KR101248291B1 - 중장비 오일탱크용 오버플로우 밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중장비 오일탱크용 오버플로우 밸브에 관한 것으로, 이 오일탱크는 그 내부에 오일이 담겨지고, 상기 오일탱크의 일측에는 넘치는 오일이 흘러나갈 수 있도록 오버플로우 홀이 형성되며, 상기 오일탱크의 상부에는 블로우바이 가스가 저장되는 블로우바이 가스 챔버가 형성되고, 상기 오버플로우 홀의 내측에 좌우 이동가능한 밸브 몸체와 이를 지지하는 스프링이 각각 설치됨으로써 오버플로우 밸브를 구성한다.

따라서, 엔진의 오일탱크에 설치된 오버플로우 밸브를 통해 스카벤지 오일펌프 용량을 최소화하여 엔진의 연비를 개선할 수 있고, 오일탱크 내부의 오일이 브리더 쪽으로 배출되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

엔진, 오일탱크, 오버플로우 밸브, 블로우바이 가스

Description

중장비 오일탱크용 오버플로우 밸브{Overflow Valve for Oil Tank}

도 1은 종래의 기술에 따른 중장비 오일탱크의 수평 외관을 나타낸 상태도,

도 2는 도 1의 A-A선을 따라 절개하여 나타낸 단면도,

도 3은 종래의 기술에 따른 중장비 오일탱크의 경사 외관을 나타낸 상태도,

도 4는 도 3의 B-B선을 따라 절개하여 나타낸 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 중장비 오일탱크가 수평일 경우 오버플로우 밸브를 나타낸 단면도,

도 6은 본 발명에 따른 중장비 오일탱크가 경사진 경우 오버플로우 밸브를 나타낸 단면도,

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 오일탱크 2 : 오버플로우 홀

3 : 블로우바이 가스 챔버 10 : 밸브 몸체

11 : 스프링 0 : 오일

본 발명은 중장비의 오일탱크에 설치된 밸브에 관한 것으로, 특히 엔진이 기 울어졌을 때 오일탱크의 오일이 오버플로우 홀을 통해 엔진 내부로 리턴되는 것을 방지함과 아울러 오일이 브리더 쪽으로 유출되지 않도록 하는 중장비 오일탱크용 오버플로우 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 드라이 섬프형(Dry Sump type) 엔진은 높은 등판각도가 필요한 엔진으로서 주로 군용 장비의 엔진으로 사용되는 바, 상기 엔진은 높은 경사각에서도 안정적인 오일 공급을 하기 위해 엔진 오일팬 내부의 오일을 엔진 측면에 부착한 별도의 오일탱크로 퍼 담고, 상기 오일탱크에 저장된 오일을 흡입하는 구조를 가진 엔진을 말한다.

상기 오일탱크에는 거의 가득 오일을 저장하고 있어서, 오일탱크에서 오일을 흡입하면 높은 경사각에서도 공기흡입 없이 항상 오일을 흡입/공급할 수 있다. 이를 구현하기 위해서는 오일팬의 오일을 오일탱크로 퍼 담는 별도의 오일펌프(Scavenge Pump)와 오일탱크에서 오일을 흡입하여 엔진으로 압송하는 오일 공급 펌프, 즉 2개의 오일펌프가 필요하다.

상기 오일팬의 오일을 오일탱크로 퍼 담는 스카벤지 오일펌프는 오일 공급 펌프보다 용량이 2배 이상 커서 오일팬은 오일이 항상 거의 없는 상태(Dry)로 유지되는데, 이 때문에 드라이 섬프형(Dry Sump type)이라고 불린다.

여기서, 상기 엔진의 오일탱크를 도 1 내지 도 4를 참조로 설명하면, 상기 오일탱크(100)는 그 내부에 오일(0)이 담겨지고, 상기 오일탱크(100)의 일측에는 넘치는 오일이 흘러나갈 수 있도록 오버플로우 홀(Overflow Hole)(101)이 형성되며, 상기 오일탱크(100)의 상부에는 블로우바이 가스가 저장되는 블로우바이 가스 챔버(102)가 형성되고, 상기 블로우바이 가스 챔버(102)의 하부에는 블로우바이 가스의 유입을 위한 블로우바이 가스 통로(103)가 형성된다.

즉, 상기 오일탱크(100)에는 위쪽에 앞.뒤 2개의 오버플로우 홀(101)이 뚫려 있어서 엔진 내부(오일팬 쪽)와 통하게 되어 있는데, 이것은 엔진이 기울때나 오일(0)이 너무 많을 때 상기 오버플로우 홀(101)을 통해 다시 엔진 내부(오일팬 쪽)로 넘쳐 넘어오도록 하기 위한 것이다.

상기 엔진이 지속적으로 심하게 기울어져 있으면 스카벤지 펌프의 2개(앞쪽/뒤쪽) 흡입구 중에 한쪽에서만 오일(0) 흡입이 이루어지는데, 즉 오일팬의 오일(0)을 오일탱크(100)로 퍼 담는 오일(0) 유량이 절반으로 떨어지게 되는 것이다. 오일탱크(100)로 공급되는 오일량은 오일탱크(100)에서 흡입되는 오일량과 상기 오버플로우 홀(101)을 통해 역류되는 오일량 보다 항상 많아야 하므로, 스카벤지 오일펌프는 엔진으로 오일을 공급하는 오일펌프 보다 용량이 2배 이상 커야 한다.

여기서, 브리더가 상기 오일탱크(100)에 연결되어 있는 경우에는 상기 오버플로우 홀(101)이 블로우바이 가스 통로(103)로도 활용되기 때문에 역류되면서 블로우바이 가스 통로(103)에 잔존되어 있던 오일(0)이 엔진이 수평상태로 돌아올 때 불로우바이 가스와 함께 배출될 수 있는 문제가 있다.

또한, 상기 드라이 섬프형 엔진에서는 대용량의 별도의 스카벤지 오일펌프를 구동해야 하므로, 그만큼 동력이 소비되고 연비가 떨어지는 단점이 있었다. 이는 엔진이 기울어진 상태로 운전될 때, 오일탱크(100) 내부의 오일(0)이 오버플로우 홀(101)을 통해 계속 리턴되어 나오는 량까지 스카벤지 오일펌프가 감당해야 하기 때문이다.

그리고, 브리더가 오일탱크(100)에 연결되어 있는 경우, 상기 오버플로우 홀(101)이 블로우바이 가스 통로(103)로도 활용되기 때문에, 엔진이 기울어진 상태에서 수평상태로 돌아올 때 통로 내부에 있던 오일(0)이 블로우바이 가스와 함께 배출되는 문제가 발생할 수 있다.

이에 본 발명은 종래의 오일탱크가 갖는 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 엔진 측면에 오일탱크를 갖는 드라이 섬프형의 엔진에서 엔진이 기울어졌을 때 오일탱크 내부의 오일이 엔진 내부로 역류되어 리턴되는 것을 방지하기 위한 중장비 오일탱크용 오버플로우 밸브를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부에 오일이 담겨지고 일측에는 넘치는 오일이 흘러나갈 수 있도록 오버플로우 홀이 형성되며, 상부에는 블로우바이 가스가 배출되는 블로우바이 가스 챔버가 형성된 중장비의 오일탱크에 있어서, 상기 오버플로우 홀의 내측에 좌우 이동가능한 밸브 몸체와 이를 지지하는 스프링이 각각 설치되어, 엔진이 기울어졌을 때 오일탱크 내부의 오일이 상기 오버플로우 홀을 통해 나오지 않도록 되며 엔진 크랭크케이스 내부에서 나오는 블로우바이 가스는 블로우바이 가스챔버로 배출되는 것이 방해가 되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 중장비 오일탱크용 오버플로우 밸브에 의해 달성된다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명한다.

중장비 엔진의 오일탱크에 설치된 오버플로우 밸브를 도 5와 도 6을 참조로 설명하면, 본 발명의 특징은 상기 오일탱크(1)에 오일(0)의 오버플로우를 방지하는 오버플로우 밸브가 내장되어 있어서 엔진이 기울어진 상태에서 오일(0)이 오버플로우 되지 않으면서도 블로우바이 가스 흐름에 방해가 되지않는 오일탱크(1) 구조이다.

즉, 상기 오일탱크(1)는 그 내부에 오일(0)이 담겨지고, 상기 오일탱크(1)의 일측에는 넘치는 오일(0)이 흘러나갈 수 있도록 오버플로우 홀(2)이 형성되며, 상기 오일탱크(1)의 상부에는 블로우바이 가스가 저장되는 블로우바이 가스 챔버(3)가 형성되고, 상기 오버플로우 홀(2)의 내측에 좌우 이동가능한 밸브 몸체(10)와 이를 지지하는 스프링(11)이 각각 설치됨으로써 오버플로우 밸브를 구성한다.

그러므로, 상기 오일탱크(1)에 형성된 앞,뒤 2개의 오버플로우 홀(2)에 매우 약한 스프링(11)에 고정된 밸브 몸체(10)가 설치됨으로써 상기 오버플로우 밸브를 이루게 되고, 상기 엔진이 수평상태일 때에는 상기 오버플로우 홀(2)은 블로우바이 가스 통로로만 활용된다.

그리고, 엔진 크랭크케이스 내부의 블로우바이 가스가 상기 오버플로우 홀(2)을 통과하여 상기 블로우바이 가스 챔버(3)를 따라 브리더로 가게 된다. 엔진이 기울어지면, 오일(0)의 정압(자중)에 의해 아래쪽의 상기 오버플로우 밸브()가 닫히고 오일탱크(1)의 오일 챔버와 상기 블로우바이 가스 챔버(3)는 차단되지만, 엔진 크랭크케이스와 블로우바이 가스 챔버(3)는 계속 연결되어 있어, 오일(0)의 혼입없이 블로우바이 가스가 블로우바이 가스 챔버(3)를 따라 브리더로 갈 수 있다.

또한, 상기 엔진이 수평상태로 돌아오면 상기 오버플로우 밸브는 다시 열리지만, 상기 블로우바이 가스 챔버(3)에는 오일이 들어오지 않았기 때문에 잔존오일이 블로우바이 가스와 함께 배출되는 문제가 발생하지 않는다.

따라서, 엔진이 기울어진 상태에서 상기 오버플로우 홀(2)을 통해 낭비되는 유량이 없어졌기 때문에 오일탱크(1)로 오일(0)을 퍼 담는 스카벤지 오일펌프의 용량을 축소시킬 수 있어서(오일펌프를 더 작게 만들 수 있어서) 결과적으로 엔진의 연비 절감 효과를 볼 수 있다. 현재 개발중인 1500마력 차기 전차(군용) 엔진에 적용하여 스카벤지 오일펌프 용량을 20% 줄일 수 있었다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 중장비 오일탱크용 오버플로우 밸브에 의하면, 엔진의 오일탱크에 설치된 오버플로우 밸브를 통해 스카벤지 오일펌프 용량을 최소화하여 엔진의 연비를 개선할 수 있고, 오일탱크 내부의 오일이 브리더 쪽으로 배출되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

Claims (1)

1. 내부에 오일(0)이 담겨지고 일측에는 넘치는 오일(0)이 흘러나갈 수 있도록 오버플로우 홀(2)이 형성되며, 상부에는 블로우바이 가스가 배출되는 블로우바이 가스 챔버(3)가 형성된 중장비의 오일탱크에 있어서,

   상기 오버플로우 홀(2)의 내측에 좌우 이동가능한 밸브 몸체(10)와 이를 지지하는 스프링(11)이 각각 설치되어, 엔진이 기울어졌을 때 오일탱크 내부의 오일(0)이 상기 오버플로우 홀(2)을 통해 나오지 않도록 되며 엔진 크랭크케이스 내부에서 나오는 블로우바이 가스는 블로우바이 가스챔버(3)로 배출되는 것이 방해가 되지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 중장비 오일탱크용 오버플로우 밸브.

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