KR200236354Y1 - 내구성이 향상된 서모스탯 - Google Patents

Abstract

본 고안은 엔진의 냉각장치에 관한 것으로서, 열팽창 물질인 왁스를 내장하고 있는 케이스(11)와, 상기 왁스(12)의 팽창시 같이 움직이는 다이어프램(13)과, 다이어프램 상승으로 인한 가이드(17)에 안내를 받아 상승하는 피스톤(18)과, 피스톤과 가이드 사이에 이물질 침투를 방지하기 위한 2개의 내측오링(19), 외측오링(20)으로 구성됨으로써 여러 가지 이물질로부터 서모스탯을 보호하여 내구성을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.

Description

내구성이 향상된 서모스탯{thermostat having improved durability}

본 고안은 자동차 엔진의 냉각장치인 서모스탯에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 서모스탯 부품중 피스톤과 가이드가 고착되는 문제를 해결하여 내구성이 향상되도록 한 서모스탯에 관한 것이다.

일반적으로 엔진은 실린더와 실린더 헤드 및 상기 실린더 내에서 왕복 운동하는 피스톤 사이에 형성되는 연소실에서 연료를 연소시켜 발생된 폭발력을 상기 피스톤에 연결된 커넥팅 로드를 통해 크랭크샤프트를 회전시킴으로서 열에너지를 기계적인 회전력으로 변환하는 장치이다.

상기와 같은 엔진은 연소실에서 연료의 고온 연소로 인하여 엔진이 과열되는 것을 방지하며, 엔진을 항상 적당한 온도로 유지하기 위하여 냉각 장치가 설치되는 바, 상기와 같은 냉각 장치 중 수냉식의 경우에는 도 1에 도시된 바와 같이 실린더 블록(50)과 실린더 헤드(51)에 마련된 물재킷(52)과, 물재킷(52)에서 더워진 물을 냉각하는 라디에이터(53) 및 팬(54)과, 라디에이터(53)에서 냉각된 물을 다시 실린더 블록(50) 및 실린더 헤드(51)에 공급하는 물펌프(55)와, 상기 물재킷(52)과 라디에이터(53) 사이에서 수온에 따라 냉각수의 순환 경로를 변경하는 서모스탯 (thermostat)(56)으로 구성되어 있다.

상기와 같은 엔진의 냉각 장치는 실린더 블록(50)과 실린더 헤드(51)로부터 냉각수를 통해 열을 흡수하고, 상기 열을 흡수한 냉각수를 라디에이터(53)로 순환시켜 강제적으로 냉각시킨 후 다시 실린더 블록(50)과 실린더 헤드(51)의 물재킷(52)으로 공급하여 계속적인 냉각 작용이 일어나도록 하는 것이다.

이때, 상기 서모스탯(56)은 엔진이 차가운 상태에서 시동되었을 때 엔진이적정한 온도에 이를 때까지는 냉각수를 라디에이터(53)로 보내지 않고 그대로 계속적으로 엔진 내부의 물재킷(52)을 순환하도록 하여 신속히 엔진이 적정 온도 수준으로 되도록 하기 위해 사용된다.

이러한 서모스탯(56)은 왁스 팰릿형과 벨로우즈형의 2종류가 흔히 사용되며, 상기 왁스 팰릿형은 케이스(60)내에 온도에 따라 팽창하는 왁스(61)에 의해 움직이는 피스톤(8)이 스프링(21)의 힘을 이기고 원형 밸브를 개폐하도록 함으로써 수온에 따른 냉각수의 흐름을 제어하도록 하고 있다.

그런데, 상기와 같은 서모스탯(56)은 구성되는 부품중에서 피스톤과 가이드가 여러 가지 이물질에 의하여 고착됨으로써 내구성이 약화되어 열림과 닫힘 작동이 원활하게 되지 않는 문제점이 있다.

따라서, 본 고안은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 간단한 구성으로 피스톤과 가이드 사이에 이물질을 방지하기 위한 2개의 오링으로 구성된 것으로 피스톤과 가이드내에 이물질 혼합 퇴적물의 유입을 방지하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 수냉식 엔진 냉각장치를 도시한 구성도

도 2는 종래의 왁스 팰릿형 서모스탯을 도시한 구조도

도 3은 본 고안에 따른 왁스 팰릿형 서모스탯을 도시한 구조도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1, 11 : 케이스 2, 12 : 왁스

3, 13 : 다이어프램 4, 14 : 반유동체

5, 15 : 러버피스톤 6, 16 : 백업링

7, 17 : 가이드 8, 18 : 피스톤

9, 19 : 내측오링 20 : 외측오링

21, 201 : 스프링

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 엔진의 냉각수 조절장치인 서모스탯은 열팽창 물질인 왁스를 내장하고 있는 케이스와, 상기 왁스의 팽창시 같이 움직이는 다이어프램과, 다이어프램 상승으로 인한 가이드에 안내를 받아 상승하는 피스톤과, 피스톤과 가이드 사이에 이물질을 방지하기 위한 2개의 오링으로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안에 따른 엔진의 냉각수 장치를 도시한 것으로서, 엔진의 실린더 블록(50)과 실린더 헤드(51)에 마련된 물재킷(52)과, 물재킷(52)에서 더워진 물을 냉각하는 라디에이터(53) 및 팬(54)과, 라디에이터(53)에서 냉각된 물을 다시 실린더 블록(50) 및 실린더 헤드(51)에 공급하는 물펌프(55)와, 상기 물재킷(52)과 라디에이터(53) 사이에는 수온에 따라 냉각수의 순환 경로를 변경하는 서모스탯 (thermostat)(56)이 설치되어 있는데 상기 서모 스텟의 단품 구성으로 케이스(11), 왁스(12), 다이아프램(13), 반유동체(14), 러버피스톤(15), 백업링(16) ,가이드(17) 및 피스톤(18)으로 구성되어 있다.

여기서, 케이스(11)는 열팽창 물질인 왁스(12)가 외부로 유출되지 않도록 담아 놓은 용기로 외부로부터 열을 전달받아 왁스에 전달받아 왁스는 온도에 따라 용융과 응고를 반복하면서 체적변형을 일으키며, 다이아프램(13)은 상기 왁스(12)를 밀봉하고 왁스가 팽창하여 체적변화를 일으키면서 반유동체(14)를 밀어내고, 러버피스톤(15)은 반유동체(14)의 누출을 방지하기 위해 가이드(17)내에 강제 압입하여 왁스의 체적팽창에 따라 가이드 내에서 왕복운동한다. 또한, 백업링(16)은 왁스의 팽창시 발생하는 고압의 러버 피스톤(15)이 가이드(17)와 피스톤(18)의 갭사이로 밀리는 것을 방지하고, 가이드는 피스톤을 가이드하고 왁스를 밀봉하는 다이아프램을 고정하며 왁스 팽창시 압력을 지탱하고, 슬리브는 진동으로부터 가이드와 피스톤의 마모를 방지하고 외부로부터 이물질 유입을 차단하며, 피스톤(18)은 왁스의 체적변형을 기계적 직선운동의 축이되며 서모스탯의 전개 양정(lift) 만큼 움직인다. 피스톤과 가이드 사이에는 부동액 유입 및 부유물등 이물질 유입방지용 외측오링(19)과 외측 오링의 기능을 보완하고 피스톤 습동시 고착된 퇴적층으로부터 일차로 보호하는 내측오링(20)을 포함한다.

또한, 피스톤과 가이드내 퇴적물 생성을 억제하기 위하여 러버피스톤(15)의 재질로 에이치-엔비알(H-NBR)을 러버밸브의 재질로 내구성 향상을 위하여 이피디엠을 사용하므로 서모스탯의 내구성이 향상되어 고객불만 감소 및 차량보증 연장이 가능하다.

이상과 같이, 본 고안은 서모스탯의 단품인 피스톤과 가이드 사이에 이물질로 인하여 작동불능의 상태를 막기 위하여 2개의 오링을 구비함으로써 엔진의 냉각수 순환이 월활하게 작동되므로 상기 엔진의 내구성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

본 고안은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부 실용신안등록청구범위에 의해 나타난 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

Claims (3)

1. 열팽창 물질인 왁스를 내장하고 있는 케이스(11)와, 상기 왁스(12)의 팽창시 같이 움직이는 다이어프램(13)과, 다이어프램 상승으로 인한 가이드(17)에 안내를 받아 상승하는 피스톤(18)과, 피스톤과 가이드 사이에 이물질을 방지하기 위한 2개의 내측 및 외측오링(19)(20)으로 구성된 것을 특징으로 하는 서모스탯.
2. 제1 항에 있어서, 상기 왁스의 체적 팽창에 따라 가이드내에서 왕복운동하는 에이치 에비알(H-NBR) 재질인 러버 피스톤(15)을 반유동체(14)와 백업 링(16) 사이에 구비한 것을 특징으로 하는 서모스탯.
3. 제1 항에 있어서, 상기 왁스의 체적 팽창에 따라 반액체를 밀어내는 이피디엠(EPDM) 재질인 다이어프램(13)이 왁스(12)와 반유동체(14)가 구비한 것을 특징으로 하는 서모스탯.