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KR100955213B1 - 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브 - Google Patents

이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브 Download PDF

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KR100955213B1
KR100955213B1 KR1020090078630A KR20090078630A KR100955213B1 KR 100955213 B1 KR100955213 B1 KR 100955213B1 KR 1020090078630 A KR1020090078630 A KR 1020090078630A KR 20090078630 A KR20090078630 A KR 20090078630A KR 100955213 B1 KR100955213 B1 KR 100955213B1
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KR
South Korea
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valve
exhaust
easy
housing
cooler
Prior art date
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Active
Application number
KR1020090078630A
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English (en)
Inventor
이창훈
문국찬
김동우
김윤수
이경민
이지용
Original Assignee
주식회사 유니크
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.)
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Publication date
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Priority to PCT/KR2010/003979 priority patent/WO2011025135A1/en
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Abstract

본 발명은, 바이패스 밸브와 이지알 밸브를 일체로 모듈화 하여 차량의 엔진 설계 시 엔진룸의 공간 확보에 유리하고, 바이패스 밸브와 이지알 밸브를 연결하던 부품이 생략되므로 절감할 수 있는 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브에 관한 것이다. 그 구성을 살펴보면, 밸브하우징의 일 측면에 형성되는 흡기구와, 상기 밸브하우징의 다른 측면에 형성되고 이지알 쿨러의 냉각유로와 연결되는 제1배기구와, 상기 제1배기구와 인접한 위치에 형성되고 이지알 쿨러의 바이패스유로와 연결되는 제2배기구와, 상기 밸브하우징의 내부에 형성되고, 상기 흡기구와 상기 제1 및 제2배기구를 연결할 수 있도록 중단에 분기점이 형성되는 가스이송로와, 상기 밸브하우징의 상면 흡기구 측에 형성되는 이지알 밸브 장착부와, 상기 이지알 밸브 장착부를 통해 결합되고 일부가 상기 가스이송로의 흡기구 측에 위치되어 배기가스를 흡입 또는 차단하는 이지알 밸브와, 상기 분기점에 회전 가능하게 설치되고 상기 제1 및 제2배기구를 선택적으로 개폐하는 플랩을 포함한다.
바이패스 밸브, 이지알 밸브, 이지알 쿨러, 모듈화

Description

이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브{BY-PASS VALVE HAVING EGR VALVE}
본 발명은 배기가스 재순환 시스템(Exhaust Gas Recirculation; EGR)에 설치되는 바이패스 밸브에 관한 것으로, 구체적으로는 바이패스 밸브와 이지알 밸브를 일체로 모듈화 하여 차량의 엔진 설계 시 엔진룸의 공간 확보에 유리하고, 바이패스 밸브와 이지알 밸브를 연결하던 부품이 생략되므로 절감할 수 있는 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브에 관한 것이다.
일반적으로, 배기가스(emission)는 혼합기의 연소 시 발생하여 배기관을 통해 외부로 배출되는 가스이며, 일산화탄소(CO), 질소산화물(NOX), 미연소 탄화수소(HC) 등의 유해물질을 포함한다.
이러한 배기가스에 포함된 유해물질 중 질소산화물은 일산화탄소 및 탄화수소와 반비례적인 인과관계를 갖고 있다. 즉, 연료가 완전히 연소되어 일산화탄소 및 탄화수소가 가장 적게 배출되는 시점에서 질소산화물은 가장 많이 발생한다.
따라서 질소산화물을 포함하는 오염물질의 허용량을 관계 법률로서 규제함에 따라 배기가스의 오염물질을 줄이기 위한 다양한 기술이 개발되고 있으며, 그 중 하나가 배기가스 재순환 시스템(Exhaust Gas Recirculation; EGR)이다.
상술한 배기가스 재순환 시스템은, 배기가스의 일부를 재순환시켜 출력이 저하되는 것을 최소화함과 동시에 최고연소온도를 낮춰 질소산화물의 발생량을 저감시키기 위한 시스템이다. 이를 좀 더 상세히 설명하면, 질소(N2)에 비해 열용량이 큰 이산화탄소(CO2)를 함유한 배기가스를 혼합기에 적절한 비율로 혼입할 경우 엔진의 최고연소온도를 낮출 수 있으며 이에 따라 질소산화물의 발생량을 저감시킬 수 있다.
도 16은 일반적인 배기가스 재순환 시스템을 도시하는 개략도이며, 도 16을 참조하여 배기가스 재순환 시스템을 살펴보면 다음과 같다.
배기가스 재순환 시스템(10)은, 배기매니폴드(20)를 통하여 배출되는 배기가스의 일부를 흡기매니폴드(30)로 재순환시키기 위한 재순환 파이프(42,44)와, 재순환 파이프(42,44) 상에 설치되어 재순환된 배기가스를 냉각하는 이지알 쿨러 어셈블리(50)를 포함한다.
재순환 파이프(42,44)는, 이지알 쿨러 어셈블리(50)의 일단에 연결되어 고온의 배기가스가 유입되는 인렛 파이프(42)와, 이지알 쿨러 어셈블리(50)의 타단에 연결되어 이지알 쿨러 어셈블리(50)를 통해 냉각된 배기가스를 배출하는 아웃렛 파이프(44)로 구성된다.
이때, 도면에 도시되진 않았지만, 인렛 파이프(42) 상에는 배기가스를 재순환시키는 이지알 밸브와, 인렛 파이프(42)를 통해 유입된 배기가스를 선택적으로 유입하는 바이패스 밸브가 설치된다.
이지알 쿨러 어셈블리(50)는 셀 앤 튜브(shell & tube) 타입의 열교환기로, 엔진(60)의 냉각수를 이용하여 인렛 파이프(42)를 통해 유입된 고온의 배기가스를 냉각한다. 이를 위하여 이지알 쿨러 어셈블리(50)에는 냉각수가 유입되는 유입관(52)과 냉각수가 배출되는 배출관(54)이 마련된다.
그러나 종래의 배기가스 재순환 시스템(10)은, 상술한 이지알 밸브(미도시)와 바이패스 밸브(미도시)가 분산, 설치되어 있기 때문에 그들을 연결하기 위한 부품의 수가 증가하게 된다. 따라서 구성이 복잡하고 엔진 설계 시 공간의 확보가 용이하지 못하다.
또한, 이지알 쿨러 어셈블리(50)를 이용한 배기가스의 냉각이 효율적이지 못하여 질소산화물의 저감효율이 떨어지며, 장기간 사용할 경우 바이패스 밸브 관련 부품의 내구성이 저하되는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 바이패스 밸브와 이지알 밸브를 모듈화 하여 차량의 엔진 설계 시 엔진룸의 공간 확보에 유리하고, 바이패스 밸브와 이지알 밸브를 연결하던 부품이 생략되므로 원가를 절감할 수 있는 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 이지알 쿨러로 유입되는 배기가스가 바이패스 밸브에서 1차적으로 냉각됨에 따라 질소산화물의 발생량을 효율적으로 저감시킬 수 있는 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브를 제공하는데 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브는,
밸브하우징의 일 측면에 형성되는 흡기구;
상기 밸브하우징의 다른 측면에 형성되고, 이지알 쿨러의 냉각유로와 연결되는 제1배기구;
상기 제1배기구와 인접한 위치에 형성되고, 이지알 쿨러의 바이패스유로와 연결되는 제2배기구;
상기 밸브하우징의 내부에 형성되고, 상기 흡기구와 상기 제1 및 제2배기구를 연결할 수 있도록 중단에 분기점이 형성되는 가스이송로;
상기 밸브하우징의 상면 흡기구 측에 형성되는 이지알 밸브 장착부;
상기 이지알 밸브 장착부를 통해 결합되고, 일부가 상기 가스이송로의 흡기구 측에 위치되어, 배기가스를 흡입 또는 차단하는 이지알 밸브; 및
상기 분기점에 회전 가능하게 설치되고, 상기 제1 및 제2배기구를 선택적으로 개폐하는 플랩을 포함한다.
상기 가스이송로에 형성된 분기점은 세 개의 내벽으로 둘러싸인 프리즘 형상의 공간이다. 이 분기점의 내벽 중 어느 하나에 상기 흡기구와 연결되는 흡기공이 형성되며, 다른 두 개에 상기 제1 및 제2배기구와 각각 연결되는 제1 및 제2배기공이 형성된다. 그리고 상기 분기점에 설치된 플랩에 의해 상기 제1 및 제2배기공이 선택적으로 개폐된다.
또한, 상기 이지알 밸브 장착부의 둘레를 따라 냉각수이송로가 형성되고, 상기 냉각수이송로의 입구는 이지알 쿨러의 냉각수 출구와 연결되며, 상기 냉각수이송로의 출구는 라디에이터와 연결된다. 그리고 상기 이지알 밸브의 일부가 삽입되는 상기 가스이송로의 흡기구 측 내벽에 상기 흡기공과 연결되는 보조이송로가 형성된다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 의한 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브는, 바이패스 밸브의 밸브하우징에 이지알 밸브가 결합되어 일체로 형성된다. 따라서 차량의 엔진 설계 시 엔진룸의 공간 확보에 유리하고, 바이패스 밸브와 이지알 밸브를 연결하던 부품이 생략되므로 원가를 절감할 수 있다.
또한, 흡기구 주위에 설치된 이지알 밸브의 둘레에 냉각수이송로를 형성하여 이지알 쿨러로 유입되는 배기가스를 1차적으로 냉각시킴으로써, 이지알 쿨러의 냉각효율이 향상되고, 질소산화물의 발생량을 효율적으로 저감시킬 수 있다.
또한, 제1 및 제2배기공을 선택적으로 개폐하는 플랩이 프리즘 형상의 분기점의 두 내벽(두 내벽이 이루는 각도는 60~70도) 사이에서 회동하므로 작동저항이 작다. 따라서 플랩과 플랩을 회전시키기 위한 구동수단의 작동이 원활하고, 장기간 사용 시에도 오작동이나 변형의 우려가 없으므로 내구성이 향상된다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이하, 본 발명에 따른 실시예를 설명함에 있어, 그리고 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 부가하였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브의 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브(100, 이하 바이패스 밸브라 함)는, 밸브하우징(110)과, 밸브하우징(110)의 상면에 결합되는 이지알 밸브(120)와, 밸브하우징(110)의 전면에 결합되는 구동수단(130)을 포함하여 구성된다.
이러한 구조의 바이패스 밸브(100)는 이지알 밸브(120)가 밸브하우징(110)에 결합되어 모듈화 된다. 따라서 엔진의 부피가 줄어 차량의 엔진 설계 시 엔진룸의 공간 확보에 유리하고, 바이패스 밸브(100)와 이지알 밸브(120)를 연결하던 부품이 생략되므로 원가를 절감할 수 있다.
바이패스 밸브(100)와 이지알 밸브(120)를 모듈화 하기 위한 밸브하우징(110)의 구조를 살펴보면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브 중 이지알 밸브를 제거한 상태의 도면이고, 도 3 내지 도 5는 도 2의 바이패브 밸브를 서로 다른 각도에서 바라본 도면이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 밸브하우징(110)의 일 측면에는 배기가스가 유입되는 흡기구(140)가 형성되며, 다른 측면에는 유입된 배기가스를 이지알 쿨러(도 11의 200)로 배출하는 배기구(150)가 형성된다. 그리고 밸브하우징(110)의 내부에는 흡기구(140)와 배기구(150)를 연결하는 가스이송로(160)가 형성된다.
배기가스가 유입되는 흡기구(140)의 둘레에는 플랜지(142)가 형성된다. 이 플랜지(142)는 인렛 파이프(미도시)와의 결합을 위한 부분으로, 그 둘레에는 복수의 체결공(144)이 형성된다.
배기구(150)는, 배기가스를 이지알 쿨러(도 11의 200)의 냉각유로(도 11의 210)로 배출하는 제1배기구(152)와, 이지알 쿨러(200)의 바이패스유로(도 11의 220)로 배출하는 제2배기구(154)와, 제1 및 제2배기구(152,154)의 둘레에 형성되는 플랜지(156)를 포함한다. 이 플랜지(156)는 이지알 쿨러(200)와의 결합을 위한 부분이며, 플랜지(156) 상에는 이지알 쿨러(200)의 냉각수통로(도 11의 230)와 연결되는 냉각수 입구(158) 및 복수의 체결공(159)이 형성된다.
상술한 흡기구(140)와 배기구(150)를 연결하는 가스이송로(160)는 중단에 분기점(162)이 형성된다. 이 분기점(162)에서 분기된 가스이송로(160)의 끝에는 제1 및 제2배기구(152,154)가 각각 형성된다. 그리고 분기점(162)에는 흡기구(140)를 통해 유입된 배기가스를 제1 및 제2배기구(152,154) 중 어느 하나로 배출하기 위한 플랩(164)이 회전 가능하게 설치된다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브 중 플랩의 작동상태를 도시하는 도면으로, 도 6을 참조하여 분기점(162) 및 분기점(162)에 설치된 플랩(164)에 대해 좀 더 상세히 살펴보도록 한다.
분기점(162)은 세 개의 내벽으로 둘러싸인 프리즘 형상의 공간이다. 이 분기 점(162)의 세 개 내벽 중 어느 하나에는 흡기공(166a)이 형성되고, 나머지 두 개 에는 제1 및 제2배기공(166b,166c)이 각각 형성된다. 이 중에서 흡기공(116a)은 흡기구(140)와 연결되고, 제1배기공(166b)은 제1배기구(152)와 연결되며, 제2배기공(166c)은 제2배기구(154)와 연결된다. 그리고 제1배기공(166b)과 제2배기공(166c) 사이에는 플랩(164)이 회전 가능하게 설치된다.
이때, 제1배기공(166b)과 제2배기공(166c)이 형성된 분기점(162)의 두 내벽이 이루는 각도는 60~70도이다. 즉, 제1배기공(166b)과 제2배기공(166c)을 선택적으로 개폐하는 플랩(164)의 회전각도가 60~70도이다.
이와 같이, 플랩(164)의 회전각도가 60~70도일 경우, 80~90도를 회전하는 종래의 플랩에 비하여 작동저항이 작다. 즉, 엔진부압(엔진에서 발생되는 진공압)의 일부만으로도 플랩(164)의 작동(회전)이 가능하다. 따라서 외기의 흡입 및 연료공급 등에 사용되는 엔진 부압의 분배가 편리하고, 플랩(164)의 작동과 플랩(164)을 회전시키기 위한 구동수단(130)의 작동이 원활하다. 또한, 구동수단(130)의 작동이 최소화 되므로 장기간 사용 시에도 오작동이나 변형의 우려가 없으므로 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브에 결합되는 이지알 밸브의 도면이다.
도 2 내지 도 7을 참조하여 이지알 밸브 및 이지알 밸브 장착부에 대해 살펴보면, 밸브하우징(110)의 상면 중 흡기구(140) 측에 이지알 밸브 장착부(170)가 형성된다. 이지알 밸브 장착부(170)는, 복수의 체결공(172)이 형성된 플랜지(174)와, 플랜지(174)의 중앙에 형성되고 이지알 밸브(도 1의 120)가 삽입, 결합되는 결합공(176)을 포함한다. 또한, 이지알 밸브 장착부(170)의 둘레에는 냉각수이송로(178)가 형성되고, 이지알 밸브(120)가 삽입, 결합되는 결합공(176)의 내벽에는 보조이송로(168)가 형성된다.
이지알 밸브(120)는 이지알 밸브 장착부(170)를 통해 결합되고, 그 하부가 결합공(176)을 통해 삽입되어 가스이송로(160) 상의 흡기구(140) 측에 위치된다.
이러한 이지알 밸브(120)는 배기가스를 흡입 또는 차단하기 위한 밸브이다. 이를 위해 가스이송로(160) 상에 위치되는 이지알 밸브(120)의 하부에는 흡입구(122)와 제1 및 제2배출구(124,126)가 형성된다. 이 중에서 흡입구(122)는 이지알 밸브(120)의 일측에 형성되어 흡기구(140)와 연결되고, 제1배출구(124)는 이지알 밸브(120)의 하면에 형성되어 가스이송로(160)와 연결된다. 또한, 제2배출구(126)는 이지알 밸브(120)의 타측에 형성되어 보조이송로(168)와 연결된다. 즉, 이지알 밸브(120)의 제1배출구(124)와 제2배출구(126)를 통해 배출된 배기가스는 가스이송로(160)와 보조이송로(168)로 각각 이송된다.
상술한 구조로 이루어진 밸브하우징(110)은, 가스이송로(160)와 보조이송로(168)를 통한 배기가스의 배출량이 증대되므로 배기가스의 유입량 또한 늘어나게 된다. 따라서 배기가스의 재순환 효율이 향상되며, 질소산화물의 발생량이 저감된다.
또한, 이지알 밸브 장착부(170)의 둘레에 형성된 냉각수이송로(178)는, 일측이 배기구(150) 측 냉각수 입구(158)를 통해 이지알 쿨러(도 11의 200)의 냉각수통 로(230)와 연결되고, 타측은 라디에이터(미도시)와 연결된다. 따라서 냉각수를 이용하여 배기가스를 1차 냉각하므로 배기가스의 재순환 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 8과 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브 중 구동수단의 도면으로, 도 8과 도 9를 참조하여 구동수단(130)에 살펴보면 다음과 같다.
구동수단(130)은, 밸브하우징(110), 좀 더 상세하게는 분기점(162)의 일단에 결합되어 분기점(162)을 밀봉하는 하우징커버(132)와, 밸브하우징(110)과 하우징 커버(132) 사이에 설치되는 가스켓(134)과, 하우징커버(132)와 가스켓(134)을 관통하고 플랩(164)이 중단에 설치되는 샤프트(136)와, 하우징커버(132)의 외부로 돌출된 샤프트(136)의 일단에 설치되는 액추에이터(도 2의 138)를 포함한다.
이 중에서 샤프트(136)는 도 9에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 베어링(136a,136b)을 통해 밸브하우징(110) 및 하우징커버(132)에 회전 가능하게 설치된다. 따라서 샤프트(136)가 원활하게 회전되고, 회전 시 축방향 비틀림을 방지할 수 있다.
한편, 하우징커버(132)는 고정나사(139)를 통해 밸브하우징(110)에 탈착 가능하게 결합된다. 따라서 플랩(164) 및 샤프트(136)의 수리, 교환이 용이하다. 또한, 하우징커버(132)를 밸브하우징(110)에 용접하지 않아도 되므로, 용접열에 의한 하우징커버(132) 및 샤프트(136)의 변형을 방지할 수 있다.
다른 한편, 하우징커버(132)과 밸브하우징(110)에는, 하우징커버(132)가 정 확한 위치에 조립될 수 있도록 위치를 보정하는 위치보정홀(132a,132b)이 각각 형성된다. 이 위치보정홀(132a,132b)을 이용할 경우 조립 시 샤프트(136)가 휘는 것을 방지하고, 샤프트(136)의 회전 시 축방향 비틀림을 방지할 수 있다.
위치보정홀(132a,132b)을 이용한 하우징커버(132)의 조립과정을 살펴보면, 우선 밸브하우징(110) 측 위치보정홀(132b)에 지그(133)를 삽입하고, 지그(133)와 하우징커버(132) 측 위치보정홀(132a)를 이용하여 가스켓(134)과 하우징커버(132)를 정확한 위치에 조립한다. 그 후, 고정나사(139)를 이용하여 고정, 결합하고, 지그(133)를 제거하면 완료된다.
도 10과 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브와 이지알 쿨러의 결합 및 분해상태도이다.
도 10과 도 11에 도시된 바와 같이, 이지알 쿨러(200)는 냉각유로(210)와 바이패스유로(220)가 함께 형성된 타입이다. 본 발명의 일 실시에 따른 바이패스 밸브(100)는 상술한 이지알 쿨러(200)에 장착 가능한 구조이다.
도 10과 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시에 따른 바이패스 밸브(100)를 이용한 배기가스 재순환 과정을 살펴보도록 한다.
엔진의 부압에 의해 구동수단(130)이 작동하면, 플랩(164)이 회전하며 제1배기구(152)와 제2배기구(154) 중 어느 하나를 선택적으로 개방한다. 일례로, 제1배기구(152)가 개방되면 배기가스가 이지알 쿨러(200)의 냉각유로(210)로 배출되어 냉각된다. 반면, 제2배기구(154)가 개방되면 배기가스가 이지알 쿨러(200)의 바이패스유로(220)로 배출되어 바이패스 된다.
이때, 본 실시예에 따른 바이패스 밸브(100)는, 이지알 밸브(도 1의 120)가 밸브하우징(110)에 결합되어 모듈화 되므로, 차량의 엔진 설계 시 엔진룸의 공간 확보에 유리하고, 바이패스 밸브(100)와 이지알 밸브(120)를 연결하던 부품이 생략되므로 원가를 절감할 수 있다.
또한, 제1배기구(152)와 제2배기구(154)를 선택적으로 개방하는 플랩(164)의 회전각도가 60~70도이므로, 작동저항이 작아 엔진부압의 일부만으로도 회전이 가능하다. 따라서 외기의 흡입 및 연료공급 등에 사용되는 엔진 부압의 분배가 편리하며, 플랩(164)의 작동과 플랩(164)을 회전시키기 위한 구동수단(130)의 작동이 원활하다. 그리고 구동수단(130)의 작동이 최소화 되므로 장기간 사용 시에도 오작동이나 변형의 우려가 없으므로 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브의 도면이고, 도 13은 도 12의 바이패스 밸브에서 이지알 밸브를 제거한 상태를 도시하는 도면이다. 또한, 도 14와 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브를 이용한 배기가스의 재순환 과정을 도시하는 도면이다.
도 12 내지 도 15를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브(300, 이하 바이패스 밸브라 함)는, 밸브하우징(310)과, 밸브하우징(310)의 상면에 결합되는 이지알 밸브(320)와, 밸브하우징(310)의 전면에 결합되는 구동수단(330)을 포함하여 구성된다.
우선, 밸브하우징(310)에 대해 살펴보면, 일 측면에 배기가스가 유입되는 흡기구(340)가 형성되며, 바이패스 된 배기가스가 배출되는 배기구(350)가 다른 측면 에 형성된다. 그리고 흡기구(340)와 배기구(350)를 연결하는 가스이송로(360)가 밸브하우징(310)의 내부에 형성되며, 가스이송로(360)의 중단에는 배기가스를 이지알 쿨러(400)로 배출하는 이지알 유로(370)가 분기된다.
상술한 이지알 쿨러(400)가 결합되는 이지알 유로(370)의 선단에는 제1 및 제2개구(372,374)가 형성된다. 이 중에서, 제1개구(372)는 이지알 쿨러(400)의 유입구(410)와 연결되어, 흡기구(340)를 통해 유입된 배기가스가 이지알 쿨러(400)로 배출되도록 한다. 또한, 제2개구(374)는 이지알 쿨러(400)의 토출구(420)와 연결되어, 이지알 쿨러(400)에서 냉각된 배기가스가 유입되는 부분이다. 여기서 제2개구(374)를 통해 유입된 배기가스는 밸브하우징(310)의 다른 측면에 형성된 배기구(350)를 통해 흡기매니폴드(미도시)로 이송된다.
한편, 가스이송로(360)의 중단, 즉 이지알 유로(370)가 분기되는 중단에는 이지알 유로(370)를 선택적으로 개방하는 플랩(362)이 회전 가능하게 결합된다. 배기가스의 냉각이 요구될 때 이 플랩(362)이 회전하여 이지알 유로(370)가 개방되고, 배기가스가 이지알 쿨러(400)로 배출되도록 한다. 반면, 플랩(362)이 이지알 유로(370)를 폐쇄하면, 배기가스는 배기구(350)를 통해 흡기매니폴드(미도시)로 바이패스 된다.
밸브하우징(310)에 대해 좀 더 상세히 살펴보면, 밸브하우징(310)의 상면 중 흡기구(340) 측에 이지알 밸브 장착부(380)가 형성된다. 또한, 이지알 밸브 장착부(380)의 둘레에는 냉각수이송로(382)가 형성되고, 이 냉각수이송로(382)는 이지알 쿨러(400)의 냉각수통로(430) 및 라디에이터(미도시)와 연결된다.
다른 한편, 구동수단(330)은 이지알 유로(370)가 분기되는 가스이송로(360)의 중단에 결합되는 하우징커버(332)와, 밸브하우징(310)과 하우징 커버(332) 사이에 설치되는 가스켓(334)과, 하우징커버(332)와 가스켓(334)을 관통하고 플랩(362)이 중단에 설치되는 샤프트(336)와, 하우징커버(332)의 외부로 돌출된 샤프트(336)의 일단에 설치되는 액추에이터(338)를 포함한다.
이때, 하우징커버(332)는 고정나사(339)를 통해 밸브하우징(310)에 탈착 가능하게 결합된다. 또한, 밸브하우징(310)과 하우징커버(332)에는 일 실시예와 같이 위치보정홀(332a)이 형성된다(밸브하우징(310) 측 위치보정홀은 미도시). 또한, 도면에 도시되진 않았지만 샤프트(336)는 한 쌍의 베어링을 통해 밸브하우징(310) 및 하우징커버(332)에 회전 가능하게 설치된다. 따라서 플랩(362) 및 샤프트(336)의 수리, 교환이 용이하고, 조립 시 샤프트(336)의 휨을 방지할 수 있으며, 샤프트(336)의 회전 시 축방향 비틀림을 방지할 수 있다.
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 통하여 설명하였는데, 상술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화가 가능함은 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특정 실시예가 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브의 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브 중 이지알 밸브를 제거한 상태의 도면.
도 3 내지 도 5는 도 2의 바이패브 밸브를 서로 다른 각도에서 바라본 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브 중 플랩의 작동상태를 도시하는 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브에 결합되는 이지알 밸브의 도면.
도 8과 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브 중 구동수단의 도면.
도 10과 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브와 이지알 쿨러의 결합 및 분해상태도.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브의 도면.
도 13은 도 12의 바이패스 밸브에서 이지알 밸브를 제거한 상태를 도시하는 도면.
도 14와 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브를 이용한 배기가스의 재순환 과정을 도시하는 도면.
도 16은 일반적인 배기가스 재순환 시스템을 도시하는 개략도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100: 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브
110: 밸브하우징 120: 이지알 밸브
130: 구동수단 140: 흡기구
150: 배기구 160: 가스이송로
170: 이지알 밸브 장착부

Claims (10)

  1. 밸브하우징의 일 측면에 형성되는 흡기구;
    상기 밸브하우징의 다른 측면에 형성되고, 이지알 쿨러의 냉각유로와 연결되는 제1배기구;
    상기 제1배기구와 인접한 위치에 형성되고, 이지알 쿨러의 바이패스유로와 연결되는 제2배기구;
    상기 밸브하우징의 내부에 형성되고, 상기 흡기구와 상기 제1 및 제2배기구를 연결할 수 있도록 중단에 분기점이 형성되는 가스이송로;
    상기 밸브하우징의 상면 흡기구 측에 형성되는 이지알 밸브 장착부;
    상기 이지알 밸브 장착부를 통해 결합되고, 일부가 상기 가스이송로의 흡기구 측에 위치되어, 배기가스를 흡입 또는 차단하는 이지알 밸브; 및
    상기 분기점에 회전 가능하게 설치되고, 상기 제1 및 제2배기구를 선택적으로 개폐하는 플랩을 포함하는 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 분기점은 세 개의 내벽으로 둘러싸인 프리즘 형상의 공간이며, 세 개의 내벽 중 어느 하나에 상기 흡기구와 연결되는 흡기공이 형성되고, 다른 두 개에 상기 제1 및 제2배기구와 각각 연결되는 제1 및 제2배기공이 형성되며, 상기 제1 및 제2배기공은 상기 플랩에 의해 선택적으로 개폐되는 것을 특징으로 하는 이지알 밸 브 일체형 바이패스 밸브.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 및 제2배기공이 형성된 두 내벽이 이루는 각도는 60~70도 인 것을 특징으로 하는 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 이지알 밸브 장착부의 둘레를 따라 냉각수이송로가 형성되고, 상기 냉각수이송로의 입구는 이지알 쿨러의 냉각수 출구와 연결되며, 상기 냉각수이송로의 출구는 라디에이터와 연결되는 것을 특징으로 하는 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 이지알 밸브의 일부가 삽입되는 상기 가스이송로의 흡기구 측 내벽에 상기 흡기공과 연결되는 보조이송로가 형성되는 것을 특징으로 하는 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브.
  6. 밸브하우징의 일 측면에 형성되는 흡기구;
    상기 밸브하우징의 다른 측면에 형성되는 배기구;
    상기 밸브하우징의 내부에 형성되고, 상기 흡기구와 상기 배기구를 연결하는 가스이송로;
    상기 가스이송로의 중단에서 분기되고, 이지알 쿨러와 연결되는 이지알 유로;
    상기 가스이송로의 중단에 회전 가능하게 설치되고, 상기 이지알 유로를 선택적으로 개폐하는 플랩;
    상기 밸브하우징의 상면 흡기구 측에 형성되는 이지알 밸브 장착부; 및
    상기 이지알 밸브 장착부를 통해 결합되고, 일부가 상기 가스이송로의 흡기구 측에 위치되어, 배기가스를 흡입 또는 차단하는 이지알 밸브를 포함하는 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 이지알 밸브 장착부의 둘레를 따라 냉각수이송로가 형성되고, 상기 냉각수이송로의 입구는 이지알 쿨러의 냉각수 출구와 연결되며, 상기 냉각수이송로의 출구는 라디에이터와 연결되는 것을 특징으로 하는 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 하나에 있어서,
    상기 밸브하우징의 일측에 상기 플랩을 회전시키는 구동수단이 설치되는 것을 특징으로 하는 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브.
  9. 삭제
  10. 삭제
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