KR101126253B1 - 차량 엔진용 써모스탯 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피스톤과 가이드 커버 사이로 주물사 등의 이물질의 유입을 방지하도록 상부 지지대와 메인밸브 사이에 이물질 차단수단을 구성하여 밸브 고작을 방지할 수 있도록 하는 차량 엔진용 써모스탯을 제공한다.

써모스탯, 냉각수, 피스톤, 이물질 차단수단, 고착

Description

차량 엔진용 써모스탯{THERMOSTAT IN AN ENGINE FOR VEHICLES}

도 1은 일반적인 차량 엔진용 써모스탯의 설치 상태를 도시한 단면도,

도 2는 종래 기술에 따른 차량 엔진용 써모스탯의 사시도,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량 엔진용 써모스탯의 사시도, 및

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량 엔진용 써모스탯의 주요부분의 투영 사시도이다.

본 발명은 차량 엔진용 써모스탯(thermostat)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 피스톤과 가이드 커버 사이로 주물사 등의 이물질의 유입을 방지하여 밸브 고착이 방지되도록 그 구조가 개선된 차량 엔진용 써모스탯에 관한 것이다.

일반적으로 써모스탯 또는 냉각수 온도 조절기(또는 수온 조절기)는 실린더 헤드의 냉각수 통로 출구에 설치되어 엔진 내부의 냉각수 온도 변화에 따라 자동적으로 통로를 개폐하여 냉각수 온도를 75～85℃가 되도록 조절한다.

즉, 냉각수 온도가 정상 이하이면 밸브를 닫아 냉각수가 라디에이터 쪽으로 흐르지 않도록 하고 냉각수는 바이패스 통로를 통하여 엔진을 순환하도록 한다.

그리고 냉각수 온도가 76～83℃가 되면 서서히 열리기 시작하여 냉각수를 라디에이터 쪽으로 흐르게 하며, 냉각수 온도가 95℃가 되면 완전히 열린다.

도 1에는 일반적인 써모스탯이 엔진에 설치되어 작동되는 상태를 개략적으로 나타내 보인 단면도가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 여기서 써모스탯(10)은 실린더 헤드(20)의 냉각수 통로 출구 측에 상부 지지대(1)를 통하여 장착된 상태로, 그 메인밸브(3)는 라디에이터 입구측을 개폐하도록 이에 대응하여 배치되며, 바이패스 밸브(5)는 워터펌프 입구측을 개폐하도록 이에 대응하여 배치된다.

그리고 펠릿(7)의 내부에는 특수 왁스(미도시)가 내장되어 있어 열에 따라 고체 또는 그와 반대로 성상이 변화하며, 이와 같은 왁스의 체적 변화로 메인밸브(3)와 바이패스 밸브(5)가 개폐되어 라디에이터와 워터펌프로 흐르는 냉각수량이 변화하여 냉각수 온도가 조절된다.

이러한 써모스탯(10)의 일례로, 도 2에서 도시한 바와 같이, 종래 써모스탯(10)은 상기 왁스가 내장된 펠릿(7)이 구비되며, 상기 펠릿(7)의 상부에는 가이드 커버(9)가 설치되며, 상기 가이드 커버(9)의 내측에는 피스톤(11)이 설치된다.

그리고 상기 펠릿(7) 및 가이드 커버(9) 내부는 상기 피스톤(11)의 단부에 부착되는 러버체(미도시), 세미플루이드(semi-fluid; 즉, 반유동체, 미도시), 및 격막(미도시)이 상기 왁스를 격리한 체로 구비된다.

여기서, 상기 메인밸브(3)는 가이드 커버(9)에 고정되고, 상기 바이패스 밸브(5)는 펠릿(7)의 하단에 체결되는 하부 가이더(13)에 고정된다.

또한, 상기 메인밸브(3)는 상기 상부 지지대(1)의 하부에 설치되는 하부 지지대(15)와의 사이에 메인 스프링(17)이 개재되어 지지되며, 상기 바이패스 밸브(5)는 상기 하부 지지대(15)와의 사이에 바이패스 스프링(19)이 개재되어 지지되는 구조를 이룬다.

그러나 상기와 같이 구성된 종래의 써모스탯(10)은 가이드 커버(9)와 피스톤(11)이 습동되면서 상기 메인밸브(3)와 바이패스 밸브(5)가 개폐되는데, 통상 두 부품 사이의 틈새(P)로 주물사와 같은 이물질이 유입되는 경우, 고착에 의한 스틱(stick)현상이 발생하면서 밸브 작동이 불가능하게 되고, 밸브가 열린 상태로 고착되면, 라디에이터에서 연속적으로 찬물이 공급되면서 과냉현상이 발생되며, 밸브가 닫힌 상태로 고착되면 뜨거운 냉각수가 엔진만을 순환하여 과열을 초래하게 되는 문제점을 내포하고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 피스톤과 가이드 커버 사이로 주물사 등의 이물질의 유입을 방지하여 밸브 고작을 방지할 수 있도록 하는 차량 엔진용 써모스탯을 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량 엔진용 써모스탯은 상부 지지대와 그 하부에 고정되는 하부 지지대를 구비하며, 상기 하부 지지대 내측에는 왁스가 내장된 펠릿이 구비되고, 상기 펠릿의 상부에는 가이드 커버가 설치되며, 상기 가이드 커버의 내측에는 피스톤이 슬라이드 가능하게 설치된 상태로 피스톤의 상단이 상기 상부 지지대에 연결되며, 상기 펠릿 및 가이드 커버의 내부에는 상기 피스톤의 단부에 부착되는 러버체와 그 내측으로 세미플루이드 및 다이어프램으로 이루어지는 격막이 상기 왁스를 격리한 체로 구비되며, 상기 가이드 커버에는 메인밸브가 고정되고, 상기 펠릿의 하단에는 하부 가이더를 통하여 바이패스 밸브가 고정되며, 상기 메인밸브와 하부 지지대 사이에는 메인 스프링이 개재되며, 상기 바이패스 밸브와 하부 지지대 사이에는 바이패스 스프링이 개재되어 이루어지는 차량 엔진용 써모스탯에서, 상기 상부 지지대의 상단과 상기 메인밸브 사이에는 상기 가이드 커버와 피스톤 사이로 이물질이 유입되지 않도록 차단하는 이물질 차단수단을 구성하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 이물질 차단수단은 상기 상부 지지대의 상단에 용접 고정되는 상판; 상기 메인밸브 상에 용접 고정되는 하판; 상기 가이드 커버와 피스톤의 외부를 덮으면서 상단과 하단이 각각 상판과 하판에 일체로 연결되어 가이드 커버와 피스톤 사이의 틈새를 외부와 차단하는 다이어프램으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 상판과 하판은 스테인리스 재질의 원판으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 다이어프램은 외주면이 주름형상으로 형성되는 실린콘 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량 엔진용 써모스탯의 사시도, 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량 엔진용 써모스탯의 주요부분의 투영 사시도이다.

단, 본 발명의 구성요소의 설명에서, 종래 기술의 구성과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 적용하여 설명하는 것으로 한다.

도면에서와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 차량 엔진용 써모스탯(10)의 구성은 상부 지지대(1)와 그 하부에 고정되는 하부 지지대(15)를 구비한다.

상기 하부 지지대(15) 내측에는 왁스(미도시)가 내장된 펠릿(7)이 구비되고, 상기 펠릿(7)의 상부에는 가이드 커버(9)가 일체로 설치된다.

상기 가이드 커버(9)의 내측에는 피스톤(11)이 슬라이드 가능하게 설치된 상태로 피스톤(11)의 상단이 상기 상부 지지대(1)에 연결된다.

상기 펠릿(7) 및 가이드 커버(9)의 내부에는 상기 피스톤(11)의 단부에 부착되는 러버체(미도시)와 그 내측으로 세미플루이드(미도시) 및 격막(미도시)이 상기 왁스를 격리한 체로 구비된다.

상기 가이드 커버(9)에는 메인밸브(3)가 고정되고, 상기 펠릿(7)의 하단에는 하부 가이더(13)를 통하여 바이패스 밸브(5)가 고정되며, 상기 메인밸브(3)와 하부 지지대(15) 사이에는 메인 스프링(17)이 개재되며, 상기 바이패스 밸브(13)와 하부 지지대(15) 사이에는 바이패스 스프링(19)이 개재되어 이루어진다.

이러한 구성의 차량 엔진용 써모스탯(10)에는, 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 상부 지지대(1)의 상단과 상기 메인밸브(3) 사이에 상기 가이드 커버(9)와 피스톤(11) 사이로 이물질이 유입되지 않도록 차단하는 이물질 차단수단을 구성한다.

상기 이물질 차단수단의 구체적인 구성은 상기 상부 지지대(1)의 상단에 용접 고정되는 상판(21)과 상기 메인밸브(3) 상에 용접 고정되는 하판(23) 및 상기 가이드 커버(9)와 피스톤(11)의 외부를 덮으면서 상단과 하단이 각각 상판(21)과 하판(23)에 일체로 연결되어 가이드 커버(9)와 피스톤(11) 사이의 틈새(P)를 외부와 차단하는 다이어프램(25)으로 이루어진다.

여기서, 상기 상판(21)과 하판(23)은 스테인리스 재질의 원판으로 형성되며, 상기 다이어프램(25)은 외주면이 주름형상으로 형성되는 실린콘 재질로 이루어진다.

따라서, 상기한 바와 같은 구성을 갖는 차량 엔진용 써모스탯(10)의 작동은 종래 기술에서 언급한 바와 같으며, 여기에서는 일반적인 써모스탯(10)의 작용 설명은 생략하고, 본 발명의 특징에 따른 작용만을 설명하기로 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 가이드 커버(9) 상단부와 피스톤(11)이 습동되는 틈새(P)부분이 상기 상판(21)과 하판(23)에 의해 고정되는 다이어프램(25)에 의해 완전히 밀폐되어 부동액 상의 부유물과 주물사 등의 이물질이 가이드 커버(9)와 피스톤(11) 사이의 틈새(P)로 유입되는 것이 완전히 방지된다.

이에 따라, 가이드 커버(9)와 피스톤(11)이 이물질에 의해 고착 또는 소착되는 문제점을 해소하며, 메인밸브(3)와 바이패스 밸브(5)의 작동 신뢰성을 확보할 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 차량 엔진용 써모스탯은 다음과 같은 효과를 갖는다.

가이드 커버 상단부에 피스톤과 습동되는 부분이 밀폐되어 이물질 유입이 방 지됨으로써 써모스탯의 밸브 스틱을 방지한다.

이에 따라 과열 및 과냉을 방지하고, 써모스탯의 내구성이 증대되어 보수 유지비용이 절감된다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (4)

1. 삭제
2. 상부 지지대(1)와 그 하부에 고정되는 하부 지지대(15)를 구비하며, 상기 하부 지지대(15) 내측에는 왁스가 내장된 펠릿(7)이 구비되고, 상기 펠릿(7)의 상부에는 가이드 커버(9)가 설치되며, 상기 가이드 커버(9)의 내측에는 피스톤(11)이 슬라이드 가능하게 설치된 상태로 피스톤(11)의 상단이 상기 상부 지지대(1)에 연결되며, 상기 펠릿(7) 및 가이드 커버(9)의 내부에는 상기 피스톤(11)의 단부에 부착되는 러버체와 그 내측으로 세미플루이드 및 다이어프램으로 이루어지는 격막이 상기 왁스를 격리한 체로 구비되며, 상기 가이드 커버(9)에는 메인밸브(3)가 고정되고, 상기 펠릿(9)의 하단에는 하부 가이더(13)를 통하여 바이패스 밸브(5)가 고정되며, 상기 메인밸브(3)와 하부 지지대(15) 사이에는 메인 스프링17)이 개재되며, 상기 바이패스 밸브(13)와 하부 지지대(15) 사이에는 바이패스 스프링(19)이 개재되어 이루어지는 차량 엔진용 써모스탯(10)에 있어서,

   상기 상부 지지대(1)의 상단과 상기 메인밸브(3) 사이에는 상기 가이드 커버(9)와 피스톤(11) 사이로 이물질이 유입되지 않도록 차단하는 이물질 차단수단을 구성하되,

   상기 이물질 차단수단은

   상기 상부 지지대(1)의 상단에 용접 고정되는 상판(21);

   상기 메인밸브(3) 상에 용접 고정되는 하판(23);

   상기 가이드 커버(9)와 피스톤(11)의 외부를 덮으면서 상단과 하단이 각각 상판(21)과 하판(23)에 일체로 연결되어 가이드 커버(9)와 피스톤(11) 사이의 틈새(P)를 외부와 차단하는 다이어프램(25)으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 엔진용 써모스탯.
3. 제2항에 있어서,

   상기 상판(21)과 하판(23)은 스테인리스 재질의 원판으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량 엔진용 써모스탯.
4. 제2항에 있어서,

   상기 다이어프램(25)은 외주면이 주름형상으로 형성되는 실린콘 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량 엔진용 써모스탯.

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