KR0139712Y1 - 엔진의 냉각수 회로 - Google Patents

Abstract

자동차 엔진을 냉각시켜 과열을 방지할 뿐만 아니라 적정온도로 유지시켜 주는 자동차 냉각장치의 냉각수 회로로서, 종래의 냉각수 회로는 냉각수의 온도가 적정온도 이상이 될 때까지 상기 수온 조절기 주위로 흐르게 되는 냉각수의 통로가 일방향으로만 형성되어 있기 때문에, 냉각수의 흐름이 원활하지 않아 그 유동상태가 떨어지면 냉각수의 온도는 상기 왁스의 전체 부위에 온전히 감지되지 못하고 일부분으로만 감지되어 상기 수온 조절기의 냉각수 온도 감지능력이 저하됨에 따라 제때에 라디에이터로 냉각수를 이동시키지 못해 엔진이 과열 또는 과냉하게 되는 문제점을 해소하기 위하여, 가열된 냉각수를 냉각시키는 라디에이터와; 이 라디에이터와 연결됨은 물론 엔진에 냉각수를 순환시키는 물 펌프가 그 단부로 이어지는 물 흡기관과; 상기 물 펌프에 의해 냉각수가 순환되는 엔진의 실린더 블록과 실린더 헤드 각각의 물 자킷과; 상기 실린더 헤드의 물 자킷에서 상기 라디에이터로 이어지는 냉각수 통로와; 이 냉각수 통로와 상기 물 흡기관으로 연통된 바이패스 통로와; 상기 실린더 헤드의 물 자킷과 연통 설치되고 스로틀 보디 및 히이터로 순환되어 상기 물 흡기관으로 연결되는 각각의 순환 통로와 더불어; 수온 조절기가 설치되는 상기 냉각수 통로와 이웃해서, 상기 냉각수가 항시 상기 엔진 본체로부터 상기 라디에이터로 흐를수 있게 상기 냉각수 통로에서 라디에이터로 연통형성된 냉각수 흐름관을 포함하여 이루어지는 엔진의 냉각수 회로를 마련하여 엔진의 과열 및 과냉현상을 방지할 수 있는 엔진의 냉각수 회로에 관한 것이다.

Description

엔진의 냉각수 회로

제1도는 본 고안에 의한 냉각수 회로를 도시한 개략도.

제2도는 종래 기술에 의한 냉각장치가 적용되는 엔진의 측단면도.

제3도는 종래 기술에 의한 냉각수 회로를 도시한 개략도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

52a : 실린더 블록 물자킷 52b : 실린더 헤드 물자킷

54 : 물 펌프 58 : 라디에이터

60 : 수온 조절기 62 : 바이패스 통로

68 : 물 흡기관 70 : 냉각수 통로

72,74 : 순환 통로 76 : 냉각수 흐름관

[산업상 이용 분야]

본 고안은 엔진의 냉각수 회로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수온 조절기 주위로 흐르는 냉각수 유동상태가 향상되어 상기 수온 조절기의 온도 감지능력이 나아짐에 따라 엔진 과열 및 과냉현상을 방지할 수 있는 엔진의 냉각수 회로에 관한 것이다.

[종래의 기술]

일반적으로 엔진 실린더안의 온도는, 약 2,000℃ 이상을 이루게 되고 이 온도로 인한 열의 상당량이 실린더, 실린더 헤드, 피스턴, 밸브 등에 계속 전도되면, 부품의 강도를 저하시켜 수명을 단축시키거나 고장을 일으키는 원인이 되기도 하는 한편, 엔진이 지나치게 냉각상태를 이루게 되면 엔진의 열효율이 낮아지고 연료 소비량이 증가하는 등 제반 문제점이 발생하게 된다.

이에, 자동차에서는 상기와 같은 현상을 방지하고자 냉각장치를 사용하게 되는 바, 이러한 냉각장치에는 외부 공기로서 엔진을 직접 냉각시키는 공냉식과 냉각수를 엔진의 내부로 순환시켜 엔진을 냉각시키게 되는 수냉식이 있으며, 특히 수냉식 냉각장치에는 신뢰성이 좋은 강제순환 수냉식이 널리 쓰이고 있는 실정이다.

상기한 강제순환 수냉식의 냉각장치는, 제2도에 도시된 바와 같이 크랭크 샤프트(50)와 연동하여 엔진에 형성된 물 자켓(52)에 냉각수를 공급하는 물 펌프(54)와, 이 물 펌프(54)의 축과 함께 회전하는 냉각팬(56) 및 상기 엔진의 물 자켓(52)과 연통 형성되어 상기 물 자켓(52)으로부터 순환되는 냉각수의 고열을 외부로 방출시킬 수 있는 라디에이터(58)로 구성되게 된다.

또한, 상기한 라디에이터(58)와 물 자켓(52) 사이의 냉각수 유통경로에는, 수온 조절기(thermostat)(60) 및 바이패스 통로(62)가 설치 형성되어 냉각수가 온도에 따라 순환경로를 바꿀 수 있게 됨으로써, 엔진의 온도를 단시간에 높히거나 고온으로 된 냉각수의 온도를 조절할 수 있도록 하게 된다.

제3도는 상기와 같은 구성으로 형성된 종래의 수냉식 냉각장치가 이루는 냉각수 순환 회로를 개략적으로 나타낸 도면으로서, 도시된 바와 같이 냉가수의 순환 회로는 냉각수의 적정온도-약 80℃-에 따라그 순환 경로를 달리하게 된다.

즉, 냉각수의 온도가 상기 적정온도의 이하인 경우, 냉각수는 상기 물 펌프(54)의 작동으로 인해서 먼저 실린더 블록의 물 자킷(52a)을 지나 실린더 헤드의 물 자킷(52b)으로 들어가게된다.

이어 상기 실린더 헤드의 물 자킷(52b)으로 들어간 냉각수는, 상기 수온 조절기(60)가 아직 작동되지 않아 닫힌 상태를 유지하고 있기 때문에, 상기 냉각수는 상기 바이패스 통로(62)와 더불어 스로틀 보디(64), 히이터(66)쪽을 지나게 되고, 이들은 다시 물 흡기관(68)에서 합류하여 상기 물 펌프(54)로 들어가는 순환 경로를 밟게 된다.

이와는 달리 냉각수의 온도가 상기 적정온도를 넘어가게 되면, 냉각수는 그 순환경로를 상기 물 펌프(54)에서 출발하여 상기 실린더 블록과 실린더 헤드의 각각의 물 자킷(52a,52b)을 거친 다음, 일정온도가 되면 열리게 되는 상기 수온 조절기(60)에 의해서 상기와는 상이하게 상기 라디에이터(58) 쪽으로 흘러서 상기 물 흡기관(68)을 지나 상기 물 펌프(54)로 다시 들어가는 것으로 이루게 된다.

이때, 상기 실린더 헤드의 물 자킷(52b)에서 스로틀 보디(64)와 히이터(66)쪽으로 들어간 냉각수는 역시, 상기 물 흡기관(68)으로 합류하게 된다.

[고안이 해결하려고 하는 문제점]

이와 같이 종래 수냉식 냉각장치의 냉각수 회로는, 상기 냉각수의 온도에 따라 개폐되는 상기 수온 조절기의 작동에 의해서 그 회로를 달리하게 된다.

즉, 상기 수온 조절기는 그 내부주위로 마련된 왁스(WAX)가 상기 냉각수의 적정온도에 따라 팽창하거나 수축되고, 이로 인해 상기 수온 조절기에 마련된 밸브를 개폐시켜 줌으로써 그 작동으로 이루게 된다.

이처럼 종래의 냉각수 회로는 상기와 같이 상기 왁스가 냉각수의 온도를 감지함으로써 그 개폐 유무를 결정짓기 때문에, 상기 왁스의 온도감지 능력이 냉각수 회로를 구성하는 데 중요한 역할을 지니게 된다.

그런데, 상기 종래의 냉각수 회로는 냉각수의 온도가 80℃ 이상이 될 때까지 상기 수온 조절기 주위로 흐르게 되는 냉각수의 통로가 일방향으로만 형성되어 있기 때문에, 냉각수의 흐름이 원활하지 않아 그 유동상태가 떨어지면 냉각수의 온도는 상기 왁스의 전체 부위에 온전히 감지되지 못하고 일부분으로만 감지되는 현상이 유발되게 된다.

이에 따라 상기 수온 조절기는 냉각수 온도 감지능력이 저하되어 제때에 상기 라디에이터로 냉각수를 이동시키지 못하게 되는 바, 이로 인해 엔진이 과열 또는 과냉하게 된다는 문제점을 초래하게 된다.

따라서, 본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 수온 조절기 장착부위의 냉각수 흐름상태가 좋아질 수 있도록 냉각수 회로를 구성함으로써 상기 수온 조절기의 온도감지능력이 향상되어 엔진의 과열 및 과냉 현상을 방지할 수 있는 엔진의 냉각수 회로를 제공하는데 그 목적이 있다.

[문제점을 해결하기 위한 수단]

상기 목적을 실현하기 위하여, 자동차 엔진을 냉각시켜 과열을 방지할 뿐만 아니라 적정온도로 유지시켜 주는 자동차 냉각장치의 냉각수 회로에 있어서, 가열된 냉각수를 냉각시키는 라디에이터와; 이 라디에이터와 연결됨은 물론 엔진에 냉각수를 순환시키는 물 펌프가 그 단부로 이어지는 물 흡기관과; 상기 물 펌프에 의해 냉각수가 순환되는 엔진의 실린더 블록과 실린더 헤드 각각의 물 자킷과; 상기 실린더 헤드의 물 자킷에서 상기 라디에이터로 이어지는 냉각수 통로와; 이 냉각수 통로와 상기 물 흡기관으로 연통된 바이패스 통로와; 상기 실린더 헤드의 물 자킷과 연통 설치되고 스로틀 보디 및 히이터로 순환되어 상기 물 흡기관으로 연결되는 각각의 순환 통로와 더불어; 수온 조절기가 설치되는 상기 냉각수 통로와 이웃해서, 상기 냉각수가 항시 상기 엔진 본체로부터 상기 라디에이터로 흐를수 있게 상기 냉각수 통로에서 라이에이터로 연통형성된 냉각수 흐름관을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 엔진의 냉각수 회로를 제공한다.

[작용]

이와 같이 구성되는 본 고안의 엔진 냉각수 회로는, 상기 냉각수 흐름관이 엔진 본체와 라디에이터의 사이로 이어져 형성되어 있기 때문에 상기 수온 조절기의 개폐 유무에 관계없이 냉각수는 항상 엔진 본체로터 라디에이터로 흐르게 된다.

이에 따라 상기 냉각수는 상기 수온 조절기가 열리기 전까지 그 흐름을 기존의 바이패스 통로와 더불어 , 상기 냉각수 흐름관으로 이룰 수 있어 상기 수온 조절기가 설치된 부위의 냉각수 유동상태는 향상되게 된다.

이와 같이, 상기 수온 조절기 주위로 흐르는 냉각수 상태의 원활함으로 인해 상기 수온 조절기는 냉각수 온도감지 능력이 향상되어 제 기능을 발휘하게 됨으로써 엔진의 과열 및 과냉상태는 방지되게 된다.

[실시예]

이하, 본 고안의 이해를 돕기 위해 첨부한 도면과 더불어 본 고안에 의한 엔진 냉각수 회로의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면 제1도는 본 고안에 의한 엔진 냉각수 회로를 도시한 개략도로서 편의상 종래와 동일한 부분은 같은 부호를 사용하도록 한다.

도시된 바와 같이 본 고안에 의한 엔진 냉각수 회로는, 통상의 냉각수 회로의 구성과 같이 가열된 냉각수를 냉각시켜주는 라디에이터(58)와 이어지고 그 단부에 엔진 내부로 냉각수를 순환시키게 되는 물 펌프(54)가 연결되는 물 흡기관(68)를 구비하게 된다.

또한, 상기 물 펌프(54)와는 엔진의 실린더 블록의 물 자킷(52a)과 실린더 헤드의 물 자킷(52b)이 연이어 연결되게 마련되고, 이 실린더 헤드의 물 자킷(52)은 상기 라디에이터(58)와 연결된 냉각수 통로(70)와 연결되게 된다.

상기한 냉각수 통로(70)의 내부 일단에는 통상의 수온 조절기(60)가 마련됨과 더불어, 그 일단은 상기 물 흡기관(68)과 연결된 바이패스 통로(62)와 연결되게 된다.

더불어, 상기 실린더 헤드의 물 자킷(52b)과 상기 물 흡기관(68)의 사이에는 상기 실린더 헤드의 물 자킷(52b)에서 스로틀 보디(68)와 히이터(70)로 냉각수가 순환하게 되는 각각의 순환통로(72)(74)가 마련되게 된다.

한편, 본 고안은 이러한 냉각수 회로 상태에 상기 실린더 헤드의 물 자킷(52b)으로부터 상기 라디에이터(58)로 항시 냉각수가 흐를수 있도록 냉각수 흐름관(76)을 형성하게 되는바, 이 냉각수 흐름관(76)은 도면을 통해 알 수 있듯이 상기 수온 조절기(60)와 이웃해서 상기 냉각수 통로(70)에서 상기 라디에이터(58)로 연통형성된 관으로 마련되게 된다.

이때, 상기한 냉각수 흐름관(76)의 지름은 엔진 특성에 따라 그 길이를 달리하여 마련될 수 있다.

이와 같이 마련된 본 고안의 냉각수 회로로 이루어지는 냉각수의 흐름도는 냉각수의 적정온도에 따라 종래와 동일하게 이루어짐으로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

다만, 상기 냉각수 흐름관(76)으로 인하여 본 고안에 의한 냉각수 회로에는 상기 수온 조절기(60)가 열리기 전이라도 상기 실린더 헤드의 물 자킷(52b)쪽에서 상기 라디에이터(58)쪽으로 항시 냉각수가 흐르게 된다.

이에 따라 상기 수온 조절기(60)의 주위로는 상기 바이패스 통로(62) 뿐만 아니라 상기 냉각수 흐름관(76) 쪽으로도 냉각수가 흐르게 되어 이 부분의 냉각수 유동상태가 활발하게 이루어지게 된다.

이와 같은 냉각수의 유동상태는 상기 수온 조절기(60)에 마련된 왁스(미도시)의 주위로 온전하게 전달되어, 상기 왁스가 그 부위전체로 고르게 냉각수의 온도를 감지할 수 있게 됨으로써 상기 수온 조절기는 그 온도 감지능력이 향상되어 제기능을 발휘하게 됨에 따라 냉각수가 제때에 상기 라디에이터(58)로 순환되어 엔진의 과열 혹은 과냉 사태를 방지할 수 있게 된다.

더불어, 상기 냉각수 흐름관(76)으로는 상기 수온 조절기(60)가 열릴 때까지 약 80℃에 가까운 일정양의 뜨거운 물이 흐를 수 있기 때문에 상기 수온 조절기(60)가 열려 상기 냉각수 통로(70)쪽에서 뜨거운 물이 상기 라디에이터(58)의 찬물로 갑자기 들어가 냉각수가 변동(fluctuation)되는 종래의 현상을 억제시키게 된다.

또한, 상기한 본 고안의 냉각수 회로의 구성은 상기 바이패스 통로(62)가 제거된 냉각수 회로에 있어서도 그 적용이 가능하여 사용가능하게 된다.

[고안의 효과]

이상에서 알아본 바와 같이, 본 고안에 의한 엔진의 냉각수 회로는 냉각장치에 의해 냉각수가 순환시, 항시 엔진부에서 라디에이터로 냉각수가 흐를 수 있도록 수온 조절기의 장착 위치 근처에 냉각수 흐름관을 형성시켜 놓았기 때문에, 수온 조절기 부위의 냉각수 유동상태가 원활하게 됨에 따라 수온조절기의 온도감지 능력이 향상되어 엔진의 과열 및 과냉현상을 방지할 수 있는 이점을 지니게 된다.

Claims (1)

1. 자동차 엔진을 냉각시켜 과열을 방지할 뿐만 아니라 적정온도로 유지시켜 주는 자동차 냉각장치의 냉각수 회로에 있어서, 가열된 냉각수를 냉각시키는 라디에이터(58)와; 이 라디에이터(58)와 연결됨은 물론 엔진에 냉각수를 순환시키는 물 펌프(54)가 그 단부로 이어지는 물 흡기관(68)과; 상기 물 펌프(54)에 의해 냉각수가 순환되는 엔진의 실린더 블록과 실린더 헤드 각각의 물 자킷(52a,52b)과; 상기 실린더 헤드의 물 자킷(52b)에서 상기 라디에이터(58)로 이어지는 냉각수 통로(70)와; 이 냉각수 통로(70)와 상기 물 흡기관(69)으로 연통된 바이패스 통로(62)와; 상기 실린더 헤드의 물 자킷(52b)과 연통 설치되고 스로틀 보디(64) 및 히이터(66)로 순환되어 상기 물 흡기관(68)으로 연결되는 각각의 순환통로(72,74)와 더불어; 수온 조절기(60)가 설치되는 상기 냉각수 통로(70)와 이웃해서, 상기 냉각수가 항시 상기 엔진 본체로부터 상기 라디에이터(58)로 흐를수 있게 상기 냉각수 통로(70)에서 라디에이터(58)로 연통형성된 냉각수 흐름관(76)을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 엔진의 냉각수 회로.