KR19980050693U - 서모스탯 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 엔진의 냉각장치에 사용되는 서모스탯의 구조에 관한 것으로서, 팰릿 속의 왁스의 팽창력에 의해 각각 작동되어 엔진으로부터 라디에이터로 향하는 냉각수의 유로를 형성하는 제1,2팰릿형 밸브(1,2)와, 상기 제1,2팰릿형 밸브(1,2)가 서로 다른 온도조건에서 개방되도록 하는 차등밸브개방수단으로 구성된 서모스탯 구조를 제공하여, 엔진의 과열시 서모스탯을 통과하는 유동저항을 급격히 저감시킬 수 있도록 하므로 냉각수의 순환속도 향상에 따른 엔진 냉각성능의 향상을 가져오도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

서모스탯 구조

본 고안은 엔진 냉각장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 냉각수의 온도에 따라 냉각수의 흐름을 제어하는 서모스탯의 구조에 관한 것이다.

일반적으로 엔진은 실린더와 실린더 헤드 및 상기 실린더 내에서 왕복 운동하는 피스톤 사이에 형성되는 연소실에서 연료를 연소시켜 발생된 폭발력을 상기 피스톤에 연결된 커넥팅 로드를 통해 크랭크샤프트를 회전시킴으로서 열에너지를 기계적인 회전력으로 변환하는 장치이다.

상기와 같은 엔진은 연소실에서 연료의 고온 연소로 인하여 엔진이 과열되는 것을 방지하며, 엔진을 항상 적당한 온도로 유지하기 위하여 냉각 장치가 설치되는 바, 상기와 같은 냉각 장치 중 수냉식의 경우에는 도 1에 도시된 바와 같이 실린더 블록(50)과 실린더 헤드(51)에 마련된 물재킷(52)과, 물재킷(52)에서 더워진 물을 냉각하는 라디에이터(53) 및 팬(54)과, 라디에이터(53)에서 냉각된 물을 다시 실린더 블록(50) 및 실린더 헤드(51)에 공급하는 물펌프(55)와, 상기 물재킷(52)과 라디에이터(53) 사이에는 수온에 따라 냉각수의 순환 경로를 변경하는 서모스탯(THERMOSTAT)(56)이 설치되어 있다.

또한, 상기 라디에이터(53)는 냉각수의 냉각 효율을 향상시키고 물펌프(55)의 흡입측 압력을 대기압 이상으로 유지하도록 하기 위해 라디에이터 캡 및 리저버 탱크를 두고 있다.

상기한 바와 같은 엔진 냉각장치는 실린더 블록(50)과 실린더 헤드(51)로부터 냉각수를 통해 열을 흡수하고, 상기 열을 흡수한 냉각수를 라디에이터(53)로 순환시켜 강제적으로 냉각시킨 후 다시 실린더 블록과 실린더 헤드의 물재킷(52)으로 공급하여 계속적인 냉각작용이 일어나도록 하는 것이다.

이때, 상기 서모스탯(56)은 엔진이 차가운 상태에서 시동되었을 때 엔진이 적정한 온도에 이를 때까지는 냉각수를 라디에이터(53)로 보내지 않고 그대로 계속적으로 엔진내부의 물재킷(52)을 순환하도록 하여 신속히 엔진이 적정온도 수준으로 되도록 하기 위해 사용된다.

상기 서모스탯(56)은 왁스 팰릿형과 벨로우즈형의 2종류가 흔히 사용되며, 상기 왁스 팰릿형은 도 2에 도시된 바와 같이 팰릿(60)내에 온도에 따라 팽창하는 왁스(61)에 의해 움직이는 스핀들(62)이 스프링(63)의 힘을 이기고 밸브(64)를 개폐하도록 함으로써 수온에 따른 냉각수의 흐름을 제어하도록 하고 있다.

그런데, 상기와 같은 서모스탯(56)은 냉각수를 통과시키기 위한 하나의 밸브만을 가지고 있으므로 엔진의 냉각수가 부족한 경우에는 오히려 냉각수의 흐름에 장애가 되어 엔진의 냉각성능을 저하시키게 되는 경우가 발생될 수 있는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 엔진의 냉각수가 부족하여 냉각수의 빠른 순환이 요구될 때 서모스탯에 의한 냉각수의 유동저항을 저감시킬 수 있도록 하여 원활한 엔진 냉각성능을 확보할 수 있도록 하는 서모스탯 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 엔진 냉각 장치를 도시한 구조도,

도 2는 종래의 서모스탯 구조를 도시한 구조도,

도 3은 본 고안에 따른 서모스탯 구조가 도시된 구조도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: 제1팰릿형 밸브2: 제2팰릿형 밸브

3,4: 팰릿5,6: 왁스

7,8: 스프링

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 서모스탯 구조는 팰릿 속의 왁스의 팽창력에 의해 각각 작동되어 엔진으로부터 라디에이터로 향하는 냉각수의 유로를 형성하는 두 개 이상의 팰릿형 밸브와, 상기 두 개 이상의 팰릿형 밸브가 서로 다른 온도조건에서 개방되도록 하는 차등밸브개방수단으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안에 따른 서모스탯 구조를 도시한 것으로서, 팰릿 속의 왁스의 팽창력에 의해 각각 작동되어 엔진으로부터 라디에이터로 향하는 냉각수의 유로를 형성하는 제1,2팰릿형 밸브(1,2)와, 상기 제1,2팰릿형 밸브(1,2)가 서로 다른 온도조건에서 개방되도록 하는 차등밸브개방수단으로 구성되어 있다.

여기서, 상기 차등밸브개방수단은 상기 제1,2팰릿형 밸브(1,2)의 팰릿(3,4)내에 충만된 서로 다른 열팽창 계수를 가진 왁스(5,6)로 구성할 수 있고, 제1,2팰릿형 밸브(1,2)에 설치된 서로 다른 스프링 상수를 가진 스프링(7,8)으로 구성할 수 있으며, 또는 상기 두 가지 수단을 동시에 사용할 수도 있다.

본 실시 예에서는 상기 두 가지 수단을 동시에 사용한 것으로서, 도면에서 좌측의 제1팰릿형 밸브(1)에는 통상의 냉각수 온도조건(약 80℃정도)에서 개방될 수 있도록 왁스(5)와 스프링(7)의 스프링상수를 조절하여 설치하였으며, 상기 우측의 제2팰릿형 밸브(2)에는 상기 온도보다 높은 온도조건에서 개방될 수 있도록 왁스(6)와 스프링(8)의 스프링상수를 조절하여 설치하였다.

상기한 바와 같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

엔진의 온도가 상승되어 냉각수가 더워지면 상기 서모스탯이 제1팰릿형 밸브(1)를 개방하여 라디에이터로 냉각수를 순환시켜 엔진의 원활한 냉각을 도모한다.

이때, 엔진의 냉각수가 부족하여 엔진의 냉각이 원활히 일어나지 못하는 경우가 발생되면 냉각수의 온도가 더욱 상승되므로 냉각수의 온도가 상기 서모스탯의 제2팰릿형 밸브(2)가 개방되도록 설정된 온도에 이르면, 상기 제2팰릿형 밸브(2)도 개방되어 냉각수는 상기 제1팰릿형 밸브(1)가 이루는 통로만으로 통과하면서 받았던 유동저항보다 훨씬 적은 유동저항을 받고 서모스탯을 통과하게 되므로 냉각수의 순환속도를 향상시켜 엔진의 냉각성능을 향상시키게 된다.

이상과 같이, 본 고안은 서로 다른 온도조건에서 개방되는 두 개 이상의 밸브를 가진 서모스탯 구조를 제공하여 엔진의 과열시 서모스탯을 통과하는 유동저항을 급격히 저감시킬 수 있도록 하므로 냉각수의 순환속도 향상에 따른 엔진 냉각성능의 향상을 가져오도록 하는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (3)

1. 팰릿 속의 왁스의 팽창력에 의해 각각 작동되어 엔진으로부터 라디에이터로 향하는 냉각수의 유로를 형성하는 두 개 이상의 팰릿형 밸브와, 상기 두 개 이상의 팰릿형 밸브가 서로 다른 온도조건에서 개방되도록 하는 차등밸브개방수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 서모스탯 구조.
2. 제1항에 있어서,

   상기 차등밸브개방수단은 상기 두 팰릿형 밸브의 팰릿 내에 충만된 서로 다른 열팽창 계수를 가진 왁스로 구성된 것을 특징으로 하는 서모스탯구조.
3. 제1항에 있어서,

   상기 차등밸브개방수단은 상기 두 팰릿형 밸브에 설치된 서로 다른 스프링상수를 가진 스프링으로 구성된 것을 특징으로 하는 서모스탯구조.