KR101318635B1 - 워터 밸브 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 워터 밸브에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 차량의 공조시스템의 히터코어의 입구측에 형성되어 히터코어로 유입되는 냉각수의 흐름을 제어하는 플랫밸브가 내부에 형성되는 워터 밸브에 관한 것이다.
본 발명의 워터 밸브는 차량용 공기조화시스템의 히터코어의 입구파이프에 형성되어 냉각수의 흐름을 제어하는 워터밸브에 있어서, 상기 워터밸브는 내부에 중공부가 형성되는 하우징; 상기 하우징의 일 측면에 형성되고 냉각수 유입을 위한 제 1연통부; 상기 제 1연통부와 직각으로 상기 중공부의 외주면에 형성되며 상기 히터코어의 입구파이프와 연통되는 제 2연통부; 상기 히터코어의 바이패스 파이프와 연통되며 상기 제 2연통부와 대향되는 면에 형성되는 제 3연통부; 상기 하우징의 상부를 밀폐시키는 덮개; 및 상기 중공부의 축방향으로 평행하게 삽입되어 축을 중심으로 회전하여 상기 제 1, 2 및 3연통부를 선택적으로 개폐시켜 냉각수의 흐름을 제어하는 플랫밸브; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 본 발명의 워터 밸브는 구조가 간단하여 생산성을 향상시키고, 워터 밸브의 내주면과 접하는 플랫밸브를 사용하여 냉각수의 누출을 방지하여 공조 시스템의 성능을 향상시키는 효과가 있다.
워터 밸브, 플랫밸브, 바이패스

Description

워터 밸브 {Water valve}
도 1은 종래의 워터 밸브가 구비된 히터코어의 사시도.
도 2는 종래의 워터 밸브의 분해 사시도.
도 3은 본 발명에 의한 워터 밸브가 구비된 히터코어의 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 워터 밸브의 분해 사시도.
도 5는 본 발명에 의한 워터 밸브의 일실시예 단면도.
**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
1 : 워터 밸브 10 : 하우징
11, 12, 13 : 제 1, 2 및 3연통부 15, 16 : 제 1 및 2걸림턱
30 : 플랫밸브 40 : 덮개
51, 52 : 제 1 및 2개스킷 60 : 구동수단
80 : 히터코어
본 발명은 워터 밸브에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 차량의 공조시스템의 히터코어의 입구측에 형성되어 히터코어로 유입되는 냉각수의 흐름을 제어하는 플랫밸브가 내부에 형성되는 워터 밸브에 관한 것이다.
근래 자동차 산업에 있어서 세계적으로 환경과 에너지에 대한 관심이 높아짐에 따라 연비 개선을 위한 연구가 이루어지고 있으며 다양한 소비자의 욕구를 만족시키기 위해 경량화 · 소형화 및 고기능화를 위한 연구개발이 꾸준히 이루어지고 있다. 특히 차량용 공조시스템에 있어서, 엔진룸 내부에 충분한 공간을 확보하기 어려운 실정으로 소형이면서도 온도 및 풍량 조절을 효과적으로 수행할 수 있는 자동차용 공조장치가 요구되고 있다.
일반적으로 워터 밸브는 차량용 공조시스템의 구성품인 히터코어의 입구파이프에 설치되어 차량의 엔진을 순환한 냉각수의 흐름을 제어하여 냉각수를 히터코어로 유입시키거나 히터코어를 거치지 않고 바이패스파이프로 배출시켜 차량의 실내 온도를 조절하도록 구성되어 있다.
도 1은 종래의 워터 밸브가 구비된 히터코어의 일예를 나타낸 사시도이다. 상기 도 1에 도시된 바와 같이 상기 히터코어는 제1탱크(110) 및 제2탱크(120)와, 상기 제1탱크(110) 또는 제2탱크(120)에 형성되고 냉각수가 유입되는 입구파이프(111) 및 상기 유입된 냉각수가 배출되는 출구파이프(112)와, 상기 제1탱크(110) 및 제2탱크(120) 사이에 끼워져 고정되며 냉매유로를 형성하는 튜브(130)와, 상기 튜브(130)사이에 구비되는 핀(150); 을 포함하며, 상기 입구파이프(111)에 워터 밸브(200)가 구비되며 상기 워터 밸브(200)는 냉각수 유입구(211)와 바이패스라 인(212)으로 연통된다.
도 2는 상기 워터 밸브(200)의 분해 사시도로 내부가 중공된 몸체(210); 상기 몸체(210)를 밀폐하는 덮개(240); 상기 몸체(210) 내부의 중앙에 구동축(235)이 연결되며 서로 연결된 제 1 연통부(215), 제 2 연통부(216), 제 3 연통부(217)가 형성되어 회전에 의해 냉각수 유입부로 유입된 냉각수가 상기 바이패스라인(212)을 통해 배출되는 양 및 상기 히터코어(100)의 입구파이프(111)로 유입되는 양을 조절하는 볼밸브(230); 및 상기 볼밸브(230)를 구동하는 구동수단(260); 으로 이루어진다.
차량의 엔진을 순환한 후 상기 워터 밸브(200)로 유입되는 냉각수의 온도는 약 100ㅀC 정도이며 이로 인해 상기 볼밸브(230)가 열변형되어 상기 몸체(210)와 볼밸브(230)의 접촉면에 틈이 발생하게 되어 냉각수가 누출되고, 히터코어(100)로의 냉각수의 유입량을 미세하게 조절하기가 어려워 차량의 공기조화시스템의 성능이 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 상기 워터 밸브(200)내의 볼밸브(230)는 구형으로 내부에 연통로(232, 233)가 형성되어 가공이 어려우며, 상기 볼밸브(230)와 연통부(216, 217) 사이에 개스킷(238)이 더 구비되어 있어 부품의 수가 증가하여 워터 밸브(200)의 생산비용이 증가하는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 구조가 간단한 플랫밸브를 사용하여 워터 밸브내의 부품의 수를 감소시켜 생산성이 향상된 워터밸브를 제공함에 있다.
또한, 본 발명에 따른 다른 목적은 플랫밸브가 일정각도 이상 회전하는 것을 방지하고 플랫도어와 접촉면을 형성하는 걸림턱을 형성하여 냉각수가 누출되는 것을 방지한 워터 밸브를 제공함에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 워터 밸브는 차량용 공기조화시스템의 히터코어의 입구파이프에 형성되어 냉각수의 흐름을 제어하는 워터밸브에 있어서, 상기 워터밸브는 내부에 중공부가 형성되는 하우징; 상기 하우징의 일 측면에 형성되고 냉각수 유입을 위한 제 1연통부; 상기 제 1연통부와 직각으로 상기 중공부의 외주면에 형성되며 상기 히터코어의 입구파이프와 연통되는 제 2연통부; 상기 히터코어의 바이패스 파이프와 연통되며 상기 제 2연통부와 대향되는 면에 형성되는 제 3연통부; 상기 하우징의 상부를 밀폐시키는 덮개; 및 상기 중공부의 축방향으로 평행하게 삽입되어 축을 중심으로 회전하여 상기 제 1, 2 및 3연통부를 선택적으로 개폐시켜 냉각수의 흐름을 제어하는 플랫밸브; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 하우징은 중공부의 내주면에 상기 플랫밸브가 일정 각도 이상으로 회전하는 것을 방지하기 위한 걸림턱이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 플랫밸브는 회전에 의하여 제 1연통부 및 제 2연통부, 또는 제 1연통부 및 제 3연통부를 연통하거나, 제 1연통부, 제 2연통부 및 제 3연통부를 모두 연통 시키는 것을 특징으로 한다.
이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 워터 밸브를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 의한 워터 밸브가 구비된 히터코어의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 의한 워터 밸브의 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명에 의한 워터 밸브의 일실시예 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 히터코어(80)는 제1탱크(81) 및 제2탱크(82)와, 상기 제1탱크(81) 또는 제2탱크(82)에 형성되고 냉각수가 유입되는 입구파이프(85) 및 상기 유입된 냉각수가 배출되는 출구파이프(86)와, 상기 제1탱크(81) 및 제2탱크(82) 사이에 끼워져 고정되며 냉매유로를 형성하는 튜브(83)와, 상기 튜브(83)사이에 구비되는 핀(84); 을 포함하며, 상기 입구파이프(85)에 워터 밸브(1)가 구비되며 상기 워터 밸브(1)는 냉각수 유입구(91)와 바이패스라인(92)으로 연통된다.
상기 히터코어(80)는 차량용 공조시스템을 일부로서 차량의 엔진을 순환한 냉각수가 냉각수 유입구(91)를 통해 상기 워터 밸브(1)로 유입되어 공조시스템의 조절에 의해 워터 밸브(1)를 작동시켜 냉각수를 입구 파이프(85)를 통해 히터코어로 유입시키거나 바이패스 파이프(92)를 통해 배출시킨다. 상기 히터코어(80)로 유입된 냉각수는 블로워팬(미도시)에 의해 송풍되는 공기와 열교환을 하여 차량 실내의 승객석으로 온기를 공급한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 워터 밸브(1)는 내부에 중공부(18)가 형성되는 하우징(10); 상기 하우징(10)의 일 측면에 형성되고 냉각수 유입을 위한 제 1연통부(11); 상기 제 1연통부(11)와 직각으로 상기 중공부(18)의 외주면에 형성되며 상기 히터코어(80)의 입구 파이프(85)와 연통되는 제 2연통부(12); 상기 히터코어(80)의 바이패스 파이프(92)와 연통되며 상기 제 2연통부(12)와 대향되는 면에 형성되는 제 3연통부(13); 상기 하우징(10)의 상부를 밀폐시키는 덮개(40); 및 상기 중공부(18)의 축방향으로 평행하게 삽입되어 축을 중심으로 회전하여 상기 제 1, 2 및 3연통부(11, 12, 13)를 선택적으로 개폐시켜 냉각수의 흐름을 제어하는 플랫밸브(30); 를 포함하여 이루어진다.
상기 하우징(10)의 외주면에는 차량의 엔진(미도시)을 순환한 냉각수가 유입되는 제 1연통부(11), 히터코어(80)의 입구 파이프(85)와 연통되는 제 2연통부(12) 및 바이패스 파이프(92)와 연통되는 제 3연통부(13)가 형성되며, 상기 연통부(11, 12, 13)와 연통되며 상기 하우징(10)의 내부에 형성되는 중공부(18)는 원통형으로 일정깊이로 형성되어 냉각수가 순환하는 수로를 형성하고 상기 플랫밸브(30)가 삽입되도록 내부 공간을 형성하며, 바닥면에는 상기 플랫밸브의 하부 회전축(32)이 삽입되는 원통형의 홈이 형성된다.
상기 중공부(18)에 삽입되는 플랫밸브(30)는 상기 중공부(18)의 지름과 동일한 길이를 갖는 사각형의 판 형상으로 회전가능하도록 상하로 연장형성되는 회전축(31, 32)이 형성되어 상기 중공부(18)의 축방향으로 삽입되며, 상기 플랫밸브(30)는 상기 중공부(18)의 내주면과 밀착되며 회전되도록 상기 중공부(18) 내주 면의 곡률과 같은 곡면으로 형성하여 냉각수가 누출되는 것을 방지한다.
상기 중공부(18)의 내주면에는 상기 중공부(18)의 축방향과 평행하게 형성되는 걸림턱(15, 16)이 형성되어 상기 플랫밸브(30)가 상기 워터 밸브(1)의 내부를 순환하는 냉각수의 수압으로 인해 일정각도 이상으로 회전하는 것을 방지한다. 상기 걸림턱(15, 16)은 상기 워터 밸브(1)의 내부를 순환하는 냉각수의 유동을 저해하는 유동저항을 생성시키는 것을 방지하기 위해 상기 중공부(18) 내주면의 제 2연통부(12)와 제 3연통부(13) 사이에 형성되는 것이 바람직하다. 상기 워터 밸브(1)의 플랫밸브(30)가 구동수단(60)에 의해 회전하여 제 1연통부(11)와 제 2연통부(12)를 연통시키거나 또는 제 1연통부(11)와 제 3연통부(13)를 연통시킬 경우, 상기 플랫밸브(30)가 제 1걸림턱(15) 또는 제 2걸림턱(16)에 밀착되어 냉각수가 제 2연통부(12)와 제 3연통부(13) 사이의 공간을 통하여 냉각수가 누출되는 것을 방지한다.
상기 하우징(10)의 상부를 밀폐시키는 덮개(40)가 형성되어 냉각수가 누출되는 것을 방지하며, 상기 덮개(40)의 중심에는 홀을 형성하여 상기 플랫밸브(18)의 상부 회전축(31)이 돌출되도록 하여 구동수단(60)과 연결되도록 한다. 상기 덮개(40)와 하우징(10)의 중공부(18)를 밀폐시키는 제 1개스킷(51)과 상기 플랫밸브(18)의 상부 회전축(31)과 상기 덮개(40)를 밀폐시키는 제 2개스킷(52)을 형성하여 냉각수가 외부로 누출되는 것을 방지하며, 상기 개스킷(51, 52)은 합성수지로 형성하여 결합압력으로 인해 압착되며 결합부를 밀폐시키도록 하는 것이 바람직하다.
상기 플랫밸브(18)의 상부 회전축(31)과 축연결되는 구동수단(60)이 형성되며, 상기 플랫밸브(18)의 회전 변위를 미세하게 조절하여 히터코어로 유입되는 냉각수의 양을 정밀하게 조절하도록 전기 또는 유압식 액츄에이터(Actuator)로 형성하는 것이 바람직하다. 상기 플랫밸브(18)의 상부 회전축(31)은 상기 구동수단(60)과 맞물려 회전하도록 키홈 또는 스플라인 형상으로 되는 것이 바람직하며 본 발명에서는 스플라인 형상으로 도시되어 있다.
도 5는 본 워터 밸브(1)의 냉각수의 흐름을 도시한 것으로 도 5(a)는 차량의 공조시스템의 최대 난방 모드 시 상기 구동수단(60)의 회전으로 상기 플랫밸브(18)가 제 1걸림턱(15)과 접하도록 회전하여 제 1연통부(11)와 제 2연통부(12)를 연통되도록 수로를 형성하여 히터코어(80)의 입구 파이프(85)로 냉각수가 유입되는 것을 나타내며, 도 5(b)는 차량의 공조시스템의 최대 냉각 모드 시 상기 플랫밸브(18)가 제 2걸림턱(16)과 접하도록 회전하여 제 1연통부(11)와 제 3연통부(13)를 연통되도록 수로를 형성하여 냉각수가 바이패스 파이프(92)로 배출되도록 하는 것을 나타내며, 도 5(c)는 상기 플랫밸브(18)를 상기 걸림턱(15, 16)과 접하지 않도록 회전시켜 상기 제 1연통부(11)와 제 2연통부(12) 및 제 3연통부(13)를 모두 연통되도록 수로를 형성하여 냉각수의 일정량은 히터코어(80)의 입구파이프(85)로 유입되도록 하며 일정량은 바이패스 파이프(92)를 통하여 배출되도록 하여 차량 실내의 온도를 조절하는 것을 나타낸다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 본 발명의 워터 밸브는 구조가 간단하여 생산성을 향상시키고, 워터 밸브의 내주면과 접하는 플랫밸브를 사용하여 냉각수의 누출을 방지하여 공조 시스템의 성능을 향상시키는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 차량용 공기조화시스템의 히터코어(80)의 입구 파이프(85)에 형성되어 냉각수의 흐름을 제어하는 워터밸브(1)에 있어서,
    상기 워터밸브(1)는,
    내부에 원형의 일정깊이로 중공부(18)가 형성되는 하우징(10);
    상기 하우징(10)의 일 측면에 형성되고 냉각수 유입을 위한 제 1연통부(11);
    상기 제 1연통부(11)와 직각으로 상기 중공부(18)의 외주면에 형성되며 상기 히터코어(80)의 입구 파이프(85)와 연통되는 제 2연통부(12);
    상기 히터코어(80)의 바이패스 파이프(92)와 연통되며 상기 제 2연통부(12)와 대향되는 면에 형성되는 제 3연통부(13);
    상기 하우징(10)의 상부를 밀폐시키는 덮개(40); 및
    상기 중공부(18)의 깊이방향과 나란하게 회전축(31, 32)이 배치되도록 상기 중공부(18)에 삽입되며, 상기 회전축(31, 32)을 중심으로 회전하여 상기 제 1, 2 및 3연통부(11, 12, 13)를 선택적으로 개폐시켜 냉각수의 흐름을 제어하는 플랫밸브(30); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 워터 밸브.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하우징(10)은 중공부(18)의 내주면에 상기 플랫밸브(30)가 일정 각도 이상으로 회전하는 것을 방지하기 위한 걸림턱(15, 16)이 더 형성되는 것을 특징으 로 하는 워터 밸브.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 플랫밸브(30)는 회전에 의하여 제 1연통부(11) 및 제 2연통부(12), 또는 제 1연통부(11) 및 제 3연통부(13)를 연통하거나, 제 1연통부(11), 제 2연통부(12) 및 제 3연통부(13)를 모두 연통시키는 것을 특징으로 하는 워터 밸브.
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