KR0139711Y1 - 자동차용 바이패스 장치 - Google Patents

Abstract

엔진의 워밍업 시에 실린더 헤드를 통과한 냉각수가 히이터 입구(56)로 유입될 때 바이패스 홀(51)을 통과한 냉각수가 부피가 커지는 서모스탯 하우징(58)의 하부 곡면 부분(59)에서 유량이 필요 이상으로 많아져 히이터 입구(56)로 냉각수가 적게 유입되어 겨울철 히이팅 성능이 저하됨을 방지하기 위하여, 중앙부에 바이패스 홀(51)이 형성되어 있고 라디에이터 출구(52)측에 서모스탯(53)이 설치되어 있는 서모스탯 하우징(58)의 하부 곡면 부분(59)에 워밍업 시 워터 펌프로 유입되는 유량을 적게하여 히이터로 유입되게 하고 워밍업 후 유량을 정상으로 환원시키는 유량 제어 수단을 설치하여 구성함으로써 히이팅 성능을 향상시킬 수 있게 된다.

Description

자동차용 바이패스 장치

제1도는 본 고안에 따른 자동차용 바이패스 장치를 도시한 측단면도.

제2도는 제1도의 일 측면도.

제3도는 본 고안 주요부를 도시한 확대 단면도.

제4도는 제3도에서 솔레노이드 밸브의 동작 상태를 도시한 상태도.

제5도는 일반적인 자동차용 바이패스장치를 도시한 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 관통공 2 : 제어 플레이트

3 : 솔레노이드 4 : ECU

5 : 오일 시일 6 : 밀폐 플레이트

7 : 제1유압 라인 8 : 제2유압 라인

본 고안은 자동차용 바이패스 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자동차의 워밍업 시 히이터의 성능을 보다 향상시킬 수 있는 자동차용 바이패스 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차는 차체와 새시로 구분되는 바, 상기한 새시는 엔진, 동력 전달 장치, 서스펜션등이 서로 유기적으로 연결 구성되어 있고, 차체는 상기한 각 장치를 지지함과 아울러 외관을 이루도록 구성되어 있다.

상기한 엔진은 자동차의 동력을 발생시키는 장치이고 이는 OHV(Over Head Valve)형과 OHC(Over Head Camshaft)형으로 대별되고 피스톤의 배열 방식에 따라서도 다양하게 구분된다.

여기서, 상기한 엔진은 실린더 블록내의 연소실에서 폭발에 의해 왕복 운동하는 피스톤과, 여기에 공기를 공급, 배기하는 흡, 배기 장치와, 피스톤의 마모를 방지하는 윤활 장치, 냉각 장치와 연소실에 연료를 공급하는 연료 장치가 서로 적절하게 배열, 구성되어 있다.

상기한 냉각 장치는 통상 인라인 방식과 버텀 바이패스 방식이 있는 바, 상기한 인라인 형은 라디에이터와, 상기한 라디에이터에 연결되어 있는 워터 펌프와, 상기한 워터 펌프에 연결되어 있고 실린더 블록에 형성되어 있는 워터 재킷으로 구성되어 있다.

또한, 상기한 워터 재킷에는 히이터가 연결되어 있고 엔진의 워밍업시 효율을 향상시키기 위해 실린더 헤드와 라디에이터의 사이에 서모스탯이 설치되어 있다.

상기한 바와 같은 서모스탯은 제5도에 도시된 바와 같이 워터 펌프(미도시)로 연결되는 제1파이프(50)와, 상기한 제1파이프(50)에 일측이 연결되어 있고 중앙부에 바이패스 홀(51)이 형성되어 있으며 라디에이터 출구(52)측과 연결된 부분에 서모스탯(53)이 설치되고 상부에 라이데이터 입구(54)측과 실린더 헤드 출구(55)측 그리고 히이터 입구(56)측에 연결되는 피팅 밸브(57)가 설치된 서모스탯 하우징(58)으로 구성되어 있다.

여기서, 상기한 서모스탯 하우징(58)의 하부 곡면 부분(59)의 곡률은 냉각수가 이동할 때 캐비테이션이 발생되지 않을 뿐만 아니라 고 토르크시 냉각수의 흐름이 적절하도록 크게 설정되어 있다.

상기한 바와 같은 서모스탯(53)은 엔진 시동시 즉, 워밍업시 엔진과 냉각수의 온도가 낮기 때문에 엔진의 온도를 보다 신속하게 상승시키기 위하여 라이에이터 출구(52)측을 밀폐시킴으로써 실린더 헤드(미도시)를 통과하여 온도가 상승된 냉각수가 라디에이터(미도시)로 이송되어 방열되지 않게 한다.

즉, 실린더 헤드를 통과한 냉각수가 서모스탯 하우징(58)에 형성된 바이패스 홀(51)을 통과하여 직접 워터 펌프로 이송되게 함으로써 온도가 상승된 냉각수가 다시 실린더 헤드로 이동하게 한다.

그리고, 실린더 헤드의 온도가 적절하게 상승되면 냉각수의 온도에 의해 서모스탯(53)이 개방되어 라디에이터로 냉각수가 흐르게 됨으로써 방열되어 냉각수와 실린더 헤드가 과열됨을 방지하게 되는 것이다.

이때, 상기한 실린더 헤드에서 이송된 냉각수는 바이패스 홀(51)을 통과하기 전에 일부가 히이터 입구(56)로 유입되어 히이터(미도시)를 가열함으로써 겨울철에 자동차를 따뜻하게 한다.

그러나, 상기한 바와 같이 엔진의 워밍업 시에 실린더 헤드를 통과한 냉각수가 히이터 입구(56)로 유입될 때 바이패스 홀(51)을 통과한 냉각수가 부피가 커지는 서모스탯 하우징(58)의 하부 곡면 부분(59)에서 빠르게 이동함으로써 유량이 많아져 히이터 입구(56)로 냉각수가 적게 유입되어 겨울철 히이팅 성능이 저하되는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안의 목적은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 겨울철 워밍업 시 히이팅 성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 워밍업 후 서모스탯 하우징에서 캐비테이션이 발생되지 않게 하는 자동차용 바이패스 장치를 제공함에 있다.

상기한 목적을 실현하기 위하여 본 고안은 중앙부에 바이패스 홀이 형성되어 있고 라디에이터 출구측에 서모스탯이 설치되어 있는 서모스탯 하우징의 하부 곡면 부분에 워밍업시 워터 펌프로 유입되는 유량을 적게 하여 히이터로 유입되게 하고 워밍업 후 유량을 정상으로 환원시키는 유량 제어 수단을 설치하여 구성함을 특징으로한다.

이하, 첨부 도면을 참고하여 본 고안의 상세한 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

제1도와 제2도는 본 고안에 따른 자동차용 바이패스 장치를 도시한 단면도와 측면도로서, 중앙부에 바이패스 홀(51)이 형성되어 있고 라디에이터 출구(52)측에 서모스탯(53)이 설치되어 있는 서모스탯 하우징(58)의 하부 곡면 부분(59)에 유량 제어 수단이 설치되어 있다.

상기한 유량 제어 수단은 서모스탯 하우징(58)의 일측에 형성된 관통공(1)과, 상기한 관통공(1)에 삽입되어 수평 이동 가능한 제어 플레이트(2)와, 상기한 제어 플레이트(2)를 수평 이동시키도록 연결된 솔레노이드 밸브(3)와, 상기한 솔레노이드 밸브(3)를 간헐 동작시키는 ECU(Electric Control Unit)(4)로 구성되어 있다.

여기서, 상기한 솔레노이드 밸브(3)의 동작은 상기한 ECU(4)가 엔진의 온도 센서(미도시)에서 발생된 신호에 따랑 온도가 높으면 관통공(1) 내부로 제어 플레이트(2)가 삽입되도록 하고, 온도가 낮으면 관통공(1) 외부로 돌출되도록 제어하는 것이다.

상기한 바와 같은 유량 제어 수단의 상세한 구성은 제3도에 도시된 바와 같이 서모스탯 하우징(58)의 일측에 형성된 관통공(1)과, 상기한 관통공(1)에 삽입되어 있는 제어 플레이트(2)와, 상기한 제어 프레이트(2)의 이동시 누유를 방지하기 위해 삽입된 오일 시일(5)과, 상기한 관통공(1)을 외부에서 밀 시키도록 결합된 밀폐 플레이트(6)와, 상기한 밀폐 플레이트(6)와 관통공(1) 사이의 공간과 폐쇄 회로를 구성하면서 연결된 솔레노이드 밸브(3)로 구성되어 있다.

또한, 상기한 솔레노이드 밸브(3)와 관통공(1)은 솔레노이드 밸브(3)의 동작에 따라 제어 플레이트(2)가 수평 이동할 수 있도록 제1, 2유압 라인(7,8)으로 연결되어 있다.

상기한 바와 같은 본 고안의 작용 효과를 설명하면 엔진을 시동하면서 워터 펌프가 동작되면 냉각수가 순환하게되는 바, 제5도에 도시된 실린더 헤드를 통과한 냉각수가 피팅 밸브(57)에 유입되면서 히이터 입구(56)와 바이패스 홀(51)로 분기 유입된다.

이때, 상기한 엔진의 온도는 낮기 때문에 ECU(4)가 솔레노이드 밸브(3)를 동작시켜 제4도에 도시된 바와 같이 도면의 우측으로 유체를 압축하게 되면 유체가 제2유압 라인(8)을 타고 이동하여 제어 플레이트(2)를 압박하게 됨으로써 제어 플레이트(2)가 관통공(1)의 외부로 돌출되어 바이패스 홀(51)을 통과한 냉각수가 워터 펌프로 흐름을 방해하게 된다.

워터 펌프로 유입되는 냉각수가 방해를 받게 되면 냉각수의 흐름에 따른 저항이 커지게되고 커지는 저항만큼 히이터 입구(56)로 냉각수가 많이 유입되게 된다.

즉, 일측에서 저항을 받는 냉각수가 저항을 받지 않는 다른 출구로 보다 많이 유입되는 것이다.

여기서, 상기한 서모스탯(53)은 밀폐되어 있는 상태이기 때문에 실린더 헤드를 통해 유입된 냉각수가 라디에이터로 유입되어도 출구가 없어 라디에이터로는 냉각수가 유입되지 않게 된다.

상기한 바와 같이 히이터로 보다 많은 양의 즉, 실린더 헤드를 통하여 온도가 상승된 냉각수가 유입되면 겨울철 시동 시 자동차의 내부의 온도를 보다 빨리 상승시킬 수 있게 된다.

엔진의 워밍업이 완료된 후 엔진의 온도가 적정 수준으로 상승하면 냉각수의 온도에 의해 서모스탯(53)이 개방되는 바, 온도가 상승된 냉각수가 라디에이터를 통과하여 방열됨으로써 냉각수를 냉각시키게 된다.

냉각된 냉각수는 워터 펌프를 통과하여 다시 실린더 헤드에 공급됨으로써 온도가 높아진 엔진을 냉각시킬 수 있게 된다.

물론, 엔진이 적정 온도가 되면 ECU(4)가 이를 감지하여 솔레노이드 밸브(3)를 도면에서 좌측으로 동작시켜 유체를 제1유압 라인(7)으로 공급하여 제어 플레이트(2)를 관통공(1)의 내부로 당기게 되어 워터 펌프로 유입되는 냉각수의 저항을 제거하게 된다.

즉, 엔진의 온도가 적정 수준일 때는 캐비테이션 방지와 엔진 냉각을 위해 제어 플레이트(2)를 관통공(1) 내부에 삽입하는 것이다.

이상과 같이 본 고안은 서모스탯 하우징의 일측에 유량 제어 수단을 설치하여 워밍업시 워터 펌프로 유입되는 유량을 적게함과 아울러 히이터측으로 보다 많은 냉각수가 흐르게 하여 히이터 효율을 상승시킬 수 있고, 배출가스(HC)도 감소할 수 있는 잇점이 있는 것이다.

Claims (2)

1. 중앙부에 바이패스 홀(51)이 형성되어 있고 라디에이터 출구(52)측에 서모스탯(53)이 설치되어 있는 서모스탯 하우징(58)의 하부 곡면 부분(59)에 워밍업시 워터 펌프로 유입되는 유량을 적게하여 히이터로 유입되게 하고 워밍업 후 유량을 정상으로 환원시키는 유량 제어 수단을 설치하여 구성함을 특징으로 하는 자동차용 바이패스 장치.
2. 제1항에 있어서, 유량 제어 수단은 서모스탯 하우징(58)의 일측에 형성된 관통공(1)과, 상기한 관통공(1)에 삽입되어 있는 제어 플레이트(2)와, 상기한 제어플레이트(2)의 이동시 누유를 방지하기 위해 삽입된 오일 시일(5)과, 상기한 관통공(1)을 외부에서 밀 시키도록 결합된 밀폐 플레이트(6)와, 상기한 밀폐 플레이트(6)와 관통공(1) 사이의 공간과 폐쇄 회로를 구성하여 엔진 온도에 따른 ECU(4)의 제어에 따라 제어 플레이트(2)를 수평 이동시킬 수 있도록 제1, 2유압 라인(7,8)으로 연결된 솔레노이드 밸브(3)로 구성함을 특징으로 하는 자동차용 바이패스 장치.