KR100405441B1 - 라디에이터 캡 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 라디에이터 캡 구조에 관한 것으로서, 특히 라디에이터 내부에 고압이 발생하거나 냉각수의 온도가 높은 상태일때 라디에이터 캡이 열리지 않도록 하므로서, 운전자가 라디에이터 캡을 잘못 열때 고온의 냉각수가 분출하면서 발생하는 운전자의 화상을 미연에 방지할 수 있도록 하여 라디에이터 캡의 안정성이 한층 더 향상되도록 한 라디에이터 캡 구조에 관한 것이다.

Description

라디에이터 캡 구조{Radiator cap}

본 발명은 라디에이터 캡 구조에 관한 것으로서, 특히 운전자가 라디에이터 캡을 잘못 열때 고온의 냉각수가 분출하면서 발생하는 운전자의 화상을 미연에 방지할 수 있도록 하여 라디에이터 캡의 안정성이 한층 더 향상되도록 한 라디에이터 캡 구조에 관한 것이다.

일반적으로 라디에이터는 차량의 엔진에서 가열된 냉각수를 냉각하는 장치로써, 큰 방열 면적을 가지고 있고, 대량의 물을 받아 들이는 일종의 탱크이다.

라디에이터는 상부탱크, 라디에이터 코어, 하부탱크로 구성되어 있으며, 상부탱크에는 라디에이터 캡, 오버플로우 파이프, 입구파이프가 있고, 하부탱크에는 출구파이프와 드레인 콕이 부착되어 있다.

상기한 라디에이터 캡은 라디에이터의 냉각 효율을 좋게 하기 위한 것으로, 냉각수의 비등점을 높게 하기 위한 것이다.

라디에이터 캡은 라디에이터의 내부를 밀폐하여 온도가 높아지면 물이 팽창하여 수면위의 공기를 압축하기 때문에 압력이 가해져, 냉각수가 100℃ 이상이 되어도 비등하지 않고 외부공기와의 온도차이가 커지게 된다.

도 1 과 도 2 는 상기한 라디에이터 캡을 도시한 것으로서, 라디에이터(1)상부에 장착된 라디에이터 캡(2)의 내부에는 압력밸브(3)와 진공밸브(4)가 형성되어 있다.

압력밸브(3)는 도 1 과 같이 엔진의 운전 중에 냉각계통 안에 생긴 압력을 유지하고 냉각수가 110~120℃ 정도 되어 냉각수 회로 전체가 가압되면, 상기 압력밸브(3)가 열려서 오버플로우 파이프(5)를 통해 보조탱크 측으로 배출되어 라디에이터(1) 안은 언제나 일정한 압력을 유지하게 된다.

그리고 부압밸브(4)는 도 2 와 같이 엔진의 온도가 내려가 라디에이터(1) 내부의 압력이 대기압보다 낮아졌을 때는, 즉시 보조탱크에 들어 있는 냉각수가 상기 부압밸브(4)를 거쳐 라디에이터(1)로 들어가서 부압을 해소하게 된다.

그리고 상기한 라디에이터(1)에 저장된 냉각수는 엔진의 고열에 의해서 증발하게 되므로서 운전자는 정기적으로 라디에이터(1)의 냉각수량을 점검하고, 냉각수가 부족하게 되면 적정량을 보충해 주어야 한다.

그런데 운전자가 라디에이터(1)에 냉각수를 보충하기 위해서 라디에이터 캡(2)을 여는 과정에서 고열의 냉각수가 분출되어 작업자가 화상 등의 부상을 입게 되는 경우가 종종 발생하였다.

그래서 종래에는 상기와 같은 불의의 사고가 발생되는 것을 방지하기 위해서 라디에이터 캡(2)의 상면에 "뜨거울 때는 열지 말것" 이라는 경고레이블이 부착되어 있다.

그러나, 상기한 바와 같이 라디에이터 캡 상면에 붙은 경고레이블에도 불구하고, 대부분의 운전자가 냉각수가 고열인 경우에도 라디에이터 캡을 열어 불의의사고를 당하는 문제점이 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 라디에이터 내부에 고압이 발생하거나 냉각수의 온도가 높은 상태일때 라디에이터 캡이 열리지 않도록 하므로서, 운전자가 라디에이터 캡을 잘못 열때 고온의 냉각수가 분출하면서 발생하는 운전자의 화상을 미연에 방지할 수 있도록 하여 라디에이터 캡의 안정성이 한층 더 향상되도록 한 라디에이터 캡 구조를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,

라디에이터로부터 넘치는 냉각수의 배출을 위한 오버플로우 파이프가 도중에 형성되어 있는 네크부의 상측으로 착탈되는 상측커버를 구비한 것에 있어서,

상측커버의 하단에 형성되고, 그 중간부분에 지지돌기부가 하향 돌출형성되어 있는 브라켓과;

상기 지지돌기부의 하단에 형성되는 가이드홈과;

"" 모양으로 형성되어 그 내부에 중공실이 형성되는 하우징과, 상기 하우징의 외주연부 저면에 형성되는 고압밸브와, 상측이 지지돌기부에 지지된 상태로 하측이 하우징의 외주연부를 탄지하여 고압밸브가 네트부의 개구부를 차단하도록 하는 스프링으로 구성되는 고압밸브수단과;

상기 하우징의 중공실 내에서 상하 유동가능하게 형성되고, 일측에는 냉각수의 유입을 위한 유동홀이 형성되며, 저면 중앙에 부압홀이 형성되어 있는 부압하우징과, 상기 부압하우징의 내부 중앙 상단에 형성되는 인장스프링과, 인장스프링의 하단에 형성되어 라디에이터 내부에 부압발생시 그 부압에 의해 인장스프링의 탄성을 이기고 하강하여 냉각수가 부압홀을 통해 라디에이터 내부로 보충되도록 하는 부압밸브로 구성된 부압밸브수단과;

상기 부압하우징과 브라켓의 사이에 형성되며 라디에이터 내에 고압이 발생하거나 높은 온도로 상승하였을때 작동하여 상측러버가 열리지 않도록 하는 구동수단; 으로 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 구동수단은,

브라켓의 저면과 부압하우징의 상면에 각각 형성되는 제 1 및 제 2 결합부와;

4개의 링크를 마름모꼴로 결합하되, 그 상측과 하측은 상기 제 1 및 제 2 결합부에 각각 결합하여 부압하우징의 상승시 수축되면서 좌우폭이 넓어지는 링크어시와;

상기 가이드홈과 대향되는 높이에 위치하도록 네크부의 내벽면상에 돌출 형성되는 걸림턱과;

가이드홈을 관통하도록 상기 링크어시의 좌우측에 각각 결합되어 링크어시의 좌우폭이 넓어질대 상기 걸림턱에 걸리면서 상측커버가 네크부로부터 열리지 않도록 하는 걸림판; 으로 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 링크어시와 브라켓의 사이에 스프링을 형성한 것을 특징으로 한다.

도 1 과 도 2 는 종래 라디에이터 캡을 보인 도면.

도 3 은 본 발명의 라디에이터 캡을 보인 도면.

도 4 는 본 발명에서 부압작용시의 동작상태를 보인 도면.

도 5 는 본 발명에서 냉각수가 고온일때의 동작상태를 보인 도면.

도 6 은 본 발명에서 라디에이터 내부에 고압발생시의 동작상태를 보인 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 상측커버 11 : 브라켓

12 : 지지돌기부 13 : 가이드홈

20 : 네크부 21 : 걸림턱

22 : 오버플로우파이프 30 : 고압밸브수단

31 : 하우징 32 : 고압밸브

33 : 스프링 40 : 부압밸브수단

41 : 부압하우징 42 : 유동홀

43 : 부압홀 44 : 인장스프링

45 : 부압밸브 50 : 구동수단

53 : 링크어시 54 : 링크

55 : 스프링 56 : 걸림판

이하, 첨부된 도면 도 3 내지 도 6 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

상기 도면에 의하면, 본발명은 상측커버(10), 네크부(20), 고압밸브수단(30), 부압밸브수단(40), 구동수단(50)으로 대별 구성된다.

네크부(20)는 라디에이터의 상측에 돌출 형성되는 것으로서, 이 네크부(20)의 저면에는 라디에이터 내부와 연통되는 개구부(23)가 형성되어 있고, 그 일측면에는 보조탱크와 연결되어 라디에이터로부터 넘치는 냉각수를 보조탱크로 배출하기 위한 오버플로우 파이프(22)가 형성되어 있다.

네크부(20)의 내벽면상에는 후설하는 걸림판(56)이 걸리기위한 걸림턱(21)이 내향돌출 형성되며, 이 걸림턱(21)의 형성위치는 가이드홈(13)의 형성위치와 동일하게 형성하는 것이 바람직하다.

상기 상측커버(10)는 네크부(20)의 상측에 끼워지는 것으로서, 이 상측커버(10)의 저면에 별도의 브라켓(11)이 형성되는데, 브라켓(11)의 중간부분에는 고압밸브수단(30)을 지지하기위한 지지돌기부(12)가 하향 돌출 형성된다.

지지돌기부(12)의 하단부에는 걸림판(56)이 관통되기 위한 가이드홈(13)을 형성한다.

고압밸브수단(30)은 라디에이터 내부에 기준치 이상의 고압이 발생하였을때 개구부(23)를 개방시켜 일정양의 냉각수가 오버플로우파이프(22)를 통해 보조탱크로 배출되도록 하는 것으로서, "" 모양으로 형성된 하우징(31)을 구비하고, 이 하우징(31)의 외주연부 저면에 개구부(23)를 개폐하기위한 고압밸브(32)를 형성하되, 상기 하우징(31)의 외주연부 상측에 별도의 스프링(33)을 형성한다.

상기 스프링(33)은 그 상측이 지지돌기부(12)의 저면에 고정 결합되고, 하측이 하우징(31)의 외주연부 상면에 결합되도록 한 것으로서, 라디에이터 내부의 압력이 스프링(33)의 탄성력보다 클때 하우징(31)이 스프링(33)의 탄성을 이기면서 상승하여 고압밸브(32)가 개구부(23)를 개방하도록 되어있다.

상기 하우징(31)의 내부에는 일정크기의 중공실(34)이 형성되며, 이 중공실(34) 내부에 부압밸브수단(40)의 부압하우징(41)이 형성된다.

상기 부압하우징(41)은 중공실(34) 내에서 상하로 이동이 가능하도록 형성하고, 부압하우징(41)의 일측에는 냉각수의 유동을 위한 유동홀(42)이 형성되어 있고, 부압하우징(41)의 중앙부에는 부압밸브(45)에 의해 개폐되는 부압홀(43)이 형성된다.

부압하우징(41)의 내부 중앙에 별도의 인장스프링(44)을 형성하고, 이 인장스프링(44)의 하측 끝단에 부압홀(43)을 개폐하기위한 부압밸브(45)를 형성하여 부압밸브수단(40)을 형성하였다.

상기 부압밸브(45)는 라디에이터 내부에 부압이 발생하였을때 이 부압에 의해 부압밸브(45)가 인장스프링(45)의 탄성력을 이기고 하강하면서 부압홀(43)을 개방시키므로서 일정양의 냉각수가 라디에이터로 보충되어 라디에이터 내부의 부압이제거된다.

한편, 상기 구동수단(50)은 라디에이터 내부에 고압이 발생하였거나 냉각수의 온도가 고온일경우 상측커버(10)가 열리지 않도록 하는 것으로서, 브라켓(11)의 저면과 부압하우징(41)의 상면에 각각 제 1 및 제 2 결합부(51,52)를 형성하고, 상기 각각의 결합부(51,52)에 링크어시(53)를 결합한다.

링크어시(53)는 도 3 에 도시된 바와같이 4개의 링크(54)를 힌지로서 마름모 형상이되도록 결합하되, 그 상측과 하측이 각각 제 1 및 제 2 결합부(51,52)에 결합되도록 하여 상기 부압하우징(41)이 상승하거나 하강함에 따라 링크어시(53)가 상하로 수축 또는 팽창하도록 하고, 링크어시(53)의 수축시 그 좌우측의 폭이 넓어지도록 하였다.

상기 링크어시(53)의 좌우측에는 각각 걸림판(56)을 결합하는데, 이 걸림판(56)은 도 3 에 도시된 바와같이 가이드홈(13)을 관통한 상태로 네크부(20)의 내벽면에 형성된 걸림턱(21)을 향하도록 하였다.

즉, 상기 링크어시(53)가 팽창하였을때에는 그 좌우폭이 좁아지게되므로 걸림판(56)이 걸림턱(21)에 걸리지 않게되며, 링크어시(53)가 수축하였을때에는 그 좌우폭이 넓어지게되므로 걸림판(56)이 걸림턱(21)에 걸리게되어 상측커버(10)가 네크부(20)로부터 열리지 않게되는 것이다.

상기 링크어시(53)의 상측으로 별도의 스프링(55)을 형성하여 링크어시(53)가 수축하였다가 팽창할때 상기 스프링(55)에 의해 링크어시(53)의 복원동작이 빠르게 진행되도록 하였다.

이와같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 라디에이터의 내부 압력이나 냉각수의 온도가 정상상태를 유지할경우에는 도 3 과같이 고압밸브(32)가 개구부(23)를 차단하고, 부압밸브(45)가 부압홀(43)을 차단하며, 부압하우징(41)이 중공실(34)의 하측에 위치하게되어 링크어시(53)가 팽창된 상태를 유지하게되어 걸림판(56)이 걸림턱(21)에 걸리지 않은 상태가 된다.

이때에는 운전자가 자유롭게 상측커버(10)를 돌려서 네크부(20)로부터 탈착시킬 수 있게된다.

라디에이터 내부에 부압이 발생하게되면, 라디에이터 내부의 압력이 대기압보다 낮아지면서 부압밸브(45)가 도 4 와같이 인장스프링(44)의 탄성을 이기고 하강하게된다.

부압밸브(45)가 하강하면 부압홀(43)이 개방되면서 보조탱크에 저장되어있는 일정양의 보충 냉각수가 유동홀(42)을 통해 부압홀(43)로 이동되어 라디에이터에 보충되고, 이에의해 라디에이터 내부의 부압이 제거된다.

한편, 라디에이터 내에 존재하는 냉각수의 온도가 높아지게되면, 라디에이터 태부의 냉각수 온도가 어느정도 상승하면 라디에이터 내부의 압력이 그만큼 상승하게된다.

이때의 라디에이터 내부 압력은 고압밸브수단(30)의 스프링(33)을 밀어올릴 정도는 아니지만 부압하우징(41)을 상측으로 밀어올리기에는 충분하다.

따라서, 냉각수의 온도 상승에 따른 내부 압력에 의해 상기 부압하우징(41)이 도 5 에 도시된 바와같이 상승하여 링크어시(54)를 수축시키게 되고, 상기 링크어시(54)는 수축되면서 그 좌우측 폭이 넓어지며, 링크어시(54)의 양측에 각각 형성되어있는 걸림판(56)이 외각으로 밀려나면서 걸림턱(21)에 걸리게 된다.

걸림판(56)이 걸림턱(21)에 걸리게 됨에 따라 운전자가 상측커버(10)를 열려고 하더라도 열리지 않게되므로서, 고온의 냉각수가 네크부(20)를 통해 분출함에 따라 발생하는 운전자의 화상을 미연에 방지할 수 있게된다.

또한, 라디에이터 내부에 고압이 발생하게되면,

라디에이터 내부에 고압이 발생하면, 그 고압에 의해 하우징(31) 전체가 스프링(33)의 탄성을 이기고 상승하게되고, 이때에도 물론 부압하우징(41)이 중공실(34) 내에서 상승하게된다.

상기 하우징(31)이 상승함에 따라 고압밸브(32)가 도 6 과같이 개방되면서 라디에이터 내부에 존재하는 고압 상태의 냉각수가 오브플로우파이프(22)를 통해 보조탱크로 빠져나가게 되어 라디에이터 내부의 압력이 정상상태로 조정된다.

그리고, 이와같이 라디에이터 내부의 압력이 높을때에도 상기 부압하우징(41)이 상승함에 따라 걸림판(56)이 걸림턱(21)에 걸리게되어 상측커버(10)가 열리지 않게된다.

이상에서 설명한 바와같이 동작하는 본 발명에 의하면, 라디에이터 내부의 압력이 매우 높거나 아니면 냉각수의 온도가 매우 높을경우 걸림판(56)이 걸림턱(21)에 걸리면서 라디에이터 캡의 상측커버(10)를 열지 못하게됨에 따라 냉각수의 분출에 의한 운전자의 화상을 미연에 방지할 수 있게된다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 라디에이터 내부에 고압이 발생하거나 냉각수의 온도가 높은 상태일때 라디에이터 캡이 열리지 않도록 하므로서, 운전자가 라디에이터 캡을 잘못 열때 고온의 냉각수가 분출하면서 발생하는 운전자의 화상을 미연에 방지할 수 있도록 하여 라디에이터 캡의 안정성이 한층 더 향상되도록 한 라디에이터 캡 구조를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (3)

1. 라디에이터로부터 넘치는 냉각수의 배출을 위한 오버플로우 파이프(22)가 도중에 형성되어 있는 네크부(20)의 상측으로 착탈되는 상측커버(10)를 구비한 것에 있어서,

   상측커버(10)의 하단에 형성되고, 그 중간부분에 지지돌기부(12)가 하향 돌출형성되어 있는 브라켓(11)과;

   상기 지지돌기부(12)의 하단에 형성되는 가이드홈(13)과;

   "" 모양으로 형성되어 그 내부에 중공실(34)이 형성되는 하우징(31)과, 상기 하우징(31)의 외주연부 저면에 형성되는 고압밸브(32)와, 상측이 지지돌기부(12)에 지지된 상태로 하측이 하우징(31)의 외주연부를 탄지하여 고압밸브(32)가 네트부(20)의 개구부(23)를 차단하도록 하는 스프링(33)으로 구성되는 고압밸브수단(30)과;

   상기 하우징(31)의 중공실(34) 내에서 상하 유동가능하게 형성되고, 일측에는 냉각수의 유입을 위한 유동홀(42)이 형성되며, 저면 중앙에 부압홀(43)이 형성되어 있는 부압하우징(41)과, 상기 부압하우징(41)의 내부 중앙 상단에 형성되는 인장스프링(44)과, 인장스프링(44)의 하단에 형성되어 라디에이터 내부에 부압발생시 그 부압에 의해 인장스프링(44)의 탄성을 이기고 하강하여 냉각수가 부압홀(43)을 통해 라디에이터 내부로 보충되도록 하는 부압밸브(45)로 구성된 부압밸브수단(40)과;

   상기 부압하우징(41)과 브라켓(11)의 사이에 형성되며 라디에이터 내에 고압이 발생하거나 높은 온도로 상승하였을때 작동하여 상측러버(10)가 열리지 않도록 하는 구동수단(50); 으로 구성된 것을 특징으로 하는 라디에이터 캡 구조.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 구동수단(50)은,

   브라켓(11)의 저면과 부압하우징(41)의 상면에 각각 형성되는 제 1 및 제 2 결합부(51,52)와;

   4개의 링크(54)를 마름모꼴로 결합하되, 그 상측과 하측은 상기 제 1 및 제 2 결합부(51,52)에 각각 결합하여 부압하우징(41)의 상승시 수축되면서 좌우폭이 넓어지는 링크어시(53)와;

   상기 가이드홈(13)과 대향되는 높이에 위치하도록 네크부(20)의 내벽면상에 돌출 형성되는 걸림턱(21)과;

   가이드홈(13)을 관통하도록 상기 링크어시(53)의 좌우측에 각각 결합되어 링크어시(53)의 좌우폭이 넓어질대 상기 걸림턱(21)에 걸리면서 상측커버(10)가 네크부(20)로부터 열리지 않도록 하는 걸림판(56); 으로 구성된 것을 특징으로 하는 라디에이터 캡 구조.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 링크어시(53)와 브라켓(11)의 사이에 스프링(55)을 형성한 것을 특징으로 하는 라디에이터 캡 구조.