KR100862441B1 - 자동차용 오일쿨러의 냉각회로 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차용 오일쿨러의 냉각회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오일쿨러의 레이아웃이 좋고 냉각효율이 좋은 병렬식 오일쿨러의 냉각회로의 구조를 적용하여, 엔진 밖으로 나오는 파이프가 없이 간단하며 독립유로 구조를 갖는 오일쿨러의 냉각회로를 구성함으로써, 엔진의 외관이 미려하고 부품수를 줄일 수 있도록 한 자동차용 오일쿨러의 냉각회로에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 상기 냉각회로는 실린더블럭에 형성된 냉각수 유입구에서 가장 낮은 온도의 냉각수를 받아 오일쿨러를 냉각한 후에 워터펌프에 형성된 냉각수 흡입부로 회수시키는 회로인 것을 특징으로 하는 자동차용 오일쿨러의 냉각회로를 제공한다.

오일쿨러, 워터펌프, 라디에이터, 실린더블럭

Description

자동차용 오일쿨러의 냉각회로{Oil cooler for vehicle}

도 1은 본 발명에 따른 자동차용 오일쿨러가 실린더블럭에 장착된 모습을 나타내는 사시도이고,

도 2는 본 발명에 따른 자동차용 오일쿨러의 냉각회로의 구조를 설명하기 위한 사시도이고,

도 3은 본 발명에 따른 오일쿨러 유입구 및 배출구를 나타내는 절개사시도이고,

도 4는 본 발명에 따른 워터펌프의 냉각수 리턴용 입구 및 냉각수 흡입부를 나타내는 부분 발췌도이고,

도 5는 본 발명에 따른 워터펌프의 냉각수 리턴용 입구 및 냉각수 배출부를 나타내는 내부 단면도이고,

도 6은 본 발명에 따른 자동차용 오일쿨러의 냉각회로를 나타내는 평면도이고,

도 7은 본 발명에 따른 자동차용 오일쿨러의 냉각회로의 작동상태를 나타내는 블럭도이고,

도 8은 종래의 오일쿨러의 냉각회로를 나타내는 사시도이고,

도 9은 도 8의 부분절개사시도이고,

도 10은 종래의 오일쿨러의 냉각회로를 나타내는 블럭도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 오일쿨러 11 : 워터펌프

13 : 실린더블럭

14 : 냉각수 유입구 15 : 오일쿨러 유입구

16 : 오일쿨러 배출구 17 : 냉각수 회수용 통로

18 : 냉각수 리턴용 입구 19 : 냉각수 흡입부

20 : 냉각수 배출부

본 발명은 자동차용 오일쿨러의 냉각회로에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오일쿨러의 레이아웃이 좋고 냉각효율이 좋은 병렬식 오일쿨러의 냉각회로의 구조를 적용하여, 엔진 밖으로 나오는 파이프가 없이 간단하며 독립유로 구조를 갖는 오일쿨러의 냉각회로를 구성함으로써, 엔진의 외관이 미려하고 부품수를 줄일 수 있도록 한 자동차용 오일쿨러의 냉각회로에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차의 엔진은 실린더블록, 실린더헤드, 피스톤, 크랭크축, 컨넥팅로드, 캠 등과 같은 다양한 부품들로 구성된다.

상기한 부품들이 고속으로 작동되는 과정에서 서로 마찰되는 부분에는 반드시 열이 생기게 되고, 이와 같은 각 마찰부 및 습동부는 윤활유(오일)를 사용하여 냉각 및 윤활시키도록 되어 있다.

즉, 오일은 마찰부 및 습동부의 열을 운반 제거하여 냉각하는 효과를 가지게 되는 것이다.

이와 같이, 엔진의 각부를 냉각하는 과정에서 가열된 오일은 오일팬으로 되돌아가는 동안에 방열되면서 냉각이 되지만, 최근 고속회전으로 운용되는 엔진에서는 오일팬에서의 방열만으로는 오일의 냉각이 불충분하기 때문에 별도의 오일쿨러를 사용하고 있는 실정이다.

한편, 디젤엔진의 오일쿨러는 엔진의 냉각수회로와 실린더블럭의 냉각회로에 직렬로 연결되어 있는 직렬구조와, 오일쿨러가 실린더블럭 외부에 장착되는 병렬구조가 있다.

그러나, 직렬구조의 오일쿨러는 쿨러의 크기가 제한적이며, 병렬구조의 오일쿨러는 레이아웃에 이점이 있으나 파이프 등을 사용해야 하므로 복잡한 문제점이 있다.

상기와 같은 이유로 종래의 상용 디젤엔진에서는 주로 냉각수와 직렬구조를 갖는 오일쿨러가 적용되는 것이 대부분이다.

도 8 및 도 9는 종래의 오일쿨러의 냉각구조를 나타내는 사시도로서, 도 10의 블럭도에 도시된 라디에이터를 통해 냉각된 냉각수를 워터펌프(110)가 실린더블럭(130)의 냉각수 입구(120)로 펌핑하면, 냉각수 입구(120)와 인접한 곳에 설치된 오일쿨러(10)가 냉각된 후, 냉각수가 실린더블럭(130) 내부로 혼입되도록 하는 구조를 갖는다.

그러나, 종래의 오일쿨러의 냉각수 흐름에 저항을 많이 주면 냉각효율이 상대적으로 낮고 온도조절능력이 떨어지며, 오일쿨러의 크기가 크고 이로인해 엔진 레이아웃에서도 큰 부피를 차지하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 실린더블럭의 입구에서 가장 낮은 온도의 냉각수를 받아 오일쿨러를 냉각시킨 후에 즉시 워터펌프 흡입단으로 회수하는 독립적이고도 짧은 회로를 가짐으로써, 유입된 냉각수로 오일쿨러만을 냉각하고 오일쿨러의 냉각회로가 가장 낮은 압력의 워터펌프 흡입단에 연결되므로, 압력차이가 커서 작은 유로로 많은 유량을 공급할 수 있고, 온도차이도 커서 냉각 효율을 극대화할 수 있도록 한 자동차용 오일쿨러의 냉각회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 자동차용 오일쿨러의 냉각회로에 있어서,

상기 냉각회로는 실린더블럭에 형성된 냉각수 유입구에서 가장 낮은 온도의 냉각수를 받아 오일쿨러를 냉각한 후에 워터펌프에 형성된 냉각수 흡입부로 회수시키는 회로인 것을 특징으로 한다.

바람직한 구현예로서, 라디에이터에서 냉각된 저온의 냉각수를 흡입하여 실린더블럭에 공급하기 위해 워터펌프에 형성된 냉각수 흡입부 및 배출부와; 상기 냉각수 배출부를 통해 배출되어 상기 실린더블럭으로 유입되도록 실린더블럭에 형성된 냉각수 유입구와; 상기 냉각수 유입구에서 오일쿨러로 공급하여 오일쿨러를 냉각시킨 후 다시 실린더블럭으로 배출되도록 하기 위해 상기 실린더블럭에 형성된 오일쿨러 유입구및 배출구와; 상기 오일쿨러 배출구를 통해 실린더블럭에 유입되어 상기 워터펌프의 냉각수 흡입부로 공급하기 위해 상기 워터펌프에 형성된 냉각수 회수 통로;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직한 구현예로서, 상기 오일쿨러 유입구 및 배출구는 압력차가 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉각회로는 실린더블록과 워터펌프의 내부회로만으로 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 오일쿨러(10)의 냉각회로의 구성은 워터펌프(11)를 통해 라디에이터에서 흡입된 냉각수가 유입되도록 실린더블럭(13)에 형성된 냉각수 유입구(14)와, 실린더블럭(13)에 유입된 냉각수가 실린더블럭(13)에서 오일쿨러(10)로 공급되도록 형성된 오일쿨러용 냉각수 유입구(14)를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 오일쿨러 유입구(15)와 병렬로 배치되고, 오일쿨러(10)에 공급된 냉각수가 오로지 오일쿨러(10)만을 냉각시킨 후 오일쿨러(10)를 빠져나와 다시 실린더블럭(13)으로 유입되도록 형성된 오일쿨러 배출구(16)를 포함하여 구성된다.

상기 오일쿨러(10)의 냉각회로의 구성을 위해, 오일쿨러(10)를 냉각시킨 후 오일쿨러(10)와의 열교환을 통해 온도가 상승된 냉각수가 워터펌프(11)로 회수될 수 있도록 냉각수 회수용 통로(17)가 형성된다.

그리고, 워터펌프(11)에는 냉각수 회수용 통로(17)를 통해 워터펌프(11)로 유입되도록 냉각수 리턴용 입구(18)가 형성되며, 이 냉각수 리턴용 입구(18)를 통해 유입된 온도가 상승된 냉각수를 라디에이터로부터 냉각된 가장 낮은 온도의 물과 혼입되도록 워터펌프(11)에는 냉각수 흡입부(19)가 형성되어 있다.

또한, 상기 라디에이터에서 냉각된 저온의 물이 냉각수 흡입부(19)를 통해 워터펌프(11)에 유입되고, 냉각수 리턴용 입구(18)를 통해 유입된 고온의 냉각수가 상기 저온의 냉각수와 혼합되어 온도가 하강하게 되면, 이 온도가 하강된 냉각수를 다시 오일쿨러(10)에 재공급하기 위해 워터펌프(11)에는 냉각수 배출부(20)가 형성되어 있다.

이와 같은 구성에 의한 본 발명에 따른 오일쿨러의 냉각회로의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

상기 워터펌프(11)가 라디에이터(도 7의 블럭도에 도시됨)에서 냉각된 냉각수를 냉각수 흡입부(19)를 통해 흡입한 후, 냉각수 배출부(20)를 통해 실린더블럭(13)에 냉각수를 공급을 시작하게 되면, 실린더블럭(13)의 냉각수 유입구(14)를 통해 오일쿨러 유입구(15)를 거쳐 오일쿨러(10)에 냉각수가 공급된다.

계속해서, 상기 냉각수는 오로지 오일쿨러(10)만을 냉각시키고 열교환을 통해 온도가 상승되어 오일쿨러 배출구(16)를 통해 빠져나오게 된다.

상기 오일쿨러 배출구(16)를 통해 유입된 냉각수는 냉각수 회수용 통로(17)를 통해 고온의 냉각수가 워터펌프(11)로 유입되고, 상기 냉각수는 냉각수 리턴용 입구(18)를 통해 워터펌프(11) 내부로 유입되게 된다.

이때, 워터펌프(11)는 라디에이터에서 냉각된 냉각수를 냉각수 흡입부(19)를 통해 흡입하여 상기 고온의 냉각수를 냉각시킬 수 있도록 혼합한다.

상기 워터펌프(11)에서 고온의 냉각수가 냉각된 후에는 다시 냉각수 배출부(20)를 통해 실린더블럭(13)으로 저온의 냉각수를 공급하여 순환을 시켜준다.

이와 같은 냉각회로는 전체 냉각회로에서 독립된 오일쿨러(10)의 냉각회로를 구성하며, 오일쿨러 유입구(15) 및 배출구(16)의 압력차가 커서 적은 유로로 큰 유량을 확보할 수 있으며, 오일쿨러(10)의 성능확보를 위한 유량을 손쉽게 조절할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따른 냉각회로는 기존의 병력식 냉각구조와 달리 엔진 외부로 연결되는 파이프나 호스가 없이 실린더블럭(13)과 워터펌프(11) 내부회로만을 이용하여 구조가 간단하고 파이프 및 호스의 부품수를 줄일 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차용 오일쿨러의 냉각회로에 의하면, 전체 냉각회로에서 독립된 오일쿨러의 냉각회로를 구성하며, 오일쿨러 유입구 및 배출구의 압력차가 커서 적은 유로로 큰 유량을 확보할 수 있으며, 오일쿨러의 성능확보를 위한 유량을 손쉽게 조절할 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명에 따른 냉각회로는 기존의 병력식 냉각구조와 달리 엔진 외부로 연결되는 파이프나 호스가 없이 실린더블럭과 워터펌프 내부회로만을 이용하여 구조가 간단하고 파이프 및 호스의 부품수를 줄일 수 있다.

Claims (4)

1. 자동차용 오일쿨러의 냉각회로에 있어서,

   상기 냉각회로는 실린더블럭(13)에 형성된 냉각수 유입구(14)에서 가장 낮은 온도의 냉각수를 받아 오일쿨러(10)를 냉각한 후에 워터펌프(11)에 형성된 냉각수 흡입부(19)로 회수시키는 회로인 것을 특징으로 하는 자동차용 오일쿨러의 냉각회로.
2. 청구항 1에 있어서,

   라디에이터에서 냉각된 저온의 냉각수를 흡입하여 실린더블럭(13)에 공급하기 위해 워터펌프(11)에 형성된 냉각수 흡입부(19) 및 배출부와;

   상기 냉각수 배출부(20)를 통해 배출되어 상기 실린더블럭(13)으로 유입되도록 실린더블럭(13)에 형성된 냉각수 유입구(14)와;

   상기 냉각수 유입구(14)에서 오일쿨러(10)로 공급하여 오일쿨러(10)를 냉각시킨 후 다시 실린더블럭(13)으로 배출되도록 하기 위해 상기 실린더블럭(13)에 형성된 오일쿨러 유입구(15)및 배출구(16)와;

   상기 오일쿨러 배출구(16)를 통해 실린더블럭(13)에 유입되어 상기 워터펌프(11)의 냉각수 흡입부(19)로 공급하기 위해 상기 워터펌프(11)에 형성된 냉각수 회수 통로;

   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차용 오일쿨러의 냉각회로.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 오일쿨러 유입구(15) 및 배출구(16)는 압력차가 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 오일쿨러의 냉각회로.
4. 청구항 3에 있어서,

   상기 냉각회로는 실린더블록과 워터펌프(11)의 내부회로만으로 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 오일쿨러의 냉각회로.

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