KR100223534B1 - 수냉 엔진의 예열 및 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본원 발명의 목적은 엔진의 시동시에 신속하게 엔진을 정상 온도로 높여 주므로서 엔진의 장시간 공회전에 따른 연료 소모와 배기가스 감소를 도모하여 즉시 난방이 가능토록 한 수냉 엔진의 예열 및 냉각 장치를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수단은 실린더와 연소실을 둘러싸는 워터 재킷, 물을 실린더로 압송 순환 시키는 워터 펌프, 높은 냉각수이 열을 외기에 전달하여 냉가하는 라디에이터를 포함하여 구성되는 엔진 냉각 장치에 있어서, 상기 실린더를 통과하면서 더워진 물을 1차 저장하며 외부에 대하여 단열 처리된 단열 탱크와; 상기 단열 탱크로부터 라디에이터를 통해 순환하는 냉각수 라인의 라디에이터 출구 라인상에 설치되는 제1밸브와; 상기 단열 탱크로부터 상기 라디에이터 출구 라인에 접속되어지는 예열 라인상에 설치되는 제2밸브와; 상기 제1밸브와 제2밸브를 각기 선택적으로 라인을 개방 또는 차단하도록 제어하는 전자제어장치와; 로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

수냉 엔진의 예열 및 냉각

제1도는 본 발명에 의한 수냉엔진의 예열 및 냉각 장치를 나타내는 도면

제2도는 본 발명의 제어 블럭도

* 도면의 주요부분에 부호의 설명

1 : 워터 재킷 2 : 실린더

3 : 워터 펌프 4 : 냉각수 라인

5 : 단열 탱크 6 : 냉각수 라인

7 : 라디에이터 8 : 출구 라인

9 : 제1밸브 10 : 예열 라인

11 : 제2밸브 12 : 전자제어장치

13 : 온도 센서

[산업상 이용 분야]

본원 발명은 엔진 시동후 공회전시 엔진의 온도를 정상 온도로 높여주는 시간을 단축시켜 주기 위한 엔진 예열 및 냉각 장치에 관한 것이다.

[종래기술)]

종래 엔진의 수냉식 냉각 장치는 실린더와 연소실을 둘러싸는 워터 재킷, 물을 실린더 내로 압송 순환 시키는 워터 펌프, 온도와 높은 냉각수의 열을 외기에 전달하여 냉각하는 라디에이터, 라디에이터의 통풍을 돕는 팬, 시동 직후에 냉각수를 빨리 적정 온도(80℃ 전후)로 올리기 위한 서모스탯 등으로 구성되어 있다.

상기 서모스탯은 수온에 따라 자동적으로 작동하는 밸브로서 실린더 헤드의 라디에이터 수로에 설치되어 냉각수의 온도가 낮을 때에 즉 엔진의 시동초기시 밸브가 닫혀 냉각수가 라디에이터로 들여가지 않도록 하므로서 워터 재킷내의 수온을 빨라 상승시키도록 하고 있다.

다음에 일정온도(70-80℃)이상으로 상승하면 밸브는 서서히 열리고 냉각수는 라디에이터를 순환하면서 냉각되어지게 된다.

[종래기술의 문제점]

그러나 상기와 같은 수냉식 엔진의 경우 실린더의 주위가 이미 식어버린 냉각수에 의해 둘러쌓여 있기 때문에 실린더를 적정온도로 가열시키는데 시간이 많이 소요되며 겨울철 난방시 즉시 난방되지 아니하므로 불편할 뿐 아니라 엔지의 낮은 온도하에서 최초 연소시 발생하는 불완전 연소에 의해 유해 가스 및 카본을 배출하게 되어 공해 문제를 유발하는 문제점을 지적되고 있다.

[발명의 해결하고자 하는 과제]

이에 본원 발명은 상기한 문제점을 감안한 것으로서 그의 목적으로 하는 바는 엔진의 시동시에 신속하게 엔진을 적정 온도로 높여주기 위한 엔진 예열 및 냉각 장치를 제공하는데 있다.

본원 발명의 다른 목적은 겨울철에 시동시 엔진 공회전 시간을 단축시켜 연료 소비를 줄이며 가능한 한 즉시 난방 할 수 있도록 한 엔진 예열 및 냉각장치를 제공하는데 있다.

본원 발명의 또다른 목적은 엔진 시동 초기에 발생하는 불완전 연소에 의한 배기가스를 감축할 수 있는 엔진 예열 및 냉각 장치를 제공하는데 있다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수단은 실린더와 연소실을 둘러싸는 워터 재킷, 물을 실린더로 압송 순환 시키는 워터펌프, 높은 냉각수의 열을 외기에 전달하여 냉각하는 라디에이터를 포함하여 구성되는 엔진 냉각 장치에 있어서 상기 실린더를 통과하면서 더워진 물을 1차 저장하며 외부에 대하여 단열 처리된 단열 탱크와; 상기 단열 탱크로부터 라디에이터를 통해 순환하는 냉각수 라인의 라디에이터 출구 라인상에 설치되는 제1밸브와; 상기 단열 탱크로부터 상기 라디에이터 출구 라인에 접속되어지는 예열 라인상에 설치되는 제2밸브와; 상기 제1밸브와 제2밸브가 각기 선택적으로 라인을 개방 또는 차단하도록 제어하는 전자제어장치와; 로 구성됨을 특징으로 한다.

[실시예]

이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상술한다.

제1도는 본 발명의 엔진 예열 및 냉각 장치의 일실시예를 나타내는 도면이며

제2도는 본 발명의 제어블럭도이다.

도면 중 부호 1은 실린더(2)를 냉각시키기 위해 둘러싸고 있는 워터 제킷이며 냉각수는 워터 펌프(3)에 의해 냉각수 라인(4)을 따라 강제순환된다.

상기 워터 재킷(1)을 통해 실린더(2)를 돌아나온 더워진 물은 단열 탱크(5)에 1차로 저장된다.

상기 단열 탱크(5)는 그의 벽이 단열 처리된 일종의 보온병으로서 종래 수냉 냉각 장치의 서브 탱크 역할을 겸한다.

상기 단열 탱크(5)에 1차 저장된 뜨러운 물은 냉각수 라인(6)을 통해 라디에이터(7)로 유입되어 냉각된 후 냉각수 라인(4)을 따라 순환한다.

상기 라디에이터(7)의 출구 라인(8)상에는 제1밸브(9)가 설치되어 있으며(혹은 라디에이터 입구에 설치될 수도 있음) 상기 단열 탱크(5)로부터 또다른 분기 관로인 예열 라인(10)이 상기 출구 라인(8)에 접속되며 상기 예열 라인(10)상에는 제2밸브(11)가 설치되어 있다.

그리고 상기 제1 및 제2밸브(9)(11)는 후술되는 전자제어장치(12)에 의해 각기 작동 제어되어진다.

상기 단열 탱크(5)내에는 엔진의 작동 중 더워진 물이 항시 보관되어 있으며 보관된 뜨거운 물은 다음번 엔진 시동시에 실린더(2)를 예열시키는데 사용되어 진다.

엔진의 시동이 걸리면 전자 제어 장치(12)는 워터 재킷(1)내의 냉각수 온도를 검출하는 온도센서(13)로 부터의 감지 신호에 의해 라디에이터 출구의 제1밸브(9)는 잠그고 예열 라인(10)의 제2밸브(11)는 열도록 제어한다.

그러면 단열 탱크(5)에 단열 상태로 저장되어 있던 뜨거운 물이 워터 펌프(3) 구동에 의해 예열 라인(10)과 냉각수 라인(4)을 따라 실린더(2)의 워터 재킷(1)에 공급되므로 뜨거운 물에 의해 실린더(2)는 보다 빨리 온도가 상승된다. 실린더(2)가 적정 온도, 예를 들어 70-80℃로 상승하면 이를 감지한 온도센서(13)로부터의 신호를 받아 전자제어장치(12)는 제1밸브(9)를 개방하고 제2밸브(11)는 차단한다.

이에 따라 단열 탱크(5)에 1차로 모아진 뜨거운 물은 라디에이터(7)로 유입되어 냉각된 후 다시 실린더로 공급되어 실린더의 과열을 방지토록 냉각시키게 된다.

엔진을 끄게 되면 워터 펌프(3)도 가동을 멈추게 되며 단열 탱크(5)내의 뜨거운 물은 단열된 상태로 온도를 유지(천천히 식게됨)하며 다시 엔진을 가동하면 상기와 같은 밸브 작동 제어에 의해 실린더에 뜨거운 물을 공급하여 엔진 예열 시간을 단축시키게된다.

도면 중 미설명 부호 14는 라디에이터 캡, 15는 오버 플로우 라인이며 16은 바이패스 라인이다.

[효과]

이상과 같은 본원 발명에 의하면 종래의 서브 탱크를 단열 탱크로 형성한 후 워터 재킷과 라디에이터 중간에 설치하여 뜨거운 물을 1차로 저장하여서 엔진 시동 초기시에는 단열 탱크에 저장된 뜨거운 물을 공급하여 즉시 정상온도가 되도록 예열시키고 엔진이 예열된 다음에는 라디에이터를 통해 순환되도록 하므로서 엔진 공회전에 의한 예열 시간을 단축하고 연료 소비와 배기 가스를 줄이며 빠른 시간내에 실내를 난방하는 것이 가능하게 되는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 실린더와 연소실을 둘러싸는 워터 재킷, 물은 실린더로 압송 순화 시키는 워터 펌프, 높은 냉각수의 열을 외기에 전달하여 냉각하는 라디에이터를 포함하여 구성되는 엔진 냉각 장치에 있어서, 상기 실린더를 통과하면서 더워진 물을 1차 저장하며 외부에 대하여 단열 처리된 단열 탱크와; 상기 단열 탱크로부터 라디에이터를 통해 순환하는 냉각수 라인의 라디에이터 출구 라인상에 설치되는 제1밸브와; 상기 단열 탱크로부터 상기 라디에이터 출구 라인에 접속되어지는 예열 라인상에 설치되는 제2밸브와; 상기 제1밸브와 제2밸브가 각기 선택적으로 라인을 개방 또는 차단하도록 제어하는 전자제어장치와; 로 구성됨을 특징으로 하는 수냉 엔진의 예열 및 냉각 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 단열 탱크는 라디에이터로부터 오버 플로우 되는 과열 증기를 보관하는 서브탱크 기능을 공유하며 엔진의 구동 중 발생한 뜨거운 물을 저장하여 보온시키는 것임을 특징으로 하는 수냉 엔진의 예열 및 냉각장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 전자 제어 장치는 상기 워터 재킷내의 냉각수 온도를 검출하는 온도 센서로부터의 온도 정보에 의해 상기 제1 및 제2밸브를 제어하는 것임을 특징으로 하는 수냉 엔진의 예열 및 냉각 장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 전자 제어 장치는 실린더의 냉각 상태인 시동 초기에는 상기 제1밸브는 패쇄하고 제2밸브를 개방하여 단열 탱크에 저장된 뜨거운 물을 실린더에 공급하도록 하며 실린더가 정상 온도에 다다르면 제1밸브는 개방하고 제2밸브는 차단시키도록 제어하는 것임을 특징으로 하는 수냉엔진의 예열 및 냉각 장치.