KR20130038916A - 유체 순환 밸브 - Google Patents

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KR20130038916A
KR20130038916A KR1020137002210A KR20137002210A KR20130038916A KR 20130038916 A KR20130038916 A KR 20130038916A KR 1020137002210 A KR1020137002210 A KR 1020137002210A KR 20137002210 A KR20137002210 A KR 20137002210A KR 20130038916 A KR20130038916 A KR 20130038916A
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flap
seal
wing
fluid
circulation valve
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KR1020137002210A
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Inventor
세바스티엔 아데노트
그레고리 호데보그
Original Assignee
발레오 시스템므 드 꽁트롤르 모뙤르
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Publication date
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Abstract

본 발명은 특히 자동차 엔진으로부터의 배기 가스를 위한 유체 순환 밸브에 관한 것으로서, 이 밸브는 유체의 흐름을 위해 메인 덕트(31) 및 이 메인 덕트(31)로 개방된 보조 덕트(32)를 획정하는 바디(30)를 포함한다. 밸브는 또한 두 덕트(31, 32) 간의 연통을 방지하는 폐쇄 위치와 덕트(31, 32)들 간의 연통을 허용하는 개방 위치 간에 이동할 수 있는 플랩(1); 및 이 플랩(1)이 폐쇄 위치에 있는 경우에 플랩(1)이 기대어지게 되는 시일(2)을 포함한다. 게다가, 바디(30)는 플랩(1)의 작동 모터를 위한 하우징(37)을 포함한다. 본 발명에 따르면, 바디(30)는 시일(2)과 하우징(37) 사이에 유체 간극(38)을 획정하도록 구성된다.

Description

유체 순환 밸브{FLUID VALVE}
본 발명은 유체 순환 밸브에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 자동차 엔진의 배기 가스 또는 이 배기 가스와 신선한 공기의 혼합물을 위한 유체 순환 밸브에 관한 것이다.
그러한 밸브는 엔진의 공기 흡입 라인으로 재순환될 배기 가스의 유량을 조절하도록 기능할 수 있다. 구체적으로, 엔진 구조, 특히 터보압축기를 수반하는 디젤 엔진 구조에서 이용될 수 있는 것으로, 터보압축기 터빈의 하류측의 엔진 배기 라인에 마련되어 배기 가스의 일부를 인출하게 된다.
배기 가스의 흐름을 위한 메인 덕트와, 이 메인 덕트로 개방되어 엔진의 흡기측을 향해 보내질 배기 가스의 몫을 인출하도록 된 보조 덕트를 획정하는 바디를 포함하는 밸브는 이미 공지되어 있다. 이 밸브는 두 덕트 간의 연통을 방지하는 폐쇄 위치와 덕트들 간의 연통을 허용하는 개방 위치 간에 이동할 수 있는 플랩을 포함한다. 또한, 플랩이 폐쇄 위치에 있는 경우에 플랩이 기대어지게 되는 시일을 포함한다. 플랩 작동 모터가 마련되며, 밸브의 바디는 모터를 수용하는 하우징을 포함한다.
그 밸브에서 순환하는 배기 가스는 온도가 수 백도라서, 그러한 구성에서 극복하기 어려운 점은 플랩 작동 모터를 보호하는 것이다. 이를 위해, 냉각 덕트가 통상 밸브 바디에 마련된다. 그러나, 이러한 해법은 그 부피를 증가시키며, 이용되는 냉각 회로에서 보장되어야 할 유량의 증가를 초래한다.
본 발명의 목적은 그러한 문제점을 해소하고자 하는 데에 있다.
이를 위해, 본 발명은 특히 자동차 엔진으로부터의 배기 가스를 위한 유체 순환 밸브를 제공하며, 이 유체 순환 밸브는, 유체의 흐름을 위해 메인 덕트 및 이 메인 덕트로 개방된 보조 덕트를 획정하는 바디; 두 덕트 간의 연통을 방지하는 폐쇄 위치로서 지칭되는 위치와 덕트들 간의 연통을 허용하는 개방 위치로서 지칭되는 위치 간에 이동할 수 있는 플랩; 및 이 플랩이 폐쇄 위치에 있는 경우에 플랩이 기대어지게 되는 시일을 포함하며, 바디는 플랩의 작동 모터를 위한 하우징을 포함한다.
본 발명에 따르면, 그러한 바디는 시일과 하우징 간에 유체 간극을 획정하도록 구성된다. 따라서, 플랩 작동 모터의 단열이 개선되어 밸브의 냉각 요건이 감소된다. 이는 그 사이즈를 최적화할 수 있다. 또한, 이러한 식으로, 모터가 매우 높은 온도에 견딜 필요가 없기 때문에 보다 낮은 기술 레벨의 모터를 사용할 수 있게 된다.
본 발명의 다양한 실시예들은 다음과 같다.
- 바디는 시일과 하우징 사이에 디쉬(dish)를 형성하며, 바디는 편평하도록 된 디쉬의 바닥과 하우징 사이에 벽을 포함한다.
- 시일은 유체가 한쪽 덕트에서 다른쪽 덕트로 보내지게 하는 개구를 구비하며, 플랩에는 제1 날개 및 제2 날개가 마련되며, 차단 날개로서 지칭되는 제1 날개는 플랩이 폐쇄 위치에 있는 경우에 개구를 폐쇄할 수 있고, 다른 쪽 날개로서 지칭되는 제2 날개는 플랩이 개방 위치에 있는 경우에 제1 덕트를 적어도 부분적으로 폐쇄할 수 있다.
- 시일은 플랩이 폐쇄 위치에 있는 경우에 다른 쪽 날개에 면하도록 배치된 블라인드 구역(blind zone)을 구비한다.
- 유체 간극은 시일의 블라인드 구역과 바디 사이에 마련된다.
- 시일과 디쉬의 바닥은 서로 평행하게 마련된다.
- 바디는 서로에 고정된 2개의 별개의 부분을 포함하며, 각각의 부분은 덕트들 중 하나를 획정하는 한편, 유체가 한쪽 덕트에서 다른 쪽 덕트로 보내지게 하는 구멍을 획정하도록 서로 정렬되는 개구를 구비하며, 시일의 개구는 구멍 영역에 배치된다.
- 디쉬는 보조 덕트를 획정하는 부분에 의해 형성된다.
- 보조 덕트를 획정하는 부분은 또한 모터를 위한 하우징을 형성한다.
- 플랩이 폐쇄 위치에 있는 경우, 차단 날개 및 다른 쪽 날개는 시일의 양측에 제공되며, 플랩은 시일의 개구를 관통하여 제1 날개와 제2 날개를 연결하는 중간 구역을 포함한다.
- 시일은 편평한 구역을 포함하며, 이 편평한 구역은 플랩이 폐쇄 위치에 있는 경우에 편평하게 이루어지고 차단 날개의 지지면으로서 지칭되는 한쪽 면을 통해 차단 날개가 지탱되는 표면, 및 편평하게 이루어지고 다른 쪽 날개의 지지면으로서 지칭되는 한쪽 면을 통해 다른 쪽 날개가 지탱되는 이면을 구비하며, 유체가 통과하도록 시일에 마련된 개구는 편평한 구역의 영역에 배치된다.
- 플랩의 차단 날개의 지지면 및 다른 쪽 날개의 지지면은 서로 간격을 두고 떨어진 두 평행 평면 내에서 연장한다.
- 그 평면들은 편평한 구역에서의 시일의 두께에 상응하는 치수만큼 간격을 두고 떨어진다.
- 플랩의 다른 쪽 날개는 편평한 지지면과는 반대측의 이면을 구비하며, 중간 구역은 그 이면과 차단 날개의 지지면 사이에 경사면을 구비한다.
- 밸브는 플랩에 대해 중심에서 벗어나도록 마련된 플랩 피벗 축선을 플랩의 중간 구역 근처에 구비하며, 이 플랩 피벗 축선의 방향으로, 차단 날개는 적어도 중간 구역과 차단 날개 사이의 연결 구역의 영역에 중간 구역이 연장되는 치수를 지나 양측으로 연장된 치수를 갖고 있다.
- 시일은 플랩이 폐쇄 위치에 있는 경우에 플랩의 다른 쪽 날개에 면하도록 마련된 통로 개구의 부분을 따라 보스를 구비하며, 이 보스는 플랩이 폐쇄 위치에 있는 경우에 플랩의 다른 쪽 날개에 의해 압축되도록 구성된다.
본 발명은 비한정적인 예로서만 제시되고 첨부 도면이 수반된 이하의 상세한 설명으로부터 더 잘 이해할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 밸브의 예시적인 실시예의 사시도이며,
도 2는 도 1의 밸브의 일부분의 사시도이고,
도 3은 플랩이 부분 개방 위치에 있는 경우에 플랩 피벗 축선에 직교하는 절단 평면에서 취한 상기한 도면에서의 밸브의 단면도이며,
도 4는 플랩이 폐쇄 위치에 있는 경우에 상기한 도면에서의 밸브의 시일과 플랩의 사시도이다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 밸브는 유체 흐름을 위해 메인 덕트(31) 및 이 메인 덕트(31)로 개방된 보조 덕트(32)를 획정하는 바디(30)를 포함한다. 메인 바디(31)는 본 적용례에서 엔진의 배기 라인과 연통하는, 예를 들면 입구 및 출구 오리피스(34)를 구비한다. 보조 덕트는 본 적용례에서 배기 가스 재순환 라인과 연통하는 오리피스(35)를 구비한다.
밸브는 또한 플랩(1) 및 시일(2)을 포함한다.
플랩(1)은 두 덕트(31, 32) 간의 연통을 방지하는 폐쇄 위치와, 예를 들면 유체 통로 구멍(33)의 영역에서 덕트(31, 32)들 간의 연통을 허용하는 개방 위치 간에 이동할 수 있도록 마련된다.
바디(30)는 또한, 예를 들면 플랩 작동 모터(60)를 위한 하우징(37)을 포함한다. 그 밸브는 또한 모터의 출력 샤프트와 플랫 피벗 샤프트(21) 사이에 전동 시스템(도시 생략)을 포함할 수 있다.
도 2 및 도 3에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따르면, 바디(30)는 시일(2)과 하우징(37) 사이에 유체 간극(38)을 형성하도록 구성된다. 이는 플랩 작동 모터(60)의 단열을 개선시킨다.
바디(30)는 두 부분(30a, 30b)으로 제조될 수 있으며, 이들 각 부분이 덕트들 중 하나를 형성하는 한편, 구멍(33)을 획정하도록 정렬되는 개구를 구비한다. 이는 바디(30)의 두 부분이 별개로 이루어져 서로에 고정되는 것을 의미하는 것으로 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 시일(2)은 또한 밸브의 외측에 대해 두 부분(30a, 30b) 사이의 시일로서도 기능한다.
바디(30)는 예를 들면 시일(2)과 하우징(37) 사이에 디쉬(61)를 획정하며, 바디는 하우징(37)과 디쉬(61)의 바닥(65) 사이에 벽(62)을 포함한다. 디쉬(61)의 바닥(65)은 편평하도록 구성될 수 있다.
디쉬(61)와 모터를 위한 하우징(37)은 예를 들면 보조 덕트(32)를 획정하는 부분에 의해 형성된다.
시일(2)은 덕트(31)로부터 다른 덕트(32)로 유체가 보내지도록 개구(5)를 구비한다. 시일(2)의 개구(5)는 특히 바디(30)의 구멍(33)에 면하도록 마련된다. 플랩(1)에는 예를 들면 제1 날개(3) 및 제2 날개(4)가 마련된다.
차단 날개로서 지칭하는 제1 날개(3)는 플랩이 폐쇄 위치에 있는 경우에 시일의 개구(5)를 폐쇄할 수 있고, 다른 쪽 날개로서 지칭하는 제2 날개(4)는 플랩이 개방 위치에 있는 경우에 제1 덕트(31)를 적어도 부분적으로 폐쇄할 수 있다. 따라서, 플랩의 다른 쪽 날개(4)는 모터의 단열에 수반된다.
시일(2)은 특히 플랩(1)이 폐쇄 위치에 있는 경우에 다른 쪽 날개(4)에 면하도록 배치된 블라인드 구역(36)을 구비한다. 다시 말해, 시일의 개구(5)는 플랩(1)이 폐쇄 위치에 있는 때의 차단 날개(3)의 영역에만 마련된다. 유체 간극(38)이 또한 시일의 블라인드 구역(36)과 하우징(37) 사이에 마련된다.
플랩이 개방 위치에 있는 경우에, 제1 날개(3) 및 제2 날개(4)는 시일(2)을 가로질러 하나는 시일(2)의 한쪽으로 다른 하나는 시일(2)의 다른 쪽으로 연장하여, 유체의 통과를 허용한다. 도시한 실시예에서, 플랩(1)은 최대 개방 위치(도시 생략)에서 시일(2)에 대해 경사진다.
도 4에 도시한 바와 같이, 차단 날개(3) 및 다른 쪽 날개(4)는 플랩이 폐쇄 위치에 있는 경우에 예를 들면 시일(2)의 양측에 배치되며, 플랩(2)은 제1 날개(3)와 제2 날개(4)를 연결하는 중간 구역(6)을 포함하며, 이 중간 구역(6)은 시일의 개구(5)의 윤곽의 구역(7, 7')의 영역에서 예를 들면 동일면을 이루는 방식으로 시일의 개구를 통과한다.
따라서, 밀봉이 시일의 개구(5) 둘레에서 달성될 수 있고, 이와 동시에 시일의 개구와 플랩의 윤곽 사이에 현저한 틈새를 남기지 않고도 플랩이 개방 위치와 폐쇄 위치 간에 이동하게 할 수 있다.
시일(2)은 편평한 구역(8)을 포함하며, 도 3을 다시 살펴보면, 그 편평한 구역은 플랩이 폐쇄 위치에 있는 경우에 편평하게 이루어지고 차단 날개의 지지면으로서 지칭되는 한쪽 면(10)을 통해 차단 날개(3)가 지탱되는 표면(9), 및/또는 편평하게 이루어지고 다른 쪽 날개(4)의 지지면으로서 지칭되는 한쪽 면(12)을 통해 다른 쪽 날개가 지탱되는 그 이면(11)을 구비한다는 점을 확인할 수 있다. 유체가 통과하도록 시일(2)에 마련된 개구(5)는 그러한 편평한 구역(8)의 영역에 배치된다. 따라서, 밀봉은 날개(들)의 영역에서 면접촉에 의해 제공된다.
시일(2)의 블라인드 구역(36)도 역시 시일의 개구(5)가 형성되는 시일(2)의 편평한 구역(8)의 영역에 위치할 수 있다. 디쉬(61)의 바닥(65) 및 블라인드 구역(36)은 예를 들면 서로 평행하게 마련된다.
플랩의 차단 날개의 지지면(10)과 다른 쪽 날개의 지지면(12)은 예를 들면 편평한 구역(8)에서의 시일의 두께에 상응하는 치수만큼 서로 간격을 두고 떨어진 평행한 두 평면에서 연장한다. 따라서, 평면 대 평면 형태의 접촉을 보장할 수 있다.
차단 날개(3)는 지지면(10)과는 반대측에 이면(13)을 구비하고, 다른 쪽 날개(4)는 지지면(12)과 반대측에 이면(14)을 구비한다. 이러한 두 이면(13, 14)들은 예를 들면 편평하며, 중간 구역(6)은 차단 날개(3)의 지지면(10)과 다른 쪽 날개(4)의 이면(14) 사이에 경사면(15)을 구비한다. 이는 플랩의 표면에서의 유체의 흐름을 촉진시킨다.
밸브는 또한 플랩(1)에 대해 중심에서 벗어나서 예를 들면 플랩의 중간 구역(6)의 근처에 위치하도록 마련된 플랩(1)의 피벗 축선(16)을 포함할 수 있다.
시일(2)은 시일의 개구 부분(5)을 따라 보스(19)를 포함하며, 이 보스는 플랩이 폐쇄 위치에 있는 경우에 플랩의 다른 쪽 날개(4)에 면하도록 마련된다. 보스는 플랩이 폐쇄 위치에 있는 경우에 플랩의 다른 쪽 날개(4)에 의해 압축되도록 구성된다. 이는 밀봉을 더욱 개선시킨다.
플랩(1)은 예를 들면 피벗 샤프트(21)를 위한 하우징(20)을 구비한다. 이는 특히, 도 3에서 도면 부호 22로 나타낸 화살표로 도시한 바와 같이 피벗 축선을 중심으로 한 회전 피벗 운동을 생성한다. 그 하우징은 예를 들면 플랩의 연장부(23)에 위치하며, 이 연장부(23)는 특히 중간 구역(6)에 위치한다. 이러한 실시예에서, 연장부(23)는 플랩의 차단 날개의 지지면(10) 및 다른 쪽 날개(4)의 지지면(12)과는 반대측의 이면(13)으로부터 연장한다.
이 경우, 하우징(20)은 관통 하우징(through-housing)이고, 샤프트(21)는 하우징(20)의 양측에서 돌출하게 된다. 샤프트(21)는 그 자체로 공지된 방식으로 연장부(23)에 연결된다.
차단 날개(3), 다른 쪽 날개(4), 중간 구역(6) 및 그 연장부(23)는 예를 들면 단일 부품으로, 특히 주조에 의해 형성된다.
피벗 샤프트(21)를 수용하는 플랩의 연장부(23)는 디쉬(61) 및 시일(2)의 블라인드 구역(36)에 의해 획정된 체적을 폐쇄하도록, 즉 유체 간극(61)을 폐쇄하도록 배치된다. 이를 위해, 바디(30)는 예를 들면 보조 덕트(32)를 획정하는 부분(30b)의 영역에 플랩의 피벗 샤프트(21)를 위한 하우징(64)을 구비한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 플랩의 피벗 축선의 방향으로, 차단 날개는 적어도 중간 구역과 차단 날개 간의 연결 구역의 영역에서 중간 구역(6)이 연장되는 치수(y')를 지나 양측으로 연장되는 치수(y)를 갖는다. 따라서, 차단 날개(3)의 지지면(10)은 시일의 한쪽에서 시일의 개구(5)의 둘레의 제1 부분 상에서 시일(2)과 접촉하는 각이진 링의 일부분 형태의 접촉 구역(17)을 구비하는 한편, 다른 쪽 날개(4)의 지지면(12)은 시일의 다른 쪽에서 시일의 개구(5)의 둘레의 상보적 부분 상에 접촉하는 접촉 구역(18)을 구비한다.
차단 날개(3)에 의해 제공되는 접촉 구역(17)은 또한 구역(7, 7')의 영역에서 중간 구역(6)과 일렬로 연장한다. 그러면, 이는 밀봉을 보강하며, 시일의 개구(5)의 윤곽과 동일면으로 맞춰지지 않는 중간 구역(6)이 얻어지게 할 수 있다.
플랩의 개구(5)는 차단 플랩(3)과 마찬가지로 대략 직사각형 윤곽을 갖는다. 게다가, 차단 날개(3)의 접촉 구역은 그 개구의 3개의 변을 따라 연장한다. 접촉 구역(18)의 경우, 마지막 변을 따라 연장한다. 중간 구역(6)은 서로 대향한 측부 중 둘의 일부분에 걸쳐 개구(5)의 윤곽에 면하도록 마련된다. 다른 쪽 플랩(4)도 그 일부분에 대해 역시 직사각형일 수 있다.
시일(2)은 예를 들면 둘레부(39)를 구비하며, 편평한 구역(8)은 둘레부로부터 후퇴되어 위치한다. 그러한 시일은 예를 들면 스탬핑 가공에 의해 얻어진다. 둘레부(39)는 바디(30)에 부착하도록 플랜지를 형성하는 연장부(40)를 구비할 수 있다.

Claims (10)

  1. 특히 자동차 엔진으로부터의 배기 가스를 위한 유체 순환 밸브로서,
    유체의 흐름을 위해 메인 덕트(31) 및 이 메인 덕트(31)로 개방된 보조 덕트(32)를 획정하는 바디(30); 두 덕트(31, 32) 간의 연통을 방지하는 폐쇄 위치로서 지칭되는 위치와 덕트(31, 32)들 간의 연통을 허용하는 개방 위치로서 지칭되는 위치 간에 이동할 수 있는 플랩(1); 및 상기 플랩(1)이 폐쇄 위치에 있는 경우에 플랩(1)이 기대어지게 되는 시일(2)을 포함하며, 상기 바디(30)는 플랩(1)의 작동 모터를 위한 하우징(37)을 포함하는 것인 유체 순환 밸브에 있어서,
    상기 바디(30)는 상기 시일(2)과 하우징(37) 사이에 유체 간극(38)을 획정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유체 순환 밸브.
  2. 제1항에 있어서, 상기 바디(30)는 시일(2)과 하우징(37) 사이에 디쉬(dish)(61)를 형성하며, 상기 바디(30)는 편평하도록 된 상기 디쉬(61)의 바닥(65)과 상기 하우징 사이에 벽(62)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 순환 밸브.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 시일(2)은 유체가 한쪽 덕트에서 다른쪽 덕트로 보내지게 하는 개구(5)를 구비하며, 상기 플랩에는 제1 날개(3) 및 제2 날개(4)가 마련되며, 차단 날개로서 지칭되는 상기 제1 날개(3)는 플랩(1)이 폐쇄 위치에 있는 경우에 상기 개구(5)를 폐쇄할 수 있으며, 다른 쪽 날개로서 지칭되는 상기 제2 날개(4)는 플랩(1)이 개방 위치에 있는 경우에 제1 덕트(31)를 적어도 부분적으로 폐쇄할 수 있는 것을 특징으로 하는 유체 순환 밸브.
  4. 제3항에 있어서, 상기 시일(2)은 플랩(1)이 폐쇄 위치에 있는 경우에 상기 다른 쪽 날개(4)에 면하도록 배치된 블라인드 구역(blind zone)(36)을 구비하는 것을 특징으로 하는 유체 순환 밸브.
  5. 제4항에 있어서, 상기 유체 간극(38)은 시일의 블라인드 구역(36)과 바디(30) 사이에 마련되는 것을 특징으로 하는 유체 순환 밸브.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 시일(2)과 상기 디쉬(61)의 바닥(65)은 서로 평행하게 마련되는 것을 특징으로 하는 유체 순환 밸브.
  7. 제2항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 바디(30)는 서로에 고정된 2개의 별개의 부분(30a, 30b)을 포함하며, 각각의 부분은 덕트(31, 32)들 중 하나를 획정하는 한편, 유체가 한쪽 덕트에서 다른 쪽 덕트로 보내지게 하는 구멍(33)을 획정하도록 서로 정렬되는 개구를 구비하며, 상기 시일(2)의 개구(5)는 상기 구멍 영역에 배치되는 것을 특징으로 하는 유체 순환 밸브.
  8. 제7항에 있어서, 상기 디쉬(61)는 보조 덕트(32)를 획정하는 부분(30b)에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 유체 순환 밸브.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 보조 덕트(32)를 획정하는 부분(30b)은 또한 모터를 위한 상기 하우징(37)을 형성하는 것을 특징으로 하는 유체 순환 밸브.
  10. 제3항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플랩(1)이 폐쇄 위치에 있는 경우, 상기 차단 날개(3) 및 다른 쪽 날개(4)는 상기 시일(2)의 양측에 제공되며, 상기 플랩(1)은 시일(1)의 개구(5)를 관통하여 제1 날개(3)와 제2 날개(4)를 연결하는 중간 구역(6)을 포함하는 것을 특징으로 하는 유체 순환 밸브.
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