KR102179242B1

KR102179242B1 - 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체

Info

Publication number: KR102179242B1
Application number: KR1020200060933A
Authority: KR
Inventors: 조형근
Original assignee: 주식회사 코렌스
Priority date: 2020-05-21
Filing date: 2020-05-21
Publication date: 2020-11-16

Abstract

본 발명에 의한 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체는, 볼밸브가 내부에 안착되는 밸브하우징; 상기 밸브하우징의 측벽으로부터 외측을 향해 연장되는 제1 흡입유로와 제1 배출유로와 제2 배출유로; 상기 제1 흡입유로의 끝단에 형성되는 제1 펌프하우징; 상기 밸브하우징의 상측에 형성되며, 상기 볼밸브를 자전시키기 위한 액추에어터가 내장되는 액추에이터 하우징;을 포함하되, 상기 밸브하우징과 제1 흡입유로와 제1 배출유로와 제2 배출유로와 제1 펌프하우징과 액추에이터 하우징이 일체로 형성된다. 본 발명에 의한 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체는, 밸브하우징과 펌프하우징과 액추에이터 하우징이 일체로 형성되므로 하우징 제조공정이 간단해지고, 각 하우징 간의 기밀성이 향상되어 냉각수의 누수를 방지할 수 있다는 장점이 있다.

Description

하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체 {Coolant control valve assembly having integrated housing structure}

본 발명은 냉각수의 유동경로를 조절할 수 있는 냉각수 제어밸브 조립체에 관한 것으로, 더 상세하게는 밸브하우징과 펌프하우징과 액추에이터 하우징이 일체로 제작되는 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체에 관한 것이다.

일반적으로 내연기관을 이용한 차량 및 이동수단이 널리 실시되고는 있으나, 내연기관에서 소비되는 연료의 매장량이 제한적이라는 것이나 내연기관으로 인해 발생되는 대기오염과 같은 단점들은 꾸준하게 개선되어야 할 문제점으로 지적되어 왔다.

이러한 내연기관의 문제점들을 개선하기 위해서 내연기관과 전기모터를 병행하는 하이브리드 시스템이 장착되어 실시되기도 하고, 전기에너지만으로 구동이 되는 전기차에 연구 및 개발이 활발하게 이뤄지고 있다.

이 중 전기차는 전기만을 동력으로 움직이는 것으로, 전기에너지를 사용하기에 대기오염의 우려가 없는 친환경 자동차로서, 종래 내연기관에서 배출되었던 배기가스나 소음이 거의 없다는 장점을 지닌다.

전기차는 종래 내연기관에 비하여 다양한 장점을 지니고는 있으나, 전기에너지를 저장하는 배터리의 저장용량 문제, 배터리의 경량화 및 소형화 등에 대한 많은 과제들을 지니고 있다. 또한, 전기에너지를 저장하여 사용하는 배터리의 경우 외부의 온도에 따라 그 효율에 영향을 크게 받게 된다.

배터리는 특정온도 이하 또는 특정온도 이상에서 그 충전이나 방전용량이 급격히 저하되는 특성을 지니고 있어, 전기차에 탑재되는 배터리팩은 항시 일정한 온도범위 내에서 유지되어야 한다. 배터리팩의 온도조절을 할 때에는 냉각수를 이용하는 방식이 주로 사용되는데, 이와 같이 냉각수로 배터리팩의 온도조절을 하고자 하는 경우에는 차량의 운전 조건에 따라 냉각수의 유동방향을 변경시키는 냉각수 제어밸브가 필수적으로 사용된다.

일반적으로 냉각수 제어밸브 조립체에는 냉각수의 유동경로를 제어하기 위한 볼밸브가 안착되는 밸브하우징과, 냉각수의 유동압 발생을 위한 펌프가 안착되는 펌프하우징과, 볼밸브 회전을 위한 액추에이터가 안착되는 액추에이터 하우징이 필수적으로 요구된다. 이때 종래의 냉각수 제어밸브 조립체는 밸브하우징과 펌프하우징과 액추에이터 하우징이 각각 별도로 제작된 후 결합되도록 구성되는바, 제조공정이 복잡해지고 각 하우징 간의 기밀성이 떨어질 수 있다는 단점이 있었다.

KR 10-1567434 B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 밸브하우징과 펌프하우징과 액추에이터 하우징이 일체로 제작되어 제조공정이 간단해지고 각 하우징 간의 기밀성이 향상되어 냉각수의 누수를 방지할 수 있는 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체는, 볼밸브가 내부에 안착되는 밸브하우징; 상기 밸브하우징의 측벽으로부터 외측을 향해 연장되는 제1 흡입유로와 제1 배출유로와 제2 배출유로; 상기 제1 흡입유로의 끝단에 형성되는 제1 펌프하우징; 상기 밸브하우징의 상측에 형성되며, 상기 볼밸브를 자전시키기 위한 액추에어터가 내장되는 액추에이터 하우징;을 포함하되, 상기 밸브하우징과 제1 흡입유로와 제1 배출유로와 제2 배출유로와 제1 펌프하우징과 액추에이터 하우징이 일체로 형성된다.

상기 제1 펌프하우징은 상기 제1 흡입유로와 연결된 측의 반대편에 개구부가 형성되고, 상기 제1 펌프하우징의 개구부를 덮어 밀폐시키는 제1 펌프캡을 더 포함한다.

상기 액추에이터 하우징은 상측에 개구부가 형성되고, 상기 액추에이터 하우징의 개구부를 덮어 밀폐시키는 액추에이터캡을 더 포함한다.

상기 제1 펌프하우징은 상기 제1 펌프의 임팰러가 안착되는 원통 형상의 제1 안착공간을 구비하고, 상기 제1 흡입유로는 제1 안착공간의 중심축 방향을 따라 연장되며, 상기 제1 펌프하우징의 측벽에는 상기 제1 안착공간의 접선방향을 따라 연장되는 제1 흡입관이 구비된다.

상기 볼밸브는 중심축이 상하방향을 향하는 원통형상으로 형성되고, 상기 제1 안착공간은 상기 볼밸브와 중심축이 직각을 이루는 원통형상으로 형성된다.

상기 밸브하우징의 측벽으로부터 외측을 향해 연장되는 제2 흡입유로와, 상기 제2 흡입유로의 끝단에 형성되는 제2 펌프하우징을 더 포함하고, 상기 밸브하우징과 제1 흡입유로와 제2 흡입유로와 제1 배출유로와 제2 배출유로와 제1 펌프하우징과 제2 펌프하우징과 액추에이터 하우징이 일체로 형성된다.

상기 제2 펌프하우징은 상기 제2 흡입유로와 연결된 측의 반대편에 개구부가 형성되고, 상기 제2 펌프하우징의 개구부를 덮어 밀폐시키는 제2 펌프캡을 더 포함한다.

상기 제2 펌프하우징은, 상기 제2 펌프의 임팰러가 안착되는 원통 형상의 제2 안착공간을 구비하고, 상기 제2 흡입유로는 제2 안착공간의 중심축 방향을 따라 연장되며, 상기 제2 펌프하우징의 측벽에는 상기 제2 안착공간의 접선방향을 따라 연장되는 제2 흡입관이 구비된다.

상기 제1 펌프하우징과 상기 제2 펌프하우징과 상기 액추에이터 하우징에는 인서트 사출 방식으로 제작되어 상기 제1 펌프와 제2 펌프와 액추에이터에 연결되는 터미널이 각각 구비되고, 상기 제1 펌프하우징과 상기 제2 펌프하우징과 상기 액추에이터 하우징 중 하나 이상의 하우징에는 상기 터미널과 연결되는 인쇄회로기판이 장착된다.

상기 볼밸브는 중심축이 상하방향을 향하는 원통형상으로 형성되고, 상기 제2 안착공간은 상기 볼밸브와 중심축이 직각을 이루는 원통형상으로 형성된다.

상기 볼밸브와 상기 밸브하우징 사이를 밀폐시키는 러버씰을 더 포함하되, 상기 러버씰은 상기 볼밸브의 외측면을 둘러싸는 원통 형상을 이루며, 냉각수가 유출입되는 부위에는 관통홀이 각각 형성된다.

본 발명에 의한 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체는, 밸브하우징과 펌프하우징과 액추에이터 하우징이 일체로 형성되므로 하우징 제조공정이 간단해지고, 각 하우징 간의 기밀성이 향상되어 냉각수의 누수를 방지할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 의한 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체에 포함되는 하우징의 사시도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체의 단면사시도이다.
도 5는 볼밸브 작동에 따른 냉각수 유로변경을 도시하는 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체의 단면사시도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명에 의한 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체에 포함되는 볼밸브의 사시도 및 단면사시도이다.
도 8은 본 발명에 의한 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체에 포함되는 제1 안착공간과 제1 흡입관의 결합구조를 도시하는 단면사시도이다.
도 9는 본 발명에 의한 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체 제2 실시예의 사시도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명에 의한 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체 제2 실시예의 단면사시도이다.
도 12는 본 발명에 의한 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체 제2 실시예에 포함되는 제1 안착공간과 제1 흡입관의 결합구조를 도시하는 단면사시도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체의 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체에 포함되는 하우징의 사시도이며, 도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체의 단면사시도이다.

본 발명에 의한 냉각수 제어밸브 조립체는 펌프에 의해 냉각수가 유동할 때 액추에이터를 이용하여 볼밸브를 회전시킴으로써 냉각수의 유동경로를 다양한 패턴으로 조절하기 위한 장치로서, 볼밸브가 안착되는 밸브하우징과 펌프가 안착되는 펌프하우징과 액추에이터가 안착되는 액추에이터 하우징이 일체로 제작되어 제품의 조립성 향상 및 구성의 단순화가 가능해지고 냉각수의 누수방지 효과가 우수해진다는 점에 가장 큰 특징이 있다.

즉, 본 발명에 의한 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 볼밸브(200)가 내부에 안착되는 밸브하우징(110)과, 상기 밸브하우징(110)의 측벽으로부터 외측을 향해 연장되는 제1 흡입유로(121)와 제2 흡입유로(122)와 제1 배출유로(131)와 제2 배출유로(132)와, 상기 제1 흡입유로(121)의 끝단에 형성되는 제1 펌프하우징(140)과, 상기 밸브하우징(110)의 상측에 형성되며 상기 볼밸브(200)를 자전시키기 위한 액추에어터가 내장되는 액추에이터 하우징(160)과, 상기 밸브하우징(110)의 측벽으로부터 외측을 향해 연장되는 제2 흡입유로(122)와 상기 제2 흡입유로(122)의 끝단에 형성되는 제2 펌프하우징(150)을 포함하여 구성되되, 상기 밸브하우징(110)과 제1 흡입유로(121)와 제2 흡입유로(122)와 제1 배출유로(131)와 제2 배출유로(132)와 제1 펌프하우징(140)과 제2 펌프하우징(150)과 액추에이터 하우징(160)이 모두 일체로 형성된다는 점에 가장 큰 특징이 있다.

이와 같이 각 하우징(110, 140, 150, 160)들과 유로들이 일체로 형성되면, 각 하우징(110, 140, 150, 160) 및 유로를 제작한 후 조립하는 공정이 필요 없어지므로 제조비용이 절감되고 생산성이 향상된다는 장점이 있다. 또한, 각 하우징(110, 140, 150, 160)과 유로들이 일체로 사출되면, 각 하우징(110, 140, 150, 160)과 유로간의 연결부위로 냉각수가 누수되는 현상을 원천적으로 방지할 수 있는바, 내구성이 높아진다는 장점이 있다.

또한, 상기 볼밸브(200)는 제1 흡입유로(121)로 유입된 냉각수를 제1 배출유로(131))와 제2 배출유로(132) 중 어느 하나의 배출유로로 배출시키고, 제2 흡입유로(122)로 유입된 냉각수를 제1 배출유로(131)와 제2 배출유로(132) 중 다른 하나의 배출유로로 배출시키기 위한 구성요소이다. 즉, 상기 볼밸브(200)는, 수직방향 중심축을 회전축으로 자전 가능한 구조로 상기 밸브하우징(110)의 내부에 안착되어, 자전 각도에 따라 상기 제1 흡입유로(121)를 상기 제1 배출유로(131)와 제2 배출유로(132) 중 어느 하나에 선택적으로 연통시키고 상기 제2 흡입유로(122)를 상기 제1 배출유로(131)와 제2 배출유로(132) 중 다른 하나에 선택적으로 연통시키도록 작동된다. 이때 상기 볼밸브(200)는 모터 및 동력전달 기어로 구성되는 액추에이터(500)에 의해 회전되는데, 상기 액추에이터(500)는 종래의 밸브장치에 다양한 구조로 적용되고 있는바, 상기 액추에이터(500)의 내부구성 및 작동원리에 대한 상세한 설명은 생략한다.

한편, 제1 펌프(300)는 제1 흡입유로(121)의 끝단에 설치되어 외부로부터 공급된 냉각수를 제1 흡입유로(121)를 통해 밸브하우징(110) 내부로 이송시키는 역할을 하는데, 본 발명에 포함되는 제1 펌프(300)는 하나의 하우징(100) 내부에 볼밸브(200) 일체로 구비되는바, 펌프와 밸브 사이의 유로구성을 단순화시킬 수 있다는 장점이 있다. 또한 제2 펌프(400) 역시 상기 제2 흡입유로(122)의 끝단에 설치되어 외부로부터 공급된 냉각수를 제2 흡입유로(122)를 통해 밸브하우징(110) 내부로 이송시키는 역할을 하는데, 상기 제2 펌프(400)는 제1 펌프(300)와 비교하였을 때 설치 위치에만 차이가 있을 뿐 설치구조 및 기능은 제1 펌프(300)와 실질적으로 동일하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체는, 냉각수 유동방향을 제어하는 볼밸브(200)와 냉각수에 유동압을 인가하는 펌프(300, 400)가 하나의 하우징(100)에 일체로 결합되어 있으므로, 제작 시 조립공수가 감소되어 제조시간이 단축되고, 볼밸브(200)와 펌프(300, 400) 사이의 유로구조가 간소화되어 장치의 소형화가 가능하다는 장점이 있다. 또한, 본 발명에 의한 냉각수 제어밸브 조립체는 하나의 볼밸브(200)로 냉각수 유로 2개를 제어할 수 있으므로 밸브 갯수 감소를 통해 제조원가 절감이 가능해진다는 장점도 있다.

한편, 상기 제1 펌프하우징(140)과 제2 펌프하우징(150)과 상기 액추에이터 하우징(160) 중 하나 이상의 하우징에는 각종 전기신호 전달 및 제어를 위한 인쇄회로기판(미도시)이 각각 구비되는데, 이러한 인쇄회로기판은 제1 펌프와 제2 펌프와 액추에이터에 각각 전기적으로 연결되어야 한다.

이때 인쇄회로기판을 제1 펌프(300)와 제2 펌프(400)와 액추에이터(500)에 전기적으로 연결시키는 터미널이 하우징과 별도로 제작되면, 상기 터미널을 하우징에 장착시키는데 많은 시간과 노동력에 요구된다는 문제점이 있다. 따라서 본 발명에 의한 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체는, 상기 제1 펌프하우징(140)과 상기 제2 펌프하우징(150)과 상기 액추에이터 하우징(160) 각각에 인서트 사출 방식으로 제작되어 상기 제1 펌프(300)와 제2 펌프(400)와 액추에이터(500)에 연결되는 터미널(미도시)이 구비될 수 있다.

이와 같이 상기 제1 펌프하우징(140)과 상기 제2 펌프하우징(150)과 상기 액추에이터 하우징(160) 각각에 터미널이 인서트 사출 방식으로 제작되면, 인쇄회로기판의 장착 작업이 매우 용이해진다는 장점이 있다. 또한, 상기 터미널이 각각의 하우징에 일체로 제작되면, 상기 터미널의 접촉불량이나 손상 우려가 현저히 감소하게 된다는 장점도 있다.

이때, 상기 인쇄회로기판은 제1 펌프하우징(140)과 제2 펌프하우징(150)과 상기 액추에이터 하우징(160) 중 어느 하나의 하우징에만 장착되어 각 하우징에 구비된 터미널과 전기적으로 연결되도록 구성될 수도 있고, 상기 제1 펌프하우징(140)과 제2 펌프하우징(150)과 상기 액추에이터 하우징(160) 각각에 장착되도록 구성될 수도 있다. 즉, 상기 인쇄회로기판의 개수는 각 하우징의 구조나 설계자의 선택 등에 따라 자유롭게 변경될 수 있다.

본 발명에 의한 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체는 밸브하우징(110)과 제1 펌프하우징(140)과 제2 펌프하우징(150)과 액추에이터 하우징(160)이 일체로 제작된다는 점에 가장 큰 특징이 있는데, 제1 펌프(300) 및 제2 펌프(400)가 제1 펌프하우징(140) 및 제2 펌프하우징(150) 내부로 인입될 수 있도록, 상기 제1 펌프하우징(140)은 상기 제1 흡입유로(121)와 연결된 측의 반대편에 개구부가 형성되고, 상기 제2 펌프하우징(150)은 상기 제2 흡입유로(122)와 연결된 측의 반대편에 개구부가 형성된다. 마찬가지로 상기 액추에이터 하우징(160)은 내부에 액추에이터(500)가 인입 장착될 수 있도록 상측에 개구부가 형성된다. 이때 상기 제1 펌프하우징(140)의 개구부는 제1 펌프캡(610)에 의해 밀폐되고, 상기 제2 펌프하우징(150)의 개구부는 제2 펌프캡(620)에 의해 밀폐되며, 상기 액추에이터 하우징(160)의 개구부는 액추에이터캡(700)에 의해 밀폐된다.

이와 같이 펌프하우징(140, 150)의 내부와 액추에이터 하우징(160)의 내부가 각각 펌프캡(610, 620) 및 액추에이터캡(700)에 의해 개방 및 폐쇄되도록 구성되면, 펌프(300, 400) 및 액추에이터(500)의 장착이 용이해질 뿐만아니라 펌프(300, 400) 및 액추에이터(500)의 수리 및 교환 역시 용이해지므로, 유지 및 보수가 간편해진다는 장점이 있다.

또한, 상기 볼밸브(200)는 밸브하우징(110) 내부에서 자전을 하면서 냉각수의 유동방향을 변경시키는데, 볼밸브(200)와 밸브하우징(110)의 내벽 사이에 틈새가 발생하면 냉각수가 유출될 우려가 있다. 따라서 본 발명에 의한 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체는, 상기 볼밸브(200)와 상기 밸브하우징(110) 사이를 밀폐시키는 러버씰(210)을 더 포함할 수 있다. 상기 러버씰(210)은 일정 수준의 탄성을 갖는 재료로 제작되는바, 상기 언급한 바와 같이 볼밸브(200)와 밸브하우징(110) 사이에 러버씰(210)이 구비되면, 상기 볼밸브(200)가 자전을 하는 동안 볼밸브(200)와 밸브하우징(110) 사이로 냉각수가 유출되는 현상을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

이때, 상기 러버씰(210)은 볼밸브(200) 및 밸브하우징(110)과의 접촉면적을 최대한 넓게 확보하면서 냉각수의 유동을 방해하지 아니하도록 형성됨이 바람직하다. 즉, 상기 러버씰(210)은 상기 볼밸브(200)의 외측면을 둘러싸는 원통 형상을 이루되, 상기 제1 흡입유로(121)와 제2 흡입유로(122)와 제1 배출유로(131)와 제2 배출유로(132)와 대응되는 부위에는 관통홀이 각각 형성됨이 바람직하다.

도 5는 볼밸브(200) 작동에 따른 냉각수 유로변경을 도시하는 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체의 단면사시도이고, 도 6 및 도 7은 본 발명에 의한 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체에 포함되는 볼밸브(200)의 사시도 및 단면사시도이다.

도 4에 도시된 바와 같이 볼밸브(200)가 제1 흡입유로(121)와 제1 배출유로(131)를 연통시키고 제2 흡입유로(122)와 제2 배출유로(132)를 연통시키도록 위치된 상태에서 제1 임팰러(310) 및 제2 임팰러(410)가 구동되면, 상기 제1 임팰러(310)에 의해 제1 흡입유로(121)를 통해 흡입된 냉각수는 밸브하우징(110) 내부를 거쳐 제1 배출유로(131)로 배출되고, 상기 제2 임팰러(410)에 의해 제2 흡입유로(122)를 통해 흡입된 냉각수는 밸브하우징(110)의 내부를 거쳐 제2 배출유로(132)로 배출된다.

이때, 밸브하우징(110)에 연결된 4개의 유로(제1 흡입유로(121)와 제2 흡입유로(122)와 제1 배출유로(131)와 제2 배출유로(132))는 상기 밸브하우징(110)의 수직방향 중심축을 중심으로 방사형으로 배열되고, 상기 볼밸브(200)는 입구와 출구가 직각을 이루도록 배열되는 제1 내부유로(201) 및 제2 내부유로(202)를 구비하도록 구성된다.

따라서 도 4에 도시된 상태에서 볼밸브(200)가 90도 회전하게 되면, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 볼밸브(200)는 제1 흡입유로(121)와 제2 배출유로(132)를 연통시키고 제2 흡입유로(122)와 제1 배출유로(131)를 연통시키게 된다. 도 5에 도시된 상태에서 제1 임팰러(310)와 제2 임팰러(410)가 구동되면, 상기 제1 임팰러(310)에 의해 제1 흡입유로(121)를 통해 흡입된 냉각수는 밸브하우징(110)을 거쳐 제2 배출유로(132)로 배출되고, 상기 제2 임팰러(410)에 의해 제2 흡입유로(122)를 통해 흡입된 냉각수는 밸브하우징(110)을 거쳐 제1 배출유로(131)로 배출된다.

상기 언급한 바와 같이 본 발명에 의한 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체는, 볼밸브(200)를 90도 회전시키는 조작만으로 제1 흡입유로(121)와 제2 흡입유로(122)로 유입된 냉각수를 각각 제1 배출유로(131)와 제2 배출유로(132)로 배출시키거나 제2 배출유로(132)와 제1 배출유로(131)로 배출시킬 수 있게 되는바, 많은 수의 밸브를 사용하지 아니하고서도 냉각수의 유동방향을 다양하게 조절할 수 있다는 장점이 있다.

도 8은 본 발명에 의한 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체에 포함되는 제1 안착공간(141)과 제1 흡입관(142)의 결합구조를 도시하는 단면사시도이다.

상기 제1 펌프하우징(140)의 내부공간 중 제1 흡입유로(121)를 향하는 측에는 제1 임팰러(310)가 안착될 수 있도록 원통형상의 제1 안착공간(141)이 형성되고, 상기 제2 펌프하우징(150)의 내부공간 중 제2 흡입유로(122)를 향하는 측에는 제2 임팰러(410)가 안착될 수 있도록 원통형상의 제2 안착공간(151)이 형성된다.

일반적으로 임팰러의 회전에 의해 냉각수가 유동할 때에는, 임팰러의 접선방향으로 흡입압이 발생하고 임팰러의 회전축 방향으로 토출압이 발생한다. 따라서 상기 제1 흡입유로(121) 중 상기 밸브하우징(110)과 연결되는 측(더 명확하게는 냉각수가 토출되는 측)은 상기 제1 안착공간(141)의 중심축 방향을 따라 연장되고, 냉각수가 유입되는 제1 흡입관(142)은 상기 제1 안착공간(141)의 접선방향을 따라 연장되도록 구비됨이 바람직하다. 이와 같은 구조로 제1 흡입관(142)과 제1 흡입유로(121)가 형성되면, 제1 임팰러(310) 회전 시 발생되는 이송압력의 손실이 최소화되므로 냉각수를 보다 효과적으로 이송시킬 수 있게 된다는 장점이 있다.

마찬가지로, 상기 제2 흡입유로(122)는 상기 밸브하우징(110)과 연결되는 측이 상기 제2 안착공간(151)의 중심축 방향을 따라 연장되고, 상기 제2 흡입관(152)은 상기 제2 안착공간(151)의 접선방향을 따라 연장됨이 바람직하다. 상기 제2 흡입관(152)은 제1 흡입관(142)과 비교하였을 때 형성 위치에 있어서만 차이가 있을 뿐 구조 및 기능은 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

한편, 본 실시예와 같이 상기 볼밸브(200)가 상하방향으로 중심축을 갖는 원통형상으로 형성되는 경우, 상기 제1 안착공간(141)은 상기 볼밸브(200)와 중심축이 직각을 이루는 원통형상으로 형성되고, 상기 제2 안착공간(151) 역시 상기 볼밸브(200)와 중심축이 직각을 이루는 원통형상으로 형성됨이 바람직하다. 이와 같이 제1 안착공간(141) 및 제2 안착공간(151)의 중심축이 볼밸브(200)의 중심축과 직각을 이루도록 배열되면, 제1 안착공간(141) 및 제2 안착공간(151)으로부터 배출된 냉각수가 밸브하우징(110)으로 곧바로 유입되는바, 냉각수가 보다 원활하게 유동할 수 있게 된다는 장점이 있다.

도 9는 본 발명에 의한 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체 제2 실시예의 사시도이고, 도 10 및 도 11은 본 발명에 의한 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체 제2 실시예의 단면사시도이며, 도 12는 본 발명에 의한 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체 제2 실시예에 포함되는 제1 안착공간(141)과 제1 흡입관(142)의 결합구조를 도시하는 단면사시도이다.

본 발명에 의한 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체는, 도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이 4방밸브 구조로 이루어질 수도 있고, 도 9 내지 도 12에 도시된 실시예와 같이 3방밸브 구조로 이루어질 수도 있다.

즉, 본 발명에 의한 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체는, 볼밸브(200)가 내부에 안착되는 밸브하우징(110)과, 상기 밸브하우징(110)의 측벽으로부터 외측을 향해 연장되는 제1 흡입유로(121)와 제1 배출유로(131)와 제2 배출유로(132)와, 상기 제1 흡입유로(121)의 끝단에 형성되는 제1 펌프하우징(140)과, 상기 밸브하우징(110)의 상측에 형성되며 상기 볼밸브(200)를 자전시키기 위한 액추에어터가 내장되는 액추에이터 하우징(160)을 포함하되, 상기 밸브하우징(110)과 제1 흡입유로(121)와 제1 배출유로(131)와 제2 배출유로(132)와 제1 펌프하우징(140)과 액추에이터 하우징(160)이 일체로 형성되도록 구성될 수 있다.

이와 같이 상기 밸브하우징(110)과 제1 흡입유로(121)와 제1 배출유로(131)와 제2 배출유로(132)와 제1 펌프하우징(140)과 액추에이터 하우징(160)이 일체로 형성되면, 각 하우징(110, 140, 150, 160)과 유로를 한 번에 제작할 수 있고 하우징(100)과 유로 연결을 위한 별도의 조립공정이 생략될 수 있으므로, 제조원가가 절감되고 생산성이 향상될 뿐만 아니라, 냉각수의 누수 우려도 감소된다는 장점이 있다.

한편, 도 9 내지 도 12에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체가 3방밸브 구조로 이루어지는 경우에 있어서도, 상기 제1 펌프하우징(140)은 상기 제1 펌프(300)의 임팰러가 안착되는 원통 형상의 제1 안착공간(141)을 구비하고, 상기 제1 흡입유로(121)는 제1 안착공간(141)의 중심축 방향을 따라 연장되며, 상기 제1 펌프하우징(140)의 측벽에는 상기 제1 안착공간(141)의 접선방향을 따라 연장되는 제1 흡입관(142)이 구비될 수 있다. 이와 같은 구조로 제1 흡입유로(121)와 제1 흡입관(142)이 제1 펌프하우징(140)에 구비되었을 때 얻어지는 효과는 도 1 내지 도 8에 도시된 실시예와 실질적으로 동일하므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.

100 : 하우징 110 : 밸브하우징
121 : 제1 흡입유로 122 : 제2 흡입유로
131 : 제1 배출유로 132 : 제2 배출유로
140 : 제1 펌프하우징 141 : 제1 안착공간
142 : 제1 흡입관 150 : 제2 펌프하우징
151 : 제2 안착공간 152 : 제2 흡입관
160 : 액추에이터 하우징 200 : 볼밸브
201 : 제1 내부유로 202 : 제2 내부유로
210 : 러버씰 300 : 제1 펌프
310 : 제1 임팰러 400 : 제2 펌프
410 : 제2 임팰러 500 : 액추에이터
610 : 제1 펌프캡 620 : 제2 펌프캡
700 : 액추에이터캡

Claims

볼밸브가 내부에 안착되는 밸브하우징;
상기 밸브하우징의 측벽으로부터 외측을 향해 연장되는 제1 흡입유로와 제1 배출유로와 제2 배출유로;
상기 제1 흡입유로의 끝단에 형성되는 제1 펌프하우징;
상기 밸브하우징의 상측에 형성되며, 상기 볼밸브를 자전시키기 위한 액추에어터가 내장되는 액추에이터 하우징;
을 포함하되,
상기 밸브하우징과 제1 흡입유로와 제1 배출유로와 제2 배출유로와 제1 펌프하우징과 액추에이터 하우징이 일체로 형성되고
상기 제1 펌프하우징은 상기 제1 흡입유로와 연결된 측의 반대편에 개구부가 형성되고,
상기 제1 펌프하우징의 개구부를 덮어 밀폐시키는 제1 펌프캡을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 액추에이터 하우징은 상측에 개구부가 형성되고,
상기 액추에이터 하우징의 개구부를 덮어 밀폐시키는 액추에이터캡을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 펌프하우징은 상기 제1 펌프의 임팰러가 안착되는 원통 형상의 제1 안착공간을 구비하고,
상기 제1 흡입유로는 제1 안착공간의 중심축 방향을 따라 연장되며,
상기 제1 펌프하우징의 측벽에는 상기 제1 안착공간의 접선방향을 따라 연장되는 제1 흡입관이 구비되는 것을 특징으로 하는 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체.
청구항 4에 있어서,
상기 볼밸브는 중심축이 상하방향을 향하는 원통형상으로 형성되고,
상기 제1 안착공간은 상기 볼밸브와 중심축이 직각을 이루는 원통형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체.
청구항 1에 있어서,
상기 밸브하우징의 측벽으로부터 외측을 향해 연장되는 제2 흡입유로와, 상기 제2 흡입유로의 끝단에 형성되는 제2 펌프하우징을 더 포함하고,
상기 밸브하우징과 제1 흡입유로와 제2 흡입유로와 제1 배출유로와 제2 배출유로와 제1 펌프하우징과 제2 펌프하우징과 액추에이터 하우징이 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체.
청구항 6에 있어서,
상기 제2 펌프하우징은 상기 제2 흡입유로와 연결된 측의 반대편에 개구부가 형성되고,
상기 제2 펌프하우징의 개구부를 덮어 밀폐시키는 제2 펌프캡을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체.
청구항 6에 있어서,
상기 제2 펌프하우징은, 상기 제2 펌프의 임팰러가 안착되는 원통 형상의 제2 안착공간을 구비하고,
상기 제2 흡입유로는 제2 안착공간의 중심축 방향을 따라 연장되며,
상기 제2 펌프하우징의 측벽에는 상기 제2 안착공간의 접선방향을 따라 연장되는 제2 흡입관이 구비되는 것을 특징으로 하는 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체.
청구항 6에 있어서,
상기 제1 펌프하우징과 상기 제2 펌프하우징과 상기 액추에이터 하우징에는 인서트 사출 방식으로 제작되어 상기 제1 펌프와 제2 펌프와 액추에이터에 연결되는 터미널이 각각 구비되고,
상기 제1 펌프하우징과 상기 제2 펌프하우징과 상기 액추에이터 하우징 중 하나 이상의 하우징에는 상기 터미널과 연결되는 인쇄회로기판이 장착되는 것을 특징으로 하는 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체.
청구항 8에 있어서,
상기 볼밸브는 중심축이 상하방향을 향하는 원통형상으로 형성되고,
상기 제2 안착공간은 상기 볼밸브와 중심축이 직각을 이루는 원통형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체.
청구항 10에 있어서,
상기 볼밸브와 상기 밸브하우징 사이를 밀폐시키는 러버씰을 더 포함하되,
상기 러버씰은 상기 볼밸브의 외측면을 둘러싸는 원통 형상을 이루며, 냉각수가 유출입되는 부위에는 관통홀이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 하우징 일체형 냉각수 제어밸브 조립체.