KR20000004278U - 용량 가변형의 라디에이터 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 고안이 속한 기술분야:자동차 엔진의 냉각장치에 관한 것이다.

나. 고안이 해결하려고 하는 기술적 과제:자동차 엔진의 부하상태에 상관없이 냉각수의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있는 용량 가변형의 라디에이터를 제공함에 있다.

다. 그 고안의 해결방법의 요지:용량 가변형의 라디에이터에 있어서, 엔진으로부터 냉각수가 유입되는 제1탱크와, 상기 엔진으로 냉각수를 유출하는 제2탱크와, 상기 제1탱크에서 제2탱크로의 냉각수 이동경로를 제공하는 튜브들과, 상기 제1탱크내에 설치되며 상기 엔진으로부터 유입되는 냉각수의 수온에 따라 상기 제1탱크내의 임의의 구간에서 냉각수의 흐름을 제어하는 서머스탯으로 구성함을 특징으로 한다.

라. 고안의 중요한 용도:자동차용 라디에이터에 사용할 수 있다.

Description

용량 가변형의 라디에이터

본 고안은 자동차 냉각장치에 관한 것으로, 특히 부하변동에 따라 변화되는 냉각수의 온도를 일정하게 유지시키는 용량 가변형의 라디에이터에 관한 것이다.

엔진을 냉각하여 과열을 방지하고, 또한 적온으로 유지하는 장치를 냉각장치라 한다. 엔진을 냉각시키는 방식에는 외기를 이용하여 엔진의 외부를 직접 냉각시키는 공랭식과 냉각수를 엔진 내부로 순환시켜 냉각하는 수냉식이 있다.

수냉식 냉각장치는 실린더와 연소실을 둘러싸는 워터 재킷, 물을 실린더내로 압송순환시키는 워터 펌프, 온도가 높은 냉각수의 열을 외기에 전달하여 냉각하는 라디에이터, 라디에이터의 통풍을 돕는 팬, 시동직후에 냉각수를 빨리 적정온도로 올리기 위한 서머스탯 등으로 구성된다. 상기 서머스탯은 수온에 따라 자동적으로 작동하는 밸브로서 실린더 헤드의 라디에이터 수로 출구에 설치된다. 냉각수의 온도가 낮을 때에는 밸브가 닫히고 냉각수가 라디에이터로 들어가지 않도록 하여 워터 재킷내의 수온을 상승시킨다. 이후 일정온도 이상으로 수온이 상승하면 밸브는 서서히 열리게 되고, 이에 따라 냉각수는 라디에이터를 통해 수온 하강하게 된다.

일반적인 수냉식 냉각장치에서는 서머스탯의 밸브가 개방될 경우 냉각수가 라디에이터를 통과하면서 방열되는데, 만약 저속이나 아이들(idle)시와 같이 엔진의 부하상태가 저부하 상태라면 비교적 낮은 수온의 냉각수가 라디에이터를 통해 방열된후 엔진으로 유입될 것이고, 고속시나 등판 주행처럼 엔진의 부하상태가 고부하 상태에서는 저부하 상태에서의 수온보다 높은 온도를 가지는 냉각수가 엔진으로 유입될 것이다. 왜냐하면 라디에이터의 방열면적은 고정되어 있기 때문에 엔진의 부하상태에 따라 엔진으로 유입되는 냉각수들 사이에는 온도차가 발생하게 된다. 이러한 냉각수의 온도차는 엔진 각 부품의 수명을 단축시킬 수 있으며 연비의 저하를 가져올 수 있는 단점이 있다.

따라서 본 고안의 목적은 자동차 엔진의 부하상태에 상관없이 냉각수의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있는 용량 가변형의 라디에이터를 제공함에 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 수냉식 냉각장치에 있어서 엔진의 수명을 연장시킴과 아울러 연비를 향상시킬 수 있는 용량 가변형의 라디에이터를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안은 용량 가변형의 라디에이터에 있어서,

엔진으로부터 냉각수가 유입되는 제1탱크와,

상기 엔진으로 냉각수를 유출하는 제2탱크와,

상기 제1탱크에서 제2탱크로의 냉각수 이동경로를 제공하는 튜브들과,

상기 제1탱크내에 설치되며 상기 엔진으로부터 유입되는 냉각수의 수온에 따라 상기 제1탱크내의 임의의 구간에서 냉각수의 흐름을 제어하는 서머스탯으로 구성함을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 서머스탯(thermostat)이 라디에이터(radiator)내에 내장되는 것을 보이기 위한 종류식 라디에이터 단면예시도.

도 2는 본 고안의 실시예에 따른 서머스탯이 라디에이터내에 내장되는 것을 보이기 위한 횡류식 라디에이터 단면예시도.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 실시예에 따른 동작을 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안의 실시예에 따른 서머스탯(thermostat)이 라디에이터(radiator)내에 내장되는 것을 보이기 위한 종류식 라디에이터 단면예시도를 도시한 것이며, 도 2는 본 고안의 실시예에 따른 서머스탯이 라디에이터내에 내장되는 것을 보이기 위한 횡류식 라디에이터 단면예시도를 도시한 것이다.

본 고안의 실시예에 따른 용량 가변형의 라디에이터는 냉각수 유입구가 형성되어 있는 탱크내에 서머스탯이 설치됨을 특징으로 하며, 이때 서머스탯의 설치 위치는 라디에이터 설계자에 의해 가변될 수 있다.

이하 도 1과 도 2를 참조하여 냉각수 탱크상에 서머스탯이 설치되는 용량 가변형의 라디에이터 구조와 그곳에서의 냉각수 흐름을 순차적으로 설명하기로 한다.

우선 도 1을 참조하면, 방열면적이 A인 종류식 라디에이터(10)의 상부와 하부 각각에는 냉각수가 저장되는 동시에 냉각수의 이동통로로 사용되는 상부탱크(70)와 하부탱크(80)가 위치한다. 상기 상부탱크(70)의 우측단에는 엔진으로부터 유입되는 냉각수 유입구(20)가 형성되어 있는 반면, 하부탱크(80)의 좌측면에는 엔진으로 냉각수를 유출하기 위한 냉각수 유출구(30)가 형성되어 있다. 그리고 라디에이터(10)내에는 상부탱크(70)로부터 하부탱크(80)로 냉각수가 흐를 수 있는 튜브(60)가 존재한다. 아울러 상기 상부탱크(70)에는 수온에 따라 밸브가 개폐되어 냉각수의 이동을 차단하는 서머스탯(40)이 설치되어진다. 하기 설명에서는 상기 서머스탯(40)의 설치로 방열면적이 A인 종류식 라디에이터(10)가 방열면적 B와 C의 라디에이터(10)로 양분되는 것으로 가정한다.

이하 상술한 구조를 가지는 종류식 라디에이터(10)의 동작을 설명하면, 우선 저속이나 아이들(idle)시와 같이 엔진의 부하상태가 저부하 상태라면 상부탱크(70)내의 냉각수 온도는 낮기 때문에 서머스탯(40)의 밸브는 닫혀 있게 된다. 이에 따라 방열면적이 A인 라디에이터(10)는 결과적으로 방열면적이 B인 라디에이터(10)로서만 동작하고, 이러한 경우 냉각수 유입구(20)와 냉각수 유출구(30) 각각으로 유입 및 유출되는 냉각수의 온도차는 방열면적이 A인 일반 라디에이터(10)에서의 온도차 보다는 낮게 유지될 수 있다. 그리고 엔진의 부하가 점차 고부하상태로 천이된다면 상기 서머스탯(40)의 밸브는 개방되어가기 때문에 결과적으로 방열면적이 A인 라디에이터(10)로서 동작하는 효과를 얻게 되는 것이다.

따라서 본 고안은 엔진의 부하변동에 의해 엔진으로 유입되는 냉각수의 온도차를 감소시켜 가능한한 일정한 온도의 냉각수가 순환되고, 그 결과 차량의 연비향상은 물론 순환되는 냉각수의 온도차로 인한 부품의 손상을 방지할 수 있게 되는 것이다.

이하 도 2를 참조하여 횡류식 라디에이터(10)의 구조를 설명하면, 방열면적이 A인 횡류식 라디에이터(10)의 좌측과 우측에는 냉각수가 저장되는 좌측탱크(90)와 우측탱크(100)가 존재한다. 그리고 상기 좌측탱크(90)의 상단에는 냉각수 유입구(20)가 형성되어 있고 우측탱크(100)의 하단에는 냉각수 유출구(30)가 형성되어 있다. 그리고 라디에이터(10)내에는 좌측탱크(90)로부터 우측탱크(100)로 냉각수가 흐를 수 있는 튜브(60)가 존재한다. 아울러 상기 우측탱크(90)내에는 수온에 따라 밸브가 개폐되어 냉각수의 이동을 차단하는 서머스탯(40)이 설치되어진다.

이하 횡류식 라디에이터(10)의 동작을 설명하면, 우선 저속이나 아이들(idle)시와 같이 엔진의 부하상태가 저부하 상태라면 좌측탱크(90)내의 냉각수 온도는 낮기 때문에 서머스탯(40)의 밸브는 닫혀 있게 된다. 이에 따라 방열면적이 A인 라디에이터(10)는 상술한 종류식 라디에이터와 같이 방열면적이 B인 라디에이터(10)로서만 동작한다. 그리고 엔진의 부하가 점차 고부하상태로 천이되어 좌측탱크(90)내의 냉각수 온도가 상승한다면 그에 따라 서머스탯(40)의 밸브는 개방되어가기 때문에 결과적으로 방열면적이 A인 라디에이터(10)로서 동작하는 효과를 얻게 되는 것이다.

따라서 횡류식 라디에이터 역시 상술한 종류식 라디에이터처럼 차량의 연비향상은 물론 순환되는 냉각수의 온도차로 인한 부품의 손상을 방지할 수 있게 되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 고안은 냉각수 온도에 따라 라디에이터의 방열면적을 가변사용함으로써 엔진의 냉각수 온도를 일정하게 유지시킬 수 있고, 냉각수 온도의 일정 유지로 인해 연비향상은 물론 엔진 부품의 수명이 연장되는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (2)

1. 용량 가변형의 라디에이터에 있어서,

   엔진으로부터 냉각수가 유입되는 제1탱크와,

   상기 엔진으로 냉각수를 유출하는 제2탱크와,

   상기 제1탱크에서 제2탱크로의 냉각수 이동경로를 제공하는 튜브들과,

   상기 제1탱크내에 설치되며 상기 엔진으로부터 유입되는 냉각수의 수온에 따라 상기 제1탱크내의 임의의 구간에서 냉각수의 흐름을 제어하는 서머스탯으로 구성함을 특징으로 하는 용량 가변형의 라디에이터.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1탱크와 제2탱크는 각각 종류식 라디에이터의 상부탱크와 하부탱크임을 특징으로 하는 용량 가변형의 라디에이터.