KR20080099205A - 배기가스 재순환장치의 밸브구조 - Google Patents

Abstract

스토퍼를 별도로 구성하지 않아도 되며 하우징 내면에 대한 가공을 행하지 않아도 되도록, 샤프트에 원형의 밸브를 설치하고, 하우징에는 상기 밸브보다 작은 크기로 링형상의 밸브시트를 형성하고, 상기 밸브시트에는 상기 밸브가 걸리는 단차를 형성하여 이루어지는 배기가스 재순환장치의 밸브구조를 제공한다.

배기가스, 재순환장치, 이지알, 밸브, 밸브시트, 단차, 개폐, 밀봉, 누설

Description

배기가스 재순환장치의 밸브구조 {Valve Structure for Exhaust Gas Recircuation}

본 발명은 배기가스 재순환장치의 밸브구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하우징에 형성하는 밸브시트에 단차를 형성하여 밸브 개폐가 효과적으로 이루어지고 밸브 스토퍼의 구조를 단순화한 배기가스 재순환장치의 밸브구조에 관한 것이다.

일반적으로 엔진에서 연소후 배출되는 배기가스에 함유된 질소산화물을 감소시키기 위해 배기가스 재순환장치를 사용한다. 배기가스 재순환장치는 실린더의 배기포트를 통하여 배출되는 배기가스를 흡기포트쪽으로 재순환시켜 연소온도를 낮추어 질소산화물(NOx)의 배출량을 감소시키는 장치이다. 즉 혼합기에 공기중의 질소에 비하여 열용량이 큰 이산화탄소를 많이 함유한 배기가스를 혼합하게 되면, 배기가스를 혼합하지 않는 경우에 비하여 동일한 발열량의 연소를 하더라도 연소온도가 낮아져 질소산화물의 발생이 감소된다.

그런데, 배기가스를 재순환시켜 사용하게 되면, 혼합기의 착화성이나 엔진출력이 떨어지는 단점이 있으므로, 상대적으로 질소산화물의 배출량이 많은 중속에서 배기가스 재순환장치가 작동되도록 구성하는 것이 바람직하다.

종래 배기가스 재순환장치는 한쪽은 배기포트에 연결되고 다른쪽은 흡기포트와 연결되도록 내부에 유로가 형성되는 하우징으로 이루어지고, 하우징에는 배기가스의 유로를 개폐하는 바이패스밸브가 설치된다.

그리고 상기 하우징에는 배기가스의 온도를 냉각시키기 위한 쿨러가 조립되며, 상기 하우징에 형성되는 유로는 배기포트로부터 유입되는 배기가스가 쿨러를 통과하여 흡기포트쪽으로 재순환되거나 쿨러를 통과하지 않고 배기관쪽으로 바이패스하도록 형성된다. 상기 바이패스밸브는 배기가스가 쿨러쪽 또는 배기관쪽으로 이동하도록 유로를 개폐하도록 설치된다.

상기 하우징에 설치되는 바이패스밸브는 샤프트가 엑츄에이터에 연결되어 작동하는 것에 의하여 개폐동작이 이루어진다.

종래 배기가스 재순환장치에 있어서는 밸브의 개폐위치는 샤프트와 하우징에 설치되는 레버 플레이트를 통하여 결정된다.

또 종래에는 밸브 소재의 두께에 의한 회전갭이 발생할 우려가 있고, 밸브가 설치되는 내측면에 대한 가공을 행하여야 한다는 번거로움이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 하우징에 형성하는 밸브시트에 단차를 구성하여 스토퍼를 별도로 구성하지 않아도 되며 하우징 내면에 대한 가공을 행하지 않아도 되는 배기가스 재순환장치의 밸브구조를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 제안하는 배기가스 재순환장치의 밸브구조는 샤프트에 원형의 밸브를 설치하고, 하우징에는 상기 밸브보다 작은 크기로 링형상의 밸브시트를 형성하고, 상기 밸브시트에는 상기 밸브가 걸리는 단차를 형성하여 이루어진다.

본 발명에 따른 배기가스 재순환장치의 밸브구조에 의하면, 하우징에 형성하는 밸브시트의 단차에 샤프트에 설치되는 밸브가 밀착되어 개폐를 행하므로, 샤프트에 별도의 스토퍼를 설치할 필요가 없으며, 원가 절감이 가능하다.

그리고 본 발명에 따른 배기가스 재순환장치의 밸브구조에 의하면, 밸브가 밸브시트의 단차에 넓은 면적으로 접촉하게 되므로, 밀봉이 보다 확실하게 이루어지며, 하우징의 내측면을 정밀하게 가공할 필요가 없어지고, 원가절감이 이루어진다.

다음으로 본 발명에 따른 배기가스 재순환장치의 밸브구조의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저 본 발명에 따른 배기가스 재순환장치의 밸브구조의 일실시예는 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 샤프트(20)에 원형의 밸브(40)를 설치하고, 하우징(10)에는 상기 밸브(40)보다 작은 크기로 링형상의 밸브시트(16)를 형성하고, 상기 밸브시트(16)에는 상기 밸브(40)가 걸리는 단차(17)를 형성한다.

상기 밸브시트(16)의 최소 직경은 상기 밸브(40) 직경보다 0.5∼3mm 작게 설정하여 형성한다.

상기에서 밸브(40)의 크기와 밸브시트(16)의 크기 차이가 너무 작으면, 조립오차나 가공오차 등이 발생하는 경우 원활한 개폐작동이 이루어지지 않으며, 부분적인 누설이 발생할 우려가 있다.

또 상기 밸브(40)의 크기와 밸브시트(16)의 크기 차이가 너무 크면, 유로의 크기가 작아지고, 원활한 배기가스의 유동을 저해할 우려가 있다.

상기와 같이 밸브시트(16)에 단차(17)를 형성하게 되면, 샤프트(20)의 회전에 따라 밸브(40)가 시계방향 또는 시계반대방향으로 180도 회전하는 경우, 밸브(40)가 밸브시트(16)의 단차(17)에 접하여 이동이 제한된다. 따라서 밸브시트(16)의 단차(17)가 스토퍼역할을 수행하게 되므로, 별도로 레버플레이트 등의 스토퍼를 샤프트(20)에 설치할 필요가 없다.

또 밸브(40)가 밸브시트(16)의 단차(17)와 접하여 밀봉이 이루어지므로, 하우징(10)의 내측면에 대한 정밀 가공을 행할 필요가 없다.

상기 하우징(10)에는 배기가스를 냉각시키기 위한 쿨러(2)가 조립된다.

또 상기 하우징(10)에는 샤프트(20)를 구동시키기 위한 엑츄에이터(4)가 설치된다.

상기 하우징(10)에는 배기가스가 배기포트쪽으로부터 유입되는 입구(12)와, 배기가스가 배기포트쪽으로 배출되는 출구(14)가 각각 형성된다.

상기에서는 본 발명에 따른 배기가스 재순환장치의 밸브구조의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

도 1은 본 발명에 따른 배기가스 재순환장치의 밸브구조가 적용된 배기가스 재순환장치를 나타내는 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 배기가스 재순환장치의 밸브구조의 일실시예를 나타내는 부분확대 단면 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 배기가스 재순환장치의 밸브구조의 일실시예에 있어서 밸브를 제거한 상태를 나타내는 부분확대 단면 사시도이다.

Claims (2)

1. 샤프트에 원형의 밸브를 설치하고, 하우징에는 상기 밸브보다 작은 크기로 링형상의 밸브시트를 형성하고, 상기 밸브시트에는 상기 밸브가 걸리는 단차를 형성하여 이루어지는 배기가스 재순환장치의 밸브구조.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 밸브시트의 최소 직경은 상기 밸브 직경보다 0.5∼3mm 작게 설정하여 형성하는 배기가스 재순환장치의 밸브구조.

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