KR19990027965U - 냉각수 온도에 따른 밸브 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 냉각수 온도에 따른 밸브 개폐장치에 관한 것으로, 고안의 목적은 엔진에 공급되어 엔진의 과열을 방지하는 냉각수가 적정 온도에서 순환하면서 적정온도이상으로 과열되면 라디에이터쪽으로 배출되도록 하는 개폐 제어장치를 제공하는데 있다.

본 고안은 워터 펌프(1)에 의해 냉각수를 엔진(2)의 실린더 블록 및 실린더 헤드의 워터 재킷에 순환하고 데워진 냉각수를 라디에이터(3)로 끌어들여 일정온도 이상 방열한 물은 또다시 펌프(1)를 이용하여 엔진 내부를 순환하도록 하는 냉각순환장치에 있어서, 엔진내부 냉각수의 온도를 감지하여 순환하는 냉각수의 온도가 너무 올라가면 이를 감지하는 온도감지센서(4)와; 상기 온도감지센서로부터 온도 정보에 대한 신호를 입력받는 전자제어모듈(5)과; 상기 전자제어모듈(5)이 엔진에 따라 입력된 설정값에 따라 개폐되는 개폐밸브(6)로 구성되는 장치이다.

Description

냉각수 온도에 따른 밸브 개폐장치

본 고안은 냉각수온도에 따른 밸브 개폐장치에 관한것으로, 엔진에 공급되어 엔진의 과열을 방지하는 냉각수가 적정 온도에서 순환하면서 적정온도이상으로 과열되면 라디에이터쪽으로 배출시키는 개폐 제어장치에 관한 것이다.

자동차의 엔진을 냉각하여 과열을 방지하고, 또한 적온으로 유지하는 장치를 냉각장치(Cooling system)라 한다.

자동차가 주행시 실린더 내의 연소 가스 온도는 약 2000℃ 이상에 달하지만, 이 열의 상당량은 엔진의 구성 부품인 실린더, 실린더 헤드, 피스톤 등에 흡수되어 냉각된다.

상기 부품들의 온도가 과도하게 상승하면 실린더에 변형을 일으키거나 또는 실린더 벽의 유막이 파괴됨과 동시에 윤활 불량이라는 작용이 발생하고 심할 때는 엔진을 손상시키게 되어 주행 불능 상태가 되는 결과를 가져오게 된다.

또한 연소상태도 나빠지는 결과 노킹이나 조기점화(Pre ignition)를 일으켜 출력은 급격히 저하된다.

반대로 엔진이 필요 이상으로 냉각이 되면 연소에 의해 생긴 열중에서 냉각으로 상실되는 양이 많아져 엔진의 열효율을 저하시켜 연료 소비를 증대시키는 원인이 된다.

또한 실린더중에서 가솔린의 무화가 불충분한 혼합기가 공급되기 때문에 가솔린에 의해 엔진 오일을 묽게 만드는 원인이 되며 실린더의 마모를 촉진시키는 원인이 된다.

상기와 같은 문제점을 방지하기 위해 엔진을 냉각시켜야 하는데 엔진을 냉각시키는 방식에는 외기를 이용하여 엔진의 외부를 직접 냉각하는 공냉식과 냉각수를 엔진 내부로 순환시켜 냉각하는 수냉식이 있다.

도 2 는 종래 수냉식 냉각계통을 나타낸 개략도이다.

수냉식은 워터 펌프에 의해 냉각수를 실린더 블록 및 실린더 헤드의 워터 재킷으로 순환하는 과정에서 상기, 냉각수를 라디에이터로 끌어들여 방열하며 데워진 물은 또다시 펌프를 이용하여 엔진 내부를 순환하여 냉각을 한다.

방열효과를 좋게 하기 위하여 워터 펌프에는 팬이 설치되어 있고 또한, 워터 재킷과 라디에이터 사이에는 서모스탯(Thermostat)이 설치되어 있어 온도에 따라 냉각수의 순환 경로(바이패스 호스, 흡입 호스)를 변환하게 된다.

상기 라디에이터와 연결된 흡입 호스와 엔진의 본체와 연결된 하부에 분기관을 형성한 흡입부와 연결되는 L형 연결관으로 형성하되, 상기, 흡입 호스는 일측의 상부에 분기관을 형성하며, 분기관에는 분기용 바이패스호스와 이송용 바이패스 호스가 누수 방지용 체결 클립으로 연결되어 있으며, 이송용 바이패스 호스의 끝단은 체결 클립으로 체결된 U형호스로 흡입부의 하부에 형성된 분기관과 연결되어 형성된다.

상기 서모스텟은 엔진 시동후 냉각수의 온도를 신속하게 적정온도까지 높임과 동시에 과냉을 방지하는 밸브로 실린더 헤드의 라디에이터의 수로 출구에 설치된다.

상기 냉각수의 온도가 낮을 때는 밸브가 닫히고 냉각수가 라디에이터로 들어가지 않도록 하며 워터 재킷 내의 수온을 상승시킨다.

그 다음에 일정온도(70~80℃) 이상으로 상승하면 밸브는 서서히 열리고 냉각수를 라디에이터를 통해 수온을 낮춘다.

수온이 (설정)작동 온도 이상이 되면 바이패스 밸브는 유로를 막아 전체의 냉각수는 라디에이터로 순환하며 엔진을 냉각하는 것으로 그 구성 부품이 많음으로 제작 시간과 비용이 많이 드는 단점이 있었다.

서머스텟에는 왁스 펠릿형(Wax pellet type)과 벨로즈형(Bellows type)의 2종류가 있다.

상기 왁스 펠릿형은 왁스를 펠릿속에 밀봉한 것으로 열에 의해 왁스가 팽창수축 하는 작용으로 밸브를 개폐하게 되어 있으며 대부분의 차종에 사용되고 있다.

상기 벨로즈형(Bellows type)은 황동판을 벨로즈형으로 성형한 속에 에테르를 집어넣고 밀봉한 것으로 에테르가 열에 의해 팽창수축하는 작용을 이용하여 개폐하지만 왁스형에 비해 수압의 영향을 받기 쉽다.

왁스형은 벨로즈를 사용하지 않고 에테르 대신에 왁스를 탄환형의 방에 밀봉한 것으로 이것의 팽창 수축을 이용하여 밸브를 개폐하는 구조이다.

벨로즈형에 비해 수압의 영향을 적게 받기 때문에 온도제어를 확실히 할수 있는 이점이 있다.

도 3 은 일반적인 왁스 펠릿형 서머스텟을 나타낸 사시도이고, 도 4 는 일반적인 벨로즈형 서머스텟을 나타낸 사시도이고, 도 5 는 일반적인 왁스 펠릿형 서머스텟의 단면도이다.

하지만 상기와 같은 종래의 서모스텟은 최적의 엔진 상태를 유지하기 위해 엔진에 따라 개폐온도가 달라지며 개폐온도가 달라지면 서모스텟의 크기를 조절해야 한다는 문제점이 있다.

즉 새롭게 서모스텟을 디자인해야 한다는 문제점이 있는 것이다.

또한 차량의 외부조건에 따른 개폐온도의 조절이 불가능하다는 또다른 문제점이 있는 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은 엔진에 공급되어 엔진의 과열을 방지하는 냉각수가 적정 온도에서 순환하면서 적정온도이상으로 과열되면 라디에이터쪽으로 배출되도록 하는 개폐 제어장치를 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 고안의 목적은 워터 펌프에 의해 냉각수를 엔진의 실린더 블록 및 실린더 헤드의 워터 재킷에 순환하고 데워진 냉각수를 라디에이터로 끌어들여 일정온도 이상 방열한 물은 또다시 펌프를 이용하여 엔진 내부를 순환하도록 하는 냉각순환장치에 있어서, 엔진내부 냉각수의 온도를 감지하여 순환하는 냉각수의 온도가 너무 올라가면 이를 감지하는 온도감지센서와; 상기 온도감지센서로부터 온도정보에 대한 신호를 입력받는 전자제어모듈과; 상기 전자제어모듈이 엔진에 따라 입력된 설정값에 따라 개폐되는 개폐밸브로 구성되는 것을 특징으로 하는 냉각수 온도에 따른 밸브 개폐장치를 제공함으로써 달성된다.

도 1 은 본 고안의 개략도

도 2 는 종래 냉각계통을 나타낸 개략도

도 3 은 일반적인 왁스 펠릿형 서머스텟을 나타낸 사시도

도 4 는 일반적인 벨로즈형 서머스텟을 나타낸 사시도

도 5 는 일반적인 왁스 펠릿형 서머스텟의 단면도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

(1) : 워터 펌프

(2) : 엔진

(3) : 라디에이터

(4) : 온도감지센서

(5) : 전자제어모듈

(6) : 개폐밸브

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 고안의 실시예인 구성과 그 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 본 고안의 개략도를 도시하고 있는데, 본 고안은 워터 펌프(1)에 의해 냉각수를 엔진(2)의 실린더 블록 및 실린더 헤드의 워터 재킷에 순환하고 데워진 냉각수를 유출관을 통해 라디에이터(3)로 끌어들여 일정온도 이상 방열한 물은 유출관을 통해 또다시 펌프(1)를 이용 엔진 내부로 순환하도록 하는 냉각순환장치에 있어서,

엔진내부 냉각수의 온도를 감지하여 순환하는 냉각수의 온도가 너무 올라가면 이를 감지하는 온도감지센서(4)와;

상기 온도감지센서로부터 온도정보에 대한 신호를 입력받는 전자제어모듈(5)과;

상기 전자제어모듈(5)이 엔진에 따라 입력된 설정값에 따라 개폐되는 개폐밸브(6)로 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 고안의 작용은 다음과 같다.

워터 펌프(1)에 의해 냉각수를 엔진(2)의 실린더 블록 및 실린더 헤드의 워터 재킷에 순환하고 데워진 냉각수를 유출관을 통해 라디에이터(3)로 끌어들여 일정온도 이상 방열한 물은 유출관을 통해 또다시 펌프(1)를 이용 엔진 내부로 순환하도록 하는 냉각순환장치에 있어서, 엔진내부에서 순환하는 냉각수의 온도가 너무 올라가면 이를 온도감지센서(4)가 감지후 전자제어모듈(5)에 신호를 보내고 전자제어모듈(5)은 엔진에 따라 입력된 설정값에 따라 개폐밸브(6)를 열리게 된다.

상기와 같은 본 고안은 워터 펌프(1)에 의해 냉각수를 엔진(2)의 실린더 블록 및 실린더 헤드의 워터 재킷에 순환하고 데워진 냉각수를 유출관을 통해 라디에이터(3)로 끌어들여 일정온도 이상 방열한 물은 또다시 펌프(1)를 이용하여 엔진 내부를 순환하도록 하는 냉각순환장치에 있어서, 엔진내부에서 순환하는 냉각수의 온도가 너무 올라가면 이를 온도감지센서(4)가 감지후 전자제어모듈(5)에 신호를 보내고 전자제어모듈(5)은 엔진에 따라 입력된 설정값에 따라 개폐밸브(6)를 열리도록 함으로써 엔진의 출력이 다르게 설계되더라도 전자제어모듈에 냉각수의 온도에 따른 개폐밸브의 개폐시기에 대한 설정값만 다르게 조정해주면 별도의 장치로 교환하지 않아도 되므로 각종엔진에 공통으로 사용될수 있는 등의 장점이 있다.

Claims (1)

1. 워터 펌프(1)에 의해 냉각수를 엔진(2)의 실린더 블록 및 실린더 헤드의 워터 재킷에 순환하고 데워진 냉각수를 유출관을 통해 라디에이터(3)로 끌어들여 일정온도 이상 방열한 물은 유출관을 통해 또다시 펌프(1)를 이용 엔진 내부로 순환하도록 하는 냉각순환장치에 있어서, 엔진내부 냉각수의 온도를 감지하여 순환하는 냉각수의 온도가 너무 올라가면 이를 감지하는 온도감지센서(4)와; 상기 온도감지센서로부터 온도정보에 대한 신호를 입력받는 전자제어모듈(5)과; 상기 전자제어모듈(5)이 엔진에 따라 입력된 설정값에 따라 개폐되는 개폐밸브(6)로 구성되는 것을 특징으로 하는 냉각수 온도에 따른 밸브 개폐장치.