KR20180065028A

KR20180065028A - 다단식 바이패스 밸브

Info

Publication number: KR20180065028A
Application number: KR1020187014829A
Authority: KR
Inventors: 제프 세퍼드; 사친 바티아
Original assignee: 다나 캐나다 코포레이션
Priority date: 2015-10-27
Filing date: 2016-10-27
Publication date: 2018-06-15
Also published as: WO2017070782A1; CA3002429A1; DE112016004901T5; US20180299913A1; CN108474496A; CN108474496B; US10754364B2

Abstract

적어도 2개의 서로 다른 온도들을 활성화할 수 있는 바이패스 밸브가 개시된다. 밸브는 피스톤-실린더 배열을 갖는 밸브 메커니즘을 수용하는 밸브 챔버를 갖는다. 실린더는 각각 서로 다른 활성화 온도를 갖는 2개의 서로 다른 열 재료들을 수용하기 위한 2개의 개별 챔버들을 내부에 형성한다. 피스톤은 실린더 내에 수용된 대응하는 열 재료에 작동 가능하게 결합된 실린더의 각각의 단부에 배열된다. 밸브 스풀 또는 밸브 슬리브가 밸브 메커니즘과 연관된 피스톤들 중 하나에 작동 가능하게 결합되고, 밸브 스풀 또는 슬리브는 밸브에 형성된 유체 출구 포트들로의 흐름을 제어하기 위해 밸브 챔버 내에서 슬라이딩하도록 적응된다. 일부 실시예들에서, 2개의 서로 다른 열 재료들을 수용하는 밸브 메커니즘은 밸브를 통해 다양한 흐름 배열들을 가능하게 하는 추가 다단식 활성화를 가능하게 하는 서로 다른 열 재료들을 수용하는 추가 밸브 메커니즘과 조합하여 배열될 수 있다.

Description

다단식 바이패스 밸브

[0001] 본 출원은 2015년 10월 27일자 출원된 미국 가특허출원 제62/246,911호에 대한 우선권 및 그 이익을 주장하며, 이 출원의 내용은 인용에 의해 본원에 포함된다.

[0002] 본 명세서는 밸브에 관한 것으로, 특히 다수의 작동 상태들을 제공하는 다양한 서로 다른 온도들에서 구동될 수 있는 열 바이패스 밸브(thermal by-pass valve)에 관한 것이다.

[0003] 자동차 시스템 내의 전체 열 교환 회로 내의 유체의 흐름을 제어하기 위한 밸브들의 사용이 공지되어 있다. 제어 밸브들 또는 열 바이패스 밸브(TBV: thermal by-pass valve)들은 가열 또는 냉각을 위해 해당 열 교환기로 유체를 유도(direct)하기 위해, 또는 열 교환기의 열 전달 기능이 필요하지 않거나 간헐적으로만 필요한 조건들 하에서 열 교환기를 바이패스하도록 열 교환 회로의 다른 곳으로 유체를 유도하기 위해 열 교환기들과 함께 흔히 사용된다. 제어 밸브들 또는 열 바이패스 밸브들은 예를 들어, (i) 자동차 시스템 유체를 최적의 온도 범위 내로 유지하거나 (ii) 자동차 유체의 온도를 최적의 작동 범위 내로 이끄는 것을 돕기 위해 특정 유체의 온도를 감지하여 이를 적절한 열 교환기로 유도하도록 자동차 시스템에서 또한 흔히 사용된다.

[0004] 제어 밸브들 또는 열 바이패스 밸브들은 결국 열 교환기의 입구/출구에 연결되는 외부 유체 라인들을 통해 열 교환 시스템에 흔히 통합되는데, 제어 밸브들은 열 교환기와 별개이며 외부 유체 라인들 내의 열 교환기로부터 상류 또는 하류에 연결된다. 일부 애플리케이션들에서는, 다양한 동작 조건들 하에서 유체가 적절한 열 교환기 또는 자동차 시스템 컴포넌트로 유도되는 것을 보장하도록 전체 열 교환 회로를 통한 유체 흐름을 효율적으로 지시하기 위한 특정 제어 시퀀스를 달성하기 위해 다수의 제어 밸브들 또는 열 바이패스 밸브들이 조합하여 사용된다.

[0005] 현재 기계적 열 바이패스 밸브들은 대체로 두 가지 작동 상태들, 예컨대 "온" 또는 "오프"를 갖는데, 기계적 구동 메커니즘들로는 단일 밸브의 점진적 또는 단계적 구동을 달성하기 어렵다. 특정 구동 시퀀스를 달성하기 위해 다양한 개개의 밸브들을 조합하고 상호 연결하는 것은 자동차 시스템과 연관된 전체 비용을 증가시킬 수 있으며 또한 여러 잠재적 고장 및/또는 누출 지점들을 야기할 수 있다. 원하는 동작 또는 제어 시퀀스를 달성하기 위해 조합하여 작용하는 다수의 개개의 밸브들을 필요로 함으로써 특정 시스템에 대한 공간 및 크기 제약들이 또한 저해될 수 있다. 이에 따라, 다수의 작동 상태들을 제공할 수 있고, 예를 들어 제1 미리 결정된 온도에서 그리고 다른 제2 미리 결정된 온도에서 또 작동함으로써 다양한 동작 조건들에 응답할 수 있는 단일 바이패스 밸브는 전체 비용 절감, 공간 절약, 중량 절감 및/또는 운영 효율들에 기여할 수 있으며, 따라서 바람직하다.

[0006] 본 개시내용의 예시적인 실시예에 따르면, 중심 축을 갖는 밸브 챔버를 내부에 형성하는 하우징; 밸브 챔버와 유체 연통하는 유체 입구; 유체 입구로부터 하류에 배열된 제1 유체 출구 ― 제1 유체 출구는 밸브 챔버와 유체 연통함 ―; 제1 유체 출구로부터 하류에 배열되어 밸브 챔버와 유체 연통하는 제2 유체 출구; 제1 유체 출구 및 제2 유체 출구로의 흐름을 제어하기 위해 밸브 챔버 내에 배열된 적어도 하나의 온도 반응 밸브 메커니즘 ― 적어도 하나의 밸브 메커니즘은 제1 활성화 온도를 갖는 제1 열 재료를 수용하기 위한 제1 챔버가 내부에 형성되고 제2 활성화 온도를 갖는 제2 열 재료를 수용하기 위한 제2 챔버가 내부에 형성된 외부 하우징을 포함함 ―; 중심 축을 따라 배치되고 제1 챔버에 대해 왕복 운동하도록 적응되며 제1 열 재료에 작동 가능하게 결합되는 제1 피스톤; 및 중심 축을 따라 배치되고 제2 챔버에 대해 왕복 운동하도록 적응되며 제2 열 재료에 작동 가능하게 결합되는 제2 피스톤; 제1 유체 출구 및 제2 유체 출구를 개폐하기 위해 중심 축을 따라 이동을 위해 제1 피스톤 또는 제2 피스톤 중 하나에 작동 가능하게 결합되는 밸브 부재를 포함하는 바이패스 밸브가 제공되며; 여기서 바이패스 밸브는 제1 열 재료와 연관된 제1 활성화 온도 및 제2 열 재료와 연관된 제2 활성화 온도를 가지며, 이에 따라 적어도 3개의 서로 다른 작동 상태를 제공한다.

[0007] 일 실시예에서, 제어 유체의 흐름을 제어하기 위한 바이패스 밸브가 제공되며, 이 바이패스 밸브는: 중심 축을 갖는 밸브 챔버를 내부에 형성하는 하우징; 상기 밸브 챔버와 유체 연통하는 유체 입구; 상기 중심 축을 따라 상기 유체 입구로부터 하류에 배열된 제1 유체 출구 ― 제1 유체 출구는 상기 밸브 챔버와 유체 연통함 ―; 상기 중심 축을 따라 상기 제1 유체 출구로부터 하류에 배열된 제2 유체 출구 ― 제2 유체 출구는 상기 밸브 챔버와 유체 연통함 ―; 상기 제1 유체 출구 및 상기 제2 유체 출구로의 제어 유체의 흐름을 제어하기 위해 상기 밸브 챔버 내에 배열된 적어도 하나의 온도 반응 밸브 메커니즘; 상기 제1 유체 출구 및 상기 제2 유체 출구를 개폐하기 위해 상기 중심 축을 따라 이동을 위해 상기 적어도 하나의 온도 반응 밸브 메커니즘에 작동 가능하게 결합되는 밸브 부재를 포함하고; 상기 적어도 하나의 온도 반응 밸브 메커니즘은, 상기 제1 유체 출구 및 상기 제2 유체 출구 중 하나가 상기 유체 입구와 유체 연통하는 동안 상기 제1 유체 출구 및 상기 제2 유체 출구 중 다른 하나는 상기 유체 입구로부터 유체 격리되는 제1 작동 가능 위치; 그리고 상기 유체 입구와 제1 유체 출구 및 제2 유체 출구 중 다른 하나 사이의 유체 연통이 설정되는 제2 작동 가능 위치 사이에서 동작 가능하고; 그리고 상기 바이패스 밸브는 적어도 하나의 온도 반응 밸브 메커니즘의 위치에 의해 결정되는 적어도 제1 작동 상태, 제2 작동 상태 및 제3 작동 상태를 갖는다.

[0008] 일 실시예에서, 적어도 하나의 온도 반응 밸브 메커니즘은 제1 활성화 온도보다 낮은 제어 유체 온도들에서 중립 위치에 있고; 적어도 하나의 온도 반응 밸브 메커니즘의 제1 작동 가능 위치는 제1 활성화 온도의 또는 그 이상의 제어 유체 온도들에서 제공되며; 적어도 하나의 온도 반응 밸브 메커니즘의 제2 작동 가능 위치는 제1 활성화 온도보다 더 높은 제2 활성화 온도의 또는 그 이상의 제어 유체 온도들에서 제공된다.

[0009] 일 실시예에서, 바이패스 밸브는 적어도 하나의 온도 반응 밸브 메커니즘이 중립 위치에 있는 제1 작동 상태에 있고; 바이패스 밸브는 적어도 하나의 온도 반응 밸브 메커니즘이 제1 작동 위치에 있는 제2 작동 상태에 있으며; 그리고 바이패스 밸브는 적어도 하나의 온도 반응 밸브 메커니즘이 제2 작동 위치에 있는 제3 작동 상태에 있다.

[0010] 일 실시예에서, 제1 작동 상태 및 제3 작동 상태에서는, 유체 입구와 제1 유체 출구 사이에서 유체 연통이 설정되고 제2 유체 출구는 밸브 엘리먼트에 의해 폐쇄되며; 제2 작동 상태에서는, 유체 입구와 제2 유체 출구 사이에서 유체 연통이 설정되고 제1 출구는 밸브 엘리먼트에 의해 폐쇄된다.

[0011] 일 실시예에서, 상기 밸브 부재는 밸브 챔버 내에 슬라이딩 가능하게 배열된 밸브 스풀(spool)의 형태이고, 밸브 스풀은 상기 밸브 챔버의 내경에 일반적으로 대응하는 외경을 갖는 제1 단부 및 제2 단부를 가지며, 제1 단부와 제2 단부는 상기 제1 단부 및 제2 단부보다 더 작은 직경을 갖는 중간 부분에 의해 이격되고, 상기 제1 단부는 유체 입구에 근접하게 위치되고 제2 단부의 상류에 위치된다.

[0012] 일 실시예에서, 밸브 스풀의 제2 단부에는 밸브 챔버 내에 배열된 리턴 스프링의 단부를 수용하기 위한 리세스가 형성된다.

[0013] 일 실시예에서, 적어도 하나의 제1 관류(flow-through) 개구가 중심 축에 평행한 밸브 스풀의 제1 단부에 형성되어 이를 통해 연장하고, 적어도 하나의 제1 관류 개구는 유체 입구와 밸브 스풀의 중간 부분 사이의 유체 연통을 제공한다.

[0014] 일 실시예에서, 제1 작동 상태 및 제2 작동 상태에서, 유체 입구와 제1 유체 출구 및 제2 유체 출구 중 하나 사이의 유체 연통이 밸브 스풀의 적어도 하나의 제1 관류 개구와 중간 부분을 통해 제공되고, 제3 작동 상태에서 제1 유체 출구가 밸브 스풀의 제1 부분에 의해 폐쇄된다.

[0015] 일 실시예에서, 제1 작동 상태에서는, 제2 유체 출구가 밸브 스풀의 제2 부분에 의해 폐쇄된다.

[0016] 일 실시예에서, 제1 작동 상태에서는, 제1 유체 출구가 밸브 부재에 의해 폐쇄되고, 유체 입구와 제2 유체 출구 사이에서 유체 연통이 설정되며; 제2 작동 상태에서는, 유체 입구와 제1 유체 출구 및 제2 유체 출구 모두 사이에서 유체 연통이 설정되며; 제3 작동 상태에서는, 제2 유체 출구가 밸브 부재에 의해 폐쇄되고, 유체 입구와 제1 유체 출구 사이에서 유체 연통이 설정된다.

[0017] 일 실시예에서, 상기 밸브 부재는 밸브 챔버 내에 슬라이딩 가능하게 배열되고 적어도 3개의 작동 상태들에서 상기 제1 유체 출구 및 상기 제2 유체 출구로의 흐름을 제어하기 위해 상기 밸브 메커니즘에 작동 가능하게 결합되는 밸브 슬리브(valve sleeve)이다.

[0018] 일 실시예에서, 상기 밸브 슬리브는 일반적으로 원통형이며, 밸브 챔버의 내경에 대응하도록 크기가 정해진 외경을 갖고, 밸브 슬리브는 밸브 메커니즘과 맞물리는 제1 단부를 가지며, 제1 단부에는 제어 유체가 제1 단부를 통과할 수 있게 하는 적어도 하나의 관류 개구가 제공되고, 밸브 슬리브는 리턴 스프링의 단부를 수용하기 위한 개방된 제2 단부를 또한 갖는다.

[0019] 일 실시예에서, 상기 적어도 하나의 밸브 메커니즘은 열 모터이며, 열 모터는: 유체 입구에 매우 근접하게 밸브 챔버 내에 배열된 외부 하우징 ― 외부 하우징은 제1 열 재료를 수용하는 제1 챔버가 내부에 형성되고 제2 열 재료를 수용하는 제2 챔버가 내부에 형성됨 ―; 상기 중심 축을 따라 배치되고 상기 제1 챔버에 대해 왕복 운동하도록 적응되며 상기 제1 열 재료에 작동 가능하게 결합되는 제1 피스톤; 및 상기 중심 축을 따라 배치되고 상기 제2 챔버에 대해 왕복 운동하도록 적응되며 상기 제2 열 재료에 작동 가능하게 결합되는 제2 피스톤을 포함하고; 제1 열 재료는 제1 활성화 온도의 또는 그보다 높은 온도로 가열되면 팽창하고, 상기 제1 활성화 온도 미만으로 냉각되면 수축하며; 그리고 상기 제2 열 재료는 상기 제1 활성화 온도보다 더 높은 제2 활성화 온도의 또는 그보다 높은 온도로 가열되면 팽창하고, 상기 제2 활성화 온도 미만으로 냉각되면 수축한다.

[0020] 일 실시예에서, 제1 피스톤은 유체 입구에 근접한, 밸브 챔버의 단부 벽에 접하도록 배열되고, 제2 피스톤은 밸브 부재에 접하도록 배열된다.

[0021] 일 실시예에서, 상기 제1 피스톤은 상기 제1 열 재료가 제1 활성화 온도의 또는 그보다 높은 온도로 가열되는 것에 응답하여 상기 중심 축을 따라 연장하도록, 그리고 상기 제1 활성화 온도 미만으로 냉각되면 수축하도록 적응되고, 상기 제2 피스톤은 상기 제2 열 재료가 제2 활성화 온도의 또는 그보다 높은 온도로 가열되는 것에 응답하여 상기 중심 축을 따라 연장하도록, 그리고 상기 제2 활성화 온도 미만으로 냉각되면 수축하도록 적응된다.

[0022] 일 실시예에서, 상기 제1 피스톤 및 상기 제2 피스톤은 상기 밸브 메커니즘의 상기 외부 하우징의 대향 단부들에 배열된다.

[0023] 일 실시예에서, 상기 밸브 메커니즘은 제1 밸브 메커니즘이고, 상기 바이패스 밸브는 상기 제1 밸브 메커니즘과 직렬로 배열된 제2 밸브 메커니즘을 더 포함하며, 상기 제2 밸브 메커니즘은 제1 활성화 온도 및 제2 활성화 온도와는 다른 제3 활성화 온도의 또는 그보다 높은 온도로 가열되면 팽창하고, 상기 제3 활성화 온도 미만으로 냉각되면 수축하는 열 재료를 수용하고, 제1 밸브 메커니즘과 제2 밸브 메커니즘은 상기 제1 피스톤 및 상기 제2 피스톤 중 하나를 공유한다.

[0024] 일 실시예에서, 제3 밸브 메커니즘이 상기 제1 밸브 메커니즘 및 상기 제2 밸브 메커니즘과 조합하여 직렬로 배열되고, 상기 제3 밸브 메커니즘은 제1 활성화 온도, 제2 활성화 온도 및 제3 활성화 온도와는 다른 제4 활성화 온도의 또는 그보다 높은 온도로 가열되면 팽창하고, 상기 제4 활성화 온도 미만으로 냉각되면 수축하는 열 재료를 수용하며, 제3 밸브 메커니즘은 상기 제1 피스톤 및 상기 제2 피스톤 중 다른 하나를 상기 제1 밸브 메커니즘과 공유한다.

[0025] 일 실시예에서, 상기 제1 피스톤은 상기 제1 열 재료가 제1 활성화 온도의 또는 그보다 높은 온도로 가열되는 것에 응답하여 상기 제1 밸브 메커니즘에 대해 제1 방향으로 상기 중심 축을 따라 연장하도록, 그리고 상기 제1 활성화 온도 미만으로 냉각되면 수축하도록 적응되고, 상기 제1 피스톤의 운동은 상기 제2 밸브 메커니즘이 상기 중심 축을 따라 상기 제1 방향으로 배치되게 하며; 상기 제1 피스톤은 상기 제2 밸브 메커니즘의 상기 열 재료가 상기 제3 활성화 온도의 또는 그보다 높은 온도로 가열되는 것에 응답하여 상기 제2 밸브 메커니즘에 대해 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 상기 중심 축을 따라 연장하도록 적응되고, 상기 제2 방향으로의 상기 제1 피스톤의 운동은 상기 제2 밸브 메커니즘이 상기 중심 축을 따라 상기 제1 방향으로 추가로 배치되게 하며; 상기 제2 피스톤은 상기 제2 열 재료가 상기 제2 활성화 온도의 또는 그보다 높은 온도로 가열되는 것에 응답하여 상기 제2 방향으로 상기 중심 축을 따라 연장하도록 적응되고, 상기 제2 방향으로의 상기 제2 피스톤의 운동은 상기 제1 밸브 메커니즘 및 상기 제2 밸브 메커니즘이 상기 중심 축을 따라 상기 제1 방향으로 배치되게 하며; 그리고 상기 제2 피스톤은 상기 제3 밸브 메커니즘의 상기 열 재료가 상기 제4 활성화 온도의 또는 그보다 높은 온도로 가열되는 것에 응답하여 상기 제1 방향으로 상기 중심 축을 따라 연장하도록 적응되고, 상기 제1 방향으로의 상기 제2 피스톤의 운동은 상기 제1 밸브 메커니즘 및 상기 제2 밸브 메커니즘이 상기 중심 축을 따라 상기 제1 방향으로 추가로 배치되게 한다.

[0026] 일 실시예에서, 상기 제1 작동 상태에 관한 제1 위치 또는 중립 위치로 복귀하도록 상기 밸브 부재를 기울게 하기 위해 리턴 스프링이 상기 밸브 챔버 내에 장착된다.

[0027] 이제, 본 출원의 예시적인 실시예들을 보여주는 첨부 도면들을 예로서 참조한다.
[0028] 도 1은 제1 작동 상태에서 본 개시내용에 따른 바이패스 밸브의 예시적인 실시예의 개략적인 단면도이다.
[0029] 도 2는 제2 작동 상태에서 도 1의 바이패스 밸브의 개략적인 단면도이다.
[0030] 도 3은 제3 작동 상태에서 도 1의 바이패스 밸브의 단면도이다.
[0031] 도 4는 도 1의 바이패스 밸브에 통합된 밸브 메커니즘의 개략적인 단면도이다.
[0032] 도 5는 제1 작동 상태에서 본 개시내용에 따른 바이패스 밸브의 다른 예시적인 실시예의 개략적인 단면도이다.
[0033] 도 6은 제2 작동 상태에서 도 5의 바이패스 밸브의 개략적인 단면도이다.
[0034] 도 7은 제3 작동 상태에서 도 5의 바이패스 밸브의 단면도이다.
[0035] 도 8은 제4 작동 상태에서 도 5의 바이패스 밸브의 단면도이다.
[0036] 도 9는 제5 작동 상태에서 도 5의 바이패스 밸브의 단면도이다.
[0037] 도 10은 제1 작동 상태에서 본 개시내용에 따른 바이패스 밸브의 다른 예시적인 실시예의 개략적인 단면도이다.
[0038] 도 11은 제2 작동 상태에서 도 10의 바이패스 밸브의 개략적인 단면도이다.
[0039] 도 12는 제3 작동 상태에서 도 10의 바이패스 밸브의 개략적인 단면도이다.
[0040] 도 13a - 도 13c는 자동차 시스템 유체 회로에 통합된 도 1 - 도 3의 바이패스 밸브의 세 가지 작동 상태들을 예시하는 개략적인 시스템도들이다.
[0041] 도 14a - 도 14c는 대체 자동차 시스템 유체 회로에 통합된 도 1 - 도 3의 바이패스 밸브의 세 가지 작동 상태들을 예시하는 개략적인 시스템도들이다.
[0042] 도 15a - 도 15c는 자동차 시스템 유체 회로에 통합된 도 10 - 도 12의 바이패스 밸브의 세 가지 작동 상태들을 예시하는 개략적인 시스템도들이다.
[0043] 유사한 컴포넌트들을 나타내기 위해 서로 다른 도면들에서 유사한 참조 번호들이 사용되었을 수 있다.

[0044] 이제 기술의 예시적인 구현들이 상세히 언급될 것이다. 예시적인 실시예들은 기술의 제한으로서가 아니라 단지 기술에 대한 설명으로서 제공된다. 본 기술에서 다양한 수정들 및 변형들이 이루어질 수 있음이 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 명백할 것이다. 따라서 본 기술은 본 기술의 범위 내에 있는 그러한 수정들 및 변형들을 커버하는 것으로 의도된다.

[0045] 이제 도 1 - 도 3을 참조하면, 본 개시내용에 따른 바이패스 밸브(10)의 예시적인 실시예가 도시된다. 본 예시적인 실시예에서, 바이패스 밸브(10)는 적어도 하나의 열 교환기에 유체 연결되는 것으로 의도되고, 특정 동작 조건들에 따라, 유체 소스로부터의 유체를 가온 또는 냉각시키기 위해 적어도 하나의 열 교환기로 유도하거나 특정 동작 조건들 하에서 열 교환기를 바이패스하도록 전체 열 교환기 회로의 다른 곳으로 유체를 유도하는 역할을 할 수 있다.

[0046] 바이패스 밸브(10)는 본 명세서에서 "중심 축" 또는 "축"으로도 또한 지칭되는 중심 세로 축(A)을 한정하는 본체(12)를 갖는다. 본 명세서에서 "하우징" 또는 "밸브 하우징"으로도 또한 지칭되는 본체(12)는 메인 보어(bore)(14)가 내부에 형성되어 있는데, 메인 보어(14)는 본체(12)의 개방된 제1 단부로부터 본체(12)의 폐쇄된 제2 단부까지 연장한다. 메인 보어(14)는 본체(12) 내에 밸브 챔버를 형성하며, 다음의 설명에서는 "밸브 챔버(14)"로 지칭된다. 본 명세서에서 "유체 입구"로도 또한 지칭되는 입구 포트(18)가 본체(12) 내에 형성되어 메인 보어(14)와 유체 연통하도록 연장한다. 본 명세서에서 "제1 유체 출구"로도 또한 지칭되는 제1 출구 포트(20)가 본체(12) 내에서 입구 포트(18)로부터 하류에 형성되어 메인 보어(14)와 유체 연통하도록 본체(12) 내로 연장한다. 본 명세서에서 "제2 유체 출구"로도 또한 지칭되는 제2 출구 포트(22)가 입구 포트(18) 및 제1 출구 포트(20) 모두로부터 하류에 배열되고 메인 보어(14)와 유체 연통하도록 본체(12)에 형성된다.

[0047] 적어도 하나의 온도 반응 밸브 액추에이터 또는 밸브 메커니즘(24)이 메인 보어(14) 내부에 배열되고 메인 보어(14) 내에 또한 배열된 (본 명세서에서 "밸브 부재(26)"로도 또한 지칭되는) 밸브 스풀(26)에 작동 가능하게 결합된다. 밸브 스풀(26)은 본체(12) 내에 형성된 밸브 챔버(14)의 직경에 대응하는 외경을 각각 갖는 제1 단부(28) 및 제2 단부(30)를 갖는다. 중간 부분(32)은 밸브 스풀(26)의 제1 단부(28) 및 제2 단부(30) 사이로 연장하여 이들을 서로 연결하며, 중간 부분(32)은 메인 보어(14)의 직경보다 더 작은 외경을 갖는다. 밸브 스풀(26)의 제1 단부(28)는 유체 입구(18)에 근접하게 위치되고 제2 단부(30)의 상류에 위치된다.

[0048] 밸브 메커니즘(24)은 간혹 열 모터로 지칭되며 일반적으로 피스톤-실린더 배열의 형태이다. 이제 도 4를 참조하면, 밸브 메커니즘(24)의 개략적인 예시가 도시된다. 본 실시예에서, 밸브 메커니즘(24)은 유체 입구(18)에 매우 근접하게 위치되는 (본 명세서에서는 "외부 하우징"으로도 또한 지칭되는) 실린더(34)로 이루어진다. 실린더(34)는 내부에 2개의 개별 챔버들(36, 38)이 형성되어 있으며, 각각의 챔버(36, 38)는 밸브 메커니즘(24)과 접촉하게 되는 유체와 연관된 온도 변화들에 응답하여 팽창/수축할 수 있는 왁스와 같은 서로 다른 열 재료를 수용한다. 제1 피스톤(40)이 실린더(34)의 일 단부에 배열되고 실린더(34)에 대해 슬라이딩 가능하며, 제1 피스톤(40)은 실린더(34)에 형성된 제1 챔버(36) 내에 수용된 열 재료에 작동 가능하게 결합된다. 제2 피스톤(42)이 실린더(34)의 대향 단부에 배열되고 실린더(34)에 대해 또한 슬라이딩 가능하며, 제2 피스톤(42)은 실린더(34)에 형성된 제2 챔버(38) 내에 수용된 열 재료에 작동 가능하게 결합된다.

[0049] 밸브 메커니즘(24)이 본체(12) 내의 밸브 챔버(14) 내에 배열되면, 제2 피스톤(42)이 유체 입구(18)에 근접하게 밸브 챔버(14)의 단부 벽(45)에 형성된 대응하는 리세스(44)에 접하거나 그 안에 수용되도록 배열된다. 그 다음, 밸브 스풀(26)의 제1 단부(28)가 밸브 메커니즘(24)의 제1 피스톤(40)과 맞물리고 그에 접하도록 밸브 스풀(26)이 밸브 챔버(14) 내에 배열된다. 이에 따라, 밸브 스풀(26)의 제1 단부(28)에는 밸브 메커니즘(24)의 단부를 수용하기 위한 대응하는 리세스(48)(도 2)가 형성될 수 있다. 밸브 스풀(26)의 제2 단부(30)에는 또한 밸브 챔버(14) 내에 배열되는 리턴 스프링(52)의 단부를 수용하기 위한 리세스(50)가 형성될 수 있으며, 리턴 스프링(52)의 일 단부는 밸브 스풀(26)의 제2 단부(30)에 접하는 한편, 다른 단부는 밸브 챔버(14)를 유체로 밀봉하도록 본체(12)의 개방 단부 내에 배열된 밸브 폐쇄 캡(54)에 접한다. 리턴 스프링(52)은 열 감응 재료가 그 원래의 상태로 돌아갈 때 밸브 메커니즘(24)을 그 제1 또는 중립 위치로 다시 가압하거나 기울게 하는 역할을 한다.

[0050] 적어도 하나의 제1 관류 개구(56)가 중심 축(A)에 평행한 밸브 스풀(26)의 제1 단부(28)에 형성되어 이를 통해 연장하고, 적어도 하나의 제1 관류 개구(56)는 유체 입구(18)와 밸브 스풀(26)의 중간 부분(32) 사이의 유체 연통을 제공한다. 예시된 실시예들에서, 제1 단부(28)에는 복수의 제1 관류 개구들(56)이 제공되어, 유체가 밸브 스풀(26)의 제1 단부(28)의 바디를 통과할 수 있게 하여, 하기에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이 바이패스 밸브(10)의 적절한 기능을 가능하게 한다.

[0051] 적어도 하나의 제2 관류 개구(56)가 중심 축(A)에 평행한 밸브 스풀(26)의 제2 단부(30)에 또한 형성되어 이를 통해 연장한다. 예시된 실시예들에서, 제2 단부(30)에는 복수의 제2 관류 개구들(56)이 제공되어, 유체가 밸브 스풀(26)의 제1 단부(30)의 바디를 통과해, 리턴 스프링(52)이 수용되는 구획 내로 전달되게 하여 밸브 챔버(14) 전체의 유체 압력을 동일하게 하고 바이패스 밸브(10)의 적절한 기능을 가능하게 한다. 스풀(26)의 제2 단부(30)는 리턴 스프링(52)을 수용하는 구획에 대해 개방된 리세스(50)를 갖기 때문에, 스풀(26)의 제2 단부(30)의 관류 통로들(56)은 제2 단부(30)의 바닥 벽을 통과하는 것만이 요구됨으로써, 밸브 스풀(26)의 중간 부분(32)과 리세스(50)의 내부 사이에 유체 연통을 제공한다.

[0052] 작동시, 바이패스 밸브(10)가 예를 들어 자동차 시스템 내의 유체 회로 내에 장착될 때, 제어 유체는 유체 입구 포트(18)를 통해 밸브(10)로 유입된다. 제1 작동 또는 중립 상태에서, 밸브(10)에 유입되는 제어 유체의 온도는 제1 미리 결정된 범위 내에 있고, 밸브 메커니즘(24)은 그 제1 피스톤(40) 및 제2 피스톤(42) 모두를 이들의 제1 또는 중립 위치로 밸브 스풀(26)과 함께 실린더(34) 내에 주로, 이에 따라 밸브 챔버(14) 내에서 그 가장 오른쪽 위치에 수용되게 하는데, 밸브 스풀(26)의 제2 단부(30)는 제2 출구 포트(22)를 차단한다. 도 1에 예시된 온도 반응 밸브 메커니즘(24)의 구성은 제1 활성화 온도 미만의 그리고/또는 제1 미리 결정된 온도 범위 내의 유체 온도들로 제공되며, 본 명세서에서는 간혹 "중립 위치"로 지칭된다.

[0053] 중립 위치인 밸브 메커니즘(24)의 경우, 입구 포트(18)를 통해 메인 보어(14)로 유입되는 제어 유체는 도 1에 포함된 흐름 방향 화살표들로 예시된 바와 같이 밸브 스풀(26)의 제1 단부(28)에 형성된 관류 개구들(56)을 통해 제1 출구 포트(20)로 흐른다. 이것은 제어 유체가 밸브 메커니즘(24)의 활성화 온도들 모두보다 낮은 온도에 있는 밸브(10)의 제1 작동 상태 또는 저온 상태로 간주될 수 있다.

[0054] 밸브(10)로 진입하는 제어 유체의 온도가 제2 미리 결정된 범위 내로 증가함에 따라, 입구 포트(18)로 유입되는 유체는 실린더(34) 내에 수용된 열 재료들 중 하나를 활성화한다. 본 예시적인 실시예에서, 제1 챔버(36)에 수용된 열 재료는 더 낮은 활성화 온도를 가지며 활성화 및 팽창하기 시작하여 제1 피스톤(40)이 실린더(34) 밖으로 밀려나게 하고, 이는 결국 밸브 스풀(26)을 좌측으로 이동시킨다. 도 2에 예시된 온도 반응 밸브 메커니즘(24)의 구성은 제1 활성화 온도의 또는 그보다 높은 그리고/또는 제2 미리 결정된 온도 범위 내의 유체 온도들로 제공되며, 본 명세서에서는 간혹 "제1 작동 가능 위치"로 지칭된다.

[0055] 밸브 스풀(26)이 밸브 메커니즘(24)의 제1 작동 가능 위치로 좌측으로 이동할 때, 밸브 스풀(26)의 제1 단부(28)는 제1 출구 포트(20)를 차단 또는 폐쇄하고, 밸브 스풀(26)의 제2 단부(30)가 제2 출구 포트(22)를 차단하는 그 이전 위치로부터 이동하게 되면 제2 출구 포트(22)를 개방한다. 이에 따라, 밸브(10)에 진입하는 유체는 밸브 스풀(26)의 제1 단부(28)에 형성된 관류 개구들(56)을 통해 밸브 메커니즘(24) 주위로 흐르며, 여기서 유체는 다음에 제2 출구 포트(22)를 통해 밸브(10)를 빠져나간다. 도 2에 예시된 바이패스 밸브(10)의 이러한 제2 작동 상태는 제어 유체의 온도가 밸브 메커니즘(24)의 활성화 온도들 중 하나 미만인 가온(warm) 상태로 간주될 수 있고, 본 실시예에서 제어 유체의 온도는 제1 활성화 온도이거나 그보다 높고 제2 활성화 온도 미만이다.

[0056] 제어 유체의 온도가 제3 미리 결정된 범위 내로 증가함에 따라, 유체 입구 포트(18)를 통해 밸브 챔버(14)로 유입되는 유체는 실린더(34) 내에 수용된 2개의 열 재료들 중 제2 열 재료를 활성화하기 시작한다. 이에 따라, 제2 챔버(38) 내에 수용된 열 재료가 팽창하여, 제2 피스톤(42)이 실린더(34)로부터 밀려나게 하고, 제2 피스톤(42)이 본체(12)의 단부 벽(45)에 작용하며, 이는 밸브 스풀(26)이 좌측으로 더 멀리 이동되게 한다. 도 3에 예시된 온도 반응 밸브 메커니즘(24)의 구성은 제2 활성화 온도의 또는 그보다 높은 그리고/또는 제3 미리 결정된 온도 범위 내의 유체 온도들로 제공되며, 본 명세서에서는 간혹 "제2 작동 가능 위치"로 지칭된다.

[0057] 밸브 스풀(26)이 제2 작동 가능 위치로 좌측으로 더 멀리 이동할 때, 밸브 스풀(26)의 제1 단부(28)는 제2 유체 출구(22)를 차단하고 제1 유체 출구(20)를 효과적으로 다시 개방하는 위치가 된다. 바이패스 밸브(10)의 이러한 제3 작동 상태는 도 3에 예시되어 있고, 제어 유체의 온도가 제1 활성화 온도보다 높고 밸브 메커니즘(24)의 제2 활성화 온도이거나 그보다 높은 고온(hot) 상태로 간주될 수 있다.

[0058] 예를 들어, 자동차의 경우, (엔진 오일, 변속기 오일, 액슬 오일, 배기 가스 등과 같은) 시스템 유체를 차량의 작동 중 유체의 특정 온도에 따라 가온 및/또는 냉각시키기 위해 열 교환기로 유도하고 열 교환기의 가온 및/또는 냉각 기능이 요구되지 않을 때 전체 시스템에서의 압력 손실들을 피하도록 다른 동작 조건들에서 열 교환기를 바이패스하는 것이 유리할 수 있다. 예를 들어, 콜드 스타트(cold start) 조건들에서, 유체의 온도를 가능한 한 빨리 그 최적의 작동 온도로 이끌기 위해 다수의 유체들이 가온을 필요할 수 있다. 이러한 상황들에서, 열 바이패스 밸브(10)는 유체 소스(11)(예를 들어, 엔진, 변속기 등) 및 대응하는 열 교환기(13)(예를 들어, 엔진 오일 냉각기(EOC: engine oil cooler), 변속기 오일 냉각기(TOC: transmission oil cooler), 배기 가스 열 회수(EGHR: exhaust gas heat recovery) 등) 중간의 위치에서 자동차 시스템에 통합될 수 있다. 바이패스 밸브(10)가 자동차 시스템 내의 열 교환 회로에 어떻게 포함될 수 있는지를 예시하는 개략도가 예컨대, 앞서 설명한 바와 같이 바이패스 밸브(10)의 세 가지 작동 상태들을 예시하는 도 13a - 도 13c에 도시된다. 도시된 바와 같이, 바이패스 밸브(10)는 유체 소스(11) 및 열 교환기(13) 중간에 배열되는데, 바이패스 밸브(10)는 유체 소스 상의 유체 출구(15) 및 대응하는 열 교환기(13) 상의 유체 입구(17)에 유체 결합되고, 도 13a에 도시된 바와 같이 그리고 도 1과 관련하여 설명한 바와 같이 제어 유체의 온도가 제1 미리 결정된 범위 내에 있거나 냉각 상태에 있을 때(예컨대, 바이패스 밸브(10)가 도 1과 관련하여 앞서 설명한 그 제1 중립 위치에 있을 때) 유체 라인(19(1))을 통해 예열하기 위해 유체 소스(11)에서 배출되는 유체를 열 교환기(13)로 유도하도록 기능한다. 도 13b에 도시된 바와 같이, 바이패스 밸브(10)는 리턴 라인(21)을 통해 유체를 다시 유체 소스(11)로 유도하여, 도 2와 관련하여 설명한 바와 같이 온도가 제2 미리 결정된 범위 내에 있거나 가온 상태에 있을 때 열 교환기(13)를 효율적으로 바이패스하도록 기능한다. 도 13c에 도시된 바와 같이, 바이패스 밸브(10)는 유체의 온도가 최적 작동 온도 범위 밖에 있고 냉각을 필요로 할 때, 이를테면 밸브가 도 3과 관련하여 설명한 바와 같이 그 제3 작동 상태 또는 가열 상태에 있을 때 유체 라인들(19(2), 19(1))을 통해 유체를 다시 열 교환기(13)로 유도하도록 기능한다.

[0059] 이제 도 14a - 도 14c를 참조하면, 바이패스 밸브(10)가 자동차 시스템에 어떻게 통합될 수 있는지를 예시하는 다른 시스템 배열이 도시된다. 이러한 배열에서, 바이패스 밸브(10)는 유체 소스(11)와 2개의 개별 열 교환기들(13(1), 13(2)) 중간에 배열되는데, 여기서 제1 열 교환기(13(1))는 가열기로서의 기능을 하는 한편, 제2 열 교환기(13(2))는 냉각기로서의 기능을 한다. 이에 따라, 유체 소스(11)를 빠져나가는 제어 유체의 온도가 저온이거나 밸브 메커니즘(24)과 연관된 활성화 온도들 모두보다 낮으면, 바이패스 밸브(10)는 (도 1에 예시된 바와 같이) 그 저온 또는 제1 작동 상태에 있는데, 여기서 바이패스 밸브(10)로 유입되는 유체는 유체 소스(11)로 되돌아가기 전에 유체 라인(19(1))을 통해 가열하기 위해 제1 출구 포트(20)를 통해 제1 열 교환기(13(1))로 유도된다. 제어 유체의 온도가 밸브 메커니즘(24)과 연관된 제1 활성화 온도보다 높은 온도로 이동하면, 바이패스 밸브(10)는 (도 2에 예시된) 그 가온 또는 제2 작동 상태로 들어가는데, 여기서 바이패스 밸브(10)로 유입되는 유체는 제2 출구 포트(22)를 통해 유도되고, 여기서 유체는 도 14b에 개략적으로 예시된 바와 같이 제1 열 교환기(13(1)) 및/또는 제2 열 교환기(13(2))를 효과적으로 바이패스하여 리턴 라인(21)을 통해 유체 소스(11)로 직접 돌아가게 될 수 있다. 제어 유체의 온도가 밸브 메커니즘(24)과 연관된 활성화 온도들 모두보다 높은 온도로 더 상승하면, 바이패스 밸브(10)는 (도 3에 예시된) 그 고온 또는 제3 작동 상태로 들어가는데, 여기서 밸브(10)로 유입되는 유체는 도 14c에 개략적으로 예시된 바와 같이 유체 라인(19(2))을 통해 제2 열 교환기(13(2))로 제1 출구 포트(20)를 통해 유도된다.

[0060] 이에 따라, 도 1 - 도 4와 관련하여 앞서 설명한 바이패스 밸브(10)는 비교적 단순한 전체 구조를 갖는 다단식 밸브를 제공하며 단일 밸브 메커니즘(24)을 이용하고, 밸브 메커니즘(24)은 밸브 메커니즘(24)을 형성하는 실린더(34)에 형성되어 그 안에 수용되는 서로 다른 열 재료들로 채워진 다수의 챔버들(36, 38)의 결과로서 다수의 활성화 온도들을 갖는다.

[0061] 이제 도 10 - 도 12를 참조하면, 본 개시내용에 따른 바이패스 밸브(10)의 다른 예시적인 실시예가 도시되며, 여기서 유사한 컴포넌트들을 식별하기 위해 유사한 참조 번호들이 사용되었다.

[0062] 본 실시예에서, 바이패스 밸브(10)는 도 1 - 도 4와 관련하여 앞서 설명한 실시예와 유사한데, 여기서는 밸브 메커니즘(24)이 본체(12)의 밸브 챔버(14) 내에 배열된다. 제1 유체 출구 포트(20) 또는 제2 유체 출구 포트(22)로의 흐름을 제어하기 위한 밸브 메커니즘의 제1 피스톤(40)에 접촉하도록 배열된 단부 부분들(28, 30)과 비교하여 감소된 직경을 갖는 중간 부분(32)에 의해 이격되어 상호 연결되는 2개의 단부 부분들(28, 30)을 갖는 밸브 스풀(26)을 갖기보다는, 제1 출구 포트(20) 및 제2 출구 포트(22)로의 흐름을 제어하기 위해 단일 밸브 슬리브(60)가 사용된다. 밸브 슬리브(60)는 일반적으로 원통형 구조를 갖는데, 제1 단부(61)는 밸브 슬리브(60)가 제1 피스톤(40) 및 밸브 메커니즘(24)과 함께 이동하게 제1 피스톤(40) 및 밸브 메커니즘(24)의 대응하는 제1 단부를 수용하도록 형성된다. 제1 단부(61)는 적어도 하나의 관류 개구(56)를 그 안에 형성하여, 유체가 밸브 슬리브(60)의 제1 단부(61)를 통과할 수 있게 한다. 예시된 실시예에서, 제1 단부(61)는 그 내부에 복수의 관류 개구들(56)이 형성된 케이지형 구조의 형태이다. 밸브 슬리브(60)의 제2 단부(62)는 리턴 스프링(52)의 단부를 수용하도록 적응된 개방 단부이다. 밸브 슬리브(60)의 외경은 밸브 챔버(14)의 내경에 대응하도록 크기가 정해지며, 밸브 슬리브(60)는 밸브(10)의 본체(12) 내에서 메인 보어(14)를 따라 슬라이딩 가능하다.

[0063] 입구 포트(18)가 본체(12)에 형성되어 밸브 보어(14)와 유체 연통하도록 메인 보어(14)까지 이를 관통하여 연장한다. 제1 출구 포트(20)가 본체(12) 내에서 입구 포트(18)로부터 하류에 그리고 본 실시예에서는 입구 포트(18)와 같이 본체(12)의 반대 측에 형성되며, 제1 출구 포트(20)는 메인 보어(14)와 유체 연통하도록 본체(12) 안으로 연장한다. 제2 출구 포트(22)가 제1 출구 포트(20)로부터 하류에 그리고 제1 출구 포트(20)에 인접하게 형성되며, 제2 출구 포트(22)는 밸브 챔버(14)와 유체 연통하도록 본체(12) 안으로 연장한다.

[0064] 작동시, 바이패스 밸브(10)가 도 10에 예시된 바와 같이 그 제1 작동 상태에 있을 때, 제어 유체는 유체 입구 포트(18)를 통해 밸브(10)로 유입되며, 여기서 유체가 밸브 메커니즘(24)과 접촉하게 된다. 밸브(10)에 유입되는 제어 유체의 온도가 밸브 메커니즘(24)의 실린더(34) 내에 수용된 2개의 개별 열 재료들의 활성화 온도들 모두보다 낮은 제1 미리 결정된 범위 내에 있을 때, 밸브(10)는 제1 피스톤(40)이 그 완전히 수축된 위치에 있는 상태에서 밸브 메커니즘(24)의 대응하는 제1 단부에 직면하여 밸브 슬리브(60)가 그 가장 오른쪽 위치에 배열된 상태로 밸브 슬리브(60) 내에서 그 제1 중립 위치에 유지되며, 밸브 슬리브(60)는 제1 출구 포트(20)를 효과적으로 차단하거나 밀폐한다. 이에 따라, 밸브(10)로 유입되는 제어 유체는 밸브 메커니즘(24)을 둘러싸는 밸브 챔버(14)를 통해, 밸브 슬리브(60)의 제1 단부(61)에 제공된 관류 개구들(56)을 거쳐 그리고 제2 유체 출구(22)를 통해 밖으로 흐른다.

[0065] 밸브(10)로 유입되는 제어 유체의 온도가 밸브 메커니즘(24) 내에 수용된 2개의 개별 열 재료들 중 하나의 열 재료의 활성화 온도들에 대응하는 제2 미리 결정된 범위 내로 증가함에 따라, 보다 낮은 활성화 온도를 갖는 열 재료가 팽창하기 시작하여, (예시된 예시적인 실시예에서) 제1 피스톤(40)이 실린더(34)로부터 밀려나오게 함으로써, 밸브 슬리브(60)를 좌측으로 이동시켜 제1 유체 출구 포트(20)를 부분적으로 개방하고 제2 유체 출구 포트(22)를 부분적으로 폐쇄한다. 따라서 도 11에 도시된 바와 같이, 밸브(10)가 그 제2 작동 상태에 있을 때, 밸브(10)를 통해 흐르는 제어 유체는 제1 유체 출구 포트(20) 및 제2 유체 출구 포트(22) 모두로 유도된다.

[0066] 밸브(10)로 유입되는 제어 유체의 온도가 밸브 메커니즘(24) 내에 수용된 제2 열 재료의 활성화 온도에 대응하는 제3 미리 결정된 범위 내의 온도로 훨씬 더 증가함에 따라, 제2 열 재료가 팽창하기 시작하여 제2 피스톤(42)이 실린더(34)로부터 밀려나게 한다. 제2 피스톤(42)이 본체(12)의 단부 벽(45)에 대해 작용할 때, 실린더(34) 자체가 좌측으로 이동하고, 이어서 밸브 슬리브(60)를 좌측으로 더 이동시켜, 도 12에 예시된 바와 같이 제1 출구 포트(20)를 완전히 개방하고 제2 출구 포트(22)를 폐쇄 또는 차단한다. 이에 따라, 밸브(10)의 제3 작동 상태에서, 밸브(10)에 진입하는 제어 유체는 완전히 제1 출구 포트(20)로 유도된다.

[0067] 자동차의 경우, 도 10 - 도 12와 관련하여 앞서 설명한 바와 같이 다단식 구동을 제공하는 바이패스 밸브(10)는 제어 유체가 특정 작동 스테이지 동안 2개의 개별적인 용도로 공유될 필요가 있는 경우들에 유리할 수 있다. 예컨대, 콜드 스타트 조건들에서는, 제어 유체를 그 바람직한 작동 온도까지 이끌기 위해 유체의 가온을 돕도록 열 교환기 또는 가열기로 제어 유체를 유도하는 것이 바람직할 수 있다. 제어 유체의 온도가 가온될 때, 미리 결정된 온도에 도달하면, 제어 유체의 일부를 냉각기로 유도함으로써 가능한 과열 상태를 방지하면서 캐빈 또는 승객실 예열을 위한 부스트를 제공하도록 가열기 및 제2 열 교환기 또는 냉각기 모두에 제어를 전달하는 것이 바람직할 수 있다. 일단 제어 유체의 온도가 더 증가하고 캐빈 예열에 대한 보조가 더는 필요하지 않게 되면, 유체는 밸브(10)의 제3 작동 스테이지에서 냉각기로만 유도될 수 있다. 이에 따라, 도 10 - 도 12에 예시된 바이패스 밸브(10)가 예컨대, 도 15a - 도 15c에 도시된 바와 같이 유체 소스(11)와 2개의 개별 열 교환기들(13(1), 13(2)) 중간의 위치에서 자동차 시스템에 통합될 수 있다. 따라서 도 15a에 예시된 바이패스 밸브(10)의 제1 작동 스테이지 동안, 모든 제어 유체는 콜드 스타트 조건들에서 예열을 돕도록 제1 열 교환기 또는 가열기(13(1))로 유도된다. 도 15b에 예시된 바와 같이, 바이패스 밸브(10)의 제2 작동 스테이지에서, 제어 유체는 가열기(13(1)) 및 제2 열 교환기 또는 냉각기(13(2)) 모두로 유도된다. 도 15c는 바이패스 밸브(10)의 제3 작동 스테이지를 예시하는데, 여기서 제어 유체의 온도가 제3 미리 결정된 범위 이내가 되면 냉각을 위해 제2 열 교환기(13(2))로 제어 유체가 유도된다.

[0068] 이제 도 5 - 도 9를 참조하면, 본 개시내용에 따른 바이패스 밸브(10)의 다른 예시적인 실시예가 도시되며, 여기서 유사한 컴포넌트들을 식별하기 위해 유사한 참조 번호들이 사용되었다.

[0069] 본 실시예에서, 바이패스 밸브(10)는 도 1 - 도 4와 관련하여 앞서 설명한 실시예와 유사한데, 여기서는 제1 출구 포트(20) 또는 제2 출구 포트(22)로의 흐름을 제어하기 위해 밸브 스풀(26)이 사용된다. 그러나 본 실시예에서, 본체(12)에 형성된 밸브 챔버(14) 내에 단일 밸브 메커니즘(24)이 배열되기보다는, 밸브 메커니즘(24)이 2개의 추가 밸브 메커니즘들(70, 72)과 조합하여 배열된다. 앞서 설명한 실시예들에서와 같이, 밸브 메커니즘(24)은 각각 서로 다른 활성화 온도를 갖는 2개의 개별 열 재료들을 수용하기 위한 2개의 개별 챔버들(36, 38)이 내부에 형성된 실린더(34)로 구성된다. 제1 피스톤(40) 및 제2 피스톤(42)은 실린더(34) 내에 배열되고 예를 들어, 도 4에 예시된 바와 같이 그에 대해 슬라이딩 가능하다. 밸브 메커니즘들(70, 72)은 이들 역시 실린더(74, 76)를 포함한다는 점에서 구조가 유사하지만, 이 경우에 실린더들(74, 76)은 각각 단일 열 재료를 수용한다. 또한, 밸브 메커니즘들(70, 72)은 중앙 밸브 메커니즘(24)의 양 단부에 하나씩 배열되고, 중앙에 배열된 밸브 메커니즘(24)과 제1 피스톤(40) 및 제2 피스톤(42)을 각각 공유하도록 적응된다. 이에 따라, 밸브 메커니즘들(70)이 중앙 밸브 메커니즘(24)과 직렬로 배열될 때, 제1 피스톤(40)은 제1 챔버(36)에 수용된 열 재료에 작동 가능하게 결합된 실린더(34)로 부분적으로 그리고 실린더(74)로 부분적으로 연장하는데, 여기서 제1 피스톤(40)은 밸브 메커니즘(70) 내에 수용된 열 재료에 작동 가능하게 결합된다. 중앙 밸브 메커니즘(24)의 제2 피스톤(42)은 제2 챔버(38) 내에 수용된 열 재료에 작동 가능하게 결합되는 실린더(34)로 부분적으로 연장하고, 또한 그 안에 수용된 열 재료에 동작 가능하게 결합되는 밸브 메커니즘(72)의 실린더(76)로 부분적으로 연장한다. 본 예시적인 실시예에서는 밸브 메커니즘들(70, 72)이 중앙 밸브 메커니즘(24)의 제1 피스톤(40) 및 제2 피스톤(42)을 공유하지만, 밸브 메커니즘들(70, 72)이 밸브 메커니즘(24)과 연관된 제1 피스톤(40) 및 제2 피스톤(42)에 단순히 접하고 그에 대해 작동하는 개별 피스톤들을 갖는 다른 배열들이 가능하다고 이해될 것이다.

[0070] 밸브 메커니즘들(24, 70, 72)은 그 안에 수용된 열 재료들 각각이 바이패스 밸브(10)의 다단식 구동을 야기하는 서로 다른 활성화 온도들을 제공하도록 선택된다. 예컨대, 제1 작동 상태에서, 도 5에 예시된 바와 같이, 모든 밸브 메커니즘들(24, 70, 72)은 이들의 제1 또는 중립 위치들에 있는데, 여기서 피스톤들(40, 42)은 밸브 메커니즘(24)의 실린더(34)뿐만 아니라 밸브 메커니즘들(70, 72)의 실린더들(74, 76)에 대해서도 이들의 수축된 위치들에 있다. 이 위치에서, 밸브 스풀(26)은 메인 보어(14) 내에서 그 가장 오른쪽 위치에 있는데, 밸브 스풀(26)의 제2 단부(30)가 제1 유체 출구 포트(20)를 차단 또는 폐쇄한다. 이에 따라, 입구 포트(18)를 통해 밸브(10)로 유입되는 제어 유체가 밸브 메커니즘들(24, 70, 72) 내에 수용된 다양한 열 재료들의 모두의 활성화 온도들보다 낮은 제1 미리 결정된 범위 내의 온도에 있을 때, 제어 유체는 밸브 스풀(26)의 제1 단부(28) 및 제2 단부(30)에 형성된 관류 개구들 또는 포트들(56)을 통해 밸브 메커니즘들(24, 70, 72) 위로 그리고 제2 출구 포트(22)를 통해 밖으로 흐른다.

[0071] 제어 유체의 온도가 제2 미리 결정된 범위 내로 증가함에 따라, 밸브 메커니즘(70) 내에 수용된 열 재료와 같은 최저 활성화 온도를 갖는 열 재료가 팽창하기 시작하여 피스톤(40)이 실린더(74)로부터 밀려나오게 되는데, 피스톤(40)은 (정지 상태로 유지되는) 밸브 메커니즘(24)에 작용하고, 이로써 실린더(74)가 왼쪽을 향해 이동하게 하고, 이는 결국 밸브 스풀(26)의 제2 단부(30)를 제 출구 포트(22)를 차단하거나 폐쇄하는 위치로 가져가는 거리만큼 밸브 스풀(26)을 왼쪽으로 밀며, 이로써 제1 출구 포트(20)를 개방한다. 따라서 도 6에 예시된 바와 같이 바이패스 밸브(10)의 제2 작동 상태에서, 제어 유체는 입구 포트(18)를 통해 밸브(10)로 유입되고 제1 출구 포트(20)를 통해 밸브(10)로부터 흘러 나온다.

[0072] 제어 유체의 온도가 제3 미리 결정된 온도 범위 내로 증가함에 따라, 밸브 메커니즘(24)의 제1 챔버(36) 내에 수용된 열 재료와 같은 다음으로 가장 낮은 활성화 온도를 갖는 열 재료가 활성화되기 시작하여, 실린더(34) 내에 위치된 제1 피스톤(40) 부분이 실린더(34) 밖으로 밀려나오게 되며, 이는 결국 밸브 메커니즘(70)이 밸브 스풀(26)과 함께 좌측으로 더 멀리 밀려나오게 한다. 밸브 스풀(26)을 좌측으로 더 멀리 이동시킴으로써, 밸브 스풀(26)의 제1 단부(28)는 제1 유체 출구(20)를 차단 또는 폐쇄하는 위치가 되는 한편, 밸브 스풀(26)의 제2 단부(30)는 제2 출구 포트를 차단하는 위치로부터 이동됨으로써 제2 유체 출구(22)를 개방한다. 이에 따라, 도 7에 예시된 바와 같이 밸브(10)의 제3 작동 상태에서, 유입되는 제어 유체는 메인 보어(14)를 통해 유도되고 밸브 스풀(26)에 형성된 개구들(56)을 통해 흐르며, 여기서 유체는 제2 유체 출구(22)를 통해 밸브(10)를 빠져나간다.

[0073] 제어 유체의 온도가 제4 미리 결정된 온도 범위 내로 증가함에 따라, 밸브 메커니즘(24)의 제2 챔버(38) 내에 수용된 열 재료와 같은 다음으로 가장 낮은 활성화 온도를 갖는 열 재료가 활성화되어, 제2 피스톤(42)이 실린더(34) 밖으로 밀려나오게 된다. 피스톤(42)이 본체(12)의 단부 벽(45)에 대해 그 위치가 고정적인 밸브 메커니즘(72)에 대해 작용할 때, 실린더(34)는 좌측을 향해 이동되고, 이는 결국 밸브 메커니즘(70) 및 밸브 스풀(26)이 체인형 반응으로 또한 좌측으로 더 멀리 이동하게 한다. 좌측으로 더 멀리 밸브 스풀(26)의 이동은 밸브 스풀(26)의 제1 단부(28)를 제2 유체 출구(22)를 차단하면서 제1 유체 출구(20)를 개방하는 위치가 되게 한다. 이에 따라, 도 8에 예시된 바와 같이 밸브의 제4 작동 상태에서, 유입되는 제어 유체는 메인 보어(14)를 통해 그리고 제1 출구(20)를 통해 밖으로 유도된다.

[0074] 제어 유체의 온도가 제5 미리 결정된 온도 범위 내로 증가함에 따라, 밸브 메커니즘(72) 내에 수용된 열 재료와 같은 가장 높은 활성화 온도를 갖는 열 재료가 팽창하기 시작하여, 실린더(76) 내에 수용된 제2 피스톤(42) 부분이 실린더(76)로부터 밀려나오게 하여, 밸브 메커니즘(24) 및 밸브 메커니즘(70)을 밸브 스풀(26)과 함께 좌측으로 훨씬 더 멀리 이동시킨다. 좌측으로의 밸브 스풀(26)의 이동은 밸브 스풀의 제1 단부(28)를 제2 유체 출구(22)를 차단하거나 폐쇄하는 위치로부터 이동시켜, 제1 유체 포트(20) 및 제2 유체 포트(22) 모두가 개방되게 한다. 이에 따라, 도 9에 예시된 바와 같이, 밸브(10)의 제5 작동 상태에서, 유입되는 제어 유체는 밸브(10)의 본체(12)를 통해 그리고 제1 유체 출구 포트(20) 및 제2 유체 출구 포트(22) 모두를 통해 외부로 유도된다.

[0075] 각각의 밸브 메커니즘이 하나 또는 그보다 많은 서로 다른 활성화 온도들을 갖는 단일 밸브 본체(12) 내에 다양한 밸브 메커니즘들(24, 70, 72)을 조합하여 배열함으로써, 유입되는 제어 유체의 서로 다른 온도 범위들과 연관된 다양한 흐름 배열들을 가능하게 하는 단일 열 바이패스 밸브(10)를 사용하여 다양한 작동 상태들이 달성될 수 있다.

[0076] 다양한 예시적인 실시예들이 설명되었지만, 설명된 실시예들의 특정 개조들 및 수정들이 이루어질 수 있다고 이해될 것이다. 따라서 앞서 논의한 실시예들은 한정이 아닌 예시인 것으로 간주된다.

Claims

제어 유체의 흐름을 제어하기 위한 바이패스 밸브(by-pass valve)로서,
중심 축을 갖는 밸브 챔버를 내부에 형성하는 하우징;
상기 밸브 챔버와 유체 연통하는 유체 입구;
상기 중심 축을 따라 상기 유체 입구로부터 하류에 배열된 제1 유체 출구 ― 상기 제1 유체 출구는 상기 밸브 챔버와 유체 연통함 ―;
상기 중심 축을 따라 상기 제1 유체 출구로부터 하류에 배열된 제2 유체 출구 ― 제2 유체 출구는 상기 밸브 챔버와 유체 연통함 ―;
상기 제1 유체 출구 및 상기 제2 유체 출구로의 상기 제어 유체의 흐름을 제어하기 위해 상기 밸브 챔버 내에 배열된 적어도 하나의 온도 반응 밸브 메커니즘;
상기 제1 유체 출구 및 상기 제2 유체 출구를 개폐하기 위해 상기 중심 축을 따라 이동을 위해 상기 적어도 하나의 온도 반응 밸브 메커니즘에 작동 가능하게 결합되는 밸브 부재를 포함하며,
상기 적어도 하나의 온도 반응 밸브 메커니즘은, 상기 제1 유체 출구 및 상기 제2 유체 출구 중 하나가 상기 유체 입구와 유체 연통하는 동안 상기 제1 유체 출구 및 상기 제2 유체 출구 중 다른 하나는 상기 유체 입구로부터 유체 격리되는 제1 작동 가능 위치; 그리고 상기 유체 입구와 제1 유체 출구 및 제2 유체 출구 중 다른 하나 사이의 유체 연통이 설정되는 제2 작동 가능 위치 사이에서 동작 가능하고; 그리고
상기 바이패스 밸브는 상기 적어도 하나의 온도 반응 밸브 메커니즘의 위치에 의해 결정되는 적어도 제1 작동 상태, 제2 작동 상태 및 제3 작동 상태를 갖는,
제어 유체의 흐름을 제어하기 위한 바이패스 밸브.
제1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 온도 반응 밸브 메커니즘은 제1 활성화 온도보다 낮은 제어 유체 온도들에서 중립 위치에 있고;
상기 적어도 하나의 온도 반응 밸브 메커니즘의 제1 작동 가능 위치는 상기 제1 활성화 온도의 또는 그 이상의 제어 유체 온도들에서 제공되며; 그리고
상기 적어도 하나의 온도 반응 밸브 메커니즘의 제2 작동 가능 위치는 상기 제1 활성화 온도보다 더 높은 제2 활성화 온도의 또는 그 이상의 제어 유체 온도들에서 제공되는,
제어 유체의 흐름을 제어하기 위한 바이패스 밸브.
제1 항에 있어서,
상기 바이패스 밸브는 상기 적어도 하나의 온도 반응 밸브 메커니즘이 상기 중립 위치에 있는 상기 제1 작동 상태에 있고;
상기 바이패스 밸브는 상기 적어도 하나의 온도 반응 밸브 메커니즘이 상기 제1 작동 위치에 있는 상기 제2 작동 상태에 있으며; 그리고
상기 바이패스 밸브는 상기 적어도 하나의 온도 반응 밸브 메커니즘이 상기 제2 작동 위치에 있는 상기 제3 작동 상태에 있는,
제어 유체의 흐름을 제어하기 위한 바이패스 밸브.
제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 작동 상태 및 상기 제3 작동 상태에서는, 상기 유체 입구와 상기 제1 유체 출구 사이에서 유체 연통이 설정되고 상기 제2 유체 출구는 상기 밸브 엘리먼트에 의해 폐쇄되며; 그리고
상기 제2 작동 상태에서는, 상기 유체 입구와 상기 제2 유체 출구 사이에서 유체 연통이 설정되고 상기 제1 출구는 상기 밸브 엘리먼트에 의해 폐쇄되는,
제어 유체의 흐름을 제어하기 위한 바이패스 밸브.
제1 항 내지 제4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밸브 부재는 상기 밸브 챔버 내에 슬라이딩 가능하게 배열된 밸브 스풀(spool)의 형태이고,
상기 밸브 스풀은 상기 밸브 챔버의 내경에 일반적으로 대응하는 외경을 갖는 제1 단부 및 제2 단부를 가지며,
상기 제1 단부와 상기 제2 단부는 상기 제1 단부 및 제2 단부보다 더 작은 직경을 갖는 중간 부분에 의해 이격되고,
상기 제1 단부는 상기 유체 입구에 근접하게 위치되고 상기 제2 단부의 상류에 위치되는,
제어 유체의 흐름을 제어하기 위한 바이패스 밸브.
제5 항에 있어서,
상기 밸브 스풀의 제2 단부에는 상기 밸브 챔버 내에 배열된 리턴 스프링의 단부를 수용하기 위한 리세스가 형성되는,
제어 유체의 흐름을 제어하기 위한 바이패스 밸브.
제5 항 또는 제6 항에 있어서,
적어도 하나의 제1 관류(flow-through) 개구가 상기 중심 축에 평행한 상기 밸브 스풀의 제1 단부에 형성되어 상기 제1 단부를 통해 연장하고,
상기 적어도 하나의 제1 관류 개구는 상기 유체 입구와 상기 밸브 스풀의 중간 부분 사이의 유체 연통을 제공하는,
제어 유체의 흐름을 제어하기 위한 바이패스 밸브.
제7 항에 있어서,
상기 제1 작동 상태 및 상기 제2 작동 상태에서, 상기 유체 입구와 상기 제1 유체 출구 및 상기 제2 유체 출구 중 하나 사이의 유체 연통이 상기 밸브 스풀의 적어도 하나의 제1 관류 개구와 상기 중간 부분을 통해 제공되고, 상기 제3 작동 상태에서 상기 제1 유체 출구가 상기 밸브 스풀의 제1 부분에 의해 폐쇄되는,
제어 유체의 흐름을 제어하기 위한 바이패스 밸브.
제8 항에 있어서,
상기 제1 작동 상태에서는, 상기 제2 유체 출구가 상기 밸브 스풀의 제2 부분에 의해 폐쇄되는,
제어 유체의 흐름을 제어하기 위한 바이패스 밸브.
제1 항 내지 제3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 작동 상태에서는, 상기 제1 유체 출구가 상기 밸브 부재에 의해 폐쇄되고, 상기 유체 입구와 상기 제2 유체 출구 사이에서 유체 연통이 설정되며;
상기 제2 작동 상태에서는, 상기 유체 입구와 상기 제1 유체 출구 및 상기 제2 유체 출구 모두 사이에서 유체 연통이 설정되며; 그리고
상기 제3 작동 상태에서는, 상기 제2 유체 출구가 상기 밸브 부재에 의해 폐쇄되고, 상기 유체 입구와 상기 제1 유체 출구 사이에서 유체 연통이 설정되는,
제어 유체의 흐름을 제어하기 위한 바이패스 밸브.
제10 항에 있어서,
상기 밸브 부재는 상기 밸브 챔버 내에 슬라이딩 가능하게 배열되고 적어도 3개의 작동 상태들에서 상기 제1 유체 출구 및 상기 제2 유체 출구로의 흐름을 제어하기 위해 상기 밸브 메커니즘에 작동 가능하게 결합되는 밸브 슬리브인,
제어 유체의 흐름을 제어하기 위한 바이패스 밸브.
제11 항에 있어서,
상기 밸브 슬리브는 일반적으로 원통형이며, 상기 밸브 챔버의 내경에 대응하도록 크기가 정해진 외경을 갖고,
상기 밸브 슬리브는 상기 밸브 메커니즘과 맞물리는 제1 단부를 가지며, 상기 제1 단부에는 상기 제어 유체가 상기 제1 단부를 통과할 수 있게 하는 적어도 하나의 관류 개구가 제공되고,
상기 밸브 슬리브는 리턴 스프링의 단부를 수용하기 위한 개방된 제2 단부를 또한 갖는,
제어 유체의 흐름을 제어하기 위한 바이패스 밸브.
제1 항 내지 제12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 밸브 메커니즘은 열 모터이며,
기 열 모터는:
상기 유체 입구에 매우 근접하게 상기 밸브 챔버 내에 배열된 외부 하우징 ― 상기 외부 하우징은 제1 열 재료를 수용하는 제1 챔버가 내부에 형성되고 제2 열 재료를 수용하는 제2 챔버가 내부에 형성됨 ―;
상기 중심 축을 따라 배치되고 상기 제1 챔버에 대해 왕복 운동하도록 적응되며 상기 제1 열 재료에 작동 가능하게 결합되는 제1 피스톤; 및
상기 중심 축을 따라 배치되고 상기 제2 챔버에 대해 왕복 운동하도록 적응되며 상기 제2 열 재료에 작동 가능하게 결합되는 제2 피스톤을 포함하고,
상기 제1 열 재료는 제1 활성화 온도의 또는 그보다 높은 온도로 가열되면 팽창하고, 상기 제1 활성화 온도 미만으로 냉각되면 수축하며; 그리고
상기 제2 열 재료는 상기 제1 활성화 온도보다 더 높은 제2 활성화 온도의 또는 그보다 높은 온도로 가열되면 팽창하고, 상기 제2 활성화 온도 미만으로 냉각되면 수축하는,
제어 유체의 흐름을 제어하기 위한 바이패스 밸브.
제13 항에 있어서,
상기 제1 피스톤은 상기 유체 입구에 근접한, 상기 밸브 챔버의 단부 벽에 접하도록 배열되고, 상기 제2 피스톤은 상기 밸브 부재에 접하도록 배열되는,
제어 유체의 흐름을 제어하기 위한 바이패스 밸브.
제13 항 또는 제14 항에 있어서,
상기 제1 피스톤은 상기 제1 열 재료가 상기 제1 활성화 온도의 또는 그보다 높은 온도로 가열되는 것에 응답하여 상기 중심 축을 따라 연장하도록, 그리고 상기 제1 활성화 온도 미만으로 냉각되면 수축하도록 적응되고,
상기 제2 피스톤은 상기 제2 열 재료가 상기 제2 활성화 온도의 또는 그보다 높은 온도로 가열되는 것에 응답하여 상기 중심 축을 따라 연장하도록, 그리고 상기 제2 활성화 온도 미만으로 냉각되면 수축하도록 적응되는,
제어 유체의 흐름을 제어하기 위한 바이패스 밸브.
제13 항 내지 제15 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 피스톤 및 상기 제2 피스톤은 상기 밸브 메커니즘의 상기 외부 하우징의 대향 단부들에 배열되는,
제어 유체의 흐름을 제어하기 위한 바이패스 밸브.
제13 항 내지 제16 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밸브 메커니즘은 제1 밸브 메커니즘이고,
상기 바이패스 밸브는 상기 제1 밸브 메커니즘과 직렬로 배열된 제2 밸브 메커니즘을 더 포함하며,
상기 제2 밸브 메커니즘은 상기 제1 활성화 온도 및 상기 제2 활성화 온도와는 다른 제3 활성화 온도의 또는 그보다 높은 온도로 가열되면 팽창하고, 상기 제3 활성화 온도 미만으로 냉각되면 수축하는 열 재료를 수용하고,
상기 제1 밸브 메커니즘과 상기 제2 밸브 메커니즘은 상기 제1 피스톤 및 상기 제2 피스톤 중 하나를 공유하는,
제어 유체의 흐름을 제어하기 위한 바이패스 밸브.
제17 항에 있어서,
제3 밸브 메커니즘이 상기 제1 밸브 메커니즘 및 상기 제2 밸브 메커니즘과 조합하여 직렬로 배열되고,
상기 제3 밸브 메커니즘은 상기 제1 활성화 온도, 상기 제2 활성화 온도 및 상기 제3 활성화 온도와는 다른 제4 활성화 온도의 또는 그보다 높은 온도로 가열되면 팽창하고, 상기 제4 활성화 온도 미만으로 냉각되면 수축하는 열 재료를 수용하며,
상기 제3 밸브 메커니즘은 상기 제1 피스톤 및 상기 제2 피스톤 중 다른 하나를 상기 제1 밸브 메커니즘과 공유하는,
제어 유체의 흐름을 제어하기 위한 바이패스 밸브.
제17 항 또는 제18 항에 있어서,
상기 제1 피스톤은 상기 제1 열 재료가 제1 활성화 온도의 또는 그보다 높은 온도로 가열되는 것에 응답하여 상기 제1 밸브 메커니즘에 대해 제1 방향으로 상기 중심 축을 따라 연장하도록, 그리고 상기 제1 활성화 온도 미만으로 냉각되면 수축하도록 적응되고, 상기 제1 피스톤의 운동은 상기 제2 밸브 메커니즘이 상기 중심 축을 따라 상기 제1 방향으로 배치되게 하며;
상기 제1 피스톤은 상기 제2 밸브 메커니즘의 상기 열 재료가 상기 제3 활성화 온도의 또는 그보다 높은 온도로 가열되는 것에 응답하여 상기 제2 밸브 메커니즘에 대해 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 상기 중심 축을 따라 연장하도록 적응되고, 상기 제2 방향으로의 상기 제1 피스톤의 운동은 상기 제2 밸브 메커니즘이 상기 중심 축을 따라 상기 제1 방향으로 추가로 배치되게 하며;
상기 제2 피스톤은 상기 제2 열 재료가 상기 제2 활성화 온도의 또는 그보다 높은 온도로 가열되는 것에 응답하여 상기 제2 방향으로 상기 중심 축을 따라 연장하도록 적응되고, 상기 제2 방향으로의 상기 제2 피스톤의 운동은 상기 제1 밸브 메커니즘 및 상기 제2 밸브 메커니즘이 상기 중심 축을 따라 상기 제1 방향으로 배치되게 하며; 그리고
상기 제2 피스톤은 상기 제3 밸브 메커니즘의 상기 열 재료가 상기 제4 활성화 온도의 또는 그보다 높은 온도로 가열되는 것에 응답하여 상기 제1 방향으로 상기 중심 축을 따라 연장하도록 적응되고, 상기 제1 방향으로의 상기 제2 피스톤의 운동은 상기 제1 밸브 메커니즘 및 상기 제2 밸브 메커니즘이 상기 중심 축을 따라 상기 제1 방향으로 추가로 배치되게 하는,
제어 유체의 흐름을 제어하기 위한 바이패스 밸브.
제1 항 내지 제19 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 작동 상태에 관한 제1 위치 또는 중립 위치로 복귀하도록 상기 밸브 부재를 기울게 하기 위해 리턴 스프링이 상기 밸브 챔버 내에 장착되는,
제어 유체의 흐름을 제어하기 위한 바이패스 밸브.