KR102578123B1 - Hvac 모듈용 로터리 에어 밸브 및 이를 포함하는 hvac 모듈 - Google Patents

Abstract

HVAC 모듈의 HVAC 모듈 케이스에 설치되는 로터리 에어 밸브는 공기 흐름의 차단을 위한 공기 차단부, 상기 공기 차단부의 양측 사이드에 구비되며 회전축을 정의하는 한 쌍의 지지 샤프트, 그리고 상기 HVAC 모듈 케이스에 서로 이격되도록 구비되는 한 쌍의 호 형상의 가이드 그루브에 각각 회전 가능하게 삽입되는 한 쌍의 체결 돌기를 포함한다.

Description

HVAC 모듈용 로터리 에어 밸브 및 이를 포함하는 HVAC 모듈{Rotary air valve for HVAC module and HVAC module including same}

본 발명은 차량의 HVAC 모듈의 로터리 에어 밸브(air valve)에 관한 것이다.

차량의 공기 조화를 위한 HVAC 모듈은 내부의 공기 흐름을 조절하기 위한 에어 인렛 밸브와 같은 에어 밸브를 포함한다. HVAC 모듈의 에어 인렛은 면적이 상대적으로 넓어 에어 인렛 밸브도 상대적으로 큰 크기를 가진다. 또한 에어 인렛은 HVAC 모듈로 공기를 유입시키는 통로의 역할을 하는 부분이므로 공기 저항을 유발하는 구조를 가지면 HVAC 모듈 전체의 풍량 성능에 부정적인 영향을 미치므로 공기 저항을 최소화하는 설계가 필요하다. 이러한 이유로 일반적으로 로터리 방식의 돔(dome) 형태의 밸브가 에어 인렛 밸브로 사용되고, 로터리 돔 밸브는 끝단 피봇 방식, 센터 피봇 방식 등의 밸브에 비해 넓은 면적의 여닫이 조절에 유리하고 센터 샤프트(center shaft)가 없어 공기 저항을 낮출 수 있는 장점을 가진다.

그러나 로터리 돔 밸브는 사출 성형 후 수축 변형의 문제를 가진다. 이는 돔 밸브의 비대칭적 구조에 기인하는 것이며, 대부분의 돔 밸브가 이러한 문제를 가진다. 이러한 문제를 해소하기 위해 금형을 수축 반대 방향으로 오차를 갖도록 제작하거나 사출 후 형상 유지를 위해 밸브 블록에 일정 시간 끼워 넣은 방법 등이 일반적으로 사용되고 있으나, 이러한 방법들은 문제를 영구적으로 해결할 수 있는 방법이 아니며 설계적인 방안을 통해 이 문제를 해소할 수 있는 방안이 요구되고 있다.

일본 등록특허공보 3858712 (2006.09.29.)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 사출 후 수축 변형을 방지할 수 있는 로터리 에어 밸브를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 HVAC 모듈의 HVAC 모듈 케이스에 설치되는 로터리 에어 밸브는 공기 흐름의 차단을 위한 공기 차단부, 상기 공기 차단부의 양측 사이드에 구비되며 회전축을 정의하는 한 쌍의 지지 샤프트, 상기 지지 샤프트를 둘러싸면서 상기 공기 차단부의 가장자리를 따라 연장되도록 형성되는 한 쌍의 실링 부재, 그리고 상기 HVAC 모듈 케이스에 서로 이격되도록 구비되는 한 쌍의 호 형상의 가이드 그루브에 각각 회전 가능하게 삽입되는 한 쌍의 체결 돌기를 포함한다. 상기 한 쌍의 체결 돌기는 상기 한 쌍의 지지 샤프트에서 각각 돌출되어 상기 한 쌍의 실링 부재의 외측으로 돌출되도록 형성되고, 상기 한 쌍의 가이드 그루브는 상기 회전축을 중심으로 하는 호 형상을 각각 갖도록 형성된다.

삭제

상기 체결 돌기와 상기 가이드 그루브는 상기 한 쌍의 지지 샤프트가 상기 회전축의 방향으로 서로 가까워지는 것을 차단할 수 있도록 서로 체결될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 HVAC 모듈은 HVAC 모듈 케이스, 그리고 상기 HVAC 모듈 케이스에 회전 가능하게 장착되는 로터리 에어 밸브를 포함한다. 상기 HVAC 모듈 케이스는 서로 이격되는 상태로 구비되는 한 쌍의 호 형상의 가이드 그루브를 포함한다. 상기 로터리 에어 밸브는 공기 흐름의 차단을 위한 공기 차단부, 상기 공기 차단부의 양측 사이드에 구비되며 회전축을 정의하는 한 쌍의 지지 샤프트, 상기 지지 샤프트를 둘러싸면서 상기 공기 차단부의 가장자리를 따라 연장되도록 형성되는 한 쌍의 실링 부재, 그리고 상기 한 쌍의 가이드 그루브에 각각 회전 가능하게 삽입되는 체결 돌기를 포함한다. 상기 한 쌍의 체결 돌기는 상기 한 쌍의 지지 샤프트에서 각각 돌출되어 상기 한 쌍의 실링 부재의 외측으로 돌출되도록 형성되고, 상기 한 쌍의 가이드 그루브는 상기 회전축을 중심으로 하는 호 형상을 갖도록 형성된다.

본 발명에 의하면, 로터리 에어 밸브에 구비되는 한 쌍의 체결 돌기가 HVAC 모듈 케이스에 구비되는 한 쌍의 가이드 그루브에 각각 회전 가능하게 삽입되며 지지 샤프트가 회전축의 방향으로 서로 가까워지도록 수축되는 것을 방지함으로써, 간단한 구조를 통해 로터리 에어 밸브의 수축 변형을 차단할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 로터리 에어 밸브와 HVAC 모듈 케이스의 분해된 상태를 보여주는 사시도이다.
도 2는 도 1의 로터리 에어 밸브의 일측 지지 샤프트와 HVAC 모듈 케이스의 대응하는 조립 부분을 보여주는 사시도이다.
도 3은 도 1의 로터리 에어 밸브의 다른 일측 지지 샤프트와 HVAC 모듈 케이스의 대응하는 조립 부분을 보여주는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 로터리 에어 밸브가 HVAC 모듈 케이스에 조립된 상태의 부분 단면도이다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명이 실시예에 따른 로터리 에어 밸브(10)는 HVAC 모듈의 HVAC 모듈 케이스(1)에 조립되어 공기 흐름을 조절할 수 있도록 구성된다. 로터리 에어 밸브(10)는 전체적으로 돔(dome) 형태를 가지며, 돔 형태를 가지는 공기 차단부(11)를 포함한다. 로터리 에어 밸브(10)는 회전 가능하게 HVAC 모듈 케이스(1)에 조립되며 회전 위치에 따라 공기 흐름을 조절할 수 있도록 구성된다. 공기 차단부(11)는 공기 통로(2)에 배치되며 회전 위치에 따라 공기 통로(2)의 개방 및 폐쇄가 이루어지도록 작용한다. 도시의 편의를 위해 도 1에는 HVAC 모듈 케이스(1)의 일부만이 도시되어 있다. 또한 도면에 도시되지 않았으나 HVAC 모듈은 실내 공기의 온도, 풍량 등을 조절하기 위한 블로워, 히터 코어, 증발기 코어, 각종 밸브를 포함할 수 있다.

공기 차단부(11)의 양측 사이드에 지지 샤프트(13, 14)가 구비된다. 지지 샤프트(13, 14)는 공기 차단부(11)의 양측 사이드에서 외측으로 각각 돌출되도록 형성되며 회전축(X)을 정의한다. 로터리 에어 밸브(10)는 지지 샤프트(13, 14)에 의해 정의되는 회전축(X)을 중심으로 회전 가능하게 HVAC 모듈 하우징(1)에 설치된다.

로터리 에어 밸브(10)의 지지 샤프트(13, 14)는 HVAC 모듈 케이스(1)의 지지 홈(3, 4)에 각각 회전 가능하게 삽입된다. 도 1 및 도 2를 참조하면, HVAC 모듈 케이스(1)는 서로 마주하는 측벽(5, 6)을 구비할 수 있으며, 지지 홈(3, 4)은 측벽(5, 6)의 상단 부분에 각각 형성될 수 있다. 로터리 에어 밸브(10)는 도 1에 표시된 점선 화살표 방향으로 HVAC 모듈 케이스(1)에 조립될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 로터리 에어 밸브(10)는 지지 샤프트(13, 14)의 축방향(X)으로의 수축 변형을 방지하기 위한 체결 돌기(17, 18)를 구비할 수 있다. 로터리 에어 밸브(10)의 체결 돌기(17, 18)는 HAVC 모듈 케이스(1)의 측벽(5, 6)에 구비되는 가이드 그루브(7, 8)에 각각 회전 가능하게 삽입될 수 있다. 도 2, 도 3 및 도 4를 참조하면, 체결 돌기(17, 18)는 지지 샤프트(13, 14)에서 반경방향 외측으로 돌출되어 형성될 수 있으며, 가이드 그루브(7, 8)는 지지 홈(3, 4)의 바닥면에 회전축(X)을 중심으로 하는 원호 형상을 이루도록 함몰되어 형성될 수 있다. 로터리 에어 밸브(10)는 체결 돌기(17, 18)가 가이드 그루브(7, 8)에 삽입되는 상태로 HAVC 모듈 케이스(1)에 조립되며, 이에 의해 로터리 에어 밸브(10)가 회전축(X)을 중심으로 회전할 때 체결 돌기(17, 18)가 가이드 그루브(7, 8) 내에서 회전한다. 이때, 가이드 그루브(7, 8)와 체결 돌기(17, 18)는 지지 샤프트(13, 14)가 회전축(X)을 따라 서로 가까워지는 방향으로 이동하는 것을 차단하도록 형성된다. 이에 의해 로터리 에어 밸브(10)가 축방향(X)으로 수축 변형되는 것이 차단될 수 있다.

로터리 에어 밸브(10)는 공기 밀봉을 위한 러버 재질의 실링 부재(19)를 더 구비할 수 있으며, 실링 부재(19)는 도 4에 도시된 바와 같이 지지 샤프트(14)을 둘러싸면서 공기 차단부(11)의 가장자리를 따라 연장되도록 형성될 수 있다. 도 4에는 HVAC 모듈 케이스(1)의 상부에 체결되는 상부 케이스(100)가 예시적으로 도시되어 있으며, 로터리 에어 밸브(10)는 HVAC 모듈 케이스(1)과 상부 케이스(100)에 의해 형성되는 공간에 배치될 수 있다. 이때, 도 2 및 도 3을 참조하면, 체결 돌기(17, 18)는 지지 샤프트(13, 14)에서 돌출되어 실링 부재(19)의 외측으로 돌출되어 가이드 그루브(7, 8)에 체결될 수 있다.

이상에서 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.

1: HVAC 모듈 케이스
2: 공기 통로
3, 4: 지지 홈
5, 6: 측벽
7, 8: 가이드 그루브
10: 로터리 에어 밸브
11: 공기 차단부
13, 14: 지지 샤프트
17, 18: 체결 돌기
X: 회전축

Claims (6)

1. HVAC 모듈의 HVAC 모듈 케이스에 설치되는 로터리 에어 밸브로서,
   공기 흐름의 차단을 위한 공기 차단부,
   상기 공기 차단부의 양측 사이드에 구비되며 회전축을 정의하는 한 쌍의 지지 샤프트,
   상기 지지 샤프트를 둘러싸면서 상기 공기 차단부의 가장자리를 따라 연장되도록 형성되는 한 쌍의 실링 부재, 그리고
   상기 HVAC 모듈 케이스에 서로 이격되도록 구비되는 한 쌍의 호 형상의 가이드 그루브에 각각 회전 가능하게 삽입되는 한 쌍의 체결 돌기
   를 포함하고,
   상기 한 쌍의 체결 돌기는 상기 한 쌍의 지지 샤프트에서 각각 돌출되어 상기 한 쌍의 실링 부재의 외측으로 돌출되도록 형성되고,
   상기 한 쌍의 가이드 그루브는 상기 회전축을 중심으로 하는 호 형상을 각각 갖도록 형성되는 로터리 에어 밸브.
2. 삭제
3. 제1항에서,
   상기 체결 돌기와 상기 가이드 그루브는 상기 한 쌍의 지지 샤프트가 상기 회전축의 방향으로 서로 가까워지는 것을 차단할 수 있도록 서로 체결되는 로터리 에어 밸브.
4. HVAC 모듈 케이스, 그리고
   상기 HVAC 모듈 케이스에 회전 가능하게 장착되는 로터리 에어 밸브
   를 포함하고,
   상기 HVAC 모듈 케이스는 서로 이격되는 상태로 구비되는 한 쌍의 호 형상의 가이드 그루브를 포함하고,
   상기 로터리 에어 밸브는 공기 흐름의 차단을 위한 공기 차단부, 상기 공기 차단부의 양측 사이드에 구비되며 회전축을 정의하는 한 쌍의 지지 샤프트, 상기 지지 샤프트를 둘러싸면서 상기 공기 차단부의 가장자리를 따라 연장되도록 형성되는 한 쌍의 실링 부재, 그리고 상기 한 쌍의 가이드 그루브에 각각 회전 가능하게 삽입되는 한 쌍의 체결 돌기를 포함하고,
   상기 한 쌍의 체결 돌기는 상기 한 쌍의 지지 샤프트에서 각각 돌출되어 상기 한 쌍의 실링 부재의 외측으로 돌출되도록 형성되고,
   상기 한 쌍의 가이드 그루브는 상기 회전축을 중심으로 하는 호 형상을 갖도록 형성되는 HVAC 모듈.
5. 삭제
6. 제4항에서,
   상기 체결 돌기와 상기 가이드 그루브는 상기 한 쌍의 지지 샤프트가 상기 회전축의 방향으로 서로 가까워지는 것을 차단할 수 있도록 서로 체결되는 HVAC 모듈.