KR102093308B1 - Cooling Module for battery module and Refrigerant cycling device having the same - Google Patents
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Abstract
본 실시예는 배터리모듈에 접촉되어 배터리모듈을 방열하는 배터리모듈 열교환기에 있어서, 냉매유입관과; 적어도 하나의 채널이 형성된 다수의 냉매튜브와; 냉매유입관으로 유입된 냉매 중 액냉매와 기상냉매가 분리되는 제1공간과 채널이 연통되는 제2공간이 구획되고, 제1공간의 액냉매가 제2공간으로 유동되는 기액분리 입구헤더와; 기액분리 입구헤더와 수평방향으로 이격되고 채널이 연통되는 출구헤더와; 출구헤더에 연결된 냉매유출관과; 제1공간의 상부에 일단이 연통되고 출구헤더 또는 냉매유출관에 타단이 연결된 바이패스 튜브를 포함하여, 냉매를 다수의 냉매튜브로 보다 고르게 분배할 수 있고, 다수의 냉매튜브가 배터리모듈을 고르게 방열할 수 있으며, 배터리모듈의 온도편차를 최소화할 수 있는 이점이 있다.In the present embodiment, a battery module heat exchanger that contacts a battery module and dissipates a battery module, comprising: a refrigerant inflow pipe; A plurality of refrigerant tubes having at least one channel formed thereon; A gas-liquid separation inlet header in which a first space in which the liquid refrigerant and the gas phase refrigerant are separated from the refrigerant introduced into the refrigerant inflow pipe and a second space in which the channel communicates are partitioned, and the liquid refrigerant in the first space flows into the second space; An outlet header spaced apart from the gas-liquid separation inlet header and in communication with the channel; A refrigerant outlet pipe connected to the outlet header; Including a bypass tube having one end in communication with the upper end of the first space and the other end connected to the outlet header or the refrigerant outlet pipe, the refrigerant can be more evenly distributed among the plurality of refrigerant tubes, and the multiple refrigerant tubes evenly distribute the battery module. It can dissipate heat and has the advantage of minimizing the temperature deviation of the battery module.
Description
본 발명은 배터리모듈 열교환기 및 그를 갖는 냉동사이클 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리모듈을 냉각하는 냉매가 통과하는 채널이 형성된 배터리모듈 열교환기 및 그를 갖는 냉동사이클 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a battery module heat exchanger and a refrigeration cycle device having the same, and more particularly, to a battery module heat exchanger having a channel through which a refrigerant for cooling the battery module passes and a refrigeration cycle device having the same.
차량에는 전기모터에 전기를 공급하는 배터리, 전기모터를 제어하는 모터 제어기 등이 구비될 수 있다. The vehicle may be provided with a battery for supplying electricity to the electric motor, a motor controller for controlling the electric motor, and the like.
차량에 설치된 배터리는 재생 동력원이나 충전기로부터 충전될 수 있고, 차량의 주행시 전기모터로 전력을 공급할 수 있다. The battery installed in the vehicle may be charged from a renewable power source or charger, and may supply power to the electric motor when the vehicle is driving.
배터리는 그 온도에 따라 성능이 크게 결정될 수 있고, 충전과 방전시 온도가 상승한다.The performance of a battery can be largely determined according to its temperature, and the temperature rises during charging and discharging.
배터리는 그 사용이 계속됨에 따라 전해질 분해가 일어나 배터리의 성능이 떨어지고 수명이 점차 단축된다. As the battery continues to be used, electrolyte decomposition occurs, so that the performance of the battery deteriorates and the service life is gradually shortened.
배터리는 다수의 배터리모듈을 포함할 수 있고, 다수의 배터리모듈은 서로 간의 온도차가 최소화되게 관리되는 것이 바람직하다. The battery may include a plurality of battery modules, and the plurality of battery modules is preferably managed to minimize the temperature difference between each other.
차량에는 이러한 배터리모듈의 과열을 방지하여 배터리모듈의 성능을 유지시키기 위해 배터리모듈을 냉각시키는 냉동사이클 장치가 설치될 수 있다.The vehicle may be equipped with a refrigeration cycle device that cools the battery module to prevent overheating of the battery module and maintain the performance of the battery module.
냉동사이클 장치는 냉매를 이용하여 배터리모듈을 냉각시키는 배터리모듈 열교환기를 포함할 수 있고, 냉매는 배터리모듈 열교환기를 통과하면서 배터리모듈의 열을 흡열할 수 있다.The refrigeration cycle device may include a battery module heat exchanger for cooling the battery module using a refrigerant, and the refrigerant may absorb heat of the battery module while passing through the battery module heat exchanger.
배터리모듈을 열교환기는 다수의 냉매튜브를 포함할 수 있고, 액냉매와 기상냉매의 2상 냉매는 이러한 다수의 냉매튜브로 분배되어 통과하면서 배터리모듈의 열을 흡열할 수 있다.The heat exchanger of the battery module may include a plurality of refrigerant tubes, and the two-phase refrigerants of the liquid refrigerant and the gaseous refrigerant may be distributed to the plurality of refrigerant tubes to absorb heat of the battery module.
본 발명은 배터리모듈을 최대한 고르게 방열할 수 있는 배터리모듈 열교환기 및 그를 갖는 냉동사이클 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a battery module heat exchanger capable of dissipating a battery module as evenly as possible and a refrigeration cycle device having the same.
본 발명의 다른 목적은 다수의 냉매튜브로 냉매가 고르게 분배되어 다수의 냉매튜브 상호간의 냉매 불균형을 최소화할 수 있고, 다수의 냉매튜브 전체가 배터리모듈을 고르게 냉각할 수 있는 배터리모듈 열교환기 및 그를 갖는 냉동사이클 장치를 제공하는데 있다. Another object of the present invention is to distribute the refrigerant evenly among the plurality of refrigerant tubes, thereby minimizing refrigerant imbalance between the plurality of refrigerant tubes, and the battery module heat exchanger capable of evenly cooling the entire battery module and the same It is to provide a refrigeration cycle device having.
본 실시 예는 배터리모듈에 접촉되어 배터리모듈을 방열하는 배터리모듈 열교환기에 있어서, 냉매유입관과; 적어도 하나의 채널이 형성된 다수의 냉매튜브와; 냉매유입관으로 유입된 냉매 중 액냉매와 기상냉매가 분리되는 제1공간과 채널이 연통되는 제2공간이 구획되고, 제1공간의 액냉매가 제2공간으로 유동되는 기액분리 입구헤더와; 기액분리 입구헤더와 수평방향으로 이격되고 채널이 연통되는 출구헤더와; 출구헤더에 연결된 냉매유출관을 포함한다. 그리고, 배터리모듈 열교환기는 제1공간의 상부에 일단이 연통되고 출구헤더 또는 냉매유출관에 타단이 연결된 바이패스 튜브를 포함할 수 있다.In this embodiment, the battery module heat exchanger is in contact with the battery module to dissipate the battery module, the refrigerant inlet pipe; A plurality of refrigerant tubes having at least one channel formed thereon; A gas-liquid separation inlet header in which a first space in which the liquid refrigerant and the gas phase refrigerant are separated from the refrigerant introduced into the refrigerant inflow pipe and a second space in which the channel communicates are partitioned, and the liquid refrigerant in the first space flows into the second space; An outlet header spaced apart from the gas-liquid separation inlet header and in communication with the channel; And a refrigerant outlet pipe connected to the outlet header. In addition, the battery module heat exchanger may include a bypass tube having one end connected to the upper portion of the first space and the other end connected to the outlet header or the refrigerant outlet pipe.
본 실시예의 배터리모듈 열교환기를 갖는 냉동사이클 장치는 압축기 흡입유로 및 압축기 토출유로가 연결된 압축기와; 압축기 토출유로와 연결되고 응축기 출구유로가 연결된 응축기와; 응축기 출구유로와 연결된 제1팽창기구와; 제1팽창기구와 냉매유입관으로 연결되고 배터리모듈을 냉각하는 채널이 형성되며 냉매유출관이 연결된 배터리모듈 열교환기와; 압축기 흡입유로와 연결된 증발기와; 냉매유출관과 연결된 제1유로와, 제1유로을 통과한 냉매가 안내되는 연결유로와, 연결유로에서 유동된 냉매가 통과하면서 제1유로을 통과하는 냉매와 열교환되고 증발기와 증발기 연결유로로 연결된 제2유로를 갖는 과냉각 열교환기와; 연결유로에 설치된 제2팽창기구를 포함할 수 있다. The refrigeration cycle device having a battery module heat exchanger of the present embodiment includes a compressor connected to a compressor suction passage and a compressor discharge passage; A condenser connected to the compressor discharge passage and connected to the condenser outlet passage; A first expansion mechanism connected to a condenser outlet passage; A battery module heat exchanger connected to the first expansion mechanism and a refrigerant inlet pipe, a channel for cooling the battery module, and connected to the refrigerant outlet pipe; An evaporator connected to the compressor suction passage; The first flow path connected to the refrigerant discharge pipe, the connection flow path through which the refrigerant passing through the first flow path is guided, and the refrigerant flowing in the connection flow path exchanges heat with the refrigerant passing through the first flow path and is connected to the evaporator and the evaporator connection flow path. A supercooled heat exchanger having a flow path; It may include a second expansion mechanism installed in the connecting passage.
바이패스 튜브의 일단은 다수의 냉매튜브 보다 높을 수 있다. One end of the bypass tube may be higher than multiple refrigerant tubes.
바이패스 튜브는 일단과 타단 사이가 적어도 1회 절곡될 수 있다. The bypass tube may be bent at least once between one end and the other end.
바이패스 튜브의 내부에는 채널 보다 크고 제1공간의 기상냉매가 통과하는 바이패스 유로가 형성될 수 있다. A bypass flow passage larger than the channel and through which the gas phase refrigerant in the first space passes may be formed inside the bypass tube.
바이패스 튜브의 길이는 냉매튜브의 길이 보다 길 수 있다. The length of the bypass tube may be longer than the length of the refrigerant tube.
기액분리 입구헤더는 제1공간과 제2공간을 구획하는 베리어를 포함하고, 베리어의 하부에는 제1공간의 액냉매를 제2공간으로 안내하는 적어도 하나의 통공이 형성될 수 있다. The gas-liquid separation inlet header includes a barrier that partitions the first space and the second space, and at least one through hole for guiding the liquid refrigerant in the first space to the second space may be formed below the barrier.
통공은 채널과 수평방향으로 불일치할 수 있다. The through hole may be inconsistent with the channel in the horizontal direction.
기액분리 입구헤더는 일면이 개구부가 형성되고 내부에 공간이 형성된 하우징과; 개구부를 막는 커버에 의해 형성될 수 있다.The gas-liquid separation inlet header includes a housing having an opening formed on one surface and a space formed therein; It can be formed by a cover covering the opening.
하우징과 커버 중 적어도 하나에는 공간의 내부를 액냉매와 기상냉매가 분리되는 제1공간과, 채널이 연통되는 제2공간으로 구획하는 베리어가 형성될 수 있다. A barrier may be formed in at least one of the housing and the cover to partition the interior of the space into a first space in which the liquid refrigerant and the gas phase refrigerant are separated, and a second space in which the channel communicates.
그리고, 베리어의 하부에는 제1공간의 액냉매가 제2공간으로 유출되는 통공이 형성될 수 있다. Also, a through hole through which the liquid refrigerant in the first space flows into the second space may be formed in the lower portion of the barrier.
바이패스 튜브는 하우징의 상부에 제1공간과 연통되게 연결될 수 있다.The bypass tube may be connected to the upper portion of the housing in communication with the first space.
통공은 베리어에 복수개 형성될 수 있다. 복수개의 통공은 베리어에 다수의 냉매튜브의 길이방향과 직교한 방향으로 이격될 수 있다. A plurality of through holes may be formed in the barrier. The plurality of through holes may be spaced apart from the barrier in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the plurality of refrigerant tubes.
기액분리 입구헤더는 내부에 제1공간이 형성된 기액분리 바디와; 내부에 제2공간이 형성되고 기액분리 바디와 접하는 입구헤더 바디를 포함할 수 있다.The gas-liquid separation inlet header includes a gas-liquid separation body having a first space therein; A second space is formed inside and may include an inlet header body contacting the gas-liquid separation body.
기액분리 바디의 측벽 하부에는 액냉매가 유출되는 제1통공이 형성될 수 있다. A first through hole through which the liquid refrigerant is discharged may be formed under the sidewall of the gas-liquid separation body.
입구헤더 바디의 측벽 하부에는 제1통공으로 유출된 액냉매가 상기 입구헤더 바디 내부로 유입되는 제2통공이 제1통공을 마주보게 형성될 수 있다. A second through hole through which the liquid refrigerant flowing into the first through hole flows into the inside of the inlet header body may be formed under the side wall of the inlet header body to face the first through hole.
바이패스 튜브는 기액분리 바디의 상부에 상기 제1공간과 연통되게 연결될 수 있다. The bypass tube may be connected to the gas-liquid separation body in communication with the first space.
상기 제1통공과 제2통공 각각은 복수개 형성될 수 있다. 복수개의 제1통공과 복수개의 제2통공 각각은 등간격으로 형성될 수 있다. Each of the first through-hole and the second through-hole may be formed in plural. Each of the plurality of first through holes and the plurality of second through holes may be formed at equal intervals.
기액분리 입구헤더 및 출구헤더는 수평하게 배치될 수 있다.The gas-liquid separation inlet header and outlet header may be horizontally disposed.
기액분리 입구헤더 및 출구헤더 사이에서 다수의 냉매튜브에 올려지고, 상면에 배터리모듈이 올려진 쿨링 플레이트를 더 포함할 수 있다. Between the gas-liquid separation inlet header and the outlet header, it is mounted on a plurality of refrigerant tubes, and may further include a cooling plate on which a battery module is mounted.
본 발명의 실시 예에 따르면, 기상냉매와 액냉매의 2상 냉매가 다수의 냉매튜브로 분배되는 경우 보다, 냉매를 다수의 냉매튜브로 보다 고르게 분배할 수 있고, 다수의 냉매튜브가 배터리모듈을 고르게 방열할 수 있으며, 배터리모듈의 온도편차를 최소화할 수 있는 이점이 있다.According to an embodiment of the present invention, the two-phase refrigerant of the gas phase refrigerant and the liquid refrigerant can be more evenly distributed to the plurality of refrigerant tubes than when the refrigerant is distributed to the plurality of refrigerant tubes, and the plurality of refrigerant tubes distribute the battery module. It can dissipate evenly and has the advantage of minimizing the temperature deviation of the battery module.
또한, 바이패스 튜브가 배터리모듈과 간섭되지 않아, 바이패스 튜브나 배터리모듈의 손상이 최소화할 수 있는 이점이 있다.In addition, since the bypass tube does not interfere with the battery module, there is an advantage that damage to the bypass tube or battery module can be minimized.
또한, 기액분리 입구헤더의 부피를 최소화할 수 있고, 배터리모듈 열교환기를 컴팩트화할 수 있는 이점이 있다.In addition, the volume of the gas-liquid separation inlet header can be minimized, and the battery module heat exchanger can be compacted.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리모듈 열교환기가 도시된 평면도,
도 2는 도 1에 도시된 X-X'선 단면도,
도 3은 도 1에 도시된 Y-Y'선 단면도,
도 4는 도 1에 도시된 Z-Z'선 단면도,
도 5는 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리모듈 열교환기가 도시된 평면도,
도 6은 도 1에 도시된 X-X'선 단면도,
도 7은 발명의 실시 예에 따른 배터리모듈 열교환기가 적용된 냉동사이클 장치의 냉매 유동이 도시된 도,
도 8은 본 발명 실시 예에 따른 배터리모듈 열교환기가 적용된 냉동사이클 장치의 제어 블록도,
도 9는 본 발명 실시 예에 따른 냉동사이클 장치의 P-h선도이다.1 is a plan view showing a battery module heat exchanger according to an embodiment of the present invention,
Figure 2 is a cross-sectional view taken along line X-X 'shown in Figure 1,
Figure 3 is a cross-sectional view taken along line Y-Y 'shown in Figure 1,
4 is a cross-sectional view taken along line Z-Z 'shown in FIG. 1,
5 is a plan view showing a battery module heat exchanger according to another embodiment of the invention,
Figure 6 is a cross-sectional view taken along line X-X 'shown in Figure 1,
7 is a diagram illustrating a refrigerant flow of a refrigeration cycle device to which a battery module heat exchanger according to an embodiment of the present invention is applied,
8 is a control block diagram of a refrigeration cycle device to which a battery module heat exchanger according to an embodiment of the present invention is applied,
9 is a Ph diagram of a refrigeration cycle device according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, a specific embodiment of the present invention will be described in detail with the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리모듈 열교환기가 도시된 평면도이고, 도 2은 도 1에 도시된 X-X'선 단면도이며, 도 3은 도 1에 도시된 Y-Y'선 단면도이고, 도 4은 도 1에 도시된 Z-Z'선 단면도이다.1 is a plan view showing a battery module heat exchanger according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line X-X 'shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line Y-Y' shown in FIG. 1. 4 is a cross-sectional view taken along line Z-Z 'shown in FIG. 1.
본 실시예의 배터리모듈 열교환기(4)는 배터리모듈(C)에 접촉되어 배터리모듈(C)을 방열할 수 있다. The battery
배터리모듈 열교환기(4)는 기액분리 입구헤더(110)와, 냉매유입관(120)과, 적어도 하나의 채널(130)이 형성된 다수의 냉매튜브(140)와, 출구헤더(150)와, 냉매유출관(160)과, 바이패스 튜브(170)를 포함할 수 있다.The battery
기액분리 입구헤더(110)는 냉매유입관(120)과 연결될 수 있고, 냉매유입관(120)에서 유동된 냉매를 기상냉매와 액냉매로 분리할 수 있다. The gas-liquid
기액분리 입구헤더(110)는 수평하게 배치될 수 있다. 기액분리 입구헤더(110)는 수평방향으로 길게 배치될 수 있다. 냉매유입관(120)에서 기액분리 입구헤더(110)로 유입된 냉매 중 액냉매(L)는 기액분리 입구헤더(110)의 내측 하부에 위치될 수 있고, 액냉매와 분리된 기상냉매(N)는 기액분리 입구헤더(110)의 내측 상부에 위치될 수 있다. The gas-
기액분리 입구헤더(110)는 다수의 냉매튜브(140)와 연결될 수 있고, 기상냉매(G)와 분리된 액냉매(L)는 기액분리 입구헤더(110)에서 다수의 냉매튜브(140)로 안내될 수 있다. The gas-liquid
기액분리 입구헤더(110)는 도 1에 도시된 바와 같이, 출구헤더(150)와 직접 접촉되지 않고 출구헤더(150)와 이격될 수 있다. As shown in FIG. 1, the gas-liquid
기액분리 입구헤더(110)는 다수의 냉매튜브(140)에 의해 출구헤더(150)와 연통할 수 있다. The gas-liquid
기액분리 입구헤더(110)의 액냉매는 다수의 냉매튜브(140)를 통과한 후 출구헤더(150)로 유동될 수 있다. The liquid refrigerant of the gas-liquid
기액분리 입구헤더(110)는 냉매가 유동되는 공간을 형성하는 다수의 벽(110A)(110B)(110C)(110D)(110E)(110F)을 포함할 수 있다. The gas-liquid
기액분리 입구헤더(110)는 기상냉매(N)와 액냉매(L)가 분리되는 공간(S1)과, 액냉매(L)를 다수의 냉매튜브(140)로 안내하는 공간(S2)이 구분되어 형성될 수 있다. The gas-liquid
기액분리 입구헤더(110)에는 제1공간(S1)과 제2공간(S2)이 구획되어 형성될 수 있다.The gas-liquid
제1공간(S1)은 냉매유입관(120)에서 이동된 냉매 중 액냉매(L)와 기상냉매(N)가 분리되는 공간일 수 있다. The first space S1 may be a space in which the liquid refrigerant L and the gas phase refrigerant N are separated among the refrigerants moved in the
그리고, 제2공간(S2)은 채널(130)이 연통되는 공간일 수 있다. In addition, the second space S2 may be a space in which the
기액분리 입구헤더(110)의 내부에는 제1공간(S1)과 제2공간(S2)을 구획하는 베리어(111)가 형성될 수 있다. A
베리어(111)는 기액분리 입구헤더(110)의 내부에 형성된 이너 벽일 수 있다. 베리어(111)는 기액분리 입구헤더(110)의 내부에 수직하게 위치되는 수직 격벽일 수 있다. The
베리어(111)는 냉매튜브(140)의 길이방향(W)과 직교한 방향으로 길게 배치될 수 있다. The
냉매튜브(140)가 좌우 방향으로 길게 배치될 경우, 베리어(111)는 기액분리 입구헤더(110)의 내부에 전후 방향으로 길게 배치될 수 있고, 기액분리 입구헤더(110)의 내부에는 좌측 공간과 우측 공간이 베리어(111)에 의해 구획될 수 있다.When the
이 경우, 좌측 공간과 우측 공간 중 어느 하나의 공간은 냉매튜브(140)의 단부가 삽입되는 공간이 액냉매를 냉매튜브(140)로 분배하는 공간일 수 있고, 다른 하나의 공간은 냉매유입관(120)으로 유입된 냉매 중 액냉매(L)와 기상냉매(N)가 분리되는 공간일 수 있다. In this case, in one of the left space and the right space, a space in which the end of the
냉매튜브(140)가 전후 방향으로 길게 배치될 경우, 베리어(111)는 기액분리 입구헤더(110)의 내부에 좌우 방향으로 길게 배치될 수 있고, 기액분리 입구헤더(110)의 내부에는 전방측 공간과 후방측 공간이 베리어(111)에 의해 구획될 수 있다.When the
이 경우, 전방측 공간과 후방측 공간 중 어느 하나의 공간은 냉매튜브(140)의 단부가 삽입되는 공간이 액냉매를 냉매튜브(140)로 분배하는 공간일 수 있고, 다른 하나의 공간은 냉매유입관(120)으로 유입된 냉매 중 액냉매(L)와 기상냉매(N)가 분리되는 공간일 수 있다.In this case, one space of the front side space and the rear side space may be a space in which an end of the
베리어(111)는 일면이 기액분리 입구헤더(110)의 일측벽을 마주볼 수 있고, 타면이 기액분리 입구헤더(110)의 타측벽을 마주볼 수 있다.The
기액분리 입구헤더(110)는 베리어(111)를 사이에 두고 수평방향으로 이격된 한쌍의 측벽(110A)(110B)과, 하측벽(110C)과, 상측벽(110D)을 포함할 수 있다. 기액분리 입구헤더(110)는 전방측 벽(110E) 및 후방측 벽(110F)를 더 포함할 수 있다.The gas-liquid
한 쌍의 측벽(110A)(110B)는 다수의 냉매튜브(140)가 연결되는 냉매튜브 연결벽(110A)을 포함할 수 있다.The pair of
한 쌍의 측벽(110A)(110B)은 냉매튜브 연결벽(110A)의 반대편에 위치하고 다수의 냉매튜브(140)가 접촉되지 않는 비접촉벽(110B)를 더 포함할 수 있다. The pair of
제1공간(S1)은 비접촉벽(110B)과 베리어(111)의 일면 사이에 형성될 수 있다. 그리고, 제2공간(S2)은 베리어(111)의 타면과 냉매튜브 연결벽(110A)의 사이에 형성될 수 있다. The first space S1 may be formed between the
제1공간(S1)과 제2공간(S2)은 통공(112)에 의해 연통될 수 있고, 제1공간(S1)의 액냉매(L)는 통공(111)을 통과하여 제2공간(S2)으로 유동할 수 있다.The first space S1 and the second space S2 may be communicated by the through
통공(111)은 베리어(111)에 관통되게 형성될 수 있다. The through
냉매유입관(120)을 통해 제1공간(S1)으로 유입된 2상 냉매 중 액냉매(L)는 제1공간(S1)의 하부에 담겨질 수 있고, 2상 냉매 중 기상냉매(N)는 제1공간(S1)의 상부에서 유동될 수 있다.Liquid refrigerant (L) of the two-phase refrigerant introduced into the first space (S1) through the
통공(112)은 제1공간(S1)의 기상냉매(N)와 액냉매(L) 중 기상냉매(N)가 제2공간(S2)로 유동되는 것을 최소화할 수 있는 높이에 형성되는 것이 바람직하다. The through
그리고, 통공(112)은 제1공간(S1)의 액냉매가 제2공간(S2)로 유동될 수 있는 높이에 형성될 수 있다. In addition, the through
통공(112)은 기상냉매 입구헤더(110)의 상단과 하단 중 하단에 더 가까운 높이에 형성될 수 있다. 통공(112)은 베리어(111)의 하단과 상단 사이에 베리어(111)의 하단에 더 가깝게 형성될 수 있다. 통공(112)과 베리어(111)의 하단 사이의 거리(T1)는 통공(112)과 베리어(111)의 상단 사이의 거리(T2) 보다 짧을 수 있다. The through
통공(112)은 다수의 냉매튜브(140)의 길이방향(W)과 나란한 방향으로 형성될 수 있다.The through
기액분리 입구헤더(110)에는 냉매유입관(120)이 연결된 냉매유입관 연결부(113)가 형성될 수 있다. A refrigerant inlet
냉매유입관 연결부(113)은 냉매유입관(120)의 단부가 삽입되게 형성된 관통공으로 구성되는 것이 가능하다. 냉매유입관 연결부(113)은 기액분리 입구헤더(110)에 냉매유입관(120)의 단부가 내삽되거나 외삽되는 통부로 구성되는 것이 가능하다. The refrigerant inlet
냉매유입관 연결부(113)는 통공(112) 보다 더 높게 형성될 수 있다. 냉매유입관 연결부(113)는 기상냉매 입구헤더(110)의 상단과 하단 중 상단에 더 가까운 높이에 형성될 수 있다.The refrigerant inlet
한편, 기액분리 입구헤더(110)에는 바이패스 튜브(170)가 연결된 바이패스 튜브 연결부(114)가 형성될 수 있다.Meanwhile, a bypass
바이패스 튜브 연결부(114)는 바이패스 튜브(170)의 단부가 삽입되게 형성된 관통공으로 구성되는 것이 가능하다. 바이패스 튜브 연결부(114)은 기액분리 입구헤더(110)에 바이패스 튜브(170)의 단부가 내삽되거나 외삽되는 통부로 구성되는 것이 가능하다. The bypass
바이패스 튜브 연결부(114)는 통공(112) 보다 더 높게 형성될 수 있다. 바이패스 튜브 연결부(114)는 기상냉매 입구헤더(110)의 상단과 하단 중 상단에 더 가까운 높이에 형성될 수 있다.The bypass
바이패스 튜브 연결부(114)의 형성 높이가 너무 낮을 경우, 제1공간(S1)의 액냉매가 바이패스 튜브(170)로 유출될 수 있고, 이 경우 배터리모듈(C)의 방열성능이 낮을 수 있다. 바이패스 튜브 연결부(114)의 형성 위치는 비접촉벽(110B)의 상부이거나 전방측 벽(110E)의 상부이거나 후방측 벽(110F)의 상부이거나 상측벽(110D)일 수 있다. When the formation height of the bypass
바이패스 튜브 연결부(114)는 냉매유입관 연결부(113) 보다 높게 형성될 수 있다. 즉, 기액분리 입구헤더(110)의 하단부터 바이패스 튜브 연결부(114) 사이의 높이는 기액분리 입구헤더(110)의 하단부터 냉매유입관 연결부(113) 사이의 높이 보다 높을 수 있다. The bypass
바이패스 튜브 연결부(114)는 냉매유입관 연결부(113)와 상이한 방향으로 형성될 수 있다. The bypass
바이패스 튜브 연결부(114)과 냉매유입관 연결부(113)는 직교한 방향으로 형성될 수 있다. The bypass
바이패스 튜브 연결부(114)가 전후 방향으로 형성될 경우, 냉매유입관 연결부(113)는 좌우 방향 또는 상하 방향으로 형성될 수 있다. 바이패스 튜브 연결부(114)가 좌우 방향으로 형성될 경우 냉매유입관 연결부(113)는 전후 방향 또는 상하 방향으로 형성될 수 있다. 바이패스 튜브 연결부(114)가 상하 방향으로 형성될 경우 냉매유입관 연결부(113)는 전후 방향 또는 좌우 방향으로 형성될 수 있다.When the bypass
기액분리 입구헤더(110)는 복수개 부재의 결합체로 구성될 수 있다. The gas-liquid
기액분리 입구헤더(110)는 일면이 개구부가 형성되고 내부에 공간이 형성된 하우징(115)과; 개구부를 막는 커버(116)에 의해 형성될 수 있다.The gas-liquid
하우징(115)은 냉매튜브 연결벽(110A)와 비접촉벽(110B)와 하측벽(110C)을 포함할 수 있다. The
커버(116)는 하측벽(110D)을 포함할 수 있다. The
전방측 벽(110E)는 하우징(115)과 커버(116) 중 하나에 형성될 수 있다. The
그리고, 후방측 벽(110F)은 하우징(115)과 커버(116) 중 하나에 형성될 수 있다. And, the
하우징(115)과 커버(116) 중 적어도 하나에는 공간의 내부를 액냉매(L)와 기상냉매(N)가 분리되는 제1공간(S1)과, 채널(130)이 연통되는 제2공간(S2)으로 구획하는 베리어(111)가 형성될 수 있다. 베리어(111)는 채널(130)의 길이방향과 직교한 방향으로 길게 형성될 수 있다. At least one of the
베리어(111)는 하우징(115)의 공간을 채널(130)이 연통되지 않는 제1공간(S1)과 채널(130)이 연통되는 제2공간(S2)으로 구획할 수 있다. The
여기서, 채널(130)이 연통되지 않는 제1공간(S1)은 액냉매(L)과 기상냉매(N)을 분리하는 기액분리 공간일 수 있다. 그리고, 채널(130)이 연통된 제2공간(S2)은 통공(112)를 통해 유입된 액냉매(L)를 다수의 채널(C)로 분배하는 액냉매 분배 공간일 수 있다. Here, the first space S1 in which the
베리어(111)의 하부에는 제1공간(S1)의 액냉매가 제2공간(S2)으로 유출되는 통공(112)이 형성될 수 있다. A through
통공(112)의 개수는 다수의 냉매튜브(140)의 개수 보다 적을 수 있다. 통공(112)의 개수는 냉매유입관(120)의 개수와 같거나 냉매유입관(120)의 개수 보다 많을 수 있다. The number of through
일예로, 냉매유입관(120)이 1개이고, 냉매튜브(140)가 4 내지 6일 경우, 통공(112)의 개수는 1 내지 3일 수 있다. For example, when the
통공(112)은 베리어(111)에 복수개 형성될 수 있다. 복수개의 통공(112)은 베리어(111)에 다수의 냉매튜브(140)의 길이방향(W)과 직교한 방향()으로 이격될 수 있다. 다수의 통공(112)는 수평방향으로 서로 이격될 수 있다. A plurality of through
다수의 통공(112)은 베리어(111)의 길이방향(R)으로 서로 이격될 수 있다. The plurality of through
다수의 통공(112)은 냉매튜브 연결벽(110A)을 마주보게 형성될 수 있다. The plurality of through
다수의 통공(112) 중 적어도 하나는 냉매튜브(140)의 채널(130)을 마주보지 않게 형성될 수 있다.At least one of the plurality of through
다수의 통공(112)의 각각은 냉매튜브(140)의 채널(130)을 수평방향으로 마주보지 않는 위치에 형성될 수 있다. Each of the plurality of through
다수의 통공(112) 모두가 채널(130)과 수평방향으로 서로 마주보지 않을 경우, 통공(112)을 통과한 액냉매는 제2공간(S2)에서 유동방향이 적어도 1회 꺽이면서 퍼질 수 있고, 다수의 냉매튜브(140)로 고르게 분배될 수 있다. When all of the plurality of through
통공(112)의 높이가 채널(C)의 높이 보다 낮을 경우, 통공(112)을 통해 제2공간(S2)로 유입된 냉매는 채널(C)의 길이방향(W) 및 기액분리 입구헤더(110)의 길이방향(R) 각각과 직교한 방향(U)으로 유동방향이 전환된 후 채널(C)로 유입될 수 있다. When the height of the through
냉매튜브 연결벽(110A)에는 냉매튜브(140)의 단부가 삽입되는 슬릿(110G)이 형성될 수 있다. 슬릿(110G) 냉매튜브(140)의 개수만큼 형성될 수 있다. 슬릿(110G)은 수평방향으로 통공(112)와 일치되지 않게 형성될 수 있다. A
냉매유입관(120)은 기액분리 입구헤더(110)의 제1공간(S1)에 연통되게 연결될 수 있다.The
냉매유입관(120)은 기액분리 입구헤더(110) 중 다수의 냉매튜브(140)가 연결되는 냉매튜브 연결벽(110A)과 하측벽(110C) 이외에 연결될 수 있다. The
냉매유입관(120)은 비접촉벽(110B)와 상측벽(110D)와 전방측 벽(110E) 및 후방측 벽(110F) 중 적어도 하나에 연결될 수 있다. The
냉매유입관(120)은 냉매튜브(140)의 반대편에 위치되게 기액분리 입구헤더(110)에 연결될 수 있고, 이 경우, 냉매유입관(120)은 비접촉벽(110B)에 연결될 수 있다. The
냉매유입관(120)은 냉매튜브(140)의 길이방향(W)과 직교한 방향(R 또는 U)으로 기액분리 입구헤더(110)에 연결될 수 있고, 이 경우, 냉매유입관(120)은 전방측 벽(110E)와 후방측 벽(110F)과 상측벽(110D) 중 적어도 하나에 연결될 수 있다. The
채널(130)은 일단이 제2공간(S2)과 연통될 수 있고, 타단이 출구헤더(150)의 제3공간(S3)과 연통될 수 있다. One end of the
채널(130)은 냉매튜브(140)의 길이방향(W)으로 길게 형성될 수 있다. 채널(130)은 기액분리 입구헤더(110)의 길이방향(R)과 직교할 수 있고, 출구헤더(150)의 길이방향(R)과 직교할 수 있다. The
채널(130)은 냉매튜브(140)의 각각에 다수개 형성될 수 있고, 다수의 채널(130)은 수평방향으로 서로 이격될 수 있다. 다수의 채널(130)은 기액분리 입구헤더(110)의 길이방향(R)과 나란한 방향(R)으로 서로 이격될 수 있다. A plurality of
다수의 냉매튜브(140)는 기액분리 입구헤더(110)와 출구헤더(150)의 사이에 위치하는 부분을 통해 배터리모듈(C)의 열을 흡열할 수 있다. The plurality of
다수의 냉매튜브(140) 각각의 일단은 제2공간(S2)으로 내삽될 수 있고, 다수의 냉매튜브(140) 각각의 타단은 출구헤더(150)의 제3공간(S3)으로 내삽될 수 있다. One end of each of the plurality of
출구헤더(150)의 내부에는 다수의 냉매튜브(140)를 통과한 냉매가 유입되는 제3공간(S3)이 형성될 수 있다.Inside the
출구헤더(150)는 수평하게 배치될 수 있다. 출구헤더(150)는 기액분리 입구헤더(110)와 같이 수평방향으로 길게 배치될 수 있다. The
출구헤더(150)는 기액분리 입구헤더(110)와 수평방향으로 이격될 수 있다. 출구헤더(150)는 기액분리 입구헤더(110)와 나란한 방향(R)으로 길게 배치될 수 있다. 출구헤더(150)는 채널(130)과 연통될 수 있다.The
출구헤더(150)와 기액분리 입구헤더(110)는 수평방향으로 이격된 상태에서 서로 나란하게 배치될 수 있다. The
출구헤더(150)는 기액분리 입구헤더(110)를 마주보는 일측벽에 냉매튜브(140)의 단부가 내삽되는 슬릿(150G)이 형성될 수 있다. 출구헤더(150)는 슬릿(150G)이 형성된 일측벽이 냉매튜브 연결벽(150A)일 수 있다. The
냉매유출관(160)은 출구헤더(150)에 연결될 수 있다. The
제3공간(S3)의 냉매는 냉매유출관(160)으로 유동될 수 있다. The refrigerant in the third space S3 may flow into the
냉매유출관(160)은 출구헤더(150) 중 냉매튜브 연결벽(150A) 이외의 타 벽에 연결될 수 있다. The
바이패스 튜브(170)는 제1공간(S1)의 상부에 일단(171)이 연통되고 출구헤더(150) 또는 냉매유출관(160)에 타단(172)이 연결될 수 있다.The
바이패스 튜브(170)의 일단(171)은 다수의 냉매튜브(140) 보다 높을 수 있다. One
바이패스 튜브(170)는 일단(171)과 타단(172) 사이가 적어도 1회 절곡될 수 있다. 바이패스 튜브(170)의 전체 길이는 냉매튜브(140)의 길이 보다 길 수 있다.The
바이패스 튜브(170)의 내부에는 제1공간(S1)의 기상냉매가 통과하는 바이패스 유로(173)가 형성될 수 있다. 바이패스 유로(173)은 채널(130) 보다 크게 형성될 수 있다. 제1공간(S1)의 기상냉매(N)는 채널(130) 보다 큰 바이패스 유로(173)를 통해 신속하게 유동될 수 있고, 제1공간(S1)에는 기상냉매(N)가 적체되지 않는다.A
바이패스 튜브(170)는 하우징(173)의 상부에 제1공간(S1)과 연통되게 연결될 수 있다. The
바이패스 튜브(170)의 일단(171)은 기액분리 입구헤더(110) 중 냉매튜브 연결벽(110A) 및 하측벽(110C) 이외에 연결될 수 있다. One
기액분리 입구헤더(110)의 냉매튜브 연결벽(110A)는 도 2에 도시된 바와 같이, 쿨링 플레이트(180) 및 배터리모듈(C)의 하부를 마주볼 수 있다. As shown in FIG. 2, the refrigerant
기액분리 입구헤더(110)의 냉매튜브 연결벽(110A)과 출구 헤더(150)의 냉매튜브 연결벽(150A)의 사이에는 배터리모듈(C)의 하부가 위치되는 공간(S4)이 될 수 있다. Between the refrigerant
바이패스 튜브(170)의 일단(171)이 기액분리 입구헤더(110)의 냉매튜브 연결벽(110A)에 연결될 경우, 바이패스 튜브(170)와 배터리모듈(C)의 간섭이 발생될 수 있고, 이 경우 둘 중 어느 하나가 다른 하나를 손상시킬 수 있다. When one
반면에, 바이패스 튜브(170)의 일단(171)이 기액분리 입구헤더(110)의 냉매튜브 연결벽(110A) 이외에 연결될 경우, 바이패스 튜브(170)와 배터리모듈(C)의 간섭은 최소화될 수 있고, 바이패스 튜브(170) 또는 배터리모듈(C)의 손상은 최소화될 수 있다.On the other hand, if one
한편, 본 실시예의 배터리모듈 열교환기(4)가 기액분리 입구헤더(110) 및 바이패스 튜브(170)를 포함하지 않을 경우, 냉매유입관(120) 및 다수의 냉매튜브(140)가 별도의 입구헤더(미도시)와 각각 연결될 경우, 냉매유입관(120)을 통해 입구헤더로 유입된 냉매는 액냉매가 기상냉매가 함께 다수의 채널(C)로 유동될 수 있다. On the other hand, if the battery
이 경우, 다수의 냉매튜브(140) 중 일부에는 유속이 빠른 기상냉매가 집중될 수 있고, 다수의 냉매튜브(140)는 온도차를 갖고 배터리모듈(C)의 열을 흡열할 수 있다. In this case, a gas phase refrigerant having a high flow rate may be concentrated in some of the plurality of
한편, 본 실시예와 같이, 바이패스 튜브(170)를 통해 기상냉매를 바이패스하고, 기액분리 입구헤더(110)가 액냉매를 다수의 냉매튜브(140)로 분배하게 되면, 다수의 냉매튜브(140) 모두에는 액냉매가 고르게 분배될 수 있고, 다수의 냉매튜브(140) 전체는 배터리모듈(C)의 열을 고르게 흡열할 수 있다. On the other hand, as in the present embodiment, when the gas-phase refrigerant is bypassed through the
배터리모듈 열교환기는 기액분리 입구헤더(110) 및 출구헤더(150) 사이에 위치되는 쿨링 플레이트(180)를 더 포함할 수 있다. The battery module heat exchanger may further include a
쿨링 플레이트(180)는 다수의 냉매튜브(140)에 올려질 수 있다. 쿨링 플레이트(180)의 상면에는 배터리모듈(C)이 올려질 수 있다. The
도 5은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배터리모듈 열교환기가 도시된 평면도이고, 도 6은 도 1에 도시된 X-X'선 단면도이다.5 is a plan view illustrating a battery module heat exchanger according to another embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line X-X 'shown in FIG. 1.
본 실시예의 기액분리 입구헤더(110')는 내부에 제1공간(S1)이 형성된 기액분리 바디(115')와; 내부에 제2공간(S2)이 형성되고 기액분리 바디(115')와 접하는 입구헤더 바디(116')를 포함할 수 있다. The gas-liquid separation inlet header 110 'of the present embodiment includes a gas-liquid separation body 115' having a first space S1 formed therein; A second space S2 is formed inside and may include an inlet header body 116 'contacting the gas-liquid separation body 115'.
기액분리 바디(115')와 입구헤더 바디(116') 각각은 한 쌍의 측벽과 하측벽과 상측벽과 전방측 벽과 하측벽을 포함할 수 있다. Each of the gas-
기액분리 바디(115')와 입구헤더 바디(116')는 일측벽이 서로 마주보게 접합될 수 있다. The gas-liquid separating body 115 'and the inlet header body 116' may be joined so that one side wall faces each other.
입구헤더 바디(116')를 구성하는 한 쌍의 측벽 중 어느 하나는 냉매튜브(140)이 연결되는 냉매튜브 연결벽(110A)일 수 있다. Any one of the pair of side walls constituting the
그리고, 입구헤더 바디(116')를 구성하는 한 쌍의 측벽 중 다른 하나는 기액분리 바디(115')와 연결되는 기액분리 바디 연결벽(111B)일 수 있다. 기액분리 바디 연결벽(111B)은 기액분리 바디(115')의 일측벽과 용접 등에 의해 접합될 수 있다. Further, the other of the pair of side walls constituting the inlet header body 116 'may be a gas-liquid separation
입구헤더 바디(116')에는 냉매튜브(140)의 단부가 삽입되는 슬릿(110G)이 형성될 수 있다. 슬릿(110G) 냉매튜브(140)의 개수만큼 형성될 수 있다. 슬릿(110G)은 기액분리 바디 연결벽(111B)의 일면을 수평방향으로 마주보게 형성되되, 기액분리 바디 연결벽(111B)의 제2통공(112B)과 수평방향으로 일치되지 않게 형성될 수 있다.A
그리고, 기액분리 바디(115')를 구성하는 한 쌍의 측벽 중 어느 하나는 냉매튜브 연결벽(110A)의 반대편에 위치되고 냉매튜브(140)가 접촉되지 않는 비접촉벽(110B)일 수 있다. In addition, any one of the pair of side walls constituting the gas-
그리고, 기액분리 바디(115')를 구성하는 한 쌍의 측벽 중 다른 하나는 비접촉벽(110B)의 반대편에 위치하고 입구헤더 바디(116')와 연결되는 입구헤더 바디 연결벽(111A)일 수 있다. In addition, the other of the pair of sidewalls constituting the gas-liquid separation body 115 'may be an inlet header
입구헤더 바디 연결벽(111A)은 기액분리 바디 연결벽(111B)와 용접 등에 의해 접합될 수 있다. The inlet header
기액분리 바디(115')에는 본 발명 일실시예와 같은, 냉매유입관 연결부(113)과 바이패스 튜브 연결부(114)가 각각 형성될 수 있다. The gas-
냉매유입관(120)는 기액분리 바디(115')의 상부에 제1공간(S1)과 연통되게 연결될 수 있다.The
바이패스 튜브(170)는 기액분리 바디(115')의 상부에 제1공간(S1)과 연통되게 연결될 수 있다.The
입구헤더 바디 연결벽(111A)과 기액분리 바디 연결벽(111B)은 본 발명 일실시예의 베리어(111)와 동일하게 기능할 수 있다.The inlet header
기액분리 바디(115')의 측벽 하부에는 액냉매가 유출되는 제1통공(112A)이 형성될 수 있다. 제1통공(112A)는 입구헤더 바디 연결벽(111A)에 형성될 수 있다. A first through
입구헤더 바디(116')의 측벽 하부에는 제1통공(112A)으로 유출된 액냉매가 입구헤더 바디(116') 내부로 유입되는 제2통공(112B)이 형성될 수 있다. 제2통공(112B)는 기액분리 바디 연결벽(111B)에 형성될 수 있다. 제2통공(112B)의 높이는 제1통공(112A)의 높이와 같을 수 있다. 제2통공(112B)는 제1통공(112A)을 수평방향으로 마주볼 수 있다.A second through
제1통공(112A)과 제2통공(112B) 각각은 복수개 형성될 수 있다.Each of the first through
복수개의 제1통공(112A)과 복수개의 제2통공(112B) 각각은 등간격으로 형성될 수 있다. Each of the plurality of first through
본 실시예는 본 발명 일실시예의 하우징(115)과 커버(116) 대신에 기액분리 바디(115')와 입구헤더 바디(116')를 포함하는 구성 이외의 기타 구성 및 작용이 본 발명 일실시예와 동일하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다. In this embodiment, other configurations and actions other than the configuration including the gas-
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리모듈 열교환기가 적용된 냉동사이클 장치의 냉매 유동이 도시된 도이고, 도 8은 본 발명 실시 예에 따른 배터리모듈 열교환기가 적용된 냉동사이클 장치의 제어 블록도이며, 도 9는 본 발명 실시 예에 따른 냉동사이클 장치의 P-h선도이다.7 is a diagram illustrating a refrigerant flow of a refrigeration cycle device to which a battery module heat exchanger is applied according to an embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a control block diagram of a refrigeration cycle device to which a battery module heat exchanger according to an embodiment of the present invention is applied, 9 is a Ph diagram of a refrigeration cycle device according to an embodiment of the present invention.
냉동사이클장치는 도 7에 도시된 바와 같이, 압축기(1)와, 응축기(2)와, 제1팽창기구(3)와, 배터리모듈 열교환기(4)와, 과냉각열교환기(5)와, 제2팽창기구(6) 및 증발기(7)을 포함할 수 있다. Refrigeration cycle device, as shown in Figure 7, the compressor (1), the condenser (2), the first expansion mechanism (3), the battery module heat exchanger (4), the supercooling heat exchanger (5), It may include a second expansion mechanism (6) and the evaporator (7).
압축기(1)는 구동시 냉매를 압축한다. 압축기(1)에는 압축기 흡입유로(11) 및 압축기 토출유로(12)가 연결될 수 있다. 냉매는 압축기 흡입유로(11)를 통해 압축기(1)로 흡입될 수 있고, 압축기(1)에서 압축된 후 압축기 토출유로(12)로 토출될 수 있다. The
압축기 흡입유로(11)에는 어큐물레이터(15)가 설치될 수 있다. 어큐물레이터(15)에는 액냉매가 담겨질 수 있고, 어큐물레이터(15)의 기상냉매는 압축기 흡입유로(11)를 통해 압축기(1)로 유동될 수 있다. An
응축기(2)는 압축기 토출유로(12)에 연결되어 냉매를 응축할 수 있다. The
응축기(2)에는 응축기 출구유로(21)가 연결될 수 있다. 응축기(2)에서 응축된 냉매는 응축기 출구유로(21)로 토출될 수 있다. A
차량은 응축기(2)를 향해 공기를 송풍하는 실외팬(28)을 더 포함할 수 있다.The vehicle may further include an
제1팽창기구(3)는 응축기 출구유로(21)로 연결될 수 있다. 응축기(2)에서 응축된 냉매는 응축기 출구유로(21)을 통과하여 제1팽창기구(3)로 유입될 수 있고, 냉매는 제1팽창기구(3)에 의해 팽창될 수 있다.The
제1팽창기구(3)는 그 개도 조절이 가능하고, 풀 클로즈시 냉매의 흐름을 차단할 수 있는 EEV나 LEV 등의 팽창밸브로 구성될 수 있다. The
본 실시예는 배터리모듈 열교환기(4)와 증발기(7) 모두에 냉매를 공급하는 동시 냉각모드로 제어될 수 있다. 이러한 동시 냉각모드시, 제1팽창기구(3)와 제2팽창기구(6)는 냉매를 상이한 압력으로 팽창시킬 수 있다. This embodiment can be controlled by a simultaneous cooling mode in which refrigerant is supplied to both the battery
동시 냉각모드시 제1팽창기구(3)와 제2팽창기구(6) 각각은 냉매를 팽창시키는 개도로 제어될 수 있다.In the simultaneous cooling mode, each of the
동시 냉각모드시 제1팽창기구(3)는 냉매를 제2팽창기구(6) 보다 높은 압력으로 팽창시킬 수 있다. 제1팽창기구(3)는 냉매를 제2팽창기구(6) 보다 높은 압력으로 팽창시키는 개도로 제어될 수 있다. 제2팽창기구(6)가 제1압력으로 냉매를 팽창시킬 때, 제1팽창기구(3)는 냉매를 제1압력 보다 높은 제2압력으로 팽창시킬 수 있다. 제2팽창기구(6)는 냉매를 제1팽창기구(3) 보다 낮은 압력으로 팽창시키는 개도로 제어될 수 있다. In the simultaneous cooling mode, the
배터리모듈 열교환기(4)의 냉매유입관(120)은 제1팽창기구(3)와 연결될 수 있다.The
배터리모듈 열교환기(4)에는 복수개 배터리모듈(C)을 냉각하는 채널(130)가 형성될 수 있다. 복수개의 배터리모듈(C)은 배터리모듈 열교환기(4)에 올려질 수 있고, 복수개의 배터리모듈(C)은 배터리모듈 열교환기(4)의 채널(130)를 통과하는 냉매에 의해 냉각될 수 있다.A
복수개의 배터리모듈(C)은 배터리모듈 열교환기(4)와 배터리 팩(P)을 구성할 수 있다. The plurality of battery modules C may constitute a battery
배터리 팩(P)은 차량에 장착되는 캐리어(98)와, 캐리어(98)에 안착된 배터리모듈 열교환기(4)와, 배터리모듈 열교환기(4)에 안착된 복수개의 배터리모듈(C)을 포함할 수 있다. The battery pack P includes a
복수개의 배터리모듈(C)은 배터리모듈 열교환기(4)에 올려진 상태에서 배터리모듈 열교환기(4)에 의해 냉각 및 지지될 수 있다. 배터리 팩(P)은 캐리어(98)의 상면을 덮는 탑 커버(99)를 더 포함할 수 있다.The plurality of battery modules (C) may be cooled and supported by the battery module heat exchanger (4) while being placed on the battery module heat exchanger (4). The battery pack P may further include a
배터리모듈 열교환기(4)의 냉매유출관(160)은 과냉각열교환기(5)와 연결될 수 있다. The
제1팽창기구(3)에 의해 팽창된 냉매는 냉매유입관(120)를 통해 기액분리 입구헤더(110)으로 유입될 수 있고, 기액분리 입구헤더(110)의 내부에서 기상냉매와 분리된 액냉매는 채널(130)로 유입될 수 있다. 냉매는 채널(130)를 통과하면서 배터리모듈(C)을 냉각할 수 있다. 채널(130)의 냉매는 출구헤더(150)로 유동될 수 있고, 출구헤더(150)에서 냉매유출관(160)로 유출될 수 있다.The refrigerant expanded by the first expansion mechanism (3) may be introduced into the gas-liquid separation inlet header (110) through the refrigerant inlet pipe (120), and the liquid separated from the gaseous refrigerant inside the gas-liquid separation inlet header (110). The refrigerant may be introduced into the
한편, 기액분리 입구헤더(110)의 내부에서 액냉매와 분리된 기상냉매는 바이패스 튜브(170, 도 1 및 도 5 참조)를 통과하여 채널(C)을 바이패스하고, 출구헤더(150) 또는 냉매유출관(160)으로 안내될 수 있다. 채널(C)을 바이패스한 기상냉매는 출구헤더(150) 또는 냉매유출관(160)에서 채널(C)을 통과한 냉매와 합쳐질 수 있고, 냉매유출관(160)을 통해 배터리모듈 열교환기(4)에서 유출될 수 있다. Meanwhile, the gaseous refrigerant separated from the liquid refrigerant inside the gas-liquid
과냉각 열교환기(5)는 배터리모듈 열교환기(4)에서 유출된 냉매를 제2팽창기구(6)에 의해 팽창된 냉매와 열교환시킬 수 있다.The
과냉각 열교환기(5)는 배터리모듈 열교환기(4)와 냉매유출관(160)로 연결될 수 있다. 과냉각 열교환기(5)는 증발기(7)와 증발기 연결유로(71)로 연결될 수 있다.The
과냉각 열교환기(5)는 배터리모듈 열교환기(4)에서 유동된 냉매가 통과하는 제1유로(52)와, 제1유로(52)을 통과한 냉매가 안내되는 연결유로(53)(54)와, 연결유로(53)에서 유동된 냉매가 제1유로(52)을 통과하는 냉매와 열교환되는 제2유로(55)를 갖을 수 있다.The supercooling heat exchanger (5) includes a first flow path (52) through which the refrigerant flowed in the battery module heat exchanger (4) passes, and a connection flow path (53) (54) through which the refrigerant passing through the first flow path (52) is guided. And, the refrigerant flowing in the connecting
과냉각 열교환기(5)는 제1유로(52)와 제2유로(55)가 열전달부재를 사이에 두고 배치된 이중관 열교환기나 판형 열교환기 등으로 구성된 열교환기(51)를 포함할 수 있다. 연결유로(53)(54)는 열교환기(51)의 외부에 위치될 있고, 열교환기(51)에 일단이 제1유로(52)와 연통되게 연결되고, 열교환기(51)에 타단이 제2유로(55)와 연통되게 연결될 수 있다. The
제1유로(52)는 배터리모듈 열교환기(4)의 냉매유출관(160)와 연결될 수 있다. 배터리모듈 열교환기(4)에서 유출된 냉매는 제1유로(52)로 유입될 수 있다. The
연결유로(53)(54)은 제1유로(52)와 제유로(55)를 연결할 수 있다. 연결유로(53)(54)은 일단이 제1유로(52)에 연결될 수 있고, 타단이 제2유로(55)에 연결될 수 있다. 제1유로(52)에서 유출된 냉매는 연결유로(53)를 통과한 후 제2유로(55)로 유입될 수 있다. The
연결유로(53)(54)는 제1유로(52)와 제2팽창기구(6)를 연결하는 제1연결유로(53)와, 제2팽창기구(6)와 제2유로(55)를 연결하는 제2연결유로(54)를 포함할 수 있다.The connecting
제2유로(55)는 증발기(7)와 증발기 연결유로(71)로 연결될 수 있다. 제2유로(55)에서 유출된 냉매는 증발기 연결유로(71)를 통과하여 증발기(7)로 유동될 수 있다. The
제2팽창기구(6)는 연결유로(53)(54)에 설치될 수 있다. 제2팽창기구(6)는 제1유로(52)를 통과한 냉매를 팽창시킬 수 있고, 제2팽창기구(6)에 의해 팽창된 냉매는 제2유로(55)로 유동될 수 있다. The
냉동사이클 장치는 냉매가 제1팽창기구(3) 및 제2팽창기구(6)에 의해 다단 팽창될 수 있다.In the refrigeration cycle device, the refrigerant may be expanded in multiple stages by the
제1유로(52)를 통과한 냉매는 제1연결유로(53)를 통과한 후 제2팽창기구(6)에 유입될 수 있고, 제2팽창기구(6)에서 유출된 냉매는 제2연결유로(54)를 통과한 후 제2유로(55)로 유입될 수 있다.The refrigerant passing through the
제2팽창기구(6)는 그 개도 조절이 가능하고, 풀 클로즈시 냉매의 흐름을 차단할 수 있는 EEV나 LEV 등의 팽창밸브로 구성될 수 있다.The second expansion mechanism (6) is adjustable in its opening degree, and may be configured as an expansion valve such as EEV or LEV, which can block the flow of refrigerant when fully closed.
증발기(7)는 압축기 흡입유로(11)와 연결될 수 있다. 증발기(7)는 과냉각 열교환기(5)의 제2유로(55)와 증발기 연결유로(71)로 연결될 수 있다.The
증발기 연결유로(71)에서 증발기(7)로 유동된 냉매는 증발기(7)를 통과하면서 증발될 수 있고, 증발기(7)에서 증발된 냉매는 압축기 흡입유로(11)를 통과하여 압축기(1)로 흡입될 수 있다.The refrigerant flowed from the
증발기(7)는 제2팽창기구(6)에 의해 팽창된 후 제2유로(55)을 통과한 냉매를 증발시킬 수 있다. 증발기(7)는 차량의 공조기(HVAC; Heating, Ventilation, Air conditioner)를 구성할 수 있다. The
차량의 공조기는 증발기(7)를 향해 공기를 송풍하는 공조팬(77)를 포함할 수 있다. 공조팬(77)의 구동시, 차실의 공기 또는 실외의 공기는 증발기(7)를 통과하면서 증발기(7)와 열교환된 후 차실로 송풍될 수 있다. The air conditioner of the vehicle may include an
차실의 냉방 운전시, 압축기(1)와 실외팬(28) 및 공조팬(77)는 구동될 수 있고, 공기는 증발기(7)에 의해 냉각된 후 차실로 송풍될 수 있다. In the cooling operation of the vehicle compartment, the
냉동사이클 장치는 배터리모듈 열교환기(4)에서는 2상 냉매가 유출될 수 있다. In the refrigeration cycle device, the two-phase refrigerant may be discharged from the battery module heat exchanger (4).
배터리모듈 열교환기(4)에서 유출된 2상 냉매는 제1유로(52)를 통과하면서 제2팽창기구(6)에 의해 팽창된 후 제2유로(55)를 통과하는 냉매로 방열되어 과냉될 수 있다. 제1유로(52)를 통과하면서 과냉된 냉매는 제2팽창기구(6)에 의해 2상 냉매로 팽창될 수 있다. 제2팽창기구(6)에 의해 팽창된 냉매는 제2유로(55)를 통과하면서 제1유로(52)를 통과하는 냉매의 열을 흡열할 수 있다. 제2유로(55)를 통과한 냉매는 증발기(7)로 유동될 수 있다. 증발기(7)로 유동된 냉매는 증발기(7)를 통과하면서 과열될 수 있다. 증발기(7)에서는 과열된 기상 냉매가 토출될 수 있고, 과열된 기상 냉매는 압축기(1)로 흡입될 수 있다. The two-phase refrigerant leaked from the battery module heat exchanger (4) is expanded by the second expansion mechanism (6) while passing through the first flow path (52) and then dissipated by the refrigerant passing through the second flow path (55) to be supercooled. You can. The refrigerant supercooled while passing through the
즉, 압축기(1)에서 압축된 후 응축기(2)에서 응축된 냉매는 도 5에 도시된 바와 같이, 제1팽창기구(3), 배터리모듈 열교환기(4), 과냉각열교환기(5)의 제1유로(52)와, 제2팽창기구(6)과, 과냉각열교환기(5)의 제2유로(55)와, 증발기(7)를 순차적으로 통과하면서 배터리모듈열교환기(4)와 증발기(7)를 순차적으로 냉각시킬 수 있다.That is, the refrigerant compressed in the
이 경우, 냉동사이클 장치는 배터리모듈열교환기(4)와 증발기(7)가 함께 냉각되는 동시냉각모드일 수 있다.In this case, the refrigeration cycle device may be a simultaneous cooling mode in which the battery
한편, 냉동사이클장치는 응축기 출구유로(21)와 연결유로(53)(54)를 연결하는 배터리모듈 열교환기 바이패스유로(81)(82)와; 배터리모듈 열교환기 바이패스유로(81)(82)에 설치된 바이패스밸브(83)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the refrigeration cycle device is a
배터리모듈 열교환기 바이패스유로(81)(82)는 연결유로(53)(54) 중 제2팽창기구(6)와 제1유로(52)의 사이에 연결될 수 있다. 배터리모듈 열교환기 바이패스유로(81)(82)는 제1연결유로(53)에 연결될 수 있다. The battery module heat
배터리모듈 열교환기 바이패스유로(81)(82)를 통과한 냉매는 제1연결유로(53)를 통해 제2팽창기구(6)로 유입될 수 있고, 제2팽창기구(6)에 의해 팽창될 수 있다.The refrigerant that has passed through the battery module heat exchanger bypass passages (81, 82) may be introduced into the second expansion mechanism (6) through the first connection channel (53), and expanded by the second expansion mechanism (6). Can be.
배터리모듈 열교환기 바이패스유로(81)(82)는 응축기 출구유로(21)와 바이패스밸브(83)를 연결하는 제1바이패스유로(81)와, 연결유로(53)(54) 중 제2팽창기구(6)와 제1유로(52)의 사이와 바이패스밸브(83)를 연결하는 제2바이패스유로(82)를 포함할 수 있다.The battery module heat exchanger bypass passage (81) (82) is the first of the first bypass passage (81) connecting the condenser outlet passage (21) and the bypass valve (83), and the connecting passage (53) (54) 2 may include a
제1바이패스유로(81)는 응축기 출구유로(21) 중 응축기(2)와 제1팽창기구(3)의 사이에 연결될 수 있다. The first
바이패스밸브(83)은 바이패스유로(82)의 냉매를 단속하는 솔레노이드밸브 등의 개폐밸브로 구성될 수 있다. The
냉동사이클 장치는 제1팽창기구(3)가 클로즈이고, 바이패스밸브(83)가 오픈이면, 응축기(2)에서 응축된 냉매가 배터리모듈 열교환기 바이패스유로(81)(82) 및 바이패스밸브(83)를 통과하면서 제1팽창기구(3)와 배터리모듈 열교환기(4)를 바이패스 할 수 있다. 제1팽창기구(3)와 배터리모듈 열교환기(4)를 바이패스한 냉매는 연결유로(53)(54)로 유동될 수 있고, 배터리모듈 열교환기 바이패스유로(81)(82)에서 연결유로(53)(54)로 유동된 냉매는 제2팽창기구(6)에 의해 2상 냉매로 팽창될 수 있다. 제2팽창기구(6)에 의해 팽창된 냉매는 과냉각열교환기(5)의 제2유로(55)를 통과할 수 있고, 과냉각열교환기(5)의 제2유로(55)를 통과한 2상 냉매는 증발기(7)를 통과하면서 증발될 수 있고, 압축기(1)로 흡입되어 압축될 수 있다. In the refrigeration cycle device, when the first expansion mechanism (3) is closed and the bypass valve (83) is open, the refrigerant condensed in the condenser (2) is the battery module heat exchanger bypass passage (81) (82) and bypass The
즉, 압축기(1)에서 압축된 후 응축기(2)에서 응축된 냉매는 바이패스밸브(83)과 제2팽창기구(6)와, 과냉각 열교환기(5)의 제2유로(55)와 증발기(7)를 순차적으로 통과하면서 증발기(7)를 냉각시킬 수 있고, 이 경우, 냉동사이클 장치는 냉매가 배터리모듈 열교환기(4)를 바이패스한 후 증발기(7)를 단독으로 냉각하는 냉방모드일 수 있다.That is, the refrigerant condensed in the
차량용 냉동사이클장치는 도 8에 도시된 바와 같이, 압축기(1)와, 제1팽창기구(3)와 제2팽창기구(6) 및 바이패스밸브(83)를 제어하는 제어부(90)를 더 포함할 수 있다.As shown in FIG. 8, the vehicle refrigeration cycle device further includes a
제어부(90)는 실외팬(28) 및 공조팬(77)을 압축기(1)와 함께 제어할 수 있다. The
그리고, 냉동사이클 장치는 배터리모듈(C)의 온도를 감지하는 온도센서(92)를 더 포함할 수 있다. In addition, the refrigeration cycle device may further include a
온도센서(92)는 복수개 배터리모듈(C)의 각각에 설치될 수 있고, 제어부(90)는 복수개 배터리모듈(C) 각각에 설치된 온도센서들에서 감지된 온도의 평균을 배터리모듈의 온도로 선정하는 것이 가능하다. 제어부(90)는 복수개 배터리모듈(C) 중 어느 하나에 설치된 온도센서에서 감지된 온도를 배터리모듈의 온도로 선정하는 것도 가능함은 물론이다. The
온도센서(92)에서 감지된 온도가 설정온도의 이하이면, 배터리모듈(C)은 서모 오프일 수 있다. 반대로, 온도센서(92)에서 감지된 온도가 설정온도의 이상이면, 배터리모듈(C)은 서모 온일 수 있다.If the temperature detected by the
차량에는 차실의 희망온도를 입력하는 희망온도 입력부(94)가 구비될 수 있다. 그리고, 차량에는 차실의 온도를 감지하는 차실 온도센서(96)가 구비될 수 있다. The vehicle may be provided with a desired
탑승자는 희망온도 입력부(94)를 통해 차실의 희망온도를 입력할 수 있다.The passenger may enter the desired temperature of the vehicle cabin through the desired
차실 온도센서(96)에서 감지된 온도가 희망온도의 하한온도 이하이면, 차실은 서모 오프일 수 있다. 반대로, 차실 온도센서(96)에서 감지된 온도가 희망온도의 상한온도 이상이면, 차실은 서모 온일 수 있다. If the temperature sensed by the
제어부(90)는 차실이 서모 온일 경우, 증발기(7)로 냉매가 유동되게 압축기(1)와, 제1팽창기구(3)와, 바이패스밸브(83) 및 제2팽창기구(6)을 제어할 수 있다. When the vehicle compartment is thermo-on, the
차실이 서모 온이면, 제어부(90)는 압축기(1)를 구동시킬 수 있고, 제2팽창기구(6)를 냉매가 팽창되는 개도로 제어할 수 있다. 제어부(90)는 제1팽창기구(6)를 냉매가 팽창되는 개도로 제어하거나 바이패스밸브(83)를 오픈할 수 있다. When the vehicle cabin is thermo-on, the
제어부(90)는 제1팽창기구(6)를 냉매가 팽창되는 개도로 제어할 때, 바이패스밸브(83)를 클로즈할 수 있다. 반대로, 제어부(90)는 제1팽창밸브(6)를 클로즈할 때, 바이패스밸브(83)를 오픈할 수 있다. When the
냉동사이클 장치는 차실이 서모 오프일 경우, 증발기(7)로 냉매가 유동되지 않게 제어할 수 있다. 차실이 서모 오프이면, 압축기(1)를 구동하지 않을 수 있다. The refrigeration cycle device may control the refrigerant to not flow to the
이하, 도 7 및 도 9를 참조하여 냉동사이클 장치가 배터리모듈 열교환기(4)와 증발기(7)를 함께 냉각시키는 동시냉각모드인 경우에 대해 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, a case where the refrigeration cycle device is a simultaneous cooling mode in which the battery
냉동사이클 장치는 압축기(1)가 구동이고, 제1팽창기구(3)가 냉매를 팽창시키는 개도로 조절되며, 제2팽창기구(6)가 냉매를 팽창시키는 개도로 조절되며, 바이패스 밸브(83)가 클로즈인 동시 냉각모드로 제어될 수 있다.In the refrigeration cycle device, the
동시냉각모드는 차실이 서모 온이고, 배터리모듈(C)의 냉각이 필요할 경우, 실시될 수 있다. The simultaneous cooling mode may be performed when the vehicle room is thermo-on and cooling of the battery module C is required.
차량의 주행 모드시 온도센서(92)에서 감지된 온도가 설정온도 초과이고, 증발기(7)가 냉각시키는 차실이 써모 온이면, 압축기(1)는 구동이고, 제1팽창기구(3)는 냉매를 팽창시키는 개도로 조절되며, 제2팽창기구(6)는 냉매를 팽창시키는 개도로 조절되며, 바이패스 밸브(83)는 클로즈일 수 있다. When the temperature detected by the
배터리모듈(C)의 온도가 설정온도 초과이고, 차실의 냉방이 필요한 경우 제어부(90)는 배터리모듈(C)의 배터리모듈(C)의 냉각 및 차실의 냉방을 위해 압축기(1)를 구동할 수 있다. If the temperature of the battery module (C) exceeds the set temperature, and the cooling of the vehicle compartment is required, the control unit (90) drives the compressor (1) for cooling of the battery module (C) of the battery module (C) and cooling of the vehicle compartment. You can.
상기와 같은 동시냉각모드시, 압축기(1)는 냉매를 압축하여 토출할 수 있고, 압축기(1)에서는 기상냉매가 토출될 수 있다. 압축기(1)에서 토출된 기상냉매(a)는 응축기(2)로 유동되어 응축될 수 있고 과냉될 수 있다. 응축기(2)에서는 과냉된 액냉매(b)가 토출될 수 있고, 응축기(2)에서 토출된 과냉된 액냉매(b)는 제1팽창기구(3)로 유동될 수 있다.In the simultaneous cooling mode as described above, the
제1팽창기구(3)으로 유동된 냉매는 제1팽창기구(3)에서 1차 팽창될 수 있고, 제1팽창기구(3)에 의해 팽창된 냉매(g)는 배터리모듈 열교환기(4)를 통과할 수 있고, 배터리모듈 열교환기(4)에서는 2상 냉매가 유출될 수 있다. The refrigerant flowing into the
기액분리 입구헤더(110)로 유입된 냉매 중 기상냉매는 채널(C)을 바이패스하여 기상상태로 냉매유출관(160)으로 유출될 수 있고, 기액분리 입구헤더(110)로 유입된 냉매 중 액냉매는 채널(C)을 통과하면서 배터리모듈의 열을 흡열(g->h)한 후 냉매유출관(160)으로 유출될 수 있으며, 냉매유출관(160)에는 2상 냉매가 유동될 수 있다. Among the refrigerants introduced into the gas-liquid
배터리모듈 열교환기(4)에서 유출된 2상 냉매는 과냉각열교환기(5)의 제1유로(52)를 통과할 수 있고, 과냉각열교환기(5)의 제1유로(52)를 통과하면서 과냉각 열교환기(5)의 제2유로(55)를 통과하는 냉매로 열을 빼앗기면서 과냉(h->i)될 수 있고, 과냉각 열교환기(5)의 제1유로(52)에서는 과냉된 냉매(i)가 토출될 수 있다. The two-phase refrigerant leaked from the battery module heat exchanger (4) may pass through the first flow path (52) of the supercooling heat exchanger (5), and supercooled while passing through the first flow path (52) of the supercooling heat exchanger (5). The refrigerant passing through the
과냉각 열교환기(5)의 제1유로(52)에서 토출된 과냉된 냉매(i)는 제2팽창기구(6)을 통과하면서 2상 냉매(j)로 팽창될 수 있다. 제2팽창기구(6)에 의해 팽창된 2상 냉매(j)는 과냉각 열교환기(5)의 제2유로(55)를 통과하면서 과냉각 열교환기(5)의 제1유로(52)를 통과하는 냉매의 열을 흡열할 수 있고, 과냉각 열교환기(5)의 제2유로(55)에서는 2상 냉매(k)가 토출될 수 있다.The supercooled refrigerant (i) discharged from the first flow path (52) of the supercooling heat exchanger (5) may expand to the two-phase refrigerant (j) while passing through the second expansion mechanism (6). The two-phase refrigerant (j) expanded by the second expansion mechanism (6) passes through the second flow path (55) of the supercooled heat exchanger (5) while passing through the first flow path (52) of the supercooled heat exchanger (5). The heat of the refrigerant can be absorbed, and the two-phase refrigerant (k) can be discharged from the second flow path (55) of the supercooling heat exchanger (5).
과냉각 열교환기(5)의 제2유로(55)에서 토출된 2상 냉매(k)는 증발기(7)로 유동될 수 있고, 증발기(7)를 통과하면서 증발되어 과열(k->m) 수 있다. 증발기(7)에서는 과열된 기상냉매(m)가 토출될 수 있고, 이러한 기상냉매(m)는 압축기(1)로 흡입되어 압축될 수 있다.The two-phase refrigerant k discharged from the
본 실시예는 기액분리 입구헤더(110)의 기상냉매가 다수의 냉매튜브(140)를 바이패스하고, 다수의 냉매튜브(140)로 액냉매가 고루 분산되어 공급되므로, 기상냉매가 다수의 냉매튜브(140) 중 일부로만 집중되는 경우 보다, 배터리모듈(C)을 보다 균일하게 냉각할 수 있고, 배터리모듈(C)의 신뢰성은 향상될 수 있다.In this embodiment, since the gas phase refrigerant of the gas-liquid
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The scope of protection of the present invention should be interpreted by the claims below, and all technical spirits within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
4: 배터리모듈 열교환기 110: 기액분리 입구헤더
111: 베리어 112: 통공
120: 냉매유입관 130: 채널
140: 냉매튜브 150: 출구헤더
160: 냉매유출관 170: 바이패스 튜브
C: 배터리모듈 S1: 제1공간
S2: 제2공간4: battery module heat exchanger 110: gas-liquid separation inlet header
111: barrier 112: through
120: refrigerant inlet tube 130: channel
140: refrigerant tube 150: outlet header
160: refrigerant outlet tube 170: bypass tube
C: Battery module S1: First space
S2:
Claims (20)
냉매유입관과;
적어도 하나의 채널이 형성된 다수의 냉매튜브와;
상기 냉매유입관으로 유입된 냉매 중 액냉매와 기상냉매가 분리되는 제1공간과 상기 채널이 연통되는 제2공간이 구획되고, 상기 제1공간의 액냉매가 상기 제2공간으로 유동되는 기액분리 입구헤더와;
상기 기액분리 입구헤더와 수평방향으로 이격되고 상기 채널이 연통되는 출구헤더와;
상기 출구헤더에 연결된 냉매유출관과;
상기 제1공간의 상부에 일단이 연통되고 상기 출구헤더 또는 냉매유출관에 타단이 연결된 바이패스 튜브를 포함하고,
상기 기액분리 입구헤더는 상기 제1공간과 제2공간을 구획하는 베리어를 포함하고,
상기 베리어의 하부에는 상기 제1공간의 액냉매를 상기 제2공간으로 안내하는 적어도 하나의 통공이 형성된
배터리모듈 열교환기.In the battery module heat exchanger in contact with the battery module to radiate the battery module,
A refrigerant inlet pipe;
A plurality of refrigerant tubes having at least one channel formed thereon;
A first space in which the liquid refrigerant and the gas phase refrigerant are separated from the refrigerant introduced into the refrigerant inlet pipe and a second space in which the channel communicates are partitioned, and gas-liquid separation in which the liquid refrigerant in the first space flows into the second space An entrance header;
An outlet header spaced apart from the gas-liquid separation inlet header and in communication with the channel;
A refrigerant outlet pipe connected to the outlet header;
And a bypass tube having one end connected to the upper portion of the first space and the other end connected to the outlet header or the refrigerant outlet pipe,
The gas-liquid separation inlet header includes a barrier partitioning the first space and the second space,
At least one through hole for guiding the liquid refrigerant in the first space to the second space is formed below the barrier.
Battery module heat exchanger.
상기 바이패스 튜브의 일단은 상기 다수의 냉매튜브 보다 높은 배터리모듈 열교환기.According to claim 1,
One end of the bypass tube is a battery module heat exchanger higher than the plurality of refrigerant tubes.
상기 바이패스 튜브는 일단과 타단 사이가 적어도 1회 절곡된 배터리모듈 열교환기.According to claim 1,
The bypass tube is a battery module heat exchanger bent at least once between one end and the other end.
상기 바이패스 튜브의 내부에는 상기 채널 보다 크고 상기 제1공간의 기상냉매가 통과하는 바이패스 유로가 형성된 배터리모듈 열교환기.According to claim 1,
A battery module heat exchanger having a bypass passage through which gaseous refrigerant in the first space passes, which is larger than the channel, and is formed inside the bypass tube.
상기 바이패스 튜브의 길이는 상기 냉매튜브의 길이 보다 긴 배터리모듈 열교환기.According to claim 1,
The length of the bypass tube is longer than the length of the refrigerant tube battery module heat exchanger.
상기 통공은 상기 채널과 수평방향으로 불일치하는 배터리모듈 열교환기.According to claim 1,
The through hole is a battery module heat exchanger that is inconsistent with the channel in the horizontal direction.
상기 기액분리 입구헤더는
일면이 개구부가 형성되고 내부에 공간이 형성된 하우징과;
상기 개구부를 막는 커버에 의해 형성되고,
상기 베리어는 상기 하우징과 커버 중 적어도 하나에 형성된 배터리모듈 열교환기.According to claim 1,
The gas-liquid separation inlet header
A housing having an opening formed on one surface and a space formed therein;
It is formed by a cover covering the opening,
The barrier is a battery module heat exchanger formed on at least one of the housing and the cover.
상기 바이패스 튜브는 상기 하우징의 상부에 상기 제1공간과 연통되게 연결된 배터리모듈 열교환기.The method of claim 8,
The bypass tube is a battery module heat exchanger connected to the upper portion of the housing in communication with the first space.
상기 통공은 상기 베리어에 복수개 형성되고,
복수개의 통공은 상기 베리어에 상기 다수의 냉매튜브의 길이방향과 직교한 방향으로 이격된 배터리모듈 열교환기.The method of claim 8,
A plurality of through holes are formed in the barrier,
A plurality of through holes are battery module heat exchangers spaced apart from the barrier in a direction perpendicular to the length direction of the plurality of refrigerant tubes.
냉매유입관과;
적어도 하나의 채널이 형성된 다수의 냉매튜브와;
상기 냉매유입관으로 유입된 냉매 중 액냉매와 기상냉매가 분리되는 제1공간과 상기 채널이 연통되는 제2공간이 구획되고, 상기 제1공간의 액냉매가 상기 제2공간으로 유동되는 기액분리 입구헤더와;
상기 기액분리 입구헤더와 수평방향으로 이격되고 상기 채널이 연통되는 출구헤더와;
상기 출구헤더에 연결된 냉매유출관과;
상기 제1공간의 상부에 일단이 연통되고 상기 출구헤더 또는 냉매유출관에 타단이 연결된 바이패스 튜브를 포함하고,
상기 기액분리 입구헤더는
내부에 제1공간이 형성된 기액분리 바디와;
내부에 제2공간이 형성되고 상기 기액분리 바디와 접하는 입구헤더 바디를 포함하고,
상기 기액분리 바디의 측벽 하부에는 액냉매가 유출되는 제1통공이 형성되고,
상기 입구헤더 바디의 측벽 하부에는 상기 제1통공으로 유출된 액냉매가 상기 입구헤더 바디 내부로 유입되는 제2통공이 상기 제1통공을 마주보게 형성된 형성된 배터리모듈 열교환기.In the battery module heat exchanger in contact with the battery module to radiate the battery module,
A refrigerant inlet pipe;
A plurality of refrigerant tubes having at least one channel formed thereon;
A first space in which the liquid refrigerant and the gas phase refrigerant are separated from the refrigerant introduced into the refrigerant inlet pipe and a second space in which the channel communicates are partitioned, and gas-liquid separation in which the liquid refrigerant in the first space flows into the second space An entrance header;
An outlet header spaced apart from the gas-liquid separation inlet header and in communication with the channel;
A refrigerant outlet pipe connected to the outlet header;
And a bypass tube having one end connected to the upper portion of the first space and the other end connected to the outlet header or the refrigerant outlet pipe,
The gas-liquid separation inlet header
A gas-liquid separation body having a first space formed therein;
A second space is formed therein and includes an inlet header body contacting the gas-liquid separation body,
A first through hole through which a liquid refrigerant flows is formed at a lower side of the side wall of the gas-liquid separation body,
A battery module heat exchanger formed with a second through hole in which a liquid refrigerant flowing into the first through hole flows into the inside of the inlet header body on the lower side wall of the inlet header body.
상기 바이패스 튜브는 상기 기액분리 바디의 상부에 상기 제1공간과 연통되게 연결된 배터리모듈 열교환기.The method of claim 11,
The bypass tube is a battery module heat exchanger connected to the upper portion of the gas-liquid separation body in communication with the first space.
상기 제1통공과 제2통공 각각은 복수개 형성되고,
복수개의 제1통공과 복수개의 제2통공 각각은 등간격으로 형성된 배터리모듈 열교환기.The method of claim 11,
A plurality of each of the first through-hole and the second through-hole is formed,
Each of the plurality of first through holes and the plurality of second through holes is a battery module heat exchanger formed at equal intervals.
냉매유입관과;
적어도 하나의 채널이 형성된 다수의 냉매튜브와;
상기 냉매유입관으로 유입된 냉매 중 액냉매와 기상냉매가 분리되는 제1공간과 상기 채널이 연통되는 제2공간이 구획되고, 상기 제1공간의 액냉매가 상기 제2공간으로 유동되는 기액분리 입구헤더와;
상기 기액분리 입구헤더와 수평방향으로 이격되고 상기 채널이 연통되는 출구헤더와;
상기 출구헤더에 연결된 냉매유출관과;
상기 제1공간의 상부에 일단이 연통되고 상기 출구헤더 또는 냉매유출관에 타단이 연결된 바이패스 튜브를 포함하고,
상기 기액분리 입구헤더 및 출구헤더는 수평하게 배치된 배터리모듈 열교환기.In the battery module heat exchanger in contact with the battery module to radiate the battery module,
A refrigerant inlet pipe;
A plurality of refrigerant tubes having at least one channel formed thereon;
A first space in which the liquid refrigerant and the gas phase refrigerant are separated from the refrigerant introduced into the refrigerant inlet pipe and a second space in which the channel communicates are partitioned, and gas-liquid separation in which the liquid refrigerant in the first space flows into the second space An entrance header;
An outlet header spaced apart from the gas-liquid separation inlet header and in communication with the channel;
A refrigerant outlet pipe connected to the outlet header;
And a bypass tube having one end connected to the upper portion of the first space and the other end connected to the outlet header or the refrigerant outlet pipe,
The gas-liquid separation inlet header and outlet header are horizontally arranged battery module heat exchanger.
냉매유입관과;
적어도 하나의 채널이 형성된 다수의 냉매튜브와;
상기 냉매유입관으로 유입된 냉매 중 액냉매와 기상냉매가 분리되는 제1공간과 상기 채널이 연통되는 제2공간이 구획되고, 상기 제1공간의 액냉매가 상기 제2공간으로 유동되는 기액분리 입구헤더와;
상기 기액분리 입구헤더와 수평방향으로 이격되고 상기 채널이 연통되는 출구헤더와;
상기 출구헤더에 연결된 냉매유출관과;
상기 제1공간의 상부에 일단이 연통되고 상기 출구헤더 또는 냉매유출관에 타단이 연결된 바이패스 튜브를 포함하고,
상기 기액분리 입구헤더 및 출구헤더 사이에서 상기 다수의 냉매튜브에 올려지고, 상면에 상기 배터리모듈이 올려진 쿨링 플레이트를 더 포함하는 배터리모듈 열교환기.In the battery module heat exchanger in contact with the battery module to radiate the battery module,
A refrigerant inlet pipe;
A plurality of refrigerant tubes having at least one channel formed thereon;
A first space in which the liquid refrigerant and the gas phase refrigerant are separated from the refrigerant introduced into the refrigerant inlet pipe and a second space in which the channel communicates are partitioned, and gas-liquid separation in which the liquid refrigerant in the first space flows into the second space An entrance header;
An outlet header spaced apart from the gas-liquid separation inlet header and in communication with the channel;
A refrigerant outlet pipe connected to the outlet header;
And a bypass tube having one end connected to the upper portion of the first space and the other end connected to the outlet header or the refrigerant outlet pipe,
A battery module heat exchanger further comprising a cooling plate mounted on the plurality of refrigerant tubes between the gas-liquid separation inlet header and outlet header, and the battery module mounted on an upper surface.
상기 압축기 토출유로와 연결되고 응축기 출구유로가 연결된 응축기와;
상기 응축기 출구유로와 연결된 제1팽창기구와;
상기 제1팽창기구와 냉매유입관으로 연결되고 배터리모듈을 냉각하는 채널이 형성되며 냉매유출관이 연결된 배터리모듈 열교환기와;
상기 압축기 흡입유로와 연결된 증발기와;
상기 냉매유출관과 연결된 제1유로와, 상기 제1유로을 통과한 냉매가 안내되는 연결유로와, 상기 연결유로에서 유동된 냉매가 통과하면서 상기 제1유로을 통과하는 냉매와 열교환되고 상기 증발기와 증발기 연결유로로 연결된 제2유로를 갖는 과냉각 열교환기와;
상기 연결유로에 설치된 제2팽창기구를 포함하고,
상기 배터리모듈 열교환기는
적어도 하나의 채널이 형성된 다수의 냉매튜브와;
상기 냉매유입관으로 유입된 냉매 중 액냉매와 기상냉매가 분리되는 제1공간과 상기 채널이 연통되는 제2공간이 구획되고, 상기 제1공간의 액냉매가 상기 제2공간으로 유동되는 기액분리 입구헤더와;
상기 기액분리 입구헤더와 수평방향으로 이격되고 상기 채널이 연통되고 상기 냉매유출관이 연결된 출구헤더와;
상기 제1공간의 상부에 일단이 연통되고 상기 출구헤더 또는 냉매유출관에 타단이 연결된 바이패스 튜브를 포함하고,
상기 기액분리 입구헤더는 상기 제1공간과 제2공간을 구획하는 베리어를 포함하고,
상기 베리어의 하부에는 상기 제1공간의 액냉매를 상기 제2공간으로 안내하는 적어도 하나의 통공이 형성된
배터리모듈 열교환기를 갖는 냉동사이클 장치. A compressor connected to the compressor suction passage and the compressor discharge passage;
A condenser connected to the compressor discharge passage and connected to a condenser outlet passage;
A first expansion mechanism connected to the outlet passage of the condenser;
A battery module heat exchanger connected to the first expansion mechanism and a refrigerant inlet pipe, a channel for cooling a battery module, and a refrigerant module connected to the refrigerant outlet pipe;
An evaporator connected to the compressor suction passage;
The first flow path connected to the refrigerant discharge pipe, the connection flow path through which the refrigerant passing through the first flow path is guided, and the refrigerant flowing in the connection flow path are exchanged with the refrigerant passing through the first flow path to connect the evaporator and the evaporator A supercooled heat exchanger having a second flow path connected to a flow path;
It includes a second expansion mechanism installed in the connection passage,
The battery module heat exchanger
A plurality of refrigerant tubes having at least one channel formed thereon;
A first space in which the liquid refrigerant and the gas phase refrigerant are separated from the refrigerant introduced into the refrigerant inlet pipe and a second space in which the channel communicates are partitioned, and gas-liquid separation in which the liquid refrigerant in the first space flows into the second space An entrance header;
An outlet header spaced horizontally from the gas-liquid separation inlet header, the channel communicating with the refrigerant outlet pipe;
And a bypass tube having one end connected to the upper portion of the first space and the other end connected to the outlet header or the refrigerant outlet pipe,
The gas-liquid separation inlet header includes a barrier partitioning the first space and the second space,
At least one through hole for guiding the liquid refrigerant in the first space to the second space is formed below the barrier.
A refrigeration cycle device having a battery module heat exchanger.
상기 바이패스 튜브의 일단은 상기 다수의 냉매튜브 보다 높은 배터리모듈 열교환기를 갖는 냉동사이클 장치. The method of claim 16,
One end of the bypass tube is a refrigeration cycle device having a battery module heat exchanger higher than the plurality of refrigerant tubes.
상기 바이패스 튜브는 일단과 타단 사이가 적어도 1회 절곡된 배터리모듈 열교환기를 갖는 냉동사이클 장치.The method of claim 16,
The bypass tube is a refrigeration cycle device having a battery module heat exchanger bent at least once between one end and the other end.
상기 바이패스 튜브의 내부에는 상기 채널 보다 크고 상기 제1공간의 기상냉매가 통과하는 바이패스 유로가 형성된 배터리모듈 열교환기를 갖는 냉동사이클 장치. The method of claim 16,
A refrigeration cycle device having a battery module heat exchanger inside the bypass tube that is larger than the channel and has a bypass flow passage through which gaseous refrigerant in the first space passes.
상기 바이패스 튜브의 길이는 상기 냉매튜브의 길이 보다 긴 배터리모듈 열교환기를 갖는 냉동사이클 장치.The method of claim 16,
The length of the bypass tube is a refrigeration cycle device having a battery module heat exchanger longer than the length of the refrigerant tube.
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