KR20210077288A - 냉각수 밸브 - Google Patents

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KR20210077288A
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    • F16K11/10Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with two or more closure members not moving as a unit
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Abstract

본 발명은, 제1열교환기로부터 선택적으로 냉각수가 유입되는 제1유입구와, 제1대상물로 냉각수가 토출되는 제1토출구와, 제2열교환기로부터 냉각수가 유입되는 제2유입구와, 제2대상물로 냉각수가 토출되는 제2토출구와, 상기 제1대상물의 출구로부터 분기되어 냉각수가 선택적으로 유입되는 제3유입구가 형성된 밸브본체; 일 측이 상기 제1토출구와 상기 제2토출구 중 어느 하나와 연통되고, 타 측이 상기 제2유입구와 제3유입구 중 어느 하나와 연통되는 제1전환수단; 및 일 측이 상기 제1토출구와 상기 제2토출구 중 다른 하나와 연통되고, 타 측이 상기 제2유입구와 제3유입구 중 다른 하나 및 상기 제3유입구 둘 중에서 선택된 것과 연통되는 제2전환수단을 포함하는 냉각수 밸브를 제공한다.
본 발명에 따른 냉각수 밸브에 의하면, 하나의 통합된 냉각수 밸브로서 4웨이 밸브와 3웨이 밸브의 유로를 모두 구성할 수 있으며, 전제 제품의 원가를 절감할 수 있다.

Description

냉각수 밸브{Coolant valve}
본 발명은 냉각수 밸브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 냉각수의 흐름을 조절하는 밸브에 관한 것이다.
일반적으로, 냉각수 밸브란, 냉각수의 흐름을 조절하는 것을 의미한다. 냉각수 밸브는 차량의 오일펌프, 라디에이터, 칠러 등에 설치되며, 차량 내부의 전장품, 배터리 등으로 순환되는 냉각수의 유동 경로를 제어하여, 각 제어모드에 맞게 냉각수가 순환될 수 있도록 한다.
냉각수 밸브에는, 3웨이 방식의 밸브 또는 4웨이 방식의 밸브가 존재한다. 3웨이 밸브와 4웨이 밸브는, 밸브의 내부로 유입되는 냉각수의 토출 경로를 제어하여, 유입된 냉각수가 목적하는 장치로 공급될 수 있도록 한다.
이때, 차량용 냉각수 밸브는, 차량에 내장된 각종 장치에 공급되는 냉각수의 공급 경로를 전환시키기 위하여, 최소 2개 이상(예를 들면, 3웨이 밸브 1개와 4웨이 밸브 1개)의 냉각수 밸브가 조합되어 사용되어야 한다는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 종래의 4웨이 밸브와 3웨이 밸브의 유로가 모두 구성된 통합형 냉각수 밸브를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명은, 제1열교환기로부터 선택적으로 냉각수가 유입되는 제1유입구와, 제1대상물로 냉각수가 토출되는 제1토출구와, 제2열교환기로부터 냉각수가 유입되는 제2유입구와, 제2대상물로 냉각수가 토출되는 제2토출구와, 상기 제1대상물의 출구로부터 분기되어 냉각수가 선택적으로 유입되는 제3유입구가 형성된 밸브본체; 일 측이 상기 제1토출구와 상기 제2토출구 중 어느 하나와 연통되고, 타 측이 상기 제2유입구와 제3유입구 중 어느 하나와 연통되는 제1전환수단; 및 일 측이 상기 제1토출구와 상기 제2토출구 중 다른 하나와 연통되고, 타 측이 상기 제2유입구와 제3유입구 중 다른 하나 및 상기 제3유입구 둘 중에서 선택된 것과 연통되는 제2전환수단을 포함하는 냉각수 밸브를 제공한다.
상기 제1토출구와 제2유입구의 사이에 설치되며, 상기 제1전환수단이 선택적으로 거치되는 제1거치부재와, 상기 제1유입구와 상기 제2토출구의 사이에 설치되며, 상기 제2전환수단이 선택적으로 거치되는 제2거치부재와, 상기 제2거치부재와 상기 제2토출구의 사이에 설치되는 제3거치부재를 포함한다.
제1냉방모드에서, 상기 제1대상물로부터 토출된 냉각수는, 상기 제1열교환기로 유입되며, 상기 제2대상물로부터 토출된 냉각수는, 상기 제2열교환기로 유입되고, 상기 제1전환수단은, 상기 제1거치부재에 거치되며, 일 측이 상기 제1토출구와 연통되고 타 측이 상기 제2유입구와 연통되며, 상기 제2전환수단은, 상기 제3거치부재에 거치되며, 일 측이 상기 제2토출구와 연통되고 타 측이 상기 제1유입구와 연통된다.
제2냉방모드에서, 상기 제1대상물로부터 토출된 냉각수는, 상기 제1열교환기로 유입되며, 상기 제2대상물로부터 토출된 냉각수는, 상기 제2열교환기로 유입되고, 상기 제1전환수단은, 상기 제3거치부재에 거치되며, 일 측이 상기 제2토출구와 연통되고 타 측이 상기 제2유입구와 연통되며, 상기 제2전환수단은, 상기 제2거치부재에 거치되며, 일 측이 상기 제1토출구와 연통되고 타 측이 상기 제1유입구와 연통된다.
난방모드에서, 상기 제1대상물로부터 토출된 냉각수는, 상기 제3유입구로 유입되며, 상기 제2대상물로부터 토출된 냉각수는, 상기 제2열교환기로 유입되고, 상기 제1전환수단은, 상기 제1거치부재에 거치되며, 일 측이 상기 제1토출구와 연통되고 타 측이 상기 제3유입구와 연통되며, 상기 제2전환수단은, 상기 제2거치부재에 거치되며, 일 측이 상기 제2토출구와 연통되고 타 측이 상기 제2유입구와 연통된다.
상기 제1 및 제2 전환수단은, 상기 밸브본체의 중심을 기준으로 회전 가능하게 설치된다.
본 발명에 따른 냉각수 밸브에 의하면, 하나의 통합된 냉각수 밸브로서 4웨이 밸브와 3웨이 밸브의 유로를 모두 구성할 수 있으며, 전제 제품의 원가를 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 냉각수 밸브의 제1냉방모드 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 냉각수 밸브의 제2냉방모드 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 냉각수 밸브의 난방모드 상태를 도시한 도면이다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 냉각수 밸브(100)는, 제1열교환기(10), 제2열교환기(11), 제1대상물(12), 제2대상물(13)과의 사이에서 냉각수의 유동 경로를 조절하기 위한 것으로서, 밸브본체(110), 제1전환수단(120), 제2전환수단(121), 제1거치부재(130), 제2거치부재(131), 제3거치부재(132)를 포함한다. 이때, 상기 제1열교환기(10)는 라디에이터이고, 상기 제2열교환기(11)는 칠러이며, 상기 제1대상물(12)은 배터리를 제외한 전장품이며, 상기 제2대상물(13)은 배터리일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 밸브본체(110)는, 중공의 원통 형상으로 형성되며, 냉각수가 유입 및 토출된다. 상기 밸브본체(110)에는, 제1유입구(111), 제2유입구(112), 제3유입구(113), 제1토출구(114), 제2토출구(115)가 형성된다. 상기 제1유입구(111)는, 상기 제1열교환기(10)로부터 냉각수가 선택적으로 유입된다. 상기 제2유입구(112)는, 상기 제2열교환기(11)로부터 냉각수가 유입된다. 상기 제3유입구(113)는, 상기 제1대상물(12)의 출구로부터 분기되어 냉각수가 선택적으로 유입된다. 상기 제1토출구(114)는, 상기 제1대상물(12)로 냉각수가 토출된다. 상기 제2토출구(115)는, 상기 제2대상물(13)로 냉각수가 토출된다.
상기 제1전환수단(120)은, 일 측이 상기 제1토출구(114)와 상기 제2토출구(115) 중 어느 하나와 연통되고, 타 측이 상기 제2유입구(112)와 상기 제3유입구(113) 중 어느 하나와 연통된다. 상기 제2전환수단(121)은, 상기 밸브본체(110)의 중심을 기준으로 상기 제1전환수단(120)의 반대측에 배치된다. 그리고 상기 제2전환수단(121)은, 일 측이 상기 제1토출구(114)와 상기 제2토출구(115) 중 다른 하나와 연통되고, 타 측이 상기 제2유입구(112)와 제3유입구(113) 중 다른 하나 및 상기 제3유입구(113) 둘 중에서 선택된 것과 연통된다.
예를 들어, 도 1을 참조하면, 상기 제1전환수단(120)이 일 측이 상기 제1토출구(114)와 연통되고 타 측이 상기 제2유입구(112)와 연통되는 경우, 상기 제2전환수단(121)은, 일 측이 상기 제2토출구(115)와 연통되고 타 측이 상기 제2유입구(112)와 제3유입구(113) 이 두 가지 중 어느 하나(도 1에서는 제2유입구(112))와 연통된다.
상기 제1전환수단(120) 및 제2전환수단(121)은, 속이 빈 형상으로 형성된다. 따라서 도 1과 같은 상태에서, 제2열교환기(11)로부터 토출되어 상기 제2유입구(112)로 유입된 냉각수는, 상기 제1전환수단(120)의 내부를 따라 유동하면서 상기 제1토출구(114)를 통해 제1대상물(12)로 토출된다. 또한, 도 1과 같은 상태에서, 상기 제1열교환기(10)로부터 토출되어 상기 제1유입구(111)로 유입된 냉각수는, 상기 제2전환수단(121)의 내부를 따라 유동하면서 상기 제2토출구(115)를 통해 제2대상물(13)로 토출된다.
상기 제1전환수단(120)과 상기 제2전환수단(121)은, 상기 밸브본체(110)의 중심을 기준으로 상기 밸브본체(110)의 둘레방향을 따라 회전 가능하게 설치된다. 따라서 상기 제1,2전환수단(120,121)은, 상기 밸브본체(110)의 중심을 기준으로 회전하면서, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같은 냉각수의 경로를 생성하게 된다.
상기 제1 내지 제3거치부재(130,131,132)는, 상기 밸브본체(110)의 내부에 설치된다. 상기 제1거치부재(130)는, 상기 제1토출구(114)와 상기 제2유입구(112)의 사이에 배치되며, 상기 제1전환수단(120)이 선택적으로 거치된다. 상기 제2거치부재(131)는, 상기 제1유입구(111)와 상기 제2토출구(115)의 사이에 배치되며, 상기 제2전환수단(121)이 선택적으로 거치된다. 상기 제3거치부재(132)는, 상기 제2거치부재(131)와 상기 제2토출구(115)의 사이에 설치되며, 상기 제1전환수단(120) 및 제2전환수단(121) 중 어느 하나가 선택적으로 거치된다. 도 1을 예로 들면, 상기 제1전환수단(120)은, 상기 제1거치부재(130)에 거치된다. 상기 제2전환수단(121)은, 상기 제3거치부재(132)에 거치된다.
이하부터는, 도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 제1냉방모드, 제2냉방모드, 난방모드에 관해 설명하도록 한다.
도 1을 참조하면, 제1냉방모드에서, 상기 제1대상물(12)로부터 토출된 냉각수는, 상기 제1열교환기(10)로 유입되며, 상기 제2대상물(13)로부터 토출된 냉각수는, 상기 제2열교환기(11)로 유입된다. 이때, 상기 제1전환수단(120)은, 상기 제1거치부재(130)에 거치되며, 일 측이 상기 제1토출구(114)와 연통되고 타 측이 상기 제2유입구(112)와 연통된다. 그리고 상기 제2전환수단(121)은, 상기 제3거치부재(132)에 거치되며, 일 측이 상기 제2토출구(115)와 연통되고 타 측이 상기 제1유입구(111)와 연통된다.
이 경우, 제1냉방모드에서, 냉각수는 상기 제1대상물(12), 제1열교환기(10), 제1유입구(111), 제2전환수단(121), 제2토출구(115), 제2대상물(13), 제2열교환기(11), 제2유입구(112), 제1전환수단(120), 제1토출구(114), 제1대상물(12)의 순서로 순환하게 된다.
도 2를 참조하면, 제2냉방모드에서, 상기 제1대상물(12)로부터 토출된 냉각수는, 상기 제1열교환기(10)로 유입되며, 상기 제2대상물(13)로부터 토출된 냉각수는, 상기 제2열교환기(11)로 유입된다. 이때, 상기 제1전환수단(120)은, 상기 제3거치부재(132)에 거치되며, 일 측이 상기 제2토출구(115)와 연통되고 타 측이 상기 제2유입구(112)와 연통된다. 그리고 상기 제2전환수단(121)은, 상기 제2거치부재(131)에 거치되며, 일 측이 상기 제1토출구(114)와 연통되고 타 측이 상기 제1유입구(111)와 연통된다.
이 경우, 제2냉방모드에서, 냉각수는, 상기 제1대상물(12), 제1열교환기(10), 제1유입구(111), 제2전환수단(121), 제1토출구(114), 제1대상물(12)로 순환되는 하나의 경로와, 상기 제2대상물(13), 제2열교환기(11), 제2유입구(112), 제1전환수단(120), 제2토출구(115), 제2대상물(13)로 순환되는 다른 경로를 통해 순환하게 된다.
도 3을 참조하면, 난방모드에서, 상기 제1대상물(12)로부터 토출된 냉각수는, 상기 제3유입구(113)로 유입되며, 상기 제2대상물(13)로부터 토출된 냉각수는, 상기 제2열교환기(11)로 유입된다. 이때, 상기 제1전환수단은(120), 상기 제1거치부재(130)에 거치되며, 일 측이 상기 제1토출구(114)와 연통되고 타 측이 상기 제3유입구(113)와 연통된다. 그리고 상기 제2전환수단(121)은, 상기 제2거치부재(131)에 거치되며, 일 측이 상기 제2토출구(115)와 연통되고 타 측이 상기 제2유입구(112)와 연통된다.
이 경우, 난방모드에서, 냉각수는, 상기 제1대상물(12), 제3유입구(113), 제1전환수단(120), 제1토출구(114), 제1대상물(12)로 순환되는 하나의 경로와, 상기 제2대상물(13), 제2열교환기(11), 제2유입구(112), 제1전환수단(120), 제2토출구(115), 제2대상물(13)로 순환되는 다른 경로를 통해 순환하게 된다.
10 : 제1열교환기 11 : 제2열교환기
12 : 제1대상물 13 : 제2대상물
100 : 냉각수 밸브 110 : 밸브본체
111 : 제1유입구 112 : 제2유입구
113 : 제3유입구 114 : 제1토출구
115 : 제2토출구 120 : 제1전환수단
121 : 제2전환수단 130 : 제1거치부재
131 : 제2거치부재 132 : 제3거치부재

Claims (6)

  1. 제1열교환기로부터 선택적으로 냉각수가 유입되는 제1유입구와, 제1대상물로 냉각수가 토출되는 제1토출구와, 제2열교환기로부터 냉각수가 유입되는 제2유입구와, 제2대상물로 냉각수가 토출되는 제2토출구와, 상기 제1대상물의 출구로부터 분기되어 냉각수가 선택적으로 유입되는 제3유입구가 형성된 밸브본체;
    일 측이 상기 제1토출구와 상기 제2토출구 중 어느 하나와 연통되고, 타 측이 상기 제2유입구와 제3유입구 중 어느 하나와 연통되는 제1전환수단; 및
    일 측이 상기 제1토출구와 상기 제2토출구 중 다른 하나와 연통되고, 타 측이 상기 제2유입구와 제3유입구 중 다른 하나 및 상기 제3유입구 둘 중에서 선택된 것과 연통되는 제2전환수단을 포함하는 냉각수 밸브.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1토출구와 제2유입구의 사이에 설치되며, 상기 제1전환수단이 선택적으로 거치되는 제1거치부재와,
    상기 제1유입구와 상기 제2토출구의 사이에 설치되며, 상기 제2전환수단이 선택적으로 거치되는 제2거치부재와,
    상기 제2거치부재와 상기 제2토출구의 사이에 설치되는 제3거치부재를 포함하는 냉각수 밸브.
  3. 청구항 2에 있어서,
    제1냉방모드에서,
    상기 제1대상물로부터 토출된 냉각수는, 상기 제1열교환기로 유입되며,
    상기 제2대상물로부터 토출된 냉각수는, 상기 제2열교환기로 유입되고,
    상기 제1전환수단은, 상기 제1거치부재에 거치되며, 일 측이 상기 제1토출구와 연통되고 타 측이 상기 제2유입구와 연통되며,
    상기 제2전환수단은, 상기 제3거치부재에 거치되며, 일 측이 상기 제2토출구와 연통되고 타 측이 상기 제1유입구와 연통되는 냉각수 밸브.
  4. 청구항 2에 있어서,
    제2냉방모드에서,
    상기 제1대상물로부터 토출된 냉각수는, 상기 제1열교환기로 유입되며,
    상기 제2대상물로부터 토출된 냉각수는, 상기 제2열교환기로 유입되고,
    상기 제1전환수단은, 상기 제3거치부재에 거치되며, 일 측이 상기 제2토출구와 연통되고 타 측이 상기 제2유입구와 연통되며,
    상기 제2전환수단은, 상기 제2거치부재에 거치되며, 일 측이 상기 제1토출구와 연통되고 타 측이 상기 제1유입구와 연통되는 냉각수 밸브.
  5. 청구항 2에 있어서,
    난방모드에서,
    상기 제1대상물로부터 토출된 냉각수는, 상기 제3유입구로 유입되며,
    상기 제2대상물로부터 토출된 냉각수는, 상기 제2열교환기로 유입되고,
    상기 제1전환수단은, 상기 제1거치부재에 거치되며, 일 측이 상기 제1토출구와 연통되고 타 측이 상기 제3유입구와 연통되며,
    상기 제2전환수단은, 상기 제2거치부재에 거치되며, 일 측이 상기 제2토출구와 연통되고 타 측이 상기 제2유입구와 연통되는 냉각수 밸브.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 및 제2 전환수단은, 상기 밸브본체의 중심을 기준으로 회전 가능하게 설치되는 냉각수 밸브.
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