KR20120039008A - 저압 강하 열 바이패스 밸브 - Google Patents

저압 강하 열 바이패스 밸브 Download PDF

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KR20120039008A
KR20120039008A KR1020127003465A KR20127003465A KR20120039008A KR 20120039008 A KR20120039008 A KR 20120039008A KR 1020127003465 A KR1020127003465 A KR 1020127003465A KR 20127003465 A KR20127003465 A KR 20127003465A KR 20120039008 A KR20120039008 A KR 20120039008A
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제프리 오웬 쉐파드
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다나 캐나다 코포레이션
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Abstract

열교환 회로를 위한 열 바이패스 밸브는 챔버를 형성하는 하우징과 바이패스 밸브 포트를 포함한다. 밸브 포트는 챔버의 제1 및 제2부분 사이에 배치된다. 제1 및 제2오일 포트는 제1부분내로 개방된다. 적어도 제3포트는 제2부분내로 개방된다. 열감응형 작동기는 제1부분에 장착되며, 본체와 1 단부에 배치된 피스톤을 갖는다. 본체는 피스톤 신장에 응답하여 챔버내에서 운동가능하다. 밸브 부재는 본체상에 장착되며, 피스톤에 의해 운동가능하다. 스페이서가 본체로부터 돌출되고 본체에 연결되며 그것을 통해 피스톤이 신장되는 통로를 형성한다. 스페이서는 작동기 본체의 인접한 단부를 챔버 단부로부터 멀리 적어도 통로의 길이로 유지시키는 작용을 한다.

Description

저압 강하 열 바이패스 밸브{LOW PRESSURE DROP THERMAL BY-PASS VALVE}
본 발명은 열교환기의 열전달 기능이 요구되지 않거나 단지 간헐적으로만 요구되는 조건하에서 열교환 회로의 열교환기를 바이패스(bypass)하기 위한 밸브에 관한 것이다.
자동차 산업과 같은 용도에서, 열교환기는 엔진 오일 또는 변속기 유체나 오일과 같은 유체들을 냉각하거나 가열하는데 사용된다. 예를 들어 변속기 유체의 경우, 열교환기는 변속기 유체를 냉각하는데 사용된다. 열교환기는 일반적으로 변속기로부터 떨어져서 배치되고, 상기 변속기로부터 공급 배관(tubing)을 통해 고온의 변속기 오일을 수용하고, 이를 냉각하고, 복귀 배관을 통해 이를 다시 변속기로 복귀시킨다. 그러나, 변속기가 시동 상태처럼 차가울 때, 변속기 오일은 매우 끈적거리며, 열교환기를 통해 쉽게 흐르지 않는다. 이 경우, 변속기에는 오일이 고갈될 수 있고, 이것은 손상을 유발하거나 적어도 일정치 않은 성능을 유발한다. 만일 복귀된 오일의 품질이 적절하지만 낮은 대기 온도로 인해 과냉각된다면 변속기에 누적되는 손상이 발생될 수도 있다. 이 경우, 예를 들어 오일의 수분 응축(달리 고온에서 기화되는)은 부식 또는 오일 열화를 유발한다.
콜드 플로(cold flow) 고갈 문제를 극복하기 위하여, 과거에 다양한 해결책이 제안되었다. 예를 들어, 2001년 7월 3일자로 허여된 미국특허 제6,253,837호는 어떤 온도 조건하에서 열교환기를 작동하지 않게 하기 위해 열교환기 입구로부터 열교환기 출구로 단락 회로를 형성하는 바이패스 밸브의 사용을 게재하고 있다. 바이패스 밸브는 밸브 챔버와, 상기 밸브 챔버와 연통하는 3개의 메인(main) 포트(하나는 밸브 포트 이다)를 한정하는 하우징을 포함한다. 온도응답형 작동기는 상기 챔버내에 배치되고, 스프링 작동형(spring-loaded) 밸브부재가 열교환기 입구 또는 출구중 하나에 연결될 수 있는 밸프 포트를 개폐하도록 작동한다.
2008년 4월 24일자로 공개된 미국 특허공개 제2008/0093066호는 열교환 회로를 위한 바이패스 밸브의 사용을 교시하고 있다. 밸브 하우징은 밸브시트에 의해 둘러싸인 바이패스 포트를 보유하는 밸브 챔버를 형성한다. 열감응형 작동기는 상기 챔버에 장착되고, 환형 밸브부재가 작동기에 장착된다. 코일 스프링은 작동기 둘레로 신장되고, 바이패스 포트를 폐쇄하기 위해 밸브시트의 계합부를 향해 밸브부재를 가압한다. 복귀 스프링은 작동기의 1 단부에 고정되며, 밸브부재가 바이패스 포트를 개방하도록 작동기를 가압하여 후퇴시킨다.
알려진 이들 열 바이패스 밸브가 그 의도된 목적을 위해 합리적으로 작동되지만, 이런 밸브의 작동 효율에 대한 개선이 바람직하다. 이런 개선중 하나는 밸브의 작동중 회로의 압력 강하량을 감소시킴으로써 회로 및 밸브를 통한 오일의 흐름을 개선하는 것이다. 쿨러 모드(cooler mode)로 작동될 동안, 즉 밸브가 부착된 열교환기를 통해 오일이 흐를 때 바이패스 밸브의 누설량을 감소시키는 것이 바람직하다.
여기에 서술된 본 발명의 1 실시예에 따르면, 열교환 회로를 위한 열 바이패스 밸브는 밸브 챔버를 형성하며, 오일 공급라인을 위한 제1포트와 오일 복귀라인을 위한 제2포트와 열교환기 공급라인을 통한 제3포트 및 열교환기 복귀라인을 위한 제4포트를 갖는 밸브 하우징을 포함한다. 제1, 제2, 제3, 제4포트는 챔버와 연통된다. 또한, 하우징은 주 밸브시트에 의해 둘러싸인 바이패스 밸브 포트를 가지며, 이 포트는 챔버에 배치되고, 밸브 포트가 개방 위치에 있을 때 제1포트와 제2포트 사이에 유체연통을 제공한다. 또한, 밸브는 축 부분(shaft portion)을 갖는 작동기 본체와 상기 작동기 본체의 1 단부로부터 신장되는 가동형 피스톤을 포함하는 열감응형 작동기를 갖는다. 작동기는 챔버에 장착되어 그 내부에서 운동가능하며, 피스톤의 신장 또는 수축(retraction)에 응답한다. 피스톤은 챔버의 1 단부에서 또는 1 단부 근처에서 계합하도록 신장될 수 있다. 밸브 부재는 축 부분상에 장착되고, 피스톤의 신장에 의해 밸브 포트가 개방 위치에 있는 제1위치로부터 밸브시트와 밀봉식으로 계합되는 밸브 부재에 의해 바이패스 포트가 폐쇄되는 제2위치로 운동가능하다. 복귀 스프링은 하우징에 장착되며, 축 부분을 밸브시트로부터 멀리 편향시키기 위해 또한 피스톤의 수축에 따라 작동기를 밸브시트로부터 멀리 운동시키기 위해 축 부분과 계합하는 하나의 스프링 단부를 갖는다. 스페이서(spacer) 부재는 작동기 본체의 1 단부로부터 돌출되며 그것에 연결되어 피스톤과 동축이다. 스페이서 부재는 바이패스 밸브의 사용중 피스톤이 그 속으로 신장되는 피스톤 수용 통로를 형성한다. 피스톤은 길이를 갖는 상기 통로에서 슬라이드할 수 있다. 밸브의 사용중, 스페이서 부재는 작동기 본체의 1 단부를 챔버의 1 단부로부터 멀리 적어도 통로의 길이로 유지시키도록 작용한다.
이 밸브의 예시적인 실시예에 있어서, 스페이서 부재는 슬리브 부분과, 상기 슬리브 부분 둘레로 신장되는 환형 판 부분과, 판 부분에 접합되며 그것으로부터 신장되며 스페이서 부재를 작동기 본체의 단부 부분에 연결하는 연결 부분을 포함한다. 상기 판 부분은 제4포트와 제2포트 사이의 흐름이 차단되는 폐쇄 위치와 제4포트로부터 제2포트로의 오일의 흐름이 발생될 수 있는 개방 위치 사이에서 작동기에 의해 운동가능한 추가적인 밸브장치로서 작동하는 크기를 가지며 배치된다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 열교환 회로를 위한 열 바이패스 밸브는 밸브 챔버를 형성하는 밸브 하우징과 주 밸브시트에 의해 둘러싸인 바이패스 밸브 포트를 포함한다. 밸브 포트는 밸브 챔버의 제1 및 제2부분 사이에 배치되며 제3오일 포트가 제2부분내로 개방될 동안 상기 제1부분내로 개방된다. 열감응형 작동기는 밸브 챔버의 제1부분에 장착되며, 작동기 본체와 상기 작동기 본체의 1 단부에 배치된 신장가능한 피스톤을 갖는다. 작동기 본체는 바이패스 밸브의 작동중 열교환 유체를 둘러쌈으로써 작동기 본체가 미리 결정된 온도로 가열될 때 피스톤의 신장에 응답하여 그리고 피스톤의 수축에 응답하여 챔버내에서 운동할 수 있다. 밸브부재는 피스톤의 신장에 의해 바이패스 밸브 포트가 개방되는 제1위치로부터 바이패스 밸브 포트가 밸브부재에 의해 폐쇄되는 제2위치로 운동할 수 있도록 작동기 본체상에 작동가능하게 장착된다. 복귀 스프링은 밸브 챔버의 제2부분에 장착되며, 피스톤으로부터 떨어져 있는 작동기 본체의 단부 부분과 계합하는 1 스프링 단부를 갖는다. 복귀 스프링은 작동기 본체를 주 밸브시트로부터 멀리 편향시킨다. 스페이서는 작동기 본체로부터 돌출되며 그 1 단부에 연결되며, 이 스페이서는 바이패스 밸브의 사용중 피스톤이 그 속으로 신장되는 피스톤 수용 통로를 형성한다. 미리 결정한 양만큼 통로를 통한 피스톤의 신장은 피스톤의 단부가 챔버의 1 단부에서 또는 1 단부 근처에서 하우징과 계합되게 한다. 통로는 길이를 가지며, 바이패스 밸브의 사용중 스페이서는 작동기 본체의 1 단부가 챔버의 단부로부터 멀리 적어도 통로의 상기 길이로 유지되도록 작동한다.
본 발명의 밸브의 다른 실시예에 따르면, 열교환 회로를 위한 열 바이패스 밸브는 밸브 챔버를 형성하며 챔버 내외로의 오일의 흐름과 열교환기 내외로의 오일의 흐름을 위한 적어도 3개의 외부 포트와 주 밸브시트에 의해 둘러싸이고 밸브 챔버의 제1 및 제2부분 사이에 배치되는 하나의 내부 바이패스 포트를 갖는 밸브 하우징을 포함한다. 외부 포트중 2개는 챔버의 제1부분으로 개방되고, 외부 포트중 적어도 하나는 제2부분으로 개방된다. 열감응형 작동기 메카니즘은 작동기 본체와, 그 1 단부에서 작동기 본체내에 슬라이드 가능하게 장착되며 바이패스 밸브의 작동중 열교환 유체를 둘러쌈으로써 작동기 본체가 미리 결정된 온도로 가열될 때 수축한 위치로부터 신장된 위치로 운동하도록 적용된 피스톤을 포함한다. 작동기 본체는 챔버의 제1부분내에 장착된다. 작동기 메카니즘은 작동기 본체의 1 단부로부터 신장되며 연결되는 슬리브를 포함하며, 상기 슬리브는 바이패스 밸브의 사용중 상기 피스톤이 그 속으로 신장되는 피스톤 수용 통로를 형성한다. 미리 결정된 양만큼 상기 통로를 통한 피스톤의 신장은 피스톤의 단부가 챔버의 1 단부에서 또는 챔버의 1 단부 근처에서 하우징과 계합되게 한다. 밸브 부재는 피스톤의 신장에 의해 바이패스 포트가 개방되는 제1위치로부터 바이패스 포트가 밸브부재에 의해 폐쇄되는 제2위치로 운동할 수 있도록 작동기 본체상에 작동가능하게 장착된다. 바이패스 밸브의 사용중, 슬리브는 작동기 본체의 1 단부가 챔버의 단부로부터 멀리 적어도 통로의 길이로 유지되도록 작동한다.
이 바이패스 밸브의 예시적인 변형예에서, 작동기 메카니즘은 슬리브 및 피스톤 둘레로 신장되며 그 1 단부가 작동기 본체에 부착되는 환형 밸브 부분을 포함한다. 이 밸브 부분은 피스톤의 중심 길이방향 축에 대해 반경방향으로 외향하여 신장되며, 제1부분내로 개방된 2개의 외부 포트 사이의 흐름이 차단되는 밸브 폐쇄위치와 상기 2개의 부분 사이의 열교환 유체의 흐름이 발생될 수 있는 밸브 개방위치 사이에서 작동기에 의해 운동할 수 있다.
서술된 열 바이패스 밸브의 상술한 면 및 다른 면은 본 기술분야의 숙련자라면 여기에 제공된 도면을 참조하여 하기의 상세한 설명으로부터 쉽게 명백할 것이다.
본 발명이 속하는 기술분야의 숙련자라면 본 발명의 제작 및 사용 방법을 용이하게 이해할 것이며, 그 예시적인 실시예는 도면을 참조하여 상세히 서술될 것이다.
도1은 본 발명에 따른 바이패스 밸브의 1 실시예를 사용한 열교환기의 개략적인 사시도.
도2는 본 발명에 따른 바이패스 밸브의 다른 실시예를 도시한, 도1과 유사한 사시도.
도3은 도1의 열교환 회로에 사용된 바이패스 밸브의 등각도로서, 수직으로 신장되는 밸브 하우징의 2개의 단부와 길이방향측 뿐만 아니라 하우징의 캡(cap) 단부를 도시한 도면.
도4는 도3의 열 바이패스 밸브의 단부도로서, 하우징의 단부캡을 도시한 도면.
도5는 도4의 선Ⅴ-Ⅴ를 따른 바이패스 밸브의 축방향 횡단면도.
도6은 도3의 바이패스 밸브의 밸브 부재로서 사용된 환형 링의 평면도.
도7은 도5의 바이패스 밸브의 측면도를 통해 본 도면으로서, 바이패스 모드의 밸드를 도시한 도면.
도8은 도5의 열 바이패스 밸브의 사시도.
도9는 도6의 환형 링의 사시도.
도10은 도6의 선Ⅹ-Ⅹ을 따른 환형 링의 단면도.
도11은 도5의 바이패스 밸브에 사용된 스페이서 부재의 측면도.
도12는 바이패스 밸브의 작동기에 부착될 수 있는 스페이서 부재의 1 실시예의 개략적인 사시도.
도13은 밸브 부재에 장착된 열감응형 작동기의 단부상에 장착된 도12의 스페이서 부재를 상세히 도시한 등각도.
도14는 3개의 포트의 바이패스 밸브의 축방향 횡단면도로서, 도시의 편의상 내부 밸브 부품은 횡단면도로 도시되지 않은 도면.
하기의 상세한 서술에서는 특히 첨부된 도면을 참조하여 예시적인 실시예가 서술된다. 그러나, 특별히 서술된 실시예는 본 발명에 따른 열교환 회로를 위한 단순히 예시적인 열 바이패스 밸브이다.
도면에 있어서, 유사한 도면부호는 장치 및 밸브의 유사한 구성 요소를 나타내며, 도1은 열교환기(12)와 밸브 하우징(18)의 상부(top)에 그 하우징 캡(16)을 갖는 것으로 도시된 밸브(14)의 열 바이패스 1 실시예를 포함하는 열교환 회로(10)를 도시하고 있다. 본 발명에는 그 어떠한 형태의 열교환기라도 사용될 수 있다. 전형적인 2 패스(pass) 열교환기가 도1 및 도2에 도시되어 있으며, 이런 열교환기는 입구 매니폴드인 제1매니폴드(19)와 출구 매니폴드인 제2매니폴드(20)를 포함한다. 서로 떨어져 있는 다수의 열교환 도관(22, 24)은 매니폴드들 사이에서 연결되며, 따라서 예를 들어 오일과 같은 열교환 유체는 입구 매니폴드(19)로부터 도관(22)을 통해 복귀 매니폴드(23)로 흐르며, 상기 복귀 매니폴드에서 열교환 유체는 방향을 되돌려서 도관(24)을 통해 출구 매니폴드(20)로 복귀한다. 그러나, 열교환기는 그 반대측 단부들에 매니폴드(19, 20)가 배치되는 단일 패스 열교환기가 되도록 직선화될 수도 있음을 인식해야 한다.
제1매니폴드(19)에는 입구 개구(26)가 형성되고, 입구 도관(28)이 상기 개구와 연통되도록 연결된다. 출구 매니폴드에는 출구 개구(30)가 형성되고, 출구 도관(32)이 상기 출구 개구와 연통되도록 연결된다. 도관(28, 32)은 바이패스 밸브(14)의 입구 및 출구 포트에 연결된다. 또한, 공급 도관(34, 36)이 바이패스 밸브(14)의 외부 포트에 연결되며, 이들은 흐름 라인을 도관에 부착하기 위한 단부 피팅(fitting)(38, 40)을 가질 수 있다. 열교환기(12)가 변속기 오일 쿨러로서 사용되면, 단부 피팅(38, 40)은 고무 호스를 변속기 및 열교환 회로 사이에 부착하기 위한 호스 바브(barb)를 가질 수 있다. 그러나, 열교환 회로(10) 내외로 이어지는 오일 라인의 형식을 맞추기 위해 그 어떠한 형식의 단부 피팅(38, 40)이라도 사용될 수 있다. 바이패스 밸브(14)는 4개의 도관(28, 32, 34, 36)이 밸브에 연결되기 때문에 4포트 바이패스 밸브로 지칭된다.
도2는 도1과 유사하며, 유사한 도면부호가 사용되었다. 그러나, 도2의 열교환 회로(42)는 그 목적에 대해서는 하기에 서술될 도관(28, 36)과 연통되며 밸브로부터 나오는 단일 도관(45)을 갖기 때문에 3포트 바이패스 밸브로 지칭되는 바이패스 밸브(44)를 갖는다.
도3 내지 도5에는 4포트 바이패스 밸브(14)가 도시되어 있으며, 이 열 바이패스 밸브는 도5에 도시된 밸브 챔버(48)를 한정하는 밸브 하우징(46)을 갖는다. 하우징은 도시된 바와 같이 4개의 포트, 즉 오일 공급라인을 위한 제1포트(50)와, 오일 복귀라인이 연결되는 제2포트(52)와, 열교환기 공급라인이 연결되는 제3포트(53)와, 열교환 복귀라인이 연결될 수 있는 제4포트(54)를 갖는다. 모두 4개의 이들 포트는 밸브 챔버(48)에 연통된다. 또한, 밸브 하우징은 내부 밸브 도관(62)에 의해 서로 자체연결되는 2개의 포트(50, 53)과 연통되는 바이패스 밸브 포트(60)를 갖는다. 바이패스 밸브 포트는 하우징의 내부 환형 벽에 의해 형성된 주 밸브시트(64)에 의해 둘러싸인다. 밸브 포트(60)는 밸브 챔버내에 배치되며, 밸브 포트가 개방될 때(도5에 도시된 바와 같이) 제1포트(50)와 제2포트(52) 사이에 유체연통을 제공한다. 환형 밸브부재(66)는 챔버내에 장착되고, 밸브 포트(60)를 개폐하기 위해 밸브시트(64)와 계합된다.
열감응형 작동기(70)(온도 반응형 작동기로도 지칭될 수 있는)는 챔버(48)내에 배치되며, 밸브부재를 운동시켜 밸브 포트(60)를 개폐하도록 밸브부재(66)에 작동가능하게 연결된다. 때로는 열 모터(thermal motor)로 지칭되는 작동기(70)는 피스톤 및 실린더 형식 장치일 수 있으며, 상기 실린더는 팽창 및 수축하는 왁스(wax)와 같은 열감응형 물질로 충전되어, 미리 결정된 온도로 가열될 때 작동기가 축방향으로 신장되게 하고 상기 미리 결정된 온도 아래로 냉각될 때 작동기가 수축되게 한다. 바이패스 밸브(14)가 자동차 변속기 오일 쿨러와 함께 사용되는 특별한 1 실시예에 있어서, 상기 미리 결정된 온도는 열교환 회로로부터 변속기로 복귀하는 오일이 약 80 ℃ 가 되도록 결정된다. 도시된 작동기는 축 부분(72)을 갖는 작동기 본체와 상기 작동기 본체의 1 단부로부터 신장되는 가동형 피스톤(74)을 포함한다. 도5와 도7 및 도8에 도시된 바와 같이, 작동기는 챔버(48)내에 장착되고, 피스톤(74)의 신장 또는 수축에 응답하여 챔버내에서 운동할 수 있다. 피스톤은 챔버의 1 단부에 또는 1 단부 근처에서 하우징과 계합하도록 신장될 수 있다. 도시된 특별한 실시예에서, 밸브 하우징(18)의 상기 적용 부분의 목적으로 간주될 수 있는 밸브캡(76)의 내향 신장부와 계합하도록 작동기 본체가 미리 결정된 온도에 도달하였을 때 피스톤은 신장될 수 있다. 도5에 도시된 예시적인 실시예에서, 캡의 축방향으로 내향하여 신장되는 중심 돌출부(78)에는 그 속으로 피스톤(74)의 단부가 신장될 수 있는 단부 리세스(recess)(80)가 형성된다.
축 부분(72)은 밸브 포트(60)의 중심 축을 따라 배치되며, 밸브 포트(60)를 부분적으로 폐쇄하는 폐쇄된 단부 부분(82)을 갖는다. 도6과 도9 및 도10에 명백히 도시된 환형 링의 형태인 밸브부재(66)는 도5 및 도7에 도시된 바와 같이 통상적인 위치 또는 안착 위치에서 폐쇄된 단부 부분(82)에 인접하게 배치된다. 그것은 축 부분으로부터 반경방향으로 외향하여 또는 횡방향으로 신장되며, 따라서 피스톤(74)이 신장될 때 밸브시트(64)와 계합하여 밸브 포트(60)를 완전히 폐쇄할 수 있다. 따라서, 환형 밸브부재(66) 및 폐쇄된 단부 부분(82)은 밸브 포트를 개폐하기 위해 중심 축을 따라 운동하는 왕복동 플러그를 형성한다.
밸브부재(66)는 축 부분(72)상에 슬라이드 가능하게 장착되는 것을 인식할 수 있을 것이다. 복귀 스프링(84)은 밸브 하우징내에 장착되며, 축 부분을 밸브시트(64)로부터 멀리 편향시키도록 축 부분(72)과 계합하는 하나의 스프링 단부를 갖는다. 그 자체가 알려진 방식으로, 복귀 스프링의 내측 단부는 폐쇄된 단부 부분에 형성된 홈에 배치됨으로써 상기 폐쇄된 단부 부분(82)에 부착된다. 또한, 복귀 스프링은 밸브 부재가 축 부분으로부터 슬라이드하여 이탈되는 것을 방지하는 정지부로서 작용한다. 축 부분은 내부 환형 숄더(86)를 포함하고, 오버라이드(override) 코일 스프링(88)이 축 부분(72)상에 장착된다. 상기 스프링(88)의 1 단부는 밸브부재를 주 밸브시트(64)를 향해 편향시키도록 밸브부재(66)와 계합된다. 스프링(88)의 다른쪽 단부는 숄더(86)에 안착된다(도7 참조).
도시된 예시적인 밸브캡(76)은 원형 외주를 가지며, 밸브 챔버의 주 부분 또는 제1부분을 형성하는 실질적으로 원통형 공동의 단부 부분에 삽입된다. 캡은 O 링 밀봉부(96)를 가지며, 하우징의 환형 숄더(98) 및 대향하는 스냅링 또는 "C 클립(100)"(도8에 상세히 도시된)을 계합시킴으로써 제 위치에 보유된다.
본 기술분야의 숙련자에 알려진 바와 같이, 챔버(48)내의 온도가 작동기를 위해 미리 결정된 온도 아래로 떨어질 때, 피스톤(74)은 작동기 본체내로 수축할 수 있으며, 피스톤은 복귀 스프링(84)에 의해 작동기 본체내로 수축하도록 가압된다. 이 수축은 밸브부재(66)가 밸브시트로부터 떨어지게 하고, 그에 따라 밸브 포트(60)를 개방시킨다. 밸브 포트가 도5에 도시된 바와 같이 개방되었을 때, 복귀 스프링은 밸브 포트를 통해 챔버의 상대적으로 넓은 부분(104)내로 신장되지만, 이것은 밸브 포트(60)를 통한 흐름에 크게 영향을 끼치지 않는다.
밸브캡(76), 작동기(70), 코일 스프링(88), 밸브부재(66), 및 복귀 스프링(84)은 바이패스 밸브를 위한 카트릿지 또는 서브조립체를 형성하는 것을 인식할 수 있을 것이다. 서브조립체가 바이패스 밸브로부터 제거될 때, 작동기나 스프링에 손상을 가하지 않고 하우징에의 경납땜(brazing)과 같은 방법에 의해 여러 도관들이 부착될 수 있다. 그후, 카트릿지가 하우징(18)내에 설치될 수 있고, 열교환 회로가 사용할 준비가 될 수 있도록 캡이 도시된 위치에 C 클립에 의해 로킹된다.
바이패스 밸브는 작동기 본체의 1 단부로부터 돌출되고 그것에 연결되는 스페이서 부재(110)를 포함한다. 특히, 그것은 그것과 동축인 피스톤(74)과 동일한 작동기 본체의 단부로부터 신장된다. 스페이서 부재는 밸브의 사용중 그 속으로 피스톤이 신장되는 피스톤 수용 통로(112)를 형성한다. 피스톤은 상기 통로내에서 슬라이드할 수 있으며, 완전히 신장되었을 때 캡에 형성된 리세스(80)내로 통로를 통해 완전히 신장될 수 있다. 도5의 바이패스 밸브에 사용된 스페이서 부재는 통로(112)의 길이(L)가 도시된 도11에 별도로 도시되어 있다. 밸브의 사용중, 스페이서 부재는 작동기 본체의 인접한 단부를 밸브 챔버의 단부로부터 멀리 적어도 상기 길이(L)로 유지하는 작용을 한다.
스페이서 부재의 예시적인 형태는 실제로 열 바이패스 밸브에 사용하기 위한 스페이서 및 밸브의 조합된 장치이다. 상기 조합된 장치는 피스톤을 수용하도록 적용된 통로(112)를 형성하는 슬리브 부분(111)을 포함한다. 슬리브 부분의 1 단부에 연결되어 슬리브 부분 둘레로 외주방향으로 신장되며 장치의 밸브 부분을 형성하는 환형 판 부분도 제공된다. 상기 조합된 장치는 슬리브 부분의 반대측에서 판 부분에 접합되며 조합된 장치를 작동기 본체의 인접한 단부에 부착할 수 있는 연결 부분(116)을 부가로 포함한다. 바이패스 밸브에서 상기 조합된 장치의 사용중, 밸브 부분(114)은 2개의 포트(54, 52) 사이의 열교환 유체(또는 오일)의 흐름이 밸브 부분에 의해 실질적으로 차단되는 도5에 도시된 폐쇄 위치와 상기 두 포트들 사이의 흐름이 발생되는 개방 위치 사이에서 작동기(70)에 의해 운동할 수 있다.
추가로 설명한다면, 도시된 예시적인 바이패스 밸브는 제2포트(52)와 제4포트(54) 사이에 배치되는 추가적인 밸브 포트(120)를 가지며, 스페이서 부재의 판 부분(114)의 축방향 운동에 의해 개폐될 수 있는 것은 상기 제2포트이다. 판 부분의 축방향 운동을 안내하기 위해, 판 부분에 일체로 형성되며 슬리브 부분(111)으로부터 떨어져 있지만 평행한 여러개의 안내 포스트(122)가 제공될 수 있다. 예시적인 1 실시예에는 판 부분의 외주 둘레에 균등하게 분포된 4개의 안내 포스트가 제공된다. 안내 포스트는 그것을 통해 슬리브 부분(111)이 신장되는 부분에서 밸브 챔버의 외주를 한정하는 원통형 벽(124)과 계합되는 것을 인식해야 한다. 도시된 바와 같이, 밸브 챔버는 벽(124)에 의해 형성된 챔버 부분의 직경 보다 큰 직경을 갖는 넓은 부분(104)을 갖는다. 단부 리세스(80)로의 피스톤(74)의 신장은 판 부분(114)이 포트(120)로부터 멀리 축방향으로 챔버의 넓은 부분(104)내로 운동하게 함으로써, 열교환 유체가 2개의 포트(54, 52) 사이로 흐르게 한다. 이 흐름은 밸브 챔버가 부분(48)에서 넓다는 사실에 의해 허용된다.
도5에 도시된 바와 같이, 작동기(70)는 그 피스톤 단부에 확대된 헤드 부분(130)을 갖는다. 실질적으로 원통형 외부를 갖는 상기 헤드 부분은 원통형 축 부분(72)의 직경 보다 큰 직경을 갖는다. 오버라이드 스프링(88)은 1 단부에서 상기 헤드 부분에 의해 형성된 숄더와 계합된다. 도5의 실시예에서, 연결 부분(116)은 작동기의 단부 부분, 즉 확대된 헤드 부분(130)상에 나사식으로 연결되는 내부 나사형 원통형 부분이다. 나사식 연결부를 사용함으로써, 필요시 스페이서 부재를 작동기로부터 쉽게 분리할 수 있다. 그러나, 작동기의 단부 부분과 스페이서 부재 사이에 다른 형태의 부착부가 사용될 수 있다. 특히, 크림핑(crimping) 작업, 용접에 의해 또는 적절한 접착제의 사용에 의해 스페이서 부재를 작동기의 헤드에 영구적으로 부착할 수 있다.
작동기의 단부 부분과 스페이서 부재 사이의 다른 형태의 분리가능한 연결부가 도12 및 도13에 도시되어 있다. 도12는 달리 조합된 스페이서 및 밸브 장치(135)를 별도로 도시하고 있다. 이 장치는 도5의 실시예에 사용된 스페이서 부재와 유사한 슬리브 부분(111)을 가지며, 원형 주변을 갖는 유사한 판 부분(114)도 갖는다. 도5에 도시된 것과 유사하고 동일한 기능을 수행하는 여러개의 안내 포스트가 슬리브 부분과 동일한 방향으로 또한 그것과 평행하게 신장될 수 있다. 이들 포스트는 도12에는 도시되지는 않았지만 도13에는 부분적으로 도시되어 있다. 여러개의 탄성 후크 부재(138)가 슬리브 부분과 반대측인 판 부분의 측으로부터 신장된다. 이들은 판 부분(114)과 일체로 형성될 수 있으며, 판 부분의 외주 둘레에 균일하게 분포된다. 각각의 후크 부재의 자유단부에는 짧은 단부-플랜지 또는 후크(166)가 형성되어 있다.
도6과 도9 및 도10에 도시된 와셔형의 환형 밸브부재는 플라스틱과 같은 합성 재료로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 다양한 용도를 위해, 다른 적절한 나일론 및 플라스틱이 사용될 수 있지만, 이 부재를 위해 적용가능한 재료는 폴리아미드 4/6 또는 폴리아미드 66일 수 있다. 환형 밸브부재는 그것을 통해 작동기의 축 부분이 신장되는 중심 개구(92)를 한정하는 실질적으로 매끄러운 원통형 내측면(90)을 갖는다. 원주방향으로 내향하여 신장되는 와이퍼(wiper) 또는 리브(94)는 축 부분의 외면과 슬라이드 가능하게 계합하기 위한 표면(90)의 중간 지점으로부터 내향하여 돌출된다. 리브(94)의 예시적인 형태는 밸브부재 자체의 두께의 몇분의 1(fraction) 의 두께를 갖는다. 특히, 리브(94)는 밸브부재(66)의 두께의 1/3 내지 1/7 일 수 있다. 도시된 밸브부재는 리브가 밸브부재의 나머지와 일체로 형성되고 상기 밸브부재의 나머지와 동일한 재료로부터 형성된 일체형 구조를 갖는다.
밸브 하우징에 의해 형성된 밸브 챔버는 폭이 다른 여러개의 부분을 가지며 이들 부분의 몇쌍이 위에 서술되었음을 도5로부터 알 수 있을 것이다. 도시된 바와 같이 넓은 부분(104)은 밸브부재(66)의 영역에 경사진 부분(140)을 가지며, 다른 밸브 포트(120)에 인접한 다른 경사진 부분(142)을 갖는다. 복귀 스프링(84)이 그 속으로 신장되는 상대적으로 좁은 단부 부분(144)이 넓은 부분(104)의 1 단부에 있다. 이 단부 부분은 밸브 챔버의 제1단부 부분으로 간주될 수 있다. 슬리브 부분(111)이 그 속으로 신장되는 밸브 챔버의 부분은 제2단부 부분(146)으로 간주되며, 그것은 상술한 원통형 벽(124)에 의해 한정되는 부분이다. 제2단부 부분은 제4포트(54)에 인접하며, 제1단부 부분(144) 보다 큰 직경을 갖는다. 넓은 부분(104)은 챔버의 중심 부분으로 간주되며, 이 부분은 제2포트(52)에 인접하고 작동기를 보유한다. 도시된 바와 같이, 이 중심 부분은 제2단부 부분(146)의 직경 보다 큰 횡방향 폭을 갖는다.
본 기술분야의 숙련자라면 도5에 도시된 바와 같이 열 바이패스 밸브의 구성에 있어서 분리된 스페이서 및 밸브 장치를 갖는 슬리브 및 환형 밸브 판 부분을 분리된 부재가 아니라 작동기 본체 자체의 일체형 신장부로서 제공할 수 있음을 인식할 것이다. 특히, 작동기의 확대된 헤드 부분(130)과 슬리브 부분(111) 및 판 부분(114)은 필요할 경우 일체형의 원피스(one piece) 부재로 성형되거나 형성될 수도 있다. 그후, 이 부재는 작동기의 제조중 작동기 본체의 나머지 부분에 부착될 수 있다.
도14는 본 발명에 따라 구성된 상술한 3포트 바이패스 밸브의 내부 레이아웃(layout) 및 부품들을 도시하고 있다. 하기에 서술되는 차이점을 제외하고는, 바이패스 밸브(44)는 상술한 그리고 도5에 도시된 바이패스 밸브(14)와 유사하다. 그러나, 이 실시예에서 단일의 도관(45)은 밸브 챔버의 단부 부분(150)과 연통된다. 바이패스 밸브부재(66)가 개방 위치에 있을 때, 예를 들어 변속기로부터의 오일은 도관(36)으로부터 도관(45) 및 밸브 포트를 통해 상향하여 흐를 수 있다. 그후, 오일은 밸브 챔버의 메인의 넓은 부분(104)을 통해 흐르며, 포트(52)를 통해 밸브를 빠져나간다. 밸브부재(66)가 폐쇄된 위치에 있을 때 바이패스 흐름이 없도록, 변속기로부터 도관(36)을 통해 오는 오일은 바이패스 밸브(14)의 경우처럼 도관(28)을 통해 열교환기로 흐른 후 도관(32, 34)을 통해 변속기로 복귀된다.
도14는 슬리브 부분(111) 및 판 부분(114)을 갖는 조합된 스페이서 및 밸브 장치(152)를 구비한 3포트 바이패스 밸브(44)를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 밸브부재(66)가 개방 위치에 있을 때, 판 부분(114)은 포트(54)로부터 포트(52)로의 오일의 통과를 차단할 수 있다. 이 실시예에서, 도5의 밸브(14)처럼 포트(52)는 판 부분(114)이 제2밸브부재로서 작용하는 것을 허용하도록 포트(54) 보다 낮게 밸브 챔버내에 배치된다(도14에 도시된 바와 같이).
도14의 실시예에 있어서, 복귀 스프링(84)의 1 단부는 밸브 하우징에 의해 형성된 환형 숄더(154)에 놓인다. 상기 숄더는 그것에 도관(45)이 연결된 제3의 외부 포트(156) 둘레로 신장된다.
자동차 변속기 오일 쿨러에 열교환기로서 사용하기 위한 바이패스 밸브가 서술되었지만, 이들 바이패스 밸브는 연료 냉각 열교환기와 같은 다른 형식의 열교환기와 자동차가 아닌 용도를 위해서도 사용될 수 있다. 왁스 형식의 작동기와 다른 형식의 열 작동기도 사용될 수 있다.
본 기술분야의 숙련자라면 인식할 수 있는 바와 같이 상술한 바에 비추어 본 발명의 정신 및 범주로부터의 일탈없이 본 발명의 실행에 많은 변경 및 수정이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범주는 하기의 청구범위에 의해 한정된 요지에 따라 구성된다.
10: 열교환 회로 12: 열교환기
16: 캡 18: 하우징
19, 20: 매니폴드 22: 도관
38, 40: 피팅 48: 밸브 챔버

Claims (20)

  1. 열교환 회로를 위한 열 바이패스 밸브에 있어서,
    밸브 챔버를 형성하며 오일 공급라인을 위한 제1포트와 오일 복귀라인을 위한 제2포트와 열교환기 공급라인을 위한 제3포트 및 열교환기 복귀라인을 위한 제4포트를 갖는 밸브 하우징과,
    축 부분을 갖는 작동기 본체와 상기 작동기 본체의 1 단부로부터 신장되는 가동형 피스톤을 포함하는 열감응형 작동기와,
    상기 축 부분상에 장착되며 상기 피스톤의 신장에 의해 상기 밸브 포트가 개방되는 제1위치로부터 상기 밸브시트와 밀봉식으로 계합하는 밸브부재에 의해 밸브 포트가 폐쇄되는 제2위치로 운동가능한 밸브부재와,
    상기 하우징에 장착되며 상기 축 부분을 밸브시트로부터 멀리 편향시키며 상기 상기 피스톤의 수축에 따라 상기 작동기를 상기 밸브시트로부터 멀리 운동시키기 위해 상기 축 부분과 계합하는 1 스프링 단부를 갖는 복귀 스프링과,
    상기 작동기 본체의 상기 1 단부로부터 돌출되고 그것에 연결되며 상기 피스톤과 동축인 스페이서 부재를 포함하며,
    상기 제1, 제2, 제3, 제4포트는 상기 챔버와 연통되고, 상기 밸브 하우징은 주 밸브시트에 의해 둘러싸인 바이패스 밸브 포트를 부가로 가지며, 상기 밸브 포트는 상기 챔버내에 배치되며 상기 밸브 포트가 개방될 때 상기 제1 및 제2포트 사이에서 유체연통을 제공하며,
    상기 작동기는 챔버내에 배치되며 상기 피스톤의 신장이나 수축에 응답하여 그 속에서 운동가능하며, 상기 피스톤은 챔버의 1 단부에서 또는 챔버의 1 단부 근처에서 상기 하우징과 계합하도록 신장가능하며,
    상기 스페이서 부재는 바이패스 밸브의 사용중 그 속으로 상기 피스톤이 신장되는 피스톤 수용 통로를 형성하며, 상기 피스톤은 상기 통로에서 슬라이드할 수 있으며,
    상기 통로는 길이를 가지며, 상기 밸브의 사용중 상기 스페이서 부재는 작동기 본체의 상기 1 단부를 챔버의 상기 1 단부로부터 멀리 적어도 상기 통로의 길이로 유지시키도록 작동되는 것을 특징으로 하는 열 바이패스 밸브.
  2. 제1항에 있어서, 상기 작동기는 작동기의 상기 1 단부에 확대된 헤드 부분을 가지며, 상기 헤드 부분은 상기 축 부분의 직경 보다 큰 직경을 가지며, 상기 밸브 하우징은 상기 제2포트와 제4포트 사이에 배치된 추가적인 밸브 포트를 가지며, 상기 스페이서 부재는 오일이 제4포트로부터 제2포트로 흐르게 할 수 있도록 피스톤의 신장에 의해 상기 추가적인 밸브 포트가 스페이서 부재에 의해 폐쇄되는 폐쇄 위치로부터 상기 추가적인 밸브 포트가 개방되는 위치로 운동가능한 것을 특징으로 하는 열 바이패스 밸브.
  3. 제2항에 있어서, 상기 축 부분상에 장착되며 상기 밸브부재를 상기 주 밸브시트를 향해 편향시키도록 상기 밸브부재와 계합하는 1 단부를 갖는 오버라이드 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 열 바이패스 밸브.
  4. 제1항에 있어서, 상기 스페이서 부재는 슬리브 부분과, 상기 슬리브 부분 둘레로 신장되는 환형 판 부분과, 상기 판 부분에 접합되며 그것으로부터 신장되며 스페이서 부재를 상기 작동기 본체의 단부 부분에 연결하는 연결 부분을 포함하며; 상기 판 부분은 제4포트와 제2포트 사이의 흐름이 차단되는 폐쇄 위치와 제4포트로부터 제2포트로의 오일의 흐름이 발생될 수 있는 개방 위치 사이에서 상기 작동기에 의해 운동가능한 추가적인 밸브장치로서 작동하는 크기를 가지며 배치되는 것을 특징으로 하는 열 바이패스 밸브.
  5. 제4항에 있어서, 상기 연결 부분은 작동기의 단부 부분상에 나사식으로 연결되는 내부나사형 원통형 부분인 것을 특징으로 하는 열 바이패스 밸브.
  6. 제4항에 있어서, 상기 스페이서 부재는 상기 판 부분의 외주 둘레에 장착되며 상기 폐쇄 위치와 개방 위치 사이에서 상기 스페이서 부재의 운동을 안내하도록 작동되는 안내 부재를 갖는 것을 특징으로 하는 열 바이패스 밸브.
  7. 제1항에 있어서, 흐름 통로가 상기 제1포트와 제3포트 사이로 신장되며, 밸브 하우징에 의해 형성되며, 상기 복귀 스프링은 상기 흐름 통로를 가로질러 신장함으로써 복귀 스프링의 다른 단부가 하우징의 내면과 계합하는 것을 특징으로 하는 열 바이패스 밸브.
  8. 제1항에 있어서, 상기 밸브 하우징은 밸브캡과 상기 밸브캡이 분리가능하게 장착되는 하우징의 본체를 포함하며, 상기 밸브캡은 그 내면에 형성되고 상기 피스톤의 중심 길이방향 축과 정렬되는 중심 리세스를 가지며, 상기 피스톤은 피스톤이 완전히 신장될 때 상기 리세스내로 신장되는 것을 특징으로 하는 열 바이패스 밸브.
  9. 제8항에 있어서, 상기 스페이서 부재는 피스톤 수용 통로를 형성하는 슬리브 부분과, 상기 슬리브 부분 둘레로 원주 방향으로 신장되며 밸브 부분을 형성하는 환형 판 부분과, 상기 스페이서 부재를 작동기 본체의 단부 부분에 접합하기 위한 중심 연결 부분을 포함하며; 상기 판 부분은 상기 작동기에 의해 상기 제4포트와 상기 제2포트 사이의 오일의 흐름이 차단되는 밸브 폐쇄 위치와 상기 제4포트로부터 상기 제2포트로의 오일의 흐름이 발생될 수 있는 밸브 개방 위치 사이에서 운동가능한 것을 특징으로 하는 열 바이패스 밸브.
  10. 제9항에 있어서, 상기 밸브 챔버는 상기 복귀 스프링이 그것을 통해 신장되는 상대적으로 좁은 제1단부 부분과, 상기 제1단부 부분 보다 큰 직경을 가지며 상기 제4포트에 인접한 제2단부 부분과, 상기 제2포트에 인접하며 상기 작동기를 보유하는 중심 부분을 포함하며; 상기 중심 부분은 상기 제2단부 부분의 직경 보다 큰 횡방향 폭을 갖는 것을 특징으로 하는 열 바이패스 밸브.
  11. 열교환 회로를 위한 열 바이패스 밸브에 있어서,
    밸브 챔버와 주 밸브시트에 의해 둘러싸인 바이패스 밸브 포트를 형성하는 밸브 하우징과,
    상기 밸브 챔버의 상기 제1부분에 장착되며 작동기 본체와 상기 작동기 본체의 1 단부에 배치된 신장가능한 피스톤을 갖는 열감응형 작동기와,
    상기 바이패스 밸브 포트가 개방되는 제1위치로부터 상기 바이패스 밸브 포트가 상기 밸브부재에 의해 폐쇄되는 제2위치로 상기 피스톤의 신장에 의해 운동될 수 있도록 상기 작동기 본체상에 작동가능하게 장착되는 밸브부재와,
    상기 밸브 챔버의 제2부분내에 장착되며 상기 피스톤으로부터 떨어져 있는 작동기 본체의 단부 부분과 계합하는 하나의 스프링 단부를 갖는 복귀 스프링과,
    상기 작동기 본체의 1 단부로부터 돌출되며 그것에 연결되는 스페이서를 포함하며,
    상기 밸브 포트는 밸브 챔버의 제1 및 제2부분 사이에 배치되고, 제1 및 제2유체 포트는 밸브 챔버의 제1부분내로 개방되며 제3유체 포트는 상기 제2부분내로 개방되며; 상기 작동기 본체는 바이패스 밸브의 작동중 열교환 유체를 둘러쌈으로써 작동기 본체가 미리 결정된 온도로 가열되었을 때 상기 피스톤의 신장에 응답하여 또한 상기 피스톤의 수축에 응답하여 상기 챔버내에서 운동가능하며, 상기 복귀 스프링은 상기 작동기 본체를 주 밸브시트로부터 멀리 편향시키며, 상기 스페이서는 바이패스 밸브의 사용중 상기 피스톤이 그 속으로 신장되는 피스톤 수용 통로를 형성하며, 상기 통로를 통한 상기 피스톤의 미리 결정된 양의 신장은 상기 피스톤의 단부가 상기 챔버의 1 단부에서 또는 1 단부 근처에서 상기 하우징과 계합되게 하며, 상기 통로는 길이를 가지며, 상기 바이패스 밸브의 사용중 상기 스페이서는 작동기 본체의 상기 1 단부를 챔버의 상기 단부로부터 멀리 적어도 통로의 상기 길이로 유지시키도록 작동하는 것을 특징으로 하는 열 바이패스 밸브.
  12. 제11항에 있어서, 상기 스페이서는 상기 통로를 형성하는 슬리브 부분과, 상기 슬리브 부분 둘레로 신장되며 밸브 부분을 형성하는 중심 판 부분과, 상기 스페이서 부재를 작동기 본체의 상기 1 단부에 부착하는 연결 부분을 갖는 분리된 스페이서 부재이며; 상기 밸브 부분은 상기 제1 및 제2유체 포트 사이의 열교환 유체 흐름이 적어도 차단되는 폐쇄 위치와 상기 제1 및 제2유체 포트 사이의 열교환 유체 흐름이 발생될 수 있는 개방 위치 사이에서 상기 작동기에 의해 운동가능한 것을 특징으로 하는 열 바이패스 밸브.
  13. 제12항에 있어서, 상기 연결 부분은 작동기 본체의 헤드 부분에 부착되는 원통형 부분이며, 오버라이드 스프링이 작동기 본체의 축 부분에 장착되며 그 둘레로 신장되며 상기 밸브부재를 주 밸브시트를 향해 편향시키기 위해 상기 밸브부재와 계합되는 제1스프링 단부를 갖는 것을 특징으로 하는 열 바이패스 밸브.
  14. 제12항에 있어서, 상기 연결 부분은 작동기 본체의 확대된 헤드 부분에 분리가능하게 연결되는 다수의 탄성 후크 부재를 포함하며, 상기 후크 부재는 슬리브 부분의 중심 길이방향 축 둘레에 분포되는 것을 특징으로 하는 열 바이패스 밸브.
  15. 제12항에 있어서, 상기 밸브 하우징은 밸브캡과 상기 밸브캡이 그 속에 분리가능하게 장착되는 본체를 포함하며, 상기 밸브캡은 그 내면에 형성되며 상기 피스톤의 중심 길이방향 축과 정렬되는 중심 리세스를 가지며, 상기 피스톤은 상기 피스톤이 완전히 신장될 때 상기 리세스내로 신장되는 것을 특징으로 하는 열 바이패스 밸브.
  16. 열교환 회로를 위한 열 바이패스 밸브에 있어서,
    밸브 챔버를 형성하며 상기 챔버 및 열교환기 내외로의 열교환 유체의 흐름을 위한 적어도 3개의 외부 포트와 주 밸브시트로 둘러싸이고 상기 밸브 챔버의 제1 및 제2부분 사이에 배치되는 하나의 내부 바이패스 포트를 갖는 밸브 하우징과,
    작동기 본체와 그 1 단부가 상기 작동기 본체에 슬라이드 가능하게 장착되며 상기 바이패스 밸브의 작동중 열교환 유체를 둘러쌈으로써 상기 작동기 본체가 미리 결정된 온도로 가열될 때 수축된 위치로부터 신장된 위치로 운동하도록 적용되는 피스톤을 포함하는 열감응형 작동기 메카니즘과,
    상기 피스톤의 신장에 의해 상기 바이패스 포트가 개방되는 제1위치로부터 상기 바이패스 포트가 밸브부재에 의해 폐쇄되는 제2위치로 운동할 수 있도록 상기 작동기 본체상에 작동가능하게 장착되는 밸브부재를 포함하며,
    상기 외부 포트중 2개는 챔버의 상기 제1부분내로 개방되며 상기 외부 포트중 적어도 하나는 상기 제2부분내로 개방되며, 상기 작동기 본체는 챔버의 제1부분에 장착되고, 상기 작동기 메카니즘은 작동기 본체의 1 단부로부터 신장되며 그것에 연결되는 슬리브를 포함하며, 상기 슬리브는 바이패스 밸브의 작동중 상기 피스톤이 그 속으로 신장되는 피스톤 수용 통로를 형성함으로써, 미리 결정된 양으로 상기 통로를 통한 피스톤의 신장은 상기 피스톤의 단부가 상기 챔버의 1 단부에서 또는 1 단부 근처에서 상기 하우징과 계합하게 하며, 상기 피스톤 수용 통로는 길이를 가지며, 상기 바이패스 밸브의 작동중 상기 슬리브는 작동기 본체의 1 단부를 챔버의 상기 단부로부터 멀리 적어도 상기 통로의 길이로 유지시키도록 작동되는 것을 특징으로 하는 열 바이패스 밸브.
  17. 제16항에 있어서, 상기 작동기 메카니즘은 상기 슬리브 및 피스톤의 둘레로 신장되며 그 1 단부에서 상기 작동기 본체에 부착되는 환형 밸브 부분을 포함하며; 상기 밸브 부분은 피스톤의 중심 길이방향 축에 대해 반경방향으로 외향하여 신장되며 상기 제1부분내로 개방되는 상기 2개의 외부 포트 사이의 흐름이 차단되는 밸브 폐쇄 위치와 상기 2개의 외부 포트 사이의 열교환 유체의 흐름이 발생될 수 있는 밸브 개방 위치 사이로 상기 작동기에 의해 운동할 수 있는 것을 특징으로 하는 열 바이패스 밸브.
  18. 제17항에 있어서, 상기 작동기 메카니즘은 밸브 챔버의 상기 제2부분내에 장착되며 작동기 본체를 상기 주 밸브시트로부터 멀리 편향시키도록 상기 피스톤으로부터 떨어져 있는 본체의 단부에서 상기 작동기 본체와 계합하는 그 1 단부를 갖는 복귀 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 열 바이패스 밸브.
  19. 열 교환 회로를 위한 열 바이패스 밸브에 사용하기 위한 조합된 스페이서 및 밸브 장치에 있어서, 상기 밸브가 작동기 본체와 상기 작동기 본체에 슬라이드 가능하게 장착되며 상기 작동기 본체의 1 단부로부터 신장가능한 피스톤을 갖는 열감응형 작동기를 포함하며,
    상기 피스톤을 수용하도록 적용된 통로를 형성하는 슬리브 부분과,
    상기 슬리브 부분의 1 단부에 연결되며 상기 슬리브 둘레로 원주방향으로 신장되며 상기 장치의 밸브 부분을 형성하는 환형 판 부분과,
    상기 슬리브 부분과 반대측에서 상기 판 부분과 접합되며 상기 장치를 작동기 본체의 상기 1 단부에 부착할 수 있는 연결 부분을 포함하며,
    상기 작동기 본체에 부착된 바이패스 밸브에서 상기 장치의 사용중 상기 밸브 부분은 상기 밸브의 2개의 포트 사이의 열교환 유체의 흐름이 밸브 부분에 의해 차단되는 폐쇄 위치와 상기 흐름이 발생될 수 있는 개방 위치 사이에서 상기 작동기에 의해 운동가능한 것을 특징으로 하는 조합된 스페이서 및 밸브 장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 슬리브 부분은 길이를 가지며, 작동기 본체의 상기 1 단부를 바이패스 밸브의 밸브 하우징에 의해 형성된 밸브 챔버의 인접한 단부로부터 멀리 적어도 상기 길이로 유지시키기 위한 스페이서로서 작동하도록 적용되는 것을 특징으로 하는 조합된 스페이서 및 밸브 장치.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160068247A (ko) * 2014-12-05 2016-06-15 현대자동차주식회사 온도 감응성이 향상된 atf 오일의 바이패스 밸브
US9732644B2 (en) 2014-04-30 2017-08-15 Hyundai Motor Company Valve for a vehicle
US9863524B2 (en) 2014-11-21 2018-01-09 Hyundai Motor Company Oil cooler for vehicle
US10047648B2 (en) 2014-11-21 2018-08-14 Hyundai Motor Company Oil cooler for vehicle having bypass valve operated by temperature of working fluid
US10190453B2 (en) 2015-06-15 2019-01-29 Hyundai Motor Company Valve for vehicle transmission oil cooler bypass
US11300221B2 (en) 2019-11-04 2022-04-12 Hyundai Motor Company Valve apparatus for vehicle

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9896979B2 (en) * 2011-02-23 2018-02-20 GM Global Technology Operations LLC System and method for controlling a temperature of oil in a power-plant of a vehicle
WO2012123088A1 (en) * 2011-03-11 2012-09-20 Fluid Automation Systems S.A. Fluid cooled shape memory alloy actuated valve
CN102312997A (zh) * 2011-09-08 2012-01-11 浙江三花汽车零部件股份有限公司 一种车用变速箱调温器
CN102322512A (zh) * 2011-09-08 2012-01-18 浙江三花汽车零部件股份有限公司 一种车用变速箱调温器
CN102359576A (zh) * 2011-09-08 2012-02-22 浙江三花汽车零部件股份有限公司 一种车用变速箱调温器
CN102359577A (zh) * 2011-09-08 2012-02-22 浙江三花汽车零部件股份有限公司 一种车用变速箱调温器
CN102312998A (zh) * 2011-09-08 2012-01-11 浙江三花汽车零部件股份有限公司 一种车用变速箱调温器
US20130133875A1 (en) * 2011-11-25 2013-05-30 Hyundai Motor Company Heat exchanger for vehicle
CN103133740B (zh) * 2011-12-04 2015-01-28 浙江三花汽车零部件有限公司 一种调温器及其阀体的制作方法
EP2884135B1 (en) 2012-08-07 2017-04-19 Zhejiang Sanhua Automotive Components Co., Ltd. Thermoregulator and thermoregulator component
CN103573958B (zh) * 2012-08-07 2016-04-20 浙江三花汽车零部件有限公司 一种用于换热回路的调温器组件
EP2884134B1 (en) 2012-08-07 2017-03-01 Zhejiang Sanhua Automotive Components Co., Ltd. Thermoregulator
CN103574265B (zh) * 2012-08-07 2016-08-17 浙江三花汽车零部件有限公司 一种用于换热回路的调温器
CN103574264B (zh) * 2012-08-07 2016-05-25 浙江三花汽车零部件有限公司 一种用于换热回路的调温器
US9295181B2 (en) 2012-11-08 2016-03-22 International Business Machines Corporation Coolant-conditioning unit with automated control of coolant flow valves
US20140205425A1 (en) * 2013-01-18 2014-07-24 Hamilton Sundstrand Space Systems International Oil cooling arrangement and method of cooling oil
DE102013007186A1 (de) * 2013-04-25 2014-10-30 Man Truck & Bus Ag Leitungssystem für ein Kraftfahrzeug
US9772632B1 (en) 2013-11-25 2017-09-26 Richard Michael Ihns Bypass valve
KR101519254B1 (ko) * 2013-12-09 2015-05-11 현대자동차주식회사 서모바이패스밸브 및 그 고장 제어방법
JP6298934B2 (ja) * 2014-09-05 2018-03-20 コレンス カンパニー リミテッドＫｏｒｅｎｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． トランスミッションオイルバイパス組立体
US10619530B2 (en) 2015-01-26 2020-04-14 Modine Manufacturing Company Thermal management unit for vehicle powertrain
US9765660B2 (en) * 2015-05-29 2017-09-19 Honeywell International Inc. Internal bypass to improve decongealing of surface type air to oil coolers
EP3124907B1 (en) * 2015-07-29 2019-04-10 Zhejiang Sanhua Automotive Components Co., Ltd. Heat exchange device
US10920628B2 (en) * 2015-08-25 2021-02-16 Cummins Inc. Cooling assembly for a filter head of an engine
US9976668B2 (en) * 2015-08-27 2018-05-22 GM Global Technology Operations LLC Valve configured regulating the flow of fluid between a device, a heater, and a cooler
US20170211715A1 (en) * 2016-01-21 2017-07-27 GM Global Technology Operations LLC Oil bypass valve with temporary spacer to provide initially opened fluid circuit
ITUB20161064A1 (it) * 2016-02-25 2017-08-25 Ufi Filters Spa Valvola di bypass ad azione ritardata
CA3023150A1 (en) 2016-05-06 2017-11-09 Dana Canada Corporation Heat exchangers for battery thermal management applications with integrated bypass
WO2017206750A1 (zh) * 2016-05-31 2017-12-07 浙江三花汽车零部件有限公司 一种调温阀
USD863360S1 (en) * 2016-07-22 2019-10-15 Improved Racing Products, LLC Engine oil line adapter block
US10082215B2 (en) * 2016-08-31 2018-09-25 GM Global Technology Operations LLC Valve configured for regulating the flow of fluid between a device and a cooler
US9939077B2 (en) * 2016-08-31 2018-04-10 GM Global Technology Operations LLC Valve configured for regulating the flow of fluid between a device and a cooler
CN108608825B (zh) * 2016-12-09 2023-10-20 杭州三花研究院有限公司 流体换热组件
KR102206182B1 (ko) * 2016-11-09 2021-01-21 항저우 산후아 리서치 인스티튜트 컴퍼니 리미티드 차량의 유체 열교환 조립체 및 열관리 시스템
US10302208B2 (en) * 2016-12-05 2019-05-28 Rostra Vernatherm, Llc Control valve with external relief bias member
DE102016124675A1 (de) * 2016-12-12 2018-06-14 Illinois Tool Works Inc. Thermostatventil für eine Verbrennungskraftmaschine
US10386151B2 (en) 2017-02-09 2019-08-20 Mcp Ip, Llc Archery bow with pass through cabling
CN111206981A (zh) * 2018-11-21 2020-05-29 福特全球技术公司 用于冷却散热器布置的控制阀
JP2022012966A (ja) * 2020-07-02 2022-01-18 日本サーモスタット株式会社 リリーフ弁、及びそれを用いた冷却回路
US11333445B1 (en) * 2020-08-31 2022-05-17 Mainstream Engineering Corporation Modular membrane controlled three-phase deployable radiator
CN114688771B (zh) * 2022-05-20 2022-08-05 海尔(深圳)研发有限责任公司 单向分流装置及可变分流换热器

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1784042A (en) * 1927-10-06 1930-12-09 Fulton Sylphon Co Thermostat support
US3255740A (en) * 1964-09-18 1966-06-14 Gen Motors Corp Engine coolant deaeration system
US4190198A (en) 1978-04-12 1980-02-26 Lockhart Industries, Inc. Oil cooler bypass valve actuating means
US4193442A (en) 1979-03-19 1980-03-18 Vian David R Dual bimetal relief valve
US4524907A (en) * 1981-11-05 1985-06-25 Standard-Thomson Corporation Automotive thermostatic fluid control valve device
FR2589219B1 (fr) 1985-10-28 1988-05-13 Vernet Procedes Perfectionnements aux vannes mitigeuses thermostatiques pour circuits de refroidissement a liquide de moteurs a combustion interne
US4883225A (en) * 1988-03-18 1989-11-28 S.T.C., Inc. Fail-safe thermostat for vehicular cooling systems
GB2241301A (en) 1990-02-23 1991-08-28 Western Thomson Controls Ltd Thermostatically controlled valve for engine cooling system
US5271559A (en) * 1992-09-03 1993-12-21 Chrysler Corporation Thermal isolation device for heater core to prevent over-heat damage
GB9411617D0 (en) 1994-06-09 1994-08-03 Rover Group A thermostat assembly
DE29500897U1 (de) 1995-01-20 1996-05-30 Behr Thomson Dehnstoffregler Thermostatventil
DE19546440A1 (de) * 1995-12-13 1997-06-19 Hydac Filtertechnik Gmbh Filtervorrichtung mit Bypaßventil
CA2216451C (en) 1997-09-24 2004-06-22 Long Manufacturing Ltd. By-pass valves for heat exchangers
US6253837B1 (en) 1998-03-23 2001-07-03 Long Manufacturing Ltd. By-pass values for heat exchanger
US7854256B2 (en) * 2001-07-26 2010-12-21 Dana Canada Corporation Plug bypass valves and heat exchangers
US6499666B1 (en) * 2001-08-31 2002-12-31 Huron, Inc. Oil cooler bypass valve
US6575707B2 (en) * 2001-11-05 2003-06-10 Ingersoll-Rand Company Air compressor having thermal valve
GB0310120D0 (en) 2003-05-02 2003-06-04 Ford Global Tech Llc Engine cooling systems
US7249788B2 (en) * 2004-02-19 2007-07-31 Dana Canada Corporation Connector assembly for male and female members
CA2459088C (en) * 2004-02-27 2012-08-21 Dana Canada Corporation Leak-resistant solenoid valve
JP4586460B2 (ja) * 2004-08-30 2010-11-24 トヨタ自動車株式会社 自動変速機の熱交換器構造
US7540431B2 (en) * 2004-11-24 2009-06-02 Dana Canada Corporation By-pass valve for heat exchanger
US7735546B2 (en) 2006-10-20 2010-06-15 Ford Global Technologies, Llc Heat exchanger bypass valve having temperature insensitive pressure bypass function
US7721973B2 (en) * 2007-04-03 2010-05-25 Dana Canada Corporation Valve
US20090026405A1 (en) * 2007-07-26 2009-01-29 Dana Canada Corporation Leak resistant by-pass valve
US8066197B2 (en) * 2009-01-15 2011-11-29 Dana Canada Corporation Failsafe thermal bypass valve for cooling system

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9732644B2 (en) 2014-04-30 2017-08-15 Hyundai Motor Company Valve for a vehicle
US9863524B2 (en) 2014-11-21 2018-01-09 Hyundai Motor Company Oil cooler for vehicle
US10047648B2 (en) 2014-11-21 2018-08-14 Hyundai Motor Company Oil cooler for vehicle having bypass valve operated by temperature of working fluid
KR20160068247A (ko) * 2014-12-05 2016-06-15 현대자동차주식회사 온도 감응성이 향상된 atf 오일의 바이패스 밸브
US10190453B2 (en) 2015-06-15 2019-01-29 Hyundai Motor Company Valve for vehicle transmission oil cooler bypass
US11300221B2 (en) 2019-11-04 2022-04-12 Hyundai Motor Company Valve apparatus for vehicle

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WO2011003204A1 (en) 2011-01-13
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US8991719B2 (en) 2015-03-31
CA2766276C (en) 2016-08-16
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