KR19980020245A - 수냉식 엔진의 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수냉식 엔진의 냉각장치에 관한 것으로, 특히 엔진의 초기 시동시 정상온도이하의 냉각수를 히터부로 공급되는 것을 차단하여 엔진 냉각수의 열원의 낭비를 방지하여 엔진 시동성을 향상시킬 수 있는 수냉식 엔진의 냉각장치에 관한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수냉식 엔진의 냉각장치는, 히터코어부(24)와 워터펌프(16)사이를 연통하는 제 1 냉각수귀환통로(38)상에 냉각수의 흐름을 절환시키기 위한 절환밸브부재(26)를 설치하고, 상기 절환밸브부재(26)는, 수온조절부(22)의 수온센서(22b)와 연결되어 실린더부를 통과하여 제 1 냉각수 공급통로(34)로 흐르는 냉각수의 온도가 일정온도 이하인 경우 냉각수가 히터코어부(24)를 통하여 워터펌프(16)로 흐르는 것을 차단하는 신호를 상기 절환밸브부재(26)에 보내는 전자제어부(28)와 연결되는 것을 특징으로 한다.

Description

수냉식 엔진의 냉각장치

본 발명은 수냉식 엔진의 냉각장치에 관한 것으로, 특히 엔진의 초기 시동시 정상온도이하의 냉각수를 히터부로 공급되는 것을 차단하여 엔진 냉각수의 열원의 낭비를 방지하여 엔진 시동성을 향상시킬 수 있는 수냉식 엔진의 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 엔진기관에서 혼합가스의 연소시 2000-2500℃의 고열이 발생한다. 이때 발생된 열이 기관각부에 흡수되고, 이를 충분하게 발산시키지 못하는 경우 엔진기관이 과열된다. 이 현상을 방지하기 위하여 엔진기관에는 냉각장치가 설치되는데, 이러한 냉각장치는 수냉식과 공냉식으로 대별된다.

종래 수냉식 냉각장치는 실린더블록내의 열을 흡수하여 실린더헤드를 거쳐 이동되어 온 냉각수의 열을 방열시켜 주는 라디에이터와, 상기 라디에이터(Radiator)내의 냉각수의 온도를 효율적으로 저하시키기 위하여 대기중의 공기를 상기 라디에이터의 방열판으로 강제로 공급해 주는 냉각팬과, 상기 실린더헤드로 배출되는 냉각수의 온도를 감지하여 냉각수의 온도가 정상온도보다 낮을 경우 냉각수를 실린더블록으로 다시 되돌려 보내는 수온조절부와, 냉각수를 냉각통로내로 강제로 순환시키는 워터펌프(Water pump)와, 상기 실린더헤드에서 배출되는 고온의 냉각수를 난방에 이용하기 위한 히터코어(Heater core)부로 구성되어 있다.

즉, 이러한 종래 엔진의 냉각장치는 실린더의 냉각시 냉각수가 흡수하는 열을 효율적으로 이용할 수 있도록 난방장치와 병용가능하게 설치되어 있다. 따라서 기관의 시동과 동시에 난방을 위하여 히터부를 작동시키면, 냉각수통로내의 냉각수가 직접 히터부로 유입되어 히터부를 동작시키게 된다.

상기와 같은 종래 수냉식 엔진의 냉각장치에 의하면, 초기시동과 동시에 히터를 가동시키는 경우 냉각수가 히터부로 흘러 실린더부내의 냉각수의 열이 정상 온도이하로 떨어져 엔진의 시동성이 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 냉각수의 열원에 의존하는 엔진의 시동성과 난방성능을 향상 시킬 수 있는 수냉식 엔진의 냉각장치를 제공하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수냉식 엔진의 냉각장치는, 냉각수를 일정온도이하로 냉각시키기 위한 냉각시키기 위한 라디에이터와, 상기 라디에이터에서 냉각된 냉각수를 실린더부의 각 냉각수통로에 강제적으로 공급하기 위한 워터펌프와, 상기 실린더부의 냉각수통로를 통과한 냉각수의 온도를 감지하기 위하여 수온센서가 설치되어 냉각수의 온도가 일정온도 이상일 경우 난방을 위한 히터코어부와 연통하는 제 1 냉각수 공급통로와 상기 라디에이터와 연통하는 냉각수 유출통로와 연결되고 일정온도 이하인 경우 워터펌프와 연통하는 제 2 냉각수 공급통로와 연결되는 수온조절부로 이루어져 냉각수를 실린더헤드내를 순환시켜 실린더를 냉각시키기 위한 수냉엔진의 냉각장치에 있어서, 상기 히터코어부와 상기 워터펌프사이를 연통하는 제 1 냉각수귀환통로 상에 냉각수의 흐름을 절환시키기 위한 절환밸브부재를 설치하고, 상기 절환밸브부재는, 상기 수온조절부의 수온센서와 연결되어 상기 실린더부를 통과하여 상기 제 1 냉각수 공급통로로 흐르는 냉각수의 온도가 일정온도 이하인 경우 냉각수가 상기 히터코어부를 통하여 상기 워터펌프로 흐르는 것을 차단하는 신호를 상기 절환밸브부재에 보내는 전자제어부와 연결되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 수냉식 엔진의 냉각장치를 도시하는 계통도이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 라디에이터 12 : 냉각팬

14a,b : 상,하부 탱크 16 : 워터펌프

18 : 실린더블록 20 : 실린더헤드

22 : 수온조절부 24 : 히터코어부

26 : 절환밸브부재 28 : 전자제어부

30 : 냉각수 유출통로 32 : 냉각수 유입통로

34 : 제 1 냉각수 공급통로 36 : 제 2 냉각수 공급통로

38 : 제 1 냉각수 귀환통로 40 : 제 2 냉각수 귀환통로

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 수냉식 엔진의 냉각장치를 도시하는 계통 도이다.

도 1를 참조하면, 참조번호 20,18는 실린더헤드 및 실린더블록을 도시하는 것으로 상기 실린더헤드(20) 및 실린더블록(18)에 도시된 화살표는 냉각수가 흐르는 냉각수통로를 도시한다. 참조번호 10은 상기 실린더헤드(20)를 거쳐 냉각수 유출통로(30)로 이동되어온 냉각수의 열을 일정온도이하로 저하시키기 위한 라디에이터를 도시한다. 상기 라디에이터(10)에는 상,하부 탱크(14a,b)가 설치되어 있다.

참조번호 22는 상기 라디에이터(10)내의 냉각수의 온도를 효율적으로 저하시키기 위하여 대기중의 공기를 상기 라디에이터(10)로 유입하는 냉각팬(12)을 도시한다.

참조번호 16은 워터펌프(16)를 도시하는 것으로, 상기 워터펌프(16)는 상기 라디에이터(10)의 하부탱크(14b)와 실린더부(18),(20)의 냉각수통로를 연통하는 냉각수 유입통로(32)상에 설치되어 상기 라디에이터(10)에 의하여 냉각된 냉각수를 강제적으로 실린더부의 냉각수 통로에 공급하게 된다.

참조번호 22는 수온조절부를 도시하는 것으로, 상기 수온조절부(22)는 상기 실린더부내의 냉각수가 배출되는 냉각수 유출통로(30), 제 1 냉각수공급통로(34)및 제 2 냉각수공급통로(36)상에 설치되어 있다. 상기 수온조절부(22)에는 서머스탯(Thermostat)(22a)과 냉각수의 온도를 감지하는 수온센서(Sensor)(22b)가 설치되어 있다. 상기 실린더부에서 배출되는 냉각수의 온도를 감지하여 냉각수의 온도가 정상온도보다 낮을 경우 상기 제 2 냉각수공급통로(36)를 통하여 다시 워터펌프(16)로 공급되고, 정상온도보다 높을 경우 상기 냉각수 유출통로(30)를 따라 흘러 상기 라디에이터(10)로 보내어 진다.

참조번호 24는 히터코어부를 도시하는 것으로, 상기 히터코어부(24)는 상기 수온조절부(22)와 제 1 냉각수공급통로(34)에 의하여 연통되게 설치되어 있다. 또한, 상기 히터코어부(24)는 제 1 냉각수귀환통로(38)에 의하여 워터펌프(16)와 연통되게 설치되어 있다. 상기 히터코어부(24)와 상기 제 1 냉각수귀환통로(38)상에는 절환밸브부재(26)가 설치되어 통로 내를 흐르는 냉각수의 흐름을 개폐시키게 된다.

참조번호 38는 상기 제 1 냉각수귀환통로(38)상에 설치된 절환밸브부재(26)를 제어하기 위한 전자제어부(28)를 도시하는 것으로, 상기 전자제어부(28)는 상기 수온조절부(22)의 수온센서(22b)와 연결되어, 상기 수온센서(22b)에서 감지된 온도가 전기적인 신호로 변환되어 전자제어부(28)에 입력된다.

도면중 미설명부호 42는 드로틀 보디를 도시한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

라디에이터(10)에 의하여 일정온도이하로 냉각된 냉각수는 냉각수 유입통로(32)를 따라 흘러 워터펌프(16)에 의하여 실린더부의 냉각수 통로내로 공급된다.

실린더부의 냉각수통로를 따라 흐른 냉각수는 냉각수 유출통로(30)상에 설치된 수온조절부(22)에 의하여 정상온도이하일 경우 제 2 냉각수귀환통로(40)를 따라 흘러 워터펌프(16)로 보내어져 다시 실린더부로 공급된다. 그러나 상기 실린더부를 통과한 냉각수가 정상온도 이상인경우 이를 냉각시키기 위하여 냉각수 유출통로(30)를 통하여 라디에이터(10)로 보내어 진다.

또한, 이러한 냉각작용과 동시에 난방작용이 이루어지는 경우 고온의 실린더부를 통과하면서 흡수된 열에 의하여 냉각수의 온도가 상승되어 이러한 고온의 냉각수가 히터부로 보내어져 난방작용이 이루어 진다.

한편, 엔진의 초기시동과 동시에 난방작용이 이루어 지는 경우, 엔진의 초기시동시(특히 혹한기의 냉간시동시) 냉각수의 온도가 정상온도이하로 하강된 상태에서 이를 정상온도로 상승시키기 위해서는 상당한 시간이 소요된다.

따라서, 엔진이 냉각된 상태에서 초기시동이 원활하게 이루어 지도록 상기 수온조절부(22)에는 수온센서(22b)가 설치되어 실린더부의 냉각수통로를 통과한 냉각수가 일정온도이하일 경우 상기 수온센서(22b)와 연결된 전자제어부(28)에 의하여 상기 제 1 냉각수귀환통로(38)상에 설치된 절환밸브부재(26)를 차단시켜 워터펌프(16)로의 냉각수의 흐름을 단속하여 냉각수의 열손실을 줄여 시동지연을 최소화 하게 된다. 즉, 엔진의 초기 시동시 실린더부내의 냉각수가 히터코어부(24)로 유입되는 것을 차단하여 냉각수의 열손실을 방지할 수 있다.

또한, 상기 수온조절부(22)의 수온센서(22b)에서 감지된 냉각수의 온도가 일정온도 이상인 경우, 전자제어부(28)의 전기적인 신호에 의하여 상기 제 1 냉각수귀환통로(38)상에 설치된 상기 절환밸브부재(26)를 개방시켜 주게 되어, 소정치의 온도로 상승된 냉각수가 히터코어부(24)로 단시간에 공급되어 난방성능을 만족시킬 수 있다.

이상에서와 같은 본 발명에 따른 수냉식 엔진의 냉각장치에 의하면, 초기시동시 난방성능의 극대화를 이룰 수 있고, 또한 조기 시동에 따른 엔진 보기장치류의 조기 성능확보 및 연비를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 냉각수를 일정온도이하로 냉각시키기 위한 냉각시키기 위한 라디에이터와, 상기 라디에이터에서 냉각된 냉각수를 실린더부의 각 냉각수통로에 강제적으로 공급하기 위한 워터펌프와, 상기 실린더부의 냉각수통로를 통과한 냉각수의 온도를 감지하기 위하여 수온센서가 설치되어 냉각수의 온도가 일정온도 이상일 경우 난방을 위한 히터코어부와 연통하는 제 1 냉각수공급통로와 상기 라디에이터와 연통하는 냉각수 유출통로와 연결되고 일정온도 이하인 경우 워터펌프와 연통하는 제 2 냉각수 공급통로와 연결되는 수온조절부로 이루어져 냉각수를 실린더헤드내를 순환시켜 실린더를 냉각시키기 위한 수냉엔진의 냉각장치에 있어서,

   상기 히터코어부와 상기 워터펌프사이를 연통하는 제 1 냉각수귀환통로 상에 냉각수의 흐름을 절환시키기 위한 절환밸브부재를 설치하고, 상기 절환밸브부재는, 상기 수온조절부의 수온센서와 연결되어 상기 실린더부를 통과하여 상기 제 1 냉각수공급통로로 흐르는 냉각수의 온도가 일정온도 이하인 경우 냉각수가 상기 히터코어를 통하여 상기 워터펌프로 흐르는 것을 차단하는 신호를 상기 절환밸브부재에 보내는 전자제어부와 연결되는 것을 특징으로 하는 수냉식 엔진의 냉각장치.