KR100535459B1 - 오일 냉각 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오일 냉각장치에 관한 것으로서, 특히 냉각수 입출구와 오일입출구가 서로 다른 위치에 형성되고, 유입되는 오일과 냉각수가 서로 다른 경로를 통해 유동된 후 배출되도록 하는 케이스를 오일팬 내에 설치하고, 냉각수출구 상에 오일 온도에 따라 개도량이 가변되는 밸브를 설치하여 케이스 내부를 통과하는 냉각수의 온도에 의해 오일의 온도가 과도하게 상승하는 것이 방지되도록 하므로서, 엔진이 고속으로 구동할때에도 오일의 온도가 일정온도 이상 상승하는 것을 방지하여 오일이 점도를 유지할 수 있고, 오일펌프의 전단에 설치되어 저압 환경에서 동작함에 따라 고장율이 하락하며, 오일팬으로 회수되는 오일이 케이스의 상면에 부딪힌 후 흘러내려 오일팬으로 회수되므로 오일내에 기포가 발생하지 않도록 한 오일 냉각장치에 관한 것이다.

Description

오일 냉각장치{Oil cooling device}

본 발명은 오일 냉각장치에 관한 것으로서, 특히 엔진이 고속으로 구동할때에도 오일의 온도가 일정온도 이상 상승하는 것을 방지하여 오일이 점도를 유지할 수 있고, 오일펌프의 전단에 설치되어 저압 환경에서 동작함에 따라 고장율이 하락하며, 오일팬으로 회수되는 오일이 케이스의 상면에 부딪힌 후 흘러내려 오일팬으로 회수되므로 오일내에 기포가 발생하지 않도록 한 오일 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 오일 냉각장치라 함은 엔진 내부의 각 마찰부품으로 공급되는 오일을 냉각시켜 오일이 점도를 유지하도록 하는 것을 말한다.

현재 대용량의 엔진이 개발되는 추세에서 오일 온도의 과도한 상승을 막기 위하여 오일 냉각장치가 적용된 차량이 점차 늘어나고 있으며, 이러한 오일 냉각장치는 대부분 외장형으로 설치되는 것이 일반적이고, 냉각수의 온도를 이용하여 오일을 냉각시키는 구조로 형성되고 있다.

그러나, 종래의 오일 냉각장치는 오일펌프에 의해 펌핑된 오일을 냉각수를 이용하여 냉각시키는 것이기 때문에 고압상태(고출력 엔진에서는 오일의 압력이 최고 8bar 이상 상승됨)의 오일에 의해 오일 냉각장치가 파손되면서 오일이 유출되고, 유출된 오일이 냉각수와 섞이면서 냉각수의 성능 또한 하락하게되는 문제점이 발생하고 있었다.

또한, 종래의 오일 냉각장치는 실린더 블럭 내부에 설치되는 것이기 때문에 고장 발생시 교체가 용이하지 못한 문제점이 발생하였고, 이와같은 문제점 때문에 오일 냉각장치를 제거하는 것이 고려되고 있지만, 오일 냉각장치를 제거할 경우 엔진 고속 회전시 오일 온도가 한계온도(약 160℃) 까지 상승하면서 오일의 점성 및 특성이 변화되어 정상적인 윤활기능이 구현되지 못하게되는 문제점이 발생하고 있었다.

따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 냉각수 입출구와 오일입출구가 형성되고, 유입되는 오일과 냉각수가 서로 다른 경로를 통해 유동된 후 배출되도록 하는 케이스를 오일팬 내에 설치하고, 냉각수출구 상에 오일 온도에 따라 개도량이 가변되는 밸브를 설치하여 케이스 내부를 통과하는 냉각수의 온도에 의해 오일의 온도가 과도하게 상승하는 것이 방지되도록 하므로서, 엔진이 고속으로 구동할때에도 오일의 온도가 일정온도 이상 상승하는 것을 방지하여 오일이 점도를 유지할 수 있고, 오일펌프의 전단에 설치되어 저압 환경에서 동작함에 따라 고장율이 하락하며, 오일팬으로 회수되는 오일이 케이스의 상면에 부딪힌 후 흘러내려 오일팬으로 회수되므로 오일내에 기포가 발생하지 않도록 한 오일 냉각장치를 제공함을 목적으로 한다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은,

오일팬의 내측에 설치되는 케이스를 구비하고, 상기 케이스의 양측에 냉각수의 유입과 배출을 위한 냉각수입구와 냉각수 출구를 형성함과 동시에 케이스의 상하측에 오일의 유입과 배출을 위한 오일스트레이너과 오일배출구를 형성하되,

상기 케이스 내부에 다수의 격벽을 형성하여 오일과 냉각수가 서로 다른 경로를 통해 유동되면서 냉각수의 온도에 의해 오일이 냉각되도록 한 것을 특징으로 한다.

그리고, 케이스의 내부에 다수의 격벽을 일정간격으로 수평하게 형성하고, 격벽의 사이에 유동관을 형성하여 오일과 냉각수가 서로 다른 경로로 유동되도록 한 것을 특징으로 하며,

상기 냉각수출구의 도중에 오일팬 내의 오일 온도에 따라 개도량이 가변되는 온도조절밸브를 형성하되,

상기 온도조절밸브는, 냉각수출구의 저면에 하우징을 형성하고, 그 일부분이 상기 하우징 내부로 돌출되도록 냉각수출구 내부에 밸브체를 형성하며 상기 밸브체의 일부분을 감싼 상태로 스프링에 탄지되도록 하우징 내부에 형성되어 오일 온도에 따라 수축 및 팽창하여 밸브체를 구동시켜 냉각수 출구의 개도량이 조절되도록 한 것을 특징으로 한다.

또한 상기 케이스의 상면에는 실린더블럭으로부터 떨어지는 오일이 부딪혀 오일팬 내부로 흘러내리면서 오일내에 기포가 발생하지 않도록 방지해주는 경사면이 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면 도 1 내지 도 3 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도면부호 1 은 실린더블럭의 하측에 형성되는 오일팬을 나타내며, 이 오일팬(1)의 내부에는 일정양의 오일이 저장되어 메인갤러리를 통해 엔진의 각 마찰부품으로 공급된다.

본 발명에서는 상기 오일팬(1) 내부에 오일을 냉각시켜주는 오일냉각장치를 형성한다.

이를위해, 도 1 과 도 2 에 도시된 바와같이 밀폐된 케이스(2)를 오일팬(1) 내부에 형성하되, 케이스(2)의 일부분이 오일 유면 내에 잠기도록 하고, 상기 케이스(2)의 양측에는 냉각수의 유출입을 위한 냉각수입구(3)와 냉각수출구(4)를 형성하며, 케이스(2)의 상하측에는 오일의 입출력을 위한 오일스트레이너(5)와 오일배출구(6)를 각각 형성한다.

상기 냉각수입구(3)와 냉각수출구(4)는 각각 냉각수 순환라인과 연결되도록 하여 케이스(2) 내부로 냉각수가 지속적으로 유입될 수 있도록 하며, 상기 오일배출구(6)는 오일펌프와 연결되도록 한다.

그리고, 케이스(2)의 내부에 다수의 격벽(7)을 형성하여 서로 다른 유동통로(A,B)가 형성되도록 하고, 교번되는 위치의 유동통로가 서로 연통될 수 있도록 격벽(7)의 사이에 유동관(8,9)을 형성하여 오일과 냉각수가 서로 다른 경로로 유동되도록 한다.

즉, 냉각수입구(3)가 유동통로(A)와 연결되고 오일스트레이너(5)가 다른 유동통로(B)와 연결되도록 하므로서, 냉각수와 오일이 서로 다른 유동통로(A,B)를 통해 케이스(2) 내부를 유동한 후 오일배출구(6)와 냉각수출구(4)를 통해 배출되도록 하며, 이과정에서 격벽(7)을 사이에 두고 유동되는 오일이 냉각수에 의해 냉각되는 것이다.

상기 설명과같이 케이스(2)를 오일펌프의 전단계에 형성하게되면 오일의 냉각을 저압 환경에서 구현할 수 있게되므로 종래와 같이 고압상태의 오일에 의한 오일 냉각장치의 파손현상을 방지할 수 있게된다.

또한, 상기 케이스(2)의 상면에 경사면(21)을 형성하여 실린더블럭으로부터 떨어지는 오일이 상기 경사면(21)에 1차적으로 부딪힌 후 그 경사면(21)을 따라 흘러내려 오일팬(1)으로 회수되도록 하므로서, 오일에 기포가 발생하지 않도록 한다.

즉, 실린더블럭으로부터 회수되는 오일이 오일팬(1) 내의 유면으로 직접 떨어지게되면 오일이 튀면서 오일내부에 기포가 발생하게 되지만 상기와같이 오일이 경사면(21)에 1차적으로 부딪힌 후 흘러내리게되면 오일에 기포가 발생하지 않을 뿐만 아니라 설사 기포가 발생하더라도 경사면(21)을 따라 흘러내리는 도중에 기포가 제거된다.

한편, 본 발명에서는 냉각수 출구(4) 상에 오일의 온도에 따라 개도량이 가변되는 온도조절밸브(10)를 형성하는데, 이 온도조절밸브(10)는 냉각수출구(4)의 저면에 하우징(12)을 형성하고, 그 일부분이 상기 하우징(12) 내부로 돌출되도록 냉각수출구(4) 내부에 밸브체(11)를 형성하며 상기 밸브체(11)의 일부분을 감싼 상태로 스프링(14)에 탄지되도록 하우징(12) 내부에 형성되어 오일 온도에 따라 수축 및 팽창하여 밸브체(11)를 구동시켜 냉각수 출구(4)의 개도량이 조절되도록 구성한다.

상기한 온도조절밸브(10)는 오일 내에 잠겨있으면서 오일의 온도가 높으면 왁스체(13)가 팽창하면서 스프링(14)의 탄성을 이기고 하강하면서 밸브체(11)를 하강시키므로 냉각수출구(4)의 개도량이 증가하여 케이스(2) 내부로 공급되는 냉각수량이 증가하게되고, 이에따라 케이스(2) 내부를 통과하는 오일이 보다 빠르게 냉각되는 것이며,

오일의 온도가 낮으면 왁스체(13)가 수축하면서 밸브체(11)를 상승시키므로 냉각수출구(4)의 개도량이 감소하면서 케이스(2) 내부로 공급되는 냉각수량이 감소하여 오일의 냉각효율이 낮아지게되는 것이다.

이러한 온도조절밸브(10)의 개폐작동에 의해 케이스(2)를 통과하는 오일의 온도가 일정온도로 유지되면서 오일의 점도 및 특성변화가 일어나지 않게된다.

상기 온도조절밸브(10)의 동작에 의해 엔진이 최고속도로 구동하더라도 오일의 온도는 약 140℃를 넘지않게 된다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 냉각수 입출구와 오일입출구가 형성되고, 유입되는 오일과 냉각수가 서로 다른 경로를 통해 유동된 후 배출되도록 하는 케이스를 오일팬 내에 설치하고, 냉각수출구 상에 오일 온도에 따라 개도량이 가변되는 밸브를 설치하여 케이스 내부를 통과하는 냉각수의 온도에 의해 오일의 온도가 과도하게 상승하는 것이 방지되도록 하므로서, 엔진이 고속으로 구동할때에도 오일의 온도가 일정온도 이상 상승하는 것을 방지하여 오일이 점도를 유지할 수 있고, 오일펌프의 전단에 설치되어 저압 환경에서 동작함에 따라 고장율이 하락하며, 오일팬으로 회수되는 오일이 케이스의 상면에 부딪힌 후 흘러내려 오일팬으로 회수되므로 오일내에 기포가 발생하지 않도록 한 오일 냉각장치를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 오일 냉각장치를 보인 단면도.

도 2 는 본 발명의 오일 냉각장치를 보인 측면도.

도 3 은 본 발명에 적용된 온도조절밸브를 보인 단면도.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 오일팬 2 : 케이스

3 : 냉각수입구 4 : 냉각수출구

5 : 오일스트레이너 6 : 오일배출구

7 : 격벽 8,9: 유동관

10 : 온도조절밸브 11 : 밸브체

12 : 하우징 13 : 왁스체

14 : 스프링

Claims (5)

1. 오일팬(1)의 내측에 설치되는 케이스(2)를 구비하고, 상기 케이스(2)의 양측에 냉각수의 유입과 배출을 위한 냉각수입구(2)와 냉각수 출구(4)를 형성함과 동시에 케이스(2)의 상하측에 오일의 유입과 배출을 위한 오일 스트레이너(5)와 오일 배출구(6)를 형성하되, 상기 케이스(2) 내부에 다수의 격벽(7)을 형성하여 오일과 냉각수가 서로 다른 경로를 통해 유동되면서 냉각수의 온도에 의해 오일이 냉각되도록 하며, 상기한 냉각수출구(4)의 도중에 오일팬(1) 내의 오일 온도에 따라 개도량이 가변되는 온도조절밸브(10)를 형성한 오일 냉각장치에 있어서,

   상기한 온도조절밸브(10)는 냉각수출구(4)의 저면에 하우징(12)을 형성하고, 그 일부분이 상기 하우징(12) 내부로 돌출되도록 냉각수출구(4) 내부에 밸브체(11)를 형성하며, 상기 밸브체(11)의 일부분을 감싼 상태로 스프링(14)에 탄지되도록 하우징(12) 내부에 형성되어 오일 온도에 따라 수축 및 팽창하는 왁스(13)를 구동시켜 냉각수 출구(4)의 개도량이 조절되도록 구성된 것을 특징으로 하는 오일 냉각장치.
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