KR19990028768U - 자동차 라디에이터 코어 막힘 점검 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자동차 라디에이터 코어 막힘 점검 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 초기에 라디에이터 코어 막힘을 감지하여 냉각 시스템을 효율화 하기 위한 것이다.

그 구성은 냉각수 인풋에서 유량센서 IN, 라디에이터 코어, 유량센서 OUT, 제어부, 비교기, T/R, 릴레이, 디스플레이의 블록으로된 시스템을 형성하며 워터펌프에서 썸머스타트를 통하여 라디에이터로 냉각수를 공급할 때 유랑센서에서 감지하여 제어부로 신호하고 유량센서 OUT는 나오는 냉각수의 량을 점검하여 기설정된 값에 의해 비교기에 신호하며 비교기는 기준전압 이상일 때 T/R을 집지하여 릴레이를 구동시켜 디스플레이로 신호하여 운전자에게 이상무유를 알려줌으로서 적절한 시기에 라디에이터를 교환할 수 있도록 한 것이다.

Description

자동차 라디에이터 코어 막힘 점검 장치

본 고안은 자동차 라디에이터 코어 막힘 점검 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 초기에 라디에이터 코어 막힘을 감지하여 냉각 시스템을 효율화하기 위한 것이다.

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

실린더내에 연소가스의 온도는 2000℃ 이상에 달하지만, 이 열의 상당량이 실린더, 실린더 헤드, 피스톤 등에 흡수된다.

이들 부분의 온도가 과도하게 상승하면, 실린더에 변형을 일으키거나 또는 실린더 벽의 유막이 파괴되어 윤활불량이 되며 심할 때는 엔진을 손상시킨다.

또한 연소상태도 나빠지는 결과 노킹이나 조기점화(preignition)를 일으켜 출력은 급격히 저하한다.

반대로 너무 냉각되면 연소에 의해 생긴 열 중에서, 냉각으로 상실되는 양이 많아져 엔진의 열효율을 저하시켜 연료소비를 증대시킨다.

또 실린더중에서 가솔린의 무화가 불충분한 혼합기가 공급되기 때문에 가솔린에 의해 엔진 오일을 묽게 만드는 원인이 되며 실린더의 마모를 촉진시는 원인이된다.

엔진을 냉각시키는 방식에는 외기를 이용하여 엔진의 외부를 직접 냉각하는 공냉식과 냉각수를 엔진 내부로 순환시켜 냉각하는 수냉식이 있다.

수냉식은 워터 펌프에 의해 냉각수를 실린더 블록 및 실린더 헤드에 워터 재킷으로 냉각수를 라디에이터로 끌어들여 방열하며 데워진 물은 또다시 펌프를 이용해 순환시키고 있다.

또한 워터 펌프에는 팬이 설치되어 있어서 강제적으로 라디에이터로 보내 외기를 접촉시켜 방열 효과를 좋게 한다.

또한 워터재킷과 라디에이터 사이에는 서모스탯이 설치되어 있어서 온도에 따라 냉각수의 순환 경로를 변환하게되어 있다.

공냉식은 실린더의 주변에 쿨링 핀을 설치하여 이것에 외기를 접촉시키든가 팬으로 외기를 강제적으로 보내, 엔진의 열을 방출시키는 방식을 채택하고 있으며 실린더수가 적은 엔진에 사용된다.

라디에이터는 큰 방열면적을 가지며 다량의 물을 담을 수 있는 일종의 탱크이다.

상부탱크와 하부탱크로 연결하고 될 수 있는 한 많은 열을 대기중으로 발산하기 위하여 방열면적을 크게한 코어(core)로 되어 있다.

코어는 물이 통과할 수 있는 파이프와 공기가 접촉할 수 있는 핀 부분으로 되어 있다.

핀의 형식에는 플레이트 핀형과 코르게이트 핀형이 있다.

플레이트 핀형은 도 1a와 같이 냉각면적이 큰 편평한 황동관을 수직으로 나열하고 평면판의 핀을 일정 간격으로 남땜한 것으로 종래부터 많이 사용되어 오는 형식이다.

코르게이트 핀형은 도 1b와 같이 핀을 파형으로 한 것으로 플레이트 핀에 비해 방열량이 크고 경량이며 제작도 용이하므로 최근 널리 사용된다.

이것은 별도로 편평한 상자형의 수관을 도 1c와 같이 파형으로 만든 하리슨형도 있으며 일부의 승용차에 사용된다.

라디에이터의 재료는 종래에는 대부분이 황동제를 사용하였으나 최근에는 알루미늄제가 많이 쓰이고 있다.

알루미늄제 라디에이터는 황동제에 비해 강성과 내압성이 뛰어나며 또한 경량이라는 이점이 있지만, 공작이 곤란하기 때문에 가격이 비싸서 일반적으로 고급자동차나, 레이저차 등 특수한 차에 사용된다.

그러나 동합금은 재료의 가격이 비싸고 또한 가격변동이 심하기 때문에 판매상 불리하지만, 근래 알루미늄 가공기술의 진보에 따라 공작원가가 싸게 먹히기 때문에 재료값이 싼 알루미늄 라디에이터가 일반차에 보급되게 되었다.

또한 라디에이터는 서브 탱크(스페어 탱크)를 붙인 것이 있다.

이것은 라디에이터의 냉각수의 체적팽창을 서브 탱크에 흡수하도록 되어 있으며, 오버 플로 파이프(over flow pipe)에서 유출되는 냉각수의 낭비를 없애고, 장기간 냉각수를 보충하지 않아도 될 수 있도록 하고 있다.

라디에이터 내부가 만약 외기가 통해 있으면 수온은 100℃ 이상으로 올라가지 않기 때문에 외기와의 온도차는 언제나 (100℃-외기온)이다.

이 온도차를 크게하여 냉각효과를 좋게하는 데는 수온을 100℃ 이상으로 하는 방법이 사용된다.

이 방법을 가압식 냉각법이라고 하고 라디에이터 캡으로 냉각수를 가압한다.

이와 같은 가압식에는 라디에이터 캡으로 라디에이터 내부를 밀폐하여 온도가 높아지면 물이 팽창하여 액면상의 공기를 압축하므로 압력이 작용하여 냉각수가 100℃ 이상이 되어도 비등하지 않고 외기와의 온도차가 커진다.

이 때문에 냉각효율이 커질뿐 아니라 같은 냉각효과를 얻는데 있어서 면적이 작은 라디에이터를 사용할 수 있으므로 중량도 경감할 수 있고, 또한 차체의 진동에 따라 냉각수가 누출되지 않는 등의 이점이 있다.

따라서 현재 자동차용 엔진은 대부분 이 방식을 사용한다.

가압식의 라디에이터 캡에는 압력 밸브(가압식)와 진공 밸브(진공식)가 설치되어 있다.

압력 밸브는 엔진이 운동중 냉각계통내에 생긴 압력을 유지하고 냉각수가 110∼120℃ 정도로 올라가 압력이 0.3∼1.0kgf/㎠이 되면 이 밸브를 밀어 열어 플로 파이프로부터 외기중으로 빼내서 라디에이터에는 항상 압력이 일정압으로 유지된다.

서브 탱크가 붙은 경우에는 서브 탱크의 오버 플로 파이프를 통해서 외기로 압력이 빠져나간다.

진공 밸브는 엔진의 온도가 낮아져 라디에이터 내부의 압력이 대기압보다 낮아질 때 바로 이 밸브가 열리고 외기가 들어와 라디에이터의 부압을 제거하는 작동을 한다.

서브탱크가 붙은 경우에는 서브 탱크내의 냉각수가 진공 밸브로부터 라디에이터로 들어가 부압을 없앤다.

이와 같이 진공밸브는 대기압에 의해 라디에이터가 파손되는 것을 방지하기 위하여 설치된다.

상기와 같이 자동차 엔진 계통에서 중요한 역할을 하고 엔진 냉각시스템이 시간이 경과되면서 녹물이 조금씩 발생하는데 냉각수 순환에 의해서 라디에이터 코어는 차츰차츰 막아서 냉각시스템이 저하되고 엔진 온도는 상승되어 과열로 인하여 오버 히터가 발생하여 주행중 정지하는 사고가 빈번히 발생하고 있다.

본 고안은 상기한 바와 같은 종래 라디에이터 코어 막힘이 가지는 제반 결점에 감안하여 냉각수 인풋에서 유량센서 IN, 라디에이터 코어, 유량센서 OUT, 제어부, 비교기, T/R, 릴레이, 디스플레이의 블록으로된 시스템을 형성하며 워터펌프에서 썸머스타트를 통하여 라디에이터로 냉각수를 공급할 때 유랑센서에서 감지하여 제어부로 신호하고 유량센서 OUT는 나오는 냉각수의 량을 점검하여 기설정된 값에 의해 비교기에 신호하며 비교기는 기준전압 이상일 때 T/R을 집지하여 릴레이를 구동시켜 디스플레이로 신호하여 운전자에게 이상무유를 알려줌으로서 적절한 시기에 라디에이터를 교환할 수 있도록 한 것으로 완성되어 있다.

도 1 은 본 고안 라디에이터 코어의 기본적 외형도

도 2 는 본 고안 라디에이터의 설치 라인도

도 3 은 본 고안 점검 시스템의 수순 블록도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

(1) : 라디에이터 코어

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

도 1 은 본 고안 라디에이터 코어의 기본적 외형도이고,

도 2 는 본 고안 라디에이터의 설치 라인도이며,

도 3 은 본 고안 점검 시스템의 수순 블록도인바,

냉각수 인풋과 라디에이터 코어(1) 끝에 유량센서를 설치하고 라디에이터 코어(1)의 출구에 유량센서를 설치하여 상기 2개의 유량센서를 제어부에 입력하고 제어부는 기설정값을 갖는 비교기를 경유 T/R과 릴레이로 작동되고 디스플레이에 연결시킨 구성으로 되어 있다.

상기의 본 고안은 워터펌프에서 썸머스타트를 통하여 라디에이터로 냉각수를 공급할 때 유량센서에서 감지하여 제어부로 신호하고 냉각수 출구에 장착된 유량센서는 나오는 냉각수량을 점검하여 시설정(세팅)된 비교기로 신호하며 비교기는 기준전압일 때 T/R을 접지하여 릴레이를 구동시킴으로서 디스플레이로 신호하여 운전자에게 이상유무를 알려준다.

이로써 운전자는 가까운 정비소에 가서 신속히 라디에이터 코어를 정비하여 차량의 안전운행에 기여하고 엔진수명을 연장시킬수 있다.

본 고안은 냉각수 흐름에 장애가 발생하는 라디에이터 코어를 항상 원할히 유지시키기 위한 장치로서 냉각수 입출력을 센싱하고 이를 비교하여 운전자에게 디스플레이시키는 간단한 전자 설비임으로 설치비용도 저렴하고 그 정확도가 신뢰성이 있어 실용화시킬수 있는 신규 유용한 고안이다.

Claims (1)

1. 자동차 라디에이터 코어(1)의 막힘을 방지하기위한 시스템으로서 라디에이터 코어(1)의 입출구에 설치된 유량센서와 이 유량센서의 신호를 연산하는 제어부와 이 제어부의 측면으로서 작동하는 비교기, T/R, 릴레이, 및 운전자석에 설치된 디스플레이를 구비하여서 된 것을 특징으로 하는 자동차 라디에이터 코어 막힘 점검 장치.