KR100232081B1

KR100232081B1 - 개폐식 차량 라디에이터의 그릴

Info

Publication number: KR100232081B1
Application number: KR1019960048449A
Authority: KR
Inventors: 김영환
Original assignee: 류정열; 기아자동차주식회사
Priority date: 1996-10-25
Filing date: 1996-10-25
Publication date: 2000-01-15
Also published as: KR19980029206A

Abstract

본 발명은 개폐식 차량 라디에이터의 그릴에 관한 것으로, 주행중 풍압의 정압이 발생되는 차체 선단부는 라디에이터 그릴로 언제나 개방되어 있는바, 냉간시 엔진이 웜-업되는데 있어 찬 외기의 도입으로 인해 방해받는다는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 제3도 및 제4도에서와 같이 개구부(6)가 개폐 가능하도록 루버(Louver)(12)를 설치하되, 상기 루버(12)는 냉각수온센서(20)에 의해 충분한 웜업시에만 전개되도록 컨트롤유니트(18)를 제어를 받는 액튜에이터(16)에 결합된 것이다.

따라서, 상기 개구부가 충분한 웜업이 되기 전까지는 전폐되어 찬 외기의 유입이 방지되고 이로 인해 빠른 시간내 엔진을 웜-업시켜 엔진의 효율저하를 방지하고, 히터유니트의 빠른 구동이 도모되는 것이다.

Description

개폐식 차량 라디에이터의 그릴

본 발명은 개폐식 차량 라디에이터의 그릴에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉각수온에 따라 충분한 웜업이 되기전까지 라디에이터 그릴을 전폐하는 개폐식 차량 라디에이터 그릴에 관한 것이다.

통상 차량에는 엔진을 냉각하여 과열을 방지하고, 또한 저온으로 유지시키기 위하여 냉각장치가 장착되어 있으며, 이는 실린더내에 연소가스의 온도는 약 2000℃에 달하는바, 이 열의 상당량이 실린더, 실린더헤드나 피스톤 등에 흡수되어 이들 부분의 온도가 상승되면 실린더의 변형을 유발시키거나 엔진을 손상시키기 때문이다.

따라서, 차량 엔진에는 예시도면 제1도에 도시된 바와 같은 수냉식 냉각장치가 장착되어 있다.

수냉식은 워터펌프(1)에 의해 냉각수를 실린더블록 및 실린더헤드의 워터재킷(2)으로 강제 순환시켜 엔진의 열을 흡수하여 라디에이터(3)에서 방열시키고 있다.

또한, 워터재킷(2)과 라디에이터(3) 사이에는 서모스텟(4)이 설치되어 온도에 따른 냉각수의 순환경로를 변경시키고 있으며, 워터펌프(1)는 냉각팬(5)이 일체로 결합되어 정차시와 저속주행시 충분한 방열효과와 고부하시 배기매니폴드 등의 과열을 방지하고 있다.

차량 중·고속시에 상기 라디에이터(3)의 외기와 접촉에 의한 방열은 주행으로 인한 외기와의 마찰을 이용하고 있으며, 예시도면 제2도에 그 개요도가 도시되어 있다.

라디에이터(3)는 도시된 바와 같이 될 수 있는 한 많은 열을 대기중으로 발산시키기 위하여 방열면적을 크게 한 코어로 되어 있으며, 그 장착위치는 차체 선단의 가장 내측이다.

이는 상기 차체 선단이 주행중 풍압의 정압이 발생되는 곳이며, 따라서, 이 위치에 라디에이터(3)를 장착하여 주행중 외기를 가능한 한 많은 양을 유입시켜, 상기 코아와 함께 냉각수의 방열을 도모하고 있는 것이다.

따라서, 차체 선단은 외기를 유입시키기 위한 개구부(6)를 형성하여 개방된 구조로 되어 있으며, 또한, 차체 외관을 고려해 엔진룸 부위의 부품들이 보이지 않도록 라디에이터 그릴(7)이 형성되어 있다.

상술된 바와 같이 라디에이터(3)는 주행중 풍압의 정압이 작용되는 차체 선단에 장착되고, 이러한 차체 선단은 개구부(6) 및 라디에이터 그릴(7)로 개방되어 있어 주행중 라디에이터(3)에 충분한 외기를 공급하여 엔진으로부터 흡수한 열을 방열시킬 수 있도록 되어 있다.

그러나, 상술된 바와 같이 주행중 풍압의 정압이 발생되는 차체 선단부는 라디에이터 그릴로 언제나 개방되어 있는바, 냉간시 엔진이 웜-업되는데 있어 찬 외기의 도입으로 인해 방해받는다는 문제점이 있었다.

즉, 운전자의 사정에 따라 냉간시 엔진을 충분히 웜-업시키지 않은 상태로 주행하는 경우가 빈번하며, 이때, 전술된 서모스텟(4) 등이 워터재킷(2)의 수로로 차단하여 엔진의 웜-업을 활성화시킨다 하더라도 주행중 개구부(6)로부터 유입된 차가운 외기가 엔진을 계속 냉각시키며 이때 이에 상당한 만큼 엔진의 웜-업이 늦어지는 것이다.

이 경우 차량 엔진은 냉각된 상태로 계속 구동되며, 이로 인해 연소에 의해 생긴 열중에서 냉각으로 상실되는 양이 많아져 충분히 웜업이 되기까지 열효율을 저하시켜 연료소비를 증대시키며, 또한 실린더는 가솔린의 무화가 불충분한 혼합기가 공급되어 가솔린에 의해 엔진오일을 묽게 만드는 원인이 되며, 이로 인해 실린더의 마모를 촉진시키는 원인 등이 되는 것이다.

또한, 차량공조장치의 히터유니트는 워터재킷(2)의 가열된 냉각수를 이용하게 되는바, 상기 엔진이 충분히 웜-업되기전까지는 서모스텟(4)에 의해 상기 냉각수가 워터재킷(2)내에서만 순환되므로, 웜-업이 지연되는 만큼 사용자는 차실내를 난방시킬 수 없게 되는 것이다.

이에 본 발명은 상기 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 충분한 엄-업시의 냉각수온도를 기준온도로 그 미만이면 개구부를 전폐하여 찬 외기의 유입을 방지함으로써 주행중 차량의 웜-업시간을 단축시키는 개폐식 차량 라디에이트 그릴을 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 개구부가 개폐 가능하도록 루버(Louver)를 설치하되, 상기 루버는 냉각수온센서에 의해 충분한 웜업시에만 전개되도록 컨트롤유니트의 제어를 받는 액튜에이터에 결합된 것이다.

제1도는 차량 엔진의 수냉식 냉각시스템을 나타낸 개요도.

제2도는 종래 라디에이터 그릴의 문제점을 설명하기 위한 개요도.

제3(a)도는 본 발명에 따른 라디에이터 그릴을 나타낸 사시도.

(b)도는 본 발명에 따른 라디에이터 그릴을 나타낸 측면개요도.

(c)도는 본 발명에 따른 라디에이터 그릴의 작동구조를 나타낸 개요도.

제4(a)도는 본 발명에 따른 솔레노이드식 액튜에이터를 나타낸 개요도.

(b)도는 본 발명에 따른 모우터식 액튜에이터를 나타낸 개요도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 블레이드 12 : 루버

14 : 작용대 16 : 액튜에이터

18 : 컨트롤유니트 20 : 냉각수온센서

22 : 배터리 24 : 이그니션스위치

26 : 힌지 28 : 가이드홈

30 : 가이드 32 : 가이드핀

34 : 솔레노이드 36 : 코일

38 : 작용축 40 : 압축스프링

42 : 모우터 44 : 회전축

46 : 피니언기어 48 : 래크기어

이하 첨부된 예시도면과 함께 본 발명을 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 블레이드(10)의 연동에 의하여 개구부(6)가 개폐 가능하도록 루버(12)가 상기 개구부(6)에 설치되고, 상기 루버(12)의 작용대(14)는 액튜에이터(16)에 결합되는 한편, 충분한 웜-업시의 냉각수온을 기준온도로 상기 기준온도미만시 상기 루버(12)가 전폐되도록 컨트롤유니트(18)의 입력단에 냉각수온센서(20)가 연결되고, 상기 컨트롤유니트(18)의 출력단에 상기 액튜에이터(16)가 연결된 구조이며, 상기 액튜에이터(16)는 엔진구동중에만 작동되도록 바테리(22)와의 사이에 이그니션스위치(24)가 연결되어 있다.

여기서, 상기 루버(12)는 상기 블레이드(10)가 개구부(6)에서 회동이 자유롭도록 개구부(6) 양단에서 각각 힌지(26) 결합되며, 상기 블레이드(10)의 후단에는 상기 블레이드(10)의 회동과 상기 작용대(14)의 승강이동이 연동되도록 가이드홈(28)이 형성된 가이드(30)가 형성되고, 상기 작용대(14)는 가이드핀(32)이 형성되어 상기 가이드홈(28)에 결합된 것을 특징으로 한다.

예시도면 제3도는 본 발명에 따른 가변식 라디에이터 그릴 및 이의 작동상태를 설명하기 위한 사시도와 개요도로서, 본 발명은 기존의 고정된 격자구조인 라디에이터 그릴을 블레이드(10)가 회동되어 개구부(6)의 개폐가 가능하도록 루버(12)로 대체하였다.

루버(12)는 도시된 바와 같이 개구부(6)의 개폐를 담당하는 블레이드(10)를 위시하여 상기 블레이드(10)를 연동시키는 작용대(14) 및 상기 블레이드(10)와 작용대(14)의 연동을 위한 가이드(30) 등으로 구성된다.

좀더 상세히 설명하면, 블레이드(10)는 개구부(6) 내측단에 힌지(26)로 결합되어 그 회동이 자유로우며, 상기 블레이드(10)가 형성하는 각 판이 회동되어 그 끝단끼리 밀접되면 상기 개구부(6)가 전폐되도록 되어 있다.

이러한 각각의 블레이드(10)는 동시에 회동되어야 하는바, 상기 블레이드(10)를 힌지(26)를 중심으로 회동시키기 위하여 블레이드(19) 끝단에 가이드(30)가 형성되고, 상기 가이드(30)는 작용대(14)에 결합되어 있다.

여기서, 상기 블레이드(10)는 회전운동을 하고, 상기 작용대(14)는 후술되는 액튜에이터(16)에 의해 승강운동되는바, 상기 다른 운동으로 인한 부재간의 간섭을 회피하기 위하여, 즉, 상기 작용대(14)의 승강운동을 상기 블레이드(10)의 회동운동으로 변환시키기 위하여 상기 가이드(30)에는 가이드홈(32)이 형성되어 있다.

따라서, 상기 가이드홈(28)에 작용대(14)의 가이드핀(32)이 삽입 결합되어 상기 작용대(14)의 승강운동으로 인한 블레이드(10)가 회동운동시, 상기 블레이드(10)의 수평방향의 운동이 상기 작용대(14)에 영향을 미치지 않도록 하였다.

따라서, 상기 작용대(14)를 상승시키면 블레이드(10)가 회동되고 그 끝단끼리 밀접되어 개구부(6)가 전폐되는 것이다.

이러한 루버(12)의 작용대(14)는 액튜에이터(16)에 의해 구동되며, 액튜에이터(16)는 컨트롤유니트(18)의 통전으로 인한 제어를 받게 된다.

상기 컨트롤유니트(18)의 입력단에는 냉각수온센서(20)가 연결되어 있어, 상기 냉각수온에 따라 액튜에이터(16)를 제어하게 된다.

즉, 컨트롤유니트(18)는 냉각수온센서(20)의 신호에 따라 배터리(22)로부터의 통전 온오프를 제어하는 회로이며, 냉각수온의 온도를 충분한 웜-업시의 온도를 그 기준온도로 하여 상기 기준온도미만이면 액튜에이터(16)로 통전하여 작용대(14)를 상승시키게 되는 것이다.

또한, 상기 액튜에이터(16)와 배터리(22) 사이에는 이그니션스위치(24)가 연결되어 있어, 엔진정지시에도 상기 액튜에이터(16)가 구동되어 배터리(22)로부터 불필요한 전력이 낭비되는 것을 방지하였다.

이러한 전동식 액튜에이터(16)는 크게 솔레노이드식과 모우터구동식이 있으며, 예시도면 제4도에 각각 그 예를 나타내었다.

예시도면 제4(a)도의 액튜에이터는 솔레노이드(34)로 통전의 온·오프로 구동되며, 전자석을 구성하는 코일(36)과 작용축(38) 그리고 통전의 오프시 원상태로 복귀시키는 압축스프링(40) 등으로 구성되어 있어 상술된 바와 같이 컨트롤유니트(18)로부터의 제어를 받게 된다.

예시도면 제4(b)도의 액튜에이터는 모우터구동식으로 모우터(42)의 회전축(44)에는 피니언기어(46)가 설치되고 작용대(14)의 하단에 래크기어(48)가 형성되어 상술된 바와 같이 컨트롤유니트(18)의 제어를 받게 된다.

상기 모우터구동식은 모우터(42)의 회전에 의해 블레이드(10)의 개도를 단계적으로 조정할 수 있다는 점에 비추어 상기 온·오프에 의해 전개 또는 전폐로만 정하여진 솔레노이드(34)보다 발전된 형태라 할 수 있지만, 본 발명이 충분한 웜-업시까지 개구부를 전폐시키고자 함을 목적으로 하는 것을 고려해볼 때 두 가지 어느 것이나 본 발명의 액튜에이터로서 적합하다.

또한, 이러한 액튜에이터(16)는 주행시 상기 블레이드(10)가 외기에 의한 하중을 받게 되고 상기 하중이 작용대(14) 및 액튜에이터(16)에 전달되는바, 상기 액튜에이터(16)에 상기 블레이드(10)의 임의의 움직임을 방지하기 위하여 평시에는 액튜에이터(16)를 고정하는 고정수단이 설치되는 것이 바람직하다.

이하 본 발명의 작용을 예시도면 제1도에 의거하여 종합 설명하면 다음과 같다.

냉간시 시동을 켜게 되면 냉각수온센서(20)로부터 냉각수온도의 신호가 컨트롤유니트(18)로 송출되고, 컨트롤유니트(18)는 설정된 기준온도와 비교하여 냉각수온이 기준온도보다 미만이면, 배터리(22)로부터의 전력을 액튜에이터(16)로 통전한다.

이와 동시에 액튜에이터(16)는 작용대(14)를 상승시키고 이와 연동되는 블레이드(10)는 힌지(26)를 중심으로 회동되고 그 끝단까지 밀접되어 개구부(6)가 전폐된다.

한편, 차량 엔진이 계속 구동되고 충분히 웜-업되어 냉각수온이 상승되면, 상기 냉각수온센서(20)에 의해 컨트롤유니트(18)가 이를 감지하게 되고, 배터리(22)로부터의 통전을 차단하여 작용대(14)를 복귀시키고 이에 따라 블레이드(10)가 회동되어 개구부(6)가 전개되는 것이다.

상술된 바와 같이 본 발명에 따르면 차량 선단의 개구부(6)가 개폐 가능하도록 루버를 설치하고, 상기 루버는 냉각수온센서에 의해 충분한 웜업시에만 전개되도록 컨트롤유니트의 제어를 받는 액튜에이터에 그 작용대가 결합됨으로써 차량 주행 중에도 빠른 시간내 엔진을 웜-업시키는 효과가 있다.

Claims

블레이드(10)의 연동에 의하여 개구부(6)가 개폐 가능하도록 루버(12)가 상기 개구부(6)에 설치되고, 상기 루버(12)의 작용대(14)는 액튜에이터(16)에 결합되는 한편, 충분한 웜-업시의 냉각수온을 기준온도로 상기 기준온도 미만시 상기 루버(12)가 전폐되도록 컨트롤유니트(18)의 입력단에 냉각수온센서(20)가 연결되고, 상기 컨트롤유니트(18)의 출력단에 상기 액튜에이터(16)가 연결된 개폐식 차량 라디에이터 그릴에 있어서, 상기 루버(12)는 상기 블레이트(10)가 개구부(6)에서 회동이 자유롭도록 개구부(6) 양단에서 각각 힌지(26)결합되며, 상기 블레이드(10)의 후단에는 상기 블레이드(10)의 회동과 상기 작용대(14)의 승강이동이 연동되도록 가이드홈(28)이 형성된 가이드(30)가 형성되고, 상기 작용대(14)는 가이드핀(32)이 형성되어 상기 가이드홈(28)에 결합된 것을 특징으로 하는 개폐식 차량 라디에이터 그릴.