KR20000045103A - Device for heating load box of dump truck using exhaust heat of engine - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 덤프 트럭의 적재함에 관한 것으로서, 특히 덤프 트럭의 엔진 배기열을 적재함에 설치된 가열관에 공급하여 배기열에 의하여 적재물이 가열되도록 함으로서 적재물의 동결을 방지할 수 있는 엔진 배기열을 이용한 덤프트럭 적재함 가열장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a loading box for a dump truck, and in particular, a dump truck loading box using an engine exhaust heat that can prevent freezing of a load by supplying the engine exhaust heat of the dump truck to a heating tube installed in the loading box so that the load is heated by the exhaust heat. Relates to a device.
덤프트럭은 적재용량이 12 톤이상의 트럭으로서, 주로 토목 공사에 사용되고, 흙, 자갈, 모래 등의 골재를 운반에 사용되는 차량이다. 덤프 트럭의 적재함에 실린 짐은 차량 자체에 설치되어 있는 유압 장치 등에 의해 적재함이 들어올려짐으로서 짐을 하차시킬 수 있게 되어 있다.The dump truck is a truck with a load capacity of 12 tons or more, and is mainly used for civil works, and is used for transporting aggregates such as soil, gravel, and sand. The load on the dump box of the dump truck can be unloaded by lifting the load box by a hydraulic device installed in the vehicle itself.
이러한 덤프 트럭을 이용하는 작업 현장이 매우 낮은 기온을 갖는 혹한의 한 대 지역일 경우, 작업장에서 포크레인 등을 이용하여 채취한 골재를 덤프 트럭의 적재함에 싣고 필요한 장소로 이동하게 되면, 이동하는 도중 혹한의 기후에 의하여 덤프 트럭에 적재된 골재와 적재함이 서로 동결되어 트럭의 적재함에 실린 골재의 하차가 불가능해지는 일이 발생하게 되었다. 이런 경우에는 인력을 동원하여 하차 작업을 해야 하므로 트럭을 사용한 작업의 편리성은 추구할 수 없게 되었다.If the work site using such a dump truck is one of the coldest regions with very low temperatures, the aggregate collected by using a fork-lane at the workshop is loaded into the dump truck's loading box and moved to the required place. Due to the climate, the aggregates loaded on the dump trucks and the loading boxes were frozen together, making it impossible to unload the aggregates loaded on the trucks' loading boxes. In this case, since the manpower must be mobilized to get off, the convenience of working with a truck cannot be pursued.
이러한 문제점을 제거하기 위해 버너로 적재함을 가열하기도 하였으나, 적재함에 대한 버너의 가열은 극히 국소적으로 이루어지기 때문에 트럭의 적재함 전체를 가열하기 위해서는 오랜 시간을 필요로 하는 문제점이 있다.In order to eliminate this problem, the loading box is heated by the burner, but since the burner heating to the loading box is extremely local, there is a problem that requires a long time to heat the entire loading box of the truck.
이러한 문제점을 해결하기 위한 방식으로 적재함 전체에 전열선을 설치하고 전기를 흐르도록 하여, 전열선에서 발생하는 저항열에 의하여 적재함을 가열함으로서 골재와 적재함의 동결을 방지하는 기술이 개시되었다. 그러나 덤프 트럭과 같이 대형 차량은 적재함의 크기도 매우 커 적재함 전체를 전기를 이용하여 가열하는 방식은 덤프 트럭에 실려있는 발전기와 축전기로 이루어진 전기 장치로는 필요로 하는 전원을 모두 공급할 수 없는 문제점이 있었다.In order to solve this problem, a technique for preventing the freezing of the aggregate and the loading box is disclosed by heating the loading box by installing a heating wire throughout the loading box and allowing electricity to flow, thereby resisting heat generated from the heating wire. However, a large vehicle such as a dump truck is very large, and the method of heating the entire load using electricity does not provide all the power required by the electric device consisting of a generator and a capacitor mounted on the dump truck. there was.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 덤프 트럭의 적재함의 내면에 에어가 지날 수 있는 가열관을 설치하고 덤프 트럭의 주행 동력을 발생시키는 엔진에서 연료의 연소에 의하여 발생하는 배기 가스의 일부를 상기 가열관으로 보내어 배기 가스가 갖고 있는 열에 의하여 적재함에 실려있는 적재물이 가열되도록 하여 적재물과 적재함의 동결을 방지할 수 있는 엔진 배기열을 이용한 덤프트럭 적재함 가열장치를 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.The present invention has been made in order to solve the above problems, the exhaust gas generated by the combustion of the fuel in the engine to install a heating tube through which air passes through the inner surface of the loading box of the dump truck and generates the driving power of the dump truck It is an object of the present invention to provide a dump truck loading box heating device using an engine exhaust heat that sends a part of the heat pipe to the heating tube so that the load contained in the loading box is heated by the heat of the exhaust gas to prevent freezing of the load and the loading box. have.
도 1은 본 발명에 따른 적재함 가열장치를 채용한 트럭의 측면도.1 is a side view of a truck employing a loading box heating apparatus according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 유도 파이프의 형태를 나타내는 사시도.Figure 2 is a perspective view showing the form of the induction pipe according to the present invention.
도 3은 본 발명의 따른 배기 가스 흡입 밸브의 형태를 나타내는 사시도.Figure 3 is a perspective view showing the form of the exhaust gas intake valve according to the present invention.
도 4는 본 발명의 가열관의 설치 상태도.Figure 4 is an installation state of the heating tube of the present invention.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 가열관과 유도 파이프의 구성 상태를 나타내는 구성도.5 is a configuration diagram showing the configuration of the heating tube and the induction pipe according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 유도 파이프의 설치 상태를 나타내는 구성도.Figure 6 is a block diagram showing an installation state of the induction pipe according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 일실시예의 구동 회로도.7 is a drive circuit diagram of an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 유도 파이프 개폐 밸브의 형태를 나타내는 단면도.Figure 8 is a cross-sectional view showing the shape of the induction pipe opening and closing valve according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
5:머플러 10:적재함5: scarf 10: loaded
15:테일 파이프 20, 50:유도파이프15: tail pipe 20, 50: induction pipe
30:배기 가스 흡입 밸브 40:가열관30: exhaust gas intake valve 40: heating tube
54:온도 센서 58:제어기54: temperature sensor 58: controller
62:에어 탱크 64:공압 밸브62: air tank 64: pneumatic valve
68:공압 실린더 70:피스톤68: pneumatic cylinder 70: piston
74:구동암 78:개폐막74: driving arm 78: opening and shutting
도면을 참조하여 본 발명의 구성과 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring to the drawings the configuration and operation of the present invention in detail as follows.
도 2는 본 발명에 따른 유도 파이프의 형태를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 따른 배기 가스 흡입 밸브의 형태를 나타내는 사시도이다. 또한, 도 4는 본 발명의 가열관의 설치 상태도로서, 덤프 트럭의 주행 동력을 발생하는 엔진의 배기 장치에 있어서, 엔진의 배기관에서 분기되어 설치되는 유도 파이프, 덤프 트럭의 적재함 내면에 설치되는 가열관, 상기 유도 파이프와 가열관을 연결하는 배기 가스 흡입 밸브로 구성되어 있음을 도시하고 있다.Figure 2 is a perspective view showing the shape of the induction pipe according to the present invention, Figure 3 is a perspective view showing the shape of the exhaust gas intake valve according to the present invention. 4 is a state diagram of the installation of the heating tube of the present invention, in the exhaust device of the engine generating the driving power of the dump truck, the heating pipe is installed on the inner surface of the loading box of the induction pipe branched from the exhaust pipe of the engine, the dump truck It is shown that it is composed of an exhaust gas intake valve connecting the pipe, the induction pipe and the heating pipe.
본 발명의 작용을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the present invention.
종래의 기술과 동일한 부분에는 동일한 부호를 사용하고 그 설명은 생략한다.The same reference numerals are used for the same parts as the prior art, and description thereof is omitted.
덤프 트럭과 같은 대형 차량은 디젤 엔진을 사용한다. 디젤 엔진은 실린더 내로 연료와 공기를 흡입한 후, 압축열에 의해 폭발이 일어나도록 하여 동력을 얻는 방식의 엔진이다.Large vehicles, such as dump trucks, use diesel engines. A diesel engine is a type of engine that obtains power by injecting fuel and air into a cylinder and then causing an explosion to occur by compressed heat.
엔진의 실린더에서 배기되는 배기 가스의 온도는 약 480 ℃ 이고, 배기 가스는 머플러를 거치면서 소음이 제거됨과 동시에 일정 온도로 냉각되어 대기중으로 배기된다. 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 머플러를 거친 배기 가스의 일부분은 대기중으로 방출되지 않고 머플러(5)의 후방에 분기되어 설치되어 있는 유도 파이프(20)측으로 유도된다.The temperature of the exhaust gas exhausted from the cylinder of the engine is about 480 ° C, and the exhaust gas is cooled to a predetermined temperature while exhausted through the muffler and exhausted into the atmosphere. As shown in FIG. 5, a part of the exhaust gas which has passed through the muffler is led to the induction pipe 20 which is branched behind the muffler 5 and is not discharged into the atmosphere.
머플러(5)에서 분기된 유도 파이프(20)의 단부는 트럭의 적재함 하부에 설치되어 있고, 덤프 트럭의 적재함(10)의 하부에 설치된 배기 가스 흡입 밸브(30)와 연결된다. 이때 유도 파이프(20)와 배기 가스 흡입 밸브(30)는 트럭 적재함의 올림과 내림에 의하여 연결되거나 또는 연결이 해제된다.An end of the induction pipe 20 branched from the muffler 5 is installed at the lower part of the loading box of the truck and is connected to an exhaust gas intake valve 30 provided at the lower part of the loading box 10 of the dump truck. At this time, the induction pipe 20 and the exhaust gas intake valve 30 is connected or released by the lifting and lowering of the truck loading box.
또한, 트럭 적재함(10)을 내려 유도 파이프(20)와 배기 가스 흡입 밸브(30)가 서로 연결될 때 충격에 의하여 유도 파이프(20)가 파손되는 것을 방지하기 위해 유도 파이프(20)의 단부에는 스프링으로 된 충격흡수장치(24)가 설치된다.In addition, when the truck loading box 10 is lowered and the induction pipe 20 and the exhaust gas intake valve 30 are connected to each other, a spring is provided at the end of the induction pipe 20 to prevent the induction pipe 20 from being damaged by an impact. Shock absorbing device 24 is provided.
유도 파이프(20)에 의해 유도된 배기 가스는 배기 가스 흡입 밸브(30)로 유입되고, 가열관(40)으로 유입된다. 가열관(40)은 덤프 트럭의 적재함(10)의 각 모서리 부분에 설치되어 있고, 가열관(40)의 내부로는 배기가스가 흐르게 된다.The exhaust gas guided by the induction pipe 20 flows into the exhaust gas intake valve 30 and flows into the heating tube 40. The heating tube 40 is installed at each corner portion of the stacking box 10 of the dump truck, and exhaust gas flows into the heating tube 40.
덤프 트럭의 엔진이 작동하여 엔진에서 배기가스가 배출되면, 배출엔진의 배기 가스는 머플러에 의해 일정 온도로 냉각되었다 하더라도 대기중의 온도보다는 높은 온도를 유지하고 있기 때문에, 트럭의 주행도중 엔진에서 계속적으로 배출되는 배기 가스의 열에 의해 적재함은 배기가스의 온도만큼 가열하게 되어, 적재함과 적재함에 실린 골재의 동결을 방지하게 된다.When the engine of the dump truck is operated and exhaust gas is discharged from the engine, the exhaust gas of the exhaust engine is maintained at a higher temperature than the air temperature even though the exhaust gas of the exhaust engine is cooled to a certain temperature by the muffler. By the heat of the exhaust gas discharged to the loading box is heated by the temperature of the exhaust gas, thereby preventing freezing of the aggregate loaded on the loading box and the loading box.
배기 가스 흡입 밸브(30)에는 개폐 스위치를 붙여 동결이 발생하지 않는 여름에는 밸브를 폐쇄하여 배기 가스가 가열관(40)쪽으로 유입되지 않도록 한다.The exhaust gas intake valve 30 is attached to an open / close switch so that the valve is closed in the summer when freezing does not occur so that the exhaust gas does not flow into the heating tube 40.
또한, 본 발명에서는 가열관을 적재함의 모서리에 설치하였으나, 가열관의 설치 위치는 필요에 따라 변경가능하다. 즉 모서리 뿐만 아니라 적재함의 내부 면에 설치가능하다.In addition, in the present invention, the heating tube is installed on the corner of the stacking box, but the installation position of the heating tube can be changed as necessary. That is, it can be installed on the inner side of the loading box as well as the corners.
그러나 이와 같은 실시예에 의하면 배기 가스가 가열관(40)을 지나기 때문에 배기 가스에 의해 가열관(40)의 내부가 부식되게 되며, 배기 가스가 가열관의 내부를 지나는 동안 냉각되어 가열관의 끝단부가 동결을 방지할 정도로 충분히 가열되지 못하는 경우가 발생하게 되어 적재함을 가열시키고자 하는 효과를 얻지 못하게 되었다.However, according to this embodiment, since the exhaust gas passes through the heating tube 40, the inside of the heating tube 40 is corroded by the exhaust gas, and the exhaust gas is cooled while passing through the inside of the heating tube, and thus the end of the heating tube. There was a case where the heat was not sufficiently heated to prevent the addition freezing, so that the effect of heating the load box was not obtained.
또한, 적재함에 실린 골재를 하차시키기 위해 적재함을 들어올리게 되면 유도 파이프(20)와 배기 가스 흡입 밸브(30)가 서로 분리되므로, 엔진의 배기 가스가 차량 주위로 분사되어, 트럭 주위를 오염시키고, 트럭 주위에서 작업하는 작업 종사자들에게 불쾌감을 주게 된다.In addition, when the loading box is lifted to unload the aggregate loaded on the loading box, the induction pipe 20 and the exhaust gas intake valve 30 are separated from each other, so that the exhaust gas of the engine is injected around the vehicle, contaminating the surroundings of the truck, It is offensive to the workers working around the truck.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 트럭 적재함 가열 장치의 구동회로도를 나타내는 회로도이다.7 is a circuit diagram showing a drive circuit diagram of the truck loading box heating apparatus according to another embodiment of the present invention.
종래의 기술과 동일한 부분에는 동일한 부호를 사용하고 그 설명은 생략한다.The same reference numerals are used for the same parts as the prior art, and description thereof is omitted.
본 발명에 따른 일실시예는, 덤프 트럭의 적재함 내면에 설치되는 가열관(40), 엔진에서 배기되는 가스를 상기 가열관(40)으로 유입시키는 배기 가스 흡입 밸브(30)로 구성된 적재함 가열 장치에 있어서, 본 장치의 동작을 on/off 하는 스위치(56), 머플러(5)의 전방측에 설치되어 엔진에서 배출되는 배기가스를 유도하는 유도 파이프(50), 트럭 적재함의 온도를 측정하여 온도에 해당하는 신호를 출력하는 온도 센서(54), 상기 온도 센서(54)에서 출력되는 신호가 나타내는 온도에 따라 밸브 작동신호를 출력하는 밸브 제어기(58), 밸브 제어기(58)에서 출력되는 작동신호에 의해 에어 탱크(62)에 저장된 에어의 입출력을 단속하는 공압 밸브(64), 에어 탱크(62)에서 출력된 에어에 의해 동작하는 공압 실린더(68), 공압 실린더(68)의 동작에 의해 배기 가스 흡입 밸브(30)를 개폐하는 유도 파이프 개폐 밸브로 구성된다.According to an embodiment of the present invention, a loading box heating device including a heating pipe 40 installed on an inner surface of a loading box of a dump truck, and an exhaust gas suction valve 30 for introducing gas exhausted from an engine into the heating pipe 40. In the switch 56 to turn on / off the operation of the device, the induction pipe 50 is installed on the front side of the muffler 5 to guide the exhaust gas discharged from the engine, the temperature by measuring the temperature of the truck loading box Temperature sensor 54 for outputting a signal corresponding to the valve controller 58 for outputting a valve operation signal according to the temperature indicated by the signal output from the temperature sensor 54, the operation signal output from the valve controller 58 By the operation of the pneumatic valve 64 to control the input / output of the air stored in the air tank 62 by the air, the pneumatic cylinder 68 operated by the air output from the air tank 62, and the pneumatic cylinder 68. Gas intake valve (30) Majesty consists induction pipe opening and closing valve.
이때 상기 유도 파이프 개폐 밸브는 일정축을 중심으로 회전하는 얇은 개폐막(78)과 개폐막(78)을 회전시키는 구동암(74)이 부착되어 구성되는 버터 플라이 밸브이다.At this time, the induction pipe opening and closing valve is a butterfly valve configured to be attached to the thin opening and closing membrane 78 to rotate about a certain axis and the driving arm 74 for rotating the opening and closing membrane (78).
본 발명에 따른 실시예의 작용을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the embodiment according to the present invention.
유도 파이프(50)는 머플러(5)의 전방에 설치되어 있기 때문에, 엔진에서 배기되는 배기 가스의 대부분은 저항이 걸리는 머플러(5)측으로 가지않고, 유도 파이프(50)측으로 유입된다.Since the induction pipe 50 is provided in front of the muffler 5, most of the exhaust gas exhausted from the engine flows into the induction pipe 50 side without going to the muffler 5 side where resistance is applied.
스위치(56)을 on 시키면, 온도 센서(54)는 트럭의 적재함(10)의 온도를 항상 점검하고 온도에 해당하는 신호를 출력하여 제어기(58)측으로 입력시킨다. 온도 센서(54)에서 출력된 신호가 일정 이하의 온도를 나타내는 신호인 것으로 제어기(58)가 판단하면, 제어기(58)는 작동 신호를 출력한다.When the switch 56 is turned on, the temperature sensor 54 always checks the temperature of the loading box 10 of the truck and outputs a signal corresponding to the temperature to the controller 58. When the controller 58 determines that the signal output from the temperature sensor 54 is a temperature indicating a predetermined temperature or less, the controller 58 outputs an operation signal.
제어기(58)에서 출력된 작동 신호는 밸브 제어기(58)로 입력되어 에어 탱크(62)에 담겨진 공기의 출입을 제어하는 공압 밸브(64)가 작동되도록 한다. 이때 트럭과 같은 대형 차량에는 브레이크를 동작시키기 위해 에어 탱크가 설치되어 있는것이 일반적이므로 별도의 에어 탱크를 추가로 설치할 필요는 없다.The operation signal output from the controller 58 is input to the valve controller 58 so that the pneumatic valve 64 which controls the entry and exit of the air contained in the air tank 62 is operated. In this case, since a large tank such as a truck is generally provided with an air tank for operating a brake, it is not necessary to install an additional air tank.
공압 실린더(68)의 공기 유입부의 반대쪽 즉, 피스톤(70)의 단부는 유도 파이프 개폐 밸브의 구동암(74)과 회전축에 의해 연결되어 있어, 공압 밸브(64)의 작동으로 에어 탱크(62)에 담겨진 공기가 공압 실린더(68)로 유입 되면, 에어 탱크에서 방출된 에어가 유입된 공압 실린더(68)는 신장하게 되고, 공압 실린더(68)의 신장에 의해 공압 실린더(68)의 피스톤(70)과 회전축으로 연결된 유도 파이프 개폐 밸브의 구동암(74)을 동작시키게 된다. 구동암(74)의 회전은 개폐막(78)을 회전시키어 엔진의 배기가스가 유도관(50)을 통해 가열관(40)으로 유입될 수 있도록 한다.The opposite side of the air inlet of the pneumatic cylinder 68, that is, the end of the piston 70, is connected to the driving arm 74 of the induction pipe opening / closing valve by the rotational shaft, and thus the air tank 62 is operated by the operation of the pneumatic valve 64. When the air contained in the air flows into the pneumatic cylinder 68, the pneumatic cylinder 68 into which the air discharged from the air tank flows is expanded, and the piston 70 of the pneumatic cylinder 68 is extended by the expansion of the pneumatic cylinder 68. ) And the driving arm 74 of the induction pipe opening / closing valve connected to the rotating shaft. Rotation of the driving arm 74 rotates the opening and closing membrane 78 so that the exhaust gas of the engine can be introduced into the heating tube 40 through the induction tube 50.
적재함을 들어올려 유도 파이프(50)와 배기 가스 흡입 밸브(30)가 서로 이격되면 운전자는 스위치(56)를 off 시킨다. 스위치(56)가 off 되어 온도 센서(54)에서 출력되는 신호가 제어기(58)에 입력되지 않게 되면, 제어기(58)는 밸브 작동 신호를 출력하지 않도록 하여 유도 파이프(50)를 통해 배기 가스가 가열관(40)으로 유입되지 않도록 한다.The driver turns off the switch 56 when the induction pipe 50 and the exhaust gas intake valve 30 are separated from each other by lifting the loading box. When the switch 56 is turned off so that the signal output from the temperature sensor 54 is not input to the controller 58, the controller 58 does not output the valve operation signal so that the exhaust gas is discharged through the induction pipe 50. Do not flow into the heating tube (40).
가열관(40)으로 유입된 엔진의 배기 가스는 적재함과 골재가 동결되지 않도록 트럭의 적재함을 가열한다.The exhaust gas of the engine introduced into the heating tube 40 heats the loading box of the truck so that the loading box and the aggregate are not frozen.
전술한 구성에 의한 본 발명은 트럭의 적재함에 설치된 가열관에 엔진의 배기 가스를 공급하고, 배기가스가 갖고 있는 폐열을 이용하여 트럭의 적재함을 일정 온도로 가열함으로서, 혹한지 작업 현장에서 트럭의 적재함과 적재함에 실려있는 골재의 동결을 방지하도록 하여 혹한 지역에서 트럭에 실린 골재의 하차를 용이하게 하는 효과를 갖고 있다.The present invention according to the above configuration supplies the exhaust gas of the engine to a heating tube installed in the cargo box of the truck, and heats the cargo box of the truck to a constant temperature by using the waste heat of the exhaust gas. By preventing the freezing of the aggregates in the loading box and the loading box has the effect of facilitating the unloading of the aggregate loaded on the truck in the cold area.
Claims (3)
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