KR101457531B1 - 라디에이터 캡 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 라디에이터 캡 구조에 관한 것으로, 본 발명의 목적은 단순화된 구조를 가짐으로써 생산성을 향상함과 동시에 특히 부압 시 냉각수의 유동을 보다 원활하게 이루어지도록 해 주는 라디에이터 캡 구조를 제공함에 있다.

본 발명에 의한 라디에이터 캡 구조는, 라디에이터 캡 구조(10)에 있어서, 라디에이터(190)의 헤더탱크(191) 상에 구비된 냉각수 주입구(50)를 밀폐하도록 상기 냉각수 주입구(50)에 걸려 고정되는 주입구 캡(20) 및 일측이 상기 냉각수 주입구(50)와 상기 헤더탱크(191)를 연결하는 필러넥(40) 상에 유통 가능하게 구비되며 타측이 리저브 탱크의 연결관과 연결되고, 내부에 밸브(35)를 구비하여 상기 라디에이터(190) 내부 압력 변화에 따라 상기 라디에이터(190) 및 리저브 탱크 사이의 냉각수 유동 방향을 전환시키는 필러넥 파이프(30)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

라디에이터, 냉각수 주입구, 라디에이터 캡, 필러넥 파이프

Description

라디에이터 캡 구조{A Structure of Radiator Cap}

본 발명은 라디에이터 캡 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기존의 기능을 유지하면서도 단순한 형태로 형성되어 냉각수의 흐름을 원활하게 해 주는 구조를 가지는 라디에이터 캡 구조에 관한 것이다.

라디에이터(radiator)는 내연기관에서 발생한 열의 일부를 냉각수를 통해서 대기 속으로 방출하는 장치이다. 일반적으로 내연기관은 항상 고온ㆍ고압의 가스를 점화ㆍ연소시키는 과정에서 매우 많은 양의 열이 발생하게 되며, 따라서 냉각을 시켜 주지 않으면 과열로 인하여 실린더와 피스톤을 포함하는 각종 부품이 녹거나 탐으로써 손상 및 파손이 발생하게 된다. 따라서 실린더 주위에 냉각수를 수용하는 재킷을 설치하고, 상기 재킷 내부로 냉각수를 순환시킴으로써 냉각수가 엔진으로부터 발생하는 열을 흡수함으로써 엔진이 냉각되도록 하고 있다. 그러나 냉각수 역시 오랜 시간 동안 엔진으로부터 열을 흡수하여 고온이 되면 엔진으로부터 더 이상 열을 흡수할 수 없게 되기 때문에, 상기 냉각수를 냉각시켜 주는 장치가 필요한데, 라디에이터는 바로 이러한 고온의 냉각수를 순환시켜 냉각시켜 주는 장치이다.

도 1은 일반적인 라디에이터를 나타낸 도면으로서, 상기 라디에이터(190)는 상ㆍ하측에 일정거리 이격되어 배치된 한쌍의 헤더탱크(191)와, 상기 헤더탱크(191) 사이에 양단이 연결되어 냉각수 유로를 형성하는 튜브 및, 상기 튜브 사이에 개재된 방열핀으로 구성된다.

그런데, 라디에이터(190) 내에 냉각수가 순환하면서 엔진을 냉각하는 과정에서, 냉각수가 일부 새어나가거나 증발 등으로 인하여 양이 줄어들 수도 있고, 또는 순환 과정에서 오염되어 엔진 냉각 효율이 떨어지게 될 수도 있다. 또는, 라디에이터(190) 내의 냉각수의 양이 너무 많아서 냉각수의 순환이 원활하게 이루어지지 못하는 경우도 있다. 이러한 문제점들을 극복하도록 라디에이터(190) 내의 냉각수 양이 적절하게 유지되게 하기 위해 라디에이터(190)에는 리저브 탱크(미도시)가 연결 구비된다. 상기 리저브 탱크는 냉각수를 수용하고 있는 탱크로, 상기 라디에이터(190)의 상기 상측 헤더탱크(191)에 형성된 냉각수 주입구(170)와 연결되게 된다.

상기 냉각수 주입구(170)의 단부에 구비되어 상기 냉각수 주입구(170)를 밀폐하는 상기 라디에이터 캡(110)은, 상기 냉각수 주입구(170)를 밀폐하는 역할을 할 뿐만 아니라, 상기 라디에이터(190) 내부의 온도 및 압력의 변화에 따라 상기 라디에이터(190)로부터 외부 즉 상기 리저브 탱크로 냉각수를 배출하거나 또는 반대로 상기 리저브 탱크로부터 상기 라디에이터(190) 내부로 냉각수가 유입되도록 함으로써, 상기 라디에이터(190) 내에 냉각수의 적절한 양을 유지할 수 있도록 해 준다.

도 2 및 도 3은 종래의 라디에이터 캡을 나타낸 도면으로서, 상기 라디에이터 캡(110)은 상기 라디에이터(190)의 냉각수 주입구(170) 외부에 결려 고정되는 아우터 캡(120)과, 상기 아우터 캡(120)의 아래측에 배치되어 상기 냉각수 주입구(170)의 상부 개구를 밀폐하는 이너 캡(130)과, 상기 이너 캡(130)의 아래측에 배치되어 상기 라디에이터(190) 내부의 냉각수 온도 변화에 따라 발생된 압력에 의해 상기 냉각수 주입구(170)를 개폐하는 압력밸브(140)와, 상기 압력밸브(140) 상에 설치되어 상기 라디에이터(190) 내부에 부압이 발생하게 되면 상기 라디에이터(190) 내부와 상기 냉각수 주입구(170) 측벽에 관통 형성된 통공(172) 사이에 유로가 형성되도록 하는 부압밸브(160), 및 상기 아우터 캡(120)을 관통하여 상기 압력밸브(140)의 상부에 결합되는 헤드 캡(121)으로 이루어진다.

상기 이너 캡(130)은 상기 냉각수 주입구(170)의 상부 개구를 밀폐하는 가스켓(133)과, 상기 가스켓(133)을 탄성지지하는 가스켓 스프링(131)으로 이루어져 상기 냉각수 주입구(170)의 상부 개구를 밀폐한다.

상기 압력밸브(140)는 상기 냉각수 주입구(170)의 내부에 형성된 가변압 실링부(171)를 밀폐하는 링 형상의 실링부재(151)와, 상기 실링부재(151)의 내주연 일부를 고정하는 플레이트(150)와, 중공되어 상기 플레이트(150)의 상부에 배치되는 하부 리테이너(193)와, 상기 하부 리테이너(193)의 상부에 배치되어 상기 이너 캡(130)의 가스켓 스프링(131) 하부에 결합된 상부 리테이너(192)와, 상기 상부 리테이너(192)의 하부와 상기 하부 리테이너(193)의 내주연을 따라 형성된 원통형의 링크(141), 및 상기 링크(141)의 외주연 배치되어 상기 상ㅇ하부 리테이너(192, 193) 사이에 개재된 스프링(149)으로 구성된다.

상기 부압밸브(160)는 상기 압력밸브(140)의 플레이트(150)와 실링부재(151)를 관통하여 상ㆍ하로 유동되도록 설치되는 밸브스템(161)과, 상기 밸브스템(161)의 상단부를 고정하는 스톱링(162)으로 구성된다.

도 4는 종래의 라디에이터 캡의 작동을 나타낸 도면이다.

먼저 도 4a와 같이 상기 라디에이터 내부에 유통되는 냉각수의 온도가 상승하면 상기 라디에이터 내부에 충전된 냉각수와 공기의 체적이 증가함에 따라 압력이 증가하게 된다. 이처럼 상기 라디에이터 내부에 압력이 상승하면, 상승된 압력에 의해 상기 스프링(149)에 의해 탄력 지지되는 플레이트(150)와 상기 플레이트(150)에 고정된 실링부재(151)가 상부로 밀려 올라가게 되고, 그로 인해 상기 실링부재(151)와 냉각수 주입구(170)의 가변압 실링부(171) 사이에는 냉각수 내지 공기의 유통이 가능한 공간이 형성된다.

이와 같이 상기 실링부재(151)와 상기 가변압 실링부재(171) 사이에 형성된 공간을 통해 상기 라디에이터 내부에 충전된 냉각수 내지 공기는 상기 냉각수 주입구(170) 측부에 형성된 통공(172)을 통해 리저브 탱크(미도시)로 오버 플로우된다. 위와 같은 상기 압력밸브(140)의 작동에 의해 상기 라디에이터 내부에 압력은 감소되고, 그에 따라 상기 스프링(149)의 탄성에 의해 상기 플레이트(150)가 하강하고, 그로 인해 상기 플레이트(150) 하부에 배치된 실링부재(151)에 의해 상기 가변압 실링부(171)가 밀폐된다.

이와 반대로 도 4b에 도시된 바와 같이, 엔진의 정지 또는 다른 이유에 의해 상기 라디에이터 내부에 충전된 냉각수와 공기의 온도가 저하되면 상기 라디에이터 내부에 충전된 냉각수와 공기의 체적이 감소됨에 따라 압력이 감소된다. 이처럼 상기 라디에이터 내부에 부압이 발생되면, 상기 부압밸브(160)의 밸브스템(161)은 자중과 부압의 영향에 의해 하강하여 상기 통공(172)과 라디에이터 내부에 유로를 형성하게 된다.

이에 따라 상기 유로를 통해 상기 리저브 탱크(미도시)에 충전된 냉각수 내지 공기는 상기 냉각수 주입구(170) 측부에 형성된 통공(172)을 통해 상기 라디에이터 내부로 유입된다. 위와 같은 상기 부압밸브(160)의 작동에 의해 상기 라디에이터 내부에 압력은 증가되고, 그에 따라 상기 밸브스템(161)은 라디에이터 내부의 압력에 의해 상승되거나 하강상태를 유지하게 된다.

이와 같이 이루어진 라디에이터 캡(110)은 상술한 바와 같이 상기 라디에이터(190) 내부 압력이 일정압력이 이상일 경우 상기 압력밸브(140)가 개방되어 냉각수가 외부로 배출되고, 상기 라디에이터 내부에 부압에 형성될 경우 상기 부압밸브(160)가 하강하여 외부로부터 냉각수가 유입되도록 하는 역할을 한다.

그런데, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 종래의 라디에이터 캡(110)을 구성하기 위한 부품이 매우 많아 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다. 뿐만 아니라, 리저브 탱크에서 라디에이터(190)로 냉각수가 들어오는 경우 즉 부압이 걸리는 경우, 도 4b에 도시되어 있는 바와 같이 각 부품들이 이동하여 적절한 유로를 형성해 주어야 하는데, 상술한 바와 같이 부품 수가 많아 구성이 복잡해짐에 따라, 부품들이 고착 등으로 인하여 제대로 유로를 형성하지 못하여 냉각수가 원활하게 유동하지 못하는 현상이 자주 발생한다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 단순화된 구조를 가짐으로써 생산성을 향상함과 동시에 특히 부압 시 냉각수의 유동을 보다 원활하게 이루어지도록 해 주는 라디에이터 캡 구조를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 라디에이터 캡 구조는, 라디에이터 캡 구조(10)에 있어서, 라디에이터(190)의 헤더탱크(191) 상에 구비된 냉각수 주입구(50)를 밀폐하도록 상기 냉각수 주입구(50)에 걸려 고정되는 주입구 캡(20) 및 일측이 상기 냉각수 주입구(50)와 상기 헤더탱크(191)를 연결하는 필러넥(40) 상에 유통 가능하게 구비되며 타측이 리저브 탱크의 연결관과 연결되고, 내부에 밸브(35)를 구비하여 상기 라디에이터(190) 내부 압력 변화에 따라 상기 라디에이터(190) 및 리저브 탱크 사이의 냉각수 유동 방향을 전환시키는 필러넥 파이프(30)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이 때, 상기 필러넥 파이프(30)는 상기 필러넥(40) 상에 연결 구비되며, 상기 라디에이터(190) 측으로 좁아지는 방향으로 테이퍼진 제1유통로(31a)가 내측 중심부를 관통하여 형성되는 제1외측하우징(31); 상기 리저브 탱크의 연결관 측에 연결되어 상기 제1유통로(31a)와 연결되어 유체가 유통 가능하도록 상기 제1외측하우 징(31)과 결합 구비되며, 상기 제1유통로(31a)와 연결되는 쪽의 지름이 상기 제1유통로(31a)의 큰 쪽 지름보다 상대적으로 작은 지름으로 형성되는 제2유통로(32a)가 내측 중심부를 관통하여 형성되는 제2외측하우징(32); 상기 제1유통로(31a)와 나란한 방향으로 이동 가능하되 상기 제2유통로(32a)에 걸리도록 상기 제1유통로(31a) 내에 삽입 구비되며, 내측 중심부를 관통하며 상기 라디에이터(190) 방향 끝단부에 걸림턱(33b)이 형성된 유통로(33a)가 형성되며, 상기 제2유통로(32a)에 의하여 걸리는 위치에 방사상으로 다수 개의 관통로(33c)가 상기 유통로(33a)와 나란하게 관통 형성되는 내측하우징(33); 상기 유통로(33a) 내부에 상기 걸림턱(33b) 반대편으로부터 삽입 구비되며, 상기 유통로(33a) 내부로 진입 가능하되 상기 걸림턱(33b)에 걸리는 크기로 형성되는 상면(35a), 상기 제2유통로(32a)로 진입 가능하되 상기 걸림턱(33b) 반대쪽의 상기 유통로(33a)에 걸리는 크기로 형성되는 하면(35b) 및 상기 상면(35a) 및 상기 하면(35b)을 연결하는 연결부(25c)로 이루어지는 밸브(35); 상기 밸브(35)의 상기 연결부(25c)를 둘러싸며 상기 상면(35a) 및 상기 하면(35b)에 걸리도록 구비되는 탄성부재(34); 상기 밸브(35)의 하면(35b)과 상기 탄성부재(34) 사이에 삽입되어, 상기 유통로(33a)의 걸림턱(33b) 반대쪽 끝단부에 구비 고정되는 고정부재(37); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 이 때, 상기 필러넥 파이프(30)는 상기 내측하우징(33)의 관통로(33c)와 상기 제2외측하우징(32)이 접촉하는 위치에 구비되는 실링부재(36); 를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 더불어, 상기 필러넥 파이프(30)는 상기 고정부재(37)와 상기 밸브(35)의 하면(35b)이 접촉하는 위치에 구비되는 고무링(38); 을 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 상기 내측하우징(33)은 외주면이 상기 라디에이터(190) 측으로 좁아지는 방향으로 테이퍼지게 형성되는 것이 바람직하다. 더불어, 상기 내측하우징(33)은 외주면이 상기 제1유통로(31a)와 동일한 경사를 가지도록 테이퍼지게 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 상기 주입구 캡(20)은 플라스틱을 포함하여 금속보다 상대적 단열 성능이 높은 재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 냉각수의 유동 방향 전환이 라디에이터 캡과 독립적으로 구비된 필러넥 파이프에서 수행되도록 하여 종래의 라디에이터 캡이 가진 기능을 분리함으로써, 냉각수 유동 방향 전환을 구현하기 위한 구성을 종래에 비해 단순화시킬 수 있는 효과가 있다. 특히 본 발명의 필러넥 파이프는 압력에 따라 부품이 자유롭게 이동되기 때문에, 종래에 비해 냉각수 유동이 훨씬 원활하게 이루어질 수 있는 효과가 있고, 이에 따라 종래의 라디에이터 캡에서 부품 고착으로 인한 유동의 꼬임 발생 등과 같은 문제점을 원천적으로 제거하게 되는 효과가 있다.

더불어, 구조의 단순화에 따라 종래에 비해 부품 수가 현저히 줄어듦으로써 부품 제조 비용이 저감되고 조립 공정이 용이해져, 결과적으로 전체적인 생산성이 크게 증가하게 되는 효과가 있다.

뿐만 아니라 본 발명에 의하면, 라디에이터 캡 자체는 단지 밀폐 역할만 하 므로 단순하게 만들어질 수 있으며, 따라서 라디에이터 캡의 소재를 플라스틱 등과 같이 단열성이 높은 소재를 사용함으로써 라디에이터 캡 개폐 시 사용자의 화상을 방지하는 등 안전성을 크게 높일 수 있는 효과 또한 있다.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 라디에이터 캡 구조를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명의 라디에이터 캡 구조의 외관을 도시한 것이다. 도시된 바와 같이 본 발명의 라디에이터 캡 구조(10)는, 라디에이터(190)의 헤더탱크(191) 상에 구비된 냉각수 주입구(50)에 걸려 고정되는 주입구 캡(20)과, 일측이 상기 냉각수 주입구(50)와 상기 헤더탱크(191)를 연결하는 필러넥(40) 상에 유통 가능하게 구비되며 타측이 리저브 탱크(미도시)와의 연결관과 연결되는 필러넥 파이프(30)를 포함하여 이루어진다.

이 때, 상기 주입구 캡(20)은 단지 상기 냉각수 주입구(50)를 밀폐하는 역할만을 수행하며, 라디에이터(190) 내부 온도 및 압력에 따라 냉각수의 유동을 전환하는 역할은 상기 필러넥 파이프(30)에서 전담하여 수행하게 된다. 이에 따라 상기 주입구 캡(20)은 단순한 구조로 이루어질 수 있어 사출과 같은 단순한 공정에 의해 생산 가능하며, 또한 재질 역시 플라스틱 등과 같은 재질을 자유롭게 사용할 수 있다.

종래에는 도 2 내지 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 라디에이터 캡 자체에 밀폐 기능 및 유동 전환 기능이 모두 갖추어져 있어야 했기 때문에 구조가 복잡해지게 되며, 또한 이러한 구조를 지지하고 부품 간의 결합이 용이하게 이루어지도록 하기 위해서는 (상기 주입구 캡(20)에 해당하는) 종래의 아우터 캡(도 2 내지 도 4의 120)은 금속으로 이루어져 있었다. 그런데, 엔진 주행 시 냉각수는 일반적으로 100℃ 전후의 고온을 가지며, 따라서 열전도성이 높은 금속으로 이루어지는 종래의 아우터 캡(120) 역시 고온으로 가열되어 있게 되었다. 이에 따라 냉각수 주입을 위해 사용자가 라디에이터 캡을 개방하려고 할 때 고온의 아우터 캡(120)에 의하여 사용자가 화상을 입는 등의 안전 사고가 발생하는 경우가 많이 있었다.

본 발명에 의하면 상기 주입구 캡(20)을 반드시 금속으로 제조할 필요가 없으며, 따라서 상기 주입구 캡(20)플라스틱과 같은 단열성이 높은 재질로 형성하게 되면, 상술한 바와 같은 화상 등의 안전 사고를 방지할 수 있게 된다.

본 발명에서 상기 주입구 캡(20)은 상기 냉각수 주입구(50)의 밀폐 기능만을 담당하며, 상기 필러넥 파이프(30)에서 냉각수 유동의 전환 기능을 담당한다. 이하에서 상기 필러넥 파이프(30)의 구조에 대하여 보다 상세히 설명한다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 필러넥 파이프의 구조를 상세히 도시한 것이다. 본 발명의 필러넥 파이프(30)는, 제1외측하우징(31), 제2외측하우징(32), 상기 제1외측하우징(31) 내부에 구비되는 내측하우징(33), 상기 내측하우징(33) 내부에 구 비되는 밸브(35), 상기 밸브(35) 둘레에 구비되는 탄성부재(34) 및 상기 탄성부재(34)의 일측 위치를 고정하는 고정부재(37)를 포함하여 이루어진다.

상기 제1외측하우징(31)은 상기 필러넥(40) 상에 연결 구비되는 부품이다. 상기 제1외측하우징(31)에는, 내측 중심부를 관통하여 상기 라디에이터(190) 측으로 좁아지는 방향으로 테이퍼진 제1유통로(31a)가 형성되어 있다.

상기 제2외측하우징(32)은 상기 리저브 탱크의 연결관 측에 연결 구비되는 부품으로, 상기 제1외측하우징(31)와 결합되어 상기 필러넥 파이프(30)의 외관을 형성한다. 상기 제2외측하우징(32)에는 제2유통로(32a)가 형성되는데, 상기 제2유통로(32a)는 상기 제1유통로(31a)와 연결되어 유체가 유통가능하도록 상기 제2외측하우징(32)의 내측 중심부를 관통하여 형성된다. 이 때, 상기 제1유통로(31a) 측과 결합하는 쪽의 상기 제2유통로(32a)의 지름은, 결합되는 쪽, 즉 상기 제1유통로(31a)의 큰 쪽 지름보다 상대적으로 작은 지름을 가지도록 형성된다.

상기 제1외측하우징(31)과 상기 제2외측하우징(32)이 결합되면, 테이퍼진 제1유통로(31a) 및 상기 제1유통로(31a)의 큰 쪽보다 작은 지름을 가지는 제2유통로(32a)가 연결되어, 도시된 바와 같이 단면이 화살표 모양과 같이 형성되는 공간이 상기 제1외측하우징(31) 및 상기 제2외측하우징(32)의 결합체 내부에 형성되게 된다.

상기 내측하우징(33)은, 상기 외측하우징들의 결합체 내부 공간 중 상기 제1유통로(31a) 내에 삽입 구비되게 된다. 이 때, 상기 내측하우징(33)은 상기 제2유통로(32a) 쪽의 지름이 상기 제2유통로(32a)의 지름보다 크게 형성됨으로써, 상기 내측하우징(33)은 상기 제1유통로(31a)와 나란한 방향으로 일부 위치 이동이 가능하며, 또한 상기 제2유통로(32a) 쪽으로 진행할 경우 상기 제2유통로(32a)에 걸리게 된다. 상기 내측하우징(33)의 외주면은, 상기 제1유통로(31a)처럼 상기 라디에이터(190) 측으로 좁아지는 방향으로 테이퍼지게 형성되는 것이 바람직하며, 또한 상기 내측하우징(33) 외주면이 상기 제1유통로(31a)와 동일한 경사를 가지도록 테이퍼지는 것이 더욱 바람직하다. 또한, 상기 내측하우징(33)에도, 내측 중심부를 관통하는 유통로(33a)가 형성되는데, 이 때 상기 유통로(33a)의 상기 라디에이터(190) 방향 끝단부에는 걸림턱(33b)이 형성된다. 또한, 상기 내측하우징(33)의 몸체 상에는 상기 유통로(33a)와 나란한 방향을 가지는 다수 개의 관통로(33c)가 관통 형성된다. 이 때 상기 관통로(33c)들은, 상기 내측하우징(33)의 몸체 상에, 상기 제2유통로(32a)에 의하여 걸리는 위치에 방사상으로 배치되게 된다.

상기 밸브(35)는, 상기 내측하우징(33)의 유통로(33a) 내부에 상기 걸림턱(33b) 반대편으로부터 삽입 구비된다. 상기 밸브(35)는 상면(35a), 하면(35b) 및 상기 상면(35a) 및 상기 하면(35b)을 연결하는 연결부(25c)로 이루어진다. 이 때, 상기 상면(35a)은, 상기 밸브(35)가 상기 유통로(33a) 내부에 삽입될 수 있음과 동시에 상기 라디에이터(190) 쪽으로 빠져나가 버리지 않도록, 상기 유통로(33a) 내부로 진입 가능하되 상기 걸림턱(33b)에 걸리는 크기로 형성된다. 또한 상기 하면(35b)은, 상기 밸브(35)가 상기 제2유통로(32a) 쪽으로 이동할 경우 상기 제2유통로(32a) 내로 진입할 수 있음과 동시에, 상기 밸브(35)가 상기 라디에이터(190) 쪽으로 이동할 경우 상기 유통로(32a)를 완전히 밀폐할 수 있도록, 상기 제2유통 로(32a)로 진입 가능하되 상기 걸림턱(33b) 반대쪽의 상기 유통로(33a)에 걸리는 크기로 형성된다.

상기 탄성부재(34)는 상기 밸브(35)의 상기 연결부(25c)를 둘러싸며 상기 상면(35a) 및 상기 하면(35b)에 걸리도록 구비된다. 이러한 형상적 조건을 만족시킴과 동시에 적절한 탄성을 유지하고 용이하게 조립 가능하기 위해서는, 상기 탄성부재(34)는 도시된 바와 같이 스프링 형상으로 되어 있는 것이 바람직하다. 마지막으로, 상기 고정부재(37)는 상기 밸브(35)의 하면(35b)과 상기 탄성부재(34) 사이에 삽입되어, 상기 유통로(33a)의 걸림턱(33b) 반대쪽 끝단부에 구비 고정된다.

도 8은 본 발명의 라디에이터 캡 구조의 작동을 나타내고 있다. 상기 내부하우징(33)은 고정되어 있지 않으므로, 상기 제1외부하우징(31)의 제1유통로(31a) 내부에서 상기 제1유통로(31a)와 나란한 방향으로 이동 가능하다. 따라서 상기 라디에이터 내부 압력에 따라 상기 내부하우징(33)이 이동하면서 냉각수의 유동 방향을 전환하게 된다.

도 8a는 라디에이터 내부 압력이 상승하였을 경우를 도시하고 있다. 상기 라디에이터 내부에 유통되는 냉각수의 온도가 상승하면 상기 라디에이터 내부에 충전된 냉각수와 공기의 체적이 증가함에 따라 압력이 증가하게 된다. 이처럼 상기 라디에이터 내부의 압력이 상승하면, 상기 내부하우징(33)은 도 8a의 화살표 방향, 즉 리저브 탱크 방향으로 이동하게 된다. 이 때, 상기 내부하우징(33)은 상기 제2유통로(32a)에 걸리는 크기로 형성되었기 때문에, 상기 내부하우징(33)은 상기 내 부하우징(33)과 상기 제2외측하우징(32)의 내부 즉 상기 제2유통로(32a)가 접촉하는 위치까지만 진행되게 된다. 이와 같이 진행되었을 깨 상기 제2유통로(32a) 상에 형성된 다수 개의 관통로(33c)들은 상기 제2유통로(32a)에 걸림으로써 막히게 된다. 이에 따라 상기 라디에이터(190)와 상기 리저브 탱크 간의 유동이 막히게 된다.

상기 관통로(33c)와 상기 제2유통로(32a)가 접촉하는 위치에는, 이 경우에 보다 밀폐가 잘 이루어지도록 하기 위해 실링부재(36)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 밸브(35) 연결부(35c)의 길이에 따라 밀폐가 제대로 이루어지지 않을 가능성을 방지하도록, 상기 고정부재(37)와 상기 밸브(35)의 하면(35b)이 접촉하는 위치에도 기밀 유지를 위한 고무링(38)이 더 구비되는 것이 바람직하다.

도 8b는 라디에이터 내부 압력이 보다 더 상승하였을 경우를 도시하고 있다. 이 경우, 라디에이터 내부 압력은 상기 내부하우징(33)을 밀어낼 뿐만 아니라, 도 8b에 도시된 바와 같이 상기 탄성부재(34)의 탄성력을 이기고 상기 밸브(35)까지 밀어내게 된다. 즉, 상기 탄성부재(34)의 상기 밸브(35) 하면(35b) 측 끝단부는 상기 고정부재(37)에 의하여 더 이상 밀려날 수 없이 고정되어 있기 때문에, 상기 라디에이터 내부 압력이 어느 정도까지는 상기 탄성부재(34)의 탄성력을 이기지 못하여 상기 밸브(35) 상면(35a)이 상기 걸림턱(33b)과 밀착된 상태로 기밀이 유지되게 되나(도 8a의 경우), 상기 라디에이터 내부 압력이 탄성력 이상으로 상승하면 상기 밸브(35) 상면(35a)이 밀려나게 되는 것이다. 이 때 상기 밸브(35) 상면(35a) 및 하면(35b)이 밀려나면서 결과적으로 도 8b와 같이 상기 유통로(33a)가 개방되게 되 며, 따라서 라디에이터로부터 리저브 탱크로 냉각수가 이동하게 된다. 이와 같이 냉각수가 리저브 탱크로 빠져나감으로써 라디에이터 내부의 압력이 경감되어 라디에이터의 손상이 방지될 수 있게 된다.

도 8c는 반대로 라디에이터 내부 압력이 낮아진 경우를 도시하고 있다. 엔진의 정지 또는 다른 이유에 의해 상기 라디에이터 내부에 충전된 냉각수와 공기의 온도가 저하되면 상기 라디에이터 내부에 충전된 냉각수와 공기의 체적이 감소됨에 따라 압력이 감소된다. 이처럼 상기 라디에이터 내부에 부압이 발생되면, 상기 내부하우징(33)은 상기 라디에이터 방향으로 이동하게 된다. 이 때 상기 제1외부하우징(31) 내의 상기 제1유통로(31a)가 상기 라디에이터 쪽으로 좁아지는 방향으로 테이퍼져 있기 때문에 상기 내부하우징(33)은 도 8c에 도시된 바와 같이 상기 제1유통로(31a)에 걸리는 위치까지만 이동되게 된다. 또한 상기 밸브(35) 역시 상기 라디에이터 쪽으로 밀리는 힘을 받게 되며, 따라서 상기 내부하우징(33)의 유통로(33a)는 상기 밸브(35)의 상면(35a) 및 하면(35b)에 의하여 밀폐된다. 한편 이 때, 상기 내부하우징(33)의 관통로(33c)는 모두 개방되게 되며, 따라서 냉각수는 상기 관통로(33c)를 통해 리저브 탱크로부터 상기 라디에이터 탱크로 유통되게 된다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

도 1은 일반적인 라디에이터를 나타낸 사시도.

도 2는 종래의 라디에이터 캡을 나타낸 단면도.

도 3은 종래의 라디에이터 캡을 나타낸 분해 사시도.

도 4는 종래의 라디에이터 캡의 작동을 나타낸 단면도.

도 5는 본 발명의 라디에이터 캡 구조의 외관 사시도.

도 6은 본 발명의 필러넥 파이프의 단면도.

도 7은 본 발명의 필러넥 파이프의 분해 사시도.

도 8은 본 발명의 라디에이터 캡 구조의 작동을 나타낸 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10: 라디에이터 캡 구조

20: 주입구 캡 30: 필러넥 파이프

31: 제1외측하우징 31a: 제1유통로

32: 제2외측하우징 32a: 제2유통로

33: 내측하우징 33a: 유통로

33b: 걸림턱 33c: 관통로

34: 탄성부재

35: 밸브 35a: 상면

35b: 하면 35c: 연결부

36: 실링부재 37: 고정부재

38: 고무링 40: 필러넥

50: 냉각수 주입구

190: 라디에이터 191: 헤더탱크

Claims (7)

1. 라디에이터 캡 구조(10)에 있어서,

   라디에이터(190)의 헤더탱크(191) 상에 구비된 냉각수 주입구(50)를 밀폐하도록 상기 냉각수 주입구(50)에 걸려 고정되는 주입구 캡(20) 및

   일측이 상기 냉각수 주입구(50)와 상기 헤더탱크(191)를 연결하는 필러넥(40) 상에 유통 가능하게 구비되며 타측이 리저브 탱크의 연결관과 연결되고, 내부에 밸브(35)를 구비하여 상기 라디에이터(190) 내부 압력 변화에 따라 상기 라디에이터(190) 및 리저브 탱크 사이의 냉각수 유동 방향을 전환시키는 필러넥 파이프(30)

   를 포함하여 이루어지며,

   상기 필러넥 파이프(30)는

   상기 필러넥(40) 상에 연결 구비되며, 상기 라디에이터(190) 측으로 좁아지는 방향으로 테이퍼진 제1유통로(31a)가 내측 중심부를 관통하여 형성되는 제1외측하우징(31);

   상기 리저브 탱크의 연결관 측에 연결되어 상기 제1유통로(31a)와 연결되어 유체가 유통 가능하도록 상기 제1외측하우징(31)과 결합 구비되며, 상기 제1유통로(31a)와 연결되는 쪽의 지름이 상기 제1유통로(31a)의 큰 쪽 지름보다 상대적으로 작은 지름으로 형성되는 제2유통로(32a)가 내측 중심부를 관통하여 형성되는 제2외측하우징(32);

   상기 제1유통로(31a)와 나란한 방향으로 이동 가능하되 상기 제2유통로(32a)에 걸리도록 상기 제1유통로(31a) 내에 삽입 구비되며, 내측 중심부를 관통하며 상기 라디에이터(190) 방향 끝단부에 걸림턱(33b)이 형성된 유통로(33a)가 형성되며, 상기 제2유통로(32a)에 의하여 걸리는 위치에 방사상으로 다수 개의 관통로(33c)가 상기 유통로(33a)와 나란하게 관통 형성되는 내측하우징(33);

   상기 유통로(33a) 내부에 상기 걸림턱(33b) 반대편으로부터 삽입 구비되며, 상기 유통로(33a) 내부로 진입 가능하되 상기 걸림턱(33b)에 걸리는 크기로 형성되는 상면(35a), 상기 제2유통로(32a)로 진입 가능하되 상기 걸림턱(33b) 반대쪽의 상기 유통로(33a)에 걸리는 크기로 형성되는 하면(35b) 및 상기 상면(35a) 및 상기 하면(35b)을 연결하는 연결부(25c)로 이루어지는 밸브(35);

   상기 밸브(35)의 상기 연결부(25c)를 둘러싸며 상기 상면(35a) 및 상기 하면(35b)에 걸리도록 구비되는 탄성부재(34);

   상기 밸브(35)의 하면(35b)과 상기 탄성부재(34) 사이에 삽입되어, 상기 유통로(33a)의 걸림턱(33b) 반대쪽 끝단부에 구비 고정되는 고정부재(37);

   를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 라디에이터 캡 구조.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 필러넥 파이프(30)는

   상기 내측하우징(33)의 관통로(33c)와 상기 제2외측하우징(32)이 접촉하는 위치에 구비되는 실링부재(36);

   를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 라디에이터 캡 구조.
4. 제 1항에 있어서, 상기 필러넥 파이프(30)는

   상기 고정부재(37)와 상기 밸브(35)의 하면(35b)이 접촉하는 위치에 구비되는 고무링(38);

   을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 라디에이터 캡 구조.
5. 제 1항에 있어서, 상기 내측하우징(33)은

   외주면이 상기 라디에이터(190) 측으로 좁아지는 방향으로 테이퍼지게 형성되는 것을 특징으로 하는 라디에이터 캡 구조.
6. 제 5항에 있어서, 상기 내측하우징(33)은

   외주면이 상기 제1유통로(31a)와 동일한 경사를 가지도록 테이퍼지게 형성되는 것을 특징으로 하는 라디에이터 캡 구조.
7. 제 1항에 있어서, 상기 주입구 캡(20)은

   플라스틱을 포함하여 금속보다 상대적 단열 성능이 높은 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 라디에이터 캡 구조.

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