KR200477859Y1

KR200477859Y1 - 밸브

Info

Publication number: KR200477859Y1
Application number: KR2020130006364U
Authority: KR
Inventors: 볼프강 에베를레; 토마스 렌츠
Original assignee: 독터. 인제니어. 하.체. 에프. 포르쉐 악티엔게젤샤프트
Priority date: 2012-08-01
Filing date: 2013-07-31
Publication date: 2015-07-29
Also published as: FR2994240A1; FR2994240B1; BR102013019607A2; US9303787B2; CN203656357U; US20140034855A1; KR20140000956U; DE102013107950A1

Abstract

본 고안은 하우징 기부(2)와, 하우징 기부(2)에 의해 지지되는 밸브 시트(18)와, 하우징 기부(2)의 수직선에 평행하게 변위 가능한 환형 슬라이드(12)를 포함하는 밸브(1)에 관한 것으로, 상기 밸브에서는 하우징 기부(2)에 인접하는 환형 슬라이드(12)의 밀봉 엣지(17)가 밸브(1)의 제1 작동 위치에서 밸브 시트(18)에 대해 밀봉되면서 지지되고, 제2 작동 위치에서는 환형 슬라이드(12)를 통해 유체가 흐를 수 있도록 밸브 시트(18)로부터 들어 올려지며, 밀봉 엣지(17)와 밸브 시트(18) 사이를 통해 흐르는 유체를 편향시키기 위해 하나 이상의 흐름 편향 부재(27)가 제공된다.

Description

밸브{VALVE}

본 고안은 특히 자동차용 밸브, 예를 들면 특히 유체 흐름을 제어하기 위한 서모스태틱 밸브(thermostatic valve)에 관한 것이다.

슬라이드, 특히 환형 슬라이드를 포함하는 밸브, 특히 서모스태틱 밸브가 종래기술에 공지되어 있다. 밸브가 폐쇄된 상태에서, 밸브 슬라이드의 밀봉 엣지(sealing edge)는 밸브를 통해 유체가 흐르지 못하도록 밸브 시트에 대한 밀봉성을 제공한다.

슬라이드의 밀봉 엣지가 밸브 시트로부터 들어 올려지면, 유체는 밸브 슬라이드의 밀봉 엣지와 밸브 시트 사이로 흘러 그곳으로부터 밸브를 통해 흐르게 된다. 이러한 작동 위치에서 밸브는 개방된다.

이러한 경우, 밀봉 엣지를 지나 흐르는 유체가 압력 변동 및 그에 따른 밸브 슬라이드의 진동 여기를 초래하는 것으로 밝혀졌는데, 그 이유는 허용 공차 및 비대칭성으로 인해 개방 과정의 시작 시 밸브 슬라이드가 일반적으로 완전히 들어 올려지지 않고 부분적으로 기울어짐으로써, 한 쪽이 다른 쪽보다 더 많이 들어 올려지기 때문이며, 이는 차후의 유체 공급에 불리한 것으로 입증되었다.

본 고안의 과제는, 진동 여기가 감소되면서도 간단하게 저비용으로 구성되는 밸브를 제공하는 것이다.

상기 과제는, 청구항 1의 특징들에 따라 하우징 기부(housing base)와, 상기 하우징 기부에 의해 지지되는 밸브 시트와, 상기 하우징 기부의 수직선에 평행하게 변위 가능한 환형 슬라이드를 포함하는 밸브가 제공됨으로써 해결되며, 이때 하우징 기부에 인접하는 환형 슬라이드의 밀봉 엣지가 밸브의 제1 작동 위치에서는 밸브 시트에 대해 밀봉되면서 지지되고, 제2 작동 위치에서는 환형 슬라이드를 통해 유체가 흐를 수 있도록 밸브 시트로부터 들어올려지며, 상기 밀봉 엣지와 밸브 시트 사이를 통해 흐르는 유체를 편향시키기 위해 하나 이상의 흐름 편향 부재가 제공된다.

이 경우, 상기 흐름 편향 부재는 하우징 기부에 부착되는 구조물이고, 상기 구조물은 슬라이드의 유입측 및/또는 유출측에 배치되는 것이 바람직하다. 그 결과, 상기 흐름 편향 부재는 이미 제공되어 있는 부품에 통합되며, 이로써 제조가 간단해진다.

상기 구조물이 하우징 또는 하우징 기부에 형성된 홈, 오목하게 굴곡진 벽 영역, 리세스 또는 궁륭부인 것도 바람직하다.

또한, 상기 흐름 편향 부재는, 유체가 편향된 이후 특히 밀봉 엣지의 영역에서 환형 슬라이드에 부딪치도록, 그리고/또는 유입되거나 유출되는 흐름에 충돌하도록, 유체 흐름의 편향을 일으키는 것이 바람직하다. 상기 밀봉 엣지, 상기 환형 슬라이드 및/또는 상기 유체 흐름에 미치는 반작용에 의해, 유체의 유입이 수축되어 진동 댐핑 또는 진동 감소가 달성된다.

진동 댐핑 효과는 실질적으로 슬라이드의 개방 직후에만 발생하는 것이 특히 유리한데, 그 이유는 그때만이 유입 영역에 수직 유체 기둥이 존재하기 때문이다. 이후, 유입되는 유체가 거의 즉시 흡입되도록 시스템 내 펌프가 빠르게 유체를 흡입함에 따라 진동 작용이 나타나지 않기 때문에, 진동 댐핑도 불필요하다.

환형 슬라이드는 구동기에 의해 제1 작동 위치와 제2 작동 위치 사이에서 변위되도록 작동되는 것도 적절하다.

상기 구동기는 팽창재 부재인 것이 유리하다. 이는 열 변화에 의해 작동되는 서모스태틱 밸브로 귀결된다.

또한, 상기 슬라이드는, 구동기에 의해 힘 저장부(force accumulator)의 힘과 반대 방향으로 밀봉 엣지로부터 멀어지도록 변위되며, 상기 구동기에 의해 힘을 받지 않고 상기 밸브 시트에 지지되는 것이 적절하다.

또한, 하우징 기부는 원통형으로 돌출된 플랜지를 가지며, 평평한 하우징 기부로부터 원통형으로 돌출된 플랜지로 전이되는 영역에 흐름 편향 부재가 배치되는 것이 적절하다.

상기 플랜지는 구동기를 고정 유지하는 역할을 하는 것이 바람직하다.

개선된 추가 이점들은 이하의 도면들의 설명 및 종속항들을 통해 기술된다.

본 고안은 첨부된 도면들을 참조하여, 적어도 하나의 예시적인 실시예를 기초로 하여 이하에 더욱 상세하게 설명된다.

도 1은 본 고안에 따른 밸브의 개략도이다.
도 2는 도 1에 따른 밸브의 상세도이다.

도 1에는 하우징 기부(2)를 포함하는 밸브(1)가 도시되어 있다. 밸브(1)는, 예를 들어 하우징 기부(2)에 의해, 하우징의 개구 또는 유체 채널 내로 삽입 가능하다. 본 도면에는 밸브(1)에 대한 2개의 실시예가 도시어 있는데, 여기서 도면의 좌측 절반부에는 제1 실시예의 좌측 절반부가 도시되고, 도면의 우측 절반부에는 제2 실시예의 우측 절반부가 도시되며, 각각의 다른 절반부는 비슷하게 구성되므로 편의상 도시하지 않았다.

하우징 기부(2)의 중앙 영역에서, 하우징 기부(2)는 축방향으로 돌출된 원통형 플랜지(3)를 갖는다. 플랜지(3)는 중공 형태로 형성되고, 구동기(6)의 피스톤(5)이 관통하여 돌출되는 중앙 보어(4)를 갖는다.

구동기(6)는 바람직하게는 피스톤(5), 하우징(7), 씰(8) 및 팽창재 충전물(9)이 형성된 팽창재 부재로 형성된다.

구동기(6)로서의 팽창재 부재와 플랜지(3) 사이에는 플랜지(3)의 오목부(30) 내에 축방향으로 변위 가능하게 배치되는 안내 부재(10)가 제공된다. 이 경우, 안내 부재(10)는 씰(8)의 밀봉 부재와 일체로 형성되며, 형상 결합식으로 하우징(7)에 연결된다.

환형 슬라이드(12)의 고정 유지 부재(11)는 그 반경방향 내측이 형상 결합식으로 안내 부재(10)에 연결되어, 안내 부재(10)의 축방향 변위 시 환형 슬라이드(12)도 축방향으로 변위된다.

고정 유지 부재(11)는, 환형 슬라이드(12)의 중공 원통형 영역으로부터 반경방향 내측으로 돌출되는, 반경방향으로 형성된 디스크 부재 또는 링 부재로서 형성된다.

환형 슬라이드(12)는 그 유지 부재(11)의 영역에서 힘 저장부(13)를 통해 컵 형상 부재(14)에 대해 클램핑되며, 이때 컵 형상 부재(14)는 플랜지(3)의 후크 형상 부재(16) 상의 영역(15)에 반경방향 내측에 걸려 있다. 이는, 안내 부재(10)가 고정되어 있는 피스톤(5)에 대해 플랜지 또는 기부(2)로부터 축방향으로 변위될 때, 이 변위가 힘 저장부(13)의 힘과 반대 방향으로 실시되도록 한다. 힘 저장부(13)는 바람직하게 나선형 스프링 또는 압축 스프링이다.

환형 슬라이드(12)는 밸브 시트(18)에 인접하게 되는 밀봉 엣지(17)를 갖는 환형 부재로서 설계되며, 여기서 밸브 시트(18)는 하우징 기부(2)의 리셉터클(20)에 제공되는 탄성 밀봉 부재(19)로 형성된다. 이 경우, 밀봉 부재(19)는 환형 슬라이드(12)의 밀봉 엣지(17)가 올려질 수 있는 평평한 면을 형성한다.

안내 부재(10)가 구동기(6) 형태의 팽창재 부재에 의해 도 1에서 상향으로 변위되면, 즉, 하우징 기부(2)로부터 멀어지게 변위되면, 환형 슬라이드(12)가 밸브 시트(18)로부터 들어올려져서, 밸브(1)를 통해 유체가 흐를 수 있게 된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 도면의 우측 절반부에는, 환형 슬라이드(12)와 밸브 시트(18) 사이의 개구를 통해 반경방향 외측으로부터 유체(23)가 유입되는 점이 표시되어 있다. 도 1의 좌측에서는 가능한 흐름 통로를 설명하기 위해, 유체(21)가 반경반향 내측으로부터 또는 환형 슬라이드(12) 내부로부터 반경방향 외측으로 또는 환형 슬라이드(12)의 외부로 유출되는 점이 표시되어 있다.

도 2는 밀봉 부재(19) 및 구동기(6)의 피스톤(5)을 포함한 하우징 기부(2)의 상세도이다. 환형 슬라이드(12)의 밀봉 엣지(17)가 밸브 시트(18)로부터 들어 올려짐에 따라, 유체(25)가 밸브 시트의 밀봉 부재(19)와 밀봉 엣지(17) 사이의 틈을 통해 흐를 수 있다. 그러나, 비대칭적으로 개방되는 슬라이드로 인해, 상기 틈을 통한 흐름이 주연의 일부분에서만 발생할 수도 있다.

그로 인해 발생한 유체 분출(26) 또는 유체 흐름은 환형 슬라이드(12) 및 플랜지(3) 사이의 공간 영역으로 흘러 들어가서, 흐름 편향 부재(27)의 영역에서 플랜지(3)의 벽(28)에 부딪치게 된다. 이 영역에 있는 벽은 바람직하게는 하우징 기부(2)로부터 플랜지(3)로 전이되는 부분에서 꺾인다. 선택적으로 또는 부가적으로, 밀봉 엣지의 뒤에 제공된 추가의 공간(31)도 유체 흐름에 유리하게 작용할 수 있다.

상기 흐름 편향 부재(27)는, 유체 흐름 편향 부재(27)에 부딪칠 때 발생하거나 편향되는 유체 분출 또는 유체 흐름(29)이 밀봉 엣지(17)의 방향으로 그리고/또는 유입되는 유체 분출(26)로 편향되도록, 예컨대 벽의 홈, 오목하게 굴곡진 영역, 라운딩부 또는 리세스로서 구성된다. 선택적으로, 흐름 편향 부재(27)는 상기 벽의 홈, 오목하게 굴곡진 영역, 라운딩부 또는 리세스로서 형성되며, 환형 또는 다각형으로 형성되는 추가 부재일 수도 있다. 상기 흐름 편향 부재는 바람직하게는 유입되는 유체 흐름의 편향을 위해, 환형 슬라이드(12) 내부에 배치될 수 있다. 흐름 편향 부재(27)는 하우징 기부 벽의 일부이거나, 굴곡부를 가지며 환형으로 형성된 추가 부재일 수도 있다. 흐름 편향 부재는 바람직하게, 유출되는 유체 흐름의 편향을 위해, 환형 슬라이드(12) 외부에 배치될 수 있다.

이로써, 밀봉 엣지에 대해 또는 유입되거나 유출되는 유체 자체에 대해 이전에 발생한 기생 진동을 약화시키는 유체의 반작용이 발생한다.

Claims

하우징 기부(2)와, 하우징 기부(2)에 의해 지지되는 밸브 시트(18)와, 하우징 기부(2)의 수직선에 평행하게 변위 가능한 환형 슬라이드(12) 및 밀봉 부재(19)를 포함하는 밸브(1)로서,
하우징 기부(2)에 인접하는 환형 슬라이드(12)의 밀봉 엣지(17)가 밸브(1)의 제1 작동 위치에서는 밸브 시트(18)에 대해 밀봉되면서 지지되고, 제2 작동 위치에서는 환형 슬라이드(12)를 통해 유체가 흐를 수 있도록 밸브 시트(18)로부터 들어 올려지는, 밸브에 있어서,
밀봉 엣지(17)와 밸브 시트(18) 사이를 통해 흐르는 유체를 편향시키기 위해 하나 이상의 흐름 편향 부재(27)가 하우징 기부(2) 또는 밀봉 부재(19)에 제공되는 것을 특징으로 하는 밸브(1).
제1항에 있어서, 흐름 편향 부재(27)는 하우징 기부(2)에 부착되는 구조물이며, 상기 구조물은 슬라이드의 유입측, 유출측, 또는 유입측과 유출측에 배치되는 것을 특징으로 하는 밸브.
제2항에 있어서, 상기 구조물은 하우징 또는 하우징 기부에 형성된 홈, 오목하게 굴곡진 벽 영역, 리세스 또는 궁륭부인 것을 특징으로 하는 밸브.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 흐름 편향 부재(27)는, 유체가 편향된 이후 환형 슬라이드(12)에 부딪치도록, 또는 유입되거나 유출되는 흐름에 충돌하도록, 유체 흐름의 편향을 일으키는 것을 특징으로 하는 밸브.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브는 구동기(6)를 더 포함하고, 환형 슬라이드(12)는 구동기(6)에 의해 제1 작동 위치와 제2 작동 위치 사이에서 변위되도록 작동되는 것을 특징으로 하는 밸브.
제5항에 있어서, 상기 구동기(6)는 팽창재 부재인 것을 특징으로 하는 밸브.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브는 구동기(6) 및 힘 저장부(13)를 더 포함하고, 상기 슬라이드(12)는 구동기(6)에 의해 힘 저장부(13)의 힘과 반대 방향으로 밀봉 엣지(17)로부터 멀어지도록 변위될 수 있으며, 상기 구동기(6)에 의해 힘을 받지 않고 밸브 시트(18)에 지지되는 것을 특징으로 하는 밸브.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징 기부(2)는 원통형으로 돌출된 플랜지(3)를 가지며, 평평한 하우징 기부(2)로부터 원통형으로 돌출되는 플랜지(3)로 전이되는 영역에 흐름 편향 부재(27)가 배치되는 것을 특징으로 하는 밸브.
제8항에 있어서, 상기 밸브는 구동기(6)를 더 포함하고, 상기 플랜지(3)는 구동기(6)를 고정 유지하는 역할을 하는 것을 특징으로 하는 밸브.