DE112021003705T5 - Integriertes gehäuse und wasserversorgungsmodul, welches dieses aufweist - Google Patents

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Jungbum Choi
Ho Sung Kang
Gwang Ok KO
Wontaek LEE
Seong Woo JEONG
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Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein integriertes Gehäuse, das in der Lage ist, mehrere Bauteile eines Wasserversorgungsmoduls integral zu verbinden, sowie das Wasserversorgungsmodul, das dieses beinhaltet. Gemäß der vorliegenden Offenbarung werden Schläuche oder Rohre entfernt oder eine Rohrlänge wird durch die Integration von Bauteilen, die ein Kühlsystem bilden, verringert, und somit kann eine Reduzierung der Größe und des Gewichts begünstigt werden.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft ein integriertes Gehäuse und ein Wasserversorgungsmodul, welches dieses Gehäuse aufweist, und insbesondere ein integriertes Gehäuse, das in der Lage ist, mehrere Bauteile eines Wasserversorgungsmoduls integral zu verbinden, sowie ein Wasserversorgungsmodul, das dieses beinhaltet.
  • Technischer Hintergrund
  • In jüngster Zeit besteht aufgrund von Problemen hinsichtlich Energieeffizienz und Umweltverschmutzung Bedarf an der Entwicklung umweltfreundlicher Fahrzeuge, die Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor weitgehend ersetzen können. Die umweltfreundlichen Fahrzeuge werden weitgehend in Elektrofahrzeuge oder Wasserstofffahrzeuge, die eine Batterie oder eine Brennstoffzelle als Energiequelle nutzen, sowie Hybridfahrzeuge, die unter Verwendung eines Motors und einer Batterie betrieben werden, unterteilt. Ein solches umweltfreundliches Fahrzeug weist ferner ein Motorkühlsystem, das die Kühlung/Heizung etc. des Motors verwaltet, sowie ein Elektrokühlsystem, das die Wärme elektrischer Bauteile einschließlich eines Elektromotors verwaltet.
  • Das elektrische Kühlsystem kühlt hauptsächlich Leistungselektronik, Aktuatoren, einen Hybrid-Starter/Generator (HSG) oder ähnliches mit Hilfe von Kühlwasser und hat eine Struktur, die die Temperatur der Batterie erhöht, indem das Kühlwasser durch einen Bypass-Kreislauf an einem Kühlkörper vorbeigeleitet wird und gleichzeitig in der kalten Jahreszeit die Abwärme der Leistungselektronik (PE) durch die Batterie geleitet wird.
  • Ein elektronisches Kühlsystem eines umweltfreundlichen Fahrzeugs sollte verschiedene Zwecke, wie Heizen, Kühlen und Abwärmerückgewinnung aus einer Vielzahl von Bauteilen erfüllen, ist jedoch problematisch im Hinblick darauf, dass aufgrund der Begrenzung des Bauraums in einem Fahrzeug die Schwierigkeit, jedes Bauteil anzuordnen, eine Schlauchführung zu entwerfen und sie zu verbinden, zunimmt, dass bei der Montage jedes Bauteils an einem Fahrzeug viele Arbeitsstunden erforderlich sind, um jedes Bauteil und jeden Schlauch einzeln zu montieren und zu verbinden, und dass aufgrund der komplizierten Führung der Widerstand auf der Kühlwasserseite hoch ist, und im Ergebnis die Wasserpumpe unter hoher Last arbeiten muss.
  • [Druckschrift aus dem Stand der Technik]
  • Koreanische Patentveröffentlichung Nr. 1765578 (veröffentlicht am 10. Juli 2012)
  • Offenbarung
  • Technisches Problem
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, jedes Bauteil eines Kühlsystems integral zu verbinden, um die Anzahl der Teile und Arbeitsstunden zu reduzieren, den Installationskomfort durch Modularisierung zu erhöhen, die Belastung der Wasserpumpe zu reduzieren und die Erweiterbarkeit der Teilekombinationen zu erhöhen.
  • Technische Lösung
  • In einem allgemeinen Aspekt weist ein Wasserversorgungsmodul auf: ein integriertes Gehäuse, das zumindest zwei oder mehr Bauteilmontageteile aufweist, die an einer Außenseite des Gehäuses ausgebildet und in der Lage sind, Bauteile zu montieren, einen internen Strömungspfad, der im Innern des Gehäuses ausgebildet ist und die Bauteile miteinander verbindet, so dass zwischen den jeweiligen Bauteilen, die an dem Bauteilmontageteil montiert sind, Kühlwasser strömt, und einen oder mehrere Kühlwassereinlässe, die mit dem internen Strömungspfad kommunizieren; und zumindest zwei oder mehr Bauteile, die an dem Bauteilmontageteil montiert sind.
  • In einem Raum im Innern des integrierten Gehäuses kann eine Strömungspfadumschalteinheit gebildet sein, in der sich der interne Strömungspfad ausgehend von einem Punkt in mehrere Richtungen verzweigt.
  • Das integrierte Gehäuse kann eine Wasserpumpe, die das Kühlwasser druckbeaufschlagt und weiterbefördert, und ein Kühlwasserumschaltventil, das eine Weiterbeförderungsrichtung des Kühlwassers ändert, aufweisen, wobei sich die Wasserpumpe und das Kühlwasserumschaltventil den Raum im Innern des integrierten Gehäuses teilen können.
  • Das Kühlwasserumschaltventil kann so montiert werden, dass es sich in der Strömungspfadumschalteinheit befindet.
  • Das Kühlwasserumschaltventil kann ein Mehrwegeumschaltventil sein, und eine Richtung des Mehrwegeumschaltventils kann gewechselt werden, um die Weiterbeförderungsrichtung des Kühlwassers im Raum im Innern des integrierten Gehäuses zu wechseln.
  • Die Wasserpumpe kann jeweils auf beiden Seiten des integrierten Gehäuses montiert sein, und das Kühlwasserumschaltventil kann auf einer Unterseite des integrierten Gehäuses montiert sein.
  • Das integrierte Gehäuse kann ferner einen Vorratsbehälter enthalten, in dem das Kühlwasser gespeichert wird.
  • Der eine oder die mehreren Kühlwassereinlässe können einen Vorratsbehälterkühlwassereinlass aufweisen, durch den das Kühlwasser zwischen dem Vorratsbehälter und dem internen Strömungspfad strömt, und der Vorratsbehälter kann durch den Vorratsbehälterkühlwassereinlass mit dem internen Strömungspfad verbunden sein.
  • Die Anzahl der Vorratsbehälterkühlwassereinlässe kann zwei oder mehr betragen, und unter den zwei oder mehr Vorratsbehälterkühlwassereinlässen kann zumindest ein Vorratsbehälterkühlwassereinlass mit einem internen Strömungspfad kommunizieren, der in einer Richtung von der Strömungspfadumschalteinheit abzweigt, und zumindest einer der übrigen Vorratsbehälterkühlwassereinlässe kann mit einem internen Strömungspfad kommunizieren, der von der Strömungspfadumschalteinheit in die andere Richtung abzweigt.
  • Eine Seite des Vorratsbehälters kann mit einem Vorratsbehälterbauteilmontageteil versehen sein, das in der Lage ist, zumindest ein Bauteil zu montieren.
  • Der Vorratsbehälter kann mit einem Kühlwasserabzweigventil montiert sein, das die Weiterbeförderungsrichtung des Kühlwassers verzweigt, und das Kühlwasserabzweigventil kann ein Mehrwegeventil sein.
  • Eine Seite des Vorratsbehälters kann mit einem oder mehreren Vorratsbehälterkühlwassereinlässen versehen sein, die einen Innenraum des Vorratsbehälters mit der Außenumgebung kommunizieren lassen.
  • Der Vorratsbehälter kann eine Form haben, bei der ein Zwischenpunkt nach innen gebogen ist, und das Vorratsbehälterbauteilmontageteil kann an dem Zwischenpunkt bereitgestellt sein.
  • Das Kühlwasserabzweigventil kann in einer Form montiert werden, die oberhalb des Zwischenpunkts des Vorratsbehälters sitzt.
  • Der Vorratsbehälterkühlwassereinlass kann sich unterhalb des Zwischenpunkts des Vorratsbehälters befinden.
  • Der Vorratsbehälter kann an einer Oberseite des integrierten Gehäuses montiert sein.
  • Die Kühlwassereinlässe können aufweisen: einen ersten Kühlwassereinlass, durch den das Kühlwasser im Innern des integrierten Gehäuses nach außen abgeleitet wird oder das Kühlwasser von außen in das integrierte Gehäuse eingeleitet wird; und
  • einen zweiten Kühlwassereinlass, durch den das Kühlwasser im Innern des integrierten Gehäuses zu den einzelnen Bauteilen ausgeleitet wird oder das Kühlwasser von jedem Bauteil in das integrierte Gehäuse eingeleitet wird.
  • Der erste Kühlwassereinlass kann die Form eines Rohres aufweisen, das aus dem integrierten Gehäuse nach außen vorsteht.
  • Der zweite Kühlwassereinlass kann die Form eines Durchgangslochs aufweisen, das das integrierte Gehäuse durchdringt.
  • Ein interner Strömungspfad, der unter den internen Strömungspfaden in zumindest eine Richtung abzweigt, die von der Strömungspfadumschalteinheit ausgehend in mehrere Richtungen verzweigen, kann sich an einem Zwischenpunkt erneut verzweigen.
  • Vorteilhafte Wirkungen
  • Durch diese Lösung gemäß einem integrierten Gehäuse und einem Wasserversorgungsmodul der vorliegenden Offenbarung, das selbiges aufweist, ist es möglich, eine Verringerung der Größe und des Gewichts zu fördern, indem Schläuche oder Rohre entfernt werden oder eine Rohrlänge durch die Integration von Bauteilen, die ein Kühlsystem bilden, verringert wird.
  • Darüber hinaus ist es gemäß der vorliegenden Offenbarung möglich, die Anzahl von Bauteilen und die Arbeitsstunden für den Zusammenbau des Kühlsystems zu reduzieren, den Komfort bei der Installation zu erhöhen, sowie Leistung und Zeitstandsverhalten des Kühlsystems zu verbessern.
  • Darüber hinaus ist es gemäß der vorliegenden Offenbarung möglich, eine an einer Wasserpumpe anliegende Last zu reduzieren, indem der wasserseitige, auf das Kühlsystem einwirkende Widerstand verringert wird.
  • Darüber hinaus ist es mithilfe eines integrierten Gehäuses und eines Bauteilmontageteils eines Vorratsbehälters möglich, Produkte zu integrieren und die Erweiterbarkeit zu erhöhen.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine perspektivische Ansicht eines integrierten Gehäuses gemäß der vorliegenden Offenbarung.
    • 2 ist eine linke Seitenansicht des integrierten Gehäuses gemäß der vorliegenden Offenbarung.
    • 3 ist eine Rückansicht des integrierten Gehäuses gemäß der vorliegenden Offenbarung.
    • 4 ist eine Querschnittsansicht zur Erläuterung eines internen Strömungspfads des integrierten Gehäuses gemäß der vorliegenden Offenbarung.
    • 5 ist ein Entwurfsdiagramm zur Erläuterung, dass ein Weiterbeförderungspfad von Kühlwasser ausgehend von einer Strömungspfadumschalteinheit gewechselt wird.
    • 6 ist eine perspektivische Vorderansicht eines Wasserversorgungsmoduls gemäß der vorliegenden Offenbarung.
    • 7 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Wasserversorgungsmoduls gemäß der vorliegenden Offenbarung.
    • 8 ist eine perspektivische Rückansicht des Wasserversorgungsmoduls gemäß der vorliegenden Offenbarung.
    • 9 ist eine perspektivische Explosionsansicht der 7.
    • 10 und 11 sind Darstellungen, die die Zufluss- und Abflusspfade von Kühlwasser im Wasserversorgungsmodul zeigen.
    • 12 bis 16 sind Darstellungen, die verschiedene Kühlkreislaufpfade zeigen, wenn ein Kühlwasserumschaltventil ein 4-Wege-Ventil ist.
    • 17 bis 19 sind Darstellungen, die verschiedene Kühlkreislaufpfade zeigen, wenn das Kühlwasserumschaltventil ein 5-Wege-Ventil ist.
  • Bester Modus
  • Nachfolgend wird die vorliegende Offenbarung ausführlich unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
  • Ein Wasserversorgungsmodul 10 der vorliegenden Offenbarung ist ein Bauteil, das einen Kühlkreislauf eines elektrischen Kühlsystems eines Fahrzeugs darstellt. Jedes Bauteil im Kühlsystem aus dem Stand der Technik, d.h. ein Vorratsbehälter, eine elektrische Wasserpumpe (EWP), ein Kühlwasserventil und dergleichen, sind einzeln am Fahrzeug montiert, und jedes Bauteil ist mit einem Schlauch angeschlossen , um einen Kühlkreislauf zu bilden, der in ein einzelnes Wasserversorgungsmodul integriert ist.
  • Zu diesem Zweck ist ein Wasserversorgungsmodul 10 der vorliegenden Offenbarung konfiguriert, um ein integriertes Gehäuse 100 aufzuweisen, das eine Montagestruktur und einen Ort bereitstellt, an dem jedes Bauteil montiert werden kann, und es ermöglicht, dass zwischen jedem montierten Bauteil Kühlwasser strömt.
  • 1 ist eine perspektivische Ansicht eines integrierten Gehäuses gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, 2 ist eine linke Seitenansicht von 1 und 3 ist eine Rückansicht von 1. Unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 ist ein integriertes Gehäuse 100 der vorliegenden Offenbarung konfiguriert, um ein Bauteilmontageteil 110 und einen Kühlwassereinlass 130 aufzuweisen, und ein Inneres des integrierten Gehäuses ist mit Bauteilen bereitgestellt, die an einem Kühlwassereinlass 130 montiert sind, sowie mit einem internen Strömungspfad 120, durch den die an dem Bauteilmontageteil 110 montierten Bauteile miteinander verbunden sind. Der interne Strömungspfad 120 ist in 4 dargestellt, die später beschrieben wird.
  • Das Bauteilmontageteil 110 ist außerhalb des Gehäuses, das das integrierte Gehäuse 100 bildet, ausgebildet und führt die Funktion, Bauteile zu montieren, durch und es können zumindest zwei Bauteilmontageteile 110 ausgebildet sein. Gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung kann das Bauteilmontageteil 110 ein Wasserpumpenmontageteil 111, an dem die Wasserpumpe montiert ist, und ein Kühlwasserumschaltventil-Montageteil 112, an dem ein Kühlwasserumschaltventil montiert ist, aufweisen. An dem Wasserpumpenmontageteil 111 kann eine Wasserpumpe montiert sein, die Kühlwasser druckbeaufschlagt und weiterbefördert. In diesem Fall kann das Wasserpumpenmontageteil 111 auf beiden Seiten oder auf einer Seite der Wasserpumpe ausgebildet sein. Wenn es auf beiden Seiten der Wasserpumpe ausgebildet ist, können insgesamt zwei Wasserpumpen installiert sein, eine auf jeder Seite, und wenn es auf einer Seite davon ausgebildet ist, kann nur eine Wasserpumpe montiert sein.
  • Der Kühlwassereinlass 130 ist ausgebildet, um mit dem internen Strömungspfad 120 zu kommunizieren, so dass das Kühlwasser durch den Kühlwassereinlass 130 zu jedem außerhalb montierten Bauteil oder dem integrierten Gehäuse 100 abgeleitet wird, oder das Kühlwasser kann von jedem außen montierten Bauteil oder dem integrierten Gehäuse 100 in das Innere eingeleitet werden. „Außen“ bezieht sich hier auf weitere Bauteile des Kühlkreislaufs, z. B. weitere PE-Bauteile, Batterien, Kältemaschinen und dergleichen im Kühlkreislauf des elektrischen Kühlsystems des Fahrzeugs. Das bedeutet, dass andere Bauteile des Kühlkreislaufs so angeschlossen werden können, dass das Kühlwasser durch den Kühlwassereinlass 130 zwischen anderen Bauteile des Kühlkreislaufs strömen kann. In diesem Fall können der Kühlwassereinlass 130 und andere Bauteile durch den Schlauch miteinander verbunden werden.
  • Der Kühlwassereinlass 130 kann einen ersten Kühlwassereinlass 130A und einen zweiten Kühlwassereinlass 130B aufweisen. Konkret ist unter Bezugnahme auf 4 der erste Kühlwassereinlass 130A ein Einlass, der das integrierte Gehäuse 100 mit der Außenseite verbindet und dazu dienen kann, das Kühlwasser im Innern des integrierten Gehäuses 100 nach außen abzuleiten oder das Kühlwasser von außen in das integrierte Gehäuse 100 einzuleiten, und der zweite Kühlwassereinlass 130B ist ein Einlass, der das integrierte Gehäuse und das Bauteil 200 verbindet und dazu dienen kann, das Kühlwasser im Innern des integrierten Gehäuses 100 zu jedem Bauteil 200 abzuleiten oder das Kühlwasser von jedem Bauteil 200 in das integrierte Gehäuse 100 einzuleiten.
  • In diesem Fall kann, wie in 4 dargestellt, der erste Kühlwassereinlass in Form eines Rohrs ausgebildet sein, das aus dem integrierten Gehäuse nach außen vorsteht, und gemäß dieser Konfiguration kann die Ankopplung des Schlauchs leicht erfolgen, wenn der Schlauch zur Verbindung zwischen den anderen Bauteilen des oben beschriebenen Kühlkreislaufs verwendet wird. Der zweite Kühlwassereinlass kann in Form eines Durchgangslochs ausgebildet sein, das das integrierte Gehäuse durchdringt, und gemäß dieser Konfiguration können das Bauteil und der interne Strömungspfad leicht veranlasst werden, miteinander zu kommunizieren. Indessen kann der zweite Kühlwassereinlass, wie dargestellt, Vorratsbehälterkühlwassereinlässe 131 und 132 aufweisen, die später beschrieben werden.
  • 4 ist eine Querschnittsansicht zur Beschreibung eines internen Strömungspfads eines integrierten Gehäuses. Der interne Strömungspfad 120 ist im Innern des integrierten Gehäuses 100 ausgebildet und dient dazu, Bauteile miteinander zu verbinden, so dass zwischen den jeweiligen Bauteilen, die auf dem Bauteilmontageteil 110 montiert sind, Kühlwasser strömt. Zu diesem Zweck kann der interne Strömungspfad 120 ausgebildet sein, um mit jedem der auf dem Bauteilmontageteil 110 montierten Bauteile zu kommunizieren. Darüber hinaus ist an einem Punkt in dem Raum im Innern des integrierten Gehäuses, d.h. an einem Punkt des internen Strömungspfades 120, eine Strömungspfadumschalteinheit 121 ausgebildet, so dass der interne Strömungspfad 120 so ausgebildet werden kann, dass er sich ausgehend von der Strömungspfadumschalteinheit 121 in mehrere Richtungen verzweigt. Ferner kann sich der interne Strömungspfad 120, der in zumindest eine Richtung abzweigt, an einem Zwischenpunkt des entsprechenden internen Strömungspfads erneut verzweigen. Wie in 4 dargestellt, kann der interne Strömungspfad 120, der von der Strömungspfadumschalteinheit 121 nach rechts oben in der Zeichnung abzweigt, beispielsweise so ausgebildet sein, dass er sich am Zwischenpunkt erneut verzweigt und mit dem Kühlwassereinlass 132 kommuniziert.
  • Ein Kühlwasserumschaltventil zum Umschalten der Weiterbeförderungsrichtung des Kühlwassers ist an der an einem Punkt des internen Strömungspfades 120 gebildeten Strömungspfadumschalteinheit 121 montiert, und das an dem Kühlwasserumschaltventil-Montageteil montierte Kühlwasserumschaltventil kann ein Mehrwegeumschaltventil sein. Das Mehrwegeumschaltventil hat Einlass- und Auslassstutzen, die ausgehend von dem Ventil in zumindest zwei Richtungen bereitgestellt sind, und in einer Weiterbeförderungsrichtung von Kühlwasser, das in einen Stutzen eingegeben und aus einem anderen Stutzen ausgegeben wird, kann die Weiterbeförderungsrichtung des Kühlwassers durch Wechseln bzw. Umschalten der Richtung des Ventils gewechselt werden, um den Stutzen zu wechseln, durch den das Kühlwasser eingegeben oder ausgegeben wird.
  • 4 zeigt, dass sich der interne Strömungspfad 120 des integrierten Gehäuses 100 in 4 Richtungen verzweigt, so dass ein 4-Wege-Umschaltventil montiert werden kann, aber nicht darauf beschränkt ist. Es können verschiedene Richtungs-, z. B. 3-Wege-, 4-Wege-, 5-Wege- oder 6-Wege-Umschaltventile verwendet werden, die unter Berücksichtigung der Kreislaufkonfiguration des gesamten Kühlkreislaufs entsprechend ausgewählt werden können. Der Einfachheit halber wird im Folgenden jedoch beispielhaft ein 4-Wege-Umschaltventil beschrieben. Das Umschaltventil kann mittels manueller, mechanischer, hydraulisch/pneumatischer, elektronischer oder elektro-hydraulischer/pneumatischer Betriebsverfahren angesteuert werden.
  • Dabei können in dem integrierten Gehäuse 100 der vorliegenden Offenbarung die Wasserpumpe, die auf dem Wasserpumpenmontageteil 110 montiert ist, und das Kühlwasserumschaltventil, das auf dem Kühlwasserumschaltventil-Montageteil 120 montiert ist, so ausgebildet sein, dass sie sich den Raum im Innern des integrierten Gehäuses 100 teilen. Das heißt, die Wasserpumpe und das Kühlwasserumschaltventil können sich den Innenraum des integrierten Gehäuses 100 teilen, so dass die Wasserpumpe und das Kühlwasserumschaltventil über den internen Strömungspfad 120 miteinander kommunizieren können, um das Kühlwasser zwischen der Wasserpumpe und dem Kühlwasserumschaltventil strömen zu lassen.
  • Wie oben beschrieben, kann die Strömungspfadumschalteinheit 121 im Raum im Innern des integrierten Gehäuses 100, d.h. an einem Punkt des internen Strömungspfades 120, ausgebildet sein. Die Strömungspfadumschalteinheit 121 bezeichnet einen Punkt des internen Strömungspfads 120, in dem der Weiterbeförderungspfad des Kühlwassers durch Änderung der Weiterbeförderungsrichtung des Kühlwassers durch das Kühlwasserumschaltventil, das auf dem Kühlwasserumschaltventil-Montageteil 120 montiert ist, umgewandelt wird, und der interne Strömungspfad 120 kann sich ausgehend von der Strömungspfadumschalteinheit 121 verzweigen.
  • Da sich der interne Strömungspfad 120 durch die Strömungspfadumschalteinheit 121 verzweigt, kann der Weiterbeförderungspfad des Kühlwassers ausgehend von der Strömungspfadumschalteinheit 121 umgewandelt werden. Beispielsweise wird das Kühlwasserumschaltventil auf dem Kühlwasserumschaltventil-Montageteil 120 montiert, das auf der Unterseite des integrierten Gehäuses 100 ausgebildet ist, und das Ventilteil des Kühlwasserumschaltventils wird in die Strömungspfadumschalteinheit 121 des zu montierenden internen Strömungspfads 120 eingesetzt, so dass die Weiterbeförderungsrichtung des Kühlwassers in dem Raum im Innern des integrierten Gehäuses ausgehend von der Strömungspfadumschalteinheit 121 entsprechend der Ventilumschaltung des Kühlwasserumschaltventils gewechselt werden kann.
  • 5 ist ein Entwurfsdiagramm zur Beschreibung, dass der Weiterbeförderungspfad des Kühlwassers ausgehend von der Strömungspfadumschalteinheit gewechselt wird, und veranschaulicht, dass das Kühlwasserumschaltventil in die Strömungspfadumschalteinheit 121 eingesetzt ist. Insbesondere veranschaulicht 5A den Weiterbeförderungspfad des Kühlwassers, wenn das Umschaltventil in eine erste Richtung zeigt, und 5B veranschaulicht den Weiterbeförderungspfad des Kühlwassers, wenn das Umschaltventil in eine zweite Richtung zeigt. Bei einem dargestellten Beispiel kann das Umschaltventil, wenn es sich bei dem Kühlwasserumschaltventil um ein 4-Wege-Umschaltventil handelt, basierend auf den Zeichnungen in jeder Richtung einen oberen Stutzen, einen linken Stutzen, einen rechten Stutzen und einen unteren Stutzen aufweisen.
  • In diesem Fall, wie in 5A dargestellt, wenn das Umschaltventil in die erste Richtung zeigt, kommunizieren der linke Stutzen und der obere Stutzen miteinander, der rechte Stutzen und der untere Stutzen kommunizieren miteinander, und der linke Stutzen und der obere Stutzen kommunizieren nicht mit dem rechten Stutzen und dem unteren Stutzen. Dementsprechend wird das in den linken Stutzen des Kühlwasserumschaltventils strömende Kühlwasser, das durch eine durchgezogene Linie angedeutet ist, ausgehend von der Strömungspfadumschalteinheit 121 nach oben weiterbefördert, und das in den rechten Stutzen des Kühlwasserumschaltventils strömende Kühlwasser, das durch eine gepunktete Linie angedeutet ist, kann ausgehend von der Strömungspfadumschalteinheit 121 nach unten weiterbefördert werden.
  • Dabei kommunizieren, wie in 5B dargestellt, wenn das Umschaltventil durch die Richtungsänderung des Umschaltventils in die zweite Richtung zeigt, der obere Stutzen und der rechte Stutzen miteinander, der linke Stutzen und der untere Stutzen kommunizieren miteinander, und der obere Stutzen und der rechte Stutzen und der linke Stutzen und der untere Stutzen kommunizieren nicht miteinander. Dementsprechend wird das in den linken Stutzen des Kühlwasserumschaltventils strömende Kühlwasser, das durch eine durchgezogene Linie angedeutet ist, ausgehend von der Strömungspfadumschalteinheit 121 nach unten weiterbefördert, und das in den rechten Stutzen des Kühlwasserumschaltventils strömende Kühlwasser, das durch eine gepunktete Linie angedeutet ist, kann ausgehend von der Strömungspfadumschalteinheit 121 nach oben weiterbefördert werden.
  • Auf diese Weise verzweigt sich in dem integrierten Gehäuse 100 der vorliegenden Offenbarung der interne Strömungspfad 120 ausgehend von der Strömungspfadumschalteinheit 121, und das Kühlwasser strömt in dem sich verzweigenden internen Strömungspfad 120 in jede Richtung. Da die Weiterbeförderungsrichtung des Kühlwassers durch die Strömungspfadumschalteinheit 121 gewechselt wird, ist es möglich, den Weiterbeförderungspfad des Kühlwassers in eine gewünschte Richtung zu steuern, indem der Pfad des Kühlkreislaufs im Kühlsystem einfach gewechselt wird.
  • Ferner kann die vorliegende Offenbarung ein Vorratsbehälter-Montageteil 113 aufweisen, an dem der Vorratsbehälter montiert ist. Ein Vorratsbehälter zum Speichern von Kühlwasser kann auf dem Vorratsbehälter-Montageteil 113 montiert werden, und das Vorratsbehälter-Montageteil 113 kann auf einer Oberseite des integrierten Gehäuses 100 ausgebildet sein.
  • Dabei kann der an dem Vorratsbehälter-Montageteil 113 montierte Vorratsbehälter über den Kühlwassereinlass 130 des integrierten Gehäuses 100 mit dem internen Strömungspfad 120 des integrierten Gehäuses 100 kommunizieren. Unter Bezugnahme auf die 1 und 4 kann der Kühlwassereinlass 130 des integrierten Gehäuses 100 Vorratsbehälterkühlwassereinlässe 131 und 132 aufweisen, und die Vorratsbehälterkühlwassereinlässe 131 und 132 können mit dem Vorratsbehälter, der auf dem Vorratsbehälter-Montageteil 113 montiert ist, kommunizieren, damit das Kühlwasser zwischen dem Vorratsbehälter und dem internen Strömungspfad 120 strömen kann.
  • In diesem Fall gibt es zumindest zwei Vorratsbehälterkühlwassereinlässe 131 und 132, und von den zwei oder mehr Vorratsbehälterkühlwassereinlässen 131 und 132 kann zumindest ein Vorratsbehälterkühlwassereinlass 131 mit dem in eine Richtung abzweigenden internen Strömungspfad 120 kommunizieren, und die anderen Vorratsbehälterkühlwassereinlässe 132 können mit einem beliebigen, in die andere Richtung abzweigenden internen Strömungspfad 120 kommunizieren. Dies kann unter Berücksichtigung des Kühlkreislaufs des Kühlsystems entsprechend konstruiert werden.
  • Wie oben beschrieben, kann das integrierte Gehäuse 100 der vorliegenden Offenbarung die Baugruppe des elektrischen Kühlsystems des Fahrzeugs drastisch reduzieren. Das bedeutet, dass es, da die Bauteile, die das Kühlsystem ausbilden, integriert werden können, möglich ist, Schläuche oder Rohre zu entfernen oder eine Rohrlänge zu reduzieren, eine Verringerung von Größe und Gewicht zu begünstigen, sowie die Anzahl von Teilen und Arbeitsstunden zu reduzieren. Ferner ist es möglich, die Konfiguration des Kühlkreislaufs des Kühlsystems zu vereinfachen, und da der Kreislaufpfad durch die Strömungspfadumschalteinheit des integrierten Gehäuses leicht gewechselt werden kann, ist es möglich, die Anzahl der Kühlkreisläufe zu reduzieren.
  • Nachfolgend wird das Wasserversorgungsmodul mit dem integrierten Gehäuse der vorliegenden Offenbarung unter Bezugnahme auf die 6 bis 9 beschrieben.
  • 6 ist eine perspektivische Vorderansicht des Wasserversorgungsmoduls gemäß der vorliegenden Offenbarung, 7 ist eine perspektivische Explosionsansicht der 6, 8 ist eine perspektivische Rückansicht des Wasserversorgungsmoduls gemäß der vorliegenden Offenbarung, und 9 ist eine vergrößerte perspektivische Explosionsansicht der 8. Wie dargestellt, weist das Wasserversorgungsmodul 10 der vorliegenden Offenbarung das integrierte Gehäuse 100 und das Bauteil 200 auf.
  • Das integrierte Gehäuse 100 weist zumindest zwei oder mehr Bauteilmontageteile, die an einer Außenseite des Gehäuses ausgebildet sind und Bauteile montieren können, einen internen Strömungspfad, der im Innern des Gehäuses ausgebildet ist und die Bauteile miteinander verbindet, so dass zwischen den jeweiligen Bauteile, die an dem Bauteilmontageteil montiert sind, Kühlwasser strömt, und einen oder mehrere Kühlwassereinlässe, die mit dem internen Strömungspfad kommunizieren.
  • Bei dem Bauteil 200 kann es sich um ein Wasserversorgungsmodul aus einer Wasserpumpe 210, die Kühlwasser weiterbefördert und druckbeaufschlagt und/oder einem Kühlwasserventil 220, das die Weiterbeförderungsrichtung des Kühlwassers ändert und/oder einem Vorratsbehälter 230 handeln, in dem das Kühlwasser gespeichert wird.
  • Das Wasserversorgungsmodul 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung kann das integrierte Gehäuse 100, die Wasserpumpe 210, die auf dem Bauteilmontageteil des integrierten Gehäuses montiert ist, und das Kühlwasserumschaltventil 220 aufweisen.
  • Die Wasserpumpe 210 ist auf beiden Seiten oder einer Seite des integrierten Gehäuses 100 montiert, das Kühlwasserumschaltventil 220 ist auf der Unterseite des integrierten Gehäuses 100 montiert und die Wasserpumpe 210 und das Kühlwasserumschaltventil 220 können sich den Raum im Innern des integrierten Gehäuses 100 teilen. Natürlich kann die Wasserpumpe 210 auf dem Wasserpumpenmontageteil montiert sein, das auf beiden Seiten oder einer Seite des integrierten Gehäuses unter den Bauteilmontageteilen ausgebildet ist, und das Kühlwasserumschaltventil 220 kann auf dem Kühlwasserumschaltventil-Montageteil montiert sein, das auf der Unterseite des integrierten Gehäuses ausgebildet ist.
  • Dabei kann in dem Raum im Innern des integrierten Gehäuses 100 eine Strömungspfadumschalteinheit gebildet sein, um es dem Kühlwasserumschaltventil 210 zu ermöglichen, die Weiterbeförderungsrichtung des Kühlwassers zu wechseln, um den Weiterbeförderungspfad des Kühlwassers zu wechseln, und der interne Strömungspfad kann von der Strömungspfadumschalteinheit aus abzweigen.
  • In diesem Fall kann das Kühlwasserumschaltventil 210 ein Mehrwegeumschaltventil sein, und wenn die Richtung des Mehrwegeumschaltventils gewechselt wird und die Weiterbeförderungsrichtung des Kühlwassers gewechselt wird, kann der Weiterbeförderungspfad des Kühlwassers gewechselt werden.
  • Darüber hinaus kann in dem Wasserversorgungsmodul 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung der Vorratsbehälter 230 auch an der Oberseite des integrierten Gehäuses 100 montiert sein. Natürlich kann der Vorratsbehälter 230 an dem Vorratsbehälter-Montageteil 113 montiert sein, das unter den Bauteilmontageteilen an der Oberseite des integrierten Gehäuses 100 ausgebildet ist.
  • In diesem Fall kann der Kühlwassereinlass des integrierten Gehäuses 100 die Vorratsbehälterkühlwassereinlässe 131 und 132 aufweisen, die mit dem Vorratsbehälter 230 kommunizieren, um es dem Kühlwasser zu ermöglichen, zwischen dem Vorratsbehälter 230 und dem internen Strömungspfad zu strömen, und im Ergebnis kann der Vorratsbehälter 230 über die Vorratsbehälterkühlwassereinlässe 131 und 132 mit dem internen Strömungspfad kommunizieren.
  • Dabei kann es zumindest zwei Vorratsbehälterkühlwassereinlässe 131 und 132 geben, und von den zwei oder mehr Vorratsbehälterkühlwassereinlässen 131 und 132 kann zumindest ein Vorratsbehälterkühlwassereinlass 131 mit dem internen Strömungspfad kommunizieren, der in eine Richtung abzweigt, und der andere Vorratsbehälterkühlwassereinlass 132 kann mit dem internen Strömungspfad kommunizieren, der in die andere Richtung abzweigt.
  • Darüber hinaus kann, wie in 7 dargestellt, zumindest ein Vorratsbehälterbauteilmontageteil 231, an dem das Vorratsbehälterbauteil 232 montiert werden kann, ferner an einer Oberfläche des Vorratsbehälters 230 ausgebildet sein. Genauer gesagt kann, wie in 7 dargestellt, das Vorratsbehälterbauteilmontageteil 231 ein Kühlwasserabzweigventilmontageteil 231 aufweisen, das oberhalb des Vorratsbehälters 230 ausgebildet ist, und das Kühlwasserabzweigventilmontageteil 231 kann mit einem Kühlwasserabzweigventil 232 zum Verzweigen der Weiterbeförderungsrichtung von Kühlwasser montiert sein. In diesem Fall kann das Kühlwasserabzweigventil 232 ein Mehrwegeventil sein. Beispielsweise kann, wie in 6 dargestellt, ein 3-Wege-Abzweigventil am Vorratsbehälter 230 montiert werden, und das Kühlwasserabzweigventilmontageteil 231 kann in einer Halterungsstruktur ausgebildet sein, um das Kühlwasserabzweigventil 232 zu montieren.
  • Auf diese Weise ist es möglich, die Bauteile zusätzlich im Wasserversorgungsmodul 10 zu inkludieren, um die Skalierbarkeit der Bauteilintegration zu verbessern und dadurch die Raumeffizienz zu maximieren und den Kühlkreislauf des Kühlsystems weiter zu integrieren, da im Vorratsbehälter 230 zusätzlich das Vorratsbehälterbauteilmontageteil 231 bereitgestellt ist.
  • Ferner kann zumindest ein Vorratsbehälterkühlwassereinlass 233, der mit dem Innern des Vorratsbehälters 230 kommuniziert, auch auf der anderen Seite des Vorratsbehälters 230 bereitgestellt sein. Wie in 7 dargestellt, kann der Vorratsbehälterkühlwassereinlass 233 beispielsweise am vorderen unteren Teil des Vorratsbehälters 230 bereitgestellt sein, so dass der Kühlkreislaufpfad auf mehr verschiedene Arten konstruiert werden kann.
  • Ferner kann der Vorratsbehälter 230 eine Form aufweisen, bei der der Zwischenpunkt nach innen gebogen ist, und das Montageteil 231 für den Vorratsbehälter kann an dem entsprechenden Zwischenpunkt bereitgestellt sein, so dass das Kühlwasserabzweigventil 232 in einer Form montiert werden kann, die oberhalb des Zwischenpunkts des Vorratsbehälters sitzt. Dementsprechend ist es möglich, den durch zusätzliche Bauteile eingenommenen Raum zu reduzieren und eine intensivere Raumausnutzung zu ermöglichen, wenn zusätzliche Bauteile an dem gebogenen Teil des Vorratsbehälters montiert werden.
  • Nachfolgend werden Beispiele für verschiedene Kühlkreisläufe beschrieben, die unter Verwendung des oben beschriebenen Wasserversorgungsmoduls 10 konfiguriert sind.
  • Die 10 und 11 zeigen die Zufluss- und Abflusspfade des Kühlwassers im Wasserversorgungsmodul, die 12 bis 16 zeigen verschiedene Kühlkreislaufpfade, wenn das Kühlwasserumschaltventil ein 4-Wege-Ventil ist, und die 16 bis 19 zeigen verschiedene Kühlkreislaufpfade, wenn das Kühlwasserumschaltventil ein 5-Wege-Ventil ist.
  • Wie in 10 dargestellt, kann das Kühlwasser eines Kühlkörpers (RAD) durch den Vorratsbehälterkühlwassereinlass 233 in den Vorratsbehälter 230 strömen, das Kühlwasser des PE-Bauteils (PE) kann durch das Kühlwasserabzweigventil 232 des Vorratsbehälters in den Vorratsbehälter 230 strömen, und das Kühlwasser kann durch das Kühlwasserabzweigventil 232 des Vorratsbehälters an den Kühlkörper RAD und die Kältemaschine abgeleitet werden.
  • Darüber hinaus kann, wie in 11 dargestellt, das Kühlwasser der Kältemaschine durch einen einer Vielzahl von Kühlwassereinlässen 130 in das integrierte Gehäuse 100 eingeleitet werden, und das Kühlwasser kann durch die verbleibenden Kühlwassereinlässe 130 an PE-Bauteile bzw. (PE) Batterien abgeleitet werden.
  • Die 12 bis 15 veranschaulichen, dass unter Verwendung des 4-Wege-Kühlwasserumschaltventils 220 in der Strömungspfadumschalteinheit 121 verschiedene Kühlkreisläufe konfiguriert sind, 12 veranschaulicht ein Beispiel für eine geteilte Zirkulation, bei dem das Kühlwasser durch die Bauteile 1 und 2 zirkuliert, 13 veranschaulicht ein Beispiel für eine große Zirkulation, 14 veranschaulicht ein Beispiel für eine Bypass-Zirkulation und 15 veranschaulicht ein weiteres Beispiel für eine Bypass-Zirkulation.
  • Die 16 bis 19 veranschaulichen, dass unter Verwendung des 5-Wege-Kühlwasserumschaltventils 220 in der Strömungspfadumschalteinheit 121 verschiedene Kühlkreisläufe konfiguriert sind, 16 zeigt ein Beispiel für eine Basiszirkulation, 17 zeigt ein Beispiel für eine Bauteilzirkulation durch die Bauteile 1 und 2, 18 zeigt ein Beispiel für eine Kältemaschinenzirkulation und 19 zeigt ein weiteres Beispiel für eine Kältemaschinenzirkulation.
  • Wie oben beschrieben, kann gemäß der vorliegenden Offenbarung der Kühlkreislauf des Kühlsystems durch die Richtungsänderung des Kühlwasserumschaltventils 220, bei dem es sich um verschiedene Arten von Mehrwegeumschaltventilen handelt, frei konfiguriert werden, wodurch die Baugruppengesamtgröße des elektrischen Kühlsystems des Fahrzeugs erheblich reduziert und der Freiheitsgrad zur Konfiguration des Kühlkreislaufs des Fahrzeugs erhöht wird.
  • Obwohl die vorliegende Offenbarung unter Bezugnahme auf beispielhafte Ausführungsformen beschrieben wurde, ist die vorliegende Offenbarung nicht hierauf beschränkt, sondern kann von einem Fachmann auf dem Gebiet, an den sich die vorliegende Offenbarung richtet, auf verschiedene Weise modifiziert und verändert werden, ohne vom Geist und Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung, die in den nachstehenden Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Wasserversorgungsmodul
    100
    Integriertes Gehäuse
    110
    Bauteilmontageteil
    111
    Wasserpumpenmontageteil
    112
    Kühlwasserumschaltventil-Montageteil
    113
    Vorratsbehälter-Montageteil
    120
    Interner Strömungspfad
    121
    Strömungspfadumschalteinheit
    130
    Kühlwassereinlass
    130A
    Erster Kühlwassereinlass
    130B
    Zweiter Kühlwassereinlass
    131, 132
    Vorratsbehälterkühlwassereinlass
    200
    Bauteil
    210
    Wasserpumpe
    220
    Kühlwasserumschaltventil
    230
    Vorratsbehälter
    231
    Vorratsbehälterbauteilmontageteil (Kühlwasserabzweigventilmontageteil)
    232
    Vorratsbehälterbauteil (Kühlwasserabzweigventil)
    233
    Vorratsbehälterkühlwassereinlass

Claims (20)

  1. Wasserversorgungsmodul, aufweisend: ein integriertes Gehäuse, das zumindest zwei oder mehr Bauteilmontageteile, die an einer Außenseite des Gehäuses ausgebildet sind und Bauteile befestigen können, einen internen Strömungspfad, der im Innern des Gehäuses ausgebildet ist und die Bauteile miteinander verbindet, so dass zwischen den jeweiligen Bauteilen, die an dem Bauteilmontageteil montiert sind, Kühlwasser strömt, und einen oder mehrere Kühlwassereinlässe aufweist, die mit dem internen Strömungspfad kommunizieren; und zumindest zwei oder mehr Bauteile, die an dem Bauteilmontageteil montiert sind.
  2. Wasserversorgungsmodul nach Anspruch 1, wobei in einem Raum im Innern des integrierten Gehäuses eine Strömungspfadumschalteinheit ausgebildet ist, in der sich der interne Strömungspfad ausgehend von einem Punkt in mehrere Richtungen verzweigt.
  3. Wasserversorgungsmodul nach Anspruch 2, wobei das integrierte Gehäuse eine Wasserpumpe, die das Kühlwasser druckbeaufschlagt und weiterbefördert, und ein Kühlwasserumschaltventil, das eine Weiterbeförderungsrichtung des Kühlwassers ändert, aufweist, und die Wasserpumpe und das Kühlwasserumschaltventil sich den Raum innerhalb des integrierten Gehäuses teilen.
  4. Wasserversorgungsmodul nach Anspruch 3, wobei das Kühlwasserumschaltventil derart montiert ist, dass es sich in der Strömungspfadumschalteinheit befindet.
  5. Wasserversorgungsmodul nach Anspruch 4, wobei das Kühlwasserumschaltventil ein Mehrwegeumschaltventil ist, und eine Richtung des Mehrwegeumschaltventils gewechselt wird, um die Weiterbeförderungsrichtung des Kühlwassers im Innern des integrierten Gehäuses zu wechseln.
  6. Wasserversorgungsmodul nach Anspruch 3, wobei die Wasserpumpe jeweils auf beiden Seiten des integrierten Gehäuses montiert ist, und das Kühlwasserumschaltventil auf einer Unterseite des integrierten Gehäuses montiert ist.
  7. Wasserversorgungsmodul nach Anspruch 3, wobei das integrierte Gehäuse ferner einen Vorratsbehälter aufweist, in dem das Kühlwasser gespeichert wird.
  8. Wasserversorgungsmodul nach Anspruch 7, wobei der eine oder die mehreren Kühlwassereinlässe einen Vorratsbehälterkühlwassereinlass aufweisen, durch den das Kühlwasser zwischen dem Vorratsbehälter und dem internen Strömungspfad strömt; und der Vorratsbehälter durch den Vorratsbehälterkühlwassereinlass mit dem internen Strömungspfad kommuniziert.
  9. Wasserversorgungsmodul nach Anspruch 8, wobei die Anzahl der Vorratsbehälterkühlwassereinlässe zwei oder mehr beträgt, und unter den zwei oder mehr Vorratsbehälterkühlwassereinlässen zumindest ein Vorratsbehälterkühlwassereinlass mit einem internen Strömungspfad kommuniziert, der ausgehend von der Strömungspfadumschalteinheit in einer Richtung abzweigt, und zumindest einer der verbleibenden Vorratsbehälterkühlwassereinlässe mit einem internen Strömungspfad kommuniziert, der ausgehend von der Strömungspfadumschalteinheit in der anderen Richtung abzweigt.
  10. Wasserversorgungsmodul nach Anspruch 7, wobei eine Seite des Vorratsbehälters mit einem Vorratsbehälterbauteilmontageteil versehen ist, an dem zumindest ein Bauteil montiert werden kann.
  11. Wasserversorgungsmodul nach Anspruch 10, wobei der Vorratsbehälter mit einem Kühlwasserabzweigventil montiert ist, das die Weiterbeförderungsrichtung des Kühlwassers verzweigt, und das Kühlwasserabzweigventil ein Mehrwegeventil ist.
  12. Wasserversorgungsmodul nach Anspruch 11, wobei eine Seite des Vorratsbehälters mit einem oder mehreren Vorratsbehälterkühlwassereinlässen versehen ist, die einen Innenraum des Vorratsbehälters mit einer Außenumgebung kommunizieren lassen.
  13. Wasserversorgungsmodul nach Anspruch 12, wobei der Vorratsbehälter eine Form aufweist, bei der ein Zwischenpunkt nach innen gebogen ist, und das Vorratsbehälterbauteilmontageteil an dem Zwischenpunkt vorgesehen ist.
  14. Wasserversorgungsmodul nach Anspruch 13, wobei das Kühlwasserabzweigventil in einer Form montiert ist, die oberhalb des Zwischenpunkts des Vorratsbehälters sitzt.
  15. Wasserversorgungsmodul nach Anspruch 13, wobei sich der Vorratsbehälterkühlwassereinlass unterhalb des Zwischenpunkts des Vorratsbehälters befindet.
  16. Wasserversorgungsmodul nach Anspruch 7, wobei der Vorratsbehälter an einer Oberseite des integrierten Gehäuses montiert ist.
  17. Wasserversorgungsmodul nach Anspruch 2, wobei die Kühlwassereinlässe aufweisen: einen ersten Kühlwassereinlass, durch den das Kühlwasser im Innern des integrierten Gehäuses nach außen abgeleitet oder das Kühlwasser von außen in das integrierte Gehäuse eingeleitet wird; und einen zweiten Kühlwassereinlass, durch den das Kühlwasser im Innern des integrierten Gehäuses zu den einzelnen Bauteilen abgeleitet wird oder das Kühlwasser von jedem Bauteil in das integrierte Gehäuse eingeleitet wird.
  18. Wasserversorgungsmodul nach Anspruch 17, wobei der erste Kühlwassereinlass die Form eines Rohres aufweist, das aus dem integrierten Gehäuse nach außen ragt.
  19. Wasserversorgungsmodul nach Anspruch 17, wobei der zweite Kühlwassereinlass die Form eines Durchgangslochs aufweist, das das integrierte Gehäuse durchdringt.
  20. Wasserversorgungsmodul nach Anspruch 2, wobei ein interner Strömungspfad, der unter den internen Strömungspfaden, die ausgehend von der Strömungspfadumschalteinheit in mehrere Richtungen abzweigen, in zumindest eine Richtung abzweigt, sich an einem Zwischenpunkt erneut verzweigt.
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