KR20000010111U

KR20000010111U - Solenoid Cooling Water Regulator

Info

Publication number: KR20000010111U
Application number: KR2019980022274U
Authority: KR
Inventors: 이문원
Original assignee: 홍종만; 삼성자동차 주식회사
Priority date: 1998-11-16
Filing date: 1998-11-16
Publication date: 2000-06-15

Abstract

본 고안은 간단한 구조를 가지면서도 기관의 냉각을 위한 냉각수 순환을 효과적으로 제어할 수 있도록, 라디에이터와, 상기 라디에이터에서 냉각된 냉각수를 기관까지 이송하는 냉각수 공급 파이프와, 상기 기관을 순환하면서 가열된 냉각수를 라디에이터까지 이송하는 냉각수 순환 파이프로 이루어진 기관의 수냉식 냉각 장치에 있어서, 상기 냉각수 순환 파이프의 입구 외측에 설치되어 온도 감지 신호를 출력하는 수온 센서와, 상기 온도 감지 신호의 입력에 응답하여 냉각수의 온도를 감지하고 감지된 온도가 미리 설정된 기준 온도 이상일 때 제어 신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어 신호의 입력에 응답하여 밸브 구동 신호를 출력하는 콘트롤러와, 상기 밸브 구동 신호의 입력에 응답하여 상기 냉각수 순환 파이프를 개방하는 솔레노이드 밸브를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.The present invention provides a radiator, a coolant supply pipe for transferring the coolant cooled in the radiator to the engine, and a coolant heated while circulating the engine so as to effectively control the coolant circulation for cooling the engine while having a simple structure. A water-cooled cooling apparatus of an engine consisting of a cooling water circulation pipe for conveying to a radiator, comprising: a water temperature sensor installed outside an inlet of the cooling water circulation pipe and outputting a temperature sensing signal, and a temperature of the cooling water in response to an input of the temperature sensing signal. A controller for detecting and outputting a control signal when the sensed temperature is greater than or equal to a preset reference temperature, a controller for outputting a valve drive signal in response to the input of the control signal, and the coolant circulation pipe in response to the input of the valve drive signal. Solenoid valve to open It is characterized by including the configuration.

Description

Solenoid Cooling Water Regulator

본 고안은 수냉식 냉각 장치를 구비한 내연 기관에 관한 것으로서, 특히 기계식 서모스텟 대신 수온 센서, 제어부 및 솔레노이드 밸브로 이루어진 솔레노이드 방식의 냉각수 조절 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an internal combustion engine having a water-cooled cooling device, and more particularly, to a solenoid type cooling water control device including a water temperature sensor, a control unit, and a solenoid valve instead of a mechanical thermostat.

통상적으로, 기관의 냉각수 순환 경로상에는 서모스텟(Thermostat)이 설치된다. 상기 서모스텟은 기관이 정상 작동 온도에 빨리 도달하게 할 뿐만 아니라, 정상 작동 온도에 도달한 다음에는 그 온도를 일정하게 유지하는 기능을 가지고 있다.Typically, thermostats are installed on the cooling water circulation path of the engine. The thermostat not only allows the engine to reach the normal operating temperature quickly, but also has the function of keeping the temperature constant after reaching the normal operating temperature.

도 1은 종래 기술의 실시예에 따른 서모스텟을 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a thermostat according to an embodiment of the prior art.

서모스텟은 그 작동 방식에 따라 왁스 팰릿형(Wax Pellet Type)과 벨로즈형(Bellows Type)으로 나뉘어지는데, 수냉식 기관에는 대부분 도 1에 도시된 바와 같이 벨로즈형 서모스텟에 비해 수압의 영향을 별로 받지 않는 왁스 팰릿형 서모스텟(90)이 사용되고 있다.The thermostat is divided into wax pellet type and bellows type according to its operation method. Water-cooled engines are mostly affected by hydraulic pressure as compared to the bellows type thermostat as shown in FIG. The wax pallet type thermostat 90 which is not received much is used.

상기 왁스 팰릿형 서모스텟(90)은 냉각수의 온도변화에 따라 팽창 혹은 수축하는 왁스를 팰릿 내에 밀봉하여, 상기 왁스의 팽창 수축 작용에 의해 밸브를 개폐하도록 되어 있다.The wax pallet thermostat 90 seals the wax in the pallet that expands or contracts with the temperature change of the cooling water, and opens and closes the valve by the expansion and contraction action of the wax.

상기 왁스 팰릿형 서모스텟(90)은 하우징(91)과, 상기 하우징(91) 내에 설치된 내압 금속 케이스인 팰릿(92)과, 상기 팰릿(92) 내에 밀봉된 왁스(93)와, 상단이 상기 하우징(91)의 중앙에 지지되고 하단이 상기 팰릿(92) 내에 삽입된 플런저 (94)와, 상기 플런저(94)를 둘러싼 고무 다이어프램(95)과, 상기 팰릿(92)의 상단에 설치되어 팰릿(92)의 상하 이동에 따라 개폐되는 디스크 밸브(96)와, 상기 디스크 밸브(96) 및 하우징(91) 밑면에 양단이 고정된 리턴 스프링(97)으로 구성된다.The wax pallet thermostat 90 includes a housing 91, a pallet 92 which is a pressure-resistant metal case installed in the housing 91, a wax 93 sealed in the pallet 92, and an upper end thereof. A plunger 94 supported at the center of the housing 91 and inserted at the bottom of the pallet 92, a rubber diaphragm 95 surrounding the plunger 94, and installed on an upper end of the pallet 92. The disk valve 96 is opened and closed in accordance with the vertical movement of the 92, and the return spring 97 is fixed to both ends of the disk valve 96 and the housing 91.

이와 같은 왁스 팰릿형 서모스텟(90)의 구성 및 기능은 미국 특허번호 제4,828,167호, 제4,948,043호 및 제5,083,705호 등에 상세히 개시되어 있다.The construction and function of such a wax pallet thermostat 90 is described in detail in US Pat. Nos. 4,828,167, 4,948,043 and 5,083,705 and the like.

그러나, 종래의 왁스 팰릿형 서모스텟(90)은 상술한 바와 같이 팰릿, 고무 다이어프램, 리턴 스프링, 디스크 밸브 및 플런저 등 다수개의 복잡한 구성 요소로 이루어져 있다. 따라서, 그 제조 공정이 복잡하고 제조 원가가 높을 뿐 아니라, 구성 요소의 수가 많은 만큼 사용 기간이 경과함에 따라 고장 발생률도 높은 문제점이 있었다.However, the conventional wax pallet thermostat 90 is comprised of a number of complex components such as pallets, rubber diaphragms, return springs, disc valves and plungers, as described above. Therefore, not only the manufacturing process is complicated and the manufacturing cost is high, but also the failure rate also increases as the number of components increases.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 고안의 목적은 간단한 구조를 가지면서도 기관의 냉각을 위한 냉각수 순환을 효과적으로 제어할 수 있는 솔레노이드 방식의 냉각수 조절 장치를 제공하는데 있다.In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a solenoid type cooling water control device that can effectively control the cooling water circulation for cooling the engine while having a simple structure.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 라디에이터와, 상기 라디에이터에서 냉각된 냉각수를 기관까지 이송하는 냉각수 공급 파이프와, 상기 기관을 순환하면서 가열된 냉각수를 라디에이터까지 이송하는 냉각수 순환 파이프로 이루어진 기관의 수냉식 냉각 장치에 있어서, 상기 냉각수 순환 파이프의 입구 외측에 설치되어 온도 감지 신호를 출력하는 수온 센서와, 상기 온도 감지 신호의 입력에 응답하여 냉각수의 온도를 감지하고 감지된 온도가 미리 설정된 기준 온도 이상일 때 제어 신호를 출력하는 제어부와, 상기 제어 신호의 입력에 응답하여 밸브 구동 신호를 출력하는 콘트롤러와, 상기 밸브 구동 신호의 입력에 응답하여 상기 냉각수 순환 파이프를 개방하는 솔레노이드 밸브를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a radiator, a cooling water supply pipe for transferring the cooling water cooled by the radiator to an engine, and an engine consisting of a cooling water circulation pipe for transferring the heated cooling water to the radiator while circulating the engine. A water cooling device, comprising: a water temperature sensor installed outside an inlet of the cooling water circulation pipe and outputting a temperature sensing signal, and sensing a temperature of the cooling water in response to an input of the temperature sensing signal and the detected temperature is equal to or greater than a preset reference temperature. And a controller for outputting a control signal, a controller for outputting a valve driving signal in response to the input of the control signal, and a solenoid valve for opening the cooling water circulation pipe in response to the input of the valve driving signal. It features.

도 1은 종래 기술의 실시예에 따른 서모스텟을 나타낸 단면도,1 is a cross-sectional view showing a thermostat according to an embodiment of the prior art,

도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 솔레노이드 방식의 냉각수 조절 장치를 나타낸 구성도.Figure 2 is a block diagram showing a solenoid type cooling water control device according to an embodiment of the present invention.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞<Description of the code | symbol about the principal part of drawing>

10 : 라디에이터 20 : 냉각수 공급 파이프10: radiator 20: cooling water supply pipe

30 : 냉각수 순환 파이프 40 : 기관30: coolant circulation pipe 40: engine

50 : 수온 센서 60 : 제어부50: water temperature sensor 60: control unit

70 : 콘트롤러 80 : 솔레노이드 밸브70: controller 80: solenoid valve

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 고안을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 2는 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 솔레노이드 방식의 냉각수 조절 장치를 나타낸 구성도로서, 도시된 화살표들은 냉각수의 이동 경로를 나타내고 있다.2 is a block diagram showing a solenoid type cooling water adjusting apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, the arrows shown represent the movement path of the cooling water.

본 고안의 실시예에 따른 기관(40)은 실린더 헤드(28)와 실린더 블록(24)을 구비하고, 상기 실린더 헤드(28)와 실린더 블록(24)의 내측에는 각각 실린더 헤드 워터 자켓(34)과 실린더 블록 워터 자켓(26)을 형성한다.The engine 40 according to the embodiment of the present invention includes a cylinder head 28 and a cylinder block 24, and a cylinder head water jacket 34 inside the cylinder head 28 and the cylinder block 24, respectively. And a cylinder block water jacket 26.

상기 기관(40)의 일측에는 라디에이터(10)가 설치되는데, 상기 라디에이터 (10)는 냉각수 공급 파이프(20) 및 냉각수 순환 파이프(30)을 통해 각각 기관(40)의 실린더 블록(24) 및 실린더 헤드(28)와 연결되어 있다.A radiator 10 is installed at one side of the engine 40, and the radiator 10 is a cylinder block 24 and a cylinder of the engine 40 through a cooling water supply pipe 20 and a cooling water circulation pipe 30, respectively. It is connected to the head 28.

또한, 상기 실린더 헤드 워터 자켓(34), 실린더 블록 워터 자켓(26) 및 라디에이터(10) 내에는 냉각수가 채워져 있고, 이러한 냉각수는 기관(40) 일측에 설치된 워터 펌프(22)에 의해 기관 내부 및 라디에이터 내에서 강제로 순환됨으로써, 기관 내부가 정상 작동 온도를 유지할 수 있도록 냉각 작용을 행한다.In addition, the cylinder head water jacket 34, the cylinder block water jacket 26, and the radiator 10 are filled with cooling water, and the cooling water is provided inside the engine by the water pump 22 installed at one side of the engine 40. By forcibly circulating in the radiator, a cooling action is performed so that the inside of the engine can maintain a normal operating temperature.

상기 라디에이터(10)와 기관(40) 사이에는 냉각 팬(36)을 장착하는데, 상기 냉각 팬(36)은 기관(40)의 작동 온도가 상한선에 도달하거나 차량이 정차했을 때에 회전함으로써 라디에이터(10)과 기관(40) 쪽으로 냉각에 필요한 공기를 공급한다.A cooling fan 36 is mounted between the radiator 10 and the engine 40. The cooling fan 36 rotates when the operating temperature of the engine 40 reaches an upper limit or when the vehicle stops. And air to the engine (40).

한편, 상기와 같은 기관에 설치된 본 고안의 특징에 따른 냉각수 조절 장치의 구성을 살펴보면 다음과 같다.On the other hand, look at the configuration of the cooling water control device according to the features of the present invention installed in the engine as described above.

참조부호 50은 수온 센서로서, 냉각수 순환 파이프(30)의 입구 외측에 설치되어 온도 감지 신호를 출력한다. 즉, 상기 수온 센서(50)는 실린더 헤드 워터 자켓(34) 내의 냉각수 순환 파이프(30) 입구 근처에 설치되어, 기관(40)을 통과하면서 가열된 냉각수의 온도를 감지하여 온도 감지 신호를 출력한다. 상기 수온 센서 (50)의 일실시예로서 서미스터 온도 센서를 사용할 수 있는데, 상기 서미스터 온도 센서는 온도에 따라 전기저항이 변하는 소자인 서미스터를 이용하여 장착된 부위의 온도를 검출하는 센서이다.Reference numeral 50 is a water temperature sensor, which is installed outside the inlet of the coolant circulation pipe 30 and outputs a temperature sensing signal. That is, the water temperature sensor 50 is installed near the inlet of the coolant circulation pipe 30 in the cylinder head water jacket 34, and detects the temperature of the heated coolant while passing through the engine 40 to output a temperature detection signal. . As an embodiment of the water temperature sensor 50, a thermistor temperature sensor may be used. The thermistor temperature sensor is a sensor for detecting a temperature of a mounted part using a thermistor which is an element whose electrical resistance changes with temperature.

참조부호 60은 제어부로서, 상기 수온 센서(50)로부터 출력된 온도 감지 신호에 응답하여 냉각수의 온도를 감지하고, 감지된 온도가 미리 설정된 기준 온도 이상일 때 제어 신호를 출력한다.Reference numeral 60 is a control unit and detects the temperature of the cooling water in response to the temperature detection signal output from the water temperature sensor 50, and outputs a control signal when the detected temperature is equal to or higher than a preset reference temperature.

참조부호 70은 콘트롤러로서, 상기 제어부(60)로부터 출력된 제어 신호에 응답하여 밸브 구동 신호를 출력한다. 즉, 상기 제어 신호에 따라 후술할 솔레노이드 밸브로 공급되는 구동 전압의 공급을 조절한다.Reference numeral 70 denotes a controller, and outputs a valve driving signal in response to a control signal output from the controller 60. That is, the supply of the driving voltage supplied to the solenoid valve to be described later is adjusted according to the control signal.

참조부호 80은 솔레노이드 밸브로서, 상기 콘트롤러(70)로부터 출력된 밸브 구동 신호에 응답하여 상기 냉각수 순환 파이프(30)의 입구를 개방한다. 즉, 상기 밸브 구동 신호가 입력된 경우에는 냉각수 순환 파이프(30)를 개방하여 기관(40)으로부터 라디에이터(10)로 냉각수가 흘러갈 수 있도록 한다. 반면, 밸브 오프 신호가 입력된 경우에는 상기 냉각수 순환 파이프(30)을 차단하여 기관(40)의 냉각수가 설정 온도인 기준 온도에 이를 때까지 다시 기관(40) 내부를 순환하도록 한다.Reference numeral 80 is a solenoid valve, which opens an inlet of the coolant circulation pipe 30 in response to a valve driving signal output from the controller 70. That is, when the valve driving signal is input, the cooling water circulation pipe 30 is opened to allow the cooling water to flow from the engine 40 to the radiator 10. On the other hand, when the valve off signal is input, the coolant circulation pipe 30 is blocked to allow the engine 40 to circulate again until the coolant of the engine 40 reaches a reference temperature which is a set temperature.

상기와 같은 구성을 가진 냉각수 조절 장치가 작동하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the cooling water control device having the configuration as described above are as follows.

기관(40)의 시동 후 난기 운전(Warm-Up)이 이루어지는 동안에는 냉각수의 온도가 기준 온도(예를 들어, 80 ℃)에 이르지 않은 상태이므로, 상기 제어부(60)은 수온 센서(50)로부터 출력된 온도 감지 신호에 의해 기준 온도에 다다르지 않았음을 판단한다.Since the temperature of the coolant does not reach the reference temperature (for example, 80 ° C.) during warm-up operation after the engine 40 is started, the controller 60 outputs from the water temperature sensor 50. It is determined that the reference temperature is not reached by the temperature sensing signal.

따라서, 상기 솔레노이드 밸브(80)로 콘트롤러(70)에서의 밸브 구동 신호가 출력되지 않아 상기 솔레노이드 밸브(80)가 냉각수 순환 파이프(80) 입구를 막고 있게 되므로, 냉각수는 상기 기관(40)으로부터 라디에이터(10)로 이송되지 않고, 워터 펌프(22)에 의해 계속 기관(40) 내부를 순환한다.Therefore, the valve drive signal from the controller 70 is not output to the solenoid valve 80 so that the solenoid valve 80 is blocking the inlet of the coolant circulation pipe 80, so that the coolant is radiated from the engine 40. The water pump 22 continues to circulate inside the engine 40 without being transferred to 10.

반면, 기관(40)의 냉각수가 정상 작동 온도(80 ℃)에 다다르면, 상기 제어부 (60)은 수온 센서(50)로부터 출력된 온도 감지 신호에 의해 냉각수가 정상 작동 온도에 이르렀음을 판단한다.On the other hand, when the coolant of the engine 40 reaches the normal operating temperature (80 ° C), the control unit 60 determines that the coolant has reached the normal operating temperature by the temperature sensing signal output from the water temperature sensor 50.

이어, 상기 제어부(60)는 콘트롤러(70)로 제어 신호를 출력하고, 상기 콘트롤러(70)는 솔레노이드 밸브(80)에 밸브 구동 신호를 출력한다. 상기 밸브 구동 신호를 입력받은 솔레노이드 밸브(80)는 막고 있던 냉각수 순환 파이프(30) 입구를 개방한다.Subsequently, the controller 60 outputs a control signal to the controller 70, and the controller 70 outputs a valve driving signal to the solenoid valve 80. The solenoid valve 80 receiving the valve driving signal opens the inlet of the cooling water circulation pipe 30 which was blocked.

그러면, 상기 냉각수 순환 파이프(30)를 통해 기관(40)의 냉각수가 라디에이터(10)로 이송되고, 상기 라디에이터(10) 내의 방열 코어(16)를 통과하면서 냉각된 냉각수는 냉각수 공급 파이프(20)를 통해 기관(40) 내부로 다시 이송되고, 워터 펌프(22)에 의해 기관(40) 내부를 순환하게 된다.Then, the coolant of the engine 40 is transferred to the radiator 10 through the coolant circulation pipe 30, and the coolant cooled while passing through the heat dissipation core 16 in the radiator 10 is a coolant supply pipe 20. It is conveyed back into the engine 40 through, and circulated inside the engine 40 by the water pump 22.

상술한 바와 같이 본 고안의 실시예에 따른 솔레노이드 방식의 냉각수 조절 장치는 구조가 간단하여 제조 원가가 절감되고, 부품수가 적어 고장 발생률이 낮아지므로 냉각수 조절에 대한 신뢰성이 높아지는 효과가 있다.As described above, the solenoid type cooling water adjusting device according to the embodiment of the present invention has a simple structure, thereby reducing manufacturing costs and reducing the number of parts due to a low failure rate, thereby increasing reliability of cooling water.

Claims

In a water-cooled cooling apparatus of an engine comprising a radiator, a cooling water supply pipe for transferring the cooling water cooled by the radiator to the engine, and a cooling water circulation pipe for transferring the cooling water heated to the radiator while circulating the engine.

A water temperature sensor installed outside the inlet of the cooling water circulation pipe and outputting a temperature sensing signal;

A control unit which detects a temperature of the coolant in response to the input of the temperature detection signal and outputs a control signal when the detected temperature is equal to or greater than a preset reference temperature;

A controller for outputting a valve drive signal in response to the input of the control signal;

And a solenoid valve configured to open the coolant circulation pipe in response to an input of the valve drive signal.