KR20220049233A - 차량용 냉각수 모듈 - Google Patents

차량용 냉각수 모듈 Download PDF

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KR20220049233A
KR20220049233A KR1020200132613A KR20200132613A KR20220049233A KR 20220049233 A KR20220049233 A KR 20220049233A KR 1020200132613 A KR1020200132613 A KR 1020200132613A KR 20200132613 A KR20200132613 A KR 20200132613A KR 20220049233 A KR20220049233 A KR 20220049233A
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KR1020200132613A
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이원택
고광옥
정성우
윤신원
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한온시스템 주식회사
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Abstract

본 발명은 차량용 냉각수 모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉각수를 저장하는 리저버탱크, 리저버탱크로부터 연결되는 냉각수유로라인 상에 위치되어 배터리를 냉각하는 배터리냉각부, 상기 냉각수유로라인 상에 위치되어 냉각수를 냉매와의 열 교환을 통해 냉각수를 냉각시키는 칠러 및 냉각수유로라인으로 냉각수를 순환시키는 순환펌프를 포함하는 차량용 냉각수 모듈에 있어서, 리저버탱크로부터 냉각수유로라인을 통해 유동하지 않고 직접 냉각수가 칠러로 공급되어 배출되도록 리저버탱크의 내부 또는 외부에 칠러가 결합된 형상을 가지는 차량용 냉각수 모듈에 관한 것이다.

Description

차량용 냉각수 모듈{Cooling Water Module for Vehicle}
본 발명은 차량용 냉각수 모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉각수를 저장하는 리저버탱크, 리저버탱크로부터 연결되는 냉각수유로라인 상에 위치되어 배터리를 냉각하는 배터리냉각부, 상기 냉각수유로라인 상에 위치되어 냉각수를 냉매와의 열 교환을 통해 냉각수를 냉각시키는 칠러 및 냉각수유로라인으로 냉각수를 순환시키는 순환펌프를 포함하는 차량용 냉각수 모듈에 있어서, 리저버탱크로부터 냉각수유로라인을 통해 유동하지 않고 직접 냉각수가 칠러로 공급되어 배출되도록 리저버탱크의 내부 또는 외부에 칠러가 결합된 형상을 가지는 차량용 냉각수 모듈에 관한 것이다.
엔진의 냉각수를 이용한 차량의 냉각은 외기와 열 교환하는 열교환기를 통해 냉각된 냉각수를 이용하여 배터리를 냉각하거나, 여름철 등의 외기의 온도가 높은 경우에는 배터리 냉각의 효율성을 높이기 위해 칠러 등의 열교환기를 이용하여 냉각수의 냉각을 수행하게 된다.
이를 위해 저온의 냉매를 통해 냉각수와의 열 교환을 통해 냉각수를 냉각하게 되며, 순환펌프는 리저버탱크, 칠러 등의 열교환기, 배터리를 냉각하는 배터리냉각부 등을 냉각수가 유동하는 냉각수유로라인 상에 위치시켜 냉각수를 순환시키도록 한다.
즉 차량의 냉각수 모듈은 리저버탱크, 순환펌프, 칠러 등의 열교환기, 배터리냉각부 등이 냉각수가 유동하는 냉각수유로라인 상에 연결되어 위치되는 구성으로서, 각 구성 간 냉각수가 유동하는 냉각수유로라인이 다수 형성됨으로서, 차량의 레이아웃 굿어이 복잡해지는 문제점이 있다.
다시 말해, 차량의 레이아웃 구성이 복잡해짐에 다라 차량의 조립 시, 조립성이 떨어질 뿐만 아니라, 다수의 냉각수유로라인에 의해 엔진의 미관이 불리해지는 장점이 있다.
또한, 냉각수유로라인의 구비 및 냉각수유로라인의 길이 과대에 따라 원가가 상승되어 비용절감이 어려울 뿐만 아니라, 냉각수유로라인을 통해 유동하는 냉각수의 압력 손실이 야기되어 효율적인 성능 확보가 어려운 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1966098호(2019.04.01.)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 냉각수를 저장하는 리저버탱크, 리저버탱크로부터 연결되는 냉각수유로라인 상에 위치되어 배터리를 냉각하는 배터리냉각부, 상기 냉각수유로라인 상에 위치되어 냉각수를 냉매와의 열 교환을 통해 냉각수를 냉각시키는 칠러 및 냉각수유로라인으로 냉각수를 순환시키는 순환펌프를 포함하는 차량용 냉각수 모듈에 있어서, 리저버탱크로부터 냉각수유로라인을 통해 유동하지 않고 직접 냉각수가 칠러로 공급되어 배출되도록 리저버탱크의 내부에 칠러가 결합된 형상을 가지는 차량용 냉각수 모듈을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 리저버탱크로부터 냉각수유로라인을 통해 유동하지 않고 직접 냉각수가 칠러로 공급되어 배출되도록 리저버탱크의 외부에 칠러가 결합된 형상을 가지는 차량용 냉각수 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 차량용 냉각수 모듈은 냉각수를 저장하는 리저버탱크; 상기 리저버탱크로부터 연결되는 냉각수유로라인 상에 위치되어 배터리를 냉각하는 배터리냉각부; 상기 냉각수유로라인으로 냉각수를 순환시키는 순환펌프; 및 냉각수가 유입되어 냉매와의 열 교환을 통해 냉각수를 냉각시키는 칠러;를 포함하며, 상기 리저버탱크로부터 배출되는 냉각수가 상기 칠러로 바로 유입되어 외부로 배출되도록 상기 리저버탱크와 칠러가 결합되어 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 리저버탱크는 냉각수가 저장되는 리저버탱크몸체와, 상기 리저버탱크몸체로 냉각수가 공급되는 냉각수유입구와, 상기 리저버탱크몸체로부터 냉각수가 배출되는 냉각수배출구 및, 상기 리저버탱크몸체의 내부 압력을 조절하는 압력캡을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 리저버탱크는 상기 냉각수배출구가 상기 리저버탱크몸체 하측면에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 칠러는 상기 리저버탱크몸체의 내부에 위치하도록 상기 냉각수배출구의 위치에 대응하여 상기 리저버탱크몸체와 결합되는 칠러몸체와, 상기 리저버탱크몸체 내부와 연통되어 냉각수가 상기 칠러몸체로 유입되는 칠러냉각수유입구와, 상기 냉각수배출구와 연통되어 칠러몸체로부터 냉각수가 배출되는 칠러냉각수배출구 및, 상기 칠러몸체로 냉매가 유입 및 배출되는 냉매유입구 및 냉매배출구를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 칠러는 상기 리저버탱크몸체 외부에 위치하도록 상기 냉각수배출구의 위치에 대응하여 상기 리저버탱크몸체와 결합되는 칠러몸채와, 상기 냉각수배출구와 연통되어 냉각수가 상기 칠러몸체로 유입되는 칠러냉각수유입구와, 상기 칠러몸체로부터 냉각수가 배출되는 칠러냉각수배출구 및, 상기 칠러몸체로 냉매가 유입 및 배출되는 냉매유입구 및 냉매배출구를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 차량용 냉각수 모듈은 상기 리저버탱크몸체와 칠러몸체가 가스켓 체결구조로 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉각수배출구는 외주면에 돌출되어 상기 칠러몸체의 가스켓과 맞닿도록 형성되는 돌출부와, 상기 돌출부에 홈으로 형성되는 실링홈과, 상기 실링홈에 구비되는 실링수단을 포함하는 실링부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실링부는 상기 리저버탱크몸체 내측에 형성되며, 상기 돌출부는 상기 리저버탱크몸체 하측면으로부터 상부 방향으로 돌출되어 형성되고, 상기 실링홈은 상부 방향으로 개방된 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 실링부는 상기 리저버탱크몸체 외측에 형성되며, 상기 돌출부는 상기 리저버탱크몸체 하측면으로부터 하부 방향으로 돌출되어 형성되고, 상기 실링홈은 하부 방향으로 개방된 형상으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 리저버탱크는 상기 냉각수배출구와 이격되어 냉각수가 배출되는 보조냉각수배출구를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 리저버탱크몸체는 상기 냉각수배출구가 형성되는 리저버탱크하부몸체와, 상기 압력캡이 형성되는 리저버탱크상부몸체로 이루어지며, 상기 리저버탱크하부몸체와 리저버탱크상부몸체가 높이 방향으로 결합되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 차량용 냉각수 모듈은 차량의 레이아웃 구성을 단순화할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 차량용 냉각수 모듈은 냉각수가 유동하는 냉각수유로라인의 과대길이에 따른 냉각수의 압력손실을 방지할 수 있으므로, 효율적인 성능을 확보 가능한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈을 사시도로 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈을 사시도로 나타낸 다른 도면
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈을 구성하는 칠러가 투시된 것을 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈을 분해사시도로 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈을 구성하는 칠러가 투신된 것을 나타낸 다른 도면
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈의 냉각수 유동을 나타낸 도면
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈을 분해사시도로 나타낸 다른 도면
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈의 냉각수 유동을 나타낸 다른 도면
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈을 사시도로 나타낸 도면
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈을 단면도로 나타낸 도면
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈을 분해사시도로 나타낸 도면
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈의 냉각수 유동을 나타낸 도면
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈을 분해사시도로 나타낸 다른 도면
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈의 냉각수 유동을 나타낸 다른 도면
이하, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 차량용 냉각수 모듈을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 차량용 냉각수 모듈은 냉각수를 저장하는 리저버탱크, 리저버버탱크로부터 연결되어 냉각수가 유동하는 냉각수유로라인 상에 위치되어 냉각을 위한 배터리 또는 배터리전장품으로 냉각수를 순환시키는 순환펌프 및, 유입 및 배출되는 냉매를 냉각수와 열 교환시켜 냉각수를 수냉식으로 냉각하는 칠러를 포함하는 차량용 냉각수 모듈에 있어, 냉각수를 저장하는 리저버탱크와 냉각수를 냉각하는 칠러가 냉각수가 유동하는 냉각수유로라인 없이 냉각수가 직접 유동하도록 결합되어 형성되는 구성이다.
즉, 가열된 냉각수가 팽창할 수 있는 공간과, 냉각수에 섞여 있는 공기를 외부로 방출할 수 있는 리저버 탱크에 있어서, 이의 내부에 배터리 냉각 계통에서 저온의 냉매로 고온의 냉각수를 냉각할 수 있는 칠러가 결합된 구성으로서, 리저버 탱크에서 고온의 냉각수를 냉각하기 위해 칠러로 냉각수를 유동시키는 별도의 유로를 삭제할 수 있음으로써, 차량의 냉각 계통에서의 시스템 구성 패키지를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 냉각 시스템을 단순화할 수 있다.
<제1 실시예>
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈을 사시도로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈을 사시도로 나타낸 다른 도면이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈을 구성하는 칠러가 투시된 것을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈을 분해사시도로 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈을 구성하는 칠러가 투신된 것을 나타낸 다른 도면이고, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈의 냉각수 유동을 나타낸 도면이며, 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈을 분해사시도로 나타낸 다른 도면이고, 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈의 냉각수 유동을 나타낸 다른 도면이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈(1000)은 리저버탱크(100)에서 냉각수가 배출되는 구성과 연통되도록 리저버탱크(100)의 내부에 구비되어 결합되며, 리저버탱크(100)에 저장된 냉각수는 리저버탱크(100) 내부에 구비된 칠러(200)를 통해 유입 및 배출되어 외부로 유동하도록 형성된다.
즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈(1000)은 냉각수가 저장되는 리저버탱크(100)와 냉각수의 냉각을 수행하는 칠러(200)가 리저버탱크(100)의 내부에 위치하도록 결합되어 구비됨으로써, 별도의 냉각수 유로라인 없이 리저버탱크(100) 내부의 냉각수가 칠러(200)로 유입되고, 칠러에서 냉각수가 냉각이 이루어진 후, 외부로 배출되거나, 냉각수의 냉각 수행 없이 리저버탱크(100)의 냉각수가 외부로 배출되기 위한 유로로 이용될 수 있다.
좀 더 상세하게 설명하자면, 리저버탱크(100)는 냉각수가 수용되는 리저버탱크몸체(110), 리저버탱크몸체(110)의 내부로 냉각수가 유입되는 냉각수유입구(120), 리저버탱크몸체(110) 내부의 냉각수를 배출시키는 냉각수배출구(130)를 포함하여 이루어진다.
리저버탱크몸체(110)는 상술된 바와 같이, 가열된 냉각수가 팽창할 수 있는 공간과, 냉각수에 섞인 공기를 외부로 방출할 수 있는 공간을 제공한다.
냉각수유입구(120)는 외부(라디에이터 등)로부터 냉각수가 리저버탱크몸체(110)의 내부로 유입되는 구성이다.
냉각수배출구(130)는 리저버탱크몸체(110) 내부에 저장된 냉각수를 배출하도록 리저버탱크몸체(110)에 관통되어 형성된다.
아울러, 리저버탱크(100)는 리저버탱크몸체(110) 내부의 압력을 조절할 수 있는 압력캡(140)을 포함하여 이루어진다. 압력캡(140)은 장력을 가지는 스프링 등의 탄성수단을 이용하여 리저버탱크몸체(110) 내부의 압력을 조절할 수 있다.
이때, 리저버탱크(100)는 압력캡(140)의 리저버탱크몸체(110)의 수월한 압력 제어를 위해 일반적으로 리저버탱크몸체(110)의 상부에 형성된다. 이에 냉각수유입구(120)는 냉각수의 원활한 유입이 가능하도록 리저버탱크몸체(110)의 측면 상측에 형성되는 것이 바람직하다. 아울러, 냉각수배출구(130)는 리저버탱크몸체(110)로부터 수월하게 냉각수를 배출할 수 있도록 중력 방향인 리저버탱크몸체(110)의 하측면에 관통되어 형성되는 것이 바람직하다.
이를 통해 냉각수의 수월한 배출을 수행할 수 있을 뿐만 아니라, 압력캡(140)에 형성되는 파이프와 냉각수유입구(120) 및 냉각수배출구(130)와 연결되어 냉각수가 유동하는 냉각수유로라인 간 간섭을 방지하는 것이 바람직하다.
칠러(200)는 리저버탱크몸체(110)의 내부에 위치하도록 결합되며, 냉각수유입구(120)를 통해 유입되어 리저버탱크몸체(110)의 내부에 저장된 냉각수가 유입되며, 리저버몸체(110)로부터 냉각수를 배출하는 냉각수배출구(130)를 관통하여 냉각수를 배출할 수 있도록 형성된다.
칠러(200)는 칠러몸체(210), 칠러냉각수유입구(220), 칠러냉각수배출구(230), 냉매유입구(240) 및 냉매배출구(250)를 포함하여 이루어진다.
칠러몸체(210)는 다수의 플레이트가 적층되어 이루어질 수 있으며, 다수의 플레이트에 의해 냉각수가 유동하는 냉각수유동부와, 냉매가 유동하는 냉매유동부를 형성하고, 유동하는 냉각수와 냉매와의 열 교환을 통해 냉각수를 냉각시킬 수 있다.
칠러냉각수유입구(220)는 칠러몸체(210)의 내부로 냉각수가 유입되도록 형성되며, 관통된 형상으로 형성되어 리저버탱크몸체(110)의 내부에 수용된 냉각수가 유입되도록 한다.
칠러냉각수배출구(230)는 리저버탱크(100)의 관통된 형상인 냉각수배출구(130)를 통해 냉각수를 배출할 수 있도록 형성된다.
냉매유입구(240) 및 냉매배출구(250)는 냉각수를 냉각하기 위해 냉각수와 열 교환되기 위한 냉매가 칠러몸체(210)로 유입 및 배출되는 구성이다.
즉 칠러(200)는 리저버탱크몸체(110) 내부에 수용된 냉각수가 칠러냉각수유입구(220)를 통해 칠러몸체(210)로 유입되고, 리저버탱크몸체(110)의 하측면에 관통되어 형성되는 냉각수배출구(130)에 칠러냉각수배출구(230)가 형성됨으로써, 외부로 배출될 수 있다.
아울러, 칠러냉각수유입구(220)는 리저버탱크몸체(110) 내부에 저장된 냉각수의 유입이 원활한다면 다양한 위치에 형성 가능하나, 냉각수의 유입 및 배출이 용이하도록 냉각수배출구(130)가 리저버탱크몸체(110)의 하측면에 형성되는 점에서 칠러몸체(210)의 상측에 형성되어 중력 방향으로 배출되도록 하는 것이 바람직하다.
상술된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈(1000)은 리저버탱크(100) 내부에 칠러(200)가 형성되고, 이를 통해 냉각수를 배출할 수 있으며, 칠러(200)를 통해 리저버탱크(100)의 냉각수를 냉매와의 열 교환을 통해 냉각하여 배출할 수 있거나, 냉각의 수행 없이 냉각수의 배출 유로로 이용할 수 있다. (도 6 참조)
아울러, 냉각수배출구(130)는 칠러냉각수배출구(230), 냉매유입구(240) 및 냉매배출구(250)가 형성 가능한 크기로 관통되어 형성되는 것이 바람직하다.
즉, 칠러(200)는 냉각수의 냉각을 위해 냉매가 유입 및 배출되는 냉매유입구(240)와 냉매배출구(250)가 형성되어야 하며, 칠러(200)가 리저버탱크(100)의 내부에 형성되므로, 냉매유입구(240) 및 냉매배출구(250)는 칠러몸체(210)의 하단에 형성되어야 한다. 이때 냉매유입구(240) 및 냉매배출구(250)는 칠러몸체(210)의 하단에 형성되기 위해서는 리저버탱크몸체(110)를 관통하여 형성되어야 하는데, 각각의 관통된 홀마다 냉각수 또는 냉매가 누출되는 것을 방지하도록 리저버탱크몸체(110)에 실링을 수행해야 한다. 이는 리저버탱크몸체(110) 내부에 칠러(200)를 형성하기 어려울 뿐만 아니라, 제조비용 및 제조시간을 증대시킨다.
이를 위해, 냉각수배출구(130)는 칠러(200)의 위치에 대응하여 칠러냉각수배출구(230), 냉매유입구(240) 및 냉매배출구(250)가 칠러몸체(210)의 하부에 돌출되어 형성될 수 있는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.
이때, 칠러몸체(210)가 냉각수배출구(130)의 위치에 대응하여 결합 시, 면적 등에 의해 밀봉이 어렵거나 냉각수의 누출 우려가 있다. 이를 위해 칠러몸체(210)는 냉각수배출구(130)의 관통면적보다 크게 형성되는 가스켓을 이용한 가스켓 체결을 통해 결합됨으로써, 냉각수의 누출을 방지하는 것이 바람직하다.
아울러, 냉각수배출구(130)는 외주면에 돌출되어 가스켓과 맞닿도록 형성되는 돌출부(131-1)와, 돌출부(131-1)에 홈으로 형성되는 실링홈(132-1)을 포함하고, 실링홈(132-1)에는 실링이 가능한 실링수단(133-1)을 포함하여 이루어지는 실링부(131)를 더 포함하여 이루어진다.
즉, 냉각수배출구(130)는 냉각수가 배출되는 칠러냉각수배출구(230), 냉매유입구(240) 및 냉매배출구(250)가 형성된 칠러(200)를 수월하게 리저버탱크몸체(110) 내부에 위치시켜 결합시킬 수 있으며, 이와 함께 냉각수배출구(130)의 외주면에 형성되는 실링부(131)를 통해 냉각수배출구(130)와 칠러몸체(210)간 가스켓 체결구조를 통해 밀봉하여 결합시킬 수 있다.
실링부(131)는 리저버탱크몸체(110)의 내측 또는 외측에 형성될 수 있다. 실링부(131)가 리저버탱크몸체(110)의 내측에 형성될 경우, 칠러(200)가 안착되므로, 실링홈(131-2)은 상부 방향으로 개방된 형상으로 형성된다.
실링부(131)가 리저버탱크몸체(110)의 외측에 형성될 경우에는 실링홈(131-2)이 하부가 개방된 형상으로 형성되고, 가스켓의 상부면이 하부에서 결합되는 가스켓 구조를 통해 결합될 수 있다.
물론 실링부(131)가 리저탱크몸체(110)의 외측에 형성된 경우에는 냉각수배출구(130)의 면적보다 칠러몸체(210)의 면적이 작아야 함은 물론이다.
도 7과 도 8을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈(1000)의 리저버탱크(100)는 리저버탱크몸체(110)에 냉각수배출구(130)와 이격되어 냉각수를 배출할 수 있는 보조냉각수배출구(130-1)가 더 형성될 수 있다. 보조냉각수배출구(130-1)는 리저버탱크몸체(110) 내부에 수용된 냉각수를 칠러(200)를 통과하지 않고 배출할 수 있도록 형성된다.
이를 통해 칠러(200)를 통해 냉각수를 냉각시켜 배출하거나, 칠러(200)를 단순 배출유로로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 냉각수의 다양한 경로 설정에 따라 칠러(200)를 통과하지 않고 보조냉각수배출구(130-1)를 통해 냉각수가 리저버탱크몸체(110)로부터 배출된 수 있는 등 다양한 실시예가 가능하다.
<제2 실시예>
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈을 사시도로 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈을 단면도로 나타낸 도면이며, 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈을 분해사시도로 나타낸 도면이고, 도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈의 냉각수 유동을 나타낸 도면이며, 도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈을 분해사시도로 나타낸 다른 도면이고, 도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈의 냉각수 유동을 나타낸 다른 도면이다.
도 9 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈(1000)은 리저버탱크(100)의 외부에 칠러(200)가 위치하도록 리저버탱크(100)와 칠러(200)가 결합되며, 리저버탱크(100)의 내부에 저장된 냉각수가 직접 칠러(200)로 유입되어 배출되는 구성을 가진다.
리저버탱크(100)는 리저버탱크몸체(110), 냉각수유입구(120), 냉각수배출구(130)를 포함하여 이루어진다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 리저버탱크(100)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 리저버탱크(100)와 동일한 구성 및 형상을 가지므로 상세한 설명은 생략한다.
칠러(200)는 리저버탱크몸체(110)외 냉각수배출구(130)의 위치에 대응하여 외부에 위치하도록 결합되며, 냉각수배출구(130)를 통해 리저버탱크몸체(110)의 내부에 저장된 냉각수가 유입되며, 이를 외부로 배출할 수 있도록 형성된다.
칠러(200)는 상술된 것처럼 칠러몸체(210), 칠러냉각수유입구(220), 칠러냉각수배출구(230), 냉매유입구(240) 및 냉매배출구(250)를 포함하여 이루어진다.
칠러몸체(210)는 상술된 바와 같이, 다수의 플레이트가 적층되어 이루어지며, 다수의 플레이트에 의해 냉각수가 유동하는 냉각수유동부와, 냉매가 유동하는 냉매유동부를 형성하고, 유동하는 냉각수와 냉매와의 열 교환을 통해 냉각수를 냉각시킬 수 있다.
칠러냉각수유입구(220)는 칠러몸체(210)의 내부로 냉각수가 유입되도록 형성되며, 관통된 형상으로 형성되어 리저버탱크몸체(110)의 내부에 수용된 냉각수가 냉각수배출구(130)를 통해 유입된다.
칠러냉각수배출구(230)는 냉각수를 외부로 배출할 수 있도록 형성된다.
냉매유입구(240) 및 냉매배출구(250)는 냉각수를 냉각하기 위해 냉각수와 열 교환되기 위한 냉매가 칠러몸체(210)로 유입 및 배출되는 구성이다.
즉, 칠러(200)는 리저버탱크몸체(110)의 내부에 수용된 냉각수가 냉각수배출구(130)를 통해 배출되되, 이에 대응하여 결합되어 위치되는 칠러냉각수유입구(220)를 통해 칠러몸체(210)로 유입되고, 칠러냉각수배출구(230)를 통해 외부로 냉각수가 배출된다.
아울러, 칠러냉각수유입구(220)는 냉각수의 배출이 용이하도록 냉각수배출구(130)가 리저버탱크몸체(110)의 하측면에 형성되고, 수월하게 냉각수가 유입되도록 리저버탱크몸체(110)에 결합되는 칠러몸체(210)의 상측에 형성됨으로써, 중력 방향으로 배출되도록 하는 것이 바람직하다.
상술된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈(1000)은 리저버탱크(100)의 냉각수가 배출되는 냉각수배출구(130)의 위치에 대응하여 칠러(200)가 결합되어 이루어지고, 냉각수배출구(130)를 통해 냉각수가 유입되어 냉매와의 열 교환을 통해 냉각하여 외부로 배출할 수 있거나, 냉각의 수행 없이 냉각수의 배출 유로로 칠러를 이용할 수 있다. (도 12 참조)
아울러, 칠러(200)는 칠러몸체(210)의 상측면이 리저버탱크몸체(110)에 결합되어 이루어지며, 냉각수가 칠러몸체(210)의 상측에서 유입되어 수월하게 유동 및 배출되어야 하므로, 칠러냉각수배출구(230), 냉매유입구(240) 및 냉매배출구(250)는 칠러몸체(210)의 하측면에 형성되는 것이 바람직하다.
이때, 칠러몸체(210)가 냉각수배출구(130)의 위치에 대응하여 결합 시, 면적 등에 의해 밀봉이 어렵거나 냉각수의 누출 우려가 있다. 이를 위해 칠러몸체(210)는 냉각수배출구(130)의 관통면적보다 크게 형성되는 가스켓을 이용한 가스켓 체결을 통해 결합됨으로써, 냉각수의 누출을 방지하는 것이 바람직하다.
아울러, 냉각수배출구(130)는 외주면에 돌출되어 가스켓과 맞닿도록 형성되는 돌출부(131-1)와, 돌출부(131-1)에 홈으로 형성되는 실링홈(132-1)을 포함하고, 실링홈(132-1)에는 실링이 가능한 실링수단(133-1)을 포함하여 이루어지는 실링부(131)를 더 포함하여 이루어진다.
즉, 냉각수배출구(130)는 냉각수가 배출되는 칠러냉각수배출구(230), 냉매유입구(240) 및 냉매배출구(250)가 형성된 칠러(200)를 수월하게 리저버탱크몸체(110) 내부에 위치시켜 결합시킬 수 있으며, 이와 함께 냉각수배출구(130)의 외주면에 형성되는 실링부(131)를 통해 냉각수배출구(130)와 칠러몸체(210)간 가스켓 체결구조를 통해 밀봉하여 결합시킬 수 있다.
특히, 실링부(131)는 리저버탱크몸체(110)의 내측 또는 외측에 형성될 수 있다. 실링부(131)가 리저버탱크몸체(110)의 외측에 형성될 경우, 칠러몸체(210)의 상측면이 결합되므로, 실링홈(131-2)은 하부 방향으로 개방된 형상으로 형성된다.
실링부(131)가 리저버탱크몸체(110)의 내측에 형성될 경우에는 실링홈(131-2)이 상부가 개방된 형상으로 형성되고, 가스켓의 하부면이 상부에서 결합되는 가스켓 구조를 통해 결합될 수 있다.
물론 실링부(131)가 리저탱크몸체(110)의 내측에 형성된 경우에는 냉각수배출구(130)의 면적보다 칠러몸체(210)의 면적이 작아야 함은 물론이다.
도 13과 도 14를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈(1000)의 리저버탱크(100)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈과 동일하게 리저버탱크몸체(110)에 냉각수배출구(130)와 이격되어 냉각수를 배출할 수 있는 보조냉각수배출구(130-1)가 더 형성될 수 있다. 보조냉각수배출구(130-1)는 리저버탱크몸체(110)의 내부에 수용된 냉각수를 칠러(200)를 통과하지 않고 별도로 외부로 배출할 수 있도록 형성된다.
이를 통해 칠러(200)를 통해 냉각수를 냉각시켜 배출하거나, 칠러(200)를 단순 배출유로로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 냉각수의 다양한 경로 설정에 따라 칠러(200)를 통과하지 않고 보조냉각수배출구(130-1)를 통해 냉각수가 리저버탱크몸체(110)로부터 배출된 수 있는 등 다양한 실시예가 가능하다.
아울러, 본 발명의 제1 실시예, 제2 실시예에 따른 차량용 냉각수 모듈은 리저버탱크(200)의 냉각수배출구(130)에 대응하여 칠러(200)가 리저버탱크몸체(110)의 내부 또는 외부에 결합되어 위치함으로써, 칠러(200)와 리저버탱크(100)간 결합 및 분리가 용이할 뿐만 아니라, 유지보수 등의 수월한 작업을 위해 높이 방향(상하 방햐)으로 둘 이상의 유닛으로 형성되는 것이 바람직하다.
일 예로, 리저버탱크몸체는 냉각수배출구(130)가 형성되는 리저버탱크하부몸체와, 압력캡이 형성되는 리저버탱크상부몸체로 이루어질 수 있고, 리저버탱크하부몸체와 리저버탱크상부몸체는 높이 방향으로 결합되어 이루어질 수 있다.
이를 통해 리저버탱크하부몸체에 칠러(200)를 내측 또는 외측에서 결합시킨 후, 리저버탱크상부몸체를 리저버탱크하부몸체에 결합하여 형성함으로써, 리저버탱크(100)의 내측 또는 외측에 수월하게 칠러(200)를 결합시켜 형성할 수 있다.
1000 : 리저버 탱크
100 : 리저버탱크
110 : 리저버탱크몸체
120 : 냉각수유입구
130 : 냉각수배출구
130-1 : 보조냉각수배출구
131 : 실링부
131-1 : 돌출부
131-2 : 실링홈
131-3 : 실링수단
140 : 압력캡
200 : 칠러
210 : 칠러몸체
220 : 칠러냉각수유입구
230 : 칠러냉각수배출구
240 : 냉매유입구
250 : 냉매배출구

Claims (11)

  1. 냉각수를 저장하는 리저버탱크;
    상기 리저버탱크로부터 연결되는 냉각수유로라인 상에 위치되어 배터리를 냉각하는 배터리냉각부;
    상기 냉각수유로라인으로 냉각수를 순환시키는 순환펌프; 및
    냉각수가 유입되어 냉매와의 열 교환을 통해 냉각수를 냉각시키는 칠러;를 포함하며,
    상기 리저버탱크로부터 배출되는 냉각수가 상기 칠러로 바로 유입되어 외부로 배출되도록 상기 리저버탱크와 칠러가 결합되어 형성되는, 차량용 냉각수 모듈.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 리저버탱크는
    냉각수가 저장되는 리저버탱크몸체와,
    상기 리저버탱크몸체로 냉각수가 공급되는 냉각수유입구와,
    상기 리저버탱크몸체로부터 냉각수가 배출되는 냉각수배출구 및,
    상기 리저버탱크몸체의 내부 압력을 조절하는 압력캡을 포함하는, 차량용 냉각수 모듈.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 리저버탱크는
    상기 냉각수배출구가 상기 리저버탱크몸체 하측면에 형성되는, 차량용 냉각수 모듈.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 칠러는
    상기 리저버탱크몸체의 내부에 위치하도록 상기 냉각수배출구의 위치에 대응하여 상기 리저버탱크몸체와 결합되는 칠러몸체와,
    상기 리저버탱크몸체 내부와 연통되어 냉각수가 상기 칠러몸체로 유입되는 칠러냉각수유입구와,
    상기 냉각수배출구와 연통되어 칠러몸체로부터 냉각수가 배출되는 칠러냉각수배출구 및,
    상기 칠러몸체로 냉매가 유입 및 배출되는 냉매유입구 및 냉매배출구를 포함하는, 차량용 냉각수 모듈.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 칠러는
    상기 리저버탱크몸체의 외부에 위치하도록 상기 냉각수배출구의 위치에 대응하여 상기 리저버탱크몸체와 결합되는 칠러몸체와,
    상기 냉각수배출구와 연통되어 냉각수가 상기 칠러몸체로 유입되는 칠러냉각수유입구와,
    상기 칠러몸체로부터 냉각수가 배출되는 칠러냉각수배출구 및,
    상기 칠러몸체로 냉매가 유입 및 배출되는 냉매유입구 및 냉매배출구를 포함하는, 차량용 냉각수 모듈.
  6. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 차량용 냉각수 모듈은
    상기 리저버탱크몸체와 칠러몸체가 가스켓 체결구조로 결합되는, 차량용 냉각수 모듈.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 냉각수배출구는
    외주면에 돌출되어 상기 칠러몸체의 가스켓과 맞닿도록 형성되는 돌출부와,
    상기 돌출부에 홈으로 형성되는 실링홈과,
    상기 실링홈에 구비되는 실링수단을 포함하는 실링부를 포함하는, 차량용 냉각수 모듈.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 실링부는 상기 리저버탱크몸체 내측에 형성되며,
    상기 돌출부는 상기 리저버탱크몸체 하측면으로부터 상부 방향으로 돌출되어 형성되고, 상기 실링홈은 상부 방향으로 개방된 형상으로 형성되는, 차량용 냉각수 모듈.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 실링부는 상기 리저버탱크몸체 외측에 형성되며,
    상기 돌출부는 상기 리저버탱크몸체 하측면으로부터 하부 방향으로 돌출되어 형성되고, 상기 실링홈은 하부 방향으로 개방된 형상으로 형성되는, 차량용 냉각수 모듈.
  10. 제 4항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 리저버탱크는
    상기 냉각수배출구와 이격되어 냉각수가 배출되는 보조냉각수배출구를 더 포함하는, 차량용 냉각수 모듈.
  11. 제 3항에 있어서,
    상기 리저버탱크몸체는
    상기 냉각수배출구가 형성되는 리저버탱크하부몸체와,
    상기 압력캡이 형성되는 리저버탱크상부몸체로 이루어지며,
    상기 리저버탱크하부몸체와 리저버탱크상부몸체가 높이 방향으로 결합되어 이루어지는, 차량용 냉각수 모듈.
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