KR20230023909A - 연료전지 스택의 통합 냉각 모듈 및 통합 냉각 모듈을 포함하는 열관리 시스템 - Google Patents

연료전지 스택의 통합 냉각 모듈 및 통합 냉각 모듈을 포함하는 열관리 시스템 Download PDF

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이진헌
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 연료전지 스택의 통합 냉각 모듈을 제공한다. 연료전지 스택의 하우징에 부착되는 통합 냉각 모듈로써, 상기 통합 냉각 모듈은 연료전지 열관리 시스템을 구성하는 복수의 구성 요소들과 연결되고, 상기 통합 냉각 모듈은 연료전지 열관리 시스템을 구성하는 복수의 구성 요소들 중 적어도 하나 이상의 구성 요소로 냉각수를 유동시키기 위한 유로들을 정의하는 제1 사출 부재 및 상기 제1 사출 부재에 결합되는 적어도 하나의 제2 사출 부재를 포함하고, 상기 복수의 구성 요소들을 거친 냉각수는 상기 통합 냉각 모듈에 의해 정의된 상기 유로들 중 어느 하나의 유로를 통해 상기 연료전지 스택으로 유입된다.

Description

연료전지 스택의 통합 냉각 모듈 및 통합 냉각 모듈을 포함하는 열관리 시스템{Integrated cooling module in fuel cell stack and thermal management system including integrated cooling module}
본 발명은 연료전지 스택의 하우징에 부착되는 통합 냉각 모듈 및 통합 냉각 모듈을 포함하는 열관리 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 연료전지 스택의 열관리를 수행하는 열관리 시스템은 연료전지 스택의 온도 조절을 위해 냉각수의 흐름을 제어한다. 열관리 시스템은 연료전지 스택의 전기화학 반응 부산물인 열을 외부로 방출시켜 연료전지 스택의 운전온도를 최적으로 제어하고 냉각수 관리 기능을 수행한다. 열관리 시스템을 구현하기 위해, 연료전지 스택의 입구단과 출구단 각각에 적어도 하나 이상의 구성 요소들이 연결된다. 이 때, 연료전지 스택과 연결된 복수의 구성들 간을 연결하는 별도의 배관을 통해 냉각수가 유동된다. 예를 들어, 연료전지 스택의 냉각수 입구 및 출구 각각에는 통상적으로 밸브가 위치되며, 배관을 통해 하나 이상의 다른 구성 요소들과 상호 연결된다.
다만, 열관리 시스템을 구현하는데 있어 다수의 배관들, 체결구들, 실링 부재 및 밸브들이 요구되며, 상기 부품들의 수가 증가될수록 다수의 고장이 발생될 수 있다. 특히 다수로 사용되는 배관의 경우, 연료전지와 냉각수 간의 화학적 관계에 의한 연료전지용 특수 재질로 제작되어 재료비의 상승을 초래한다.
또한, 열관리 시스템을 구현하는데 있어 요구되는 다수의 배관들, 체결구들, 실링 부재 및 밸브들을 조립하는 과정에서 상당한 노동력이 요구되고 조립 과정이 복잡해지는 문제점이 발생된다. 또한, 다수의 배관들이 사용됨에 따라, 열관리 시스템 전체의 부피가 증가되어 연료전지의 열관리 시스템의 소형화가 곤란한 문제점이 있다.
본 발명의 기술적 과제는 연료전지의 열관리 시스템을 구현하는데 필요한 패키지의 부피를 감소시키고 연료전지의 열관리 시스템을 구성하는데 요구되는 부품의 수를 최소화시킬 수 있는 연료전지 스택의 통합 냉각 모듈 및 통합 냉각 모듈을 포함하는 열관리 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 연료전지 스택의 통합 냉각 모듈을 제공한다. 연료전지 스택의 하우징에 부착되는 통합 냉각 모듈로써, 상기 통합 냉각 모듈은 연료전지 열관리 시스템을 구성하는 복수의 구성 요소들과 연결되고, 상기 통합 냉각 모듈은 연료전지 열관리 시스템을 구성하는 복수의 구성 요소들 중 적어도 하나 이상의 구성 요소로 냉각수를 유동시키기 위한 유로들을 정의하는 제1 사출 부재 및 상기 제1 사출 부재에 결합되는 적어도 하나의 제2 사출 부재를 포함하고, 상기 복수의 구성 요소들을 거친 냉각수는 상기 통합 냉각 모듈에 의해 정의된 상기 유로들 중 어느 하나의 유로를 통해 상기 연료전지 스택으로 유입된다,
일 예에 의하여, 상기 통합 냉각 모듈에는 냉각수의 흐름을 제어하는 밸브가 장착되고, 상기 제1 사출 부재는 상기 제2 사출 부재들 중 하나인 밸브 사출 부재와 결합하여 상기 연료전지 스택에서 배출되는 냉각수를 상기 밸브로 유동시키는 제1 유로를 정의하는 밸브 영역을 포함하고, 상기 밸브 영역에는 상기 밸브로 냉각수를 유동시키기 위한 홀인 제1 밸브 유입구가 정의된다.
일 예에 의하여, 상기 제1 사출 부재에는 이온 필터와 연결되는 필터 유입구 및 필터 배출구가 제공되고, 상기 제1 사출 부재는 상기 제2 사출 부재들 중 하나인 필터 사출 부재와 결합하여 이온 필터로부터 유입된 냉각수를 상기 밸브로 유동시키는 제2 유로를 정의하는 필터 영역을 포함한다.
일 예에 의하여, 상기 필터 영역에는 상기 제2 유로를 통해 유입된 냉각수가 상기 밸브로 유입되기 위한 홀인 제2 밸브 유입구가 정의된다.
일 예에 의하여, 상기 제1 사출 부재에는 냉각수 펌프와 연결되는 펌프 포트가 제공되고, 상기 제1 사출 부재는 상기 제2 사출 부재들 중 하나인 COD 사출 부재와 결합하여 상기 냉각수 펌프로부터 유입된 냉각수를 COD 히터 및 상기 연료전지 스택으로 유동시키는 제3 유로 및 상기 COD 히터에서 배출된 냉각수를 상기 밸브로 유동시키는 제4 유로를 정의하는 COD 히터 영역을 포함한다.
일 예에 의하여, 상기 COD 사출 부재는 상기 제3 유로를 정의하는 제1 COD 사출 부재 및 상기 제4 유로를 정의하는 제2 COD 사출 부재를 포함하고, 상기 제3 유로로 유입된 냉각수는 상기 COD 히터의 유입구 및 이온 필터로 냉각수를 배출하는 필터 배출구로 유동된다.
일 예에 의하여, 상기 제1 사출 부재에 상기 COD 히터가 부착되고, 상기 제3 유로가 정의되는 상기 COD 히터 영역에는 상기 COD 히터의 유입구가 정의되고, 상기 제4 유로가 정의되는 상기 COD 히터 영역에는 상기 COD 히터의 배출구 및 제3 밸브 유입구가 정의된다.
일 예에 의하여, 상기 COD 히터의 유입구를 통해 상기 COD 히터로 유입된 냉각수는 상기 COD 히터의 배출구를 통해 상기 제4 유로로 유동되고, 상기 제4 유로로 유동된 냉각수는 상기 제3 밸브 유입구를 통해 상기 밸브로 유입된다.
일 예에 의하여, 상기 제1 사출 부재에는 상기 라디에이터로 냉각수를 공급하는 라디에이터 포트가 제공되고, 상기 연료전지 스택에서 배출된 냉각수는 상기 제1 유로를 통해 상기 라디에이터 포트로 유동된다.
일 예에 의하여, 상기 COD 히터 및 상기 밸브는 상기 제1 사출 부재를 기준으로 상기 제2 사출 부재들이 부착되는 일면과 대향하는 상기 제1 사출 부재의 타면 상에 결합된다.
일 예에 의하여, 상기 제1 사출 부재는 상기 제2 사출 부재들 중 하나인 필터 사출 부재와 결합하여 이온 필터로부터 유입된 냉각수를 상기 밸브를 유동시키는 제2 유로를 정의하는 필터 영역 및 상기 제2 사출 부재들 중 하나인 COD 사출 부재와 결합하여 냉각수 펌프로부터 유입된 냉각수를 COD 히터로 유동시키는 제3 유로 및 상기 COD 히터에서 배출된 냉각수를 상기 밸브로 유동시키는 제4 유로를 정의하는 COD 히터 영역을 포함하고, 상기 밸브 영역, 상기 필터 영역 및 상기 COD 히터 영역은 상기 제2 사출 부재들에서 상기 제1 사출 부재를 향하는 방향으로 리세스된 공간을 의미한다.
일 예에 의하여, 상기 밸브 사출 부재, 상기 필터 사출 부재 및 상기 COD 사출 부재는 일체형으로 제공된다.
본 발명의 실시예에 따른 통합 냉각 모듈을 포함하는 열관리 시스템을 제공한다. 통합 냉각 모듈을 포함하는 열관리 시스템은 연료전지 스택의 하우징에 부착되는 통합 냉각 모듈, 상기 통합 냉각 모듈에 장착되어 냉각수의 흐름을 제어하는 밸브 및 상기 통합 냉각 모듈에 제공되는 펌프 포트와 연결되는 냉각수 펌프를 포함하고, 상기 통합 냉각 모듈은 상기 연료전지 스택에서 배출되는 냉각수를 상기 밸브로 유동시키는 제1 유로를 정의하는 제1 사출 부재 및 상기 제1 사출 부재에 결합되는 적어도 하나의 제2 사출 부재를 포함하고, 상기 제1 사출 부재는 상기 제2 사출 부재들 중 하나인 밸브 사출 부재와 결합하여 상기 제1 유로를 정의하는 밸브 영역을 포함한다.
일 예에 의하여, 상기 펌프 포트는 상기 제1 사출 부재에 제공되고, 상기 밸브는 상기 제2 사출 부재들과 접촉하는 상기 제1 사출 부재의 일면과 대향하는 타면 상에 결합된다.
일 예에 의하여, 상기 제1 사출 부재에는 이온 필터와 연결되는 필터 유입구 및 필터 배출구가 제공되고, 상기 제1 사출 부재는 상기 제2 사출 부재들 중 하나인 필터 사출 부재와 결합하여 이온 필터로부터 유입된 냉각수를 상기 밸브를 유동시키는 제2 유로를 정의하는 필터 영역을 포함한다.
일 예에 의하여, 상기 통합 냉각 모듈에 정의된 홈에 제공되는 COD 히터를 포함하고, 상기 제1 사출 부재는 상기 제2 사출 부재들 중 하나인 COD 사출 부재와 결합하여 상기 냉각수 펌프로부터 유입된 냉각수를 상기 COD 히터 및 상기 연료전지 스택으로 유동시키는 제3 유로 및 상기 COD 히터에서 배출된 냉각수를 상기 밸브로 유동시키는 제4 유로를 정의하는 COD 히터 영역을 포함한다.
일 예에 의하여, 상기 밸브 영역에는 상기 밸브로 냉각수를 유동시키기 위한 홀인 제1 밸브 유입구가 정의되고, 상기 필터 영역에는 상기 밸브로 냉각수를 유동시키기 위한 홀인 제2 밸브 유입구가 정의되고, 상기 제4 유로가 정의되는 상기 COD 히터 영역에는 상기 밸브로 냉각수를 유동시키기 위한 홀인 제3 밸브 유입구가 정의되고, 상기 제1 밸브 유입구, 상기 제2 밸브 유입구 및 상기 제3 밸브 유입구는 상기 밸브와 직접적으로 연통되는 포트 역할을 수행한다.
일 예에 의하여, 상기 밸브에는 연료전지 열관리 시스템을 구성하는 라디에이터에서 냉각된 냉각수가 유입되는 제1 포트 및 상기 냉각수 펌프로 냉각수를 유동시키는 제2 포트가 제공되고, 상기 밸브 및 상기 제1 사출 부재는 연료전지 열관리 시스템을 구성하는 상기 라디에이터, 상기 연료전지 스택, 상기 냉각수 펌프, 상기 COD 히터 및 상기 이온 필터와 연결된다.
일 예에 의하여, 상기 제1 사출 부재에는 상기 라디에이터로 냉각수를 공급하는 라디에이터 포트가 제공되고, 상기 연료전지 스택에서 배출된 냉각수는 상기 제1 유로를 통해 상기 라디에이터 포트로 유동된다.
일 예에 의하여, 냉각수는 상기 제1 사출 부재에 정의된 홀들을 통해 상기 밸브 및 COD 히터로 유동된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 연료전지 스택의 하우징(50)의 외면 상에 장착되는 통합 냉각 모듈은 냉각수가 유동되는 유로의 역할을 수행하면서 열관리 시스템을 구성하는 구성 요소들 간의 냉각수의 흐름을 제어할 수 있다. 연료전지의 열관리 시스템을 구성하는데 요구되는 배관, 체결구 등이 최소한으로 사용될 수 있다. 따라서, 연료전지의 열관리 시스템을 구현하는데 요구되는 패키지의 부피가 줄어들고 연료전지의 열관리 시스템을 구성하는 비용이 감소될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 통합 냉각 모듈 내에 형성된 유로들은 냉각수 펌프와 COD 히터를 연결하는 역할, 이온 필터와 밸브를 연결하는 역할, 연료전지 스택과 밸브를 연결하는 역할 및 COD 히터와 밸브를 연결하는 역할을 수행할 수 있다. 따라서, 냉각수 펌프와 COD 히터를 연결하는 배관의 길이가 줄어들 수 있고, 이온 필터와 밸브를 연결하는 배관의 길이가 줄어들 수 있다. 또한, COD 히터와 밸브를 연결하는 배관이 삭제될 수 있고, 연료전지 스택과 밸브를 연결하는 배관이 삭제될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연료전지 스택의 하우징에 부착되는 통합 냉각 모듈을 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 통합 냉각 모듈을 포함하는 열관리 시스템을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제1 사출 부재를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1 사출 부재에 결합되는 제2 사출 부재를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 실링 부재를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 통합 냉각 모듈의 밸브 유입구들을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 통합 냉각 모듈에 밸브가 장착된 상태를 나타내는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
또한, 본 명세서에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.
상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 기술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위 내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 기술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 연료전지 스택의 하우징에 부착되는 통합 냉각 모듈을 나타내는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 통합 냉각 모듈을 포함하는 열관리 시스템을 나타내는 사시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 연료전지의 열관리 시스템(Thermal Management System, TMS: 1)은 연료전지 스택(미도시), 통합 냉각 모듈(10), 밸브(200), COD 히터(Cathode Oxygen Depletion Heater: 300), 냉각수 펌프(400) 및 이온 필터(500)와 같은 복수의 구성 요소들로 이루어질 수 있다. 연료전지의 열관리 시스템(1)을 구성하는 구성 요소들은 설계자에 의해 변경될 수 있으나, 연료전지의 열관리 시스템(1)은 필수적으로 연료전지 스택(미도시), 통합 냉각 모듈(10), 밸브(200) 및 냉각수 펌프(400)를 포함할 수 있다.
연료전지 시스템의 주된 구성 중 연료전지 스택(미도시)은 일종의 발전 장치로서, 공기 중의 산소와 외부에서 공급된 수소를 화학적으로 반응시켜 전기 에너지를 발생시키는 장치일 수 있다. 특히, 연료전지의 열관리 시스템(1)은 연료전지 스택(미도시)의 전기화학 반응 부산물인 열을 외부로 방출시켜 연료전지 스택(미도시)의 운전온도를 최적으로 제어하고 냉각수 관리 기능을 수행할 수 있다. 즉, 연료전지의 열관리 시스템(1)은 연료전지 스택(미도시)에서 발생되는 열을 냉각수를 이용하여 제어할 수 있다.
통합 냉각 모듈(10)은 연료전지 스택(미도시)의 하우징(50)에 부착될 수 있다. 통합 냉각 모듈(10)은 연료전지 열관리 시스템을 구성하는 복수의 구성 요소들 중 적어도 하나 이상의 구성 요소로 냉각수를 유동시키거나 복수의 구성 요소들을 거친 냉각수를 연료전지 스택(미도시)으로 유입시킬 수 있다. 다시 말해, 냉각수는 통합 냉각 모듈(10)에 정의된 유로들(미도시)을 통해 연료전지 스택(미도시)의 하우징(50)의 냉각수 유입구(미도시)로 유입될 수 있다. 통합 냉각 모듈(10)은 연료전지의 열관리 시스템(1)을 구성하는 연료전지 스택(미도시), 밸브(200), COD 히터(300), 냉각수 펌프(400) 및 이온 필터(500) 각각으로부터 유입되거나 배출되는 냉각수의 흐름을 제어할 수 있다. 통합 냉각 모듈(10)은 연료전지의 열관리 시스템(1)을 구성하는 구성 요소들 간을 연결하는 배관을 최소화 시키기 위한 구성으로, 통합 냉각 모듈(10)에 밸브(200) 및 COD 히터(300)가 장착될 수 있다. 따라서, 통합 냉각 모듈(10)과 밸브(200), 통합 냉각 모듈(10)과 COD 히터(300)를 연결하는 배관이 삭제될 수 있다. 즉, 통합 냉각 모듈(10)은 냉각수가 유동되는 유로의 역할 및 냉각수의 흐름을 제어하는 밸브의 역할을 동시에 수행할 수 있는 구성일 수 있다.
밸브(200)는 통합 냉각 모듈(10)에 부착될 수 있다. 밸브(200)와 통합 냉각 모듈(10)은 별도의 배관 없이 연결될 수 있다. 다시 말해, 통합 냉각 모듈(10)에서 밸브(200)로 유동되는 냉각수는 통합 냉각 모듈(10)에 형성된 홀들(미도시)을 통해 밸브(200)로 유동될 수 있다. 밸브(200)에는 연료전지의 열관리 시스템(1)을 구성하는 라디에이터(미도시)에서 냉각된 냉각수가 유입되는 제1 포트(210) 및 냉각수 펌프(400)로 냉각수를 유동시키는 제2 포트(230)가 제공될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 밸브(200)와 통합 냉각 모듈(200)은 실질적으로 하나의 5방(5-way) 밸브와 동일한 기능을 수행할 수 있다.
COD 히터(300)는 냉각수의 승온이 필요할 때 냉각수를 승온시키거나, 연료전지 스택(미도시)의 전압을 하강시키기 위해서 연료전지 스택(미도시)에서 발생된 전력을 소모할 수 있다. 따라서, COD 히터(300)로 유동된 냉각수는 온도가 승온될 수 있다. COD 히터(300)는 통합 냉각 모듈(10)에 부착될 수 있다. 통합 냉각 모듈(10)에서 COD 히터(300)로 냉각수가 유동될 수 있고, COD 히터(300)에서 배출된 냉각수는 통합 냉각 모듈(10)을 거쳐 밸브(200)로 유동될 수 있다.
냉각수 펌프(400)는 밸브(200)로부터 전달된 냉각수를 통합 냉각 모듈(10)로 제공할 수 있다. 통합 냉각 모듈(10) 내에 정의된 복수의 유로들을 통해 냉각수는 연료전지 스택(미도시), COD 히터(300) 및 이온 필터(500)로 유동될 수 있다. 냉각수 펌프(400)에서 배출된 냉각수는 제1 배관(410)을 통해 통합 냉각 모듈(10)로 유동될 수 있고, 밸브(200)에서 배출된 냉각수는 제2 배관(430)을 통해 냉각수 펌프(400)로 유동될 수 있다.
이온 필터(500)는 냉각수에 포함된 이온을 제거할 수 있다. 이온 필터(500)는 냉각수 펌프(400)에 의해 제공된 냉각수에 포함된 이온을 제거할 수 있고, 이온이 제거된 냉각수는 통합 냉각 모듈(10)로 전달될 수 있다. 이온 필터(500)에서 배출된 냉각수는 제3 배관(510)을 통해 통합 냉각 모듈(10)로 유동될 수 있고, 통합 냉각 모듈(10)에서 배출된 냉각수는 제4 배관(530)을 통해 이온 필터(500)로 유동될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 연료전지 스택(미도시)의 하우징(50)의 외면 상에 장착되는 통합 냉각 모듈(10)은 냉각수가 유동되는 유로의 역할을 수행하면서 열관리 시스템(1)을 구성하는 구성 요소들 간의 냉각수의 흐름을 제어할 수 있다. 통합 냉각 모듈(10)은 열관리 시스템(1)을 구성하는 구성 요소들 간의 냉각수 유동을 위해 요구되는 배관의 역할을 대신할 수 있다. 다시 말해, 연료전지의 열관리 시스템(1)을 구성하는데 요구되는 배관, 체결구 등이 최소한으로 사용될 수 있다. 따라서, 연료전지의 열관리 시스템(1)을 구현하는데 요구되는 패키지의 부피가 줄어들고 연료전지의 열관리 시스템(1)을 구성하는 비용이 감소될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제1 사출 부재를 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1 사출 부재에 결합되는 제2 사출 부재를 나타내는 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 통합 냉각 모듈(10)은 제1 사출 부재(100) 및 적어도 하나의 제2 사출 부재들(120, 140, 160, 180)을 포함할 수 있다. 일체형으로 제조되는 하나의 제1 사출 부재(100)에 복수의 제2 사출 부재들(120, 140, 160, 180)이 결합되어 통합 냉각 모듈(10)이 제조될 수 있다. 예를 들어, 제2 사출 부재들(120, 140, 160, 180)은 용접 또는 볼팅을 이용하여 제1 사출 부재(100)에 결합될 수 있다. 제2 사출 부재들(120, 140, 160, 180)은 복수개로 제공될 수 있다. 예를 들어, 제2 사출 부재들(120, 140, 160, 180)은 서로 분리된 별도의 구성일 수 있고, 서로 연결된 일체형으로 제조될 수 있다.
제1 사출 부재(100)는 연료전지 스택(미도시)의 하우징(50)의 상에 장착될 수 있다. 제1 사출 부재(100)에는 연료전지 열관리 시스템을 구성하는 복수의 구성 요소들 중 적어도 하나 이상의 구성 요소로 냉각수를 유동시키기 위한 유로들(115, 135, 155, 175)이 정의될 수 있다. 제2 사출 부재들(120, 140, 160, 180)은 제1 사출 부재(100)와 하우징(50) 사이에 배치될 수 있다. 제1 사출 부재(100)와 제2 사출 부재들(120, 140, 160, 180)가 결합되어 통합 냉각 모듈(10)의 유로들(115, 135, 155, 175)이 정의될 수 있다. 제2 사출 부재들(120, 140, 160, 180)은 밸브 사출 부재(120), 필터 사출 부재(140), COD 사출 부재(160, 180)를 포함할 수 있다. 유로들(115, 135, 155, 175)은 제1 유로(115), 제2 유로(135), 제3 유로(155) 및 제4 유로(175)를 포함할 수 있다. 통합 냉각 모듈(10)에 유입된 냉각수는 제1 사출 부재(100)에 정의된 홀들을 통해 밸브(200) 및 COD 히터(300)로 유동될 수 있다.
제1 사출 부재(100)에는 이온 필터(500)와 연결되는 필터 유입구(11) 및 필터 배출구(12)가 제공될 수 있다. 필터 유입구(11)를 통해 냉각수가 통합 냉각 모듈(10) 내로 유입될 수 있고, 필터 배출구(12)를 통해 통합 냉각 모듈(10) 내의 냉각수가 이온 필터(500)로 배출될 수 있다.
제1 사출 부재(100)에는 냉각수 펌프(400)와 연결되는 펌프 포트(13)가 제공될 수 있다. 냉각수 펌프(400)에서 공급되는 냉각수는 펌프 포트(13)를 통해 통합 냉각 모듈(10) 내로 유입될 수 있다.
제1 사출 부재(100)에는 라디에이터(미도시)로 냉각수를 공급하는 라디에이터 포트(14)가 제공될 수 있다. 하우징(50)에서 배출된 냉각수는 제1 유로(115)를 통해 라디에이터 포트(14)로 유동될 수 있다.
제1 사출 부재(100)는 제1 유로(115)를 정의하는 밸브 영역(110), 제2 유로(135)를 정의하는 필터 영역(130), 제3 유로(155) 및 제4 유로(175)를 정의하는 COD 히터 영역(150, 170)으로 구분될 수 있다. 밸브 영역(110), 필터 영역(130) 및 COD 히터 영역(150, 170)은 제1 사출 부재(100)의 일면에 정의된 특정 영역을 의미할 수 있다. 제1 사출 부재(100)의 일면은 제2 사출 부재들(120, 140, 160, 180)이 결합되는 면을 의미할 수 있고, 제1 사출 부재(100)의 타면은 상기 일면과 대향하는 면으로 외부로 노출되는 면을 의미할 수 있다. 즉, 제1 사출 부재(100)의 일면은 제1 사출 부재(100)와 하우징(50) 간의 결합에 의해 외부로 노출되지 않을 수 있다.
밸브 영역(110)은 제2 사출 부재들(120, 140, 160, 180) 중 하나인 밸브 사출 부재(120)와 결합하여 제1 유로(115)를 정의할 수 있다. 제1 유로(115)는 연료전지 스택(미도시)의 하우징(50)에서 유입된 냉각수가 유동되는 통로일 수 있다. 즉, 제1 유로(115)는 하우징(50)의 냉각수 배출구(미도시)와 연결되는 유로일 수 있다. 밸브 영역(110)에는 밸브(200)로 냉각수를 유동시키기 위한 홀인 제1 밸브 유입구(111)가 정의될 수 있다. 즉, 연료전지 스택(미도시)의 하우징(50)에서 배출된 냉각수는 제1 밸브 유입구(111)를 통해 밸브(200)로 유입될 수 있다. 다시 말해, 통합 냉각 모듈(10)과 밸브(200)는 별도의 배관 없이 제1 밸브 유입구(111)를 통해 서로 연통될 수 있다.
필터 영역(130)은 제2 사출 부재들(120, 140, 160, 180) 중 하나인 필터 사출 부재(140)와 결합하여 제2 유로(135)를 정의할 수 있다. 제2 유로(135)는 이온 필터(500)로부터 유입된 냉각수가 유동되는 통로일 수 있다. 제2 유로(135)는 이온 필터(500)로부터 유입된 냉각수를 밸브(200)로 유동시킬 수 있다. 필터 영역(130)에는 필터 유입구(11)를 통해 유입된 냉각수로 제2 유로(135)로 유입되기 위한 필터 홀(131) 및 제2 유로(135)로 유입된 냉각수를 밸브(200)로 유동시키기 위한 홀인 제2 밸브 유입구(133)가 정의될 수 있다. 즉, 이온 필터(500)로부터 유입된 냉각수는 제2 밸브 유입구(133)를 통해 밸브(200)로 유입될 수 있다. 다시 말해, 통합 냉각 모듈(10)과 이온 필터(500)는 서로 배관으로 연결되지만, 통합 냉각 모듈(10) 내의 제2 유로(135)에 의해 통합 냉각 모듈(10)과 이온 필터(500)를 서로 연결하는 배관의 길이가 줄어들 수 있다.
COD 히터 영역(150, 170)은 제2 사출 부재들(120, 140, 160, 180) 중 하나인 COD 사출 부재(160, 180)과 결합하여 제3 유로(155) 및 제4 유로(175)를 정의할 수 있다. COD 히터 영역(150, 170)은 제1 COD 히터 영역(150) 및 제2 COD 히터 영역(170)을 포함할 수 있다. COD 사출 부재(160, 180)는 제1 COD 히터 영역(150)과 결합하여 제3 유로(155)를 정의하는 제1 COD 사출 부재(160) 및 제2 COD 히터 영역(170)과 결합하여 제4 유로(175)를 정의하는 제2 COD 사출 부재(180)를 포함할 수 있다. 제3 유로(155)는 냉각수 펌프(400)로부터 유입된 냉각수를 필터 배출구(12) 및/또는 COD 히터(300)로 유동시킬 수 있다. 제4 유로(175)는 COD 히터(300)에서 배출된 냉각수를 밸브(200)로 유동시킬 수 있다. 또한, 제3 유로(155)로 유입된 냉각수는 연료전지 스택(미도시)의 하우징(50)의 냉각수 유입구와 연결되어 연료전지 스택(미도시)으로 공급될 수 있다. 이 때, COD 히터(300)는 제1 사출 부재(100)의 타면 상에 부착될 수 있다. 제1 COD 히터 영역(150)에는 냉각수 펌프(400)로부터 냉각수가 유입되는 냉각수 펌프 홀(미도시), 필터 배출구(12)로 냉각수를 유동시키기 위한 배출 홀(151) 및 COD 히터(300)로 냉각수를 유동시키기 위한 COD 유입구(153)가 정의될 수 있다. 제2 COD 히터 영역(170)에는 COD 히터(300)로부터 냉각수가 배출되는 COD 배출구(171) 및 밸브(200)로 냉각수를 유동시키기 위한 제3 밸브 유입구(173)가 정의될 수 있다. COD 유입구(153), COD 배출구(171) 및 제3 밸브 유입구(173)는 홀 형태일 수 있다.
일 예에 의하여, 밸브 사출 부재(120), 필터 사출 부재(140) 및 COD 사출 부재(160, 180)는 서로 분리된 형태일 수 있다. 다만, 밸브 사출 부재(120), 필터 사출 부재(140) 및 COD 사출 부재(160, 180)는 서로 연결된 일체형으로 제공될 수 있다.
일 예에 의하여, 냉각수 펌프(400)에서 공급된 냉각수는 펌프 포트(13)를 통해 통합 냉각 모듈(10) 내의 제3 유로(155)로 유입될 수 있다. 제3 유로(155)로 유입된 냉각수는 배출 홀(151)을 통해 이온 필터(400)로 배출될 수 있다. 제3 유로(155)로 유입된 냉각수는 COD 유입구(153)를 통해 COD 히터(300)로 유입될 수 있다. COD 히터(300)에 의해 가열된 냉각수는 COD 배출구(171)를 통해 제4 유로(175)로 유입될 수 있다. 제4 유로(175)로 유입된 냉각수는 제3 밸브 유입구(173)를 통해 밸브(200)로 유입될 수 있다. 제3 유로(155)는 냉각수 펌프(400)와 COD 히터(300)를 연결하는 역할을 수행할 수 있고, 제4 유로(175)는 COD 히터(300)와 밸브(200)를 연결하는 역할을 수행할 수 있다. 따라서, 냉각수 펌프(400)와 COD 히터(300)를 연결하는 배관의 길이가 줄어들 수 있고, COD 히터(300)와 밸브(200)를 연결하는 배관이 필요하지 않을 수 있다.
일 예에 의하여, 이온 필터(500)로부터 공급된 냉각수는 필터 유입구(11) 및 필터 홀(131)을 통해 통합 냉각 모듈(10) 내의 제2 유로(135)로 유입될 수 있다. 제2 유로(135)로 유입된 냉각수는 제2 밸브 유입구(133)를 통해 밸브(200)로 유입될 수 있다. 즉, 제2 유로(135)는 이온 필터(500)와 밸브(200)를 연결하는 역할을 수행할 수 있다. 따라서, 이온 필터(500)와 밸브(200)를 연결하는 배관의 길이가 줄어들 수 있다.
일 예에 의하여, 연료전지 스택(미도시)의 하우징(50)으로부터 공급된 냉각수는 통합 냉각 모듈(10) 내의 제1 유로(115)로 유입될 수 있다. 제1 유로(115)로 유입된 냉각수는 제1 밸브 유입구(111)를 통해 밸브(200)로 유입될 수 있다. 즉, 제1 유로(115)는 연료전지 스택(미도시)의 하우징(50)과 밸브(200)를 연결하는 역할을 수행할 수 있다. 따라서, 연료전지 스택(미도시)의 하우징(50)과 밸브(200)를 연결하는 배관이 삭제될 수 있다.
일 예에 의하여, COD 히터(300) 및 밸브(200)는 제1 사출 부재(100)를 기준으로 제2 사출 부재들(120, 140, 160, 180)이 부착되는 일면과 대향하는 타면 상에 결합될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 통합 냉각 모듈(10) 내에 형성된 유로들(115, 135, 155, 175)은 냉각수 펌프(400)와 COD 히터(300)를 연결하는 역할, 이온 필터(500)와 밸브(200)를 연결하는 역할, 연료전지 스택(미도시)과 밸브(200)를 연결하는 역할 및 COD 히터(300)와 밸브(200)를 연결하는 역할을 수행할 수 있다. 따라서, 냉각수 펌프(400)와 COD 히터(300)를 연결하는 배관의 길이가 줄어들 수 있고, 이온 필터(500)와 밸브(200)를 연결하는 배관의 길이가 줄어들 수 있다. 또한, COD 히터(300)와 밸브(200)를 연결하는 배관이 삭제될 수 있고, 연료전지 스택(미도시)의 하우징(50)과 밸브(200)를 연결하는 배관이 삭제될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 실링 부재를 나타내는 도면이다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 제1 사출 부재(100)의 밸브 영역(110), 필터 영역(130) 및 COD 히터 영역(150, 170)은 제2 사출 부재들(120, 140, 160, 180)에서 제1 사출 부재(100)를 향하는 방향으로 리세스된 공간을 의미할 수 있다. 즉, 밸브 영역(110), 필터 영역(130) 및 COD 히터 영역(150, 170)은 냉각수가 유동되는 유로들(115, 135, 155, 175)을 정의하기 위한 공간을 정의할 수 있다. 다시 말해, 제1 사출 부재(100)와 제2 사출 부재들(120, 140, 160, 180)가 결합되어 통합 냉각 모듈(10)의 유로들(115, 135, 155, 175)이 정의될 수 있다.
제1 사출 부재(100)의 타면에는 COD 히터(300)가 제공되는 공간인 포켓부(105)가 제공될 수 있다. COD 유입구(153)를 통해 냉각수가 포켓부(105)로 유입될 수 있고, 포켓부(105) 내의 냉각수가 COD 배출구(171)를 통해 제4 유로(175)로 유입될 수 있다.
제1 사출 부재(100)와 제2 사출 부재들(120, 140, 160, 180) 사이에는 실링 부재들(125, 145, 165, 185)이 제공될 수 있다. 구체적으로, 제1 사출 부재(100)와 밸브 사출 부재(120) 사이에는 제1 실링 부재(125)가 제공될 수 있고, 제1 사출 부재(100)와 필터 사출 부재(140) 사이에는 제2 실링 부재(145)가 제공될 수 있고, 제1 사출 부재(100)와 제1 COD 사출 부재(160) 사이에는 제3 실링 부재(165)가 제공될 수 있고, 제1 사출 부재(100)와 제2 COD 사출 부재(180) 사이에는 제4 실링 부재(185)가 제공될 수 있다. 제1 실링 부재(125), 제2 실링 부재(145), 제3 실링 부재(165) 및 제4 실링 부재(185)는 제1 사출 부재(100)와 제2 사출 부재들(120, 140, 160, 180) 사이의 공간으로 냉각수가 유출되지 않도록 밀폐하는 기능을 수행할 수 있다.
제1 실링 부재(125), 제2 실링 부재(145), 제3 실링 부재(165) 및 제4 실링 부재(185)는 제1 사출 부재(100) 또는 제2 사출 부재들(120, 140, 160, 180)에 형성된 홈에 삽입될 수 있다. 다시 말해, 제1 실링 부재(125), 제2 실링 부재(145), 제3 실링 부재(165) 및 제4 실링 부재(185)가 삽입되기 위한 공간은 제1 사출 부재(100) 또는 제2 사출 부재들(120, 140, 160, 180) 중 어느 하나에 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 통합 냉각 모듈의 밸브 유입구들을 나타내는 도면이고 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 통합 냉각 모듈에 밸브가 장착된 상태를 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 통합 냉각 모듈(10)의 제1 사출 부재(100)에 형성된 제1 밸브 유입구(111), 제2 밸브 유입구(133) 및 제3 밸브 유입구(173)를 통해 유입된 냉각수는 밸브(200)로 유동될 수 있다. 연료전지 스택(미도시), COD 히터(300) 및 이온 필터(500)로부터 통합 냉각 모듈(10)로 냉각수가 유입되면, 통합 냉각 모듈(10)은 밸브(200)로 냉각수를 유동시킬 수 있다. 즉, 제1 밸브 유입구(111), 제2 밸브 유입구(133) 및 제3 밸브 유입구(173)는 밸브(200)와 직접적으로 연통되는 포트 역할을 수행할 수 있다. 라디에이터(미도시)에서 냉각된 냉각수는 통합 냉각 모듈(10)을 거치지 않고 밸브(200)로 유입될 수 있다. 밸브(200)는 통합 냉각 모듈(10) 및 라디에이터(미도시)로부터 유입된 냉각수를 냉각수 공급 펌프(400)로 제공할 수 있다.
밸브(200)는 제1 밸브 유입구(111), 제2 밸브 유입구(133) 및 제3 밸브 유입구(173)의 개폐를 통해 냉각수의 흐름을 제어할 수 있다. 밸브(200)는 서로 다른 높이로 형성된 제1 밸브 유입구(111), 제2 밸브 유입구(133) 및 제3 밸브 유입구(173)의 개폐를 위해 다층 구조로 이루어질 수 있다. 밸브(200)는 연료전지의 모드에 따라 제1 밸브 유입구(111), 제2 밸브 유입구(133) 및 제3 밸브 유입구(173)를 개폐하여 냉각수가 유동되는 루프를 설정할 수 있다.
이상, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

Claims (20)

  1. 연료전지 스택의 하우징에 부착되는 통합 냉각 모듈로써,
    상기 통합 냉각 모듈은 연료전지 열관리 시스템을 구성하는 복수의 구성 요소들과 연결되고,
    상기 통합 냉각 모듈은 연료전지 열관리 시스템을 구성하는 복수의 구성 요소들 중 적어도 하나 이상의 구성 요소로 냉각수를 유동시키기 위한 유로들을 정의하는 제1 사출 부재 및 상기 제1 사출 부재에 결합되는 적어도 하나의 제2 사출 부재를 포함하고,
    상기 복수의 구성 요소들을 거친 냉각수는 상기 통합 냉각 모듈에 의해 정의된 상기 유로들 중 어느 하나의 유로를 통해 상기 연료전지 스택으로 유입되는,
    연료전지 스택의 통합 냉각 모듈.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 통합 냉각 모듈에는 냉각수의 흐름을 제어하는 밸브가 장착되고,
    상기 제1 사출 부재는 상기 제2 사출 부재들 중 하나인 밸브 사출 부재와 결합하여 상기 연료전지 스택에서 배출되는 냉각수를 상기 밸브로 유동시키는 제1 유로를 정의하는 밸브 영역을 포함하고,
    상기 밸브 영역에는 상기 밸브로 냉각수를 유동시키기 위한 홀인 제1 밸브 유입구가 정의되는,
    연료전지 스택의 통합 냉각 모듈.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 사출 부재에는 이온 필터와 연결되는 필터 유입구 및 필터 배출구가 제공되고,
    상기 제1 사출 부재는 상기 제2 사출 부재들 중 하나인 필터 사출 부재와 결합하여 이온 필터로부터 유입된 냉각수를 상기 밸브로 유동시키는 제2 유로를 정의하는 필터 영역을 포함하는,
    연료전지 스택의 통합 냉각 모듈.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 필터 영역에는 상기 제2 유로를 통해 유입된 냉각수가 상기 밸브로 유입되기 위한 홀인 제2 밸브 유입구가 정의되는,
    연료전지 스택의 통합 냉각 모듈.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 제1 사출 부재에는 냉각수 펌프와 연결되는 펌프 포트가 제공되고,
    상기 제1 사출 부재는 상기 제2 사출 부재들 중 하나인 COD 사출 부재와 결합하여 상기 냉각수 펌프로부터 유입된 냉각수를 COD 히터 및 상기 연료전지 스택으로 유동시키는 제3 유로 및 상기 COD 히터에서 배출된 냉각수를 상기 밸브로 유동시키는 제4 유로를 정의하는 COD 히터 영역을 포함하는,
    연료전지 스택의 통합 냉각 모듈.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 COD 사출 부재는 상기 제3 유로를 정의하는 제1 COD 사출 부재 및 상기 제4 유로를 정의하는 제2 COD 사출 부재를 포함하고,
    상기 제3 유로로 유입된 냉각수는 상기 COD 히터의 유입구 및 이온 필터로 냉각수를 배출하는 필터 배출구로 유동되는,
    연료전지 스택의 통합 냉각 모듈.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 사출 부재에 상기 COD 히터가 부착되고,
    상기 제3 유로가 정의되는 상기 COD 히터 영역에는 상기 COD 히터의 유입구가 정의되고, 상기 제4 유로가 정의되는 상기 COD 히터 영역에는 상기 COD 히터의 배출구 및 제3 밸브 유입구가 정의되는,
    연료전지 스택의 통합 냉각 모듈.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 COD 히터의 유입구를 통해 상기 COD 히터로 유입된 냉각수는 상기 COD 히터의 배출구를 통해 상기 제4 유로로 유동되고,
    상기 제4 유로로 유동된 냉각수는 상기 제3 밸브 유입구를 통해 상기 밸브로 유입되는,
    연료전지 스택의 통합 냉각 모듈.
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 COD 히터 및 상기 밸브는 상기 제1 사출 부재를 기준으로 상기 제2 사출 부재들이 부착되는 일면과 대향하는 상기 제1 사출 부재의 타면 상에 결합되는,
    연료전지 스택의 통합 냉각 모듈.
  10. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 사출 부재에는 상기 라디에이터로 냉각수를 공급하는 라디에이터 포트가 제공되고,
    상기 연료전지 스택에서 배출된 냉각수는 상기 제1 유로를 통해 상기 라디에이터 포트로 유동되는,
    연료전지 스택의 통합 냉각 모듈.
  11. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 사출 부재는,
    상기 제2 사출 부재들 중 하나인 필터 사출 부재와 결합하여 이온 필터로부터 유입된 냉각수를 상기 밸브를 유동시키는 제2 유로를 정의하는 필터 영역; 및
    상기 제2 사출 부재들 중 하나인 COD 사출 부재와 결합하여 냉각수 펌프로부터 유입된 냉각수를 COD 히터로 유동시키는 제3 유로 및 상기 COD 히터에서 배출된 냉각수를 상기 밸브로 유동시키는 제4 유로를 정의하는 COD 히터 영역을 포함하고,
    상기 밸브 영역, 상기 필터 영역 및 상기 COD 히터 영역은 상기 제2 사출 부재들에서 상기 제1 사출 부재를 향하는 방향으로 리세스된 공간을 의미하는,
    연료전지 스택의 통합 냉각 모듈.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 밸브 사출 부재, 상기 필터 사출 부재 및 상기 COD 사출 부재는 일체형으로 제공되는,
    연료전지 스택의 통합 냉각 모듈.
  13. 연료전지 스택의 하우징에 부착되는 통합 냉각 모듈;
    상기 통합 냉각 모듈에 장착되어 냉각수의 흐름을 제어하는 밸브; 및
    상기 통합 냉각 모듈에 제공되는 펌프 포트와 연결되는 냉각수 펌프를 포함하고,
    상기 통합 냉각 모듈은 상기 연료전지 스택에서 배출되는 냉각수를 상기 밸브로 유동시키는 제1 유로를 정의하는 제1 사출 부재 및 상기 제1 사출 부재에 결합되는 적어도 하나의 제2 사출 부재를 포함하고,
    상기 제1 사출 부재는 상기 제2 사출 부재들 중 하나인 밸브 사출 부재와 결합하여 상기 제1 유로를 정의하는 밸브 영역을 포함하는,
    통합 냉각 모듈을 포함하는 열관리 시스템.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 펌프 포트는 상기 제1 사출 부재에 제공되고,
    상기 밸브는 상기 제2 사출 부재들과 접촉하는 상기 제1 사출 부재의 일면과 대향하는 타면 상에 결합되는,
    통합 냉각 모듈을 포함하는 열관리 시스템.
  15. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 사출 부재에는 이온 필터와 연결되는 필터 유입구 및 필터 배출구가 제공되고,
    상기 제1 사출 부재는 상기 제2 사출 부재들 중 하나인 필터 사출 부재와 결합하여 이온 필터로부터 유입된 냉각수를 상기 밸브를 유동시키는 제2 유로를 정의하는 필터 영역을 포함하는,
    통합 냉각 모듈을 포함하는 열관리 시스템.
  16. 제15 항에 있어서,
    상기 통합 냉각 모듈에 정의된 홈에 제공되는 COD 히터를 포함하고,
    상기 제1 사출 부재는 상기 제2 사출 부재들 중 하나인 COD 사출 부재와 결합하여 상기 냉각수 펌프로부터 유입된 냉각수를 상기 COD 히터 및 상기 연료전지 스택으로 유동시키는 제3 유로 및 상기 COD 히터에서 배출된 냉각수를 상기 밸브로 유동시키는 제4 유로를 정의하는 COD 히터 영역을 포함하는,
    통합 냉각 모듈을 포함하는 열관리 시스템.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 밸브 영역에는 상기 밸브로 냉각수를 유동시키기 위한 홀인 제1 밸브 유입구가 정의되고,
    상기 필터 영역에는 상기 밸브로 냉각수를 유동시키기 위한 홀인 제2 밸브 유입구가 정의되고,
    상기 제4 유로가 정의되는 상기 COD 히터 영역에는 상기 밸브로 냉각수를 유동시키기 위한 홀인 제3 밸브 유입구가 정의되고,
    상기 제1 밸브 유입구, 상기 제2 밸브 유입구 및 상기 제3 밸브 유입구는 상기 밸브와 직접적으로 연통되는 포트 역할을 수행하는,
    통합 냉각 모듈을 포함하는 열관리 시스템.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 밸브에는 연료전지 열관리 시스템을 구성하는 라디에이터에서 냉각된 냉각수가 유입되는 제1 포트 및 상기 냉각수 펌프로 냉각수를 유동시키는 제2 포트가 제공되고,
    상기 밸브 및 상기 제1 사출 부재는 연료전지 열관리 시스템을 구성하는 상기 라디에이터, 상기 연료전지 스택, 상기 냉각수 펌프, 상기 COD 히터 및 상기 이온 필터와 연결되는,
    통합 냉각 모듈을 포함하는 열관리 시스템.
  19. 제13 항에 있어서,
    상기 제1 사출 부재에는 상기 라디에이터로 냉각수를 공급하는 라디에이터 포트가 제공되고,
    상기 연료전지 스택에서 배출된 냉각수는 상기 제1 유로를 통해 상기 라디에이터 포트로 유동되는,
    통합 냉각 모듈을 포함하는 열관리 시스템.
  20. 제13 항에 있어서,
    냉각수는 상기 제1 사출 부재에 정의된 홀들을 통해 상기 밸브 및 COD 히터로 유동되는,
    통합 냉각 모듈을 포함하는 열관리 시스템.

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