KR19990018328U - 서모스탯 - Google Patents

Abstract

본 고안은 바이메탈에 의해 냉각수의 온도를 감지하고 이에 따라 밸브가 작동을 하는 것으로 상하로 결합되는 상하부 하우징과 상부 하우징이 중앙에 고정되어서 바이패스밸브를 탄발지지하는 스프링과 상기 스프링에 지지되며 바이메탈장치가 설정된 바이패스밸브로 구성되어짐을 특징으로 하여 보다 단순하게 제작되고 보돠 효과적인 서모스탯에 관한 것이다.

Description

서모스탯

본 고안은 서모스탯에 관한 것으로, 특히 냉각수의 온도변화를 감지할 수 있는 바이메탈로 구성된 서모스탯에 관한 것이다.

일반적으로 냉각장치는 라디에이터와, 순환호스로 연결된 라디에이터와 물 자켓 그리고 물 펌프의 연결점에 설치되어 서모스탯과, 그리고 냉각수를 강제 순환시키도록 된 물펌프와 물자켓으로 구성되어 있다.

이러한 냉각장치는 시동직후 혹은 냉각수의 온도가 저온일때는 서모스탯이 닫힌 상태를 유지함으로서, 실린더 헤드와 실린더 블록에 설치된 물자켓을 흐르는 냉각수가 물펌프의 펌핑동작에 의해서 실린더 블록부에 설치된 물자켓의 유입구를 통해 물자켓으로 유입되어 실린더 블록과 실린더 헤드부의 물자켓을 순환한 후 실린더 헤드부의 배출구를 통해서 다시 물펌프로 순환되는 동작은 반복한다.

이에 따라 연료가 연소되면서 발생되는 열을 물자켓에 충진된 냉각수만은 이용하여 냉각하므로 엔진이 저온으로 냉각되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

하지만, 냉각수의 온도가 고온(일반적으로 80。C이상을 말한다)으로 상승되게 되면 서모스탯에 열린 상태를 유지하므로, 실린더 블록부에 형성된 물자켓으로는 물펌프에 의해 라디에이터에서 냉각된 저온의 냉각수가 입력되어 순환되면서 연료 연소시 발생된 열을 빼앗아 가고, 이렇게 연소열을 빼앗은 냉각수는 열려진 서모스탯을 통해서 라디에이터로 순환되는 동작은 반복해서 수행한다.

이에 따라 고온으로 상승된 엔진의 열을 보다 효율적으로 냉각시켜 엔진의 과열을 방지할 수 있는 것이다.

즉, 서모스탯에 의해 물자켓을 순환하는 냉각수의 온도를 조절하므로서, 엔진의 온도를 일정온도 유지시켜 엔진의 출력을 향상시킴과 아울러 연소의 열효율을 높여 유해한 배기가스의 배출을 억제할 수 있는 것이다.

여기서, 서모스탯의 동작을 보다 구체적으로 살펴보면, 냉각수 온도가 저온일 때는 왁스가 수축되면서 스프링의 탄발력에 의해서 밸브가 닫힌 상태를 유지함으로서, 하부수로와 상부수로가 닫혀져 물자켓의 냉각수가 라디에이터로 순환되지 않고, 자체 순환만을 반복하게 된다.

그러나 냉각수가 고온(80。C이상)으로 올라가게 되면, 펠릿에 충진된 왁스의 팽창으로 밸브가 열리면서 하부수로와 상부수로가 개통되어 물재켓으로부터 배출되는 냉각수가 라디에이터로 순환되게 된다.

상기와 같은 작용을 하는 일반적인 서모스탯은 도 3 에서와 같은 구성으로 이루어진다.

상부 하우징(21)과 하부 하우징(22)이 가이드를 매개로 상하로 결합되고, 이 상부 하우징(21)의 중앙에는 펠릿(24)내의 왁스(25)에 삽입되는 슬리브(23)가 하향되게 입설되며, 냉각수의 온도에 의해 수축/팽창하는 왁스(25)가 충진된 팰릿(24)은 슬리브(23)을 따라 상하로 이동하게 결합되며, 가이드에 밀착되어 하부수로(26)와 상부수로(27)를 통해 흐르게 되는 냉각수를 단속하는 밸브(28)가 하부 하우징(22)의 내측 상부에 안착된 스프링(29)의 상부에 안착되는 한편, 왁스(25)의 팽창압에 따라 댐핑공간이 확장되면서 밸브(29)의 개폐량을 조절하게 되는 개폐량 조절수단이 왁스(25)에 삽입된 슬리브(23)의 단부에 구성되어 있다.

그러나, 상기한 바와같은 서모스탯은 구조가 복잡하여 제조공정이 어렵고 제조비용이 많이 드는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 상기한 문제점을 해소하고자 제안된 것으로 바이메탈에 의해 냉각수의 온도를 감지하고 이에 따라 밸브의 작동을 하는 보다 단순하게 제작되고 보다 효과적인 서모스탯을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 본 고안에 따른 서모스탯의 단면도이고,

도 2 는 본 고안의 작동상태도이며,

도 3 은 종래의 왁스형 서모스탯의 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10;하우징 13;냉각수 유입구

15;스프링 17;바이메탈밸브

18;자성체

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 상하로 결합되는 상하부 하우징과, 상부 하우징의 중앙에 고정되어서 바이패스밸브를 탄발지지하는 스프링과, 상기 스프링에 지지되며 바이메탈장치가 설정된 바이패스밸브로 구성되어짐을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 일 실시예에 따른 구성을 예시도면과 함께 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 고안에 따른 서모스탯의 단면도이고 도 2 는 이 서모스탯의 작동상태도이다.

도면 부호 10은 서모스탯의 하우징으로 연통가능한 중간판(11)이 형성된 상부하우징(12)과, 하단부로 냉각수 유입구(13)가 형성된 하부하우징(14)으로 구성된다.

상기 상부하우징의 중간판(11)으로는 스프링(15)의 일측이 고정되고, 스프링의 끝단에는 자성이 있는 금속(16)이 부착된 바이메탈밸브(17)가 설치된다.

또한, 하부하우징의 냉각수 유입구(13)쪽으로는 상기 바이메탈밸브(17)와 대향되게 자성체(18)가 구비된다.

이와같이 구성된 본 고안의 작용은 설명한다.

본 고안에 의한 서모스탯은 냉각수 온도가 낮은 시동초기에는 스프링(15)의 탄발력과 바이메탈밸브(17)에 부착된 금속(16)과 하부하우징(14)의 냉각수 유입구에 형성된 자성체(18)에 의해 닫힌상태가 유지된다.

하지만 엔진의 온도가 상승되면서 냉각수의 온도가 상승되게 되면, 바이메탈밸브(17)는 활모양으로 수축되면서 자성체(18)로부터 떨어진 다음, 냉각수의 수압에 의해 스프링(15)을 밀게된다.

이렇게 열린상태가 된 서모스탯을 통해 냉각수는 라디에이터로 유입되어 냉각된다.

이상에서와 같이 본 고안은 냉각수의 온도가 일정 온도에 도달하였을 경우 바이메탈밸브가 열려 냉각수를 순환시키는 장치로서 종래의 왁스형보다 훨씬 정확한 온도를 감지할 수 있으며, 왁스가 삽입된 피스톤 장치가 불필요하므로 제작공정이 간단하고 원가절감의 효과와 함께 수명연장의 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 상부하우징과 하부하우징이 결합수단에 의해 형성된 하우징과, 상기 상부하우징의 중앙에 탄지되는 스프링과, 끝단부로 자성을 띤 금속이 부착되어 상기 스프링에 의해 고정되는 냉각수의 온도차에 의해 형상이 변형되는 바이메탈밸브와, 상기 하부하우징의 냉각수 유입구쪽으로 상기 바이메탈밸브에 부착된 자성을 띤 금속과 대향되게 자성체를 구비한 것을 특징으로 하는 서모스탯.