KR20180026173A - 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진 - Google Patents

냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진 Download PDF

Info

Publication number
KR20180026173A
KR20180026173A KR1020160113203A KR20160113203A KR20180026173A KR 20180026173 A KR20180026173 A KR 20180026173A KR 1020160113203 A KR1020160113203 A KR 1020160113203A KR 20160113203 A KR20160113203 A KR 20160113203A KR 20180026173 A KR20180026173 A KR 20180026173A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cooling water
inlet
outlet
connecting pipe
rotary valve
Prior art date
Application number
KR1020160113203A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102394544B1 (ko
Inventor
이효조
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020160113203A priority Critical patent/KR102394544B1/ko
Publication of KR20180026173A publication Critical patent/KR20180026173A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102394544B1 publication Critical patent/KR102394544B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00—Liquid cooling
    • F01P3/02—Arrangements for cooling cylinders or cylinder heads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
    • F16K5/04—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having cylindrical surfaces; Packings therefor
    • F16K5/0407—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having cylindrical surfaces; Packings therefor with particular plug arrangements, e.g. particular shape or built-in means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
    • F16K5/04—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having cylindrical surfaces; Packings therefor
    • F16K5/0442—Spindles and actuating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P2007/146—Controlling of coolant flow the coolant being liquid using valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00—Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/04—Lubricant cooler

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Multiple-Way Valves (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진은, 중공의 파이프 구조를 가지며, 내주면에서 외주면으로 냉각수 통로들이 설정된 위치에 형성되는 로터리 밸브, 상기 로터리 밸브의 외주면과 대응하는 내주면을 갖고, 상기 로터리 밸브가 회전 가능하게 내부에 배치되는 밸브 하우징, 상기 밸브 하우징에 연결되고, 상기 로터리 밸브의 회전위치에 따라서 상기 냉각수 통로들과 각각 대응하는 입출구가 형성되는 연결파이프들, 및 상기 로터리 밸브를 회전시켜서 상기 입출구와 상기 냉각수 통로 중 하나 사이에 겹치는 면적을 제어하는 액추에이터를 포함하고, 상기 연결파이프들은, 선단부에는 상기 냉각수 통로 중 하나와 선택적으로 겹쳐지는 제1 입출구를 형성하는 제1 연결 파이프, 및 선단부에는 상기 냉각수 통로 중 하나와 선택적으로 겹쳐지는 제2 입출구를 형성하고, 상기 제2 입출구는 상기 제1 연결 파이프의 상기 제1 입출구에 대응하는 영역의 안쪽에 배치되는 제2 연결 파이프를 포함할 수 있다.

Description

냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진{ENGINE HAVING COOLANT CONTROL VALVE}
본 발명은 냉각수가 필요한 냉각요소들에 냉각수를 효과적으로 분배하여 냉각효율을 향상시키되, 연결파이프의 연결구조를 개선한 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진에 관한 것이다.
엔진은 연료의 연소에 의해서 회전력을 발생시키고, 나머지는 열에너지로 배출된다. 특히, 냉각수는 엔진, 히터, 및 라디에이터를 순환하면서 열에너지를 흡수하고, 이를 외부로 방출한다.
엔진의 냉각수 온도가 낮으면, 오일의 점성이 높아져서 마찰력이 증가하고, 연료소모가 늘어나는 경향이 있고, 배기가스의 온도가 천천히 상승하여 촉매가 활성화되는 시간이 길어지고, 배기가스의 품질이 저하될 수 있다. 아울러, 히터의 기능이 정상화되는 시간이 길어져서 승객 및 운전자가 추울 수 있다.
엔진의 냉각수 온도가 과도하면, 노킹이 발생하고, 이를 억제하기 위해서 점화시기를 조절하여 성능이 저하될 수 있다. 또한, 윤활유의 온도가 과도하면 윤활작용이 저하될 수 있다.
따라서, 엔진의 특정부위는 냉각수의 온도를 높게 유지하고, 다른 부위는 낮게 유지하는 등 하나의 밸브를 통해서 여러 개의 냉각요소를 제어하는 하나의 냉각수 제어밸브가 적용되고 있다.
한편, 하나의 냉각수 제어밸브 유닛이 라디에이터, 히터 코어, 이지알 쿨러, 오일쿨러, 또는 실린더 블럭을 지나는 냉각수를 각각 제어하는 기술이 연구되고 있으며, 레이아웃을 개선할 수 있는 냉각수 제어밸브 유닛의 구조와, 냉각수 제어밸브 유닛과 연결파이프 사이의 연결구조에 대한 연구가 함께 진행되고 있다.
즉, 하나의 냉각수 제어밸브 유닛을 이용하여 보다 많은 냉각요소들(라디에이터, 히터 코어, 이지알 쿨러, 오일쿨러 등)로 분배되는 냉각수를 제어하고, 냉각수 제어밸브 유닛의 사이즈를 줄이고, 이의 장착공간을 줄일 수 있으며, 이의 무게와 원가를 줄일 수 있는 구조에 대한 연구가 진행되고 있다.
선행문헌으로써, 일본 특개2015-59615가 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명의 목적은 보다 많은 냉각요소들(라디에이터, 히터 코어, 이지알 쿨러, 오일쿨러 등)로 분배되는 냉각수를 제어하고, 사이즈를 줄이고, 장착공간을 줄일 수 있으며, 무게와 원가를 줄일 수 있는 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진은, 중공의 파이프 구조를 가지며, 내주면에서 외주면으로 냉각수 통로들이 설정된 위치에 형성되는 로터리 밸브, 상기 로터리 밸브의 외주면과 대응하는 내주면을 갖고, 상기 로터리 밸브가 회전 가능하게 내부에 배치되는 밸브 하우징, 상기 밸브 하우징에 연결되고, 상기 로터리 밸브의 회전위치에 따라서 상기 냉각수 통로들과 각각 대응하는 입출구가 형성되는 연결파이프들, 및 상기 로터리 밸브를 회전시켜서 상기 입출구와 상기 냉각수 통로 중 하나 사이에 겹치는 면적을 제어하는 액추에이터를 포함하고, 상기 연결파이프들은, 선단부에는 상기 냉각수 통로 중 하나와 선택적으로 겹쳐지는 제1 입출구를 형성하는 제1 연결 파이프, 및 선단부에는 상기 냉각수 통로 중 하나와 선택적으로 겹쳐지는 제2 입출구를 형성하고, 상기 제2 입출구는 상기 제1 연결 파이프의 상기 제1 입출구에 대응하는 영역의 안쪽에 배치되는 제2 연결 파이프를 포함할 수 있다.
상기 제2 연결 파이프의 선단부는 상기 제1 연결 파이프의 중심부에 배치될 수 있다.
상기 제2 연결 파이프의 일측은 상기 제1 연결 파이프의 일측을 관통할 수 있다.
상기 제1 연결 파이프와 상기 제2 연결 파이프는 각각 제1 냉각요소와 제2 냉각요소와 각각 연결될 수 있다.
상기 제1 냉각요소는 오일쿨러이고 상기 제2 냉각요소는 실린더 블록일 수 있다.
상기 제1 냉각요소는 히터코어이고 상기 제2 냉각요소는 이지알 쿨러일 수 있다.
상기 냉각수 통로들은, 상기 제1 입출구와 상기 제2 입출구에 동시에 선택적으로 겹쳐지는 제1 냉각수 통로, 및 상기 제2 입출구의 영역에만 선택적으로 겹쳐지는 제2 냉각수 통로, 및 상기 제2 입출구를 제외하고, 상기 제1 입출구에만 선택적으로 겹쳐지는 제3 냉각수 통로를 포함할 수 있다.
상기 로터리 밸브는 파이프 구조를 가지며, 엔진의 실린더 헤드로부터 냉각수를 공급받고, 상기 냉각수통로들과 대응하는 상기 연결파이프들을 통해서 냉각요소들과 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진은 중공의 파이프 구조를 가지며, 내주면에서 외주면으로 냉각수 통로들이 설정된 위치에 형성되는 로터리 밸브, 상기 로터리 밸브의 외주면과 대응하는 내주면을 갖고, 상기 로터리 밸브가 회전 가능하게 내부에 배치되는 밸브 하우징, 상기 밸브 하우징에 연결되고, 선단부에는 상기 냉각수 통로들과 겹쳐지는 입출구가 형성되는 연결파이프들, 및 상기 로터리 밸브를 회전시켜서 상기 입출구와 상기 냉각수 통로들 사이의 겹쳐지는 면적을 제어하는 액추에이터를 포함하고, 상기 연결파이프는, 선단부에는 상기 냉각수 통로들 중 하나와 선택적으로 겹쳐지는 제1 입출구를 형성하는 제1 연결 파이프, 선단부에는 상기 냉각수 통로들 중 하나와 선택적으로 겹쳐지는 제2 입출구를 형성하고, 상기 제2 입출구는 상기 제1 연결 파이프의 상기 제1 입출구에 대응하는 영역의 안쪽에 배치되는 제2 연결 파이프, 상기 제1 연결 파이프와 설정된 거리를 두고 배치되고, 선단부에는 상기 냉각수 통로들 중 하나와 선택적으로 겹쳐지는 제3 입출구를 형성하는 제3 연결 파이프, 및 선단부에는 상기 냉각수 통로들 중 하나와 선택적으로 겹쳐지는 제4 입출구를 형성하고, 상기 제4 입출구는 상기 제3 연결 파이프의 상기 제3 입출구에 대응하는 영역의 안쪽에 배치되는 제4 연결 파이프를 포함할 수 있다.
상기 제2 연결 파이프의 선단부는 상기 제1 연결 파이프의 중심부에 배치되고, 상기 제2 연결 파이프의 일측은 상기 제1 연결 파이프의 일측을 관통하며, 상기 제1 연결 파이프와 상기 제2 연결 파이프는 각각 제1 냉각요소와 제2 냉각요소와 각각 연결될 수 있다.
상기 제4 연결 파이프의 선단부는 상기 제3 연결 파이프의 중심부에 배치되고, 상기 제4 연결 파이프의 일측은 상기 제3 연결 파이프의 일측을 관통하며, 상기 제3 연결 파이프와 상기 제4 연결 파이프는 각각 제3 냉각요소와 제4 냉각요소와 각각 연결될 수 있다.
상기 제3 냉각요소는 라디에이터이고 상기 제4 냉각요소는 이지알 쿨러와 히터 코어일 수 있다.
상기 제1 냉각요소는 오일쿨러이고 상기 제2 냉각요소는 실린더 블록일 수 있다.
상기 냉각수 통로들은, 상기 제1 입출구와 상기 제2 입출구에 동시에 선택적으로 겹쳐지는 제1 냉각수 통로, 상기 제2 입출구의 영역에만 선택적으로 겹쳐지는 제2 냉각수 통로, 상기 제2 입출구를 제외하고, 상기 제1 입출구에만 선택적으로 겹쳐지는 제3 냉각수 통로, 상기 제3 입출구와 상기 제4 입출구에 동시에 선택적으로 겹쳐지는 제4 냉각수 통로, 및 상기 제4 입출구의 영역에만 선택적으로 겹쳐지는 제5 냉각수 통로를 포함할 수 있다.
상기 로터리밸브의 중심부는 실린더헤드의 냉각수배출구와 연결되어 냉각수를 공급받을 수 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따라서, 제1 연결 파이프의 중심부에 다른 제2 연결 파이프를 삽입한 구조를 이용하여, 하나의 연결파이프 구조를 이용하여 두 개의 냉각요소들에 냉각수를 효과적으로 분배할 수 있다.
아울러, 하나의 파이프에 다른 파이프가 삽입된 구조를 통해서, 냉각수 제어밸브 유닛의 사이즈를 줄일 수 있고, 장착공간을 줄일 수 있으며, 무게와 원가를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진에서 냉각수의 전체적인 흐름을 보여주는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛에서 연결파이프의 입출구 구조를 보여주는 개략적인 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛의 일부 상세 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진에서 냉각수의 전체적인 흐름을 보여주는 구성도이다.
도 1을 참조하면, 엔진의 구성요소는 제어부(100), 디개싱 박스(145), 압력 캡(150), 라디에이터(105), 히터 코어(135), 이지알 쿨러(130), 실린더 헤드(125), 실린더 블럭(120), 오일쿨러(110), 및 냉각수 펌프(115)를 포함한다.
상기 냉각수 펌프(115)는 냉각수를 상기 실린더 블럭(120)으로 펌핑하고, 상기 실린더 블럭(120)으로 펌핑된 냉각수의 일부는 상기 실린더 헤드(125)로 분배된다.
상기 실린더 헤드(125)와 상기 실린더 블럭(120)을 지나는 냉각수는 상기 냉각수 제어밸브 유닛(140)으로 각각 공급된다. 상기 냉각수 제어밸브 유닛(140)은 상기 실린더 헤드(125)와 상기 실린더 블럭(120)에서 공급된 냉각수를 상기 히터 코어(135), 상기 이지알 쿨러(130), 상기 오일쿨러(110), 및 상기 라디에이터(105)로 각각 분배한다.
상기 디개싱 박스(145)는 상기 라디에이터(105)의 일측으로부터 기포를 포함하는 냉각수를 포집하고, 포집된 냉각수는 상기 냉각수 펌프(115)로 재순환되고, 기포는 외부로 방출될 수 있다. 그리고, 상기 압력 캡(150)은 상기 디개싱 박스(145)의 내부 압력을 설정범위로 유지할 수 있다.
상기 이지알 쿨러(130)는 배기라인에서 흡기라인으로 재순환되는 배기가스를 냉각시키도록 배치되고, 상기 히터 코어(135)는 차량 실내공기의 온도를 제어하도록 배치되고, 상기 라디에이터(105)는 냉각수의 열을 외부로 방출하도록 배치되며, 상기 오일 쿨러(110)는 엔진을 순환하는 오일의 온도를 제어하도록 배치된다.
상기 제어부(100)는 운행조건(차속, 냉각수온, 등)에 따라서 상기 냉각수 제어 밸브유닛(140)을 제어하도록 설정되고, 상기 제어부(100)는 설정된 프로그램에 의하여 동작하는 하나 이상의 마이크로 프로세서로 구현될 수 있으며, 상기 설정된 프로그램은 본 발명의 실시예에 따른 방법을 수행하기 위한 일련의 명령을 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛의 단면도이다.
도 2를 참조하면, 냉각수 제어밸브 유닛(140)은 구성요소로써 로터리 밸브(230), 냉각수 통로(240), 밸브 하우징(220), 제1 연결 파이프(210), 제2 연결 파이프(212), 제3 연결 파이프(214), 제4 연결 파이프(216), 및 액추에이터(200)를 포함하고, 상기 냉각수 통로(240)는 제1 냉각수 통로(242), 제2 냉각수 통로(244), 제3 냉각수 통로(246), 제4 냉각수 통로(248), 및 제5 냉각수 통로(250)를 포함한다.
상기 로터리 밸브(230)는 파이프 구조를 가지며, 내주면에서 외주면으로 통하는 냉각수 통로(240)가 설정된 위치에 형성된다.
상기 냉각수 통로(240)는 제1 냉각수 통로(242), 제2 냉각수 통로(244), 제3 냉각수 통로(246), 제4 냉각수 통로(248), 및 제5 냉각수 통로(250)를 포함하고, 상기 제1,2,3냉각수 통로(242, 244, 246)는 상기 로터리 밸브(230)의 회전방향으로 설정된 간격을 두고 형성되며, 상기 제1,2냉각수 통로(242, 244)는 서로 연결된다. 그리고, 상기 제4,5냉각수 통로(248, 250)도 상기 로터리 밸브(230)의 회전방향으로 설정된 간격을 두고 형성된다.
상기 밸브 하우징(220)은 상기 로터리 밸브(230)의 외주면과 대응하는 내주면을 가지며, 상기 밸브 하우징(220)에는 제1 연결 파이프(210), 제2 연결 파이프(212), 제3 연결 파이프(214), 및 제4 연결 파이프(216)가 연결된다.
상기 제1 연결 파이프(210)는 상기 제1 냉각수 통로(242)와 대응하고, 상기 제2 연결 파이프(212)는 상기 제2 냉각수 통로(244)와 대응하며, 상기 제3 냉각수 통로(246)는 상기 제1 연결 파이프(210)에서 상기 제2 연결 파이프(212)와 대응하는 영역을 제한한 영역과 대응한다.
좀 더 상세하게 설명하면, 상기 제1,2,3냉각수 통로(242, 244, 246)는 상기 로터리 밸브(230)의 일측에서 회전방향으로 설정된 간격을 두고 형성되고, 상기 제4,5냉각수 통로(248, 250)는 상기 로터리 밸브(230)의 타측에서 회전방향으로 설정된 간격을 두고 형성된다.
상기 제1,2냉각수 통로(242, 244)는 서로 연결되고, 상기 제3 냉각수 통로(246)에서 상기 제2 냉각수 통로(244)와 대응하는 가운데 부분은 폐쇄되어 상기 제3 냉각수 통로는 두 개로 나뉜다.
상기 밸브 하우징(220)의 내부로 삽입된 상기 제1 연결 파이프(210)의 선단부에는 제1 입출구(310)가 형성되고, 상기 제2 연결 파이프(212)의 선단부에는 제2 입출구(312)가 형성된다.
그리고, 상기 제1 입출구(310)의 안쪽에 상기 제2 입출구(312)가 형성된다. 즉, 상기 제2 연결 파이프(212)의 선단부는 상기 제1 연결 파이프(210)의 중심부에 배치된다.
또한, 상기 밸브 하우징(220)의 내부로 삽입된 상기 제3 연결 파이프(214)의 선단부에는 제3 입출구(314)가 형성되고, 상기 제4 연결 파이프(216)의 선단부에는 제4 입출구(316)가 형성되고, 상기 제3 입출구(314)의 안쪽에 상기 제4 입출구(316)가 형성된다. 즉, 상기 제4 연결 파이프(216)의 선단부는 상기 제3 연결 파이프(214)의 중심부에 배치된다.
본 발명의 실시예에서 상기 제2 연결 파이프(212)의 일측은 상기 제1 연결 파이프(210)의 일측을 관통하여 상기 제2 입출구(312)가 상기 제1 입출구(310)의 중심부에 배치되고, 상기 제4 연결 파이프(216)의 일측은 상기 제3 연결 파이프(214)의 일측을 관통하여 상기 제4 입출구(316)가 상기 제3 입출구(314)의 중심부에 배치된다.
상기 제4 냉각수 통로(248)는 상기 제3 입출구(314)와 대응하는 영역에 형성되고, 상기 제5 냉각수 통로(250)는 상기 제4 입출구(316)와 대응하는 부분에만 형성되며, 상기 제4 냉각수 통로(248)와 상기 제5 냉각수 통로(250)는 상기 로터리 밸브(230)의 회전방향으로 설정된 간격을 두고 형성된다.
상기 액추에이터(200)는 상기 로터리 밸브(230)를 길이방향 중심축을 중심으로 회전시키도록 상기 로터리 밸브(230)와 연결되고, 상기 액추에이터(200)는 상기 제어부(100)에 의해서 작동되어 상기 로터리 밸브(230)의 회전위치를 제어할 수 있다.
상기 제1 연결 파이프(210)는 상기 오일쿨러(110)와 연결되고, 상기 제2 연결 파이프(212)는 상기 실린더 블럭(120)의 냉각수출구와 연결되며, 상기 제3 연결 파이프(214)는 상기 라디에이터(105)와 연결되고, 상기 제4 연결 파이프(216)는 상기 이지알 쿨러(130)와 상기 히터 코어(135)에 연결된다.
따라서, 상기 실린더 헤드(125)에서 배출되는 냉각수는 상기 로터리 밸브(230)의 가운데 빈공간으로 공급되고, 상기 실린더 블럭(120)에서 배출되는 냉각수는 상기 제2 연결 파이프(212)와 상기 제2 냉각수 통로(244)를 통해서 상기 로터리 밸브(230)의 가운데 빈공간으로 공급된다.
공급된 냉각수는 상기 로터리 밸브(230)의 회전위치에 따라서 상기 제1 연결 파이프(210)를 통해서 상기 오일쿨러(110)로 공급되거나, 상기 제3 연결 파이프(214)를 통해서 상기 라디에이터(105)로 공급되거나, 상기 제4 연결 파이프(216)를 통해서 상기 이지알 쿨러(130)와 상기 히터 코어(135)로 공급될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 제1 연결 파이프(210)는 상기 오일쿨러(110)와 연결되고, 상기 제2 연결 파이프(212)는 상기 실린더 블럭(120)과 연결되고, 상기 제3 연결 파이프(214)는 상기 라디에이터(105)와 연결되고, 상기 제4 연결 파이프(216)는 상기 이지알 쿨러(130)와 상기 히터 코어(135)와 연결되는 것으로 설명하였으나, 그 연결순서는 설계사양에 따라서 변경될 수 있다.
도 2를 다시 참조하면, 상기 제1 냉각수 통로(242)는 상기 제1 입출구(310)와 대응하도록 폭이 넓게 형성되고, 상기 제2 냉각수 통로(244)는 상기 제2 입출구(312)와 대응하도록 폭이 좁게 형성되며, 상기 제1 냉각수 통로(242)는 상기 제2 냉각수 통로(244) 측으로 그 폭이 점차 좁아지는 부분을 포함한다.
상기 제3 냉각수 통로(246)는 상기 제1 입출구(310)와 대응하는 영역에서 상기 제2 입출구(312)와 대응하는 영역을 제외한 부분과 대응하도록 양측에 형성되고, 그 폭이 점차 넓어지는 부분을 포함한다.
또한, 상기 제4 냉각수 통로(248)는 상기 제3 입출구(314)와 대응하도록 폭이 넓게 형성되고, 상기 제4 냉각수 통로(248)는 그 폭이 점차 좁아지는 부분을 포함하며, 상기 제5 냉각수 통로(250)는 상기 제4 입출구(316)와만 대응하도록 폭이 좁게 형성된다.
상기 제1,2,3,4연결파이프(210, 212, 214, 216)의 선단부에는 입출구를 따라서 실링 부재(400)가 배치되고, 상기 실링 부재(400)는 상기 로터리 밸브(230)의 외주면과 실링구조를 형성하여, 상기 냉각수 통로(240)와 상기 연결파이프(210 내지 216)의 입출구 사이에 냉각수가 리크되지 않도록 한다.
상기 실링 부재(400)의 구조에 대해서는 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛에서 연결파이프의 입출구 구조를 보여주는 개략적인 구성도이다.
도 3을 참조하면, 상기 제1 연결 파이프(210)의 선단부는 실링 부재(400)를 통해서 상기 로터리 밸브(230)의 외주면과 제1 밀착면(210a)을 형성하고, 제1 입출구(310)를 형성한다. 그리고, 상기 제2 연결 파이프(212)의 선단부는 실링 부재(400)를 통해서 상기 로터리 밸브(230)의 외주면과 제2 밀착면(212b)을 형성하고, 제2 입출구(312)를 형성한다.
도시한 바와 같이, 상기 제1 입출구(310)의 안쪽 영역 중심부에 상기 제2 입출구(312)가 형성된다.
본 발명의 실시예에서는 제1 연결 파이프(210)에 다른 제2 연결 파이프(212)의 선단부가 삽입되는 구조를 통해서, 하나의 연결파이프 구조를 이용하여 두 개의 연결파이프를 밸브 하우징(220)에 연결할 수 있다. 따라서, 보다 좁은 레이아웃을 갖는 냉각수 제어밸브 유닛에서 여러 개의 연결파이프를 연결할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 제어밸브 유닛의 일부 상세 단면도이다.
도 4를 참조하면, 상기 제2 연결 파이프(212)의 선단부에는 제2 입출구(312)를 따라서 실링 부재(400)가 장착되고, 탄성 부재(405)는 상기 제2 연결 파이프(212)의 선단면을 기준으로 상기 실링 부재(400)를 상기 로터리 밸브(230)의 외주면 방향으로 탄성적으로 미는 구조를 갖는다.
따라서, 상기 실링 부재(400)는 상기 연결파이프(210 내지 216)와 상기 로터리 밸브(230) 사이에 안정적인 실링구조를 형성할 수 있다.
도 2를 다시 참조하면, 상기 로터리 밸브(230)의 회전위치에 따라서 상기 제1 냉각수 통로(242)는 상기 제1 입출구(310)와 상기 제2 입출구(312)가 대응되어, 상기 제1 연결 파이프(210)와 상기 제2 연결 파이프(212)를 통해서 냉각수가 상기 오일쿨러(110)로 공급되고, 상기 실린더 블럭(120)의 냉각수가 상기 로터리 밸브(230) 측으로 순환된다.
또한, 상기 로터리 밸브(230)의 회전위치에 따라서 상기 제2 냉각수 통로(244)가 상기 제2 입출구(312)에 대응되어, 상기 실린더 블럭(120)의 냉각수가 상기 로터리 밸브(230) 측으로 순환되고, 상기 오일쿨러(110)로는 냉각수가 순환되지 않을 수 있다.
또한, 상기 로터리 밸브(230)의 회전위치에 따라서 상기 제3 냉각수 통로(246)가 상기 제1 입출구(310)와 대응되어, 냉각수가 상기 오일쿨러(110)로 순환되고, 상기 실린더 블럭(120)의 냉각수는 순환되지 않을 수 있다.
또한, 상기 로터리 밸브(230)의 회전위치에 따라서 상기 제4 냉각수 통로(248)가 상기 제3 입출구(314)와 대응되어, 상기 로터리 밸브(230)의 안쪽으로 공급된 냉각수는 상기 제3 입출구(314)와 상기 제4 입출구(316)를 통해서 상기 라디에이터(105)와 상기 이지알 쿨러(130) 및 상기 히터 코어(135)로 분배된다.
또한, 상기 로터리 밸브(230)의 회전위치에 따라서 상기 제5 냉각수 통로(250)가 상기 제4 입출구(316)와 대응되어, 상기 로터리 밸브(230)의 안쪽으로 공급된 냉각수는 상기 제4 입출구(316)를 통해서 상기 이지알 쿨러(130)와 상기 히터 코어(135)로 공급되고, 상기 라디에이터로는 공급되지 않을 수 있다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
100: 제어부 105 라디에이터
110: 오일쿨러 115: 냉각수 펌프
120: 실린더 블록 125: 실린더 헤드
130: 이지알 쿨러 135: 히터 코어
140: 냉각수 제어밸브 유닛 145: 디개싱 박스(de-gassing box)
150: 압력 캡 200: 액추에이터
210: 제1 연결 파이프 212: 제2 연결 파이프
214: 제3 연결 파이프 216: 제4 연결 파이프
220: 밸브 하우징 230: 로터리 밸브
240: 냉각수 통로 242: 제1 냉각수 통로
244: 제2 냉각수 통로 246: 제3 냉각수 통로
248: 제4 냉각수 통로 250: 제5 냉각수 통로
310: 제1 입출구 312: 제2 입출구
314: 제3 입출구 316: 제4 입출구
210a: 제1 밀착면 212b: 제2 밀착면
400: 실링 부재 405: 탄성 부재

Claims (15)

  1. 중공의 파이프 구조를 가지며, 내주면에서 외주면으로 형성된 냉각수 통로들이 설정된 위치에 형성되는 로터리 밸브;
    상기 로터리 밸브의 외주면과 대응하는 내주면을 갖고, 상기 로터리 밸브가 회전 가능하게 내부에 배치되는 밸브 하우징;
    상기 밸브 하우징에 연결되고, 상기 로터리 밸브의 회전위치에 따라서 상기 냉각수 통로들과 각각 대응하는 입출구가 형성되는 연결파이프들; 및
    상기 로터리 밸브를 회전시켜서 상기 입출구들 중 하나와 상기 냉각수 통로들 중 하나 사이에 겹치는 면적을 제어하는 액추에이터; 를 포함하고,
    상기 연결파이프들은,
    선단부에는 상기 냉각수 통로들 중 하나와 선택적으로 겹쳐지는 제1 입출구를 형성하는 제1 연결 파이프; 및
    선단부에는 상기 냉각수 통로들 중 하나와 선택적으로 겹쳐지는 제2 입출구를 형성하고, 상기 제2 입출구는 상기 제1 연결 파이프의 상기 제1 입출구에 대응하는 영역의 안쪽에 배치되는 제2 연결 파이프;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 연결 파이프의 선단부는 상기 제1 연결 파이프의 중심부에 배치되는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 연결 파이프의 일측은 상기 제1 연결 파이프의 일측을 관통하는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 연결 파이프와 상기 제2 연결 파이프는 각각 제1 냉각요소와 제2 냉각요소와 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 냉각요소는 오일쿨러이고 상기 제2 냉각요소는 실린더 블럭인 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1 냉각요소는 히터코어이고 상기 제2 냉각요소는 이지알 쿨러인 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 냉각수 통로들은,
    상기 제1 입출구와 상기 제2 입출구에 동시에 선택적으로 겹쳐지는 제1 냉각수 통로; 및
    상기 제2 입출구의 영역에만 선택적으로 겹쳐지는 제2 냉각수 통로; 및
    상기 제2 입출구를 제외하고, 상기 제1 입출구에만 선택적으로 겹쳐지는 제3 냉각수 통로;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 로터리 밸브는 파이프 구조를 가지며, 엔진의 실린더 헤드로부터 냉각수를 공급받고, 상기 냉각수통로들과 대응하는 상기 연결파이프들을 통해서 냉각요소들과 연결된 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브유닛을 갖는 엔진.
  9. 중공의 파이프 구조를 가지며, 내주면에서 외주면으로 냉각수 통로들이 설정된 위치에 형성되는 로터리 밸브;
    상기 로터리 밸브의 외주면과 대응하는 내주면을 갖고, 상기 로터리 밸브가 회전 가능하게 내부에 배치되는 밸브 하우징;
    상기 밸브 하우징에 연결되고, 선단부에는 상기 냉각수 통로들과 겹쳐지는 입출구가 형성되는 연결파이프들; 및
    상기 로터리 밸브를 회전시켜서 상기 입출구들 중 하나와 상기 냉각수 통로들 사이의 겹쳐지는 면적을 제어하는 액추에이터; 를 포함하고,
    상기 연결파이프는,
    선단부에는 상기 냉각수 통로들 중 하나와 선택적으로 겹쳐지는 제1 입출구를 형성하는 제1 연결 파이프;
    선단부에는 상기 냉각수 통로들 중 하나와 선택적으로 겹쳐지는 제2 입출구를 형성하고, 상기 제2 입출구는 상기 제1 연결 파이프의 상기 제1 입출구에 대응하는 영역의 안쪽에 배치되는 제2 연결 파이프;
    상기 제1 연결 파이프와 설정된 거리를 두고 배치되고, 선단부에는 상기 냉각수 통로들 중 하나와 선택적으로 겹쳐지는 제3 입출구를 형성하는 제3 연결 파이프; 및
    선단부에는 상기 냉각수 통로들 중 하나와 선택적으로 겹쳐지는 제4 입출구를 형성하고, 상기 제4 입출구는 상기 제3 연결 파이프의 상기 제3 입출구에 대응하는 영역의 안쪽에 배치되는 제4 연결 파이프;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 연결 파이프의 선단부는 상기 제1 연결 파이프의 중심부에 배치되고,
    상기 제2 연결 파이프의 일측은 상기 제1 연결 파이프의 일측을 관통하며,
    상기 제1 연결 파이프와 상기 제2 연결 파이프는 각각 제1 냉각요소와 제2 냉각요소와 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 제4 연결 파이프의 선단부는 상기 제3 연결 파이프의 중심부에 배치되고,
    상기 제4 연결 파이프의 일측은 상기 제3 연결 파이프의 일측을 관통하며,
    상기 제3 연결 파이프와 상기 제4 연결 파이프는 각각 제3 냉각요소와 제4 냉각요소와 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제3 냉각요소는 라디에이터이고 상기 제4 냉각요소는 이지알 쿨러와 히터 코어인 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1 냉각요소는 오일쿨러이고 상기 제2 냉각요소는 실린더 블럭인 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 냉각수 통로들은,
    상기 제1 입출구와 상기 제2 입출구에 동시에 선택적으로 겹쳐지는 제1 냉각수 통로;
    상기 제2 입출구의 영역에만 선택적으로 겹쳐지는 제2 냉각수 통로;
    상기 제2 입출구를 제외하고, 상기 제1 입출구에만 선택적으로 겹쳐지는 제3 냉각수 통로;
    상기 제3 입출구와 상기 제4 입출구에 동시에 선택적으로 겹쳐지는 제4 냉각수 통로; 및
    상기 제4 입출구의 영역에만 선택적으로 겹쳐지는 제5 냉각수 통로;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 로터리밸브의 중심부는 실린더헤드의 냉각수배출구와 연결되어 냉각수를 공급받는 것을 특징으로 하는 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진.
KR1020160113203A 2016-09-02 2016-09-02 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진 KR102394544B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160113203A KR102394544B1 (ko) 2016-09-02 2016-09-02 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160113203A KR102394544B1 (ko) 2016-09-02 2016-09-02 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180026173A true KR20180026173A (ko) 2018-03-12
KR102394544B1 KR102394544B1 (ko) 2022-05-04

Family

ID=61728974

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160113203A KR102394544B1 (ko) 2016-09-02 2016-09-02 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102394544B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050061626A (ko) * 2003-12-18 2005-06-23 현대자동차주식회사 엔진의 냉각수 분배장치
KR101619405B1 (ko) * 2014-11-18 2016-05-10 현대자동차 주식회사 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템
KR101619278B1 (ko) * 2014-10-29 2016-05-10 현대자동차 주식회사 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050061626A (ko) * 2003-12-18 2005-06-23 현대자동차주식회사 엔진의 냉각수 분배장치
KR100645244B1 (ko) * 2003-12-18 2006-11-13 현대자동차주식회사 엔진의 냉각수 분배장치
KR101619278B1 (ko) * 2014-10-29 2016-05-10 현대자동차 주식회사 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템
KR101619405B1 (ko) * 2014-11-18 2016-05-10 현대자동차 주식회사 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR102394544B1 (ko) 2022-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101601236B1 (ko) 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템
KR101619278B1 (ko) 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템
KR101601234B1 (ko) 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템
KR101683530B1 (ko) 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템
KR101713742B1 (ko) 냉각수 제어밸브유닛을 갖는 엔진시스템
KR102496255B1 (ko) 유량제어밸브
KR101575338B1 (ko) 엔진의 냉각수 제어밸브
KR101558377B1 (ko) 냉각수 제어 밸브를 갖는 엔진
KR101646128B1 (ko) 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템
US9523307B2 (en) Engine system having coolant control valve
CN106812622A (zh) 发动机的冷却系统
KR20180068258A (ko) 엔진 냉각 시스템
US20180051621A1 (en) Engine system having coolant control valve
KR101619405B1 (ko) 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템
KR102451877B1 (ko) 냉각수 제어밸브 유닛, 및 이를 구비한 엔진시스템
KR101610159B1 (ko) 냉각수 제어 밸브 시스템
KR102394544B1 (ko) 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진
KR101684553B1 (ko) 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템
KR101684546B1 (ko) 냉각수 제어밸브를 갖는 엔진시스템
KR101765619B1 (ko) 냉각수 제어밸브유닛 및 이를 구비한 엔진시스템
US20020189800A1 (en) Cooling system for a motor vehicle
KR20180055174A (ko) 냉각수 제어 밸브유닛을 갖는 엔진의 제어방법 및 제어시스템
KR102478096B1 (ko) 유량제어밸브
KR20180049737A (ko) 냉각수 제어밸브 유닛을 갖는 엔진
KR20190009912A (ko) 냉각수 제어밸브 유닛, 및 이를 구비한 엔진냉각시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant