KR20170141968A - 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조 및 그 작동방법 - Google Patents

배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조 및 그 작동방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조 및 그 작동방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조는 쿨링모듈의 전단의 외주면에서, 차량의 전방을 향해 돌출된 쿨링모듈 에어가이드(100); 상기 쿨링모듈 에어가이드(100)의 일측에 연통되어, 상기 쿨링모듈 에어가이드(100) 내부로 유입된 외기 중 일부가 유입되는 외기라인(200); 및 배터리를 둘러싸도록 형성되며, 하방 일측이 상기 외기라인(200)과 연통되는 배터리 케이스(300);를 포함한다. 본 발명에 따르면, 차량 전방을 향해 별도의 덕트를 형성하지 않으므로, 차량의 공력성능의 저하를 방지하면서도, 자체 방열하는 배터리를 효과적으로 냉각할 수 있다.

Description

배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조 및 그 작동방법{ENCAPSULATION STRUCTURE FOR PREVENTING THERMAL DAMAGE OF BATTERY AND METHOD FOR OPERATING THE SAME}
본 발명은 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조 및 그 작동방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량 전방을 향해 별도의 덕트를 형성하지 않으므로, 차량의 공력성능의 저하를 방지하면서도, 자체 방열하는 배터리를 효과적으로 냉각할 수 있는 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조 및 그 작동방법에 관한 것이다.
차량용 배터리의 내구 수명은 배터리 자체의 방열 온도뿐만 아니라, 배터리의 주변온도에 큰 영향을 받는다.
특히, 엔진룸에 배치되는 12V 배터리의 경우, 배터리의 주변이 엔진룸의 고온(섭씨 80도 이상)에 노출되어 그 내구 수명이 제한받고 있으며, 엔진의 출력 증가 및 터보 엔진의 확대로 엔진룸의 온도는 증가 추세에 있다.
종래에는 엔진룸 내에 배치된 배터리의 온도 상승에 의한 수명 또는 성능 저하(즉, 배터리의 열해)를 방지하기 위해, 엔진에 대해서 배터리 전체를 감싸도록 내열성 재질의 차폐 커버를 설치하였다(도 1 참조). 그러나 상기와 같은 차폐 커버는, 오히려 배터리 자체의 방열이 외부로 발산되는 것을 차단하여, 배터리의 온도를 상승시킴으로써 배터리 성능을 악화시키는 문제점이 있었다.
또한, 종래에는 배터리 내부에 주행풍을 공급하여 배터리를 냉각시키기 위해, 차량 전방과 배터리를 연통하는 별도의 덕트를 설치하기도 하였다. 그러나 상기와 같은 덕트의 형성에 의해, 차량 내부로 유입되는 주행풍의 양이 증가하므로, 차량의 공력 성능이 저하되어 연비가 저하되는 문제점이 있었다. 또한, 상기와 같은 덕트를 위해 차량 전방에 라디에이터 그릴을 더 크게 형성해야 하므로, 디자인 상의 제약이 발생하는 문제점이 있었다.
등록특허공보 제10-1543116호 (2015.06.29)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 쿨링모듈 전단에 에어가이드를 설치하여, 라디에이터로 공급되지 않는 잉여의 주행풍을 배터리에 공급할 수 있는 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조는 쿨링모듈의 전단의 외주면에서, 차량의 전방을 향해 돌출된 쿨링모듈 에어가이드(100); 상기 쿨링모듈 에어가이드(100)의 일측에 연통되어, 상기 쿨링모듈 에어가이드(100) 내부로 유입된 외기 중 일부가 유입되는 외기라인(200); 및 배터리를 둘러싸도록 형성되며, 하방 일측이 상기 외기라인(200)과 연통되는 배터리 케이스(300);를 포함한다.
상기 쿨링모듈 에어가이드(100)는, 상기 외기라인(200)과 연통되도록 일측면에 형성된 연통공(110);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 쿨링모듈 에어가이드(100)는, 상기 외기라인(200)과 연통된 상기 연통공(110)을 개방 또는 폐쇄하는 외기 유입 마개(120);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 쿨링모듈 에어가이드(100)는, 상기 외기 유입 마개(120)가 상기 연통공(110)을 개방 또는 폐쇄할 수 있도록, 상기 외기 유입 마개(120)를 상기 쿨링모듈 에어가이드(100)에 회동가능하게 장착하는 스프링 힌지(130);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 외기라인(200)은, 상기 외기라인(200)의 하면에 형성되어, 외기 중에 포함된 이물질을 배출할 수 있는 이물질 배출홀(210);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 연통공(110)이 개방되는 경우에는, 상기 이물질 배출홀(210)이 상기 외기 유입 마개(120)에 의해 폐쇄되고, 상기 연통공(110)이 폐쇄되는 경우에는, 상기 이물질 배출홀(210)이 상기 외기 유입 마개(120)로부터 개방되는 것을 특징으로 한다.
상기 배터리 케이스(300)는, 상기 배터리가 안착되는 배터리 트레이(310); 및 상기 배터리의 측면 및 상면으로부터 소정거리 이격되어 공간(제 2 공간)을 형성하면서 상기 배터리를 둘러싸며, 하단부가 상기 배터리 트레이(310)에 체결되는 인캡슐레이션 커버(320);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 배터리 트레이(310)는, 평판 형태의 하면(311); 및 상기 외기라인(200)과 연통되도록, 상기 하면(311)의 일측에 형성된 유입홀(312);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 배터리 트레이(310)는, 상기 하면(311)으로부터 상방으로 돌출형성되고, 상부에는 상기 배터리가 안착되며, 서로 소정거리 이격되어 상기 유입홀(312)로 유입된 외기가 유동할 수 있는 공간(제 1 공간)을 형성하는 복수 개의 돌출안착부(313);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 배터리 트레이(310)는, 상기 하면(311)의 외주부로부터 상방으로 돌출되어 상기 외기가 상기 배터리 트레이(310) 외부로 유출되는 것을 방지하는 테두리부(314);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 배터리 트레이(310)는, 상기 테두리부(314)의 상단에서 상기 테두리부(314)의 내측을 향해 돌출되도록, 상방을 향해 형성된 쐐기형태의 제 1 돌출부(315);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 인캡슐레이션 커버(320)는, 상기 배터리의 단자가 돌출되도록 상기 인캡슐레이션 커버(320)의 상면에 형성된 배터리 단자 돌출부(321);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 인캡슐레이션 커버(320)는, 엔진 측을 향해 개방되어 상기 외기가 배출되도록, 상기 인캡슐레이션 커버(320)의 측면에 형성된 배출홀(322);을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 인캡슐레이션 커버(320)는, 상기 인캡슐레이션 커버(320)의 측면 하단에서 상기 인캡슐레이션 커버(320)의 외측을 향해 돌출되도록 하방을 향해 형성된 쐐기형태의 제 2 돌출부(323);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 인캡슐레이션 커버(320)의 재질은, 단열성 및 탄성을 갖는 단일소재인 것을 특징으로 한다.
상기 인캡슐레이션 커버(320)의 재질은, 단열성 및 탄성을 갖는 폴리프로필렌 소재의 외측에 단열재를 부착한 복합소재인 것을 특징으로 한다.
본딩, 스프레이 또는 코팅 중 어느 하나의 방법으로, 상기 폴리프로필렌 소재의 외측에 상기 단열재를 부착하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조의 작동방법은 차량 주행시 주행풍에 의해 쿨링모듈을 통과하는 외기의 양보다 쿨링모듈 에어가이드(100) 내부로 유입되는 외기의 양이 증가하여, 상기 쿨링모듈 에어가이드(100) 내부의 압력이 상승하는 단계(S100); 상기 쿨링모듈 에어가이드(100) 내부의 압력이 기설정된 기준압력을 초과하면, 외기 유입 마개(120)가 연통공(110)를 개방시키는 단계(S200); 상기 쿨링모듈 에어가이드(100) 내부의 외기가, 외기라인(200) 및 유입홀(312)을 통해 배터리 케이스(300) 내부로 유입되는 단계(S300); 상기 배터리 케이스(300) 내부의 외기가 제 1 공간을 통과하면서 상기 배터리의 하면을 냉각하고, 이후 제 2 공간을 통과하면서 상기 배터리의 측면 및 상면을 냉각하는 단계(S400); 및 상기 배터리 케이스(300) 내부의 외기가 배출홀(322)을 통해 배출되어, 엔진룸 내부의 분위기 온도를 낮추는 단계(S500);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조의 작동방법은 차량 정지시 상기 쿨링모듈 에어가이드(100) 내부의 압력이 하강하는 단계(S100`); 상기 쿨링모듈 에어가이드(100) 내부의 압력이 기설정된 기준압력 이하로 하강하면, 상기 외기 유입 마개(120)가 상기 연통공(110)를 폐쇄시키면서 이물질 배출홀(210)을 개방시키는 단계(S200`); 및 중력에 의해 상기 외기 라인(200) 내부의 이물질이 상기 이물질 배출홀(210)을 통해 배출되는 단계(S300`);를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따르면, 차량 전방을 향해 별도의 덕트를 형성하지 않으므로, 차량의 공력성능의 저하를 방지하면서도, 자체 방열하는 배터리를 효과적으로 냉각할 수 있다.
또한, 엔진 등의 열원에 대해 배터리 전체를 단열하는 인캡슐레이션 구조를 형성하여, 외부 열원에 의한 배터리의 가열을 방지할 수 있다.
도 1은 종래기술의 문제점을 설명하는 도면.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조의 사시도.
도 4는 도 2의 A의 확대도 및 작동상태도.
도 5는 본 발명에서 배터리 케이스의 분해사시도.
도 6은 본 발명에서 배터리 케이스의 수직단면도.
도 7은 도 5의 B-B 단면도.
도 8은 본 발명에 따른 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조의 작동방법의 순서도.
본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조의 사시도이고, 도 4는 도 2의 A의 확대도 및 작동상태도이다. 도 5는 본 발명에서 배터리 케이스의 분해사시도이고, 도 6은 본 발명에서 배터리 케이스의 수직단면도이며, 도 7은 도 5의 B-B 단면도이다. 도 2 내지 도 7을 참조할 때, 본 발명에 따른 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조는 쿨링모듈 에어가이드(100), 외기라인(200), 배터리 케이스(300)를 포함한다.
쿨링모듈 에어가이드(100)는 쿨링모듈의 전단의 외주면에서, 차량의 전방을 향해 돌출형성되며, 상기 쿨링모듈 에어가이드(100)는, 연통공(110), 외기 유입 마개(120) 및 스프링 힌지(130)를 포함한다. 이때 연통공(110)은 상기 쿨링모듈 에어가이드(100)와 상기 외기라인(200)를 연통하도록, 상기 쿨링모듈 에어가이드(100)의 일측면에 형성된다. 외기 유입 마개(120)는 상기 연통공(110)을 개방 또는 폐쇄하는 역할을 한다. 또한, 스프링 힌지(130)는 상기 외기 유입 마개(120)가 상기 연통공(110)를 개방 또는 폐쇄할 수 있도록, 상기 외기 유입 마개(120)를 상기 쿨링모듈 에어가이드(100)에 장착하는 역할을 한다.
즉, 종래에는 차량 주행시 주행풍에 의해 쿨링모듈을 통과하는 외기의 양보다 쿨링모듈로 유입되는 외기의 양이 많은 경우에는, 그 차이만큼의 외기가 쿨링모듈 전단에서 정체되어 압력이 증가하고, 결국 쿨링모듈로 유입되지 못하는 문제점이 있었다. 그러나 본 발명에서는 차량 주행시 주행풍에 의해 쿨링모듈을 통과하는 외기의 양보다 쿨링모듈 에어가이드(100) 내부로 유입되는 외기의 양이 증가하는 경우에는, 그 차이만큼의 외기가 상기 연통공(110)을 통과하여 상기 외기라인(200)으로 유입되는 것이다. 따라서, 차량의 공력성능의 저하 없이도, 잉여의 외기를 상기 외기라인(200)으로 유입시킬 수 있다.
이때, 차량 주행시 주행풍에 의해 쿨링모듈을 통과하는 외기의 양과 쿨링모듈로 유입되는 외기의 양이 평행을 이루는 경우에는, 쿨링모듈을 통과하는 외기의 양이 감소하는 것을 방지하기 위해, 외기 유입 마개(120)를 장착한다. 상기 외기 유입 마개(120)는 스프링 힌지(130)에 의해, 쿨링모듈 에어가이드(100)에 힌지결합되므로, 상기 쿨링모듈 에어가이드(100) 내부의 압력이 기설정된 기준압력 이상이 되는 경우에만 외기 유입 마개(120)가 연통공(110)을 개방한다. 상기 기설정된 기준압력은 설계자의 의도에 따라 달리 설정될 수 있고, 상기 기설정된 기준압력에 따라 스프링 힌지(130)의 탄성력 역시 달리 설정될 수 있다.
외기라인(200)은 상기 쿨링모듈 에어가이드(100)의 일측에 연통되어, 상기 쿨링모듈 에어가이드(100) 내부로 유입된 외기 중 일부가 유입되는 라인이다. 또한, 상기 외기라인(200)은 이물질 배출홀(210)을 포함한다. 상기 이물질 배출홀(210)은 상기 외기라인(200)의 하면에 형성되어, 외기 중에 포함된 이물질을 배출하는 역할을 한다. 즉, 외기 중에는 먼지 등의 이물질이 포함될 수 있으므로, 이를 배출하기 위해 이물질 배출홀(210)을 형성하는 것이다.
보다 상세히 설명하면, 상기 연통공(110)이 개방되는 경우에는, 상기 이물질 배출홀(210)이 상기 외기 유입 마개(120)에 의해 폐쇄되고, 상기 연통공(110)이 폐쇄되는 경우에는, 상기 이물질 배출홀(210)이 상기 외기 유입 마개(120)로부터 개방되는 것이다.
즉, 차량 주행시 주행풍에 의해 쿨링모듈을 통과하는 외기의 양보다 쿨링모듈 에어가이드(100) 내부로 유입되는 외기의 양이 증가하는 경우에는(ex: 고속주행), 쿨링모듈 에어가이드(100) 내부의 압력이 상승하고, 이에 따라 스프링 힌지(130)의 탄성력을 초과하면 외기 유입 마개(120)가 연통공(110)을 개방하는 것이다. 이와 동시에, 상기 외기 유입 마개(120)는 외기라인(120)의 하면에 형성된 이물질 배출홀(210)을 폐쇄하여, 외기가 이물질 배출홀(210)로 배출되지 않고, 전부 배터리 케이스(300) 내부로 유입되도록 하는 것이다. 상기 이물질 배출홀(210)에는 제 1 턱(미도시)이 형성되어, 상기 외기 유입 마개(120)가 이물질 배출홀(210)을 폐쇄하는 위치 이상으로 회전하는 것을 방지할 수도 있다.
또한, 차량 주행시 주행풍에 의해 쿨링모듈을 통과하는 외기의 양보다 쿨링모듈 에어가이드(100) 내부로 유입되는 외기의 양이 감소하는 경우에는(ex: 아이들 정차), 상기 쿨링모듈 에어가이드(100) 내부의 압력이 하강하고, 스프링 힌지(130)의 탄성력보다 적어지면 외기 유입 마개(120)가 연통공(110)을 폐쇄하는 것이다. 상기 연통공(110)에는 제 2 턱(미도시)이 형성되어, 상기 외기 유입 마개(120)가 연통공(110)을 폐쇄하는 위치 이상으로 회전하는 것을 방지할 수도 있다. 이와 동시에, 상기 외기 유입 마개(120)는 외기라인(120)의 하면에 형성된 이물질 배출홀(210)을 개방하여, 상기 외기라인(120) 내부로 유입된 이물질(ex: 먼지 등)이 중력에 의해 상기 외기라인(120) 외부로 배출되는 것이다.
배터리 케이스(300)는 배터리를 둘러싸도록 형성되며, 하방 일측이 상기 외기라인(200)과 연통된다. 상기 배터리 케이스(300)는 배터리 트레이(310), 인캡슐레이션 커버(320)를 포함한다.
배터리 트레이(310)는 상기 배터리가 안착되는 구성으로서, 평판 형태의 하면(311), 상기 외기라인(200)과 연통되도록, 상기 하면(311)의 일측에 형성된 유입홀(312)을 포함한다.
또한, 상기 배터리 트레이(310)는 돌출안착부(313), 테두리부(314) 및 제 1 돌출부(315)를 포함한다. 돌출안착부(313)는 상기 하면(311)으로부터 상방으로 돌출형성되고, 상부에는 상기 배터리가 안착되며, 서로 소정거리 이격되어 상기 유입홀(312)로 유입된 외기가 유동할 수 있는 공간(제 1 공간)을 형성한다. 즉, 상기 외기라인(200)을 통과한 외기는 상기 유입홀(312)을 통해 배터리 케이스(300) 내부로 유입되며, 상기 제 1 공간을 통과하면서 배터리의 하면을 냉각하는 것이다.
테두리부(314)는 상기 하면(311)의 외주부로부터 상방으로 돌출되어 상기 외기가 상기 배터리 트레이(310) 외부로 유출되는 것을 방지하는 역할을 한다. 또한, 제 1 돌출부(315)는 상기 테두리부(314)의 상단에서 상기 테두리부(314)의 내측을 향해 돌출되도록, 상방을 향해 형성된 쐐기형태이다. 상기 제 1 돌출부(315)는 후술할 제 2 돌출부(323)와 체결되어, 상기 배터리 트레이(310)와 상기 인캡슐레이션 커버(320)를 서로 체결하는 역할을 한다.
인캡슐레이션 커버(320)는 상기 배터리의 측면 및 상면으로부터 소정거리 이격되어 공간(제 2 공간)을 형성하면서 상기 배터리를 둘러싸며, 하단부가 상기 배터리 트레이(310)에 체결된다. 상기 인캡슐레이션 커버(320)는 배터리 단자 돌출부(321), 배출홀(322) 및 제 2 돌출부(323)를 포함한다.
배터리 단자 돌출부(321)는 상기 배터리의 단자가 돌출되도록 상기 인캡슐레이션 커버(320)의 상면에 형성된다. 배출홀(322)은 엔진 측을 향해 개방되어 상기 외기가 배출되도록, 상기 인캡슐레이션 커버(320)의 측면에 형성된다. 따라서, 상기 제 1 공간을 통과한 외기는 상기 제 2 공간을 통과하면서 배터리의 측면 및 상면을 냉각하는 것이다.
또한, 상기 제 2 공간을 통과한 외기는 차량 외부로 배출되는 것이 아니라, 배출홀(322)을 통해 엔진룸 내부로 배출된다. 엔진룸 내부는 고온 상태이므로, 상기 제 2 공간을 통과한 외기에 의해서도 충분히 냉각될 수 있다. 따라서, 본 발명의 적용으로, 엔진룸 내부의 온도를 더욱 저감시킬 수 있는 것이다. 보다 상세히 설명하면, 본 발명에서 배터리 케이스(300) 내부로 유입되는 외기는, 종래에는 쿨링모듈에서 정체되거나 상기 정체에 의해 차량 내부로 유입되지 못하였던 외기이다. 따라서, 본 발명의 적용으로, 상기와 같은 외기를 엔진룸 내부로 유입시킬 수 있으므로, 종래에는 달성할 수 없었던 엔진룸 내부 온도를 저감시키는 효과를 발휘하는 것이다.
또한, 제 2 돌출부(323)는 상기 인캡슐레이션 커버(320)의 측면 하단에서 상기 인캡슐레이션 커버(320)의 외측을 향해 돌출되도록 하방을 향해 형성되며, 쐐기형태일 수 있다. 이에 따라, 제 2 돌출부(323)는 상기 제 1 돌출부(315)와 체결되어, 상기 배터리 트레이(310)와 상기 인캡슐레이션 커버(320)를 서로 체결하는 역할을 한다. 이때, 상기 배터리 트레이(310)와 상기 인캡슐레이션 커버(320)를 용이하게 체결할 수 있으므로, 작업공수의 감소 및 이에 따른 차량의 생산성 향상의 효과를 발휘할 수 있다.
상기 인캡슐레이션 커버(320)의 재질은, 단열성 및 탄성을 갖는 단일소재이거나, 단열성 및 탄성을 갖는 폴리프로필렌 소재의 외측에 단열재를 부착한 복합소재일 수 있다. 상기 복합소재의 경우에는 본딩, 스프레이 또는 코팅 중 어느 하나의 방법으로, 상기 폴리프로필렌 소재의 외측에 상기 단열재를 부착할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조의 작동방법의 순서도이다. 도 8을 참조할 때, 본 발명에 따른 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조의 작동방법은 상승하는 단계(S100), 개방시키는 단계(S200), 유입되는 단계(S300), 냉각하는 단계(S400), 낮추는 단계(S500)를 포함한다.
상승하는 단계(S100)에서는 차량 주행시 주행풍에 의해 쿨링모듈을 통과하는 외기의 양보다 쿨링모듈 에어가이드(100) 내부로 유입되는 외기의 양이 증가하여, 상기 쿨링모듈 에어가이드(100) 내부의 압력이 상승한다.
개방시키는 단계(S200)에서는 상기 쿨링모듈 에어가이드(100) 내부의 압력이 기설정된 기준압력을 초과하면, 외기 유입 마개(120)가 연통공(110)을 개방시킨다. 즉, 상기 외기 유입 마개(120)는 스프링 힌지(130)에 의해, 쿨링모듈 에어가이드(100)에 힌지결합되므로, 상기 쿨링모듈 에어가이드(100) 내부의 압력이 기설정된 기준압력 이상이 되는 경우에만 외기 유입 마개(120)가 연통공(110)을 개방시키는 것이다.
유입되는 단계(S300)에서는 상기 쿨링모듈 에어가이드(100) 내부의 외기가, 외기라인(200) 및 유입홀(312)을 통해 배터리 케이스(300) 내부로 유입된다.
냉각하는 단계(S400)에서는 상기 배터리 케이스(300) 내부의 외기가 제 1 공간을 통과하면서 상기 배터리의 하면을 냉각하고, 이후 제 2 공간을 통과하면서 상기 배터리의 측면 및 상면을 냉각한다.
낮추는 단계(S500)에서는 상기 배터리 케이스(300) 내부의 외기가 배출홀(322)을 통해 배출되어, 엔진룸 내부의 온도를 낮추게 된다.
또한, 상기 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조의 작동방법은 하강하는 단계(S100`), 개방시키는 단계(S200`) 및 배출되는 단계(S300`)를 포함한다.
하강하는 단계(S100`)에서는 차량 정지시 상기 쿨링모듈 에어가이드(100) 내부의 압력이 하강한다. 개방시키는 단계(S200`)에서는 상기 쿨링모듈 에어가이드(100) 내부의 압력이 기설정된 기준압력 이하로 하강하면, 상기 외기 유입 마개(120)가 상기 연통공(110)를 폐쇄시키면서 이물질 배출홀(210)을 개방시킨다. 이에 따라, 차량의 팬풍에 의해 유입된 외기는 모두 쿨링모듈로 유입되어 쿨링모듈을 통과하는 고온의 냉각수를 냉각하는데 사용된다.
배출되는 단계(S300`)에서는 중력에 의해 상기 외기 라인(200) 내부의 이물질이 상기 이물질 배출홀(210)을 통해 배출된다. 상기 외기 라인(200)으로 유입되는 외기에는 먼지 등의 이물질이 포함될 수 있으므로, 이를 외기라인(200)의 외부로 배출시키는 것이다.
앞서 살펴본 실시 예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하 '당업자'라 한다)가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하는 바람직한 실시 예일 뿐, 전술한 실시 예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니므로 이로 인해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 당업자에게 있어 명백할 것이며, 당업자에 의해 용이하게 변경 가능한 부분도 본 발명의 권리범위에 포함됨은 자명하다.
100 쿨링모듈 에어가이드
110 연통공
120 외기 유입 마개
130 스프링 힌지
200 외기라인
210 이물질 배출홀
300 배터리 케이스
310 배터리 트레이
311 하면
312 유입홀
313 돌출안착부
314 테두리부
315 제 1 돌출부
320 인캡슐레이션 커버
321 배터리 단자 돌출부
322 배출홀
323 제 2 돌출부

Claims (19)

  1. 쿨링모듈의 전단의 외주면에서, 차량의 전방을 향해 돌출된 쿨링모듈 에어가이드(100);
    상기 쿨링모듈 에어가이드(100)의 일측에 연통되어, 상기 쿨링모듈 에어가이드(100) 내부로 유입된 외기 중 일부가 유입되는 외기라인(200); 및
    배터리를 둘러싸도록 형성되며, 하방 일측이 상기 외기라인(200)과 연통되는 배터리 케이스(300);
    를 포함하는 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 쿨링모듈 에어가이드(100)는,
    상기 외기라인(200)과 연통되도록 일측면에 형성된 연통공(110);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 쿨링모듈 에어가이드(100)는,
    상기 외기라인(200)과 연통된 상기 연통공(110)을 개방 또는 폐쇄하는 외기 유입 마개(120);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 쿨링모듈 에어가이드(100)는,
    상기 외기 유입 마개(120)가 상기 연통공(110)을 개방 또는 폐쇄할 수 있도록, 상기 외기 유입 마개(120)를 상기 쿨링모듈 에어가이드(100)에 회동가능하게 장착하는 스프링 힌지(130);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 외기라인(200)은,
    상기 외기라인(200)의 하면에 형성되어, 외기 중에 포함된 이물질을 배출할 수 있는 이물질 배출홀(210);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 연통공(110)이 개방되는 경우에는, 상기 이물질 배출홀(210)이 상기 외기 유입 마개(120)에 의해 폐쇄되고,
    상기 연통공(110)이 폐쇄되는 경우에는, 상기 이물질 배출홀(210)이 상기 외기 유입 마개(120)로부터 개방되는 것을 특징으로 하는 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 배터리 케이스(300)는,
    상기 배터리가 안착되는 배터리 트레이(310); 및
    상기 배터리의 측면 및 상면으로부터 소정거리 이격되어 공간(제 2 공간)을 형성하면서 상기 배터리를 둘러싸며, 하단부가 상기 배터리 트레이(310)에 체결되는 인캡슐레이션 커버(320);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 배터리 트레이(310)는,
    평판 형태의 하면(311); 및
    상기 외기라인(200)과 연통되도록, 상기 하면(311)의 일측에 형성된 유입홀(312);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 배터리 트레이(310)는,
    상기 하면(311)으로부터 상방으로 돌출형성되고, 상부에는 상기 배터리가 안착되며, 서로 소정거리 이격되어 상기 유입홀(312)로 유입된 외기가 유동할 수 있는 공간(제 1 공간)을 형성하는 복수 개의 돌출안착부(313);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 배터리 트레이(310)는,
    상기 하면(311)의 외주부로부터 상방으로 돌출되어 상기 외기가 상기 배터리 트레이(310) 외부로 유출되는 것을 방지하는 테두리부(314);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 배터리 트레이(310)는,
    상기 테두리부(314)의 상단에서 상기 테두리부(314)의 내측을 향해 돌출되도록, 상방을 향해 형성된 쐐기형태의 제 1 돌출부(315);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조.
  12. 제 7항에 있어서,
    상기 인캡슐레이션 커버(320)는,
    상기 배터리의 단자가 돌출되도록 상기 인캡슐레이션 커버(320)의 상면에 형성된 배터리 단자 돌출부(321);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 인캡슐레이션 커버(320)는,
    엔진 측을 향해 개방되어 상기 외기가 배출되도록, 상기 인캡슐레이션 커버(320)의 측면에 형성된 배출홀(322);
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 인캡슐레이션 커버(320)는,
    상기 인캡슐레이션 커버(320)의 측면 하단에서 상기 인캡슐레이션 커버(320)의 외측을 향해 돌출되도록 하방을 향해 형성된 쐐기형태의 제 2 돌출부(323);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조.
  15. 제 7항에 있어서,
    상기 인캡슐레이션 커버(320)의 재질은,
    단열성 및 탄성을 갖는 단일소재인 것을 특징으로 하는 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조.
  16. 제 7항에 있어서,
    상기 인캡슐레이션 커버(320)의 재질은,
    단열성 및 탄성을 갖는 폴리프로필렌 소재의 외측에 단열재를 부착한 복합소재인 것을 특징으로 하는 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조.
  17. 제 16항에 있어서,
    본딩, 스프레이 또는 코팅 중 어느 하나의 방법으로, 상기 폴리프로필렌 소재의 외측에 상기 단열재를 부착하는 것을 특징으로 하는 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조.
  18. 차량 주행시 주행풍에 의해 쿨링모듈을 통과하는 외기의 양보다 쿨링모듈 에어가이드(100) 내부로 유입되는 외기의 양이 증가하여, 상기 쿨링모듈 에어가이드(100) 내부의 압력이 상승하는 단계(S100);
    상기 쿨링모듈 에어가이드(100) 내부의 압력이 기설정된 기준압력을 초과하면, 외기 유입 마개(120)가 연통공(110)를 개방시키는 단계(S200);
    상기 쿨링모듈 에어가이드(100) 내부의 외기가, 외기라인(200) 및 유입홀(312)을 통해 배터리 케이스(300) 내부로 유입되는 단계(S300);
    상기 배터리 케이스(300) 내부의 외기가 제 1 공간을 통과하면서 상기 배터리의 하면을 냉각하고, 이후 제 2 공간을 통과하면서 상기 배터리의 측면 및 상면을 냉각하는 단계(S400); 및
    상기 배터리 케이스(300) 내부의 외기가 배출홀(322)을 통해 배출되어, 엔진룸 내부의 분위기 온도를 낮추는 단계(S500);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조의 작동방법.
  19. 제 18항에 있어서,
    차량 정지시 상기 쿨링모듈 에어가이드(100) 내부의 압력이 하강하는 단계(S100`);
    상기 쿨링모듈 에어가이드(100) 내부의 압력이 기설정된 기준압력 이하로 하강하면, 상기 외기 유입 마개(120)가 상기 연통공(110)를 폐쇄시키면서 이물질 배출홀(210)을 개방시키는 단계(S200`); 및
    중력에 의해 상기 외기 라인(200) 내부의 이물질이 상기 이물질 배출홀(210)을 통해 배출되는 단계(S300`);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 열해방지를 위한 인캡슐레이션 구조의 작동방법.
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