KR100254382B1 - 엔진의흡기부압을이용한보조냉각장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 엔진에 구비되는 냉각 장치에 관한 것으로서, 특히 바이메탈 스위치의 고장으로 워터 펌프가 작동되지 않을 때 흡기 부압에 의해 냉각수를 순환시키는 터빈 펌프를 설치함으로써 응급 상황에서도 엔진의 과열을 방지하여 차량의 운행이 가능토록 한 엔진의 흡기 부압을 이용한 보조 냉각 장치에 관한 것이다.
상기 본 발명은 냉각수의 온도가 일정하게 유지되도록 워터 펌프를 작동시키는 바이메탈 스위치가 포함된 엔진의 냉각 장치에 있어서, 라디에이터(52)의 냉각수 배출측에서 엔진의 냉각수 유입측으로 연결되는 보조 순환 파이프(60)가 설치되고, 상기 보조 순환 파이프(60)의 시작점과 끝점에 복수의 절환 밸브(65)가 설치되며, 상기 보조 순환 파이프(60)상에 엔진의 흡기 부압에 의해 구동되는 터빈 펌프(70)가 설치되어, 상기 바이메탈 스위치(55)의 고장으로 냉각수의 온도가 일정 온도 이상으로 상승할 경우 ECU(80)에서 상기 절환 밸브(65)를 절환시켜 보조 순환 파이프(60)를 통해 냉각수가 순환되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

엔진의 흡기 부압을 이용한 보조 냉각 장치
본 발명은 엔진에 구비되는 냉각 장치에 관한 것으로서, 특히 바이메탈 스위치의 고장으로 워터 펌프가 작동되지 않을 때 흡기 부압에 의해 냉각수를 순환시키는 터빈 펌프를 설치함으로써 응급 상황에서도 엔진의 과열을 방지하여 차량의 운행이 가능토록 한 엔진의 흡기 부압을 이용한 보조 냉각 장치에 관한 것이다.
엔진에서 동력이 발생되는 연소실 내의 연소가스 온도는 2000℃ 이상에 달하고, 이 열로 인하여 엔진 내부의 피스톤 및 실린더가 변형되거나 실린더 벽의 유막이 파괴되어 윤활불량이 되며 심할 때는 엔진을 손상시킨다.
따라서, 상기한 엔진을 냉각하여 과열을 방지하고, 또한 적온으로 유지하기 위하여 냉각 장치가 구비되는 바, 워터 펌프(11)의 작동으로 냉각수가 엔진 내부의 실린더 블럭 및 실린더 헤드의 냉각수 통로(5)로 유동되고, 이 냉각수는 다시 라디에이터(12)로 유동되어 방열되며, 이렇게 식혀진 물은 또다시 워터 펌프(11)를 이용해 순환시키고 있다. 그리고, 상기 냉각수 통로(5)와 라디에이터(12) 사이에는 서머스탯이(13) 설치되어 있어서 온도에 따라 냉각수의 순환경로를 변환하게 되어 있다.
특히, 엔진(1)을 순환하는 냉각수가 일정 온도 범위에서 벗어났을 경우에 워터 펌프(11)를 작동시키도록 냉각수온에 따라 작동되는 바이메탈 스위치(15)가 설치되어 있다. 즉, 냉각수의 적정 온도가 85 ∼ 110℃라고 하면, 냉각수의 온도가 110℃이상이 되었을 때 상기 바이메탈 스위치(15)가 온(ON)되어 상기 워터 펌프(11)를 작동시켜 냉각수를 순환시킨다.
그러나, 상기한 종래 엔진의 수냉식 냉각 장치는 상기 바이메탈 스위치(15)가 고장났을 경우에는 워터 펌프(11)가 정상적으로 작동되지 않기 때문에 냉각수의 온도가 급상승되어 엔진이 과열됨은 물론 차량의 정상 운행이 불가능한 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 워터 펌프가 정상 작동되지 않더라도 냉각수의 온도가 일정 온도 이상으로 상승되면 흡기 부압을 이용한 터빈 펌프가 작동되어 냉각수를 순환시킴으로써 엔진의 과열을 방지하고 차량 운행을 계속할 수 있도록 한 엔진의 흡기 부압을 이용한 보조 냉각 장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 종래 엔진의 보조 냉각 장치가 도시된 개략적인 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 엔진의 흡기 부압을 이용한 보조 냉각 장치가 도시된 개략적인 구성도이다.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
51 : 워터 펌프 52 : 라디에이터
53 : 수온 센서 55 : 바이메탈 스위치
60 : 보조 순환 파이프 65 : 절환 밸브
70 : 터빈 펌프 72 : 터빈부
74 : 임펄러부 80 : ECU
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 엔진의 흡기 부압을 이용한 보조 냉각 장치는, 냉각수의 온도가 일정하게 유지되도록 워터 펌프를 작동시키는 바이메탈 스위치가 포함된 엔진의 냉각 장치에 있어서, 라디에이터의 냉각수 배출측에서 엔진의 냉각수 유입측으로 연결되는 보조 순환 파이프가 설치되고, 상기 보조 순환 파이프의 시작점과 끝점에 복수의 절환 밸브가 설치되며, 상기 보조 순환 파이프상에 엔진의 흡기 부압에 의해 구동되는 터빈 펌프가 설치되어, 상기 바이메탈 스위치의 고장으로 냉각수의 온도가 일정 온도 이상으로 상승할 경우 ECU에서 상기 절환 밸브를 절환시켜 보조 순환 파이프를 통해 냉각수가 순환되도록 구성된 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 엔진의 흡기 부압을 이용한 보조 냉각 장치는 도 2에 도시된 바와 같이 라디에이터(52)의 냉각수 배출측에서 엔진의 냉각수 유입측으로 연결되는 보조 순환 파이프(60)가 설치되고, 상기 보조 순환 파이프(60)의 시작점과 끝점에 복수의 절환 밸브(65)가 설치되며, 상기 보조 순환 파이프(60)상에 엔진의 흡기 부압에 의해 구동되는 터빈 펌프(70)가 설치되어 있다.
특히, 워터 펌프(51)의 작동을 온/오프시키는 바이메탈 스위치(55)가 고장나서 냉각수의 온도가 일정 온도 이상으로 상승할 경우 ECU(80)에서 상기 절환 밸브(65)를 절환시켜 보조 순환 파이프(60)를 통해 냉각수가 순환되도록 구성되어 있다.
여기서, 상기 터빈 펌프(70)는 엔진의 흡기 부압에 의해 회전되는 터빈부(72)와, 상기 터빈부(72)와 동일축으로 연결되어 상기 보조 순환 파이프(60) 내에서 회전되면서 냉각수를 송출하는 임펄러부(74)로 이루어져 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 엔진의 흡기 부압을 이용한 보조 냉각 장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
엔진 운전 중 바이메탈 스위치(55)가 고장나서 워터 펌프(51)가 정상 작동하지 않게 되면 냉각수의 순환이 이루어지지 않아 냉각수의 온도가 상승하게 되고, 이때 냉각수의 온도가 일정 온도 이상으로 상승되면 수온 센서(53)가 이를 감지하여 ECU(80)에 신호를 보내게 된다.
이와 같이 신호를 받은 ECU(80)는 절환 밸브(65)를 제어하여 보조 순환 파이프(60) 측으로 냉각수가 흐르도록 절환시킨다.
그리고, 흡기 부압에 의해 작동되는 터빈 펌프(70)의 작동으로 라디에이터(52)에서 방열된 냉각수는 상기 보조 순환 파이프(60)를 통해 엔진 내부로 유동하게 되고, 다시 라디에이터(52)로 순환하게 된다.
상기와 같이 구성되고 작용하는 본 발명에 의한 엔진의 흡기 부압을 이용한 보조 냉각 장치는 보조 순환 파이프(60) 및 터빈 펌프(70)가 설치되어 워터 펌프(51)가 정상 작동되지 않을 때 냉각수를 순환시키기 때문에 엔진의 과열을 방지하고 차량의 운행을 계속할 수 있는 이점이 있다.

Claims (2)

  1. 냉각수의 온도가 일정하게 유지되도록 워터 펌프를 작동시키는 바이메탈 스위치가 포함된 엔진의 냉각 장치에 있어서,
    라디에이터의 냉각수 배출측에서 엔진의 냉각수 유입측으로 연결되는 보조 순환 파이프가 설치되고, 상기 보조 순환 파이프의 시작점과 끝점에 복수의 절환 밸브가 설치되며, 상기 보조 순환 파이프상에 엔진의 흡기 부압에 의해 구동되는 터빈 펌프가 설치되어, 상기 바이메탈 스위치의 고장으로 냉각수의 온도가 일정 온도 이상으로 상승할 경우 ECU에서 상기 절환 밸브를 절환시켜 보조 순환 파이프를 통해 냉각수가 순환되도록 구성된 것을 특징으로 하는 엔진의 흡기 부압을 이용한 보조 냉각 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 터빈 펌프는 엔진의 흡기 부압에 의해 회전되는 터빈부와, 상기 터빈부와 동일축으로 연결되어 회전되면서 냉각수를 송출하는 임펄러부로 이루어진 것을 특징으로 하는 엔진의 흡기 부압을 이용한 보조 냉각 장치.
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