KR20200140114A - Apparatus for reducing the temperature of degasing gas - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디개싱가스의 온도 저감장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디개싱가스 발생원(라디에이터, 엔진측 워터재킷, 터보차저측 워터재킷 등)으로부터 냉각시스템의 리저버탱크로 흡입되는 디개싱가스의 온도를 저감하는 디개싱가스의 온도저감장치에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus for reducing the temperature of a degassing gas, and more particularly, of degassing gas sucked from a degassing gas generating source (radiator, engine side water jacket, turbocharger side water jacket, etc.) to a reservoir tank of a cooling system. It relates to a temperature reduction device for degassing gas to reduce the temperature.
일반적으로 차량의 운행 시, 엔진 연소실 내의 폭발온도는 대략 1500℃ 정도의 고온에 달한다. 이를 적절히 냉각시켜주지 않을 경우에는 엔진과열로 엔진을 비롯한 각종 부품의 파손, 윤활유 점도의 감소와 이상 연소 등의 문제점이 있으며, 결과적으로 엔진이 작동 불능 상태가 될 수 있다. 이에 엔진의 냉각을 위한 냉각시스템이 차량에 탑재된다. In general, when a vehicle is operated, the explosion temperature in the engine combustion chamber reaches a high temperature of about 1500°C. If this is not properly cooled, there are problems such as damage to various parts including the engine due to engine overheating, decrease in lubricant viscosity and abnormal combustion, and as a result, the engine may become inoperable. Accordingly, a cooling system for cooling the engine is mounted on the vehicle.
냉각시스템은 엔진의 실린더블록 및 실린더헤드 형성된 워터자켓과, 워터자켓에 유체적으로 연결된 라디에이터와, 워터자켓에서 가열된 냉각수를 이용하여 차내로 공급되는 공기를 가열하는 히터와, 워터자켓 및 라디에이터에 유체적으로 연결된 리저버탱크를 포함한다. The cooling system includes a water jacket formed with a cylinder block and cylinder head of the engine, a radiator fluidly connected to the water jacket, a heater that heats the air supplied to the vehicle by using the coolant heated in the water jacket, and the water jacket and the radiator. It includes a reservoir tank fluidly connected.
또한, 엔진의 일측에는 터보차저(Turbocharger)가 인접하게 배치되고, 터보 차저는 내연기관에서 필연적으로 발생하는 엔진의 배출가스 압력을 이용해 터빈을 돌린 후, 이 회전력을 이용해 흡입하는 공기를 대기압보다 강한 압력으로 밀어넣어 출력을 높이기 위한 장치이다. In addition, a turbocharger is disposed adjacent to one side of the engine, and the turbocharger rotates the turbine using the exhaust gas pressure of the engine, which inevitably occurs in the internal combustion engine, and then uses this rotational force to absorb the air that is stronger than atmospheric pressure. It is a device to increase output by pushing it with pressure.
한편, 터보차저는 배기가스의 열과 터빈의 높은 회전수로 인해 베어링 등의 이상 마모 및 소착 등이 발생할 수 잇다. 이에, 터보차저의 내부에는 워터자켓이 형성되고, 터보차의 워터자켓은 엔진의 냉각수라인을 통해 엔진의 워터자켓에 유체적으로 연결된다. On the other hand, the turbocharger may cause abnormal wear and seizure of bearings, etc. due to the heat of exhaust gas and the high rotational speed of the turbine. Accordingly, a water jacket is formed inside the turbocharger, and the water jacket of the turbocar is fluidly connected to the water jacket of the engine through the cooling water line of the engine.
최근에는 엔진의 고성능화에 따라 리저버탱크가 대기개방식에서 가압식으로 전환되고 있는 추세이며, 가압식 리저버탱크는 그 상단에 장착된 압력 캡에 의해 리저버탱크의 내부압력을 일정하게 유지할 수 있다. 또한, 가입식 리저버탱크는 엔진의 워터자켓 및/또는 터보차저의 워터자켓 등에 디개싱라인(degasing line)을 통해 직접적으로 연결됨으로써 엔진의 워터자켓 및/또는 터보차저의 워터자켓 등에서 발생한 기체가 디개싱라인을 통해 리저버탱크로 흡입됨으로써 공기빼기(디개싱, degasing)이 효과적으로 이루어질 수 있다. In recent years, with the high performance of engines, there is a trend that the reservoir tank is being switched from the atmospheric opening type to the pressurized type, and the pressurized reservoir tank can maintain a constant internal pressure of the reservoir tank by a pressure cap mounted on the upper end thereof. In addition, the subscribed reservoir tank is directly connected to the water jacket of the engine and/or the water jacket of the turbocharger through a degasing line, so that the gas generated from the water jacket of the engine and/or the water jacket of the turbocharger is degassed. By being sucked into the reservoir tank through the gassing line, air can be effectively drained (degasing).
특히, 엔진시스템 상에서 엔진의 워터자켓에 비해 터보차저의 워터자켓 상에서 고온의 기체가 발생할 수 있고, 이에 고온의 기체를 리저버탱크 측으로 흡입하는 고온 디개싱은 터보차저의 워터자켓에서 주로 진행될 수 있다. In particular, high-temperature gas may be generated in the water jacket of the turbocharger compared to the water jacket of the engine in the engine system, and thus, high-temperature degassing in which the high-temperature gas is sucked toward the reservoir tank may be mainly performed in the water jacket of the turbocharger.
통상적으로 차량의 시동장치가 키온(key on)상태인 경우에는 냉각시스템의 워터펌프가 냉각수를 순환시킴으로써 라디에이터에서 냉각수의 냉각이 가능하고, 이에 엔진의 워터자켓을 통과한 저온 냉각수가 터보차저의 워터자켓으로 유입됨으로써 터보차저가 적절히 냉각될 수 있다. In general, when the vehicle's starter is in a key-on state, the water pump of the cooling system circulates the coolant to cool the coolant in the radiator. Accordingly, the low-temperature coolant that has passed through the engine's water jacket is the water of the turbocharger. By entering the jacket, the turbocharger can be properly cooled.
하지만, 차량의 시동장치가 키오프(key off) 상태인 경우에는 냉각시스템의 워터펌프가 작동하지 않으므로 냉각수가 순환하지 않고, 이에 라디에이터에 의해 냉각수가 냉각되지 못하므로 터보차저의 워터자켓에서 잔류된 냉각수가 터보차저의 고온으로 인해 기화함으로써 고온의 기체가 발생할 수 있고, 터보차저의 워터자켓에서 발생된 고온의 기체는 압력차이에 의해 디개싱라인을 통해 리저버탱크의 내부로 흡입될 수 있다. 이하에서는, 디개싱라인을 통해 리저버탱크의 내부로 흡입되는 기체를 “디개싱가스”라 지칭한다. 고온의 기체가 리저버탱크의 내부로 흡입됨에 따라 냉각수의 온도가 차량의 주행 중 관리되는 냉각수의 최대 온도를 초과할 수 있다. 예컨대, 차량의 주행 중에 관리되는 냉각수의 최대 온도가 110℃일 수 있지만, 시동장치의 키오프(key off) 상태에서 냉각수의 온도는 리저버탱크 내로 흡입되는 고온의 기체로 인해 110℃를 훨씬 초과하는 140℃가까이 상승할 수 있다. However, when the vehicle's starter is in a key off state, the water pump of the cooling system does not operate, so the coolant does not circulate, and the coolant cannot be cooled by the radiator. As the coolant vaporizes due to the high temperature of the turbocharger, hot gas may be generated, and the high temperature gas generated from the water jacket of the turbocharger may be sucked into the reservoir tank through the degassing line due to a pressure difference. Hereinafter, the gas sucked into the reservoir tank through the degassing line is referred to as “degassing gas”. As the hot gas is sucked into the reservoir tank, the temperature of the coolant may exceed the maximum temperature of the coolant managed while the vehicle is running. For example, the maximum temperature of the coolant managed while the vehicle is running may be 110°C, but the temperature of the coolant in the key off state of the starter is far exceeding 110°C due to the hot gas sucked into the reservoir tank. It can rise close to 140°C.
이와 같이, 시동장치의 키오프 상태에서 고온의 디개싱가스(즉, 고온의 기체가 리저버탱크 내로 흡입되는 고온의 기체)가 가압식 리저버탱크를 열화시키는 단점이 있었다. 예컨대, 가압식 리저버탱크는 그 내열온도가 최대 120℃로 제작되어 있으므로 고온의 디개싱가스로 인해 냉각수의 온도가 140℃ 가까이 상승함으로써 가압식 리저버탱크의 열화가 초래될 수 있다. As described above, there is a disadvantage that the high temperature degassing gas (that is, the high temperature gas in which the high temperature gas is sucked into the reservoir tank) deteriorates the pressurized reservoir tank in the key-off state of the starting device. For example, since the pressurized reservoir tank is manufactured with a maximum heat resistance temperature of 120°C, the temperature of the cooling water may rise near 140°C due to the high-temperature degassing gas, which may cause deterioration of the pressurized reservoir tank.
또한, 시동장치의 키오프 상태에서 고온의 디개싱가스가 리저버탱크 내로 흡입됨에 따라 가압식 리저버탱크 내에서 기포 소음이 초래되는 단점이 있었다. In addition, as the degassing gas of high temperature is sucked into the reservoir tank in the key-off state of the starting device, there is a disadvantage that bubble noise is caused in the pressurized reservoir tank.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.The matters described in this background are prepared to enhance an understanding of the background of the invention, and may include matters other than those of the prior art known to those of ordinary skill in the field to which this technology belongs.
본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 안출된 것으로, 디개싱가스의 발생원(라디에이터, 엔진측 워터재킷, 터보차저측 워터재킷 등)으로부터 냉각시스템의 리저버탱크로 흡입되는 디개싱가스의 온도를 저감하는 디개싱가스의 온도저감장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention was devised in consideration of the above points, and reduces the temperature of the degassing gas sucked into the reservoir tank of the cooling system from the source of the degassing gas (radiator, engine side water jacket, turbocharger side water jacket, etc.) Its purpose is to provide a temperature reduction device for degassing gas.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예는 디개싱가스 발생원으로부터 냉각시스템의 가압식 리저버탱크로 흡입되는 디개싱가스의 온도를 저감하는 디개싱가스의 온도 저감장치로서, An embodiment of the present invention for achieving the above object is a degassing gas temperature reduction device for reducing the temperature of the degassing gas sucked into the pressurized reservoir tank of the cooling system from the degassing gas generating source,
제1통로, 상기 제1통로의 직경 보다 작은 직경을 가진 제2통로와, 상기 제2통로에 연결된 제3통로와, 상기 제1통로 및 상기 제2통로 사이에 배치된 노즐을 가진 이젝터;An ejector having a first passage, a second passage having a diameter smaller than the diameter of the first passage, a third passage connected to the second passage, and a nozzle disposed between the first passage and the second passage;
상기 디개싱가스 발생원 및 상기 이젝터의 제1통로를 연결하는 제1디개싱호스;A first degassing hose connecting the degassing gas generating source and the first passage of the ejector;
상기 가압식 리저버탱크 및 상기 이젝터의 제2통로를 연결하는 제2디개싱호스; 및 A second degassing hose connecting the pressurized reservoir tank and the second passage of the ejector; And
저온 냉각수가 냉각시스템의 라디에이터로부터 엔진으로 이송되는 로어 라디에이터호스 및 상기 이젝터의 제3통로를 연결하는 저온 냉각수호스;를 포함할 수 있다. It may include; a lower radiator hose through which the low-temperature coolant is transferred from the radiator of the cooling system to the engine and a low-temperature coolant hose connecting the third passage of the ejector.
상기 제1통로 및 상기 제2통로는 일렬로 연결되도록 배치될 수 있다. The first passage and the second passage may be arranged to be connected in a line.
상기 제3통로는 상기 제2통로의 직경 보다 작은 직경을 가질 수 있다. The third passage may have a diameter smaller than the diameter of the second passage.
상기 제3통로는 상기 제2통로에 직교하도록 배치될 수 있다. The third passage may be disposed orthogonal to the second passage.
일 예에 따르면, 상기 디개싱가스 발생원은 터보차저 내에 형성된 터보측 워터자켓일 수 있다. According to an example, the degassing gas generating source may be a turbo-side water jacket formed in a turbocharger.
다른 예에 따르면, 상기 디개싱가스 발생원은 라디에이터, 엔진 내에 형성된 엔진측 워터자켓 중에서 어느 하나일 수 있다. According to another example, the degassing gas generation source may be any one of a radiator and an engine-side water jacket formed in the engine.
상기 로어 라디에이터 호스는 퀵 커넥터를 통해 엔진측 워터자켓에 소통가능하게 연결되고, 상기 퀵 커넥터는 엔진측 워터자켓과 소통하는 메인포트 및 상기 메인포트에 대해 분기되는 니플을 가지며, 상기 저온 냉각수호스의 한 단부가 상기 니플에 밀봉적으로 결합될 수 있다. The lower radiator hose is communicatively connected to the engine side water jacket through a quick connector, and the quick connector has a main port communicating with the engine side water jacket and a nipple branching from the main port, and the low temperature cooling water hose One end may be hermetically coupled to the nipple.
본 발명에 의하면, 디개싱가스 발생원(라디에이터, 엔진측 워터재킷, 터보차저측 워터재킷 등)으로부터 냉각시스템의 리저버탱크로 흡입되는 기체 즉, 디개싱가스의 온도를 저감함으로써 가압식 리저버탱크의 열화 및 기포 소음 등을 효과적으로 방지할 수 있다. According to the present invention, by reducing the temperature of the gas sucked into the reservoir tank of the cooling system from the degassing gas generating source (radiator, engine side water jacket, turbocharger side water jacket, etc.), the pressurized reservoir tank is deteriorated and Bubble noise, etc. can be effectively prevented.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 디개싱가스의 온도 저감장치가 적용된 차량용 냉각시스템을 예시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디개싱가스의 온도 저감장치가 적용된 차량용 냉각시스템을 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디개상가스의 온도 저감장치가 엔진 및 터보차저에 배치된 구조를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 화살표 A 부분을 확대한 단면도이다.
도 5는 도 4의 화살표 B 부분을 확대한 도면이다.1 is a diagram illustrating a cooling system for a vehicle to which an apparatus for reducing a temperature of a degassing gas according to an embodiment of the present invention is applied.
2 is a diagram illustrating a cooling system for a vehicle to which an apparatus for reducing a temperature of a degassing gas according to another embodiment of the present invention is applied.
3 is a perspective view showing a structure in which an apparatus for reducing the temperature of a de-improved gas according to an embodiment of the present invention is disposed in an engine and a turbocharger.
4 is an enlarged cross-sectional view of an arrow A of FIG. 3.
5 is an enlarged view of an arrow B portion of FIG. 4.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that the same elements are assigned the same numerals as possible even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing an embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function obstructs an understanding of the embodiment of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.In describing the constituent elements of the embodiments of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term. In addition, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms such as those defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.
도 1 및 도 2를 참조하면, 차량용 냉각시스템(10)은 엔진(1)의 내부에 형성된 엔진측 워터자켓(11)과, 엔진측 워터자켓(11)에 유체적으로 연결된 라디에이터(12)와, 라디에이터(12) 및 엔진측 워터자켓(11)에 유체적으로 연결된 가압식 리저버탱크(13)와, 엔진(1)에 인접한 터보차저(2)의 내부에 형성된 터보측 워터자켓(14)과, 엔진측 워터자켓(11)에 유체적으로 연결된 히터(15)를 포함할 수 있다. 1 and 2, the
엔진측 워터자켓(11)은 엔진(1)의 실린더블록 및 실린더헤드에 형성될 수 있고, 라디에이터(12)로부터 공급되는 냉각수가 엔진측 워터자켓(11)을 순환함으로써 엔진(1)이 적절히 냉각될 수 있다. The engine-
라디에이터(12)는 로어 라디에이터호스(21) 및 어퍼 라디에이터호스(22)를 통해 엔진측 워터자켓(11)에 유체적으로 소통할 수 있다. 라디에이터(12)는 차량의 전방그릴에 인접하게 배치됨으로써 외기 등에 의해 라디에이터(12)가 냉각될 수 있고, 냉각팬(미도시)이 라디에이터(12)의 후방측에 인접하게 배치될 수도 있다. 라디에이터(12)에 의해 냉각된 저온 냉각수는 로어 라디에이터호스(21)를 통해 엔진측 워터자켓(11)으로 이송될 수 있고, 냉각수가 엔진측 워터자켓(11)을 순환함에 따라 냉각수가 가열될 수 있으며, 이렇게 가열된 냉각수는 어퍼 라디에이터호스(22)를 통해 엔진측 워터자켓(11)으로부터 라디에이터(12) 측으로 환류될 수 있다. The
가압식 리저버탱크(13)는 라디에이터측 디개싱라인(23)을 통해 라디에이터(12)와 유체적으로 소통할 수 있고, 라디에이터(12) 내에서 냉각수가 기화됨에 따라 발생된 기체 즉, 디개싱가스는 라디에이터측 디개싱라인(23)을 통해 가압식 리저버탱크(13) 내로 흡입될 수 있다. 라디에이터측 디개싱라인(23)의 일단은 가압식 리저버탱크(13)의 상단 측에 직접적으로 결합될 수 있고, 라디에이터측 디개싱라인(23)의 타단은 라디에이터(12) 측에 연결될 수 있다. 특히, 라디에이터측 디개싱라인(23)의 일단이 결합되는 위치는 가압식 리저버탱크(13) 내에 수용되는 냉각수의 설정된 최대 수위 보다 높게 위치할 수 있다. The pressurized
가압식 리저버탱크(13)는 리턴호스(24)를 통해 차량용 냉각시스템(10)에 유체적으로 소통할 수 있고, 이에 가압식 리저버탱크(13)에 수용된 냉각수가 차량용 냉각시스템(10)으로 환류될 수 있다. 예컨대, 가압식 리저버탱크(13)는 엔진측 워터자켓(11) 및/또는 라디에이터(12)에 유체적으로 연결될 수 있고, 가압식 리저버탱크(13) 내에 저장된 냉각수는 리턴호스(24)를 통해 엔진측 워터자켓(11) 및/또는 라디에이터(12)로 환류될 수 있다. The
가압식 리저버탱크(13)는 그 상단에 압력캡(13a)을 가질 수 있고, 압력캡(13a)은 가압식 리저버탱크(13)의 내부압력을 일정하게 유지하도록 구성될 수 있다. The
터보측 워터자켓(14)은 엔진(1)에 인접한 터보차저(2)의 내부에 형성될 수 있고, 터보측 워터자켓(14)은 한 쌍의 터보측 연결통로(14a, 14b)를 통해 엔진측 워터자켓(11) 또는 라디에이터(12)에 유체적으로 소통할 수 있다.The turbo-
도 1을 참조하면, 터보측 워터자켓(14)은 한 쌍의 터보측 연결통로(14a, 14b)를 통해 라디에이터(12)에 유체적으로 소통할 수 있고, 이에 터보측 워터자켓(14) 및 엔진측 워터자켓(11)은 라디에이터(12)에 대해 병렬로 연결된다. Referring to FIG. 1, the turbo
도 2를 참조하면, 터보측 워터자켓(14)은 한 쌍의 터보측 연결통로(14a, 14b)를 통해 엔진측 워터자켓(11)와 유체적으로 소통할 수 있고, 이에 터보측 워터자켓(14) 및 엔진측 워터자켓(11)은 라디에이터(12)에 대해 직렬로 연결된다.Referring to FIG. 2, the turbo
터보측 워터자켓(14)은 터보측 디개싱라인(25)을 통해 가압식 리저버탱크(13)와 유체적으로 소통할 수 있다. 냉각수가 터보측 워터자켓(14) 내에서 기화됨으로써 고온의 기체가 발생할 수 있고, 고온의 기체는 터보측 디개싱라인(25)을 통해 가압식 리저버탱크(13) 내로 흡입될 수 있다.The turbo
터보측 워터자켓(14)은 터보측 디개싱라인(31, 32)을 통해 가압식 리저버탱크(13)와 유체적으로 소통할 수 있다. 터보측 워터자켓(14) 내에서 냉각수가 기화됨에 따라 발생된 기체는 터보측 디개싱라인(31, 32)을 통해 가압식 리저버탱크(13) 내로 흡입될 수 있다. The turbo
히터(15)는 한 쌍의 연결통로(15a, 15b)를 통해 엔진측 워터자켓(11)와 유체적으로 소통할 수 있다. 이에, 냉각수가 엔진측 워터자켓(11)을 순환함에 따라 가열되고, 가열된 냉각수의 적어도 일부가 히터(15)로 흘러들어갈 수 있다. The
본 발명의 실시예에 따른 디개싱가스의 온도 저감장치(10)는 냉각수의 기화에 의해 디개싱가스가 발생되는 디개싱가스 발생원으로부터 가압식 리저버탱크(13) 측으로 흡입되는 디개싱가스의 온도를 저감하도록 구성될 수 있다. 여기서, "디개싱가스"는 디개싱가스 발생원으로부터 발생된 후에 디개싱라인을 통해 가압식 리저버탱크(13) 측으로 흡입되는 기체를 지칭한다. "디개싱가스 발생원"은 라디에이터(12), 엔진측 워터자켓(11), 터보측 워터자켓(14) 등과 같이 냉각수가 주변의 높은 열로 인해 기화됨에 따라 고온의 기체 즉, 디개싱가스가 발생할 수 있는 부분을 지칭한다.The
일 실시예에 따르면, 시동스위치의 키오프(key off) 등과 같이 냉각수가 차량용 냉각시스템(10)에서 순환하지 않는 조건에서 터보차저(2의 높은 열(고온)로 인해 터보측 워터자켓(14) 내에서 고온의 기체가 다량으로 발생할 수 있으므로, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 디개싱가스의 온도 저감장치(10)는 터보측 디개싱라인(31, 32) 측에 배치될 수 있다.According to an embodiment, the turbo-
도 1 내지 도 5를 참조하면, 디개싱가스의 온도 저감장치(10)는 이젝터(40), 터보측 워터자켓(14) 및 이젝터(40) 사이에 유체적으로 연결된 제1디개싱호스(31)와, 가압식 리저버탱크(13) 및 이젝터(40) 사이에 유체적으로 연결된 제2디개싱호스(32)와, 로어 라디에이터호스(21) 및 이젝터(40) 사이에 유체적으로 연결된 저온 냉각수호스(33)를 포함할 수 있다. 1 to 5, the
이젝터(40)는 도 4에 도시된 바와 같이, 제1통로(41)와, 제1통로(41) 보다 작은 직경을 가진 제2통로(42)와, 제2통로(42)에 연결된 제3통로(43)와, 제1통로(41) 및 제2통로(42) 사이에 배치된 노즐(45)을 포함할 수 있다. As shown in FIG. 4, the
제1통로(41), 제2통로(42), 및 노즐(45)은 이젝터(40)의 길이방향을 따라 일렬로 연결될 수 있고, 제3통로(43)는 제1통로(41) 및 제2통로(42)에 대해 일정각도로 교차하도록 제2통로(42)에 연결될 수 있다. 특히, 제3통로(43)는 제1통로(41) 및 제2통로(42)에 대해 직교하도록 제2통로(42)에 연결될 수 있다. 제2통로(42)는 제1통로(41)의 직경 보다 작은 직경을 가질 수 있고, 제3통로(43)은 제2통로(42)의 직경와 동일하거나 미세하게 작은 직경을 가질 수 있다.The
제1디개싱호스(31)는 터보측 워터자켓(14) 및 이젝터(40)의 제1통로(41)를 연결하도록 구성될 수 있다. 이에, 터보측 워터자켓(14) 내에서 발생된 고온의 기체 즉, 고온의 디개싱가스가 제1디개싱호스(31)을 통해 이젝터(40)의 제1통로(41) 내로 흡입될 수 있다. The
제2디개싱호스(32)은 가압식 리저버탱크(13) 및 제2통로(42)를 연결하도록 구성될 수 있다. 이에, 고온의 디개싱가스가 제2통로(42)를 통해 가압식 리저버탱크(13) 내로 흡입될 수 있다. The
제1디개싱호스(31) 및 제2디개싱호스(32)은 터보측 워터자켓(14)에서 생성된 디개싱가스를 가압식 리저버탱크(13)로 이송하는 터보측 디개싱라인(31, 32)을 구성할 수 있다. The
저온 냉각수호스(33)은 로어 라디에이터호스(21) 및 제3통로(43)를 연결하도록 구성될 수 있다. 라디에이터(12)에 의해 냉각된 냉각수가 로어 라디에이터호스(21)를 통해 엔진측 워터자켓(11)으로 이송될 수 있고, 로어 라디에이터호스(21)로부터 저온의 냉각수가 이젝터(40)의 제2통로(42)에서 발생된 부압에 의해 저온 냉각수호스(33)을 거쳐 제3통로(43) 측으로 흡입될 수 있다. The low temperature cooling
도 5를 참조하면, 엔진측 워터자켓(11)의 입구가 엔진(1)의 일측벽에 형성될 수 있고, 퀵 커넥터(50)는 엔진측 워터자켓(11)의 입구측에 결합될 수 있다. 로어 라디에이터호스(21)는 퀵 커넥터(50)를 통해 엔진측 워터자켓(11)에 소통가능하게 연결될 수 있다. 퀵 커넥터(50)는 엔진측 워터자켓(11)과 소통하는 메인포트(51) 및 메인포트(51)에 대해 분기되는 니플(53)을 가질 수 있다. 로어 라디에이터호스(21)의 한 단부가 퀵 커넥터(50)의 메인포트(51)에 밀봉적으로 결합될 수 있고, 저온 냉각수호스(33)의 한 단부가 퀵 커넥터(50)의 니플(53)에 밀봉적으로 결합될 수 있다. 이와 같이, 저온 냉각수호스(33)이 엔진(1)에 장착된 퀵 커넥터(50)의 니플(53)에 결합됨으로써 저온 냉각수호스(33)의 조립이 매우 용이한 장점이 있다. Referring to FIG. 5, the inlet of the engine-
이상과 같이 구성된 디개싱가스의 온도 저감장치(10)의 작동을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. Looking specifically at the operation of the
차량의 시동장치가 키오프(key off) 상태 등과 같이 냉각시스템의 워터펌프가 작동하지 않아 냉각수가 순환하지 않는 조건에서, 터보측 워터자켓(14) 내에 잔류된 냉각수가 터보차저의 높은 열(고온)에 의해 기화됨으로써 고온의 기체가 발생한다. 고온의 기체는 터보측 워터자켓(14) 및 가압식 리저버탱크(13) 사이의 압력차이로 인해 제1디개싱호스(31)를 통해 이젝터(40)의 제1통로(41)로 유입될 수 있다. 이와 같이, 이젝터(40)의 제1통로(41)로 유입되는 고온의 기체 즉, 디개싱가스는 노즐(45)을 통과하면서 속도가 빨라지고 압력이 낮아짐으로써 제2통로(42) 측에서 부압이 발생하고, 이에 로어 라디에이터호스(21)로부터 저온이 냉각수가 저온 냉각수호스(33) 및 제3통로(43)를 거쳐 이젝터(40)의 제2통로(42) 측으로 흡입될 수 있다. 이에, 고온의 디개싱가스와 저온의 냉각수가 제2통로(42)에서 혼합됨으로써 고온의 디개싱가스의 온도가 저감될 수 있다. 예컨대, 차량의 시동장치가 키오프(key off) 상태에서 터보측 워터자켓(14)에서 발생된 이후에 이젝터(40)의 제1통로(41)로 흡입되는 디개싱가스의 온도는 대략 140℃이고, 로어 라디에이터호스(21)를 통과하는 냉각수 온도는 대략 95℃이며, 디개싱가스는 이젝터(40)의 제2통로(42)에서 냉각수가 혼합됨에 따라 디개싱가스는 대략 110℃로 저감될 수 있다. Under the condition that the cooling water does not circulate because the water pump of the cooling system does not operate, such as when the vehicle starter is keyed off, the cooling water remaining in the turbo
종래기술에 따르면, 140℃ 정도의 고온 디개싱가스를 가압식 리저버탱크가 직접적으로 수용할 경우에는 그 내열성을 고려하여 디개싱호스의 재질이 최대 150℃의 온도를 견딜 수 있는 강화 내열호스이었고, 가압식 리저버탱크의 재질은 PA66(나일론 계열)이었다. 이에 그 재료비가 상대적으로 높아지고, 또한 PA66은 그 재질적 특성 상 투명도가 상당히 낮아 가압식 리저버탱크 내에 수용된 냉각수의 양 또는 냉각수의 수위를 육안으로 식별하기 어려운 단점이 있었다. According to the prior art, when a pressurized reservoir tank directly accommodates a high-temperature degassing gas of about 140℃, the material of the degassing hose was a reinforced heat-resistant hose capable of withstanding a temperature of up to 150℃ in consideration of its heat resistance. The material of the reservoir tank was PA66 (nylon series). Accordingly, the material cost is relatively high, and PA66 has a disadvantage in that it is difficult to visually identify the amount of cooling water or the water level of the cooling water accommodated in the pressurized reservoir tank due to its low transparency due to its material properties.
반면에, 본 발명은 터보측 워터자켓(14) 등에서 발생된 고온의 디개싱가스는 이젝터(40)의 제2통로(42) 상에서 저온의 냉각수에 의해 저감될 수 있으므로 제2디개싱호스(32)은 최대 120℃의 온도를 견딜 수 있는 저렴한 일반 내열호스로 구성될 수 있고, 가압식 리저버탱크(13)의 재질 또한 저렴한 일반 PP재질로 구성될 수 있다. 이로 인해, 종래기술에 비해 본 발명은 그 재료비를 대폭 절감할 수 있고, 또한 PP재질은 그 재질특성 상 투명도가 상대적으로 높기 때문에 가압식 리저버탱크는 투명하게 구성될 수 있고, 이를 통해 가압식 리저버탱크 내에 수용된 냉각수의 양을 육안으로 식별하기 용이한 장점이 있다. On the other hand, in the present invention, the high-temperature degassing gas generated in the turbo
또한, 고급차량의 경우에는 전동식 워터펌프를 추가하고, 시동스위치의 키오프 이후에 일정시간 동안 전동식 워터펌프를 구동함으로써 냉각시스템 상에서 냉각수를 순환하는 방식을 채택하였다. 이에 반해, 본 발명은 디개싱가스의 에너지를 이용하여 저온 냉각수를 흡입함으로써 디개싱가스의 온도를 저감할 수 있으므로 별도의 전동식 워터펌프를 장착할 필요가 없고, 또한 엔진의 고성능화에 따른 가압식 리저버탱크의 적용 등을 고려하면 그 제조원가를 대폭 절감할 수 있다. In addition, in the case of high-end vehicles, an electric water pump was added, and the cooling water was circulated in the cooling system by driving the electric water pump for a certain period of time after turning off the ignition switch. In contrast, in the present invention, since the temperature of the degassing gas can be reduced by inhaling the low-temperature cooling water using the energy of the degassing gas, there is no need to install a separate electric water pump, and a pressurized reservoir tank according to the high performance of the engine. Considering the application of, the manufacturing cost can be greatly reduced.
본 발명에 따르면, 디개싱가스의 온도 저감장치(10)는 터보측 워터자켓(14)에서 발생된 이후에 가압식 리저버탱크(13)로 흡입되는 고온의 디개싱가스의 온도를 저감하도록 터보측 디개싱라인(31, 32)에 적용된 것으로 예시되고 설명되었지만, 본 발명은 이에 한정하지 않고 라디에이터(12) 내에서 발생된 이후에 가압식 리저버탱크(13)로 흡입되는 고온의 디개싱가스 또는 엔진측 워터자켓(11) 내에서 발생된 이후에 가압식 리저버탱크(13)로 흡입되는 고온의 디개싱가스를 저감시키도록 라디에이터측 디개싱라인 또는 엔진측 디개싱라인 등에 적용가능하다. 즉, 디개싱가스 발생원이 터보측 워터자켓(14)에만 한정되지 않고, 라디에이터(12), 엔진측 워터자켓(11) 등과 같이 냉각수의 기화로 인해 고온의 디개싱가스가 발생할 수 있는 다양한 부분일 수 있다. According to the present invention, the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
1: 엔진
2: 터보차저
10: 차량용 냉각시스템
11: 엔진측 워터자켓
12: 라디에이터
13: 가압식 리저버탱크
13a: 압력캡
14: 터보측 워터자켓
14a, 14b: 연결통로
15: 히터
21: 로어 라디에이터호스
22: 어퍼 라디에이터호스
23: 라디에이터측 디개싱라인
24: 연결호스
30: 대기싱가스의 온도 저감장치
31: 제1디개싱호스
32: 제2디개싱호스
33: 저온 냉각수호스
40: 이젝터
41: 제1통로
42: 제2통로
43: 제3통로
45: 노즐
50: 퀵 커넥터
51: 메인포트
53: 니플1: engine 2: turbocharger
10: Vehicle cooling system 11: Engine side water jacket
12: radiator 13: pressurized reservoir tank
13a: pressure cap 14: turbo side water jacket
14a, 14b: connection passage 15: heater
21: lower radiator hose 22: upper radiator hose
23: radiator side degassing line 24: connecting hose
30: temperature reduction device of atmospheric sink gas
31: first degassing hose 32: second degassing hose
33: low temperature cooling water hose 40: ejector
41: first passage 42: second passage
43: third passage 45: nozzle
50: quick connector 51: main port
53: nipple
Claims (7)
제1통로, 상기 제1통로의 직경 보다 작은 직경을 가진 제2통로와, 상기 제2통로에 연결된 제3통로와, 상기 제1통로 및 상기 제2통로 사이에 배치된 노즐을 가진 이젝터;
상기 디개싱가스 발생원 및 상기 이젝터의 제1통로를 연결하는 제1디개싱호스;
상기 가압식 리저버탱크 및 상기 이젝터의 제2통로를 연결하는 제2디개싱호스; 및
저온 냉각수가 냉각시스템의 라디에이터로부터 엔진으로 이송되는 로어 라디에이터호스 및 상기 이젝터의 제3통로를 연결하는 저온 냉각수호스;를 포함하는 디개싱가스의 온도 저감장치.As a temperature reduction device for degassing gas that reduces the temperature of degassing gas sucked into the pressurized reservoir tank from the degassing gas generation source of the vehicle cooling system
An ejector having a first passage, a second passage having a diameter smaller than the diameter of the first passage, a third passage connected to the second passage, and a nozzle disposed between the first passage and the second passage;
A first degassing hose connecting the degassing gas generating source and the first passage of the ejector;
A second degassing hose connecting the pressurized reservoir tank and the second passage of the ejector; And
A lower radiator hose through which the low-temperature coolant is transferred from the radiator of the cooling system to the engine and a low-temperature coolant hose connecting the third passage of the ejector;
상기 제1통로 및 상기 제2통로는 일렬로 연결되도록 배치되는 디개싱가스의 온도 저감장치.The method according to claim 1,
The temperature reduction device of the degassing gas disposed so as to connect the first passage and the second passage in a line.
상기 제3통로는 상기 제2통로의 직경 보다 작은 직경을 가지는 디개싱가스의 온도 저감장치.The method according to claim 2,
The third passage is a temperature reducing device of the degassing gas having a diameter smaller than the diameter of the second passage.
상기 제3통로는 상기 제2통로에 직교하도록 배치되는 디개싱가스의 온도 저감장치.The method according to claim 2,
The third passage is a temperature reducing device of the degassing gas disposed to be orthogonal to the second passage.
상기 디개싱가스 발생원은 터보차저 내에 형성된 터보측 워터자켓인 디개싱가스의 온도 저감장치.The method according to claim 1,
The degassing gas generation source is a temperature reduction device for a degassing gas which is a turbo-side water jacket formed in a turbocharger.
상기 디개싱가스 발생원은 상기 라디에이터, 및 엔진 내에 형성된 엔진측 워터자켓 중에서 어느 하나인 디개싱가스의 온도 저감장치.The method according to claim 1,
The degassing gas generation source is any one of the radiator and an engine-side water jacket formed in the engine.
상기 로어 라디에이터 호스는 퀵 커넥터를 통해 엔진측 워터자켓에 소통가능하게 연결되고, 상기 퀵 커넥터는 엔진측 워터자켓과 소통하는 메인포트 및 상기 메인포트에 대해 분기되는 니플을 가지며, 상기 저온 냉각수호스의 한 단부가 상기 니플에 밀봉적으로 결합되는 디개싱가스의 온도 저감장치.The method according to claim 1,
The lower radiator hose is communicatively connected to the engine side water jacket through a quick connector, and the quick connector has a main port communicating with the engine side water jacket and a nipple branching from the main port, and the low temperature cooling water hose A device for reducing the temperature of a degassing gas in which one end is hermetically coupled to the nipple.
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