KR20240057622A

KR20240057622A - 볼 밸브 및 이를 포함하는 매니폴드 모듈

Info

Publication number: KR20240057622A
Application number: KR1020220138006A
Authority: KR
Inventors: 이재민
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2022-10-25
Filing date: 2022-10-25
Publication date: 2024-05-03

Abstract

실시예는 구조적으로 컴팩트하면서도 교체가 용이한 카트리지 타입의 볼 밸브 및 이를 포함하는 매니폴드 모듈을 개시한다. 이에 따라, 상기 볼 밸브의 범용성 및 생산성이 향상될 수 있다. 또한, 상기 볼 밸브를 포함하는 매니폴드 모듈은 냉난방 성능을 향상시키면서도 컴팩트한 사이즈로 구현될 수 있다.

Description

볼 밸브 및 이를 포함하는 매니폴드 모듈{Ball VALVE AND MANIFOLD MODULE HAVING THE SAME}

실시예는 볼 밸브 및 이를 포함하는 매니폴드 모듈에 관한 것이다. 상세하게, 컴팩트하면서도 교체가 용이한 카트리지 타입의 볼 밸브 및 이를 포함하는 매니폴드 모듈에 관한 것이다.

자동차는 실내의 공기 온도를 조절하기 위한 공조장치를 갖추고 있다. 상기 공조장치는 온기를 발생시켜 차량의 실내를 따뜻하게 유지시키거나, 냉기를 발생시켜 차량의 실내를 시원하게 유지시킨다. 여기서, 차량용 공조장치는 열교환매체인 냉매를 순환시키도록 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기 및 이를 연결하는 파이프 등을 포함할 수 있다.

이러한 공조장치가 설치되는 차량 중 대부분은 휘발유, 경유 등의 화석연료를 에너지원으로 구동하는 내연기관을 이용하고 있다. 그에 따라, 환경오염 문제, 석유 매장량의 감소 등과 같은 다양한 원인으로 인해 새로운 에너지원의 필요성이 대두되고 있다. 이에, 전기자동차, 연료전지 자동차 등의 친환경 자동차가 부각되고 있는 실정이다.

상기 내연기관을 사용하는 차량(이하, '내연기관 차량'이라 함)의 경우, 내연기관을 냉각하는 냉각수를 이용하여 차량 내부를 난방할 수 있다. 예컨대, 상기 내연기관 차량은 내연기관으로부터 흡수한 열을 차량의 실내 난방에 이용하도록 냉각수를 이용한 히팅 시스템을 구비하여 차량 내부를 난방할 수 있다.

그러나, 연료전지 등을 사용하는 차량의 경우에는 내연기관을 이용하지 않기 때문에, 차량의 내연기관을 열원으로 하는 히팅 시스템을 사용할 수 없는 문제가 있다.

그에 따라, 연료전지 등을 사용하는 차량은 공조장치에 히트펌프를 추가하여 이를 열원으로 사용할 수 있게 하거나, 또는 전기 히터와 같은 별도의 열원을 구비하여 차량 내부를 난방하고 있다. 여기서, 상기 히트펌프는 저온의 열을 흡수한 후 흡수된 열을 고온으로 이동시키는 장치를 의미할 수 있다. 일 예로서의 히트펌프는 액체 냉매가 증발기 내에서 증발하고 주위에서 열을 빼앗아 기체가 되며, 다시 응축기에 의해 주위에 열을 방출하면서 액화되는 사이클을 가진다. 이를 전기자동차 또는 하이브리드 자동차에 적용하면, 종래의 일반적인 공조장치에서 부족하던 열원을 확보할 수 있는 장점이 있다.

현재, 히트펌프 시스템은 중요부품(밸브, 어큐뮬레이터, 칠러, 응축기, 내부 열교환기 및 센서 등)을 배관을 통해 연결하고 있으며, 상기 배관을 통한 연결은 원가 상승 및 작업성 등에서 불리한 점이 존재한다.

이러한 불리한 점을 극복하기 위해, 히트펌프 시스템에 이용되는 매니폴드를 모듈화하는 기술이 개발되고 있다.

나아가, 상기 매니폴드 모듈을 구조적으로 컴팩트하게 개선하고자, 매니폴드 모듈에 사용되는 팽창 밸브를 구조적으로 컴팩트하게 개선하는 개발 또한 요구되고 있는 실정이다.

실시예는 컴팩트하면서도 교체가 용이한 카트리지 타입의 볼 밸브 및 이를 포함하는 매니폴드 모듈을 제공한다.

실시예는 그루브가 형성된 볼의 위치를 제어하여 공조 모드에 따른 성능을 향상시킨 볼 밸브 및 이를 포함하는 매니폴드 모듈을 제공한다.

실시예가 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제는 서로 연통되게 배치되는 제1 하우징 홀과 제2 하우징 홀을 포함하는 하우징; 상기 하우징 내부에 회동 가능하게 배치되는 볼; 상기 볼을 회동시키는 액추에이터; 상기 볼과 마주보게 상기 제1 하우징 홀에 배치되는 링 형상의 제1 실링부; 상기 볼에 마주보게 상기 제2 하우징 홀에 배치되는 링 형상의 제2 실링부; 상기 제1 실링부를 지지하는 지지수단; 및 상기 지지수단을 고정하는 고정수단을 포함하고, 상기 제1 하우징 홀의 직경은 상기 제2 하우징 홀의 직경보다 크며, 상기 제2 실링부, 상기 볼, 상기 제1 실링부, 상기 지지수단, 및 상기 고정수단은 상기 제1 하우징 홀을 이용하여 상기 하우징 내부에 삽입되고, 상기 지지수단은 상기 고정수단에 의해 착탈 가능하게 상기 하우징 내부에 배치되는 볼 밸브에 의해 달성된다.

바람직하게, 상기 하우징은 상기 제1 하우징 홀의 내면에 오목하게 형성된 홈을 포함하고, 상기 고정수단은 상기 홈에 배치되는 씨링일 수 있다.

바람직하게, 상기 하우징은 상부측에서 하부측으로 갈수록 폭이 작아질 수 있다.

그리고, 상기 제1 하우징 홀의 일측이 배치되는 하우징의 제1 측면에는 제1 실링부재가 배치되고, 상기 제2 하우징 홀의 일측이 배치되는 하우징의 제2 측면에는 제2 실링부재가 배치될 수 있다.

또한, 상기 지지수단은 홀이 형성된 지지수단 바디, 및 상기 지지수단 바디에 배치되는 오링을 포함하고, 상기 지지수단 바디는 상기 제1 실링부가 배치되게 오목하게 형성된 안착부를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 씨링의 두께는 지지수단의 두께보다 작다.

한편, 상기 볼은 구 형상의 볼 바디, 상기 볼 바디에 상호 연통되게 배치되는 제1 홀과 제2 홀, 및 상기 제1 홀과 연결되도록 상기 볼 바디의 원주 방향 상에 소정의 길이를 갖도록 형성된 두 개의 그루브를 포함하고, 상기 볼의 그루브는 상기 볼의 위치에 따라 상기 제1 하우징 홀 또는 상기 제2 하우징 홀과 연통될 수 있다.

바람직하게, 상기 볼의 그루브는 상기 제1 하우징 홀 및 상기 제2 하우징 홀과 연통되지 않는 위치에 위치할 수 있다.

바람직하게, 상기 제1 하우징 홀 및 상기 제2 하우징 홀은 서로 마주보게 배치되며, 상기 볼은 회전 중심을 기준으로 180도의 범위 내에서 회동할 수 있다.

바람직하게, 상기 제1 실링부의 내경 및 상기 제2 실링부의 내경은 상기 제1 홀의 직경과 동일할 수 있다.

바람직하게, 상기 액추에이터의 연결부는 상기 제2 홀과 축 방향으로 오버랩되게 배치될 수 있다.

바람직하게, 상기 제1 홀과 상기 제2 홀은 서로 직교되게 배치될 수 있다.

바람직하게, 상기 그루브 중 하나의 단부가 상기 제1 하우징 홀 또는 상기 제2 하우징 홀과 연통되는 상기 볼의 회동 위치에 따라, 상기 그루브를 통해 이동하는 냉매의 유량이 제어될 수 있다.

바람직하게, 상기 제1 홀의 직경은 상기 제2 홀의 직경과 동일할 수 있다.

바람직하게, 상기 제1 홀의 직경은 상기 제2 홀의 직경보다 작을 수 있다.

바람직하게, 상기 그루브는 단부측으로 갈수록 깊이가 작아질 수 있다.

바람직하게, 상기 볼은 구 형상의 볼 바디, 상기 볼 바디에 상호 연통되게 배치되는 제1 홀과 제2 홀, 및 상기 제1 홀과 연결되도록 상기 볼 바디의 원주 방향 상에 소정의 길이를 갖도록 형성된 제1 그루브와 제2 그루브를 포함하고, 회전 중심을 기준으로, 두 개의 상기 제1 그루브와 제2 그루브가 이루는 제1 사잇각은 상기 제1 실링부의 내경 상에 배치되는 일점과 상기 제2 실링부의 내경 상에 원주 방향으로 이웃하게 배치되는 일점이 이루는 제2 사잇각보다 작을 수 있다.

바람직하게, 상기 하우징은 제3 하우징 홀을 더 포함하며, 상기 제3 하우징 홀은 서로 마주보게 배치되는 상기 제1 하우징 홀 및 상기 제2 하우징 홀과 직교되게 배치될 수 있다.

상기 과제는 서로 연통되게 배치되는 제1 하우징 홀, 제2 하우징 홀, 및 제3 하우징 홀을 포함하는 하우징; 상기 하우징 내부에 회동 가능하게 배치되는 볼; 상기 볼을 회동시키는 액추에이터; 상기 볼과 마주보게 상기 제1 하우징 홀에 배치되는 링 형상의 제1 실링부; 상기 볼에 마주보게 상기 제2 하우징 홀에 배치되는 링 형상의 제2 실링부; 상기 제1 실링부를 지지하는 지지수단; 및 상기 지지수단을 고정하는 고정수단을 포함하고, 상기 제1 하우징 홀의 직경은 상기 제2 하우징 홀의 직경보다 크며, 상기 제1 하우징 홀을 통해 상기 제2 실링부, 상기 볼, 상기 제1 실링부, 상기 지지수단, 및 상기 고정수단 순으로 상기 하우징의 내부에 배치되고, 상기 지지수단은 상기 고정수단에 의해 착탈 가능하게 상기 하우징 내부에 배치되는 볼 밸브에 의해 달성된다.

상기 과제는 내부에 유로가 형성된 매니폴드 플레이트; 상기 매니폴드 플레이트에 배치되는 복수 개의 열교환기; 및 상기 매니폴드 플레이트에 배치되는 복수 개의 팽창밸브와 방향전환밸브를 포함하며, 상기 매니폴드 플레이트에 착탈 가능하게 배치되는 상기 팽창밸브는, 서로 연통되게 배치되는 제1 하우징 홀과 제2 하우징 홀을 포함하는 하우징, 상기 하우징 내부에 회동 가능하게 배치되는 볼, 상기 볼을 회동시키는 액추에이터, 상기 볼과 마주보게 상기 제1 하우징 홀에 배치되는 링 형상의 제1 실링부, 상기 볼에 마주보게 상기 제2 하우징 홀에 배치되는 링 형상의 제2 실링부, 상기 제1 실링부를 지지하는 지지수단, 및 상기 지지수단을 고정하는 고정수단을 포함하고, 상기 제2 실링부, 상기 볼, 상기 제1 실링부, 상기 지지수단, 및 상기 고정수단은 상기 제1 하우징 홀을 이용하여 상기 하우징 내부에 삽입되고, 상기 지지수단은 상기 고정수단에 의해 착탈 가능하게 상기 하우징 내부에 배치되는 매니폴드 모듈에 의해 달성된다.

실시예는 컴팩트하면서도 교체가 용이한 카트리지 타입의 볼 밸브를 제공할 수 있다.

실시예는 볼 밸브 내부에 배치되는 볼의 교체를 용이하게 하면서도 컴팩트한 구조를 제시함으로써, 상기 볼 밸브의 범용성 및 생산성을 향상시킬 수 있다.

실시예는 그루브가 형성된 볼 및 상기 볼의 회동을 제어하는 액추에이터를 이용하여 볼의 회동 위치를 제어함으로써, 볼 밸브의 내부를 따라 이동하는 냉매의 이동을 제어하거나 또는 이동하는 냉매를 선택적으로 팽창시킬 수 있다.

실시예는 상기 볼 밸브가 적용된 매니폴드 모듈을 구현함으로써, 공조모드에 따라 냉매를 선택적 팽창시키거나 또는 냉매의 이동을 제어할 수 있다. 그에 따라, 실시예는 매니폴드 모듈의 공조모드에 따라 냉매를 선택적으로 팽창 또는 냉매의 이동을 제어함으로써, 공조 성능을 향상시킬 수 있다.

실시예는 카트리지 타입의 볼 밸브를 통해, 매니폴드 모듈의 컴팩트한 사이즈를 구현하여 상기 매니폴드 모듈의 설계 자유도를 향상시킬 수 있다. 그에 따라, 실시예는 각 구성별로 모듈화된 매니폴드 모듈을 통해 유지 및 보수에 대한 효율적인 관리를 가능하게 한다.

실시예의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 실시예의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 실시예에 따른 볼 밸브를 나타내는 도면이고,
도 2는 실시예에 따른 볼 밸브를 나타내는 분해사시도이고,
도 3은 실시예에 따른 볼 밸브의 하우징 내부에 배치되는 볼, 실링부, 및 지지수단의 배치 관계를 나타내는 도면이고,
도 4는 도 1의 A-A선에 따른 실시예의 볼 밸브를 나타내는 단면도이고,
도 5는 실시예에 따른 볼 밸브의 하우징 내부에 배치되는 볼, 실링부, 지지수단, 및 고정수단의 배치 관계를 나타내는 분해단면도이고,
도 6은 도 1의 B-B선에 따른 실시예의 볼 밸브를 나타내는 단면도이고,
도 7은 실시예에 따른 볼 밸브의 하우징을 나타내는 단면도이고,
도 8은 실시예에 따른 볼 밸브와 대상체와의 결합 관계를 나타내는 도면이고,
도 9는 실시예에 따른 볼 밸브의 볼을 나타내는 사시도이고,
도 10은 실시예에 따른 볼 밸브의 볼을 나타내는 정면도이고,
도 11은 실시예에 따른 볼 밸브의 볼을 나타내는 단면도이고,
도 12는 실시예에 따른 볼 밸브의 볼의 변형예를 나타내는 단면도이고,
도 13은 실시예에 따른 볼 밸브의 실링부를 나타내는 사시도이고,
도 14는 실시예에 따른 볼 밸브의 실링부를 나타내는 단면도이고,
도 15는 실시예에 따른 볼 밸브의 지지수단을 나타내는 사시도이고,
도 16은 실시예에 따른 볼 밸브의 지지수단을 나타내는 단면도이고,
도 17은 실시예에 따른 볼 밸브에 배치되는 볼의 제1 위치를 나타내는 도면이고,
도 18은 실시예에 따른 볼 밸브에 배치되는 볼의 제2 위치를 나타내는 도면이고,
도 19는 실시예에 따른 볼 밸브에 배치되는 볼의 제3 위치를 나타내는 도면이고,
도 20은 실시예에 따른 볼 밸브에 배치되는 볼의 제4 위치를 나타내는 도면이고,
도 21은 실시예에 따른 볼 밸브에 배치되는 볼의 제5 위치를 나타내는 도면이고,
도 22는 실시예에 따른 볼 밸브가 적용된 실시예에 따른 매니폴드 모듈을 나타내는 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

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.

실시 예의 설명에 있어서, 어느 한 구성요소가 다른 구성요소의 " 상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 구성요소가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 구성요소가 상기 두 구성요소 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 '상(위) 또는 하(아래)(on or under)'로 표현되는 경우 하나의 구성요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 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.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지게 된다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

본 발명의 도면은 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것일 수 있으며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상될 수 있다. 그리고, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.

차량은 공기 온도, 습도, 청정도, 및 환기 등을 조절하기 위한 공조장치를 구비하며, 상기 공조장치를 이용하여 차실내의 쾌적한 환경을 조성할 수 있다. 여기서, 상기 공조장치는 에이치백(HVAC, Heating/Ventilaiton/Air Conditioning)이라 불릴 수 있다.

그리고, 상기 공조장치는 열교환매체로 제공될 수 있는 냉매를 팽창시키는 팽창수단을 포함할 수 있다.

이때, 상기 차량용 열관리 장치는 매니폴드를 모듈화하는 기술 개발과 함께 매니폴드 모듈에 결합하는 팽창 수단을 통해 구조적으로 개선될 수 있다. 그리고, 상기 차량용 열관리 장치는 상기 매니폴드 모듈에 연결되는 압축기, 복수 개의 열교환기, 팽창수단, 밸브 등을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 팽창수단으로 볼 밸브가 사용될 수 있다. 그리고, 상기 볼 밸브에 배치되는 볼의 회동을 통해 냉매의 이동을 제어하거나 또는 그루브를 따라 이동하는 냉매를 팽창시킴으로써, 공조 성능을 향상시키면서도 컴팩트한 차량용 열관리 장치를 구현할 수 있다.

나아가, 실시예에 따른 매니폴드 모듈의 볼 밸브의 경우, 볼 이외의 구성을 공용화하여 생산성을 향상시킴과 더불어 볼을 교체를 용이하게 할 수 있는 볼 밸브 구조를 제시함으로써, 고객의 니즈에 용이하게 대응할 수 있다.

상세하게, 상기 볼만을 선택적으로 교환하기 위해 제공되는 구조적 개선을 통해 볼 이외의 구성을 공용화할 수 있다. 그에 따라, 실시예에 따른 볼 밸브의 범용성을 향상시킬 수 있다.

또한, 실시예에 따른 볼 밸브는 교체가 용이한 카트리지 타입으로 제공될 수 있기 때문에, 다양한 매니폴드 모듈에 사용될 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 상기 볼 밸브의 실시예를 살펴보고, 상기 볼 밸브가 적용된 매니폴드 모듈에 관해 살펴보기로 한다.

도 1은 실시예에 따른 볼 밸브를 나타내는 도면이고, 도 2는 실시예에 따른 볼 밸브를 나타내는 분해사시도이고, 도 3은 실시예에 따른 볼 밸브의 하우징 내부에 배치되는 볼, 실링부, 및 지지수단의 배치 관계를 나타내는 도면이고, 도 4는 도 1의 A-A선에 따른 실시예의 볼 밸브를 나타내는 단면도이고, 도 5는 실시예에 따른 볼 밸브의 하우징 내부에 배치되는 볼, 실링부, 지지수단, 및 고정수단의 배치 관계를 나타내는 분해단면도이고, 도 6은 도 1의 B-B선에 따른 실시예의 볼 밸브를 나타내는 단면도이다.

여기서, 도 1 및 도 2에 도시된 X 방향과 Y 방향은 수평면상에 서로 수직하게 배치될 수 있다. 이때, 상기 X 방향은 폭 방향 또는 제1 수평 방향을 나타낼 수 있고, 상기 Y 방향은 두께 방향 또는 제2 수평 방향을 나타낼 수 있다. 그리고, 상기 X 방향과 Y 방향에 수직하게 배치되는 Z 방향은 축 방향, 상하 방향 또는 수직 방향을 나타낼 수 있다. 그리고, 도 3에 도시된 도면 부호 'C'는 Z 방향으로 배치되는 축 중심(회전 중심)을 의미할 수 있다. 그리고, 축 중심을 기준으로 소정의 반지름을 갖는 가상의 원을 따라가는 방향은 원주 방향 또는 회전 방향이라 불릴 수 있다.

실시예에 따른 볼 밸브(1)는 냉매의 이동을 차단하도록, 볼(200)에 형성된 그루브(240)를 소정의 길이로 형성할 수 있다. 그리고, 상기 그루브(240)의 형성 범위 즉, 길이를 한정함으로써, 실시예에 따른 볼 밸브(1)의 볼(200)은 액추에이터(300)에 의해 냉매의 이동을 차단하는 위치로 회동할 수 있다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 실시예에 따른 볼 밸브(1)는 하우징(100), 상기 하우징(100)의 내부에 회동 가능하게 배치되는 볼(200), 및 상기 볼(200)을 회동시키는 액추에이터(300)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 볼 밸브(1)는 3-way 타입의 밸브일 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 하우징(100)의 내부 구조를 변경하여 2-way 타입의 밸브를 구현할 수도 있다.

또한, 실시예에 따른 볼 밸브(1)는 상기 볼(200)의 홀에 대응되게 상기 하우징(100)의 제1 하우징 홀(120)에 배치되는 링 형상의 제1 실링부(400), 및 상기 볼(200)에 대응되게 상기 제2 하우징 홀(130)에 배치되는 링 형상의 제2 실링부(500)를 포함할 수 있다.

또한, 실시예에 따른 볼 밸브(1)는 상기 제1 실링부(400)의 이탈을 방지하는 지지수단(600) 및 고정수단(700)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 지지수단(600)은 상기 고정수단(700)에 의해 상기 하우징(100)의 내부에 착탈 가능하게 배치되기 때문에, 상기 볼(200)의 교체는 용이하게 수행될 수 있다.

또한, 실시예에 따른 볼 밸브(1)는 교체가 용이한 카트리지 타입으로 제공될 수 있다. 그리고, 상기 볼 밸브(1)가 배치되는 대상체인 매니폴드 모듈과의 실링을 위해, 상기 볼 밸브(1)는 실링 부재(800)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 매니폴드 모듈에는 내부에 배관의 역할을 하는 통로가 형성되어 있고, 외부에 다수의 기기 접속구를 갖춘 다기관일 수 있다.

도 7은 실시예에 따른 볼 밸브의 하우징을 나타내는 단면도이다. 여기서, 도 7의 단면도는 도 1의 A-A선에 따른 하우징의 수직단면도일 수 있다.

도 7을 참조하면, 상기 하우징(100)은 하우징 바디(110), 및 상기 하우징 바디(110)의 내부에 연통되게 형성된 제1 하우징 홀(120), 제2 하우징 홀(130), 및 제3 하우징 홀(140)을 포함할 수 있다.

그리고, 상기 하우징(100)은 상기 제1 하우징 홀(120), 제2 하우징 홀(130), 및 제3 하우징 홀(140)의 교차점에 형성된 공간(S)을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 공간(S)에는 볼(200)이 회전 가능하게 배치될 수 있다.

상기 하우징 바디(110)는 상기 하우징(100)의 외형을 형성할 수 있다. 그리고, 상기 하우징 바디(110)의 내부에서 열교환매체인 냉매가 흐를 수 있도록, 상기 하우징 바디(110)의 내부에는 상기 제1 하우징 홀(120), 제2 하우징 홀(130), 및 제3 하우징 홀(140)이 형성될 수 있다. 그리고, 상기 하우징 바디(110)는 다면체 형상으로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 제1 하우징 홀(120), 제2 하우징 홀(130), 및 제3 하우징 홀(140)은 상기 냉매가 흐르는 유로로 제공될 수 있다. 이때, 상기 제1 하우징 홀(120)에 배치되는 제1 실링부(400)와 지지수단(600), 및 상기 제2 하우징 홀(130)에 배치되는 제2 실링부(500)에 의해 상기 유로의 사이즈는 변경될 수 있다.

또한, 상기 제1 하우징 홀(120), 제2 하우징 홀(130), 및 제3 하우징 홀(140)은 하우징 바디(110)의 내부에 'T'자 형상으로 형성될 수 있다. 예컨데, 제1 하우징 홀(120)과 제2 하우징 홀(130)은 서로 마주보게 반경 방향 중 하나인 X 방향 상에 배치될 수 있다. 그리고, 상기 제3 하우징 홀(140)은 제1 하우징 홀(120) 및 제2 하우징 홀(130)과 직교되게 배치될 수 있다.

한편, 상기 하우징(100)의 내부에 상기 볼(200), 제1 실링부(400), 제2 실링부(500), 및 지지수단(600)을 배치하기 위해, 상기 제1 하우징 홀(120) 및 제2 하우징 홀(130) 중 어느 하나의 직경은 상기 볼(200), 제1 실링부(400), 제2 실링부(500) 및 지지수단(600) 각각의 외경과 동일하거나 또는 상기 외경보다 클 수 있다.

이때, 조립을 위해 상기 제1 하우징 홀(120)의 직경은 상기 제2 하우징 홀(130)의 직경보다 크게 형성될 수 있기 때문에, 이동하는 냉매의 유량 및 팽창량에 대한 정확한 검출을 고려하여 동일한 사이즈의 상기 제1 실링부(400)와 제2 실링부(500)가 상기 하우징 바디(110)의 내부에 배치될 수 있다.

예컨데, 상기 제1 하우징 홀(120)의 직경은 상기 볼(200), 제1 실링부(400), 제2 실링부(500) 및 지지수단(600) 각각의 외경과 동일하거나 또는 클 수 있다. 다만, 상기 고정수단(700)이 배치되기 위해 상기 제1 하우징 홀(120)의 내면(121)에 오목하게 형성된 홈(122)의 직경보다 상기 외경은 작을 수 있다. 여기서, 상기 제1 하우징 홀(120)에 형성된 홈(122)은 내부홈 또는 제1 홈이라 불릴 수 있다.

그에 따라, 상기 제1 하우징 홀(120)을 통해 제2 실링부(500), 볼(200), 제1 실링부(400), 지지수단(600), 및 고정수단(700) 순으로 상기 하우징 바디(110)의 내부에 조립될 수 있다. 이때, 상기 제1 실링부(400)는 지지수단(600)에 결합된 상태로 하우징(100)의 내부에 삽입될 수 있다.

상기 제1 하우징 홀(120)은 상기 하우징 바디(110)의 외부 일면인 제1 측면(112)과 상기 공간(S)을 연통하게 형성될 수 있다.

상기 홈(122)은 상기 제1 하우징 홀(120)을 형성하는 내면(121)에 오목하게 형성될 수 있으며, 상기 내면(121)을 따라 형성될 수 있다. 예컨데, 상기 홈(122)은 상기 제1 하우징 홀(120)의 원주를 따라 형성될 수 있다.

상기 제2 하우징 홀(130)은 상기 하우징 바디(110)의 외부 일면인 제2 측면(113)과 상기 공간(S)을 연통하게 형성될 수 있다.

상기 제3 하우징 홀(140)은 상기 하우징 바디(110)의 하부측 일면인 하부면(114)과 상기 공간(S)을 연통하게 형성될 수 있다.

한편, 상기 하우징(100)은 상기 볼(200)과 결합하는 상기 액추에이터(300)의 연결부(310)를 위해 하우징 바디(110)의 내부에 형성된 제4 하우징 홀(150)을 포함할 수 있다. 그에 따라, 상기 제4 하우징 홀(150)은 상기 하우징 바디(110)의 상부측 일면인 상부면(115)과 상기 공간(S)을 연통하게 형성될 수 있다.

그리고, 상기 제4 하우징 홀(150)은 상기 제3 하우징 홀(140)과 마주보게 상기 하우징 바디(110)의 내부에 형성될 수 있다. 상세하게, 상기 제4 하우징 홀(150)은 상기 제3 하우징 홀(140)과 축 방향으로 오버랩되게 축 방향 상에 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 제1 하우징 홀(120), 제2 하우징 홀(130), 제3 하우징 홀(140), 및 제4 하우징 홀(150)은 하우징 바디(110)의 내부에 '+' 형상으로 배치될 수 있다.

상기 공간(S)은 상기 하우징 바디(110)의 내부에 형성될 수 있다. 그리고, 상기 공간(S)은 상기 제1 하우징 홀(120), 제2 하우징 홀(130), 제3 하우징 홀(140), 및 상기 제4 하우징 홀(150)의 교차점에 연통되게 배치될 수 있다. 이때, 상기 공간(S)이 형성됨에 따라, 상기 하우징 바디(110)는 상기 공간(S)을 형성하는 내벽(111)을 포함할 수 있다.

도 8은 실시예에 따른 볼 밸브와 대상체와의 결합 관계를 나타내는 도면이다.

도 8을 참조하면, 상기 볼 밸브(1)는 교체가 용이한 카트리지 타입으로 제공되도록, 상기 하우징 바디(110)의 상부측과 하부측의 폭이 상이할 수 있다. 여기서 상부측이라 함은 상기 하우징 바디(110)를 기준으로 액추에이터(300)를 향하는 방향을 의미할 수 있다.

예컨대, 축 방향을 기준으로 상기 하우징 바디(110)의 상부측 폭인 제1 폭(W1)은 하부측 폭인 제2 폭(W2)보다 크게 형성된다. 이때, 상기 하우징 바디(110)는 축 방향을 따라 상부측에서 하부측으로 갈수록 폭이 작아진다. 그에 따라, 상기 제1 측면(112)과 제2 측면(113)은 축 방향에 대해 소정의 경사각을 갖도록 경사지게 형성될 수 있다.

따라서, 상기 볼 밸브(1)는 하우징 바디(110)의 형상을 통해 교체가 용이한 카트리지 타입으로 제공되기 때문에, 대상체인 매니폴드 모듈(M)과 용이하게 결합할 수 있다. 예컨대, 카트리지 타입의 상기 볼 밸브(1)는 매니폴드 모듈(M)의 홈(G)에 착탈 가능하게 배치될 수 있다. 여기서, 상기 홈(G)은 결합부라 불릴 수 있으며 매니폴드 모듈(M)에 형성된 유로가 연결될 수 있다.

한편, 상기 하우징 바디(110)와 매니폴드 모듈(M) 사이에서 발생할 수 있는 냉매의 리크(leak)를 방지하기 위해 상기 제1 측면(112)과 제2 측면(113) 각각에 실링 부재(800)가 배치될 수 있다. 여기서, 상기 제1 측면(112)에 배치되는 실링 부재(800)는 제1 실링 부재(800a)라 불릴 수 있고, 상기 제2 측면(113)에 배치되는 실링 부재(800)는 제2 실링 부재(800b)라 불릴 수 있다. 그리고, 상기 제1 실링 부재(800a)와 제2 실링 부재(800b)는 오링일 수 있다.

그리고, 상기 제1 실링 부재(800a)와 제2 실링 부재(800b)의 배치 및 매니폴드 모듈(M)과의 결합에 따른 간섭을 고려하여, 상기 하우징 바디(110)는 상기 제1 측면(112)과 제2 측면(113) 각각에 형성된 홈을 포함할 수 있다. 상기 제1 측면(112)에 배치되는 홈은 제1 실링 홈(112a)이라 불릴 수 있고, 상기 제2 측면(113)에 배치되는 홈은 제2 실링 홈(113a)이라 불릴 수 있다. 그리고, 상기 하부면(114)에도 오링이 배치되기 위한 제3 실링 홈(114a)이 형성될 수 있다.

상기 볼(200)의 구조 및 회동에 의해, 상기 제1 하우징 홀(120) 및 제3 하우징 홀(140)이 형성하는 제1 유로, 또는 상기 제2 하우징 홀(130) 및 제3 하우징 홀(140)이 형성하는 제2 유로 중 어느 하나의 유로를 통해 냉매가 흐르거나 또는 상기 냉매의 흐름이 차단될 수 있다.

도 9는 실시예에 따른 볼 밸브의 볼을 나타내는 사시도이고, 도 10은 실시예에 따른 볼 밸브의 볼을 나타내는 정면도이고, 도 11은 실시예에 따른 볼 밸브의 볼을 나타내는 단면도이다.

도 9 내지 도 11을 참조하면, 상기 볼(200)은 소정의 반지름(R)을 갖는 구 형상의 볼 바디(210), 상기 볼 바디(210)에 상호 연통되게 배치되는 제1 홀(220)과 제2 홀(230), 및 상기 제1 홀(220)과 연결되도록 상기 볼 바디(210)의 원주 방향 상에 소정의 길이를 갖도록 형성된 두 개의 그루브(240)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 그루브(240)는 상기 제1 하우징 홀(120)에 대응되게 배치되는 제1 그루브(240a)와 상기 제2 하우징 홀(130)에 대응되게 배치되는 제2 그루브(240b)를 포함할 수 있다.

상기 볼 바디(210)는 구 형상으로 형성될 수 있으며, 일측에는 상기 액추에이터(300)의 연결부(310)가 결합하도록 홈이 형성될 수 있다.

상기 제1 홀(220)과 제2 홀(230)은 상기 볼 바디(210)의 내부에 형성되며, 냉매가 이동하는 유로로 이용될 수 있다. 이때, 상기 제1 홀(220)과 제2 홀(230)은 상기 볼 바디(210)의 내부에 직교되게 배치될 수 있다. 예컨데, 상기 제1 홀(220)은 축 중심에 수직하는 반경 방향으로 배치될 수 있으며, 상기 제2 홀(230)은 축 방향으로 배치될 수 있다.

그리고, 상기 제1 홀(220)과 상기 제2 홀(230)을 따라 이동하는 냉매의 양을 고려하여, 상기 제1 홀(220)의 제1 직경(D1)은 상기 제2 홀(230)의 제2 직경(D2)과 동일할 수 있다. 그리고, 상기 제1 홀(220)의 제1 직경(D1)은 제1 실링부(400) 및 제2 실링부(500)의 내경과 동일할 수 있다.

상기 제1 홀(220)은 상기 볼 바디(210)의 회동에 의해 상기 제1 하우징 홀(120), 상기 제2 하우징 홀(130), 또는 하우징 바디(110)의 내벽(111)과 마주보게 배치될 수 있다.

상기 제2 홀(230)은 축 방향으로 배치될 수 있다. 그에 따라 상기 볼 바디(210)가 회동하더라도 상기 제3 하우징 홀(140)과 마주보게 배치될 수 있다.

그리고, 상기 제2 홀(230)은 축 방향으로 상기 연결부(310)와 오버랩되게 배치될 수 있다.

상기 그루브(240)는 상기 볼 바디(210)의 구면상에 원주 방향으로 배치될 수 있다.

이때, 상기 그루브(240)는 상기 제1 홀(220)의 중심을 기준으로 대칭되게 두 개가 배치될 수 있다. 예컨데, 상기 그루브(240)는 제1 그루브(240a)와 제2 그루브(240b)를 포함하며, 상기 제1 그루브(240a)와 제2 그루브(240b)는 상호 대칭되게 상기 볼 바디(210)의 구면상에 배치될 수 있다.

그리고, 상기 그루브(240)는 상기 제1 홀(220)과 연통되게 형성될 수 있다. 예컨데, 상기 그루브(240)는 상기 제1 홀(220)의 외경에서 원주 방향으로 연장될 수 있다.

또한, 상기 그루브(240)는 소정의 길이(L), 폭(W) 및 깊이(D)를 갖는 홈으로 제공될 수 있으며, 상기 그루브(240)를 따라 냉매가 이동할 수 있다. 여기서, 상기 볼(200)에 형성된 상기 그루브(240)의 길이(L)는 제1 길이라 불릴 수 있다.

상기 그루브(240)를 따라 이동된 냉매가 팽창됨에 있어서, 상기 그루브(240)의 길이(L), 폭(W) 및 깊이(D)는 중요 인자로 작용될 수 있다.

예컨데, 상기 볼(200)의 회동 정도에 따라, 상기 그루브(240)와 제1 하우징 홀(120) 또는 상기 그루브(240)와 제2 하우징 홀(130)과의 연통 정도가 달라질 수 있기 때문에, 상기 그루브(240)를 통해 이동하는 냉매의 유량이 달라질 수 있다. 따라서, 상기 냉매의 팽창 제어를 용이하게 하기 위해 상기 그루브(240)의 길이(L)는 길면 길수록 좋다.

다만, 상기 볼(200)의 사이즈, 상기 제1 홀(220)의 제1 직경(D1), 상기 볼(200)의 회동 범위에 따른 냉매 흐름의 차단 등에 의해 상기 길이(L)에 대한 설계에 한계가 존재하기 때문에, 이러한 사항들을 고려하여 상기 길이(L)가 설계되어야 한다.

또한, 상기 그루브(240)를 따라 흐르는 냉매의 유량은 냉매의 팽창량과 연관되기 때문에, 상기 그루브(240)의 폭(W) 및 깊이(D) 또한 주요 설계 인자로 제공된다.

상세하게, 상기 그루브(240)를 따라 이동하는 냉매는 제1 하우징 홀(120) 또는 제1 홀(220)측으로 흐른 후 팽창될 수 있기 때문에, 상기 폭(W) 및 깊이(D)에 의해 형성되는 상기 제1 그루브(240a)의 단면적은 상기 제1 홀(220)의 단면적 및 상기 제1 하우징 홀(120)측의 단면적보다 작아야 한다. 이때, 상기 제1 실링부(400)를 매개로 상기 냉매는 제1 하우징 홀(120) 또는 제1 홀(220)측으로 흐를 수 있기 때문에, 상기 제1 그루브(240a)의 단면적은 상기 제1 실링부(400)의 제1 내경(MD)이 형성하는 단면적보다 작아야 한다.

즉, 실시예에 따른 볼 밸브(1)는 상기 그루브(240)를 이용하여 상기 냉매의 팽창을 구현하기 때문에, 상기 그루브(240)의 단면적은 상기 제1 홀(220)의 단면적, 및 상기 제1 하우징 홀(120)측의 단면적보다 작아야 한다.

한편, 상기 제2 하우징 홀(130) 또는 제2 실링부(500)에 대응되게 배치되는 제2 그루브(240b) 또한 상기 제1 그루브(240a)의 설계 기준과 동일한 설계 기준이 적용될 수 있다.

또한, 상기 그루브(240) 상에서의 냉매의 팽창 변화를 고려하여, 상기 깊이(D)는 상기 제1 홀(220)에서 상기 그루브(240)의 단부측으로 갈수록 작아지는 형상으로 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 그루브(240)는 최대 깊이와 최소 깊이를 갖는 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 그루브(240)의 최대 깊이는 2mm정도일 수 있다. 상세하게, 상기 그루브(240)의 제1 홀(220)측에서의 깊이는 2mm정도일 수 있다.

또한, 상기 폭(W) 또한 상기 제1 홀(220)에서 상기 그루브(240)의 단부측으로 갈수록 작아지는 형상으로 형성될 수 있다.

상기 제1 그루브(240a)는 상기 액추에이터(300)에 의해 상기 제1 하우징 홀(120)에 대응되게 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 제1 그루브(240a)를 따라 이동하는 냉매는 팽창될 수 있다.

그리고, 상기 제2 그루브(240b)는 상기 액추에이터(300)에 의해 상기 제2 하우징 홀(130)에 대응되게 배치될 수 있다. 그에 따라, 상기 제2 그루브(240b)를 따라 이동하는 냉매는 팽창될 수 있다.

도 12는 실시예에 따른 볼 밸브의 볼의 변형예를 나타내는 단면도로서, 제2 실시예에 따른 볼을 나타낼 수 있다.

도 12를 참조하면, 상기 볼(200a)의 제1 홀(220)의 직경(D1)과 제2 홀(230)의 직경(D2)의 크기는 상이할 수 있다.

상세하게, 상기 볼(200a)의 제1 홀의 직경(D1)은 제2 홀의 직경(D2)보다 크게 형성될 수 있다. 그에 따라, 제2 실시예에 따른 볼(200a)은 실시예에 따른 볼(200)보다 상기 그루브(240)의 길이(L)를 더 확보할 수 있다. 이때, 제2 실시예에 따른 볼(200a)의 제1 홀(220)의 직경(D1)은 제1 실링부(400)와 제2 실링부(500)의 내경보다 작을 수 있다.

따라서, 제2 실시예에 따른 볼(200a)의 경우 실시예에 따른 볼(200)보다 상기 그루브(240)의 길이(L)를 더 길게 형성할 수 있기 때문에, 상기 냉매의 팽창을 더욱 용이하게 조절할 수 있다.

상기 액추에이터(300)는 회전 중심(C)을 기준으로 소정의 회동 범위 내에서 상기 볼(200)을 회동시킬 수 있다.

여기서, 상기 액추에이터(300)의 연결부(310)는 상기 볼(200)과 결합하며, 상기 연결부(310)는 상기 액추에이터(300)에 의해 회동이 제어되는 회전축일 수 있다. 이때, 상기 볼(200)은 상기 연결부(310)의 결합을 위해 형성된 홈을 포함할 수 있다.

그에 따라, 상기 회전축의 회동에 연동하여 상기 볼(200)은 회동할 수 있으며, 상기 제1 하우징 홀(120)과 제2 하우징 홀(130)의 위치를 고려하여 상기 회전축의 회동 범위는 회전 중심(C)을 기준으로 180도의 범위 내에서 형성될 수 있다.

이때, 상기 볼(200)은 상기 연결부(310)의 결합을 위해 형성된 홈을 포함할 수 있다.

상기 실링부(400, 500)는 상기 볼(200)에 대응되게 상기 하우징(100)의 내부에 배치될 수 있다.

상기 실링부(400, 500)는 상기 제1 하우징 홀(120)과 제1 홀(220)에 대응되는 제1 실링부(400), 및 상기 제2 하우징 홀(120)과 제1 홀(220)에 대응되는 제2 실링부(500)를 포함할 수 있다.

이때, 상기 볼(200), 제1 실링부(400), 및 제2 실링부(500)를 상기 하우징(100)의 내부에 배치하기 위해 제1 하우징 홀(120)의 직경은 상기 제2 하우징 홀(130)의 직경보다 클 수 있다.

그에 따라, 상기 제1 하우징 홀(120)과 제1 그루브(240a)와 상기 제1 홀(220)을 통과하는 냉매와, 상기 제2 하우징 홀(130)과 제2 그루브(240b)와 상기 제1 홀(220)을 통과하는 냉매는 다른 이동량을 형성할 수 있고, 이는 정확한 팽창량 등을 계산하는데 어려움을 발생시킨다.

이에, 실시예에 따른 볼 밸브(1)는 동일한 형상의 제1 실링부(400)와 제2 실링부(500)를 통해 기 설정된 량의 냉매가 이동할 수 있게 한다.

도 13은 실시예에 따른 볼 밸브의 실링부를 나타내는 사시도이고, 도 14는 실시예에 따른 볼 밸브의 실링부를 나타내는 단면도이다.

도 13 및 도 14를 참조하면, 상기 실링부(400, 500)는 바디(410, 510) 및 상기 바디(410, 510)의 외측에 배치되는 오링(420, 520)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 바디(410, 510)는 실링부 바디라 불릴 수 있다.

상기 바디(410, 510)는 내경과 외경을 갖는 링 형상으로 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 바디(410, 510)는 냉매의 이동을 위해 형성된 홀(411, 511)을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 홀(411, 511)은 실링부 바디홀이라 불릴 수 있다.

그리고, 상기 홀(411, 511)은 상기 볼(200)의 회동에 의해 상기 볼(200)의 제1 홀(220) 또는 그루브(240)와 연통될 수 있다.

또한, 상기 바디(410, 510)는 상기 볼(200)에 대응되는 곡면(412, 512)을 포함할 수 있다.

상기 곡면(412, 512)은 상기 볼(200)과 마주보게 배치되는 상기 바디(410, 510)의 일면으로써, 상기 볼 바디(210)의 구면과 접촉할 수 있다.

상기 오링(420, 520)은 상기 바디(410, 510)에 배치될 수 있다. 상세하게, 상기 오링(420, 520)은 상기 바디(410, 510)에 형성된 홈에 배치되어 실링 능력을 향상시킬 수 있다.

그리고, 상기 제1 실링부(400)에 배치되는 오링(420)은 상기 지지수단(600)과 접촉할 수 있다.

그리고, 상기 제2 실링부(500)에 배치되는 오링(520)은 하우징 바디(110)의 내벽과 접촉할 수 있다.

상기 지지수단(600)은 제1 하우징 홀(120)에 배치되어 상기 제1 실링부(400)의 이탈을 방지할 수 있도록 지지할 수 있다. 이때, 상기 지지수단(600)은 상기 고정수단(700)을 통해 하우징(100)에 착탈 가능하게 배치되어, 상기 볼(200)의 교체를 용이하게 수행할 수 있게 한다.

도 15는 실시예에 따른 볼 밸브의 지지수단을 나타내는 사시도이고, 도 16은 실시예에 따른 볼 밸브의 지지수단을 나타내는 단면도이다.

도 15 및 도 16을 참조하면, 상기 지지수단(600)은 지지수단 바디(610) 및 상기 지지수단 바디(610)에 배치되는 오링(620)을 포함할 수 있다.

상기 지지수단 바디(610)는 내주면과 외주면을 갖는 링 형상으로 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 지지수단 바디(610)의 내부에는 홀(611)이 형성될 수 있으며, 상기 홀(611)은 상기 제1 실링부(400)의 홀(411)과 연통될 수 있다.

또한, 상기 지지수단 바디(610)는 소정의 제1 두께(T1)를 갖도록 형성될 수 있다.

그리고, 상기 지지수단 바디(610)는 상기 제1 실링부(400)의 배치를 위해 마련된 안착부(612)를 포함할 수 있으며, 상기 안착부(612)는 상기 홀(611)과 연통될 수 있다. 여기서, 상기 안착부(612)는 X 방향으로 오목하게 형성된 홈으로 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 제1 실링부(400)는 지지수단(600)에 결합된 상태로 하우징(100)의 내부에 삽입될 수 있다.

따라서, 상기 볼 밸브(1)는 상기 안착부(612) 및 상기 안착부(612)에 배치되는 상기 제1 실링부(400)를 통해 X 방향으로의 사이즈를 축소시킬 수 있다.

또한, 상기 지지수단 바디(610)의 외주면은 다단 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 외주면에는 실링을 위해 오링(620)이 배치될 수 있다.

한편, 상기 지지수단 바디(610)의 외주면 중 일부에는 나사산을 형성하여 지지수단(600)을 하우징(100)에 결합할 수 있다. 그러나, 상기 나사산을 형성하는 경우 볼 밸브의 X 방향으로의 사이즈 및 축 방향(Z 방향)으로의 사이즈가 모두 증가하기 때문에, 실시예에 따른 볼 밸브(1)는 별도의 고정수단(700)을 통해 상기 볼 밸브(1)의 사이즈를 축소시킬 수 있다.

상기 고정수단(700)은 상기 홈(122)에 배치되어 상기 지지수단(600)을 지지할 수 있다.

이때, 컴팩트한 사이즈의 볼 밸브(1)를 구현하기 위해, 상기 고정수단(700)은 탄성복원력을 이용하여 상기 홈(122)에 결합하는 씨링(C ring)일 수 있다. 여기서, 상기 씨링은 소정의 제2 두께(T2)를 갖도록 형성될 수 있으며, 상기 제1 두께(T1)보다 작게 형성될 수 있다. 그에 따라, 상기 볼 밸브(1)는 나사산을 삭제하면서도 지지수단(600)보다 두께가 작은 씨링을 통해 X 방향으로의 사이즈 및 축 방향(Z 방향)으로의 사이즈 모두를 축소시킬 수 있다.

즉, 상기 볼 밸브(1)는 상기 지지수단(600)을 상기 하우징 바디(110)의 내부에 고정하는 별도의 고정수단(700)을 통해 상기 지지수단(600)의 사이즈를 축소시켜 컴팩트한 볼 밸브(1)를 구현하면서도 상기 지지수단(600)의 이탈을 방지할 수 있다.

또한, 상기 볼 밸브(1)는 탄성 복원력을 통해 상기 지지수단(600)을 고정하는 씨링을 이용함으로써, 상기 볼(200, 200a)을 용이하게 교체할 수 있다.

한편, 실시예에 따른 볼 밸브(1)는 액추에이터(300)에 의해 회동하는 볼(200, 200a)이 냉매의 이동을 차단하는 위치에 위치할 수 있도록, 상기 실링부(400, 500)와의 관계에서 상기 볼(200, 200a)의 그루브(240)의 길이(L)는 설계상 제한될 수 있다.

예컨대, 상기 볼(200, 200a)은 180도의 범위 내에서 회동하고, 상기 실링부(400, 500)의 내경은 기 설정된 값으로 제공될 수 있기 때문에, 실시예에 따른 볼 밸브(1)가 상기 냉매의 이동을 차단하기 위해 상기 볼(200, 200a)에 형성된 상기 그루브(240)의 형성 범위는 제한된다.

이에, 상기 실링부(400, 500)와의 관계를 통해 상기 형성 범위를 정의하고, 이를 통해 실시예에 따른 볼 밸브(1)의 냉매의 이동에 따른 제어 위치를 살펴보기로 한다.

도 17은 실시예에 따른 볼 밸브에 배치되는 볼의 제1 위치를 나타내는 도면이고, 도 18은 실시예에 따른 볼 밸브에 배치되는 볼의 제2 위치를 나타내는 도면이고, 도 19는 실시예에 따른 볼 밸브에 배치되는 볼의 제3 위치를 나타내는 도면이고, 도 20은 실시예에 따른 볼 밸브에 배치되는 볼의 제4 위치를 나타내는 도면이고, 도 21은 실시예에 따른 볼 밸브에 배치되는 볼의 제5 위치를 나타내는 도면이다. 여기서, 도 17 내지 도 21에 도시된 화살표는 냉매의 이동을 나타낼 수 있다.

이하, 볼(200, 200a)의 회동 위치를 설명함에 있어서, 제1 및 제2 실시예에 따른 볼(200, 200a)은 그루브의 형성 범위에 대한 제한이 동일하게 적용될 수 있는바, 실시예에 따른 볼(200)을 기준으로 설명하기로 한다.

도 17을 참조하면, 회전 중심(C)을 기준으로, 두 개의 상기 그루브(240)가 이루는 제1 사잇각(θ1)은 제1 실링부(400)의 내경 상에 배치되는 일점(P1)과 제2 실링부(500)의 내경 상에 배치되는 일점(P2)이 이루는 제2 사잇각(θ2)보다 작게 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제1 실링부(400)의 내경 상에 배치되는 일점(P1)은 제1 점이라 불릴 수 있고, 상기 제2 실링부(500)의 내경 상에 배치되는 일점(P2)은 제2 점이라 불릴 수 있으며, 상기 제1 점과 상기 제2 점은 회전 중심(C)을 기준으로 원주 방향 상에 가장 가까운 두 점일 수 있다.

즉, 실시예에 따른 볼 밸브(1)에 있어서, 상기 그루브(240)의 형성 범위는 상기 제1 사잇각(θ1)과 제2 사잇각(θ2)을 통해 정의될 수 있다.

도 17에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 볼 밸브(1)는 액추에이터(300)를 통해 제1 위치에 볼(200)을 배치할 수 있다. 상세하게, 실시예에 따른 볼 밸브(1)는 상기 제2 사잇각(θ2) 내에 두 개의 상기 그루브(240) 모두가 배치되는 상기 제1 위치에 상기 볼(200)을 위치시킬 수 있다. 여기서, 상기 제1 위치는 차단 위치 또는 대기 위치라 불릴 수 있다.

그에 따라, 상기 볼(200)은 상기 제1 하우징 홀(120) 및 상기 제2 하우징 홀(230)을 닫는 닫음 상태에 위치하여, 상기 냉매의 이동 차단할 수 있다. 이때, 상기 볼(200)의 제1 홀(220)은 하우징(100)의 공간(S)을 형성하는 내벽(111)과 마주보게 배치될 수 있다.

도 18에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 볼 밸브(1)는 액추에이터(300)를 통해 제2 위치에 볼(200)을 배치할 수 있다. 상세하게, 실시예에 따른 볼 밸브(1)는 상기 제1 사잇각(θ1) 내에 제1 하우징 홀(120)이 배치되는 상기 제2 위치에 상기 볼(200)을 위치시킬 수 있다.

즉, 상기 제1 하우징 홀(120)과 제1 홀(220)이 연통되게 마주보는 상기 제2 위치에 상기 볼(200)이 위치함에 따라, 상기 볼(200)은 상기 제1 하우징 홀(120)을 여는 오픈 상태에 위치할 수 있다. 여기서, 상기 제2 위치는 제1 오픈 위치라 불릴 수 있다.

그에 따라, 상기 냉매는 상기 제1 하우징 홀(120), 제1 홀(220) 및 제2 홀(230) 순으로 이동하거나, 또는 상기 제2 홀(230), 제1 홀(220) 및 제1 하우징 홀(120) 순으로 이동할 수 있다. 이때, 실시예에 따른 볼 밸브(1)는 상기 제2 위치에서 상기 냉매의 이동만을 제어할 뿐 냉매를 팽창시키지 않는다.

도 19에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 볼 밸브(1)는 액추에이터(300)를 통해 제3 위치에 볼(200)을 배치할 수 있다. 상세하게, 실시예에 따른 볼 밸브(1)는 상기 제1 사잇각(θ1) 내에 제2 하우징 홀(130)이 배치되는 상기 제3 위치에 상기 볼(200)을 위치시킬 수 있다.

즉, 상기 제2 하우징 홀(130)과 제1 홀(220)이 연통되게 마주보는 상기 제3 위치에 상기 볼(200)이 위치함에 따라, 상기 볼(200)은 상기 제2 하우징 홀(130)을 여는 오픈 상태에 위치할 수 있다. 여기서, 상기 제3 위치는 제2 오픈 위치라 불릴 수 있다.

그에 따라, 상기 냉매는 상기 제2 하우징 홀(130), 제1 홀(220) 및 제2 홀(230) 순으로 이동하거나, 또는 상기 제2 홀(230), 제1 홀(220) 및 제2 하우징 홀(130) 순으로 이동할 수 있다. 이때, 실시예에 따른 볼 밸브(1)는 상기 제3 위치에서 상기 냉매의 이동만을 제어할 뿐 냉매를 팽창시키지 않는다.

도 20에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 볼 밸브(1)는 액추에이터(300)를 통해 제4 위치에 볼(200)을 배치할 수 있다. 상세하게, 실시예에 따른 볼 밸브(1)는 상기 제1 사잇각(θ1) 내에 제1 하우징 홀(120)의 일부가 배치되는 상기 제4 위치에 상기 볼(200)을 위치시킬 수 있다. 그에 따라, 상기 제1 그루브(240a)의 단부측 일부는 상기 제1 하우징 홀(120)과 연통되게 배치될 수 있다.

즉, 상기 제1 하우징 홀(120)과 제1 그루브(240a)의 일부가 연통되게 마주보는 상기 제4 위치로 상기 볼(200)이 회동할 수 있다. 예컨대, 상기 볼(200)은 상기 냉매가 상기 제1 그루브(240a)를 따라 이동 및 팽창하는 위치로 회동할 수 있다. 여기서, 상기 제4 위치는 제1 팽창 위치라 불릴 수 있다.

그에 따라, 상기 냉매는 상기 제1 하우징 홀(120), 제1 그루브(240a), 제1 홀(220) 및 제2 홀(230) 순으로 이동하거나, 또는 상기 제2 홀(230), 제1 홀(220), 제1 그루브(240a), 및 제1 하우징 홀(120) 순으로 이동할 수 있다. 이때, 실시예에 따른 볼 밸브(1)는 상기 제4 위치에서 상기 냉매의 이동과 함께 상기 냉매를 팽창시킨다.

도 21에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 볼 밸브(1)는 액추에이터(300)를 통해 제5 위치에 볼(200)을 배치할 수 있다. 상세하게, 실시예에 따른 볼 밸브(1)는 상기 제1 사잇각(θ1) 내에 제2 하우징 홀(130)의 일부가 배치되는 상기 제5 위치에 상기 볼(200)을 위치시킬 수 있다. 그에 따라, 상기 제2 그루브(240b)의 단부측 일부는 상기 제2 하우징 홀(130)과 연통되게 배치될 수 있다.

즉, 상기 제2 하우징 홀(130)과 제2 그루브(240b)의 일부가 연통되게 마주보는 상기 제5 위치로 상기 볼(200)이 회동할 수 있다. 예컨대, 상기 볼(200)은 상기 냉매가 상기 제2 그루브(240b)를 따라 이동 및 팽창하는 위치로 회동할 수 있다. 여기서, 상기 제5 위치는 제2 팽창 위치라 불릴 수 있다.

그에 따라, 상기 냉매는 상기 제2 하우징 홀(130), 제2 그루브(240b), 제1 홀(220) 및 제2 홀(230) 순으로 이동하거나, 또는 상기 제2 홀(230), 제1 홀(220), 제2 그루브(240b), 및 제2 하우징 홀(130) 순으로 이동할 수 있다. 이때, 실시예에 따른 볼 밸브(1)는 상기 제5 위치에서 상기 냉매의 이동과 함께 상기 냉매를 팽창시킨다.

상기 매니폴드 모듈(M)은 모듈화를 통해 상기 볼 밸브(1)의 설치 및 보수를 용이하게 수행할 수 있게 한다. 또한, 상기 매니폴드 모듈(M)은 모듈화를 통해 차량용 열관리 장치를 컴팩트한 사이즈로 구현할 수 있다. 그에 따라, 상기 차량용 열관리 장치의 설계 자유도를 향상시킬 수 있다.

또한, 상기 매니폴드 모듈(M)은 상기 볼 밸브(1)의 유로와 연결되도록 내부에 형성된 다수의 유로 구조를 포함할 수 있다. 이때, 상기 유로 구조는 열교환매체가 이동하는 통로일 수 있다. 그리고, 상기 볼 밸브(1)는 상기 매니폴드 모듈(M)의 내부에서 이동하는 열교환매체를 제어함으로써, 냉난방 성능을 향상시키면서도 컴팩트한 사이즈의 매니폴드 모듈(M)을 제공할 수 있게 한다.

도 22는 실시예에 따른 볼 밸브가 적용된 실시예에 따른 매니폴드 모듈을 나타내는 도면이다.

도 22를 참조하면, 실시예에 따른 매니폴드 모듈(M)은 내부에 복수개의 유체 유로가 형성된 매니폴드 플레이트(10), 제1 열교환기(20), 제2 열교환기(30), 및 복수 개의 밸브(30, 40, 50, 60)를 포함할 수 있다. 이때, 제1 열교환기(20), 제2 열교환기(30), 및 복수 개의 밸브(30, 40, 50, 60)는 상기 매니폴드 플레이트(10)에 결합되어 모듈화된 매니폴드 모듈(M)을 구현함으로써, 생산성을 향상시킬 수 있다. 여기서, 상기 밸브(30, 40, 50, 60)는 팽창 밸브와 방향전환밸브를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 밸브(30, 40, 50, 60)로 상기 볼 밸브(1)가 사용될 수 있으나 반드시 이에 한정되지 않는다. 상기 밸브(30, 40, 50, 60) 중 일부만 상기 볼 밸브(1)가 사용될 수 있다.

상기 매니폴드 플레이트(10)는 유로가 형성되며 소정의 두께를 가진 플레이트 형상으로 형성될 수 있다. 이때, 상기 매니폴드 플레이트(10)는 배관, 피팅 및 하우징의 기능을 동시에 수행할 수 있게 형성되기 때문에, 원가절감 및 작업성을 향상시킬 수 있다.

상기 매니폴드 플레이트(10)에는 유체의 유입 및 배출을 위한 각종 유체 포트가 구비될 수 있다. 예컨대, 상기 매니폴드 플레이트(10)에는 증발기와 연결되는 포트, 어큐뮬레이터와 연결되는 포트 등이 배치될 수 있다.

또한 상기 매니폴드 플레이트(10)는 메인 플레이트 및 바텀 플레이트로 구성되는 어셈블리일 수 있으며, 상기 메인 플레이트 및 바텀 플레이트는 브레이징(Brazing), 구조용 접착제(Structural adhesives), 가스켓 등을 이용하여 결합하는 방식으로 제작될 수 있다.

그리고, 매니폴드 플레이트(10)는 제작방식에 따라, 알루미늄, 열가소성 플라스틱(Thermo-plastic), 스테인리스강 등으로 형성될 수 있다.

제1 열교환기(20) 및 제2 열교환기(30)는 매니폴드 플레이트(10)에 착탈 가능하게 결합할 수 있다. 그리고, 열교환매체로 제공되는 유체는 상기 제1 열교환기(20) 및 제2 열교환기(30)를 통과하면서 다른 열교환매체와 열교환할 수 있다.

상기 제1 열교환기(20)는 응축기일 수 있다. 여기서, 상기 응축기는 압축기 등에서 토출된 고온 고압의 기상 유체(냉매)를 외부 열원과의 열교환을 통해 고압의 액상으로 응축하는 역할을 수행할 수 있다.

그리고, 열 간섭을 고려하여 상기 제1 열교환기(20)는 제1 팽창밸브(40)에 인접하게 배치될 수 있다.

상기 제2 열교환기(30)는 칠러일 수 있다. 여기서, 상기 칠러는 저온 저압의 유체가 공급되어 냉각수 순환라인(미도시)에서 이동하는 유체(냉각수)와 열교환되는 장치로서, 칠러에서 열교환된 차가운 냉각수는 냉각수 순환라인을 통해 배터리와 같은 열원에 공급되어 열원을 냉각할 수 있다.

이때, 열 간섭을 고려하여 제2 열교환기(30)는 제2 팽창밸브(70)에 인접하게 배치될 수 있다.

상기 제1 팽창밸브(40)는 제1 열교환기(20)로 유입되는 냉매의 팽창여부 및 이동을 제어하는 역할을 수행한다. 예컨대, 상기 제1 팽창밸브(40)는 내부로 유입되는 유체를 팽창 또는 통과시킬 수 있다. 그리고, 제1 팽창밸브(40)를 통과한 유체는 제1 열교환기(20)를 통해 외부 열교환기로 이동할 수 있다. 이때, 제1 팽창밸브(40)로 상기 볼 밸브(1)가 사용될 수 있다.

상기 제1 방향전환밸브(50)는 제1 열교환기(20)에서 배출되는 제1 유체의 이동 방향을 제어하는 역할을 한다. 이때, 상기 제1 열교환기(20)에서 배출된 제1 유체가 제1 방향전환밸브(50)로 유입될 수 있다.

상기 제1 방향전환밸브(50)는 제1 열교환기(20)를 통해 내부로 유입된 유체를 외부 열교환기(공냉식 응축기) 또는 어큐뮬레이터로 배출되게 제어할 수 있다.

상기 제2 방향전환밸브(60)는 제1 팽창밸브(40)에서 배출된 유체의 이동을 제어할 수 있다. 예컨대, 제1 팽창밸브(40)에서 배출된 유체는 제2 방향전환밸브(60)를 통해 증발기로 이동할 수 있다.

상기 제2 팽창밸브(70)는 유체의 팽창 및 이동을 제어할 수 있다. 예컨대, 외부 열교환기와 열교환된 후 제2 팽창밸브(70)에서 팽창된 유체는 제2 열교환기(30)로 이동할 수 있다. 이때, 제2 팽창밸브(70)로 상기 볼 밸브(1)가 사용될 수 있다.

한편, 상기 매니폴드 플레이트(10)에 위 부품들을 배치하여 모듈화를 구현함으로써, 상기 매니폴드 모듈(M)의 공간 효율성을 극대화할 수 있다. 이때, 팽창밸브를 매니폴드 플레이트(10)의 상부측에 배치함으로써, 유체의 흐름을 전체적으로 상부에서 하부로 형성할 수 있다. 그에 따라, 최소의 공간에서 상기 유체의 흐름을 최적화할 수 있다.

또한, 상기 제1 열교환기(20)를 매니폴드 플레이트(10)의 하부 일측에 수직 방향으로 배치하고 제2 열교환기(30)를 매니폴드 플레이트(10)의 하부 타측에 수평 방향으로 배치함으로써, 공간 활용도를 최적화할 수 있다.

즉, 상기 매니폴드 모듈(M)은 구성 간의 최적화된 배치 관계를 제시함으로써, 열교환매체의 흐름을 최적화할 수 있다. 그에 따라, 상기 매니폴드 모듈(M)은 냉난방 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.

상기에서는 본 발명의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그리고, 이러한 수정과 변경에 관계된 차이점들을 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 볼 밸브
100: 하우징
200, 200a: 볼
300: 액추에이터
400: 제1 실링부 500: 제2 실링부
600: 지지수단 700: 고정수단
M: 매니폴드 모듈

Claims

서로 연통되게 배치되는 제1 하우징 홀과 제2 하우징 홀을 포함하는 하우징;
상기 하우징 내부에 회동 가능하게 배치되는 볼;
상기 볼을 회동시키는 액추에이터;
상기 볼과 마주보게 상기 제1 하우징 홀에 배치되는 링 형상의 제1 실링부;
상기 볼에 마주보게 상기 제2 하우징 홀에 배치되는 링 형상의 제2 실링부;
상기 제1 실링부를 지지하는 지지수단; 및
상기 지지수단을 고정하는 고정수단을 포함하고,
상기 제1 하우징 홀의 직경은 상기 제2 하우징 홀의 직경보다 크며,
상기 제2 실링부, 상기 볼, 상기 제1 실링부, 상기 지지수단, 및 상기 고정수단은 상기 제1 하우징 홀을 이용하여 상기 하우징 내부에 삽입되고,
상기 지지수단은 상기 고정수단에 의해 착탈 가능하게 상기 하우징 내부에 배치되는 볼 밸브.
제1항에 있어서,
상기 하우징은 상기 제1 하우징 홀의 내면에 오목하게 형성된 홈을 포함하고,
상기 고정수단은 상기 홈에 배치되는 씨링인 볼 밸브.
제1항에 있어서,
상기 하우징은 상부측에서 하부측으로 갈수록 폭이 작아지는 볼 밸브.
제3항에 있어서,
상기 제1 하우징 홀의 일측이 배치되는 하우징의 제1 측면에는 제1 실링부재가 배치되고,
상기 제2 하우징 홀의 일측이 배치되는 하우징의 제2 측면에는 제2 실링부재가 배치되는 볼 밸브.
제2항에 있어서,
상기 지지수단은 홀이 형성된 지지수단 바디, 및 상기 지지수단 바디에 배치되는 오링을 포함하고,
상기 지지수단 바디는 상기 제1 실링부가 배치되게 오목하게 형성된 안착부를 포함하는 볼 밸브.
제5항에 있어서,
상기 씨링의 두께는 지지수단의 두께보다 작은 볼 밸브.
제1항에 있어서,
상기 볼은 구 형상의 볼 바디, 상기 볼 바디에 상호 연통되게 배치되는 제1 홀과 제2 홀, 및 상기 제1 홀과 연결되도록 상기 볼 바디의 원주 방향 상에 소정의 길이를 갖도록 형성된 두 개의 그루브를 포함하고,
상기 볼의 그루브는 상기 볼의 위치에 따라 상기 제1 하우징 홀 또는 상기 제2 하우징 홀과 연통되는 볼 밸브.
제7항에 있어서,
상기 볼의 그루브는 상기 제1 하우징 홀 및 상기 제2 하우징 홀과 연통되지 않는 위치에 위치하는 볼 밸브.
제8항에 있어서,
상기 제1 하우징 홀 및 상기 제2 하우징 홀은 서로 마주보게 배치되며,
상기 볼은 회전 중심을 기준으로 180도의 범위 내에서 회동하는 볼 밸브.
제9항에 있어서,
상기 제1 실링부의 내경 및 상기 제2 실링부의 내경은 상기 제1 홀의 직경과 동일한 볼 밸브.
제7항에 있어서,
상기 액추에이터의 연결부는 상기 제2 홀과 축 방향으로 오버랩되게 배치되는 볼 밸브.
제11항에 있어서,
상기 제1 홀과 상기 제2 홀은 서로 직교되게 배치되는 것을 특징으로 하는 볼 밸브.
제7항에 있어서,
상기 그루브 중 하나의 단부가 상기 제1 하우징 홀 또는 상기 제2 하우징 홀과 연통되는 상기 볼의 회동 위치에 따라, 상기 그루브를 통해 이동하는 냉매의 유량이 제어되는 볼 밸브.
제7항에 있어서,
상기 제1 홀의 직경은 상기 제2 홀의 직경과 동일한 볼 밸브.
제7항에 있어서,
상기 제1 홀의 직경은 상기 제2 홀의 직경보다 작은 볼 밸브.
제7항에 있어서,
상기 그루브는 단부측으로 갈수록 깊이가 작아지는 볼 밸브.
제1항에 있어서,
상기 볼은 구 형상의 볼 바디, 상기 볼 바디에 상호 연통되게 배치되는 제1 홀과 제2 홀, 및 상기 제1 홀과 연결되도록 상기 볼 바디의 원주 방향 상에 소정의 길이를 갖도록 형성된 제1 그루브와 제2 그루브를 포함하고,
회전 중심을 기준으로, 두 개의 상기 제1 그루브와 제2 그루브가 이루는 제1 사잇각은 상기 제1 실링부의 내경 상에 배치되는 일점과 상기 제2 실링부의 내경 상에 원주 방향으로 이웃하게 배치되는 일점이 이루는 제2 사잇각보다 작은 볼 밸브.
제1항에 있어서,
상기 하우징은 제3 하우징 홀을 더 포함하며,
상기 제3 하우징 홀은 서로 마주보게 배치되는 상기 제1 하우징 홀 및 상기 제2 하우징 홀과 직교되게 배치되는 볼 밸브.
내부에 유로가 형성된 매니폴드 플레이트;
상기 매니폴드 플레이트에 배치되는 복수 개의 열교환기; 및
상기 매니폴드 플레이트에 배치되는 복수 개의 팽창밸브와 방향전환밸브를 포함하며,
상기 매니폴드 플레이트에 착탈 가능하게 배치되는 상기 팽창밸브는,
서로 연통되게 배치되는 제1 하우징 홀과 제2 하우징 홀을 포함하는 하우징,
상기 하우징 내부에 회동 가능하게 배치되는 볼,
상기 볼을 회동시키는 액추에이터,
상기 볼과 마주보게 상기 제1 하우징 홀에 배치되는 링 형상의 제1 실링부,
상기 볼에 마주보게 상기 제2 하우징 홀에 배치되는 링 형상의 제2 실링부,
상기 제1 실링부를 지지하는 지지수단, 및
상기 지지수단을 고정하는 고정수단을 포함하고,
상기 제2 실링부, 상기 볼, 상기 제1 실링부, 상기 지지수단, 및 상기 고정수단은 상기 제1 하우징 홀을 이용하여 상기 하우징 내부에 삽입되고,
상기 지지수단은 상기 고정수단에 의해 착탈 가능하게 상기 하우징 내부에 배치되는 매니폴드 모듈.