KR100440020B1

KR100440020B1 - 난방성능 향상을 위한 인터쿨러 구조

Info

Publication number: KR100440020B1
Application number: KR1020010062286A
Authority: KR
Inventors: 전용준
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2001-10-10
Filing date: 2001-10-10
Publication date: 2004-07-14
Also published as: KR20030032102A

Abstract

본 발명은 난방성능 향상을 위한 인터쿨러 구조에 관한 것으로서,

종래의 인터쿨러 구조는 냉각수의 온도에 관계없이 콤프레서에 의해 과급된 흡기를 냉각시킴에 따라 엔진의 냉간시동시에도 저온 상태의 흡기를 더욱 냉각시켜 엔진으로 공급하게되고, 이에의해 엔진 내부를 순환하는 냉각수의 방열량이 증가하게되면서 엔진의 웜업 시간이 길어지게되는 문제점이 발생하고 있으며, 엔진의 웜업시간이 길어짐에 따라 차량의 난방기능이 조기에 구현되지 못하게되는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 튜브의 사이에 서로 마주보도록 한쌍의 냉각핀을 설치하되, 냉각핀이 튜브로부터 일정거리 유동이 가능하도록 하고, 냉각수의 온도가 기준치 이하일때 상기 냉각핀이 튜브로부터 떨어져 튜브를 통과하는 흡기의 냉각효율이 감소하도록 하므로서, 냉간시동시 엔진으로 공급되는 흡기의 온도가 상승하도록 하여 엔진을 순환하는 냉각수의 방열량이 감소되도록 하고, 이에의해 엔진 내부를 순환하는 냉각수의 웜업 시간이 단축되도록 하여 그만큼 난방기능이 조기에 구현될 수 있도록 한 난방성능 향상을 위한 인터쿨러 구조에 관한 것이다.

Description

난방성능 향상을 위한 인터쿨러 구조{Intercooler apparatus for up grade heating function}

본 발명은 난방성능 향상을 위한 인터쿨러 구조에 관한 것으로서, 특히 냉간시동시 엔진으로 공급되는 흡기의 온도가 상승하도록 하여 엔진을 순환하는 냉각수의 방열량이 감소되도록 하고, 이에의해 엔진 내부를 순환하는 냉각수의 웜업 시간이 단축되도록 하여 그만큼 난방기능이 조기에 구현될 수 있도록 한 난방성능 향상을 위한 인터쿨러 구조에 관한 것이다.

인터쿨러라 함은 터보차저의 콤프레서에서 과급된 흡기의 온도를 냉각시켜 흡기가 고밀도의 상태로 연소실에 공급되도록 하는 것이다.

도 1 은 종래의 인터쿨러 구조를 도시한 것으로서,

콤프레서에서 과급된 흡기의 이동통로가 되는 다수의 튜브(1)가 형성되고, 각각의 튜브(1) 사이에 요철형태의 냉각핀(2)이 형성된 구성이다.

이와같이 구성된 인터쿨러는 엔진이 구동함에 따라 터보차저의 콤프레서에서 과급되면서 온도가 상승한 흡기가 튜브(1)를 통과할때 상기 냉각핀(2)을 통해 외기와 열교환하면서 흡기의 온도가 하락하는 것이다.

상기와같이 흡기의 온도가 하락하게되면, 흡기의 밀도가 높아지게되어 그만큼 많은 양의 공기가 연소실로 공급될 수 있게되어 연소력이 향상되는 효과를 기대할 수 있게된다.

그러나, 종래의 인터쿨러 구조는 냉각수의 온도에 관계없이 콤프레서에 의해 과급된 흡기를 냉각시킴에 따라 엔진의 냉간시동시에도 저온 상태의 흡기를 더욱 냉각시켜 엔진으로 공급하게되고, 이에의해 엔진 내부를 순환하는 냉각수의 방열량이 증가하게되면서 엔진의 웜업 시간이 길어지게되는 문제점이 발생하고 있으며, 엔진의 웜업시간이 길어짐에 따라 차량의 난방기능이 조기에 구현되지 못하게되는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 튜브의 사이에 서로 마주보도록 한쌍의 냉각핀을 설치하되, 냉각핀이 튜브로부터 일정거리 유동이 가능하도록 하고, 냉각수의 온도가 기준치 이하일때 상기 냉각핀이 튜브로부터 떨어져 튜브를 통과하는 흡기의 냉각효율이 감소하도록 하므로서, 냉간시동시 엔진으로 공급되는 흡기의 온도가 상승하도록 하여 엔진을 순환하는 냉각수의 방열량이 감소되도록 하고, 이에의해 엔진 내부를 순환하는 냉각수의 웜업 시간이 단축되도록 하여 그만큼 난방기능이 조기에 구현될 수 있도록 한 난방성능 향상을 위한 인터쿨러 구조를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은

콤프레서에서 과급된 흡기가 이동하는 다수의 튜브를 포함하여 구성된 인터쿨러에 있어서,

상기 튜브의 사이 사이에 서로 마주보도록 형성하되, 일정거리 유동이 가능하게 형성되는 한쌍의 냉각핀과;

냉각핀의 요철부위에 형성되어 냉각핀의 강도를 보강하는 보강판과;

서로 마주보는 보강판의 사이에 설치되어 냉각핀이 튜브에 밀착되도록 탄성을 가하는 스프링과;

상기 튜브의 일측 끝단에 묵여져 당겨짐력이 가해질때 한쌍의 튜브가 스프링의 탄성력을 이기고 중앙으로 모이도록 하는 케이블과;

진공펌프와;

진공압에 의해 수축 또는 팽창하여 상기 케이블을 당겨주는 다이어프램과;

ECU의 제어에 따라 절환되어 상기 다이어프램이 진공펌프와 대기상에 선택적으로 연결되도록 하는 3방밸브와;

냉각수 온도에 따라 상기 3방밸브를 절환시켜 냉각수온도가 낮을때 한쌍의 냉각핀이 튜브로부터 이탈되도록 하여 흡기의 냉각효율이 감소됨에 따라 엔진의 웜업시간이 단축되도록 하는 ECU;

로 구성된 것을 특징으로 한다.

도 1 은 종래의 인터쿨러 구조를 보인 도면.

도 2 는 본 발명의 인터쿨러 구조를 보인 도면.

도 3 은 본 발명의 작동상태를 보인 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 튜브 11,12 : 냉각핀

13 : 보강판 14 : 스프링

15 : 케이블 16 : 다이어프램

17 : 3방밸브 18 : 진공펌프

19 : ECU

이하, 첨부된 도면 도 2 와 도 3 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도면부호 10 은 콤프레서에서 과급된 흡기의 이동통로가 되는 다수의 튜브(10)를 나타내며, 이 튜브(10)의 사이 사이에 한쌍의 냉각핀(11,12)이 형성된다.

상기 냉각핀(11,12)은 도 2 에 도시된 바와같이 서로 마주보도록 형성하되, 튜브(10) 사이에서 유동이 가능하도록 형성하고, 냉각핀(11,12)의 요철부위(20) 마다 보강판(13)을 형성하여 유동하는 냉각핀(11,12)의 강도가 유지되도록 하였다.

상기 보강판(13)의 사이에는 냉각핀(11,12)을 튜브(10) 측으로 밀어내는 스프링(14)을 형성하여 평상시 상기 스프링(14)의 탄성에 의해 한쌍의 냉각핀(11,12)이 튜브(10)에 밀착된 상태를 유지하도록 하였다.

그리고, 냉각핀(11,12)의 일측 끝단에는 일정길이의 케이블(15)을 결속하고, 이 케이블(15)의 타측이 후설하는 다이어프램(16)에 연결되도록 하여 상기 다이어프램(16)으로부터의 당겨짐력이 가해질때 케이블(15)이 연동하여 당겨지면서 냉각핀(11,12)이 중앙으로 모이도록 하였다.

도면부호 18은 진공펌프를 나타내며, 상기 진공펌프(18)와 다이어프램(16)의 사이에 별도의 3방밸브(17)를 설치한다.

상기 3방밸브(17)는 다이어프램(16)이 대기측 또는 진공펌프(18) 측에 선택적으로 연결되도록 절환동작하는 것이며, 상기 3방밸브(17)는 ECU(19)의 제어신호에 의해 절환동작한다.

ECU(19)는 냉각수의 온도에 따라 상기 3방밸브(17)를 제어한다.

즉, 냉각수의 온도가 기준치 이하일때 상기 3방밸브(17)가 진공펌프(18)에 연결되도록 하여 진공펌프(18)의 진공압에 의해 다이어프램(16)이 수축하면서 케이블(15)을 당겨 한쌍의 냉각핀(11,12)이 튜브(10)로 부터 떨어지도록 하고, 또 냉각수 온도가 기준치 이상일때 상기 3방밸브(17)가 대기측에 연결되도록 하여 한쌍의 냉각핀(11,12)이 스프링(14)의 탄성력에 의해 튜브(10)에 밀착된 상태를 유지토록 하는 것이다.

이와같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.

냉간시동시 냉각수의 온도가 기준치 이하이면, ECU(19)는 3방밸브(17)를 진공펌프(18) 측으로 연결시켜 진공펌프(18)의 진공압에 의해 다이어프램(16)이 수축되도록 한다.

상기 다이어프램(16)이 수축됨에 따라 케이블(15) 또한 연동되어 당겨지므로서 한쌍의 냉각핀(11,12)이 스프링(14)의 탄성을 이기고 중앙으로 모이면서튜브(10)로 부터 이탈된다.

상기와같이 냉각핀(11,12)이 튜브(10)로부터 이탈되면, 냉간시동시 콤프레서에 의해 과급된 흡기가 튜브(10)를 통과할때 그 흡기의 냉각효율이 하락하게되면서 엔진으로 공급되는 흡기의 온도가 종래에 비해 상대적으로 높아지게되고, 이에의해 엔진 내부를 순환하는 냉각수의 방열량이 감소하게되므로서, 냉각수의 웜업 시간이 월등히 단축되는 효과를 기대할 수 있게된다.

냉각수의 웜업시간이 단축됨에 따라 히터코아를 순환하는 냉각수의 온도가 조기에 상승하게되므로서 냉간시동시에도 난방기능이 조기에 구현되는 효과를 기대할 수 있게된다.

한편, 엔진 시동후 일정시간이 경과하여 냉각수의 온도가 기준치 이상이 되면, ECU(19)는 3방밸브(17)를 대기측으로 절환시켜 다이어프램(16)에 아무런 진공압이 공급되지 않도록 한다.

이에따라 다이어프램(16)이 팽창하게되면서, 한쌍의 냉각핀(11,12)이 스프링(14)의 탄성력에 의해 양측으로 밀리면서 다시 튜브(10)에 접촉하게되어 튜브(10)를 통과하는 흡기가 냉각핀(11,12)을 통해 외기와 열교환하면서 냉각되어 엔진으로 공급된다.

즉, 엔진이 웜업 된 후에는 상기 인터쿨러가 종래와같이 콤프레서에서 과급된 흡기를 냉각시켜주는 정상적인 동작으로 복귀하게되는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 튜브의 사이에 서로 마주보도록 한쌍의냉각핀을 설치하되, 냉각핀이 튜브로부터 일정거리 유동이 가능하도록 하고, 냉각수의 온도가 기준치 이하일때 상기 냉각핀이 튜브로부터 떨어져 튜브를 통과하는 흡기의 냉각효율이 감소하도록 하므로서, 냉간시동시 엔진으로 공급되는 흡기의 온도가 상승하도록 하여 엔진을 순환하는 냉각수의 방열량이 감소되도록 하고, 이에의해 엔진 내부를 순환하는 냉각수의 웜업 시간이 단축되도록 하여 그만큼 난방기능이 조기에 구현될 수 있도록 한 난방성능 향상을 위한 인터쿨러 구조를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

Claims

콤프레서에서 과급된 흡기가 이동하는 다수의 튜브(10)를 포함하여 구성된 인터쿨러에 있어서,

상기 튜브(10)의 사이 사이에 서로 마주보도록 형성하되, 일정거리 유동이 가능하게 형성되는 한쌍의 냉각핀(11,12)과;

냉각핀(11,12)의 요철부위(20)에 형성되어 냉각핀(11,12)의 강도를 보강하는 보강판(13)과;

서로 마주보는 보강판(13)의 사이에 설치되어 냉각핀(11,12)이 튜브(10)에 밀착되도록 탄성을 가하는 스프링(14)과;

상기 튜브(10)의 일측 끝단에 묵여져 당겨짐력이 가해질때 한쌍의 튜브(11,12)가 스프링(14)의 탄성력을 이기고 중앙으로 모이도록 하는 케이블(15)과;

진공펌프(18)와;

진공압에 의해 수축 또는 팽창하여 상기 케이블(15)을 당겨주는 다이어프램(16)과;

ECU(19)의 제어에 따라 절환되어 상기 다이어프램(16)이 진공펌프(18)와 대기상에 선택적으로 연결되도록 하는 3방밸브(17)와;

냉각수 온도에 따라 상기 3방밸브(17)를 절환시켜 냉각수온도가 낮을때 한쌍의 냉각핀(11,12)이 튜브(10)로부터 이탈되도록 하여 흡기의 냉각효율이 감소됨에따라 엔진의 웜업시간이 단축되도록 하는 ECU(19);

로 구성된 것을 특징으로하는 난방성능 향상을 위한 인터쿨러 구조.