KR20190077853A - 미로형태의 배출구를 포함하는 egr 밸브 - Google Patents

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Abstract

미로형태의 배출구를 포함하는 EGR 밸브가 제시된다. 본 발명의 실시예에 따른 이지알 밸브는, 밸브샤프트가 회전하거나 상하왕복운동함으로써 밸브샤프트의 단부에 장착된 밸브가 구동되어 배기가스의 입구 통로 또는 출구 통로를 개폐시키는 이지알 밸브에 있어서, 밸브 샤프트의 회전 구동 또는 직선왕복 구동 방향과 대응되는 방향으로 샤프트 장착 관통구가 형성된 밸브바디; 및 상기 이지알 밸브의 외부로 연통되고, 밸브바디의 내부에 형성되며, 샤프트 장착 관통구의 일부와 연통되며, 평면상으로 보았을 때 둘 이상의 절곡 구조가 형성된 배출구;를 포함하는 것을 구성의 요지로 한다.
본 발명에 따르면, 특정 구조의 밸브바디 및 배출구를 구비함으로써, 외부로부터 이지알 밸브 내부로 이물질이 침투하는 것을 방지할 수 있는 구조를 포함하는 이지알 밸브를 제공할 수 있다.

Description

미로형태의 배출구를 포함하는 EGR 밸브{EGR Valve Having Maze Type Vent Hole}
본 발명은 이지알 밸브에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 외부로부터 이지알 밸브 내부로 이물질이 침투하는 것을 방지할 수 있는 구조를 포함하는 이지알 밸브에 관한 것이다.
일반적으로, 질소산화물(NOx)은 고압, 고온시에 산소와 질소가 결합하여 발생하는 것으로, 이를 억제하기 위하여 대기중으로 배출되는 배기가스 일부를 다시 흡기계통측에 공급하여 최고 연소온도를 낮추고, 산소 공급을 줄여 질소산화물의 생성을 저감시키는 EGR(exhaust gas recirculation) 시스템이 사용된다.
상기 EGR(exhaust gas recirculation) 시스템에서 대기중으로 배출되는 배기가스 일부를 다시 흡기계통측에 공급하는 배기가스의 양에 따라 연료의 연소상태가 좌우됨으로 엔진의 출력과 배출가스에 함유되는 질소산화물(NOx)과 입자상 물질(PM) 등에 영향을 미친다.
상기와 같이 EGR(exhaust gas recirculation) 시스템에서는 리턴되는 배기가스의 양이 중요시되며, 상기 리턴되는 배기가스를 제어하는 것이 EGR 밸브이다. 그러므로 EGR(exhaust gas recirculation) 시스템에서는 EGR 밸브가 가장 중요하다고 할 수 있으며, 이로 인하여 다양한 EGR 밸브에 대한 기술이 제시되어 있다.
일반적인 EGR밸브 중 내연기관용 EGR밸브는, 배기가스의 입,출구 통로가 연통되게 형성되는 마운팅 베이스와, 승강하는 밸브핀틀 하단부에 형성되어 마운팅 베이스에 형성된 밸브시이트에 대해 착탈되어 통로를 개폐하는 밸브와, 밸브핀틀을 지지하는 부쉬와, 하우징 상측에 설치되어 전류 인가시 구동하여 밸브를 개폐시키는 솔레노이드와, 마운팅 베이스와 솔레노이드 사이에 설치되어 밸브에 의해 통로를 폐쇄시킨 것을 초기상태로서 탄성바이어스하는 탄성부재와, 밸브핀틀과 부쉬의 결합부위의 미세한 틈새를 통해 누출되는 배기가스가 통과하는 챔버로 이루어진다.
상기 솔레노이드는 보빈에 권선되어 전류 인가시 자기력을 발생하는 코일과, 코일에 전류인가시 보빈 내부에 지지된 부쉬를 따라 하강되어 고정아마튜어와 접촉됨에 따라 밸브핀틀과 착탈되어 밸브를 개폐시키는 가동아마튜어와, 솔레노이드 상측에 설치되어 가동아마튜어가 축방향으로 위치이동하는 것을 검출하여 EGR밸브의 작동위치를 감지하는 위치감지센서와, 위치감지센서와 코일을 연결하는 터미널단자를 구비한다.
도 1에는 종래 기술에 따른 이지알 밸브를 나타내는 단면도가 도시되어 있다.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 이지알 밸브의 밸브바디(13)에는 밸브샤프트(11)가 회전 구동될 수 있도록 밸브샤프트(11)의 외주면과 대응되는 구조의 샤프트 장착 관통구(14)가 형성되어 있다. 이때 밸브샤프트(11)의 일단에는 배기가스의 입구 통로 및 출구 통로를 개폐시키는 밸브(12)가 장착될 수 있다.
이때 배기가스의 입구 통로 및 출구 통로를 통해 유동하는 배기가스에 함유된 이물질은 밸브샤프트(11)가 장착된 샤프트 장착 관통구(14)의 내부로 침투할 수 있다. 침투한 이물질은 시간이 지남에 따라 고화되어 밸브샤프트(11)의 회전 구동을 저해하는 요인으로 작용하게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 도 1에 도시된 바와 같이, 밸브샤프트(11)의 일부와 연통되는 구조의 배출구(15)를 형성하여 샤프트 장착 관통구(14) 내부로 침투하는 이물질을 외부로 배출하고 있다.
그러나, 종래 기술에 따른 구조는 효과적으로 이물질을 외부로 배출할 수 있는 구조가 아니며, 이물질 배출에 있어 한계가 따른다는 문제점을 가지고 있다.
따라서, 상기 언급한 종래 기술에 따른 이지알 밸브의 문제점을 해결할 수 있는 기술이 필요한 실정이다.
한국공개특허 제10-2017-0090251호 (2017년 08월 07일 공개)
본 발명의 목적은, 외부로부터 이지알 밸브 내부로 이물질이 침투하는 것을 방지할 수 있는 구조를 포함하는 이지알 밸브를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 이지알 밸브는, 밸브샤프트가 회전하거나 상하왕복운동함으로써 밸브샤프트의 단부에 장착된 밸브가 구동되어 배기가스의 입구 통로 또는 출구 통로를 개폐시키는 이지알 밸브에 있어서, 밸브 샤프트의 회전 구동 또는 직선왕복 구동 방향과 대응되는 방향으로 샤프트 장착 관통구가 형성된 밸브바디; 및 상기 이지알 밸브의 외부로 연통되고, 밸브바디의 내부에 형성되며, 샤프트 장착 관통구의 일부와 연통되며, 평면상으로 보았을 때 둘 이상의 절곡 구조가 형성된 배출구;를 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 배출구는, 지그재그 형태의 경로를 포함하는 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 배출구는, 소정 길이의 곡률반경으로 형성된 곡선 구조를 포함하는 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 배출구는, 외부와 연통되는 직선 구조의 제 1 배출구; 및 상기 제 1 배출구와 연통되고 샤프트 장착 관통구의 일부와 연통되는 직선 구조의 제 2 배출구;를 포함하는 구성일 수 있다.
이 경우, 상기 제 1 배출구의 위치는, 밸브바디의 횡단면상 중심점을 기준으로 일측으로 소정 거리만큼 이격된 위치이고, 상기 제 2 배출구는 제 1 배출구의 연장방향과 직교하는 방향으로 연장된 구조일 수 있다.
또한, 상기 제 2 배출구는, 둘 이상의 절곡 구조를 더 포함하는 구조일 수 있다.
또한, 상기 제 2 배출구는, 둘 이상의 곡선 구조를 더 포함하는 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 배출구의 내부에는 하나 이상의 단차구조가 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 이지알 밸브는, 상기 배출구의 내경과 대응되는 구조이고, 배출구의 인입구에 소정 깊이만큼 삽입되어 장착되는 밀폐 플러그;를 더 포함하는 구성일 수 있다.
이 경우, 상기 밀폐 플러그에 배출구의 내부와 외부를 연통시키는 하나 이상의 관통구를 형성할 수 있다. 이때, 상기 밀폐 플러그는 다수의 마이크로 관통구가 형성된 구조일 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 이지알 밸브를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이지알 밸브를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 특정 구조의 배출구가 형성된 밸브바디를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배출구의 구조를 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배출구의 구조를 나타내는 평면도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. 본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 특정 구조의 배출구가 형성된 밸브바디를 나타내는 단면도가 도시되어 있다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 이지알 밸브(100)는, 특정 구조의 밸브바디(110) 및 배출구(120)를 포함하는 구성이다.
이러한 특정 구성을 포함하는 본 실시예에 따른 이지알 밸브(100)는, 이지알 밸브 내부로부터 외부로 배출되는 가스의 흐름은 원활히 유도함과 동시에 외부로부터 이지알 밸브 내부로 이물질이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하 본 실시예에 따른 이지알 밸브(100)를 구성하는 각 구성에 대해 상세히 설명하기로 한다.
밸브바디(110)는, 밸브 샤프트(101)의 회전 구동 또는 직선왕복 구동 방향과 대응되는 방향으로 샤프트 장착 관통구(111)가 형성된 구조일 수 있다.
또한, 배출구(120)는, 이지알 밸브(100)의 외부로 연통되고, 밸브바디(110)의 내부에 형성되며, 샤프트 장착 관통구(111)의 일부와 연통되며, 평면상으로 보았을 때 둘 이상의 절곡 구조가 형성된 구조일 수 있다.
이때 배출구(120)는, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 다양한 구조로 형성될 수 있다.
구체적으로, 본 실시예에 따른 배출구(120)는, 제 1 배출구(121) 및 제 2 배출구(122)를 포함하는 구성일 수 있다. 이때, 제 1 배출구(121)는 외부와 연통되는 직선 구조이고, 제 1 배출구(122)는, 제 1 배출구(121)와 연통되고 샤프트 장착 관통구(111)의 일부와 연통되는 직선 구조임이 바람직하다.
이때, 제 1 배출구(121)의 위치는, 밸브바디(110)의 횡단면상 중심점을 기준으로 일측으로 소정 거리만큼 이격된 위치이고, 제 2 배출구(122)는 제 1 배출구(121)의 연장방향과 직교하는 방향으로 연장된 구조일 수 있다.
이때, 제 2 배출구(122)는, 둘 이상의 절곡 구조를 더 포함하는 구조일 수 있다.
또한, 제 2 배출구(122)는, 둘 이상의 곡선 구조를 더 포함하는 구조일 수 있다.
경우에 따라서, 도 5에 도시된 바와 같이, 배출구(120)의 내부에는 하나 이상의 단차구조(123)가 형성될 수 있다. 이때, 단차구조(123)의 높이차를 두어 이물질이 외부로부터 내부로 침투하는 것을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다.
또한, 본 실시예에 따른 이지알 밸브(100)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 배출구(120)의 내경과 대응되는 구조이고, 배출구(120)의 인입구에 소정 깊이만큼 삽입되어 장착되는 밀폐 플러그(130)를 더 포함하는 구성일 수 있다. 이때, 밀폐 플러그(130)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 배출구의 내부와 외부를 연통시키는 하나 이상의 관통구(131)가 형성될 수 있다.
경우에 따라서, 밀폐 플러그(131)는 다수의 마이크로 관통구가 형성될 수 있다.
따라서, 본 실시예에 따르면, 특정 구조의 밀폐 플러그(131)를 배출구(120)의 인입구에 소정 깊이만큼 삽입하여 장착함으로써, 설계자 또는 운용자의 의도에 따라 배출구의 상태를 변경할 수 있어, 운용 상황에 따라 최적의 조건으로 이지알 밸브를 운용할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 이지알 밸브에 따르면, 특정 구조의 밸브바디 및 배출구를 구비함으로써, 외부로부터 이지알 밸브 내부로 이물질이 침투하는 것을 방지할 수 있는 구조를 포함하는 이지알 밸브를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 이지알 밸브에 따르면, 평면상 특정 구조의 지그재그 형태, 곡선 구조를 포함하는 배출구를 구비함으로써, 이지알 밸브 내부로부터 외부로 배출되는 가스의 흐름은 원활히 유도함과 동시에 외부로부터 이지알 밸브 내부로 이물질이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 이지알 밸브에 따르면, 특정 구조로 형성되고 특정 위치에 배치되는 제 1 배출구 및 제 2 배출구를 포함하는 배출구를 구비함으로써, 이지알 밸브 내부로부터 외부로 배출되는 가스의 흐름은 원활히 유도함과 동시에 외부로부터 이지알 밸브 내부로 이물질이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 이지알 밸브에 따르면, 특정 구조의 단차구조를 배출구의 내부에 하나 이상 형성함으로써, 이지알 밸브 내부로부터 외부로 배출되는 가스의 흐름은 원활히 유도함과 동시에 외부로부터 이지알 밸브 내부로 이물질이 침투하는 것을 방지할 수 있다.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
즉, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.
10: 종래 기술에 따른 이지알 밸브
11: 밸브샤프트
12: 밸브
13: 밸브바디
14: 샤프트 장착 관통구
15: 배출구
100: 이지알 밸브
101: 밸브샤프트
102: 밸브
110: 밸브바디
111: 샤프트 장착 관통구
120: 배출구
121: 제 1 배출구
122: 제 2 배출구
123: 단차구조
130: 밀폐 플러그
131: 관통구

Claims (11)

  1. 밸브샤프트가 회전하거나 상하왕복운동함으로써 밸브샤프트의 단부에 장착된 밸브가 구동되어 배기가스의 입구 통로 또는 출구 통로를 개폐시키는 이지알 밸브(100)에 있어서,
    밸브 샤프트(101)의 회전 구동 또는 직선왕복 구동 방향과 대응되는 방향으로 샤프트 장착 관통구(111)가 형성된 밸브바디(110); 및
    상기 이지알 밸브(100)의 외부로 연통되고, 밸브바디(110)의 내부에 형성되며, 샤프트 장착 관통구(111)의 일부와 연통되며, 평면상으로 보았을 때 둘 이상의 절곡 구조가 형성된 배출구(120);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이지알 밸브.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배출구(120)는, 지그재그 형태의 경로를 포함하는 것을 특징으로 하는 이지알 밸브.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 배출구(120)는, 소정 길이의 곡률반경으로 형성된 곡선 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 이지알 밸브.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 배출구(120)는,
    외부와 연통되는 직선 구조의 제 1 배출구(121); 및
    상기 제 1 배출구(121)와 연통되고 샤프트 장착 관통구(111)의 일부와 연통되는 직선 구조의 제 2 배출구(122);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 이지알 밸브.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 배출구(121)의 위치는, 밸브바디(110)의 횡단면상 중심점을 기준으로 일측으로 소정 거리만큼 이격된 위치이고,
    상기 제 2 배출구(122)는 제 1 배출구(121)의 연장방향과 직교하는 방향으로 연장된 것을 특징으로 하는 이지알 밸브.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 2 배출구(122)는, 둘 이상의 절곡 구조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이지알 밸브.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 2 배출구(122)는, 둘 이상의 곡선 구조를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이지알 밸브.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 배출구(120)의 내부에는 하나 이상의 단차구조(123)가 형성된 것을 특징으로 하는 이지알 밸브.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 이지알 밸브(100)는,
    상기 배출구(120)의 내경과 대응되는 구조이고, 배출구(120)의 인입구에 소정 깊이만큼 삽입되어 장착되는 밀폐 플러그(130);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이지알 밸브.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 밀폐 플러그(130)에는 배출구의 내부와 외부를 연통시키는 하나 이상의 관통구(131)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 이지알 밸브.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 밀폐 플러그(131)는 다수의 마이크로 관통구가 형성된 구조인 것을 특징으로 하는 이지알 밸브.
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