KR101316879B1 - 전자식 서모스탯 - Google Patents

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KR101316879B1
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박재석
김규환
이필기
김용정
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현대자동차주식회사
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기아자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 자동차 엔진의 냉각수 온도를 제어하기 위한 전자식 서모스탯에 관한 것으로서, 그 발열장치로서 글로우 플러그 타입 히터를 적용한 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면 글로우 플러그 타입 히터를 이용하여 목표로 하는 온도에 도달하는데 시간을 최소화할 수 있다. 따라서, 차량의 운전 조건에 따라 실시간으로 냉각수의 온도를 제어할 수 있으며 차량의 연비가 향상되는 효과가 있다.

Description

전자식 서모스탯{ELECTRONIC THERMOSTAT}
본 발명은 전자식 서모스탯에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 글로우 플러그 타입의 히터를 적용하여 신속하게 목표 온도에 도달할 수 있도록 하는 전자식 서모스탯에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차용 서모스탯은 엔진과 라디에이터 사이에 설치되어 있으며, 냉각수의 온도변화에 따라 자동적으로 개폐되면서 엔진으로 흐르는 유량을 조절함으로써 냉각수를 적정 온도로 유지하는 역할을 한다.
종래 자동차용 서모스탯은 왁스의 팽창에 의한 힘이 피스톤에 전달되어 밸브의 개폐 변위를 일으키는 구조를 가진 기계식 서모스탯이 대부분이었다.
그러나, 이러한 기계식 서모스탯은 규정 온도로 설정된 개폐온도에 따라 동작하는 방식, 즉 미리 정해진 온도에서만 단순하게 밸브를 개폐하는 방식이기 때문에 점차 차량이 고성능화 및 고효율화 되어가는 최근의 추세에 비추어 볼 때, 차량의 주행환경이나 기타 여건 등의 변화에 적극적으로 대처하는데 한계가 있다.
현재는 상기와 같은 기계식 서모스탯이 갖는 단점을 보완하면서 엔진의 냉각수 온도를 최적의 상태로 유지하기 위한 가변제어방식의 전자식 서모스탯이 제시되고 있는 추세이다.
이러한 전자식 서모스탯은 차량의 부하상태 등과 같은 주행환경에 따라 엔진의 냉각수 온도를 제어함으로써, 항상 최적의 엔진 냉각 상태를 유지할 수 있으며, 기계식 서모스탯에 비하여 연비 개선 효과와 배기가스 저감 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 이러한 전자식 서모스탯의 일 예를 도시하고 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 전자식 서모스탯은 일반적으로 펠릿(Pellet)(1) 속에 왁스(2)를 수용하고 그의 선단에 필름 저항 타입의 히터 등 발열부(3)를 내장하며 외부의 전원 공급 플러그를 통해 히터가 발열하여 왁스를 팽창시켜 피스톤을 밀어냄으로써 밸브가 작동되도록 하는 구조를 취하고 있다.
상기와 같이 필름 저항 타입의 히터 등을 이용하여 발열하는 종래의 전자식 서모스탯의 경우 목표 온도인 300~350℃까지 도달하는데 걸리는 시간이 50~70초 정도 소요된다. 목표 온도에 도달하기까지 상당히 많은 시간이 소요됨에 따라 실시간으로 냉각수의 온도를 제어할 수 없는 문제가 있고, 차량의 연비 향상 효과를 최대화하기 어려운 문제도 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 전자식 서모스탯의 제어 응답성을 향상시킴으로써 실시간으로 냉각수의 온도를 제어할 수 있고, 차량의 연비 향상 효과를 최대화할 수 있는 전자식 서모스탯을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명의 실시예에서는 전자식 서모스탯을 제공한다. 몇몇 실시예에서, 자동차 엔진의 냉각수 온도를 제어하기 위한 전자식 서모스탯은, 상기 엔진의 냉각수가 흐르는 복수의 유로에 연결되는 하우징; 상기 하우징 내부에 설치되며 왁스수용공간을 가지는 왁스케이스; 상기 왁스수용공간에 충진되는 왁스에 삽입되며, 외부 전원을 입력 받아 열을 발생시키는 글로우 플러그 타입 히터(Glow Plug Type Heater); 상기 히터의 열에 의한 왁스의 변형에 따라 이동하는 구동체; 상기 구동체의 이동에 의해 라디에이터측 유로를 개폐하는 메인밸브; 및 상기 메인밸브를 상기 라디에이터측 유로에 탄성적으로 지지하는 탄성부재;를 포함할 수 있다.
상기 전자식 서모스탯은 상기 메인밸브와 연동하여 라디에이터를 순환하지 않는 바이패스 유로를 개폐하는 바이패스 밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 전자식 서모스탯은 상기 냉각수가 상기 엔진으로 유입되는 엔진 입구측 또는 상기 냉각수가 상기 엔진으로부터 유출되는 엔진의 출구측에 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 글로우 플러그 타입 히터는 원통형의 케이스와, 상기 케이스의 일단에 결합하는 발열튜브와, 상기 발열튜브 내측에 설치되는 코일 및 상기 코일과 상기 발열튜브 사이 공간에 충진되는 절연부재를 포함할 수 있다.
상기 코일은 열을 발생시키는 발열코일 또는 발열코일과 상기 발열코일의 온도 상승을 제어하기 위한 온도 조절 코일을 포함할 수 있다.
상기 절연부재는 산화마그네슘(MgO) 파우더로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에서는 자동차 엔진의 냉각수 온도를 제어하기 위한 전자식 서모스탯에 있어서, 상기 전자식 서모스탯의 왁스를 가열하기 위한 발열 수단으로서 글로우 플러그 타입 히터(Glow Plug Type Heater)를 적용하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 글로우 플러그 타입 히터는 원통형의 케이스와, 상기 케이스의 일단에 결합하는 발열튜브와, 상기 발열튜브 내측에 설치되는 코일 및 상기 코일과 상기 발열튜브 사이 공간에 충진되는 절연부재를 포함할 수 있다.
상기 코일은 열을 발생시키는 발열코일 또는 발열코일과 상기 발열코일의 온도 상승을 제어하기 위한 온도 조절 코일을 포함할 수 있다.
상기 절연부재는 산화마그네슘(MgO) 파우더로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 전자식 서모스탯에 따르면 글로우 플러그 타입 히터를 사용하여 목표온도까지 상승시키는 데 소요되는 시간을 최소화할 수 있게 된다. 따라서 차량의 운전 조건에 따라 실시간으로 냉각수의 온도를 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 실시간으로 냉각수의 온도를 조절하게 됨으로써 차량의 연비를 최대로 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 전자식 서모스탯의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자식 서모스탯의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 글로우 플러그 타입 히터의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 전자식 서모스탯이 설치된 냉각수 유로를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 전자식 서모스탯이 설치된 냉각수 유로의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 전자식 서모스탯이 설치된 냉각수 유로의 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전자식 서모스탯(Thermostat)(10)의 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 전자식 서모스탯(10)은 하우징(100)과 왁스케이스(200)와 글로우 플러그 타입 히터(300)와 구동체(400)와 메인밸브(500)와 탄성부재(600)와 바이패스 밸브(700)를 포함할 수 있다.
상기 하우징(100)은 자동차 엔진의 냉각수가 흐르는 복수의 유로에 연결되는 부분이다. 상기 하우징(100)은 도 4 내지 도 6에 실시예로 도시된 바와 같이 냉각수가 라디에이터(20)를 순환하여 들어오는 라디에이터측 유로(P1)와, 냉각수가 라디에이터(20)를 순환하지 않고 바로 엔진(40)의 워터펌프(30) 측으로 순환되도록 하는 바이패스 유로(P2) 및 냉각수가 엔진(40)으로 유입되는 입구의 워터펌프측 유로(P3) 등과 연결될 수 있다.
상기 하우징(100) 내부에는 고정부(110)가 일체로 형성됨으로써 상기 글로우 플러그 타입 히터(300)를 고정할 수 있다.
상기 고정부(110)에는 서모스탯(10)을 외부의 전원과 연결하는 커넥터(350)를 수용하기 위한 공간이 형성될 수 있다.
상기 왁스케이스(200)는 상기 하우징(100) 내부에 설치되며 그 내부에 왁스(210)를 충진하기 위한 왁스수용공간을 가진다.
상기 왁스케이스(200)는 상기 하우징(100)의 고정부(110)의 하부에 설치될 수 있으며, 글로우 플러그 타입 히터(300)의 발열튜브(320)가 통과하여 왁스수용공간에 삽입될 수 있도록 관통공(220)이 내부에 형성될 수 있다.
상기 글로우 플러그 타입 히터(Glow Plug Type Heater)(300)는 상기 왁스케이스(200)의 왁스수용공간에 충진되는 왁스(210)에 삽입되며, 상기 커넥터(350)(Connector)를 통해 외부 전원을 입력 받아 열을 발생시킨다. 상기 글로우 플러그 타입 히터(300)는 ECU(Electronic Control Unit)와 같은 외부의 컨트롤러의 제어에 의하여 전자식으로 제어 된다.
일반적으로 글로우 플러그(Glow Plug)는 디젤 엔진 등에 사용되어 연료의 착화를 돕도록 내부 공기를 미리 가열하는 데에 사용되는 장치이다.
즉, 본 발명은 종래기술과 달리 디젤 엔진의 착화 등에 사용되는 글로우 플러그를 서모스탯(10)의 히터(300)로 적용하는 것을 특징으로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 글로우 플러그 타입 히터(300)의 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 글로우 플러그 타입 히터(300)는 원통형의 케이스(310)와, 상기 케이스(310)의 일단에 결합하는 발열튜브(320)와, 상기 발열튜브(320) 내측에 설치되는 코일(330) 및 상기 코일(330)과 상기 발열튜브(320) 사이 공간에 충진되는 절연부재(340)를 포함할 수 있다.
상기 케이스(310)는 금속재료로 형성될 수 있으며, 상부에서 외부 전원을 연결하는 커넥터(350)와 결합하고, 하부에서 상기 서모스탯(10)의 왁스케이스(200)와 결합할 수 있다.
상기 발열튜브(320)는 그 일단이 폐쇄되도록 형성될 수 있으며, 상기 왁스수용공간 내부에 충진된 왁스(Wax)(210) 내에 삽입될 수 있다. 상기 발열튜브(320)는 코일(330)에서 발생된 열을 이용하여 왁스(210)의 온도를 상승시키며 코일(330)을 화학적 부식으로부터 차단하는 기능을 수행한다.
하나 또는 다수의 실시예에서 상기 발열튜브(320)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 원통형 케이스(310)의 내주면과, 상기 커넥터(350)로부터 상기 케이스(310) 내부까지 삽입되어 전기를 전도하는 코어축(351) 사이에 압입되어 설치될 수 있으며, 쉐이징(Swanging) 성형으로 그 일단을 곡면으로 형성할 수 있다.
상기 코일(330)은 구체적으로 도 3 (a)에 도시된 바와 같이 외부에서 인가되는 전원에 의해 열을 발생시키는 발열코일(331)과 상기 발열코일(331)의 온도 상승에 따라 고유 저항 변화에 다른 온도 상승을 제어하여 일정한 온도를 유지하는 역할을 수행하는 온도 조절 코일(332)로 구성될 수 있다.
상기 발열코일(331)은 그 일단이 발열튜브(320)의 내주면에 용접되어 고정될 수 있고, 상기 온도 조절 코일(332)은 상기 코어축(351)에 전기적으로 연결될 수 있다.
하나 또는 다수의 실시예에서 상기 발열코일(331)은 상기 발열튜브(320)의 내주면(B)에 레이저 용접으로 결합될 수 있고, 마찬가지로 상기 온도 조절 코일(332)도 상기 코어축(351)의 일단(A)에 레이저 용접으로 고정되어 전기적으로 연결될 수 있다.
한편, 다른 실시예에서 상기 코일(330)은 도 3 (b)에 도시된 바와 같이 외부에서 인가되는 전원에 의해 열을 발생시키는 발열코일(331)만으로 구성될 수도 있다. 이 경우 하나 또는 다수의 실시예에서 상기 발열코일(331)의 일단은 상기 발열튜브(320)의 내주면(B)에 레이저 용접으로 결합될 수 있고, 상기 발열코일의 타단은 상기 코어축(351)의 단부(A)에 레이저 용접으로 결합될 수 있다.
상기 절연부재(340)는 상기 발열튜브(320) 내부에 충진된다.
하나 또는 다수의 실시예에서 상기 절연부재(340)는 산화마그네슘(MgO) 파우더가 될 수 있다. 산화마그네슘(MgO) 파우더는 절연체로서 발열튜브(320)와 코일(330)의 절연을 유지하고 코일(330)의 유동을 방지하며, 코일(330)에서 발생된 열을 발열튜브(320)로 전달하는 기능을 수행한다.
한편, 상기 구동체(400)는 상기 왁스케이스(200) 하부에 배치되어 상기 왁스(210)의 변형에 의해 이동된다.
하나 또는 다수의 실시예에서 상기 구동체(400)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 왁스케이스(200)의 일단에 결합되는 원통형의 엘리먼트 가이드(410) 내부에 배치되어 이동할 수 있다. 또한, 상기 엘리먼트 가이드(410) 내부 및 상기 구동체(400) 상부에는 고무이동체(440)가 배치될 수 있고 그 상부로는 전달액(430)이 충진될 수 있으며, 상기 전달액(430)의 상면과 상기 왁스(210) 사이에는 다이아프램(420)이 구비될 수 있다. 여기서, 상기 전달액(430) 반유동체(semifluid)가 될 수 있다.
상기 엘리먼트 가이드(410) 내부에서 상기 전달액(430)이 충진되는 공간은 다이아프램(420)이 설치되는 상부로부터 하부로 갈수록 그 직경이 점진적으로 작아지는 경사면을 포함하여 형성할 수 있다. 이렇게 형성함으로써 상기 다이아프램(420)의 변형에 따른 전달액(430)의 압박이 상기 고무이동체(440)에 집중될 수 있고, 이 힘으로 고무이동체(440)는 다시 그 하부의 구동체(400)를 압박하게 된다. 따라서, 이와 같은 구조에 의하면 왁스(210)의 팽창 압력에 대한 손실이 발생하지 않고 구동체(400)까지 전달할 수 있으므로 정확하게 냉각수의 흐름을 제어할 수 있게 된다.
상기 메인밸브(500)는 상기 구동체(400)의 이동에 의해 라디에이터측 유로(P1)를 개폐하는 기능을 수행한다. 라디에이터측 유로(P1)는 엔진(40)으로부터 유출되는 냉각수가 라디에이터(20)를 순환하여 엔진으로 유입될 수 있도록 하는 유로이다.
상기 탄성부재(600)는 상기 메인밸브(500)의 하면에 배치되어 상기 메인밸브(500)를 상기 라디에이터측 유로(P1)에 탄성적으로 지지하는 기능을 수행한다. 따라서, 외부에서 힘이 가해지지 않으면 탄성부재(600)의 탄성력에 의해 메인밸브(500)가 라디에이터측 유로(P1)를 폐쇄한다.
한편, 상기 바이패스 밸브(700)는 상기 메인밸브(500)와 연동하여 라디에이터(20)를 순환하지 않는 바이패스 유로(P2)를 개폐한다. 바이패스 유로(P2)는 엔진(40)으로부터 유출되는 냉각수가 라디에이터(20)를 거치지 않고 바로 엔진(40)의 워터펌프(30) 측으로 유입되도록 하는 유로이다. 상기 바이패스 밸브(700)는 상기 구동체(400) 하부에 배치되어 구동체(400)의 압력에 의해 이동할 수 있다.
하나 또는 다수의 실시예에서 상기 메인밸브(500)와 상기 바이패스 밸브(700)는 도 2에 도시된 바와 같이 프레임(710)으로 연결되어 일체적으로 형성될 수 있으며, 이 경우 상기 구동체(400)의 압력에 의해 상기 바이패스 밸브(700)와 상기 메인밸브(500)가 함께 이동하게 된다.
한편, 상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 전자식 서모스탯(10)은 냉각수가 유입되는 엔진(40)의 입구측 또는 상기 냉각수가 상기 엔진으로부터 유출되는 엔진(40)의 출구측에 설치될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전자식 서모스탯(10)이 엔진(40)의 입구측에 장착되어 있는 실시예를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전자식 서모스탯(10)이 냉각수 유로에 연결되어 설치되어 있는 단면도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전자식 서모스탯(10)이 장착된 냉각수 유로의 사시도이다.
이하에서는 도 2 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 전자식 서모스탯(10)의 작동을 설명한다.
엔진(40)의 냉각수가 설정된 온도로 유지되고 있는 경우에는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 메인밸브(500)는 상기 탄성부재(600)에 의해 라디에이터측 유로(P1)를 닫고 있게 된다.
이 경우, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 엔진(40)으로부터 송출되는 냉각수는 라디에이터(20)를 거치지 않고, 바이패스 유로(P2)를 통과하여 워터펌프측 유로(P3)를 통해 엔진(40)으로 곧바로 유입된다.
이 상황에서 엔진(40)의 운전에 의해 냉각수의 온도가 상승하여 설정된 온도를 초과하게 되면 ECU에서 상기 메인밸브(500)를 개방시키기 위하여 글로우 플러그 타입 히터(300)의 작동을 지시한다. 이에 따라 커넥터(350)를 통해 외부 전원이 코일(330)에 인가되어 코일(330)의 온도를 신속하게 목표온도에 도달하도록 한다.
글로우 플러그 타입 히터(300)의 코일(330)이 발열함에 따라 왁스(210)가 팽창하게 되고, 이에 맞닿은 다이아프램(420)이 압박을 받아 변형된다. 다이아프램(420)의 변형에 따른 압력은 전달액(430)과 고무이동체(440)를 차례로 거쳐 구동체(400)까지 전달된다. 상기 구동체(400)는 아래로 이동하여 바이패스 밸브(700)에 압력을 가하고, 이로 인해 바이패스 밸브(700)는 아래로 이동된다.
바이패스 밸브(700)가 아래로 이동하여 바이패스 유로(P2)를 차단한다. 그리고 바이패스 밸브(700)와 함께 프레임(710)으로 일체로 연결된 메인밸브(500)도 함께 아래로 이동하여 라디에이터측 유로(P1)를 개방하게 된다. 이렇게 되면 도 4에 도시된 바와 같이 엔진(40)으로부터 송출되는 냉각수가 유로(P1')을 통해 라디에이터(20)를 순환한 이후에 라디에이터측 유로(P1)를 통해 워터펌프측 유로(P3)로 이동하여 엔진(40)으로 유입된다. 이 과정에서 라디에이터(20)에서 냉각수와 열교환이 이루어져 냉각수의 온도는 내려가게 된다.
냉각수의 온도가 설정된 온도 이하로 내려가게 되면 ECU에서 이를 파악하여 글로우 플러그 타입 히터(300)의 작동을 중지하도록 지시한다. 이에 따라 코일(330)의 발열이 중지되고 팽창되었던 왁스(210)가 수축하여 구동체(400)가 상부로 이동하게 된다. 이렇게 되면 구동체(400)가 바이패스 밸브(700)를 누르는 압력이 없어지므로 탄성부재(600)의 탄성력에 의해 메인밸브(500)가 상승하여 라디에이터측 유로(P1)를 폐쇄하게 되고, 이와 함께 바이패스 밸브(700)도 상승하여 바이패스 유로(P2)를 개방하게 된다.
상기와 같은 과정을 통해 ECU에서 서모스탯(10)을 전자식으로 제어함으로써 냉각수의 온도를 설정된 온도로 일정하게 유지시킬 수 있게 된다.
특히, 본 발명에 따르면 글로우 플러그 타입 히터(300)를 적용하여 신속하게 히터를 목표 온도에 도달할 수 있게 되므로 냉각수의 온도를 신속하고 정확하게 제어할 수 있는 효과가 있다. 실험에 결과를 비교하면, 필름 저항 타입의 히터를 적용하는 종래기술의 경우 목표온도인 300~350℃에 도달하는데 걸리는 시간이 50~70초 정도 소요되나, 글로우 플러그 타입 히터(300)를 적용한 본 발명의 경우에는 목표온도인 350℃에 도달하는데 걸리는 시간이 30초 이내로서 종래기술에 비하여 현저하게 향상된 효과가 있다.
본 발명에 따르면 전자식 서모스탯(10)에 글로우 플러그 타입 히터(300)를 적용함으로써 목표 온도까지 상승하는데 소요되는 시간을 최소화할 수 있으며, ECU에 의한 PWM(Pulse Width Modulation)제어를 통해 글로우 플러그 타입 히터의 발열량을 전자식으로 제어함으로써 냉각계의 특성을 다변화할 수 있는 효과가 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
10: 서모스탯 20: 라디에이터
30: 워터펌프 40: 엔진
100: 하우징 200: 왁스케이스
300: 글로우 플러그 타입 히터 400: 구동체
500: 메인밸브 600: 탄성부재
700: 바이패스 밸브

Claims (10)

  1. 자동차 엔진의 냉각수 온도를 제어하기 위한 전자식 서모스탯에 있어서,
    상기 엔진의 냉각수가 흐르는 복수의 유로에 연결되는 하우징;
    상기 하우징 내부에 설치되며 왁스수용공간을 가지는 왁스케이스;
    상기 왁스수용공간에 충진되는 왁스에 삽입되며, 외부 전원을 입력 받아 열을 발생시키는 히터(Glow Plug Type Heater);
    상기 히터의 열에 의한 왁스의 변형에 따라 이동하는 구동체;
    상기 구동체의 이동에 의해 라디에이터측 유로를 개폐하는 메인밸브; 및
    상기 메인밸브를 상기 라디에이터측 유로에 탄성적으로 지지하는 탄성부재;를 포함하고,
    상기 히터는,
    상기 히터는 원통형의 케이스와, 상기 케이스의 일단에 결합하는 발열튜브와, 상기 발열튜브 내측에 설치되는 코일 및 상기 코일과 상기 발열튜브 사이 공간에 충진되는 절연부재를 포함하고,
    상기 코일은 발열코일 및 온도 조절 코일을 포함하고, 상기 발열코일은 상기 온도 조절 코일을 통해서 외부로부터 공급되는 전원을 이용하여 열을 발생시키고 상기 온도 조절 코일은 온도에 따라서 자체 저항을 변화시켜 상기 발열코일로 공급되는 전원을 제어하는 것을 특징으로 하는 전자식 서모스탯.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인밸브와 연동하여 라디에이터를 순환하지 않는 바이패스 유로를 개폐하는 바이패스 밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자식 서모스탯.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전자식 서모스탯은 상기 냉각수가 상기 엔진으로 유입되는 엔진 입구측 또는 상기 냉각수가 상기 엔진으로부터 유출되는 엔진의 출구측에 설치되는 것을 특징으로 하는 전자식 서모스탯.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 절연부재는 산화마그네슘(MgO) 파우더로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자식 서모스탯.
  7. 자동차 엔진의 냉각수 온도를 제어하기 위한 전자식 서모스탯에 있어서,
    상기 전자식 서모스탯의 왁스를 가열하기 위한 발열 수단으로서 히터(Heater)를 포함하고,
    상기 히터는 원통형의 케이스와, 상기 케이스의 일단에 결합하는 발열튜브와, 상기 발열튜브 내측에 설치되는 코일 및 상기 코일과 상기 발열튜브 사이 공간에 충진되는 절연부재를 포함하고,
    상기 코일은 발열코일 및 온도 조절 코일을 포함하고, 상기 발열코일은 상기 온도 조절 코일을 통해서 외부로부터 공급되는 전원을 이용하여 열을 발생시키고 상기 온도 조절 코일은 온도에 따라서 자체 저항을 변화시켜 상기 발열코일로 공급되는 전원을 제어하는 것을 특징으로 하는 전자식 서모스탯.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제7항에 있어서,
    상기 절연부재는 산화마그네슘(MgO) 파우더로 이루어진 것을 특징으로 하는 전자식 서모스탯.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016028015A1 (ko) * 2014-08-19 2016-02-25 대진글로우텍 주식회사 2중 단자를 갖는 글로우 플러그 조립체
KR20200059549A (ko) * 2018-11-21 2020-05-29 현대자동차주식회사 엔진 분리 냉각이 가능한 전자식 서모스탯 및 이를 이용한 엔진 냉각 시스템

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101875621B1 (ko) * 2012-04-09 2018-07-06 현대자동차 주식회사 글로우 플러그 및 이를 포함하는 전자식 써모스탯
KR101497655B1 (ko) * 2014-06-18 2015-02-27 인지컨트롤스 주식회사 서모스탯용 카트리지 히터 및 그 제작방법
GB2536249B (en) * 2015-03-10 2017-11-08 Jaguar Land Rover Ltd Controller for a motor vehicle cooling system and method
JP6697889B2 (ja) * 2016-01-29 2020-05-27 日本サーモスタット株式会社 流量制御弁装置におけるリード線絶縁構造
JP6689247B2 (ja) * 2017-12-27 2020-04-28 株式会社ユタカ技研 サーモアクチュエータ
KR20200059550A (ko) * 2018-11-21 2020-05-29 현대자동차주식회사 서모스탯을 이용한 엔진의 냉각수 유량 조절 장치 및 냉각수 유량 조절 방법
KR20200073565A (ko) * 2018-12-14 2020-06-24 현대자동차주식회사 엔진 냉각시스템의 써모스탯
JP7192172B2 (ja) * 2019-04-22 2022-12-20 マツダ株式会社 エンジンの冷却装置
KR20220137107A (ko) * 2020-02-14 2022-10-11 테트라비전 엘엘씨 의료 디바이스에 사용하기 위한 양방향 열적 구동 구성요소

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10220633A (ja) * 1997-02-13 1998-08-21 Calsonic Corp サーモスタット弁装置
KR20090034161A (ko) * 2007-10-02 2009-04-07 현대자동차주식회사 자동차용 써모스탯
KR20110027675A (ko) * 2008-07-10 2011-03-16 니뽄 서모스탯 가부시키가이샤 서모스탯장치
KR20120010038A (ko) * 2010-07-23 2012-02-02 인지컨트롤스 주식회사 서모스탯

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5237730Y2 (ko) * 1973-03-20 1977-08-27
US4112577A (en) * 1978-02-10 1978-09-12 General Motors Corporation Method of making electric heater
JPH05256132A (ja) * 1992-03-13 1993-10-05 Daihatsu Motor Co Ltd 内燃機関用サーモスタット弁装置
JPH07139350A (ja) * 1993-11-12 1995-05-30 Giichi Kuze 内燃機関の冷却システム
JP4187131B2 (ja) * 2000-04-28 2008-11-26 日本サーモスタット株式会社 サーモスタット装置
JP4408539B2 (ja) * 2000-07-25 2010-02-03 日本サーモスタット株式会社 サーモスタットのケース構造
DE10154641A1 (de) * 2001-11-07 2003-05-22 Bosch Gmbh Robert Elektronisch beheizbare Glühkerze und Verfahren zur Herstellung einer elektrisch beheizbaren Glühkerze
JP4175811B2 (ja) * 2002-01-30 2008-11-05 日本サーモスタット株式会社 サーモエレメント
JP4212041B2 (ja) * 2003-11-27 2009-01-21 日本サーモスタット株式会社 サーモスタット装置
KR20060005750A (ko) * 2004-07-14 2006-01-18 현대자동차주식회사 차량용 전자식 서모스탯
JP4400885B2 (ja) * 2005-06-10 2010-01-20 日本サーモスタット株式会社 サーモスタットユニット
JP2008014567A (ja) * 2006-07-06 2008-01-24 Ngk Spark Plug Co Ltd シースヒータ及びグロープラグ
CN101349188A (zh) * 2008-08-25 2009-01-21 曲阜天博汽车零部件制造有限公司 一种电子节温器
DE102009024568A1 (de) 2009-06-08 2010-12-09 Man Diesel & Turbo Se Verdichterlaufrad

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10220633A (ja) * 1997-02-13 1998-08-21 Calsonic Corp サーモスタット弁装置
KR20090034161A (ko) * 2007-10-02 2009-04-07 현대자동차주식회사 자동차용 써모스탯
KR20110027675A (ko) * 2008-07-10 2011-03-16 니뽄 서모스탯 가부시키가이샤 서모스탯장치
KR20120010038A (ko) * 2010-07-23 2012-02-02 인지컨트롤스 주식회사 서모스탯

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016028015A1 (ko) * 2014-08-19 2016-02-25 대진글로우텍 주식회사 2중 단자를 갖는 글로우 플러그 조립체
KR20200059549A (ko) * 2018-11-21 2020-05-29 현대자동차주식회사 엔진 분리 냉각이 가능한 전자식 서모스탯 및 이를 이용한 엔진 냉각 시스템
KR102540891B1 (ko) 2018-11-21 2023-06-08 현대자동차주식회사 엔진 분리 냉각이 가능한 전자식 서모스탯 및 이를 이용한 엔진 냉각 시스템

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