KR102394550B1 - 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛은, 파이프 형태를 가지고, 내면에서 외면으로 설정된 위치에 냉각수홀들이 형성되며, 외면 일측에는 연결 그루브가 형성된 로터리 밸브, 상기 로터리 밸브의 외주면과 대응하는 내주면을 가지며, 상기 로터리 밸브가 회전 가능하게 배치되는 밸브 하우징, 상기 로터리 밸브의 회전위치에 따라서 상기 냉각수홀들 및 상기 연결그루브와 각각 연결되어 통하도록 상기 밸브 하우징의 내주면으로 연결되는 연결라인들, 및 상기 로터리 밸브를 회전시키도록 상기 밸브 하우징에 체결된 액추에이터를 포함할 수 있다.

Description

냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진{ENGINE HAVING COOLANT CONTROL VALVE}
본 발명은 냉각수가 필요한 냉각요소들로 분배되는 냉각수를 각각 제어하고, 냉각성능을 증가시키며, 냉각수온의 제어정밀도를 향상시킬 수 있는 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진에 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 하나의 냉각수 제어밸브가 적용되고 있다.
한편, 하나의 냉각수 제어밸브 유닛이 라디에이터, 히터 코어, 이지알 쿨러, 오일쿨러, 또는 실린더 블럭을 지나는 냉각수를 각각 제어하는 기술이 연구되고 있으며, 레이아웃을 개선할 수 있는 냉각수 제어밸브 유닛의 구조에 대한 연구가 함께 진행되고 있다.
하나의 냉각수 제어밸브 유닛을 이용하여 보다 많은 냉각요소들(라디에이터, 히터 코어, 이지알 쿨러, 오일쿨러 등)로 분배되는 냉각수를 제어하고, 냉각성능을 향상시킬 수 있다.
선행문헌으로써, 일본 특개2015-59615가 있다.
한편, 냉각수 제어밸브 유닛을 실린더 헤드의 냉각수 배출통로 측에 설치하는 출구제어방법이 있고, 냉각수 제어밸브 유닛을 실린더 블럭의 냉각수입구측에 설치하는 입구제어방법이 있는데, 입구제어방법은 냉각수온을 보다 정밀하게 제어할 수 있으나, 실린더 블럭에서 배출되는 냉각수도 제어하기 위해서 실린더 블럭에서 배출되는 냉각수가 상기 냉각수 제어밸브 유닛 측으로 전달되어, 라디에이터의 냉각용량이 저하되고, 냉각되지 않은 냉각수가 다시 실린더 블럭으로 재순환된 냉각성능이 저하될 수 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명의 목적은 실린더 블럭의 냉각수 입구측에 냉각수 제어밸브 유닛을 적용하여 냉각수온의 제어정밀도를 향상시키고, 라디에이터의 냉각용량을 저하시키지 않으면서, 전체적인 냉각성능을 향상시킬 수 있는 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛은, 파이프 형태를 가지고, 내면에서 외면으로 설정된 위치에 냉각수홀들이 형성되며, 외면 일측에는 연결 그루브가 형성된 로터리 밸브, 상기 로터리 밸브의 외주면과 대응하는 내주면을 가지며, 상기 로터리 밸브가 회전 가능하게 배치되는 밸브 하우징, 상기 로터리 밸브의 회전위치에 따라서 상기 냉각수홀들 및 상기 연결그루브와 각각 연결되어 통하도록 상기 밸브 하우징의 내주면으로 연결되는 연결라인들, 및 상기 로터리 밸브를 회전시키도록 상기 밸브 하우징에 체결된 액추에이터를 포함할 수 있다.
상기 연결라인들은, 상기 연결 그루브의 일측과 대응하여 상기 밸브 하우징에 연결되어 냉각수를 상기 연결 그루브의 일측으로 공급하는 공급라인, 및 상기 연결 그루브의 타측과 대응하여 상기 밸브 하우징에 연결되어 상기 연결 그루브로부터 냉각수를 배출하는 배출라인을 포함할 수 있다.
상기 연결라인들은, 상기 로터리 밸브의 회전위치에 따라서 상기 냉각수홀들과 각각 연결되는 복 수개로 구비된 적어도 두 개의 제1,2연결라인을 포함할 수 있다.
상기 액추에이터의 작동에 의해서 상기 로터리 밸브의 회전위치에 따라서 상기 연결 그루브가 상기 공급라인과 상기 배출라인과 대응되면, 상기 공급라인과 상기 배출라인을 연결시키고, 상기 연결그루브가 형성되지 않은 상기 로터리 밸브의 외주면이 상기 공급라인과 상기 배출라인과 대응되면, 상기 공급라인의 냉각수가 상기 배출라인으로 공급되지 않을 수 있다.
상기 연결 그루브에는 상기 공급라인에서 상기 배출라인으로 흐르는 냉각수의 흐름저항을 증가시키는 차단벽이 돌출되어 형성될 수 있다.
상기 로터리 밸브의 일단부는 냉각수가 통하도록 개방되고, 상기 액추에이터가 배치된 타단부는 폐쇄될 수 있다.
상기 로터리 밸브의 내주면에는 상기 연결 그루브와 대응하는 위치에 상기 연결 그루브의 깊이에 따라서 중심부 방향으로 돌출된 두께 확장부가 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛을 포함하는 엔진시스템은 실린더 블록, 상기 실린더 블럭의 상부측에 배치되는 실린더 헤드, 상기 실린더 헤드의 냉각수 배출통로로부터 냉각수를 분배 받는 냉각요소들, 상기 실린더 블럭의 냉각수입구 측에 배치되고, 상기 냉각요소들로부터 공급되는 냉각수를 상기 실린더 블럭의 냉각수입구 측으로 공급하는 냉각수 제어밸브 유닛, 및 운행상태에 따라서 상기 냉각수 제어밸브 유닛을 제어하도록 배치되는 제어부를 포함하고, 상기 냉각수 제어밸브 유닛은, 파이프 형태를 가지고, 내면에서 외면으로 설정된 위치에 냉각수홀들이 형성되며, 외면 일측에는 연결 그루브가 형성된 로터리 밸브, 상기 로터리 밸브의 외주면과 대응하는 내주면을 가지며, 상기 로터리 밸브가 회전 가능하게 배치되는 밸브 하우징, 상기 로터리 밸브의 회전위치에 따라서 상기 냉각수홀들 및 상기 연결그루브와 각각 연결되어 통하도록 상기 밸브 하우징의 내주면으로 연결되는 연결라인들, 및 상기 로터리 밸브를 회전시키도록 상기 밸브 하우징에 체결된 액추에이터를 포함할 수 있다.
상기 연결라인들은, 상기 연결 그루브의 일측과 대응하여 상기 밸브 하우징에 연결되어 상기 실린더 블럭에서 배출되는 냉각수를 상기 연결 그루브의 일측으로 공급하는 공급라인, 및 상기 연결 그루브의 타측과 대응하여 상기 밸브 하우징에 연결되어 상기 연결 그루브로부터 냉각수를 상기 실린더 헤드의 냉각수 배출통로로 배출하는 배출라인을 포함할 수 있다.
상기 연결라인들은, 상기 로터리 밸브의 회전위치에 따라서 상기 냉각수홀들과 각각 연결되는 복 수개로 구비된 제1,2,3연결라인을 포함할 수 있다.
상기 냉각요소들은, 히터 코어, 이지알 쿨러, 오일쿨러, 및 라디에이터를 포함하고, 상기 제1 연결라인은 상기 히터 코어와 상기 이지알 쿨러로부터 배출되는 냉각수를 공급받도록 구성되고, 상기 제2 연결라인은 상기 라디에이터로부터 배출되는 냉각수를 공급받도록 구성되며, 상기 제3 연결라인은 상기 오일쿨러로부터 배출되는 냉각수를 공급받도록 구성될 수 있다.
상기 냉각요소들은 상기 실린더 블럭에서 상기 실린더 헤드로 공급되고, 상기 실린더 헤드의 냉각수 배출통로로부터 냉각수를 분배 받을 수 있다.
상기 연결 그루브의 안쪽면에는 상기 공급라인에서 상기 배출라인으로 흐르는 냉각수의 흐름저항을 증가시키는 차단벽이 돌출되어 형성될 수 있다.
상기 로터리 밸브의 일단부는 냉각수가 통하도록 개방되고, 상기 액추에이터가 배치된 타단부는 폐쇄될 수 있다.
상기 로터리 밸브의 내주면에는 상기 연결 그루브와 대응하는 위치에 상기 연결 그루브의 깊이에 따라서 돌출된 두께 확장부가 형성될 수 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따라서, 냉각수 제어밸브 유닛은 입구제어방법으로 적용하여 냉각수온의 제어정밀도를 향상시킬 수 있고, 실린더 블럭에서 배출되는 냉각수를 냉각수 제어밸브 유닛으로 제어하되, 이를 다시 실린더 헤드의 냉각수 배출통로 측으로 순환시켜 라디에이터의 냉각용량을 증가시킬 수 있으며, 전체적인 냉각성능을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진시스템에서 냉각수의 전체적인 흐름을 보여주는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛의 개략적인 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛에서 연결 그루브가 차단된 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 5는 본 발명과 관련된 엔진에서 냉각수의 전체적인 흐름을 보여주는 구성도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진시스템에서 냉각수의 전체적인 흐름을 보여주는 구성도이다.
도 1을 참조하면, 엔진시스템은 구성요소로써 실린더 헤드(100), 실린더 블럭(105), 냉각수 배출통로(110), 라디에이터(115), 이지알 쿨러(145), 히터 코어(140), 오일쿨러(120), 냉각수 제어밸브 유닛(130), 냉각수 펌프(107), 및 제어부(150)를 포함한다.
상기 제어부(150)는 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 마이크로 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 후술하는 본 발명의 실시예에 따른 방법을 수행하기 위한 일련의 명령을 포함할 수 있으며, 상기 제어부(150)는 운행상태에 따라서 상기 냉각수 제어밸브 유닛(130)을 제어할 수 있다.
상기 냉각수 펌프(107)는 냉각수를 상기 실린더 블럭(105)의 일단부로 공급하고, 상기 실린더 블럭(105)으로 공급된 냉각수의 일부는 상기 실린더 헤드(100)로 공급된다.
상기 실린더 헤드(100)를 지나는 냉각수는 상기 냉각수 배출통로(110)로 배출된다. 그리고, 상기 실린더 블럭(105)을 지난 냉각수는 상기 냉각수 제어밸브 유닛(130)으로 이동하고, 다시 상기 냉각수 배출통로(110)로 배출된다.
따라서, 상기 실린더 헤드(100) 및 상기 실린더 블럭(105)에서 배출되는 냉각수는 상기 냉각수 배출통로(110)로 모이고, 상기 냉각수 배출통로(110)로 모인 냉각수는 상기 라디에이터(115), 상기 히터 코어(140), 상기 이지알 쿨러(145), 및 상기 오일쿨러(120)로 분배된다.
상기 냉각수 제어밸브 유닛(130)은 상기 히터 코어(140)와 상기 이지알 쿨러(145)를 지나는 냉각수를 제어하고, 상기 오일쿨러(120)를 지나는 냉각수를 제어하며, 상기 라디에이터(115)를 지나는 냉각수를 제어할 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 실린더 블럭(105)에서 배출되어 상기 냉각수 배출통로(110)로 향하는 냉각수도 제어할 수 있다.
상기 냉각수 제어밸브 유닛(130)은 각 냉각수수요처들에서 배출되는 냉각수를 각각 제어하고, 내부로 들어온 냉각수는 상기 냉각수 펌프(107)의 흡입측으로 순환된다.
본 발명의 실시예에서, 상기 냉각수 제어밸브 유닛(130)은 엔진(실린더 헤드와 실린더 블럭)의 냉각수입구측에 배치되어, 냉각수온의 제어 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 상기 냉각수 제어밸브 유닛(130)은 상기 실린더 블럭(105)에서 배출되는 냉각수를 제어하되, 다시 상기 냉각수 배출통로(110)로 재공급하여 상기 라디에이터(115), 또는 상기 오일쿨러(120)를 지나는 냉각수의 양을 증가시킬 수 있다.
따라서, 상기 라디에이터(115)와 상기 오일쿨러(120)의 냉각용량을 증가시킬 수 있고, 전체적인 냉각수의 온도 제어 범위를 넓힐 수 있으며, 전체적인 엔진의 냉각성능을 향상시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛의 개략적인 단면도이다.
도 2를 참조하면, 냉각수 제어밸브유닛(130)은 구성요소로써 밸브 하우징(210), 출구(270), 제1 연결라인(231), 제2 연결라인(234), 제3 연결라인(235), 공급라인(232), 배출라인(233), 실링 부재(275), 로터리 밸브(220), 냉각수홀(200), 연결 그루브(260), 및 액추에이터(205)를 포함한다.
상기 로터리 밸브(220)는 중심부가 비어 있는 파이프 형태를 가지며, 설정된 위치에 내면에서 외면으로 통하는 냉각수홀(200)가 형성되고, 외주면 일측에는 연결 그루브(260)가 형성된다.
상기 제1 연결라인(231), 상기 제2 연결라인(234), 및 상기 제2 연결라인(234)은 상기 냉각수홀(200)에 대응하는 위치에서 상기 밸브 하우징(210)에 연결되어, 냉각수를 상기 밸브 하우징(210) 내부로 공급할 수 있다.
그리고, 상기 냉각수홀(200)와 상기 제1,2,3연결라인(231, 234, 235)이 대응되면, 냉각수는 상기 로터리 밸브(220)의 내부로 공급되고, 공급된 냉각수는 일단부에 형성된 출구를 통해서 상기 냉각수 펌프(107)로 순환된다.
본 발명의 실시예에서, 상기 연결 그루브(260)의 일측과 대응하여 상기 공급라인(232)은 상기 밸브 하우징(210)에 연결되고, 상기 연결 그루브(260)의 타측과 대응하여 상기 배출라인(233)은 상기 밸브 하우징(210)에 연결된다.
상기 로터리 밸브(220)의 회전위치에 따라서 상기 연결 그루브(260)는 상기 공급라인(232)과 상기 배출라인(233)을 연결하여, 상기 공급라인(232)에서 상기 배출라인(233)으로 흐르는 냉각수를 차단하거나 연결시킬 수 있다.
상기 연결 그루브(260)의 깊이에 대응하여 상기 로터리 밸브(220)의 내주면 일측에는 두께 확장부(262)가 형성되며, 상기 로터리 밸브(220)의 외주면과 상기 밸브 하우징(210)의 내주면 사이에는 제1,2,3연결라인(231, 234, 235)과 상기 공급라인(232) 및 상기 배출라인(233)의 주변을 따라서 냉각수의 실링을 위한 실링 부재(275)가 개재된다.
상기 로터리 밸브(220)와 상기 밸브 하우징(210)의 일단부에는 냉각수가 배출되는 출구가 형성되고, 상기 밸브 하우징(210)의 타단부에는 상기 로터리 밸브(220)의 회전위치를 가변시키는 액추에이터(205)가 배치된다. 상기 액추에이터(205)는 상기 제어부(150)에 의해서 제어될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛의 개략적인 단면도이다.
도 3을 참조하면, 상기 연결 그루브(260)의 바닥면에는 외측으로 차단벽(300)이 돌출되어 형성되고, 상기 차단벽(300)은 상기 공급라인(232)에서 상기 배출라인(233)으로 흐르는 냉각수의 흐름저항을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 공급라인(232)은 상기 실린더 블럭(105)에서 배출된 냉각수를 상기 연결 그루브(260)로 전달하고, 상기 배출라인(233)은 상기 연결 그루브(260)에서 상기 냉각수 배출통로(110)로 냉각수를 전달한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛에서 연결 그루브가 차단된 상태를 보여주는 개략적인 단면도이다.
도 4를 참조하면, 상기 제어부(150)는 엔진의 운행상태 또는 냉각수온에 따라서 상기 액추에이터(205)를 제어한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 액추에이터(205)의 작동에 따라서 상기 로터리 밸브(220)에 형성된 상기 냉각수홀(200)가 상기 제1,2,3연결라인(231, 234, 235)과 어긋나서, 상기 제1,2,3연결라인(231, 234, 235)으로 전달되는 냉각수를 차단하고, 상기 연결 그루브(260)가 상기 공급라인(232)과 상기 배출라인(233)과 어긋나서, 상기 공급라인(232)에서 상기 배출라인(233)으로 흐르는 냉각수를 차단할 수 있다.
또한, 상기 로터리 밸브(220)의 회전위치에 따라서 상기 제1,2,3연결라인(231, 234, 235)으로는 냉각수를 공급할 수 있고, 상기 공급라인(232)과 상기 배출라인(233)은 연결시킬 수 있다.
도 5는 본 발명과 관련된 엔진에서 냉각수의 전체적인 흐름을 보여주는 구성도이다.
도 5를 참조하면, 엔진시스템은 구성요소로써 실린더 헤드(100), 실린더 블럭(105), 냉각수 배출통로(110), 라디에이터(115), 이지알 쿨러(145), 히터 코어(140), 오일쿨러(120), 냉각수 제어밸브 유닛(130), 및 냉각수 펌프(107)를 포함한다.
상기 냉각수 펌프(107)는 냉각수를 상기 실린더 블럭(105)의 일단부로 공급하고, 상기 실린더 블럭(105)으로 공급된 냉각수의 일부는 상기 실린더 헤드(100)로 공급된다.
상기 실린더 헤드(100)를 지나는 냉각수는 상기 냉각수 배출통로(110)로 배출된다. 그리고, 상기 실린더 블럭(105)을 지난 냉각수는 상기 냉각수 제어밸브 유닛(130)으로 이동된다.
따라서, 상기 실린더 헤드(100)에서 배출되는 냉각수는 상기 냉각수 배출통로(110)로 모이고, 상기 냉각수 배출통로(110)로 모인 냉각수는 상기 라디에이터(115), 상기 히터 코어(140), 상기 이지알 쿨러(145), 및 상기 오일쿨러(120)로 분배된다.
상기 냉각수 제어밸브 유닛(130)은 상기 히터 코어(140)와 상기 이지알 쿨러(145)를 지나는 냉각수를 제어하고, 상기 오일쿨러(120)를 지나는 냉각수를 제어하며, 상기 라디에이터(115)를 지나는 냉각수를 제어할 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 실린더 블럭(105)에서 배출되는 냉각수도 제어할 수 있다.
상기 냉각수 제어밸브 유닛(130)은 각 냉각수수요처들에서 배출되는 냉각수를 각각 제어하고, 내부로 들어온 냉각수는 상기 냉각수 펌프(107)의 흡입측으로 순환된다.
한편, 도 5의 구조에서는 상기 실린더 블럭(105)에서 배출되는 냉각수가 라디에이터(115)를 거치지 않고, 상기 냉각수 제어밸브 유닛(130)과 상기 냉각수 펌프(107)를 통해서 상기 실린더 블럭(105)의 입구측으로 순환되어 냉각수의 온도가 상승할 수 있고, 상기 라디에이터(115)를 순환하는 냉각수량이 저하되어 전체적인 냉각성능이 저하될 수도 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
100: 실린더 헤드 105: 실린더 블럭
107: 냉각수 펌프 110: 냉각수 배출통로
115: 라디에이터 120: 오일쿨러
130: 냉각수 제어밸브 유닛 140: 히터 코어
145: 이지알 쿨러 150: 제어부
200: 냉각수홀 205: 액추에이터
210: 밸브 하우징 220: 로터리 밸브
231: 제1 연결라인 232: 공급라인
233: 배출라인 234: 제2 연결라인
235: 제3 연결라인 260: 연결 그루브
262: 두께 확장부 270: 출구
275: 실링 부재 300: 차단벽

Claims (15)

  1. 파이프 형태를 가지고, 내면에서 외면으로 설정된 위치에 냉각수홀들이 형성되며, 외면 일측에는 연결 그루브가 형성된 로터리 밸브;
    상기 로터리 밸브의 외주면과 대응하는 내주면을 가지며, 상기 로터리 밸브가 회전 가능하게 배치되는 밸브 하우징;
    상기 로터리 밸브의 회전위치에 따라서 상기 냉각수홀들 및 상기 연결그루브와 각각 연결되어 통하도록 상기 밸브 하우징의 내주면으로 연결되는 연결라인들; 및
    상기 로터리 밸브를 회전시키도록 상기 밸브 하우징에 체결된 액추에이터;를 포함하며,
    실린더 블럭에서 배출되는 냉각수를 상기 연결 그루브의 일측으로 공급하고, 상기 연결 그루브의 타측으로부터 냉각수를 실린더 헤드의 냉각수 배출통로로 배출하는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연결라인들은,
    상기 연결 그루브의 일측과 대응하여 상기 밸브 하우징에 연결되어 상기 실린더 블럭에서 배출되는 냉각수를 상기 연결 그루브의 일측으로 공급하는 공급라인; 및
    상기 연결 그루브의 타측과 대응하여 상기 밸브 하우징에 연결되어 상기 연결 그루브로부터 냉각수를 상기 실린더 헤드의 냉각수 배출통로로 배출하는 배출라인;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 연결라인들은,
    상기 로터리 밸브의 회전위치에 따라서 상기 냉각수홀들과 각각 연결되는 복 수개로 구비된 적어도 두 개의 제1,2연결라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 액추에이터의 작동에 의해서 상기 로터리 밸브의 회전위치에 따라서 상기 연결 그루브가 상기 공급라인과 상기 배출라인과 대응되면, 상기 공급라인과 상기 배출라인을 연결시키고,
    상기 연결그루브가 형성되지 않은 상기 로터리 밸브의 외주면이 상기 공급라인과 상기 배출라인과 대응되면, 상기 공급라인의 냉각수가 상기 배출라인으로 공급되지 않는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 연결 그루브에는 상기 공급라인에서 상기 배출라인으로 흐르는 냉각수의 흐름저항을 증가시키는 차단벽이 돌출되어 형성된 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 로터리 밸브의 일단부는 냉각수가 통하도록 개방되고, 상기 액추에이터가 배치된 타단부는 폐쇄된 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 로터리 밸브의 내주면에는 상기 연결 그루브와 대응하는 위치에 상기 연결 그루브의 깊이에 따라서 중심부 방향으로 돌출된 두께 확장부가 형성된 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛.
  8. 실린더 블럭;
    상기 실린더 블럭의 상부측에 배치되는 실린더 헤드;
    상기 실린더 헤드의 냉각수 배출통로로부터 냉각수를 분배 받는 냉각요소들;
    상기 실린더 블럭의 냉각수입구 측에 배치되고, 상기 냉각요소들로부터 공급되는 냉각수를 상기 실린더 블럭의 냉각수입구 측으로 공급하는 냉각수 제어밸브 유닛; 및
    운행상태에 따라서 상기 냉각수 제어밸브 유닛을 제어하도록 배치되는 제어부; 를 포함하고,
    상기 냉각수 제어밸브 유닛은,
    파이프 형태를 가지고, 내면에서 외면으로 설정된 위치에 냉각수홀들이 형성되며, 외면 일측에는 연결 그루브가 형성된 로터리 밸브;
    상기 로터리 밸브의 외주면과 대응하는 내주면을 가지며, 상기 로터리 밸브가 회전 가능하게 배치되는 밸브 하우징;
    상기 로터리 밸브의 회전위치에 따라서 상기 냉각수홀들 및 상기 연결그루브와 각각 연결되어 통하도록 상기 밸브 하우징의 내주면으로 연결되는 연결라인들; 및
    상기 로터리 밸브를 회전시키도록 상기 밸브 하우징에 체결된 액추에이터; 를 포함하고,
    상기 실린더 블럭에서 배출되는 냉각수를 상기 연결 그루브의 일측으로 공급하며, 상기 연결 그루브의 타측으로부터 냉각수를 상기 실린더 헤드의 냉각수 배출통로로 배출하는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 포함하는 엔진시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 연결라인들은,
    상기 연결 그루브의 일측과 대응하여 상기 밸브 하우징에 연결되어 상기 실린더 블럭에서 배출되는 냉각수를 상기 연결 그루브의 일측으로 공급하는 공급라인; 및
    상기 연결 그루브의 타측과 대응하여 상기 밸브 하우징에 연결되어 상기 연결 그루브로부터 냉각수를 상기 실린더 헤드의 냉각수 배출통로로 배출하는 배출라인;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 포함하는 엔진시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 연결라인들은,
    상기 로터리 밸브의 회전위치에 따라서 상기 냉각수홀들과 각각 연결되는 복 수개로 구비된 제1,2,3연결라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 포함하는 엔진시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 냉각요소들은,
    히터 코어, 이지알 쿨러, 오일쿨러, 및 라디에이터를 포함하고,
    상기 제1 연결라인은 상기 히터 코어와 상기 이지알 쿨러로부터 배출되는 냉각수를 공급받도록 구성되고,
    상기 제2 연결라인은 상기 라디에이터로부터 배출되는 냉각수를 공급받도록 구성되며,
    상기 제3 연결라인은 상기 오일쿨러로부터 배출되는 냉각수를 공급받도록 구성되는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 포함하는 엔진시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 냉각요소들은 상기 실린더 블럭에서 상기 실린더 헤드로 공급되고, 상기 실린더 헤드의 냉각수 배출통로로부터 냉각수를 분배 받는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 포함하는 엔진시스템.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 연결 그루브의 안쪽면에는 상기 공급라인에서 상기 배출라인으로 흐르는 냉각수의 흐름저항을 증가시키는 차단벽이 돌출되어 형성된 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 포함하는 엔진시스템.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 로터리 밸브의 일단부는 냉각수가 통하도록 개방되고, 상기 액추에이터가 배치된 타단부는 폐쇄된 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 포함하는 엔진시스템.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 로터리 밸브의 내주면에는 상기 연결 그루브와 대응하는 위치에 상기 연결 그루브의 깊이에 따라서 돌출된 두께 확장부가 형성된 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 포함하는 엔진시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002106347A (ja) 2000-09-29 2002-04-10 Denso Corp 内燃機関の冷却水温制御装置
WO2006053414A1 (en) * 2004-11-19 2006-05-26 Mitton Valve Technology Inc. Rotary valve for industrial fluid flow control
KR100645244B1 (ko) 2003-12-18 2006-11-13 현대자동차주식회사 엔진의 냉각수 분배장치
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6122287B2 (ja) * 2012-12-10 2017-04-26 株式会社鷺宮製作所 ロータリー式弁装置
KR101646128B1 (ko) * 2014-12-03 2016-08-05 현대자동차 주식회사 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002106347A (ja) 2000-09-29 2002-04-10 Denso Corp 内燃機関の冷却水温制御装置
KR100645244B1 (ko) 2003-12-18 2006-11-13 현대자동차주식회사 엔진의 냉각수 분배장치
WO2006053414A1 (en) * 2004-11-19 2006-05-26 Mitton Valve Technology Inc. Rotary valve for industrial fluid flow control
KR101619278B1 (ko) 2014-10-29 2016-05-10 현대자동차 주식회사 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템
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