KR100325735B1

KR100325735B1 - 자동차의 엔진 냉각장치

Info

Publication number: KR100325735B1
Application number: KR1019990035963A
Authority: KR
Inventors: 김진수
Original assignee: 류정열; 기아자동차주식회사
Priority date: 1999-08-27
Filing date: 1999-08-27
Publication date: 2002-03-06
Also published as: KR20010019521A

Abstract

본 발명은 자동차의 엔진 냉각장치에 관한 것으로, 익스펜션탱크(14)의 내부가 분리판(17)에 의해 상하로 분리되고, 이 분리판(17)에 주변의 압력상황에 따라 작동되는 체크밸브(15,16)를 서로 반대방향으로 설치됨과 더불어 라디에이터(1)의 상부에 압력캡(9a)이 씌워지는 냉각수 주입구(9)가 설치되는 구조로 되어 상기 익스펜션탱크(14)를 라디에이터(1)와 엔진(18)보다 높은 위치에 장착하지 않아도 되게 됨으로써 차량 엔진룸의 레이아웃 구성이 매우 용이해지게 되며, 본네트형의 승용차에도 적용이 가능하게 되었다.

Description

자동차의 엔진 냉각장치{a cooling system of vehicle`s engine}

본 발명은 자동차의 엔진 냉각장치에 관한 것으로, 특히 익스펜션탱크의 설치위치가 자유로와진 자동차의 엔진 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 엔진 냉각장치는 수냉식으로 되어 있으며, 이는 공냉식에 비해 냉각효율이 우수하여 대부분의 차량에서 사용되고 있다.

종래의 엔진 냉각장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 라디에이터(1)의 상하부에 입수관(2)과 출수관(3)이 연결되고, 이 입구관(2)과 출수관(3)은 엔진(18)의 워터재킷(7)과 연결되어 하나의 순환관로를 이루며, 이 워터재킷(7)에는 바이패스관로(6)가 구비되어 엔진(18) 만의 순환관로가 형성되고, 상기 워터재킷(7)의 출구와 입구에는 각각 서머스탯(4)과 워터펌프(5)가 설치되며, 엔진(18)에 의해 가동되는 팬(8)이 구비되는 한편, 주입구(10)와 이 주입구(10)를 막는 압력캡(10a)을 갖춘 익스펜션탱크(14)가 구비되어 이 익스펜션탱크(14)의 하부가 냉각수 공급관로(11)를 통해 상기 라디에이터(1)의 출수관(3)에 연결되고, 상기 라디에이터(1)의 상부와 서머스탯(4)설치부위의 관로가 각각 별도의 회수관로(12,13)를 통해 익스펜션탱크(14)의 상부에 연결되는 구조로 되어 있다.

따라서, 익스펜션탱크(14)의 냉각수가 공급관로(11)를 통해 라디에이터(1)로 공급되며, 이 냉각수는 엔진정상가동시에는 라디에이터(1)→ 출수관(3)→워터펌프(5)→워터재킷(7)→서머스탯(4)→입수관(2)→라디에이터(1)의 경로를 순환하여 엔진을 냉각하고, 엔진이 과냉되었을 경우에는 상기 서머스탯(4)이 라디에이터(1)의 입수관(2)을 차단함으로써 냉각수가 바이패스관로(6)를 통해 다시 워터재킷(7)으로 돌아가게 되는 순환을 하게 된다.

한편, 운행이 정지되면 운행시 팽창되었던 냉각수는 엔진이 냉각되면서 서서히 수축을 하게 되고, 이로 인해 라디에이터(1)와 엔진(18) 사이의 냉각관로 내에냉각수 부족이 일어나면 이 부족분을 상기 익스펜션탱크(14)로 부터 충당하게 되는데, 이때 익스펜션탱크(14)가 상기 라디에이터(1)와 엔진(18) 사이의 냉각관로 상부(즉, 라디에이터의 상부탱크나 이에 연결된 입수관 엔진내 워터재킷의 상부 등)보다 높은 위치에 있으면 냉각수의 이동이 원활히 일어나지만, 익스펜션탱크(14)의 위치가 더 낮으면 라디에이터(1)나 엔진(18)의 냉각수가 익스펜션탱크(14)로 역류하게 된다.

따라서, 상기와 같은 종래 구조에서는 익스펜션탱크(14)를 항상 라디에이터(1)와 엔진(18)보다 높은 곳에 설치하여야 하므로 차량의 레이아웃을 구성하는데 큰 구속이 됨으로써 차량 개발시 개발비가 증가하고, 승용차와 같은 본네트 타입의 차량에는 장착이 불가능하며, 보충탱크가 별도로 설치될 때 사이즈가 제약을 받게 되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 익스펜션탱크가 설치위치상의 제약을 받지 않도록 하여, 차량 레이아웃 구성시 제한요건을 줄임으로써 개발비가 저감되고, 승용차와 같은 본네트형의 차량에도 장착이 가능하며, 보충탱크의 사이즈에 제약을 받지 않도록 된 자동차의 엔진 냉각장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 자동차의 엔진 냉각장치의 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 자동차의 엔진 냉각장치의 구성도이다.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-

1 : 라디에이터 2 : 입수관

3 : 출수관 4 : 서머스탯

5 : 워터펌프 6 : 바이패스관

7 : 워터재킷 8 : 팬

9,10 : 주입관 9a,10a : 압력캡

11 : 공급관로 12,13 : 회수관로

14 : 익스펜션탱크 15,16 : 체크밸브

17 : 분리판 18 : 엔진

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 라디에이터와 엔진의 워터재킷이 연결되고 서머스탯과 워터펌프와 팬 및 바이패스관로가 갖추어져 냉각수의 순환경로가 이루어지고 상기 라디에이터 하측의 출수관과 상측의 상부탱크 및 서머스탯 설치부위에 각각 공급관로와 회수관로들이 연결되며, 상기 공급관로는 익스펜션탱크의 하부에 연결되고, 상기 회수관로들은 익스펜션탱크의 상부에 연결되는 자동차의 엔진 냉각장치에 있어서, 상기 익스펜션탱크의 내부에 분리판이 설치되고, 이 분리판에 상향 및 하향의 체크밸브가 각각 설치되며, 상기 라디에이터의 상부탱크에 주입관과 압력캡이 설치되는 구조로 되어 있다.

따라서 상기 익스펜션탱크의 설치위치가 라디에이터 및 엔진의 상부에 위치하지 않아도 되게 된다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차의 엔진 냉각장치의 구성도로서, 본 발명은 라디에이터(1)의 입수관(2)과 출수관(3)이 엔진(18)의 워터재킷(7)에 연결되고, 이 워터재킷(7)에는 바이패스관로(6)를 갖추고 있으며, 엔진(18)의 전방에 팬(8)이 설치되고, 워터재킷(7)의 출구와 입구에는 각각 서머스탯(4)과 워터펌프(5)가 설치되며, 상기 라디에이터(1)의 출수관(3)에 연결된 공급관로(11)와 라디에이터(1)의 상부탱크와 서머스탯(4)에 연결된 회수관로(12,13)가 주입관(10)과 압력밸브와 부압밸브로 이루어진 압력캡(10a)을 갖춘 익스펜션탱크(14)에 연결된 구조로 이루어진 자동차의 엔진냉각장치에 있어서,

상기 라디에이터(1)의 상부탱크에 냉각수 주입관(9)이 설치되고, 이 주입관(9)에는 압력캡(9a)이 구비되는 한편, 상기 익스펜션탱크(14)는 탱크 바닥으로부터 탱크 높이의 1/3지점 쯤에 내부공간을 상하로 분리하는 분리판(17)이 설치되고, 이 분리판(17)에는 분리판 상하양측의 압력상황에 따라 개폐되는 체크밸브(15,16)가 설치되되, 이 체크밸브(15,16)들은 그 설치방향이 서로 반대로 되어 있어 하나는 위쪽의 냉각수를 아래로 다른 하나는 아래쪽의 냉각수를 위로 이동할 수 있도록 개폐되는 구조로 되어 있다. 또한 상기 공급관로(11)는 익스펜션탱크(14)의 밑면에 연결되고, 회수관로(12,13)들은 익스펜션탱크(14)의 측면에 있어서 상기 분리판(17)이 설치된 위치의 바로 윗부분에 연결되어지며, 상기 익스펜션탱크(14)는 라디에이터(1) 및 엔진(18)의 중간이하부분에 해당되는 임의의 위치에 설치고정된다.

따라서, 냉각수를 주입할때는 압력캡(10a)을 열고 주입관(10)을 통해 냉각수를 주입하게 되며, 이때 분리판(17)의 상부공간에 냉각수가 어느정도이상 채워지면 상기 체크밸브(15)가 열려져(이 체크밸브에는 분리판 상부공간의 냉각수 무게에 의해 늘어나는 스프링이 내장되어 있고, 이 스프링이 신장되면 체크밸브가 열려지도록 되어 있다.) 냉각수가 분리판(17)의 하부로 이동하고 공급관로(11)를 통하여 라디에이터(1) 및 엔진(18)의 아래쪽 부터 차오르게 된다. 이후 익스펜션탱크(14)에 냉각수가 다 차면 압력캡(10a)을 막고, 상기 라디에이터(1) 상부의 압력캡(9a)을 열고 이 주입관(9)을 통해 냉각수를 주입하면 라디에이터(1)와 엔진(18)의 상부까지 완전히 주입시킬 수 있게 된다.

한편, 엔진이 정상운행될때는 엔진시동을 거는 순간 냉각수는 도시된 화살표방향으로 이동되며, 이때 상기 분리판(17)의 위쪽에는 + 압이 걸리고 아래쪽에는 - 압이 작용하여 상기 체크밸브(15)가 완전개방되어 냉각수의 순환이 원활히 이루어진다.

그리고 엔진 정지시에는 시동을 끄는 순간 순간적으로 분리판(17)의 아래쪽 부분에 + 압이 크게 걸리고 위쪽에는 약한 + 압이 걸려 상기 체크밸브(15)가 닫힘으로써 냉각수의 역류가 방지되며, 엔진이 식어감에 따라 팽창되었던 냉각수가 수축되면 익스펜션탱크(14)의 내부에 부압이 발생하여 압력캡(10)의 부압밸브가 열리면서 외기가 흡입되고, 이에 의해 공급관로(11) 또는 회수관로(12,13)를 통하여 부족분의 냉각수가 라디에이터(1) 및 엔진(18)에 공급되어진다.

따라서 익스펜션탱크(14)의 정상적인 작동을 수행하면서도, 라디에이터(1)와 엔진(18)보다 위쪽에 설치되지 않아도 되게 된다.

또한, 순간적으로 냉각수가 팽창하여 고압이 형성되는 오버히팅(over heating)시에 냉각수가 역류되어도 상기 2개의 압력캡(9,10)들을 개방시킬 수 있게 됨으로써 시스템의 안정성이 향상되게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 익스펜션탱크를 상하로 격리한 분리판에 반대방향으로 작동되는 2개의 체크밸브가 설치되고 라디에이터의 상부탱크에 압력캡이 씌워지는 주입관이 설치되어 상기 익스펜션탱크를 라디에이터 및 엔진보다 위쪽의 위치에 설치할 필요가 없게 됨으로써 레이아웃을 구성하기가 용이해져 개발비가 저감되고, 본네트 형식의 승용차에도 장착이 가능하며, 추가설치되는 보충탱크의 크기에 영향을 미치지 않게 될 뿐만 아니라 엔진의 오버히트시에도 시스템의 안정성이 증대되는 효과가 있게 된다.

Claims

익스펜션탱크(14)를 갖춘 자동차의 엔진 냉각장치에 있어서,

상기 익스펜션탱크(14)에는 내부공간을 상하로 격리하는 분리판(17)이 설치되고, 이 분리판(17)에는 분리판(17) 상하양측의 압력상황에 따라 개폐되는 체크밸브(15,16)가 상호 반대방향으로 설치되며, 라디에이터(1)의 상부탱크와 서머스탯(4)에 연결된 회수관로(12,13)들은 상기 익스펜션탱크(14)의 측면중 분리판(17)이 형성된 바로 윗부분에 연결되고, 상기 라디에이터(1)의 출수관(3)에 연결된 공급관로(11)는 익스펜션탱크(14)의 밑면에 연결되는 한편, 상기 라디에이터(1)의 상부탱크에 주입관(9)이 형성되고, 이 주입관(9)에 압력캡(9a)이 씌워지는 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차의 엔진 냉각장치.