KR101316879B1 - Electronic thermostat - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전자식 서모스탯에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 글로우 플러그 타입의 히터를 적용하여 신속하게 목표 온도에 도달할 수 있도록 하는 전자식 서모스탯에 관한 것이다.The present invention relates to an electronic thermostat, and more particularly, to an electronic thermostat to apply a glow plug type heater to quickly reach the target temperature.
일반적으로, 자동차용 서모스탯은 엔진과 라디에이터 사이에 설치되어 있으며, 냉각수의 온도변화에 따라 자동적으로 개폐되면서 엔진으로 흐르는 유량을 조절함으로써 냉각수를 적정 온도로 유지하는 역할을 한다.In general, the automotive thermostat is installed between the engine and the radiator, and serves to maintain the coolant at an appropriate temperature by adjusting the flow rate to the engine while opening and closing automatically according to the temperature change of the coolant.
종래 자동차용 서모스탯은 왁스의 팽창에 의한 힘이 피스톤에 전달되어 밸브의 개폐 변위를 일으키는 구조를 가진 기계식 서모스탯이 대부분이었다.BACKGROUND ART Conventional automotive thermostats are mostly mechanical thermostats having a structure in which force due to the expansion of wax is transmitted to a piston to cause opening and closing displacement of a valve.
그러나, 이러한 기계식 서모스탯은 규정 온도로 설정된 개폐온도에 따라 동작하는 방식, 즉 미리 정해진 온도에서만 단순하게 밸브를 개폐하는 방식이기 때문에 점차 차량이 고성능화 및 고효율화 되어가는 최근의 추세에 비추어 볼 때, 차량의 주행환경이나 기타 여건 등의 변화에 적극적으로 대처하는데 한계가 있다.However, in view of the recent trend that the mechanical thermostat is operating according to the opening and closing temperature set at the prescribed temperature, that is, simply opening and closing the valve only at a predetermined temperature, the vehicle is gradually becoming high performance and high efficiency. There is a limit to actively coping with changes in driving conditions and other conditions.
현재는 상기와 같은 기계식 서모스탯이 갖는 단점을 보완하면서 엔진의 냉각수 온도를 최적의 상태로 유지하기 위한 가변제어방식의 전자식 서모스탯이 제시되고 있는 추세이다.At present, there is a trend that the electronic thermostat of the variable control method for compensating the disadvantages of the mechanical thermostat as described above to maintain the coolant temperature of the engine in an optimal state has been proposed.
이러한 전자식 서모스탯은 차량의 부하상태 등과 같은 주행환경에 따라 엔진의 냉각수 온도를 제어함으로써, 항상 최적의 엔진 냉각 상태를 유지할 수 있으며, 기계식 서모스탯에 비하여 연비 개선 효과와 배기가스 저감 효과를 기대할 수 있다.The electronic thermostat controls the coolant temperature of the engine according to the driving conditions such as the load condition of the vehicle, so that the optimum engine cooling state can be maintained at all times, and the fuel efficiency and exhaust gas reduction effect can be expected compared to the mechanical thermostat. have.
도 1은 이러한 전자식 서모스탯의 일 예를 도시하고 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 전자식 서모스탯은 일반적으로 펠릿(Pellet)(1) 속에 왁스(2)를 수용하고 그의 선단에 필름 저항 타입의 히터 등 발열부(3)를 내장하며 외부의 전원 공급 플러그를 통해 히터가 발열하여 왁스를 팽창시켜 피스톤을 밀어냄으로써 밸브가 작동되도록 하는 구조를 취하고 있다. 1 shows an example of such an electronic thermostat. As shown in FIG. 1, an electronic thermostat generally receives
상기와 같이 필름 저항 타입의 히터 등을 이용하여 발열하는 종래의 전자식 서모스탯의 경우 목표 온도인 300~350℃까지 도달하는데 걸리는 시간이 50~70초 정도 소요된다. 목표 온도에 도달하기까지 상당히 많은 시간이 소요됨에 따라 실시간으로 냉각수의 온도를 제어할 수 없는 문제가 있고, 차량의 연비 향상 효과를 최대화하기 어려운 문제도 있다.In the case of the conventional electronic thermostat that generates heat using a film resistance type heater as described above, it takes about 50 to 70 seconds to reach the target temperature of 300 ~ 350 ℃. As it takes a considerable amount of time to reach the target temperature, there is a problem in that the temperature of the coolant cannot be controlled in real time, and there is a problem that it is difficult to maximize the fuel efficiency improvement of the vehicle.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 전자식 서모스탯의 제어 응답성을 향상시킴으로써 실시간으로 냉각수의 온도를 제어할 수 있고, 차량의 연비 향상 효과를 최대화할 수 있는 전자식 서모스탯을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, by improving the control response of the electronic thermostat can control the temperature of the coolant in real time, and the electronic thermostat that can maximize the fuel economy improvement effect of the vehicle It aims to provide.
상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명의 실시예에서는 전자식 서모스탯을 제공한다. 몇몇 실시예에서, 자동차 엔진의 냉각수 온도를 제어하기 위한 전자식 서모스탯은, 상기 엔진의 냉각수가 흐르는 복수의 유로에 연결되는 하우징; 상기 하우징 내부에 설치되며 왁스수용공간을 가지는 왁스케이스; 상기 왁스수용공간에 충진되는 왁스에 삽입되며, 외부 전원을 입력 받아 열을 발생시키는 글로우 플러그 타입 히터(Glow Plug Type Heater); 상기 히터의 열에 의한 왁스의 변형에 따라 이동하는 구동체; 상기 구동체의 이동에 의해 라디에이터측 유로를 개폐하는 메인밸브; 및 상기 메인밸브를 상기 라디에이터측 유로에 탄성적으로 지지하는 탄성부재;를 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention as a means for solving the above-described problem provides an electronic thermostat. In some embodiments, an electronic thermostat for controlling a coolant temperature of an automotive engine includes: a housing connected to a plurality of flow paths through which coolant of the engine flows; A wax case installed inside the housing and having a wax accommodation space; A glow plug type heater inserted into the wax filled in the wax accommodating space and generating heat by receiving external power; A driving body moving according to deformation of the wax due to heat of the heater; A main valve for opening and closing a radiator side flow path by the movement of the drive body; And an elastic member for elastically supporting the main valve in the radiator side flow path.
상기 전자식 서모스탯은 상기 메인밸브와 연동하여 라디에이터를 순환하지 않는 바이패스 유로를 개폐하는 바이패스 밸브를 더 포함할 수 있다.The electronic thermostat may further include a bypass valve that opens and closes a bypass flow path that does not circulate a radiator in association with the main valve.
상기 전자식 서모스탯은 상기 냉각수가 상기 엔진으로 유입되는 엔진 입구측 또는 상기 냉각수가 상기 엔진으로부터 유출되는 엔진의 출구측에 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.The electronic thermostat may be installed at an engine inlet side of the coolant flowing into the engine or at an outlet side of the engine from which the coolant flows out of the engine.
상기 글로우 플러그 타입 히터는 원통형의 케이스와, 상기 케이스의 일단에 결합하는 발열튜브와, 상기 발열튜브 내측에 설치되는 코일 및 상기 코일과 상기 발열튜브 사이 공간에 충진되는 절연부재를 포함할 수 있다.The glow plug type heater may include a cylindrical case, a heating tube coupled to one end of the case, a coil installed inside the heating tube, and an insulating member filled in a space between the coil and the heating tube.
상기 코일은 열을 발생시키는 발열코일 또는 발열코일과 상기 발열코일의 온도 상승을 제어하기 위한 온도 조절 코일을 포함할 수 있다.The coil may include a heating coil or a heating coil for generating heat and a temperature control coil for controlling a temperature rise of the heating coil.
상기 절연부재는 산화마그네슘(MgO) 파우더로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.The insulating member may be made of magnesium oxide (MgO) powder.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서는 자동차 엔진의 냉각수 온도를 제어하기 위한 전자식 서모스탯에 있어서, 상기 전자식 서모스탯의 왁스를 가열하기 위한 발열 수단으로서 글로우 플러그 타입 히터(Glow Plug Type Heater)를 적용하는 것을 특징으로 할 수 있다.In another embodiment of the present invention, in the electronic thermostat for controlling the coolant temperature of an automobile engine, a glow plug type heater may be used as a heating means for heating wax of the electronic thermostat. It may be characterized by.
상기 글로우 플러그 타입 히터는 원통형의 케이스와, 상기 케이스의 일단에 결합하는 발열튜브와, 상기 발열튜브 내측에 설치되는 코일 및 상기 코일과 상기 발열튜브 사이 공간에 충진되는 절연부재를 포함할 수 있다.The glow plug type heater may include a cylindrical case, a heating tube coupled to one end of the case, a coil installed inside the heating tube, and an insulating member filled in a space between the coil and the heating tube.
상기 코일은 열을 발생시키는 발열코일 또는 발열코일과 상기 발열코일의 온도 상승을 제어하기 위한 온도 조절 코일을 포함할 수 있다.The coil may include a heating coil or a heating coil for generating heat and a temperature control coil for controlling a temperature rise of the heating coil.
상기 절연부재는 산화마그네슘(MgO) 파우더로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.The insulating member may be made of magnesium oxide (MgO) powder.
본 발명의 실시예에 따른 전자식 서모스탯에 따르면 글로우 플러그 타입 히터를 사용하여 목표온도까지 상승시키는 데 소요되는 시간을 최소화할 수 있게 된다. 따라서 차량의 운전 조건에 따라 실시간으로 냉각수의 온도를 제어할 수 있는 효과가 있다.According to the electronic thermostat according to the embodiment of the present invention, it is possible to minimize the time required to raise the target temperature by using the glow plug type heater. Therefore, there is an effect that can control the temperature of the coolant in real time according to the driving conditions of the vehicle.
또한, 본 발명에 따르면 실시간으로 냉각수의 온도를 조절하게 됨으로써 차량의 연비를 최대로 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention by controlling the temperature of the coolant in real time there is an effect that can maximize the fuel economy of the vehicle.
도 1은 종래의 전자식 서모스탯의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자식 서모스탯의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 글로우 플러그 타입 히터의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 전자식 서모스탯이 설치된 냉각수 유로를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 전자식 서모스탯이 설치된 냉각수 유로의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 전자식 서모스탯이 설치된 냉각수 유로의 사시도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional electronic thermostat.
2 is a cross-sectional view of an electronic thermostat according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a glow plug type heater according to an exemplary embodiment of the present invention.
4 is a view schematically showing a coolant flow path in which the electronic thermostat of the present invention is installed.
5 is a cross-sectional view of the cooling water flow path in which the electronic thermostat of the present invention is installed.
6 is a perspective view of a cooling water flow path in which the electronic thermostat of the present invention is installed.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail as follows.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자식 서모스탯(Thermostat)(10)의 단면도이다. 2 is a cross-sectional view of an
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 전자식 서모스탯(10)은 하우징(100)과 왁스케이스(200)와 글로우 플러그 타입 히터(300)와 구동체(400)와 메인밸브(500)와 탄성부재(600)와 바이패스 밸브(700)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 2, the
상기 하우징(100)은 자동차 엔진의 냉각수가 흐르는 복수의 유로에 연결되는 부분이다. 상기 하우징(100)은 도 4 내지 도 6에 실시예로 도시된 바와 같이 냉각수가 라디에이터(20)를 순환하여 들어오는 라디에이터측 유로(P1)와, 냉각수가 라디에이터(20)를 순환하지 않고 바로 엔진(40)의 워터펌프(30) 측으로 순환되도록 하는 바이패스 유로(P2) 및 냉각수가 엔진(40)으로 유입되는 입구의 워터펌프측 유로(P3) 등과 연결될 수 있다.The
상기 하우징(100) 내부에는 고정부(110)가 일체로 형성됨으로써 상기 글로우 플러그 타입 히터(300)를 고정할 수 있다.The glow
상기 고정부(110)에는 서모스탯(10)을 외부의 전원과 연결하는 커넥터(350)를 수용하기 위한 공간이 형성될 수 있다.The
상기 왁스케이스(200)는 상기 하우징(100) 내부에 설치되며 그 내부에 왁스(210)를 충진하기 위한 왁스수용공간을 가진다. The
상기 왁스케이스(200)는 상기 하우징(100)의 고정부(110)의 하부에 설치될 수 있으며, 글로우 플러그 타입 히터(300)의 발열튜브(320)가 통과하여 왁스수용공간에 삽입될 수 있도록 관통공(220)이 내부에 형성될 수 있다.The
상기 글로우 플러그 타입 히터(Glow Plug Type Heater)(300)는 상기 왁스케이스(200)의 왁스수용공간에 충진되는 왁스(210)에 삽입되며, 상기 커넥터(350)(Connector)를 통해 외부 전원을 입력 받아 열을 발생시킨다. 상기 글로우 플러그 타입 히터(300)는 ECU(Electronic Control Unit)와 같은 외부의 컨트롤러의 제어에 의하여 전자식으로 제어 된다.The glow
일반적으로 글로우 플러그(Glow Plug)는 디젤 엔진 등에 사용되어 연료의 착화를 돕도록 내부 공기를 미리 가열하는 데에 사용되는 장치이다. In general, a glow plug is used for a diesel engine or the like to preheat the internal air to assist in ignition of fuel.
즉, 본 발명은 종래기술과 달리 디젤 엔진의 착화 등에 사용되는 글로우 플러그를 서모스탯(10)의 히터(300)로 적용하는 것을 특징으로 한다.That is, the present invention is characterized in that the glow plug used for the ignition of the diesel engine, unlike the prior art, is applied to the
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 글로우 플러그 타입 히터(300)의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a glow
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 글로우 플러그 타입 히터(300)는 원통형의 케이스(310)와, 상기 케이스(310)의 일단에 결합하는 발열튜브(320)와, 상기 발열튜브(320) 내측에 설치되는 코일(330) 및 상기 코일(330)과 상기 발열튜브(320) 사이 공간에 충진되는 절연부재(340)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3, the glow
상기 케이스(310)는 금속재료로 형성될 수 있으며, 상부에서 외부 전원을 연결하는 커넥터(350)와 결합하고, 하부에서 상기 서모스탯(10)의 왁스케이스(200)와 결합할 수 있다.The
상기 발열튜브(320)는 그 일단이 폐쇄되도록 형성될 수 있으며, 상기 왁스수용공간 내부에 충진된 왁스(Wax)(210) 내에 삽입될 수 있다. 상기 발열튜브(320)는 코일(330)에서 발생된 열을 이용하여 왁스(210)의 온도를 상승시키며 코일(330)을 화학적 부식으로부터 차단하는 기능을 수행한다.The
하나 또는 다수의 실시예에서 상기 발열튜브(320)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 원통형 케이스(310)의 내주면과, 상기 커넥터(350)로부터 상기 케이스(310) 내부까지 삽입되어 전기를 전도하는 코어축(351) 사이에 압입되어 설치될 수 있으며, 쉐이징(Swanging) 성형으로 그 일단을 곡면으로 형성할 수 있다.In one or more embodiments, the
상기 코일(330)은 구체적으로 도 3 (a)에 도시된 바와 같이 외부에서 인가되는 전원에 의해 열을 발생시키는 발열코일(331)과 상기 발열코일(331)의 온도 상승에 따라 고유 저항 변화에 다른 온도 상승을 제어하여 일정한 온도를 유지하는 역할을 수행하는 온도 조절 코일(332)로 구성될 수 있다. Specifically, as shown in FIG. 3 (a), the
상기 발열코일(331)은 그 일단이 발열튜브(320)의 내주면에 용접되어 고정될 수 있고, 상기 온도 조절 코일(332)은 상기 코어축(351)에 전기적으로 연결될 수 있다.One end of the
하나 또는 다수의 실시예에서 상기 발열코일(331)은 상기 발열튜브(320)의 내주면(B)에 레이저 용접으로 결합될 수 있고, 마찬가지로 상기 온도 조절 코일(332)도 상기 코어축(351)의 일단(A)에 레이저 용접으로 고정되어 전기적으로 연결될 수 있다. In one or more embodiments, the
한편, 다른 실시예에서 상기 코일(330)은 도 3 (b)에 도시된 바와 같이 외부에서 인가되는 전원에 의해 열을 발생시키는 발열코일(331)만으로 구성될 수도 있다. 이 경우 하나 또는 다수의 실시예에서 상기 발열코일(331)의 일단은 상기 발열튜브(320)의 내주면(B)에 레이저 용접으로 결합될 수 있고, 상기 발열코일의 타단은 상기 코어축(351)의 단부(A)에 레이저 용접으로 결합될 수 있다.On the other hand, in another embodiment, the
상기 절연부재(340)는 상기 발열튜브(320) 내부에 충진된다.The insulating
하나 또는 다수의 실시예에서 상기 절연부재(340)는 산화마그네슘(MgO) 파우더가 될 수 있다. 산화마그네슘(MgO) 파우더는 절연체로서 발열튜브(320)와 코일(330)의 절연을 유지하고 코일(330)의 유동을 방지하며, 코일(330)에서 발생된 열을 발열튜브(320)로 전달하는 기능을 수행한다.In one or more embodiments, the insulating
한편, 상기 구동체(400)는 상기 왁스케이스(200) 하부에 배치되어 상기 왁스(210)의 변형에 의해 이동된다. On the other hand, the driving
하나 또는 다수의 실시예에서 상기 구동체(400)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 왁스케이스(200)의 일단에 결합되는 원통형의 엘리먼트 가이드(410) 내부에 배치되어 이동할 수 있다. 또한, 상기 엘리먼트 가이드(410) 내부 및 상기 구동체(400) 상부에는 고무이동체(440)가 배치될 수 있고 그 상부로는 전달액(430)이 충진될 수 있으며, 상기 전달액(430)의 상면과 상기 왁스(210) 사이에는 다이아프램(420)이 구비될 수 있다. 여기서, 상기 전달액(430) 반유동체(semifluid)가 될 수 있다.In one or more embodiments, the driving
상기 엘리먼트 가이드(410) 내부에서 상기 전달액(430)이 충진되는 공간은 다이아프램(420)이 설치되는 상부로부터 하부로 갈수록 그 직경이 점진적으로 작아지는 경사면을 포함하여 형성할 수 있다. 이렇게 형성함으로써 상기 다이아프램(420)의 변형에 따른 전달액(430)의 압박이 상기 고무이동체(440)에 집중될 수 있고, 이 힘으로 고무이동체(440)는 다시 그 하부의 구동체(400)를 압박하게 된다. 따라서, 이와 같은 구조에 의하면 왁스(210)의 팽창 압력에 대한 손실이 발생하지 않고 구동체(400)까지 전달할 수 있으므로 정확하게 냉각수의 흐름을 제어할 수 있게 된다.The space in which the
상기 메인밸브(500)는 상기 구동체(400)의 이동에 의해 라디에이터측 유로(P1)를 개폐하는 기능을 수행한다. 라디에이터측 유로(P1)는 엔진(40)으로부터 유출되는 냉각수가 라디에이터(20)를 순환하여 엔진으로 유입될 수 있도록 하는 유로이다. The
상기 탄성부재(600)는 상기 메인밸브(500)의 하면에 배치되어 상기 메인밸브(500)를 상기 라디에이터측 유로(P1)에 탄성적으로 지지하는 기능을 수행한다. 따라서, 외부에서 힘이 가해지지 않으면 탄성부재(600)의 탄성력에 의해 메인밸브(500)가 라디에이터측 유로(P1)를 폐쇄한다.The
한편, 상기 바이패스 밸브(700)는 상기 메인밸브(500)와 연동하여 라디에이터(20)를 순환하지 않는 바이패스 유로(P2)를 개폐한다. 바이패스 유로(P2)는 엔진(40)으로부터 유출되는 냉각수가 라디에이터(20)를 거치지 않고 바로 엔진(40)의 워터펌프(30) 측으로 유입되도록 하는 유로이다. 상기 바이패스 밸브(700)는 상기 구동체(400) 하부에 배치되어 구동체(400)의 압력에 의해 이동할 수 있다.On the other hand, the
하나 또는 다수의 실시예에서 상기 메인밸브(500)와 상기 바이패스 밸브(700)는 도 2에 도시된 바와 같이 프레임(710)으로 연결되어 일체적으로 형성될 수 있으며, 이 경우 상기 구동체(400)의 압력에 의해 상기 바이패스 밸브(700)와 상기 메인밸브(500)가 함께 이동하게 된다.In one or more embodiments, the
한편, 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 전자식 서모스탯(10)은 냉각수가 유입되는 엔진(40)의 입구측 또는 상기 냉각수가 상기 엔진으로부터 유출되는 엔진(40)의 출구측에 설치될 수 있다. On the other hand, the
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전자식 서모스탯(10)이 엔진(40)의 입구측에 장착되어 있는 실시예를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전자식 서모스탯(10)이 냉각수 유로에 연결되어 설치되어 있는 단면도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전자식 서모스탯(10)이 장착된 냉각수 유로의 사시도이다.4 is a view showing an embodiment in which the
이하에서는 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 전자식 서모스탯(10)의 작동을 설명한다.Hereinafter, the operation of the
엔진(40)의 냉각수가 설정된 온도로 유지되고 있는 경우에는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 메인밸브(500)는 상기 탄성부재(600)에 의해 라디에이터측 유로(P1)를 닫고 있게 된다.When the coolant of the
이 경우, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 엔진(40)으로부터 송출되는 냉각수는 라디에이터(20)를 거치지 않고, 바이패스 유로(P2)를 통과하여 워터펌프측 유로(P3)를 통해 엔진(40)으로 곧바로 유입된다.In this case, as shown in FIGS. 4 to 6, the coolant discharged from the
이 상황에서 엔진(40)의 운전에 의해 냉각수의 온도가 상승하여 설정된 온도를 초과하게 되면 ECU에서 상기 메인밸브(500)를 개방시키기 위하여 글로우 플러그 타입 히터(300)의 작동을 지시한다. 이에 따라 커넥터(350)를 통해 외부 전원이 코일(330)에 인가되어 코일(330)의 온도를 신속하게 목표온도에 도달하도록 한다.In this situation, when the temperature of the coolant rises by the operation of the
글로우 플러그 타입 히터(300)의 코일(330)이 발열함에 따라 왁스(210)가 팽창하게 되고, 이에 맞닿은 다이아프램(420)이 압박을 받아 변형된다. 다이아프램(420)의 변형에 따른 압력은 전달액(430)과 고무이동체(440)를 차례로 거쳐 구동체(400)까지 전달된다. 상기 구동체(400)는 아래로 이동하여 바이패스 밸브(700)에 압력을 가하고, 이로 인해 바이패스 밸브(700)는 아래로 이동된다.As the
바이패스 밸브(700)가 아래로 이동하여 바이패스 유로(P2)를 차단한다. 그리고 바이패스 밸브(700)와 함께 프레임(710)으로 일체로 연결된 메인밸브(500)도 함께 아래로 이동하여 라디에이터측 유로(P1)를 개방하게 된다. 이렇게 되면 도 4에 도시된 바와 같이 엔진(40)으로부터 송출되는 냉각수가 유로(P1')을 통해 라디에이터(20)를 순환한 이후에 라디에이터측 유로(P1)를 통해 워터펌프측 유로(P3)로 이동하여 엔진(40)으로 유입된다. 이 과정에서 라디에이터(20)에서 냉각수와 열교환이 이루어져 냉각수의 온도는 내려가게 된다.The
냉각수의 온도가 설정된 온도 이하로 내려가게 되면 ECU에서 이를 파악하여 글로우 플러그 타입 히터(300)의 작동을 중지하도록 지시한다. 이에 따라 코일(330)의 발열이 중지되고 팽창되었던 왁스(210)가 수축하여 구동체(400)가 상부로 이동하게 된다. 이렇게 되면 구동체(400)가 바이패스 밸브(700)를 누르는 압력이 없어지므로 탄성부재(600)의 탄성력에 의해 메인밸브(500)가 상승하여 라디에이터측 유로(P1)를 폐쇄하게 되고, 이와 함께 바이패스 밸브(700)도 상승하여 바이패스 유로(P2)를 개방하게 된다.When the temperature of the coolant drops below the set temperature, the ECU detects this and instructs the operation of the glow
상기와 같은 과정을 통해 ECU에서 서모스탯(10)을 전자식으로 제어함으로써 냉각수의 온도를 설정된 온도로 일정하게 유지시킬 수 있게 된다.By electronically controlling the
특히, 본 발명에 따르면 글로우 플러그 타입 히터(300)를 적용하여 신속하게 히터를 목표 온도에 도달할 수 있게 되므로 냉각수의 온도를 신속하고 정확하게 제어할 수 있는 효과가 있다. 실험에 결과를 비교하면, 필름 저항 타입의 히터를 적용하는 종래기술의 경우 목표온도인 300~350℃에 도달하는데 걸리는 시간이 50~70초 정도 소요되나, 글로우 플러그 타입 히터(300)를 적용한 본 발명의 경우에는 목표온도인 350℃에 도달하는데 걸리는 시간이 30초 이내로서 종래기술에 비하여 현저하게 향상된 효과가 있다.In particular, according to the present invention, by applying the glow
본 발명에 따르면 전자식 서모스탯(10)에 글로우 플러그 타입 히터(300)를 적용함으로써 목표 온도까지 상승하는데 소요되는 시간을 최소화할 수 있으며, ECU에 의한 PWM(Pulse Width Modulation)제어를 통해 글로우 플러그 타입 히터의 발열량을 전자식으로 제어함으로써 냉각계의 특성을 다변화할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by applying the glow
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.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And all changes to the scope that are deemed to be valid.
10: 서모스탯 20: 라디에이터
30: 워터펌프 40: 엔진
100: 하우징 200: 왁스케이스
300: 글로우 플러그 타입 히터 400: 구동체
500: 메인밸브 600: 탄성부재
700: 바이패스 밸브10: thermostat 20: radiator
30: water pump 40: engine
100: housing 200: wax case
300: glow plug type heater 400: drive body
500: main valve 600: elastic member
700: bypass valve
Claims (10)
상기 엔진의 냉각수가 흐르는 복수의 유로에 연결되는 하우징;
상기 하우징 내부에 설치되며 왁스수용공간을 가지는 왁스케이스;
상기 왁스수용공간에 충진되는 왁스에 삽입되며, 외부 전원을 입력 받아 열을 발생시키는 히터(Glow Plug Type Heater);
상기 히터의 열에 의한 왁스의 변형에 따라 이동하는 구동체;
상기 구동체의 이동에 의해 라디에이터측 유로를 개폐하는 메인밸브; 및
상기 메인밸브를 상기 라디에이터측 유로에 탄성적으로 지지하는 탄성부재;를 포함하고,
상기 히터는,
상기 히터는 원통형의 케이스와, 상기 케이스의 일단에 결합하는 발열튜브와, 상기 발열튜브 내측에 설치되는 코일 및 상기 코일과 상기 발열튜브 사이 공간에 충진되는 절연부재를 포함하고,
상기 코일은 발열코일 및 온도 조절 코일을 포함하고, 상기 발열코일은 상기 온도 조절 코일을 통해서 외부로부터 공급되는 전원을 이용하여 열을 발생시키고 상기 온도 조절 코일은 온도에 따라서 자체 저항을 변화시켜 상기 발열코일로 공급되는 전원을 제어하는 것을 특징으로 하는 전자식 서모스탯.In the electronic thermostat for controlling the coolant temperature of the automotive engine,
A housing connected to a plurality of flow paths through which the coolant of the engine flows;
A wax case installed inside the housing and having a wax accommodation space;
A heater (Glow Plug Type Heater) inserted into the wax filled in the wax accommodation space and generating heat by receiving external power;
A driving body moving according to deformation of the wax due to heat of the heater;
A main valve for opening and closing a radiator side flow path by the movement of the drive body; And
And an elastic member for elastically supporting the main valve in the radiator side flow path.
The heater
The heater includes a cylindrical case, a heating tube coupled to one end of the case, a coil installed inside the heating tube, and an insulating member filled in a space between the coil and the heating tube,
The coil includes a heating coil and a temperature control coil, the heating coil generates heat by using the power supplied from the outside through the temperature control coil and the temperature control coil changes its resistance according to temperature to generate the heat Electronic thermostat characterized in that to control the power supplied to the coil.
상기 메인밸브와 연동하여 라디에이터를 순환하지 않는 바이패스 유로를 개폐하는 바이패스 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 서모스탯.The method of claim 1,
An electronic thermostat further comprising a bypass valve for opening and closing a bypass flow path that does not circulate a radiator in association with the main valve.
상기 전자식 서모스탯은 상기 냉각수가 상기 엔진으로 유입되는 엔진 입구측 또는 상기 냉각수가 상기 엔진으로부터 유출되는 엔진의 출구측에 설치되는 것을 특징으로 하는 전자식 서모스탯.The method of claim 1,
The electronic thermostat is an electronic thermostat, characterized in that installed on the engine inlet side of the coolant flows into the engine or the outlet side of the engine from which the coolant flows out of the engine.
상기 절연부재는 산화마그네슘(MgO) 파우더로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자식 서모스탯.The method of claim 1,
The insulating member is an electronic thermostat, characterized in that made of magnesium oxide (MgO) powder.
상기 전자식 서모스탯의 왁스를 가열하기 위한 발열 수단으로서 히터(Heater)를 포함하고,
상기 히터는 원통형의 케이스와, 상기 케이스의 일단에 결합하는 발열튜브와, 상기 발열튜브 내측에 설치되는 코일 및 상기 코일과 상기 발열튜브 사이 공간에 충진되는 절연부재를 포함하고,
상기 코일은 발열코일 및 온도 조절 코일을 포함하고, 상기 발열코일은 상기 온도 조절 코일을 통해서 외부로부터 공급되는 전원을 이용하여 열을 발생시키고 상기 온도 조절 코일은 온도에 따라서 자체 저항을 변화시켜 상기 발열코일로 공급되는 전원을 제어하는 것을 특징으로 하는 전자식 서모스탯.In the electronic thermostat for controlling the coolant temperature of the automotive engine,
A heater as a heat generating means for heating the wax of the electronic thermostat,
The heater includes a cylindrical case, a heating tube coupled to one end of the case, a coil installed inside the heating tube, and an insulating member filled in a space between the coil and the heating tube,
The coil includes a heating coil and a temperature control coil, the heating coil generates heat by using the power supplied from the outside through the temperature control coil and the temperature control coil changes its resistance according to temperature to generate the heat Electronic thermostat characterized in that to control the power supplied to the coil.
상기 절연부재는 산화마그네슘(MgO) 파우더로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자식 서모스탯.The method of claim 7, wherein
The insulating member is an electronic thermostat, characterized in that made of magnesium oxide (MgO) powder.
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