KR20140052141A - 고온 냉각수 유출입 패스 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실린더 냉각을 위한 고온 냉각수의 유출입 패스 시스템에 관한 것으로서, 실린더 배열 방향을 따라 엔진 블록 내부에 형성되며 외부로부터 유입되는 냉각수를 실린더의 냉각라인으로 송출하는 중공형 유입패스와, 상기 유입패스 상부에 일정 거리 이격되어 병렬 설치되며 상기 냉각라인으로부터 유입되는 고온 냉각수를 외부로 배출하는 중공형 배출패스, 및 상기 실린더에 에어를 공급하는 흡기라인이 형성될 수 있도록 상기 유입패스와 배출패스의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 이격 설치하되 상기 유입패스와 배출패스를 상,하 방향으로 관통하는 흡기덕트로 구성됨으로써, 고온 냉각수 유로가 엔진 블록 자체에 형성되도록 하여 제작이 용이할 뿐 아니라, 부품수 감소는 물론 엔진 외관 형상을 단순화시킬 수 있는 고온 냉각수 유출입 패스 시스템에 관한 것이다.

Description

고온 냉각수 유출입 패스 시스템{High-temp. cooling water In/Out path system}

본 발명은 실린더 냉각을 위한 고온 냉각수의 유출입 패스 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 실린더를 냉각시키기 위한 고온 냉각수 유출입 패스를 엔진 블록 자체에 설치함으로써, 제작의 용이성 향상과 부품수 감소는 물론 엔진 외관 형상을 단순화시킬 수 있는 고온 냉각수 유출입 패스 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 선박에는 선박을 추진시키기 위해 프로펠러를 구동하는 메인 엔진과 선박에 탑재된 각종 장비나 의장품 등에 전원을 공급하기 위한 다수의 발전용 엔진 등이 설치되어 운영되고 있다.

이러한 선박 엔진은 엔진 블록 상에 다수의 실린더가 배치되어 있고, 각각의 실린더 내에는 흡,배기밸브가 설치됨과 아울러 커넥팅로드에 의해 크랭크샤프트와 연결되는 피스톤이 각각 설치됨으로써, 실린더 내에서의 폭발력을 크랭크샤프트의 회전 운동으로 전환하게 되는 것이다.

여기서 엔진 블록에는 각각의 실린더를 냉각시킬 수 있도록 냉각수를 공급할 수 있는 냉각수 공급장치가 설치된다.

이하 도 1을 참조하여 종래의 냉각수 공급장치를 간략히 설명한다.

도 1은 종래의 냉각수 공급장치의 개략적인 구성도를 나타낸 것이다.

도시된 바와 같이, 종래의 냉각수 공급장치는 일렬로 배치된 실린더(110)의 양측 엔진 블록(100) 상에 별도의 냉각수 공급관(120)과 배출관(130)을 병렬 설치하고, 각 실린더(110)에는 냉각수 공급관(120)과 배출관(130)에 연통되도록 연결관(125,135)이 각각 설치되는 것이다.

따라서 냉각수는 냉각수 공급관(120)으로 유입되어 각 실린더(110)로 이동 한 후, 각 실린더(110)에 형성된 냉각라인을 경유하고, 배출관으로 이동하여 외부로 배출되는 것이다.

그러나 상기와 같은 종래의 냉각수 공급장치는 첫째, 냉각수 공급관, 배출관, 연결관 등과 같은 다수의 파이프들을 엔진 블록 상에 설치하게 됨으로써, 구조가 복잡하고 제작이 용이하지 않을 뿐 아니라, 부품수가 증대되는 문제점이 있었고, 둘째, 엔진의 외관 형상이 복잡해지는 것은 물론 설치 및 해체가 복잡하여 유지 보수 작업이 용이하지 않은 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 첫째, 냉각수 유로를 엔진 블록 자체에 중공형으로 설치함으로써, 제작이 용이한 것은 물론 부품수 감소 및 엔진 외관 형상을 단순화시킬 수 있도록 하고, 둘째, 냉각수를 실린더 헤드로 안내하기 위한 별도의 워터자켓(water jacket)을 제거할 수 있도록 하며, 셋째, 엔진 블록의 구조적 안정성 향상과 실린더 간 온도 편차를 축소시킬 수 있도록 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 실린더 배열 방향을 따라 엔진 블록 내부에 형성되며 외부로부터 유입되는 냉각수를 실린더의 냉각라인으로 송출하는 중공형 유입패스와, 상기 유입패스 상부에 일정 거리 이격되어 병렬 설치되며 상기 냉각라인으로부터 유입되는 고온 냉각수를 외부로 배출하는 중공형 배출패스, 및 상기 실린더에 에어를 공급하는 흡기라인이 형성될 수 있도록 상기 실린더에 대응되게 상기 유입패스와 배출패스의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 이격 설치하되 상기 유입패스와 배출패스를 상,하 방향으로 관통하여 설치되는 흡기덕트를 포함하여 구성된다.

여기서 상기 유입패스와 배출패스는 서로 마주보도록 대칭 형성되는 직사각형으로 구비될 수 있다.

또한 상기 유입패스와 배출패스는 엔진의 에어챔버 상부에 배치되는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 제작이 간편하고 부품수를 감소시킬 수 있어 유지 보수 작업이 용이한 효과가 있고, 또한 엔진의 외관 형상을 단순화할 수 있는 효과가 있으며, 엔진 블록의 구조적 안정성과 실린더의 온도 편차 축소를 통해 엔진 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 냉각수 공급장치의 개략적인 구성도,
도 2는 본 발명의 고온 냉각수 유출입 패스 시스템의 배치도,
도 3은 본 발명의 고온 냉각수 유출입 패스 시스템의 단면도,
도 4는 본 발명에 구비된 흡기덕트의 단면도이다.

이하 본 발명에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 고온 냉각수 유출입 패스 시스템의 배치도를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명의 고온 냉각수 유출입 패스 시스템의 단면도를 나타낸 것이며, 도 4는 본 발명에 구비된 흡기덕트의 단면도를 나타낸 것이다.

본 발명의 고온 냉각수 유출입 패스 시스템(1)은 도 2에 도시된 바와 같이, 엔진 블록(100) 내부 일측에 설치되는 것으로서, 실린더(110)의 배열 방향을 따라 배치되며, 각각의 실린더(110)와 연결됨으로써, 냉각수를 각 실린더(110)에 공급하여 순환시키는 역할을 하게 되는 것이다.

이때 냉각수는 일반적으로 실린더(110)를 냉각시키는 과정에서 대략 60℃~70℃ 정도의 고온 상태로 이동하게 된다.

본 발명의 고온 냉각수 유출입 패스 시스템(1)은 유입패스(10)와 배출패스(20) 및 흡기덕트(50)로 구성된다.

유입패스(10)는 외부로부터 공급되는 냉각수를 각 실린더(110)의 냉각라인(40)으로 송출하는 역할을 하는 것으로서, 엔진 블록(100)의 에어챔버(160) 상부에 직사각형으로 형성되어 실린더(110) 배열 방향을 따라 소정의 길이를 가지는 통로 형태로 구비되며, 별도로 설치되는 냉각수 공급장치(도시하지 않음)에 연결된다.

한편 배출패스(20)는 유입패스(10) 상부에 일정 거리 이격되어 병렬 설치되는 것으로서, 유입패스(10)와 동일한 형상 및 길이로 형성될 수 있으며, 실린더(10)의 냉각라인(40)으로부터 유입되는 고온 냉각수를 외부로 배출할 수 있도록 구비되는 것이다.

따라서 유입패스(10)와 배출패스(20)는 에어챔버(160) 상부에 상,하 방향으로 배치되며, 실린더(110)에 설치되는 냉각라인(40)과 각각 연결되는 것이다.

한편 본 발명의 유입패스(10)와 배출패스(20)이 배치된 엔진 블록(100) 상측에는 실린더(110)에 연결되는 흡기라인(165)과 배기라인(150)이 배치된다.

또한 여기서 냉각라인(40)은 냉각수가 실린더 라이너(cylinder liner)와 실린더 헤드(cylinder head)를 냉각시킬 수 있도록 형성되는 것으로서, 실린더 라이너와 실린더 헤드 주위를 순환할 수 있도록 배치되는 일반적인 다양한 형태의 냉각라인이 적용될 수 있을 것이다.

한편 유입패스(10)와 배출패스(20)는 도시된 바와 같은 직사각형으로 한정되는 것은 아니며, 원형이나 타원형 등 냉각수가 원활하게 이동할 수 있는 다양한 형태로 형성될 수 있을 것이다.

이때 유입패스(10)와 배출패스(20)는 도 3에 도시된 바와 같이, 각 연통로(15,25)를 통해 냉각라인(40)과 연결된다.

연통로(15,25)는 유입패스(10)와 배출패스(20)의 일측면에 각각 연결되어 유입패스(10)와 배출패스(20)를 냉각라인(40)과 연통시키게 되며, 각 실린더(110)에 대응되도록 다수개가 배치되는 것이다.

따라서 냉각수는 유입패스(10)로 유입되어 냉각라인(40)으로 이동하게 되며, 냉각라인(40)을 따라 순환 이동하면서 실린더 라이너와 실린더 헤드 주변을 순차적으로 냉각시킨 후 배출패스(20)로 이동하여 외부로 배출되는 것이다.

한편 에어챔버(160)는 각각의 실린더(110)에 에어(air)를 공급하는 역할을 하는 것으로서, 각 실린더(110)에 배치되는 흡기라인(165)과 연결된다.

따라서 본 발명의 유입패스(10)와 배출패스(20)에는 에어챔버(160)가 각각의 흡기라인(165)과 연결될 수 있도록 상,하 방향으로 관통 설치되는 흡기덕트(50)가 구비된다.

흡기덕트(50)는 도 2에 도시된 바와 같이, 실린더(110)의 흡기라인(165)에 대응되도록 유입패스(10)와 배출패스(20)의 길이방향을 따라 일정 간격으로 이격되도록 배치되어 각 흡기라인(165)과 에어챔버(160)를 연통시키게 되는 것이다.

따라서 에어는 에어챔버(160)와 흡기덕트(50) 및 흡기라인(165)을 순차적으로 경유하여 각각의 실린더(110)에 공급되며, 냉각수는 유입패스(10)와 실린더(110)의 냉각라인(40) 및 배출패스(20)를 순차적으로 경유하여 이동하게 되는 것이다.

한편 유입패스(10)와 배출패스(20) 및 연통로(15,25)는 실린더(110)에 형성되는 냉각라인(40)의 형태에 따라 다양한 구조와 배치를 가지도록 설치될 수 있을 것이다.

따라서 본 발명은 유입패스(10)와 배출패스(20)를 실린더(110) 일측의 엔진 블록(100) 내부에 배치함으로써, 냉각수가 이동할 수 있는 다수의 연결 파이프들을 엔진에 설치할 필요가 없게 되어 부품수를 현저히 감소시킬 수 있을 뿐 아니라, 엔진 외관 형상을 단순화시킬 수 있게 되고, 또한 냉각수를 실린더 헤드로 안내하기 위한 별도의 실린더의 워터자켓을 제거할 수 있는 것은 물론 엔진 블록의 구조적 안정성 향상과 실린더(110) 간 온도 편차를 축소시킬 수 있게 되는 것이다.

이상 상기의 실시 예는 단지 설명의 편의를 위해 예시로서 설명한 것에 불과하므로 특허청구범위를 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 기술 범주 내에서 다양한 변형이 가능할 것이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1: 고온 냉각수 유출입 패스 시스템
10 : 유입패스 20 : 배출패스
15,25 : 연통로 40 : 냉각라인
50 : 흡기덕트 100 : 엔진 블록
110 : 실린더 120 : 공급관
125,135 : 연결관 130 : 배출관
150 : 배기라인 160 : 에어챔버
165 : 흡기라인

Claims (3)

1. 실린더 배열 방향을 따라 엔진 블록 내부에 형성되며, 외부로부터 유입되는 냉각수를 실린더의 냉각라인으로 송출하는 중공형 유입패스;
   상기 유입패스 상부에 일정 거리 이격되어 병렬 설치되며, 상기 냉각라인으로부터 유입되는 고온 냉각수를 외부로 배출하는 중공형 배출패스; 및
   상기 실린더에 에어를 공급하는 흡기라인이 형성될 수 있도록 상기 실린더에 대응되게 상기 유입패스와 배출패스의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 이격 설치하되, 상기 유입패스와 배출패스를 상,하 방향으로 관통하여 설치되는 흡기덕트;
   를 포함하여 구성되는 고온 냉각수 유출입 패스 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 유입패스와 배출패스는 서로 마주보도록 대칭 형성되는 직사각형으로 구비되는 것을 특징으로 하는 고온 냉각수 유출입 패스 시스템.
3. 제1항에 있어서,
   상기 유입패스와 배출패스는 엔진의 에어챔버 상부에 배치되는 것을 특징으로하는 고온 냉각수 유출입 패스 시스템.

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