KR20240016710A - 멀티웨이밸브 - Google Patents

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KR20240016710A
KR20240016710A KR1020220094798A KR20220094798A KR20240016710A KR 20240016710 A KR20240016710 A KR 20240016710A KR 1020220094798 A KR1020220094798 A KR 1020220094798A KR 20220094798 A KR20220094798 A KR 20220094798A KR 20240016710 A KR20240016710 A KR 20240016710A
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이상민
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현대위아 주식회사
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Abstract

측벽의 둘레를 따라 이격된 복수의 관통홀이 형성되고, 측벽 외측에 관통홀마다 매칭된 복수의 포트가 형성되며, 포트에는 냉각매체가 유통되는 유동부가 상하방향으로 형성된 하우징; 하우징의 내부공간에 삽입되며 내부에 복수의 유로가 형성된 밸브바디; 및 하우징의 상부 또는 하부에 결합되어 밸브바디를 회전시킴으로써 밸브바디의 유로를 통해 하우징의 복수의 관통홀이 서로 선택적으로 연결되도록 하는 액추에이터;를 포함하는 멀티웨이밸브가 소개된다.

Description

멀티웨이밸브 {MULTI-WAY VALVE}
본 발명은 차량 등에 컴팩트한 구조로 설치할 수 있고 다수의 주변 배관을 삭제함으로써 원가와 중량을 절감할 수 있도록 하는 멀티웨이밸브에 관한 것이다.
최근 전기차나 연료전지차량 등 친환경적인 차량들이 많이 보급됨에 따라 관련된 기술이 많이 개발되고 있다. 특히 친환경적 차량들의 경우 배터리 등 전기에너지를 통하여 차량의 주행이 이루어지는바, 전비의 향상과 관련하여 기술개발이 필요하다.
전비의 경우 배터리나 구동모터의 효율도 중요하지만 엔진이 없는 차량의 경우 열원이 없기 때문에 전기에너지를 통하여 차량의 열관리를 수행할 수밖에 없다.
친환경적 차량들의 경우 열관리가 필요한 부분은 크게 배터리, 전자장비, 실내공조로 나뉘어지고, 각 분야를 독립적인 시스템으로 관리하는 것보다는 통합적으로 하나의 시스템에서 관리를 함으로써 폐열을 적극적으로 활용하고, 차량의 전체적인 에너지 소모 효율을 상승시킬 필요가 있다.
이러한 통합열관리 시스템을 구축함에 있어서 필요한 부품들을 새롭게 개발하고 적용할 경우 차량 내에서 차지하는 공간을 절약하고 중량을 절감함으로써 좀 더 효율적인 차량을 제작할 수 있게 된다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-2018-0072781 A
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 차량 등에 컴팩트한 구조로 설치할 수 있고 다수의 주변 배관을 삭제함으로써 원가와 중량을 절감할 수 있도록 하는 멀티웨이밸브를 제공하고자 함이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 멀티웨이밸브는, 내부공간 및 내부공간을 감싸는 측벽으로 구성되며, 측벽의 둘레를 따라 이격된 복수의 관통홀이 형성되고, 측벽 외측에 관통홀마다 매칭된 복수의 포트가 형성되며, 포트에는 냉각매체가 유통되는 유동부가 상하방향으로 형성된 하우징; 하우징의 내부공간에 삽입되며 내부에 복수의 유로가 형성된 밸브바디; 및 하우징의 상부 또는 하부에 결합되어 밸브바디를 회전시킴으로써 밸브바디의 유로를 통해 하우징의 복수의 관통홀이 서로 선택적으로 연결되도록 하는 액추에이터;를 포함하고, 하우징을 기준으로 포트의 유동부를 통해 상하방향으로 냉각매체가 유입 및 유출될 수 있다.
하우징의 측벽의 내주면은 원통형으로써 하우징의 내부공간을 구성하고, 밸브바디는 외주면이 원통형으로써 하우징 측벽의 내주면을 마주할 수 있다.
포트는 하우징의 외주면 중 관통홀 지점에서 외측으로 돌출되며 하우징의 높이방향으로 연장되도록 형성되고, 포트의 유동부는 하우징의 관통홀과 연결될 수 있다.
밸브바디의 외주면과 하우징의 내주면 사이에는 실링부가 마련되어 하우징의 인접하는 관통홀 사이가 실링될 수 있다.
실링부는 원통형의 링 형상이며, 하우징의 내부공간에 삽입된 상태에서 위치가 고정되어 밸브바디가 실링부와 상대회전할 수 있다.
실링부에는 하우징의 관통홀과 대응되는 위치에 유동홀이 형성될 수 있다.
복수의 포트는 상단이 모두 폐쇄되고 하단이 모두 개방되어 포트의 하단을 통해 냉각매체가 유입 및 유출될 수 있다.
하우징은 상단이 개방되고 하단이 폐쇄되며, 개방된 하우징의 상단을 통해 밸브바디가 하우징의 내부공간으로 삽입되고, 액추에이터가 하우징의 상부에 결합될 수 있다.
하우징과 밸브바디는 수평방향으로 구획된 복수의 레이어로 구성될 수 있다.
하우징에는 각각의 레이어마다 관통홀이 둘레를 따라 형성되고, 레이어마다 형성된 관통홀들은 상하방향으로 위치가 서로 매칭될 수 있다.
포트는 하우징의 높이방향으로 연장되도록 형성됨으로써 포트의 유동부는 상하방향으로 매칭된 복수의 레이어의 관통홀들에 함께 연결될 수 있다.
밸브바디에는 각각의 레이어마다 복수의 유로가 형성되고, 하나의 레이어에 형성된 유로들은 다른 레이어에 형성된 유로들과 분리될 수 있다.
밸브바디의 외측면에는 내부의 유로와 연통된 복수의 바디홀이 형성되며, 각 레이어별 바디홀들은 원주방향으로 서로 옵셋될 수 있다.
하우징의 관통홀은 하우징의 둘레를 따라 일정간격으로 이격되어 형성될 수 있다.
본 발명의 멀티웨이밸브에 따르면, 차량 등에 컴팩트한 구조로 설치할 수 있고 다수의 주변 배관을 삭제함으로써 원가와 중량을 절감할 수 있게 된다.
특히 밸브를 중심으로 열관리 부품(열교환기, 통합 리저버 등)이 배치되고, 분기관 없이 단순히 포트를 통한 연결이 가능하므로 냉각수 부품 모듈화 측면에서 매우 유리하다.
도 1 내지 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티웨이밸브의 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티웨이밸브를 분해한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티웨이밸브의 하우징 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티웨이밸브의 실링부를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티웨이밸브의 밸브바디를 나타낸 도면.
도 7은 도 6의 밸브바디의 A-A선을 따라 절개한 단면도.
도 8은 도 6의 밸브바디의 B-B선을 따라 절개한 단면도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티웨이밸브의 제1레이어의 단면도.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티웨이밸브의 제2레이어의 단면도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티웨이밸브가 적용된 통합열관리시스템의 구성도.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티웨이밸브가 적용된 통합열관리모듈의 사시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
도 1 내지 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티웨이밸브의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티웨이밸브를 분해한 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티웨이밸브의 하우징 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티웨이밸브의 실링부를 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티웨이밸브의 밸브바디를 나타낸 도면이고, 도 7은 도 6의 밸브바디의 A-A선을 따라 절개한 단면도이며, 도 8은 도 6의 밸브바디의 B-B선을 따라 절개한 단면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티웨이밸브의 제1레이어의 단면도이며, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티웨이밸브의 제2레이어의 단면도이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티웨이밸브가 적용된 통합열관리시스템의 구성도이며, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티웨이밸브가 적용된 통합열관리모듈의 사시도이다.
본 발명에 따른 멀티웨이밸브는, 내부공간 및 내부공간을 감싸는 측벽으로 구성되며, 측벽의 둘레를 따라 이격된 복수의 관통홀이 형성되고, 측벽 외측에 관통홀마다 매칭된 복수의 포트가 형성되며, 포트에는 냉각매체가 유통되는 유동부가 상하방향으로 형성된 하우징; 하우징의 내부공간에 삽입되며 내부에 복수의 유로가 형성된 밸브바디; 및 하우징의 상부 또는 하부에 결합되어 밸브바디를 회전시킴으로써 밸브바디의 유로를 통해 하우징의 복수의 관통홀이 서로 선택적으로 연결되도록 하는 액추에이터;를 포함하고, 하우징을 기준으로 포트의 유동부를 통해 상하방향으로 냉각매체가 유입 및 유출될 수 있다.
도 1 내지 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티웨이밸브의 사시도로서, 이하에서 도시되고 설명되는 실시예의 경우 6-WAY 밸브를 예시로 한다.
본 발명의 밸브의 경우 도시된 것과 같이 하우징(100)이 구비된다. 하우징은 내부공간(110) 및 내부공간(110)을 감싸는 측벽(120)으로 구성된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티웨이밸브의 하우징 단면도로서, 하우징의 측벽(120)에는 둘레를 따라 이격된 복수의 관통홀(144)이 형성되고, 측벽(120) 외측에 관통홀(144)마다 매칭된 복수의 포트(140)가 형성된다. 하우징의 관통홀(144)은 하우징(100)의 둘레를 따라 일정간격으로 이격되어 형성될 수 있다. 이를 통해 하우징(100)에 미치는 냉각매체에 의한 내압을 대칭적인 방향으로 작용하도록 함으로써 부품의 초기 조립상태에 대한 내구성을 확보할 수 있다.
하우징(100)의 측벽(120)의 내주면은 원통형으로써 하우징(100)의 내부공간(110)을 구성한다. 그리고 그 원통형의 측벽(120)을 따라 둘레 방향으로 복수의 관통홀(144)이 이격되어 형성된다. 하우징(100)은 그 내부에 밸브바디(300)를 내장하며, 외부의 포트(140)를 통해 냉각매체를 유통시키는 역할을 수행한다.
특히, 포트(140)는 하우징(100)의 외주면 중 관통홀(144)이 형성된 지점에서 외측으로 돌출되어 형성된다. 그리고 하우징(100)의 높이방향으로 연장되도록 형성되고, 포트(140)의 유동부(142)는 하우징(100)의 관통홀(144)과 연결될 수 있다. 포트(140)는 사이즈가 작은 원통형으로 형성될 수 있고, 그 내부가 유동부(142)를 구성한다. 유동부(142)는 하우징(100)의 관통홀(144)과 연통되고, 밸브바디(300)와 연결된다.
포트(140) 역시 하우징(100)의 둘레를 따라 관통홀(144)이 형성된 지점마다 매칭되어 마련될 수 있다. 복수의 포트(140)는 상단이 모두 폐쇄되고 하단이 모두 개방되어 포트(140)의 하단을 통해 냉각매체가 유입 및 유출될 수 있다. 즉, 포트(140)의 하단이 개방됨으로써 유동부(142) 역시 하단이 개방되고, 하단이 개방된 유동부(142)를 통하여 냉각매체가 하우징(100)의 하단에서 유출입되는 것이다.
한편, 하우징(100)은 상단이 개방되고 하단이 폐쇄되며, 개방된 하우징(100)의 상단을 통해 밸브바디(300)가 하우징(100)의 내부공간으로 삽입되고, 액추에이터(700)가 하우징(100) 상부에 결합될 수 있다.
즉, 하우징(100)과 포트(140)는 모두 원통형의 형상이며, 포트(140)는 하단이 개방되고 하우징(100)은 상단이 개방된 형태로써, 상하방향으로 이동되는 금형을 통해 수지재질로 사출 성형이 될 수 있다.
이러한 형상을 통해 하우징(100)의 성형이 매우 쉽고 용이해지며 액추에이터(700)의 회전축과 동일한 수직방향으로 하방에서 냉각매체가 유출입되는 것이다. 이를 통해 후술할 매니폴드에 수직으로 끼워져 장착됨으로써 통합열관리모듈의 조립이 용이해지고 별도의 배관 등이 대폭 축소되는 것이다.
한편, 밸브바디(300)는 하우징(100)의 내부공간에 삽입되며 내부에 복수의 유로(340)가 형성된다. 구체적으로, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티웨이밸브의 밸브바디를 나타낸 도면으로서, 밸브바디(300)는 외주면이 원통형으로써 하우징(100)의 내부공간에 삽입된 상태에서 하우징(100) 측벽(120)의 내주면을 마주할 수 있다.
하우징(100)은 그 상단이 개방된 형상이기 때문에 개방된 하우징(100)의 상단을 통해 실링부(500)와 밸브바디(300)가 삽입되고, 액추에이터(700)는 하우징(100)의 개방된 상단에 결합되어 하우징(100)을 밀폐함과 동시에 밸브바디(300)를 회전시킨다. 액추에이터(700)는 밸브바디(300)를 회전시킴으로써 밸브바디(300)의 내부에 형성된 유로(340)를 통해 하우징(100)의 복수의 관통홀(144)이 서로 선택적으로 연결되도록 한다. 그에 따라 하우징(100)의 임의의 두 포트(140)가 서로 연결되고, 연결된 일측 포트(140)의 하단을 통해 냉각매체가 유입되면 포트(140)의 유동부(142)와 관통홀(144) 및 밸브바디(300)의 유로(340)를 거친 후 다른 포트(140)의 유동부(142)와 포트(140) 하단을 통해 냉각매체가 토출되는 것이다. 따라서 전체적으로 냉각매체는 상방-수평-하방의 2회 정도 꺾여진 루프를 통해 유동된다.
본 발명의 밸브의 경우에는 이와 같이 냉각매체의 유출입을 밸브의 반경방향이 아닌 밸브의 축방향 일측에서 모두 이루어지도록 함으로써 밸브와 이에 연결된 라인들이 모두 축방향으로 정렬되도록 하고, 이를 통해 밸브 및 주변부품이 차지하는 부피를 크게 축소시킬 수 있게 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티웨이밸브의 실링부를 나타낸 도면으로써, 실링부(500)는 밸브바디(300)의 외주면과 하우징(100)의 내주면 사이에 마련되어 하우징(100)의 인접하는 관통홀(144) 사이가 실링될 수 있도록 한다. 이러한 실링부(500)는 원통형의 링 형상이며, 하우징(100)의 내부공간(110)에 삽입된 상태에서 위치가 고정되어 밸브바디(300)가 실링부(500)와 상대회전할 수 있다. 그리고 실링부(500)에는 하우징(100)의 관통홀(144)과 대응되는 위치에 유동홀(520)이 형성되도록 함으로써 밸브바디(300)와 관통홀(144)의 사이에서 실링을 수행하면서 냉각매체의 흐름이 방해받지 않도록 한다.
도 7은 도 6의 밸브바디의 A-A선을 따라 절개한 단면도이며, 도 8은 도 6의 밸브바디의 B-B선을 따라 절개한 단면도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티웨이밸브의 제1레이어의 단면도이며, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티웨이밸브의 제2레이어의 단면도이다.
본 발명의 밸브의 하우징(100)과 밸브바디(300)는 수평방향으로 구획된 복수의 레이어(L1,L2)로 구성될 수 있다. 이와 함께 실링부 역시 복수의 레이어(L1,L2)로 구성될 수 있다.
하우징(100)과 실링부(500) 및 밸브바디(300)를 복수의 레이어(L1,L2)로 구성함으로써 좀 더 다양한 유로를 형성할 수 있고, 복수의 레이어(L1,L2)가 포트(140)들을 공유함으로써 6개의 포트(140)로도 6개 이상의 냉각매체의 흐름을 만들 수 있게 된다. 이하의 실시예에서는 레이어(L1,L2)가 제1레이어(L1)와 제2레이어(L2)로 구성된 예시에 관하여 설명한다.
구체적으로, 하우징(100)은 하나의 몸체가 2개의 레이어(L1,L2)로 상하방향으로 영역이 구분된다. 그리고 각각의 레이어(L1,L2)마다 관통홀(144)들이 둘레를 따라 형성되고, 레이어(L1,L2)들마다 형성된 관통홀(144)들은 상하방향으로 위치가 서로 매칭될 수 있다. 즉, 하우징(100)의 제1레이어(L1)에 형성된 관통홀(144-1)들과 제2레이어(L2)에 형성된 관통홀(144-2)들은 서로가 상하방향으로 이격되어 있지만 원주방향으로는 동일한 위치에 정렬 되도록 형성되는 것이다. 즉, 포트(140)는 하우징(100)의 높이방향으로 연장되도록 형성됨으로써 포트(140)의 유동부(142)는 상하방향으로 매칭된 복수의 레이어(L1,L2)의 관통홀(144-1,144-2)들에 함께 연결될 수 있다. 실링부(500) 역시 복수의 레이어로 구성되고 레이어별로 유동홀(520-1,520-2)이 형성된다. 이러한 구조를 통해 복수의 레이어(L1,L2)는 포트(140)를 공유하게 되는 것이다. 또한, 만약 실링부(500)의 실링 효과가 극대화된다면 하우징(100)의 관통홀(144)은 제1레이어(L1)에 형성된 관통홀(144-1)들과 제2레이어(L2)에 형성된 관통홀(144-2)들이 연결되어 하나로 구성되는 것도 가능하다.
레이어(L1,L2)별로 유로가 상이한 것은 밸브바디(300)를 통해 구현이 된다. 구체적으로, 밸브바디(300)에는 각각의 레이어(L1,L2)마다 복수의 유로(340-1,340-2)가 형성되고, 하나의 레이어(L1)에 형성된 유로(340-1)들은 다른 레이어(L2)에 형성된 유로(340-2)들과 분리될 수 있다. 즉, 제1레이어(L1)의 밸브바디(300)에도 유로(340-1)들이 형성되고 해당 유로(340-1)들은 모두 수평방향으로 이격되도록 형성된다. 그러나 제2레이어(L2)의 유로(340-2)들은 제1레이어(L1)의 유로(340-1)들과는 상하방향으로 이격되어 형성됨으로써 하나의 레이어에 위치되는 유로들은 수평방향으로 동일한 높이게 있게 되지만 레이어간에는 유로들이 서로 상항방향으로 이격됨으로써 레이어별로 유로를 다른 방향으로 형성할 경우 액추에이터의 회전에 따라 다양한 냉각매체의 흐름이 형성되는 것이다. 그리고, 밸브바디(300)의 외측면에는 내부의 유로(340)와 연통된 복수의 바디홀(322)바디홀(322)며, 각 레이어(L1,L2)별 바디홀(322-1,322-2)들은 원주방향으로 서로 옵셋될 수 있다.
도 7은 도 6의 밸브바디의 A-A선을 따라 절개한 단면도이며, 도 8은 도 6의 밸브바디의 B-B선을 따라 절개한 단면도이다. 도 7의 제1레이어(L1)의 유로(340-1)들과 도 8의 제2레이어(L2)의 유로(340-2)들은 서로 만나지 않으며 형상 역시 상이하고 위치도 상이하다. 구체적으로, 제1레이어(L1)의 유로(340-1)는 가장 인접한 바디홀(322-1)끼리 연결하며 유로가 대략 90정도 절곡된 3개의 유로가 존재한다. 그리고 제2레이어(L2)의 경우에는 이러한 절곡된 유로(340-2) 2개와 가장 멀리 떨어진 바디홀들을 연결하는 직선의 유로가 형성된다. 이러한 유로의 레이어별 형상과 배치는 필요에 따라 달라질 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티웨이밸브의 제1레이어의 단면도이며, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티웨이밸브의 제2레이어의 단면도이다. 도 9와 10은 모두 동일한 액추에이터(700)의 회전각에서 각각의 레이어에 대한 단면도에 해당한다. 이 상태에서 도 9와 같이 제1레이어(L1)의 경우에는 밸브바디(300)의 유로(340-1)들이 모두 실링부(500)에 의해 막혀 있는 상태를 나타낸다. 그리고 도 10과 같이 제2레이어(L2)의 경우에는 유로(340-2)들이 모두 포트(140)와 연결되어 있어 3개의 냉각매체의 흐름이 구현되는 것을 나타낸다. 액추에이터(700)의 회전에 따라 냉각매체의 흐름은 이와 달리 다양하게 구현될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티웨이밸브가 적용된 통합열관리시스템의 구성도로써, 본 발명의 밸브(1000)를 사용할 경우에 있어서 친환경적 차량의 통합열관리시스템의 예시를 나타낸다. 도시된 실시예에서는 밸브(1000)에 6개의 포트(140)가 마련되고, PE IN포트는 리저버(R)와 연결되며, 펌프(10), 전자부품(12), 열교환기(14)를 거친 후 HEX OUT포트로 연결된다. RAD IN포트의 경우 라디에이터(20)를 거친 후 RAD OUT포트와 연결된다. BATT IN포트는 리저버(R)와 연결되고 펌프(30), 배터리(32), 히터(34), 칠러(36)를 거친 후 CHILL OUT포트와 연결된다. 이러한 연결상태에서 밸브(1000)의 액추에이터가 회전할 경우 전자부품(12), 라디에이터(20), 배터리(32)로 흐르는 냉각매체의 흐름을 독립적으로 제어할 수 있어 다양한 열관리 모드의 구현이 가능해지는 것이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티웨이밸브가 적용된 통합열관리모듈의 사시도이다.
본 발명의 밸브는 도시된 것과 같이 내부에 다수의 패스(ML)가 형성된 매니폴드(M)에 끼워져 장착되는 것이 가능하고, 통합열관리를 위한 리저버(R), 펌프(10,30) 등의 부품 역시 매니폴드(M)에 끼워져 결합됨으로서 도 11의 열관리시스템을 좀 더 컴팩트하게 구현하는 것이 가능해진다. 그리고 이러한 통합열괸리모듈을 구성함에 있어서 멀티웨이밸브(1000)를 원터치 끼움조립으로 결합함으로써 밸브(1000) 주변의 필요한 배관들을 삭제하는 것이 가능하다. 이는 근본적으로 본 발명의 밸브 포트(140)에서의 냉각매체 흐름이 액추에이터(700)의 회전축과 동일한 방향으로 구성됨에 기인한다.
본 발명의 멀티웨이밸브에 따르면, 차량 등에 컴팩트한 구조로 설치할 수 있고 다수의 주변 배관을 삭제함으로써 원가와 중량을 절감할 수 있게 된다.
특히 밸브를 중심으로 열관리 부품(열교환기, 통합 리저버 등)이 배치되고, 분기관 없이 단순히 포트를 통한 연결이 가능하므로 냉각수 부품 모듈화 측면에서 매우 유리하다.
본 발명의 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
1000 : 멀티웨이밸브 100 : 하우징
300 : 밸브바디 500 : 실링부

Claims (14)

  1. 내부공간 및 내부공간을 감싸는 측벽으로 구성되며, 측벽의 둘레를 따라 이격된 복수의 관통홀이 형성되고, 측벽 외측에 관통홀마다 매칭된 복수의 포트가 형성되며, 포트에는 냉각매체가 유통되는 유동부가 상하방향으로 형성된 하우징;
    하우징의 내부공간에 삽입되며 내부에 복수의 유로가 형성된 밸브바디; 및
    하우징의 상부 또는 하부에 결합되어 밸브바디를 회전시킴으로써 밸브바디의 유로를 통해 하우징의 복수의 관통홀이 서로 선택적으로 연결되도록 하는 액추에이터;를 포함하고,
    하우징을 기준으로 포트의 유동부를 통해 상하방향으로 냉각매체가 유입 및 유출되는 것을 특징으로 하는 멀티웨이밸브.
  2. 청구항 1에 있어서,
    하우징의 측벽의 내주면은 원통형으로써 하우징의 내부공간을 구성하고, 밸브바디는 외주면이 원통형으로써 하우징 측벽의 내주면을 마주하는 것을 특징으로 하는 멀티웨이밸브.
  3. 청구항 1에 있어서,
    포트는 하우징의 외주면 중 관통홀 지점에서 외측으로 돌출되며 하우징의 높이방향으로 연장되도록 형성되고, 포트의 유동부는 하우징의 관통홀과 연결된 것을 특징으로 하는 멀티웨이밸브.
  4. 청구항 1에 있어서,
    밸브바디의 외주면과 하우징의 내주면 사이에는 실링부가 마련되어 하우징의 인접하는 관통홀 사이가 실링되는 것을 특징으로 하는 멀티웨이밸브.
  5. 청구항 4에 있어서,
    실링부는 원통형의 링 형상이며, 하우징의 내부공간에 삽입된 상태에서 위치가 고정되어 밸브바디가 실링부와 상대회전하는 것을 특징으로 하는 멀티웨이밸브.
  6. 청구항 4에 있어서,
    실링부에는 하우징의 관통홀과 대응되는 위치에 유동홀이 형성된 것을 특징으로 하는 멀티웨이밸브.
  7. 청구항 1에 있어서,
    복수의 포트는 상단이 모두 폐쇄되고 하단이 모두 개방되어 포트의 하단을 통해 냉각매체가 유입 및 유출되는 것을 특징으로 하는 멀티웨이밸브.
  8. 청구항 1에 있어서,
    하우징은 상단이 개방되고 하단이 폐쇄되며, 개방된 하우징의 상단을 통해 밸브바디가 하우징의 내부공간으로 삽입되고, 액추에이터가 하우징의 상부에 결합된 것을 특징으로 하는 멀티웨이밸브.
  9. 청구항 1에 있어서,
    하우징과 밸브바디는 수평방향으로 구획된 복수의 레이어로 구성된 것을 특징으로 하는 멀티웨이밸브.
  10. 청구항 9에 있어서,
    하우징에는 각각의 레이어마다 관통홀이 둘레를 따라 형성되고, 레이어마다 형성된 관통홀들은 상하방향으로 위치가 서로 매칭된 것을 특징으로 하는 멀티웨이밸브.
  11. 청구항 10에 있어서,
    포트는 하우징의 높이방향으로 연장되도록 형성됨으로써 포트의 유동부는 상하방향으로 매칭된 복수의 레이어의 관통홀들에 함께 연결된 것을 특징으로 하는 멀티웨이밸브.
  12. 청구항 9에 있어서,
    밸브바디에는 각각의 레이어마다 복수의 유로가 형성되고, 하나의 레이어에 형성된 유로들은 다른 레이어에 형성된 유로들과 분리된 것을 특징으로 하는 멀티웨이밸브.
  13. 청구항 9에 있어서,
    밸브바디의 외측면에는 내부의 유로와 연통된 복수의 바디홀이 형성되며, 각 레이어별 바디홀들은 원주방향으로 서로 옵셋된 것을 특징으로 하는 멀티웨이밸브.
  14. 청구항 1에 있어서,
    하우징의 관통홀은 하우징의 둘레를 따라 일정간격으로 이격되어 형성된 것을 특징으로 하는 멀티웨이밸브.
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