KR102000124B1 - 쿨링모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 쿨링모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 제2열교환기의 하측 일정 영역은 제1열교환기를 통과하지 않은 공기가 직접 통과할 수 있어 제2열교환기의 제2열교환매체 냉각 성능을 향상할 수 있는 쿨링모듈에 관한 것이다.

Description

쿨링모듈{Cooling Module}
본 발명은 쿨링모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게, 제2열교환기의 하측 일정 영역은 제1열교환기를 통과하지 않은 공기가 직접 통과할 수 있어 제2열교환기의 제2열교환매체 냉각 성능을 향상할 수 있는 쿨링모듈에 관한 것이다.
일반적으로, 내연기관이 장착된 차량에서는 엔진의 가동 시 발생하는 열이 실린더 헤드, 피스톤, 밸브 등에 전도되며, 이로 인하여 이 부품들의 온도가 과도하게 높아지면 열팽창이나 열화에 따라 부품의 강도가 떨어지고, 엔진 수명이 단축되며, 연소상태도 나빠져 노킹이나 조기점화가 발생하여 엔진의 출력도 저하된다.
또한, 엔진의 냉각이 불완전하게 이루어지는 경우에는 실린더 내주면의 유막이 끊어지는 등 윤활기능도 저하됨과 아울러 엔진오일이 변질됨으로써 실린더의 이상마모를 일으키게 될 뿐만 아니라 피스톤이 실린더 내벽 면에 융착되는 현상도 발생하게 된다.
한편, 차량에서는 엔진 외에도 모터, 인버터, 배터리 스택 등을 포함하는 전기, 전자 구성품인 전장부품 역시 냉각해야하는 데, 상기 엔진을 통과한 냉각수와 전장부품을 통과한 냉각수는 일정 온도 차이가 발생되어 하나의 냉각 시스템을 갖지 못한다.
도 1은 차량용 냉각 시스템을 나타낸 것으로서, 도 1 (a) 는 엔진 냉각 시스템을, 도 1 (b)는 전장부품 냉각 시스템을 나타내었다.
더욱 상세하게, 상기 엔진 냉각 시스템(10)은 엔진(1)을 냉각하기 위한 냉각수를 순환하는 워터펌프(15), 냉각수를 냉각하는 제1라디에이터(11), 상기 제1라디에이터(11)로 냉각수를 공급하기 위한 제1냉각수저장탱크(13), 및 제1냉각수조절캡(12)을 포함하여 형성된다.
이 때, 상기 엔진 냉각 시스템(10)은 상기 제1라디에이터(11)와, 워터펌프(15), 및 엔진(1)이 제1연결라인(14)을 통해 연결된다.
또, 상기 전장부품 냉각 시스템(20)은 전장부품(2)을 냉각하기 위한 냉각수를 순환하는 워터펌프(25), 및 냉각수를 냉각하는 제2라디에이터(21), 상기 제2라디에이터(21)로 냉각수를 공급하기 위한 제2냉각수저장탱크(23), 및 제2냉각수조절캡(22)을 포함하여 형성된다.
이 때, 상기 전장부품 냉각 시스템(20)은 상기 전장부품(2)이 인버터 및 스타터 겸용 제너레이터를 포함하도록 형성된 예를 도시하였다.
아울러, 상기 전장부품 냉각 시스템(20) 역시 상기 엔진 냉각 시스템(10)과 마찬가지로, 상기 제2라디에이터(21)와, 워터펌프(24), 및 전장부품(2)은 제2연결라인(24)을 통해 연결된다.
이 때, 상기 제1라디에이터(11) 및 제2라디에이터(21)는 응축기(30)와 팬 및 쉬라우드 조립체(40)를 포함하여 쿨링모듈(50)을 구성하며, 주행풍 및 상기 팬 및 쉬라우드 조립체(40)를 통해 유입되는 공기와 열교환된다.
상기 쿨링모듈(50)의 일예를 도 2에 도시하였다.
그러나, 도 2에 도시한 형태의 경우, 제2라디에이터(21)의 형성 영역만큼 응축기(30)의 크기가 줄어들어 충분한 응축 효능을 기대하기 어렵고, 제2라디에이터(21) 역시 내부를 유동하는 냉각수의 양을 충분히 확보하기 어려운 문제점이 있다.
한편, 다른 쿨링모듈(50)로서, 다른 예를 도 3에 도시하였다.
도 3에 도시한 쿨링모듈(50)은 공기 흐름방향으로 응축기(30), 제2라디에이터(21), 및 제1라디에이터(11)가 병렬로 나열된다. 그러나, 도 3에 도시한 형태의 경우, 응축기(30)를 통과하면서 가열된 공기가 제2라디에이터(21)를 통과하게 되므로, 상기 제2라디에이터(21)의 성능에 악영향을 미치게 된다.
또한, 상기 응축기(30)의 부하량에 따라, 상기 제2라디에이터(21)로 공급되는 공기의 온도에 급격한 차이가 발생됨에 따라 안정적인 제2라디에이터(21)의 성능을 확보하기 어려운 문제점이 있다.
이에 따라, 쿨링모듈을 구성하는 제1라디에이터, 제2라디에이터 및 응축기의 각 성능을 충분히 확보할 수 있으면서도, 소형화 가능한 쿨링모듈의 개발이 요구되고 있다.
대한민국공개특허 2013-0012986호(발명의 명칭 : 쿨링모듈 및 그 제어 방법)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 제2열교환기의 하측 일정 영역에서 제1열교환기를 통과하지 않은 공기가 직접 통과할 수 있어 제2열교환기의 제2열교환매체 냉각 성능을 향상할 수 있는 쿨링모듈을 제공하는 것이다.
더욱 상세하게, 본 발명의 목적은 상기 제1열교환기의 높이가 상기 제2열교환기의 높이보다 작게 형성되고, 상기 제1열교환기가 높이방향으로 상측에 위치되며, "U"자 흐름을 갖는 제2열교환기의 배플이 상기 제1열교환기의 과냉각영역에 위치됨으로써 제1열교환기의 작동과는 관계없이 제2열교환기의 안정적인 냉각 성능을 확보할 수 있는 쿨링모듈을 제공하는 것이다.
또, 본 발명의 목적은 상기 제2입구파이프가 높이방향으로 제1영역에 위치되고, 상기 제2출구파이프가 높이방향으로 제2영역에 위치되며, 구획수단이 형성됨으로써 상기 제1열교환기의 응축영역을 통과함에 따라 가열된 공기가 제2열교환기의 하측 영역(배플에 의해 구획된 하측 영역)으로 이동되지 않아 제2열교환매체가 배출되기 전에 공기에 의해 충분히 냉각될 수 있는 쿨링모듈을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 쿨링모듈(1000)은 제1열교환매체를 냉각하는 제1열교환기(100), 제2열교환매체를 냉각하는 제2열교환기(200)와, 제3열교환매체를 냉각하는 제3열교환기(300), 팬 및 쉬라우드 조립체(500)가 공기 흐름 방향으로 나란하게 배치되는 쿨링모듈(1000)에 있어서, 상기 쿨링모듈(1000)은 상기 제1열교환기의 높이(H100)가 상기 제2열교환기의 높이(H200)보다 작게 형성되고, 상기 제2열교환기(200)는 높이방향으로 상측에 상기 제1열교환기(100)을 통과한 공기가 상기 제2열교환기(200)를 통과하는 제1영역 및 나머지 하측에 공기가 직접 상기 제2열교환기(200)를 통과하는 제2영역을 형성하는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 제1열교환기(100)는 차량 폭 방향으로 일정거리 이격되어 나란하게 위치되는 제1-1헤더탱크(110) 및 제1-2헤더탱크(120), 상기 제1-1헤더탱크(110) 또는 제1-2헤더탱크(120)에 형성되어 제1열교환매체를 유입하는 제1입구파이프(131) 및 배출하는 제1출구파이프(132), 상기 제1-1헤더탱크(110) 및 제1-2헤더탱크(120)에 양단이 고정되는 제1튜브(140), 상기 제1튜브(140) 사이에 개재되는 제1핀(150), 그리고 기액분리기(160)를 포함하며, 상기 제2열교환기(200)는 차량 폭 방향으로 일정거리 이격되어 나란하게 위치되는 제2-1헤더탱크(210) 및 제2-2헤더탱크(220), 상기 제2-1헤더탱크(210) 또는 제2-2헤더탱크(220)에 형성되어 제2열교환매체를 유입하는 제2입구파이프(231) 및 배출하는 제2출구파이프(232), 상기 제2-1헤더탱크(210) 및 제2-2헤더탱크(220)에 양단이 고정되는 제2튜브(240), 그리고 상기 제2튜브(240) 사이에 개재되는 제2핀(250)을 포함하고, 상기 제3열교환기(300)는 일정거리 이격되어 나란하게 위치되는 제3-1헤더탱크(310) 및 제3-2헤더탱크(320), 상기 제3-1헤더탱크(310) 또는 제3-2헤더탱크(320)에 형성되어 제3열교환매체를 유입하는 제3입구파이프(331) 및 배출하는 제3출구파이프(332), 상기 제3-1헤더탱크(310) 및 제3-2헤더탱크(320)에 양단이 고정되는 제3튜브(340), 그리고 상기 제3튜브(340) 사이에 개재되는 제3핀(350)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 쿨링모듈(1000)은 상기 제2열교환기(200)의 제2열교환매체가 "U"자 흐름을 갖도록 상기 제2-1헤더탱크(210) 또는 제2-2헤더탱크(220) 내부에 구비되는 배플(260)이 높이방향으로 상기 제1열교환기(100)의 기액분리기(160)를 통과한 제1열교환매체가 유동되어 상기 제1출구파이프(132)로 배출되는 과냉각영역에 위치되는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 제2열교환기(200)는 상기 제2입구파이프(231)가 높이방향으로 제1영역에 위치되고, 상기 제2출구파이프(232)가 높이방향으로 제2영역에 위치되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 쿨링모듈(1000)은 상기 제2열교환기(200)의 제1열교환기(100)와 대응되는 면에 높이방향으로 상기 제1영역 중 제1열교환기(100)의 응축영역과 과냉각영역을 구획하는 구획수단(400)이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
이 때, 상기 구획수단(400)은 상기 제2열교환기(200)의 제2튜브(240)에 일정 두께를 갖도록 도포되는 점성 액체일 수 있다.
또한, 상기 구획수단(400)은 상기 제2열교환기(200)의 제2튜브(240)에 부착되는 씰링(Sealing)부재일 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 쿨링모듈은 제2열교환기의 하측 일정 영역에서 제1열교환기를 통과하지 않은 공기가 직접 통과할 수 있어 제2열교환기의 제2열교환매체 냉각 성능을 향상할 수 있는 장점이 있다.
더욱 상세하게, 본 발명에 따른 쿨링모듈은 상기 제1열교환기의 높이가 상기 제2열교환기의 높이보다 작게 형성되고, 상기 제1열교환기가 높이방향으로 상측에 위치되며, "U"자 흐름을 갖는 제2열교환기의 배플이 상기 제1열교환기의 과냉각영역에 위치됨으로써 제1열교환기의 작동과는 관계없이 제2열교환기의 안정적인 냉각 성능을 확보할 수 있는 장점이 있다.
또, 본 발명에 따른 쿨링모듈은 상기 제2입구파이프가 높이방향으로 제1영역에 위치되고, 상기 제2출구파이프가 높이방향으로 제2영역에 위치되며, 구획수단이 형성됨으로써 상기 제1열교환기의 응축영역을 통과함에 따라 가열된 공기가 제2열교환기의 하측 영역(배플에 의해 구획된 하측 영역)으로 이동되지 않아 제2열교환매체가 배출되기 전에 공기에 의해 충분히 냉각될 수 있는 장점이 있다.
도 1은 차량용 냉각시스템을 나타낸 도면.
도 2는 종래의 쿨링모듈을 나타낸 개략 단면도.
도 3은 종래의 다른 쿨링모듈을 나타낸 개략 단면도.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 쿨링모듈을 나타낸 사시도, 및 분해 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 쿨링모듈의 개략 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 쿨링모듈의 제1열교환매체 및 제2열교환매체 흐름 개략도.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 쿨링모듈의 다른 개략 단면도 및, 분해 사시도.
이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명의 쿨링모듈(1000)을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
본 발명의 쿨링모듈(1000)은 공기 흐름 방향으로, 제1열교환기(100), 제2열교환기(200) 및 제3열교환기(300)를 포함한다.
상기 제1열교환기(100)는 공기 흐름 방향으로 가장 먼저 공기와 맞닿아 내부를 유동하는 제1열교환매체와 열교환되는 구성이다.
본 발명에서 공기 흐름 방향은 도 4 내지 도 9에 도시한 길이방향과 같으며, 도 4, 도 6 및 도 8에서 화살표로 나타내었다.
이 때, 상기 제1열교환기(100)는 제1-1헤더탱크(110) 및 제1-2헤더탱크(120), 제1입구파이프(131) 및 제1출구파이프(132), 제1튜브(140), 제1핀(150) 및 기액분리기(160)를 포함한다.
상기 제1-1헤더탱크(110) 및 제1-2헤더탱크(120)는 차량 폭 방향으로 일정거리 이격되어 나란하게 위치되며, 제1열교환매체를 유입하는 제1입구파이프(131) 및 배출하는 제1출구파이프(132)가 연결된다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 쿨링모듈(1000)의 사시도 및 분해사시도로, 도 4 및 도 5에 도시한 쿨링모듈(1000)은 상기 제1열교환기(100)의 제1입구파이프(131) 및 제1출구파이프(132)가 상기 제1-1헤더탱크(110)에 형성된 예를 나타내었다.
상기 제1튜브(140)는 상기 제1-1헤더탱크(110) 및 제1-2헤더탱크(120)에 양단이 고정되어 상기 제1열교환매체 유로를 형성하는 부분이며, 상기 제1튜브(140) 사이에 제1핀(150)이 개재된다.
즉, 상기 제1열교환기(100)는 공기가 상기 제1핀(150) 형성 영역을 통과하면서 상기 제1튜브(140) 내부의 제1열교환매체와 열교환된다.
상기 기액분리기(160)는 기상과 액상의 제1열교환매체를 분리하여 액상의 제1열교환매체만 다시 제1튜브(140)로 공급하여 과냉각된 후, 배출되도록 한 예로서, 도 4 및 도 5에서, 상기 기액분리기(160)가 상기 제1-2헤더탱크(120)에 형성된 예를 나타내었다.
도 6은 본 발명에 따른 쿨링모듈(1000)의 측면 개략도로, 도 6을 참조하면, 상기 제1튜브(140)는 일부가 상기 기액분리기(160)를 통과하기 전의 제1열교환매체가 유동되면서 응축되는 응축영역을 형성하고, 나머지가 상기 기액분리기(160)를 통과한 후의 제1열교환매체가 유동되면서 과냉각되는 과냉각영역을 형성한다.
한편, 상기 제2열교환기(200)는 공기 흐름 방향으로 상기 제1열교환기(100)의 후측에 구비되며 내부에 제2열교환매체가 유동되는 구성으로서, 제2-1헤더탱크(210) 및 제2-2헤더탱크(220), 제2입구파이프(231) 및 제2출구파이프(232), 제2튜브(240) 및 제2핀(250)을 포함한다.
상기 제2-1헤더탱크(210) 및 제2-2헤더탱크(220)는 차량 폭 방향으로 일정거리 이격되어 나란하게 위치되며, 제2열교환매체를 유입하는 제2입구파이프(231) 및 배출하는 제2출구파이프(232)가 연결된다.
도 4 및 도 5에서, 상기 제2입구파이프(231) 및 제2출구파이프(232)가 상기 제2-2헤더탱크(220)에 형성된 예를 도시하였다.
또한, 상기 제2열교환기(200)는 상기 제2열교환매체가 "U"자 흐름을 갖도록 상기 제2-1헤더탱크(210) 또는 제2-2헤더탱크(220) 내부에 배플(260)이 구비된다.
상기 제2튜브(240)는 상기 제2-1헤더탱크(210) 및 제2-2헤더탱크(220)에 양단이 고정되어 제2열교환매체 유로를 형성하는 부분으로, 상기 제2튜브(240) 사이에 제2핀(250)이 개재된다.
상기 제2-1헤더탱크(210) 및 제2-2헤더탱크(220)가 차량 폭 방향으로 일정거리 이격되어 나란하게 위치되므로, 상기 제2튜브(240) 역시, 차량 폭방향으로 위치된다.
이 때, 상기 제1열교환기의 높이(H100)는 상기 제2열교환기의 높이(H200)보다 작게 형성되고, 상기 제1열교환기(100)가 상기 제2열교환기(200)의 상측 영역에 위치된다.
더욱 상세하게, 상기 제2열교환기(200)는 높이방향으로 상측에 제1영역 및 나머지 하측에 제2영역을 형성하는데, 상기 제1영역은 상기 제1열교환기(100)가 위치되어 상기 제1열교환기(100)를 통과한 공기가 제2열교환기(200)를 통과하는 영역이며, 상기 제2영역은 상기 제1열교환기의 높이(H100)가 상기 제2열교환기의 높이(H200)보다 작게 형성됨에 따라 외부 공기가 직접 상기 제2열교환기(200)를 통과하게 되는 영역이다.
즉, 상기 제2열교환기(200)는 상측의 제1영역은 상기 제1열교환기(100)를 통과한 공기가 통과되며, 나머지 하측의 제2영역은 공기가 직접 통과된다.
본 발명에서, 상기 제1열교환기의 높이(H100)란, 공기가 통과되는 영역인 상기 제1튜브(140) 및 제1핀(150)이 형성되는 영역의 높이방향으로 길이를 의미하며, 상기 제2열교환기의 높이(H200)란, 공기가 통과되는 영역인 상기 제2튜브(240) 및 제2핀(250)이 형성되는 높이방향의 길이를 의미한다.
상기 도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 쿨링모듈(1000)은 상기 제1열교환기의 높이(H100)와 상기 제2열교환기(200)의 제1영역이 동일하다.
이에 따라, 본 발명에 따른 쿨링모듈(1000)은 상기 제2열교환기(200)의 하측 일정 영역(제2영역)에서, 제2열교환기(200)의 제2열교환매체 냉각 성능을 향상할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 쿨링모듈(1000)은 상기 제2열교환기(200)의 배플(260)이 높이방향으로 상기 제1열교환기(100)의 기액분리기(160)를 통과한 제1열교환매체가 유동되어 상기 제1출구파이프(132)로 배출되는 과냉각영역에 위치되는 것이 바람직하다.
상기 제2열교환기(200)의 배플(260)이 상기 제1열교환기(100)의 과냉각영역에 위치됨으로써 제2열교환기(200)로 유입되는 제2열교환매체 또는 제2열교환기(200)로부터 배출되는 제2열교환매체를 효과적으로 냉각할 수 있는 장점이 있다.
특히, 도 5 내지 도 7에서, 상기 제2열교환기(200)는 상기 제2입구파이프(231)가 높이방향으로 제1영역에 위치되고, 상기 제2출구파이프(232)가 높이방향으로 제2영역에 위치되어 제2출구파이프(232)를 통해 배출되는 제2열교환매체를 효과적으로 냉각하는 예를 나타낸 것으로서, 이와 같이, 본 발명의 쿨링모듈(1000)은 상기 제1열교환기(100)의 작동과는 관계없이 제2열교환기(200)의 안정적인 냉각 성능을 확보할 수 있는 장점이 있다.
도 7에 도시한 제1열교환기(100) 내부의 제1열교환매체의 흐름 및 제2열교환기(200) 내부의 제2열교환매체 흐름을 보다 상세히 설명한다.
상기 도 7에 도시한 상기 제1열교환기(100)는 상기 제1입구파이프(131)를 통해 제1-1헤더탱크(110)로 유입된 열교환매체가 내부 배플에 의해 구획되어 제1튜브(140)를 유동하면서 응축되는 응축영역을 거친 후, 상기 기액분리기(160)로 유입되고, 상기 기액분리기(160)에서 분해된 액상 제1열교환매체만 다시 상기 제1튜브(140)를 유동하면서 과냉각되는 과냉각영역을 통과한 후, 상기 제1출구파이프(132)를 통해 배출된다.
상기 도 7에 도시한 상기 제2열교환기(200)는 상기 제2입구파이프(231)를 통해 제2-2헤더탱크(220)로 유입된 열교환매체가 상기 배플(260)이 형성된 영역(상->하)까지 이동되면서 일부 제2튜브(240)를 통해 상기 제2-1헤더탱크(210)로 이동되고, 상기 제2-1헤더탱크(210)의 길이방향 하측으로 이동되면서 나머지 제2튜브(240)를 통해 다시 상기 제2-2헤더탱크(220)로 이동된 후, 상기 제2출구파이프(232)를 통해 배출된다.
이 때, 상기 나머지 제2튜브(240)를 통해 상기 제2출구파이프(232)를 통해 배출되는 제2열교환매체는 상기 배플(260)이 상기 제1열교환기(100)의 과냉각영역에 대응되는 위치에 존재함으로써, 높이방향으로 상기 배플(260) 형성 영역의 하측을 통과하는 제2열교환매체와 상기 과냉각영역 일부를 통과한 공기 또는 어떠한 구성도 통과되지 않은 상태의 외부 공기가 열교환될 수 있어 충분한 열교환 성능을 기대할 수 있다.
상기 제3열교환기(300)는 공기 흐름 방향으로 상기 제2열교환기(200) 후측에 구비되는 구성으로서, 제3-1헤더탱크(310) 및 제3-2헤더탱크(320), 상기 제3입구파이프(331) 및 제3출구파이프(332), 제3튜브(340) 및 제3핀(350)을 포함한다.
상기 제3-1헤더탱크(310) 및 제3-2헤더탱크(320)는 일정거리 이격되어 나란하게 위치되며, 제3열교환매체를 유입하는 제3입구파이프(331) 및 배출하는 제3출구파이프(332)가 연결된다.
상기 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 제3-1헤더탱크(310) 및 제3-2헤더탱크(320)는 차량 폭방향으로 일정거리 이격될 수도 있고, 높이방향으로 일정거리 이격될 수도 있다.
상기 제3튜브(340)는 상기 제3-1헤더탱크(310) 및 제3-2헤더탱크(320)에 양단이 고정되어 제3열교환매체 유로를 형성하며, 상기 제3튜브(340) 사이에 제3핀(350)이 개재된다.
상기 제3열교환기의 높이(H300)는 높이방향으로 상기 제3열교환기(300)가 형성되는 높이를 의미하며, 도 5에 도시한 형태의 경우, 상기 제3튜브(340) 및 제3핀(350)이 형성된 영역의 높이방향 길이를 의미한다.
본 발명의 쿨링모듈(1000)은 상기 제1열교환기(100)는 응축기이고, 상기 제2열교환기(200)는 전장부품 라디에이터이며, 상기 제3열교환기(300)는 엔진 라디에이터일 수 있다.
상기 제1열교환기(100)가 응축기인 경우, 상기 제1열교환기(100) 내부를 순환하는 제1열교환매체로서 냉매가 순환되며, 냉방 사이클 과정 중에서, 압축기에서 송출되는 고압의 기상 제1열교환매체를 외기와 열교환하여 고온 고압의 액체로 응축하고, 팽창수단으로 송출한다.
또한, 상기 제2열교환기(200)가 전장부품 라디에이터인 경우, 상기 제2열교환기(200)는 제2열교환매체로서 전장부품을 냉각하기 위한 냉각수가 유동되며, 전장부품이 일정 온도 이상으로 상승되는 것을 방지하기 위하여, 전장부품으로부터 발생하는 열을 흡수한 제2열교환매체가 유동되면서 외부로 열을 방출한다. 본 발명에서, 전장부품이란, 연료 전지 자동차 또는 하이브리드 자동차와 같이, 구동 모터 및 부속 전장품을 통칭하는 것으로서, 모터, 인버터, 배터리 스택 등을 예로 들 수 있다. 즉, 상기 제2열교환기(200)는 제2열교환매체로서 전장부품의 과열을 방지하기 위한 냉각수가 유동되면서 열교환된다.
또, 상기 제3열교환기(300)가 엔진 라디에이터인 경우, 상기 제3열교환기(300)는 제3열교환매체로서 엔진을 냉각하기 위한 냉각수가 유동되며, 엔진이 일정 온도 이상으로 상승되는 것을 방지하기 위하여, 엔진으로부터 발생하는 열을 흡수한 제3열교환매체가 유동되면서 외부로 열을 방출한다. 즉, 제3열교환기(300)는 엔진의 과열을 방지하기 위한 제3열교환매체가 유동되면서 열교환된다.
아울러, 본 발명의 쿨링모듈(1000)은 상기 제3열교환기(300) 후측에 공기를 강제적으로 송풍하는 팬 및 쉬라우드 조립체(500)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 쿨링모듈(1000)은 공기 흐름 방향으로 상기 제2열교환기(200)의 양측 면 중 상기 제1열교환기(100)와 대응하는 면에 높이방향으로 상기 제1영역 중 상기 제1열교환기(100)의 응축영역과 과냉각영역을 구획하는 구획수단(400)이 더 형성될 수 있다. (도 8 및 도 9 참조)
즉, 상기 구획수단(400)은 상기 제2열교환기의 높이(H200)방향으로 상기 제1영역 중 상기 제1열교환기(100)의 응축영역과 과냉각영역을 구획하도록 폭방향으로 형성되는 것으로서, 이를 통해, 상기 제1열교환기(100)의 응축영역을 통과한 공기는 상기 제1열교환기(100)와 제2열교환기(200) 사이의 공간에서 하측(과냉각영역 및 제2영역)으로 이동되지 않는다.
상기 구획수단(400)은 상기 제2열교환기(200)의 일측 영역에 형성되어 높이방향으로 상기 제1열교환기(100)의 응축영역과 과냉각영역을 구획하여 높이방향으로 공기가 혼합되지 않도록 하는 수단이라면 다양하게 이용될 수 있다.
그 일예로서, 상기 구획수단(400)은 상기 제2열교환기(200)의 제2튜브(240)에 일정 두께를 갖도록 도포되는 점성 액체일 수도 있고, 도 9에 도시한 바와 같이, 별도의 씰링부재가 상기 제2열교환기(200)의 제2튜브(240)에 부착된 형태일 수도 있다.
즉, 상기 제1열교환기(100)의 응축영역을 통과한 공기는 높이방향 하측으로 이동되지 않고 그대로 제2열교환기(200)의 상측 영역을 통과하며, 상기 제1열교환기(100)의 과냉각영역을 통과한 공기 및 제1열교환기(100) 하측의 공기는 상기 제2열교환기의 하측 영역을 통과한다.
이를 통해, 본 발명의 쿨링모듈(1000)은 제1열교환기(100)의 응축영역을 통과함에 따라 가열된 공기가 높이방향으로 제2열교환기(200)의 하측 영역(과냉각영역 및 제2영역)으로 이동되지 않아 제2열교환기(200)의 열교환 성능을 충분히 확보할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 쿨링모듈(1000)은 상기 구획수단(400)에 의해 상기 제1열교환기(100) 및 제2열교환기(200)가 진동에 의해 서로 부딪혀 소음을 유발하거나 파손되는 위험을 차단할 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 :　쿨링모듈
100 : 제1열교환기
110 : 제1-1헤더탱크 120 : 제1-2헤더탱크
131 : 제1입구파이프 132 : 제1출구파이프
140 : 제1튜브
150 : 제1핀
160 : 기액분리기
200 : 제2열교환기
210 : 제2-1헤더탱크 220 : 제2-2헤더탱크
231 : 제2입구파이프 232 : 제2출구파이프
240 : 제2튜브
250 : 제2핀
260 : 배플
300 : 제3열교환기
310 : 제3-1헤더탱크 320 : 제3-2헤더탱크
331 : 제3입구파이프 332 : 제3출구파이프
340 : 제3튜브
350 : 제3핀
400 : 구획수단
500 : 팬 및 쉬라우드 조립체
H100 : 제1열교환기의 높이
H200 : 제2열교환기의 높이
H300 : 제3열교환기의 높이

Claims (7)

  1. 제1열교환매체를 냉각하는 제1열교환기(100), 제2열교환매체를 냉각하는 제2열교환기(200)와, 제3열교환매체를 냉각하는 제3열교환기(300), 팬 및 쉬라우드 조립체(500)가 공기 흐름 방향으로 나란하게 배치되는 쿨링모듈(1000)에 있어서,
    상기 제1열교환기(100)의 높이(H100)가 상기 제2열교환기(200)의 높이(H200)에 비하여 상대적으로 낮게 형성되고,
    상기 제2열교환기(200)는 높이방향으로 상측에 상기 제1열교환기(100)를 통과한 공기가 상기 제2열교환기(200)를 통과하는 제1영역 및 나머지 하측에 공기가 직접 상기 제2열교환기(200)를 통과하는 제2영역을 형성하며,
    상기 제1열교환기(100)는, 그 내부를 유동하는 제1열교환매체의 응축이 이루어지는 응축영역 및 과냉각이 이루어지는 과냉각영역을 포함하고,
    상기 제2열교환기(200)의 제1열교환기(100)와 대응되는 면에 높이방향으로 상기 제1영역 중 제1열교환기(1000)의 응축영역과 과냉각영역을 구획하는 구획수단(400); 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 쿨링모듈.
  2. 제1열교환매체를 냉각하는 제1열교환기(100), 제2열교환매체를 냉각하는 제2열교환기(200)와, 제3열교환매체를 냉각하는 제3열교환기(300), 팬 및 쉬라우드 조립체(500)가 공기 흐름 방향으로 나란하게 배치되는 쿨링모듈(1000)에 있어서,
    상기 제1열교환기(100)의 높이(H100)가 상기 제2열교환기(200)의 높이(H200)에 비하여 상대적으로 낮게 형성되고,
    상기 제2열교환기(200)는 높이방향으로 상측에 상기 제1열교환기(100)를 통과한 공기가 상기 제2열교환기(200)를 통과하는 제1영역 및 나머지 하측에 공기가 직접 상기 제2열교환기(200)를 통과하는 제2영역을 형성하며,
    상기 제1열교환기(100)는, 그 내부를 유동하는 제1열교환매체의 응축이 이루어지는 응축영역 및 과냉각이 이루어지는 과냉각영역을 포함하고,
    상기 제1열교환기(100)는 차량 폭 방향으로 일정거리 이격되어 나란하게 위치되는 제1-1헤더탱크(110) 및 제1-2헤더탱크(120), 상기 제1-1헤더탱크(110) 또는 제1-2헤더탱크(120)에 형성되어 제1열교환매체를 유입하는 제1입구파이프(131) 및 배출하는 제1출구파이프(132), 상기 제1-1헤더탱크(110) 및 제1-2헤더탱크(120)에 양단이 고정되는 제1튜브(140), 상기 제1튜브(140) 사이에 개재되는 제1핀(150), 그리고 기액분리기(160)를 포함하며,
    상기 제2열교환기(200)는 차량 폭 방향으로 일정거리 이격되어 나란하게 위치되는 제2-1헤더탱크(210) 및 제2-2헤더탱크(220), 상기 제2-1헤더탱크(210) 또는 제2-2헤더탱크(220)에 형성되어 제2열교환매체를 유입하는 제2입구파이프(231) 및 배출하는 제2출구파이프(232), 상기 제2-1헤더탱크(210) 및 제2-2헤더탱크(220)에 양단이 고정되는 제2튜브(240), 그리고 상기 제2튜브(240) 사이에 개재되는 제2핀(250)을 포함하고,
    상기 제2열교환기(200)의 제2열교환매체가 "U"자 흐름을 갖도록 상기 제2-1헤더탱크(210) 또는 제2-2헤더탱크(220) 내부에 구비되는 배플(260)이, 높이방향으로 상기 제1열교환기(100)의 기액분리기(160)를 통과한 제1열교환매체가 유동되어 상기 제1출구파이프(132)로 배출되는 과냉각영역에 위치되며,
    상기 배플(260)의 하방에 해당하는 상기 제2튜브(240)를 유동하는 제2열교환매체는, 상기 제1열교환기(100)의 과냉각영역을 통과한 외기 또는 상기 제1열교환기(100)를 통과하지 아니한 외기와 직접 열교환된 후 상기 제2출구파이프(232)를 통하여 배출되는 것을 특징으로 하는 쿨링모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제3열교환기(300)는 일정거리 이격되어 나란하게 위치되는 제3-1헤더탱크(310) 및 제3-2헤더탱크(320), 상기 제3-1헤더탱크(310) 또는 제3-2헤더탱크(320)에 형성되어 제3열교환매체를 유입하는 제3입구파이프(331) 및 배출하는 제3출구파이프(332), 상기 제3-1헤더탱크(310) 및 제3-2헤더탱크(320)에 양단이 고정되는 제3튜브(340), 그리고 상기 제3튜브(340) 사이에 개재되는 제3핀(350)을 포함하는 것을 특징으로 하는 쿨링모듈.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2열교환기(200)는
    상기 제2입구파이프(231)가 높이방향으로 제1영역에 위치되고, 상기 제2출구파이프(232)가 높이방향으로 제2영역에 위치되는 것을 특징으로 하는 쿨링모듈.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 구획수단(400)은 상기 제2열교환기(200)의 제2튜브(240)에 일정 두께를 갖도록 도포되는 점성 액체인 것을 특징으로 하는 쿨링모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 구획수단(400)은 상기 제2열교환기(200)의 제2튜브(240)에 부착되는 씰링부재인 것을 특징으로 하는 쿨링모듈.
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