KR102550127B1 - Integrated valve assembly for vehicle thermal management system and the vehicle thermal management system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체에 관한 것으로, 냉각 유체가 통과하기 위한 제1 유동구와 제2 유동구를 구비하는 밸브 몸체부, 상기 밸브 몸체부의 내부에 회전 가능하게 설치되는 밸브체와 상기 밸브체로부터 상기 밸브 몸체부의 외부까지 연장되는 축부를 포함하는 로터 유닛 및, 상기 밸브 몸체부의 외부에서 상기 로터 유닛의 축부에 설치되어 상기 로터 유닛을 회전 구동하기 위한 액추에이터를 포함하며, 상기 밸브체는 상기 제1 유동구와 연통하는 연결공과, 상기 제2 유동구의 개폐를 조절하기 위해 외주면에 형성되는 조절공을 포함하며, 상기 밸브 몸체부의 내부에는 상기 제1 유동구 및 제2 유동구와 연통하며 상기 밸브체가 설치되는 유동 전환부가 형성되며, 상기 유동 전환부의 내주면에는 상기 제2 유동구와 연통되도록 둘레방향으로 연장되는 팽창용 홈이 형성되는 것을 특징으로 하므로, 상기 로터 유닛이 회전하여 밸브체의 조절공이 상기 팽창용 홈에 다다르도록 배치되는 경우 냉매의 단열 팽창이 이루어져서 포화증기(기상+액상)를 증발기나 칠러에 공급할 수 있게 되는 등 팽창밸브의 역할을 할 수 있어 팽창밸브를 통합하는 효과를 얻는 것과 함께 유로전환 기능을 부여함으로써 팽창밸브가 열교환기마다 연결되는 구성의 종래기술에 비해 크게 단순화할 수 있다.The present invention relates to an integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle, and relates to a valve body having a first flow hole and a second flow hole through which a cooling fluid passes, a valve body rotatably installed inside the valve body, and the above. A rotor unit including a shaft portion extending from the valve body to the outside of the valve body portion, and an actuator installed on the shaft portion of the rotor unit outside the valve body portion to rotationally drive the rotor unit, wherein the valve body comprises: It includes a connection hole communicating with the first flow hole and an adjustment hole formed on an outer circumferential surface to control the opening and closing of the second flow hole, and communicates with the first flow hole and the second flow hole inside the valve body, and the valve body The installed flow diverter is formed, and an expansion groove extending in the circumferential direction to communicate with the second flow hole is formed on the inner circumferential surface of the flow diverter, so that the rotor unit rotates and the valve body's control hole expands. When it is arranged to reach the groove, the refrigerant expands adiabatic, so that saturated steam (gas phase + liquid phase) can be supplied to the evaporator or chiller. By providing a flow path conversion function, it can be greatly simplified compared to the prior art configuration in which expansion valves are connected to each heat exchanger.
Description
본 발명은 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체 및 열관리 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 차량의 열관리 시스템에 포함된 각종 열교환기에 각각 연결되는 팽창밸브를 통합하는 것과 함께 유로전환 기능을 부여하여 그 구성을 단순하게 하는 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체 및 열관리 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an integrated valve assembly and thermal management system for a thermal management system of a vehicle, and more particularly, by integrating expansion valves connected to various heat exchangers included in a thermal management system of a vehicle and providing a flow path switching function. An integrated valve assembly and thermal management system for a vehicle's thermal management system that simplifies the
일반적으로, 전기 자동차나 연료전지 차량용 열관리 시스템은, 냉매가 순환하면서 냉각 사이클을 구성하는 제1 냉각 루프와, 라디에이터를 갖고 배터리 모듈을 냉각하기 위한 제2 냉각제 루프를 포함한다.In general, a thermal management system for an electric vehicle or a fuel cell vehicle includes a first cooling loop configuring a cooling cycle while a refrigerant circulates, and a second coolant loop having a radiator and cooling a battery module.
도 1에는 종래의 대표적인 차량용 열관리 시스템의 구성이 도시되어 있으며 그 구성에 관해서 개략적으로 설명하면 이하와 같다.1 shows the configuration of a conventional representative thermal management system for a vehicle, and a schematic description of the configuration is as follows.
먼저, 제1 냉각 루프를 통해 냉매가 유동하며, 전동 압축기(E-Comp)와, 컨덴서와, 팽창 밸브와, 증발기 및 배터리칠러가 냉매의 유동 방향으로 순차로 구비된다.First, a refrigerant flows through the first cooling loop, and an electric compressor (E-Comp), a condenser, an expansion valve, an evaporator, and a battery chiller are sequentially provided in the flow direction of the refrigerant.
이 경우, 전동 압축기는 냉매를 흡입하여 압축한 후 고온 고압의 기체 상태로 배출하며, 컨덴서는 블로워에서 송풍되는 공기와 냉매를 열교환시키며, 팽창 밸브는 컨덴서와 증발기 사이, 및 컨덴서와 칠러의 사이에 배치되어 냉매를 팽창시킨다.In this case, the electric compressor sucks in the refrigerant, compresses it, and discharges it in a high-temperature, high-pressure gaseous state, the condenser exchanges heat between the air blown from the blower and the refrigerant, and the expansion valve is installed between the condenser and the evaporator, and between the condenser and the chiller. placed to expand the refrigerant.
상기 배터리 칠러는 팽창 밸브에서 팽창된 저온저압의 냉매를 후술하는 제2 냉각 루프의 냉각수와 열교환시킨다.The battery chiller heats the low-temperature and low-pressure refrigerant expanded by the expansion valve with cooling water of a second cooling loop described later.
다음, 상기 제2 냉각 루프를 통해 냉각수가 유동하며 배터리 모듈과 같은 부분을 냉각 또는 가열한다.Next, cooling water flows through the second cooling loop to cool or heat a part such as a battery module.
그리고, 상기 배터리 모듈과 열교환되고 순환되어 유입된 냉각수는 배터리 칠러를 통과하면서 냉매와 열교환되어 냉각된 후 저온 라디에이터(LTR)를 지나 열저장부(Reservoir)로 흐른다.In addition, the coolant heat-exchanged and circulated with the battery module passes through the battery chiller, heat-exchanges with the refrigerant, is cooled, passes through the low-temperature radiator (LTR), and flows to the heat storage unit (Reservoir).
냉각수 라인에는 냉각수를 순환시키는 워터 펌프(EWP)가 구비된다.A water pump (EWP) circulating the cooling water is provided in the cooling water line.
이와 같이, 종래기술에 따르면, 증발기와 칠러에 각각 팽창밸브가 별도로 연결되어 있고 상기 각각의 팽창밸브에 의해 유동이 단속되는 구조로 되어 있기 때문에 열관리 시스템의 구조가 복잡해지는 단점이 있었다.As described above, according to the prior art, since the expansion valves are separately connected to the evaporator and the chiller and the flow is controlled by each expansion valve, the structure of the thermal management system becomes complicated.
본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 기존 열교환기에 각각 연결된 팽창밸브를 통합하는 것과 함께 유로전환 기능을 부여하여 그 구성을 크게 단순하게 할 수 있는 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체 및 열관리 시스템을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is to integrate expansion valves respectively connected to existing heat exchangers and to provide a flow path conversion function to significantly simplify the vehicle configuration. It is to provide an integrated valve assembly and thermal management system for the thermal management system of the
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체는,In order to achieve the above object, an integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle according to the present invention,
냉각 유체가 통과하기 위한 제1 유동구와 제2 유동구를 구비하는 밸브 몸체부;A valve body having a first flow hole and a second flow hole through which cooling fluid passes;
상기 밸브 몸체부의 내부에 회전 가능하게 설치되는 밸브체와 상기 밸브체로부터 상기 밸브 몸체부의 외부까지 연장되는 축부를 포함하는 로터 유닛; 및,a rotor unit including a valve body rotatably installed inside the valve body and a shaft extending from the valve body to the outside of the valve body; and,
상기 밸브 몸체부의 외부에서 상기 로터 유닛의 축부에 설치되어 상기 로터 유닛을 회전 구동하기 위한 액추에이터;an actuator installed on the shaft of the rotor unit from the outside of the valve body to rotationally drive the rotor unit;
를 포함하며,Including,
상기 밸브체는 상기 제1 유동구와 연통하는 연결공과, 상기 제2 유동구의 개폐를 조절하기 위해 외주면에 형성되는 조절공을 구비하며,The valve body has a connection hole communicating with the first flow hole and an adjustment hole formed on an outer circumferential surface to control opening and closing of the second flow hole,
상기 밸브 몸체부의 내부에는 상기 제1 유동구 및 제2 유동구와 연통하며 상기 밸브체가 회전 가능하게 수용되는 유동 전환부가 형성되고, 상기 유동 전환부의 내주면에는 상기 제2 유동구와 연통되며 둘레방향으로 연장되는 팽창용 홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.The inside of the valve body portion is formed with a flow diverting part communicating with the first flow port and the second flow port and rotatably accommodated in the valve body, and an expansion extending in the circumferential direction and communicating with the second flow port on an inner circumferential surface of the flow diverting portion. It is characterized in that a groove is formed for the purpose.
상기 팽창용 홈은 상기 유동 전환부를 구성하는 밸브 몸체부의 내주면에 형성되는 것을 특징으로 한다.The expansion groove is characterized in that it is formed on the inner circumferential surface of the valve body constituting the flow conversion unit.
상기 유동 전환부의 내주면을 반경방향에서 바라볼 때 상기 팽창용 홈은 상기 제2 유동구로부터 둘레방향을 따라 그 폭이 점차 좁게 형성되며, 축부의 길이방향에서 바라볼 때 상기 팽창용 홈은 상기 제2 유동구로부터 둘레방향을 따라 그 폭이 점차 좁게 형성되는 것을 특징으로 한다.When viewing the inner circumferential surface of the flow diverting part in the radial direction, the expansion groove gradually narrows in width along the circumferential direction from the second flow port, and when viewed from the longitudinal direction of the shaft, the expansion groove is the second flow hole. It is characterized in that the width gradually narrows along the circumferential direction from the flow hole.
상기 유동 전환부의 내주면에는 둘레방향을 따라 소정 구간에 상기 밸브체의 둘레와 대면하는 밸브 시트가 착탈 가능하게 설치되되, 상기 밸브 시트에는 상기 제2 유동구와 연통하는 통과공이 형성되며, 상기 팽창용 홈은 상기 밸브 시트의 내주면에 형성되는 것을 특징으로 한다.A valve seat facing the circumference of the valve body is detachably installed on the inner circumferential surface of the flow conversion unit in a predetermined section along the circumferential direction, and a through hole communicating with the second flow hole is formed in the valve seat, and the expansion groove is formed. Is characterized in that formed on the inner circumferential surface of the valve seat.
상기 밸브 시트는 합성수지로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The valve seat is characterized in that made of synthetic resin.
상기 유동 전환부의 내주면을 반경방향에서 바라볼 때 상기 팽창용 홈은 상기 통과공으로부터 둘레방향을 따라 그 폭이 점차 좁게 연장 형성되며, 축부의 길이방향에서 바라볼 때 상기 팽창용 홈은 상기 통과공으로부터 둘레방향을 따라 그 폭이 점차 좁게 형성되는 것을 특징으로 한다.When viewing the inner circumferential surface of the flow conversion unit in the radial direction, the expansion groove extends gradually narrower in width from the through hole in the circumferential direction, and when viewed from the longitudinal direction of the shaft portion, the expansion groove extends from the through hole in the through hole. It is characterized in that the width is gradually formed narrower along the circumferential direction from.
상기 밸브체의 조절공은 상기 유동 전환부 내주면에 형성된 제2 유동구와 동심으로 형성되는 연통공과, 둘레방향을 따라 상기 연통공의 양측에 추가적으로 형성되는 원호형의 팽창공으로 이루어지며, 상기 팽창공의 직경은 상기 연통공의 직경보다 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.The control hole of the valve body is composed of a communication hole formed concentrically with the second flow hole formed on the inner circumferential surface of the flow conversion unit, and an arc-shaped expansion hole additionally formed on both sides of the communication hole along the circumferential direction. The diameter is characterized in that formed smaller than the diameter of the communication hole.
상기 축부와 밸브 몸체부 사이에는 외부 실링 조립체가 개재되되,An external sealing assembly is interposed between the shaft portion and the valve body portion,
상기 외부 실링 조립체는,The external sealing assembly,
상기 축부의 둘레를 감싸며 축부의 길이방향으로 배열되는 복수의 지지링;A plurality of support rings wrapped around the circumference of the shaft and arranged in the longitudinal direction of the shaft;
상기 복수의 지지링의 외주면과 축부의 길이방향 일단부를 감싸는 외부 실링통; 및,an external sealing cylinder surrounding the outer circumferential surface of the plurality of support rings and one end in the longitudinal direction of the shaft portion; and,
이웃하는 상기 지지링들 사이와, 축부의 길이방향을 따라 최외측에 배치된 지지링과 상기 외부 실링통 사이에 개재되며 상기 축부의 둘레와 접촉하는 제1 실링부재;a first sealing member interposed between the adjacent support rings and between a support ring disposed at an outermost side along the longitudinal direction of the shaft portion and the external sealing cylinder, and contacting the circumference of the shaft portion;
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it is configured to include.
상기 축부의 길이방향을 따라 상기 외부 실링통의 외측에는 상기 축부를 감싼 상태로 상기 밸브 몸체부 사이에 개재되는 실링용 베어링이 개재되는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that a bearing for sealing is interposed between the valve body parts in a state of wrapping the shaft part on the outer side of the outer sealing cylinder along the longitudinal direction of the shaft part.
상기 밸브체의 외주면에는 제2 실링부재가 설치되어 있되,A second sealing member is installed on the outer circumferential surface of the valve body,
상기 제2 실링부재는 축부의 길이방향 양측에 각각 둘레방향을 따라 연장 형성되는 실링 링과, 상기 양 실링 링을 가로지르는 방향으로 연결하되 둘레방향을 따라 이격되게 배치되는 실링 바를 포함하는 것을 특징으로 한다.The second sealing member includes a sealing ring extending along the circumferential direction on both sides of the shaft portion in the longitudinal direction, respectively, and a sealing bar connected in a direction transverse to the both sealing rings but spaced apart from each other along the circumferential direction. do.
상기 제1 유동구가 형성되는 유동 전환부의 바닥에는 상기 제1 유동구 주위를 감싸며 밸브체를 향해 돌출되는 환형의 돌출 결합부가 형성되고, 상기 밸브체의 바닥에는 상기 돌출 결합부에 결합되는 환형의 결합 홈부가 형성되고, 상기 돌출 결합부와 결합 홈부 사이에는 상기 돌출 결합부의 단면 형상과 대응하는 단면 형상을 가지는 환형의 제3 실링부재가 개재되는 것을 특징으로 한다.At the bottom of the flow diverting part where the first flow hole is formed, an annular protruding coupling part that protrudes toward the valve body while surrounding the first flow hole is formed, and an annular coupling groove coupled to the protruding coupling part is formed at the bottom of the valve body. A portion is formed, and an annular third sealing member having a cross-sectional shape corresponding to a cross-sectional shape of the protruding coupling portion is interposed between the protruding coupling portion and the coupling groove portion.
상기 밸브 몸체부는 바디 블럭과, 상기 바디 블럭에 대하여 분리 가능하게 설치되는 커버 바디로 이루어지되, 상기 바디 블럭과 커버 바디를 결합하여 제2 유동구를 형성하며, 상기 팽창용 홈은 상기 바디 블럭과 커버 바디에 각각 부분적으로 형성되는 것을 특징으로 한다.The valve body portion is composed of a body block and a cover body detachably installed with respect to the body block. It is characterized in that each is partially formed on the body.
상기 축부와 밸브 몸체부 사이에는 외부 실링 유닛이 개재되되,An external sealing unit is interposed between the shaft portion and the valve body portion,
상기 외부 실링 유닛은,The external sealing unit,
상기 축부의 둘레를 감싸는 부시;A bush surrounding the circumference of the shaft portion;
상기 축부의 길이방향을 따라 상기 부시의 일측에 배치되며 상기 밸브 몸체부와 축부 사이에 개재되는 환형의 외부 실링체;an annular external sealing body disposed on one side of the bush along the longitudinal direction of the shaft unit and interposed between the valve body unit and the shaft unit;
상기 부시와 밸브체 사이에 개재되는 환형의 제1 실 베어링; 및,an annular first seal bearing interposed between the bush and the valve body; and,
상기 밸브체를 중심으로 상기 제1 실 베어링의 반대쪽에서 상기 밸브체와 밸브 몸체부 사이에 개재되는 환형의 제2 실 베어링;an annular second seal bearing interposed between the valve body and the valve body on the opposite side of the first seal bearing with respect to the valve body;
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it is configured to include.
상기 외부 실링체는 상기 밸브체를 향하여 개구되도록 여유홈이 형성되되, 상기 여유홈을 사이에 두고 내측 테두리부와 외측 테두리부를 포함하며, 상기 여유홈 내에서 상기 내측 테두리부를 둘레방향을 따라 감싸는 조임링이 결합되는 것을 특징으로 한다.The outer sealing body is formed with a clearance groove so as to open toward the valve body, includes an inner rim portion and an outer rim portion with the clearance groove interposed therebetween, and tightens the inner rim portion in the clearance groove along the circumferential direction. Characterized in that the ring is coupled.
상기 외부 실링체는 고무 또는 합성수지로 이루어지며 외측 테두리부와 바닥부에는 금속제 플레이트가 내재되는 것을 특징으로 한다.The outer sealing body is made of rubber or synthetic resin, and a metal plate is embedded in the outer rim portion and the bottom portion.
상기 제1 실 베어링의 일측은 상기 밸브체에 접촉하고, 타측은 두 갈래로 분기되어 한쪽은 상기 부시에 접촉하는 것과 함께 다른쪽은 상기 밸브 몸체부에 형성된 제1 결합홈에 결합되며, 상기 두 갈래 사이에 형성된 제1 맞춤홈과 밸브 몸체부 사이에는 오링이 접촉 개재되는 것을 특징으로 한다.One side of the first seal bearing is in contact with the valve body, and the other side is branched into two branches, one side of which is in contact with the bush and the other side is coupled to the first coupling groove formed in the valve body portion. An O-ring is interposed between the valve body and the first matching groove formed between the prongs.
상기 제2 실 베어링의 일측은 상기 밸브체에 접촉하고, 타측은 두 갈래로 분기되어 상기 밸브 몸체부에 형성된 제2 결합홈에 결합되며, 상기 두 갈래 사이에 형성된 제2 맞춤홈과 밸브 몸체부 사이에는 오링이 접촉 개재되는 것을 특징으로 하는 한다.One side of the second seal bearing is in contact with the valve body, and the other side is branched into two prongs and coupled to the second coupling groove formed in the valve body portion, and the second matching groove formed between the two prongs and the valve body portion. It is characterized in that the O-ring is interposed in contact between them.
상기 밸브 몸체부는 바디 블럭과, 상기 바디 블럭에 대하여 분리 가능하게 설치되는 커버 바디로 이루어지되, 상기 바디 블럭과 커버 바디 사이에 상기 밸브 시트가 결합되는 것을 특징으로 한다.The valve body portion is made of a body block and a cover body detachably installed with respect to the body block, and the valve seat is coupled between the body block and the cover body.
상기 밸브 시트의 배면에는 고무로 이루어진 탄성부가 형성되어 상기 밸브 몸체부와 접촉하는 것을 특징으로 한다.An elastic part made of rubber is formed on the rear surface of the valve seat to contact the valve body.
본 발명에 따른 차량의 열관리 시스템은 전술한 밸브 조립체를 포함하는 것이 바람직하다.The vehicle thermal management system according to the present invention preferably includes the valve assembly described above.
전술한 바와 같은 본 발명의 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체에 따르면, 냉각 유체가 통과하기 위한 제1 유동구와 제2 유동구를 구비하는 밸브 몸체부, 상기 밸브 몸체부의 내부에 회전 가능하게 설치되는 밸브체와 상기 밸브체로부터 상기 밸브 몸체부의 외부까지 연장되는 축부를 포함하는 로터 유닛 및, 상기 밸브 몸체부의 외부에서 상기 로터 유닛의 축부에 설치되어 상기 로터 유닛을 회전 구동하기 위한 액추에이터를 포함하며, 상기 밸브체는 상기 제1 유동구와 연통하는 연결공과, 상기 제2 유동구의 개폐를 조절하기 위해 외주면에 형성되는 조절공을 포함하고, 상기 밸브 몸체부의 내부에는 상기 제1 유동구 및 제2 유동구와 연통하며 상기 밸브체가 설치되는 유동 전환부가 형성되고, 상기 유동 전환부의 내주면에는 상기 제2 유동구와 연통되도록 둘레방향으로 연장되는 팽창용 홈이 형성되는 것을 특징으로 하므로, 상기 로터 유닛이 회전하여 밸브체의 조절공이 상기 팽창용 홈에 다다르도록 배치되는 경우 냉매의 단열 팽창이 이루어져서 포화증기(기상+액상)를 증발기나 칠러에 공급할 수 있게 되는 등 팽창밸브의 역할을 할 수 있어 팽창밸브를 통합하는 효과를 얻는 것과 함께 유로전환 기능을 부여함으로써 팽창밸브가 열교환기마다 연결되는 구성의 종래기술에 비해 크게 단순화할 수 있다.According to the integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle according to the present invention as described above, a valve body having a first flow hole and a second flow hole through which cooling fluid passes, and a valve rotatably installed inside the valve body. A rotor unit including a body and a shaft extending from the valve body to the outside of the valve body, and an actuator installed on the shaft of the rotor unit from the outside of the valve body to rotationally drive the rotor unit, The valve body includes a connection hole communicating with the first flow hole and an adjustment hole formed on an outer circumferential surface to control opening and closing of the second flow hole, and communicates with the first flow hole and the second flow hole inside the valve body, Since a flow diverting part in which the valve body is installed is formed, and an expansion groove extending in a circumferential direction to communicate with the second flow port is formed on an inner circumferential surface of the flow diverting unit, the rotor unit rotates to adjust the valve body When the ball is arranged to reach the expansion groove, the adiabatic expansion of the refrigerant is performed, so that saturated steam (gas phase + liquid phase) can be supplied to the evaporator or chiller, and can play the role of an expansion valve, thereby increasing the effect of integrating the expansion valve. It can be greatly simplified compared to the prior art of a configuration in which expansion valves are connected to each heat exchanger by giving a flow path switching function together with obtaining.
또한 본 발명에 따르면, 상기 밸브 몸체부를, 바디 블럭과 상기 바디 블럭과 대향하는 커버 바디를 서로 분리 가능하게 결합하므로 유지보수가 한층 용이하게 될 수 있다.In addition, according to the present invention, since the valve body portion, the body block and the cover body facing the body block are detachably coupled to each other, maintenance can be further facilitated.
또한 본 발명에 따르면, 유동 전환부의 내주면을 반경방향에서 바라볼 때 팽창용 홈은 제2 유동구로부터 둘레방향을 따라 그 폭이 점차 좁게 형성되며, 축부의 길이방향에서 바라볼 때도 상기 팽창용 홈은 상기 제2 유동구로부터 둘레방향을 따라 그 폭이 점차 좁게 형성되어 있어 유량을 조절할 수 있으므로 열관리 시스템에서 필요한 만큼만 냉매를 흘려보낼 수 있도록 하는 것이 가능하게 된다.In addition, according to the present invention, when looking at the inner circumferential surface of the flow diverter in the radial direction, the expansion groove is gradually narrowed in width along the circumferential direction from the second flow port, and when viewed from the longitudinal direction of the shaft portion, the expansion groove is Since the width of the second flow hole is gradually narrowed along the circumferential direction, the flow rate can be adjusted, so that the thermal management system can flow only as much refrigerant as is necessary.
또한 본 발명에 따르면, 밸브체의 조절공은 유동 전환부 내주면에 형성된 제2 유동구와 동심으로 형성되는 연통공과, 둘레방향을 따라 상기 연통공의 양측에 추가적으로 형성되는 원호형의 팽창공으로 이루어지며, 상기 팽창공의 직경은 상기 연통공의 직경보다 작게 형성되므로, 상기 로터 유닛의 회전에 의해 상기 연통공이 팽창용 홈에 다다르기 전에 상기 팽창공이 먼저 상기 팽창용 홈에 다다르도록 하여 단열 팽창 범위를 한층 넓힐 수 있고 유량 조절의 범위 또한 다양하게 설정할 수 있게 된다.In addition, according to the present invention, the control hole of the valve body is composed of a communication hole formed concentrically with the second flow hole formed on the inner circumferential surface of the flow conversion unit, and an arc-shaped expansion hole additionally formed on both sides of the communication hole along the circumferential direction, Since the diameter of the expansion hole is smaller than that of the communication hole, the rotation of the rotor unit allows the communication hole to reach the expansion groove first before the communication hole reaches the expansion groove, thereby reducing the adiabatic expansion range. It can be further expanded and the range of flow control can also be set in various ways.
또한 본 발명에 따르면, 로터 유닛의 축부와 밸브 몸체부 사이에는 외부 실링 조립체가 개재되어 냉매가 축부의 외주면을 통해 밸브 몸체부의 외부로 누출되는 것을 확실히 방지할 수 있다.In addition, according to the present invention, an external sealing assembly is interposed between the shaft portion of the rotor unit and the valve body portion, thereby securely preventing the refrigerant from leaking to the outside of the valve body portion through the outer circumferential surface of the shaft portion.
또한 본 발명에 따르면, 상기 밸브체의 외주면에는 제2 실링부재가 설치되어 있되, 상기 제2 실링부재는 축부의 길이방향 양측에 각각 둘레방향을 따라 연장되는 실링 링과, 상기 양 실링 링을 가로지르는 방향으로 연결하되 둘레방향을 따라 이격되게 배치되는 실링 바를 포함하는 구성을 특징으로 하므로, 상기 제2 실링부재는 밸브체의 외주면에서 격자 형태를 가지게 되므로, 밸브체가 회전하더라도 팽창용 홈과 제2 유동구 외의 부분에서 상기 유동 전환부의 내주면을 확실하게 실링하게 된다.In addition, according to the present invention, a second sealing member is installed on the outer circumferential surface of the valve body, the second sealing member is a sealing ring extending along the circumferential direction on both sides of the shaft portion in the longitudinal direction, respectively, and the two sealing rings crosswise Since it is characterized by a configuration including sealing bars connected in a crossing direction but spaced apart along the circumferential direction, the second sealing member has a lattice shape on the outer circumferential surface of the valve body, so even if the valve body rotates, the expansion groove and the second The inner circumferential surface of the flow conversion unit is reliably sealed in a portion other than the flow hole.
또한 본 발명에 따르면, 상기 밸브 몸체부는 바디 블럭과, 상기 바디 블럭에 대하여 분리 가능하게 설치되는 커버 바디로 이루어지되, 상기 바디 블럭과 커버 바디를 결합하여 제2 유동구를 형성하며, 상기 팽창용 홈은 상기 바디 블럭과 커버 바디에 각각 부분적으로 형성되는 것을 특징으로 하므로, 상기 팽창용 홈을 밸브 몸체부에 형성하는 작업에 매우 간단해지고 유지보수가 간편해진다.In addition, according to the present invention, the valve body portion is made of a body block and a cover body detachably installed with respect to the body block, the body block and the cover body are combined to form a second flow hole, and the expansion groove Since is characterized in that it is partially formed on the body block and the cover body, respectively, the operation of forming the expansion groove in the valve body part is very simple and maintenance is simple.
한편, 본 발명에 따른 차량의 열관리 시스템은 전술한 밸브 조립체가 적용되는 것에 의해 기존의 팽창밸브가 모두 통합되고 유로 전환까지 가능하게 되므로 그 구성이 현저하게 단순해지고 유지보수가 간단해지는 장점이 있다.Meanwhile, the thermal management system for a vehicle according to the present invention has the advantage of significantly simplifying its configuration and simplifying maintenance because all existing expansion valves are integrated and even a flow path can be switched by applying the valve assembly described above.
또한 본 발명에 따르면, 상기 유동 전환부의 내주면에는 둘레방향을 따라 소정 구간에 상기 밸브체의 둘레와 대면하는 밸브 시트가 착탈 가능하게 설치되되, 상기 밸브 시트에는 상기 제2 유동구와 연통하는 통과공이 형성되며, 상기 팽창용 홈은 상기 밸브 시트의 내주면에 형성되는 것을 특징으로 하므로, 통과홈과 팽창용 홈을 별도로 밸브 시트에 형성한 후 밸브 몸체부에 결합하는 방식을 택할 수 있어 밸브 시트의 손상시 단순한 교체를 통해 용이한 보수가 이루어질 수 있다는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, a valve seat facing the circumference of the valve body is detachably installed in a predetermined section along the circumferential direction on the inner circumferential surface of the flow conversion unit, and a through hole communicating with the second flow port is formed in the valve seat. And, since the groove for expansion is formed on the inner circumferential surface of the valve seat, it is possible to choose a method in which the passage groove and the expansion groove are separately formed on the valve seat and then coupled to the valve body to prevent damage to the valve seat. It has the advantage that it can be easily repaired through simple replacement.
또한, 밸브 시트로 금속 대신 합성수지를 사용하므로 팽창용 홈의 정교한 치수를 보장할 수 있으며 밸브체와의 사이에 긴밀한 접촉을 통해 냉매의 누출이 방지된다는 장점도 있다.In addition, since synthetic resin is used as the valve seat instead of metal, precise dimensions of the expansion groove can be guaranteed, and leakage of refrigerant is prevented through close contact with the valve body.
또한 본 발명에 따르면, 상기 축부와 밸브 몸체부 사이에는 외부 실링 유닛이 개재되되, 상기 외부 실링 유닛은, 상기 축부의 둘레를 감싸는 부시, 상기 축부의 길이방향을 따라 상기 부시의 일측에 배치되며 상기 밸브 몸체부와 축부 사이에 개재되는 환형의 외부 실링체, 상기 부시와 밸브체 사이에 개재되는 환형의 제1 실 베어링 및, 상기 밸브체를 중심으로 상기 제1 실 베어링의 반대쪽에서 상기 밸브체와 밸브 몸체부 사이에 개재되는 환형의 제2 실 베어링을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하므로 냉매 누출에 대하여 한층 확실한 실링효과를 얻을 수 있다.In addition, according to the present invention, an external sealing unit is interposed between the shaft portion and the valve body portion, and the external sealing unit is disposed on one side of the bush along the longitudinal direction of the bush surrounding the shaft portion and the circumference of the shaft portion. An annular outer seal interposed between the valve body and the shaft, an annular first seal bearing interposed between the bush and the valve body, and the valve body on the opposite side of the first seal bearing centered on the valve body Since it is characterized in that it includes an annular second seal bearing interposed between the valve body parts, a more reliable sealing effect against refrigerant leakage can be obtained.
또한, 상기 외부 실링체는 상기 밸브체를 향하여 개구되도록 여유홈이 형성되되, 상기 여유홈을 사이에 두고 내측 테두리부와 외측 테두리부를 포함하며, 상기 여유홈 내에서 상기 내측 테두리부를 둘레방향을 따라 감싸는 조임링이 결합되는 구성으로 되어 있으므로, 상기 외부 실링체의 내측 테두리부를 축부에 대하여 탄력적으로 눌러서 밀착시킴으로써 실링을 확실히 유지할 수 있다.In addition, the outer sealing body is formed with a clearance groove so as to open toward the valve body, and includes an inner rim portion and an outer rim portion with the clearance groove interposed therebetween, and the inner rim portion is formed along the circumferential direction within the clearance groove. Since the surrounding tightening ring is configured to be coupled, the sealing can be reliably maintained by elastically pressing the inner rim of the outer sealing body against the shaft portion and bringing it into close contact.
또한, 상기 외부 실링체는 고무 또는 합성수지로 이루어지며 외측 테두리부와 바닥부에는 금속제 플레이트가 내재되도록 하여 내구성을 높이고 밸브 몸체부에 대한 접촉 지지력을 크게 할 수 있다.In addition, the outer sealing body is made of rubber or synthetic resin, and metal plates are embedded in the outer rim portion and the bottom portion to increase durability and increase contact support for the valve body portion.
더욱이, 상기 여유홈에 압력이 가해지면 축부와 밸브 몸체부에 각각 한층 강한 밀착력이 작용하여 실링성이 제고되는 효과를 얻을 수 있다.Moreover, when pressure is applied to the clearance groove, stronger adhesion is applied to the shaft portion and the valve body portion, respectively, so that sealing performance can be improved.
도 1은 종래기술에 따른 차량의 열관리 시스템의 일 예를 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체를 나타내는 전방 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체를 나타내는 후방 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체를 나타내는 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체를 나타내는 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체에서 유동 전환부의 결합 구성을 나타내는 도면으로, (a)는 유동 전환부 하부 주변의 상면 단면 사시도이고, (b)는 유동 전환부의 측단면도이고, (c)는 로터 유닛의 저면 사시도이고, (d)는 로터 유닛과 유동 전환부의 결합구조를 나타내는 측단면도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체에서 밸브 바디와 밸브체의 결합구성을 나타내는 사시도로서, (a)는 냉매의 팽창이 이루어지는 모드이고, (b)는 제2 유동구의 완전한 개방이 이루어지는 모드를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체에서 외부 실링 조립체를 나타내는 단면 사시도이다.
도 9(a)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체에서 밸브 바디와 밸브체의 결합구성을 나타내는 종단면도이고, 도 9(b)는 제3 실링부재를 나타내는 사시도이다.
도 10(a)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체에서 바디 블럭의 구성을 나타내는 평면도이고, 도 10(b)는 커버 바디의 구성을 나타내는 저면 사시도이다.
도 11은 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체를 나타내는 분해 사시도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체를 나타내는 종단면도이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체에서 유동 전환부의 결합 구성을 나타내는 단면 사시도이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체에서 유동 전환부의 결합 구성을 나타내는 분해 사시도이다.
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체에서 밸브 시트의 구성을 나타내며, (a)는 내측 사시도이고, (b)는 외측 사시도이다.
도 16은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체에서 외부 실링체의 구조를 나타내는 단면 사시도이다.
도 17(a)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체에서 제1 실 베어링을 나타내는 단면 사시도이고, 도 17(b)는 제2 실 베어링을 나타내는 단면 사시도이다.
도 18은 본 발명에 따른 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체에서 로터 유닛의 회전 위치별 모드의 구성을 나타내는 구성도이다.
도 19는 본 발명에 따른 밸브 조립체를 적용한 차량의 열관리 시스템을 나타내는 구성도이다.
도 20은 본 발명에 따른 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체의 다양한 예를 나타내는 사시도이다.
도 21은 도 20에 적용된 밸브체의 다른 예를 나타내는 도면이다.1 is a configuration diagram illustrating an example of a thermal management system for a vehicle according to the prior art.
2 is a front perspective view showing an integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle according to the present invention.
3 is a rear perspective view illustrating an integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle according to the present invention.
4 is an exploded perspective view illustrating an integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle according to a first embodiment of the present invention.
5 is a longitudinal cross-sectional view illustrating an integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle according to a first embodiment of the present invention.
6 is a view showing a coupling configuration of a flow diverter in an integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle according to a first embodiment of the present invention, (a) is a top cross-sectional perspective view of the lower periphery of the flow diverter, (b) is A side cross-sectional view of the flow diverting unit, (c) is a bottom perspective view of the rotor unit, and (d) is a side cross-sectional view showing the coupling structure of the rotor unit and the flow diverting unit.
7 is a perspective view showing a coupling configuration between a valve body and a valve body in an integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle according to a first embodiment of the present invention, wherein (a) is a mode in which a refrigerant is expanded, and (b) is a Indicates a mode in which the second flow hole is completely opened.
8 is a cross-sectional perspective view illustrating an external sealing assembly in an integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle according to a first embodiment of the present invention.
9(a) is a longitudinal cross-sectional view showing a coupling configuration between a valve body and a valve body in an integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 9(b) shows a third sealing member. It is a perspective view.
10(a) is a plan view showing the configuration of a body block in the integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 10(b) is a bottom perspective view showing the configuration of a cover body.
11 and FIG. 4 are exploded perspective views illustrating an integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle according to a second embodiment of the present invention.
12 is a longitudinal cross-sectional view illustrating an integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle according to a second embodiment of the present invention.
13 is a cross-sectional perspective view illustrating a coupling configuration of a flow conversion unit in an integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle according to a second embodiment of the present invention.
14 is an exploded perspective view illustrating a coupling structure of a flow conversion unit in an integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle according to a second embodiment of the present invention.
15 shows a configuration of a valve seat in an integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle according to a second embodiment of the present invention, where (a) is an inside perspective view and (b) is an outside perspective view.
16 is a cross-sectional perspective view showing the structure of an external sealing body in an integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle according to a second embodiment of the present invention.
17(a) is a cross-sectional perspective view showing a first seal bearing in the integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 17(b) is a cross-sectional perspective view showing a second seal bearing.
18 is a configuration diagram showing the configuration of modes for each rotational position of a rotor unit in the integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle according to the present invention.
19 is a block diagram illustrating a thermal management system of a vehicle to which the valve assembly according to the present invention is applied.
20 is a perspective view illustrating various examples of an integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle according to the present invention.
21 is a view showing another example of the valve body applied to FIG. 20;
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1 실시예Example 1
도 2 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체(1000)는, 냉각 유체가 통과하기 위한 제1 유동구(110)와 2개의 제2 유동구(120)를 구비하여 3 웨이로 이루어지는 밸브 몸체부(100), 상기 밸브 몸체부(100)의 내부에 회전 가능하게 설치되는 밸브체(210)와 상기 밸브체(210)로부터 상기 밸브 몸체부(100)의 외부까지 연장되는 축부(220)를 포함하는 로터 유닛(200) 및, 상기 밸브 몸체부(100)의 외부에서 상기 로터 유닛(200)의 축부(220)에 설치되어 상기 로터 유닛(200)을 회전 구동하기 위한 액추에이터(300)를 포함한다.As shown in FIGS. 2 to 5 , the
특히, 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명의 차량 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체(1000)에서, 상기 밸브체(210)는 상기 제1 유동구(110)와 연통하는 연결공(211)과, 상기 제2 유동구(120)의 개폐를 조절하기 위해 외주면에 형성되는 조절공(212)을 포함하고, 상기 밸브 몸체부(100)의 내부에는 상기 제1 유동구(110) 및 제2 유동구(120)와 연통하며 상기 밸브체(210)가 회전 가능하게 수용되는 유동 전환부(130)가 형성되고, 상기 유동 전환부(130)의 내주면에는 상기 2개의 제2 유동구(120)와 각각 연통되도록 둘레방향으로 연장되는 팽창용 홈(140)이 각각 형성된다.In particular, as shown in FIG. 6 , in the
도시된 예에서, 상기 밸브체(210)는 드럼형으로 구성되어 있지만 볼형 등 밸브 몸체부(100) 내에서 밸브 회전축을 중심으로 회전할 수 있는 다양한 형상을 가지는 것이 가능하다.In the illustrated example, the
상기 밸브 몸체부(100)와 로터 유닛(200)은 알루미늄이나 그 합금 등 금속으로 구성될 수 있으나, 그 소재를 특별히 한정할 이유는 없다.The
이에 따라, 기존 증발기나 칠러 등의 열교환기에 각각 연결되었던 팽창밸브를 통합하는 것과 함께 유로전환 기능을 부여하여 차량의 열관리 시스템의 구성을 크게 단순화할 수 있다는 이점이 있다.Accordingly, there is an advantage in that the configuration of the thermal management system of the vehicle can be greatly simplified by integrating the expansion valves connected to heat exchangers such as an existing evaporator or chiller and providing a flow path switching function.
일측에서 바라볼 때, 상기 밸브 몸체부(100)는 실질적으로 "T" 형상으로 구성되어 있으며, 상기 유동 전환부(130)를 중심으로 대면하는 양측에 각각 제2 유동구(120)가 형성되어 있고, 상기 유동 전환부(130)의 바닥에는 제1 유동구(110)가 형성되어 밸브 몸체부(1000)의 일측까지 연장되어 있다.When viewed from one side, the
필요에 따라 상기 2개의 제2 유동구(120)는 대면하는 위치에 있지 않을 수도 있다.If necessary, the two
상기 밸브 몸체부(100)는 일체로 형성될 수도 있으나, 바디 블럭(170)과 상기 바디 블럭(170)과 대향하는 커버 바디(180)를 서로 분리 가능하게 결합할 수도 있다.The
이를 통해 이 부분에 대한 유지보수가 한층 용이하게 될 수 있다.Through this, maintenance of this part can be further facilitated.
예컨대, 도 5와 도 10에서 알 수 있는 바와 같이, 상기 바디 블럭(170)과 커버 바디(180)를 결합하여 제2 유동구(120)를 형성하는 경우, 상기 팽창용 홈(140) 역시 바디 블럭(170)과 커버 바디(180)에 각각 부분적으로 형성되어 서로 결합하는 것에 의해 온전하게 형성될 수 있다.For example, as can be seen in FIGS. 5 and 10, when the
이와 같은 구조에 의해, 상기 팽창용 홈(140)을 밸브 몸체부(100)에 형성하는 작업이 매우 간단해지고 유지보수가 간편해진다.With this structure, the operation of forming the
즉, 바디 블럭(170)과 커버 바디(180)를 분해한 상태에서 바디 블럭(170)과 커버 바디(180)에 각각 팽창용 홈(140)을 형성한 후 상기 바디 블럭(170)과 커버 바디(180)를 서로 결합하는 것에 의해 팽창용 홈(140)이 형성된 제2 유동구(120)를 용이하게 형성할 수 있다.That is, after the
상기 바디 블럭(170)과 커버 바디(180) 사이에는 오링(O)이 개재되어 실링을 유지하도록 하는 것이 바람직하다.It is preferable that an O-ring (O) is interposed between the
상기 로터 유닛(200)이 회전하여 밸브체(210)의 조절공(212)이 상기 팽창용 홈(140)에 다다르도록 배치되는 경우 냉매의 단열 팽창이 시작되어 포화증기(기상+액상)를 증발기나 칠러에 공급할 수 있게 된다.When the
특히, 도 6(a)와 도 6(b)에 도시한 바 같이, 상기 유동 전환부(130)의 내주면을 반경방향에서 바라볼 때 상기 팽창용 홈(140)은 상기 제2 유동구(120)로부터 둘레방향을 따라 그 폭이 점차 좁게 형성되며, 축부의 길이방향에서 바라볼 때도 상기 팽창용 홈(140)은 상기 제2 유동구(120)로부터 둘레방향을 따라 그 폭이 점차 좁게 형성되어 있어 유량을 조절할 수 있으므로 열관리 시스템에서 필요한 만큼만 냉매를 흘려보낼 수 있도록 하는 것이 가능하게 된다.In particular, as shown in FIGS. 6(a) and 6(b), when the inner circumferential surface of the
물론, 상기 유동 전환부(130)의 내주면을 반경방향에서 바라볼 때, 둘레방향으로 상기 팽창용 홈(140)은 그 폭이 점차 좁게 형성되다가 그 이후의 소정 구간은 동일한 폭의 좁은 슬릿과 같은 형태로 구성되어 유량을 대폭 줄이는 것도 가능하다.Of course, when looking at the inner circumferential surface of the
축부의 길이방향에서 바라볼 때, 상기 팽창용 홈(140)은 상기 유동 전환부(130)의 내주면으로부터 유동 전환부(130)의 외측으로 파여진 구성으로 이루어지며, 상기 제2 유동구(120)로부터 매끈한 곡선형으로 형성되되 그 폭이 점착 줄어들다가 없어지도록 구성하는 것이 바람직하다.When viewed from the longitudinal direction of the shaft, the
그리고, 상기 밸브체(210)의 조절공(212)이 2개의 제2 유동구(120)와 각각 정확히 일치하는 경우에는 액상의 냉매가 바로 증발기나 칠러로 이동하게 된다.In addition, when the
또한, 상기 조절공(212)이 상기 팽창용 홈(140)이나 제2 유동구(120)에 연통하지 않는 경우에는 증발기나 칠러로의 냉매 이동이 차단되는 모드로 전환된다.In addition, when the
한편, 도 6(c)와 도 6(d)에 도시한 바와 같이, 상기 밸브체(210)의 조절공(212)은 상기 유동 전환부(130) 내주면에 형성된 제2 유동구(120)와 동심으로 형성되는 연통공(212a)과, 둘레방향을 따라 상기 연통공(212a)의 양측에 추가적으로 형성되는 원호형의 팽창공(212b)으로 이루어지며, 상기 팽창공(212b)의 직경은 상기 연통공(212a)의 직경보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.Meanwhile, as shown in FIGS. 6(c) and 6(d), the
이러한 구성에 따라, 상기 로터 유닛(200)의 회전에 의해 상기 연통공(212a)이 팽창용 홈(140)에 다다르기 전에 상기 팽창공(212b)이 먼저 상기 팽창용 홈(140)에 다다르도록 하여 단열 팽창이 이루어지는 범위를 한층 넓힐 수 있고 유량 조절의 범위 또한 다양하게 설정할 수 있게 된다.According to this configuration, the
또한, 상기 연통공(212a)의 직경은 유동 전환부(130)의 제2 유동구(120) 직경과 동일하게 형성하면 서로 일치하여 완전 개방(fully opened)될 때 이 부분에서 냉매의 압력변화가 없도록 구성하는 것이 바람직하다.In addition, if the diameter of the
상기 로터 유닛(200)의 축부(220)와 밸브 몸체부(100) 사이에는 외부 실링 조립체(400)가 개재되어 냉매가 축부(220)의 외주면을 통해 밸브 몸체부(100)의 외부로 누출되는 것을 방지하는 것이 바람직하다.An
구체적으로, 도 5와 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 외부 실링 조립체(400)는, 상기 축부(220)의 둘레를 감싸며 축부의 길이방향으로 배열되는 복수의 지지링(410), 상기 복수의 지지링(410)의 외주면과 축부의 길이방향 일단부를 함께 감싸는 외부 실링통(420) 및, 이웃하는 상기 지지링(410)들 사이와, 축부(220)의 길이방향을 따라 최외측에 배치된 지지링(410)과 상기 외부 실링통(420) 사이에 각각 개재되며 상기 축부(220)의 둘레와 접촉하는 제1 실링부재(430)를 포함할 수 있다.Specifically, as shown in FIGS. 5 and 8, the
특히, 상기 제1 실링부재(430)는 전체적으로 환형의 형상을 가지고 있으며, 내측 일부는 상기 지지링(410)의 내주면 상측 일부를 덮도록 절곡된 형상을 가지고 있으므로, 로터 유닛(200)의 축부(220)의 외주면이 상기 제1 실링부재(430)에 안착된 상태에서 원활한 회전이 가능하게 된다.In particular, since the
상기 제1 실링부재(430)는 내마모성, 고강도, 내유성 및 유연성의 특성을 가지는 HNBR(수소첨가 니트릴고무) 등으로 구성될 수 있다.The
그러나, 위와 같은 성질을 가지는 다른 소재가 채택될 수 있음은 물론이다.However, it goes without saying that other materials having the above properties may be employed.
상기 지지링(410)과 외부 실링통(420)은 SUS(스테인레스강)나 고강도 엔지니어링 플락스틱, 기타 합성수지 등의 소재가 채택될 수 있다.Materials such as SUS (stainless steel), high-strength engineering plastic, or other synthetic resins may be used for the
또한, 상기 상기 축부(220)의 길이방향을 따라 외부 실링통(420)의 축부의 길이방향 외측에는 상기 축부(220)를 감싼 상태로 상기 밸브 몸체부(100) 사이에 개재되며 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 등으로 구성되는 실링용 베어링(500)이 개재될 수 있어 축부(220)를 견고하게 지지하는 동시에 원활한 회전이 가능하게 하며 축부(220)와 밸브 몸체부(100) 사이의 실링을 유지할 수 있게 된다.In addition, along the longitudinal direction of the
상기 실링용 베어링(500)의 소재 또한 유사한 특성의 다른 소재가 채택되는 것이 가능하다.The material of the sealing bearing 500 may also be other materials having similar characteristics.
한편, 상기 밸브체(210)의 외주면에는 제2 실링부재(600)가 설치되어 있되, 상기 제2 실링부재(600)는 축부의 길이방향 양측에 각각 둘레방향을 따라 연장되는 실링 링(610)과, 상기 양 실링 링(610)을 가로지르는 방향으로 서로 연결하되 둘레방향을 따라 이격되게 배치되는 실링 바(620)를 포함하도록 구성하는 것이 바람직하다.On the other hand, a
상기 제2 실링부재(600)는 PEEK(Polyetheretherketone) 등으로 구성되어 벨브체(210)와 밸브 몸체부(100) 사이의 실링 기능을 수행하게 된다.The
PEEK 소재는 연속사용 온도가 (-50도 ~ 250도)로 비교적 넓고, 우수한 내화학성, 우수한 내마모성 및 낮은 마찰계수의 특성을 가진다.PEEK material has a relatively wide continuous use temperature (-50 degrees ~ 250 degrees), excellent chemical resistance, excellent wear resistance and low friction coefficient.
그러나, 유사한 특성을 가지는 다른 공지의 소재가 적용되는 것 또한 가능하다.However, it is also possible that other known materials having similar properties are applied.
이러한 밸브체(210)와 제2 실링부재(600)의 구성에 따라, 상기 제2 실링부재(600)는 밸브체(210)의 외주면에서 격자 형태를 가지게 되므로, 밸브체(210)가 회전하더라도 팽창용 홈(140)과 제2 유동구(120) 외의 부분에서 상기 유동 전환부(130)의 내주면을 확실하게 실링하게 된다.According to the structure of the
도 7에는 상기 제2 실링부재(600)에 의해 유동 전환부(130)의 내주면이 밀봉되는 구성이 명확히 도시되어 있다.7 clearly shows a configuration in which the inner circumferential surface of the
한편, 도 6(a)와 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 제1 유동구(110)가 형성되는 유동 전환부(130)의 바닥에는 상기 제1 유동구(110) 주위를 감싸며 밸브체(210)를 향해 돌출되는 환형의 돌출 결합부(115)가 형성되고, 상기 밸브체(210)의 바닥에는 상기 돌출 결합부(115)에 결합되는 환형의 결합 홈부(215)가 형성되며, 상기 돌출 결합부(115)와 결합 홈부(215) 사이에는 상기 돌출 결합부(115)의 단면 형상과 대응하는 단면 형상을 가지는 환형의 제3 실링부재(700)가 개재되도록 구성된다.On the other hand, as shown in FIG. 6 (a) and FIG. 9, the
상기 제3 실링부재(700)는 PTFE(폴리테트라플루오로에틸렌) 등으로 구될 수 있으며 밸브체(210)로부터의 수직 하중만 지지하면서 제1 유동구(110)와 연결공(211) 사이에 냉매가 유출되는 것을 확실히 방지하게 된다.The
제2 실시예Second embodiment
도 11 내지 도 17에는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체(1000')가 도시되어 있다.11 to 17 show an integrated valve assembly 1000' for a thermal management system of a vehicle according to a second embodiment of the present invention.
제1 실시예와 대응되는 부분에 관해서는 중복된 설명을 생략하도록 하며 대응되는 구성요소에는 동일한 구성부호를 부여하도록 한다.Redundant descriptions of parts corresponding to those of the first embodiment are omitted, and corresponding elements are assigned the same reference numerals.
먼저, 도 11 내지 도 14에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체(1000')에 따르면, 유동 전환부(130)의 내주면에는 둘레방향을 따라 소정 구간에 밸브체(210)의 둘레와 대면하는 밸브 시트(900)가 착탈 가능하게 설치되되, 상기 밸브 시트(900)에는 상기 제2 유동구(120)와 연통하는 통과공(910)이 형성되며, 상기 밸브 시트(900)의 내주면에 팽창용 홈(920)이 형성된다.First, as shown in FIGS. 11 to 14 , according to the integrated valve assembly 1000' for a vehicle thermal management system according to the second embodiment of the present invention, the inner circumferential surface of the
이를 위해, 상기 밸브 몸체부(100)에는 상기 밸브 시트(900)가 설치되는 설치홈(190)이 형성될 필요가 있다.To this end, an
도 15에 도시한 바와 같이, 제1 실시예에서의 팽창용 홈(140)에서와 같이, 상기 유동 전환부(130)의 내주면을 반경방향에서 바라볼 때 상기 팽창용 홈(920)은 상기 통과공(910)으로부터 둘레방향을 따라 그 폭이 점차 좁게 연장 형성되며, 축부의 길이방향에서 바라볼 때 상기 팽창용 홈(920)은 상기 통과공(910)으로부터 둘레방향을 따라 그 폭이 점차 좁게 형성된다.As shown in FIG. 15, as in the
물론, 상기 유동 전환부(130)의 내주면을 반경방향에서 바라볼 때, 둘레방향으로 상기 팽창용 홈(920)은 그 폭이 점차 좁게 형성되다가 그 이후의 소정 구간은 동일한 폭의 좁은 슬릿과 같은 형태로 구성되어 유량을 대폭 줄이는 것도 가능하다.Of course, when looking at the inner circumferential surface of the
상기 밸브 시트(900)가 밸브 몸체부(100)에 착탈이 가능하게 설치될 수 있는 관계로 상기 밸브 시트(900)의 소재를 밸브 몸체부(100)와 같은 금속이 아니라 PTFE(Polytetrafluoroethylene, 일명 테프론)와 같은 마찰계수가 작고 실링성이 우수한 소재로 구성하는 것이 바람직하다.Since the
또한, 상기 밸브 시트(900)의 배면에는 HNBR(수소첨가 니트릴고무)과 같은 탄력성이 우수한 소재를 적용한 탄성부(950)를 형성하여 밸브 몸체부(100)에 대하여 밸브 시트(900)를 밸브체(210)를 향해 항시 밀어내는 방향으로 복원력이 작용하도록 함으로써 밸브체(210)가 밸브 시트(900)에 밀착하도록 하는 것이 바람직하다.In addition, an
도시된 바와 같이, 상기 탄성부(950)는 통과공(910)의 둘레를 따라 원형 및 그 옆에 직사각형 형태로 도포할 수 있다. 그러나 그 형상을 특별히 한정할 이유는 없다.As shown, the
이와 같이, 통과홈(910)과 팽창용 홈(920)을 별도로 밸브 시트(900)에 형성한 후 밸브 몸체부(100)에 결합하는 방식을 택할 수 있으므로 밸브 시트(900)의 손상시 단순한 교체를 통해 용이한 보수가 이루어질 수 있다는 장점이 있다.In this way, since the
또한, 금속 대신 합성수지에 팽창용 홈(920)이 형성되므로 정교한 치수를 보장할 수 있으며 밸브체(210)와의 사이에 긴밀한 접촉을 통해 냉매의 누출이 방지된다는 장점도 있다.In addition, since the
도 12, 도 16 및 도 17에 도시한 바와 같이, 로터 유닛(200)을 구성하는 축부(220)와 밸브 몸체부(100) 사이에는 제1 실시예에서와는 다른 외부 실링 유닛이 개재될 수 있다.As shown in FIGS. 12, 16, and 17, an external sealing unit different from that in the first embodiment may be interposed between the
구체적으로, 상기 외부 실링 유닛은, 상기 축부(220)의 둘레를 감싸는 부시(810), 상기 축부(220)의 길이방향을 따라 상기 부시(810)의 일측에 배치되며 상기 밸브 몸체부(100)와 축부(220) 사이에 개재되는 환형의 외부 실링체(820), 상기 부시(810)와 밸브체(210) 사이에 개재되는 환형의 제1 실 베어링(830) 및, 상기 밸브체(210)를 중심으로 상기 제1 실 베어링(830)의 반대쪽에서 상기 밸브체(210)와 밸브 몸체부(100) 사이에 개재되는 환형의 제2 실 베어링(840)을 포함하여 구성된다.Specifically, the external sealing unit, the
상기 외부 실링체(820), 제1 실 베어링(830) 및 제2 실 베어링(840)에 의해 밸브 몸체부(100) 내의 제1 유동공(110)과 제2 유동공(120) 및 로터 유닛(200) 내를 유동하는 냉매의 누출이 확실히 방지된다.The
상기 제1 실 베어링(830)과 제2 실 베어링(840)은 자체 기계적 강도가 우수하고 실링성이 우수한 PTFE와 같은 소재가 채택될 수 있다.The first seal bearing 830 and the second seal bearing 840 may be made of a material such as PTFE, which has excellent mechanical strength and excellent sealing properties.
실링 효과를 높이기 위해 상기 외부 실링체(820)는 HNBR과 같은 합성 고무가 채택될 수 있다.In order to enhance the sealing effect, synthetic rubber such as HNBR may be used as the
먼저, 상기 외부 실링체(820)는 상기 밸브체(210)를 향하여 개구되도록 여유홈(821)이 형성되되, 상기 여유홈(821)을 사이에 두고 내측 테두리부(822)와 외측 테두리부(823)를 포함하며, 상기 여유홈(821) 내에서 상기 내측 테두리부(822)를 둘레방향을 따라 감싸는 조임링(824)이 결합되는 구성으로 되어 있다.First, the
상기 조임링(824)은 튜브 형태로 구성되어 상기 외부 실링체(820)의 내측 테두리부(822)를 축부(220)에 대하여 탄력적으로 눌러서 밀착시켜서 실링을 확실히 유지하도록 한다.The tightening
또한, 상기 외부 실링체(820)는 고무 또는 합성수지로 이루어지며 외측 테두리부(823)와 바닥부에는 금속제 플레이트(825)가 내재되도록 하여 내구성을 높이고 밸브 몸체부(100)에 대한 접촉 지지력을 크게 하는 것이 바람직하다.In addition, the
더욱이, 상기 여유홈(821)에 압력이 가해지면 축부(220)와 밸브 몸체부(100)에 각각 한층 강한 밀착력이 작용하여 실링성이 제고되는 효과를 얻을 수 있다.Moreover, when pressure is applied to the clearance groove 821, stronger adhesion is applied to the
이에 따라, 상기 외부 실링체(820)의 조립시 축부(220)의 길이방향을 따라 적절한 압력을 미리 작용시킬 수 있다.Accordingly, when assembling the
상기 제1 실 베어링(830)의 일측은 상기 밸브체(210)에 접촉하고, 타측은 두 갈래로 분기되어 한쪽(831)은 상기 부시(810)에 접촉하는 것과 함께 다른쪽(832)은 상기 밸브 몸체부(100)에 형성된 제1 결합홈(150)에 결합되며, 상기 두 갈래 사이에 형성된 제1 맞춤홈(833)과 밸브 몸체부(100) 사이에는 오링(O)이 접촉 개재되어 밸브체(210)의 회전시 마찰 저항을 최소화하는 동시에 냉매의 누출을 확실히 방지하도록 하는 것이 바람직하다.One side of the first seal bearing 830 is in contact with the
도 17에 도시한 바와 같이, 상기 제1 실 베어링(830)에서 상기 밸브체(210)와 접촉하는 부분(834)은 얇은 링 형태로 이루어져 있으므로 밸브체(210)의 회전시 마찰이 최소화될 수 있다.As shown in FIG. 17, since the
상기 오링(O)은 HNBR과 같은 고무 또는 합성수지로 구성되는 것이 바람직하다.The O-ring (O) is preferably made of rubber or synthetic resin such as HNBR.
또한, 상기 제2 실 베어링(840)의 일측은 상기 밸브체(210)에 접촉하고, 타측은 두 갈래로 분기되어 각각 상기 밸브 몸체부(100)에 형성된 제2 결합홈(160)에 결합되며, 상기 두 갈래 사이에 형성된 제2 맞춤홈(843)과 밸브 몸체부(100) 사이에는 오링(O)이 접촉 개재되어 밸브체(210)의 회전시 마찰 저항을 최소화하는 동시에 냉매의 누출을 확실히 방지하도록 하는 것이 바람직하다.In addition, one side of the second seal bearing 840 is in contact with the
상기 제2 실 베어링(840)에서 상기 밸브체(210)와 접촉하는 부분(844)은 얇은 링 형태로 이루어져 있으므로 밸브체(210)의 회전시 마찰이 최소화될 수 있다.Since the
도 12에 도시한 바와 같이, 상기 밸브 몸체부(100)는 바디 블럭(170)과, 상기 바디 블럭(170)에 대하여 분리 가능하게 설치되는 커버 바디(180)로 이루어지되, 상기 바디 블럭(170)과 커버 바디(180) 사이에 상기 밸브 시트(900)가 결합될 수 있다.As shown in FIG. 12, the
또한, 상기 외부 실링 유닛을 제1 실시예에 적용하고 외부 실링 조립체(400)를 제2 실시예에 적용하는 것도 가능하다.It is also possible to apply the outer sealing unit to the first embodiment and the
기술되지 않은 구성부호 181은 축부(220)가 관통하는 축공이다.A
한편, 도 18을 참조하여 로터 유닛(200)이 회전할 때 조절공(212)의 회전 위치에 따른 냉매의 상태 및 유동 모드를 설명하면 이하와 같다.Meanwhile, referring to FIG. 18, the state and flow mode of the refrigerant according to the rotational position of the
먼저, 제1 작동모드로서, 밸브체(210)의 연통공(212a)이 유동 전환부(130)에 형성된 한쪽 제2 유동구(121)를 향해 있어 정확히 일치하는 경우로서 컨덴서로부터 나오는 냉매가 액상이 되어 증발기로 향하게 된다. 이 상태의 냉매 유량은 최대가 된다.First, in the first operation mode, the
다음, 제2 작동모드로서, 밸브체(210)의 조절공(212)이 유동 전환부(130)에 형성된 한쪽 제2 유동구(121)로부터 연장되는 팽창용 홈(140)에 연통되는 경우로서 컨덴서로부터 나오는 냉매가 팽창용 홈(140)을 통해 토출되면서 단열 팽창되어 포화증기(기상+액상) 상태로 증발기를 향하게 된다. 이 상태의 냉매 유량은 밸브체(210)가 회전함에 따라 조절공(212)에 연통하는 팽창용 홈(140)의 공간 부피가 점차 줄어듦에 따라 감소한다.Next, as the second operation mode, the
다음, 제3 작동모드로서, 밸브체(210)의 조절공(212)이 팽창용 홈(140)이나 제2 유동구(120)에 전혀 연통하지 않은 상태로서 증발기나 칠러로의 냉매 이동이 차단된다.Next, in the third operation mode, the
이어서, 제4 작동모드로서, 밸브체(210)의 연통공(212a)이 유동 전환부(130)에 형성된 다른 쪽 제2 유동구(122)를 향해 있어 정확히 일치하는 경우로서 컨덴서로부터 나오는 냉매가 액상이 되어 칠러로 향하게 된다.Subsequently, as a fourth operation mode, the
다음, 제5 작동모드로서, 밸브체(210)의 조절공(212)이 유동 전환부(130)에 형성된 다른 쪽 제2 유동구(122)로부터 연장되는 팽창용 홈(140)에 연통되는 경우로서 컨덴서로부터 나오는 냉매가 팽창용 홈(140)을 통해 토출되면서 단열 팽창되어 포화증기(기상+액상) 상태로 칠러를 향하게 된다. 이 상태의 냉매 유량은 조절공(212)에 면하는 팽창용 홈(140)의 공간 부피가 점차 줄어듦에 따라 감소한다.Next, as a fifth operation mode, the
도 12에는 본 발명에 따른 밸브 조립체를 적용한 차량의 열관리 시스템이 도시되어 있다.12 shows a thermal management system of a vehicle to which the valve assembly according to the present invention is applied.
도시된 바와 같이, 상기 밸브 조립체(1000)에 의해 기존의 팽창밸브가 모두 통합되고 유로 전환까지 가능하게 되므로 그 구성이 현저하게 단순해지는 장점이 있다.As shown, since all existing expansion valves are integrated by the
또한, 액추에이터(300)는 열관리 시스템에 연결된 별도의 제어장치로부터 신호를 받아 차량 각 부분의 온도 조절에 필요한 소정량만큼 회전하게 되어 있다.In addition, the
이상의 실시예에 관한 설명에서는 상기 제1 유동구(110)와 제2 유동구(120)가 각각 유입구 및 유출구로 기능하도록 설명하고 있으나, 당업자라면 그 반대의 기능을 가지는 구성에도 용이하게 적용할 수도 있으며, 3웨이 만이 아니라, 도 20과 도 21에 도시한 바와 같이 2웨이 또는 4웨이 등 다양한 멀티 경로에도 적용될 수 있음을 밝힌다.In the description of the above embodiment, the
본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위 내에서 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.The embodiments of the present invention are merely illustrative, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible within the scope of the claims below.
100... 밸브 몸체부
110... 제1 유동구
115... 돌출 결합부
120... 제2 유동구
130... 유동 전환부
140... 팽창용 홈
170... 바디 블럭
180... 커버 바디
190... 설치홈
200... 로터 유닛
210... 밸브체
211... 연결공
212... 조절공
212a... 연통공
212b... 팽창공
215... 결합 홈부
220... 축부
300... 액추에이터
400... 외부 실링 조립체
410... 지지링
420... 외부 실링통
430... 제1 실링부재
500... 실링용 베어링
600... 제2 실링부재
610... 실링 링
620... 실링 바
700... 제3 실링부재
810... 부시
820... 외부 실링체
830... 제1 실 베어링
840... 제2 실 베어링
900... 밸브 시트
910... 통과공
920... 팽창용 홈
1000... 밸브 조립체100... valve body
110 ... first flow port
115... protruding joint
120 ... second flow port
130 ... fluid conversion unit
140... groove for expansion
170... body block
180... cover body
190... installation groove
200... rotor unit
210... valve body
211... connector
212... regulator
212a... communication hole
212b ... inflatable ball
215 ... coupling groove
220... Shaft part
300... actuator
400... external sealing assembly
410... support ring
420... external sealing cylinder
430... first sealing member
500... sealing bearing
600 ... second sealing member
610... sealing ring
620... sealing bar
700... third sealing member
810... Bush
820... outer sealing body
830... 1st seal bearing
840... 2nd seal bearing
900... valve seat
910... through hole
920... groove for expansion
1000... valve assembly
Claims (20)
상기 밸브 몸체부의 내부에 회전 가능하게 설치되는 밸브체와 상기 밸브체로부터 상기 밸브 몸체부의 외부까지 연장되는 축부를 포함하는 로터 유닛; 및,
상기 밸브 몸체부의 외부에서 상기 로터 유닛의 축부에 설치되어 상기 로터 유닛을 회전 구동하기 위한 액추에이터;
를 포함하며,
상기 밸브체는 상기 제1 유동구와 연통하는 연결공과, 상기 제2 유동구의 개폐를 조절하기 위해 외주면에 형성되는 조절공을 구비하며,
상기 밸브 몸체부의 내부에는 상기 제1 유동구 및 제2 유동구와 연통하며 상기 밸브체가 회전 가능하게 수용되는 유동 전환부가 형성되고, 상기 유동 전환부의 내주면에는 상기 제2 유동구와 연통되며 상기 유동 전환부의 내주면의 둘레방향으로 연장되는 팽창용 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체.A valve body having a first flow hole and a second flow hole through which cooling fluid passes;
a rotor unit including a valve body rotatably installed inside the valve body and a shaft extending from the valve body to the outside of the valve body; and,
an actuator installed on the shaft of the rotor unit from the outside of the valve body to rotationally drive the rotor unit;
Including,
The valve body has a connection hole communicating with the first flow hole and an adjustment hole formed on an outer circumferential surface to control opening and closing of the second flow hole,
Inside the valve body portion, a flow diverting portion is formed in communication with the first flow port and the second flow port and in which the valve body is rotatably received, and communicates with the second flow port on an inner circumferential surface of the flow diverting portion. An integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle, characterized in that an expansion groove extending in a circumferential direction is formed.
상기 팽창용 홈은 상기 유동 전환부를 구성하는 밸브 몸체부의 내주면에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체.According to claim 1,
The integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle, characterized in that the expansion groove is formed on an inner circumferential surface of the valve body constituting the flow conversion unit.
상기 유동 전환부의 내주면을 반경방향에서 바라볼 때 상기 팽창용 홈은 상기 제2 유동구로부터 둘레방향을 따라 그 폭이 점차 좁게 형성되며, 축부의 길이방향에서 바라볼 때 상기 팽창용 홈은 상기 제2 유동구로부터 둘레방향을 따라 그 폭이 점차 좁게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체.According to claim 2,
When viewing the inner circumferential surface of the flow diverting part in the radial direction, the expansion groove gradually narrows in width along the circumferential direction from the second flow port, and when viewed from the longitudinal direction of the shaft, the expansion groove is the second flow hole. An integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle, characterized in that the width is gradually narrowed along the circumferential direction from the flow hole.
상기 유동 전환부의 내주면에는 둘레방향을 따라 소정 구간에 상기 밸브체의 둘레와 대면하는 밸브 시트가 착탈 가능하게 설치되되, 상기 밸브 시트에는 상기 제2 유동구와 연통하는 통과공이 형성되며, 상기 팽창용 홈은 상기 밸브 시트의 내주면에 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체.According to claim 1,
A valve seat facing the circumference of the valve body is detachably installed on the inner circumferential surface of the flow conversion unit in a predetermined section along the circumferential direction, and a through hole communicating with the second flow hole is formed in the valve seat, and the expansion groove is formed. is an integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle, characterized in that formed on the inner circumferential surface of the valve seat.
상기 유동 전환부의 내주면을 반경방향에서 바라볼 때 상기 팽창용 홈은 상기 통과공으로부터 둘레방향을 따라 그 폭이 점차 좁게 연장 형성되며, 축부의 길이방향에서 바라볼 때 상기 팽창용 홈은 상기 통과공으로부터 둘레방향을 따라 그 폭이 점차 좁게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체.According to claim 4,
When viewing the inner circumferential surface of the flow conversion unit in the radial direction, the expansion groove extends gradually narrower in width from the through hole in the circumferential direction, and when viewed from the longitudinal direction of the shaft portion, the expansion groove extends from the through hole in the through hole. An integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle, characterized in that the width is gradually narrowed along the circumferential direction from
상기 밸브체의 조절공은 상기 유동 전환부 내주면에 형성된 제2 유동구와 동심으로 형성되는 연통공과, 둘레방향을 따라 상기 연통공의 양측에 추가적으로 형성되는 원호형의 팽창공으로 이루어지며, 상기 팽창공의 직경은 상기 연통공의 직경보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체.According to claim 1,
The control hole of the valve body is composed of a communication hole formed concentrically with the second flow hole formed on the inner circumferential surface of the flow conversion unit, and an arc-shaped expansion hole additionally formed on both sides of the communication hole along the circumferential direction. An integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle, characterized in that the diameter is formed smaller than the diameter of the communication hole.
상기 축부와 밸브 몸체부 사이에는 외부 실링 조립체가 개재되되,
상기 외부 실링 조립체는,
상기 축부의 둘레를 감싸며 축부의 길이방향으로 배열되는 복수의 지지링;
상기 복수의 지지링의 외주면과 축부의 길이방향 일단부를 감싸는 외부 실링통; 및,
이웃하는 상기 지지링들 사이와, 축부의 길이방향을 따라 최외측에 배치된 지지링과 상기 외부 실링통 사이에 개재되며 상기 축부의 둘레와 접촉하는 제1 실링부재;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체.According to any one of claims 1 to 6,
An external sealing assembly is interposed between the shaft portion and the valve body portion,
The external sealing assembly,
A plurality of support rings wrapped around the circumference of the shaft and arranged in the longitudinal direction of the shaft;
an external sealing cylinder surrounding the outer circumferential surface of the plurality of support rings and one end in the longitudinal direction of the shaft portion; and,
a first sealing member interposed between the adjacent support rings and between a support ring disposed at an outermost side along the longitudinal direction of the shaft portion and the external sealing cylinder, and contacting the circumference of the shaft portion;
An integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle, characterized in that it comprises a.
상기 축부의 길이방향을 따라 상기 외부 실링통의 외측에는 상기 축부를 감싼 상태로 상기 밸브 몸체부 사이에 개재되는 실링용 베어링이 개재되는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체.According to claim 7,
An integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle, characterized in that a sealing bearing interposed between the valve body parts in a state of wrapping the shaft part is interposed on the outside of the external seal cylinder along the longitudinal direction of the shaft part.
상기 밸브체의 외주면에는 제2 실링부재가 설치되어 있되,
상기 제2 실링부재는 축부의 길이방향 양측에 각각 둘레방향을 따라 연장 형성되는 실링 링과, 상기 양 실링 링을 가로지르는 방향으로 연결하되 둘레방향을 따라 이격되게 배치되는 실링 바를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체.According to claim 1,
A second sealing member is installed on the outer circumferential surface of the valve body,
The second sealing member includes a sealing ring extending along the circumferential direction on both sides of the shaft portion in the longitudinal direction, respectively, and a sealing bar connected in a direction transverse to the both sealing rings but spaced apart from each other along the circumferential direction. Integrated valve assemblies for thermal management systems in vehicles.
상기 제1 유동구가 형성되는 유동 전환부의 바닥에는 상기 제1 유동구 주위를 감싸며 밸브체를 향해 돌출되는 환형의 돌출 결합부가 형성되고, 상기 밸브체의 바닥에는 상기 돌출 결합부에 결합되는 환형의 결합 홈부가 형성되며, 상기 돌출 결합부와 결합 홈부 사이에는 상기 돌출 결합부의 단면 형상과 대응하는 단면 형상을 가지는 환형의 제3 실링부재가 개재되는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체.According to claim 1,
At the bottom of the flow diverting part where the first flow hole is formed, an annular protruding coupling part that protrudes toward the valve body while surrounding the first flow hole is formed, and an annular coupling groove coupled to the protruding coupling part is formed at the bottom of the valve body. An integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle, characterized in that an annular third sealing member having a cross-sectional shape corresponding to a cross-sectional shape of the protruding coupling portion is interposed between the protruding coupling portion and the coupling groove portion.
상기 밸브 몸체부는 바디 블럭과, 상기 바디 블럭에 대하여 분리 가능하게 설치되는 커버 바디로 이루어지되, 상기 바디 블럭과 커버 바디를 결합하여 제2 유동구를 형성하며, 상기 팽창용 홈은 상기 바디 블럭과 커버 바디에 각각 부분적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체.According to claim 1 or 2,
The valve body portion is composed of a body block and a cover body detachably installed with respect to the body block. An integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle, characterized in that each part is formed in a body.
상기 축부와 밸브 몸체부 사이에는 외부 실링 유닛이 개재되되,
상기 외부 실링 유닛은,
상기 축부의 둘레를 감싸는 부시;
상기 축부의 길이방향을 따라 상기 부시의 일측에 배치되며 상기 밸브 몸체부와 축부 사이에 개재되는 환형의 외부 실링체;
상기 부시와 밸브체 사이에 개재되는 환형의 제1 실 베어링; 및,
상기 밸브체를 중심으로 상기 제1 실 베어링의 반대쪽에서 상기 밸브체와 밸브 몸체부 사이에 개재되는 환형의 제2 실 베어링;
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체.According to any one of claims 1 to 6,
An external sealing unit is interposed between the shaft portion and the valve body portion,
The external sealing unit,
A bush surrounding the circumference of the shaft portion;
an annular external sealing body disposed on one side of the bush along the longitudinal direction of the shaft unit and interposed between the valve body unit and the shaft unit;
an annular first seal bearing interposed between the bush and the valve body; and,
an annular second seal bearing interposed between the valve body and the valve body on the opposite side of the first seal bearing with respect to the valve body;
An integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle, characterized in that it comprises a.
상기 외부 실링체는 상기 밸브체를 향하여 개구되도록 여유홈이 형성되되, 상기 여유홈을 사이에 두고 내측 테두리부와 외측 테두리부를 포함하며, 상기 여유홈 내에서 상기 내측 테두리부를 둘레방향을 따라 감싸는 조임링이 결합되는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체.According to claim 12,
The outer sealing body is formed with a clearance groove so as to open toward the valve body, includes an inner rim portion and an outer rim portion with the clearance groove interposed therebetween, and tightens the inner rim portion in the clearance groove along the circumferential direction. An integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle, characterized in that a ring is coupled.
상기 외부 실링체는 고무 또는 합성수지로 이루어지며 외측 테두리부와 바닥부에는 금속제 플레이트가 내재되는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체.According to claim 13,
The integrated valve assembly for the thermal management system of a vehicle, characterized in that the outer sealing body is made of rubber or synthetic resin, and a metal plate is embedded in the outer rim portion and the bottom portion.
상기 제1 실 베어링의 일측은 상기 밸브체에 접촉하고, 타측은 두 갈래로 분기되어 한쪽은 상기 부시에 접촉하는 것과 함께 다른쪽은 상기 밸브 몸체부에 형성된 제1 결합홈에 결합되며, 상기 두 갈래 사이에 형성된 제1 맞춤홈과 밸브 몸체부 사이에는 오링이 접촉 개재되는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체.According to claim 12,
One side of the first seal bearing is in contact with the valve body, and the other side is branched into two branches, one side of which is in contact with the bush and the other side is coupled to the first coupling groove formed in the valve body portion. An integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle, characterized in that an O-ring is contacted and interposed between the first alignment groove formed between the prongs and the valve body.
상기 제2 실 베어링의 일측은 상기 밸브체에 접촉하고, 타측은 두 갈래로 분기되어 상기 밸브 몸체부에 형성된 제2 결합홈에 결합되며, 상기 두 갈래 사이에 형성된 제2 맞춤홈과 밸브 몸체부 사이에는 오링이 접촉 개재되는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체.According to claim 12,
One side of the second seal bearing is in contact with the valve body, and the other side is branched into two prongs and coupled to the second coupling groove formed in the valve body portion, and the second matching groove formed between the two prongs and the valve body portion. An integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle, characterized in that an O-ring is interposed in contact therebetween.
상기 밸브 몸체부는 바디 블럭과, 상기 바디 블럭에 대하여 분리 가능하게 설치되는 커버 바디로 이루어지되, 상기 바디 블럭과 커버 바디 사이에 상기 밸브 시트가 결합되는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체.According to claim 4 or 5,
The valve body portion is composed of a body block and a cover body detachably installed from the body block, and the valve seat is coupled between the body block and the cover body. An integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle, characterized in that .
상기 밸브 시트는 합성수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체.According to claim 4 or 5,
The integrated valve assembly for the thermal management system of a vehicle, characterized in that the valve seat is made of synthetic resin.
상기 밸브 시트의 배면에는 고무로 이루어진 탄성부가 형성되어 상기 밸브 몸체부와 접촉하는 것을 특징으로 하는 차량의 열관리 시스템용 통합 밸브 조립체.According to claim 18,
An integrated valve assembly for a thermal management system of a vehicle, characterized in that an elastic part made of rubber is formed on the rear surface of the valve seat to contact the valve body.
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|---|---|---|---|
| KR1020210041271A KR102550127B1 (en) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | Integrated valve assembly for vehicle thermal management system and the vehicle thermal management system |
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Patent Citations (3)
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| KR102186053B1 (en) | 2018-04-05 | 2020-12-04 | 한온시스템 주식회사 | Device for regulating a flow through and distributing a fluid in a fluid circuit |
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