KR100985661B1 - Cooling water pump included thermostatic valve for Diesel engine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디젤 엔진의 온도 조절 밸브 일체형 냉각수 순환 펌프에 관한 것으로, 그 목적은 냉각수 순환 펌프와 온도조절 밸브를 일체형으로 설치하여 디젤 엔진의 구조를 단순화함과 동시에 저가의 제작비를 가지면서도 효과적으로 디젤엔진의 유지보수가 가능한 냉각수 순환펌프를 제공함에 있다.The present invention relates to a coolant circulation pump integrated with a temperature control valve of a diesel engine, and an object thereof is to install a coolant circulation pump and a temperature control valve as an integral type, simplifying the structure of a diesel engine, and at the same time having an inexpensive manufacturing cost. It is to provide a cooling water circulation pump that can be maintained.
본 발명의 구성은 디젤엔진의 냉각수 순환 펌프부(1)의 냉각수 유입구쪽과 연통되게 유출구가 형성된 온도조절밸브부(2)가 일체로 형성된 것을 특징으로 한다.The configuration of the present invention is characterized in that the temperature control valve portion (2) having an outlet formed in communication with the cooling water inlet side of the cooling water circulation pump (1) of the diesel engine is integrally formed.
상기와 같은 본 발명은 디젤엔진의 냉각수 순환 펌프 및 냉각수 온도 조절 밸브의 설치시 형상 단순화 및 효과적인 유지 보수를 위하여 냉각수 순환 펌프와 온도 조절 밸브를 일체형으로 구성함으로 디젤 엔진의 구조 단순화를 통해 유지 보수 효율 상승 및 프론트 모듈 구조 대비 원가 절감을 가진다는 효과가 있다.As described above, the present invention provides a maintenance efficiency through simplifying the structure of a diesel engine by constituting the cooling water circulation pump and the temperature control valve as an integrated unit for simplifying the shape and effective maintenance of the cooling water circulation pump and the cooling water temperature control valve of the diesel engine. It has the effect of cost reduction compared to the rise and front module structure.
디젤엔진, 냉각수, 온도조절밸브, 냉각수순환펌프, 연소 Diesel Engine, Coolant, Temperature Control Valve, Coolant Circulation Pump, Combustion
Description
본 발명은 디젤엔진의 냉각수 순환 펌프와 냉각수 온도 조절밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 연소실내 완전 연소를 위한 적정 온도 유지와 실린더 냉각을 위해 냉각수 순환 펌프 및 냉각수 온도 유지를 위한 온도 조절 밸브의 단순화에 관한 것이다. The present invention relates to a cooling water circulation pump and a cooling water temperature control valve of a diesel engine, and more particularly, to simplify the temperature control valve for maintaining a proper temperature for complete combustion in a combustion chamber and a cooling water circulation pump and a cooling water temperature for cylinder cooling. It is about.
냉각수 순환 펌프는 디젤 엔진의 효과 적인 연소를 위하여 연소실 주위를 약 80℃로 유지시키기 위해 냉각수를 순환시키며, 엔진의 부하 변동 및 외부 조건에 따른 온도 조절을 간편하게 하기 위해 서모스탯을 이용한 온도 조절 밸브를 설치하여 연소실 주위 온도를 일정하게 유지할 수 있다.The cooling water circulation pump circulates the cooling water to keep the combustion chamber around 80 ° C for effective combustion of the diesel engine, and uses a thermostat valve using a thermostat to simplify the temperature control according to the load variation of the engine and external conditions. It can be installed to keep the temperature around the combustion chamber constant.
이를 위한 구성으로는 냉각수 순환 펌프 및 냉각수 온도 조절 밸브를 디젤 엔진에 장착 설치할 수도 있고, 선내 또는 사이트(Site) 보기 장치(Auxiliary equipment)에 설치할 수도 있다. For this configuration, the coolant circulation pump and the coolant temperature control valve may be installed in a diesel engine, or may be installed onboard or on site auxiliary equipment.
그러나 선내 또는 사이트의 보기 장치로 설치 시 장치의 복잡 및 금액 과다로 인해 사용이 제한되어 있다. However, when installed as a viewing device on board or on site, its use is limited due to the complexity of the device and the excessive amount of money.
상기와 같은 냉각수 순환 펌프와 온도 조절 밸브는 엔진의 연소성을 좋게 하여 불완전 연소를 방지하므로, 오염 물질 배출을 최소화할 수 있다. 또한, 주요 부품의 온도 상승에 의한 피로 강도 감소를 방지할 수 있다. The cooling water circulation pump and the temperature control valve as described above to improve the combustibility of the engine to prevent incomplete combustion, it is possible to minimize the emission of pollutants. In addition, it is possible to prevent the fatigue strength decrease due to the temperature rise of the main parts.
도 3은 종래의 디젤엔진에 배관으로 구성된 냉각수 순환 펌프와 온도 조절 밸브를 도시한 것으로 냉각수가 순환 펌프 및 온도 조절 밸브를 통해 적절한 냉각수 온도를 유지하게 된다. 3 illustrates a cooling water circulation pump and a temperature control valve configured as a pipe in a conventional diesel engine such that the cooling water maintains an appropriate cooling water temperature through the circulation pump and the temperature control valve.
하지만, 상기와 같은 경우 펌프 및 온도 조절 밸브의 유지 보수를 위해서 냉각수 순환 펌프 및 온도 조절 밸브의 접근을 위해서는 다수의 배관 분해가 필요하게 된다.However, in this case, a plurality of pipe disassembly is required for access of the cooling water circulation pump and the temperature control valve for maintenance of the pump and the temperature control valve.
도 4는 종래의 프론트 모듈 방식의 디젤 엔진으로 냉각수 순환 펌프와 온도 조절 밸브를 도시한 것으로 냉각수가 순환 펌프 및 온도 조절 밸브를 통해 적절한 냉각수 온도를 유지하게 된다.4 is a conventional front-module diesel engine showing a coolant circulation pump and a temperature control valve so that the coolant maintains an appropriate coolant temperature through the circulation pump and the temperature control valve.
하지만 프론트 모듈 방식의 구조는 냉각수 순환 펌프 및 냉각수 온도 조절 밸브의 유지 보수는 용이하나 프론트 모듈이 대형 주조물로 적용됨에 따라 디젤엔진 가격 상승을 초래하게 된다. However, the front modular structure is easy to maintain the cooling water circulation pump and the cooling water temperature control valve, but the diesel engine price increases as the front module is applied as a large casting.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 냉각수 순환 펌프와 온도조절 밸브를 일체형으로 설치하여 디젤 엔진의 구조를 단순화함과 동시에 저가의 제작비를 가지면서도 효과적으로 디젤엔진의 유지보수가 가능한 냉각수 순환펌프를 제공함에 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to install the cooling water circulation pump and the temperature control valve integrally, simplifying the structure of the diesel engine and at the same time having a low cost of production and effective maintenance of the diesel engine cooling water circulation In providing a pump.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 디젤엔진의 냉각수 순환 펌프부의 냉각수 유입구쪽과 연통되게 유출구가 형성된 온도조절밸브부가 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 디젤 엔진의 온도 조절 밸브 일체형 냉각수 순환 펌프를 제공함으로써 달성된다.The present invention to achieve the object as described above and to perform the problem for eliminating the conventional drawback is characterized in that the diesel engine is characterized in that the temperature control valve is formed integrally formed with an outlet to communicate with the cooling water inlet side of the cooling water circulation pump This is achieved by providing an engine temperature control valve integrated coolant circulation pump.
상기 냉각수 순환 펌프부는 필요 용량 및 압력 형성을 위한 펌프 임펠러와, 임펠러를 회전시키도록 결합된 회전축과, 회전축을 구동시키는 펌프의 구동 기어와, 임펠러의 회전에 의해 냉각수를 실린더헤드측으로 공급하도록 형성된 실린더헤드측 유출구와, 온도조절밸브부로부터 냉각수가 유입되는 유입구와, 주물제작에 의해 펌프 임펠러, 회전축, 실린더헤드측 유출구 및 유입구가 형성된 순환 펌프측 하우징으로 구성되고,The coolant circulation pump unit includes a pump impeller for forming a required capacity and pressure, a rotating shaft coupled to rotate the impeller, a drive gear of a pump for driving the rotating shaft, and a cylinder configured to supply coolant to the cylinder head by rotation of the impeller. It consists of a head side outlet, an inlet through which the coolant flows from the temperature control valve part, and a circulation pump side housing having a pump impeller, a rotating shaft, a cylinder head side outlet and an inlet formed by casting.
상기 온도조절밸브부는 냉각수 순환펌프부의 순환펌프측 하우징과 함께 일체 로 주물제작된 온도조절밸브측 하우징과, 온도조절밸브측 하우징에 설치되어 설정된 냉각수 온도에 따라 개폐되는 온도조절 엘리멘트인 서모스탯과, 실린더헤드쪽으로부터 냉각수가 유입되도록 상부에 형성된 실린더헤드측 유입구와, 일정온도가 넘는 냉각수를 열교환기쪽으로 공급하도록 회전축 방향과 교차되게 좌우 일측면중 어느 한 면에 형성된 열교환기측 유출구와, 열교환기측으로부터 냉각수를 공급받도록 회전축 방향의 측면에 형성된 열교환기측 유입구와 냉각수 순환 펌프부로 냉각수를 유출하는 유출부로 구성된 것을 특징으로 한다.The temperature control valve unit and the thermostat valve side housing integrally manufactured together with the circulating pump side housing of the cooling water circulation pump portion, and a thermostat which is a temperature control element installed in the temperature control valve side housing to open and close according to the set coolant temperature; A cylinder head side inlet formed in the upper portion to allow the coolant to flow from the cylinder head side, a heat exchanger side outlet formed in one of the left and right sides to cross the direction of the rotation axis so as to supply the coolant over a predetermined temperature to the heat exchanger, and from the heat exchanger side It characterized in that the heat exchanger side inlet formed on the side of the rotation axis direction to receive the cooling water and an outlet for outflowing the cooling water to the cooling water circulation pump.
본 발명은 디젤엔진의 냉각수 순환 펌프 및 온도 조절 밸브를 일체화하여 단순화함으로써 비용의 절감 및 유지 보수 효과 향상을 가져올 수 있는 효과를 가진 유용한 발명으로 산업상 그 이용이 크게 기대되는 발명인 것이다.The present invention is a useful invention having the effect of reducing the cost and improving the maintenance effect by integrating and simplifying the cooling water circulation pump and the temperature control valve of the diesel engine is an invention that is expected to be greatly utilized in the industry.
이하 본 발명의 실시 예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, the configuration and the operation of the embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 1은 냉각수 조절 밸브 일체형 냉각수 펌프를 도시한 것인데, 도시된 바와 같이 본 발명은 냉각수 순환 펌프부(1) 입구에 온도 조절 밸브부(2)를 일체형 주물로 설치하여 엔진에 부착하도록 구성된다.Figure 1 shows a coolant pump integral coolant pump, as shown in the present invention is configured to be attached to the engine by installing the temperature
구체적으로, 본 발명의 냉각수 조절밸브 일체형 냉각수 순환 펌프는 냉각수 순환 펌프부(1)의 냉각수 유입구쪽과 연통되게 유출구가 형성된 온도조절밸브부(2)가 일체로 형성되는데, Specifically, the coolant control valve integrated coolant circulation pump of the present invention is integrally formed with a temperature
상기 냉각수 순환 펌프부(1)는 필요 용량 및 압력 형성을 위한 펌프 임펠러(IMPELLER, 11)와, 임펠러를 회전시키도록 결합된 회전축(12)과, 회전축을 구동시키는 펌프의 구동 기어(13)와, 임펠러의 회전에 의해 냉각수를 실린더헤드측으로 공급하도록 형성된 실린더헤드측 유출구(14)와, 온도조절밸브부로부터 냉각수가 유입되는 유입구(15)와, 주물제작에 의해 펌프 임펠러(IMPELLER, 11), 회전축(12), 실린더헤드측 유출구(14) 및 유입구(15)가 형성된 순환 펌프측 하우징(HOUSING, 16)으로 구성된다.The cooling
또한 온도조절밸브부(2)는 냉각수 순환펌프부(1)의 순환펌프측 하우징(15)과 함께 일체로 주물제작된 온도조절밸브측 하우징(21)과, 온도조절밸브측 하우징(21)에 설치되어 설정된 냉각수 온도에 따라 개폐되는 온도조절 엘리멘트인 서모스탯(THERMOSTAT, 22)과, 실린더헤드쪽으로부터 냉각수가 유입되도록 상부에 형성된 실린더헤드측 유입구(23)와, 일정온도가 넘는 냉각수를 열교환기쪽으로 공급하도록 회전축 방향과 교차되게 좌우 일측면중 어느 한 면에 형성된 열교환기측 유출구(24)와, 열교환기측으로부터 냉각수를 공급받도록 회전축 방향의 측면에 형성된 열교환기측 유입구(25)와, 냉각수 순환 펌프부(1)로 냉각수를 유출하는 유출구(26)로 구성된다.In addition, the temperature
도면중 유출구(24)는 일측만 도시되어 있으나 타측에도 형성되어 디젤엔진 설계에 따라 어느 일측방향으로 유로를 형성하면된다.
도 2a, 2b는 본 발명에 따른 온도조절 밸브의 냉각수 순환 펌프의 작동에 따른 개략도를 도시한 것으로, 특히 도 2a는 냉각수 온도가 적정 온도(80℃) 이하일 경우이고, 도 2b는 냉각수 온도가 적정 온도(80℃) 이상일 경우의 냉각수 유동 개략도이다. Figure 2a, 2b shows a schematic diagram according to the operation of the cooling water circulation pump of the temperature control valve according to the present invention, in particular Figure 2a is when the cooling water temperature is below the appropriate temperature (80 ℃), Figure 2b is the cooling water temperature is appropriate It is a cooling water flow schematic in the case of temperature (80 degreeC) or more.
도시된 바와 같이 냉각수 순환 펌프를 통해 실린더 헤드(CYLINDER HEAD) 및 실린더 라이너(CYLINDER LINER)로 공급된 냉각수가 연소열에 의해 온도가 상승되어 순환되고 온도 조절 밸브부(2)를 통과하게 된다. As illustrated, the coolant supplied to the cylinder head CYLINDER HEAD and the cylinder liner CYLINDER LINER through the cooling water circulation pump is elevated in temperature by the combustion heat and circulated to pass through the temperature
이때 온도 조절 밸브부 내에서 적정한 온도보다 낮을 경우(도 2a) 온도 조절 밸브(2)의 상부에 형성된 실린더헤드측 유입구(23)를 통해 유입된 냉각수가 순환펌 프부(1)의 실리더헤드측 유출구(14)를 통해 실린더 헤드로 재순환토록 서모스탯(22)에 의해 유로가 형성되고, 적정한 온도보다 높을 경우(도 2b) 냉각수는 온도조절밸브부(2) 내의 서모스탯(22)의 작동으로 인해 열교환기측 유출구(23)를 통해 선내 또는 사이트의 냉각수 열교환기쪽으로 배출된 후, 열교환기를 거치면서 낮은 온도로 열교환된 냉각수는 열교환기측 유입구(24)를 통해 유입된 후, 냉각수 순환펌프부(1)의 실린더헤드측 유출구(14)를 통해 실린더 헤드로 재순환토록 냉각수 흐름을 유도한다. At this time, when lower than the appropriate temperature in the temperature control valve portion (Fig. 2a) the coolant flowing through the cylinder
상기 서모스탯의 수량은 순환펌프의 토출 유량과 서모스탯의 통과 허용 유량에 따라 2개로 구성하였다.The quantity of the thermostat was composed of two according to the discharge flow rate of the circulation pump and the allowable flow rate of the thermostat.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명은 종래의 디젤 엔진의 유지 보수를 용이하게 하며, 디젤 엔진의 가격 절감이 가능하게 된다. The present invention by the configuration as described above facilitates the maintenance of the conventional diesel engine, it is possible to reduce the price of the diesel engine.
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다. The present invention is not limited to the above-described specific preferred embodiments, and various modifications can be made by any person having ordinary skill in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, such changes will fall within the scope of the claims.
도 1은 본 발명에 따른 냉각수 조절 밸브 일체형 냉각수 펌프이고,1 is a coolant pump integral coolant pump according to the present invention,
도 2a는 본 발명에 따른 냉각수 유동 개략도(냉각수 온도가 적정 온도(80℃) 이하일 경우)이고,2A is a schematic diagram of cooling water flow according to the present invention (when the cooling water temperature is below an appropriate temperature (80 ° C)),
도 2b는 본 발명에 따른 냉각수 유동 개략도(냉각수 온도가 적정 온도(80℃) 이상일 경우)이고,2b is a schematic diagram of the cooling water flow according to the present invention (when the cooling water temperature is higher than the appropriate temperature (80 ℃)),
도 3은 종래의 배관으로 연결된 냉각수 펌프 및 온도 조절 밸브의 개략도이고, 3 is a schematic diagram of a cooling water pump and a temperature control valve connected by conventional piping,
도 4는 종래의 프론트 모듈 방식의 냉각수 펌프 및 온도 조절 밸브의 개략도이다.4 is a schematic diagram of a conventional front modular cooling water pump and a temperature control valve.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
(1) : 냉각수 순환 펌프부 (2) : 온도조절밸브부(1): cooling water circulation pump part (2): temperature control valve part
(11) : 펌프 임펠러 (12) : 회전축(11): pump impeller 12: rotating shaft
(13) : 구동 기어 (14) : 실린더헤드측 유출구(13): drive gear 14: cylinder head side outlet
(15) : 유입구 (16) : 순환 펌프측 하우징15: inlet port 16: circulating pump side housing
(21) : 온도조절밸브측 하우징 (22) : 서모스탯(21): thermostat valve side housing (22): thermostat
(23) : 실린더헤드측 유입구 (24) : 열교환기측 유출구(23): cylinder head side inlet port (24): heat exchanger side outlet port
(25) : 열교환기측 유입구 (26) : 유출구(25): heat exchanger side inlet (26): outlet
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