KR100240679B1 - 서미스탯을 이용한 워밍업 상태 표시장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물재킷에 순환되는 냉각수의 흐름을 단속하는 서미스탯의 작동상태에 의하여 엔진의 워밍업상태를 표시할 수 있도록 한 것으로, 이는 서미스탯(19)의 펠릿(12)에 충진된 왁스(11)의 수축/팽창으로 상하운동하는 스핀들(7)에 연동되는 스위치(2)와, 속도센서(3)와 시동스위치(4)의 출력을 인가받아 조합하는 앤드 게이트(AND)와, 이 앤드 게이트(AND)의 출력에 의해 동작되어 스위치(2)를 통해 발진기(5)와 경고부(6)로 출력되는 배터리(1)의 전원을 단속하는 릴레이(RY)와, 이 릴레이(RY)에 연동되어 워밍업상태를 알리는 경고신호를 출력하는 경고부(6)로 구성된 서미스탯을 이용한 워밍업상태 표시장치에 관한 것이다.

Description

서미스탯을 이용한 워밍업상태 표시장치.

본 발명은 서미스탯을 이용한 워밍업상태 표시장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 물 재킷에 순환되는 냉각수의 흐름을 단속하는 서미스탯의 작동상태에 의해서 엔진의 워밍업상태를 표시할 수 있도록 하는 서미스탯을 이용한 워밍업상태 표시장치에 관한 것이다.

일반적인 냉각장치는 도 1에 도시한 것처럼, 라디에이터(23)와, 순환호스로 연결된 라디에이터(23)와 물 재킷(21) 그리고 물 펌프(22)의 연결점에 설치되어있는 서미스탯(19)과, 그리고 냉각수를 강제 순환시키도록 된 물 펌프(22)와, 물 재킷(21) 등으로 구성되어있다.

이러한 냉각장치는 시동직후 혹은 냉각수의 온도가 저온일때에는 서미스탯(19)이 닫힌 상태를 유지함으로써, 실린더헤드와 실린더블록에 설치된 물 재킷(21)을 흐르는 냉각수가 물 펌프(22)의 펌핑동작에 의해서 실린더블록부에 형성된 물재킷의 유입구를 통해서 물 재킷으로 유입되어 실린더블록과 실린더헤드부의 물재킷을 순환한후 실린더헤드부의 배출구를 통해서 다시 물 펌프(22)로 순환되는 동작을 반복한다. 이에따라 연료가 연소되면서 발생되는 열을 물 재킷(21)에 충진된 냉각수만을 이용하여 냉각하므로 엔진이 저온으로 냉각되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

하지만 냉각수의 온도가 고온(일반적으로 80℃이상을 말한다)으로 상승되게 되면 서미스탯(19)이 열린 상태를 유지함으로써, 실린더블록부에 형성된 물 재킷(21)으로는 물 펌프(22)에 의해 라디에이터(23)에서 냉각된 저온의 냉각수가 입력되어 순환되면서 연료 연소시 발생된 열을 빼앗아 가고, 이렇게 연소열을 빼앗은 냉각수는 열려진 서미스탯(19)을 통해서 라디에이터(23)로 순환되는 동작을 반복해서 수행한다. 이에따라 고온으로 상승된 엔진의 열을 보다 효율적으로 냉각시켜 엔진의 과열을 방지할 수 있는 것이다.

즉, 서미스탯(19)에 의해 물 재킷(23)을 순환하는 냉각수의 온도를 조절함으로써, 엔진의 온도를 일정온도로 유지시켜 엔진의 출력을 향상시킴과 아울러 연료의 연소율을 높여 유해한 배기가스의 배출을 억제할 수 있는 것이다.

도 2에 의해 서미스탯(19)의 동작을 보다 구체적으로 살펴보면, 냉각수온도가 저온일때에는 도 2의 A와 같이 왁스(11)가 수축되면서 스프링의 탄발력에 의해서 밸브(9)가 닫힌 상태를 유지함으로써, 하부수로(10)와 상부수로(8)가 닫혀져 물 재킷(21)의 냉각수가 라디에이터(23)로 순환되지 않고, 자체 순환만을 반복하게 된다. 그러나 냉각수가 고온(80℃이상)으로 올라가게 되면, 도 2의 B와 같이 펠릿(12)에 충진된 왁스(11)의 팽창으로 밸브(9)가 열리면서 하부수로(10)와 상부수로(8)가 개통되어 물 재킷(21)으로부터 배출되는 냉각수가 라디에이터(23)로 순환되게 된다.

그러나 서미스탯을 이용하면 엔진(냉각수)의 온도를 일정범위로 조절할 수 있다는 장점을 가지나, 시동후 엔진의 워밍업 완료시기를 알지 못해서, 즉 엔진의 안정된 출력을 가질 수 있는 시기를 정확하게 확인할 수 없어 워밍업이 끝나지 않은 차량을 운행함으로써 엔진의 출력이 저하됨과 아울러 유해한 배기가스가 배출되는가 하면, 과다한 워밍업으로 불필요한 연료낭비를 가져오는 결점이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와같은 종래의 결점을 해결하기위해서 안출된 것으로, 냉각수의 순환을 단속하는 서미스탯을 이용하여 워밍업 완료시기를 표시할 수 있도록 하는 서미스탯을 이용한 워밍업상태 표시장치를 제공하고자 하는데 목적이 있다.

도 1은 일반적인 냉각수 순환경로를 도시한 개략도.

도 2의 A, B는 냉각장치에서 냉각수온도에 따라 냉각수의 흐름을 단속하는 서미스탯의 작동상태를 도시한 단면도.

도 3은 본 발명의 개략 구성도.

도 4는 본 발명에 따른 스위치가 장착된 서미스탯의 단면도.

도 5의 A, B는 서미스탯에 설치된 스위치의 작동상태를 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 배터리 2 : 스위치

3 : 속도센서 4 : 시동스위치

5 : 발진기 6 : 경고부

7 : 스핀들 8 : 상부수로

9 : 밸브 10 : 하부수로

11 : 왁스 12 : 펠릿

13 : 스프링 14 : 하우징

15, 16 : 접점 17 : 버튼

18 : 내부공간 19 : 서미스탯

20 : 바이패스 호스 21 : 물 재킷

22 : 물 펌프 23 : 라디에이터

24 : 상부 하우징 25 : 작동턱

상기한 바와같은 목적을 달성하기위한 본 발명은 서미스탯의 펠릿에 충진된 왁스의 수축/팽창으로 상하운동하는 스핀들에 연동되는 스위치와, 속도센서와 시동스위치의 출력을 인가받아 조합하는 앤드 게이트와, 이 앤드 게이트의 출력에 의해 동작되어 스위치를 통해 발진기와 경고부로 출력되는 배터리의 전원을 단속하는 릴레이와, 이 릴레이에 연동되어 워밍업상태를 알리는 경고신호를 출력하는 경고부를 포함하여 구성되어짐을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 구성을 예시도면과 함께 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명의 개략 구성도이고, 도 4는 본 발명에 따른 스위치가 장착된 서미스탯의 단면도이며, 도 5의 A, B는 서미스탯에 설치된 스위치의 작동상태를 도시한 단면도이다.

본 발명은 도 4에 도시한 것처럼, 서미스탯(19)의 펠릿(12)에 충진된 왁스(11)의 수축/팽창으로 상하운동하는 스핀들(7)에 연동되도록 스위치(2)의 상부는 서미스탯(19)의 상부 하우징(24)의 내측에 고정되어있고, 이 스위치(2)의 버튼(17)은 펠릿(12)의 스핀들(7)을 감싸도록 연장된 작동턱(25)에 맞닿도록 설치되어있다(도 4 참조).

그리고 일측에 배터리(1)가 접속된 스위치(2)의 일측에는 릴레이(RY) 스위치가 접속되어있고, 이 릴레이(RY) 코일에는 속도센서(3)와 시동스위치(4)의 출력을 인가받아 조합하는 앤드 게이트(AND)의 출력단이 접속되어있으며, 또한 릴레이(RY) 스위치에는 워밍업 완료시 배터리(1)의 출력전원을 인가받아 경고신호를 출력하기위한 발진기(5)와 경고부(6)가 연결되어있다.

여기서, 이 스위치(2)는 도 5에서와 같이 하방이 개방되어있는 하우징(14)과, 배터리(1)와 릴레이(RY)에 각각 접속되어 하우징(14)의 하부 입구에 설치되어있는 접점(15)(16)과, 이 하우징(14) 내에 스프링(13)으로 탄지되어 내부공간(18)을 왕복하면서 접점(15)(16)을 접속시키는 버튼(17)으로 구성되어있다.

그리고 이 스위치(2)를 냉각수 온도가 70℃∼80℃에서 "온" 상태로 동작되도록 구성하여 워밍업 완료시기를 알릴 수 있도록 한다.

이와같이 구성된 본 발명의 작용을 설명한다.

시동초기, 즉 냉각수의 온도가 70℃이하로 검출되는 경우에는 왁스(11)가 수축되어 서미스탯(19)이 도 2의 A와 같이 동작하여 펠릿(12)이 상승된 상태를 유지함으로써, 펠릿(12)에 의해 버튼(17)이 눌린 상태를 유지하게 된다(도 5A참조). 이에따라 버튼(17)이 스프링(13)을 압압하면서 상승되어 배터리(1)와 릴레이(RY) 스위치를 연결하는 접점(15)(16)이 "오프" 상태를 유지하게 된다. 그러므로 배터리(1)로부터 출력되는 전원이 발진기(5)와 경고부(6)에 인가되지 않으므로 경고신호가 출력되지 않는다. 물론 시동스위치(4)에 의해 판정된 엔진의 시동상태나 속도센서(3)에 의해 판정된 차량의 주행여부에 관계없이 경고신호가 출력되지 않는 것이다.

차량이 주행하지 않는 상태에서 시동이 걸려 있으면 시동스위치(4)와 속도센서(3)의 출력에 의해 앤드 게이트(AND)의 출력이 릴레이(RY) 코일을 여자시킬 수 있는 충분한 전원을 릴레이(RY) 코일에 공급하여 릴레이(RY)가 "온" 상태를 유지하게 된다.

그리고 연료의 연소열에 의해 냉각수의 온도가 70℃이상으로 검출되는 경우에는 왁스(11)가 팽창되어 서미스탯(19)이 도 2의 B와 같이 동작하여 펠릿(12)이 하강된 상태를 유지함으로써, 버튼(17)으로부터 펠릿(12)이 소정거리 이격된 상태를 유지하게 된다(도 5B참조). 이에따라 버튼(17)이 스프링(13)의 탄발력에 의해서 하강되어 배터리(1)와 릴레이(RY) 스위치를 연결하는 접점(15)(16)이 "온" 상태를 유지하게 된다. 그러므로 배터리(1)로부터 출력되는 전원이 발진기(5)와 경고부(6)에 인가되어 워밍업 완료를 알리는 경고신호가 출력되게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 서미스탯과 연동하는 스위치에 의해 엔진의 워밍업 완료시기를 확인하고, 이를 알리는 경고신호를 출력함으로써, 시동후 엔진의 워밍업 완료시기를 보다 정확하게 확인할 수 있는 것이다. 더 나아서는 엔진의 안정된 출력으로 차량을 주행시킴으로써, 엔진의 무리한 동작을 방지할 수 있으며 또한 유해한 배기가스의 배출을 억제하면서 시동초기 연비를 향상시킬 수 있는 것이다.

Claims (4)

1. 서미스탯(19)의 펠릿(12)에 충진된 왁스(11)의 수축/팽창으로 상하운동하는 스핀들(7)에 연동되는 스위치(2)와;

   속도센서(3)와 시동스위치(4)의 출력을 인가받아 조합하는 앤드 게이트(AND);

   이 앤드 게이트(AND)의 출력에 의해 동작되어 스위치(2)를 통해 발진기(5)와 경고부(6)로 출력되는 배터리(1)의 전원을 단속하는 릴레이(RY);

   이 릴레이(RY)에 연동되어 워밍업상태를 알리는 경고신호를 출력하는 경고부(6)를 포함하여 구성되어짐을 특징으로 하는 서미스탯을 이용한 워밍업상태 표시장치.
2. 제 1항에 있어서, 이 스위치(2)는 하방이 개방되어있는 하우징(14)과, 배터리(1)와 릴레이(RY)에 각각 접속되어 하우징(14)의 하부 입구에 설치되어있는 접점(15)(16)과, 이 하우징(14) 내에 스프링(13)으로 탄지되어 내부공간(18)을 왕복하면서 접점(15)(16)을 접속시키는 버튼(17)으로 구성되어짐을 특징으로 하는 서미스탯을 이용한 워밍업상태 표시장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 이 스위치(2)의 상부는 서미스탯(19)의 상부 하우징(24)의 내측에 고정되고, 스위치(2)의 버튼(17)은 펠릿(12)의 스핀들(7)을 감싸도록 연장된 작동턱(25)에 맞닿도록 설치되어짐을 특징으로 하는 서미스탯을 이용한 워밍업상태 표시장치.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 이 스위치(2)는 냉각수 온도가 70℃∼80℃에서 "온" 상태로 동작되도록 구성되어짐을 특징으로 하는 서미스탯을 이용한 워밍업상태 표시장치.

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