KR20050044897A - 제어 밸브, 노즐 장치 및 세척 장치 - Google Patents

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발레오 비셔시스테메 게엠베하
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Abstract

본 발명은 제어 밸브(14), 노즐 장치(12) 및 차량 앞유리용 세척 장치(10)에 관한 것이다. 상기 제어 밸브(14)는 노즐 개구(23)에 결합되어 있거나 결합될 수 있는 적어도 2개의 출구(26, 28)와, 세척액용 급송 펌프(16)에 결합되어 있거나 결합될 수 있는 입구(24)를 포함한다. 밸브 부재가 입구(24)에서 출구(26, 28)에 이르는 세척액의 경로에 영향을 미친다. 본 발명은 상기 밸브 부재가 세척액에 의해 발생된 압력에 의해 적어도 2개의 밸브 위치에서 보다 쉽게 제어될 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

제어 밸브, 노즐 장치 및 세척 장치{CONTROL VALVE, NOZZLE ARRANGEMENT, AND WASHING UNIT}
본 발명은 노즐 장치 및 세척 장치뿐 아니라 차량 앞유리를 위한 세척액 격실(washing bay)의 노즐의 노즐 개구에 세척액을 공급하기 위한 제어 밸브에 관한 것이다.
차량 앞유리용 세척 장치의 노즐의 노즐 개구로 세척액을 공급하기 위한 제어 밸브가 프랑스 특허 제0 102 306호에 공지되어 있으며, 상기 밸브는 노즐 개구에 결합될 수 있는 2개의 출구를 구비하며, 상기 밸브는 세척액을 위한 급송 펌프에 결합될 수 있는 입구를 구비하고, 그리고 입구에서 출구에 이르는 세척액의 경로에 영향을 미치는 밸브 본체가 마련되어 있다. 상기 밸브는 전자기적으로 제어된다. 밸브를 제어하기 위해 상기 밸브에 전력을 공급해야 한다는 불편한 점이 있다. 더욱이, 이러한 밸브를 제공하는 것은 전자기 부품을 필요로 하기 때문에 복잡하고 비용이 많이 든다.
도 1은 본 발명에 따른 세척 장치를 구조적으로 도시한 도면이며,
도 2는 본 발명에 따른 노즐 장치를 도시한 도면이고,
도 3 내지 도 7은 본 발명에 따른 제어 밸브의 다른 실시예를 도시한 도면이며,
도 8은 본 발명에 따른 또 다른 노즐 장치를 도시한 도면이다.
따라서, 본 발명의 목적은 밸브의 의도한 제어를 용이하게 달성할 수 있는 노즐 장치 및 세척 장치뿐 아니라 전술한 형태의 제어 밸브를 제공하는 데 있다. 특히, 상기 밸브는 전기를 사용하지 않고 제어된다.
전술한 목적은 세척액의 압력에 의해 적어도 2개의 밸브 위치에서 밸브 본체를 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 제어 밸브에 의해 달성된다.
이것은 제어 밸브에 전력 공급식 부품을 설치할 필요가 없다는 장점을 수반한다. 또한, 추가적인 수단에 의해 밸브 본체를 제어하는 부품이 필요하지 않다. 본 발명은 밸브 본체를 세척액의 압력에 의해서만 제어할 수 있다는 장점을 지닌다. 세척액의 압력에 따라, 밸브 본체는 입구에서 출구에 이르는 세척액의 경로에 영향을 미치는 예정된 밸브 위치에 있게 될 것이다.
본 발명의 특정의 바람직한 실시예에 따르면, 밸브 본체가 슬라이드 요소, 특히 종방향 슬라이드 요소로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다. 종방향 슬라이드 요소는 밸브 위치들 사이에서 축방향으로 변위 가능하게 장착된다는 장점을 지닌다. 이러한 장착은 매우 간단하게 달성될 수 있다. 실제로, 종방향 슬라이드 요소 대신에, 세척액을 제어하기 위해 그 종축 둘레에서 회전 가능하게 장착되는 장점을 지니는 회전식 슬라이드 요소가 설치될 수 있다. 이로 인하여, 제어 밸브 구조를 매우 컴팩트하게 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 밸브 본체가 피스톤 슬라이드 요소, 특히 상이한 사이즈의 압력 인가면(pressure-application surface)을 갖는 2개의 피스톤 섹션을 구비하는 피스톤 슬라이드 요소로서 구성될 때 바람직할 수 있다. 이러한 형태의 피스톤 슬라이드 요소들은 적은 노력 및 적은 비용으로 제조될 수 있고, 적절한 실린더 내에 쉽게 장착될 수 있다. 상이한 사이즈의 압력 인가면이 있는 피스톤 슬라이드 요소의 경우에, 세척액의 압력에 따라 상이한 크기의 표면력이 피스톤 섹션에서 우세하게 되며, 이들 표면력은 피스톤 슬라이드 요소를 세척액의 압력에 따라 각각의 밸브 위치로 변위시킨다.
본 발명의 특히 바람직한 실시예에 따르면, 상기 밸브가 다방향 슬라이드 밸브(multi-way slide valve), 특히 3/2-방향 종방향 슬라이드 밸브(3/2-way longitudianl slide valve) 혹은 3/3-방향 종방향 슬라이드 밸브로 구성되는 것을 특징으로 한다. 이러한 형태의 밸브에는 3개의 연결부, 즉 1개의 입구와 2개의 출구가 마련되어 있다. 용례에 따라, 2개 혹은 3개의 밸브 위치가 있을 수도 있다.
또한, 본 발명에 따라 볼 요소 형태의 밸브 본체를 사용할 수도 있다.
밸브 본체가 적어도 2개의 밸브 위치 사이에서 전후로 토글식으로 이동할 수 있을 때 간단한 구조의 제어 밸브를 얻게 된다. 종방향 슬라이드 요소의 경우에, 밸브 위치는 밸브 본체의 축방향으로 놓이게 된다. 밸브 본체가 회전식 슬라이드 요소로 구성될 경우에, 밸브 위치는 밸브 본체의 회전 각도에 따라 결정된다. 단지 2개의 밸브 위치를 제공하면, 양 밸브 위치는 밸브 본체의 위치가 정지부에 의해 정해질 수 있는 최종 밸브 위치로 되는 장점을 갖는다.
본 발명의 특히 바람직한 밸브에 따르면, 제1 밸브 위치, 특히 저압 위치의 상기 밸브 본체는 입구를 제1 출구 또는, 제1 및 제2 출구에 연결하는 것을 특징으로 한다. 이로 인하여, 제1 위치에 있어서, 제1 출구 또는, 제1 및 제2 출구에 결합된 노즐 개구(들)에 세척액이 공급된다.
본 발명에 따르면, 제2 밸브 위치, 특히 고압 위치의 밸브 본체는 입구를 제1 출구로부터 분리시키고 입구를 제2 출구에 연결하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 방법으로, 세척액은 제2 출구에 결합된 노즐 개구(들)로 경로 변경되어 공급된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 하나의 밸브 위치에서 밸브 본체를 우회하고 입구를 출구에 연결하는 바이패스가 마련되는 것이 바람직할 수 있으며, 상기 바이패스의 입력부(input) 혹은 출력부(output)는 적어도 서로 다른 밸브 위치에서 폐쇄된다. 이로 인하여, 원통형의 밸브 본체를 사용할 수 있고, 제작 및 조립에서 비용 효율적인 장점을 제공한다. 밸브 위치에 따라, 입구는 밸브 본체를 수용하는 실린더 리세스(recess)를 매개로 하나의 출구에 연결되고 및/또는 입구가 바이패스에 의해 다른 출구에 연결된다.
제1 밸브 위치에서, 예컨대 저압의 경우에 바이패스의 입력부와 출력부(나아가 하나의 출구)가 개방될 때 특히 바람직하다. 이러한 경우, 다른 출구는 밸브 본체에 의해 폐쇄된다. 제2 밸브 위치에서, 예컨대 고압의 경우, 바이패스의 입력부는 개방되고 바이패스의 출력부는 밸브 본체의 축방향 변위에 의해 폐쇄되며, 이로 인해 하나의 출구가 입구로부터 분리된다. 이러한 밸브 위치에서, 다른 출구가 개방되며, 이에 따라 세척액이 입구로부터 출구로 유동할 수 있게 된다.
또한, 밸브 본체의 기본 위치, 특히 제로 압력 위치(zero-pressure position)에서 밸브 본체는 입구를 양 출구로부터 분리시킬 수 있다. 이러한 기본 위치 혹은 제로 압력 위치의 밸브 본체는 바람직하게 체크 밸브 위치로 있게 된다. 이로 인하여, 노즐 본체 내의 개구로부터 세척액의 누설을 방지한다.
상이한 밸브 위치에서 밸브 본체가 예정된 위치에 있을 수 있도록, 적어도 하나의 밸브 위치의 밸브 본체는 스프링 요소, 특히 헬리컬 스프링의 스프링력을 받게 될 수 있다.
여기서, 적어도 하나의 밸브 위치의 밸브 본체가 스프링력에 의해 정지부를 향하도록 구동되어 밸브 본체의 제한된 위치를 제공할 수 있는 것이 바람직하다.
또한, 적어도 하나의 밸브 위치에서 밸브 본체가 정지부를 향하여 구동되지 않고 단지 스프링 요소의 스프링력에 대항하여 작용할 수도 있다. 이 경우, 밸브 본체는 변동하는 밸브 위치에 도달하게 되며, 이 위치에서 스프링력과 세척액의 압력으로부터 발생하는 힘 사이의 힘 균형이 지배적으로 된다.
상기 밸브는 노즐의 노즐 본체 내에 배치되는 것이 바람직하다. 밸브를 에워싸고 있는 노즐은 하나의 부품으로 제작, 취급 및 조립될 수 있다. 이러한 실시예의 또 다른 장점은 밸브와 노즐 사이의 별도의 연결, 예컨대 호스 형태의 연결이 필요 없게 된다는 것이다.
한편, 상기 밸브는 급송 펌프와 노즐 사이에 배치될 수도 있다. 이때, 상기 밸브는 별도의 부품으로 구성되어도 좋다.
이에 대한 변형예에 따르면, 본 발명의 밸브는 급송 펌프의 일부이고 또 금속 펌프 내측에 배치될 수도 있다.
또한, 상기 해결하고자 하는 과제는, 적어도 하나의 노즐을 구비하고, 이 노즐의 노즐 개구에 연결되는 동시에 특히 노즐의 노즐 본체 내에 내장된 본 발명에 따른 제어 밸브를 구비하는 노즐 장치에 의해 달성된다.
이러한 노즐 장치는 세척액의 압력에 따라 나아가 세척액을 해당 노즐 개구에 공급하는 데에 어떤 유체 채널이 사용되는가에 따라 상이한 형태의 유체 제트를 생성하는 노즐 적합성을 유리하게 제공한다. 예컨대, 세척액이 하나의 유체 채널을 매개로 공급될 때 스폿 제트(spot jet) 형태의 유체 제트가 생성되고, 세척액이 다른 하나의 유체 채널을 매개로 공급될 때 평평한 제트 형태의 유체 제트가 생성될 수 있다.
또한, 상기 해결하고자 하는 과제는, 본 발명에 따른 노즐 장치를 구비하고 이 노즐 장치에 결합된 세척액용 급송 펌프를 구비하는 차량 앞유리용 세척 장치에 의해 달성된다.
이와 관련하여, 유체 파이프를 매개로, 세척액의 공급을 제어하고 세척액을 상이한 압력으로 공급하는 급송 펌프에 밸브 입구를 연결하는 것이 바람직할 수 있다. 이때, 상기 급송 펌프는 속도가 제어 혹은 조절되는 펌프일 수 있다. 이 펌프가 상이한 회전 방향으로 상이한 압력으로 세척액을 공급하는 것이 특히 바람직하다.
급송 펌프의 압력은 차량 속도의 함수로서 제어되는 것이 바람직할 수 있다. 차량의 속도가 시속 80km 미만일 경우에는, 예컨대 0.2 내지 1.4 바(bar) 사이의 저압이 발생될 수 있다. 만약 차량의 속도가 시속 80km를 초과할 경우에는, 급송 펌프에 의해 얻어지는 세척액의 압력은 예컨대, 1.4 바 이상으로 증가한다. 저속 혹은 저압에서, 평평한 제트(flat jet) 및/또는 광범위한 제트(extensive jet)의 발생을 초래하는 밸브의 출력부는 개방되는 것이 바람직하다. 차량의 속도가 시속 80km를 초과할 경우에는, 스폿 제트 혹은 복수 개의 스폿 제트의 발생을 유도하는 입구가 제어되는 것이 바람직하다.
본 발명의 추가적인 장점과 실시예들은 첨부 도면을 참조하여 예시한 실시예들에 의해 더욱 구체적으로 설명된 아래의 상세한 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.
도 1에는 노즐 장치(12), 제어 밸브(14), 급송 펌프(16), 그리고 상기 급송 펌프(16)와 상기 노즐 장치(12) 사이의 파이프(18)를 포함하는 세척 장치(10)가 도시되어 있다. 상기 노즐 장치(12)는 노즐 본체(22)와 노즐 개구(23)을 갖춘 노즐(20)을 구비한다. 노즐(20) 혹은 밸브(14)에는 파이프(18)에 분리 가능하게 연결될 수 있는 급송관(24)이 설치되어 있다. 제어 밸브(14)에는 유체 채널(30, 32)에 의해 와류 챔버(34)와 연결된 2개의 출구(26, 28)가 마련되어 있다. 상기 채널(32)은, 채널(30)을 통해 흐르는 유체 제트가 와류 챔버(34)를 축방향으로 가로질러 와류 챔버(34)와 노즐 개구(23) 사이에 배치된 출력 섹션(38)을 통해 흐르도록 배치되어 있다. 도면 부호 "40"으로 표기된 이러한 형태의 유체 제트는 스폿 제트로서 차량의 앞유리(도시 생략)에 부딪치게 된다. 상기 스폿 제트(40)의 축은 도면 부호 "44"로 표기되어 있다.
세척액이 출구(28)를 경유하여 와류 챔버(34)로 들어갈 경우, 그 세척액은 그곳에서 와류로 되어 출구 섹션(38)을 지나 노즐 개구(23)로 급송된다. 와류로 인해, 세척액은 평탄하거나 경사진 제트(46)로서 노즐 개구(23)를 빠져 나와 넓은 영역에 걸쳐 차량의 앞유리(42)에 부딪치게 된다. 결과적으로, 상기 제트(40, 46)의 기하학적 형상은 세척액을 와류 챔버(34)에 급송하는 데에 어느 출구(26, 28) 혹은 채널(30, 32)이 사용되는가에 따라 결정된다. 더욱이, 양쪽 출구(26, 28)에 세척액을 공급하는 것을 생각할 수 있기 때문에, 양 제트(40, 46)의 복합형 제트가 생성된다.
급송 펌프(16)는 예컨대, 그 속도가 제어 및 조절 가능한 펌프이다. 이 펌프는 세척액을 상이한 압력, 즉 저압(P1)과 고압(P2)으로 공급한다. 저압(P1 )은 0.2 내지 1.4 바에 속하는 압력이 바람직하다. 고압(P2)은 1.4 바 이상의 압력이 바람직하다. 급송 펌프(16)는 차량 속도의 함수로서 제어될 수도 좋다. 여기서, 시간당 80km 이하의 차량 속도에서는 압력 P 1 으로 세척액을 공급할 수 있고, 시간당 80km 이상의 자동차의 속도에서는 압력 P 2 로 세척액을 공급할 수 있는 펌프를 제공해도 좋다.
급송 펌프(16)에서 출구(26, 28)에 이르는 세척액의 경로는 제어 밸브에 의해 영향을 받게 된다. 상기 제어 밸브(14)는 이 밸브(14)의 입구(24)에서 세척액의 압력에 의해 제어된다. 상기 제어 밸브(14)는 압축 제어식 밸브이다.
노즐 장치(12)는 도 2에 따른 노즐 장치(12.1)이거나 도 8에 따른 노즐 장치(12.2)일 수 있다. 도 1 및 도 2에서 도면 부호 "14"로 표기된 밸브는 도 3 내지 도 8에 도시된 밸브(14.1 내지 14.6)일 수 있다.
약간 상이한 노즐 장치(12.1)가 도시되어 있는 도 2를 참조하면, 도 1의 구성 요소와 일치하는 구성 요소들에는 도 1의 구성 요소의 도면 부호와 동일한 도면 부호가 병기되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 노즐(20)의 노즐 본체(22)는 2개의 상이한 노즐 개구(23.1, 23.2)를 제공한다. 이 노즐 개구(23.1)는 스폿 제트를 생성하기 위해 제공될 수 있다. 노즐 개구(23.2)는 평평한 제트를 생성하기 위해 사용될 수 있다. 압력 제어 가능한 제어 밸브(14)의 밸브 위치에 따라, 입구(24)를 경유하여 유입된 세척액은 출구(26) 및/또는 출구(28) 중 어느 하나로 분배된다.
도 3 내지 도 7에는, 도 1에 도시된 세척 장치(10) 또는 도 1 혹은 도 2에 도시된 노즐 장치(12)에 사용될 수 있는, 상이한 구조로 구성된 제어 밸브(14.1 내지 14.5)가 도시되어 있다. 밸브(14.1 내지 14.5)의 입구들은 모두 도면 부호 "24"로 표기되어 있고, 양쪽 출구는 도면 부호 "26, 28"로 표시되어 있다.
도 3에는 3/2-방향 볼 밸브(3/2-way ball valve)가 도시되어 있다. 볼 요소(50)는 볼 본체로서 제공되며, 그 중립 제로 압력 위치에 있는 것으로 도시되어 있다. 이러한 제로 압력 위치의 입구(24)는 스프링 요소(52)에 의해, 입구측 밸브 시트(54) 상의 볼 요소(52)와의 접합에 의해 폐쇄된다.
세척액의 압력이 저압(P1)으로 상승할 때, 볼 요소(50)는 밸브 시트(54)로부터 스프링 요소(52)의 스프링력에 반발하여 상승된다. 그 다음, 유체는 밸브 공간(56)으로 흐를 수 있다. 여기서, 저압(P1)과 스프링 요소(52)의 스프링력은 서로 평형을 이루며, 이에 따라 볼 요소(50)는 입구(24)에서의 밸브 시트(54)와 출구(26)에서의 제2 밸브 시트(58) 사이에서 부유하게 된다. 이로 인해, 세척액은 양쪽 출구(26, 28)의 외측으로 흐를 수 있다.
세척액의 압력이 고압(P2)으로 상승할 때, 볼 요소(50)는 밸브 시트(58)를 향하여 구동된다. 이로 인해 출구(26)가 폐쇄된다. 그 결과, 세척액은 이제 출구(28)만을 경유하여 밸브(14.1)로부터 빠져나갈 수 있다.
고압(P2) 혹은 저압(P1)이 해제될 때, 밸브(14.1)는 스프링 요소(52)의 스프링력에 의해 폐쇄되고, 그러면 이 밸브는 체크 밸브로서 작동하게 된다.
도 4에 도시된 밸브(14.2)는 도 3에 따른 밸브(14.1)와 실질적으로 일치한다. 밸브 본체로서 볼 요소를 구비하는 대신에, 밸브(14.2)에는 밸브 시트(62)에서 제로 압력 위치로 긴밀하게 접하는 칼라(64)를 에워싸는 스프링 하중식 원통형 슬라이딩 핀(60)이 마련되어 있다. 상기 슬라이딩 핀(60)은 축방향의 이동 방향을 따라 비틀릴 가능성이 없도록 구성된다는 장점을 갖는다. 이와 관련하여, 슬라이딩 핀(60)은 입구(24)에 마주하는 쪽에서 축방향으로 상대적으로 길게 형성된 안내 섹션(66; guide section)을 제공한다. 또한, 상기 슬라이딩 핀(60)은 출구(26)에 대면하는 쪽에서 스프링 요소(52)에 구속된 안내 섹션(68)을 구비한다. 상기 안내 섹션(66, 68)은 축방향으로 연장되기 때문에, 슬라이딩 핀(60)은 축방향으로 변위할 때 비틀리는 것이 불가능하게 된다. 도 4에 도시된 밸브(14.2)는 도 3에 따른 밸브(14.1)와 마찬가지로 총 3개의 밸브 위치, 즉 도시된 바와 같은 제로 압력 위치, 양쪽 출구(26, 28)가 개방되는 저압 위치, 출구(28)만 개방되는 고압 위치를 제공한다.
도 5에 도시된 밸브(14.3)는 3/2-방향 종방향 슬라이드 밸브이다. 이 밸브는 입구(24)가 출구(26, 28)로부터 완전히 차단되는 체크 밸브 위치(non-return valve position)를 제공하지 않는다. 상기 입구(24)는 출구(26)에 연결되거나 또는 출구(28)에 연결된다. 이를 위해, 밸브 본체(70)는 2개의 상이한 크기의 피스톤 섹션(72, 74)을 지닌 피스톤 슬라이드 요소로 구성되어 있다. 도시된 기본 위치에서, 피스톤 섹션(74)은 스프링 요소(52)를 매개로 정지 수단(76)을 향하여 구동된다. 피스톤 섹션(72, 74)의 직경과 스프링 요소(52)의 스프링력은 각각의 경우에, 임계 압력에 도달할 때 또는 고압 유체의 경우에, 피스톤 슬라이드 요소(70)가 스프링 요소(52)의 스프링력에 반발하여 좌측 축방향으로 이동하여 입구(24)와 출구(26) 사이의 연결을 차단하여 입구(24)를 출구(28)에 연결시키도록 설계되어 있다. 상기 압력이 저압(P1)으로 감소할 때, 스프링 요소(52)의 스프링력은 피스톤 슬라이드 요소(70)를 도 5에 도시된 기본 위치로 복귀시킨다. 그 다음, 출구(28)는 폐쇄되고 출구(26)는 개방된다.
도 6에 도시된 밸브(14.4)는 더 개량된 밸브(14.3)이다. 추가로, 양쪽의 출구(26, 28)가 폐쇄될 경우에 피스톤 슬라이드 요소(70)의 제3 전환 위치가 제공된다. 세척 유체의 압력이 제거될 때, 스프링 요소(52)의 스프링력은 피스톤 슬라이드 요소가 정지 페그(78)를 향하여 우측으로 이동할 수 있도록 해준다. 이 위치에서, 도 6에는 도시 생략되어 있지만, 출구(26)는 피스톤 섹션(72)에 의해 폐쇄되고 출구(28)는 피스톤 섹션(74)에 의해 폐쇄된다. 압력이 저압(P1)으로 세척액에 가해질 때, 피스톤 슬라이드 요소(70)는 도 6에 도시된 위치로 이동하게 된다. 여기서, 피스톤 슬라이드 요소(70)를 우측으로 구동하는 스프링력과 피스톤 슬라이드 요소(70)를 좌측으로 구동하는 스프링력 사이에 힘의 평형이 존재하는데, 그 이유는 세척액이 피스톤 섹션(70, 74)에서 저압(P1) 상태로 있기 때문이다. 이 위치에서, 출구(28)는 피스톤 섹션(74)에 의해 입구(24)로부터 분리된다. 세척액의 압력이 고압(P2)으로 증가하면, 피스톤 슬라이드 요소(70)는 스프링력에 반발하여 더 좌측으로 이동하므로 출구(26)가 입구(24)로부터 분리된다. 도 6에 도시된 밸브는 결과적으로 3/3-방향 종방향 슬라이드 밸브이다.
도 7에는 3/2-방향 종방향 슬라이드 밸브로 구성되어 있는 또 다른 밸브(14.5)가 도시되어 있다. 도 5 및 도 6에 도시된 실시예에 따르면, 피스톤 슬라이드 요소(80)는 직경이 상이한 2개의 피스톤 섹션(82, 84)을 제공한다. 저압(P1)이 인가될 때, 세척액은 입구(24)를 경유하여 출구(26)로만 흐른다. 압력이 고압(P2)으로 상승할 때, 피스톤 슬라이드 요소(80)는 스프링(52)의 스프링력에 반발하여 좌측으로 이동하며, 출구(26)가 입구(24)로부터 분리되는 반면 출구(28)는 입구(24)에 연결된다.
도 3 내지 도 7에는 밸브(14.1 내지 14.5)가 도시되어 있으며, 단 하나의 압력 제어식 밸브 본체(50, 60, 70, 80)가 2개 혹은 3개의 전환 위치 사이에 마련된다. 상기 밸브 본체를 제어하기 위한 외부 수단은 필요하지 않다. 상기 밸브는 도 1에 도시된 실시예에 따라 노즐의 노즐 본체 내에 수용될 수 있도록 소형으로 설계되어도 좋다.
본 발명에 따른 노즐 장치(12.2)의 전술한 실시예가 도 8에 도시되어 있다. 이와 관련하여, 밸브(14.6)의 원통형 밸브 본체(90)는 총 3곳의 전환 위치 사이에서 스프링 요소(52)의 스프링력에 반발하여 실린더 리세스(92) 내에서 축방향으로 이동할 수 있다. 도시된 기본 위치에서, 양쪽 출구(26, 28)는 입구(24)로부터 분리되어 있다. 입구(24)에서 세척액에 저압(P1)이 인가될 때, 밸브 본체(90)는 바이패스(96)의 입력부(94)가 개방될 때까지 스프링(52)의 스프링력에 반발하여 이동한다. 출구(26)는 밸브 본체(90)에 의해 폐쇄된 상태로 남아 있게 된다. 상기 바이패스(96)는 출력부(98)를 경유하여 출구(28)와 마주하는 실린더 리세스(92)의 영역으로 개방되어 있다. 본 실시예의 경우에, 스프링 요소(52)의 스프링력은, 저압(P1)이 가해질 때 밸브 본체(90)의 단부(100)에 저압(P1)을 가하는 세척액으로 인한 힘과 상기 스프링력 사이에서 힘의 평형이 우세하게 되도록 설계되어 있다.
세척액의 압력이 고압(P2)으로 상승할 때, 밸브 본체(90)는 스프링력에 반발하여 더욱 이동하게 되므로, 출구(26)는 입구(24)와 연결되고 출력부(98)는 출구(28)로부터 분리된다. 결과적으로, 세척액은 입구(24) 및 출구(26) 혹은 채널(30)을 경유하여 노즐 개구(23.1)로 흐르게 된다.
노즐 장치(12.2)에 일체로 형성된 밸브(14.6)는 원통형인 하나의 피스톤 슬라이드 요소(90)를 사용하여 동작된다는 장점을 지니며, 결과적으로 임의의 상이한 피스톤 섹션을 제공하지 않는다. 이러한 형태의 밸브(14.5)는 제작 및 설치가 용이하다.
실린더 리세스(92)는 총 5개의 연결부, 즉 입구(24), 이 입구(24)에 인접하는 바이패스(96)의 입력부(94), 출구(26), 출구(28)에 인접하는 바이패스(96)의 출력부(98) 및 출구(28)를 제공한다. 밸브 본체(90)의 축방향 위치에 따라, 세척액은 입구(24)를 경유하여 출구(26, 28)로 흐를 수 있다. 여기서, 바이패스(96)의 입력부(94)와 출력부(98) 사이의 축방향 거리는 밸브 본체(90)의 축방향의 종방향 확장 길이보다 약간 더 길도록 설계되어 있다. 이로 인해, 밸브 본체(90)가 바이패스(96)에 의해 확실히 에워싸이게 된다. 더욱이, 출구(26)와 출력부(98) 사이의 축방향 거리는 밸브 본체(90)의 축방향의 종방향 확장 길이보다 약간 더 짧도록 설계되어 있다. 이로 인하여, 출력부(98)가 출구(26)의 개방 이전에 확실히 폐쇄될 수 있으므로, 출구(26)와 출력부(98) 혹은 출구(28)가 동시에 개방됨으로써 발생하는 압력 강하를 방지할 수 있다.
도 8에 도시된 노즐 장치(12.2)는 또한 밸브 본체(90)가 입구(24)에 축방향으로 배치된다는 장점을 지닌다. 이것은, 입구(24)가 실린더 리세스(92)의 일단부에 배치되고 출구(28)가 그 반대 단부에 배치되어 노즐 장치(12.3)가 구조상 매우 컴팩트하게 된다는 것을 의미한다. 이것은 또한 노즐 장치(12.3)의 콤팩트한 구조에 도움을 준다.
도 8에 따른 장치와는 대조적으로, 상이한 형태의 밸브(14)들이 본 발명에 따라 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이 관련 노즐(20)과 급송 펌프(16) 사이에서 그들 자체의 조립체로서 이용될 수 있다.
전술한 상세한 설명과, 도면과 그리고 이하의 청구범위에 기재된 모든 특징들은 개별적으로 그리고 서로 조합되어 본 발명에 본질적으로 될 수 있다.

Claims (22)

  1. 차량 앞유리를 위한 세척액 격실(10)의 노즐(20)의 적어도 하나의 노즐 개구(23)에 세척액을 급송하기 위한 제어 밸브(14, 14.1 내지 14.6)로서,
    상기 밸브(14)는 노즐 개구(들)(23)에 결합되어 있거나 결합될 수 있는 적어도 2개의 출구(26, 28)와, 세척액용 급송 펌프(16)에 결합되어 있거나 결합될 수 있는 입구(24)를 구비하며, 상기 입구에서 출구에 이르는 세척액의 경로에 영향을 미치는 밸브 본체(50, 60, 70, 80)가 마련되어 있는 것인 제어 밸브에 있어서,
    상기 밸브 본체(50, 60, 70, 80, 90)는 적어도 2개의 밸브 위치에서 세척액의 압력(P0, P1, P2)에 의해 제어될 수 있는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
  2. 제1항에 있어서, 상기 밸브 본체(60, 70, 80, 90)는 슬라이드 요소, 특히 종방향 슬라이드 요소 또는 회전 슬라이드 요소로서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 밸브 본체(70, 80, 90)는 상이한 사이즈의 압력 인가면을 갖춘 2개의 피스톤 섹션(72, 74)을 구비하는 피스톤 슬라이드 요소로서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브는 다방향 슬라이드 밸브, 특히 3/2-방향(way) 종방향 슬라이드 밸브 또는 3/3-방향 종방향 슬라이드 밸브로서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브 본체(50)는 볼 요소인 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브 본체(50, 60, 70, 80, 90)는 적어도 2개의 밸브 위치 사이에서 토글식으로 전후로 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 밸브 위치, 특히 저압 위치의 밸브 본체(50, 60, 70, 80, 90)는 상기 입구(24)를 제1 출구(26, 28), 또는 제1 출구(26, 28) 및 제2 출구(28, 26)에 연결하는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 밸브 위치, 특히 고압 위치의 밸브 본체(50, 60, 70, 80, 90)는 입구(24)를 제1 출구(28, 26)로부터 분리시키고 입구(24)를 제2 출구(26, 28)에 연결하는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 하나의 밸브 위치(P1)에서 밸브 본체(90)를 우회하는 바이패스(96)가 입구(24)를 출구(28)에 연결하기 위해 마련되어 있고, 상기 바이패스(96)의 입력부(94) 또는 출력부(98)는 적어도 하나의 다른 밸브 위치(P0, P2)에서 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
  10. 제9항에 있어서, 제1 밸브 위치(P1)에서 바이패스(96)의 입력부(94)와 출력부(98), 나아가 하나의 출구(28)가 개방되고 다른 출구(26)는 폐쇄되며, 제2 밸브 위치(P2)에서 바이패스(96)의 입력부(94)는 개방되고 바이패스(96)의 출력부(98)는 폐쇄되며 나아가 하나의 출구(28)가 폐쇄되고, 다른 출구(26)는 개방되는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 기본 위치, 특히 제로 압력 위치의 밸브 본체(50, 60, 70, 90)는 입구(24)를 양쪽 출구(26, 28)로부터 분리시키는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 밸브 위치의 밸브 본체(50, 60, 70, 80, 90)는 스프링 요소(52), 특히 헬리컬 스프링의 스프링력을 받게 되는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
  13. 제12항에 있어서, 적어도 하나의 밸브 위치의 밸브 본체(50, 60, 70, 80, 90)는 스프링력에 의해 정지부(58, 62, 76, 78)를 향하여 구동되는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 밸브 위치의 밸브 본체(50, 60, 70, 90)는 정지부를 향하여 구동되지 않고 단지 스프링 요소(52)의 스프링력에 저항해서 작용하는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브(14)는 노즐(20)의 노즐 본체(22) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
  16. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브는 급송 펌프(16)와 노즐(20) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
  17. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 밸브는 급송 펌프(16) 내에 배치되는 것을 특징으로 하는 제어 밸브.
  18. 하나 이상의 노즐(20)과, 제1항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 노즐(20)의 노즐 개구(23)에 연결되고, 특히 노즐(20)의 노즐 본체(22) 내에 내장된 밸브(14)를 구비하는 것인 노즐 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 노즐(20)은, 세척액의 압력(P0, P1, P2)에 따라, 나아가 세척액을 해당 노즐 개구(23)에 급송하는 데에 어떤 유체 채널(30, 32)이 사용되는가에 따라 상이한 타입의 유체 제트(40, 46)를 생성하기에 적합한 것을 특징으로 하는 노즐 장치.
  20. 제18항 또는 제19항에 따른 노즐 장치(12)와, 상기 노즐 장치(12)에 결합된 세척액용 급송 펌프(16)를 구비하는 것인 차량 앞유리(42)용 세척 장치.
  21. 제20항에 있어서, 밸브(14)의 입구는 유체 파이프(18)를 매개로, 가변 압력(P1, P2)으로 제어되며 세척액을 공급하는 급송 펌프(16)에 연결되는 것을 특징으로 하는 차량 앞유리(42)용 세척 장치.
  22. 제20항 또는 제21항에 있어서, 상기 급송 펌프의 압력은 차량 속도의 함수로서 제어되는 것을 특징으로 하는 차량 앞유리(42)용 세척 장치.
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