KR102543593B1 - 차량용 냉각수 통합 열관리 장치 - Google Patents

차량용 냉각수 통합 열관리 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 차량용 냉각수 통합 열관리 장치는 차량의 냉각수의 흐름을 제어하는 밸브를 수용하고, 결합 계면이 없는 하나의 몸체로 형성되는 밸브 하우징; 상기 밸브 하우징과 상기 냉각수가 연통 가능하도록 결합되는 펌프; 및 상기 밸브 하우징 및 상기 펌프 가운데 적어도 하나와 냉각수가 연통되도록 연결되는 상기 밸브 하우징 및 상기 펌프 이외의 컴포넌트;를 포함할 수 있다.

Description

차량용 냉각수 통합 열관리 장치{Coolant integrated thermal management module for vehicle}
본 발명은 차량용 냉각수 통합 열관리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 밸브 하우징과, 펌프, 및 컴포넌트를 일체로 결합하여 하나의 통합된 유닛으로 제공함으로써 제품의 무게를 줄여 차량의 연비를 향상시킬 수 있으며, 설치 면적이 감소되어 차량 내부의 설치 공간을 효율적으로 사용할 수 있는 차량용 냉각수 통합 열관리 장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 엔진, 변속기, 단위 히터, 라디에이터, 엔진에 냉각수를 전달하는 펌프, 그리고 엔진 제어 장치를 포함할 수 있다. 여기서, 차량용 냉각수의 열관리를 위하여 사용되는 전형적인 냉각 장치는 엔진 우회 회로, 단위 히터를 포함하는 회로, 그리고 라디에이터를 포함하는 회로 등 세 개의 주 흐름 회로를 포함할 수 있다.
이러한 냉각수의 흐름은 냉각수 제어 밸브에 의하여 제어될 수 있다. 구체적으로, 제어 밸브는 엔진 냉각수 온도로부터 얻어지는 차량 엔진 제어 장치로부터의 신호에 기초하여 회로 내에서의 냉각수 흐름을 변화시킬 수 있다.
상기 제어 밸브 가운데 유체의 유로를 2방향 이상으로 제어할 수 있는 다방향 전환 밸브가 엔진 유체 순환 회로에 주로 적용되고 있다. 이러한 다방향 전환 밸브는 라디에이터에서 냉각된 냉각수를 엔진으로 공급하기 위하여 냉각수 유로에 설치되며, 냉각수 온도 변화에 따라 통로를 개폐하여 냉각수 온도를 적절하게 조절할 수 있다.
그러나, 이러한 다방향 전환 밸브의 경우 냉각수의 순환을 돕기 위하여 냉각수를 흡입 및 토출하는 워터펌프와, 열교환기, 히터, BMS, 제어기, 통풍기(aerator), 커넥터, 팬, 라디에이터 중 적어도 하나를 포함하는 컴포넌트와 각각 분리되어 설치되어 있기 때문에 설치 면적이 증가하는 문제가 있었다.
또한, 분리된 구조로 인해 밸브와 워터펌프 및 컴포넌트를 연결하기 위한 호스가 필요 이상으로 설치되어 제조 비용 및 전체적인 무게가 증가하는 문제가 있었다. 이처럼 무게 및 설치 면적이 증가하는 경우, 차량 내부의 설치 공간을 효율적으로 사용할 수 없고, 차량의 연비를 상승시키는 원인이 된다.
등록특허공보 10-2109973(2020.05.06 공고)
본 발명의 과제는 밸브 하우징과, 펌프, 및 컴포넌트를 일체로 결합하여 하나의 통합된 유닛으로 제공함으로써 제품의 무게를 줄여 차량의 연비를 향상시킬 수 있으며, 설치 면적이 감소되어 차량 내부의 공간을 효율적으로 사용할 수 있는 차량용 냉각수 통합 열관리 장치를 제공함에 있다.
또한, 브라켓을 통해 밸브 하우징 또는 펌프에 서로 다른 종류의 컴포넌트를 선택하여 착탈 가능하게 결합하여 확장성을 증대시킴으로써 차량의 시스템을 보다 효율적으로 구현할 수 있는 차량용 냉각수 통합 열관리 장치를 제공함에 있다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 냉각수 통합 열관리 장치는 차량의 냉각수의 흐름을 제어하는 밸브를 수용하고, 결합 계면이 없는 하나의 몸체로 형성되는 밸브 하우징; 상기 밸브 하우징과 상기 냉각수가 연통 가능하도록 결합되는 펌프; 및 상기 밸브 하우징 및 상기 펌프 가운데 적어도 하나와 냉각수가 연통되도록 연결되는 상기 밸브 하우징 및 상기 펌프 이외의 컴포넌트;를 포함할 수 있다.
또한, 일 측은 상기 밸브 하우징 또는 상기 펌프에 결합되고, 타 측은 상기 컴포넌트에 결합되는 브라켓을 포함할 수 있다.
또한, 상기 브라켓은 상기 밸브 하우징 또는 상기 펌프와 결합하는 제1 결합부와, 상기 제1 결합부로부터 일방향으로 연장되어 상기 컴포넌트와 결합하고, 상기 컴포넌트가 상기 밸브 및 상기 펌프로부터 이격 배치되도록 상기 컴포넌트를 지지하는 제2 결합부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 컴포넌트는 상기 브라켓에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
또한, 상기 컴포넌트는 열교환기, 히터, BMS, 제어기, 통풍기(aerator), 커넥터, 팬, 라디에이터 가운데 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또한, 상기 컴포넌트는 열교환기로 제공되고, 상기 펌프에서 배출된 냉각수는 상기 밸브 케이스를 지나 상기 열교환기로 유입되고, 상기 열교환기에서 배출된 냉각수는 배터리 측으로 흐르도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 열교환기는 차량의 공기조화기에서 배출된 냉매가 유입될 수 있도록 상기 공기조화기와 연통 가능하게 형성되고, 상기 냉매는 상기 열교환기에서 상기 냉각수와 열교환이 이루어질 수 있다.
또한, 상기 열교환기는 차량의 공기조화기에서 배출된 냉매가 유입되는 냉매 유입포트와, 열교환된 냉매가 배출되는 냉매 배출토프와, 상기 밸브 하우징으로부터 배출된 냉각수가 유입되는 냉각수 유입포트와, 상기 열교환된 냉각수가 배출되는 냉각수 배출포트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 컴포넌트는 상기 밸브 하우징 및 상기 펌프로부터 기설정된 간격으로 이격될 수 있다.
또한, 상기 밸브 하우징은 사형 주조 방식으로 제조되어 하나의 몸체를 이루도록 형성될 수 있다.
또한, 차량의 냉각수를 저장하고, 상기 밸브 하우징 및 상기 펌프에서 이격 설치된 리저버를 더 포함하고, 상기 리저버는 상기 밸브 하우징 및 상기 펌프 가운데 적어도 하나와 호스에 의해 연결될 수 있다.
본 발명에 따른 차량용 냉각수 통합 열관리 장치는 배터리의 전기에 의해 구동되는 차량의 냉각수의 흐름을 제어하는 밸브를 수용하고, 결합 계면이 없는 하나의 몸체로 형성되는 밸브 하우징; 상기 밸브 하우징과 냉각수가 연통 가능하게 결합되는 펌프; 및 상기 밸브 하우징 및 상기 펌프 가운데 적어도 하나와 냉각수가 연통되도록 연결되는 컴포넌트;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 펌프에서 배출되는 냉각수는 상기 컴포넌트를 거쳐서 상기 배터리로 흐르는 차량용 냉각수 통합 열관리 장치.
또한, 일 측이 상기 밸브 하우징 또는 상기 펌프에 착탈 가능하게 결합되고, 타 측이 상기 컴포넌트에 착탈 가능하게 결합된 브라켓을 더 포함하고, 상기 컴포넌트는 상기 브라켓에 의하여 상기 밸브 하우징 및 상기 펌프로부터 기설정된 간격으로 이격될 수 있다.
또한, 상기 컴포넌트는 열교환기로 제공될 수 있다.
또한, 상기 열교환기는 차량의 공기조화기에서 배출된 냉매가 유입될 수 있도록 상기 공기조화기와 연통 가능하게 형성되고, 상기 냉매는 상기 열교환기에서 상기 냉각수와 열교환이 이루어질 수 있다.
본 발명에 따르면, 밸브 하우징 및 펌프 또는 밸브 하우징과, 펌프, 및 컴포넌트를 일체로 결합하여 하나의 통합된 유닛으로 형성함으로써 제품을 콤팩트한 크기로 제공할 수 있으며, 이로 인하여 설치 면적이 줄어들기 때문에 차량에 제품을 설치하였을 때 많은 공간을 차지하지 않으므로, 차량 내부의 설치 공간을 효율적으로 사용할 수 있다.
또한, 밸브 하우징과, 펌프, 및 컴포넌트가 통합된 유닛으로 제공되기 때문에, 이들을 차량에 각각 조립하지 않아도 되므로 조립 공정이 단순화되어 작업 효율이 향상되는 효과가 있다.
또한, 종래와 같이 밸브와 워터펌프 및 컴포넌트를 연결하기 위한 호스를 생략할 수 있으므로 전체적인 무게를 감소시킬 수 있으며, 이는 차량의 연비를 향상시키는 효과가 있다.
아울러, 브라켓을 통해 밸브 하우징 또는 펌프에 컴포넌트를 착탈 가능하게 결합함으로써, 서로 다른 종류의 컴포넌트를 선택하여 설치할 수 있으므로 확장성이 증대되어 차량의 시스템을 보다 효율적으로 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 냉각수 통합 열관리 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 차량용 냉각수 통합 열관리 장치의 반대 방향의 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 차량용 냉각수 통합 열관리 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 도 1에서 A-A'의 단면도이다.
도 5는 도 2에서 B-B'의 단면도이다.
도 6은 도 1의 차량용 냉각수 통합 열관리 장치의 냉각수 흐름을 개략적으로 도시한 블록도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 차량용 냉각수 통합 열관리 장치에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 냉각수 통합 열관리 장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 차량용 냉각수 통합 열관리 장치의 반대 방향의 사시도이고, 도 3은 도 1에 도시된 차량용 냉각수 통합 열관리 장치의 분해 사시도이다. 그리고, 도 4는 도 1에서 A-A'의 단면도이고, 도 5는 도 2에서 B-B'의 단면도이며, 도 6은 도 1의 차량용 냉각수 통합 열관리 장치의 냉각수 흐름을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 차량용 냉각수 통합 열관리 장치(100)는 밸브 하우징(110)과, 펌프(120), 및 컴포넌트(130)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서는 차량을 배터리의 전기의 의해 구동되는 전기 자동차로 한정하여 도시 및 설명하기로 한다. 그러나, 차량의 종류는 이에 한정되지 않으며, 연료를 사용하여 동력을 얻는 통상의 자동차와, 두 종류 이상의 동력원을 조합하여 구동되는 하이브리드(Hybrid) 자동차 등을 모두 포함할 수 있다.
밸브 하우징(110)은 차량의 냉각수의 흐름을 제어하는 밸브(111)를 수용하고, 결합 계면이 없는 하나의 몸체로 형성될 수 있다. 예를 들어, 밸브 하우징(110)은 스테인리스 스틸, 황동, 알루미늄 등과 같이 부식에 강한 금속재질 또는 내구성이 좋은 엔지니어링 플라스틱 등으로 형성될 수 있으며, 사형 주조 방식으로 제조되어 하나의 몸체를 이룰 수 있다.
이와 같이, 밸브 하우징(110)이 결합 계면이 없는 하나의 몸체로 형성됨에 따라 브레이징 공정 등에 의하여 결합된 종래의 밸브 하우징에 비하여 내구성이 증대될 수 있다. 즉, 결합 계면이 존재하는 종래의 밸브 하우징의 경우 고압의 유압에 의해 결합 계면이 분리되어 냉각수가 누출될 수 있는데, 본 발명과 같이 밸브 하우징(110)이 하나의 몸체로 형성되면 이러한 결합 계면의 분리 현상을 방지할 수 있으므로 실링 효율이 향상되는 효과가 있다.
밸브 하우징(110)은 냉각수가 유입되는 유입포트와, 냉각수가 배출되는 배출포트를 적어도 하나 이상 구비할 수 있으며, 내부에는 밸브(111)를 수용하기 위한 설치공간이 형성될 수 있다.
예를 들어, 밸브 하우징(110)의 유입포트는 차량의 냉각수 유로와 연통 가능하게 연결되는 제1 유입포트(10a)와, 차량의 바이패스 유로와 연통 가능하게 연결되는 제2 유입포트(10b)와, 차량의 배터리와 연통 가능하게 연결되는 제3 유입포트(10c)를 포함할 수 있다. 그리고, 배출포트는 열교환기 등의 컴포넌트(130)와 연통 가능하게 연결되는 제1 배출포트(20a)와, 모터, PCU, OBC 등의 구동장치와 연결되는 제2 배출포트(20b)를 포함할 수 있다.
이러한 밸브 하우징(110)의 유입포트 및 배출포트의 구성은 예시된 바에 한정되지 않으며, 차량의 제어 모드에 따라 유입포트 및 배출포트의 구성은 달라질 수 있다.
밸브(111)는 배터리와 모터 사이에 설치되어 냉각수의 온도 변화에 따라 유입포트를 선택적으로 개폐하여 냉각수의 흐름 및 유량을 조절하기 위한 것으로서, 밸브 하우징(110) 내부에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 예를 들어, 밸브(111)는 일 측이 액추에이터(112)에 연결되어 있어, 밸브(111)는 액추에이터(112)의 구동력을 제공받아 회전할 수 있다.
이와 같이, 밸브(111)가 냉각수 온도 변화에 따라 유입포트를 선택적으로 개폐하여 냉각수의 흐름을 제어함으로써, 배터리 측으로 흐르는 냉각수의 온도를 적절히 조절할 수 있다. 예를 들어, 밸브(111)가 기설정된 각도로 회전하여 제1 유입포트(10a)를 개방하고 제2 유입포트(10b)를 차폐하는 경우, 냉각수는 제1 유입포트(10a)로만 공급되어 냉각수 유로에 설치된 라디에이터를 통해 냉각될 수 있다. 반대로, 밸브(111)가 다른 각도로 회전하여 제2 유입포트(10b)를 개방하고 제1 유입포트(10a)를 차폐하는 경우, 냉각수는 제2 유입포트(10b)를 통해 바이패스 유로로만 공급되어 냉각수의 과냉을 방지할 수 있다.
밸브 하우징(110)과 밸브(111) 사이에는 실링부재(113)가 설치될 수 있다. 이와 같이 밸브 하우징(110)과 밸브(111) 사이에 실링부재(113)가 설치됨에 따라, 실링 효율이 향상되어 밸브(111)와 밸브 하우징(110) 사이로 냉각수가 누출되는 것이 방지될 수 있다.
펌프(120)는 밸브 하우징(110)과 일체로 결합되어 밸브 하우징(110)과 하나의 통합된 유닛을 형성할 수 있으며, 밸브 하우징(110)과 냉각수가 연통 가능하도록 결합될 수 있다.
펌프(120)는 복수로 구비될 수 있다. 예를 들어, 펌프(120)는 밸브 하우징(110)의 일측에 결합된 제1 펌프(121)와, 밸브 하우징(110)의 타측에 결합된 제2 펌프(122)를 포함할 수 있으며, 냉각수를 흡입 및 토출할 수 있다. 이와 같이, 펌프가 복수로 구비됨에 따라 밸브 하우징(110)에 구비된 복수의 포트를 선택하여 냉각수를 흡입 및 토출할 수 있다.
컴포넌트(130)는 밸브 하우징(110) 및 펌프(120) 이외의 구성으로서, 밸브 하우징(110) 및 펌프(120) 가운데 적어도 하나와 냉각수가 연통되도록 연결될 수 있다. 예를 들어, 컴포넌트(130)는 열교환기, 히터, BMS, 제어기, 통풍기(aerator), 커넥터, 팬, 라디에이터 가운데 적어도 하나를 포함할 수 있다.
차량용 냉각수 통합 열관리 장치(100)는 브라켓(140)을 더 포함할 수 있다.
브라켓(140)은 일 측이 밸브 하우징(110) 또는 펌프(120)에 결합되고, 타 측이 컴포넌트(130)에 결합될 수 있다. 즉, 밸브 하우징(110) 또는 펌프(120)에는 브라켓(140)을 통해 열교환기, 히터, BMS, 제어기, 통풍기(aerator), 커넥터, 팬, 라디에이터 가운데 적어도 하나를 포함하는 컴포넌트(130)가 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
이와 같이, 컴포넌트(130)가 브라켓(140)을 통해 밸브 하우징(110) 또는 펌프(120)에 착탈 가능하게 결합됨에 따라, 브라켓(140)에 서로 다른 종류의 컴포넌트(130)를 선택하여 설치할 수 있게 된다. 따라서, 확장성이 증대되어 차량의 시스템을 보다 효율적으로 구현할 수 있게 된다.
한편, 컴포넌트(130)는 밸브 하우징(110) 및 펌프(120)로부터 기설정된 간격으로 이격될 수 있다. 예를 들어, 컴포넌트(130)는 브라켓(140)을 통해 밸브 하우징(110) 및 펌프(120)로부터 기설정된 간격으로 이격될 수 있다.
구체적으로, 브라켓(140)은 부식에 강하고 내구성이 좋은 금속재질 또는 엔지니어링 플라스틱 재질의 판재를 프레스 가공하여 제조될 수 있으며, 제1 결합부(141)와, 제2 결합부(142)를 포함할 수 있다.
제1 결합부(141)는 밸브 하우징(110) 또는 펌프(120)와 결합하는 부위로서, 볼트와 같은 체결부재가 통과하기 위한 결합홀(141a)이 형성될 수 있다.
제2 결합부(142)는 제1 결합부(141)로부터 일방향으로 연장되어 컴포넌트(130)와 결합할 수 있다. 이때, 제2 결합부(142)에 컴포넌트(130)가 결합되었을 때, 컴포넌트(130)가 밸브(111) 및 펌프(120)로부터 이격 배치될 수 있도록 컴포넌트(130)는 제2 결합부(142)에 지지될 수 있다. 제2 결합부(142)에도 제1 결합부(141)와 마찬가지로 볼트와 같은 체결부재가 통과하기 위한 결합홀(142a)이 형성될 수 있다.
이에 따라, 체결부재를 통해 제1 결합부(141)와 밸브 하우징(110) 또는 펌프(120)를 결합하고, 제2 결합부(142)와 컴포넌트(130)를 결합하면, 컴포넌트(130)는 밸브(111) 및 펌프(120)로부터 이격 배치될 수 있다. 이처럼 컴포넌트(130)가 밸브(111) 및 펌프(120)로부터 이격 배치되는 경우, 컴포넌트(130)에서 발생하는 열이 밸브 하우징(110) 측으로 전달되지 않아 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 컴포넌트(130)는 열교환기로 제공될 수 있다. 그리고, 열교환기는 차량의 공기조화기(150)에서 배출된 냉매가 유입될 수 있도록 공기조화기(150)와 연통 가능하게 형성되고, 냉매는 열교환기에서 냉각수와 열교환이 이루어질 수 있다.
열교환기는 차량의 공기조화기(150)에서 배출된 냉매가 유입되는 냉매 유입포트(미도시)와, 열교환된 냉매가 배출되는 냉매 배출포트(미도시)와, 밸브 하우징(110)으로부터 배출된 냉각수가 유입되는 냉각수 유입포트(130a)와, 열교환된 냉각수가 배출되는 냉각수 배출포트(130b)를 포함할 수 있다.
이러한 유입포트 및 배출포트를 통해 열교환기는 공기조화기(150) 및 밸브 하우징(110)과 연통될 수 있다. 이때, 열교환기의 냉각수 유입포트(130a)와 밸브 하우징(110)의 배출포트(20a)는 연결 호스(160)를 통해 연통 가능하게 연결될 수 있다.
이에 따라, 공기조화기(150)의 냉매는 열교환기로 유입되어 냉각수와 열교환이 이루어질 수 있고, 이러한 냉매와의 열교환으로 인해 냉각수는 보다 빠르게 냉각될 수 있다. 이렇게 열교환이 이루어진 냉매는 컴포넌트(130)에 구비된 증발기(131)를 통해 외부로 배출되고, 냉각수는 증발기(131)를 통해 배터리 측으로 흐르도록 제공될 수 있다.
이와 같이, 냉각수가 냉매에 의하여 열교환이 이루어짐에 따라 시스템의 냉각 효율을 향상시킬 수 있으며, 배터리는 이러한 냉각수를 제공받아 과열되는 것이 방지될 수 있다.
구체적으로, 도 4 및 도 5는 냉각수의 온도가 일정하게 유지되는 상태의 냉각수 흐름을 도시한 것으로서, 냉각수는 냉각수 유로 및 바이패스 유로를 통해 밸브 케이스(110)의 내측으로 제공되고, 펌프(120)에 의하여 열교환기로 유입될 수 있다. 그리고, 열교환기에서 배출된 냉각수는 배터리 측으로 흐르도록 형성될 수 있다. 다시 말하면, 냉각수는 배터리 → 밸브 → 펌프 → 열교환기 → 배터리 순으로 이동하며 순환될 수 있다.
한편, 배터리 및 구동장치가 과열된 경우에는 밸브(111)에 의하여 제1 유입포트(10a) 및 제3 유입포트(10c)만 개방되고, 제2 유입포트(10b)는 차폐될 수 있다. 이에 따라, 냉각수 유로의 라디에이터에 의하여 온도가 낮추어진 냉각수는 구동장치로 공급되고, 열교환기에 의하여 온도가 낮추어진 냉각수는 배터리로 공급되어 구동장치 및 배터리의 과열을 방지할 수 있다.
배터리 및 구동장치가 과냉된 경우에는 밸브(111)에 의하여 제2 유입포트(10b) 및 제3 유입포트(10c)만 개방되고, 제1 유입포트(10a)는 차폐될 수 있다. 이에 따라, 라디에이터로 흐르는 냉각수의 공급이 차단되고, 열교환기를 지나는 냉각수는 바이패스 유로를 순환하게 되므로 배터리 및 구동장치가 과냉되는 것을 방지할 수 있다.
배터리만 과열된 경우에는 밸브(111)에 의하여 제1 유입포트(10a) 및 제3 유입포트(10c)만 개방되고, 제2 유입포트(10b)는 차폐될 수 있다. 이에 따라, 바이패스 유로는 차폐되고, 냉각수는 라디에이터 및 열교환기를 지나 배터리 측으로 공급되어 배터리의 과열을 방지할 수 있다.
구동장치만 과냉된 경우에는 밸브(111)에 의하여 제1 유입포트(10a)와, 제2 유입포트(10b), 및 제3 유입포트(10c)는 모두 개방될 수 있다. 이에 따라, 냉각수는 냉각수 유로 및 바이패스 유로를 모두 지나며 순환하게 되므로, 구동장치의 과냉을 방지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 차량용 냉각수 통합 열관리 장치(100)은 리저버(170)를 더 포함할 수 있다.
리저버(170)는 차량의 냉각수를 저장하는 것으로서, 밸브 하우징(110) 및 펌프(120)에서 이격 설치될 수 있으며, 밸브 하우징(110) 및 펌프(120) 가운데 적어도 하나와 호스에 의해 연결될 수 있다. 즉, 리저버(170)는 밸브 하우징(110) 및 펌프(120)와 같이 하나의 통합된 유닛으로 제공되는 것이 아니라, 별도로 마련되어 호스를 통해 밸브 하우징(110) 또는 펌프(120)와 연통 가능하게 연결될 수 있다.
이처럼 부피 및 중량이 큰 리저버(170)를 별도의 구성으로 마련함으로써 제품을 경량화시킬 수 있고, 제조가 용이하여 보다 효율적으로 차량용 냉각수 통합 열관리 장치(100)을 구성할 수 있다.
전술한 바와 같이, 차량용 냉각수 통합 열관리 장치(100)은 밸브 하우징(110) 및 펌프(120) 또는 밸브 하우징(110)과, 펌프(120), 및 컴포넌트(130)를 일체로 결합하여 하나의 통합된 유닛으로 형성함으로써, 제품을 콤팩트한 크기로 제공할 수 있다.
또한, 콤팩트한 크기로 인하여 설치 면적이 줄어들기 때문에 차량에 설치하였을 때 많은 공간을 차지하지 않으므로, 차량 내부의 설치 공간을 효율적으로 사용할 수 있다.
또한, 밸브 하우징(110)과, 펌프(120), 및 컴포넌트(130)가 통합된 유닛으로 제공되기 때문에, 이들을 차량에 각각 조립하지 않아도 되므로 조립 공정이 단순화되어 작업 효율이 향상되는 효과가 있다.
또한, 종래와 같이 밸브(111)와 워터펌프(120) 및 컴포넌트(130)를 연결하기 위한 호스를 생략할 수 있으므로 전체적인 무게를 감소시킬 수 있으며, 이는 차량의 연비를 향상시키는 효과가 있다.
또한, 브라켓(140)을 통해 밸브 하우징(110) 또는 펌프(120)에 컴포넌트(130)를 착탈 가능하게 결합함으로써, 서로 다른 종류의 컴포넌트(130)를 선택하여 설치할 수 있으므로 확장성이 증대되어 차량의 시스템을 보다 효율적으로 구현할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
110: 밸브 하우징
120: 펌프
121: 제1 펌프
122: 제2 펌프
130: 컴포넌트
140: 브라켓
141: 제1 결합부
142: 제2 결합부
150: 공기조화기
160: 연결 호스

Claims (16)

  1. 차량의 냉각수의 흐름을 제어하는 밸브를 수용하고, 결합 계면이 없는 하나의 몸체로 형성되는 밸브 하우징;
    상기 밸브 하우징과 상기 냉각수가 연통 가능하도록 상기 밸브 하우징에 결합되되, 상기 밸브를 사이에 두고 배치된 복수개의 펌프;
    상기 밸브 하우징 및 상기 펌프 가운데 적어도 하나와 냉각수가 연통되도록 연결되는 상기 밸브 하우징 및 상기 펌프 이외의 컴포넌트; 및
    차량의 냉각수를 저장하고, 상기 밸브 하우징 및 상기 펌프에서 이격 설치된 리저버를 포함하고,
    상기 밸브 하우징과 상기 밸브 사이에는 복수개의 오픈부가 형성되는 실링부재가 배치되고,
    상기 밸브 하우징은 차량의 냉각수 유로와 연통 가능하게 연결되는 제1 유입포트와, 차량의 바이패스 유로와 연통 가능하게 연결되는 제2 유입포트와, 차량의 배터리와 연통 가능하게 연결되는 제3 유입포트와, 상기 컴포넌트와 연통 가능하게 연결되는 제1 배출포트와, 차량의 구동장치와 연결되는 제2 배출포트를 포함하고,
    상기 구동장치의 과냉을 방지하기 위해, 상기 제3 유입포트를 통해 유입되는 냉각수는 상기 밸브를 거쳐 제1 펌프로 이동하여 흡입되고, 상기 제1 유입포트 및 제2 유입포트로 유입되는 냉각수는 상기 밸브를 거쳐 제2 펌프로 흡입되도록 제어될 수 있고,
    상기 리저버는 상기 밸브 하우징 및 상기 펌프 가운데 적어도 하나와 호스에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는,
    차량용 냉각수 통합 열관리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    일 측은 상기 밸브 하우징 또는 상기 펌프에 결합되고, 타 측은 상기 컴포넌트에 결합되는 브라켓을 포함하는 차량용 냉각수 통합 열관리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 브라켓은 상기 밸브 하우징 또는 상기 펌프와 결합하는 제1 결합부와, 상기 제1 결합부로부터 일방향으로 연장되어 상기 컴포넌트와 결합하고, 상기 컴포넌트가 상기 밸브 및 상기 펌프로부터 이격 배치되도록 상기 컴포넌트를 지지하는 제2 결합부를 포함하는 차량용 냉각수 통합 열관리 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 컴포넌트는 상기 브라켓에 착탈 가능하게 결합되는 차량용 냉각수 통합 열관리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 컴포넌트는 열교환기, 히터, BMS, 제어기, 통풍기(aerator), 커넥터, 팬, 라디에이터 가운데 적어도 하나를 포함하는 차량용 냉각수 통합 열관리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 컴포넌트는 열교환기로 제공되고, 상기 펌프에서 배출된 냉각수는 상기 밸브 하우징을 지나 상기 열교환기로 유입되고, 상기 열교환기에서 배출된 냉각수는 배터리 측으로 흐르는 차량용 냉각수 통합 열관리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 열교환기는 차량의 공기조화기에서 배출된 냉매가 유입될 수 있도록 상기 공기조화기와 연통 가능하게 형성되고, 상기 냉매는 상기 열교환기에서 상기 냉각수와 열교환이 이루어지는 차량용 냉각수 통합 열관리 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 열교환기는 차량의 공기조화기에서 배출된 냉매가 유입되는 냉매 유입포트와, 열교환된 냉매가 배출되는 냉매 배출토프와, 상기 밸브 하우징으로부터 배출된 냉각수가 유입되는 냉각수 유입포트와, 상기 열교환된 냉각수가 배출되는 냉각수 배출포트를 포함하는 차량용 냉각수 통합 열관리 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 컴포넌트는 상기 밸브 하우징 및 상기 펌프로부터 기설정된 간격으로 이격되는 차량용 냉각수 통합 열관리 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 밸브 하우징은 사형 주조 방식으로 제조되어 하나의 몸체를 이루는 차량용 냉각수 통합 열관리 장치.
  11. 삭제
  12. 배터리의 전기에 의해 구동되는 차량의 냉각수의 흐름을 제어하는 밸브를 수용하고, 결합 계면이 없는 하나의 몸체로 형성되는 밸브 하우징;
    상기 밸브 하우징과 냉각수가 연통 가능하도록 상기 밸브 하우징에 결합되되, 상기 밸브를 사이에 두고 배치된 복수 개의 펌프;
    상기 밸브 하우징 및 상기 펌프 가운데 적어도 하나와 냉각수가 연통되도록 연결되는 컴포넌트; 및
    차량의 냉각수를 저장하고, 상기 밸브 하우징 및 상기 펌프에서 이격 설치된 리저버를 포함하고,
    상기 밸브 하우징과 상기 밸브 사이에는 복수개의 오픈부가 형성되는 실링부재가 배치되고,
    상기 밸브 하우징은 차량의 냉각수 유로와 연통 가능하게 연결되는 제1 유입포트와, 차량의 바이패스 유로와 연통 가능하게 연결되는 제2 유입포트와, 차량의 배터리와 연통 가능하게 연결되는 제3 유입포트와, 상기 컴포넌트와 연통 가능하게 연결되는 제1 배출포트와, 차량의 구동장치와 연결되는 제2 배출포트를 포함하고,
    상기 구동장치의 과냉을 방지하기 위해, 상기 제3 유입포트를 통해 유입되는 냉각수는 상기 밸브를 거쳐 제1 펌프로 이동하여 흡입되고, 상기 제1 유입포트 및 제2 유입포트로 유입되는 냉각수는 상기 밸브를 거쳐 제2 펌프로 흡입되도록 제어될 수 있고,
    상기 리저버는 상기 밸브 하우징 및 상기 펌프 가운데 적어도 하나와 호스에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는,
    차량용 냉각수 통합 열관리 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 펌프에서 배출되는 냉각수는 상기 컴포넌트를 거쳐서 상기 배터리로 흐르는 차량용 냉각수 통합 열관리 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    일 측이 상기 밸브 하우징 또는 상기 펌프에 착탈 가능하게 결합되고, 타 측이 상기 컴포넌트에 착탈 가능하게 결합된 브라켓을 더 포함하고,
    상기 컴포넌트는 상기 브라켓에 의하여 상기 밸브 하우징 및 상기 펌프로부터 기설정된 간격으로 이격되는 차량용 냉각수 통합 열관리 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 컴포넌트는 열교환기로 제공되는 차량용 냉각수 통합 열관리 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 열교환기는 차량의 공기조화기에서 배출된 냉매가 유입될 수 있도록 상기 공기조화기와 연통 가능하게 형성되고, 상기 냉매는 상기 열교환기에서 상기 냉각수와 열교환이 이루어지는 차량용 냉각수 통합 열관리 장치.
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