KR20180099007A - 차량용 냉각수 리저버 탱크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량용 냉각수 리저버 탱크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량용 냉각 시스템에서 사용되는 냉각수를 저장하는 몸체를 포함하되, 상기 몸체는 서로 다른 온도를 가지는 엔진의 냉각을 위한 엔진 냉각 시스템에서의 냉각수와, 전장의 냉각을 위한 전장 냉각 시스템에서의 냉각수를 각각 분리하여 저장할 수 있는 적어도 둘 이상의 냉각수저장부를 포함함으로써, 차량의 냉각회로의 축소 및 냉각 시스템의 원가가 절감되는 차량용 냉각수 리저버 탱크에 관한 것이다.

Description

차량용 냉각수 리저버 탱크{Coolant Reservoir Tank for Vehicle}

본 발명은 차량용 냉각수 리저버 탱크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량용 냉각 시스템에서 사용되는 냉각수를 저장하는 몸체를 포함하되, 상기 몸체는 서로 다른 온도를 가지는 엔진의 냉각을 위한 엔진 냉각 시스템에서의 냉각수와, 전장의 냉각을 위한 전장 냉각 시스템에서의 냉각수를 각각 분리하여 저장할 수 있는 적어도 둘 이상의 냉각수저장부를 포함함으로써, 차량의 냉각회로의 축소 및 냉각 시스템의 원가가 절감되는 차량용 냉각수 리저버 탱크에 관한 것이다.

일반적으로 내연기관이 장착된 차량에서는 엔진의 가동 시 발생하는 열이 실린더 헤드, 피스톤, 밸브 등에 전도되며, 이로 인해 부품의 온도가 과도하게 높아지게 되면, 열팽창이나 열화에 따라 부품의 강도가 떨어지고, 엔진 수명이 단축되며, 연소상태도 나빠지므로 노킹이나 조기점화가 발생할 수 있어 엔진의 출력이 저하될 수 있다.

한편, 하이브리드 차량의 경우, 엔진 이외에도 모터, 인버터, 배터리 스택 등을 포함하는 전장부품 역시 냉각을 수행해야 하며, 종래의 하이브리드 차량의 경우 엔진을 통과한 냉각수와 전장부품을 통과한 냉각수는 서로 온도가 상이하여 하나의 냉각 시스템으로 형성하지 못한다.

도 1은 차량의 엔진의 냉각 시스템(10)을 나타낸 도면으로, 엔진 냉각 시스템(10)은 엔진(11)을 냉각하기 위한 냉각수를 순환시키는 워터펌프(12), 냉각수를 냉각하는 제열교환기(13)(예를 들어 라디에이터), 상기 제1열교환기(13)로 냉각수를 공급하기 위한 제1리저버탱크(14) 및 제1냉각수조절캡(15)을 포함하여 형성될 수 있다.

이때, 상기 엔진 냉각 시스템(10)은 상기 엔진(11), 워터펌프(12) 및 제1열교환기(13)가 제1연결라인(16)을 통해 연결될 수 있으며, 상기 워터펌프(12)는 기계식으로 구비되어 상기 엔진의 작동과 연동되어 냉각수가 순환되도록 한다.

도 2는 전장 냉각 시스템(20)을 나타낸 도면으로, 상술된 엔진 냉각 시스템(10)과 마찬가지로, 전장부품(21)(배터리 등), 워터펌프(22) 및 상기 제2열교환기(23)들은 제2연결라인(24)을 통해 연결된다.

상술된 바와 같이, 상기 엔진 냉각 시스템(10)과, 전장 냉각 시스템(20)은 유사한 구성요소를 가지고 냉각 동작을 수행하나, 개별적인 냉각 시스템을 갖도록 형성된다.

즉, 종래의 하이브리드 차량의 경우, 엔진 냉각 시스템(10)과 전장 냉각 시스템(20)은 개별적인 시스템으로 형성됨으로써, 구성이 복잡하고, 이에 따른 공간이 필요하므로 소형화를 방해하는 요소로 작용하게 된다.

또한, 냉각수를 제1리저버탱크(14)와 제2리저버탱크(24)에 각각 주입해야 하는 번거로움이 발생하며, 이에 따른 유지보수 또한 반복적으로 수행해야 하는 문제점이 있다.

대한민국 공개특허공보 제10-2009-0132929호

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 차량용 냉각 시스템에서 사용되는 냉각수를 저장하는 몸체를 포함하되, 상기 몸체는 서로 다른 온도를 가지는 엔진의 냉각을 위한 엔진 냉각 시스템에서의 냉각수와, 전장의 냉각을 위한 전장 냉각 시스템에서의 냉각수를 각각 분리하여 저장할 수 있는 적어도 둘 이상의 냉각수저장부를 포함함으로써, 차량의 냉각회로의 축소 및 냉각 시스템의 원가가 절감되는 차량용 냉각수 리저버 탱크를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 차량용 냉각수 리저버 탱크는 몸체; 및 상기 몸체 내부에 형성되되, 냉각수의 보충을 위한 냉각수주입부 및 상기 냉각수주입부를 밀폐하는 캡을 포함하는 냉각수저장부;를 포함하되, 상기 냉각수저장부는 선택되는 적어도 둘 이상의 열교환기와 각각 연결되도록 상기 몸체 내부에 적어도 둘 이상 형성되어, 서로 온도가 상이한 냉각수가 상기 냉각수저장부에 각각 분리되어 저장되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 캡은 대기개방식, 가압방식 중 선택되는 어느 하나 이상의 방식으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 몸체는 적어도 둘 이상의 상기 냉각수저장부를 서로 격리시키는 격벽을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 냉각수저장부는 엔진 냉각 시스템에 구비되는 제1열교환기와 연결되어 형성되는 제1냉각수저장부와, 전장 냉각 시스템에 구비되는 제2열교환기와 연결되어 형성되는 제2냉각수저장부로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1냉각수저장부는 냉각수의 보충을 위한 제1냉각수주입부 및 상기 제1냉각수주입부를 밀폐하는 제1캡을 포함하며, 상기 제1캡은 대기개방식으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제2냉각수저장부는 냉각수의 보충을 위한 제2냉각수주입부 및 상기 제2냉각수주입부를 밀폐하는 제2캡을 포함하며, 상기 제2캡은 가압방식으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 차량용 냉각수 리버저 탱크는 차량용 냉각 시스템에서 사용되는 냉각수를 저장하는 몸체를 포함하되, 상기 몸체는 서로 다른 온도를 가지는 엔진의 냉각을 위한 엔진 냉각 시스템에서의 냉각수와, 전장의 냉각을 위한 전장 냉각 시스템에서의 냉각수를 각각 분리하여 저장할 수 있는 적어도 둘 이상의 냉각수저장부를 포함하도록 형성됨으로써, 하이브리드 차량의 냉각회로를 축소할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 차량용 냉각수 리저버 탱크는 하이브리드 차량의 냉각 회로를 축소할 수 있으므로, 냉각 시스템의 원가가 절갑되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 차량용 냉각수 리저버 탱크는 엔진 냉각 시스템과, 전장 냉각 시스템에 사용되는 서로 다른 온도를 가지는 냉각수를 각각 분리하여 저장할 수 있으므로, 냉각수의 효율적인 관리가 가능한 장점이 있다.

도 1은 종래 차량의 엔진 냉각 시스템을 나타낸 도면.
도 2는 종래 차량의 전장 냉각 시스템을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 냉각수 리저버 탱크를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 냉각수 리저버 탱크를 나타낸 또 다른 도면.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 냉각수 리저버 탱크를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 냉각수 리저버탱크를 구성하는 제1냉각수저장부를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 냉각수 리저버탱크를 구성하는 제2냉각수저장부를 나타낸 도면.

이하 상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 냉각수 리저버 탱크를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 3 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 냉각수 리저버 탱크를 나타낸 도면이다.

도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 냉각수 리저버 탱크는 차량의 엔진 및 전장을 냉각시키기 위한 냉각수를 공급받아 저장되거나, 다시 냉각 시스템으로 공급하기 위한 냉각수 리저버 탱크이며, 크게 몸체(100) 및 냉각수저장부(200)를 포함하여 형성된다.

상기 몸체(100)는 냉각수를 저장하기 위한 형상을 가지며, 상기 몸체(100)의 형상은 다양한 형상이 가능하므로 한정하지 않는다.

상기 냉각수저장부(200)는 냉각수의 보충을 위한 냉각수주입부(210) 및 상기 냉각수주입부(210)를 밀폐하는 캡(220)을 포함하여 형성된다.

상기 냉각수저장부(200)는 냉각 시스템의 열교환기와 연결되어 열교환기의 과도한 압력에 의해 넘치는 냉각수가 이동되어 저장되며, 연결된 열교환기 내부에 냉각수가 부족하게 되면 열교환기 내부로 냉각수가 이동되어 열교환기의 냉각수 수위을 유지하는 역할을 하게 된다.

상기 냉각수주입부(210)는 냉각수의 보충을 위해 냉각수저장부(200)의 일측이 개구되도록 형성된 것으로서, 냉각수저장부(200)의 용량을 확대하고 사용자가 냉각수를 용이하게 보충할 수 있도록 상기 냉각수저장부(200) 상면에 형성되는 것이 바람직하며, 상기 캡(220)에 의해 개폐 가능하도록 일정 부분이 돌출되도록 형성될 수 있다.

이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 냉각수 리저버 탱크(1000)의 상기 냉각수저장부(200)는 선택되는 적어도 둘 이상의 열교환기와 각각 연결되도록 상기 몸체(100) 내부에 적어도 둘 이상 형성되며, 이를 통해 서로 온도가 상이한 냉각수가 상기 냉각수저장부(200)에 각각 분리되어 저장되는 것을 특징으로 한다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 냉각수 리저버 탱크(1000)는 하이브리드 차량 등에 구비되어, 엔진에서 발생된 열을 냉각시키기 위한 엔진 냉각 시스템에서 사용되는 냉각수와, 배터리 스택 등의 전장부품에서 발생된 열을 냉각시키기 위한 전장 냉각 시스템에서 사용되는 냉각수 등의 온도가 서로 상이한 냉각수를 하나의 몸체(100)에 구비되는 적어도 둘 이상 형성되는 냉각수저장부(200)에 각각 분리하여 저장할 수 있다.

다시 말해, 냉각 시스템에서의 냉각수를 저장하기 위해 별도로 형성되는 냉각수 리버저 탱크를 하나의 몸체(100)에 서로 온도가 상이한 냉각수를 각각 분리하여 저장할 수 있으므로, 냉각 시스템에서의 냉각회로를 축소시킬 수 있어 원가가 절감될 뿐만 아니라, 각각의 냉각수 리저버 탱크를 구비하기 위한 공간을 축소할 수 있어 차량의 소형화에 부합할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 냉각수 리저버 탱크(1000)는 각각 저장되는 냉각수가 서로 온도가 상이하더라도 냉각수저장부(200)에 각각 분리되어 저장되므로, 냉각수 간의 온도 차이에 의한 서로간의 영향을 받지 않는다.

이를 통해 서로 온도가 상이한 또는 목적이 상이한 각각의 냉각수의 보충 및 냉각수 리저버 탱크의 유지보수가 종래에 별도로 형성되는 냉각수 리저버 탱크에 비해 수월한 장점이 있다.

상기 캡(220)은 대기개방식, 가압방식 중 선택되는 어느 하나 이상의 방식으로 형성될 수 있으며, 다수 형성되는 냉각수저장부(200)에 저장되는 냉각수의 온도 및 종류에 따라 상기 냉각수저장부(200)에 각각 형성되는 상기 캡(220)의 다양한 방식의 적용이 가능하므로 한정하지 않는다.

아울러, 상기 몸체(100)는 저장하는 냉각수를 하나의 몸체(100)에서 별도로 저장하기 위해, 복수의 냉각수저장부(200)를 서로 격리시키는 격벽(110)을 포함할 수 있다.

상기 격벽(110)의 재질은 크게 한정하지 않고 다양한 실시예가 가능하마, 복수 형성되는 냉각수저장부(200)에 각각 저장되는 냉각수간의 간섭이 없는 재질로 형성하는 것이 바람직하다.

<본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 냉각수 리저버 탱크>

도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 냉각수 리저버 탱크를 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 냉각수 리저버탱크를 구성하는 제1냉각수저장부를 나타낸 도면이며, 도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 냉각수 리저버탱크를 구성하는 제2냉각수저장부를 나타낸 도면이다.

도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 냉각수 리저버 탱크(1000)는 엔진 냉각 시스템에 구비되는 제1열교환기와 연결되어 형성되는 제1냉각수저장부(200a)와, 전장 냉각 시스템에 구비되는 제2열교환기와 연결되어 형성되는 제2냉각수저장부(200b)로 형성될 수 있다.

상기 제1냉각수저장부(200a)는 상기 몸체(100) 내부 일측에 형성되며, 제1열교환기(엔진 냉각 시스템에 사용되는 라디에이터 등의 열교환기)의 냉각수 보충을 위한 제1냉각수주입부(210a) 및 상기 제1주입부(210a)를 밀폐하는 제1캡(220a)을 포함한다.

상기 제1냉각수저장부(200)는 제1열교환기와 연결되어 제1열교환기의 과도한 압력에 의해 넘치는 냉각수가 이동되어 저장되며, 제1열교환기 내부에 냉각수가 부족하게 되면 제1열교환기 내부로 냉각수가 이동되어 제1열교환기의 냉각수 수위를 유지하는 역할을 하게 된다.

상기 제1냉각수주입부(210a)는 제1열교환기의 냉각수 보충을 위해 상기 제1냉각수저장부(200a)의 일측이 개구되도록 형성된 것으로서, 제1냉각수저장부(200a)의 용량을 확대하고 사용자가 제1열교환기에 사용되는 냉각수를 용이하게 보충할 수 있도록 상기 제1냉각수저장부(200a) 상면에 형성되는 것이 바람직하며, 상기 제1캡(220a)에 의해 개폐 가능하도록 일정 부분이 돌출되도록 형성될 수 있다.

상기 제2냉각수저장부(200b)는 상기 몸체(100) 내부 타측에 상기 제1냉각수저장부(200a)와 격리되어 별도로 형성되되, 제2열교환기(배터리 스택 및 전장 부품의 전장 냉각 시스템에서 사용되는 라디에이터 등의 열교환기)의 냉각수 보충을 위한 제2냉각수주입부(210b) 및 상기 제2냉각수주입부(210b)를 밀폐하는 제2캡(220b)을 포함하여 형성된다.

상기 제2냉각수저장부(200b)는 상기 제1냉각수저장부(200a)와 마찬가지로, 상기 제2열교환기와 연결되어 제2열교환기의 과도한 압력에 의해 넘치는 냉각수가 이동되어 저장되며, 제2열교환기 내부에 냉각수가 부족하게 되면 제2열교환기 내부로 냉각수가 이동되어 제2열교환기의 냉각수 수위를 유지하는 역할을 하게 된다.

또한, 상기 제2냉각수주입부(210b)는 제2열교환기의 냉각수 보충을 위해 상기 제2냉각수저장부(200b)의 일측이 개구되도록 형성된 것으로서, 제2냉각수저장부(200b)의 용량을 확대하고 사용자가 제2열교환기에 사용되는 냉각수를 용이하게 보충할 수 있도록 상기 제2냉각수저장부(200b) 상면에 형성되는 것이 바람직하며, 상기 제2캡(220b)에 의해 개폐 가능하도록 일정 부분이 돌출되도록 형성될 수 있다.

즉, 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 냉각수 리저버탱크(1000)는 하이브리드 차량 등에 구비되어, 엔진에서 발생된 열을 냉각시키기 위한 라디에이터 등의 제1열교환기를 포함하는 엔진 냉각 시스템에서 사용되는 냉각수와, 배터리 스택 등의 전장부품에서 발생된 열을 냉각시키기 위한 라디에이터 또는 컨덴서 등의 제2열교환기를 포함하는 전장 냉각 시스템에서 사용되는 냉각수를 하나의 몸체(100)에 구비되는 제1냉각수저장부(200a)와 제2냉각수저장부(200b)에 각각 분리하여 저장할 수 있다.

다시 말해, 엔진 냉각 시스템과 전장 냉각 시스템에 각각 구비되어 이의 냉각을 위한 냉각수를 별도로 저장하는 종래의 차량용 냉각수 리저버 탱크와는 달리, 엔진 냉각 시스템에서의 냉각을 위한 냉각수와, 전장 냉각 시스템에서의 냉각을 위한 냉각수를 하나의 몸체(100)에 각각 분리하여 저장할 수 있다.

아울러, 상기 제1냉각수저장부(200a)에 형성되는 제1냉각수주입부(210a)를 밀폐하는 제1캡(220a)은 대기개방식의 캡으로 형성되고, 상기 제2냉각수저장부(200b)에 형성되는 제2냉각수주입부(210b)를 밀폐하는 제2캡(220b)은 가압방식의 캡으로 형성되는 것이 바람직하다.

이는 엔진 냉각 시스템과 전장 냉각 시스템에 사용되는 냉각수를 각각 제1냉각수저장부(200a)와 제2냉각수저장부(200b)에 저장할 시, 작업자로 하여금 제1냉각수저장부(200a)와 제2냉각수저장부(200b)를 구분할 수 있도록 할 수 있으며, 특히 엔진의 냉각을 위한 제1열교환기와 전장의 냉각을 위한 제2열교환기의 차량 내 구비되는 위치에 따라 이에 대응하여 대기개방식 및 가압방식으로 제1캡(220a) 및 제2캡(220b)으로 형성하는 것이 바람직하다.

즉, 일반적인 차량에 구비되는 엔진 냉각 시스템에서의 냉각을 위한 제1열교환기는 라디에이터로 구비될 수 있으며, 냉각수의 유동 제어를 위한 필러넥을 제1열교환기에 추가적으로 형성할 수 있는 반면, 전장 냉각 시스템에서의 냉각을 위한 제2열교환기는 상기 제1열교환기 하부에 형성되는 라디에이터 또는 컨덴서 등으로 구비될 수 있으므로, 제2냉각수의 유동 제어를 위한 필러넥의 추가 구성이 어려운 문제점이 있다.

다시 말해, 냉각수의 유동 제어가 가능한 필러넥이 구비될 수 있는 제1열교환기와 연결되는 제1냉각수저장부(200a)는 상기 제1캡(220a)을 대기개방식으로 형성하여 제1열교환기에 사용되는 냉각수의 보충 및 저장을 제어할 수 있다.

이와 반대로 냉각수의 유동 제어가 가능한 필러넥이 구비되기 어려운 제2열교환기와 연결되는 제2냉각수저장부(200b)는 상기 제2캡(220b)을 가압식으로 형성함으로써, 제2열교환기에 사용되는 냉각수의 보충 및 저장을 제어하는 것이 바람직하다.

다시 말해, 본 발명의 제1실시예에 따른 차량용 냉각수 리저버탱크(1000)는 제2냉각수저장부(200b)에 형성되는 제2냉각수주입부(210b)를 밀폐하는 제2캡(220b)을 가압방식으로 형성함으로써, 제2열교환기에 필러넥을 별도로 구비할 필요가 없는 장점이 있다.

상술된 제1캡(220a) 및 제2캡(220b)의 방식인 대기개방식 및 가압식은 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남 없이 다양한 변형 실시예가 가능한 것은 물론이다.

1000 : 차량용 냉각수 리저버탱크
100 : 몸체
110 : 격벽
200 : 냉각수저장부
210 : 냉각수주입부 220 : 캡
200a : 제1냉각수저장부
210a : 제1냉각수주입부 220a : 제1캡
200b : 제2냉각수저장주
210b : 제2냉각수주입부 220b : 제2캡

Claims (6)

1. 차량용 냉각수 리저버탱크에 있어서,
   몸체(100); 및
   상기 몸체(100) 내부에 형성되되, 냉각수의 보충을 위한 냉각수주입부(210) 및 상기 냉각수주입부(210)를 밀폐하는 캡(220)을 포함하는 냉각수저장부(200);를 포함하되,
   상기 냉각수저장부(200)는 선택되는 적어도 둘 이상의 열교환기와 각각 연결되도록 상기 몸체(100) 내부에 적어도 둘 이상 형성되어, 서로 온도가 상이한 냉각수가 상기 냉각수저장부(200)에 각각 분리되어 저장되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각수 리저버 탱크.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 캡(220)은
   대기개방식, 가압방식 중 선택되는 어느 하나 이상의 방식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각수 리저버 탱크.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 몸체(100)는
   적어도 둘 이상의 상기 냉각수저장부(200)를 서로 격리시키는 격벽(110)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각수 리저버 탱크.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 냉각수저장부(200)는
   엔진 냉각 시스템에 구비되는 제1열교환기와 연결되어 형성되는 제1냉각수저장부(200a)와,
   전장 냉각 시스템에 구비되는 제2열교환기와 연결되어 형성되는 제2냉각수저장부(200b)로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각수 리저버 탱크.
   
5. 제 4항에 있어서,
   상기 제1냉각수저장부(200a)는
   냉각수의 보충을 위한 제1냉각수주입부(210a) 및 상기 제1냉각수주입부(210a)를 밀폐하는 제1캡(220a)을 포함하며,
   상기 제1캡(220a)은 대기개방식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각수 리저버 탱크.
   
6. 제 4항에 있어서,
   상기 제2냉각수저장부(220)는
   냉각수의 보충을 위한 제2냉각수주입부(210b) 및 상기 제2냉각수주입부(210b)를 밀폐하는 제2캡(220b)을 포함하며,
   상기 제2캡(220b)은 가압방식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각수 리저버 탱크.

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