KR101425407B1 - Thermal shock fatigue testing apparatus for radiator tester for automobile - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 라디에이터에 고온유체 및 저온유체를 교번으로 공급하여, 열팽창 및 열수축을 반복시켜 열충격 피로시험을 수행할 수 있도록 한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for alternately supplying a high-temperature fluid and a low-temperature fluid to a radiator and performing a thermal shock fatigue test by repeating thermal expansion and heat shrinkage.
일반적으로, 차량의 동력원으로 작용하는 엔진은 그 작용시 상당한 고온의 열이 발생되는 바, 그 엔진이 고온으로 가열되면 정상적인 특성의 동력발생작용에 영향을 받게 되고, 그 때문에 통상적으로 차량에는 엔진냉각 시스템이 구비된다.Generally, an engine serving as a power source of a vehicle generates heat at a considerably high temperature during its operation. When the engine is heated to a high temperature, it is affected by a power generating function of a normal characteristic. System.
그 엔진냉각시스템의 엔진냉각방식에 따르면 공기에 의해 냉각을 실행하는 공냉식과 냉각수를 엔진의 내부에 유동시켜 엔진냉각을 실행하는 수냉식이 대표적으로 알려져 있는 바, 그 중 수냉식의 경우에는 엔진의 실린더 블럭과 실린더 헤드의 냉각수 통로에서 열을 흡수한 냉각수를 라이에이터를 통과시키면서 공기에 의해 냉각시키고 그 냉각된 냉각수를 엔진 내부에 재순환시켜서 엔진의 열을 방출하게 된다.According to the engine cooling system of the engine cooling system, an air cooling system that performs cooling by air and a water cooling system that performs engine cooling by flowing cooling water into the engine are typically known. Among them, in the case of the water cooling system, And the cooling water that absorbs heat in the cooling water passage of the cylinder head is cooled by the air while passing through the radiator, and the cooled cooling water is recirculated to the inside of the engine to release the heat of the engine.
여기서, 수냉식에 채용되는 라디에이터에 따르면 상호 일정한 간격으로 이격된 워터튜브와 그 워터튜브사이에 핀(Fin)을 형성하여 이루어진 구조로서, 엔진 내부에서 고온으로 가열된 냉각수가 유입되면 그 라디에이터에서 공기와 열교환되어 냉각수가 냉각되게 되고, 그 냉각된 냉각수를 재차 엔진측으로 순환시켜 가열된 엔진의 냉각을 실행하게 된다. 따라서, 라디에이터에 대해서는 단위면적당 방열량이 크며 공기 및 냉각수의 유동저항이 적으면서 치수 및 중량은 최소화되어야 바람직하게 된다.According to the radiator employed in the water-cooled type, a fin (fin) is formed between a water tube and a water tube spaced apart from each other at regular intervals. When cooling water heated to a high temperature flows in the engine, Exchanged to cool the cooling water, and circulates the cooled cooling water again to the engine side to perform the cooling of the heated engine. Therefore, it is desirable that the radiator has a large amount of heat radiation per unit area, and the flow resistance of air and cooling water is small and the dimensions and weight are minimized.
그런데, 그 라디에이터는 엔진의 냉각에 절대적으로 필요한 냉각수의 열교환냉각작용을 수행하는 동안 열(熱)부하가 상당한 정도로 작용하게 되고, 그에 따라 라디에이터를 구성하는 어느 개소에서 냉각수의 누수가 이루어지게 되면 냉각수의 부족에 의해 엔진의 냉각이 적절하게 이루어지지 않게 된다. 따라서, 라디에이터에 대해서는 차량의 실제 운행도중에 직면하는 조건을 인위적으로 설정해서 그 내구특성을 충분하게 테스트하고 나서 차량에 탑재해야만 한다.However, when the radiator performs a heat exchange cooling operation of cooling water absolutely necessary for cooling the engine, the heat load acts to a considerable degree, and when the leakage of the cooling water occurs at any place constituting the radiator, The cooling of the engine can not be performed properly. Therefore, with respect to the radiator, it is necessary to artificially set a condition to be encountered in the course of actual operation of the vehicle, to sufficiently test the durability characteristic thereof, and then mount it on the vehicle.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 라디에이터의 열충격 피로시험을 위한 것으로, 고온유체와 저온유체를 시험대상 라디에이터에 교번으로 유동시켜, 지속적인 열팽창과 열수축에 의한 응력에 대한 내구성 및 수명을 테스트할 수 있도록 한 것으로, 다수의 라디에이터를 동시에 피로시험할 수 있음과 동시에, 사용자의 실시예 및 라디에이터의 용량에 따라, 유동되는 유체량 및 유체의 이동주기 등 시험조건을 다양하게 제어할 수 있도록 한 라디에이터 열충격 피로시험장치에 관한 것이다.It is an object of the present invention to provide a radiator for thermal shock fatigue test in which a high temperature fluid and a low temperature fluid are alternately flowed to a radiator to be tested, A plurality of radiators can be simultaneously tested for fatigue, and at the same time, the test conditions such as the amount of fluid flowing and the period of fluid movement, depending on the embodiment of the user and the capacity of the radiator To a radiator thermal shock fatigue testing apparatus.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시 예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.Other objects and advantages of the present invention will be described hereinafter and will be understood by the embodiments of the present invention. Further, objects and advantages of the present invention can be realized by the means and the combination shown in the claims.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서, 시험대상 제 1라디에이터부(R1)에 열팽창을 위한 고온유체를 공급하는 고온탱크(10); 상기 고온탱크(10)의 배출관(11) 및 회수관(12)에 각각 설치되는 제 1, 2밸브(20, 30); 시험대상 제 2라디에이터부(R2)에 열수축을 위한 저온유체를 공급하는 저온탱크(40); 상기 저온탱크(40)의 배출관(41) 및 회수관(42)에 각각 설치되는 제 3, 4밸브(50, 60); 상기 제 1밸브(20)를 제 3밸브(50) 후단에 연결하고, 제 4밸브(60)를 제 2밸브(30) 전단에 각각 연결하여, 고온유체가 시험대상 제 2라디에이터부(R2)로 유동가능하게 하는 제 1, 2보조 배출관(70, 80); 상기 제 3밸브(50)를 제 1밸브(20) 후단에 연결하고, 제 2밸브(30)를 제 4밸브(60) 전단에 각각 연결하여, 저온유체가 시험대상 제 1라디에이터부(R1)로 유동가능하게 하는 제 3, 4보조 배출관(90, 100); 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a high-temperature tank (10) for supplying a high temperature fluid for thermal expansion to a first radiator part (R1) to be tested; First and second valves (20, 30) installed respectively in a discharge pipe (11) and a return pipe (12) of the high temperature tank (10); A
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 고온유체와 저온유체로 교번으로 라디에이터에 공급하여, 열팽창 및 열수축에 의한 응력의 피로시험을 시행할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention has an effect that fatigue test of stress due to thermal expansion and heat shrinkage can be performed by alternately supplying the high temperature fluid and the low temperature fluid to the radiator.
또한, 본 발명은 다수의 라디에이터를 동시에 피로시험할 수 있는 효과가 있다.Further, the present invention has an effect that fatigue tests can be simultaneously performed on a plurality of radiators.
또한, 본 발명은 라디에이터의 용량, 유체가 이동되는 관의 길이 등에 다양한 조건에 따라, 공급되는 유체량 및 공급주기 등이 제어가능한 효과가 있다.Further, the present invention has an effect that the amount of fluid to be supplied, the supply period, and the like can be controlled according to various conditions such as the capacity of the radiator, the length of the pipe through which the fluid is moved, and the like.
도 1은 본 발명에 따른 라디에이터 열충격 피로시험장치에서, 고온과 저온유체가 각각 제 1, 2라디에이터부에 유동하는 모습을 나타낸 일실시예의 회로도.
도 2는 제 1라디에이터부를 흐르던 고온유체를 제 2라디에이터부로 공급하는 모습을 나타낸 일실시예의 회로도.
도 3은 제 2라디에이터부를 흐르던 저온유체를 제 1라디에이터부로 공급하는 모습을 나타낸 일실시예의 회로도.
도 4는 제 1, 2라디에이터부에 흐르는 각각이 고온/저온유체를 상호간 바꿔 흐르도록 공급하는 모습을 나타낸 일실시예의 회로도.
도 5는 본 발명에 따른 제 1, 2라디에이터부(열교환기)에서 공급되는 고온과 저온유체의 교환에 따른 온도의 변화를 나타낸 일실시예의 그래프.
도 6 내지 도 7은 본 발명에 따른 라디에이터 열충격 피로시험장치를 나타낸 일실시예의 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a radiator thermal shock fatigue testing apparatus according to the present invention, in which high temperature and low temperature fluids flow to first and second radiator parts, respectively; FIG.
FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment in which a high-temperature fluid that has flowed through a first radiator section is supplied to a second radiator section; FIG.
3 is a circuit diagram showing an embodiment in which a low-temperature fluid that has flowed through a second radiator section is supplied to a first radiator section.
FIG. 4 is a circuit diagram showing an embodiment in which each of the first and second radiator units is supplied with a high-temperature / low-temperature fluid so as to flow therebetween.
FIG. 5 is a graph illustrating the change in temperature due to the exchange of high and low temperature fluids supplied from the first and second radiator units (heat exchangers) according to the present invention.
6 to 7 are views of an embodiment showing a radiator thermal shock fatigue testing apparatus according to the present invention.
본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다.
Before describing in detail several embodiments of the invention, it will be appreciated that the application is not limited to the details of construction and arrangement of components set forth in the following detailed description or illustrated in the drawings. The invention may be embodied and carried out in other embodiments and carried out in various ways. It should also be noted that the device or element orientation (e.g., "front,""back,""up,""down,""top,""bottom, Expressions and predicates used herein for terms such as "left,"" right, "" lateral, " and the like are used merely to simplify the description of the present invention, Or that the element has to have a particular orientation.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.The present invention has the following features in order to achieve the above object.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately It should be interpreted in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be defined.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
이에, 본 발명의 일실시예를 살펴보면, 시험대상 제 1라디에이터부(R1)에 열팽창을 위한 고온유체를 공급하는 고온탱크(10); 상기 고온탱크(10)의 배출관(11) 및 회수관(12)에 각각 설치되는 제 1, 2밸브(20, 30); 시험대상 제 2라디에이터부(R2)에 열수축을 위한 저온유체를 공급하는 저온탱크(40); 상기 저온탱크(40)의 배출관(41) 및 회수관(42)에 각각 설치되는 제 3, 4밸브(50, 60); 상기 제 1밸브(20)를 제 3밸브(50) 후단에 연결하고, 제 4밸브(60)를 제 2밸브(30) 전단에 각각 연결하여, 고온유체가 시험대상 제 2라디에이터부(R2)로 유동가능하게 하는 제 1, 2보조 배출관(70, 80); 상기 제 3밸브(50)를 제 1밸브(20) 후단에 연결하고, 제 2밸브(30)를 제 4밸브(60) 전단에 각각 연결하여, 저온유체가 시험대상 제 1라디에이터부(R1)로 유동가능하게 하는 제 3, 4보조 배출관(90, 100); 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.Accordingly, in one embodiment of the present invention, a
또한, 상기 제 1, 3밸브(20, 50)는 상기 제 1, 2보조 배출관(70, 80)과 각각 연통되도록 동시에 작동되어, 시험대상 제 1, 2라디에이터부(R1, R2)로 공급되는 유체가 고온에서 저온으로, 또는 저온에서 고온으로 상호간 교체될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.The first and
또한, 상기 제 2, 4밸브(30, 60)는 상기 제 1, 3밸브(20, 50)의 연통방향이 전환되고 사전설정시간 경과 후 동시작동되도록 하여, 상기 제 3, 4보조 배출관(90, 100)과 각각 연결되어, 고온수가 저온탱크(40)에 유입되거나 저온수가 고온탱크(10)에 유입되지 않고, 공급되었던 탱크로 순환될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.The second and
또한, 상기 사전설정시간은 상기 시험대상 제 1, 2라디에이터부(R1, R2)의 용량 및 배출관(11, 41), 회수관(12, 42), 제 1, 2, 3, 4보조 배출관(70, 80, 90, 100)의 길이 및 마찰손실에 따라 상이하게 결정되는 것을 특징으로 한다.The predetermined time may be set to a predetermined value depending on the capacity of the first and second radiator units R1 and R2 and the
또한, 상기 사전설정시간은 상기 제 1, 3밸브(20, 50)의 연통방향이 전환되기 전 공급되었던 유체가, 공급되었던 탱크로 회수완료되는 시간인 것을 특징으로 한다.The predetermined time is a time at which the fluid, which was supplied before the switching of the communication directions of the first and third valves (20, 50), is recovered to the tank in which the fluid was supplied.
또한, 상기 제 1, 2라디에이터부(R1, R2)는 각각 다수의 라디에이터가 연통연결되도록 설치되어, 다수개의 라디에이터의 열충격에 대한 피로시험을 동시에 진행할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.The first and second radiator units R1 and R2 are installed so that a plurality of radiators are connected to each other so that fatigue tests for thermal shocks of a plurality of radiators can be simultaneously performed.
또한, 상기 시험대상 제 1, 2라디에이터부(R1, R2)는 고온유체와 저온유체가 사용자가 사전설정한 시간주기에 따라 교번으로 공급되도록 하여, 열팽창과 열수축으로 인한 피로시험을 하는 것을 특징으로 한다.The first and second radiator units R1 and R2 to be tested are configured to alternately supply the high temperature fluid and the low temperature fluid according to a predetermined period of time by the user to perform a fatigue test due to thermal expansion and heat shrinkage do.
또한, 상기 고온탱크(10) 및 저온탱크(40)는 고온유체와 저온유체가 각각 유동하는 관의 길이 및 마찰손실의 차이를 보정하여, 상기 고온탱크(10) 및 저온탱크(40)가 항시 일정한 수위를 유지할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.The
또한, 상기 시험대상 제 1, 2라디에이터부(R1, R2)의 용량에 따라, 고온유체 및 저온유체의 유체량 조절이 가능한 것을 특징으로 한다.
Further, it is possible to control the fluid amount of the high temperature fluid and the low temperature fluid according to the capacity of the first and second radiator sections (R1, R2) to be tested.
이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 라디에이터 열충격 피로시험장치를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a radiator thermal shock fatigue testing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1 through FIG.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 라디에이터 열충격 피로시험장치는 고온탱크(10), 제 1밸브(20), 제 2밸브(30), 저온탱크(40), 제 3밸브(50), 제 4밸브(60), 제 1보조 배출관(70), 제 2보조 배출관(80), 제 3보조 배출관(90), 제 4보조 배출관(100)을 포함한다.
As shown, the radiator thermal shock fatigue testing apparatus according to the present invention includes a
상기 고온탱크(10)는 시험대상이 되는 라디에이터에 고온유체를 제공하고, 라디에이터를 거친 고온유체가 다시 회수되어 저장되는 곳으로, 비어있는 내부에 고온유체가 일정수위로 저장되어 있도록 한다.The high-temperature tank (10) provides a high-temperature fluid to the radiator to be tested, and stores the high-temperature fluid in the empty space at a certain level where the high-temperature fluid passing through the radiator is recovered and stored.
이러한, 상기 고온유체는 부동액과 물의 혼합물이 사용되어 라디에이터의 실제 시험조건에 부합되도록 하며, 이는 후술될 저온탱크(40) 내의 저온유체 또한 동일하게 적용된다.The high temperature fluid is such that a mixture of antifreeze and water is used to match the actual test conditions of the radiator, which also applies to the low temperature fluid in the
이러한, 고온탱크(10)는 내부가 비어있는 하우징 형태이며, 배출구와 회수구가 외부연에 내부와 연통되어 설치되어 있으며, 이러한 배출구와 회수구에는 유량조절 및 ON/OFF 개폐를 위한 조절밸브(V)가 더 구비될 수 있음이다.The
더불어, 이러한 배출구는 호스 형태의 배출관(11)을 통해 다수의 시험대상 라디에이터(본 발명에서는 시험대상 제 1라디에이터부(R1), 시험대상 제 2라디에이터부(R2))에 연통연결되어, 시험대상 제 1라디에이터부(R1)에 고온유체가 공급되도록 하고, 상기 회수구는 호스 형태의 회수관(12)을 통해 시험대상 제 1라디에이터부(R1)에 연결되어, 시험대상 제 1라디에이터부(R1) 내부를 거쳐 빠져나오는 고온유체를 다시 고온탱크(10)에 회수될 수 있도록 한다.In addition, the discharge port is connected to a plurality of radiators to be tested (in the present invention, the first radiator section R1 to be tested and the second radiator section R2 to be tested) through a
본 발명에서 시험대상이 되는 라디에이터를 시험대상 제 1라디에이터부(R1), 시험대상 제 2라디에이터부(R2)라 칭하며, 이러한 시험대상 제 1라디에이터부(R1), 시험대상 제 2라디에이터부(R2)는 각각 다수의 단일 라디에이터가 상호간 별도의 호스로 연통연결되어 있는 형태가 되도록 하여, 고온탱크(10)의 고온유체 및 후술될 저온탱크(40)의 저온유체가 다수의 단일 라디에이터를 연속적으로 모두 통과되도록 하여, 다수의 라디에이터를 동시에 피로시험할 수 있도록 할 수 있음이다.
In the present invention, the radiator to be tested is referred to as a first radiator section R1 to be tested and a second radiator section R2 to be tested. The first radiator section R1 to be tested, the second radiator section R2 The plurality of single radiators are connected to each other through a separate hose so that the high temperature fluid of the
상기 저온탱크(40)는 고온탱크(10)의 고온유체와 마찬가지로, 부동액과 물의 혼합물로 이루어진 유체를 저온으로 하여 시험대상 제 2라디에이터부(R2)에 공급한 후, 회수하는 곳이다.The low-
물론, 이러한 저온탱크(40) 또한 전술된 고온탱크(10)와 마찬가지로, 배출구와 회수구가 설치되어 있고, 이러한 배출구와 회수구에 각각 제어밸브가 설치되어 있어야 함은 당연할 것이다.Of course, it is a matter of course that the low-
또한, 이러한 저온탱크(40)의 배출구는 시험대상 제 2라디에이터부(R2) 일단에 배출관(41)으로 연통연결되고, 회수구 또한 시험대상 제 2라디에이터부(R2)의 타단에 연결되어, 저온유체가 공급된 후 회수될 수 있도록 한다.The discharge port of the
본 발명에서는 전술된 고온탱크(10)의 경우, 시험대상 제 1라디에이터부(R1)에 배출관(11)과 회수관(12)으로 연결하여, 시험대상 제 1라디에이터부(R1)에 고온유체가 공급 및 회수될 수 있도록 하고, 저온탱크(40)의 경우, 시험대상 제 2라디에이터부(R2)에 또 다른 배출관(41)과 회수관(42)으로 연결하여, 시험대상 제 2라디에이터부(R2)에 저온유체가 공급 및 회수될 수 있도록 하는 것이며, 상기 시험대상 제 1라디에이터부(R1)에 저온유체를 공급 및 회수하고자 하는 경우에는 후술될 제 1, 2보조 배출관을 통해 공급 및 회수될 수 있도록 하고, 시험대상 제 2라디에이터부(R2)에 고온유체를 공급 및 회수하고자 하는 경우에는 후술될 제 3, 4보조 배출관(90, 100)을 통해 공급 및 회수될 수 있도록 한다. 이는 제 1, 2, 3, 4보조 배출관(70, 80, 90, 100)을 설명시 상세히 설명하도록 한다.In the present invention, in the case of the high-
더불어, 이러한 저온탱크(40) 및 전술된 고온탱크(10)는 배출관(41, 11), 회수관(42, 12), 후술될 보조 배출관(제 1, 2, 3, 4보조 배출관)의 길이, 마찰손실 등의 차이를 보정하여, 저온탱크(40) 및 고온탱크(10) 내부에 항시 일정한 수위로 저장되어 있도록 할 수 있음이다.The low-
또한, 상기 저온탱크(40)에는 냉각장치, 고온탱크(10)에는 가열장치가 각각 구비되어, 저온유체와 고온유체가 공급되도록 해야 함은 당연할 것이다.
It is a matter of course that a cooling device is provided in the
상기 제 1밸브(20) 및 제 2밸브(30)는 고온유체 또는 저온유체의 유동방향을 전환하고 하는 것으로, 제 1밸브(20)는 고온탱크(10)와 시험대상 제 1라디에이터부(R1)를 연결하고 있는 배출관(11)에 설치되어 있고, 제 2밸브(30)는 고온탱크(10)와 시험대상 제 1라디에이터부(R1)를 연결하고 있는 회수관(12)에 설치되어 있도록 한다.The
이러한, 상기 제 1, 2밸브(20, 30)로는 3방향 밸브가 사용되며, 이는 후술될 제 3, 4밸브(50, 60)에도 동일하게 적용된다.
A three-way valve is used for the first and
상기 제 3밸브(50) 및 제 4밸브(60)는 제 1, 2밸브(20, 30)와 마찬가지로, 저온유체 또는 고온유체의 유동방향을 전환하고자 하는 것으로, 제 3밸브(50)는 저온탱크(40)와 시험대상 제 2라디에이터부(R2)를 연결하고 있는 배출관(41)에 설치되도록 하고, 제 4밸브(60)는 저온탱크(40)와 시험대상 제 2라디에이터부(R2)를 연결하고 있는 회수관(42)에 설치되어 있도록 한다.
The
상기 제 1보조 배출관(70)은 고온탱크(10)의 고온유체를 시험대상 제 1라디에이터부(R1)에 공급하는 배출관(11)에 설치된 제 1밸브(20)를, 저온탱크(40)의 저온유체를 시험대상 제 2라디에이터부(R2)에 공급하는 또 다른 배출관(41)에 연결하는 것이다.The first
더욱 자세히 설명하면, 상기 제 1보조 배출관(70)의 일단은 제 1밸브(20)에 연결되고, 타단은 제 3밸브(50)와 시험대상 제 2라디에이터부(R2) 사이(제 3밸브(50)의 후단)의 배출관(41)에 연통되도록 하는 것이다.More specifically, one end of the first
상기 제 2보조 배출관(80)은 시험대상 제 2라디에이터부(R2)를 거친 저온유체를 저온탱크(40)에 회수하는 회수관(42)에 설치된 제 4밸브(60)를, 시험대상 제 1라디에이터부(R1)를 거쳐 고온탱크(10)로 고온유체가 회수되는 회수관(12)에 연결되는 것이다.The second
즉, 상기 제 1, 2보조 배출관(70, 80)은 저온탱크(40)와 배출관(41) 및 회수관(42)으로 연결되어 저온유체만이 유동될 수 있는 시험대상 제 2라디에이터부(R2)에, 고온탱크(10)의 고온유체가 유동된 후, 다시 고온탱크(10)로 순환될 수 있도록 하는 것으로, 제 3, 4밸브(50, 60)는 저온탱크(40) 내 저온유체가 시험대상 제 2라디에이터부(R2)를 순환하도록 작동되되, 시험대상 제 2라디에이터부(R2)에 고온유체를 공급하고자 하는 경우, 제 1밸브(20)의 연통방향이 바뀌면서 고온탱크(10)의 고온유체가 시험대상 제 2라디에이터부(R2)를 통과하도록 하고, 이어 제 4밸브(60)의 연통방향이 바뀌면서 시험대상 제 2라디에이터부(R2)를 거친 고온유체는 저온탱크(40)가 아닌 고온탱크(10)로 회수될 수 있도록 하는 것이다.
That is, the first and second
상기 제 3보조 배출관(90)은 일단이 제 3밸브(50)와 연결되고, 타단은 고온유체를 시험대상 제 1라디에이터부(R1)에 연결하는 배출관(11)에 연결되어 있는 것으로, 더욱 자세히는 제 1밸브(20)와 시험대상 제 1라디에이터부(R1) 사이의 배출관(11)을 제 3밸브(50)에 연결시키는 것이다.The third
또한, 상기 제 4보조 배출관(100)은 일단이 제 2밸브(30)와 연결되고, 타단은 시험대상 제 2라디에이터부(R2)를 거친 저온유체를 저온탱크(40)로 회수하는 회수관(42)에 연결되는 것이다. 다시 말해, 제 4보조 배출관(100)은 제 2밸브(30)를 저온탱크(40)와 제 4밸브(60) 사이의 회수관(42)에 연결되는 것이다.The fourth
이로써, 상기 시험대상 제 1라디에이터부(R1)는 고온탱크(10)로부터 고온유체만이 유동되다가, 저온유체가 유동되고자 하는 경우, 상기 제 3밸브(50)의 연통방향이 전환되면서 저온탱크(40)의 저온유체가 시험대상 제 2라디에이터부(R2)로 가는 것이 아니라, 제 1밸브(20)와 시험대상 제 1라디에이터부(R1) 사이의 배출관(11)으로 이동되어 시험대상 제 1라디에이터부(R1)에 공급되는 것이며, 시험대상 제 1라디에이터부(R1)를 거쳐 배출된 저온유체는 제 2밸브(30)가 설치된 회수관(12)을 통해 고온탱크(10)로 회수되는 것이 아니라, 제 2밸브(30)의 연통방향이 제 4보조 배출관(100)과 연통되도록 전환되면서 제 4보조 배출관(100)을 통해 제 4밸브(60)와 저온탱크(40) 사이로 유동 후 저온탱크(40)로 회수될 수 있도록 하는 것이다.
When the low temperature fluid flows from the
이하에서는 상기와 같은 구성 및 구조를 갖는 본 발명의 바람직한 실시예의 작동을 설명하도록 한다.Hereinafter, the operation of the preferred embodiment of the present invention having the above-described structure and structure will be described.
상기 고온탱크(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 배출관(11)과 회수관(12)을 통해 시험대상 제 1라디에이터부(R1)에만 고온유체가 순환되는 형태이며, 이때 상기 제 1, 2밸브(20, 30) 또한 고온유체를 시험대상 제 1라디에이터부(R1)로만 공급하고, 시험대상 제 1라디에이터부(R1)에서 배출된 고온유체만을 고온탱크(10)에 회수할 수 있도록 하는 것이다. 즉, 이때의 제 1밸브(20)는 제 1보조 배출관(70)과 연통되어 있지 상태이고, 제 2밸브(30) 또한 제 4보조 배출관(100)과 연통되어 있지 않은 상태가 되는 것이다.1, the high-
또한, 상기 저온탱크(40) 또한 도 1에 도시된 바와 같이, 또 다른 배출관(41)과 회수관(42)을 통해 시험대상 제 2라디에이터부(R2)만 저온유체가 순환될 수 있도록 하는 것으로, 이때의 제 3밸브(50)는 제 3보조 배출관(90)과 연통되어 있지 않고, 제 4밸브(60)는 제 2보조 배출관(80)과 연통되지 않는 상태가 되도록 하는 것으로, 오로지 제 3밸브(50)가 설치된 배출관(41) 전, 후단만을 연통시기고, 제 4밸브(60)가 설치된 회수관(42) 전, 후단만을 연통시키는 형태이다.1, the low-
이에, 저온탱크(40)로부터 저온유체만이 유동되는 제 2라디에이터부에 고온탱크(10)의 고온유체를 공급하고자 하는 경우, 도 2에 도시된 바와 같이, 제 1밸브(20)는 제 1밸브(20)의 전, 후단이 연통되도록 한 형태에서 연통방향이 전환되어, 제 1밸브(20)의 전단이 제 1보조 배출관(70)과 연통되는 형태로 작동되어, 고온탱크(10)의 고온유체가 저온탱크(40)의 제 3밸브(50) 후단으로 이동하면서 시험대상 제 2라디에이터부(R2)에 공급되도록 하고, 이때 제 4밸브(60) 또한 제 4밸브(60) 전, 후단을 연통하고 있는 형태에서 연통방향이 전환되어, 제 4밸브(60) 후단이 제 2보조 배출관(80)과 연통되도록 작동되어, 시험대상 제 2라디에이터부(R2)를 순환한 고온유체가 고온탱크(10)로 회수될 수 있도록 한다.When the high temperature fluid of the
또한, 상기 고온탱크(10)로부터 고온유체만이 유동되는 제 1라디에이터부(R1)에 저온탱크(40)의 저온유체를 공급하고자 하는 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 제 3밸브(50)는 제 3밸브(50)의 전, 후단이 연통되도록 한 형태에서 연통방향이 전환되어, 제 3밸브(50)의 전단이 제 3보조 배출관(90)과 연통되는 형태로 작동되어, 저온탱크(40)의 저온유체가 고온탱크(10)의 제 1밸브(20) 후단으로 이동하면서 제 1라디에이터부에 공급되도록 하고, 이때 제 2밸브(30) 또한 제 2밸브(30) 전, 후단을 연통하고 있는 형태에서 연통방향이 전환되어, 제 2밸브(30) 후단이 제 4보조 배출관(100)과 연통되도록 작동되어, 제 1라디에이터부(R1)를 순환한 저온유체가 다시 저온탱크(40)로 회수될 수 있도록 한다.3, when the low temperature fluid of the
또한, 상기 복수개의 시험대상 제 2라디에이터부(R2)를 동시에 피로시험하기 위해, 고온유체가 공급되던 시험대상 제 1라디에이터부(R1)에 저온유체를 공급하고, 저온유체가 공급되던 시험대상 제 2라디에이터부(R2)에 고온유체를 공급하는 작동을 동시에 진행하게 되는 경우, 도 4에 도시된 바와 같이, 제 1, 3밸브(20, 50)는 동시에 동작되면서 방향이 전환되어야 하고, 제 2, 4밸브(30, 60) 또한 동시에 동작되면서 방향이 전환되어야, 시험대상 제 1, 2라디에이터부(R1, R2)에 공급되는 유체가 각각 고온에서 저온으로, 또는 저온으로 고온으로 동시에 바뀌게 되는 것이다.(도 5에서는 이러한 시험대상 제 1, 2라디에이터부(ex: 열교환기)에 흐르는 유체가 출구 측에서 연속적으로 바뀌고 있음을 디스플레이장치(ex: PC의 모니터 등)통해 알 수 있다. 즉, 고온유체가 저온유체가 교번으로 공급되어 유동되고 있음을 알 수 있다. 물론, 이러한 온도의 변화를 체크하기 위해, 온도센서(ex: 온도/압력센서(120))가 시험대상 제 1, 2라디에이터부(ex: 열교환기)의 전단 또는 후단에 설치되어 있어야 함은 당연할 것이며, 이러한 온도/압력센서(120)는 제어부(140) 및 디스플레이장치 등과 전기적으로 연결되어 있어야 할 것이다.In order to simultaneously perform the fatigue test on the plurality of second radiator parts R2 to be tested, the low temperature fluid is supplied to the first radiator part R1 to be tested, to which the high temperature fluid has been supplied, 4, the first and
더불어, 이러한 제 1, 3밸브(20, 50)의 동시동작 및 제 2, 4밸브(30, 60)의 동시동작은 상호간 사전설정시간만큼의 인터벌(interval)이 있어야 하는데, 그 이유는 제 1, 3밸브(20, 50)가 동시동작함과 동시에 제 2, 4밸브(30, 60)도 동시동작하게 되면, 저온유체가 고온탱크(10)로 유입되거나, 고온유체가 저온탱크(40)로 유입되어, 고온탱크(10)와 저온탱크(40) 내 유체의 온도가 사전설정수준의 온도로 유지되지 못하고 동일해지는 문제가 발생하게 된다.In addition, the simultaneous operation of the first and
더욱 자세히 설명하면, 제 1, 2, 3, 4밸브(20, 30, 50, 60)가 각각 전, 후단만이 연통되는 형태로 작동되어, 시험대상 제 1라디에이터부(R1)에는 고온탱크(10)의 고온유체만이 유동되고 시험대상 제 2라디에이터부(R2)에는 저온탱크(40)의 저온유체만이 유동되고 있다가, 제 1, 2, 3, 4밸브(20, 30, 50, 60)가 모두 동시동작하면서 연통방향이 전환되게 되면, 시험대상 제 1라디에이터부(R1)에 일시적으로 공급되어 저온탱크(40)로 회수되는 저온유체가, 기존에 제 1, 2밸브(20, 30) 사이에서 유동되고 있던 고온유체까지 저온탱크(40)로 밀어 회수시키기 때문에, 저온탱크(40)의 온도는 기존보다 높아지게 되고, 시험대상 제 2라디에이터부(R2)에 일시적으로 공급되어 고온탱크(10)로 회수되는 고온유체 또한, 기존에 제 3, 4밸브(50, 60) 사이에서 유동되고 있던 저온유체까지 고온탱크(10)로 밀어 회수시키기 때문에, 고온탱크(10)의 온도는 기존보다 낮아지게 되는 것이다. 이에, 제 2, 4보조 배출관(80, 100)처럼 유체를 회수하는 관을, 방향이 전환되어 온도가 다른 유체를 공급하는 제 1, 3보조 배출관(70, 90)보다 늦게 연통되도록 함으로써, 고온과 저온유체가 혼합되지 않도록 하는 것이다.(기존에 유동하고 있던 유체가 원래 공급되었던 탱크로 회수될때까지의 시간을 확보하는 것이다.) 이에, 제 2, 4밸브(30, 60)의 방향전환작동을 제 1, 3밸브(20, 50)의 방향전환작동보다 사전설정시간 늦게 작동하는 것이다.More specifically, the first, second, third and
이러한, 상기 사전설정시간은 제 2, 4밸브(30, 60)의 방향전환시점이 제 1, 3밸브(20, 50)의 방향전환시점보다 상대적으로 늦으면 되는 것으로, 이러한 사전설정시간은 시험대상이 되는 라디에이터의 용량, 또는 제 1, 2, 3, 4밸브(20, 30, 50, 60)가 설치된 배출관(11, 41) 및 회수관(12, 42), 제 1, 2, 3, 4보조 배출관(70, 80, 90, 100)의 길이 및 마찰손실에 따라 달라질 수 있음이다.The pre-set time is such that the changeover time of the second and
또한, 이러한 고온유체 및 저온유체는 사용자가 사전설정한 시간주기에 따라 고온유체와 고온유체가 교번으로 공급되도록 제 1, 2, 3, 4밸브(20, 30, 50, 60)를 제어할 수 있음이며, 이러한 제 1, 2, 3, 4밸브(20, 30, 50, 60)를 제어하기 위한 제어부(140)가 상기 제 1, 2, 3, 4밸브(20, 30, 50, 60) 및 각종센서(온도센서, 유량계, 조절밸브 등)에 전기적으로 연결되는 상태로 더 구비되어 있을 수 있음이다.The hot fluid and the low temperature fluid can also control the first, second, third, and
더불어, 상기 시험대상 제 1라디에이터부(R1)의 전, 후단 및 시험대상 제 2라디에이터부(R2)의 전, 후단 및 고온탱크(10)와 저온탱크(40)에는 각각 온도/압력센서(120) 및 유량계(130)가 설치될 수 있으며, 시험대상 제 1, 2라디에이터부(R1, R2) 입구 또는 출구에서의 온도측정을 통해, 저온유체와 고온유체의 교번이 이루어짐을 확인할 수 있음이며, 고온탱크(10) 및 저온탱크(40)의 배출구 및 회수구를 비롯하여, 배출관(11, 41), 회수관(12, 42), 제 1, 2, 3, 4보조 배출관(70, 80, 90, 100)에도 제어밸브가 설치되어 유량조절 및 유량 온오프(ON/OFF)가 가능토록 할 수 있음이다. 또한, 배출관(11, 41), 회수관(12, 42)에는 모터펌프장치(110)가 설치되어, 유체가 유동될 수 있도록 해야 함은 당연하다.
The temperature and
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is to be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the appended claims.
10: 고온탱크 11, 41: 배출관
12, 42: 회수관 20: 제 1밸브
30: 제 2밸브 40: 저온탱크
50: 제 3밸브 60: 제 4밸브
70: 제 1보조 배출관 80: 제 2보조 배출관
90: 제 3보조 배출관 100: 제 4보조 배출관
110: 모터펌프장치 120: 온도/압력센서
130: 유량계
R1: 시험대상 제 1라디에이터부
R2: 시험대상 제 2라디에이터부
V: 제어밸브10:
12, 42: collection pipe 20: first valve
30: second valve 40: low temperature tank
50: third valve 60: fourth valve
70: First auxiliary discharge pipe 80: Second auxiliary discharge pipe
90: Third auxiliary discharge pipe 100: Fourth auxiliary discharge pipe
110: motor pump device 120: temperature / pressure sensor
130: Flowmeter
R1: first radiator part under test
R2: test subject second radiator part
V: Control valve
Claims (9)
상기 고온탱크(10)의 배출관(11) 및 회수관(12)에 각각 설치되는 제 1, 2밸브(20, 30);
시험대상 제 2라디에이터부(R2)에 열수축을 위한 저온유체를 공급하는 저온탱크(40);
상기 저온탱크(40)의 배출관(41) 및 회수관(42)에 각각 설치되는 제 3, 4밸브(50, 60);
상기 제 1밸브(20)를 제 3밸브(50) 후단에 연결하고, 제 4밸브(60)를 제 2밸브(30) 전단에 각각 연결하여, 고온유체가 시험대상 제 2라디에이터부(R2)로 유동가능하게 하는 제 1, 2보조 배출관(70, 80);
상기 제 3밸브(50)를 제 1밸브(20) 후단에 연결하고, 제 2밸브(30)를 제 4밸브(60) 전단에 각각 연결하여, 저온유체가 시험대상 제 1라디에이터부(R1)로 유동가능하게 하는 제 3, 4보조 배출관(90, 100);로 이루어지며,
상기 제 1, 3밸브(20, 50)는 제 1, 2보조 배출관(70, 80)과 각각 연통되도록 동시에 작동되어, 시험대상 제 1, 2라디에이터부(R1, R2)로 공급되는 유체가 고온에서 저온으로, 또는 저온에서 고온으로 상호간 교체될 수 있도록 하는
상기 제 2, 4밸브(30, 60)는 제 1, 3밸브(20, 50)의 연통방향이 전환되고 사전설정시간 경과 후 동시 작동되도록 하여, 상기 제 3, 4보조 배출관(90, 100)과 각각 연결되어, 고온수가 저온탱크(40)에 유입되거나 저온수가 고온탱크(10)에 유입되지 않고, 공급되었던 탱크로 순환될 수 있도록 하고,
상기 사전설정시간은 시험대상 제 1, 2라디에이터부(R1, R2)의 용량 및 배출관(11, 41), 회수관(12, 42), 제 1, 2, 3, 4보조 배출관(70, 80, 90, 100)의 길이 및 마찰손실에 따라 상이하게 결정되며, 상기 제 1, 3밸브(20, 50)의 연통방향이 전환되기 전 공급되었던 유체가, 공급되었던 탱크로 회수완료되는 시간이고,
상기 제 1, 2라디에이터부(R1, R2)는 각각 다수의 라디에이터가 연통연결되도록 설치되어, 다수개의 라디에이터의 열충격에 대한 피로시험을 동시에 진행할 수 있도록 하고,
상기 시험대상 제 1, 2라디에이터부(R1, R2)는 고온유체와 저온유체가 사용자가 사전설정한 시간주기에 따라 교번으로 공급되도록 하여, 열팽창과 열수축으로 인한 피로시험이 되도록 하고,
상기 고온탱크(10) 및 저온탱크(40)는 고온유체와 저온유체가 각각 유동하는 관의 길이 및 마찰손실의 차이를 보정하여, 상기 고온탱크(10) 및 저온탱크(40)가 항시 일정한 수위를 유지할 수 있도록 하며,
상기 시험대상 제 1, 2라디에이터부(R1, R2)의 용량에 따라, 고온유체 및 저온유체의 유체량 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 라디에이터 열충격 피로시험장치.
A high temperature tank 10 for supplying a high temperature fluid for thermal expansion to the first radiator section R1 to be tested;
First and second valves (20, 30) installed respectively in a discharge pipe (11) and a return pipe (12) of the high temperature tank (10);
A low temperature tank 40 for supplying a low temperature fluid for heat shrinkage to the second radiator section R2 to be tested;
Third and fourth valves (50, 60) installed in the discharge pipe (41) and the return pipe (42) of the low temperature tank (40);
The first valve 20 is connected to the rear end of the third valve 50 and the fourth valve 60 is connected to the front end of the second valve 30 so that the high temperature fluid passes through the second radiator part R2, First and second auxiliary discharge pipes (70, 80) for allowing the first and second auxiliary discharge pipes
The third valve 50 is connected to the rear end of the first valve 20 and the second valve 30 is connected to the front end of the fourth valve 60 so that the low temperature fluid passes through the first radiator R1, And third and fourth auxiliary discharge pipes (90, 100)
The first and third valves 20 and 50 are simultaneously operated to be in communication with the first and second auxiliary discharge pipes 70 and 80 so that the fluid supplied to the first and second radiator units R1 and R2 To a low temperature, or from a low temperature to a high temperature,
The third and fourth auxiliary discharge pipes 90 and 100 are connected to the second and fourth valves 30 and 60 so that the communication directions of the first and third valves 20 and 50 are switched, Temperature water is introduced into the low-temperature tank 40 or low-temperature water does not flow into the high-temperature tank 10, so that the high-temperature water can be circulated to the tank in which it was supplied,
The predetermined time period is set to a predetermined time based on the capacity of the first and second radiator units R1 and R2 and the discharge pipes 11 and 41, the return pipes 12 and 42, the first, second, third and fourth auxiliary discharge pipes 70 and 80 , 90 and 100 and the frictional loss and is the time at which the fluid supplied before the switching of the communication direction of the first and third valves 20 and 50 is recovered to the tank in which it was supplied,
The first and second radiator units R1 and R2 are provided so that a plurality of radiators are connected to each other so that the fatigue test for thermal shocks of a plurality of radiators can be simultaneously performed,
The first and second radiator sections (R1 and R2) to be tested are alternately supplied with the hot fluid and the low-temperature fluid according to a predetermined period of time by the user to perform a fatigue test due to thermal expansion and heat shrinkage,
The high temperature tank 10 and the low temperature tank 40 correct the difference in the length of the pipe through which the high temperature fluid and the low temperature fluid respectively flow and the difference in the friction loss so that the high temperature tank 10 and the low temperature tank 40 constantly , ≪ / RTI >
Wherein a fluid amount of the high temperature fluid and the low temperature fluid is adjustable according to the capacity of the first and second radiator units (R1, R2) to be tested.
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