KR0149139B1 - 엔진냉각 보조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 난방시 사용하는 히터코어를 이용하여 엔진냉각효율을 상승시키는 엔진냉각 보조장치에 관한 것으로서, 엔진으로부터 열을 흡수하는 보조열흡수라인과 히터코아를 포함한 보조냉각부와; 상기 보조냉각부에서 흡수된 열을 외부로 배출시켜 냉각시키는 방출부로 구성되는 것을 특징으로 하며, 엔진의 실린더와 연료실 사이를 통과하여 엔진열을 흡수하면서 엔진을 냉각시킨 냉각수는 라디에이터에서 열방출하여 낮은 수온을 가지면서 다시 엔진으로 재순환 되는데, 이때 상기 엔진의 실린더와 연료실 사이를 통과하여 엔진열을 흡수한 난방수는 보조냉각부의 난방라인을 통하여 히터코아에서 열을 방출한 후 다시 엔진으로 재순환 되는데, 상기 히터코아에서 방출된 열은 방출부에 의해 외부로 보내어 진다.

Description

엔진 냉각 보조장치(A Vice-Apparatus For Cooling Engine)

본 발명은 엔진냉각 보조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 난방시 사용하는 히터코어를 이용하여 엔진의 냉각효율을 향승시키는 엔진냉각 보조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 엔진이 작동중에 발생되는 열을 냉각시켜 엔진의 과열을 방지하고, 또한 엔진을 적정온도로 유지시키는 장치를 냉각장치라 한다.

내연기관의 실린더 내에서 발생되는 연소가스의 온도는 섭씨 200도 이상에 달하지만, 이 열의 상당량이 실린더, 실린더헤드, 피스톤 등에 흡수된다. 이들 부분의 온도가 과도하게 상승하면, 실린더에 변형을 일으키거나 또는 실린더 벽의 유막이 파괴되어 윤활 불량이 되며 심할 때는 엔진 자체를 손상시킨다.

또한, 상기와 같은 현상은 혼합기를 조기점화시켜 노킹현상을 초래하고 아울러 출력효율을 급격히 저하시키게 된다.

따라서, 실제 자동차에는 엔진의 열을 냉각수를 이용하여 흡수하고, 아울러 이를 라디에이터에서 불어오는 공기를 이용하여 냉각시키며 또한 그 상기 흡수된 열을 난방 등에 활용하고 있다.

제2도는 상기한 엔진의 열을 흡수하는 종래의 공조시스템(20)을 개략적으로 도시한 것이다.

상기 종래의 공조시스템(20)은 엔진의 열을 흡수하여 외부로 방출함으로서 엔진을 냉각시키는 냉각시스템(22)과 엔진의 열을 흡수하여 실내를 난방시키는 난방시스템(24)으로 나뉘어진다.

먼저, 냉각시스템(22)에는 엔진의 열을 흡수하여 엔진을 냉각시키는 방식으로 외기를 이용하여 엔진의 외부를 직접 냉각하는 공냉식과 냉각수를 엔진 내부로 순환시켜 냉각하는 수냉식이 있다.

그런데, 본 발명은 수냉식에 관한 것이므로 이에 대해 설명하면, 상기 수냉식 냉각시스템(22)은 냉각수를 엔진(25)의 실린더와 연소실사이에 형성된 냉각통로를 통과시켜 엔진의 열을 흡수하도록 하고 펌프(26)의 토출력을 사용하여 냉각라인(27)을 통해 라디에이터(28)로 공급시켜 흡수된 열을 불어오는 공기로 전달하여 외기로 방출시켜 냉각시킨 후 다시 엔진으로 순환시켜서 엔진의 열을 냉각시킨다. 상기 난방시스템(24)은 엔진(25)에서 열을 흡수하여 높은 수온을 갖는 난방수를 펌프(26)로 압송시켜 냉각라인과 분기되는 난방라인(29)을 통하여 히터코어(30)로 공급시켜 공급되는 공기에 열을 전달시키고, 이때 열이 전달된 공기는 선택도어(31)에 의해 선택된 외부와 통하는 외기포트(32) 또는 실내와 통하는 내기포트(34)를 통해 송출구(35)로 송출되면서 실내에서 대류된다. 그런데, 운전자에 의해 난방 온도가 선택되면 이에 따라 공기량조절도어(36)의 열림각이 결정되어 상기 송출구(35)를 통하여 실내로 공급되는 공기량을 조절하게 된다.

이상에서 살펴본 바와같이, 상기 냉각시스템(22)과 난방시스템(24)은 엔진의 열을 흡수한다는 공통점이 있다.

그런데, 종래에는 엔진을 냉각한다고 할 때에는 냉각시스템(22)만을 사용하여 왔다. 따라서, 엔진의 냉각효율은 라디에이터(28)의 열 교환 효율에 의해 좌우되며, 상기 라디에이터(28)의 열교환 효율은 라디에이터(28)의 크기와 팬(F)에 의해 라디에이터(28)로 불어오는 풍속, 그리고 외기의 온도등에 의해 결정된다.

그러나, 최근의 차량용 라디에이터의 열교환 성능은 에어 컴프레셔 시스템의 부화와 라디에이터 그릴의 축소 등으로 약화되고 있으며, 이로인해 특히 여름철에는 엔진이 파열될 염려가 있다.

즉, 여름철은 외기의 온도가 고온이기 때문에 라디에이터의 열교환 효율이 떨어지고, 특히 교통정체로 인하여 차량이 고열의 도로에 정차하고 있으며, 그 동안 실내를 냉방시키기 위해 에어컴프레셔를 작동하고 있음으로해서 엔진 냉각 상태는 더욱 악화된다.

이상으로, 상기한 종래의 공조시스템이 장착된 차량은 무더운 여름철에 소통이 원활히 되지 않는 도로에 정차하고 있는 동안에는 에어컨 작동을 멈춰 엔진의 부하를 감소시키거나, 또한 차량운행을 정지시키고 본네트를 열어 한동안 엔진을 냉각시켜야하는 불편함이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 목적은 엔진의 열을 흡수하는 히터코어를 이용하여 엔진에 무리를 발생시키지 않고, 또한 엔진의 냉각효율을 향상시키는 엔진냉각 보조장치를 제공하는 데에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 엔진으로부터 열을 흡수하는 난방라인과 히터코아를 포함한 보조냉각부와; 상기 보조냉각부에서 흡수된 열을 외부로 배출시켜 냉각시키는 방출부로 구성되는 것을 특징으로 하는 엔진냉각 보조장치이다.

상기한 본 발명에 있어서, 엔진의 실린더와 연료실 사이를 통과하여 엔진열을 흡수하면서 엔진을 냉각시킨 냉각수는 라디에이터에서 열방출하여 낮은 수온을 가지면서 다시 엔진으로 재순환 되는 데, 이때 상기 엔진의 실린더와 연료실 사이를 통과하여 엔진열을 흡수한 난방수는 보조냉각부의 난방라인을 통하여 히터코아에서 열을 방출한 후 다시 엔진으로 재순환 되는 데, 상기 히터코아에서 방출된 열은 방출부에 의해 외부로 보내어 진다.

도1은 본 발명인 엔진냉각 보조장치의 공조 시스템을 개략적으로 도시한 도면.

도2는 종래의 엔진냉각 및 난방을 위한 공조 시스템을 개략적으로 도시한 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 공기조화 시스템 10 : 냉각보조장치

12 : 보조냉각부 14 : 방출부

15 : 열흡수수단 16 : 냉각수단

18 : 방출덕트 19 : 개폐도어

이하, 본 발명에 속하는 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 하기위하여 본 발명의 가장바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 더욱 상세히 설명한다.

제1도는 본 발명인 엔진냉각 보조장치(10)가 응용된 공기조화 시스템(1)을 도시한 것으로서, 제2도와 동일 부호에 대해서는 동일 부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.

본 발명은 라디에이터(28)와 함께 엔진의 열을 흡수하여 엔진의 온도를 떨어뜨리게하는 열흡수수단으로서 기존의 히터코어(30)를 이용하여 라디에이터(28)의 한계를 극복하는 데에 목적이 있다.

이를 위하여 본 발명은 엔진으로부터 열을 흡수하는 보조냉각부(12)와, 상기 보조 냉각부(12)에서 흡수된 열을 외부로 배출시켜 냉각시키는 방출부(14)로 구성된다. 상기 보조냉각부(12)는 엔진의 열을 흡수하는 열흡수수단(15)과 상기 열흡수수단(15)를 냉각시키는 냉각수단(16)이 있다.

상기 열흡수수단(15)은 엔진의 열을 흡수하는 냉매가 흐르는 열흡수라인(13)과 연결되어 냉매를 상기 냉각수단(16)을 통과하여 순환시키는 것이다. 그리고, 상기 냉각수단(16)은 열흡수수단(15)내를 순환하는 냉매를 공냉시켜 자체온도를 떨어뜨리는 데, 상기 공냉을 위한 공기는 선택도어(31)에 의해 선택되는 외기포트(32) 또는 내기포트(34)를 통하여 공급된다. 그리고, 상기 열흡수수단(15)내를 순환하는 냉매의 냉각정도는 엔진의 고열상태 또는 냉매의 자체온도 즉 라디에이터의 냉각상태에 따라 결정되며, 냉매의 냉각정도는 공기량조절도어(36)의 열림 정도에 의해 좌우된다.

즉, 차량의 엔진이 고온상태에 있거나 라디에이터의 냉각효율이 떨어져 냉매의 온도가 고온에 있으면, 공기량조절도어(36)는 B보다 C로 회전하여 열림량을 크게함으로써 더욱 많은 공기를 열흡수수단(15)과 접하도록 하여 냉매의 냉각상태를 좋게한다.

상기 냉각수단(16)에서 냉매의 열을 흡수한 공기는 위에서 언급한 바 있는 방출부(14)에 의해 외부로 배출되는 바, 상기 방출부(14)는 냉각수단(16)으로부터 외부와 연통되어서 냉매의 열을 흡수한 고온의 공기를 외부로 방출하는 방출덕트(18)를 형성하고, 상기 방출덕트(18)를 선택적으로 개폐하는 개폐도어(19)를 장착하고 있다.

이와같은, 상기 방출부(14)는 여름철에는 개폐도어(19)를 D점으로 오픈시켜 냉각수단(16)내의 고온의 공기를 방출덕트(18)를 거쳐 외부로 방출시키나, 실내의 공기를 난방시킬 필요가 있는 겨울철에는 개폐도어(19)를 E점으로 클로우즈시켜 고온의 공기가 송출구(35)를 통하여 실내로 공급되도록 한다.

상술한 본 발명의 작용상태를 정리하면 다음과 같다.

위의 표에서, 라디에이터의 온도가 낮을 때에는 모든 조건이 동일하지만 중간치보다 높을 때에는 에어컨이 온 상태에서 B로 되기 때문에 차량으로 유입되는 공기량의 일부가 실내 냉각에 쓰이고 일부는 엔진냉각에 이용된다. 여기서 라디에이터의 온도가 높을 때에는 냉각공기 흡입속도 또한 높게 되며, 라디에이터의 온도가 아주 높을 때에는 에어컨은 강제적으로 오프되고 공기량조절도어는 C로 회전하여 흡입공기를 엔진냉각에만 사용하게 된다.

이상으로, 본 발명은 기존의 히터코어를 사용하여 별도의 열교환장치가 필요없이 엔진의 냉각효율을 증대시키고, 여름철 도로정체와 더불어 에어컨을 작동하는 등의 경우에 엔진의 과열상태를 방지하고, 라디에이터를 이용한 엔진냉각시스템의 고장이 발생해도 일정열량의 엔진냉각 효율을 얻을 수 있는 효과가 있다는 것을 알 수 있다.

이상에서 서술된 것은 모든 점에서 단순한 예시에 불과한 것이기 때문에, 이를 바탕으로 본 발명을 한정적으로 해석해서는 안될 것이다. 그러므로, 본 발명의 진정한 기술적 사상 및 범위 내에 존재하는 변형예 및 균등한 실시예는 모두 본 발명의 청구범위에 속하는 것이다.

Claims (3)

1. 엔진으로부터 열을 흡수하는 냉매가 순환하는 열흡수라인(13)과 연결되어 냉매가 순환하는 열흡수수단(15)과, 상기 열흡수수단(15)을 일부 포함하여 순환하는 냉매를 공냉시키는 냉각수단(16)으로 구성된 보조냉각부(12)와; 상기 보조냉각부(12)의 냉각수단(16)으로부터 외부와 연통되며 열흡수수단(15)로부터 열을 흡수하여 선택적으로 외부로 배출시키는 방출부(14)로 구성되는 것을 특징으로하는 엔진냉각 보조장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 보조냉각부(12)의 열흡수수단(15)은 히터코어를 이용하는 것을 특징으로하는 엔진냉각 보조장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 방출부(14)는 냉각수단(16)과 외부를 연통하여 고온의 공기를 외부로 방출하는 방출덕트(18)와; 상기 방출덕트(18)를 선택적으로 개폐하며 입구에 장착되는 개폐도어(19)로 구성되는 것을 특징으로하는 엔진냉각 보조장치.