KR19980035229A - 수냉식 엔진의 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자동차 엔진의 냉각장치의 냉각수 순환회로상에 이상이 발생하여 엔진과열현상이 발생하게 될 경우 이에 신속하게 대처하여 냉각수의 정상적인 열평형(熱平衡)을 달성할 수 있는 수냉식 엔진의 냉각장치에 관한 것으로, 실린더블럭과 실린더헤드에 형성된 워터재킷의 입구측에는 워터펌프를, 출구측에는 서머스탯이 장착된 냉각수 흐름조절장치를 각각 설치하며, 상기 냉각수 흐름조절장치측의 냉각수 공급라인으로 공급되는 냉각수는 냉각팬이 있는 라디에이터를 통과한 후 냉각수 회수라인으로 거쳐 워터펌프로 순환하도록 구성된 냉각장치에 있어서, 상기 냉각수 흐름조절장치에 냉각수의 수온을 감지하는 수온센서와, 상기 냉각수 흐름조절장치와 워터펌프 각각에 연결시킨 별도의 비상 공급라인 및 비상 회수라인과, 상기 냉각수 흐름조절장치의 수온센서의 신호를 받는 ECU의 출력신호에 의해 보조 냉각팬을 작동시키는 보조 모우터와, 상기 ECU의 출력신호에 의하여 비상 공급라인을 개폐하는 솔레노이드 밸브 및 상기 비상 공급 및 회수라인이 연결되는 보조 라디에이터로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

수냉식 엔진의 냉각장치

본 발명은 자동차 엔진의 냉각장치의 냉각수 순환회로상에 이상이 발생하여 엔진과열현상이 발생하게 될 경우 이에 신속하게 대처하여 냉각수의 정상적인 열평형(熱平衡)을 달성할 수 있는 수냉식 엔진의 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로 엔진의 냉각장치는 실린더블럭(101)과 실린더헤드(102)내에 형성된 워터재킷(103)의 입구측에는 워터펌프(104)가, 출구측에는 서머스탯(Thermostat)(105)이 장착된 냉각수 흐름조절장치(106)가 장치되어 있으며, 상기 워터펌프(104)와 냉각수 흐름조절장치(106)에 연결된 냉각수 공급라인(107)과 냉각수 회수라인(108)에는 냉각팬(109)이 설치된 라디에이터(110)가 연결되어 있으며, 또한 상기 워터펌프와 냉각수 흐름조절장치를 냉각수 순환라인(111)으로 연결시킨 구성으로서 엔진의 시동초기에는 냉각수가 냉각수 순환라인(111)을 거쳐 워터재킷(103)으로 순환하며, 냉각수가 적정수온(80℃ 내외)에 이르게 되면 냉각수는 냉각수 공급라인(107)으로 유출되어 라디에이터(110)에서 냉각된 후 냉각수 회수라인(108)을 통해 워터재킷(103)으로 순환하도록 구성되어 있다.

그러나 종래와 같이 구성된 냉각장치는 냉각회로상에 이상이 발생될 경우 예를들어 라디에이터(110)의 코어(Core)가 막히거나 서머스탯(105)의 메인밸브의 개방불량 또는 기타 냉각회로상에에서의 냉각수 유동이상에서 기인하는 냉각수온의 과열현상 발생시에는 엔진을 가동시킬 수 없게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 종래 냉각장치의 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 메인 냉각회로상에 이상이 생기게 될 경우 보조 냉각장치가 가동하여 냉각수의 정상적인 열평형을 유도하여 엔진이 정상적으로 가동될 수 있게 하는데 그 목적을 두고 발명한 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 실린더블럭과 실린더헤드에 형성된 워터재킷의 입구측에는 워터펌프를, 출구측에는 서머스탯이 장착된 냉각수 흐름조절장치를 각각 설치하며, 상기 냉각수 흐름조절장치측의 냉각수 공급라인으로 공급되는 냉각수는 냉각팬이 있는 라디에이터를 통과한 후 냉각수 회수라인으로 거쳐 워터펌프로 순환하도록 구성된 냉각장치에 있어서, 상기 냉각수 흐름조절장치에 냉각수의 수온을 감지하는 수온센서와;

상기 냉각수 흐름조절장치와 워터펌프 각각에 연결시킨 별도의 비상 공급라인 및 비상 회수라인과;

상기 냉각수 흐름조절장치의 수온센서의 신호를 받는 ECU (Electronic Control Unit)의 출력신호에 의해 보조 냉각팬을 작동시키는 보조 모우터와;

상기 ECU의 출력신호에 의하여 비상 공급라인을 개폐하는 솔레노이드 밸브와; 및

상기 비상 공급 및 회수라인이 연결되는 보조 라디에이터와;

로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.

도 1은 본 발명의 냉각장치의 계통도.

도 2는 본 발명의 일요부인 냉각수 흐름조절장치의 상세 단면도

도 3은 종래 기술의 냉각장치 계통도.

※ 도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 메인 라디에이터 2 : 냉각수 흐름조절장치

3 : 냉각수 공급라인 4 : 워터펌프

5 : 냉각수 회수라인 6 : 실린더블럭

7 : 실린더헤드 8 : 워터재킷

9 : 바이패스라인 10 : 보조 라디에이터

11 : 비상 공급라인 12 : 비상 회수라인

13 : 솔레노이드밸브 14 : ECU

15 : 보조 냉각팬 16 : 보조 모우터

17 : 비상냉각 경고등 20 : 케이스 본체

21 : 냉각수 유입구 22 : 바이패스 연결구

23 : 냉각수 유출구 24 : 케이스 커버

25 : 서머스탯 26 : 수온센서

27 : 비상 유출구

본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 냉각장치의 계통도이며,

도 2는 본 발명의 일요부인 냉각수 흐름조절장치의 상세 단면도로서,

도면부호 1은 방열수단인 메인 라디에이터를 나타내는 것으로, 상기 메인 라디에이터(1)는 냉각수 흐름조절장치(2)측의 냉각수 공급라인(3)과 워터펌프(4)측의 냉각수 회수라인(5)이 각각 연결되어 있다.

상기 냉각수 흐름조절장치(2)는 실린더블럭(6)과 실린더헤드(7)에 형성되어 있는 워터재킷(8)의 출구측에 연결되며, 또한 워터펌프(4)는 워터재킷(8)의 입구측에 연결되어 있으며, 또한 상기한 냉각수 흐름조절장치(2)와 워터펌프(4)는 바이패스라인(9)으로 연결되어 있다.

상기한 냉각장치는 기존의 냉각회로와 같으며, 본 발명에서는 별도의 비상 냉각회로를 구비한 것에 특징이 있는 것이다.

즉, 상기 냉각수 흐름조절장치(2)와 워터펌프(4)에 보조 라디에이터(10)를 이용하여 냉각수를 냉각시킬 수 있도록 비상 공급라인(11)과 비상 회수라인(12)을 연결한 것이다.

또한 워터재킷(8)의 출구측에서 유출되는 고온의 냉각수를 메인 라디에이터(1) 또는 보조 라디에이터(10)로 유도하는 냉각수 흐름조절장치(2)를 개선시킨데에 특징이 있다.

도 2에 도시한 바와같이 냉각수 흐름조절장치(2)는 워터재킷(8)의 출구측과 연결되는 냉각수 유입구(21)와 바이패스라인(9)과 연결되는 바이패스 연결구(22)가 형성된 케이스 본체(20)와, 냉각수 공급라인(3)과 연결되는 냉각수 유출구(23)를 가지는 케이스 커버(24)로 구성되어 있으며, 상기 케이스 본체(20) 내부에는 서머스탯(25)이 장착되어 냉각수의 수온에 따라 냉각수를 냉각수 공급라인(3) 또는 바이패스라인(9)으로 유통시킬 수 있도록 하였다.

상기 케이스 본체(20)에는 냉수수온의 과열시 이를 감지하여 ECU(13)에 신호를 보내는 수온센서(26)가 장착되어 있으며, 또한 냉각수 유입구(21)에는 비상 공급라인(11)과 연결되는 비상 유출구(27)가 형성되어 있으며, 또 상기 비상 공급라인(11)상에는 솔레노이드밸브(13)가 장설되어 있다.

한편, 상기 냉각수 흐름조절장치(2)로 유입된 냉각수의 과열상태를 감지한 수온센서(26)에서 신호를 받은 ECU(14)는 보조 라디에이터(10)의 보조 냉각팬(15)을 가동시키는 보조 모우터(16)를 작동시킴과 동시 비상 공급라인(11)에 장설된 솔레노이드밸브(13)를 개방작동시켜 워터재킷(8)의 출구측에서 유출되는 냉각수가 비상 공급라인(11)으로 흐르도록 하며, 이와같은 비상 냉각작동을 운전자에게 알릴수 있도록 운전석의 계기판에 장착되어 있는 비상냉각 경고등(17)도 점등시키도록 구성된 것이다.

이와같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

메인 라디에이터(1) 또는 서머스탯(25)의 메인밸브가 정상적으로 작동할 경우에는 비상 공급라인(11)에 장설된 솔레노이드밸브(13)가 폐쇄작동으로 절환되고, 또 보조 라디에이터(10)측의 보조 냉각팬(15) 및 보조 모우터(16)는 작동을 하지 않는 상태가 된다.

따라서 기존의 냉각회로와 마찬가지로 엔진의 시동초기에는 워터재킷(8)의 출구측으로 유출되는 냉각수는 바이패스라인(9)으로 순환하게 되고, 냉각수가 적정온도로 상승된 상태에서는 냉각수 공급라인(3)을 거쳐 메인 라디에이터(1)에 의해 냉각되면서 냉각수 회수라인(5)으로 순환하는 작동을 반복하게 되는데, 이와같이 정상적인 작동을 하던 냉각회로상에 이상이 생기게 될 경우에는 냉각수가 정상적으로 냉각되지 않게 되므로서 냉각수 흐름조절장치(2)에 유입되는 냉각수는 과열되게 되는데, 이때 그 과열현상을 수온센서(26)가 감지하여 그 신호를 ECU(14)에 보내게 되면 ECU(14)는 비상 공급라인(11)에 장설된 솔레노이드밸브(13)를 개방작동시킴과 동시 보조 모우터(16)를 작동시키게 된다. 따라서 워터재킷(8)의 출구측에서 유출되어 냉각수 흐름조절장치(21)로 유입된 냉각수는 냉각수 유입구(21)상에 형성된 비상 유출구(27)를 통해 비상 공급라인(11)으로 흐르게 되며, 또한 보조 모우터(16)가 보조 냉각팬(15)을 작동시키게 되므로서 보조 라디에이터(10)는 메인 라디에이터(1)와 마찬가지로 방열작용을 진행하게 되어 보조 라디에이터(10)를 흐르는 냉각수는 냉각되면서 비상 회수라인(12)을 거쳐 워터재킷(8)으로 순환하게 되는 것이다.

그리고 상기와 같이 비상 냉각회로가 작동할 경우에는 ECU(14)가 운전석 계기판에 장착되어 있는 비상냉각 경고등(17)을 점등시키게 되므로 운전자가 이를 확인할 수 있도록 하였다.

상기와 같은 본 발명에 의하면 자동차를 운행하다가 메인 라디에이터나 서머스탯의 메인밸브 등에 이상이 생겨 냉각수가 냉각되지 않고 과열될 경우에는 냉각수온의 과열현상을 수온센서가 감지하게 되면 그 과열신호를 받은 ECU가 비상 공급라인의 솔레노이드밸브를 개방시킴과 동시 보조 모우터를 작동시켜 냉각수가 비상 공급라인으로 바이패스되어 보조 라디에이터에 의해 냉각되면서 비상 회수라인을 통해 워터재킷으로 순환되게 하는 수단으로서 메인 냉각회로상에 이상이 생기더라도 냉각수를 정상적으로 냉각시킬 수 있는 효과가 있으며, 또한 비상냉각회로의 작동상태를 계기판에 장착되어 있는 비상냉각 경고등을 점등시켜 운전자가 메인냉각회로에 이상이 있음을 알려주므로서 그에 대한 조치를 신속하게 대처할 수 있게 하는 효과가 있으며, 이와같은 효과는 엔진의 냉각수 과열현상을 사전에 예방할 수 있게 하므로서 엔진의 수명을 향상시키는데 이바지하는 실용적인 발명이다.

Claims (2)

1. 실린더블럭과 실린더헤드에 형성된 워터재킷의 입구측에는 워터펌프를, 출구측에는 서머스탯이 장착된 냉각수 흐름조절장치를 각각 설치하며, 상기 냉각수 흐름조절장치측의 냉각수 공급라인으로 공급되는 냉각수는 냉각팬이 있는 라디에이터를 통과한 후 냉각수 회수라인으로 거쳐 워터펌프로 순환하도록 구성된 냉각장치에 있어서,

   상기 냉각수 흐름조절장치에 냉각수의 수온을 감지하는 수온센서와;

   상기 냉각수 흐름조절장치와 워터펌프 각각에 연결시킨 별도의 비상 공급라인 및 비상 회수라인과;

   상기 냉각수 흐름조절장치의 수온센서의 신호를 받는 ECU의 출력신호에 의해 보조 냉각팬을 작동시키는 보조 모우터와;

   상기 ECU의 출력신호에 의하여 비상 공급라인을 개폐하는 솔레노이드 밸브와; 및

   상기 비상 공급 및 회수라인이 연결되는 보조 라디에이터와;로 구성된 것을 특징으로 하는 수냉식 엔진의 냉각장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 냉각수 흐름조절장치는 워터재킷의 출구측에 연결되는 냉각수 유입구상에 비상 공급라인이 연결되는 비상 유출구를 형성하며, 케이스 본체에 유입된 냉각수온을 감지하여 ECU에 신호를 보내는 수온센서를 장착한 것을 특징으로 하는 수냉식 엔진의 냉각장치.