KR20010014305A - 스로틀 밸브 연결부 - Google Patents

Abstract

본 발명은 잠금위치와 개방위치 사이에서 스로틀 밸브 샤프트(3)를 중심으로 회전가능하게 지지된 스로틀 밸브(2)를 포함하는 밸브 연결부에 관한 것이다. 본 발명에 따라, 직선형 실린더 색션(7)이 상기 밸브의 잠금위치로부터 흐름방향을 볼때 위아래로 연장되며, 적어도 스로틀 밸브 샤프트(3)의 중심점과 일치하는 중심점, 그리고 스로틀 밸브(2)의 작동반경보다 더 큰 반경을 가진 구형 색션(8)이 상기 색션(7)에 연결된다.

Description

스로틀 밸브 연결부 {THROTTLE VALVE CASE}

상기 장치들은 일반적으로 공지되어 있다. 독일 특허 공개 제 DE 32 44 103 A1호에는 예컨대 관형 하우징을 포함한 스로틀 밸브 연결부가 공지되어 있으며, 상기 하우징은 실제 원통형의 내벽에 의해 제한된 전체 흐름 횡단면을 갖추고 있다. 하우징에 지지된 플랩밸브가 회전할 때, 유동량은 회전이 커짐에 따라 최소위치에서 최대위치로 증가한다.

DE 43 19 015 A1에도 마찬가지로 특성곡선이 정해진 범위로 조절될 수 있는, 유동량을 제어하기 위한 장치가 공지되어 있다.

그러나 상기 두 장치의 단점은 플랩밸브가 점점 열리면서 유동량이 너무 크게 증가한다는 것이다. 이에 따라 플랩밸브의 작동범위에 대해서 관찰해보면 유동량의 지속적인 증가가 일어나는데, 이것은 플랩밸브가 점점 열리면서 유동량이 너무 크게 증가하기 때문에 단점이 된다. 특히 스로틀 밸브의 위치에 의해 출력이 제어되는 차량내 내연기관에서는, 스로틀 밸브가 점점 열릴시 공기량이 너무 크게 상승하게 되면 출력의 민감한 제어가 불가능하게 된다.

본 발명은 일반적으로 액체 및 기체 매질의 유동량을 제어하기 위한 장치와 특히 독립 청구항 서문의 특징에 따른 스로틀 밸브 연결부에 관한 것이다.

도 1은 발명에 따라 디자인된 스로틀 밸브 연결부이고,

도 2는 상이한 스로틀 밸브 연결부의 특성곡선에 대한 개요이며,

도 3은 선행 기술에 따른 원통형 스로틀 밸브 연결부이고,

도 4는 마찬가지로 선행 기술에 따른 반구형 스로틀 밸브 연결부이다.

발명을 명료하게 하기 위해 도 3 및 도 4를 참고로 선행기술을 먼저 설명한다.

본 발명의 목적은 서두에 전술한 단점을 피하며 플랩밸브의 세팅에 의해 변경될 수 있는 공정의 민감한 제어 또는 조절을 가능하게 하는, 액체 및 기체 매질의 유동량을 제어하기 위한 장치, 특히 스로틀 밸브 연결부를 제공하는 것이다.

상기 목적은 독립 청구항의 특징을 통해서 달성된다.

플랩밸브의 이동범위(작동범위)에 의해 조금씩 변하는 유동량, 특히 조금씩 증가하는 유동량이 얻어질 수 있도록 하우징 및/또는 플랩밸브를 디자인함으로써, 상기 밸브가 점점 열리면서 밸브의 위치에 의해 영향받는 공정이 미미하게 영향받게 되고 따라서 밸브의 위치에 의해 공정의 민감한 제어 및/또는 조절이 가능하게 된다는 장점이 주어진다. 본 발명의 특이한 디자인에서는 적어도 총 작동범위의 50% 이상인, 플랩밸브 작동범위의 상당 부분에 걸쳐 유동량이 전체 유동량의 5% 까지 조금씩 변동된다. 작동범위의 상기 상당 부분에 걸쳐 유동량이 증가하거나 감소할 수 있다.

본 발명의 바람직한 적용분야는 내연기관의 출력 제어 장치 분야이다. 또한 예컨대 액체의 유동량을 조절하기 위해, 신선한 공기 또는 환기된 공기, 또한 냉각되거나 가열된 공기를 차량의 승객자리에 공급해야하는 에어 컨디셔닝 장치에서 공기 유동량을 조절하기 위해 플랩밸브가 관형의 하우징에서 사용되는 분야에도 적용된다.

본 발명은 스로틀 밸브 연결부에도 설명된다. 상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따라 스로틀 밸브의 최소위치에서 출발하여, 흐름방향으로 볼 때 위아래로 직선형 실린더색션이 연장되고, 적어도 스로틀 밸브 샤프트의 중심점과 일치하는 중심점과 스로틀 밸브의 작동반경보다 더 큰 반경을 가진, 구형 색션이 상기 실린더 색션에 접속된다. 이는 상기 디자인에 의해, 스로틀 밸브의 최소위치, 특히 잠금위치로부터 출발하여, 작동범위의 적은 부분범위에서 공기량이 크게 증가하며 후속해서 플랩밸브의 작동범위가 증가함에 따라 적게 변동되는(약하게 증가하는) 특성 곡선이 얻어질 수 있다는 장점을 지닌다. 따라서 많은 공기량을 필요로하는 내연기관의 범위에서는 많은 공기량이 제공될 수 있고, 후속하는 범위에서는 스로틀 밸브가 조금씩 증가하는 공기량에 의해 스로틀 밸브가 더 열릴때 내연기관 출력의 미세한 조절이 가능해진다.

발명에 따른 스로틀 밸브 연결부의 구조적 디자인은 하기에 도면에 의해 설명된다.

도 3은 독일 특허 공개 제 DE 32 44 103호에 공지되어 있는 스로틀 밸브 연결부(1)를 나타낸다. 상기 원통형 연결부(1)에는 스로틀 밸브(2)가 스로틀 밸브 샤프트(3)를 이용해서 회전가능하게 지지되어 있다. 도 3은 스로틀 밸브(2)가 최소위치(잠금위치)에 있음을 보여주고 있으며, 상기 밸브의 끝(외주)은 스로틀 밸브 연결부(1)의 내벽(4)에 인접해 있다. 관류하는 공기의 흐름방향이 도면 부호 5로표시되고, 잠금위치로부터 90˚회전하여 최대위치로, 그리고 그 역으로 스로틀 밸브(2)의 회전방향은 도면 부호 6으로 표시된다. 스로틀 밸브(2)의 이동경로는 일점쇄선으로 표시되어 있으므로, 상기 밸브(2)의 회전이 잠금위치에서 최대위치로 커짐에 따라 유동량이 불리하게 초비례적으로 증가하는데, 이러한 사실은 도 3에 빗금영역으로 표시되어 있다. 이로부터 도 2에 표시된 특성곡선(1)이 얻어진다.

도 4는 도 3에 도시된 스로틀 밸브 연결부(1)에 비해 개선된 구조를 보여주고 있다. 도 4에 도시된 구조는 DE 43 19 015 A1에 공지되어 있는 스로틀 밸브 연결부에 거의 상응한다. 상기 스로틀 밸브 연결부(1)에서 스로틀 밸브(2)의 잠금위치로부터 출발하여 직선형의 실린더 색션(7)이 흐름방향에서 위아래로 접속되며, 상기 실린더 색션(7)에 구형 색션(8)이 연결된다. 따라서 상기 실린더 색션(7)과 구형 색션(8)은 스로틀 밸브 연결부(1)의 내벽(4)을 형성한다. 여기서도 이동경로가 일점쇄선으로 표시되며, 스로틀 밸브(2)의 이동경로의 반경과 구형 색션(8)의 반경이 동일한 크기로 선택된다. 그러나, 구형 색션(8)의 중점은 직선형 실린더 색션(7)의 높이에 배치된다. 즉, 스로틀 밸브 샤프트(3) 및 구형 색션의 중심점은 서로 상이하며, 중심점은 도면부호 9로 표시된다. 따라서, 상기 구조에 의해 도 4에 빗금으로 표시되어 있고 도 2에 특성곡선(Ⅱ)으로 도시되어 있으며, 요구 조건의 면에서 최상이지 않은 유동량이 달성될 수 있다.

발명에 따라 제공된 스로틀 밸브 연결부(1)의 디자인이 도 1에 나타나 있으며, 구형 색션(8)이 재차 직선형의 실린더 색션(7)에 연결된다. 본 발명에 있어서 중요한 점은 스로틀 밸브(2)의 이동경로 및 구형 색션(8)의 중심점이 일치하며, 상기 구형 색션의 반경이 직선형 스로틀 밸브의 이동경로의 반경보다 더 크다는 데 있다. 특히 구형 색션(8)의 교차점과 스로틀 밸브(2)의 잠금위치 반대편에 놓인 직선형 실린더 색션(7)의 단부가 일치하며, 추가로 구형 색션(8)의 반경이 스로틀 밸브 연결부(1)의 반경보다 더 크다는 것이 중요하다. 이러한 스로틀 밸브 연결부(1)의 구조적인 디자인에 의해, 스로틀 밸브(2)의 실제 작동범위에서, 도 2의 특성곡선(Ⅲ)으로 도시된 유동량의 선형 변동이 일어난다. 특성곡선(Ⅲ)에 영향을 주기 위해서는 구형 색션(8)의 중심점이 스로틀 밸브(2)(스로틀 밸브 샤프트(3))의 중심점과 일치하는 것이 아니라, 상기 중심점 주위의 근접영역에서 제공된다는 것을 알 수 있다. 스로틀 밸브 연결부의 구체적인 디자인은 직선형 실린더 색션(7)은 원형 프로필을 갖고, 구형색션(8)은 볼 프로필을 가지며, 상기 두 프로필이 흐름방향(5)에서 위아래로 잇달아 연결되는 것이다. 따라서 원형 프로필(실린더) 및 볼 프로필의 중심점이 동일할 경우, 스로틀 밸브 연결부(1)의 구면구조가 구와 실린더의 절단면에서 생겨난다.

본 발명의 바람직한 실시예에서는 스로틀 밸브 연결부(1)가 플라스틱으로 제조되나, 물론 다른 재료로 다이캐스팅에 의해 제조될 수도 있다. 플라스틱으로 제조되면, 추후 가공(예컨대 제조에 기인한 돌출부의 제거를 제외하고)을 피할 수 있다는 특별한 장점이 있다.

Claims (8)

1. 최소위치, 특히 잠금위치와 최대위치 사이에서 샤프트를 중심으로 회전가능하게 지지된 플랩밸브를 포함한 관형 하우징을 갖춘, 액체 또는 기체 매질의 유동량을 제어하기 위한 장치에 있어서,

   적어도 플랩밸브의 작동범위의 상당 부분에 걸쳐 조금씩 변동하는 유동량, 특히 조금씩 증가하는 유동량이 얻어질 수 있도록, 하우징 및/또는 플랩밸브가 형성되는 것을 특징으로 하는 장치.
2. 최소위치, 특히 잠금위치와 최대위치 사이에서 스로틀 밸브 샤프트(3)를 중심으로 회전가능하게 지지된 스로틀 밸브(2)를 포함한 스로틀 밸브 연결부(1)에 있어서,

   스로틀 밸브(2)의 최소위치로부터 직선형 실린더 색션(7)이 흐름방향(5)에서 위아래로 연장되고, 적어도 스로틀 밸브 샤프트(3)의 중심점과 동일한 중심점 및 스로틀 밸브(2)의 동작반경보다 더 큰 반경을 가진 구형 색션(8)이 상기 실린더 색션(7)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 장치.
3. 제 2항에 있어서,

   직선형 실린더 색션(7) 및 스로틀 밸브 샤프트(3)의 중심점이 동일한 것을 특징으로 하는 스로틀 밸브 연결부(1).
4. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,

   구형 색션(8) 및 스로틀 밸브 샤프트(3)의 중심점이 동일한 것을 특징으로 하는 스로틀 밸브 연결부(1).
5. 제 2항, 제 3항 또는 제 4항에 있어서,

   직선형 실린더 색션(7)이 원형프로필을 갖는 것을 특징으로 하는 스로틀 밸브 연결부(1).
6. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서,

   구형 색션(8)이 볼 프로필을 갖는 것을 특징으로 하는 스로틀 밸브 연결부(1).
7. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서,

   스로틀 밸브 연결부(1)가 플라스틱으로 제조되는 것을 특징으로 하는 스로틀 밸브 연결부(1).
8. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서,

   미리 정해진, 거의 일정한 범위의 유동량이 얻어질 수 있는 것을 특징으로 하는 스로틀 밸브 연결부(1).