KR20210012423A - 통합 열관리용 밸브조립체 및 이를 포함한 통합 열관리 모듈 - Google Patents

통합 열관리용 밸브조립체 및 이를 포함한 통합 열관리 모듈 Download PDF

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Abstract

제1출구가 형성된 제1하우징; 제1하우징의 내부에 마련되어 제1리저버입구 또는 제1칠러입구를 제1출구에 연결하는 제1밸브바디; 제2출구가 형성된 제2하우징; 제2하우징의 내부에 마련되어 제2리저버입구 또는 제2칠러입구를 제2출구에 연결하는 제2밸브바디; 및 제1밸브바디와 제2밸브바디를 구동하는 구동부;를 포함하는 통합 열관리용 밸브조립체 및 이를 포함한 통합 열관리 모듈이 소개된다.

Description

통합 열관리용 밸브조립체 및 이를 포함한 통합 열관리 모듈 {VALVE ASSEMBLY FOR INTEGRATED THERMAL MANAGEMENT AND INTEGRATED THERMAL MANAGEMENT MODULE INCLUDING THE SAME}
본 발명은 하나의 구동모터를 통하여 2개의 밸브를 동시 제어함으로써 배터리와 전장부품을 효과적으로 열관리 할 수 있는 통합 열관리용 밸브조립체 및 이를 포함한 통합 열관리 모듈에 관한 것이다.
최근 환경친화적 기술의 구현 및 에너지 고갈 등의 문제해결을 사회적 이슈로 대두되고 있는 것이 전기자동차이다. 전기자동차는 배터리로부터 전기를 공급받아 동력을 출력하는 모터를 이용하여 작동한다. 따라서, 이산화탄소의 배출이 없고, 소음이 아주 작으며, 모터의 에너지효율은 엔진의 에너지효율보다 높은 장점이 있어 친환경 자동차로 각광받고 있다.
이런 전기자동차를 구현함에 있어 핵심기술은 배터리 모듈과 관련한 기술이며, 최근 배터리의 경량, 소형화, 짧은 충전시간 등에 대한 연구가 활발히 이루어 지고 있다. 배터리 모듈은 최적의 온도환경에서 사용하여야 최적의 성능과 긴 수명을 유지할 수 있다. 그러나 구동 중 발생하는 열과 외부의 온도변화에 의해 최적의 온도환경에서 사용하기 어려운 실정이다.
최근 이러한 배터리의 냉난방 시스템을 차량의 실내 공조를 위한 공조 시스템과 통합하여 운용하는 통합열관리 시스템을 구축하였다. 다만, 종래 기술에 따르면, 서로 상이한 온도 구간으로 제어되어야 하는 배터리와 전장부품의 열관리가 서로 영향을 받는 구조를 가짐으로써 독립적으로 제어되기 어려운 문제가 있었다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
KR 10-1448656 B1
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명은 하나의 구동모터를 통하여 2개의 밸브를 동시 제어함으로써 배터리와 전장부품을 효과적으로 열관리 할 수 있는 통합 열관리용 밸브조립체 및 이를 포함한 통합 열관리 모듈을 제공하고자 함이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 통합 열관리용 밸브조립체는, 제1리저버파트의 일측에 형성되며 제1리저버파트와 제1리저버입구를 통해 연결되고 칠러와 제1칠러입구를 통해 연결되며 제1출구가 형성된 제1하우징; 제1하우징의 내부에 마련되어 제1리저버입구 또는 제1칠러입구를 제1출구에 연결하는 제1밸브바디; 제2리저버파트의 일측에 형성되며 제2리저버파트와 제2리저버입구를 통해 연결되고 칠러와 제2칠러입구를 통해 연결되며 제2출구가 형성된 제2하우징; 제2하우징의 내부에 마련되어 제2리저버입구 또는 제2칠러입구를 제2출구에 연결하는 제2밸브바디; 및 제1밸브바디와 제2밸브바디를 구동하는 구동부;를 포함한다.
제1하우징과 제2하우징은 각각 제1리저버파트와 제2리저버파트의 하부에 형성될 수 있다.
제1리저버입구는 제1하우징에서 제1리저버파트를 향하는 상부에 형성되고, 제2리저버입구는 제2하우징에서 제2리저버파트를 향하는 상부에 형성될 수 있다.
제1칠러입구는 제1하우징의 하부에 형성되고 제2칠러입구는 제2하우징의 하부에 형성될 수 있다.
제1출구는 제1하우징의 일측 측면에 형성되고 제2출구는 제2하우징에서 제1출구와 동일한 방향의 일측 측면에 형성될 수 있다.
제1출구에는 제1펌프가 연결되고, 제2출구에는 제2펌프가 연결될 수 있다.
제1칠러입구와 제2칠러입구는 각각 라인을 통해 칠러에 연결될 수 있다.
구동부에는 하나의 액추에이터가 마련되고, 구동부에는 액추에이터의 구동력을 제1밸브바디와 제2밸브바디에 전달하는 제1전달부 및 제2전달부가 구비됨으로써 액추에이터의 구동시 제1밸브바디와 제2밸브바디가 동시 구동될 수 있다.
제1출구는 제1하우징의 일측 측면에 형성되고 제2출구는 제2하우징에서 제1출구와 동일한 방향의 일측 측면에 형성되며, 구동부는 제1하우징 및 제2하우징의 타측 측면에 설치될 수 있다.
제1밸브바디는 볼(BALL) 형상이며, 제1리저버입구 또는 제1칠러입구와 연결되는 제1입구홀이 내부로 만입되어 형성되고, 제1입구홀의 단부에서 절곡되어 제1출구와 연결된 제1출구홀이 형성되며, 제2밸브바디는 볼(BALL) 형상이며, 제2리저버입구 또는 제2칠러입구와 연결되는 제2입구홀이 내부로 만입되어 형성되고, 제2입구홀의 단부에서 절곡되어 제2출구와 연결된 제2출구홀이 형성될 수 있다.
제1출구홀과 제2출구홀은 제1밸브바디 및 제2밸브바디의 회전축과 일치되어 제1출구 및 제2출구와 항상 연결되며, 제1입구홀과 제2입구홀은 서로 일정한 각도를 가지고 항상 다른 방향을 바라보도록 형성될 수 있다.
제1밸브바디 및 제2밸브바디의 회전에 따라, 제1입구홀과 제2입구홀이 제1리저버입구 및 제2리저버입구와 연결된 제1모드, 제1입구홀이 제1리저버입구와 연결되고 제2입구홀이 제2칠러입구와 연결된 제2모드 및 제1입구홀과 제2입구홀이 제1출구 및 제2출구와 연결된 제3모드가 구현될 수 있다.
본 발명의 통합 열관리용 밸브조립체를 포함한 통합 열관리 모듈은, 전장부품라인의 제1냉각수가 유출입되는 제1리저버파트 및 배터리라인의 제2냉각수가 유출입되는 제2리저버파트가 하나의 몸체로 구성된 리저버탱크; 및 리저버 탱크에 직접적 또는 간접적으로 결합되고, 내부에서 냉매와 제1냉각수 또는 제2냉각수가 열교환되는 칠러;를 더 포함한다.
제1칠러입구는 칠러의 제1냉각수유로와 연결되고, 제2칠러입구는 칠러의 제2냉각수유로와 연결될 수 있다.
본 발명의 통합 열관리용 밸브조립체 및 이를 포함한 통합 열관리 모듈에 따르면, 하나의 구동모터를 통하여 2개의 밸브를 동시 제어함으로써 배터리와 전장부품을 효과적으로 열관리 할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 열관리 모듈의 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 열관리 모듈의 사시도.
도 3 내지 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 열관리용 밸브조립체를 나타낸 도면.
도 7 내지 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 열관리용 밸브조립체의 작동 모드를 나타낸 도면.
도 9 내지 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 열관리용 밸브조립체의 구동부를 나타낸 도면.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 열관리 모듈의 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 열관리 모듈의 사시도이며, 도 3 내지 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 열관리용 밸브조립체를 나타낸 도면이고, 도 7 내지 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 열관리용 밸브조립체의 작동 모드를 나타낸 도면이며, 도 9 내지 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 열관리용 밸브조립체의 구동부를 나타낸 도면이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 열관리 모듈의 개념도로서, 본 발명의 통합 열관리 모듈은 리저버탱크(100), 칠러(200), 밸브(320,340) 및 펌프(420,440)로 구성된다. 그리고 크게 2개의 파트로 내부적으로 구분된다. 본 발명의 통합 열관리 모듈은 내부적으로 구획된 제1파트와 제2파트로 구분되며, 제1파트는 제1리저버파트(120), 제1칠러파트, 제1밸브(320), 제1펌프(420)로 구성되고, 제1냉각수가 유통된다. 제1냉각수는 전장부품(E, 모터, 인버터, 컨버터 등)을 전장라디에이터(L1)를 통해 방열하거나 또는 전장부품(E)의 폐열을 회수하여 제1칠러파트를 통해 냉매에 전달하는 역할을 수행한다.
그리고 제2파트는 제2리저버파트(140), 제2칠러파트, 제2밸브(340), 제2펌프(440)로 구성되고, 제2냉각수가 유통된다. 제2냉각수는 고전압배터리(B)를 배터리라디에이터(L2)를 통해 방열하거나 또는 제2칠러파트를 통해 냉매를 통해 간접적으로 배터리(B)를 냉각하는 역할을 수행한다.
한편, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 열관리 모듈의 사시도이며, 도 3 내지 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 열관리용 밸브조립체를 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 통합 열관리용 밸브조립체는, 제1리저버파트(120)의 일측에 형성되며 제1리저버파트(120)와 제1리저버입구(321)를 통해 연결되고 칠러(200)와 제1칠러입구(323)를 통해 연결되며 제1출구(324)가 형성된 제1하우징(329); 제1하우징(329)의 내부에 마련되어 제1리저버입구(321) 또는 제1칠러입구(323)를 제1출구(324)에 연결하는 제1밸브바디(322); 제2리저버파트(140)의 일측에 형성되며 제2리저버파트(140)와 제2리저버입구(341)를 통해 연결되고 칠러(200)와 제2칠러입구(343)를 통해 연결되며 제2출구가 형성된 제2하우징(349); 제2하우징(349)의 내부에 마련되어 제2리저버입구(341) 또는 제2칠러입구(343)를 제2출구에 연결하는 제2밸브바디(342); 및 제1밸브바디(322)와 제2밸브바디(342)를 구동하는 구동부(500);를 포함한다.
리저버탱크(100)는 내부에서 격벽으로 구획되며 하나의 일체로서 성형된 제1리저버파트(120)와 제2리저버파트(140)로 구분된다. 그리고 제1리저버파트(120)와 제2리저버파트(140)에는 각각 밸브가 설치되는 공간이 구획되는데, 제1리저버파트(120)의 일측에 제1하우징(329)이 형성되며 제1하우징(329)은 제1리저버파트(120)와 제1리저버입구(321)를 통해 연결되고, 칠러(200)와는 제1칠러입구(323)를 통해 연결되며, 제1출구(324)가 형성된다.
그리고 제1하우징(329)의 내부에는 제1밸브바디(322)가 마련되어 제1리저버입구(321) 또는 제1칠러입구(323)를 제1출구(324)에 선택적으로 연결한다.
한편, 제2하우징(349)은 제2리저버파트(140)의 일측에 형성되며, 제2하우징(349)은 제2리저버파트(140)와 제2리저버입구(341)를 통해 연결되고, 칠러(200)와는 제2칠러입구(343)를 통해 연결되며, 제2출구가 형성된다. 그리고 제2밸브바디(342)는 제2하우징(349)의 내부에 마련되어 제2리저버입구(341) 또는 제2칠러입구(343)를 선택적으로 제2출구에 연결하도록 한다.
그리고 이러한 제1밸브바디(322)와 제2밸브바디(342)를 구동하는 구동부(500)가 설치된다.
따라서, 본 발명의 통합 열관리용 밸브조립체 및 통합 열관리 모듈에 따르면, 전장부품과 배터리가 각각 분리된 냉각수에 의해 관리되어 서로 다른 온도로 관리가 가능하여 부품의 내구성과 성능을 최적의 상태로 유지토록 한다. 그리고 비교적 복잡할 수 있는 2개의 냉각수 유통부분을 하나의 모듈로 집약하고, 모듈의 경우 한번의 사출 내지 융착을 통해 성형될 수 있어 크기가 매우 컴팩트하고 제조 원가가 저렴한 장점이 있다.
한편, 제1하우징(329)과 제2하우징(349)은 각각 제1리저버파트(120)와 제2리저버파트(140)의 하부에 형성될 수 있다. 이에 따라 각 리저버파트의 냉각수는 중력에 의해 항상 제1하우징(329)과 제2하우징(349)으로 집중된다.
그리고 제1리저버입구(321)는 제1하우징(329)에서 제1리저버파트(120)를 향하는 상부에 형성되고, 제2리저버입구(341)는 제2하우징(349)에서 제2리저버파트(140)를 향하는 상부에 형성될 수 있다. 따라서, 제1냉각수와 제2냉각수는 항상 제1하우징(329)과 제2하우징(349)의 내부로 유입되도록 중력에 의한 압력을 형성한다.
한편, 제1칠러입구(323)는 제1하우징(329)의 하부에 형성되고 제2칠러입구(343)는 제2하우징(349)의 하부에 형성될 수 있다. 그리고 제1출구(324)는 제1하우징(329)의 일측 측면에 형성되고 제2출구는 제2하우징(349)에서 제1출구(324)와 동일한 방향의 일측 측면에 형성될 수 있다.
또한, 제1출구(324)에는 제1펌프(420)가 연결되고, 제2출구에는 제2펌프(440)가 연결될 수 있다.
이에 따라 제1펌프(420) 또는 제2펌프(440)의 가동시 제1냉각수 또는 제2냉각수가 펌프측으로 유입되며, 유입되는 냉각수는 리저버탱크(100) 또는 칠러(200)로부터 선택적으로 도입되고, 동시에 이러한 배치를 통해 일측으로 구동부(500)를 집중함으로써 가장 효과적인 레이아웃을 갖게 되는 것이다. 그리고 제1칠러입구(323)와 제2칠러입구(343)는 각각 라인을 통해 칠러(200)에 연결될 수 있고, 라인들은 리저버탱크(100)에 일체로 성형이 가능하다.
구체적으로, 도 9 내지 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 열관리용 밸브조립체의 구동부(500)를 나타낸 도면으로서, 구동부(500)에는 하나의 액추에이터(D) 즉, 모터가 마련되고, 구동부에는 액추에이터(D)의 구동력을 제1밸브바디(322)와 제2밸브바디(342)에 전달하는 제1전달부(G1) 및 제2전달부(G2)가 구비됨으로써 액추에이터(D)의 구동시 제1밸브바디(322)와 제2밸브바디(342)가 동시 구동될 수 있다. 즉, 하나의 모터를 통해 2개의 밸브바디를 동시에 회전시키며, 이를 위해 모터 웜휠(G)의 구동력을 각각 전달하는 기어조립체가 한 쌍으로 구비되고 각 출력축(O1,O2)에 밸브바디가 연결되는 것이다.
또한, 제1출구(324)는 제1하우징(329)의 일측 측면에 형성되고 제2출구는 제2하우징(349)에서 제1출구(324)와 동일한 방향의 일측 측면에 형성되며, 구동부(500)는 제1하우징(329) 및 제2하우징(349)의 타측 측면에 설치될 수 있다. 이를 통해 2개의 밸브바디를 동시 구동하는 구동부(500)가 가장 컴팩트한 사이즈로 결합될 수 있게 된다.
한편, 제1밸브바디(322)는 볼(BALL) 형상이며, 제1리저버입구(321) 또는 제1칠러입구(323)와 연결되는 제1입구홀(322-1)이 내부로 만입되어 형성되고, 제1입구홀(322-1)의 단부에서 절곡되어 제1출구(324)와 연결된 제1출구홀(322-2)이 형성되며, 제2밸브바디(342)는 볼(BALL) 형상이며, 제2리저버입구(341) 또는 제2칠러입구(343)와 연결되는 제2입구홀(342-1)이 내부로 만입되어 형성되고, 제2입구홀(342-1)의 단부에서 절곡되어 제2출구와 연결된 제2출구홀(342-2)이 형성될 수 있다.
그리고 제1출구홀(322-2)과 제2출구홀(342-2)은 제1밸브바디(322) 및 제2밸브바디(342)의 회전축과 일치되어 제1출구(324) 및 제2출구와 항상 연결되며, 제1입구홀(322-1)과 제2입구홀(342-1)은 서로 일정한 각도를 가지고 항상 다른 방향을 바라보도록 형성될 수 있다.
도 7 내지 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 통합 열관리용 밸브조립체의 작동 모드를 나타낸 도면으로서, 먼저 도 6과 같이 제1밸브바디(322) 및 제2밸브바디(342)의 회전에 따라, 제1입구홀(322-1)과 제2입구홀(342-1)이 제1리저버입구(321) 및 제2리저버입구(341)와 연결된 제1모드가 구현된다. 이 경우에는 제1리저버파트(120)의 제1냉각수가 제1밸브(320)를 통해 제1펌프(420)로 공급되고, 제1펌프(420)를 통해 제1냉각수가 전장부품(E)을 냉각한 후 전장라디에이터(L1)를 거쳐 다시 제1리저버파트(120)로 유입되도록 하여 제1냉각수를 순환시킨다. 그리고 마찬가지로 제2냉각수 역시 제2리저버파트(140)-제2밸브(340)-제2펌프(440)-배터리(B)-배터리라디에이터(L2)의 순서로 순환되도록 한다.
한편, 도 7과 같이 구동부의 구동에 따라 제1밸브바디(322)가 시계방향 그리고 제2밸브바디(342)가 반시계방향으로 회전되면, 제1입구홀(322-1)이 제1리저버입구의 다른 부분(321')과 연결되고 제2입구홀(342-1)이 제2칠러입구(343')와 연결된 제2모드의 구현이 가능하다. 이 경우에는 전장부품(E)은 전장라디에이터(L1)를 통해 냉각을 하지만 배터리(B)의 경우에는 칠러(200)를 통해 냉각을 하는 경우를 나타낸다.
그리고 제1밸브바디(322)가 시계방향 그리고 제2밸브바디(342)가 반시계방향으로 더 회전되면 도 8과 같이 제1입구홀(322-1)과 제2입구홀(342-1)이 제1출구(324) 및 제2출구의 다른 부분(343)과 연결된 제3모드가 구현될 수 있다. 이 경우에는 전장부품(E)의 폐열을 칠러(200)를 통해 회수하고, 회수된 폐열을 활용하여 배터리(B)를 가열하거나 또는 실내난방에 활용하는 경우를 나타낸다. 그리고 이 경우에는 선택적으로 제2펌프(440)의 구동을 중지하여 배터리(B)의 과열을 방지할 수도 있다.
한편, 앞서 살핀 것과 같이, 본 발명의 통합 열관리용 밸브조립체를 포함한 통합 열관리 모듈은, 전장부품라인의 제1냉각수가 유출입되는 제1리저버파트(120) 및 배터리라인의 제2냉각수가 유출입되는 제2리저버파트(140)가 하나의 몸체로 구성된 리저버탱크(100); 및 리저버탱크(100)에 직접적 또는 간접적으로 결합되고, 내부에서 냉매와 제1냉각수 또는 제2냉각수가 열교환되는 칠러(200);를 더 포함한다. 그리고 제1칠러입구(323)는 칠러(200)의 제1냉각수유로와 연결되고, 제2칠러입구(343)는 칠러(200)의 제2냉각수유로와 연결될 수 있으며, 칠러(200)에는 냉매유로도 마련됨으로써 냉매가 제1냉각수 또는 제2냉각수 모두와 열교환이 가능한 구조일 수 있다.
본 발명의 통합 열관리용 밸브조립체 및 이를 포함한 통합 열관리 모듈에 따르면, 하나의 구동모터를 통하여 2개의 밸브를 동시 제어함으로써 배터리와 전장부품을 효과적으로 열관리 할 수 있게 된다.
본 발명의 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
M : 통합 열관리 모듈 100 : 리저버탱크
200 : 칠러 500 : 구동부

Claims (14)

  1. 제1리저버파트의 일측에 형성되며 제1리저버파트와 제1리저버입구를 통해 연결되고 칠러와 제1칠러입구를 통해 연결되며 제1출구가 형성된 제1하우징;
    제1하우징의 내부에 마련되어 제1리저버입구 또는 제1칠러입구를 제1출구에 연결하는 제1밸브바디;
    제2리저버파트의 일측에 형성되며 제2리저버파트와 제2리저버입구를 통해 연결되고 칠러와 제2칠러입구를 통해 연결되며 제2출구가 형성된 제2하우징;
    제2하우징의 내부에 마련되어 제2리저버입구 또는 제2칠러입구를 제2출구에 연결하는 제2밸브바디; 및
    제1밸브바디와 제2밸브바디를 구동하는 구동부;를 포함하는 통합 열관리용 밸브조립체.
  2. 청구항 1에 있어서,
    제1하우징과 제2하우징은 각각 제1리저버파트와 제2리저버파트의 하부에 형성된 것을 특징으로 하는 통합 열관리용 밸브조립체.
  3. 청구항 2에 있어서,
    제1리저버입구는 제1하우징에서 제1리저버파트를 향하는 상부에 형성되고, 제2리저버입구는 제2하우징에서 제2리저버파트를 향하는 상부에 형성된 것을 특징으로 하는 통합 열관리용 밸브조립체.
  4. 청구항 3에 있어서,
    제1칠러입구는 제1하우징의 하부에 형성되고 제2칠러입구는 제2하우징의 하부에 형성된 것을 특징으로 하는 통합 열관리용 밸브조립체.
  5. 청구항 3에 있어서,
    제1출구는 제1하우징의 일측 측면에 형성되고 제2출구는 제2하우징에서 제1출구와 동일한 방향의 일측 측면에 형성된 것을 특징으로 하는 통합 열관리용 밸브조립체.
  6. 청구항 1에 있어서,
    제1출구에는 제1펌프가 연결되고, 제2출구에는 제2펌프가 연결된 것을 특징으로 하는 통합 열관리용 밸브조립체.
  7. 청구항 1에 있어서,
    제1칠러입구와 제2칠러입구는 각각 라인을 통해 칠러에 연결된 것을 특징으로 하는 통합 열관리용 밸브조립체.
  8. 청구항 1에 있어서,
    구동부에는 하나의 액추에이터가 마련되고, 구동부에는 액추에이터의 구동력을 제1밸브바디와 제2밸브바디에 전달하는 제1전달부 및 제2전달부가 구비됨으로써 액추에이터의 구동시 제1밸브바디와 제2밸브바디가 동시 구동되는 것을 특징으로 하는 통합 열관리용 밸브조립체.
  9. 청구항 1에 있어서,
    제1출구는 제1하우징의 일측 측면에 형성되고 제2출구는 제2하우징에서 제1출구와 동일한 방향의 일측 측면에 형성되며, 구동부는 제1하우징 및 제2하우징의 타측 측면에 설치된 것을 특징으로 하는 통합 열관리용 밸브조립체.
  10. 청구항 1에 있어서,
    제1밸브바디는 볼(BALL) 형상이며, 제1리저버입구 또는 제1칠러입구와 연결되는 제1입구홀이 내부로 만입되어 형성되고, 제1입구홀의 단부에서 절곡되어 제1출구와 연결된 제1출구홀이 형성되며,
    제2밸브바디는 볼(BALL) 형상이며, 제2리저버입구 또는 제2칠러입구와 연결되는 제2입구홀이 내부로 만입되어 형성되고, 제2입구홀의 단부에서 절곡되어 제2출구와 연결된 제2출구홀이 형성된 것을 특징으로 하는 통합 열관리용 밸브조립체.
  11. 청구항 10에 있어서,
    제1출구홀과 제2출구홀은 제1밸브바디 및 제2밸브바디의 회전축과 일치되어 제1출구 및 제2출구와 항상 연결되며, 제1입구홀과 제2입구홀은 서로 일정한 각도를 가지고 항상 다른 방향을 바라보도록 형성된 것을 특징으로 하는 통합 열관리용 밸브조립체.
  12. 청구항 10에 있어서,
    제1밸브바디 및 제2밸브바디의 회전에 따라, 제1입구홀과 제2입구홀이 제1리저버입구 및 제2리저버입구와 연결된 제1모드, 제1입구홀이 제1리저버입구와 연결되고 제2입구홀이 제2칠러입구와 연결된 제2모드 및 제1입구홀과 제2입구홀이 제1출구 및 제2출구와 연결된 제3모드가 구현되는 것을 특징으로 하는 통합 열관리용 밸브조립체.
  13. 청구항 1의 통합 열관리용 밸브조립체를 포함한 통합 열관리 모듈로서,
    전장부품라인의 제1냉각수가 유출입되는 제1리저버파트 및 배터리라인의 제2냉각수가 유출입되는 제2리저버파트가 하나의 몸체로 구성된 리저버탱크; 및
    리저버 탱크에 직접적 또는 간접적으로 결합되고, 내부에서 냉매와 제1냉각수 또는 제2냉각수가 열교환되는 칠러;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 통합 열관리 모듈.
  14. 청구항 13에 있어서,
    제1칠러입구는 칠러의 제1냉각수유로와 연결되고, 제2칠러입구는 칠러의 제2냉각수유로와 연결된 것을 특징으로 하는 통합 열관리 모듈.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013230805A (ja) * 2012-02-02 2013-11-14 Denso Corp 車両用熱管理システム
KR101448656B1 (ko) 2011-06-10 2014-10-08 엘지전자 주식회사 전기자동차용 공기조화장치
KR20160048237A (ko) * 2014-10-23 2016-05-04 한온시스템 주식회사 차량용 히트 펌프 시스템
KR20190019178A (ko) * 2016-06-23 2019-02-26 테슬라, 인크. 통합 냉각수 용기 조립체

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101448656B1 (ko) 2011-06-10 2014-10-08 엘지전자 주식회사 전기자동차용 공기조화장치
JP2013230805A (ja) * 2012-02-02 2013-11-14 Denso Corp 車両用熱管理システム
KR20160048237A (ko) * 2014-10-23 2016-05-04 한온시스템 주식회사 차량용 히트 펌프 시스템
KR20190019178A (ko) * 2016-06-23 2019-02-26 테슬라, 인크. 통합 냉각수 용기 조립체

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