KR19990018571U - 서모스탯 - Google Patents

Abstract

본 고안은 냉각수온에 의한 왁스의 신축작용으로 개폐되는 밸브를 바이메탈로서 형성시켜 왁스의 신축작용에 관계없이 밸브 자체가 냉각수온에 의해 변형되면서 개폐작용이 수행될 수 있도록 하여 냉각수의 유동성을 보다 촉진시키므로서 항상 안정된 냉각작용이 수행될 수 있도록 하여 냉각효율을 한층 향상시키게 되는 서모스탯에 대한 것으로, 상기한 목적 달성을 위하여 본 고안은

상부 케이스(50)에 상단부가 고정체결된 스핀들(20)과, 내부에 왁스(12)와 합성고무(11)가 봉입되어 상기의 스핀들(20) 하단부에 인출입 가능하게 끼워지는 캡슐(10)과, 상기의 캡슐(10) 상부에 고정환설되고 하부 케이스(60)에 안착시킨 스프링(40)에 의해 탄지되는 밸브 플레이트(30)로서 형성되는 구조에 있어서,

상기한 밸브 플레이트(30)는 접촉되는 냉각수온에 따라 외주연 단부가 휘어지는 열팽창계수가 다른 2종의 금속판(31)(32)을 적층시킨 바이메탈로서 구비되도록 하는 구성이 특징이다.

Description

서모스탯

본 고안은 냉각수온에 따라 밸브 플레이트가 일정정도 휘어지도록 하여 항상 안정된 냉각수 유동이 제공되도록 하는 서모스탯(Thermostat)에 대한 것이다.

일반적으로 엔진의 과열을 방지시키기 위해 구비되는 것이 냉각장치이며, 이러한 냉각장치는 크게 워터 펌프와 서모스탯 및 라디에이터로 구성되는바 이들은 냉각수의 순환작용을 단속하므로서 엔진의 냉각작용을 수행하게 된다.

즉 도 2에서와 같이 워터 펌프(200)에 의해 엔진(100) 내로 냉각수를 압송시키게 되면 실린더 블록과 실린더 헤드의 워터 재킷을 순환하게 되는 냉각수에 의해서 엔진을 냉각시키게 되고, 이때 엔진열을 흡수한 가열된 냉각수에 의해서는 도 3에서와 같이 서모스탯(300)의 밸브(310)가 개방되면서 개방된 통로를 통해 냉각수가 라디에이터(400)로 유도되어 외기에 의한 열교환작용으로 냉각된 후 다시 워터 펌프(200)로 재공급되는 순환작용을 하게 되는 것이다.

한편 엔진(100)을 순환한 냉각수가 만일 일정온도 이하인 경우에는 서모스탯(300)의 밸브(310)는 개방되지 않게 되므로 다시 워터 펌프(200)로 바이패스되어 엔진(100)으로 재압송되면서 냉각작용을 수행하게 된다.

하지만 상기와 같은 냉각구조에서 서모스탯(300)은 엔진(100)으로부터 유도되는 냉각수온에 의해 밸브(310)를 개폐되도록 하고 있는데 특히 하절기와 같은 혹서기에는 도리어 서모스탯(300)이 냉각수의 순환에 장애가 되어 엔진 과열을 촉진시키기도 하여 종종 운전자들이 서모스탯(300)을 완전 탈거시켜 제거하기도 하는 불편함이 있고, 또한 냉각수가 순환하면서 갖가지 불순물들이 밸브(310)와 밸브 시트(320) 사이에 증착되면서 서모스탯(300)의 밸브작용이 고착되어 전혀 냉각작용을 수행하지 못하게 되는 심각한 문제점을 야기시키기도 한다.

이에 본 고안은 상기와 같은 불편함과 문제점을 개선시키기 위하여 안출한 것으로서, 본 고안은 냉각수온에 의한 왁스의 신축작용으로 개폐되는 밸브를 바이메탈로서 형성시켜 왁스의 신축작용에 관계없이 밸브 자체가 냉각수온에 의해 변형되면서 개폐작용이 수행될 수 있도록 하여 냉각수의 유동성을 보다 촉진시키므로서 항상 안정된 냉각작용이 수행될 수 있도록 하여 냉각효율을 한층 향상시키게 되는 서모스탯을 제공하는데 주된 목적이 있다.

또한 본 고안은 혹서기에 별도로 탈거작업을 수행하지 않도록 하는 편의를 제공하는데 다른 목적이 있다.

이에 상기한 목적을 달성시키기 위한 수단으로 본 고안은

상부 케이스에 상단부가 고정체결된 스핀들과, 내부에 왁스와 합성고무가 봉입되어 상기의 스핀들 하단부에 인출입 가능하게 끼워지는 캡슐과, 상기의 캡슐상부에 고정환설되고 하부 케이스에 안착시킨 스프링에 의해 탄지되는 밸브 플레이트로서 형성되는 구조에 있어서,

상기한 밸브 플레이트는 접촉되는 냉각수온에 따라 외주연 단부가 휘어지는 열팽창계수가 다른 2종의 금속판을 적층시킨 바이메탈로서 구비되도록 하는 구성이 특징이다.

도 1은 본 고안에 따른 서모스탯의 단면 구조도

도 2는 종래의 냉각수 순환 구조도

도 3은 종래의 서모스탯 단면 구조도

※ 도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 캡슐

12 : 왁스

30 : 밸브 플레이트

31 : 상부 금속판

32 : 하부 금속판

51 : 밸브 시트

이를 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 도 1은 본 고안에 따른 일실시예 단면 구조를 도시한 것으로서, 도면부호 10은 캡슐이다.

상기의 캡슐(10)에는 종전과 마찬가지로 합성고무(11)와 함께 왁스(12)가 봉입된 형상이면서 상부 중앙부가 스핀들(20)에 상하로 유동가능하게 끼워지도록 하고 있다.

상기와 같은 캡슐(10)의 상단부에는 링형 밸브 플레이트(30)가 고정형성되도록 하되 상기의 밸브 플레이트(30)는 접촉되는 냉각수온에 따라 변형이 가능한 바이메탈로 형성되도록 한다.

즉 열팽창계수가 다른 2종의 금속판(31)(32)을 접착시킨 바이메탈을 특히 스프링(40) 상단부가 지지되는 저부의 금속판(32)이 보다 열팽창계수가 작게 형성되도록 하여서 되는 구성이다.

상기와 같은 구조에 따른 서모스탯의 작용에 대해서 설명하면 캡슐(10)에 부착된 밸브 플레이트(30)는 접촉되는 냉각수온이 일정 온도 이하일 때 전혀 변형이 되지 않은 평판의 상태를 유지하는 동시에 스프링(40)의 탄발력에 의해 상부측 금속판(31) 외주연 단부가 상부 케이스(50)측 밸브 시트(51)에 밀착된 상태가 된다.

만일 엔진으로부터 하부 케이스(60)측으로 유도되는 냉각수가 일정 온도 이상으로 가열된 상태로 유입되면 캡슐(10)내 왁스(12)가 팽창하면서 캡슐(10)은 서서히 하강하게 되고, 이때 밸브 플레이트(30)는 열팽창 계수가 큰 상부측 금속판(31)이 더욱 휘어지면서 외주연 단부가 저부로 처지는 형상이 된다.

따라서 캡슐(10)의 하강과 밸브 플레이트(30)의 변형으로 밸브 플레이트(30)와 밸브 시트(51)간 냉각수 통로는 대단히 확장되면서 가열된 냉각수를 종전에 비해 보다 원활하게 라디에이터로 유도시킬 수가 있게 된다.

한편 서모스탯의 노후화로 왁스(12)의 팽창력이 대폭 감소되면서 가열된 냉각수온에 따른 캡슐(10)의 하강작용이 제대로 수행되지 않게 되거나 냉각수의 순환시 각종 불순물들이 밸브 시트(51)에 다수 증착되는 경우에도 일정 온도 이상의 냉각수온이 유도되면서 열팽창하게 되는 밸브 플레이트(30)의 변형에 의해 항상 라디에이터로 유도되는 냉각수 통로를 안정적으로 확보할 수가 있게 되므로 냉각수의 과열을 원천적으로 방지시킬 수가 있게 된다.

이같은 냉각수의 과열방지는 엔진 내구력을 향상시키면서 특히 혹서기에서와 같이 냉각수의 유동에 도리어 방해가 되는 일이 제거되므로 서모스탯을 탈거시키는 불편을 해소할 수가 있게 된다.

그러므로 본 고안에 따른 간단한 구조개선에 의해 엔진에서 가열된 냉각수를 항상 원활하게 라디에이터로 유동이 가능한 상태로 유지시켜 불필요한 탈거 및 재장착하는 번거로움과 엔진 과열을 방지시키므로서 운전자의 편의성과 작동성 및 냉각효율을 증대시키게 되는 매우 유용한 효과를 제공할 수가 있게 된다.

Claims (2)

1. 상부 케이스(50)에 상단부가 고정체결된 스핀들(20)과, 내부에 왁스(12)와 합성고무(11)가 봉입되어 상기의 스핀들(20) 하단부에 인출입 가능하게 끼워지는 캡슐(10)과, 상기의 캡슐(10) 상부에 고정환설되고 하부 케이스(60)에 안착시킨 스프링(40)에 의해 탄지되는 밸브 플레이트(30)로서 형성되는 구조에 있어서,

   상기한 밸브 플레이트(30)는 접촉되는 냉각수온에 따라 외주연 단부가 휘어지는 열팽창계수가 다른 2종의 금속판(31)(32)을 적층시킨 바이메탈로서 구비되도록 하는 구성을 특징으로 하는 서모스탯.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기의 밸브 플레이트(30)는 상부의 금속판(31)이 하부의 금속판(32)보다 열팽창계수를 크게 형성시킨 구성을 특징으로 하는 서모스탯.