KR20230152770A - 다통로 냉각 관로 통합 장치, 열관리 통합 모듈 및 전동 차량 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 다통로 냉각 관로 통합 장치, 열관리 통합 모듈 및 전동 차량에 관한 것으로서, 차량의 기술분야에 속한다. 당해 다통로 냉각 관로 통합 장치는 기본적으로 직사각형 판상을 이루며, 그 내부에는 복수의 냉각 연결 관로가 형성되어 있고, 그 표면에는 복수의 부품 장착점 및 복수의 부품 접속구가 설치되어 있으며, 복수의 부품 장착점은 그 위에 적어도 2개의 열관리 부품을 장착하도록 구성되며, 각 부품 접속구는 상응하는 냉각 연결 관로에 연통하고 있어, 복수의 부품 장착점에 장착된 적어도 2개의 열관리 부품을 부품 접속구를 통해 상응하는 냉각 연결 관로에 연결하도록 하고, 적어도 2개의 열관리 부품은 복수의 냉각 연결 관로를 통해 서로 사이의 연결이 실현된다. 당해 다통로 냉각 관로 통합 장치는 연결 통로 및 지지체로 동시에 사용하여 열관리 부품을 통합할 수 있어 대량의 냉각 고무 튜브 또는 나일론 튜브를 사용하지 않고도 연결을 수행함으로써, 열관리 시스템의 비용 및 배치 공간을 절약하고 전체 차량의 경량화를 실현한다.
Description
본 발명은 차량의 기술분야에 관한 것으로서, 특히 다통로 냉각 관로 통합 장치, 열관리 통합 모듈 및 전동 차량에 관한 것이다.
전기 자동차는 전체 차량의 열관리 원리도에 따라 팽창 물탱크, 적어도 2개 이상의 냉각수 펌프, 열교환기, 수냉 응축기, 적어도 2개 이상의 수온센서, 4웨이 솔레노이드 밸브, 3웨이 솔레노이드 밸브, 냉각 연결 관로 등 복수개의 열관리 부품이 필요하는 경우가 많다. 순수 전기 자동차의 항속 거리를 향상시키기 위해 전체 차량의 열관리 다이어그램 설계 요구에 적응되는 작업 조건이 점점 많아짐에 따라 필요하는 열관리 부품도 점점 더 많아지게 된다. 기존 기술에서, 이러한 열관리 부품은 분산 배치되어 있어 배치 공간을 많이 차지할 뿐만 아니라 대량의 냉각 EPDM(Ethylene Propylene Diene Monomer, 3원 에틸렌-프로필렌 고무) 고무 튜브 또는 PA12 나일론 튜브를 통해 각 열관리 부품을 연결해야 하므로 시스템 비용과 중량이 상승하게 된다. 따라서 비용 및 배치 공간을 절약하고 경량화를 달성할 수 있는 통합형 다통로 냉각 연결 관로가 시급히 요구되고 있다.
상기와 같은 문제점을 감안하여, 상기 문제점을 극복하거나 적어도 부분적으로 해결하고자 하는 다통로 냉각 관로 통합 장치, 열관리 통합 모듈 및 전동 차량을 제안한다.
본 발명의 제1측면의 목적은 열관리 부품의 연결통로 및 지지체로서 대량의 냉각 고무 튜브 또는 나일론 튜브의 사용을 피함으로써, 열관리 시스템의 비용과 배치공간을 절약하고 전체 차량의 경량화를 실현하는 다통로 냉각 관로 통합 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 제1측면의 추가적인 목적은 다통로 냉각 관로 통합 장치에 부품 장착점을 합리적으로 분포함으로써 통합후의 열관리 부품의 배치를 보다 콤팩트하게 함과 동시에 다통로 냉각 관로 통합 장치 내의 냉각 연결 관로의 분포를 최적화하여 제조의 난이도를 낮추는데 있다.
본 발명의 제1측면의 또 다른 목적은 열관리 대상과 다통로 냉각 관로 통합 장치의 냉각 관로 외접 연결구와의 연결 관로를 최단으로 하여 전체 차량의 비용 및 중량을 더욱 절감하는데 있다.
본 발명의 제2측면의 목적은 상기와 같은 다통로 냉각 관로 통합 장치를 사용하여 저비용, 경량 및 작은 배치공간을 실현하는 열관리 통합 모듈을 제공하는데 있다.
본 발명의 제3측면의 목적은 상기와 같은 열관리 통합 모듈을 사용하여 전체 차량의 비용 및 중량을 절감하는 전동 차량을 제공하는데 있다.
특히, 본 발명의 실시예의 일 측면에 따르면, 다통로 냉각 배관 통합 장치로서, 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치는 기본적으로 직사각형 판상을 이루며, 그 내부에는 복수의 냉각 연결 관로가 형성되어 있고, 그 표면에는 복수의 부품 장착점 및 복수의 부품 접속구가 설치되어 있으며,
상기 복수의 부품 장착점은 그 위에 적어도 2개의 열관리 부품을 장착하도록 구성되며,
각 상기 부품 접속구는 상응하는 상기 냉각 연결 관로에 연통하고 있어, 상기 복수의 부품 장착점에 장착된 상기 적어도 2개의 열관리 부품을 상기 부품 접속구를 통해 상응하는 상기 냉각 연결 관로에 연결하도록 하고, 상기 적어도 2개의 열관리 부품은 복수의 상기 냉각 연결 관로를 통해 서로 사이의 연결이 실현되는 다통로 냉각 배관 통합 장치를 제공한다.
선택적으로, 상기 부품 장착점은 팽창 물탱크 장착점, 멀티웨이 밸브 장착점, 워터 펌프 장착점, 열교환기 장착점, 응축기 장착점, 온도 센서 장착점 및 2웨이 비례 밸브 장착점 중 적어도 2개를 포함한다.
선택적으로, 상기 부품 장착점이 워터 펌프 장착점을 포함하는 경우, 복수의 상기 워터 펌프 장착점은 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 길이방향의 일단의 일측에 설치되고, 복수의 상기 워터 펌프 장착점의 위치분포는 복수의 상기 워터 펌프 장착점을 통해 적어도 2개의 워터 펌프가 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 길이방향의 일단의 동일측에 장착되고 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 폭방향을 따라 배열되도록 하며,
상기 부품 장착점이 팽창 물탱크 장착점을 더 포함하는 경우, 상기 팽창 물탱크 장착점은 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 상기 워터 펌프 장착점이 위치한 일단의 다른 일측에 설치되어, 팽창 물탱크가 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 상기 워터 펌프와 대향하는 다른 일측의 위치에 장착될 수 있도록 한다.
선택적으로, 상기 부품 장착점이 멀티웨이 밸브 장착점을 포함하는 경우, 상기 멀티웨이 밸브 장착점은 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 일측의 중간부위에 설치되어, 멀티웨이 밸브가 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 일측의 중간부위에 장착될 수 있도록 한다.
선택적으로, 상기 부품 장착점이 열교환기 장착점을 더 포함하는 경우, 상기 열교환기 장착점은 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 상기 멀티웨이 밸브 장착점과 동일한 일측에 설치되어 있으며, 상기 열교환기 장착점의 위치분포는 열교환기가 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 상기 멀티웨이 밸브와 동일측이고 인접한 위치에 장착될 수 있도록 한다.
선택적으로, 상기 부품 장착점이 응축기 장착점을 더 포함하는 경우, 상기 응축기 장착점은 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 상기 열교환기 장착점과 동일측의 길이방향의 일단에 설치되고, 상기 응축기 장착점의 위치분포는 응축기가 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 상기 열교환기와 동일측이고 인접한 위치에 장착될 수 있도록 한다.
선택적으로, 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치에는 복수의 냉각 관로 외접 연결구가 더 설치되되, 상기 냉각 관로 외접 연결구는 차량의 열관리 대상의 냉각액 연결 관로에 연결하도록 구성되며, 상기 냉각 관로 외접 연결구의 위치는 상기 열관리 대상의 배치 위치에 따라 배열되어 상기 열관리 대상의 상기 냉각액 연결 관로를 최단으로 한다.
선택적으로, 상기 냉각 관로의 외접 연결구는 라디에이터 급액 연결구, 라디에이터 배액 연결구, DC-DC 컨버터 급액 연결구, 고압 액체 히터 급액 연결구, 고압 액체 히터 배액 연결구, 차량용 충전기 배액 연결구, 배터리 팩 급액 연결구 및 배터리 팩 배액 연결구를 포함하되,
상기 라디에이터 급액 연결구, 상기 라디에이터 배액 연결구 및 상기 DC-DC 컨버터 급액 연결구는 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 길이방향의 일단에 위치하고, 상기 라디에이터 급액 연결구 및 상기 라디에이터 배액 연결구는 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 일측으로 돌출되어 있으며,
상기 고압 액체 히터 급액 연결구, 상기 차량용 충전기 배액 연결구, 상기 배터리 팩 배액 연결구, 상기 고압 액체 히터 배액 연결구 및 상기 배터리 팩 급액 연결구는 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 길이방향의 타단에 위치하고, 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 폭방향을 따라 순차적으로 배열되며, 이들의 돌출방향은 상기 라디에이터 급액 연결구의 돌출방향과 동일하다.
선택적으로, 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치에는 복수의 장착 러그가 더 설치되되, 각 상기 장착 러그는 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 가장자리에서 바깥쪽으로 돌출되어 있으며, 각 상기 장착 러그에는 차량 차체에 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치를 장착하기 위해 체결부재와 결합하도록 구성되는 관통공이 구비된다.
선택적으로, 상기 장착 러그의 수는 3개이며, 3개의 상기 장착 러그는 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 기본적으로 직사각형의 윤곽을 이루는 3개의 가장자리에 각각 설치된다.
선택적으로, 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치는 본체 부분, 제1 커버 플레이트 부분 및 제2 커버 플레이트 부분을 포함하되, 상기 본체 부분, 상기 제1 커버 플레이트 부분 및 상기 제2 커버 플레이트 부분은 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 두께 방향을 따라 순차적으로 한데 조립되어 있고, 상기 본체 부분에는 상기 제1 커버 플레이트 부분을 향해 개구된 제1 그룹 냉각 연결 관로가 형성되어 있으며, 상기 제1 커버 플레이트 부분은 상기 제1 그룹 연결 관로를 밀봉하고 상기 제2 커버 플레이트 부분을 향해 개구된 제2 그룹 냉각 연결 관로가 형성되어 있으며, 상기 제2 커버 플레이트 부분은 상기 제2 그룹 냉각 연결 관로를 밀봉한다.
선택적으로, 다통로 냉각 관로 통합 장치는 열절연 플라스틱으로 만들어진다.
선택적으로, 상기 열절연 플라스틱은 폴리프로필렌 또는 폴리아미드 66을 포함한다.
선택적으로, 상기 본체 부분, 상기 제1 커버 플레이트 부분 및 상기 제2 커버 플레이트 부분은 사출 성형을 이용한다.
선택적으로, 상기 본체 부분, 상기 제1 커버 플레이트 부분 및 상기 제2 커버 플레이트 부분은 열판 용접, 마찰 용접 또는 레이저 용접에 의해 조립된다.
선택적으로, 다통로 냉각 관로 통합 장치에는 팽창 물탱크 캔체가 고정 통합되되, 상기 팽창 물탱크 캔체는 캔체 본체와 캔체 측면 커버로 구성되고, 상기 캔체 본체와 상기 제2 커버 플레이트 부분은 일체 성형되며, 상기 캔체 측면 커버는 사출 성형을 이용하며, 상기 캔체 본체와 상기 캔체 측면 커버는 열판 용접, 마찰 용접 또는 레이저 용접에 의해 조립된다.
본 발명의 실시예의 다른 측면에 따르면, 열관리 통합 모듈로서,
상기 기재 중 어느 하나에 따른 다통로 냉각 관로 통합 장치와,
상기 다통로 냉각 관로 통합 장치에 장착되어 있고, 상기 냉각 연결 관로를 통해 서로 사이의 연결을 실현하는 적어도 2개의 열관리 부품을 포함하는 열관리 통합 모듈을 더 제공한다.
선택적으로, 상기 열관리 부품은 팽창 물탱크, 멀티웨이 밸브, 워터 펌프, 열교환기, 응축기, 온도센서, 건조병, 전자 팽창 밸브, 2웨이 비례 밸브 및 에어컨 관로 중 적어도 2개를 포함한다.
본 발명의 실시예의 또 다른 측면에 따르면, 상기 기재 중 어느 하나에 따른 열관리 통합 모듈을 포함하는 전동 차량을 더 제공한다.
본 발명의 다통로 냉각 관로 통합 장치는 내부에 복수의 냉각 연결 관로가 형성되어 있고 그 표면에는 복수의 부품 장착점 및 복수의 부품 접속구가 설치되어 있어, 당해 다통로 냉각 관로 통합 장치는 서로 다른 열관리 부품 간의 연결 통로로 사용될 뿐만 아니라 이러한 열관리 부품의 지지체로도 사용할 수 있으며, 열관리 부품이 그 위에 통합 가능하여 대량의 냉각 고무 튜브 또는 나일론 튜브를 사용하지 않고도 서로의 연결을 실현할 수 있도록 함으로써, 열관리 시스템의 비용 및 배치 공간을 절약하고 경량화를 실현한다.
진일보로, 통합이 필요한 열관리 부품에 대하여, 다통로 냉각 관로 통합 장치에 이러한 열관리 부품에 상응하는 부품 장착점(구체적으로는 팽창 물탱크 장착점, 멀티웨이 밸브 장착점, 워터 펌프 장착점, 열교환기 장착점, 응축기 장착점, 온도센서 장착점, 2웨이 비례 밸브 장착점 등을 포함할 수 있음)을 합리적으로 분포함으로써, 통합후의 열관리 부품의 배치를 더욱 콤팩트하게 하는 동시에 다통로 냉각 관로 통합 장치 내의 냉각 연결 관로의 분포를 최적화하여 제조의 난이도를 낮출 수 있다.
진일보로, 다통로 냉각 관로 통합 장치에는 열관리 대상의 연결 관로에 연결하기 위한 복수의 냉각 관로 외접 연결구가 더 제공하되, 냉각 관로 외접 연결구의 위치는 열관리 대상의 배치 위치에 따라 배열되어 열관리 대상의 연결 관로를 최단으로 함으로써, 전체 차량의 비용 및 중량을 더욱 줄일 수 있다.
진일보로, 본 발명의 다통로 냉각 관로 통합 장치는 냉각 연결 관로를 대량으로 절약하기 때문에 시스템의 유동 저항과 누열 값이 저하되어 펌프에 대한 전력요구를 낮출 수 있고, PTC 가열시간이나 전력을 줄일 수 있어, 전체 차량의 비용과 전력소모를 더욱 절감하고 항속거리를 향상시킬 수 있다. 실험을 거쳐 워터 펌프 전력 요구 사항은 약 20% 감소할 수 있고 PTC 가열 전력소모는 약 200W 감소할 수 있으며 항속거리는 약 10km 증가할 수 있는 것으로 추정된다.
상기 설명은 단지 본 발명의 기술안의 개요일 뿐이며, 본 발명의 기술적 수단을 보다 명확하게 이해할 수 있도록 하기 위하여 명세서의 내용에 따라 실시할 수 있으며, 본 발명의 상기 및 다른 목적, 특징 및 이점을 보다 명확하게 이해하기 위하여 이하에 본 발명의 구체적인 실시형태를 특별히 설명한다.
아래 첨부 도면과 함께 본 발명의 구체적인 실시예에 대한 상세한 설명을 바탕으로 당업자는 본 발명의 상기 및 다른 목적, 이점과 특징에 대해 더욱 명확해 질것이다.
본 발명의 일부 구체적인 실시예는 첨부 도면을 참조하여 한정적이지 않은 예시적인 방식으로 상세하게 설명될 것이다. 첨부 도면 중의 동일한 도면 부호는 동일하거나 유사한 부재 또는 일부를 표시한다. 본 분야의 기술자는 이러한 첨부 도면이 반드시 비례에 따라 그린 것은 아니라는 것을 이해해야 한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다통로 냉각 관로 통합 장치의 그 일측에서 본 구조 모식도이다.
도2는 도1에 나타낸 다통로 냉각 관로 통합 장치의 그 다른 일측에서 본 구조 모식도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다통로 냉각 관로 통합 장치의 분해 모식도이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열관리 통합 모듈의 그 일측에서 본 구조 모식도이다.
도5는 도4에 나타낸 열관리 통합 모듈의 그 다른 일측에서 본 구조 모식도이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열관리 통합 모듈의 원리 모식도이다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다통로 냉각 관로 통합 장치의 그 일측에서 본 구조 모식도이다.
도2는 도1에 나타낸 다통로 냉각 관로 통합 장치의 그 다른 일측에서 본 구조 모식도이다.
도3은 본 발명의 일 실시예에 따른 다통로 냉각 관로 통합 장치의 분해 모식도이다.
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열관리 통합 모듈의 그 일측에서 본 구조 모식도이다.
도5는 도4에 나타낸 열관리 통합 모듈의 그 다른 일측에서 본 구조 모식도이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열관리 통합 모듈의 원리 모식도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 개시의 예시적인 실시예에 대해 보다 상세하게 설명한다. 첨부 도면은 본 개시의 예시적인 실시예를 나타내고 있지만, 본 개시는 여기에 설명되는 실시예에 의해 제한되지 않고 다양한 형태로 구현될 수 있음을 이해해야 한다. 반대로, 이러한 실시예는 본 개시를 보다 명확하게 이해할 수 있고, 본 개시의 범위를 당업자에게 완전히 전달할 수 있도록 하기 위해 제공된다.
기존의 전체 차량 열관리 시스템에서 열관리 부품은 분산 배치를 사용하여 아래와 같은 문제점(1)~(5)가 있다. (1) 냉각 관로와 에어컨 관로의 길이 증가로 인해 시스템의 유동 저항이 상승하므로 고전력의 워터 펌프로 시스템의 요구를 충족해야 하며, (2) 냉각 관로와 에어컨 관로의 길이 증가는 시스템의 누열 값을 상승하게 하므로 PTC 가열 시간을 늘리거나 PTC 가열 전력을 높여 시스템의 가열 수요를 충족해야 하며, (3) 팽창 물탱크, 모터 펌프 조립체, 배터리 펌프 조립체, 열교환기, 수냉 응축기, 수온 센서, 4웨이 솔레노이드 밸브, 3웨이 솔레노이드 밸브, 2웨이 비례 밸브, 에어컨 전자 팽창 밸브, 에어컨 관로 등의 열관리 부품은 분산 배치를 사용하여 냉각 관로 및 에어컨 관로를 통해 연결되므로 배치 수요 공간이 복잡하게 되며, (4) 상기 열관리 부품은 서로 다른 공급업체로부터 납품되고 기지에서 조립하여 작업 시간이 길어져 공급업체의 관리에 불리하며, (5) 대량의 냉각 관로와 에어컨 관로를 사용해야 하므로 전체 차량의 비용과 중량이 상승하게 된다. 비용 절감, 경량화 및 배치 공간 등 방면을 고려할 때, 열관리 부품을 통합 배치하는데 사용할 수 있는 통합형 다통로 냉각 연결 관로가 시급히 요구되고 있다.
상술한 기술적 문제를 해결하거나 적어도 부분적으로 해결하기 위해, 본 발명의 실시예는 다통로 냉각 관로 통합 장치를 제안한다. 도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 그 일측에서 본 구조 모식도이고, 도2는 도1에 나타낸 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 그 다른 일측에서 본 구조 모식도이다. 도1 및 도2를 참조하면, 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)는 기본적으로 직사각형 판상을 이루며, 그 내부에는 복수의 냉각 연결 관로(111)가 형성되어 있고, 그 표면에는 복수의 부품 장착점 및 복수의 부품 접속구(116)가 설치되어 있다. 복수의 부품 장착점은 그 위에 적어도 2개의 열관리 부품을 장착하도록 구성된다. 각 부품 접속구(116)는 상응하는 냉각 연결 관로(111)에 연통하고 있어, 복수의 부품 장착점에 장착된 당해 적어도 2개의 열관리 부품을 부품 접속구(116)를 통해 상응하는 냉각 연결 관로(111)에 연결하도록 하고, 당해 적어도 2개의 열관리 부품은 복수의 냉각 연결 관로(111)를 통해 서로 사이의 연결이 실현된다.
본 발명의 실시예의 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)는 내부에 복수의 냉각 연결 관로(111)가 형성되어 있고 그 표면에는 복수의 부품 장착점 및 복수의 부품 접속구(116)가 설치되어 있어, 당해 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)는 서로 다른 열관리 부품 간의 연결 통로로 사용될 뿐만 아니라 이러한 열관리 부품의 지지체로도 사용할 수 있으며, 열관리 부품이 그 위에 통합 가능하여 대량의 냉각 고무 튜브 또는 나일론 튜브를 사용하지 않고도 서로의 연결을 실현할 수 있도록 함으로써, 열관리 시스템의 비용 및 배치 공간을 절약하고 전체 차량의 경량화를 실현한다.
응용에 있어서, 다통로 냉각 관로 통합 장치(110) 내부의 냉각 연결 관로(111)는 실제 적용되는 전체 차량의 열관리 원리도에서의 각 열관리 부품의 연결방식에 따라 설계되어 열관리 부품 간의 관로(예를 들어 수로) 연결을 실현한다.
일반적으로 다통로 냉각 관로 통합 장치(110) 내의 각 냉각 연결 관로(111)의 설치 방향은 대략 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 길이 방향을 따라 연장되어 있다. 사용할 때, 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 길이방향은 대략 수평방향에 평행하고 폭방향은 대략 차량 섀시에 수직하도록 장착함으로써, 각 냉각 연결 관로(111)를 흐르는 냉각액(예를 들어 물)의 중력 작용에 의한 유동 저항을 최대한 감소시킨다.
다통로 냉각 관로 통합 장치(110) 상의 부품 장착점은 전체 차량의 열관리 실제 수요의 열관리 부품에 따라 선택할 수 있으며, 이들의 위치는 실제 수요의 열관리 부품의 외형과 치수 및 전체 차량의 열관리 원리도에서의 이들의 연결과 작동 방식 등에 따라 설정할 수 있어, 이러한 열관리 부품을 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)에 공간적으로 합리하게 통합 배치할 수 있다. 부품 접속구(116)는 부품 장착점에 따라 상응하게 설치할 수 있어, 이러한 부품 장착점을 통해 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)에 통합 배치된 열관리 부품을 이러한 부품 접속구(116)에 의해 다통로 냉각 관로 통합 장치(110) 내의 냉각 연결 관로(111)를 통해 연결하도록 한다.
일반적으로 다통로 냉각 관로 통합 장치(110) 상의 부품 장착점은 팽창 물탱크 장착점, 멀티웨이 밸브 장착점(1102), 워터 펌프 장착점(1103), 열교환기 장착점(1104), 응축기 장착점(1105), 온도센서 장착점(1106), 2웨이 비례 밸브 장착점(1107) 등 중 적어도 2개를 포함할 수 있어, 팽창 물탱크, 멀티웨이 밸브(130), 워터 펌프(140), 열교환기(150), 응축기(160)(예를 들어 수냉 응축기), 온도센서(170), 2웨이 비례 밸브(192) 등 중 적어도 2개를 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)에 대응하게 통합할 수 있다.
일부 실시예에서, 부품 장착점에는 워터 펌프 장착점(1103)이 포함된다. 이때, 복수의 워터 펌프 장착점(1103)은 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 길이방향의 일단의 일측에 설치되고, 복수의 워터 펌프 장착점(1103)의 위치분포는 이 복수의 워터 펌프 장착점(1103)을 통해 적어도 2개의 워터 펌프(140)가 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 길이방향의 일단의 동일측에 장착되고 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 폭방향을 따라 배열되도록 한다.
이러한 워터 펌프 장착점(1103)의 배치는 워터 펌프(140)의 장착관리에 유리하며 동시에 다통로 냉각 관로 통합 장치(110) 상의 장착 공간을 보다 효과적으로 사용할 수 있다. 구체적인 실시 방안에서, 펌프 하우징이 원통형인 워터 펌프에 대하여, 도1에 도시된 바와 같이, 이 워터 펌프의 워터 펌프 장착점(1103)은 다통로 냉각 관로 통합 장치(110) 상의 원환형의 제1고정부재의 외주에 균일하게 분포되고 둘레 방향으로 돌출된 복수의 제1고정블럭이며, 각 제1고정블럭에는 제1관통공이 형성되어 있다. 워터 펌프의 펌프 하우징은 일단에 제1고정부재에 대응하는 제2고정부재가 대응하게 설치되어 있고, 제2고정부재의 외주에는 제1고정블럭에 대응하는 제2고정블럭이 설치되어 있으며, 각 제2고정블럭에는 제1관통공에 대응하는 제2관통공이 형성되어 있다. 장착할 때, 체결 부재(예를 들어 볼트)를 사용하여 대응하는 제2관통공과 제1관통공을 통과함으로써, 워터 펌프(140)가 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)에 고정 장착된다. 워터 펌프(140)에 대응하는 부품 접속구(116)는 상응하는 제1고정부재의 중앙에 설치되어 워터 펌프(140)와 냉각 연결 관로(111)의 연결을 실현한다. 보다 구체적인 실시 방안에서, 워터 펌프 장착점(1103)은 모터 워터 펌프를 장착하기 위한 모터 워터 펌프 장착점(1103) 및 배터리 워터 펌프를 장착하기 위한 배터리 워터 펌프 장착점(1103)을 포함할 수 있다. 모터 워터 펌프 장착점(1103)은 배터리 워터 펌프 장착점(1103)의 하방(여기서의 하방은 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 사용 상태에 대하여 설명함)에 위치한다. 모터 워터 펌프는 차량의 모터 냉각 회로에서의 냉각액 흐름을 구동하도록 구성되는 펌프를 가리키며, 배터리 워터 펌프는 차량의 배터리 팩 냉각 회로에서의 냉각액 흐름을 구동하도록 구성되는 펌프를 가리킨다.
일부 실시예에서, 부품 장착점에는 팽창 물탱크 장착점이 더 포함될 수 있다. 팽창 물탱크 장착점은 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 워터 펌프 장착점(1103)이 위치한 일단의 다른 일측에 설치할 수 있어, 팽창 물탱크가 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 워터 펌프(140)와 대향하는 다른 일측의 위치에 장착될 수 있도록 한다. 팽창 물탱크는 부피가 크고 일반적으로 워터 펌프(140) 중 하나에 연결되어 있기 때문에 이러한 배치는 팽창 물탱크와 워터 펌프(140) 사이의 냉각 연결 관로(111)(연결통로)의 길이를 최대한 감소시켜 유동저항을 낮추고 동시에 다통로 냉각 관로 통합 장치(110) 상의 장착공간을 보다 효율적으로 활용하여 배치공간을 절약할 수 있다. 다른 실시예에서는 팽창 물탱크의 부피가 비교적 크다는 점을 고려하여, 장착점을 이용하여 장착하는 방식으로는 그 견고성을 확보하기 어렵고, 팽창 물탱크의 재질이 냉각 연결 관로(111)의 재질과 유사하므로 팽창 물탱크와 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)를 일체 성형하는 방법을 사용할 수 있으며, 이는 후문에서 구체적으로 소개될 것이다. 첨부 도면에서 팽창 물탱크 장착점의 위치는 나타내지 않았지만, 당업자는 본 출원을 읽은 후 다통로 냉각 관로 통합 장치(110) 상에 적절한 팽창 물탱크 장착점을 설치하여, 팽창 물탱크가 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 워터 펌프(140)와 대향하는 다른 일측의 위치에 장착될 수 있도록 한다는 점을 설명해야 한다.
일부 실시예에서, 부품 장착점은 멀티웨이 밸브 장착점(1102)을 포함할 수 있다. 전체 차량의 열관리 원리도에 따르면, 멀티웨이 밸브의 포트는 전체 차량의 열관리 시스템에서의 복수의 열관리 부품에 연결되어 서로 다른 열관리 회로의 온오프를 제어한다. 따라서, 멀티웨이 밸브 장착점(1102)은 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 일측의 중간부위에 설치할 수 있어, 멀티웨이 밸브(130)가 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 일측의 중간부위에 장착되도록 하여 멀티웨이 밸브(130)와 다른 열관리 부품의 연결을 용이하게 한다. 멀티웨이 밸브(130)는 4웨이 솔레노이드 밸브, 3웨이 솔레노이드 밸브 등이 될 수 있다. 바람직하게는, 멀티웨이 밸브(130)는 9웨이 밸브이며, 이는 전체 차량의 열관리 시스템에서 통상의 1개의 3웨이 솔레노이드 밸브 및 2개의 4웨이 솔레노이드 밸브를 대체하여 9개의 통로를 실현함으로써, 전체 차량의 비용과 중량을 더욱 줄일 수 있다. 보다 바람직하게는, 멀티웨이 밸브(130)는 일체형 9웨이 밸브일 수 있다. 일체형 9웨이 밸브의 경우, 다통로 냉각 관로 통합 장치(110) 상에는 평판 형의 장착 패널이 형성되어 있어, 일체형 9웨이 밸브의 9개의 통로에 연결되는 9개의 통로 연결구(즉, 일체형 9웨이 밸브의 부품 접속구(116))가 이 장착 패널에 통합 배치되어 연결구 위치의 통일을 실현한다. 평판형의 장착 패널에 통합 배치된 부품 접속구(116) 및 상응하는 멀티웨이 밸브 장착점(1102)을 사용함으로써 일체형 9웨이 밸브의 장착이 용이하게 되어 멀티웨이 밸브(130)가 차지하는 배치공간을 더욱 줄일 수 있으며, 동시에 이러한 부품 접속구(116)와 서로 연통되는 냉각 연결 관로(111)의 배치공간 및 분포의 미관성을 크게 개선할 수 있다.
일부 실시예에서, 부품 장착점은 열교환기 장착점(1104)을 더 포함할 수 있다. 열교환기 장착점(1104)은 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 멀티웨이 밸브 장착점(1102)과 동일한 일측에 설치되어 있으며, 열교환기 장착점(1104)의 위치분포는 열교환기(150)가 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 멀티웨이 밸브(130)와 동일측이고 인접한 위치에 장착될 수 있도록 함으로써, 열교환기(150)와 멀티웨이 밸브(130)의 포트 사이의 연결 관로 길이를 효과적으로 단축할 수 있다. 구체적인 실시 방안에서, 멀티웨이 밸브 장착점(1102)은 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 중간 부위의 상측(여기서의 상측은 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)가 사용된 상태에서 연직 방향으로의 상측을 가리킨다)에 장착할 수 있으며, 열교환기 장착점(1104)은 이 중간 부위의 하측에 설치되며, 구체적으로는 도1에 도시된 바와 같다.
일부 실시예에서, 부품 장착점은 응축기 장착점(1105)을 더 포함할 수 있다. 응축기 장착점(1105)은 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 열교환기 장착점(1104)과 동일측의 길이방향의 일단에 설치되고, 응축기 장착점(1105)의 위치분포는 응축기(160)가 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 열교환기(150)와 동일측이고 인접한 위치에 장착될 수 있도록 한다. 전체 차량의 열관리 시스템에서 응축기의 부피가 일반적으로 크기 때문에 응축기 장착점(1105)을 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 길이방향의 일단에 설치하여 응축기(160)가 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 길이방향의 일단에 장착되도록 함으로써, 응축기(160)가 충분한 배치공간을 갖도록 보증한다. 또한, 응축기(160)는 열교환기(150)와 함께 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 동일측에 위치하고 열교환기(150)에 인접하게 배치함으로써, 장착공간의 이용률을 높일 수 있다. 물론, 본 분야의 기술자는 부품 장착점이 팽창 물탱크 장착점과 응축기 장착점(1105)을 동시에 포함하는 경우, 팽창 물탱크 장착점과 응축기 장착점(1105)은 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 길이방향의 양단에 각각 설치되어 팽창 물탱크(120)와 응축기(160)를 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 길이방향의 양단에 각각 장착하도록 함으로써, 이들의 각각의 충분한 배치공간을 보증한다는 것을 이해할 수 있다.
일부 실시예에서, 부품 장착점에는 온도 센서 장착점(1106)이 더 포함될 수 있다. 온도 센서 장착점(1106)은 지정된 냉각 연결 관로(111)에 대응하는 위치에 설치되어, 이 온도 센서 장착점(1106)에 장착된 온도 센서(170)가 이 지정된 냉각 연결 관로(111)의 냉각액(예를 들어 물)의 온도를 측정할 수 있다. 온도 센서 장착점(1106)의 수와 위치는 실제 수요의 전체 차량의 열관리 원리도에 따라 설정할 수 있으며, 예를 들어 4개의 온도 센서(170)를 각각 장착하기 위한 4개의 온도 센서 장착점(1106)이 있을 수 있다.
일부 실시예에서, 부품 장착점은 2웨이 비례 밸브 장착점(1107)을 더 포함할 수 있으며, 이는 워터 펌프(140) 중 하나와 응축기(160)를 연결하기 위한 냉각 연결 관로(111)에 대응하는 위치에 설치되어 그 위에 장착된 2웨이 비례 밸브(192)(예를 들어 지능형 2웨이 비례 밸브)가 이 워터 펌프(140)와 응축기(160) 사이의 냉각액 흐름을 제어할 수 있도록 한다.
물론, 본 분야의 기술자는 부피 또는 중량이 큰 열관리 부품의 경우, 장착 견고성을 확보하기 위해 각 열관리 부품에 대응하는 부품 장착점이 복수 개일 수 있으며, 부품 장착점의 수는 이 열관리 부품의 안정적인 장착을 확보하는 것이 바람직하며, 본 발명은 이에 대해 구체적으로 제한하지 않는다.
본 발명의 실시예는 통합이 필요한 열관리 부품에 대하여, 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)에 이러한 열관리 부품에 상응하는 부품 장착점(구체적으로는 팽창 물탱크 장착점, 멀티웨이 밸브 장착점(1102), 워터 펌프 장착점(1103), 열교환기 장착점(1104), 응축기 장착점(1105), 온도센서 장착점(1106), 2웨이 비례 밸브 장착점(1107) 등을 포함할 수 있음)을 합리적으로 분포함으로써, 통합후의 열관리 부품의 배치를 더욱 콤팩트하게 하는 동시에 다통로 냉각 관로 통합 장치(110) 내의 냉각 연결 관로(111)의 분포를 최적화하여 제조의 난이도를 낮출 수 있다.
일부 실시예에서, 도 1을 참조하면, 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)에는 복수의 냉각 관로 외접 연결구가 설치되어 있다. 이러한 냉각 관로 외접 연결구는 차량의 열관리 대상의 냉각액 연결 관로에 연결하도록 구성되며, 냉각 관로 외접 연결구의 위치는 열관리 대상의 배치 위치에 따라 배열되어 열관리 대상의 이 냉각액 연결 관로를 최단으로 한다. 여기서의 열관리 대상은 DC-DC 컨버터, 고압 액체 히터(High voltage coolant heater, HVCH), 차량용 충전기(On-board Charger, OBC), 배터리 팩, 라디에이터(Radiator) 등을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다.
다통로 냉각 관로 통합 장치(110) 및 그 위에 통합될 열 관로 부품을 하나로 하여 전체적으로 고려할 때 상응하는 열관리 대상(예를 들어 위에서 언급한 DC-DC 컨버터, HVCH, OBC, 배터리 팩, 라디에이터 등)은 이 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)와 통합된 열관리 부품의 상대부재로 간주된다. 상대부재의 배치 위치를 충분히 고려하여 냉각 관로 외접 연결구의 위치를 통일적으로 설치하여 열관리 대상의 연결 관로를 최단으로 함으로써, 전체 차량의 비용과 중량을 더욱 감소시킨다.
구체적으로, 냉각 관로 외접 연결구는 라디에이터 급액 연결구(1108), 라디에이터 배액 연결구(1109), DC-DC 컨버터 급액 연결구(1110), 고압 액체 히터 급액 연결구(1111), 고압 액체 히터 배액 연결구(1114), 차량용 충전기 배액 연결구(1112), 배터리 팩 급액 연결구(1115) 및 배터리 팩 배액 연결구(1113)를 포함한다. 라디에이터 급액 연결구(1108), 라디에이터 배액 연결구(1109) 및 DC-DC 컨버터 급액 연결구(1110)는 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 길이방향의 일단(구체적으로는 워터 펌프 장착점(1103)이 위치한 일단)에 위치하고, 라디에이터 급액 연결구(1108) 및 라디에이터 배액 연결구(1109)는 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 일측으로 돌출되어 있다(구체적으로는 워터 펌프 장착점(1103)이 위치한 일측). 고압 액체 히터 급액 연결구(1111), 차량용 충전기 배액 연결구(1112), 배터리 팩 배액 연결구(1113), 고압 액체 히터 배액 연결구(1114) 및 배터리 팩 급액 연결구(1115)는 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 길이방향의 타단(구체적으로는 응축기 장착점(1105)이 위치한 타단)에 위치하고, 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 폭방향을 따라 순차적으로 배열되며, 이들의 돌출방향은 라디에이터 급액 연결구(1108)의 돌출방향과 동일하다. 이러한 설치는 공간 활용도, 미관성 및 연결구 사용의 편리성을 겸하여 고려할 수 있다.
일부 실시예에서, 도1을 계속하여 참조하면, 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)에는 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)를 차량 차체에 장착 고정하도록 구성되는 복수의 장착 러그(115)가 더 설치되어 있다. 각 장착 러그(115)는 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 가장자리에서 바깥쪽으로 돌출되어 있으며, 각 장착 러그(115)에는 차량 차체에 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)를 장착하기 위해 체결부재와 결합하도록 구성되는 관통공(제3관통공(1151)이라고 해도 무방함)이 구비된다. 구체적으로, 각 장착 러그(115)는 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 가장자리에 연결된 근부 및 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)로부터 멀어지는 헤드부를 포함하며, 이 헤드부는 중심 관통공인 제3관통공(1151)을 구비한다. 장착의 견고성을 보장하기 위해, 장착 러그(115)의 수는 적어도 3개, 바람직하게는 3개이며, 3개의 장착 러그(115)는 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 기본적으로 직사각형의 윤곽을 이루는 3개의 가장자리에 각각 설치될 수 있다. 진일보로, 각 장착 러그(115)의 제3관통공(1151) 내에는 링 모양의 완충 패드가 더 설치될 수 있으며, 완충 패드의 두께가 장착 러그(115)의 헤드부의 두께보다 커서 완충 패드의 표면이 이 제3관통공(1151)에 돌출되도록 한다. 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)를 차량 차체에 장착 고정시킨 후, 완충 패드는 장착 러그(115)와 그가 고정되는 차체 부위 사이의 충돌을 완충할 수 있다. 완충 패드는 고무 재질일 수 있다.
다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 성형을 용이하게 하기 위해, 분할 성형 방법을 사용할 수 있다. 도 3을 참조하면, 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)는 본체 부분(112), 제1 커버 플레이트 부분(113) 및 제2 커버 플레이트 부분(114)을 포함할 수 있다. 본체 부분(112), 제1 커버 플레이트 부분(113) 및 제2 커버 플레이트 부분(114)은 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 두께 방향을 따라 순차적으로 한데 조립되어 있다. 본체 부분(112)에는 제1 커버 플레이트 부분(113)을 향해 개구된 제1 그룹 냉각 연결 관로(111a)가 형성되어 있다. 제1 커버 플레이트 부분(113)은 본체 부분(112)의 일부를 적어도 커버하고 제1 그룹 연결 관로(111a)를 밀봉한다. 제1 커버 플레이트 부분(113)에는 제2 커버 플레이트 부분(114)을 향해 개구된 제2 그룹 냉각 연결 관로(111b)가 형성되어 있다. 제2 커버 플레이트 부분(114)은 제1 커버 플레이트 부분(113)의 일부를 적어도 커버하고 제2 그룹 냉각 연결 관로(111b)를 밀봉한다. 이러한 구조를 사용하면 다통로 냉각 관로 통합 장치(110) 내부에 이중층의 다중 냉각 연결 관로 구조를 형성할 수 있어 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 구조를 보다 콤팩트하게 하고 그 평면 점유 면적을 줄이며 다통로 냉각 관로 통합 장치(110) 내부의 냉각 연결 관로(111)의 분포를 보다 유연하게 할 수 있다.
냉각 연결 관로(111) 사이의 열절연을 보장하고 열손실을 줄이기 위해, 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)는 PP(Polypropylene, 폴리프로필렌) 또는 PA66(Polyamide 66, 폴리아미드 66) 등과 같은 열절연 플라스틱을 사용할 수 있다. PP 또는 PA66 재질을 사용하여 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 구조적 안정성과 내구성을 향상시키기 위해 열절연을 보장함과 동시에 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 강도를 보장할 수 있다.
일부 실시예에서, 본체 부분(112), 제1 커버 플레이트 부분(113) 및 제2 커버 플레이트 부분(114)은 사출 성형에 의해 별도로 성형될 수 있다. 그 후, 본체 부분(112), 제1 커버 플레이트 부분(113) 및 제2 커버 플레이트 부분(114)은 다시 용접에 의해 연결 고정되어 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)를 얻는다. 용접 방법에는 열판 용접, 마찰 용접, 레이저 용접 등이 포함되지만 이에 제한되지 않는다.
일부 실시예에서, 팽창 물탱크 장착의 견고성을 보장함과 동시에 장착 작업을 간략화 하기 위해, 사전에 팽창 물탱크 캔체(120)가 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)에 고정 통합된다. 도3에 도시된 바와 같이, 팽창 물탱크 캔체(120)는 캔체 본체(120a)와 캔체 측면 커버(120b)로 구성되어 있다. 캔체 본체(120a)와 제2 커버 플레이트 부분(114)은 사출에 의해 일체 성형되고, 캔체 측면 커버(120b)는 단독으로 사출 성형되며, 그 후 캔체 본체(120a)와 캔체 측면 커버(120b)는 용접에 의해 연결 고정되어 팽창 물탱크 캔체(120) 전체를 형성한다. 여기서 용접 방식은 열판 용접, 마찰 용접, 레이저 용접 등이 포함되지만 이에 제한되지 않는다. 팽창 물탱크 캔체(120)의 꼭대기부에는 압력 캡의 장착 부위가 설치되어 있으며 압력 캡(121)을 장착한 후 완전한 팽창 물탱크가 얻어진다.
동일한 기술적 사상에 기초하여, 본 발명의 실시예는 또한 열관리 통합 모듈을 제공한다. 도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열관리 통합 모듈(100)의 그 일측에서 본 구조 모식도를 나타내고, 도5는 도 4에 나타낸 열관리 통합 모듈(100)의 그 다른 일측에서 본 구조 모식도를 나타낸다. 도4 및 도5를 참조하면, 열관리 통합 모듈(100)은 일반적으로 전술한 임의의 실시예 및 실시예 조합 중 하나인 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)와 적어도 2개의 열관리 부품을 포함할 수 있다. 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)에는 복수의 냉각 연결 관로(111)(예를 들어 수로)가 형성되어 있고 복수의 부품 장착점과 부품 접속구(116)가 제공되어 서로 다른 열관리 부품 간의 연결통로로 사용될 뿐만 아니라 열관리 부품을 지지하기 위한 열관리 통합 모듈(100) 전체의 지지체로도 사용할 수 있다. 이 적어도 2개의 열관리 부품은 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)에 장착되어 있으며, 다통로 냉각 관로 통합 장치(110) 내의 냉각 연결 관로(111)를 통해 서로 사이의 연결을 실현한다.
다통로 냉각 관로 통합 장치(110)에서 제공된 부품 장착점에 따라, 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)에 장착된 열관리 부품은 상응하게 팽창 물탱크, 멀티웨이 밸브(130), 워터 펌프(140), 열교환기(150), 응축기(160), 온도센서(170), 2웨이 비례 밸브(192) 등 중 적어도 2개일 수 있다.
일부 실시예에서, 열관리 통합 모듈(100)에서의 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)에 통합된 열관리 부품은 건조병, 전자 팽창 밸브(191) 및 에어컨 관로(190) 등과 같은 차량 에어컨의 냉매 순환 회로 중의 부품을 더 포함할 수 있다.
일 실시 형태에서, 열관리 통합 모듈(100)은 건조병, 2개의 전자 팽창 밸브(191) 및 에어컨 관로(190)를 포함하되, 건조병 및 전자 팽창 밸브(191)는 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 열교환기(150)와 대향하는 다른 일측의 위치에 대응되게 장착되어 있다. 에어컨 관로(190)는 에어컨 압축기의 냉매의 순환 유통을 실현하기 위해 건조병(180), 전자 팽창 밸브(191), 열교환기(150) 및 응축기(160)와 연결된 냉매 유통 관로이다. 에어컨 관로(190)의 본체 부분은 건조병이 위치한 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 일측으로 연장되어 있다.
진일보로, 에어컨 관로(190)에는 차량 에어컨 관련의 열관리 대상의 냉매 연결 관로에 연결하도록 구성되는 에어컨 관로 외접 연결구가 더 설치되어 있다. 구체적으로, 차량 에어컨 관련의 열관리 대상은 에어컨 본체의 내장 응축기 및 압축기를 포함하며, 에어컨 관로 외접 연결구는 내장 응축기 입구 연결구(193), 내장 응축기 출구 연결구(194), 압축기 입구 연결구(195) 및 압축기 출구 연결구(196)를 포함한다. 내장 응축기 입구 연결구(193) 및 내장 응축기 출구 연결구(194)는 각각 차량의 에어컨 본체의 내장 응축기의 냉매 연결 관로에 연결하도록 구성된다. 압축기 입구 연결구(195) 및 압축기 출구 연결구(196)는 각각 차량의 압축기의 냉매 연결 관로에 연결하도록 구성된다. 내장 응축기 입구 연결구(193), 내장 응축기 출구 연결구(194), 압축기 입구 연결구(195) 및 압축기 출구 연결구(196)의 위치는 내장 응축기 및 압축기의 배치 위치에 따라 분포되어, 내장 응축기와 압축기의 냉매 연결 관로를 최단으로 한다. 에어컨 관로 외접 연결구에는 에어컨 본체의 내장 증발기의 냉매 연결 관로에 연결하도록 구성되는 내장 증발기 입구 연결구가 더 포함될 수 있다. 내장 증발기 입구 연결구의 위치는 내장 증발기의 배치 위치에 따라 분포되어 내장 증발기의 냉매 연결 관로를 최단으로 한다.
또 다른 실시 형태에서, 열관리 통합 모듈(100)에는 건조병이 포함되지 않고 1개의 전자 팽창 밸브(191)와 에어컨 관로(190)가 포함된다. 이때, 도4 및 도5에 도시된 바와 같이, 전자 팽창 밸브(191)는 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 열교환기(150)와 동일한 일측 및 열교환기(150)에 인접한 위치에 대응되게 장착되며, 에어컨 관로(190)는 전자 팽창 밸브(191), 열교환기(150) 및 응축기(160)와 서로 연결된다. 에어컨 관로(190)의 본체 부분은 팽창 물탱크가 위치한 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 일측에 연장되고, 팽창 물탱크와 동일측이고 팽창 물탱크의 하방에 위치한 압축기 출구 연결구(196)를 형성하며, 내장 응축기 출구 연결구(194)는 전자 팽창 밸브(191)의 밸브좌에 형성되며, 내장 응축기 입구 연결구(193)와 압축기 입구 연결구(195)는 각각 응축기(160)와 열교환기(150)에 형성됨으로써, 에어컨 관로(190)의 길이 및 압축기 및 내장 응축기와 상응하는 이러한 연결구와의 사이의 연결 관로의 길이를 효과적으로 단축시킨다.
이상에서는 본 실시예의 열관리 통합 모듈(100)의 각 부품을 상세하게 소개하고, 이하에서는 도 6을 결합하여 본 실시예의 열관리 통합 모듈(100)의 실현원리를 설명한다. 도6에는 본 발명의 일 실시예에 따른 열관리 통합 모듈(100)의 원리 모식도가 도시되어 있다. 도6에 도시된 바와 같이, 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)에는 2개의 전자 워터 펌프(140)(각각 배터리 워터 펌프 및 모터 워터 펌프라고 칭함), 일체형 9웨이 밸브, 수냉 응축기(160), 열교환기(150), 팽창 물탱크, 4개의 온도센서(170)(수온 센서), 지능형 2웨이 비례 밸브(192), 1개의 전자 팽창 밸브(191) 및 에어컨 관로(190)가 통합되어 있다. 도6에서 일체형 9웨이 밸브는 2개의 4웨이 솔레노이드 밸브와 1개의 3웨이 솔레노이드 밸브로 등가적으로 되며, 숫자 1~9는 일체형 9웨이 밸브의 9개의 포트를 나타낸다. 실선은 다통로 냉각 관로 통합 장치(110) 중의 냉각 연결 관로(111)를 나타내고, 실선의 화살표는 냉각 연결 관로(111)에서 냉각액의 흐름을 나타낸다. 점선은 에어컨 관로(190)를 나타내고, 점선의 화살표는 에어컨 관로(190)에서 냉매의 흐름을 나타낸다. 다통로 냉각 관로 통합 장치(110) 중의 냉각 연결 관로(111)와 에어컨 관로(190)를 통해 도6에 나타낸 바와 같은 각 열관리 부품 간의 연결이 실현되며, 도6에 나타낸 복수의 냉각 관로 외접 연결구와 에어컨 관로 외접 연결구(구체적으로는 라디에이터 급액 연결구(1108), 라디에이터 배액 연결구(1109), DC-DC 컨버터 급액 연결구(1110), 고압 액체 히터 급액 연결구(1111), 고압 액체 히터 배액 연결구(1114), 차량용 충전기 배액 연결구(1112), 배터리 팩 급액 연결구(1115), 배터리 팩 배액 연결구(1113), 내장 응축기 입구 연결구(193), 내장 응축기 출구 연결구(194), 압축기 입구 연결구(195) 및 압축기 출구 연결구(196)이다)가 제공되어 서로 다른 열관리 회로를 형성하고 있다.
본 발명의 실시예의 열관리 통합 모듈(100)은 다통로 냉각 관로 통합 장치(110)의 설계를 사용하여 저비용이고 경량이며 배치공간이 작은 열관리 통합 모듈(100)을 형성한다. 기존의 차량 열관리 시스템과 비교하여 본 발명의 열관리 통합 모듈(100)을 사용하면, 차량 1대당 비용 절감량이 약 300위안 보다 크고, 중량 감소량이 약 2kg 보다 클 수 있다. 또한, 본 발명의 열관리 통합 모듈(100)은 모듈화 공급이 가능하여 공급업체 관리 및 생산 노동자의 작업 시간을 크게 최적화할 수 있다.
동일한 기술적 사상에 기초하여, 본 발명의 실시예는 또한 전술한 임의의 실시예 또는 실시예 조합의 열관리 통합 모듈(100)을 포함하는 전동 차량을 제공한다.
기존의 차량 열관리 시스템과 비교하여 본 발명의 열관리 통합 모듈(100)을 사용하는 전동 차량은 차량 1대당 비용 절감량이 약 300위안 보다 크고, 중량 감소량이 약 2kg 보다 클 수 있다.
지금까지 본 분야의 기술자는 본 명세서에서 본 발명의 예시적인 실시예를 상세히 나타내고 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 벗어나지 않는 경우 본 발명이 개시한 내용에 따라 직접 확정하거나 본 발명의 원리에 부합하는 많은 다른 변형 또는 변경을 도출할 수 있음을 인식해야 한다. 따라서 본 발명의 범위는 이러한 다른 변형 또는 변경을 모두 커버하는 것으로 이해되고 인식되어야 한다.
Claims (19)
- 다통로 냉각 배관 통합 장치로서,
상기 다통로 냉각 관로 통합 장치는 기본적으로 직사각형 판상을 이루며, 그 내부에는 복수의 냉각 연결 관로가 형성되어 있고, 그 표면에는 복수의 부품 장착점 및 복수의 부품 접속구가 설치되어 있으며,
상기 복수의 부품 장착점은 그 위에 적어도 2개의 열관리 부품을 장착하도록 구성되며,
각 상기 부품 접속구는 상응하는 상기 냉각 연결 관로에 연통하고 있어, 상기 복수의 부품 장착점에 장착된 상기 적어도 2개의 열관리 부품을 상기 부품 접속구를 통해 상응하는 상기 냉각 연결 관로에 연결하도록 하고, 상기 적어도 2개의 열관리 부품은 복수의 상기 냉각 연결 관로를 통해 서로 사이의 연결이 실현되는 다통로 냉각 배관 통합 장치. - 제1항에 있어서,
상기 부품 장착점은 팽창 물탱크 장착점, 멀티웨이 밸브 장착점, 워터 펌프 장착점, 열교환기 장착점, 응축기 장착점, 온도 센서 장착점 및 2웨이 비례 밸브 장착점 중 적어도 2개를 포함하는 다통로 냉각 배관 통합 장치. - 제2항에 있어서,
상기 부품 장착점이 워터 펌프 장착점을 포함하는 경우, 복수의 상기 워터 펌프 장착점은 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 길이방향의 일단의 일측에 설치되고, 복수의 상기 워터 펌프 장착점의 위치분포는 복수의 상기 워터 펌프 장착점을 통해 적어도 2개의 워터 펌프가 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 길이방향의 일단의 동일측에 장착되고 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 폭방향을 따라 배열되도록 하며,
상기 부품 장착점이 팽창 물탱크 장착점을 더 포함하는 경우, 상기 팽창 물탱크 장착점은 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 상기 워터 펌프 장착점이 위치한 일단의 다른 일측에 설치되어, 팽창 물탱크가 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 상기 워터 펌프와 대향하는 다른 일측의 위치에 장착될 수 있도록 하는 다통로 냉각 배관 통합 장치. - 제2항에 있어서,
상기 부품 장착점이 멀티웨이 밸브 장착점을 포함하는 경우, 상기 멀티웨이 밸브 장착점은 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 일측의 중간부위에 설치되어, 멀티웨이 밸브가 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 일측의 중간부위에 장착될 수 있도록 하는 다통로 냉각 배관 통합 장치. - 제4항에 있어서,
상기 부품 장착점이 열교환기 장착점을 더 포함하는 경우, 상기 열교환기 장착점은 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 상기 멀티웨이 밸브 장착점과 동일한 일측에 설치되어 있으며, 상기 열교환기 장착점의 위치분포는 열교환기가 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 상기 멀티웨이 밸브와 동일측이고 인접한 위치에 장착될 수 있도록 하는 다통로 냉각 배관 통합 장치. - 제5항에 있어서,
상기 부품 장착점이 응축기 장착점을 더 포함하는 경우, 상기 응축기 장착점은 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 상기 열교환기 장착점과 동일측의 길이방향의 일단에 설치되고, 상기 응축기 장착점의 위치분포는 응축기가 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 상기 열교환기와 동일측이고 인접한 위치에 장착될 수 있도록 하는 다통로 냉각 배관 통합 장치. - 제1항에 있어서,
상기 다통로 냉각 관로 통합 장치에는 복수의 냉각 관로 외접 연결구가 더 설치되되, 상기 냉각 관로 외접 연결구는 차량의 열관리 대상의 냉각액 연결 관로에 연결하도록 구성되며, 상기 냉각 관로 외접 연결구의 위치는 상기 열관리 대상의 배치 위치에 따라 배열되어 상기 열관리 대상의 상기 냉각액 연결 관로를 최단으로 하는 다통로 냉각 배관 통합 장치. - 제7항에 있어서,
상기 냉각 관로의 외접 연결구는 라디에이터 급액 연결구, 라디에이터 배액 연결구, DC-DC 컨버터 급액 연결구, 고압 액체 히터 급액 연결구, 고압 액체 히터 배액 연결구, 차량용 충전기 배액 연결구, 배터리 팩 급액 연결구 및 배터리 팩 배액 연결구를 포함하되,
상기 라디에이터 급액 연결구, 상기 라디에이터 배액 연결구 및 상기 DC-DC 컨버터 급액 연결구는 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 길이방향의 일단에 위치하고, 상기 라디에이터 급액 연결구 및 상기 라디에이터 배액 연결구는 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 일측으로 돌출되어 있으며,
상기 고압 액체 히터 급액 연결구, 상기 차량용 충전기 배액 연결구, 상기 배터리 팩 배액 연결구, 상기 고압 액체 히터 배액 연결구 및 상기 배터리 팩 급액 연결구는 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 길이방향의 타단에 위치하고, 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 폭방향을 따라 순차적으로 배열되며, 이들의 돌출방향은 상기 라디에이터 급액 연결구의 돌출방향과 동일하는 다통로 냉각 배관 통합 장치. - 제1항에 있어서,
상기 다통로 냉각 관로 통합 장치에는 복수의 장착 러그가 더 설치되되, 각 상기 장착 러그는 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 가장자리에서 바깥쪽으로 돌출되어 있으며, 각 상기 장착 러그에는 차량 차체에 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치를 장착하기 위해 체결부재와 결합하도록 구성되는 관통공이 구비되는 다통로 냉각 배관 통합 장치. - 제9항에 있어서,
상기 장착 러그의 수는 3개이며, 3개의 상기 장착 러그는 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 기본적으로 직사각형의 윤곽을 이루는 3개의 가장자리에 각각 설치되는 다통로 냉각 배관 통합 장치. - 제1항에 있어서,
상기 다통로 냉각 관로 통합 장치는 본체 부분, 제1 커버 플레이트 부분 및 제2 커버 플레이트 부분을 포함하되, 상기 본체 부분, 상기 제1 커버 플레이트 부분 및 상기 제2 커버 플레이트 부분은 상기 다통로 냉각 관로 통합 장치의 두께 방향을 따라 순차적으로 한데 조립되어 있고, 상기 본체 부분에는 상기 제1 커버 플레이트 부분을 향해 개구된 제1 그룹 냉각 연결 관로가 형성되어 있으며, 상기 제1 커버 플레이트 부분은 상기 제1 그룹 연결 관로를 밀봉하고 상기 제2 커버 플레이트 부분을 향해 개구된 제2 그룹 냉각 연결 관로가 형성되어 있으며, 상기 제2 커버 플레이트 부분은 상기 제2 그룹 냉각 연결 관로를 밀봉하는 다통로 냉각 배관 통합 장치. - 제11항에 있어서,
다통로 냉각 관로 통합 장치는 열절연 플라스틱으로 만들어진 다통로 냉각 배관 통합 장치. - 제12항에 있어서,
상기 열절연 플라스틱은 폴리프로필렌 또는 폴리아미드 66을 포함하는 다통로 냉각 배관 통합 장치. - 제12항에 있어서,
상기 본체 부분, 상기 제1 커버 플레이트 부분 및 상기 제2 커버 플레이트 부분은 사출 성형을 이용하는 다통로 냉각 배관 통합 장치. - 제12항에 있어서,
상기 본체 부분, 상기 제1 커버 플레이트 부분 및 상기 제2 커버 플레이트 부분은 열판 용접, 마찰 용접 또는 레이저 용접에 의해 조립되는 다통로 냉각 배관 통합 장치. - 제14항에 있어서,
다통로 냉각 관로 통합 장치에는 팽창 물탱크 캔체가 고정 통합되되, 상기 팽창 물탱크 캔체는 캔체 본체와 캔체 측면 커버로 구성되고, 상기 캔체 본체와 상기 제2 커버 플레이트 부분은 일체 성형되며, 상기 캔체 측면 커버는 사출 성형을 이용하며, 상기 캔체 본체와 상기 캔체 측면 커버는 열판 용접, 마찰 용접 또는 레이저 용접에 의해 조립되는 다통로 냉각 배관 통합 장치. - 열관리 통합 모듈로서,
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 다통로 냉각 관로 통합 장치와,
상기 다통로 냉각 관로 통합 장치에 장착되어 있고, 상기 냉각 연결 관로를 통해 서로 사이의 연결을 실현하는 적어도 2개의 열관리 부품을 포함하는 열관리 통합 모듈. - 제17항에 있어서,
상기 열관리 부품은 팽창 물탱크, 멀티웨이 밸브, 워터 펌프, 열교환기, 응축기, 온도센서, 건조병, 전자 팽창 밸브, 2웨이 비례 밸브 및 에어컨 관로 중 적어도 2개를 포함하는 열관리 통합 모듈. - 제17항 또는 제18항에 따른 열관리 통합 모듈을 포함하는 전동 차량.
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