KR100410488B1 - 차량용 엔진의 냉각수 순환시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 엔진의 냉각수 순환시스템에 관한 것으로, 알터네이터(2)의 하우징(3)으로 냉각수를 공급할 수 있도록 실린더(C)의 냉각수통로(Cp)로부터 바이패스라인(10)을 설치하고, 또한 냉각수의 회귀를 위해 배출라인(30)을 설치하며, 알터네이터(2)로의 냉각수 공급을 제어할 수 있도록 상기 바이패스라인(10)에 개폐수단(20)이 설치되고, 이 개폐수단(20)은 오일라인(40)을 통해 오일펌프(O)로부터 오일압을 전달받아 작동되는 구조로 이루어진다.

따라서, 종래에 외부 공기에 의해서만 알터네이터(2)가 냉각되던 것과는 달리 엔진의 냉각수를 이용하여 알터네이터(2)를 냉각할 수 있게 됨에 따라, 엔진 고속작동중에도 보다 효과적으로 알터네이터(2)를 냉각할 수 있게 되는 효과가 있다.

Description

차량용 엔진의 냉각수 순환시스템{The cooling water circulation system of an automotive engine}

본 발명은 차량용 엔진의 냉각수 순환시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진의 냉각수를 바이패스시켜 엔진 외에 열을 발생시키는 장치를 냉각시킬 수 있도록 된 차량용 엔진의 냉각수 순환시스템에 관한 것이다.

일반적으로 내부에서 연료를 연소시켜 동력을 발생하는 내연기관인 차량의 엔진은 그 연소 특성상 고온으로 가열되고 이로 인해, 엔진을 냉각시키기 위한 냉각시스템이 구비되어진다.

이러한, 냉각시스템은 외부의 공기를 엔진부위로 유입하여 고온의 엔진을 냉각하는 공냉식과 냉각수를 엔진의 연소실부위로 순환시켜 고온의 엔진을 냉각시키는 수냉식이 있지만, 통상 상기 공냉식은 그 냉각 성능 때문에 오토바이와 같은 2륜 차량에 이용되는 반면 수냉식은 4륜차량에 사용되어진다.

이와 같이, 통상적인 차량에 사용되는 수냉식 냉각시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 엔진(E)의 실린더(C)에 형성되어 왕복운동되는 피스톤(P)에 의해 압축된 혼합기를 폭발시키는 연소실을 따라 냉각수가 순환되는 냉각수통로(Cp)가 형성되어 엔진의 열을 식혀주게 된다.

그러나, 이와 같은 냉각시스템은 엔진의 열을 식혀주는 것으로 한정되며, 엔진 외에 차량 운행중 열을 많이 발생시키는 여타 각종 장치들은 주행 중 외부로부터 유입되는 외부공기만을 이용하여 냉각하는 수동적인 방법을 이용하게 된다. 그런데 그 중 특히 엔진(E)으로부터 구동력을 얻어 전력을 생산하는 알터네이터의 경우 그 구조 및 작동 특성상 많은 열이 발생되는 바, 외부로부터 유입되는 공기만으로는 그 발생열을 충분히 냉각할 수 없는 문제가 있었다.

따라서, 이와 같은 알터네이터의 열을 식혀주도록 엔진 냉각시스템의 냉각수를 이용한 수냉식 냉각시스템의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 것으로, 엔진을 순환하면서 엔진을 냉각시키는 냉각수를 알터네이터쪽으로 바이패스시켜 알터네이터의 열을 빠르게 식혀줄 수 있도록 함에 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 엔진의 실린더에 형성된 냉각수통로와 알터네이터의 하우징에 형성된 냉각수통로를 연결하는 바이패스라인과, 이 바이패스라인 상에 설치되어 알터네이터 하우징으로의 냉각수 공급여부를 제어하는 개폐수단, 상기 알터네이터 하우징의 냉각수통로에서 배출되는 냉각수를 실린더의 냉각수통로로 재 유입시키는 배출라인 및 오일압을 이용하여 상기 개폐수단을 작동시킬 수 있도록 개폐수단과 오일펌프를 연결하는 오일라인으로 이루어진다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 엔진의 냉각수 순환시스템의 구성도

도 2는 본 발명에 따른 냉각수 개폐수단의 구성도

도 3은 본 발명에 따른 냉각수 개폐수단의 열려진 상태도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 워터펌프 1a : 냉각수공급라인

2 : 알터네이터 3 : 하우징

3a : 냉각수통로 10 : 바이패스라인20 : 개폐수단 21 : 이동체21a : 개구홀 21b : 패킹22 : 스프링 30 : 배출라인40 : 오일라인 C : 실린더Cp : 냉각수통로 E : 엔진P : 피스톤 O : 오일펌프

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 차량용 엔진의 냉각수 순환시스템의 구성도로서, 본 발명은 엔진(E)에 의해 구동되는 워터펌프(1)에 연결된 냉각수공급라인(1a)을 통해 냉각수를 공급받는 엔진(E)의 실린더(C)에 형성된 냉각수통로(Cp)와 알터네이터(2)의 하우징(3)에 형성된 냉각수통로(3a) 사이에 바이패스라인(10)이 설치되고, 이 바이패스라인(10)상에 상기 알터네이터 하우징(3)으로의 냉각수 공급여부를 제어하는 개폐수단(20)이 설치되며, 상기 알터네이터(2)의 하우징(3)에 형성된 냉각수통로(3a)에서 배출되는 냉각수를 실린더(C)의 냉각수통로(Cp)로 재 유입시킬 수 있도록 상기 하우징(3)의 냉각수통로(3a)와 상기 실린더(C)의 냉각수통로(Cp)를 연결하는 배출라인(30)이 설치되는 한편, 엔진(E)에 의해 구동되는 오일펌프(O)로부터 오일압을 제공받아 상기 개폐수단(20)을 작동시키도록 오일펌프(O)와 개폐수단(20)의 사이에 오일라인(40)이 설치되는 구조로 이루어진다.

여기서, 상기 개폐수단(20)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 바이패스라인(10) 상에 설치되며, 오일라인(40)을 통해 공급되는 오일의 압력에 따라 이동되어 통로를 개폐하는 이동체(21)와, 이 이동체(21)의 이동에 의해 압축되었다가 오일압 감소로 이동력이 해제되었을때 원상태로 복원되는 스프링(22)으로 이루어진다.

상기 이동체(21)에는 냉각수가 흐를 수 있도록 냉각수 흐름방향을 따라 개구된 개구홀(21a)이 형성되고, 또한 바이패스라인(10) 쪽으로의 오일 누출 방지를 위해 패킹(31b)이 구비되어진다.

이하 본 발명의 작동을 상세히 설명한다.

엔진(E)이 고속으로 작동되면 엔진(E)으로부터 구동력을 얻는 오일펌프(O)도 함께 고속으로 구동되면서 오일라인(40)의 오일압이 고압으로 생성되며, 이 오일압은 상기 개폐수단(20)의 이동체(21)에 가압력(Fo)을 가하게 된다.

이와 같이 고압의 오일로부터 가압력(Fo)을 받은 이동체(21)는 도 3에 도시된 바와 같이, 스프링(22)을 압축하면서 이동하여 상기 개구홀(21a)을 바이패스라인(10)상에 위치시킴으로써 냉각수가 흐를 수 있는 통로를 형성하게 된다.

이에 따라, 상기 개구홀(21a)을 지난 냉각수가 알터네이터(2)의 하우징(3)에 형성된 냉각수통로(3a)로 유입되어 알터네이터(2)를 냉각시키게 되고, 이후에는 다시 상기 배출라인(30)을 통해 배출되어 실린더(C)의 냉각수통로(Cp)로 재 유입되어진다.

한편, 엔진(E)이 고속에서 저속으로 작동되면 오일펌프(O)도 함께 저속으로 작동되어 오일라인(40)의 오일압이 감소되고 이에 따라, 상기 가압력(Fo)도 작아짐으로써 압축되었던 스프링(22)이 복원되면서 이동체(21)를 원위치로 복귀시키게 된다.

따라서, 상기 이동체(21)의 개구홀(21a)이 바이패스라인(10)상에서 이탈되고 이동체(21)의 몸체 부분에 의해 바이패스라인(10)이 차단되므로 엔진(E)의 냉각수통로(Cp)로부터 바이패스라인(10)을 통해 알터네이터(2) 하우징(3)의 냉각수통로(3a)로 냉각수가 유입되지 못하게 된다.

즉, 엔진이 저속으로 작동되어 알터네이터(2)가 동시에 저속작동됨으로써 발열량이 크지 않을때는 냉각수를 알터네이터(2) 쪽으로 바이패스시키지 않고 원래의 엔진 냉각수 순환경로만을 순환토록 하는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 엔진의 냉각수를 이용하여 알터네이터를 냉각할 수 있게 됨에 따라 엔진 고속 작동시 동시에 고속으로 작동하면서 많은 양의 열을 발생시키는 알터네이터를 충분히 냉각시킬 수 있게 되는 효과가 있다.한편, 본 발명은 알터네이터를 예로 들어 설명하였으나, 엔진 주변에 설치되고 작동중 고열을 발생시키는 장치에는 모두 적용될 수 있음은 물론이다.

Claims (8)

1. 엔진(E)의 실린더(C)에 형성된 냉각수통로(Cp)와 알터네이터(2)의 하우징(3)에 형성된 냉각수통로(3a)를 연결하는 바이패스라인(10)과, 이 바이패스라인(10) 상에 설치되어 알터네이터(2) 하우징(3)으로의 냉각수 공급여부를 제어하는 개폐수단(20), 상기 알터네이터(2) 하우징(3)의 냉각수통로(3a)에서 배출되는 냉각수를 실린더(C)의 냉각수통로(Cp)로 재 유입시키는 배출라인(30) 및 오일펌프(O)에서 발생되는 오일압을 이용하여 상기 개폐수단(20)을 작동시킬 수 있도록 개폐수단(20)과 오일펌프(O)를 연결하는 오일라인(40)으로 이루어지는 차량용 엔진의 냉각수 순환시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1항에 있어서, 상기 개폐수단(20)은 오일라인(40)을 통해 공급되는 오일압에 의해 밀려졌을때 몸체에 형성된 개구홀(21a)이 바이패스라인(10)상에 위치되어 통로를 형성하는 이동체(21)와, 상기 오일압이 감소하였을때 이동체(21)를 원위치로 복귀시켜 통로를 차단하는 스프링(22)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 냉각수 순환시스템.
7. 삭제
8. 제 6항에 있어서, 상기 이동체(21)에는 오일의 기밀 유지를 위해 패킹(31b)이 구비된 것을 특징으로 하는 차량용 엔진의 냉각수 순환시스템.