KR101313595B1 - Flow Control Valve And Air conditioner for Vehicle using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유량조절밸브 및 이를 이용한 차량용 공조장치에 관한것으로써, 더욱 상세하게는 히터코어와 냉각수 공급수단을 연결하는 파이프상에 설치된 유량조절밸브의 내부에 피스톤 형태의 방향전환밸브를 설치하여 냉각수의 유동방향을 전환하도록 함으로써, 냉각수압이 작용하더라도 방향전환밸브의 위치가 변경되지 않아 기밀유지가 가능하고 이로인해 정확한 공조모드를 구현할 수 있으며, 또한 피스톤의 외주면에 절개부를 갖는 피스톤링을 설치함으로써 냉각수의 온도변화에 의해 피스톤의 수축 또는 팽창시에도 이에 유동적으로 대응이 가능하여 기밀을 더욱 유지할 수 있는 유량조절밸브 및 이를 이용한 차량용 공조장치를 제공하는데 있다.The present invention relates to a flow control valve and a vehicle air conditioner using the same, and more particularly, by installing a piston-type direction switching valve inside a flow control valve installed on a pipe connecting the heater core and the cooling water supply means. By changing the direction of flow, the position of the directional valve is not changed even when the coolant pressure is applied, which makes it possible to maintain airtightness and thereby realize an accurate air conditioning mode, and by installing a piston ring having a cutout on the outer peripheral surface of the piston The present invention provides a flow regulating valve and a vehicle air conditioner using the same, which are capable of fluidly responding to a contraction or expansion of a piston by a temperature change of the cooling water, thereby maintaining airtightness.
Description
본 발명은 유량조절밸브 및 이를 이용한 차량용 공조장치에 관한것으로써, 더욱 상세하게는 히터코어와 냉각수 공급수단을 연결하는 파이프상에 설치된 유량조절밸브의 내부에 피스톤 형태의 방향전환밸브를 설치하여 냉각수의 유동방향을 전환하도록 하는 유량조절밸브 및 이를 이용한 차량용 공조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a flow control valve and a vehicle air conditioner using the same, and more particularly, by installing a piston-type direction switching valve inside a flow control valve installed on a pipe connecting the heater core and the cooling water supply means. It relates to a flow rate control valve and a vehicle air conditioner using the same to switch the flow direction of the.
일반적으로 차량용 공조장치는 하절기나 동절기에 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 우천시나 동절기에 윈드실드에 끼게 되는 성에 등을 제거하여 운전자의 전후방 시야가 확보될 수 있게 할 목적으로 설치되는 자동차의 내장품으로, 이러한 공조장치는 통상 난방장치와 냉방장치를 동시에 갖추고 있어서 외기나 내기를 선택적으로 도입한 후 이 공기를 가열 또는 냉각시켜 차량의 실내에 송풍함으로써 자동차 실내를 냉,난방하거나 또는 환기하게 된다.Generally, the air conditioner for a vehicle is an automobile interior which is installed for the purpose of securing the front and rear view of the driver by removing the casting which is to be cooled or heated in the summer or winter season, or in case of rain or windshield during rainy or winter season Such an air conditioner is usually equipped with a heating device and a cooling device at the same time, and selectively introduces outside air or indoor air, and then the air is heated or cooled to blow air into the inside of the vehicle.
이러한 공조장치는, 송풍기 유니트, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트의 독립적인 구조에 따라, 상기 3개의 유니트들이 독립적으로 구비되는 쓰리 피스 타입(Three Piece Type)과, 증발기 유니트 및 히터코어 유니트가 공조케이스에 내장되고 송풍기 유니트가 별도의 유니트로 구비되는 세미 센터 타입(Semi-Center type)과, 그리고 상기 3개의 유니트가 모두 공조케이스에 내장되는 센터마운팅 타입(Center Mounting Type)으로 대별할 수 있다.According to the independent structure of the blower unit, the evaporator unit, and the heater core unit, the air conditioner includes a three-piece type in which the three units are independently provided, and an evaporator unit and a heater core unit, And a center mounting type in which all of the three units are incorporated in an air conditioning case can be categorized into a semi-center type in which a fan unit is installed as a separate unit, and a center mounting type in which all the three units are incorporated in an air conditioning case.
최근에는 환경을 보호하고 차량 엔진의 연비 향상을 위하여, 교통 신호 대기 등과 같은 정차시에 엔진(또는 구동모터)을 자동적으로 정지시키는 차량(하이브리드 차량이나 전기자동차)이 실용화되고 있다.Recently, in order to protect the environment and improve the fuel efficiency of the vehicle engine, a vehicle (hybrid vehicle or electric vehicle) that automatically stops the engine (or the driving motor) at the time of stopping such as a traffic signal is put into practical use.
그러나, 공조장치에서 냉동사이클을 구성하는 압축기(미도시)는 대체로 차량 엔진(또는 구동모터)에 의하여 구동되는데, 전술한 하이브리드 차량이나 전기자동차에서는 엔진이 정지될 때마다 압축기도 정지되어 에어컨이 오프 되며, 이 경우 여름철에 냉방용 증발기의 온도가 상승하여 차량 실내로 토출되는 공기의 온도도 급격히 상승하여 탑승자에게 불쾌감을 주는 문제가 있었다.However, in the air conditioner, the compressor (not shown) constituting the refrigeration cycle is driven by a vehicle engine (or a driving motor). In the hybrid vehicle or the electric vehicle described above, In this case, the temperature of the evaporator for cooling increases in the summer, and the temperature of the air discharged into the vehicle interior also rises sharply, giving a bad feeling to the occupant.
상기한 문제를 해결하기 위한 축냉 공조장치가 개발되고 있으며, 도 1를 참조하여 설명하면, 상기 축냉 공조장치(1)는, 입구측에 송풍장치(20)가 설치되고, 출구측에는 각각 모드도어(16)에 의하여 개도가 조절되는 디프로스트 벤트(12a), 페이스 벤트(12b) 및 플로어 벤트(12c)가 형성된 공조케이스(10)와, 상기 공조케이스(10)에 내장되는 증발기(2) 및 히터코어(3)와; 상기 증발기(2)와 히터코어(3)의 사이에 설치됨과 아울러 냉풍과 온풍의 혼합양을 조절하여 온도를 조절하는 온도조절도어(15)를 포함하여 이루어진다.1, the cooling and cooling apparatus 1 is provided with an air blowing
그리고, 상기 히터코어(3)에 연결된 입,출구파이프(4)에는 히터코어(3)로 공급되는 냉각수 유량을 제어하는 유량제어밸브(5)가 설치되어, 난방모드시에는 엔진으로부터 공급되는 뜨거운 냉각수를 히터코어(3)로 순환시키고, 냉방모드시에는 냉각수의 공급을 차단하게 된다.The inlet and
아울러, 냉방모드시에는 상기 히터코어(3) 내부에 정체된 냉각수는 축냉재로 사용되는데, 즉, 냉방모드는 축냉모드로서 증발기(2)를 거친 차가운 냉기 중 일부는 차실내로 바로 토출되고 일부는 히터코어(3)를 통과하도록 하여 히터코어(3)내의 냉각수와 열교환하면서 냉각수를 차갑게 냉각(축냉)시키게 된다.In the cooling mode, the cooling water stagnated inside the
그리고, 엔진 정지시는 방냉모드로서, 작동정지된 증발기(2)를 거친 공기가 상기 히터코어(3)를 통과하도록 하여 히터코어(3)내의 차가운 냉각수와 열교환시키므로 엔진 정지로인해 증발기(2)가 정지하더라도 차실내로 차가운 공기를 계속 공급할 수 있게 되고, 탑승자의 불쾌감을 방지하게 된다.When the engine is stopped, the air passing through the
또한, 상기 유량제어밸브(5)는, 복수개의 냉각수 출입구(52)가 형성된 밸브본체(51)와, 상기 밸브본체(51)의 내부에 회전가능하게 설치되어 밸브본체(51)의 내부로 공급된 냉각수의 유동방향을 전환하는 방향전환밸브(60)로 이루어진다.The
여기서, 상기 밸브본체(51)의 내부에는 밸브본체(51) 내부를 4등분하는 4개의 격벽(55,56,57,58)이 형성되고, 상기 4개의 격벽(55,56,57,58)에는 각각 냉각수가 통과하도록 통공(55a,56a,57a,58a)이 형성되어 있다.Four
또한, 상기 방향전환밸브(60)는 플랫타입(flat type) 도어 형태로 구성됨과 아울러 상기 4등분된 밸브본체(51) 내부에 대각선방향으로 2개가 설치된다.In addition, the
따라서, 도 2와 같이, 최대냉방모드시에는 상기 2개의 방향전환밸브(60)가 수직으로 형성된 2개 격벽(55,56)의 통공(55a,56a)을 각각 폐쇄함으로써, 엔진으로부터 공급되는 뜨거운 냉각수는 히터코어(3)로 공급되지 못하고 밸브본체(51)내에서 리턴하여 다시 엔진으로 순환하게 되며, 이때 히터코어(3)측 냉각수는 별도의 워터펌프(미도시)를 통해 순환하게 된다.Therefore, as shown in FIG. 2, in the maximum cooling mode, by closing the through
최대난방모드시에는 상기 2개의 방향전환밸브(60)가 수평으로 형성된 2개 격벽(57,58)의 통공(57a,58a)을 각각 폐쇄함으로써, 엔진으로부터 공급되는 뜨거운 냉각수는 히터코어(3)를 통과한 후 엔진으로 순환하게 된다.The hot water supplied from the engine is supplied to the
온도조절모드시에는 상기 2개의 방향전환밸브(60) 중 1개의 방향전환밸브(60)는 1개의 수평 격벽(58)의 통공(58a)을 폐쇄하고, 다른 1개의 방향전환밸브(60)는 다른 1개의 수평 격벽(57)의 통공(57a)과 수직 격벽(56)의 통공(56a)을 모두 개방함으로써, 엔진으로부터 공급되는 뜨거운 냉각수 중 일부는 밸브본체(51)내에서 리턴하여 다시 엔진으로 순환하게 되고, 일부는 히터코어(3)를 통과한 후 엔진으로 순환하게 된다.One
그러나, 상기 종래의 유량조절밸브(5)는, 상기 방향전환밸브(60)를 이용한 도어 차,폐방식을 이용하여 상기 밸브본체(51) 내부의 각 통공(55a,56a,57a,58a)을 개폐하기 때문에, 상기 밸브본체(51)의 내부를 유동하는 냉각수압에 의해 방향전환밸브(60)가 밀리면서 위치가 변경되는 문제가 있고, 이로인해 기밀유지가 어려워 정확한 공조모드 구현에 문제가 있었다.However, the conventional flow control valve (5), through the door closing, closing method using the
상기한 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 히터코어와 냉각수 공급수단을 연결하는 파이프상에 설치된 유량조절밸브의 내부에 피스톤 형태의 방향전환밸브를 설치하여 냉각수의 유동방향을 전환하도록 함으로써, 냉각수압이 작용하더라도 방향전환밸브의 위치가 변경되지 않아 기밀유지가 가능하고 이로인해 정확한 공조모드를 구현할 수 있으며, 또한 피스톤의 외주면에 절개부를 갖는 피스톤링을 설치함으로써 냉각수의 온도변화에 의해 피스톤의 수축 또는 팽창시에도 이에 유동적으로 대응이 가능하여 기밀을 더욱 유지할 수 있는 유량조절밸브 및 이를 이용한 차량용 공조장치를 제공하는데 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to install a piston-type direction switching valve inside the flow control valve installed on the pipe connecting the heater core and the cooling water supply means to switch the flow direction of the cooling water Even if the coolant pressure is applied, the position of the directional valve is not changed, so it is possible to maintain airtightness. Therefore, it is possible to realize an accurate air conditioning mode. Also, by installing a piston ring having a cutout on the outer circumferential surface of the piston, The present invention provides a flow control valve and a vehicle air conditioner using the same, which can be flexibly maintained even when contracting or expanding.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 차량 히터코어와 냉각수 공급수단을 연결하는 파이프상에 설치되어 냉각수의 유동방향을 전환하는 유량조절밸브에 있어서, 내부에 형성된 격벽을 사이에 두고 일측에는 제1냉각수 통로, 타측에는 제2냉각수 통로가 형성되되, 상기 제2냉각수 통로의 양단부가 상기 제1냉각수 통로와 연통되게 형성된 밸브본체와, 상기 밸브본체의 외측면에 형성되어 상기 냉각수 공급수단으로부터 공급되는 냉각수를 제2냉각수 통로로 공급하는 공급포트와, 상기 밸브본체의 외측면에 형성되어 상기 제2냉각수 통로내의 냉각수를 상기 냉각수 공급수단으로 회수하는 회수포트와, 상기 밸브본체의 외측면에 형성되어 공조모드에 따라 상기 제1냉각수 통로 또는 제2냉각수 통로내의 냉각수를 상기 히터코어로 순환시키는 출구포트와, 상기 밸브본체의 외측면에 형성되어 공조모드에 따라 상기 히터코어를 순환한 냉각수를 상기 제1냉각수 통로 또는 제2냉각수 통로내로 배출하는 입구포트와, 상기 제2냉각수 통로내에 슬라이딩 가능하게 설치됨과 아울러 상기 제2냉각수 통로내로 유입되는 냉각수의 유동방향을 전환하는 방향전환밸브를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a flow rate control valve installed on a pipe connecting the vehicle heater core and the cooling water supply means to switch the flow direction of the cooling water, the partition formed therebetween the first side A first coolant passage and a second coolant passage are formed at the other side, and both ends of the second coolant passage are formed in communication with the first coolant passage, and are formed on an outer surface of the valve body and are supplied from the coolant supply means. A supply port for supplying cooling water to a second cooling water passage, an outer side surface of the valve body, a recovery port for recovering the cooling water in the second cooling water passage to the cooling water supply means, and an outer side surface of the valve body. Outlet port for circulating the coolant in the first coolant passage or the second coolant passage to the heater core according to an air conditioning mode And an inlet port formed on an outer surface of the valve body to discharge coolant circulated through the heater core into the first coolant passage or the second coolant passage according to an air conditioning mode, and slidably installed in the second coolant passage. And it is characterized in that it comprises a direction switching valve for switching the flow direction of the cooling water flowing into the second cooling water passage.
또한, 일측에 공기유입구가 형성되고 타측에는 복수개의 공기토출구가 형성된 공조케이스와, 상기 공조케이스의 내부에 공기유동방향을 따라 순차적으로 일정간격 이격되어 설치되는 증발기 및 히터코어와, 상기 히터코어와 냉각수 공급수단을 연결하는 파이프상에 설치됨과 아울러 공조모드에 따라 상기 파이프를 순환하는 냉각수의 유동방향을 전환하는 상기 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 유량조절밸브와, 상기 유량조절밸브와 상기 히터코어를 순환하는 순환경로상에 각각 설치되어 냉각수를 일정량 저장하는 물탱크 및 냉각수를 순환시키는 워터펌프를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, an air inlet is formed on one side and a plurality of air outlets are formed on the other side, the evaporator and the heater core are sequentially spaced apart at regular intervals along the air flow direction inside the air conditioning case, the heater core and The flow rate control valve according to any one of claims 1 to 7, which is installed on a pipe connecting the cooling water supply means and switches the flow direction of the cooling water circulating in the pipe in accordance with an air conditioning mode, and the flow rate control. It is characterized in that it comprises a water tank for installing a valve and the circulation path for circulating the heater core, respectively, and a water tank for storing a certain amount of cooling water and circulating the cooling water.
본 발명은, 히터코어와 냉각수 공급수단을 연결하는 파이프상에 설치된 유량조절밸브의 내부에 피스톤 형태의 방향전환밸브를 설치하여 냉각수의 유동방향을 전환하도록 함으로써, 냉각수압이 작용하더라도 방향전환밸브의 위치가 변경되지 않아 기밀유지가 가능하고 이로인해 정확한 공조모드를 구현할 수 있다.The present invention, by installing a piston-type direction switching valve inside the flow control valve provided on the pipe connecting the heater core and the cooling water supply means to change the flow direction of the cooling water, even if the cooling water pressure is applied Since the position has not changed, confidentiality is possible, which enables accurate air conditioning mode.
또한, 제1,2피스톤의 외주면에 절개부를 갖는 피스톤링을 설치함으로써 상기 밸브본체내를 유동하는 냉각수의 온도변화 뿐만 아니라 주변의 온도변화에 의해 제1,2피스톤이 수축 또는 팽창하더라도 이에 유동적으로 대응이 가능하여 기밀을 더욱 유지할 수 있다.In addition, by installing a piston ring having a cutout on the outer circumferential surface of the first and second pistons, the first and second pistons may be flexibly moved even if the first and second pistons contract or expand due to the ambient temperature change as well as the temperature change of the cooling water flowing in the valve body. Correspondence is possible to maintain confidentiality.
도 1은 종래의 축냉 공조장치를 나타내는 단면도,
도 2는 도 1의 유량조절밸브를 공조모드별로 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 유량조절밸브를 나타내는 분해사시도,
도 4는 도 3에서 방향향전환밸브를 나타내는 사시도,
도 5는 도 3의 A-A선 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 냉방모드를 나타내는 구성도,
도 7은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 난방모드를 나타내는 구성도,
도 8은 본 발명에 따른 차량용 공조장치의 온도조절모드를 나타내는 구성도,
도 9는 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 사시도,
도 10은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 최대냉방모드를 나타내는 단면도,
도 11은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 최대냉방모드 중 엔진 정지시를 나타내는 단면도,
도 12는 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 최대난방모드를 나타내는 단면도,
도 13은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 최대난방모드 중 엔진 정지시를 나타내는 단면도,
도 14는 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 온도조절모드를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a conventional axial cooling /
FIG. 2 is a view showing the flow control valve of FIG. 1 for each air conditioning mode,
3 is an exploded perspective view showing a flow control valve according to the present invention;
4 is a perspective view showing a direction switching valve in FIG.
5 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
6 is a configuration diagram showing a cooling mode of a vehicle air conditioner according to the present invention;
7 is a configuration diagram showing a heating mode of a vehicle air conditioner according to the present invention;
8 is a configuration diagram showing a temperature control mode of the automotive air conditioner according to the present invention.
9 is a perspective view showing a vehicle air conditioner according to the present invention,
10 is a sectional view showing the maximum cooling mode in the vehicle air conditioner according to the present invention,
11 is a cross-sectional view showing the engine stopping mode in the maximum cooling mode in the vehicle air conditioner according to the present invention,
12 is a sectional view showing the maximum heating mode in the automotive air conditioner according to the present invention,
FIG. 13 is a cross-sectional view showing the engine stoppage during the maximum heating mode in the automotive air conditioning system according to the present invention,
14 is a sectional view showing a temperature control mode in the automotive air conditioning system according to the present invention.
이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 본 발명에 따른 유량조절밸브(200)는, 차량 히터코어(120)와 냉각수 공급수단(170)을 연결하는 파이프상에 설치되어 냉각수의 유동방향을 전환하는 것으로서, 밸브본체(210)와, 상기 밸브본체(210)에 형성되는 복수개의 냉각수 출입구와, 제1,2피스톤(221,222)으로 구성되어 냉각수의 유동방향을 전환하는 방향전환밸브(220)로 이루어진다.First, the flow
상기 밸브본체(210)는, 내부에 형성된 격벽(215)을 사이에 두고 일측에는 제1냉각수 통로(216), 타측에는 제2냉각수 통로(217)가 형성된다.The
이때, 상기 제2냉각수 통로(217)의 양단부는 상기 제1냉각수 통로(216)와 연통되게 형성된다.At this time, both ends of the
또한, 상기 제2냉각수 통로(217)는 상기 제1피스톤(221)이 슬라이딩 하는 통로부분과 상기 제2피스톤(222)이 슬라이딩 하는 통로부분이 직각 형태로 구성된다.In addition, the second
즉, 상기 제2냉각수 통로(217)는 상기 밸브본체(210)의 내측 가장자리를 따라 90도로 형성되며, 상기 격벽(215)은 상기 제1,2피스톤(221,222)을 감싸는 형태로 형성되어 제1,2피스톤(221,222)의 슬라이딩 작동을 지지하게 된다.That is, the
이때, 상기 제2냉각수 통로(217)의 횡단면 형상은 원형으로 형성된다.At this time, the cross-sectional shape of the second
한편, 상기 밸브본체(210)의 하부는 밀폐되고, 상부는 상기 방향전환밸브(220)를 설치할 수 있도록 개방되게 형성된다. 이때, 상기 밸브본체(210)의 개방된 상부에는 커버(240)가 탈착가능하게 결합된다.On the other hand, the lower portion of the
즉, 상기 밸브본체(210)의 내부에 상기 방향전환밸브(220)를 설치한 후, 상기 커버(240)를 밸브본체(210)의 상부에 결합하여 밀폐하게 된다.That is, after installing the
그리고, 상기 복수개의 냉각수 출입구는 상기 밸브본체(210)의 외측면에 형성되어 밸브본체(210)의 내부와 연통하는 것으로서, 공급포트(211)와, 회수포트(212)와, 출구포트(213)와, 입구포트(214)로 이루어진다.The plurality of coolant inlets and outlets are formed on the outer surface of the
상기 공급포트(211)는, 상기 밸브본체(210)의 외측면에 형성되어 상기 냉각수 공급수단(170)으로부터 공급되는 냉각수를 제2냉각수 통로(217)로 공급하게 된다.The
이때, 상기 공급포트(211)는 상기 제2냉각수 통로(217)에서 상기 제1피스톤(221)이 슬라이딩 하는 통로에 대해 직각으로 형성된다.In this case, the
상기 회수포트(212)는, 상기 밸브본체(210)의 외측면에 형성되어 상기 제2냉각수 통로(217)내의 냉각수를 상기 냉각수 공급수단(170)으로 회수시키게 된다.The
상기 회수포트(212)는 상기 공급포트(211)와 일정간격 이격되어 평행하게 형성되며, 이때 상기 회수포트(212)는 상기 제2냉각수 통로(217)에서 상기 공급포트(211)와 입구포트(214)의 사이에 형성되게 된다.The
상기 출구포트(213)는, 상기 밸브본체(210)의 외측면에 형성되어 공조모드에 따라 상기 제1냉각수 통로(216) 또는 제2냉각수 통로(217)내의 냉각수를 상기 히터코어(120)로 순환시키게 된다.The
즉, 상기 출구포트(213)는 최대냉방모드시 상기 제1냉각수 통로(216)내의 냉각수를 히터코어(120)로 순환시키게 되고, 최대난방모드 및 온도조절모드시에는 상기 제2냉각수 통로(217)내의 냉각수를 히터코어(120)로 순환시키게 된다.That is, the
이때, 상기 출구포트(213)는 상기 공급포트(211)와 직각방향으로 형성되되, 상기 제1피스톤(221)과 동심상에 형성되게 된다.In this case, the
상기 입구포트(214)는, 상기 밸브본체(210)의 외측면에 형성되어 공조모드에 따라 상기 히터코어(120)를 순환한 냉각수를 상기 제1냉각수 통로(216) 또는 제2냉각수 통로(217)내로 배출하게 된다.The
즉, 상기 입구포트(214)는 최대냉방모드시 상기 히터코어(120)를 순환한 냉각수를 상기 제1냉각수 통로(216)내로 배출시키게 되고, 최대난방모드 및 온도조절모드시에는 상기 히터코어(120)를 순환한 냉각수를 상기 제2냉각수 통로(217)내로 배출시키게 된다.That is, the
이때, 상기 입구포트(214)는, 상기 회수포트(212)와 직각방향으로 형성되되, 상기 제2냉각수 통로(217)에서 상기 제2피스톤(222)이 슬라이딩 하는 통로에 대해 직각으로 형성된다.In this case, the
이러한 상기 복수개의 냉각수 출윕구는, 상기 밸브본체(210)의 외측면에 시계방향으로 출구포트(213), 공급포트(211), 회수포트(212), 입구포트(214) 순으로 형성된다.The plurality of coolant outlet sweep holes are formed in the order of the
또한, 상기 공급포트(211) 및 회수포트(212)는 상기 냉각수 공급수단(170)과 연결되고, 상기 출구포트(213)는 히터코어(120)의 입구파이프(121)와 연결되며, 상기 입구포트(214)는 히터코어(120)의 출구파이프(122)와 연결된다.The
한편, 상기 냉각수 공급수단(170)은, 차량내에서 냉각수를 순환시키는 장치이다. 즉, 엔진의 냉각을 위해 냉각수를 순환시키는 장치가 될 수도 있고, 또는 하이브리드 차량, 전기자동차의 경우에는 모터나 배터리 또는 전장품 등을 냉각시키기 위해 냉각수를 순환시키는 장치가 될 수도 있다.On the other hand, the cooling water supply means 170 is a device for circulating the cooling water in the vehicle. That is, it may be a device for circulating cooling water for cooling the engine, or a device for circulating cooling water for cooling a hybrid vehicle, an electric vehicle, a motor, a battery or an electric device.
그리고, 상기 방향전환밸브(220)는, 상기 제2냉각수 통로(217)내에 슬라이딩 가능하게 설치됨과 아울러 상기 제2냉각수 통로(217)내로 유입되는 냉각수의 유동방향을 전환하게 된다.The
이러한 상기 방향전환밸브(220)는, 상기 공급포트(211)가 위치한 상기 제2냉각수 통로(217)내에 슬라이딩 가능하게 설치되어 공급포트(211)를 통해 공급되는 냉각수의 유동방향을 조절하는 제1피스톤(221)과, 상기 입구포트(214)가 위치한 상기 제2냉각수 통로(217)내에 슬라이딩 가능하게 설치되어 입구포트(214)를 통해 유입되는 냉각수의 유동방향을 조절하는 제2피스톤(222)으로 이루어진다.The
즉, 상기 제1피스톤(221)은, 상기 제2냉각수 통로(217)내에서 상기 공급포트(211)에 대해 직각방향으로 슬라이딩 작동하면서,That is, the
최대냉방모드시에는 공급포트(211)에 대해 출구포트(213)를 향하는 통로를 폐쇄하여 공급포트(211)를 통해 공급된 냉각수가 회수포트(212)로 유동하도록 방향을 조절하게 되고,In the maximum cooling mode to close the passage toward the
최대난방모드시에는 공급포트(211)에 대해 회수포트(212)를 향하는 통로를 폐쇄하여 공급포트(211)를 통해 공급된 냉각수가 출구포트(213)로 유동하도록 방향을 조절하게 되며,In the maximum heating mode to close the passage toward the
온도조절모드시에는 공급포트(211)와 중첩되게 위치하면서 공급포트(211)에 대해 출구포트(213) 및 회수포트(212)를 향하는 통로를 모두 개방하여 공급포트(211)를 통해 공급되는 냉각수 중 일부는 회수포트(212)로 유동하고 일부는 출구포트(213)로 유동하도록 방향으로 조절하게 된다.In the temperature control mode, the cooling water supplied through the
그리고, 상기 제2피스톤(222)은, 상기 제2냉각수 통로(217)내에서 상기 입구포트(214)에 대해 직각방향으로 슬라이딩 작동하면서,The
최대냉방모드시에는 입구포트(214)에 대해 회수포트(212)를 향하는 통로를 폐쇄하여 입구포트(214)를 통해 공급된 냉각수가 제1냉각수 통로(216)로 유동하도록 방향을 조절하게 되고,In the maximum cooling mode, the passage toward the
최대난방모드시에는 입구포트(214)에 대해 제1냉각수 통로(216)를 향하는 통로를 폐쇄하여 입구포트(214)를 통해 공급된 냉각수가 회수포트(212)로 유동하도록 방향을 조절하게 되며,In the maximum heating mode, the passage toward the first
온도조절모드시에는 상기 최대난방모드시와 동일한 위치에 위치함으로써, 상기 히터코어(120)를 순환한 일부 냉각수가 회수포트(212)로 유동하도록 방향을 조절하게 된다.In the temperature control mode, the coolant circulating in the
그리고, 상기 제1,2피스톤(221,222)의 외주면에는 실링성능 향상을 위해 피스톤링(223)이 결합된다. 이때, 상기 제1,2피스톤(221,222)의 외주면에는 상기 피스톤링(223)이 결합되도록 결합홈(221a)이 형성되어 있다.In addition,
또한, 상기 피스톤링(223)은 상기 제1,2피스톤(221,222)의 수축 또는 팽창시 이에 유동적으로 대응가능하도록 일측에 절개부(223a)가 형성되어 있다.In addition, the
따라서, 상기 밸브본체(210)내를 유동하는 냉각수의 온도변화 뿐만 아니라 주변의 온도변화에 유동적으로 대응이 가능하여 기밀을 유지할 수 있게 된다.Therefore, not only the temperature change of the cooling water flowing in the
한편, 상기 피스톤링(223)은 일정 탄성을 갖는 재질을 사용하는 것이 바람직하며, 아울러, 상기 피스톤링(223)이 절개부(223a)에 의해 일측이 절개되어 있긴 하나, 상기 절개부(223a)의 폭이 매우 작기 때문에 상기 절개부(223a)를 통한 누수는 발생하지 않으며, 만일 누수가 발생하더라도 그 양은 매우 극미하므로 무시해도 되며 성능에 영향을 미치지 않는다.On the other hand, it is preferable that the
그리고, 상기 제1,2피스톤(221,222)을 각각 작동시킬 수 있도록 상기 밸브본체(210)에는 작동수단(230)이 설치된다.In addition, an actuating means 230 is installed in the
상기 작동수단(230)은, 상기 제1,2피스톤(221,222)의 단부에 각각 형성되는 가이드축(231)과, 상기 제1,2피스톤(221,222)의 가이드축(231)상에 형성된 래크기어(232)와, 상기 제2냉각수 통로(217)의 내부에 회전가능하게 설치되어 상기 가이드축(231)의 래크기어(232)와 맞물리는 피니언기어(233)와, 상기 밸브본체(210)의 외측면에 설치되어 상기 피니언기어(233)를 회전 작동시키는 액츄에이터(234)를 포함하여 이루어진다.The actuating means 230 may include a
상기 가이드축(231)은 상기 제1,2피스톤(221,222)의 양단부 중심에 형성되어 일정길이 돌출된다.The
따라서, 상기 제2냉각수 통로(217)의 내주면에는 상기 가이드축(231)을 슬라이딩 가능하게 지지하도록 지지대(218)가 형성된다.Therefore, the
상기 피니언기어(233)는 회전축의 일단부가 상기 밸브본체(210)의 외측으로 돌출되어 상기 액츄에이터(234)와 연결된다.One end of the
따라서, 상기 액츄에이터(234)의 가동시, 상기 피니언기어(233)가 회전하고, 이와 동시에 상기 피니언기어(233)와 래크기어(232)를 통해 맞물려있는 상기 가이드축(231)이 축방향으로 이동하게 되면서 상기 제1,2피스톤(221,222)이 상기 제2냉각수 통로(217)의 내부를 전,후 왕복운동하면서 냉각수의 유동방향을 전환하게 되는 것이다.Accordingly, when the
상기 작동수단(230)은, 상기 제1피스톤(221) 및 제2피스톤(222)을 각각 독립적으로 작동시켜야 하므로 2개가 설치된다.The operating means 230, the
한편, 상기 작동수단(230)의 구조는 일예를 설명한 것이며, 상기 제1,2피스톤(221,222)을 왕복운동시키기 위한 다양한 방법을 사용할 수 있다.On the other hand, the structure of the operation means 230 has been described an example, it can be used a variety of methods for reciprocating the first and second pistons (221, 222).
이와 같이, 상기 유량조절밸브(200)의 밸브본체(210) 내부에 피스톤 형태의 방향전환밸브(220)를 설치하여 냉각수의 유동방향을 전환하도록 함으로써, 냉각수압이 작용하더라도 방향전환밸브(220)의 위치가 변경되지 않아 기밀유지가 가능하고 이로인해 정확한 공조모드를 구현할 수 있으며, 또한 피스톤의 외주면에 절개부를 갖는 피스톤링(223)을 설치함으로써 냉각수의 온도변화에 의해 피스톤의 수축 또는 팽창시에도 이에 유동적으로 대응이 가능하여 기밀을 더욱 유지할 수 있다.
In this way, by installing a piston type
도 9는 본 발명에 따른 차량용 공조장치를 나타내는 사시도이고, 도 10은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 최대냉방모드를 나타내는 단면도이며, 도 11은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 최대냉방모드 중 엔진 정지시를 나타내는 단면도이고, 도 12는 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 최대난방모드를 나타내는 단면도이며, 도 13은 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 최대난방모드 중 엔진 정지시를 나타내는 단면도이고, 도 14는 본 발명에 따른 차량용 공조장치에서 온도조절모드를 나타내는 단면도이다.FIG. 9 is a perspective view showing a vehicle air conditioner according to the present invention, FIG. 10 is a cross-sectional view showing a maximum cooling mode in the vehicle air conditioner according to the present invention, Fig. 12 is a cross-sectional view showing the maximum heating mode in the automotive air conditioner according to the present invention, Fig. 13 is a sectional view showing the engine stopping time in the maximum heating mode in the automotive air conditioner according to the present invention, 14 is a sectional view showing a temperature control mode in the automotive air conditioner according to the present invention.
상기 차량용 공조장치(100)는 일측에 공기유입구(111)가 형성되고 타측에는 복수개의 공기토출구가 형성됨과 아울러 내부에는 상기 공기유입구(111)와 복수개의 공기토출구를 연통하는 공기통로가 형성된 공조케이스(110)와, 상기 공조케이스(110) 내부의 공기통로상에 공기유동방향을 따라 순차적으로 일정간격 이격되어 설치됨과 아울러 에어컨시스템의 냉매가 순환하는 증발기(104) 및 엔진 냉각수가 순환하는 히터코어(120)를 포함하여 구성된다.The
여기서, 상기 에어컨시스템은 압축기(101), 응축기(102), 팽창밸브(103), 증발기(104)를 냉매파이프(105)로 연결하여 구성되며, 냉방모드시 상기 압축기(101)의 가동으로 냉매가 압축기(101), 응축기(102), 팽창밸브(103), 증발기(104)를 순환하게 되고, 이 과정에서 상기 증발기(104)를 통과하는 공기가 증발기(104)내의 차가운 냉매와 열교환하여 냉각된 후 상기 공조케이스(110)의 공기토출구를 통해 차실내로 토출되어 냉방하게 된다.Here, the air conditioning system includes a
또한, 상기 공조케이스(110)의 공기유입구(111)에는 내기 또는 외기를 송풍하는 송풍장치(미도시)가 설치된다.The
상기 복수개의 공기토출구는 각각 모드 도어(113)에 의하여 개폐된다.The plurality of air outlets are opened and closed by
또한, 상기 증발기(104)를 통과한 공기 중 일부가 상기 히터코어(120)를 바이패스하도록 상기 히터코어(120) 일측의 공조케이스(110)내에는 바이패스 통로(131)가 형성되고, 상기 바이패스 통로(131)의 개도를 조절하도록 바이패스 도어(130)가 설치된다.A
이때, 상기 바이패스 통로(131)는 상기 히터코어(120)의 상부측에 형성된다.At this time, the
한편, 상기 바이패스 통로(131) 및 바이패스 도어(130)는 생략할 수도 있으나, 본 발명에서는 바이패스 통로(131) 및 바이패스 도어(130)가 설치된 경우를 일예로 설명하기로 한다.Meanwhile, although the
그리고, 상기 히터코어(120)와 상기 냉각수 공급수단(170)을 연결하는 파이프상에는 공조모드에 따라 상기 파이프를 순환하는 냉각수의 유동방향을 전환하는 유량조절밸브(200)가 설치된다.And, on the pipe connecting the
상기 유량조절밸브(200)의 세부 구성은 앞서 설명하였으므로 여기서 상세한 설명은 생략한다.Since the detailed configuration of the
상기 유량조절밸브(200)의 공급포트(211) 및 회수포트(212)는 상기 냉각수 공급수단(170)과 연결되고, 상기 출구포트(213)는 히터코어(120)의 입구파이프(121)와 연결되며, 상기 입구포트(214)는 히터코어(120)의 출구파이프(122)와 연결된다.The
한편, 상기 히터코어(120)의 입구파이프(121) 또는 출구파이프(122)에는 워터펌프(150)와, 물탱크(140)가 설치될 수 있다. 도면에서는 히터코어(120)의 입구파이프(121)측에 물탱크(140)를 설치하고, 출구파이프(122)측에 워터펌프(150)를 설치한 경우를 도시하였으나, 이는 변경될 수 있다.Meanwhile, a
아울러, 도면에는 도시하지 않았지만, 상기 히터코어(120)를 순환하는 냉각수와 냉매를 열교환시키는 판형열교환기를 설치할 수도 있다. 이 경우에는 냉각수가 냉매와 열교환하므로 신속하게 축냉되어 축냉 속효성이 향상되게 된다.In addition, although not shown in the drawings, a plate heat exchanger may be installed to heat-exchange the coolant and the refrigerant circulating in the
한편, 상기 유량조절밸브(200)가 냉각수 공급수단(170)과 히터코어(120) 사이의 냉각수 흐름를 차단할 경우, 상기 워터펌프(150)와, 물탱크(140), 히터코어(120)를 냉각수가 순환하는 폐회로가 형성되며, 이때 상기 워터펌프(150)는 이러한 폐회로에서 냉각수를 순환시키는 역할을 하게 된다.On the other hand, when the flow
상기 물탱크(140)는, 냉각수를 일정량 저장하여 냉각수의 용량을 증가시키게 된다. 상기 물탱크(140)로 인해 냉각수 용량이 증가되면, 그 만큼 축냉 또는 축열 용량도 증가하게 되어 엔진 정지시 냉,난방 지속시간을 더욱 증가시킬 수 있게 된다.The
상기 물탱크(140)는 상기 증발기(104)와 히터코(120)어 사이의 공조케이스(110) 바닥에 설치된다. 물론 공조케이스(110)의 외부에 설치될 수도 있다.The
한편, 도면에서는 상기 물탱크(140)가 히터코어(120)의 입구파이프(121)와 연결된 경우만 도시하였으나, 상기 물탱크(140)가 상기 공조케이스(110)의 내부에 설치될 경우에는 상기 히터코어(120)와 물탱크(140)를 일체로 제작할 수도 있다.
Meanwhile, in the drawing, only the case in which the
이하, 본 발명에 따른 유량조절밸브 및 이를 이용한 차량용 공조장치의 작용을 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the flow rate control valve and the air conditioner according to the present invention will be described.
가. 최대냉방모드시(도 10참조),end. In the maximum cooling mode (see Fig. 10)
최대냉방모드시에는 상기 방향전환밸브(220)의 제1피스톤(221)이 공급포트(211)를 기준으로 출구포트(213)쪽으로 이동하도록 작동하고, 제2피스톤(222)은 입구포트(214)를 기준으로 회수포트(212)쪽으로 이동하도록 작동하게 된다. 이로인해 상기 공급포트(211)와 회수포트(212)가 연통하게 되고, 상기 입구포트(214)와 제1냉각수 통로(216) 및 출구포트(213)가 연통하게 된다.In the maximum cooling mode, the
따라서, 냉각수 공급수단(170)(엔진측)으로부터 히터코어(120)로 공급되는 냉각수는 상기 제1,2피스톤(221,222)에 의해 완전히 차단되며, 이로인해 냉각수 공급수단(170)을 순환하는 냉각수와 히터코어(120)를 순환하는 냉각수가 분리되게 된다.Therefore, the coolant supplied from the coolant supply means 170 (engine side) to the
이때, 상기 냉각수 공급수단(170)으로부터 공급되는 냉각수는 공급포트(211)를 통해 밸브본체(210)내의 제2냉각수 통로(217)로 공급되고, 이후 제2냉각수 통로(217)에서 유턴하여 회수포트(212)를 통해 냉각수 공급수단(170)으로 다시 복귀하게 된다.At this time, the cooling water supplied from the cooling water supply means 170 is supplied to the second
또한, 상기 워터펌프(150)가 가동되어 상기 히터코어(120) 및 물탱크(140)내의 냉각수가 별도로 순환하게 된다.In addition, the
한편, 상기 바이패스 도어(130)는 바이패스 통로(131)를 개방하게 된다.Meanwhile, the
계속해서, 송풍장치에 의해 공조케이스(110)의 공기유입구(111)로 유입된 공기는, 상기 증발기(104)를 통과하는 과정에서 냉각되고, 이 냉풍 중 일부는 바이패스 통로(131)를 통해 히터코어(120)를 바이패스 하고, 일부는 히터코어(120)를 통과한 후, 공기토출모드에 따라 모드도어(113)에 의해 개방된 공기토출구를 통해 차실내로 토출되어 냉방하게 된다.Subsequently, the air introduced into the
상기의 과정에서 증발기(104)를 통과하면서 냉각된 냉풍이 히터코어(120)를 통과하면서 히터코어(120)내의 냉각수를 냉각시키게 되어, 냉각수가 차가워진 상태가 된다.In the process described above, the cooled cold air passing through the evaporator 104 passes through the
이때, 상기 워터펌프(150)에 의해 도 10과 같은 순환경로를 따라 상기 히터코어(120)내의 차가운 냉각수가 상기 물탱크(140)를 순환하게 되면서, 물탱크(140)내에 저장된 냉각수도 차가워지게 되어 축냉하게 된다.
At this time, while the coolant in the
나. 최대냉방모드 중 엔진 정지시(도 11참조),I. When the engine is stopped during the maximum cooling mode (see Fig. 11)
최대냉방모드 상태로 주행중에 신호 대기시 또는 정차시 차량의 엔진이 정지될 경우, 압축기(101)도 정지되면서 에어컨이 오프되게 되는데, 이때 증발기(104)의 온도가 상승하기 때문에 증발기(104)를 통과한 공기의 온도도 급격히 상승할 수 있지만, 이 경우에는 도 11과 같이, 바이패스 도어(130)를 통해 바이패스 통로(131)가 폐쇄되어 증발기(104)를 통과한 공기 전체가 히터코어(120)를 통과하게 된다.The
이때, 상기 워터펌프(150)는 계속 가동하여 물탱크(140)내에 저장되어 있던 차가운 냉각수를 히터코어(120)로 순환시키게 된다.At this time, the
따라서, 증발기(104)를 통과하면서 상승한 공기의 온도가 히터코어(120)내의 차가운 냉각수에 의해 다시 하강하게 되므로, 냉방 상태를 지속할 수 있고 차량 실내로 토출되는 공기의 온도가 급격히 상승하는 것을 방지할 수 있으며, 이로인해 탑승자의 불쾌감을 방지할 수 있는 것이다.
Therefore, since the temperature of the air that has risen while passing through the
다. 최대난방모드시(도 12참조),All. In the maximum heating mode (see Fig. 12)
최대난방모드시에는 상기 방향전환밸브(220)의 제1피스톤(221)이 공급포트(211)를 기준으로 회수포트(212)쪽으로 이동하도록 작동하고, 제2피스톤(222)은 입구포트(214)를 기준으로 제1냉각수 통로(216)쪽으로 이동하도록 작동하게 된다. 이로인해 상기 공급포트(211)와 출구포트(213)가 연통하게 되고, 상기 입구포트(214)와 회수포트(212)가 연통하게 된다.In the maximum heating mode, the
따라서, 냉각수 공급수단(170)(엔진측)으로부터 공급되는 뜨거운 냉각수가 히터코어(120)를 순환한 후, 다시 냉각수 공급수단(170)으로 복귀하게 된다. 이때, 엔진(160) 가동중의 최대난방모드시에는 상기 워터펌프(150)가 정지된 상태로 있게 되고. 이 경우 엔진측 워터펌프(미도시)에 의해 냉각수가 히터코어(120)를 순환하게 된다.Therefore, after the hot cooling water supplied from the cooling water supply means 170 (engine side) circulates through the
물론, 상기 히터코어(120)의 입구파이프(121)측에 설치된 워터펌프(150)를 함께 가동할 수도 있다.Of course, the
좀더 상세히 설명하면, 상기 냉각수 공급수단(170)으로부터 공급되는 뜨거우 냉각수는 공급포트(211)를 통해 밸브본체(210)내의 제2냉각수 통로(217)로 공급되고, 이후 상기 출구포트(213)를 통해 물탱크(140)를 경유하여 히터코어(120)를 통과한 후 상기 입구포트(214)를 통해 제2냉각수 통로(217)로 배출되며, 계속해서 회수포트(212)를 통해 냉각수 공급수단(170)으로 복귀하게 된다.In more detail, the hot coolant supplied from the coolant supply means 170 is supplied to the
한편, 상기 바이패스 도어(130)는 바이패스 통로(131)를 폐쇄하게 된다.Meanwhile, the
따라서, 송풍장치에 의해 공조케이스(110)의 공기유입구(111)로 유입된 공기는, 상기 증발기(104)를 통과하게 되고, 상기 증발기(104)를 통과한 공기는 히터코어(120)를 통과하는 과정에서 히터코어(120)와 열교환을 통해 가열된 후, 공기토출모드에 따라 모드도어(113)에 의해 개방된 공기토출구를 통해 차실내로 토출되어 난방하게 된다.Accordingly, air introduced into the
상기의 과정에서 냉각수 공급수단(170)(엔진측)으로부터 공급되는 뜨거운 냉각수는 히터코어(120) 뿐만아니라 물탱크(140)까지 순환한 후 복귀하게 되므로 물탱크(140)내의 냉각수가 뜨거워지게 되어 축열하게 된다.
In the above process, since the hot coolant supplied from the coolant supply unit 170 (engine side) is circulated back to the
라. 최대난방모드 중 엔진 정지시(도 13참조),la. When the engine is stopped during the maximum heating mode (see Fig. 13)
최대난방모드 상태로 주행중에 신호 대기시 또는 정차시 차량의 엔진이 정지될 경우, 냉각수 공급수단(170)(엔진측)으로부터 냉각수의 공급도 정지하게 되는데, 이때 히터코어(120)의 온도가 하강하기 때문에 히터코어(120)를 통과한 공기의 온도도 급격히 하강할 수 있지만, 이 경우에는 도 13과 같이, 상기 워터펌프(150)가 가동하게 되어 엔진 정지후에도 뜨거운 상태로 남아있는 엔진측 냉각수와 상기 물탱크(140)내에 저장되어 있던 뜨거운 냉각수를 히터코어(120)로 순환시키게 된다.When the engine of the vehicle is stopped while the signal is waiting or the vehicle is stopped while driving in the maximum heating mode, the supply of the coolant is also stopped from the coolant supply means 170 (engine side), at which time the temperature of the
따라서, 최대난방모드 중 엔진이 정지하더라도, 상기 엔진과 물탱크(140)에 저장된 뜨거운 냉각수가 히터코어(120)로 순환하기 때문에 히터코어(120)를 통과하는 공기의 온도가 일정시간 동안은 큰 변화없이 차량 실내로 토출되어 난방을 계속 수행하게 되므로, 차량 실내로 토출되는 공기의 온도가 급격히 하강하는 것을 방지할 수 있고, 이로인해 탑승자의 불쾌감을 방지할 수 있는 것이다.
Therefore, even when the engine is stopped during the maximum heating mode, since the hot coolant stored in the engine and the
마. 온도조절모드시(도 14참조)hemp. In the temperature control mode (see Fig. 14)
온도조절모드시에는 상기 방향전환밸브(220)의 제1피스톤(221)이 공급포트(211)와 중첩되는 위치로 이동하도록 작동하고, 제2피스톤(222)은 입구포트(214)를 기준으로 제1냉각수 통로(216)쪽으로 이동하도록 작동하게 된다. 이로인해 상기 공급포트(211)의 일부와 회수포트(212)가 연통됨과 동시에 공급포트(211)의 다른 일부와 출구포트(213)가 연통하게 되고, 상기 입구포트(214)와 회수포트(212)가 연통하게 된다.In the temperature control mode, the
따라서, 냉각수 공급수단(170)(엔진측)으로부터 공급되는 뜨거운 냉각수가 상기 공급포트(211)를 통해 밸브본체(210)내의 제2냉각수 통로(217)로 공급되는데,Therefore, the hot coolant supplied from the coolant supply unit 170 (engine side) is supplied to the
이때 상기 공급포트(211)를 통해 제2냉각수 통로(217)로 공급되는 냉각수 중 일부는 출구포트(213)를 통해 물탱크(140)를 경유하여 히터코어(120)를 통과한 후 상기 입구포트(214)를 통해 제2냉각수 통로(217)내로 배출되며, 계속해서 회수포트(212)를 통해 냉각수 공급수단(170)으로 복귀하게 되고,At this time, some of the cooling water supplied to the second
상기 공급포트(211)를 통해 제2냉각수 통로(217)로 공급되는 냉각수 중 나머지는 제2냉각수 통로(217)내에서 리턴하여 회수포트(212)를 통해 냉각수 공급수단(170)으로 복귀하게 된다.The remaining of the cooling water supplied to the second
또한, 상기 방향전환밸브(220)의 제1피스톤(221)은 온도조절에 따라 상기 히터코어(120)를 순환하는 냉각수량을 조절하게 된다.In addition, the
한편, 상기 바이패스 도어(130)는 온도조절에 따라 바이패스 통로(131)의 개도를 조절하게 되고, 상기 워터펌프(150)는 가동된다. 물론, 상기 워터펌프(150)를 정지하고 엔진측 워터펌프만 가동할 수도 있다.On the other hand, the
따라서, 송풍장치에 의해 공조케이스(110)의 공기유입구(111)를 통해 유입된 공기는, 상기 증발기(104)를 통과하는 과정에서 냉각되고, 이 냉풍 중 일부는 바이패스 통로(131)를 통해 히터코어(120)를 바이패스 하고, 일부는 히터코어(120)를 통과하면서 가열되어 온풍으로 바뀐 뒤, 상기 히터코어(120)를 바이패스하는 냉풍과 혼합된 후, 공기토출모드에 따라 모드도어(113)에 의해 개방된 공기토출구를 통해 차실내로 토출되어 차실내의 온도를 조절하게 된다.
Therefore, the air introduced through the
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에서는 상기한 유량조절밸브(200)를 세미 센터 타입 공조장치에 적용한 경우에 대해서만 설명하였지만, 여기에 한정되지 않고, 센터마운팅 타입 공조장치, 쓰리 피스 타입 공조장치, 좌,우 독립제어 공조장치 등 모든 공조장치에 동일한 방법으로 적용할 수 있으며 동일한 효과를 얻을 수 있다.As described above, in the present invention, only the case where the
100: 공조장치 101: 압축기
102: 응축기 103: 팽창밸브
104: 증발기 105: 냉매파이프
110: 공조케이스 111: 공기유입구
112a: 디프로스트 벤트 112b: 페이스 벤트
112c,112d: 플로어 벤트 113: 모드도어
120: 히터코어 121: 입구파이프
122: 출구파이프 130: 바이패스 도어
131: 바이패스 통로 140: 물탱크
150: 워터펌프
170: 냉각수 공급수단 200: 유량조절밸브
210: 밸브본체 211: 공급포트
212: 회수포트 213: 출구포트
214: 입구포트 215: 격벽
216: 제1냉각수 통로 217: 제2냉각수 통로
218: 지지대
220: 방향전환밸브 221: 제1피스톤
222: 제2피스톤 223: 피스톤링
230: 작동수단 231: 가이드축
232: 래크기어 233: 피니언기어100: air conditioner 101: compressor
102: condenser 103: expansion valve
104: evaporator 105: refrigerant pipe
110: air conditioning case 111: air inlet
112a:
112c, 112d: floor vent 113: mode door
120: heater core 121: inlet pipe
122: outlet pipe 130: bypass door
131: bypass passage 140: water tank
150: water pump
170: Cooling water supply means 200: Flow control valve
210: valve body 211: supply port
212: recovery port 213: outlet port
214: entrance port 215: partition wall
216: first coolant passage 217: second coolant passage
218: support
220: direction switching valve 221: first piston
222: second piston 223: piston ring
230: operating means 231: guide shaft
232: rack gear 233: pinion gear
Claims (8)
내부에 형성된 격벽(215)을 사이에 두고 일측에는 제1냉각수 통로(216), 타측에는 제2냉각수 통로(217)가 형성되되, 상기 제2냉각수 통로(217)의 양단부가 상기 제1냉각수 통로(216)와 연통되게 형성된 밸브본체(210)와,
상기 밸브본체(210)의 외측면에 형성되어 상기 냉각수 공급수단(170)으로부터 공급되는 냉각수를 제2냉각수 통로(217)로 공급하는 공급포트(211)와,
상기 밸브본체(210)의 외측면에 형성되어 상기 제2냉각수 통로(217)내의 냉각수를 상기 냉각수 공급수단(170)으로 회수하는 회수포트(212)와,
상기 밸브본체(210)의 외측면에 형성되어 공조모드에 따라 상기 제1냉각수 통로(216) 또는 제2냉각수 통로(217)내의 냉각수를 상기 히터코어(120)로 순환시키는 출구포트(213)와,
상기 밸브본체(210)의 외측면에 형성되어 공조모드에 따라 상기 히터코어(120)를 순환한 냉각수를 상기 제1냉각수 통로(216) 또는 제2냉각수 통로(217)내로 배출하는 입구포트(214)와,
상기 제2냉각수 통로(217)내에 슬라이딩 가능하게 설치됨과 아울러 상기 제2냉각수 통로(217)내로 유입되는 냉각수의 유동방향을 전환하는 방향전환밸브(220)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 유량조절밸브.In the flow rate control valve installed on the pipe connecting the vehicle heater core 120 and the coolant supply means 170 to switch the flow direction of the coolant,
The first cooling water passage 216 is formed at one side and the second cooling water passage 217 is formed at the other side with the partition wall 215 formed therein, and both ends of the second cooling water passage 217 are formed in the first cooling water passage. A valve body 210 formed in communication with 216,
A supply port 211 formed on an outer surface of the valve body 210 and supplying the coolant supplied from the coolant supply means 170 to the second coolant passage 217;
A recovery port 212 formed on an outer surface of the valve body 210 to recover the coolant in the second coolant passage 217 to the coolant supply means 170;
An outlet port 213 formed on an outer surface of the valve body 210 to circulate cooling water in the first cooling water passage 216 or the second cooling water passage 217 to the heater core 120 according to an air conditioning mode; ,
Inlet port 214 formed on the outer surface of the valve body 210 to discharge the coolant circulated in the heater core 120 in the air conditioning mode into the first coolant passage 216 or the second coolant passage 217. )Wow,
A flow control valve is provided to be slidably installed in the second coolant passage 217 and to include a direction change valve 220 for switching the flow direction of the coolant flowing into the second coolant passage 217. .
상기 방향전환밸브(220)는, 상기 공급포트(211)가 위치한 상기 제2냉각수 통로(217)내에 슬라이딩 가능하게 설치되어 공급포트(211)를 통해 공급되는 냉각수의 유동방향을 조절하는 제1피스톤(221)과, 상기 입구포트(214)가 위치한 상기 제2냉각수 통로(217)내에 슬라이딩 가능하게 설치되어 입구포트(214)를 통해 유입되는 냉각수의 유동방향을 조절하는 제2피스톤(222)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 유량조절밸브.The method of claim 1,
The direction switching valve 220 is slidably installed in the second cooling water passage 217 in which the supply port 211 is located to control the flow direction of the cooling water supplied through the supply port 211. 221 and a second piston 222 that is slidably installed in the second cooling water passage 217 in which the inlet port 214 is located to adjust a flow direction of the cooling water flowing through the inlet port 214. Flow control valve, characterized in that made.
상기 제1,2피스톤(221,222)의 외주면에는 실링성능 향상을 위해 피스톤링(223)이 결합된 것을 특징으로 하는 유량조절밸브.3. The method of claim 2,
The outer circumferential surface of the first and second pistons (221, 222) flow control valve, characterized in that the piston ring 223 is coupled to improve the sealing performance.
상기 피스톤링(223)은 상기 제1,2피스톤(221,222)의 수축 또는 팽창시 이에 유동적으로 대응가능하도록 일측에 절개부(223a)가 형성된 것을 특징으로 하는 유량조절밸브.The method of claim 3, wherein
The piston ring (223) is a flow control valve, characterized in that the incision (223a) is formed on one side so as to be able to fluidly respond to the contraction or expansion of the first, second pistons (221, 222).
상기 제2냉각수 통로(217)는 상기 제1피스톤(221)이 슬라이딩 하는 통로부분과 상기 제2피스톤(222)이 슬라이딩 하는 통로부분이 직각 형태로 구성되고,
상기 공급포트(211)는 상기 제1피스톤(221)이 슬라이딩 하는 통로에 대해 직각으로 형성되고, 상기 입구포트(214)는 상기 제2피스톤(222)이 슬라이딩 하는 통로에 대해 직각으로 형성된 것을 특징으로 하는 유량조절밸브.3. The method of claim 2,
The second coolant passage 217 has a passage portion in which the first piston 221 slides and a passage portion in which the second piston 222 slides in a right angle shape.
The supply port 211 is formed at right angles to the passageway in which the first piston 221 slides, and the inlet port 214 is formed at right angles to the passageway in which the second piston 222 slides. Flow control valve.
상기 제1,2피스톤(221,222)을 각각 작동시킬 수 있도록 상기 밸브본체(210)에는 작동수단(230)이 설치되며,
상기 작동수단(230)은, 상기 제1,2피스톤(221,222)의 단부에 각각 형성되는 가이드축(231)과, 상기 제1,2피스톤(221,222)의 가이드축(231)상에 형성된 래크기어(232)와, 상기 제2냉각수 통로(217)의 내부에 회전가능하게 설치되어 상기 가이드축(231)의 래크기어(232)와 맞물리는 피니언기어(233)와, 상기 밸브본체(210)의 외측면에 설치되어 상기 피니언기어(233)를 회전 작동시키는 액츄에이터(234)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 유량조절밸브.3. The method of claim 2,
An actuating means 230 is installed in the valve body 210 to operate the first and second pistons 221 and 222, respectively.
The actuating means 230 may include a guide shaft 231 formed at end portions of the first and second pistons 221 and 222, and a rack size formed on the guide shafts 231 of the first and second pistons 221 and 222. A gear 232, a pinion gear 233 rotatably installed in the second cooling water passage 217, and engaged with the rack gear 232 of the guide shaft 231, and the valve body 210. Is installed on the outer side of the flow control valve, characterized in that it comprises an actuator (234) for rotating the pinion gear (233).
상기 제2냉각수 통로(217)의 내주면에는 상기 가이드축(231)을 슬라이딩 가능하게 지지하도록 지지대(218)가 형성된 것을 특징으로 하는 유량조절밸브.The method according to claim 6,
The inner circumferential surface of the second coolant passage 217 is a flow rate control valve, characterized in that the support 218 is formed to slidably support the guide shaft 231.
상기 공조케이스(110)의 내부에 공기유동방향을 따라 순차적으로 일정간격 이격되어 설치되는 증발기(104) 및 히터코어(120)와,
상기 히터코어(120)와 냉각수 공급수단(170)을 연결하는 파이프상에 설치됨과 아울러 공조모드에 따라 상기 파이프를 순환하는 냉각수의 유동방향을 전환하는 상기 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 유량조절밸브(200)와,
상기 유량조절밸브(200)와 상기 히터코어(120)를 순환하는 순환경로상에 각각 설치되어 냉각수를 일정량 저장하는 물탱크(140) 및 냉각수를 순환시키는 워터펌프(150)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차량용 공조장치.An air conditioning case 110 in which an air inlet 111 is formed on one side and a plurality of air discharge holes are formed on the other side,
An evaporator 104 and a heater core 120 installed in the air conditioning case 110 at regular intervals in the air flow direction,
Any one of the above 1 to 7 is installed on the pipe connecting the heater core 120 and the cooling water supply means 170 and to change the flow direction of the cooling water circulating the pipe in accordance with the air conditioning mode. Flow control valve 200 described in,
It is installed on the circulation path for circulating the flow control valve 200 and the heater core 120, respectively, comprising a water tank 140 for storing a predetermined amount of coolant and a water pump 150 for circulating the coolant Vehicle air conditioning apparatus.
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