KR200166717Y1 - 가변 토출식 워터 펌프 - Google Patents

Abstract

본 고안은 엔진의 가열 상태에 맞춰 자동으로 냉각수 순환량을 조절하여 주는 가변 토출식 워터 펌프에 관한 것이며, 이것은 일측에 입수구가 열려지고 내부에 임펠러가 회전 가능하게 배치된 케이싱으로 이루어진 통상의 워터 펌프에 있어서, 상기 입수구(10)의 도중에 배치되어 토출되는 냉각수의 온도에 따라 팽창수축되는 펠릿형 온도 감지기(15)와, 이 펠릿형 온도 감지기(15)에 의해 연동되고 측면에 캠 홈(18)이 형성된 슬라이더(17)와, 상기 입수구(10)를 개폐활 수 있도록 배치되고 일측단이 상기 슬라이더(17)의 캠 홈(18)에 계지되어서 상기 펠릿형 온도 감지기(15)에 의해 개폐 조절되는 게이트(19)와, 상기 슬라이더(15)에 일정 방향의 탄성령을 가하도록 배치되는 복좌 스프링(20)을 갖춘 구성으로 된 것이다.

Description

가변 토출식 워터 펌프

본 고안은 엔진의 냉각을 도모하는 워터 펌프에 관한 것으로서, 특히 엔진의 가열 상태에 맞춰 자동으로 냉각수 순환량이 조절되게 한 가변 토출식 워터 펌프에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 차량의 수랭식 엔진은 물을 매개체로 하여 엔진 가동 시에 발생되는 열을 냉각시켜 최적의 출력이 나타내게 설계되고 있다.

상기 수랭식 엔진에서 냉각수는 엔진의 동력에 의존하여 회전되는 워터 펌프에 의해 압송되어서 실린더 블록 내부의 워터 자켓을 거침에 따라 엔진과 열 교환에 의해 압송되어서 실린더 블록 내부의 워터 쟈켓을 거침에 따라 엔진과 열 교환되고, 이러한 열 교환으로 가온된 냉각수는 레이디에이터에서 다시 냉각되어 워터 펌프를 통하는 냉각 계통을 순환하게 되어 있다.

이와 같은 종래의 수랭식 엔진에서 워터 펌프는 엔진의 크랭크 풀리로부터 벨트를 통해 동력 전달을 받아 구동되도록 배치되어 있기 때문에 엔진 온도의 고저에 상관 없이 항상 회전 구동하게 되어 있다.

즉, 워터 펌프는 도 1로 도시한 바와 같이 외부 일측에 입수구(1)가 열려진 케이싱(2)의 내부에 임펠러(3)가 회전 가능하게 배치되고, 상기 임펠러(3)는 엔진의 동력으로 회전 종동되는 축(4)에 일체로 고정 부착됨으로써 엔진의 가동에 수반하여 항상 회전하면서 원심력으로 입수구(1)에서 냉각수를 흡인하여 출수구(5)로 압송하는 것에 의해 상기 냉각수는 엔진으로 순환하게 되는 것이다.

종래 기술에서 설명된 워터 펌프는 항상 엔진과 동기하여 회전 종동하게 되어 있으므로 엔진의 냉각 효율을 조절할 수 없는 단점이 있다.

이 때문에 별도의 서모스타트를 냉각 계통에 설치해서 냉간 시동 초기에는 서모스타트가 워터 펌프에서 토출되는 냉각수를 레이디에이터로 바이패스 시키도록 하여 엔진이 단시간에 적정온도로 가온되게 하는 방식이 병용되어야 하지만 이 방식은 부품 수의 증가 및 제조 원가의 상승을 초래하므로 바람직하지 못하다.

또한, 엔진의 냉각 효율은 증감 조절될 때에 가장 최적의 온도 상태를 유지할 수 있지만 종래의 워터 펌프 구조로는 냉각수의 토출량 조절을 통한 냉각 효율의 증감을 기대할 수 없다.

본 고안은 상술한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위한 목적에서 제안된 것으로서, 구조가 간단하면서 통상의 서모스타트를 생략할 수 있고 냉각수의 온도에 따라 토출량이 자동 조절되게 한 새로운 방식의 가변 토출식 워터 펌프이며, 이것은 일측에 입수구가 열려지고 내부에 임펠러가 회전 가능하게 배치된 케이싱으로 이루어진 통상의 워터 펌프에 있어서, 상기 입수구의 도중에 배치되어 토출되는 냉각수의 온도에 따라 팽창되는 펠릿형 온도 감지기와, 이 펠릿형 온도 감지기에 의해 연동되고 측면에 캠 홈이 형성된 슬라이더와, 상기 입수구를 개폐할 수 있도록 배치되고 일측단이 상기 슬라이더의 캠 홈에 계지되어서 상기 펠릿형 온도 감지기에 의해 개폐 조절되는 게이트와, 상기 슬라이더에 일정 방향의 탄성력을 가하도록 배치되는 복좌 스프링으로 구성된다.

이와 같은 구성은 입수구를 통해 엔진으로 압송되는 냉각수의 토출량을 상기 게이트가 변화시킬 수 있고, 또 상기 게이트는 냉각수 온도에 따라 팽창 수축되는 펠릿형 온도 감지기에 의해 자동 조절되는 것이므로 항상 엔진의 온도를 최적한 상태로 유지시켜 줄 수 있는 이점을 가지고 있다.

제1도는 종래의 가변 토출식 워터 펌프에 관한 구성을 도시하는 정단면도.

제2도는 본 고안에 관련된 가변 토출식 워터 펌프의 구성을 도시하는 정단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 입수구 15 : 펠릿형 온도 감지기

17 : 슬라이더 18 : 캠 홈

19 : 게이트 20 : 복좌 스프링

상술한 목적을 실현하기 위한 수단으로서, 본 고안의 구성을 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 고안에 관련된 가변 토출식 워터 펌프의 구성을 나타내는 정단면도이며, 외주 일측에 입수구(10)가 열려진 케이싱(11)의 내부 중심에는 통상의 임펠러(12)가 축(13)으로 회전 가능하게 지지되어 있고, 그 임펠러(12)의 외주 소정위치에는 출수구(14)가 열려져 있다.

상기와 같은 케이싱(11)의 입수구(10) 도중에는 펠릿형 온도 감지기(15)가 배치되어서 냉각수 온도의 영향으로 팽창 수축하게 되어 있다. 더 바람직하게 사이 펠릿형 온도 감지기(15)는 적당한 용기(16)에 수용되는 구조로 되어 있다.

상기 펠릿형 온도 감지기(15)의 자유단에는 슬라이더(17)가 고정 연결되어서 그 팽창 수축 작용에 연동하여 위치 이동할 수 있게 배치되어 있고, 또 상기 슬라이더(17)의 외주에는 비스듬히 연장된 캠 홈(18)이 형성되어 있다.

상기 캠 홈(18)에는 입수구(10)를 개폐할 수 잇는 게이트(19)의 일측단이 계지되어서 연동하게 되어 있다. 또한, 상기 슬라이더(17)는 복좌 스프링(20)에 의해 항상 일정 방향으로 탄압하고 있게 되는 것이며, 그 탄압 방향은 펠릿형 온도 감지기(15)가 수축되는 방향에 따르게 되어 있다.

한편, 본 실시 예에서 게이트(19)는 그 일측의 종단축(21)을 상기 슬라이더(17)의 캠 홈(18)에 계지시켜 연결되고 있다.

이상에서 설명된 본 실시예의 구성에 의거하여 본 고안의 작용은 다음과 같이 나타난다.

임펠러(12)는 종래와 마찬가지로 항상 엔진의 가동과 함께 회전 구동하면서 입수구(10)을 통해 냉각수를 흡인한다. 흡인되는 냉각수의 온도는 펠릿형 온도 감지기(15)를 반응시켜서 이것이 팽창되게 작용한다. 물론 냉각수 온도가 낮은 때에 상기 펠릿형 온도 감지기(15)는 팽창되지 않으며, 이 때는 도시한 바와 같이 게이트(19)의 종단축(21)이 캠 홈(18)의 시단부(18a)에 위치하여 상기 입수구(10)를 폐쇄하고 있게 된다.

그러므로 상기 임펠러(12)는 공회전만 하게 될 뿐 냉각수를 압송하지 못하므로 엔진은 단시간에 최적의 온도로 상승하게 된다.

엔진의 온도가 상승하면 냉각수 수온도 상승하게 되고, 이에 따라 펠릿형 온도 감지기(15)는 냉각수 수온 상승에 비례하여 서서히 팽창하기 시작한다. 이러한 펠릿형 온도 감지기(15)의 팽창은 슬라이더(17)의 위치 이동을 초래하고 그 결과로 상기 게이트(19)의 종단축(21)은 캠 홈(18)의 경사면을 타고 위치 이동하게 되므로 입수구(10)는 서서히 열려져서 냉각수가 임펠러(12)에 의해 압송되기 시작한다. 만약 엔진의 온도가 최고조로 상승하면 냉각수의 수온도 함께 최고조가 되고, 따라서 펠릿형 온도 감지기(15)도 최대로 팽창하게 되어 결과적으로 게이트(19)의 종단축(21)이 캠 홈(18)의 종단부(18b)에 위치하게 됨으로써 완전히 개방되어 냉각 효율은 최대로 나타나게 되는 것이다.

이상에서 설명된 실시 예를 통하여 본 고안에 의한 가변 토출식 워터 펌프는 입수구를 개폐할 수 있는 게이트가 펠릿형 온도 감지기에 의해 연동되어 엔진의 온도에 따라 그 개방도를 자동 조절하게 한 것이므로 항상 엔진의 온도를 최적의 상태로 유지할 수 있게 됨은 물론, 냉간 시동 시에는 입수구를 완전 폐쇄하여 냉각수가 엔진으로 순환되지 않게 하는 효과도 나타낼 수 있기 때문에 서모스타트를 생략할 수 있어서 부품 수의 감소에 다른 생산 원가의 절감도 꾀할 수 있는 효과가 있으며, 따라서 종래 기술의 문제점을 실질적으로 해소하게 됨을 알 수 있다.

Claims (1)

1. 일측에 입구수가 열려지고 내부에 임펠러가 회전 가능하게 배치된 케이싱으로 이루어진 통상의 워터 펌프에 있어서, 상기 입수구(10)의 도중에 배치되어 토출되는 냉각수의 온도에 따라 팽창 수축되는 펠릿형 온도 감지기(15)와, 이 펠릿형 온도 감지기(15)에 의해 연동되고 측면에 캠 홈(18)이 형성된 슬라이더(17)와, 상기 입수구(10)를 개폐할 수 있도록 배치되고 일측단이 상기 슬라이더(17)의 캠 홈(18)에 계지되어서 상기 펠릿형 온도 감지기(15)에 의해 개폐 조절되는 게이크(19)와, 상기 슬라이더(15)에 일정 방향의 탄성력을 가하도록 배치되는 복좌스프링(20)을 갖춘 구성으로 되어 있는 가변 토출식 워터 펌프.