KR20110001711U - 디젤엔진 발전기의 냉각수 예열장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 겨울철 또는 혹한 지방에서도 엔진시동이 손쉽게 걸리도록 함으로써 운전자의 편의를 도모하기 위하여 디젤엔진발전기의 냉각수를 예열시켜주는 디젤엔진 발전기의 냉각수 예열장치에 관한 것으로, 디젤엔진 정지시에 예열히터가 동작하여 대류열전달에 의한 자연순환 방법으로 엔진 내부의 냉각수를 예열시켜 일정 온도를 유지시키므로 엔진운전시 시동성을 보장하고 엔진의 윤활성을 향상시키는 역할로 개선함에 따라 전기에너지의 절약과 예열히터의 효율을 높여 예열히터의 손상을 방지하는 디젤엔진 발전기의 냉각수 예열장치를 제공하는 데 있다.

이를 위한 본 고안의 디젤엔진 발전기의 냉각수 예열장치는, 냉각수를 냉각하는 라디에이터, 실린더블럭을 포함하는 디젤엔진과 상기 라디에이터로 상기 냉각수를 순환시키는 워터펌프, 상기 냉각수의 온도에 따라 상기 실린더블럭과 상기 라디에이터의 연결통로를 자동으로 개폐하는 서머스탯, 상기 실린더블럭을 순환하는 냉각수를 히팅하여 상기 디젤엔진의 온도를 상승시켜 엔진시동이 가능하게 하는 예열히터를 구비하는 디젤엔진 발전기의 냉각수 예열장치에 있어서, 상기 실린더블럭의 일측과 상기 서머스탯의 일측을 연결하는 제1관로, 상기 서머스탯의 타측과 상기 라디에이터의 일측을 연결하는 제2관로, 상기 서머스탯의 타측과 상기 워터펌프의 일측을 연결하는 제3관로, 상기 워터펌프의 타측과 상기 실린더블럭의 타측을 연결하는 제4관로, 상기 워터펌프의 타측과 상기 라디에이터의 타측을 연결하는 제 5관로를 포함하여 구성되고, 상기 예열히터의 일측과 상기 실린더블럭의 하측 부분에 구비된 드레인 플러그 스크류홀을 연결하는 제6관로, 상기 예열히터의 타측과 상기 실린더블럭의 상측 부분에 구비된 플러그 스크류홀을 연결하는 제7관로를 포함하여 구성된다.

디젤엔진, 발전기, 냉각수, 예열히터, 밸브

Description

디젤엔진 발전기의 냉각수 예열장치{System for jacket water preheating of the diesel engine generator}

본 고안은 디젤엔진 발전기의 냉각수 예열장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 디젤엔진의 초기 시동시에 디젤엔진의 실린더블록의 냉각수를 미리 예열시켜 일정온도를 유지시키므로 혹한시에 디젤엔진의 시동성를 보장하고 엔진의 윤활성을 향상시킬 수 있는 디젤엔진 발전기의 냉각수 예열장치에 관한 것이다.

우리 나라의 경우 일반 수용가의 전력은 한국전력에 의한 송전 라인으로부터 송전된 22,900V의 고전압을 주상 변압기 또는 수용가 설치 변압기를 통해 110V, 220V, 380V 또는 440V 등으로 감압하여 사용된다.

그러나, 한국전력의 배전 라인을 이용하지 못하거나 비상시 전원을 위한 경우는 별도의 발전 설비가 요구되며, 이러한 경우는 격오지의 공사 현장, 건물의 비상 전원 설비, 선박용 발전 설비 등과 같이 예상보다 광범위함을 알 수 있다.

이러한 경우에 일정 전기 용량을 발전하기 위해 제한된 기술은 디젤 엔진의 회전력을 이용한 발전 방식이다. 이와 같이 임시 동력원으로 디젤 엔진이 선호되고 있는 이유는 차량 또는 산업을 그대로 이용할 수 있음은 물론 디젤 엔진의 높은 출력 효율 때문이다.

통상적으로 발전기에 부설되는 디젤엔진에는 냉각장치가 구비된다. 여기서, 종래의 디젤엔진 발전기의 냉각장치는, 예열히터에서 예열된 냉각수가 관로를 통해 디젤엔진의 실린더블럭을 순환하면서 디젤엔진을 히팅한 후 서머스탯, 워터펌프, 라디에이터 등을 모두 거처 순환한 후 다시 예열히터로 순환하는 구조이기 때문에 예열히터에서 예열된 냉각수가 다시 예열히터로 돌아오는 동안 냉각수의 방열이 크게 이루어져 온도가 낮게 된다.

예컨대, 상기 예열히터는 예열히터에 구비된 히터서머스위치에 의해 ON-OFF 동작 되는데, 상기 히터서머스위치에서 감지한 온도가 대략 30℃ 이하인 경우에 상기 예열히터의 동작을 ON 으로 하고, 40℃를 초과하는 경우에 상기 예열히터의 동작을 OFF 로 하게 된다.

이때, 상술한 바와 같이, 예열히터에서 예열된 냉각수가 다시 예열히터로 돌아오는 동안 냉각수의 방열이 크게 이루어져 온도가 낮게 됨(30~40℃이하)에 따라 상기 예열히터는 상기 히터서머스위치에 의해 ON 동작이 지속적으로 오래 유지되는 단점이 있다.

이러한 이유로 예열히터의 내구성이 떨어져 소손이 발생되는 문제점과 전기에너지소모가 과다하게 발생되는 문제점이 있다.

상기 종래 기술에 따른 문제점을 해결하기 위한 본 고안의 목적은, 겨울철 또는 혹한 지방에서도 엔진시동이 손쉽게 걸리도록 함으로써 운전자의 편의를 도모하도록 한 디젤엔진 발전기의 냉각수 예열장치를 제공함에 있다.

이에 디젤엔진 정지시에 예열히터가 동작하여 대류열전달에 의한 자연순환 방법으로 엔진 내부의 냉각수를 예열시켜 일정 온도를 유지시키므로 엔진운전시 시동성을 보장하고 엔진의 윤활성을 향상시키는 역할로 개선함에 따라 전기에너지의 절약과 예열히터의 효율을 높여 예열히터의 손상을 방지하는 디젤엔진 발전기의 냉각수 예열장치를 제공함에 있다.

아울러, 디젤엔진 발전기의 냉각수를 히팅하기 위한 예열히터의 연결을 개선하여 불필요한 방열을 피함에 따라 예열히터의 수명과 예열 효율을 극대화하고, 전기에너지를 절약할 수 있는 디젤엔진 발전기의 냉각수 예열장치를 제공함에 있다.

또한, 본 고안의 다른 목적은 예열히터의 고장시 엔진냉각수를 드레인하지 않고, 예열히터의 양쪽에 있는 밸브를 폐쇄하여 예열히터만 교체가 가능하고, 신속한 A/S가 가능할 뿐 아니라 냉각수의 부동액 누설를 최소화하고, 환경오염을 최소화할 수 있는 디젤엔진 발전기의 냉각수 예열장치를 제공함에 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 고안의 디젤엔진 발전기의 냉각장치 는, 냉각수를 냉각하는 라디에이터, 실린더블럭을 포함하는 디젤엔진과 상기 라디에이터로 상기 냉각수를 순환시키는 워터펌프, 상기 냉각수의 온도에 따라 상기 실린더블럭과 상기 라디에이터의 연결통로를 자동으로 개폐하는 서머스탯, 실린더블럭의 냉각수를 예열하여 상기 디젤엔진의 냉각수의 온도를 상승시켜 엔진의 저온 시동성을 가능하게 하는 예열히터를 구비하는 디젤엔진 발전기의 냉각수 예열장치에 있어서, 상기 실린더블럭의 일측과 상기 서머스탯의 일측을 연결하는 제1관로, 상기 서머스탯의 타측과 상기 라디에이터의 일측을 연결하는 제2관로, 상기 서머스탯의 타측과 상기 워터펌프의 일측을 연결하는 제3관로, 상기 워터펌프의 타측과 상기 실린더블럭의 타측을 연결하는 제4관로, 상기 워터펌프의 타측과 상기 라디에이터의 타측을 연결하는 제5관로를 포함하여 구성되고, 상기 예열히터의 일측과 상기 실린더블럭의 하측 부분에 구비된 드레인 플러그 스크류홀을 연결하는 제6관로, 상기 예열히터의 타측과 상기 실린더블럭의 상측 부분에 구비된 플러그 스크류홀을 연결하는 제7관로를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 제6관로는 제1연결밸브를 개재해서 상기 드레인 플러그 스크류홀에 연결된 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 제7관로는 제2연결밸브를 개재해서 상기 플러그 스크류홀에 연결된 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 본 고안은, 디젤엔진 정지시에 예열히터가 동작하여 대류 열전달에 의한 자연순환 방법으로 엔진 내부의 냉각수를 예열시켜 일정 온도를 유지시키므로 엔진운전시 시동성을 보장하고 엔진의 윤활성을 향상시키는 역할로 개선함에 따라 전기에너지의 절약과 예열히터의 효율을 높여 예열히터의 손상을 방지하는 효과가 있다.

아울러, 예열히터에 의한 냉각수의 예열 및 순환이 빠르고, 방열면적이 작아 히터서머스위치의 동작온도를 초과하는 냉각수가 예열히터 내로 재유입되어 예열히터가 ON-OFF 될 수 있는 조건으로 만들어 주므로 일정주기를 가지고 예열히터가 ON - OFF되어 전기에너지 소모를 최소화할 수 있고, 예열히터의 소손을 줄 일 수 있다는 이점이 있다.

또한, 예열히터의 고장시 엔진냉각수를 드레인하지 않고, 예열히터의 양쪽에 있는 밸브를 폐쇄하여 예열히터만 교체가 가능하고, 신속한 A/S가 가능할 뿐 아니라 냉각수의 부동액 누설를 최소화하여 환경오염을 최소화할 수 있다는 이점이 있다.

본 고안은 첨부된 도면을 참조하여 후술하는 바람직한 실시예를 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 고안의 실시예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하도록 한다.

본 고안의 일실시예에 따른 디젤엔진 발전기의 냉각수 예열장치는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 냉각수를 냉각하는 라디에이터(100), 실린더블럭(200)을 포함하는 디젤엔진과 상기 라디에이터(100)로 상기 냉각수를 순환시키는 워터펌프(300), 상기 냉각수의 온도에 따라 상기 실린더블럭(200)과 상기 라디에이터(100)의 연결통로를 자동으로 개폐하는 서머스탯(400), 상기 실린더블럭(200)을 순환하는 냉각수를 히팅하여 상기 디젤엔진의 온도를 상승시켜 엔진의 저온시동을 가능하게 하는 예열히터(500)를 구비한다.

상기 라디에이터(100), 워터펌프(300), 서머스탯(400)의 연결관계를 설명하도록 한다.

먼저, 제1관로(a)에 의해 상기 실린더블럭(200)의 일측과 상기 서머스탯(400)의 일측이 연결되고, 제2관로(b)에 의해 상기 서머스탯(400)의 타측과 상기 라디에이터(100)의 일측이 연결되며, 제3관로(c)에 의해 상기 서머스탯(400)의 타측과 상기 워터펌프(300)의 일측이 연결된다.

상기 연결구조에 따르면, 상기 서머스탯(400)의 폐쇄시 상기 실린더블럭(200)의 일측에서 제1관로(a)를 통해 유출되는 냉각수가 서머스탯(400)을 거쳐 제3관로(c)를 통해 워터펌프(300)로 공급될 수 있고, 상기 서머스탯(400)의 개방시 상기 실린더블럭(200)의 일측에서 제1관로(a)를 통해 유출되는 냉각수가 서머스탯(400)을 거쳐 제2관로(b)를 통해 라디에이터(100)의 일측으로 공급될 수 있다.

다음으로, 제4관로(d)에 의해 상기 워터펌프(300)의 타측과 상기 실린더블럭(200)의 타측이 연결되고, 제5관로(e)에 의해 상기 워터펌프(300)의 타측과 상기 라디에이터(100)의 타측이 연결된다.

상기 연결구조에 따르면, 상기 워터펌프(300)의 일측으로 공급된 냉각수가 상기 제4관로(d)를 통해 상기 실린더블럭(200)의 타측으로 공급되거나 상기 제5관로(e)를 통해 상기 라디에이터(100)의 타측으로 공급될 수 있다.

또한, 상기 실린더블럭(200)의 일측과 상기 라디에이터(100)의 일측을 연결하는 공기배출파이프(900)를 포함하여 구성되어, 냉각수 중에 포함된 에어를 배출할 수 있도록 한다.

상기 예열히터(500)의 연결관계를 설명하도록 한다.

상기 예열히터(500)는 실린더블럭(200)과 연결되는데, 상세하게, 제6관로(f)에 의해 상기 예열히터(500)의 일측 상기 실린더블럭(200)의 하측 부분에 구비된 드레인 플러그 스크류홀(210)이 연결되고, 제7관로(g)에 의해 상기 예열히터(500)의 타측과 상기 실린더블럭(200)의 상측 부분에 구비된 플러그 스크류홀(220, 220')이 연결된다. 이때, 상기 플러그 스크류홀(220, 220')은 상기 실린더블럭(200)의 상측에 구비되거나 상기 실린더블럭(200)의 상측에 연장되어 일체로 형성된 디젤엔진 냉각수 파이프(202)에 구비될 수 있다.

한편, 상기 제6관로(f)는 제1연결밸브(610)를 개재해서 상기 드레인 플러그 스크류홀(210)에 연결되고, 상기 제7관로(g)는 제2연결밸브(710)를 개재해서 상기 플러그 스크류홀(220)에 연결된다.

또한, 상기 예열히터(500)는 상기 냉각수의 온도에 따라 상기 예열히터(500)를 ON 또는 OFF되도록 제어하기 위한 히터서머스위치(510)가 구비된다.

상술한 바와 같이 구성된 본 실시예의 디젤엔진 발전기의 냉각장치의 동작에 대하여 설명하도록 한다.

디젤엔진 발전기의 시동 시 냉각수의 흐름은, 예열히터(500)에서 제7관로(g)를 통해 상기 실린더블럭(200)의 플러그 스크류홀(220)으로 유입되어 실린더블럭(200)의 내부로 공급되고, 실린더블럭(200)의 내부로 공급되어 디젤엔진을 히팅한 냉각수는 상기 실린더블럭(200)의 드레인 플러그 스크류홀(210)로 유출되어 제6관로(f)를 통해 상기 예열히터(500)로 재공급된다. 이때, 상기 냉각수는 상기 예열히터(500)의 히팅에 의해 가열된 냉각수가 자연대류에 의해 순환하게 된다.

상술한 바와 같은 디젤엔진 발전기의 냉각장치는 예열히터(500)의 히팅에 의한 냉각수의 순환이 실린더블럭(200)과 예열히터(500)의 사이에서만 이루어지므로, 히팅된 냉각수에 의한 디젤엔진의 히팅이 빠르게 이루어질 수 있게 된다.

또한, 실린더블럭(200)과 예열히터(500)의 사이를 순환하는 냉각수의 온도가 빠르게 상승하게 되고, 냉각수의 온도가 30~40℃를 초과함에 따라 상기 히터서머스위치(510)에 의해 상기 예열히터(500)가 OFF동작되므로 전기에너지 소모를 최소화할 수 있고, 예열히터(500)의 소손을 줄 일 수 있게 된다.

그리고, 예열히터(500)의 고장시 엔진냉각수를 드레인하지 않고, 예열히터(500)의 양쪽에 연결된 제6관로(f)에 설치된 제1연결밸브(610)와 제7관로(g)에 설치된 제2연결밸브(710)를 폐쇄하여 예열히터(500)만 교체가 가능하게 되어, 신속한 A/S가 가능할 뿐 아니라 냉각수의 부동액 누설를 최소화하여 환경오염을 최소화할 수 있게 된다.

본 고안은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지 만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 고안의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양하고 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 고안의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 실용신안청구범위에 의해서 해석돼야 한다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 디젤엔진 발전기의 냉각수 예열장치를 보여주는 구성도.

도 2는 본 고안의 다른 일실시예에 따른 디젤엔진 발전기의 냉각수 예열장치를 보여주는 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100:라디에이터 200:실린더블럭

210:드레인 플러그 스크류홀 220:플러그 스크류홀

300:워터펌프 400:서머스탯

500:예열히터 510:히터서머스위치

610:제1밸브 710:제2밸브

800:오일쿨러 900:공기배출파이프

a:제1관로 b:제2관로

c:제3관로 d:제4관로

e:제5관로 f:제6관로

g:제7관로

Claims (3)

1. 냉각수를 냉각하는 라디에이터, 실린더블럭을 포함하는 디젤엔진과 상기 라디에이터로 상기 냉각수를 순환시키는 워터펌프, 상기 냉각수의 온도에 따라 상기 실린더블럭과 상기 라디에이터의 연결통로를 자동으로 개폐하는 서머스탯, 상기 실린더블럭을 순환하는 냉각수를 히팅하여 상기 디젤엔진의 온도를 상승시켜 엔진시동이 가능하게 하는 예열히터를 구비하는 디젤엔진 발전기의 냉각수 예열장치에 있어서,

   상기 실린더블럭의 일측과 상기 서머스탯의 일측을 연결하는 제1관로, 상기 서머스탯의 타측과 상기 라디에이터의 일측을 연결하는 제2관로, 상기 서머스탯의 타측과 상기 워터펌프의 일측을 연결하는 제3관로, 상기 워터펌프의 타측과 상기 실린더블럭의 타측을 연결하는 제4관로, 상기 워터펌프의 타측과 상기 라디에이터의 타측을 연결하는 제5관로를 포함하여 구성되고,

   상기 예열히터의 일측과 상기 실린더블럭의 하측 부분에 구비된 드레인 플러그 스크류홀을 연결하는 제6관로, 상기 예열히터의 타측과 상기 실린더블럭의 상측 부분에 구비된 플러그 스크류홀을 연결하는 제7관로를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 디젤엔진 발전기의 냉각수 예열장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제6관로는 제1연결밸브를 개재해서 상기 드레인 플러그 스크류홀에 연결된 것을 특징으로 하는 디젤엔진 발전기의 냉각수 예열장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제7관로는 제2연결밸브를 개재해서 상기 플러그 스크류홀에 연결된 것을 특징으로 하는 디젤엔진 발전기의 냉각수 예열장치.

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