KR100249245B1 - 가변 순환식 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기관에서의 냉각수 순환 방향을 수온 감지 센서로부터 감지되는 온도에 따라서 전자적인 제어에 의해 전환될 수 있도록 하므로서 냉각수가 저온시에는 실린더 블록을 먼저 냉각하고, 고온시에는 실린더 헤드를 먼저 냉각시키므로서 기관 냉각을 운전 상태에 따라 효율적으로 수행될 수 있도록 하여 특히 실린더 헤드에서의 마찰 손실을 저감시키도록 하는 동시에 내구력을 향상되도록 하는 가변 순환식 냉각장치에 대한 것으로서, 상기한 목적을 달성시키기 위하여 본 발명은

수온 조절기(3)의 입구측으로 장착되어 상기 수온 조절기(3)로 유도되는 냉각 수온을 체크하는 수온 감지 센서(4)와;

상기 수온 감지 센서(4)로부터의 수온을 체크하여 기설정된 기준 온도와의 비교에 의해 제어 신호가 출력되도록 하는 전자 제어 장치(7)와;

상기 전자 제어 장치(7)에 의해 작동 제어되면서 실린더 블록(1)과 실린더 헤드(2)로의 냉각수 순환방향을 전환시키도록 하는 절환 밸브(8)로서 이루어지는 구성을 특징으로 한다.

Description

가변 순환식 냉각장치

본 발명은 냉각수온 센서에 감지되는 냉각수온에 따라 기관에서의 냉각수 순환 방향이 전환되도록 하여 효율적인 냉각작용이 수행되도록 하는 가변 순환식 냉각장치에 대한 것이다.

일반적인 차량에서의 냉각방식은 냉각수를 기관으로 강제 순환시키도록 하는 수냉식이다. 즉 제3도에서와 같이 현재 사용되는 수냉식 냉각장치는 기관을 순환하여 실린더 헤드(A)로부터 유출되는 가열된 냉각수가 수온 조절기(B)에 의해서 바이 패스시켜 실린더 블록(D)으로 재공급되도록 하거나 라디에이터(C)로 공급시켜 열교환되도록 한 후 실린더 블록(D)으로 재공급되도록 하는 것인바 이같은 냉각수의 유동력은 기관의 구동력으로 구동되는 워터 펌프(D)에 의해서 강제 순환하게 되는 구조이다.

따라서 냉시동시에는 수온 조절기(B)에서는 실린더 헤드(A)로부터 유도되는 냉각수가 바이패스되도록 하여 다시 실린더 블록(D)으로 재공급되면서 기관의 예열이 촉진되도록 하고, 난기 운전중에는 수온 조절기(B)에서 실린더 헤드(A)로부터 유도되는 냉각수를 라디에이터(C)로 공급되도록 하여 외기에 의해 열교환되면서 냉각되도록 한 후 실린더 블록(D)으로 재공급되도록 하므로서 과열된 기관을 냉각시켜 기관을 항상 일정 온도로서 유지되도록 하는 것이다.

그러나 기관에서 가장 열적 부하가 심한 부분이 실린더 헤드(A)인데 반해 냉각수가 열교환되어 냉각된 상태에서 유입되는 부분은 실린더 블록(D)이므로 난기 운전중의 실린더 헤드(A)는 냉각 효율이 저조하여 밸브 트레인 및 구동 수단들의 변형을 초래하면거 내구력이 대폭 저하되는 비효율적인 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 이를 개선시키기 위한 것으로서, 본 발명은 기관에서의 냉각수 순환 방향을 수온 감지 센서로부터 감지되는 온도에 따라서 전자적인 제어에 의해 전환될 수 있도록 하므로서 냉각수가 저온시에는 실린더 블록을 먼저 냉각하고, 고온시에는 실린더 헤드를 먼저 냉각시키므로서 기관 냉각을 운전 상태에 따라 효율적으로 수행될 수 있도록 하여 특히 실린더 헤드에서의 마찰 손실을 저감시키도록 하는 동시에 내구력을 향상되도록 하는 가변 순환식 냉각장치를 제공코자 하는데 주된 목적이 있다.

또한 본 발명은 기관의 효율적인 냉각으로 안정된 구동성과 구동 성능이 보다 증대되도록 하는데 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성시키기 위하여 본 발명은 수온 조절기의 입구측으로 장착되어 상기 수온 조절기로 유도되는 냉각 수온을 체크하는 수온 감지 센서와;

상기 수온 감지 센서로부터의 수온을 체크하여 기설정된 기준 온도와의 비교에 의해 제어 신호가 출력되도록 하는 전자 제어 장치와;

상기 전자 제어 장치에 의해 작동 제어되면서 실린더 헤드와 실린더 블록으로의 냉각수 순환방향을 전환시키도록 하는 절환 밸브로서 이루어지는 구성이 특징이다.

제1도는 본 발명에 따른 일실시예 구조도.

제2도는 본 발명에 따른 작동 구조도.

제3도는 종래의 냉각 구조도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 수온 조절기 4 : 수온 감지 센서

6 : 워터 펌프 7 : 전자 제어 장차(Electronic Control Unit)

8 : 절환 밸브 9 : 냉각수 파이프

이를 첨부한 실시예 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 제1도는 본 발명에 따른 냉각 구조를 도시한 것으로서, 도면 부호 3은 수온 조절기이다.

상기 수온 조절기(3)는 기관을 순환한 후 유출되는 냉각수를 유입시켜 일정 온도를 기준으로 냉각수를 바이패스시키거나 라디에이터(5)를 거치면서 외기에 의해 냉각되도록 하는 것이며, 이러한 수온 조절기(3)의 유입구측으로는 기관으로 유출된 냉각수의 온도를 감지토록 하는 수온 감지 센서(4)가 장착된다.

이렇게 수온 조절기(3)를 통해 바이패스되거나 외기에 의해 열교환된 냉각수는 워터 펌프(6)로 유도되어 다시 기관으로 재공급하게 된다.

이같은 구조에서 실린더 블록(1) 및 실린더 헤드(2)와 상기 수온 조절기(3) 및 워터 펌프(6)간 냉각수 파이프(9)에는 냉각수의 순환 방향을 전환시키게 되는 절환 밸브(8)가 중설되고, 상기 절환 밸브(8)는 전자 제어 장치(7, Eletronic Control Unit, 이하 ECU로 약칭함)에 의해서 제어되는 구조이다.

특히 상기의 절환 밸브(8)는 ECU(7)에 의해서 전자적으로 내부의 스풀을 이동시켜 냉각수 유출입 통로가 전환되도록 하는 구조이다.

상기와 같은 구조에 따른 본 발명의 작용을 살펴보면 냉각수의 일정 온도 이하일 때에는 제1도에서 보는바와 같이 절환 밸브(8)에 의해서 실린더 헤드(2)측 냉각수로는 수온 조절기(3)와 연결되고, 실린더 블록(1)측 냉각수로는 워터 펌프(6)와 연결된다.

따라서 실린더 블록(1)을 거쳐 실린더 헤드(2)로 유도된 냉각수는 절환 밸브(8)를 거쳐 수온 조절기(3)로 유입되면서 냉각 수온 센서(4)에서는 냉각수온이 감지되며, 이때의 냉각수온을 ECU(7)가 체크하여 기설정된 기준 온도와의 비교에 의해서 기준 온도보다 낮은 상태에서는 현재의 상태를 유지하다 기준 온도보다 높게 체크되면 즉시 절환 밸브(8)를 작동시켜 제2도에서와 같이 실린더 블록(1)측 냉각수로는 수온 조절기(3)와 연결되도록 하고, 실린더 헤드(2)측 냉각수로는 워터 펌프(6)와 연결되도록 하므로서 상기에서와는 정반대의 순환구조를 이루도록 하는 것이다.

즉 워터 펌프(6)에 의해 강제 급송되는 냉각수는 절환 밸브(8)를 거치면서 실린더 헤드(2)로 먼저 유도되어 순환한 뒤 실린더 블록(1)으로 유도되어 순환하고 이렇게 순환된 냉각수는 다시 상기의 절환 밸브(8)를 거치면서 수온 조절기(3)로 유도되는 것이다.

이상과 같은 방법으로 냉각수를 순환시키게 되면 기관이 과열되었을 경우 더욱 열적 부하가 심한 실린더 헤드(2)를 먼저 냉각시킬 수가 있게 되므로서 실린더 헤드(2)에서의 열적 부하를 저감시키게 되고, 또한 실린더 헤드(2)내 구동 부품들의 마찰 손실을 대폭적으로 저하시킬 수가 있게 되는 것이다.

그러므로 본 발명에 따른 냉각구조에 의해서 기관의 과열을 방지시키게 되는 동시에 특히 열적 부하가 심한 실린더 헤드(2)를 보호할 수가 있게 되어 구동 부품들 및 실린더 헤드(2)의 내구력을 향상시키면서 기관의 성능은 더욱 향상시키게 되는 매우 유용한 효과를 제공하게 되는 것이다.

Claims (2)

1. 수온 조절기(3)의 입구측으로 장착되어 상기 수온 조절기(3)로 유도되는 냉각 수온을 체크하는 수온 감지 센서(4)와; 상기 수온 감지 센서(4)로부터의 수온을 체크하여 기설정된 기준 온도와의 비교에 의해 제어 신호가 출력되도록 하는 전자 제어 장치(7)와; 상기 전자 제어 장치(7)에 의해 작동 제어되면서 실린더 블록(1)과 실린더 헤드(2)로의 냉각수 순환방향을 전환시키도록 하는 절환 밸브(8);로서 이루어지는 구성을 특징으로 하는 가변 순환식 냉각장치.
2. 제1항에 있어서, 상기의 절환 밸브(8)는 실린더 블록(1) 및 실린더 헤드(2)와 상기 수온 조절기(3) 및 워터 펌프(6)간 냉각수 파이프(9)에 장착되어 전자 제어 장치(7)에 의해서 전자적으로 내부의 스풀을 이동시켜 냉각수 유출입 통로가 전환되도록 하는 구성을 특징으로 하는 가변 순환식 냉각장치.