KR100980197B1 - Structure of radiator drain device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량용 라디에이터에서 냉각수를 배출시키는 드레인 장치의 구조에 관한 것으로서, 드레인부의 일단에 형성된 드레인 콕(Drain Cock)의 안착부의 상면에 돌기부를 형성하고, 이와 접촉하는 러버 씨일(Rubber Seal)의 두께와 상기 돌기부의 높이와의 관계를 한정함으로써, 라디에이터가 고온에서 작동할 때에, 러버 씨일의 열팽창에 의한 드레인 콕의 파손을 방지하는 것을 목적으로 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of a drain device for discharging cooling water from a radiator for a vehicle, wherein a protrusion is formed on an upper surface of a seating portion of a drain cock formed at one end of a drain portion, and a thickness of a rubber seal is in contact therewith. By limiting the relationship between the height and the height of the projection, it is an object to prevent damage to the drain cock due to thermal expansion of the rubber seal when the radiator operates at a high temperature.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 하부 탱크(14')와 일체로 형성되며, 내측에 드레인 콕(Drain Cock, 19)을 안내 결합할 수 있는 소정의 나사홈(20)이 형성되어 있는 드레인 홀(Drain Hole, 18)과 드레인 콕 안착부(21)를 구비하는 드레인부(17)와; 상기 드레인 홀(18)에 결합되기 위해 소정의 나사홈(24)이 형성된 결합부(22)와 머리부(23)로 구성된 드레인 콕(19)과; 상기 드레인 콕 안착부(21)의 상면(21a)과 드레인 콕의 머리부(23) 사이에 위치하는 러버 씨일(Rubber Seal, 25)을 포함하는 라디에이터 드레인 장치(16)의 구조에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention, the drain is formed integrally with the lower tank (14 '), the predetermined screw groove 20 is formed to guide coupling the drain cock (19) inside A drain portion 17 having a drain hole 18 and a drain cock seating portion 21; A drain cock (19) comprising a coupling portion (22) and a head portion (23) in which a predetermined screw groove (24) is formed to be coupled to the drain hole (18); In the structure of the radiator drain device 16 comprising a rubber seal 25 located between the upper surface 21a of the drain cock seat 21 and the head 23 of the drain cock,
일정 높이(h)의 돌기부(26)가, 상기 드레인 콕 안착부의 상면(21a)에 환형으로 형성되고, 상기 돌기부(26)의 높이는, 상기 돌기부의 높이(h)와 상기 러버 씨일(25)의 두께(t)와의 관계가 h > 0.4 t 의 관계를 만족하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.A projection portion 26 having a predetermined height h is formed in an annular shape on the upper surface 21a of the drain cock seating portion, and the height of the projection portion 26 is the height h of the projection portion and the rubber seal 25. The relationship with the thickness t is characterized in that it is formed to satisfy the relationship of h > 0.4 t .
자동차, 라디에이터, 드레인, 드레인 콕.Car, radiator, drain, drain cock.
Description
도 1은, 일반적인 차량용 라디에이터에 대한 정면도이다.1 is a front view of a general vehicle radiator.
도 2는, 도 1의 A-A 선을 따라 절단한 단면도로서, 종래 기술에 따른 드레인 장치의 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A in FIG. 1 and is a cross-sectional view of the drain apparatus according to the prior art.
도 3은, 본 발명의 실시예에 따른 드레인 장치의 단면도이다.
3 is a cross-sectional view of the drain apparatus according to the embodiment of the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
10...라디에이터(Radiator), 16...드레인(Drain) 장치,10 ... Radiator, 16 ... Drain device,
17...드레인부, 18...드레인 홀(Drain Hole),17 ... drain section, 18 ... drain hole,
19...드레인 콕(Drain Cock), 20...드레인 홀의 나사홈,19 ... Drain Cock, 20 ... Drain Holes,
21...드레인 콕 안착부, 21a...안착부 상면,21 ... drain cock seat, 21a ...
21b...안착부 측면, 22...결합부,21b ... side seat, 22 ... joint,
23...머리부, 24...드레인 콕의 나사홈,23 ... head, 24 ... drain cock thread,
25...러버 씨일(Rubber Seal), 26...돌기부.25.Rubber Seal, 26.Protrusion.
본 발명은 차량용 라디에이터에서 냉각수를 배출시키는 드레인 장치의 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 드레인부의 일단에 형성된 드레인 콕(Drain Cock)의 안착부의 상면에 돌기부를 형성하고, 이와 접촉하는 러버 씨일(Rubber Seal)의 두께와 상기 돌기부의 높이와의 관계를 한정함으로써, 라디에이터가 고온에서 작동할 때에, 러버 씨일의 열팽창에 의한 드레인 콕의 파손을 방지할 수 있는 드레인 장치의 구조에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of a drain device for discharging cooling water from a radiator for a vehicle, and more particularly, a protrusion formed on an upper surface of a seating portion of a drain cock formed at one end of a drain part, and contacting the rubber seal ( By limiting the relationship between the thickness of the rubber seal and the height of the protrusion, the present invention relates to a structure of a drain device capable of preventing damage to the drain cock due to thermal expansion of the rubber seal when the radiator is operated at a high temperature.
차량용 라디에이터는, 차량 엔진에서 발생하는 열을 냉각시키기 위한 냉각 시스템을 구성하는 하나의 부품이다. 차량용 냉각 장치 중 수냉식 냉각 장치는, 워터 펌프(Water Pump)에 의해 강제 순환되는 냉각수를 엔진에 형성된 워터 자켓을 통해 순환시킴으로써 엔진을 냉각하고, 이를 다시 라디에이터로 순환시킴으로써 냉각수의 열을 외기로 방출하는 방식을 채용한다. 이 중에서 라디에이터는, 엔진룸의 선단부에 고정되어 엔진 룸내에 설치된 팬에 의한 강제 대류 작용과, 차량 주행에 따라 전방으로부터 유입되는 바람에 의한 대류 작용에 의해 냉각수의 열을 외기와 열교환시키게 된다.A vehicle radiator is one component that constitutes a cooling system for cooling heat generated in a vehicle engine. The water-cooled cooling device of the vehicle cooling device cools the engine by circulating the coolant forcedly circulated by the water pump through the water jacket formed in the engine, and releases heat of the coolant to the outside by circulating it to the radiator. Adopt the method. Among them, the radiator heat-exchanges the heat of the cooling water with the outside air by a forced convection action by a fan installed in the engine room and fixed to the front end of the engine room, and by a convection action by wind flowing in from the front as the vehicle travels.
도 1에는, 통상적인 라디에이터에 대한 개략적인 정면도가 도시되어 있다.In Fig. 1 a schematic front view of a conventional radiator is shown.
도면을 참조하면, 차량용 라디에이터(10)는, 상호 소정 간격으로 이격되어 배치된 상부 헤더(11) 및 하부 헤더(11')를 구비하며, 상기 상부 헤더(11)와 하부 헤더(11') 사이에는 다수의 튜브(12)들이 결합된다. 다수의 튜브(12) 사이에는 방열면적을 확장시킬 수 있도록 방열용 핀(13)이 개재된다. 상부 헤더(11)에는 상부 탱크(14)가 결합되고, 하부 헤더(11')에는 하부 탱크(14')가 각각 결합된다. 상,하부 헤더(11,11')에 각각 결합된 상,하부 탱크(14,14')는 냉각수의 유동 통로를 형성하고, 그를 통해서 유동하는 냉각수는, 튜브(12)를 통해 순환함으로써 냉각수에 축적된 열을 외기로 방출할 수 있다. 라디에이터(10)의 상부 일측에는 캡(100)이 설치되며, 상기 캡(100)에는, 라디에이터(10)의 내부 압력에 따라 선택적으로 유로를 개폐할수 있는 밸브 팩킹 및 스프링(미도시)이 설치되어 있다. 라디에이터(10)는 하부 탱크(14')에 설치된 마운팅 핀(15)에 의해 차량 엔진룸의 소정 위치에 고정된다.Referring to the drawings, the
라디에이터(10)의 작동에 있어서, 차량의 엔진(미도시)에 형성된 워터 재킷(Water Jacket)으로부터 가열된 상태로 배출되는 냉각수는, 상부 탱크(14)의 일측에 형성된 냉각수 유입구(14a)를 통해 유입되며, 튜브(12)를 통해 유동한 이후에, 하부 탱크(14')의 일측에 형성된 냉각수 유출구(14a')를 통해 유출된다. 이때 라이에이터(10)에 근접하여 팬 조립체(미도시)가 설치됨으로써, 그에 의해 발생하는 공기의 강제 유동이 라이에이터(10)에서의 열의 발산을 가속시킨다. 라디에이터(10)의 내부 압력이 상승하게 되면, 캡(100)에 형성된 유로가 개방되어, 이를 통해서 냉각수가 리저버 탱크(Reservoir Tank,미도시)로 유출되고, 반대로 내부 압력이 하강하게 되면, 상기 리저버 탱크(미도시)로부터 냉각수가 유입된다.In the operation of the
라디에이터(10)의 하부 탱크(14') 일측에는 드레인 장치(16)가 설치되어 있 다. 상기 드레인 장치(16)는, 라디에이터(10)내의 냉각수를 교환하거나, 냉각수내에 생성되거나 함유된 이물질을 배출시키기 위한 것이다. 냉각수를 오랜 기간 동안 사용하면 유로내에 스케일(Scale)이 발생하게 되므로, 주기적으로 냉각수를 교환해 줄 필요가 있다. 이때, 드레인 장치(16)를 통해서 기존의 냉각수를 배출하고, 새로운 냉각수를 충전시키게 된다.The
도 2는, 도 1의 A-A 선을 따라 절단한 단면도이며, 이것은 종래 기술에 따른 드레인 장치(16)의 구조를 도시한다. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 1, which shows the structure of the
상기 종래의 드레인 장치(16)는, 드레인부(17), 러버 씨일(25) 및 드레인 콕(19)으로 구성되어 있다.The
상기 드레인부(17)는, 하부 탱크(14')와 일체로 형성되며, 그 일단은 하부 탱크(14')와 연결되어 있고, 타단은 외부로 노출되어 있다. 상기 드레인부(17)의 내측에는, 일단에서 외부와 연통되고 타단에서 하부 탱크(14')와 연통되는 드레인 홀(18)이 형성되어 있다. 상기 드레인 홀(18)의 내주면에는, 나사 결합을 통해 드레인 콕(19)을 안내 결합할 수 있는 소정의 나사홈(20)이 형성되어 있다. 또한, 외부와 접하는 상기 드레인부(17)의 일단에는, 상기 드레인 콕(19)이 결합되는 드레인 콕 안착부(21)가 형성되어 있다. 상기 드레인 콕 안착부(21)는, 러버 씨일(25)과 접하는 안착부 상면(21a)과 드레인 콕의 머리부(23)를 감싸는 안착부 측면(21b)으로 구성되어 있다.The
한편, 상기 드레인 콕(19)은, 상기 드레인 홀(18)에 안내 결합되는 결합부(22)와 상기 결합부(22)를 드레인 홀(18)로부터 분리하고 결합하기 위한 머 리부(23)로 구성된다. 상기 결합부(22)의 외주면에는, 상기 드레인 홀의 나사홈(20)과 나사 결합할 수 있는 소정의 나사홈(24)이 형성되어 있다.On the other hand, the
그리고, 상기 러버 씨일(25)은, 상기 드레인부(17)의 일단에 형성된 드레인 콕 안착부(21)의 상면(21a)과 드레인 콕의 머리부(23) 사이에 결합되며, 일반적으로, 고무 등과 같은 탄성체 재질로서, O링의 형태로 되어 있다.In addition, the
상기와 같은 드레인 장치(16)에 있어서, 상기 드레인부(17)와 상기 드레인 콕(19)의 결합은, 상기 드레인 홀(18)과 상기 드레인 콕의 결합부(22)의 나사 결합에 의하여 이루어진다. 이때에, 상기 러버 씨일(25)은, 상기 드레인 콕 안착부의 상면(21a)과 드레인 콕의 머리부(23) 사이에서 압축된다.In the
상기 러버 씨일(25)은, 상기 드레인 콕 안착부의 상면(21a)과 드레인 콕의 머리부(23) 사이의 공간을 빈 공간이 없이 가득 채우게 되어 냉각수의 누수를 방지한다.The
그런데, 상기와 같은 종래의 라디에이터 드레인 장치(16)에서, 대부분의 드레인 콕(19)은 비용 절감의 측면에서 플라스틱 재질로 되어 있다. 플라스틱은 온도가 높을수록 또한 습도가 높을수록 기계적 강도가 급격히 저하되는 특징이 있으므로, 상기 플라스틱 재질의 드레인 콕(19)은, 라디에이터의 높은 온도 및 냉각수에 의한 높은 습도에 노출되어 기계적 강도가 매우 낮아지게 된다.By the way, in the conventional
따라서, 라디에이터가 고온에서 작동할 경우에는, 상기 러버 씨일(25)의 열팽창에 의해 상기 드레인 콕(19)에 응력이 발생되어, 상기 드레인 콕(19)이 파손될 위험이 있다. 만일, 드레인 콕이 파손되면 냉각수가 유출되어 엔진의 냉각 시스템 이 제 기능을 발휘하지 못하게 되므로, 엔진이 과열되는 등의 심각한 상황이 발생하게 된다.
Therefore, when the radiator operates at a high temperature, stress is generated in the
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 라디에이터 드레인부의 일단에 형성된 드레인 콕 안착부의 상면에 돌기부를 형성하고, 이와 접촉하는 러버 씨일의 두께와 상기 돌기부의 높이와의 관계를 한정함으로써, 라디에이터가 고온에서 작동할 때에, 러버 씨일의 열팽창에 의한 드레인 콕의 파손을 방지하는 데에 그 목적이 있다.
The present invention has been made to solve the above problems, by forming a projection on the upper surface of the drain cock seating portion formed on one end of the radiator drain portion, by limiting the relationship between the thickness of the rubber seal in contact with the height of the projection portion When the radiator operates at a high temperature, the object is to prevent damage to the drain cock due to thermal expansion of the rubber seal.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 라디에이터 하부 탱크(14')와 일체로 형성되며, 내측에는 드레인 콕(Drain Cock, 19)을 안내 결합할 수 있는 소정의 나사홈(20)이 형성되어 있는 드레인 홀(Drain Hole, 18)을 구비하고, 외부와 접하는 일단에는 상기 드레인 콕(19)이 결합되는 드레인 콕 안착부(21)를 구비하는 드레인부(17)와; 상기 드레인 홀(18)에 안내 결합되는 결합부(22)와 상기 결합부(22)를 드레인 홀(18)로부터 분해하고 결합하기 위한 머리부(23)로 구성되며, 상기 결합부(22)에는 상기 드레인 홀의 나사홈(20)과 나사 결합할 수 있는 소정의 나사홈(24)이 형성되어 있는 드레인 콕(19)과; 상기 드레인부(17)의 일단에 형성된 드레인 콕 안착부(21)의 상면(21a)과 드레인 콕의 머리부(23) 사이에 위치하는 러 버 씨일(Rubber Seal, 25)를 포함하는 라디에이터 드레인 장치(16)의 구조에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention is formed integrally with the radiator lower tank 14 ', and a
일정 높이(h)의 돌기부(26)가, 상기 드레인 콕 안착부의 상면(21a)을 따라 환형으로 형성되고; 상기 돌기부(26)의 높이는, 상기 돌기부(26)의 높이(h)와 상기 러버 씨일(25)의 두께(t)와의 관계가 h > 0.4 t 의 관계를 만족하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.A
또한, 상기 돌기부(26)는, 상기 드레인 콕의 결합부(22)에 인접하여 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the
이하에서, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
종래의 기술과 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 사용하며, 반복되는 설명은 생략한다.The same code | symbol is used about the same structure as the prior art, and repeated description is abbreviate | omitted.
도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 라디에이터 드레인 장치(16)의 구조는, 돌기부(26)와 일정 두께로 제한된 러버 씨일(25)을 포함한다.As shown in FIG. 3, the structure of the
상기 돌기부(26)는, 외부와 접하는 드레인부(17)의 일단에 형성된 드레인 콕 안착부의 상면(21a)에 환형으로 형성되며, 그 높이는 h로 표시하였다.The
상기 러버 씨일(25)은, 상기 드레인 콕 안착부의 상면(21a)과 드레인 콕의 머리부(23) 사이에 끼워지며, 그 두께는 t로 표시하였다.The
상기 돌기부(26)는, 상기 드레인 콕 안착부의 상면(21a)의 일부에만 환형으로 형성하여, 드레인 콕 안착부의 상면(21a)과 러버 씨일(25) 사이에는 빈 공간이 형성될 수 있도록 한다.
The
상기 돌기부(26)는, 드레인 콕의 결합부(22)에 인접하게 형성하여, 드레인 콕(19)과 드레인 홀(18)의 나사 결합시 그 밀착성을 향상시켜 주는 것이 바람직하다.It is preferable that the
상기 러버 씨일(25)은, 일반적으로, 고무 등의 탄성체 재질로서 O링의 형태로 되어 있으며, 최대 압축량은 초기 두께(t)의 약 40%이다. The
따라서, 상기 돌기부(26)의 높이(h)가 러버 씨일(25)의 두께(t)의 40%보다 크게 되면, h > 0.4 t 또는 t < 2.5 h 의 관계가 성립하게 되고,Therefore, when the height h of the
러버 씨일(25)이 드레인 콕 안착부의 상면(21a)과 드레인 콕의 머리부(23) 사이에서 팽창할 수 있는 공간이 확보되므로, 상기 러버 씨일(25)의 열팽창에 의해 상기 드레인 콕(19)이 파손되는 위험이 방지될 수 있다.Since the space in which the
아울러, 러버 씨일(25)의 두께(t)가 너무 얇으면, 드레인 콕(19)을 드레인 홀(18)에 결합하는 과정에서 상기 러버 씨일(25)이 파손될 수도 있으므로, 적어도 1mm 이상으로 형성하는 것이 바람직하다.In addition, when the thickness t of the
따라서, 상기 돌기부(26)의 높이(h)와 상기 러버 씨일(25)의 두께(t)와의 관계를 종합하면;Therefore, summarizing the relationship between the height h of the
1mm < t < 2.5h 의 관계가 성립하게 된다.The relationship of 1 mm < t <2.5 h is established.
상기의 관계식에 의하여, 상기 러버 씨일(25)이 열팽창하더라도 상기 드레인 콕(19)이 파손되지 않는 러버 씨일(25)의 두께(t)를 결정할 수가 있다.According to the above relation, it is possible to determine the thickness t of the
이하, 본 발명에 의한 드레인 장치의 작용에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation of the drain apparatus according to the present invention will be described.
드레인 콕(19)이 드레인부(17)에 결합되는 경우, 러버 씨일(25)은 드레인 콕 안착부의 상면(21a)과 드레인 콕의 머리부(23) 사이에 끼워지며, 드레인 콕의 결합부(22)는 상기 드레인부(17)의 내측에 형성된 나사홈을 따라 결합된다. 한편, 상기 드레인 콕 안착부의 상면(21a)의 일부에 형성된 돌기부(26)는, 상기 러버 씨일(25)을 압축하여 상기 드레인 홀(18)로부터의 냉각수의 누수를 방지한다.When the
이 때에, 상기 러버 씨일(25)의 최대 압축량은 초기 두께의 약 40%이고, 상기 돌기부(26)의 높이(h)는 최소한 상기 러버 씨일(25)의 두께(t)의 40%보다 크므로( h > 0.4 t, 도 3 참조), 즉, 상기 러버 씨일(25)의 두께(t)는 상기 돌기부(26)의 높이(h)의 2.5배보다는 작으므로, 상기 드레인 콕 안착부의 상면(21a)과 상기 러버 씨일(25) 사이에는 빈 공간(S)이 형성되게 된다.At this time, the maximum compression amount of the
따라서, 라디에이터가 고온에서 작동되어 러버 씨일이 팽창하더라도, 상기의 빈 공간(S)이, 열팽창에 의한 상기 러버 씨일(25)의 부피 증가를 수용할 수 있으므로, 상기 드레인 콕(19)에 응력이 작용하지 않게 되어, 상기 드레인 콕(19)의 파손을 방지할 수 있게 된다.
Therefore, even when the radiator is operated at a high temperature and the rubber seal expands, the empty space S can accommodate the volume increase of the
상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 돌기부에 의한 러버 씨일의 압축량보다 돌기부의 높이가 더 크도록 러버 씨일의 두께와 돌기부의 높이와의 관계를 조정함으로써, 드레인 콕 안착부의 상면과 러버 씨일 사이에, 러버 씨일이 열팽창할 수 있는 공간을 형성할 수가 있게 된다.According to the present invention having the above configuration, by adjusting the relationship between the thickness of the rubber seal and the height of the protrusion so that the height of the protrusion is larger than the amount of compression of the rubber seal by the protrusion, between the upper surface of the drain cock seating portion and the rubber seal. In this way, a space in which the rubber seal can thermally expand can be formed.
따라서, 라디에이터가 고온에서 작동되는 경우에도, 상기한 구조에 의해 형 성된 빈 공간이 열팽창에 의한 상기 러버 씨일의 부피 증가를 수용할 수 있으므로, 상기 드레인 콕에 응력이 작용하지 않게 되어, 상기 드레인 콕의 파손을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.
Therefore, even when the radiator is operated at a high temperature, the void space formed by the above structure can accommodate the increase in the volume of the rubber seal due to thermal expansion, so that stress does not act on the drain cock, and the drain cock The effect of preventing breakage can be obtained.
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-
2003
- 2003-09-24 KR KR1020030066102A patent/KR100980197B1/en active IP Right Grant
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