KR200246751Y1 - Internal combustion engine cooling system - Google Patents

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Abstract

본 고안은 엔진의 시동초기 워밍-업하는 시간을 단축시켜 연료 소비율을 향상시킬 수 있는 내연기관용 냉각 시스템에 관한 것이다. 본 고안은 내연기관의 냉각 시스템에 있어서, 실린더 블록과 실린더 헤드에 냉각수가 순환될 수 있도록 마련된 워터 재킷과; 상기 워터 재킷과 연결되어 냉각수를 방열하는 라디에이터와; 냉각수 순환 라인 상에 설치되어 냉각수를 강제로 순환시키는 물펌프와; 기관의 워밍-업시 워터 재킷 내부의 냉각수를 드레인시켜 냉각수에 의한 열손실을 저감시키는 열손실 저감부를 포함하여 구성한다.The present invention relates to a cooling system for an internal combustion engine that can shorten the initial warm-up time of an engine to improve fuel consumption. The present invention provides a cooling system of an internal combustion engine, comprising: a water jacket provided to circulate cooling water in a cylinder block and a cylinder head; A radiator connected to the water jacket to radiate cooling water; A water pump installed on the cooling water circulation line to forcibly circulate the cooling water; It comprises a heat loss reduction unit for draining the cooling water inside the water jacket during the warm-up of the engine to reduce the heat loss by the cooling water.

Description

내연기관의 냉각 시스템Cooling system of the internal combustion engine

본 고안은 내연기관의 냉각 시스템에 관한 것으로서, 특히 엔진의 시동초기 냉각수에 의한 열손실을 저감시킬 수 있는 내연기관의 냉각 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling system of an internal combustion engine, and more particularly to a cooling system of an internal combustion engine that can reduce the heat loss by the initial cooling water of the engine.

일반적으로 냉각 시스템은 일반적으로 내연기관의 냉각 방식에는 외부 공기로 기관을 직접 냉각하는 공랭식과, 냉각수를 기관의 내부로 순환시켜 냉각하는 수랭식이 있다.In general, the cooling system of the internal combustion engine generally includes an air-cooling type for directly cooling the engine with external air, and a water-cooling type for cooling the cooling water by circulating the engine.

현재 주로 사용되는 수랭식 냉각장치는 제2도에 도시된 바와 같이 실린더 블록(102)과 실린더 헤드(104)에 마련된 워터 재킷(106)에 냉각수를 순환시켜 냉각작용을 하도록 한 것으로, 냉각수를 방열하는 라디에이터(108)와, 냉각수를 강제로 순환시키는 물펌프(110)와, 기관 내부의 온도 변화에 따라 밸브가 자동적으로 개폐하여 라디에이터(108)로 흐르는 유량을 조절함으로서, 냉각수의 적정 온도를 유지하는 섬머 스텟(Thermostat)(112)을 포함한다.A water-cooled chiller mainly used in the present invention is to circulate the cooling water in the water jacket 106 provided in the cylinder block 102 and the cylinder head 104 as shown in FIG. The radiator 108, the water pump 110 for forcibly circulating the coolant, and the valve are automatically opened and closed in accordance with the temperature change inside the engine to adjust the flow rate to the radiator 108, thereby maintaining the proper temperature of the coolant. A summer stat 112.

이러한 냉각장치는 시동초기 냉각수의 온도가 일정온도 이하이므로 섬머 스텟이 폐쇄되어 워터 재킷 내부의 냉각수가 엔진 내부만을 순환하면서 적정 온도에서 엔진의 워밍-업이 이루어지도록 한다.Since the cooling device has an initial temperature of coolant below a predetermined temperature, the summer stat is closed so that the coolant inside the water jacket circulates only inside the engine, thereby allowing the engine to warm up at an appropriate temperature.

그러나 상기한 바와 같은 냉각장치는 엔진의 워터 재킷 내부에 냉각수가 채워져 있는 관계로 엔진의 워밍-업(Warming-up)시 이 냉각수는 데워져야되므로 엔진의 워밍-업 시간이 길어지고, 또한 이로 인하여 연료 소비율이 증가되고, 특히 워밍-업시 유해 배기가스가 증가하는 문제점이 있었다.However, since the coolant as described above is filled with the coolant inside the engine's water jacket, the coolant should be warmed up during warming-up of the engine, resulting in a long warm-up time of the engine. There is a problem that the fuel consumption rate is increased, especially the harmful emissions increase during warm-up.

본 고안의 목적은 엔진의 시동초기 워밍-업하는 시간을 단축시켜 연료 소비율을 향상시킬 수 있는 내연기관용 냉각 시스템을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a cooling system for an internal combustion engine that can shorten the initial warm-up time of the engine to improve fuel consumption.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 내연기관의 냉각 시스템에 있어서, 실린더 블록과 실린더 헤드에 냉각수가 순환될 수 있도록 마련된 워터 재킷과; 상기 워터 재킷과 연결되어 냉각수를 방열하는 라디에이터와; 냉각수 순환 라인 상에 설치되어 냉각수를 강제로 순환시키는 물펌프와; 기관의 워밍-업시 워터 재킷내부의 냉각수를 드레인시켜 냉각수에 의한 열손실을 저감시키는 열손실 저감부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a cooling system of an internal combustion engine, comprising: a water jacket provided to circulate cooling water in a cylinder block and a cylinder head; A radiator connected to the water jacket to radiate cooling water; A water pump installed on the cooling water circulation line to forcibly circulate the cooling water; And a heat loss reduction unit configured to drain the cooling water inside the water jacket during warm-up of the engine to reduce heat loss caused by the cooling water.

제1도는 본 고안의 실시예에 따른 내연기관의 냉각 시스템 구성도.1 is a configuration diagram of a cooling system of an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention.

제2도는 종래 기술에 따른 내연기관의 냉각 시스템 구성도.2 is a configuration diagram of a cooling system of an internal combustion engine according to the prior art.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면과 같은 많은 특정 상세들이 본 고안의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있으나, 이들 특정 상세들은 본 고안의 설명을 위해 예시한 것으로 본 고안이 그들에 한정됨을 의미하는 것은 아니다. 그리고 본 고안의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. While many specific details, such as the following description and the annexed drawings, are shown to provide a more general understanding of the subject innovation, these specific details are illustrated for the purpose of explanation of the subject invention and are not meant to limit the subject matter thereto. And a detailed description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.

제1도는 본 고안에 따른 냉각 시스템의 구성도로서, 실린더 블록(2)과 실린더헤드(4)에 냉각수가 순환될 수 있도록 마련된 워터 재킷(6)과, 냉각수를 방열하는 라디에이터(8)와 냉각수를 강제로 순환시키는 물펌프(10)와, 기관 내부의 온도 변화에 따라 밸브가 자동적으로 개폐하여 라디에이터(8)로 흐르는 유량을 조절함으로서, 냉각수의 적정 온도를 유지하는 제1 섬머 스텟(112)과, 기관의 시동초기 냉각수에 의한 열손실을 저감시키는 열손실 저감부를 포함한다.1 is a configuration diagram of a cooling system according to the present invention, a water jacket 6 provided to circulate cooling water in a cylinder block 2 and a cylinder head 4, a radiator 8 and a cooling water radiating the cooling water. Water pump 10 for forcibly circulating the water, and the first summer stat 112 for maintaining the proper temperature of the cooling water by controlling the flow rate of the valve automatically opening and closing according to the temperature change inside the engine 8. And a heat loss reduction unit for reducing heat loss by the initial cooling water of the engine.

상기 라디에이터(8)는 차량의 전방측에 위치하여 외기를 강제로 순환시켜 냉각수를 방열하는 장치로 워터 재킷(6)으로 냉각수를 공급하는 공급라인(14)과, 워터 재킷(6)의 냉각수가 배출된 냉각수가 유입되는 리턴 라인(16)이 연결된다.The radiator 8 is a device that is located at the front side of the vehicle to forcibly circulate outside air to dissipate the coolant, and supplies a coolant to the water jacket 6 and a coolant of the water jacket 6. The return line 16 into which the discharged coolant flows is connected.

상기 제1 섬머 스텟(12)은 라디에이터(8)에서 워터 재킷(6)으로 냉각수가 공급되는 공급라인 상에 설치되어 냉각수의 온도가 일정온도 이상 되면 개방된다.The first summer stat 12 is installed on a supply line for supplying cooling water from the radiator 8 to the water jacket 6, and is opened when the temperature of the cooling water is above a certain temperature.

상기 열손실 저감부는 기관의 시동초기 워터 재킷(6) 내부의 냉각수를 드레인시켜 냉각수에 의한 열부하를 저감시키는 수단으로서, 상기 워터 재킷(6)의 일측과 연결되는 드레인 라인(20)과, 이 드레인 라인(20)으로 배출되는 냉각수가 저장되는 저장탱크(26)와, 상기 물펌프(10)의 전방측의 냉각수 순환라인(28)상에 위치하여 냉각수의 온도에 따라 개폐 작용을 하는 냉각수 개폐부와, 상기 드레인 라인(20)의 개폐 작용을 제어하는 개폐밸브(18)를 포함한다.The heat loss reduction unit is a means for draining the coolant inside the initial water jacket 6 of the engine to reduce the heat load caused by the coolant. The drain line 20 connected to one side of the water jacket 6 and the drain A storage tank 26 in which the coolant discharged to the line 20 is stored, and a coolant opening and closing unit positioned on the coolant circulation line 28 on the front side of the water pump 10 to open and close according to the temperature of the coolant; And, the on and off valve 18 for controlling the opening and closing action of the drain line 20.

상기 저장탱크(26)는 위치에너지에 의해 워터 재킷(6) 내부의 냉각수가 배출될 수 있도록 워터 재킷(6)이 형성된 실린더 블록(2)에 비해 아래 측에 위치하고, 상기 냉각수 개폐부의 전방측의 냉각수 순환라인(28)과 리턴 라인(22)으로 연결된다.The storage tank 26 is located below the cylinder block 2 in which the water jacket 6 is formed so that the coolant inside the water jacket 6 can be discharged by the potential energy, It is connected to the cooling water circulation line 28 and the return line 22.

상기 냉각수 개폐부는 냉각수의 온도가 약 30℃에서 개방되기 시작하여 40℃에 이르면 완전히 개방될 수 있도록 하는 제2 섬머 스텟(24)으로 구성된다.The cooling water opening and closing portion is composed of a second summer stat 24 which allows the cooling water to start to open at about 30 ° C. and to be fully open when it reaches 40 ° C.

상기 개폐밸브(18)는 엔진의 시동이 꺼지면 드레인 라인(20)을 개방시키는 방향으로 작동되고, 엔진의 시동과 동시에 이그니션키의 온 신호에 의해 드레인 라인(20)을 폐쇄시키는 방향으로 작동한다.The on-off valve 18 operates in a direction of opening the drain line 20 when the engine is turned off, and operates in a direction of closing the drain line 20 by an ON signal of the ignition key at the same time as the engine is started.

이와 같이 이루어진 냉각장치는 엔진의 시동이 정지하면 드레인 라인(20)상에 설치된 개폐밸브(18)가 드레인 라인(20)을 개방시키면 워터 재킷(6) 내부의 냉각수가 위치에너지의 차에 의해 드레인 라인(20)을 통해 저장탱크(26)로 배출되어 워터 재킷 내부에는 냉각수가 남아있지 않은 상태로 된다.In the cooling device configured as described above, when the start of the engine stops, the on / off valve 18 installed on the drain line 20 opens the drain line 20, and the coolant inside the water jacket 6 drains due to the difference in potential energy. It is discharged to the storage tank 26 through the line 20, and the coolant is left in the water jacket.

이러한 상태에서 엔진의 워밍-업을 위해 시동을 걸면 이그니션키가 온 됨에따라 개폐밸브(18)가 작동되어 드레인 라인(20)을 폐쇄시킨다.In this state, when the engine is started to warm up, the on / off valve 18 is operated as the ignition key is turned on to close the drain line 20.

그리고 물펌프(10)는 회전하지만 물펌프(10)의 전방즉에 위치한 제2 섬머 스텟(24)에 의해 냉각수 라인이 폐쇄된 상태이므로 냉각수의 공급이 차단되어 워터재킷 내부에는 냉각수가 없는 상태로 엔진의 워밍-업이 이루어진다.In addition, since the water pump 10 rotates but the cooling water line is closed by the second summer stat 24 located in front of the water pump 10, the supply of cooling water is blocked, so that there is no cooling water inside the water jacket. The engine warms up.

그리고 냉각수온이 30℃에 이르게 되면 제2 섬머 스텟(24)이 서서히 개방되어 상기 저장탱크(26) 내의 냉각수가 압력차에 의해 리턴 라인(22)으로 유입되면서 냉각수는 다시 워터 재킷(6)을 채우게 된다.When the temperature of the cooling water reaches 30 ° C., the second summer stat 24 is gradually opened so that the cooling water in the storage tank 26 flows into the return line 22 due to the pressure difference. Filled up.

상기한 바와 같이 이루어진 본 고안에 따른 냉각장치는 워터 재킷 내부에 냉각수가 없는 상태로 엔진의 워밍-업이 이루어지도록 함으로서, 냉각수에 의한 열손실을 저감시켜 워밍-업시간을 단축할 있고, 또한 이로 인하여 연료 소비율을 향상시키고, 엔진의 워밍-업시 발생하는 유해 배기가스를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.Cooling device according to the present invention made as described above is to make the warm-up of the engine in the state without the cooling water in the water jacket, to reduce the heat loss by the cooling water to shorten the warm-up time, Due to this, there is an effect of improving fuel consumption rate and reducing harmful emissions generated during warm-up of the engine.

Claims (4)

내연기관의 냉각 시스템에 있어서, 실린더 블록과 실린더 헤드에 냉각수가 순환될 수 있도록 마련된 워터 재킷과; 상기 워터 재킷과 연결되어 냉각수를 방열하는 라디에이터와; 냉각수 순환 라인 상에 설치되어 냉각수를 강제로 순환시키는 물펌프와; 기관의 워밍-업시 워터 재킷 내부의 냉각수를 드레인시켜 냉각수에 의한 열손실을 저감시키는 열손실 저감부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 냉각 시스템.A cooling system of an internal combustion engine, comprising: a water jacket provided to circulate cooling water in a cylinder block and a cylinder head; A radiator connected to the water jacket to radiate cooling water; A water pump installed on the cooling water circulation line to forcibly circulate the cooling water; And a heat loss reduction unit configured to drain the coolant inside the water jacket during the warm-up of the engine to reduce heat loss caused by the coolant. 제1항에 있어서, 열손실 저감부는 상기 워터 재킷의 일측과 연결되는 드레인 라인과; 상기 드레인 라인과 연결되어 드레인 되는 냉각수가 저장되는 저장탱크와; 상기 드레인 라인 상에 설치되어 이그니션키의 온/오프 신호에 따라 드레인 라인의 개폐 작용을 하는 개폐밸브와; 상기 저장탱크와 연결되어 냉각수가 워터 재킷측으로 다시 리턴되는 리턴 라인이 연결되는 냉각수 순환 라인 상에 설치되어 냉각수의 온도에 따라 개폐 작용을 하는 냉각수 개폐부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 냉각 시스템.The apparatus of claim 1, wherein the heat loss reduction unit comprises: a drain line connected to one side of the water jacket; A storage tank connected to the drain line to store the coolant to be drained; An on / off valve installed on the drain line to open / close the drain line according to an on / off signal of an ignition key; Cooling system for the internal combustion engine is characterized in that it comprises a cooling water opening and closing portion which is connected to the storage tank is connected to the cooling water circulation line is connected to the return line returning the cooling water back to the water jacket side to act according to the temperature of the cooling water . 제2항에 있어서, 상기 개폐밸브는 솔레노이드 밸브로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내연기관용 냉각 시스템.The cooling system for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the on-off valve is a solenoid valve. 제2항에 있어서, 상기 냉각수 개폐부는 냉각수의 온도가 약 30℃에서 서서히 개방되어 40℃에 이르면 완전히 개방되는 제2 섬머 스텟으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 내연기관용 냉각 시스템.The cooling system for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the cooling water opening and closing portion comprises a second summer stat, which is opened completely when the temperature of the cooling water gradually opens at about 30 ° C and reaches 40 ° C.
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