KR100489962B1 - Temperate control apparatus of cooling water - Google Patents

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KR100489962B1 KR10-2002-0058636A KR20020058636A KR100489962B1 KR 100489962 B1 KR100489962 B1 KR 100489962B1 KR 20020058636 A KR20020058636 A KR 20020058636A KR 100489962 B1 KR100489962 B1 KR 100489962B1
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Abstract

본 발명은 엔진을 순환하며 고온이 된 냉각수가 라디에이터에서 충분히 식혀지지 못하고 계속해서 고온이 유지되는 경우에 라디에이터로 재순환되도록 하는 라디에이터의 냉각수온 조절장치에 관한 것으로,The present invention relates to a radiator cooling water temperature control apparatus for circulating the engine to be recycled to the radiator when the high temperature coolant is not cooled enough in the radiator and continuously maintained at a high temperature,

상부탱크와 하부탱크 사이에 수직상으로 형성되는 다수의 튜브를 통해 냉각수가 다운 플로우되고, 상기 상부탱크로 엔진에서 가열된 냉각수가 유입되도록 상부 냉각수 라인이 연결되고, 상기 하부탱크에서 엔진의 워터펌프측으로 냉각수가 유도되도록 하부 냉각수 라인이 형성되는 라디에이터에 있어서,Cooling water flows down through a plurality of tubes vertically formed between the upper tank and the lower tank, and an upper cooling water line is connected to the cooling water heated in the engine to the upper tank, and the water pump of the engine in the lower tank. In the radiator in which a lower coolant line is formed to guide coolant to the side,

상기한 상부 냉각수 라인의 도중과 상기한 하부 냉각수 라인의 도중이 재순환 라인으로써 연결되고, 상기 재순환 라인의 도중에는 냉각수를 라디에이터 측으로 재순환시키기 위한 서브 워터펌프가 형성되고, 상기한 재순환 라인과 하부 냉각수라인이 연결되는 지점에 냉각수의 흐름을 제어하기 위한 서브 서머스탯이 형성되어, 하부 냉각수 라인을 통과하는 냉각수의 온도가 설정치 이상이면 상기한 서브 워터펌프가 작동되어 냉각수가 상부탱크 측으로 재순환되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.The middle of the upper coolant line and the middle of the lower coolant line are connected by a recirculation line, and a subwater pump for recirculating the coolant to the radiator side is formed in the middle of the recirculation line, and the recirculation line and the lower coolant line are A sub-thermostat for controlling the flow of the coolant is formed at the point where it is connected, and when the temperature of the coolant passing through the lower coolant line is higher than the set value, the sub water pump is operated to recirculate the coolant to the upper tank. It is done.

Description

라디에이터의 냉각수온 조절장치{Temperate control apparatus of cooling water}Temperature control device of radiator {Temperate control apparatus of cooling water}

본 발명은 라디에이터의 냉각수온 조절장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엔진을 순환하며 고온이 된 냉각수가 라디에이터에서 충분히 식혀지지 못하고 계속해서 고온이 유지되는 경우에 라디에이터로 재순환되도록 하는 라디에이터의 냉각수온 조절장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling water temperature control device of a radiator, and more particularly, to control the cooling water temperature of a radiator to circulate the engine and to be recycled to the radiator when the high temperature coolant is not cooled enough in the radiator and continuously maintained at a high temperature. Relates to a device.

일반적으로 엔진은 연료를 연소시켜 동력을 얻는데, 실린더 내에서 연소되는 연소가스의 온도는 2000℃ 이상에 달하게 되지만, 이 연소열의 전부가 동력으로 전환되는 것은 아니고, 그 중 상당한 열이 실린더헤드 및 피스톤 등에 흡수되어 열손실을 유발하고 또 이들 부분의 과열을 일으키게 된다.In general, the engine is powered by burning fuel, the temperature of the combustion gas burning in the cylinder reaches 2000 ℃ or more, but not all of this heat of combustion is converted to power, of which considerable heat is cylinder head and piston Absorption causes heat loss and overheating of these parts.

이에 따라 실린더 등의 온도가 과도하게 상승되면 실린더의 변형을 일으키거나 유막을 파괴시켜 윤활불량을 초래하게 되고, 심하면 엔진을 손상시키게 되고 또 연소상태도 나빠지게 되므로서 노킹이나 조기점화를 일으켜 엔진의 출력을 급격히 저감시키게 된다.As a result, excessively high temperatures such as cylinders cause deformation of the cylinders or break up the oil film, resulting in poor lubrication, severe damage to the engines, and poor combustion conditions, resulting in knocking and premature ignition. The output will be drastically reduced.

이에 따라 엔진의 과열을 방지하기 위해서 엔진을 냉각하게 되는데 반대로 엔진이 너무 냉각되면 연소에 의해 생긴 열이 동력으로 전환되지 못하고 냉각으로 상실되는 양이 많아져 열효율을 저하시켜 연료소비를 증대시키게 되며, 또 연료의 무화가 불충분한 혼합기가 엔진에 공급되어 연료에 의해 엔진오일을 묽게 만들어 실린더의 마모를 촉진하게 된다.Accordingly, the engine is cooled to prevent overheating of the engine. On the contrary, if the engine is cooled too much, heat generated by combustion cannot be converted into power, and the amount of loss due to cooling increases, thereby lowering thermal efficiency and increasing fuel consumption. In addition, a mixture with insufficient atomization of the fuel is supplied to the engine to dilute the engine oil by the fuel to promote abrasion of the cylinder.

이 때문에 엔진을 냉각하여 과열을 방지하되 적온으로 유지되도록 하는 냉각시스템이 엔진에 사용되고 있는데, 통상 도 4에 도시되는 바와 같이 실린더와 연소실을 둘러싸는 워터재킷(11)과, 물을 실린더로 순환시키는 워터펌프(10)와, 엔진을 냉각하여 온도가 높아진 냉각수의 열을 외기에 전달하여 냉각하는 라디에이터(12)와, 라디에이터(12)의 통풍을 돕는 냉각팬(13)을 포함하는 수냉식 냉각시스템이 주로 사용되고 있다.For this reason, a cooling system for cooling the engine to prevent overheating and keeping it at a constant temperature is used in the engine. As shown in FIG. 4, a water jacket 11 surrounding the cylinder and the combustion chamber and water is circulated to the cylinder. A water-cooled cooling system including a water pump 10, a radiator 12 that cools the engine and transmits heat of coolant whose temperature has risen to the outside to cool the air, and a cooling fan 13 that helps ventilate the radiator 12. Mainly used.

이 수냉식 냉각시스템에는 서모스탯(15)이라는 냉각수온에 따라 냉각수의 흐름을 변경하는 장치가 마련되어 있어, 엔진의 온도가 낮은 시동초기에는 냉각수가 방열 냉각을 위한 라디에이터(12) 측으로 흐르지 않고 바이패스관로(16)를 통해 다시 엔진이 정상온도에 이르면 엔진의 과열을 방지하기 위하여 상승시키게 되며, 엔진이 정상온도에 이르면 과열을 방지하기 위하여 냉각수온에 추종하여 서모스탯(15)이 열리게 되므로서 냉각수가 라디에이터(12)로 순환하여 방열 냉각된 후 엔진을 순환하여 적온으로 유지하게 된다.The water-cooled cooling system is provided with a device for changing the flow of cooling water in accordance with the temperature of the cooling water, called the thermostat (15) .In the initial stage of low engine temperature, the cooling water does not flow to the radiator (12) side for radiant cooling at the beginning of the engine. When the engine reaches the normal temperature again through (16), the engine is raised to prevent overheating of the engine, and when the engine reaches the normal temperature, the thermostat 15 is opened by following the cooling water temperature in order to prevent overheating of the engine. After circulating to the radiator 12, the heat dissipation is cooled, and the engine is circulated to maintain the temperature.

그러나 고온의 냉각수가 유입되었을 경우에는 엔진에서 요구되는 정도로 열을 외부로 방열하지 못한 채 여전히 고온인 상태로 엔진으로 재순환될 뿐만 아니라, 시간이 지남에 따라서 엔진냉각수의 온도는 매우 높은 고온의 상태에 도달하게 되므로서 엔진이 열해를 입게 되는 문제점이 있었다.However, when a high temperature coolant is introduced, not only is the heat dissipated to the outside as required by the engine, but also it is recycled back to the engine at a high temperature, and as time passes, the temperature of the engine coolant is maintained at a very high temperature. There was a problem that the engine is damaged as it reaches.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 엔진을 순환하며 고온이 된 냉각수가 라디에이터에서 충분히 식혀지지 못하고 계속해서 고온이 유지되는 경우에 라디에이터로 재순환되도록 하는 라디에이터의 냉각수온 조절장치를 제공하는 데 목적이 있다.Therefore, the present invention has been made to solve the above problems, the cooling water temperature regulating device of the radiator to circulate the engine and to be recycled to the radiator when the high temperature of the cooling water is not cooled enough in the radiator is continuously maintained The purpose is to provide.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,The present invention as a means for achieving the above object,

상부탱크와 하부탱크 사이에 수직상으로 형성되는 다수의 튜브를 통해 냉각수가 다운 플로우되고, 상기 상부탱크로 엔진에서 가열된 냉각수가 유입되도록 상부 냉각수 라인이 연결되고, 상기 하부탱크에서 엔진의 워터펌프측으로 냉각수가 유도되도록 하부 냉각수 라인이 형성되는 라디에이터에 있어서,Cooling water flows down through a plurality of tubes vertically formed between the upper tank and the lower tank, and an upper cooling water line is connected to the cooling water heated in the engine to the upper tank, and the water pump of the engine in the lower tank. In the radiator in which a lower coolant line is formed to guide coolant to the side,

상기한 상부 냉각수 라인의 도중과 상기한 하부 냉각수 라인의 도중이 재순환 라인으로써 연결되고, 상기 재순환 라인의 도중에는 냉각수를 라디에이터 측으로 재순환시키기 위한 서브 워터펌프가 형성되고, 상기한 재순환 라인과 하부 냉각수라인이 연결되는 지점에 냉각수의 흐름을 제어하기 위한 서브 서머스탯이 형성되어, 하부 냉각수 라인을 통과하는 냉각수의 온도가 설정치 이상이면 상기한 서브 워터펌프가 작동되어 냉각수가 상부탱크 측으로 재순환되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.The middle of the upper coolant line and the middle of the lower coolant line are connected by a recirculation line, and a subwater pump for recirculating the coolant to the radiator side is formed in the middle of the recirculation line, and the recirculation line and the lower coolant line are A sub-thermostat for controlling the flow of the coolant is formed at the point where it is connected, and when the temperature of the coolant passing through the lower coolant line is higher than the set value, the sub water pump is operated to recirculate the coolant to the upper tank. It is done.

이하, 본 발명에 의한 냉각수온 조절장치의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment according to the configuration and operation of the cooling water temperature control apparatus according to the present invention.

.도면 중에 표시되는 도면부호 20은 본 발명에 의해 구성되는 재순환 라인을 지시하는 것이며, 일부의 도면부호는 종래기술의 설명에서 사용된 부호가 그대로 인용된다.Reference numeral 20 displayed in the drawing indicates a recirculation line constituted by the present invention, and some reference numerals are used as they are in the description of the prior art.

상기한 재순환 라인(20)은 라디에이터(12)의 튜브(12c)를 통과하면서 방열된 냉각수의 온도가 엔진에서 요구되는 냉각수온의 온도보다 높을 경우에 라디에이터(12)의 상부탱크(12a) 측으로 다시 보내어 재방열되도록 하기 위한 것으로, 일단은 상부 냉각수 라인(18)의 도중에 연결되고 다른 일단은 하부 냉각수 라인(19)의 도중에 열결된다.The recirculation line 20 passes back to the upper tank 12a side of the radiator 12 when the temperature of the coolant radiated while passing through the tube 12c of the radiator 12 is higher than the temperature of the coolant temperature required by the engine. One end is connected in the middle of the upper coolant line 18 and the other end is thermally interrupted in the middle of the lower coolant line 19.

그리고 상기한 재순환 라인(20)으로 냉각수가 흐르도록 제어하는 수단으로서는 서브 서머스탯(40)이 사용되는데, 이 서브 서머스탯(40)은 상기 재순환 라인(20)와 하부 냉각수 라인(19)이 연결되는 지점에 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 라디에이터(30)의 튜브(12c)를 통과하면서 1차 방열되었으나, 엔진의 냉각에 필요한 정도의 냉각수온보다 높을 경우에 1차방열된 냉각수가 재순환 라인(20)을 통해 재순환되도록 하기 위한 것이다.In addition, a sub thermostat 40 is used as a means for controlling the cooling water to flow to the recirculation line 20, and the sub thermostat 40 is connected to the recirculation line 20 and the lower coolant line 19. It is preferably formed at the point where it becomes. That is, the primary heat dissipation while passing through the tube 12c of the radiator 30, but is to be recycled through the recirculation line 20 when the primary heat-dissipated cooling water is higher than the cooling water temperature required for the engine cooling. .

상기한 서브 서머스탯(40)은 냉각수온에 따라서 자동으로 작동되며, 그 작동여부의 신호는 재순환 라인(20)의 도중에 형성되는 서브 워터펌프(30)의 구동을 제어하기 위한 전자제어장치(50)에 전달되도록 구성된다.The sub thermostat 40 is automatically operated according to the cooling water temperature, and the signal of the operation is an electronic controller 50 for controlling the driving of the sub water pump 30 formed in the middle of the recirculation line 20. It is configured to deliver to).

서브 워터펌프(30)는 1차방열된 냉각수의 온도가 고열일 경우에 재순환 라인(20) 측으로 냉각수를 끌어올리기 위한 수단으로 사용되기 위한 것으로, 엔진룸의 레이아웃을 고려하여 상기 재순환 라인(20)의 도중에 장착되는 것이다. 특히, 서브 워터펌프(30)는 전동모터에 의해 구동되어지되, 엔진의 회전수에 비례하여 회전될 수 있도록 전자제어장치(50)에서 전력공급량을 제어하는 것이 바람직하다.The sub water pump 30 is intended to be used as a means for raising the coolant to the recirculation line 20 when the temperature of the primary heat-dissipated coolant is high heat. The recirculation line 20 takes into consideration the layout of the engine room. It will be mounted in the middle of. In particular, the sub water pump 30 is driven by the electric motor, it is preferable to control the amount of power supply in the electronic controller 50 so that it can be rotated in proportion to the number of revolutions of the engine.

그리고 본 발명에 따른 냉각수온 조절장치의 다른 실시예로서, 상기한 서브 서머스탯(40)은 도 3에서와 같이 재순환 라인(20)과 상부 냉각수 라인(18)이 연결되는 지점에 위치될 수도 있다. 이 경우에는 상부탱크(12a)로 입력되는 냉각수의 온도와 하부탱크(12b)에서 출력되는 냉각수의 온도를 데이터화하여 상기 서브 서머스탯(40)의 개폐시기가 조절되는 것이 바람직하다.And as another embodiment of the cooling water temperature control apparatus according to the present invention, the sub-thermostat 40 may be located at the point where the recirculation line 20 and the upper cooling water line 18 is connected as shown in FIG. . In this case, it is preferable that the opening / closing time of the sub-thermostat 40 is controlled by making data of the temperature of the cooling water input to the upper tank 12a and the temperature of the cooling water output from the lower tank 12b.

이상과 같이 구성되는 냉각수온 조절장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the cooling water temperature control device configured as described above are as follows.

엔진이 시동된 후 어느정도의 시간이 경과되면서, 냉각수는 엔진에서 발생되는 열에 의해서 가열된다. 이렇게 가열된 냉각수는 냉각수로에 마련되는 서머스탯(15)의 개폐여부에 따라서 라디에이터(12) 측으로 순환되고, 상기 라디에이터(12)의 튜브(12c)를 통과하면서 대기에 방열된다.After some time has elapsed since the engine started, the coolant is heated by the heat generated by the engine. The heated coolant is circulated toward the radiator 12 according to the opening / closing of the thermostat 15 provided in the cooling water passage, and radiated to the atmosphere while passing through the tube 12c of the radiator 12.

그러나 냉각수온이 적정치 이상으로 고온이 되거나, 대기온이 높거나, 냉각팬의 효율이 충분하지 못한 경우에는 라디에이터(12)의 튜브(12c)를 통과하여 엔진 측으로 흐르는 냉각수의 온도는 엔진에서 요구되는 냉각수온보다 높게 된다.However, when the coolant temperature is higher than an appropriate value, the atmospheric temperature is high, or the efficiency of the cooling fan is insufficient, the temperature of the coolant flowing through the tube 12c of the radiator 12 to the engine side is required by the engine. It is higher than the cooling water temperature.

본 발명에 의한 재순환 라인(20)은 상술한 바와 같은 경우를 대비하여 마련된 것으로, 라디에이터(12)의 하부탱크(12b)에 연결된 하부 냉각수 라인(19)을 통과하는 냉각수온이 설정값 이상일 경우에 상기한 서브 서머스탯(40)이 개폐작동된다.The recirculation line 20 according to the present invention is prepared in the above-described case, and when the cooling water temperature passing through the lower cooling water line 19 connected to the lower tank 12b of the radiator 12 is greater than or equal to the set value. The sub-thermostat 40 is opened and closed.

그러면 상기한 서브 서머스탯(40)의 개폐작동신호가 전자제어장치(50)에 전해지고, 전자제어장치(50)에서는 상기 서브 워터펌프(30)를 제어하여 전동모터를 구동시키게 된다. 따라서 서브 워터펌프(30)의 펌핑에 의해서 하부 냉각수 라인(19)을 통과하는 냉각수는 재순환 라인(20)을 통해 상부 냉각수 라인(18)으로 유도된다. 상부 냉각수 라인(18)으로 유도된 냉각수는 튜브(12c)를 통해 상부탱크(12a)에서 하부탱크(12b)로 흐르면서 방열되어진다. 상기와 같은 방법으로 냉각수의 순환은 계속해서 이루어진다.Then, the opening and closing operation signal of the sub-thermostat 40 is transmitted to the electronic controller 50, and the electronic controller 50 controls the sub water pump 30 to drive the electric motor. Accordingly, the cooling water passing through the lower cooling water line 19 by the pumping of the sub water pump 30 is led to the upper cooling water line 18 through the recirculation line 20. The coolant guided to the upper coolant line 18 is radiated as it flows from the upper tank 12a to the lower tank 12b through the tube 12c. In this way, the circulation of the cooling water continues.

한편, 상기한 하부 냉각수 라인(19)을 통과하는 냉각수의 온도가 설정치 이하가 되면 상기한 서브 서머스탯(40)이 폐쇄작동되며, 이와 연계된 서브 워터펌프(30)의 작동이 멈추게 된다.On the other hand, when the temperature of the coolant passing through the lower coolant line 19 is below the set value, the sub-thermostat 40 is closed, and the operation of the sub-water pump 30 is stopped.

따라서 엔진으로 고온의 냉각수가 지속적으로 공급되는 현상을 방지하게 되므로서 엔진의 열해를 줄이게 된다.Therefore, the high temperature coolant is continuously supplied to the engine, thereby reducing thermal damage of the engine.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 엔진을 냉각하기 위한 냉각수의 온도를 엔진에서 요구되는 수준으로 조절해주므로서 고온의 냉각수가 장시간 동안 반복해서 엔진을 순환하게 되는 현상을 방지하여 엔진의 열해를 방지하게 되는 커다란 장점이 있는 것이다.The present invention configured as described above to prevent the phenomenon of high temperature coolant to circulate the engine repeatedly for a long time by adjusting the temperature of the coolant for cooling the engine to the level required by the engine to prevent thermal damage of the engine There is a big advantage.

도 1은 본 발명에 의해 구성되는 냉각수온 조절장치의 구성도.1 is a block diagram of a cooling water temperature control device configured by the present invention.

도 2는 본 발명에 의해 냉각수온 조절장치의 작동상태도.Figure 2 is an operating state of the cooling water temperature control device according to the present invention.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구성도.3 is a block diagram according to another embodiment of the present invention.

도 4는 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.4 is a diagram for explaining a conventional technology.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of code for main part of drawing

12 : 라디에이터 12a : 상부탱크12: radiator 12a: upper tank

12b : 하부탱크 12c : 튜브12b: lower tank 12c: tube

18 : 상부 냉각수 라인 19 : 하부 냉각수 라인18: upper coolant line 19: lower coolant line

20 : 재순환라인 30 : 서브 워터펌프20: recirculation line 30: sub water pump

40 : 서브 서머스탯 50 : 전자제어장치40: sub thermostat 50: electronic control device

Claims (4)

상부탱크와 하부탱크 사이에 수직상으로 형성되는 다수의 튜브를 통해 냉각수가 다운 플로우되고, 상기 상부탱크로 엔진에서 가열된 냉각수가 유입되도록 상부 냉각수 라인이 연결되고, 상기 하부탱크에서 엔진의 워터펌프측으로 냉각수가 유도되도록 하부 냉각수 라인이 형성되어지되, 상기한 상부 냉각수 라인(18)의 도중과 하부 냉각수 라인(19)의 도중이 재순환 라인(20)으로써 연결되며, 상기 재순환 라인(20)의 도중에는 냉각수를 라디에이터(12) 측으로 재순환시키기 위한 서브 워터펌프(30)가 형성된 라디에이터에 있어서,Cooling water flows down through a plurality of tubes vertically formed between the upper tank and the lower tank, and an upper cooling water line is connected to the cooling water heated in the engine to the upper tank, and the water pump of the engine in the lower tank. A lower coolant line is formed to guide coolant to the side, and the middle of the upper coolant line 18 and the middle of the lower coolant line 19 are connected by a recirculation line 20, and the middle of the recirculation line 20 is In the radiator formed with a sub-water pump 30 for recycling the cooling water to the radiator 12 side, 상기한 하부 냉각수 라인(19)을 통과하는 냉각수의 온도가 설정치 이상이면 상기한 서브 워터펌프(30)가 작동되어 냉각수가 상부탱크(12a) 측으로 재순환되도록 상기한 재순환 라인(20)과 하부 냉각수라인(19)이 연결되는 지점에 냉각수의 흐름을 전자제어장치(50)의 제어에 의해서 엔진회전수와 비례한 회전비로 구동되며, 상기한 서브 워터펌프(30)와 연계하여 구동되도록 설정된 서머스탯(40)이 형성된 것을 특징으로 하는 라디에이터의 냉각수온 조절장치.When the temperature of the coolant passing through the lower coolant line 19 is greater than or equal to a set value, the subwater pump 30 is operated so that the coolant is recycled to the upper tank 12a and the lower recirculation line 20 and the lower coolant line. At the point where the 19 is connected, the flow of the coolant is driven at a rotational ratio proportional to the engine speed by the control of the electronic controller 50, and the thermostat is set to be driven in conjunction with the sub water pump 30. 40) Cooling water temperature control device of the radiator, characterized in that formed. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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