KR0126203Y1 - 수냉엔진의 냉각장치 - Google Patents

수냉엔진의 냉각장치

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Abstract

본 고안은 출구제어 냉각방식을 채택한 강제순환식 수냉엔진의 냉각장치에 관한 것으로, 특히 운전중의 엔진 오버-히터 지연시 엔진본체의 냉각수회로에서 발생한 증기를 회로외의 대기로 효과적인 방출이 가능하도록 함과 동시에 냉각수회로 외기로의 냉각수소모를 방지하는 증기분리 탱크가 구비된 수냉엔진의 냉각장치에 관한 것이다.

Description

수냉엔진의 냉각장치
제1도와 제 2도는 본 고안을 나타낸 것으로서, 제1도는 본 고안에 의한 강제순환식 수냉엔진의 냉각계통도.
제2도는 증기분리탱크의 구조를 나타낸 상세단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 실린더헤드 11 : 냉각수출구
20 : 실린더블록 21 : 냉각수입구
30 : 라디에이터 31,32 : 상·하부탱크
31a,32 : 상·하부호스 40 : 서모스탯
50 : 워터펌프 60 : 오버플로튜브
61 : 리턴플로튜브 71 : 증기분리탱크
본 고안은 출구제어 냉각방식을 채택한 강제순환식 수냉엔진의 냉각 장치에 관한 것으로, 특히 운전중의 엔진 오버-히터 지연시 엔진본체의 냉각수회로에서 발생한 증기를 회로외의 대기로 효과적인 방출이 가능하도록 함과 동시에 냉각수회로 외기로의 냉각수소모를 방지하는 증기분리 탱크가 구비된 수냉엔진의 냉각장치에 관한 것이다.
일반적으로 종래 수냉엔진의 오버-히터시에는 엔진본체 냉각수회로, 즉 실린더와 연소실 주변의 워터재킷(water jacket)의 냉각수온 과다상승에 의하여 라디에이터 상부탱크에 유입된 냉각수 체적팽창으로 라디에이터캡에 제공된 가압밸브가 개방되고, 가압밸브의 개방으로 고온, 고압의 냉각수는 오버플로우튜브를 통하여 저장탱크(reserve tank)로 유입되어 냉각수와 증기가 분리된후, 냉각수는 저장탱크에 저장되고 증기는 저장탱크캡의 일측에 구비된 증기배출구를 통하여 외기로 방출된다.
그러나, 오버-히터 지연시에는 증기배출구를 통하여 냉각수와 증기가 함께 다량으로 뿜어져 유출되어 회로외기로 소모되는 문제점이 있다. 즉, 엔진본체의 냉각수 회로에는 소량의 냉각수만 남게 되는 문제점이 있다.
본 고안의 목적은 상기에서와 같은 종래의 결점을 해소하기 위해 운전중의 엔진 오버-히터 지연시 엔진본체의 냉각수회로에서 발생한 증기를 회로외의 대기로 효과적인 방출이 가능하도록 함과 동시에 냉각수회로 외기로의 냉각수소모를 방지하는 증기분리탱크가 구비된 수냉엔진의 냉각장치를 제공하는 데 있다.
이하 첨부된 도면에 따라서 본 고안의 기술적구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 고안은 제1도와 제 2도에 도시되는 바와 같이, 실린더헤드(10)의 일측에 냉각수출구(11)와 실린더블록(20)의 일측에 냉각수입구(21)가 각각 구비되고, 그 냉각수 출구 및 냉각수입구(11)(21)는 라디에이터(30)의 상, 하부탱크(31)(32)에 상, 하부호스(31a)(32a)를 통해 각각 연통되며, 상부호스(31a)의 냉각수출구측에는 냉각수온조절수단의 서모스탯(thermostat)(40)이 설치되고, 하부호스(32a)의 냉각수입구측에는 엔진 구동력으로 가동되는 냉각수유입수단의 워터펌프(50)가 설치되며, 엔진룸의 일측에는 라디에이터(30)의 상부탱크(31) 일측에 구비된 라디에이터캡(33)과 워터펌프(50)가 오버플로튜브(60)와 리턴플로튜브(61)에 의해서 연통시킨 냉각수와 증기의 분리수단인 증기분리탱크(70)가 설치되고, 라디에이터캡(33)에는 가압밸브(33a)가 내장되며, 리턴플로튜브(61)상에는 냉각수리턴수단의 리턴밸브(61a)가 설치됨을 그 기술적 구성상의 기본적인 특징으로 한다.
여기서, 상기 증기분리탱크(70)는 중간벽(71)에 의한 제2증기분리실(72)과 저장실(73)을 가지는 제1탱크(74)와, 제1증기분리실(75)을 가지는 제2탱크(76)로 크게 구분되며, 제1탱크(74)의 일측에는 증기배출수단의 제1, 제2증기배출구(74a)(74b)와 냉각수리턴수단의 유출구(74c)와 냉각수, 증기유입수단의 유입구(74b)와 냉각수보충수단의 캡(74e)이 각각 구비되고, 제2탱크(76)에는 상부일측의 증기배출통로와 중앙부의 지지대(76a)에 의해 고정설치된 증기분리수단의 복수개의 원형 분리판(76b)과 냉각수유동수단인 복수개의 제1관통구멍(76c)이 각각 구비되며, 제1탱크(74)의 중간벽(71)에는 또다른 냉각수유동수단인 단수개의 제2관통구멍(71a)이 구비되고, 제1탱크(74)의 저장실(73) 외벽에는ECU(엔진콘트롤유닛)와 전기적으로 연결된 유량감지수단의 레벨센서(77a)(77b)가 상, 하부에 각각 설치된다.
이와 같이 구성된 본 고안의 전체적인 작동관계를 상세히 설명하면 다음과 같다.
운전중 오버-히터시에 엔진본체의 냉각회로(실린더와 연소실 주변의 우터재킷)에서 발생한 수증기와 회로내로 침입한 미량의 연소가스, 블로우바이가스(blow-by ggas)및 비등해진 냉각수에서 발생되는 다량의 수증기 등이 포함된 고온, 고압의 냉각수가 가압밸브(33a)의 개방에 의해 오버플로튜브(60)를 따라서 증기분리탱크(70)의 제 1증기분리실(75)로 유동되고, 제1증기분리실(75)에 유입된 냉각수는 원형의 분리판(76b)에 의해 1차적으로 수증기 및 연소가스 그리고 블로우바이가스(이하 '증기'라 칭함)가 냉각수와 분리가 되어 증기는 제1증기배출구(74a)를 통하여 외기로 방출되고, 냉각수는 제1관통구멍(76c)을 통과하여 제 2증기분리실(72)로 유동된다. 이때, 제2증기분리실(72)로 유입된 1차적으로 증기가 제거된 냉각수는 증발현상에 의해재차로 증기가 분리되어 외기로 방출되고 냉각수는 제 2관통구멍(71a)을 통과하여 저장실(73)로 유동된다.
저장실(73)로 유입된 증기가 완전히 제거된 냉각수는 오버-히터의 지연으로 인해 유량이 증대되어 맥스레벨(78)에 도달하면 유량 레벨센서(77a)의 출력신호에 따라서 ECU가 리턴플로튜브(61)상의 리턴밸브(61a)를 개방시켜 주고, 이때 워터펌프(50)의 토출력에 의하여 수초간에 걸쳐서 엔진본체의 냉각회로내로 리턴이 행해지고, 또한 저장실(73)의 냉각수가 미니레벨(79) 상태에 도달이 되면 ECU가 자동적으로 리턴밸브(61a)를 차단시켜 주게 됨으로써 증기의 방출을 효과적으로 행하면서 냉각수의 소모방지가 가능한 강제순환식 수냉엔진의 냉각장치인 것이다.
따라서, 이러한 본 고안은 라디에이터캡(33)에는 가압밸브(33a)의 기능만 제공되고, 리턴밸브(61a)가 부압밸브의 기능을 대행하게 되며, 또한 리턴밸브(61a)는 저장실(73)로의 냉각수역류현상을 방지하고, 그리고 증기배울구를 통한 공기의 회로내 침입방지가 가능한 냉각장치인 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안은 운전중 오버-히터시의 냉각수 소모에 따른 냉각성능 악화방지로 난기성능 향상과, 난기운전중 엔진보기장치류의 열적보호도모 및 라디에이터의 파손을 방지할 수 있는 매우 유용한 고안이다.

Claims (2)

  1. 실린더헤드(10)와 실린더블록(20)의 일측으로 냉각수출구(11), 냉각수 입구(21)가 각각 구비되고, 그 냉각수출, 입구(11)(21)는 라디에이터(30)의 상, 하부탱크(31)(32)에 상, 하부호스(31a)(32a)를 통해 각각 연통되며, 상부호스(31a)의 냉각수출구측에는 서모스탯(40)이 설치되고, 하부호스(32a)의 냉각수입구측에는 엔진구동력으로 가동되는 워터펌프(50)가 설치되며, 엔진룸의 일측에는 라디에이터(30)의 상부탱크(31) 일측에 구비된 라디에이터캡(33)과 워터펌프(50)가 오버플로튜브(60)와 리턴플로튜브(61)에 의해서 연통시킨 증기분리탱크(70)가 설치되고, 라디에이터캡(33)에는 가압밸브(33a)가 내장되며, 리턴플로튜브(61)상에는 리턴밸브(61a)가 설치된 것을 특징으로 하는 수냉엔진의 냉각장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 증기분리탱크(70)는 중간벽(71)에 의해 제2증기분리실(72)과 저장실(73)을 가지는 제1탱크(74)와, 제1증기분리실(75)을 가지는 제2탱크(76)로 구성되며, 제1탱크(74)의 일측에는 제1, 제2증기배추구(74a)(74b)와 유출구(74c)와 유입구(74d)와 캡(74e)이 각각 구비되고, 제2탱크(76)에는 상부일측의 증기배출통로와 중앙부의 지지대(76a)에 의해 고정설치된 분리판(76b)과 제1관통구멍(76c)이 각각 구비되며, 제1탱크(74)의 중간벽(71)에는 제2관통구멍(71a)이 구비되고, 제1탱크(74)의 저장실(73) 외벽에는 ECU 와 전기적으로 연결된 유량감지수단의 레벨센서(77a)(77b)가 상, 하부에 각각 설치된 것을 특징으로 하는 수냉엔진의 냉각장치.
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