KR100328946B1 - 개량된퍼지밸브를가진캐니스터퍼지시스템 - Google Patents

Abstract

퍼지밸브는 전기자(18)에 작용하는 선형힘 대 전류 특성을 가진 솔레노이드(S)를 포함하고 있다. 히스테리시스의 영향은 밸브를 작동하는 방법과 일정의 구조적인 특징에 의해 최소화된다. 다수의 실시예가 개시된다.

Description

개량된 퍼지 밸브를 가진 캐니스터 퍼지 시스템{CANISTER PURGE SYSTEM HAVING IMPROVED PURGE VALVE}

최신의 시스템은 전형적으로 마이크로프로세스를 근거로 한 엔진관리시스템에 의해 발생된 퍼지제어신호의 제어하에 있는 솔레노이드 작동식 퍼지밸브로 구성되어 있다. 전형적인 퍼지제어신호는 예를들어 5Hz 내지 50Hz 범위에서, 상대적으로 낮은 주파수를 가진 듀티 사이클 변조 펄스파형으로 되어 있다. 그 변조범위는 0%에서 100%까지이다. 어떤 종래의 솔레노이드 작동식 퍼지 밸브의 반응은 그 밸브가 밸브에 적용되는 파동하는 파형을 어느정도 뒤따를 정도로 충분히 빠르고, 이것은 퍼지흐름이 비슷한 맥동을 나타내게 한다. 이러한 맥동은 흡기 다기관으로의 맥동하는 증기흐름이 그 엔진 배기관내에 바람직하지 않은 탄화수소 스파이크를 만들 수 있기때문에 배기관 발산제어에 때때로 유해할 수 있다. 또한 차량의 정상작동시 일어나는 흡기다기관 진공에 있어서의 변화는, 진공 조절 밸브를포함시킴으로써와 같이, 그 영향을 고려한 대비가 없다면 밸브에 직접 작용하여 제어전략을 유효하지 못하게 한다. 더욱이, 저주파수 맥동은 불쾌감을 주는 가청 소음을 만들수 있다.

연료증기복귀시스템의 알려진 타입은 US특허 NO. 5,237,980에 논의되어 있고, 이것은 캐니스터 퍼지밸브의 전기자 운동을 감쇠시킴으로써 그 시스템의 흐름 특성을 개량시킨다. 이것은 전기자 운동을 가이드하는 작은 작동간극을 가진 황동 튜브에 의해서, 공압 감쇠에 의해서 그리고 공극의 전기자와 고정자의 중간면에서의 고정자와 전기자의 마주보는 면에 단차부를 설치함으로써 달성된다.

엔진발산제어의 다른 알려진 형태는 US 특허 NO. 5,265,842에 논의되어 있다. 엔진발산제어 미터링 밸브는 고정자석과 이자석과 중심이 같은 이동 코일을 포함하고 있는 전기적으로 에너지를 받는 선형 액츄에이터에 연결된 미터링 볼 밸브요소를 포함하고 있다. 코일이동은 코일이동에 의해 구동되는 캠의 쐐기운동을 통해 미터링밸브요소의 이동으로 옮겨진다.

엔진 발산 제어의 또다른 알려진 형태는 밸브가 가이드와 시트부재를 라이닝하는 부싱에 의해 가이드되는 1부분의 밸브부재와 1부분의 가이드와 밸브 시트 부재를 가진 US 특허 NO. 5,413,082에 논의되어 있다. 밸브헤드와 밸브시트는 밸브가 개방되고 이것을 가로지른 압력차가 일정 최소치를 초과할때 밸브를 통한 음속 흐름을 유발하게 구성되어진다.

본 발명은 내연기관 구동식 자동차용 내장형 연료증발가스 발산제어시스템에 관한 것이다. 이런 시스템은 엔진용 휘발성 액체 연료를 가진 탱크에서 배출된 연료증기를 수집하는 증기수집 캐니스터와 수집된 증기를 엔진의 흡기다기관에서 주기적으로 퍼지하기위한 퍼지밸브로 구성되어 있다.

도 1은 연료증발가스 발산 제어 시스템과 연관하여 밸브를 도시하고 본 발명의 원리를 구체화하는 제1 실시예의 캐니스터 퍼지 솔레노이드 밸브를 통한 세로단면도이다.

도 2는 수정된 형태를 그린 도 1의 원 2내를 확대한 부분도이다.

도 3은 본 발명의 원리를 구체화하는 제2 실시예의 캐니스터 퍼지 솔레노이드 밸브를 통한 세로 단면도이다.

도 4는 압력조절기와 연관하여 도 1의 밸브를 도시하고 있다.

도 5는 추가 특징이 세부적으로 묘사되게 도 1의 밸브를 도시하고 있다.

도 6은 추가 특징이 세부적으로 묘사되게 도 1의 밸브를 도시하고 있다.

도 7,8 그리고 9는 본 발명의 개념을 설명하는데 유용한 각각의 그래픽도이다.

도 10은 캐니스터 퍼지 솔레노이드 밸브를 작동시키기 위한 제어의 전기적인 개략 블록도이다.

본 발명의 일반적인 측면은 제어 정확도를 나쁘게 할 수 있는 영향에도 불구하고 더 정확한 제어를 제공할 수 있는 캐니스터 퍼지밸브를 제공하는 것이다. 이 일반적인 목적에서 나아가, 더 구체적인 측면은 선형 솔레노이드 액츄에이터를 캐니스터 퍼지밸브에 제공하는 것이다. 다른 더 구체적인 측면은 밸브와 밸브시트 요소의 상세 등 여러 구조적인 특징과 관계가 있다.

추가적인 특징에 따라, 본 발명의 전술한 장점과 다른 장점과 잇점은 도면을 참조하여 첨부되는 청구항과 뒤따른 설명에서 볼 수 있을 것이다. 도면은 본 발명을 실행하기 위한 현 시점에서의 최선의 모드에 따라 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸다.

도 1은 통상적으로 내연기관(200)의 흡기다기관(180)과 연료탱크(160) 사이에 직렬 연결된 캐니스터 퍼지 솔레노이드 밸브(140)와 증기수집 캐니스터(120)로 구성되어 있는 자동차의 연료증발가스 발산제어시스템(100)을 도시하고 있다. 엔진관리 컴퓨터(220)는 밸브(140)를 작동시키기 위한 퍼지제어신호를 공급한다.

밸브(140)는 도관(280)을 매개로 하여 캐니스터(120)의 퍼지포트와 결합된 입구포트(23)와 그리고 도관(320)을 매개로 하여 흡기다기관(180)과 결합되어 있는 출구 포트(22)를 가진 2부분 몸체부(B1, B2)로 구성되어 있다. 도관(321)은 연료탱크(160)의 헤드공간에 캐니스터 탱크 포트를 연통시킨다. 캐니스터 퍼지 솔레노이드밸브(140)는 세로축(340)을 가지며, 몸체부(B1)는 축(340)과 동축으로 되고 몸체부(B2)와 조립하는 상부축 끝에서 개방되는 원통형의 측면벽(360)으로 구성되어 있다. 이것의 하부축 끝에서, 몸체부(B1)는 축(340)과 동축으로 되고, 방사상으로 포트(22)에 의해 차단되어 있는 측면벽(11)으로 구성되어 있다. 숄더(350)는 측면벽(11)을 측면벽(360)과 합체시킨다. 측면벽(11)은 측면벽(11)의 하부와 상부(11A, 11B)를 각각 결합시키는 숄더를 포함하고 있다; 하부(11A)는 방사상방향으로 전체가 완전한 원통형인 반면 상부(11B)는 방사상방향으로 전체에서 일부분만이 원통형이다. 입구포트(23)는 측면벽(11)의 축선방향 하단으로부터 연장하는 L자형상을 취하고 있다. 자동으로, 몸체부(B1)는 이것의 개방 상부축 끝과 두개의포트(22와 23)를 제외하고는 벽으로 에워싸여 있다.

솔레노이드(S)는 조립시 몸체부(B1)의 개방 상부 끝을 통해서 알맞게, 몸체부(B1)내에 배치된다. 그 솔레노이드는 보빈(8), 보빈장착 전자기 코일을 형성하는 보빈(8)상에 감긴 자성와이어(9), 그리고 보빈코일에 결합된 고정자 구조물로 구성되어 있다. 이 고정자 구조물은 보인 코일의 상부끝에 배치된 상부 고정자 끝부(7), 보빈코일의 외주부에 배치된 원통형의 측면 고정자 부(19), 그리고 보빈코일의 하부끝부에 배치된 하부고정자 끝 부(10)로 구성되어 있다.

상부 고정자 끝부(7)는 외주면이 측면부(19)의 상부끝에 끼워맞춤되고, 부싱(4)이 축(340)과 동축으로 되도록 압입되는 구멍을 구비한 평평한 원형의 디스크 부분을 포함하고 있다. 또한 디스크 부분은 자성 와이어(9)의 끝이 결합되어있는 한쌍의 보빈장착 전기단자(17)의 상향통과를 가능하게 하는 다른 구멍을 포함하고 있다. 끝부(7)는 축(340)과 동축인 보빈(8)내의 중심 관통 구멍에 일정 거리로 디스크부분에서 아래로 뻗은 원통형의 넥(7A)으로 더 구성되어 있다. 넥(7A)의 내표면부는 원통형인 반면 이것의 외표면부는 넥이 보빈관통구멍으로 연장함에 따라 점점 감소하는 테이퍼를 가진 방사성의 두께를 제공하는 원뿔대형상이다.

하부 고정자 끝부(10)는 외주변이 측부(19)의 하부끝에 끼워맞춤되고, 부싱(20)이 축(340)과 동축으로 되도록 압입되는 구멍을 구비한 평평한 원형의 디스크 부를 포함하고 있다. 끝부(10)는 축(340)과 동축인 보빈(8)내의 중심 관통 구멍에 일정 거리로 디스크 부분에서 위로 뻗은 상부 원통형의 넥(10A)으로 더 구성되어 있다. 넥(10A)은 균일한 두께를 가지고 있다. 끝부(10)는 일정 거리로 디스크 부분에서 아래로 뻗은 하부 원통형의 넥(10B)으로 보다 더 구성되어 있으며 이것의 가장 하부 끝부는 측면벽(11)의 하부부분(11A)내에 밀접하게 끼워진다. 밸브 시트 요소(21)는 넥(10B)의 하부 끝부로 억지끼워맞추기 위해 좁혀지고 O링(24)에 의해 측면벽(11)의 하부부분(11A)의 내쪽에서 밀폐된다. 측면벽(11)에 끼워맞춤되는 최하부 끝위에서, 넥(11B)은, 시트 요소(21)위에 배치되고 넥(10B)에 의해 경계된 공간과 포트(22)사이의 연통을 위해 제공하는 몇몇 관통구멍(10C)을 포함하고 있다. 측면 벽(11)의 상부부분(11B)은 초기에 설명된 바와 같이 관통구멍(10C)을 제한하지 않음으로써 이 연통을 제공하도록 형태 지어진다.

부싱(4, 20)은 축(340)을 따른 선형운동을 위해 밸브축(12)을 가이드한다. 축(12)의 중심지역은 관상의 전기자(18)의 적합한 압착끼워맞춤을 위해 약간 확대되어 있다. 축(12)의 하부끝부는 밸브 시트 요소(12)와 같이 작용하는 밸브요소로 만들어진다. 도 1의 밸브요소는 테이퍼진 핀틀(Pintle)의 일반적인 형태로 존재하고 둥근 끝을 가진 원뿔대의 팁(12A)으로 구성되어 있다. 팁(12A)의 바로 위에 O링 타입 시일(13)이 시트 요소(21)에 대하여 밀폐하기 위해 축 주위에 배치된다. 시트 요소의 상세한 설명은 도2와 연관시켜 나중에 설명될 것이다. 도 1은 포트(22,23)사이의 흐름경로를 닫는 요소(21)상에 닫히게 착좌된 시일을 도시하고 있다. 이 위치에서, 전기자(18)의 상부부분은 넥(10A)의 상부 끝과 넥(7A)의 하부끝 사이에 존재하는 공극에 축방향으로 겹치지만, 약간의 방사상 간극이 존재하므로, 전기자(18)가 실제로 넥과 접촉하지 않기 때문에 자기적인 단락을 피할 수있다.

축(12)의 상부 끝은 부싱(4) 위로 일정거리 돌출하여, 그것에 스프링 시트(3)를 부착하도록 형태지어진다. 몸체부(B1)와 몸체부(B2) 사이에 시일(6)을 끼워서 유지하도록 대면하여 맞물린 플랜지를 꽉잡는 클린치링(5)에 의해 몸체부(B1)에 몸체부(B2)가 부착된 상태로, 나선형의 코일스프링(2')은 몸체부(B2)의 적합한 형태의 포켓에 수용되는 스프링 시트(1)와 시트(3) 사이에 붙잡혀있다. 교정 스크류(calibration screw)(14)는 축(340)과 동축인 상기 포켓내의 구멍에 나사체결되어 있고, 스프링 시트(1)가 상기 포켓에 대해 축방향으로 위치조정되는 크기를 설정하기 위해 적합한 터닝도구(도시생략)에 의해 외부에서 접근조정가능하게 되어 있다. 구멍내로 점점 나사체결되어져 들어가는 스크류(14)는 그 과정에서 스프링(2')을 점점 압축하면서 스프링 시트(3)로 시트(1)를 점점 이동시킨다. 또한 단자(17)는 몸체부(B2)에 장착된 단자(16)와 결합되어, 엔진 관리 컴퓨터(220)에 연결된 연결체(도시 생략)와 짝을 이뤄 결합되는 전기연결체(15)를 형성한다.

솔레노이드(S)가 전류에 의해 점진적으로 에너지를 받을 때, 전기자(18)는 흐름이 포트(22,23)사이에서 일어나도록 밸브를 개방하고 시트로부터 밸브를 탈착시키도록 스프링(2')의 대향하는 스프링힘에 대항하여 위쪽으로 잡아당겨진다. 일반적으로 말하자면, 밸브의 개방도는 코일을 통한 전류흐름의 크기에 의존하므로 전류를 제어함으로써, 밸브를 통해서 퍼지흐름은 제어된다. 이 제어와 밸브 응답은 본 발명의 신규한 특징과 관련한 추가 설명을 통해 더 상세하게 이후에 설명될 것이다.

도 2는 축(12)의 하부끝에 있는 밸브 요소의 개조된 형태의 상세도와 시트요소(21)의 상세도이다. 밸브 요소는 둥근 팁(12B), 팁(12B)으로부터 뻗은 원뿔대의 테이퍼진 부분(12C), 부분(12C)으로부터 뻗은 일자원통형의 부분(12D), 부분(12C) 바로 위에서 축상에 배치된 고무 O링 타입 시일(13), 그리고 시일의 상부끝에 일체적인 백업 플랜지(12F)로 구성되어 있다. 시트요소(21)내의 관통구멍은 일자원통형의 부분(21B)과 부분(21B)에서 뻗은 원뿔대의 시트 표면부( 21C)를 가진 내향 숄더(21A)로 구성되어 있고, 시트 표면부(21C)는 넥(10B)에 의해 한정된 내부 공간에 개방된다. 도시된 닫힌 위치에서, 시일(13)의 라운드된 표면부는 부분(21B) 근처의 시트표면(21C)과 원주적으로 밀폐하며 접촉하고, 부분(12D)은 부분(21B)과 축방향으로 나란히 뻗어 있다.

밸브축이 시트 요소로부터 밸브요소를 탈착하기 시작하도록 초기에 윗방향으로 변위됨에 따라, O링 시일(13)은 시트 표면(21C)과 접촉이 단절되지만, 수직부분(12D)은 여전히 일정량 상향이동 동안 부분(21B)과 축방향으로 계속해서 나란히 정렬된다. 그러므로, 흐름에 대한 유효 개방면적은 테이퍼진 부분(12C)이 부분(21B)과 나란히 정렬되는 때에 시작되는 수직부분(12D)과 부분(21B)의 나란한 정렬의 중지시까지 실질적으로 일정할 것이다. 이제 축(12)의 계속된 윗방향 운동은 팁(12B)이 통과하기 시작할 때까지 유효 개방면적을 점진적으로 증가시킬 것이다. 팁이 부분(21B) 범위를 벗어나 통과된 후, 관통 구멍은 밸브 요소에 의해 더 이상 제한되지 않을 것이다.

도 3은 도 1과 도 2내의 유사한 부품에 해당하는 부품이 약간의 차이는 있을수 있지만 같은 참조숫자에 의해 확인되는 캐니스터 퍼지 솔레노이드 밸브의 다른 실시예를 도시하고 있다. 도 3과 도 1과 도 2 사이의 중대한 차이점은 설명될 것이지만, 다른 한편 각각의 부품, 밸브에서의 그들 관계, 그리고 그들의 기능은 근본적으로 같다. 도 3에서, 포트(23)는 L자보다는 직선이고, 시트 요소(21)는 분할 삽입물이기보다는 몸체 부(B1)에서 일체로 형성된다. 축(12)은 상부 축 부분(12')과 하부축부분(12")으로 구성된 2부분 구조로 구성되어 있다. 상부 축 부분(12')은 도 1에서와 같이 스프링 시트(3)에 부착하기 위해 윗방향으로 통과하여, 부싱(4)에 의해 가이드되지만, 전기자(18)는 축 부분(12')의 하부 끝상에 누르기 위해 한쪽 막힌 구멍을 가지고 있다. 원통형 슬리브(27)의 상부끝은 넥(7A)의 안쪽에 끼워맞춤되어 있고, 그 슬리브의 하부끝부는 넥(10A)의 안쪽에 끼워맞춤되어 그 넥(10A)의 전체길이뿐만 아니라, 부분적으로 넥(10B)내의 숄더(10D)에 까지 뻗어있다. 슬리브(27)는 전기자(18)의 선형운동을 안내하고, 전기자와 상부 축 부분(12')으로 구성된 조립체는 축방향으로 이격된 두 개의 위치로 안내된다.

고정자 끝부로의 전기자의 다른 유해한 자기단락을 피하기 위해서 슬리브(27)는 고자기 저항물질로 되어 있다. 황동은 슬라이딩하는데 매우 낮은 마찰 저항을 가지고 있으므로 슬리브에 적합한 물질이다. 부싱(4, 20)은 자기단락을 피하고 슬라이딩에 낮은 마찰 저항을 제공하는 물질로 되어 있다. 흑연함유 청동이 적합한 물질이다. 축(12)은 비자기 스테인리스강이 적합하고, 전기자(18)는 근본적으로 넥(7A,10A)사이의 자기회로공극에 배치되어 있는 유일한 자속 도체이다.

하부축 부분(12")은 부싱(20)에 의해 가이드되고, 둥근 하부팁끝 아래에 일정 거리를 두고 이격된 플랜지(25)로 구성되어 있다. 나선형의 코일 스프링(24)은 부싱으로부터 멀리 윗방향으로 하부 축 부분(12")을 탄력있게 가압하기 위해 플랜지(25)와 부싱(20)의 하부끝 사이의 축부분(12") 주위에 배치되어 있다. 전기자(18)의 하부끝은 축부분(12")의 상부팁끝보다 약간 더 큰 직경과 약간 움푹패인 베이스를 가진 막힌 구멍(29)을 포함하고 있다. 축 부분(12")의 둥근 상부 끝은 스프링(24)의 힘으로 인한 구멍(29)의 이런 움푹패인 베이스에 대하여 지지된다. 스프링(24)에 의해 발휘되는 힘은 스프링(2')에 의해 발휘되는 힘보다 훨씬 적고 그래서, 스프링(24)은 하부 축 부분(12")이 전기자(18)의 상향 변위를 추적하게 한다. 전기자의 하향 변위는 밸브가 개방될 때, 전기자와 조화하여 아래방향으로 그것에 힘을 가하기 위해 축 부분(12")에 직접 작용하고 그 과정에서 스프링(24)을 점점 압축한다. 도 3에 도시된 축의 두부분 구조의 중요한 잇점은 부싱과 밸브시트의 정렬이 도1의 한부분 축 구조만큼 정밀하게 이루어질 필요가 없다는 것이다. 그러므로, 도3 실시예에서는 더 많은 부품이 필요하지만 개개의 부품에 관한 제조 공차를 줄일 수가 있다. 도3과 같은 2부분 축은, 적당한 상황에서 도1의 밸브로 설계될 수 있다는 것을 알 수 있다.

솔레노이드가 에너지를 받을 때 넥(7A)과 넥(10A) 사이의 전기자를 통해 지나는 자속의 선은 축선방향 성분과 반경방향 성분을 가지지만, 축선방향 성분이 지배적이다. 실제 문제에서 반경방향 성분은 완벽히 균형이 잡힌것은 결코 아니므로, 정미 반경 방향힘(net radial force)을 전기자에 가하여 전기자를 횡방향으로가압할 것이다. 2부분의 축 구조는 전기자에 작용하는 자기력의 정미 반경방향 성분이 중요한 밸브에 있어 유리하다. 도3의 밸브상의 이러한 반경방향 자기력의 영향은 단지 전기자와 상부 축 부분에 작용할 것이고, 그들의 선형운동은 단지 2점 안내를 가지므로, 이런 반경방향힘의 영향은 도 1에서와 같은 3점 안내의 경우보다 더 크게 허용될수 있다. 그러므로, 3점 안내는 전형적으로 더 정밀한 정렬과 더 엄격한 부품과 조립 공차를 필요로 한다. 도 3 밸브에서, 전기자에 작용하는 반경방향힘은 구멍(29)의 패인 베이스와 축부분(12")의 둥근 팁끝 사이의 접촉성으로 인해, 또한 구멍과 축부분 사이에 제공된 반경방향 간극에의해 어떤 유효한 방법으로도 하부 축부분(12")에 전달될 수 없다. 밸브시트요소의 부싱(20)에의 정렬제어와 부싱(4)의 슬리브(27)에의 정렬제어는 독립적으로 실행될 수 있고, 이것은 3점정렬에 전형적으로 요구되는 고정밀성을 제거한다.

하부축부분(12")의 하부 끝과 시트요소(21)는 밸브가 어떤 최소크기로 개방되고 엔진 다기관 진공이 어떤 최소값보다 클때, 흡기다기관 진공도의 변화에 민감하지 않은 흐름, 즉 음속흐름(sonic flow)을 제공하도록 형태지어진다. 시트요소(21)는 도시된 바와같이 노즐외형인 측면표면부(21X)와 측면표면부(21X)의 하부끝에 있는 숄더(21Y)로 구성되어 있다. 숄더(21Y)는 포트(23)에서 포트(22)에 이르 는 밸브통로의 내부로의 개구를 한정한다. 측면표면부(21X)와 직면하는 하부축부분(12")의 하부 끝의 측면벽 표면부(12X)는 도시된 바와 같이 움푹패이게 외형져 있다. 축 부분(12)의 하부 팁끝은 도시된 바와같이 밸브가 닫혔을때, 외주가 숄더(21Y)의 상부표면부에 의해 제공되는 시트와의 전체 원주상 밀폐 접촉을가지는 고무시일(13)을 포함하고 있다.

도 3에서 측면벽(11)은 포트(22)와 접하는 곳에서 개방이 있다는 것을 제외하고 전체적으로 직선형이다는 점에서 약간 차이가 있다. 넥(10B)은 밸브가 개방될때 숄더(21Y)에 의해 한정된 개방구를 통한 흐름 후에 이 흐름이 포트(22)로 이어지도록 측표면부(21X)의 상부끝부 바로위에 공간을 제공하도록 측면벽(11)의 하부끝에서 연장을 갑자기 멈춘다.

솔레노이드(S)가 전류에 의해 점점 에너지를 받을 때, 전기자(18)는 스프링(2')의 대향하는 스프링힘에 대항하여 윗방향으로 잡아당겨진다. 스프링(24)은 따르는 하부축부분(12")에 힘을 가하여, 숄더(21Y)에 의해 제공된 시트로부터 시일(13)을 탈착시키고 밸브를 개방하여 흐름이 포트(22,23) 사이에 발생할 수 있게 한다. 일반적으로 다시 말하자면, 밸브의 개방도는 코일을 통과하는 전류흐름의 크기에 좌우되므로 전류흐름을 제어함으로써, 밸브를 통과하는 퍼지흐름이 제어된다. 밸브응답과 이 제어의 상세한 설명은 본 발명의 신규한 특징과 관련한 추가 설명을 통해 이후에 더 상세하게 설명될 것이다.

도 4는 공압조절기(PR)에 연결된 도 1의 밸브(140)를 도시하고 있다. 공압조절기는 흡기 다기관의 진공이 임의의 최소값을 초과한다면, 주어진 밸브 개방량에 대하여 흡기다기관 진공과 무관한 일정한 흐름을 제공하도록 작용한다. 이것은 많은 제어전략에 바람직하다. 밸브(140)가 개방될때, 출구 포트(22)는 흡기다기관 진공에 공압조절기를 통해서 연통되고, 공압조절기는 도관(400)을 매개로 하여 포트(22)에 연결된 입구포트(25A)와 도관(410)을 매개로 하여 다기관(180)에 연결된 출구포트(28A)를 가지고 있다.

조절기(PR)는 몸체와 칸막이판 사이의 확장가능체적(expandable volume)(31)을 형성하는 내부 다이아프램(diaphragm)(26)을 포함하고 있는 몸체(30)로 구성되어 있다. 다이아프램의 중앙에 배치되어 있고 다이아프램의 일체부품인 강성 삽입물(33)에 밸브(32)는 부착되어 있다. 다이아프램의 주변 가장자리는 캡을 몸체에 부착하는 일체형 스냅 파스너(34)를 가진 캡(29)에 의해 몸체(30)의 테두리에 대해서 압축되어 유지된다. 제2의 확장가능체적(35)이 다이아프램과 캡의 안쪽에 의해 형성되고 배출구멍(36)을 통해서 대기와 연통하게 된다.

포트(28A)로부터 뻗어있는 통로끝에 있고 밸브와 상호작용을 위해 배치되어 있는 시트(27)로 부터 떨어지는 방향으로, 다이아프램과 밸브를 가압하기위해 몸체에 스프링(37)이 배치된다. 흡기다기관의 진공이 점점 증가함에 따라, 확장가능체적(31)내의 진공은, 스프링(27)의 힘과 대향되고 시트를 향해 축방향으로 다이아프램을 이동시키는 힘을 다이아프램(26)상에 가할 것이다. 진공이 충분한 레벨에 도달할 때, 밸브(32)는 시트(27)에 대해서 밀폐되어 포트(22,28A)사이의 연통을 막는 다. 그런다음, 체적(31)내의 진공은 캐니스터 퍼지밸브(140)를 통해 다시 감소될 것이고 다이아프램상의 힘은 밸브(32)와 시트(27)사이의 밀폐를 유지하기에는 불충분한 레벨로 감소될 것이다. 스프링(37)의 힘이 밸브를 탈착시킬때, 체적(31)내의 진공은 밸브를 다시 착좌하기에 충분할때까지 다시 증가하기 시작할 것이다. 이것은 체적(31)내의 평균 진공 레벨을 유지하는 데 필요한 것으로서 반복되는 조절사이클이다. 이 평균진공레벨은 스프링힘과 다이아프램의 유효면적의함수이다. 이 평균진공은 실제로 일정하므로, 필요한 최소 진공레벨 이상으로 흡기다기관 진공이 변화해도 밸브(140)를 통한 흐름은 주어진 밸브의 개방도에 대하여 실제적으로 일정할 것이다. 도 4는 별개의 조립체로서 조절기(PR)를 도시하고 있지만, 이것은 원한다면 캐니스터 퍼지밸브에로 일체형성될 수 있다. 조절기에서의 밸브 작용이 포트(28A)와 확장가능체적(31) 사이에서 일어나므로 진공크기의 실제조절이 발생한다는 것을 알아야 한다.

도 5는 도 1의 밸브에 추가특징을 반영한다. 이 특징은 솔레노이드(S) 근처의 몸체의 벽(360)을 통한 대기 추출을 포함한다. 그 특징의 특정 실시예는 벽안쪽 공간을 대기에 연통하도록 배열된 필터(502)와 오리피스(500)로 구성되어 있다. 필터의 사용은 일정 오염물이 밸브에 침입하는 것을 방지하기 위한 것이다. 이러한 추기(抽氣)는 퍼지 흐름로에서 윗방향으로 솔레노이드를 포함하고 있는 공간에 침입할 수 있는 진공의 과다한 축적을 방지하고, 이로인해 솔레노이드의 작동상에 있을 수 있는 진공의 악영향을 방지한다.

도 6은 솔레노이드 작동에 영향을 주는 진공을 방지하는 동일한 목적을 성취하는 다른 방법을 도시하고 있다. 이 방법은 도시된 바와같이 솔레노이드 공간으로부터 일방향 체크 밸브(506)와 오리피스(504)를 통해서 캐니스터 포트에 이르는 경로를 정하는 것을 포함한다. 그 체크밸브는 연료증발가스 발산 시스템의 법정 누설 테스트시 추기 오리피스를 밀폐하는데 사용되고, 이런 테스트시 누설이 없을 것이라는 것을 보장 하기에 충분한 작동차를 가져야 한다. 출구 포트(22)보다 오히려 입구 포트(23)가 캐니스터에 연결되어 있다는 사실은 포트(23)에 대해시일(13,24) 위에 배치되어 있는 퍼지밸브 구조의 그 부분에서의 대기로의 흐름로가 다른 방식으로 조절 요건을 맞추고 있는 시스템에서 잘못된 테스트 결과를 만들지 않기 때문에 이런 테스트에 유리한 반면 캐니스터 포트로서 포트(22)를 사용하는 시스템상의 테스트는 이러한 대기로의 흐름로로 인하여 신뢰성이 없는 테스트 결과를 나타낸다.

전술한 실시예에서의 솔레노이드(S)의 배열과 조직은 작동범위에 걸쳐 선형의 작동 특성을 솔레노이드에 부여한다. 그 솔레노이드의 선형 작동 특성은 전기자 근처에 있는 고정자 구조물의 상대적인 형태에 의해 얻는다. 이 형태는 솔레노이드가 스프링(2') 없이 전기자에 단독으로 작용했다면, 전기자에 가해진 축방향 자기력은 솔레노이드 코일(9)에 흐르는 전류의 선형함수로 된다. 스프링(2')의 영향이 고려되면, (스프링은 설명된 실시예에서 선형의 압축량 대 힘 특성을 가지고 있다), 주어진 전류흐름에 대해서, 전기자는 축(340)을 따라 자기력과 스프링 힘이 서로 상쇄되는 위치를 취하게 된다는 것을 알 수 있다. 전류의 증가는 힘이 균형될때까지 스프링을 점점 압축하고 전기자가 윗방향으로 점점 변위되게하는 한편, 전류의 감소는 균형을 다시 얻을때까지 스프링을 느슨하게 할 것이다. 임의의 주어진 퍼지밸브의 실제흐름특성은 솔레노이드의 선형작동 특성뿐만아니라 밸브시트 요소와 밸브요소의 설계에 도입된 흐름특성의 함수이고, 스프링(2')의 힘 대 압축량 특성의 함수이다. 그러므로, 임의의 주어진 퍼지밸브의 흐름 대 전류 특성은 특정 사용 요건에 따라서 선형 또는 비선형중 하나가 되게 만들 수 있다. 예를 들어, 비선형 특성을 가진 스프링이 선형 특성 스프링 대신에 사용될 수 있다.

캐니스터 퍼지 밸브의 단자(16)에 걸쳐서 적용되는 바람직한 전기 입력은, 일정 주파수에서 발생하고 일정한 전압진폭을 가진 사각형 전압펄스로 구성된 펄스폭 변조(PWM)파형이다. 펄스의 폭은 밸브가 개방되는 크기를 결정하고, 그래서 펄스폭을 변화시킴으로써, 밸브는 여러가지의 개방도에서 작동한다. 펄스폭이 증가함에 따라, 솔레노이드 코일을 통해 흐르는 평균전류도 증가한다. 코일에 생기고 전기자(18)에 작용하는 자장의 강도가 평균 전류와 코일권선수의 곱과 같기 때문에, 전기자에 적용되는 힘은 펄스폭이 증가함에 따라 증가할 것이다.

닫힌 퍼지 밸브를 개방하는데 필요한 최소 펄스폭(지속시간으로 나타내어지는 start-to-open 또는 STO 값)은 교정 스크류(14)에 의한 스프링 시트(1)의 위치조정에 의해 스프링(2')이 압축되는 크기에 의해 설정된다. 그러나, 이러한 펄스의 종지시, 스프링(2')은 닫힌 위치로 밸브요소에 힘을 가하기 시작할 것이다. 후속의 펄스가 일정시간내에 적용되지 않는다면, 밸브 요소는 시트 표면부와 다시 접촉할 것이다. 예를 들어, 이러한 제1펄스가 도 1-3에서와 같은 퍼지밸브에 적용될때, 실(13)은 퍼지밸브를 통한 일부 흐름을 허용하도록 시트표면부와 접촉하지 않을 것이지만, 다음 펄스가 충분한 시간내에 적용되지 않는다면 스프링(2')의 작용에 의해 시트 표면부로 다시 가압복귀될 것이다. 시트에 충돌하는 총질량은 일정 관성을 가지고 있고, 스프링(2')의 힘에 관하여, 관성 충격력은 이동질량이 어느 정도 리바운드되게 한다. 도 1-3의 예시에서와 같이, 밸브 요소가 탄성의 시일(13)을 포함하고 있는 경우, 이것의 압축특성도 시트충격으로 인한 리바운드에대해 약간 영향을 줄 수 있다. 이 현상은 스프링 힘과 그리고 자기력과 충격력이 결합된 힘을 각각 나타내는 대향 벡터에 의해 도2에 일반적으로 묘사된다.

도 7은 14.0 VDC 진폭과 75Hz 주파수의 PWM 전압이 적용된 퍼지밸브에 대한 흐름 대 튜티 사이클 특성을 도시하고 있다. 시트 요소와 밸브요소의 충돌은 약 10% (밸브가 개방되기 시작)에서 약 24% 듀티 사이클의 범위에 걸쳐 일어난다.(10% 듀티 사이클 미만의 대략 1 SLPM의 흐름은 닫힌 퍼지밸브를 통한 누설이 아니라 테스트 장치에서의 누설을 나타낸다.) 이 범위의 높은 값 영역에서, 즉 약 22%에서 약 24% 듀티 사이클에서, 듀티 사이클이 증가함에 따라 흐름이 약간 감소하는 천이가 있다. 24% 듀티 사이클 이상에서는, 더 이상 충돌이 없고, 그 특성은 흐름이 약 72 SLPM 인 약 50% 듀티 사이클까지 선형이다. 약 50%-60% 튜티 사이클부터, 선형성은 감소되고, 약 60% 듀티 사이클 이상에서는, 흐름은 최대흐름을 나타내면서 일정하다. 이러한 특성은, 일정 용도에 대해 만족될 수 있지만 또 다른 용도를 위해서는, 낮은 듀티 사이클 범위에서 더 나은 선형성을 가지는 것이 바람직하다. 이러한 개선은 여러가지 다른 방법으로 얻을 수 있다.

전류는 PWM 전압을 솔레노이드에 인가한 결과이지만, 도 8은 흐름을 평균 전류의 함수로서 도시하여 이런 개선된 특성을 나타내고 있다. 이런 개선을 얻는 하나의 방법은 일자원통형의 부분(12D)이 시트표면부와 관련하여 밸브요소를 위치결정시키는 일정 초기범위동안 시트요소의 원통형 표면부(21B)와 겹칠 수 있는 도 2에 도시되어 있는 밸브요소구조를 이용함으로써 얻을 수 있다. 이것은 개방면적이 밸브요소의 개방이동의 초기범위에 걸쳐 실제적으로 변하지 않게 할 것이고, 이러한 속성은 이 범위에서 특성 곡선을 더 선형으로 만드는데 도움이 될 것이다. 또한 예를들어 150Hz까지 펄스주파수를 증가시키는 것도 유리할 것이다.

도 8은 또한 특성도가 약간의 히스테리시스를 가지고 있다는 것을 도시하고 있다. 이것이 일정 용도에 대해서 이의가 없을 수 있지만, 나중에 더 상세히 설명될 PWM 신호를 적용하는 어떤 과정은 이 효과를 없앨 수 있다. 그러므로, 퍼지 밸브 자체가 이러한 히스테리시스를 최소화하도록 만들어질뿐 아니라, 밸브가 작동되는 방법이 히스테리시스를 더 최소화할 수 있다.

도 9는 각각의 흐름이 평균전류의 함수로서 나타내어지는 일련의 특성도를 도시하고 있다.(작은 히스테리시스의 효과는 설명을 명확히 하기 위해 각 특성도에 도시되어 있지 않다.) 각 특성도는 특정 크기의 흡기다기관 진공의 함수로서 나타내었다. 300mm 진공에서의 특성도는 254mm 진공에 대한 도 8에 의해 묘사된 특성도와 매우 유사하다. 이런 도 9의 특성도는 공압조절기가 사용되지 않을 때의 도1의 테이퍼진 핀틀 밸브와 같은 퍼지밸브의 특성을 갖는다. 도 4에서와 같이, 공압 조절기의 사용은 퍼지밸브상의 상이한 다기관 진공크기의 영향을 제거할 것이고, 이러한 조절된 퍼지는 필수적으로 단일 특성도를 가질 것이다.

솔레노이드로의 PWM 입력에 대응하여, 코일에서의 전류흐름은 주파수에서 펄스주파수와 관련이 있는 변동성분을 겹쳐 놓은 평균 DC 성분으로 구성된 합성전류로 구성되어 있다고 고려할 수 있다. 축과 전기자의 총질량은 그 질량이 합성 전류에 따르도록 솔레노이드의 자기력 특성과 관련하여 선택된다. 바꾸어 말하면, 그 질량은 평균 DC 성분과 상호 연관되는 위치에 위치조정될 것이고, 이 위치에서 약간 떨릴 것이다. 이런 떨림(dithering)은 히스테리시스의 영향을 감소시킴으로써, 그리고 떨림이 없는 경우에 일어날 수 있는 정적마찰의 영향을 최소화시킴으로써 밸브 위치에서의 변화를 명령하는 전류입력에 대한 응답성을 개선시키는데 이롭다. 밸브 요소가 단지 약간 개방될때, 후속의 펄스전에 시트 표면부와의 밸브요소의 충돌은 떨림의 결과일 것이고, 이 떨림은 그 자체만으로는 바람직하지 않지만 밸브요소가 이 낮은 범위 이상에서 작동될때 상당한 이점이 있으며; 그리고, 먼저 설명된 바와같이, 이런 영향은 이 낮은 범위내에서 초기 변위를 위해 밸브요소와 시트 개구 사이에 일정 개방면적을 제공하는 도 2의 밸브 요소 설계에 의해 개선될 것이다. 떨림의 양을 상당히 작게할 수 있고, 사실 과도한 떨림은 퍼지 흐름내의 바라지 않는 맥동을 일으킬 수 있으므로 피해야 한다.

또한, 히스테리시스의 영향은 솔레노이드 코일내의 전류를 제어하고 분배하는데 사용되는 회로에 의해 감소될 수 있다. 도 10은 예시적인 회로를 도시하고 있다. 그 회로는 3단자 반도체 구동기(600), 전류감지 저항기(602), 신호조절증폭기(604), A/D(아날로그/디지털)변환기(606), 그리고 전류 기준/제어 논리회로(608)로 구성되어 있다. 반도체 구동기(600)는 이것의 주된 전도단자(600a, 600b) 사이에 제어된 전도성 통로를 가지고 있다. 단자(600a)는 접지되고, 단자(600b)는 저항기(602)의 하나의 단자에 연결된다. 저항기(602)의 다른 단자는 솔레노이드 코일(9)의 하나의 단자에 연결되고 솔레노이드 코일(9)의 다른 단자는 바람직하게 잘 조절되는 양의 DC 전위에 연결된다. 반도체 구동기(600)는 단자(600a, 600b)사이의 주된 전도통로를 통한 전도율을 제어하는제어입력단자(600c)를 더 가지고 있다. 단자(600c)는 저항기(612)를 통해 연결되어서, 전류 기준/제어 논리회로(608)에서 나오는 PWM 출력신호는 구동기(600)의 제어 입력부에 인가된다. 신호조절증폭기(604)의 입력부는 저항기(602)를 가로질러 연결되어 있고, 이것의 출력부는 A/D 변환기(606)의 입력부에 연결되어 있다. A/D변환기(606)의 출력부는 전류 기준/제어 논리회로(608)의 하나의 입력부에 연결되는 한편, 전류 기준/제어 논리의 다른 입력부는 바라는 PWM 신호를 솔레노이드 코일에 명령하는 신호를 제공하는 소스로부터 입력신호를 수신한다. 이 회로소자의 다수는, 저항기(602)와 가능하다면 구동기(600)를 제외하고, 하드웨어, 소프트웨어, 또는 양자의 결합으로써 마이크로-제어기-기반 엔진 관리 컴퓨터에 구현될 수 있다.

저항기(602), 조절 증폭기(604), A/D변환기(606), 그리고 전류 기준/제어 논리회로(608)는 구리선형성 코일(9)의 저항을 변화시키는 온도변화를 보상하는데 사용되는 코일 전류 피드백 정보를 제공한다. 이 방식으로, 코일내의 바라는 전류를 바꿀수 있는 코일의 저항에 있어서의 온도 유도변화의 영향은 필수적으로 제거된다. 코일의 한 단자에 인가되는 DC 공급전압이 잘 조절되지 않는다면, 이것은 모니터될수 있고, 임의 변이는 비슷한 방식으로 보상될 수 있다. 이런 보상은 코일내의 전류가 엔진 관리 컴퓨터에 의해 명령되는 것이 되는 것을 확실하게 한다. 그 보상은 구동기(600)를 작동시키는데 인가되는 실제 펄스의 펄스폭을 조정하는 형태를 취하고, 이런 보상은 때때로 스위칭 정전류 제어로서 명명된다.

히스테리시스는 바라는 위치가 같은 방향으로부터 항상 접근되게 하는 제어전략을 사용함으로써 제거될 수 있다. 도 8은 하강흐름특성과 상승흐름 특성 모두를 도시하고 있다. 이런 제어 전략을 활용함으로써, 명령된 위치는 이 두 특성중 단지 하나를 따라 항상 접근될 것이다. 예를 들어, 상승 흐름 특성이 사용되어야 한다면, 그리고 밸브가 개방이 증가하는 방향으로 이동되게 명령된다면, 명령 입력은 바라는 목표지점에 있다. 한편, 밸브가 개방이 감소하는 방향으로 이동되게 명령된다면, 명령 입력은 먼저 개방을 감소시키는 방향으로 약간의 과도를 일으켜야 하고(밸브는 실제로 하강흐름특성을 따르게 될 것이므로), 그 후에, 명령은 개방을 증가시키는 목표지점을 명령하여야 한다(이 사이 밸브는 상승흐름 특성을 따를 것이다).

본 발명의 현재의 한 바람직한 실시예가 설명되고 묘사되었지만, 그 원리는 다음의 청구항의 범위내에서 다른 실시예에 적용할 수 있다는 것을 알아야 한다. 예를 들어, 도 1과 도 3은 한 세트의 스크류에 의한 교정을 도시하고 있지만, 이런 교정을 조립에 앞서 올바른 개개의 스프링의 선택에 의해 제거하는 것이 가능하지만, 이런 선택은 대량 생산 목적에서는 더 비용이 들어갈 수 있다. 마찬가지로 상이한 회로소자가 동등한 방식으로 작동을 수행하는 제어회로를 구성화는데 사용될 수 있다.

또한, 하나의 오리피스가 퍼지흐름로내에 배치될 수 있다. 도 4는 캐니스터 포트(23)의 입구에 배치되어 고정된 오리피스로 구성되어 있는 고리모양의 부재를 도시하고 있다. 이 오리피스부재는 퍼지 흐름 특성에서의 비례감소를 제공하고, 이것은 테이퍼진 핀틀밸브 요소가 시트요소를 통한 흐름을 더 이상 제한하지 못할 정도로 충분히 열려 있을때 자체적으로 퍼지밸브의 흐름 특성을 한정하는 것을 포함하고 있다. 또한 가변 오리피스가 퍼지 흐름로내에 배치되는 것이 가능하다. 이러한 가변 오리피스는 퍼지 밸브 요소와 다기관 사이에 배치되는 것이 바람직하다.

Claims (19)

1. 전기 작동식 캐니스터 퍼지밸브(140)가 엔진(200)의 흡기 다기관(180)과 연료 탱크(160)내의 휘발성 연료에 의해 발생되는 증기를 수집하는 연료 증기 수집 캐니스터(120) 사이에 배치된 퍼지흐름경로를 포함하고 있고, 상기 캐니스터 퍼지 밸브(140)가 상기 퍼지 흐름경로를 통하여 퍼지 흐름을 허용하는 정도를 설정하는 퍼지 제어 신호에 따라서 상기 캐니스터 퍼지 밸브는 상기 흡기 다기관(180)으로의 상기 캐니스터(120)의 퍼지를 제어하며, 상기 캐니스터 퍼지 밸브가

   중앙의 세로 축선(340) 주위에 배치된 전자기 코일(9)을 가진 솔레노이드(S);

   상기 코일내의 전류 흐름의 결과로 발생되는 자속을 전도하기 위해 상기 코일(9)과 결합되는 고정자 구조물(7, 19)로서, 상기 축선을 따라 상기 코일을 통해 뻗어있는 관통구멍내에 배치된 공극을 포함하고 있는 상기 고정자 구조물(7, 19);

   상기 코일(9)내의 전류흐름의 결과인 자기력의 함수로서 상기 축선(340)을 따라 위치결정되기 위해 상기 공극 근처에 배치되어 있는 샤프트(12)상에 장착된 전기자(18);

   캐니스터 퍼지 밸브가 상기 캐니스터(120)에서 상기 다기관(180)으로의 흐름을 제한하는 정도를 설정하기 위해 밸브 시트(21)와 연관하여 상기 전기자(18)에 의해 그리고 상기 전기자(18)와 함께 축선상으로 위치조정되는 밸브 요소(12A);

   를 포함하고 있는 내연기관연료시스템용 증기수집 시스템에 있어서,

   상기 퍼지 흐름경로를 통한 흐름이 점차 증가하는 것을 허용하는 방향으로 상기 전기자에 작용하는 자기력의 축선방향 성분이 평균 전류흐름의 작동 범위에 걸쳐서 상기 코일(9)내의 평균 전류 흐름에 선형적으로 관련되도록 상기 전기자(18)는 상기 고정자 구조물(7, 19)과의 결합관계를 가지고 있고, 그리고 상기 캐니스터 퍼지 밸브는 또한 상기 밸브 시트(21)쪽으로 밸브 요소(12A)와 상기 전기자(18)를 가압하는 스프링힘을 발휘하는 가압스프링(2')을 포함하고 있고, 이에 의해, 상기 전기자(18)는 전기자와 샤프트 질량에 따라 상기 중앙 축선(340)을 따라 위치를 취하여 이 위치에서 떨리도록 야기되고, 상기 밸브요소(12A)는 캐니스터 퍼지 밸브(140)에 인가된 펄스폭 변조 전압의 낮은 듀티 사이클의 작동 범위에서 선형성을 향상시키도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 증기 수집 시스템.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 가압 스프링(2')은 선형의 힘 대 압축량 특성을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 증기 수집 시스템.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 밸브 요소(12A)는 상기 샤프트(12)의 끝 근처에 있는 것을 특징으로 하는 증기 수집 시스템.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 전기자(18)는 상기 샤프트(12)상에 억지끼워맞춤된 튜브인 것을 특징으로 하는 증기 수집 시스템.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 전기자(18)는 강자성 튜브로 구성되어 있으며 상기 샤프트(12)는 비 강자성인 것을 특징으로 하는 증기 수집 시스템.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 샤프트(12)는 상기 전기자(18)를 관통하여 뻗어 있는 것을 특징으로 하는 증기 수집 시스템.
7. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 샤프트(12)는 상기 전기자(18)의 축선상으로 양쪽에 배치된 상·하 베어링(4, 20)에 의해 가이드되는 것을 특징으로 하는 증기 수집 시스템.
8. 제 7 항에 있어서, 상기 샤프트(12)는 상기 상부베어링(4)에 의해 가이드되는 상부 샤프트 부재(12')와 상기 하부 베어링(20)에 의해 가이드되는 하부 샤프트 부재(12") 각각으로 구성되어 있으며, 하나의 샤프트 부재(12")에 작용하는 힘의 일정 반경방향 성분이 다른하나의 샤프트 부재에 전달되는 것을 방지하기 위한 수단(29)을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 증기 수집 시스템.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 전기자(18)는 상기 상부샤프트 부재(12')상에 배치되어 있으며, 하나의 샤프트 부재(12")에 작용하는 힘의 일정 반경방향 성분이 다른하나의 샤프트 부재(12')에 전달되는 것을 방지하는 상기 수단(29)은 상기 전기자(18)와 상기 하부 샤프트부재(12") 사이의 중간부에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 증기 수집 시스템.
10. 제 3 항에 있어서, 상기 전기자(18)는 상기 밸브요소 반대편의 상기 샤프트(12")의 끝이 안쪽에 배치되어 있는 막힌구멍(29)을 포함하고 있으며, 상기 막힌구멍은 상기 밸브요소 반대편의 상기 샤프트(12")의 상기 끝이 지지되는 베이스를 가지고 있고, 상기 샤프트(12")의 상기 끝은 상기 베이스에 지지되는 둥근 표면을 가지고 있고 그리고 상기 샤프트가 상기 전기자의 위치조정을 따르도록 상기 베이스에 대하여 상기 둥근 표면을 가압하는 스프링(24)을 더 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 증기 수집 시스템.
11. 제 10 항에 있어서, 상기 밸브요소와 상기 시트(21)는, 일정 최소치를 초과하는 다기관 진공크기에 대하여 그리고 상기 시트로 부터 상기 밸브요소가 소정의최소치 이상 탈착되었을 때 음속 흐름(sonic flow)을 제공하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 증기 수집 시스템.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 시트(21)는 어깨부(21Y)를 포함하고 있고 상기 밸브 요소의 첨단부는 밸브를 폐쇄하기위해 상기 어깨부(21Y)상에 착좌되는 밀봉요소(13)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 증기 수집 시스템.
13. 제 1 항에 있어서, 상기 시트(21)는 일자 원통형의 구멍부로부터 뻗어 있는원뿔대의 시트 표면부(21C)를 포함하고 있고, 상기 밸브요소(12A)는 밸브가 폐쇄되었을때 상기 원뿔대의 시트 표면부(21A)에 대하여 밀봉하기 위해 상기 샤프트(18)상에 배치된 O-링 시일(13)과 밸브가 폐쇄되었을 때와 페쇄상태로부터 벗어난 밸브위치의 일정 범위에 걸쳐서 상기 일자 원통형 구멍부에 배치되는 일자 원통형 단면(12D)을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 증기 수집 시스템.
14. 제 1 항에 있어서, 상기 전기자(18)의 축선운동에 가이드를 제공하기 위해 상기 전기자(18) 주위에 배치되어 있고, 상기 공극에 걸치도록 상기 고정자 구조물(7,19)과 맞물려 있는 비 강자성 슬리브(27)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 증기 수집 시스템.
15. 제 1 항에 있어서, 상기 밸브요소(21A)는 테이퍼진 핀틀 밸브인 것을 특징으로 하는 증기 수집 시스템.
16. 제 14 항에 있어서, 상기 출구 포트(22)와 상기 다기관(180) 사이에 배치된 공압 조절기(PR)를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 증기 수집 시스템.
17. 제 15 항에 있어서, 상기 테이퍼진 핀틀 밸브요소(12A)가 시트 요소를 통한 흐름을 더 이상 제한하지 않게 충분히 개방되었을때 퍼지밸브의 유량특성을 결정하도록 퍼지 흐름경로에 배치되어있는 오리피스를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는증기 수집 시스템.
18. 제 1 항에 있어서, 상기 솔레노이드(S)는 퍼지 흐름경로로 부터 몸체의 내부 공간내로 침입할 수 있는 진공의 과다한 축적을 방지하기 위해 대기로의 추기오리피스(500)를 가진 에워싸여진 몸체의 내부 공간에 수용되어 있는 것을 특징으로 하는 증기 수집 시스템.
19. 제 1 항에 있어서, 상기 캐니스터 퍼지 밸브는 상기 캐니스터(120)와 연통하여 캐니스터 퍼지 밸브(140)를 통한 흐름경로를 배치하기위한 입구 포트를 포함하고 있으며, 상기 솔레노이드(S)는 체크 밸브(506)와 추기 오리피스(504)를 몸체의 내부에서 상기 입구포트(23)까지 직렬로 가진 에워싸여진 몸체의 내부 공간에 수용되고, 상기 몸체에서 상기 입구 포트로의 방향으로만 상기 오리피스를 통한 흐름을 허용하도록 체크밸브가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 증기 수집 시스템.

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