KR20120095833A - 특히 차량을 위한 냉각 시스템 - Google Patents

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KR20120095833A KR1020127000811A KR20127000811A KR20120095833A KR 20120095833 A KR20120095833 A KR 20120095833A KR 1020127000811 A KR1020127000811 A KR 1020127000811A KR 20127000811 A KR20127000811 A KR 20127000811A KR 20120095833 A KR20120095833 A KR 20120095833A
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cooling medium
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산드라 바르델마스
조셴 토니센
마커스 클레이
디터 라우케만
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보이트 파텐트 게엠베하
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Abstract

본 발명은 냉각 시스템, 특히 차량 냉각 시스템에 관한 것으로서,
- 냉각 매체 펌프에 의해 내부에서 냉각 매체가 순환하는 냉각 회로를 포함하며,
- 상기 냉각 매체 펌프 또는 다른 작동 장치는, 구동 장치에 의해 구동되는 펌프 임펠러와 상기 냉각 매체 펌프를 구동하는 터빈 휠을 구비하는 유압 커플링을 경유하여 상기 구동 장치에 의해 구동되고, 상기 펌프 임펠러와 상기 터빈 휠이 함께 작동 매체로 선택적으로 채워질 수 있는 환형의 작동 챔버를 형성하고,
- 상기 작동 매체는 상기 냉각 매체이며,
- 상기 냉각 매체로 채워진 공간과 상기 냉각 매체로 채워진 공간 내의 냉각 매체 레벨 상부의 공기 챔버를 구비하는 보상 용기를 포함한다.
본 발명은 상기 유압 커플링의 상기 작동 챔버가 항상 상기 공기 챔버에 연결되거나, 공기 전달 접속을 경유하여 후자에 선택적으로 연결될 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

특히 차량을 위한 냉각 시스템{COOLING SYSTEM, IN PARTICULAR FOR A MOTOR VEHICLE}
본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 기재된 특징들을 가지는 냉각 시스템에 관한 것이다.
현존하는 형태의 냉각 시스템들은 구동 모터 및/또는 특히 차량 구동 트레인 등의 다른 유닛들의 냉각에 사용된다. 이들은 내부에서 냉각 펌프에 의해 냉각 매체가 순환되는 냉각 시스템을 구비한다. 상기 냉각 매체는, 예를 들면 물 또는 물 혼합물이 된다. 냉각 순환은 상기 냉각 매체를 냉각되는 유닛, 특히 구동 모터에 공급하며, 상기 냉각 매체가 방출되는 열을 흡수하고, 상기 냉각 시스템 내에 제공되는 열교환기, 특히 흡수된 열을 주변 대기로 발산하는 물-공기 열교환기를 향해 흐르게 된다. 그 원리에 있어서, 상기 냉각 매체에 의해 흡수된 열은 단순히 주변 대기로 방출될 수는 없으며, 오히려 차량 내의 각 구동 트레인에 유익하게 사용되거나 전력으로 재생될 수 있다. 본 발명은 전술한 형태의 모든 냉각 시스템에 사용될 수 있다.
차량 냉각 시스템의 기존의 냉각 매체 펌프가 차량의 구동 모터에 지속적으로 구동 접속되고, 이에 따라 상기 구동 모터의 회전 속도에 따라 구동되는 반면, 전기 모터에 의해 구동되는 냉각 매체 펌프들은 최근에 제안되어 왔거나, 이러한 펌프들은 상기 구동 모터와 상기 냉각 매체 펌프 사이에 구동 접속되게 정렬되는 가변형(switchable) 자석 커플링을 구비한다. 또한, 아직 공개되지 않은 독일 특허 출원 제 10 2008 0034 973.9호에는 냉각 매체 펌프의 로터(rotor)를 토크-방지 방식으로 유압 커플링(hydrodynamic coupling)의 2차 휠에 연결하는 점과 상기 냉각 매체를 상기 유압 커플링의 작동 매체로 동시에 사용하는 점이 제시되어 있다.
비록 전술한 형태의 예들이 차량에 현재 요구되는 냉각 효율에 대해 상기 냉각 펌프의 전력 입력을 조절하고 연료의 절감을 제공할 수 있으며, 이외에도 상기 유압 커플링의 작동 매체가 동시에 상기 냉각 시스템의 냉각 매체라는 점과 상기 구동 장치의 냉태 시동(cold start)의 경우에 상기 냉각 매체 펌프의 냉각 효율을 감소시킴에 의해 웜업(warm-up) 상태가 단축될 수 있다는 점으로 인하여, 상기 냉각 매체 펌프를 부분적으로 또는 완전히 스위치 오프(switch off)시키도록 상기 유압 커플링의 작동 챔버를 비울 때에 상기 구동 장치와 상기 냉각 매체 펌프 사이의 구동 트레인 내의 종래의 유압 커플링을 사용할 경우에는 문제점들이 관찰될 수 있다. 따라서, 상기 냉각 시스템이 일반적으로 압력 초과가 발생될 수 있는 주변 대기에 대해 밀폐되는 시스템으로서 설계되기 때문에 상기 작동 매체가 상기 유압 커플링의 상기 작동 챔버로부터 원하는 정도로 항상 제거되지는 않는다.
본 발명의 목적은 유압 커플링의 작동 챔버가 항상 원하는 정도로 비워져 있는 방식으로 상술한 형태의 냉각 시스템을 보다 발전시키는 것이다.
본 발명의 목적은 청구항 제1항의 특징들을 구비하는 냉각 시스템에 의해 달성된다. 본 발명의 상세한 예시적인 실시예들은 종속 청구항들에 기재된 바와 같다.
본 발명에 따른 냉각 시스템은, 특히 차량 냉각 시스템의 형태로서, 냉각 매체 펌프에 의해 내부에서 냉각 매체가 순환하는 냉각 회로를 구비한다. 상기 냉각 매체 펌프는 유압 커플링을 통해 경유하여 구동 장치에 의해 구동되며, 특히 상기 구동 장치는 동시에 상기 차량을 구동시킨다. 선택적으로 또는 추가적으로, 본 발명에 따르면 상기 냉각 매체 펌프 보다 대응되는 유압 커플링을 경유하는 다른 작동 장치를 구동하는 것이 가능하며, 이에 따라 다음에 상세하게 설명하는 바와 같이 상기 유압 커플링의 2차 휠의 회전 속도를 감소시키도록, 특히 상기 유압 커플링의 상기 2차 휠을 정지시키도록 본 발명의 실시예에 따라 상기 유압 커플링의 상기 작동 챔버를 신뢰성 있게 비울 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 유압 커플링의 상기 작동 매체는 동시에 상기 냉각 시스템의 냉각 매체가 된다. 또한, 상기 냉각 매체로 채워진 공간과 상기 냉각 매체로 채워진 공간 내의 냉각 매체 레벨 상부의 공기 챔버를 구비하는 보상 용기가 제공된다. 상기 냉각 시스템 내의 압력에 따라 또는 상기 전체 냉각 시스템 내의 상기 냉각 매체의 온도에 따라, 상기 보상 용기 내의 상기 냉각 매체 레벨은 상승하게 되거나 하강하게 되며, 이에 따라 상기 냉각 매체 레벨 상부의 상기 공기 챔버는 감소되거나 증가된다.
본 발명에 따르면, 상기 유압 커플링의 상기 작동 챔버는 공기 전달 접속을 경유하여 상기 보상 용기 내의 상기 공기 챔버에 항상 연결되거나, 상기 보상 용기 내의 상기 공기 챔버에 선택적으로 연결될 수 있다. 따라서 "에어 쿠션", 즉 상기 보상 용기 내의 상기 공기 챔버로부터의 공기가 원하는 경우에 상기 유압 커플링의 상기 작동 챔버 내로 흐르고, 상기 유압 커플링의 상기 작동 챔버로부터 흘러나오는 상기 작동 매체를 대체하는 것이 가능하다. 상기 작동 챔버로부터 상기 작동 매체가 흘러나오고 이에 따라 상기 작동 챔버의 충진 레벨이 감소됨으로써, 상기 유압 커플링의 펌프 임펠러와 상기 유압 커플링의 터빈 휠 사이의 슬립율(slippage)이 증가하고, 이에 따라 상기 구동 장치의 속도와 상기 유압 커플링을 경유해 구동되는 상기 작동 장치 사이의 슬립율, 특히 상기 냉각 매체 펌프의 슬립율이 증가한다.
특히, 상기 냉각 시스템은, 주변 대기압에 대하여 영구적으로 또는 어떤 통제에 따라, 예를 들면 상기 냉각 매체의 온도에 따라 높은 압력이 발생되는 주변 대기압에 대한 내압 밀폐 시스템으로서 설계된다.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 작동 챔버가 상기 보상 용기 내의 상기 공기 챔버에 이를 경유하여 연결되는 상기 공기 전달 접속은, 상기 공기 전달 접속을 선택적으로 차단 및 해제하기 위하여, 예를 들면 방향 제어 밸브와 같은, 특히 방향 밸브의 형태로서의 차단 밸브(shut-off valve)이다.
본 발명의 예시적인 실시예에 따르면, 상기 유압 커플링의 상기 작동 챔버는 항기 냉각 매체 펌프의 흡입면(suction side)에 항상 연결되거나, 상기 작동 매체를 이송하기 위한 추가적인 접속을 경유하여 후자에 선택적으로 연결될 수 있다. 상기 작동 매체를 이송하기 위한 접속이 제공될 경우, 상기 접속은 제1 스위칭 모드에서 상기 접속을 해제하고 제2 스위칭 모드에서 이를 차단하는 밸브, 특히 분배 밸브(distributing valve)를 포함할 수 있다.
추가적으로 또는 선택적으로, 상기 유압 커플링의 상기 작동 챔버는 상기 작동 매체를 이송하기 위한 추가적인 접속을 경유하여 상기 냉각 매체 펌프의 압력면(pressure side)에 선택적으로 연결될 수 있고, 상기 접속은 상기 유압 커플링을 스위치 오프하거나 상기 작동 챔버를 부분적으로 비움에 따라 상기 유압 커플링의 미끄러짐을 증가시키도록 특히 밸브, 예를 들면 방향 밸브에 의해 선택적으로 차단될 수 있다.
추가적으로 또는 선택적으로, 상기 유압 커플링의 상기 작동 챔버는, 또한 상기 작동 매체를 이송하기 위한 추가적인 접속을 경유하여 상기 보상 용기의 냉각 매체로 채워진 상기 공간에 선택적으로 연결될 수 있으며, 이에 따라 상기 접속도, 특히 밸브에 의해, 예를 들면 방향 밸브에 의해 선택적으로 차단될 수 있다.
전술한 작동 매체의 이송을 위한 접속들 중에서 하나 또는 여러 개를 포함할 수 있는 예시적인 실시예에 따르면, 상기 유압 커플링의 상기 작동 챔버는 유입구와 유출구를 구비할 수 있고, 적어도 상기 유입구는, 특히 밸브에 의해, 예를 들면 방향 밸브에 의해 차단될 수 있으며, 상기 유출구는 상기 작동 매체의 이송을 위한 접속을 경유해 상기 유입구에 연결되며, 이에 따라 상기 유출구를 통해 상기 작동 챔버로부터 배출되는 상기 작동 매체는 자연적으로 상기 유입구가 차단되지 않게 되는 상기 유입구를 경유해 상기 작동 챔버로 적어도 부분적으로 다시 이송될 수 있다.
상기 공기 전달 접속 내에 제공되는 상기 밸브 및/또는 상기 작동 매체의 이송을 위한 접속들 중 하나에 제공되는 밸브는, 전술한 바와 같이, 상기 작동 매체를 갖는 상기 작동 챔버의 충진 레벨을 부분적인 충진을 포함하여 가변적으로 조절하도록 클록 방식(clocked manner)으로 구동할 수 있다. 이러한 조절 가능성은 상기 작동 챔버가 채워지고 단순히 비워질 수 있는 것뿐만 아니라 오히려 최소 충진 레벨과 최대 충진 레벨 사이에서 서도 다른 충진 레벨들을 가질 수 있음을 의미한다. 추가적으로 또는 선택적으로, 상기 작동 챔버 내로 및/또는 상기 작동 챔버로부터 상기 작동 매체의 흐름을 보다 크게 또는 작게 급격히 조절하여 상기 충진 레벨을 변화시키도록 압력 조정 밸브(pressure regulating valve)들이 설치될 수 있다. 예를 들면, 온/오프(on/off) 밸브가 상기 유압 커플링의 상기 유입구 내에 정렬될 수 있을 뿐만 아니라 제어 밸브 또는 조정 밸브가 상기 유압 커플링의 상기 유출구 내에 정렬될 수 있다.
상기 유압 커플링의 상기 유출구는 상기 작동 챔버의 방사상의 외측 주변부로부터 거리를 두고 연결될 수 있으므로, 상기 작동 매체의 잔류량이 항상 상기 작동 챔버 내에 남게 된다.
전술한 바와 같이, 상기 공기 전달 접속 내에 제공되는 밸브와 상기 작동 매체의 이송을 위한 접속들 중 적어도 하나에 제공되는 밸브는 결합되어 통상의 밸브, 특히 대응되는 수의 포트들을 포함하는 방향 밸브를 형성할 수 있다.
상기 유압 커플링의 상기 터빈 휠은 상기 냉각 매체 펌프의 로터와 일체로 형성 및/또는 상기 냉각 매체 펌프의 로터를 이송할 수 있다.
본 발명에 따르면, 상기 유압 커플링의 상기 작동 챔버가 항상 상기 공기 챔버에 연결되거나, 상기 공기 전달 접속을 경유하여 상기 공기 전달 챔버에 선택적으로 연결될 수 있다. 따라서 상기 유압 커플링의 상기 작동 챔버가 항상 원하는 정도로 비워질 수 있다.
도 1은 예시적인 제1 실시예의 개략적인 도면이다.
도 2는 예시적인 제2 실시예의 개략적인 도면이다.
도 3은 예시적인 제3 실시예의 개략적인 도면이다.
도 4는 예시적인 제4 실시예의 개략적인 도면이다.
도 5는 예시적인 제5 실시예의 개략적인 도면이다.
도 6은 예시적인 제6 실시예의 개략적인 도면이다.
이하, 예시적인 실시예들을 통해 본 발명을 설명한다.
도 1 내지 도 6에 예시한 바에 있어서, 상기 냉각 시스템은, 유압 커플링(hydrodynamic coupling)(4)을 경유하여 구동 장치(3)에 의해 냉각 매체 펌프(2)가 구동되고, 펌프 임펠러(pump impeller)(19)를 통해 작동 챔버(6) 내의 작동 매체의 시스템 흐름에 의해 유체 역학적으로 구동되는 상기 유압 커플링(4)의 터빈 휠(5)이 상기 냉각 매체 펌프(2)의 로터(rotor)와 함께 단일 부품으로 설계되는 냉각 회로(1)를 포함하는 것으로 개략적으로 도시되어 있다. 상기 구동 장치(3)는 상기 냉각 매체에 의해 냉각되며, 열은 열 교환기(20)에 의해 상기 냉각 매체로부터 주변 대기로 방출된다. 상기 냉각 매체는 상기 유압 커플링(4)의 상기 작동 매체이다.
상기 냉각 매체 펌프(2)는 흡입면(suction side)(21)으로부터 압력면(pressure side)(22)까지 상기 냉각 매체를 펌핑한다. 도 1 내지 도 4에 도시한 실시예들에 따르면, 보상 용기(compensating container)(7)는 상기 냉각 매체 및/또는 상기 작동 매체를 전달하도록 상기 흡입면(21)에 연결된다. 도 5 및 도 6에 역으로 도시한 실시예들에 따르면, 상기 보상 용기(7)는 상기 작동 매체를 전달하도록 상기 압력면(22)에 연결된다. 이러한 형태의 포트(port)가 의무적인 것은 아니며, 따라서 선택적으로 대체될 수도 있다. 다른 접속 포인트들도 고려될 수 있다.
상기 보상 용기(7)는 공기 챔버(9) 및 냉각 매체 레벨을 나타내는 표시로 도시된 바와 같이 상기 냉각 매체로 채워진 공간(8)을 구비한다. 이러한 실시예에 있어서, 상기 공기 챔버(9)의 영역 내의 상기 보상 용기(8) 상에 과압 밸브(overpressure value)도 도시되어 있다.
도시된 모든 실시예들에 있어서, 상기 공기 챔버(9)는 공기 전달 접속(air conducting connection)(10)을 경유하여 상기 유압 커플링(4)의 상기 작동 챔버(6)에 항상 연결되거나 선택적으로 연결될 수 있다. 도 1에 따른 실시예에 있어서, 연속적인 접속이 예시적으로 제공되고, 점선들로 나타낸 바와 같이, 상기 공기 전달 접속(10)의 차단을 위하여 밸브(11)가 제공될 수 있다. 이러한 사항은 도 2에 있어서도 동일하다.
도 3 내지 도 6에 따른 반대되는 실시예에 있어서, 2/2-웨이(way) 밸브(도 4) 또는 3/2-웨이 밸브(도 3, 도 5, 도 6)가 상기 공기 전달 접속(10) 내에 제공되며, 후자의 공기 전달 접속(10)은 상기 유압 커플링(4)의 상기 작동 챔버(6)를 선택적으로 상기 보상 용기(7) 내의 공기와 연결하거나, 상기 보상 용기(7) 내의 상기 냉각 매체와 연결하거나, 혹은 상기 냉각 매체 펌프(2)의 흡입면(21)에 연결한다. 서술하지는 않았으나, 상기 냉각 매체 펌프(2)의 압력면(22)에 대한 접속은, 예를 들면 도 5에 따라 보상 용기(7)를 경유하는 바와 같이 상기 압력면(22)에 대한 간접적인 접속 대신에 선택적이 될 수 있다.
도시된 예시적인 실시예들에 있어서의 공기 전달 접속(10)을 차단하는데 사용되는 모든 밸브들은 참조 부호 11로 표시한다. 이들 밸브들이 상기 작동 매체를 전달하는 접속을 차단하기 위하여 사용되는 경우, 상기 밸브들은 이들이 상기 작동 매체를 상기 작동 챔버(6)로 전달하기 위하여 상기 냉각 매체 펌프(2)의 흡입면(21)의 접속(21) 내에 위치하는 지에 따라 이들은 참조 부호 23(도 3 및 도 6 참조)으로 추가적으로 표시되거나, 또는 상기 작동 매체를 상기 작동 챔버(6)로 전달하기 위하여 상기 보상 용기(7)의 냉각 매체로 채워지는 상기 공간(8)의 접속(14) 내에 위치하는 지의 여부에 따라 참조 부호 18(도 5 참조)로 표시되는 바와 같이 다른 참조 부호로 표시된다.
도시된 각각의 예시적인 실시예들에 있어서, 상기 유압 커플링(4)의 상기 작동 챔버(6)는 유입구(15)와 유출구(16)를 구비한다. 상기 유입구(16)는, 상기 냉각 매체 펌프(2)를 구동시키도록 상기 유압 커플링(4)을 동작시킬 때 및/또는 상기 펌프 임펠러(19)와 상기 터빈 휠(5) 사이의 미끄러짐을 증가시키도록 상기 작동 챔버(6)를 비울 때, 혹은 상기 유압 커플링(4)을 스위치 오프(off)시킬 때 상기 작동 챔버(6)로부터 상기 작동 매체를 방출하는데 사용된다. 따라서 상기 유입구(15)는 상기 유압 커플링(4)을 구동시킬 때 및/또는 상기 유압 커플링(4)을 스위치 온(on)시킬 때 혹은 상술한 미끄러짐을 감소시킬 때 상기 작동 매체를 상기 작동 챔버(6) 내로 제공하는데 사용된다.
상기 유출구(16)는 도 2, 도 5 및 도 6에 예시적으로 나타낸 바와 같이 상기 유출구(16)를 경유하여 상기 유압 커플링(4)의 상기 작동 챔버(6)로 상기 작동 매체가 다시 돌아가는 것을 방지하는 리턴 밸브(return valve)를 포함할 수 있다. 그러나 이러한 리턴 밸브는 단지 선택적이다.
상기 유입구(15)는 또한 도 1에 나타낸 바와 같이 상기 작동 매체를 이송하는 상기 냉각 매체 펌프(2)의 압력면(22)에 연결될 수 있고, 상기 작동 매체를 이송하기 위한 접속(13)은 전술한 목적들에 대해 선택적인 2/2-웨이 밸브로 설계된 상기 밸브(17)에 의해 차단될 수 있거나, 상기 작동 매체를 이송하기 위해 상기 보상 용기(7)의 냉각 매체로 채워진 공간(8)에 접속될 수 있으나, 이와 같은 접속은 전술한 목적들을 위해 밸브(18)에 의하여 선택적으로 차단될 수 있다. 도 2에 나타낸 실시예에 따르면, 상기 밸브(18)는 또한 도 4에 따른 실시예에서 설명한 바와 같이 2/2-웨이 밸브로 설계될 수 있다. 도시한 바와 같이, 상기 공기 전달 접속(10)과 상기 작동 매체의 이송을 위한 접속(14)은 도 4에 따라 내부에 상기 밸브(18)가 설치된 상기 작동 매체를 이송하기 위한 상기 접속(14)의 후방에서 통상적인 파이프로 이어진다. 상기 파이프의 통상적으로 이어지는 부분 내에서 공기의 침투를 방지하기 위하여, 상기 공기 전달 접속(10)의 밸브(11)는 상기 밸브(18)에 대해 평행하고 상기 통상적인 파이프 내의 상기 공기 전달 접속(18)의 입구 전방에 정렬된다.
도시한 바와 같이, 상기 유입구(15)는 상기 작동 매체를 이송하기 위한 접속(12)을 경유하여 상기 작동 챔버(6)에 연결되고, 도 3 및 도 6에 따라 상기 냉각 매체 펌프(2)의 흡입면(21)에 연결되지만. 상기 작동 매체의 이송을 위한 접속(12)은 밸브(23)에 의해 선택적으로 차단될 수 있다. 비록 이러한 실시예에서 상기 밸브(23)는 상기 공기 전달 접속(10) 내의 상기 밸브(11)와 같은 통상적인 밸브(common valve)로 설계되지만, 서로 이격되는 2개의 밸브들이 제공될 수도 있다.
상기 유압 커플링(4)의 작동 챔버(6)의 유출구(16)는, 도 1, 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 도 4에 대체 가능하게 점선으로 도시한 바와 같이 상기 작동 매체를 이송하는 접속을 경유하여 상기 냉각 매체 펌프(2)의 흡입면(21)에 연결될 수 있다. 그 결과, 상기 작동 매체의 이송을 위한 접속도 상기 도면들에서 참조 부호 12로 표시된다. 따라서 도 6에 따른 실시예는 상기 작동 챔버(6)로부터 상기 냉각 매체 펌프(2)의 흡입면(21)으로 상기 작동 매체의 이송을 위한 2개의 접속(12)들을 구비하며, 이에 따라 상기 유출구(16)에 대한 유입구(15)의 접속은 상기 작동 매체의 이송을 위한 상기 접속들 모두를 경유하게 된다.
도 2에 따른 실시예에 있어서, 상기 유입구(15)도 상기 작동 챔버(6)의 유출구(16)에 연결된다. 따라서 상기 유출구(16)로부터 상기 작동 매체를 안내하기 위한 접속이 제공되며, 상기 접속(14) 내의 상기 밸브(18)의 발생된 업스트림(upstream)은 참조 부호 24로 나타낸다.
도 1 내지 도 6에 나타낸 냉각 시스템들의 구동 모드를 다음과 같이 간단하게 설명한다.
도 1에 따르면, 상기 작동 챔버(6)를 인도하는 유입구(15)와 상기 작동 매체를 이송하기 위한 상기 접속(13) 내의 상기 냉각 매체 펌프(2)의 압력면(22) 사이의 상기 밸브(17)는 선택적으로 개방되고 폐쇄될 수 있으며, 특히 상기 작동 챔버(6) 내로의 상기 작동 매체의 흐름을 제어 및/또는 조절하기 위하여 클록 방식(clocked manner)으로 구동할 수 있다. 상기 작동 매체의 이송을 위한 상기 접속(13)을 상기 밸브(17)가 차단하는 상황 하에서, 상기 작동 매체는 상기 냉각 매체 펌프(2)의 흡입면(21)의 방향으로 상기 유출구(16)를 경유하여 상기 작동 챔버(6)로부터 보다 흐르지만, 상기 작동 챔버(6) 내의 상응하는 부피는 상기 보상 용기(7)로부터의 공기로 대체되어, 상기 작동 매체가 상기 작동 챔버(6)로부터 부드럽게 흘러 나가거나, 상기 작동 챔버(6)가 상기 작동 매체가 부드럽게 흘러나감으로써 비워지게 된다. 상기 유압 커플링(4)이 동작하는 동안 상기 작동 챔버(6)로부터의 상기 공기 전달 접속(10)을 경유하여 상기 보상 부재(7)로의 상기 작동 매체의 원하지 않은 바이패스(by-pass) 흐름을 방지하기 위하여, 특히 상기 작동 매체를 이송하기 위한 상기 접속(13)을 경유해 상기 작동 챔버(6)를 채울 때, 이미 나타낸 상기 밸브(11)가 그에 제공될 수 있고, 이에 따라 폐쇄될 수 있다.
도 2에 따른 실시예는 그 기능적인 측면에서 도 1의 경우와 유사하다. 이 경유의 차이점은 단지 상기 유압 커플링(4) 내로의 작동 매체의 흐름이 상기 보상 용기(7)로부터 수행되는 점이다. 상기 보상 용기(7) 내의 작동 매체로 채워진 공간(8)과 상기 작동 챔버(6)를 유도하는 유입구(15) 사이의 상기 작동 매체를 이송하기 위한 상기 접속(14)을 참조하기 바란다. 따라서 상기 밸브(18)는 도 1의 밸브(17)와 같다. 또한, 다른 차이점은 상기 유출구(16)가 상기 작동 매체의 이송을 위한 접속(24)을 경유해 상기 밸브(18)의 업스트림으로 상기 작동 매체의 이송을 위한 접속(14)에 연결되고, 이에 따라 상기 작동 매체가 상기 밸브(18)가 개방될 때에 바이패스를 경유하여 상기 유출구(16)로부터 상기 유입구(15)로 흐를 수 있는 점이다.
도 3에 따른 실시예에 있어서, 상기 작동 챔버(6)를 안내하는 상기 유입구(15)는 상기 공개 챔버(9)로부터의 공기와 함께 작용하거나, 상기 밸브(11, 23)의 스위치 위치를 조절함에 따라 상기 흡입면(21)으로부터의 상기 작동 매체와 함께 선택적으로 작용한다. 여기서, 상기 밸브(11, 23)는 상기 작동 챔버(6)의 충진 레벨을 개방 또는 폐쇄 루프(loop) 방식으로 제어하는 클록 방식으로 구동될 수 있다.
도 4에 따르면, 상기 보상 용기(7)로부터 상기 작동 챔버(6)를 안내하는 상기 유입구(15)까지 상기 작동 매체를 공급하기 위하여 상기 밸브(18)도 개방되거나, 상기 공기 챔버(9)로부터 상기 유입구(15)로 공기를 공급하도록 상기 밸브(11)가 개방된다. 따라서 이 경우에 다른 밸브는 닫힌다.
상기 유출구(16)는 상기 보상 용기(7)에 연결되며, 이 경우에는 보다 정확하게는 상기 작동 매체의 이송을 위한 상기 접속(25)에 의하여 상기 공기 챔버(9)에 연결된다. 이와는 달리, 점전으로 나타낸 바와 같이 상기 흡입면(21)에 대한 접속이나, 상기 보상 용기(7)의 상기 작동 매체로 채워지는 공간(8)에 대한 접속이 가능할 수 있다.
도 5에 따르면, 상기 밸브(11, 18)는 상기 보상 용기(7)의 공기 챔버(9)를 상기 작동 챔버(6)를 안내하는 상기 유입구(15)에 연결하거나, 상기 작동 매체로 채워진 상기 보상 용기(7)의 공간(8)에 연결하도록 왕복(toggled)하게 된다. 또한, 상기 밸브는 상술한 밸브와 같이 필요한 경우에는 클록 방식으로 구동될 수 있다.
도 6에 따른 실시예는 상기 작동 매체가 상기 보상 용기(7)로부터 제공되는 것이 아니라 상기 냉각 매체 펌프(2)의 흡입면(21)으로부터 상기 유입구(15)로 제공되는 점을 제외하면 그 기능적인 측면에서 도 5의 경우와 유사하다.
예시적인 실시예들에서 제어 유닛이 오작동하는 경우에 상기 유압 커플링(4)의 상기 작동 챔버(6)가 상기 냉각 매체 펌프(2)를 구동하도록 상기 작동 매체로 채워지는 방식으로 상기 밸브들의 동작이 특히 적합하게 선택된다.
본 발명이 전술한 실시예들에 의해 한정되는 것은 아니며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 첨부된 도면과 본 명세서의 기재 사항으로부터 본 발명에 대한 다른 다양한 실시예들 및 변형예들이 가능함을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (9)

  1. 냉각 매체 펌프(2)에 의해 내부에서 냉각 매체가 순환하는 냉각 회로(1)를 포함하며,
    상기 냉각 매체 펌프(2) 또는 다른 작동 장치는, 구동 장치(3)에 의해 구동되는 펌프 임펠러(19)와 상기 냉각 매체 펌프(2)를 구동하는 터빈 휠(5)을 구비하는 유압 커플링(4)을 경유하여 상기 구동 장치(3)에 의해 구동되고, 상기 펌프 임펠러(19)와 상기 터빈 휠(5)이 함께 작동 매체로 선택적으로 채워질 수 있는 환형의 작동 챔버(6)를 형성하고,
    상기 작동 매체는 상기 냉각 매체이며,
    상기 냉각 매체로 채워진 공간(8)과 상기 냉각 매체로 채워진 공간(8) 내의 냉각 매체 레벨 상부의 공기 챔버(9)를 구비하는 보상 용기(7)를 포함하는 냉각 시스템, 특히 차량 냉각 시스템에 있어서,
    상기 유압 커플링(4)의 상기 작동 챔버(6)가 항상 상기 공기 챔버(9)에 연결되거나, 공기 전달 접속(10)을 경유하여 후자에 선택적으로 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 냉각 시스템은 주변 대기압, 특히 주변 대기압에 대해 높은 압력을 갖는 내압 밀폐 시스템으로 설계되는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 공기 전달 접속(10)을 선택적으로 중단 및 해제하기 위하여, 상기 공기 전달 접속(10) 내에 차단 밸브(11)가 특히 방향 제어 밸브의 형태로 제공되는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유압 커플링(4)의 상기 작동 챔버(6)는 항상 상기 냉각 매체 펌프(2)의 흡입면(21)에 연결되거나, 상기 작동 매체의 이송을 위한 추가적인 접속(12)을 경유하여 후자에 선택적으로 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유압 커플링(4)의 상기 작동 챔버(6)는 상기 작동 매체의 이송을 위한 추가적인 접속(13)을 경유하여 상기 냉각 매체 펌프(2)의 상기 압력면(22)에 선택적으로 연결될 수 있고, 상기 접속은 특히 밸브(17)에 의해 선택적으로 차단될 수 있는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유압 커플링(4)의 상기 작동 챔버(6)는 상기 작동 매체의 이송을 위한 추가적인 접속(14)을 경유하여 상기 보상 용기(7)의 냉각 매체로 채워진 상기 공간(8)에 선택적으로 연결될 수 있으며,상기 접속은 특히 밸브(8)에 의해 선택적으로 차단될 수 있는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유압 커플링(4)의 상기 작동 챔버(6)는 유입구(15) 및 유출구(16)를 구비하고, 상기 유입구(15)는 특히 밸브(17, 18)에 의해 차단될 수 있으며, 상기 유출구(16)는 상기 작동 매체의 이송을 위한 접속(12, 24)을 경유하여 상기 유입구(15)에 연결되어, 상기 유출구(16)를 통해 상기 작동 챔버(6)로부터 방출되는 상기 작동 매체가 상기 유입구(15)를 통해 상기 작동 챔버(6)로 적어도 부분적으로 또는 완전히 복귀하는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
  8. 제 3 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공기 전달 접속(10) 내에 제공되는 상기 밸브(11) 및/또는 상기 작동 매체의 이송을 위한 접속(12, 13, 14) 내에 제공되어 상기 작동 챔버(6)에 연결되는 밸브(17, 18)는 상기 작동 매체를 갖는 상기 작동 챔버(6)의 충진 레벨을 부분적인 충진을 포함하여 가변적으로 조절하도록 클록 방식으로 구동될 수 있는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유압 커플링(4)의 상기 터빈 휠(5)은 상기 냉각 매체 펌프(2)의 로터와 일체로 형성 및/또는 이를 이송하며, 특히 상기 펌프 임펠러(19) 또는 이를 구동하는 축 상에 상대적으로 장착되는 것을 특징으로 하는 냉각 시스템.
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