KR20130020100A - 차량용 냉각 시스템 - Google Patents

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KR20130020100A
KR20130020100A KR1020110082507A KR20110082507A KR20130020100A KR 20130020100 A KR20130020100 A KR 20130020100A KR 1020110082507 A KR1020110082507 A KR 1020110082507A KR 20110082507 A KR20110082507 A KR 20110082507A KR 20130020100 A KR20130020100 A KR 20130020100A
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양희주
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Abstract

본 발명의 목적은 다중 배출구를 가진 라디에이터 및 상기 다중 배출구 중 하나와 연결된 오일쿨러를 포함하여 이루어져 엔진 및 오일을 냉각하는 차량 냉각 시스템에 있어서, 엔진으로 유통되는 냉각수의 유량과 오일쿨러로 유통되는 냉각수의 유량을 적절히 조절하여 줌으로써 주행 조건에 따라 최적화된 냉각 성능을 낼 수 있도록 하는 차량 냉각 시스템을 제공함에 있다.
본 발명의 차량 냉각 시스템은, 공기 송풍 방향에 나란하게 병렬 배치된 복수 개의 튜브(120) 및 상기 복수 개의 튜브의 양쪽에 구비되어 냉각수를 유통시키도록 유입구(131)가 형성된 유입측 헤더탱크(111) 및 엔진 냉각을 위한 냉각수가 배출되는 제1배출구(132A)가 형성되는 배출측 헤더탱크(112)로 이루어지는 한 쌍의 헤더탱크(110)를 포함하여 이루어지되, 상기 유입측 헤더탱크(111)의 하부에는 냉각수 일부가 배출되는 제2배출구(132B)가 형성되는 라디에이터(100); 그 내부로 오일이 유통되며, 상기 제2배출구(132B)로 배출된 냉각수가 오일과 독립적으로 분리된 공간으로 유입되어 오일과 열교환하여 배출됨으로써 오일을 냉각하도록 형성되는 오일쿨러(200); 상기 제2배출구(132B) 또는 상기 제2배출구(132B)에서 상기 오일쿨러(200)로 냉각수가 유통되는 유로 상에 구비되어, 상기 오일쿨러(200)로 유입되는 냉각수 유량을 조절하는 조절밸브(300); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

차량용 냉각 시스템 {Cooling System for Vehicle}
본 발명은 차량용 냉각 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 실내 냉방을 목적으로 한 공조 시스템 뿐 아니라 라디에이터(radiator)나 오일쿨러(oil cooler)와 같은 열교환기 형태로 된 냉각 시스템이 구비된다.
라디에이터는 엔진의 온도가 일정 온도 이상으로 상승되는 것을 방지하기 위한 구성으로, 엔진 내부를 순환하면서 연소에 의해 발생된 열을 흡수한 고온의 냉각수가 워터펌프에 의해 순환되어 상기 라디에이터를 통과하면서 외부에 열을 방출하여 엔진의 과열을 방지하며 최적의 운전상태가 유지되도록 하는 열교환기이다.
또한, 자동차의 엔진이나 변속기와 같은 부품에는 윤활작용 및 기밀유지를 위하여 오일이 충전되는데, 오일이 너무 뜨거워지면 오일의 점성이 낮아져서 상기 목적한 기능(즉 윤활작용 및 기밀유지)을 발휘할 수 없게 되며 특히 윤활이 잘 이루어지지 않음으로써 엔진 등의 부품이 손상될 우려가 있다. 이와 같은 현상을 방지하기 위하여 상기 오일을 냉각하는 수단이 오일쿨러이다.
일반적으로 상기 오일쿨러 내부에 유통되는 오일의 온도는 상기 라디에이터 내부에 유통되는 냉각수의 온도보다 상대적으로 높으며, 따라서 라디에이터의 엔진 냉각수와 오일쿨러의 오일 간에 열교환이 이루어져 오일이 냉각되도록 하는 방식이 널리 사용되고 있다. 현재 널리 사용되는 오일쿨러의 형태는, 라디에이터 탱크 내에 내장되는 내장형(수냉식)과, 공기 송풍 방향으로 라디에이터의 후류 방향에 나란하게 배치되거나 또는 라디에이터와 일체형으로 형성되는 외장형(공냉식)이 있다. 도 1(A)에 내장형 오일쿨러의 한 형태가, 도 1(B)에 외장형 오일쿨러의 한 형태가 도시되어 있다. 내장형 오일쿨러의 경우, 일본특허공개 제1999-072295호("플레이트형 오일 쿨러", 1999.03.16) 등에 개시되어 있는 바와 같이, 냉각수와 직접 열교환을 하게 되므로 냉각 효율이 높고 엔진 룸 공간 확보 측면에서 유리한 면이 있으나, 라디에이터 탱크 내에 오일쿨러가 배치되어야 하기 때문에 구조적으로 복잡하고, 또한 오일쿨러 내의 오일과 라디에이터 내의 냉각수가 서로 침투하지 못하도록 기밀 유지가 높은 정확도로 이루어져야 하기 때문에, 라디에이터 조립 공정이 매우 난해해지는 문제점이 있다. 외장형 오일쿨러의 경우, 한국특허공개 제2004-0003485호("트랜스미션 오일쿨러 일체형 라디에이터", 2004.01.13) 등에 개시되어 있는 바와 같이, 그 구조가 간단하여 구성이 용이하다는 장점은 있으나, 공기와 열교환을 함으로써 냉각이 이루어지기 때문에 냉각수와 열교환을 하는 방식에 비해 냉각 효율이 떨어진다는 단점이 있다.
상술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위하여 새로이 개발되어 사용되고 있는 형태가 있다. 즉 내장형 오일쿨러와 같이 냉각수를 이용하여 오일을 냉각하되, 기존의 내장형 오일쿨러처럼 라디에이터 탱크 내에 오일쿨러가 구비되는 것이 아니라 오일쿨러 자체는 라디에이터 외부에 따로 구비되도록 하고, 라디에이터에 다중 배출구를 두어 일부의 냉각수는 엔진으로 바로 유통시키되 나머지 일부는 오일쿨러를 거치도록 하여 오일을 냉각한 후 엔진으로 유통되도록 하는 형태이다. 이러한 형태의 냉각 시스템 형태는 유럽특허공개 제1362168호("DEVICE, SYSTEM AND METHOD FOR COOLING A COOLANT", 2003.11.19) 등에도 개시되어 있다.
도 2는 바로 이러한 형태의 종래의 차량용 냉각 시스템을 도시하고 있다. 도 2에 도시된, 상술한 바와 같은 형태의 종래의 차량용 냉각 시스템은, 라디에이터에 2개의 배출구가 구비되어, 일 배출구로 배출된 냉각수는 바로 엔진으로 유통되고, 타 배출구로 배출된 냉각수는 오일쿨러를 통과하면서 오일과 열교환하여 오일을 냉각시킨 후, 상기 일 배출구로 배출된 냉각수로 합류하여 엔진으로 유통되도록 형성된다. 이 때, 타 배출구는 라디에이터의 하부에 배치되어, 라디에이터 내 통과 유로가 길어서 냉각이 충분히 일어난, 즉 라디에이터 내에서 상대적으로 저온인 냉각수를 배출할 수 있도록 형성된다.
라디에이터는 그 내부로 냉각수를 유통시키면서 외부 공기와 열교환시켜 냉각수를 냉각하게 만드는 것으로, 라디에이터 내에서의 유통 경로가 길수록 냉각수가 더 냉각되어 저온이 될 것은 당연하다. 도 2에 도시된 바와 같이, 일부의 냉각수가 하부 방향으로 U-플로우 형태로 흐르도록 함으로써, 하부 영역 일부는 상부 영역보다 냉각수의 유통 경로가 길게 형성될 수 있게 하여 보다 저온인 영역을 만들 수 있다. 상부 영역은 라디에이터를 통과한 후 그대로 엔진 쪽으로 유통되는 바, 이 영역만을 통과하는 냉각수는 라디에이터의 근본 목적, 즉 엔진 냉각에 사용되는 것이므로 이 영역을 주 영역(SMain)이라 한다. 하부 영역은 상술한 바와 같이 냉각수의 유통 경로를 늘림으로써 보다 냉각이 많이 일어나도록 하여 냉각수의 온도가 더 낮아지게 한 영역이므로 이 영역을 저온(Low Temperature) 영역(SLT)이라 한다.
한편, 차량 주행 시 일반적으로 고속 주행 시(100kph 이상)에는 엔진에서의 발열량이 매우 높기 때문에 높은 엔진 냉각 성능이 필요하며, 반대로 저속 주행 시에는 상대적으로 엔진 발열량이 적고 변속이 자주 일어나기 때문에 미션 오일의 냉각 성능이 많이 요구된다. 이에 따라 도 2에 도시된 바와 같은 형태의 차량 냉각 시스템에서는, 저속 구간에서의 오일 냉각 성능을 충족시키기 위하여 저온 영역(SLT)의 면적을 늘리게 되는 경우가 많다.
그런데 이와 같이 할 경우, 상대적으로 주 영역(SMain)의 면적이 줄어듦으로써 엔진 냉각 성능 저하를 유발하게 되거나, 저온 영역(SLT)의 면적이 과도하게 늘어남으로써 연비가 나빠지고 (전체적인 라디에이터 부피 증가로 인하여) 단가가 높아지는 등의 불리함이 초래되는 문제점이 있었다.
1. 일본특허공개 제1999-072295호("플레이트형 오일 쿨러", 1999.03.16) 2. 한국특허공개 제2004-0003485호("트랜스미션 오일쿨러 일체형 라디에이터", 2004.01.13) 3. 유럽특허공개 제1362168호("DEVICE, SYSTEM AND METHOD FOR COOLING A COOLANT", 2003.11.19)
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 다중 배출구를 가진 라디에이터 및 상기 다중 배출구 중 하나와 연결된 오일쿨러를 포함하여 이루어져 엔진 및 오일을 냉각하는 차량 냉각 시스템에 있어서, 엔진으로 유통되는 냉각수의 유량과 오일쿨러로 유통되는 냉각수의 유량을 적절히 조절하여 줌으로써 주행 조건에 따라 최적화된 냉각 성능을 낼 수 있도록 하는 차량 냉각 시스템을 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량 냉각 시스템은, 공기 송풍 방향에 나란하게 병렬 배치된 복수 개의 튜브(120) 및 상기 복수 개의 튜브의 양쪽에 구비되어 냉각수를 유통시키도록 유입구(131)가 형성된 유입측 헤더탱크(111) 및 엔진 냉각을 위한 냉각수가 배출되는 제1배출구(132A)가 형성되는 배출측 헤더탱크(112)로 이루어지는 한 쌍의 헤더탱크(110)를 포함하여 이루어지되, 상기 유입측 헤더탱크(111)의 하부에는 냉각수 일부가 배출되는 제2배출구(132B)가 형성되는 라디에이터(100); 그 내부로 오일이 유통되며, 상기 제2배출구(132B)로 배출된 냉각수가 오일과 독립적으로 분리된 공간으로 유입되어 오일과 열교환하여 배출됨으로써 오일을 냉각하도록 형성되는 오일쿨러(200); 상기 제2배출구(132B) 또는 상기 제2배출구(132B)에서 상기 오일쿨러(200)로 냉각수가 유통되는 유로 상에 구비되어, 상기 오일쿨러(200)로 유입되는 냉각수 유량을 조절하는 조절밸브(300); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 조절밸브(300)는 차량 주행 속도가 미리 결정된 기준 속도 이상일 경우를 고속 주행으로 간주하고, 고속 주행 시 상기 오일쿨러(200)로 유입되는 냉각수의 유량이, 저속 주행 시 상기 오일쿨러(200)로 유입되는 냉각수의 유량보다 적게 형성되도록 유량을 조절하는 것을 특징으로 한다. 이 때, 상기 조절밸브(300)는 차량 주행 속도를 측정하는 속도 센서 또는 RPM 센서와 연결되어, 상기 속도 센서 또는 RPM 센서로부터 전달받은 차량 속도 값을 사용하여 냉각수 유량을 조절하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 기준 속도는 90kph 내지 110kph 범위 내의 값으로 결정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 라디에이터(100)는 냉각수가 엔진 냉각을 위해 배출되도록, 상기 유입구(131) - 상기 유입측 헤더탱크(111)의 배플(133) 상측 공간 - 상기 튜브(120) - 상기 배출측 헤더탱크(112) - 상기 제1배출구(132A)를 순차적으로 통과하도록 형성되는 주 영역(SMain)과, 냉각수가 오일 냉각을 위해 배출되도록, 상기 유입구(131) - 상기 유입측 헤더탱크(111)의 배플(133) 상측 공간 - 상기 튜브(120) - 상기 배출측 헤더탱크(112) - 상기 튜브(120) - 상기 유입측 헤더탱크(111)의 배플(133) 하측 공간 - 상기 제2배출구(132B)를 순차적으로 통과하도록 형성되는 저온 영역(SLT)으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 다중 배출구를 가진 라디에이터 및 상기 다중 배출구 중 하나와 연결된 오일쿨러를 포함하여 이루어져 엔진 및 오일을 냉각하는 차량 냉각 시스템에 있어서, 엔진으로 유통되는 냉각수의 유량과 오일쿨러로 유통되는 냉각수의 유량을 적절히 조절하여 줌으로써 주행 조건에 따라 최적화된 냉각 성능을 낼 수 있도록 해 주는 큰 효과가 있다.
보다 구체적으로 설명하자면 다음과 같다. 상술한 바와 같은 형태의 차량 냉각 시스템에서, 고속 주행 시에는 높은 엔진 냉각 성능이 요구되며, 반대로 저속 주행 시에는 높은 오일 냉각 성능이 요구된다. 이 때 종래에는 저속 주행 시의 오일 냉각 성능을 충족하기 위하여 라디에이터에서의 저온 영역(SLT) 면적을 과도하게 늘리게 되어 여러 문제점을 초래하였다. 그러나 본 발명에서는, 저온 영역(SLT)을 통과하여 배출되는 냉각수의 유량을, 고속 주행 시에는 적절하게 줄이고, 저속 주행 시에는 최대가 되도록 조절해 줌으로써, 필요 이상으로 저온 영역(SLT)의 면적이 늘어나는 설계를 배제해 줄 수 있도록 한다.
이에 따라 고속 주행 시 엔진 냉각 성능이 저하되는 것을 방지하고, 또한 저속 주행 시 적절하게 저온 영역(SLT) 통과 냉각수 유량을 늘려 줌으로써 필요한 오일 냉각 성능을 충족할 수 있게 된다. 따라서 본 발명에 의하면, 차량의 주행 조건에 따라 요구되는 엔진 냉각 성능 및 오일 냉각 성능에 맞도록 냉각수 유량을 적절히 조절해 줌으로써, 어떤 주행 조건에서도 최적의 냉각 성능을 낼 수 있도록 해 주는 효과가 있으며, 또한 이에 따라 시스템 효율이 높아짐으로써 연비 절약 효과 또한 얻을 수 있게 된다. 또한, 라디에이터에서의 저온 영역(SLT) 면적이 과도하게 넓게 잡히는 설계를 배제함으로써, 라디에이터의 부피가 과도하게 늘어나는 것을 방지하여 엔진 룸 내 공간 활용성을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 부품 단가 상승 또한 방지할 수 있는 많은 효과가 있다.
도 1은 종래의 여러 오일쿨러 형태.
도 2는 종래의 차량용 냉각 시스템.
도 3은 본 발명의 차량용 냉각 시스템.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 차량용 냉각 시스템을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 차량용 냉각 시스템을 도시한 것이다. 도시된 바와 같이 본 발명의 차량용 냉각 시스템은, 다중 배출구를 가지는 라디에이터(100), 오일쿨러(200), 조절밸브(300)를 포함하여 이루어진다.
상기 라디에이터(100)는 일반적인 열교환기의 형태와 마찬가지로, 공기 송풍 방향에 나란하게 병렬 배치된 복수 개의 튜브(120) 및 상기 복수 개의 튜브의 양쪽에 구비되어 냉각수를 유통시키는 한 쌍의 헤더탱크(110)를 포함하여 이루어진다. 여기에, 상기 튜브(120) 사이를 흐르는 공기와의 전열면적을 증가시키도록 상기 튜브(120) 사이에 개재되는 핀이 더 구비될 수 있다. (도면 상에는 도면을 간략화하기 위하여 핀의 도시를 생략하였다.) 공기와의 열교환이 주로 일어나는 부분은 상기 튜브(120)( 및 핀) 부분으로, 이 부분을 일반적으로 라디에이터(또는 열교환기)의 코어(core)라고 칭한다.
이 때, 한 쌍의 상기 헤더탱크(110)는 유입구(131)가 형성된 유입측 헤더탱크(111) 및 엔진 냉각을 위한 냉각수가 배출되는 제1배출구(132A)가 형성되는 배출측 헤더탱크(112)로 이루어진다. 일반적으로 하나의 배출구만 가지는 기존의 라디에이터의 경우, 배출되는 냉각수는 당연히 모두가 엔진 냉각을 위해 엔진 쪽으로 유통되게 된다. 그러나 본 발명의 라디에이터(100)는 다중 배출구를 가지도록 형성되어, 일부의 냉각수는 엔진 쪽으로 유통되고, 나머지 일부의 냉각수는, 이하에서 보다 상세히 설명하겠지만, 오일을 냉각시키도록 상기 오일쿨러(200) 쪽으로 유통되게 된다. 이와 같이 일부의 냉각수가 엔진 쪽이 아닌 다른 쪽으로 배출되도록, 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 상기 라디에이터(100)에서 상기 유입측 헤더탱크(111)의 하부에는 냉각수 일부가 배출되는 제2배출구(132B)가 형성된다. 또한 물론, 도 3에 도시된 바와 같이 ⊃ 형태의 냉각수 흐름이 형성될 수 있도록 하기 위해서, 상기 유입측 헤더탱크(111)에는 배플(133)이 구비되어 있는 것이 당연하다. 여기에서 상기 배플(133)에 의하여 상기 유입측 헤더탱크(111)의 내부는 두 공간으로 나뉘는데, 상기 유입구(131)가 형성된 쪽의 공간을 상기 유입측 헤더탱크(111)의 배플(133) 상측 공간이라 하고, 상기 제2배출구(132B)가 형성된 쪽의 공간을 상기 유입측 헤더탱크(111)의 배플(133) 하측 공간이라 하기로 한다.
이와 같이 상기 제1배출구(132A) 및 상기 제2배출구(132B)를 가짐으로써, 상기 라디에이터(100)는 도시된 바와 같이 주 영역(SMain) 및 저온 영역(SLT)으로 이루어지게 된다. 즉 상기 주 영역(SMain)은, 냉각수가 엔진 냉각을 위해 배출되도록, 상기 유입구(131) - 상기 유입측 헤더탱크(111)의 배플(133) 상측 공간 - 상기 튜브(120) - 상기 배출측 헤더탱크(112) - 상기 제1배출구(132A)를 순차적으로 통과하도록 형성된다. 또한 상기 저온 영역(SLT)은, 냉각수가 오일 냉각을 위해 배출되도록, 상기 유입구(131) - 상기 유입측 헤더탱크(111)의 배플(133) 상측 공간 - 상기 튜브(120) - 상기 배출측 헤더탱크(112) - 상기 튜브(120) - 상기 유입측 헤더탱크(111)의 배플(133) 하측 공간 - 상기 제2배출구(132B)를 순차적으로 통과하도록 형성된다. 상기 저온 영역(SLT)을 통과하는 냉각수는 상기 주 영역(SMain)을 통과하는 냉각수보다 상기 라디에이터(100)의 코어에서의 유통 경로가 더 길며, 따라서 상기 저온 영역(SLT)을 통과하는 냉각수는 상기 주 영역(SMain)을 통과하는 냉각수보다 냉각이 더 일어났기 때문에 보다 저온을 가지게 된다. 즉, 상기 제1배출구(132A)로 배출되는 냉각수보다 상기 제2배출구(132B)로 배출되는 냉각수가 보다 저온이 되는 것이다.
이와 같이 보다 저온이 된, 상기 제2배출구(132B)로 배출된 냉각수는 이제 상기 오일쿨러(200)로 유입되게 된다. 상기 오일쿨러(200)는, 그 내부로 오일이 유통되며, 상기 제2배출구(132B)로 배출된 냉각수가 오일과 독립적으로 분리된 공간으로 유입되어 오일과 열교환하여 배출됨으로써 오일을 냉각하도록 형성된다. 이와 같이 이종의 열교환매체가 통과하면서 서로 열교환되도록 형성되는 열교환기의 형태는 기존에 다양한 형태로 개시되어 있는 바 상세한 구조에 대한 설명은 생략한다.
이와 같이 일부의 냉각수는 엔진을 냉각하고 나머지 일부의 냉각수는 오일을 냉각하도록 형성되는 차량용 냉각 시스템에서, 앞서 설명한 바와 같이 다음과 같은 문제가 생길 수 있다. 일반적으로 고속 주행 시에는 높은 엔진 냉각 성능이 요구되며, 저속 주행 시에는 높은 오일 냉각 성능이 요구된다. 그런데, 이러한 차량용 냉각 시스템에서 저속 주행 시의 오일 냉각 성능을 충족시키도록 설계를 하다 보면, 저온 영역(SLT)의 면적이 과도하게 늘어나게 설계될 우려가 있다.
이와 같은 설계가 문제가 되는 것은 다음과 같은 이유 때문이다. 앞서 설명한 바와 같이, 저온 영역(SLT)의 면적이 과도하게 늘어나서 상대적으로 주 영역(SMain)의 면적이 지나치게 줄어들게 될 경우, 오일 냉각 성능을 만족하는 대신 고속 주행 시에 엔진 냉각 성능을 만족하지 못하여 엔진 냉각 효율이 떨어지게 될 우려가 있다. 또한, 저온 영역(SLT)도 늘리고 주 영역(SMain)도 늘릴 경우에는, 라디에이터 자체의 부피가 지나치게 커지게 되어, 엔진 룸 내 공간활용성이 나빠지고, 무게가 늘어나 연비가 떨어지며, 라디에이터 제작 단가가 높아지는 등의 여러 문제들이 발생하게 된다.
본 발명에서는 바로 이러한 문제를 제거하기 위하여, 저온 영역(SLT)을 과도하게 늘리지 않으면서 또한 고속 주행 시 엔진 냉각 성능을 적절히 유지할 수 있도록 한다. 즉 본 발명의 차량용 냉각 시스템에서는, 상기 제2배출구(132B)로 배출되는 냉각수 유량을 조절하여 주는 상기 조절밸브(300)를 구비함으로써 상술한 바와 같은 문제를 해결한다. 보다 구체적으로는, 상기 조절밸브(300)는, 상기 제2배출구(132B) 또는 상기 제2배출구(132B)에서 상기 오일쿨러(200)로 냉각수가 유통되는 유로 상에 구비되어, 상기 오일쿨러(200)로 유입되는 냉각수 유량을 조절하게 된다. 이 때, 상기 조절밸브(300)는 차량 주행 속도가 미리 결정된 기준 속도 이상일 경우를 고속 주행으로 간주하고, 고속 주행 시 상기 오일쿨러(200)로 유입되는 냉각수의 유량이, 저속 주행 시 상기 오일쿨러(200)로 유입되는 냉각수의 유량보다 적게 형성되도록 유량을 조절하게 된다. 여기에서 상기 기준 속도는 100kph 정도의 값, 즉 90kph 내지 110kph 범위 내의 값으로 결정되는 것이 바람직하다.
상기 조절밸브(300)의 동작에 대하여 보다 상세히 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 상기 조절밸브(300)는, 저속 주행 시(즉 높은 오일 냉각 성능이 필요할 때)에는 완전히 개방된다. 따라서 저온 영역(SLT)를 통과한 냉각수는 모두 상기 오일쿨러(200)로 유통되어 오일을 냉각시키게 된다. 반대로 고속 주행 시(즉 높은 엔진 냉각 성능이 필요할 때)에는, 상기 조절밸브(300)가 약간만 개방되어 예를 들어 70~80% 정도만의 냉각수 유량을 배출시키게 된다. 즉 상기 오일쿨러(200)로 유통되는 냉각수의 유량은 고속 주행 시보다 70~80% 정도가 되며, 나머지는 엔진 냉각에 사용된다. 냉각수의 유량 역시 냉각 효율에 영향을 끼치는 것은 당연하며, 이와 같이 엔진 냉각에 사용되는 냉각수의 유량이 늘어남으로써 엔진 냉각 성능은 당연히 좋아지게 된다.
즉, 저속 주행 시에는 상기 조절밸브(300)가 완전히 열려서 제2배출구(132B)를 통해 저온 영역(SLT)을 통과한 냉각수를 모두 상기 오일쿨러(200)로 유통시켜 높은 오일 냉각 성능을 만족시키도록 조절하게 된다. 반대로 고속 주행 시에는, 상기 조절밸브(300)가 약간만 열리게 됨으로써 엔진 냉각에 사용되는 냉각수 유량이 늘어나게 되며, 따라서 높은 엔진 냉각 성능이 필요한 고속 주행 시의 요구 조건을 충분히 만족시킬 수 있게 된다. 다시 말해, 저온 영역(SLT)의 면적이 늘어난다고 하더라도, 상기 조절밸브(300)의 개방 정도를 조절하여 줌으로써, 필요할 때에는(즉 고속 주행 시에는) 저온 영역(SLT)을 통과하여 나가는 냉각수 유량을 줄이고 그만큼이 제1배출구(132A)로 배출되게 하여 엔진 냉각에 사용되도록 함으로써, 엔진 냉각 성능이 떨어지는 문제를 극복할 수 있게 되는 것이다.
이와 같이 차량 속도를 이용하여 상기 조절밸브(300)가 조절되도록 하는 바, 상기 조절밸브(300)는 차량 내 여러 센서들과 연결되어 제어를 수행하는 중앙제어수단과 연결되어, 중앙제어수단으로부터 지령을 받아 작동되도록 형성될 수도 있다. 또는 상기 조절밸브(300)는, 직접 차량 주행 속도를 측정하는 속도 센서 또는 RPM 센서와 연결되어, 상기 속도 센서 또는 RPM 센서로부터 전달받은 차량 속도 값을 사용하여 냉각수 유량을 조절하도록 형성될 수도 있다. 물론 상기 조절밸브(300)의 형태는, 차량 속도 값을 이용하여 개방 정도가 적절히 조절될 수 있는 형태라면 어떤 형태이든 무방하며, 외부 신호를 받아 개방 정도를 조절하도록 형성되는 기존의 밸브 형태를 채용하여도 무방하다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
100: 라디에이터 110: 헤더탱크
111: 유입측 헤더탱크 112: 배출측 헤더탱크
120: 튜브 131: 유입구
132A: 제1배출구 132B: 제2배출구
133: 배플
200: 오일쿨러 300: 조절밸브

Claims (5)

  1. 공기 송풍 방향에 나란하게 병렬 배치된 복수 개의 튜브(120) 및 상기 복수 개의 튜브의 양쪽에 구비되어 냉각수를 유통시키도록 유입구(131)가 형성된 유입측 헤더탱크(111) 및 엔진 냉각을 위한 냉각수가 배출되는 제1배출구(132A)가 형성되는 배출측 헤더탱크(112)로 이루어지는 한 쌍의 헤더탱크(110)를 포함하여 이루어지되, 상기 유입측 헤더탱크(111)의 하부에는 냉각수 일부가 배출되는 제2배출구(132B)가 형성되는 라디에이터(100);
    그 내부로 오일이 유통되며, 상기 제2배출구(132B)로 배출된 냉각수가 오일과 독립적으로 분리된 공간으로 유입되어 오일과 열교환하여 배출됨으로써 오일을 냉각하도록 형성되는 오일쿨러(200);
    상기 제2배출구(132B) 또는 상기 제2배출구(132B)에서 상기 오일쿨러(200)로 냉각수가 유통되는 유로 상에 구비되어, 상기 오일쿨러(200)로 유입되는 냉각수 유량을 조절하는 조절밸브(300);
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 조절밸브(300)는
    차량 주행 속도가 미리 결정된 기준 속도 이상일 경우를 고속 주행으로 간주하고,
    고속 주행 시 상기 오일쿨러(200)로 유입되는 냉각수의 유량이, 저속 주행 시 상기 오일쿨러(200)로 유입되는 냉각수의 유량보다 적게 형성되도록 유량을 조절하는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각 시스템.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 조절밸브(300)는
    차량 주행 속도를 측정하는 속도 센서 또는 RPM 센서와 연결되어, 상기 속도 센서 또는 RPM 센서로부터 전달받은 차량 속도 값을 사용하여 냉각수 유량을 조절하는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각 시스템.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 기준 속도는
    90kph 내지 110kph 범위 내의 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각 시스템.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 라디에이터(100)는
    냉각수가 엔진 냉각을 위해 배출되도록, 상기 유입구(131) - 상기 유입측 헤더탱크(111)의 배플(133) 상측 공간 - 상기 튜브(120) - 상기 배출측 헤더탱크(112) - 상기 제1배출구(132A)를 순차적으로 통과하도록 형성되는 주 영역(SMain)과,
    냉각수가 오일 냉각을 위해 배출되도록, 상기 유입구(131) - 상기 유입측 헤더탱크(111)의 배플(133) 상측 공간 - 상기 튜브(120) - 상기 배출측 헤더탱크(112) - 상기 튜브(120) - 상기 유입측 헤더탱크(111)의 배플(133) 하측 공간 - 상기 제2배출구(132B)를 순차적으로 통과하도록 형성되는 저온 영역(SLT)
    으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각 시스템.
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