KR20190024280A

KR20190024280A - 차량용 쿨링모듈 및 이의 작동 방법

Info

Publication number: KR20190024280A
Application number: KR1020170111115A
Authority: KR
Inventors: 남용우
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아자동차주식회사
Priority date: 2017-08-31
Filing date: 2017-08-31
Publication date: 2019-03-08
Also published as: KR101966540B1

Abstract

본 발명은 차량용 쿨링모듈 및 이의 작동 방법에 관한 것으로써 보다 상세하게는, 써멀퓨즈(thermal fuse) 모듈을 레지스터(resistor) 내부에 구비하고 레지스터 내부를 외부 환경과 격리 되도록 구성함으로써 써멀퓨즈 모듈이 외부 이물질 및 외기온 등 외부 환경의 영향을 받지 않아 레지스터의 과열을 효과적으로 방지할 수 있는 차량용 쿨링모듈 및 이의 작동 방법에 관한 발명이다.

Description

차량용 쿨링모듈 및 이의 작동 방법{COOLING MODULE AND METHOD OF OPERATION FOR VEHICLE AND}

일반적으로 차량의 엔진룸 전방에는 차량 내부를 냉각시키는 과정에서 발생된 고온의 냉매를 응축시키는 콘덴서(Condenser)와 콘덴서의 후방에 위치하여 엔진을 냉각시키는 과정에서 발생된 고온의 냉각수를 냉각시키는 라디에이터(Radiator), 그리고 상기 라디에이터의 후방에 위치하여 공기를 강제 송풍시켜 콘덴서와 라디에이터의 냉각효율을 향상시키기 위한 팬 슈라우드(Fan Shroud)를 포함하는 열교환기가 구성된다.

상기 팬 슈라우드(10)에는 냉각팬(12)에 대응하는 송풍구가 형성된다. 팬 모터(14)는 모터지지링(16)에 의하여 송풍구의 중앙에 배치되는데, 모터지지링(16)은 방사방향으로 설치되는 다수의 안내깃(18)에 의하여 팬 슈라우드(10)에 고정된다. 따라서 팬 모터(14)의 구동에 의해 냉각팬(12)이 회전하면서 공기가 송풍구를 통하여 송풍되고, 이 송풍공기에 의해 열교환기가 냉각될 수 있다.

상기 팬 모터(14)의 속도를 조절하기 위한 방법으로는 PWM(Pulse Width Modulation) 방식과 High/Low 2단계로 작동하는 레지스터 방식이 있다.

레지스터 방식의 경우, Low 모드로 작동하기 위해서는 차량에서 공급받는 전력의 일부를 사용하여 팬 모터(14)를 구동시키고 그 외 나머지 전력으로는 레지스터를 통해 열에너지로 공기 중에 방출하게 된다.

도 1 및 도2에는 종래의 레지스터 조립체의 구성도가 도시되어 있다.

레지스터 조립체는 상기 팬 모터의 속도를 조절하기 위한 레지스터(2), 상기 레지스터(2)를 팬 슈라우드(10)에 고정하기 위한 지지플랜지(4) 및 상기 레지스터(2)에 전원을 공급하기 위한 커넥터(6), 고온 상승 시 단락이 이루어지는 써멀퓨즈(8)(thermal fuse) 등을 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성되는 레지스터 조립체에서 레지스터(2)가 저항체로서 통전 시 열이 발생하기 때문에 도 3에 도시된 바와 같은 냉각팬(12)에 의해 발생하는 공기 흐름을 통해 방열이 가능한 위치에 장착하게 되고, 레지스터(2)가 적정 온도 이상으로 과열될 경우 써멀퓨즈(8)가 온도를 감지하여 전력을 차단하게 된다.

레지스터 조립체가 이러한 위치에 장착되는 경우 레지스터(2)의 개방된 양측단 중 냉각팬(12)에 의한 송풍공기가 유입되는 유입단이 외부에 노출되어 있어 외부로부터의 이물질을 유입하게 되고, 또한, 외기온의 영향에 의해 정밀한 온도 감지가 불가하여 레지스터(2)의 과열 시에도 써멀퓨즈(8)가 전력 차단의 역할을 하지 못해 이에 따라 화재 발생 등의 문제점이 있다.

일본공개특허 제 2007-255399호

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로서, 써멀퓨즈(thermal fuse) 모듈을 레지스터(resistor) 내부에 구비하고 레지스터 내부를 외부 환경과 격리 되도록 구성함으로써 써멀퓨즈 모듈이 외부 이물질 및 외기온 등 외부 환경의 영향을 받지 않아 레지스터의 과열을 효과적으로 방지할 수 있도록 하는데 목적이 있다.

또한, 릴레이 기능을 추가하여 레지스터의 과열 온도에 따라 릴레이부가 ON/OFF 되도록 함으로써 화재를 방지할 수 있도록 하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 쿨링모듈에 있어서,

레지스터의 내부의 전기 저항 내측 중앙부에는 레지스터의 온도 변화를 감지하여 구동부의 위치를 변화시킴으로써 레지스터의 Low 모드 작동을 온/오프시키는 써멀퓨즈(thermal fuse) 모듈이 구비되는 것을 특징으로 한다.

써멀퓨즈 모듈은,

케이스의 외부에 부착되어 레지스터의 온도 변화를 감지하는 온도감지소자;

케이스 내부 하단에 위치하며, 온도감지소자에서 감지된 온도 변화에 따른 전류 유입에 의해 위치가 변화되는 위치이동부;

일정 길이의 바 형상이며 위치이동부 상에 구비되어 위치이동부의 이동에 의해 위치 변화되는 구동부;

구동부의 위치 변화에 의해 통전 또는 단락되는 릴레이부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

릴레이부는,

케이스의 외측으로부터 케이스의 상면 일측을 관통하여 케이스 내부에 일정 길이 연장되는 고정릴레이부;와

케이스의 외측으로부터 케이스의 상면 타측을 관통하여 케이스 내부에 일정 길이 연장되는 이동릴레이부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

고정릴레이부는,

케이스의 상면과 서로 수직하도록 케이스의 내측으로 일정 길이 연장되는 수직부;

이동릴레이부를 향하여 수직부의 단부로부터 수직으로 연장되는 수평부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다

이동릴레이부는,

고정릴레이부를 향하여 수직부의 단부로부터 수직으로 연장되는 수평부;

수평부의 단부로부터 케이스의 상단을 향하여 일정 각도 절곡되어 연장되는 경사부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

고정릴레이부의 수직부는 이동릴레이부의 수직부 보다 짧은 것을 특징으로 한다.

위치이동부는 전자석인 것을 특징으로 한다.

위치이동부가 전자석일 때 위치이동부는,

케이스의 내측 하면에 위치하며, 온도감지소자에서 감지된 온도 변화에 따라 전류가 유입되는 제1전자석;

제1전자석의 자력에 의해 제1전자석의 상면과 일정 간격 이격되어 위치하며, 상면에 구동부의 하단이 고정되어 있는 제2전자석;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

제1전자석에 유입되는 전류는 온도감지소자에서 감지된 레지스터의 온도가 일정 온도 이하일 때보다 온도감지소자에서 감지된 레지스터의 온도가 일정 온도 이상일 때 증가하는 것을 특징으로 한다.

제1전자석에 유입되는 전류량이 증가할수록 제1전자석과 제2전자석 사이의 이격 거리가 커지는 것을 특징으로 한다.

위치이동부는 바이메탈(bimetal)인 것을 특징으로 한다.

바이메탈은 케이스의 일측면으로부터 케이스의 중앙부를 향하여 일정 길이 연장되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

바이메탈은 이동릴레이부의 하단 측에 위치하여 이동릴레이부의 수평부와 평행하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

위치이동부가 바이메탈일 때 구동부의 하단은 바이메탈의 상면에 고정되는 것을 특징으로 한다.

온도감지소자에서 감지된 레지스터의 온도가 일정 온도 이하일 때, 바이메탈에 유입되는 전류량은 바이메탈이 이동릴레이부의 수평부와 평행한 상태를 유지시키는 것을 특징으로 한다.

온도감지소자에서 감지된 레지스터의 온도가 일정 온도 이상일 때, 바이메탈에 유입되는 전류량은 바이메탈의 단부가 케이스 상단을 향하여 휘어지게 하는 것을 특징으로 한다.

온도감지소자에서 감지된 레지스터의 온도가 일정 온도 이하일 때, 구동부의 상단은 이동릴레이부의 경사부 하단과 일정 간격 이격되어 위치하는 것을 특징으로 한다.

온도감지소자에서 감지된 레지스터의 온도가 일정 온도 이하일 때, 이동릴레이부의 경사부 끝단과 고정릴레이부의 수평부 끝단은 서로 접촉되는 것을 특징으로 한다.

온도감지소자에서 감지된 레지스터의 온도가 일정 온도 이상일 때, 구동부가 케이스의 상측을 향하여 이동하면서 이동릴레이부의 경사부 하단을 케이스의 상측을 향하여 밀어올리는 것을 특징으로 한다.

온도감지소자에서 감지된 레지스터의 온도가 일정 온도 이상일 때, 이동릴레이부의 경사부 끝단은 고정릴레이부의 수평부와 비접촉하는 것을 특징으로 한다.

케이스 외부에 위치하는 고정릴레이부의 단부와 이동릴레이부의 단부는 레지스터의 양단에 위치하는 각각의 커버의 중앙부를 관통하여 상기 레지스터의 외부로 연장되는 것을 특징으로 한다.

레지스터 외부로 연장된 고정릴레이부의 단부와 이동릴레이부의 단부는 지지플랜지의 양측에 형성된 릴레이지지대에 각각 연결되는 것을 특징으로 한다.

릴레이지지대는 고정릴레이부 및 이동릴레이부와 레지스터의 Low모드 릴레이작동부를 전기적으로 연결시키는 것을 특징으로 한다.

케이스 외부에 위치하는 고정릴레이부의 단부와 이동릴레이부의 단부는 케이스 상면에 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 차량용 쿨링모듈의 작동 방법에 있어서,

차량의 ECU에서 레지스터의 Low 모드 작동을 명령하는 단계;

ECU로부터 명령을 받은 Low모드 릴레이작동부가 온(ON) 상태를 유지하는 단계;

Low모드 릴레이작동부로부터 명령을 받은 온도감지소자에서 레지스터의 온도 변화를 감지하는 단계;

레지스터의 온도가 일정 온도 이상일 때, ECU에서는 배터리를 통해 위치 이동부로 일정량 이상의 전류를 공급하는 단계;

위치이동부가 상승 이동하면서 위치이동부에 의해 구동부가 상승 이동하는 단계;

구동부 상단이 이동릴레이부의 경사부를 밀어 올리는 단계;

이동릴레이부와 고정릴레이부가 단락되면서 레지스터의 Low 모드 작동 이 OFF되는 단계;를 포함한다.

위치이동부가 전자석일 때,

위치이동부로 일정량 이상의 전류를 공급하는 단계에서 제1전자석에 유입되는 전류량이 증가하여 제1전자석의 자력이 증가하는 것을 특징으로 한다.

위치이동부가 전자석일 때 구동부가 이동하는 단계에서 구동부는, 제1전자석의 자력 증가에 따른 제2전자석의 상승 이동에 의해 이동되는 것을 특징으로 한다.

위치이동부가 바이메탈일 때 위치이동부로 일정량 이상의 전류를 공급하는 단계에서, 바이메탈에 유입되는 전류량이 증가하여 바이메탈의 온도가 상승하는 것을 특징으로 한다.

바이메탈의 온도 상승에 의해 바이메탈의 단부는 케이스의 상단을 향하여 휘어지는 것을 특징으로 한다.

위치이동부가 바이메탈일 때 구동부가 이동하는 단계에서 구동부는, 바이메탈의 휘어짐에 의해 상승 이동되는 것을 특징으로 한다.

레지스터의 Low 모드 작동이 OFF되는 단계 종료 후 일정 시간이 경과되면,

온도감지소자에서 레지스터의 온도 변화를 감지하는 단계;

레지스터의 온도가 일정 온도 이하일 때, ECU에서 위치이동부로 일정량 이하의 전류를 공급하는 단계;

위치이동부가 하강 이동하면서 구동부가 하강하는 단계;

이동릴레이부의 경사부가 탄성 복원되어 경사부의 끝단과 고정릴레이부의 수평부 끝단이 서로 맞닿는 단계;

이동릴레이부와 고정릴레이부가 통전되면서 레지스터의 Low 모드 작동 이 ON되는 단계;를 포함한다.

본 발명에 따르면, 써멀퓨즈(thermal fuse) 모듈을 레지스터(resistor) 내부에 구비하고 레지스터 내부를 외부 환경과 격리 되도록 구성함으로써 써멀퓨즈 모듈이 외부 이물질 및 외기온 등 외부 환경의 영향을 받지 않아 레지스터의 과열을 효과적으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 릴레이 기능을 추가하여 레지스터의 과열 온도에 따라 릴레이부가 ON/OFF 되도록 함으로써 화재를 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 레지스터 조립체의 구성도.
도 2는 도 1의 정면도.
도 3은 일반적인 레지스터 조립체의 장착 위치 개념도.
도 4는 본 발명의 레지스터 조립체의 구성도.
도 5는 도 4의 정면도.
도 6은 본 발명의 쿨링모듈의 작동 방법 순서도.
도 7은 본 발명의 써멀퓨즈(thermal fuse) 모듈의 통전 시 개념도.
도 8은 본 발명의 써멀퓨즈(thermal fuse) 모듈의 단락 시 개념도.
도 9는 본 발명의 써멀퓨즈(thermal fuse) 모듈 제2실시예의 통전 시 개념도.
도 10은 본 발명의 써멀퓨즈(thermal fuse) 모듈 제2실시예의 단락 시 개념도.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

본 발명은 써멀퓨즈(thermal fuse) 모듈을 레지스터(resistor) 내부에 구비하고 레지스터 내부를 외부 환경과 격리 되도록 구성함으로써 써멀퓨즈 모듈이 외부 이물질 및 외기온 등 외부 환경의 영향을 받지 않아 레지스터의 과열을 효과적으로 방지할 수 있는 차량용 쿨링모듈 및 이의 작동 방법에 관한 발명이다.

본 발명의 쿨링모듈은 레지스터 조립체, 배터리, Low모드 릴레이작동부를 포함하여 구성된다.

도 4에는 본 발명의 레지스터 조립체의 구성도가 도시되어 있고, 도 5에는 도 4의 정면도가 도시되어 있다.

상기 레지스터 조립체는 양측이 커버에 의해 폐쇄된 원통형상이며 팬 모터(14)의 속도를 조절하기 위한 레지스터(2)와, 상기 레지스터(2)의 내측에서 레지스터(2)의 내경면과 일정 간격 이격된 위치에 구비되는 전기 저항(20)과, 상기 레지스터(2)에 전원을 공급하기 위한 커넥터(6)와, 상기 레지스터(2)와 상기 커넥터(6) 사이에 위치하며 상기 레지스터(2)를 팬 슈라우드(Fan Shroud) (10)에 고정하기 위한 지지플랜지(4)를 포함하여 구성된다.

상기 레지스터(2) 내부에서 상기 전기 저항(20)의 내측 중앙부에는 상기 레지스터(2)의 Low 모드 작동을 온/오프시키는 써멀퓨즈(thermal fuse) 모듈이 구비된다.

상기 써멀퓨즈 모듈은 케이스(22)와, 상기 케이스(22) 외부에 부착되어 상기 레지스터(2)의 온도 변화를 감지하는 온도감지소자(Negative Temperature Coefficient) (38)와, 상기 케이스(22) 내부 하단에 위치하며 상기 온도감지소자(38)에서 감지된 온도 변화에 따른 전류 유입에 의해 위치가 변화되는 위치이동부(42)와, 일정 길이의 바(bar) 형상이며 상기 위치이동부(48) 상에 구비되어 상기 위치이동부(48)의 이동에 의해 위치 변화되는 구동부(40)와, 상기 구동부(40)의 위치 변화에 의해 통전 또는 단락되는 릴레이부를 포함한다.

상기 릴레이부는 상기 케이스(22)의 외측으로부터 상기 케이스(22)의 상면 일측을 관통하여 상기 케이스(22) 내부에 일정 길이 연장되는 고정릴레이부(24)와, 상기 케이스(22)의 외측으로부터 상기 케이스(22)의 상면 타측을 관통하여 상기 케이스(22) 내부에 일정 길이 연장되는 이동릴레이부(30)로 구성된다.

상기 고정릴레이부(24)는 상기 케이스(22)의 상면과 서로 수직하도록 상기 케이스(22)의 내측으로 일정 길이 연장되는 수직부(26)와 상기 이동릴레이부(30)를 향하여 상기 수직부(26)의 단부로부터 수직으로 연장되는 수평부(28)를 포함하여 형성된다.

상기 이동릴레이부(30)는 상기 케이스(22)의 상면과 서로 수직하도록 상기 케이스(22)의 내측으로 일정 길이 연장되는 수직부(32)와 상기 고정릴레이부(24)를 향하여 상기 수직부(32)의 단부로부터 수직으로 연장되는 수평부(34)와, 상기 수평부(34)의 단부로부터 상기 케이스(22)의 상단을 향하여 일정 각도 절곡되어 연장되는 경사부(36)를 포함하여 형성된다.

상기 고정릴레이부(24)의 수직부(26)는 상기 이동릴레이부(30)의 수직부(32) 보다 짧게 형성되고, 상기 경사부(36)의 길이는 상기 경사부(36)의 끝단이 상기 고정릴레이부(24)의 수평부(28)와 일정 길이 겹쳐질 수 있도록 형성된다.

상기 위치이동부(42)는 상기 배터리(58)와 연결되어 상기 배터리(58)로부터 항상 전류가 유입되며, 상기 위치이동부(42)로는 전자석 또는 바이메탈(bimetal)이 적용될 수 있다.

도 6은 본 발명의 쿨링모듈의 작동 방법 순서도가 도시되어 있다. 상기 쿨링모듈의 작동은,

차량의 ECU에서 레지스터(2)의 Low 모드 작동을 명령하는 단계;

상기 ECU로부터 명령을 받은 Low모드 릴레이작동부(56)가 온(ON) 상태를 유지하는 단계;

상기 Low모드 릴레이작동부(56)로부터 온도 감지 명령을 받은 온도감지소자(38)에서 레지스터(2)의 온도 변화를 감지하는 단계;

상기 레지스터(2)의 온도가 일정 온도 이상일 때, 상기 ECU에서는 배터리(58)를 통해 위치이동부(42)로 일정량 이상의 전류를 공급하는 단계;

상기 위치이동부(42)가 상승 이동하면서 상기 위치이동부(42)에 의해 구동부(40)가 상승 이동하는 단계;

상기 위치이동부(42) 상승에 의해 상기 구동부(40) 상단이 이동릴레이부(30)의 경사부(36)를 밀어 올리는 단계;

상기 이동릴레이부(30)와 고정릴레이부(24)가 단락되면서 레지스터(2)의 Low 모드 작동이 OFF되는 단계;를 포함한다.

상기 쿨링모듈의 작동 방법은 도 7 내지 도 10을 참고하여 자세히 설명하도록 한다.

도 7은 본 발명의 써멀퓨즈(thermal fuse) 모듈의 통전 시 개념도를 도시한 것으로, 상기 위치이동부(42)로 전자석이 적용될 때를 도시하였다.

상기 차량의 ECU에서 레지스터(2)의 Low 모드 작동을 명령하는 단계 이전에 상기 레지스터(2)는 일정 온도 이하의 과열되지 않은 정상상태이며, 이때 상기 써멀퓨즈 모듈은 통전 상태를 유지한다.

상기 위치이동부(42)로 전자석이 적용될 때 상기 위치이동부(42)는, 상기 케이스(22)의 내측 하면에 위치하며 상기 온도감지소자(38)에서 감지된 온도 변화에 따라 배터리(58)로부터 전류가 유입되는 제1전자석(44)과, 상기 제1전자석(44)의 자력에 의해 상기 제1전자석(44)의 상면과 일정 간격 이격되어 위치하며 상면에는 상기 구동부(40)의 하단이 고정되어 있는 제2전자석(46)으로 구성된다.

도 7을 참고하여 상기 써멀퓨즈 모듈이 통전 상태일 때에 대해 설명하면, 상기 제1전자석(44)에는 항상 일정량의 전류가 유입되기 때문에 상기 레지스터(2)의 온도가 일정 온도 이하일 때 상기 제1전자석(44)과 상기 제2전자석(46)은 상기 제1전자석(44)의 자력에 의해 항상 일정 간격 이격되어 위치하게 된다.

이때, 상기 구동부(40)의 상단은 상기 릴레이부로부터 일정 간격 이격되어 위치하고 있으며, 상기 경사부(36)와 상기 고정릴레이부의 수평부(28)는 서로 접촉되어 상기 써멀퓨즈 모듈은 통전 상태를 유지한다.

도 8은 도 7의 써멀퓨즈(thermal fuse) 모듈의 단락 시 개념도가 도시되어 있다. 상기 레지스터(2)의 온도가 일정 온도 이상의 과열상태 일 때 상기 써멀퓨즈 모듈은 단락 상태를 유지하게 된다.

도 8을 참고하여 상기 써멀퓨즈 모듈이 단락 상태일 때에 대해 설명한다.

차량의 ECU에서 상기 레지스터(2)의 Low 모드 작동을 명령하면 상기 ECU로부터 명령을 받은 Low모드 릴레이작동부(56)가 온(ON) 상태를 유지하게 되고, 상기 Low모드 릴레이작동부(56)로부터 온도 감지 명령을 받은 상기 온도감지소자(38)에서 상기 레지스터(2)의 온도 변화를 감지하여 상기 레지스터(2)의 온도가 일정 온도 이상의 과열 상태일 경우 상기 배터리(28)로부터 상기 제1전자석(44)으로 유입되는 전류의 량을 일정량 이상으로 증가시키게 된다.

상기 제1전자석(44)에 일정량 이상의 전류가 유입되면 전류의 유입으로 인한 상기 제1전자석(44)의 자력 상승에 의해 상기 제2전자석(46)은 상승 이동하여 상기 제1전자석(44)과의 이격 거리가 커지게 된다.

상기 제2전자석(46)의 상승 이동에 따라 상기 구동부(40) 또한 상승 이동하게 되고, 상기 구동부(40)는 상승 이동하며 상기 경사부(36)를 밀어 올리게 된다.

상기 경사부(36)가 밀어 올려짐에 따라 상기 경사부(36)와 상기 고정릴레이부의 수평부(28)는 비접촉하게 되어 상기 써멀퓨즈 모듈은 단락 상태를 유지한다.

상기 이동릴레이부(30)와 고정릴레이부(24)가 단락되면서 레지스터의 Low 모드 작동 이 오프(OFF)되어진다.

도 9는 본 발명의 써멀퓨즈(thermal fuse) 모듈 제2실시예의 통전 시 개념도를 도시한 것으로, 상기 위치이동부(42)로 바이메탈(48)이 적용될 때를 도시하였다.

상기 위치이동부(42)로 바이메탈(48)이 적용될 때, 상기 바이메탈(48)은 상기 케이스(22)의 일측면으로부터 상기 케이스(22)의 중앙부를 향하여 일정 길이 연장되어 구성되며, 상기 이동릴레이부(30)의 하단 측에 위치하여 상기 이동릴레이부의 수평부(34)와 평행하도록 구성된다.

상기 구동부(40)는 하단이 상기 바이메탈(48)의 상면에 고정될 수도 있고, 구동부(40)의 외주면과 구동가이드부(50)사이의 마찰로 인해 고정될 수도 있으며, 상기 구동부(40)의 하단이 상기 바이메탈(48)의 상면에 고정되지 않고 상기 바이메탈(48)에 의해 지지되는 상태로 상기 바이메탈(48) 상에 위치할 수도 있다.

즉, 상기 위치이동부(42)로 바이메탈(48)이 적용될 때, 상기 구동부(40)는 상기 바이메탈(48)의 휘어짐에 의해 상승할 수 있도록 구성된다면 어떤 형태라도 무방하다.

도 9를 참고하여 상기 써멀퓨즈 모듈이 통전 상태일 때에 대해 설명하면, 상기 바이메탈(48)에는 항상 일정량의 전류가 유입되며, 상기 레지스터(2)의 온도가 일정 온도 이하일 때 상기 바이메탈(48)에 유입되는 전류량은 상기 바이메탈(48)이 휘어지지 않고 상기 이동릴레이부의 수평부(34)와 평행한 상태를 유지하게 한다.

도 10은 도 9의 써멀퓨즈(thermal fuse) 모듈 제2실시예의 단락 시 개념도가 도시되어 있다. 상기 레지스터(2)의 온도가 일정 온도 이상의 과열 상태 일 때, 상기 써멀퓨즈 모듈은 단락 상태를 유지하게 된다.

도 10을 참고하여 상기 써멀퓨즈 모듈이 단락 상태일 때에 대해 설명한다.

차량의 ECU에서 상기 레지스터(2)의 Low 모드 작동을 명령하면 상기 ECU로부터 명령을 받은 Low모드 릴레이작동부(56)가 온(ON) 상태를 유지하게 되고, 상기 Low모드 릴레이작동부(56)로부터 온도 감지 명령을 받은 상기 온도감지소자(38)에서 상기 레지스터(2)의 온도 변화를 감지하여 상기 레지스터(2)의 온도가 일정 온도 이상의 과열 상태일 경우 상기 배터리(58)로부터 상기 바이메탈(48)로 유입되는 전류량을 일정량 이상으로 증가시키게 된다.

상기 바이메탈(48)에 일정량 이상의 전류가 유입되면 전류의 유입으로 인한 상기 바이메탈(48)의 온도 상승에 의해 상기 바이메탈(48)의 단부는 상기 케이스(22)의 상단을 향하여 휘어지게 된다.

상기 바이메탈(48)의 휘어짐에 따라 상기 구동부(40) 또한 상승 이동하게 되고, 상기 구동부(40)는 상승 이동하며 상기 경사부(36)를 밀어 올리게 된다.

상기 이동릴레이부(30)와 고정릴레이부(24)가 단락되면서 레지스터(2)의 Low 모드 작동 이 오프(OFF)되어진다.

즉, 상기 써멀퓨즈 모듈은 상기 레지스터(2)의 온도 변화를 감지하여 상기 구동부(40)의 위치를 변화시킴으로써 상기 고정릴레이부(24)와 상기 이동릴레이부(30) 사이의 접촉을 제어하여 상기 레지스터(2)의 Low 모드 작동이 온(on) 또는 오프(off) 될 수 있도록 하는 것이다.

상기 온도감지소자(38)에서 레지스터(2)의 온도 변화를 감지하는 단계에서, 상기 레지스터(2)의 온도가 일정 온도 이하일 때, 상기 레지스터(2)의 Low 모드는 유지된다.

상기 레지스터(2)의 Low 모드 작동이 OFF되는 단계 종료 후 일정 시간이 경과되면, 상기 온도감지소자(38)에서 레지스터(2)의 온도 변화를 재감지하여 상기 레지스터(2)의 온도가 일정 온도 이하일 때, 상기 ECU에서는 위치이동부(42)로 일정량 이하의 전류를 공급하도록 명령하게 된다.

상기 위치이동부(42)에 유입되는 전류량이 일정량 이하로 줄어들면 상기 위치이동부(42)가 하강하게 되고, 상기 위치이동부(42)가 하강 이동하면서 상기 구동부(40)가 하강하게 된다.

상기 구동부(40) 하강에 따라 이동릴레이부(30)의 상기 경사부(36)가 탄성 복원되어 상기 경사부(36)의 끝단과 고정릴레이부의 수평부(28) 끝단이 서로 접촉하여 상기 이동릴레이부(30)와 고정릴레이부(24)가 통전되면서 레지스터(2)의 Low 모드 작동이 온(ON) 상태를 유지하게 된다.

상기 케이스(22)의 높이방향 중간 부분에는 상기 케이스(22)의 상하를 가로지르는 방향으로 상기 케이스(22)의 내측면에 고정되어 위치하며 중앙부에 상기 구동부(40)가 관통되는 관통홀이 형성되어 상기 구동부(40)의 이동 시 상기 구동부(40)를 가이드하는 구동가이드부(50)가 형성된다.

상기 케이스(22) 외부에 위치하는 상기 고정릴레이부(24)의 단부와 상기 이동릴레이부(30)의 단부는 상기 레지스터(2)의 양단에 위치하는 각각의 상기 커버(24)의 중앙부를 관통하여 상기 레지스터(2)의 외부로 연장되며, 상기 레지스터(2) 외부로 연장된 상기 고정릴레이부(24)의 단부와 상기 이동릴레이부(30)의 단부는 상기 지지플랜지(4)의 양측에 형성된 릴레이지지대(52)에 각각 연결된다.

상기 케이스(22) 외부에 위치하는 상기 고정릴레이부(24)의 단부와 상기 이동릴레이부(30)의 단부는 상기 케이스(22) 상면에 고정되며, 상기 릴레이지지대(52)는 상기 고정릴레이부(24) 및 상기 이동릴레이부(30)와 상기 레지스터(2)의 Low모드 릴레이작동부(56)를 전기적으로 서로 연결시키게 된다.

상기와 같이 써멀퓨즈(thermal fuse) 모듈을 레지스터(resistor) 내부에 구비하고 레지스터(2) 내부를 외부 환경과 격리 되도록 구성함으로써 써멀퓨즈 모듈이 외부 이물질 및 외기온 등 외부 환경의 영향을 받지 않아 레지스터(2)의 과열을 효과적으로 방지할 수 있으며, 릴레이 기능을 추가하여 레지스터(2)의 과열 온도에 따라 릴레이부가 ON/OFF 되도록 함으로써 화재를 방지할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 설명된 본 발명의 차량용 쿨링모듈 및 이의 작동 방법의 실시 예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

2 : 레지스터
4 : 지지플랜지
6 : 커넥터
8 : 써멀퓨즈(thermal fuse)
10 : 팬 슈라우드(Fan Shroud)
12 : 냉각팬
14 : 팬 모터
16 : 모터지지링
18 : 안내깃
20 : 전기 저항
22 : 케이스
24 : 고정릴레이부
26 : 고정릴레이부의 수직부
28 : 고정릴레이부의 수평부
30 : 이동릴레이부
32 : 이동릴레이부의 수직부
34 : 이동릴레이부의 수평부
36 : 이동릴레이부의 경사부
38 : 온도감지소자
40 : 구동부
42 : 위치이동부
44 : 제1전자석
46 : 제2전자석
48 : 바이메탈
50 : 구동가이드부
52 : 릴레이지지대
54 : 커버
56 : Low모드 릴레이작동부
58 : 배터리(battery)

Claims

양측이 커버에 의해 폐쇄된 원통형상이며, 팬 모터의 속도를 조절하기 위한 레지스터;
상기 레지스터의 내측에서 레지스터의 내경면과 일정 간격 이격된 위치에 구비되는 전기 저항;
상기 레지스터에 전원을 공급하기 위한 커넥터;
상기 레지스터와 상기 커넥터 사이에 위치하며, 상기 레지스터를 팬 슈라우드(Fan Shroud)에 고정하기 위한 지지플랜지;
를 포함하는 레지스터 조립체가 팬 슈라우드의 내측면에 장착되는 차량의 쿨링모듈에 있어서,
상기 전기 저항의 내측 중앙부에는 상기 레지스터의 온도 변화를 감지하여 구동부의 위치를 변화시킴으로써 상기 레지스터의 Low 모드 작동을 온/오프시키는 써멀퓨즈(thermal fuse) 모듈이 구비되는 것
을 특징으로 하는 차량용 쿨링모듈.
제1항에 있어서,
상기 써멀퓨즈 모듈은,
케이스의 외부에 부착되어 상기 레지스터의 온도 변화를 감지하는 온도감지소자;
케이스 내부 하단에 위치하며, 상기 온도감지소자에서 감지된 온도 변화에 따른 전류 유입에 의해 위치가 변화되는 위치이동부;
일정 길이의 바 형상이며 상기 위치이동부 상에 구비되어 상기 위치이동부의 이동에 의해 위치 변화되는 구동부;
상기 구동부의 위치 변화에 의해 통전 또는 단락되는 릴레이부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 쿨링모듈.
제2항에 있어서,
상기 릴레이부는,
상기 케이스의 외측으로부터 상기 케이스의 상면 일측을 관통하여 상기 케이스 내부에 일정 길이 연장되는 고정릴레이부;와
상기 케이스의 외측으로부터 상기 케이스의 상면 타측을 관통하여 상기 케이스 내부에 일정 길이 연장되는 이동릴레이부;를 포함하는 것
을 특징으로 하는 차량용 쿨링모듈.
제3항에 있어서,
상기 고정릴레이부는,
상기 케이스의 상면과 서로 수직하도록 상기 케이스의 내측으로 일정 길이 연장되는 수직부;
상기 이동릴레이부를 향하여 상기 수직부의 단부로부터 수직으로 연장되는 수평부;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 쿨링모듈.
제4항에 있어서,
상기 이동릴레이부는,
상기 케이스의 상면과 서로 수직하도록 상기 케이스의 내측으로 일정 길이 연장되는 수직부;
상기 고정릴레이부를 향하여 상기 수직부의 단부로부터 수직으로 연장되는 수평부;
상기 수평부의 단부로부터 상기 케이스의 상단을 향하여 일정 각도 절곡되어 연장되는 경사부;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 쿨링모듈.
제5항에 있어서,
상기 고정릴레이부의 수직부는 상기 이동릴레이부의 수직부 보다 짧은 것을 특징으로 하는 차량용 쿨링모듈.
제2항에 있어서,
상기 위치이동부는 전자석인 것을 특징으로 하는 차량용 쿨링모듈.
제7항에 있어서,
상기 위치이동부가 전자석일 때 상기 위치이동부는,
상기 케이스의 내측 하면에 위치하며, 상기 온도감지소자에서 감지된 온도 변화에 따라 전류가 유입되는 제1전자석;
상기 제1전자석의 자력에 의해 상기 제1전자석의 상면과 일정 간격 이격되어 위치하며, 상면에 상기 구동부의 하단이 고정되어 있는 제2전자석;을 포함하는 것
을 특징으로 하는 차량용 쿨링모듈.
제8항에 있어서,
상기 제1전자석에 유입되는 전류는 상기 온도감지소자에서 감지된 상기 레지스터의 온도가 일정 온도 이하일 때보다 상기 온도감지소자에서 감지된 상기 레지스터의 온도가 일정 온도 이상일 때 증가하는 것을 특징으로 하는 차량용 쿨링모듈.
제9항에 있어서,
상기 제1전자석에 유입되는 전류량이 증가할수록 상기 제1전자석과 상기 제2전자석 사이의 이격 거리가 커지는 것을 특징으로 하는 차량용 쿨링모듈.
제3항에 있어서,
상기 위치이동부는 바이메탈(bimetal)인 것을 특징으로 하는 차량용 쿨링모듈.
제11항에 있어서,
상기 바이메탈은 상기 케이스의 일측면으로부터 상기 케이스의 중앙부를 향하여 일정 길이 연장되어 구성되는 것을 특징으로 하는 차량용 쿨링모듈.
제12항에 있어서,
상기 바이메탈은 상기 이동릴레이부의 하단 측에 위치하여 상기 이동릴레이부의 수평부와 평행하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 쿨링모듈.
제13항에 있어서,
상기 위치이동부가 바이메탈일 때 상기 구동부의 하단은 상기 바이메탈의 상면에 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 쿨링모듈.
제14항에 있어서,
상기 온도감지소자에서 감지된 상기 레지스터의 온도가 일정 온도 이하일 때, 상기 바이메탈에 유입되는 전류량은 상기 바이메탈이 상기 이동릴레이부의 수평부와 평행한 상태를 유지시키는 것을 특징으로 하는 차량용 쿨링모듈.
제15항에 있어서,
상기 온도감지소자에서 감지된 상기 레지스터의 온도가 일정 온도 이상일 때, 상기 바이메탈에 유입되는 전류량은 상기 바이메탈의 단부가 상기 케이스 상단을 향하여 휘어지게 하는 것을 특징으로 하는 차량용 쿨링모듈.
제6항에 있어서,
상기 온도감지소자에서 감지된 상기 레지스터의 온도가 일정 온도 이하일 때, 상기 구동부의 상단은 상기 이동릴레이부의 경사부 하단과 일정 간격 이격되어 위치하는 것을 특징으로 하는 차량용 쿨링모듈.
제17항에 있어서,
상기 온도감지소자에서 감지된 상기 레지스터의 온도가 일정 온도 이하일 때, 상기 이동릴레이부의 경사부 끝단과 상기 고정릴레이부의 수평부 끝단은 서로 접촉되는 것을 특징으로 하는 차량용 쿨링모듈.
제6항에 있어서,
상기 온도감지소자에서 감지된 상기 레지스터의 온도가 일정 온도 이상일 때, 상기 구동부가 상기 케이스의 상측을 향하여 이동하면서 상기 이동릴레이부의 경사부 하단을 상기 케이스의 상측을 향하여 밀어 올리는 것을 특징으로 하는 차량용 쿨링모듈.
제19항에 있어서,
상기 온도감지소자에서 감지된 상기 레지스터의 온도가 일정 온도 이상일 때, 상기 이동릴레이부의 경사부 끝단은 상기 고정릴레이부의 수평부와 비접촉하는 것을 특징으로 하는 차량용 쿨링모듈.
제5항에 있어서,
상기 케이스 외부에 위치하는 상기 고정릴레이부의 단부와 상기 이동릴레이부의 단부는 상기 레지스터의 양단에 위치하는 각각의 상기 커버의 중앙부를 관통하여 상기 레지스터의 외부로 연장되는 것을 특징으로 하는 차량용 쿨링모듈.
제21항에 있어서,
상기 레지스터 외부로 연장된 상기 고정릴레이부의 단부와 상기 이동릴레이부의 단부는 상기 지지플랜지의 양측에 형성된 릴레이지지대에 각각 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 쿨링모듈.
제22항에 있어서,
상기 릴레이지지대는 상기 고정릴레이부 및 상기 이동릴레이부와 상기 레지스터의 Low모드 릴레이작동부를 전기적으로 연결시키는 것을 특징으로 하는 차량용 쿨링모듈.
제23항에 있어서,
상기 케이스 외부에 위치하는 상기 고정릴레이부의 단부와 상기 이동릴레이부의 단부는 상기 케이스 상면에 고정되는 것을 특징으로 하는 차량용 쿨링모듈.
제1항 내지 제24항 중 어느 한 항의 차량용 쿨링모듈의 작동 방법에 있어서,
차량의 ECU에서 레지스터의 Low 모드 작동을 명령하는 단계;
상기 ECU로부터 명령을 받은 Low모드 릴레이작동부가 온(ON) 상태를 유지하는 단계;
상기 Low모드 릴레이작동부로부터 명령을 받은 온도감지소자에서 레지스터의 온도 변화를 감지하는 단계;
상기 레지스터의 온도가 일정 온도 이상일 때, 상기 ECU에서는 배터리를 통해 위치이동부로 일정량 이상의 전류를 공급하는 단계;
상기 위치이동부가 상승이동하면서 상기 위치이동부에 의해 구동부가 상승이동하는 단계;
상기 구동부 상단이 이동릴레이부의 경사부를 밀어 올리는 단계;
상기 이동릴레이부와 고정릴레이부가 단락되면서 레지스터의 Low 모드 작동 이 OFF되는 단계;
를 포함하는 차량용 쿨링모듈의 작동 방법.
제25항에 있어서,
상기 위치이동부가 전자석일 때,
상기 위치이동부로 일정량 이상의 전류를 공급하는 단계에서 제1전자석에 유입되는 전류량이 증가하여 상기 제1전자석의 자력이 증가하는 것을 특징으로 하는 차량용 쿨링모듈의 작동 방법.
제26항에 있어서,
상기 위치이동부가 전자석일 때 상기 구동부가 이동하는 단계에서 상기 구동부는, 상기 제1전자석의 자력 증가에 따른 제2전자석의 상승 이동에 의해 이동되는 것을 특징으로 하는 차량용 쿨링모듈의 작동 방법.
제25항에 있어서,
상기 위치이동부가 바이메탈일 때 상기 위치이동부로 일정량 이상의 전류를 공급하는 단계에서, 상기 바이메탈에 유입되는 전류량이 증가하여 상기 바이메탈의 온도가 상승하는 것을 특징으로 하는 차량용 쿨링모듈의 작동 방법.
제28항에 있어서,
상기 바이메탈의 온도 상승에 의해 상기 바이메탈의 단부는 상기 케이스의 상단을 향하여 휘어지는 것을 특징으로 하는 차량용 쿨링모듈의 작동 방법.
제29항에 있어서,
상기 위치이동부가 바이메탈일 때 상기 구동부가 이동하는 단계에서 상기 구동부는, 상기 바이메탈의 휘어짐에 의해 상승 이동되는 것을 특징으로 하는 차량용 쿨링모듈의 작동 방법.
제25항에 있어서,
상기 레지스터의 Low 모드 작동이 OFF되는 단계 종료 후 일정 시간이 경과되면,
상기 온도감지소자에서 레지스터의 온도 변화를 감지하는 단계;
상기 레지스터의 온도가 일정 온도 이하일 때, 상기 ECU에서 위치이동부로 일정량 이하의 전류를 공급하는 단계;
상기 위치이동부가 하강 이동하면서 상기 구동부가 하강하는 단계;
이동릴레이부의 상기 경사부가 탄성 복원되어 상기 경사부의 끝단과 고정릴레이부의 수평부 끝단이 서로 맞닿는 단계;
상기 이동릴레이부와 고정릴레이부가 통전되면서 레지스터의 Low 모드 작동 이 ON되는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 쿨링모듈의 작동 방법.