KR100398531B1 - 리저버 탱크 일체형의 라디에이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엔진 냉각수를 보충해 주는 리저버 탱크가 일체형으로 설계된 라디에이터에 관한 것으로, 엔진의 냉각수를 냉각시키는 라디에이터에 있어서,

상기 라디에이터의 출수부 측면에 일체적으로 결합된 상태로 설치되는 리저버 탱크와; 상기 리저버 탱크의 상단과 출수부 상단의 압력캡이 서로 통하도록 연결시키는 연결관과; 상기 출수부 및 리저버 탱크 각각의 내부를 격리시키는 벽면 하측에 설치되며, 냉각수 압력이 떨어져 부압이 발생하게 되면 리저버 탱크에 저장된 냉각수가 라디에이터로 보충될 수 있도록 개페작동하는 보충밸브를 구성하며, 또한 상기 리저버 탱크는 라디에이터의 출수부와 같은 높이를 가지도록 구성한 것과 상기 보충밸브는 출수부 내부로 돌출된 브라켓에 회전가능하게 힌지결합된 채 리턴스프링에 의하여 탄력지지되어 격벽에 형성된 통수공을 개폐할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 발명이다.

Description

리저버 탱크 일체형의 라디에이터{Radiator combined with reservoir tank}

본 발명은 엔진 냉각수를 보충해 주는 리저버 탱크가 일체형으로 설계된 라디에이터에 관한 것이다.

일반적으로 자동차의 냉각수는 엔진에서 발생하는 열에 의해 가열된 후 라디에이터를 통과하는 과장에서 냉각되어 엔진이 과열되는 것을 방지하고 있다.

종래 기술의 라디에이터(100)는 도 4에 도시된 바와 같이 엔진의 열을 흡수하여 가열된 냉각수가 유입되는 입수부(101)와 공냉과정을 거친 냉각수를 엔진으로 순환시키는 출수부(102) 그리고 가열된 냉각수의 열을 공기 중에 방출시키는 작용으로 냉각수를 냉각시키는 방열부(103)로 구성되어 있으며, 상기 출수부(102) 상단에는 엔진 및 라디에이터(100) 내의 압력이 설정압력 이상일 때에는 냉각수를 배출시키는 작용으로 엔진 및 라디에이터 내의 압력이 일정압력을 유지할 수 있도록 조절하는 압력캡(200)이 장착되어 있으며, 또한 엔진 및 라디에이터 내의 압력이 설정압력 이상일 때 상기 압력캡(200)을 통해 배출된 냉각수는 오버플로우 호스(300)를 통해 리저버 탱크(400)에 저장되도록 구성되어 있으며, 한편 엔진 및 라디에이터(100) 내의 압력이 일정압력 이하로 떨어져 부압이 발생하게 되면 상기 리저버 탱크(400)에 저장되어 있던 냉각수가 다시 보충되도록 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래 기술은 냉각수를 냉각시키는 라디에이터(100)와, 상기 라디에이터가 압력 조절을 위해 배출시키는 냉각수를 저장하였다가 부압이 발생되면 냉각수를 보충하는 리저버 탱크(400)가 각기 개별 부품으로 개발 및 제작되고 있기 때문에 제작원가가 높아질 뿐 아니라 그 부품들의 중량이 상승되어 엔진 전체의 중량이 증대되는 문제점이 있으며, 또 상기 라디에이터와 리저버 탱크는 엔진룸에서 서로 이격된 상태로 설치되기 때문에 차종에 따른 엔진룸의 레이아웃에 따라 리저버 탱크(400)의 설치위치가 변동하게 되며, 이로 인하여 라디에이터(100)와 리저버 탱크(400)를 연결하는 오버플로우 호스(300)의 레이아웃 설정에 어려움이 뒤따르게 되어 리저버 탱크의 공용화가 불가능하다는 것이 문제점으로 지적되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 창출한 것으로, 엔진의 냉각싸이클 시스템의 중요 구성요소인 라디에이터와 냉각수를 보충하는 리저버 탱크를 일체형으로 설계하므로서 엔진 및 라디에이터 내의 압력이 설정압력 이상일 때 냉각수를 리저버 탱크로 배출시키는 작용과 부압발생시 리저버 탱크에 저장된 냉각수를 라디에이터에 보충하는 작용은 그대로 유지시키면서 라디에이터와 리저버 탱크를 제작하는데 따른 제작원가를 절감할 수 있으며, 특히 모든 차종의 엔진룸에 공용화로 장착할 수 있는 리저버 탱크 일체형의 라디에이터를 제공함에 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

엔진의 냉각수를 냉각시키는 라디에이터에 있어서,

상기 라디에이터의 출수부 측면에 일체적으로 결합된 상태로 설치되는 리저버 탱크와;

상기 리저버 탱크의 상단과 출수부 상단의 압력캡이 서로 통하도록 연결시키는 연결관과;

상기 출수부 및 리저버 탱크 각각의 내부를 격리시키는 벽면 하측에 설치되며, 냉각수 압력이 떨어져 부압이 발생하게 되면 리저버 탱크에 저장된 냉각수가 라디에이터로 보충될 수 있도록 개페작동하는 보충밸브;

를 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 것이며,

또한 상기 리저버 탱크는 라디에이터의 출수부와 같은 높이를 가지도록 구성한 것을 특징으로 하는 것이며,

또한 상기 보충밸브는 출수부 내부로 돌출된 브라켓에 회전가능하게 힌지결합된 채 리턴스프링에 의하여 탄력지지되어 격벽에 형성된 통수공을 개폐할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 것이다.

도 1은 본 발명의 라디에이터에 리저버 탱크가 일체형으로 설계된 것을

나타낸 도면.

도 2 및 도 3은 본 발명의 작동상태를 나타낸 단면도로서,

도 2는 냉각수가 오버플로우되는 작동상태를 나타낸 것이며,

도 3은 냉가수가 보충되는 작동상태를 나타낸 것이다.

도 4는 종래 기술을 보인 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 라디에이터 2 : 압력캡

3 : 리저버 탱크 4 : 연결관

5 : 격벽 6 : 브라켓

7 : 보충밸브 8 : 리턴스프링

11 : 입수부 12 : 방열부

13 : 출수부 21 : 압력스프링

22 : 밸브판 51 : 통수공

61 : 힌지

본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 라디에이터에 리저버 탱크가 일체형으로 설계된 것을 나타낸 도면이며, 도 2 및 도 3은 본 발명의 작동상태를 나타낸 단면도이다.

도면부호 1은 라디에이터를 나타내는 것으로, 상기 라디에이터(1)는 엔진의 열을 흡수하여 가열된 냉각수가 유입되는 입수부(11)와 상기 입수부로 유입된 냉각수의 열을 공기와의 열교환작용으로 냉각시키는 방열부(12) 및 방열부에서 냉각된 냉각수를 엔진으로 순환시키는 출수부(13)로 구성되어 있으며, 상기 출수부의 상단에는 라디에이터(1) 내의 압력을 조절하는 압력캡(2)이 장착되어 있다.

상기 압력캡(2) 내부에는 종래 기술과 같이 압력스프링(21)으로 탄력지지된 밸브판(22)이 개폐가능하게 설치되어 있다.

본 발명의 특징은, 상기 라디에이터(1)의 출수부(13) 측면에 리저버 탱크(3)를 일체형으로 결합 구성한 것에 있으며, 상기 리저버 탱크(3)의 상단과 압력캡(2)을 연결관(4)으로 연결하는데, 상기 연결관(4)은 라디에이터(1) 내의 냉각수 압력이 설정압력 이상으로 높아져 냉각수가 압력캡(2)의 밸브판(22)을 개방시키면서 압력캡(2)측으로 배출될 때 그 배출되는 냉각수를 리저버 탱크(3)로 보내주도록 구성되어 있다.

또한 상기 출수부(13)와 리저버 탱크(3)를 격리하고 있는 격벽(5)의 하측에는 출수부(13) 내부로 돌출된 브라켓(6)을 형성한 다음 상기 브라켓(6)에 설치된 힌지(61)에 보충밸브(7)를 회전가능하게 힌지결합하되, 상기 보충밸브(7)는 힌지(61)에 축착된 리턴스프링(8)에 의하여 탄력설치되어 상기 격벽(5) 하측에 형성된 통수공(51)을 향해 탄력적으로 밀폐하도록 구성되어 있다.

상기 보출밸브(7)는 라디에이터(1)의 압력이 리저버 탱크(3)의 압력보다 높을 때에는 격벽(5)의 통수공(51)을 탄력적으로 밀폐하는 반면, 라디에이터(1)내의 냉각수 압력이 떨어져 부압이 발생할 때에는 통수공(51)을 개방하여 리저버 탱크(3)에 저장된 냉각수가 라디에이터(1)로 보충되게 하는 작용을 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

엔진구동시 엔진 내부를 순환하면서 엔진의 열을 흡수하여 가열된 냉각수는 라디에이터(1)의 입수부(11)로 유입되어 방열부(12)를 거치는 동안 외부 공기와의열교환작용으로 냉각된 후 출수부(13)를 통해 엔진으로 되돌아가는 순환작동을 반복하는 냉각수가 엔진의 과열을 방지하게 된다.

상기와 같이 엔진 내부 및 라디에이터(1)를 순환하는 냉각수 온도가 상승하게 되면 냉각수 자체가 팽창하는 현상이 나타나게 되고, 이와 같이 냉각수가 온도상승현상에 의해 팽창하게 되면 엔진 및 라디에이터(1)의 압력이 설정압력 이상으로 높아지게 되는데, 이때에는 라디에이터(1)내의 상승된 압력이 출수부(13) 상단에 장착된 압력캡(2)의 압력스프링(21)의 탄성력을 이기고 밸브판(22)을 개방시키게 되므로서 냉각수가 압력캡(2)과 연결관(4)을 통해 리저버 탱크(3)로 유입되는 것이며, 이와 같이 냉각수 온도상승으로 인하여 라디에이터(1)를 순환하는 냉각수의 일부가 오버플로우되어 리저버 탱크(3)로 흐르게 됨에 따라 라디에이터(1)내의 압력은 떨어지게 되면 앞서 압축되었던 압력스프링(21)의 탄성복원력에 의해 밸브판(22)이 폐쇄작동을 하게 되어 냉각수는 더이상 리저버 탱크(3)로 흐르지 않고 정상적으로 엔진 내부를 순환하게 되는 상태가 된다.

상기와 같이 라디에이터(1)내의 압력상승으로 인하여 압력캡(2)의 밸브판(22)이 개방되어 적당량의 냉각수가 리저버 탱크(3)로 오버플로우된 후 상기 압력캡의 밸브판(22)이 폐쇄작동을 한 상태에서는 라디에이터(1) 내부의 압력이 리저버 탱크(3) 내부의 압력보다 높은 상태를 유지하고 있는 상태이며, 또한 라디에이터(1)의 압력은 출수부(13) 내하부측에 설치된 보충밸브(7)에도 작용하게 되어 상기 보충밸브(7)는 통수공(51)을 밀폐하고 있는 상태를 유지하고 있게 되어 리저버 탱크(3)에 있는 냉각수가 라디에이터(1)로 유동하지 않게 된다.

한편, 엔진시동을 끄게 되면 냉각수 온도는 서서히 하강하면서 수축하게 되며, 라디에이터(1) 내부의 냉각수가 수축됨에 부압이 서서히 형성되는데, 압력캡(2) 자체는 라디에이터(1)의 부압에는 아무런 영향을 받지 않고 있는 반면에 보충밸브(7)가 부압에 영향을 받아 개방된다. 즉, 냉각수 온도가 서서히 하강하면서 수축됨에 따라 라디에이터(1) 내부의 압력이 리저버 탱크(3) 내부의 압력보다 낮은 부압상태가 되면 그 부압작용에 의한 라디에이터(1)내의 흡입작용과 함께 리저버 탱크(3)의 압력과 냉각수 자중이 보충밸브(7)를 밀어내는 작용에 의하여 상기 보충밸브(7)가 리턴스프링(8)의 탄성력을 이기고 출수부(13) 내측을 향해 회전하면서 통수공(51)을 개방시키게 되어 리저버 탱크(3)에 저장된 냉각수는 출수부(13)로 이동하게 되므로서 라디에이터(1)에는 냉각수가 보충되는 것이다.

그리고 상기와 같이 리저버 탱크(3)에 저장되어 있던 냉각수가 개방된 통수공(51)을 통해 라디에이터(1)에 보충되므로서 상기 라디에이터(1)의 내부압과 리저버 탱크(3)의 내부압이 평형을 이루게 되면 상기 보충밸브(7)는 리턴스프링(8)의 탄성복원력에 의하여 격벽(5)측으로 회전하여 통수공(51)을 밀폐시키게 되므로서 라디에이터(1)의 냉각수 보충작동이 끝나게 되는 것이다.

상기와 같은 본 발명에 의하면 엔진의 냉각수를 냉각시키는 라디에이터의 일측에 오버플로우된 냉각수를 저장하였다가 보충해주는 리저버 탱크를 일체형으로 형성하는 수단으로서 라디에이터 및 리저버 탱크의 생산원가를 절감시킬 수 있을 뿐 아니라 엔진룸의 레이아웃 설정을 용이하게 하는 효과를 기대할 수 있으며, 또한 모든 차종의 엔진에 공용화로 적용할 수 있고 또 엔진룸의 공간면적을 보다 효율적으로 활용할 수 있는 이점을 제공하는 유용한 발명이다.

Claims (3)

1. 엔진의 냉각수를 냉각시키는 라디에이터에 있어서,

   상기 라디에이터의 출수부 측면에 일체적으로 결합된 상태로 설치되는 리저버 탱크와;

   상기 리저버 탱크의 상단과 출수부 상단의 압력캡이 서로 통하도록 연결시키는 연결관과;

   상기 출수부 및 리저버 탱크 각각의 내부를 격리시키는 벽면 하측에 설치되며, 출수부 내부로 돌출된 브라켓에 회전가능하게 힌지결합된 채 리턴스프링에 의하여 탄력지지되어 냉각수 압력이 떨어져 부압이 발생하게 되면 리저버 탱크에 저장된 냉각수가 라디에이터로 보충될 수 있도록 격벽에 형성된 통수공을 개폐하는 보충밸브;

   를 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 리저버 탱크 일체형의 라디에이터.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 리저버 탱크는 라디에이터의 출수부와 같은 높이를 가지도록 구성한 것을 특징으로 하는 리저버 탱크 일체형의 라디에이터.
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