KR101694546B1 - 라디에이터 캡 - Google Patents

Abstract

본 발명은 라디에이터의 냉각수 주입구에 삽입되고, 통공이 저면에 형성되며, 상기 라디에이터의 내부 압력에 따라 상기 주입구를 개폐하는 압력밸브 및 상기 압력밸브의 하부에 배치되고 상기 라디에이터의 내부 압력에 따라 상승 또는 하강하면서 상기 압력밸브의 통공을 개폐하는 밸브 스템과, 상기 밸브 스템으로부터 상방향으로 연장 형성되어 상기 압렵밸브의 통공 내에 삽입되어 상기 라디에이터의 내압에 따라 상기 밸브 스템과 일체로 상하운동하고 측면에 유동홈이 형성되도록 다발식 구조를 가지는 결합부재를 구비하는 부압밸브를 포함하는 라디에이터 캡을 제공한다.
본 발명에 의한 라디에이터 캡은, 결합부재에 형성되는 유로를 통하여 냉각수 및 냉각수를 포함하는 공기의 유동이 원활하게 이루어지는 효과가 있다.

Description

라디에이터 캡{Radiator Cap}

본 발명은 냉각수 및 공기의 유동이 원활한 라디에이터 캡에 관한 것이다.

일반적으로 차량에는 엔진 및 각종 발열부를 냉각시키는 냉각장치가 구비되어 있으며, 이러한 냉각장치는 통상 엔진으로부터 동력을 전달받아 냉각수를 순환시키는 순환펌프와, 엔진과의 열교환에 의해 비교적 고온 상태의 냉각수를 공급받아 외부 공기와 열교환시켜 냉각한 후에 다시금 엔진으로 공급하는 라디에이터로 이루어진다. 상기 라디에이터는 상하측에 일정거리 이격되어 배치된 한쌍의 헤더탱크와, 상기 헤더탱크 사이에 양단이 연결되어 냉각수 유로를 형성하는 튜브 및, 상기 튜브 사이에 개재된 방열핀으로 구성되며, 상기 상측 헤더탱크에는 냉각수 주입구가 형성되고 상기 냉각수 주입구에는 이를 개폐하는 라디에이터 캡이 구비된다.

상기 라디에이터 캡은 라디에이터 내부의 냉각수 온도 변화에 따라 발생된 압력에 의해 냉각수 주입구를 개폐하는 압력밸브와, 상기 압력밸브 상에 설치되어 상기 라디에이터 내부에 부압이 발생하게 되면 상기 라디에이터 내부와 냉각수 주입구의 측부에 형성된 통공 사이에 유로가 형성되도록 하는 부압밸브로 이루어진다. 상기 압력밸브는 냉각수 주입구의 내부에 형성된 안착부에 맞닿아 냉각수 주입구를 개폐하도록 가스켓을 구비한 하부 플레이트와, 상기 하부 플레이트의 내면에 고정되는 리테이너와, 상기 리테이너에 설치되는 원통형의 링과, 상기 라디에이터 캡의 상부면과 상기 원통형 링 사이에 개재되어 상기 냉각수 주입구의 입구를 밀폐하는 탄성 플레이트, 및 상기 탄성 플레이트와 리테이너 사이에 배치되어 상기 하부 플레이트를 탄력 지지하는 탄성 스프링으로 구성된다. 또한, 상기 부압밸브는 상기 압력밸브의 하부 플레이트와 가스켓을 관통하여 상하로 유동(流動)되도록 설치되는 밸브 스템과, 상기 밸브 스템의 하부에 고정되어 상기 가스켓과 접촉부를 형성하는 밸브체, 및 상기 밸브 스템의 상단부와 상기 하부 플레이트 사이에 개재되어 상기 밸브 스템을 탄력 지지하는 탄성 스프링으로 구성된다.

이와 같이 이루어진 상기 라디에이터 캡은 상기 라디에이터 내부에 형성되는 압력에 따라 상기 압력밸브와 부압밸브가 유기적으로 작동되어 상기 라디에이터 내부가 일정한 압력을 유지할 수 있도록 한다.

그러나 상기 라디에이터 캡은 상기 라디에이터 내부의 압력에 따라 냉각수 또는 냉각수를 포함하는 고압의 공기가 유동할 수 있는 공간이 협소하여 냉각수 또는 공기의 유동에 지장을 초래하였다.

또한, 상기 밸브 스템을 조립함에 있어서, 조립 구조가 복잡하여 조립시간이 오래 걸리는 등의 불편함이 있었다.

본 발명은 냉각수 및 냉각수를 포함하는 공기의 유동이 원활한 라디에이터 캡을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 라디에이터의 냉각수 주입구에 삽입되고, 통공이 저면에 형성되며, 상기 라디에이터의 내부 압력에 따라 상기 주입구를 개폐하는 압력밸브 및 상기 압력밸브의 하부에 배치되고 상기 라디에이터의 내부 압력에 따라 상승 또는 하강하면서 상기 압력밸브의 통공을 개폐하는 밸브 스템과, 상기 밸브 스템으로부터 상방향으로 연장 형성되어 상기 압렵밸브의 통공 내에 삽입되어 상기 라디에이터의 내압에 따라 상기 밸브 스템과 일체로 상하운동하고 측면에 유동홈이 형성되도록 다발식 구조를 가지는 결합부재를 구비하는 부압밸브를 포함하는 라디에이터 캡을 제공한다.

상기 결합부재는, 상기 밸브 스템의 상면으로부터 연장되며, 원주 방향으로 서로 이격된 상태로 배치되는 복수개의 삽입부들을 포함할 수 있다.

상기 삽입부들은, 상기 삽입부들의 하부를 서로 일체로 연결하는 연결편을 더 포함할 수 있다.

상기 결합부재는, 상기 삽입부들의 단부에 각각 형성되며, 상기 삽입부들이 상기 통공에서 하부로 빠지지 않도록 측면으로 돌출된 이탈방지부를 더 포함할 수 있다.

상기 결합부재와 이탈방지부는 화살구조를 가질 수 있다.

상기 삽입부들은 탄성소재로 형성될 수 있다.

본 발명에 의한 라디에이터 캡은, 결합부재에 형성되는 유로를 통하여 냉각수 및 냉각수를 포함하는 공기의 유동이 원활하게 이루어지는 효과가 있다.

또한, 상기 결합부재는 상기 압력밸브와 원터치 방식으로 체결되어 조립시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예에 의한 라디에이터 캡의 분리사시도,
도 2는 도 1에 나타낸 부압밸브의 부분확대도,
도 3은 도 1에 나타낸 압력밸브와 부압밸브의 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 다른 실시예에 의한 부압밸브의 사시도,
도 5 및 도 6은 도 1에 나타낸 라디에이터 캡의 작동상태도이다

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 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.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 라디에이터 캡의 분리사시도이다. 도 1을 참조하면, 상기 라디에이터 캡(100)은 라디에이터의 냉각수 주입구(10)에 탈착 가능하도록 설치되며, 캡 하우징(130)과, 상기 캡 하우징(130)의 상측에 결합되는 가이드(17)와, 상기 캡 하우징(130)의 하측에 결합되는 탄성 플레이트(11)와, 상기 탄성플레이트(11) 하측에 결합되는 제1가스켓(12)과, 상기 탄성 플레이트(11) 하측에 상기 제1가스켓(12)과 함께 결합되는 원통형 링(13)과, 상기 원통형 링(13) 하측으로 결합되는 탄성 스프링(14)과, 상기 원통형 링(13)과 상기 탄성 스프링(14)이 결합되어 내부로 삽입되는 압력밸브(110)와 상기 압력밸브(110)를 관통하여 설치되는 결합부재(125)가 형성된 밸브 스템(126)을 구비하는 부압밸브(120)와, 상기 부압밸브(120)와 함께 상기 압력밸브(110)의 하측에 결합되는 제2가스켓(15)을 포함한다.

상기 냉각수 주입구(10)의 단부에 구비되어 상기 냉각수 주입구(10)를 밀폐하는 라디에이터 캡(100)은 냉각수 주입구(10)의 밀폐는 물론, 필요에 따라 라디에이터에 부족한 냉각수 또는 부동액을 보충하거나, 라디에이터 내부의 냉각수량을 점검하는데 사용된다.

상기 라디에이터 캡(100)은 라디에이터 내부의 냉각수 온도 변화에 따라 발생되는 압력에 의해 냉각수 주입구(10)를 개폐하는 압력밸브(110)와, 상기 압력밸브(110) 상에 설치되어 상기 라디에이터 내부에 부압이 발생하게 되면 상기 라디에이터 내부와 냉각수 주입구(10)의 측부에 형성된 유로(미도시)를 연통시키는 부압밸브(120)로 이루어진다.

상기 압력밸브(110)는 냉각수 주입구(10)의 내부에 형성된 안착부에 맞닿아 냉각수 주입구(10)를 개폐하도록 상기 압력밸브(110)의 하측에 제2가스켓(15)을 구비하고, 상기 압력밸브(110) 내부에에 설치되는 원통형 링(13)과, 상기 원통형 링(13)과 상기 압력밸브(110) 사이에 개재되어 상기 냉각수 주입구(10)의 입구를 밀폐하는 탄성 스프링(14), 및 상기 캡 하우징(130)과 상기 원통형 링(13) 사이에 배치되어 상기 압력밸브(110)를 탄력 지지하는 탄성 플레이트(11)로 구성된다.

도 2는 도 1에 나타낸 부압밸브(120)를 부분적으로 확대하여 도시하고, 도 3은 도 1에 나타낸 부압밸브(120)의 단면도를 도시한다. 도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 부압밸브(120)는 압력에 따라 선택적으로 상기 제2가스켓(15)과 접촉하도록 형성하는 밸브 스템(126)과, 상기 밸브 스템(126)으로부터 상방향으로 연장 형성되어 상기 압력밸브(110)의 하부에 결합되는 제2가스켓(15)과 상기 압력밸브(110)의 통공(111)을 관통하여 설치되는 결합부재(125)를 포함한다.

상기 결합부재(125)는 상기 압력밸브(110)의 통공(111) 상에서 상하로 이동할 수 있도록 설치되는 복수개의 삽입부들(127)과, 상기 삽입부들(127)의 단부에 각각 형성되어 상기 삽입부들(127)이 상기 통공(111)에서 하부로 빠지지 않도록 측방향으로 돌출된 이탈방지부(129)를 포함한다.

상기 각 삽입부들(127)과 상기 이탈방지부(129)를 포함하는 상기 결합부재(125)는 단면이 화살구조를 하고 있으며, 상기 밸브 스템(126)의 중심에서 원주 방향으로 소정간격 이격되어 원을 그리도록 배치된다. 이때 이격된 공간에는 냉각수 및 공기가 유동할 수 있는 유동홈(128)이 형성된다.

또한 상기 각 삽입부들(127)과 상기 이탈방지부(129)는 플라스틱 소재의 탄성소재로 형성된다. 이는 상기 결합부재(125)가 상기 통공(111)에 삽입 시, 상기 이탈방지부(129)가 일시적으로 수축되고, 상기 이탈방지부(129)가 상기 통공(111)을 통과하면서 원위치로 이완되어 상기 통공(111)으로부터 하부로 이탈되는 것을 방지하기 위함이다.

상기 각각의 결합부재(125)는 상기 압력밸브(110)와 상기 제2가스켓(15)을 관통하여 설치되며, 상기 압력밸브(110)와 상기 제2가스켓(15)을 포함한 두께보다 그 길이가 길게 형성되어 상기 압력밸브(110)의 통공(111) 상에서 상하방향으로 선택적으로 이동할 수 있다. 이는 상기 라디에이터 내부의 냉각수 온도가 상승하면서 상기 라디에이터 내부의 압력이 높아지면 상기 부압밸브(120)가 상승하면서 상기 압력밸브(110)가 상승하고, 또는 상기 라디에이터 내부의 압력이 감소하여 외부보다 저압인 경우, 상기 부압밸브(120)는 하강하면서 상기 라디에이터 내부의 냉각수와 공기를 유동시켜 압력을 조절하게 된다.

따라서 냉각수 및 공기가 유동할 수 있는 공간이 확대되어 라디에이터에 형성되는 압력의 조절이 용이하고, 상기 부압밸브(120)의 상기 이탈방지부(129)를 통해 조립 시간을 단축할 수 있다.

본 발명의 실시예에서는 상기 유동홈(128)이 네 개의 상기 결합부재(125) 사이로 각각 형성되는 것을 일 예로 설명하며, 상기 결합부재(125)의 개수와 상기 결합부재(125)가 배치되는 형상이 변형 가능함은 물론이다.

이와 같이 이루어진 라디에이터 캡(100)은 상기 라디에이터 내부에 형성되는 압력에 따라 상기 압력밸브(110)와 부압밸브(120)가 유기적으로 작동되면서 냉각수 및 공기를 원활하게 유동시킬 수 있어 상기 라디에이터 내부가 일정한 압력을 유지할 수 있도록 한다.

도 4는 본 발명에 따른 다른 실시예에 의한 부압밸브(220)의 사시도이다. 도 4를 참조하면, 상기 결합부재(125)와 상기 밸브 스템(126)이 만나는 부분에는 상기 삽입부들(227)의 하단을 서로 연결하도록 연결편(240)이 형성된다.

상기 연결편(240)은 다발형식으로 연장되는 각 삽입부들(227)의 하단부를 각각 연결하며, 상기 밸브 스템(126)으로부터 상기 유동홈(228)의 크기가 줄어들도록 형성된다. 상기 연결편(240)은 상기 밸브 스템(126)으로부터 상기 삽입부들(227)의 고정력을 보강하고 상기 삽입부들(227)이 부러지거나 뒤틀리는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 연결편(240)은 상기 유동홈(228)의 크기를 줄임으로써 상기 부압밸브(220)가 상기 압력밸브(110)에 밀착되는 상태에서 상기 유동홈(228)을 완전하게 폐쇄하는 기능을 제공한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 라디에이터 캡(100)의 작동방법에 관해 설명한다.

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 일 실시예에 의한 라디에이터 캡(100)의 작동상태를 도시한다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 라디에이터 내부에 유동되는 냉각수의 온도가 상승하면 상기 라디에이터 내부에 충전된 냉각수와 공기의 체적이 증가함에 따라 압력이 증가하게 된다. 이처럼 상기 라디에이터 내부에 압력이 상승하면, 압력으로 인해 상기 탄성 스프링(14)에 의해 탄력 지지되는 압력밸브(110)가 상부로 밀려 올라가게 되고 이로 인해 상기 압력밸브(110)의 하측에 결합되는 제2가스켓(15)과 냉각수 주입구(10) 사이에는 냉각수 내지 공기의 유동이 가능한 공간이 형성된다.

이와 같이 상기 압력밸브(110) 하부의 제2가스켓(15)과 냉각수 주입구(10) 사이에 형성된 공간을 통해 상기 라디에이터 내부에 충전된 냉각수 내지 공기는 상기 냉각수 주입구(10) 측부에 형성된 리저버 탱크방향의 유로(20)로 재유입 된다.

상기와 같은 압력밸브(110)의 작동에 의해 상기 라디에이터 내부에 압력은 감소되고, 그에 따라 상기 라디에이터 내부의 냉각수 유실을 막을 수 있으며, 상기 라디에이터의 파손을 방지할 수 있다.

그와 반대로 엔진의 정지 또는 다른 이유에 의해 상기 라디에이터 내부에 충전된 냉각수와 공기의 온도가 저하되면 상기 라디에이터 내부의 압력이 감소된다. 이처럼 상기 라디에이터 내부에 부압이 발생되면, 상기 탄성 스프링(14)에 의해 탄력 지지된 압력밸브(110)는 아래측으로 밀려 내려오게 되고 그로 인해 상기 압력밸브(110)의 제2가스켓(15)과 상기 밸브 스템(126) 사이에 냉각수 내지 공기의 유동이 가능한 공간이 형성된다. 그리고 상기 밸브 스템(126)이 하측으로 이동하면서 상기 각 삽입부들(127) 사이에 형성된 유동홈(128)을 통해 상기 리저버 탱크(미도시)에 충전 냉각수 내지 공기는 상기 냉각수 주입구(10)를 지나 상기 라디에이터 내부로 유입된다.

상기와 같은 부압밸브(120)의 작동에 의해 상기 라디에이터 내부에 부족한 냉각수를 보충하고, 상기 라디에이터 내부의 압력을 조절할 수 있다. 또한, 상기 삽입부들(127)의 단부에 형성되는 상기 이탈방지부(129)로 인해 타 부재와의 결합 없이 간단한 구성으로 조립이 가능해 조립시간이 단축되는 효과가 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10 : 냉각수 주입구 12, 15 : 제1 및 제2가스켓
100 : 라디에이터 캡 110 : 압력밸브
111 : 통공 120, 220 : 부압밸브
125 : 결합부재 126 : 밸브 스템
127, 227 : 삽입부 128, 228 : 유동홈
129 : 이탈방지부

Claims (6)

1. 라디에이터의 냉각수 주입구에 삽입되고, 통공이 저면에 형성되며, 상기 라디에이터의 내부 압력에 따라 상기 주입구를 개폐하는 압력밸브; 및
   상기 압력밸브의 하부에 배치되고 상기 라디에이터의 내부 압력에 따라 상승 또는 하강하면서 상기 압력밸브의 통공을 개폐하는 밸브 스템과, 상기 밸브 스템으로부터 상방향으로 연장 형성되어 상기 압력밸브의 통공 내에 삽입되어 상기 라디에이터의 내압에 따라 상기 밸브 스템과 일체로 상하운동하고 측면에 유동홈이 형성되도록 다발식 구조를 가지는 결합부재를 구비하는 부압밸브를 포함하고,
   상기 결합부재는,
   상기 밸브 스템의 상면으로부터 연장되며 원주 방향으로 서로 이격된 상태로 배치되어 이격된 공간으로 유동홈이 형성되고 탄성소재로 형성되는 복수개의 삽입부과, 상기 삽입부들의 단부에 각각 형성되며 상기 삽입부들이 상기 통공에서 하부로 빠지지 않도록 측면으로 돌출된 이탈방지부와, 상기 삽입부들의 하부를 서로 일체로 연결하는 연결편을 포함하고,
   상기 결합부재와 이탈방지부는 화살구조를 가지는 라디에이터 캡.
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