KR102212578B1 - 이지알 쿨러용 바이패스 밸브 유닛 - Google Patents

Abstract

이지알 쿨러용 바이패스 밸브 유닛이 개시된다. 개시된 본 발명의 예시적인 일 실시 예에 따른 이지알 쿨러용 바이패스 밸브 유닛은, 쿨러 하우징 내부의 쿨링 영역에 가스 통로들을 형성하고, 그 가스 통로 사이에 냉각수 통로들을 형성하고 있는 이지알 쿨러에서, 쿨러 하우징의 이지알 가스 유입 측에 구성되는 것으로서, ⅰ)이지알 가스 주입부와, 쿨러 하우징의 쿨링 영역과 이지알 가스 주입부를 연결하는 쿨링 통로부와, 이지알 가스 주입부와 연결되는 바이패스 통로부를 가진 밸브 하우징과, ⅱ)쿨러 하우징에 구비된 액추에이터의 구동으로서 회전 축을 통해 밸브 하우징에 회전 가능하게 설치되며, 쿨링 통로부 및 바이패스 통로부의 입구 단을 선택적으로 개폐하는 플랩부재를 포함하고, 플랩부재는 회전 축에 고정되는 고정 단을 형성하며, 고정 단의 반대 쪽 끝단에 자유 단을 형성하되, 자유 단 측에서 쿨링 통로부 및 바이패스 통로부의 입구 단 가장자리 부분과 오버랩 되는 오버랩부를 형성하고, 고정 단 측에서 쿨링 통로부 및 바이패스 통로부의 입구 단 사이에 설정된 갭을 형성할 수 있다.

Description

이지알 쿨러용 바이패스 밸브 유닛 {BYPASS VALVE UNIT FOR EGR COOLER}

본 발명의 실시 예는 차량용 배기가스 재순환 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배기가스 재순환 장치에서 이지알 가스를 냉각시키는 이지알 쿨러용 바이패스 밸브 유닛에 관한 것이다.

최근 들어, 지구 온난화 등 환경문제가 거론되고 있고, 배기가스에 대한 규제가 강화되고 있는데, 특히 자동차 배기가스의 배출량에 대한 기준이 점차 강화되어 적용되고 있다.

구체적으로, EURO-6 기준으로 승용차용 디젤 엔진의 경우 NOx 의 발생량을 80mg/km 수준으로 저감시켜야 하는데, 이에 대응하여, 자동차 관련 업체들은 배기가스 재순환 장치(EGR), 질소 트랩 장치(LNT), 및 선택적 촉매 환원장치(SCR) 등의 신기술을 적용하고 있다.

여기서, 배기가스 재순환 장치는 배기가스의 일부를 배기가스 재순환 라인을 통해 다시 흡기 라인으로 재순환시키기 위한 것으로, 촉매 전단의 배기가스를 재순환시키는 고압 이지알(High Pressure Exhaust Gas Recirculation, HP-EGR) 유닛과, 촉매 후단의 배기가스를 재순환시키는 저압 이지알(Low Pressure Exhaust Gas Recirculation, LP-EGR) 유닛을 구비한다.

이러한 배기가스 재순환 장치에서 배기가스 재순환 라인에는 재순환 배기가스를 냉각시키며, 흡기 라인으로 재 순환시키기 위한 이지알 쿨러(EGR cooler)가 배치된다.

이지알 쿨러는 쿨러 하우징 내부의 쿨링 영역에 가스 통로를 형성하고, 그 가스 통로 사이에 냉각수 통로를 형성하고 있다. 이에 따라 이지알 쿨러는 가스 통로로 재순환 배기가스를 유동시키고, 가스 통로 사이의 냉각수 통로를 따라 유동하는 냉각수로서 재순환 배기가스를 냉각시키며, 그 냉각된 재순환 배기가스를 흡기 라인으로 순환시킬 수 있다.

더 나아가, 이지알 쿨러는 엔진 냉간 조건에서 재순환 배기가스(이하에서는"이지알 가스"라고 한다)를 쿨링 영역으로 유도하지 않고, 흡기 라인으로 바이패스 시키기 위한 바이패스 밸브 유닛을 더 구비하고 있다.

이러한 바이패스 밸브 유닛은 쿨러 하우징의 이지알 가스 유입 측에 설치되는 바, 이지알 가스 주입부, 쿨러 하우징의 쿨링 영역과 이지알 가스 주입부를 연결하는 쿨링 통로부, 그리고 이지알 가스 주입부와 연결되는 바이패스 통로부를 가진 밸브 하우징(당 업계에서는 "바이패스 하우징"이라고도 한다)을 구비하고 있다.

또한, 바이패스 밸브 유닛은 밸브 하우징에 액추에이터를 통하여 회전 가능하게 설치되는 플랩부재를 구비하고 있다. 플랩부재는 액추에이터에 의해 회전하면서 밸브 하우징의 쿨링 통로부와 바이패스 통로부를 선택적으로 개폐할 수 있다.

즉, 플랩부재는 쿨링 통로부의 입구 단을 폐쇄하고, 바이패스 통로부의 입구단을 개방하며, 바이패스 통로부와 가스 주입부를 연결할 수 있다. 그리고 플랩부재는 쿨링 통로부의 입구 단을 개방하고, 바이패스 통로부의 입구 단을 폐쇄하며, 쿨링 통로부와 가스 주입부를 연결할 수 있다.

한편, 디젤 엔진은 연소 특성 상 연소실에서 다량의 수트가 발생하는데, 이지알 가스가 수트를 함유하면서 쿨러 하우징의 가스 통로를 따라 유동함에 따라, 밸브 하우징에 수트가 퇴적된다. 이러한 수트는 플랩부재가 회전하면서 쿨링 통로부 및 바이패스 통로부의 입구 단을 개폐할 때 제거되지만 완전히 제거되지 못하고 밸브 하우징에 일부 퇴적된 상태로 남게 된다.

이러한 수트는 밸브 하우징에 퇴적되면서 플랩부재의 완전 닫힘을 방해하며, 플랩부재의 걸림 현상을 초래할 수 있다. 특히, 플랩부재의 회전 축 근접 부위에서는 소량의 수트 퇴적으로도 플랩부재의 열림량이 커지게 되고, 이로 인해 플랩부재가 쿨링 통로부 및 바이패스 통로부의 입구 단을 완벽하게 폐쇄하지 못해 이지알 가스를 원하는 유로로 유도하지 못하게 된다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 수트의 퇴적에 따른 밸브 개폐 불량 및 밸브 개폐 정확도를 간단한 구성으로 개선할 수 있도록 한 이지알 쿨러용 바이패스 밸브 유닛을 제공하고자 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 이지알 쿨러용 바이패스 밸브 유닛은, 쿨러 하우징 내부의 쿨링 영역에 가스 통로들을 형성하고, 그 가스 통로 사이에 냉각수 통로들을 형성하고 있는 이지알 쿨러에서, 상기 쿨러 하우징의 이지알 가스 유입 측에 구성되는 것으로서, ⅰ)이지알 가스 주입부와, 상기 쿨러 하우징의 쿨링 영역과 이지알 가스 주입부를 연결하는 쿨링 통로부와, 이지알 가스 주입부와 연결되는 바이패스 통로부를 가진 밸브 하우징과, ⅱ)상기 쿨러 하우징에 구비된 액추에이터의 구동으로서 회전 축을 통해 상기 밸브 하우징에 회전 가능하게 설치되며, 상기 쿨링 통로부 및 바이패스 통로부의 입구 단을 선택적으로 개폐하는 플랩부재를 포함하고, 상기 플랩부재는 상기 회전 축에 고정되는 고정 단을 형성하며, 상기 고정 단의 반대 쪽 끝단에 자유 단을 형성하되, 상기 자유 단 측에서 상기 쿨링 통로부 및 바이패스 통로부의 입구 단 가장자리 부분과 오버랩 되는 오버랩부를 형성하고, 상기 고정 단 측에서 상기 쿨링 통로부 및 바이패스 통로부의 입구 단 사이에 설정된 갭을 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 이지알 쿨러용 바이패스 밸브 유닛에 있어서, 상기 쿨링 통로부 및 바이패스 통로부의 입구 단은 상기 플랩부재의 자유 단 측에 일측 세로 단을 형성하고, 상기 플랩부재의 고정 단 측에 다른 일측 세로 단을 형성하며, 상기 일측 세로 단 및 다른 일측 세로 단을 잇는 가로 단을 상하 측에 각각 형성할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 이지알 쿨러용 바이패스 밸브 유닛에 있어서, 상기 오버랩부는 상기 입구 단의 일측 세로 단, 및 상기 일측 세로 단의 상하 모서리 단과 오버랩 될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 이지알 쿨러용 바이패스 밸브 유닛에 있어서, 상기 갭은 상기 입구 단의 다른 일측 세로 단에서 상하 가로 단을 따라 설정된 제1 구간에 형성될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 이지알 쿨러용 바이패스 밸브 유닛에 있어서, 상기 오버랩부는 상기 플랩부재의 자유 단에서 상기 제1 구간까지의 제2 구간에 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 이지알 쿨러용 바이패스 밸브 유닛에 있어서, 상기 쿨링 통로부 및 바이패스 통로부의 입구 단은 상기 제1 구간에 따른 상하 가로 단 사이의 폭이 상기 제2 구간에 따른 상하 가로 단 사이의 폭보다 더 큰 것으로 구비될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 이지알 쿨러용 바이패스 밸브 유닛에 있어서, 상기 오버랩부는 상기 쿨링 통로부 및 바이패스 통로부의 입구 단과 걸림이 이루어지는 스토퍼로 구비될 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 플랩부재의 구조를 개선하여 수트 퇴적에 따른 플랩부재의 걸림 현상을 방지할 수 있고, 간단한 구성으로 플랩부재의 과 회전을 방지할 수 있다.

그 외에 본 발명의 실시 예로 인해 얻을 수 있거나 예측되는 효과에 대해서는 본 발명의 실시 예에 대한 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시하도록 한다. 즉 본 발명의 실시 예에 따라 예측되는 다양한 효과에 대해서는 후술될 상세한 설명 내에서 개시될 것이다.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시 예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 바이패스 밸브 유닛이 적용되는 이지알 쿨러를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이지알 쿨러용 바이패스 밸브 유닛을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이지알 쿨러용 바이패스 밸브 유닛에 적용되는 플랩부재 부위를 도시한 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

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

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

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

도 1 및 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 바이패스 밸브 유닛이 적용되는 이지알 쿨러를 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이지알 쿨러용 바이패스 밸브 유닛을 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예들은 디젤 차량의 엔진 시스템에 적용될 수 있다.

더 나아가, 본 발명의 실시 예들은 디젤 차량의 엔진 시스템에서, 엔진의 배기 매니폴드에서 배기라인을 통해 배출되는 배기가스의 일부(재순환 배기가스, 이하에서는 편의 상 "이지알 가스"라고 한다)를 흡기라인으로 재순환시키며, 엔진의 흡기 매니폴더로 공급하는 배기가스 재순환 장치에 적용될 수 있다.

이러한 배기가스 재순환 장치는 엔진 냉간 시, 이지알 가스를 흡기 라인으로 바이패스 시키거나 엔진 열간 시, 이지알 가스를 냉각수로서 냉각할 수 있는 수냉식의 이지알 쿨러(1)를 포함하고 있다.

이하에서는 이지알 쿨러(1)의 장착 위치를 기준(도면 기준)으로 할 때, 상측을 향하는 부분을 상부, 상단, 상면 및 상단부로 정의하며, 하측을 향하는 부분을 하부, 하단, 하면 및 하단부로 정의하기로 한다.

그러나, 상기와 같은 방향의 정의는 상대적인 의미로서 이지알 쿨러(1)의 기준 위치 등에 따라서 그 방향이 달라질 수 있으므로, 상기한 기준 방향이 본 발명의 기준 방향으로 반드시 한정되는 것은 아니다.

더 나아가, 하기에서의 "단(한쪽/일측 단 또는 다른 한쪽/일측 단)"은 어느 한쪽의 끝으로 정의될 수 있고, 그 끝을 포함하는 일정 부분(한쪽/일측 단부 또는 다른 한쪽/일측 단부)으로 정의될 수도 있다.

한편, 본 발명의 실시 예들에서 상기 이지알 쿨러(1)는 이지알 가스의 유입 및 유출이 가능한 쿨링 영역(2)을 형성하고 있는 쿨러 하우징(3)과, 그 쿨러 하우징(3)의 이지알 가스 유입 측에 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 바이패스 밸브 유닛(100)을 포함하고 있다.

상기 쿨러 하우징(3)에서 쿨링 영역(2)은 이지알 가스를 유동시키는 가스 통로(4)들을 설정된 간격으로 이격되게 형성하고, 냉각수를 유동시키는 냉각수 통로(5)들을 가스 통로(4)들 사이에 형성하고 있다.

여기서, 상기 가스 통로(4)들은 쿨링 영역(2)의 이지알 가스 유입 측에서 유출 측으로 이지알 가스를 유동시키며, 냉각수 통로(5)들은 쿨러 하우징(3)에 구비된 냉각수 유입부(8) 및 냉각수 유출부(9)를 통해 냉각수를 순환 유동시킬 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 상기 바이패스 밸브 유닛(100)은 이지알 가스를 쿨러 하우징(3)의 쿨링 영역(2)으로 유도하지 않고, 흡기 라인을 통해 엔진의 흡기 매니폴드로 바이패스 시키기 위한 것이다.

이러한 바이패스 밸브 유닛(100)은 엔진의 배기 매니폴드에서 배출되는 배기가스 중의 이지알 가스를 유입하며, 밸브 구동으로서 이지알 가스를 쿨러 하우징(3)의 쿨링 영역(2)으로 유도하거나 별도 구비된 바이패스 영역으로 유도할 수 있다.

이에 따라 상기에서와 같은 이지알 쿨러(1)는 바이패스 밸브 유닛(100)을 통하여 이지알 가스를 유입하고, 엔진의 냉간 시, 이지알 가스를 바이패스 영역으로 유도하며 그 바이패스 영역을 통하여 엔진의 흡기 매니폴드로 바이패스 시킬 수 있다.

또한, 상기한 이지알 쿨러(1)는 엔진의 열간 시, 바이패스 밸브 유닛(100)을 통하여 유입되는 이지알 가스를 바이패스 영역으로 유도하지 않고, 쿨러 하우징(3)의 쿨링 영역(2)으로 유도하며, 그 쿨링 영역(2)에서 가스 통로(4)들로 이지알 가스를 유동시키고, 냉각수 통로(5)들을 따라 유동하는 냉각수로서 이지알 가스를 냉각시키며, 그 이지알 가스를 흡기 라인을 통해 엔진의 흡기매니폴드로 배출할 수 있다.

여기서, 상기 쿨러 하우징(3)에는 바이패스 밸브 유닛(100)의 바이패스 영역으로 유동하는 이지알 가스를 배출하고, 쿨링 영역(2)을 거치며 냉각수에 의해 냉각된 이지알 가스를 배출하며, 엔진의 흡기 매니폴드로 공급하기 위한 이지알 가스 배출부(6)를 구비하고 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 상기 이지알 쿨러용 바이패스 밸브 유닛(100)은 수트의 퇴적에 따른 밸브 개폐 불량 및 밸브 개폐 정확도를 간단한 구성으로 개선할 수 있는 구조로 이루어진다.

이를 위해 본 발명의 실시 예에 따른 상기 이지알 쿨러용 바이패스 밸브 유닛(100)은 기본적으로, 밸브 하우징(10) 및 플랩부재(50)를 포함하며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 밸브 하우징(10)은 하기에서 설명될 각종 구성 요소를 설치하기 위한 브라켓, 플레이트, 칼라, 블록, 돌기, 리브 등과 같은 각종 부속 요소들을 포함할 수 있다.

상기 밸브 하우징(10)은 쿨러 하우징(3)의 이지알 가스 유입 측에 설치된다. 상기 밸브 하우징(10)은 이지알 가스를 주입하는 이지알 가스 주입부(11)와, 쿨러 하우징(3)의 쿨링 영역(2)과 이지알 가스 주입부(11)를 연결하는 쿨링 통로부(13)와, 이지알 가스 주입부(11)와 연결되는 바이패스 영역으로서의 바이패스 통로부(15)를 형성하고 있다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이지알 쿨러용 바이패스 밸브 유닛에 적용되는 플랩부재 부위를 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에서 상기 플랩부재(50)는 밸브 하우징(10)의 쿨링 통로부(13) 및 바이패스 통로부(15)의 입구 단(17)을 선택적으로 개폐하는 밸브 바디로 구비된다.

상기 플랩부재(50)는 평판 형 타입으로 구비되며, 회전 축(51)을 통하여 밸브 하우징(10)에 회전 가능하게 설치된다. 상기 회전 축(51)은 액추에이터(53)로부터 회전 구동력을 제공받아 양 방향으로 회전하는데, 액추에이터(53)는 쿨러 하우징(3)에 설치된다.

예를 들면, 상기 액추에이터(53)는 회전 방향 및 속도의 서보 제어가 가능한 서보 모터를 포함할 수 있고, 진공 압에 의해 회전 축(51)에 양 방향으로의 회전 구동력을 인가할 수도 있다.

여기서, 상기 플랩부재(50)는 회전 축(51)에 고정되게 설치되는 바, 그 회전 축(51)에 고정되는 고정 단(61)을 형성하며, 그 고정 단(61)의 반대 쪽 끝단에 자유 단(63)을 형성하고 있다.

본 발명의 실시 예에서, 상기 플랩부재(50)는 자유 단(63) 측에서 밸브 하우징(10)의 쿨링 통로부(13) 및 바이패스 통로부(15)의 입구 단(17) 가장자리 부분과 오버랩 되는 오버랩부(71)를 포함하고 있다. 그리고, 상기 플랩부재(50)는 고정 단(61) 측에서 쿨링 통로부(13) 및 바이패스 통로부(15)의 입구 단(17) 사이에 설정된 갭(G)을 형성할 수 있다.

상기에서 쿨링 통로부(13) 및 바이패스 통로부(15)의 각 입구 단(17)은 플랩부재(50)의 자유 단(63) 측에 일측 세로 단(21)을 형성하고, 그 플랩부재(50)의 고정 단(61) 측에 다른 일측 세로 단(23)을 형성하며, 일측 세로 단(21) 및 다른 일측 세로 단(23)을 잇는 가로 단(25)을 상하 측에 각각 형성하고 있다. 즉, 상기 입구 단(17)은 양측 세로 단(21, 23) 및 상하 가로 단(25)을 갖는 사각 형상의 개방 단으로 구비된다.

이와 같은 플랩부재(50)의 구성을 더욱 구체적으로 설명하면, 상기 오버랩부(71)는 입구 단(17)의 일측 세로 단(21) 및 그 일측 세로 단(21)의 상하 모서리 단과 오버랩 된다.

즉, 상기 오버랩부(71)는 쿨링 통로부(13) 및 바이패스 통로부(15)의 입구 단(17)과 걸림이 이루어지는 스토퍼(73)로 구비된다.

상기 갭(G)은 입구 단(17)의 다른 일측 세로 단(23)에서 상하 가로 단(25)을 따라 설정된 제1 구간(S1)에 형성된다. 상기 갭(G)은 제1 구간(S1)에서 입구 단(17)과 플랩부재(50)의 가장자리 단 사이에 형성된다.

더 나아가, 상기 갭(G)은 플랩부재(50)의 고정 단(61) 측에서 입구 단(17)의 회전 축(51) 근접 부위 및 제1 구간(S1)에서의 상하 가로 단(25)과 플랩부재(50)의 가장자리 단 사이에 형성된다.

여기서, 상기한 바와 같은 오버랩부(71)는 플랩부재(50)의 자유 단(63)에서 제1 구간(S1)까지의 제2 구간(S2)에 구비된다. 이에 따라 상기 오버랩부(71)는 입구 단(17)의 제2 구간(S2)에서 일측 세로 단(21), 그 일측 세로 단(21)의 상하 모서리 단 및 상하 가로 단(25)과 오버랩 된다.

더 나아가, 상기 쿨링 통로부(13) 및 바이패스 통로부(15)의 입구 단(17)은 제1 구간(S1)에 따른 상하 가로 단(25) 사이의 폭(B1)이 제2 구간(S2)에 따른 상하 가로 단(25) 사이의 폭(B2)보다 더 큰 것으로 구비될 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시 예에 따른 이지알 쿨러용 바이패스 밸브 유닛(100)의 작용을 앞서 개시한 도면들을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

우선, 본 발명의 실시 예에서는 엔진 냉간 조건에서, 액추에이터(53)의 구 동으로 회전 축(51)을 통해 플랩부재(50)를 일측 방향으로 회전시킨다. 그러면, 상기 플랩부재(50)는 쿨링 통로부(13)의 입구 단(17)을 폐쇄하며, 바이패스 통로부(15)의 입구 단(17)을 개방한다.

여기서, 상기 플랩부재(50)는 쿨링 통로부(13)의 입구 단(17)의 제2 구간(S2)에서 오버랩부(71)를 통하여 일측 세로 단(21), 그 일측 세로 단(21)의 상하 모서리 단 및 상하 가로 단(25)과 오버랩 된다.

이 경우, 상기 오버랩부(71)는 쿨링 통로부(13)의 입구 단(17)과 걸림이 이루어지는 스토퍼(73)로서의 기능을 하게 되며, 그 쿨링 통로부(13)의 입구 단(17)에 대한 플랩부재(50)의 과 회전을 방지할 수 있다.

만약, 상기 플랩부재(50)에 오버랩부(71)를 형성하지 않고, 쿨링 통로부(13) 의 입구 단(17) 형상보다 플랩부재(50)의 단면 형상이 작은 경우, 플랩부재(50)의 가장자리 단과 쿨링 통로부(13)의 입구 단(17) 사이에 갭을 형성하는 경우에는 플랩부재(50)의 과 회전으로 이지알 가스를 원하는 유로로 유도하지 못하게 될 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 실시 예에서는 엔진의 냉간 시, 밸브 하우징(10)의 이지알 가스 주입부(11)로 유입되는 이지알 가스를 쿨링 통로부(13)를 통해 쿨러 하우징(3)의 쿨링 영역(2)으로 유동시키지 않고, 바이패스 통로부(15)를 통해 유동시키며, 이지알 가스 배출부(60)를 통해 배출하고, 흡기 라인을 통해 이지알 가스를 엔진의 흡기 매니폴드로 공급할 수 있다.

더 나아가, 상기한 과정에 본 발명의 실시 예에서는 플랩부재(50)의 고정 단(61) 측에서 쿨링 통로부(13)의 입구 단(17)의 회전 축(51) 근접 부위 및 제1 구간(S1)에서의 상하 가로 단(25)과 플랩부재(50)의 가장자리 단 사이에 갭(G)을 형성하고 있다.

한편, 본 발명의 실시 예에서는 엔진 열간 조건에서, 액추에이터(53)의 구 동으로 회전 축(51)을 통해 플랩부재(50)를 다른 일측 방향으로 회전시킨다. 그러면, 상기 플랩부재(50)는 쿨링 통로부(13)의 입구 단(17)을 개방하며, 바이패스 통로부(15)의 입구 단(17)을 폐쇄한다.

여기서, 상기 플랩부재(50)는 바이패스 통로부(15)의 입구 단(17)의 제2 구간(S2)에서 오버랩부(71)를 통하여 일측 세로 단(21), 그 일측 세로 단(21)의 상하 모서리 단 및 상하 가로 단(25)과 오버랩 된다.

이 경우, 상기 오버랩부(71)는 바이패스 통로부(15)의 입구 단(17)과 걸림이 이루어지는 스토퍼(73)로서의 기능을 하게 되며, 그 바이패스 통로부(15)의 입구 단(17)에 대한 플랩부재(50)의 과 회전을 방지할 수 있다.

만약, 상기 플랩부재(50)에 오버랩부(71)를 형성하지 않고, 바이패스 통로부(15)의 입구 단(17) 형상보다 플랩부재(50)의 단면 형상이 작은 경우, 그 플랩부재(50)의 가장자리 단과 바이패스 통로부(15)의 입구 단(17) 사이에 갭을 형성하는 경우에는 플랩부재(50)의 과 회전으로 이지알 가스를 원하는 유로로 유도하지 못하게 될 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 실시 예에서는 엔진의 열간 시, 밸브 하우징(10)의 이지알 가스 주입부(11)로 유입되는 이지알 가스를 바이패스 통로부(15)로 유동시키지 않고, 쿨링 통로부(13)의 입구 단(17)을 통해 쿨러 하우징(3)의 쿨링 영역(2)으로 유입시킨다.

그러면, 본 발명의 실시 예에서는 상기 쿨링 영역(2)에서 이지알 가스를 가스 통로(4)를 따라 유동시키고, 냉각수 통로(5)를 통해 유동하는 냉각수로서 이지알 가스를 냉각시키며, 그 냉각된 이지알 가스를 이지알 가스 배출부(6)를 통해 배출하고, 흡기 라인을 통해 엔진의 흡기 매니폴드로 공급할 수 있다.

더 나아가, 상기한 과정에 본 발명의 실시 예에서는 플랩부재(50)의 고정 단(61) 측에서 바이패스 통로부(15)의 입구 단(17)의 회전 축(51) 근접 부위 및 제1 구간(S1)에서의 상하 가로 단(25)과 플랩부재(50)의 가장자리 단 사이에 갭(G)을 형성하고 있다.

다른 한편, 상기에서와 같은 일련의 과정에 본 발명의 실시 예에서는 엔진의 연소실에서 발생되는 다량의 수트가 밸브 하우징(10)에 퇴적되는데, 그 수트는 플랩부재(50)의 개폐 회전에 의해 제거되지만 밸브 하우징(10)에 일부 퇴적된 상태로 남게 된다.

만약, 상기 쿨링 통로부(13) 및 바이패스 통로부(15)의 입구 단(17) 형상보다 플랩부재(50)의 단면 형상이 큰 경우에는 그 플랩부재(50)의 가장자리 부분이 쿨링 통로부(13) 및 바이패스 통로부(15)의 입구 단(17) 가장자리 부분 전체와 오버랩 될 수 있다.

그러나, 본 발명의 실시 예에서는 쿨링 통로부(13) 및 바이패스 통로부(15)의 입구 단(17)의 제1 구간(S1)에서 플랩부재(50)의 가장자리 단 사이에 갭(G)을 형성하고, 그 입구 단(17)의 제2 구간(S2)에 오버랩 되는 오버랩부(71)를 플랩부재(50)에 형성함에 따라, 그 입구 단(17)에 대한 플랩부재(50)의 오버랩 구간을 최소화 할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는 쿨링 통로부(13) 및 바이패스 통로부(15)의 입구 단(17)에 대한 수트의 퇴적을 최소화 함으로써, 그 수트 퇴적으로 인한 플랩부재(50)의 걸림 현상을 방지할 수 있다.

이로써, 본 발명의 실시 예에서는 플랩부재(50)를 통한 쿨링 통로부(13) 및 바이패스 통로부(15)의 입구 단(17) 폐쇄 시, 수트로 인한 플랩부재(50)의 열림량을 최소화 할 수 있기 때문에, 이지알 가스를 원하는 유로로 원활하게 유도할 수 있다.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 이지알 쿨러용 바이패스 밸브 유닛(100)에 의하면, 오버랩부(71)를 통해 플랩부재(50)의 과 회전을 방지함에 따라, 플랩부재(50)의 회전 범위를 제한하기 위한 제어수단을 필요로 하지 않으므로, 제어장치의 구조를 단순화시킬 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에서는 밸브 하우징(10)의 수트 퇴적으로 인한 플랩부재(50)의 걸림 현상을 방지할 수 있으므로, 쿨링 통로부(13) 및 바이패스 통로부(15)의 입구 단(17)에 대한 플랩부재(50)의 개폐 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시 예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당 업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.

1: 이지알 쿨러 2: 쿨링 영역
3: 쿨러 하우징 4: 가스 통로
5: 냉각수 통로 6: 이지알 가스 배출부
8: 냉각수 유입부 9: 냉각수 유출부
10: 밸브 하우징 11: 이지알 가스 주입부
13: 쿨링 통로부 15: 바이패스 통로부
17: 입구 단 21: 일측 세로 단
23: 다른 일측 세로 단 25: 가로 단
50: 플랩부재 51: 회전 축
53: 액추에이터 61: 고정 단
63: 자유 단 71: 오버랩부
73: 스토퍼 B1, B2: 폭
G: 갭 S1: 제1 구간
S2: 제2 구간 100: 바이패스 밸브 유닛

Claims (7)

1. 쿨러 하우징 내부의 쿨링 영역에 가스 통로들을 형성하고, 그 가스 통로 사이에 냉각수 통로들을 형성하고 있는 이지알 쿨러에서, 상기 쿨러 하우징의 이지알 가스 유입 측에 구성되는 바이패스 밸브 유닛으로서,
   이지알 가스 주입부와, 상기 쿨러 하우징의 쿨링 영역과 이지알 가스 주입부를 연결하는 쿨링 통로부와, 이지알 가스 주입부와 연결되는 바이패스 통로부를 가진 밸브 하우징; 및
   상기 쿨러 하우징에 구비된 액추에이터의 구동으로서 회전 축을 통해 상기 밸브 하우징에 회전 가능하게 설치되며, 상기 쿨링 통로부 및 바이패스 통로부의 입구 단을 선택적으로 개폐하는 플랩부재;를 포함하고,
   상기 플랩부재는 상기 회전 축에 고정되는 고정 단을 형성하며, 상기 고정 단의 반대 쪽 끝단에 자유 단을 형성하되, 상기 자유 단 측에서 상기 쿨링 통로부 및 바이패스 통로부의 입구 단 가장자리 부분과 오버랩 되는 오버랩부를 형성하고, 상기 고정 단 측에서 상기 쿨링 통로부 및 바이패스 통로부의 입구 단 사이에 설정된 갭을 형성하며,
   상기 쿨링 통로부 및 바이패스 통로부의 입구 단은 상기 플랩부재의 자유 단 측에 일측 세로 단을 형성하고, 상기 플랩부재의 고정 단 측에 다른 일측 세로 단을 형성하며, 상기 일측 세로 단 및 다른 일측 세로 단을 잇는 가로 단을 상하 측에 각각 형성하고,
   상기 오버랩부는 상기 입구 단의 일측 세로 단, 및 상기 일측 세로 단의 상하 모서리 단과 오버랩 되며, 상기 갭은 상기 입구 단의 다른 일측 세로 단에서 상하 가로 단을 따라 설정된 제1 구간에 형성되는 것을 특징으로 하는 이지알 쿨러용 바이패스 밸브 유닛.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1 항에 있어서,
   상기 오버랩부는,
   상기 플랩부재의 자유 단에서 상기 제1 구간까지의 제2 구간에 구비되는 것을 특징으로 하는 이지알 쿨러용 바이패스 밸브 유닛.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 쿨링 통로부 및 바이패스 통로부의 입구 단은,
   상기 제1 구간에 따른 상하 가로 단 사이의 폭이 상기 제2 구간에 따른 상하 가로 단 사이의 폭보다 더 큰 것을 특징으로 하는 이지알 쿨러용 바이패스 밸브 유닛.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 오버랩부는,
   상기 쿨링 통로부 및 바이패스 통로부의 입구 단과 걸림이 이루어지는 스토퍼로 구비되는 것을 특징으로 하는 이지알 쿨러용 바이패스 밸브 유닛.

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