KR0119973B1 - 자동차 엔진용 수냉식 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 엔진용 수냉식 냉각장치에 대한 것으로 본 발명의 목적은 처음 시동을 걸어 줄 때 실린더 헤드를 보다 신속히 가열하도록 하므로서 웜업시간을 단축할 수 있도록 하는데 있으며, 이를 위한 특징적인 구성으로는 물펌프에 의해 엔진의 실린더 블록과 실린더 헤드로 보내진 냉각수가 엔진을 식힌 후 다시 라디에이터로 귀환하도록 구성된 냉각장치에 있어서, 냉각수의 흐름을 달리하기 위해 제1,제2수온 조절기구를 사용하며, 이들 복수의 수온 조절기구로서 시동시의 냉각수가 라디에이터를 통과하지 않고, 바로 물펌프로 순환하도록 하였기 때문에 엔진을 신속히 가열시켜 줄 수 있게 되는 것이다.

Description

자동차 엔진용 수냉식 냉각장치

제1도는 본 발명의 냉각장치를 보인 계통도.

제2도는 제1수온 조절기구의 단면도.

제3도는 제2수온 조절기구의 단면도.

제4도는 초기 시동시의 냉각수 흐름을 보인 예시도.

제5도는 엔진이 정상 가동될 때의 냉각수 흐름을 보인 예시도.

제6도는 종래의 냉각장치를 보인 계통도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 실린더 블록 2 : 실린더 헤드

3 : 라디에이터 4 : 물펌프

5 : 스로틀바디 6 : 히터

7 : 제1수온 조절기구 8 : 제2수온 조절기구

9 : 서모스탯 10 : 서모스탯

11 : 라이에이터 상부탱크 12 : 라디에이터 하부탱크

13 : 제1유입 파이프 14 : 제2유입 파이프

15 : 제3유입 파이프 16 :제1유출 파이프

17 : 바이패스 파이프 18 : 제4유입 파이프

20 : 제3유출 파이프 21 :제5유입 파이프

23 : 제1 유입구 24 : 제2유입구

25 : 제1유출구 26 : 제2유출구

27 : 제3유출구 28,30 :케이스

29,31 : 커버 32 : 제3유입구

33 : 제4유입구 34 : 제4유출구

35 : 제5유입구 36 : 제6유입구

37 : 제7유입구 38 : 제5유출구

39 : 제6유출구

[산업상 이용분야]

본 발명은 자동차 엔진용 수냉식 냉각장치에 대한 것으로 더 자세히 말하자면 처음 시동을 걸어줄 때 냉각수의 흐름을 달리하여 실린더 헤드를 보다 신속히 가열하도록 하므로서 웸업시간을 단축할 수 있도록 하는데 있다.

[종래의 기술]

자동차 엔진의 강제 순환식 냉각장치를 보면 제6도 도면에서 보는 바와 같이 펌프(a)로서 냉각수를 순환시키면 라이에이터(b)의 냉각수가 엔진의 실린더 블록(c)의 쟈켓부 및 실린더 헤드(d)의 쟈켓부로 들어가 엔진의 열을 식힌 후, 서모스탯(e)을 지나 다시 라디에이터(b)로 돌아오고, 라디에이터(b)에서는 다시 냉각수가 냉각 되어 순환하는 과정을 말하며, 이때 일부의 냉각수가 히터와 스로틀바디로 각각 통과하여 순환하도록 되어 있다.

[종래기술의 문제점]

그러나 상기와 같은 일반적인 냉각장치의 냉각사이클은 엔진이 정상적으로 구동되고 있을 때를 기준으로 형성되어 있는 것이기 때문에 시동초기의 냉각수 흐름에는 맞지 않아 웸업시간이 많이 소요되는 단점이 있다.

[발명이 해결하고자 하는 과제]

따라서 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 감안해 이를 시정 보완하고자 안출한 것으로서 발명의 주된 목적은 복수의 수온 조절기구를 사용하여 시동 초기의 냉가수 흐름을 평상시와 다르게 하므로써 웸업시간을 단축할 수 있도록 하는데 있다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

그리고 이를 위한 특징적인 구성은 물펌프에 의해 엔진의 실린더 블록과 실린더 헤드로 보내진 냉각수가 엔진을 식힌 후 다시 라디에이터로 귀환하도록 구성된 냉각장치에 있어서, 상기한 라디에이터의 하측탱크와 제4유입구를 제1유입 파이프로 연결하고, 제4유출구를 물펌프에 연결하되, 내부에 서모스탯과 그 차단변을 가진 제1수온 조절기구와, 상기한 실린더 블록으로부터 인출된 제1유출구를 하측의 제7유입구에 연결하되 서모스탯을 가진 제 2수온 조절기구와 , 수평으로 돌출된 상기한 제2수온 조절기구의 제6유출구에서 히터를 지나 제1수온 조절기구의 제5유입구로 연결된 제4유입 파이프와, 상측으로 돌출된 상기한 제2수온조절기구의 제5유출구에서 라디에터의 상부 탱크로 연결된 제1유출 파이프와, 상기한 실린더 블록의 제 2 유출구로부터 제1수온 조절기구의 제3유입구로 연결한 바이패스 파이프와, 상기한 실린더 블록의 제3유출구로부터 상기한 제1유출 파이프의 중단으로 연결한 제3유출 파이프와, 상기한 제3유출 파이프의 중단으로부터 상기한 제1수은 조절기구의 제6유입구까지 연결하되, 중단에 스로틀바디를 경가하는 제3유입 파이프와, 상기한 물펌프에서부터 실린더 헤드의 제2유입구로 연력한 제2유입 파이프 및 상기한 물펌프에서부터 실린더 블록의 제1유입구로 연결한 제3유입 파이프로 구성하여 시동 초기에 냉각수의 온도가 낮을 때는 실린더 블록으로 공급된 냉각수가 바이패스 파이프와 제4유입 파이프를 통해 제1수온 조절기구로 흐르고, 실린더 헤드로 공급된 냉각수가 제5유입 파이프를 통해 제1수온 조절기구로 흐르도록 하여 신속히 가열될 수 있도록 하는데 있다.

[실시예]

이하 본 발명의 상세한 구성 및 작용효과를 첨부한 도면에 따라 설명하면 다음과 같다.

제1도는 본 발명의 전체 구성을 보인 냉각장치의 계통도이고, 제2도는 제1수온 조절기구를 보인 단면도이며, 제 3도는 제2수온 조절기구를 보인 단면도이다.

제1도 도면을 통해 라이에이터(3)와 엔진의 실린더 블럭(1), 실린더 헤드(2)를 볼 수 있다.

먼저 물펌프(4)에의해 엔진의 실린더 블럭과(1)과 실린더 헤드(2)로 보내진 냉각수가 엔진을 식힌 후, 다시 라디에이터(3)로 귀환하도록 구성된 것에 있어서, 제1수온 조절기구(7)와 제2수온 조절기구(8)를 볼 수 있는데 제1수온 조절기구(7)는 제4유입구(33)를 가지는 상측 커버(29)와 하부로 제3유입구(32)를 가지고 하측 케이스(28)의 사이에 차단변(91)을 가지는 서모스탯(9)이 설치되며, 또한 하측 케이스(28)의 측편으로는 제4유출구(34)가 길게 연장되는데, 그 중단에는 상,하로 제6유입구(36) 및 제5유입구(35)가 각각 형성되어 있는 것이다.

이러한 상태에서 상기한 라디에이터(3)의 하측 탱크(12)와 제4유입구(33)를 제1유입 파이프(13)로써 연결하고, 제4유출구(34)를 물펌프(4)에 연결한 것이다.

제2수온 조절기구(8)는 수직으로 제5유출구(38)가 형성된 상측 커버(31)와, 하부로 제7유입구(37)가 형성된 하측 케이스(30)의 사이에 역시 서모스탯(10)을 가지며, 이 하측 케이스(30)의 측편에서는 제6유출구(39)가 형성되어 있고, 실린더 블록(1)으로부터 인출된 제1유출구(25)를 상기한 제7유입구(37)에 연결한 것이다.

그리고 수평으로 돌출된 상기한 제2수온 조절기구(8)의 제5유출구(38)에는 냉각수가 라디에이터(3)의 상부 탱크(11)로 흐르도록 제1유출 파이프(16)를 연결하며, 상기한 실린더 블록(1)으로부터 인출되는 제2유출구(26)로부터 제1수은 조절기구(7)의 제3유입구(32)사이에는 바이패스 파이프(17)를 연결한다.

또한, 상기한 실린더 헤드(2)의 제3유출구 (27)로부터 상기한 제1유출 파이프(16)의 중단으로는 제3유출파이프(20)를 연결하고, 제3유출 파이프(20)의 중단으로부터 상기한 제1수온 조절기구(7)의 제6유입구(36)까지는 중단의 스로틀바디(5)를 경과하는 제5유입 파이프(21)를 연결한다.

또 상기한 물펌프(4)에서부터 실린더 헤드(2)의 제2유입구(24)까지는 제2유입 파이프(14)로 연결하고, 물펌프(4)에서부터 실린더 블록(1)의 제1유입구(23)까지는 제3유입 파이프(15)를 연결한다.

다음은 상기와 같이 구성된 본 고안의 작동상태를 시동 초기의 상태와 평상시 상태를 구분하여 설명한다.

시동이 걸려 물펌프(4)가 작동하기 시작하면 냉각수는 제2유입 파이프(14)와 제3유입 파이프(15)를 통해 각각 실린더 헤드(2)와 실린더 블록(1)으로 공급된다.

먼저, 실린더 블록(1)을 통과한 냉각수는 일부가 제1유출구(25)를 통해 제2수온 조절장치(8)로 흐르고, 일부는 제2유출구(26)를 통해 바이패스 파이프(17)로 흐르는 바, 이 바이패스 파이프(17)의 냉각수는 제1수온 조절기구(7)의 제3유입구(32)를 통해 물펌프(4)로 순환하고, 특히 제2수온 조절장치(8)로 흘러간 냉각수는 아직 저온의 상태이므로 서모스탯(10)이 상측의 제5유출구(38)를 막고 있어 측편의 제6유출구(39)에 연결된 제4유입 파이프(18)를 통해 제1수온 조절기구(7)로 가며, 이때 그 중단의 히터(6)를 통과함은 물론이고, 제5유입구(35)로 들어간 냉각수는 다시 물펌프(4)로 순환한다.

그리고 실린더 헤드(2)를 통과한 냉각수는 제3유출구 (27)에 연결된 제3유출 파이프(20)를 통해 제5유입 파이프(21)로 흐르고, 그 중단에 연결된 스로틀바디(5)를 경유한 후, 제1수온 조절기구(7)의 제6유입구(36)로 들어가 역시 물펌프(4)로 순환하는 것이다.

따라서 실린더 블록(1)과 실린더 헤드(2)를 통과한 냉각수는 아직 충분히 가열되지 않은 상태이므로 라디에이터(3)를 통과하지 않고, 바로 물펌프(4)로 순환하게 되기 때문에 재차 엔진을 가열시켜 주는데 사용하며, 이때의 냉각수가 스로틀바디(5)를 통과하는 이유는 연료공급에 있어 즉시 도움이 되도록 하기 위함이며, 또 히터(6)를 통과하는 이유는 겨울철에 자동차 실내의 온도를 보다 빨리 상승시켜, 운전자로 하여금 추위를 느끼지 않도록 하므로서 안전운전을 할 수 있도록 하기 위한 것이다.

상기와 같은 초기의 냉각수 순환이 바람직하게 이루어지면 냉각수가 신속히 가열되는 것이고, 냉각수가 정해진 온도에 이르면 먼저 제1온수 조절기구(7)의 서모스탯(9)이 작동하여 차단변(91)이 제3유입구(32)를 막고, 제2온수 조절기구(8)의 상측 제5유출구(38)가 개방되어 그 순환이 달라진다.

즉, 실린더 블록(1)을 통과하여 가열된 냉각수는 제2온수 조절기구(8)에서 상측 제5유출구(38)가 열려 있고, 제4유입 파이프(18)는 단면적이 작으므로 제4유입 파이프(18)는 단면적이 작으므로 제4유입 파이프(18)로 흐르는 것이 아니라 곧장 제1유출 파이프(16)로 흘러 라디에이터(3)로 순환하고, 또 실린더 헤드(2)를 통과하여 가열된 냉각수는 제5유입 파이프(21)로 흐르는 것이 아니라(왜냐하면 이때의 제5유입 파이프(21)는 상기한 제1유출 파이프(16)보다 가늘고, 스로틀바디(5)를 통과하여야 하기 때문에 저항이 더 큰것임) 제3유출 파이프(20)를 통해 상기한 제1유출 파이프(16)에 합류하여 역시 라디에이터(3)로 순환하게 되는 것이다.

그러므로 라디에이터(3)에 돌아온 냉각수는 다시 냉각된 후, 제1수온 조절기구(7)의 서모스탯(9)이 열려있으므로 물펌프(4)의 강제 순환력에 의해 각각 실린더 헤드(2)와 실린더 블록(1)의 순환하게 되어 목적한 바의 냉각기능을 발휘할 수 있게 되는 것이다.

[작용효과]

이상에서 자세히 설명한 바와 같은 본 발명은 시동초기의 냉각수 흐름을 복수의 제1,제2수온 조절기구(7)(8)로써 달리하여 라디에이터(3)를 통과하지 않고, 바로 물펌프(4)로 순환하도록 하였기 때문에 엔진을 신속히 가열시켜 주는데 사용하며, 엔진이 충분히 가열된 후에는 상기의 제1,제2수온 조절기구(7)(8)가 역으로 흐르게 하여 본래의 정상적인 냉각기능을 수행할 수 있도록 하는 것이다.

따라서 시동초기에 웜업시간이 매우 단축되므로 짧은 시간내에 정상적인 운행을 할 수 있을 뿐만 아니라 이때, 스로틀바디(5)와 히터(6)에도 냉각수가 공급되므로 연료 공급에도 도움을 주고, 자동차 실내의 난방성 향상에도 유리한 것이다.

Claims (1)

1. 물펌프(4)에 의해 엔진의 실린더 블록(1)과 실린더 헤드(2)로 보내진 냉각수가 엔진을 식힌 후 다시 라디에이터(3)로 귀환하도록 구성된 냉각장치에 있어서, 상기한 라디에이터(3)의 하측 탱크(12)와 제4유입구(33)를 제1유입 파이프(13)로 연결하고, 제4유출구(34)를 물펌프(4)에 연결하되, 내부에 서모스탯(9)과 그 차단변(91)을 가진 제1수온 조절기구(7)와 ; 상기한 실린더 블록(1)으로부터 인출된 제1유출구(25)를 하측의 제6유입구(37)에 연결하되 서모스탯(10)을 가진 제2수온 조절기구(8) ; 수평으로 돌출된 상기한 제2수온 조절기구(8)의 제6유출구(39)에서 히터(6)를 지나 제1수온 조절기구(7)의 제5유입구(35)로 연결된 제4유입 파이프(18)와 ; 상측으로 돌출된 상기한 제2수온 조절기구(8)의 제 5유출구(38)에서 라디에이터(3)의 상부 탱크(11)로 연결된 제1유출 파이프(16)와 ; 상기한 실린더 블록(1)의 제2유출구(26)로부터 제1수온 조절기구(7)의 제3유입구(32)로 연결한 바이패스 파이프(17)와 ; 상기한 실린더 헤드(2)의 제3유출 파이프(20)의 중단으로부터 상기한 제1수온 조절기구(7)의 제6유인구(36)까지 연결하되, 중단에 스로틀바디(5)를 경과하는 제5유입 파이프(21)와; 상기한 물펌프(4)에서부터 실린더 헤드(2)의 제2유입구(24)로 연결한 제2유입 파이프(14) 및 ; 상기한 물펌프(4)에서부터 실린더 블록(1)의 제1유입구(23)로 연결한 제3유입 파이프(15) ; 로 구성하여 시동 초기에 냉각수의 온도가 낮을 때는 실린더 블록(1)으로 공급된 냉각수가 바이패스 파이프(17)와 제4유입 파이프(18)를 통해 제1수온 조절기구(7)로 흐르고, 실린더 헤드(2)로 공급된 냉각수가 제5유입 파이프 (21)를 통해 제1수온 조절기구(7)로 흐르도록 하여 신속히 가열될 수 있도록 하여서 됨을 특징으로 하는 자동차 엔진용 수냉식 냉각장치.