KR20200115386A - Drain Valve for Water-Cooled Type Battery and Cooling Water Drain Method Using The Same - Google Patents

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Abstract

Disclosed is a drain valve for a water-cooled battery capable of immediately discharging cooling water leaking in an airtight battery pack to the outside. According to an embodiment of the present invention, the drain valve for a water-cooled battery comprises: a housing of a hollow shape having an inlet and an outlet formed on an upper and a lower portion thereof, respectively; a cover member which is arranged adjacent to the inlet in the hollow space of the housing, and has a first state in which cooling water is not absorbed, a second state in which cooling water is absorbed to increase the volume, and a third state in which absorbed cooling water is discharged to decrease the volume in comparison to the second state; a pressing member arranged on a lower portion of the cover member in the hollow space of the housing, wherein one end thereof is fixed on one surface of the cover member separated from the inlet; and an opening/closing member arranged on a lower portion of the pressing member in the hollow space of the housing, wherein one side thereof is fixed on the other end of the pressing unit and the other side thereof is arranged adjacent to the outlet. The opening/closing member closes the outlet when the cover member is in the first state and the second state, and opens the outlet when the cover member is in the third state.

Description

수냉식 배터리용 드레인 밸브 및 이를 이용한 냉각수 배출 방법{Drain Valve for Water-Cooled Type Battery and Cooling Water Drain Method Using The Same}Drain Valve for Water-Cooled Type Battery and Cooling Water Drain Method Using The Same}

본 개시는 수냉식 배터리용 드레인 밸브에 관한 것이다. 보다 상세하게는 차량의 기밀형 배터리 팩 내부에 누수되는 냉각수를 외부로 즉시 배출시킬 수 있는 수냉식 배터리용 드레인 밸브 및 이를 이용한 냉각수 배출 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates to a drain valve for a water-cooled battery. More specifically, it relates to a drain valve for a water-cooled battery capable of immediately discharging coolant leaking from the inside of a vehicle's airtight battery pack to the outside, and a coolant discharge method using the same.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 개시에 대한 배경정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section merely provides background information on the present disclosure and does not constitute prior art.

최근 환경문제가 대두되면서, 연료 효율을 높이고 배기가스를 저감시킬 수 있는 친환경 차량이 각광받고 있다. 여기서, 친환경 차량은 하이브리드 자동차, 수소연료전지 자동차, 전기 자동차 등을 대표적인 예로 들 수 있다.As environmental problems have recently emerged, eco-friendly vehicles that can increase fuel efficiency and reduce exhaust gas are in the spotlight. Here, the eco-friendly vehicle may be a hybrid vehicle, a hydrogen fuel cell vehicle, an electric vehicle, etc. as a representative example.

기존의 내연기관 차량과 친환경 차량의 가장 큰 차이점은, 전기에너지를 동력원으로 사용하여 모터를 구동시켜 차량 동력에 사용한다는 점이다.The biggest difference between conventional internal combustion engine vehicles and eco-friendly vehicles is that electric energy is used as a power source to drive a motor and use it for vehicle power.

친환경 차량에서는 고전압의 전원을 메인 배터리로 사용하여 모터를 구동시킨다. 고전압 배터리 시스템은 고용량의 배터리를 냉각시키기 위하여 수냉각(water cooling) 방식을 적용하고 있다.In eco-friendly vehicles, a high voltage power source is used as the main battery to drive the motor. The high-voltage battery system employs water cooling to cool the high-capacity battery.

냉각수로 사용되는 에틸렌글리콜(Ethylene Glycol)은 전도성이 높아 배터리와 접촉 시 발화하거나 폭발할 위험성이 크다. 이를 방지하기 위하여, 드레인 밸브(drain valve)가 사용되고 있다.Ethylene glycol, which is used as cooling water, has a high conductivity, so there is a high risk of ignition or explosion when in contact with a battery. To prevent this, a drain valve is used.

일반적으로 드레인 밸브의 동작에는 압력, 모터, 솔레노이드 등이 필요한데, 수냉각 배터리 팩 내부에 냉각수가 누수되면 전기적인 장치 고장으로 드레인 밸브의 작동이 어렵다.In general, the operation of the drain valve requires pressure, a motor, a solenoid, etc., but if the coolant leaks inside the water cooling battery pack, it is difficult to operate the drain valve due to electrical equipment failure.

본 개시와 관련된 선행 문헌으로는 대한민국 공개실용신안공보 공개번호 제20-2011-0010711호(공개일자 2011년 11월 17일)가 있으며, 선행 문헌에는 배수밸브 자동개폐장치가 개시되어 있다.As a prior document related to the present disclosure, there is Korean Utility Model Publication Publication No. 20-2011-0010711 (published on November 17, 2011), and the prior document discloses an automatic drain valve opening and closing device.

본 개시는 상기와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로서, 기밀형 배터리 팩(airtight battery pack) 내부에 누수되는 냉각수를 외부로 즉시 배출시킬 수 있는 수냉식 배터리용 드레인 밸브를 제공하는 데 그 목적이 있다.The present disclosure has been proposed in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a drain valve for a water-cooled battery capable of immediately discharging cooling water leaking into the airtight battery pack to the outside.

본 개시가 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present disclosure is not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned herein will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 개시의 일 실시예에 의하면, 상, 하부에 각각 유입구와 배출구가 형성된 중공 형상의 하우징; 하우징의 중공 내에서 유입구에 인접하게 배치되는 커버부재로서, 냉각수를 흡수하지 않은 제1상태, 냉각수를 흡수하여 제1상태보다 체적이 증가하는 제2상태, 및 흡수한 냉각수를 배출하여 제2상태보다 체적이 감소하는 제3상태를 가지는 커버부재; 하우징의 중공 내에서 커버부재의 하부에 배치되고, 일단이 유입구와 이격된 커버부재의 일면에 고정되는 가압부; 및 하우징의 중공 내에서 가압부의 하부에 배치되는 개폐부재로서, 개폐부재의 일측이 가압부의 타단에 고정되고 개폐부재의 타측이 배출구와 인접하게 배치되는 개폐부재를 포함하되, 개폐부재는, 커버부재가 제1상태 및 제2상태에 있을 때 배출구를 폐쇄하고, 커버부재가 제3상태에 있을 때 배출구를 개방하는 것을 특징으로 하는 수냉식 배터리용 드레인 밸브를 제공한다.According to an embodiment of the present disclosure, a hollow housing having an inlet port and an outlet port formed at the upper and lower portions, respectively; A cover member disposed adjacent to the inlet in the hollow of the housing, in a first state in which the cooling water is not absorbed, a second state in which the volume increases compared to the first state by absorbing the cooling water, and a second state by discharging the absorbed cooling water. A cover member having a third state in which the volume is reduced; A pressing portion disposed under the cover member in the hollow of the housing and having one end fixed to one surface of the cover member spaced apart from the inlet; And an opening/closing member disposed below the pressing part in the hollow of the housing, wherein one side of the opening/closing member is fixed to the other end of the pressing part and the other side of the opening/closing member is disposed adjacent to the outlet, wherein the opening/closing member includes a cover member A drain valve for a water-cooled battery, characterized in that the discharge port is closed when the is in the first state and the second state, and the discharge port is opened when the cover member is in the third state.

또한, 제2상태에서, 커버부재가 흡수하는 냉각수의 양은 커버부재가 배출하는 냉각수의 양보다 많고, 제3상태에서, 커버부재가 흡수하는 냉각수의 양은 커버부재가 배출하는 냉각수의 양보다 적은 것을 특징으로 하는 수냉식 배터리용 드레인 밸브를 제공한다.Further, in the second state, the amount of cooling water absorbed by the cover member is greater than the amount of cooling water discharged by the cover member, and in the third state, the amount of cooling water absorbed by the cover member is less than the amount of cooling water discharged by the cover member. It provides a drain valve for a water-cooled battery characterized in that.

또한, 커버부재가 제2상태에 있을 때, 가압부는 커버부재를 유입구를 향해 가압하는 것을 특징으로 하는 수냉식 배터리용 드레인 밸브를 제공한다.Further, when the cover member is in the second state, the pressing portion provides a drain valve for a water-cooled battery, characterized in that pressing the cover member toward the inlet.

또한, 개폐부재는, 제2상태에서 배출구의 주위 영역에 의해 지지되고, 제3상태에서 배출구의 주위 영역으로부터 이격되는 것을 특징으로 하는 수냉식 배터리용 드레인 밸브를 제공한다.Further, there is provided a drain valve for a water-cooled battery, wherein the opening/closing member is supported by a region around the discharge port in a second state and spaced apart from the region around the discharge port in a third state.

본 개시에 따른 수냉식 배터리용 드레인 밸브는, 별도의 전기장치 없이 기밀형 배터리 팩 내부에 누수되는 냉각수를 외부로 즉시 배출시킬 수 있다.The drain valve for a water-cooled battery according to the present disclosure can immediately discharge cooling water leaking into the airtight battery pack to the outside without a separate electrical device.

이에 따라, 별도의 전원 공급이 필요치 않고, 부품수를 줄일 수 있어 불필요하게 발생할 수 있는 비용을 저감시킬 수 있다.Accordingly, a separate power supply is not required, and the number of parts can be reduced, thereby reducing unnecessary costs.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 수냉식 배터리용 드레인 밸브가 설치된 모습을 간략히 나타낸 도면.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 수냉식 배터리용 드레인 밸브의 구성을 분해도.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 수냉식 배터리용 드레인 밸브의 단면도.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 수냉식 배터리용 드레인 밸브의 구성 간 작동 관계를 설명하기 위한 단면도.
도 5는 본 개시의 다른 실시예에 따른 수냉식 배터리용 드레인 밸브의 단면도.
도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따른 수냉식 배터리용 드레인 밸브의 구성 간 작동 관계를 설명하기 위한 단면도.1 is a view briefly showing a state in which a drain valve for a water-cooled battery according to an embodiment of the present disclosure is installed.
2 is an exploded view of a drain valve for a water-cooled battery according to an embodiment of the present disclosure.
3 is a cross-sectional view of a drain valve for a water-cooled battery according to an embodiment of the present disclosure.
Figure 4 is a cross-sectional view for explaining the operation relationship between the configuration of the drain valve for a water-cooled battery according to an embodiment of the present disclosure.
5 is a cross-sectional view of a drain valve for a water-cooled battery according to another embodiment of the present disclosure.
6 is a cross-sectional view illustrating an operation relationship between configurations of a drain valve for a water-cooled battery according to another embodiment of the present disclosure.

이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present disclosure will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to constituent elements in each drawing, it should be noted that the same constituent elements are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present disclosure, when it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present disclosure, a detailed description thereof will be omitted.

본 개시에 따른 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, i), ii), a), b) 등의 부호를 사용할 수 있다. 이러한 부호는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 부호에 의해 해당 구성요소의 본질 또는 차례나 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 또는 '구비'한다고 할 때, 이는 명시적으로 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In describing the constituent elements of the embodiment according to the present disclosure, reference numerals such as first, second, i), ii), a), b) may be used. These codes are only for distinguishing the constituent elements from other constituent elements, and the nature, order, or order of the constituent elements are not limited by the symbols. In the specification, when a part'includes' or'includes' a certain element, it means that other elements may be further included rather than excluding other elements unless explicitly stated to the contrary. .

이하, 본 개시의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 수냉식 배터리용 드레인 밸브가 설치된 모습을 간략히 나타낸 도면이다.1 is a view briefly showing a state in which a drain valve for a water-cooled battery according to an embodiment of the present disclosure is installed.

도 1에 도시된 바와 같이, 수냉식 배터리용 드레인 밸브(100)가 수냉식 배터리 케이스(battery case, 10)의 내부에 설치된 이유는, 위와 같이 누수된 냉각수가 배터리와 접촉하는 것을 방지하기 위해서다.As shown in FIG. 1, the reason why the water-cooled battery drain valve 100 is installed in the water-cooled battery case 10 is to prevent the leaked coolant from contacting the battery as described above.

이때, 본 개시의 일 실시예에 따른 수냉식 배터리용 드레인 밸브(100)는 수냉식 배터리 케이스(10)의 내부에만 설치될 뿐, 별도의 전기장치가 필요치 않다. 왜냐하면, 본 개시는 자기작동(self-operate)이 가능하기 때문이다.In this case, the drain valve 100 for a water-cooled battery according to an embodiment of the present disclosure is only installed inside the water-cooled battery case 10, and does not require a separate electric device. This is because the present disclosure is capable of self-operation.

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 수냉식 배터리용 드레인 밸브의 구성을 분해도다.2 is an exploded view of a drain valve for a water-cooled battery according to an embodiment of the present disclosure.

도 2를 참조하면, 수냉식 배터리용 드레인 밸브(drain valve, 100)는 하우징(housing, 110), 커버부재(cover member, 120), 개폐부재(opening and closing member, 130), 가압부(pressing unit, 140) 및 가스켓(gasket, 150)을 포함한다.Referring to FIG. 2, a drain valve 100 for a water-cooled battery includes a housing 110, a cover member 120, an opening and closing member 130, and a pressing unit. , 140) and gasket (150).

하우징(110)은 상, 하부에 각각 유입구(inlet, 111)와 배출구(outlet, 112)가 형성된 중공 형상의 몸체를 이룬다. 이때, 하우징(110)은 유입구(111)에서 배출구(112)로 갈수록 직경이 넓어지는 구조를 갖는다.The housing 110 forms a hollow body having an inlet 111 and an outlet 112 at the top and bottom, respectively. In this case, the housing 110 has a structure in which the diameter increases from the inlet 111 to the outlet 112.

그리고 하우징(110)은 하단부 양단에 상호 대칭되는 체결구(fastener, 113)를 구비한다. 체결구(113)는 도 1에 도시된 수냉식 배터리 케이스(10)에 본 개시에 따른 드레인 밸브(100)가 설치될 수 있도록 고정시키는 연결 부분이다.In addition, the housing 110 includes fasteners 113 symmetrical to each other at both ends of the lower end. The fastener 113 is a connection part for fixing the drain valve 100 according to the present disclosure to the water-cooled battery case 10 shown in FIG. 1 to be installed.

이때, 체결구(113)는 원형의 형상으로 도시되어 있지만, 이에 한정되지 않고 내경에 나사산이 형성되거나 장공 형태로 이루어질 수도 있다.In this case, the fastener 113 is shown in a circular shape, but is not limited thereto, and may be formed in a shape of a thread or a long hole.

커버부재(120)는 상변화(phase change)가 가능한 재질로 이루어지며, 하우징(110)의 유입구(111)를 덮는 형태로 배치된다. 상변화 가능 재질로 이루어진 커버부재(120)는 냉각수를 흡수하거나 배출함으로써 자체의 체적이 변할 수 있다.The cover member 120 is made of a material capable of phase change, and is disposed to cover the inlet 111 of the housing 110. The cover member 120 made of a phase changeable material may change its volume by absorbing or discharging the cooling water.

커버부재(120)는 차량의 수냉식 배터리 내에 누수된 냉각수를 흡수하여 상변화가 가능하도록, 고흡수성 수지(Super Absorbent Polymer, SAP)로 이루어진다.The cover member 120 is made of a super absorbent polymer (SAP) so that a phase change is possible by absorbing the coolant leaked in the vehicle's water-cooled battery.

커버부재(120)는 배터리 케이스로 누수된 냉각수를 흡수하여 체적팽창을 하게 된다. 이러한 체적팽창에 따라 고흡수성 소재로 이루어진 커버부재(120)는 상변화를 이룬다.The cover member 120 absorbs the coolant leaked into the battery case and expands the volume. According to such volume expansion, the cover member 120 made of a super absorbent material undergoes a phase change.

개폐부재(130)는 하우징(110)의 배출구에 배치된다. 개폐부재(130)는 상하로 이동함에 따라 하우징(110)의 유입구(111)로 흡수된 냉각수를 외부로 배출시키는 기능을 갖는다.The opening and closing member 130 is disposed at the outlet of the housing 110. The opening/closing member 130 has a function of discharging the coolant absorbed through the inlet 111 of the housing 110 to the outside as it moves up and down.

이러한 개폐부재(130)는 중공 형상의 바디(131)와, 바디의 하단에 연장 형성된 받침마개(132)를 구비한다. 이때, 받침마개(132)는 바디(131)로부터 탈착 가능한 구조로 이루어질 수 있다.The opening/closing member 130 includes a hollow body 131 and a support plug 132 extending at a lower end of the body. In this case, the support plug 132 may be formed in a structure that is detachable from the body 131.

바디(131)는 하우징(110)의 유입구(111)와 동일한 중심축 상에 배치된다. 이러한 바디(131)는 외주면 일부에 돌출된 단턱(131a)과, 배출공(131b)을 구비한다.The body 131 is disposed on the same central axis as the inlet 111 of the housing 110. The body 131 includes a stepped step 131a protruding from a portion of the outer circumferential surface and a discharge hole 131b.

도 2에 도시된 바와 같이, 단턱(131a)은 바디(131)의 둘레면을 따라 전체적으로 형성되지만, 부분적으로 형성될 수도 있다.As shown in FIG. 2, the stepped jaw 131a is formed entirely along the circumferential surface of the body 131, but may be formed partially.

단턱(131a)과 바디(131) 사이에는 별도의 탈착공(미도시)이 있어서, 상호 탈착되는 구조로 이루어질 수도 있다.There is a separate detachable hole (not shown) between the stepped 131a and the body 131, so that the structure may be detached from each other.

배출공(131b)은 단턱(131a) 하부의 일측에 구비된다.The discharge hole (131b) is provided on one side of the lower step (131a).

받침마개(132)는 바디(131)의 하단과 배출구(112)를 밀폐하는 기능을 갖는다.The support stopper 132 has a function of sealing the lower end of the body 131 and the outlet 112.

가압부(140)는 바디(131)의 외주면을 감싸는 구조로 이루어진다. 이때, 가압부(140)는 커버부재(120)와 바디(131)의 단턱(131a) 사이에서 상하로 이동하며 커버부재(120)를 가압한다.The pressing part 140 has a structure surrounding the outer circumferential surface of the body 131. At this time, the pressing unit 140 moves up and down between the cover member 120 and the stepped jaws 131a of the body 131 and presses the cover member 120.

이러한 가압부(140)는 바디(131)의 외주면을 감싸며 상하로 이동하는 가이드부싱(141)과, 가이드부싱(guide bushing, 141)이 상하로 이동 가능하도록 탄성력을 제공하는 탄성부재(142)를 포함한다.The pressing unit 140 includes a guide bushing 141 moving up and down while surrounding the outer circumferential surface of the body 131, and an elastic member 142 providing an elastic force so that the guide bushing 141 can move up and down. Include.

가이드부싱(141)은 바디(131)의 외주면을 감싸는 중공 형상의 슬리브(141a)와, 슬리브(sleeve, 141a)의 상면 외측으로 연장 형성되어 커버부재(120)를 가압하는 플랜지(141b)를 구비한다.The guide bushing 141 includes a hollow sleeve 141a surrounding the outer circumferential surface of the body 131 and a flange 141b extending outside the upper surface of the sleeve 141a to press the cover member 120 do.

여기서 플랜지(flange, 141b)는 커버부재(120)의 하부를 지지한다.Here, the flange 141b supports the lower portion of the cover member 120.

탄성부재(142)는 슬리브(141a)를 감싸는 구조로 이루어진다. 이러한 탄성부재(142)는, 살기 플랜지(141b)의 하면과 바디(131)의 단턱(131a) 상면 사이에 개재되어, 탄성력을 제공한다.The elastic member 142 has a structure surrounding the sleeve 141a. Such an elastic member 142 is interposed between the lower surface of the living flange 141b and the upper surface of the stepped 131a of the body 131 to provide an elastic force.

가스켓(150)은 받침마개(132)의 양단을 감싸는 기능을 갖는다. 이러한 가스켓(150)은 1차적으로 받침마개(132)를 보호하고, 2차적으로는 받침마개(132)가 안착되는 부분에 틈을 보완하여 하우징(110) 내부로 냉각수가 유입되는 것을 방지한다. 즉, 가스켓(150)은 밀폐수단으로 이용될 수 있다.The gasket 150 has a function of surrounding both ends of the support plug 132. The gasket 150 primarily protects the support plug 132, and secondarily, compensates for a gap in the portion where the support stopper 132 is seated to prevent the coolant from flowing into the housing 110. That is, the gasket 150 may be used as a sealing means.

도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 수냉식 배터리용 드레인 밸브의 단면도이고, 도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 수냉식 배터리용 드레인 밸브의 구성 간 작동 관계를 설명하기 위한 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a drain valve for a water-cooled battery according to an embodiment of the present disclosure, and FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining an operation relationship between configurations of the drain valve for a water-cooled battery according to an embodiment of the present disclosure.

도 3 및 도 4를 함께 참조하면, 하우징(110)은 유입구(111)의 하부에 유입구(111)보다 직경이 넓은 안착홈(114)을 구비하여, 커버부재(120)가 끼움 체결되도록 한다.Referring to FIGS. 3 and 4 together, the housing 110 includes a seating groove 114 having a diameter larger than that of the inlet 111 at a lower portion of the inlet 111 so that the cover member 120 is fitted.

커버부재(120)는 상변화되기 전에 안착홈(114)과 동일한 직경을 갖고, 커버부재(120)가 상변화된 후에는 가압부(140)에 의해 상부로 가압된다. 이때, 커버부재(120)의 상측 일부는 유입구(111)와 동일한 직경을 가짐에 따라, 유입구(111)를 밀폐한다.The cover member 120 has the same diameter as the seating groove 114 before the phase change, and after the cover member 120 is phase changed, it is pressed upward by the pressing part 140. At this time, a portion of the upper side of the cover member 120 has the same diameter as the inlet 111, thereby sealing the inlet 111.

냉각수 배관(20)에서 냉각수가 누수되면, 배터리와 접촉되는 것을 막아야 하는데, 커버부재(120)가 누수된 냉각수를 흡수한다. 냉각수를 흡수한 커버부재(120)는 상변화를 통해 체적팽창하게 된다. 체적팽창한 커버부재(120)는 가압부(140)에 의해 상부로 이동한다.When cooling water leaks from the cooling water pipe 20, it should be prevented from contacting the battery, and the cover member 120 absorbs the leaked cooling water. The cover member 120 absorbing the cooling water is expanded in volume through a phase change. The volume-expanded cover member 120 moves upward by the pressing part 140.

커버부재(120)를 가압하고 있던 가압부(140)는 탄성부재(142)의 탄성력을 이용해 가이드부싱(141)이 커버부재(120)를 가압하고, 커버부재(120)의 상측 일부는 유입구(111)로 가압된다. 그 후, 커버부재(120)의 상측 일부는 유입구(111)와 동일한 직경을 갖게 되고, 하측 일부는 안착홈(114)과 동일한 직경을 갖는다. 이때, 커버부재(120)는 상, 하가 직경이 다른 형태로 이루어져 단차(step)가 생긴다.The pressing part 140 that was pressing the cover member 120 uses the elastic force of the elastic member 142, and the guide bushing 141 presses the cover member 120, and a part of the upper side of the cover member 120 is an inlet ( 111). After that, a part of the upper side of the cover member 120 has the same diameter as the inlet 111, and a part of the lower side has the same diameter as the seating groove 114. At this time, the cover member 120 has a shape having different upper and lower diameters, thereby generating a step.

가압부(140)가 상변화된 커버부재(120)를 가압하면, 커버부재(120)가 흡수한 냉각수가 바디(131)의 배출공(131b)으로 빠지게 된다.When the pressing unit 140 presses the phase-changed cover member 120, the coolant absorbed by the cover member 120 is discharged into the discharge hole 131b of the body 131.

커버부재(120)를 상방향으로 가압한 가압부(140)는, 탄성부재(142)의 압축력이 소실된다. 이에 따라, 가압부(140)의 가이드부싱(141)의 지지력이 상실된다.In the pressing portion 140 that presses the cover member 120 upward, the compressive force of the elastic member 142 is lost. Accordingly, the support force of the guide bushing 141 of the pressing portion 140 is lost.

체적팽창된 개폐부재(130)가 상방향으로 움직이면 받침마개(132)의 실링면압이 상실한다. 그리고 개폐부재(130)가 상방향으로 움직이면 빈 공간이 생기고, 그 빈 공간을 통해 냉각수가 외부로 배출된다. When the volume-expanded opening/closing member 130 moves upward, the sealing surface pressure of the support plug 132 is lost. In addition, when the opening/closing member 130 moves upward, an empty space is created, and cooling water is discharged to the outside through the empty space.

도 5는 본 개시의 다른 실시예에 따른 수냉식 배터리용 드레인 밸브의 단면도이고, 도 6은 본 개시의 다른 실시예에 따른 수냉식 배터리용 드레인 밸브의 구성 간 작동 관계를 설명하기 위한 단면도이다.5 is a cross-sectional view of a drain valve for a water-cooled battery according to another embodiment of the present disclosure, and FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an operation relationship between the configurations of the drain valve for a water-cooled battery according to another embodiment of the present disclosure.

도 5 및 도 6을 참조하면, 개폐부재(130)의 바디(131) 내부가 냉각수 배출을 용이하게 할 수 있도록 경사진 형태를 갖는다.5 and 6, the inside of the body 131 of the opening/closing member 130 has an inclined shape to facilitate cooling water discharge.

즉, 바디(131)의 배출공(131b)는 단턱(131a)의 하부에 배치되고, 배출공(131b)과 연결된 바디(131)의 내경 일부에는, 상부에서 하부로 갈수록 경사진 형태의 경사배출로(131c)가 구비된다.That is, the discharge hole 131b of the body 131 is disposed under the stepped jaw 131a, and in a part of the inner diameter of the body 131 connected to the discharge hole 131b, the inclined discharge is inclined from the top to the bottom. A furnace 131c is provided.

이러한 구성 외에 별도로 동일한 내용은 도 1 내지 도 4를 통해 전술되었다. 따라서, 본 개시의 상세한 설명과 중복되는 내용은 생략하기로 한다.In addition to this configuration, the same contents have been described above with reference to FIGS. 1 to 4. Accordingly, content overlapping with the detailed description of the present disclosure will be omitted.

전술한 바와 같이, 본 개시에 따른 수냉식 배터리용 드레인 밸브는, 별도의 전기장치 없이 기밀형 배터리 팩 내부에 누수되는 냉각수를 외부로 즉시 배출시킬 수 있다.As described above, the drain valve for a water-cooled battery according to the present disclosure can immediately discharge cooling water leaking inside the hermetic battery pack to the outside without a separate electrical device.

이에 따라, 별도의 전원 공급이 필요치 않고, 부품수를 줄일 수 있어 불필요하게 발생할 수 있는 비용을 저감시킬 수 있다.Accordingly, a separate power supply is not required, and the number of parts can be reduced, thereby reducing unnecessary costs.

한편, 상술한 드레인 밸브(100)를 이용한 냉각수 배출 방법은 다음의 과정을 통해 진행될 수 있다.Meanwhile, the method of discharging coolant using the drain valve 100 described above may be performed through the following process.

우선, 커버부재(120)가 냉각수를 흡수하기 이전에, 개폐부재(130)의 일면이 배출구(112)로부터 제1수직높이(H1)에 위치할 수 있다.First, before the cover member 120 absorbs the cooling water, one surface of the opening/closing member 130 may be located at a first vertical height H1 from the outlet 112.

개폐부재(130)의 일면이 배출구(112)를 기준으로 제1수직높이(H1)에 위치할 때, 개폐부재(130)는 배출구(112)를 폐쇄할 수 있다. 또한, 개폐부재(130)의 일면이 배출구(112)를 기준으로 제1수직높이(H1)에 위치할 때, 개폐부재(130)는 배출구(112)의 주위 영역에 의해 지지될 수 있다.When one surface of the opening/closing member 130 is located at the first vertical height H1 with respect to the discharge opening 112, the opening/closing member 130 may close the discharge opening 112. In addition, when one surface of the opening/closing member 130 is positioned at the first vertical height H1 with respect to the discharge opening 112, the opening/closing member 130 may be supported by a region around the discharge opening 112.

이후, 커버부재(120)가 냉각수를 흡수하면서 커버부재(120)의 체적이 팽창하고, 가압부(140)가 커버부재(120)를 유입구(111)를 향해 가압할 수 있다.Thereafter, while the cover member 120 absorbs the cooling water, the volume of the cover member 120 expands, and the pressing unit 140 may press the cover member 120 toward the inlet 111.

이후, 커버부재(120)가 가압부(140)에 의해 가압됨으로써 커버부재(120)의 일면의 적어도 일부가 유입구(111)에 끼워질 수 있다. 커버부재(120)의 일면의 적어도 일부가 유입구(111)에 끼워지는 과정에서, 커버부재(120)의 일면의 적어도 일부는 탄성변형되어 유입구(111)에 끼워질 수 있다.Thereafter, as the cover member 120 is pressed by the pressing unit 140, at least a part of one surface of the cover member 120 may be fitted into the inlet 111. In a process in which at least a part of one surface of the cover member 120 is fitted into the inlet 111, at least a part of one surface of the cover member 120 may be elastically deformed to be fitted into the inlet 111.

이후, 커버부재(120)가 냉각수를 배출하면서 커버부재(120)의 체적이 감소하고, 개폐부재(130)의 일면이 배출구(112)를 기준으로 제1수직높이(H1)보다 큰 제2수직높이(H2)에 위치할 수 있다.Thereafter, as the cover member 120 discharges the cooling water, the volume of the cover member 120 decreases, and one surface of the opening/closing member 130 is a second vertical height greater than the first vertical height H1 based on the discharge port 112. It can be located at height H2.

개폐부재(130)의 일면이 배출구(112)를 기준으로 제2수직높이(H2)에 위치할 때, 개폐부재(130)는 배출구(112)를 개방할 수 있다.When one surface of the opening/closing member 130 is positioned at the second vertical height H2 with respect to the discharge opening 112, the opening/closing member 130 may open the discharge opening 112.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present embodiment, and those of ordinary skill in the technical field to which the present embodiment belongs will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Accordingly, the present exemplary embodiments are not intended to limit the technical idea of the present exemplary embodiment, but are illustrative, and the scope of the technical idea of the present exemplary embodiment is not limited by these exemplary embodiments. The scope of protection of this embodiment should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of the present embodiment.

10: 차량의 수냉식 배터리 케이스
20: 냉각수 배관
100: 수냉식 배터리용 드레인 밸브
110: 하우징 111: 유입구
112: 배출구 113: 체결구
114: 안착홈 120: 커버부재
130: 개폐부재 131: 바디
131a: 단턱 131b: 배출공
131c: 경사배출로 132: 받침마개
140: 가압부 141: 가이드부싱
141a: 슬리브 141b: 플랜지
142: 탄성부재 150: 가스켓10: Vehicle's water-cooled battery case
20: cooling water piping
100: drain valve for water-cooled battery
110: housing 111: inlet
112: outlet 113: fastener
114: seating groove 120: cover member
130: opening and closing member 131: body
131a: stepped 131b: discharge hole
131c: inclined discharge route 132: support plug
140: pressing part 141: guide bushing
141a: sleeve 141b: flange
142: elastic member 150: gasket

Claims (10)

상, 하부에 각각 유입구(inlet)와 배출구(outlet)가 형성된 중공 형상의 하우징(housing);
상기 하우징의 중공 내에서 상기 유입구에 인접하게 배치되는 커버부재(cover member)로서, 냉각수를 흡수하지 않은 제1상태(first state), 냉각수를 흡수하여 상기 제1상태보다 체적이 증가하는 제2상태(second state), 및 흡수한 냉각수를 배출하여 상기 제2상태보다 체적이 감소하는 제3상태(third state)를 가지는 커버부재;
상기 하우징의 중공 내에서 상기 커버부재의 하부에 배치되고, 일단이 상기 유입구와 이격된 상기 커버부재의 일면에 고정되는 가압부(pressing unit); 및
상기 하우징의 중공 내에서 상기 가압부의 하부에 배치되는 개폐부재(opening and closing member)로서, 상기 개폐부재의 일측이 상기 가압부의 타단에 고정되고 상기 개폐부재의 타측이 상기 배출구와 인접하게 배치되는 개폐부재를 포함하되,
상기 개폐부재는, 상기 커버부재가 상기 제1상태 및 상기 제2상태에 있을 때 상기 배출구를 폐쇄하고, 상기 커버부재가 상기 제3상태에 있을 때 상기 배출구를 개방하는 것을 특징으로 하는 수냉식 배터리용 드레인 밸브(water-cooled type drain valve for battery).A hollow housing having an inlet and an outlet at the top and bottom, respectively;
A cover member disposed adjacent to the inlet in the hollow of the housing, in a first state in which cooling water is not absorbed, and in a second state in which the volume is increased compared to the first state by absorbing cooling water a cover member having a second state and a third state in which the volume of the absorbed coolant is discharged from that of the second state;
A pressing unit disposed below the cover member in the hollow of the housing, and having one end fixed to one surface of the cover member spaced apart from the inlet; And
An opening and closing member disposed below the pressing part in the hollow of the housing, wherein one side of the opening and closing member is fixed to the other end of the pressing part and the other side of the opening and closing member is disposed adjacent to the outlet Including absence,
The opening/closing member is for a water-cooled battery, characterized in that when the cover member is in the first state and the second state, the discharge port is closed, and when the cover member is in the third state, the discharge port is opened. Drain valve (water-cooled type drain valve for battery). 제1항에 있어서,
상기 제2상태에서, 상기 커버부재가 흡수하는 냉각수의 양은 상기 커버부재가 배출하는 냉각수의 양보다 많고,
상기 제3상태에서, 상기 커버부재가 흡수하는 냉각수의 양은 상기 커버부재가 배출하는 냉각수의 양보다 적은 것을 특징으로 하는 수냉식 배터리용 드레인 밸브.The method of claim 1,
In the second state, the amount of cooling water absorbed by the cover member is greater than the amount of cooling water discharged by the cover member,
In the third state, the drain valve for a water-cooled battery, characterized in that the amount of the coolant absorbed by the cover member is less than the amount of the coolant discharged by the cover member. 제1항에 있어서,
상기 커버부재가 상기 제2상태에 있을 때, 상기 가압부는 상기 커버부재를 상기 유입구를 향해 가압하는 것을 특징으로 하는 수냉식 배터리용 드레인 밸브.The method of claim 1,
When the cover member is in the second state, the pressing unit pressurizes the cover member toward the inlet. 제1항에 있어서,
상기 개폐부재는,
상기 제2상태에서 상기 배출구의 주위 영역에 의해 지지되고, 상기 제3상태에서 상기 배출구의 주위 영역으로부터 이격되는 것을 특징으로 하는 수냉식 배터리용 드레인 밸브.The method of claim 1,
The opening and closing member,
A drain valve for a water-cooled battery, characterized in that it is supported by a region around the discharge port in the second state and spaced apart from the region around the discharge port in the third state. 제1항에 있어서,
상기 커버부재는 냉각수를 흡수하거나 배출함으로써 체적이 변하는 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수냉식 배터리용 드레인 밸브.The method of claim 1,
The drain valve for a water-cooled battery, wherein the cover member is made of a material whose volume changes by absorbing or discharging cooling water. 상, 하부에 각각 유입구와 배출구가 형성된 중공 형상의 하우징;
냉각수를 흡수하거나 배출함으로써 체적이 변하는 재질로 이루어진 커버부재로서, 상기 유입구를 덮는 커버부재;
상기 하우징의 배출구에 배치되되, 외주면 일부에 돌출된 단턱을 갖는 중공 형상의 바디와, 상기 바디의 하단과 상기 배출구를 밀폐하는 받침마개를 구비하는 개폐부재; 및
상기 바디의 외주면을 감싸는 구조로 이루어지고, 상기 커버부재와 상기 바디의 단턱 사이에 개재되어 상기 커버부재를 지지하는 가압부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 수냉식 배터리용 드레인 밸브.A hollow housing having an inlet and an outlet at the upper and lower sides, respectively;
A cover member made of a material whose volume changes by absorbing or discharging cooling water, the cover member covering the inlet;
An opening and closing member disposed at the outlet of the housing and having a hollow body having a stepped protruding from a part of the outer circumferential surface, and a support stopper sealing the lower end of the body and the outlet; And
A pressing unit configured to surround the outer circumferential surface of the body and interposed between the cover member and the stepped portion of the body to support the cover member;
A drain valve for a water-cooled battery comprising a. 상, 하부에 각각 유입구와 배출구가 형성된 중공 형상의 하우징; 상기 하우징의 중공 내에서 상기 유입구에 인접하게 배치되는 커버부재; 상기 하우징의 중공 내에서 상기 커버부재의 하부에 배치되는 가압부; 및 상기 하우징의 중공 내에서 상기 가압부의 하부에 배치되는 개폐부재로서, 상기 개폐부재의 일면이 상기 배출구와 인접하게 배치되는 개폐부재를 포함하는 드레인 밸브를 이용한 냉각수 배출 방법에 있어서,
상기 커버부재가 냉각수를 흡수하기 이전에, 상기 개폐부재의 일면이 상기 배출구로부터 제1수직높이(first vertical height)에 위치하는 과정;
상기 커버부재가 냉각수를 흡수하면서 체적이 팽창하고, 상기 가압부가 상기 커버부재를 상기 유입구를 향해 가압하는 과정;
상기 커버부재가 상기 가압부에 의해 가압됨으로써 상기 커버부재의 일면의 적어도 일부가 상기 유입구에 끼워지는 과정; 및
상기 커버부재가 냉각수를 배출하면서 체적이 감소하고, 상기 개폐부재의 일면이 상기 배출구를 기준으로 상기 제1수직높이보다 큰 제2수직높이(second vertical height)에 위치하는 과정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 드레인 밸브를 이용한 냉각수 배출 방법.A hollow housing having an inlet and an outlet at the upper and lower sides, respectively; A cover member disposed adjacent to the inlet in the hollow of the housing; A pressing part disposed under the cover member in the hollow of the housing; And an opening/closing member disposed below the pressing part in the hollow of the housing, wherein one surface of the opening/closing member comprises an opening/closing member disposed adjacent to the outlet,
Before the cover member absorbs the cooling water, one surface of the opening and closing member is positioned at a first vertical height from the outlet;
A process in which the cover member absorbs the cooling water, the volume expands, and the pressing unit presses the cover member toward the inlet;
At least a part of one surface of the cover member being fitted into the inlet by pressing the cover member by the pressing part; And
A process in which the volume of the cover member is reduced while discharging the cooling water, and one surface of the opening and closing member is positioned at a second vertical height greater than the first vertical height with respect to the discharge port
Coolant discharge method using a drain valve comprising a. 제7항에 있어서,
상기 개폐부재의 일면이 상기 배출구를 기준으로 상기 제1수직높이에 위치할 때, 상기 개폐부재는 상기 배출구를 폐쇄하고,
상기 개폐부재의 일면이 상기 배출구를 기준으로 상기 제2수직높이에 위치할 때, 상기 개폐부재는 상기 배출구를 개방하는 것을 특징으로 하는 드레인 밸브를 이용한 냉각수 배출 방법.The method of claim 7,
When one surface of the opening and closing member is located at the first vertical height relative to the discharge opening, the opening and closing member closes the discharge opening,
When one surface of the opening/closing member is positioned at the second vertical height with respect to the discharge opening, the opening/closing member opens the discharge opening. 제7항에 있어서,
상기 개폐부재의 일면이 상기 배출구를 기준으로 상기 제1수직높이에 위치할 때, 상기 개폐부재는 상기 배출구의 주위 영역에 의해 지지되는 것을 특징으로 하는 드레인 밸브를 이용한 냉각수 배출 방법.The method of claim 7,
When one surface of the opening/closing member is positioned at the first vertical height with respect to the discharge opening, the opening/closing member is supported by a region around the discharge opening. 제7항에 있어서,
상기 커버부재의 일면의 적어도 일부가 상기 유입구에 끼워지는 과정에서,
상기 커버부재의 일면의 적어도 일부는 탄성변형되어 상기 유입구에 끼워지는 것을 특징으로 하는 드레인 밸브를 이용한 냉각수 배출 방법.The method of claim 7,
In the process of fitting at least a portion of one surface of the cover member into the inlet,
At least a portion of one surface of the cover member is elastically deformed and fitted into the inlet.
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KR20190059692A (en) * 2017-11-23 2019-05-31 삼보모터스주식회사 Integrated Water drain and Gas purge for Fuel Cell Vehicles

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