KR200162906Y1 - 라디에이터의 워터펌프 제어장치 - Google Patents

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Abstract

본 고안은 라디에이터의 워터펌프 제어장치에 관한 것으로, 특히 실린더로부터 라디에이터로 향하는 관에 온도센서를 장착하고, 상기 온도센서의 데이터 값을 분석하여 물펌프의 속도를 제어하는 마이크로 프로세서를 연결하되, 상기 마이크로프로세서는 온도가 낮으면 펌프의 회전수를 줄이고 온도가 높으면 펌프의 회전수를 높이도록하여 엔진의 열을 효율적으로 냉각시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 라디에이터의 워터펌프 제어장치에 관한 것이다.

Description

라디에이터의 워터펌프 제어장치
본 고안은 라디에이터의 워터펌프 제어장치에 관한 것으로, 특히 실린더로부터 라디에이터로 향하는 관에 온도센서를 장착하고, 상기 온도센서의 데이터 값을 분석하여 물펌프의 속도를 제어하는 마이크로 프로세서를 연결하되, 상기 마이크로프로세서는 온도가 낮으면 펌프의 회전수를 줄이고 온도가 높으면 펌프의 회전수를 높이도록하여 엔진의 열을 효율적으로 냉각시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 라디에이터의 워터펌프 제어장치에 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 물펌프의 회전속도를 낮추더라도 엔진구동에 별 문제가 없다.
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, 상기 온도센서의 데이터 값을 분석하여 물펌프의 속도를 제어하는 마이크로 프로세서를 연결하되, 상기 마이크로프로세서는 온도가 낮으면 펌프의 회전수를 줄이고 온도가 높으면 펌프의 회전수를 높이도록하여 엔진의 열을 효율적으로 냉각시킬 수 있도록 장치를 구성함을 그 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위한 수단으로,
본 고안은 실린더로부터 라디에이터로 향하는 관에 설치하여 냉각수의 온도를 측정하는 온도센서와, 상기 온도센서의 데이터를 입력하여 기준데이타와 비교후 기준데이타를 초과하면 신호를 출력시키는 마이크로프로세서와, 상기 마이크로프로세서에서 신호를 출력하면 이를 베이스단으로 입력받아 회로를 스위칭시키는 스위칭 트랜지스터와, 상기 스위칭 트랜지스터가 온 되면 이에 상응하여 회로를 스위칭 시키는 제 1 릴레이 스위치단과, 상기 제 1 릴레이 스위치단의 접점스위치에 직렬연결되어 제 1 릴레이 스위치단의 동작에 상응하여 스위칭되는 제 2 릴레이 스위치단과, 상기 제 2 릴레이 스위치단의 작동에 따라 물펌프에 전달되는 전원을 제한시키는 저항부를 포함하여 이루어짐이 특징이다.
도 1은 일반적인 라디에이터 구조도.
도 2는 본 고안의 라디에이터 구조도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 라디에이터 2: 물자켓
3: 물펌프 11: 온도센서
12: 마이크로프로세서 13: 스위칭 트랜지스터
14: 제 1 릴레이 스위치단 15: 제 2 릴레이 스위치단
이하 도면을 참조로 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2 본 고안의 구성도로써, 실린더로부터 라디에이터로 향하는 관에 설치하여 냉각수의 온도를 측정하는 온도센서(11)와, 상기 온도센서(11)의 데이터를 입력하여 기준데이타와 비교후 기준데이타를 초과하면 신호를 출력시키는 마이크로프로세서(12)와, 상기 마이크로프로세서(12)에서 신호를 출력하면 이를 베이스단으로 입력받아 회로를 스위칭시키는 스위칭 트랜지스터(13)와, 상기 스위칭 트랜지스터(13)가 온 되면 이에 상응하여 회로를 스위칭 시키는 제 1 릴레이 스위치단(14)과, 상기 제 1 릴레이 스위치단(14)의 접점스위치(14-1)에 직렬연결되어 제 1 릴레이 스위치단(14)의 동작에 상응하여 스위칭되는 제 2 릴레이 스위치단(15)과, 상기 제 2 릴레이 스위치단(15)의 접점스위치(15-1) 작동에 따라 물펌프(3)에 전달되는 전원을 제한시키는 저항부(16)를 포함하여 구성한다.
상기와 같이 구성하는 본 고안은 노말상태에서는 제 2 릴레이 스위치단(15)이 저항부(16)를 통해 물펌프(3)에 전원을 인가한다.
이때는 기준온도를 넘지 않은 상태이므로 물펌프(3)의 회전속도를 평상시와 같게 유지한다.
그러나 온도센서(11)에서 감지한 온도데이터가 냉각수가 기준온도를 넘어서면 마이크로프로세서(12)는 스위칭 트랜지스터(13)를 동작시키게 되고, 곧이어 제 1 릴레이단(14)과 제 2 릴레이단이 스위칭 되어 제 2 릴레이단(15)의 접점스위치(15-1)를 A접점으로 이동시킨다.
이때 A접점은 저항이 없는 상태이므로 B접점보다 더 높은 전압이 물펌프(3)에 제공된다.
따라서 물펌프(3)의 회전은 빨라지게 되고 냉각수가 냉각되는 시간도 그만큼 빨라지게 되어, 냉각수의 온도가 높아져 엔진에 무리가 가는 상황을 미리 억제시킬 수 있는 장점이 있다.
상술한 바와같이 본 고안은 온도 기준값을 설정하여 기준값 이하이면 물펌프를 정상상태로 회전시키고, 기준값 이상이면 물펌프의 속도를 높여 냉각수의 온도를 단시간내에 떨어뜨림으로써 엔진의 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 실린더로부터 라디에이터로 향하는 관에 설치하여 냉각수의 온도를 측정하는 온도센서(11)와, 상기 온도센서(11)의 데이터를 입력하여 기준데이타와 비교후 기준데이타를 초과하면 신호를 출력시키는 마이크로프로세서(12)와, 상기 마이크로프로세서(12)에서 신호를 출력하면 이를 베이스단으로 입력받아 회로를 스위칭시키는 스위칭 트랜지스터(13)와, 상기 스위칭 트랜지스터(13)가 온 되면 이에 상응하여 회로를 스위칭 시키는 제 1 릴레이 스위치단(14)과, 상기 제 1 릴레이 스위치단(14)의 접점스위치(14-1)에 직렬연결되어 제 1 릴레이 스위치단(14)의 동작에 상응하여 스위칭되는 제 2 릴레이 스위치단(15)과, 상기 제 2 릴레이 스위치단(15)의 접점스위치(15-1) 작동에 따라 물펌프(3)에 전달되는 전원을 제한시키는 저항부(16)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 라디에이터의 워터펌프 제어장치.
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