KR20000055623A - 인터쿨러 냉각장치 - Google Patents

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이문신
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정몽규
현대자동차 주식회사
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    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Abstract

본 발명은 인터쿨러 냉각장치에 관한 것으로서,
종래에는 터보차저에서 압축된 공기를 인터쿨러의 냉각용량에 의존하여 냉각시키기 때문에 터보차저에서 압축되는 과정에서 공기의 온도가 너무 높게 상승할 경우에는 인터쿨러가 공기의 온도를 엔진이 원하는 온도로 냉각시키지 못하게 되어 엔진의 출력이 하락하게 되는 문제점이 있었다.
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 터보차저에서 인터쿨러로 공급되는 공기의 온도가 일정값 이상일 경우 인터쿨러로 라디에이터의 냉각수가 공급되도록 하여 인터쿨러의 냉각효율이 향상되도록 하므로서, 인터쿨러의 냉각 효율을 향상시킴은 물론 냉각된 공기의 안정된 공급으로 엔진의 출력을 높일 수 있도록 한 인터쿨러 냉각장치에 관한 것이다.

Description

인터쿨러 냉각장치{Cooling device of intercooler}
본 발명은 인터쿨러 냉각장치에 관한 것으로서, 특히 터보차저에서 인터쿨러로 공급되는 공기의 온도가 일정값 이상일 경우 인터쿨러로 라디에이터의 냉각수가 공급되도록 하여 인터쿨러의 냉각효율이 향상되도록 하므로서, 인터쿨러의 냉각 효율을 향상시킴은 물론 냉각된 공기의 안정된 공급으로 엔진의 출력을 높일 수 있도록 한 인터쿨러 냉각장치에 관한 것이다.
일반적으로 터보차저가 장착된 차량에서는 터보차저에서 압축된 공기를 냉각시키기 위한 인터쿨러가 사용되고 있다.
즉, 도 1 에 도시된 바와같이 터보차저(1)는 엔진(3)에서 배출되는 배기압을 이용해서 흡기공기를 압축시켜 인터쿨러(2)로 공급하고, 상기 인터쿨러(2)는 터보차저(1)에 의해 압축되는 과정에서 온도가 상승한 흡기 공기를 효과적으로 냉각시켜 엔진(3)으로 공급하므로서, 엔진(3)의 출력이 향상되도록 된 것이다.
그러나, 종래에는 터보차저에서 압축된 공기를 인터쿨러의 냉각용량에 의존하여 냉각시키기 때문에 터보차저에서 압축되는 과정에서 공기의 온도가 너무 높게 상승할 경우에는 인터쿨러가 공기의 온도를 엔진이 원하는 온도로 냉각시키지 못하게 되어 엔진의 출력이 하락하게 되는 문제점이 있었다.
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 터보차저에서 인터쿨러로 공급되는 공기의 온도가 일정값 이상일 경우 인터쿨러로 라디에이터의 냉각수가 공급되도록 하여 인터쿨러의 냉각효율이 향상되도록 하므로서, 인터쿨러의 냉각 효율을 향상시킴은 물론 냉각된 공기의 안정된 공급으로 엔진의 출력을 높일 수 있도록 한 인터쿨러 냉각장치를 제공함을 목적으로 한다.
상기 목적달성을 위한 본 발명의 특징은,
공기를 압축시키는 터보차저와, 터보차저에 의해 압축된 공기를 냉각시켜 엔진의 흡기 매니폴드로 공급하는 인터쿨러를 포함하여 구성된 것에 있어서,
케이스의 중앙 부위에 일정크기의 공간을 갖도록 형성되는 분배실과, 분배실의 저면에 형성되며 제 1 연결관을 통해 인터쿨러와 연결되는 제 1 포트와, 분배실의 상,하측에 각각 형성되며, 제 2 및 제 3 연결관을 통해 라디에이터용 리저버탱크와 연결되는 제 2 및 제 3 포트와, 분배실의 상면에 설치된 스프링에 탄지되며, 상하 연동되어 제 2 포트와 제 3 포트를 선택적으로 개폐하는 플런저와, 입력되는 전류의 세기에 따라 전기장을 발생시켜 상기 플런저가 상하 방향으로 이동되도록 하는 전자코일로 구성된 3방향 밸브와;
터보차저에서 인터쿨러로 공급되는 공기의 온도를 감지하는 온도센서와;
온도센서에서 감지된 공기의 온도가 일정값 이상일 경우 전자코일로 공급되던 전류를 차단하여 리저버탱크의 냉각수가 인터쿨러로 공급되도록 하는 제어부로 구성된 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제어부는 공기의 온도가 60℃를 넘어설 경우 전자코일로 공급되던 전류를 차단한 후 일정시간이 경과하면 전자코일에 일정한 세기의 전류를 출력하여 플런저가 제 2 포트와 제 3 포트를 모두 차단하도록 하고, 이후 일정시간이 더 경과하면 전류의 세기를 더 증가시켜 플런저가 스프링의 탄성을 이기고 상승하여 제 2 포트를 차단시켜 인터쿨러로 공급되었던 냉각수가 제 1 포트와 제 3 포트를 통해 다시 리저버탱크로 복귀되도록 하는 것을 특징으로 한다.
도 1 은 종래의 인터쿨러를 보인 블럭도.
도 2 는 본 발명의 인터쿨러 냉각장치를 보인 블럭도.
도 3 은 본 발명에 적용된 3방향 밸브를 보인 단면도.
※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 터보차저 2 : 인터쿨러
3 : 엔진 4 : 3방향 밸브
5a,5b,5c: 연결관 6 : 라디에이터
7 : 온도센서 8 : 제어부
41 : 케이스 42 : 분배실
43∼45 : 포트 46 : 플런저
47 : 스프링 48 : 전자코일
이하, 첨부된 도면 도 2 와 도 3 을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
상기 도면에 의하면, 본 발명은 3방향 밸브(4), 온도센서(7), 제어부(8)로 대별 구성된다.
상기 3방향 밸브(4)는 인터쿨러(2)와 라디에이터용 리저버탱크(6)를 선택적으로 연결시켜 리저버탱크(6)의 냉각수가 인터쿨러(2)로 공급되도록 하는 것으로서, 케이스(41)의 내부에 일정크기의 공간을 갖도록 분배실(42)을 형성하고, 이 분배실(42)의 상측에는 제 2 포트(44)를 형성하고, 분배실(42)의 하측에는 제 1 포트(43)와 제 3 포트(45)를 형성하였다.
상기 제 1 포트(43)는 제 1 연결관(5a)에 의해 인터쿨러(2)와 연통되고, 상기 제 2 및 제 3 포트(44)(45)는 제 2 및 제 3 연결관(5b,5c)을 통해 리저버탱크(6)와 연통되어 있다.
그리고, 상기 제 2 포트(44)와 제 3 포트(45)를 선택적으로 개폐시키기 위한 플런저(46)를 분배실(42) 내에 설치하되, 분배실(42)의 상면에 스프링(47)을 설치하여 플런저(46)를 탄지하도록 하므로서, 외력이 가해지지 않은 상태에서는 상기 스프링(47)의 탄성에 의해 플런저(46)가 하강하여 제 3 포트(45)를 차단하여 제 1 포트(42)와 제 2 포트(43)가 연통된다.
케이스(41)의 외주면 상에는 입력되는 전류에 의해 전기장을 발생시켜 상기 플런저(46)가 스프링(47)의 탄성을 이기고 상승하도록 하는 전자코일(48)을 설치한다.
상기 온도센서(7)는 터보차저(1)에서 압축되어 인터쿨러(2)로 공급되는 공기의 온도를 감지하는 것으로서, 터보차저(1)와 인터쿨러(2)를 연결하는 파이프 상에 설치된다.
한편, 상기 제어부(8)는 온도센서(7)에서 감지되는 공기의 온도에 따라 전자코일(48)로 전류를 출력 또는 차단시키는 것으로서, 온도센서(7)에서 감지되는 온도가 일정값(60℃) 이하일 경우에는 정상상태로 판단하고, 전자코일(48)로 적정한 세기의 전류(전자코일에서 발생한 전기장의 세기가 스프링의 탄성보다 약간 강하도록 하는 전류)를 출력하여 플런저(46)가 스프링(47)의 탄성을 이기고 일정거리 상승하여 제 2 포트(44)와 제 3 포트(45)를 모두 차단하도록 하므로서, 인터쿨러(2)로 냉각수가 공급되지 않도록 한다.
그리고, 상기 온도센서(7)에서 감지된 온도가 일정값(60℃) 이상일 경우에는 이상온도로 판단하고, 전자코일(48)로 출력되는 전류를 차단하여 플런저(46)가 스프링(47)의 탄성에 의해 하강하여 제 3 포트(45)를 차단하도록 한다.
제 3 포트(45)가 차단되면 제 1 포트(43)와 제 2 포트(44)가 개방되므로 리저버탱크(6)의 냉각수가 인터쿨러(2)로 공급되어 인터쿨러(2)의 냉각효율이 향상되게 된다.
이후, 일정시간이 경과하면 제어부(8)는 전자코일(48)에 일정한 세기의 전류를 출력하여 플런저(46)가 제 2 포트(44)와 제 3 포트(45)를 모두 차단하도록 하여 인터쿨러(2)로 공급된 냉각수가 계속해서 인터쿨러(2)를 냉각시키도록 하고, 이후 일정시간이 더 경과하면 전자코일(48)로 공급되는 전류(전자코일에서 발생한 전기장의 세기가 스프링의 탄성보다 월등히 강하도록 하는 전류)의 세기를 더 증가시켜 플런저(46)가 스프링(47)의 탄성을 이기고 상승하여 제 2 포트(44)가 차단되도록 하므로서, 인터쿨러(2)로 공급되었던 냉각수가 제 1 포트(43)와 제 3 포트(44)를 통해 다시 리저버탱크(6)로 복귀한다.
인터쿨러(2)로 공급되었던 냉각수를 다시 리저버탱크(6)로 복귀시키는 이유는 인터쿨러(2)로 공급되어 압축공기를 냉각시키는 과정에서 온도가 상승한 냉각수를 다시 리저버탱크(6)로 복귀시켜 라디에이터에 의해 냉각되도록 하기 위함이다.
이와같이 구성된 본 발명에 의하면, 인터쿨러(2)로 공급되는 공기가 일정온도(60℃) 이상일 경우 3방향 밸브(4)를 통해 리저버탱크(6)의 냉각수가 인터쿨러(2)로 공급되어 인터쿨러(2)의 냉각성능이 향상되므로, 터보차저(1)에서 출력되는 압축 공기의 온도가 비정상적으로 높게 상승하였다 하더라도 이를 빠르게 원하는 온도로 냉각시킬 수 있게되어 엔진의 출력을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 터보차저에서 인터쿨러로 공급되는 공기의 온도가 일정값 이상일 경우 인터쿨러로 라디에이터의 냉각수가 공급되도록 하여 인터쿨러의 냉각효율이 향상되도록 하므로서, 인터쿨러의 냉각 효율을 향상시킴은 물론 냉각된 공기의 안정된 공급으로 엔진의 출력을 높일 수 있도록 한 인터쿨러 냉각장치이다.

Claims (2)

  1. 공기를 압축시키는 터보차저(1)와, 터보차저(1)에 의해 압축된 공기를 냉각시켜 엔진의 흡기 매니폴드로 공급하는 인터쿨러(2)를 포함하여 구성된 것에 있어서,
    케이스(41)의 중앙 부위에 일정크기의 공간을 갖도록 형성되는 분배실(42)과, 분배실(42)의 저면에 형성되며 제 1 연결관(5a)을 통해 인터쿨러(2)와 연결되는 제 1 포트(43)와, 분배실(42)의 상,하측에 각각 형성되며, 제 2 및 제 3 연결관(5b,5c)을 통해 라디에이터용 리저버탱크(6)와 연결되는 제 2 및 제 3 포트(45)와, 분배실(42)의 상면에 설치된 스프링(47)에 탄지되며, 상하 연동되어 제 2 포트(44)와 제 3 포트(45)를 선택적으로 개폐하는 플런저(46)와, 입력되는 전류의 세기에 따라 전기장을 발생시켜 상기 플런저(46)가 상하 방향으로 이동되도록 하는 전자코일(48)로 구성된 3방향 밸브(4)와;
    터보차저(1)에서 인터쿨러(2)로 공급되는 공기의 온도를 감지하는 온도센서(7)와;
    온도센서(7)에서 감지된 공기의 온도가 일정값 이상일 경우 전자코일(48)로 공급되던 전류를 차단하여 리저버탱크(6)의 냉각수가 인터쿨러(2)로 공급되도록 하는 제어부(8)로 구성된 것을 특징으로 하는 인터쿨러 냉각장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부(8)는 공기의 온도가 60℃를 넘어설 경우 전자코일(48)로 공급되던 전류를 차단한 후 일정시간이 경과하면 전자코일(48)에 일정한 세기의 전류를 출력하여 플런저(46)가 제 2 포트(44)와 제 3 포트(45)를 모두 차단하도록 하고, 이후 일정시간이 더 경과하면 전류의 세기를 더 증가시켜 플런저(46)가 스프링(47)의 탄성을 이기고 상승하여 제 2 포트(44)를 차단시켜 인터쿨러(2)로 공급되었던 냉각수가 제 1 포트(43)와 제 3 포트(45)를 통해 다시 리저버탱크(6)로 복귀되도록 하는 것을 특징으로 하는 인터쿨러 냉각장치.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030046958A (ko) * 2001-12-07 2003-06-18 현대자동차주식회사 인터쿨러의 냉각구조 및 그 제어 방법
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