KR900002541B1 - 온도조절기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

온도조절기

제 1 도 및 제 2 도는 본 발명의 온도조절기의 단면도.

제 3 도 및 제 4 도는 종래 온도조절기의 단면도.

제 5 도는 온도에 대한 종래 온도조절기와 본 발명의 온도조절기의 밸크리프트를 도시한 그래프.

제 6 도 내지 제 8 도는 본 발명의 온도조절기의 작동도.

제 9a 도 및 제 9b 도는 본 발명의 다른 실시예 도시도.

제 10 도 내지 제 13 도는 밀봉장치의 구성설명도.

제 14 도는 본 발명의 또다른 실시예의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 밸브시이트(valve seat) 2 : 하우징

3 : 프레임 4 : 밸브

5 : 온도 감지장치 6 : 안내부재

7 : 코일스프링 8 : 피스톤

9 : 고무차폐판 10 : 왁스펠릿(wax pellet)

11 : 실린더

본 발명은 자동차 엔진용 왁스-펠릿(wax-pellet) 온도조절기에 관한 것이다.

왁스 펠릿 온도조절기는 온도 감지장치 및 밸브장치를 포함하고 있으며, 이 온도 감지장치는 강철피스톤과, 상기 피스톤과 활주할 수 있도록 연결된 안내부재와, 상기 피스톤 주위의 고무차폐판 및 왁스를 포함하고 있다. 상기 피스톤은 안내부재에 설치되 있는 밀봉장치에 의해 밀봉된다. 그러나 밀봉장치가 닳아빠지면 차폐판의 공간이 냉각제 통로와 통하게 되며, 이런 상태에서 냉각제의 온도가 고온(약 100℃)에서 저온(40℃ 이하)로 급격히 떨어질 때 차폐판의 공간은 진공이 된다.

따라서 냉각제가 상기 공간으로 유입된다. 차폐판이 피스톤을 완전히 감싸기 때문에 상기 공간에 있는 냉각제는 배출될 수 없다. 밸브는 상기 공간에 있는 냉각제에 의해 약간 올라가게 되어 밸브의 열림온도는 떨어지게 된다. 그 결과로 엔진은 과잉 냉각되고, 그로인해 엔진이 열효율이 떨어지게 되고 방사량이 많아지게 된다. 상기 공간에 있는 냉각제 양은 시간에 따라 증가하므로 밸브리프트가 증가되고, 엔진에 이상이 있게 된다.

본 발명의 목적은 공간에 유입된 냉각제를 자동적으로 배출시키는 온도조절기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 냉각제의 유입을 막는 온도조절기를 제공하는데 있다.

본 발명에 따르면 밸브시이트를 갖는 하우징과, 상기 하우징에 고정되 있는 피스톤과, 상기 피스톤에 활주가능하게 설치되 있는 안내부재와 상기 안내부재에 고정된 밸브와, 상기 피스톤의 하부 주위에서 안내부재에 고정되어 있는 차폐판과, 상기 안내부재에 고정되어 있는 열전도 실린더 및 이 실린더에 구비된 왁스를 포함하는 온도조절기가 구비되어 있다.

온도조절기에는 안내부재와 피스톤주위의 차폐판 사이의 한부분에 틈새가 구비되어 있어, 왁스가 팽창하여 차폐판의 한 부분이 상기 틈새로 들어가게될 때 피스톤을 따라 유입된 냉각제를 모아서 상기 안내부재로부터 배출하게 된다.

본 발명에 따르면 틈새를 차폐판의 상부 표면 근처의 피스톤 주위에 안내부재가 형성된다.

본 발명의 실시예에 따르면 틈새는 차폐판의 상부에 형성되어 있으며 상기 피스톤 주변의 안내부재의 상부에 밀봉체가 구비되어 있어서 냉각제의 유입을 막게된다.

본 발명의 다른목적 및 형상은 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명될 것이다.

제 1 도 및 제 2 도를 참조하면 본 발명의 온도조절기는 밸브시이트(1)을 형성하는 하우징(2)와, 하우징(2)에 고정된 프레임(3)으로 구성되어 있으며, 온도 감지장치(5)는 정점(12)에서 하우징(2)에 고정되어 있는 강철피스톤(8)과, 피스톤(8)에 활주가능하게 연결되어 있는 안내부재(6)과 상기 안내부재(6)에 고정되 있는 주밸브(4)와, 상기 안내부재에 고정되어 있는 열전도 실린더(11)과, 상기 안내부재에 고정되어 있는 고무차폐판(9)와, 싱기 실린더(11)에 구비되 있는 왁스 펠릿(10) 및 냉각제의 역류를 방지하는 밀봉패킹(15)으로 구성되 있으며, 실린더(11)주위에 배치되 있는 복귀 코일 스프링(7)은 주밸브(4)와 프레임(3)의 바닥 사이에 설치되어 있다.

본 발명에 따르면 틈새(14)는 고무차폐판(9)의 상부 표면 근처와 피스톤(8) 주위의 일부분에 있는 안내부재(6)에 형성되어 있다.

제 2 도는 밸브의 닫혀진 상태를 도시한다. 냉각제의 온도가 온도조절기의 소정의 온도보다 높은 때에 왁스(10)은 팽창하며, 이로인해 고무차폐판(9)는 강철피스톤(8)에 힘을 가하게 된다. 왁스 피스톤(8) 주위의 고무차폐판(9)을 압착할 때 왁스(10)은 코일스프링(7)을 인장시키고 온도 감지장치(5) 하부로 이동하므로 밸브(4)가 열리게 된다. 온도조절기가 냉각될 때 왁스(10)은 수축하므로 코일스프링(7)은 밸브를 제 2 도에 도시한 바와같이 하게 한다. 공간(13)은 차폐판 바닥에 형성되어 있으므로 밸브(4)는 시이트(1)에 대해 안전하게 압축한다.

제 6 도에 도시하듯이 냉각제가 낮은 온도에서 피스톤(8)을 따라 온도조절기로 유입되면 냉각제는 틈새(14)로 유입되어 모이게 된다. 차폐판(9)가 피스톤(8)을 꽉 압축하기 때문에 상기 틈새에 있는 냉각제는 차폐판(9)의 중앙구멍을 관통하는 공간(13)으로 유입되지 않는다. 냉각제의 온도가 상승하여 왁스(10)이 팽창될 때 상기 차폐판의 일부는 틈새(14)로 들어가게 되며 그래서 틈새(14)에 있는 냉각제는 밀봉체(15)를 통해 온도조절기에서 배출된다(제 7 도 참조).

그때에 냉각제는 밀봉체(15)에 붙어있는 이물질과 함께 배출되며 그로인해 밀봉체를 청소하게 된다. 따라서 밀봉체(15)의 내구력은 보장된다. 제 8 도는 완전히 개방됐을때의 상태를 도시한다.

제 3 도 및 제 4 도는 종래의 온도조절기를 도시하며, 냉각제는 차폐판(9)에 있는 공간(13)으로 유입된다. 제 5 도는 제 1 도 및 제 2 도에 도시된 본 발명의 온도조절기의 밸브리프트 곡선(A)와 제 3 도 및 제 4 도에 도시한 종래 온도조절기의 밸브리프트 곡선(B)를 도시한다. 제 2 도의 온도조절기의 밸브(4)는 밸브리프트가 8.5mm 일 때 88℃에서 열리기 시작하여 100℃ (점D)에서 완전히 열린다. 이후 밸브리프트는 왁스(10)의 열팽창에 의해 130℃까지 약간씩의 증분(1℃당 0.07mm)이 있게된다.

냉각제가 차폐판(9)에 유입된 온도조절기의 밸브(4)는 본 발명의 온도조절기보다 4℃ 낮은 84℃에서 완전히 열린다. 완전히 열린 밸브리프트는 10.1mm이며, 닫힌 상태에서 밸브(4)는 밸브시이트(1)과 연결되지 않으며, 밸브와 밸브사이트 사이에 약 0.5mm의 틈새가 유지된다. 따라서 엔진은 과냉각된다.

본 발명에 따르면 밸브리브트는 일정하다. 따라서 차폐판의 축길이는 줄어들 수 있다. 제 6 도는 참조해보면 차폐판의 축구멍 길이(H)는 다음과 같이 표시된다.

H=L+α

여기서 L은 완전히 열린 밸브리프트이다.

본 발명의 온도조절기를 보면, α는 작은 수치로 정해질 수 있으며, 예를들면 피스톤(8) 직경보다 1.4배 정도 크게 정할 수 있으며, 그로 인해 차폐판의 축길이는 줄어들게 된다. 또한 점(D)보다 높은 점으로 완전개방 밸브리프트를 조정할 수 있다. 예를들면 점(E)에서는 밸브리프트 변화가 아주 적으므로 믿을만한 작동이 기대된다.

이용자는 본 발명의 온도조절기를 시험기계에 의해 작동되는 엔진에 부착하여 시험을 하였다. 이 엔진은 엔진속도를 750rpm 내지 5600rpm 사이에서 빠르게 변화시킴으로써 주기적으로 작동된다. 100,000 싸이클을 작동한후의 시험결과가 다음에 나타나 있다. 여기서 수치는 초기값에 대한 변화를 나타낸다.

밸브 개방 온도‥‥‥‥‥±0.6℃

완전개방 밸브리프트‥‥-0.2

냉각제의 누설‥‥‥‥±0

위의 자료에서 명백히 알 수 있듯이 본 발명의 온도조절기는 비록 심한 상태에 있더라도 그 특성은 거의 변하지 않는다.

제 9a 도의 실시예를 보면 V형 단면의 틈새(14)가 피스톤(8)의 차폐판(9)상부에 형성되어 있으며, 제 9b 도를 보면 원추대형의 틈새(14)가 차폐판에 형성되어 있다.

제 13 도에는 역류 방지 밀봉패킹(15)의 구조가 도시되어 있다. 패킹(15)에는 원형 돌출부(17)와 내부로 돌출된 립(rip)(19)가 구비되어 있다. 제 10 도에는 안내부재(6)에는 상기 원형돌출부(17)과 대응하는 원형홈(18)이 구비되어 있다. 돌출부(17)은 제 11 도에 도시한대로 홈(18)과 연결되어 있으며, 주변돌출부(16)은 소정의 오일압력에 의해 내부로 변형되며, 그로인해 립(19)는 피스톤(8)을 누르게 된다. 그래서 냉각제가 차폐판으로 유입되는 것이 방지되며, 틈새(14)로부터 냉각제가 배출되게 된다.

제 14 도에는 본 발명의 또 다른 실시예가 도시되어 있는데, 차폐판의 중앙구멍의 축길이는 앞선 실시예에서와 마찬가지로 H=L+α이며, 여기서 α는 피스톤(8)의 직경보다 약 1.4배 크다. 안내부재(6)에는 2개의 0-링 밀봉장치가 설치되어 있으며, 이 밀봉장치는 안내부재(6)에 형성되어 있는 리세스에서 활주가능하며, 피스톤(8)상에 설치되 있는 이동형 지지기(支持器)(20)와, 상기 지지기(20)의 양측에 배치되 있는 한쌍의 0-링(21)과 고정덮개(22) 및 소정의 오일 압력에 의해 내부로 변형되어 상기 덮개(22)에 고정된 주위 플랜지(23)으로 구성되어 있다. 이동형 지지기(20)의 두께를 조절함으로써 0-링의 각각은 최적 상태로 압축할 수 있다.

이 한쌍의 0-링 밀봉장치에 의해 냉각제 및 이물질의 유입이 완전히 방지된다.

본 발명은 양호한 실시예를 설명했지만 본 발명의 범위와 취지를 벗어나지 않고 도 다양한 개조가 가능하다.

Claims (5)

1. 밸브시이트(1)를 갖고 있는 하우징(2)과, 하우징에 고정되 있는 피스톤(8)과, 상기 피스톤 상에 활주할 수 있도록 설치된 안내부재(6)과, 상기 안내부재에 고정되 있는 밸브(4)와, 상기 안내부재의 하부에 고정되 있는 차폐판(9)와, 상기 안내부재에 고정되어 있으며 상기 차폐판을 둘러쌓는 열전도 실린더(11) 및 상기 실린더에 있는 왁스(10)을 갖고 있는 온도조절기에 있어서, 왁스가 팽창하여 차폐판의 일부가 상기 틈새로 진입하게 될 때 피스톤을 따라 유입된 냉각제를 모아서 상기 안내부로부터 배출시키기 위해 피스톤 주위의 차폐판 및 안내부재 사이의 일부에 구비되어 있는 틈새를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도조절기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 틈새는 차폐판의 상부표면 근처인 피스톤 주위의 안내부재에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 온도조절기.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 틈새는 차폐판의 상부에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 온도조절기.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 온도 조절기는 피스톤 주위의 안내부재 상부에 설치되 있는 밀봉체를 포함하고 있어 냉각제의 유입을 막게되는 것을 특징으로 하는 온도조절기.
5. 밸브시이트(1)를 갖고 있는 하우징(2)과, 하우징에 고정되 있는 피스톤(8)과, 상기 피스톤 상에 활주할 수 있도록 설치된 안내부재(6)과, 상기 안내부재에 고정되 있는 밸브(4)와, 상기 안내부재의 하부에 고정되 있는 차폐판(9)와, 상기 안내부재에 고정되어 있으며 상기 차폐판을 둘러쌓는 열전도 실린더(11) 및 상기 실린더에 있는 왁스(10)을 갖고 있는 온도조절기에 있어서, 피스톤 주위의 안내부재 상부에 설치된 밀봉장치를 포함하고 있으며, 상기 밀봉 장치는 상기 피스톤상에 활주가능하게 설치된 이동형 지지기를 포함하고 있으며, 상기 이동형 지지기 근처에는 적어도 1개의 0-링이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 온도 조절기.

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