary motor by one cooling system, the structure is simple and the installation cost is low because a large space is not required. Further, the structure is relatively simple because the drain oil can be used.

또한 본 발명에 따른 하이브리드 건설기계의 냉각 방법은 작동유를 이용하는 방법으로서 구조가 간단하고 그 설계가 용이하다.Further, the cooling method of the hybrid construction machine according to the present invention is a method using hydraulic oil, and the structure is simple and its design is easy.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 예시적으로 설명함으로써 본 발명을 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of illustrative examples with reference to the accompanying drawings.

도 2에는 본 발명의 따른 하이브리드 건설기계의 냉각 시스템의 유압 회로도가 개념적으로 도시되어 있다. 2 schematically shows a hydraulic circuit diagram of a cooling system of a hybrid construction machine according to the present invention.

도 2에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 하이브리드 건설기계의 냉각시스템은 냉각 유체를 공급하는 냉각유체 공급원(500), 상기 냉각유체 공급원(500)에서 공급되는 냉각 유체를 전력 변환 장치(700)로 안내하는 제1유로(100), 상기 전력 변환 장치(700)를 통과한 냉각 유체를 보조 전동기(800)로 안내하는 제2유로(200) 및 상기 보조 전동기(800)를 통과한 냉각 유체를 드레인 시키는 제3유로(300)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the cooling system of the hybrid construction machine according to the present invention includes a cooling fluid supply source 500 for supplying cooling fluid, a cooling fluid supply source 500 for supplying the cooling fluid to the power conversion device 700 A second flow path 200 for guiding the cooling fluid passed through the power inverter 700 to the auxiliary motor 800 and a cooling fluid flowing through the auxiliary electric motor 800, And a third flow path 300.

상기에서 보는 바와 같이 본 발명에 따른 하이브리드 건설기계의 냉각시스템은 먼저 전력변환장치(700)를 냉각시킨 후 다시 보조전동기(800)를 냉각시키도록 설계되어 있다. As described above, the cooling system of the hybrid construction machine according to the present invention is designed to cool the power inverter 700 and then cool the auxiliary motor 800 again.

이는 전력변환장치(700)의 온도가 보조전동기(800)의 온도보다 낮도록 유지되어야 한다는 점에 착안한 것이다. 일반적으로 전력변환장치(700)의 온도는 그 구동 특성상 약 80℃ 이하로 유지되어야 한다. 반면 보조전동기는 약 130℃온도까지는 구동이 가능하므로 130℃온도만 유지되면 된다.It is noted that the temperature of the power converter 700 should be kept lower than the temperature of the auxiliary electric motor 800. [ In general, the temperature of the power inverter 700 should be maintained at about 80 DEG C or lower on its driving characteristics. On the other hand, the auxiliary motor can be driven to a temperature of about 130 ° C, so that only the temperature of 130 ° C can be maintained.

그렇기 때문에 전력변환장치(700)를 적절한 수준으로 냉각시킬 수 있는 냉각유체라면 전력변환장치(700)를 냉각 시킨 후라고 하더라도 그 온도가 80℃보다 초과하지는 않을 것인 바, 상기 전력변환장치(700)를 냉각 시키고 난 후의 냉각 유체를 이용하여 다시 보조전동기(800)를 냉각시킬 수 있게 된다.Therefore, if the cooling fluid is capable of cooling the power conversion apparatus 700 to an appropriate level, even if the power conversion apparatus 700 is cooled, its temperature will not exceed 80 ° C., and the power conversion apparatus 700 The cooling fluid can be used to cool the auxiliary electric motor 800 again.

이에 본 발명에서는 하나의 냉각 시스템을 구비하여 전력변환장치(700)와 보조전동기(800)를 동시에 냉각시킬 수 있도록 하기 위하여 먼저 전력변환장치(700)를 냉각시킨 후 다시 보조전동기(800)를 냉각시키도록 냉각 시스템을 설계하였다. In order to cool the electric power conversion apparatus 700 and the auxiliary electric motor 800 at the same time by having one cooling system according to the present invention, the electric power conversion apparatus 700 is first cooled and then the auxiliary electric motor 800 is cooled The cooling system was designed.

본 발명의 다른 일례에 따른 하이브리드 건설기계의 냉각 시스템은 건설기계의 작업기를 구동시키는 작동유를 냉각유체로 사용한다. 즉, 도 3에 의한 본 발명의 일례에 따르면, 건설기계의 작업기를 구동시킨 후 드레인되는 작동유를 냉각유체로 사용한다. A cooling system of a hybrid construction machine according to another embodiment of the present invention uses a hydraulic fluid for driving a working machine of a construction machine as a cooling fluid. That is, according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 3, the hydraulic fluid drained after driving the working machine of the construction machine is used as the cooling fluid.

도 3에 대한 회로도의 이해를 위하여 먼저, 종래의 유압장치의 작동유 냉각장치(50)에 대한 유압 회로도인 도 1을 참조하여 드레인 라인(10)과 탱크(T) 사이에 설치된 냉각장치(50)의 작동을 설명한다.3, a cooling device 50 installed between the drain line 10 and the tank T, referring to Fig. 1, which is a hydraulic circuit diagram for the hydraulic oil cooling device 50 of the conventional hydraulic device, Will be described.

유압장치의 작동유는 탱크(T)에 보관된 상태에서 작동부 유압라인(11)을 따라 유압장비의 각 작동부에 공급된 후, 드레인 라인(10)을 따라 탱크로 드레인되어 순환되는데, 유압장비의 각 작동부에 공급된 후 드레인 되는 작동유는 고온으로 상승된 상태이므로 냉각이 필요하다. The hydraulic oil of the hydraulic device is supplied to each operation part of the hydraulic equipment along the hydraulic line 11 of the operating part while being stored in the tank T and then drained to the tank along the drain line 10 and circulated. The operating fluid to be drained after being supplied to the respective operating portions of the compressor is in an elevated state.

따라서 도 1에 도시된 바와 같이, 드레인 라인(10)과 탱크(T) 사이에 오일쿨러(55)를 갖춘 냉각장치(50)를 설치한다. 1, a cooling device 50 having an oil cooler 55 is provided between the drain line 10 and the tank T. [

상기 냉각장치(50)를 보면, 드레인 라인(10)과 탱크(T) 사이에 오일쿨러(55)를 갖춘 냉각라인(20)을 설치하고, 오일쿨러(55)의 맞은편 드레인 라인(30)과 탱크(T) 사이에는 유로의 압력이 기준압력 이상이면 상기 유로를 개방하는 체크밸브(61)를 설치하고 있다. 또한 작동부와 연결된 드레인 라인(10)에도 체크밸브(62)가 설치되어 있다.The cooling device 50 is provided with a cooling line 20 having an oil cooler 55 between the drain line 10 and the tank T and a drain line 30 opposite the oil cooler 55, And a check valve (61) that opens the flow path when the pressure of the flow path is equal to or higher than a reference pressure. A check valve 62 is also provided on the drain line 10 connected to the operating part.

상기 체크밸브(61)는 기준압력 이상의 압력에서 개구되는 압력제어 체크밸브이다. 이때, 드레인 되는 작동유의 압력이 기준 압력 미만인 경우에는 상기 체크밸 브(61)가 개구되지 않아 드레인되는 작동유가 오일쿨러(55)를 통해 냉각된 후 탱크(T)로 드레인되도록 한다. 반면, 드레인되는 작동유의 압력이 기준압력 이상인 경우에는 상기 체크밸브(61)가 개구되어 드레인되는 작동유의 일부는 오일쿨러(55)를 통해 냉각된 후 탱크(T)로 드레인되고 나머지 작동유는 상기 개구된 체크밸브(61)를 통하여 바이패스되어 탱크(T)로 직접 드레인된다.The check valve 61 is a pressure control check valve that opens at a pressure equal to or higher than the reference pressure. At this time, when the pressure of the hydraulic oil to be drained is lower than the reference pressure, the hydraulic oil drained due to the check valve 61 not being opened is cooled through the oil cooler 55 and drained to the tank T. On the other hand, when the pressure of the hydraulic oil to be drained is equal to or higher than the reference pressure, a part of the hydraulic oil that is opened and drained to the check valve 61 is cooled through the oil cooler 55 and then drained to the tank T, And is directly drained to the tank T.

상기와 같은 체크밸브(61)를 설치하는 것은, 드레인되는 작동유가 과압일 경우에는 오일쿨러(55)에 과부하가 발생되어 작동유의 순환이 제대로 수행되지 못하게 될 수 있으므로 이를 방지하기 위함이다.The check valve 61 is provided to prevent the oil cooler 55 from being overloaded when the drain oil to be drained is over-pressurized, thereby failing to circulate the operating oil properly.

도 3에는 본 발명에 따른 상기 하이브리드 건설기계의 냉각 시스템에서는 드레인되는 작동유를 냉각유체로 사용하여 전력변환장치(700)와 보조전동기(800)를 냉각시킨다.3, the cooling system of the hybrid construction machine according to the present invention uses the hydraulic fluid drained to cool the electric power conversion apparatus 700 and the auxiliary electric motor 800.

도 3에서 상기 냉각 유체 공급원(500)에는 상기 작동유를 냉각시키기 위한 오일쿨러(550)가 포함되어 있으며, 상기 제 1유로(100)는 상기 오일쿨러(550)와 탱크(T)를 연결하는 유로(440; 하부 드레인 유로)로부터 분기된다. 그렇기 때문에, 상기 제 1유로(100)를 통하여 유입되는 냉각 유체는 오일쿨러(550)에 의하여 냉각된 작동유이다.3, the cooling fluid supply source 500 includes an oil cooler 550 for cooling the hydraulic oil. The first oil passage 100 is connected to the oil cooler 550 and the tank T, (Lower drain flow path) 440. [ Therefore, the cooling fluid flowing through the first oil path 100 is the operating oil cooled by the oil cooler 550.

상기 냉각 유체 공급원(500)을 보면, 드레인 라인(400)과 탱크(T) 사이에 오일쿨러(550)를 갖춘 하부 드레인 유로(440)이 설치되고, 오일쿨러(550)의 맞은편 드레인 라인(430)과 탱크(T) 사이에는 유로의 압력이 기준압력 이상이면 상기 유로를 개방하는 체크밸브(610)가 설치되어 있다. 또한 작동부 유압라인(410)와 연결된 드레인 라인(400)에도 체크밸브(620)가 설치되어 있다.The lower drainage flow path 440 having an oil cooler 550 is provided between the drain line 400 and the tank T and the drain line 440 opposite to the oil cooler 550 430 and the tank T is provided with a check valve 610 for opening the flow path when the pressure of the flow path is equal to or higher than the reference pressure. A check valve 620 is also provided in the drain line 400 connected to the hydraulic line 410 of the operating part.

상기 체크밸브(610)는 기준압력 이상의 압력에서 개구되는 압력제어 체크밸브이다. 여기서 드레인 되는 작동유의 압력이 기준 압력 미만인 경우에는 상기 체크밸브(610)가 개구되지 않아 드레인되는 작동유가 모두 오일쿨러(550)를 통해 냉각될 것이지만, 드레인되는 작동유의 압력이 기준압력 이상인 경우에는 상기 체크밸브(610)가 개구되어 드레인되는 작동유의 일부는 개구된 체크밸브(610)를 통하여 바이패스될 것이다. 상기 체크밸브(610)를 설치하는 것은, 종래기술에서와 마찬가지로 드레인되는 작동유가 과압일 경우에는 오일쿨러(550)에 과부하가 발생되어 작동유의 순환이 제대로 수행되지 못하게 될 수 있으므로 이를 방지하기 위함이다.The check valve 610 is a pressure control check valve that is opened at a pressure equal to or higher than a reference pressure. When the pressure of the hydraulic fluid drained here is lower than the reference pressure, all of the hydraulic fluid drained due to the non-opening of the check valve 610 will be cooled through the oil cooler 550. However, A portion of the hydraulic fluid to be drained and opened by the check valve 610 will be bypassed through the open check valve 610. [ The check valve 610 is provided to overheat the oil cooler 550 when the hydraulic fluid drained from the oil cooler 550 is overdischarged as in the prior art, .

한편, 도 3에서 보면 상기 제 1유로(100)쪽으로 냉각 유체인 작동유가 원활하게 공급되도록 하기 위하여 상기 제 1유로(100)가 분기된 분기점과 탱크(T) 사이의 유로(440; 하부 드레인 유로)에는 상기 기준압력 이상이면 상기 유로(440)를 개방하는 체크밸브(630)가 설치되어 있다. 그 결과, 분기점과 탱크(T) 사이의 유로(440; 하부 드레인 유로)의 압력이 상기 일정압력 이하일 경우에는 상기 체크밸브(630)가 개방되지 않아 오일쿨러(550)를 통과한 작동유가 모두 제 1유로(100)로 공급되도록 하여 제 1유로(100)쪽으로 공급되는 작동유의 유량을 확보할 수 있다. 반면, 분기점과 탱크(T) 사이의 유로(440; 하부 드레인 유로)의 압력이 상기 일정압력을 초과할 경우에는 상기 체크밸브(630)가 개방되도록 하여 작동유의 일부가 상기 체크밸브(630)를 통하여 바이패스 되도록 함으로써 제 1유로(100)쪽으로 필요이상의 과압력으로 작동유가 공급되는 것을 방지한다.3, a flow path 440 between the branch point at which the first flow path 100 is branched and the tank T 440 (the lower drain flow path) is formed in order to smoothly supply the operating fluid as the cooling fluid to the first flow path 100. [ A check valve 630 for opening the flow path 440 is provided. As a result, when the pressure of the oil passage 440 (the lower drain passage) between the branch point and the tank T is equal to or lower than the predetermined pressure, the check valve 630 is not opened so that all the hydraulic oil passed through the oil cooler 550 The flow rate of the operating fluid supplied to the first flow path 100 can be ensured. On the other hand, when the pressure of the oil passage 440 (lower drain passage) between the branch point and the tank T exceeds the predetermined pressure, the check valve 630 is opened so that a part of the operating oil flows through the check valve 630 So that the hydraulic oil is prevented from being supplied to the first oil passage 100 at an excessively higher pressure than necessary.

본 발명은 또한 전력 변환 장치(700) 및 보조 전동기(800)를 구비하는 하이브리드 건설기계에서 상기 전력 변환 장치(700) 및 보조 전동기(800)를 냉각시키는 방법으로서, 작업기에서 드레인되는 작동유를 냉각 유체로 이용하는 냉각 방법을 제공한다.The present invention also relates to a method of cooling the power conversion device (700) and the auxiliary electric motor (800) in a hybrid construction machine having a power conversion device (700) and an auxiliary electric motor (800) As a cooling method.

도 3에는 상기 본 발명에 의한 냉각 방법을 구현할 수 있는 유압 회로도의 일례가 개시되어 있다. FIG. 3 shows an example of a hydraulic circuit diagram capable of implementing the cooling method according to the present invention.

도 3에 개시된 유압 회로도에 따른 냉각 시스템에서는 상기 작동유로서 작업기에서 드레인 된 후 오일쿨러(550)에 의해 냉각된 것을 사용하는 방법을 적용하고 있다.In the cooling system according to the hydraulic circuit diagram shown in FIG. 3, a method of using the oil cooled by the oil cooler 550 after being drained by the working machine is applied as the hydraulic oil.

상기에서도 설명하였지만 하이브리드 건설기계에서는 일반적으로 전력변환장치(700)의 온도가 보조전동기(800)의 온도보다 낮도록 유지되기 때문에 도 3에 개시된 유압 회로도에 따른 냉각 방법에서는 냉각 유체가 먼저 전력 변환 장치(700)를 통과한 후 보조 전동기(800)를 통과하도록 구성한 것이다.In the cooling method according to the hydraulic circuit diagram shown in FIG. 3, since the temperature of the electric power conversion apparatus 700 is generally kept lower than the temperature of the auxiliary electric motor 800 in the hybrid construction machine, (700) and then passes through the auxiliary electric motor (800).

본 발명은 또한 전력 변환 장치(700) 및 보조 전동기(800)를 구비하는 하이브리드 건설기계에 있어서, 작업기에서 드레인 되는 작동유를 냉각시키는 수단, 상기 냉각된 작동유를 상기 전력 변환 장치(700)에 공급하여 상기 전력 변환 장치(700)를 냉각시키는 수단 및 상기 전력 변환 장치(700)를 통과한 상기 냉각된 작동유를 보조 전동기(800)에 공급하여 보조 전동기(800)를 냉각시키는 수단을 포함하는 하이브리드 건설기계의 냉각 시스템을 제공한다.The present invention also relates to a hybrid construction machine including a power conversion device (700) and an auxiliary motor (800), comprising: means for cooling hydraulic fluid drained from a working machine; supplying the cooled hydraulic fluid to the power conversion device A means for cooling the power inverter 700 and a means for cooling the auxiliary motor 800 by supplying the cooled hydraulic fluid that has passed through the power inverter 700 to the auxiliary motor 800. [ Cooling system.

도 3으로 도시된 본 발명의 일례에 따르면, 상기 작업기에서 드레인 되는 작 동유를 냉각시키는 수단으로서는 오일쿨러(550)가 있다.According to an embodiment of the present invention shown in FIG. 3, an oil cooler 550 is provided as means for cooling operating oil drained from the working machine.

또한 상기 오일쿨러(550)에 의하여 냉각된 작동유를 상기 전력 변환 장치(700)에 공급하여 상기 전력 변환 장치(700)를 냉각시키는 수단의 역할은 제 1유로(100)가 담당한다. The first oil path 100 plays a role of a means for supplying the hydraulic fluid cooled by the oil cooler 550 to the power inverter 700 and cooling the power inverter 700.

상기 제1유로(100)에 의하여 오일쿨러(550)에 의하여 냉각된 작동유가 상기 전력 변환 장치(700)에 공급되며, 상기 전력 변환 장치(700)에 공급된 작동유는 상기 전력 변환 장치(700) 내부에 설치된 유로(도면상에 도시되지 않음)를 따라 순환하면서 전력 변환 장치(700)를 냉각시킨다.The hydraulic oil cooled by the oil cooler 550 is supplied to the power conversion apparatus 700 by the first flow path 100 and the hydraulic fluid supplied to the power conversion apparatus 700 is supplied to the power conversion apparatus 700, And circulates along the flow path (not shown in the figure) installed therein to cool the power inverter 700.

상기 전력 변환 장치(700)를 냉각시키면서 상기 전력 변환 장치(700)를 통과한 상기 냉각된 작동유를 보조 전동기(800)에 공급하여 보조 전동기(800)를 냉각시키는 수단의 역할은 제 2유로(200)가 담당한다.The function of cooling the auxiliary electric motor 800 by supplying the cooled hydraulic fluid that has passed through the electric power converter 700 while cooling the electric power conversion apparatus 700 to the auxiliary electric motor 800 is a function of the second flow path 200 ).

상기 제2유로(200)에 의하여 상기 작동유가 상기 보조 전동기(800)에 공급되며, 상기 보조 전동기(800)에 공급된 작동유는 보조 전동기(800) 내부에 설치된 유로(도면상에 도시되지 않음)를 따라 순환하면서 보조 전동기(800)를 냉각시킨다.The operating oil is supplied to the auxiliary electric motor 800 by the second flow path 200 and the hydraulic fluid supplied to the auxiliary electric motor 800 is supplied to the oil passage (not shown in the drawing) installed in the auxiliary electric motor 800, So that the auxiliary electric motor 800 is cooled.

본 발명의 일례에 따르면, 상기 냉각된 작동유는 상기 전력 변환 장치(700)를 80℃ 이하로 냉각시킬 수 있다. According to an example of the present invention, the cooled hydraulic oil can cool the power inverter 700 to 80 ° C or less.

또한 상기 냉각된 작동유는 상기 보조 전동기(800)를 130℃ 이하로 냉각시킬 수 있다.In addition, the cooled hydraulic oil can cool the auxiliary electric motor 800 to 130 ° C or less.

이상 실시예를 들어 본 발명을 설명하였지만 본 발명의 범위가 상기 실시예로 한정되는 것은 아니다.Although the present invention has been described with reference to the above embodiments, the scope of the present invention is not limited to the above embodiments.

도 1은 종래의 유압장치에서 드레인 라인(10)과 탱크(T) 사이에 설치된 작동유 냉각장치(50)에 대한 유압회로도이다.1 is a hydraulic circuit diagram for a hydraulic oil cooling apparatus 50 provided between a drain line 10 and a tank T in a conventional hydraulic apparatus.

도 2는 본 발명의 따른 하이브리드 건설기계의 전력 변환 장치(700)와 보조 전동기(800)를 냉각시키는 냉각 시스템의 일례에 대한 유압 회로도이다.2 is a hydraulic circuit diagram for an example of a cooling system for cooling a power conversion apparatus 700 and an auxiliary electric motor 800 of a hybrid construction machine according to the present invention.

도 3는 본 발명의 따른 하이브리드 건설기계의 전력 변환 장치(700)와 보조 전동기(800)를 냉각시키는 냉각 시스템의 다른 일례에 대한 유압 회로도이다.3 is a hydraulic circuit diagram for another example of a cooling system for cooling a power conversion device 700 and an auxiliary electric motor 800 of a hybrid construction machine according to the present invention.

<도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명>BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.

10: 드레인 라인 50: 작동유 냉각장치10: drain line 50: hydraulic oil cooling device

55: 오일쿨러 61, 62: 체크 밸브55: Oil cooler 61, 62: Check valve

100: 제1유로 200: 제2유로100: first flow path 200: second flow path

300: 제3유로 400: 드레인 라인300: Third flow path 400: Drain line

440: 하부 드레인 유로 500: 냉각유체 공급원440: lower drain line 500: cooling fluid supply source

550: 오일쿨러 610, 620, 630: 체크밸브550: Oil cooler 610, 620, 630: Check valve

700: 전력 변환 장치 800: 보조 전동기700: Power converter 800: Auxiliary motor

Claims (11)

전력 변환 장치(700) 및 보조 전동기(800)를 구비하는 하이브리드 건설기계의 냉각시스템으로서, 1. A cooling system for a hybrid construction machine comprising a power conversion device (700) and an auxiliary motor (800) 냉각 유체를 공급하는 냉각유체 공급원(500);A cooling fluid supply source (500) for supplying a cooling fluid; 상기 냉각유체 공급원(500)에서 공급되는 냉각 유체를 전력 변환 장치(700)로 안내하는 제1유로(100);A first flow path (100) for guiding the cooling fluid supplied from the cooling fluid supply source (500) to the power inverter (700); 상기 전력 변환 장치(700)를 통과한 냉각 유체를 보조 전동기(800)로 안내하는 제2유로(200); 및A second flow path (200) for guiding the cooling fluid passed through the power inverter (700) to the auxiliary electric motor (800); And 상기 보조 전동기(800)를 통과한 냉각 유체를 드레인 시키는 제3유로(300);A third flow path 300 for draining a cooling fluid that has passed through the auxiliary electric motor 800; 를 포함하고, Lt; / RTI &gt; 상기 냉각 유체 공급원(500)은 상기 건설기계의 작업기를 구동시킨 후 드레인되는 작동유를 냉각유체로 사용하며,The cooling fluid supply source 500 uses a hydraulic fluid to be drained after driving a working machine of the construction machine as a cooling fluid, 상기 냉각 유체 공급원(500)은 상기 작동유를 냉각시키는 오일쿨러(550)를 포함하며,The cooling fluid supply source (500) includes an oil cooler (550) for cooling the operating oil, 상기 제 1유로(100)는 상기 오일쿨러(550)와 탱크(T)를 연결하는 유로(440)로부터 분기되는 것임을 특징으로 하는 하이브리드 건설기계의 냉각 시스템.Wherein the first flow path (100) is branched from a flow path (440) connecting the oil cooler (550) and the tank (T). 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 제 1유로(100)가 분기된 분기점과 탱크(T) 사이의 유로(440)에는 상기 기준압력 이상이면 상기 유로(440)를 개방하는 체크밸브(630)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 하이브리드 건설기계의 냉각 시스템.A check valve (630) for opening the flow path (440) is provided in the flow path (440) between the branch point where the first flow path (100) is branched and the tank (T) And the cooling system of the hybrid construction machine. 전력 변환 장치(700) 및 보조 전동기(800)를 구비하는 하이브리드 건설기계에서 상기 전력 변환 장치(700) 및 보조 전동기(800)를 냉각시키는 방법으로서, A method of cooling the power inverter (700) and auxiliary motor (800) in a hybrid construction machine having a power inverter (700) and an auxiliary motor (800) 작업기에서 드레인되는 작동유를 냉각 유체로 이용하고,The working fluid drained from the working machine is used as the cooling fluid, 상기 작동유는 상기 작업기에서 드레인 된 후 오일쿨러(550)에 의해 냉각되며,The operating oil is drained by the working machine and then cooled by the oil cooler 550, 상기 냉각 유체는 상기 오일쿨러(550)와 탱크(T)를 연결하는 유로(440)로부터 분기되는 제1유로(100)를 통해 공급되어 전력 변환 장치(700)를 통과한 후 보조 전동기(800)를 통과하는 것을 특징으로 하는 냉각 방법.The cooling fluid is supplied through the first flow path 100 branched from the oil path 440 connecting the oil cooler 550 and the tank T and is supplied to the auxiliary electric motor 800 after passing through the power conversion device 700. [ And the cooling water passes through the cooling water passage. 삭제delete 삭제delete 전력 변환 장치(700) 및 보조 전동기(800)를 구비하는 하이브리드 건설기계에 있어서,In a hybrid construction machine having a power conversion device (700) and an auxiliary motor (800) 작업기에서 드레인 되는 작동유를 냉각시키는 수단;Means for cooling the working fluid drained from the working machine; 상기 냉각된 작동유를 상기 전력 변환 장치(700)에 공급하여 상기 전력 변환 장치(700)를 냉각시키는 수단; 및Means for supplying the cooled hydraulic fluid to the power inverter 700 to cool the power inverter 700; And 상기 전력 변환 장치(700)를 통과한 상기 냉각된 작동유를 보조 전동기(800)에 공급하여 보조 전동기(800)를 냉각시키는 수단;을 포함하며,And means for cooling the auxiliary electric motor 800 by supplying the cooled hydraulic fluid that has passed through the power inverter 700 to the auxiliary electric motor 800, 상기 냉각 유체는 상기 작업기에서 드레인 되는 작동유를 냉각시키는 수단과 탱크(T)를 연결하는 유로(440)로부터 분기되는 제1유로(100)를 통해 공급되는 하이브리드 건설기계의 냉각 시스템.Wherein the cooling fluid is supplied through a first flow path (100) branched from a flow path (440) connecting the tank (T) with the means for cooling the hydraulic fluid drained from the working machine. 제9항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 냉각된 작동유는 상기 전력 변환 장치(700)를 80℃ 이하로 냉각시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 건설기계의 냉각 시스템Wherein the cooled hydraulic oil cools the power conversion apparatus (700) to 80 DEG C or less. 제9항에 있어서,10. The method of claim 9, 상기 냉각된 작동유는 상기 보조 전동기(800)를 130℃ 이하로 냉각시키는 것을 특징으로 하는 하이브리드 건설기계의 냉각 시스템Wherein the cooled hydraulic oil cools the auxiliary electric motor (800) to 130 DEG C or less.
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