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Querverweis auf verwandte Anmeldung
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Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2013-0160438 , eingereicht am 20. Dezember 2013, deren gesamter Inhalt durch diese Bezugnahme hierin mitaufgenommen ist.
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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbrennungsmotor mit einem Mehrfachdurchflussweg-Steuerventil (bzw. einem Mehrfachdurchflussraten-Steuerventil, z.B. einem Mehrwege-Steuerventil), das eine Kühleffizienz für einen Verbrennungsmotor maximiert und eine Verbrennungseffizienz des Verbrennungsmotors verbessert, indem zu einem Zylinderblock, einem Zylinderkopf, einem Heizer, einem Getriebe und einem Radiator zugeführte Kühlmittel integral gesteuert werden.
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Beschreibung der bezogenen Technik
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Derzeit werden Mehrfachdurchflussweg-Steuerventile verwendet, um das Kühlmittel von Verbrennungsmotoren zu steuern. Diese Mehrfachdurchflussweg-Steuerventile können die gesamte Kühleffizienz verbessern und den Kraftstoffverbrauch verringern, indem ein einer Bypass-Leitung, einem Getriebeöl-Heizer, einem Radiator, einem Zylinderblock und einem Heizer zugeführtes Kühlmittel verteilt wird, und die den zu kühlenden Bauteilen zugeführten Kühlmittel gemäß dem Fahrzustand gesteuert werden.
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1 ist ein schematisches Diagramm eines Mehrfachdurchflussweg-Steuerventils der bezogenen Technik. Bezugnehmend auf 1 führt das Steuerventil ein Kühlmittel einem Radiator 130, einem Heizer 110 und einer Bypass-Leitung 120 zu und verbessert die gesamte Kühleffizienz durch Steuerung der dem Radiator 130, dem Heizer 110 und der Bypass-Leitung 120 zugeführten Kühlmittel.
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Forschungen zum Steuern der Kühlmittel, die dem rechten Zylinderblock und dem linken Zylinderblock in einem V-Motor zugeführt werden, wurden durchgeführt, und Forschungen zum separaten Kühlen eines Zylinderblocks und eines Zylinderkopfes sowie zum separaten Steuern der Kühlmittel, die den zu kühlenden Bauteilen zugeführt werden, wurden durchgeführt.
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Die Informationen, welche in diesem Hintergrund-Abschnitt offenbart sind, dienen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollten nicht als Zugeständnis oder als irgendeine Andeutung angesehen werden, dass diese Informationen zum Stand der Technik, wie er dem Fachmann schon bekannt ist, gehören.
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Erläuterung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung wurde im Bestreben gemacht, einen Verbrennungsmotor mit einem Mehrfachdurchflussweg-Steuerventil bereitzustellen, das die Vorteile hat, dass die gesamte Kraftstoffeffizienz verbessert wird und der Kraftstoffverbrauch durch einen Verbrennungsmotor verringert wird, indem Kühlmittel, die dem rechten Zylinderblock und dem linken Zylinderblock in einem V-Motor zugeführt werden, separat gesteuert werden und indem die Zylinderblöcke und die Zylinderköpfe separat gekühlt werden.
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Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung stellen einen Verbrennungsmotor mit einem Mehrfachdurchflussweg-Steuerventil bereit, der aufweist:
ein Ventil, das eine Hohlrohrstruktur und Kühlmittel-Öffnungen hat, durch die ein einem Raum an einem Mittenabschnitt des Ventils zugeführtes Kühlmittel verteilt wird und außerhalb des Ventils zum Kühlen verwendet wird (mit anderen Worten: zu einem jeden äußeren Kühlelement bzw. zu kühlenden Element verteilt wird, z.B. und außerhalb des Ventils gekühlt wird), ein Ventilgehäuse, das mit dem Ventil gekoppelt ist, sodass eine Innenseite des Ventilgehäuses imstande ist, in engem Kontakt mit einer Außenseite des Ventils zu sein, wobei das Ventilgehäuse Kühlmittel-Auslässe hat, die an mit den Kühlmittel-Öffnungen korrespondierenden Positionen ausgebildet sind, sowie eine Antriebseinheit zum Drehen des Ventils, um die entsprechenden Kühlmittel-Öffnungen mit den entsprechenden Kühlmittel-Auslässen wahlweise zu verbinden oder die Kühlmittel-Öffnungen zu schließen, indem diese in engem Kontakt mit der Innenseite des Ventilgehäuses gebracht werden.
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Die Kühlmittel-Öffnungen können aufweisen: eine Motorbypass-Öffnung (bzw. Verbrennungsmotorbypass-Öffnung), die mit einer den Verbrennungsmotor umgehenden Kühlmittel-Leitung verbunden ist, eine Zylinderblock-Öffnung, die mit einer Kühlmittel-Leitung für einen Zylinderblock verbunden ist, eine Heizer-Öffnung, die mit einer Kühlmittel-Leitung für einen Heizer verbunden ist, eine Getriebeöl-Öffnung, die mit einer Kühlmittel-Leitung zum Heizen eines Öls in einem Getriebe verbunden ist, und eine Radiator-Öffnung, die mit einer Kühlmittel-Leitung für einen Radiator verbunden ist.
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Die Kühlmittel-Öffnungen können in Bereichen in einer Rotationsrichtung des Ventils ausgebildet sein.
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Die Motorbypass-Öffnung, die Zylinderblock-Öffnung, die Heizer-Öffnung, die Getriebeöl-Öffnung und die Radiator-Öffnung können in einer vorbestimmten Reihenfolge in vorbestimmten Abständen (z.B. zueinander) in Längsrichtung des Ventils angeordnet sind. Die Motorbypass-Öffnung, die Zylinderblock-Öffnung, die Heizer-Öffnung, die Getriebeöl-Öffnung und die Radiator-Öffnung können in Winkelbereichen in einer Rotationsrichtung des Ventils ausgebildet sein,
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Das Ventil kann durch einen Motor (z.B. Elektromotor) gedreht werden.
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Die Kühlmittel-Auslässe können aufweisen: einen Motorbypass-Auslass, der mit der Motorbypass-Öffnung korrespondiert, einen Zylinderblock-Auslass, der mit der Zylinderblock-Öffnung korrespondiert, einen Heizer-Auslass, der mit der Heizer-Öffnung korrespondiert, einen Getriebeöl-Auslass, der mit der Getriebeöl-Öffnung korrespondiert, und einen Radiator-Auslass, der mit der Radiator-Öffnung korrespondiert. Der Zylinderblock-Auslass kann einen mit einem linken Zylinderblock korrespondierenden linken Zylinderblock-Auslass und einen mit einem rechten Zylinderblock korrespondierenden rechten Zylinderblock-Auslass aufweisen
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Ein Erweiterungsraum mit einem Spalt zwischen der Außenseite des Ventils und der Innenseite des Ventilgehäuses kann an der Innenseite des Ventilgehäuses ausgebildet sein, welcher (Erweiterungsraum) mit einer oder mehreren Kühlmittel-Öffnungen korrespondiert, und kann mit einem oder mehreren Kühlmittel-Auslässen verbunden sein.
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Ein Verbrennungsmotor mit einem Mehrfachdurchflussweg-Steuerventil kann ferner aufweisen: einen Einsatz, der eine mit dem Ventil korrespondierende Rohrstruktur hat, der zwischen dem Ventilgehäuse und dem Ventil angeordnet ist, der an dem Ventilgehäuse befestigt ist und eine Passage hat, durch die das Kühlmittel von dem Mittenabschnitt des Ventils zu einem oder mehreren von den Kühlmittel-Auslässen strömt.
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Vorsprünge, die zum Einsatz hin hervorstehen und den Einsatz fixieren, können an der Innenseite des Ventilgehäuses ausgebildet sein. Ein Erweiterungsraum mit einem Spalt zwischen der Außenseite des Einsatzes und der Innenseite des Ventilgehäuses kann ausgebildet sein und mit einem oder mehreren der Kühlmittel-Auslässe verbunden sein.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Kühleffizienz des gesamten Verbrennungsmotors zu verbessern und den Kraftstoffverbrauch zu verringern, da die Kühlmittel, die dem Motor, dem Radiator, dem Zylinderblock, dem Heizer durch die in dem Ventil gebildeten Kühlmittel-Öffnungen zugeführt werden sollen, separat gesteuert werden in Abhängigkeit von den Drehpositionen des Ventils, das eine Rohrstruktur hat.
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Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Merkmale und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, ersichtlich sind oder darin ausführlicher dargelegt werden.
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Erläuterung der Zeichnungen
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1 ist ein schematisches Diagramm eines Mehrfachdurchflussweg-Steuerventils der bezogenen Technik.
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2 ist ein schematisches Diagramm eines beispielhaften Verbrennungsmotors mit einem Mehrfachdurchflussweg-Steuerventil gemäß der vorliegenden Erfindung.
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3 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teilbereich eines beispielhaften Mehrfachdurchflussweg-Steuerventils gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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4 ist eine schematische Querschnittsansicht eines beispielhaften Mehrfachdurchflussweg-Steuerventils gemäß der vorliegenden Erfindung.
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5 ist eine schematische Querschnittsansicht eines weiteren beispielhaften Mehrfachdurchflussweg-Steuerventils gemäß der vorliegenden Erfindung.
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6 ist eine schematische Querschnittsansicht eines noch weiteren beispielhaften Mehrfachdurchflussweg-Steuerventils gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Detaillierte Beschreibung
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Es wird nun im Detail Bezug genommen auf die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung(en), von denen Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt und unten beschrieben sind. Während die Erfindung(en) im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschrieben wird/werden, versteht sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht beabsichtigt, die Erfindung(en) auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegenteil ist beabsichtigt, dass die Erfindung(en) nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen deckt/decken, die in den Sinn und Schutzbereich der Erfindung(en) fallen, wie in den angehängten Patentansprüchen definiert.
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2 ist ein schematisches Diagramm eines Verbrennungsmotors mit einem Mehrfachdurchflussweg-Steuerventil gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. Bezugnehmend auf 2 weist ein Verbrennungsmotor 200 auf einen rechten Zylinderblock 210 an der rechten Seite, einen linken Zylinderblock 220 an der linken Seite, einen rechten Zylinderkopf 212 über dem rechten Zylinderblock 210 und einen linken Zylinderkopf 222 über dem linken Zylinderblock 220.
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In dem Verbrennungsmotor, der ein V-Motor ist, zirkuliert ein Kühlmittel separat durch den rechten Zylinderblock 210 und den linken Zylinderblock 220, sodass die Kühlmittel nicht gemischt werden und die Kühleffizienz des gesamten Verbrennungsmotors verbessert wird.
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Ein Kühlmittel kann wahlweise durch den rechten Zylinderblock 210 und den linken Zylinderblock 220 zirkulieren, und ein Kühlmittel kann fortlaufend (bzw. jederzeit) durch den rechten Zylinderkopf 212 und den linken Zylinderkopf 222 zirkulieren.
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3 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teilbereich des Mehrfachdurchflussweg-Steuerventils gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zeigt. Bezugnehmend auf 3 weist ein Mehrfachdurchflussweg-Steuerventil 100 auf einen Motor (z.B. einen Elektromotor) 300, eine Welle 310 und ein Ventil 320, wobei ferner ein Getriebe (z.B. ein Getriebekasten), welches die Drehzahl verringert und das Drehmoment des Motors 300 erhöht, zwischen dem Motor 300 und der Welle 310 angeordnet sein kann.
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Das Steuerventil 100 hat eine zylindrische rohrförmige Struktur, wobei ein Kühlmittel durch eine Seite einströmt, und Kühlmittelöffnungen sind ausgebildet, durch die ein Kühlmittel aus dem Innenraum nach Außen strömt. Die Kühlmittelöffnungen weisen eine Motorbypass-Öffnung (z.B. eine Verbrennungsmotorbypass-Öffnung) 330, eine Zylinderblock-Öffnung 340, eine Heizer-Öffnung 350, eine Getriebeöl-Öffnung 360 und eine Radiator-Öffnung 370 auf.
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Die Motorbypass-Öffnung 330, die Zylinderblock-Öffnung 340, die Heizer-Öffnung 350, die Getriebeöl-Öffnung 360 und die Radiator-Öffnung 370 sind in Bereichen ausgebildet, die in der Rotationsrichtung des Ventils 320 definiert sind. Solche Bereiche können Winkelbereiche in der Rotationsrichtung des Ventils 320 sein. In einigen Ausführungsformen sind die Motorbypass-Öffnung 330, die Zylinderblock-Öffnung 340, die Heizer-Öffnung 350, die Getriebeöl-Öffnung 360 und die Radiator-Öffnung 370 der Reihe nach in der Längsrichtung des Ventils 320 ausgebildet, und die Anordnungsreihenfolge kann geändert werden.
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Das Ventil 320, das sich um die Längszentralachse dreht, wird gedreht durch das Drehmoment, welches von dem Motor 300 (aus) durch die Welle 310 auf der Zentralachse übertragen wird.
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In Abhängigkeit von den Drehpositionen des Ventils 320 wird das durch die Motorbypass-Leitung 330 den Verbrennungsmotor umgehende Kühlmittel (z.B. Kühlmittel-Durchflussrate) gesteuert, das durch die Zylinderblock-Öffnung 340 dem linken Zylinderblock 220 und dem rechten Zylinderblock 210 zuzuführende Kühlmittel (z.B. Kühlmittel-Durchflussrate) wird gesteuert, das durch die Heizer-Öffnung 350 dem Heizer zuzuführende Kühlmittel (z.B. Kühlmittel-Durchflussrate) wird gesteuert, das durch die Getriebeöl-Öffnung 360 dem Getriebeöl-Wärmer (z.B. Automatikgetriebeöl-Wärmer oder ATF-Wärmer) zuzuführende Kühlmittel (z.B. Kühlmittel-Durchflussrate) wird gesteuert und das durch die Radiator-Öffnung 370 dem Radiator zuzuführende Kühlmittel (z.B. Kühlmittel-Durchflussrate) wird gesteuert.
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Das Kühlmittel, das durch eine Seite des Ventils 320 einströmt, zirkuliert durch die Motorbypass-Öffnung 330, die Zylinderblock-Öffnung 340, die Heizer-Öffnung 350, die Getriebeöl-Öffnung 360 und die Radiator-Öffnung 370, und ein Kühlmittel kann durch die andere Seite des Ventils 320 fortlaufend (bzw. jederzeit) dem rechten Zylinderkopf 212 und dem linken Zylinderkopf 222 zugeführt werden.
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4 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Mehrfachdurchflussweg-Steuerventils gemäß einer ersten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bezugnehmend auf 4 weist das Mehrfachdurchflussweg-Steuerventil ein Ventilgehäuse 400 auf, wobei die Innenseite des Ventilgehäuses 400 und die Außenseite des Ventils 320 in engem Kontakt (z.B. miteinander) sind, und das Ventil 320 sich in dem Ventilgehäuse 400 verschiebt (z.B. gleitet) und dreht.
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Ein Motorbypass-Auslass 410 und ein Radiator-Auslass 420, die mit der Motorbypass-Öffnung 330 und der Radiator-Öffnung 370 korrespondieren, sind jeweilig an beiden Seiten des Ventilgehäuses 400 ausgebildet. In einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Winkellagen (bzw. Winkelpositionen), an denen der Motorbypass-Auslass 410 und der Radiator-Auslass 420 gebildet sind, verändert werden.
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5 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Mehrfachdurchflussweg-Steuerventils gemäß einer zweiten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bezugnehmend auf 5 ist eine Zylinderblock-Öffnung 340 in dem Ventil 320 ausgebildet, wobei die Zylinderblock-Öffnung 340 eine linke Zylinderblock-Öffnung und eine rechte Zylinderblock-Öffnung hat, und ein linker Zylinderblock-Auslass 510, der mit der linken Zylinderblock-Öffnung korrespondiert und ein Kühlmittel zum linken Zylinderblock 220 auslässt, sowie ein rechter Zylinderblock-Auslass 520, der mit der rechten Zylinderblock-Öffnung korrespondiert und ein Kühlmittel zum rechten Zylinderblock 210 auslässt, sind in einem Ventilgehäuse 400 ausgebildet.
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Ein Erweiterungsraum 500 mit einem vorbestimmten Spalt (z.B. Aussparung) ist an der Innenseite des Ventilgehäuses 400 zwischen der Außenseite des Ventils 320 und der Innenseite des Ventilgehäuses 400 ausgebildet und ist mit dem linken Zylinderblock-Auslass 510 und dem rechten Zylinderblock-Auslass 520 verbunden.
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Entsprechend wird das Kühlmittel, das durch den Erweiterungsraum 500 und die Zylinderblock-Öffnung 340 des Ventils 320 strömt, wirksam (bzw. effizient) zum linken Zylinderblock-Auslass 510 oder zum rechten Zylinderblock-Auslass 520 gefördert.
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6 ist eine schematische Querschnittsansicht eines Mehrfachdurchflussweg-Steuerventils gemäß einer dritten beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Bezugnehmend auf 6 sind ein Getriebeöl-Auslass 610 und ein Heizer-Auslass 600 jeweilig an beiden Seiten eines Ventilgehäuses 400 ausgebildet.
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Ein Einsatz (z.B. ein Einsatzstück) 630, der eine Rohrform hat, ist in Kontakt mit der Innenseite des Ventilgehäuses in das Ventilgehäuse 400 eingesetzt und Vorsprünge sind an der Innenseite des Ventilgehäuses 400 zur Mitte hin ausgebildet. Der rohrförmige Einsatz 630 ist durch die Vorsprünge 620 an die Innenseite des Ventilgehäuses 400 fixiert. Das heißt, der Einsatz 630 ist zwischen dem Ventil 320 und dem Ventilgehäuse 400 angeordnet.
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Das Ventil 320 ist drehbar im Inneren des Einsatzes 630 angeordnet, die Innenseite des Einsatzes 630 und die Außenseite des Ventils 320 sind verschiebbar in engem Kontakt (z.B. miteinander), und eine Antriebseinheit wie z.B. ein Elektromotor ist vorgesehen, um das Ventil 320 zu drehen.
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Wie in der Figur gezeigt, ist eine Kühlmittel-Öffnung in dem Ventil 320 ausgebildet, durch die ein Kühlmittel strömt, und eine Passage 632, die mit der Kühlmittel-Öffnung korrespondiert, ist in dem Einsatz 630 ausgebildet.
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Ein Erweiterungsraum 500 ist in dem Bereich – mit Ausnahme von den Vorsprüngen 620 – zwischen der Innenseite des Ventilgehäuses 400 und der Außenseite des Einsatzes 630 ausgebildet und ist mit einem Getriebeöl-Auslass 610 und einem Heizer-Auslass 600 verbunden, wodurch der gesamte Kühlmittelfluss gleichmäßig gemacht wird.
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Zur Einfachheit in der Beschreibung und genauen Definition in den angehängten Ansprüchen werden die Begriffe „linker“ oder „rechter“, „innerer“ oder „äußerer“ usw. verwendet, um Merkmale der beispielhaften Ausführungsformen mit Bezugnahme auf die Positionen solcher Merkmale, wie sie in den Figuren gezeigt sind, zu beschreiben.
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Die vorhergehenden Beschreibungen der spezifischen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sollen nicht als erschöpfend oder die Erfindung auf die genaue offenbarte Form einschränkend verstanden werden, und es sind offensichtlich viele Modifikationen und Variationen möglich angesichts der obigen Lehre. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und deren praktische Anwendung zu erläutern und dadurch dem Fachmann die Herstellung und den Gebrauch der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie von deren zahlreichen Alternativen und Modifikationen zu ermöglichen. Es ist beabsichtigt, dass der Schutzumfang der Erfindung durch die angeführten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2013-0160438 [0001]
