KR200151529Y1 - 용량 가변식 라디에이터 - Google Patents

Abstract

본 고안은 용량가변식 라디에이터에 관한 것으로, 특히 실린더로부터 라디에이터로 향하는 관에 온도센서를 장착하고, 평균 라디에이터 크기의 절반 용량으로 2개의 라디에이터를 설치하며, 실린더로부터 라디에이터 사이의 냉각수 통로인 인렛호스를 2개의 라디에이터로 각각 연결하고, 라디에이터 하부로부터 물펌프 사이의 냉각수 통로인 아웃렛호스를 2개의 라디에이터에 각각 연결한 구조를 이루어 온도에 따라 적절히 제어하여 1개 또는 2개의 라디에이터를 선택하여 사용토록 함으로써 라디에이터를 효율적으로 이용할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 용량가변식 라디에이터에 관한 것이다.

Description

용량가변식 라디에이터

본 고안은 용량가변식 라디에이터에 관한 것으로, 특히 실린더로부터 라디에이터로 향하는 관에 온도센서를 장착하고, 평균 라디에이터 크기의 절반 용량으로 2개의 라디에이터를 설치하며, 실린더로부터 라디에이터 사이의 냉각수 통로인 인렛호스를 2개의 라디에이터로 각각 연결하고, 라디에이터 하부로부터 물펌프 사이의 냉각수 통로인 아웃렛호스를 2개의 라디에이터에 각각 연결한 구조를 이루어 온도에 따라 적절히 제어하여 1개 또는 2개의 라디에이터를 선택하여 사용토록 함으로써 라디에이터를 효율적으로 이용할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 용량가변식 라디에이터에 관한 것이다.

일반적으로 차량을 운행중에는 엔진 연소실내의 온도가 약 1500도 이상에 달하며, 이것이 축적되어 일정 한도를 넘게되면 엔진 몸체를 구성하는 부품의 파손, 윤활유의 점도 감소와 변질, 혼합가스의 팽창에 의한 흡입 효율의 저하, 이상 연소 등이 일어나게 되며, 엔진 작동이 악화되어 운전불능 상태가 된다. 이것을 엔진의 과열이라고 한다.

따라서 차량에는 이러한 엔진 과열 현상을 막기 위해 냉각장치를 설치하고 있는바, 냉각장치로는 공냉식과 수냉식이 있으며, 현재 차량에는 수냉식 냉각장치가 많이 이용되고 있다.

여기서 수냉식 냉각장치를 간략히 설명하면, 실린더와 연소실의 주위에 냉각수 통로를 설치하여 물자켓으로 하고 여기에 냉각수를 넣어 외부의 라디에이터로 순환시켜 대기로 냉각수를 냉각한 다음 다시 물자켓으로 냉각수를 순환시키는 방식이다.

한편, 상기 수냉식 냉각장치의 주요부품인 라디에이터(1)는 도 1에 나타낸 바와같이, 실린더 블록의 물자켓(2)에서 열을 흡수한 고온의 냉각수를 통하여 그 열 에너지를 공기중으로 방산하여 냉각하기 위한 기구로 상부와 하부에 약간 용적이 큰 물탱크가 있으며, 위 탱크(1-1)와 아래 탱크(1-2)를 세로로 연결하는 가는 관이 주요부의 방열코어이다.

이들의 각부는 열전도가 잘되는 구리판으로 만들고, 위 탱크(1-1)는 실린더 헤드의 위쪽 물파이프와 고무호스로 연결하며, 아래탱크는 실린더 블록의 물 펌프 흡입구에 고부 호스로 연결되어 있다.

따라서, 엔진의 물자켓(2)에 의해 가열된 냉각수는 실린더 헤드에서 라디에이터 위 탱크(1-1)로 들어가 방열 코어에 의해 대기 중으로 열을 방산하면서 아래 탱크(1-2)로 내려가 다시 실린더 블록의 물자켓(2)으로 들어가는 대류에 의해서도 자연 순환 하지만 유속을 빠르게 하기 위해 물 펌프(3)가 사용된다.

또한 라디에이터의 위 탱크는 실린더 헤드로 연결되는 물 파이프가 있으며, 라디에이터 탱크의 윗면에는 보조탱크(도시하지 않음)와 연결되고, 상기 보조탱크에는 냉각수 주입구가 있어 냉각수를 주입시킬 수 있다.

상기 보조탱크에 채워야 하는 냉각수의 양은 보통 탱크의 1/2 이상인데, 만약 1/3이하로 냉각수의 양이 떨어지면, 엔진이 과열될 우려가 있으므로, 각별한 주의를 요한다.

한편, 현재 양산되는 전기자동차도 상기와 같은 라이에이터를 사용하고 있는데, 전기자동차는 일반자동차에 비해 저온영역에서 구동되기 때문에 라디에이터의 인풋 온도가 저온시에는 적은 면적으로도 충분한 기능을 발휘할 수 있다.

그러나, 현재 양산되는 라디에이터는 총 면적을 모두 사용토록 제작되고, 또한 변형이 불가능하기 때문에, 저온시에는 라디에이터의 용량이 남게 되고, 또한 고온시에는 라디에이터의 용량이 부족하게 되는 원인이 되고 있다.

본 고안은 상기와 같은 문제를 해결코자 하는 것으로, 실린더로부터 라디에이터로 향하는 관에 온도센서를 장착하고, 평균 라디에이터 크기의 절반 용량으로 2개의 라디에이터를 설치하며, 실린더로부터 라디에이터 사이의 냉각수 통로인 인렛호스를 2개의 라디에이터로 각각 연결하고, 라디에이터 하부로부터 물펌프 사이의 냉각수 통로인 아웃렛호스를 2개의 라디에이터에 각각 연결한 구조를 이루어 온도에 따라 적절히 제어하여 1개 또는 2개의 라디에이터를 선택하여 사용토록 장치를 구성한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 수단으로,

실린더로부터 라디에이터로 향하는 관에 온도센서를 장착하고, 평균 라디에이터 크기의 절반 용량으로 2개의 라디에이터를 설치하며, 실린더로부터 라디에이터 사이의 냉각수 통로인 인렛호스를 2개의 라디에이터로 각각 연결하고, 라디에이터 하부로부터 물펌프 사이의 냉각수 통로인 아웃렛호스를 2개의 라디에이터에 각각 연결하며, 상기 인렛호스와 아웃렛 호스에서 라디에이터로 각각 갈라지는 부분에 밸브를 장착하고, 상기 온도센서 및 밸브는 마이크로프로세서에 연결하되 상기 마이크로프로세서는 온도센서의 출력 데이터값이 기준온도값 이하이면 밸브를 작동시켜 2개의 라디에이터중 한 개의 라디에이터에 연결되는 호스를 각각 차단시켜 1개의 라디에이터만 동작하도록 제어하고, 온도센서의 출력 데이터값이 기준온도값 이상이면 밸브를 노말상태로 고정시켜 2개의 라디에이터를 통해 냉각수가 흡입 배출되도록 제어하는 프로그램을 내장시킨 구성을 갖는 것이 특징이다.

도 1은 일반적인 라디에이터 구조도.

도 2는 본 고안의 라디에이터 구조도.

도 3은 본 고안의 회로 구성 블럭도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1, 1-3, 1-4: 라디에이터 2: 물자켓

3: 물펌프 4: 인렛호스

5: 아웃렛호스 11: 온도센서

12, 13: 라디에이터 차단밸브 14: 마이크로프로세서

15: 액튜에이터

이하 도면을 참조로 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 및 도 3은 본 고안의 구성도로써, 실린더로부터 라디에이터(1)로 향하는 관에 온도센서(11)를 장착하고, 평균 라디에이터(1) 크기의 절반 용량으로 2개의 라디에이터(1-3, 1-4)를 설치하며, 실린더로부터 라디에이터 사이의 냉각수 통로인 인렛호스(4)를 2개의 라디에이터(1-3, 1-4) 입구로 각각 연결하고, 라디에이터 하부로부터 물펌프(3) 사이의 냉각수 통로인 아웃렛호스(5)를 2개의 라디에이터(1-3, 1-4) 출구에 각각 연결하며, 상기 인렛호스와 아웃렛 호스에서 라디에이터로 각각 갈라지는 부분에 밸브(12, 13)를 장착하고, 상기 온도센서(11) 및 밸브(12, 13)는 마이크로프로세서(14)에 연결하되 상기 마이크로프로세서(14)는 온도센서의 출력 데이터값이 기준온도값 이하이면 액튜에이터(15)에 구동신호를 인가하여 밸브(12, 13)를 작동시켜 2개의 라디에이터(1-3, 1-4)중 한 개의 라디에이터에 연결되는 호스를 각각 차단시켜 1개의 라디에이터만 동작하도록 제어하고, 온도센서(11)의 출력 데이터값이 기준온도값 이상이면 액튜에이터(15)에 구동신호를 인가시키지 않고 밸브(12, 13)를 노말상태로 고정시켜 2개의 라디에이터(1-3, 1-4)를 통해 냉각수가 흡입 배출되도록 제어하는 프로그램을 내장시킨 구성을 갖는다.

상기와 같이 구성하는 본 고안은 먼저 실린더에서 라디에이터(1-3, 1-4)로 흐르는 냉각수의 온도를 온도센서(11)를 통해 측정한다.

상기 온도센서(11)에서 측정된 데이터는 마이크로프로세서(14)에 전달되며, 상기 마이크로프로세서(14)는 이미 프로그램된 기준 온도값을 근거로 현재 라디에이터(1-3, 1-4)를 흐르는 냉각수의 온도가 기준값이하인지 이상인지 판단한다.

이때 온도가 기준값 이하이면 액튜에이터(15)를 이용하여 인렛호스(4) 및 아웃렛 호스(5)에 설치한 밸브(12, 13)를 회전시켜 1개의 라디에이터 호스를 차단시킨다.

그러면 자동으로 다른 1개의 라디에이터를 통해 냉각수가 회전하게 된다.

한편, 온도가 기준값 이상이면 라디에이터(1)에 설치한 밸브(12, 13)를 노말상태를 유지시킨다.

그러면 냉각수는 2개의 라디에이터를 모두 지나 엔진의 물펌프로 향하게 되므로 엔진을 효율적인 냉각시킬 수 있다.

상술한 바와같이 본 고안은 라디에이터를 소형으로 2개 설치하여 냉각수 온도에 따라 선택적으로 사용할 수 있으므로 라디에이터를 효율적으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 라디에이터의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 실린더로부터 라디에이터(1)로 향하는 관에 온도센서(11)를 장착하고, 평균 라디에이터(1) 크기의 절반 용량으로 2개의 라디에이터(1-3, 1-4)를 설치하며, 실린더로부터 라디에이터 사이의 냉각수 통로인 인렛호스(4)를 2개의 라디에이터 입구(1-3, 1-4)로 각각 연결하고, 라디에이터 하부로부터 물펌프(3) 사이의 냉각수 통로인 아웃렛호스(5)를 2개의 라디에이터(1-3, 1-4) 출구에 각각 연결하며, 상기 인렛호스와 아웃렛 호스에서 라디에이터로 각각 갈라지는 부분에 밸브(12, 13)를 장착하고, 상기 온도센서(11) 및 밸브(12, 13)는 마이크로프로세서(14)에 연결하되 상기 마이크로프로세서(14)는 온도센서의 출력 데이터값이 기준온도값 이하이면 액튜에이터(15)에 구동신호를 인가하여 밸브(12, 13)를 작동시켜 2개의 라디에이터(1-3, 1-4)중 한 개의 라디에이터에 연결되는 호스를 각각 차단시켜 1개의 라디에이터만 동작하도록 제어하고, 온도센서(11)의 출력 데이터값이 기준온도값 이상이면 액튜에이터(15)에 구동신호를 인가시키지 않고 밸브(12, 13)를 노말상태로 고정시켜 2개의 라디에이터(1-3, 1-4)를 통해 냉각수가 흡입 배출되도록 제어하는 프로그램을 내장시킨 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 용량가변식 라디에이터.