KR101834667B1 - 통합 유량 제어 밸브 - Google Patents

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KR101834667B1 KR1020160126107A KR20160126107A KR101834667B1 KR 101834667 B1 KR101834667 B1 KR 101834667B1 KR 1020160126107 A KR1020160126107 A KR 1020160126107A KR 20160126107 A KR20160126107 A KR 20160126107A KR 101834667 B1 KR101834667 B1 KR 101834667B1
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이지철
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셰플러안산 유한회사
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Abstract

본 발명은 냉각수가 유입되는 하우징(110)과, 상기 하우징(110) 내에 구비되며 회전 가능하도록 구비되고 단면이 원형이 중공의 밸브(130)와, 상기 밸브(130)가 회전 가능하도록 구동하는 구동부와, 상기 구동부와 연결되는 모터를 제어하는 제어부를 포함하며; 상기 밸브(130)는 축방향으로 이웃하는 제1밸브(131)와 제2밸브(133)로 이루어지며; 제1밸브와 제2밸브로 나누어 제어함으로써, 상기 제1밸브와 제2밸브는 별도로 제어되어 냉각수의 유량이 최적으로 제어되고, 엔진 시스템의 성능이 향상되며, 제작이 용이한 통합 유량 제어 밸브를 제공한다.

Description

통합 유량 제어 밸브{MULTI FLOW RATE CONTROL VALVE}
본 발명은 통합 유량 제어 밸브에 관한 것으로서, 엔진 냉각 시스템의 냉각수의 유량을 효율적으로 제어하는 통합 유량 제어 밸브에 관한 것이다.
엔진은 연료의 연소에 의해서 회전력을 발생시키고, 나머지는 열에너지로 배출된다. 특히, 냉각수는 엔진, 히터, 및 라디에이터를 순환하면서 열에너지를 흡수하고, 이를 외부로 방출한다.
엔진의 냉각수 온도가 낮으면, 오일의 점성이 높아져서 마찰력이 증가하고, 연료소모가 늘어나는 경향이 있고, 배기가스의 온도가 천천히 상승하여 촉매가 활성화되는 시간이 길어지고, 배기가스의 품질이 저하될 수 있다. 아울러, 히터의 기능이 정상화되는 시간이 길어져서 승객 및 운전자가 추울 수 있다.
엔진의 냉각수 온도가 과도하면, 노킹이 발생하고, 이를 억제하기 위해서 점화시기를 조절하여 성능이 저하될 수 있다. 또한, 윤활유의 온도가 과도하면 윤활작용이 저하될 수 있다.
따라서, 엔진의 특정부위는 냉각수의 온도를 높게 유지하고, 다른 부위는 낮게 유지하는 등 하나의 밸브를 통해서 여러 개의 냉각요소를 제어하는 통합 유량 제어 밸브가 적용되고 있다.
도 1은 종래의 통합 유량 제어 밸브를 도시한 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 통합 유량 제어 밸브는 밸브(1)와, 밸브하우징(2)과, 모터하우징(3)과, 구동기어(5)와, 종동기어(7)와, 회전축(9)과, 유입포트(11)를 포함하여 구성된다.
상기 밸브(1)는 파이프 형태로 양단이 개방된 구조를 가지며, 길이방향 중심부에는 공간이 형성된다. 상기 밸브하우징(2)에는 중심부의 공간에서 외측면으로 통하는 유입포트(11)가 형성된다. 상기 유입포트(11)를 통해서 상기 엔진에서 공급된 냉각수는 상기 밸브(1)의 중심부로 흐른다. 상기 밸브(1)에는 중심부에서 외부로 통하는 출구(12)가 각각 형성된다. 상기 출구(12)와 대응하여 상기 밸브하우징(2)에는 상기 라디에이터(미도시)와 연결되는 라디에이터배출포트(24), 히터코어(미도시)와 연결되는 히터코어배출포트(23), 오일쿨러(미도시)와 연결되는 상기 오일쿨러배출포트(26)가 배치된다.
상기 모터하우징(3)에는 모터(미도시)와, 상기 모터에 의해서 회전하는 구동기어(5)와, 상기 구동기어(5)에 의해서 회전하는 종동기어(7)가 구비된다. 상기 모터하우징(3) 내부에 배치되는 모터에 의해서 상기 구동기어(5)가 회전하면 상기 종동기어(7)가 회전하고, 상기 종동기어(7)와 연결된 회전축(9)이 회전하면 상기 밸브(1)가 회전하는 구조를 갖는다.
상기 밸브(1)의 회전에 따라서 상기 출구(12)가 상기 히터코어배출포트(23), 라디에이터배출포트(24), 오일쿨러배출포트(26)와 연통되면, 냉각수가 상기 히터코어, 라디에이터 또는 오일쿨러로 선택적으로 공급된다.
하지만, 유입되는 냉각수의 온도에 따라 상기 세 부품으로의 유량을 차단하거나 상기 세 부품으로 향하는 유로의 개방 단면적들을 상대적으로 변화시키는 것에 있어서, 하나의 밸브로 제어하기에는 어려움이 있으며 시스템이 복잡해지는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 10-1558394(2015.10.01)
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 통합 유량 제어 밸브 장치의 구조를 개선하여 냉각수의 유량을 최적으로 제어함으로써 엔진 시스템의 성능이 향상되는 통합 유량 제어 밸브 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 통합 유량 제어 밸브는 냉각수가 유입되는 유입포트와 냉각수가 배출되는 3개 이상의 배출포트가 구비된 하우징과, 상기 하우징 내에 회전 가능하도록 구비되며 단면이 원형이고 중공체인 제1밸브와, 상기 제1밸브와 축방향으로 이웃하며 단면이 원형이고 중공체인 제2밸브와, 상기 제1밸브를 회전 구동하는 구동부와, 상기 구동부에 구비되는 모터를 제어하는 제어부를 포함하며; 상기 제1밸브에는 측방으로 각각 1개 이상의 출구가 관통 형성되고, 상기 제2밸브에는 측방으로 각각 1개 이상의 출구가 관통 형성된 것을 특징으로 하는 통합 유량 제어 밸브를 제공한다.
본 발명에 따른 통합 유량 제어 밸브는 냉각수가 유입되는 유입포트와 냉각수가 배출되는 3개 이상의 배출포트가 구비된 하우징과, 상기 하우징 내에 회전 가능하도록 구비되며 단면이 원형이고 중공체인 제1밸브와, 상기 제1밸브와 축방향으로 이웃하며 단면이 원형이고 중공체인 제2밸브와, 상기 제2밸브를 회전 구동하는 구동부와, 상기 구동부에 구비되는 모터를 제어하는 제어부를 포함하며; 상기 제1밸브에는 측방으로 각각 1개 이상의 출구가 관통 형성되고, 상기 제2밸브에는 측방으로 각각 1개 이상의 출구가 관통 형성된 것을 특징으로 하는 통합 유량 제어 밸브를 제공한다.
상기에서, 구동부는 상기 제1밸브에 연결된 회전축과, 상기 회전축에 결합된 종동기어와, 상기 종동기어에 치합하며 모터에 결합된 제1구동기어부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기에서, 제1밸브는 상기 제2밸브와 마주보는 축방향 단부에 상기 제2밸브를 향하여 돌출되며, 원주방향을 따라 하나 이상의 제1돌기가 형성되며; 상기 제2밸브는 상기 제1밸브와 마주보는 축방향 단부에 상기 제1밸브를 향하여 돌출되며, 원주방향을 따라 하나 이상의 제2돌기가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기에서, 제1돌기와 제2돌기는 원주방향을 따라 교차되도록 구비되어 상기 제1돌기의 측면과 제2돌기의 측면이 서로 마주보도록 위치되는 것을 특징으로 한다.
상기에서, 제1돌기의 외경은 제2돌기의 내경보다 크게 형성되고, 상기 제1돌기의 내경은 제2돌기의 외경보다 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기에서, 제1돌기의 일측면이 상기 제2돌기의 일측면과 접하게 되면 상기 제1돌기의 타측면은 상기 제2돌기의 타측면과 원주방향으로 이격되어 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기에서, 제1밸브가 회전할 때 상기 제1돌기가 상기 제2돌기와 접하며 제2밸브가 회전되는 것을 특징으로 한다.
상기에서, 제2밸브가 회전할 때 상기 제2돌기가 상기 제1돌기와 접하며 제1밸브가 회전되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 통합 유량 제어 밸브는 분배되는 냉각수의 유량이 정밀하게 제어되고, 냉각수의 유량이 최적으로 제어되어 엔진 시스템의 성능이 향상되며, 제작이 용이한 효과가 있다.
도 1은 종래의 통합 유량 제어 밸브를 도시한 단면도이고,
도 2는 본 발명의 통합 유량 제어 밸브를 도시한 단면도이며,
도 3은 본 발명의 통합 유량 제어 밸브의 밸브와 구동부를 도시한 사시도이고,
도 4는 본 발명의 통합 유량 제어 밸브의 하우징 내부를 도시한 단면도이며,
도 5는 본 발명의 통합 유량 제어 밸브의 제1밸브를 도시한 단면도이고,
도 6은 본 발명의 통합 유량 제어 밸브의 제2밸브를 도시한 단면도이며,
도 7은 도 4의 A부를 확대 도시한 일부 단면도이고,
도 8은 도 7의 B부를 확대 도시한 일부 단면도이며,
도 9는 도 7의 C부를 확대 도시한 일부 단면도이고,
도 10은 본 발명의 따른 다른 실시예의 통합 유량 제어 밸브를 도시한 단면도이며,
도 11은 본 발명의 따른 또 다른 실시예의 통합 유량 제어 밸브를 도시한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따르는 통합 유량 제어 밸브에 대하여 상세하게 설명한다. 상세한 설명에 있어서, 종래 기술에서 설명한 내용에 대한 기재는 생략한다.
도 1은 종래의 통합 유량 제어 밸브를 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 통합 유량 제어 밸브를 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명의 통합 유량 제어 밸브의 밸브와 구동부를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 통합 유량 제어 밸브의 하우징 내부를 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 통합 유량 제어 밸브의 제1밸브를 도시한 단면도이고, 도 6은 본 발명의 통합 유량 제어 밸브의 제2밸브를 도시한 단면도이며, 도 7은 도 4의 A부를 확대 도시한 일부 단면도이고, 도 8은 도 7의 B부를 확대 도시한 일부 단면도이며, 도 9는 도 7의 C부를 확대 도시한 일부 단면도이고, 도 10은 본 발명의 따른 다른 실시예의 통합 유량 제어 밸브를 도시한 단면도이며, 도 11은 본 발명의 따른 또 다른 실시예의 통합 유량 제어 밸브를 도시한 단면도이다.
이하 설명에서, 도 2의 가로를 "축방향"이라 하고, 도 2의 세로를 "반경방향"으로 기재한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 통합 유량 조절 밸브(100)는 하우징(110)과, 밸브(130)와, 구동부와, 제어부(미도시)로 이루어진다. 상기 하우징(110)은 중공으로 형성되어 내부에 밸브(130)가 구비된다. 상기 하우징(110)은 엔진과 연결되어 엔진으로부터 냉각수가 공급된다.
상기 하우징(110)에는 히터코어배출관(210)과 연결되어 히터코어로 냉각수가 유동되는 히터코어배출포트(113)와, 라디에이터배출관(310)과 연결되어 라디에이터로 냉각수가 유동되는 라디에이터배출포트(115)와, 오일쿨러배출관(미도시)과 연결되어 오일쿨러로 냉각수가 유동되는 오일쿨러배출포트(117)가 구비된다.
따라서, 엔진의 실린더헤드에서 상기 통합 유량 제어 밸브(100)로 냉각수가 공급되어 상기 통합 유량 제어 밸브(100)는 히터코어와, 라디에이터와, 오일쿨러로 냉각수를 선택적으로 공급한다.
상기 밸브(130)는 상기 하우징(110) 내에 회전 가능하도록 구비된다. 상기 밸브(130)는 제1밸브(131)와 제2밸브(133)로 이루어진다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제1밸브(131)는 축방향 양단부가 개구되어 냉각수가 유입된다. 상기 제1밸브(131)는 제1밸브몸체(1312)와 제1밸브허브(1313)로 이루어진다.
상기 제1밸브몸체(1312)는 단면이 원형이며 중공으로 형성된다. 상기 제1밸브몸체(1312)는 중심부로 갈수록 외경이 증가되도록 형성된다. 상기 제1밸브몸체(1312) 단면의 내면은 원형으로 형성되지 않을 수 있다. 상기 제1밸브몸체(1312)에 제1출구(1311)를 포함하여 하나 이상의 출구와 제1돌기(1315)가 형성된다.
상기 제1출구(1311)는 상기 제1밸브몸체(1312)에 측방으로 관통 형성된다. 상기 제1출구(1311)는 상기 제1밸브(131)의 회전에 따라서 상기 히터코어배출포트(113)와 연통된다. 상기 제1출구(1311)와 히터코어배출포트(113)가 연통되어 개방되는 면적에 따라 히터코어로 배출되는 냉각수의 유량이 조절된다.
상기 제1돌기(1315)는 상기 제2밸브(133)와 마주보는 상기 제1밸브몸체(1312)의 축방향 단부에 구비된다. 상기 제1돌기(1315)는 상기 제2밸브(133)를 향하여 돌출되며 원주방향으로 연장 형성된다. 상기 제1돌기(1315)는 원주방향을 따라 이격되어 하나 이상 구비된다.
상기 제1밸브허브(1313)는 제1밸브몸체(1312)로부터 반경방향 내측으로 연장된 하나 이상의 림으로 이루어진다. 상기 제1밸브허브(1313)의 반경방향 중심에는 홀이 형성된다. 상기 홀은 구동부의 중심축(156)이 구비되도록 축방향으로 관통 형성된다. 상기 홀에 중심축(156)이 회전 가능하도록 결합된다.
도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제2밸브(133)는 상기 제1밸브(131)와 축방향으로 이웃하도록 구비된다. 상기 제2밸브(133)는 축방향 단부가 개구되어 냉각수가 유입된다. 상기 제2밸브(133)는 제2밸브몸체(1332)와 제2밸브허브(1335)로 이루어진다.
상기 제2밸브몸체(1332)는 단면이 원형이며 중공으로 형성된다. 상기 제2밸브몸체(1332)는 중심부로 갈수록 외경이 증가되도록 형성된다. 상기 제2밸브몸체(1332) 단면의 내면은 원형으로 형성되지 않을 수 있다. 상기 제2밸브몸체(1332)에 제2출구(1331)와 제3출구(1333)를 포함하여 하나 이상의 출구와 제2돌기(1337)가 형성된다.
상기 제2출구(1331)는 상기 제2밸브몸체(1332)에 측방으로 관통 형성된다. 상기 제2출구(1331)는 상기 제2밸브(133)의 회전에 따라서 상기 라디에이터배출포트(115)와 연통된다. 상기 제2출구(1331)와 라디에이터배출포트(115)가 연통되어 개방되는 면적에 따라 라디에이터로 배출되는 냉각수의 유량이 조절된다.
상기 제3출구(1333)는 상기 제2출구(1331)로부터 원주방향을 따라 이격되어 형성된다. 상기 제3출구(1333)는 상기 제2밸브몸체(1332)에 측방으로 관통 형성된다. 상기 제3출구(1333)는 상기 제2밸브(133)의 회전에 따라서 상기 오일쿨러배출포트(117)와 연통된다. 상기 제3출구(1333)와 오일쿨러배출포트(117)가 연통되어 개방되는 면적에 따라 오일쿨러로 배출되는 냉각수의 유량이 조절된다. 상기 제2출구(1331)와 제3출구(1333)는 연결되어 하나의 출구로 될 수도 있다.
상기 제2밸브허브(1335)는 상기 제2밸브몸체(1332)로부터 반경방향 내측으로 연장된 하나 이상의 림으로 이루어진다. 상기 제2밸브허브(1335)의 반경방향 중심에는 홀이 형성된다. 상기 홀은 구동부의 회전축(157)이 구비되도록 축방향으로 관통 형성된다. 상기 회전축(157)은 스플라인 축으로 형성되고, 상기 제2밸브허브(1335)의 내경은 스플라인으로 형성되어 상기 회전축(157)과 제2밸브허브(1335)는 스플라인 축이음 구조로 결합된다. 상기 홀에 회전축(157)이 결합되어 상기 제2밸브(133)는 회전축(157)과 같이 회전된다.
상기 제2돌기(1337)는 상기 제1밸브(131)와 마주보는 축방향 제2밸브몸체(1332) 단부에 구비된다. 상기 제2돌기(1337)는 상기 제1밸브(131)를 향하여 돌출되며 원주방향으로 연장 형성된다. 상기 제2돌기(1337)는 원주방향으로 따라 이격되어 하나 이상 구비된다.
도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제2돌기(1337)는 상기 제1밸브(131)와 제2밸브(133) 사이에서 원주방향을 따라 제1돌기(1315)와 교차되도록 구비된다. 상기 제1돌기(1315)와 제2돌기(1337)는 교차로 구비되어 상기 제1돌기(1315)의 제1측면(1315-1)과 제2돌기(1337)의 제2측면(1337-1)이 서로 마주보도록 위치된다.
상기 제1돌기(1315) 제1외경면(1315-3)의 반경은 제2돌기(1337) 제2내경면(1335-5)의 반경보다 크게 형성된다. 상기 제1돌기(1315) 제1내경면(1315-3)의 반경은 제2돌기(1337) 제2외경면(1335-3)의 반경보다 작게 형성된다. 따라서, 상기 제2밸브(133)가 회전할 때 상기 제2돌기(1337)의 제2측면(1337-1)이 제1돌기(1315)의 제1측면(1315-1)과 접하게 되어 제2밸브(133)와 제1밸브(131)가 맞물려 회전된다.
또한, 상기 제1돌기(1315)의 일측면이 상기 제2돌기(1337)의 일측면과 접하게 되면 상기 제1돌기(1315)의 타측면은 상기 제2돌기(1337)의 타측면과 원주방향으로 이격되어 구비된다. 이로 인해 상기 제2밸브(133)의 회전으로 상기 제2돌기(1337)의 제2측면(1337-1)과 제1돌기(1315)의 제1측면(1315-1)이 접하지 않는 회전 구간이 형성된다. 따라서 상기 제2밸브(133)는 제1밸브(133)가 회전되거나 고정되도록 제어가 가능하게 된다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 구동부는 상기 제2벨브(133)와 연결되어 구비된다. 상기 구동부는 상기 제2밸브(133)가 회전 가능하도록 구동된다. 상기 구동부는 상기 제1벨브(131)와 연결되어 구비될 수 있다. 상기 구동부는 모터(151)와, 구동기어부와, 종동기어(155)와, 회전축(157)과, 중심축(156)으로 이루어진다.
상기 모터(151)는 구동기어부와 연결되어 동력을 전달한다.
상기 구동기어부는 모터(151)의 회전축에 구비되는 피니언(152)과, 상기 피이언(152)과 치합되는 구동기어(153)와, 상기 구동기어(153)와 치합되며 상기 종동기어(155)와 연결된 웜(154)로 이루어진다.
상기 종동기어(155)는 구동기어부와 치합되도록 구비되며 상기 회전축(157)과 결합된다.
상기 회전축(157)은 중공체이며, 상기 제2밸브(133) 중심에 축방향으로 관통되어 구비된다. 상기 회전축(157)은 일측에 제2밸브허브(1335)가 결합되고, 타측에 종동기어(155)가 결합된다. 상기 회전축(157)의 타측은 스플라인 축으로 형성되고, 상기 종동기어(155)의 내경은 스플라인으로 형성되어 상기 회전축(157)과 종동기어(155)는 스플라인 축이음 구조로 결합된다. 상기 회전축(157) 내에 상기 중심축(156)이 삽입되어 구비된다.
따라서 상기 모터(151)의 회전으로 상기 구동기어부와 종동기어(155)가 서로 맞물려 회전되고, 상기 종동기어(155)와 결합된 회전축(157)의 회전으로 제2밸브(133)가 회전된다. 상기 제2밸브(133)의 회전으로 제1밸브(131)가 회전되거나 고정되어 상기 제1밸브(133)와 제2밸브(133)에 구비된 출구와 하우징의 배출포트가 각각 연결되어 냉각수가 배출된다.
상기 중심축(156)은 회전축(157) 내에 삽입 구비되어, 중심축(156)의 양단부는 상기 회전축(157)의 양단부보다 축방향 외측으로 돌출되도록 구비된다. 따라서, 상기 중심축(156)의 일측은 제2밸브(133)를 지나 돌출되어 제1밸브(131)와 연결된다. 상기 중심축(156)의 일측은 상기 제1밸브(131)를 지나 연장되어 제1밸브(131)를 사이에 두고 구동부와 반대측이며 하우징(110)의 반경방향 중심부에 구비되고 제1밸브(131)를 향하여 오목하게 형성된 지지홈(111)에 삽입되어 결합된다. 상기 중심축(156)의 일측은 지지홈(111)에 고정되도록 결합된다. 상기 중심축(156)의 타측은 종동기어(155)를 지나 돌출될 수 있다.
도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 회전축(157)은 회전축(157)의 일단으로부터 반경방향 외측으로 연장되는 턱면(1571)과, 상기 턱면(1571)으로부터 축방향 외측으로 연장되는 가압면(1573)이 형성된다. 상기 가압면(1573)과 중심축(156) 사이에 씰(158)이 구비된다. 상기 씰(158)이 구비되어 유체의 유입이 방지된다. 씰은 공지된 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 중심축(156)에 돌출부가 구비된다. 상기 돌출부는 제1돌출부(1561)와 제2돌출부(1563)와 제3돌출부(1565)로 이루어진다.
상기 제1돌출부(1561)는 상기 중심축(156)의 외경으로부터 반경방향 외측으로 돌출되며 원주방향을 따라 연장 형성된다. 상기 제1돌출부(1561)는 축방향으로 이격되어 복수로 구비된다. 상기 제1돌출부(1561)의 외경은 회전축(157)의 내경과 같도록 형성되어 회전축(157)의 내경과 접하게 된다.
상기 제2돌출부(1563)와 제3돌출부(1565)는 상기 중심축(156)의 외경으로부터 반경방향 외측으로 돌출되며 원주방향을 따라 연장 형성된다. 상기 제2돌출부(1563)와 제3돌출부(1565)의 외경은 회전축(157)의 내경과 같도록 형성되어 회전축(157)의 내경과 접하게 된다. 상기 제2돌출부(1563)와 제3돌출부(1565)는 중심축(156)에 축방향으로 이격되어 구비된다. 상기 제2돌출부(1563)와 제3돌출부(1565) 사이에 오링(159)이 구비된다.
상기 오링(159)은 링상으로, 엘라스토머 재질로 이루어진다. 상기 오링(159)이 구비되어 회전축(157)의 내경과 중심축(156) 외경 사이에 유체의 유입이 방지된다.
상기 제어부(미도시)는 모터(151)와 연결되어 구비된다. 상기 제어부는 모터(151)에 연결되어 모터(151)의 회전을 제어함으로써, 상기 제2밸브(133)의 회전이 제어된다. 상기 제어부는 냉각수의 온도 및 설정에 따라서 상기 제2밸브(133)의 회전을 제어하여 제1밸브(131)의 회전을 제어할 수 있으며 고정시킬 수도 있다.
두 개의 밸브를 하나의 구동부로 제어함으로써, 하나의 밸브와 구동부로 이루어진 기존의 통합 유량 조절 밸브에 적용이 가능하게 된다. 즉, 상기 통합 유량 조절 밸브(100)는 별도로 제작할 필요가 없어 제작이 용이하여 효율적이다.
또한, 본 발명의 통합 유량 조절 밸브(100)는 두 개의 밸브로 분리되어 각 밸브(130)의 회전을 별도록 제어되어 회전 각도를 산출하는 방식이 용이하게 된다. 이로인하여, 밸브의 출구와 배출포트 간의 개방되는 면적이 조절됨으로써 히터코어, 라디에이터, 오일쿨러 등의 냉각 용량에 따라 최적으로 냉각수를 유동이 가능하게 된다. 또한, 상기 통합 유량 조절 밸브의 효율적인 냉각수 배출로 인하여 엔진 효율이 향상되는 효과가 있다.
도 10 은 본 발명에 따른 통합 유량 조절 벨브의 다른 실시예이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 상기 구동부는 상기 제2벨브(133)와 연결되어 구비된다. 상기 구동부는 상기 제2밸브(133)가 회전 가능하도록 구동된다. 상기 구동부는 상기 제1벨브(131)와 연결되어 구비될 수 있다. 상기 구동부는 모터(151)와, 구동기어부와, 종동기어(155)와, 회전축(157)으로 이루어진다.
상기 모터(151)의 회전으로 상기 구동기어부와 종동기어(155)가 서로 맞물려 회전되고, 상기 종동기어(155)와 결합된 회전축(157)의 회전으로 제2밸브(133)가 회전된다.
상기 회전축(157)은 중실축이며, 상기 제2밸브(133) 중심에 축방향으로 관통되어 구비된다. 상기 회전축(157)의 일측은 상기 제2밸브허브(1335)와 결합되고, 타측은 종동기어(155)와 결합된다. 상기 회전축(157)의 타측은 스플라인 축으로 형성되고, 상기 종동기어(155)의 내경은 스플라인으로 형성되어 상기 회전축(157)과 종동기어(155)는 스플라인 축이음 구조로 결합된다. 상기 회전축(157)의 일측은 상기 제1밸브허브(1313)와 결합되고, 타측은 종동기어(155)와 결합될 수 있다.
상기 회전축(157)은 축방향 일단에 연장부(1572)가 구비된다. 상기 연장부(1572)는 중실축이며, 축방향 외측으로 연장 형성된다. 상기 연장부(1572)의 외경은 상기 회전축(157)의 외경보다 크게 형성된다. 상기 연장부(1572)로 인하여 회전축(157)과 제2밸브허브(1445) 사이에 유체의 유입이 방지된다. 상기 회전축(157)으로 인하여 구동부의 구조가 단순화되어 제작이 용이하며 고장이 방지된다.
도 11 은 본 발명에 따른 통합 유량 조절 벨브의 또다른 실시예이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 구동부는 상기 제2벨브(133)와 연결되어 구비된다. 상기 구동부는 상기 제2밸브(133)가 회전 가능하도록 구동된다. 상기 구동부는 모터(151)와, 구동기어부와, 종동기어(155)와, 회전축(157)과 중심축(156)으로 이루어진다.
상기 모터(151)의 회전으로 상기 구동기어부와 종동기어(155)가 서로 맞물려 회전되고, 상기 종동기어(155)와 결합된 회전축(157)의 회전으로 제2밸브(133)가 회전된다.
상기 회전축(157)은 중실축이며, 상기 제2밸브(133) 중심에 축방향으로 관통되어 구비된다. 상기 회전축(157)의 일측은 상기 제2밸브허브(1335)와 결합되고, 타측은 종동기어(155)와 결합된다. 상기 회전축(157)에 결합홈(1571)이 형성된다.
상기 결합홈(1571)은 상기 회전축(157) 단부에 축방향 내측으로 오목하게 형성된다. 상기 결합홈(1571)은 상기 제1밸브(131) 쪽으로 향하여 개구된다. 상기 결합홈(1571)의 단면은 원형이며 축방향으로 연장 형성된다. 상기 중심축(156)은 상기 결합홈(1571)에 삽입된다.
상기 중심축(156)은 결합홈(1571)에 삽입되며 상기 제1밸브(131)를 향하여 축방향으로 돌출된다. 상기 중심축(156)의 일측은 제2밸브(133)를 지나 돌출되어 제1밸브(131)와 연결된다. 상기 중심축(156)의 일측은 상기 제1밸브(131)를 지나 연장되어 제1밸브(131)를 사이에 두고 구동부와 하우징(110)의 반대측이며 반경방향 중심부에 구비되고 제1밸브(131)를 향하여 오목하게 형성된 지지홈(111)에 삽입되어 결합된다. 상기 중심축(156)의 일측은 지지홈(111)에 고정되도록 결합된다.
지금까지, 본 발명에 따른 통합 유량 제어 밸브에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 통합 유량 제어 밸브
110 : 하우징 131 : 제1밸브
1311 : 제1출구 133 : 제2밸브
1331 : 제2출구 1333 : 제3출구
1517 : 제1회전축 1537 : 제2회전축
210 : 히터코어배출관 310 : 라디에이터배출관

Claims (9)

  1. 냉각수가 유입되는 유입포트와 냉각수가 배출되는 2개 이상의 배출포트가 구비된 하우징(110)과, 상기 하우징(110) 내에 회전 가능하도록 구비되며 단면이 원형이고 중공체인 제1밸브(131)와, 상기 제1밸브(131)와 축방향으로 이웃하며 단면이 원형이고 중공체인 제2밸브(133)와, 상기 제1밸브(131)를 회전 구동하는 구동부와, 상기 구동부에 구비되는 모터(151)를 제어하는 제어부를 포함하며;
    상기 제1밸브(131)에는 측방으로 각각 1개 이상의 출구가 관통 형성되고, 상기 제2밸브(133)에는 측방으로 각각 1개 이상의 출구가 관통 형성되며;
    상기 제1밸브(131)는 상기 제2밸브(133)와 마주보는 축방향 단부에 상기 제2밸브(133)를 향하여 돌출되며, 원주방향을 따라 하나 이상의 제1돌기(1315)가 형성되며;
    상기 제2밸브(133)는 상기 제1밸브(131)와 마주보는 축방향 단부에 상기 제1밸브(131)를 향하여 돌출되며, 원주방향을 따라 하나 이상의 제2돌기(1337)가 형성되며;
    상기 제1돌기(1315)와 제2돌기(1337)는 원주방향을 따라 교차되도록 구비되어 상기 제1돌기(1315)의 측면과 제2돌기(1337)의 측면이 서로 마주보도록 위치되는 것을 특징으로 하는 통합 유량 제어 밸브.
  2. 냉각수가 유입되는 유입포트와 냉각수가 배출되는 2개 이상의 배출포트가 구비된 하우징(110)과, 상기 하우징(110) 내에 회전 가능하도록 구비되며 단면이 원형이고 중공체인 제1밸브(131)와, 상기 제1밸브(131)와 축방향으로 이웃하며 단면이 원형이고 중공체인 제2밸브(133)와, 상기 제2밸브(133)를 회전 구동하는 구동부와, 상기 구동부에 구비되는 모터(151)를 제어하는 제어부를 포함하며;
    상기 제1밸브(131)에는 측방으로 각각 1개 이상의 출구가 관통 형성되고, 상기 제2밸브(133)에는 측방으로 각각 1개 이상의 출구가 관통 형성되며;
    상기 제1밸브(131)는 상기 제2밸브(133)와 마주보는 축방향 단부에 상기 제2밸브(133)를 향하여 돌출되며, 원주방향을 따라 하나 이상의 제1돌기(1315)가 형성되며;
    상기 제2밸브(133)는 상기 제1밸브(131)와 마주보는 축방향 단부에 상기 제1밸브(131)를 향하여 돌출되며, 원주방향을 따라 하나 이상의 제2돌기(1337)가 형성되며;
    상기 제1돌기(1315)와 제2돌기(1337)는 원주방향을 따라 교차되도록 구비되어 상기 제1돌기(1315)의 측면과 제2돌기(1337)의 측면이 서로 마주보도록 위치되는 것을 특징으로 하는 통합 유량 제어 밸브.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 구동부는 상기 제1밸브(131)에 연결된 회전축(157)과, 상기 회전축(157)에 결합된 종동기어(155)와, 상기 종동기어(155)에 치합하며 모터(151)에 결합된 제1구동기어부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 통합 유량 제어 밸브.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 제1돌기(1315)의 외경은 제2돌기(1337)의 내경보다 크게 형성되고, 상기 제1돌기(1315)의 내경은 제2돌기(1337)의 외경보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 통합 유량 제어 밸브.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 제1돌기(1315)의 일측면이 상기 제2돌기(1337)의 일측면과 접하게 되면 상기 제1돌기(1315)의 타측면은 상기 제2돌기(1337)의 타측면과 원주방향으로 이격되어 구비되는 것을 특징으로 하는 통합 유량 제어 밸브.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 제1밸브(131)가 회전할 때 상기 제1돌기(1315)가 상기 제2돌기(1337)와 접하며 제2밸브(133)가 회전되는 것을 특징으로 하는 통합 유량 제어 밸브.
  9. 제7 항에 있어서, 상기 제2밸브(133)가 회전할 때 상기 제2돌기(1337)가 상기 제1돌기(1315)와 접하며 제1밸브(131)가 회전되는 것을 특징으로 하는 통합 유량 제어 밸브.
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JP2013011225A (ja) 2011-06-29 2013-01-17 Denso Corp 流量制御装置
KR101558394B1 (ko) 2014-07-24 2015-10-07 현대자동차 주식회사 통합 유량 제어밸브를 갖는 엔진시스템

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