KR101832162B1 - 모터를 이용한 전기식 서모스탯 및 그 구동 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기식 서모스탯에 관한 것으로, 냉각수 유로에 설치된 밸브 시트에 위쪽으로 탄성 지지되어 접하고 있는 밸브를 개폐하기 위한 서모스탯으로서, 내부에 왁스가 수용되며 상기 밸브와 함께 움직이는 왁스 케이스; 모터와 상기 모터의 회전을 직선운동으로 변경하는 운동변환부를 포함하는 모터장치; 및 일단이 상기 운동변환부에 연결되어 상하 운동을 하고 타단은 상기 왁스 케이스에 수용된 왁스에 삽입된 피스톤을 포함하여 구성되며, 상기 피스톤이 상기 왁스 케이스에 직접적으로 힘을 가할 수 있도록, 상기 피스톤에 옆으로 돌출 형성된 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 모터에 의해서 움직이는 피스톤을 통해 왁스가 팽창하는 것과 같은 결과를 나타냄으로써, 히터로 가열하여 왁스를 팽창시키는 것에 비하여 응답속도가 매우 빠른 전기식 서모스탯을 제공할 수 있는 효과가 있다.
또한, 정상 상태에서는 피스톤의 움직임에 의한 밸브 개폐 동작이 수행되고, 모터장치가 고장 난 경우에는 왁스의 팽창과 수축에 의한 밸브의 개폐가 수행되는 새로운 작동방식의 전기식 서모스탯을 제공할 수 있는 뛰어난 효과가 있다.

Description

모터를 이용한 전기식 서모스탯 및 그 구동 방법{ELECTRONIC THERMOSTAT USING A MOTOR AND OPERATING METHOD OF THE ELECTRONIC THERMOSTAT}

본 발명은 냉각 유로 개폐 등에 사용되는 서모스탯에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 모터를 사용하여 동작을 개선한 전기식 서모스탯 및 그 구동 방법에 관한 것이다.

일반적으로 서모스탯(thermostat)은 차량 등에서 사용되는 구성으로서, 냉각수 유로 상에 설치되는 프레임과, 냉각수 유로를 개폐하는 밸브와, 밸브를 지지하는 스프링과, 왁스 및 피스톤을 포함하는 캡슐 등으로 구성되어 있으며, 냉각수 온도가 규정온도(약 80∼90℃)까지 높아지면 왁스가 고체 상태에서 액체 상태로 변화되고, 이때의 체적변화로 발생된 힘이 피스톤으로 전달되어 밸브를 움직이게 하는 작동방식으로 되어 있다.

상기한 구조의 서모스탯은 왁스에 가해지는 주변의 온도에 의해서만 단순하게 밸브를 개폐하는 방식이기 때문에 점차 차량이 고성능화 및 고효율화 되어 가는 최근의 추세에 비추어 볼 때, 차량의 주행환경이나 기타 여건 등의 변화에 적극적으로 대처하는데 한계가 있다. 이에 따라, 최근에는 종래의 서모스탯이 갖는 단점을 보완하면서 엔진의 냉각수 온도를 최적의 상태로 유지하기 위한 가변 제어 방식의 서모스탯이 제시되고 있는 추세이며, 종래의 서모스탯을 기계식 서모스탯으로 표현하는 것에 대응하여 전기식 서모스탯으로 표현하고 있다.

전기식 서모스탯은 차량의 부하 상태 등과 같은 주행 환경에 따라 엔진의 냉각수 온도를 제어함으로써, 항상 최적의 엔진 냉각 상태를 유지할 수 있으며, 기계식 서모스탯에 비하여 연비 개선 효과와 배기가스 저감 효과를 기대할 수 있다.

대표적인 전기식 서모스탯은 왁스를 반응시키는 카트리지 히터를 추가로 포함하는 구조로 이루어지며, 차량의 속도나 흡입공기의 온도, 엔진의 부하 등과 같은 차량의 주행환경에 따라 카트리지 히터의 열량을 조절하여 밸브의 개폐시기를 가변적으로 제어할 수 있다.

현재, 자동차의 연비에 대한 인식이 높아지면서, 냉각 유로의 개폐를 빠르고 정밀하게 수행할 수 있도록 하는 서모스탯의 응답성을 높이기 위한 노력이 계속되고 있으나, 히터를 이용한 전기식 서모스탯은 응답성을 향상시키는 것에 한계가 있는 실정이다.

한편, 부하조건에 따른 작동 시의 응답성 개선 및 통합 유량 제어에 이점이 있는 최근 대두된 새로운 기술로서 멀티밸브가 있다. 멀티밸브는 밸브제어의 구동원이 모터로서 작동 시의 응답성이 현격히 빠르고, 여러 포트의 유량을 제어할 수 있기 때문에 새로운 냉각계 제어시스템으로 발전하고 있다 . 하지만 상대적으로 전자식 서모스탯에 비하여 원가측면에서 매우 고가의 부담을 안고 있으며, 여러 유로를 통제하기 위한 사이즈 확대로 엔진 레이아웃 개발 및 패키지에 어려움이 많다.

그리고 모터의 회전운동을 직선운동으로 바꾸어 서모스탯의 거동을 보완하려는 기술이 제안되었지만, 모터의 회전축이 로드와 평행하게 배열된 종축연결 구조로서 서모스탯 장비의 전장길이가 과도하게 길어지는 문제가 있다. 나아가 모터의 회전운동을 직선운동으로 변환하여 서모스탯 본체에 전달하기 위하여, 먼저 웜기어를 통해 모터 회전축에 의한 회전각도를 변환하고, 이를 다시 피니언 기어와 렉을 사용하여 직선운동으로 변환하는 방식을 적용함으로써, 적용부품의 수가 증가하여 제조비용이 상승하는 단점이 있다. 또한, 모터에 의해 상하로 움직이는 로드가 서모스탯 본체 케이스에 힘을 가하여 케이스 전체가 움직이는 거동만을 수행함으로써 전기식 서모스탯의 거동이 제한적일 수 밖에 없다.

대한민국 등록특허 10-1550628 미국 등록특허 07987822

본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 모터를 사용하여 응답속도가 빠르면서 멀티밸브 구조에 비하여 제조비용이 낮고 크기가 작고, 모터가 종축방향으로 연결되었던 종래의 전기식 서모스탯에 비하여 적용부품의 수가 적을 뿐만 아니라, 종래 전기식 서모스탯의 한정적인 동작방식을 넘어선 새로운 동작방식을 적용할 수 있는 전기식 서모스탯 및 이를 이용한 새로운 구동 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 전기식 서모스탯은, 냉각수 유로에 설치된 밸브 시트에 위쪽으로 탄성 지지되어 접하고 있는 밸브를 개폐하기 위한 서모스탯으로서, 내부에 왁스가 수용되며 상기 밸브와 함께 움직이는 왁스 케이스; 모터와 상기 모터의 회전을 직선운동으로 변경하는 운동변환부를 포함하는 모터장치; 및 일단이 상기 운동변환부에 연결되어 상하 운동을 하고 타단은 상기 왁스 케이스에 수용된 왁스에 삽입된 피스톤을 포함하여 구성되며, 상기 피스톤이 상기 왁스 케이스에 직접적으로 힘을 가할 수 있도록, 상기 피스톤에 옆으로 돌출 형성된 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 모터에 의해서 움직이는 피스톤에 형성된 스토퍼를 통해서 왁스 케이스에 직접적인 힘을 가함으로써 밸브를 개폐한다. 종래의 전기식 서모스탯은 왁스를 가열하는 히터를 추가로 구비하여, 자연적인 온도변화에 따른 왁스 체적변화에 더하여 히터의 가열을 통한 왁스의 체적변화를 추가하는 방법으로 가변 제어를 수행하였으나, 히터의 가열에 의한 왁스의 체적변화 효과를 얻기까지 시간이 소요되기 때문에 10초 정도의 시간이 소요되고 이러한 응답속도를 높이는 것에 한계가 있다. 본 발명은 피스톤을 움직여서 밸브를 개폐하기 때문에 히터를 사용하는 것에 비하여 빠르게 밸브를 움직일 수 있으며, 결국 서모스탯의 응답속도가 더욱 빨라지는 효과를 얻을 수 있다. 나아가 종래의 서모스탯 구성을 거의 그대로 이용하기 때문에 적용성이 높고, 멀티밸브에 비하여 크기가 작고 제조비용을 줄일 수 있는 장점이 있다.

이때, 본 발명의 다른 형태에 의한 전기식 서모스탯은 스토퍼를 포함하지 않고, 피스톤이 왁스에 힘을 가하는 구조일 수 있다.

또한, 방향변환부가 모터의 회전축에 설치된 피니언 기어 및 피스톤의 일단에 연결된 렉을 포함하여 구성됨으로써, 하나의 피니언 기어와 렉만을 사용하여 모터의 회전운동을 피스톤의 상하 직선운동으로 변환할 수 있으며, 부품수가 적어서 제조 비용을 낮추고 제조 공정을 단순화할 수 있는 장점이 있다.

그리고 모터장치가 정상 작동할 때에는 피스톤의 상하 움직임에 의해서만 상기 밸브가 개폐되는 정상모드로 동작되고, 모터장치의 고장으로 피스톤이 움직이지 않을 때에는 왁스의 팽창과 수축에 의해서 상기 밸브가 개폐되는 안전모드로 동작될 수 있다.

정상모드와 안전모드는, 적용 시스템에서 요구되는 온도범위를 기준으로 설정되며, 왁스의 팽창에 의해서 밸브가 열리는 설정온도가 적용 시스템 요구 온도범위의 상한을 기준으로 설정되어, 모터장치의 고장으로 정상모드가 수행되지 못하여 적용 시스템 요구 온도 범위 이상으로 온도가 올라가면 왁스 팽창에 의한 안전모드가 수행된다.

피스톤을 움직이기 위한 모터와 렉 및 피니언 등의 고장으로 인하여 피스톤이 움직이지 않는 경우에, 왁스 케이스 내부에 위치한 왁스의 체적 변화에 의한 서모스탯 거동에 의해서 냉각 유로가 개폐되는 세이프티 동작을 수행하도록 구성할 수 있으며, 이를 위하여 왁스의 체적이 변화하는 기준 온도를 일반적인 서모스탯 구동 온도보다 높은 범위인 적용 시스템 요구 온도범위의 상한으로 구성하는 것이 좋으며, 예를 들어 자동차의 냉각수 시스템에서 설정온도를 110~120℃ 범위로 구성하는 것이 가능하다.

본 발명의 다른 형태에 의한 모터를 이용한 전기식 서모스탯의 구동 방법은, 상기한 구조의 서모스탯을 구동하는 방법으로서, 모터장치의 동작에 의한 피스톤의 상하 움직임에 의해서 밸브가 개폐되는 제1 모드; 및 상기 피스톤의 한쪽 끝이 삽입된 왁스의 팽창과 수축에 의해서 밸브가 개폐되는 제2 모드의 두 가지 모드로 밸브가 개폐 되며, 상기 모터장치가 정상 작동할 때에는 제1 모드에 의해서 밸브가 개폐되고, 상기 모터장치가 고장 난 경우에 왁스의 온도가 상승하여 제2 모드에 의해서 밸브가 개폐되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명은, 모터에 의해서 움직이는 피스톤을 통해 밸브를 개폐함으로써, 히터로 가열하여 왁스를 팽창시키는 것에 비하여 응답속도가 매우 빠른 전기식 서모스탯을 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 정상 상태에서는 피스톤의 움직임에 의한 밸브 개폐 동작이 수행되고, 모터장치가 고장 난 경우에는 왁스의 팽창과 수축에 의한 밸브의 개폐가 수행되는 새로운 작동방식의 전기식 서모스탯을 제공할 수 있는 뛰어난 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 첫 번째 실시예에 따른 전기식 서모스탯의 단면 구조를 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 전기식 서모스탯의 구동방식을 설명하기 위한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 두 번째 실시예에 따른 전기식 서모스탯의 단면 구조를 나타내는 모식도이다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타낸 것이므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 특정의 수치에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 기재한 경우에, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수도 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...수단", "...부", "...부재" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 첫 번째 실시예에 따른 전기식 서모스탯의 단면 구조를 나타내는 모식도이다.

본 실시예의 전기식 서모스탯은 내부에 왁스(30)가 채워진 왁스 케이스(10)와 일단이 왁스(30)에 삽입된 피스톤(20) 및 피스톤(20)을 움직이기 위한 모터장치(40)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

왁스 케이스(10)는, 온도에 따라서 팽창 및 수축되는 왁스(30)를 내부에 보관하는 케이스이며, 하부에 왁스(30)가 수용된다. 본 실시예의 왁스 케이스(10)는 스프링(220)에 의해 위쪽으로 탄성지지 된 밸브(200)의 위쪽에 걸쳐져 있다.

왁스 케이스(10)에서 왁스(30)가 채워진 윗부분은 고무 실링(12)과 백업플레이트(13)가 왁스의 누출을 방지하며, 그 위로 피스톤(20)이 관통된 가이드 부품(11)이 위치하고, 피스톤(20)을 따라 액체가 유입되는 것을 방지하기 위한 오링(14)과 와셔(15)를 구비한다.

피스톤(20)은 모터장치(40)에 의해서 직선운동을 하며, 상기한 왁스 케이스(10)에 설치된 가이드 부품 등을 관통하여 그 끝이 왁스(30)에 삽입된다. 그리고 피스톤(20)의 중간에 스토퍼(22)가 돌출 형성되며, 스토퍼(22)는 왁스 케이스(10)에 직접적으로 힘을 가하여 피스톤(20)이 아래쪽으로 움직일 때에 왁스 케이스(10)도 아래쪽으로 힘을 받는다.

모터장치(40)는 커넥터(44)를 통해 연결된 모터를 구비한 모터부(41)와 모터의 회전운동을 직선운동으로 변환하기 위한 운동변환부를 포함하여 구성되며, 운동변환부는 모터의 회전축(47)에 연결된 피니언 기어(42) 및 피니언 기어(42)의 회전을 직선운동으로 변환하는 렉(43)을 포함하여 구성된다. 렉(43)은 피스톤(20)의 한쪽 끝과 연결되어, 모터의 회전으로 렉(43)이 상하 운동을 하면 피스톤(20)이 함께 상하 운동을 한다. 이때, 모터를 횡축으로 배치하고, 피니언 기어(42)가 모터의 회전축(47)에 직접 설치됨으로써, 하나의 피니언 기어와 렉만을 사용하여 모터의 회전운동을 피스톤의 상하 직선운동으로 변환할 수 있다. 모터를 피스톤(20)에 대하여 횡축으로 배치함으로써 종래기술에서 모터를 종축으로 배치한 것에 비하여 전기식 서모스탯 장치의 전장길이가 상대적으로 짧아지고, 부품수가 적어서 제조 비용을 낮추고 제조 공정을 단순화할 수 있는 장점이 있다. 운동변환부는 피니언 기어(42)를 렉(43)에 밀착시키기 위한 케이스와 베어링부재 및 부쉬 등을 더 포함하여 구성된다. 또한 모터부의 아래쪽에는 피스톤(20)을 따라서 액체가 유입되는 것을 방지하기 위한 오링(45)과 스톱 와셔(46)를 구비한다.

본 실시예의 전기식 서모스탯은 냉각수 유로(110)가 형성된 하우징(100)에 결합되며, 지글 밸브(130)를 구비한 밸브(200)와 밸브시트(120)의 상대적 위치에 따라서 유로가 개폐된다. 밸브(200)는 아래쪽에 위치한 지지부(230)로 고정된 스프링(220)에 의해서 상향 탄지 되어 하우징(100)의 유로(110)에 형성된 밸브시트(120)에 밀착된 상태를 유지하고 있으며, 왁스 케이스(10)는 스프링(220)에 의해 상향 탄지 된 밸브(200)의 위쪽에 걸쳐져 있다.

결국, 피스톤(20)에 돌출된 스토퍼(22)가 왁스 케이스(10)에 걸쳐져 있기 때문에, 피스톤(20)이 아래쪽으로 움직이면 왁스 케이스(10)에 직접적인 힘을 가하여 왁스 케이스(10)도 아래쪽으로 움직이며, 왁스 케이스(10)가 상향 탄지된 밸브(200)를 밀어서 아래쪽으로 내려가게 한다.

또한, 본 실시예의 전기식 서모스탯은 온도 상승에 의해서 왁스(30)가 팽창하는 경우에 왁스의 팽창에 의해서 왁스 케이스(10)를 아래쪽으로 이동 시켜 밸브가 열리는 일반적인 서모스탯의 거동을 수행할 수도 있다.

한편, 본 실시예의 전기식 서모스탯에서는 밸브(200)가 상향 탄지되어있기 때문에 모터에 의해서 피스톤(20)이 내려간 경우에도 반대방향으로 지속적인 힘이 가해진다. 따라서, 본 실시예에서는 피스톤(20)이 위쪽으로 움직이는 것에 저항하는 저항부재를 추가함으로써, 스프링(220)에 의해 모터장치에 가해지는 힘을 분산하여 감소시킬 수 있으며, 저항부재는 스프링(220)에 의한 힘을 감소시킬 뿐이고 스프링의 탄성력보다 강하지는 않다. 또한, 밸브가 닫히는 방향의 힘만을 분산하여 저항하는 구조일 수도 있고, 밸브가 열리고 닫히는 양방향으로 힘을 분산하여 저항하는 구조일 수도 있으며, 피니언 기어(42)의 회전에 저항하여 힘을 분산시키거나 렉(43) 또는 피스톤(20)의 직선 운동에 저항하여 힘을 분산시킨다. 구체적으로 마찰력이나 탄성력을 이용하여 피니언 기어의 회전이나 렉 또는 피스톤의 직선 운동을 저항하여 분산시키는 구조가 가능하다.

앞서 살펴본 것과 같이, 본 실시예의 전기식 서모스탯은 피스톤(20)의 움직임에 의한 밸브 개폐 거동(제1 모드)과 왁스(30)의 팽창에 의한 밸브의 개폐 거동(제2 모드)을 모두 수행할 수 있으며, 특히 제1 모드와 제2 모드가 개별적으로 수행되도록 구성함으로써 새로운 서모스탯의 구동방식을 제공할 수 있다.

구체적으로, 정상적으로 모터가 구동되어 피스톤에 의한 밸브의 개폐가 수행되는 정상모드로서 제1 모드가 동작하고, 장치의 고장 또는 신호 이상 등의 이유로 모터가 정상 동작하지 않는 경우에 비상상황을 해결하기 위한 안전모드로서 제2 모드가 동작하는 구동방식을 제공한다.

도 2는 본 실시예에 따른 전기식 서모스탯의 구동방식을 설명하기 위한 그래프이다.

도시된 것과 같이, 전기식 서모스탯이 적용되는 시스템(예를 들면 자동차 냉각계)에서 요구되는 서모스탯에 의해 유지되어야 하는 온도 범위(이하, '적용 시스템 요구 온도 범위')를 기준으로, 온도 구간을 3개로 나누어 볼 수 있다. "I 구간"은 초기 온도에 해당하는 구간으로서 밸브를 개폐할 필요가 없기 때문에 전기식 서모스탯이 동작하지 않는다. "II 구간"은 적용 시스템 요구 온도 범위로서, 이 온도 범위를 유지하도록 설계된 제어 시스템이 제1 모드에 의한 밸브 개폐 거동을 수행하며, 결국 정상모드로 동작하는 경우에는 이 온도 범위로 유지된다. "III 구간"은 적용 시스템 요구 온도 범위를 넘어서는 구간으로서, 이는 장치 또는 제어 시스템의 이상으로 모터가 동작하지 않고 있음을 의미하며, 종래에는 시스템의 고장을 막기 위한 별도의 비상 수단을 구비해야만 했다. 반면에, 본 실시예의 전기식 서모스탯은 시스템 요구 온도 범위의 상한(예를 들면 115℃)을 기준으로 왁스의 체적이 변화하는 기준온도(이하, '설정온도')를 설정함으로써 제2 모드에 의해서 밸브가 열리며, 이는 본 실시예의 전기식 서모스탯이 자체적으로 안전모드로 동작하여 시스템의 고장을 방지할 수 있음을 의미한다.

도 3은 본 발명의 두 번째 실시예에 따른 전기식 서모스탯의 단면 구조를 나타내는 모식도이다.

도 1의 첫 번째 실시예와 동일 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다. 설명의 편의상, 첫 번째 실시예와 동일한 구성 요소에 대한 설명은 생략하며, 이하 차이점을 위주로 설명하기로 한다.

두 번째 실시예에 따른 전기식 서모스탯은 피스톤(20)이 스토퍼를 구비하지 않는 점에서 첫 번째 실시예와 차이가 있다. 결국, 두 번째 실시예에서는 왁스 케이스(10)에 직접적으로 피스톤(20)의 힘을 가하지 못하고, 피스톤의 끝이 왁스 수용부에 삽입되어 간접적으로 힘을 가하는 점에서 첫 번째 실시예와 차이가 있다.

결국, 두 번째 실시예는 왁스 케이스(10) 내부에 삽입된 피스톤(20)에 의해서 왁스(30)에 힘을 전달한다. 이때, 왁스(30)가 고체 상태라면 피스톤(20)에 의해서 왁스 케이스(10) 전체에 직접 힘을 전달할 수 있다. 반면에, 왁스(30)가 액체 상태라면 피스톤(20)이 아래쪽으로 움직이면서 왁스가 수용된 내부 공간의 체적을 좁히고, 이는 왁스(30)가 팽창하는 것과 같은 결과를 나타내어 왁스 케이스(10)가 아래로 이동한다.

한편, 앞서 살펴본 것과 같이, 시스템 요구 온도 범위의 상한을 기준으로 왁스의 설정온도, 즉 왁스의 액화 온도를 설정하면, 제1 모드인 정상모드에서는 피스톤이 고체 상태의 왁스를 밀어서 밸브가 개폐되며, 모터 또는 제어 시스템의 고장으로 시스템 요구 온도 범위를 초과하여 온도가 상승하는 경우에는 왁스의 액화과정에서의 부피 팽창에 의해 밸브가 열리는 제2 모드가 안전모드로서 수행된다.

이상에서 살펴본 것과 같이, 본 발명의 전기식 서모스탯은 모터 장치를 통해서 움직이는 피스톤을 사용하여 모터장치를 이용한 제1 모드와 왁스의 팽창에 의한 제2 모드를 분리하여, 평상시에는 피스톤의 움직임에 의한 구동을 수행하고 모터장치나 제어 시스템 등이 고장난 경우에는 왁스 팽창에 의한 구동을 안전모드로서 수행하는 새로운 방식의 전기식 서모스탯을 제공할 수 있다.

이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10: 왁스 케이스 11: 가이드 부품
12: 고무 실링 13: 백업플레이트
14: 오링 15: 와셔
20: 피스톤 22: 스토퍼
30: 왁스 40: 모터장치
41: 모터부 42: 피니언 기어
43: 렉 44: 커넥터
45: 오링 46: 스톱 와셔
100: 하우징 110: 유로
120: 밸브시트 130: 지글 밸브
200: 밸브 210: 케이스
220: 스프링 230: 지지부

Claims (6)

1. 냉각수 유로에 설치된 밸브 시트에 위쪽으로 탄성 지지되어 접하고 있는 밸브를 개폐하기 위한 서모스탯으로서,
   내부에 왁스가 수용되며 상기 밸브와 함께 움직이는 왁스 케이스;
   모터와 상기 모터의 회전을 직선운동으로 변경하는 운동변환부를 포함하는 모터장치; 및
   일단이 상기 운동변환부에 연결되어 상하 운동을 하고 타단은 상기 왁스 케이스에 수용된 왁스에 삽입된 피스톤을 포함하여 구성되며,
   상기 피스톤이 상기 왁스 케이스에 직접적으로 힘을 가할 수 있도록, 상기 피스톤에 옆으로 돌출 형성된 스토퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모터를 이용한 전기식 서모스탯.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 운동변환부가 모터의 회전축에 설치된 피니언 기어 및 피스톤의 일단에 연결된 렉을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 모터를 이용한 전기식 서모스탯.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 모터장치가 정상 작동할 때에는 상기 피스톤의 상하 움직임에 의해서만 상기 밸브가 개폐되는 정상모드로 동작되고,
   상기 모터장치의 고장으로 상기 피스톤이 움직이지 않을 때에는 상기 왁스의 팽창과 수축에 의해서 상기 밸브가 개폐되는 안전모드로 동작되는 것을 특징으로 하는 모터를 이용한 전기식 서모스탯.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 정상모드와 상기 안전모드는, 적용 시스템에서 요구되는 온도범위를 기준으로 설정되며,
   상기 왁스의 팽창에 의해서 밸브가 열리는 설정온도가 상기 온도범위의 상한을 기준으로 설정된 것을 특징으로 하는 모터를 이용한 전기식 서모스탯.
   
6. 청구항 1의 모터를 이용한 전기식 서모스탯을 구동하는 방법으로서,
   모터장치의 동작에 의한 피스톤의 상하 움직임에 의해서 밸브가 개폐되는 제1 모드; 및
   상기 피스톤의 한쪽 끝이 삽입된 왁스의 팽창과 수축에 의해서 밸브가 개폐되는 제2 모드의 두 가지 방식으로 밸브가 개폐 되며,
   상기 모터장치가 정상 작동할 때에는 제1 모드에 의해서 밸브가 개폐되고, 상기 모터장치가 고장 난 경우에 왁스의 온도가 상승하여 제2 모드에 의해서 밸브가 개폐되는 것을 특징으로 하는 모터를 이용한 전기식 서모스탯의 구동 방법.

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