KR20090017720A - 통합패키지 내부 배터리 및 고전압 부품의 냉각용 흡입부 - Google Patents

Abstract

본 발명은 통합패키지 내부 배터리 및 고전압 부품의 냉각용 흡입부에 관한 것으로서, 하이브리드 차량 등에 적용하는 고전압 전장부품의 냉각을 위한 통합 패키지의 냉각구조에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 실내공기의 유입을 위해 패키지트레이에 형성된 공기유입구에 장착되고, 상기 공기유입구에서 상부방향으로 돌출형성된 그릴; 상기 패키지트레이의 하부에 장착된 패키지트레이 트림과 패키지트레이 패널 사이에 설치되어, 상기 그릴을 통해 유입된 실내공기가 패키지트레이 트림과 패키지트레이 패널 사이로 유출되지 않도록 하는 냉각공기유출방지용 덕트 또는 가이드; 상기 패키지트레이 패널의 하단부와 연결되는 패키지트레이 멤버; 및 상기 패키지트레이 멤버 하부에 설치되고, 패키지트레이 멤버를 통해 실내공기를 공급받아 배터리 및 고전압 부품을 냉각하기 위한 공기로 유도하는 공기유입용 덕트;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 고전압 전장부품의 냉각을 위한 통합패키지 내부 배터리 및 고전압 부품의 냉각용 흡입부를 제공한다.

고전압, 부품, 패키지트레이, 패널, 그릴, 덕트, 멤버

Description

통합패키지 내부 배터리 및 고전압 부품의 냉각용 흡입부{Suction part for cooling of battery and high voltage accessories in unity package}

본 발명은 통합패키지 내부 배터리 및 고전압 부품의 냉각용 흡입부에 관한 것으로서, 하이브리드 차량 등에 적용하는 고전압 전장부품의 냉각을 위한 통합 패키지의 냉각구조에 관한 것이다.

통상적으로, 차량의 보디는 사람이 타는 부분이 주체이다. 상기 보디에는 도어, 펜더등의 외장부분이나 시트, 도어 트림, 패키지트레이 패널 등의 내장부분을 장착한다.

상기 보디는 운전자 및 탑승자에게 필요한 안정성, 공간, 쾌적함 등의 요소를 갖추고 있어야 한다. 여기서, 상기 패키지트레이 패널은 리어시트의 후방에 설치되어 리어시트를 지지하고, 차실내와 트렁크룸을 차단시키며, 리어시트에 승차한 승차자가 각종 부품이나 서류를 보관한다.

차체의 뒤쪽 끝단에 트렁크가 배치되어 있고, 그 앞쪽으로 패키지트레이가 설치되어 있다. 그리고, 패키지트레이 앞쪽으로는 리어시트가 배치된다.

한편, 두개의 동력원(내연기관+축전지)을 이용하여 구동되는 하이브리드 차량이나 수소를 연료로 사용하는 연료전지 차량의 경우에 에너지를 저장하기 위한 고전압 배터리 및 기타 전장부품들은 리어시트 뒤쪽에 위치한다.

상기 고전압 전장부품들은 자체적으로 열을 발생하기 때문에, 차량의 시스템의 안전 및 효율을 위해서는 상기 열을 냉각시켜 주는 것이 필수적이다.

더구나 상기 고전압 전장부품들은 고전압을 발생해야 하는 부품의 특성상 수분과 접촉하게 되면 부품의 고장을 초래하게 되므로, 전장부품에서 발생한 열을 냉각하기 위한 방법은 실내 공기를 이용하여 냉각하는 공냉식이 대표적이라 할 수 있다.

기존의 하이브리드 차량의 경우 차종마다 약간의 레이아웃의 차이는 있으나, 대부분 배터리 및 모터 유닛의 쿨링장치로 구성되어 있으며, 블로어 팬이 가동하면 실내측 패키지 트레이에서 연장되는 공기유입용 덕트를 통해 공기를 유입할 수 있고, 유입된 공기를 배터리 주변을 경유하게 한 후, 배터리 및 모터 유닛 일측의 공기유출용 덕트를 통해 배출시킬 수 있다.

그러나, 도 1a 및 도 1b의 그릴은 패키지트레이 트림에 편평하게 설치되어 있으므로, 화장지나 책 등의 외부 물체를 패키지 트레이(103) 상부에 놓게 되면 통합패키지 내부에 설치된 고전압 전장품을 냉각하기 위한 실내공기가 외부 물체에 의해 차단되어 그릴(100,101)을 통해 공기유입용 덕트로 실내 공기가 유입되지 않게 됨에 따라 배터리의 내구성 및 고전압 부품의 성능저하를 초래하게 된다.

이를 방지하기 위해 도 1c에 도시한 바와 같이 그릴의 위치를 시트의 옆부분에 냉각용 입구 그릴(102)을 두는 레이아웃 구조로 구성되어 있다.

또한, 도 2a 및 도 2b의 공기유입용 덕트의 경우에 패키지트레이 트림의 그릴 부위까지 공기유입용 덕트(104)를 밀착시켜주어야 하나, 공기유입용 덕트 장착시 그릴(102)과 덕트 사이로 냉각공기가 유출되지 않도록 완전히 밀봉할 수 없는 단점을 갖는다.

그리고, 도 1a 내지 도 3c에 도시한 바와 같이, 실내의 공기를 흡입하기 위해 공기유입용 덕트(104)와 연통되도록 패키지트레이(103)에 공기유입구가 형성되어 있다. 이는 패키지트레이(103)의 공기유입구까지 공기유입용 덕트(104)가 연결되어야 하므로 덕트의 크기도 커지게 된다.

또한, 상기 공기유입용 덕트(104)의 형상이 기형적으로 설계 되고 크기가 증대되어 작업성이 저하되고, 공기유입용 덕트(104)의 냉각유동 흐름에 와류 및 압력강하를 발생시켜 냉각성능 측면에서 악영향을 초래하는 단점을 갖는다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 통합 패키지 내부의 고전압 전장부품을 공냉각하는 경우에 냉각공기가 유입 및 배출되는 패키지트레이 그릴의 형상이 원형이나 다각형의 돌출되는 구조로 이루어짐으로써, 공기유동 단면적을 확보하고 화장지 등과 같은 외부물체로 인한 공기 흡입 장애를 미연에 방지할 수 있도록 한 통합패키지 내부 배터리 및 고전압 부품의 냉각용 흡입부를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 패키지트레이 트림과 패키지트레이 패널 사이에 유동용 덕트나 가이드를 설치함으로써, 냉각유량의 유출을 막을 수 있으며, 실내 공기만을 흡입할 수 있어 냉각성능을 향상시킬 수 있도록 한 통합패키지 내부 배터리 및 고전압 부품의 냉각용 흡입부를 제공하는데 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 패키지패널과 멤버 사이에 냉각용 흡입홀을 형성하여 통합패키지 입구 홀에서 차체 냉각용 홀까지의 거리를 간소화 함으로써, 흡입 덕트의 형상을 간소화시킬 수 있어 작업성 향상 및 냉각용 유량 손실을 최소화할 수 있도록 한 통합패키지 내부 배터리 및 고전압 부품의 냉각용 흡입부를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 통합패키지 내부 배터리 및 고전압 부품의 냉각용 흡입부에 있어서,

실내공기의 유입을 위해 패키지트레이에 형성된 공기유입구에 장착되고, 상기 공기유입구에서 상부방향으로 돌출형성된 그릴; 상기 패키지트레이의 하부에 장착된 패키지트레이 트림과 패키지트레이 패널 사이에 설치되어, 상기 그릴을 통해 유입된 실내공기가 패키지트레이 트림과 패키지트레이 패널 사이로 유출되지 않도록 하는 냉각공기유출방지용 덕트 또는 가이드; 상기 패키지트레이 패널의 하단부와 연결되는 패키지트레이 멤버; 및 상기 패키지트레이 멤버 하부에 설치되고, 패키지트레이 멤버를 통해 실내공기를 공급받아 배터리 및 고전압 부품을 냉각하기 위한 공기로 유도하는 공기유입용 덕트;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

바람직한 구현예로서, 상기 그릴의 상부면은 돔형의 곡면 또는 다각형의 각이 진 평면으로 형성된 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직한 구현예로서, 상기 그릴의 옆면에 공기흡입용 장홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 냉각공기유출방지용 덕트 또는 가이드는 패키지트레이 트림과 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 통합패키지 내부 배터리 및 고전압 부품의 냉각용 흡입부.

또한, 상기 냉각공기유출방지용 덕트 또는 가이드에 의해 유도된 실내공기는 패키지트레이 패널에 형성된 제1공기유입홀과, 패키지트레이 멤버에 형성된 제2공기유입홀을 통해 공기유입용 덕트에 전달되는 것을 특징으로 한다.

이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 통합패키지 내부 배터리 및 고전압 부품의 냉각용 흡입부에 의하면, 다음과 같은 장점이 있다.

1. 패키지트레이 그릴이 원형이나 다각형 형상으로 돌출된 구조로 이루어짐으로써, 기존 형상 대비 공기의 유동단면적을 확보할 수 있고, 승객의 부주의로 인한 흡입 장애를 사전에 예방하여 패키지트레이 그릴을 통해 유입된 실내 공기를 이용하여 냉각되는 배터리의 냉각성능을 향상시킴으로써, 배터리의 내구성 및 고전압 전장부품의 성능을 향상시킬 수 있다.

2. 냉각유동용 덕트 또는 가이드를 패키지트레이 트림과 패키지트레이 패널 사이에 설치함으로써, 패키지트레이 그릴과 입구 덕트의 냉각유출을 사전에 막을 수 있고, 실내 공기만을 흡입할 수 있도록 해주는 장점이 있다.

3. 패키지트레이에 냉각유동용 덕트나 가이드를 일원화하여 인라인 작업시 작업공수를 절감할 수 있다.

4. 패키지트레이 상부에 냉각용 흡입홀을 적용하지 않으므로, 기존의 패키지트레이를 그대로 사용할 수 있고, 패키지트레이 패널 및 멤버에 냉각용 흡입홀을 추가로 가공하면 되므로, 금형을 새로 만들 필요가 없어서 금형비 및 재료비를 절감할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명한다.

첨부한 도 4 내지 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 통합패키지 내부 배터리 및 고전압 부품의 냉각용 흡입부를 설명하기 위한 도면이다.

전술한 바와 같이 종래의 패키지트레이 그릴(이하, 그릴(100))의 형상은 평판형태이므로, 승객의 부주의로 패키지트레이(103)에 책이나 박스형 티슈 등과 같은 외부물체를 그릴 위로 올려 놓게 되면 외부물체에 의해 가려지는 그릴의 면적만큼 실내공기가 공기유입용 덕트(104)로 흐르는 양이 줄어들게 된다.

이를 방지하기 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 그릴(10)은 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이 패키지트레이(11)에서 상부면이 돔형 또는 다각형 형태로 돌출된 구조로 이루어짐으로써, 상기한 문제점을 해결할 수 있다.

즉, 상기 그릴(10)의 상부면이 돔형이나 다각형 형태인 경우에 외부물체가 그릴(10)의 상부면에 올려지더라도 외부물체의 하단면과 접촉하는 그릴의 상부면이 전체면적의 일부(50% 미만)이기 때문에, 그릴(10)을 통해 실내공기가 유입될 수 있는 냉각공기용 유동단면적을 확보할 수 있게 된다.

왜냐하면, 상기 책이나 박스형 티슈 등과 같은 외부물체의 하단면은 통상 평면형태를 취하기 때문에 원형 또는 각진 형상의 그릴(10)의 상부면에 놓이더라도 일측으로 미끄러져 내려가거나 외부물체가 기울어지게 된다.

또한, 상기 외부물체가 그릴의 상부면에 정확하게 수평하게 올려지더라도 상부면이 돔형 인 경우에는 선 접촉되고, 상부면이 다각형 인 경우에는 수평하게 형성된 평면은 1/3 정도 밖에 안되기 때문이다.

상기 그릴(10)의 형상은 돌출된 구조로서, 그릴의 옆면부에도 슬릿형태의 장 홀(12)을 형성함으로써, 그릴(10)을 통해 유입되는 냉각공기의 유동단면적을 극대화할 수 있다.

한편, 기존의 차량에서 그릴을 통해 패키지트레이 하부의 고전압 전장부품으로 냉각공기를 유입하기 위한 공기유입용 덕트(13)는 그릴(10) 부위까지 밀착되어 완전히 밀봉되지 않으므로 패키지트레이 트림(14)과 덕트(13) 상단부 사이로 냉각유량이 유출될 수 있다.

이를 방지하기 위해 본 발명에 따른 일실시예는 도 7 내지 도 9에 도시한 바와 같이 그릴 장착을 위한 공기유입구가 형성된 패키지트레이(11) 하부면에서 패키지트레이 패널(15) 및 멤버(16)까지 냉각공기유출방지용 덕트 또는 가이드(17)를 설치함으로써, 트렁크나 외부의 공기를 차단하고, 고전압 전장부품을 적정한 온도로 유지하기 위한 실내공기만의 유입할 수 있다.

따라서, 그릴과 공기유입용 덕트의 냉각유량 유출을 초래하는 밀봉의 문제점을 해결할 수 있다.

그리고, 실내의 공기를 유입하기 위한 공기유입구가 패키지트레이(11)에 형성되어 있고, 기존에는 공기유입용 덕트(13)가 패키지트레이(10)의 공기유입구까지 연결되는 구조로 이루어짐으로써, 덕트의 형상이 기형적으로 설계되어 그 크기가 증대되는 문제가 있다.

이를 개선하기 위해 본 발명의 일실시예는 냉각공기유출방지용 덕트 또는 가이드(17)는 패키지트레이 트림(14)과 일체로 형성되고, 상기 실내공기가 덕트 또는 가이드(17)에서 패키지트레이 패널(15)에 형성된 제1공기유입홀(18)과, 패키지트레 이 멤버(16)에 형성된 제2공기유입홀(19)을 통해 공기유입용 덕트에 유입되도록 함으로써, 통합패키지의 공기유입용 덕트를 간소화할 수 있어 작업성 및 냉각용 유량의 손실을 최소화할 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.

도 1a 내지 도 1c는 종래 차량의 실내에서 패키지트레이 및 그릴을 나타내는 도면이고,

도 2a 및 도 2b는 종래의 패키지트레이 트림과 공기유입용 덕트의 밀착상태를 설명하기 위한 도면이고,

도 3a 내지 도 3c는 종래의 공기유입용 덕트가 패키지트레이에 연결된 상태를 나타내는 도면이고,

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 패키지트레이를 나타내는 도면이고,

도 5는 도 4에서 패키지트레이 그릴의 일실시예를 나타내는 사시도이고,

도 6은 도 4에서 패키지트레이 그릴의 다른 실시예를 나타내는 사시도이고,

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 통합패키지의 내부구조를 나타내는 도면이고,

도 8은 도 7에서 A-A 단면을 나타내는 도면이고,

도 9는 도 7에서 본 발명의 일실시예에 따른 고전압 부품의 냉각을 위한 실내공기의 흐름을 나타내는 구성도이고,

도 10는 본 발명의 일실시예에 따른 냉각공기유출방지용 덕트 또는 가이드, 공기유입용 덕트를 나타내는 도면이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10,10a,10b : 그릴 11 : 패키지트레이

12 : 장홀 13 : 공기유입용 덕트

14 : 패키지트레이 트림 15 : 패키지트레이 패널

16 : 패키지트레이 패널 17 : 냉각공기유출방지용 덕트 또는 가이드

18 : 제1공기유입홀 19 : 제2공기유입홀

20 : 공기배출용 덕트 21 : 통합배터리

22 : 쿨링모터

Claims (5)

1. 통합패키지 내부 배터리 및 고전압 부품의 냉각용 흡입부에 있어서,

   실내공기의 유입을 위해 패키지트레이에 형성된 공기유입구에 장착되고, 상기 공기유입구에서 상부방향으로 돌출형성된 그릴;

   상기 패키지트레이의 하부에 장착된 패키지트레이 트림과 패키지트레이 패널 사이에 설치되어, 상기 그릴을 통해 유입된 실내공기가 패키지트레이 트림과 패키지트레이 패널 사이로 유출되지 않도록 하는 냉각공기유출방지용 덕트 또는 가이드;

   상기 패키지트레이 패널의 하단부와 연결되는 패키지트레이 멤버; 및

   상기 패키지트레이 멤버 하부에 설치되고, 패키지트레이 멤버를 통해 실내공기를 공급받아 배터리 및 고전압 부품을 냉각하기 위한 공기로 유도하는 공기유입용 덕트;

   를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 통합패키지 내부 배터리 및 고전압 부품의 냉각용 흡입부.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 그릴의 상부면은 돔형의 곡면 또는 다각형의 각이 진 평면으로 형성된 것을 특징으로 하는 통합패키지 내부 배터리 및 고전압 부품의 냉각용 흡입부.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 그릴의 옆면에 공기흡입용 장홀이 형성된 것을 특징으로 하는 통합패키지 내부 배터리 및 고전압 부품의 냉각용 흡입부.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 냉각공기유출방지용 덕트 또는 가이드는 패키지트레이 트림과 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 통합패키지 내부 배터리 및 고전압 부품의 냉각용 흡입부.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 냉각공기유출방지용 덕트 또는 가이드에 의해 유도된 실내공기는 패키지트레이 패널에 형성된 제1공기유입홀과, 패키지트레이 멤버에 형성된 제2공기유입홀을 통해 공기유입용 덕트에 전달되는 것을 특징으로 하는 통합패키지 내부 배터리 및 고전압 부품의 냉각용 흡입부.

Images