KR19980061724A - 히팅 시스템이 구비된 자동차의 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 히팅 시스템이 구비된 자동차의 냉각장치로, 보다 구체적으로는, 겨울철의 시동시, 냉각수를 가열시키므로써 워밍 업 시간을 단축시킬 수 있는 히팅 시스템이 구비된 자동차의 냉각장치(Cooling System)이다.

본 발명은 라디에이터, 워터 펌프, 워터 재킷, 수온 조절기 순으로 냉각수를 순환시키면서 엔진을 냉각시키는 냉각장치에 있어서, 냉각수의 온도가 일정온도 이하여서 엔진이 워밍업되는 경우, 일시적으로 냉각수를 가열하므로써 워밍업 시간을 단축시킨다.

이렇게 본 발명으로 워밍업 시간이 단축됨에 따라 워밍업에 소모되는 연료가 절감될 뿐만 아니라 엔진의 내구성도 향상되는 효과가 있다.

Description

히팅 시스템이 구비된 자동차의 냉각장치

본 발명은 히팅 시스템이 구비된 자동차의 냉각장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 겨울철의 시동시, 냉각수를 가열시키므로써 워밍 업 시간을 단축시킬 수 있는 히팅 시스템이 구비된 자동차의 냉각장치(Cooling System)에 관한 것이다.

자동차의 실린더 안의 연소가스의 온도는 2,000℃ 이상에 이르며, 이 열의 상당한 양이 실린더, 실린더 헤드, 피스턴, 밸브 등에 전도된다. 이러한 부분의 온도가 과도하게 높아지면 부품 재료의 강도가 저하되어 고장이 생기거나 수명이 단축되고, 연소상태도 나빠져 노킹이나 조기 점화가 발생하여 기관의 출력이 저하된다.

또, 냉각이 불완전한 상태에서는 실린더 벽의 유막의 끊기는 등의 윤활기능의 저하와 오일의 변질 등으로 실린더 벽의 이상 마모 현상과, 피스톤이 실린더 벽에 눌어 붙는 등, 엔진의 고장원인이 된다.

반대로 지나치게 냉각되면 연소에서 발생한 열량 가운데 냉각으로 손실되는 열량이 크기 때문에 기관의 열효율이 낮아지고 연료 소비량이 증가하는 등의 문제가 생기므로, 기관의 온도를 알맞게 유지하는 것이 냉각장치의 기능이다.

이러한 냉각장치는 첨부된 도면의 도 1 에 도시된 바와 같이, 크게 라디에이터(1), 워터 펌프(2), 엔진(3)의 워터 재킷 및 수온 조절기(4) 등을 포함하여 이루어지며, 냉각수는 라디에이터(1), 워터 펌프(2), 엔진(3)의 워터 재킷, 그리고, 수온 조절기(4) 순으로 순환된다.

여기서 라디에이터(1)는 기관 내부를 순환하면서 온도가 상승된 냉각수를 외기로써 냉각시키는 장치이다. 이 라디에이터(1)의 인접한 곳에서 외기를 강제로 송풍하여 냉각수를 보다 빨리 냉각시키는 전동팬(미도시)이 설치된다.

워터 펌프(2)는 냉각수를 강제적으로 순환시키는 원심식 펌프로서, 실린더 블록 전면에 장착되며, 타이밍 벨트에 의해 구동된다.

엔진(3)의 워터 재킷은 실린더 외벽에 형성된 냉각수 순환로로써, 이 순환로를 따라 냉각수가 순환하면서 엔진을 냉각시킨다.

그리고, 수온 조절기(4)는 엔진(3)의 워터 재킷과 라디에이터(1) 사이의 냉각수 순환 통로에 설치되며, 이는 엔진이 냉각되었을 때 라디에이터(1) 쪽의 통로를 막아 냉각수를 빨리 적당한 온도로 올리고, 적당한 온도 이상이 되면 라디에이터(1)로 흐르는 냉각수 양을 조절하므로써 수온을 냉각수의 수온을 조정하는 것이다.

이상과 같은 구성으로, 냉각수는 라디에이터(1)에서 내각된 상태에서 워터 펌프(2)의 펌핑으로 엔진(3)의 워터 재킷으로 유입되어 엔진을 냉각시킨다.

그러나, 앞서의 예로든 종래의 자동차의 냉각장치는 겨울철 혹한기에 냉각수 수온이 낮아 80℃ 이상에서 자동되는 수온 조절기(4)가 닫혀져 냉각수가 엔진(3)의 워터 재킷에서만 순환되기 때문에, 라디에이터(1)까지 순환되는데 까지 걸리는 워밍 업 시간이 걸어지므로 엔진 수명을 단축시키는 문제점이 있었을 뿐만 아니라, 연료가 과다하게 소비되는 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 히팅 시스템이 구비된 자동차의 냉각장치가 가진 문제점이 해소된 것으로, 냉각수의 온도를 80~89℃ 까지 끌어 올리는 워밍업시, 냉각수를 가열하므로써 워밍 업 시간을 단축시키는 것을 목적으로 한다.

도 1 은 종래의 자동차의 냉각장치 구성도.

도 2 는 본 발명의 히팅 시스템이 구비된 자동차의 냉각장치 구성도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1:라디에이터2:워터 펌프

3:엔진4:수온 조절기

5:히터 유닛6:수온 감지 센서

7:전자제어유닛

상기한 바와 같은 목적을 가지는 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 제시된 바람직한 일 실시예를 통하여 구체적으로 설명한다.

참고로, 본 실시예를 설명함에 있어서, 앞서의 예로든 종래의 기술의 구성과 동일한 구조와 기능을 하는 본 실시예의 구성에 대해서는 동일부호를 설명하였음을 밝혀둔다.

첨부된 도면의 도 2 는 본 발명의 히터 유닛의 구성도이다.

본 발명의 히팅 시스템이 구비된 자동차의 냉각장치는, 냉각수가 냉각되는 라디에이터, 라디에이터에서 배출된 냉각수를 워터 재킷으로 강제순환시키는 워터 펌프, 상기 워터 재킷과 라디에이터를 연결하는 도관에서 냉각수의 온도가 설정온도 이하일 경우, 냉각수를 상기 워터 펌프측으로 유도하는 수온 조절기를 포함하는 자동차의 냉각장치에 있어서, 도 2 에 도시된 바와 같이, 상기 수온 조절기(4)와 상기 워터 펌프를 연결하는 냉각수관에 설치되는 히터 유닛(5)과, 상기 수온 조절기(4)와 상기 워터 펌프를 연결하는 냉각수관에서 냉각수의 수온을 감지하는 수온 감지 센서(6), 그리고 상기 수온 감지 센서(6)의 감지 온도가 설정치 이하인 경우에 상기 히터 유닛(5)을 가동시키는 전자제어유닛(7)을 추가로 포함하여 이루어진다.

상기 라디에이터는 냉각수를 외기의 흐름으로 냉각시키는 다수의 코어를 가지는 공랭장치이고, 상기 워터 펌프는 라디에이터에서 냉각되어 나온 냉각수를 엔진의 워터 재킷으로 펌핑하는 펌프이다.

그리고, 상기 수온 조절기는 엔진의 워터 재킷에서 배출된 냉각수의 수온이 설정온도 예컨대 80~90℃ 이하 일 경우, 라디에이터(1)측 수로를 폐쇄시켜 직접 워터 펌프로 유도하는 수온 감지 절환밸브이다.

한편, 본 발명에 따른 추가 구성인 히터 유닛(5)은 상기 수온 조절기와 워터 펌프 사이의 냉각수관에 설치되며, 이는 전자제어유닛(7)의 제어에 의하여 작동된다. 즉, 전자제어유닛(7)은 수온 감지 센서(6)가 감지한 냉각수의 온도가 설정치 이하인 경우에만, 히터 유닛(5)를 가동시켜 냉각수를 가열시키므로써, 냉각수를 온도가 빨리 설정온도이상으로 가열되도록 한다. 그리고, 냉각수의 온도가 설정온도 이상으로 올라가면, 냉각수는 라디에이터를 순환하는 정상적인 순환경로를 따라 순환되고, 이때 전자제어유닛(7)은 히터 유닛(5)의 전원을 차단하여 가동을 중단시킨다.

따라서, 냉각수의 온도가 낮아서 워밍 업이 필요한 겨울철에 본 발명의 히터 유닛(5)이 냉각수를 가열하여 설정온도 이상으로 만들어줌으로써 워밍 업 시간을 크게 단축시킬 수 있다.

이와 같이 본 발명의 작용으로 겨울철 워밍 업 시간이 단축됨에 따라, 엔진에 무리를 주는 워밍업이 단축되므로써 엔진의 내구성이 향상되는 효과가 있으며, 이때 소모되는 연료도 절감된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의하면, 겨울철 워밍 업 시간이 단축시킬 수 있어서, 무리하게 엔진이 가동되는 워밍 업으로 엔진의 내구력이 저하되는 것을 방지하여 엔진의 수명을 연장시킬 수 있으며, 워밍 업으로 불필요하게 낭비되는 연료도 절감되는 효과가 있다.

본 발명은 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않고 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 다양하게 변경하여 실시할 수 있으므로, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 않는다.

Claims (1)

1. 공랭식의 라디에이터와, 상기 라디에이터로부터 냉각되어 나온 냉각수를 엔진의 워터 재킷으로 강제 순환시키는 워터 펌프와, 상기 워터 재킷에서 가열된 냉각수를 상기 라디에이터로 유도하되, 그 온도가 설정온도 이하일 경우에는 상기 라디에이터측 수로를 폐쇄시켜 냉각수를 상기 워터 펌프측으로 유도하는 수온 조절기를 포함하는 자동차의 냉각장치에 있어서, 상기 수온 조절기와 상기 워터 펌프를 연결하는 냉각수관에 설치되는 히터 유닛과, 상기 수온 조절기와 상기 워터 펌프를 연결하는 냉각수관에서 냉각수의 수온을 감지하는 수온 감지 센서와, 상기 수온 감지 센서의 감지 온도가 설정치 이하인 경우에 상기 히터 유닛을 가동시키는 전자제어유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 히팅 시스템이 구비된 자동차의 냉각장치.