JP2017180445A - リザーバータンク - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明には、リザーバータンクが開示される。
【解決手段】本発明の実施形態によるリザーバータンクは、流入管が形成された上部ボディーと、排出管が形成された下部ボディーが相互に組み立てられ、前記上部及び下部ボディーの内部が複数個のチャンバーに区切られて冷却水の流路上に設けられるリザーバータンクにおいて、前記上部ボディーは上部の一側に前記流入管が平行に形成され、前記流入管に対して垂直方向に案内管が一体に連結されて冷却水を下側に案内するように形成され、前記下部ボディーは前記案内管に対応して前記案内管の先端部の外側を囲むように案内リブが形成され、前記案内リブは前記案内管の先端部の外側との間に間隔をおいて冷却水通路を形成することを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、リザーバータンクに係り、より詳しくは、ハイブリッド車両の冷却水の流路上に直列に連結されることで通水抵抗を最少化し、実車流量を増大させることができるリザーバータンクに関するものである。
一般に、自動車の運行時、エンジン燃焼室内の爆発温度は、およそ１５００度程度の高温に達する。
これを適切に冷却させない場合は、エンジン過熱によってエンジンを始めとする各種部品の破損、潤滑油粘度の減少と異常燃焼などの問題点があり、結果的にエンジンが作動不能状態になることもある。
このため、前記エンジンは、冷却のためのエンジン冷却装置が備えられ、前記エンジン冷却装置はシリンダーブロックとシリンダーヘッドから冷却水チャンバーに冷却水を供給して燃焼室周辺の温度を低め、ピストン及び各種バルブ機構などの安定した作動のために温度を維持させる。
このようなエンジン冷却装置は、外部の空気をエンジンに直接接触させて高温のエンジンを冷却する空冷式と、冷却水をエンジンの燃焼室周辺に循環させて高温のエンジンを冷却させる水冷式とに分けられるが、前記空冷式は水冷式より冷却性能が低いため、主に自動車には冷却効果が良い水冷式を使用する。
前記水冷式エンジン冷却装置は、エンジン内で温度が上昇した冷却水を冷却するラジエーター、前記ラジエーターを介して空気を吸入してラジエーターの通風を補助する冷却ファン、前記ラジエーターで冷却された冷却水を再びエンジンの冷却水通路に供給するウォーターポンプ、及び冷却水通路に備えられたリザーバータンクから構成される。
ここで、前記リザーバータンクは、一定した量の冷却水を持続的に保管するものであって、ラジエーター及びエンジン系統を通る冷却水から発生する気泡を排出し、ウォーターポンプで一定した量の冷却水を供給して冷却水通路に気泡や負圧が発生することを防止する。
このようなリザーバータンクは、特に、ハイブリッド車両で一般的なガソリン／ディーゼル車両とは違い、冷却水の流路上で他の部品と直列に連結される。
また、前記リザーバータンクは最終的に冷却水内の気泡が排出されなければならないので、流入管が最上端に位置し、流出管が最下端に位置することが一般的である。
図１は、従来の技術によるリザーバータンクの断面図である。
図１を参照すれば、従来技術によるリザーバータンク１００は上部ボディー１１０と下部ボディー１２０からなり、前記上部ボディー１１０及び下部ボディー１２０のそれぞれに形成された複数個の隔壁１３０が相互に当接するように組み立てられ、分離されたチャンバー及び冷却水の流路を形成する。
このようなリザーバータンク１００は、流入管１１１から冷却水が流入され、隣接した隔壁１３０によって下側に流路が転換される構造を有する。
この時、前記冷却水は、流入管１１１から流入されるとたんに内部の隔壁１３０にぶつかって飛散しながら流速が減少される。
また、前記冷却水は内部の隔壁１３０によって急激に流路が変化されて通水抵抗が増加し、これによって実車流量が減少するという問題点がある。
この背景技術部分に記載された事項は発明の背景に対する理解を増進させるために作成されたもので、この技術が属する分野における通常の知識を有する者に既に知られた従来技術ではない事項を含むことができる。
本発明は、前記問題点を解決するためになされたものであって、本発明の実施形態は上部ボディーの上部一側に平行に形成された流入管に対して垂直方向に案内管が一体に形成され、前記流入管と案内管の連結部折り曲げの外側の内面がラウンド状の曲面に形成されることで、冷却水の飛散を防止し、通水抵抗を減少させるリザーバータンクを提供する。
前記課題を解決するために、本発明の一つまたは多数の実施形態では、流入管が形成された上部ボディーと、排出管が形成された下部ボディーが相互に組み立てられ、前記上部及び下部ボディーの内部が複数個のチャンバーに区切られて冷却水の流路上に設けられるリザーバータンクにおいて、前記上部ボディーは上部の一側に前記流入管が平行に形成され、前記流入管に対して垂直方向に案内管が一体に連結されて冷却水を下側に案内するように形成され、前記下部ボディーは前記案内管に対応して前記案内管の先端部の外側を囲むように案内リブが形成され、前記案内リブは前記案内管の先端部の外側との間に間隔をおいて冷却水通路を形成することを特徴とするリザーバータンクを提供することができる。
また、前記案内管は前記流入管に比べて冷却水流動断面積がより大きく形成されることができる。
また、前記案内管の冷却水流動断面積は前記流入管に比べて２倍以上の範囲で設定されることができる。
また、前記流入管と案内管の連結部折り曲げの外側の内面がラウンド状の曲面に形成されることができる。
また、前記案内管は前記上部ボディーの側面と内面に少なくとも２個以上の補強リブで連結されることができる。
また、前記案内リブは前記案内管に対応する下部ボディーの一側角の一側面と他側面を連結して形成されることができる。
また、前記排出管は入口端が前記下部ボディー上の中央部に位置されることができる。
また、前記排出管は前記下部ボディーの中央部を貫いて前記下部ボディーの外側に出口端が位置されることができる。
また、前記上部ボディーは複数個のチャンバーを区切るための隔壁を有するが、前記上部ボディー上の各隔壁には複数個の空気抜きホールが形成されることができる。
また、前記下部ボディーは複数個のチャンバーを区切るための隔壁を有するが、前記下部ボディー上の各隔壁の中央部には各チャンバーの間の冷却水の流れを案内する流動ガイダーが形成されることができる。
また、前記流動ガイダーは対角方向に曲がっている曲面の四角い板状に形成され、曲がっている対角方向の両側角部がそれぞれ両側チャンバーに向かうように前記下部ボディー上の各隔壁上に構成されることができる。
また、前記上部ボディーの各隔壁には前記流動ガイダーに対応して流動ガイダーとともに、各チャンバーの間に冷却水が流れるための流動溝が形成されることができる。
本発明の実施形態は、上部ボディー及び下部ボディーが相互に組み立てられた状態で、上部ボディーの上部の一側に流入管が平行に形成され、前記流入管に対して垂直方向に案内管が一体に形成され、また、前記流入管と案内管の連結部折り曲げの外側の内面がラウンド状の曲面に形成されることで、冷却水の流れをスムースに誘導して通水抵抗を減らし、実車流量の減少を最少化して冷却性能を向上させる効果がある。
また、本発明の実施形態は、前記案内管の冷却水流動断面積を流入管の冷却水流動断面積よりも大きく形成して冷却水の飛散を最大限に防止する効果もある。
また、本発明の実施形態は、前記下部ボディーに案内リブを形成して案内管との間に冷却水通路を形成することによって、案内管から流入される冷却水の流れを自然に上側へ誘導することができる。
この他、本発明の実施形態によって得られるか、又は予測される効果については、本発明の実施形態に対する詳細な説明で直接的または暗示的に開示する。つまり、本発明の実施形態によって予測される多様な効果については、後述される詳細な説明内で開示される。
従来技術によるリザーバータンクの断面図である。 本発明の実施形態によるリザーバータンクの斜視図である。 本発明の実施形態によるリザーバータンクの分解斜視図である。 図２のＡ-Ａ線による断面図である。 本発明の実施形態によるリザーバータンクの上部ボディーの斜視図である。 本発明の実施形態によるリザーバータンクの下部ボディーの斜視図である。 本発明の実施形態によるリザーバータンクと従来技術によるリザーバータンクの通水抵抗と冷却水の流れを比較した実験図である。
以下、添付した図面を参考にして本発明の実施形態を説明する。ただし、下記に示す図面と後述する詳細な説明は、本発明の特徴を効果的に説明するための様々な実施形態の中で好ましい一つの実施形態に関するものである。したがって、本発明が下記の図面と説明にだけ限定されてはならない。
図２は本発明の実施形態によるリザーバータンクの斜視図であり、図３は本発明の実施形態によるリザーバータンクの分解斜視図であり、図４は図２のＡ-Ａ線による断面図である。
図２ないし図４を参照すれば、本発明の実施形態によるリザーバータンク１は、上部ボディー１０及び下部ボディー２０からなり、前記上部ボディー１０及び下部ボディー２０が相互に組み立てられた状態で、その内部が隔壁によって複数個のチャンバーに区切られて冷却水の流路上に設けられる。
このとき、前記複数個のチャンバーが、第１チャンバーＣ１、第２チャンバーＣ２及び第３チャンバーＣ３に区切られる例について説明する。
本発明の実施形態では、前記複数個のチャンバーが第１チャンバーＣ１、第２チャンバーＣ２及び第３チャンバーＣ３に区切られる例について説明するが、必ずしもこれに限定されるものではなく、必要に応じて区切られるチャンバーの個数は変更されてもよい。
図５は本発明の実施形態によるリザーバータンクの上部ボディーの斜視図である。
図３ないし図５を参照すれば、前記上部ボディー１０には幅方向に沿って複数個の上部隔壁３０ａが形成され、このとき、前記複数個の上部隔壁３０ａは２個であり得る。
そして、前記上部ボディー１０は、前記２個の上部隔壁３０ａによって区切られる第１チャンバーないし第３チャンバーＣ１、Ｃ２、Ｃ３の上部空間を形成する。
また、前記上部ボディー１０は、上部面の一側に流入管１１が平行に形成される。
より詳しく説明すれば、前記上部ボディー１０は、第１チャンバーＣ１に対応する上部面の一側に流入管１１が平行に形成されることができる。
前記上部ボディー１０は、前記流入管１１に対して垂直方向へと案内管１３が一体に連結される。
このとき、前記案内管１３は、流入管１１に比べて冷却水流動断面積がより大きく形成され、好ましくは前記案内管の冷却水流動断面積は前記流入管に比べて２倍以上の範囲で設定され、冷却水を第１チャンバーＣ１の下側に案内するように形成される。
また、前記案内管１３は、上部ボディー１０の側面と内面に少なくとも２個以上の補強リブ１５が連結されて剛性を補強する。
このような構成からなる流入管１１と案内管１３は、連結部折り曲げの外側の内面１２がラウンド状の曲面に形成される。
これは冷却水が流入する時、冷却水の速度が落ちることを最少化し、冷却水の流路が急激に変化されることを防止することができる。
また、前記上部ボディー１０の各上部隔壁３０ａには複数個の空気抜きホール１７が形成されるが、前記空気抜きホール１７は、上部ボディー１０の上部面の内側に近接するように形成される。
また、前記上部ボディー１０の各上部隔壁３０ａには流動溝１９が形成されるが、前記流動溝１９は以下で説明する下部ボディー２０の流動ガイダー２５に対応し、前記流動ガイダー２５とともに、各チャンバーＣ１、Ｃ２、Ｃ３間の冷却水の流れのためのものである。
図６は本発明の実施形態によるリザーバータンクの下部ボディーの斜視図である。
図３、図４及び図６を参照すれば、前記下部ボディー２０は上部ボディー１０の下部に組み立てられ、前記上部ボディー１０と同様に、幅方向に沿って複数個の下部隔壁３０ｂが形成され、このとき、前記複数個の下部隔壁３０ｂは２個であり得る。
そして、前記下部ボディー２０は、前記２個の下部隔壁３０ｂによって区切られる第１チャンバーないし第３チャンバーＣ１、Ｃ２、Ｃ３の下部空間を形成する。
また、前記下部ボディー２０には排出管２１が形成されて冷却水の排出を誘導する。
このとき、前記排出管２１は、入口端２１ａが下部ボディー２０上の中央部に位置される。
より詳しく説明すれば、前記排出管２１は、入口端２１ａが前記第２チャンバーＣ２に対応する下部ボディー２０上に位置される。
また、前記排出管２１は、出口端２１ｂが中央部を貫いて下部ボディー２０の外側に位置される。
つまり、前記排出管２１は、出口端２１ｂが第２チャンバーＣ２から第３チャンバーＣ３を貫いて下部ボディー２０の外側に位置される。
このような下部ボディー２０は、上部ボディー１０の案内管１３に対応して案内管１３の先端部の外側を囲むように案内リブ２３が形成される。
ここで前記案内リブ２３は、案内管１３の先端部の外側との間に間隔をおいて冷却水通路を形成する。
前記案内リブ２３は、前記案内管１３に対応する下部ボディー２０の一側角の一側面と他側面を連結して形成される。
つまり、前記案内リブ２３は、前記第１チャンバーＣ１に対応する下部ボディー２０の一側角の一側面と他側面を連結して形成される。
このような案内リブ２３は、第１チャンバーＣ１の一側角の一側面及び他側面と連結されて一つの閉断面を形成する。
このとき、前記案内リブ２３は、案内管１３から流入される冷却水の流れを上側へ誘導する役割をする。
そして、前記下部ボディー２０の各下部隔壁３０ｂの中央部には、各チャンバーＣ１、Ｃ２、Ｃ３間の冷却水の流れを案内する流動ガイダー２５が形成される。
前記流動ガイダー２５は、対角方向に曲がっている曲面の四角い板状に形成される。
このような流動ガイダー２５は、曲がっている対角方向の両側角部がそれぞれ両側チャンバーに向かうように前記下部ボディー２０上の各下部隔壁３０ｂ上に構成される。
図７は本発明の実施形態によるリザーバータンクと従来技術によるリザーバータンクの通水抵抗と冷却水の流れを比較した実験図である。
図７（Ａ）を参照すれば、従来技術によるリザーバータンクの通水抵抗と冷却水の流れを示した図面で、流入管１１の通水抵抗の増加によって流入される冷却水が第１チャンバーＣ１に流入され、第２チャンバーＣ２に留まって冷却水の流れが円滑でないことが確認できる。
図７（Ｂ）を参照すれば、本発明の実施形態によるリザーバータンクの通水抵抗と冷却水の流れを示した図面で、流入管１１の通水抵抗が大幅に減少して流入される冷却水が第１チャンバーＣ１と第２チャンバーＣ２を経て第３チャンバーＣ３まで円滑に流入されることが確認できる。
したがって、本発明の実施形態によるリザーバータンク１は、流入管１１と連結される案内管１３を適用して、前記流入管１１を介して流入される冷却水の飛散を防止し、これにより冷却水の気泡生成を最少化することができる。
また、本発明の実施形態によるリザーバータンク１は、流入管１１と案内管１３の連結部折り曲げの外側の内面１２をラウンド状に適用して、冷却水の流入時に衝突による速度の低減を防止し、急激な流路変化による流動抵抗を最少化し、これによる気泡発生を抑制することができる。
また、本発明の実施形態によるリザーバータンク１は、案内管１３の冷却水流動断面積を流入管１１に比べてより大きく形成することで、通水抵抗を最少化して実車流量を増大することにより、冷却性能を向上させる効果もある。
また、下部ボディー２０の側面を利用して案内リブ２３を簡単に形成し、案内管１３の先端部の外側との間に間隔をおいて冷却水通路を形成することで、案内管１３から流入される冷却水の流れを自然に上側へ誘導することができる。
前記では本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、当該技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び領域から逸脱しない範囲内で、本発明を多様に修正及び変更させられることを理解できるはずである。
１…リザーバータンク
１０…上部ボディー
１１…流入管
１２…連結部折り曲げの外側の内面
１３…案内管
１５…補強リブ
１７…空気抜きホール
１９…流動溝
２０…下部ボディー
２１…排出管
２１ａ…入口端
２１ｂ…出口端
２３…案内リブ
２５…流動ガイダー
３０ａ…上部隔壁
３０ｂ…下部隔壁

Claims (12)

  1. 流入管が形成された上部ボディーと、排出管が形成された下部ボディーが相互に組み立てられ、前記上部及び下部ボディーの内部が複数個のチャンバーに区切られて冷却水の流路上に設けられるリザーバータンクにおいて、
    前記上部ボディーは、上部の一側に前記流入管が平行に形成され、前記流入管に対して垂直方向に案内管が一体に連結されて冷却水を下側に案内するように形成され、
    前記下部ボディーは、前記案内管に対応して前記案内管の先端部の外側を囲むように案内リブが形成され、前記案内リブは、前記案内管の先端部の外側との間に間隔をおいて冷却水通路を形成することを特徴とするリザーバータンク。
  2. 前記案内管は、前記流入管に比べて冷却水流動断面積がより大きく形成される請求項１に記載のリザーバータンク。
  3. 前記案内管の冷却水流動断面積は、前記流入管に比べて２倍以上の範囲で設定される請求項２に記載のリザーバータンク。
  4. 前記流入管と案内管の連結部折り曲げの外側の内面がラウンド状の曲面に形成される請求項１に記載のリザーバータンク。
  5. 前記案内管は、前記上部ボディーの側面と内面に少なくとも２個以上の補強リブで連結される請求項１に記載のリザーバータンク。
  6. 前記案内リブは、前記案内管に対応する下部ボディーの一側角の一側面と他側面を連結して形成される請求項１に記載のリザーバータンク。
  7. 前記排出管は、入口端が前記下部ボディー上の中央部に位置される請求項１に記載のリザーバータンク。
  8. 前記排出管は、前記下部ボディーの中央部を貫いて前記下部ボディーの外側に出口端が位置される請求項７に記載のリザーバータンク。
  9. 前記上部ボディーは、複数個のチャンバーを区切るための隔壁を有し、前記上部ボディー上の各隔壁には、複数個の空気抜きホールが形成される請求項１に記載のリザーバータンク。
  10. 前記下部ボディーは、複数個のチャンバーを区切るための隔壁を有し、前記下部ボディー上の各隔壁の中央部には、各チャンバー間の冷却水の流れを案内する流動ガイダーが形成される請求項１に記載のリザーバータンク。
  11. 前記流動ガイダーは、対角方向に曲がっている曲面の四角い板状に形成され、曲がっている対角方向の両側角部がそれぞれ両側チャンバーに向かうように前記下部ボディー上の各隔壁上に構成される請求項１０に記載のリザーバータンク。
  12. 前記上部ボディーの各隔壁には、前記流動ガイダーに対応して流動ガイダーとともに、各チャンバーの間に冷却水が流れるための流動溝が形成される請求項１０に記載のリザーバータンク。
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