KR100401707B1

KR100401707B1 - 자동차의 엔진 냉각 장치

Info

Publication number: KR100401707B1
Application number: KR10-2000-0073022A
Authority: KR
Inventors: 나영선
Original assignee: 기아자동차주식회사
Priority date: 2000-12-04
Filing date: 2000-12-04
Publication date: 2003-10-11
Also published as: KR20020043873A

Abstract

본 발명은 라디에이터의 입구관과 코어관을 밀봉하는 납 코팅이 부식되는 것을 방지할 수 있는 구성을 가지는 자동차의 엔진 냉각 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 엔진 냉각 장치는, 라디에이터의 유입, 출구관과 코어관 사이의 기밀을 유지하기 위한 납코팅부가 냉각수에 의해 부식되지 않도록 납코팅부를 덮는 산화철을 공급하는 산화철 공급부를 포함한다. 산화철 공급부는 라디에이터로 연결되는 냉각수관과 소통되는 입구 및 워터 펌프로 연결되는 냉각수관과 소통되는 출구를 가지며 내부에 철가루가 수용되는 용기와, 용기의 출구를 막도록 용기 내부에 설치되어 출구를 통해 산화철의 크기와 농도를 일정 수준으로 유지하기 위한 필터를 가진다.

Description

자동차의 엔진 냉각 장치{Apparatus for cooling an engine for a motor vehicle}

본 발명은 라디에이터의 입구관과 코어관을 밀봉하는 납 코팅이 부식되는 것을 방지할 수 있는 구성을 가지는 자동차의 엔진 냉각 장치에 관한 것이다.

자동차의 엔진 냉각 장치는, 엔진이 작동될 때 연소 가스로부터 발생는 열에 의해 엔진 구성 부품들의 변형 및 엔진 성능의 저하를 방지하도록 엔진을 적정 온도로 냉각하는 장치이다. 이러한 냉각 장치는 공기를 이용하여 엔진을 냉각하는 공냉식과 물을 이용하여 엔진을 냉각하는 수냉식으로 크게 구분되는데, 4행정 내연기관을 채택한 자동차에는 거의 대부분 수냉식 엔진 냉각 장치가 사용된다.

도 1은 수냉식 엔진 냉각 장치의 일 예를 도시한다.

도시된 바와 같이, 수냉식 엔진 냉각 장치는 워터 재킷(1), 워터 펌프(2), 라디에이터(3), 및 냉각팬(4)을 포함하고 있으며, 각 부품들은 냉각수관(5)을 통해 냉각수가 순환되도록 연결되어 있다. 워터 재킷(1)은 엔진(9)의 실린더 블록을 둘러싸도록 실린더 블록과 일체로 형성되어 있으며 내부에는 냉각수가 순환하는 통로가 제공되어 있다. 참조 부호 8은 냉각수를 이용하여 자동차의 실내를 난방하기 위한 히터 코어이다.

워터 펌프(2)로부터 펌핑되는 냉각수는 워터 재킷(1)을 순환하면서 엔진(9)으로 전달된 연소 가스의 열을 흡수하여 엔진(9)을 냉각시킨다. 엔진(9)의 열을 흡수하여 온도가 상승된 냉각수는 차체의 전방에 설치된 라디에이터(3)로 유입되어 라디에이터(3)를 순환하면서 외부 공기와 열교환되어 냉각된다. 냉각된 냉각수는 워터 펌프(2)에 의해 펌핑되어 다시 워터 재킷(1)으로 순환된다. 한편, 냉각팬(4)은 라디에이터(3)의 후방에 설치되어 있으며, 라디에이터(3)를 통과하는 외부 공기의 유동을 촉진함으로써 라디에이터(3)를 순환하는 냉각수의 열교환을 촉진시킨다.

라디에이터(3)는 상하로 평행하게 배치된 입구관(31)과 출구관(32), 입구관(31)과 출구관(32) 사이를 연결하도록 상하로 배치된 다수의 코어관(33), 그리고, 다수의 코어관들(33) 사이에 부착되어 열교환 효율을 높이기 위한 다수의 방열핀들(34)을 가진다.

입구관(31) 또는 출구관(32)과 코어관(33)의 결합 부위에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 입구관(31) 또는 출구관(32)과 코어관(33) 사이의 기밀성을 유지하도록 납이 코팅된 납 코팅부(35)가 형성되어 있다.

그런데, 최근 알루미늄 재질의 엔진이 본격적으로 실용화되고 있는데, 이와 같은 알루미늄 재질의 엔진을 채택한 자동차에서 엔진이 과열되는 현상이 자주 발생되었으며, 본 발명자의 분석 결과, 라디에이터의 입구관과 코어관의 기밀을 유지하기 위한 납코팅의 부식이 그 원인으로 밝혀졌다.

즉, 종래와 같은 주철재 엔진의 경우, 냉각수에 의해 부식되어 워터 재킷의 내면으로부터 떨어져 나오는 산화철이 냉각수와 함께 라디에이터로 유입되어 납 코팅을 덮는 것에 의해 납 코팅이 계속적으로 부식되는 것을 방지한다.

그러나, 알루미늄재 엔진의 경우 같은 알루미늄은 냉각수에 의해 부식되지 않기 때문에 납 코팅은 계속적으로 부식되며, 부식된 납은 코어관에 침전되어 코어관의 단면적을 축소시킴으로써 냉각수의 원활한 순환을 방해한다. 이에 따라 알루미늄 재질의 엔진에서 냉각수의 순환 장애로 인해 엔진이 과열되는 현상이 자주 발생되는 것이다.

이를 방지하기 위해서는, 냉각수에 의해 납 코팅부가 부식되지 않도록 냉각수의 성상을 변경하여야 하는데, 이 경우 많은 비용이 소요되는 단점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 알루미늄 재질의 엔진을 채용한 자동차에 있어서 저렴한 비용으로 냉각수의 순환 장애로 인한 엔진의 과열을 방지할 수 있는 엔진 냉각 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 자동차용 엔진 냉각 장치의 구성을 도시한 사시도.

도 2는 도 1에 도시된 라디에이터의 코어와 상부 탱크의 접합부를 도시한 단면도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 엔진 냉각 장치의 구성을 도시한 사시도.

도 4는 도 3에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차용 엔진 냉각 장치의 주요부인 산화철 제공 장치를 도시한 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 워터 재킷 2 : 워터 펌프

3 : 라디에이터 5 : 냉각수관

6 : 산화철 공급부 61 : 용기

61a : 입구 61b : 출구

62 : 필터

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 엔진 냉각 장치는, 엔진을 둘러싸도록 제공되며, 엔진의 열을 흡수하기 위한 냉각수가 순환되는 냉각수 통로를 가지는 워터 재킷; 상하로 평행하게 배치된 입구관과 출구관, 입구관과 출구관을 연결하도록 상하로 배치된 다수의 코어관, 코어관들 사이에 설치되는 방열핀들, 및 유입, 출구관 및 코어관 사이의 기밀을 유지하기 위한 납코팅부를 가지며, 상기 워터 재킷에서 엔진 열을 흡수한 뜨거운 냉각수를 외부 공기와 열교환시키도록 엔진 룸의 전방에 설치되는 라디에이터; 상기 라디에이터에서 유출된 냉각수를 상기 워터 재킷으로 펌핑하는 워터 펌프; 및 상기 라디에이터의 납코팅부가 냉각수에 의해 부식되지 않도록 납코팅부를 덮는 산화철을 공급하기 위해서 라디에이터로 연결되는 냉각수관과 소통되는 입구 및 워터 펌프로 연결되는 냉각수관과 소통되는 출구를 가지며 내부에 철가루가 수용되는 용기와, 상기 용기의 출구를 막도록 용기 내부에 설치되어 상기 출구를 통해 산화철의 크기와 농도를 일정 수준으로 유지하기 위한 필터로 구성되는 산화철 공급부를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동차의 엔진 냉각 장치를 도시한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 냉각 장치는 워터 재킷(1), 라디에이터(3), 워터 펌프(2), 냉각팬(4), 및 산화철 공급부(6)를 포함하고 있으며, 이것들은 냉각수관(5)을 통해 냉각수가 순환되도록 연결되어 있다. 여기서, 산화철 공급부(6)를 제외한 나머지 구성들은 상술한 종래의 구성들과 동일하므로 중복하여 설명하지 않는다.

산화철 공급부(6)는 라디에이터(3)와 워터 펌프(2)를 연결하는 냉각수관(5)의 중간 일측에 설치되어 냉각 장치를 순환하는 냉각수에 산화철을 공급한다.

도 4는 도 3의 산화철 공급부(6)의 단면을 도시한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 산화철 공급부(6)는 용기(61)와 필터(62)를 가진다.

용기(61)는 냉각수관(5)을 통해 라디에이터(3) 및 워터 펌프(2)와 각각 연결되는 입구(61a) 및 출구(61b)를 가지며, 용기(61) 내부에는 철가루가 수용된다. 바람직하게는, 필요할 때 용기(61) 내부로 철가루를 보충할 수 있도록 용기(61)는 그 내부를 개폐할 수 있는 뚜껑을 가진다.

필터(62)는 워터 펌프(2)로 연결되는 냉각수관(5)과 소통되는 용기(61)의 출구(61b)를 막도록 용기(61) 내부에 설치되며, 바람직하게는 철망이다.

입구(61a)를 통해 용기(61) 내부로 유입된 냉각수는 용기(61) 내부의 철가루를 산화철로 부식시킨다. 이렇게 부식된 산화철 가루는 필터(62)를 통과하여 출구(61b)를 통해 냉각수와 함께 워터 펌프(2)로 공급되고, 워터 재킷(1)을 거쳐 라디에이터(3)로 유입된다. 라디에이터(3)로 유입된 산화철 가루는 코어관의 입구에서 납 코팅부를 덮도록 납 코팅부(도 2 참조)의 표면에 도포된다. 이와 같이 산화철 가루가 납 코팅부의 표면에 도포되는 것에 의해 냉각수와 납 코팅부의 접촉이 방지되어 납 코팅부의 부식은 방지된다.

한편, 용기(61) 내부에 설치된 필터(62)는 냉각수와 함께 용기(61)의 출구(61b)를 통해 유출되는 산화철 가루의 입자 크기와 농도가 적정한 수준을 유지하도록 산화철 가루의 입자를 거르는 역할을 수행한다.

용기(61)에 뚜껑이 설치되어 있으면, 필요할 경우 용기(61) 내부로 철가루를 추가로 공급할 수도 있다.

상기된 바와 같은 본 발명에 따른 엔진 냉각 장치는 라디에이터의 납 코팅부를 덮도록 산화철을 공급하는 산화철 공급부를 포함하고 있기 때문에, 저렴하고도 간단한 구성으로 라디에이터의 납 코팅부가 부식되는 것에 의한 냉각수의 순환 장애, 및 그로 인한 엔진의 과열을 방지할 수 있는 장점이 있다.

이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경실시할 수 있을 것이다.

Claims

엔진을 둘러싸도록 제공되며, 엔진의 열을 흡수하기 위한 냉각수가 순환되는 냉각수 통로를 가지는 워터 재킷;

상하로 평행하게 배치된 입구관과 출구관, 입구관과 출구관을 연결하도록 상하로 배치된 다수의 코어관, 코어관들 사이에 설치되는 방열핀들, 및 유입, 출구관 및 코어관 사이의 기밀을 유지하기 위한 납코팅부를 가지며, 상기 워터 재킷에서 엔진 열을 흡수한 뜨거운 냉각수를 외부 공기와 열교환시키도록 엔진 룸의 전방에 설치되는 라디에이터;

상기 라디에이터에서 유출된 냉각수를 상기 워터 재킷으로 펌핑하는 워터 펌프; 및

상기 라디에이터의 납코팅부가 냉각수에 의해 부식되지 않도록 납코팅부를 덮는 산화철을 공급하기 위해서 라디에이터로 연결되는 냉각수관과 소통되는 입구 및 워터 펌프로 연결되는 냉각수관과 소통되는 출구를 가지며 내부에 철가루가 수용되는 용기와, 상기 용기의 출구를 막도록 용기 내부에 설치되어 상기 출구를 통해 산화철의 크기와 농도를 일정 수준으로 유지하기 위한 필터로 구성되는 산화철 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차의 엔진 냉각 장치.
삭제