KR20150005344A - 엔진의 쿨링워터 시스템 - Google Patents

엔진의 쿨링워터 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20150005344A
KR20150005344A KR1020130079195A KR20130079195A KR20150005344A KR 20150005344 A KR20150005344 A KR 20150005344A KR 1020130079195 A KR1020130079195 A KR 1020130079195A KR 20130079195 A KR20130079195 A KR 20130079195A KR 20150005344 A KR20150005344 A KR 20150005344A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cooling water
engine
expansion tank
line
treatment unit
Prior art date
Application number
KR1020130079195A
Other languages
English (en)
Inventor
윤우희
Original Assignee
현대중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대중공업 주식회사 filed Critical 현대중공업 주식회사
Priority to KR1020130079195A priority Critical patent/KR20150005344A/ko
Publication of KR20150005344A publication Critical patent/KR20150005344A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/04—Arrangements of liquid pipes or hoses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/02—Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P2007/146—Controlling of coolant flow the coolant being liquid using valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2050/00—Applications
    • F01P2050/22—Motor-cars

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Compressor (AREA)

Abstract

본 발명은 엔진의 쿨링워터 시스템에 관한 것으로서, 보충수 저장탱크, 펌프 및 메인 밸브를 포함하여 구성되는 워터 트리트먼트 유닛; 쿨링워터 순환라인에 마련되며, 엔진을 냉각시키는 쿨러; 상기 워터 트리트먼트 유닛으로부터 쿨링워터 보충라인을 통해 쿨링워터를 보충받고, 쿨링워터 공급라인을 통해 상기 엔진으로 중력에 의해 쿨링워터를 공급하는 팽창탱크; 및 상기 워터 트리트먼트 유닛의 상기 펌프에 의해 수압을 갖는 쿨링워터로 상기 중력에 의해 공급되는 쿨링워터를 가압하는 쿨링워터 가압장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 엔진의 쿨링워터 시스템은, 팽창탱크와 엔진 사이에 구비되는 쿨링워터 공급라인에 일단이 워터 트리트먼트 유닛에 연결된 쿨링워터 가압라인의 타단을 연결하고, 팽창탱크에서 쿨링워터가 중력에 의해 엔진으로 공급될 때 쿨링워터 가압라인을 통해 워터 트리트먼트 유닛으로부터 직접 쿨링워터가 강제로 공급될 수 있도록 구성함으로써, 팽창탱크로부터 중력에 의해 공급되는 쿨링워터와 함께 워터 트리트먼트 유닛에서 직접 공급되는 쿨링워터의 수압으로 인해, 엔진 내부로 쿨링워터가 공급되는 시간을 단축시킬 수 있고, 엔진의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

엔진의 쿨링워터 시스템{COOLING WATER SYSTEM OF ENGINE}
본 발명은 엔진의 쿨링워터 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 엔진의 쿨링워터 시스템은 엔진이 구동함과 동시에 발생하게 되는 열을 쿨링워터로 흡수하여 냉각함으로써, 엔진이 과열되는 것을 방지하여 엔진 성능이 보다 향상될 수 있게 하는 역할을 한다.
종래 엔진의 쿨링워터 시스템은, 엔진 내부에 채워져 있는 쿨링워터가 가열되어 팽창 시에 넘치는 물 또는 기포가 팽창탱크(Expansion Tank)로 유입되어 제거되고, 팽창탱크로 유입된 물 또는 기포가 수축되면 엔진 내부의 쿨링워터를 보충하기 위해 다시 엔진으로 유입되어 엔진을 냉각시키고 있다.
팽창탱크에는 수위 조절 센서가 구비되어 있어, 팽창탱크에 쿨링워터가 부족할 때 워터 트리트먼트 유닛(Water Treatment Unit; WTU)에 의해 새로운 쿨링워터를 보충받을 수 있게 한다.
그런데 종래 엔진의 쿨링워터 시스템은, 팽창탱크에 저장된 쿨링워터가 중력(Gravity)에 의해 엔진으로 공급되고 있어, 엔진 내부에 쿨링워터를 공급하는 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 엔진의 냉각 효율을 저하시키는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 팽창탱크에서 중력에 의해 엔진으로 공급되는 쿨링워터를 가압하여, 엔진 내부에 쿨링워터를 공급하는 시간을 단축시키는 엔진의 쿨링워터 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 엔진의 쿨링워터 시스템은, 보충수 저장탱크, 펌프 및 메인 밸브를 포함하여 구성되는 워터 트리트먼트 유닛; 쿨링워터 순환라인에 마련되며, 엔진을 냉각시키는 쿨러; 상기 워터 트리트먼트 유닛으로부터 쿨링워터 보충라인을 통해 쿨링워터를 보충받고, 쿨링워터 공급라인을 통해 상기 엔진으로 중력에 의해 쿨링워터를 공급하는 팽창탱크; 및 상기 워터 트리트먼트 유닛의 상기 펌프에 의해 수압을 갖는 쿨링워터로 상기 중력에 의해 공급되는 쿨링워터를 가압하는 쿨링워터 가압장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 쿨링워터 가압장치는, 일단이 상기 워터 트리트먼트 유닛의 상기 메인 밸브에 연결되고, 타단이 상기 쿨링워터 공급라인에 연결되는 쿨링워터 가압라인; 및 상기 쿨링워터 공급라인에 설치되며, 상기 팽창탱크로부터 상기 엔진으로 중력에 의해 공급되는 쿨링워터의 흐름을 감지하는 유량 센서를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 쿨링워터 가압장치는, 상기 쿨링워터 가압라인 상에 설치되며, 상기 유량 센서가 쿨링워터의 흐름을 감지할 때 개방되는 보조 밸브를 더 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 유량 센서는, 상기 쿨링워터 공급라인에 상기 쿨링워터 가압라인이 연결되는 지점을 기준으로 상기 쿨링워터 공급라인의 상류에 설치되는 것을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 펌프는, 상기 팽창탱크에 쿨링워터를 보충하거나, 상기 유량 센서가 쿨링워터의 흐름을 감지할 때 구동되는 것을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 메인 밸브는, 상기 쿨링워터 보충라인과 상기 쿨링워터 가압라인이 상기 워터 트리트먼트 유닛에서 연결되는 지점에 설치되며, 상기 팽창탱크에 쿨링워터를 보충하거나, 상기 유량 센서가 쿨링워터의 흐름을 감지할 때 개방되는 것을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 팽창탱크는, 저온 팽창탱크 및 고온 팽창탱크를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 쿨링워터 가압라인은, 일단이 상기 워터 트리트먼트 유닛에 연결되고, 타단이 2개로 분지되어 상기 저온 팽창탱크 및 상기 고온 팽창탱크 각각의 후단에 구비되는 상기 쿨링워터 공급라인에 각각 연결되는 것을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 유량 센서는, 상기 저온 팽창탱크와 상기 엔진 사이에 구비되는 상기 쿨링워터 공급라인과, 상기 고온 팽창탱크와 상기 엔진 사이에 구비되는 상기 쿨링워터 공급라인 각각에 설치되는 것을 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 보조 밸브는, 일단이 상기 워터 트리트먼트 유닛에 연결되는 상기 쿨링워터 가압라인의 타단이 상기 저온 팽창탱크 및 상기 고온 팽창탱크 각각의 후단에 구비되는 상기 쿨링워터 공급라인에 각각 연결되기 위해 분지되는 지점에 설치되는 것을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 엔진의 쿨링워터 시스템은, 팽창탱크와 엔진 사이에 구비되는 쿨링워터 공급라인에 일단이 워터 트리트먼트 유닛에 연결된 쿨링워터 가압라인의 타단을 연결하고, 팽창탱크에서 쿨링워터가 중력에 의해 엔진으로 공급될 때 쿨링워터 가압라인을 통해 워터 트리트먼트 유닛으로부터 직접 쿨링워터가 강제로 공급될 수 있도록 구성함으로써, 팽창탱크로부터 중력에 의해 공급되는 쿨링워터와 함께 워터 트리트먼트 유닛에서 직접 공급되는 쿨링워터의 수압으로 인해, 엔진 내부로 쿨링워터가 공급되는 시간을 단축시킬 수 있고, 엔진의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진의 쿨링워터 시스템을 설명하기 위한 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진의 쿨링워터 시스템에서 팽창탱크로부터 엔진에 공급되는 쿨링워터의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진의 쿨링워터 시스템에서 팽창탱크 및 워터 트리트먼트 유닛 각각으로부터 엔진에 공급되는 쿨링워터의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 엔진의 쿨링워터 시스템(100)이 적용되는 엔진(10)은, 엔진 연료 공급원(도시하지 않음)로부터 공급되는 연료를 통해 구동되어 동력을 발생시며, 연료의 연소에 의해 실린더(도시하지 않음) 내부의 피스톤(도시하지 않음)이 왕복운동 함에 따라, 피스톤에 연결된 크랭크 축(도시하지 않음)이 회전되고, 크랭크 축에 연결되는 샤프트(도시하지 않음)가 회전될 수 있다. 따라서 엔진(10) 구동 시 샤프트에 연결된 프로펠러(도시하지 않음)가 회전함에 따라, 선체가 전진 또는 후진할 수 있다.
물론 본 실시예에서 엔진(10)은 프로펠러를 구동하기 위한 엔진일 수 있으나, 발전을 위한 엔진 또는 기타 동력을 발생시키기 위한 엔진일 수 있다. 즉 본 실시예는 엔진(10)의 종류를 특별히 한정하지 않는다. 다만, 엔진(10)은 연료의 연소에 의해 구동력을 발생시키는 내연기관일 수 있다.
이러한 엔진(10)은, 구동함과 동시에 열이 발생하게 되고, 엔진(10)이 과열되는 것을 방지하기 위하여 쿨링워터 등을 사용하는 냉각 시스템으로 발생된 열을 흡수하여 냉각시키고 있는데, 도 1 내지 도 3을 참고하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진의 쿨링워터 시스템을 설명하기 위한 개략도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진의 쿨링워터 시스템에서 팽창탱크로부터 엔진에 공급되는 쿨링워터의 흐름을 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진의 쿨링워터 시스템에서 팽창탱크 및 워터 트리트먼트 유닛 각각으로부터 엔진에 공급되는 쿨링워터의 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 엔진의 쿨링워터 시스템(100)은, 엔진(10)이 구동됨과 동시에 발생하게 되는 열을 쿨링워터로 흡수하여 냉각함으로써, 엔진(10)이 과열되는 것을 방지하여 엔진 성능이 보다 향상될 수 있게 하는 역할을 한다. 이러한 엔진의 쿨링워터 시스템(100)은, 워터 트리트먼트 유닛(Water Treatment Unit; 110), 팽창탱크(Expansion Tank; 120), 쿨러(Cooler; 130), 쿨링워터 보충라인(140), 쿨링워터 공급라인(150), 쿨링워터 순환라인(160), 쿨링워터 가압장치(170)를 포함하여 구성될 수 있다.
워터 트리트먼트 유닛(110)은, 후술할 팽창탱크(120)에 쿨링워터를 보충하여 엔진(10)에 쿨링워터를 공급할 수 있도록 하거나, 팽창탱크(120) 하류에 연결되는 후술할 쿨링워터 가압장치(170)를 통해 후술할 팽창탱크(120)로부터 배출되는 쿨링워터를 가압하여 엔진(10)에 쿨링워터를 신속하게 공급할 수 있도록 하며, 보충수 저장탱크(111), 펌프(112) 및 메인 밸브(113)를 포함하여 구성될 수 있다.
보충수 저장탱크(111)는, 후술할 팽창탱크(120)에서 쿨링워터를 보충하거나, 후술할 팽창탱크(120)로부터 배출되어 엔진(10)으로 공급되는 쿨링워터를 가압할 수 있도록 증류수 또는 순수가 저장된다.
펌프(112)는, 보충수 저장탱크(111)에 저장된 증류수 또는 순수를 쿨링워터 보충라인(140)을 통해 후술할 팽창탱크(120)로 공급하거나, 후술할 쿨링워터 가압장치(170)의 쿨링워터 가압라인(171)을 통해 팽창탱크(120)의 후단에 연결되는 쿨링워터 공급라인(150)에 보충수 저장탱크(111)에 저장된 증류수 또는 순수를 공급한다.
여기서, 쿨링워터 보충라인(140)은, 일단이 워터 트리트먼트 유닛(110)의 후술할 메인 밸브(113)에 연결되고, 타단이 후술할 팽창탱크(120)에 연결될 수 있다. 쿨링워터 가압라인(171)은, 일단이 워터 트리트먼트 유닛(110)의 후술할 메인 밸브(113)에 연결되고, 타단이 후술할 팽창탱크(120)의 후단에 구비되는 쿨링워터 공급라인(150)에 연결될 수 있다. 쿨링워터 공급라인(150)은, 일단이 후술할 팽창탱크(120)에 연결되고, 타단이 후술할 쿨러(130)와 엔진(10) 사이에 구비되는 쿨링워터 순환라인(160)에 연결될 수 있다.
메인 밸브(113)는, 쿨링워터 보충라인(140)과 쿨링워터 가압라인(171)이 워터 트리트먼트 유닛(110)에서 연결되는 지점에 설치되며, 후술할 팽창탱크(12)에 구비되는 수위 센서(도시하지 않음)에 의해 개폐될 수 있으며, 또한 후술할 쿨링워터 가압장치(170)의 유량 센서(172)에 의해 개폐될 수 있다.
팽창탱크(120)는, 엔진(10) 내부에 채워져 있는 쿨링워터가 가열되어 팽창 시에 넘치는 물 또는 기포가 유입되면 기포 배출라인(도시하지 않음)을 통해 제거하거나, 유입된 물을 수축한 후 쿨링워터 공급라인(150) 및 쿨링워터 순환라인(160)을 통해 다시 엔진(10)으로 공급할 수 있게 한다.
또한, 팽창탱크(120)는, 내부에 수위 센서(도시하지 않음)가 구비되어 있어, 팽창탱크(120) 내부에 쿨렁 워터가 부족할 때 수위 센서가 이를 감지하여 워터 트리트먼트 유닛(110)의 메인 밸브(113)가 개방되도록 하면서, 펌프(112)가 구동되게 함으로써, 쿨링워터 보충라인(140)을 통해 워터 트리트먼트 유닛(110)으로부터 실시간으로 새로운 쿨링워터가 보충될 수 있다.
이러한 팽창탱크(120)는, 엔진(10)에 하나 또는 그 이상 설치될 수 있다. 도 1에서는, 저온 팽창탱크(121) 및 고온 팽창탱크(122)가 각각 설치된 것을 도시하였으며, 저온 팽창탱크(121)와 고온 팽창탱크(122) 각각은 엔진(10)에 쿨링워터를 공급한다는 기본적인 기능은 동일하며, 단지 엔진(10)의 어느 구성 요소에 쿨링워터를 공급하느냐에 따라 그 역할에 차이가 있을 수 있다. 예를 들어, 저온 팽창탱크(121)는 엔진(10)의 루브리케이션 오일 쿨러(Lubricating Oil Cooler) 또는 차지 에어 쿨러(Charge Air Cooler) 측으로 쿨링워터를 공급하는 역할을 할 수 있고, 고온 팽창탱크(122)는 엔진(10)의 실린더 측으로 쿨링워터를 공급하는 역할을 할 수 있다.
팽창탱크(120)에서 엔진(10)으로 쿨링워터를 공급하는 일반적인 방식은, 중력(Gravity)에 의한 공급 방식을 적용하고 있는데(도 2의 점선 화살표 참고), 중력을 이용하기 위해 팽창탱크(120)는 엔진(10)으로부터 상부쪽으로 일정 거리, 예를 들어 약 5m 정도 상부쪽에 위치되도록 설치된다. 중력에 의한 쿨링워터 공급 방식은 엔진(10) 내부로 쿨링워터를 공급하는 시간이 많이 소요되어 엔진(10)의 냉각 효율을 저하시키는 문제가 있고, 이를 해결하기 위하여 팽창탱크(120)의 내부 또는 쿨링워터 공급라인(150) 상에 별도의 펌프(도시하지 않음)를 구비시켜 팽창탱크(120)로부터 배출되는 쿨링워터를 강제로 엔진(10) 측으로 공급되게 할 수 있지만, 펌프 및 이를 설치하기 위한 비용이 많이 소요되는 단점이 있다. 본 실시예에서는 후술할 쿨링워터 가압장치(170)를 이용하여, 쿨링워터를 중력 방식으로 공급할 때의 문제점을 해결하면서, 별도의 펌프를 이용할 때의 단점을 보완할 수 있도록 하는데, 이에 대한 설명은 후술하기로 한다.
쿨러(130)는, 쿨링워터 순환라인(160)에 마련되며, 엔진(10)의 구동시에 발생된 열과 열교환되어 가열된 쿨링워터를 냉각시켜 다시 엔진(10)으로 공급하는 순환 방식으로 엔진(10)이 과열되는 것을 방지할 수 있다. 여기서 쿨링워터 순환라인(160)은, 쿨러(130)와 엔진(10) 사이에 구비되어 쿨링워터를 순환시키는 통로를 제공할 수 있으며, 일부분에 쿨링워터 공급라인(150)이 연결되어 쿨링워터 순환라인(160) 내부의 부족해진 쿨링워터를 팽창탱크(120)로부터 보충될 수 있게 한다.
쿨러(130)는, 엔진(10)에서 열교환되어 가열된 냉각수를 냉각시켜 다시 엔진(10)으로 보내는 쿨링워터 순환장치라 정의되며, 본 발명의 실시예의 경우 일반적으로 사용되고 있는 쿨러, 예를 들어 라디에이터 등의 구성을 포함할 수 있으므로, 본 발명에 적용되는 쿨러(130)에 대한 자세한 설명은 생략하도록 한다.
쿨링워터 가압장치(170)는, 워터 트리트먼트 유닛(110)과 엔진(10) 사이 그리고 팽창탱크(120)와 엔진(10) 사이에서 상호 연관되도록 구성될 수 있으며, 팽창탱크(120)로부터 중력에 의해 엔진(10) 측으로 공급되는 쿨링워터를 워터 트리트먼트 유닛(110)의 펌프(112)를 통해 수압을 갖는 쿨링워터로 가압함으로써, 다량의 쿨링워터가 빠른 유속으로 엔진(10) 측으로 공급될 수 있어(도 3의 점선 및 실선 화살표 참고; 점선 화살표는 중력에 의한 쿨링워터의 흐름이고, 실선 화살표는 수압을 갖는 쿨링워터의 흐름이며, 점선/실선 화살표는 가압된 쿨링워터의 흐름임), 엔진(10) 내부로 쿨링워터가 공급되는 시간을 단축시킬 수 있게 하며, 쿨링워터 가압라인(171), 유량 센서(172), 보조 밸브(173)를 포함하여 구성될 수 있다.
쿨링워터 가압라인(171)은, 전술할 바와 같이, 일단이 워터 트리트먼트 유닛(110)의 메인 밸브(113)에 연결되고, 타단이 팽창탱크(120)의 후단에 구비되는 쿨링워터 공급라인(150)에 연결될 수 있으며, 워터 트리트먼트 유닛(110)의 펌프(112)에 의해 수압을 갖는 쿨링워터가 쿨링워터 공급라인(150)에 공급될 수 있는 통로를 제공할 수 있다.
한편, 쿨링워터 가압라인(171)은, 팽창탱크(20)가 저온 팽창탱크(121) 및 고온 팽창탱크(122)로 구성되는 경우, 일단이 워터 트리트먼트 유닛(110)에 연결되고, 타단이 2개로 분지되어 저온 팽창탱크(121) 및 고온 팽창탱크(122) 각각의 후단에 구비되는 쿨링워터 공급라인(150)에 각각 연결될 수 있다.
유량 센서(172)는, 팽창탱크(120)와 엔진(10) 사이에 구비되는 쿨링워터 공급라인(150)에 설치될 수 있으며, 팽창탱크(120)에서 쿨링워터가 중력에 의해 엔진(10)으로 공급되는 흐름을 감지하여 워터 트리트먼트 유닛(110)의 메인 밸브(113)와 후술할 보조 밸브(173)가 개폐되도록 하면서, 워터 트리트먼트 유닛(110)의 펌프(112)가 구동되도록 함으로써, 수압을 갖는 쿨링워터가 쿨링워터 공급라인(150)에 공급될 수 있게 한다.
유량 센서(172)는, 쿨링워터 공급라인(150)에 쿨링워터 가압라인(171)이 연결되는 지점을 기준으로 쿨링워터 공급라인(150)의 상류에 설치되는 것이 바람직한데, 이는 쿨링워터 가압장치(170)가 팽창탱크(120)로부터 중력에 의해 쿨링워터를 배출할 때 구동되면 되기 때문이다. 다시 말해서, 팽창탱크(120)로부터 중력에 의해 쿨링워터가 배출된다는 것은, 엔진(10)과 쿨러(130) 사이의 쿨링워터 순환라인(160)에 쿨링워터가 부족하여 팽창탱크(120)로부터 쿨링워터를 보충받아야 한다는 것을 의미하며, 따라서 유량 센서(172)에서 중력에 의한 쿨링워터의 흐름이 감지되지 않을 경우에는 쿨링워터 가압장치(170)가 구동될 필요가 없으며, 흐름이 감지될 경우에만 쿨링워터 가압장치(170)가 구동되게 하여 엔진(10) 내부로 쿨링워터의 공급을 원활하게 이루어질 수 있도록 하면 된다.
한편, 유량 센서(172)는, 팽창탱크(20)가 저온 팽창탱크(121) 및 고온 팽창탱크(122)로 구성되는 경우, 저온 팽창탱크(121)와 엔진(10) 사이에 구비되는 쿨링워터 공급라인(150)과 고온 팽창탱크(122)와 엔진(10) 사이에 구비되는 쿨링워터 공급라인(150) 각각에 설치될 수 있다.
보조 밸브(173)는, 쿨링워터 가압라인(171) 상에 설치될 수 있으며, 유량 센서(172)에 의해 개폐될 수 있다. 한편, 보조 밸브(173)는, 팽창탱크(120)가 하나일 때, 메인 밸브(113)의 안전 장치 역할 또는 단순히 쿨링워터 가압라인(171)을 개폐하는 기능을 수행하며, 이러한 기능은 메인 밸브(113)만으로도 수행 가능하기 때문에, 설치가 불필요할 수 있지만, 2개 이상일 때, 즉 팽창탱크(20)가 저온 팽창탱크(121) 및 고온 팽창탱크(122)로 구성될 때는 필수적으로 설치하는 것이 바람직하다.
한편, 보조 밸브(173)는, 팽창탱크(20)가 저온 팽창탱크(121) 및 고온 팽창탱크(122)로 구성되는 경우, 일단이 워터 트리트먼트 유닛(110)에 연결되는 쿨링워터 가압라인(171)의 타단이 저온 팽창탱크(121) 및 고온 팽창탱크(122) 각각의 후단에 구비되는 쿨링워터 공급라인(150)에 각각 연결되기 위해 분지되는 지점에 설치될 수 있으며, 유량 센서(172)에 의해 개폐될 수 있다. 구체적으로, 보조 밸브(173)는, 저온 팽창탱크(121) 측의 유량 센서(172)가 중력에 의해 배출되는 쿨링워터의 흐름을 감지할 경우 워터 트리트먼트 유닛(110)에서 수압을 갖는 쿨링워터가 저온 팽창탱크(121) 측의 쿨링워터 공급라인(150)에 공급되도록 개방되고, 고온 팽창탱크(122) 측의 유량 센서(172)가 중력에 의해 배출되는 쿨링워터의 흐름을 감지할 경우 워터 트리트먼트 유닛(110)에서 수압을 갖는 쿨링워터가 고온 팽창탱크(122) 측의 쿨링워터 공급라인(150)에 공급되도록 개방된다. 유량 센서(172)에서 중력에 의한 쿨링워터의 흐름이 감지되지 않을 경우에, 보조 밸브(173)는 폐쇄되어 해당 쿨링워터 공급라인(150)으로 수압을 갖는 쿨링워터가 공급되지 못하도록 함은 물론이다.
이를 통해 본 실시예는, 쿨링워터 가압라인(171) 및 유량 센서(172)를 포함하는 비교적 간단한 구성을 갖는 쿨링워터 가압장치(170)와, 통상의 워터 트리트먼트 유닛(110)에 구비된 펌프(112)를 이용함으로써, 엔진(10) 내부에 쿨링워터를 공급하는 시간을 단축시키기 위해 팽창탱크(120)의 후단에 별도의 펌프(도시하지 않음)를 구비시키는 것과 비교하여, 상대적으로 간단하면서 저렴한 설비로 엔진(10)의 냉각 효율을 높을 수 있다.
상기에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진의 쿨링워터 시스템(100)은, 팽창탱크(120)가 저온 및 고온 팽창탱크(121, 122)로 2개가 구성된 경우보다 팽창탱크(120)가 1개인 경우를 위주로 설명하였는데, 이는 1개인 경우를 통해 2개 또는 그 이상의 경우에도 구성 관계가 충분히 이해될 수 있기 때문이다. 즉, 팽창탱크(120)가 2개 또는 그 이상인 경우라도 1개인 경우에 대비하여, 팽창탱크(120)의 수만큼 쿨링워터 보충라인(140), 쿨링워터 공급라인(150), 쿨링워터 가압라인(171)이 추가되고, 또한 유량 센서(12)를 추가된 쿨링워터 공급라인(150)에 설치하면 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진의 쿨링워터 시스템(100)은, 워터 트리트먼트 유닛(110)과 엔진(10) 사이 그리고 팽창탱크(120)와 엔진(10) 사이에서 상호 연결되도록 쿨링워터 가압장치(170)를 구성함으로써, 팽창탱크(120)로부터 중력에 의해 엔진(10) 측으로 공급되는 쿨링워터를 수압을 갖는 쿨링워터로서 가압할 수 있는데, 상술한 구성을 통해 팽창탱크(120)가 1개인 경우의 쿨링워터 공급 방식을 설명하면 다음과 같다.
팽창탱크(120)는, 내부에 구비된 수위 센서(도시하지 않음)에 의해 펌프(112)가 구동되고 메인 밸브(113)가 개방되어, 항상 일정한 수위의 쿨링워터가 채워져 있다.
엔진(10)과 쿨러(130) 사이의 쿨링워터 순환라인(160)에 쿨링워터가 부족하게 되면, 팽창탱크(120)로부터 쿨링워터 공급라인(150)을 통해 쿨링워터가 중력에 의해 배출되고, 배출되는 쿨링워터의 흐름을 유압 센서(172)가 감지하여 펌프(112)가 구동되게 하고 메인 밸브(113) 및 보조 밸브(173)가 개방되도록 하여, 워터 트리트먼트 유닛(110)으로부터 쿨링워터 가압라인(171)을 통해 수압을 갖는 쿨링워터가 쿨링워터 공급라인(150)에 공급된다.
쿨링워터 공급라인(150)에서는, 수압을 갖는 쿨링워터가 중력에 의한 쿨링워터를 가압하게 되어 다량의 쿨링워터가 빠른 유속으로 쿨링워터 순환라인(160)에 공급된다.
쿨링워터 순환라인(160) 내부에 쿨링워터가 충분히 보충되면, 팽창탱크(120)로부터 중력에 의한 쿨링워터의 배출이 멈추게 되고, 유압 센서(172)가 이를 감지하여 펌프(112)의 구동을 멈추게 하고 메인 밸브(113) 및 보조 밸브(173)가 폐쇄되도록 한다.
상기한 쿨링워터 공급 방식은, 쿨링워터 순환라인(160) 내부의 쿨링워터가 부족할 때마다 이루어져, 항상 쿨링워터 순환라인(160) 내부에 쿨링워터가 채워진 상태를 유지할 수 있게 한다.
팽창탱크(120)가 저온 팽창탱크(121) 및 고온 팽창탱크(122)로 2개가 구성되는 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진의 쿨링워터 시스템(100)의 쿨링워터 공급 방식은, 상기한 팽창탱크(120)가 1개인 경우와 비교하여 기본적인 원리가 동일하므로 여기서는 구체적인 설명을 생략하기로 하고, 단지 펌프(112)의 구동 시기와, 메인 밸브(113) 및 보조 밸브(173)의 개폐 여부가 선택적으로 이루어지는 것이 다르므로 이에 대한 설명만 하기로 한다.
펌프(112)가 구동되는 시점은, 저온 팽창탱크(121)에 구비된 수위 센서, 고온 팽창탱크(122)에 구비된 수위 센서, 저온 팽창탱크(121)와 엔진(10) 사이에 구비되는 쿨링워터 공급라인(150)에 설치된 유량 센서(172), 고온 팽창탱크(122)와 엔진(10) 사이에 구비되는 쿨링워터 공급라인(150)에 설치된 유량 센서(172) 중에서 적어도 어느 하나의 센서가 작동할 때이다.
메인 밸브(113)가 선택적으로 개방되는 시점은 다양한데, 저온 팽창탱크(121)에 구비된 수위 센서가 작동할 때 저온 팽창탱크(121) 측으로 개방되고, 고온 팽창탱크(122)에 구비된 수위 센서가 작동할 때 고온 팽창탱크(122) 측으로 개방되고, 저온 팽창탱크(121)와 엔진(10) 사이에 구비되는 쿨링워터 공급라인(150)에 설치된 유량 센서(172) 및 고온 팽창탱크(122)와 엔진(10) 사이에 구비되는 쿨링워터 공급라인(150)에 설치된 유량 센서(172) 중에서 적어도 어느 하나의 센서가 작동할 때 보조 밸브(173) 측으로 개방된다.
보조 밸브(173)는, 메인 밸브(113)가 개방된 상태에서 선택적으로 개방되는데, 저온 팽창탱크(121) 측의 유량 센서(172)가 작동할 때 저온 팽창탱크(121) 측으로 개방되고, 고온 팽창탱크(122) 측의 유량 센서(172)가 작동할 때 고온 팽창탱크(122) 측으로 개방된다. 2개의 유량 센서(172)가 모두 작동할 때에는 보조 밸브(173)가 양 방향으로 개방됨은 물론이다.
이와 같이 본 실시예는, 팽창탱크(120)와 엔진(10) 사이에 구비되는 쿨링워터 공급라인(150)에 일단이 워터 트리트먼트 유닛(110)에 연결된 쿨링워터 가압라인(171)의 타단을 연결하고, 팽창탱크(120)에서 쿨링워터가 중력에 의해 엔진(10)으로 공급될 때 쿨링워터 가압라인(171)을 통해 워터 트리트먼트 유닛(110)으로부터 직접 쿨링워터가 강제로 공급될 수 있도록 구성함으로써, 팽창탱크(120)로부터 중력에 의해 공급되는 쿨링워터와 함께 워터 트리트먼트 유닛(110)에서 직접 공급되는 쿨링워터의 수압으로 인해, 엔진(10) 내부로 쿨링워터가 공급되는 시간을 단축시킬 수 있고, 엔진의 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.
따라서 본 실시예는, 팽창탱크에 저장된 쿨링워터가 중력에 의해 엔진으로 공급되고 있어, 엔진 내부에 쿨링워터를 공급하는 시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 엔진의 냉각 효율을 저하시키는 종래 문제를 모두 해결할 수 있다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
100: 엔진의 쿨링워터 시스템 110: 워터 트리트먼트 유닛
111: 보충수 저장탱크 112: 펌프
13: 메인 밸브 120: 팽창탱크
121: 저온 팽창탱크 122: 고온 팽창탱크
130: 쿨러 140: 쿨링워터 보충라인
150: 쿨링워터 공급라인 160: 쿨링워터 순환라인
170: 쿨링워터 가압장치 171: 쿨링워터 가압라인
172: 유량 센서 173: 보조 밸브

Claims (10)

  1. 보충수 저장탱크, 펌프 및 메인 밸브를 포함하여 구성되는 워터 트리트먼트 유닛;
    쿨링워터 순환라인에 마련되며, 엔진을 냉각시키는 쿨러;
    상기 워터 트리트먼트 유닛으로부터 쿨링워터 보충라인을 통해 쿨링워터를 보충받고, 쿨링워터 공급라인을 통해 상기 엔진으로 중력에 의해 쿨링워터를 공급하는 팽창탱크; 및
    상기 워터 트리트먼트 유닛의 상기 펌프에 의해 수압을 갖는 쿨링워터로 상기 중력에 의해 공급되는 쿨링워터를 가압하는 쿨링워터 가압장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 쿨링워터 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 쿨링워터 가압장치는,
    일단이 상기 워터 트리트먼트 유닛의 상기 메인 밸브에 연결되고, 타단이 상기 쿨링워터 공급라인에 연결되는 쿨링워터 가압라인; 및
    상기 쿨링워터 공급라인에 설치되며, 상기 팽창탱크로부터 상기 엔진으로 중력에 의해 공급되는 쿨링워터의 흐름을 감지하는 유량 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 쿨링워터 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 쿨링워터 가압장치는,
    상기 쿨링워터 가압라인 상에 설치되며, 상기 유량 센서가 쿨링워터의 흐름을 감지할 때 개방되는 보조 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 쿨링워터 시스템.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 유량 센서는,
    상기 쿨링워터 공급라인에 상기 쿨링워터 가압라인이 연결되는 지점을 기준으로 상기 쿨링워터 공급라인의 상류에 설치되는 것을 특징으로 하는 엔진의 쿨링워터 시스템.
  5. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 펌프는,
    상기 팽창탱크에 쿨링워터를 보충하거나, 상기 유량 센서가 쿨링워터의 흐름을 감지할 때 구동되는 것을 특징으로 하는 엔진의 쿨링워터 시스템.
  6. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 메인 밸브는,
    상기 쿨링워터 보충라인과 상기 쿨링워터 가압라인이 상기 워터 트리트먼트 유닛에서 연결되는 지점에 설치되며, 상기 팽창탱크에 쿨링워터를 보충하거나, 상기 유량 센서가 쿨링워터의 흐름을 감지할 때 개방되는 것을 특징으로 하는 엔진의 쿨링워터 시스템.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 팽창탱크는,
    저온 팽창탱크 및 고온 팽창탱크를 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진의 쿨링워터 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 쿨링워터 가압라인은,
    일단이 상기 워터 트리트먼트 유닛에 연결되고, 타단이 2개로 분지되어 상기 저온 팽창탱크 및 상기 고온 팽창탱크 각각의 후단에 구비되는 상기 쿨링워터 공급라인에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 엔진의 쿨링워터 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서, 상기 유량 센서는,
    상기 저온 팽창탱크와 상기 엔진 사이에 구비되는 상기 쿨링워터 공급라인과, 상기 고온 팽창탱크와 상기 엔진 사이에 구비되는 상기 쿨링워터 공급라인 각각에 설치되는 것을 특징으로 하는 엔진의 쿨링워터 시스템.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 보조 밸브는,
    일단이 상기 워터 트리트먼트 유닛에 연결되는 상기 쿨링워터 가압라인의 타단이 상기 저온 팽창탱크 및 상기 고온 팽창탱크 각각의 후단에 구비되는 상기 쿨링워터 공급라인에 각각 연결되기 위해 분지되는 지점에 설치되는 것을 특징으로 하는 엔진의 쿨링워터 시스템.
KR1020130079195A 2013-07-05 2013-07-05 엔진의 쿨링워터 시스템 KR20150005344A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130079195A KR20150005344A (ko) 2013-07-05 2013-07-05 엔진의 쿨링워터 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130079195A KR20150005344A (ko) 2013-07-05 2013-07-05 엔진의 쿨링워터 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150005344A true KR20150005344A (ko) 2015-01-14

Family

ID=52477221

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130079195A KR20150005344A (ko) 2013-07-05 2013-07-05 엔진의 쿨링워터 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20150005344A (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018066860A1 (ko) * 2016-10-05 2018-04-12 대우조선해양 주식회사 선박용 연료 가스 공급 시스템 및 방법
KR101876973B1 (ko) * 2016-10-05 2018-07-10 대우조선해양 주식회사 선박용 연료 가스 공급 시스템 및 방법
KR101876972B1 (ko) * 2016-10-05 2018-07-10 대우조선해양 주식회사 선박용 연료 가스 공급 시스템 및 방법

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018066860A1 (ko) * 2016-10-05 2018-04-12 대우조선해양 주식회사 선박용 연료 가스 공급 시스템 및 방법
KR101876973B1 (ko) * 2016-10-05 2018-07-10 대우조선해양 주식회사 선박용 연료 가스 공급 시스템 및 방법
KR101876972B1 (ko) * 2016-10-05 2018-07-10 대우조선해양 주식회사 선박용 연료 가스 공급 시스템 및 방법
CN109863081A (zh) * 2016-10-05 2019-06-07 大宇造船海洋株式会社 为船舶供应燃料气体的系统和方法
JP2019531966A (ja) * 2016-10-05 2019-11-07 デウ シップビルディング アンド マリン エンジニアリング カンパニー リミテッド 船舶用燃料ガス供給システム及び船舶用燃料ガス供給方法
CN109863081B (zh) * 2016-10-05 2021-11-23 大宇造船海洋株式会社 为船舶供应燃料气体的系统及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2634400C (en) Cooling device of water-cooled internal combustion engine
KR20150005344A (ko) 엔진의 쿨링워터 시스템
EP2014889A1 (en) A method for thermally managing an internal combustion engine
KR101665325B1 (ko) 선박용 발전기 엔진의 예열 방법
SE1251396A1 (sv) Arrangemang och förfarande för att trycksätta ett kylsystemsom kyler en förbränningsmotor i ett fordon
CN110145391A (zh) 一种混合动力多循环冷却系统
CN103615333B (zh) 一种发动机缸体水套
JP7048589B2 (ja) 船舶用燃料ガス供給システム及び船舶用燃料ガス供給方法
CN102337957B (zh) 一种新型液冷摩托车冷却器
SE535942C2 (sv) Kylsystem i ett fordon
CN110872981A (zh) 机动车辆的内燃发动机的冷却系统
JP2010174692A (ja) 液化ガス燃料供給装置
CN102720610A (zh) 一种柴油发动机燃油供给系统
KR20200049982A (ko) 엔진의 냉각장치
GB2444477A (en) Trailer mounted power washer
CN108533350A (zh) V型多缸柴油机的润滑油供给系统
CN101746330B (zh) 一种集成式车辆润滑装置
KR101943663B1 (ko) 엔진의 예열 및 냉각 시스템
JP2009108812A (ja) 内燃機関の冷却水循環装置
CN204099110U (zh) 一种带高位油箱的推力瓦供油装置
CN208024421U (zh) V型多缸柴油机的润滑油供给系统
US10247086B2 (en) Coolant header tank
CN208024420U (zh) V型多缸柴油机的机油供给系统
KR101592434B1 (ko) 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템
KR102361495B1 (ko) 터보차져에서 배출되는 시스템 오일을 이용한 히팅 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination