KR101294079B1 - 자동차의 워터펌프용 드레인 장치 - Google Patents

자동차의 워터펌프용 드레인 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 냉각수가 기체상태로 외부에 배출될 수 있는 자동차의 워터펌프용 드레인 장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 자동차의 워터펌프용 드레인 장치는, 워터펌프에서 누수된 냉각수가 통과하도록 워터펌프 하우징에 형성된 드레인 홀; 상기 워터펌프 하우징에 형성되며, 상기 드레인 홀과 연통되어 공간을 형성하는 드레인 챔버; 상기 드레인 챔버에 배치되어 상기 드레인 홀을 통과한 냉각수를 수집하는 드레인 플러그; 및 상기 드레인 플러그를 관통하여 상기 드레인 플러그의 내부와 상기 워터펌프 하우징의 외부를 연통시키는 플러그 관통홀; 을 포함하되, 상기 드레인 플러그에 수집된 냉각수의 일부는 기화되어 상기 플러그 관통홀을 통해 상기 워터펌프 하우징의 외부로 배출될 수 있다.

Description

자동차의 워터펌프용 드레인 장치 {DRAIN SYSTEM OF WATER PUMP FOR VEHICLE}
본 발명은 자동차의 워터펌프용 드레인 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉각수를 기체상태로 외부에 배출시키는 자동차의 워터펌프용 드레인 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차의 냉각장치는 가동 중인 엔진의 온도를 일정하게 유지하는 역할을 한다. 또한, 상기 냉각장치는 냉각수를 사용하는 수냉식과 외기를 이용하여 냉각시키는 공냉식이 있다.
상기 공냉식 냉각장치는 엔진을 대기와 직접 접촉시켜 냉각시키는 방법으로 냉각수의 보충, 누출 및 동결 등의 염려가 없고, 시스템이 간단하다. 하지만, 운전상태에 따라 엔진을 균일하게 냉각하는 것이 어렵고 소음도 크다 따라서 현재는 거의 사용되지 않는다.
상기 수냉식 냉각장치는 냉각수를 사용하여 엔진을 냉각시키는 방법으로 냉각수의 순환방식에 따라 자연순환식 및 강제순환식 등이 있다. 상기 자연순환식은 냉각수의 대류에 의해 순환되는 방식으로 고성능 엔진에는 적합하지 않다. 한편, 강제순환식은 현재 차량의 대표적인 순환 방식으로 워터펌프를 이용하여 냉각수를 강제 순환시키는 방식이며 고성능 엔진에 적합하다. 즉, 워터펌프는 수냉식 엔진에서 냉각수를 순환시키기 위한 펌프이다.
또한, 상기 워터펌프는 항상 냉각수와 직접 맞닿아 작동된다. 한편, 워터펌프 내부로부터 냉각수가 누수되면 베어링 고장 및 벨트 수명 단축 등이 발생될 수 있다. 따라서 워터펌프 구동축에 장착되어 워터펌프 내부의 냉각수가 누수되는 것을 방지하는 씰링부재가 구비된다. 또한, 냉각수가 미세한 입자의 기체상태로 상기 씰링부재를 통과하여 베어링 등에 침투되는 것을 방지하기 위하여 워터펌프 하우징에는 드레인홀이 형성된다. 즉, 상기 씰링부재를 통과한 기체상태의 냉각수는 액체상태로 응집되어 드레인홀을 통해 외부로 배출된다.
하지만 상기된 바와 같이 냉각수가 드레인홀을 통해 외부로 배출되면 외관상의 문제로 고객의 만족도가 저하될 수 있다. 또한, 배출된 액체상태의 냉각수가 워터펌프의 타이밍 밸트 및 밸트의 구동부품들에 직접 접촉되면, 밸트의 수명이 단축되고 구동부품들의 고장이 유발될 수 있다.
특허문헌 1 : 일본등록특허 제3952594호 (1999.12.07. 공개)
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 냉각수가 기체상태로 외부에 배출될 수 있는 자동차의 워터펌프용 드레인 장치를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 워터펌프용 드레인 장치는, 워터펌프에서 누수된 냉각수가 통과하도록 워터펌프 하우징에 형성된 드레인 홀; 상기 워터펌프 하우징에 형성되며, 상기 드레인 홀과 연통되어 공간을 형성하는 드레인 챔버; 상기 드레인 챔버에 배치되어 상기 드레인 홀을 통과한 냉각수를 수집하는 드레인 플러그; 및 상기 드레인 플러그를 관통하여 상기 드레인 플러그의 내부와 상기 워터펌프 하우징의 외부를 연통시키는 플러그 관통홀; 을 포함하되, 상기 드레인 플러그에 수집된 냉각수의 일부는 기화되어 상기 플러그 관통홀을 통해 상기 워터펌프 하우징의 외부로 배출될 수 있다.
상기 드레인 챔버의 일단은 상기 드레인 홀과 연통되고, 타단은 개구되어 형성될 수 있다.
상기 드레인 플러그는 냉각수의 출입이 가능하도록 그 일단이 개구된 컵 형상으로 형성되고, 상기 드레인 챔버의 타단을 통해 삽입될 수 있다.
상기 플러그 관통홀은 그 일단이 상기 드레인 플러그의 개구된 일단까지 연장된 중공의 파이프 형상으로 형성되고, 상기 플러그 관통홀의 일단은 상기 드레인 챔버의 일단과 일정거리 이격되도록 형성될 수 있다.
상기 중공의 파이프 형상으로 형성된 상기 플러그 관통홀의 일단에는 그 외주면을 따라 돌출된 거름막이 형성될 수 있다.
상기 거름막은 상기 플러그 관통홀의 외주면에서 멀어지는 방향으로 하향 경사진 형상으로 형성될 수 있다.
상기 드레인 플러그는 상기 워터펌프 하우징에 탈부착될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 냉각수가 기체상태로 외부에 배출됨으로써, 외관미가 개선되고 고객의 만족도가 향상될 수 있다.
또한, 액체상태의 냉각수가 워터펌프의 타이밍 밸트 및 밸트의 구동부품들에 직접 접촉되는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 타이밍 밸트 및 밸트의 구동부품들의 내구성을 향상시키는 것이 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 워터펌프의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 워터펌프용 드레인 장치의 확대도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 워터펌프의 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 워터펌프(1)는 워터펌프 하우징(20), 워터펌프 구동부(10), 베어링(30) 및 드레인 장치(2)를 포함한다.
워터펌프 하우징(20)의 내부에는 워터펌프 구동부(10) 및 베어링(30)이 장착된다.
워터펌프 구동부(10)는 냉각수와 직접 맞닿아 작동되며, 냉각수를 펌핑한다.
베어링(30)은 워터펌프 구동축(15)에 의해 상기 워터펌프 구동부(10)와 연결된다. 또한, 베어링(30)은 상기 워터펌프 구동축(15)의 회전을 원활하게 함으로써, 상기 워터펌프 구동부(10)의 냉각수 펌핑을 용이하게 한다.
한편, 워터펌프(1)의 구성은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하므로 더 이상의 자세한 설명은 생략하기로 한다.
드레인 장치(2)는 워터펌프 구동부(10)에서 누수된 냉각수를 외부로 배출시킨다. 또한, 드레인 장치(2)는 상기 워터펌프 구동축(15)으로 연결된 상기 워터펌프 구동부(10)와 상기 베어링(30) 사이에서 상기 워터펌프 하우징(20)에 구비된다. 따라서, 워터펌프 구동부(10)로부터 누수된 냉각수가 베어링(30)에 침투되는 것이 방지된다. 한편, 도 1 및 도 2에서는 워터펌프 구동부(10)로부터 누수된 냉각수의 흐름이 화살표로 도시되었다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 워터펌프용 드레인 장치의 확대도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 자동차의 워터펌프용 드레인 장치(2)는 드레인 홀(40), 드레인 챔버(50), 드레인 플러그(60), 플러그 관통홀(70) 및 거름막(80)을 포함한다.
드레인 홀(40)은 상기 워터펌프 구동부(10)와 상기 베어링(30) 사이에서 상기 워터펌프 하우징(20)에 형성된다. 또한, 워터펌프 구동부(10)로부터 누수된 냉각수는 드레인 홀(40)로 유입된다.
드레인 챔버(50)는 상기 드레인 홀(40)과 연통된 공간이다. 즉, 드레인 챔버(50)의 일단은 드레인 홀(40)과 연통되고, 드레인 홀(40)을 통과한 냉각수는 드레인 챔버(50)로 유입된다. 또한, 드레인 챔버(50)의 타단은 개구되어 형성된다.
드레인 플러그(60)는 상기 드레인 챔버(50)의 내부에 배치된다. 또한, 상기 드레인 챔버(50)에 유입된 냉각수는 드레인 플러그(60)에 수집된다. 즉, 드레인 홀(40)과 연통된 드레인 챔버(50)의 일단방향으로 드레인 플러그(60)의 일단이 개구된다. 나아가, 드레인 플러그(60)는 상기 드레인 챔버(50)의 개구된 타단으로 삽입되어 구비된다. 한편, 드레인 플러그(60)는 상기 워터펌프 하우징(20)에 탈부착이 가능하다. 즉, 드레인 플러그(60)는 상기 드레인 챔버(50)의 내부에 삽입되어 장착되거나 분리될 수 있다.
플러그 관통홀(70)은 상기 드레인 플러그(60)의 내부와 상기 워터펌프 하우징(20)의 외부를 연통시키도록 형성된다. 또한, 상기 드레인 플러그(60)의 개구되지 않은 타단을 관통한 플러그 관통홀(70)의 일단은 상기 드레인 플러그(60)의 개구된 일단까지 중공의 파이프 형상으로 연장되어 형성된다. 나아가, 플러그 관통홀(70)은 상기 드레인 플러그(60)에 일체로 형성될 수 있다.
한편, 드레인 플러그(60)에 수집된 냉각수는 액체의 상태로 저장된다. 또한, 상기 액체상태의 냉각수는 자연적으로 증발되어 기화된다. 나아가, 상기 자연적으로 기화된 냉각수는 플러그 관통홀(70)을 통해 상기 워터펌프 하우징(20)의 외부로 배출된다. 따라서, 드레인 플러그(60)의 내부에서 기화된 냉각수가 플러그 관통홀(70)에 유입될 수 있도록 중공의 파이프 형상으로 연장된 상기 플러그 관통홀(70)의 일단은 상기 드레인 챔버(50)의 일단과 이격되어 형성된다.
거름막(80)은 상기 플러그 관통홀(70)의 일단에 형성된다. 또한, 거름막(80)은 상기 플러그 관통홀(70)의 외주면을 따라 돌출되어 형성된다. 나아가, 거름막(80)은 상기 플러그 관통홀(70)의 외주면에서 멀어지는 방향으로 하향 경사진 형상으로 형성된다. 따라서, 상기 기화된 냉각수의 일부는 거름막(80)에 의해 걸러져 액화되고, 상대적으로 더 기화된 다른 일부의 냉각수가 상기 플러그 관통홀(70)에 유입된다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 냉각수가 기체상태로 외부에 배출됨으로써, 외관미가 개선되고 고객의 만족도가 향상될 수 있다. 또한, 액체상태의 냉각수가 워터펌프(1)의 타이밍 밸트 및 밸트의 구동부품들에 직접 접촉되는 것이 방지될 수 있다. 따라서, 타이밍 밸트 및 밸트의 구동부품들의 내구성을 향상시키는 것이 가능하다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
1: 워터펌프
2: 드레인 장치
10: 워터펌프 구동부
15: 워터펌프 구동축
20: 워터펌프 하우징
30: 베어링
40: 드레인 홀
50: 드레인 챔버
60: 드레인 플러그
70: 플러그 관통홀
80: 거름막

Claims (7)

  1. 워터펌프에서 누수된 냉각수가 통과하도록 워터펌프 하우징에 형성된 드레인 홀;
    상기 워터펌프 하우징에 형성되며, 상기 드레인 홀과 연통되어 공간을 형성하는 드레인 챔버;
    상기 드레인 챔버에 배치되어 상기 드레인 홀을 통과한 냉각수를 수집하는 드레인 플러그; 및
    상기 드레인 플러그를 관통하여 상기 드레인 플러그의 내부와 상기 워터펌프 하우징의 외부를 연통시키는 플러그 관통홀;
    을 포함하되,
    상기 드레인 플러그에 수집된 냉각수의 일부는 기화되어 상기 플러그 관통홀을 통해 상기 워터펌프 하우징의 외부로 배출되는 자동차의 워터펌프용 드레인 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 드레인 챔버의 일단은 상기 드레인 홀과 연통되고, 타단은 개구되어 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 워터펌프용 드레인 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 드레인 플러그는 냉각수의 출입이 가능하도록 그 일단이 개구된 컵 형상으로 형성되고,
    상기 드레인 챔버의 타단을 통해 삽입되는 것을 특징으로 하는 자동차의 워터펌프용 드레인 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 플러그 관통홀은 그 일단이 상기 드레인 플러그의 개구된 일단까지 연장된 중공의 파이프 형상으로 형성되고,
    상기 플러그 관통홀의 일단은 상기 드레인 챔버의 일단과 일정거리 이격되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 워터펌프용 드레인 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 중공의 파이프 형상으로 형성된 상기 플러그 관통홀의 일단에는 그 외주면을 따라 돌출된 거름막이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 워터펌프용 드레인 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 거름막은 상기 플러그 관통홀의 외주면에서 멀어지는 방향으로 하향 경사진 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차의 워터펌프용 드레인 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 드레인 플러그는 상기 워터펌프 하우징에 탈부착되는 것을 특징으로 하는 자동차의 워터펌프용 드레인 장치.
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