KR20150019701A - 쿨링모듈 - Google Patents

쿨링모듈

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KR20150019701A KR20130096841A KR20130096841A KR20150019701A KR 20150019701 A KR20150019701 A KR 20150019701A KR 20130096841 A KR20130096841 A KR 20130096841A KR 20130096841 A KR20130096841 A KR 20130096841A KR 20150019701 A KR20150019701 A KR 20150019701A
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Abstract

본 발명은 쿨링모듈에 관한 것으로서, 본 발명은 제1열교환매체 응축 성능, 제3열교환매체 냉각 성능, 및 제2열교환매체 냉각 성능을 충분히 확보할 수 있으며, 소형화가 가능한 쿨링모듈에 관한 것이다.

Description

쿨링모듈{Cooling Module}
본 발명은 쿨링모듈에 관한 것으로서, 본 발명은 냉매 응축 성능, 엔진 냉각수 냉각 성능, 및 전장부품 냉각수 냉각 성능을 충분히 확보할 수 있으며, 소형화가 가능한 쿨링모듈에 관한 것이다.
일반적으로, 내연기관이 장착된 차량에서는 엔진의 가동 시 발생하는 열이 실린더 헤드, 피스톤, 밸브 등에 전도되며, 이로 인하여 이 부품들의 온도가 과도하게 높아지면 열팽창이나 열화에 따라 부품의 강도가 떨어지고, 엔진 수명이 단축되며, 연소상태도 나빠져 노킹이나 조기점화가 발생하여 엔진의 출력도 저하된다.
또한, 엔진의 냉각이 불완전하게 이루어지는 경우에는 실린더 내주면의 유막이 끊어지는 등 윤활기능도 저하됨과 아울러 엔진오일이 변질됨으로써 실린더의 이상마모를 일으키게 될 뿐만 아니라 피스톤이 실린더 내벽 면에 융착되는 현상도 발생하게 된다.
한편, 차량에서는 엔진 외에도 모터, 인버터, 배터리 스택 등을 포함하는 전기, 전자 구성품인 전장부품 역시 냉각해야하는 데, 상기 엔진을 통과한 냉각수와 전장부품을 통과한 냉각수는 일정 온도 차이가 발생되어 하나의 냉각 시스템을 갖지 못한다.
도 1은 차량용 냉각 시스템을 나타낸 것으로서, 도 1 (a) 는 엔진 냉각 시스템을, 도 1 (b)는 전장부품 냉각 시스템을 나타내었다.
더욱 상세하게, 상기 엔진 냉각 시스템(10)은 엔진(1)을 냉각하기 위한 냉각수를 순환하는 워터펌프(15), 냉각수를 냉각하는 제1라디에이터(11), 상기 제1라디에이터(11)로 냉각수를 공급하기 위한 제1냉각수저장탱크(13), 및 제1냉각수조절캡(12)을 포함하여 형성된다.
이 때, 상기 엔진 냉각 시스템(10)은 상기 제1라디에이터(11)와, 워터펌프(15), 및 엔진(1)이 제1연결라인(14)을 통해 연결된다.
또, 상기 전장부품 냉각 시스템(20)은 전장부품(2)을 냉각하기 위한 냉각수를 순환하는 워터펌프(25), 및 냉각수를 냉각하는 제2라디에이터(21), 상기 제2라디에이터(21)로 냉각수를 공급하기 위한 제2냉각수저장탱크(23), 및 제2냉각수조절캡(22)을 포함하여 형성된다.
이 때, 상기 전장부품 냉각 시스템(20)은 상기 전장부품(2)이 인버터 및 스타터 겸용 제너레이터를 포함하도록 형성된 예를 도시하였다.
아울러, 상기 전장부품 냉각 시스템(20) 역시 상기 엔진 냉각 시스템(10)과 마찬가지로, 상기 제2라디에이터(21)와, 워터펌프(24), 및 전장부품(2)은 제2연결라인(24)을 통해 연결된다.
이 때, 상기 제1라디에이터(11) 및 제2라디에이터(21)는 응축기(30)와 팬 및 쉬라우드 조립체(40)를 포함하여 쿨링모듈(50)을 구성하며, 주행풍 및 상기 팬 및 쉬라우드 조립체(40)를 통해 유입되는 공기와 열교환된다.
상기 쿨링모듈(50)의 일 예를 도 2에 도시하였다.
그러나, 도 2에 도시한 형태의 경우, 제2라디에이터(21)의 형성 영역만큼 응축기(30)의 크기가 줄어들어 충분한 응축 효능을 기대하기 어렵고, 제2라디에이터(21) 역시 내부를 유동하는 냉각수의 양을 충분히 확보하기 어려운 문제점이 있다.
한편, 다른 쿨링모듈(50)로서, 제1라디에이터(11), 제2라디에이터(21), 및 응축기(30)가 병렬로 나열된 예가 제안된 바 있으나, 구성품 자체의 두께 및 구성품 간의 간격에 의한 크기가 커져 소형화를 방해하는 문제점이 있다.
이에 따라, 쿨링모듈을 구성하는 제1라디에이터, 제2라디에이터 및 응축기의 각 성능을 충분히 확보할 수 있으면서도, 소형화 가능한 쿨링모듈의 개발이 요구되고 있다.
대한민국공개특허 2013-0012986호(발명의 명칭 : 쿨링모듈 및 그 제어 방법)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 제1열교환매체 응축 성능, 제3열교환매체 냉각 성능, 및 제2열교환매체 냉각 성능을 충분히 확보할 수 있으며, 소형화가 가능한 쿨링모듈을 제공하는 것이다.
특히, 본 발명의 목적은 제1열교환기와 제3열교환매체가 유동되는 제3열교환기의 내부 흐름 방향이 평행하게 형성되고, 제1열교환기와 제2열교환매체가 유동되는 제2열교환기의 내부 흐름 방향이 수직하게 형성됨으로써, 제1열교환기와 제2열교환기의 간격 및 제2열교환기와 제3열교환기의 간격을 줄일 수 있는 쿨링모듈을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 제1열교환기와 제2열교환기의 간격 및 제2열교환기와 제3열교환기의 간격을 줄이면서도 간격유지수단에 의해 제1열교환기, 제2열교환기, 및 제3열교환기 부품 간의 접촉이 방지되어 진동 및 소음을 유발하는 것을 미연에 방지하고, 내구성을 보다 높일 수 있는 쿨링모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 쿨링모듈(1000)은 제1열교환기(100)와, 제2열교환매체를 냉각하는 제2열교환기(200)와, 제3열교환매체를 냉각하는 제3열교환기(300)와, 팬 및 쉬라우드 조립체(600)가 공기 흐름 방향으로 나란하게 배치되는 쿨링모듈(1000)에 있어서, 상기 쿨링모듈(1000)은 상기 제1열교환기(100)를 형성하는 제1튜브(140) 내부의 제1열교환매체 흐름이, 상기 제2열교환기(200)를 형성하는 제2튜브(240) 내부의 전장부품 제3열교환매체 흐름과 수직하게 형성되고, 상기 제3열교환기(300)를 형성하는 제3튜브(340) 내부의 제3열교환매체 흐름 방향과 평행하게 형성되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 제2열교환기(200)는 상기 제1열교환기(100)와의 이격 거리 및 상기 제3열교환기(300)와의 이격 거리를 유지하는 간격유지수단이 더 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 간격유지수단은 상기 제2열교환기(200)의 제2튜브(240)에 일정 두께를 갖도록 도포되는 점성 액체(400a)인 것을 특징으로 한다.
또, 상기 간격유지수단은 차량 높이 방향으로 2개 이상 구비되는 가스켓(400b)(Gasket)인 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 간격유지수단은 일정 두께를 가지며, 상기 제2열교환기(200)의 제2튜브(240) 및 제2핀(250) 형성 영역에 대응되는 크기로, 고정수단(460)에 의해 상기 제2튜브(240) 또는 제2핀(250)에 고정되는 프레임(400c)인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프레임(400c)은 차량 폭 방향으로 길게 형성되며 차량 높이 방향으로 상기 고정수단(460)이 삽입되는 거리만큼 이격되는 제1지지부(401) 및 제2지지부(402)와, 상기 제1지지부(401) 및 제2지지부(402)를 차량 높이 방향으로 연결하며 상기 고정수단(460)이 체결되는 체결부(403)를 포함하는 제1프레임(410); 차량 폭 방향으로 길게 형성되며 차량 높이 방향으로 상기 고정수단(460)이 삽입되는 거리만큼 이격되는 제1지지부(401) 및 제2지지부(402)와, 상기 제1지지부(401) 및 제2지지부(402)를 차량 높이 방향으로 연결하며 상기 고정수단(460)이 체결되는 체결부(403)를 포함하고, 상기 제1프레임(410)과 차량 높이방향으로 일정 거리 이격되는 제2프레임(420); 및 차량 높이 방향으로 길게 형성되어 차량 폭 방향으로 각각 상기 제1프레임(410)과 제2프레임(420)의 양측 단부를 연결하는 제3프레임(430) 및 제4프레임(440)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1열교환기(100)는 차량 폭 방향으로 일정거리 이격되어 나란하게 위치되는 제1-1헤더탱크(110) 및 제1-2헤더탱크(120), 상기 제1-1헤더탱크(110) 및 제1-2헤더탱크(120)에 양단이 고정되는 제1튜브(140), 그리고 상기 제1튜브(140) 사이에 개재되는 제1핀(150)을 포함하며, 상기 제2열교환기(200)는 차량 높이 방향으로 일정거리 이격되어 나란하게 위치되는 제2-1헤더탱크(210) 및 제2-2헤더탱크(220), 상기 제2-1헤더탱크(210) 및 제2-2헤더탱크(220)에 양단이 고정되는 제2튜브(240), 그리고 상기 제2튜브(240) 사이에 개재되는 제2핀(250)을 포함하고, 상기 제3열교환기(300)는 차량 폭 방향으로 일정거리 이격되어 나란하게 위치되는 제3-1헤더탱크(310) 및 제3-2헤더탱크(320), 상기 제3-1헤더탱크(310) 및 제3-2헤더탱크(320)에 양단이 고정되는 제3튜브(340), 그리고 상기 제3튜브(340) 사이에 개재되는 제3핀(350)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 쿨링모듈(1000)은 차량 높이 방향으로, 상기 제1열교환기(100)의 제1튜브(140) 및 제1핀(150) 형성 영역의 높이(H100)와, 상기 제2열교환기(200)의 제2튜브(240) 및 제2핀(250) 형성 영역의 높이(H200)와, 상기 제3열교환기(300)의 제3튜브(340) 및 제3핀(350) 형성 영역의 높이(H300)가 같은 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 본 발명의 쿨링모듈은 제1열교환매체 응축 성능, 제3열교환매체 냉각 성능, 및 제2열교환매체 냉각 성능을 충분히 확보할 수 있으며, 소형화가 가능한 장점이 있다.
특히, 본 발명의 쿨링모듈은 제1열교환기와 제3열교환매체가 유동되는 제3열교환기의 내부 흐름 방향이 평행하 형성되고, 제1열교환기와 제2열교환매체가 유동되는 제2열교환기의 내부 흐름 방향이 수직하게 형성됨으로써, 제1열교환기와 제2열교환기의 간격 및 제2열교환기와 제3열교환기의 간격을 줄일 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 쿨링모듈은 제1열교환기와 제2열교환기의 간격 및 제2열교환기와 제3열교환기의 간격을 줄이면서도 간격유지수단에 의해 제1열교환기, 제2열교환기, 및 제3열교환기 부품 간의 접촉이 방지되어 진동 및 소음을 유발하는 것을 미연에 방지하고, 내구성을 보다 높일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 차량용 냉각시스템을 나타낸 도면.
도 2는 종래의 쿨링모듈을 나타낸 사시도.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 쿨링모듈의 사시도, 종방향 단면도 및 횡방향 단면도.
도 6은 도 3에 도시한 쿨링모듈의 부분 분해사시도.
도 7은 도 3에 도시한 쿨링모듈의 내부 제1열교환매체, 제2열교환매체 및 제3열교환매체 흐름을 나타낸 개략도.
도 8은 본 발명에 따른 쿨링모듈의 다른 종방향 단면도.
도 9는 본 발명에 따른 쿨링모듈의 간격유지수단(점성 액체 이용) 형성 예를 나타낸 개략도.
도 10은 본 발명에 따른 쿨링모듈의 다른 간격유지수단을 나타낸 도면.
도 11은 본 발명에 따른 쿨링모듈의 또 다른 간격유지수단을 나타낸 도면.
이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명의 쿨링모듈(1000)을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
본 발명의 쿨링모듈(1000)은 제1열교환기(100), 제2열교환기(200), 제3열교환기(300), 및 팬 및 쉬라우드 조립체(600)를 포함하는 구성으로서, 상기 제1열교환기(100)를 형성하는 제1튜브(140) 내부의 제1열교환매체 흐름이 상기 제2열교환기(200)를 형성하는 제2튜브(240) 내부의 전장부품 제3열교환매체 흐름과 수직하게 형성되고, 상기 제3열교환기(300)를 형성하는 제3튜브(340) 내부의 제3열교환매체 흐름과 평행하게 형성된다.
상기 제1열교환기(100)는 차량 엔진룸 전측에 구비되어 공기가 최초 통과되는 부분으로서, 제1-1헤더탱크(110), 제1-2헤더탱크(120), 제1입구파이프(131), 제1출구파이프(132), 제1튜브(140), 및 제1핀(150)을 포함하여 구성된다.
더욱 상세하게, 상기 제1열교환기(100)는 상기 제1-1헤더탱크(110) 및 제1-2헤더탱크(120)가 일정 거리 이격되어 나란하게 구비된다. 상기 제1-1헤더탱크(110) 및 제1-2헤더탱크(120)는 제1열교환매체가 유입되는 제1입구파이프(131) 및 제1열교환매체가 배출되는 제1출구파이프(132)가 형성된다. 상기 제1튜브(140)는 상기 제1-1헤더탱크(110) 및 제1-2헤더탱크(120)에 양단이 고정되어 내부에 제1열교환매체가 유동된다. 상기 제1핀(150)은 상기 제1튜브(140) 사이에 개재되어 공기와 상기 제1튜브(140) 내부의 제1열교환매체와의 열교환 효율을 높인다.
도 3 및 도 4에서, 상기 제1열교환기(100)는 팽창밸브로의 제1열교환매체 이송 과정에서 기상과 액상의 제1열교환매체를 분리하여 액상의 제1열교환매체만이 공급되도록 하는 기액분리기(160)가 제1-2헤더탱크(120)에 형성된 예를 나타내었다.
상기 제2열교환기(200)는 제2-1헤더탱크(210), 제2-2헤더탱크(220), 제2입구파이프(231), 제2출구파이프(232), 제2튜브(240), 및 제2핀(250)을 포함하여 형성된다.
더욱 상세하게, 상기 제2열교환기(200)는 상기 제2-1헤더탱크(210) 및 제2-2헤더탱크(220)가 일정 거리 이격되어 나란하게 구비된다. 상기 제2-1헤더탱크(210) 및 제2-2헤더탱크(220)는 제2열교환매체가 유입되는 제2입구파이프(231) 및 제2열교환매체가 배출되는 제2출구파이프(232)가 형성된다. 상기 제2튜브(240)는 상기 제2-1헤더탱크(210) 및 제2-2헤더탱크(220)에 양단이 고정되어 내부에 제2열교환매체가 유동되며, 상기 제2핀(250)은 상기 제2튜브(240) 사이에 개재되어 공기와 상기 제1튜브(140) 내부의 제1열교환매체와의 열교환 효율을 높인다.
상기 제3열교환기(300)는 제3-1헤더탱크(310), 제3-2헤더탱크(320), 제3입구파이프(331), 제3출구파이프(332), 제3튜브(340), 및 제3핀(350)을 포함하여 형성된다.
더욱 상세하게, 상기 제12라디에이터는 상기 제3-1헤더탱크(310) 및 제3-2헤더탱크(320)가 일정 거리 이격되어 나란하게 구비된다. 상기 제3-1헤더탱크(310) 및 제3-2헤더탱크(320)는 제3열교환매체가 유입되는 제3입구파이프(331) 및 제3열교환매체가 배출되는 제3출구파이프(332)가 형성된다. 상기 제3튜브(340)는 상기 제3-1헤더탱크(310) 및 제3-2헤더탱크(320)에 양단이 고정되어 내부에 제3열교환매체가 유동되며, 상기 제3핀(350)은 상기 제3튜브(340) 사이에 개재되어 공기와 상기 제1튜브(140) 내부의 제1열교환매체와의 열교환 효율을 높인다.
이 때, 본 발명에 따른 쿨링모듈(1000)은 상기 제1열교환기(100)를 형성하는 제1튜브(140) 내부의 제1열교환매체 흐름이 상기 제2열교환기(200)를 형성하는 제2튜브(240) 내부의 전장부품 제3열교환매체 흐름과 수직하게 형성되고, 상기 제3열교환기(300)를 형성하는 제3튜브(340) 내부의 제3열교환매체 흐름 방향과 평행하게 형성된다.
이 때, 상기 제1열교환기(100)는 응축기이고, 제2열교환기(200)는 전장부품 라디에이터이며, 제3열교환기(300)는 엔진 라디에이터일 수 있다. 상기 제1열교환기(100)가 응축기인 경우, 상기 제1열교환기(100)는 제1열교환매체로서 냉매가 순환되며, 냉방 시이클의 과정 중에서, 압축기에서 송출되는 고압의 기상 제1열교환매체를 외기와 열교환하여 고온 고압의 액체로 응축하고, 팽창수단으로 송출한다.
또한, 상기 제2열교환기(200)가 전장부품 라디에이터인 경우, 상기 제2열교환기(200)는 제2열교환매체로서 전장부품을 냉각하기 위한 냉각수가 유동되며, 전장품\전장부품이 일정 온도 이상으로 상승되는 것을 방지하기 위하여, 전장부품으로부터 발생하는 열을 흡수한 제2열교환매체가 유동되면서 외부로 열을 방출한다. 본 발명에서, 전장부품이란, 연료 전지 자동차 또는 하이브리드 자동차와 같이, 구동 모터 및 부속 전장품을 통칭하는 것으로서, 모터, 인버터, 배터리 스택 등을 예로 들 수 있다. 즉, 상기 제2열교환기(200)는 전장부품의 과열을 방지하기 위한 제2열교환매체가 유동되면서 열교환된다.
또, 상기 제3열교환기(300)가 엔진 라디에이터인 경우, 상기 제3열교환기(300)는 제3열교환매체로서 엔진을 냉각하기 위한 냉각수가 유동되며, 엔진이 일정 온도 이상으로 상승되는 것을 방지하기 위하여, 엔진으로부터 발생하는 열을 흡수한 제3열교환매체가 유동되면서 외부로 열을 방출한다. 즉, 제3열교환기(300)는 엔진의 과열을 방지하기 위한 제3열교환매체가 유동되면서 열교환된다.
도 3 내지 도 7에 본 발명에 따른 쿨링모듈(1000)의 일 예를 나타낸 것으로서, 도 3 내지 도 5는 각각 본 발명에 따른 쿨링모듈(1000)의 사시도, 종방향 단면도 및 횡방향 단면도를 나타내었고, 도 6은 도 3에 도시한 쿨링모듈(1000)의 부분 분해사시도를 나타내었으며, 도 7은 도 3에 도시한 쿨링모듈(1000)의 내부 제1열교환매체, 제2열교환매체 및 제3열교환매체 흐름을 나타낸 개략도이다. (더욱 상세하게, 도 7 (a)는 제1열교환기(100) 내부의 제1열교환매체 흐름 일 예를, 도 7 (b)는 제2열교환기(200) 내부의 제2열교환매체의 흐름 일 예를, 도 7 (c)는 제3열교환기(300) 내부의 제3열교환매체 흐름 일 예를 나타내었다.)
도 3 내지 도 7에 도시한 형태를 더욱 상세히 설명하면, 상기 제1열교환기(100)의 제1-1헤더탱크(110) 및 제1-2헤더탱크(120)가 차량 폭 방향으로 일정거리 이격되게 위치되고, 상기 제1튜브(140)가 차량 폭 방향으로 길게 형성되며, 상기 제2열교환기(200)의 제2-1헤더탱크(210) 및 제2-2헤더탱크(220)가 차량 높이 방향으로 일정거리 이격되게 위치되고, 상기 제2튜브(240)가 차량 높이방향으로 길게 형성된다.
또한, 상기 제3열교환기(300)의 제3-1헤더탱크(310) 및 제3-2헤더탱크(320)가 차량 폭 방향으로 일정거리 이격되게 위치되고, 상기 제3튜브(340)가 차량 폭 방향으로 길게 형성된다.
다시 말해, 상기 제1열교환기(100)의 제1튜브(140)가 차량 폭 방향으로 형성되는 경우, 상기 제2열교환기(200)의 제2튜브(240)가 차량 높이 방향으로 형성되고, 상기 제3열교환기(300)의 제3튜브(340)가 차량 폭 방향으로 형성된다.
이 때, 본 발명의 차량 높이 방향으로 상기 제1열교환기(100)의 제1튜브(140) 및 제1핀(150) 형성 영역의 높이(H100)와, 상기 제2열교환기(200)의 제2튜브(240) 및 제2핀(250) 형성 영역의 높이(H200)와, 상기 제3열교환기(300)의 제3튜브(340) 및 제3핀(350) 형성 영역의 높이(H300)가 같게 형성된다. (도 4 및 도 7 참조, H100 = H200 = H300)
이를 위하여 상기 제2열교환기(200)는 상기 제2-1헤더탱크(210)가 차량 높이 방향으로 상기 제1열교환기(100)의 제1튜브(140) 및 제1핀(150) 형성 영역의 높이(H100)(상기 제3열교환기(300)의 제3튜브(340) 및 제3튜브(340) 형성 영역의 높이(H300))보다 상측에 돌출형성되고, 상기 제2-2헤더탱크(220)가 차량 높이 방향으로 상기 제1열교환기(100)의 제1튜브(140) 및 제1핀(150) 형성 영역의 높이(H100)(상기 제3열교환기(300)의 제3튜브(340) 및 제3튜브(340) 형성 영역의 높이(H300))보다 하측에 돌출형성된다.
즉, 상기 제2열교환기(200)는 전체 높이가 상기 제2튜브(240) 및 제2핀(250)의 높이(H200)와 상기 제2-1헤더탱크(210)의 높이(H210) 및 제2-2헤더탱크(220)의 높이(H220)의 합과 같다.
이를 통해, 본 발명의 쿨링모듈(1000)은 차량 길이 방향으로 상기 제2열교환기(200)의 제2-1헤더탱크(210) 및 제2-1헤더탱크(210)의 크기에 의해 제2열교환기(200)와 제1열교환기(100)의 간격 및 제2열교환기(200)와 제3열교환기(300)의 간격이 증가되는 것을 방지할 수 있어 전체 크기를 소형화할 수 있는 장점이 있다.
도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 제2열교환기(200)와 제1열교환기(100)의 간격은 제1튜브(140), 제1핀(150), 제2튜브(240) 및 제2핀(250)이 형성되는 부분의 제2열교환기(200)와 제1열교환기(100) 사이의 거리를 의미하며, 상기 제2열교환기(200)와 제3열교환기(300)의 간격 역시 제2튜브(240), 제2핀(250), 제3튜브(340) 및 제3핀(350)이 형성되는 부분의 제2열교환기(200)와 제3열교환기(300) 사이의 거리를 의미한다.
또한, 본 발명의 쿨링모듈(1000)은 제1열교환기(100), 제2열교환기(200), 및 제3열교환기(300)의 간격이 매우 작게 형성되면서도 서로 접촉되지 않도록 간격유지수단이 더 구비될 수 있다. 도 8은 본 발명에 따른 쿨링모듈(1000)의 다른 종방향 단면도로서, 본 발명의 쿨링모듈(1000)은 상기 간격유지수단에 의해 제1열교환기(100), 제2열교환기(200), 및 제3열교환기(300)가 진동에 의해 서로 부딪혀 소음을 유발하거나 파손되는 위험을 차단할 수 있다.
상기 간격유지수단은 상기 제2열교환기(200)의 양측(차량 길이 방향으로)다양한 형태를 가질 수 있으며, 다양한 방법에 의해 제조될 수 있다.
도 9는 상기 간격유지수단의 일 예를 나타낸 것으로서, 도 9에 도시한 상기 간격유지수단은 점성 액체 도포기(500)에 의해 상기 제2열교환기(200)의 제2튜브(240)에 일정 두께를 갖도록 도포되는 점성 액체(400a)인 예를 나타내었다.
도 9에 도시한 형태에서, 상기 간격유지수단은 점성 액체(400a)로서, 상기 점성 액체(400a)가 상기 제2열교환기(200)를 형성하는 복수개의 제2튜브(240)의 상기 제1열교환기(100)와 대향되는 면 및 상기 제3열교환기(300)와 대향되는 면에 형성되며, 상기 제2튜브(240)의 길이 방향을 따라 길게 형성된다.
이 때, 상기 점성 액체(400a)은 상기 복수개의 제2튜브(240) 중 선택되는 2개 이상의 제2튜브(240)에 도포되는 것이 바람직하다.
도 10은 상기 간격유지수단의 다른 예를 나타낸 것으로서, 도 10에 도시한 간격유지수단은 차량 높이 방향으로 2개 구비되는 가스켓(400b)(Gasket)일 수 있다.
상기 가스켓(400b)은 상기 제2열교환기(200) 전체를 감싸도록 형성되어 상기 가스켓(400b)의 소재 두께를 이용하여 제1열교환기(100)와 제2열교환기(200)의 간격 및 제2열교환기(200)와 제3열교환기(300)의 간격을 유지할 수 있다.
도 11은 상기 간격유지수단의 또 다른 예를 나타낸 것으로서, 도 11에 도시한 간격유지수단(400c)은 일정 두께를 갖는 프레임(400c)으로서, 고정수단(460)에 의해 제2열교환기(200)에 고정되는 예를 나타내었다.
이 때, 상기 프레임(400c)은 상기 제2열교환기(200)의 제2튜브(240) 및 제2핀(250) 형성 영역에 대응되는 크기를 가지며, 제1프레임(410), 제2프레임(420), 제3프레임(430) 및 제4프레임(440)을 포함하여 형성될 수 있다.
상기 제1프레임(410) 및 제2프레임(420)은 동일한 형태로서, 차량 폭 방향으로 길게 형성되며 차량 높이 방향으로 상기 고정수단(460)이 삽입되는 거리만큼 이격되는 제1지지부(401) 및 제2지지부(402)와, 상기 제1지지부(401) 및 제2지지부(402)를 차량 높이 방향으로 연결하며 상기 고정수단(460)이 체결되는 체결부(403)를 포함한다.
이 때, 상기 제1프레임(410)은 차량 높이 방향으로 상측 영역을 형성하고 상기 제2-1헤더탱크(210)에 인접하게 위치되며, 상기 제2프레임(420)은 차량 높이 방향으로 하측 영역을 형성하고 상기 제2-2헤더탱크(220)에 인접하게 위치된다.
상기 고정수단(460)은 프레임(400c)과 상기 제2열교환기(200)의 제2튜브(240) 또는 제2핀(250)을 고정하는 수단으로서, 고리 형태를 포함하여 매우 다양하게 형성될 수 있다.
또, 도 11은 상기 프레임(400c)이 상기 제1프레임(410) 내지 제4프레임(440)을 포함하며, 상기 제1프레임(410) 및 제2프레임(420) 사이에 상기 제1프레임(410) 및 제2프레임(420)과 동일한 형태의 제5프레임(450)이 더 형성된 예를 나타내었다.
상기 제5프레임(450)은 제1열교환기(100)와 제2열교환기(200)의 간격, 및 제2열교환기(200)와 제3열교환기(300)의 간격을 더욱 확실히 유지할 수 있도록 하며, 고정수단(460)이 더 장착될 수 있어 제2열교환기(200)와 프레임(400c)과의 고정력을 더욱 높인다.
도 11에 도시한 바와 같이, 상기 프레임(400c)은 공기 흐름 방향으로 상기 제2열교환기(200)의 양측에 각각 구비되며, 단일개의 고정수단(460)에 의해 상기 제2열교환기(200)와 양측의 간격유지수단을 동시에 고정할 수도 있다.
한편, 도면에 도시하지는 않았으나, 본 발명의 쿨링모듈(1000)은 도 3 내지 도 7에 도시한 형태를 90° 회전한 형태일 수 있다. 더욱 상세하게, 본 발명의 쿨링모듈(1000)은 상기 제1열교환기(100)의 제1튜브(140)가 차량 높이 방향으로 형성되고, 상기 제2열교환기(200)의 제2튜브(240)가 차량 폭 방향으로 형성되고, 상기 제3열교환기(300)의 제3튜브(340)가 차량 높이 방향으로 형성될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 쿨링모듈(1000)은 제1열교환매체 응축 성능, 제3열교환매체 냉각 성능, 및 제2열교환매체 냉각 성능을 충분히 확보할 수 있으며, 소형화가 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명의 쿨링모듈(1000)은 제1열교환기(100)와 제2열교환기(200)의 간격 및 제2열교환기(200)와 제3열교환기(300)의 간격을 줄이면서도 간격유지수단에 의해 제1열교환기(100), 제2열교환기(200), 및 제3열교환기(300) 부품 간의 접촉이 방지되어 진동 및 소음을 유발하는 것을 미연에 방지하고, 내구성을 보다 높일 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 :　쿨링모듈
100 : 제1열교환기
110 : 제1-1헤더탱크 120 : 제1-2헤더탱크
131 : 제1입구파이프 132 : 제1출구파이프
140 : 제1튜브
150 : 제1핀
160 : 기액분리기
200 : 제2열교환기
210 : 제2-1헤더탱크 220 : 제2-2헤더탱크
231 : 제2입구파이프 232 : 제2출구파이프
240 : 제2튜브
250 : 제2핀
300 : 제3열교환기
310 : 제3-1헤더탱크 320 : 제3-2헤더탱크
331 : 제3입구파이프 332 : 제3출구파이프
340 : 제3튜브
350 : 제3핀
400a : 점성 액체
400b : 가스켓
400c : 프레임
401 : 제1지지부 402 : 제2지지부
403 : 체결부
410 : 제1프레임 420 : 제2프레임
430 : 제3프레임 440 : 제4프레임
450 : 제5프레임
460 : 고정수단
500 : 점성 액체 도포기
600 : 팬 및 쉬라우드 조립체
H100 : 제1튜브 및 제1핀 형성 영역의 높이
H200 : 제2튜브 및 제2핀 형성 영역의 높이
H210 : 제2-1헤더탱크의 높이
H220 : 제2-2헤더탱크의 높이
H300 : 제3튜브 및 제3핀 형성 영역의 높이
d1 : 제1열교환기와 제2열교환기 사이 간격
d2 : 제2열교환기와 제3열교환기 사이 간격

Claims (8)

  1. 제1열교환기(100)와, 제2열교환매체를 냉각하는 제2열교환기(200)와, 제3열교환매체를 냉각하는 제3열교환기(300)와, 팬 및 쉬라우드 조립체(600)가 공기 흐름 방향으로 나란하게 배치되는 쿨링모듈(1000)에 있어서,
    상기 쿨링모듈(1000)은 상기 제1열교환기(100)를 형성하는 제1튜브(140) 내부의 제1열교환매체 흐름이,
    상기 제2열교환기(200)를 형성하는 제2튜브(240) 내부의 전장부품 제3열교환매체 흐름과 수직하게 형성되고,
    상기 제3열교환기(300)를 형성하는 제3튜브(340) 내부의 제3열교환매체 흐름 방향과 평행하게 형성되는 것을 특징으로 하는 쿨링모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2열교환기(200)는 상기 제1열교환기(100)와의 이격 거리 및 상기 제3열교환기(300)와의 이격 거리를 유지하는 간격유지수단이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 쿨링모듈.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 간격유지수단은 상기 제2열교환기(200)의 제2튜브(240)에 일정 두께를 갖도록 도포되는 점성 액체(400a)인 것을 특징으로 하는 쿨링모듈.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 간격유지수단은 차량 높이 방향으로 2개 이상 구비되는 가스켓(400b)(Gasket)인 것을 특징으로 하는 쿨링모듈.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 간격유지수단은
    일정 두께를 가지며, 상기 제2열교환기(200)의 제2튜브(240) 및 제2핀(250) 형성 영역에 대응되는 크기로, 고정수단(460)에 의해 상기 제2튜브(240) 또는 제2핀(250)에 고정되는 프레임(400c)인 것을 특징으로 하는 쿨링모듈.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 프레임(400c)은
    차량 폭 방향으로 길게 형성되며 차량 높이 방향으로 상기 고정수단(460)이 삽입되는 거리만큼 이격되는 제1지지부(401) 및 제2지지부(402)와, 상기 제1지지부(401) 및 제2지지부(402)를 차량 높이 방향으로 연결하며 상기 고정수단(460)이 체결되는 체결부(403)를 포함하는 제1프레임(410);
    차량 폭 방향으로 길게 형성되며 차량 높이 방향으로 상기 고정수단(460)이 삽입되는 거리만큼 이격되는 제1지지부(401) 및 제2지지부(402)와, 상기 제1지지부(401) 및 제2지지부(402)를 차량 높이 방향으로 연결하며 상기 고정수단(460)이 체결되는 체결부(403)를 포함하고, 상기 제1프레임(410)과 차량 높이방향으로 일정 거리 이격되는 제2프레임(420); 및
    차량 높이 방향으로 길게 형성되어 차량 폭 방향으로 각각 상기 제1프레임(410)과 제2프레임(420)의 양측 단부를 연결하는 제3프레임(430) 및 제4프레임(440)을 포함하는 것을 특징으로 하는 쿨링모듈.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1열교환기(100)는 차량 폭 방향으로 일정거리 이격되어 나란하게 위치되는 제1-1헤더탱크(110) 및 제1-2헤더탱크(120), 상기 제1-1헤더탱크(110) 및 제1-2헤더탱크(120)에 양단이 고정되는 제1튜브(140), 그리고 상기 제1튜브(140) 사이에 개재되는 제1핀(150)을 포함하며,
    상기 제2열교환기(200)는 차량 높이 방향으로 일정거리 이격되어 나란하게 위치되는 제2-1헤더탱크(210) 및 제2-2헤더탱크(220), 상기 제2-1헤더탱크(210) 및 제2-2헤더탱크(220)에 양단이 고정되는 제2튜브(240), 그리고 상기 제2튜브(240) 사이에 개재되는 제2핀(250)을 포함하고,
    상기 제3열교환기(300)는 차량 폭 방향으로 일정거리 이격되어 나란하게 위치되는 제3-1헤더탱크(310) 및 제3-2헤더탱크(320), 상기 제3-1헤더탱크(310) 및 제3-2헤더탱크(320)에 양단이 고정되는 제3튜브(340), 그리고 상기 제3튜브(340) 사이에 개재되는 제3핀(350)을 포함하는 것을 특징으로 하는 쿨링모듈.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 쿨링모듈(1000)은 차량 높이 방향으로,
    상기 제1열교환기(100)의 제1튜브(140) 및 제1핀(150) 형성 영역의 높이(H100)와, 상기 제2열교환기(200)의 제2튜브(240) 및 제2핀(250) 형성 영역의 높이(H200)와, 상기 제3열교환기(300)의 제3튜브(340) 및 제3핀(350) 형성 영역의 높이(H300)가 같은 것을 특징으로 하는 쿨링모듈.
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